JPH03267649A - 空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温調気を複数の温調対象域に供給するファンを
設け、前記温調対象域の実際温と目標温との正負ある偏
差に応じて風路開度の調整により前記温調対象域への温
調気供給■を調整する変風量装置を前記温調対象域の夫
々に対して設け、前記ファンの送風能力を調整するファ
ン制御手段を設けた空調システムに関する。

〔従来の技術〕

従来、上記空調システムにおいてファン制御手段は、温
調対象域の夫々に対する変風量装置のうち少なくとも一
つの調整風路開度が設定上限開度（例えば１００％開度
）以上にあるとファンの送風能力を所定の変更速度で（
単位時間当りの送風能力変更幅を一定とした状態で）増
大側に調整し、又、変風量装置の全ての調整風路開度が
設定中間開度（例えば８５％開度）未満にあるとファン
の送風能力を上記と同等の所定変更速度で減少側に調整
する構成となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の従来システムでは、例えば、温調対象域
のうちの１つのみならず複数において夫々の温調負荷が
大きく増大して、それら温調対象域に対する変風量装置
夫々の調整風路開度が設定上限開度以上になった場合（
イ）についても、又、１つの温調対象域の温調負荷のみ
が増大して、その温調対象域に対する変風量装置の調整
風路開度のみが設定上限開度以上になった場合（ロ）に
ついても、ファン送風能力の増大側への調整は所定の変
更速度をもって一律に実施される。

すなわち、温調対象域のうちの１つのみならず複数で温
調負荷が大きく増大して、温調対象域の全部についての
全体としての温調負荷（以下、全体温調負荷と称す）が
かなり大きく増大したと認められる場合（イ）（例えば
立上げ時）も、又、１つの温調対象域における温調負荷
の増大のみであって、全体温調負荷としてはさほど大き
な増大とは認められない場合（ロ）（例えば１つの温調
対象域において人員変動があったとき）も、それら全体
温調負荷の増大幅の大小にかかわらず、−律の所定変更
速度をもってファン送風能力の増大調整が行われるため
に、所定変更速度の値（設定値）によっては、前者の場
合（イ）において、全体温調負荷の増大幅がかなり大き
いことに対し送風能力の増大調整が遅くて、各温調対象
域の温調状態を平衡状態に近づけるのに長時間を要する
といった応答性低下の問題を招いたり、後者の場合（ロ
）において、全体温調負荷の増大幅がさほど大きいもの
ではないにもかかわらず送風能力の増大調整が過度に行
われて、所謂オーバーシュート的な現象を招き、そのた
めに、温調対象域に対する温調制御が不安定となるとい
った問題を招いたりしていた。

本発明の目的は、制御を常に安定的なものとしながら、
全体温調負荷の大きな変動に対しても迅速に対処できる
ようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による空調システムの特徴構成は、温調気を複数
の温調対象域に供給するファンを設け、前記温調対象域
の実際温と目標温との正負ある偏差に応じて風路開度の
調整により前記温調対象域への温調気供給量を調整する
変風量装置を前記温調対象域の夫々に対して設け、前記
ファンの送風能力を調整するファン制御手段を設ける構
成において、 前記ファン制御手段を、前記温調対象域の全てについて
の前記正負ある偏差の和と設定平衡値との差値に基づき
、その差値を減少させる方向で、かつ、前記差値が大き
いほど送風能力の変更速度を犬とする状態で送風能力調
整を実行するように構成してあることにあり、その作用
・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、各温調対象域における実際温（ｔｒ）と目標温
（ｔｓ）との正負のある偏差（Δｔ　＝　ｔ　ｒ　−ｔ
　ｓ　）を温調対象域の全てについて加算した和（ΣΔ
ｔ）と、設定平衡値（Ｓ）　　との差値（Δ５＝１（Σ
Δｔ）Ｓｔ）は、その和（ΣΔｔ）が設定平衡値（Ｓ）
と等しい（Σ△ｔ＝Ｓ、Δ５＝０）とき（システム全体
としての平衡状態）を基準とした全体温調負荷の具体的
変動幅を定量的に示す値となる。

したがって、この差値（△Ｓ）に基づき、差値（ΔＳ）
を減少させる方向でファン制御手段にファン送風能力（
Ｖ）を調整させることにより、システム全体を上記の平
衡状態（すなわち、システム全体としての温調能力と全
体温調負荷とが平衡しているとする状態）へ移行させる
ことができ、そして、温調対象域の夫々については、実
際温（ｔｒ）と目標温（ｔｓ）との正負のある偏差（Δ
ｔ）に応じて実行される各変風量装置による温調気供給
量の調整をもって個々に平衡状態へ移行させることがで
きる。

又、上記の差値（△Ｓ）に基づく送風能力（Ｖ）の調整
において、差値（△Ｓ）が大きいほど送風能力（Ｖ）の
変更速度（ｄＶ／ｄＴ）を大きくした状態でファン制御
手段に送風能力（Ｖ）の調整を実行させることにより、
全体温調負荷の変動幅が大きいときにはそれに応じて送
風能力（Ｖ）の変更速度（ｄシツｄＴ）　　も増大する
ことになり、又、全体温調負荷の変動幅が小さいときに
はそれに応じて送風能力（Ｖ）の変更速度（ｄＶ／ｄＴ
）　　も減少することとなる。

〔発明の効果〕

以上の結果、全体温調負荷の変動幅が小さいときに、送
風能力の変更速度が大き過ぎるたｔに制御上でオーバー
シュート的な現象を招いて温調制御が不安定となったり
、又、全体温調負荷の変動幅が大きいときに、送風能力
の変更速度が小さいために平衡状態への移行に長時間を
要したりするといった従来の問題を解消できて、温調制
御を常に安定的なものとしながら、全体温調負荷の大き
な変動に対しても迅速に対処できる温調制御性に極めて
優れた温調システムとし得るに至った。

ちなみに、温調制御性の上述の如き向上を図るに、別法
として（第５図参照）、変風量装置夫々の調整風路開度
（ａ、）、　（ａ２）、　（ａ３）を調整範囲内で比例
的に検出すると共に、その検出結果に基づき全体温調負
荷の変動幅（△Ｑ）を定量的に把握させ、そして、ファ
ンの送風能力調整において、送風能力（Ｖ）の変更速度
（ｄＶ／ｄＴ）を全体温調負荷の変動幅（△Ｏ）が大き
いほど大とした状態で送風能力調整を実行させるように
することも考えられる。

しかしながら、この別法では、例えば、１台ないし複数
台の変風量装置の調整風路開度が調整範囲の上限に達し
てしまうと、その調整範囲を超える分については全体温
調負荷の変動幅を定量的に把握できないことから、送風
能力調整において送風能力の変更速度を全体温調負荷の
変動幅に正確に対応した速度とすることができず、結局
は全体温調負荷の大きな変動に対して送風能力調整が遅
くなるといったことを生じ得る。

その点、本発明によれば、実際温と目標温との正負ある
偏差の和に基づき全体温調負荷の変動幅を定量的に把握
させる形態であるから上述の如き問題を生じることは無
く、別法に比して一層優れた温調制御性を得ることがで
きる利点がある。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図において、（１）は温調対象の室（特許請求の範
囲における温調対象域に相当）、（２）は空調器、（３
）は空調器（２）による温調気を各室（１）に供給する
ファンである。

（４）は、各室（１）について、検出器（５）により検
出される室（１）の実際温（ｔｒ）と設定器（６）によ
り設定された目標温（ｔｓ）との正負を有する偏差（△
ｔ＝ｔｒ−ｔｓ）　に応じ給気風路（７）に対する風路
開度調整により各室（１）への温調気供給量を調整する
変風量装置である。

各変風量装置（４）は、冷房運転では第２図に示す如く
、偏差（△ｔ）が正の設定値（Δｔａ）　（例えば＋０
．０５℃）以上となると、次に偏差（Δｔ）が負の設定
値（Δｔｂ）　（例えば−０，０５℃）以下となるまで
の間、所定の速度で漸次的に風路開度を増大し、一方、
偏差（Δｔ）が負の設定値（Δｔｂ）以下になると、次
に偏差（△ｔ）が正の設定値（△ｔａ）以上になるまで
の間、上記の所定速度で漸次的に風路開度を減少する構
成となっている（尚、暖房運転の場合は逆の動作をする
）。

ファン（３）は、その送風能力（Ｖ）を全体温調負荷（
全部の室（１）についての全体としての温調負荷）の変
動に応じインバータ制御をもってファン制御手段（８）
により調整するようにしてあり、この送風能力調整によ
りシステム全体としての温調能力を全体温調負荷と平衡
する状態に調整すると共に、ファン動力の不必要な消費
を回避して省エネ化を図るようにしてある。

ファン制御手段（８）には、各室（１）の正負ある偏差
（Δｔ、＋＝ｔｒ＋　　ｔｓ、）、　（Δｊ２＝ｔ（２
ｔｓ２）。

（Δｔ３＝ｔｒ３ｔｓ３）の和（Σ△ｔ）を算出する加
算器（８Ａ）、設定された平衡値（Ｓ）（本例において
は５−０）と加算器（８Ａ）による算出和（ΣΔｔ）と
を比較する比較器（８Ｂ）、並びに、比較器（８Ｂ）に
よる比較結果として与えられる、算出和（ΣΔｔ）と設
定平衡値（Ｓ）　との大小関係（冗△ｔ＞Ｓかあるいは
ΣΔｔ＜Ｓか）及び算出和（Σ△ｔ）と設定平衡値（Ｓ
）　　との差値（△５＝１（ΣΔｔ）−３１）に基づき
ファン駆動手段（８Ｄ）に調整指令を与える調整器（８
ｃ）を備えさせてあり、この調整器（８Ｃ）は、具体的
調整形態として、 （ｉ）上記の差値（ΔＳ）を減少させる方向（すなわち
、冷房運転では（ΣΔｔ＞　Ｓ）のとき送風能力増大方
向で、（ΣΔｔ＜　Ｓ）のとき送風能力減少方向、又、
暖房運転では（Σ△ｔ＞Ｓ）のとき送風能力減少方向で
、（ΣΔｔ＜　Ｓ）のとき送風能力増大方向）で、かつ
、 （ｉｉ）第３図に示すように、上記の差値（△Ｓ）（絶
対値）が大きいほど送風能力の変更速度（ｄＶ／ｄＴ）
を大とする状態で、 ファン駆動手段（８Ｄ）に調整指令を与える構成として
ある。

つまり、算出和（ΣΔｔ）と設定平衡値（Ｓ）とが等し
い（Δ５＝０）ときをシステム全体としての平衡状態と
して、その平衡状態を基準とした全体温調負荷の変動幅
を上記の差値（ΔＳ）により把握し、そして、その差値
（ΔＳ）を減少させる方向でファン（３）の送風能力（
いを調整することにより、システム全体をその平衡状態
（Δ５２０）へ移行させると共に、実際温（ｔｒ＋）。

（ｔｒ２）、　（ｔｒ３）　　と目標温（ｔｓ＋）、　
（ｔｓ２）、　（ｔＳ３）　　との正負を有する偏差（
Δ１．）、（Δ１２）、（Δｔ３）に応じた各変風量装
置（４）による温調気供給量調整により各室（１）の温
調状態を個々に平衡状態（Δ１＋＝　０）、　（Δｊ２
＝　Ｏ）、　（Δｔ３＝０）に移行させるようにしてあ
り、又、システム全体としての平衡状態（Δ５＝０）へ
の移行については、上記差値（ΔＳ）が大きいほど送風
能力（Ｖ）の変更速度（ｄＶ／ｄＴ）を大きくして送風
能力調整を行うことにより、全体温調負荷の変動幅の大
小にかかわらず温調制御を常に安定的なものとしながら
、全体温調負荷の大きな変動に対しても迅速に対処でき
るようにしてある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

（ａ）　　変風量装置（４）には種々の型式のものを適
用でき、例えば、第４図に示すように、実際温（ｔｒ）
と目標温（ｔｓ）との正負を有する偏差（Δｔ＝ｔｒ−
ｔｓ）が正の設定値（△ｔｃ）　（例えば＋１℃）と負
の設定値（Δｔｄ）　（例えば−１℃）との間にあると
きは、温調対象域（１）への温調気供給量（ｆ）を偏差
（△ｔ）に応じて実線のグラフに沿わせ（暖房運転では
破線のグラフに沿わせ）比例的に変化させるように、又
、偏差（Δｔ）が正の設定値（Δｔｃ）以上のときには
温調気供給量げ）を設定上限量（ｆ２）　（暖房運転で
は設定下限量（ｆｌ））　に維持し、一方、偏差（△ｔ
）が負の設定値（Δｔｄ）以下のときには温調気供給量
（ｆ）を設定下限量（ｆｌ）　（暖房運転では設定上限
量（ｆ２））　に維持するように、温調気供給量（ｆ）
のフィードバックを伴いながら風路開度を調整する風量
比例型式の変風量装置（４）を適用しても良い。

（ｂ）　　上記の風量比例型式の変風量装置（４）は、
その動作として、温調気供給量（ｆ）が設定上限量（ｆ
２）となれば調整風路開度がその調整範囲の上限に達し
ていなくても増大側への風路開度調整を停止するように
なっているが、本発明の実施においてこの風量比例型式
の変風量装置（４）を適用する場合、変風量装置（４）
のうち調整風路開度が上限開度未満でありながら温調気
供給量（ｆ）の調整値が設定上限量（ｆ２）に達してい
る変風量装置（４）に対して、その風路開度を強制的に
上限開度に調整するように制御機能する手段を付加して
も良い（尚、前述実施例の如き送風能力調整によりシス
テム全体が平衡状態（Δ５−０）に調整され、又、上記
強制的風路開度調整を施した変風量装置（４）以外の変
風量装置（４）が偏差（Δｔ）に応じた温調気供給量（
ｆ）の調整を実行する限り、上記の強制的風路開度調整
を実施しても、その実施対象となった変風量装置（４）
が調整対象とする温調対象域（１）の平衡化の上で特に
問題を生じることはない）。

（Ｃ）　　設定平衡値（Ｓ）　は０に限定されるもので
はなく、種々の状況に応じて適宜決定すれば良４ い。特に、上記の風量比例型式の変風量装置（４）を適
用する場合（第４図参照）、設定平衡値ＳとしてΔｔｄ
ＸｎからΔｔｃｘｎの間（Δｔｄ×ｎ≦Ｓ≦Δｔｃｘｎ
、但し、ｎは温間対象域の減数）の適当値を採用するよ
うにしても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
システム構成図、第２図は変風量装置の動作を説明する
グラフ、第３図は送風能力変更速度の調整を説明するグ
ラフである。第４図は本発明の別実施例における変風量
装置の動作を説明するグラフである。第５図は比較例を
示すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温調気を複数の温調対象域（１）に供給するファン（３
   ）を設け、前記温調対象域（１）の実際温（ｔｒ）と目
   標温（ｔｓ）との正負ある偏差（Δｔ）に応じて風路開
   度の調整により前記温調対象域（１）への温調気供給量
   を調整する変風量装置（４）を前記温調対象域（１）の
   夫々に対して設け、前記ファン（３）の送風能力（Ｖ）
   を調整するファン制御手段（８）を設けた空調システム
   であって、前記ファン制御手段（８）を、前記温調対象
   域（１）の全てについての前記正負ある偏差（Δｔ）の
   和（ΣΔｔ）と設定平衡値（Ｓ）との差値（ΔＳ）に基
   づき、その差値（ΔＳ）を減少させる方向で、かつ、前
   記差値（ΔＳ）が大きいほど送風能力（Ｖ）の変更速度
   （ｄＶ／ｄＴ）を大とする状態で送風能力調整を実行す
   るように構成してある空調システム。