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公開番号2025035236
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023142156
出願日2023-09-01
発明の名称空気齢測定方法及び空気齢測定システム
出願人ダイダン株式会社
代理人個人,個人
主分類F24F 11/63 20180101AFI20250306BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】換気系の室において換気運転を一時停止させる必要はなく、換気運転を継続しつつ室の空気齢を測定することができる空気齢測定方法を提供する。
【解決手段】空気齢測定方法は、室11の空気を換気する空気換気工程と、室11を換気した状態で室11にトレーサー微粒子を拡散させるトレーサー拡散工程と、トレーサー微粒子を拡散させた室11におけるトレーサー微粒子の濃度を測定し、室11におけるトレーサー微粒子の濃度分布が定常状態であるかを判定するトレーサー濃度判定工程と、室11におけるトレーサー微粒子の濃度分布が定常状態であると判定した場合、トレーサー微粒子の拡散を停止するとともに室11の換気を継続しつつ、室11に拡散したトレーサー微粒子の数値データを計測するトレーサー計測工程と、トレーサー微粒子の拡散を停止してから室11におけるトレーサー微粒子の時間の経過による減衰状況に基づいて室11の空気齢を算出する空気齢算出工程とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トレーサーを利用して所定の空間の空気齢を測定する空気齢測定方法において、
前記空気齢測定方法が、前記空間の空気を換気する空気換気工程と、前記空気換気工程によって前記空間を換気した状態で該空間に前記トレーサーを拡散させるトレーサー拡散工程と、前記トレーサー拡散工程によって前記トレーサーを拡散させた空間におけるトレーサーの濃度を測定し、該空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態であるかを判定するトレーサー濃度判定工程と、前記トレーサー濃度判定工程によって前記空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態であると判定した場合、前記トレーサー拡散工程によるトレーサーの拡散を停止するとともに前記空気換気工程による前記空間の換気を継続しつつ、前記空間に拡散したトレーサーの数値データを計測するトレーサー計測工程と、前記トレーサー計測工程によってトレーサーの数値データの計測を開始してから前記空間における該トレーサーの時間の経過による減衰状況に基づいて該空間の空気齢を算出する空気齢算出工程とを有することを特徴とする空気齢測定方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記空気齢測定方法が、前記トレーサー拡散工程における前記トレーサーの発生量を調整し、前記空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態になるまで前記トレーサー拡散工程によって前記空間にトレーサーを発生させる請求項１に記載の空気齢測定方法。
【請求項３】
前記トレーサー濃度判定工程が、前記空間の所定寸法離間した位置における複数の判定点において該空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態であるかを判定する請求項1又は請求項２に記載の空気齢測定方法。
【請求項４】
前記トレーサー拡散工程が、前記空間の所定寸法離間した位置における複数のトレーサー発生点から該空間に前記トレーサーを拡散させる請求項３に記載の空気齢測定方法。
【請求項５】
前記トレーサーが、微小な液体の拡散に伴って拡散するトレーサー微粒子であり、前記トレーサー拡散工程が、前記空気換気工程による換気を継続しつつ前記トレーサー微粒子を含む微小な液体を前記空間に拡散させ、前記トレーサー計測工程が、前記空気換気工程による換気を継続しつつ前記トレーサー拡散工程による前記トレーサー微粒子の拡散を停止してから所定の測定時間の間に該トレーサー微粒子の数値データを計測し、前記空気齢算出工程が、前記空間における前記トレーサー微粒子の時間の経過による数値データの減衰状況から該空間の空気齢を算出する請求項４に記載の空気齢測定方法。
【請求項６】
前記空気換気工程による換気を継続しつつ前記トレーサー拡散工程による前記トレーサー微粒子の拡散を停止してから前記トレーサー計測工程によって前記トレーサー微粒子の数値データを測定する測定時間が、前記トレーサー微粒子の数値データの減衰から該数値データが０になるまでの時間である請求項５に記載の空気齢測定方法。
【請求項７】
前記トレーサー拡散工程では、超音波振動子によって超音波を発生させて前記トレーサー微粒子を含む前記微小な液体を作り、該微小な液体を前記空間に拡散させる超音波加湿器が使用される請求項６に記載の空気齢測定方法。
【請求項８】
前記トレーサー計測工程では、前記トレーサー拡散工程によって拡散した前記空間のトレーサー微粒子の粒径を含む計測レンジを有して該空間に浮遊する該トレーサー微粒子の個数データを光散乱方式によって計測するパーティクルカウンター、又は、前記トレーサー拡散工程によって拡散した前記空間のトレーサー微粒子の粒径を含む計測レンジを有して該空間に浮遊する微小粒子状物質を測定するＰＭ２．５測定器が使用される請求項７に記載の空気齢測定方法。
【請求項９】
トレーサーを利用して所定の空間の空気齢を測定する空気齢測定システムにおいて、
前記空気齢測定システムが、前記空間の空気を換気する空気換気手段と、前記空間に前記トレーサーを拡散させるトレーサー拡散手段と、前記空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態であるかを判定するトレーサー濃度判定手段と、前記空間に拡散するトレーサーの所定の測定時間の間における数値データを計測するトレーサー計測手段と、前記計測されたトレーサーの数値データに基づいて前記空間の空気齢を算出する空気齢算出手段とを備え、
前記空気齢測定システムでは、前記空気換気手段によって前記空間の空気を換気した状態で前記トレーサー拡散手段によって該空間に前記トレーサーを拡散させ、前記トレーサー濃度判定手段によって前記空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態であると判定した場合、前記トレーサー拡散手段によるトレーサーの拡散を停止するとともに前記空気換気工程による前記空間の換気を継続しつつ、前記トレーサー計測手段によって前記空間に拡散したトレーサーの数値データを計測し、前記空気齢算出手段が前記空間における該トレーサーの時間の経過による減衰状況から該空間の空気齢を算出することを特徴とする空気齢測定システム。
【請求項１０】
前記空気齢測定システムが、前記トレーサー拡散手段における前記トレーサーの発生量を調整し、前記空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態になるまで前記トレーサー拡散手段によって前記空間にトレーサーを発生させる請求項９に記載の空気齢測定システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーサーを利用して所定の空間の空気齢を測定する空気齢測定方法及び空気齢測定システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
流体の連続式、流体の質量保存則と運動量保存則を満たすＮａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程式、フーリエの法則に基づくエネルギー保存則から乱流をモデル化した平均流の乱流モデルにより、解析空間において流れ場と温度場との解析・演算を行い、演算結果の流れ場と温度場とのデータを記憶部へ格納する解析空間演算部と、流れ場と温度場とを固定させて、測定点への空気の流入の各吹出口毎の割合を示す吹出寄与率の空間分布を求める吹出寄与率演算部と、各吹出寄与率をその場の有効体積とする各吹き出し口に対応する有効体積分布毎に、室内空間で一様にトレーサーを発生させ、拡散方程式を解いて演算する濃度場演算部と、濃度場を、各々対応する吹出寄与率で除算することにより、各吹き出し口から流入した空気の空気齢の空間分布を演算する空気齢演算部とを有する空気齢分布性状解析システムが開示されている（特許文献１参照）。この空気齢分布性状解析システムは、複数の吹出・吸込口が存在している室内において、各々の吹出口と吸込口とのそれぞれの空気の流入と流出との寄与率に対応して、各吹出口，吸込口に対応する空気齢を評価することができ、効率的な換気システムの設計が可能となる。
【０００３】
平均空気齢が短い場合、空間における空気がすぐに入れ替わり、空間の空気の喚起が良好と評価される。逆に、平均空気齢が長い場合、気流が滞って空気が澱み、空間の喚起が悪い（不良）と評価される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１０１０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような既存の手法（ステップアップ法）で空間の空気齢を測定する場合、室内へのトレーサーの拡散工程、トレーサーの拡散工程によって室内に拡散したトレーサーの濃度を測定する濃度測定工程、濃度測定工程によって測定した室におけるトレーサーの濃度の時間の経過による減衰状況から空気齢を算出する空気齢算出工程が実施される。尚、室には、空調制御ユニットの室内空調制御の下、空調機によって作られた空調空気が給気ファンによって室内に給気され、室内を通流した空調空気が排気ファンによって室外に排気される換気運転が行われている。
【０００６】
換気系の室におけるトレーサーの拡散工程では、室の空調制御ユニットが給気ファンや排気ファン、空調機を停止させ、室の換気を停止させた後、トレーサー発生装置が起動し、トレーサー発生装置によってトレーサーを室内に拡散させる。室内に拡散させたトレーサーの濃度が設定濃度になった後、空調制御ユニットが給気ファンや排気ファン、空調機を稼働させて換気運転を再開し、換気運転を行いつつ濃度測定工程によって室のトレーサーの濃度を継続して測定し、室におけるトレーサーの濃度の時間の経過による減衰状況に基づいて室の空気齢を算出する。この場合、トレーサーを室内に所定濃度で拡散させるために室の換気運転を停止しなければならず、換気運転を継続した状態で室の空気齢を算出することができなかった。
【０００７】
本発明の目的は、換気系の空間において換気運転を一時停止させる必要なく、換気運転を継続しつつ空間の空気齢を測定することができる空気齢測定方法及び空気齢測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の第１の前提は、トレーサーを利用して所定の空間の空気齢を測定する空気齢測定方法である。
【０００９】
前記第１の前提における本発明の第１の特徴としては、空気齢測定方法が、空間の空気を換気する空気換気工程と、空気換気工程によって空間を換気した状態で空間にトレーサーを拡散させるトレーサー拡散工程と、トレーサー拡散工程によってトレーサーを拡散させた空間におけるトレーサーの濃度を測定し、空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態であるかを判定するトレーサー濃度判定工程と、トレーサー濃度判定工程によって空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態であると判定した場合、トレーサー拡散工程によるトレーサーの拡散を停止するとともに空気換気工程による空間の換気を継続しつつ、空間に拡散したトレーサーの数値データを計測するトレーサー計測工程と、トレーサー計測工程によってトレーサーの数値データの計測を開始してから空間におけるトレーサーの時間の経過による減衰状況に基づいて空間の空気齢を算出する空気齢算出工程とを有することにある。
【００１０】
前記第１の特徴を有する本発明の一例としては、空気齢測定方法が、トレーサー拡散工程におけるトレーサーの発生量を調整し、空間におけるトレーサーの濃度分布が定常状態になるまでトレーサー拡散工程によって空間にトレーサーを発生させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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