JP5854641B2 - 可変風量制御装置 - Google Patents
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Description
[1.構成]
第1の実施形態に係る可変風量制御装置の構成を図1及び図2に示す。図1は、第1の実施形態に係る可変風量制御装置を示す斜視図である。図2は、第1の実施形態に係る可変風量制御装置を示す側面図である。
より具体的には、モータダンパ5は、回転軸52を回転させるモータ51と、傾倒率が変更可能なダンパーブレード53とを備える。ダンパーブレード53は、回転軸52に軸支されてダクト1内を横切るように設けられた平板である。
オリフィス2は、リング部材を2分割して形成され、それぞれ半ドーナツ形状の上流側オリフィス片21と下流側オリフィス片22とで構成されている。すなわち、上流側オリフィス片21と下流側オリフィス片22は、ダクト1が円筒管の場合、ダクト1の内壁から一定の高さで突出し、周方向に沿う円弧板であり、ダクト1が矩形管の場合、コの字板である。
差圧検出部3は、高圧側圧力取出口31と、低圧側圧力取出口32と、高圧側チューブ33と、低圧側チューブ34と、検出器35とを有し、オリフィス2を境にして前後の差圧を検出する。
PLC4は、プログラマブルロジックコントローラであり、風量を算出する風量算出手段、算出した風量を補正する補正手段、及び補正により得られた風量に基づきモータダンパ5の開度を制御する開度調節手段となる。このPLC4は、図3に示すように、風量算出部41と、補正部42と、開度調節部43とを備え、補正部43は、開度補正係数記憶部44を備える。
Qv=qv×km ・・・数(2)
開度調節部43は、モータダンパ5の開度を調節する。具体的には、ダンパーブレード53の傾倒率を変更する。開度調節部43には、予め所定の風量が記憶されている。この記憶されている風量は、給気系統と排気系統の各送風量のバランスにより定められている。開度調節部43は、補正部42が算出した風量Qvと記憶されている風量とを比較する。そして、比較結果に応じたアナログ信号又はパルス信号を駆動信号としてモータダンパ5に入力し、ダンパーブレード53の傾倒率を変更させる。比較の結果、風量Qvと記憶されている風量とが一致すると、駆動信号の出力を停止する。
この可変風量制御装置100を換気空調システムに設置し、ファンにより各送風量を送風し、モータダンパ5を各開度で開き、可変風量制御装置100で風量を検出した。また、分離型として、従来のオリフィスとモータダンパとを十分に距離を置いて設置した態様においても同様に各送風量を送風し、風量を検出した。その検出結果を図5に示す。
次に、第2の実施形態に係る可変風量制御装置100について説明する。この可変風量制御装置100は、第1の実施形態に係る可変風量制御装置100において、低圧側圧力取出口34の設置位置が変更されている。
図7は、この可変風量制御装置100を示す側面図である。図7に示すように、低圧側圧力取出口32は、ダンパーブレード53の延び平面がダクト1の軸と略平行に倒れたときの先端位置の近傍に設置されている。モータダンパ5の開度が100%であるとき、ダンパーブレード53は、ダクト1の軸と略平行に倒れる。このとき、ダンパーブレード53の先端位置と低圧取出口32とは、ダクト1の軸方向の位置において数mm〜数cm程度の範囲内で一致する。
図8は、オリフィス2とダンパーブレード53とが同一位置に存在する場合の空気流を示す模式図である。図8に示すように、オリフィス2を通過した空気は、ダンパーブレード53に衝突して、ダンパーブレード53の上流側の面上で旋回流Sが発生している。そのため、ダンパーブレード53の上流側の面上に存在する空気圧は、複雑に脈動している。尚、旋回流Sは、モータダンパ5の開度が大きくなればなるほど、弱体化する。
次に、第3の実施形態に係る可変風量制御装置100について説明する。図9は、第3の実施形態に係る可変風量制御装置100の給気系統への設置例を示し、図10は、第3の実施形態に係る可変風量制御装置100の排気系統への設置例を示す。
次に、第4の実施形態に係る可変風量制御装置100について説明する。図13は、可変風量制御装置100に設けられているオリフィス2をダクト1の軸と平行に切った断面を示す。
[その他の実施の形態]
本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、第1乃至第4の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。各実施形態は、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、様々な形態で実施されることが可能である。そして、それらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 ダクト
2 オリフィス
21 上流側オリフィス片
22 下流側オリフィス片
3 差圧検出部
31 高圧側圧力取出口
32 低圧側圧力取出口
33 高圧側チューブ
34 低圧側チューブ
35 検出器
4 PLC
41 風量算出部
42 補正部
43 開度調節部
44 開度補正係数記憶部
5 モータダンパ
51 モータ
52 回転軸
53 ダンパーブレード
200 ファン
300 ピトー管
400 ボリュームダンパ
Claims (5)
- ダクト内を絞る風量検出用のオリフィスと、
前記ダクト内にダンパーブレードを有し、開度の変更が可能なダンパと、
前記オリフィスが区切る2つの領域の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記差圧に基づいて前記ダクト内の風量を算出する風量算出手段と、
前記風量算出手段で算出された前記風量に基づき、前記ダンパの前記開度を調節する開度調節手段と、
を備え、
前記ダンパーブレードは、前記オリフィスの近傍に、当該オリフィスの中心と前記ダンパーブレードの中心が一致する位置に設けられ、
前記風量算出手段は、
前記ダンパーブレードによって前記オリフィス付近に生じる流速分布の偏りによる算出風量の誤差を補正する各補正係数を、前記ダンパの前記開度に応じて予め記憶する記憶手段と、
前記算出した風量を前記ダンパの前記開度に応じた前記補正係数で補正する補正手段と、
を備え、
前記開度調節手段は、前記補正手段により補正された前記風量に基づき、前記ダンパの前記開度を調節すること、
を特徴とする可変風量制御装置。 - 前記オリフィスは、
前記ダンパーブレードの回転軸と平行に2分割され、前記ダンパーブレードを挟み込んで設けられていること、
を特徴とする請求項1記載の可変風量制御装置。 - 前記差圧検出手段は、
前記オリフィスよりも上流側に設けられた高圧側圧力取出口と、
前記オリフィスよりも下流側に設けられた低圧側圧力取出口と、
を備え、
前記低圧側圧力取出口は、
前記ダクトの軸方向において、前記ダンパーブレードが前記ダクトの軸と略平行に倒れたときの先端位置近傍に設けられていること、
を特徴とする請求項1又は2記載の可変風量制御装置。 - 前記低圧側圧力取出口は、
前記ダンパーブレードが前記ダクトの軸と略平行に倒れたときの先端位置よりも下流側に設けられていること、
を特徴とする請求項3記載の可変風量制御装置。 - 前記オリフィスは、両面において根元から先端まで直角に立ち上がること、
を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の可変風量制御装置。
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