JP2020112316A - 空気調和設備の差圧を得る方法及び空気調和設備の差圧を得る装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和設備の差圧を得るタイミングを柔軟に設定する。【解決手段】空気調和設備１００の差圧を得る方法は、液体供給部７を弁１０６に接続すると共に液体回収部２を弁１０７に接続する工程Ｓ１と、計測対象部１０Ｃに設計流量の水を供給した状態における差圧を得る工程Ｓ２と、液体供給部７を弁１０６から取り外すと共に液体回収部２を弁１０７から取り外す工程Ｓ３と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和設備の差圧を得る方法及び空気調和設備の差圧を得る装置に関する。

空気調和設備は、温度などが調整された空気を屋内に供給する。空気調和設備は、一種の熱交換機であるエアハンドリングユニットなどを備えている。エアハンドリングユニットは、熱源設備から熱媒体である冷水や温水などを受け入れて、当該熱媒体と空気との熱交換などを行い、調整された空気を供給する。

三浦 克弘、三原 邦彰、長井達夫、小嶋 正虎、建築設備におけるエネルギー消費上のフォルト検知技術の研究開発（その８）二次側水搬送システムの運転状態の再現と改善方法の提案、空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集、日本、空気調和・衛生工学会、２００８年、Ｈ５４、ｐｐ．１２２３−１２２６。

空気調和設備は、複数のシステムパラメータを有している。当該設備を動作させる場合には、複数のパラメータから選択される制御対象パラメータが所定の条件を満たすように制御する。従って、空気調和設備の動作前には、制御対象パラメータが満たすべき条件を設定する。例えば、非特許文献１は、制御対象パラメータを適切に設定する方法を開示する。

ここで、空気調和設備における流量制御方式として差圧制御が広く用いられている。その為、制御対象パラメータとして差圧が用いられている。その制御上目標とする数値、つまり差圧制御上の目標値である差圧設定値は、空気調和設備の差圧を実測することにより設定される。つまり、空気調和設備の差圧は、対象となる空気調和設備そのものを用いて実測される。従って、制御対象パラメータの設定は、空気調和設備の施工末期に行われる。その結果、建物施工の進捗状況に左右されず空気調和設備の差圧を得るタイミングを柔軟に設定することが難しかった。

そこで、本発明は、建物施工の進捗状況に左右されず空気調和設備の差圧を得るタイミングを柔軟に設定することが可能な空気調和設備の差圧を得る方法及び空気調和設備の差圧を得る装置を提供する。

本発明の一形態は、空気調和設備の差圧を得る方法であって、空気調和設備が備える部品により構成される計測対象部に液体を供給する液体供給部と、計測対象部から排出された液体を回収する液体回収部と、計測対象部における差圧を得る差圧取得部と、を備える差圧計測装置において、液体供給部を計測対象部の上流側に接続すると共に液体回収部を計測対象部の下流側に接続する第１工程と、差圧取得部を利用して、計測対象部に所定流量の液体を供給した状態における差圧を得る第２工程と、液体供給部及び液体回収部を計測対象部から取り外す第３工程と、を有する。

また、本発明の別の形態は、空気調和設備の差圧を得る装置であって、空気調和設備が備える部品により構成される計測対象部に所定流量の液体を供給する液体供給部と、計測対象部から排出された液体を回収する液体回収部と、所定流量の液体が流通しているときの計測対象部における差圧を得る差圧取得部と、を備える。

この方法及び装置では、差圧計測装置を、液体供給部及び液体回収部を介して計測対象部に取り付ける。つまり、差圧を得るにあたっては、計測対象部が準備されていればよく、当該計測対象部を含む空気調和設備の施工状態は問わない。その結果、この方法及び装置は、計測対象部を含む空気調和設備の施工末期に適用することもできるし、例えば、計測対象部だけが建物に配置された状態であっても適用することができる。ひいては、計測対象部が建物に配置されていることすら問われない。従って、この方法及び装置によれば、空気調和設備の差圧を得るタイミングを柔軟に設定することができる。

上記の方法において、第２工程は、所定流量の値を変更する工程と、変更後に差圧を得る工程と、を含んでよい。この方法によれば、流量と差圧との関係を複数得ることができる。つまり、空気調和設備を高稼働させる場合の流量と差圧との関係、及び、低稼働させる場合の流量と差圧との関係を得ることも可能である。従って、空気調和設備の制御に利用可能な、複数の制御パラメータの数値を取得することができる。

本発明の空気調和設備の差圧を得る方法及び空気調和設備の差圧を得る装置によれば、建物施工の進捗状況に左右されず空気調和設備の差圧を得るタイミングを柔軟に設定することができる。

図１は、実施形態に係る空気調和設備の差圧を得る方法及び装置が適用される空気調和設備の構成を示す図である。 図２は、実施形態に係る空気調和設備の差圧を得る方法のフロー図である。 図３は、差圧計測装置を空気調和設備に取り付けた様子を示す図である。 図４は、制御部の構成を示すブロック図である。 図５は、実施形態のフローを一部変更した空気調和設備の差圧を得る方法のフロー図である。 図６は、図５に示す空気調和設備の差圧を得る方法を説明するためのグラフである。 図７は、変形例１に係る空気調和設備の差圧を得る方法を説明するための接続図である。 図８は、変形例２に係る空気調和設備の差圧を得る方法を説明するための接続図である。 図９の（ａ）部は実施形態の計測対象部を示す図であり、図９の（ｂ）部は計測対象部の変形例であり、図９の（ｃ）部は計測対象部のさらに別の変形例である。 図１０は、実施形態に係る空気調和設備の差圧を得る方法及び装置が適用される空気調和設備の別の例である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態の方法及び装置が適用される空気調和設備１００の一例である。空気調和設備１００は、熱源設備２００から供給される熱媒体を利用して、調整された空気を屋内に供給する。熱媒体としては、例えば、冷水、温水又は熱源水といった液体である水が挙げられる。空気調和設備１００は、主要な構成要素として、ポンプユニット１０１と、流量計測ユニット１０２と、空気調和部１０３と、差圧計１０４と、弁１０５、１０６、１０７と、を有する。

ポンプユニット１０１は、熱源設備２００から供給される水を、空気調和部１０３に供給する。ポンプユニット１０１は、熱源設備２００の下流側及び空気調和部１０３の上流側に接続されている。ポンプユニット１０１は、少なくとも１台のポンプを含む。なお、ポンプユニット１０１は、要求される能力に応じて、ポンプの台数を適宜選択してよい。また、ポンプユニット１０１が複数のポンプを含む場合には、要求される流量に応じて、動作させるポンプの数を適宜設定してよい。

ポンプユニット１０１の上流側は、熱源設備２００に接続されている。一方、ポンプユニット１０１の下流側（接続部１０１ａ）は、供給主管１２０に接続されている。供給主管１２０には、複数の供給分岐部１２１、１２２、１２３、１２４、１２５が設けられており、供給主管１２０の末端には弁１０６が設けられている。供給分岐部１２１、１２２、１２３、１２４、１２５にはそれぞれ、供給枝管１３１、１３２、１３３、１３４、１３５が接続されている。供給枝管１３１、１３２、１３３は、空気調和部１０３の上流側に接続されている。供給枝管１３４は、差圧計１０４の上流側に接続されている。供給枝管１３５は、弁１０５の上流側に接続されている。

流量計測ユニット１０２は、水の流量を計測する。流量計測ユニット１０２は、空気調和部１０３の下流側及び熱源設備２００の上流側に接続されている。この接続構成によれば、熱源設備２００から供給された水は、ポンプユニット１０１、空気調和部１０３、流量計測ユニット１０２の順に通過し、再び熱源設備２００に戻る。なお、図１に示す空気調和設備１００は、空気調和部１０３を介することなく流量計測ユニット１０２とポンプユニット１０１とに直接に接続する経路も含む。

流量計測ユニット１０２の下流側は、熱源設備２００に接続されている。一方、流量計測ユニット１０２の上流側（接続部１０２ａ）は、回収主管１４０に接続されている。回収主管１４０には、複数の回収分岐部１４１、１４２、１４３、１４４、１４５が設けられており、回収主管１４０の末端には弁１０７が設けられている。回収分岐部１４１、１４２、１４３、１４４、１４５にはそれぞれ、回収枝管１５１、１５２、１５３、１５４、１５５が接続されている。これら回収枝管１５１、１５２、１５３、１５４、１５５は、供給枝管１３１、１３２、１３３、１３４、１３５にそれぞれ対応する。回収枝管１５１、１５２、１５３は、空気調和部１０３の下流側に接続されている。回収枝管１５４は、差圧計１０４の下流側に接続されている。回収枝管１５５は、弁１０５の下流側に接続されている。

空気調和部１０３は、ポンプユニット１０１から供給された水と空気との熱交換を行い、調整された空気を屋内に供給する。空気調和部１０３は、ポンプユニット１０１の下流側と、流量計測ユニット１０２の上流側に接続されている。また、空気調和部１０３には、差圧計１０４及び弁１０５、１０６、１０７が接続されている。図１に示す例では、空気調和部１０３は、３台の熱交換部１１１、１１２、１１３を含む。これら熱交換部１１１、１１２、１１３は、例えば、エアハンドリングユニットであってもよいし、ファンコイルユニットであってもよいし、水冷式ヒートポンプであってもよい。

熱交換部１１１、１１２、１１３は、互いに並列接続されている。また、熱交換部１１１、１１２、１１３の上流側は、弁１１１ａ、１１２ａ、１１３ａに接続されている。弁１１１ａ、１１２ａ、１１３ａの上流側は、供給枝管１３１、１３２、１３３に接続されている。熱交換部１１１、１１２、１１３の下流側は、流量制御弁１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂに接続されている。流量制御弁１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂの下流側は、回収枝管１５１、１５２、１５３に接続されている。

流量制御弁１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂは、制御装置３００から供給される制御信号に応じて、開動作と、閉動作と、を相互に切り替える。ここでいう「開動作」とは、水の流通を許可することにより、熱交換部１１１、１１２、１１３に水を流通させることをいう。一方「閉動作」とは、水の流通を禁止することにより、熱交換部１１１、１１２、１１３に水を流通させないことをいう。なお、流量制御弁１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂは、その開度に応じて、流量を調整するものとしてもよい。また、流量制御弁１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂは、熱交換部１１１、１１２、１１３の上流側に配置されてもよい。さらに、流量制御弁１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂは、手動により開動作と、閉動作と、を相互に切り替えるものであってもよい。

上述した空気調和設備１００における流量制御方式として広く用いられる方法の１つに末端差圧制御がある。末端差圧制御とは、所定位置の差圧が差圧設定値になるように、流量を可変させる制御であり、上記所定位置は、配管抵抗が最大となる経路上の二点間とすることが多い。配管抵抗が最大となる経路に配置された熱交換部に設計流量（所定流量）が流れるために十分な大きさの差圧を保つことで、流量制御弁の開度が空調の負荷状態に応じて可変する場合においても、十分な流量を熱交換部に常に供給することができる。

換言すると、空気調和設備１００が互いに異なる経路を含み、それぞれの経路において流量と圧力損失との関係が相違することがある。このいくつかの経路から差圧制御の対象を選択する場合、最も設計流量が流れにくい経路を制御対象として選択してよい。ここでいう「経路」とは、ポンプユニット１０１から流量計測ユニット１０２に至るものをいう。

例えば、空気調和設備１００において、配管抵抗が最大となる経路は、ポンプユニット１０１から排出された水が、供給主管１２０、供給枝管１３３、弁１１３ａ、熱交換部１１３、流量制御弁１１３ｂ、回収枝管１５３、回収主管１４０を経て流量計測ユニット１０２に至る経路であるとする。そうすると、上述した配管抵抗が最大となる経路に配置された熱交換部とは、熱交換部１１３に対応する。このように、差圧制御の対象として採用される経路に含まれる熱交換部を、末端熱交換部と呼ぶ。流量と圧力損失に基づいて採用される末端熱交換部は、管路構成上、ポンプユニット１０１から最も遠くに接続されているものに限定されない。管路構成上、設計流量が最も流れにくい熱交換部は、ポンプユニット１０１から最も遠い位置に接続されたものであることもあり得るし、ポンプユニット１０１に最も近い位置に接続されたものであることもあり得る。

なお、末端熱交換部として採用する基準は、設計流量の流れにくさに限定されない。つまり、設計流量が最も流れにくい熱交換部を末端熱交換部として採用せず、当該熱交換部よりも設計流量が流れやすい熱交換部を末端熱交換部として採用してもよい。このような例示については、変形例２として後述する。

そして、空気調和設備１００を運用するとき、配管抵抗が最大となる経路に配置された熱交換部１１３に設計流量が流れるために十分な大きさの差圧を保つ。この差圧を監視するために、差圧計１０４が設けられている。

この保つべき差圧の値は、熱交換部１１３に設計流量を流し得るものであり、当該差圧の値は、測定等に基づいて定める必要がある。本実施形態の方法及び装置は、熱交換部１１３に設計流量を流すために保つべき差圧を得るものである。

要するに、図１に示すような空気調和設備１００が運用されるとき、その制御パラメータとして、設計流量と当該設計流量に対応する差圧とを採用する。従って、空気調和設備１００の運用開始前に、制御上用いられる設計流量と差圧との関係を得る必要がある。この関係は、例えば、空気調和設備１００が備えられる建物の工事末期において、空気調和設備１００の施工が終了した後の試運転時期に取得することがある。この試運転開始時期は、配管内のフラッシング、自動制御のシステム確立、及び本設ポンプ（図１におけるポンプユニット１０１）の準備が必要である。つまり、熱交換部１１３に設計流量を流すために保つべき差圧の値は、竣工間際の施工担当者が最も繁忙な時期に取得されていた。

なお、本実施形態において、空気調和設備１００の施工状態とは、完成状態と、未完成状態と、に分けてよい。ここでいう、完成状態とは、ポンプユニット１０１から設計流量の水を供給可能な状態をいう。また、未完成状態とは、ポンプユニット１０１から設計流量の水を供給できない状態をいう。そして、本実施形態の方法及び装置は、完成状態に適用できるし、未完成状態に適用することもできる。

本実施形態に係る装置及び方法は、空気調和設備１００の差圧を取得可能なタイミングに柔軟性を与え、竣工間際の繁忙期を避けて空気調和設備１００の差圧を取得することを可能にする。以下、図２及び図３を参照しながら、本実施形態に係る空気調和設備１００の差圧を得る方法及び当該方法に用いる装置を説明する。

なお、以下に説明する方法では、配管抵抗が最大となる経路が熱交換部１１３を含む経路であることが事前に選択できていることを前提とする。配管抵抗が最大となる経路の選択は、設計図面や仕様書等から得られる情報に基づいて行うこととしてよい。従って、以下に説明する方法では、熱交換部１１３を含む経路の二点間の差圧を得る。

まず、差圧計測装置１（空気調和設備の差圧を得る装置）を空気調和設備１００に取り付ける（工程Ｓ１：第１工程）。差圧計測装置１は、空気調和設備１００に対して付加的に取り付け及び取り外しされる。つまり、差圧計測装置１は、常設の装置ではなく、空気調和設備１００の差圧を得る場合に空気調和設備１００に接続される。なお、差圧計測装置１は、常設の装置としてもよい。

〔差圧計測装置〕
ここで、差圧計測装置１について説明する。図３に示すように、差圧計測装置１は、計測部２０と、接続部３０と、を有する。計測部２０は、差圧測定のために設計流量の水を被計測系に提供するとともに、設計流量が提供されたときの差圧を得る。接続部３０は、末端差圧制御の対象となる熱交換部１１３を含む被計測系に計測部２０を接続する。なお、計測部２０は、接続部３０を介することなく、直接に熱交換部１１３を含む被計測系に接続してもよい。

差圧計測装置１の計測部２０は、液体回収部２と、流量計３と、ポンプ４と、液体供給部７と、制御部８と、流量入力部８ｅと、を有する。なお、計測部２０は、これらに加えて手動型の空気抜き弁１２ａ、手動型の水抜き弁１２ｂのように、付属的な部品を適宜備えてよい。差圧計測装置１は、空気調和設備１００に対して設計流量である水を供給し、そのときの差圧を得る。つまり、本実施形態の方法は、空気調和設備１００を構成するポンプユニット１０１及び流量計測ユニット１０２の設置を必要としない。従って、本実施形態の方法は、空気調和設備１００を構成するポンプユニット１０１及び流量計測ユニット１０２の施工が完了していない場合（前述の未完成状態）にも実施することができる。

換言すると、仮設の差圧計測装置１は、流量計３、ポンプ４、高圧ホース１５、空気抜き弁１２ａ及び差圧計１３を備えて構成されるものとしてよい。ポンプ４は、１台の熱交換部１１３に対して通水することを想定しているので、例えば、小型のポンプを用いることが望ましい。この場合には、ポンプを駆動する動力が、本設のポンプユニット１０１に要求される動力よりも少ないので、差圧計測時の搬送エネルギーを低減できる。さらに、この構成によれば、差圧計測装置１のポンプ４によって、末端熱交換部に設計流量である水を供給した時の差圧を計測できる。そして、当該差圧を差圧設定値として採用してよい。つまり、差圧計測装置１は、自動的に差圧設定値を得ることができる。

液体回収部２は、空気調和設備１００から戻る水を受け入れる。液体回収部２は、回収端２ａを有しており、この回収端２ａを介して空気調和設備１００に接続される。具体的には、空気調和部１０３の下流側に接続される。図３に例示される構成では、液体回収部２の回収端２ａは、弁１０７に接続される。液体回収部２は、直接に空気調和設備１００に接続されてもよいし、高圧ホース１５といった部品を介して接続されてもよい。液体回収部２は、後述する工程Ｓ１において、空気調和設備１００に取り付けられる。そして、後述する工程Ｓ３において、空気調和設備１００から取り外される。従って、液体回収部２は、空気調和設備１００に対して着脱可能な構成を有する。

流量計３の上流側は、液体回収部２に接続されている。流量計３の下流側は、ポンプ４に接続されている。流量計３は、液体回収部２から供給される水の流量を計測する。この計測値は、制御部８に供給される。

なお、後述する流量取得部８ａに情報を提供する流量計は、空気調和設備１００の所望の位置に設けられた流量計であってもよいし、差圧計測装置１の流量計３であってもよい。例えば、後述する流量取得部８ａによって、空気調和設備１００に設けられた流量計から情報を得る場合には、差圧計測装置１における流量計３を省略してよい。一方、本実施形態のように、差圧計測装置１の流量計３を用いる場合には、事前に校正を行った精度の良い流量計（例えば、電磁流量計）を利用することが可能である。その結果、計測精度が向上し、所望の設計流量を得ることができる差圧を正確に得ることができる。また、差圧計測装置１に流量計３を設置する場合には、流量計３にとって理想的な設置状態を実現することができる。例えば、理想的な設置状態とは、流量計３の前後に必要な直管長さが確保されている状態としてよい。従って、空気調和設備１００の状況にかかわらず、流量の計測精度を常に確保することができる。

ポンプ４の上流側は、流量計３の下流側に接続されている。ポンプ４の下流側は、液体供給部７に接続されている。ポンプ４は、制御部８から供給される制御信号に応じて、排出する流量を増減する。ポンプ４として、流量調整が可能なものを適宜利用してよい。また、ポンプ４は、インバータ制御可能であってもよく、制御部８から供給される制御信号によって出力する流量を制御する。なお、ポンプ４は、流量調整が可能なものに限定されない。例えば、流量調整の構成は、一定流量を排出するポンプと、当該ポンプに付加される付加要素と、を備えてもよい。付加要素としては、例えば、自動二方弁であってもよいし、バイパス流路であってもよい。バイパス流路とは、ポンプの上流側と下流側とをバイパスし、当該バイパス流路に調整弁が設けられたものである。

液体供給部７は、空気調和設備１００に水を供給する。液体供給部７は、供給端７ａを備えており、この供給端７ａを介して空気調和設備１００に接続される。具体的には、空気調和部１０３の上流側に接続される。図３に例示される構成では、弁１０６に接続される。液体供給部７は、液体回収部２と同様に直接に空気調和設備１００に接続されてもよいし、高圧ホース１５といった部品を介して接続されてもよい。液体供給部７は、液体回収部２と同様に、後述する工程Ｓ１において、空気調和設備１００に取り付けられる。そして、後述する工程Ｓ３において、空気調和設備１００から取り外される。従って、液体供給部７は、空気調和設備１００に対して着脱可能な構成を有する。

図４に示すように、制御部８は、機能的構成要素として、流量取得部８ａと、差圧取得部８ｂと、データ記録部８ｃと、ポンプ制御部８ｄと、流量入力部８ｅと、を有する。

流量取得部８ａは、差圧計測装置１を構成する流量計３から流量に関する情報（情報φ３）又は差圧計測装置１を構成しない流量計から流量に関する情報を受け取る。つまり、流量取得部８ａは、流量に関する情報を取得可能であればよく、実際に流量を計測する装置（流量計）の構成は問わない。

差圧取得部８ｂは、設計流量であるときの二点間の差圧を受け取る。差圧取得部８ｂは、空気調和設備１００を構成する差圧計１０４又は差圧計測装置１を構成する差圧計１３の何れか一方又は両方から差圧に関する情報φ１３、φ１０４を受け取る。つまり、差圧取得部８ｂは、設計流量であるときの差圧を取得可能であればよく、実際に差圧を計測する装置（差圧計）の構成は問わない。例えば、差圧計測装置１を構成する差圧計１３を利用する場合には、空気調和設備１００を構成する差圧計１０４が設置されていない状態であっても、差圧を得ることが可能である。

データ記録部８ｃは、設計流量と差圧取得部８ｂが取得した値（差圧）と、を互いに関連付けて保存する。この機能は、流量取得部８ａ、差圧取得部８ｂ及びデータ記録部８ｃによって実現される。

ポンプ制御部８ｄは、流量計３から供給される値を利用して、ポンプ４から出力される流量が、設計流量となるようにポンプ４を制御する。例えば、ポンプ制御部８ｄは、ＰＩＤ制御器である。この流量を制御する機能は、流量取得部８ａ及びポンプ制御部８ｄによって実現される。

流量入力部８ｅは、設計流量に関するデータを受け入れる。例えば、流量入力部８ｅは、キーボード、タッチパネル、ダイヤルといった入力装置であってもよいし、データが記録された情報媒体を読み取るメモリーカードリーダやＣＤドライブといった情報読み取り装置であってもよい。また、有線又は無線の通信によって外部からデータを受け取る装置であってもよい。図４においては、流量入力部８ｅを制御部８の一要素として図示しているが、流量入力部８ｅは、制御部８の一要素として構成してもよいし、制御部８とは別の要素として構成してもよい。

引き続き、空気調和設備１００の差圧を得る方法について説明する。まず、液体回収部２の回収端２ａを弁１０７に接続する（工程Ｓ１ａ）。さらに、液体供給部７の供給端７ａを弁１０６に接続する（工程Ｓ１ｂ）。なお、工程Ｓ１ｂを先に行い、工程Ｓ１ａをその後に行ってもよい。本実施形態では、弁１０７は液体受入部であり、弁１０６は液体排出部である。なお、供給端７ａ及び回収端２ａを接続する位置は、弁１０６、１０７に限定されない。つまり、液体受入部及び液体排出部は、弁１０７、１０６に限定されず、空気調和設備１００が有する別の部位であってもよい。その他の接続構成については、変形例１として後述する。

次に、差圧計測装置１は、差圧取得部８ｂを利用して、計測対象部１０Ｃに設計流量の水を供給した状態における二点間の差圧を得る（工程Ｓ２、第２工程）。

まず、差圧計測装置１は、設計流量の水を空気調和設備１００に供給する（工程Ｓ２ａ）。具体的には、制御部８は、ポンプ４から出力される水の流量が設計流量となるように、流量計３の値に基づいてポンプ４を制御する。この制御は、例えばＰＩＤ制御器などを利用して自動的に実行する。つまり、差圧計測装置１は、作業者の調整を必要とすることなく、ポンプ４から出力される水の流量を自動的に設計流量に収束させる（図６の期間Ｔ１からＴ２を参照）。

なお、工程Ｓ２ａを行うにあたって、空気調和設備１００が複数の熱交換部１１１、１１２、１１３を備えており、工程Ｓ２の実施時には複数の熱交換部１１１、１１２、１１３が稼働可能な状態であるとき、水を供給すべき熱交換部１１３に接続された流量制御弁１１３ｂを開状態とし、そのほかの熱交換部１１１、１１２に接続された流量制御弁１１１ｂ、１１２ｂを閉状態とする。

なお、上記開状態とは、いわゆる全開状態が望ましい。この場合、ポンプユニット１０１に要求される動力を低減することが可能な、差圧設定値を得ることができる。

次に、差圧計測装置１は、差圧を計測する（工程Ｓ２ｂ）。この動作は、差圧取得部８ｂによって実行される。ここで計測される差圧は、熱交換部１１３に対して設計流量を供給したときに、熱交換部１１３を含む経路における二点間の圧力差である。熱交換部１１３に対して設計流量を供給したときに、熱交換部１１３を含む経路における二点間の圧力差は、本実施形態でいう空気調和設備１００の差圧である。そして、この工程Ｓ２ｂにおいて差圧計測の対象となる部位を、計測対象部１０Ｃと呼ぶ。具体的には、計測対象部１０Ｃとは、熱交換部１１３を含むように設定される二点間の部位をいう。

ここで、末端差圧制御に用いる差圧を測定する二点間をでき得る限り短い区間とすることで、搬送エネルギーを低く抑えられる。熱交換部１１３に十分な流量を供給するためには、当該熱交換部１１３とその熱交換部１１３へ流れる流量を制御する流量制御弁１１３ｂを含む配管経路上の二点間の差圧を保つことが必要であるため、熱交換部１１３と流量制御弁１１３ｂのみを含む最も短い区間の二点間の差圧を測定することが好ましい。そこで、計測対象部１０Ｃとして、熱交換部１１３と流量制御弁１１３ｂとを含む被計測系を設定する。そして、図３に示す差圧計１３の接続位置とは異なり、差圧計は、その上流側を弁１１３ａと熱交換部１１３との間に接続し、その下流側を流量制御弁１１３ｂと回収分岐部１４３との間に接続する。この接続構成によれば、熱交換部１１３及び流量制御弁１１３ｂのみを含む配管経路上の二点間の差圧を得ることができ、熱交換部１１３が必要とする十分な流量の供給と省エネルギーとを両立することができる。

なお、計測対象部１０Ｃは、熱交換部１１３を含むように設定される二点間の部位であればよいので、計測対象部１０Ｃは、熱交換部１１３及び流量制御弁１１３ｂとは別の部品を含んでもよい。例えば、計測対象部１０Ｃは、熱交換部１１３、弁１１３ａ、流量制御弁１１３ｂを含むものとしてよい。さらに、計測対象部１０Ｃは、熱交換部１１３、弁１１３ａ、流量制御弁１１３ｂ、供給枝管１３３及び回収枝管１５３を含むものとしてもよい。

さらに、図３に示す管路構成において、差圧計１０４が示す情報を取得する場合、当該情報は、供給主管１２０の供給分岐部１２４から供給分岐部１２３までの圧力損失、供給枝管１３３の圧力損失、熱交換部１１３の圧力損失、回収枝管１５３の圧力損失、回収主管１４０の回収分岐部１４３から回収分岐部１４４までの圧力損失を含む。つまり、本実施形態でいう差圧とは、狭義の差圧（供給枝管１３３の圧力損失、熱交換部１１３の圧力損失、回収枝管１５３の圧力損失）に加えて、供給主管１２０及び回収主管１４０における圧力損失も含むものとしてもよい。

なお、本実施形態における差圧の計測における経路と、空気調和設備１００の稼働時における制御対象となる経路とは、厳密には一致しない。しかし、その流量が設計流量と一致している場合には、計測対象位置における空気調和設備１００のポンプユニット１０１を使った場合と同一の差圧値が得られる。つまり実施形態で得た流量と差圧との関係が、空気調和設備１００の稼働時における制御対象となる経路でも再現できる。

差圧制御の対象となる熱交換部に対する差圧計１３の接続位置を、空気調和設備１００の稼働時に用いる差圧計（例えば差圧計１０４）の接続位置と同じにすることにより、完成後の空気調和設備１００の制御に有用な差圧設定値が得られる。換言すると、工程Ｓ２における差圧の計測位置（差圧計１３の上流端と下流端とを接続する位置）を空気調和設備の制御上の差圧計測位置とすることにより、完成後の空気調和設備１００の制御に有用な差圧（差圧設定値）が得られる。つまり、計測対象部１０Ｃと同一位置の差圧を空気調和設備１００の制御に用いることにより上記の様な制御上の効果を得ることができる。

同一位置、同一流量で計測した場合においても、差圧計測装置１で計測した差圧と、実際の制御に用いる本設の差圧計１０４で測定した差圧とでは、センサの機差や誤差により両者に差異が生じる可能性がある。その場合には両者の計測値を比較して差圧設定値を補正すればよい。

図５に示すように、工程Ｓ２において設定される設計流量は１つに限定されない。例えば、互いに異なる設計流量のそれぞれに対する差圧を測定してもよい。この場合には、制御部８は、流量入力部８ｅによって入力される互いに異なる複数の設計流量の値を保持している。なお、設計流量を入力する工程は、工程Ｓ２の前の任意のタイミングで実施してよい。例えば、工程Ｓ１の前に実施してもよいし、工程Ｓ１と同時に実施してもよいし、工程Ｓ１の後であって、工程Ｓ２の前に実施してもよい。そして、工程Ｓ２ｂの後に、設計流量を変更する工程（工程Ｓ２ｃ）を実施する。第１の設計流量であるときの第１の差圧を得る（図６における期間Ｔ２参照）。次に、第１の設計流量を第２の設計流量に変更する（工程Ｓ２ｃ）。そして、第２の設計流量であるときの第２の差圧を得る（図６における期間Ｔ３参照）。さらに、第３の設計流量であるときの第３の差圧を得る（図６における期間Ｔ４参照）。このように、設計流量の値を変更しながら、その設計流量であるときの差圧を計測してもよい。

期間Ｔ３、Ｔ４において、上記の例示では、設計流量を所定値に変更したときの差圧を得るものとして説明した。例えば、期間Ｔ３、Ｔ４では、第１の設計流量に対して所定値だけ低い流量（例えば、第１の流量の９０％や、第１の流量の８０％となる流量）となる差圧を計測してもよい。

そして、計測終了後、空気調和設備１００から差圧計測装置１を取り外す（工程Ｓ３：第３工程）。まず、液体回収部２の回収端２ａを弁１０７から取り外す（工程Ｓ３ａ）。さらに、液体供給部７の供給端７ａを弁１０６から取り外す（工程Ｓ３ｂ）。以上の工程Ｓ１〜Ｓ３により、空気調和設備１００の差圧を得ることができる。なお、工程Ｓ３ｂを先に行い、工程Ｓ３ａをその後に行ってもよい。

実施形態に係る空気調和設備１００の差圧を得る方法では、ポンプ４と流量取得部８ａと差圧取得部８ｂとを備えた差圧計測装置１を、液体回収部２及び液体供給部７を介して熱交換部１１３を含む計測対象部１０Ｃに接続する。つまり、差圧（差圧制御上の目標値である差圧設定値）を得るにあたっては、計測対象である熱交換部１１３及び流量制御弁１１３ｂだけが準備されていればよく、当該熱交換部１１３を含む空気調和設備１００の施工状態は問わない。その結果、この方法は、熱交換部１１１、１１２、１１３を含む空気調和設備１００の施工が完了した後に行うこともできるし、例えば、計測対象である熱交換部１１３及び流量制御弁１１３ｂだけが建物に配置された状態で行うこともできる。ひいては、熱交換部１１３及び流量制御弁１１３ｂが建物に配置されていることすら問われない。従って、空気調和設備１００の差圧を得るタイミングを柔軟に設定することができる。

換言すると、本実施形態の方法及び差圧計測装置１によれば、冷水系及び温水系のフラッシングの前に、差圧を得ることができる。従って、施工作業における負荷のピークを移動させる、いわゆる労務の山崩しが可能となる。

さらに、差圧計測装置１は、空気調和設備１００に供給する流量を、制御部８によって自動的に設計流量に収束させる。従って、作業の自動化が可能となるので、差圧の取得に要する労務を軽減することができる。さらに、設計流量の供給とその時の差圧の取得とが自動的に行われるので、作業者には、高度の知識及び経験が要求されない。従って、作業者の能力に左右されることなく、信頼性の高い空気調和設備１００の差圧を得ることができる。その上、互いに異なるいくつかの設計流量のそれぞれに対して、差圧を得ることも可能である。その結果、負荷率に応じて差圧の設定値を変更するといった省エネルギー提案の基礎データを得ることもできる。ひいては、空気調和設備１００の動作効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施してよい。

〔変形例１〕
実施形態では、液体供給部７の供給端７ａを弁１０６に接続し、液体回収部２の回収端２ａを弁１０７に接続した。この接続構成では、液体供給部７は、供給主管１２０を介して計測対象部１０Ｃと接続され、液体回収部２は回収主管１４０を介して計測対象部１０Ｃと接続される。例えば、図７に示すように、液体供給部７及び液体回収部２は、計測対象部１０Ｃに対してより近い位置に接続してもよい。具体的には、液体供給部７の供給端７ａは、供給主管１２０の供給分岐部１２３に接続してよく、液体回収部２の回収端２ａは回収主管１４０の回収分岐部１４３に接続してもよい。つまり、変形例１では、供給分岐部１２３は液体受入部であり、回収分岐部１４３は液体排出部である。

この接続構成において、差圧は、空気調和設備１００を構成する差圧計１０４を用いてもよい。図７に示すように、差圧計測装置１を構成する差圧計１３を用いてもよい。仮設の差圧計１３は、その上流側を供給分岐部１２３に接続し、下流側を回収分岐部１４３に接続してもよい。差圧計１３の接続作業は、例えば、差圧計測装置１を取り付ける工程（Ｓ１）の一部として行ってもよい。さらに、差圧を計測する工程（Ｓ２）の一部として行ってもよい。

この接続構成によれば、上述のとおり、末端差圧制御に用いる差圧を測定する二点間をでき得る限り短い区間とすることが可能となるので、こうして計測された差圧を空気調和設備１００の制御に適宜用いることにより、空気調和設備１００の搬送エネルギーを低く抑えられる。換言すると、差圧の計測位置を必要最小限の最も短い二点間で計測することにより空気調和設備１００の搬送エネルギー低減上有効な差圧（差圧設定値）を得ることができる。

〔変形例２〕
実施形態では、配管抵抗が最大となる経路に含まれる熱交換部１１３を含む被計測系として計測対象部１０Ｃを設定した。例えば、熱交換部１１３がロッカー室や倉庫室といった空間に空気を供給し、２番目に配管抵抗が大きい経路に含まれる熱交換部１１１が応接室といった空間に空気を供給することがある。この場合、熱交換部１１１は、より精度よく調整された空気を供給する必要性が熱交換部１１３よりも高い。そこで、図８に示すように、熱交換部１１１を含めて計測対象部１０Ａとして採用してもよい。

この場合には、液体供給部７の供給端７ａは、供給主管１２０の供給分岐部１２１に接続し、液体回収部２の回収端２ａは、回収主管１４０の回収分岐部１４１に接続する。そして、仮設の差圧計１３は、その上流側を供給分岐部１２１に接続し、下流側を回収分岐部１４１に接続する。つまり、変形例２では、供給分岐部１２１は液体受入部であり、回収分岐部１４１は液体排出部である。

この接続構成によって計測された差圧を空気調和設備１００の制御に適宜用いることにより精度の高い空調制御を求められる部屋に対し、要求通りの空調を行うことができる。換言すると、空調制御の精度確保上有効な差圧（差圧設定値）を得ることができる。

〔変形例３〕
実施形態では、図９の（ａ）部に示すように、計測対象部１０Ｃは、１台の熱交換部１１３と、弁１１３ａ及び流量制御弁１１３ｂを含むものとして説明した。例えば、図９の（ｂ）部に示すように、計測対象部１０ＣＡは、２台以上の熱交換部１１３、１１４と、それぞれに付属する弁１１３ａ、１１４ａ及び流量制御弁１１３ｂ、１１４ｂを含むものであってもよい。熱交換部１１３、１１４の上流側は、分岐管路１３３ａ、１３３ｂを介して互いに並列に接続されている。そして、分岐管路１３３ａ、１３３ｂは、供給枝管１３３を介して供給主管１２０の供給分岐部１２３に接続されている。熱交換部１１３、１１４の下流側は、分岐管路１７３ａ、１７３ｂを介して互いに並列に接続されている。同様に、分岐管路１７３ａ、１７３ｂは、回収枝管１５３を介して回収主管１４０の回収分岐部１４３に接続されている。計測対象部１０ＣＡの差圧を計測する場合、差圧計１３は、その上流側を供給分岐部１２３に接続し、その下流側を回収分岐部１４３に接続する。なお、差圧計１３の上流側は、供給枝管１３３に設けられた分岐部（不図示）に接続し、差圧計４１の下流側は、回収枝管１５３に設けられた分岐部（不図示）に接続してもよい。

また、図９の（ｂ）部と同様の接続構成において、図９の（ｃ）部に示すように、熱交換部１１３及び弁１１３ａ及び流量制御弁１１３ｂを一つの計測対象部１０ＣＢとし、さらに、熱交換部１１４、弁１１４ａ及び流量制御弁１１４ｂを別の計測対象部１０ＣＣとしてもよい。

計測対象部１０ＣＢの差圧を計測する場合、差圧計１３Ａは、その上流側を供給枝管１３３から弁１１３ａに伸びる分岐管路１３３ａに接続する。また、差圧計１３Ａは、その下流側を回収枝管１５３から流量制御弁１１３ｂに伸びる分岐管路１７３ａに接続する。一方、計測対象部１０ＣＣの差圧を計測する場合、差圧計１３Ｂは、その上流側を供給枝管１３３から弁１１４ａに伸びる分岐管路１３３ｂに接続する。また、差圧計１３Ｂは、その下流側を回収枝管１５３から流量制御弁１１４ｂに伸びる分岐管路１７３ｂに接続する。

このような計測対象部を対象とした差圧の計測によれば、仕様書等で同一の特性を有する機器であることが明らかである場合など、複数の熱交換部をそれぞれ計測するのではなく、一括して計測することで作業を省力化することができる。また、現場の配管ルートなどの理由で、１台単位で計測を行うことが難しい場合に、複数台まとめて計測し制御を行うことで代用できる。

〔変形例４〕
例えば、図１０に示すように、本実施形態の方法及び装置は、複数の空気調和部１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃを備える空気調和設備１００Ａに適用してもよい、上述したように、本実施形態の方法及び装置は、それぞれの空気調和部１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃの差圧を自動的に得ることができる。従って、空気調和部１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃの差圧を得る作業をより迅速に実行することが可能となり、さらに省力化に寄与する。そのうえ、多くの箇所の測定が必要な場合、測定作業が多くなること、工程の調整も難しくなることから、差圧計測装置１を使って簡易かつ柔軟なタイミングで計測を行えることの効果は大きくなる。

以上、実施形態及び変形例について述べたが、差圧計測装置１は、実施形態及び変形例の構成に限定されない。上記の実施形態及び変形例１、２では、液体受入部の例として、弁１０７、供給分岐部１２３、１２１を例示した。また、液体回収部の例として、弁１０６、回収分岐部１４３、１４１を例示した。しかし、実施形態及び各変形例における液体受入部及び液体回収部は、これらの構成に限定されない。液体受入部として、空気調和設備１００において、計測対象部に対して液体を供給可能な部位を選択してよい。例えば、計測対象部１０Ｃに対して供給枝管１３３に設けられた分岐部（不図示）を液体受入部としてもよい。同様に、液体排出部として、空気調和設備１００において、計測対象部から液体を排出可能な部位を選択してよい。例えば、計測対象部１０Ｃに対して回収枝管１５３に設けられた分岐部（不図示）を液体受入部としてもよい。上記のような液体受入部及び液体回収部の設定は、実施形態及び各変形例のいずれに対しても適用できる。

例えば、流量計３、ポンプ４、液体回収部２、液体供給部７を収容した筐体に、制御部８が含まれておらず、流量計３、ポンプ４、液体回収部２、液体供給部７を収容した筐体と、制御部８とが有線又は無線で接続された構成であってもよい。また、流量計３、ポンプ４、液体回収部２、液体供給部７などは、筐体に収容されていなくともよい。例えば、台車上に配置されてもよい。つまり、差圧計測装置１は、ポンプ４、液体回収部２、液体供給部７及び制御部８などが、その機能を奏するように接続されていればよい。

例えば、ポンプ４から出力される水の流量が設計流量となるように、自動的に制御する場合について述べたが、流量調整弁等を使って手動調整する等適宜代替可能である。

１…差圧計測装置、２…液体回収部、２ａ…回収端、４…ポンプ、７…液体供給部、７ａ…供給端、８…制御部、８ａ…流量取得部、８ｂ…差圧取得部、８ｃ…データ記録部、８ｄ…ポンプ制御部、１０Ａ，１０Ｃ，１０ＣＡ，１０ＣＢ，１０ＣＣ…計測対象部、１２ａ…空気抜き弁、１２ｂ…水抜き弁、１５…高圧ホース、１００，１００Ａ…空気調和設備、１０１…ポンプユニット、１０２…流量計測ユニット、１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ…空気調和部、１０５，１０６，１０７，１１３ａ，１１４ａ…弁、１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ，１１４ｂ…流量制御弁、１２０…供給主管、１２１，１２２，１２３，１２４，１２５…供給分岐部、１３１，１３２，１３３，１３４，１３５…供給枝管、１４０…回収主管、１４１，１４２，１４３，１４４，１４５…回収分岐部、１５１，１５２，１５３，１５４，１５５…回収枝管、１１１，１１２，１１３，１１４…熱交換部、１０１ａ，１０２ａ…接続部、１３３ａ，１３３ｂ，１７３ａ，１７３ｂ…分岐管路、２００…熱源設備、３００…制御装置。

Claims (3)

1. 空気調和設備の差圧を得る方法であって、
   前記空気調和設備が備える部品により構成される計測対象部に液体を供給する液体供給部と、前記計測対象部から排出された前記液体を回収する液体回収部と、前記計測対象部における差圧を得る差圧取得部と、を備える差圧計測装置において、前記液体供給部を前記計測対象部の上流側に接続すると共に前記液体回収部を前記計測対象部の下流側に接続する第１工程と、
   前記差圧取得部を利用して、前記計測対象部に所定流量の前記液体を供給した状態における前記差圧を得る第２工程と、
   前記液体供給部及び前記液体回収部を前記計測対象部から取り外す第３工程と、を有する、空気調和設備の差圧を得る方法。
2. 前記第２工程は、
   前記所定流量の値を変更する工程と、
   変更後に前記差圧を得る工程と、を含む、請求項１に記載の空気調和設備の差圧を得る方法。
3. 空気調和設備の差圧を得る装置であって、
   前記空気調和設備が備える部品により構成される計測対象部に所定流量の液体を供給する液体供給部と、
   前記計測対象部から排出された前記液体を回収する液体回収部と、
   前記所定流量の前記液体が流通しているときの前記計測対象部における差圧を得る差圧取得部と、を備える空気調和設備の差圧を得る装置。

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