JP2022054130A - ファンユニット、およびそれを備えた空気処理システム - Google Patents

ファンユニット、およびそれを備えた空気処理システム Download PDF

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【課題】本開示が解決しようとする課題は、運転中に逆流の発生・非発生を判断することができるファンユニットを実現することである。【解決手段】 第２ユニット３０では、第２コントローラ５２が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入して前後差圧が算出し、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断する。それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。【選択図】図１３

Description

熱交換した空気を送風するファンを備えるファンユニットに関する。
一般に、ダクトを介して空気を搬送するファンユニットでは、空気が搬送方向と反対の方向に流れる逆流を防止する対策が採られている。例えば、特許文献１（特開平５－１１８６３５号公報）には、運転停止時の空気の逆流を防止するダンパーを設けたファンユニットが開示されている。
しかしながら、ファンユニットがダクトを介して他のユニットと接続されている場合、他のユニットの影響を受け、運転中のファンユニットに逆流が生じることがある。
それゆえ、運転中に逆流の発生・非発生を判断することができるファンユニットの実現、という課題が存在する。
第１観点のファンユニットは、ダクトを介して所定のユニットに接続されるファンユニットであって、回転数可変のファンと、ケーシングと、第１取得部と、第２取得部と、制御部とを備えている。ケーシングは、吸込口および吹出口を有し、ファンを収容する。第１取得部は、ファンを駆動するファンモータの回転数を取得する。第２取得部は、ファンの風量または風速を取得する。制御部は、ファンの回転数を制御する。また、制御部は、回転数、風量または風速、およびケーシングの吸込口と吹出口との空気の圧力差である前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に基づいて、空気がケーシングの吹出口から吸込口へ流れる逆流が発生しているか否かを判断する。
このファンユニットは、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式は、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入するだけで前後差圧を算出することができ、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断できる。それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
第２観点のファンユニットは、第１観点のファンユニットであって、制御部が、関係式に基づき、回転数と、風量または風速と、から算出した前後差圧が負の値のとき、逆流が発生していると判断する。
このファンユニットでは、逆流が発生していないとき、制御部が回転数および風量または風速から算出した前後差圧は正の値である。例えば、現在の風速よりも絶対値で大きい風速の逆流が発生すると、風速センサは風向きまで検知できないので、制御部は、回転数Ｎｘと、増加した風速とから前後差圧を算出するので、理論上、負の値となる。算出した前後差圧の値が負か否かによって、空気の逆流の発生・非発生を判断できるので、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
第３観点のファンユニットは、第２観点のファンユニットであって、制御部が、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づき算出する前後差圧が正の値になるまで、ファンモータの回転数を増加させる。
このファンユニットでは、逆流が発生しない限界の回転数に設定することもできる。
第４観点のファンユニットは、第１観点または第２観点のファンユニットであって、制御部が、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づいて、空気の流れが吸込口から吹出口への流れに切り換わる、ファンモータの回転数を決定する。
このファンユニットでは、逆流発生から逆流解消までの回復時間を（第３観点に比べて）短くすることができる。
第５観点の空気処理システムは、空気処理ユニットと、メインダクトと第１ダクトおよび第２ダクトとを含むダクトと、第１ファンユニットと、第２ファンユニットとを備えている。空気処理ユニットは、空気に対し所定の処理を行う。メインダクトは、空気処理ユニットに接続される。第１ダクトおよび第２ダクトは、メインダクトから分岐する。第１ファンユニットは、第１観点から第４観点のいずれか１つのファンユニットであって、第１ダクトに接続される。第２ファンユニットは、第１観点から第４観点のいずれか１つのファンユニットであって、第２ダクトに接続される。制御部は、第１制御部と、第２制御部とを含む。第１制御部は、空気処理ユニットに設けられている。第２制御部は、第１ファンユニットおよび第２ファンユニットそれぞれに設けられている。第２制御部は、逆流が発生していると判断したときは、第１制御部に第１信号を送る。第１制御部は、第１信号を受信したとき、第２制御部に対して逆流を解消する第１ファンユニットおよび第２ファンユニットそれぞれの風量目標値を決定する。
この空気処理システムでは、ファンユニットが単独で逆流を解消する風量を設定しても、他のファンユニットの風量変化、空気処理ユニットの風量変化によって再発する可能性が高い。それゆえ、空気処理ユニットが第１および第２ファンユニットの風量目標値を設定する場合、空気処理対象空間に必要な総風量を考慮した上で、逆流を回避する第１および第２ファンユニットの風量目標値を決定するので、逆流解消の信頼性が高い。
第６観点の空気処理システムは、第５観点の空気処理システムであって、空気処理ユニットが、ファンを有している。第１制御部は、第１信号を受信したとき、空気処理ユニットのファンの回転数を段階的に増加させる。
本開示の一実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成を示す概念図である。 コントローラの構成を説明するためのブロック図である。 ダクト長さをパラメータとして、風量とダクト抵抗との関係を示したグラフである。 ファンモータの回転数を１［ｒ／ｍ］変更したときの風量変化量を、第２ユニットの前後差圧を変えて測定した結果を示すグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風速とファンモータ回転数との関係を示したグラフである。 図７から導き出した前後差圧と係数および定数項との関係を示すグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。 風速とファンモータの回転数との関係を示すグラフである。 風量制御のフローチャートである。 前後差圧をパラメータとして、風速とファンモータの回転数との関係を示すグラフであって、図７を編集したグラフである。 第２コントローラが逆流を検知して逆流を解消する逆流検知制御のフローチャートである。 第１変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。 第２変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。 他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成図である。 さらに他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成図である。
（１）全体構成
図１は、本開示の一実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム１０の構成図である。図１において、空気処理システム１０は、第１ユニット２０と、複数の第２ユニット３０と、ダクト４０と、コントローラ５０とを備えている。本願では、説明の便宜上、ファンユニットを第２ユニット３０とし、図１平面視左側の第２ユニット３０を左第２ユニット３０Ｌと呼び、図１平面視右側の第２ユニット３０を右第２ユニット３０Ｒと呼ぶ。
第１ユニット２０は、第１ファン２１を有する。各第２ユニット３０は、第２ファン３１を有する。各第２ファン３１は、空気を第２ユニット３０から対象空間１００に供給する。
対象空間１００は、例えば、建物内の部屋である。部屋は、例えば、床、天井及び壁によって空気の移動が制限された空間である。１つまたは複数の対象空間１００に対して、複数の第２ユニット３０が配設される。
図１には、複数の第２ユニット３０を備える空気処理システム１０の代表例として、２つの第２ユニット３０を備える空気処理システム１０が１つの対象空間１００に対して配設されている例が示されている。
第２ユニット３０の個数は、３以上であってもよく、適宜設定されるものである。第２ユニット３０が配設される対象空間１００は、２以上であってもよい。
ダクト４０は、第１ユニット２０から第１ファン２１により送出される第１空気ＳＡを、複数の第２ユニット３０に分配する。ダクト４０は、主管４１と、主管４１から分岐した枝管４２とを含んでいる。説明の便宜上、左第２ユニット３０Ｌに繋がる枝管４２を第１枝管４２Ｌと呼び、右第２ユニット３０Ｒに繋がる枝管４２を第２枝管４２Ｒと呼ぶ。
図１では、主管４１が、第１ユニット２０の外に配置されている場合が示されているが、主管４１は、第１ユニット２０の中に配置されてもよく、また第１ユニット２０の中から第１ユニット２０の外まで延びるように配置されてもよい。
主管４１は、第１ユニット２０の中に配置されている場合には、第１ユニット２０のケーシング２６の一部が主管４１として機能する場合も含む。図１では、主管４１の入口４１ａは、第１ユニット２０に接続されている例が示されている。
第１ファン２１は、第１ユニット２０内に配置されている。ここでは、第１ファン２１から吹出される空気は、全てダクト４０に流れ込むように構成されている。
ダクト４０の主管４１の出口４１ｂは、枝管４２の入口４２ａに接続されている。主管４１から枝管４２に分岐させる構成として、分岐チャンバを用いた構成であってもよい。
第２ユニット３０のケーシング３３は、吸込口３３ａと吹出口３３ｂとを有し、枝管４２の複数の出口４２ｂは、複数の第２ユニット３０の吸込口３３ａに接続されている。
各第２ユニット３０と、対象空間１００とは、通風路８１により繋がっている。通風路８１の入口８１ａが第２ユニット３０の吹出口３３ｂに接続されている。各第２ファン３１は、第２ユニット３０の中で、ダクト４０の出口４２ｂから通風路８１の入口８１ａに向う気流を発生させる。したがって、各第２ファン３１は、枝管４２の出口４２ｂから第１空気ＳＡを吸引している。
各第２ファン３１は、モータの回転数を変更することにより各第２ユニット３０の吸込口３３ａと吹出口３３ｂとの空気の圧力差である前後差圧を変更することができる。各第２ファン３１は、ダクト４０の静圧が一定であるとすると、回転数を大きくすることにより、各第２ユニット３０の前後差圧を大きくすることができる。
第２ユニット３０の前後差圧が大きくなると、通風路８１を流れる第１空気ＳＡの空気量が多くなる。このように流れる空気量が変わることによって、各通風路８１の出口８１ｂから対象空間１００に吹出される給気風量が変わる。
コントローラ５０は、第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とを含んでいる。第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とは互いに接続されている。
第１コントローラ５１は、第１ファン２１のファンモータ２１ｂの回転数を制御する。ファンモータ２１ｂの回転数が増加すると、第１ファン２１の送風量が多くなる。
１つの第２ユニット３０に対して、１つの第２コントローラ５２が設けられている。各第２コントローラ５２は、対応する第２ファン３１の風量を制御する。各第２コントローラ５２は、第１コントローラ５１から受信する風量目標値を記憶する。
各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して給気風量が不足していれば第２ファン３１の回転数を増加させる。逆に、第２コントローラ５２は、風量目標値に対して給気風量が過剰であれば、第２ファン３１の回転数を減少させる。
コントローラ５０は、複数の第２ファン３１により対象空間１００に供給される空気の空気量の情報を得る。空気量の情報は、例えば、１秒間当たり、または１分間当たりに対象空間１００に供給すべき必要給気風量である。
各第２コントローラ５２は、空気量の情報を第１コントローラ５１に出力する。第１コントローラ５１は、得られた空気量の情報を基に、第１ファン２１に要求すべき出力を決定する。
説明の便宜上、左第２ユニット３０Ｌに対応する第２コントローラ５２を左第２コントローラ５２Ｌと呼び、右第２ユニット３０Ｒに対応する第２コントローラ５２を右第２コントローラ５２Ｒと呼ぶ。
（２）詳細構成
（２－１）第１ユニット２０
第１ユニット２０は、第１ファン２１、熱交換器２２、第１風量検出手段２３、温度センサ２４及び水量調整弁２５を有している。
（２－１－１）熱交換器２２
熱交換器２２には、熱源ユニット６０から熱媒体として例えば冷水または温水が供給される。熱交換器２２に供給される熱媒体は、冷水または温水以外のもの、例えばブラインであってもよい。
（２－１－２）第１風量検出手段２３
第１風量検出手段２３には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。本実施形態では、第１風量検出手段２３は、第１ファン２１が送風する風量を検出する。
第１風量検出手段２３は、第１コントローラ５１に接続されている。第１風量検出手段２３が検出した風量値は、第１風量検出手段２３から第１コントローラ５１に送信される。
第１風量検出手段２３が検出した風量は、ダクト４０の主管４１を流れる風量であり、複数の第２ユニット３０から対象空間１００に供給される給気風量の総量でもある。
（２－１－３）温度センサ２４
温度センサ２４は、第１ファン２１からダクト４０に送られる第１空気ＳＡの温度を検出する。温度センサ２４は、第１コントローラ５１に接続されている。温度センサ２４が検出した値は、第１コントローラ５１に入力される。
（２－１－４）水量調整弁２５
第１ユニット２０は、通風路８２を介して、対象空間１００に繋がっている。通風路８２を通って対象空間１００から戻ってきた第２空気ＲＡは、第１ファン２１により、熱交換器２２を通ってダクト４０に送り出される。
対象空間１００から戻ってきたこの第２空気ＲＡは、対象空間１００の中に在った空気である。熱交換器２２を通るときに、戻ってきた第２空気ＲＡは、熱交換器２２を流れる冷水または温水と熱交換して調和空気になる。
熱交換器２２で熱交換をしてダクト４０に送り出される第１空気ＳＡに与えられる熱量は、水量調整弁２５によって調整される。水量調整弁２５の開度は、第１コントローラ５１により制御される。水量調整弁２５の開度が大きくなれば、熱交換器２２に流れる水量が多くなり、熱交換器２２と第１空気ＳＡとの間で単位時間あたりに交換される熱量が多くなる。逆に、水量調整弁２５の開度が小さくなれば、熱交換器２２に流れる水量が少なくなり、熱交換器２２と第１空気ＳＡとの間の単位時間あたりの熱交換量が少なくなる。
（２－２）第２ユニット３０
第２ユニット３０は、第２ファン３１と、第２ファン３１を回転させるファンモータ３１ｂと、第２風量検出手段３２とを有している。
各ファンモータ３１ｂは、対応する１つの第２コントローラ５２に接続されており、ファンモータ３１ｂから回転数が第２コントローラ５２に送られる。各第２風量検出手段３２は、対応する１つの第２コントローラ５２に接続されている。
第２風量検出手段３２には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。本実施形態では、第２風量検出手段３２は、第２ファン３１が送風する風量を検出する。
第２風量検出手段３２が検出した風量値は、第２コントローラ５２に入力される。第２風量検出手段３２が検出した風量は、通風路８１を流れる風量であり、各第２ユニット３０から対象空間１００に供給される給気風量でもある。
（２－３）リモートセンサ７０
複数のリモートセンサ７０は、温度センサの機能を有している。各リモートセンサ７０は、対応する第２コントローラ５２に、対象空間１００の第２空気ＲＡの温度を示すデータを送信できるように構成されている。
（２－４）コントローラ５０
図２は、コントローラ５０の構成を説明するためのブロック図である。図２において、コントローラ５０は、第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とを含んでいる。第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とは互いに接続されている。
（２－４－１）第１コントローラ５１
第１コントローラ５１は、プロセッサ５１ａと、メモリ５１ｂとを含む。プロセッサ５１ａは、メモリ５１ｂに記憶されている第１ファン２１の風量制御プログラムを読み取り、第１ファン２１、各第２コントローラ５２に必要な指令を出力する。
メモリ５１ｂは、第１ファン２１の風量制御プログラムの他、第１風量検出手段２３および温度センサ２４の検出値を随時記憶する。
プロセッサ５１ａは、メモリ５１ｂに記憶された第１風量検出手段２３および温度センサ２４の検出値を読み取り、第１ファン２１の風量目標値（対象空間１００に供給すべき目標風量の総量）を演算する。
上記の記載は、一例であって、上記記載内容に限定されるものではない。
（２－４－２）第２コントローラ５２
第２コントローラ５２は、プロセッサ５２ａと、メモリ５２ｂとを含む。プロセッサ５２ａは、メモリ５２ｂに記憶されている第２ファン３１の風量制御プログラムを読み取り、第２ファン３１に必要な指令を出力する。
メモリ５２ｂは、第２ファン３１の風量制御プログラムの他、第１コントローラ５１から出力される風量目標値、第２風量検出手段３２の検出値を随時記憶する。
プロセッサ５２ａは、メモリ５２ｂに記憶された風量目標値および第２風量検出手段３２の検出値を読み取り、第２ファン３１の回転数目標値を演算する。
上記の記載は、一例であって、上記記載内容に限定されるものではない。
（３）空気処理システム１０の動作の概要
各第２コントローラ５２は、それぞれに接続されているリモートセンサ７０から対象空間１００の温度測定値を受信する。各第２コントローラ５２は、設定温度を示すデータを温度設定値として保持している。
各第２コントローラ５２は温度設定値と温度測定値を第１コントローラ５１に送信する。第１コントローラ５１は、温度設定値と温度測定値に基づき、各第２ユニット３０の風量目標値を決定する。第１コントローラ５１は、風量目標値の値を各第２コントローラ５２に送信する。
第１コントローラ５１は、対象空間１００に供給すべき目標風量の総量に応じて、各第２ファン３１の風量目標値を決定して各第２コントローラ５２に送信する。各第２ユニット３０では、対応する第２コントローラ５２によって第２ファン３１の回転数が調整される。複数の第２ファン３１の回転数の調整は互いに独立して行われる。
各第２コントローラ５２は、給気風量を風量目標値に一致させるべく、各第２ファン３１の回転数を制御する。複数の第２コントローラ５２は、互いに独立して、複数の第２ファン３１の回転数を制御する。各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して、第２風量検出手段３２が検出した風量が小さければ、各第２ファン３１の回転数を増加させる。各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して、第２風量検出手段３２が検出した風量が大きければ、各第２ファン３１の回転数を減少させる。
具体的な風量制御については、「（５）風量制御」の節で述べる。
（４）ダクト抵抗について
（４－１）ダクト抵抗の特性
第１ユニット２０と第２ユニット３０とを接続するダクト４０の長さは、第２ユニット３０の吹出口の位置によって異なり、また、第１ユニット２０と第２ユニット３０とが据え付けられる物件によっても異なる。
ダクト４０内を流れる空気とダクト４０の内面との間には抵抗（以後、ダクト抵抗という。）があり、ダクト４０内を流れる空気の静圧は摩擦により減少する。ダクト４０が長いほど、ダクト抵抗は大きくなる。
図３は、ダクト長さをパラメータとして、風量とダクト抵抗との関係を示したグラフである。図３において、ダクト抵抗は、ダクト４０内を流れる空気の風量に対して非線形に変化している。したがって、風量はファンの回転数に比例しない。それゆえ、目標風量値を実現する回転数は比例的に計算できない。
（４－２）第２ユニット３０の送風特性
第２ユニット３０の吹出口における静圧と吸込口における静圧の差を、第２ユニット３０の前後差圧という。
図４は、ファンモータ３１ｂの回転数を１［ｒ／ｍ］変更したときの風量変化量を、第２ユニット３０の前後差圧を変えて測定した結果を示すグラフである。変更前のファンモータ３１ｂの回転数は１００［ｒ／ｍ］である。
図３および図４において、温度調節をするために風量を変化させると、ダクト抵抗が変動するので、第２ユニット３０の前後差圧が変化する。ファン回転数を１［ｒ／ｍ］変えたときに変化する風量がそのときの状況（前後差圧）によって異なるので、調整が困難である。それゆえ、ダクト抵抗の変化分を考慮してファン回転数を調整しなければ、目標風量に到達しない可能性がある。
例えば、図５に示すように、風量を１０［ｍ３／ｍｉｎ］から１５［ｍ３／ｍｉｎ］に変更する場合でも、ダクト抵抗が異なれば同じ風量変化量であっても、必要となるファンモータ３１ｂの回転数変更量は異なる。なぜなら、風量変化によってダクト抵抗も変化するからである。したがって、ダクト抵抗の変化を考慮した風量調整機能が必要となる。
また、図１のように、主管４１から分岐した枝管４２がそれぞれ第２ユニット３０に接続されている場合には、第２ユニット３０の前後差圧が、他の第２ユニット３０の風量変化や、第１ユニット２０の空気吐出圧の影響を受ける。
また、図６に示すように、他の第２ユニット３０の風量や、第１ユニット２０からの空気吐出圧が変化して、前後差圧が図６の点線ラインまで増加した場合、ファンモータ３１ｂの回転数を維持しただけでは、風量は１０［ｍ３／ｍｉｎ］から５［ｍ３／ｍｉｎ］まで低下するので、当初の風量１０［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を増加させなければならない。
一方、前後差圧が図６の２点鎖線ラインまで低下した場合、ファンモータ３１ｂの回転数を維持し続けると、風量は１０［ｍ３／ｍｉｎ］から１５［ｍ３／ｍｉｎ］まで増加するので、当初の風量１０［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を減少させなければならない。
したがって、第２ユニット３０は、前後差圧の変化を考慮した風量維持機能も必要となる。
（５）風量制御
上記の通り、第２ユニット３０の風量制御には、ダクト抵抗、他の第２ユニット３０の風量、および第１ユニット２０の空気吐出圧を考慮した風量維持機能が必要であることは分かった。しかしながら、第１ユニット２０および第２ユニット３０が据え付けられる物件、または第２ユニット３０の据え付け位置によってダクト長さは変わり、そのダクト抵抗もダクト長さ、そのダクト内を流れる空気の風量によって変動する。それゆえ、従来の試運転調整によってファンモータ３１ｂの回転数と風量との関係をデータ化することは困難である。
そこで、出願人は、ダクト抵抗の変化は前後差圧となって現れることに着目し、第２ユニット３０の風量、風速または前後差圧の情報を取得して、ファンモータ３１ｂの回転数および目標風量値を加えた変数を用いる関数によって、ファンモータ３１ｂの回転数目標値またはファンモータ３１ｂの回転数変更量を算出することを見出した。
これによって、事前の試験工数が低減され、およびダクト接続時の試運転が不要となる。以下、風量制御ロジックについて説明する。
（５－１）前後差圧△Ｐの導出
図７は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風速Ｖとファンモータ３１ｂの回転数Ｎとの関係を示すグラフである。図７において、前後差圧△Ｐが同じ場合、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎは、係数ａおよび定数項ｂを用いて、風速Ｖの一次式で表すことができる。
Ｎ＝ａ×Ｖ＋ｂ ［１］
図７に示す通り、前後差圧一定の場合、少なくとも３点の値を得る試験を実施することにより、［１］式を導き出すことができる。
また、図８は、図７から導き出した前後差圧△Ｐと係数ａおよび定数項ｂとの関係を示すグラフである。図８において、前後差圧△Ｐと係数ａおよび定数項ｂとの関係は、以下の式で表すことができる。
ａ＝ｍ×△Ｐ＋ｎ ［２］
ｂ＝ｐ×△Ｐ＋ｑ ［３］
上記［１］、［２］および［３］式から、回転数Ｎ、風速Ｖ、前後差圧△Ｐの関係は、次式で表される。
Ｎ＝（ｍ×△Ｐ＋ｎ）×Ｖ＋（ｐ×△Ｐ＋ｑ） ［４］
［４］式から、さらに次式が導き出される。
△Ｐ＝（Ｎ－ｎ×Ｖ－ｑ）／（ｍ×Ｖ＋ｐ） ［５］
［５］式は、第２ファン３１のファンモータ３１ｂが回転数Ｎで運転したときの風速Ｖを計測すれば前後差圧△Ｐを計算することができることを意味している。
したがって、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎと、第２ファン３１の風速Ｖまたは風量Ｑと、前後差圧△Ｐとは、それらの内の２つの値から残り１つの値が導き出される関係を有するパラメータである。
（５－２）ダクト抵抗変化を考慮した風量調整機能
上記［５］式とファンの理論式とから、回転数目標値Ｎｙを算出する計算式を導き出すことができる。現在の前後差圧△Ｐｘ、現在の風量Ｑｘ、前後差圧目標値△Ｐｙおよび風量目標値Ｑｙの関係は、ファンの理論式より、
△Ｐｙ／△Ｐｘ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）２ ［６］
となる。
上記［５］式および［６］式より、
（Ｎｙ－ｎ×Ｖｙ－ｑ）／（ｍ×Ｖｙ＋ｐ）＝（Ｑｙ／Ｑｘ）２×△Ｐｘ ［７］
となる。また、Ｖｙ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘであるので、
Ｎｙ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）２×△Ｐｘ×｛ｍ×（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘ＋ｐ｝＋ｎ×（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘ＋ｑ ［８］
となる。以下、この［８］式を第１関数とよぶ。
第１関数の技術的意義を、図９を参照しながら説明する。図９は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風量とファンモータ３１ｂの回転数との関係を示すグラフである。図９において、ダクト抵抗の変化は前後差圧△Ｐの変化として現れる。
例えば、前後差圧５０［Ｐａ］で風量１０［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためのファンモータ３１ｂの回転数は９２０［ｒ／ｍ］である。仮に、風量に関係なくダクト抵抗が一定であるならば、風量を１５［ｍ３／ｍｉｎ］に変更する場合、単に回転数を１１００［ｒ／ｍ］にすればよい。
しかしながら、風量を変化させることによってダクト抵抗が変化する。図９によれば、風量を１５［ｍ３／ｍｉｎ］に変更することによって、ダクト抵抗の変化に起因して前後差圧が１０９．９［Ｐａ］まで増加する。前後差圧が１０９．９［Ｐａ］のときに風量１５［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を１３４８［ｒ／ｍ］に維持する必要がある。
したがって、ダクト抵抗の変化を考慮した風量調整機能が必要であり、第１関数（上記［８］式）の回転数Ｎｙはダクト抵抗の変化を考慮した回転数である。
第２コントローラ５２は、第１コントローラ５１からの風量指示値である風量目標値Ｑｙが変更されたときは、第１関数を用いて、第２ファン３１のファンモータ３１ｂの回転数目標値を計算する。
（５－３）前後差圧の変化を考慮した風量調整機能
ファンモータ３１ｂの回転数が回転数目標値に到達した後も前後差圧△Ｐが変動しなければ、その回転数が維持されるが、他の第２ユニット３０の風量や、第１ユニット２０の空気吐出圧が変化した場合に、前後差圧△Ｐが変動する。
図１０は、風速とファンモータ３１ｂの回転数との関係を示すグラフである。図１０において、例えば、前後差圧５０［Ｐａ］で風速目標値Ｖｙを維持するために必要なファンモータ３１ｂの回転数は、９８０［ｒ／ｍ］である。
ここで、前後差圧△Ｐが図１０の点線ラインまで増加した場合、ファンモータ３１ｂの回転数９８０［ｒ／ｍ］を維持しただけでは、風速Ｖｘまで低下するので風量が不足する。
風量目標値を維持するためには、風速をＶｘからＶｙまで戻す必要があり、ファンモータ３１ｂの回転数を２００ｒ／ｍ増加させて１１８０［ｒ／ｍ］にする必要がある。
このファンモータ３１ｂの回転数変更量△Ｎは、［２］式および［４］式から、
△Ｎ＝ａ×（Ｖｙ－Ｖｘ） ［９］
となる。以下、この［９］式を第２関数とよぶ。
第２関数が用いられる場面は、風量目標値Ｑｙに変更がないが、前後差圧△Ｐの変動でファンモータ３１ｂの回転数の変更が必要なときの回転数変更量を計算するときである。
図１１は、風量制御のフローチャートである。以下、図１１を参照しながら、風量制御について説明する。
（ステップＳ１）
先ず、第２コントローラ５２は、ステップＳ１において、第１コントローラ５１から風量目標値Ｑｙを受信したか否かを判定する。第２コントローラ５２は、風量目標値Ｑｙを受信したときにステップＳ２へ進む。また、第２コントローラ５２は、風量目標値Ｑｙを受信していないときにステップＳ６へ進む。
（ステップＳ２）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２において、風量目標値Ｑｙを実現する風速目標値Ｖｙを算出する。
（ステップＳ３）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ３において、風速目標値ＶｙをステップＳ２で算出した値に更新する。
（ステップＳ４）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ４において、ステップＳ３で更新された風速目標値Ｖｙを実現するファンモータ３１ｂの回転数目標値Ｎｙを、第１関数を用いて算出する。
（ステップＳ５）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ５において、ファンモータ３１ｂの回転数目標値をステップＳ４で計算された値Ｎｙへ更新する。第２コントローラ５２は、回転数目標値をＮｙへ更新した後、ファンモータ３１ｂの回転数が目標値になるように制御する。
（ステップＳ６）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ６において、第２風量検出手段３２の検出値を現在の風速Ｖｘとして取得する。
（ステップＳ７）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ７において、風速目標値Ｖｙと現在の風速Ｖｘとの差を算出する。
（ステップＳ８）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ８において、前後差圧△Ｐを算出する。
（ステップＳ９）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ９において、制御パラメータとしての係数ａを算出する。
（ステップＳ１０）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１０において、ステップＳ７で算出した風速目標値Ｖｙと現在の風速Ｖｘとの差と、ステップＳ９で算出した係数ａとを第２関数に適用して回転数変更量△Ｎを算出する。
（ステップＳ１１）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で算出した回転数変更量△Ｎに基づき回転数目標値Ｎｙを算出する。
（ステップＳ１２）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１２において、回転数をステップＳ１１で算出した回転数目標値Ｎｙへ更新する。そして、第２コントローラ５２は、ステップＳ１へ戻る。
上記の通り、第１コントローラ５１から風量目標値の指示があるときはステップＳ１からステップＳ５までの第１プログラムを実行し、第１コントローラ５１から風量目標値の指示がないときはステップＳ６からステップＳ１２までの第２プログラムを実行する。
第１プログラムは第１関数を用いて回転数目標値を算出するプログラムであり、第２プログラムは第２関数を用いて回転数変更量を算出するプログラムである。
また、第２関数を用いて回転数目標値Ｎｙを算出することもでき、且つ第２コントローラ５２は第１プログラムと第２プログラムとを切換可能であるので、第２ユニット３０では、新たな風量目標値Ｑｙまたは風速目標値Ｖｙを取得した場合でも、第１関数を用いずに、第２関数で回転数変更量△Ｎを演算しながら回転数を制御することができる。
（５－４）逆流検知機能
（５－４－１）逆流の発生要因
ここで言う逆流とは、空気が第２ユニット３０のケーシング３３の吹出口３３ｂから吸込口３３ａへ流れる現象である。
空気処理システム１０では、図１に示すように、第１ユニット２０の吹出口と第２ユニット３０の吸込口３３ａとは主管４１および枝管４２によって繋がっている。また、第２ユニット３０の吹出口３３ｂと対象空間１００とは通風路８１によって繋がっている。
第２ユニット３０の第２ファン３１だけが稼働する場合、主管４１、枝管４２および通風路８１の全抵抗に相当する圧力まで昇圧することによって対象空間１００に空気を送ることができ、それゆえ、第２ユニット３０の吸込口３３ａと吹出口３３ｂとの空気の圧力差である前後差圧が生じる。このとき、第１ユニット２０の第１ファン２１が稼働して第２ファン３１の昇圧量を補助した場合、前後差圧は０、若しくは０に近い値となる。
また、図１に示すように、２つの第２ユニット３０は枝管４２を介して繋がっているので、例えば、左第２ユニット３０Ｌにおいて前後差圧が０のときに、右第２ユニット３０Ｒの風量が増加した場合、空気が左第２ユニット３０Ｌの吹出口３３ｂから吸込口３３ａの方向に空気が引っ張られ、逆流が生じる。
（５－４－２）逆流検知の方法
逆流が発生していないときは吸込口３３ａの圧力は吹出口３３ｂの圧力よりも小さいが、逆流が発生しているときは吸込口３３ａの圧力は吹出口３３ｂの圧力よりも大きくなる。それゆえ、圧力センサまたは指向性のある風速センサを用いれば簡単に逆流を検知することができるが、経済的負担が大きい。
そこで、出願人は、「（５－１）前後差圧△Ｐの導出」の節で説明した［１］式および［５］式を用いて、計算によって逆流の発生を判断する方法を見出した。
図１２は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風速Ｖとファンモータ３１ｂの回転数Ｎとの関係を示すグラフであって、図７を編集したグラフである。図１２において、前後差圧０における［１］式の係数ａおよび定数項ｂそれぞれをｕ，ｖとしたとき、前後差圧△Ｐ＝０における風速Ｖと回転数Ｎとの関係式は、Ｎ＝ｕ×Ｖ＋ｖである。
例えば、第２ユニット３０が正常に送風しているとき、第２コントローラ５２が取得している回転数Ｎａ、第２風量検出手段３２が検出した風速Ｖａを図１２のグラフ上にプロットすると、ポイント（Ｖａ，Ｎａ）は前後差圧０における関係式［Ｎ＝ｕ×Ｖ＋ｖ］の特性線上、若しくは当該特性線よりも上側にプロットされる。
しかし、第２ユニット３０に逆流が発生しているとき、第２コントローラ５２が取得している回転数Ｎｂ、第２風量検出手段３２が検出した風速Ｖｂを図１２のグラフ上にプロットすると、ポイント（Ｖｂ，Ｎｂ）は、前後差圧△Ｐ＝０における関係式［Ｎ＝ｕ×Ｖ＋ｖ］の特性線よりも下側にプロットされる。
これは、逆流が発生しているときは、Ｎｂ＜ｕ×Ｖｂ＋ｖとなり、前後差圧△Ｐが負の値であることを意味する。
「（５－１）前後差圧△Ｐの導出」の節で説明した通り、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎ、第２ファン３１の風速Ｖ、および前後差圧△Ｐは、それらの内の２つの値から残り１つの値が導き出される関係を有している。それゆえ、当該関係を示す［５］式：△Ｐ＝（Ｎ－ｎ×Ｖ－ｑ）／（ｍ×Ｖ＋ｐ）に、回転数Ｎと、風速Ｖの実測値を代入することによって、前後差圧△Ｐを計算することができる。
したがって、第２コントローラ５２は、［５］式に、第２コントローラ５２が取得している回転数Ｎと、第２風量検出手段３２が検出した風速Ｖを代入して得られた前後差圧△Ｐが負の値であった場合、逆流が発生していると判断することができる。
（５－４－３）逆流検知制御
図１３は、第２コントローラ５２が逆流を検知して逆流を解消する逆流検知制御のフローチャートである。図１３において、第２コントローラ５２は、ステップＳ２１からステップＳ２６までの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。以下、左第２ユニット３０Ｌにおいて逆流が発生する、という前提で説明する。
（ステップＳ２１）
左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２１において、現在のファンモータ３１ｂの回転数Ｎｘを取得する。
（ステップＳ２２）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２２において、第２風量検出手段３２の検出値を現在の風速Ｖｘとして取得する。
（ステップＳ２３）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２３において、現在の前後差圧△Ｐｘを算出する。前後差圧△Ｐｘは、［５］式に、回転数Ｎｘおよび風速値Ｖｘを代入することで算出することができる。
（ステップＳ２４）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２４において、前後差圧△Ｐｘが負の値であるか否かを判断する。左第２コントローラ５２Ｌは、前後差圧△Ｐが負の値であると判断したときはステップＳ２５へ進む。
ここでは、「前後差圧△Ｐが負の値である」と判断したことは、逆流を検知したことと同じである。
一方、左第２コントローラ５２Ｌは、前後差圧△Ｐが正の値であると判断したときはステップＳ２１へ戻り、逆流の検知を継続する。
（ステップＳ２５）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２５において、ファンモータ３１ｂの回転数を、現在の回転数Ｎｘに所定比率Ｃを乗じたＣ×Ｎｘまで上昇させる。比率Ｃの初期の設定値は１．０５であるが、ユーザー側で設定変更することができる。
ここでは、先のステップＳ２４において、前後差圧△Ｐｘが負の値であると判断し、逆流を検知したので、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させて、逆流の解消を図る。
（ステップＳ２６）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２６において、所定時間だけ待機してステップＳ２１へ戻る。所定時間だけ待機させる目的は、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させてから風速値が変化するまでの応答時間を確保するためである。所定時間の初期の設定値は１秒であるが、ユーザー側で設定変更することができる。
上記のように、空気処理システム１０が稼働している間、図１３に記載のステップＳ２１からステップＳ２６のルーティンを繰り返す。それによって、前後差圧△Ｐが負の値となるか否かを監視し、前後差圧△Ｐが負の値となったときは、逆流が発生していると判断し、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させる。
この逆流検知制御のメリットは、第２コントローラ５２単独で逆流を解消することができることである。
さらに、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させるので、逆流を解消するために回転数に余裕をとり過ぎることを、回避することができる、というメリットもある。
（６）逆流検知制御の変形例
（６－１）第１変形例
図１３に記載の制御では、第２コントローラ５２は逆流を検知後、第２コントローラ５２単独で逆流を解消しているが、第１変形例では、第１コントローラ５１と協業して逆流を解消する
図１４は、第１変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。図１４において、図１３との相違点は、ステップＳ２５およびステップＳ２６がステップ２５ｘおよびステップＳ２６ｘに置き換わった点である。
第２コントローラ５２は、ステップＳ２１からステップＳ２６ｘまでの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。
ステップＳ２１からステップＳ２４までは既に説明しているので、ここではステップ２５ｘおよびステップＳ２６ｘを説明する。
（ステップＳ２５ｘ）
左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２５ｘにおいて、前後差圧△Ｐｘが負の値であることを第１コントローラ５１に通知する。具体的には、予め設定された「前後差圧△Ｐｘが負の値である」ことを示す信号Ｐを第１コントローラ５１に送信する。
（ステップＳ２６ｘ）
左第２コントローラ５２Ｌから信号Ｐを受信した第１コントローラ５１は、前後差圧△Ｐｘが負の値であるので、逆流が発生していると判断し、逆流を解消するために、新たに風量目標値Ｑｙを再設定する。
逆流が発生する直前、第１ユニット２０は第１ファン２１を動作させて第２ユニット３０に吐出圧を与え、第２ユニット３０は前後差圧０で風量目標値を維持する回転数を実現していたと考えられる
しかし、右第２ユニット３０Ｒの風量が増大したことにより、第１ユニット２０の第１ファン２１が押し出す力よりも、右第２ユニット３０Ｒに引っ張られる力の方が大きくなったので、左第２ユニット３０Ｌに逆流が発生したと推定される。
それゆえ、第１コントローラ５１は、第１ユニット２０の吐出圧を、逆流が発生する直前の吐出圧よりも高めに設定し、或いは、左第２コントローラ５２Ｌに指示する風量目標値Ｑｙを、逆流が発生する直前の風量目標値にマージンを与えた値に再設定する。
風量目標値Ｑｙが再設定され、左第２コントローラ５２Ｌに送信されると、図１１のステップＳ１からステップＳ１２の制御が行われる。
以後、左第２コントローラ５２Ｌは、図１４に記載のステップＳ２１からステップＳ２６ｘのルーティンを繰り返して、逆流の発生の有無を監視する。
（６－２）第２変形例
図１３に記載の制御では、第２コントローラ５２は前後差圧△Ｐｘが負の値か否かで逆流が発生しているか否かを判断しているが、第２変形例では、ファンモータ３１ｂの実際の回転数Ｎｘと計算上の回転数との比較によって逆流が発生しているか否かを判断する。
図１５は、第２変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。図１５において、図１３との相違点は、ステップＳ２３およびステップＳ２４がステップＳ２３ｙおよびステップＳ２４ｙに置き換わった点である。
第２コントローラ５２は、ステップＳ２１からステップＳ２６までの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。
ステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２５およびステップＳ２６は既に説明しているので、ここではステップ２３ｙおよびステップＳ２４ｙについてのみ説明する。
（ステップＳ２３ｙ）
左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２３ｙにおいて、ｕ×Ｖｘ＋ｖを算出する。Ｖｘは現在の風速である。
（ステップＳ２４ｙ）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２４ｙにおいて、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値であるか否かを判断する。左第２コントローラ５２Ｌは、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値であると判断したときはステップＳ２５へ進む。
ここでは、「Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値である」と判断したことは、逆流を検知したことと同じである。
上記のように、空気処理システム１０が稼働している間、図１５に記載のステップＳ２１からステップＳ２６のルーティンを繰り返す。それによって、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値となるか否かを監視し、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値となったときは、逆流が発生していると判断し、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させる。
この逆流検知制御のメリットは、実施形態と同様に、第２コントローラ５２単独で逆流を解消することができることである。
さらに、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させるので、逆流を解消するために回転数に余裕をとり過ぎることを、回避することができる、というメリットもある。
（７）特徴
（７－１）
第２ユニット３０では、第２コントローラ５２が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入して前後差圧を算出し、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断する。それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（７－２）
第２コントローラ５２は、算出した前後差圧の値が負か否かによって、空気の逆流の発生・非発生を判断することができるので、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（７－３）
第２コントローラ５２は、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づき算出する前後差圧が正の値になるまで、ファンモータ３１ｂの回転数を増加させる。その結果、逆流が発生しない限界の回転数に設定することもできる。
（７－４）
第２コントローラ５２は、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づいて、空気の流れが吸込口３３ａから吹出口３３ｂへの流れに切り換わる、ファンモータ３１ｂの回転数を決定する。その結果、逆流発生から逆流解消までの回復時間を、漸近的に回転数を上げて逆流を解消する方法よりも、短くすることができる。
（７－５）
空気処理システム１０では、第２ユニット３０が単独で逆流を解消する風量を設定しても、他の第２ユニット３０の風量変化、第１ユニット２０の風量変化によって再発する可能性が高い。それゆえ、第１ユニット２０が２つの第２ユニット３０の風量目標値を設定する場合、空気処理の対象空間１００に必要な総風量を考慮した上で、逆流を回避する風量目標値を決定するので、逆流解消の信頼性が高い。
（７－６）
第１ユニット２０では、第１コントローラ５１は、第２コントローラ５２から「前後差圧△Ｐｘが負の値である」ことを示す信号Ｐを受信したとき、第１ユニット２０のファンモータ２１ｂの回転数を段階的に増加させる。その結果、第２ユニット３０に与える吐出圧が上昇し、逆流が解消される。
（８）他の実施形態
上記実施形態では、第１ユニット２０が第１ファン２１を有しているが、必ずしも第１ユニット２０が第１ファン２１を必要とするものではない。本開示の風量制御は、ファンを有しない第１ユニットにダクトを介して接続される第２ユニットにも適用可能である。
以下、具体例を挙げて説明する。
（８－１）
図１６は、他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム１１０の構成図である。図１６において、空気処理システム１１０は、建物ＢＬの一フロアの天井裏に配置されており、部屋の換気を行う。空気処理システム１１０は、空気処理ユニットとしての第１ユニット１２０と、給気ファンユニットとしての第２ユニット１３０と、排気ファンユニットとしての第３ユニット１３５とを備えている。
空気処理システム１１０は、外気ダクト１５０と給気ダクト１６０と還気ダクト１７０と排気ダクト１８０とをさらに備えている。外気ダクト１５０と給気ダクト１６０と還気ダクト１７０と排気ダクト１８０は、第１ユニット１２０に接続されている。
外気ダクト１５０は、建物ＢＬの外へ通じる開口部１０４から第１ユニット１２０に繋がる空気流路を構成する。給気ダクト１６０は、第１ユニット１２０から部屋に設けられた吹出口１０２に繋がる空気流路を構成する。
還気ダクト１７０は、部屋に設けられた吸込口１０３から第１ユニット１２０に繋がる空気流路を構成する。排気ダクト１８０は、第１ユニット１２０から建物ＢＬの外へ通じる開口部１０５に繋がる空気流路を構成する。
給気ダクト１６０は、分岐チャンバ１９１により、１つの主ダクト１６１から複数の分岐ダクト１６２に枝分かれしている。
還気ダクト１７０は、分岐チャンバ１９２により、１つの主ダクト１７１から複数の分岐ダクト１７２に枝分かれしている。
第１ユニット１２０は、ユニット内を通過する空気に対して、空気の中の塵埃を除去、空気の温度の変更、空気の湿度の変更、空気中の所定化学成分および所定病原体の除去を行う。
第２ユニット１３０は、各給気ダクト１６０に接続されている。第３ユニット１３５は、各還気ダクト１７０に接続されている。
空気処理システム１１０では、第１ユニット１２０がファンを有していないので、第１ユニット１２０内の空気の流れを、第２ユニット１３０と第３ユニット１３５が発生させる。
したがって、第２ユニット１３０の前後差圧の変化は主に他の第２ユニット１３０のファンの風量変化により生じる。また、第３ユニット１３５の前後差圧の変化は主に他の第３ユニット１３５のファンの風量変化により生じる。
空気処理システム１１０では、上記実施形態と同様に、回転数目標値の演算式の変数として「前後差圧」を導入しているので、刻々と変化するダクト抵抗の変化を風量目標値の演算に反映することができ、入力値（回転数）に対する出力値（風量）の応答時間の短縮を図ることができる。
また、この空気処理システム１１０では、１つの第２ユニット１３０のファンの風量変化によって残りの第２ユニット１３０に逆流が生じる虞がある。同様に、１つの第３ユニット１３５のファンの風量変化によって残りの第３ユニット１３５に逆流が生じる虞がある。
しかしながら、第２ユニット１３０では第２コントローラ１５２が、或いは第３ユニット１３５では第３コントローラ１５３が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入して前後差圧を算出し、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断する。
それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（８－２）
図１７は、さらに他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム２１０の構成図である。図１７において、空気処理システム２１０は、建物の一フロアの天井裏に配置されている。
空気処理システム２１０と図１の空気処理システム１０との相違点は、第１ユニットが第１ファンを有していないことであり、それ以外の構成は図１の空気処理システム１０と同じである。それゆえ、図１の空気処理システム１０と同じ構成には同一符号を付して、説明を省略する。
第１ユニット２２０の利用側熱交換器２２は、熱源ユニット６０から熱交換に要する熱エネルギーを供給される。第１ユニット２２０は、利用側熱交換器２２での熱交換によって調和空気を生成する。
第１ユニット２２０には、ダクト４０が接続されている。ダクト４０は、主管４１および枝管４２を含む。主管４１の一端は、第１ユニット２２０に接続されている。主管４１の他端は、分岐されて複数の枝管４２と接続されている。１つの枝管４２の終端に１つの第２ユニット３０が接続されている。
各第２ユニット３０は、第２ファン３１を有している。第２ファン３１が回転することによって、第１ユニット２０で生成された調和空気がダクト４０を介して第２ユニット３０内に吸引され、その後、対象空間１００に供給される。
各第２ファン３１のファンモータ３１ａは個別に回転数を変更できるように構成されている。各ファンモータ３１ａの回転数が個別に変更されることによって、各第２ユニット３０の供給空気量が個別に変更される。
空気処理システム２１０では、第１ユニット２２０がファンを有していないので、第１ユニット２２０内の空気の流れを、第２ユニット３０が発生させる。
したがって、第２ユニット３０の前後差圧の変化は主に他の第２ユニット３０の第２ファン３１の風量変化により生じるが、回転数目標値の演算式の変数として「前後差圧」を導入しているので、刻々と変化するダクト抵抗の変化を風量目標値の演算に反映することができ、入力値（回転数）に対する出力値（風量）の応答時間の短縮を図ることができる。
また、この空気処理システム２１０では、１つの第２ユニット３０のファンの風量変化によって残りの第２ユニット３０に逆流が生じる虞がある。
しかしながら、第２ユニット３０では第２コントローラ５２が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入して前後差圧を算出し、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断する。
それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（９）その他
（９－１）
上記実施形態および変形例では、第２風量検出手段３２から取得した風速または風量に基づき、前後差圧を算出している。但し、第２ユニットの吸込口と吹出口にそれぞれ圧力センサを配置し、前後差圧値をセンサ値から計算し、前後差圧と回転数とから風速を求めても良い。
（９－２）
図７では、５つの前後差圧において、ファンモータの回転数を変化させた場合の、ファンの風速変化をみている。これは、回転数、風速、前後差圧の関係式を導くためのデータとして利用されるが、必ずしも５つの前後差圧におけるデータを必要とするものではなく、少なくとも３つの前後差圧におけるデータがあれば当該関係式を導き出すことができる。
（９－３）
上記実施形態および変形例は、第２ユニット３０における前後差圧が正の値のときは空気が吸込口３３ａから吹出口３３ｂへの流れ、前後差圧が負の値のときは空気が逆流する、という領域で扱われる。
例えば、第１ユニット２０から第２ユニット３０の昇圧量を超える程の吐出圧が与えられるような特殊な状況では、前後差圧が逆転したままでも空気が吸込口３３ａから吹出口３３ｂへ流れ、前後差圧が負の値でも逆流は発生しない。それゆえ、上記実施形態および変形例は、そのような限定的な領域では利用されない。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
１０ 空気処理システム
２０ 第１ユニット
２１ 第１ファン（メインファン）
２１ｂ ファンモータ
３０ 第２ユニット（ファンユニット）
３０Ｌ 左第２ユニット（第１ファンユニット）
３０Ｒ 右第２ユニット（第２ファンユニット）
３１ 第２ファン（ファン）
３１ｂ ファンモータ
３２ 第２風量検知手段（第２取得部）
３３ ケーシング
４０ ダクト
４１ 主管（メインダクト）
４２Ｌ 第１枝管（第１ダクト）
４２Ｒ 第２枝管（第２ダクト）
５０ コントローラ（制御部）
５１ 第１コントローラ（第３取得部）
５２ 第２コントローラ（第２制御部、第１取得部）
５２Ｌ 左第２コントローラ（第２制御部、第１取得部）
５２Ｒ 右第２コントローラ（第２制御部、第１取得部）
特開平５－１１８６３５号公報
熱交換した空気を送風するファンを備えるファンユニットに関する。
一般に、ダクトを介して空気を搬送するファンユニットでは、空気が搬送方向と反対の方向に流れる逆流を防止する対策が採られている。例えば、特許文献１（特開平５－１１８６３５号公報）には、運転停止時の空気の逆流を防止するダンパーを設けたファンユニットが開示されている。
しかしながら、ファンユニットがダクトを介して他のユニットと接続されている場合、他のユニットの影響を受け、運転中のファンユニットに逆流が生じることがある。
それゆえ、運転中に逆流の発生・非発生を判断することができるファンユニットの実現、という課題が存在する。
第１観点のファンユニットは、ダクトを介して所定のユニットに接続されるファンユニットであって、回転数可変のファンと、ケーシングと、第１取得部と、第２取得部と、制御部とを備えている。ケーシングは、吸込口および吹出口を有し、ファンを収容する。第１取得部は、ファンを駆動するファンモータの回転数を取得する。第２取得部は、ファンの風量または風速を取得する。制御部は、ファンの回転数を制御する。また、制御部は、回転数、および風量または風速に基づいて、或いはケーシングの吸込口と吹出口との空気の圧力差である前後差圧に基づいて、空気がケーシングの吹出口から吸込口へ流れる逆流が発生しているか否かを判断する。
このファンユニットでは、制御部が回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式をメモリに格納している。当該関係式は、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入するだけで前後差圧を算出することができ、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断できる。それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
第２観点のファンユニットは、第１観点のファンユニットであって、制御部が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に基づき、回転数と、風量または風速と、から算出した前後差圧が負の値のとき、逆流が発生していると判断する。
このファンユニットでは、逆流が発生していないとき、制御部が回転数および風量または風速から算出した前後差圧は正の値である。例えば、現在の風速よりも絶対値で大きい風速の逆流が発生すると、風速センサは風向きまで検知できないので、制御部は、回転数Ｎｘと、増加した風速とから前後差圧を算出するので、理論上、負の値となる。算出した前後差圧の値が負か否かによって、空気の逆流の発生・非発生を判断できるので、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
第３観点のファンユニットは、第２観点のファンユニットであって、制御部が、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づき算出する前後差圧が正の値になるまで、ファンモータの回転数を増加させる。
このファンユニットでは、逆流が発生しない限界の回転数に設定することもできる。
第４観点のファンユニットは、第２観点のファンユニットであって、制御部が、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づいて、空気の流れが吸込口から吹出口への流れに切り換わる、ファンモータの回転数を決定する。
このファンユニットでは、逆流発生から逆流解消までの回復時間を（第３観点に比べて）短くすることができる。
第５観点の空気処理システムは、空気処理ユニットと、メインダクトと第１ダクトおよび第２ダクトとを含むダクトと、第１ファンユニットと、第２ファンユニットとを備えている。空気処理ユニットは、空気に対し所定の処理を行う。メインダクトは、空気処理ユニットに接続される。第１ダクトおよび第２ダクトは、メインダクトから分岐する。第１ファンユニットは、第１観点から第４観点のいずれか１つのファンユニットであって、第１ダクトに接続される。第２ファンユニットは、第１観点から第４観点のいずれか１つのファンユニットであって、第２ダクトに接続される。制御部は、第１制御部と、第２制御部とを含む。第１制御部は、空気処理ユニットに設けられている。第２制御部は、第１ファンユニットおよび第２ファンユニットそれぞれに設けられている。第２制御部は、逆流が発生していると判断したときは、第１制御部に第１信号を送る。第１制御部は、第１信号を受信したとき、第２制御部に対して逆流を解消する第１ファンユニットおよび第２ファンユニットそれぞれの風量目標値を決定する。
この空気処理システムでは、ファンユニットが単独で逆流を解消する風量を設定しても、他のファンユニットの風量変化、空気処理ユニットの風量変化によって再発する可能性が高い。それゆえ、空気処理ユニットが第１および第２ファンユニットの風量目標値を設定する場合、空気処理対象空間に必要な総風量を考慮した上で、逆流を回避する第１および第２ファンユニットの風量目標値を決定するので、逆流解消の信頼性が高い。
第６観点の空気処理システムは、第５観点の空気処理システムであって、空気処理ユニットが、ファンを有している。第１制御部は、第１信号を受信したとき、空気処理ユニットのファンの回転数を段階的に増加させる。
本開示の一実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成を示す概念図である。 コントローラの構成を説明するためのブロック図である。 ダクト長さをパラメータとして、風量とダクト抵抗との関係を示したグラフである。 ファンモータの回転数を１［ｒ／ｍ］変更したときの風量変化量を、第２ユニットの前後差圧を変えて測定した結果を示すグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風速とファンモータ回転数との関係を示したグラフである。 図７から導き出した前後差圧と係数および定数項との関係を示すグラフである。 前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。 風速とファンモータの回転数との関係を示すグラフである。 風量制御のフローチャートである。 前後差圧をパラメータとして、風速とファンモータの回転数との関係を示すグラフであって、図７を編集したグラフである。 第２コントローラが逆流を検知して逆流を解消する逆流検知制御のフローチャートである。 第１変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。 第２変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。 他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成図である。 さらに他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成図である。
（１）全体構成
図１は、本開示の一実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム１０の構成図である。図１において、空気処理システム１０は、第１ユニット２０と、複数の第２ユニット３０と、ダクト４０と、コントローラ５０とを備えている。本願では、説明の便宜上、ファンユニットを第２ユニット３０とし、図１平面視左側の第２ユニット３０を左第２ユニット３０Ｌと呼び、図１平面視右側の第２ユニット３０を右第２ユニット３０Ｒと呼ぶ。
第１ユニット２０は、第１ファン２１を有する。各第２ユニット３０は、第２ファン３１を有する。各第２ファン３１は、空気を第２ユニット３０から対象空間１００に供給する。
対象空間１００は、例えば、建物内の部屋である。部屋は、例えば、床、天井及び壁によって空気の移動が制限された空間である。１つまたは複数の対象空間１００に対して、複数の第２ユニット３０が配設される。
図１には、複数の第２ユニット３０を備える空気処理システム１０の代表例として、２つの第２ユニット３０を備える空気処理システム１０が１つの対象空間１００に対して配設されている例が示されている。
第２ユニット３０の個数は、３以上であってもよく、適宜設定されるものである。第２ユニット３０が配設される対象空間１００は、２以上であってもよい。
ダクト４０は、第１ユニット２０から第１ファン２１により送出される第１空気ＳＡを、複数の第２ユニット３０に分配する。ダクト４０は、主管４１と、主管４１から分岐した枝管４２とを含んでいる。説明の便宜上、左第２ユニット３０Ｌに繋がる枝管４２を第１枝管４２Ｌと呼び、右第２ユニット３０Ｒに繋がる枝管４２を第２枝管４２Ｒと呼ぶ。
図１では、主管４１が、第１ユニット２０の外に配置されている場合が示されているが、主管４１は、第１ユニット２０の中に配置されてもよく、また第１ユニット２０の中から第１ユニット２０の外まで延びるように配置されてもよい。
主管４１は、第１ユニット２０の中に配置されている場合には、第１ユニット２０のケーシング２６の一部が主管４１として機能する場合も含む。図１では、主管４１の入口４１ａは、第１ユニット２０に接続されている例が示されている。
第１ファン２１は、第１ユニット２０内に配置されている。ここでは、第１ファン２１から吹出される空気は、全てダクト４０に流れ込むように構成されている。
ダクト４０の主管４１の出口４１ｂは、枝管４２の入口４２ａに接続されている。主管４１から枝管４２に分岐させる構成として、分岐チャンバを用いた構成であってもよい。
第２ユニット３０のケーシング３３は、吸込口３３ａと吹出口３３ｂとを有し、枝管４２の複数の出口４２ｂは、複数の第２ユニット３０の吸込口３３ａに接続されている。
各第２ユニット３０と、対象空間１００とは、通風路８１により繋がっている。通風路８１の入口８１ａが第２ユニット３０の吹出口３３ｂに接続されている。各第２ファン３１は、第２ユニット３０の中で、ダクト４０の出口４２ｂから通風路８１の入口８１ａに向う気流を発生させる。したがって、各第２ファン３１は、枝管４２の出口４２ｂから第１空気ＳＡを吸引している。
各第２ファン３１は、モータの回転数を変更することにより各第２ユニット３０の吸込口３３ａと吹出口３３ｂとの空気の圧力差である前後差圧を変更することができる。各第２ファン３１は、ダクト４０の静圧が一定であるとすると、回転数を大きくすることにより、各第２ユニット３０の前後差圧を大きくすることができる。
第２ユニット３０の前後差圧が大きくなると、通風路８１を流れる第１空気ＳＡの空気量が多くなる。このように流れる空気量が変わることによって、各通風路８１の出口８１ｂから対象空間１００に吹出される給気風量が変わる。
コントローラ５０は、第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とを含んでいる。第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とは互いに接続されている。
第１コントローラ５１は、第１ファン２１のファンモータ２１ｂの回転数を制御する。ファンモータ２１ｂの回転数が増加すると、第１ファン２１の送風量が多くなる。
１つの第２ユニット３０に対して、１つの第２コントローラ５２が設けられている。各第２コントローラ５２は、対応する第２ファン３１の風量を制御する。各第２コントローラ５２は、第１コントローラ５１から受信する風量目標値を記憶する。
各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して給気風量が不足していれば第２ファン３１の回転数を増加させる。逆に、第２コントローラ５２は、風量目標値に対して給気風量が過剰であれば、第２ファン３１の回転数を減少させる。
コントローラ５０は、複数の第２ファン３１により対象空間１００に供給される空気の空気量の情報を得る。空気量の情報は、例えば、１秒間当たり、または１分間当たりに対象空間１００に供給すべき必要給気風量である。
各第２コントローラ５２は、空気量の情報を第１コントローラ５１に出力する。第１コントローラ５１は、得られた空気量の情報を基に、第１ファン２１に要求すべき出力を決定する。
説明の便宜上、左第２ユニット３０Ｌに対応する第２コントローラ５２を左第２コントローラ５２Ｌと呼び、右第２ユニット３０Ｒに対応する第２コントローラ５２を右第２コントローラ５２Ｒと呼ぶ。
（２）詳細構成
（２－１）第１ユニット２０
第１ユニット２０は、第１ファン２１、熱交換器２２、第１風量検出手段２３、温度センサ２４及び水量調整弁２５を有している。
（２－１－１）熱交換器２２
熱交換器２２には、熱源ユニット６０から熱媒体として例えば冷水または温水が供給される。熱交換器２２に供給される熱媒体は、冷水または温水以外のもの、例えばブラインであってもよい。
（２－１－２）第１風量検出手段２３
第１風量検出手段２３には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。本実施形態では、第１風量検出手段２３は、第１ファン２１が送風する風量を検出する。
第１風量検出手段２３は、第１コントローラ５１に接続されている。第１風量検出手段２３が検出した風量値は、第１風量検出手段２３から第１コントローラ５１に送信される。
第１風量検出手段２３が検出した風量は、ダクト４０の主管４１を流れる風量であり、複数の第２ユニット３０から対象空間１００に供給される給気風量の総量でもある。
（２－１－３）温度センサ２４
温度センサ２４は、第１ファン２１からダクト４０に送られる第１空気ＳＡの温度を検出する。温度センサ２４は、第１コントローラ５１に接続されている。温度センサ２４が検出した値は、第１コントローラ５１に入力される。
（２－１－４）水量調整弁２５
第１ユニット２０は、通風路８２を介して、対象空間１００に繋がっている。通風路８２を通って対象空間１００から戻ってきた第２空気ＲＡは、第１ファン２１により、熱交換器２２を通ってダクト４０に送り出される。
対象空間１００から戻ってきたこの第２空気ＲＡは、対象空間１００の中に在った空気である。熱交換器２２を通るときに、戻ってきた第２空気ＲＡは、熱交換器２２を流れる冷水または温水と熱交換して調和空気になる。
熱交換器２２で熱交換をしてダクト４０に送り出される第１空気ＳＡに与えられる熱量は、水量調整弁２５によって調整される。水量調整弁２５の開度は、第１コントローラ５１により制御される。水量調整弁２５の開度が大きくなれば、熱交換器２２に流れる水量が多くなり、熱交換器２２と第１空気ＳＡとの間で単位時間あたりに交換される熱量が多くなる。逆に、水量調整弁２５の開度が小さくなれば、熱交換器２２に流れる水量が少なくなり、熱交換器２２と第１空気ＳＡとの間の単位時間あたりの熱交換量が少なくなる。
（２－２）第２ユニット３０
第２ユニット３０は、第２ファン３１と、第２ファン３１を回転させるファンモータ３１ｂと、第２風量検出手段３２とを有している。
各ファンモータ３１ｂは、対応する１つの第２コントローラ５２に接続されており、ファンモータ３１ｂから回転数が第２コントローラ５２に送られる。各第２風量検出手段３２は、対応する１つの第２コントローラ５２に接続されている。
第２風量検出手段３２には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。本実施形態では、第２風量検出手段３２は、第２ファン３１が送風する風量を検出する。
第２風量検出手段３２が検出した風量値は、第２コントローラ５２に入力される。第２風量検出手段３２が検出した風量は、通風路８１を流れる風量であり、各第２ユニット３０から対象空間１００に供給される給気風量でもある。
（２－３）リモートセンサ７０
複数のリモートセンサ７０は、温度センサの機能を有している。各リモートセンサ７０は、対応する第２コントローラ５２に、対象空間１００の第２空気ＲＡの温度を示すデータを送信できるように構成されている。
（２－４）コントローラ５０
図２は、コントローラ５０の構成を説明するためのブロック図である。図２において、コントローラ５０は、第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とを含んでいる。第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とは互いに接続されている。
（２－４－１）第１コントローラ５１
第１コントローラ５１は、プロセッサ５１ａと、メモリ５１ｂとを含む。プロセッサ５１ａは、メモリ５１ｂに記憶されている第１ファン２１の風量制御プログラムを読み取り、第１ファン２１、各第２コントローラ５２に必要な指令を出力する。
メモリ５１ｂは、第１ファン２１の風量制御プログラムの他、第１風量検出手段２３および温度センサ２４の検出値を随時記憶する。
プロセッサ５１ａは、メモリ５１ｂに記憶された第１風量検出手段２３および温度センサ２４の検出値を読み取り、第１ファン２１の風量目標値（対象空間１００に供給すべき目標風量の総量）を演算する。
上記の記載は、一例であって、上記記載内容に限定されるものではない。
（２－４－２）第２コントローラ５２
第２コントローラ５２は、プロセッサ５２ａと、メモリ５２ｂとを含む。プロセッサ５２ａは、メモリ５２ｂに記憶されている第２ファン３１の風量制御プログラムを読み取り、第２ファン３１に必要な指令を出力する。
メモリ５２ｂは、第２ファン３１の風量制御プログラムの他、第１コントローラ５１から出力される風量目標値、第２風量検出手段３２の検出値を随時記憶する。
プロセッサ５２ａは、メモリ５２ｂに記憶された風量目標値および第２風量検出手段３２の検出値を読み取り、第２ファン３１の回転数目標値を演算する。
上記の記載は、一例であって、上記記載内容に限定されるものではない。
（３）空気処理システム１０の動作の概要
各第２コントローラ５２は、それぞれに接続されているリモートセンサ７０から対象空間１００の温度測定値を受信する。各第２コントローラ５２は、設定温度を示すデータを温度設定値として保持している。
各第２コントローラ５２は温度設定値と温度測定値を第１コントローラ５１に送信する。第１コントローラ５１は、温度設定値と温度測定値に基づき、各第２ユニット３０の風量目標値を決定する。第１コントローラ５１は、風量目標値の値を各第２コントローラ５２に送信する。
第１コントローラ５１は、対象空間１００に供給すべき目標風量の総量に応じて、各第２ファン３１の風量目標値を決定して各第２コントローラ５２に送信する。各第２ユニット３０では、対応する第２コントローラ５２によって第２ファン３１の回転数が調整される。複数の第２ファン３１の回転数の調整は互いに独立して行われる。
各第２コントローラ５２は、給気風量を風量目標値に一致させるべく、各第２ファン３１の回転数を制御する。複数の第２コントローラ５２は、互いに独立して、複数の第２ファン３１の回転数を制御する。各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して、第２風量検出手段３２が検出した風量が小さければ、各第２ファン３１の回転数を増加させる。各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して、第２風量検出手段３２が検出した風量が大きければ、各第２ファン３１の回転数を減少させる。
具体的な風量制御については、「（５）風量制御」の節で述べる。
（４）ダクト抵抗について
（４－１）ダクト抵抗の特性
第１ユニット２０と第２ユニット３０とを接続するダクト４０の長さは、第２ユニット３０の吹出口の位置によって異なり、また、第１ユニット２０と第２ユニット３０とが据え付けられる物件によっても異なる。
ダクト４０内を流れる空気とダクト４０の内面との間には抵抗（以後、ダクト抵抗という。）があり、ダクト４０内を流れる空気の静圧は摩擦により減少する。ダクト４０が長いほど、ダクト抵抗は大きくなる。
図３は、ダクト長さをパラメータとして、風量とダクト抵抗との関係を示したグラフである。図３において、ダクト抵抗は、ダクト４０内を流れる空気の風量に対して非線形に変化している。したがって、風量はファンの回転数に比例しない。それゆえ、目標風量値を実現する回転数は比例的に計算できない。
（４－２）第２ユニット３０の送風特性
第２ユニット３０の吹出口における静圧と吸込口における静圧の差を、第２ユニット３０の前後差圧という。
図４は、ファンモータ３１ｂの回転数を１［ｒ／ｍ］変更したときの風量変化量を、第２ユニット３０の前後差圧を変えて測定した結果を示すグラフである。変更前のファンモータ３１ｂの回転数は１００［ｒ／ｍ］である。
図３および図４において、温度調節をするために風量を変化させると、ダクト抵抗が変動するので、第２ユニット３０の前後差圧が変化する。ファン回転数を１［ｒ／ｍ］変えたときに変化する風量がそのときの状況（前後差圧）によって異なるので、調整が困難である。それゆえ、ダクト抵抗の変化分を考慮してファン回転数を調整しなければ、目標風量に到達しない可能性がある。
例えば、図５に示すように、風量を１０［ｍ３／ｍｉｎ］から１５［ｍ３／ｍｉｎ］に変更する場合でも、ダクト抵抗が異なれば同じ風量変化量であっても、必要となるファンモータ３１ｂの回転数変更量は異なる。なぜなら、風量変化によってダクト抵抗も変化するからである。したがって、ダクト抵抗の変化を考慮した風量調整機能が必要となる。
また、図１のように、主管４１から分岐した枝管４２がそれぞれ第２ユニット３０に接続されている場合には、第２ユニット３０の前後差圧が、他の第２ユニット３０の風量変化や、第１ユニット２０の空気吐出圧の影響を受ける。
また、図６に示すように、他の第２ユニット３０の風量や、第１ユニット２０からの空気吐出圧が変化して、前後差圧が図６の点線ラインまで増加した場合、ファンモータ３１ｂの回転数を維持しただけでは、風量は１０［ｍ３／ｍｉｎ］から５［ｍ３／ｍｉｎ］まで低下するので、当初の風量１０［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を増加させなければならない。
一方、前後差圧が図６の２点鎖線ラインまで低下した場合、ファンモータ３１ｂの回転数を維持し続けると、風量は１０［ｍ３／ｍｉｎ］から１５［ｍ３／ｍｉｎ］まで増加するので、当初の風量１０［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を減少させなければならない。
したがって、第２ユニット３０は、前後差圧の変化を考慮した風量維持機能も必要となる。
（５）風量制御
上記の通り、第２ユニット３０の風量制御には、ダクト抵抗、他の第２ユニット３０の風量、および第１ユニット２０の空気吐出圧を考慮した風量維持機能が必要であることは分かった。しかしながら、第１ユニット２０および第２ユニット３０が据え付けられる物件、または第２ユニット３０の据え付け位置によってダクト長さは変わり、そのダクト抵抗もダクト長さ、そのダクト内を流れる空気の風量によって変動する。それゆえ、従来の試運転調整によってファンモータ３１ｂの回転数と風量との関係をデータ化することは困難である。
そこで、出願人は、ダクト抵抗の変化は前後差圧となって現れることに着目し、第２ユニット３０の風量、風速または前後差圧の情報を取得して、ファンモータ３１ｂの回転数および目標風量値を加えた変数を用いる関数によって、ファンモータ３１ｂの回転数目標値またはファンモータ３１ｂの回転数変更量を算出することを見出した。
これによって、事前の試験工数が低減され、およびダクト接続時の試運転が不要となる。以下、風量制御ロジックについて説明する。
（５－１）前後差圧△Ｐの導出
図７は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風速Ｖとファンモータ３１ｂの回転数Ｎとの関係を示すグラフである。図７において、前後差圧△Ｐが同じ場合、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎは、係数ａおよび定数項ｂを用いて、風速Ｖの一次式で表すことができる。
Ｎ＝ａ×Ｖ＋ｂ ［１］
図７に示す通り、前後差圧一定の場合、少なくとも３点の値を得る試験を実施することにより、［１］式を導き出すことができる。
また、図８は、図７から導き出した前後差圧△Ｐと係数ａおよび定数項ｂとの関係を示すグラフである。図８において、前後差圧△Ｐと係数ａおよび定数項ｂとの関係は、以下の式で表すことができる。
ａ＝ｍ×△Ｐ＋ｎ ［２］
ｂ＝ｐ×△Ｐ＋ｑ ［３］
上記［１］、［２］および［３］式から、回転数Ｎ、風速Ｖ、前後差圧△Ｐの関係は、次式で表される。
Ｎ＝（ｍ×△Ｐ＋ｎ）×Ｖ＋（ｐ×△Ｐ＋ｑ） ［４］
［４］式から、さらに次式が導き出される。
△Ｐ＝（Ｎ－ｎ×Ｖ－ｑ）／（ｍ×Ｖ＋ｐ） ［５］
［５］式は、第２ファン３１のファンモータ３１ｂが回転数Ｎで運転したときの風速Ｖを計測すれば前後差圧△Ｐを計算することができることを意味している。
したがって、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎと、第２ファン３１の風速Ｖまたは風量Ｑと、前後差圧△Ｐとは、それらの内の２つの値から残り１つの値が導き出される関係を有するパラメータである。
（５－２）ダクト抵抗変化を考慮した風量調整機能
上記［５］式とファンの理論式とから、回転数目標値Ｎｙを算出する計算式を導き出すことができる。現在の前後差圧△Ｐｘ、現在の風量Ｑｘ、前後差圧目標値△Ｐｙおよび風量目標値Ｑｙの関係は、ファンの理論式より、
△Ｐｙ／△Ｐｘ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）２ ［６］
となる。
上記［５］式および［６］式より、
（Ｎｙ－ｎ×Ｖｙ－ｑ）／（ｍ×Ｖｙ＋ｐ）＝（Ｑｙ／Ｑｘ）２×△Ｐｘ ［７］
となる。また、Ｖｙ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘであるので、
Ｎｙ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）２×△Ｐｘ×｛ｍ×（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘ＋ｐ｝＋ｎ×（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘ＋ｑ ［８］
となる。以下、この［８］式を第１関数とよぶ。
第１関数の技術的意義を、図９を参照しながら説明する。図９は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風量とファンモータ３１ｂの回転数との関係を示すグラフである。図９において、ダクト抵抗の変化は前後差圧△Ｐの変化として現れる。
例えば、前後差圧５０［Ｐａ］で風量１０［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためのファンモータ３１ｂの回転数は９２０［ｒ／ｍ］である。仮に、風量に関係なくダクト抵抗が一定であるならば、風量を１５［ｍ３／ｍｉｎ］に変更する場合、単に回転数を１１００［ｒ／ｍ］にすればよい。
しかしながら、風量を変化させることによってダクト抵抗が変化する。図９によれば、風量を１５［ｍ３／ｍｉｎ］に変更することによって、ダクト抵抗の変化に起因して前後差圧が１０９．９［Ｐａ］まで増加する。前後差圧が１０９．９［Ｐａ］のときに風量１５［ｍ３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を１３４８［ｒ／ｍ］に維持する必要がある。
したがって、ダクト抵抗の変化を考慮した風量調整機能が必要であり、第１関数（上記［８］式）の回転数Ｎｙはダクト抵抗の変化を考慮した回転数である。
第２コントローラ５２は、第１コントローラ５１からの風量指示値である風量目標値Ｑｙが変更されたときは、第１関数を用いて、第２ファン３１のファンモータ３１ｂの回転数目標値を計算する。
（５－３）前後差圧の変化を考慮した風量調整機能
ファンモータ３１ｂの回転数が回転数目標値に到達した後も前後差圧△Ｐが変動しなければ、その回転数が維持されるが、他の第２ユニット３０の風量や、第１ユニット２０の空気吐出圧が変化した場合に、前後差圧△Ｐが変動する。
図１０は、風速とファンモータ３１ｂの回転数との関係を示すグラフである。図１０において、例えば、前後差圧５０［Ｐａ］で風速目標値Ｖｙを維持するために必要なファンモータ３１ｂの回転数は、９８０［ｒ／ｍ］である。
ここで、前後差圧△Ｐが図１０の点線ラインまで増加した場合、ファンモータ３１ｂの回転数９８０［ｒ／ｍ］を維持しただけでは、風速Ｖｘまで低下するので風量が不足する。
風量目標値を維持するためには、風速をＶｘからＶｙまで戻す必要があり、ファンモータ３１ｂの回転数を２００ｒ／ｍ増加させて１１８０［ｒ／ｍ］にする必要がある。
このファンモータ３１ｂの回転数変更量△Ｎは、［２］式および［４］式から、
△Ｎ＝ａ×（Ｖｙ－Ｖｘ） ［９］
となる。以下、この［９］式を第２関数とよぶ。
第２関数が用いられる場面は、風量目標値Ｑｙに変更がないが、前後差圧△Ｐの変動でファンモータ３１ｂの回転数の変更が必要なときの回転数変更量を計算するときである。
図１１は、風量制御のフローチャートである。以下、図１１を参照しながら、風量制御について説明する。
（ステップＳ１）
先ず、第２コントローラ５２は、ステップＳ１において、第１コントローラ５１から風量目標値Ｑｙを受信したか否かを判定する。第２コントローラ５２は、風量目標値Ｑｙを受信したときにステップＳ２へ進む。また、第２コントローラ５２は、風量目標値Ｑｙを受信していないときにステップＳ６へ進む。
（ステップＳ２）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２において、風量目標値Ｑｙを実現する風速目標値Ｖｙを算出する。
（ステップＳ３）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ３において、風速目標値ＶｙをステップＳ２で算出した値に更新する。
（ステップＳ４）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ４において、ステップＳ３で更新された風速目標値Ｖｙを実現するファンモータ３１ｂの回転数目標値Ｎｙを、第１関数を用いて算出する。
（ステップＳ５）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ５において、ファンモータ３１ｂの回転数目標値をステップＳ４で計算された値Ｎｙへ更新する。第２コントローラ５２は、回転数目標値をＮｙへ更新した後、ファンモータ３１ｂの回転数が目標値になるように制御する。
（ステップＳ６）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ６において、第２風量検出手段３２の検出値を現在の風速Ｖｘとして取得する。
（ステップＳ７）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ７において、風速目標値Ｖｙと現在の風速Ｖｘとの差を算出する。
（ステップＳ８）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ８において、前後差圧△Ｐを算出する。
（ステップＳ９）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ９において、制御パラメータとしての係数ａを算出する。
（ステップＳ１０）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１０において、ステップＳ７で算出した風速目標値Ｖｙと現在の風速Ｖｘとの差と、ステップＳ９で算出した係数ａとを第２関数に適用して回転数変更量△Ｎを算出する。
（ステップＳ１１）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で算出した回転数変更量△Ｎに基づき回転数目標値Ｎｙを算出する。
（ステップＳ１２）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１２において、回転数をステップＳ１１で算出した回転数目標値Ｎｙへ更新する。そして、第２コントローラ５２は、ステップＳ１へ戻る。
上記の通り、第１コントローラ５１から風量目標値の指示があるときはステップＳ１からステップＳ５までの第１プログラムを実行し、第１コントローラ５１から風量目標値の指示がないときはステップＳ６からステップＳ１２までの第２プログラムを実行する。
第１プログラムは第１関数を用いて回転数目標値を算出するプログラムであり、第２プログラムは第２関数を用いて回転数変更量を算出するプログラムである。
また、第２関数を用いて回転数目標値Ｎｙを算出することもでき、且つ第２コントローラ５２は第１プログラムと第２プログラムとを切換可能であるので、第２ユニット３０では、新たな風量目標値Ｑｙまたは風速目標値Ｖｙを取得した場合でも、第１関数を用いずに、第２関数で回転数変更量△Ｎを演算しながら回転数を制御することができる。
（５－４）逆流検知機能
（５－４－１）逆流の発生要因
ここで言う逆流とは、空気が第２ユニット３０のケーシング３３の吹出口３３ｂから吸込口３３ａへ流れる現象である。
空気処理システム１０では、図１に示すように、第１ユニット２０の吹出口と第２ユニット３０の吸込口３３ａとは主管４１および枝管４２によって繋がっている。また、第２ユニット３０の吹出口３３ｂと対象空間１００とは通風路８１によって繋がっている。
第２ユニット３０の第２ファン３１だけが稼働する場合、主管４１、枝管４２および通風路８１の全抵抗に相当する圧力まで昇圧することによって対象空間１００に空気を送ることができ、それゆえ、第２ユニット３０の吸込口３３ａと吹出口３３ｂとの空気の圧力差である前後差圧が生じる。このとき、第１ユニット２０の第１ファン２１が稼働して第２ファン３１の昇圧量を補助した場合、前後差圧は０、若しくは０に近い値となる。
また、図１に示すように、２つの第２ユニット３０は枝管４２を介して繋がっているので、例えば、左第２ユニット３０Ｌにおいて前後差圧が０のときに、右第２ユニット３０Ｒの風量が増加した場合、空気が左第２ユニット３０Ｌの吹出口３３ｂから吸込口３３ａの方向に空気が引っ張られ、逆流が生じる。
（５－４－２）逆流検知の方法
逆流が発生していないときは吸込口３３ａの圧力は吹出口３３ｂの圧力よりも小さいが、逆流が発生しているときは吸込口３３ａの圧力は吹出口３３ｂの圧力よりも大きくなる。それゆえ、圧力センサまたは指向性のある風速センサを用いれば簡単に逆流を検知することができるが、経済的負担が大きい。
そこで、出願人は、「（５－１）前後差圧△Ｐの導出」の節で説明した［１］式および［５］式を用いて、計算によって逆流の発生を判断する方法を見出した。
図１２は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風速Ｖとファンモータ３１ｂの回転数Ｎとの関係を示すグラフであって、図７を編集したグラフである。図１２において、前後差圧０における［１］式の係数ａおよび定数項ｂそれぞれをｕ，ｖとしたとき、前後差圧△Ｐ＝０における風速Ｖと回転数Ｎとの関係式は、Ｎ＝ｕ×Ｖ＋ｖである。
例えば、第２ユニット３０が正常に送風しているとき、第２コントローラ５２が取得している回転数Ｎａ、第２風量検出手段３２が検出した風速Ｖａを図１２のグラフ上にプロットすると、ポイント（Ｖａ，Ｎａ）は前後差圧０における関係式［Ｎ＝ｕ×Ｖ＋ｖ］の特性線上、若しくは当該特性線よりも上側にプロットされる。
しかし、第２ユニット３０に逆流が発生しているとき、第２コントローラ５２が取得している回転数Ｎｂ、第２風量検出手段３２が検出した風速Ｖｂを図１２のグラフ上にプロットすると、ポイント（Ｖｂ，Ｎｂ）は、前後差圧△Ｐ＝０における関係式［Ｎ＝ｕ×Ｖ＋ｖ］の特性線よりも下側にプロットされる。
これは、逆流が発生しているときは、Ｎｂ＜ｕ×Ｖｂ＋ｖとなり、前後差圧△Ｐが負の値であることを意味する。
「（５－１）前後差圧△Ｐの導出」の節で説明した通り、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎ、第２ファン３１の風速Ｖ、および前後差圧△Ｐは、それらの内の２つの値から残り１つの値が導き出される関係を有している。それゆえ、当該関係を示す［５］式：△Ｐ＝（Ｎ－ｎ×Ｖ－ｑ）／（ｍ×Ｖ＋ｐ）に、回転数Ｎと、風速Ｖの実測値を代入することによって、前後差圧△Ｐを計算することができる。
したがって、第２コントローラ５２は、［５］式に、第２コントローラ５２が取得している回転数Ｎと、第２風量検出手段３２が検出した風速Ｖを代入して得られた前後差圧△Ｐが負の値であった場合、逆流が発生していると判断することができる。
（５－４－３）逆流検知制御
図１３は、第２コントローラ５２が逆流を検知して逆流を解消する逆流検知制御のフローチャートである。図１３において、第２コントローラ５２は、ステップＳ２１からステップＳ２６までの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。以下、左第２ユニット３０Ｌにおいて逆流が発生する、という前提で説明する。
（ステップＳ２１）
左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２１において、現在のファンモータ３１ｂの回転数Ｎｘを取得する。
（ステップＳ２２）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２２において、第２風量検出手段３２の検出値を現在の風速Ｖｘとして取得する。
（ステップＳ２３）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２３において、現在の前後差圧△Ｐｘを算出する。前後差圧△Ｐｘは、［５］式に、回転数Ｎｘおよび風速値Ｖｘを代入することで算出することができる。
（ステップＳ２４）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２４において、前後差圧△Ｐｘが負の値であるか否かを判断する。左第２コントローラ５２Ｌは、前後差圧△Ｐが負の値であると判断したときはステップＳ２５へ進む。
ここでは、「前後差圧△Ｐが負の値である」と判断したことは、逆流を検知したことと同じである。
一方、左第２コントローラ５２Ｌは、前後差圧△Ｐが正の値であると判断したときはステップＳ２１へ戻り、逆流の検知を継続する。
（ステップＳ２５）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２５において、ファンモータ３１ｂの回転数を、現在の回転数Ｎｘに所定比率Ｃを乗じたＣ×Ｎｘまで上昇させる。比率Ｃの初期の設定値は１．０５であるが、ユーザー側で設定変更することができる。
ここでは、先のステップＳ２４において、前後差圧△Ｐｘが負の値であると判断し、逆流を検知したので、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させて、逆流の解消を図る。
（ステップＳ２６）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２６において、所定時間だけ待機してステップＳ２１へ戻る。所定時間だけ待機させる目的は、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させてから風速値が変化するまでの応答時間を確保するためである。所定時間の初期の設定値は１秒であるが、ユーザー側で設定変更することができる。
上記のように、空気処理システム１０が稼働している間、図１３に記載のステップＳ２１からステップＳ２６のルーティンを繰り返す。それによって、前後差圧△Ｐが負の値となるか否かを監視し、前後差圧△Ｐが負の値となったときは、逆流が発生していると判断し、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させる。
この逆流検知制御のメリットは、第２コントローラ５２単独で逆流を解消することができることである。
さらに、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させるので、逆流を解消するために回転数に余裕をとり過ぎることを、回避することができる、というメリットもある。
（６）逆流検知制御の変形例
（６－１）第１変形例
図１３に記載の制御では、第２コントローラ５２は逆流を検知後、第２コントローラ５２単独で逆流を解消しているが、第１変形例では、第１コントローラ５１と協業して逆流を解消する
図１４は、第１変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。図１４において、図１３との相違点は、ステップＳ２５およびステップＳ２６がステップ２５ｘおよびステップＳ２６ｘに置き換わった点である。
第２コントローラ５２は、ステップＳ２１からステップＳ２６ｘまでの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。
ステップＳ２１からステップＳ２４までは既に説明しているので、ここではステップ２５ｘおよびステップＳ２６ｘを説明する。
（ステップＳ２５ｘ）
左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２５ｘにおいて、前後差圧△Ｐｘが負の値であることを第１コントローラ５１に通知する。具体的には、予め設定された「前後差圧△Ｐｘが負の値である」ことを示す信号Ｐを第１コントローラ５１に送信する。
（ステップＳ２６ｘ）
左第２コントローラ５２Ｌから信号Ｐを受信した第１コントローラ５１は、前後差圧△Ｐｘが負の値であるので、逆流が発生していると判断し、逆流を解消するために、新たに風量目標値Ｑｙを再設定する。
逆流が発生する直前、第１ユニット２０は第１ファン２１を動作させて第２ユニット３０に吐出圧を与え、第２ユニット３０は前後差圧０で風量目標値を維持する回転数を実現していたと考えられる
しかし、右第２ユニット３０Ｒの風量が増大したことにより、第１ユニット２０の第１ファン２１が押し出す力よりも、右第２ユニット３０Ｒに引っ張られる力の方が大きくなったので、左第２ユニット３０Ｌに逆流が発生したと推定される。
それゆえ、第１コントローラ５１は、第１ユニット２０の吐出圧を、逆流が発生する直前の吐出圧よりも高めに設定し、或いは、左第２コントローラ５２Ｌに指示する風量目標値Ｑｙを、逆流が発生する直前の風量目標値にマージンを与えた値に再設定する。
風量目標値Ｑｙが再設定され、左第２コントローラ５２Ｌに送信されると、図１１のステップＳ１からステップＳ１２の制御が行われる。
以後、左第２コントローラ５２Ｌは、図１４に記載のステップＳ２１からステップＳ２６ｘのルーティンを繰り返して、逆流の発生の有無を監視する。
（６－２）第２変形例
図１３に記載の制御では、第２コントローラ５２は前後差圧△Ｐｘが負の値か否かで逆流が発生しているか否かを判断しているが、第２変形例では、ファンモータ３１ｂの実際の回転数Ｎｘと計算上の回転数との比較によって逆流が発生しているか否かを判断する。
図１５は、第２変形例に係る逆流検知制御のフローチャートである。図１５において、図１３との相違点は、ステップＳ２３およびステップＳ２４がステップＳ２３ｙおよびステップＳ２４ｙに置き換わった点である。
第２コントローラ５２は、ステップＳ２１からステップＳ２６までの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。
ステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２５およびステップＳ２６は既に説明しているので、ここではステップ２３ｙおよびステップＳ２４ｙについてのみ説明する。
（ステップＳ２３ｙ）
左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２３ｙにおいて、ｕ×Ｖｘ＋ｖを算出する。Ｖｘは現在の風速である。
（ステップＳ２４ｙ）
次に、左第２コントローラ５２Ｌは、ステップＳ２４ｙにおいて、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値であるか否かを判断する。左第２コントローラ５２Ｌは、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値であると判断したときはステップＳ２５へ進む。
ここでは、「Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値である」と判断したことは、逆流を検知したことと同じである。
上記のように、空気処理システム１０が稼働している間、図１５に記載のステップＳ２１からステップＳ２６のルーティンを繰り返す。それによって、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値となるか否かを監視し、Ｎｘ－ｕ×Ｖｘ＋ｖが負の値となったときは、逆流が発生していると判断し、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させる。
この逆流検知制御のメリットは、実施形態と同様に、第２コントローラ５２単独で逆流を解消することができることである。
さらに、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させるので、逆流を解消するために回転数に余裕をとり過ぎることを、回避することができる、というメリットもある。
（７）特徴
（７－１）
第２ユニット３０では、第２コントローラ５２が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入して前後差圧を算出し、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断する。それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（７－２）
第２コントローラ５２は、算出した前後差圧の値が負か否かによって、空気の逆流の発生・非発生を判断することができるので、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（７－３）
第２コントローラ５２は、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づき算出する前後差圧が正の値になるまで、ファンモータ３１ｂの回転数を増加させる。その結果、逆流が発生しない限界の回転数に設定することもできる。
（７－４）
第２コントローラ５２は、逆流が発生していると判断したとき、関係式に基づいて、空気の流れが吸込口３３ａから吹出口３３ｂへの流れに切り換わる、ファンモータ３１ｂの回転数を決定する。その結果、逆流発生から逆流解消までの回復時間を、漸近的に回転数を上げて逆流を解消する方法よりも、短くすることができる。
（７－５）
空気処理システム１０では、第２ユニット３０が単独で逆流を解消する風量を設定しても、他の第２ユニット３０の風量変化、第１ユニット２０の風量変化によって再発する可能性が高い。それゆえ、第１ユニット２０が２つの第２ユニット３０の風量目標値を設定する場合、空気処理の対象空間１００に必要な総風量を考慮した上で、逆流を回避する風量目標値を決定するので、逆流解消の信頼性が高い。
（７－６）
第１ユニット２０では、第１コントローラ５１は、第２コントローラ５２から「前後差圧△Ｐｘが負の値である」ことを示す信号Ｐを受信したとき、第１ユニット２０のファンモータ２１ｂの回転数を段階的に増加させる。その結果、第２ユニット３０に与える吐出圧が上昇し、逆流が解消される。
（８）他の実施形態
上記実施形態では、第１ユニット２０が第１ファン２１を有しているが、必ずしも第１ユニット２０が第１ファン２１を必要とするものではない。本開示の風量制御は、ファンを有しない第１ユニットにダクトを介して接続される第２ユニットにも適用可能である。
以下、具体例を挙げて説明する。
（８－１）
図１６は、他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム１１０の構成図である。図１６において、空気処理システム１１０は、建物ＢＬの一フロアの天井裏に配置されており、部屋の換気を行う。空気処理システム１１０は、空気処理ユニットとしての第１ユニット１２０と、給気ファンユニットとしての第２ユニット１３０と、排気ファンユニットとしての第３ユニット１３５とを備えている。
空気処理システム１１０は、外気ダクト１５０と給気ダクト１６０と還気ダクト１７０と排気ダクト１８０とをさらに備えている。外気ダクト１５０と給気ダクト１６０と還気ダクト１７０と排気ダクト１８０は、第１ユニット１２０に接続されている。
外気ダクト１５０は、建物ＢＬの外へ通じる開口部１０４から第１ユニット１２０に繋がる空気流路を構成する。給気ダクト１６０は、第１ユニット１２０から部屋に設けられた吹出口１０２に繋がる空気流路を構成する。
還気ダクト１７０は、部屋に設けられた吸込口１０３から第１ユニット１２０に繋がる空気流路を構成する。排気ダクト１８０は、第１ユニット１２０から建物ＢＬの外へ通じる開口部１０５に繋がる空気流路を構成する。
給気ダクト１６０は、分岐チャンバ１９１により、１つの主ダクト１６１から複数の分岐ダクト１６２に枝分かれしている。
還気ダクト１７０は、分岐チャンバ１９２により、１つの主ダクト１７１から複数の分岐ダクト１７２に枝分かれしている。
第１ユニット１２０は、ユニット内を通過する空気に対して、空気の中の塵埃を除去、空気の温度の変更、空気の湿度の変更、空気中の所定化学成分および所定病原体の除去を行う。
第２ユニット１３０は、各給気ダクト１６０に接続されている。第３ユニット１３５は、各還気ダクト１７０に接続されている。
空気処理システム１１０では、第１ユニット１２０がファンを有していないので、第１ユニット１２０内の空気の流れを、第２ユニット１３０と第３ユニット１３５が発生させる。
したがって、第２ユニット１３０の前後差圧の変化は主に他の第２ユニット１３０のファンの風量変化により生じる。また、第３ユニット１３５の前後差圧の変化は主に他の第３ユニット１３５のファンの風量変化により生じる。
空気処理システム１１０では、上記実施形態と同様に、回転数目標値の演算式の変数として「前後差圧」を導入しているので、刻々と変化するダクト抵抗の変化を風量目標値の演算に反映することができ、入力値（回転数）に対する出力値（風量）の応答時間の短縮を図ることができる。
また、この空気処理システム１１０では、１つの第２ユニット１３０のファンの風量変化によって残りの第２ユニット１３０に逆流が生じる虞がある。同様に、１つの第３ユニット１３５のファンの風量変化によって残りの第３ユニット１３５に逆流が生じる虞がある。
しかしながら、第２ユニット１３０では第２コントローラ１５２が、或いは第３ユニット１３５では第３コントローラ１５３が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入して前後差圧を算出し、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断する。
それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（８－２）
図１７は、さらに他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム２１０の構成図である。図１７において、空気処理システム２１０は、建物の一フロアの天井裏に配置されている。
空気処理システム２１０と図１の空気処理システム１０との相違点は、第１ユニットが第１ファンを有していないことであり、それ以外の構成は図１の空気処理システム１０と同じである。それゆえ、図１の空気処理システム１０と同じ構成には同一符号を付して、説明を省略する。
第１ユニット２２０の利用側熱交換器２２は、熱源ユニット６０から熱交換に要する熱エネルギーを供給される。第１ユニット２２０は、利用側熱交換器２２での熱交換によって調和空気を生成する。
第１ユニット２２０には、ダクト４０が接続されている。ダクト４０は、主管４１および枝管４２を含む。主管４１の一端は、第１ユニット２２０に接続されている。主管４１の他端は、分岐されて複数の枝管４２と接続されている。１つの枝管４２の終端に１つの第２ユニット３０が接続されている。
各第２ユニット３０は、第２ファン３１を有している。第２ファン３１が回転することによって、第１ユニット２２０で生成された調和空気がダクト４０を介して第２ユニット３０内に吸引され、その後、対象空間１００に供給される。
各第２ファン３１のファンモータ３１ａは個別に回転数を変更できるように構成されている。各ファンモータ３１ａの回転数が個別に変更されることによって、各第２ユニット３０の供給空気量が個別に変更される。
空気処理システム２１０では、第１ユニット２２０がファンを有していないので、第１ユニット２２０内の空気の流れを、第２ユニット３０が発生させる。
したがって、第２ユニット３０の前後差圧の変化は主に他の第２ユニット３０の第２ファン３１の風量変化により生じるが、回転数目標値の演算式の変数として「前後差圧」を導入しているので、刻々と変化するダクト抵抗の変化を風量目標値の演算に反映することができ、入力値（回転数）に対する出力値（風量）の応答時間の短縮を図ることができる。
また、この空気処理システム２１０では、１つの第２ユニット３０のファンの風量変化によって残りの第２ユニット３０に逆流が生じる虞がある。
しかしながら、第２ユニット３０では第２コントローラ５２が、回転数、風量または風速、および前後差圧の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に、リアルタイムで取得可能な回転数と風量または風速を代入して前後差圧を算出し、算出した前後差圧が、正常ならば起こり得ない範囲にある場合に逆流が発生していると判断する。
それゆえ、高価な圧力センサ、指向性風速センサを用いることなく、逆流の発生を検知することができる。
（９）その他
（９－１）
上記実施形態および変形例では、第２風量検出手段３２から取得した風速または風量に基づき、前後差圧を算出している。但し、第２ユニットの吸込口と吹出口にそれぞれ圧力センサを配置し、前後差圧値をセンサ値から計算し、前後差圧と回転数とから風速を求めても良い。
（９－２）
図７では、５つの前後差圧において、ファンモータの回転数を変化させた場合の、ファンの風速変化をみている。これは、回転数、風速、前後差圧の関係式を導くためのデータとして利用されるが、必ずしも５つの前後差圧におけるデータを必要とするものではなく、少なくとも３つの前後差圧におけるデータがあれば当該関係式を導き出すことができる。
（９－３）
上記実施形態および変形例は、第２ユニット３０における前後差圧が正の値のときは空気が吸込口３３ａから吹出口３３ｂへの流れ、前後差圧が負の値のときは空気が逆流する、という領域で扱われる。
例えば、第１ユニット２０から第２ユニット３０の昇圧量を超える程の吐出圧が与えられるような特殊な状況では、前後差圧が逆転したままでも空気が吸込口３３ａから吹出口３３ｂへ流れ、前後差圧が負の値でも逆流は発生しない。それゆえ、上記実施形態および変形例は、そのような限定的な領域では利用されない。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
１０ 空気処理システム
２０ 第１ユニット（空気処理ユニット）
２１ 第１ファン（メインファン）
２１ｂ ファンモータ
３０ 第２ユニット（ファンユニット）
３０Ｌ 左第２ユニット（第１ファンユニット）
３０Ｒ 右第２ユニット（第２ファンユニット）
３１ 第２ファン（ファン）
３１ｂ ファンモータ
３２ 第２風量検知手段（第２取得部）
３３ ケーシング
４０ ダクト
４１ 主管（メインダクト）
４２Ｌ 第１枝管（第１ダクト）
４２Ｒ 第２枝管（第２ダクト）
５０ コントローラ（制御部）
５１ 第１コントローラ（第３取得部）
５２ 第２コントローラ（第２制御部、第１取得部）
５２Ｌ 左第２コントローラ（第２制御部、第１取得部）
５２Ｒ 右第２コントローラ（第２制御部、第１取得部）
特開平５－１１８６３５号公報

Claims (6)

  1. ダクトを介して所定のユニットに接続されるファンユニットであって、
    回転数可変のファン（３１）と、
    吸込口および吹出口を有し、前記ファン（３１）を収容するケーシング（３３）と、
    前記ファン（３１）を駆動するファンモータ（３１ｂ）の回転数（Ｎｘ）を取得する第１取得部と、
    前記ファン（３１）の風量（Ｑｘ）または風速（Ｖｘ）を取得する第２取得部（３２）と、
    前記ファンモータ（３１ｂ）の回転数を制御する制御部（５０）と、
    を備え、
    前記制御部（５０）は、前記回転数（Ｎｘ）、前記風量（Ｑｘ）または前記風速（Ｖｘ）、および前記ケーシング（３３）の前記吸込口と前記吹出口との空気の圧力差である前後差圧（△Ｐｘ）の内の２つの値から残り１つの値を導き出す関係式に基づいて、空気が前記ケーシング（３３）の前記吹出口から前記吸込口へ流れる逆流が発生しているか否かを判断する、
    ファンユニット（３０）。
  2. 前記制御部（５０）は、前記関係式に基づき、前記回転数（Ｎｘ）と、前記風量（Ｑｘ）または前記風速（Ｖｘ）とから算出した前記前後差圧（△Ｐｘ）が負の値のとき、前記逆流が発生していると判断する、
    請求項１に記載のファンユニット（３０）。
  3. 前記制御部（５０）は、前記逆流が発生していると判断したとき、前記関係式に基づき算出する前記前後差圧（△Ｐｘ）が正の値になるまで、前記ファンモータ（３１ｂ）の前記回転数（Ｎｘ）を増加させる、
    請求項２に記載のファンユニット（３０）。
  4. 前記制御部（５０）は、前記逆流が発生していると判断したとき、前記関係式に基づいて、空気の流れが前記吸込口から前記吹出口への流れに切り換わる、前記ファンモータ（３１ｂ）の回転数を決定する、
    請求項１または請求項２に記載のファンユニット（３０）。
  5. 空気に対し所定の処理を行う空気処理ユニット（２０）と、
    前記空気処理ユニット（２０）に接続されるメインダクト（４１）と、前記メインダクト（４１）から分岐する第１ダクト（４２Ｌ）および第２ダクト（４２Ｒ）とを含むダクト（４０）と、
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のファンユニットであって、前記第１ダクト（４２Ｌ）に接続される第１ファンユニット（３０Ｌ）と、
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のファンユニットであって、前記第２ダクト（４２Ｒ）に接続される第２ファンユニット（３０Ｒ）と、
    を備え、
    前記制御部（５０）は、前記空気処理ユニット（２０）に設けられた第１制御部（５１）と、前記第１ファンユニット（３０Ｌ）および前記第２ファンユニット（３０Ｒ）それぞれに設けられた第２制御部（５２Ｌ，５２Ｒ）を含み、
    前記第２制御部（５２Ｌ，５２Ｒ）は、前記逆流が発生していると判断したときは、前記第１制御部（５１）に第１信号を送り、
    前記第１制御部（５１）は、前記第１信号を受信したとき、前記第２制御部（５２Ｌ，５２Ｒ）に対して前記逆流を解消する前記第１ファンユニット（３０Ｌ）および前記第２ファンユニット（３０Ｒ）それぞれの風量目標値を決定する、
    空気処理システム（１０）。
  6. 前記空気処理ユニット（２０）は、メインファン（２１）を有し、
    前記第１制御部（５１）は、前記メインファン（２１）を駆動するファンモータ（２１ｂ）の回転数を制御し、
    さらに前記第１制御部は、前記第１信号を受信したとき、前記ファンモータ（２１ｂ）の回転数を段階的に増加させる、
    請求項５に記載の空気処理システム（１０）。
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