JPS62200122A - 空調装置 - 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、クリーンルーム等、室圧制御を要する各種用
途の換気対象室に対して装備する室調装置に関し、詳し
くは、吸気用の風路口から取入れた外部空気を換気対象
室に供給し、かつ、前記換気対象室の室内空気を排気用
の風路口から外部へ排出する換気装置を設け、前記換気
対象室の室圧検出に基づいて検出室圧を設定値に維持す
るように前記換気対象室に対する給排気量収支を自動調
整する室圧制御手段を設けた室調装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、室圧検出に基づいた給排量収支の自動調整により
換気対象室の室圧を設定値に維持するようには構成しで
あるものの、吸気用の風路口や排気用の風路口に対して
作用する外風圧の変動（脈動）が室圧制御に与える影舌
を抑制するような制御手段は全く装備されていなかった
（文献を示すことができない）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、吸気用の風路口や排気用の風路口に対して作用
する外風圧がその脈動に伴い大きく変化すると、それに
伴い、換気装置における給気風路系の給気圧や排気風路
系の排気圧も変化して換気対象室に対する給排気量収支
のバランスが瞬時的に崩れるために、室圧検出に基づい
た給排気量収支の自動調整による室圧制御が追従できず
、そのために、外風圧の大きな脈動に伴い換気対象室の
室圧が不安定に変動することとなって、その室圧変動の
ために、例えば、クリーンルームに対する不測の汚染空
気侵入を招いたり、又、実験ルームからの不測の付置気
体漏洩を招いたりする等の問題があった。

本発明の目的は、吸気用の風路口や排気用の風路口に対
して作用する外風圧の脈動に起因した換気対象室の室圧
変動を、給気や排気に要する動力の節減を図りながら、
抑制する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による室調装置の特徴構成は、換気対象室の室圧
検出に基づいて検出室圧を設定値に維持するように給排
気量収支を自動調整する室圧制御手段が装備されている
ことを前提として、前記換気対象室に対し給排気作用す
る換気装置における風路系のうち、外部空気を取入れる
ための吸気用の風路［Ｉ側の給気風路系と、室内空気を
外部排出するための排気用の風路口側の排気風路系との
すくなくとも一方において、前記風路口に作用する外風
圧を検出する風圧センサー、及び、風路を絞り調整する
ダンパー装置を設け、外風圧の脈動に伴う前記風圧セン
サーによる検出風圧の変化が大きいほど風路の絞り量を
太き（するように、前記ダンパー装置を自動１桑作する
室圧安定化手段を設けたことにあり、その作用・効果は
次の通りである。

〔作　用〕

つまり、給気風路系や排気風路系における風路の絞り蚕
を大きくしてその風路の抵抗を大きくすれば、風路口に
作用する外風圧の変化に伴う給気圧や排気圧の変化は緩
和され、換気対象室に対する給排気量収支の外風圧変化
に起因した瞬時的変化は、変化量、及び、変化速度の両
面で抑制される。

したがって、風路の絞り量を大きくすれば、外風圧の変
化に起因した室圧の変化に対して、室圧検出に基づいた
室圧制御手段による室圧制御が応答速度面で余裕のある
状態で追従できるようになり、その結果、外風圧の脈動
に起因した室圧変動は効果的に抑制される。

ところで、外風圧の脈動に起因した室圧の変動を抑制す
るためには、風路に大きな固定抵抗を設けることも考え
らえるが、その場合、その大きな固定抵抗に対して常時
抗する状態で換気装置における送風機を駆動しなければ
ならないために、消費動力が大［１１に増大する。

その点、本発明によれば、検出外風圧の変化が大きいほ
ど絞り量を大きくして、必要時にのみ風路の抵抗を大き
くするから、風路に大きな固定抵抗を設けておくものに
比して給気や排気に要する動力を節減できる。

〔発明の効果〕

上述の結果、風が強くて風路口に作用する外風圧が大き
く脈動するような日にち室圧を安定的に維持できて、外
風圧脈動に伴う室圧変動に起因した、クリーンルームに
対する不測の汚染空気侵入や実験ルーｌ、からの不測の
有害気体漏洩等をより一層確実に防止できるようになっ
た。

又、改澄に伴う必要動力の増大を抑制できることから、
運転経費の面においても有利にできた。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、吸気ガラリ（１）から取入れた外
気を温湿度調整する空調器（２）、及び、その空調器（
２）により調整された空気を複数のクリーンルーム（３
）に給送する給気ファン（４）を設け、他方、クリーン
ルーム（３）夫々の室内空気を排気ガラリ（５）から外
部へ排出する排気ファン（６）、及び、その排気ファン
（６）からの給送風の一部を空調器（２）に戻す還気風
路（７）を設け、もって、換気対象室としての複数のク
リーンルーム（３）に対する換気装置を構成しである。

給気ファン（４）からの給気風路（８）を各クリーンル
ーム（３）に接続する分岐給気路（９）の夫々には、風
量センサー（１０）及び風景調整用ダンパー（１１）を
装備すると共に、風量センサー（ｌＯ）による検出風量
をシステムコントローラ（１２）により指示された風量
に維持するように風量調整ダンパー（１１）を自動操作
する風量制御器（１３）を装備しである。

又、排気ファン（６）に接続した排気風路（１４）に対
して各クリーンルーム（３）を接続する分岐排気路（１
５）の夫々には、各クリーンルーム（３）に対する室圧
制御手段として、室圧調整用ダンパー装置（１６）を介
装すると共に、各クリーンルーム（３）に付設した室圧
センサー（１７）による検出室圧をシステムコントロー
ラ（１２）により指示された室圧に維持するように、室
圧調整用ダンパー装置（１６）を自動操作して各クリー
ンルーム（３）の給排気量収支を調整する室圧制御器（
１８）を装備しである。

つマリ、システムコントローラ（１２）に対スルプログ
ラム設定により、各クリーンルーム（３）に対する給気
風量、並びに、各クリーンルーム（３）の室圧を、クリ
ーンルーム（３）夫々の使用条件に応じて自動制御する
ように構成しである。

給気ファン（４）に対しては、給気風路（８）に付設し
た給気圧センサー（１９）による検出給気圧をシステム
コントローラ（１２）により指示された給気圧に維持す
るように給気ファン（４）を能力制御する給気圧制御器
（２０）を付設してあり、排気ファン（６）に対しては
、排気風路（１４）に付設した排気圧センサー（２１）
による検出排気圧をシステムコンＩ・ローラ（１２）に
より指示された排気圧に維持するように排気ファン（６
）を能力抑制するυト気圧制御器（２２）を付設しであ
る。

そして、給気圧制御器（２０）及び排気圧制御器（２２
）に対して制御目標とする給気圧及び排気圧をシステム
コントローラ（１２）から指示する制御システムとして
は、各風量制御器（１３）による風量制御の結果として
システムコントローラ（１２）にフィートバンクされる
風ｆｆ１３１１整用ダンパー（１１）夫々のダンパー開
度のうち最大のものが全開開度近くに設定しである適正
開度範囲に入るような給気圧を給気圧制御器（２０）に
対し指示する制御構成となっており、一方、排気圧につ
いては、各室圧制御器（１８）による室圧制御の結果と
してシステムコントローラ（１２）にフィードバックさ
れる室圧調整用ダンパー装置（１６）夫々のダンパー開
度の全てが全開開度付近及び全閉開度付近を除いて設定
しである適正中間開度範囲に入るような排気圧を排気圧
制御器（２２）に対し指示する制？ａ′ｌｔ！！成とな
っている。

つまり、給気圧については、フィードバックされた風ｆ
ｆ１３Ｊ１整用ダンパー（１１）夫々のダンパー開度（
ａ、）、　（ａ＝）　、　（ａ−）　、　（ａ４）のう
ち最大のものが第２図（イ）に示すように設定適正開度
範囲（ａχ）を開き側に逸脱しているときには給気圧を
徐々に上昇させて、又、フィードバンクされた風量調整
用ダンパー（１１）夫々のダンパー開度（ａ、）。

（ａｚ）　、　（ａｚ）　、　（ａ４）のうち最大のも
のが第２図（ハ）に示すように設定適正開度範囲（ａに
）を閉じ側に逸脱しているときには給気圧を徐々に低下
させて、結果的に、第２図（［１）に示すように、風量
調整用ダンパー（１１）夫々のダンパー開度（ａ　、　
）　。

（ａ、）　、　（ａ：＋）　、　（ａ−）のうち最大の
ものが全開開度近くに設定された適正開度範囲（ａｘ）
内に維持されるように給気圧制御が実行される。

他方、排気圧については、フィードパンクされた室圧調
整用ダンパー装置（１６）夫々のダンパー開度（ｂｌ）
、　（ｂｚ）、　（ｂ２）、　（ｂ４）のうち少なくと
も１つが第３図（イ）に示すように設定適正中間開度範
囲（ｂｘ）を開き側に逸脱しているときには排気圧を徐
々に上昇させて、又、フィードバックされた室圧調整用
ダンパー装置（１６）夫々のダンパー開度（ｂｌ）、　
（ｂ２）　、　（ｂｚ）　、　（ｂｎ）のうち少な（と
も１つが第３図（ハ）に示すように設定適正中間開度範
囲（ｂｘ）を閉じ側に逸脱しているときには排気圧を徐
々に低下させて、結果的に、第３図（ロ）に示すように
、空圧調整用ダンパー装置（１１）夫々のダンパー開度
（ｂｌ）、　（ｂｚ）　、　（ｂｚ）　、　（ｂ４）の
全てが全閉開度付近及び全閉開度付近を除いて設定され
た適正中間開度範囲（ｂｘ）内に維持されるように排気
圧制御が実行される。

すなわち、上述の如き給気圧制御、並びに、排気圧制御
により、各クリーンルーム（３）に対する給気風量を確
保し、かつ、各クリーンルーム（３）の室圧を適切に維
持しながら、給気ファン（４）及び排気ファン（６）の
消費動力を節減するようにしである。

この換気装置には、給気用風路口としての吸気ガラリ（
１）や排気用風路口としての排気ガラリ（５）に対して
作用する外風圧の大きな脈動に起因した室圧の変動を抑
制するための付帯設備を施してあり、その具体構成とし
ては、給気ガラリ（１）及び排気ガラリ（５）を設けた
外壁（Ｗ）に、それらガラリ（１）　、　（５）のガラ
リ面に対して作用する外風圧を検出する風圧センサー（
２３）を設けると共に、吸気ガラリ（１）側の給気風路
系のうち吸気ガラリ（１）と空調器（２）とＩＩ　’＋
Ａする外気取入用の吸気ガラリ接続風路（２４）、及び
、排気ガラリ（５）側の排気風路系のうち排気ガラリ（
５）と排気ファン（６）とを接続する排気ガラリ接続風
路（２５）の夫々に対して、風路を絞り調整する風路抵
抗調整用ダンパー装置（２６）を介装し、更に、室圧安
定化手段として、外風圧の脈動に起因した風圧センサー
（２３）による検出風圧の変化（設定計測時間中におけ
る検出風圧の最大値と最小値の差）が大きいほど風路の
絞り量を大きくするように風路抵抗調整用ダンパー装置
（２６）を自動操作する室圧安定化制御器（２７）をシ
ステムコントローラ（１２）に組込み装備しである。

つまり、風が強くてガラリ面に作用する外風圧が大きく
脈動するときには、ガラリ接続風路（２４）　、　（２
５）の抵抗を絞り量制御で大きくすることにより、外風
圧の変化に伴う給気圧や排気圧の変化を緩和して、外風
圧変化に伴う給排気圧変化に起因したクリーンルーム（
３）に対する給排気量収支の瞬時的変化を抑制し、もっ
て、外風圧変化に起因した室圧変化に対して室圧制御２
３（１８）による室圧制御が応答速度面で余裕のある状
態で追従できるようにして、ガラリ（１）　、　（５）
に対して作用する外風圧の大きな脈動に起因した室圧の
変動を抑制するようにしである。

尚、室圧安定化制御器（２７）には、検出風圧の変化中
と、その変化巾に対する適切な風路絞り量を得るための
ダンパー開度との相関関係を予め記憶させてあり、その
記憶相関関係に対して検出風圧の変化巾を照合すること
により、風路抵抗調整用ダンパー装置（２６）に対する
制御目標ダンパー開度を得るようにしである。

又、風路抵抗調整用ダンパー装置（２６）の開度制御に
おいては、ダンパー開度変更に伴う給排気圧変化に対し
て、給気圧制御器（２０）による給気圧制御、排気圧制
御器（２２）による排気圧制御、並びに、室圧制御器（
１８）による室圧制御の夫々が応答速度面で十分に余裕
のある状態で追従できるような緩い設定変化勾配に沿っ
てダンパー開度を変化させるようにしてあり、それによ
って、風路抵抗調整用ダンパー装置（２６）による風路
の絞り調整そのものが室圧変動の要因となることを回避
するようにしである。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を図面に基づいて説明する。

吸気用風路口（１）と排気用風路口（５）とが異なる向
きで配置される場合には、吸気用風路口（１）に対して
作用する外風圧を検出する風圧センサー（２３）と排気
用風路口（５）に対して作用する外風圧を検出する風圧
センサー（２３）とを各別に設け、吸気用風路口（１）
側の風圧センサー（２３）による検出風圧に基づいて吸
気風路系の風路を絞り調整し、他方、排気用風路口（５
）　（［１！Ｉの風圧センサー（２３）による検出風圧
に基づいて排気風路系の風路を絞り調整すれば良い。

吸気用風路口（１）及び排気用風路口（５）のうちの一
方が外風圧作用をあまり受けないような設置状態にある
場合には、外風圧作用を受は安い側の風路口についての
風路系にのみ、風圧センサー（２３）、風路絞り調整用
のダンパー装置（２６）、及び、風圧センサー（２３）
による検出風圧に基づいてダンパー装置（２６）を自動
操作する室圧安定化手段（２７）の夫々を設けるように
しても良い。

風路口に作用する外風圧を検出する風圧センサー（２３
）としては、風圧を直接的に検知する型式のものに代え
て、風圧を算出するための情報、あるいは、風圧の代用
情報として風速を検出する型式のものであっても良く、
又、風向が風路口に直交する方向に近づくほど風路口に
対する外風圧作用が大きくなるという観点から、風圧セ
ンサー（２３）として風向計を代用し、風向計による検
出風向が風路口に直交する方向に近づくほど風路の絞り
蛍を大きくするようにすることも考えられる。

風路を絞り調整するダンパー装置（２６）は、給気風路
系ないし排気風路系においていずれの位置に介装しても
良いが、好ましくは、給気ファン（４）ないし排気ファ
ン（６）と風路口（１）　、　（５）との間に介装する
のが良い。

又、ダンパー装置（２６）の具体的構造は種々の構成変
更が可能であり、例えば、風路口としてのガラリの開口
面積を変更するシャッター装置のようなものであっても
良い。

風圧センサー（２３）による検出風圧の変化が大きいほ
ど風路の絞り量を大きくするようにダンパー装置（２６
）を自動操作する室圧安定化手段（２７）の具体的制御
構成は種々の構成変更が可能であり、検出風圧の変化中
に対する風路絞り量の調整中は適宜設定すれば良い。

又、室圧安定化手段（２７）において検出風圧の変化の
大小を見るに、設定計測時間中に検出した風圧の最大値
と最小値との差の大小を見るようにするに代えて、設定
基準風圧と検出風圧との差の大小を見るようにしたり、
又、検出風圧の平均値を連続的に演算し、その演算平均
値と検出風圧との差の大小を見るようにしても良い。

吸気用風路口（１）及び排気用風路口（５）の具体構造
は不問であり、又、換気対象室（３）に対して給排気作
用する換気装置の具体構成、並びに、室圧検出に基づい
た給排気量収支の調整により室圧を設定値に維持する室
圧制御手段の具体的構成の夫々は種々の構成変更が可能
である。

本発明による室調装置は、クリーンルームや実験室等の
種々の換気対象室に対して適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構成を示す
系統図、第２図（イ）　、　（Ｅｌ）　、　（Ａ）は、
給気圧制御を説明する図、第３図（（）　、　（Ｅｌ）
　、　（＋１）は、排気圧制御を説明する図である。 （１）・・・・・・吸気用風路口、（３）・・・・・・
換気対象室、（５）・・・・・・排気用風路口、（２３
）・・・・・・風圧センサー、（２６）・・・・・・ダ
ンパー装置、（２７）・・・・・・室圧安定化手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気用の風路口（１）から取入れた外部空気を換
   気対象室（３）に供給し、かつ、前記換気対象室（３）
   の室内空気を排気用の風路口（５）から外部へ排出する
   換気装置を設け、前記換気対象室（３）の室圧検出に基
   づいて検出室圧を設定値に維持するように前記換気対象
   室（３）に対する給排気量収支を自動調整する室圧制御
   手段を設けた室調装置であって、前記換気装置における
   風路系のうち、前記吸気用の風路口（１）側の給気風路
   系と前記排気用の風路口（５）側の排気風路系との少な
   くとも一方において、前記風路口（１），（５）に作用
   する外風圧を検出する風圧センサー（２３）、及び、風
   路を絞り調整するダンパー装置（２６）を設け、外風圧
   の脈動に伴う前記風圧センサー（２３）による検出風圧
   の変化が大きいほど風路の絞り量を大きくするように、
   前記ダンパー装置（２６）を自動操作する室圧安定化手
   段（２７）を設けた空調装置。
2. （２）前記室圧安定化手段（２７）が、前記風圧センサ
   ー（２３）による検出風圧の変化として、設定基準風圧
   と検出風圧との差を見るものである特許請求の範囲第１
   項に記載の空調装置。
3. （３）前記室圧安定化手段（２７）が、前記風圧センサ
   ー（２３）による検出風圧の変化として、設定計測時間
   中における検出風圧の最大値と最小値との差を見るもの
   である特許請求の範囲第１項に記載の空調装置。
4. （４）前記室圧安定化手段（２７）が、前記風圧センサ
   ー（２３）による検出風圧の変化として、検出風圧を連
   続的に平均化した平均風圧と検出風圧との差を見るもの
   である特許請求の範囲第（１）項に記載の空調装置。