特開 2024-170128 空気処理システム

(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】P2024170128

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】空気処理システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/003 20210101AFI20241129BHJP

   F24F 11/72 20180101ALI20241129BHJP

   B01D 53/14 20060101ALI20241129BHJP

   F24F 1/0328 20190101ALI20241129BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20241129BHJP

   F24F 8/15 20210101ALN20241129BHJP

   F24F 120/10 20180101ALN20241129BHJP

【ＦＩ】

F24F7/003

F24F11/72

B01D53/14 200

F24F1/0328

F24F7/007 B

F24F8/15

F24F120:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087124

(22)【出願日】2023-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】七里 彰俊

(72)【発明者】

【氏名】張本 和芳

【テーマコード（参考）】

3L051

3L056

3L260

4D020

【Ｆターム（参考）】

3L051BC07

3L056BD01

3L056BD07

3L260AA04

3L260AA05

3L260AB17

3L260BA09

3L260CA03

3L260FB45

3L260FC06

3L260FC21

4D020AA03

4D020BA16

4D020BB10

4D020BC10

4D020CC09

4D020DA01

4D020DA02

4D020DA03

4D020DB01

4D020DB02

4D020DB03

4D020DB20

(57)【要約】

【課題】在室者数が少ない場合であっても、二酸化炭素の回収量が著しく低下することを防止する。
【解決手段】建物の空気処理システムであって、空気中の二酸化炭素を回収する複数の二酸化炭素回収器と、前記二酸化炭素回収器毎に、前記二酸化炭素回収器に対する空気の供給経路を、第一の供給経路と第二の供給経路とで切り替える供給経路切替手段と、を備え、前記第一の供給経路は、前記建物の居室から前記二酸化炭素回収器に空気を供給する経路であり、前記第二の供給経路は、前記建物の外部から前記二酸化炭素回収器に空気を供給する経路である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の空気処理システムであって、
空気中の二酸化炭素を回収する複数の二酸化炭素回収器と、
前記二酸化炭素回収器毎に、前記二酸化炭素回収器に対する空気の供給経路を、第一の供給経路と第二の供給経路とで切り替える供給経路切替手段と、を備え、
前記第一の供給経路は、前記建物の居室から前記二酸化炭素回収器に空気を供給する経路であり、
前記第二の供給経路は、前記建物の外部から前記二酸化炭素回収器に空気を供給する経路である、
ことを特徴とする空気処理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の空気処理システムであって、
前記二酸化炭素回収器毎に、前記二酸化炭素回収器からの空気の排出経路を、第一の排出経路と第二の排出経路とで切り替える排出経路切替手段を備え、
前記第一の排出経路は、前記二酸化炭素回収器からの空気の少なくとも一部を前記居室に排出する経路であり、
前記第二の排出経路は、前記二酸化炭素回収器からの空気の全部を前記建物の外部に排出する経路である、
ことを特徴とする空気処理システム。

【請求項3】

請求項２に記載の空気処理システムであって、
前記居室に前記建物の外気を導入する外調機を備え、
前記第一の排出経路は、
前記二酸化炭素回収器からの空気の一部を前記居室に、残りを前記建物の外部に排出する経路であり、
前記外調機は、
前記居室に導入される外気と、前記第一の排出経路によって前記建物の外部に排出される空気との間の熱交換を行う熱交換器を備える、
ことを特徴とする空気処理システム。

【請求項4】

請求項３に記載の空気処理システムであって、
前記居室の在室人数情報に基づいて、前記供給経路切替手段、前記排出経路切替手段及び前記外調機を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記供給経路を前記第一の供給経路に切り替える前記二酸化炭素回収器については、前記排出経路を前記第一の排出経路に切り替え、
前記供給経路を前記第二の供給経路に切り替える前記二酸化炭素回収器については、前記排出経路を前記第二の排出経路に切り替える、
ことを特徴とする空気処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は建物の居室の空気から二酸化炭素を回収する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

地球全体のカーボンニュートラル化のため、空気中の二酸化炭素を回収する様々な技術が提案されている（特許文献１～３）。人間が在室する建物の居室内の空気は、大気中に比べて二酸化炭素が高濃度である。したがって、居室内の空気から二酸化炭素を回収することで、カーボンニュートラル化への貢献度を高められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５２８０８号公報

【特許文献2】特開２０２０－８９８９１号公報

【特許文献3】特開２０１７－１５４０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、建物の居室の在室者数は、時間帯や曜日によって変動する。二酸化炭素回収器の回収能力を居室の最大収容人数で設計した場合、夜間や休日には二酸化炭素の回収量が著しく低下する。夜間や休日に二酸化炭素回収器を停止したならば、二酸化炭素の回収自体ができない。

【0005】

本発明の目的は、在室者数が少ない場合であっても、二酸化炭素の回収量が著しく低下することを防止する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、
建物の空気処理システムであって、
空気中の二酸化炭素を回収する複数の二酸化炭素回収器と、
前記二酸化炭素回収器毎に、前記二酸化炭素回収器に対する空気の供給経路を、第一の供給経路と第二の供給経路とで切り替える供給経路切替手段と、を備え、
前記第一の供給経路は、前記建物の居室から前記二酸化炭素回収器に空気を供給する経路であり、
前記第二の供給経路は、前記建物の外部から前記二酸化炭素回収器に空気を供給する経路である、
ことを特徴とする空気処理システムが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、在室者数が少ない場合であっても、二酸化炭素の回収量が著しく低下することを防止する技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る空気処理システムの概要図。

【図2】図１の空気処理システムの制御系のブロック図。

【図3】図２の制御ユニットの処理例を示すフローチャート。

【図4】図１の空気処理システムの動作説明図。

【図5】図１の空気処理システムの動作説明図。

【図6】図１の空気処理システムの動作説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜システムの概要＞
図１は本発明の一実施形態に係る空気処理システム１の概要図である。空気処理システム１は建物内に構築され、建物の居室１００の換気を行うシステムである。建物としては例えばオフィスビル、工場等を例示することができ、居室１００としては執務室、作業室等、人間の出入りのある室を例示することができる。

【0011】

空気処理システム１は、居室１００の状態を検知するセンサを備える。具体的には、人検知センサ１０、二酸化炭素センサ１１及び温湿度センサ１２を備えている。人検知センサ１０は例えば赤外線センサやカメラ（撮像センサ）であり、居室１００に在室する人間を検知する。二酸化炭素センサ１１は居室１００の空気の二酸化炭素濃度を検知する。温湿度センサ１２は居室１００の空気の気温と湿度を検知する。

【0012】

空気処理システム１は、空気中の二酸化炭素を回収する複数の二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅを備える。本実施形態では五つの二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅが設けられているが、その数は四つ以下でもよく、また、六つ以上であってもよい。二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅは、供給される空気から二酸化炭素を回収し、二酸化炭素回収後の空気を排出する。二酸化炭素は、例えば、ボンベなどに蓄積される。二酸化炭素を回収する方式としては公知の方式を利用することができ、例えば、アミン化合物の溶液等の吸収液と気体を接触させ、吸収液に吸収された二酸化炭素を放出させて回収する方式であってもよい。

【0013】

二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅには、二つの供給経路のうち、供給経路切替ユニット３によって選択された一つの供給経路から空気が供給される。供給経路の一つは、居室１００から空気を供給する経路であり、居室１００→送風機８１→分岐ボックス６１→切替ユニット３（ダンパ３１Ａ～３１Ｅ）→配管群６３→二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅ、の経路である。もう一つの供給経路は、建物の外部から空気を供給する経路であり、建物外部→送風機８２→分岐ボックス６２→切替ユニット３（ダンパ３２Ａ～３２Ｅ）→配管群６３→二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅ、の経路である。

【0014】

二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅから排出される、二酸化炭素回収済みの空気は、二つの排出経路のうち、排出経路切替ユニット４によって選択された一つの供給経路を通って排出される。排出経路の一つは、二酸化炭素回収済みの空気の少なくとも一部を居室１００に排出し、残りを外部に排出する経路であり、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅ→配管群７３→分岐ボックス７１→外調機５→居室１００・建物外部、の経路である。もう一つの排出経路は、二酸化炭素回収済みの空気の全部を建物の外部に排出する経路であり、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅ→配管群７３→分岐ボックス７２→送風機８３→建物外部、の経路である。

【0015】

供給経路切替ユニット３は、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅと、分岐ボックス６１及び６２との間の配管類６３の接続関係を切り替えるユニットであり、本実施形態の場合、モータ等のアクチュエータを駆動源とした電動のダンパ３１Ａ～３１Ｅ及び３２Ａ～３２Ｅを備える。ダンパ３１Ａ～３１Ｅは二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに対応しており、分岐ボックス６１と二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅとの間の連通状態・遮断状態を個別に切り替える。ダンパ３２Ａ～３２Ｅは二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに対応しており、分岐ボックス６２と二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅとの間の連通状態・遮断状態を個別に切り替える。

【0016】

分岐ボックス６１は、一つの空気入口と、五つの空気出口とを有する中空体である。空気入口には送風機８１から居室１００内の空気が導入され、導入された空気は空気出口に分配されて排出される。五つの空気出口はダンパ３１Ａ～３１Ｅに対応している。ダンパ３１Ａ～３１Ｅが全て連通状態に切り替えられると、分岐ボックス６１の五つの空気出口が、対応する二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅと連通し、居室１００の空気が二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに供給される。ダンパ３１Ａを連通状態とし、ダンパ３１Ｂ～３１Ｅが全て遮断状態に切り替えられると、分岐ボックス６１の五つの空気出口のうち、二酸化炭素回収器２Ａに対応する空気出口と二酸化炭素回収器２Ａの組み合わせのみが連通し、居室１００の空気が二酸化炭素回収器２Ａに供給される。

【0017】

分岐ボックス６２は、一つの空気入口と、五つの空気出口とを有する中空体である。空気入口には送風機８２から建物外部の空気が導入され、導入された空気は空気出口に分配されて排出される。五つの空気出口はダンパ３２Ａ～３２Ｅに対応している。ダンパ３２Ａ～３２Ｅが全て連通状態に切り替えられると、分岐ボックス６２の五つの空気出口が、対応する二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅと連通し、建物外部の空気が二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに供給される。ダンパ３２Ａを連通状態とし、ダンパ３２Ｂ～３２Ｅが全て遮断状態に切り替えられると、分岐ボックス６２の五つの空気出口のうち、二酸化炭素回収器２Ａに対応する空気出口と二酸化炭素回収器２Ａの組み合わせのみが連通し、建物外部の空気が二酸化炭素回収器２Ａに供給される。

【0018】

排出経路切替ユニット４は、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅと、分岐ボックス７１及び７２との間の配管類７３の接続関係を切り替えるユニットであり、本実施形態の場合、モータ等のアクチュエータを駆動源とした電動のダンパ４１Ａ～４１Ｅ及び４２Ａ～４２Ｅを備える。ダンパ４１Ａ～４１Ｅは二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに対応しており、分岐ボックス７１と二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅとの間の連通状態・遮断状態を個別に切り替える。ダンパ４２Ａ～４２Ｅは二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに対応しており、分岐ボックス７２と二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅとの間の連通状態・遮断状態を個別に切り替える。

【0019】

分岐ボックス７１は、五つの空気入口と、一つの空気出口とを有する中空体である。五つの空気入口はダンパ４１Ａ～４１Ｅに対応している。導入された空気は合流して空気出口から外調機５の分配器５６に排出される。ダンパ４１Ａ～４１Ｅが全て連通状態に切り替えられると、分岐ボックス７１の五つの空気入口が、対応する二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅと連通し、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅで二酸化炭素が回収された空気が分岐ボックス７１に導入される。ダンパ４１Ａを連通状態とし、ダンパ４１Ｂ～４１Ｅが全て遮断状態に切り替えられると、分岐ボックス７１の五つの空気入口のうち、二酸化炭素回収器２Ａに対応する空気入口と二酸化炭素回収器２Ａの組み合わせのみが連通し、二酸化炭素回収器２Ａで二酸化炭素が回収された空気のみが分岐ボックス７１に導入される。

【0020】

分岐ボックス７２は、五つの空気入口と、一つの空気出口とを有する中空体である。五つの空気入口はダンパ４２Ａ～４２Ｅに対応している。導入された空気は合流して空気出口から送風機８３を介して建物外部に排出される。ダンパ４２Ａ～４２Ｅが全て連通状態に切り替えられると、分岐ボックス７２の五つの空気入口が、対応する二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅと連通し、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅで二酸化炭素が回収された空気が分岐ボックス７２に導入される。ダンパ４２Ａを連通状態とし、ダンパ４２Ｂ～４２Ｅが全て遮断状態に切り替えられると、分岐ボックス７２の五つの空気入口のうち、二酸化炭素回収器２Ａに対応する空気入口と二酸化炭素回収器２Ａの組み合わせのみが連通し、二酸化炭素回収器２Ａで二酸化炭素が回収された空気のみが分岐ボックス７２に導入される。

【0021】

外調機５は、建物外の外気を居室１００に供給する。外調機５は、送風機５１、熱交換器５３、合流ボックス５５、分配器５６、及び、温調器５２を備える。送風機５１は建物外部の空気を熱交換器５３に導入し、導入された空気は合流ボックス５５、温調器５２を介して居室１００へ供給される。

【0022】

分配器５６は、分岐ボックス７１から排出される空気を、所定の比率で熱交換器５３と合流ボックス５５とに分配して排出する。比率は本実施形態の場合、熱交換器５３：合流ボックス５５＝１：２である。

【0023】

分配器５６から熱交換器５３へ排出された空気は送風機５４によって建物外部へ排出される。熱交換器５３において、分配器５６から熱交換器５３へ排出された空気と、送風機５１により熱交換器５３に導入された建物外部の空気との熱交換が可能である。

【0024】

分配器５６から合流ボックス５５へ排出された空気は、送風機５１により導入される建物外部の空気と共に温調器５２に導入され、温度が調整されてから居室１００へ戻される。温調器５２は空気の冷却と加熱とが可能であり、例えば、温湿度センサ１２の検知結果に基づいて空気の温度を調整する。一例を挙げると、冬季のように気温が低いと温調器５２に導入される空気を加熱して居室１００に供給し、また、夏季のように気温が高いと温調器５２に導入される空気を冷却して居室１００に供給する。

【0025】

次に、本実施形態における空気処理システム１による換気及び内気循環の態様と、各切替ユニット３及び４の動作規則と、について説明する。

【0026】

本実施形態の場合、居室１００から分岐ボックス６１を介して二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅのいずれかに供給された空気は、二酸化炭素が回収された後、分岐ボックス７１を介して外調機５に供給される。そして、分配器５６による分配の比率にしたがって、二酸化炭素回収済みの空気の一部が内気循環され、残りが建物外部に排出される。

【0027】

具体的には、分配器５６から合流ボックス５５に排出された二酸化炭素回収済みの空気は、送風機５１により導入される建物外部の空気と共に温調器５２に導入され、温度が調整されて居室１００へ供給される。二酸化炭素回収済みの空気は、それまでに温度が調整された空気であるので、温調器５２における冷却又は加熱に必要なエネルギを削減できる。

【0028】

分配器５６から熱交換器５３へ排出された空気は送風機５４によって建物外部へ排出される。熱交換器５３において、分配器５６から熱交換器５３へ排出された空気と、送風機５１により熱交換器５３に導入された建物外部の新気との熱交換が可能であり、温調器５２における新気の冷却又は加熱に必要なエネルギを削減できる。

【0029】

次に、本実施形態の場合、建物外部から分岐ボックス６２を介して二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅのいずれかに供給された空気は、二酸化炭素が回収された後、分岐ボックス７２を介して建物外部に排出される。したがって、二酸化炭素回収済みの空気は居室１００には供給されない。

【0030】

こうした換気及び内気循環の態様に対応した各切替ユニット３及び４の動作規則について説明する。

【0031】

ダンパ３１Ａ～３１Ｅと、ダンパ３２Ａ～３２Ｅとは、排他的に切り替えられる。例えば、ダンパ３１Ａを連通状態とする場合、ダンパ３２Ａは遮断状態とされる。逆に、ダンパ３２Ａを連通状態とする場合、ダンパ３１Ａは遮断状態とされる。同様に、ダンパ３１Ｃを連通状態とする場合、ダンパ３２Ｃは遮断状態とされる。また、ダンパ３２Ｃを連通状態とする場合、ダンパ３１Ｃは遮断状態とされる。

【0032】

ダンパ４１Ａ～４１Ｅと、ダンパ４２Ａ～４２Ｅとは、排他的に切り替えられる。例えば、ダンパ４１Ａを連通状態とする場合、ダンパ４２Ａは遮断状態とされる。逆に、ダンパ４２Ａを連通状態とする場合、ダンパ４１Ａは遮断状態とされる。同様に、ダンパ４１Ｃを連通状態とする場合、ダンパ４２Ｃは遮断状態とされる。また、ダンパ４２Ｃを連通状態とする場合、ダンパ４１Ｃは遮断状態とされる。

【0033】

ダンパ３１Ａ～３１Ｅとダンパ４１Ａ～４１Ｅとは、同期的に切り替えられる。例えば、ダンパ３１Ａを連通状態とする場合、ダンパ４１Ａも連通状態とされ、ダンパ３１Ａを遮断状態とする場合、ダンパ４１Ａも遮断状態とされる。同様に、ダンパ３１Ｃを連通状態とする場合、ダンパ４１Ｃも連通状態とされ、ダンパ３１Ｃを遮断状態とする場合、ダンパ４１Ｃも遮断状態とされる。

【0034】

ダンパ３２Ａ～３２Ｅとダンパ４２Ａ～４２Ｅとは、同期的に切り替えられる。例えば、ダンパ３２Ａを連通状態とする場合、ダンパ４２Ａも連通状態とされ、ダンパ３２Ａを遮断状態とする場合、ダンパ４２Ａも遮断状態とされる。同様に、ダンパ３２Ｃを連通状態とする場合、ダンパ４２Ｃも連通状態とされ、ダンパ３２Ｃを遮断状態とする場合、ダンパ４２Ｃも遮断状態とされる。

【0035】

＜制御系＞
図２は空気処理システム１の制御系のブロック図である。空気処理システム１は、その全体を制御する制御ユニット１３を備える。制御ユニット１３は、処理部１３１と、記憶部１３２と、インタフェース部１３３とを含む。処理部１３１はＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部１３２に記憶されたプログラムを実行する。記憶部１３２は半導体メモリ等の記憶デバイスであり、処理部１３１が実行するプログラムや処理に使用されるデータ等が格納される。インタフェース部１３３は処理部１３１と、制御ユニット１３の外部のデバイスとのデータの入出力を行う。処理部１３１は、人検知センサ１０、二酸化炭素センサ１１、温湿度センサ１２の各検知結果に基づいて、外調機５、送風機８１～８３、各切替ユニット３及び４の切替アクチュエータ１４（例えばダンパ毎のモータ）を制御する。

【0036】

入力ユニット１５は、空気処理システム１の管理者の指示を受け付けるユニットであり、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等である。表示ユニット１６は管理者に情報を表示するユニットであり、例えば、ＬＣＤ等の電子画像表示装置である。

【0037】

＜回収器の回収量の向上と制御例＞
居室１００の換気と二酸化炭素濃度について説明する。居室１００は、その二酸化炭素濃度が許容濃度を超えないように換気する必要がある。居室１００の換気を、建物外部の外気のみで行った場合、外気の導入量Ｑは以下の式により演算することができる。
Ｑ＝Ｍ／（Ｃｉ－Ｃｏ）
ここで、Ｍは居室１００での二酸化炭素の発生量であり、Ｍ＝在室者数×０．０２ＣＭＨ(Cubic Meter per Hour)と表すことができる。Ｃｉは居室１００における二酸化炭素の許容濃度であり、一般には１０００ｐｐｍである。Ｃｏは外気の二酸化炭素濃度であり、例えば３５０ｐｐｍである。居室１００の在室者が２人の場合、Ｑ＝６０ＣＭＨ、と演算することができる。

【0038】

本実施形態の場合、上記のとおり、居室１００の空気から二酸化炭素を二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅで回収して、居室１００に戻すことができる。すなわち、居室１００の換気を、建物外部の外気のみと、二酸化炭素回収済みの内気とで行うことができる。仮に、二酸化炭素の回収効率を５０％とすると、外気の導入量Ｑ’は以下の式により演算することができる。
Ｑ’＝０．５×Ｍ／（Ｃｉ－Ｃｏ）
居室１００の在室者が２人の場合、Ｑ＝３０ＣＭＨ、と試算でき、居室１００の換気を、建物外部の外気のみで行った場合に比べて外気の導入量を半減することができる。外気の導入量が少なければ少ない程、その温度調整のためのエネルギ消費を削減することができ、省エネルギ化を図れる。

【0039】

一方、空気処理システム１は、居室１００の最大在室者数に基づいて処理能力が設計される。最大在室者数は例えば居室１００の床面積から算出される。しかし、居室１００には、常に最大在室者数相当の人間が在室しているわけではなく、夜間、休日は在室者数が著しく減る場合がある。二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅの常時運転を想定した場合、夜間、休日といった在室者数が少ない期間は、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅにおける二酸化炭素の回収量（回収効率）が低下する。

【0040】

そこで、本実施形態では、居室１００の二酸化炭素の回収について二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅの余力がある場合、外気から二酸化炭素を回収する。これにより、居室１００の在室者数が少ない場合であっても、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅの回収量が著しく低下することを防止する。

【0041】

図３は制御ユニット１３の処理部１３１の処理例を示すフローチャートであり、空気処理システム１の自動制御例を示す。

【0042】

Ｓ１では初期設定が行われる。ここでは、管理者による居室１００の建築情報の設定と、建築情報に基づく空気処理システム１の基本動作設定とが受け付けられる。建築情報には例えば居室１００の最大在室者数、目標室温範囲、目標湿度範囲等が含まれる。基本動作設定には、居室１００の在室者数に応じた外調機５の風量、送風機８１～８３の風量、各切替ユニット３及び４の切り替え条件等が含まれる。

【0043】

Ｓ１の初期設定が完了すると空気処理システム１の稼働が開始される。Ｓ２では、人検知センサ１０、二酸化炭素センサ１１、温湿度センサ１２の各検知結果が取得される。Ｓ３では、Ｓ２で取得した各検知結果に基づいて、外調機５、送風機８１～８３、各切替ユニット３及び４の運転条件が決定される。Ｓ４では、Ｓ３で決定された運転条件に従って、外調機５、送風機８１～８３、各切替ユニット３及び４が駆動される。Ｓ５では、駆動態様の更新タイミングか否かが判定される。更新タイミングは、例えば、数十分毎、或いは、数時間毎である。更新タイミングが到来したと判定されると、処理はＳ２へ戻って同様の処理が繰り返される。

【0044】

図４～図６は、図３の処理例に基づく空気処理システム１の動作例を示す説明図である。

【0045】

図４は居室１００の在室者率が１００％の場合を示している。在室者率は、（居室１００の検知人数／居室１００の最大在室者数）×１００で表される。居室１００の検知人数は人検知センサ１０の検知結果に基づき推定される。居室１００の最大在室者数は例えば１００人である。在室者率が１００％の場合、居室１００の換気量は３０００ＣＭＨと設定されており、換気量が３０００ＣＭＨとなるように外調機５、送風機８１～８３及び各切替ユニット３及び４が駆動される。供給経路切替ユニット３のダンパ３１Ａ～３１Ｅは連通状態に切り替えられ、ダンパ３２Ａ～３２Ｅは遮断状態に切り替えられる。排出経路切替ユニット４のダンパ４１Ａ～４１Ｅは連通状態に切り替えられ、ダンパ４２Ａ～４２Ｅは遮断状態に切り替えられる。

【0046】

送風機８１によって居室１００の空気が３０００ＣＨＭの流量で排出され、分岐ボックス６１を介して二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに均等に供給される（各６００ＣＭＨ）。二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅで二酸化炭素が回収された空気は、分岐ボックス７１を介して分配器５６へ排出され（３０００ＣＭＨ）、ここで、１０００ＣＭＨの空気は送風機５４によって熱交換器５３を通って建物外部へ排出される。残りの２０００ＣＭＨの空気は合流ボックス５５に排出される。合流ボックス５５には、また、送風機５１によって建物外部の新気が熱交換器５３を通って導入される。合流ボックス５５から合計で３０００ＣＨＭの空気が温調器５２に導入され、温調器５２で温度が調整された３０００ＣＭＨの空気が居室１００へ供給される。

【0047】

図５は居室１００の在室者率が８０％の場合を示している。在室者率が８０％の場合、居室１００の換気量は２４００（＝３０００×０．８）ＣＭＨとなり、換気量が２４００ＣＭＨとなるように外調機５、送風機８１～８３及び各切替ユニット３及び４が駆動される。二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅの二酸化炭素回収能力は在室者率が１００％の場合を想定しており、回収能力に余力がある。よってその８０％を居室１００の空気の二酸化炭素の回収に用い、残りの２０％を外気の二酸化炭素の回収に用いる。供給経路切替ユニット３のダンパ３１Ａは遮断状態に切り替えられ、ダンパ３１Ｂ～３１Ｅは連通状態に切り替えられる。ダンパ３２Ａは連通状態に切り替えられ、ダンパ３２Ｂ～３２Ｅは遮断状態に切り替えられる。排出経路切替ユニット４のダンパ４１Ａは遮断状態に切り替えられ、ダンパ４１Ｂ～４１Ｅは連通状態に切り替えられる。ダンパ４２Ａは連通状態に切り替えられ、ダンパ４２Ｂ～４２Ｅは遮断状態に切り替えられる。

【0048】

送風機８１によって居室１００の空気が２４００ＣＨＭの流量で排出され、分岐ボックス６１を介して二酸化炭素回収器２Ｂ～２Ｅに均等に供給される（各６００ＣＭＨ）。送風機８２が建物外部の空気を６００ＣＭＨで分岐ボックス６２に導入し、導入された空気は分岐ボックス６２からダンパ３２Ａを通って二酸化炭素回収器２Ａに供給される（６００ＣＭＨ）。

【0049】

二酸化炭素回収器２Ａで二酸化炭素が回収された空気は、送風機８３によってダンパ４２Ａ、分岐ボックス７２を通って建物外部に排出される（６００ＣＭＨ）。二酸化炭素回収器２Ｂ～２Ｅで二酸化炭素が回収された空気は、分岐ボックス７１を介して分配器５６へ排出され（２４００ＣＭＨ）、ここで、８００ＣＭＨの空気は送風機５４によって熱交換器５３を通って建物外部へ排出される。残りの１６００ＣＭＨの空気は合流ボックス５５に排出される。合流ボックス５５には、また、送風機５１によって建物外部の新気が熱交換器５３を通って導入される（８００ＣＭＨ）。合流ボックス５５から合計で２４００ＣＨＭの空気が温調器５２に導入され、温調器５２で温度が調整された２４００ＣＭＨの空気が居室１００へ供給される。

【0050】

図６は居室１００の在室者率が０％の場合を示している。在室者率が０％の場合、居室１００を換気する必要はなく、換気量が０ＣＭＨとなるように外調機５、送風機８１～８３及び各切替ユニット３及び４が駆動される。居室１００の空気から二酸化炭素を回収する意味がないので、二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅの全てを外気の二酸化炭素の回収に用いる。供給経路切替ユニット３のダンパ３１Ａ～３１Ｅは遮断状態に切り替えられ、ダンパ３２Ａ～３２Ｅは連通状態に切り替えられる。排出経路切替ユニット４のダンパ４１Ａ～４１Ｅは遮断状態に切り替えられ、ダンパ４２Ａ～４２Ｅは連通状態に切り替えられる。

【0051】

送風機８１は駆動されず、居室１００から空気は排出されない。外調機５の運転は停止される。送風機８２が建物外部の空気を３０００ＣＭＨで分岐ボックス６２に導入し、導入された空気は分岐ボックス６２から二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅに均等に供給される（各６００ＣＭＨ）。二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅで二酸化炭素が回収された空気は、送風機８３によってダンパ４２Ａ～４２Ｅ、分岐ボックス７２を通って建物外部に排出される（３０００ＣＭＨ）。

【0052】

以上のとおり、本実施形態では、居室１００の在室者数が少ない場合であっても、外気の二酸化炭素を二酸化炭素回収器２Ａ～２Ｅのいずれかで回収することで、二酸化炭素の回収量が著しく低下することを防止することができる。また、二酸化炭素を回収した居室１００の空気を内気循環することで、建物の外部から導入する新気の量を減らして居室１００の換気を行うことができ、省エネルギ化を図れる。更に、空気処理システム１を自動制御により運転することで、管理者の負担を減らすことができる。

【0053】

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、人検知センサ１０として、居室１００の在室者を検知するセンサを例示したが、居室１００の入退場者を検知するセンサでもよく、入退場者をカウントして在室者数を特定してもよい。

【0054】

上記実施形態では、空気処理システム１の自動制御例を示したが、全部又は一部が管理者の手動により行われてもよい。例えば、各切替ユニット３及び４のダンパの状態切り替えは管理者が入力ユニット１５を用いて指示するようにしてもよい。この場合、居室１００の在室者数は表示ユニット１６に表示される形態としてもよいし、管理者が居室１００を目視で確認してもよい。

【0055】

上記実施形態では、分岐ボックス７１から排出される二酸化炭素回収済みの空気の一部を、分配器５６による分配の比率にしたがって内気循環し、残りを建物外部に排出される構成としたが、分岐ボックス７１から排出される二酸化炭素回収済みの空気の全部を、常時或いは所定時間毎の間、内気循環してもよい。

【0056】

上記実施形態では、各切替ユニット３及び４を、配管を開閉するダンパで構成したが、上流側の流路と接続される下流側の複数の流路との間で、接続関係を切り替えるバルブで構成してもよい。

【0057】

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0058】

１ 空気処理システム、２Ａ～２Ｅ 二酸化炭素回収器、３ 供給経路切替ユニット、１００ 居室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】