JPH05322273A - 空気調和設備の制御方法 - Google Patents

空気調和設備の制御方法

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JPH05322273A
JPH05322273A JP4158715A JP15871592A JPH05322273A JP H05322273 A JPH05322273 A JP H05322273A JP 4158715 A JP4158715 A JP 4158715A JP 15871592 A JP15871592 A JP 15871592A JP H05322273 A JPH05322273 A JP H05322273A
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Takashi Fujita
隆 藤田
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直二 吉田
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博幸 山田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 合繊工場等の雰囲気制御を効果的に行うこと
が可能で、しかも省エネルギ−上すぐれた空気調和設備
の制御方法を提供する。 【構成】 外気ダクトから取り入れられる外気の温度、
室内から還流する還気の温度、取り入れられる外気の風
量及び還気の風量から外気と還気とが混合された混合空
気の温度を算出し、該算出された混合空気の温度と予め
設定されている目標温度とを比較して、ファジイ推論に
より混合空気の温度が目標温度に近づくように外気ダン
パの開度を制御する。この場合、外気の風量を外気ダク
ト内に設けた位置可変式の風速計によって測定される複
数位置の風速から算出するのが好ましい。また、混合空
気の目標温度を、河川を流れる水の温度に基づいて決定
するのが効果的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば合繊工場におけ
る製造工程の雰囲気を制御するために使用するに適した
空気調和設備の制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】優秀なファッション素材であるポリエス
テルフイラメントの製品品質を決定する重要な要因の一
つに、紡糸・延撚室内の雰囲気がある。この雰囲気を一
定に保つために、合繊工場では大規模な空気調和設備で
温度・湿度・内圧を制御している。従来この雰囲気制御
に用いられた方法は、温度・湿度の制御をPID制御に
よる単独制御で行い、混合気比率の制御をコンピュ−タ
制御で行っていた。しかしながら、この方法では雰囲気
の一定化は可能であるが、空気の加熱、冷却に消費する
エネルギ−量が多いため、省エネルギ−の観点からは必
ずしも有効ではなかった。
【0003】空調の省エネルギ−化には、外気を有効に
利用するのが効果的である。すなわち、夏場においては
冷凍機による冷水製造の負荷を低減し、冬場においては
適量の外気取り入れにより使用蒸気量の削減が可能で、
大幅な省エネルギ−効果が期待できる。しかしながら、
従来考えられていたコンピュ−タ制御では、混合空気の
温度を入力パラメ−タ、外気と還気の混合比率を出力パ
ラメ−タとする一入力一出力の制御方式であり、風量等
が考慮されていなかったので、バラツキが大きく、十分
な制御効果が得られていなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、雰囲
気制御を効果的に行うことが可能で、しかも省エネルギ
−上すぐれた空気調和設備の制御方法を提供することを
課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成とした。すなわち、第1の
発明にかかる空気調和設備の制御方法は、外気ダクトか
ら取り入れられる外気の温度、室内から還流する還気の
温度、取り入れられる外気の風量及び還気の風量から外
気と還気とが混合された混合空気の温度を算出し、該算
出された混合空気の温度と予め設定されている目標温度
とを比較して、ファジイ推論により混合空気の温度が目
標温度に近づくように外気ダンパの開度を制御すること
を特徴としている。
【0006】上記外気の風量としては、外気取り入れダ
クト内に設けた位置可変式の風速計によって測定される
複数位置の風速の平均値を採用するのが高精度の制御を
行う上で効果的である。
【0007】また、第2の発明にかかる空気調和設備の
制御方法は、算出された混合空気の温度と予め設定され
ている目標温度とを比較して、混合空気の温度が目標温
度に近づくように外気取り入れ量を制御する場合に、前
記目標温度を、河川を流れる水の温度に基づいて決定す
るのが効果的である。河川を流れる水の温度は、季節に
よって変化するが、1日の温度変化が小さいため、季節
に適した制御パタ−ンを客観的に選択することができる
からである。この目標温度は、実験結果や過去の経験か
ら、その季節、気温等に応じて最も好ましい雰囲気が得
られるものをあらかじめ設定しておく。この目標温度の
選択もファジイ推論で行うのが効果的である。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。図1は本発明を実施した空調システムの構成説明
図で、室1の雰囲気制御のために4基の空気調和機2,
…が設置されている。4基の空気調和機2(A,B,
C,D)のうちBで示す1基は予備用で、常時は3基
(A,C,D)が稼働している。
【0009】空気調和機2は、外気取り入れダクト5と
還気取り入れダクト6及び送風ダクト7を備え、これら
外気取り入れダクト5と還気取り入れダクト6にはそれ
ぞれ風量調節用の外気ダンパ5aと還気ダンパ6aが設
けられている。また、送風ダクト7には送風ダンパ7a
と送風ファン9が設けられている。送風ファン9は空気
調和機2の混合空気を室1内へ送風するもので、その風
量は送風ファン9の前後の差圧をマノメ−タ等で測定す
ることにより求められる。
【0010】送風ファン9によって送風される空気は室
1内の機械設備設置位置付近に吐出され、室内の空気は
地下に設けられた還流路10を通って前記還気ダクト6
に還流させられる。12は、還流ファンで、還気の一部
は排気ダクト13から外部へ排出される。13aは、排
気ダクトのダンパである。なお、空気調和機2内部には
エアフイルタ14のほかにラジエ−タ式のヒ−タ15と
ク−ラ16及び加湿器17等が設けられている。
【0011】各空気調和機2の外気ダクト入り口付近に
は、ロッドレスシリンダ18によって移動可能に支持さ
れた風速計19が設けられている。そしてこの風速計に
より、外気取り入れ口の風速を複数箇所で測定するよう
になっている。ダクトの入口では、位置によって風速が
異なるのが一般的であるので、このようにして測定され
た複数箇所の風速から平均的風速を算出するのが好まし
い。測定位置可変式の風速計を用いる代わりに、複数個
の風速計を設置しておいてもよいが、気流の抵抗となる
恐れがあるので、位置可変式のものを使用するのが好ま
しい。また、外気ダクトの付近には、外気取り入れ口付
近の外気温度を測定する外気温度センサ20が設けられ
ている。この外気温度センサ20は、4基の空気調和機
に共用されるようになっている。一方、各空気調和機2
の還気ダクト6には還流する空気の温度を検出する還気
温度センサ21が設けられている。更に、この工場の付
近を流れる工業用水路の水温を検出する水温センサ25
が設けられており、その検出信号が図2に示す制御装置
30へ供給されるようになっている。
【0012】図2は上記各ダンパの制御システムを表す
もので、多数の細長い羽根を有するブラインド式の各ダ
ンパがエアシリンダS,…で開閉されるようになってお
り、この開閉用エアシリンダにソレノイドバルブV,…
を介してエアが供給され、ダンパの開閉が行われるよう
になっている。ソレノイドバルブVの開閉を制御する制
御装置30には、上記風速計19、外気センサ20、還
気センサ21、水温センサ25等の検出デ−タが入力さ
れ、必要な計算とファジイ制御が行われる。
【0013】次にこの空気調和設備の制御方法について
説明する。まず、水温センサ25で検出された工業用水
路の水温TKを用いて目標温度TAを設定する。この目
標温度の設定は、図3、図4に示すメンバ−シップ関数
と表1に示すファジイル−ルに基づくファジイ推論によ
って行われる。
【表1】
【0014】例えば、水温TKの値が14.7度Cの時
は目標温度は23.6度Cとなる。図及び表中、LLは
「極めて低い」を、Lは「低い」を、Oは「中位」を、
Hは「高い」をそれぞれ表す。なお、この目標温度の設
定をファジイ推論で行わない場合は、従来と同様に、季
節、気温等に基づいて熟練者が最適と思われる目標温度
を定めればよい。
【0015】次に、外気温度、還気温度、外気風速を各
センサで検出するとともに、外気ダクト5から取り入れ
られる外気風量QGを算出する。この外気風量QGは、
外気風速(風速計を移動させて例えば4箇所の風速を測
定し、平均値を取る)と外気ダクトの開口面積から算出
される。得られた外気風量QGと、送風ファン9の全圧
によって計算される送風量QSから還気風量QKを算出
する。送風量QSから外気風量QGを差し引けば還気風
量QKが求められる。また、外気温度、還気温度、外気
風量QG、還気風量QK、送風量QSから混合空気温度
を算出する。
【0016】算出された混合空気温度と目標空気温度を
比較し、その差TEと、混合空気温度の変化率TED
(所定時間例えば5分前の混合空気温度と現在の温度と
を比較して得られる)を用いて、ファジイ推論により、
混合空気温度が目標空気温度に近づくように外気ダンパ
の開度を制御する。この制御は、表2のファジイル−
ル、および図5、図6、図7のメンバ−シップ関数に基
づいて行われる。表および図中、DUOARは外気ダン
パの操作量を、Nは「ダンパ閉」を、NSは「少し閉」
を、Zは「そのまま」を、PSは「少し開」を、Pは
「開」をそれぞれ表す。なお、外気ダンパと還気ダンパ
の開度は、ト−タルで100%になるように制御する。
【0017】
【表2】
【0018】いま、水温が14.7度C、外気温度が1
8.1度C、還気温度が28.2度C、外気風速が4.
5m/s、外気風量が2678m3 、送風量が5467
3、還気風量が2789m3 、混合空気温度が22.
8度Cの時、実際の制御状態では、外気ダンパ開度が5
4%、還気ダンパ開度が45%、排気ダンパ開度が52
%、室内圧が1.55mmAqであった。
【0019】以上は混合空気温度の制御について述べた
が、混合空気温度と室内圧の制御を行う場合は、表3の
ファジイル−ルと図8のメンバ−シップ関数に基づいて
制御を行う。ここに、PEは内圧を、PEDは内圧変化
率を、DUEAは排気ダンパの操作量を、DUOAMは
外気ダンパの操作量を、ELは「非常に低い」をEHは
「非常に高い」をそれぞれ表す。他の記号については前
記と同様である。例えば、上記3基の稼働空気調和機の
うち、1基は混合空気の温度制御を、他の2基は混合空
気の温度制御と内圧制御を行うようにすれば効率的であ
る。
【0020】
【表3】
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ファジイ推論によって外気の取り入れ量を制御し、
外気の温度を有効に利用して空気調和設備の運転を行う
ので、エネルギ−効率を改良することができるととも
に、最適の室内雰囲気を維持できるようになった。制御
用の目標温度を河川の水温に基づいて決定すれば、より
客観的な制御を行うことができるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】空気調和設備の制御システムを表す構成説明図
である。
【図2】バルブの操作を表す制御説明図である。
【図3】メンバ−シップ関数を表すグラフである。
【図4】メンバ−シップ関数を表すグラフである。
【図5】メンバ−シップ関数を表すグラフである。
【図6】メンバ−シップ関数を表すグラフである。
【図7】メンバ−シップ関数を表すグラフである。
【図8】メンバ−シップ関数を表すグラフである。
【符号の説明】
1 室 2 空気調和機 5 外気ダクト 5a 外気ダンパ 6 還気ダクト 6a 還気ダンパ 9 送風ファン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外気ダクトから取り入れられる外気の温
    度、室内から還流する還気の温度、取り入れられる外気
    の風量及び還気の風量から外気と還気とが混合された混
    合空気の温度を算出し、該算出された混合空気の温度と
    予め設定されている目標温度とを比較して、ファジイ推
    論により混合空気の温度が目標温度に近づくように外気
    ダクトに設けられている外気ダンパの開度を制御するこ
    とを特徴とする空気調和設備の制御方法。
  2. 【請求項2】 外気の風量を外気ダクト内に設けた位置
    可変式の風速計によって測定される複数位置の風速から
    算出する特許請求の範囲第1項に記載の空気調和設備の
    制御方法。
  3. 【請求項3】 外気ダクトから取り入れられる外気の温
    度、室内から還流する還気の温度、取り入れられる外気
    の風量及び還気の風量から外気と還気とが混合された混
    合空気の温度を算出し、該算出された混合空気の温度と
    予め設定されている目標温度とを比較して、混合空気の
    温度が目標温度に近づくように外気取り入れ量を制御す
    る空気調和設備の制御方法において、前記混合空気の目
    標温度を、河川を流れる水の温度に基づいて決定するこ
    とを特徴とする空気調和設備の制御方法。
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KR20010016087A (ko) * 2000-10-31 2001-03-05 석진철 퍼지추론 및 스케쥴러를 이용한 사무소 건물의 외기도입댐퍼제어 방법에 관한 발명
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