JPH0697112B2 - エアハンドリングユニツトの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビルディング等の空調に用いられるエアハンド
リングユニットの制御装置に関するものである。

従来の技術 従来よりビルディング等の空調には、エアハンドリング
ユニットが多く用いられているが、近年、空調における
快適性の向上や、運転動力の低減をめざして制御装置も
高度化してきた。

以下、図面を参照しながら上述したような従来のエアハ
ンドリングユニットの制御装置について説明する。

第４図において、１はエアハンドリングユニット筐体
で、このエアハンドリングユニット筐体１の内部には熱
交換器３により熱交換した空気を室内へ送る送風機2,フ
ィルタ4,排気風量と循環風量の調節用ダンパ５を有して
おり、給気ダクト６を介して被空調室７へ送風する。エ
アハンドリングユニット筐体１と被空調室７は環気ダク
ト８により接続されている。被空調室７の内部には制御
装置24の室内温度検出部26と電気的に接続された室内温
度センサ９が設置され、給気ダクト６の内部には制御装
置24の給気温度検出部30と電気的に接続された給気温度
センサ10が設置されている。

制御装置24は室内温度設定部25の信号と室内温度検出部
26との信号を比較する室内温度比較部27と、室内温度比
較部27の信号を演算増幅しインバータを介して送風機の
回転数を制御する送風機回転数指令部28と、給気温度設
定部29の信号と給気温度検出部30との信号を比較する給
気温度比較部31と、給気温度比較部31の信号を演算増幅
し弁駆動装置を介して熱交換器の水量調節用の弁を制御
する弁開度指令部32から構成されている。そして、送風
機回転数指令部28とインバータ33、弁開度指令部32と弁
駆動装置35とはそれぞれ電気的に接続されている。

上記構成において、次に動作を説明する。送風機２によ
り送風された風は、給気ダクト6,被空調室7,環気ダクト
８を経由してエアハンドリングユニット筐体１へ環り、
ダンパー５を介してフィルタ4,熱交換器３を通って送風
機２へ吸入される。ダンパ５はその回転角度の調節によ
り排気量及び吸気量を調節する。一方室内温度センサ９
および給気温度センサ10により得られた温度信号は制御
装置24の室内温度検出部26および給気温度検出部29へ入
力されてエアハンドリングユニットを制御している。

次に制御装置24の動作，作用を説明する。

制御装置24の動作は室内温度によって送風機２を制御す
る部分と給気温度によって弁34を制御する部分に分かれ
ている。

第５図は弁の制御方法を示すフローチャートで第６図は
送風機の制御方法を示すフローチャートである。

第５図において、室内温度設定部25では操作者によって
設定値T_Rが設定されており、室内温度検出部26では室内
温度センサ９によって室内温度t_Rが検出される。室内温
度比較部27では式（１）に示すように室内温度偏差e_Rが
求められる。

e_R＝T_R−t_R …………（１） 送風機回転数指令部28では前記室内温度比較部27で求め
られた室内温度偏差e_Rから式（２）に示すPID演算を行
ない送風機の回転数V_Rを決定し、インバータ33へ信号を
送る。

ここでK_cRは比例ゲイン、T_iRは積分時間、T_dRは微分時
間で操作者によって一定値が与えられるパラメータであ
る。

以降室内温度検出部26にもどり同様の動作が繰り返され
る。

第６図において、給気温度設定部29では操作者によって
設定値T_Sが設定されており、給気温度検出部30では給気
温度センサ10によって給気温度t₃が検出される。給気温
度比較部31では式（３）に示すように給気温度偏差e_Sが
求められる。

e_S＝T_S−t_S …………（３） 弁開度指令部32では、前記給気温度比較部31で求められ
た給気温度偏差e_Sから式（４）に示すPID演算を行ない
弁開度U_Vを決定し弁駆動装置35へ信号を送る。

ここでK_cSは比例ゲイン、T_iSは積分時間、T_dSは微分時
間で操作者によって一定値が与えられるパラメータであ
る。

以降給気温度検出部30にもどり同様の動作が繰り返され
る。

以上二つの制御によって室内温度を一定に保つことがで
きる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の構成では弁開度演算パラメータが一
定であるため、送風機の回転数によって、弁開度演算パ
ラメータの１つである比例ゲインK_cSが空調のような大
きな負荷変動に対しては不適切な値となることがあり、
弁がハンチングを起こし円滑な室内温度制御を達成する
ことができないという問題点を有していた。

本発明はこのような問題点を解決するもので、弁がハン
チングを起こすことなく円滑な室内温度制御を達成する
ことができるエアハンドリングユニットを提供すること
を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明のエアハンドリング
ユニットの制御装置は、室内温度を検知する温度センサ
の信号が入力される室内温度検出部と、室内温度を設定
する室内温度設定部と、前記室内温度検出部から出力さ
れる信号と室内温度設定部から出力される信号とを比較
する室内温度比較部と、前記室内温度比較部の信号を入
力し、送風機の回転数を制御する送風機回転数指令部
と、給気温度を検知する給気温度センサの信号が入力さ
れる給気温度検出部と、給気温度を設定する給気温度設
定部と、前記給気温度検出部の出力信号と前記給気温度
設定部の出力信号を比較する給気温度比較部と、前記送
風機回転数指令部の回転数信号を入力し弁開度演算パラ
メータを算出するパラメータ算出部と、前記給気温度比
較部の出力信号と、前記パラメータ算出部の出力信号と
を入力し、弁駆動装置を介して弁を制御する弁開度指令
部より構成したものである。

作用 この構成によって、室内温度比較部の信号により送風機
回転数指令部で送風機回転数が演算され、パラメータ算
出部で送風機回転数指令部の回転数信号により弁開度演
算パラメータが算出され、弁開度指令部で給気温度比較
部の信号と弁開度演算パラメータ算出部の出力信号とに
より弁開度の演算を行ない弁の制御を行なうこととな
る。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図〜第３図を参照
しながら説明する。

第１図において、従来例と同一の部分には同一番号を付
しその詳細な説明を省略する。

すなわち、本発明は制御装置に特徴を有するものであ
り、その制御装置11の構成について説明する。

被空調室７内の温度を検知する室内温度センサ９に電気
的に接続された室内温度検出部13と、室内温度を一定に
保持するために設定する室内温度設定部12と、前記２つ
の検出した室内温度と設定した室内温度とを入力して比
較し、差を算出する室内温度比較部14を有している。

また、この算出された温度差を入力し設定した室内温度
になるよう送風機２の回転数を変更し風量を増または減
とするための演算を行ない信号を出力する送風機回転数
指令部15を有している。

さらに、送風機２から吐出されるダクト内空気の温度を
検知する給気温度センサ10に、電気的に接続された給気
温度検出部17と、給気温度を一定に保持するために設定
する給気温度設定部16と、前記２つの検出した給気温度
と設定した給気温度とを入力して比較し、差を算出する
給気温度比較部18を有しまたパラメータ算出部19は前記
送風機回転数指令部15の回転数信号を入力し、演算パラ
メータを算出する。この算出した信号と給気温度比較部
18から出力される信号との２つの信号が弁開度指令部20
に入力され、演算された値により弁駆動装置23を制御す
る構成となっている。

次に制御装置11の動作，作用を説明する。

制御装置11の動作は、室内温度によって送風機を制御す
る部分と給気温度によって弁を制御する部分に分かれて
いる。

第２図において、室内温度設定部12では、操作者によっ
て設定値T_Rが設定されており、室内温度検出部13では室
内温度センサ９によって室内温度t_Rが検出される。室内
温度比較部14では式（５）に示すように室内温度偏差e_R
が求められる。

e_R＝T_R−t_R …………（５） 送風機回転数指令部15では、前記室内温度比較部14で求
められた室内温度偏差e_Rから式（６）に示すPID演算を
行ない送風機の回転数V_Rを決定し、インバータ21へ信号
を送る。

ここでK_cRは比例ゲイン、T_iRは積分時間、T_dRは微分時
間で操作者によって一定値が与えられるパラメータであ
る。

以降室内温度検出部にもどり同様の動作が繰り返され
る。

第３図において、給気温度設定部16では、操作者によっ
て設定値T_Sが設定されており、給気温度検出部17では給
気センサ10によって給気温度t_Sが検出される。給気温度
比較部18では式（７）に示すように給気温度偏差e_Sが求
められる。

e_S＝T_S−t_S …………（７） パラメータ算出部19では送風機回転数指令部15で演算さ
れた送風機回転数V_Rをもとにして、式（８）によりPID
制御パラメータの一つである比例ゲインK_cSを決定す
る。

ここで、V_maxは、送風機最大回転数で操作者によって与
えられる定数である。また、k_cSは、送風機２の回転数
が最大のときの最適比例ゲインで操作者によって与えら
れる定数である。

弁開度指令部20では、前記給気温度比較部18で求められ
た給気温度偏差e_Sとパラメータ算出部19で算出された比
例ゲインK_cSから式（９）に示すPID演算を行ない弁開度
U_Vを決定し弁駆動装置23へ信号を送る。

ここで、T_iSは積分時間、T_dSは微分時間で操作者によっ
て与えられる一定値が与えられるパラメータである。

以降給気温度検出部にもどり同様の動作が繰り返され
る。

以上二つの制御によって室内温度を一定に保つことがで
きる。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように本発明によれ
ば、パラメータ算出部によって弁開度演算パラメータの
１つである比例ゲインを送風機の回転数に応じた最適値
に調節するので、たとえば送風量が低下して給挨温度が
弁の開度の影響を大きく受けるようになると弁の開度上
限が抑制され、弁がハンチングを起こすことなく円滑な
室内温度制御を達成することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例におけるエアハンドリングユ
ニットの概略構成とその制御装置を示す図、第２図は同
制御装置の送風機の制御を示すフローチャート、第３図
は同制御装置の弁の制御を示すフローチャート、第４図
は従来のエアハンドリングユニットの概略構成とその制
御装置を示す図、第５図は同制御装置の送風機の制御を
示すフローチャート、第６図は同制御装置の弁制御を示
すフローチャートである。 ２……送風機、９……室内温度センサ、10……給気温度
センサ、11……制御装置、12……室内温度設定部、13…
…室内温度検出部、14……室内温度比較部、15……送風
機回転数指令部、16……給気温度設定部、17……給気温
度検出部、18……給気温度比較部、19……パラメータ算
出部、20……弁開度指令部、21……インバータ、22……
弁、23……弁駆動装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内温度を検知する温度センサの信号が入
   力される室内温度検出部と、室内温度を設定する室内温
   度設定部と、前記室内温度検出部から出力される信号と
   室内温度設定部から出力される信号とを比較する室内温
   度比較部と、前記室内温度比較部の信号を入力し、送風
   機の回転数を制御する送風機回転指令部と、給気温度を
   検知する給気温度センサの信号が入力される給気温度検
   出部と、給気温度を設定する給気温度設定部と、前記給
   気温度検出部の出力信号と前記給気温度設定部の出力信
   号を比較する給気温度比較部と、前記送風機回転数指令
   部の回転数信号を入力し弁開度演算パラメータを算出す
   るパラメータ算出部と、前記給気温度比較部の出力信号
   と前記パラメータ算出部の出力信号とを入力し弁駆動装
   置を介して弁を制御する弁開度指令部より構成してなる
   エアハンドリングユニットの制御装置。