JP6145006B2 - ベンチュリバルブのシャフト位置制御装置および方法 - Google Patents

Description

この発明は、シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御装置および方法に関するものである。

従来より、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（例えば、特許文献１参照）。

ヒュームフードは、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、生物化学物質を除去する局所排気ダクトに接続されており、局所排気ダクトには局所排気バルブとしてベンチュリバルブが設けられている。このベンチュリバルブは、シャフトの位置を変動させ、コーンの位置を動かすことにより、バルブ内の風量を変化させるように構成されている（例えば、特許文献２、非特許文献１参照）。

図１０はベンチュリバルブを用いた従来のヒュームフードシステムの要部を示す図である。同図において、１０１は室１００内に設置されたヒュームフード、１０２はヒュームフード１０１に接続された局所排気ダクト、１０３は局所排気ダクト１０２を介するヒュームフード１０１からの局所排気ＥＸの風量を調節するベンチュリバルブ（局所排気バルブ）、１０４はベンチュリバルブ１０３に付設されたコントローラ、１０５はヒュームフード１０１の前面に開閉可能に設けられたサッシ、１０６はサッシ１０５の位置を検出するサッシセンサである。

このヒュームフードシステムにおいて、コントローラ１０４は、サッシセンサ１０６が検出するサッシ１０５の位置に応じ、サッシ１０５の開口面の風速（面風速）を所定の速度（一定風速）に維持するようなヒュームフード１０１からの排気風量Ｑ_EXを演算し、この演算された排気風量Ｑ_EXを設定風量としてベンチュリバルブ１０３のシャフト位置を制御する。すなわち、局所排気ＥＸの風量が設定風量Ｑ_EXとなるように、ベンチュリバルブ１０３内のコーンの位置を動かすシャフトの位置を制御する。

このシャフト位置の制御に際し、現在のシャフト位置はポテンショメータ（可変抵抗）を使って検出され、この検出されるシャフト位置（ＰＶ）に対する目標シャフト位置（ＳＰ）は設定風量Ｑ_EXに応じて定められる。コントローラ１０４は、検出シャフト位置ＰＶが目標シャフト位置ＳＰに一致するように、ベンチュリバルブ１０３のシャフト位置を制御する。

特開２０１２−２３７５２７号公報 特開平１０−３７８０４号公報

「風量制御用コントローラ付ベンチュリーバルブ」、〔平成２５年６月２１日検索〕、インターネット＜URL：http://www.azbil.com/jp/product/ba/doc/specsheet/AS-928-R1.4.pdf＞

このようなヒュームフードシステムでは、ベンチュリバルブ１０３の前後差圧（絞り部の前後差圧）が高いときは、圧力に負けずにシャフトを動かす必要があるために、シャフトを動かすアクチュエータは高トルクが必要となる。

このために、高トルクのアクチュエータが使用されるが、高トルクのアクチュエータを使用すると、ベンチュリバルブ１０３の前後差圧が低いとき、シャフトが速く動き、シャフト位置が目標シャフト位置を行き過ぎて開閉を繰り返す現象（ハンチング現象）を引き起こすことがある。

そこで、通常、図１１に示すように、目標シャフト位置ＳＰに対して±α（数％）の不感帯Ｚを定め、この不感帯Ｚに検出シャフト位置ＰＶが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑制している。

しかしながら、この不感帯Ｚは、目標シャフト位置ＳＰに対して固定された不感帯であるため、すなわち不感帯Ｚを定める±αの値が所定値に固定されているため、ベンチュリバルブ１０３の前後差圧が想定よりも低くなったような場合、この不感帯Ｚを外れてハンチング現象が発生することがあった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことが可能なベンチュリバルブのシャフト位置制御装置および方法を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御装置において、ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるようにベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段とを備えることを特徴とする。

本発明では、不感帯を所定の条件に従って調整するが、例えばその調整方式として、次のような(１)，(２)，(３)の方式などが考えられる。

(１)ベンチュリバルブの前後差圧に基づく不感帯の調整方式
ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段を設け、この差圧検出手段が検出するベンチュリバルブの前後差圧に基づいて不感帯を調整するようにする。
例えば、差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときときには不感帯を初期値とする。

(２)ハンチング現象の発生の有無に基づく不感帯の調整方式
ハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段を設け、この監視手段が監視するハンチング現象の発生の有無に基づいて不感帯を調整する。
例えば、監視手段がハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、不感帯を徐々に広げる。ハンチング現象の発生の監視中、目標シャフト位置が変更された場合には、不感帯を初期値に戻す。

(３)ベンチュリバルブの前後差圧とハンチング現象の発生の有無とに基づく不感帯の調整方式
ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段と、ハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段とを設け、差圧検出手段が検出するベンチュリバルブの前後差圧と監視手段が監視するハンチング現象の発生の有無とに基づいて不感帯を調整する。
例えば、差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときときには不感帯を初期値とする。
監視手段がハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、不感帯を徐々に広げる。ハンチング現象の発生の監視中、目標シャフト位置が変更された場合には、不感帯をその時のベンチュリバルブの前後差圧に応じた広さに戻す。

本発明によれば、不感帯を所定の条件に従って調整するようにしたので、ベンチュリバルブの前後差圧に基づいて不感帯を調整するようにしたり、ハンチング現象の発生の有無に基づいて不感帯を調整するようにしたり、ベンチュリバルブの前後差圧とハンチング現象の発生の有無とに基づいて不感帯を調整するようにしたりして、不感帯を自動調整するようにして、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことが可能となる。

本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す図である。 実施の形態１のシャフト位置制御装置での処理動作を示すフローチャートである。 実施の形態１のシャフト位置制御装置で用いられる差圧ΔＰと不感帯Ｚを定めるαの値との関係を示す図である。 実施の形態１のシャフト位置制御装置における初期の不感帯Ｚ０と広げられた不感帯Ｚを示す図である。 本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示す図である。 実施の形態２のシャフト位置制御装置での処理動作を示すフローチャートである。 実施の形態２のシャフト位置制御装置における初期の不感帯Ｚ０と徐々に広げられて行く不感帯Ｚを示す図である。 本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の別の実施の形態（実施の形態３）の要部を示す図である。 実施の形態３のシャフト位置制御装置での処理動作を示すフローチャートである。 ベンチュリバルブを用いた従来のヒュームフードシステムの要部を示す図である。 目標シャフト位置ＳＰに対して固定された不感帯Ｚを示す図である。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の一実施の形態（実施の形態１）の要部を示す図である。

この実施の形態１のシャフト位置制御装置２００Ａは、図１０に示したヒュームフードシステムにおいて、ベンチュリバルブ１０３に付設されたコントローラ１０４内に設けられる。

図１にはベンチュリバルブ１０３の概略構成も合わせて示している。ベンチュリバルブ１０３は、ベンチュリ管（弁座）１内にスプリング５と一体構造のコーン（弁栓）２を備えており、コーン２が取り付けられたシャフト（弁軸）３の位置（摺動位置）をレバー４によって調整することができる。また、レバー４の支点部には、シャフト３の位置を検出するためのポテンショメータ（可変抵抗）６が設けられている。シャフト３の位置はポテンショメータ（可変抵抗）６の信号が風量とリニアになるようにキャリブレーションされている。

このベンチュリバルブ１０３では、レバー４によってシャフト３を図示左方向へ動かすと、ベンチュリ管１とコーン２との間の流路が狭くなり、流路の抵抗が大きくなり、通過する空気量が減少する。レバー４によってシャフト４を図示右方向へ動かすと、ベンチュリ管１とコーン２との間の流路が広くなり、流路の抵抗が小さくなり、通過する空気量が増大する。また、コーン２の位置がベンチュリ管１の前後の差圧とスプリング５のばね力の差で移動することによって、シャフト３の摺動位置に対して、ベンチュリバルブ１０３を通過する空気量が一定の範囲に維持される。すなわち、スプリング５と一体のコーン２（圧力独立性機構）により、低静圧のときは、コーン２にかかる力が小さくなり、内部のスプリング５が伸び、静圧が高くなるに伴い、コーン２にかかる力が増すと、スプリング５が縮み、シャフト３が動くとともにコーン２が中心に向かって動くことにより、風量が維持される。

シャフト位置制御装置２００Ａは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。具体的には、コンピュータにプログラムがインストールされ、このインストールされたプログラムに従うＣＰＵの処理動作として実現される。

シャフト位置制御装置２００Ａは、ＣＰＵの処理動作として実現される機能ブロックとして、目標シャフト位置演算部２０１と、不感帯設定部２０２と、不感帯調整部２０３と、差圧検出部２０４と、シャフト位置制御部２０５とを備えている。

以下、図２に示すフローチャートに従って、シャフト位置制御装置２００Ａにおける各部の機能を交えながら、シャフト位置制御装置２００Ａでの処理動作について説明する。

目標シャフト位置演算部２０１は、サッシ１０５（図１０）の位置に応じて定められる設定風量Ｑ_EXを入力とし、この設定風量Ｑ_EXに応じた目標シャフト位置ＳＰを求める。目標シャフト位置演算部２０１は、設定風量Ｑ_EXの変更により、目標シャフト位置ＳＰが変わると（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、その旨を差圧検出部２０４へ知らせる。

これを受けて、差圧検出部２０４は、その時のベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰを検出し（ステップＳ１０２）、不感帯調整部２０３へ送る。不感帯調整部２０３は、差圧検出部２０４からのベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰに応じ、不感帯設定部２０２が設定する不感帯Ｚ（±αの値）を調整する（ステップＳ１０３）。

本実施の形態において、不感帯調整部２０３は、図３に示すように、差圧検出部２０４が検出するベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰと所定値ΔＰｔｈとを比較し、前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈよりも低いときには（ΔＰ＜ΔＰｔｈ）、その前後差圧ΔＰに応じてαの値を大きくし（不感帯Ｚを広くし）、前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈを含みそれよりも高いときには（ΔＰ≧ΔＰｔｈ）、αの値を初期値α０（不感帯Ｚを初期の不感帯Ｚ０）とする。

シャフト位置制御部２０５は、ポテンショメータ（可変抵抗）６が検出するベンチュリバルブ１０３のシャフト位置（検出シャフト位置）ＰＶと、目標シャフト位置演算部２０１からの設定風量Ｑ_EXに応じた目標シャフト位置ＳＰと、不感帯設定部２０２からの不感帯Ｚとを取り込み、検出シャフト位置ＰＶが目標シャフト位置ＳＰに一致するように、ベンチュリバルブ１０３のシャフト位置を制御する（ステップＳ１０４）。また、このシャフト位置の制御に際し、シャフト位置制御部２０５は、不感帯Ｚに検出シャフト位置ＰＶが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑える。

この実施の形態１のシャフト制御装置２００Ａでは、ベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈよりも低いときには（ΔＰ＜ΔＰｔｈ）、その前後差圧ΔＰに応じて自動的に不感帯Ｚが広くされるので（図４（ｂ）参照）、前後差圧ΔＰが小さくなって初期の不感帯Ｚ０を外れてハンチング現象が発生しようとしたとしても、自動的に広くされた不感帯Ｚでそのハンチング現象が抑えられるものとなる。また、前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈを含みそれよりも高い値として確保された場合には（ΔＰ≧ΔＰｔｈ）、広げられた不感帯Ｚが自動的に初期の不感帯Ｚ０に戻されるようになり（図４（ａ）参照）、必要以上に不感帯Ｚが広げられるということが防止される。このようにして、実施の形態１のシャフト制御装置２００Ａでは、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことができるようになる。

〔実施の形態２〕
図５は本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示す図である。この実施の形態２のシャフト位置制御装置２００Ｂは、目標シャフト位置演算部２０１と、不感帯設定部２０２と、不感帯調整部２０３と、シャフト位置制御部２０５と、ハンチング現象監視部２０６とを備えている。

以下、図６に示すフローチャートに従って、シャフト位置制御装置２００Ｂにおける各部の機能を交えながら、シャフト位置制御装置２００Ｂでの処理動作について説明する。

目標シャフト位置演算部２０１は、サッシ１０５（図１０）の位置に応じて定められる設定風量Ｑ_EXを入力とし、この設定風量Ｑ_EXに応じた目標シャフト位置ＳＰを求める。目標シャフト位置演算部２０１は、設定風量Ｑ_EXの変更により、目標シャフト位置ＳＰが変わると（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、その旨を不感帯調整部２０３へ知らせる。

これを受けて、不感帯調整部２０３は、不感帯設定部２０２における不感帯Ｚのαの値を初期値α０とし、不感帯Ｚを初期の不感帯Ｚ０にする（ステップＳ２０２、図７（ａ）参照）。

シャフト位置制御部２０５は、ポテンショメータ（可変抵抗）６が検出するベンチュリバルブ１０３のシャフト位置（検出シャフト位置）ＰＶと、目標シャフト位置演算部２０１からの設定風量Ｑ_EXに応じた目標シャフト位置ＳＰと、不感帯設定部２０２からの不感帯Ｚ（初期の不感帯Ｚ０）とを取り込み、検出シャフト位置ＰＶが目標シャフト位置ＳＰに一致するように、ベンチュリバルブ１０３のシャフト位置を制御する（ステップＳ２０３）。また、このシャフト位置の制御に際し、シャフト位置制御部２０５は、不感帯Ｚ（初期の不感帯Ｚ０）に検出シャフト位置ＰＶが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑える。

ハンチング現象監視部２０６は、このシャフト位置制御部２０５によるシャフト位置の制御に際し、ハンチング現象の発生の有無を監視する。ここで、ハンチング現象監視部２０６は、ハンチング現象が所定時間Ｔの間継続して発生したことを確認すると（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、その旨を不感帯調整部２０３へ知らせる。

これを受けて、不感帯調整部２０３は、不感帯設定部２０２における不感帯Ｚのαの値を所定値Δαだけ大きくし（α＋Δα）、不感帯Ｚを広げる（ステップＳ２０５、図７（ｂ）参照）。

ハンチング現象監視部２０６は、その後もハンチング現象の発生の有無の監視を続け、ハンチング現象の発生を所定時間Ｔの間継続して確認する毎に（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、その旨を不感帯調整部２０３へ知らせる。

これにより、不感帯調整部２０３は、ハンチング現象監視部２０６からハンチング現象の発生を所定時間Ｔの間継続して確認したことが知らされる毎に、不感帯設定部２０２における不感帯Ｚのαの値を所定値Δαずつ大きくし、不感帯Ｚを徐々に広げて行く（図７（ｃ）参照）。

なお、不感帯Ｚに対しては、予め上限値が定められている。すなわち、不感帯調整部２０３は、不感帯Ｚが極端に広がらないように、予め定められている上限値を限度として、不感帯Ｚを徐々に広げて行く。

目標シャフト位置演算部２０１は、ハンチング現象監視部２０６によるハンチング現象の発生の有無の監視中、設定風量Ｑ_EXの変更により、目標シャフト位置ＳＰが変わると（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、その旨を不感帯調整部２０３へ知らせる。これを受けて、不感帯調整部２０３は、不感帯設定部２０２における不感帯Ｚのαの値を初期値α０とし、不感帯Ｚを初期の不感帯Ｚ０に戻す（ステップＳ２０２、図７（ａ）参照）。

これにより、シャフト位置制御部２０５は、変更された目標シャフト位置ＳＰを新たな目標シャフト位置ＳＰとし、この新たな目標シャフト位置ＳＰに検出シャフト位置ＰＶを一致させるように、シャフト位置の制御を再開する（ステップＳ２０３）。

このシャフト位置の制御に際しても、上述と同様にして、ハンチング現象監視部２０６によるハンチング現象の発生の有無が監視され、ハンチング現象の発生が所定時間Ｔの間継続して確認される毎に、不感帯設定部２０２における不感帯Ｚのαの値が所定値Δαずつ大きくされ、予め定められている上限値を限度として、不感帯Ｚが徐々に広げられて行く。

この実施の形態２のシャフト制御装置２００Ｂでは、ハンチング現象の発生が所定時間Ｔの間継続して確認される毎に、予め定められている上限値を限度として、不感帯Ｚが徐々に広げられて行くので、前後差圧ΔＰが小さくなって初期の不感帯Ｚ０を外れてハンチング現象が発生したとしても、自動的に広くされる不感帯Ｚでそのハンチング現象が抑えられるものとなる。また、目標シャフト位置ＳＰが変更された場合には、広げられた不感帯Ｚが自動的に初期の不感帯Ｚ０に戻されるので、必要以上に不感帯Ｚが広げられるということが防がれる。このようにして、実施の形態２のシャフト制御装置２００Ｂでも、ハンチング現象を確実に抑え、安定した風量制御を行うことができるようになる。

〔実施の形態３〕
図８は本発明に係るベンチュリバルブのシャフト位置制御装置の別の実施の形態（実施の形態３）の要部を示す図である。この実施の形態３のシャフト位置制御装置２００Ｃは、目標シャフト位置演算部２０１と、不感帯設定部２０２と、不感帯調整部２０３と、差圧検出部２０４と、シャフト位置制御部２０５と、ハンチング現象監視部２０６とを備えている。

以下、図９に示すフローチャートに従って、シャフト位置制御装置２００Ｃにおける各部の機能を交えながら、シャフト位置制御装置２００Ｃでの処理動作について説明する。

目標シャフト位置演算部２０１は、サッシ１０５（図１０）の位置に応じて定められる設定風量Ｑ_EXを入力とし、この設定風量Ｑ_EXに応じた目標シャフト位置ＳＰを求める。目標シャフト位置演算部２０１は、設定風量Ｑ_EXの変更により、目標シャフト位置ＳＰが変わると（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、その旨を差圧検出部２０４へ知らせる。

これを受けて、差圧検出部２０４は、その時のベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰを検出し（ステップＳ３０２）、不感帯調整部２０３へ送る。不感帯調整部２０３は、差圧検出部２０４からのベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰに応じ、不感帯設定部２０２が設定する不感帯Ｚ（±αの値）を調整する（ステップＳ３０３）。

この実施の形態３においても、実施の形態１と同様、不感帯調整部２０３は、図３に示すように、差圧検出部２０４が検出するベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰと所定値ΔＰｔｈとを比較し、前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈよりも低いときには（ΔＰ＜ΔＰｔｈ）、その前後差圧ΔＰに応じてαの値を大きくし（不感帯Ｚを広くし）、前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈを含みそれよりも高いときには（ΔＰ≧ΔＰｔｈ）、αの値を初期値α０（不感帯Ｚを初期の不感帯Ｚ０）とする。

シャフト位置制御部２０５は、ポテンショメータ（可変抵抗）６が検出するベンチュリバルブ１０３のシャフト位置（検出シャフト位置）ＰＶと、目標シャフト位置演算部２０１からの設定風量Ｑ_EXに応じた目標シャフト位置ＳＰと、不感帯設定部２０２からの不感帯Ｚとを取り込み、検出シャフト位置ＰＶが目標シャフト位置ＳＰに一致するように、ベンチュリバルブ１０３のシャフト位置を制御する（ステップＳ３０４）。また、このシャフト位置の制御に際し、シャフト位置制御部２０５は、不感帯Ｚに検出シャフト位置ＰＶが入った場合には、シャフト位置の制御を行わないようにして、ハンチング現象の発生を抑える。

ハンチング現象監視部２０６は、このシャフト位置制御部２０５によるシャフト位置の制御に際し、ハンチング現象の発生の有無を監視する。ここで、ハンチング現象監視部２０６は、ハンチング現象が所定時間Ｔの間継続して発生したことを確認すると（ステップＳ３０５のＹＥＳ）、その旨を不感帯調整部２０３へ知らせる。

不感帯調整部２０３は、実施の形態２と同様、ハンチング現象監視部２０６からハンチング現象の発生を所定時間Ｔの間継続して確認したことが知らされる毎に、予め定められている上限値を限度として、不感帯設定部２０２における不感帯Ｚのαの値を所定値Δαずつ大きくし、不感帯Ｚを徐々に広げて行く。

目標シャフト位置演算部２０１は、ハンチング現象監視部２０６によるハンチング現象の発生の有無の監視中、設定風量Ｑ_EXの変更により、目標シャフト位置ＳＰが変わると（ステップＳ３０７のＹＥＳ）、その旨を差圧検出部２０４へ知らせる。

これを受けて、差圧検出部２０４は、その時のベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰを検出し（ステップＳ３０２）、不感帯調整部２０３へ送る。不感帯調整部２０３は、差圧検出部２０４からのベンチュリバルブ１０３の前後差圧ΔＰに応じ、不感帯設定部２０２が設定する不感帯Ｚ（±αの値）を調整する（ステップＳ３０３）。

すなわち、不感帯調整部２０３は、前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈよりも低いときにはその前後差圧ΔＰに応じて不感帯Ｚを広くし、前後差圧ΔＰが所定値ΔＰｔｈを含みそれよりも高いときには不感帯Ｚを初期の不感帯Ｚ０とする。

これにより、シャフト位置制御部２０５は、変更された目標シャフト位置ＳＰを新たな目標シャフト位置ＳＰとし、この新たな目標シャフト位置ＳＰに検出シャフト位置ＰＶを一致させるように、シャフト位置の制御を再開する（ステップＳ２０３）。

このシャフト位置の制御に際しても、上述と同様にして、ハンチング現象監視部２０６によるハンチング現象の発生の有無が監視され、ハンチング現象の発生が所定時間Ｔの間継続して確認される毎に、不感帯設定部２０２における不感帯Ｚのαの値が所定値Δαずつ大きくされ、予め定められている上限値を限度として、不感帯Ｚが徐々に広げられて行く。

この実施の形態３のシャフト制御装置２００Ｃでは、実施の形態１のシャフト制御装置２００Ａで採用した不感帯の調整方式と、実施の形態２のシャフト制御装置２００Ｂで採用した不感帯の調整方式とを組み合わせており、両者の調整方式を合わせた効果を得ることができる。

なお、ヒュームフードが設置された室には、この室への給気の風量を調節する給気バルブやこの室からの一般排気の風量を調節する一般排気バルブが設けられている。この給気バルブや一般排気バルブとしてベンチュリバルブを用いる場合にも、上述した不感帯を調整する技術を適用するようにしてもよい。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１…ベンチュリ管、２…コーン、３…シャフト、４…レバー、５…スプリング、６…ポテンショメータ（可変抵抗）、１００…室、１０１…ヒュームフード、１０２…局所排気ダクト、１０３…ベンチュリバルブ（局所排気バルブ）、１０４…コントローラ、１０５…サッシ、１０６…サッシセンサ、２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ…シャフト位置制御装置、２０１…目標シャフト位置演算部、２０２…不感帯設定部、２０３…不感帯調整部、２０４…差圧検出部、２０５…シャフト位置制御部、２０６…ハンチング現象監視部。

Claims (10)

1. シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御装置において、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、
   このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、
   前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段と、
   前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段とを備え、
   前記不感帯調整手段は、
   前記差圧検出手段が検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧に基づいて前記不感帯を調整する
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。
2. 請求項１に記載されたベンチュリバルブのシャフト位置制御装置において、
   前記不感帯調整手段は、
   前記差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。
3. シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御装置において、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、
   このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、
   前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段と、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段とを備え、
   前記不感帯調整手段は、
   前記監視手段が前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を初期値に戻す
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。
4. シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御装置において、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出手段と、
   このシャフト位置検出手段によって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御手段と、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定手段と、
   前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整手段と、
   前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視手段とを備え、
   前記不感帯調整手段は、
   前記差圧検出手段が検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧と前記監視手段が監視する前記ハンチング現象の発生の有無とに基づいて前記不感帯を調整する
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。
5. 請求項４に記載されたベンチュリバルブのシャフト位置制御装置において、
   前記不感帯調整手段は、
   前記差圧検出手段が検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする一方、
   前記監視手段が前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、
   前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を前記差圧検出手段が検出する前後差圧に応じた広さに戻す
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御装置。
6. シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御方法において、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出ステップと、
   このシャフト位置検出ステップによって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御ステップと、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定ステップと、
   前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整ステップと、
   前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出ステップとを備え、
   前記不感帯調整ステップは、
   前記差圧検出ステップが検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧に基づいて前記不感帯を調整する
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。
7. 請求項６に記載されたベンチュリバルブのシャフト位置制御方法において、
   前記不感帯調整ステップは、
   前記差圧検出ステップが検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。
8. シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御方法において、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出ステップと、
   このシャフト位置検出ステップによって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御ステップと、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定ステップと、
   前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整ステップと、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視ステップとを備え、
   前記不感帯調整ステップは、
   前記監視ステップが前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を初期値に戻す
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。
9. シャフトの位置を変動させコーンの位置を動かすことでバルブ内の風量を変化させるベンチュリバルブのシャフト位置制御方法において、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置を検出するシャフト位置検出ステップと、
   このシャフト位置検出ステップによって検出されるシャフト位置を目標シャフト位置に一致させるように前記ベンチュリバルブのシャフト位置を制御するシャフト位置制御ステップと、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際する不感帯を前記目標シャフト位置に対して設定する不感帯設定ステップと、
   前記不感帯を所定の条件に従って調整する不感帯調整ステップと、
   前記ベンチュリバルブの前後差圧を検出する差圧検出ステップと、
   前記ベンチュリバルブのシャフト位置の制御に際するハンチング現象の発生の有無を監視する監視ステップとを備え、
   前記不感帯調整ステップは、
   前記差圧検出ステップが検出する前記ベンチュリバルブの前後差圧と前記監視ステップが監視する前記ハンチング現象の発生の有無とに基づいて前記不感帯を調整する
   ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。
10. 請求項９に記載されたベンチュリバルブのシャフト位置制御方法において、
    前記不感帯調整ステップは、
    前記差圧検出ステップが検出する前後差圧と所定値とを比較し、前後差圧が所定値よりも低いときにはその前後差圧に応じて前記不感帯を広くし、前後差圧が所定値を含みそれよりも高いときには前記不感帯を初期値とする一方、
    前記監視ステップが前記ハンチング現象の発生を所定時間継続して確認した場合、予め定められた上限値を限度として、前記不感帯を徐々に広げ、
    前記目標シャフト位置が変更された場合、前記不感帯を前記差圧検出ステップが検出する前後差圧に応じた広さに戻す
    ことを特徴とするベンチュリバルブのシャフト位置制御方法。

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