(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023137978
(43)【公開日】2023-09-29
(54)【発明の名称】換気システムおよび制御装置
(51)【国際特許分類】
F24F 7/007 20060101AFI20230922BHJP
F24F 11/46 20180101ALI20230922BHJP
F24F 11/63 20180101ALI20230922BHJP
F24F 11/77 20180101ALI20230922BHJP
B01D 53/14 20060101ALI20230922BHJP
F24F 8/108 20210101ALN20230922BHJP
F24F 110/70 20180101ALN20230922BHJP
【ＦＩ】
F24F7/007 B
F24F11/46
F24F11/63
F24F11/77
B01D53/14 100
F24F8/108
F24F110:70
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022044445
(22)【出願日】2022-03-18
(71)【出願人】
【識別番号】593063161
【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴファシリティーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】二渡 直樹
(72)【発明者】
【氏名】宇田川 陽介
(72)【発明者】
【氏名】平松 美紀
【テーマコード（参考）】
3L056
3L260
4D020
【Ｆターム（参考）】
3L056BD01
3L260AB18
3L260BA09
3L260BA13
3L260BA42
3L260CA17
3L260CA35
3L260EA07
3L260EA08
3L260FA02
3L260FB72
3L260FC02
3L260FC04
4D020AA03
4D020BA16
4D020BB01
4D020CA01
4D020DA01
4D020DA02
4D020DB01
4D020DB02
4D020DB03
(57)【要約】
【課題】換気量を抑えながらＣＯ２排出量を削減する。
【解決手段】換気装置は、対象空間外と対象空間内とを接続する外気導入路に設けられ、対象空間外から対象空間内へ空気を送出する。ＣＯ２除去装置は、外気導入路に設けられ、外気導入路に流通する空気に含まれるＣＯ２を除去する。制御装置は、対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように換気装置を制御する。
【選択図】図１
【解決手段】換気装置は、対象空間外と対象空間内とを接続する外気導入路に設けられ、対象空間外から対象空間内へ空気を送出する。ＣＯ２除去装置は、外気導入路に設けられ、外気導入路に流通する空気に含まれるＣＯ２を除去する。制御装置は、対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように換気装置を制御する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象空間外と前記対象空間内とを接続する外気導入路に設けられ、前記外気導入路に流通する空気に含まれるＣＯ２を除去するＣＯ２除去装置と、
前記外気導入路を介して対象空間外から前記対象空間内へ空気が流入するように送風する換気装置と、
前記対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように前記換気装置を制御する制御装置と
を備える換気システム。
前記外気導入路を介して対象空間外から前記対象空間内へ空気が流入するように送風する換気装置と、
前記対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように前記換気装置を制御する制御装置と
を備える換気システム。
【請求項2】
前記制御装置は、前記ＣＯ２除去装置を運転することによる前記換気装置の運転に要するエネルギーの低減量と、前記ＣＯ２除去装置の運転に要するエネルギーとに基づいて、前記ＣＯ２除去装置を運転するか否かを決定する
請求項１に記載の換気システム。
請求項１に記載の換気システム。
【請求項3】
対象空間内の空気の温度を調節して前記対象空間内に吹き出す空調機を備え、
前記制御装置は、前記ＣＯ２除去装置を運転することによる前記空調機の運転に要するエネルギーの低減量に基づいて、前記ＣＯ２除去装置を運転するか否かを決定する
請求項１または請求項２に記載の換気システム。
前記制御装置は、前記ＣＯ２除去装置を運転することによる前記空調機の運転に要するエネルギーの低減量に基づいて、前記ＣＯ２除去装置を運転するか否かを決定する
請求項１または請求項２に記載の換気システム。
【請求項4】
前記制御装置は、前記エネルギーをＣＯ２排出量に換算し、前記ＣＯ２除去装置を運転したときのＣＯ２排出量と、前記ＣＯ２除去装置を運転しないときのＣＯ２排出量と、前記ＣＯ２除去装置の運転によって除去されるＣＯ２量と、に基づいて、前記ＣＯ２除去装置を運転するか否かを決定する
請求項３に記載の換気システム。
請求項３に記載の換気システム。
【請求項5】
対象空間外と前記対象空間内とを接続する外気導入路に設けられ、前記外気導入路に流通する空気に含まれるＣＯ２を除去するＣＯ２除去装置と、
前記外気導入路を介して対象空間外から前記対象空間内へ空気が流入するように送風する換気装置と
を備える換気システムの制御装置であって、
前記対象空間内のＣＯ２濃度の計測値を取得し、
前記計測値に基づいて、前記対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように前記換気装置を制御する
制御装置。
前記外気導入路を介して対象空間外から前記対象空間内へ空気が流入するように送風する換気装置と
を備える換気システムの制御装置であって、
前記対象空間内のＣＯ２濃度の計測値を取得し、
前記計測値に基づいて、前記対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように前記換気装置を制御する
制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、換気システムおよび制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
室内環境の向上を目的に、空調装置による空調制御がなされている。特許文献１には、室内のＣＯ２を炭酸ガス除去装置によって除去し、室内空気質を良好に維持する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－２７５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、外気のＣＯ２濃度が高い場合、対象空間内のＣＯ２濃度を低減するために必要となる換気量は多い。そのため、換気量を減らすことができず、換気システムの使用エネルギーを低減し、ＣＯ２排出量を削減することが困難となっている。
本発明の目的は、換気量を抑えながらＣＯ２排出量を削減することができる換気システムおよび制御装置を提供することにある。
本発明の目的は、換気量を抑えながらＣＯ２排出量を削減することができる換気システムおよび制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
（１）本発明の一態様は、対象空間外と前記対象空間内とを接続する外気導入路に設けられ、前記外気導入路に流通する空気に含まれるＣＯ２を除去するＣＯ２除去装置と、前記外気導入路を介して対象空間外から前記対象空間内へ空気が流入するように送風する換気装置と、前記対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように前記換気装置を制御する制御装置とを備える換気システムである。
【0006】
（２）さらに本発明の一態様の換気システムにおいて、前記制御装置は、前記ＣＯ２除去装置を運転することによる前記換気装置の運転に要するエネルギーの低減量と、前記ＣＯ２除去装置の運転に要するエネルギーとに基づいて、前記ＣＯ２除去装置を運転するか否かを決定するものであってよい。
【0007】
（３）さらに本発明の一態様の換気システムは、対象空間内の空気の温度を調節して前記対象空間内に吹き出す空調機を備え、前記制御装置は、前記ＣＯ２除去装置を運転することによる前記空調機の運転に要するエネルギーの低減量に基づいて、前記ＣＯ２除去装置を運転するか否かを決定するものであってよい。
【0008】
（４）さらに本発明の一態様の換気システムにおいて、前記制御装置は、前記エネルギーをＣＯ２排出量に換算し、前記ＣＯ２除去装置を運転したときのＣＯ２排出量と、前記ＣＯ２除去装置を運転しないときのＣＯ２排出量と、前記ＣＯ２除去装置の運転によって除去されるＣＯ２量と、に基づいて、前記ＣＯ２除去装置を運転するか否かを決定するものであってよい。
【0009】
（５）さらに本発明の一態様の換気システムは、対象空間外と前記対象空間内とを接続する外気導入路に設けられ、前記外気導入路に流通する空気に含まれるＣＯ２を除去するＣＯ２除去装置と、前記外気導入路を介して対象空間外から前記対象空間内へ空気が流入するように送風する換気装置とを備える換気システムの制御装置であって、前記対象空間内のＣＯ２濃度の計測値を取得し、前記計測値に基づいて、前記対象空間内のＣＯ２濃度が設定ＣＯ２濃度に近づくように前記換気装置を制御する制御装置である。
【発明の効果】
【0010】
上記態様によれば、換気量を抑えながらＣＯ２排出量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１の実施形態に係る空調換気システムの構成を示す図である。
【図2】第１の実施形態に係るＣＯ２除去装置の構成例を示す図である。
【図3】第１の実施形態に係る制御装置による換気制御方法を示すフローチャートである。
【図4】第１の実施形態に係る制御装置によるＣＯ２除去装置の切替方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
〈第１の実施形態〉
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る空調換気システム１の構成を示す図である。空調換気システム１は、対象空間Ｒの空調制御および換気制御を行う。空調換気システム１は、室内温度センサ１１、室内湿度センサ１２、室内ＣＯ２センサ１３、室外温度センサ１４、室外湿度センサ１５、室外ＣＯ２センサ１６、空調室内機１７、排気ファン１８、吸気ファン１９、ＣＯ２除去装置２０、制御装置２１を備える。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る空調換気システム１の構成を示す図である。空調換気システム１は、対象空間Ｒの空調制御および換気制御を行う。空調換気システム１は、室内温度センサ１１、室内湿度センサ１２、室内ＣＯ２センサ１３、室外温度センサ１４、室外湿度センサ１５、室外ＣＯ２センサ１６、空調室内機１７、排気ファン１８、吸気ファン１９、ＣＯ２除去装置２０、制御装置２１を備える。
【0013】
室内温度センサ１１は、対象空間Ｒの温度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室内湿度センサ１２は、対象空間Ｒの絶対湿度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室内ＣＯ２センサ１３は、対象空間ＲのＣＯ２濃度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室外温度センサ１４は、外気の温度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室外湿度センサ１５は、外気の絶対湿度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室外ＣＯ２センサ１６は、外気のＣＯ２濃度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室内湿度センサ１２は、対象空間Ｒの絶対湿度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室内ＣＯ２センサ１３は、対象空間ＲのＣＯ２濃度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室外温度センサ１４は、外気の温度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室外湿度センサ１５は、外気の絶対湿度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
室外ＣＯ２センサ１６は、外気のＣＯ２濃度を計測し、計測値を制御装置２１に出力する。
【0014】
空調室内機１７は、取込口から対象空間Ｒの空気を取り込み、取り込んだ空気の温度および湿度を調節して、吹出口から対象空間Ｒへ空気を吹き出す。空調室内機１７は、空調室内機１７は、図１に示すように、第１流量調整弁１７２、熱交換ユニット１７３、第２流量調整弁１７４、加湿ユニット１７５、空調ファン１７６を備える。
【0015】
第１流量調整弁１７２は、熱交換ユニット１７３に供給する冷媒の流量を調整する。熱交換ユニット１７３は、取込口と吹出口との間の流路に設けられ、通過する空気と第１流量調整弁１７２を介して供給される冷媒との熱交換によって、取り込んだ空気の温度を調整する。第２流量調整弁１７４は、加湿ユニット１７５に供給する加湿給水の流量を調整する。加湿ユニット１７５は、取込口と吹出口との間の流路に設けられ、第２流量調整弁１７４から供給される加湿給水により空気を加湿する。加湿ユニット１７５は、スプレーにより加湿給水を噴霧するものでも、加湿給水を含ませた加湿フィルタにより加湿給水を気化させるものでも、加湿給水を加熱して蒸発させるものであってもよい。空調ファン１７６は、取込口から吹出口へ向けて空気を圧送する。空調ファン１７６は、例えばインバータ制御によって回転数が可変なものであってよい。
【0016】
排気ファン１８は、対象空間Ｒの内と外とを接続する空気排出路に設けられ、駆動することで対象空間Ｒの空気を室外に排出する。
吸気ファン１９は、対象空間Ｒの内と外とを接続する外気導入路に設けられ、駆動することで室外の空気（外気）を対象空間Ｒに供給する。
排気ファン１８および吸気ファン１９は、例えばインバータ制御によって回転数が可変なものであってよい。排気ファン１８および吸気ファン１９は、外気導入路を介して対象空間Ｒ外から対象空間Ｒ内へ空気が流入するように送風する換気装置の一例である。なお、本実施形態に係る換気装置は、排気ファン１８および吸気ファン１９を備える第一種換気を行うが、他の実施形態においては、換気装置は吸気ファン１９のみを備え第二種換気を行うものであってもよいし、排気ファン１８のみを備え第三種換気を行うものであってもよい。また、換気装置は、全熱交換器または顕熱交換機を備えるものであってもよい。
吸気ファン１９は、対象空間Ｒの内と外とを接続する外気導入路に設けられ、駆動することで室外の空気（外気）を対象空間Ｒに供給する。
排気ファン１８および吸気ファン１９は、例えばインバータ制御によって回転数が可変なものであってよい。排気ファン１８および吸気ファン１９は、外気導入路を介して対象空間Ｒ外から対象空間Ｒ内へ空気が流入するように送風する換気装置の一例である。なお、本実施形態に係る換気装置は、排気ファン１８および吸気ファン１９を備える第一種換気を行うが、他の実施形態においては、換気装置は吸気ファン１９のみを備え第二種換気を行うものであってもよいし、排気ファン１８のみを備え第三種換気を行うものであってもよい。また、換気装置は、全熱交換器または顕熱交換機を備えるものであってもよい。
【0017】
ＣＯ２除去装置２０は、外気導入路に設けられ、外気に含まれるＣＯ２を除去する、すなわち対象空間Ｒ内に取り込まれる空気のＣＯ２濃度を減少させる。図２は、第１の実施形態に係るＣＯ２除去装置２０の構成例を示す図である。ＣＯ２除去装置２０は、例えば第１モータダンパ２０１、第２モータダンパ２０２、ブースターファン２０３、ＤＡＣ（Direct Air Capture）１６４を備える。ＣＯ２除去装置２０には、外気導入路の室外側と外気導入路の室内側との間で空気を流通する２つの経路（第１経路、第２経路）が形成される。第１モータダンパ２０１は、第１流路に設けられる。第２モータダンパ２０２は、第２流路に設けられる。第１モータダンパ２０１および第２モータダンパ２０２は、何れか１つが開となり、残りが閉となるように制御される。したがって、空気は、第１経路または第２経路を介して流通する。ＤＡＣ２０４は、第２流路に設けられる。ＤＡＣ２０４は、アミンなどのＣＯ２を吸収する性質を有する材料で構成されるフィルタである。空気がＤＡＣ２０４を通ることで、空気中のＣＯ２がＤＡＣ２０４に吸収され、空気中のＣＯ２を除去することができる。ＤＡＣ２０４は、空気中のＣＯ２を所定の除去率で除去することができる。なお、ＤＡＣ２０４が吸収したＣＯ２は、ＤＡＣ２０４の加熱や減圧によって放出させることができる。ＤＡＣ２０４から放出されたＣＯ２は、ドライアイスなどの製品に加工したり、地中に埋めたりすることで、外気へ放出されないように調整される。
ブースターファン２０３は、ＤＡＣ２０４へ空気を圧送する。ＣＯ２除去装置２０が設けられる外気導入路には、吸気ファン１９が設けられているため、吸気ファン１９の駆動によって空気が対象空間Ｒ内へ案内される。一方で、空気がＤＡＣ２０４を通過する際に圧力損失が生じる。ブースターファン２０３を駆動することで、圧力損失分のエネルギーを補うことができる。なお、第１の実施形態においては、ブースターファン２０３は、換気量によらず一定の回転数で回転する。
ブースターファン２０３は、ＤＡＣ２０４へ空気を圧送する。ＣＯ２除去装置２０が設けられる外気導入路には、吸気ファン１９が設けられているため、吸気ファン１９の駆動によって空気が対象空間Ｒ内へ案内される。一方で、空気がＤＡＣ２０４を通過する際に圧力損失が生じる。ブースターファン２０３を駆動することで、圧力損失分のエネルギーを補うことができる。なお、第１の実施形態においては、ブースターファン２０３は、換気量によらず一定の回転数で回転する。
【0018】
制御装置２１は、空調室内機１７、排気ファン１８、吸気ファン１９およびＣＯ２除去装置２０を制御する。
制御装置２１は、室内温度センサ１１の計測値に基づいて、空調室内機１７を制御する。例えば、制御装置２１は、予め暖房か冷房かの運転区分と対象空間Ｒの設定温度との設定を受け付ける。運転区分が暖房である場合、制御装置２１は、室内温度センサ１１の計測値と設定温度とを比較し、計測値が設定温度より低い場合に、第１流量調整弁１７２を開き、熱交換ユニット１７３に冷媒を供給する。他方、制御装置２１は、計測値が設定温度以上である場合には、第１流量調整弁１７２を閉じる。運転区分が冷房である場合、制御装置２１は、室内温度センサ１１の計測値と設定温度とを比較し、計測値が設定温度より高い場合に、第１流量調整弁１７２を開き、熱交換ユニット１７３に冷媒を供給する。他方、制御装置２１は、計測値が設定温度以下である場合には、第１流量調整弁１７２を閉じる。なお、制御装置２１は、空調機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。すなわち、空調機能のＯＦＦが設定されると、制御装置２１は、空調室内機１７の第１流量調整弁１７２、第２流量調整弁１７４を閉じ、空調ファン１７６を停止させる。
制御装置２１は、室内温度センサ１１の計測値に基づいて、空調室内機１７を制御する。例えば、制御装置２１は、予め暖房か冷房かの運転区分と対象空間Ｒの設定温度との設定を受け付ける。運転区分が暖房である場合、制御装置２１は、室内温度センサ１１の計測値と設定温度とを比較し、計測値が設定温度より低い場合に、第１流量調整弁１７２を開き、熱交換ユニット１７３に冷媒を供給する。他方、制御装置２１は、計測値が設定温度以上である場合には、第１流量調整弁１７２を閉じる。運転区分が冷房である場合、制御装置２１は、室内温度センサ１１の計測値と設定温度とを比較し、計測値が設定温度より高い場合に、第１流量調整弁１７２を開き、熱交換ユニット１７３に冷媒を供給する。他方、制御装置２１は、計測値が設定温度以下である場合には、第１流量調整弁１７２を閉じる。なお、制御装置２１は、空調機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。すなわち、空調機能のＯＦＦが設定されると、制御装置２１は、空調室内機１７の第１流量調整弁１７２、第２流量調整弁１７４を閉じ、空調ファン１７６を停止させる。
【0019】
図３は、第１の実施形態に係る制御装置２１による換気制御方法を示すフローチャートである。
制御装置２１は、室内ＣＯ２センサ１３の計測値を取得する（ステップＳ１１）。制御装置２１は、取得した計測値が予め定められた設定ＣＯ２濃度を超えるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＣＯ２の計測値が設定ＣＯ２濃度を超える場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御装置２１は換気量を所定量増加させる（ステップＳ１３）。他方、ＣＯ２の計測値が設定ＣＯ２濃度を超えない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御装置２１は換気量を所定量減少させる（ステップＳ１４）。制御装置２１は、設定した換気量に従って、排気ファン１８および吸気ファン１９、ならびにＣＯ２除去装置２０が駆動している場合はブースターファン２０３を制御する（ステップＳ１５）。
制御装置２１は、室内ＣＯ２センサ１３の計測値を取得する（ステップＳ１１）。制御装置２１は、取得した計測値が予め定められた設定ＣＯ２濃度を超えるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＣＯ２の計測値が設定ＣＯ２濃度を超える場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御装置２１は換気量を所定量増加させる（ステップＳ１３）。他方、ＣＯ２の計測値が設定ＣＯ２濃度を超えない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御装置２１は換気量を所定量減少させる（ステップＳ１４）。制御装置２１は、設定した換気量に従って、排気ファン１８および吸気ファン１９、ならびにＣＯ２除去装置２０が駆動している場合はブースターファン２０３を制御する（ステップＳ１５）。
【0020】
図４は、第１の実施形態に係る制御装置２１によるＣＯ２除去装置２０の切替方法を示すフローチャートである。
制御装置２１は、室内温度センサ１１、室内ＣＯ２センサ１３、室外温度センサ１４、室外ＣＯ２センサ１６から、それぞれ計測値を取得する（ステップＳ２１）。また制御装置２１は、現在の換気量を取得する（ステップＳ２２）。現在の換気量は、図３に示すフローチャートのステップＳ１３またはステップＳ１４で設定される。
制御装置２１は、室内温度センサ１１、室内ＣＯ２センサ１３、室外温度センサ１４、室外ＣＯ２センサ１６から、それぞれ計測値を取得する（ステップＳ２１）。また制御装置２１は、現在の換気量を取得する（ステップＳ２２）。現在の換気量は、図３に示すフローチャートのステップＳ１３またはステップＳ１４で設定される。
【0021】
制御装置２１は、ステップＳ２１で取得した室内ＣＯ２センサ１３と室外ＣＯ２センサ１６の計測値に基づいて、ＣＯ２除去装置２０を停止させた場合の必要換気量と、ＣＯ２除去装置２０を運転させた場合の必要換気量とを算出する（ステップＳ２３）。具体的には、制御装置２１は、以下の式（１）に従って必要換気量を算出する。
必要換気量＝（ＣＯ２吸込濃度－室内ＣＯ２濃度）×現在の換気量／（設定ＣＯ２濃度－室内ＣＯ２濃度） …（１）
なお、ＣＯ２除去装置２０を停止させた場合のＣＯ２吸込濃度は、室外ＣＯ２センサ１６の計測値と等しい。他方、ＣＯ２除去装置２０を停止させた場合のＣＯ２吸込濃度は、室外ＣＯ２センサ１６の計測値とＤＡＣ２０４によるＣＯ２の除去率とから計算される。制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０を停止させた場合の換気量と、ＣＯ２除去装置２０を運転させた場合の必要換気量との差を求めることで、ＣＯ２除去装置２０の運転の有無による必要換気量の変化量を算出する（ステップＳ２４）。
必要換気量＝（ＣＯ２吸込濃度－室内ＣＯ２濃度）×現在の換気量／（設定ＣＯ２濃度－室内ＣＯ２濃度） …（１）
なお、ＣＯ２除去装置２０を停止させた場合のＣＯ２吸込濃度は、室外ＣＯ２センサ１６の計測値と等しい。他方、ＣＯ２除去装置２０を停止させた場合のＣＯ２吸込濃度は、室外ＣＯ２センサ１６の計測値とＤＡＣ２０４によるＣＯ２の除去率とから計算される。制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０を停止させた場合の換気量と、ＣＯ２除去装置２０を運転させた場合の必要換気量との差を求めることで、ＣＯ２除去装置２０の運転の有無による必要換気量の変化量を算出する（ステップＳ２４）。
【0022】
次に、制御装置２１は、ステップＳ２４で算出した必要換気量の変化量に基づいて、ＣＯ２除去装置２０の運転の有無による単位時間当たりの排気ファン１８および吸気ファン１９の運転に要するエネルギーの変化量を算出する（ステップＳ２５）。つまり、制御装置２１は、必要換気量の変化量に既知の単位換気量あたりのファンの回転エネルギーを乗算することで、ＣＯ２除去装置２０の運転の有無による単位時間あたりの排気ファン１８および吸気ファン１９の運転に要するエネルギーの変化量を算出することができる。
【0023】
次に、制御装置２１は、ステップＳ２１で取得した室内温度センサ１１、室内湿度センサ１２、室外温度センサ１４、および室外湿度センサ１５の計測値、ならびにステップＳ２４で算出した必要換気量の変化量に基づいて、ＣＯ２除去装置２０の運転の有無による単位時間当たりの空調室内機１７の運転に要するエネルギーの変化量を算出する（ステップＳ２６）。具体的には、制御装置２１は、以下の式（２）に従って顕熱負荷の変化量を、以下の式（３）に従って潜熱負荷の変化量をそれぞれ算出し、その合計を以て空調室内機１７の運転に要するエネルギーの変化量を求める。
【0024】
顕熱負荷変化量＝空気の比熱×空気の密度×必要換気量の変化量×｜外気温度－室内温度｜ ・・・（２）
潜熱負荷変化量＝水の蒸発潜熱×空気の密度×必要換気量の変化量×｜外気絶対湿度－室内絶対湿度｜ ・・・（３）
なお、空気の比熱、水の蒸発潜熱および空気の密度は定数であってよい。空気の比熱および水の蒸発潜熱は、温度センサの計測値から算出されるものであってもよい。空気の密度は、温度センサと気圧計の計測値から算出されるものであってもよい。
潜熱負荷変化量＝水の蒸発潜熱×空気の密度×必要換気量の変化量×｜外気絶対湿度－室内絶対湿度｜ ・・・（３）
なお、空気の比熱、水の蒸発潜熱および空気の密度は定数であってよい。空気の比熱および水の蒸発潜熱は、温度センサの計測値から算出されるものであってもよい。空気の密度は、温度センサと気圧計の計測値から算出されるものであってもよい。
【0025】
次に、制御装置２１は、ステップＳ２５およびステップＳ２６で算出したエネルギー変化量、ならびに単位時間当たりのＣＯ２除去装置２０の運転に要するエネルギーおよびＣＯ２除去装置２０からＣＯ２を回収するために要するエネルギーを、それぞれＣＯ２排出量に換算する（ステップＳ２７）。制御装置２１は、官公庁、法令、電力会社などが公開しているＣＯ２排出係数を用いてエネルギーからＣＯ２排出量への換算を行う。ＣＯ２除去装置２０からＣＯ２を回収するために要するエネルギーは、ＤＡＣ２０４の加熱や減圧に要するエネルギーであって、回収すべきＣＯ２量と相関を有する。回収すべきＣＯ２量は、例えばＣＯ２除去装置２０の運転時の必要換気量と、外気のＣＯ２濃度と、ＣＯ２除去率を乗算することで求められる。
【0026】
制御装置２１は、単位時間当たりのＣＯ２除去装置２０の運転に要するエネルギーの換算ＣＯ２排出量およびＣＯ２除去装置２０からのＣＯ２の回収に要するエネルギーの換算ＣＯ２排出量の和と、ＣＯ２除去装置２０によるＣＯ２吸収量ならびにＣＯ２除去装置２０の運転によって減少する換気および空調に係るエネルギーの換算ＣＯ２量の和とを比較する。すなわち、制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０の運転によるＣＯ２の増加量と、ＣＯ２除去装置２０の運転によるＣＯ２の減少量とを比較する。制御装置２１は、ＣＯ２の減少量がＣＯ２の増加量を超えるか否かを判定する（ステップＳ２８）。
【0027】
ＣＯ２の減少量がＣＯ２の増加量を超える場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０を運転させることを決定する（ステップＳ２９）。つまり、既にＣＯ２除去装置２０が運転している場合は、運転状態を維持し、ＣＯ２除去装置２０が停止している場合は、ＣＯ２除去装置２０の運転を開始する。他方、ＣＯ２の減少量がＣＯ２の増加量を超えない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０を停止させることを決定する（ステップＳ３０）。つまり、既にＣＯ２除去装置２０が停止している場合は、停止状態を維持し、ＣＯ２除去装置２０が運転している場合は、ＣＯ２除去装置２０を停止させる。
【0028】
つまり、制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０の運転が環境におけるＣＯ２の排出量の削減に寄与する場合にＣＯ２除去装置２０を運転させ、空調、換気およびＤＡＣの運転による消費エネルギーによってかえってＣＯ２の排出量が増加する場合にＣＯ２除去装置２０を運転させない。
【0029】
上述のように、第１の実施形態に係る空調換気システム１は、外気導入路を介して対象空間外から対象空間内へ空気を送出する換気装置（吸気ファン１９）と、外気導入路に流通する空気に含まれるＣＯ２を除去するＣＯ２除去装置２０とを備える。これにより、換気によって取り込まれる外気のＣＯ２を除去することで、対象空間ＲにおけるＣＯ２の濃度を抑えるための換気量を低減することができる。これにより、吸気ファン１９の動力に係るエネルギーを算出するためのＣＯ２排出量を削減することができる。
【0030】
また、第１の実施形態に係る空調換気システム１は、ＣＯ２除去装置２０を運転することによる吸気ファン１９の運転に要するエネルギーの低減量と、ＣＯ２除去装置２０の運転に要するエネルギーと、ＣＯ２除去装置２０を運転することによる空調室内機１７の運転に要するエネルギーとを、ＣＯ２排出量に換算することで、ＣＯ２除去装置２０の運転が環境におけるＣＯ２の排出量の削減に寄与するか否かを判定する。制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０の運転が環境におけるＣＯ２の排出量の削減に寄与する場合にＣＯ２除去装置２０を運転させ、空調、換気およびＤＡＣの運転による消費エネルギーによってかえってＣＯ２の排出量が増加する場合にＣＯ２除去装置２０を運転させない。これにより、制御装置２１は、ＣＯ２排出量を削減することができる。
【0031】
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
上述した実施形態に係る制御装置２１は、単独のコンピュータによって構成されるものであってもよいし、制御装置２１の構成を複数のコンピュータに分けて配置し、複数のコンピュータが互いに協働することで制御装置２１として機能するものであってもよい。例えば、制御装置２１として、空調室内機１７の制御装置と換気システムの制御装置とを別個の装置に備えていてもよい。
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
上述した実施形態に係る制御装置２１は、単独のコンピュータによって構成されるものであってもよいし、制御装置２１の構成を複数のコンピュータに分けて配置し、複数のコンピュータが互いに協働することで制御装置２１として機能するものであってもよい。例えば、制御装置２１として、空調室内機１７の制御装置と換気システムの制御装置とを別個の装置に備えていてもよい。
【0032】
例えば、上述の実施形態に係る制御装置２１は、ＣＯ２排出量に基づいてＣＯ２除去装置２０の運転の要否を決定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０を運転する場合の方が、ＣＯ２除去装置２０を運転する場合と比較して、空調換気システム１の運転に要するエネルギーが小さい場合に、ＣＯ２除去装置２０を運転すると決定してもよい。すなわち、制御装置２１は、単位時間当たりの排気ファン１８および吸気ファン１９の運転に要するエネルギー変化量と、単位時間当たりの空調室内機１７の運転に要するエネルギー変化量と、単位時間当たりのＣＯ２除去装置２０の運転に要するエネルギーとに基づいて、ＣＯ２除去装置２０を運転するか否かを決定してもよい。
【0033】
また、他の実施形態に係る制御装置２１は、ＣＯ２除去装置２０からのＣＯ２の放出に要するエネルギーに鑑みずに、単位時間当たりの排気ファン１８および吸気ファン１９の運転に要するエネルギー変化量の換算ＣＯ２排出量と、単位時間当たりの空調室内機１７の運転に要するエネルギー変化量の換算ＣＯ２排出量と、単位時間当たりのＣＯ２除去装置２０の運転に要するエネルギーの換算ＣＯ２排出量との総和に基づいて、ＣＯ２除去装置２０の運転の要否を決定してもよい。
【0034】
また、他の実施形態に係る空調換気システム１は、空調制御を行わず、換気のみを行うものであってもよい。すなわち他の実施形態に係る空調換気システム１は、空調室内機１７を備えない換気システムであってよい。この場合も、空調換気システム１が吸気ファン１９とＣＯ２除去装置２０とを備えることで、換気量を低減しながらＣＯ２排出量を削減することができる。
【0035】
また、他の実施形態においては、空調換気システム１は、対象空間Ｒの温度に加え、さらに対象空間Ｒの相対湿度を制御してもよい。この場合、空調換気システム１は、室内湿度センサ１２および室外湿度センサ１５の計測値、必要換気量、設定温度、ならびに設定湿度に基づいて、加湿ユニット１７５への加湿給水の供給量を決定する。この場合、制御装置２１は、ステップＳ２６において、加湿の影響に鑑みて潜熱負荷変化量を算出してよい。
【0036】
制御装置２１は、バスで接続されたプロセッサ、メモリ、補助記憶装置などを備え、空調換気制御プログラムを実行することによって上述の機能を実現する。プロセッサの例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、マイクロプロセッサなどが挙げられる。
空調換気制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記憶装置である。空調換気制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
なお、空調換気制御の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）等のカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を用いて実現されてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。このような集積回路も、プロセッサの一例に含まれる。
空調換気制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記憶装置である。空調換気制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
なお、空調換気制御の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）等のカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を用いて実現されてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。このような集積回路も、プロセッサの一例に含まれる。
【符号の説明】
【0037】
１…空調換気システム １１…室内温度センサ １２…室内湿度センサ １３…室内ＣＯ２センサ １４…室外温度センサ １５…室外湿度センサ １６…室外ＣＯ２センサ １７…空調室内機 １８…排気ファン １９…吸気ファン ２０…ＣＯ２除去装置 ２０４…ＤＡＣ ２１…制御装置 Ｒ…対象空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】