JPH1063341A - Ｈｖａｃ分配システムにおけるブランチ流量の自動較正装置および方法 - Google Patents

Ｈｖａｃ分配システムにおけるブランチ流量の自動較正装置および方法

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JPH1063341A
JPH1063341A JP9075612A JP7561297A JPH1063341A JP H1063341 A JPH1063341 A JP H1063341A JP 9075612 A JP9075612 A JP 9075612A JP 7561297 A JP7561297 A JP 7561297A JP H1063341 A JPH1063341 A JP H1063341A
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オズマン・アームド
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＶＡＣシステムの運転開始を行うための改
良システムで、ローカルコントローラとソースコントロ
ーラとの間でデータ交信を行い、ＨＶＡＣシステムの自
動的な運転開始を可能とすること。 【解決手段】 ＨＶＡＣシステムで、システムの個々の
ブランチ流量を較正するプロセスを自動化する。システ
ムの各ブランチ毎に、ダンパーを閉じ、原動機の出力お
よびダンパーの入力における流量値が測定される。その
後ダンパーを５０％開き、原動機の出力とダンパーの入
力における流量値を再び測定する。次いで、原動機の出
力で測定された流量差をダンパーの入力で測定された流
量差と相関させる流量係数が求められる。各ブランチに
おける各ダンパーの通過流量がこうして較正され、ＨＶ
ＡＣシステム全体がバランス化される。ブランチ流量の
較正プロセスの自動化により、従来行われていたような
ブランチ流量を測定し、流量係数を求めるとともに、マ
ニュアルの工程からなる冗長で時間のかかるプロセスが
必要なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般に制御シス
テムに関し、特に暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ:hea
ting, ventilating and air-conditioning）用流体分配
システムにおけるブランチ流体流量の較正に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】流体
分配システムは、当該分野でよく知られている。暖房、
換気および空調（ＨＶＡＣ）用流体分配システムに係わ
るシステムは、流体分配システムの一例である。ＨＶＡ
Ｃ分配システムは、商業分野、つまり住居、集合住宅ビ
ル、オフィスビルなどで広く用いられている。しかしな
がら、ＨＶＡＣ分配システムは、実験室用の設置環境で
も広く使われている。この場合、ＨＶＡＣ分配システム
は、主に潜在的に有毒な蒸発気（ヒューム）を排気する
ものである。
【０００３】ＨＶＡＣ分配システムの実施用途の大部分
において、主要な目標は、特定の設備における冷房およ
び暖房のニーズを満たすように熱エネルギーを発生し、
分配することにある。分析の目的上、分配システムは、
グローバル（全体的）サブシステムおよびローカル（局
所的）サブシステムの２つのサブシステムに分けられ
る。グローバルサブシステムは、空気分配システム中の
ファン、あるいは水分配システム中のポンプとなるであ
ろう原動機（すなわちソース）からなる。またグローバ
ルサブシステムには、グローバルサブシステムをローカ
ルサブシステムへ接続するのに必要な配管も含まれる。
ローカルサブシステムは、主に空気または水分配システ
ムにおけるダンパーまたは弁からそれぞれなる。
【０００４】一般的なＨＶＡＣ空気分配システムは、フ
ァン、配管および冷房／暖房のニーズ空間に見合ったロ
ーカル端末ユニットで構成されている。ファンは、配管
を通じて空気を移動させるために電気エネルギーを気流
に変換し、配管は、空気を搬送する媒体として機能し、
ローカル端末ユニットは、空間の熱的ニーズに応じて流
れの制御を行う。
【０００５】ローカル端末ユニットは、コントローラ、
ダンパー、アクチュエータおよび流量センサーによって
構成されている。コントローラは、流量センサーから信
号を受け取り、測定流量を求める。次いで、コントロー
ラは、実際の流量と所望の流量、つまり流量設定点とを
比較し、実際の流量が流量設定点と等しくなるようにダ
ンパーのアクチュエータを調整する。
【０００６】上記した分配システムは、可変空気容量型
（ＶＡＶ:variable air vplume）および定空気容量型
（ＣＡＶ:constant air volume）両方のＨＶＡＣシステ
ムに共通である。ＶＡＶシステムでは、端末ユニットを
通過する要求流量が、空間の熱的要求の変化するニーズ
を満たすように変化する。したがって、コントローラ
は、動的な要求流量を満たすようにダンパー／アクチュ
エータを調整する。ＣＡＶシステムでは、要求流量が一
定のままである。しかしながら、実際の流量は、ダクト
内の静圧の変動によって変化することがある。したがっ
てこの場合にも、コントローラは、測定流量が一定で、
所望の流量設定点と等しい状態を保持するようにダンパ
ー／アクチュエータの状態を調整する必要がある。
【０００７】図４は、従来技術のＨＶＡＣ分配システム
を概略的に示したもので、このシステムは、任意のダク
ト位置（たとえば位置１４）で一定の静圧が維持される
ように、ファン１２の速度を制御することによって可変
の空気量を制御するファンコントローラ１０を有する。
ダンパー１６は、ローカルコントローラ１８によって制
御される。静圧センサー２０によって測定される位置１
４の静圧は、ダンパー１６の要求流量が変化するにつれ
変動する。しかし、ダンパー１６の要求流量が満たされ
るようにするためにファンコントローラ１０は、システ
ム全体の静圧の要求を無視しなければならない。かかる
状況下でファンコントローラ１０は、最大の動作設計状
態に基づいて設定されることが多い任意に選ばれた圧力
設定点を維持しようとする。
【０００８】運転開始コストについては、運転開始を実
施するＨＶＡＣシステムの請負者のみならず、制御シス
テムの提供者によっても負担が認識されている。ＨＶＡ
Ｃシステムの運転を開始させる現在のプロセスは、冗長
でしかも労力を要し、その結果、建物の所有者にかなり
のコストがかかるほか、請負者および／または制御シス
テムの提供者が著しい時間を浪費しなければならない。
【０００９】１つのファンによってまかなわれる構造物
の各区分をブランチと称する。たとえば、ビルの天井内
の配管もブランチとなる。ほとんどの設備では、１つの
ファンがいくつかのブランチをまかなっている。ＨＶＡ
Ｃシステムの運転を開始させる現在のプロセスは、シス
テム全体が最終的に「バランス」されるように、各ブラ
ンチを個々に較正する必要がある。
【００１０】システム内の各ブランチが較正を必要とす
るのは、ダンパーを制御するためにローカルコントロー
ラから発せられる制御信号がダンパーを通過する予測流
量に必ずしも対応しないからである。これは、システム
全体に亘って生じる流量が設備およびシステムの構成自
体に依存しているためである。したがって、特定のブラ
ンチによってまかなわれる特定領域への必要な流量を正
確に与えるには、ブランチのそれぞれを個々に較正しな
ければならない。
【００１１】システムにおける各ブランチそれぞれの較
正プロセスは、単調で時間がかかるものである。まず、
設備の請負者が、流量を較正すべきダンパーの位置で、
あるいはほぼその近くでブランチにアクセスしなければ
ならない。このことは、たとえばダンパーが狭いコーナ
ーやその他の制限された領域に位置している場合に問題
を生じることがある。そのとき請負者は、外部の流量測
定装置を適用し、ダンパーの状態を変えるためにブラン
チの通過流量を測定する。ダンパーの状態を変えるため
に、（適用可能であれば）ローカルコントローラが使え
る。
【００１２】請負者が一度マニュアル測定を行えば、流
量係数が求められる。流量係数は、マニュアルでの流量
測定値を、ダンパー近くの流量センサーで測定された流
量に相関させるものである。次いで、ローカルコントロ
ーラがそのブランチによってまかなわれる領域に適切な
流量を与えられるようにするため、この流量係数がロー
カルコントローラにマニュアル入力される。そして上記
のプロセスが、システム内のすべてのブランチについて
それぞれ繰り返される。
【００１３】かかる現在の方法の問題点は、システムの
設置時およびその後の両方で倍加される。たとえば、最
初の場所でシステムが正しく運転開始したどうかを診断
するためにプロセスを繰り返さねばならない。また、建
物の所有者の要求に応じてブランチを追加、あるいは除
去することにより、システムが変更されることがある。
システムが変わると、特定の流量センサーおよび特定の
ブランチに関する流量係数が変わることがあり、これは
システム全体の性能に著しい影響を及ぼす。これらの変
化は、ＨＶＡＣシステムを運転を再開した後にはじめて
検出される。このようにＨＶＡＣシステムの運転は、開
始するのが面倒であるため、システム全体に亘る変化が
かなり長い間検出されないままになってしまうこともあ
る。
【００１４】したがって、システムをバランスさせるの
に設備の請負者が何等の入力も行う必要がなく、ＨＶＡ
Ｃシステムの運転開始の際の面倒な作業がいらなくなる
ように、自己運転開始プロセスを実施可能なＨＶＡＣシ
ステムが求められている。
【００１５】そのため本発明の目的は、ＨＶＡＣシステ
ムの運転開始を行うための改良システムを提供すること
にある。
【００１６】本発明の別の目的は、ローカルコントロー
ラとソースコントローラとの間でデータ交信を行い、Ｈ
ＶＡＣシステムの自動的な運転開始を可能とする改良シ
ステムを提供することにある。
【００１７】本発明の関連の目的は、マニュアル測定お
よび較正情報の決定を必要とせずに、ソースコントロー
ラによって各ブランチ流量の較正を調和可能とする改良
システムを提供することにある。
【００１８】上記およびその他の目的は、添付の図面を
参照しながら、本発明の好ましい実施例に関する以下の
詳細な説明から明かとなろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】従来技術の分配システムでは一般
に、圧力差測定装置と、圧力信号を電気信号に変換する
トランスデューサとで構成された流量センサーが使われ
ている。そしてコントローラは、電気信号を差圧値に戻
すように変換した後、以下の等式を使って、流量センサ
ーの位置において測定された速度を求める。
【００２０】 Ｐv ＝Ｃ*（Ｖ／４００５）2.0 （Ａ） ただし、Ｐv は測定された速度圧（風圧）、Ｖは速度、
４００５は標準空気の定数、およびＣは流量係数であ
る。
【００２１】Ｐv が速度に完全に対応する理想的なケー
スでは、Ｃが１となる。しかしながら実際の用途では、
Ｃが多くのファクタの中でも、センサーの種類、その設
置状態および位置によって変化する。かかる流量センサ
ーの製造メーカーは、圧力信号を増幅するため、より高
いＣを用いることが多い。
【００２２】ＨＶＡＣ業界の現在の慣行によれば、独立
の流量検知装置によって端末ユニットからの総流量を測
定する。一度その流量が独立に測定されれば、流量を上
記の等式（Ａ）に代入し、Ｐv の対応値を用いることに
よって、Ｃを算出できる。ここで使われる装置は、フロ
ーフード（flowhood）として知られており、独立の流量
を測定して流量係数を算出するプロセスは、通常バラン
ス作業の請負者によって行われるＨＶＡＣシステムバラ
ンス作業の一部である。
【００２３】これは、簡単な方法のように見えるが、フ
ローフードを用いて流量を測定し、筆算で流量係数値を
求めるのは冗長で労力のかかるプロセスであり、建物の
所有者にとって不経済になっている。さらに、ＨＶＡＣ
制御会社がバランス作業の請負者と時期を合わせて協働
することは、運転開始のプロセスを一層複雑化する後方
業務上の問題を生じるとともに、ＨＶＡＣ制御の請負者
にとって不経済になることが多い。不適当なバランス作
業や制御システムが原因となっている操作上の問題の責
任を決定する際に、問題を生じることが珍しくない。ま
た、時間の経過につれてシステムが変化すると、制御用
流量センサーの較正係数が変わり、システム全体の性能
に影響を及ぼすことがある。これは、配管の変更、端末
ユニットの配置替えなどによって起こり得る。こうした
変化は、流量係数を求めるプロセスを繰り返すまで検出
されない。
【００２４】本発明のシステムには、２つの実施例があ
り、どちらの実施例もバランス作業の請負者からの入力
を必要としない。オペレータがシステムの較正を要求す
ると、各流量センサーの較正用データがネットワークを
介して遠隔的に集められ、較正係数が算出されてローカ
ルコントローラに送られ、これらがすべて自動的に行わ
れる。本発明は、運転開始時、並びに必要ならその後の
任意の時点で適用できる。既存制御システムの一部とし
て流量の検証をオンラインで可能となることは、ユーザ
にとっても有利となる。また本発明は、制御システムが
正しく作動しているかを確かめる他、換気の検証や故障
の診断にも使える。さらに本発明では、バランス化プロ
セスでバランス作業の請負者によって使われているフロ
ーフードの必要性を排除する。
【００２５】どちらの実施例においても、システムの流
量係数を求める。商用ビルでのもっとも一般的な用途で
は、第１の実施例が好ましい。第２の実施例は、医療、
薬品、学術および研究各分野の施設にわたる実験室、清
浄室、手術室など、定期的な較正が必要とされる、より
要求度の高い用途に適する。
【００２６】本発明の第１の実施例によれば、図１を参
照すると、以下のプロセスを適用することにより、各端
末ユニット１，２，３，４において流量を測定する独立
のソースとしてファン出口の流量センサー２０が用いら
れる。
【００２７】端末ユニットは、通常、それぞれのユニッ
トと一緒に提供される工場出荷時のデフォルト流量係数
を有する。デフォルト値は、恐らく正確なものでない
が、各端末ユニットを通過する流量が一定に保持されれ
ば、ファンの出口で測定されるシステム総流量Ｑtot も
一定になるから、流量設定点を固定し、比例−積分−微
分（ＰＩＤ）制御を用いて、各端末ユニットを通過する
一定の流量を当初維持するのに使うことができる。Ｑ
tot を測定するときは、その都度、システムが安定化す
るまで充分な時間を置くべきである。端末ユニットの流
量設定点は、当初、それぞれの端末ユニットの最小およ
び最大値間の中間点として任意に設定可能である。
【００２８】この時点で、端末ユニット１を閉じ、Ｑ1
がゼロとなるように指令することができる。これは、ダ
ンパーの閉状態に対応する制御信号を、遠隔コントロー
ラ２６からネットワーク２８を介して与えることによっ
て行える。Ｑtot は、この時点で測定されるべきであ
る。次いで、端末ユニット１が５０％、または１００％
開くように指令される。この場合もＱtot は、安定状態
で測定すべきで、また端末ユニット１用の速度圧センサ
ー３６からの信号も記録されるべきである。尚ここで、
他の端末ユニット２，３，４も各部屋２，３，４にそれ
ぞれ設置されており、速度圧センサー３６，３８，４
０，４２が部屋１，２，３，４にそれぞれ配置されてい
る。また図示のように、圧力センサー４４，４６がダク
ト内に設けられている。Ｑtot の前回の値と今回の値と
の差は、流量Ｑ1 に等しいはずである。これは、他の各
端末ユニットを通過する流量が変化しておらず、それぞ
れ前の値に一定に保持されていることから成り立つ。し
たがって、端末ユニット１のダンパー用の速度圧センサ
ー３６は、上記の等式（Ａ）に基づきファンのＰf と端
末ユニット１の対応するＰ1 とを用いて較正可能であ
る。
【００２９】上記の手順を順次用いて、他の端末ユニッ
ト２，３，４のそれぞれ毎に速度圧センサーの係数を算
出できる。このプロセス全体は、遠隔コントローラ２６
の所にいるユーザがプロセスの開始を指示すれば自動的
に行われる。ファンの出口に取り付けられる流量センサ
ー２０は、かなり高い精度で予め較正しておく必要があ
り、また各ローカル端末ユニットは、定格動作圧力で低
い漏れ率を有しているべきである。
【００３０】上記の手順は、個々の端末ユニットが閉じ
ることによる流量の変化が検出可能で、全体の流量セン
サーによって測定可能な小規模システムでは、良好に機
能する。この場合、経験則によれば、端末ユニットの総
数は約１０以下である。
【００３１】この実施例は、分配システムをいくつかの
ゾーンに分割することによって大規模システムにも適用
可能である。この場合について図２を参照すれば、流量
センサー２０′を各ゾーン毎に取り付け、このゾーン流
量センサー２０′を使って特定ゾーン内の各端末ユニッ
トの流量係数を算出できる。コストの削減として、各ゾ
ーン毎に常設のゾーン流量センサーを設ける代わりに、
アクセスドアを有する常設流量センサー用のハウジング
を設けておくだけの方が望ましいこともある。ゾーン流
量センサーを使う必要が生じたときは、１回に１ゾーン
に装着し、それぞれのゾーン端末ユニット毎に流量係数
の算出を完了させることができる。
【００３２】第２の実施例は、運転開始の段階時に各端
末ユニットの入口で静圧センサーが使えるときに適用可
能である。この実施例は、図１と同様な図３に示してあ
り、図１と同じ構成部品が同じ参照番号を有し、さらに
図示のごとく配置された静圧センサー５０，５２，５
４，５６を有する。
【００３３】ダクト内の任意の２つの地点間における圧
力降下の基本法則は、２つの要素、すなわち摩擦損失分
と管継ぎ手による局所損失分とを有する。摩擦損失分
は、下記の等式で表せる。
【００３４】 ΔＰF ＝ｆ（１２Ｌ／Ｄh）（Ｖ／４００５）2.0 （１） ただし、ｆは摩擦係数、Ｌはダクトの長さ（フィー
ト）、そしてＤh はダクトの流体直径（インチ）であ
る。
【００３５】流体直径Ｄh は、流れ面積と周囲長との比
として定義される。円形ダクトの場合のＤh は、ダクト
の直径ｄ／４となり、矩形ダクトの場合のＤh は、（Ｗ
1 *Ｗ2 ／（２*（Ｗ1 ＋Ｗ2 ）））となる。後者におい
て、Ｗ1 およびＷ2は、矩形の２つの辺である。
【００３６】摩擦係数ｆは、ダクト速度Ｖ、ダクトの長
さＬ、ダクトの流体直径Ｄh およびダクト粗さＥの関数
である。ダクト粗さに関する値の範囲は狭く、ダクトの
区分毎に変わることはほとんどない。摩擦係数は、ダク
トの各パラメータが分かれば、速度の関数として以下の
ように明確に算出できる。
【００３７】 ここで、レイノルズ数Ｒe は、次の等式で表わされる。
【００３８】 ただし、Ｎu は、空気の動粘性率である。
【００３９】標準的な空気の場合、Ｒe ＝８．５６*Ｖ*
Ｄh である。ｆ′≧０．０１８であればｆ＝ｆ′とな
り、それ以外ではｆ＝０．８５ｆ′＋０．００２８とな
る。
【００４０】ダクト内圧力損失の第２の要素は、局所損
失分として知られる管継ぎ手によるもので、次のように
表せる。
【００４１】 ΔＰ1 ＝Ｋ*（Ｖ）2.0 （４） したがって、ダクト系内の任意の２地点間における圧力
降下は、次のように表すことができる。
【００４２】 ΔＰt ＝ΔＰF ＋ΔＰ1 （５） あるダクト区分について見れば、流体直径Ｄh 、長さＬ
および粗さ係数は一定のままである。したがって、ΔＰ
t は、次のように表される。
【００４３】 ただし、Ｋf1 ，Ｋf2 は摩擦係数、Ｋ1 は局所損失係数
である。しかしながら、ダクト速度Ｖの範囲における摩
擦項（Ｋf1 ＋Ｋf2 ／Ｖ）0.25の大きさによる変動は非
常に小さい。そのため、すべての実用的な目的上、摩擦
項は定数と見なすことができる。したがって、次の等式
が得られる。
【００４４】 ΔＰt ＝Ｋeq （Ｖ）2.0 （７） Ｖ＝Ｑ／Ａであるから、等式（７）は次のようになる。
【００４５】 ΔＰt ＝Ｋ（Ｑ）2.0 （８） 各ダクト区分毎にＫの値を得るには、２つの手法があ
る。ダクト系（すなわちダクトの長さ、直径、粗さ係
数、局部損失係数）に関する設計データおよび算出結果
が入手可能であれば、Ｋf1 ，Ｋf2 およびＫ1 の推定を
行うことができ、等式（６）で使える。このような設計
データおよび算出結果は、新規の建設であればコンサル
タントエンジニアから入手可能である。設計データが得
られない場合は、すべての係数が各ダクト区分毎に１つ
のパラメータＫにひとまとめとされる。そしてＫを算出
するのに、実際の圧力の測定値が用いられる。測定値
は、設計データから得られた係数を更新、もしくは確認
する場合にも使える。
【００４６】メインダクト内の各区分についてダクトの
圧力損失係数を算出するプロセス、およびその後に流量
係数を求める手順について、図３を参照して説明する。
圧力が測定されるファンの出口地点ｆと、センサー５０
によって静圧Ｐ1 が測定される端末ユニット１の入口と
の間におけるダクトの圧力損失は、以下のように書け
る。
【００４７】 Ｐf −Ｐ1 ＝Ｋfc （Ｖfc ）2 ＋Ｋcl （Ｖcl ）2 （９） 上記等式において、Ｖfc は測定された総ファン流速、
Ｖcl は端末ユニットを通過する未知の流速である。第
１の実施例に関連して説明したように、端末ユニット１
を通過する未知の流速は、デフォルトの流量係数と端末
ユニットの制御ループとを用いることによって一定に保
持できる。
【００４８】端末ユニット１の流れを一定に保っておけ
ば、他の端末ユニットの開閉を指令することによってフ
ァン流速を変えられる。したがって、Ｐf ，Ｐ1 および
Ｖfcに関する２組の測定値が得られ、次のように表され
る。
【００４９】 （Ｐf −Ｐ1 ）|1 ＝Ｋfc （Ｖfc |1 ）2 ＋Ｋcl （Ｖcl |1 ）2 （10） および （Ｐf −Ｐ1 ）|2 ＝Ｋfc （Ｖfc |2 ）2 ＋Ｋcl （Ｖcl |2 ）2 （11） 両等式１０と１１との間の差を取り、端末ユニットの通
過速度 Ｖcl が一定のままであることに注目すれば、５
８で示したメインダクト区分の流量係数は、次のように
表すことができる。
【００５０】 上記と同様のプロセスを適用して、区分６０などその他
のメインダクト区分の流量係数を算出できる。メインダ
クト区分が較正されたら、次のステップで各端末流量を
次のように算出する。
【００５１】１．たとえば、端末ユニット１の場合に
は、他の端末ユニット２，３，４を完全に閉じるように
指令する。この場合、Ｐc ＝Ｐ2 およびＰd ＝Ｐ3 ＝Ｐ
4 である。
【００５２】２．端末ユニット１を任意の開状態にする
（好ましくは５０％）。
【００５３】３．第１のメインダクト区分の通過速度を
次のように算出する。
【００５４】 したがって、第１のメインダクト区分５８の通過流量は
以下のようになる。
【００５５】 Ｑfc ＝Ｖfc *Ａfc （14） 同様に、第２のメインダクト区分６０の通過速度は、 で与えられ、区分６０の通過流量が以下のようになる。
【００５６】 Ｑcd ＝Ｖcd *Ａcd （16） これら２つの値の差は、端末ユニット１の通過流量に等
しくなければならない。これに基づき、流量係数を簡単
な現場補正によって微調整可能である。上記と同じプロ
セスを適用して、その他の各区分についても順次流量係
数を求めることができる。
【００５７】以上、本発明のいくつかの実施例を図示し
説明したが、各種の代替物、代用物および同等物を使用
することもでき、本発明は、特許請求の範囲およびそれ
と同等のものによってのみ制限されるべきことが理解さ
れるべきである。
【００５８】本発明の各種特徴は、特許請求の範囲の各
項に記述されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがってシステム内の各流量を自動
的にバランスさせるＨＶＡＣシステムの一実施例をブロ
ック図として示す。
【図２】本発明にしたがってシステム内の各流量を自動
的にバランスさせるマルチゾーンＨＶＡＣシステムをブ
ロック図として示す。
【図３】本発明にしたがってシステム内の各流量を自動
的にバランスさせるＨＶＡＣシステムの他の実施例をブ
ロック図として示す。
【図４】ＨＶＡＣシステムにおいて実施される従来技術
の制御システムをブロック図として概略的に示す。
【符号の説明】
１，２，３，４ 端末ユニット １０ ファンコントローラ １２ ファン １６ ダンパー １８ ローカルコントローラ ２０，２０′ 流量センサー ２６ 遠隔コントローラ ２８ ネットワーク ３６，３８，４０，４２ 速度圧センサー ４４，４６ 圧力センサー ５０，５２，５４，５６ 静圧センサー ５８，６０ 第１、２のメインダクト区分

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体分配システムの少なくとも１つのブ
    ランチにおける流体流量を自動的に較正する装置であっ
    て、前記流体分配システムが少なくとも１つのブランチ
    においてローカル制御構成部分を与えるとともに、前記
    流体分配システムが前記少なくとも１つのブランチに流
    体を分配するためのソース構成部分を有するものにおい
    て、 前記ローカル制御構成部分が少なくとも第１および第２
    の状態となるように選択的に指令を与える手段と、 前記ソース構成部分の出力において前記ローカル制御構
    成部分の第１および第２の状態に対応している第１およ
    び第２の流体流量を測定するための第１の測定手段と、 前記ローカル制御構成部分の入力において前記ローカル
    制御構成部分の第１および第２の状態に対応している第
    １および第２の流体流量を測定するための第２の測定手
    段と、 前記ソース構成部分の出力において測定された第１およ
    び第２の流体流量および前記ローカル制御構成部分の入
    力において測定された第１および第２の流体流量に基づ
    き、前記流体分配システムの少なくとも１つのブランチ
    における流体流量を較正する手段とを備えたことを特徴
    とするＨＶＡＣ分配システムにおけるブランチ流量の自
    動較正装置。
  2. 【請求項２】 前記ローカル制御構成部分に指令を与え
    る手段が、前記第１の測定手段に接続されたソースコン
    トローラをさらに備えることを特徴とする請求項１記載
    のＨＶＡＣ分配システムにおけるブランチ流量の自動較
    正装置。
  3. 【請求項３】 前記ソースコントローラが、ローカルコ
    ントローラを介して前記ローカル制御構成部分に指令を
    与えることを特徴とする請求項２記載のＨＶＡＣ分配シ
    ステムにおけるブランチ流量の自動較正装置。
  4. 【請求項４】 前記ローカル制御構成部分の入力におい
    て測定された第１および第２の流体流量を前記ソースコ
    ントローラに伝送する手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項２記載のＨＶＡＣ分配システムにおけるブラ
    ンチ流量の自動較正装置。
  5. 【請求項５】 前記流体分配システムを較正する手段
    が、前記ソースコントローラをさらに備えることを特徴
    とする請求項４記載のＨＶＡＣ分配システムにおけるブ
    ランチ流量の自動較正装置。
  6. 【請求項６】 暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）用分
    配システムの少なくとも１つのブランチにおける空気流
    量を自動的に較正する装置であって、前記ＨＶＡＣ分配
    システムがＨＶＡＣ分配システムの少なくとも１つのブ
    ランチにおいてダンパー手段を与え、このダンパー手段
    が複数の状態に調整可能であるとともに、前記ＨＶＡＣ
    分配システムが前記少なくとも１つのブランチに空気を
    分配するためのファンを有するものにおいて、 前記ダンパー手段が第１および第２の状態となるように
    選択的に制御する手段と、 前記ファンの出力において前記ダンパー手段の第１およ
    び第２の状態に対応している第１および第２の空気流量
    を測定する第１の流量センサーと、 前記ダンパー手段の入力において前記ダンパー手段の第
    １および第２の状態に対応している第１および第２の空
    気流量を測定する第２の流量センサーと、 前記ファンの出力において測定された第１および第２の
    空気流量および前記ダンパー手段の入力において測定さ
    れた第１および第２の空気流量に基づき、前記ＨＶＡＣ
    分配システムの少なくとも１つのブランチにおける空気
    流量を較正する手段とを備えたことを特徴とするＨＶＡ
    Ｃ分配システムにおけるブランチ流量の自動較正装置。
  7. 【請求項７】 前記較正する手段がローカルコントロー
    ラあるいはソースコントローラのいずれかをさらに備え
    ることを特徴とする請求項６記載のＨＶＡＣ分配システ
    ムにおけるブランチ流量の自動較正装置。
  8. 【請求項８】 流体分配システムの少なくとも１つのブ
    ランチにおける流体流量を自動的に較正する方法であっ
    て、前記流体分配システムが流体分配システムの少なく
    とも１つのブランチにおいてローカル制御構成部分を与
    えるとともに、前記流体分配システムが前記少なくとも
    １つのブランチに流体を分配するためのソース構成部分
    を有するものにおいて、 （ａ）前記ローカル制御構成部分が第１および第２の状
    態となるように指令を与えるステップと、 （ｂ）前記ソース構成部分の出力において前記ローカル
    制御構成部分の第１および第２の状態に対応している第
    １および第２の安定状態流体流量を測定するステップ
    と、 （ｃ）前記ローカル制御構成部分の入力において前記ロ
    ーカル制御構成部分の第１および第２の状態に対応して
    いる第１および第２の安定状態流体流量を測定するステ
    ップと、 （ｄ）前記ソース構成部分の出力において測定された第
    １および第２の安定状態流体流量および前記ローカル制
    御構成部分の入力において測定された第１および第２の
    安定状態流体流量に基づき、前記流体分配システムの少
    なくとも１つのブランチにおける流体流量を較正するス
    テップとを含むことを特徴とするＨＶＡＣ分配システム
    におけるブランチ流量の自動較正方法。
  9. 【請求項９】 前記ステップ（ａ）乃至（ｄ）が前記流
    体分配システムの各ブランチ毎に繰り返されることを特
    徴とする請求項８記載のＨＶＡＣ分配システムにおける
    ブランチ流量の自動較正方法。
  10. 【請求項１０】 流体分配システムの少なくとも第１の
    ブランチにおける流体流量を自動的に較正する方法であ
    って、前記流体分配システムが、分配システムに流体を
    供給するためのソース構成部分および前記第１のブラン
    チの間の第１のメインダクト区分と、前記第１のメイン
    ダクト区分および前記第１のブランチの下流側の第２の
    メインダクト区分と、さらに前記第１のメインダクト区
    分より下流側の別のブランチとを有するとともに、前記
    流体分配システムが流体分配システムの前記各ブランチ
    内にローカル制御構成部分を有し、各ローカル制御構成
    部分が複数の状態に調整可能であるものにおいて、 前記第１のブランチの通過流量を一定に保っている間に
    前記第１のメインダクト区分内に異なる流量を成り立た
    せる２つの異なる動作状態で、前記メインダクト区分お
    よび前記第１のブランチにおける静圧を測定し、さらに
    前記第１のメインダクト区分の流量係数を算出すること
    によって、前記第１のメインダクト区分の流量係数を決
    定するステップと、 前記２つの異なる動作状態で、前記ソース構成部分およ
    び前記第１のブランチにおける静圧を測定することによ
    って、前記第２のメインダクト区分の流量係数を決定す
    るステップと、 他のすべてのブランチのローカル制御構成部分を閉じて
    いる間に前記第１ブランチのローカル制御構成部分を第
    １の予設定開状態に設定し、前記第１のメインダクト区
    分の通過速度を算出するステップと、 前記第１のメインダクト区分の通過流量を算出するステ
    ップと、 前記第２のメインダクト区分の通過速度を算出するステ
    ップと、 前記第２のメインダクト区分の通過流量を算出するステ
    ップと、 前記第１のメインダクト区分の通過流量から前記第２の
    メインダクト区分の通過流量を減算し、前記第１のブラ
    ンチの通過流量を求めるステップとを含むことを特徴と
    するＨＶＡＣ分配システムにおけるブランチ流量の自動
    較正方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１のメインダクト区分の通過速
    度を算出するステップが次の等式を用いて行われること
    を特徴とする請求項１０記載のＨＶＡＣ分配システムに
    おけるブランチ流量の自動較正方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１のメインダクト区分の通過流
    量を算出するステップが次の等式を用いて行われること
    を特徴とする請求項１０記載のＨＶＡＣ分配システムに
    おけるブランチ流量の自動較正方法。 Ｑfc ＝Ｖfc *Ａfc
  13. 【請求項１３】 前記第２のメインダクト区分での通過
    速度を算出するステップが次の等式を用いて行われるこ
    とを特徴とする請求項１０記載のＨＶＡＣ分配システム
    におけるブランチ流量の自動較正方法。
  14. 【請求項１４】 前記第２のメインダクト区分の通過流
    量を算出するステップが次の等式を用いて行われること
    を特徴とする請求項１０記載のＨＶＡＣ分配システムに
    おけるブランチ流量の自動較正方法。 Ｑcd ＝Ｖcd *Ａcd
  15. 【請求項１５】 流体分配システムの少なくとも第１の
    ブランチにおける流体流量を自動的に較正する方法であ
    って、前記流体分配システムが、分配システムに流体を
    供給するためのソース構成部分および前記第１のブラン
    チの間の第１のメインダクト区分と、前記第１のメイン
    ダクト区分および前記第１のブランチの下流側の第２の
    メインダクト区分と、さらに前記第１のメインダクト区
    分より下流側の別のブランチとを有するとともに、前記
    流体分配システムが流体分配システムの各前記ブランチ
    内にローカル制御構成部分を有し、各ローカル制御構成
    部分が複数の状態に調整可能であるものにおいて、 前記第１のブランチの通過流量を一定に保っている間に
    前記第１のメインダクト区分内に異なる流量を成り立た
    せる２つの異なる動作状態で、前記メインダクト区分お
    よび前記第１のブランチにおける静圧を測定し、さらに
    前記第１のメインダクト区分の流量係数を次の等式を用
    いて算出することにより、前記第１のメインダクト区分
    の流量係数を決定するステップと、 前記第１のブランチの通過流量を一定に保っている間に
    前記第２のメインダクト区分内に異なる流量を成り立た
    せる２つの異なる動作状態で、前記ソース構成部分およ
    び前記第１のブランチにおける静圧を測定し、さらに前
    記第１のメインダクト区分の流量係数を次の等式を用い
    て算出することにより、前記第２のメインダクト区分の
    流量係数を決定するステップと、 他のすべてのブランチのローカル制御構成部分を閉じて
    いる間に前記第１ブランチのローカル制御構成部分を第
    １の予設定開状態に設定し、前記第１のメインダクト区
    分の通過速度を次の等式を用いて算出するステップと、 前記第１のメインダクト区分の通過流量を次の等式を用
    いて算出するステップと、 Ｑfc ＝Ｖfc *Ａfc 前記第２のメインダクト区分の通過速度を次の等式を用
    いて算出するステップと、 前記第２のメインダクト区分の通過流量を次の等式を用
    いて算出するステップと、 Ｑcd ＝Ｖcd *Ａcd 前記第１のメインダクト区分の通過流量から前記第２の
    メインダクト区分の通過流量を減算し、前記第１のブラ
    ンチの通過流量を求めるステップとを含むことを特徴と
    するＨＶＡＣ分配システムにおけるブランチ流量の自動
    較正方法。
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