JP2009031861A

JP2009031861A - 流量制御バルブの情報表示装置および情報表示方法

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Publication number: JP2009031861A
Application number: JP2007192390A
Authority: JP
Inventors: Dan Morita; 暖森田; Motohiro Furuya; 元洋古谷
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-07-24
Also published as: JP4814166B2; CN101354591B; TWI372324B; CN101354591A; KR20090010884A; TW200912583A

Abstract

【課題】バルブの運転状態が適正か否かを容易に判断する。
【解決手段】流量制御バルブの情報表示装置は、バルブを通過する流体の流量を計測した計測流量の信号とバルブの開度を示す信号とをバルブから受信する受信部１０１と、バルブの開度を制御する演算部１００から出力された操作量を設計流量に換算する流量換算部１０３と、計測流量の設計流量に対する比率を算出する比率算出部１０４と、計測流量、比率およびバルブ開度を表示する表示制御部１０５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、空調制御システム等に使用される流量制御バルブに係り、特に流量制御バルブの情報を表示する情報表示装置および情報表示方法に関するものである。

従来、空調制御システム等に使用される流量制御バルブにおいて、バルブを通過する流体の流量を計測した計測流量の信号とバルブの開度を示す信号とをバルブから収集して表示する流量制御装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−２３２６５８号公報

しかしながら、従来の流量制御装置では、計測流量とバルブ開度を同時に表示するのみで、計測流量の設計流量に対する比率を同時に表示してはいなかった。このため、従来の流量制御装置では、計測流量が空調機の負荷に対してどの程度の割合なのか、また計測流量が流量制御バルブに対してどの程度の容量なのかを一覧することができず、現在のバルブの運転状態が過大なのか適正なのかの判断を容易に行うことができないという問題点があった。なお、以上の問題点は、空調制御システムに限らず、バルブを用いて流体の流量を制御するシステムであれば同様に起こり得る。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、バルブの運転状態が適正か否かを容易に判断することができる流量制御バルブの情報表示装置および情報表示方法を提供することを目的とする。

本発明は、流量制御バルブの情報を表示する情報表示装置であって、流量制御バルブを通過する流体の流量を計測した計測流量の信号とバルブの開度を示す信号とを前記流量制御バルブから受信する受信手段と、前記流量制御バルブの開度を制御する制御装置から出力された操作量を設計流量に換算する流量換算手段と、前記計測流量の前記設計流量に対する比率を算出する比率算出手段と、前記計測流量、前記比率および前記バルブ開度を表示する表示制御手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の流量制御バルブの情報表示方法は、流量制御バルブを通過する流体の流量を計測した計測流量の信号とバルブの開度を示す信号とを前記流量制御バルブから受信する受信手順と、前記流量制御バルブの開度を制御する制御装置から出力された操作量を設計流量に換算する流量換算手順と、前記計測流量の前記設計流量に対する比率を算出する比率算出手順と、前記計測流量、前記比率および前記バルブ開度を表示する表示制御手順とを備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、計測流量、計測流量の設計流量に対する比率およびバルブ開度を同一画面に一覧表示することにより、流量制御バルブの負荷処理量が設計値に対して適正か否か、バルブ容量が適正か否かを容易に判断することができる。これにより、本発明では、設備管理およびエネルギー管理の作業効率を改善することができる。

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空調制御システムの構成を示すブロック図である。
図１において、１は冷水や温水等の熱媒を生成する熱源機、２は熱源機１が生成する冷温水を搬送するポンプ、３は複数の熱源機１からの冷温水を混合する往ヘッダ、４は往水管路、５は往ヘッダ３から往水管路４を介して送られてくる冷温水の供給を受ける負荷機器である空調機、６は還水管路、７は空調機５において熱交換され還水管路６を介して送られてくる冷温水が戻される還ヘッダ、８は往ヘッダ３から空調機５に供給される冷温水の流量を制御するバルブ、９は空調機５から送り出された給気の温度を計測する給気温度センサ、１０は空調制御装置、１１は空調機５のコイル、１２は送風機、１３は表示器である。なお、空調制御装置１０と表示器１３とは、情報表示装置を構成している。

ポンプ２により圧送され熱源機１により熱量が付加された熱媒は、往ヘッダ３において混合され、往水管路４を介して空調機５へ供給され、空調機５を通過して還水管路６により還水として還ヘッダ７に至り、再びポンプ２によって圧送される。このように、熱媒は以上の経路を循環する。例えば冷房運転の場合、熱媒は冷水であり、暖房運転の場合、熱媒は温水である。

空調機５は、空調制御エリアとなる室内から空調制御システムに戻る空気（還気）と外気との混合気を、冷温水が通過するコイル１１によって冷却または加熱し、冷却または加熱した給気を送風機１２によって空調制御エリアとなる室内に送り込む。

本実施の形態は、バルブ８の制御に関する情報を表示器１３に表示することを特徴としている。
図２はバルブ８の構成例を示すブロック図である。バルブ８は、空調機５を通過した冷温水が流入する流路を形成する弁箱８０と、流路を開閉する弁体８１と、流路を通過する冷温水の流量を計測する流量センサ（流量計測手段）８２と、空調制御装置１０から出力された操作量に基づいて弁体８１の開度を調節する開度調節部８３と、計測流量信号とバルブ開度信号を空調制御装置１０に送信する送信部８４とを有する。

図３は空調制御装置１０の構成例を示すブロック図である。空調制御装置１０は、操作量を算出する演算部１００と、計測流量信号とバルブ開度信号を受信する受信部１０１と、空調機５の設計流量を記憶する記憶部１０２と、演算部１００が算出した操作量を設計流量値に換算する流量換算部１０３と、計測流量の設計流量に対する比率を算出する比率算出部１０４と、計測流量、計測流量の設計流量に対する比率、およびバルブ開度を表示器１３に表示させる表示制御部１０５とを有する。

以下、本実施の形態の空調制御システムの動作について説明する。図４は空調制御装置１０の動作を示すフローチャート、図５はバルブ８の動作を示すフローチャートである。
まず、空調制御装置１０の演算部１００は、給気温度センサ９によって計測された給気温度を示す給気温度信号を受信する（図４ステップＳ１）。

そして、演算部１００は、給気温度センサ９によって計測された給気温度がオペレータ又は室内の居住者によって設定された温度設定値と一致するように空調機５を制御する。すなわち、演算部１００は、温度設定値と給気温度との偏差に基づいて、例えばＰＩＤ演算によって操作量を算出し（ステップＳ２）、算出した操作量をバルブ８に出力する（ステップＳ３）。
なお、湿度センサ（不図示）によって給気の湿度を計測し、演算部１００が湿度設定値と現在の給気湿度との偏差に基づいて操作量を算出するようにしてもよい。

次に、バルブ８の開度調節部８３は、空調制御装置１０から出力された操作量を示す操作量信号を受信する（図５ステップＳ１０）。そして、開度調節部８３は、受信した操作量に応じて弁体８１の開度を調節する（ステップＳ１１）。
バルブ８の流量センサ８２は、流路を通過する冷温水の流量を計測する（ステップＳ１２）。

バルブ８の送信部８４は、弁体８１の開度を示すバルブ開度信号と流量センサ８２によって計測された流量を示す計測流量信号とを空調制御装置１０に送信する（ステップＳ１３）。
以上のような図５に示すバルブ８の処理が、空調制御システムが動作停止するまで（図５ステップＳ１４においてＹＥＳ）、繰り返し行われる。

次に、空調制御装置１０の受信部１０１は、バルブ８からバルブ開度信号と計測流量信号を受信する（ステップＳ４）。
流量換算部１０３は、ステップＳ２で算出された操作量を設計流量値に換算する（ステップＳ５）。

記憶部１０２には、操作量が１００％のときの空調機５の設計最大流量の値が予め登録されている。図６は操作量と空調機５の設計流量との関係の１例を示す図である。図６において、Ｆｐｍａｘが空調機５の設計最大流量である。
流量換算部１０３は、記憶部１０２から設計最大流量値を取得し、取得した設計最大流量値に基づいて操作量を設計流量値に換算する（ステップＳ５）。すなわち、流量換算部１０３は、操作量と空調機５の設計流量との関係が図６に示すような直線的な関係にあるものとし、記憶部１０２から取得した設計最大流量値と操作量が０％のときの流量値０とを用いて、操作量を流量値に換算すればよい。

続いて、比率算出部１０４は、計測流量の設計流量に対する比率を算出する（ステップＳ６）。受信部１０１がステップＳ４で受信した計測流量をＦｍ、流量換算部１０３がステップＳ５で算出した設計流量をＦｐとすると、比率はＦｍ／Ｆｐ×１００［％］である。

空調制御装置１０の表示制御部１０５は、受信部１０１が受信した計測流量の値と、比率算出部１０４が算出した比率の値と、受信部１０１が受信したバルブ開度の値とを表示器１３に表示させる（ステップＳ７）。図７は表示器１３の表示例を示す図であり、１３０が表示器１３の画面である。
以上のような図４に示す空調制御装置１０の処理が、空調制御システムが動作停止するまで（図４ステップＳ８においてＹＥＳ）、繰り返し行われる。

こうして、本実施の形態では、計測流量、計測流量の設計流量に対する比率およびバルブ開度を同一画面に一覧表示することにより、バルブ８の負荷処理量が設計値に対して適正か否か、バルブ容量が適正か否かをオペレータが容易に判断することができる。これにより、本実施の形態では、設備管理およびエネルギー管理の作業効率を改善することができる。

なお、本実施の形態で説明した空調制御装置１０は、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。同様に、バルブ８の開度調節部８３と送信部８４とは、コンピュータとプログラムによって実現することができる。これらのコンピュータのＣＰＵは、それぞれの記憶装置に格納されたプログラムに従って、実施の形態で説明した処理を実行する。

また、本実施の形態では、流量制御バルブの適用例として空調制御システムを例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、流量制御バルブを用いて流体の流量を制御するシステムであれば同様に適用することができる。

本発明は、流量制御バルブに適用することができる。

本発明の実施の形態に係る空調制御システムの構成を示すブロック図である。図１の空調制御システムにおけるバルブの構成例を示すブロック図である。図１の空調制御システムにおける空調制御装置の構成例を示すブロック図である。図１の空調制御システムにおける空調制御装置の動作を示すフローチャートである。図１の空調制御システムにおけるバルブの動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態において操作量と空調機の設計流量との関係の１例を示す図である。本発明の実施の形態における表示器の表示例を示す図である。

符号の説明

１…熱源機、２…ポンプ、３…往ヘッダ、４…往水管路、５…空調機、６…還水管路、７…還ヘッダ、８…バルブ、９…給気温度センサ、１０…空調制御装置、１１…コイル、１２…送風機、１３…表示器、８０…弁箱、８１…弁体、８２…流量センサ、８３…開度調節部、８４…送信部、１００…演算部、１０１…受信部、１０２…記憶部、１０３…流量換算部、１０４…比率算出部、１０５…表示制御部。

Claims

流量制御バルブの情報を表示する情報表示装置であって、
流量制御バルブを通過する流体の流量を計測した計測流量の信号とバルブの開度を示す信号とを前記流量制御バルブから受信する受信手段と、
前記流量制御バルブの開度を制御する制御装置から出力された操作量を設計流量に換算する流量換算手段と、
前記計測流量の前記設計流量に対する比率を算出する比率算出手段と、
前記計測流量、前記比率および前記バルブ開度を表示する表示制御手段とを備えることを特徴とする流量制御バルブの情報表示装置。
流量制御バルブの情報を表示する情報表示方法であって、
流量制御バルブを通過する流体の流量を計測した計測流量の信号とバルブの開度を示す信号とを前記流量制御バルブから受信する受信手順と、
前記流量制御バルブの開度を制御する制御装置から出力された操作量を設計流量に換算する流量換算手順と、
前記計測流量の前記設計流量に対する比率を算出する比率算出手順と、
前記計測流量、前記比率および前記バルブ開度を表示する表示制御手順とを備えることを特徴とする流量制御バルブの情報表示方法。