JPH03102133A

JPH03102133A - ダクト空調システム

Info

Publication number: JPH03102133A
Application number: JP1239894A
Authority: JP
Inventors: Toru Kubo; 徹久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-04-26

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、吹き出しファンを有する室温調整器にダクト
を介して複数の部屋の吹き出し口を接続したダクト空調
システムに係り、特に各部屋の室温を各部屋の吹き出し
口に設置したダンパで個別に制御するダクト空調システ
ムに関する。

（従来の技術）近年、ビルや集合住宅などで全館同時に空調を行うダク
ト空調システムとして、各部屋の吹き出し口に変風量装
置（ダンパ）を設けることにより、各部屋毎に室温調節
を可能とした変風量式ダクト空調システムの開発が進め
られて来ている。

しかし、この変風量式ダクト空調システムでは、各々の
部屋の空温調節を行なうためのダンパ開度の変化が、別
の部屋の吹き出し風量に影響を与えるという問題がある
。例えば、ある部屋のダンパが閉まってきた場合、ダク
ト内の圧力に影響を与えるために、室内温度調節器内の
吹き出しファンのファン風量が変更され、結果的に他の
部屋の吹き出し風量に変化を生じて、室温制御に悪い影
響を与える。

この対策として、各ダンパに圧力検知器を設け、静圧が
一定となるようにダンパの開度を制御する方法が考えら
れている。しかし、この方法では吹き出し風量の安定は
図ることができるが、ダンパの数だけ圧力検知器が必要
となり、コストが高くなるという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、従来の技術による変風量式ダクト空調
システムでは、ダクトからの吹き出し風量制御を安定に
するためにダンパの数だけ圧力検知器が必要であるため
、コストが高くなるという欠点があった。

本発明は各部屋のダンパ毎に圧力検知器を設置すること
なく、各部屋への吹き出し風量を安定化できるようにし
たダクト空調システムを提供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明は上記の課題を解決するため、各部屋の吹き出し
口に設置されたダンパの開度を設定温度と室内温度との
比較により制御するためのダンパ制御器において、それ
ぞれのダンパの特性を記憶しておき、このダンパ特性と
室温調節器内の吹き出しファンの吹き出し口近傍のダク
ト内圧力とにより、各部屋のダンパ通過風量（各部屋へ
の吹き出し風量）を予測し、これが一定となるようにダ
ンパの開度を補正するようにしたものである。

すなわち、本発明では室温調節器の吹き出しファンの吹
き出し口付近のダクト内に圧力検知器を設置し、この圧
力検知器で検知されたダクト内圧力（装置全体圧力）の
データを各部屋のダンパ制御器に入力する。そして、ダ
ンパ制御器にはダクト内圧力と各部屋毎に予め記憶した
ダンパ特性とからダンパ通過風量を算出し、このダンパ
通過風量が一定となるようにダンパの開度を補正する機
能を持たせる。

（作用）ダクトに共通に接続された複数の部屋にそれぞれ設けら
れたダンパ制御器のいずれかでダンパの開度が変更され
た結果、ダクト内圧力が変化すると、室温調節器内の吹
き出しファンからの吹き出し風量が変化するため、各ダ
ンパの通過風量も若干変化する。この場合、各ダンパ制
御器では圧力検知器から入力されるダクト内圧力のデー
タと、予め記憶しているダンパ特性からダンパ通過風量
が計算により求まるので、これが一定となるようにダン
パの開度を補正することによって、各部屋への吹き出し
風量を安定化することができる。

従って、圧力検知器としてはダクト内圧力を検知するも
のだけがあればよく、ダンパ毎に圧力検知器を設ける必
要ないので、システムの構成が簡略化され、コストが低
減される。

（実施例）本発明の一実施例について図面を用いて説明する。第１
図は本実施例によるダクト空調システム全体の系統図、
第２図は要部の電気的構成を示すブロック図である。

第１図に示すように、室温調節器１にダクト２を介して
複数の部屋３ａ，３ｂ，３ｃ・・・の吹き出し口が接続
され、さらに部屋３ａ，３ｂ，３ｃの吹き出し口にダン
パ４ａ，４ｂ，４ｃ・・・をそれぞれ設置されている。

ダンパ４ａ，４ｂ，４Ｃ・・・は、ダンパ制御器５ａ，
５ｂ，５ｃ・・・によりそれぞれの開度が制御される。

部屋３ａ，３　ｂ　，　　３．ｃ−・・内には、温度設
定器６ａ，６ｂ，６ｃ・・・と、温度検知器７ａ，７ｂ
，７ｃ・・・がそれぞれ設置され、ダンパ制御器５ａ，
５ｂ，５Ｃ・・・に接続されている。ダンパ制御器５ａ
，５ｂ，５ｃ・・・には、それぞれダンパ特性記憶装置
８ａ，８ｂ，８ｃ・・・が設置されている。

室温調節器１には、第２図に示すように、吹き出し風量
が任意に調節可能な吹き出しファン１１と、本体制御器
１２および本空調システムの特性設定のための特性設定
スイッチ１３が設けられている。

また、第１図に示すようにダクト２の吹き出しファン１
１の吹き出し口付近に、圧力検知器１４および風量検知
器１５が設置されている。

圧力検知器１４および風量検知器１５の検知結果は、第
２図に示すように本体制御器１２に入力されている。ま
た、本体制御器１２にはダンパ制御器５ａ，５ｂ，５ｃ
・・・も接続されている。

次に、本実施例の動作を説明する。

本空調システムを住宅に組み込んだ際には、まず室温調
節器１内の特性設定スイッチ１３を押して第２図のフロ
ーチャートに示す手順によって特性設定を行う。

すなわち、特性設定スイッチ１３がオンになると、本体
制御器１２によって吹き出しファン１１の回転数（ファ
ン制御量）が所定値ｘ（Ｈｚ）に設定され、この回転数
でファン１１が運転される（ステップ８１〜Ｓ２）。次
に、ダンパ４ａ，４ｂ，４ｃ−・・の一ツ４　ｉ　　（
ｉ−ａ，　　ｂ，　　ｃ・）が被測定ダンパとして選択
され（ステップ３３）、その被測定ダンパ４１のダンパ
特性が測定される。

ここで、ｉ−ａつまり測定ダンパ４ｌが４ａの場合を述
べると、その測定においては、まずダンパ制御器５ａ，
５ｂ，５ｃ・・・でダンパ４ａ以外のダンパ４ｂ，４ｃ
・・・を全閉、すなわち開度θｂ，θＣ・・・一〇０と
し（ステップＳ４）、ダンパ４ａだけを全開、つまり開
度θａ−９０８とする（ステップＳ５）。そして、この
ときに圧力検知器１４で検知されたダクト内圧力ＰＴａ
と、風量検知器１５で検知されたファン風４１　Ｑ　Ｔ
　ａのデータがダンパ制御器５ａに入力される（ステッ
プＳ６）。ダンパ制御器５ａでは、次式〈１）より、ダ
クト内圧力Ｐ７ｍとファン風ｍ　Ｑ　ｔ−乙の関係を示
す装置抵抗係数ξａを算出し（ステップＳ７冫、それを
ダンパ特性記憶装置８ａに記憶する（ステップ８ｇ）。

ＰＴｍ−ξａ−Ｑ　Ｔ１−　（１）４７ａ　　　　　　　γ ξａ−（λａ−＋ζａ）２ｇＡａ” ｄａ但し、λａ；ダクト管摩擦係数ｐａ：ダクトの長さ（ｍ）ｄａ：ダクトの内径（ｒｎ） ζａ：ダンパ抵抗係数 γ　：空気の比重量（ｋｇｆ／ｍ３）ｇ　：重力の加速度（ｍ／ｓ２）Ａａ：ダンパ面積（ｍ２）以下、ダンパ４ａの開度θａを５°ずつ全開（θａ−０
６）となるまで減らしてゆき（ステップＳ９〜ＳＩＯ　
）　、各開度θａ毎にステップ８６〜Ｓ８の処理を繰り
返して装置抵抗係数ξａを同様に算出し、ダンパ特性記
憶装置８ａに記憶する。

これによりダンパ特性記憶装置８ａにはダンパ４ａの各
開度θａ毎の装置抵抗係数ξａと、開度θａとの関係を
示す第４図のようなダンパ特性が記憶される。

以上の記憶動作をダンパ制御器５ａ以外のダンパ制御Ｗ
　５　ｂ　，　　５　ｃ・・・においても同様に行なう
ことによって、ダンパ特性記憶装置１１ｂ，１１ｃ・・
・にもダンパ４ｂ　　４ｃ・・・のダンパ特性が記憶さ
れ、結局、全てのダンパ特性記憶装置１１ａ．ｌｌｂ，
ｌｌｃ・・・にそれぞれ対応するダンパ４ａ，４ｂ，４
ｃ・・・のダンパ特性が記憶される。

次に、上記のようにダンパ特性記憶装置８ａ８ｂ，８ｃ
・・・に記憶されたダンパ特性を基にして行わ−れる空
調運転時の動作を説明する。空調運転時には、ダンパ制
御器５ａ，５ｂ，５ｃ・・は各部屋３ａ，３ｂ，３ｃ・
・・毎に、温度設定器６ａ，６ｂ，６ｃ・・・により設
定された温度と、温度検知器７ａ，７ｂ，７ｃ・・・に
より検知された室内温度とをそれぞれ比較し、それらの
比較結果に従ってダンパ４ａ，４ｂ，４ｃ・・・の開度
調整を行なっている。

今、仮にダンパ制御器５ｂが温度設定器６ｂによる設定
温度と、温度検知器７ｂにより検知された部屋３ｂの室
内温度とを比較することにより、ダンパ４ｂの開度Ｑｂ
をΔθｂだけ減少させたとする。この場合、ダンパ４ｂ
が閉まることにより、圧力検知器１４で検知される装置
全体圧力、すなわちダクト２内の圧力は大きくなる。こ
れにより、空温調節器１内の吹き出しファン５のファン
特性（第５図に示すように一般的なもの）から、ファン
風ｆｉ　Ｑ　ｔは小さくなる。このため、ダンパ３ａ，
３ｂ，３ｃ・・・を通過する風量も幾らか少なくなる。

一方、上記のような温度比較に基づく開度制御を行なっ
たダンパ制御器５ｂ以外のダンパ制御器５ａ，５ｃ・・
・では、圧力検知器６で検知されたダクト内圧力Ｐ丁の
データを本体制御器１２を介して入力する。そして、例
えばダンパ制御器５ａにおいては、ダンパ４ａの開度θ
ａとダンパ特性記憶装置８ａに記憶されたダンパ特性か
ら装置抵抗係数ξａを求め、ダクト内圧力ＰＴｍ　（Ｐ
丁ｍ−Ｐ７　）と装置抵抗係数ξａを式（１）に代入す
ることにより、ファン流ＨｋＱｔ−を算出（予測）する
。このファン流量Ｑｔ．は、他のダンパ４ｂ，４ｃ・・
・が全て閉の時の吹き出しファン１１の吹き出し口から
の流量に相当する。

ここで、もし上述したダンパ制御器５ｂによリダンパ４
ｂの開度Ｑｂが減少したことによるファン風ｊｉ　Ｑ　
Ｔの変化（低下）によって、計算されたファン流ｍ　Ｑ
　Ｔ−に変化が生じたとすると、ダンパ制御器５ａでは
ダンパ４ａの開度Ｑａを制御して、Ｑｔａが元に戻るよ
うにする。同様の動作を他のダンパ制御器５ｃ，５ｄ・
・・でも行なう。

このような動作を続けることにより、各部屋３ａ，３ｂ
，３ｃ・・・への吹き出し風量制御が安定化され、良好
な空調制御を行うことができる。

［発明の効果］本発明によれば、吹き出しファンの吹き出し口にだけ圧
力検知器を設置してダクト内圧力を検知し、この圧力と
予め記憶したダンパ特性から各部屋への吹き出し風量（
ダンパ通過風量）を予Ｊｔｊｌ計算して、それに基づき
ファン風量制御を安定化することにより、各部屋に圧力
検知器を設置することなく、ファン風量制御の安定化を
行うことができ、システム構成の簡略化とコストダウン
を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るダクト空調システムの
系統図、第２図は同システムの電気的構成を示すブロッ
ク図、第３図は同実施例におけるダンパ特性記憶処理の
流れを示すフローチャート、第４図は同実施例における
ダンパの特性を示す図、第５図は同実施例におけるファ
ンの特性を示す図である。１・・・室温調節器２・・・ダクト３　ａ　，　　３　ｂ　，　　３　ｃ　−・一部屋４　
ａ　，　４　ｂ　，　４　（−・・ダンパ５ａ，５ｂ，
５ｃ・・・ダンパ制御器６ａ，６ｂ，６ｃ・・・温度設定器７ａ，７ｂ，７ｃ・・・温度検知器８ａ，８ｂ，８ｃ・・・ダンパ特性記憶装置１１・・・
吹き出しファン１２・・・本体制御器１３・・・特性設定スイッチ１４・・・圧力検知器１５・・・風速検知器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吹き出し風量が調節可能な吹き出しファンを有す
る室温調節器と、前記吹き出しファンからの送風を複数
の部屋へ供給するダクトと、各部屋の吹き出し口に設置
されたダンパと、各部屋毎に設定温度と室内温度とを比
較し、その比較結果に従って前記ダンパの開度を変更す
るダンパ制御器とを有するダクト空調システムにおいて
、前記ダクト内の前記吹き出しファンの吹き出し口付近に
圧力検知器を設置し、この圧力検知器で検知されたダク
ト内圧力のデータを前記ダンパ制御器に入力して、前記
ダンパ制御器で前記装置全体圧力と各部屋毎に予め記憶
したダンパ特性とからダンパ通過風量を算出し、このダ
ンパ通過風量が一定となるようにダンパの開度を補正す
ることを特徴とするダクト空調システム。
（２）前記吹き出しファンを所定の回転数で運転した状
態で前記ダンパ制御器毎に前記ダンパの開度を全閉から
全開まで変更させた時の前記圧力検知器で検知されたダ
クト内圧力と、前記圧力検知器と同じ場所に設置された
風量検知器で検知されたファン風量との関係をダンパの
角度に対応させて前記ダンパ特性として記憶するダンパ
特性記憶装置を前記ダンパ制御器内に設置したことを特
徴とする請求項１記載のダクト空調システム。