JP3300964B2 - Ｖａｖ制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被制御エリアの負荷
状況に応じてそこへの給気吹出量を制御する一方、被制
御エリアの負荷状況が予め定められるロードリセット偏
差を越える不満足状態に陥った場合、空調機からの吹出
給気温度の能力アップを図って、その負荷状況の不満足
状態を解消するＶＡＶ制御システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、大規模な構築物において、空
調機より給気ダクトを介して各部へ給気の供給を行う場
合、各空調対象部位（被制御エリア）の給気吹出口毎に
可変給気量調節ユニット（以下、ＶＡＶユニットと呼
ぶ）を設け、このＶＡＶユニットからの給気吹出量を被
制御エリアの負荷状況に応じて制御する一方、例えば、
一つでも被制御エリアの負荷状況が、そのＶＡＶユニッ
トのダンパ開度がＭＡＸ値（１００％風量）であるにも
拘らず、ロードリセット偏差を越える不満足状態に陥っ
た場合、空調機からの吹出給気温度の能力アップを予め
定められる増能力幅毎に段階的に図って、その負荷状況
の不満足状態を解消するようにしている。一般に、この
ような吹出給気温度の能力アップをロードリセットと呼
んでおり、そのときの増能力幅をロードリセット値とし
て定めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＶＡＶ制御システムによると、被制御エリア
の負荷状況の不満足状態が解消されている状況では、各
ＶＡＶユニットのダンパ開度はＭＩＮ値（３０％風量）
からＭＡＸ値（１００％風量）の間の負荷を満足する平
衡点に位置し、吹出給気温度は現在値を維持する。この
場合、例えば天井吹き出しタイプのＶＡＶ制御システム
では、暖房時、ＶＡＶユニットでのダンパ開度の平衡点
が３０％風量側にある場合、被制御エリアへの給気吹出
量が少なく、天井に熱気がたまり、空調効率が悪化し、
エネルギーロスとなる。また、冷房時、ＶＡＶユニット
でのダンパ開度の平衡点が１００％風量側にある場合、
被制御エリアへの給気吹出量が多く、空調機からの吹出
給気量を多く必要とし、搬送電力（送風機電力）が余分
にかかってしまう。

【０００４】また、例えば、床吹き出しタイプのＶＡＶ
制御システムでは、暖房時、ＶＡＶユニットでのダンパ
開度の平衡点が１００％風量側にある場合、被制御エリ
アへの給気吹出量が多く、床から天井へ向かう熱風とな
って、環境が悪化する。また、空調機からの吹出給気量
を多く必要とし、搬送電力が余分にかかってしまう。ま
た、冷房時、ＶＡＶユニットでのダンパ開度の平衡点が
３０％風量側にある場合、被制御エリアへの給気吹出量
が少なく、床に冷気がたまり、空調効率が悪化し、エネ
ルギーロスとなる。

【０００５】また、例えば、横吹き出しタイプのＶＡＶ
制御システムでは、ＶＡＶユニットでのダンパ開度の平
衡点が１００％風量側にある場合、被制御エリアへの給
気吹出量が多く、吹出給気温度の生成コストに比べて吹
出給気の搬送コストの方が高い場合、コストアップとな
る。また、これとは逆に、ＶＡＶユニットでのダンパ開
度の平衡点が３０％風量側にある場合、被制御エリアへ
の給気吹出量が少なく、吹出給気の搬送コストに比べて
吹出給気温度の生成コストの方が高い場合、コストアッ
プとなる。

【０００６】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、環境の改善
や省エネを図ることの可能なＶＡＶ制御システムを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、上述し
たＶＡＶ制御システムにおいて、ＶＡＶユニットより送
られてくる被制御エリア毎の現在の冷暖房の制御状態を
示す制御ステータスより被制御エリア全体の現在の冷暖
房の制御状態を示すトータル制御ステータスを求め、シ
ステムのタイプが被制御エリアへの吹出給気の供給を天
井側から行う天井吹き出しタイプである場合、その時の
トータル制御ステータスが被制御エリア全体として暖房
中でかつ給気温度の変更が可能であることを示す「暖房
中（給気温度変更可能）」であれば吹出給気温度の能力
を所定量減少させ、その時のトータル制御ステータスが
被制御エリア全体として冷房中でかつ給気温度の変更が
可能であることを示す「冷房中（給気温度変更可能）」
であれば吹出給気温度の能力を所定量増加させるように
したものである。また、第２発明（請求項２に係る発
明）は、上述したＶＡＶ制御システムにおいて、ＶＡＶ
ユニットより送られてくる被制御エリア毎の現在の冷暖
房の制御状態を示す制御ステータスより被制御エリア全
体の現在の冷暖房の制御状態を示すトータル制御ステー
タスを求め、システムのタイプが被制御エリアへの吹出
給気の供給を床側から行う床吹き出しタイプである場
合、その時のトータル制御ステータスが被制御エリア全
体として暖房中でかつ給気温度の変更が可能であること
を示す「暖房中（給気温度変更可能）」であれば吹出給
気温度の能力を所定量増加させ、その時のトータル制御
ステータスが被制御エリア全体として冷房中でかつ給気
温度の変更が可能であることを示す「冷房中（給気温度
変更可能）」であれば吹出給気温度の能力を所定量減少
させるようにしたものである。

【０００８】また、第３発明（請求項３に係る発明）
は、上述したＶＡＶ制御システムにおいて、ＶＡＶユニ
ットより送られてくる被制御エリア毎の現在の冷暖房の
制御状態を示す制御ステータスより被制御エリア全体の
現在の冷暖房の制御状態を示すトータル制御ステータス
を求め、システムのタイプが被制御エリアへの吹出給気
の供給を少なめの風量で行う小風量タイプである場合、
その時のトータル制御ステータスが被制御エリア全体と
して暖房中でかつ給気温度の変更が可能であることを示
す「暖房中（給気温度変更可能）」，その時のトータル
制御ステータスが被制御エリア全体として冷房中でかつ
給気温度の変更が可能であることを示す「冷房中（給気
温度変更可能）」の何れである場合にも、吹出給気温度
の能力を所定量増加させるようにしたものである。ま
た、第４発明（請求項４に係る発明）は、上述したＶＡ
Ｖ制御システムにおいて、ＶＡＶユニットより送られて
くる被制御エリア毎の現在の冷暖房の制御状態を示す制
御ステータスより被制御エリア全体の現在の冷暖房の制
御状態を示すトータル制御ステータスを求め、システム
のタイプが被制御エリアへの吹出給気の供給を多めの風
量で行う多風量タイプである場合、その時のトータル制
御ステータスが被制御エリア全体として暖房中でかつ給
気温度の変更が可能であることを示す「暖房中（給気温
度変更可能）」，その時のトータル制御ステータスが被
制御エリア全体として冷房中でかつ給気温度の変更が可
能であることを示す「冷房中（給気温度変更可能）」の
何れである場合にも、吹出給気温度の能力を所定量減少
させるようにしたものである。

【０００９】

【作用】したがってこの発明によれば、第１発明では、
ＶＡＶユニットより送られてくる制御ステータス（「冷
房増能力要求」，「暖房増能力要求」，「冷房中（満
足）」，「暖房中（満足）」，「冷房中（給気温度変更
可能）」，「暖房中（給気温度変更可能）」，「中間
期」，「停止」等）により、トータル制御ステータス
（「冷房増能力要求」，「暖房増能力要求」，「冷房中
（満足）」，「暖房中（満足）」，「冷房中（給気温度
変更可能）」，「暖房中（給気温度変更可能）」，「最
少風量」，「不定」等）が求められる。そして、システ
ムのタイプが天井吹き出しタイプである場合、その時の
トータル制御ステータスが「暖房中（給気温度変更可
能）」であれば、吹出給気温度の能力が所定量減少さ
れ、ＶＡＶユニットからの被制御エリアへの給気吹出量
が増大する。また、その時のトータル制御ステータスが
「冷房中（給気温度変更可能）」であれば、吹出給気温
度の能力が所定量増加され、ＶＡＶユニットからの被制
御エリアへの給気吹出量が減少する。

【００１０】また、第２発明では、システムのタイプが
床吹き出しタイプである場合、その時のトータル制御ス
テータスが「暖房中（給気温度変更可能）」であれば、
吹出給気温度の能力が所定量増加され、ＶＡＶユニット
からの被制御エリアへの給気吹出量が減少する。また、
その時のトータル制御ステータスが「冷房中（給気温度
変更可能）」であれば、吹出給気温度の能力が所定量減
少され、ＶＡＶユニットからの被制御エリアへの給気吹
出量が増大する。

【００１１】また、第３発明では、システムのタイプが
小風量タイプである場合、その時のトータル制御ステー
タスが「暖房中（給気温度変更可能）」，「冷房中（給
気温度変更可能）」の何れである場合にも、吹出給気温
度の能力が所定量増加され、ＶＡＶユニットからの被制
御エリアへの給気吹出量が減少する。また、第４発明で
は、システムのタイプが多風量タイプである場合、その
時のトータル制御ステータスが「暖房中（給気温度変更
可能）」，「冷房中（給気温度変更可能）」の何れであ
る場合にも、吹出給気温度の能力が所定量減少され、Ｖ
ＡＶユニットからの被制御エリアへの給気吹出量が増大
する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示すＶＡＶ制御システ
ムの計装図である。同図において、１は空調機であり、
電動弁２を介して冷水ＣＷの供給される冷却コイル３，
電動弁４を介して温水ＨＷの供給される加熱コイル５，
および送風機６により構成されている。なお、送風機６
において、６ａはファン、６ｂはインバータである。空
調機１におけるインバータ６ｂおよび電動弁２および電
動弁４はその動作が制御装置７により制御されるものと
なっており、空調機１においてそのファン６ａより吹き
出される給気（吹出給気）が、給気ダクト８を介し被制
御エリア９−１〜９−ｎへ供給されるものとなってい
る。被制御エリア９−１〜９−ｎには各エリア毎に室温
を検出する温度センサＴ１〜Ｔｎが設けられており、温
度センサＴ１〜Ｔｎでの検出温度ＰＶが局部的に設けら
れたＶＡＶコントロールユニット１０−１〜１０−ｎへ
各個に与えられている。

【００１３】ＶＡＶコントロールユニット１０−１〜１
０−ｎは、各個に与えられる検出温度ＰＶと設定温度Ｓ
Ｐとの偏差に基づいて被制御エリア９−１〜９−ｎへの
要求風量を演算し、これを制御装置７へ返送する一方、
その要求風量を確保するように、ＶＡＶユニット１１−
１〜１１−ｎのダンパ１２−１〜１２−ｎの開度を、風
速センサ１３−１〜１３−ｎの検出々力を見ながら制御
する。制御装置７は、ＶＡＶコントロールユニット１０
−１〜１０−ｎから送られてくる要求風量からシステム
全体の総要求風量を求め、この総要求風量を確保するよ
うに空調機１のファン６ａの回転数を制御する。また、
ＶＡＶコントロールユニット１０−１〜１０−ｎは、後
述する如く制御ステータスを決定し、この決定した制御
ステータスを制御装置７へ送る機能も有している。な
お、ＶＡＶユニット１１−１〜１１−ｎにおいて、１４
−１〜１４−ｎはダンパ１２−１〜１２−ｎの開度を検
出する開度センサである。

【００１４】一方、ＶＡＶユニット１１−１〜１１−ｎ
を通過し、吹出口１５−１〜１５−ｎを介して被制御エ
リア９−１〜９−ｎへ吹き出される給気（給気吹出）
は、被制御エリア９−１〜９−ｎにおける空調制御に貢
献した後、排気口１６−１〜１６−ｎより還気ダクト１
７を経て排気調整用ダンパ１８を介して排出されるが、
その一部は還気調整用ダンパ１９を介し還気として空調
機１へ戻されるものとなっている。そして、この空調機
１へ戻される還気に対し、外気が外気調整用ダンパ２０
を介して所定の割合で取り込まれるものとなっている。
なお、排気調整用ダンパ１８，還気調整用ダンパ１９，
外気調整用ダンパ２０の開度は制御装置７からの指令に
よって調整されるものとなっている。また、制御装置７
へは、空調機１からの吹出給気温度および還気ダクト１
７における還気温度の実際値が、温度センサ２１および
２２を介して与えられる。

【００１５】〔ＶＡＶコントロールユニットでの制御ス
テータスの決定〕ＶＡＶコントロールユニット１０（１
０−１〜１０−ｎ）での制御ステータスは次のようにし
て決定される。すなわち、ＶＡＶコントロールユニット
１０は、検出温度ＰＶと設定温度ＳＰ（冷房設定温度Ｓ
ＰＣ，暖房設定温度ＳＰＨ）とから、冷暖制御モードを
作成する（図２に示すステップ２０１）。すなわち、図
３に示すように、冷房設定温度ＳＰＣよりも検出温度Ｐ
Ｖが高い場合には冷房期モードとし、暖房設定温度ＳＰ
Ｈよりも検出温度ＰＶが低い場合には暖房期モードと
し、検出温度ＰＶが冷房設定温度ＳＰＣよりも低く暖房
設定温度ＳＰＨよりも高い場合には中間期モードとす
る。なお、本実施例では、冷房期モード／暖房期モード
から中間期モードへの移行に際して、偏差γのヒステリ
シスを設けている。そして、作成した冷暖制御モードが
どれであるかをチェックし（ステップ２０２）、暖房期
モードであればステップ２０３へ進み、中間期モードで
あればステップ２０４へ進み、冷房期モードであればス
テップ２０５へ進む。

【００１６】ステップ２０３では、すなわち暖房期モー
ドである場合には、給気送風モードが冷風であるのか温
風であるのかを判断する。すなわち、吹出給気温度が暖
房設定温度ＳＰＨよりも高いか否かをチェックし、暖房
設定温度ＳＰＨよりも低ければ冷風、暖房設定温度ＳＰ
Ｈよりも高ければ温風と判断する。冷風と判断した場合
には、制御ステータスを「暖房増能力要求」とする（ス
テップ２０６）。温風と判断した場合には、その時の要
求風量が１００％風量（最大風量）で且つ検出温度ＰＶ
がＰＶ＜ＳＰＨ−α（α：ロードリセット偏差）であ
るか否かをチェックし（ステップ２０７）、最大風量で
且つＰＶ＜ＳＰＨ−αあればステップ２０６へ進んで制
御ステータスを「暖房増能力要求」とする。そうでなけ
ればステップ２０８へ進む。ステップ２０８では、その
時の要求風量が３０％風量（最少風量）で且つ検出温度
ＰＶがＰＶ＞ＳＰＨ＋β（β：ロードリセット偏差）
であるか否かをチェックし、最少風量で且つＰＶ＞ＳＰ
Ｈ＋βであればステップ２０４へ進む。そうでなければ
ステップ２０９へ進む。ステップ２０９では暖房中の制
御ステータスの決定を行う。ステップ２０４では制御ス
テータスを「中間期」とする。

【００１７】ステップ２０５では、すなわち冷房期モー
ドである場合には、給気送風モードが冷風であるのか温
風であるのかを判断する。すなわち、吹出給気温度が冷
房設定温度ＳＰＣよりも高いか否かをチェックし、冷房
設定温度ＳＰＣよりも低ければ冷風、冷房設定温度ＳＰ
Ｃよりも高ければ温風と判断する。温風と判断した場合
には、制御ステータスを「冷房増能力要求」とする（ス
テップ２１０）。冷風と判断した場合には、その時の要
求風量が１００％風量（最大風量）で且つ検出温度ＰＶ
がＰＶ＞ＳＰＣ＋αであるか否かをチェックし（ステッ
プ２１１）、最大風量で且つＰＶ＞ＳＰＣ＋αであれば
ステップ２１０へ進んで制御ステータスを「冷房増能力
要求」とする。そうでなければステップ２１２へ進む。
ステップ２１２では、その時の要求風量が３０％風量
（最少風量）で且つ検出温度ＰＶがＰＶ＜ＳＰＣ−βで
あるか否かをチェックし、最少風量で且つＰＶ＜ＳＰＣ
−βであればステップ２０４へ進む。そうでなければス
テップ２１３へ進む。ステップ２１３では冷房中の制御
ステータスの決定を行う。ステップ２０４では制御ステ
ータスを「中間期」とする。なお、本実施例において、
運転開始時や設定変更時（｜要求風量−実風量｜＞所定
値）の時には、一定時間（１０分）増能力要求は出さな
いようにしている。これにより、風量変更だけで室温を
設定温度にすることができるのに、吹出給気温度を変更
してしまって他のＶＡＶの温度制御に悪影響を及ぼすこ
とがないようにする。また、本実施例において、ロード
リセット偏差βはβ≦γとしている。

【００１８】〔暖房中の制御ステータスの決定〕ステッ
プ２０９での暖房中の制御ステータスの決定は次のよう
にして行う。まず、暖房時における風量の要求が「少風
量要求」か、「多風量要求」かをチェックする（図４に
示すステップ４０１）。本実施例においては、ＶＡＶユ
ニット１１（１１−１〜１１−ｎ）を天井吹き出し用と
しており、すなわちＶＡＶユニット１１のロードリセッ
トタイプを天井吹き出しタイプとしており、このロード
リセットタイプに応じて暖房時における風量の要求を
「多風量要求」としている。したがって、ステップ４０
１において「多風量要求」であると判断して、ステップ
４０２へ進む。ステップ４０２では、１００％風量と３
０％風量との間の所定の位置に定められる境界風量Ｖ_K1
（例えば、８５％風量）よりも現在の要求風量が少ない
か多いかをチェックし、多めである場合にはステップ４
０３へ進んで制御ステータスを「暖房中（満足）」とす
る一方、少なめである場合にはステップ４０４へ進んで
制御ステータスを「暖房中（給気温度変更可能）」とす
る。

【００１９】〔冷房中の制御ステータスの決定〕ステッ
プ２１３での冷房中の制御ステータスの決定は次のよう
にして行う。まず、冷房時における風量の要求が「少風
量要求」か、「多風量要求」かをチェックする（図５に
示すステップ５０１）。本実施例においては、ＶＡＶユ
ニット１１のロードリセットタイプを天井吹き出しタイ
プとしており、このロードリセットタイプに応じて冷房
時における風量の要求を「少風量要求」としている。し
たがって、ステップ５０１において「少風量要求」であ
ると判断して、ステップ５０２へ進む。ステップ５０２
では、１００％風量と３０％風量との間の所定の位置に
定められる境界風量Ｖ_K2（例えば、４５％風量）よりも
現在の要求風量が少ないか多いかをチェックし、少なめ
である場合にはステップ５０３へ進んで制御ステータス
を「冷房中（満足）」とする一方、多めである場合には
ステップ５０４へ進んで制御ステータスを「冷房中（給
気温度変更可能）」とする。

【００２０】図６に天井吹き出しタイプのＶＡＶコント
ロールユニット１０での冷暖制御モード，給気送風モー
ド，制御演算出力（要求風量）に対する制御ステータス
の決定状況を示す。このようにして決定されたＶＡＶコ
ントロールユニット１０−１〜１０−ｎでの制御ステー
タスは制御装置７へ送られる。制御装置７は、ＶＡＶコ
ントロールユニット１０−１〜１０−ｎから送られてく
る制御ステータスより、図７に示す如くトータル制御ス
テータスを求める。すなわち、ケースNO.「1」では、「暖
房中（満足）」／「暖房中（給気温度変更可能）」，
「暖房増能力要求」がなく、「冷房増能力要求」が一つ
でもあれば、「冷房中（満足）」／「冷房中（給気温度
変更可能）」，「中間期」の存在に関係なく、トータル
制御ステータスを「冷房増能力要求」とする。また、ケ
ースNO.「10」 では、「冷房中（満足）」／「冷房中（給
気温度変更可能）」，「冷房増能力要求」がなく、「暖
房増能力要求」が一つでもあれば、「暖房中（満足）」
／「暖房中（給気温度変更可能）」，「中間期」の存在
に関係なく、トータル制御ステータスを「暖房増能力要
求」とする。

【００２１】また、ケースNO.「3」では、「冷房増能力要
求」，「中間期」，「暖房中（満足）」／「暖房中（給
気温度変更可能）」，「暖房増能力要求」がなく、「冷
房中（給気温度変更可能）」だけで「冷房中（満足）」
が一つもない場合、トータル制御ステータスを「冷房中
（給気温度変更可能）」とし、「冷房中（満足）」が一
つでもあれば「冷房中（満足）」とする。また、ケース
NO.「8」では、「冷房増能力要求」，「冷房中（満足）」
／「冷房中（給気温度変更可能）」，「中間期」，「暖
房増能力要求」がなく、「暖房中（給気温度変更可
能）」だけで「暖房中（満足）」が一つもない場合、ト
ータル制御ステータスを「暖房中（給気温度変更可
能）」とし、「暖房中（満足）」が一つでもあれば「暖
房中（満足）」とする。以下同様にして、ケースNO.
「4」,「6」ではトータル制御ステータスを「最少風量」と
して求め、ケースNO.「2」,「5」,「9」,「11」 ではトータル制
御ステータスを「不定」として求め、ケースNO.「12」 で
はトータル制御ステータスを「停止」として求める。

【００２２】そして、制御装置７は、その求めたトータ
ル制御ステータスと空調機１の空調機モード（図８参
照）とから、吹出給気温度の設定変更値を決定する。図
９にトータル制御ステータスと空調機モードと吹出給気
温度の設定変更値との関係を示す。本実施例において
は、システム全体としてのロードリセットタイプを天井
吹き出しタイプとしており、このロードリセットタイプ
に応じて、「冷房中（給気温度変更）」である場合の
「冷房」，「外気冷房」モード時の吹出給気温度の設定
変更値を「−０．５」とし、「暖房中（給気温度変
更）」である場合の「暖房」モード時の吹出給気温度の
設定変更値を「−０．５」としている。

【００２３】図９に基づき、制御装置７は、空調機モー
ドが「暖房」である時、トータル制御ステータスが「暖
房増能力要求」となると、吹出給気温度の設定変更値を
「＋１．０」とし、吹出給気温度の設定を１℃上げる。
これにより、ロードリセットがかかり、被制御エリア９
−１〜９−ｎでの不満足状態が解消される。空調機モー
ドが「暖房」である時、トータル制御ステータスが「暖
房中（満足）」であれば、吹出給気温度の設定変更値を
「０．０」とし、吹出給気温度の設定変更は行わない。
空調機モードが「暖房」である時、トータル制御ステー
タスが「暖房中（給気温度変更可能）」であれば、吹出
給気温度の設定変更値を「−０．５」とし、吹出給気温
度の設定を０．５℃下げる。これにより、ＶＡＶコント
ロールユニット１０−１〜１０−ｎでの要求風量が増大
し、ＶＡＶユニット１１−１〜１１−ｎでのダンパ開度
の平衡点が１００％風量側へ移動し、被制御エリア９−
１〜９−ｎへの給気吹出量が増大する。これにより、天
井にたまる熱気や給気のショートサーキット，空気のよ
どみ感が解消され、空調効率が良くなり、省エネが図ら
れる。

【００２４】また、制御装置７は、空調機モードが「冷
房」／「外気冷房」である時、トータル制御ステータス
が「冷房増能力要求」となると、吹出給気温度の設定変
更値を「−１．０」とし、吹出給気温度の設定を１℃下
げる。これにより、ロードリセットがかかり、被制御エ
リアでの不満足状態が解消される。空調機モードが「冷
房」／「外気冷房」である時、トータル制御ステータス
が「冷房中（満足）」であれば、吹出給気温度の設定変
更値を「０．０」とし、吹出給気温度の設定変更は行わ
ない。空調機モードが「冷房」／「外気冷房」である
時、トータル制御ステータスが「冷房中（給気温度変更
可能）」であれば、吹出給気温度の設定変更値を「−
０．５」とし、吹出給気温度の設定を０．５℃下げる。
これにより、ＶＡＶコントロールユニット１０−１〜１
０−ｎでの要求風量が減少し、ＶＡＶユニット１１−１
〜１１−ｎでのダンパ開度の平衡点が３０％風量側へ移
動し、被制御エリア９−１〜９−ｎへの給気吹出量が減
少する。この時、ＶＡＶコントロールユニット１０−１
〜１０−ｎでの要求風量が減少することにより、制御装
置７で求められる総要求風量が減少し、これにより送風
機１におけるファン６ａの回転数がダウンし、搬送電力
のコストダウンが図られる。

【００２５】図１０は室内負荷に対する給気温度と給気
風量との関係を示す図である。同図において、横軸は給
気温度、縦軸は給気風量を示している。また、図示破線
で分割した右側は暖房の場合、左側は冷房の場合を示
し、それぞれ負荷をパラメータとした給気温度−給気風
量特性を示している。この図から分かるように、例えば
暖房時、Ｐ１点で負荷を満足していれば、給気温度を下
げることにより給気風量を大として、Ｐ２点で同一負荷
を満足させるようにすることができる。また、例えば冷
房時、Ｐ３点で負荷を満足していれば、給気温度を下げ
ることにより給気風量を小として、Ｐ４点で同一負荷を
満足させるようにすることができる。なお、給気風量
は、給気風出量＝（室内負荷×室内容量）／（給気温度
−室温）で表される。

【００２６】また、図１１および図１２は、上述したＶ
ＡＶ制御システムにおいて、すなわちそのロードリセッ
トタイプを天井吹き出しタイプとし「暖房時多風量要
求」，「冷房時少風量要求」としたＶＡＶ制御システム
において、その吹出給気温度の制御状況を説明する図で
ある。この例では、ＶＡＶユニット１１の個数ｎを４と
し、ＶＡＶユニット９−１〜９−４での要求風量をＶ１
〜Ｖ４とする。今、図１１（ａ）に示すように、暖房
時、要求風量Ｖ１，Ｖ２が１００％風量であるとする。
この場合、被制御エリア９−１あるいは９−２での負荷
状況がロードリセット偏差を越える不満足状態に陥る
と、トータル制御ステータスが「暖房増能力要求」とな
ってロードリセットがかかり、吹出給気温度がアップす
る。これにより、要求風量Ｖ１〜Ｖ４が減少し、同図
（ｂ）に示されるように、その負荷状況の不満足状態が
解消される。ここで、被制御エリア９−１〜９−４での
負荷が減少し、同図（ｃ）に示すように、要求風量Ｖ１
〜Ｖ４が境界風量Ｖ_K1よりも少なくなると、トータル制
御ステータスが「暖房中（給気温度変更可能）」となっ
て、吹出給気温度がダウンする。これにより要求風量Ｖ
１〜Ｖ４が増大する。そして、同図（ｄ）に示されるよ
うに、要求風量Ｖ１が境界風量Ｖ_K1よりも大きくなる
と、トータル制御ステータスが「暖房中（満足）」とな
って、吹出給気温度が現在値を維持する。このようにし
て、暖房時、ＶＡＶユニット９−１〜９−４からの給気
吹出量が常に多風量とされる。

【００２７】一方、今、図１２（ａ）に示すように、冷
房時、要求風量Ｖ２，Ｖ４が１００％風量であるとす
る。この場合、被制御エリア９−２あるいは９−４での
負荷状況がロードリセット偏差を越える不満足状態に陥
ると、トータル制御ステータスが「冷房増能力要求」と
なってロードリセットがかかり、吹出給気温度がダウン
する。これにより、要求風量Ｖ１〜Ｖ４が減少し、同図
（ｂ）に示されるように、その負荷状況の不満足状態が
解消される。ここで、要求風量Ｖ１〜Ｖ４は境界風量Ｖ
_K2よりも多いので、トータル制御ステータスが「冷房中
（給気温度変更可能）」となって、吹出給気温度がダウ
ンする。これにより要求風量Ｖ１〜Ｖ４が減少する。そ
して、同図（ｃ）に示されるように、要求風量Ｖ１が境
界風量Ｖ_K2よりも小さくなると、トータル制御ステータ
スが「冷房中（満足）」となって、吹出給気温度が現在
値を維持する。このようにして、冷房時、ＶＡＶユニッ
ト９−１〜９−４からの給気吹出量が常に少風量とされ
る。

【００２８】なお、上述した実施例では、天井吹き出し
タイプのＶＡＶ制御システムについて説明したが、床吹
き出しタイプのＶＡＶ制御システムや横吹き出しタイプ
のＶＡＶ制御システムについても同様にして適用するこ
とができる。この場合、床吹き出しタイプのＶＡＶ制御
システムについては、そのロードリセットタイプを床吹
き出しタイプとし、「冷房時多風量要求」，「暖房時少
風量要求」とする。また、図９において、トータル制御
ステータスが「冷房中（給気温度変更）」である場合の
「冷房」，「外気冷房」モード時の吹出給気温度の設定
変更値を「＋０．５」とし、「暖房中（給気温度変
更）」である場合の「暖房」モード時の吹出給気温度の
設定変更値を「＋０．５」とする。

【００２９】これにより、「冷房」，「外気冷房」モー
ド時にトータル制御ステータスが「冷房中（給気温度変
更可能）」となれば、吹出給気温度が０．５℃上昇し、
各ＶＡＶユニットからの被制御エリアへの給気吹出量が
増大し、床にたまる冷気や給気のショートサーキット，
空気のよどみ感が解消され、空調効率が良くなり、省エ
ネが図られるものとなる。また、「暖房」モード時にト
ータル制御ステータスが「暖房中（給気温度変更）」と
なれば、吹出給気温度が０．５℃上昇し、各ＶＡＶユニ
ットからの被制御エリアへの給気吹出量が減少し、床か
ら天井へ向かう熱風が弱まり、環境が改善される。ま
た、この場合、各ＶＡＶコントロールユニットでの要求
風量が減少することにより、制御装置において求められ
る総要求風量が減少し、これにより送風機におけるファ
ンの回転数がダウンし、搬送電力のコストダウンが図ら
れる。

【００３０】また、横吹き出しタイプのＶＡＶ制御シス
テムについては、そのロードリセットタイプを少風量タ
イプあるいは多風量タイプとする。少風量タイプとする
場合には、「冷房時少風量要求」，「暖房時少風量要
求」とし、多風量タイプとする場合には、「冷房時多風
量要求」，「暖房時多風量要求」とする。また、少風量
タイプとした場合には、図９において、トータル制御ス
テータスが「冷房中（給気温度変更）」である場合の
「冷房」，「外気冷房」モード時の吹出給気温度の設定
変更値を「−０．５」とし、「暖房中（給気温度変
更）」である場合の「暖房」モード時の吹出給気温度の
設定変更値を「＋０．５」とする。多風量タイプとした
場合には、図９において、トータル制御ステータスが
「冷房中（給気温度変更）」である場合の「冷房」，
「外気冷房」モード時の吹出給気温度の設定変更値を
「＋０．５」とし、「暖房中（給気温度変更）」である
場合の「暖房」モード時の吹出給気温度の設定変更値を
「−０．５」とする。

【００３１】これにより、少風量タイプの場合、「冷
房」，「外気冷房」モード時にトータル制御ステータス
が「冷房中（給気温度変更可能）」となれば、吹出給気
温度が０．５℃下がり、各ＶＡＶユニットからの被制御
エリアへの給気吹出量が減少し、また、「暖房」モード
時にトータル制御ステータスが「暖房中（給気温度変
更）」となれば、吹出給気温度が０．５℃上昇し、各Ｖ
ＡＶユニットからの被制御エリアへの給気吹出量が減少
し、吹出給気の搬送コストに比べて吹出給気温度の生成
コストの方が安い場合、コストダウンが図られるものと
なる。また、多風量タイプの場合、「冷房」，「外気冷
房」モード時にトータル制御ステータスが「冷房中（給
気温度変更可能）」となれば、吹出給気温度が０．５℃
上昇し、各ＶＡＶユニットからの被制御エリアへの給気
吹出量が増大し、また、「暖房」モード時にトータル制
御ステータスが「暖房中（給気温度変更）」となれば、
吹出給気温度が０．５℃下がり、各ＶＡＶユニットから
の被制御エリアへの給気吹出量が増大し、吹出給気温度
の生成コストに比べて吹出給気の搬送コストの方が安い
場合、コストダウンが図られるものとなる。

【００３２】なお、上述した実施例では、要求風量（演
算値）により現在の給気吹出量が多めか少なめかを判断
するものとしたが、実風量によって多めか少なめかを判
断するものとしてもよい。また、上述した実施例では、
ＶＡＶユニット１１を複数設けた場合について説明した
が、ＶＡＶユニット１１が１つである場合、すなわちｎ
＝１である場合にも、同様にして被制御エリア９の空調
制御を行うことができる。この場合、ＶＡＶコントロー
ルユニット１０からの制御ステータスが、そのままトー
タル制御ステータスとして用いられることは言うまでも
ない。

【００３３】

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第１発明では、ＶＡＶユニットより送ら
れてくる制御ステータスによりトータル制御ステータス
が求められ、システムのタイプが天井吹き出しタイプで
ある場合、その時のトータル制御ステータスが「暖房中
（給気温度変更可能）」であれば、吹出給気温度の能力
が所定量減少されるので、ＶＡＶユニットからの被制御
エリアへの給気吹出量が増大し、天井にたまる熱気や給
気のショートサーキット，空気のよどみ感が解消され、
空調効率が良くなり、省エネを図ることが可能となる。
また、その時のトータル制御ステータスが「冷房中（給
気温度変更可能）」であれば、吹出給気温度の能力が所
定量増加されるので、ＶＡＶユニットからの被制御エリ
アへの給気吹出量が減少し、空調機からの吹出給気量の
必要量を少なくして、吹出給気の搬送コストを低減する
ことが可能となる。この場合、冷風は自然に床まで落ち
るので、被制御エリアへの給気吹出量を減少させても空
調効率が悪化することはない。

【００３５】また、第２発明では、システムのタイプが
床吹き出しタイプである場合、その時のトータル制御ス
テータスが「暖房中（給気温度変更可能）」であれば、
吹出給気温度の能力が所定量増加されるので、ＶＡＶユ
ニットからの被制御エリアへの給気吹出量が減少し、床
から天井へ向かう熱風が弱まり、環境が改善される。ま
た、この場合、空調機からの吹出給気量の必要量を少な
くして、吹出給気の搬送コストを低減することが可能と
なる。また、その時のトータル制御ステータスが「冷房
中（給気温度変更可能）」であれば、吹出給気温度の能
力が所定量減少されるので、ＶＡＶユニットからの被制
御エリアへの給気吹出量が増大し、床にたまる冷気や給
気のショートサーキット，空気のよどみ感が解消され、
空調効率が良くなり、省エネを図ることが可能となる。

【００３６】また、第３発明では、システムのタイプが
小風量タイプである場合、その時のトータル制御ステー
タスが「暖房中（給気温度変更可能）」，「冷房中（給
気温度変更可能）」の何れである場合にも、吹出給気温
度の能力が所定量増加されるので、ＶＡＶユニットから
の被制御エリアへの給気吹出量が減少し、吹出給気の搬
送コストに比べて吹出給気温度の生成コストの方が安い
場合、コストダウンを図ることが可能となる。また、第
４発明では、システムのタイプが多風量タイプである場
合、その時のトータル制御ステータスが「暖房中（給気
温度変更可能）」，「冷房中（給気温度変更可能）」の
何れである場合にも、吹出給気温度の能力が所定量減少
されるので、ＶＡＶユニットからの被制御エリアへの給
気吹出量が増大し、吹出給気温度の生成コストに比べて
吹出給気の搬送コストの方が安い場合、コストダウンを
図ることが可能となる。また、この場合、給気吹出量が
多めになることにより、室内換気量が増加し、空気質の
向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すＶＡＶ制御システム
の計装図である。

【図２】 このＶＡＶ制御システムにおけるＶＡＶコン
トロールユニットでの制御ステータスの決定過程を示す
フローチャートである。

【図３】 この制御ステータスの決定過程において作成
される冷暖制御モードを示す図である。

【図４】 暖房中の制御ステータスの決定過程を示すフ
ローチャートである。

【図５】 冷房中の制御ステータスの決定過程を示すフ
ローチャートである。

【図６】 天井吹き出しタイプのＶＡＶコントロールユ
ニットでの冷暖制御モード，給気送風モード，制御演算
出力（要求風量）に対する制御ステータスの決定状況を
示す図である。

【図７】 ＶＡＶコントロールユニットから送られてく
る制御ステータスより求められるトータル制御ステータ
スを示す図である。

【図８】 空調機の空調機モードを示す図である。

【図９】 トータル制御ステータスと空調機モードと吹
出給気温度の設定変更値との関係を示す図である。

【図１０】 室内負荷に対する給気温度と給気風量との
関係を示す図である。

【図１１】 図１に示したＶＡＶ制御システムにおける
暖房時の吹出給気温度の制御状況を説明する図である。

【図１２】 図１に示したＶＡＶ制御システムにおける
冷房時の吹出給気温度の制御状況を説明する図である。

【符号の説明】

１…空調機、２，４…電動弁、３…冷却コイル、５…加
熱コイル、６…送風機、６ａ…ファン、６ｂ…インバー
タ、７…制御装置、９−１〜９−ｎ…被制御エリア、１
０−１〜１０−ｎ…ＶＡＶコントロールユニット、１１
−１〜１１−ｎ…ＶＡＶユニット、１２−１〜１２−ｎ
…ダンパ、１３−１〜１３−ｎ…風速センサ、１４−１
〜１４−ｎ…開度センサ、Ｔ１〜Ｔｎ…温度センサ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調機からの吹出給気の供給を受け被制
   御エリア毎の負荷状況に応じてそこへの給気吹出量を各
   個に制御するｎ（ｎ≧１）個の可変給気量調節手段と、 前記被制御エリアの負荷状況が予め定められるロードリ
   セット偏差を越える不満足状態に陥った場合、前記吹出
   給気温度の能力アップを図って、前記負荷状況の不満足
   状態を解消するロードリセット手段とを備えたＶＡＶ制
   御システムにおいて、 前記可変給気量調節手段より送られてくる被制御エリア
   毎の現在の冷暖房の制御状態を示す制御ステータスより
   被制御エリア全体の現在の冷暖房の制御状態を示すトー
   タル制御ステータスを求め、システムのタイプが前記被
   制御エリアへの吹出給気の供給を天井側から行う天井吹
   き出しタイプである場合、その時のトータル制御ステー
   タスが被制御エリア全体として暖房中でかつ給気温度の
   変更が可能であることを示す「暖房中（給気温度変更可
   能）」であれば吹出給気温度の能力を所定量減少させ、
   その時のトータル制御ステータスが被制御エリア全体と
   して冷房中でかつ給気温度の変更が可能であることを示
   す「冷房中（給気温度変更可能）」であれば吹出給気温
   度の能力を所定量増加させる吹出給気温度調整手段を備
   えたことを特徴とするＶＡＶ制御システム。
2. 【請求項２】 空調機からの吹出給気の供給を受け被制
   御エリア毎の負荷状況に応じてそこへの給気吹出量を各
   個に制御するｎ（ｎ≧１）個の可変給気量調節手段と、 前記被制御エリアの負荷状況が予め定められるロードリ
   セット偏差を越える不満足状態に陥った場合、前記吹出
   給気温度の能力アップを図って、前記負荷状況の不満足
   状態を解消するロードリセット手段とを備えたＶＡＶ制
   御システムにおいて、 前記可変給気量調節手段より送られてくる被制御エリア
   毎の現在の冷暖房の制御状態を示す制御ステータスより
   被制御エリア全体の現在の冷暖房の制御状態を示すトー
   タル制御ステータスを求め、システムのタイプが前記被
   制御エリアへの吹出給気の供給を床側から行う床吹き出
   しタイプである場合、その時のトータル制御ステータス
   が被制御エリア全体として暖房中でかつ給気温度の変更
   が可能であることを示す「暖房中（給気温度変更可
   能）」であれば吹出給気温度の能力を所定量増加させ、
   その時のトータル制御ステータスが被制御エリア全体と
   して冷房中でかつ給気温度の変更が可能であることを示
   す「冷房中（給気温度変更可能）」であれば吹出給気温
   度の能力を所定量減少させる吹出給気温度調整手段を備
   えたことを特徴とするＶＡＶ制御システム。
3. 【請求項３】 空調機からの吹出給気の供給を受け被制
   御エリア毎の負荷状況に応じてそこへの給気吹出量を各
   個に制御するｎ（ｎ≧１）個の可変給気量調節手段と、 前記被制御エリアの負荷状況が予め定められるロードリ
   セット偏差を越える不満足状態に陥った場合、前記吹出
   給気温度の能力アップを図って、前記負荷状況の不満足
   状態を解消するロードリセット手段とを備えたＶＡＶ制
   御システムにおいて、 前記可変給気量調節手段より送られてくる被制御エリア
   毎の現在の冷暖房の制御状態を示す制御ステータスより
   被制御エリア全体の現在の冷暖房の制御状態を示すトー
   タル制御ステータスを求め、システムのタイプが前記被
   制御エリアへの吹出給気の供給を少なめの風量で行う小
   風量タイプである場合、その時のトータル制御ステータ
   スが被制御エリア全体として暖房中でかつ給気温度の変
   更が可能であることを示す「暖房中（給気温度変更可
   能）」，その時のトータル制御ステータスが被制御エリ
   ア全体として冷房中でかつ給気温度の変更が可能である
   ことを示す「冷房中（給気温度変更可能）」の何れであ
   る場合にも、吹出給気温度の能力を所定量増加させる吹
   出給気温度調整手段を備えたことを特徴とするＶＡＶ制
   御システム。
4. 【請求項４】 空調機からの吹出給気の供給を受け被制
   御エリア毎の負荷状況に応じてそこへの給気吹出量を各
   個に制御するｎ（ｎ≧１）個の可変給気量調節手段と、 前記被制御エリアの負荷状況が予め定められるロードリ
   セット偏差を越える不満足状態に陥った場合、前記吹出
   給気温度の能力アップを図って、前記負荷状況の不満足
   状態を解消するロードリセット手段とを備えたＶＡＶ制
   御システムにおいて、 前記可変給気量調節手段より送られてくる被制御エリア
   毎の現在の冷暖房の制御状態を示す制御ステータスより
   被制御エリア全体の現在の冷暖房の制御状態を示すトー
   タル制御ステータスを求め、システムのタイプが前記被
   制御エリアへの吹出給気の供給を多めの風量で行う多風
   量タイプである場合、その時のトータル制御ステータス
   が被制御エリア全体として暖房中でかつ給気温度の変更
   が可能であることを示す「暖房中（給気温度変更可
   能）」，その時のトータル制御ステータスが被制御エリ
   ア全体として冷房中でかつ給気温度の変更が可能である
   ことを示す「冷房中（給気温度変更可能）」の何れであ
   る場合にも、吹出給気温度の能力を所定量減少させる吹
   出給気温度調整手段を備えたことを特徴とするＶＡＶ制
   御システム。