特許 7050590 温度分布可視化装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-31

(45)【発行日】2022-04-08

(54)【発明の名称】温度分布可視化装置および方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/523 20180101AFI20220401BHJP

【ＦＩ】

F24F11/523

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018113351

(22)【出願日】2018-06-14

(65)【公開番号】P2019215135

(43)【公開日】2019-12-19

【審査請求日】2021-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】斎数 由香子

(72)【発明者】

【氏名】黒崎 淳

(72)【発明者】

【氏名】近田 智洋

【審査官】佐藤 正浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１４８４１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ １１／５２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オペレータが許容する、解析結果の入手間隔と、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間とから、解析対象の空間の温熱環境に関する環境データを計測する計測時間を決定するように構成された時間決定部と、
この時間決定部によって決定された計測時間の間、センサによって計測された前記環境データを収集するように構成されたデータ収集部と、
前記空間内の空気の流れと熱伝達とをモデル化したＣＦＤモデルと前記環境データにより、ＣＦＤ解析を行い、前記空間の３次元温度分布を計算するように構成されたＣＦＤ解析部と、
このＣＦＤ解析部の解析結果を表示するように構成された情報表示部とを備え、
前記ＣＦＤ解析部は、前記シミュレーション時間と等しい周期でＣＦＤ解析を行い、
前記情報表示部は、表示する解析結果を前記解析結果の入手間隔と等しい周期毎に更新することを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項2】

請求項１記載の温度分布可視化装置において、
前記時間決定部は、前記シミュレーション時間が前記解析結果の入手間隔と等しくなるように、前記計測時間を前記解析結果の入手間隔のｎ（ｎは１以上の整数で、前記シミュレーション時間は前記計測時間のｎ倍の時間）分の１の値になるように定め、
前記データ収集部は、前記解析結果の入手間隔と等しい周期で前記環境データを収集することを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項3】

請求項２記載の温度分布可視化装置において、
前記時間決定部は、過去のＣＦＤ解析に要したシミュレーション時間とこのときに前記環境データを計測した計測時間とに基づいて、前記ｎの値を求めることを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項4】

請求項１記載の温度分布可視化装置において、
それぞれ前記ＣＦＤ解析部として機能するコンピュータをｎ台（ｎは２以上の整数で、前記解析結果の入手間隔より長い前記シミュレーション時間が前記計測時間のｎ倍）備え、
前記データ収集部によって収集された環境データを、前記ｎ台のコンピュータで実現されるｎ個のＣＦＤ解析部に順番に供給するように構成されたデータ供給部をさらに備え、
前記時間決定部は、前記計測時間を前記解析結果の入手間隔と等しくなるように定め、
前記データ収集部は、前計測時間と等しい周期で前記環境データを収集し、
前記ｎ個のＣＦＤ解析部により、前記計測時間と等しい周期で連続的にＣＦＤ解析を実施することを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度分布可視化装置において、
前記時間決定部は、過去の前記環境データおよび過去の前記解析結果のうち少なくとも一方に基づいて、前記解析結果の入手間隔を決定することを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項6】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度分布可視化装置において、
前記解析結果の入手間隔は、前記オペレータによって設定されることを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の温度分布可視化装置において、
前記環境データは、前記空間の温熱環境を調整する空調機に関する空調データを含むことを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項8】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の温度分布可視化装置において、
前記環境データは、前記空間内の特定の壁面の表面温度データを含むことを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項9】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の温度分布可視化装置において、
前記環境データは、前記空間内の人数のデータを含むことを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項10】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の温度分布可視化装置において、
前記環境データは、前記空間内の熱負荷データを含むことを特徴とする温度分布可視化装置。

【請求項11】

オペレータが許容する、解析結果の入手間隔と、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間とから、解析対象の空間の温熱環境に関する環境データを計測する計測時間を決定する第１のステップと、
この第１のステップによって決定された計測時間の間、センサによって計測された前記環境データを収集する第２のステップと、
前記空間内の空気の流れと熱伝達とをモデル化したＣＦＤモデルと前記環境データにより、ＣＦＤ解析を行い、前記空間の３次元温度分布を計算する第３のステップと、
この第３のステップの解析結果を表示する第４のステップとを含み、
前記第３のステップは、前記シミュレーション時間と等しい周期でＣＦＤ解析を行い、
前記第４のステップは、表示する解析結果を前記解析結果の入手間隔と等しい周期毎に更新することを特徴とする温度分布可視化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＣＦＤ解析（シミュレーション）による室内温度分布の３次元可視化に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、オフィスにおいて、快適性と省エネルギー性を両立するため、室内に意図的に温度分布を作り、人の居住域を快適にし、それ以外の場所では省エネルギーを優先するような空調制御方式が提案されている。このような空調制御を実現するためには、室内の詳細な温度分布を把握する必要があり、室内温度分布の３次元表示など高度な可視化の要求が高まっている。

【0003】

ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）解析により、室内温度分布の３次元可視化は可能であるが、解析結果を得るまでに時間がかかるため、ＣＦＤ解析の活用方法としては設備の設計や運用計画に留まっており、空調制御に活用するためには計算時間の短縮が必要である。スーパーコンピュータなどを用いることにより計算時間の短縮は可能であるが、一般的なオフィスで空調制御に用いるためには、経済的に合理的な方法で、ユーザが所望するタイミングで必要な温度分布状況を確認できる必要がある。

【0004】

シミュレーションを空調制御に用いる例は、例えば特許文献１、特許文献２に開示されている。また、実測データを入力データとして環境シミュレーションを実施して、３次元空間分布をモニタリングする例は、例えば特許文献３に開示されている。

【0005】

ＣＦＤ非定常解析を、設備の設計や運用計画だけでなく、熱だまりの解消や居住者からのクレーム対応など、オペレータによる日々の運用段階でも活用したいという要求がある。しかしながら、特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示された例では、解析結果が得られる時間間隔が一定にならない可能性があるという課題があった。したがって、オペレータが希望するタイミングで解析結果を入手できない可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０００－１７１０７１号公報

【文献】特開２０１０－１３９１１９号公報

【文献】特開２０１２－６３０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、オペレータが希望する時間間隔でＣＦＤ解析の結果を提供することを可能にする温度分布可視化装置および方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の温度分布可視化装置は、オペレータが許容する、解析結果の入手間隔と、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間とから、解析対象の空間の温熱環境に関する環境データを計測する計測時間を決定するように構成された時間決定部と、この時間決定部によって決定された計測時間の間、センサによって計測された前記環境データを収集するように構成されたデータ収集部と、前記空間内の空気の流れと熱伝達とをモデル化したＣＦＤモデルと前記環境データにより、ＣＦＤ解析を行い、前記空間の３次元温度分布を計算するように構成されたＣＦＤ解析部と、このＣＦＤ解析部の解析結果を表示するように構成された情報表示部とを備え、前記ＣＦＤ解析部は、前記シミュレーション時間と等しい周期でＣＦＤ解析を行い、前記情報表示部は、表示する解析結果を前記解析結果の入手間隔と等しい周期毎に更新することを特徴とするものである。

【0009】

また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記時間決定部は、前記シミュレーション時間が前記解析結果の入手間隔と等しくなるように、前記計測時間を前記解析結果の入手間隔のｎ（ｎは１以上の整数で、前記シミュレーション時間は前記計測時間のｎ倍の時間）分の１の値になるように定め、前記データ収集部は、前記解析結果の入手間隔と等しい周期で前記環境データを収集することを特徴とするものである。
また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記時間決定部は、過去のＣＦＤ解析に要したシミュレーション時間とこのときに前記環境データを計測した計測時間とに基づいて、前記ｎの値を求めることを特徴とするものである。
また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例は、それぞれ前記ＣＦＤ解析部として機能するコンピュータをｎ台（ｎは２以上の整数で、前記解析結果の入手間隔より長い前記シミュレーション時間が前記計測時間のｎ倍）備え、前記データ収集部によって収集された環境データを、前記ｎ台のコンピュータで実現されるｎ個のＣＦＤ解析部に順番に供給するように構成されたデータ供給部をさらに備え、前記時間決定部は、前記計測時間を前記解析結果の入手間隔と等しくなるように定め、前記データ収集部は、前計測時間と等しい周期で前記環境データを収集し、前記ｎ個のＣＦＤ解析部により、前記計測時間と等しい周期で連続的にＣＦＤ解析を実施することを特徴とするものである。

【0010】

また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記時間決定部は、過去の前記環境データおよび過去の前記解析結果のうち少なくとも一方に基づいて、前記解析結果の入手間隔を決定することを特徴とするものである。
また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記解析結果の入手間隔は、前記オペレータによって設定される。
また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記環境データは、前記空間の温熱環境を調整する空調機に関する空調データを含むものである。
また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記環境データは、前記空間内の特定の壁面の表面温度データを含むものである。
また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記環境データは、前記空間内の人数のデータを含むものである。
また、本発明の温度分布可視化装置の１構成例において、前記環境データは、前記空間内の熱負荷データを含むものである。

【0011】

また、本発明の温度分布可視化方法は、オペレータが許容する、解析結果の入手間隔と、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間とから、解析対象の空間の温熱環境に関する環境データを計測する計測時間を決定する第１のステップと、この第１のステップによって決定された計測時間の間、センサによって計測された前記環境データを収集する第２のステップと、前記空間内の空気の流れと熱伝達とをモデル化したＣＦＤモデルと前記環境データにより、ＣＦＤ解析を行い、前記空間の３次元温度分布を計算する第３のステップと、この第３のステップの解析結果を表示する第４のステップとを含み、前記第３のステップは、前記シミュレーション時間と等しい周期でＣＦＤ解析を行い、前記第４のステップは、表示する解析結果を前記解析結果の入手間隔と等しい周期毎に更新することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、オペレータが許容する、解析結果の入手間隔と、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間とを考慮して計測時間を決定することにより、シミュレーション時間を一定にすることができ、オペレータが希望する時間間隔でＣＦＤ解析の結果を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の第１の実施例に係る温度分布可視化装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施例に係る温度分布可視化装置の動作を説明するフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の第１の実施例における計測時間の決定方法を説明する図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施例に係る温度分布可視化装置を実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。

【図5】図５は、本発明の第２の実施例に係る温度分布可視化装置の構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、本発明の第２の実施例に係る温度分布可視化装置の動作を説明するフローチャートである。

【図7】図７は、本発明の第２の実施例におけるデータの計測とＣＦＤ解析のタイミングを説明する図である。

【図8】図８は、本発明の第３の実施例に係る温度分布可視化装置の環境データ計測時間決定部の構成を示すブロック図である。

【図9】図９は、本発明の第４の実施例に係る温度分布可視化装置の環境データ計測時間決定部の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［発明の原理］
室内の温熱環境は時定数が大きく、その変化は緩やかである。オフィスのような大空間では、特に、通常の運用の中で急激な外乱が入り、温熱環境が急激に変化することは稀である。そこで、発明者は、空調制御が行われている全ての時間についてシミュレーション情報を提供しなくても、オペレータが許容する時間間隔で、定期的に一部の時間のＣＦＤ解析を行い、シミュレーション情報を提供することで、オペレータは室内の温熱環境を把握することができ、実質的にリアルタイムの情報提供を実現することができるということに想到した。本発明では、複数の計算機に処理を分配することで、ＣＦＤ解析の実行間隔の空きを埋めて、情報量を増やすことも可能である。

【0015】

［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る温度分布可視化装置の構成を示すブロック図である。温度分布可視化装置は、オペレータが許容する、解析結果の入手間隔と、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間とから、解析対象の空間の温熱環境に関する環境データを計測する計測時間を決定する環境データ計測時間決定部１と、環境データ計測時間決定部１によって決定された計測時間の間、センサによって計測された環境データを収集する環境計測データ収集部２ａと、解析対象の空間内の空気の流れと熱伝達とをモデル化したＣＦＤモデル３と、ＣＦＤモデル３と環境データにより、ＣＦＤ解析を行い、空間の３次元温度分布を計算するＣＦＤ解析部４と、ＣＦＤ解析部４の解析結果を表示するシミュレーション情報表示部５とを備えている。

【0016】

以下、本実施例の温度分布可視化装置の動作を図２を参照して説明する。最初に、環境データ計測時間決定部１は、温度分布可視化装置を使用するオペレータが許容する、解析結果の入手間隔Ｔと、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間とから、ＣＦＤ解析に必要な環境データを計測する計測時間Ｔｍを決定する（図２ステップＳ１）。

【0017】

図３は本実施例の計測時間Ｔｍの決定方法を説明する図である。本実施例では、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間Ｔｓは、計測時間Ｔｍのｎ倍の時間ｎ×Ｔｍになるものとする（ｎは１以上の整数）。図３の例では、ｎ＝３としている。図３のｔ１，ｔ２は解析終了（室内温度分布表示）のタイミングを示している。

【0018】

最初の計測開始から次のＣＦＤ解析開始までの時間は、Ｔｍ＋ｎ×Ｔｍとなる。最初の計測開始から次の計測開始までの時間はＴｍ＋ｎ×Ｔｍ－Ｔｍである。したがって、オペレータが許容できる、室内解析結果の入手間隔Ｔは、次式のように表すことができる。
Ｔ＝Ｔｍ＋ｎ×Ｔｍ－Ｔｍ＝ｎ×Ｔｍ ・・・（１）

【0019】

本実施例では、シミュレーション時間Ｔｓを解析結果の入手間隔Ｔと等しくなるようにする場合について説明する。この場合、計測時間Ｔｍは次式のようになる。
Ｔｍ＝Ｔ／ｎ ・・・（２）

【0020】

こうして、環境データ計測時間決定部１は、式（２）により計測時間Ｔｍを決定する。ここで、ＣＦＤ解析に要するシミュレーション時間Ｔｓについて説明すると、シミュレーション時間Ｔｓは、ＣＦＤモデル３の規模や複雑さ、メッシュサイズ（メッシュ数）、ＣＦＤ解析を行うコンピュータの性能によって、計測時間Ｔｍに対してどれぐらいの値になるかが決まる。したがって、ＣＦＤモデル３を用いて一度ＣＦＤ解析を実行すれば、ｎの値の大凡の目安が分かる。１台のコンピュータで、連続的にＣＦＤ解析を行う場合、ＣＦＤモデル３、メッシュ、コンピュータの性能は同じであるから、シミュレーション時間Ｔｓは一定である。また、同じＣＦＤモデル３でメッシュ数が異なる場合は、そのメッシュ数の割合からシミュレーション時間Ｔｓの見当をつけることが可能である（例えばメッシュ数が半分であればシミュレーション時間Ｔｓも半分程度になる等）。ｎの値については、手動で設定してもよいし、後述のように自動的に決定するようにしてもよい。

【0021】

次に、環境計測データ収集部２は、環境データ計測時間決定部１によって決定された計測時間Ｔｍの間、図示しないセンサおよびセンサシステムによって計測された環境データを収集する（図２ステップＳ２）。

【0022】

センサおよびセンサシステムの種類としては、解析対象の空間の温熱環境を調整する空調機から対象の空間に供給される吹き出し空気の風量を計測する吹き出し風量センサ、吹き出し空気の温度を計測する吹き出し温度センサ、空間内の特定の壁面の表面温度を計測する表面温度センサ、空間内の人数を計測する在人数センサまたはセンサシステム、空間内の熱負荷データを計測する熱負荷センサまたはセンサシステムがある。

【0023】

在人数センサの例としては、例えば人からの放射温度を検出して人数を計測するセンサがある。また、在人数センサシステムの例としては、対象の空間への人の入退室を管理する入退室管理システムがある。
空間内の熱負荷データを計測する熱負荷センサまたはセンサシステムとしては、例えば空間内の照明等の設備が消費する電力から発生熱量を計算するシステムがある。

【0024】

こうして、環境計測データ収集部２は、環境データとして、空調データ（吹き出し風量データ、吹き出し温度データ）、表面温度データ、在人数データ、熱負荷データを収集する。
なお、環境計測データ収集部２は、解析結果の入手間隔Ｔ（＝Ｔｓ）と等しい周期で環境データを収集する。したがって、図３から明らかなとおり、環境計測データ収集部２は、今回収集した環境データに基づくＣＦＤ解析の終了予定時刻よりもＴｍ時間前から次の環境データ収集を開始することになる。

【0025】

次に、温度分布可視化装置には、対象の空間内の空気の流れと熱伝達とをモデル化したＣＦＤモデル３が予め構築されている。ＣＦＤ解析部４は、このＣＦＤモデル３と環境計測データ収集部２によって収集された環境データのうち少なくとも１つのデータにより、ＣＦＤ解析を行い、対象の空間の３次元温度分布を計算する（図２ステップＳ３）。なお、ＣＦＤ解析による室内温度分布の計算手法は、例えば「原山和也他，“分布系シミュレーションを用いた室内任意空間の温熱環境制御技術の開発”，空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集，２０１０年９月１日～３日」、「斎数由香子他，“局所空調制御運用時における省エネ性および快適性に関する研究（第１報）空調設備と空調空間の非定常連成シミュレータの開発”，空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集，２０１１年９月１４日～１６日」、「斎数由香子他，“セントラル空調を利用した局所空調システムの可能性検証”，空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集，２０１２年９月５日～７日」などに開示されているように周知の計算手法である。

【0026】

シミュレーション情報表示部５は、ＣＦＤ解析部４の解析結果を表示する（図２ステップＳ４）。このときの表示方法としては、例えば対象の空間の投影図上に空間の温度分布を色分けで表示する方法、対象の空間内の特定の点の温度を時系列で表示する方法などがある。

【0027】

温度分布可視化装置は、オペレータからシミュレーション終了の指示があるまで（図２ステップＳ５においてＹｅｓ）、ステップＳ２～Ｓ４の処理を解析結果の入手間隔Ｔ（＝Ｔｓ）と等しい周期毎に行う。したがって、シミュレーション情報表示部５が表示する解析結果は、解析結果の入手間隔Ｔ（＝Ｔｓ）と等しい周期毎に更新される。
こうして、本実施例では、オペレータが希望する時間間隔Ｔで解析結果を提供することができる。

【0028】

本実施例で説明した温度分布可視化装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図４に示す。コンピュータは、ＣＰＵ２００と、記憶装置２０１と、インターフェース装置（以下、Ｉ／Ｆと略する）２０２とを備えている。Ｉ／Ｆ２０２には、オペレータが操作する入力装置、オペレータに対して解析結果を表示する表示装置、センサおよびセンサシステム等が接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の室内温度分布可視化方法を実現させるためのプログラムは記憶装置２０１に格納される。ＣＰＵ２００は、記憶装置２０１に格納されたプログラムに従って本実施例で説明した処理を実行する。

【0029】

［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図４は本発明の第２の実施例に係る温度分布可視化装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の温度分布可視化装置は、環境データ計測時間決定部１ａと、環境計測データ収集部２ａと、ＣＦＤモデル３と、ｎ個（本実施例ではｎは２以上の整数）のＣＦＤ解析部４ａ－１～４ａ－ｎと、シミュレーション情報表示部５ａと、環境計測データ収集部２ａによって収集された環境データを、ｎ台のコンピュータで実現されるｎ個のＣＦＤ解析部４ａ－１～４ａ－ｎに順番に供給するデータ供給部６とを備えている。

【0030】

第１の実施例では、シミュレーション時間Ｔｓを解析結果の入手間隔Ｔと等しくなるようにする場合で、入手間隔Ｔと計測時間Ｔｍとが一致しない（Ｔ≠Ｔｍ）場合について説明している。これに対して、本実施例は、シミュレーション時間Ｔｓが入手間隔Ｔより長く、Ｔ＝Ｔｍ、すなわち環境データの計測が第１の実施例のような断続的ではなく、連続的に行われる例について説明する。

【0031】

以下、本実施例の温度分布可視化装置の動作を図６、図７を参照して説明する。図６は温度分布可視化装置の動作を説明するフローチャート、図７は本実施例における環境データの計測とＣＦＤ解析のタイミングを説明する図である。図７では、図３と同様に、ｎ＝３としている。また、図７のｔ１，ｔ２，ｔ３はそれぞれＣＦＤ解析部４ａ－１，４ａ－２，４ａ－３の解析終了（室内温度分布表示）のタイミングを示している。

【0032】

本実施例の環境データ計測時間決定部１ａは、計測時間Ｔｍを解析結果の入手間隔Ｔと等しくなるように定める（図６ステップＳ１０）。
本実施例では、図７に示すように、ＣＦＤ解析部４ａ－１用の環境データの計測→ＣＦＤ解析部４ａ－２用の環境データの計測→ＣＦＤ解析部４ａ－３用の環境データの計測→ＣＦＤ解析部４ａ－１用の環境データの計測→・・・・というように、環境データを連続的に収集する必要がある。すなわち、本実施例の環境計測データ収集部２ａは、計測時間Ｔｍ（＝Ｔ）と等しい周期で環境データを収集する（図６ステップＳ１１）。収集する環境データの種類は第１の実施例と同じである。

【0033】

次に、データ供給部６は、環境計測データ収集部２ａによって収集された環境データをｎ個のＣＦＤ解析部４ａ－１～４ａ－ｎのうち、現時点でＣＦＤ解析を実施すべきＣＦＤ解析部に供給する（図６ステップＳ１２）。

【0034】

例えば図７のｔａの時点では、ＣＦＤ解析部４ａ－１が解析を実施するタイミングなので、データ供給部６はＣＦＤ解析部４ａ－１に環境データを供給する。図７のｔｂの時点では、ＣＦＤ解析部４ａ－２が解析を実施するタイミングなので、データ供給部６はＣＦＤ解析部４ａ－２に環境データを供給する。図７のｔｃの時点では、ＣＦＤ解析部４ａ－３が解析を実施するタイミングなので、データ供給部６はＣＦＤ解析部４ａ－３に環境データを供給する。そして、図７のｔｄの時点では、データ供給部６は再びＣＦＤ解析部４ａ－１に環境データを供給する。データ供給部６は、以下同様に、環境データの供給を行う。

【0035】

各ＣＦＤ解析部４ａ－１～４ａ－ｎは、ＣＦＤ解析を実施すべきタイミングとなり、環境計測データ収集部２ａから環境データを供給されたときに、第１の実施例と同様にＣＦＤ解析を行い、対象の空間の３次元温度分布を計算する（図６ステップＳ１３）。

【0036】

第１の実施例で説明したとおり、１台のコンピュータでは、最初の計測開始から次の計測開始までの時間がＴｍ＋ｎ×Ｔｍ－Ｔｍとなるため、シミュレーション時間Ｔｓ（＝ｎ×Ｔｍ）よりも短い入手間隔Ｔを満たすことができない。そこで、本実施例では、計測時間Ｔｍの既知の倍数ｎと同数のＣＦＤ解析部４ａ－１～４ａ－ｎ（ｎ台のコンピュータ）を用意し、図７の例に示すように、ＣＦＤ解析部４ａ－１によるＣＦＤ解析→ＣＦＤ解析部４ａ－２によるＣＦＤ解析→ＣＦＤ解析部４ａ－３によるＣＦＤ解析→ＣＦＤ解析部４ａ－１によるＣＦＤ解析→・・・・というように、ＣＦＤ解析部４ａ－１～４ａ－ｎに順番にＣＦＤ解析を実施させることで、周期Ｔ＝Ｔｍで連続的にＣＦＤ解析を実施できるようにする。本実施例では、最初の計測開始から次のＣＦＤ解析開始までの時間は、Ｔｍ＋Ｔｍとなる。最初の計測開始から次の計測開始までの時間はＴｍである。

【0037】

シミュレーション情報表示部５ａは、各ＣＦＤ解析部４ａ－１～４ａ－ｎの解析結果を第１の実施例と同様に表示する（図６ステップＳ１４）。
温度分布可視化装置は、オペレータからシミュレーション終了の指示があるまで（図６ステップＳ１５においてＹｅｓ）、ステップＳ１１～Ｓ１４の処理を周期Ｔ＝Ｔｍ毎に行う。したがって、シミュレーション情報表示部５ａが表示する解析結果は、周期Ｔ毎に更新される。

【0038】

こうして、本実施例では、オペレータが希望する時間間隔Ｔで解析結果を提供することができる。
本実施例では、１台のコンピュータで環境データ計測時間決定部１ａと環境計測データ収集部２ａとＣＦＤモデル３とＣＦＤ解析部４ａ－１とシミュレーション情報表示部５ａとデータ供給部６とを実現し、他の（ｎ－１）台のコンピュータでＣＦＤ解析部４ａ－２～４ａ－ｎを１個ずつ実現し、各コンピュータをネットワークで互いに接続するようにすればよい。各コンピュータの構成は図４に示したとおりである。

【0039】

［第３の実施例］
次に、本発明の第３の実施例について説明する。第１、第２の実施例において、オペレータが許容する、解析結果の入手間隔Ｔは、オペレータが手動で設定してもよいが、本実施例は、入手間隔Ｔを自動的に決定するものである。図８は本実施例に係る環境データ計測時間決定部１ｂの構成を示すブロック図である。環境データ計測時間決定部１ｂは、計測時間決定部１０と、入手間隔決定部１１とから構成される。

【0040】

本実施例を第１の実施例に適用する場合、計測時間決定部１０は、式（２）により計測時間Ｔｍを決定すればよい。また、本実施例を第２の実施例に適用する場合、計測時間決定部１０は、計測時間Ｔｍを解析結果の入手間隔Ｔと等しくなるように定めるようにすればよい。

【0041】

一方、入手間隔決定部１１は、このような計測時間決定部１０の動作に先立って解析結果の入手間隔Ｔを自動的に決定する。具体的には、過去の環境計測データ（吹き出し空気の温度または空間内の壁面の表面温度）から、解析対象の空間の温熱環境変化が小さい時間帯を特定する。例えば吹き出し空気の温度の単位時間毎の変化量または表面温度の単位時間毎の変化量が所定の範囲内の時間帯を温熱環境変化が小さい時間帯とする。あるいは、過去のＣＦＤ解析結果が示す空間の温度分布のうち特定の１点の温度の単位時間毎の変化量が所定の範囲内の時間帯を温熱環境変化が小さい時間帯とする。そして、入手間隔決定部１１は、特定した時間帯の長さを解析結果の入手間隔Ｔとすればよい。

【0042】

［第４の実施例］
次に、本発明の第４の実施例について説明する。本実施例は、第１の実施例において、上記のｎの値を自動的に決定するものである。図９は本実施例に係る環境データ計測時間決定部１ｃの構成を示すブロック図である。環境データ計測時間決定部１ｃは、計測時間決定部１０と、倍数決定部１２とから構成される。

【0043】

計測時間決定部１０は、上記のとおり式（２）により計測時間Ｔｍを決定すればよい。倍数決定部１２は、このような計測時間決定部１０の動作に先立って、過去のＣＦＤ解析に要したシミュレーション時間Ｔｓとこのときに環境データを計測した計測時間Ｔｍとに基づいて、式（３）によりｎの値を自動的に決定する。
Ｔｓ＝ｎ×Ｔｍ ・・・（３）

【0044】

なお、ＣＦＤモデル３の規模、メッシュ数、コンピュータの性能からオペレータがシミュレーション所要時間Ｔｓを推定し、ｎの値を算出して設定してもよい。
また、第３の実施例と第４の実施例を組み合わせるようにしてもよい。すなわち、環境データ計測時間決定部を、計測時間決定部１０と入手間隔決定部１１と倍数決定部１２とから構成するようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明は、ＣＦＤ解析により空間の温度分布を求める技術に適用することができる。

【符号の説明】

【0046】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ…環境データ計測時間決定部、２…環境計測データ収集部、３…ＣＦＤモデル、４，４ａ－１～４ａ－ｎ…ＣＦＤ解析部、５，５ａ…シミュレーション情報表示部、６…データ供給部、１０…計測時間決定部、１１…入手間隔決定部、１２…倍数決定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】