JP3452831B2 - Ｖａｖ制御システム - Google Patents
Ｖａｖ制御システムInfo
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- JP3452831B2 JP3452831B2 JP11610199A JP11610199A JP3452831B2 JP 3452831 B2 JP3452831 B2 JP 3452831B2 JP 11610199 A JP11610199 A JP 11610199A JP 11610199 A JP11610199 A JP 11610199A JP 3452831 B2 JP3452831 B2 JP 3452831B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空調機からの吹
出給気の供給を受け第１〜第Ｎの被制御エリアの負荷状
況に応じてそこへの送風量（給気の吹出量）を各個に制
御する第１〜第Ｎの可変給気量調節手段（ＶＡＶコント
ロールユニット）を有するＶＡＶ制御システムに関する
ものである。
出給気の供給を受け第１〜第Ｎの被制御エリアの負荷状
況に応じてそこへの送風量（給気の吹出量）を各個に制
御する第１〜第Ｎの可変給気量調節手段（ＶＡＶコント
ロールユニット）を有する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、大規模な建築物において、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（ＶＡＶユニット）を設け、こ
のＶＡＶユニットからの送風量をＶＡＶコントロールユ
ニットにより被制御エリアの負荷状況に応じて制御する
ようにしている。すなわち、ＶＡＶコントロールユニッ
トによってＶＡＶユニットのダンパ開度を調整すること
により、被制御エリアへの送風量を制御するようにして
いる。
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（ＶＡＶユニット）を設け、こ
のＶＡＶユニットからの送風量をＶＡＶコントロールユ
ニットにより被制御エリアの負荷状況に応じて制御する
ようにしている。すなわち、ＶＡＶコントロールユニッ
トによってＶＡＶユニットのダンパ開度を調整すること
により、被制御エリアへの送風量を制御するようにして
いる。
【０００３】このＶＡＶ制御システムでは、各ＶＡＶコ
ントロールユニットからの被制御エリアの負荷状況（室
内状態）を示す制御ステータスに基づいて、空調機から
の吹出給気温度（送風温度）を制御するようにしてい
る。ＶＡＶコントロールユニットは、送風温度＞室内温
度の場合、図２（ａ）に示すように、現在の室内温度と
現在の被制御エリアへの送風量（ＶＡＶ送風量）とに応
じ、制御ステータスとして「不足」，「適暖」，「暖
房」，「最適」，「過暖」の何れかを決定し、制御装置
へ送る。また、送風温度＜室内温度の場合、図２（ｂ）
に示すように、現在の室内温度と現在の被制御エリアへ
の送風量（ＶＡＶ風量）とに応じ、制御ステータスとし
て「不足」，「適冷」，「冷房」，「最適」，「過冷」
の何れかを決定し、制御装置へ送る。
ントロールユニットからの被制御エリアの負荷状況（室
内状態）を示す制御ステータスに基づいて、空調機から
の吹出給気温度（送風温度）を制御するようにしてい
る。ＶＡＶコントロールユニットは、送風温度＞室内温
度の場合、図２（ａ）に示すように、現在の室内温度と
現在の被制御エリアへの送風量（ＶＡＶ送風量）とに応
じ、制御ステータスとして「不足」，「適暖」，「暖
房」，「最適」，「過暖」の何れかを決定し、制御装置
へ送る。また、送風温度＜室内温度の場合、図２（ｂ）
に示すように、現在の室内温度と現在の被制御エリアへ
の送風量（ＶＡＶ風量）とに応じ、制御ステータスとし
て「不足」，「適冷」，「冷房」，「最適」，「過冷」
の何れかを決定し、制御装置へ送る。
【０００４】制御装置は、「過冷」（「過暖」）のＶＡ
Ｖが１つでもあれば、送風温度を大きくアップ（ダウ
ン）する。「過冷」のＶＡＶと「過暖」のＶＡＶとが混
在する場合には、送風温度のアップ／ダウンを多数決で
決定する。「適冷」または「冷房」（「適暖」または
「暖房」）のＶＡＶがある場合には、送風温度を少しだ
けアップ（ダウン）する。全てのＶＡＶが「最適」の場
合には送風温度を現状維持する。
Ｖが１つでもあれば、送風温度を大きくアップ（ダウ
ン）する。「過冷」のＶＡＶと「過暖」のＶＡＶとが混
在する場合には、送風温度のアップ／ダウンを多数決で
決定する。「適冷」または「冷房」（「適暖」または
「暖房」）のＶＡＶがある場合には、送風温度を少しだ
けアップ（ダウン）する。全てのＶＡＶが「最適」の場
合には送風温度を現状維持する。
【０００５】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、「過冷」のＶＡＶと「過暖」のＶ
ＡＶとが混在する場合、送風温度のアップ／ダウンを多
数決で決定するようにしているので、適切な値として送
風温度が定まらないことがある。例えば、「過冷」のＶ
ＡＶの台数＞「過暖」のＶＡＶの台数であるが、「過
冷」のＶＡＶのトータルの程度＜「過暖」のＶＡＶのト
ータルの程度であある場合、すなわち、少し「過冷」の
ＶＡＶが何台かあって，大きく「過暖」のＶＡＶが１台
あって，トータルでみると「過暖」である場合、多数決
方式では「過冷」の台数が多いので送風温度はアップさ
れてしまう。
御システムによると、「過冷」のＶＡＶと「過暖」のＶ
ＡＶとが混在する場合、送風温度のアップ／ダウンを多
数決で決定するようにしているので、適切な値として送
風温度が定まらないことがある。例えば、「過冷」のＶ
ＡＶの台数＞「過暖」のＶＡＶの台数であるが、「過
冷」のＶＡＶのトータルの程度＜「過暖」のＶＡＶのト
ータルの程度であある場合、すなわち、少し「過冷」の
ＶＡＶが何台かあって，大きく「過暖」のＶＡＶが１台
あって，トータルでみると「過暖」である場合、多数決
方式では「過冷」の台数が多いので送風温度はアップさ
れてしまう。
【０００６】図３にその一例を示す。この図では、ＶＡ
Ｖ〜が「−１」程度の「過冷」、ＶＡＶが「＋
５」程度の過暖となっている。この場合、多数決方式で
は、３：１で「過冷」と判断される。しかし、実際に
は、「過冷」のＶＡＶのトータルの程度は「−３」で、
「過暖」のＶＡＶのトータルの程度は「＋５」であり、
トータルでみると「過暖」である。この場合、送風温度
を適切な値とするためには、送風温度をダウンさせなけ
ればならないが、逆にアップされてしまう。このように
従来の技術は、上記の矛盾的な要求があった時に対応で
きないだけではなく、矛盾がなくても制御の方向性しか
示せず、明確的な送風温度の設定値を決定することがで
きない。
Ｖ〜が「−１」程度の「過冷」、ＶＡＶが「＋
５」程度の過暖となっている。この場合、多数決方式で
は、３：１で「過冷」と判断される。しかし、実際に
は、「過冷」のＶＡＶのトータルの程度は「−３」で、
「過暖」のＶＡＶのトータルの程度は「＋５」であり、
トータルでみると「過暖」である。この場合、送風温度
を適切な値とするためには、送風温度をダウンさせなけ
ればならないが、逆にアップされてしまう。このように
従来の技術は、上記の矛盾的な要求があった時に対応で
きないだけではなく、矛盾がなくても制御の方向性しか
示せず、明確的な送風温度の設定値を決定することがで
きない。
【０００７】そこで、本出願人は、特願平８−３１７１
０号（特開平９−２２９４３号公報）として、送風温度
を常に適切な値とすることのできるＶＡＶ制御システム
を提案した。図１はこの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が供給される冷却コイル３，電動弁４を介
して温水ＨＷが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。空調機１におけるインバータ６
ｂ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、空調機１においてそのファン６ａよ
り吹き出される給気が、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。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へ各個に与えられる。
０号（特開平９−２２９４３号公報）として、送風温度
を常に適切な値とすることのできるＶＡＶ制御システム
を提案した。図１はこの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が供給される冷却コイル３，電動弁４を介
して温水ＨＷが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。空調機１におけるインバータ６
ｂ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、空調機１においてそのファン６ａよ
り吹き出される給気が、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。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へ各個に与えられる。
【０００８】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との偏差および制御装置７より与えられる送風温度と
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１
３−１〜１３−ｎの検出々力（実風量）を見ながら制御
する。
０−ｎは、各個に与えられる検出温度ＰＶと設定温度Ｓ
Ｐとの偏差および制御装置７より与えられる送風温度と
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１
３−１〜１３−ｎの検出々力（実風量）を見ながら制御
する。
【０００９】また、ＶＡＶコントロールユニット１０−
１〜１０−ｎは、現時刻の空調負荷Ｑを処理できる被制
御エリア９−１〜９−ｎへ送風温度の許容範囲を許容送
風温度範囲として求め、この求めた許容送風温度範囲を
制御装置７へ送る機能も有している。制御装置７は、Ｖ
ＡＶコントロールユニット１０−１〜１０−ｎから送ら
れてくる許容送風温度範囲を、ＶＡＶコントロールユニ
ット毎に予め定められた重み係数Ｗｎ（０＜Ｗｎ＜１：
ΣＷｎ＝１）によって示される得票率範囲に変換し、こ
の得票率範囲に基づいて空調機１からの送風温度を決定
する。
１〜１０−ｎは、現時刻の空調負荷Ｑを処理できる被制
御エリア９−１〜９−ｎへ送風温度の許容範囲を許容送
風温度範囲として求め、この求めた許容送風温度範囲を
制御装置７へ送る機能も有している。制御装置７は、Ｖ
ＡＶコントロールユニット１０−１〜１０−ｎから送ら
れてくる許容送風温度範囲を、ＶＡＶコントロールユニ
ット毎に予め定められた重み係数Ｗｎ（０＜Ｗｎ＜１：
ΣＷｎ＝１）によって示される得票率範囲に変換し、こ
の得票率範囲に基づいて空調機１からの送風温度を決定
する。
【００１０】〔ＶＡＶコントロールユニットでの許容送
風温度範囲の求め方〕ＶＡＶコントロールユニット１０
（１０−１〜１０−ｎ）は、現時刻の空調負荷Ｑを処理
できる被制御エリア９（９−１〜９−ｎ）への送風温度
ｔｓの許容範囲（許容送風温度範囲）を、ｔｓmin≦ｔ
ｓ≦ｔｓmaxとして求める。ここで、ｔｓmin、ｔｓmax
は、冷房モードでは、ｔｓmin＝ｔ＋Δｔmax、ｔｓmax
＝ｔ＋Δｔminとして求め、暖房モードでは、ｔｓmin＝
ｔ＋Δｔmin、ｔｓmax＝ｔ＋Δｔmaxとして求める。
風温度範囲の求め方〕ＶＡＶコントロールユニット１０
（１０−１〜１０−ｎ）は、現時刻の空調負荷Ｑを処理
できる被制御エリア９（９−１〜９−ｎ）への送風温度
ｔｓの許容範囲（許容送風温度範囲）を、ｔｓmin≦ｔ
ｓ≦ｔｓmaxとして求める。ここで、ｔｓmin、ｔｓmax
は、冷房モードでは、ｔｓmin＝ｔ＋Δｔmax、ｔｓmax
＝ｔ＋Δｔminとして求め、暖房モードでは、ｔｓmin＝
ｔ＋Δｔmin、ｔｓmax＝ｔ＋Δｔmaxとして求める。
【００１１】但し、ｔは被制御エリア９の空気温度（室
温）、Δｔminは最小送風温度差、Δｔmaxは最大送風温
度差であり、冷暖房モードは「現時刻送風温度ｔｓreal
−室内温度設定値ｔsp」により算出し、、正を暖房モー
ド、負を冷房モードとする。また、最小送風温度差Δｔ
minはΔｔmin＝Ｑ／（Ｌmax・ｃ）として求め、最大送
風温度差ΔｔmaxはΔｔmax＝Ｑ／（Ｌmin・ｃ）として
求める。ここで、ＬmaxはＶＡＶの最大送風量（設計
値）、ＬminはＶＡＶの最小送風量（設計値）、ｃは空
気の比熱〔ｋＪ／ｍ3 Ｋ（Ｋｃａｌ／ｍ3 ℃）〕、Ｑは
現時刻空調負荷〔ＫＷ（ｋｃａｌ／ｈ）〕であり、現時
刻のＶＡＶの送風量をＬ〔ｍ3 ／ｓ（ｍ3／ｈ）〕，現
時刻の送風温度差をΔｔ（Δｔ＝ｔｓreal−ｔ）とした
場合、顕熱空調負荷の計算式によりＱ＝Ｌ・ｃ・Δｔと
して求められる。
温）、Δｔminは最小送風温度差、Δｔmaxは最大送風温
度差であり、冷暖房モードは「現時刻送風温度ｔｓreal
−室内温度設定値ｔsp」により算出し、、正を暖房モー
ド、負を冷房モードとする。また、最小送風温度差Δｔ
minはΔｔmin＝Ｑ／（Ｌmax・ｃ）として求め、最大送
風温度差ΔｔmaxはΔｔmax＝Ｑ／（Ｌmin・ｃ）として
求める。ここで、ＬmaxはＶＡＶの最大送風量（設計
値）、ＬminはＶＡＶの最小送風量（設計値）、ｃは空
気の比熱〔ｋＪ／ｍ3 Ｋ（Ｋｃａｌ／ｍ3 ℃）〕、Ｑは
現時刻空調負荷〔ＫＷ（ｋｃａｌ／ｈ）〕であり、現時
刻のＶＡＶの送風量をＬ〔ｍ3 ／ｓ（ｍ3／ｈ）〕，現
時刻の送風温度差をΔｔ（Δｔ＝ｔｓreal−ｔ）とした
場合、顕熱空調負荷の計算式によりＱ＝Ｌ・ｃ・Δｔと
して求められる。
【００１２】すなわち、ＶＡＶの最大送風量（設計値）
では、最小送風温度差Δｔmin〔Δｔmin＝Ｑ／（Ｌmax
・ｃ）〕があり、ＶＡＶの最小送風量（設計値）では、
最大送風温度差Δｔmax〔Δｔmax＝Ｑ／（Ｌmin・
ｃ）〕があり、最大送風温度差Δｔmaxと最小送風温度
差Δｔminとの間には、許容送風温度範囲が生じる。こ
の許容送風温度範囲は、現時刻の室内温度ｔにより、冷
房モードでは、ｔｓmin＝ｔ＋Δｔmax、ｔｓmax＝ｔ＋
Δｔminとしたうえ、ｔｓmin≦ｔｓ≦ｔｓmaxとして求
めることができる。また、暖房モードでは、ｔｓmin＝
ｔ＋Δｔmin、ｔｓmax＝ｔ＋Δｔmaxとしたうえ、ｔｓm
in≦ｔｓ≦ｔｓmaxとして求めることができる。
では、最小送風温度差Δｔmin〔Δｔmin＝Ｑ／（Ｌmax
・ｃ）〕があり、ＶＡＶの最小送風量（設計値）では、
最大送風温度差Δｔmax〔Δｔmax＝Ｑ／（Ｌmin・
ｃ）〕があり、最大送風温度差Δｔmaxと最小送風温度
差Δｔminとの間には、許容送風温度範囲が生じる。こ
の許容送風温度範囲は、現時刻の室内温度ｔにより、冷
房モードでは、ｔｓmin＝ｔ＋Δｔmax、ｔｓmax＝ｔ＋
Δｔminとしたうえ、ｔｓmin≦ｔｓ≦ｔｓmaxとして求
めることができる。また、暖房モードでは、ｔｓmin＝
ｔ＋Δｔmin、ｔｓmax＝ｔ＋Δｔmaxとしたうえ、ｔｓm
in≦ｔｓ≦ｔｓmaxとして求めることができる。
【００１３】〔制御装置での得票率範囲への変換〕ＶＡ
Ｖコントロールユニット１０−１〜１０−ｎにおいて求
められた許容送風温度範囲は制御装置７へ送られる。制
御装置７は、ＶＡＶコントロールユニット１０−１〜１
０−ｎから送られてくる許容送風温度範囲を、ＶＡＶコ
ントロールユニット毎に予め定められた重み係数Ｗｎ
（０＜Ｗｎ＜１：ΣＷｎ＝１）によって示される得票率
範囲に変換する。なお、この場合の重み係数Ｗｎは、そ
のＶＡＶ末端の空調面積比（該ＶＡＶ末端の空調面積／
全系統の空調面積）、またはそのＶＡＶ末端空調領域の
重要度、或いは負荷比（該ＶＡＶ末端の空調負荷／全系
統の空調負荷）とそのＶＡＶ末端空調領域の重要度など
で決定する。全系統の重み係数Ｗｎの和は１とする。
Ｖコントロールユニット１０−１〜１０−ｎにおいて求
められた許容送風温度範囲は制御装置７へ送られる。制
御装置７は、ＶＡＶコントロールユニット１０−１〜１
０−ｎから送られてくる許容送風温度範囲を、ＶＡＶコ
ントロールユニット毎に予め定められた重み係数Ｗｎ
（０＜Ｗｎ＜１：ΣＷｎ＝１）によって示される得票率
範囲に変換する。なお、この場合の重み係数Ｗｎは、そ
のＶＡＶ末端の空調面積比（該ＶＡＶ末端の空調面積／
全系統の空調面積）、またはそのＶＡＶ末端空調領域の
重要度、或いは負荷比（該ＶＡＶ末端の空調負荷／全系
統の空調負荷）とそのＶＡＶ末端空調領域の重要度など
で決定する。全系統の重み係数Ｗｎの和は１とする。
【００１４】例えば、今、図１において、ｎ＝４とす
る。すなわち、ＶＡＶコントロールユニット１０−１〜
１０−４が存在し、ＶＡＶコントロールユニット１０−
１（以下、ＶＡＶ−１＃と呼ぶ）の許容送風温度範囲が
２０℃≦ｔｓ≦２４℃、ＶＡＶコントロールユニット１
０−２（以下、ＶＡＶ−２＃と呼ぶ）の許容送風温度範
囲が１８℃≦ｔｓ≦２３℃、ＶＡＶコントロールユニッ
ト１０−３（以下、ＶＡＶ−３＃と呼ぶ）の許容送風温
度範囲が１７℃≦ｔｓ≦２１℃、ＶＡＶコントロールユ
ニット１０−４（以下、ＶＡＶ−４＃と呼ぶ）の許容送
風温度範囲が１８℃≦ｔｓ≦２２℃、ＶＡＶ−１＃の重
み係数Ｗ１をＷ１＝０．２、ＶＡＶ−２＃の重み係数Ｗ
２をＷ２＝０．３、ＶＡＶ−３＃の重み係数Ｗ３をＷ３
＝０．３、ＶＡＶ−４＃の重み係数Ｗ４をＷ４＝０．２
とする。
る。すなわち、ＶＡＶコントロールユニット１０−１〜
１０−４が存在し、ＶＡＶコントロールユニット１０−
１（以下、ＶＡＶ−１＃と呼ぶ）の許容送風温度範囲が
２０℃≦ｔｓ≦２４℃、ＶＡＶコントロールユニット１
０−２（以下、ＶＡＶ−２＃と呼ぶ）の許容送風温度範
囲が１８℃≦ｔｓ≦２３℃、ＶＡＶコントロールユニッ
ト１０−３（以下、ＶＡＶ−３＃と呼ぶ）の許容送風温
度範囲が１７℃≦ｔｓ≦２１℃、ＶＡＶコントロールユ
ニット１０−４（以下、ＶＡＶ−４＃と呼ぶ）の許容送
風温度範囲が１８℃≦ｔｓ≦２２℃、ＶＡＶ−１＃の重
み係数Ｗ１をＷ１＝０．２、ＶＡＶ−２＃の重み係数Ｗ
２をＷ２＝０．３、ＶＡＶ−３＃の重み係数Ｗ３をＷ３
＝０．３、ＶＡＶ−４＃の重み係数Ｗ４をＷ４＝０．２
とする。
【００１５】この場合、制御装置７は、図４に示すよう
に、ＶＡＶ−１＃からの許容送風温度範囲２０℃≦ｔｓ
≦２４℃を、重み係数Ｗ１＝０．２（２０％）をその得
票率とする得票率範囲Ｓ１に変換する。また、ＶＡＶ−
２＃からの許容送風温度範囲１８℃≦ｔｓ≦２３℃を、
重み係数Ｗ２＝０．３（３０％）をその得票率とする得
票率範囲Ｓ２に変換する。また、ＶＡＶ−３＃からの許
容送風温度範囲１７℃≦ｔｓ≦２１℃を、重み係数Ｗ３
＝０．３（３０％）をその得票率とする得票率範囲Ｓ３
に変換する。また、ＶＡＶ−４＃からの許容送風温度範
囲１８℃≦ｔｓ≦２２℃を、重み係数Ｗ４＝０．２（２
０％）をその得票率とする得票率範囲Ｓ４に変換する。
に、ＶＡＶ−１＃からの許容送風温度範囲２０℃≦ｔｓ
≦２４℃を、重み係数Ｗ１＝０．２（２０％）をその得
票率とする得票率範囲Ｓ１に変換する。また、ＶＡＶ−
２＃からの許容送風温度範囲１８℃≦ｔｓ≦２３℃を、
重み係数Ｗ２＝０．３（３０％）をその得票率とする得
票率範囲Ｓ２に変換する。また、ＶＡＶ−３＃からの許
容送風温度範囲１７℃≦ｔｓ≦２１℃を、重み係数Ｗ３
＝０．３（３０％）をその得票率とする得票率範囲Ｓ３
に変換する。また、ＶＡＶ−４＃からの許容送風温度範
囲１８℃≦ｔｓ≦２２℃を、重み係数Ｗ４＝０．２（２
０％）をその得票率とする得票率範囲Ｓ４に変換する。
【００１６】〔制御装置での送風温度の決定方法〕図４
から分かるように、ＶＡＶ−１＃〜４＃は、２０℃≦ｔ
ｓ≦２１℃の共通の許容送風温度範囲を有する。この共
通の許容送風温度範囲での合計得票率は１００％に達す
る。これは、この共通の許容送風温度範囲では、どの温
度を給気温度としても、ＶＡＶ−１＃〜４＃は現時刻の
空調負荷を処理できることを意味している。そこで、そ
の合計得票率が最大の許容送風温度範囲の中心を送風温
度として決定する。図４の例では、その合計得票率が１
００％である許容送風温度範囲の中心、すなわち２０℃
≦ｔｓ≦２１℃の中心である２０．５℃を送風温度とし
て決定する。
から分かるように、ＶＡＶ−１＃〜４＃は、２０℃≦ｔ
ｓ≦２１℃の共通の許容送風温度範囲を有する。この共
通の許容送風温度範囲での合計得票率は１００％に達す
る。これは、この共通の許容送風温度範囲では、どの温
度を給気温度としても、ＶＡＶ−１＃〜４＃は現時刻の
空調負荷を処理できることを意味している。そこで、そ
の合計得票率が最大の許容送風温度範囲の中心を送風温
度として決定する。図４の例では、その合計得票率が１
００％である許容送風温度範囲の中心、すなわち２０℃
≦ｔｓ≦２１℃の中心である２０．５℃を送風温度とし
て決定する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】この本出願人が提案し
たＶＡＶ制御システムでは、室温ｔが設定値の許容範囲
に入っていることを前提として、ＶＡＶコントロールユ
ニット１０毎に現時刻の空調負荷ＱをＱ＝Ｌ・ｃ・Δｔ
として算出し、この算出した空調負荷Ｑに基づいて許容
送風温度範囲を求めている。しかしながら、実際のシス
テムでは、外乱によって一時的に室温ｔが設定値の許容
範囲から逸脱してしまうことがあり、室温ｔが設定値の
許容範囲から逸脱するとそこで安定してしまい、室温ｔ
を許容範囲に戻すことができないという問題が見受けら
れている。
たＶＡＶ制御システムでは、室温ｔが設定値の許容範囲
に入っていることを前提として、ＶＡＶコントロールユ
ニット１０毎に現時刻の空調負荷ＱをＱ＝Ｌ・ｃ・Δｔ
として算出し、この算出した空調負荷Ｑに基づいて許容
送風温度範囲を求めている。しかしながら、実際のシス
テムでは、外乱によって一時的に室温ｔが設定値の許容
範囲から逸脱してしまうことがあり、室温ｔが設定値の
許容範囲から逸脱するとそこで安定してしまい、室温ｔ
を許容範囲に戻すことができないという問題が見受けら
れている。
【００１８】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、外乱によっ
て一時的に室温が設定値の許容範囲から逸脱しても、室
温を設定値の許容範囲に速やかに戻すことのできるＶＡ
Ｖ制御システムを提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、外乱によっ
て一時的に室温が設定値の許容範囲から逸脱しても、室
温を設定値の許容範囲に速やかに戻すことのできるＶＡ
Ｖ制御システムを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、上述したＶＡＶ制御システムにおい
て、第１〜第Ｎの可変給気量調節手段毎に現時刻の空調
負荷Ｑを、Δｔ＝ｔｓ−ｔ、ΔＱ＝Ｃ・（Δｐｖ／Ｔ）
とし、下記（１）式によって求めるようにしたものであ
る。 Ｑ＝Ｌ・ｃ・Δｔ＋ΔＱ・・・・（１） 但し、Ｑ：空調負荷、Ｌ：ＶＡＶ送風量、ｃ：空気の比
熱、ΔＱ：ペナルティ熱量、Δｔ：送風温度差、ｔｓ：
送風温度、ｔ：室温、Ｃ：制御空間の熱容量、Δｐｖ：
室温の制御偏差、Ｔ：応答時間。この発明によれば、室
温ｔの設定値の許容範囲からの逸脱の程度に応じたペナ
ルティ熱量ΔＱを加味して、空調負荷Ｑが求められる。
るために本発明は、上述したＶＡＶ制御システムにおい
て、第１〜第Ｎの可変給気量調節手段毎に現時刻の空調
負荷Ｑを、Δｔ＝ｔｓ−ｔ、ΔＱ＝Ｃ・（Δｐｖ／Ｔ）
とし、下記（１）式によって求めるようにしたものであ
る。 Ｑ＝Ｌ・ｃ・Δｔ＋ΔＱ・・・・（１） 但し、Ｑ：空調負荷、Ｌ：ＶＡＶ送風量、ｃ：空気の比
熱、ΔＱ：ペナルティ熱量、Δｔ：送風温度差、ｔｓ：
送風温度、ｔ：室温、Ｃ：制御空間の熱容量、Δｐｖ：
室温の制御偏差、Ｔ：応答時間。この発明によれば、室
温ｔの設定値の許容範囲からの逸脱の程度に応じたペナ
ルティ熱量ΔＱを加味して、空調負荷Ｑが求められる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。この実施の形態において、そのシス
テム構成は図１に示した従来のものと同一であるが、Ｖ
ＡＶコントロールユニット１０（１０−１〜１０−ｎ）
での空調負荷Ｑの算出方法が異なっている。この場合の
ＶＡＶコントロールユニットを１０′（１０′−１〜１
０′−ｎ）として従来のＶＡＶコントロールユニットと
区別して示す。
き詳細に説明する。この実施の形態において、そのシス
テム構成は図１に示した従来のものと同一であるが、Ｖ
ＡＶコントロールユニット１０（１０−１〜１０−ｎ）
での空調負荷Ｑの算出方法が異なっている。この場合の
ＶＡＶコントロールユニットを１０′（１０′−１〜１
０′−ｎ）として従来のＶＡＶコントロールユニットと
区別して示す。
【００２１】〔ＶＡＶコントロールユニットでの空調負
荷Ｑの算出〕ＶＡＶコントロールユニット１０′におい
て、現時刻の空調負荷Ｑは、Δｔ＝ｔｓ−ｔ、ΔＱ＝Ｃ
・（Δｐｖ／Ｔ）とし、下記（１）式によって算出す
る。 Ｑ＝Ｌ・ｃ・Δｔ＋ΔＱ・・・・（１） 但し、Ｑ：空調負荷、Ｌ：ＶＡＶ送風量、ｃ：空気の比
熱、ΔＱ：ペナルティ熱量、Δｔ：送風温度差、ｔｓ：
送風温度、ｔ：室温、Ｃ：制御空間の熱容量、Δｐｖ：
室温の制御偏差、Ｔ：応答時間。
荷Ｑの算出〕ＶＡＶコントロールユニット１０′におい
て、現時刻の空調負荷Ｑは、Δｔ＝ｔｓ−ｔ、ΔＱ＝Ｃ
・（Δｐｖ／Ｔ）とし、下記（１）式によって算出す
る。 Ｑ＝Ｌ・ｃ・Δｔ＋ΔＱ・・・・（１） 但し、Ｑ：空調負荷、Ｌ：ＶＡＶ送風量、ｃ：空気の比
熱、ΔＱ：ペナルティ熱量、Δｔ：送風温度差、ｔｓ：
送風温度、ｔ：室温、Ｃ：制御空間の熱容量、Δｐｖ：
室温の制御偏差、Ｔ：応答時間。
【００２２】室温ｔが設定値の許容範囲内の場合、ペナ
ルティ熱量ΔＱは零である。そのときのＬ・ｃ・Δｔは
ちょうど現在の空調負荷と考えられる。冷暖暖房室温設
定値が異なる場合、室温ｔの設定値の許容範囲は、−ε
＋ｔｓｐ,h≦ｔ≦ε＋ｔｓｐ,cで定義される。ここで、
εは制御の許容誤差、ｔｓｐ,cは冷房室温設定値、ｔｓ
ｐ,hは暖房室温設定値。
ルティ熱量ΔＱは零である。そのときのＬ・ｃ・Δｔは
ちょうど現在の空調負荷と考えられる。冷暖暖房室温設
定値が異なる場合、室温ｔの設定値の許容範囲は、−ε
＋ｔｓｐ,h≦ｔ≦ε＋ｔｓｐ,cで定義される。ここで、
εは制御の許容誤差、ｔｓｐ,cは冷房室温設定値、ｔｓ
ｐ,hは暖房室温設定値。
【００２３】ペナルティ熱量ΔＱは、室温ｔが設定値の
許容範囲を超えた場合、設定値の許容範囲に戻すための
所要顕熱量であり、ΔＱ＝Ｃ・（Δｐｖ／Ｔ）として計
算する。応答時間Ｔは、室温ｔが設定値の許容範囲内に
戻るまでの時間である。ＶＡＶ送風量Ｌに計測値を用
い、ΔｔとΔｐｖとに計測値を使えば、上記の（１）式
により現時刻の空調負荷Ｑを算出することができる。
許容範囲を超えた場合、設定値の許容範囲に戻すための
所要顕熱量であり、ΔＱ＝Ｃ・（Δｐｖ／Ｔ）として計
算する。応答時間Ｔは、室温ｔが設定値の許容範囲内に
戻るまでの時間である。ＶＡＶ送風量Ｌに計測値を用
い、ΔｔとΔｐｖとに計測値を使えば、上記の（１）式
により現時刻の空調負荷Ｑを算出することができる。
【００２４】この場合、室温ｔの設定値の許容範囲から
の逸脱の程度に応じたペナルティ熱量ΔＱを加味して現
時刻の空調負荷Ｑが求められるので、外乱によって一時
的に室温ｔが設定値の許容範囲を逸脱しても、室温ｔを
設定値の許容範囲に速やかに戻すことができる。
の逸脱の程度に応じたペナルティ熱量ΔＱを加味して現
時刻の空調負荷Ｑが求められるので、外乱によって一時
的に室温ｔが設定値の許容範囲を逸脱しても、室温ｔを
設定値の許容範囲に速やかに戻すことができる。
【００２５】なお、ＶＡＶコントロールユニット１０′
での許容送風温度範囲の求め方および制御装置７での得
票率範囲への変換は、従来の方法と同じであるのでここ
での説明は省略する。
での許容送風温度範囲の求め方および制御装置７での得
票率範囲への変換は、従来の方法と同じであるのでここ
での説明は省略する。
【００２６】〔空調機１の立ち上がり時〕Ｑ＝Ｌ・ｃ・
Δｔとして空調負荷Ｑを求める従来方法では、空調機１
の立ち上がり時には空調機１からの送風量が零（ＶＡＶ
送風量Ｌが零）であるので空調負荷Ｑが零となり、送風
温度許容範囲を算出することができない。また、空調機
１が送風し始めても、室温ｔが設定値の許容範囲から逸
脱していればそこで安定してしまい、設定値の許容範囲
に入ることができない。このため、空調機１が通常運転
状態（ファンが回転し、冷水又は温水が空調機に供給さ
る状態）となり、室温ｔが設定値の許容範囲に入るまで
送風温度の制御を開始することができず、制御の立ち上
がりが悪かった。
Δｔとして空調負荷Ｑを求める従来方法では、空調機１
の立ち上がり時には空調機１からの送風量が零（ＶＡＶ
送風量Ｌが零）であるので空調負荷Ｑが零となり、送風
温度許容範囲を算出することができない。また、空調機
１が送風し始めても、室温ｔが設定値の許容範囲から逸
脱していればそこで安定してしまい、設定値の許容範囲
に入ることができない。このため、空調機１が通常運転
状態（ファンが回転し、冷水又は温水が空調機に供給さ
る状態）となり、室温ｔが設定値の許容範囲に入るまで
送風温度の制御を開始することができず、制御の立ち上
がりが悪かった。
【００２７】これに対して、本実施の形態では、空調機
１の立ち上がり時、ＶＡＶ送風量Ｌが零であってもペナ
ルティ熱量ΔＱにより空調負荷Ｑが零とならず、送風温
度許容範囲を算出することができる。また、空調機１が
送風し始めた時、室温ｔが設定値の許容範囲から逸脱し
ていてもペナルティ熱量ΔＱにより速やかに室温ｔを設
定値の許容範囲に戻すことができる。これにより、空調
機１の立ち上がりとほゞ同時に送風温度の制御を開始す
ることが可能となり、制御の立ち上がりを良くすること
が可能となる。
１の立ち上がり時、ＶＡＶ送風量Ｌが零であってもペナ
ルティ熱量ΔＱにより空調負荷Ｑが零とならず、送風温
度許容範囲を算出することができる。また、空調機１が
送風し始めた時、室温ｔが設定値の許容範囲から逸脱し
ていてもペナルティ熱量ΔＱにより速やかに室温ｔを設
定値の許容範囲に戻すことができる。これにより、空調
機１の立ち上がりとほゞ同時に送風温度の制御を開始す
ることが可能となり、制御の立ち上がりを良くすること
が可能となる。
【００２８】〔送風温度の外乱による変化〕上述におい
ては、現時刻の空調負荷Ｑの算出に際して、Δｔ＝ｔｓ
−ｔを使用した。この場合、加湿など送風温度ｔｓを変
化させる外乱が入ると直ちにその悪影響を受け、その悪
影響から脱するのに時間がかかる。この送風温度ｔｓの
外乱による変化に対しては、ｔｓに代えて送風温度設定
値ｔｓ,sp を使用することによって、すなわちΔｔ＝ｔ
ｓ−ｔの代わりにΔｔ＝ｔｓ,sp −ｔを使用することに
より、対処することが可能である。この場合、送風温度
制御が速やかに応答するので、加湿などの送風温度ｔｓ
を変化させる外乱が短時間に取り除かれる。
ては、現時刻の空調負荷Ｑの算出に際して、Δｔ＝ｔｓ
−ｔを使用した。この場合、加湿など送風温度ｔｓを変
化させる外乱が入ると直ちにその悪影響を受け、その悪
影響から脱するのに時間がかかる。この送風温度ｔｓの
外乱による変化に対しては、ｔｓに代えて送風温度設定
値ｔｓ,sp を使用することによって、すなわちΔｔ＝ｔ
ｓ−ｔの代わりにΔｔ＝ｔｓ,sp −ｔを使用することに
より、対処することが可能である。この場合、送風温度
制御が速やかに応答するので、加湿などの送風温度ｔｓ
を変化させる外乱が短時間に取り除かれる。
【００２９】
【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〜第Ｎの可変給気量調節手段毎に現
時刻の空調負荷ＱをＱ＝Ｌ・ｃ・Δｔ＋ΔＱとして求め
るようにしたので、室温ｔの設定値の許容範囲からの逸
脱の程度に応じたペナルティ熱量ΔＱを加味して空調負
荷Ｑが求められるものとなり、外乱によって一時的に室
温が設定値の許容範囲を逸脱しても室温を設定値の許容
範囲に速やかに戻すことができるようになる。
発明によれば、第１〜第Ｎの可変給気量調節手段毎に現
時刻の空調負荷ＱをＱ＝Ｌ・ｃ・Δｔ＋ΔＱとして求め
るようにしたので、室温ｔの設定値の許容範囲からの逸
脱の程度に応じたペナルティ熱量ΔＱを加味して空調負
荷Ｑが求められるものとなり、外乱によって一時的に室
温が設定値の許容範囲を逸脱しても室温を設定値の許容
範囲に速やかに戻すことができるようになる。
【図１】 本出願人が先に提案したＶＡＶ制御システム
および本発明の一実施の形態を示すＶＡＶ制御システム
の計装図である。
および本発明の一実施の形態を示すＶＡＶ制御システム
の計装図である。
【図２】 従来のＶＡＶコントロールユニットでの制御
ステータスの決定状況を示す図である。
ステータスの決定状況を示す図である。
【図３】 その制御ステータスが「過冷」および「過
暖」のＶＡＶの程度を例示する図である。
暖」のＶＡＶの程度を例示する図である。
【図４】 本出願人が先に提案したＶＡＶ制御システム
におけるＶＡＶ−１＃〜４＃の各得票率範囲を示すグラ
フである。
におけるＶＡＶ−１＃〜４＃の各得票率範囲を示すグラ
フである。
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、７…制御装置、９−１〜９−ｎ
…被制御エリア、１０′−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、２３…表示部、Ｓ１〜Ｓ４…得票
率範囲。
熱コイル、６…送風機、７…制御装置、９−１〜９−ｎ
…被制御エリア、１０′−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、２３…表示部、Ｓ１〜Ｓ４…得票
率範囲。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−132363（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−229453（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−42901（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−105648（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24F 11/02 102
Claims (2)
- 【請求項１】 空調機からの吹出給気の供給を受け第１
〜第Ｎの被制御エリアの負荷状況に応じてそこへの送風
量を各個に制御する第１〜第Ｎの可変給気量調節手段
と、 この第１〜第Ｎの可変給気量調節手段毎に現時刻の空調
負荷Ｑを処理できる前記第１〜第Ｎの被制御エリアへの
送風温度の許容範囲を許容送風温度範囲として求める手
段と、 この手段によって求められた前記第１〜第Ｎの可変給気
量調節手段の許容送風温度範囲に基づいて前記空調機か
らの送風温度を決定する送風温度決定手段とを備えたＶ
ＡＶ制御システムにおいて、 前記第１〜第Ｎの可変給気量調節手段毎に現時刻の空調
負荷Ｑを、Δｔ＝ｔｓ−ｔ、ΔＱ＝Ｃ・（Δｐｖ／Ｔ）
とし、下記（１）式によって求める空調負荷算出手段を
備えたことを特徴とするＶＡＶ制御システム。 Ｑ＝Ｌ・ｃ・Δｔ＋ΔＱ・・・・（１） 但し、Ｑ：空調負荷、Ｌ：ＶＡＶ送風量、ｃ：空気の比
熱、ΔＱ：ペナルティ熱量、Δｔ：送風温度差、ｔｓ：
送風温度、ｔ：室温、Ｃ：制御空間の熱容量、Δｐｖ：
室温の制御偏差、Ｔ：応答時間。 - 【請求項２】 請求項１において、前記空調負荷算出手
段は、送風温度設定値をｔｓ,sp とし、Δｔ＝ｔｓ−ｔ
の代わりにΔｔ＝ｔｓ,sp −ｔを使用することを特徴と
するＶＡＶ制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11610199A JP3452831B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Ｖａｖ制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11610199A JP3452831B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Ｖａｖ制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304333A JP2000304333A (ja) | 2000-11-02 |
| JP3452831B2 true JP3452831B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=14678732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11610199A Expired - Fee Related JP3452831B2 (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | Ｖａｖ制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3452831B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4498041B2 (ja) * | 2004-07-15 | 2010-07-07 | 三機工業株式会社 | 空調システムの制御方法 |
| JP4668824B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2011-04-13 | 株式会社山武 | 可変給気量制御確認装置および方法 |
| JP4683025B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2011-05-11 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和システム |
| JP5793359B2 (ja) | 2011-07-11 | 2015-10-14 | アズビル株式会社 | 空調制御システムおよび空調制御方法 |
| JP6220564B2 (ja) * | 2013-06-05 | 2017-10-25 | アズビル株式会社 | Ｖａｖ制御システム |
| CN107196600A (zh) * | 2017-06-03 | 2017-09-22 | 北京工业大学 | 一种全季节复合型光伏光热一体化系统 |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11610199A patent/JP3452831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000304333A (ja) | 2000-11-02 |
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Legal Events
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