(57)【要約】【課題】空調システムや換気システムなどにおける検出器の設置上の制約やコストの問題を大幅に緩和する。【解決手段】例えば、システムにおける多点のＣＯ2 濃度の計測を行う場合、多点切換計測装置１０１を用いる。計測点Ｐ０〜Ｐ８からチューブＴ０〜Ｔ８を延ばし、多点切換計測装置１０１の流路切換器４の入力ポートＰＩ０〜ＰＩ８に接続する。計測点Ｐ５のＣＯ2 濃度を計測したい場合、流路切換器４の流路ＲＣを切り換えて、出力ポートＰＯと入力ポートＰＩ５とを接続する。これにより、計測点Ｐ５からの空気が流路ＲＣを通してＣＯ2 濃度計５に導かれる。他の計測点も同様にして流路ＲＣを切り換えてＣＯ2 濃度の計測を行う。同様の手法で多点の差圧計測なども可能である。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の計測点から計測対象を観測点まで導くステップと、
前記観測点と検出器との間の流路を切り換えて前記観測点に導かれた計測対象のうち所望の計測対象を前記検出器に導くステップと
を備えることを特徴とする多点切換計測方法。
【請求項２】
請求項１に記載された多点切換計測方法において、
前記検出器は、前記計測対象として導かれた第１の計測対象と第２の計測対象との間の差圧を計測する差圧発信機である
ことを特徴とする多点切換計測方法。
【請求項３】
請求項１に記載された多点切換計測方法において、
前記検出器は、導かれた計測対象のＣＯ2 濃度を計測するＣＯ2 濃度計である
ことを特徴とする多点切換計測方法。
【請求項４】
複数の計測点から計測対象を観測点まで導く手段と、
前記観測点と検出器との間の流路を切り換えて前記観測点に導かれた計測対象の少なくとも１つを前記検出器に導く流路切換器と
を備えたことを特徴とする多点切換計測装置。
【請求項５】
請求項４に記載された多点切換計測装置において、
前記検出器は、前記計測対象として導かれた第１の計測対象と第２の計測対象との間の差圧を計測する差圧発信機である
ことを特徴とする多点切換計測装置。
【請求項６】
請求項４に記載された多点切換計測装置において、
前記検出器は、導かれた計測対象のＣＯ2 濃度を計測するＣＯ2 濃度計である
ことを特徴とする多点切換計測装置。
【請求項７】
請求項４に記載された多点切換計測装置において、
前記計測対象を観測点まで導く手段はチューブである
ことを特徴とする多点切換計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空調システムや換気システムにおける差圧やＣＯ2 濃度の測定に用いて好適な多点切換計測方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空調システムや換気システムでは、調整や保守，フォルト検知（誤り検知），性能評価，換気量計測などを行うことにより、空調としての品質の向上，維持を実現している。したがって、空気の状態をどの程度まできめ細かく調査できるかということが、空調システムや換気システムの品質に大きく影響する。
【０００３】
従来の空調システムや換気システムでは、設計時に圧力損失や静圧などを計算するが、施工後にこれらを計測することは稀である。仮に、計測される場合でも、差圧計を１台設置して給気ダクトの静圧を計測する程度である。
【０００４】
また、従来の空調システムや換気システムでは、室内や換気ダクトなどにＣＯ2 濃度計を設置し、ＣＯ2 濃度の測定を行うことがある。この場合も、ＣＯ2 濃度計を複数台設置することは殆どない。
【０００５】
なお、出願人は出願時までに本発明に関連する先行技術文献を発見することはできなかった。よって、先行技術文献情報を開示していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、空調システム内の特定の２点において差圧を計測するような場合、差圧発信機など検出器の設置上の制約により、設置可能な箇所や数が限られてくる。これにより、本来検出したい箇所の空気の状態が十分に検出できなという問題が発生し、結果的に空調の品質向上も不十分となる。
また、仮に設置可能である場合でも、必要な箇所に全て設置しようとすると、差圧発信機などの検出器が多数必要になり、コストが高くなってしまう。
このような問題は、差圧発信機に限らず、ＣＯ2 濃度計や他の検出器でも同様に起こり得る。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、空調システムや換気システムなどにおいて、検出器の設置上の制約やコストの問題を大幅に緩和することができる多点切換計測方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために本発明は、空調システムや換気システムなどにおける複数の計測点から計測対象を観測点まで導き、この観測点と検出器との間の流路を切り換えて観測点に導かれた計測対象のうち所望の計測対象を検出器に導くようにしたものである。
例えば、本発明では、空調システムや換気システムなどにおける複数の計測点における空気（計測対象）をチューブを用いて観測点まで導く。そして、観測点に流路切換器を設け、この流路切換器の流路を切り換えることにより、所望の計測対象を差圧発信機やＣＯ2 濃度計などの検出器へ導く。検出器を差圧発信機とする場合、流路切換器の流路を切り換えることにより、所望の計測対象として第１の計測対象と第２の計測対象を差圧発信機へ導き、これら計測対象間の差圧を計測する。検出器をＣＯ2 濃度計とする場合、流路切換器の流路を切り換えることにより、所望の計測対象をＣＯ2 濃度計へ導き、その計測対象のＣＯ2 濃度を計測する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の計測点から計測対象を観測点まで導き、この観測点に導かれた計測対象のうち所望の計測対象を流路を切り換えて検出器に導くようにしたので、計測点毎に計測器を直接設置しなくてもよく、設置上の制約を緩和することができる。また、観測点側で検出器を共有することになるので、検出器の設置数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は本発明の多点切換計測方法の実施に用いる多点切換計測装置の一実施の形態の概略を示す構成図である。この多点切換計測装置１００は、流路切換器１と、差圧発信機２と、差圧表示部３とを備えている。
【００１１】
流路切換器１は、第１の流路切換部１Ａと、第２の流路切換部１Ｂとから構成されている。第１の流路切換部１Ａは、計測対象（後述）が導かれる入力ポートＰＡ０〜ＰＡ１１と、差圧発信機２の＋側の圧力導入路２−１に接続された出力ポートＰＯＡと、入力ポートＰＡ０〜ＰＡ１１と出力ポートＰＯＡとを択一的に接続する流路ＲＡとを有している。
【００１２】
図１には、流路ＲＡを入力ポートＰＡ０と出力ポートＰＯＡとを接続する位置（入力ポートＰＡ０への切換位置）に切り換えた状態を示している。この流路ＲＡの切換位置は、手動操作によって、自由に変えることができる。すなわち、出力ポートＰＯＡをコモンポートとし、流路ＲＡの切換位置を入力ポートＰＡ０からＰＡ１１まで段階的に切り換えることができる。
【００１３】
第２の流路切換部１Ｂも第１の流路切換部１Ａと同様に構成されている。第２の流路切換部１Ｂにおいて、入力ポートＰＢ０〜ＰＢ１１が第１の流路切換部１Ａの入力ポートＰＡ０〜ＰＡ１１に対応し、出力ポートＰＯＢが第１の流路切換部１Ａの出力ポートＰＯＡに対応し、流路ＲＢが第１の流路切換部１Ａの流路ＲＡに対応する。但し、第２の流路切換部１Ｂにおいて、出力ポートＰＯＢは差圧発信機２の−側の圧力導入路２−２に接続されている。
【００１４】
差圧発信機２は、＋側の圧力導入路２−１から流入する計測対象（第１の計測対象）と−側の圧力導入路２−２から流入する計測対象（第２の計測対象）との差圧を計測する。差圧表示部３は、差圧発信機２で計測された差圧（計測値）を表示する。
【００１５】
〔換気システムにおける差圧の計測〕
図２はヒュームフードという局所排気装置を有する化学実験室の換気システムを例示する図である。同図において、１１は化学実験室、１２は実験室１１への給気を行う給気ファン、１３は給気ファン１１から実験室１１への給気の風量を調整する風量調節ユニット、１４は実験室１１に設けられたヒュームフード、１５は実験室１１およびヒュームフード１４からの排気を行う排気ファン、１６は排気通路に設けられスクラバ（集塵機）である。
【００１６】
このような換気システム２００では、有害な物質を搬送・排気するため、所定風量や静圧の確保が必須であり、設計時には、圧力損失や静圧の計算を行い、安全率を充分に加味した上で給気ファン１２や排気ファン１５の選定が行われる。また、多点の差圧計測を竣工前あるいは竣工後に行うことで、設計・施工の妥当性確認や継続的な保守を容易に実現することができる。例えば、竣工前には、各部の圧力損失や静圧が設計仕様と差異がないかを確認する。竣工後には、フィルタづまりなどに起因する圧力損失増加やファン劣化・風量制御装置故障に伴う静圧過不足などを、過去のデータと比較しながら早く発見することで、能力不足運転の早期防止や適切な周期でのメンテナンスが可能となる。
【００１７】
そこで、本願では、換気システム２００における多点の差圧計測を図１に示した多点切換計測装置１００を用いて行う。この多点切換計測装置１００を用いた多点の差圧計測は次のようにして行う。図２の換気システム２００において、計測点を例えばＰ０〜Ｐ１１とする。計測点Ｐ０からチューブ（空気配管）ＴＡ０およびＴＢ０を延ばし（図３参照）、多点切換計測装置１００の第１の流路切換部１Ａの入力ポートＰＡ０にチューブＴＡ０を、第２の流路切換部１Ｂの入力ポートＰＢ０にチューブＴＢ０を接続する。同様に、計測点Ｐ１〜Ｐ１１からチューブＴＡ１，ＴＢ１〜ＴＡ１１，ＴＢ１１を延ばし、第１の流路切換部１Ａの入力ポートＰＡ１〜ＰＡ１１にチューブＴＡ１〜ＴＡ１１を、第２の流路切換部１Ｂの入力ポートＰＢ１〜ＰＢ１１にチューブＴＢ１〜ＴＢ１１を接続する。
【００１８】
〔給気ファンの差圧計測〕
ここで、今、給気ファン１２の前後の差圧（計測点Ｐ２−Ｐ１間の差圧）を計測したいとする。この場合、図４に示すように、多点切換計測装置１００における第１の流路切換部１Ａの流路ＲＡを入力ポートＰＡ２への切換位置に切り換え、第２の流路切換部１Ｂの流路ＲＢを入力ポートＰＢ１への切換位置に切り換える。
【００１９】
これにより、チューブＴＡ２を介して入力ポートＰＡ２（観測点）に導かれている計測点Ｐ２からの空気（計測対象）が流路ＲＡを通して差圧発信機２の＋側の圧力導入路２−１に導かれる。また、チューブＴＢ１を介して入力ポートＰＢ１（観測点）に導かれている計測点Ｐ１からの空気（計測対象）が流路ＲＢを通して差圧発信機２の−側の圧力導入路２−２に導かれる。
【００２０】
差圧発信機２は、＋側の圧力導入路２−１から流入する空気（第１の計測対象）と−側の圧力導入路２−２から流入する空気（第２の計測対象）との差圧、すなわち流路ＲＡの切り換えによって計測点Ｐ２から導かれた空気と流路ＲＢの切り換えによって計測点Ｐ１から導かれた空気との差圧を計測する。この計測された差圧は差圧表示部３において表示される。
【００２１】
上述においては、給気ファン１２の前後の差圧を計測するものとしたが、これと同様にして所望の計測点間の差圧を計測することができる。例えば、排気ファン１５の前後の差圧を計測したい場合には、多点切換計測装置１００における第１の流路切換部１Ａの流路ＲＡを入力ポートＰＡ９への切換位置に切り換え、第２の流路切換部１Ｂの流路ＲＢを入力ポートＰＢ８への切換位置に切り換えればよい。
【００２２】
この実施の形態１によれば、計測点Ｐ０〜Ｐ１１から計測対象（空気）を観測点まで導き、この観測点に導かれた計測対象の２つを流路を切り換えて差圧発信機２へ導くようにしているので、計測点毎に差圧発信機２を直接設置しなくてもよく、設置上の制約を緩和することができる。また、観測点側で差圧発信機２を共有することになるので、差圧発信機２の設置数を削減することができる。
【００２３】
〔実施の形態２〕
図５は本発明の多点切換計測方法の実施に用いる多点切換計測装置の他の実施の形態の概略を示す構成図である。この多点切換計測装置１０１は、流路切換器４と、ＣＯ2 濃度計５と、ＣＯ2 濃度表示部６とを備えている。
【００２４】
流路切換器４は、計測対象（後述）が導かれる入力ポートＰＩ０〜ＰＩ８と、ＣＯ2 濃度計５に接続された出力ポートＰＯと、入力ポートＰＩ０〜ＰＩ７と出力ポートＰＯとを択一的に接続する流路ＲＣとを有している。
【００２５】
図５には、流路ＲＣを入力ポートＰＩ０と出力ポートＰＯとを接続する位置（入力ポートＰＩ０への切換位置）に切り換えた状態を示している。この流路ＲＣの切換位置は、手動操作によって、自由に変えることができる。すなわち、出力ポートＰＯをコモンポートとし、流路ＲＣの切換位置を入力ポートＰＩ０からＰＩ８まで段階的に切り換えることができる。
【００２６】
〔空調システムにおけるＣＯ2 濃度の計測〕
図６はオフィス空間に適用された空調システムを例示する図である。同図において、２１はオフィス空間、２２はオフィス空間２１への調和空気を生成する空調機、２３は空調機２２からオフィス空間２１への調和空気の供給量を調整する風量調節ユニット、２４は空調機２２への外気の取入量を調整する外気ダンパ、２５は空調機２２から屋外への排気量を調整する排気ダンパ、２６は空調機２２へ戻す還気量を調整する還気ダンパである。
【００２７】
この空調システム２０１では、外気ダンパ２４からの外気と還気ダンパ２６からの還気とを混合した空気が空調機２２へ送られ、空調機２２で調和された空気が風量調節ユニット２３を介してオフィス空間２１へ供給される。また、オフィス空間２１内の空気が空調機２２へ戻され、還気ダンパ２６と排気ダンパ２５とによって再循環される空気と屋外に排出される空気とに分けられる。
【００２８】
このような空気の流れにおいて、外気と還気とが混合する場所では、混合ＣＯ2 濃度は、外気ＣＯ2 濃度と還気ＣＯ2 濃度の混合風量比によって決まる。したがって、ＣＯ2 濃度（混合ＣＯ2 濃度、外気ＣＯ2 濃度、還気ＣＯ2 濃度）を実測して混合風量比を求めれば、給気に対する外気取入量の比を知ることができる。外気取入は、空調機にとって熱負荷を与える一方で、空気を新鮮に保つためにある一定量の確保が必要である。外気取入量を適切に計測・調整することは、省エネルギーや室内環境維持のために必要不可欠である。
【００２９】
そこで、本願では、空調システム２０１における多点のＣＯ2 濃度の計測を図５に示した多点切換計測装置１０１を用いて行う。この多点切換計測装置１０１を用いた多点のＣＯ2 濃度の計測は次のようにして行う。図６の空調システム２０１において、計測点を例えばＰ０〜Ｐ８とする。計測点Ｐ０からチューブ（空気配管）Ｔ０を延ばし（図７参照）、多点切換計測装置１０１の流路切換器４の入力ポートＰＩ０に接続する。同様に、計測点Ｐ１〜Ｐ８からチューブＴ１〜Ｔ８を延ばし、入力ポートＰＩ１〜ＰＩ８に接続する。
【００３０】
〔混合ＣＯ2 濃度の測定〕
ここで、今、空調機２２からの調和空気のＣＯ2 濃度（混合ＣＯ2 濃度）を計測したいとする。この場合、図８に示すように、多点切換計測装置１０１における流路切換器４の流路ＲＣを入力ポートＰＩ５への切換位置に切り換える。これにより、チューブＴ５を介して入力ポートＰＩ５（観測点）に導かれている計測点Ｐ５からの空気（計測対象）が流路ＲＣを通してＣＯ2 濃度計５に導かれる。ＣＯ2 濃度計５は、この導かれる空気のＣＯ2 濃度、すなわち流路ＲＣの切り換えによって計測点Ｐ５から導かれた空気のＣＯ2 濃度を計測する。この計測されたＣＯ2 濃度はＣＯ2 濃度表示部６において表示される。
【００３１】
〔外気ＣＯ2 濃度の測定〕
外気ＣＯ2 濃度を測定したい場合、図９に示すように、多点切換計測装置１０１における流路切換器４の流路ＲＣを入力ポートＰＩ１への切換位置に切り換える。これにより、チューブＴ１を介して入力ポートＰＩ１（観測点）に導かれている計測点Ｐ１からの空気（計測対象）が流路ＲＣを通してＣＯ2 濃度計５に導かれる。ＣＯ2 濃度計５は、この導かれる空気のＣＯ2 濃度、すなわち流路ＲＣの切り換えによって計測点Ｐ１から導かれた空気のＣＯ2 濃度を計測する。この計測されたＣＯ2 濃度はＣＯ2 濃度表示部６において表示される。
【００３２】
〔還気ＣＯ2 濃度の測定〕
還気ＣＯ2 濃度を測定したい場合、図１０に示すように、多点切換計測装置１０１における流路切換器４の流路ＲＣを入力ポートＰＩ７への切換位置に切り換える。これにより、チューブＴ７を介して入力ポートＰＩ７（観測点）に導かれている計測点Ｐ７からの空気（計測対象）が流路ＲＣを通してＣＯ2 濃度計５に導かれる。ＣＯ2 濃度計５は、この導かれる空気のＣＯ2 濃度、すなわち流路ＲＣの切り換えによって計測点Ｐ７から導かれた空気のＣＯ2 濃度を計測する。この計測されたＣＯ2 濃度はＣＯ2 濃度表示部６において表示される。
【００３３】
このようにして、多点切換計測装置１０１を用いて混合ＣＯ2 濃度，外気ＣＯ2 濃度，還気ＣＯ2 濃度を測定することにより、外気取入量の計測・調整作業の正確さや効率を高くすることができる。
【００３４】
この実施の形態２によれば、計測点Ｐ０〜Ｐ８から計測対象（空気）を観測点まで導き、この観測点に導かれた計測対象の１つを流路を切り換えてＣＯ2 濃度計５へ導くようにしているので、計測点毎にＣＯ2 濃度計５を直接設置しなくてもよく、設置上の制約を緩和することができる。また、観測点側でＣＯ2 濃度計５を共有することになるので、ＣＯ2 濃度計５の設置数を削減することができる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態１では差圧を計測する多点切換計測装置１００について説明し、上述した実施の形態２ではＣＯ2 濃度を計測する多点切換計測装置１０１について説明したが、図１１に示すように、差圧を計測する機能とＣＯ2 濃度を計測する機能を合わせ持つ多点切換計測装置１０２としてもよい。
また、上述した実施の形態１，２では、計測対象を空気としたが、計測対象は空気に限られるものではなく、空調機２２への冷温水などとしてもよい。
【００３６】
また、上述した実施の形態１，２では、計測対象の差圧やＣＯ2 濃度を計測するものとしたが、計測対象の温度や湿度などを計測するようにしてもよい。すなわち、本発明において、検出器は差圧発信機やＣＯ2 濃度計に限られるものではない。
また、上述した実施の形態１では、流路切換器１に入力ポートＰＢ０〜ＰＢ１１を設けたが、流路ＲＢを入力ポートＰＡ０〜ＰＡ１１に択一的に接続することによって、入力ポートＰＢ０〜ＰＢ１１を省略するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の多点切換計測方法の実施に用いる多点切換計測装置の一実施の形態（実施の形態１）の概略を示す構成図である。
【図２】局所排気装置を有する化学実験室の換気システムを例示する図である。
【図３】この換気システムにおける計測点からの多点切換計測装置へのチューブ（空気配管）の導出状況を示す図である。
【図４】この換気システムにおける給気ファンの差圧計測を行う場合の多点切換計測装置における流路の切り換え状況を示す図である。
【図５】本発明の多点切換計測方法の実施に用いる多点切換計測装置の他の実施の形態（実施の形態２）の概略を示す構成図である。
【図６】オフィス空間に適用された空調システムを例示する図である。
【図７】この空調システムにおける計測点からの多点切換計測装置へのチューブ（空気配管）の導出状況を示す図である。
【図８】この空調システムにおける混合ＣＯ2 濃度の測定を行う場合の多点切換計測装置における流路の切り換え状況を示す図である。
【図９】この空調システムにおける外気ＣＯ2 濃度の測定を行う場合の多点切換計測装置における流路の切り換え状況を示す図である。
【図１０】この空調システムにおける還気ＣＯ2 濃度の測定を行う場合の多点切換計測装置における流路の切り換え状況を示す図である。
【図１１】差圧を計測する機能とＣＯ2 濃度を計測する機能を合わせ持つ多点切換計測装置（実施の形態３）の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…流路切換器、１Ａ…第１の流路切換部、１Ｂ…第２の流路切換部、ＰＡ０〜ＰＡ１１，ＰＢ０〜ＰＢ１１…入力ポート、ＰＯＡ，ＰＯＢ…出力ポート、ＲＡ，ＲＢ…流路、２…差圧発信機、３…差圧表示部、Ｐ０〜Ｐ１１…計測点、ＴＡ０〜ＴＡ１１，ＴＢ０〜ＴＢ１…チューブ、４…流路切換器、５…ＣＯ2 濃度計、６…ＣＯ2 濃度表示部、ＰＩ０〜ＰＩ８…入力ポート、ＰＯ…出力ポート、ＲＣ…流路、Ｔ０〜Ｔ８…チューブ、１００，１０１，１０２…多点切換計測装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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