JP5502513B2 - Air conditioning simulator - Google Patents
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Description
本発明は、コンピュータ資源を利用し、空調が施された空調施設における経時的な空調状態の変化をシミュレーションする空調シミュレーターに関する。 The present invention relates to an air conditioning simulator that uses computer resources to simulate changes in the air conditioning state over time in an air-conditioned facility that has been air-conditioned.
指示・操作を入力するための入力部と、シミュレーション対象の空調システムを構成するためのコンポーネントを格納したコンポーネント格納部と、入力部から入力された指示によってコンポーネント格納部から所望のコンポーネントを取り出すコンポーネント取り出し部と、コンポーネント取り出し部によって取り出されたコンポーネントを入力部から入力された指示の位置に配置された状態で格納するコンポーネント配置メモリと、入力部から入力された指示により、コンポーネント配置メモリへのコンポーネントの配置とその状態の変更を行うコンポーネント配置編集部と、入力部から入力された指示により、コンポーネント配置メモリに配置されたコンポーネント間を接続するコンポーネント接続部と、コンポーネント格納部に格納されている各コンポーネントに対応するブロック情報を格納したコンポーネントブロック情報格納部と、コンポーネントブロック情報格納部の情報に基づき、入力部から入力された指示によって行うコンポーネント配置メモリに配置されて接続された各コンポーネントのブロック化を行うブロック階層化部と、コンポーネント配置メモリに格納され、コンポーネントが配置接続されてブロック化されたシミュレーション対象の空調設備の状態をシミュレーターに用いることが可能なデータとするシミュレーションデータ生成部と、コンポーネントが配置接続されてブロック化された状態を表示する表示部と、表示部の表示を制御する表示制御部とを有する空調シミュレーション支援システムがある(特許文献1参照)。 An input unit for inputting instructions / operations, a component storage unit storing components for configuring the simulation target air conditioning system, and a component take-out for extracting a desired component from the component storage unit according to instructions input from the input unit Component, a component placement memory for storing the component extracted by the component take-out unit in a state where the component is placed at the position of the instruction input from the input unit, and a component input to the component placement memory according to the instruction input from the input unit Stored in the component placement editing section that changes the layout and its status, the component connection section that connects components placed in the component placement memory, and the component storage section according to the instructions input from the input section Component block information storage unit storing block information corresponding to each component, and each component connected and arranged in a component arrangement memory based on an instruction input from the input unit based on information in the component block information storage unit Block hierarchization unit that blocks components, and simulation data generation that is stored in the component placement memory and that can be used in the simulator for the state of the simulation target air conditioning equipment that has been blocked by placing and connecting components There is an air conditioning simulation support system including a display unit that displays a block state in which components are arranged and connected, and a display control unit that controls display of the display unit (see Patent Document 1).
この空調シミュレーション支援システムは、空調が施されたシミュレーション対象のコンポーネントの空調シミュレーションをする際において、シミュレーション対象のデータをこのシミュレーターで扱える形式に表示する場合、シミュレーション対象を形成するコンポーネントのブロック化や階層化をそれらの関係を熟知していなくても間違えることなく行うことができる。 This air-conditioning simulation support system, when performing air-conditioning simulation of a component subject to air-conditioning simulation, displays the data to be simulated in a format that can be handled by this simulator. Even if you are not familiar with these relationships, you can do it without mistakes.
前記公報に開示の空調シミュレーション支援システムは、シミュレーション対象のコンポーネントの模型化やその修正作業をコンポーネントの関係を熟知していなくても行うことができる。しかし、模型化したシミュレーション対象のコンポーネントにおいて、空調に影響するデータのある値が時間的に変化した場合のそのデータの他の値の時間的な変化をシミュレーションすることはできず、シミュレーション対象のコンポーネントの空調設計が正しいか、空調設計の改良の必要があるか、空調設計の改変が必要か等の空調設計の妥当性を判断をすることができない。 The air conditioning simulation support system disclosed in the above publication can perform modeling of a simulation target component and its correction work even if the relationship between components is not well known. However, in the modeled simulation target component, when a certain value of data that affects air conditioning changes over time, it is not possible to simulate the temporal change of other values of that data. It is impossible to judge the validity of the air conditioning design, such as whether the air conditioning design is correct, whether the air conditioning design needs to be improved, or whether the air conditioning design needs to be modified.
なお、管路網解析法を利用するシミュレーション手法が存在するが、従来の管路網解析法によるシミュレーション手法では、ダクト系内または配管系内の圧力変化の計算や室間の熱的動特性の計算は行われるが、クリーンルームやバイオハザード室のように気密性が高くわずかな室圧変動が問題となる室を含めた計算はなされてはいない。 Although there is a simulation method using the pipe network analysis method, the conventional simulation method using the pipe network analysis method calculates the pressure change in the duct system or the piping system and the thermal dynamic characteristics between the rooms. Calculations are made, but calculations are not made for rooms that are highly airtight, such as clean rooms and biohazard rooms, where slight fluctuations in room pressure are a problem.
本発明の目的は、空調に影響するデータのある値が時間的に変化した場合のそのデータの他の値の時間的な変化をシミュレーションすることができ、空調が施された施設におけるその空調設計や制御動作設定の妥当性を判断することができる空調シミュレーターを提供することにある。特にクリーンルームやバイオハザード室のようなきわめて気密性が高い室における空調設計や制御動作設定の妥当性を判断することができる空調シミュレーターを提供することにある。 It is an object of the present invention to simulate temporal changes in other values of data when a certain value of data affecting air conditioning changes with time, and to design the air conditioning in a facility that has been air-conditioned. Another object of the present invention is to provide an air conditioning simulator that can determine the validity of control operation settings. In particular, an object is to provide an air conditioning simulator capable of judging the validity of air conditioning design and control operation settings in a highly airtight room such as a clean room or a biohazard room.
前記課題を解決するための本発明の前提は、コンピュータ資源を利用し、空調が施された施設における空調状態の変化をシミュレーションする空調シミュレーターである。 The premise of the present invention for solving the above problems is an air conditioning simulator that uses computer resources to simulate changes in the air conditioning state in a facility that has been air conditioned.
施設が、扉を有する室と、室に連結されて室内に空気を運ぶ給気ダクトと、室に連結されて室外に空気を運ぶ排気ダクトと、給気ダクトを利用して室に空気を給気する給気ファンと、排気ダクトを利用して室から空気を排気する排気ファンと、給排気ダクトのうちの少なくとも一方に設置された空調用制御機器とを含み、空調シミュレーターが、シミュレーションの対象となる施設を模型化し、模型化した施設における給排気ダクトのダクト経路データとしてダクト抵抗係数(K)を採用し、模型化した施設における室の空気漏出データとして室の空気漏出面積(A)を採用するとともに、模型化した施設における給排気ファンの機器特性データとして給排気ファンの静圧(Pf)を採用し、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v 2 (ΔPはダクト摩擦抵抗(Pa)、ρは空気密度(kg/m 3 )、vは風速(m/s))、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A) n (dPri,jは隣接する室iと室jとの圧力差:Pri−Prj(Pa)、ζは係数(1)、Qleakは室間の漏れ空気量=給気風量−排気風量、Aは室間の空気流通面積、nは定数(1.3))、式3:dPopen+ΔP=Pf(dPopenはダクトの入口と出口との圧力差:Pr−Po(Pa)、Poは基準となる圧力)の3つの式を満たすとともに、時間的に変化する扉の開度データによって影響を受ける室の空気流通面積(A)の時間的な変化に対応させて、それら式のΔPとvとPrとのうちのある値が時間的に変化した場合のΔPとvとPrとのうちの他の値の時間的な変化をシミュレーションすることにある。 The facility has a room having a door, an air supply duct connected to the room for carrying air into the room, an exhaust duct connected to the room for carrying air to the outside, and an air supply duct for supplying air to the room. An air supply simulator, an exhaust fan that exhausts air from the room using an exhaust duct, and an air conditioning control device installed in at least one of the air supply and exhaust ducts. to model the become facilities, modeled the duct route data and to employ a duct resistance coefficient (K), modeled air leakage area of the chamber as the chamber of the air leakage data in property supply and exhaust ducts in the facility while adopting the (a), as the supply and exhaust fan of the equipment characteristic data in facilities that modeled adopted supply and exhaust fan static pressure (Pf), the formula 1: ΔP = 1/2 · K · ρ · v 2 (ΔP is duct Friction resistance (Pa), ρ is air density (kg / m 3), v is the wind speed (m / s)), Equation 2: dPri, j = 1/ 2 · ζ · ρ · (Qleak / A) n (dPri , J is the pressure difference between the adjacent chambers i and j: Pri-Prj (Pa), ζ is the coefficient (1), Qleak is the amount of air leaked between the chambers = supply air amount−exhaust air amount, and A is between the chambers. Air flow area, n is a constant (1.3)), Equation 3: dPopen + ΔP = Pf (dPopen is the pressure difference between the inlet and outlet of the duct: Pr-Po (Pa), Po is the reference pressure) There are ΔP, v, and Pr in the equations corresponding to the temporal change in the air flow area (A) of the chamber that satisfies the equations and is affected by the opening data of the door that changes with time. to simulate the temporal change of the other values of the ΔP and v and Pr when the value changes temporally That.
本発明の一例としては、空調用制御機器が、給排気ダクトのうちの少なくとも一方に設置されてダクトを通る空気量を一定に保持する定風量ユニットと、給排気ダクトのうちの少なくとも一方に設置されてダクトを通る空気量を調節可能な圧力制御ダンパとを含み、ダクト経路データが、給排気ダクトの空気通過性能を決定するダクト部材データと、空調用制御機器をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第1特性データと、圧力制御ダンパの性能を決定するダンパ第1特性データとを含む。 As an example of the present invention, an air conditioning control device is installed in at least one of the air supply and exhaust ducts, and is installed in at least one of the air supply and exhaust ducts. is includes an adjustable pressure control damper the amount of air passing through the duct, the duct path data, and the duct member data to determine the air passage performance of intake and exhaust ducts, the control performance of the controller for controlling the air-conditioning control device including determining a controller first characteristic data, and a damper first characteristic data to determine the performance of the pressure control damper.
本発明の他の一例としては、空調用制御機器が給排気ダクトのうちの少なくとも一方に設置された風量調整ダンパを含み、ダクト経路データが風量調整ダンパの性能を決定するダンパ第2特性データを含む。 As another example of the present invention, the air conditioning control device includes an air volume adjustment damper installed in at least one of the air supply and exhaust ducts, and the duct path data includes damper second characteristic data that determines the performance of the air volume adjustment damper. Including.
本発明の他の一例としては、ダクト経路データが給排気ファンの回転数をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第2特性データを含む。 As another example of the present invention, the duct route data includes controller second characteristic data that determines the control performance of the controller that controls the rotation speed of the supply / exhaust fan.
本発明の他の一例としては、空調シミュレーターが3つの式のうちの時間的な変化があらかじめ確定している値の経時変化を表す経時変化データに対応させてそれら式のうちのΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする。 As another example of the present invention, ΔP and v of the equations corresponding to the temporal change data representing the temporal change of the value in which the temporal change of the three equations is determined in advance by the air conditioning simulator. A temporal change with Pr is simulated.
本発明の他の一例としては、経時変化データが時間的に変化する空調用制御機器の目標値データを含み、空調シミュレーターが空調用制御機器の目標値データによって影響を受けるダクト抵抗係数(K)の時間的な変化に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする。 As another example of the present invention, the duct resistance coefficient (K) in which the time-varying data includes the target value data of the air conditioning control device that changes with time, and the air conditioning simulator is affected by the target value data of the air conditioning control device. The temporal changes of ΔP, v, and Pr are simulated in correspondence with the temporal changes of.
本発明の他の一例としては、経時変化データが時間的に変化する給排気ファンの回転数データを含み、空調シミュレーターが給排気ファンの回転数データによって影響を受ける給排気ファンの静圧(Pf)の時間的な変化に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする。 As another example of the present invention, the time change data includes the rotation speed data of the supply / exhaust fan that changes with time, and the static pressure (Pf) of the supply / exhaust fan affected by the rotation speed data of the supply / exhaust fan is influenced by the air conditioning simulator. ) To simulate temporal changes in ΔP, v, and Pr.
本発明の他の一例としては、経時変化データが時間的に変化する室外の空気圧データを含み、空調シミュレーターが室外の空気圧データによって影響を受けるダクトの入口と出口との圧力差(dPopen)の時間的な変化に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする。 As another example of the present invention, the time difference data includes outdoor air pressure data that changes with time, and the pressure difference (dPopen) time between the inlet and outlet of the duct that the air conditioning simulator is affected by the outdoor air pressure data. The temporal changes in ΔP, v, and Pr are simulated in response to the local changes.
本発明の他の一例としては、空調シミュレーターがシミュレーションの対象となる値の時間的な変化をグラフで表示する。 As another example of the present invention, an air conditioning simulator displays a temporal change in a value to be simulated in a graph.
本発明に係る空調シミュレーターによれば、シミュレーションの対象となる施設を模型化し、模型化した施設における給排気ダクトのダクト経路データと室の空気漏出データと給排気ファンの機器特性データとに基づいて、それらデータのうちのある値が時間的に変化した場合のそれらデータのうちの他の値の時間的な変化をシミュレーションするから、模型化した施設において空調に影響するデータのある値が時間的に変化した場合のそのデータの他の値の時間的な変化を把握することができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定が正しいか、空調設計や制御動作設定の改良の必要があるか、空調設計や制御動作設定の変更が必要か等の模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を判断することができる。空調シミュレーターは、模型化した施設における空調設計や制御動作設定を改良または変更した場合、あらたにその施設において空調に影響するデータのある値が時間的に変化した場合のそのデータの他の値の時間的な変化をシミュレーションすることで、空調設計や制御動作設定を改良または変更した施設におけるその空調設計や制御動作設定の妥当性を何度でも判断することができ、模型化した施設において最良な空調状態を構築することができる。空調シミュレーターは、特にクリーンルームやバイオハザード室のようなきわめて気密性が高い室において各データのうちのある値が時間的に変化した場合の各データのうちの他の値の時間的な変化をシミュレーションすることができ、きわめて気密性が高い室における空調設計や制御動作設定の妥当性を判断することができる。 According to the air conditioning simulator according to the present invention, the facility to be simulated is modeled, and based on the duct route data of the air supply / exhaust duct, the air leakage data of the room, and the device characteristic data of the air supply / exhaust fan in the modeled facility. Because, when a certain value of those data changes over time, the time change of other values of those data is simulated, a certain value of data affecting air conditioning in the modeled facility It is necessary to improve the air conditioning design and control operation settings of the modeled facility, whether the air conditioning design and control operation settings are correct in the modeled facility. In addition, it is possible to determine the validity of air conditioning design and control operation settings in a modeled facility such as whether the air conditioning design and control operation settings need to be changed. When an air conditioning simulator improves or changes the air conditioning design or control operation settings in a modeled facility, the value of other data that affects the air conditioning at that facility changes over time. By simulating changes over time, it is possible to determine the validity of the air conditioning design and control operation settings in a facility where the air conditioning design and control operation settings have been improved or changed many times. An air-conditioning state can be established. The air conditioning simulator simulates the temporal change of other values of each data when the value of each data changes with time, especially in a very airtight room such as a clean room or biohazard room. Therefore, it is possible to determine the validity of the air conditioning design and control operation setting in a very airtight room.
空調シミュレーターは、給排気ダクトのダクト経路データとしてダクト抵抗係数(K)を採用し、室の空気漏出データとして室の空気漏出面積(A)を採用するとともに、給排気ファンの機器特性データとして給排気ファンの静圧(Pf)を採用し、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v 2 (ΔPはダクト摩擦抵抗(Pa)、ρは空気密度(kg/m 3 )、vは風速(m/s))、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A) n (dPri,jは隣接する室iと室jとの圧力差:Pri−Prj(Pa)、ζは係数(1)、Qleakは室間の漏れ空気量=給気風量−排気風量、Aは室間の空気流通面積、nは定数(1.3))、式3:dPopen+ΔP=Pf(dPopenはダクトの入口と出口との圧力差:Pr−Po(Pa)、Poは基準となる圧力)の3つの式を満たすように、それら式のうちのある値が時間的に変化した場合のそれら式のうちの他の値の時間的な変化をシミュレーションするから、空調に影響するデータの値の時間的な変化のシミュレーションがそれら式の条件から外れた場合、そのシミュレーションが正確性を欠くものと判断することができる。空調シミュレーターは、それら式の条件を満たすように、空調に影響するデータの値の時間的な変化をシミュレーションすることで、そのデータの値の時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。 The air conditioning simulator adopts the duct resistance coefficient (K) as the duct route data of the air supply / exhaust duct, uses the air leakage area (A) of the room as the air leakage data of the room, and supplies it as the equipment characteristic data of the air supply / exhaust fan. Adopting static pressure (Pf) of the exhaust fan, Formula 1: ΔP = 1/2 · K · ρ · v 2 (ΔP is duct friction resistance (Pa), ρ is air density (kg / m 3 ), v is Wind speed (m / s)), Formula 2: dPri, j = 1/2 · ζ · ρ · (Qleak / A) n (dPri, j is a pressure difference between adjacent chambers i and j: Pri−Prj ( Pa), ζ is a coefficient (1), Qleak is the amount of air leaked between the chambers = supply air amount−exhaust air amount, A is the air flow area between the chambers, and n is a constant (1.3)), Equation 3: dPopen + ΔP = Pf (dPopen is the pressure difference between the inlet and outlet of the duct: Pr-Po (Pa), Po is the reference So as to satisfy the three equations of force), since the value of certain of their expression to simulate the temporal change of the other values of those formulas in the case of time varying, the data affecting the air conditioning If the simulation of changes in values over time falls outside the conditions of these equations, it can be determined that the simulation lacks accuracy. The air conditioning simulator can simulate the temporal change of the data value that affects the air conditioning so that the conditions of these formulas are satisfied. Therefore, it is possible to accurately determine the validity of the air conditioning design and control operation setting in the converted facility.
空調シミュレーターにおいて前記3つの式(式1,式2,式3)のうちのシミュレーションの対象となる値がΔPとvとPrとである場合では、ダクト摩擦抵抗であるΔPをシミュレーションの対象とすることで、模型化した施設におけるダクト摩擦抵抗の時間的な変化を確認することができ、給排気ファンの能力やダクトの経路が適当か、給排気ファンの能力やダクトの経路の改良または給排気ファンの能力やダクトの経路の変更が必要か等を判断することができるのみならず、ダクトに連接された空調用制御機器の制御動作が適当か、空調用制御機器の制御動作の変更が必要か等を判断することができる。空調シミュレーターは、風速であるvをシミュレーションの対象とすることで、模型化した施設における風速の時間的な変化を確認することができ、空調用制御機器の目標値や出力等が適当か、空調用制御機器の目標値や出力等の変更が必要か等を判断することができる。空調シミュレーターは、圧力差であるPrをシミュレーションの対象とすることで、模型化した施設における圧力の時間的な変化を確認することができ、室圧の目標値やダンパの旋回羽根の開度等が適当か、空調用制御機器の目標値や出力等が適当か、室圧の目標値やダンパの旋回羽根の開度等の変更が必要か、空調用制御機器の目標値や出力等の変更が必要か等を判断することができる。 In the air conditioning simulator , when the values to be simulated among the above three formulas (Formula 1, Formula 2, Formula 3) are ΔP, v, and Pr, ΔP that is duct friction resistance is the simulation target. This makes it possible to confirm temporal changes in duct friction resistance in the modeled facility, whether the capacity of the supply / exhaust fan and the duct path are appropriate, improvement of the capacity of the supply / exhaust fan, improvement of the duct path, and supply / exhaust Not only can it be judged whether it is necessary to change the capacity of the fan or the route of the duct, but the control operation of the air conditioning control device connected to the duct is appropriate, or the control operation of the air conditioning control device needs to be changed Can be determined. The air conditioning simulator can check the temporal change of the wind speed in the modeled facility by using the wind speed v as the object of simulation, and whether the target value and output of the control equipment for air conditioning are appropriate. It is possible to determine whether or not the target value or output of the control device for use is necessary. The air conditioning simulator can check the temporal change in pressure in the modeled facility by using the pressure difference Pr as the object of simulation, such as the target value of the room pressure, the opening of the swirl vane of the damper, etc. Whether the target value or output of the air conditioning control device is appropriate, whether the target value of the room pressure or the opening of the swirl blade of the damper is necessary, or the change of the target value or output of the air conditioning control device Can be determined.
空調シミュレーターにおいて前記3つの式(式1,式2,式3)のうちの時間的な変化があらかじめ確定している値の経時変化を表す経時変化データに対応させて、それら式のうちのΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする場合では、あらかじめ確定している値の経時変化を表す経時変化データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。
In the air conditioning simulator , ΔP of the three equations (
空調シミュレーターにおいて経時変化データが時間的に変化する扉の開度データを含み、開度データによって影響を受ける室間の空気流通面積(A)の時間的な変化に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする場合では、時間的な変化があらかじめ確定している扉の開度データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、扉の開度データによって影響を受ける室間の空気流通面積(A)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーターは、時間的な変化があらかじめ確定している扉の開度データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。 In the air conditioning simulator, the temporal change data includes the opening data of the door that changes with time, and ΔP, v, and Pr correspond to the temporal change in the air flow area (A) between the rooms that are affected by the opening data. In the case of simulating the temporal change of the door, the opening degree of the door is obtained by incorporating the opening degree data of the door in which the temporal change is determined in advance into the simulation of the temporal change of ΔP, v, and Pr. Temporal changes in ΔP, v, and Pr can be simulated in correspondence with the air flow area (A) between the rooms affected by the data. The air-conditioning simulator simulates temporal changes in ΔP, v, and Pr in consideration of door opening data in which temporal changes are determined in advance, so that temporal changes in ΔP, v, and Pr are obtained. The change can be accurately simulated, and the validity of the air conditioning design and control operation setting in the modeled facility can be judged accurately.
空調用制御機器として、ダクトを通る空気量を一定に保持する定風量ユニットとダクトを通る空気量を調節可能な圧力制御ダンパとを含み、ダクト経路データとして、給排気ダクトの空気通過性能を決定するダクト部材データと空調用制御機器をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第1特性データと圧力制御ダンパの性能を決定するダンパ第1特性データとを含む空調シミュレーターは、ダクト部材データによって給排気ダクトの空気通過性能を具体化かつ明確化し、コントローラ第1特性データによって空調用制御機器をコントロールするコントローラの制御性能を具体化かつ明確化するとともに、ダンパ第1特性データによって圧力制御ダンパの性能を具体化かつ明確化することで、空調に影響するデータの値の時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。空調シミュレーターは、施設に設置される定風量ユニットや圧力制御ダンパの性能を含めた状態で空調に影響するデータの値の時間的な変化をシミュレーションすることで、定風量ユニットや圧力制御ダンパの制御動作が適当か、定風量ユニットや圧力制御ダンパの制御動作の変更が必要か等の施設に設置する定風量ユニットや圧力制御ダンパの妥当性を判断することができる。この空調シミュレーターは、きわめて気密性が高い室の空調設備として使用される定風量ユニットや圧力制御ダンパの微妙な制御動作の妥当性を判断することができる。 As a control device for air conditioning, it includes a constant air volume unit that keeps the air flow through the duct constant and a pressure control damper that can adjust the air flow through the duct, and the air passage performance of the air supply and exhaust duct is determined as duct route data The air conditioning simulator including the duct member data, the controller first characteristic data that determines the control performance of the controller that controls the air conditioning control device, and the damper first characteristic data that determines the performance of the pressure control damper is supplied by the duct member data. The air passage performance of the exhaust duct is clarified and clarified, and the control performance of the controller that controls the air conditioning control device is clarified and clarified by the controller first characteristic data, and the performance of the pressure control damper is clarified by the damper first characteristic data. Data that affects air conditioning by materializing and clarifying The temporal change in the value can be accurately simulated, the validity of the air conditioning design and control operation settings in facilities that modeled can be accurately determined. The air conditioning simulator simulates the temporal changes in the data values that affect air conditioning in the state including the performance of the constant air volume units and pressure control dampers installed in the facility, thereby controlling the constant air volume units and pressure control dampers. It is possible to determine the validity of the constant air volume unit or pressure control damper installed in the facility, such as whether the operation is appropriate or whether the control operation of the constant air volume unit or the pressure control damper needs to be changed. This air conditioning simulator can determine the validity of the delicate control operation of a constant air volume unit or pressure control damper used as an air conditioning facility in a room with extremely high airtightness.
空調用制御機器として、風量調整ダンパを含み、ダクト経路データとして、風量調整ダンパの性能を決定するダンパ第2特性データを含む空調シミュレーターは、ダンパ第2特性データによって風量調整ダンパの性能を具体化かつ明確化することで、空調に影響するデータの値の時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。この空調シミュレーターは、施設に設置される風量調整ダンパの性能を含めた状態で空調に影響するデータの値の時間的な変化をシミュレーションすることで、風量調整ダンパの制御動作が適当か、風量調整ダンパの制御動作の変更が必要か等の施設に設置する風量調整ダンパの妥当性を判断することができる。この空調シミュレーターは、きわめて気密性が高い室の空調設備として使用される風量調整ダンパの微妙な制御動作の妥当性を判断することができる。 The air conditioning simulator that includes the air volume adjustment damper as the air conditioning control device and the damper second characteristic data that determines the performance of the air volume adjustment damper as the duct route data is realized by the damper second characteristic data. And by clarifying it, it is possible to accurately simulate temporal changes in data values that affect air conditioning, and to accurately determine the validity of air conditioning design and control operation settings in a modeled facility. . This air conditioning simulator simulates the temporal change in the value of data that affects air conditioning in a state that includes the performance of the air flow adjustment damper installed in the facility, so that the control operation of the air flow adjustment damper is appropriate. It is possible to determine the appropriateness of the air volume adjustment damper installed in the facility, such as whether it is necessary to change the damper control operation. This air conditioning simulator can determine the appropriateness of the delicate control operation of the air volume adjusting damper used as the air conditioning equipment for a room with extremely high airtightness.
ダクト経路データとして、給排気ファンの回転数をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第2特性データを含む空調シミュレーターは、コントローラ第2特性データによって給排気ファンの回転数をコントロールするコントローラの制御性能を具体化かつ明確化することで、空調に影響するデータの値の時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。この空調シミュレーターは、施設に設置される給排気ファンの性能を含めた状態で空調に影響するデータの値の時間的な変化をシミュレーションすることで、給排気ファンの能力が適当か、給排気ファンの変更が必要か等の施設に設置する給排気ファンの妥当性を判断することができる。この空調シミュレーターは、きわめて気密性が高い室の空調設備として使用される給排気ファンの能力の妥当性を判断することができる。 The air conditioning simulator including the controller second characteristic data for determining the control performance of the controller for controlling the rotation speed of the supply / exhaust fan as the duct path data is controlled by the controller for controlling the rotation speed of the supply / exhaust fan by the controller second characteristic data. By specifying and clarifying the performance, it is possible to accurately simulate temporal changes in data values that affect air conditioning, and accurately determine the validity of air conditioning design and control operation settings in a modeled facility. can do. This air conditioning simulator simulates the temporal changes in the data values that affect air conditioning in the state including the performance of the air supply and exhaust fans installed in the facility. Therefore, it is possible to determine the appropriateness of the supply / exhaust fan installed in the facility. This air-conditioning simulator can judge the validity of the capability of the supply / exhaust fan used as an air-conditioning facility for a room with extremely high airtightness.
経時変化データが時間的に変化する空調用制御機器の目標値データを含み、目標値データによって影響を受けるダクト抵抗係数(K)の時間的な変化に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする空調シミュレーターは、時間的な変化があらかじめ確定している空調用制御機器の目標値データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、空調用制御機器の目標値データによって影響を受けるダクト抵抗係数(K)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーターは、時間的な変化があらかじめ確定している空調用制御機器の目標値データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。 The time of ΔP, v, and Pr corresponding to the temporal change of the duct resistance coefficient (K) that is affected by the target value data, including the target value data of the control device for air conditioning whose temporal change data changes with time. An air conditioning simulator that simulates a change in the air conditioner incorporates target value data of an air conditioning control device in which a temporal change is determined in advance into a simulation of the temporal change in ΔP, v, and Pr, thereby controlling the air conditioning. Temporal changes in ΔP, v, and Pr can be simulated in correspondence with the duct resistance coefficient (K) that is affected by the target value data of the device. The air conditioning simulator simulates temporal changes in ΔP, v, and Pr in consideration of target value data of an air conditioning control device in which temporal changes are determined in advance, so that ΔP, v, and Pr It is possible to accurately simulate temporal changes, and to accurately determine the validity of air conditioning design and control operation settings in a modeled facility.
経時変化データが時間的に変化する給排気ファンの回転数データを含み、回転数データによって影響を受ける給排気ファンの静圧(Pf)の時間的な変化に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする空調シミュレーターは、時間的な変化があらかじめ確定している給排気ファンの回転数データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、給排気ファンの回転数データによって影響を受ける給排気ファンの静圧(Pf)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーターは、時間的な変化があらかじめ確定している給排気ファンの回転数データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。 The time-dependent data includes the rotational speed data of the air supply / exhaust fan that changes with time, and ΔP, v, and Pr correspond to the temporal change in the static pressure (Pf) of the air supply / exhaust fan that is affected by the rotational speed data. The air conditioning simulator that simulates the temporal change of the air supply / exhaust is incorporated into the simulation of the temporal change of ΔP, v, and Pr by incorporating the rotational speed data of the air supply / exhaust fan in which the temporal change is determined in advance. Temporal changes in ΔP, v, and Pr can be simulated in correspondence with the static pressure (Pf) of the supply / exhaust fan that is affected by the fan rotational speed data. The air conditioning simulator simulates the temporal change of ΔP, v, and Pr in consideration of the rotational speed data of the supply / exhaust fan whose temporal change is determined in advance, so that the time of ΔP, v, and Pr It is possible to accurately simulate actual changes, and to accurately determine the validity of air conditioning design and control operation settings in a modeled facility.
経時変化データが時間的に変化する室外の空気圧データを含み、空気圧データによって影響を受けるダクトの入口と出口との圧力差(dPopen)の時間的な変化に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする空調シミュレーターは、時間的な変化があらかじめ確定している室外の空気圧データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、室外の空気圧データによって影響を受けるダクトの入口と出口との圧力差(dPopen)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーターは、時間的な変化があらかじめ確定している室外の空気圧データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。 The time-dependent data includes outdoor air pressure data that changes with time, and ΔP, v, and Pr correspond to the temporal change in the pressure difference (dPopen) between the inlet and outlet of the duct that is affected by the air pressure data. An air-conditioning simulator that simulates temporal changes is influenced by outdoor air pressure data by incorporating outdoor air pressure data in which temporal changes are determined in advance into a simulation of temporal changes in ΔP, v, and Pr. It is possible to simulate temporal changes in ΔP, v, and Pr in accordance with the pressure difference (dPopen) between the inlet and outlet of the duct that receives the gas. The air conditioning simulator simulates temporal changes in ΔP, v, and Pr in consideration of outdoor air pressure data whose temporal changes are determined in advance, so that temporal changes in ΔP, v, and Pr Can be accurately simulated, and the validity of the air conditioning design and control operation setting in the modeled facility can be accurately determined.
シミュレーションの対象となる値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をグラフで表示する空調シミュレーターは、シミュレーションの対象となる値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化を視覚を通じてビジュアルに把握することができ、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化を正確に捉えることで、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。 The air-conditioning simulator that displays the temporal changes in the values (ΔP, v, Pr) to be simulated in a graph is a visual representation of the temporal changes in the values (ΔP, v, Pr) to be simulated. It is possible to grasp, and by accurately grasping temporal changes in values (ΔP, v, Pr), it is possible to accurately determine the validity of air conditioning design and control operation setting in a modeled facility.
一例として示す空調シミュレーター10の斜視図である図1等の添付の図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態を説明すると、以下のとおりである。図1では、外乱を考慮することなく行われるシミュレーションのアルゴリズムの一例を示す。なお、図2は、空調シミュレーター10において模型化された施設14の一例を示す平面図であり、図3は、施設14に設置された給気系15の平面図である。図4は、施設14に設置された排気系16の平面図であり、図5は、一例として示す扉の斜視図である。図3,4では、給排気系15,16におけるファンの静圧やダクトの摩擦抵抗、ダクトの摩擦抵抗係数、開放端圧力等の空調設計の要素を図示している。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings such as FIG. 1 which is a perspective view of an
空調シミュレーター10は、中央処理部(CPUまたはMPU)とメモリ(記憶部)とを有するコンピュータであり、大容量ハードディスクを内蔵している。空調シミュレーター10には、通信ポートが内蔵され、キーボード11やマウス12、スキャナ(図示せず)等の入力装置、ディスプレイ13やプリンタ(図示せず)等の出力装置がインターフェイスを介して接続されている。
The
空調シミュレーター10は、各種のサーバ機能を有し、それらサーバ機能を使用してインターネットに接続可能であり、各種ネットワーク間において各種データを送受信可能である。空調シミュレーター10のメモリには、空調が施された施設における空調状態の変化をシミュレーションするアプリケーションが格納されている。空調シミュレーター10の中央処理部は、オペレーティングシステムによる制御に基づいて、メモリに格納されたアプリケーションを起動し、そのアプリケーションに従って以下の各手段を実行する。
The
空調シミュレーター10の中央処理部は、シミュレーションの対象となる施設14を模型化する模型化手段を実行する。空調シミュレーター10は、空調設計に使用される空調器具や空調装置等のひな型を利用し、シミュレーション対象の施設を空調設計に応じて自由に模型化することができる。空調器具にはガラリや給排気口、フィルタ等があるが、空調器具に特に限定はなく、空調設計に利用されるあらゆる種類の空調器具が含まれる。空調装置には給排気ダクトや給排気ファン、空調用制御機器等があるが、空調装置に特に限定はなく、空調設計に利用されるあらゆる種類の空調装置が含まれる。空調設計のデータには、ガラリやダクト、空調用制御機器の種類やその配置、ガラリの大きさ、ダクトの開口径や長さ、ドアの種類やその配置、空調用制御機器の目標値や静圧(出力)、室の目標室内気圧、室の空気漏出面積等の空調に影響するあらゆるデータが含まれる。
The central processing unit of the
空調用制御機器には、ダクトを通る空気量を一定に保持する定風量ユニット、ダクトを通る空気量を調節可能な圧力制御ダンパ、風量調整ダンパを例示することができるが、空調用制御機器に特に限定はなく、空調に使用されるあらゆる空調用制御機器が含まれる。それら空調用制御機器は、給排気ダクトのうちの少なくとも一方に設置される。 Examples of the air conditioning control device include a constant air volume unit that keeps the air volume passing through the duct constant, a pressure control damper that can adjust the air volume passing through the duct, and an air volume adjustment damper. There is no limitation in particular, and all the air-conditioning control apparatuses used for air conditioning are included. These air conditioning control devices are installed in at least one of the air supply and exhaust ducts.
模型化手段によって模型化された施設14の一例は、図2に示すように、隣り合う2つの第1および第2室i,jと、それら室i,jに空気を給気する給気系15と、それら室i,jから空気を排気する排気系16とから形成されている。なお、室を図示の2つに限定するものではなく、3つ以上の室を備えた施設を模型化することもできる。室i,jの種類に特に限定はなく、クリーンルームやバイオハザード室、培養室、施術室等の特殊な空調環境を必要とする室のみならず、冷暖房機や換気装置等によって通常の空調を行う建造物の室も含まれる。また、模型化された施設14は図2のそれに限定されず、空調を施した他の態様の施設を模型化することができる。
An example of the facility 14 modeled by the modeling means is, as shown in FIG. 2, two adjacent first and second chambers i, j and an air supply system for supplying air to the chambers i, j. 15 and an
それら室i,jには、目標室内気圧が設定されている。それら室i,jの目標室内気圧に特に限定はなく、室i,jの用途や室i,jの容積等によって目標室内気圧を自由に設定することができる。それら室i,jの用途や容積についても特に限定はない。第1室iと第2室jとは、側壁17によって仕切られ、さらに、それら室i,jの四方を囲む天井18、床19、周壁20によって室外(外部)と仕切られている。
A target indoor pressure is set in the chambers i and j. There is no particular limitation on the target room pressure of the chambers i and j, and the target room pressure can be freely set according to the use of the rooms i and j, the volume of the rooms i and j, and the like. There is no particular limitation on the use and volume of the chambers i and j. The first chamber i and the second chamber j are partitioned by a
側壁17には、第1室iと第2室jとをつなぐ扉21が設置されている。周壁20には、第1および第2室i,jと室外とをつなぐ扉22が設置されている。扉21は、一方の縦方向側部が蝶番(図示せず)を介して側壁17に取り付けられている。扉21は、図5に示すように、縦方向側部を軸として旋回するスイング式片開き自在戸である。扉21は、側壁17に対して0〜180度の範囲で旋回する。扉22は、一方の縦方向側部が蝶番を介して周壁20に取り付けられている。扉22は、扉21と同様に、縦方向側部を軸として旋回するスイング式片開き自在戸であり、周壁20に対して0〜180度の範囲で旋回する。扉21を開けると、扉21の開放空間A(空気流通面積A)を介して室i,jどうしがつながり、開放空間Aを通って第1室iと第2室jとを行き来することができる。
The
また、扉22を開けると、扉22の開放空間A(空気流通面積A)を介して第1および第2室i,jと室外とがつながり、開放空間Aを通ってそれら室i,jと室外とを行き来することができる。扉21,22には、室i,jの気密を保持するためにエアタイトのそれが使用されている。ドアノブは、グレモンハンドルであり、扉21,22の閉扉後にグレモンハンドルをロック(回転)することで扉21,22の気密性を高めている。
When the
給気系15は、それら室i,jの室内に空気を運ぶ給気ダクト23、ガラリ24、給気ファン25、定風量ユニット26、HEPAフィルタ27から構築されている。給気ダクト23は、主ダクト23Aと、主ダクト23Aから分岐して各室i,jに向かって延びる2本の分岐ダクト23Bとから形成されている。それら分岐ダクト23Bは、室i,jの天井18に施設された給気口(図示せず)につながり、それら室i,jに個別に連結されている。
The
ガラリ24は、主ダクト23Aの吸気端部(建物の外壁)に取り付けられている。給気ファン25は、主ダクト23Aに取り付けられ、室i,jに所定量の空気を給気する。定風量ユニット26は、分岐ダクト23Bに取り付けられている。HEPAフィルタ27は、分岐ダクト23Bの送気端部(室i,jの天井18)に取り付けられ、空気(外気)を浄化する。給気系15では、給気ファン25によって外気が給気ダクト23に吸気され、外気がガラリ24を通って給気ダクト23に進入し、定風量ユニット26からHEPAフィルタ27を通って各室i,jの室内に進入する。
The
給気ファン25は、空気を送気する送風機構(インバータ制御部(INV)を含む)と、それを収容する筐体とから形成されている(図示せず)。給気ファン25のインバータ制御部(INV)は、インターフェイスを介してコントローラ34に接続されている。コントローラ34は、給気ファン25のインバータ制御部(INV)に制御信号を出力し、送風機構の回転数をコントロールする。給気ファン25では、コントローラ34からの制御信号によって送風機構の回転数が変化する。コントローラ34は、演算処理を行う中央処理部と各種条件を記憶可能なメモリとを有するコンピュータである。コントローラ34には、各種条件を入力するための入力装置、入力確認のための表示装置がインターフェイスを介して接続されている(図示せず)。コントローラ34のメモリには、給気ファン25の送風機構の回転数の目標値が格納されている。コントローラ34は、給気ファン25送風機構の回転数が目標値になるように、送風機構のインバータ制御部をコントロールし、室i,jから排気する空気量を一定に保持する。
The
定風量ユニット26は、モータダンパおよびコントローラと、それらを収容する筐体とから形成されている(図示せず)。モータダンパは、モジュトロールモータ(回転機)と、モータの駆動力を介して旋回する旋回羽根と、旋回羽根の旋回によって開閉される空気流路とから形成されている。ダンパには、平行翼ダンパまたは対向翼ダンパを使用することができる。定風量ユニット26では、コントローラからの制御信号によってモジュトロールモータが回転するとともに旋回羽根が所定角度に旋回する。それら定風量ユニット26は、給気ダクト23の内部気圧の変動に対して空気流路を通る空気通過量を調節し、室i,jへ供給する空気量を一定に保持する。
The constant
定風量ユニット26のコントローラは、演算処理を行う中央処理部と各種条件を記憶可能なメモリとを有するマイクロプロセッサである。コントローラには、各種条件を入力するための入力装置、入力確認のための表示装置がインターフェイスを介して接続されている(図示せず)。コントローラは、ダンパの空気流路を通過する空気通過量があらかじめ設定された値となるように、空気流路に対する羽根の開度を調整する。定風量ユニット26のコントローラのメモリには、給気ダクトを通る空気の許容ダクト内気圧と、空気流路を通過する空気通過量との相関関係が格納され、許容ダクト内気圧に対応する空気通過量と、その空気通過量に対応するダンパの旋回羽根の開度(旋回角度)との相関関係が格納されている。給気ファン25と定風量ユニット26との間に延びる主ダクト23Aには、圧力センサ35Aが設置されている。圧力センサ35Aは、インターフェイスを介してコントローラ34に接続され、主ダクト23A内の圧力を計測する。計測された圧力値は、コントローラ34に入力される。
The controller of the constant
排気系16は、それら室i,jの室外に空気を運ぶ排気ダクト28、圧力制御ダンパ29、風量調整ダンパ30、それら室i,jの室内気圧を計測する室圧センサ31、排気ファン32、ガラリ33から構築されている。排気ダクト28は、主ダクト28Aと、主ダクト28Aから分岐して各室i,jに向かって延びる2本の分岐ダクト28Bとから形成されている。それら分岐ダクト28Bは、室i,jの周壁20に施設された排気口(図示せず)につながり、それら室i,jに個別に連結されている。
The
圧力制御ダンパ29および風量調整ダンパ30は、分岐ダクト28Bに取り付けられている。排気ファン32は、主ダクト28Aに取り付けられ、室i,jから所定量の空気を排気する。ガラリ33は、主ダクト28Aの排気端部(建物の外壁)に取り付けられている。排気系16では、排気ファン32によって室i,jの室内の空気が排気ダクト28に吸気され、空気が排気ダクト28に進入し、圧力制御ダンパ29および風量調整ダンパ30を通った後、ガラリ33を通って外部(室外)に排気される。
The
圧力制御ダンパ29は、モジュトロールモータと、モータの回転をコントロールするコントローラと、モータの駆動力によって旋回する旋回羽根と、それらを収容する筐体と、旋回羽根の旋回によって開閉される空気流路とから形成されている(図示せず)。圧力制御ダンパ29では、コントローラからの制御信号によってモジュトロールモータが回転するとともに旋回羽根が所定角度に旋回する。室圧センサ31は、インターフェイスを介してダンパ29のコントローラに接続され、計測した室i,jの室内気圧をコントローラに出力する。それら圧力制御ダンパ29は、室i,jの室内気圧の変動に対して空気流路を通る空気通過量を調節し、室i,jを目標室内気圧に保持する。
The
圧力制御ダンパ29のコントローラは、演算処理を行う中央処理部と各種条件を記憶可能なメモリとを有するマイクロプロセッサである。コントローラには、各種条件を入力するための入力装置、入力確認のための表示装置がインターフェイスを介して接続されている(図示せず)。コントローラは、ダンパの空気流路を通過する空気通過量があらかじめ設定された値となるように、空気流路に対する羽根の開度を調整する。圧力制御ダンパ29のコントローラのメモリには、室i,jの目標室内気圧と、空気流路を通過する空気通過量との相関関係が格納され、目標室内気圧に対応する空気通過量と、その空気通過量に対応するダンパの旋回羽根の開度(旋回角度)との相関関係が格納されている。
The controller of the
風量調整ダンパ30は、旋回羽根と、それらを収容する筐体と、旋回羽根の旋回によって開閉される空気流路とから形成されている(図示せず)。それら風量調整ダンパ30は、旋回羽根の開度を一定に維持することで、室i,jから排気する空気量を一定に保持する。風量調整ダンパでは、空気流路を通過する空気通過量が一定となるように、空気流路に対する羽根の開度を事前に調整する。
The air
排気ファン32は、空気を送気する送風機構(インバータ制御部(INV)を含む)と、それを収容する筐体とから形成されている(図示せず)。排気ファン32のインバータ制御部(INV)は、インターフェイスを介してコントローラ34に接続されている。コントローラ34は、排気ファン32のインバータ制御部(INV)に制御信号を出力し、送風機構の回転数をコントロールする。排気ファン32では、コントローラ34からの制御信号によって送風機構の回転数が変化する。コントローラ34のメモリには、排気ファン32の送風機構の回転数の目標値が格納されている。コントローラ34は、排気ファン32の送風機構の回転数が目標値になるように、送風機構のインバータ制御部をコントロールし、室i,jから排気する空気量を一定に保持する。風量調整ダンパ30と排気ファン32との間に延びる主ダクト28Aには、圧力センサ35Bが設置されている。圧力センサ35Bは、インターフェイスを介してコントローラ34に接続され、主ダクト28A内の圧力を計測する。計測された圧力値は、コントローラ34に入力される。
The
空調シミュレーター10の中央処理部は、模型化手段によって施設14を模型化した後、各種データに基づいて、それらデータのうちのある値が時間的に変化した場合のそれらデータのうちの他の値(後記するΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションするシミュレーション手段を実行する。シミュレーション手段では、図1に示すように、ダクト系、室圧変動系、制御機器系の3つの要素を関連付け、それら要素の時間的な変化によって室i,jやダクト23,28の圧力変動を計算する。空調シミュレーター10の中央処理部は、シミュレーション手段を実行した後、シミュレーションの対象となった値の時間的な変化をディスプレイにグラフで表示するグラフ表示手段を実行する。そのグラフは、プリンタを介して出力することができる。
The central processing unit of the
各種データには、模型化した施設14における給排気ダクト23,28のダクト経路データ、室i,jの空気漏出データ、給排気ファン25,32の機器特性データが含まれる。ダクト経路データには、給排気ダクト23,28の空気通過性能を決定するダクト部材データ、空調用制御機器をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第1特性データ、給排気ファン25,32の回転数をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第2特性データ、圧力制御ダンパ29の性能を決定するダンパ第1特性データ、風量調整ダンパ30の性能を決定するダンパ第2特性データが含まれる。空調シミュレーター10のメモリには、それら各種データが格納されている。
The various data includes duct route data of the air supply /
給排気ダクト23,28の空気通過性能を決定するダクト部材データの一例としては、空気密度(ρ)や空気の粘性係数(ν)、絶対粗度(ε)、ガラリ24,33の大きさ(縦寸法、横寸法、幅寸法)等がある。ダクト部材データには、空気通過性能を決定する他のあらゆるデータが含まれる。空調用制御機器をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第1特性データや給排気ファン25,32の回転数をコントロールするコントローラの制御性能を決定するコントローラ第2特性データの一例としては、制御時間や制御動作、論理関数、入力値、出力値、目標値、積分時間、微分時間、時定数、PID係数、不感帯等がある。コントローラ第1特性データやコントローラ第2特性データには、制御性能を決定する他のあらゆるデータが含まれる。圧力制御ダンパ29の性能を決定するダンパ第1特性データや風量調整ダンパ30の性能を決定するダンパ第2特性データの一例としては、軸動力や羽根開度、羽根旋回速度、空気量、抵抗係数、ダンパ開度と抵抗係数との相関関係データ等がある。ダンパ第1特性データやダンパ第2特性データには、ダンパ29,30の性能を決定する他のあらゆるデータが含まれる。
As an example of duct member data that determines the air passage performance of the air supply /
室i,jの空気漏出データの一例としては、扉21,22の開閉時の空気漏出量(空気漏出面積A)や室i,j自体の隙間からの空気漏出量(隙間の空気漏出面積A)等がある。扉21,22は、その種類によって気密性が異なり、たとえば高気密スイング扉や高気密スライド扉、低気密スイング扉、低気密スライド扉等がある。給排気ファン25,32の機器特性データの一例としては、風量や送風機全圧、吸い込み全圧、吐き出し全圧、送風機静圧、吸い込み静圧、吐き出し静圧、吸い込み動圧、吐き出し動圧等があり、給排気ファン25,32の機器特性を決定するあらゆるデータが含まれる。
Examples of the air leakage data of the chambers i and j include the amount of air leakage (air leakage area A) when the
空調シミュレーター10の中央処理部は、給排気ダクト23,28のダクト経路データとしてダクト抵抗係数(K)を採用し、室i,jの空気漏出データとして室i,jの空気漏出面積(A)(扉21,22の開閉時の空気漏出面積Aと室i,j自体の隙間(空気漏出面積A)とを含む)を採用するとともに、給排気ファン25,32の機器特性データとして給排気ファン25,32の静圧(Pf)を採用する。空調シミュレーター10の中央処理部は、以下の3つの式を満たすように、それら式のうちのある値が時間的に変化した場合のそれら式のうちの他の値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションする。
The central processing unit of the
式1(ダクト系):ΔP=1/2・K・ρ・v2(ΔPはダクト摩擦抵抗(Pa)、ρは空気密度(kg/m3)、vは風速(m/s))、式2(室圧変動系):dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n(dPri,jは隣接する室iと室jとの圧力差:Pri−Prj(Pa)、ζは係数(1)、Qleakは室i,j間の漏れ空気量=給気風量−排気風量、Aは室i,j間の空気流通面積、nは定数(1.3))、式3(ダクト系):dPopen+ΔP=Pf(dPopenはダクトの入口と出口との圧力差:Pr−Po(Pa)、Poは基準となる圧力)。それら式は、空調シミュレーター10のメモリに格納されている。
Formula 1 (duct system): ΔP = 1/2 · K · ρ · v 2 (ΔP is duct friction resistance (Pa), ρ is air density (kg / m 3 ), v is wind speed (m / s)), Formula 2 (room pressure fluctuation system): dPri, j = 1/2 · ζ · ρ · (Qleak / A) n (dPri, j is a pressure difference between adjacent chambers i and j: Pri−Prj (Pa) , Ζ is a coefficient (1), Qleak is the amount of air leaked between the chambers i and j = supply air volume−exhaust air volume, A is the air flow area between the chambers i and j, and n is a constant (1.3)). 3 (duct system): dPopen + ΔP = Pf (dPopen is a pressure difference between the inlet and the outlet of the duct: Pr-Po (Pa), Po is a reference pressure). These equations are stored in the memory of the
図6は、ファン25,32の静圧(ダクト摩擦抵抗)と風量との相関関係の一例を表す図であり、式3:dPopen+ΔP=Pfの関係を示す。図6のうち、線分L1はdPopenを示し、線分L2はΔPを示すとともに、線分L3はPfを示す。A点は、室i,jのある箇所のある時点における適度な運転状態を示している。この空調シミュレーター10によって行われるシミュレーションの一例は、以下のとおりである。A点では、室i,jのある箇所のある時点の室圧に対するファン25,32の静圧(出力)(Pf)、ダクト23,28の摩擦抵抗(Pa)、ダクト23,28の風量(m3/h)を表示している。ファン25,32の静圧は、ファン25,32の種類によって決定されることから、線分L3の変化はない。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the correlation between the static pressure (duct friction resistance) of the
時間の経過によってたとえば定風量ユニット26のダンパやダンパ29、ダンパ30の旋回羽根の開度が変化した場合、それによってダクト23,28の入口と出口との圧力差dPopenが変化し、ΔP(v:風速や風量、室圧)が変化する。dPopenとΔPとのうちの少なくとも一方が変化すると、ファン25,32の静圧(Pf)が変わり、ダクト23,28の風量が変わる。
For example, when the opening of the damper of the constant
空調シミュレーター10は、時間の経過とともにダクト23,28の風量が変わり、定風量ユニット26のダンパやダンパ29、ダンパ30の旋回羽根の開度が変化した場合、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式を満たすように、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションし、その結果をディスプレイ13に表示する。
In the
シミュレーションの結果、定風量ユニット26のダンパやダンパ29、ダンパ30の旋回羽根の開度が変化したとしても、図6の相関関係によって室i,jのある箇所のある時点における適度な運転状態(ファン25,32の静圧)が分かる。したがって、空調シミュレーター10によるシミュレーションを利用することで、模型化した施設14において使用する最適な給排気ファン25,32を選択することができる。
As a result of the simulation, even if the opening of the damper of the constant
図7は、経過時間による室圧の変化の一例を表す図である。図7では、経過時間による室i,jの室圧の変化がグラフ表示されている。この空調シミュレーター10によって行われるシミュレーションの他の一例は、以下のとおりである。外部から室i,jに入るために扉22を開閉し、室iから室jに移動するために扉21を開閉すると、扉22を通って所定量(A:空気漏出面積から漏出する空気量)の空気が室i,jから外部へ流出し、扉21を通って所定量(A:空気漏出面積から漏出する空気量)の空気が室iから室jへ流入する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a change in room pressure due to elapsed time. In FIG. 7, the change in the chamber pressure of the chambers i and j with the elapsed time is displayed in a graph. Another example of the simulation performed by the
室i,jの内部の空気が室i,j間において移動し、または、室i,jと外部との間で移動することで、室内気圧が変化すると、室内気圧が目標室内気圧から外れる。なお、室内気圧はセンサ31によって計測され、ダンパ29のコントローラに出力されている。室内気圧が目標室内気圧から外れると、ダンパ29のコントローラは、室i,jの室内気圧を目標室内気圧に戻すように、旋回羽根の開度を調節(変化)する。時間の経過によってダンパ29の旋回羽根の開度が変化した場合、それによってダクト23,28の入口と出口との圧力差dPopenが変化し、ΔP(v:風速や風量、室圧)が変化する。dPopenとΔPとのうちの少なくとも一方が変化しつつ、室i,jの室圧が目標室内気圧に復帰するまでに所定のタイムラグが発生する。
If the air pressure inside the chambers i and j moves between the chambers i and j, or moves between the chambers i and j and the outside, the indoor air pressure changes, the indoor air pressure deviates from the target indoor air pressure. The room pressure is measured by the
空調シミュレーター10は、時間の経過とともに室i,jの室内気圧が変わり、ダンパ29の旋回羽根の開度が変化した場合、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式を満たすように、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションし、その結果をディスプレイ13に表示する。
When the air pressure in the chambers i and j changes with the passage of time and the opening degree of the swirl vane of the
図7に示す経過時間による室内気圧の変化のグラフによって、室i,jの室内気圧が目標室内気圧に復帰するまでの状態を把握することができ、室内気圧が目標室内気圧に復帰する時間が短く、その復帰動作が緩やかな場合、選択した空調器具や空調装置が最適であることが分かる。逆に、室内気圧が目標室内気圧に復帰する時間が長く、その復帰動作が緩やかではない場合、選択した空調器具や空調装置が不適であることが分かる。図7のように、シミュレーションの対象となる値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化がグラフで表示されるから、シミュレーションの対象となる値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化を視覚を通じてビジュアルに把握することができ、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化を正確に捉えることで、模型化した施設14における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。 With the graph of the change in room pressure over time shown in FIG. 7, it is possible to grasp the state until the room pressure of the chambers i and j returns to the target room pressure, and the time for the room pressure to return to the target room pressure. If the return operation is short and slow, it can be seen that the selected air conditioner or air conditioner is optimal. Conversely, when the time required for the room air pressure to return to the target room air pressure is long and the return operation is not gradual, it is understood that the selected air conditioner or air conditioner is inappropriate. As shown in FIG. 7, the temporal change in the values (ΔP, v, Pr) to be simulated is displayed in a graph, so the temporal change in the values (ΔP, v, Pr) to be simulated. Can be grasped visually, and the appropriateness of the air conditioning design and control operation settings in the modeled facility 14 can be accurately determined by accurately grasping the temporal changes in the values (ΔP, v, Pr). can do.
空調シミュレーター10は、シミュレーションの対象となる施設14を模型化し、模型化した施設14における給排気ダクト23,28のダクト経路データと室i,jの空気漏出データと給排気ファン25,32の機器特性データとに基づいて、それらデータのうちのある値が時間的に変化した場合のそれらデータのうちの他の値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションするから、模型化した施設14において空調に影響するデータのある値が時間的に変化した場合のΔPやv、Prの時間的な変化を把握することができ、模型化した施設14における空調設計や制御動作設定が正しいか、空調設計や制御動作設定の改良の必要があるか、空調設計や制御動作設定の変更が必要か等の模型化した施設14における空調設計や制御動作設定の妥当性を判断することができる。
The
空調シミュレーター10は、シミュレーション結果を検討することにより、給排気ダクト23,28、給排気ファン25,32、定風量ユニット26、圧力制御ダンパ29、風量調整ダンパ30、ガラリ24,33、フィルタ27の使用が適当か、給排気ダクト23,28、給排気ファン25,32、定風量ユニット26、圧力制御ダンパ29、風量調整ダンパ30、ガラリ24,33、フィルタ27の見直しが必要か等の施設14に設置するそれら空調器具や空調装置の妥当性を判断することができる。また、空調シミュレーター10は、模型化した施設14における空調設計や制御動作設定を改良または変更した場合、あらたにその施設14において空調に影響するデータのある値が時間的に変化した場合のそのデータの他の値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションすることで、空調設計や制御動作設定を改良または変更した後のΔPやv、Prの時間的な変化を把握することができ、空調設計や制御動作設定を改良または変更した施設14におけるその空調設計や制御動作設定の妥当性を何度でも判断することができ、模型化した施設14において最良な空調設計や制御動作設定を構築することができる。
The
空調シミュレーター10は、給排気ダクト23,28のダクト経路データとしてダクト抵抗係数(K)を採用し、室i,jの空気漏出データとして室i,jの空気漏出面積(A)を採用するとともに、給排気ファン25,32の機器特性データとして給排気ファン25,32の静圧(Pf)を採用し、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式を満たすように、それら式のうちのある値が時間的に変化した場合のそれら式のうちの他の値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションするから、空調に影響するデータの値の時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設14における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。
The
空調シミュレーター10は、ダクト摩擦抵抗である(ΔP)をシミュレーションの対象とすることで、模型化した施設14におけるダクト摩擦抵抗の時間的な変化を確認することができ、ダクト23,28の配置や設置箇所が正しいか、ダクト23,28の配置や設置箇所の改良や改変が必要か等を判断することができるのみならず、ダクト23,28に連接された空調器具や空調装置が適当か、空調器具や空調装置の変更が必要か等を判断することができる。空調シミュレーター10は、風速である(v)をシミュレーションの対象とすることで、模型化した施設14における風速の時間的な変化を確認することができ、空調用制御機器の目標値や出力等が適当か、空調用制御機器の目標値や出力等の改変が必要か等を判断することができる。空調シミュレーター10は、圧力差である(Pr)をシミュレーションの対象とすることで、模型化した施設14における圧力の時間的な変化を確認することができ、室圧の目標値や定風量ユニット26のダンパ、ダンパ29,30の旋回羽根の開度等が適当か、空調用制御機器の目標値や出力等が適当か、室圧の目標値や定風量ユニット26のダンパ、ダンパ29,30の旋回羽根の開度等の改変が必要か、空調用制御機器の目標値や出力等の変更が必要か等を判断することができる。
The
この空調シミュレーターは、特にクリーンルームやバイオハザード室のようなきわめて気密性が高い室において各データのうちのある値が時間的に変化した場合の各データのうちの他の値の時間的な変化をシミュレーションすることができ、きわめて気密性が高い室における空調設計や制御動作設定の妥当性を判断することができる。 This air-conditioning simulator is designed to show temporal changes of other values of each data when a value of each data changes with time, especially in a highly airtight room such as a clean room or a biohazard room. The simulation can be performed, and the validity of the air-conditioning design and the control operation setting in the extremely airtight room can be determined.
図8は、あらかじめ確定している値の経時変化を表す経時変化データに対応させてシミュレーションする場合のアルゴリズムの一例を示す図であり、図9は、時間的に変化する扉21,22の開度データの一例を示す図である。図8の態様において空調シミュレーター10は、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式のうちの時間的な変化があらかじめ確定している値の経時変化を表す経時変化データ(外乱)に対応させて、それら式のうちのΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする。
FIG. 8 is a diagram showing an example of an algorithm in the case of simulating corresponding to the temporal change data representing the temporal change of the value determined in advance. FIG. 9 is a diagram showing the opening of the
空調シミュレーター10のメモリには、時間的に変化する扉21,22の開度データ(扉21,22の開閉によって変化する空気漏出面積Aから漏出する空気量と時間との相関関係)が格納されている。なお、図9の態様では、扉21,22が定期的に開閉される場合を想定し、扉21,22の開閉を外乱としている。扉21,22が定期的に開閉されると、扉22を通って所定量(A:空気漏出面積から漏出する空気量)の空気が室i,jから外部へ流出し、扉21を通って所定量(A:空気漏出面積から漏出する空気量)の空気が室iから室jへ流入する。
The memory of the
空気の移動によって室内気圧が変化すると、室内気圧が目標室内気圧から外れる。室内気圧が目標室内気圧から外れると、ダンパ29のコントローラは、室i,jの室内気圧を目標室内気圧に戻すように、旋回羽根の開度を調節(変化)する。時間の経過によってダンパ29の旋回羽根の開度が変化した場合、それによってダクト23,28の入口と出口との圧力差dPopenが変化し、ΔP(v:風速や風量、室圧)が変化する。dPopenとΔPとのうちの少なくとも一方が変化しつつ、室i,jの室圧が目標室内気圧に復帰するまでに所定のタイムラグが発生する。
When the room pressure changes due to the movement of air, the room pressure deviates from the target room pressure. When the indoor air pressure deviates from the target indoor air pressure, the controller of the
空調シミュレーター10は、時間の経過とともに室i,jの室内気圧が変わり、ダンパ29の旋回羽根の開度が変化した場合、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式を満たすように、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションし、その結果(たとえば、図7に示す経過時間による室圧の変化のグラフ)をディスプレイ13に表示する。
When the air pressure in the chambers i and j changes with the passage of time and the opening degree of the swirl vane of the
この空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している扉21,22の開度データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、扉21,22の開閉によって影響を受ける室i,j間の空気流通面積(A)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している扉21,22の開度データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設14における空調設計の妥当性を正確に判断することができる。
This
図10は、時間的に変化する空調用制御機器の制御目標値データの一例を示す図である。空調シミュレーター10のメモリには、夜間の省エネ運転モードへの切替に対応して時間的に変化する空調用制御機器の制御目標値データ(給排気ファン25,32の目標出力値と時間との相関関係)が格納されている。なお、図10の態様では、空調用制御機器の制御目標値が定期的に変更される場合を想定し、空調用制御機器の制御目標値の変更を人工的外乱としている。図10の態様において空調シミュレーター10は、時間的に変化する空調用制御機器の目標値(人工的外乱)に対応させて、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式のうちのΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする(図8援用)。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of control target value data of the air-conditioning control device that changes over time. The memory of the
時間の経過によって給排気ファン25,32の目標出力値やダンパ29の旋回羽根の開度(目標室圧に対する開度)が変化した場合、それによってダクト23,28の入口と出口との圧力差dPopenが変化し、ΔP(v:風速や風量、室圧)が変化する。dPopenとΔPとのうちの少なくとも一方が変化すると、ファン25,32の静圧(Pf)が変わり、ダクト23,28の風量が変わる。
When the target output value of the supply /
空調シミュレーター10は、時間の経過とともにダクト23,28の風量が変わり、定風量ユニット26のダンパやダンパ29、ダンパ30の旋回羽根の開度が変化した場合、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式を満たすように、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションし、その結果をディスプレイ13に表示する。
In the
この空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している空調用制御機器の目標値データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、空調用制御機器の制御目標値によって影響を受けるダクト抵抗係数(K)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している空調用制御機器の制御目標値データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設14における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。
The
図11は、給排気ファン25,32の発停に伴い時間的に変化するそれらファン25,32の回転数変化データの一例を示す図である。空調シミュレーター10のメモリには、時間的に変化する給排気ファン25,32の回転数変化データ(給排気ファン25,32の回転数変化と時間との相関関係)が格納されている。なお、図11の態様では、給排気ファン25,32の回転数が定期的に変更される場合を想定し、給排気ファン25,32の回転数の変更を人工的外乱としている。図11の態様において空調シミュレーター10は、時間的に変化する給排気ファン25,32の回転数に対応させて、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式のうちのΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする(図8援用)。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of rotation speed change data of the
時間の経過によって給排気ファン25,32の回転数が変化した場合、それによってダクト23,28の入口と出口との圧力差dPopenが変化し、ΔP(v:風速や風量、室圧)が変化する。dPopenとΔPとのうちの少なくとも一方が変化すると、ファン25,32の静圧(Pf)が変わり、ダクト23,28の風量が変わる。
When the rotational speed of the air supply /
空調シミュレーター10は、時間の経過とともにダクト23,28の風量が変わり、定風量ユニット26のダンパやダンパ29、ダンパ30の旋回羽根の開度が変化した場合、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式を満たすように、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションし、その結果をディスプレイ13に表示する。
In the
この空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している給排気ファン25,32の回転数データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、給排気ファン25,32の回転数によって影響を受ける給排気ファン25,32の静圧(Pf)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している給排気ファン25,32の回転数データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設14における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。
The
図12は、時間的に変化する室外(外部)の空気圧データの一例を示す図である。空調シミュレーター10のメモリには、時間的に変化する室外の空気圧データ(室外の空気圧と時間との相関関係)が格納されている。なお、図12の態様では、室外の空気圧が周期的に変化する場合を想定し、室外の空気圧の変化を外乱としている。図12の態様において空調シミュレーター10は、時間的に変化する室外の空気圧(外乱)に対応させて、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式のうちのΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションする(図8援用)。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of outdoor (external) air pressure data that changes over time. The memory of the
時間の経過によって室外(ガラリ24,33の外側)の空気圧が変化した場合、それによってダクト23,28の入口と出口との圧力差dPopenが変化し、ΔP(v:風速や風量、室圧)が変化する。dPopenとΔPとのうちの少なくとも一方が変化すると、ファン25,32の静圧(Pf)が変わり、ダクト23,28の風量が変わる。
When the air pressure outside the room (outside the
空調シミュレーター10は、時間の経過とともにダクト23,28の風量が変わり、定風量ユニット26のダンパやダンパ29、ダンパ30の旋回羽根の開度が変化した場合、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v2、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A)n、式3:dPopen+ΔP=Pfの3つの式を満たすように、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションし、その結果をディスプレイ13に表示する。
In the
この空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している室外の空気圧データをΔPとvとPrとの時間的な変化のシミュレーションに組み入れることで、室外の空気圧によって影響を受けるダクト23,28の入口と出口との圧力差(dPopen)に対応させてΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることができる。空調シミュレーター10は、時間的な変化があらかじめ確定している室外の空気圧データを考慮してΔPとvとPrとの時間的な変化をシミュレーションすることで、ΔPとvとPrとの時間的な変化を正確にシミュレーションすることができ、模型化した施設における空調設計や制御動作設定の妥当性を正確に判断することができる。
The air-
なお、空調シミュレーター10は、図9〜図12に示すすべての外乱(扉21,22の開閉、空調用制御機器の目標値(給排気ファン25,32の目標出力値やダンパ29の旋回羽根の目標室圧に対する開度)の変更、給排気ファン25,32の回転数の変更、室外の空気圧の変化)を考慮し、前記3つの式を満たすように、値(ΔP、v、Pr)の時間的な変化をシミュレーションし、その結果をディスプレイ13に表示することもできる。
In addition, the
10 空調シミュレーター
14 施設
15 給気系
16 排気系
21 扉
22 扉
23 給気ダクト
24 ガラリ
25 給気ファン
26 定風量ユニット
27 HEPAフィルタ
28 排気ダクト
29 圧力制御ダンパ
30 風量調整ダンパ
31 室圧センサ
32 排気ファン
33 ガラリ
i 第1室
j 第2室
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記施設が、扉を有する室と、前記室に連結されて室内に空気を運ぶ給気ダクトと、前記室に連結されて室外に空気を運ぶ排気ダクトと、前記給気ダクトを利用して前記室に空気を給気する給気ファンと、前記排気ダクトを利用して前記室から空気を排気する排気ファンと、前記給排気ダクトのうちの少なくとも一方に設置された空調用制御機器とを含み、
前記空調シミュレーターが、前記シミュレーションの対象となる施設を模型化し、模型化した施設における前記給排気ダクトのダクト経路データとしてダクト抵抗係数(K)を採用し、模型化した施設における前記室の空気漏出データとして室の空気漏出面積(A)を採用するとともに、模型化した施設における前記給排気ファンの機器特性データとして給排気ファンの静圧(Pf)を採用し、式1:ΔP=1/2・K・ρ・v 2 (ΔPはダクト摩擦抵抗(Pa)、ρは空気密度(kg/m 3 )、vは風速(m/s))、式2:dPri,j=1/2・ζ・ρ・(Qleak/A) n (dPri,jは隣接する室iと室jとの圧力差:Pri−Prj(Pa)、ζは係数(1)、Qleakは室間の漏れ空気量=給気風量−排気風量、Aは室間の空気流通面積、nは定数(1.3))、式3:dPopen+ΔP=Pf(dPopenはダクトの入口と出口との圧力差:Pr−Po(Pa)、Poは基準となる圧力)の3つの式を満たすとともに、時間的に変化する前記扉の開度データによって影響を受ける室の前記空気流通面積(A)の時間的な変化に対応させて、それら式のΔPとvとPrとのうちのある値が時間的に変化した場合の前記ΔPと前記vと前記Prとのうちの他の値の時間的な変化をシミュレーションすることを特徴とする空調シミュレーター。 In an air conditioning simulator that uses computer resources to simulate changes in the air conditioning status in air-conditioned facilities,
The facility includes a room having a door, an air supply duct connected to the room to carry air into the room, an exhaust duct connected to the room to carry air to the outside, and the air supply duct using the air supply duct. An air supply fan that supplies air to the chamber, an exhaust fan that exhausts air from the chamber using the exhaust duct, and an air conditioning control device installed in at least one of the air supply and exhaust ducts ,
The air-conditioning simulator, the facilities to be the simulation modeling, and the duct route data of said supply and exhaust duct in facilities that modeled adopted duct resistance coefficient (K), the chamber in the facility that modeled together with the air leak data employing the air leakage area of the chamber (a), employing a static pressure (Pf) of the supply and exhaust fan and the supply and exhaust fan of the equipment characteristic data in facilities that modeling, formula 1 : ΔP = 1/2 · K · ρ · v 2 (ΔP is duct frictional resistance (Pa), ρ is air density (kg / m 3 ), v is wind speed (m / s)), Formula 2: dPri, j = 1/2 · ζ · ρ · (Qleak / A) n (dPri, j is the pressure difference between adjacent chambers i and j: Pri-Prj (Pa), ζ is a coefficient (1), and Qleak is between chambers. Leakage air volume = Supply air volume-Exhaust air volume, A is air flow between rooms Area, n is a constant (1.3)), equation 3: dPopen + ΔP = Pf (dPopen is the pressure difference between the inlet and outlet of the duct: Pr-Po (Pa), Po is the reference pressure) There are ΔP, v, and Pr of the equations corresponding to the temporal change of the air flow area (A) of the chamber that is satisfied by the opening degree data of the door that changes with time. An air conditioning simulator characterized by simulating a temporal change of another value among the ΔP, the v, and the Pr when the value changes with time.
The air conditioning simulator according to any one of claims 1 to 8 , wherein the air conditioning simulator displays a temporal change in a value to be simulated .
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