JP2006153325A

JP2006153325A - 開閉判断方法および開閉判断システム

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Publication number: JP2006153325A
Application number: JP2004341940A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Omagari; 康仁大曲; Takaharu Saegusa; 隆晴三枝
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: JP4607559B2

Abstract

【課題】目標室圧に向かう室圧計測値の過渡状態における誤判断や、室圧計測値の変動に敏感に反応しての誤判断を防止する。
【解決手段】室圧の制御状況に応じて、開閉判断のための閾値範囲の一部又は全部を、誤判断となり得る領域として一時的に無効とする。例えば、ファンの起動後、一定時間Ｔの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。目標室圧の設定変更後、一定時間Ｔの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。ドアが閉じていると判断されている間、閾値範囲Ｇを通常の閾値範囲Ｇ＝Ａよりも狭いＧ＝Ｃに切り換える。
【選択図】図３

Description

この発明は、給気風量や排気風量の制御により制御対象室内の室圧を目標室圧に保つ室圧制御において、制御対象室内と室外との境界部に位置するドアや窓などの開口部の開閉を室圧の計測値から判断する開閉判断方法および開閉判断システムに関するものである。

従来より、この種の室圧制御方法として、室圧シングルループ制御（以下、室圧ループ制御と記載）と呼ばれる制御方式が用いられている。この室圧ループ制御では、制御対象室内の室圧を計測し、この室圧の計測値と目標室圧とが一致するように、制御対象室内への給気風量および制御対象室内からの排気風量の何れか一方を制御対象風量として制御する。

この室圧ループ制御において、制御対象室内の出入り口に設けられたドアが開けられると、室内と室外との間の空気抵抗が少なくなり、室内と室外との間の差圧がつかなくなる。このようなドア開時に、室圧ループ制御を続けると、制御対象風量が変更されてしまい、特にドア閉時に室圧が大きく乱れてしまう。そこで、例えば特許文献１では、リミットスイッチによりドアの開閉を検知するようにし、ドアが開かれてから閉じられるまでの間、室圧制御を停止するという方策を講じている。

特公平５−４９８９８号公報

しかしながら、リミットスイッチのようなメカニカルな装置によりドアの開閉を検知する方法では、故障やメンテナンスの問題が不可避である。このため、リミットスイッチのようなメカニカルな装置を使わずに、ドアの開閉を検知したいというニーズがある。

状態量計測値の変化と特定の状況変化との関係を予め調べておいて、その関係に基づき状態量計測値に検出判定範囲を設け、その範囲に状態量計測値が入った場合に、特定の状況変化が発生していると判断する手法は、空調分野に限らず一般的に行われている。この公知の知見に基づいて、本出願人は、上述したニーズに対し、室圧の計測値に対して予め閾値範囲を設定し、この閾値範囲に室圧の計測値が入った場合に、ドアが開いたと判断することを考えている。

しかし、室圧の計測値と閾値範囲とを比較することによってドアの開閉を判断する場合、ファン（給気ファンや排気ファン）の起動時や目標室圧の設定変更時などの過渡状態において、室圧の計測値が閾値範囲に入る状況が発生し、誤判断を起こすことがある。また、室圧の計測値に加わる外乱やノイズによる変化に対して敏感に反応し、誤判断を起こすことがある。

図１３にファン起動時に生じる誤判断の一例を示す。同図（ａ）は室圧の計測値ｄＰpvの変化を示し、同図（ｂ）は計測値ｄＰpvに基づいて得られる開閉判断信号を示す。室圧の計測値ｄＰpvに対しては、ドアの開閉判断を行うための閾値範囲Ｇと、目標室圧ｄＰspが設定されている。この例では、閾値範囲Ｇとして、その上限値をＧ１_H、下限値をＧ１_Lとする室圧計測値範囲Ａを設定し、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａに入るとドアが開いたと判断し、閾値範囲Ｇ＝Ａを出るとドアが閉じたと判断する。

ファン停止時において、室圧の計測値ｄＰpvは、目標室圧ｄＰspと一致していない。ファンが起動されると、すなわちファンが停止状態から稼働状態へ切り換わると（図１３：ｔ１点）、これと同時に開始される室圧制御により、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspに向かう。このファン起動後の過渡状態において、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを一時的に通過するため（図１３：ｔ２〜ｔ３点）、誤判断が発生する。

図１４に目標室圧の設定変更時に生じる誤判断の一例を示す。同図（ａ）は室圧の計測値ｄＰpvの変化を示し、同図（ｂ）は計測値ｄＰpvに基づいて得られる開閉判断信号を示す。例えば、目標室圧の設定変更により（図１４：ｔ１点）、変更前には閾値範囲Ｇ＝Ａの下方にあった目標室圧ｄＰspが変更後には閾値範囲Ｇ＝Ａの上方に移動したとする。この場合、目標室圧ｄＰspの変更後の過渡状態において、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを一時的に通過するため（図１４：ｔ２〜ｔ３点）、誤判断が発生する。

図１５に室圧の計測値に加わる外乱やノイズにより生じる誤判断の一例を示す。同図（ａ）は室圧の計測値ｄＰpvの変化を示し、同図（ｂ）は計測値ｄＰpvに基づいて得られる開閉判断信号を示す。ドアを閉じている状態においても、すなわち計測値ｄＰpvが目標室圧ｄspに制御されている状態においても、室圧は風量変動、ダクト内圧力変動などにより、絶えず脈動（変動）する。このため、閾値範囲Ｇ＝Ａを広く設定していると、ドアが閉じられているにも拘わらず、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇに入ることがあり（図１５：ｔ１〜ｔ２点、ｔ３〜ｔ４点）、誤判断が発生する。

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、目標室圧に向かう室圧計測値の過渡状態における誤判断や、室圧計測値の変動に敏感に反応しての誤判断を防止することができる開閉判断方法および開閉判断システムを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、制御対象室内への給気を行う給気ステップと、制御対象室内からの排気を行う排気ステップと、制御対象室内の室圧を計測する計測ステップと、給気および排気の何れか一方の風量を制御対象風量とし、制御対象室内の室圧を目標室圧に保つべく、室圧の計測値に基づいて制御対象風量を制御する制御ステップと、室圧の計測値と予め設定された閾値範囲とを比較することによって制御対象室内と室外との境界部に位置する開口部の開閉を判断する判断ステップと、室圧の制御状況に応じて閾値範囲の一部又は全部を開口部の開閉判断に際して誤判断となり得る領域として一時的に無効とする無効ステップとを設けたものである。

この発明によれば、室圧の計測値と閾値範囲との比較によって、制御対象室内と室外との境界部に位置する窓やドアなどの開口部の開閉が判断される。また、室圧の制御状況に応じて、開閉判断のための閾値範囲の一部又は全部が、誤判断となり得る領域として一時的に無効とされる。閾値範囲の一部が無効とされると、その無効とされた閾値範囲の一部に室圧の計測値が入っても、開閉判断は行われない。また、閾値範囲の全部が無効とされると、室圧の計測値に拘わらず、開閉判断は行われない。

なお、この発明において、室圧の制御状況に応じて閾値範囲の一部又は全部を無効とする手法として、例えば次のような（１）〜(７)の手法が考えられる。

(１)ファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、一定時間の間、閾値範囲の全部を無効とする。なお、この場合の「一定時間」は、ファン起動後、室圧制御が十分に安定化するまでの時間とするのが好ましい。
(２)ファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、室圧の計測値が目標室圧の近傍に到達するまでの間、閾値範囲の全部を無効とする。なお、この場合の「室圧が目標室圧の近傍に到達するまでの間」は、室圧が目標室圧に到達し十分に整定するまでの間とするのが好ましい。
(３)ファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、室圧の計測値が閾値範囲を通過するまでの間、閾値範囲の全部を無効とする。なお、この手法(３)は、上記手法(１)，(２)に比べると、無効とされた閾値範囲を早めに元の状態に戻すことが可能である。また、この手法（３）は、ファンの起動後、目標室圧に達する前に室圧の計測値が閾値範囲を通過することを前提条件とする。

(４)目標室圧が変更された後、一定時間の間、閾値範囲の全部を無効とする。この場合の「一定時間」は、目標室圧の変更後、室圧制御が十分に安定化するまでの時間とするのが好ましい。
(５)目標室圧が変更された後、室圧の計測値が目標室圧の近傍に到達するまでの間、閾値範囲の全部を無効とする。なお、この場合の「室圧が目標室圧の近傍に到達するまでの間」は、室圧が目標室圧に到達し十分に整定するまでの間とするのが好ましい。
(６)目標室圧が変更された後、室圧の計測値が閾値範囲を通過するまでの間、閾値範囲の全部を無効とする。なお、この手法(６)は、上記手法(４)，(５)に比べると、無効とされた閾値範囲を早めに元の状態に戻すことが可能である。また、この手法（６）は、室圧の計測値が閾値範囲を通過するような目標室圧の変更が行われることを前提条件とする。

(７)開口部が閉じていると判断されている間、閾値範囲の一部を無効とする。すなわち、ドアや窓などの開口部が閉じていると判断されている状態においては、開閉判断のための閾値範囲を狭くする。これにより、開口部が閉じていると判断されている状態では、通常よりも狭い閾値範囲を利用して開閉判断が行われる。この通常よりも狭い閾値範囲に室圧の計測値が入り、開口部が開かれたと判断されると、閾値範囲が通常の閾値範囲に戻される。この通常の閾値範囲から室圧の計測値が出て、開口部が閉じられたと判断されると、閾値範囲が通常よりも狭い閾値範囲とされる。

また、本発明は、開閉判断方法としてではなく、開閉判断システムとしても実現することが可能である（請求項９〜１６）。

本発明によれば、室圧の計測値と閾値範囲との比較によってドアや窓などの開口部の開閉が判断され、室圧の制御状況に応じて、開閉判断のための閾値範囲の一部又は全部が誤判断となり得る領域として一時的に無効とされ、ファン起動時に一定時間の間、閾値範囲の全部を無効としたり、目標室圧の変更時に一定時間の間、閾値範囲の全部を無効としたり、開口部が閉じていると判断されている間、閾値範囲の一部を無効としたりするなどして、目標室圧に向かう室圧計測値の過渡状態における誤判断や、室圧計測値の変動に敏感に反応しての誤判断を防止することができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施に用いる室圧制御システムの一例を示すシステム構成図である。同図において、１は気密性の高い部屋（例えば、実験室）、２は部屋１の室内、３は給気ダクト、４は排気ダクト、５は給気ダクト３を介して室内２への給気を行う給気ファン、６は排気ダクト４を介して室内２からの排気を行う排気ファン、７は給気ダクト３の途中に設けられ室内２への給気風量を調整する給気ＶＡＶ（給気ＶＡＶとしての可変風量制御バルブ）、８は排気ダクト４の途中に設けられ室内２からの排気風量を調整する排気ＶＡＶ（排気ＶＡＶとしての可変風量制御バルブ）、９は部屋１の内と外との圧力差を室圧として計測する差圧センサ、１０は制御部、１１は室内２の出入り口に設けられたドアである。

図２に制御部１０のハード構成の概略を示す。同図において、１０ＡはＣＰＵ、１０ＢはＲＡＭ、１０ＣはＲＯＭ、１０Ｄはハードディスクなどの記憶装置、１０Ｅ〜１０Ｊはインターフェイスである。ＣＰＵ１０Ａは、インターフェイス１０Ｅを介して与えられる差圧センサ９からの室圧の計測値ｄＰpvおよびインターフェイス１０Ｆを介して与えられる目標室圧ｄＰspを入力とし、ＲＡＭ１０Ｂにアクセスしながら、ＲＯＭ１０Ｃや記憶装置１０Ｄに格納されたプログラムに従って動作する。記憶装置１０Ｄには、本実施の形態特有のプログラムとして、室圧制御プログラムが格納されている。この室圧制御プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録された状態で提供され、この記録媒体から読み出されて記憶装置１０Ｄにインストールされている。

〔実施の形態１：手法（１）〕
以下、室圧制御プログラムに従ってＣＰＵ１０Ａが実行する特有の処理動作について説明する。なお、この処理動作において、ドアの開閉の判断は差圧センサ９からの室圧の計測値ｄＰpvに基づいて行われる。すなわち、本実施の形態において、ドア１１にリミットスイッチのようなメカニカルな装置は設置されていない。

また、本実施の形態では、ドア１１の開閉判断を室圧の計測値ｄＰpvに基づいて行わせるために、図１３〜図１５に例示したと同様の閾値範囲Ｇ＝Ａを定めている。すなわち、ドア１１の開時に落ち着くであろう室圧値を中心とする室圧計測値範囲Ａ（上限値Ｇ１_H、下限値Ｇ１_L）を閾値範囲Ｇとして定めている。

今、ドア１１が閉じられており、給気ファン５および排気ファン６が停止しているものとする。この場合、差圧センサ９からの室圧の計測値ｄＰpvは、目標室圧ｄＰspと一致していない。ＣＰＵ１０Ａは、室圧の制御開始指令が与えられると、給気ファン５および排気ファン６へ起動指令を送り、停止状態から稼働状態へと切り換える。また、排気ＶＡＶ８への排気風量の制御値を一定としたうえ、室圧の計測値ｄＰpvと目標室圧ｄＰspとが一致するように、給気ＶＡＶ７へ給気風量の制御値を送り、室内２への給気風量の制御を開始する。また、ファン（給気ファン５および排気ファン６）の起動後、一定時間Ｔの間、閾値範囲Ｇ＝Ａの全部をドア１１の開閉判断に際して誤判断となり得る領域として無効とする。この例では、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。

この場合の図１３に対応する図を図３に示す。ファンが起動されると（図３：ｔ１点）、一定時間Ｔの間、閾値範囲ＧがＢ＝０とされる。なお、この場合の一定時間Ｔは、実験結果などに基づき、ファンの起動後、室圧制御が十分に安定化するまでの時間として定める。これにより、ファンの起動後、一定時間Ｔの間はドア１１の開閉判断が行われることがなく、目標室圧ｄＰspに向かう室圧の計測値ｄＰpvの過渡状態において、図１３を用いて説明したような誤判断が発生することがなくなる。

ファンの起動後、一定時間Ｔが経過すると（図３：ｔ２点）、それまでＢ＝０とされていた閾値範囲ＧがＡとされるので、すなわち上限値をＧ１_H、下限値をＧ１_Lとする室圧計測値範囲Ａが閾値範囲Ｇとされるので、この時点から通常の開閉判断が行われるものとなる。

〔実施の形態２：手法（２）〕
上述した実施の形態１では、ファンの起動後、一定時間Ｔの間、閾値範囲ＧをＢ＝０としたが、ファンの起動後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とするようにしてもよい。

この場合の図１３に対応する図を図４に示す。実施の形態２では、ファンの起動後（図４：ｔ１点）、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。なお、この場合の「室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間」は、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspに到達し十分に整定するまでとする。具体的には、室圧の計測値ｄＰpvと目標室圧ｄＰspとの偏差を監視し、この偏差が所定値よりも小さくなった時を整定した状態と判断する。

これにより、ファンの起動後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間はドア１１の開閉判断が行われることがなく、目標室圧ｄＰspに向かう室圧の計測値ｄＰpvの過渡状態において、図１３を用いて説明したような誤判断が発生することがなくなる。

ファンの起動後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達すると（図４：ｔ２点）、それまでＢ＝０とされていた閾値範囲ＧがＡとされるので、すなわち上限値をＧ１_H、下限値をＧ１_Lとする室圧計測値範囲Ａが閾値範囲Ｇとされるので、この時点から通常の開閉判断が行われるものとなる。

〔実施の形態３：手法（３）〕
上述した実施の形態２では、ファンの起動後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０としたが、ファンの起動後、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とするようにしてもよい。

この場合の図１３に対応する図を図５に示す。実施の形態３では、ファンの起動後（図５：ｔ１点）、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。これにより、ファンの起動後、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過するまでの間はドア１１の開閉判断が行われることがなく、目標室圧ｄＰspに向かう室圧の計測値ｄＰpvの過渡状態において、図１３を用いて説明したような誤判断が発生することがなくなる。

ファンの起動後、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過すると（図５：ｔ２点）、それまでＢ＝０とされていた閾値範囲ＧがＡとされるので、すなわち上限値をＧ１_H、下限値をＧ１_Lとする室圧計測値範囲Ａが閾値範囲Ｇとされるので、この時点から通常の開閉判断が行われるものとなる。

なお、この実施の形態３は、上述した実施の形態２，３に比べると、Ｂ＝０とされた閾値範囲Ｇを早めに元のＧ＝Ａの状態に戻すことが可能であり、ファン起動後の通常の開閉判断への移行が早くなる。また、この実施の形態３は、ファンの起動後、目標室圧ｄＰspに達する前に室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過することを前提条件とする。

〔実施の形態４：手法（４）〕
上述した実施の形態１は、ファンの起動後の場合について述べたが、目標室圧ｄＰspの設定を変更する場合にも同様にして、目標室圧ｄＰspの設定変更後、一定時間Ｔの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とするようにしてもよい。

この場合の図１４に対応する図を図６に示す。目標室圧ｄＰspの設定変更により（図６：ｔ１点）、変更前には閾値範囲Ｇ＝Ａの下方にあった目標室圧ｄＰspが変更後には閾値範囲Ｇ＝Ａの上方に移動したとする。この場合、実施の形態４では、目標室圧ｄＰspの設定変更後、一定時間Ｔの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。なお、この場合の一定時間Ｔは、実験結果などに基づき、目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧制御が十分に安定化するまでの時間として定める。これにより、目標室圧ｄＰspの設定変更後、一定時間Ｔの間はドア１１の開閉判断が行われることがなく、目標室圧ｄＰspに向かう室圧の計測値ｄＰpvの過渡状態において、図１４を用いて説明したような誤判断が発生することがなくなる。

目標室圧ｄＰspの設定変更後、一定時間Ｔが経過すると（図６：ｔ２点）、それまでＢ＝０とされていた閾値範囲ＧがＡとされるので、すなわち上限値をＧ１_H、下限値をＧ１_Lとする室圧計測値範囲Ａが閾値範囲Ｇとされるので、この時点から通常の開閉判断が行われるものとなる。

〔実施の形態５：手法（５）〕
上述した実施の形態４では、目標室圧ｄＰspの設定変更後、一定時間Ｔの間、閾値範囲ＧをＢ＝０としたが、目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とするようにしてもよい。

この場合の図１４に対応する図を図７に示す。実施の形態５では、目標室圧ｄＰspの設定変更後（図７：ｔ１点）、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。なお、この場合の「室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間」は、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspに到達し十分に整定するまでとする。具体的には、室圧の計測値ｄＰpvと目標室圧ｄＰspとの偏差を監視し、この偏差が所定値よりも小さくなった時を整定した状態と判断する。

これにより、目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間はドア１１の開閉判断が行われることがなく、目標室圧ｄＰspに向かう室圧の計測値ｄＰpvの過渡状態において、図１４を用いて説明したような誤判断が発生することがなくなる。

目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達すると（図７：ｔ２点）、それまでＢ＝０とされていた閾値範囲ＧがＡとされるので、すなわち上限値をＧ１_H、下限値をＧ１_Lとする室圧計測値範囲Ａが閾値範囲Ｇとされるので、この時点から通常の開閉判断が行われるものとなる。

〔実施の形態６：手法（６）〕
上述した実施の形態５では、目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspの近傍に到達するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０としたが、目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とするようにしてもよい。

この場合の図１４に対応する図を図８に示す。実施の形態６では、目標室圧ｄＰspの設定変更後（図８：ｔ１点）、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過するまでの間、閾値範囲ＧをＢ＝０とする。これにより、目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過するまでの間はドア１１の開閉判断が行われることがなく、目標室圧ｄＰspに向かう室圧の計測値ｄＰpvの過渡状態において、図１４を用いて説明したような誤判断が発生することがなくなる。

目標室圧ｄＰspの設定変更後、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過すると（図８：ｔ２点）、それまでＢ＝０とされていた閾値範囲ＧがＡとされるので、すなわち上限値をＧ１_H、下限値をＧ１_Lとする室圧計測値範囲Ａが閾値範囲Ｇとされるので、この時点から通常の開閉判断が行われるものとなる。

なお、この実施の形態６は、上述した実施の形態４，５に比べると、Ｂ＝０とされた閾値範囲Ｇを早めに元のＧ＝Ａの状態に戻すことが可能であり、目標室圧ｄＰspの設定変更後の通常の開閉判断への移行が早くなる。また、この実施の形態６は、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａを通過するような目標室圧ｄＰspの変更が行われることを前提条件とする。

なお、上述した実施の形態４〜６では、目標室圧ｄＰspの設定変更により、変更前には閾値範囲Ｇ＝Ａの下方にあった目標室圧ｄＰspが変更後には閾値範囲Ｇ＝Ａの上方に移動したものとして説明したが、変更前には閾値範囲Ｇ＝Ａの上方にあった目標室圧ｄＰspが変更後には閾値範囲Ｇ＝Ａの下方に移動した場合にも同様の動作が行われる。

〔実施の形態７：手法（７）〕
上述した実施の形態１〜６では、ファンの起動後や目標室圧の設定変更後など、目標室圧ｄＰspに向かう室圧の計測値ｄＰpvの過渡状態における誤判断を防止する対策について述べた。前述したように、ドアが閉じている状態においても、すなわち計測値ｄＰpvが目標室圧ｄspに制御されている状態においても、室圧は風量変動、ダクト内圧力変動などにより、絶えず脈動（変動）する。このため、閾値範囲Ｇ＝Ａを広く設定していると、ドア１１が閉じられているにも拘わらず、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇに入ることがあり、誤判断が発生する。

そこで、実施の形態７では、ドア１１が閉じていると判断されている間、閾値範囲Ｇ＝Ａの一部を無効とする。すなわち、室圧計測値範囲Ａ（上限値Ｇ１_H、下限値Ｇ１_L）よりも狭く室圧計測値範囲Ａに完全に包含される室圧計測範囲Ｃ（上限値Ｇ２_H、下限値Ｇ２_L）を定め、ドア１１が閉じていると判断されている状態においては閾値範囲ＧをＧ＝ＡからＧ＝Ｃに切り換える。

この場合の図１５に対応する図を図９に示す。実施の形態７では、ドア１１が閉じていると判断されている状態（図９：ｔ０〜ｔ１点）では、通常よりも狭い閾値範囲Ｇ＝Ｃを利用して開閉判断を行う。この通常よりも狭い閾値範囲Ｇ＝Ｃに室圧の計測値ｄＰpvが入り、ドア１１が開かれたと判断すると（図９：ｔ１点）、閾値範囲Ｇを通常の閾値範囲Ｇ＝Ａに戻す。この通常の閾値範囲Ｇ＝Ａから室圧の計測値ｄＰpvが出て、ドア１１が閉じられたと判断すると（図９：ｔ２点）、閾値範囲Ｇを通常よりも狭い閾値範囲Ｇ＝Ｃとする。

なお、この実施の形態７において、閾値範囲Ｇ＝Ｃは、部屋１の体積など現場の条件に応じ、実験的に定める。すなわち、閾値範囲Ｇ＝Ａのうち、風量変動やダクト内圧力変動などにより、ドア１１が閉じられている状態において誤判断となり得る領域（図９（ａ）に網線で示す領域）を無効な領域として定め、この無効な領域を除去した計測値範囲Ｃをドア１１が閉じていると判断している間の閾値範囲Ｇとして用いる。

これにより、ドア１１が閉じられている状態において、風量変動やダクト内圧力変動などの外乱やノイズによって室圧の計測値ｄＰpvが乱れても、この室圧の計測値ｄＰpvの変動に敏感に反応することながく、図１５を用いて説明したような誤判断が発生することがなくなる。

図１０にＣＰＵ１０Ａが行う実施の形態７の開閉判断処理のフローチャートを示す。今、ドア１１が閉じられており、室圧の計測値ｄＰpvが目標室圧ｄＰspに制御されているものとする（図９：ｔ０〜ｔ１点）。この場合、ＣＰＵ１０Ａは、ドア１１が閉状態であると判断し（ステップ１０１のＮＯ）、ステップ１０２の処理へと進む。

ステップ１０２において、ＣＰＵ１０Ａは、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ｃの中であるのか外であるのかをチェックする。ドア１１が閉状態であると判断している時に、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ｃの中に入れば（ステップ１０２のＹＥＳ）、ドア１１が開かれたと判断する（ステップ１０５、図９のｔ１点）。

ＣＰＵ１０Ａは、ドア１１が開かれたと判断すると（ステップ１０１のＹＥＳ）、ステップ１０４の処理へと進む。ステップ１０４において、ＣＰＵ１０Ａは、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａの中であるのか外であるのかをチェックする。ドア１１が開状態であると判断している時に、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａの外に出れば（ステップ１０４のＹＥＳ）、ドア１１が閉じられたと判断する（ステップ１０３、図９のｔ２点）。

なお、この実施の形態７では、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ｃの上限値Ｇ２_Hよりも下回った場合、直ちにドア１１が閉状態から開状態へ移行したと判断し、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａの上限値Ｇ１_Hよりも上回った場合、直ちにドア１１が開状態から閉状態へ移行したと判断するようにしたが、図１１に示すように、ドア開判断遅れ時間Ｔ１とドア閉判断遅れ時間Ｔ２を設け、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ｃの中に入り、その状態がＴ１秒経過したら、ドア１１が開かれたと判断し、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ａの外に出て、その状態がＴ２秒経過したら、ドア１１が閉じられたと判断するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態１〜６では、閾値範囲ＧをＢ＝０とすることによって、閾値範囲Ｇの全部を無効とするようにしたが、閾値範囲ＧをＧ＝Ａとしたまま、その閾値範囲Ｇに基づく開閉判断を禁止することによって、実質的に閾値範囲Ｇの全部を無効とするようにしてもよい。

また、上述した実施の形態１〜３、実施の形態４〜６、実施の形態７は、それぞれ単独て行われる処理動作として説明したが、これらを組み合わせるようにしてもよい。例えば、実施の形態１と実施の形態７とを組み合わせると、室圧の計測値ｄＰpvの変化に対して、図１２に示すような閾値範囲Ｇが設定される。すなわち、ファン起動後、一定時間Ｔの間は閾値範囲ＧがＢ＝０とされる。ファン起動後、一定時間Ｔが経過すると（図１２：ｔ１点）、閾値範囲ＧがＧ＝Ｃとされ、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ｃの中に入ると（図１２：ｔ２点）、閾値範囲ＧがＧ＝Ａとされる。この後、室圧の計測値ｄＰpvが閾値範囲Ｇ＝Ｃの外に出ると（図１２：ｔ３点）、閾値範囲ＧがＧ＝Ｃとされる。図１２において、網線で示した示した部分が、閾値範囲Ｇ＝Ａのうち室圧制御に応じて一時的に無効とされる領域である。

また、上述した実施の形態１〜７は、給気風量を制御対象風量としたシステムを例にとって説明したが、排気風量を制御対象風量とした場合にも同様にして適用することが可能である。この場合、ＣＰＵ１０Ａは、給気ＶＡＶ７への給気風量の制御値を一定としたうえ、室圧の計測値ｄＰpvと目標室圧ｄＰspとが一致するように、排気ＶＡＶ８へ排気風量の制御値を送り、室内２からの排気風量の制御を行う。

また、上述した実施の形態１〜７では、ドア１１の開閉を判断するものとして説明したが、同様にして制御対象室内と室外との境界部に位置する窓などの開口部の開閉を判断することができることは言うまでもない。
また、部屋１は他の部屋とつながっていてもよく、その場合、部屋１の室内２が制御対象室内となり、部屋１につながる他の部屋の室内が室外となる。

本発明の実施に用いる室圧制御システムの一例を示すシステム構成図である。この室圧制御システムにおける制御部のハード構成の概略を示す図である。実施の形態１（手法（１））を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。実施の形態２（手法（２））を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。実施の形態３（手法（３））を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。実施の形態４（手法（４））を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。実施の形態５（手法（５））を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。実施の形態６（手法（６））を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。実施の形態７（手法（７））を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。制御部のＣＰＵが行う実施の形態７の開閉判断処理のフローチャートである。ドアの開閉の判断にあたってタイムラグを設けるようにした場合の図９に対応する図である。実施の形態１と実施の形態７とを組み合わせた場合の室圧の計測値の変化に対する閾値範囲Ｇの設定状況を説明する図である。ファン起動時に生じる誤判断の一例を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。目標室圧の設定変更時に生じる誤判断の一例を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。室圧の計測値に加わる外乱やノイズにより生じる誤判断の一例を説明するための室圧の計測値の変化および開閉判断信号を示す図である。

符号の説明

１…部屋、２…室内、３…給気ダクト、４…排気ダクト、５…給気ファン、６…排気ファン、７…給気ＶＡＶ、８…排気ＶＡＶ、９…差圧センサ、１０…制御部、１１…ドア、１０Ａ…ＣＰＵ、１０Ｂ…ＲＡＭ、１０Ｃ…ＲＯＭ、１０Ｄ…記憶装置、１０Ｅ〜１０Ｊ…インターフェイス、Ｇ…閾値範囲、ｄＰpv…室圧の計測値、ｄＰsp…目標室圧。

Claims

制御対象室内への給気を行う給気ステップと、
前記制御対象室内からの排気を行う排気ステップと、
前記制御対象室内の室圧を計測する計測ステップと、
前記給気および前記排気の何れか一方の風量を制御対象風量とし、前記制御対象室内の室圧を目標室圧に保つべく、前記室圧の計測値に基づいて前記制御対象風量を制御する制御ステップと、
前記室圧の計測値と予め設定された閾値範囲とを比較することによって前記制御対象室内と室外との境界部に位置する開口部の開閉を判断する判断ステップと、
前記室圧の制御状況に応じて前記閾値範囲の一部又は全部を前記開口部の開閉判断に際して誤判断となり得る領域として一時的に無効とする無効ステップと
を備えたことを特徴とする開閉判断方法。
請求項１に記載された開閉判断方法において、
前記無効ステップは、前記制御対象風量を生成するファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、一定時間の間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断方法。
請求項１に記載された開閉判断方法において、
前記無効ステップは、前記制御対象風量を生成するファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、前記室圧の計測値が前記目標室圧の近傍に到達するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断方法。
請求項１に記載された開閉判断方法において、
前記無効ステップは、前記制御対象風量を生成するファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、前記室圧の計測値が前記閾値範囲を通過するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断方法。
請求項１に記載された開閉判断方法において、
前記無効ステップは、前記目標室圧が変更された後、一定時間の間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断方法。
請求項１に記載された開閉判断方法において、
前記無効ステップは、前記目標室圧が変更された後、前記室圧の計測値が前記目標室圧の近傍に到達するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断方法。
請求項１に記載された開閉判断方法において、
前記無効ステップは、前記目標室圧が変更された後、前記室圧の計測値が前閾値範囲を通過するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断方法。
請求項１に記載された開閉判断方法において、
前記無効ステップは、前記開口部が閉じていると判断されている間、前記閾値範囲の一部を無効とすることを特徴とする開閉判断方法。
制御対象室内への給気を行う給気手段と、
前記制御対象室内からの排気を行う排気手段と、
前記制御対象室内の室圧を計測する計測手段と、
前記給気および前記排気の何れか一方の風量を制御対象風量とし、前記制御対象室内の室圧を目標室圧に保つべく、前記室圧の計測値に基づいて前記制御対象風量を制御する制御手段と、
前記室圧の計測値と予め設定された閾値範囲とを比較することによって前記制御対象室内と室外との境界部に位置する開口部の開閉を判断する判断手段と、
前記室圧の制御状況に応じて前記閾値範囲の一部又は全部を前記開口部の開閉判断に際して誤判断となり得る領域として一時的に無効とする無効手段と
を備えたことを特徴とする開閉判断システム。
請求項９に記載された開閉判断システムにおいて、
前記無効手段は、前記制御対象風量を生成するファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、一定時間の間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断システム。
請求項９に記載された開閉判断システムにおいて、
前記無効手段は、前記制御対象風量を生成するファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、前記室圧の計測値が前記目標室圧の近傍に到達するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断システム。
請求項９に記載された開閉判断システムにおいて、
前記無効手段は、前記制御対象風量を生成するファンが停止状態から稼働状態に切り換わった後、前記室圧の計測値が前記閾値範囲を通過するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断システム。
請求項９に記載された開閉判断システムにおいて、
前記無効手段は、前記目標室圧が変更された後、一定時間の間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断システム。
請求項９に記載された開閉判断システムにおいて、
前記無効手段は、前記目標室圧が変更された後、前記室圧の計測値が前記目標室圧の近傍に到達するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断システム。
請求項９に記載された開閉判断システムにおいて、
前記無効手段は、前記目標室圧が変更された後、前記室圧の計測値が前閾値範囲を通過するまでの間、前記閾値範囲の全部を無効とすることを特徴とする開閉判断システム。
請求項９に記載された開閉判断システムにおいて、
前記無効手段は、前記開口部が閉じていると判断されている間、前記閾値範囲の一部を無効とすることを特徴とする開閉判断システム。