JP2012251730A - 室圧制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】室圧バルブの寿命を延ばす。
【解決手段】室圧制御システムは、部屋１００内に設置されたヒュームフード１０１−１，１０１−２、局所排気ダクト１０２−１，１０２−２、給気ダクト１０３、一般排気ダクト１０４、局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂ、一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂ、コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７、差圧センサ１０９を有する。コントローラ１０６は、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂと一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂのうち何れか１つを室圧バルブとして決定し、差圧センサ１０９によって計測された圧力差が設定値に一致するように室圧バルブを制御する。コントローラ１０６は、所定の規則に従って室圧バルブとして機能させるバルブを切り替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室内への給気風量や排気風量の制御により室圧を一定に保つ室圧制御システムに関するものである。

化学実験では、実験作業過程において、人体に有害な生物化学物質が発生する場合が多い。これら生物化学物質の室内への拡散を防止し、人体への汚染を防ぐ装置の１つにヒュームフードがある。一般に、ヒュームフードは、上下または左右に開閉可能なサッシ付きの囲い（エンクロージャ）を備えており、実験室の作業者はこのサッシからエンクロージャ内にアクセスすることができる。ヒュームフードで作業中の作業者が有害な生物化学物質に曝されないようにするために、エンクロージャは生物化学物質を除去する局所排気ダクトに接続されている。

室圧制御システムは、ヒュームフード内で生物化学物質を扱う実験をする場合に、生物化学物質が部屋内に逆流しないようにサッシ面の面風速を所定の速度に維持するよう局所排気ダクトの風量を調整すると共に、生物化学物質が部屋の外に漏れ出したり外からの不純物等が部屋内に流入したりしないように部屋の圧力を一定に保つシステムである（例えば、特許文献１参照）。図６は従来の室圧制御システムの構成を示す図である。室圧制御システムは、部屋１００内に設置されたヒュームフード１０１−１，１０１−２と、ヒュームフード１０１−１，１０１−２に接続された局所排気ダクト１０２−１，１０２−２と、部屋１００に給気を供給する給気ダクト１０３と、部屋１００の空気を排気する一般排気ダクト１０４と、局所排気ダクト１０２−１，１０２−２の風量を調整する局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２と、給気ダクト１０３の風量を調整する給気バルブＭＡＶと、一般排気ダクト１０４の風量を調整する一般排気バルブＧＥＸと、局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２を制御するコントローラ１０５−１，１０５−２と、給気バルブＭＡＶを制御するコントローラ１０６と、一般排気バルブＧＥＸを制御するコントローラ１０７と、各コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７を互いに接続する通信線１０８とから構成される。ヒュームフード１０１−１，１０１−２は、開閉可能なサッシ１１１−１，１１１−２と、サッシ１１１−１，１１１−２の開度を検出するサッシセンサ１１２−１，１１２−２とを備えている。

このような室圧制御システムでは、部屋１００の圧力を設定値に維持するため、給気ダクト１０３の給気風量と一般排気ダクト１０４の排気風量と局所排気ダクト１０２−１，１０２−２の局所排気風量とが、「給気風量＝一般排気風量＋局所排気風量＋オフセット風量」の関係を満たすように、給気バルブＭＡＶと一般排気バルブＧＥＸと局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２の開度を制御している。さらに、近年では、室内外の圧力差を計測し、この圧力差に基づいて室圧バルブ（ＰＣＶ）の開度を微調整することで安定した室圧制御を行うＰＣＶ機能が搭載されている。このＰＣＶ機能は、給気バルブＭＡＶと一般排気バルブＧＥＸの何れかに、本来の機能に加えて、室圧制御動作を兼務させることで実現している。そして、従来は、ＰＣＶ機能を担うバルブをシステム構築時に固定的に指定するようになっていた。

特開平９−２０１５４０号公報

従来、ＰＣＶ機能を担うバルブは、システム構築時に固定され、室圧の微調整動作をするために他のバルブよりも頻繁に動作し、動作回数が多くなるので、寿命が短くなるという問題点があった。ＰＣＶ機能を担うバルブが故障した場合には、室圧制御に大きな支障をきたすことになる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＰＣＶ機能を担うバルブの寿命を延ばし、システム全体の稼働時間およびメンテナンス周期を延ばすことができる室圧制御システムを提供することを目的とする。

本発明は、対象部屋へ吹き出す給気の風量を給気バルブで調節する給気風量調節手段と、対象部屋から吸い出す排気の風量を一般排気バルブで調節する一般排気風量調節手段とを備え、前記給気風量調節手段と前記一般排気風量調節手段とは、前記給気風量調節手段によって調節される給気風量と前記一般排気風量調節手段によって調節される排気風量との差が所定の設定値に一致するように、前記給気バルブと前記一般排気バルブを制御する室圧制御システムにおいて、対象部屋と所定の基準室との圧力差を計測する差圧計測手段と、前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち何れか一方を室圧バルブとして決定し、所定の規則に従って前記室圧バルブとして機能させるバルブを切り替える補正出力対象決定手段と、前記差圧計測手段によって計測された圧力差が所定の設定値に一致するように前記室圧バルブを制御する補正出力演算手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の室圧制御システムの１構成例は、さらに、前記給気バルブおよび前記一般排気バルブの動作履歴情報を収集する動作履歴情報収集手段と、前記動作履歴情報を記憶する動作履歴情報記憶手段と、前記補正出力対象決定手段は、前記動作履歴情報記憶手段に記憶された動作履歴情報を参照し、前記室圧バルブとして機能しているバルブが一定の動作回数に達したと判断したときに、前記室圧バルブとして機能させるバルブを切り替えることを特徴とするものである。
また、本発明の室圧制御システムの１構成例において、前記補正出力対象決定手段は、一定の周期ごとに前記室圧バルブとして機能させるバルブを切り替えることを特徴とするものである。

また、本発明の室圧制御システムの１構成例において、前記補正出力対象決定手段は、あらかじめ定められた順番に従って前記室圧バルブとして機能させるバルブを選択することを特徴とするものである。
また、本発明の室圧制御システムの１構成例において、前記補正出力対象決定手段は、前記動作履歴情報記憶手段に記憶された動作履歴情報を参照し、前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち動作回数が最も少ないバルブを前記室圧バルブとして選択することを特徴とするものである。
また、本発明の室圧制御システムの１構成例は、さらに、前記給気バルブおよび前記一般排気バルブの動作履歴情報を収集する動作履歴情報収集手段と、前記動作履歴情報を記憶する動作履歴情報記憶手段とを備え、前記補正出力対象決定手段は、前記動作履歴情報記憶手段に記憶された動作履歴情報を参照し、前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち動作回数が最も少ないバルブを前記室圧バルブとして選択することを特徴とするものである。

また、本発明の室圧制御システムの１構成例において、前記給気バルブと前記一般排気バルブとは、それぞれメインバルブと、メインバルブと並列に設置されたブースターバルブとからなり、前記補正出力対象決定手段は、前記給気バルブのメインバルブとブースターバルブと、前記一般排気バルブのメインバルブとブースターバルブのうち何れか１つを前記室圧バルブとして選択することを特徴とするものである。
また、本発明の室圧制御システムの１構成例は、さらに、対象部屋に設置されたヒュームフードと、このヒュームフードの排気風量を局所排気バルブで調節する局所排気風量調節手段とを備え、前記給気風量調節手段と前記一般排気風量調節手段とは、前記給気風量調節手段によって調節される給気風量と前記局所排気風量調節手段および前記一般排気風量調節手段によって調節される排気風量との差が所定の設定値に一致するように、前記給気バルブと前記一般排気バルブを制御することを特徴とするものである。

本発明によれば、給気バルブと一般排気バルブのうち何れか一方を室圧バルブとして決定する。そして、本発明では、所定の規則に従って室圧バルブとして機能させるバルブを切り替える。このように、本発明では、室圧バルブとして機能させるバルブを切り替えることにより、特定のバルブだけが短寿命とならないようにすることができる。使用中に室圧バルブが故障して室圧の調整ができなくなる緊急事態に至らないように、安全設計的観点から既存のシステムでも十分な配慮がされているが、本発明では、室圧バルブの動作回数を低減させることでバルブの寿命を延ばすことができ、システムの安全を低コストで維持することができる。

本発明の実施の形態に係る室圧制御システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る局所排気用のコントローラの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る給気用のコントローラの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る一般排気用のコントローラの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る室圧制御システムの室圧バルブ制御動作を説明するシーケンスである。 従来の室圧制御システムの構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る室圧制御システムの構成を示す図であり、図６と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の室圧制御システムは、部屋１００内に設置されたヒュームフード１０１−１，１０１−２と、局所排気ダクト１０２−１，１０２−２と、給気ダクト１０３と、一般排気ダクト１０４と、局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２と、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂと、一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂと、コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７と、通信線１０８と、部屋１００と所定の基準室（本実施の形態では部屋１００の外の空間）との圧力差を計測する差圧センサ１０９とから構成される。

本実施の形態の場合、給気バルブはメインバルブＭＡＶ−Ｍと、メインバルブＭＡＶ−Ｍと並列に設置されたブースターバルブＭＡＶ−Ｂとから構成される。同様に、一般排気バルブはメインバルブＧＥＸ−Ｍと、メインバルブＧＥＸ−Ｍと並列に設置されたブースターバルブＧＥＸ−Ｂとから構成される。

図２はコントローラ１０５−１の構成例を示すブロック図、図３はコントローラ１０６の構成例を示すブロック図、図４はコントローラ１０７の構成例を示すブロック図である。コントローラ１０５−１は、局所排気バルブＥＸＶ１を制御する排気風量制御部２００を有する。コントローラ１０５−２の構成もコントローラ１０５−１と同様である。

コントローラ１０６は、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂを制御する給気風量制御部２０１と、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂおよび一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂの動作履歴情報を収集する動作履歴情報収集部２０２と、動作履歴情報を記憶する動作履歴情報記憶部２０３と、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂと一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂのうち何れか１つを室圧バルブとして決定し、所定の規則に従って室圧バルブとして機能させるバルブを切り替える補正出力対象決定部２０４と、差圧センサ１０９によって計測された圧力差が所定の設定値に一致するように室圧バルブ（給気バルブＭＡＶ−ＭまたはＭＡＶ−Ｂ）を制御する補正出力演算部２０５とを有する。
コントローラ１０７は、一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂを制御する排気風量制御部２０６と、差圧センサ１０９によって計測された圧力差が所定の設定値に一致するように室圧バルブ（一般排気バルブＧＥＸ−ＭまたはＧＥＸ−Ｂ）を制御する補正出力演算部２０７とを有する。

局所排気ダクト１０２−１，１０２−２と局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２とコントローラ１０５−１，１０５−２とは、局所排気風量調節手段を構成している。給気ダクト１０３と給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂとコントローラ１０６の給気風量制御部２０１とは、給気風量調節手段を構成している。一般排気ダクト１０４と一般排気バルブＧＥＸとコントローラ１０７とは、一般排気風量調節手段を構成している。

なお、本実施の形態では、動作履歴情報収集部２０２と動作履歴情報記憶部２０３と補正出力対象決定部２０４と補正出力演算部２０５とをコントローラ１０６に設けているが、これに限るものではなく、動作履歴情報収集部２０２と動作履歴情報記憶部２０３と補正出力対象決定部２０４と補正出力演算部２０５とを他のコントローラに設けてもよいし、図示しない中央監視装置に設けてもよい。

次に、室圧制御システムの風量バランス制御動作について説明する。ここでは、給気ダクト１０３から吹き出す給気の風量をＶｍａｖ、一般排気ダクト１０４で吸い出す排気の風量をＶｇｅｘ、局所排気ダクト１０２−１，１０２−２で吸い出す排気の風量をＶｅｘｖ１，Ｖｅｘｖ２とする。

コントローラ１０５−１の排気風量制御部２００は、ヒュームフード１０１−１のサッシ開口面積に基づいて、サッシ面の面風速が規定値（通常０．５ｍ／ｓ）となるように風量Ｖｅｘｖ１を定め、局所排気ダクト１０２−１の排気風量がＶｅｘｖ１となるように局所排気バルブＥＸＶ１の開度を制御する。同様に、コントローラ１０５−２の排気風量制御部は、ヒュームフード１０１−２のサッシ開口面積に基づいて、サッシ面の面風速が規定値となるように風量Ｖｅｘｖ２を定め、局所排気ダクト１０２−２の排気風量がＶｅｘｖ２となるように局所排気バルブＥＸＶ２の開度を制御する。なお、ヒュームフード１０１−１，１０１−２のサッシ開口面積は、サッシセンサ１１２−１，１１２−２が検出するサッシ開度から求めることができるサッシ１１１−１，１１１−２の開口部高さと、既知のサッシ幅との乗算により決定することができる。

コントローラ１０７の排気風量制御部２０６は、総排気風量（Ｖｇｅｘ＋Ｖｅｘｖ１＋Ｖｅｘｖ２）が一定となるように、サッシ開閉による排気風量Ｖｅｘｖ１，Ｖｅｘｖ２の変動分だけ、風量Ｖｇｅｘを増減させ、一般排気ダクト１０４の排気風量がＶｇｅｘとなるように一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂの開度を制御する。

コントローラ１０６の給気風量制御部２０１は、部屋１００の最低換気風量を満足させるよう、少なくとも最低風量を常に吹き出すように風量Ｖｍａｖを決定し、給気ダクト１０３の給気風量がＶｍａｖとなるように給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂの開度を制御する。部屋１００の最低換気風量を確保するため、Ｖｍａｖは最低換気風量以上に設定される。

以上のような風量の設定の仕方により、ヒュームフード１０１−１，１０１−２が両方とも使用されていないとき（すなわち、サッシ１１１−１，１１１−２が全閉のとき）、式（１）が成立する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋α ・・・（１）

定数αは、部屋１００から漏れていく風量を決定すると共に、部屋１００を正圧にするか負圧にするかを決定するためのオフセット風量である。
次に、ヒュームフード１０１−１のみ使用されているときには、式（２）が成立する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋Ｖｅｘｖ１＋α ・・・（２）

また、ヒュームフード１０１−１，１０１−２が両方とも使用されているときには、式（３）が成立する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋Ｖｅｘｖ１＋Ｖｅｘｖ２＋α ・・・（３）

なお、例えば排気風量Ｖｅｘｖ１が最大風量（Ｖｅｘｖ１）ｍａｘになると、コントローラ１０７の排気風量制御部２０６は風量Ｖｇｅｘを減少させて風量バランスをとろうとするが、風量Ｖｇｅｘの減少動作だけで風量バランスをとろうとしても、一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂの開度が０％になった場合には風量Ｖｇｅｘを更に減らすことはできない。このような場合、コントローラ１０６の給気風量制御部２０１は、式（４）が成り立つように風量Ｖｍａｖを調節する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋（Ｖｅｘｖ１）ｍａｘ＋Ｖｅｘｖ２＋α ・・・（４）

次に、以上の風量バランス制御動作と並行して行われる室圧バルブ（ＰＣＶ）制御動作について説明する。図５はＰＣＶ制御動作を説明するシーケンスである。
コントローラ１０６の動作履歴情報収集部２０２は、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂのそれぞれの動作履歴情報を常時収集すると共に、コントローラ１０７を介して一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂのそれぞれの動作履歴情報を常時収集する。動作履歴情報は、バルブの動作回数を表す情報を含む。ここで、バルブの動作回数は、バルブの動作方向が反転したとき、すなわち開度が増加する方向に動いている最中に開度が減少する方向に転じたとき、または開度が減少する方向に動いている最中に開度が増加する方向に転じたときに、１回と数える。

コントローラ１０６の動作履歴情報記憶部２０３は、動作履歴情報収集部２０２が収集した動作履歴情報を記憶する。
次に、コントローラ１０６の補正出力対象決定部２０４は、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂと一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂの中からＰＣＶとして機能させるバルブを決定する（ステップＳ１００）。最初の決定では、給気バルブＭＡＶ−ＭをＰＣＶとして選択するものとする。

コントローラ１０６の補正出力演算部２０５は、室内外の圧力差の設定値ＳＰと、差圧センサ１０９によって計測された室内外の圧力差ｄＰＥとを基に、設定値ＳＰと圧力差ｄＰＥとの偏差がなくなるように風量Ｖｍａｖの増減分を例えばＰＩＤアルゴリズムにより演算し、演算した増減分だけ給気ダクト１０３の給気風量Ｖｍａｖが変わるように給気バルブＭＡＶ−Ｍの開度を制御する（ステップＳ１０１）。こうして、給気バルブＭＡＶ−Ｍの開度を微調整することにより、室圧制御が行われる。なお、このとき、補正出力演算部２０５は、給気風量制御部２０１が給気バルブＭＡＶ−Ｍ用に出力した制御出力値と補正出力演算部２０５自身が給気バルブＭＡＶ−Ｍ用に演算した補正制御出力値（風量Ｖｍａｖの増減分）とを合算して給気バルブＭＡＶ−Ｍに出力することになる。

前述のとおり、動作履歴情報収集部２０２は給気バルブＭＡＶ−Ｍの動作履歴情報を常時収集しているので、上記の風量バランス制御動作またはステップＳ１０１の処理により、給気バルブＭＡＶ−Ｍが動作する度に給気バルブＭＡＶ−Ｍの動作履歴情報が更新されることになる。

次に、補正出力対象決定部２０４は、動作履歴情報を参照した結果、ＰＣＶとして選択した給気バルブＭＡＶ−Ｍが一定の動作回数に達したと判断したとき（ステップＳ１０２）、給気バルブＭＡＶ−Ｂと一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂの中からＰＣＶとして機能させる次のバルブを決定する（ステップＳ１０３）。ここでは、あらかじめ定められた順番により、給気バルブＭＡＶ−ＢをＰＣＶとして選択するものとする。

補正出力演算部２０５は、設定値ＳＰと圧力差ｄＰＥとの偏差がなくなるように風量Ｖｍａｖの増減分を演算し、演算した増減分だけ給気ダクト１０３の給気風量Ｖｍａｖが変わるように給気バルブＭＡＶ−Ｂの開度を制御する（ステップＳ１０４）。このとき、補正出力演算部２０５は、給気風量制御部２０１が給気バルブＭＡＶ−Ｂ用に出力した制御出力値と補正出力演算部２０５自身が給気バルブＭＡＶ−Ｂ用に演算した補正制御出力値（風量Ｖｍａｖの増減分）とを合算して給気バルブＭＡＶ−Ｂに出力することになる。上記の風量バランス制御動作またはステップＳ１０４の処理により、給気バルブＭＡＶ−Ｂが動作する度に給気バルブＭＡＶ−Ｂの動作履歴情報が更新される。

補正出力対象決定部２０４は、動作履歴情報を参照した結果、ＰＣＶとして選択した給気バルブＭＡＶ−Ｂが一定の動作回数に達したと判断したとき（ステップＳ１０５）、一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂの中からＰＣＶとして機能させる次のバルブを決定する（ステップＳ１０６）。ここでは、あらかじめ定められた順番により、一般排気バルブＧＥＸ−ＭをＰＣＶとして選択するものとする。

補正出力対象決定部２０４は、一般排気バルブＧＥＸ−ＭをＰＣＶとして使用することをコントローラ１０７に通知する（ステップＳ１０７）。
補正出力対象決定部２０４からの通知を受けたコントローラ１０７の補正出力演算部２０７は、応答ＡＣＫを返す（ステップＳ１０８）。そして、補正出力演算部２０７は、室内外の圧力差の設定値ＳＰと、差圧センサ１０９によって計測された室内外の圧力差ｄＰＥとを基に、設定値ＳＰと圧力差ｄＰＥとの偏差がなくなるように風量Ｖｇｅｘの増減分を例えばＰＩＤアルゴリズムにより演算し、演算した増減分だけ一般排気ダクト１０４の排気風量Ｖｇｅｘが変わるように一般排気バルブＧＥＸ−Ｍの開度を制御する（ステップＳ１０９）。こうして、一般排気バルブＧＥＸ−Ｍの開度を微調整することにより、室圧制御が行われる。なお、このとき、補正出力演算部２０７は、排気風量制御部２０６が一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ用に出力した制御出力値と補正出力演算部２０７自身が一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ用に演算した補正制御出力値（風量Ｖｇｅｘの増減分）とを合算して一般排気バルブＧＥＸ−Ｍに出力することになる。上記の風量バランス制御動作またはステップＳ１０７〜Ｓ１０９の処理により、一般排気バルブＧＥＸ−Ｍが動作する度に一般排気バルブＧＥＸ−Ｍの動作履歴情報が更新される。

補正出力対象決定部２０４は、動作履歴情報を参照した結果、ＰＣＶとして選択した一般排気バルブＧＥＸ−Ｍが一定の動作回数に達したと判断したとき（ステップＳ１１０）、ＰＣＶとして機能させる次のバルブを決定する（ステップＳ１１１）。ここでは、あらかじめ定められた順番により、一般排気バルブＧＥＸ−ＢをＰＣＶとして選択するものとする。

補正出力対象決定部２０４は、一般排気バルブＧＥＸ−ＢをＰＣＶとして使用することをコントローラ１０７に通知する（ステップＳ１１２）。
補正出力対象決定部２０４からの通知を受けたコントローラ１０７の補正出力演算部２０７は、応答ＡＣＫを返す（ステップＳ１１３）。そして、補正出力演算部２０７は、設定値ＳＰと圧力差ｄＰＥとの偏差がなくなるように風量Ｖｇｅｘの増減分を演算し、演算した増減分だけ一般排気ダクト１０４の排気風量Ｖｇｅｘが変わるように一般排気バルブＧＥＸ−Ｂの開度を制御する（ステップＳ１１４）。このとき、補正出力演算部２０７は、排気風量制御部２０６が一般排気バルブＧＥＸ−Ｂ用に出力した制御出力値と補正出力演算部２０７自身が一般排気バルブＧＥＸ−Ｂ用に演算した補正制御出力値（風量Ｖｇｅｘの増減分）とを合算して一般排気バルブＧＥＸ−Ｂに出力することになる。以上のステップＳ１００〜Ｓ１１４の処理が、本実施の形態のＰＣＶ制御動作である。

本実施の形態では、ＰＣＶ機能を担うバルブとして、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂと一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂが考え得る。何れのバルブがＰＣＶとしての役割を担うとしても、システムとしての効果は同等である。あるバルブだけが固定的にＰＣＶとしての役割を担うとすれば、そのバルブだけが頻繁に開度を変化させることになる。バルブの寿命は動作回数に影響するため、そのバルブだけが短寿命となることが考えられる。そこで、本実施の形態では、ＰＣＶ機能を担うバルブを所定の順番で交替させるローテーションを行うことにより、特定のバルブだけが短寿命とならないようにしている。

本実施の形態では、ＰＣＶとして機能しているバルブが一定の動作回数に達したときにバルブを交替させるようにしているが、これに限るものではなく、補正出力対象決定部２０４は一定の周期ごとにバルブを交替させるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、あらかじめ定められた順番に従ってバルブを交替させるローテーション方式を採用しているが、補正出力対象決定部２０４は動作回数が最も少ないバルブをＰＣＶとして選択するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、給気バルブＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂと一般排気バルブＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂが均等にＰＣＶの機能を担っているが、この方式ではこれら全てのバルブが同時期に寿命に達することも想定される。その場合、寿命が近付く時期と、バルブのメンテナンス時期が一致するとは限らない。そこで、メンテナンス周期分だけ、ＰＣＶとしての動作が可能なようなバルブを１台残しておき、それ以外のバルブでローテーションをして行く方法もありうる。

本実施の形態で説明した各コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７は、例えばＣＰＵ、記憶装置およ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。各コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、室圧制御システムに適用することができる。

１００…部屋、１０１−１，１０１−２…ヒュームフード、１０２−１，１０２−２…局所排気ダクト、１０３…給気ダクト、１０４…一般排気ダクト、１０５−１，１０５−２，１０６，１０７…コントローラ、１０８…通信線、１０９…差圧センサ、２００，２０６…排気風量制御部、２０１…給気風量制御部、２０２…動作履歴情報収集部、２０３…動作履歴情報記憶部、２０４…補正出力対象決定部、２０５，２０７…補正出力演算部、ＥＸＶ１，ＥＸＶ２…局所排気バルブ、ＭＡＶ−Ｍ，ＭＡＶ−Ｂ…給気バルブ、ＧＥＸ−Ｍ，ＧＥＸ−Ｂ…一般排気バルブ。

Claims (8)

1. 対象部屋へ吹き出す給気の風量を給気バルブで調節する給気風量調節手段と、対象部屋から吸い出す排気の風量を一般排気バルブで調節する一般排気風量調節手段とを備え、前記給気風量調節手段と前記一般排気風量調節手段とは、前記給気風量調節手段によって調節される給気風量と前記一般排気風量調節手段によって調節される排気風量との差が所定の設定値に一致するように、前記給気バルブと前記一般排気バルブを制御する室圧制御システムにおいて、
   対象部屋と所定の基準室との圧力差を計測する差圧計測手段と、
   前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち何れか一方を室圧バルブとして決定し、所定の規則に従って前記室圧バルブとして機能させるバルブを切り替える補正出力対象決定手段と、
   前記差圧計測手段によって計測された圧力差が所定の設定値に一致するように前記室圧バルブを制御する補正出力演算手段とを備えることを特徴とする室圧制御システム。
2. 請求項１記載の室圧制御システムにおいて、
   さらに、前記給気バルブおよび前記一般排気バルブの動作履歴情報を収集する動作履歴情報収集手段と、
   前記動作履歴情報を記憶する動作履歴情報記憶手段と、
   前記補正出力対象決定手段は、前記動作履歴情報記憶手段に記憶された動作履歴情報を参照し、前記室圧バルブとして機能しているバルブが一定の動作回数に達したと判断したときに、前記室圧バルブとして機能させるバルブを切り替えることを特徴とする室圧制御システム。
3. 請求項１記載の室圧制御システムにおいて、
   前記補正出力対象決定手段は、一定の周期ごとに前記室圧バルブとして機能させるバルブを切り替えることを特徴とする室圧制御システム。
4. 請求項２または３記載の室圧制御システムにおいて、
   前記補正出力対象決定手段は、あらかじめ定められた順番に従って前記室圧バルブとして機能させるバルブを選択することを特徴とする室圧制御システム。
5. 請求項２記載の室圧制御システムにおいて、
   前記補正出力対象決定手段は、前記動作履歴情報記憶手段に記憶された動作履歴情報を参照し、前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち動作回数が最も少ないバルブを前記室圧バルブとして選択することを特徴とする室圧制御システム。
6. 請求項３記載の室圧制御システムにおいて、
   さらに、前記給気バルブおよび前記一般排気バルブの動作履歴情報を収集する動作履歴情報収集手段と、
   前記動作履歴情報を記憶する動作履歴情報記憶手段とを備え、
   前記補正出力対象決定手段は、前記動作履歴情報記憶手段に記憶された動作履歴情報を参照し、前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち動作回数が最も少ないバルブを前記室圧バルブとして選択することを特徴とする室圧制御システム。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の室圧制御システムにおいて、
   前記給気バルブと前記一般排気バルブとは、それぞれメインバルブと、メインバルブと並列に設置されたブースターバルブとからなり、
   前記補正出力対象決定手段は、前記給気バルブのメインバルブとブースターバルブと、前記一般排気バルブのメインバルブとブースターバルブのうち何れか１つを前記室圧バルブとして選択することを特徴とする室圧制御システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の室圧制御システムにおいて、
   さらに、対象部屋に設置されたヒュームフードと、
   このヒュームフードの排気風量を局所排気バルブで調節する局所排気風量調節手段とを備え、
   前記給気風量調節手段と前記一般排気風量調節手段とは、前記給気風量調節手段によって調節される給気風量と前記局所排気風量調節手段および前記一般排気風量調節手段によって調節される排気風量との差が所定の設定値に一致するように、前記給気バルブと前記一般排気バルブを制御することを特徴とする室圧制御システム。

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