(57)【要約】【課題】本発明は、クリーンルーム等の空調対象室における給気風量の制御方法に関し、従来の空調対象室における給気風量の制御方法ではダンパ制御に時間が掛かり、迅速な対応が困難であるという課題があり、それを解決することである。        【解決手段】空調対象室３に給気風量を一定に保つ給気風量の制御方法において、外気等の給気用ファン２と前記空調対象室３との間の給気流路４において給気ダクト５内の動圧を測定してその圧力偏差によって制御装置８を介して圧力制御ダンパ７により給気風量を一定に保つようにした給気風量の制御方法とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象室に給気風量を一定に保つ給気風量の制御方法において、
給気用ファンと前記空調対象室との間の給気流路において給気ダクト内の動圧を測定してその圧力偏差によって制御装置を介して圧力制御ダンパにより給気風量を一定に保つようにしたこと、
を特徴とする給気風量の制御方法。
【請求項２】
給気ダクトの動圧は、ピトー管によって測定すること、
を特徴とする請求項１に記載の給気風量の制御方法。
【請求項３】
給気用ファンと空調対象室との間の給気流路において、給気ダクト内の動圧を測定する動圧測定装置と、給気ダクト内の風量を制御する圧力制御ダンパと、前記動圧測定装置と前記圧力制御ダンパに接続され給気ダクト内の動圧の圧力偏差により前記圧力制御ダンパを駆動させて給気風量を一定に制御する制御装置とからなること、
を特徴とする給気風量の制御装置。
【請求項４】
動圧測定装置は、ピトー管であること、
を特徴とする請求項３に記載の給気風量の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンルーム等の空調対象室に対する給気風量の制御方法と制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調対象室としてのクリーンルームにおいては、高度な清浄度を実現するために、一定風量を給気する定風量装置（ＣＡＶ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｉｒ  Ｖｏｌｕｍｅ）が用いられ、従来の定風量装置は、熱線式風速センサーや風車式風速センサーなどにより測定された給気ダクトの風速をもとに、比例積分（ＰＩＤ）制御や間欠作動によりダンパ開度を調節して、風量（風速）が設定値となるように制御するものである（特許文献１参照）。また、外気等の流速が一定値以下では開の位置にあって、一定値を越えるとコイルバネの付勢力に抗してダンパが自動的に閉方向に閉じるようにしているものが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０９−１１９６６９号公報
【特許文献２】特開平０９−２８７７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、図３乃至図４に示すような、従来のクリーンルームにおける給気風量の制御方法では、制御理論上、風速の測定とダンパ作動を繰り返して動作するため、ダンパが適正開度となるまでに長い時間を要し、例えば、起動時や夜間の省エネルギーモードで風量を変化させようとした場合は、待ち時間が特に長くなる。また、外風圧の影響などの外乱による風量変化に追従できないため、風量の安定性に欠け、これらにより、クリーンルームの要求性能である、室圧の確保が困難となる。更に、前記定風量装置に用いられる風速センサーは、通電（熱線式）部品若しくは機械的可動（風車式）部品であるので、経年の劣化が問題となるとともに、ダクト内に位置するので点検時には送風の停止と分解が必要になり、手間が掛かるものである。
本発明に係る給気風量の制御方法と制御装置は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る給気風量の制御方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、空調対象室に給気風量を一定に保つ給気風量の制御方法において、給気用ファンと前記空調対象室との間の給気流路において給気ダクト内の動圧を測定してその圧力偏差によって制御装置を介して圧力制御ダンパにより給気風量を一定に保つようにしたことである。
【０００５】
前記給気ダクトの動圧は、ピトー管によって測定することが好ましいものである。
【０００６】
本発明に係る給気風量の制御装置の要旨は、給気用ファンと空調対象室との間の給気流路において、給気ダクト内の動圧を測定する動圧測定装置と、給気ダクト内の風量を制御する圧力制御ダンパと、前記動圧測定装置と前記圧力制御ダンパに接続され給気ダクト内の動圧の圧力偏差により前記圧力制御ダンパを駆動させて給気風量を一定に制御する制御装置とからなることである。更に、前記動圧測定装置は、ピトー管であることである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の給気風量の制御方法とその制御装置によれば、給気ダクト内の動圧を一定に制御することが短周期で可能となる。従来例に比べて１／３〜１／４程度の時間に短縮される。また、空調対象室の風量が短周期で一定に保たれて風量の安定化及び空調対象室の清浄度と室圧の確保が容易となる。給気ファンの起動時から設定風量に達する時間や、風量変更に伴う待ち時間が大幅に短縮され、運転管理性が向上するとともに、短時間（例えば、昼休み中において）であっても風量を減じて省エネルギーを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係るクリーンルーム等の空調対象室における給気風量の制御装置１は、図１（Ａ）に示すように、外気若しくは循環気などの給気用ファン２と前記空調対象室３との間の給気流路４において、給気ダクト５内の動圧を測定する動圧測定装置６と、給気ダクト５内の風量を制御する圧力制御ダンパ７と、前記動圧測定装置６と前記圧力制御ダンパ７に接続され給気ダクト５内の動圧の圧力偏差により前記圧力制御ダンパ７を駆動させて給気風量を一定に制御する制御装置８とからなる。この制御装置１により、空調対象室３およびファンの上流側の条件変化に関係なく、一定の送風を行うものである。
【０００９】
前記動圧測定装置６は、図１（Ｂ）に示すように、ピトー管である。このようなピトー管であれば、通電する必要もなく、また、機械的な可動部分がないので、メンテナンスが不要で、維持管理性が向上するものである。このピトー管は、通常、風速５ｍ／ｓ以上におけるダクト内の風速を測定する。給気ダクト５内の概略の風量は、風量＝最大風速×管路断面積×０．９となる。また、風速は、Ｖ＝√（２（Ｐｔ−Ｐｓ）／γ）（ｍ／ｓ）であり、Ｐｔ：全圧（総圧）、Ｐｓ：静圧、γ：流体の密度（ｋｇ／ｍ３）である。
【００１０】
前記制御装置８は、予め、制御プログラムにおいて、前記給気ダクト５内の所定風量の場合の動圧を数値設定しておき、それに前記動圧測定装置６からの動圧の数値データ（アナログからデジタルに変換した数値データ）と比較し、その前記設定動圧と測定動圧との差を圧力偏差として、この圧力偏差の数値を基にして前記圧力制御ダンパ７を連続的に制御する。この圧力制御ダンパ７の制御モータを高速に駆動させて、風量が一定となるようにするものである。
【００１１】
以上のように構成される給気風量の制御装置１によって、本発明に係る給気風量の制御方法について説明する。図１（Ａ）に示すように、外気等の給気用ファン２と前記空調対象室３との間の給気流路４において給気ダクト５内の動圧をピトー管６で測定する。
【００１２】
前記ピトー管６で測定された動圧と、設定動圧とから圧力偏差を制御装置８の制御プログラムにおいて求める。そして、例えば、前記測定動圧が高く圧力偏差がプラスの場合は、前記圧力制御ダンパ７の制御モータを駆動させて閉じる方向に動かす。また、逆に、前記測定動圧が低く圧力偏差がマイナスの場合には、前記圧力制御ダンパ７を開く方向に動かす。
【００１３】
上記給気風量の制御方法によるクリーンルームに対する給気風量の変化につき、従来例と比較した実験例を図２（Ａ），（Ｂ）に示す。図２（Ａ）に示す実験１のように、給気ファン停止状態から起動した場合（給気ファンはインバータにより緩やかに起動させる）であり、従来方式では設定風量（６２０ｍ３／ｈ）で安定するまでに６００秒以上要するに対し、本発明の制御方法では２００秒程度で安定する。また、図２（Ｂ）に示す実験２のように、給気風量を６２０ｍ３／ｈから３２０ｍ３／ｈに減じ、更に６２０ｍ３／ｈに戻すように変更した場合には、従来方式では３２０ｍ３／ｈに達するのに約３００秒、６２０ｍ３／ｈに復帰するのに更に３００秒以上要するのに対して、本発明の制御方法ではそれぞれ１００秒程度で風量変更を実現している。
【００１４】
このように、その圧力偏差によって制御装置８を介して圧力制御ダンパ７により高速に制御して、設定動圧になる。これにより、給気ダクト５における給気風量を、空調対象室３室圧等の変化にかかわらず、一定に保つようにするものである。前記ピトー管６は、通電部分や可動部分が無いので、従来に比較してメンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る給気風量の制御装置の使用状態を示す説明図（Ａ）と、ピトー管の説明用断面図（Ｂ）とである。
【図２】本発明の給気風量の制御方法と、従来例における制御方法との比較を示すもので、起動時の説明図（Ａ）と、風量変更時の説明図（Ｂ）とである。
【図３】従来例に係るクリーンルームにおける給気風量の制御装置と制御方法を示す説明図である。
【図４】従来例に係るクリーンルームにおける給気風量の制御装置の一部拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
【００１６】
１          給気風量の制御装置、
２          給気用ファン、
３          空調対象室、
４          給気流路、
５          給気ダクト、
６          動圧測定装置（ピトー管）、
７          圧力制御ダンパ、
８          制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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