(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工しようとするダクト配管に使用する個々のダクトのサイズを決定する方法において，
個々のダクトの単位長さあたりの所定の圧力損失に基づいて個々のダクトのサイズを一次設定し，そのときの全圧力損失を求めて全圧力損失設計目標値を決定する工程と，
使用しようとする異なった大きさのダクトの種類の最大数を，前記一次設定したダクトの数よりも少ない範囲で予め定める工程と，
前記一次設定した個々のダクトのサイズを，前記単位長さあたりの所定の圧力損失を超えない範囲で，前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換する工程と，
次いで，送風機側に設置されることになる最も大きいサイズの集合ダクトモジュール全体を１ランク小さいものに変更して，そのときの全圧力損失を算出し，当該算出結果に基づいて下記の（１）〜（３）のいずれかを行うことを特徴とする，ダクトサイズの決定方法。
（１）全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（２）全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトごとに，送風機側から１ランク大きいものに変更し，その都度全圧力損失を算出し，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで繰り返しの処理を行う。
（３）全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合は，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュール全体を１ランク小さいものに変更して全圧力損失を算出し，
（３−１）全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定し，
（３−２）全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，上記（２）の処理を行い，
（３−３）全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合には，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで上記（３）の処理を繰り返して行う。
【請求項２】
施工しようとするダクト配管に使用される個々のダクトのサイズを決定する方法において，
個々のダクトの単位長さあたりの所定の圧力損失に基づいて個々のダクトのサイズを一次設定し，そのときの全圧力損失を求めて全圧力損失設計目標値を決定する工程と，
使用しようとする異なった大きさのダクトの種類の最大数を，前記一次設定したダクトの数よりも少ない範囲で予め定める工程と，
前記一次設定した個々のダクトのサイズを，前記単位長さあたりの所定の圧力損失を超えない範囲で，前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換する工程と，
次いで，送風機側に設置されることになる最も大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する末端側の単位ダクトを１ランク小さいものに変更して，そのときの風速を計算し，当該計算結果に基づいて，下記のＡ又はＢの処理を繰り返し行って，採用ダクトサイズを決定することを特徴とする，ダクトサイズの決定方法。
Ａ．当該計算結果が，上限風速以下の場合には，全圧力損失を算出し，当該算出結果に基づいて下記の（１）〜（３）のいずれかの処理を行う。
（１）全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（２）全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（３）全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合は，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールにおいて，まだ当該集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトが他にあるかどうかを調べ，
（３−１）もはや他の単位ダクトがない場合には，その時点で最も送風機側に設置されるダクトのサイズを１ランク下げると共に，さらにその下のランクのサイズのダクトの有無を調べ，
（３−１−１）当該その下のランクのサイズのダクトがない場合には，その時点での各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（３−１−２）当該その下のランクのサイズのダクトがある場合には，前記１ランク下げた後の集合ダクトモジュールにおける末端側の単位ダクトを１ランク小さいものに変更して，そのときの風速を計算し，再び上記Ａの処理に戻る。
（３−２）未だ単位ダクトが残っている場合には，当該残っている単位ダクトのうちで最も末端側に位置する単位ダクトを１ランク小さいものに変更して，そのときの風速を計算し，以下，上記Ａの処理に戻る。
Ｂ．当該計算結果が，上限風速を超える場合には，前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換したときのサイズに一旦戻し，
その時点で送風機側に設置されることになる，次に大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトの中で，最も末端側の単位ダクトを１ランク小さいものに変更して，そのときの風速を計算し，以下，上記Ａの処理に戻る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，空調用のダクトサイズの決定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，ダクトを施工するにあたり事前の設計段階で，使用するダクトのサイズを決定する場合の手法として，「等摩擦法」が広く採用されている（非特許文献１参照）。「等摩擦法」は，ダクトの単位長さあたりの摩擦損失が一定となるようダクトサイズを決めるものである。
【０００３】
また上記等摩擦法を前提とし，さらに全ての分岐エアダクトの末端制気口までの圧力損失が等しくなるように，分岐ダクトの分岐部から基本ダクト経路と分岐系ダクト経路における各々の最遠部の制気口までの距離を測定し，それから補正値を求めて，等摩擦法による圧力損失値に当該補正値を乗じてダクトサイズを決定する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】空気調和・衛生工学会編「空気調和衛生工学便覧  ３空気調和設備設計編  ３１５ｐ」（社）空気調和・衛生工学会  １９９５年
【特許文献１】特開平１０−８２５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら等摩擦法では，多くの異なったサイズのダクトを用意する必要があり，またそれに伴ってホッパと呼ばれる径の異なったダクトを接続するための部材も多く必要となっていた。その結果，設計，施工に手間がかかり，またコスト高の原因となっていた。
一方特許文献１に記載のものは，ダクト系の全ての末端の制気口までの圧力損失が揃うという効果が得られるが，基本的には等摩擦法で見られる問題点が依然として残っている。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，使用するダクトのサイズの数を少なくし，それによって必要なホッパの数を減少させて，従来よりも設計，施工が容易なダクトサイズを決定する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ダクトの全圧力損失は局部抵抗や吹出し動圧を含めた摩擦損失の集合であり，ダクト末端，すなわち，小風量域の摩擦損失を低減させ，その分ダクト始端すなわち大風量域の摩擦損失を増加させても，同じ全圧力損失となる。
一方，経済的には，小風量域のダクトサイズを増大させるほうが，大風量域のダクトサイズを増大させるよりも価格への影響が少ない。すなわち，大風量域のダクトサイズの低減による価格低減効果は，小風量域のダクトサイズの低減による価格低減効果より高いといえる。
ダクトに使用する鉄板の板厚は，ダクトの長辺寸法により決定される。小サイズダクトの鉄板使用量に対する価格感度は鈍い。その理由は，材料費および加工費の両者の影響が少ないためである。したがって，圧力損失当たりのダクト価格は，同じ板厚が使用できる小サイズダクトの最大サイズダクトが最低となる。
また，大サイズダクトの鉄板使用量あたり価格は，小サイズダクトより高くなるので，大サイズダクト面積を低減することが重要となる。
本発明は，このような視点に立ち，ダクトサイズ決定の合理的な方法を提供するものである。なおダクトのサイズとは，丸ダクトにおいては径の大きさを指し，角ダクトにおいては，長辺×短辺の大きさをいう。
【０００８】
前記目的を達成するため，本発明によれば，とりあえず最初にダクトサイズ決定のための第一の基準として，単位長さあたりの所定の圧力損失を用いる。これは例えば１mmＡｑ／mというように設計者が設計時点で定められるものである。そしてこれに基づいてダクトサイズを一次設定してその全圧力損失を求めてこれを全圧力損失設計目標値として決定する。一次設定にあたっては，例えば公知の等摩擦法を用いてもよい。この「一次設定」は，設計図，その他の設計図書に示されている。そして施工の着手前に，納まり具合その他の観点でダクトルートやダクトサイズを再検討するが，圧力損失の設計目標値は，そのままとされることが一般的である。
【０００９】
次いで使用しようとする異なった大きさのダクトの種類の最大数を，前記一次設定したダクトの数よりも少ない範囲で予め定める。これは例えば，施工しようとする現場の状況，納まり具合，入手できるダクトなどを総合的に勘案して任意に決定する。そして一次設定した個々のダクトのサイズを，単位長さあたりの所定の圧力損失を超えない範囲で，前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換する。ここでいう「置換」は，ダクトを規格化することを意味し，これによっていわばヘッダー状のダクトが形成されることになる。例えば既存の等摩擦法で一次設定したのが１〜１０の１０種類の大きさの異なったダクトであった場合，それより少ない数，例えば４種類以下の大きさの異なったダクトに変更する。変更に当たっては，末端側のダクトから，その摩擦損失が，第一の基準として定めた単位長さあたりの圧力損失摩擦損失（基準摩擦損失値）になる位置を求め，順次この基準摩擦損失値を超えない範囲で，４種類のダクトに置き換える。因みにこの時点で，４種類に置き換えたダクトの全体の圧力損失（仮圧力損失）は，全圧力損失設計目標値よりも小さい。なお集合ダクトモジュールとは，同じ長さを有する単位ダクトを複数延設して構成されたものをいう。
【００１０】
次いで，送風機側に設置されることになる最も大きいサイズ（通過風量の大きい）の集合ダクトモジュール全体を１ランク小さいものに変更して，そのときの全圧力損失を算出し，当該算出結果に基づいて下記の（１）〜（３）のいずれかを行う。
かかる処理は，実際には例えばパソコン等を用いてなされる。したがって例えば設計図から入力されるＣＡＤで一貫して処理する場合には，内部データを利用する。なお並列設置された複数の送風機から合流する給気など，特別な場合を除いては送風機側に設置されるダクトを通過風量の大きいダクトとみなしてよい。複数の送風機からの合流地点が，最も周長（径）の大きい単位ダクトである場合には，当該ダクトが「送風機側に設置されることになる最も大きい」単位ダクトということになる。
【００１１】
なお本発明において，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の意味は，全圧力損失が全圧力損失設計目標値の±１０％以内の誤差の範囲のものを意味している。
【００１２】
（１）全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（２）全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトごとに，送風機側から１ランク大きいものに変更し，その都度全圧力損失を算出し，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで繰り返しの処理を行う。
（３）全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合は，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュール全体を１ランク小さいものに変更して全圧力損失を算出し，
（３−１）全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（３−２）全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，上記（２）の処理を行う。
（３−３）全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合には，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで上記（３）の処理を繰り返して行う。
【００１３】
かかる処理を行うことにより，最終的に一次設定したダクトよりも，使用するダクトの種類が少なく，しかも全圧力損失設計目標値にほぼ等しい全圧力損失のダクトサイズを決定することができる。
【００１４】
以上は，一次設定したダクトの送風機側の最も大きい集合ダクトモジュール全体を一旦１ランク小さいサイズのものに変更するものであったが，次に説明するように，一次設定したダクトの送風機側の最も大きい集合ダクトモジュールの中で，最も末端寄りの単位ダクトのサイズを１ランク小さくするようにしてもよい。
【００１５】
すなわち，別な観点の本発明によれば，一次設定した個々のダクトのサイズを，前記第一の基準，すなわち単位長さあたりの所定の圧力損失を超えない範囲で，前記予め定めた複数種類のサイズのダクトに置換した後，まず送風機側に設置されることになる最も大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する末端側の単位ダクトを１ランク小さいものに変更して（すなわち「単位ダクト」の単位でサイズを縮小して），そのときの風速を計算する（以下，「事前処理」という）。そして当該計算結果に基づいて，下記のＡ又はＢの処理を行って，採用ダクトサイズを決定するまで繰り返すことを特徴としている。
【００１６】
なお風速の計算は，いわば補正の為に行なう。つまり等摩擦法で例えば１．０Ｐａ／ｍと設計されていても，風量が多くなったり，あるいは風速が速くなると摩擦損失が異なってくる。したがってかかる補正をしない場合には，設計どおりに施工しても例えばダクトが振動することもある。
【００１７】
Ａ．事前処理の計算結果が，上限風速以下の場合には，全圧力損失を算出し，当該算出結果に基づいて下記の（１）〜（３）のいずれかの処理を行う。ここで上限風速とは，あらかじめダクトのサイズに基づいて定めた風速をいい，ダクトに振動等が発生しない最大風速をいう。
（１）全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（２）全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（３）そして全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合は，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールにおいて，まだ当該集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトがあるかどうかを調べ，
（３−１）もはや残余の単位ダクトがない場合には，その時点で最も送風機側に設置されるダクトのサイズを１ランク下げて，かつその下のランクのサイズのダクトの有無を調べる。その結果，
（３−１−１）当該その下のランクのサイズのダクトがない場合には，その時点での各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。
（３−１−２）当該その下のランクのサイズの単位ダクトがある場合には，前記1ランク下げた後の集合ダクトモジュールにおける末端側の単位ダクトを１ランク小さいものに変更してそのときの風速を計算し，再び上記Ａの処理に戻る。
そして上記（３）の処理の残余の単位ダクトがあるかどうかを調べた結果，
（３−２）未だ単位ダクトが残っている場合には，当該残っている単位ダクトのうちで最も末端側に位置する単位ダクトを１ランク小さいものに変更してそのときの風速を計算し，以下上記Ａの処理に戻る。
【００１８】
Ｂ．前記した事前処理における風速の計算結果が，上限風速を超える場合には，前記予め定めた複数種類のサイズのダクトの集合ダクトモジュールに置換したときのサイズに全て一旦戻し，その時点で送風機側に設置されることになる次に大きいサイズの集合ダクトモジュールを構成する単位ダクトの中で，最も末端側の単位ダクトを１ランク小さいものに変更して，そのときの風速を計算し，以下，上記Ａの処理に戻る。
【００１９】
このような手順を踏むことで，最終的に一次設定したダクトよりも，使用するダクトの種類が少なく，しかも全圧力損失設計目標値にほぼ等しい全圧力損失のダクトサイズを決定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように，本発明においては，予め設定した第１次設定に基づく全圧力損失設計目標値に近づけるように，最も大きいダクトのサイズを順次変更してそのときの全圧力損失が全圧力損失設計目標値に近づけるようにして，ダクトサイズを決定しているので，使用するダクトサイズの種類を従来よりも減らすことができる。したがって，従来よりも使用するダクトサイズの数を減らすことができ，必要なホッパの数を減少する。それゆえ従来よりも設計，施工が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は第１の実施の形態にかかるダクトサイズ決定のプロセスフローを示している。これらは現実的には，全部または一部を，演算装置の他にキーボードやマウス等の入力手段，ディスプレイ装置などの表示手段，印刷手段等を適宜備えたパソコン等のコンピュータによって行なわせることが好適である。まず第一の基準とする単位長さ当たりの摩擦損失（以降，「基準摩擦損失値」）を設定する（ステップＳ１）。例えば１ｍｍＡｑ／ｍのように，基準摩擦損失値を設定する。かかる場合，ダクトルートを考慮した，単位長さ当たりの風速を設定してもよい。
【００２２】
例えば，設計図を再検討して施工図を作成し，ルートが変更された場合には，その変更後のルートを対象として以下の計算がなされる。「風量」は当該ダクト系への給気（排気）量であり，通常はそのルートの系の吹出口（吸込口）の風量の和であり，また送風（排風）機の風量である。この風量は後述する風速計算に用いられるため,ここで設定（入力）される。
【００２３】
次いでステップＳ１で定めた単位長さ当たりの基準摩擦損失値を基準としてダクトサイズを求め，施工しようとするダクトのルート全体の圧力損失を求め，これを「全圧力損失設計目標値」とする（ステップＳ２）。かかる処理は従前の等摩擦法と変わるところはない。この値は必ずしもコンピュータによってその都度計算する必要はなく,設計図等で定められていれば,その数値をそのまま用いてもよい。これによってダクトサイズが一次設定される。一次設定されたダクトサイズのイメージを図２に示した。
【００２４】
図２においては，一次設定されたダクトサイズにおけるダクトの種類が，例えばＡ〜Ｊの１０種類である。なお各ダクト間には，設計段階においてもホッパ１〜９が配置される。また図２においては,本発明を利用して演算に付されるダクトルートのうち,メインダクトが簡略化して図示されている。しかし実際には各ダクトピース（単位ダクトに相当する）Ａ〜Ｊからは枝ダクトが適宜分岐し,吹出口（このダクト系が排気ダクトの場合には吸込口）に連通している。また実際にはメインダクトであっても曲がりや，上がり,下がりがあるが，説明の都合上直線で示している。そしてこれらのダクト系が建物には複数施工され,各ダクト系毎に後述の演算処理がなされることになる。
【００２５】
次いで前記した基準摩擦損失値を上限として，使用するｎ種類のダクトサイズを選定する（ステップＳ３）。例えば，施工しようとする現場の状況，納まり具合，入手できるダクト，コストなどを総合的に勘案して任意に選定する。例えば本実施の形態においては，角ダクトである以下のダクトＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇの４種類を選定し，種類を集約した。なおカッコ内は，板厚を示している。
Ａ．１２００×３００（０．８ｍｍ）
Ｂ．１０００×３００（０．８ｍｍ），
Ｅ．７５０×３００（０．６ｍｍ），
Ｇ．４５０×３００（０．５ｍｍ），
すなわち各ダクトのサイズは，ダクトＡ＞ダクトＢ＞ダクトＥ＞ダクトＧである。この集約化によって，図２に示した集約前のダクトＣ,Ｄは，集約後のダクトＢに，集約前のダクトＦは集約後のダクトＥに，集約前のダクトＨ，Ｉ，Ｊは集約後のダクトＧに各々サイズが置換される。
【００２６】
以上のように本実施の形態では，４種類のサイズのダクトを選定したので，図１のフローでいうところのｘは，ｘ＝４となる。なお説明の都合上，選択したダクトＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇのサイズは，一次設定した図２のダクトサイズのダクトＡ〜Ｊから選択したが，もちろん選定しようとする個々のダクトは，一次設定したダクトサイズから選択する必要はない。
【００２７】
そして図２に示した一次設定したダクトサイズを，選定した前記４種類のサイズのダクトＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇに置き換える。置き換えにあたっては，まずダクト末端から置換処理を行い（図２について言えば，最も末端寄りに位置し，サイズが最も小さいダクトＪから順に，選定したダクトの中で最も小さいダクトＧから順に置き換えていく。置換に当たっては，摩擦損失が基準摩擦損失値（前出の例えば１Ｐａ／ｍ）になる位置（ダクトサイズが変わる境界位置）を求め，順次，基準摩擦損失値を超えない範囲で一次設定したダクトＪ〜Ａを，選定したダクトＧ，Ｅ，Ｂ，Ａに置換していく。このとき置換されたダクトＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇの全体の圧力損失を仮に「仮圧力損失」とすると，単位ダクトの集合体であるダクトＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇは，その各々の中で最も大きい単位ダクトの大きさを採用しているため,その結果は基準摩擦損失値＞仮圧力損失となる。なお同一サイズの単位ダクトが適宜のフランジ,パッキン,継手等の接続具を介して接続,延設された集合体を集合ダクトモジュールという。
【００２８】
置換後のダクトＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇは各々単位ダクトの集合である集合ダクトモジュールである。本実施の形態では，図３に示したように，例えば集合ダクトモジュールＡは，単位ダクトＡ１，Ａ２によって構成され，集合ダクトモジュールＢは単位ダクトＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４によって構成され，集合ダクトモジュールＥは単位ダクトＥ１，Ｅ２，Ｅ３によって構成され，集合ダクトモジュールＧは，単位ダクトＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５によって構成されている。定尺物を用いることができる。定尺は，国土交通省基準では,約１．７４ｍであるが，最近は約１．１３ｍのものも販売されている。これらはダクト製作の際の鉄板のロール幅に依存している。
【００２９】
次いで，当初選定したｘ＝４の中で最も大きいダクトを意味するｎ＝１から順に処理すべくフラグを立てる（ステップＳ４）。そして送風機側に設置されることになる最も大きいサイズの集合ダクトモジュールＡ全体を１ランク小さい集合ダクトモジュールＢに変更して，そのときの全圧力損失を算出する（ステップＳ５）。最も大きいサイズの集合ダクトモジュールＡ全体を１ランク小さい集合ダクトモジュールＢに変更したイメージを図４に示した。このとき集合ダクトモジュールＢは，単位ダクトＢ１〜Ｂ６によって構成されることになる。
【００３０】
そして集合ダクトモジュールＡ全体を１ランク小さい集合ダクトモジュールＢに変更した後の全体（ダクトＨから単位ダクトＢ６に至までのダクト全体，たとえば送風機から吹出口に到る系全体）の圧力損失を「１次全圧力損失」として算出し，これを「全圧力損失設計目標値」と比較すると次の３通りとなる。
（１）「全圧力損失設計目標値」≒「１次全圧力損失」（計算結果）
（２）「全圧力損失設計目標値」＜「１次全圧力損失」（計算結果）
（３）「全圧力損失設計目標値」＞「１次全圧力損失」（計算結果）
【００３１】
実際の処理では，まず「全圧力損失設計目標値」≒「１次全圧力損失」かどうかが調べられ（ステップＳ６），「全圧力損失設計目標値」≒「１次全圧力損失」の場合には，その時点で処理を終了し，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する（ステップＳ７）。すなわち図４の状態で，設計が終了する。
【００３２】
一方，ステップＳ６において，「全圧力損失設計目標値≒１次全圧力損失」でなかった場合には，「全圧力損失設計目標値」＜「１次全圧力損失」かどうかが調べられる（ステップＳ１１）。そして「全圧力損失設計目標値」＜「１次圧力損失」の場合には，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールＢを，集合ダクトモジュールＢを構成する単位ダクトＢｘごとに送風機側から１ランク大きいものに変更して，その都度全圧力損失を算出する（ステップＳ１２）。図４の状態から即していえば，その時点で最も大きい集合ダクトモジュールＢを構成している単位ダクトＢ１〜Ｂ６の中で，通過風量の大きい最も送風機よりの単位ダクトＢ６から順に，１サイズ大きい単位ダクトＡｘに変えて，その都度全圧力損失を算出するのである。最も送風機よりの単位ダクトＢ６を，１サイズ大きい単位ダクトＡ１に上げた様子を図５に示した。このような処理を，「全圧力損失設計目標値≒１次全圧力損失」になるまで繰り返し行い，「全圧力損失設計目標値≒１次全圧力損失」となった時点で処理を終了し，そのときのダクトサイズを採用ダクトに決定する。
【００３３】
前出ステップＳ１１において，「全圧力損失設計目標値」＞「１次全圧力損失」だった場合には，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュール全体を１ランク小さいものに変更して全圧力損失を算出する。すなわちｎ＝ｎ＋１（当初選定したｘ＝４のうちで２番目に大きいことを意味する）と変更し（ステップＳ２１），ステップＳ５に戻って，１ランク小さいものに変更して，全圧力損失を算出する。図４の状態から即して言えば，図４の状態で最も大きいサイズのダクトは，集合ダクトモジュールＢであったから，この集合ダクトモジュールＢ全体を１ランク小さい集合ダクトモジュールＥに変更し，全圧力損失を算出する。集合ダクトモジュールＢ全体を１ランク小さい集合ダクトモジュールＥに変更したイメージを図６に示した。このとき集合ダクトモジュールＥは，単位ダクトＥ１〜Ｅ９によって構成されることになる。
【００３４】
そして全圧力損失を算出した結果，
（３−１）全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する（ステップＳ６，ステップＳ７）。
（３−２）全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，さらにその時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールＥを，単位ダクトＥｘごとに送風機側から順に１ランク大きいものに変更して，その都度全圧力損失を算出する（ステップＳ１２）。図６の状態から即していえば，その時点で最も大きい集合ダクトモジュールＥを構成している単位ダクトＥ１〜Ｅ９の中で，最も送風機よりの単位ダクトＥ９から順に，１サイズ大きい単位ダクトＢｘに変えて，その都度全圧力損失を算出するのである。単位ダクトＥ９から順に処理を行い，単位ダクトＥ８，Ｅ７が各々１ランク，サイズの大きい単位ダクトＢ１，Ｂ２，Ｂ３に変更された状態を図７に示した。そしてこの状態で全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合には，そこで処理を終了し，そのときのダクトサイズを採用ダクトに決定する。
【００３５】
一方図６の時点で，未だ（３−３）全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合には，今度は集合ダクトモジュールＥ全体を，サイズが１ランク小さい集合ダクトモジュールＧに変更して，以後，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失になるまで上記した処理を繰り返して行うことになる。
【００３６】
以上の第１の実施の形態によれば，例えば図４〜図７のいずれの状態で全圧力損失設計目標値≒全圧力損失処理となって設計処理が終了しても，採用されたダクトサイズは，一次設定された図２のダクトサイズと比較すれば，いずれも使用するダクトサイズの種類を，図２のものよりも減らすことができ，板厚の厚いダクトの数量は低減し，また必要なホッパの数も減少している。したがって従来よりも低コストで設計，施工が容易である。そして使用しようとするダクトの種類を予め用意してこれを規格化しておくことで，資材管理が容易でかつ極めてコストを抑えたダクトの施工が実現できる。なおステップＳ６，Ｓ１１の判断を処理させる順番は逆でもよく,ステップＳ１１で判断子を「設計値＞算出値」とし，Ｙｅｓの場合にはステップＳ２１の処理を，Ｎｏの場合にはステップＳ１２の処理をさせてもよい。
【００３７】
以上の第１の実施の形態は，一次設定したダクトの送風機側の最も大きい集合ダクトモジュール全体を，一旦１ランク小さいサイズのものに変更するものであったが，以下に説明する第２の実施の形態のように，一次設定したダクトの通過風量の最も多い，送風機側の最も大きい集合ダクトモジュール全体の中で，最も末端寄りの単位ダクトのサイズを１ランク小さくするようにしてもよい。
【００３８】
図８は第２の実施の形態のフローを示しており，ステップＳ５０〜ステップＳ５４までは，第１の実施の形態のステップＳ０〜ステップＳ４と同じであり，例えばステップＳ５２で一次設定されたダクトサイズは第１の実施の形態と同じ図２のようであり，また使用するダクトの種類を選定した状態も，第１の実施の形態と同じ図３に示した通りである。
【００３９】
そして第２の実施の形態においては，図３の状態から，まず通過風量の最も多い，送風機側に設置されることになる最も大きいサイズの集合ダクトモジュール（ｎ＝１）を構成する，より通過風量の少ない例えば送風機側からみて末端側の単位ダクトを１ランク小さいもの（ｎ＋１）に変更する（ステップＳ５５）。図３の状態から即していえば，送風機側に設置されることになる最も大きいサイズのダクトはダクトＡであり，これを構成する単位ダクトＡ１，Ａ２の中で最も送風機から遠い（末端側の）単位ダクトＡ１を，１ランク小さいサイズのダクトＢに変更する。すなわち１ランク小さいサイズの単位ダクトＢ５に変更する。変更した後のイメージを図９に示した。したがってこの時点で集合ダクトモジュールＢは，単位ダクトＢ１〜Ｂ５によって構成される。
【００４０】
次に本実施の形態では,ダクトの振動等を考慮して,ダクト風速のチェックを行なう。例えば劇場や放送局など，振動の影響が大きい用途の建物では，風速の増加を引き起こす形でのダクトサイズの縮小は禁物である。また一般建物においても,ダクトサイズの縮小は風速の上昇をもたらし,末端の吹出口から給気される空気で,居住者にドラフト感を与えるおそれがあり，風速のチェックが望ましい。
そしてそのときのダクトの風速を，与えられた風量と決定したダクトサイズから算出し，上限風速（設計値，与条件。この場合は８．０ｍ／ｓｅｃ）と比較する（ステップＳ５６）。そして算出値が上限値以下の場合には，全圧力損失を計算し（ステップＳ５７），全圧力損失設計目標値と比較して，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失（算出値）かどうかが調べられる（ステップＳ５８）。その結果，全圧力損失設計目標値≒全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定し，処理を終了する（ステップＳ５９）する。すなわち図９の状態が採用ダクトサイズとなる。
【００４１】
ステップＳ５８において，全圧力損失が全圧力損失設計目標値の許容範囲に入っていない場合には，全圧力損失設計目標値＜全圧力損失かどうかが調べられ（ステップＳ６１），全圧力損失設計目標値＜全圧力損失の場合は，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する。すなわちこの場合も図９の状態が採用ダクトサイズとなる。これは，集合ダクトモジュール内で，単位ダクトを最も大きいものに合わせており,かつ風速のチェックを経たことから,全圧力損失設計目標値の１０％を超えていても許容できるためである。なお直管部材は,エルボやホッパと異なり,抵抗が少なく，１０％を誤差とする考えの下でもそれによる圧力損失の上昇は１％未満である。
【００４２】
一方ステップＳ６１の結果，全圧力損失設計目標値＞全圧力損失の場合には，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールにおいて，まだ残余の単位ダクトがあるかどうかが調べられる（ステップＳ７１）。図９に即していえば最も大きい集合ダクトモジュールＡにおいて，まだそれを構成する単位ダクトＡｘが存在するかどうかが調べられる。そして未だ単位ダクトＡｘが残っている場合には，当該残っている単位ダクトＡｘのうちで最も末端側に位置する単位ダクトを１ランク小さいものに変更して計算に付す。つまり図９に即して言えば単位ダクトＡ２をＢのサイズにサイズダウンしたうえで風速を算出する（ステップＳ５５）。そしてステップＳ５６以降，同様な処理が行われる。
【００４３】
ステップＳ７１の判断の結果，その時点で最も大きいサイズの集合ダクトモジュールにおいて，既に残余の単位ダクトがない場合には，その時点で最も送風機側に設置される集合ダクトモジュールのサイズを１ランク下げる（ステップＳ７２）。そして１ランク下げた集合ダクトモジュールより，さらにより小さいサイズの集合ダクトモジュールの有無を調べる（ステップＳ７３）。すなわち図１０の状態において，集合ダクトモジュールＢよりさらに小さい集合ダクトモジュールが存在するかどうかが調べられる。換言すれば,ここでは判断に付された集合ダクトモジュールは，メインダクトの端から端まで同一サイズであるかを調べている。
【００４４】
仮に集合ダクトモジュールＢより小さい集合ダクトモジュールが存在しない場合には，そのときの各ダクトのサイズを採用ダクトサイズに決定する（ステップＳ７４）。１つ前の処理では設計値を下回っているので，ここで超えても誤差の範囲を逸脱しない。
集合ダクトモジュールＢより小さい集合ダクトモジュールが存在する場合には（図１０では集合ダクトモジュールＢよりも小さい集合ダクトモジュールがＥが存在する），ステップＳ５５に戻り，以下，集合ダクトモジュールＢを構成する単位ダクトＢ１〜Ｂ６のうち，末端側の単位ダクトＢ１を１ランク小さいサイズに変更して，そのときの風速が計算されステップＳ５６へと移っていく。末端側の単位ダクトＢ１を１ランク小さいサイズの単位ダクトＥ４に変更した状態を図１１に示した。そして全圧力損失設計目標値≦全圧力損失とならない場合には，次の末端側の単位ダクトＢ２を１ランク下げて単位ダクトＥ５に変更される。このようにして集合ダクトモジュールＢにおける末端側から３番目の単位ダクトＢ３まで１ランク下げられた状態を図１２に示した。
【００４５】
一方ステップＳ５６で，風速チェックを行なったが，そのときの算出値が設計値を超えていた場合，ダクト全体を一旦元のサイズに戻したうえ（ステップＳ８１，図３の状態に戻る），より小さい集合ダクトモジュール（図３では集合ダクトモジュールＢ）でのサイズダウンを試みる（ステップＳ８２）。換言すれば,最も板厚の厚い集合ダクトモジュールＡでの薄厚化を断念し,次に厚い集合ダクトモジュールＢを，Ｅのサイズに移行することを試みるのである。
【００４６】
なおステップＳ５５の風速チェックのルーティンは，全圧力損失値の比較ルーティンの前でなく，その後であってもよい。つまりステップＳ５９，Ｓ６２，Ｓ７４の直前に行なってもよい。
【００４７】
このように第２の実施の形態によっても，第１の実施の形態と同様，採用されたダクトサイズは，一次設定された図２のダクトサイズと比較すれば，いずれも使用するダクトサイズの種類を，図２のものよりも減らすことができ，板厚の厚いダクトの数量は低減し，また必要なホッパの数も減少している。したがって従来よりも低コストで設計，施工が容易である。そして使用しようとするダクトの種類を予め用意してこれを規格化しておくことで，資材管理が容易でかつ極めてコストを抑えたダクトの施工が実現できる。しかも風速をチェックするため，より高い品質の設備を実現できる。
【００４８】
なお前記各実施の形態においては，使用しようとするダクトサイズをたとえば４種類（ダクトＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇ）として，これに置換した後は，集合ダクトモジュールＡ，Ｂ，Ｅ，Ｇを構成する単位ダクトごと調整，演算によって（ステップＳ１２，５５），適切なダクトサイズを決定するようにしていたが，それに限らず，例えばあらかじめ規格化した単位ダクトサイズのテーブルを用意しておき（例えばコンピュータの記憶装置に記録しておく），当該テーブルの中から選択するようにして調整，演算するようにしてもよい。
【００４９】
すなわち，単位ダクトのダクトサイズごとにその風量，風速，単位摩擦損失，ダクトの板厚，許容できる最大風速のデータをテーブルとして適宜の記憶媒体に記憶させておく。そしてダクトサイズを拡大，縮小する際に，このテーブルから選択するようにすれば，ダクト資材をより規格化でき，管理が改善する。例えばホッパやエルボ等の継手類も，当該テーブルに関係したものに限定したものを在庫しておくことができる。
【００５０】
また上記したテーブルを用意すると，一次設定したダクトを，使用しようとするダクトサイズのものに置き換える際，一次設定した個々のダクトからサイズを選択するのではなく，テーブルに記載した単位ダクトによる集合ダクトモジュールを構成して，その中から選択することが可能になり，より適切なダクトサイズを決定することができ，しかもダクト資材を規格化して，管理が容易になる。
【００５１】
なお本発明は，角ダクトに限らず円形ダクトについてももちろん適用可能である。また説明の便宜上，ダクトサイズの変遷を逐次示していたが，実際にコンピュータに一連の処理を実行させる場合には,その置換や,変更した都度,その状態を画面に表示する必要はない。そのようなことは本発明の本質とは関係がない。したがって例えば,表計算ソフトにステップＳ１やステップＳ５１のパラメータとダクトルートに連なる部材の諸元を入力し,その入力シートに演算によって変更された部材と,そのサイズを色を変えて表示させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は，ダクトを施工する際の設計段階において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１の実施の形態にかかるダクトサイズ決定方法のプロセスを示すフロー図である。
【図２】一次設定された後のダクトサイズのイメージを示す側面図である。
【図３】図２のダクトサイズを，選定した種類のダクトに置換した後の状態を示す側面図である。
【図４】図３の状態から，最も大きい送風機側の集合ダクトモジュール全体のサイズを１ランク小さくした状態を示す側面図である。
【図５】図４の状態から，最も大きい送風機側の単位ダクトを１ランク大きくした状態を示す側面図である。
【図６】図４の状態から，最も大きい送風機側の集合ダクトモジュール全体のサイズを１ランク小さくした状態を示す側面図である。
【図７】図６の状態から，最も大きい送風機側の単位ダクトを１ランクずつ順次大きくした状態を示す側面図である。
【図８】第２の実施の形態にかかるダクトサイズ決定方法のプロセスを示すフロー図である。
【図９】図３の状態から，最も大きい末端側の単位ダクトのサイズを１ランク小さくした状態を示す側面図である。
【図１０】図９の状態から，最も大きい末端側の単位ダクトのサイズを１ランク小さくした状態を示す側面図である。
【図１１】図１０の状態から，最も大きい末端側の単位ダクトのサイズを１ランク小さくした状態を示す側面図である。
【図１２】図１１の状態から，最も大きい末端側の単位ダクトのサイズを順次１ランク小さくしていった状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１〜９    ホッパ
Ａ〜Ｊ    ダクト
Ａ１〜Ａ２，Ｂ１〜Ｂ６，Ｅ１〜Ｅ９，Ｇ１〜Ｇ５  単位ダクト
【図１】
0004652216.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004652216.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004652216.tif 000006
【図６】
0004652216.tif 000007
【図７】
0004652216.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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