(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象部屋へ吹き出す給気の風量を給気バルブで調節する給気風量調節手段と、
対象部屋から吸い出す排気の風量を一般排気バルブで調節する一般排気風量調節手段と、
対象部屋と所定の基準室との圧力差を計測する差圧計測手段と、
所定の風量変更制御動作時において、前記給気バルブによって調節される給気風量を所定の設定給気風量まで漸次変更する給気用の制御出力値と前記一般排気バルブによって調節される排気風量を所定の設定排気風量まで漸次変更する排気用の制御出力値とを演算する風量変更手段と、
前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち室圧制御バルブとして動作させる方のバルブに対する補正制御出力値を、前記差圧計測手段によって計測された圧力差と所定の設定値との偏差に基づいて演算する補正出力演算手段と、
前記風量変更制御動作時に前記室圧制御バルブとして動作させる方のバルブに対応する前記制御出力値と前記補正制御出力値とを合算する合算手段と、
前記風量変更制御動作時に前記制御出力値と前記補正制御出力値との合算値が前記室圧制御バルブを所望の方向と反対の方向に動作させる値である場合、この合算値の出力を保留し、前記合算値が前記室圧制御バルブを所望の方向に動作させる値である場合、この合算値を前記室圧制御バルブに出力する制御出力保留判断手段とを備えることを特徴とする室圧制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の室圧制御システムにおいて、
前記所望の方向は、前記風量変更制御動作時に給気風量と排気風量を増やす場合、前記室圧制御バルブとして動作させる方のバルブの風量が増える方向であり、前記風量変更制御動作時に給気風量と排気風量を減らす場合、前記室圧制御バルブとして動作させる方のバルブの風量が減る方向であることを特徴とする室圧制御システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の室圧制御システムにおいて、
さらに、対象部屋に設置されたヒュームフードと、
このヒュームフードの排気風量を局所排気バルブで調節する局所排気風量調節手段とを備え、
前記給気風量調節手段と前記一般排気風量調節手段とは、通常の制御動作時に前記給気バルブによって調節される給気風量と前記局所排気バルブおよび前記一般排気バルブによって調節される排気風量との差が所定の設定値に一致するように、前記給気バルブと前記一般排気バルブを制御することを特徴とする室圧制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内への給気風量や排気風量の制御により室圧を一定に保つ室圧制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学実験では、実験作業過程において、人体に有害な生物化学物質が発生する場合が多い。これら生物化学物質の室内への拡散を防止し、人体への汚染を防ぐ装置の１つにヒュームフードがある。一般に、ヒュームフードは、上下または左右に開閉可能なサッシ付きの囲い（エンクロージャ）を備えており、実験室の作業者はこのサッシからエンクロージャ内にアクセスすることができる。ヒュームフードで作業中の作業者が有害な生物化学物質に曝されないようにするために、エンクロージャは生物化学物質を除去する局所排気ダクトに接続されている。
【０００３】
室圧制御システムは、ヒュームフード内で生物化学物質を扱う実験をする場合に、生物化学物質が部屋内に逆流しないようにサッシ面の面風速を所定の速度に維持するよう局所排気ダクトの風量を調整すると共に、生物化学物質が部屋の外に漏れ出したり外からの不純物等が部屋内に流入したりしないように部屋の圧力を一定に保つシステムである（例えば、特許文献１参照）。図８は従来の室圧制御システムの構成を示す図である。室圧制御システムは、部屋１００内に設置されたヒュームフード１０１−１，１０１−２と、ヒュームフード１０１−１，１０１−２に接続された局所排気ダクト１０２−１，１０２−２と、部屋１００に給気を供給する給気ダクト１０３と、部屋１００の空気を排気する一般排気ダクト１０４と、局所排気ダクト１０２−１，１０２−２の風量を調整する局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２と、給気ダクト１０３の風量を調整する給気バルブＭＡＶと、一般排気ダクト１０４の風量を調整する一般排気バルブＧＥＸと、局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２を制御するコントローラ１０５−１，１０５−２と、給気バルブＭＡＶを制御するコントローラ１０６と、一般排気バルブＧＥＸを制御するコントローラ１０７と、各コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７を互いに接続する通信線１０８とから構成される。ヒュームフード１０１−１，１０１−２は、開閉可能なサッシ１１１−１，１１１−２と、サッシ１１１−１，１１１−２の開度を検出するサッシセンサ１１２−１，１１２−２とを備えている。
【０００４】
このような室圧制御システムでは、部屋１００の圧力を設定値に維持するため、給気ダクト１０３の給気風量と一般排気ダクト１０４の排気風量と局所排気ダクト１０２−１，１０２−２の局所排気風量とが、「給気風量＝一般排気風量＋局所排気風量＋オフセット風量」の関係を満たすように、給気バルブＭＡＶと一般排気バルブＧＥＸと局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２の開度を制御している。さらに、近年では、室内外の圧力差を計測し、この圧力差に基づいて室圧制御バルブ（ＰＣＶ）の開度を微調整することで安定した室圧制御を行うＰＣＶ機能が搭載されている。このＰＣＶ機能は、給気バルブＭＡＶと一般排気バルブＧＥＸの何れかに、本来の機能に加えて、室圧制御動作を兼務させることで実現している。
【０００５】
また、作業を行わない夜間や休日などの人がいない時間帯では、換気量を減らすことができ、換気量を減らすことで省エネルギーを実現できるため、室内外の圧力差を一定に保ちつつ、給気風量および一般排気風量を下げるシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような風量の変更時にも、室内外の圧力差が常に一定となるように、風量を制御する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０１５４０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示された風量変更の処理は、平日は毎日行われる。昼から夜への切り替えの例では、給気風量と一般排気風量を共に徐々に減らしながら、室内外の圧力差が常に一定になるようにＰＣＶ（給気バルブと一般排気バルブの何れか一方）の開度を補正する。また、夜から昼への切り替えの例では、給気風量と一般排気風量を共に徐々に増やしながら、室内外の圧力差が常に一定になるようにＰＣＶの開度を補正する。このようにＰＣＶの開度を微調整する動作では、例えばＰＣＶが開き過ぎた場合、補正動作として、ＰＣＶを閉じる方向に動作させるため、ＰＣＶに反転動作が生じる。バルブの寿命は、反転回数に大きく影響されるため、頻繁にバルブに反転動作が発生すると、バルブの寿命が短くなるという問題点があった。ＰＣＶ機能を担うバルブが故障した場合には、室圧制御に大きな支障をきたすことになる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＰＣＶ機能を担うバルブの寿命を延ばし、システム全体の稼働時間およびメンテナンス周期を延ばすことができる室圧制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の室圧制御システムは、対象部屋へ吹き出す給気の風量を給気バルブで調節する給気風量調節手段と、対象部屋から吸い出す排気の風量を一般排気バルブで調節する一般排気風量調節手段と、対象部屋と所定の基準室との圧力差を計測する差圧計測手段と、所定の風量変更制御動作時において、前記給気バルブによって調節される給気風量を所定の設定給気風量まで漸次変更する給気用の制御出力値と前記一般排気バルブによって調節される排気風量を所定の設定排気風量まで漸次変更する排気用の制御出力値とを演算する風量変更手段と、前記給気バルブと前記一般排気バルブのうち室圧制御バルブとして動作させる方のバルブに対する補正制御出力値を、前記差圧計測手段によって計測された圧力差と所定の設定値との偏差に基づいて演算する補正出力演算手段と、前記風量変更制御動作時に前記室圧制御バルブとして動作させる方のバルブに対応する前記制御出力値と前記補正制御出力値とを合算する合算手段と、前記風量変更制御動作時に前記制御出力値と前記補正制御出力値との合算値が前記室圧制御バルブを所望の方向と反対の方向に動作させる値である場合、この合算値の出力を保留し、前記合算値が前記室圧制御バルブを所望の方向に動作させる値である場合、この合算値を前記室圧制御バルブに出力する制御出力保留判断手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の室圧制御システムの１構成例において、前記所望の方向は、前記風量変更制御動作時に給気風量と排気風量を増やす場合、前記室圧制御バルブとして動作させる方のバルブの風量が増える方向であり、前記風量変更制御動作時に給気風量と排気風量を減らす場合、前記室圧制御バルブとして動作させる方のバルブの風量が減る方向である。
また、本発明の室圧制御システムの１構成例は、さらに、対象部屋に設置されたヒュームフードと、このヒュームフードの排気風量を局所排気バルブで調節する局所排気風量調節手段とを備え、前記給気風量調節手段と前記一般排気風量調節手段とは、通常の制御動作時に前記給気バルブによって調節される給気風量と前記局所排気バルブおよび前記一般排気バルブによって調節される排気風量との差が所定の設定値に一致するように、前記給気バルブと前記一般排気バルブを制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、風量変更制御動作時に制御出力値と補正制御出力値との合算値が室圧制御バルブを所望の方向と反対の方向に動作させる値である場合、合算値の出力を保留し、合算値が室圧制御バルブを所望の方向に動作させる値である場合、合算値を室圧制御バルブに出力することにより、室圧制御バルブの反転動作を無くし、室圧制御バルブの寿命を延ばすことができる。本発明では、安価なバルブを使用しつつ、バルブの寿命を延ばすことができ、システムのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る室圧制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る局所排気用のコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る給気用のコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る一般排気用のコントローラの構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る室圧制御システムにおいて夜から昼の時間帯に切り替わる場合の風量変更制御動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態において一般排気バルブに出力される制御出力値、補正制御出力値および合算値の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る室圧制御システムにおいて昼から夜の時間帯に切り替わる場合の風量変更制御動作を説明するフローチャートである。
【図８】従来の室圧制御システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る室圧制御システムの構成を示す図であり、図８と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の室圧制御システムは、部屋１００内に設置されたヒュームフード１０１−１，１０１−２と、局所排気ダクト１０２−１，１０２−２と、給気ダクト１０３と、一般排気ダクト１０４と、局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２と、給気バルブＭＡＶと、一般排気バルブＧＥＸと、コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７と、通信線１０８と、部屋１００と所定の基準室（本実施の形態では部屋１００の外の空間）との圧力差を計測する差圧センサ１０９と、圧力差をチェックするための室圧モニタ１１０とから構成される。
【００１４】
図２はコントローラ１０５−１の構成例を示すブロック図、図３はコントローラ１０６の構成例を示すブロック図、図４はコントローラ１０７の構成例を示すブロック図である。コントローラ１０５−１は、局所排気バルブＥＸＶ１を制御する排気風量制御部２００を有する。コントローラ１０５−２の構成もコントローラ１０５−１と同様である。
【００１５】
コントローラ１０６は、給気バルブＭＡＶを制御する給気風量制御部２０１を有する。
コントローラ１０７は、一般排気バルブＧＥＸを制御する排気風量制御部２０２と、給気バルブＭＡＶと一般排気バルブＧＥＸのうち室圧制御バルブとして動作させる方のバルブに対する補正制御出力値を、差圧センサ１０９によって計測された圧力差と所定の設定値に基づいて演算する補正出力演算部２０３と、所定の風量変更制御動作時において給気風量と排気風量を漸次変更する風量変更部２０４と、風量変更制御動作時に室圧制御バルブとして動作させる方のバルブに対応する制御出力値と補正制御出力値とを合算する合算部２０５と、風量変更制御動作時に制御出力値と補正制御出力値との合算値が室圧制御バルブを所望の方向と反対の方向に動作させる値である場合、合算値の出力を保留し、合算値が室圧制御バルブを所望の方向に動作させる値である場合、合算値を室圧制御バルブに出力する制御出力保留判断部２０６とを有する。
【００１６】
局所排気ダクト１０２−１，１０２−２と局所排気バルブＥＸＶ１，ＥＸＶ２とコントローラ１０５−１，１０５−２とは、局所排気風量調節手段を構成している。給気ダクト１０３と給気バルブＭＡＶとコントローラ１０６の給気風量制御部２０１とは、給気風量調節手段を構成している。一般排気ダクト１０４と一般排気バルブＧＥＸとコントローラ１０７の排気風量制御部２０２とは、一般排気風量調節手段を構成している。
【００１７】
なお、本実施の形態では、補正出力演算部２０３と合算部２０５と風量変更部２０４と制御出力保留判断部２０６とをコントローラ１０７に設けているが、これに限るものではなく、補正出力演算部２０３と合算部２０５と風量変更部２０４と制御出力保留判断部２０６とを他のコントローラに設けてもよいし、図示しない中央監視装置に設けてもよい。
【００１８】
次に、室圧制御システムの通常時の風量バランス制御動作について説明する。ここでは、給気ダクト１０３から吹き出す給気の風量をＶｍａｖ、一般排気ダクト１０４で吸い出す排気の風量をＶｇｅｘ、局所排気ダクト１０２−１，１０２−２で吸い出す排気の風量をＶｅｘｖ１，Ｖｅｘｖ２とする。
【００１９】
コントローラ１０５−１の排気風量制御部２００は、ヒュームフード１０１−１のサッシ開口面積に基づいて、サッシ面の面風速が規定値（通常０．５ｍ／ｓ）となるように風量Ｖｅｘｖ１を定め、局所排気ダクト１０２−１の排気風量がＶｅｘｖ１となるように局所排気バルブＥＸＶ１の開度を制御する。同様に、コントローラ１０５−２の排気風量制御部は、ヒュームフード１０１−２のサッシ開口面積に基づいて、サッシ面の面風速が規定値となるように風量Ｖｅｘｖ２を定め、局所排気ダクト１０２−２の排気風量がＶｅｘｖ２となるように局所排気バルブＥＸＶ２の開度を制御する。なお、ヒュームフード１０１−１，１０１−２のサッシ開口面積は、サッシセンサ１１２−１，１１２−２が検出するサッシ開度から求めることができるサッシ１１１−１，１１１−２の開口部高さと、既知のサッシ幅との乗算により決定することができる。
【００２０】
コントローラ１０７の排気風量制御部２０２は、総排気風量（Ｖｇｅｘ＋Ｖｅｘｖ１＋Ｖｅｘｖ２）が一定となるように、サッシ開閉による排気風量Ｖｅｘｖ１，Ｖｅｘｖ２の変動分だけ、風量Ｖｇｅｘを増減させ、一般排気ダクト１０４の排気風量がＶｇｅｘとなるように制御出力値を出して一般排気バルブＧＥＸの開度を制御する。
【００２１】
コントローラ１０６の給気風量制御部２０１は、部屋１００の最低換気風量を満足させるよう、少なくとも最低風量を常に吹き出すように風量Ｖｍａｖを決定し、給気ダクト１０３の給気風量がＶｍａｖとなるように制御出力値を出して給気バルブＭＡＶの開度を制御する。部屋１００の最低換気風量を確保するため、Ｖｍａｖは最低換気風量以上に設定される。
【００２２】
以上のような風量の設定の仕方により、ヒュームフード１０１−１，１０１−２が両方とも使用されていないとき（すなわち、サッシ１１１−１，１１１−２が全閉のとき）、式（１）が成立する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋α                                          ・・・（１）
【００２３】
定数αは、部屋１００から漏れていく風量を決定すると共に、部屋１００を正圧にするか負圧にするかを決定するためのオフセット風量である。
次に、ヒュームフード１０１−１のみ使用されているときには、式（２）が成立する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋Ｖｅｘｖ１＋α                              ・・・（２）
【００２４】
また、ヒュームフード１０１−１，１０１−２が両方とも使用されているときには、式（３）が成立する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋Ｖｅｘｖ１＋Ｖｅｘｖ２＋α                  ・・・（３）
【００２５】
なお、例えば排気風量Ｖｅｘｖ１が最大風量（Ｖｅｘｖ１）ｍａｘになると、コントローラ１０７の排気風量制御部２０２は風量Ｖｇｅｘを減少させて風量バランスをとろうとするが、風量Ｖｇｅｘの減少動作だけで風量バランスをとろうとしても、一般排気バルブＧＥＸの開度が０％になった場合には風量Ｖｇｅｘを更に減らすことはできない。このような場合、コントローラ１０６の給気風量制御部２０１は、式（４）が成り立つように風量Ｖｍａｖを調節する。
Ｖｍａｖ＝Ｖｇｅｘ＋（Ｖｅｘｖ１）ｍａｘ＋Ｖｅｘｖ２＋α        ・・・（４）
【００２６】
次に、以上の風量バランス制御動作と並行して行われる室圧制御バルブ（ＰＣＶ）制御動作について説明する。本実施の形態では、一般排気バルブＧＥＸをＰＣＶとして機能させるものとする。コントローラ１０７の補正出力演算部２０３は、室内外の圧力差の設定値ＳＰと、差圧センサ１０９によって計測された室内外の圧力差ｄＰＥとを基に、設定値ＳＰと圧力差ｄＰＥとの偏差がなくなるように風量Ｖｇｅｘの増減分をＰＩＤアルゴリズムにより演算し、演算した増減分だけ一般排気ダクト１０４の排気風量Ｖｇｅｘが変わるように一般排気バルブＧＥＸに補正制御出力値を出す。
【００２７】
このとき、上記の風量バランス制御動作とＰＣＶ制御動作とが並行して行われるので、コントローラ１０７の合算部２０５は、排気風量制御部２０２が出力する制御出力値と補正出力演算部２０３が出力する補正制御出力値とを合算して一般排気バルブＧＥＸに出力する。こうして、風量バランス制御動作による一般排気バルブＧＥＸの開度調整と同時に、ＰＣＶ制御動作による一般排気バルブＧＥＸの開度微調整が行われ、室圧が制御される。
【００２８】
次に、風量変更制御動作について説明する。図５は風量変更制御動作を説明するフローチャートである。
コントローラ１０７の風量変更部２０４は、昼から夜の時間帯に切り替わる場合、給気風量Ｖｍａｖと排気風量Ｖｇｅｘを共に徐々に減らし、夜から昼の時間帯に切り替わる場合、給気風量Ｖｍａｖと排気風量Ｖｇｅｘを共に徐々に増やす。ここでは、夜から昼の時間帯に切り替わる場合の動作について説明する。
【００２９】
風量変更部２０４は、夜から昼の時間帯に切り替わる場合、夜間の時間帯用にあらかじめ設定された夜間風量値から給気風量Ｖｍａｖを徐々に増やすようにコントローラ１０６に対して指示を出す（ステップＳ１００）。コントローラ１０６の給気風量制御部２０１は、風量変更部２０４から指示された給気風量Ｖｍａｖとなるように制御出力値を出して給気バルブＭＡＶの開度を制御する。
また、風量変更部２０４は、給気風量Ｖｍａｖの増加に応じて排気風量Ｖｇｅｘが増加するように排気用の制御出力値を出す（ステップＳ１０１）。このとき、排気風量Ｖｇｅｘは、式（１）を満たすように決定される。
【００３０】
上記のＰＣＶ制御動作は、風量変更制御動作時においても並行して行われる。すなわち、補正出力演算部２０３は、室内外の圧力差の設定値ＳＰと、差圧センサ１０９によって計測された室内外の圧力差ｄＰＥとを基に、設定値ＳＰと圧力差ｄＰＥとの偏差がなくなるように風量Ｖｇｅｘの増減分をＰＩＤアルゴリズムにより演算し、演算した増減分だけ排気風量Ｖｇｅｘが変わるように補正制御出力値を出す（ステップＳ１０２）。
【００３１】
合算部２０５は、風量変更部２０４が出力した排気用の制御出力値と補正出力演算部２０３が出力した補正制御出力値とを合算する（ステップＳ１０３）。
制御出力保留判断部２０６は、制御出力値と補正制御出力値との合算値が、一般排気バルブＧＥＸを所望の方向と反対の方向に動作させる値である場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、この合算値の出力を保留し、一般排気バルブＧＥＸに出力していた直前の出力値を維持する（ステップＳ１０５）。また、制御出力保留判断部２０６は、制御出力値と補正制御出力値との合算値が、一般排気バルブＧＥＸを所望の方向に動作させる値である場合（ステップＳ１０４においてＮＯ）、この合算値を一般排気バルブＧＥＸに出力する（ステップＳ１０６）。一般排気バルブＧＥＸの開度は、制御出力保留判断部２０６から出力される合算値によって決定される。
【００３２】
ここで、所望の方向とは、夜から昼の時間帯に切り替わる場合、排気風量Ｖｇｅｘが増える方向（一般排気バルブＧＥＸが開く方向）のことを指し、昼から夜の時間帯に切り替わる場合、排気風量Ｖｇｅｘが減る方向（一般排気バルブＧＥＸが閉じる方向）のことを指す。なお、合算値の出力を保留する場合には、この合算値は破棄される。
【００３３】
こうして、給気風量Ｖｍａｖが昼間の時間帯用にあらかじめ設定された昼間風量値に達するまで（ステップＳ１０７においてＹＥＳ）、ステップＳ１００〜Ｓ１０６の処理が制御周期ごとに繰り返し行われる。
【００３４】
図６は制御出力値、補正制御出力値および合算値の例を示す図である。ここでは、制御周期を０．５秒、夜間風量値を４００ｍ3／ｈ、昼間風量値を２４００ｍ3／ｈ、オフセット風量αを２００ｍ3／ｈとしている。ただし、風量変更部２０４は、１秒単位で給気風量Ｖｍａｖと排気風量Ｖｇｅｘを変更している。また、制御出力値、補正制御出力値および合算値は、バルブの開度（０〜１００％）を指示するものであるが、ここでは理解し易くするために、風量値で表現している。
【００３５】
図６の０秒の状態は、夜の時間帯の場合の給気用制御出力値、排気用制御出力値、補正制御出力値、排気用制御出力値と補正制御出力値との合算値、一般排気バルブＧＥＸへの出力値を表している。給気風量の夜間風量値が４００ｍ3／ｈ、オフセット風量αが２００ｍ3／ｈなので、排気用制御出力値は２００となる。
【００３６】
夜から昼の時間帯に切り替わる場合、給気用制御出力値と排気用制御出力値とが徐々に増加する。また、補正出力演算部２０３からは設定値ＳＰと圧力差ｄＰＥとの偏差に応じて補正制御出力値が出力される。０．５秒および１秒の状態では、排気用制御出力値と補正制御出力値との合算値が増加しており、合算値が一般排気バルブＧＥＸを所望の方向に動作させる値であるため、合算値がそのまま一般排気バルブＧＥＸに出力される。
【００３７】
一方、１．５秒の状態では、排気用制御出力値と補正制御出力値との合算値は２０９となるが、この合算値２０９は一般排気バルブＧＥＸへの直前の出力値２１２に対して減少する値であり、一般排気バルブＧＥＸを所望の方向と反対の方向に動作させる値であるため、この合算値２０９の出力が保留され、直前の出力値２１２が一般排気バルブＧＥＸに出力される。
【００３８】
２秒の状態では、排気用制御出力値と補正制御出力値との合算値は２１８となる。この合算値２１８は一般排気バルブＧＥＸへの直前の出力値２１２に対して増加する値であり、一般排気バルブＧＥＸを所望の方向に動作させる値であるため、合算値２１８がそのまま一般排気バルブＧＥＸに出力される。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、給気風量Ｖｍａｖと排気風量Ｖｇｅｘを単調増加させる風量変更制御動作中のときは、一般排気バルブＧＥＸが反転動作する制御出力を保留することで、一般排気バルブＧＥＸの反転動作を無くし、一般排気バルブＧＥＸの寿命を延ばすことができる。風量変更制御動作においては、次の制御周期で給気風量Ｖｍａｖと排気風量Ｖｇｅｘを増やすことが事前に分かっているため、一時的に一般排気バルブＧＥＸへの出力を保留し、次の制御周期のときに、排気風量Ｖｇｅｘの単調増加分に補正出力値を加味した合算値を一般排気バルブＧＥＸに出力することで、制御性を保ちつつ、一般排気バルブＧＥＸの反転動作を禁止することができる。
【００４０】
室圧制御システムでは、安全のため室内外の圧力差が逆転しないように、圧力差を一定に保つことが重要となる。この要求を満たし、かつ低価格、長寿命、高信頼性のシステムであることが要求される。システムを低価格にするためには、安価なバルブを採用する必要があり、寿命対策が必要となる。本実施の形態では、安価なバルブを使用しつつ、バルブの寿命を延ばすことができ、システムのコストを低減することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、夜から昼の時間帯に切り替わる場合の動作について説明したが、昼から夜の時間帯に切り替わるときに給気風量Ｖｍａｖと排気風量Ｖｇｅｘが単調減少する場合も同様に本発明を適用できる。図７は昼から夜の時間帯に切り替わる場合の風量変更制御動作を説明するフローチャートである。
【００４２】
コントローラ１０７の風量変更部２０４は、昼から夜の時間帯に切り替わる場合、昼間風量値から給気風量Ｖｍａｖを徐々に減らすようにコントローラ１０６に対して指示を出す（ステップＳ１０８）。コントローラ１０６の給気風量制御部２０１は、風量変更部２０４から指示された給気風量Ｖｍａｖとなるように制御出力値を出して給気バルブＭＡＶの開度を制御する。また、風量変更部２０４は、給気風量Ｖｍａｖの減少に応じて排気風量Ｖｇｅｘが減少するように制御出力値を出す（ステップＳ１０９）。このとき、排気風量Ｖｇｅｘは、式（１）を満たすように決定される。
【００４３】
ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理は、夜から昼の時間帯に切り替わる場合と同様である。昼から夜の時間帯に切り替わる場合、所望の方向とは、排気風量Ｖｇｅｘが減る方向（一般排気バルブＧＥＸが閉じる方向）のことを指す。以上のステップＳ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１０２〜Ｓ１０６の処理を、給気風量Ｖｍａｖが夜間風量値に達するまで（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御周期ごとに繰り返し実行すればよい。
【００４４】
本実施の形態では、一般排気バルブＧＥＸをＰＣＶとして機能させているが、給気バルブＭＡＶをＰＣＶとして機能させるようにしてもよい。ただし、給気バルブＭＡＶをＰＣＶとして機能させる場合、通常時においては合算部２０５は、コントローラ１０６の給気風量制御部２０１が出力する制御出力値と補正出力演算部２０３が出力する補正制御出力値とを合算して給気バルブＭＡＶに出力する。また、風量変更制御動作時においては合算部２０５は、風量変更部２０４が出力した給気用の制御出力値と補正出力演算部２０３が出力した補正制御出力値とを合算する。制御出力保留判断部２０６の動作は、一般排気バルブＧＥＸをＰＣＶとして機能させる場合と同様であるが、給気用の制御出力値と補正制御出力値との合算値を給気バルブＭＡＶに出力する。給気バルブＭＡＶをＰＣＶとして機能させるとき、所望の方向とは、夜から昼の時間帯に切り替わる場合、給気風量Ｖｍａｖが増える方向（給気バルブＭＡＶが開く方向）のことを指し、昼から夜の時間帯に切り替わる場合、給気風量Ｖｍａｖが減る方向（給気バルブＭＡＶが閉じる方向）のことを指す。
【００４５】
本実施の形態で説明した各コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７は、例えばＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各コントローラ１０５−１，１０５−２，１０６，１０７のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。
なお、本実施の形態では、局所排気装置の１つとしてフュームフードを示したが、安全キャビナットなど、フュームフードと同様の役割を果たす装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、室圧制御システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００…部屋、１０１−１，１０１−２…ヒュームフード、１０２−１，１０２−２…局所排気ダクト、１０３…給気ダクト、１０４…一般排気ダクト、１０５−１，１０５−２，１０６，１０７…コントローラ、１０８…通信線、１０９…差圧センサ、１１０…室圧モニタ、２００，２０２…排気風量制御部、２０１…給気風量制御部、２０３…補正出力演算部、２０４…風量変更部、２０５…合算部、２０６…制御出力保留判断部、ＥＸＶ１，ＥＸＶ２…局所排気バルブ、ＭＡＶ…給気バルブ、ＧＥＸ…一般排気バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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