JP3038042B2 - 室圧制御装置 - Google Patents

室圧制御装置

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JP3038042B2
JP3038042B2 JP3121527A JP12152791A JP3038042B2 JP 3038042 B2 JP3038042 B2 JP 3038042B2 JP 3121527 A JP3121527 A JP 3121527A JP 12152791 A JP12152791 A JP 12152791A JP 3038042 B2 JP3038042 B2 JP 3038042B2
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昌幸 小川
賢治 助宮
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製薬工場やLSI工
場、あるいは、微生物研究所等、室圧管理が必要な複数
対象室を有する施設で用いる室圧制御装置に関し、詳し
くは、複数対象室の夫々に対する給気量を目標給気量に
調整する給気量調整手段と、前記対象室からの排気量を
調整して前記対象室夫々の室圧を目標室圧に調整する室
圧調整手段と、前記対象室夫々の必要室圧を設定する設
定手段とを備える室圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、上記の如き室圧制御装置において
は(図2参照)、各対象室1に対する室圧調整手段9の
目標室圧Pm1,Pm2,Pm3を、室圧調整手段9の
各々に対する設定手段13により設定した対象室1夫々
の設定必要室圧Ps1,Ps2,Ps3に常時固定(P
m1=Ps1,Pm2=Ps2,Pm3=Ps3)して
おり、換言すれば、設定手段13により対象室1の必要
室圧Ps1,Ps2,Ps3を設定すると、その設定必
要室圧Ps1,Ps2,Ps3そのものが、その対象室
1に対する室圧調整手段9の一定目標室圧Pm1,Pm
2,Pm3となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、各対象室1の
設定必要室圧Ps1,Ps2,Ps3が陽圧の場合を一
例として説明すると、給排気運転の起動後、各対象室1
に対する給気量Qx1,Qx2,Qx3は給気ファン2
の立ち上がりに伴って増大し、そして、その給気量Qx
1,Qx2,Qx3が目標給気量Qm1,Qm2,Qm
3にまで増大した時点から給気量調整手段8が給気量Q
x1,Qx2,Qx3を制限する調整動作を開始して対
象室1に対する給気量Qx1,Qx2,Qx3を目標給
気量Qm1,Qm2,Qm3に調整維持するようになる
が、これに対し、前述の如き従来の室圧調整形態では、
給気量Qx1,Qx2,Qx3の立ち上がりに伴い各対
象室1の室圧Px1,Px2,Px3が常圧から上昇し
て、その室圧Px1,Px2,Px3が設定必要室圧P
s1,Ps2,Ps3(固定された目標室圧)に達して
初めて室圧調整手段9が室圧変化を抑止する調整動作
(実効調整動作)を開始する。すなわち、室圧Px1,
Px2,Px3が設定必要室圧Ps1,Ps2,Ps3
に至るまでは各対象室1の室圧Px1,Px2,Px3
は、いわば無調整状態で成り行き的に立ち上がる。
【0004】ところが、このような室圧Px1,Px
2,Px3の成り行き的な立ち上がりは、対象室1に対
する給排気特性、対象室1の気密状態、対象室1の容積
等により対象室1ごとに、その立ち上がり特性が異な
り、このため、必要清浄度が高い対象室1ほど設定必要
室圧Psを高くする等、対象室1の用途に応じて各対象
室1の設定必要室圧Ps1,Ps2,Ps3に高低差を
設けるにもかかわらず、立ち上がり特性が各々異なる上
記の如き室圧Px1,Px2,Px3の成り行き的な立
ち上がり過程で、図4においてイ部分に示す如く、高い
設定必要室圧Ps1の対象室1における室圧Px1の方
が、低い設定必要室圧Ps2の対象室1におけるの室圧
Px2よりも低くなるといった室圧逆転を生じることが
あり、そして、この室圧逆転のために、例えば、必要室
圧Psを低く設定してある必要清浄度の低い対象室1か
ら必要室圧Psを高く設定してある必要清浄度の高い対
象室1への汚染空気の逆流侵入を招くといった問題があ
った。
【0005】また、このような室圧逆転は、設定必要室
圧Ps1,Ps2,Ps3が夫々陰圧である複数対象室
1間でも、排気量の立ち上がりに伴い各対象室1の室圧
Px1,Px2,Px3が常圧から設定必要室圧設定必
要室圧Ps1,Ps2,Ps3(固定された目標室圧)
にまで低下して室圧調整手段9が実効調整動作を開始す
るまでの室圧Px1,Px2,Px3の無調整状態での
成り行き的な立ち下がり過程で同様に生じることがあ
り、この場合、室圧逆転のために、例えば、病原菌の外
部への漏出を防ぐために必要室圧Psをかなり低い陰圧
に設定してある対象室1から必要室圧Psを相対的に高
い陰圧に設定してある対象室1への病原菌漏出を招くと
いった問題があった。
【0006】そして、このような給排気量立ち上がり過
程での室圧逆転の問題は、給排気運転の起動時における
室圧の急変を防止すべく給排気運転起動時における給排
気量の立ち上げを緩速度で行う(すなわち、起動時にお
いて給排気ファン2,5の出力を徐々に上昇させる)よ
うにした場合に特に生じ易いものであった。
【0007】本発明の目的は、合理的な室圧調整形態を
採用することにより上記の如き室圧逆転を効果的に防止
する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による室圧制御装
置の第1の特徴構成は、複数対象室の夫々に対する給気
量を目標給気量に調整する給気量調整手段と、前記対象
室からの排気量を調整して前記対象室夫々の室圧を目標
室圧に調整する室圧調整手段と、前記対象室夫々の必要
室圧を設定する設定手段とを備える構成において、給排
気運転の起動時から所定待機時間の間は前記対象室の夫
々に対する目標室圧を常圧とするとともに、その所定待
機時間の経過後、前記対象室の夫々に対する目標室圧を
同時に常圧から前記設定手段による前記対象室夫々の設
定必要室圧に変更する目標室圧変更手段を設けたことに
あり、その作用・効果は次の通りである。
【0009】
【作用】つまり、先述した従来の室圧調整形態では、給
排気運転の起動後の給排気量の立ち上がりに伴い室圧が
常圧から設定必要室圧にまで立ち上がり、ないし、立ち
下がって初めて室圧調整手段が室圧変化を抑止する実効
調整動作を開始するが、上記第1特徴構成においては、
先ず、給排気運転の起動時において各対象室に対する目
標室圧を常圧とすることにより、給排気運転の起動当初
から室圧調整手段を実効調整動作させる。
【0010】また、各対象室に対する目標室圧を常圧と
する状態を給排気運転の起動時から所定待機時間にわた
って継続することにより、給排気運転の起動時から所定
待機時間の間は給排気量の立ち上がり変化にかかわらず
各対象室の室圧を室圧調整手段の実効調整動作により常
圧に維持した状態で給排気量が立ち上がるのを待ち、こ
れによって、従来の室圧調整形態で給排気量の立ち上が
りに伴い生じていた室圧の無調整状態での成り行き的な
立ち上がりや立ち下がりを回避する。
【0011】そして、上記の所定待機時間をもって、各
対象室の給排気量を、各対象室の室圧を設定必要室圧に
変化させるのに充分な状態にまで(すなわち、設定必要
室圧を室圧調整手段の目標室圧としても、もはや、給排
気量が充分に立ち上がっていて給排気量の立ち上がりに
伴う室圧の成り行き的な立ち上がりや立ち下がりが生じ
ない状態にまで)立ち上がらせ、その後、各対象室に対
する目標室圧を同時に常圧から対象室夫々の設定必要室
圧に変更することにより、室圧調整手段の調整動作をも
って各対象室の室圧を常圧から対象室夫々の設定必要室
圧に安定的に移行させる。
【0012】
【発明の効果】以上作用の結果、本発明の第1特徴構成
によれば、設定必要室圧の高い対象室の室圧の方が設定
必要室圧の低い対象室の室圧よりも低くなってしまうと
いった給排気量立ち上がり過程での室圧逆転現象を効果
的に防止でき、これによって、各対象室の設定必要室圧
に高低差を設けて実施するこの種室圧制御の所期目的、
すなわち、室内清浄度の維持や病原菌漏出の防止等とい
ったことを、より確実に達成し得るに至った。
【0013】〔本発明の第2特徴構成〕本発明による室
圧制御装置の第2の特徴構成は、前記目標室圧変更手段
を、前記設定手段による設定必要室圧が陽圧である対象
室については、設定必要室圧の低い対象室に対する目標
室圧の変更速度を設定必要室圧の高い対象室に対する目
標室圧の変更速度以下に規制した状態で、かつ、前記設
定手段による設定必要室圧が陰圧である対象室について
は、設定必要室圧の高い対象室に対する目標室圧の変更
速度を設定必要室圧の低い対象室に対する目標室圧の変
更速度以下に規制した状態で、前記対象室の夫々に対す
る目標室圧を変更するように構成してあることにある。
【0014】上記第2特徴構成を採用すれば、前記所定
待機時間の経過後において各対象室の室圧を目標室圧の
変更により設定必要室圧へ移行させるにあたり、設定必
要室圧が陽圧である対象室については、設定必要室圧の
低い対象室に対する目標室圧の変更速度が設定必要室圧
の高い対象室に対する目標室圧の変更速度よりも何らか
の原因で大となることに起因して、又、設定必要室圧が
陰圧である対象室については、設定必要室圧の高い対象
室に対する目標室圧の変更速度が設定必要室圧の低い対
象室に対する目標室圧の変更速度よりも何らかの原因で
大となることに起因して、設定必要室圧の高い対象室の
室圧の方が設定必要室圧の低い対象室の室圧よりも一時
的に低くなってしまうといった、室圧の設定必要室圧へ
の移行過程での室圧逆転現象をも確実に防止できる。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。
【0016】図1は複数対象室1に対する給排気設備構
成を示し、給気ファン2からの主給気路3を分岐給気路
4を介し対象室1の夫々に接続するとともに、排気ファ
ン5に接続の主排気路6を分岐排気路7を介し対象室1
の夫々に接続してある。
【0017】分岐給気路4の夫々には、対象室1に対す
る給気量を目標給気量Qm1,Qm2,Qm3に調整す
る給気量調整装置8を設けてあり、この給気量調整装置
8は、対象室1に対する給気量を検出する給気量センサ
8A、開度調整により給気量を調整するダンパ機構8
B、及び、給気量センサ8Aによる検出給気量Qx1,
Qx2,Qx3が目標給気量Qm1,Qm2,Qm3と
なるようにダンパ機構8Bを開度調整する給気量制御器
8Cを備えている。
【0018】また、分岐排気路7の夫々には、対象室1
からの排気量を調整して対象室1の室圧を目標室圧Pm
1,Pm2,Pm3に調整する室圧調整装置9を設けて
あり、この室圧調整装置9は、対象室1の室圧を検出す
る室圧センサ9A、開度調整により排気量を調整するダ
ンパ機構9B、及び、室圧センサ9Aによる検出室圧P
x1,Px2,Px3が目標室圧Pm1,Pm2,Pm
3となるようにダンパ機構9Bを開度調整する室圧制御
器9Cを備えている。
【0019】10は給排気運転の起動・停止、各対象室
1に対する給気量制御、及び、各対象室1に対する室圧
制御を統括管理する中央制御装置であり、この中央制御
装置10には、給気ファン2及び排気ファン5に対する
ファン制御部11、給気量設定部12、室圧設定部1
3、並びに、目標室圧変更部14を備えさせてある。
【0020】ファン制御部11は、給排気運転の起動指
令が与えられると給気ファン2及び排気ファン5を起動
して、それらファン2,5の出力を所定の変化速度で徐
々に上昇させ、一方、給排気運転の停止指令が与えられ
ると、各ファン2,5の出力を所定の変化速度で徐々に
低下させて、それらファン2、5を最終的に停止させ
る。又、給排気運転が定常状態にあるときには主給気路
3における給気圧、及び、主排気路6における排気圧を
夫々、所定の圧力値に維持するように給気ファン2及び
排気ファン5夫々の出力を調整制御する。
【0021】給気量設定部12は、それに対し各対象室
1の必要給気量Qs1,Qs2,Qs3が設定される
と、それら設定必要給気量Qs1,Qs2,Qs3を各
給気量制御器8Cの目標給気量Qm1,Qm2,Qm3
(Qs1=Qm1,Qs2=Qm2,Qs3=Qm3)
として各給気量制御器8Cに指定し、必要給気量Qs
1,Qs2,Qs3の設定変更があるまでは、各給気量
制御器8Cの目標給気量Qm1,Qm2,Qm3を一定
に固定する。
【0022】したがって、各給気量調整装置8の調整動
作としては、給排気運転の起動後、各対象室1に対する
給気量(検出給気量)Qx1,Qx2,Qx3が給気フ
ァン2出力の所定変化速度での上昇に伴い次第に増大し
て目標給気量Qm1,Qm2,Qm3(すなわち、設定
必要給気量Qs1,Qs2,Qs3)に至るまでは、ダ
ンパ機構8Bは全開状態に保たれ、その後、各対象室1
に対する給気量(検出給気量)Qx1,Qx2,Qx3
が目標給気量Qm1,Qm2,Qm3(設定必要給気量
Qs1,Qs2,Qs3)に至った時点からダンパ機構
8Bの開度を絞り調整して各対象室1に対する給気量
(検出給気量)Qx1,Qx2,Qx3を目標給気量Q
m1,Qm2,Qm3(設定必要給気量Qs1,Qs
2,Qs3)に調整維持する調整動作を開始する。
【0023】また、給排気運転の停止時には、ダンパ機
構8Bを全開としても各対象室1に対する給気量(検出
給気量)Qx1,Qx2,Qx3が給気ファン2出力の
低下により目標給気量Qm1,Qm2,Qm3(設定必
要給気量Qs1,Qs2,Qs3)を割る状態に至るま
では、ダンパ機構8Bの開度を絞り調整して各対象室1
に対する給気量(検出給気量)Qx1,Qx2,Qx3
を目標給気量Qm1,Qm2,Qm3(設定必要給気量
Qs1,Qs2,Qs3)に調整維持する調整動作を継
続するが、その後はダンパ機構8Bは全開状態となる。
【0024】一方、室圧制御については、本例では必要
清浄度の高い対象室1ほど高い陽圧の必要室圧Ps1,
Ps2,Ps3(Ps1>Ps2>Ps3>大気圧)を
室圧設定部13に対し設定するが、この必要室圧Ps
1,Ps2,Ps3の設定に対して目標室圧変更部14
は、図3に示す如く、給排気運転の起動の際には、その
起動時から所定待機時間Taの間、室圧設定部13にお
いて設定された対象室1夫々の設定必要室圧Ps1,P
s2,Ps3にかかわらず各室圧制御器9Cの目標室圧
Pm1,Pm2,Pm3として常圧を各室圧制御器9C
に指定(Pm1,Pm2,Pm3=大気圧)し、そし
て、その所定待機時間Taの経過完了時点で初めて、各
室圧制御器9Cに対し指定する目標室圧Pm1,Pm
2,Pm3を常圧から対象室1夫々の上記設定必要室圧
Ps1,Ps2,Ps3に同時に変更する。
【0025】また、目標室圧変更部14は、給排気運転
の停止の際には同図3に示す如く、給排気運転の停止指
令が付与された時点から所定許容時間Tb経過した時点
の給排気ファン出力低下過程で、各室圧制御器9Cに対
し指定する目標室圧Pm1,Pm2,Pm3を給排気フ
ァン2,5の停止に先立って対象室1夫々の上記設定必
要室圧Ps1,Ps2,Ps3から常圧に同時に変更す
る。
【0026】そして、上記の所定待機時間Taとして
は、給排気運転の起動後、各対象室1の給気量が、対象
室1夫々の室圧を設定必要室圧Ps1,Ps2,Ps3
に上昇させるのに充分な量にまで立ち上がるに足りる時
間を設定してあり、例えば、余裕をもって設定するとす
れば、給排気運転の起動後、各給気量調整装置8がダン
パ機構8Bの開度絞り調整を開始するまでに要する時間
を上記所定待機時間Taとして設定してもよい。
【0027】また、上記の所定許容時間Tbとしては、
給排気運転の停止指令が付与された後、給気ファン2の
所定変化速度での出力低下により各対象室1の給気量
が、対象室1夫々の室圧を設定必要室圧Ps1,Ps
2,Ps3に維持するのに要する量を割るに至るよりも
短い時間を設定してあり、例えば、余裕をもって設定す
るとすれば、上記所定待機時間Taとして0を設定し
て、給排気運転の停止指令が付与された時点で、各室圧
制御器9Cの目標室圧Pm1,Pm2,Pm3を対象室
1夫々の設定必要室圧Ps1,Ps2,Ps3から常圧
に変更させるようにしてもよい。
【0028】つまり、上記の如き目標室圧変更を行わせ
ることにより、各室圧制御器9Cの目標室圧Pm1,P
m2,Pm3を単に各対象室1の設定必要室圧Ps1,
Ps2,Ps3に常時固定してしまう室圧制御形態にお
いて生じる、給排気運転の起動の際の室圧の無調整状態
での成り行き的な立ち上がり、及び、給排気運転の停止
の際の室圧の無調整状態での成り行き的な低下を回避し
て、それら室圧の成り行き的な立ち上がりや成り行き的
な低下に起因して生じる室圧の逆転現象、すなわち、給
排気運転の起動の際や停止の際に、高い設定必要室圧P
s1の対象室1の室圧Px1が、低い設定必要室圧Ps
2の対象室1の室圧Px2よりも低くなってしまうとい
った図4のイ部分やロ部分に示す如き現象を確実に防止
するようにしてある。
【0029】又、本例においては上記の如き目標室圧変
更を行わせるにあたり、各対象室1の設定必要室圧Ps
1,Ps2,Ps3が陽圧であることに対し、給排気運
転起動の際の目標室圧変更、及び、給排気運転停止の際
の目標室圧変更の夫々において、設定必要室圧Psの低
い対象室1に対する目標室圧Pmを設定必要室圧Psの
高い対象室1に対する目標室圧Pm以下に維持した状態
で目標室圧変更を行うように目標室圧変更部14を構成
してあり、具体的には、給排気運転起動の際の目標室圧
変更については、各対象室1に対する目標室圧Pm1,
Pm2,Pm3を各々所定の速度で常圧から設定必要室
圧Ps1,Ps2,Ps3へ等速変更するにおいて、設
定必要室圧Psの低い対象室1に対する目標室圧Pmの
変更速度を設定必要室圧Psの高い対象室1に対する目
標室圧Pmの変更速度以下に規制する構成としてあり、
また、給排気運転停止の際の目標室圧変更については、
各対象室1に対する目標室圧Pm1,Pm2,Pm3を
各々所定の速度で設定必要室圧Ps1,Ps2,Ps3
から常圧へ等速変更するにおいて、設定必要室圧Psの
低い対象室1に対する目標室圧Pmの常圧への到達が設
定必要室圧Psの高い対象室1に対する目標室圧Pmの
常圧への到達よりも遅れないように各目標室圧Pm1,
Pm2,Pm3の変更速度を規定する構成としてある。
【0030】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。
【0031】本発明は各対象室1の設定必要室圧Ps
1,Ps2,Ps3が陰圧の場合にも適用でき、また、
設定必要室圧Psが陽圧である対象室1と陰圧である対
象室1とが混在する場合においても、それら対象室1の
うち、設定必要室圧Psが陽圧である複数対象室1間に
おける室圧逆転の防止と、設定必要室圧Psが陰圧であ
る複数対象室1間における室圧逆転の防止との両方に適
用できる。
【0032】前述実施例においては、所定待機時間Ta
を設定時間としたが、これに代えて、給排気運転の起動
後、給排気量が所定の状態にまで立ち上がったことがセ
ンサ機構(例えば、給気量センサ8Aや排気量センサ)
により検出されるまでの時間を所定待機時間Taとして
もよい。
【0033】給排気運転の停止の際には、前述実施例の
如く各目標室圧Pm1,Pm2,Pm3を同時に設定必
要室圧Ps1,Ps2,Ps3から常圧に変更する形態
を採用するに代えて、設定必要室圧Psが陽圧の対象室
1については設定必要室圧Psが低い対象室1から順に
目標室圧Pmを常圧に変更し、また、設定必要室圧Ps
が陰圧の対象室1については設定必要室圧Psが高い対
象室1から順に目標室圧Pmを常圧に変更する形態を採
用する等、種々の室圧調整形態を採用できる。
【0034】室圧制御の目的は何であってもよく、室内
清浄度の維持や病原菌の漏出防止等に限定されるもので
はない。
【0035】また、本発明において各目標室圧Pm1,
Pm2,Pm3を同時に変更するとは、少なくとも各目
標室圧Pm1,Pm2,Pm3の変更開始時点が同時と
いう意味である。
【0036】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】設備構成図
【図2】従来の設備構成図
【図3】目標室圧の変更形態を示すグラフ
【図4】従来における室圧変化を示すグラフ
【符号の説明】
1 対象室 8 給気量調整手段 9 室圧調整手段 13 設定手段 14 目標室圧変更手段 Qx 給気量 Qm 目標給気量 Px 室圧 Pm 目標室圧 Ps 必要室圧 Ta 所定待機時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 7/007

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数対象室(1)の夫々に対する給気量
    (Qx1),(Qx2),(Qx3)を目標給気量(Q
    m1),(Qm2),(Qm3)に調整する給気量調整
    手段(8)と、前記対象室(1)からの排気量を調整し
    て前記対象室(1)夫々の室圧(Px1),(Px
    2),(Px3)を目標室圧(Pm1),(Pm2),
    (Pm3)に調整する室圧調整手段(9)と、前記対象
    室(1)夫々の必要室圧(Ps1),(Ps2),(P
    s3)を設定する設定手段(13)とを備える室圧制御
    装置であって、給排気運転の起動時から所定待機時間
    (Ta)の間は前記対象室(1)の夫々に対する目標室
    圧(Pm1),(Pm2),(Pm3)を常圧とすると
    ともに、その所定待機時間(Ta)の経過後、前記対象
    室(1)の夫々に対する目標室圧(Pm1),(Pm
    2),(Pm3)を同時に常圧から前記設定手段(1
    3)による前記対象室(1)夫々の設定必要室圧(Ps
    1),(Ps2),(Ps3)に変更する目標室圧変更
    手段(14)を設けた室圧制御装置。
  2. 【請求項2】 前記目標室圧変更手段(14)を、前記
    設定手段(13)による設定必要室圧(Ps1),(P
    s2),(Ps3)が陽圧である対象室(1)について
    は、設定必要室圧の低い対象室(1)に対する目標室圧
    の変更速度を設定必要室圧の高い対象室(1)に対する
    目標室圧の変更速度以下に規制した状態で、かつ、前記
    設定手段(13)による設定必要室圧(Ps1),(P
    s2),(Ps3)が陰圧である対象室(1)について
    は、設定必要室圧の高い対象室(1)に対する目標室圧
    の変更速度を設定必要室圧の低い対象室(1)に対する
    目標室圧の変更速度以下に規制した状態で、前記対象室
    (1)の夫々に対する目標室圧(Pm1),(Pm
    2),(Pm3)を変更するように構成してある請求項
    1記載の室圧制御装置。
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