JP7355546B2 - 室圧制御システム - Google Patents

Description

本発明は、医薬品製造室や食品加工室あるいは化学実験室や細菌実験室などに装備する室圧制御システムに関する。

この種の室圧制御システムでは（図１又は図３を参照）、室圧制御器１４による室圧調整用ダンパＤｐの開度調整により、調整対象室１の室圧ｐ１を設定室圧ｐｓ１に保つことで、外部空気の侵入による室内汚染を防止したり、室内空気の漏出による室外汚染を防止したりする。

ところで従来、この種の室圧制御システムでは、調整対象室１での室内作業が休止状態になると、設定室圧ｐｓ１は、調整対象室１で室内作業が行われるときと同じ設定室圧ｐｓ１に保って、室内汚染や室外汚染を防止する機能を保ちながら、システム制御装置Ｃから風量制御器１１に指定する設定給気風量ｑｓ１又は設定排気風量ｑｓ１′を、調整対象室１で室内作業が行われるときよりも小風量に変更することで、給気ファンＦｓや排気ファンＦｅの消費動力を低減して、運転コストの節減を図るようにしたものがある（特許文献１を参照）。

特開２０１６-９９０３８号公報

しかし、設定給気風量ｑｓ１又は設定排気風量ｑｓ１′が小風量であると、空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐ（即ち、屋外の風の圧力）の変動が原因で、給気風量ｑ１や排気風量ｑ１′が変化したときの風量の増減変化量Δｑ１，Δｑ１′は、設定給気風量ｑｓ１や設定排気風量ｑｓ１′に対する風量割合（Δｑ１／ｑｓ１，Δｑ１′／ｑｓ１′）が相対的に大きな増減変化量になる。

このため、設定給気風量ｑｓ１又は設定排気風量ｑｓ１′が小風量であると、外風圧ｗｐの変動に原因する給気風量ｑ１や排気風量ｑ１′の急激で大きな増減変化量の変化に対して、風量調整用ダンパＤｑの開度調整による風量調整や、室圧調整用ダンパＤｐの開度調整による室圧調整が適切に追従できず、これが原因で、調整対象室１の室圧ｐ１が設定室圧ｐｓ１から外れ易くなって、外部空気の侵入による室内汚染や室内空気の漏出による室外汚染を招き易くなる問題がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な制御形態を採ることで、消費エネルギの低減や運転コストの節減を効果的に達成しながら、外部空気の侵入による室内汚染や室内空気の漏出による室外汚染を一層確実に防止できるようにする点にある。

室圧制御システムに係る本発明は、調整対象室内の室圧を検出する室圧センサと、空気取入口と前記調整対象室とを連通する給気経路と、前記給気経路に配され、前記空気取入口から前記調整対象室へ空気を供給するための給気ファンと、前記給気経路に配され、前記調整対象室へ供給される給気風量を検出する給気風量センサと、前記給気経路に配され、前記給気風量センサの検出結果に基づいて開度が調整される給気風量調整用ダンパと、前記給気風量センサの検出結果に基づいて前記給気風量調整用ダンパの開度を調整することで、前記給気風量を設定給気風量に調整する風量制御器と、空気排出口と前記調整対象室とを連通する排気経路と、前記排気経路に配され、前記調整対象室から前記空気排出口へ空気を排出するための排気ファンと、前記排気経路に配され、前記室圧センサの検出結果に基づいて開度が調整される室圧調整用ダンパと、を備える室圧制御システムにおいて、前記空気取入口又は前記空気排出口に作用する外風圧の変動を検出する風圧変動検出器を備え、前記風圧変動検出器によって圧力の変動が大きくなっていることが検出された場合は、前記給気風量調整用ダンパの開度を大きくして、前記設定給気風量を増大側に変更し、かつ、前記風圧変動検出器によって圧力の変動が小さくなっていることが検出された場合は、前記給気風量調整用ダンパの開度を小さくして、前記設定給気風量を減少側に変更する、ことを特徴とする。

第１実施形態における室圧制御システムの構成図 ダクト内空気圧の標準偏差と設定給気風量との関係を示す図表 第２実施形態における室圧制御システムの構成図 ダクト内空気圧の標準偏差と設定排気風量との関係を示す図表

（第１実施形態）
図１は室圧制御システムＳを示し、この室圧制御システムＳは、隣接する複数の調整対象室１，２夫々の室内空気圧力である室圧ｐ１，ｐ２を、それら調整対象室１，２ごとに設定されている設定室圧ｐｓ１,ｐｓ２に保つ機能を備えている。

本例では、各調整対象室１，２の設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２は、いずれも大気圧より高い正圧値であり、また、調整対象室１の設定室圧ｐｓ１は、調整対象室２の設定室圧ｐｓ２よりも高く設定（ｐｓ１＞ｐｓ２＞大気圧）されているものとする。

即ち、この設定条件下で、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２をそれぞれの設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に保つことで、各調整対象室１，２について屋外からの空気侵入による室内汚染を防止するとともに、調整対象室２から調整対象室１への空気侵入による調整対象室１の室内汚染を防止する。

なお、これとは逆に、調整対象室１，２夫々の設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２を、いずれも大気圧より低い負圧値にするとともに、調整対象室１の設定室圧ｐｓ１を、調整対象室２の設定室圧ｐｓ２より小さく設定（ｐｓ１＜ｐｓ２＜大気圧）することもできる。

この設定条件下では、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２をそれぞれの設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に保つことで、各調整対象室１，２について屋外への空気漏出による室外汚染を防止できるとともに、調整対象室１から調整対象室２への空気漏出による調整対象室２の室内汚染を防止できる。

この室圧制御システムでは、複数の調整対象室１，２の並びに沿って給気ダクト３及び排気ダクト４が延設され、複数の調整対象室１，２の夫々は、各別の給気側接続風路３ａを通じて給気ダクト３に接続され、また、複数の調整対象室１，２の夫々は、各別の排気側接続風路４ａを通じて排気ダクト４に接続されている。

給気ダクト３の基端部には給気ファンＦｓが装備され、この給気ファンＦｓは、空気取入口５ａから屋外の空気Ａを取り入れて、取り入れた空気Ａを、給気ダクト３、給気側接続風路３ａ、並びに、給気側フィルタ７を通じて、各調整対象室１，２に供給する。

排気ダクト４の基端部には排気ファンＦｅが装備され、この排気ファンＦｅは、複数の調整対象室１，２夫々の室内から排気側フィルタ８、排気側接続風路４ａ、並びに、排気ダクト４を通じて空気Ａを吸入し、吸入した空気Ａを空気排出口６ａから屋外に排出する。

空気取入口５ａと給気ファンＦｓの吸込口とは取入ダクト５により接続され、また、空気排出口６ａと排気ファンＦｅの吐出口とは排出ダクト６により接続されており、これら取入ダクト５と排出ダクト６とは、還気ダクト９により短絡的に接続され、この還気ダクト９には循環用ダンパ９ａが介装されている。

この循環用ダンパ９ａの開閉操作により、全外気運転と一部循環運転との切り換えを行なうことができ、循環用ダンパ９ａを閉じる全外気運転では、空気取入口５ａから取り入れた屋外の空気Ａ（外気）のみを、給気ダクト３を通じて複数の調整対象室１，２に供給し、そして、複数の調整対象室１，２から排気ダクト４に吸入した空気Ａの全量を空気排出口６ａから屋外に排出する。

一方、循環用ダンパ９ａを開く一部循環運転では、複数の調整対象室１，２から排気ダクト４に吸入した空気Ａを、空気排出口６ａから屋外に排出する空気Ａと、還気ダクト９を通じて取入ダクト５に導く空気Ａとに分流させる。

そして、還気ダクト９を通じて取入ダクト５に導いた空気Ａ（循環空気）を、空気取入口５ａから取り入れた屋外の空気Ａに合流させ、この合流後の空気Ａを、給気ダクト３を通じて複数の調整対象室１，２に供給する。

なお、一部循環運転において、調整対象室１，２に供給する空気Ａにおける屋外空気と循環空気との混合比は、取入ダクト５に介装した取入側ダンパＤｉ、及び、排出ダクト６に介装した排出側ダンパＤｏ夫々の開度調整により調整する。

複数の給気側接続風路３ａの夫々には風量調整用ダンパＤｑが介装され、これら風量調整用ダンパＤｑの夫々には、開度センサ１０ａ及び風量センサ１０ｂが装備され、また、これら風量調整用ダンパＤｑの夫々に対して風量制御器１１が設けられている。

開度センサ１０ａは、対応する風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２を検出し、風量センサ１０ｂは、対応する風量調整用ダンパＤｑを通じて対応の調整対象室１，２に供給される空気Ａの風量ｑ１，ｑ２（即ち、各調整対象室１，２に対する給気風量）を検出する。

そして、各風量制御器１１は、対応する風量センサ１０ｂの検出情報に基づいて対応の風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２を調整することで、対応の調整対象室１，２に対する給気風量ｑ１，ｑ２を、システム制御装置Ｃから指定される設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２に調整する（ｑ１→ｑｓ１，ｑ２→ｑｓ２）。

これに対して、複数の排気側接続風路４ａの夫々には室圧調整用ダンパＤｐが介装され、これら室圧調整用ダンパＤｐの夫々には開度センサ１２ａが装備され、これら開度センサ１２ａは、対応する室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２を検出する。

また、各調整対象室１，２には室圧センサ１３が装備され、各室圧センサ１３は、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２（詳しくは、基準圧力ｐ０と各室圧ｐ１，ｐ２との差圧Δｐ１．Δｐ２）を検出する。

そして、室圧調整用ダンパＤｐの夫々に対して室圧制御器１４が設けられ、各室圧制御器１４は、対応する室圧センサ１３の検出情報に基づいて対応の室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２を調整することで、対応の調整対象室１，２における室圧ｐ１，ｐ２を、システム制御装置Ｃから指定される設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に調整する。（ｐ１→ｐｓ１，ｐ２→ｐｓ２）。

給気ダクト３、排気ダクト４、還気ダクト９には、給気側圧力センサ１５ａ、排気側圧力センサ１５ｂ、還気側圧力センサ１５ｃが各別に装備され、給気側圧力センサ１５ａは、給気ダクト３のダクト内空気圧ｓｐを検出する。

また同様に、排気側圧力センサ１５ｂは、排気ダクト４のダクト内空気圧ｅｐを検出し、還気側圧力センサ１５ｃは、還気ダクト９のダクト内空気圧ｒｐを検出する。

給気ファンＦｓに対しては給気ファン制御器１６が設けられ、この給気ファン制御器１６は、給気側圧力センサ１５ａの検出情報に基づいてインバータ制御などにより給気ファンＦｓの出力ｆｓを調整することで、給気ダクト３のダクト内空気圧ｓｐを、システム制御装置Ｃから指定される給気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐに調整する（ｓｐ→ｓｓｐ）。

同様に、排気ファンＦｅに対しては排気ファン制御器１７が設けられ、この排気ファン制御器１７は、排気側圧力センサ１５ｂの検出情報に基づいて排気ファンＦｅの出力ｆｅを調整することで、排気ダクト４のダクト内空気圧ｅｐを、システム制御器Ｃから指定される排気側の設定ダクト内空気圧ｓｅｐに調整する（ｅｐ→ｓｅｐ）。

システム制御装置Ｃは、この室圧制御システムＳの運転として、作業用運転Ｕａと非作業用運転Ｕｂとを択一的に実施し、複数の調整対象室１，２の夫々で室内作業が行われる状況では、システム管理者などから付与される作業用運転指令ｃａに応じて、システム制御器Ｃは作業用運転Ｕａを実施する。

また、複数の調整対象室１，２夫々での室内作業が休止される状況では、システム管理者などから付与される非作業用運転指令ｃｂに応じて、システム制御器Ｃは非作業用運転Ｕｂを実施する。

作業用運転Ｕａでは、システム制御装置Ｃは、各調整対象室１，２への給気風量ｑ１，ｑ２を一定風量に保持し、これに対して、非作業用運転Ｕｂでは、システム制御装置Ｃは、外風圧変動検出器Ｐにより検出される外風圧ｗｐの変動度（即ち、空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐの変動度）に応じて、各調整対象室１，２への給気風量ｑ１，ｑ２を変更する。

具体的には、これら作業用運転Ｕａや非作業用運転Ｕｂにおいてシステム制御装置Ｃが実行する運転モードとして、第１～第４運転モードＭ１～Ｍ４の４つの運転モードが設定されており、図２に示すように、各調整対象室１，２の設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２については、これら運転モードＭ１～Ｍ４ごとに個別の設定給気風量ｑｓ１１～ｑｓ１４，ｑｓ２１～ｑｓ２４が設定されている。

また、給気側や排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐについても、これら運転モードＭ１～Ｍ４ごとに個別の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１～ｓｓｐ４，ｓｅｐ１～ｓｅｐ４が設定されている。

ここで、運転モードＭ１～Ｍ４ごとに設定された各調整対象室１，２の設定給気風量ｑｓ１１～ｑｓ１４，ｑｓ２１～ｑｓ２４については、いずれも第１運転モードＭ１，第２運転モードＭ２，第３運転モードＭ３，第４運転モードＭ４の順で段階的に小さくなる風量が設定されている。（ｑｓ１１＞ｑｓ１２＞ｑｓ１３＞ｑｓ１４，ｑｓ２１＞ｑｓ２２＞ｑｓ２３＞ｑｓ２４）。

また、運転モードＭ１～Ｍ４ごとに設定された給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１～ｓｓｐ４，ｓｅｐ１～ｓｅｐ４については、いずれも第１運転モードＭ１，第２運転モードＭ２，第３運転モードＭ３，第４運転モードＭ４の順で、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２に対する圧力差が段階的に小さくなる圧力が設定されている。

一方、この室圧制御システムＳでは、給気側圧力センサ１５ａと排気側圧力センサ１５ｂと還気側圧力センサ１５ｃとのうち、いずれかの圧力センサを風圧変動検出器Ｐとして選択することができる。

そして、例えば、排気側圧力センサ１５ｂが風圧変動検出器Ｐとして選択された場合では、システム制御装置Ｃは、排気側圧力センサ１５ｂにより検出される排気ダクト４におけるダクト内空気圧ｅｐの各時点における直近所定時間Δｔ（例えば、直近６０秒間）の標準偏差σを、外風圧ｗｐの変動度の指標値として逐次演算する。

また、同図２に示すように、第１～第４運転モードＭ１～Ｍ４夫々の適用範囲は、上記標準偏差σについて予め設定された３つの閾値σ１～σ３により区分されている。

システム制御装置Ｃは、作業用運転Ｕａでは、運転モードとして常に第１運転モードＭ１を採用し、これにより、作業用運転Ｕａでは、システム制御装置Ｃから各風量制御器１１に指定する各調整対象室１，２の設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２として、常に第１運転モードＭ１における設定給気風量ｑｓ１１，ｑｓ２１が各風量制御器１１に指定される。

このことから、作業用運転Ｕａでは、各風量制御器１１による風量調整用ダンパＤｑの開度調整により、各調整対象室１，２への給気風量ｑ１，ｑ２が、第１運転モードＭ１における設定給気風量ｑｓ１１，ｑｓ２１に保持された状態において、各室圧制御器１４による室圧調整用ダンパＤｐの開度調整により、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２が設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に保たれる。

なお、システム制御装置Ｃは、作業用運転指令ｃａが付与されて作業用運転Ｕａを開始する際には、風量制御器１１に対して指定する各調整対象室１，２の設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２を、変更前の設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２から第１運転モードＭ１における設定給気風量ｑｓ１１，ｑｓ２１まで所定の変更速度で徐々に変更する。

また、システム制御装置Ｃは、これら設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２の変更に併行して、給気ファン制御器１６及び排気ファン制御器１７に指定する給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐを、変更前の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐから第１運転モードＭ１における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１，ｓｅｐ１まで、所定の変更速度で徐々に変更する。

つまり、このように各調整対象室１，２の設定給気風量ｑｓ1,ｑｓ２、並びに、給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐを徐々に変更することで、それらの変更過程でも、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２が、室圧制御器１４による室圧調整用ダンパＤｐの開度調整により設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に安定的に保たれるようにする。

給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐについては、作業用運転Ｕａの開始後、それら給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐが第１運転モードＭ１における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１，ｓｅｐ１に達すると、システム制御装置Ｃは、ダクト内空気圧の最適化制御として、その後の作業用運転Ｕａに併行する形態で、給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐを、風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２及び室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２に応じて調整する。

具体的には、給気側におけるダクト内空気圧の最適化制御では、システム制御装置Ｃは、各風量調整用ダンパＤｑにおける開度センサ１０ａの検出情報に基づいて、給気ファン制御器１６に指定する給気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐを変更することで、風量制御器１１による風量調整用ダンパＤｑの開度調整において、各風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２が、給気側の設定中間開度範囲Ｘａ（即ち、設定上限中間開度ａｍａｘと設定下限中間開度ａｍｉｎとの間の開度範囲）の範囲内に調整されるようにする。

また、排気側におけるダクト内空気圧の最適化制御では、システム制御装置Ｃは、各室圧調整ダンパＤｐにおける開度センサ１２ａの検出情報に基づいて、排気ファン制御器１７に指定する排気側の設定ダクト内空気圧ｓｅｐを変更することで、室圧制御器１４による室圧調整用ダンパＤｐの開度調整において、各室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２が、排気側の設定中間開度範囲Ｘｂ（即ち、設定上限中間開度ｂｍａｘと設定下限中間開度ｂｍｉｎとの間の開度範囲）の範囲内に調整されるようにする。

つまり、これら給気側及び排気側におけるダクト内空気圧ｓｐ，ｅｐの最適化制御により、各風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２を給気側の設定中間開度範囲Ｘａ内に保つととともに、各室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２を排気側の設定中間開度範囲Ｘｂ内に保つことで、風量調整用ダンパＤｑの開度調整による給気風量ｑ１，ｑ２の調整、並びに、室圧調整用ダンパＤｑの開度調整による室圧ｐ１，ｐ２の調整の夫々が、常に精度良く安定的に行なわれるようにする。

一方、システム制御装置Ｃは、非作業用運転Ｕｂでは、外風圧ｗｐの変動度の指標値として逐次演算する標準偏差σに応じて、第１～第４運転モードＭ１～Ｍ４の４つの運転モードどうしの間で、運転モードを変更する。

即ち、非作業用運転Ｕｂにおいて、システム制御装置Ｃは、演算した標準偏差σが設定閾値σ１以下である状態（σ≦σ１）が設定判定時間Δｔｈ（例えば３分間）にわたって続くと、第４運転モードＭ４を採用し、演算した標準偏差σが設定閾値σ１より大きくて設定閾値σ２以下である状態（σ１＜σ≦σ２）が設定判定時間Δｔｈにわたって続くと、第３運転モードＭ３を採用する。

また、システム制御装置Ｃは、演算した標準偏差σが設定閾値σ２より大きくて設定閾値σ３以下である状態（σ２＜σ≦σ３）が設定判定時間Δｔｈにわたって続くと、第２運転モードＭ２を採用し、演算した標準偏差σが設定閾値σ３より大きい状態（σ３＜σ）が設定判定時間Δｔｈにわたって続くと、作業用運転Ｕａの場合と同様に、第１運転モードＭ１を採用する。

これにより、非作業用運転Ｕｂでは、システム制御装置Ｃから各風量制御器１１に指定する各調整対象室１，２の設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２として、標準偏差σに応じて採用されたいずれかの運転モードＭ１～Ｍ４における設定給気風量ｑｓ１１～ｑｓ１４，ｑｓ２１～ｑｓ２４が各風量制御器１１に指定される。

このことから、非作業用運転Ｕｂでは、空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐの変動度が大きくなるほど、設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２が増大側に変更（ｑｓ１４→ｑｓ１３→ｑｓ１２→ｑｓ１１，ｑｓ２４→ｑｓ２３→ｑｓ２２→ｑｓ２１）されて、各調整対象室１，２への給気風量ｑ１，ｑ２が増大側に変更され、また、空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐの変動度が小さくなるほど、設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２が減少側に変更（ｑｓ１１→ｑｓ１２→ｑｓ１３→ｑｓ１４，ｑｓ２１→ｑｓ２２→ｑｓ２３→ｑｓ２４）されて、各調整対象室１，２への給気風量ｑ１，ｑ２が減少側に変更される。

つまり、このように外風圧ｗｐの変動度に応じて各調整対象室１，２への給気風量ｑ１，ｑ２を増減させることで、非作業用運転Ｕｂでは、基本的には給気ファンＦｓや排気ファンＦｅの消費エネルギを低減して運転コストの節減を図りながら、外風圧ｗｐの変動に原因する各調整対象室１，２における室圧ｐ１，ｐ２の変動を確実に防止する。

なお、システム制御装置Ｃは、外風圧ｗｐの変動度に応じて運転モードＭ１～Ｍ４を変更した後は、設定待機時間Ｔ（例えば、１時間）の間、その変更後の運転モードＭ１～Ｍ４を保持して、設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２を変更後の運転モードＭ１～Ｍ４における設定給気風量ｑｓ１１～ｑｓ１４，ｑｓ２１～ｑｓ２４に保持する。

そして、この設定待機時間Ｔが経過すると、システム制御装置Ｃは、外風圧ｗｐの変動度に応じて運転モードＭ１～Ｍ４を変更する状態に復帰する。

システム制御装置Ｃは、非作業用運転指令ｃｂが付与されて非作業用運転Ｕｂを開始する際、並びに、非作業用運転Ｕｂにおいて運転モードＭ１～Ｍ４を変更する際には、風量制御器１１に対して指定する各調整対象室１，２の設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２を、変更前の設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２から変更先の運転モードＭ１～Ｍ４における設定給気風量ｑｓ１１～ｑｓ１４，ｑｓ２１～ｑｓ２４まで所定の変更速度で徐々に変更する。

また、システム制御装置Ｃは、これら設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２の変更に併行して、給気ファン制御器１６及び排気ファン制御器１７に指定する給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐを、変更前の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐから変更先の運転モードＭ１～Ｍ４における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１～ｓｓｐ４，ｓｅｐ１～ｓｅｐ４まで、所定の変更速度で徐々に変更する。

そしてまた、給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐについては、それら給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐが変更先の運転モードＭ１～Ｍ４における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１～ｓｓｐ４，ｓｅｐ１～ｓｅｐ４に達すると、システム制御装置Ｃは、その後の非作業用運転Ｕｂに併行する形態で、作業用運転Ｕａの場合と同様に、給気側及び排気側におけるダクト内空気圧ｓｐ，ｅｐの最適化制御を実行する。

即ち、前述のように、給気側におけるダクト内空気圧の最適化制御では、システム制御装置Ｃは、各風量調整用ダンパＤｑにおける開度センサ１０ａの検出情報に基づいて、給気ファン制御器１６に指定する給気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐを変更することで、風量制御器１１による風量調整用ダンパＤｑの開度調整において、各風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２が、給気側の設定中間開度範囲Ｘａの範囲内に調整されるようにする。

また、排気側におけるダクト内空気圧の最適化制御では、システム制御装置Ｃは、各室圧調整ダンパＤｐにおける開度センサ１２ａの検出情報に基づいて、排気ファン制御器１７に指定する排気側の設定ダクト内空気圧ｓｅｐを変更することで、室圧制御器１４による室圧調整用ダンパＤｐの開度調整において、各室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２が、排気側の設定中間開度範囲Ｘｂの範囲内に調整されるようにする。

（第２実施形態）
図３は別の室圧制御システムＳ′を示し、第１実施形態で示した室圧制御システムＳと同じ部分には、第１実施形態で付した参照符号と同じ参照符号を付してある。

本例では、各調整対象室１，２の設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２は、いずれも大気圧より低い負圧値であり、また、調整対象室１の設定室圧ｐｓ１は、調整対象室２の設定室圧ｐｓ２よりも低く設定（ｐｓ１＜ｐｓ２＜大気圧）されているものとする。

即ち、この設定条件下で、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２をそれぞれの設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に保つことで、各調整対象室１，２について空気漏出による室外汚染を防止するとともに、調整対象室１から調整対象室２への空気漏出による調整対象室２の室内汚染を防止する。

なお、これとは逆に、調整対象室１，２夫々の設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２を、いずれも大気圧より高い正圧値にするとともに、調整対象室１の設定室圧ｐｓ１を、調整対象室２の設定室圧ｐｓ２より高く設定（ｐｓ１＞ｐｓ２＞大気圧）することもできる。

この室圧制御システムＳ′では、第１実施形態で示した室圧制御システムＳと異なり、複数の排気側接続風路４ａの夫々に、風量調整用ダンパＤｑが介装され、複数の給気側接続風路３ａの夫々に、室圧調整用ダンパＤｐが介装されている。

風量調整用ダンパＤｑに装備された風量センサ１０ｂは、対応する風量調整用ダンパＤｑを通じて対応の調整対象室１，２から排気ダクト４に吸入される空気Ａの風量ｑ１′，ｑ２′（即ち、各調整対象室１，２からの排気風量）を検出する。

また、各風量調整用ダンパＤｑに対して設けられた風量制御器１１は、対応する風量センサ１０ｂの検出情報に基づいて対応の風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２を調整することで、対応の調整対象室１，２からの排気風量ｑ１′，ｑ２′を、システム制御装置Ｃから指定される設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′に調整する（ｑ１′→ｑｓ１′，ｑ２′→ｑｓ２′）する。

一方、各室圧調整用ダンパＤｐに対して設けられた室圧制御器１４は、各調整対象室１，２に装備された室圧センサ１３の検出情報に基づいて対応の室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２を調整することで、対応の調整対象室１，２における室圧ｐ１，ｐ２を、システム制御装置Ｃから指定される設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に調整する（ｐ１→ｐｓ１，ｐ２→ｐｓ２）する。

システム制御装置Ｃは、複数の調整対象室１，２の夫々で室内作業が行われる状況では、システム管理者などから付与される作業用運転指令ｃａに応じて、作業用運転Ｕａを実施し、複数の調整対象室１，２夫々での室内作業が休止される状況では、システム管理者などから付与される非作業用運転指令ｃｂに応じて、非作業用運転Ｕｂを実施する。

これら作業用運転Ｕａや非作業用運転Ｕｂにおいてシステム制御装置Ｃが実行する運転モードとしては、第１′～第４′運転モードＭ１′～Ｍ４′の４つの運転モードが設定されており、図４に示すように、各調整対象室１，２の設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′については、これら運転モードＭ１′～Ｍ４′ごとに個別の設定排気風量ｑｓ１１′～ｑｓ１４′，ｑｓ２１′～ｑｓ２４′が設定されている。

ここで、運転モードＭ１′～Ｍ４′ごとに設定された各調整対象室１，２の設定排気風量ｑｓ１１′～ｑｓ１４′，ｑｓ２１′～ｑｓ２４′については、いずれも第１′運転モードＭ１′，第２′運転モードＭ２′，第３′運転モードＭ３′，第４′運転モードＭ４′の順で段階的に小さくなる風量が設定されている。（ｑｓ１１′＞ｑｓ１２′＞ｑｓ１３′＞ｑｓ１４′，ｑｓ２１′＞ｑｓ２２′＞ｑｓ２３′＞ｑｓ２４′）。

空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐの変動を検出する風圧変動検出器Ｐとしては、給気ダクト３に装備された給気側圧力センサ１５ａと、排気ダクト４に装備された排気側圧力センサ１５ｂと、還気ダクト９に装備された還気側圧力センサ１５ｃとのうち、いずれかを選択することができる。

そして、例えば、排気側圧力センサ１５ｂが風圧変動検出器Ｐとして選択された場合では、システム制御装置Ｃは、排気側圧力センサ１５ｂにより検出される排気ダクト４におけるダクト内空気圧ｅｐの各時点における直近所定時間Δｔ（例えば、直近６０秒間）の標準偏差σを、外風圧ｗｐの変動度の指標値として逐次演算する。

また、同図４に示すように、第１′～第４′運転モードＭ１′～Ｍ４′夫々の適用範囲は、上記標準偏差σについて予め設定された３つの閾値σ１～σ３により区分されている。

システム制御装置Ｃは、作業用運転Ｕａでは、運転モードとして常に第１′運転モードＭ１′を採用し、これにより、作業用運転Ｕａでは、システム制御装置Ｃから各風量制御器１１に指定する各調整対象室１，２の設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′として、常に第１′運転モードＭ１′における設定排気風量ｑｓ１１′，ｑｓ２１′が各風量制御器１１に指定される。

このことから、作業用運転Ｕａでは、各風量制御器１１による風量調整用ダンパＤｑの開度調整により、各調整対象室１，２からの排気風量ｑ１′，ｑ２′が、第１′運転モードＭ１′における設定排気風量ｑｓ１１′，ｑｓ２１′に保持された状態において、各室圧制御器１４による室圧調整用ダンパＤｐの開度調整により、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２が設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に保たれる。

一方、システム制御装置Ｃは、非作業用運転Ｕｂでは、外風圧ｗｐの変動度の指標値として逐次演算する標準偏差σに応じて、第１′～第４′運転モードＭ１′～Ｍ４′の４つの運転モードどうしの間で、運転モードを変更する。

即ち、非作業用運転Ｕｂにおいて、システム制御装置Ｃは、演算した標準偏差σが設定閾値σ１以下である状態（σ≦σ１）が設定判定時間Δｔｈ（例えば３分間）にわたって続くと、第４′運転モードＭ４′を採用し、演算した標準偏差σが設定閾値σ１より大きくて設定閾値σ２以下である状態（σ１＜σ≦σ２）が設定判定時間Δｔｈにわたって続くと、第３′運転モードＭ３′を採用する。

また、システム制御装置Ｃは、演算した標準偏差σが設定閾値σ２より大きくて設定閾値σ３以下である状態（σ２＜σ≦σ３）が設定判定時間Δｔｈにわたって続くと、第２′運転モードＭ２′を採用し、演算した標準偏差σが設定閾値σ３より大きい状態（σ３＜σ）が設定判定時間Δｔｈにわたって続くと、作業用運転Ｕａの場合と同様に、第１′運転モードＭ１′を採用する。

これにより、非作業用運転Ｕｂでは、システム制御装置Ｃから各風量制御器１１に指定する各調整対象室１，２の設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′として、標準偏差σに応じて採用されたいずれかの運転モードＭ１′～Ｍ４′における設定排気風量ｑｓ１１′～ｑｓ１４′，ｑｓ２１′～ｑｓ２４′が各風量制御器１１に指定される。

このことから、非作業用運転Ｕｂでは、空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐの変動度が大きくなるほど、設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′が増大側に変更(ｑｓ１４′→ｑｓ１３′→ｑｓ１２′→ｑｓ１１′，ｑｓ２４′→ｑｓ２３′→ｑｓ２２′→ｑｓ２１′）されて、各調整対象室１，２からの排気風量ｑ１′，ｑ２′が増大側に変更され、また、空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐの変動度が小さくなるほど、設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′が減少側に変更（ｑｓ１１′→ｑｓ１２′→ｑｓ１３′→ｑｓ１４′，ｑｓ２１′→ｑｓ２２′→ｑｓ２３′→ｑｓ２４′）されて、各調整対象室１，２からの排気風量ｑ１′，ｑ２′が減少側に変更される。

つまり、このように外風圧ｗｐの変動度に応じて各調整対象室１，２からの排気風量ｑ１′，ｑ２′を増減させることで、第１実施形態で示した室圧制御システムＳと同様に、非作業用運転Ｕｂでは、給気ファンＦｓや排気ファンＦｅの消費エネルギを低減して運転コストの節減を図りながら、外風圧ｗｐの変動に原因する各調整対象室１，２における室圧ｐ１，ｐ２の変動を確実に防止する。

なお、システム制御装置Ｃは、外風圧ｗｐの変動度に応じて運転モードＭ１′～Ｍ４′を変更した後は、設定待機時間Ｔ（例えば、１時間）の間、その変更後の運転モードＭ１′～Ｍ４′を保持して、設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を変更後の運転モードＭ１′～Ｍ４′における設定排気風量ｑｓ１１′～ｑｓ１４′，ｑｓ２１′～ｑｓ２４′に保持する。

そして、この設定待機時間Ｔが経過すると、システム制御装置Ｃは、外風圧ｗｐの変動度に応じて運転モードＭ１′～Ｍ４′を変更する状態に復帰する。

同図４に示すように、各運転モードＭ１′～Ｍ４′には、給気側や排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐについても、各運転モードＭ１′～Ｍ４′ごとの個別の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１′～ｓｓｐ４′，ｓｅｐ１′～ｓｅｐ４′が設定されており、ここで、運転モードＭ１′～Ｍ４′ごとに設定された給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１′～ｓｓｐ４′，ｓｅｐ１′～ｓｅｐ４′については、いずれも第１′運転モードＭ１′，第２′運転モードＭ２′，第３′運転モードＭ３′，第４′運転モードＭ４′の順で、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２に対する圧力差が段階的に小さくなる圧力が設定されている。

システム制御装置Ｃは、作業用運転指令ｃａが付与されて作業用運転Ｕａを開始する際には、風量制御器１１に対して指定する各調整対象室１，２の設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を、変更前の設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′から第１′運転モードＭ１′における設定排気風量ｑｓ１１′，ｑｓ１２′まで所定の変更速度で徐々に変更する。

また、システム制御装置Ｃは、これら設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′の変更に併行して、給気ファン制御器１６及び排気ファン制御器１７に指定する給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐを、変更前の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐから第１′運転モードＭ１′における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１′，ｓｅｐ１′まで、所定の変更速度で徐々に変更する。

そして、作業用運転Ｕａの開始後、それら給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐが第１′運転モードＭ１′における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１′，ｓｅｐ１′に達すると、システム制御装置Ｃは、給気側及び排気側におけるダクト内空気圧の最適化制御として、各風量調整用ダンパＤｑにおける開度センサ１０ａの検出情報に基づいて、排気ファン制御器１７に指定する排気側の設定ダクト内空気圧ｓｅｐを変更することで、風量制御器１１による風量調整用ダンパＤｑの開度調整において、各風量調整用ダンパＤｑの開度ａ１，ａ２が、排気側の設定中間開度範囲Ｘａ（即ち、設定上限中間開度ａｍａｘと設定下限中間開度ａｍｉｎとの間の開度範囲）の範囲内に調整されるようにする。

また、システム制御装置Ｃは、各室圧調整ダンパＤｐにおける開度センサ１２ａの検出情報に基づいて、給気ファン制御器１６に指定する給気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐを変更することで、室圧制御器１４による室圧調整用ダンパＤｐの開度調整において、各室圧調整用ダンパＤｐの開度ｂ１，ｂ２が、給気側の設定中間開度範囲Ｘｂ（即ち、設定上限中間開度ｂｍａｘと設定下限中間開度ｂｍｉｎとの間の開度範囲）の範囲内に調整されるようにする。

同様に、システム制御装置Ｃは、非作業用運転指令ｃｂが付与されて非作業用運転Ｕｂを開始する際、並びに、非作業用運転Ｕｂにおいて運転モードＭ１′～Ｍ４′を変更する際には、風量制御器１１に対して指定する各調整対象室１，２の設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を、変更前の設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′から変更先の運転モードＭ１′～Ｍ４′における設定排気風量ｑｓ１１′～ｑｓ１４′，ｑｓ２１′～ｑｓ２４′まで所定の変更速度で徐々に変更する。

また、システム制御装置Ｃは、これら設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′の変更に併行して、給気ファン制御器１６及び排気ファン制御器１７に指定する給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐを、変更前の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐから変更先の運転モードＭ１′～Ｍ４′における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１′～ｓｓｐ４′，ｓｅｐ１′～ｓｅｐ４′まで、所定の変更速度で徐々に変更する。

そして、これら給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ，ｓｅｐが変更先の運転モードＭ１′～Ｍ４′における給気側及び排気側の設定ダクト内空気圧ｓｓｐ１′～ｓｓｐ４′，ｓｅｐ１′～ｓｅｐ４′に達すると、システム制御装置Ｃは、その後の非作業用運転Ｕｂに併行する形態で、作業用運転Ｕａの場合と同様に、給気側及び排気側におけるダクト内空気圧ｓｐ，ｅｐの最適化制御を実行する。

〔別実施形態〕
次に本発明の別実施形態を列記する。

風圧変動検出器Ｐは、給気ダクト３のダクト内空気圧ｓｐを検出する給気側圧力センサ１５ａや、排気ダクト４のダクト内空気圧ｅｐを検出する排気側圧力センサ１５ｂ、あるいは、還気ダクト９のダクト内空気圧ｒｐを検出する還気側圧力センサ１５ｃに限らず、空気取入口５ａや空気排出口６ａの近傍に配置した風圧センサや風速センサであってもよい。

また、空気取入口５ａや空気排出口６ａに作用する外風圧ｗｐの大小変動を検出できるものであれば、種々の検出方式のものを、風圧変動検出器Ｐとして採用することができる。

前述の実施形態では、作業用運転Ｕａと非作業用運転Ｕｂとを択一的に実施するシステムにおいて、非作業用運転Ｕｂでのみ、外風圧ｗｐの変動度に応じて設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２や設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を変更する例を示したが、作業用運転Ｕａと非作業用運転Ｕｂとを択一的に実施するシステムにおいて、作業用運転Ｕａと非作業用運転Ｕｂとの夫々で、外風圧ｗｐの変動度に応じて設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２や設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を変更するようにしてもよい。

また、作業用運転Ｕａだけを実施するシステムにおいて、運転時に、外風圧ｗｐの変動度に応じて設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２や設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を変更するようにしてもよい。

前述の実施形態では、外風圧ｗｐの変動度に応じて設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２や設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を４段階に変更する例を示したが、設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２や設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′の変更段数は、２段階あるいは３段階以上の複数段階のいずれであってもよい。

また、設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２や設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を段階的に変更するのではなく、外風圧ｗｐの変動度に応じて設定給気風量ｑｓ１，ｑｓ２や設定排気風量ｑｓ１′，ｑｓ２′を連続的に変更するようにしてもよい。

調整対象室１，２の用途は、各調整対象室１，２の室圧ｐ１，ｐ２を所要の設定室圧ｐｓ１，ｐｓ２に保つ必要がある用途であれば、どのような用途であってもよい。

５ａ 空気取入口
Ａ 空気
３ 給気ダクト
１，２ 調整対象室
Ｆｓ 給気ファン
６ａ 空気排出口
Ｆｅ 排気ファン
３ａ 給気側接続風路
Ｄｑ 風量調整用ダンパ
４ａ 排気側接続風路
Ｄｐ 室圧調整用ダンパ
ｑ１，ｑ２ 給気風量
ｑ１′，ｑ２′ 排気風量
１０ｂ 風量センサ
１３ 室圧センサ
ａ１，ａ２ 開度
ｑｓ１，ｑｓ２ 設定給気風量
ｑｓ１′，ｑｓ２′設定排気風量
１１ 風量制御器
ｂ１，ｂ２ 開度
ｐｓ１，ｐｓ２ 設定室圧
１４ 室圧制御器
Ｃ システム制御装置
ｗｐ 外風圧
Ｐ 風圧変動検出器
ｓｐ，ｅｐ ダクト内空気圧
σ 標準偏差
１５ａ 給気側圧力センサ
１５ｂ 排気側圧力センサ
ｓｓｐ，ｓｅｐ 設定ダクト内空気圧
１６ 給気ファン制御器
１７ 排気ファン制御器
Ｘａ，Ｘｂ 設定中間開度範囲
Ｔ 設定待機時間

Claims (7)

1. 調整対象室内の室圧を検出する室圧センサと、
   空気取入口と前記調整対象室とを連通する給気経路と、
   前記給気経路に配され、前記空気取入口から前記調整対象室へ空気を供給するための給気ファンと、
   前記給気経路に配され、前記調整対象室へ供給される給気風量を検出する給気風量センサと、
   前記給気経路に配され、前記給気風量センサの検出結果に基づいて開度が調整される給気風量調整用ダンパと、
   前記給気風量センサの検出結果に基づいて前記給気風量調整用ダンパの開度を調整することで、前記給気風量を設定給気風量に調整する風量制御器と、
   空気排出口と前記調整対象室とを連通する排気経路と、
   前記排気経路に配され、前記調整対象室から前記空気排出口へ空気を排出するための排気ファンと、
   前記排気経路に配され、前記室圧センサの検出結果に基づいて開度が調整される室圧調整用ダンパと、を備える室圧制御システムにおいて、
   前記空気取入口又は前記空気排出口に作用する外風圧の変動を検出する風圧変動検出器を備え、
   前記風圧変動検出器によって圧力の変動が大きくなっていることが検出された場合は、前記給気風量調整用ダンパの開度を大きくして、前記設定給気風量を増大側に変更し、かつ、
   前記風圧変動検出器によって圧力の変動が小さくなっていることが検出された場合は、前記給気風量調整用ダンパの開度を小さくして、前記設定給気風量を減少側に変更する、ことを特徴とする室圧制御システム。
2. 前記風圧変動検出器は、前記給気経路内の圧力を検出する給気側圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載の室圧制御システム。
3. 前記風圧変動検出器は、前記給気側圧力センサによって測定される前記給気経路内の圧力の標準偏差に基づいて外風圧の変動を検出することを特徴とする請求項２に記載の室圧制御システム。
4. 前記風圧変動検出器は、前記排気経路内の圧力を検出する排気側圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載の室圧制御システム。
5. 前記風圧変動検出器は、前記排気側圧力センサによって測定される前記排気経路内の圧力の標準偏差に基づいて外風圧の変動を検出することを特徴とする請求項４に記載の室圧制御システム。
6. 前記給気経路と前記排気経路とを接続する還気ダクトを備え、前記風圧変動検出器は、前記還気ダクト内の圧力を検出する還気側圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載の室圧制御システム。
7. 前記風圧変動検出器は、前記還気側圧力センサによって測定される前記還気ダクト内の圧力の標準偏差に基づいて外風圧の変動を検出することを特徴とする請求項６に記載の室圧制御システム。

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