JP4652216B2 - ダクトサイズの決定方法 - Google Patents
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Description
一方特許文献1に記載のものは,ダクト系の全ての末端の制気口までの圧力損失が揃うという効果が得られるが,基本的には等摩擦法で見られる問題点が依然として残っている。
一方,経済的には,小風量域のダクトサイズを増大させるほうが,大風量域のダクトサイズを増大させるよりも価格への影響が少ない。すなわち,大風量域のダクトサイズの低減による価格低減効果は,小風量域のダクトサイズの低減による価格低減効果より高いといえる。
ダクトに使用する鉄板の板厚は,ダクトの長辺寸法により決定される。小サイズダクトの鉄板使用量に対する価格感度は鈍い。その理由は,材料費および加工費の両者の影響が少ないためである。したがって,圧力損失当たりのダクト価格は,同じ板厚が使用できる小サイズダクトの最大サイズダクトが最低となる。
また,大サイズダクトの鉄板使用量あたり価格は,小サイズダクトより高くなるので,大サイズダクト面積を低減することが重要となる。
本発明は,このような視点に立ち,ダクトサイズ決定の合理的な方法を提供するものである。なおダクトのサイズとは,丸ダクトにおいては径の大きさを指し,角ダクトにおいては,長辺×短辺の大きさをいう。
かかる処理は,実際には例えばパソコン等を用いてなされる。したがって例えば設計図から入力されるCADで一貫して処理する場合には,内部データを利用する。なお並列設置された複数の送風機から合流する給気など,特別な場合を除いては送風機側に設置されるダクトを通過風量の大きいダクトとみなしてよい。複数の送風機からの合流地点が,最も周長(径)の大きい単位ダクトである場合には,当該ダクトが「送風機側に設置されることになる最も大きい」単位ダクトということになる。
(2)全圧力損失設計目標値<全圧力損失の場合は,その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトごとに,送風機側から1ランク大きいものに変更し,その都度全圧力損失を算出し,全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで繰り返しの処理を行う。
(3)全圧力損失設計目標値>全圧力損失の場合は,その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュール全体を1ランク小さいものに変更して全圧力損失を算出し,
(3−1)全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(3−2)全圧力損失設計目標値<全圧力損失の場合は,上記(2)の処理を行う。
(3−3)全圧力損失設計目標値>全圧力損失の場合には,全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで上記(3)の処理を繰り返して行う。
(1)全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(2)全圧力損失設計目標値<全圧力損失の場合は,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(3)そして全圧力損失設計目標値>全圧力損失の場合は,その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールにおいて,まだ当該集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトがあるかどうかを調べ,
(3−1)もはや残余の単位ダクトがない場合には,その時点で最も送風機側に設置されるダクトのサイズを1ランク下げて,かつその下のランクのサイズのダクトの有無を調べる。その結果,
(3−1−1)当該その下のランクのサイズのダクトがない場合には,その時点での各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(3−1−2)当該その下のランクのサイズの単位ダクトがある場合には,前記1ランク下げた後の集合ダクトモジュールにおける末端側の単位ダクトを1ランク小さいものに変更してそのときの風速を計算し,再び上記Aの処理に戻る。
そして上記(3)の処理の残余の単位ダクトがあるかどうかを調べた結果,
(3−2)未だ単位ダクトが残っている場合には,当該残っている単位ダクトのうちで最も末端側に位置する単位ダクトを1ランク小さいものに変更してそのときの風速を計算し,以下上記Aの処理に戻る。
A.1200×300(0.8mm)
B.1000×300(0.8mm),
E.750×300(0.6mm),
G.450×300(0.5mm),
すなわち各ダクトのサイズは,ダクトA>ダクトB>ダクトE>ダクトGである。この集約化によって,図2に示した集約前のダクトC,Dは,集約後のダクトBに,集約前のダクトFは集約後のダクトEに,集約前のダクトH,I,Jは集約後のダクトGに各々サイズが置換される。
(1)「全圧力損失設計目標値」≒「1次全圧力損失」(計算結果)
(2)「全圧力損失設計目標値」<「1次全圧力損失」(計算結果)
(3)「全圧力損失設計目標値」>「1次全圧力損失」(計算結果)
(3−1)全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する(ステップS6,ステップS7)。
(3−2)全圧力損失設計目標値<全圧力損失の場合は,さらにその時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールEを,単位ダクトExごとに送風機側から順に1ランク大きいものに変更して,その都度全圧力損失を算出する(ステップS12)。図6の状態から即していえば,その時点で最も大きい集合ダクトモジュールEを構成している単位ダクトE1〜E9の中で,最も送風機よりの単位ダクトE9から順に,1サイズ大きい単位ダクトBxに変えて,その都度全圧力損失を算出するのである。単位ダクトE9から順に処理を行い,単位ダクトE8,E7が各々1ランク,サイズの大きい単位ダクトB1,B2,B3に変更された状態を図7に示した。そしてこの状態で全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には,そこで処理を終了し,そのときのダクトサイズを採用ダクトに決定する。
そしてそのときのダクトの風速を,与えられた風量と決定したダクトサイズから算出し,上限風速(設計値,与条件。この場合は8.0m/sec)と比較する(ステップS56)。そして算出値が上限値以下の場合には,全圧力損失を計算し(ステップS57),全圧力損失設計目標値と比較して,全圧力損失設計目標値≒全圧力損失(算出値)かどうかが調べられる(ステップS58)。その結果,全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定し,処理を終了する(ステップS59)する。すなわち図9の状態が採用ダクトサイズとなる。
集合ダクトモジュールBより小さい集合ダクトモジュールが存在する場合には(図10では集合ダクトモジュールBよりも小さい集合ダクトモジュールがEが存在する),ステップS55に戻り,以下,集合ダクトモジュールBを構成する単位ダクトB1〜B6のうち,末端側の単位ダクトB1を1ランク小さいサイズに変更して,そのときの風速が計算されステップS56へと移っていく。末端側の単位ダクトB1を1ランク小さいサイズの単位ダクトE4に変更した状態を図11に示した。そして全圧力損失設計目標値≦全圧力損失とならない場合には,次の末端側の単位ダクトB2を1ランク下げて単位ダクトE5に変更される。このようにして集合ダクトモジュールBにおける末端側から3番目の単位ダクトB3まで1ランク下げられた状態を図12に示した。
A〜J ダクト
A1〜A2,B1〜B6,E1〜E9,G1〜G5 単位ダクト
Claims (2)
- 施工しようとするダクト配管に使用する個々のダクトのサイズを決定する方法において,
個々のダクトの単位長さあたりの所定の圧力損失に基づいて個々のダクトのサイズを一次設定し,そのときの全圧力損失を求めて全圧力損失設計目標値を決定する工程と,
使用しようとする異なった大きさのダクトの種類の最大数を,前記一次設定したダクトの数よりも少ない範囲で予め定める工程と,
前記一次設定した個々のダクトのサイズを,前記単位長さあたりの所定の圧力損失を超えない範囲で,前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換する工程と,
次いで,送風機側に設置されることになる最も大きいサイズの集合ダクトモジュール全体を1ランク小さいものに変更して,そのときの全圧力損失を算出し,当該算出結果に基づいて下記の(1)〜(3)のいずれかを行うことを特徴とする,ダクトサイズの決定方法。
(1)全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(2)全圧力損失設計目標値<全圧力損失の場合は,その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトごとに,送風機側から1ランク大きいものに変更し,その都度全圧力損失を算出し,全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで繰り返しの処理を行う。
(3)全圧力損失設計目標値>全圧力損失の場合は,その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュール全体を1ランク小さいものに変更して全圧力損失を算出し,
(3−1)全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定し,
(3−2)全圧力損失設計目標値<全圧力損失の場合は,上記(2)の処理を行い,
(3−3)全圧力損失設計目標値>全圧力損失の場合には,全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで上記(3)の処理を繰り返して行う。 - 施工しようとするダクト配管に使用される個々のダクトのサイズを決定する方法において,
個々のダクトの単位長さあたりの所定の圧力損失に基づいて個々のダクトのサイズを一次設定し,そのときの全圧力損失を求めて全圧力損失設計目標値を決定する工程と,
使用しようとする異なった大きさのダクトの種類の最大数を,前記一次設定したダクトの数よりも少ない範囲で予め定める工程と,
前記一次設定した個々のダクトのサイズを,前記単位長さあたりの所定の圧力損失を超えない範囲で,前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換する工程と,
次いで,送風機側に設置されることになる最も大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する末端側の単位ダクトを1ランク小さいものに変更して,そのときの風速を計算し,当該計算結果に基づいて,下記のA又はBの処理を繰り返し行って,採用ダクトサイズを決定することを特徴とする,ダクトサイズの決定方法。
A.当該計算結果が,上限風速以下の場合には,全圧力損失を算出し,当該算出結果に基づいて下記の(1)〜(3)のいずれかの処理を行う。
(1)全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(2)全圧力損失設計目標値<全圧力損失の場合は,そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(3)全圧力損失設計目標値>全圧力損失の場合は,その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールにおいて,まだ当該集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトが他にあるかどうかを調べ,
(3−1)もはや他の単位ダクトがない場合には,その時点で最も送風機側に設置されるダクトのサイズを1ランク下げると共に,さらにその下のランクのサイズのダクトの有無を調べ,
(3−1−1)当該その下のランクのサイズのダクトがない場合には,その時点での各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
(3−1−2)当該その下のランクのサイズのダクトがある場合には,前記1ランク下げた後の集合ダクトモジュールにおける末端側の単位ダクトを1ランク小さいものに変更して,そのときの風速を計算し,再び上記Aの処理に戻る。
(3−2)未だ単位ダクトが残っている場合には,当該残っている単位ダクトのうちで最も末端側に位置する単位ダクトを1ランク小さいものに変更して,そのときの風速を計算し,以下,上記Aの処理に戻る。
B.当該計算結果が,上限風速を超える場合には,前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換したときのサイズに一旦戻し,
その時点で送風機側に設置されることになる,次に大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトの中で,最も末端側の単位ダクトを1ランク小さいものに変更して,そのときの風速を計算し,以下,上記Aの処理に戻る。
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