JP7167081B2

JP7167081B2 - 給気システム

Info

Publication number: JP7167081B2
Application number: JP2020072735A
Authority: JP
Inventors: 浩二巽; 亮太鈴木; 泰士中島
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2040-04-15
Also published as: JP2021001721A

Description

建物内の部屋などの対象空間に供給される空気をダクトで分配する給気システム

特許文献１（特開２００１－３０４６１４号公報）には、熱交換コイルを有する空調機本体と、熱交換した空気を送風するファンを有するファンユニットとを備える空気調和システムが開示されている。特許文献１の各ファンユニットは、ダクトを介して複数の吹出口に連結され、１つの空調機本体で熱交換された空気を複数の吹出口に分流させて空調ゾーンに給気する。

特許文献１のコントローラは、熱源からの熱媒を熱交換コイルに送る流量調整自在なポンプユニットのポンプモータと、複数のファンユニットのファンモータの回転速度を制御する。複数の吹出口にはセンサが設けられており、コントローラは、それらのセンサの吹出し風量信号の合計数値の変動に応じて、各ファンの風量と熱交換コイルの熱媒流量を制御する。

特許文献1に記載されたファンユニットは、複数のファンユニットの外部に設けられた１つのコントローラにより、複数のファンユニットのファンモータの回転速度が制御されている。特許文献１のコントローラは、各ファンユニットの複数の吹出口に設けられている複数のセンサの吹出風量信号を確認しつつ、各ファンユニットのファンモータの回転速度を制御する。そのため、特許文献１のコントローラの制御負荷が大きくなってしまう。

風量の制御が可能なファンユニットを備える給気システムには、制御負荷を小さくするという課題がある。

第１観点の給気システムは、第１ユニットと、第２ユニットと、ダクトと、第１検知部と、第１コントローラとを備える。第１ユニットは、第１ファンを有する。第２ユニットは、第１空気を対象空間に供給する第２ファンを有する。ダクトは、第１ユニットから第１ファンにより送出された第１空気を第２ユニットに搬送する。第１検知部は、対象空間の第２空気の情報を検知する。第１コントローラは、第２ユニット及び第１検知部と通信を行う。第２ユニットは、第２ファンが送風する風量を検知する第２検知部と、第２ファンの回転数を制御する第２コントローラとを含む。第１コントローラは、第１検知部から取得した第２空気の情報に基づき、第２ユニットの目標風量を決定し、目標風量を第２コントローラに指示する。第２コントローラは、第２検知部により検知された風量が、目標風量になるように、第２ファンの回転数を制御する。

第１観点の給気システムは、第２ユニットが、第１コントローラから風量の指示値を受け取り、第１コントローラに依存せずに第２コントローラによって第２ユニット自身で風量の制御を自動的に行うことができる。第１コントローラから第２ユニットに対しては、適宜風量の指示値を与えればよく、第１コントローラの制御負荷を小さくすることができる。

第２観点の給気システムは、第１観点のシステムであって、第１ユニットは、熱媒体の流れる熱交換器を有する。熱交換器は、第１ファンにより送出される第１空気と熱媒体との間で熱交換を行う。

第２観点の給気システムでは、第１ユニットが、熱交換器で熱媒体と熱交換して、空気調和された第１空気を第２ユニットに送ることができる。第２ユニットは、この空気調和された第１空気を用いて、対象空間の空気調和ができる。

第３観点の給気システムは、第２観点のシステムであって、第１検知部は、温度センサ、ＣＯ_２濃度センサまたは湿度センサであり、第１コントローラは、予め設定された対象空間の設定温度、設定ＣＯ_２濃度または設定湿度と、第１検知部によって検知された値とに基づき、第２ユニットの目標風量を決定する。

第３観点の給気システムでは、第１コントローラが、目標風量によって第２ユニットの風量を制御して、対象空間の温度、湿度及びＣＯ_２濃度のうちの少なくとも一つを適正な範囲に保つように制御することができる。

第４観点の給気システムは、第１観点から第３観点のいずれかのシステムであって、第１ユニットの下流側に配置され、第１ファンにより送出された第１空気の圧力を検知する第３検知部をさらに備える。第１コントローラは、第３検知部から取得した圧力の値が所定の範囲になるように、第１ファンの回転数を制御する。

第４観点の給気システムは、第１ユニットの下流側の圧力の値が所定の範囲になることにより、第１ユニットの下流側の圧力の値が所定の範囲から外れる場合に比べて、第１ファン及び第２ファンで発生する余分な費電力を省くことができる。

第５観点の給気システムは、第１観点から第４観点のいずれかのシステムであって、第２ユニットを複数備える。ダクトは、第１ユニットから第１ファンにより送出される第１空気を複数の第２ユニットに搬送する。第１検知部は、複数の第２ユニットそれぞれに対応して複数設けられている。第１コントローラは、複数の第１検知部から取得した対象空間の第２空気の情報に基づき、複数の第２ユニットの複数の目標風量を決定し、各第２コントローラに各目標風量を指示する。

第５観点の給気システムでは、第１コントローラが、第１ファンの出力を、複数の第２ファンが供給する第１空気の空気量に合わせて制御することができる。これにより、給気システムは消費電力を抑制することができる。

第６観点の給気システムは、第５観点のシステムであって、第１コントローラが、複数の第２ファンの中の少なくとも１台の第２ファンの運転状態または複数の第２ファンの中の少なくとも１台の第２ファンの風量を変更するときには、第１ファン及び複数の第２ファンの中のファン効率の高いファンの出力を増やすことを優先するかまたはファン効率の低いファンの出力を減らすことを優先する。

第６観点の給気システムでは、第１コントローラが、第１ファン及び複数の第２ファンの中のファン効率の高いファンの出力を優先的に増やし、またはファン効率の低いファンの出力を減らすよう制御する。これにより、給気システムの消費エネルギーは抑制される。

第７観点の給気システムは、第６観点のシステムであって、第１コントローラが、複数の第２ファンの中のファン効率が最も高いものの処理静圧が一定になるように若しくは複数の第２ファンの中のファン効率が最も高いもののファン回転数が最大になるように、第１ファンの出力を決める。

第７観点の給気システムでは、第１コントローラが、複数の第２ファンの中のファン効率が最も高いものの処理静圧が一定になるように若しくは複数の第２ファンの中のファン効率が最も高いもののファン回転数が最大になるように、第１ファンの出力を決める。これにより、ファン効率の低い第２ファンの出力を優先的に減らせる。

第８観点の給気システムは、第６観点のシステムであって、第１コントローラが、複数の第２ファンの中のファン効率が最も低いものの処理静圧が一定になるように若しくは複数の第２ファンの中のファン効率が最も低いもののファン回転数が最小になるように、第１ファンの出力を決める。

第８観点の給気システムでは、第１コントローラが、複数の第２ファンの中のファン効率が最も低いものの処理静圧が一定になるように若しくは複数の第２ファンの中のファン効率が最も低いもののファン回転数が最小になるように、第１ファンの出力を決める。これにより、ファン効率の高いファンの出力を優先的に増やせる。

第９観点の給気システムは、第７観点または第８観点のシステムであって、複数の第２ファンの処理静圧を検知するための複数の差圧センサを備え、コントローラが、複数の差圧センサの検出値に基づいて第１ファンの出力を決める。

第１０観点の給気システムは、第７観点または第８観点のシステムであって、第１コントローラは、複数の第２ファンの中のファン効率が最大のものの風量が目標風量に達しない場合に、第１ファンの出力を増加させる。

第１０観点の給気システムでは、第１コントローラは、第１ファンの出力を増加させて、複数の第２ファンの中のファン効率が最大のものの風量が目標風量に達するように制御することができる。

第１１観点の給気システムは、第６観点から第１０観点のいずれかのシステムであって、第１ファンにより送出される第１空気の風量を検知するための第４検知部をさらに備える。第１コントローラが、第１ファン及び複数の第２ファンのファン効率の比較に、複数の第２検知部及び第４検知部のうちの少なくとも一方を用いる。

実施形態に係る給気システムの構成を示す概念図。変形例に係る給気システムの構成の一例を示す概念図。コントローラの構成を説明するためのブロック図。変形例に係る給気システムの構成の他の例を示す概念図。変形例に係る給気システムの構成の他の例を示す概念図。変形例に係る給気システムの構成の他の例を示す概念図。図６に示されているコントローラの構成を説明するためのブロック図。

（１）全体構成
図１に示されている給気システム１０は、第１ユニット２０と、第２ユニット３０と、ダクト４０と、コントローラ５０とを備えている。第１ユニット２０は、第１ファン２１を有する。複数の第２ユニット３０は、それぞれ、第２ファン３１を有する。各第２ファン３１は、空気を第２ユニット３０から対象空間１００に供給する。対象空間１００は、例えば、建物内の部屋である。部屋は、例えば、床、天井及び壁によって空気の移動が制限された空間である。１つまたは複数の対象空間１００に対して、複数の第２ユニット３０が配設される。図１には、複数の第２ユニット３０を備える給気システム１０の代表例として、２つの第２ユニット３０を備える給気システム１０が１つの対象空間１００に対して配設されている例が示されている。第２ユニット３０の個数は、３以上であってもよく、適宜設定されるものである。先にも述べたが、第２ユニット３０が配設される対象空間１００は、２以上であってもよい。

ダクト４０は、第１ユニット２０から第１ファン２１により送出される第１空気SAを、複数の第２ユニット３０に分配する。ダクト４０は、主管４１と、主管４１から分岐した枝管４２とを含んでいる。図１では、主管４１が、第１ユニット２０の外に配置されている場合が示されているが、主管４１は、第１ユニット２０の中に配置されてもよく、また第１ユニット２０の中から第１ユニット２０の外まで延びるように配置されてもよい。主管４１は、第１ユニット２０の中に配置されている場合には、第１ユニット２０のケーシングの一部が主管４１として機能する場合も含む。図１では、主管４１の入口４１ａは、第１ユニット２０に接続されている例が示されている。第１ファン２１は、第１ユニット２０内に配置されている。ここでは、第１ファン２１から吹出される空気は、全てダクト４０に流れ込むように構成されている。

ダクト４０の主管４１の出口４１ｂは、枝管４２の入口４２ａに接続されている。枝管４２の複数の出口４２ｂは、複数の第２ユニット３０に接続されている。

各第２ユニット３０と、対象空間１００とは、通風路８１により繋がっている。通風路８１の入口８１ａが第２ユニット３０に接続されている。各第２ファン３１は、第２ユニット３０の中で、ダクト４０の出口４２ｂから通風路８１の入口８１ａに向う気流を発生させる。これは別の観点で見ると、各第２ファン３１は、枝管４２の出口４２ｂから第１空気SAを吸引しているということである。各第２ファン３１は、回転数を変更することにより各第２ユニット３０の中（通風路８１の入口８１ａの手前）の静圧を変更することができる。各第２ファン３１は、ダクト４０の静圧が一定であるとすると、回転数を大きくすることにより、各第２ユニット３０の中（通風路８１の入口８１ａの手前）の静圧を高くすることができる。第２ユニット３０の中の静圧が高くなると、通風路８１を流れる第１空気SAの空気量が多くなる。このように流れる空気量が変わることによって、各通風路８１の出口８１ｂから対象空間１００に吹出される給気風量が変わる。

コントローラ５０は、メインコントローラ５１と複数のサブコントローラ５２とを含んでいる。メインコントローラ５１と複数のサブコントローラ５２とが互いに接続されて、コントローラ５０が構成されている。メインコントローラ５１は、第１ファン２１の回転数を制御する。言い換えると、メインコントローラ５１が第１ファン２１の出力を制御する。第１ファン２１の出力が高くなれば、第１ファン２１の送風量が多くなる方向に第１ファン２１の状態が変わる。

各第２ユニット３０に対しては、１つのサブコントローラ５２が設けられている。各サブコントローラ５２は、対応する第２ファン３１に風量変更に関する指示を出す。各サブコントローラ５２は、目標風量を記憶している。各サブコントローラ５２は、目標風量に対して給気風量が不足していれば第２ファン３１の回転数を増加させる指示（風量変更に関する指示）を出す。逆に、サブコントローラ５２は、目標風量に対して給気風量が過剰であれば、第２ファン３１の回転数を減少させる指示（風量変更に関する指示）を出す。

コントローラ５０は、複数の第２ファン３１により対象空間１００に供給される空気の空気量の情報を得る。空気量の情報は、例えば、１秒間当たりに対象空間１００に供給すべき空気量であり、この供給すべき空気量を言い換えると必要給気風量ということになる。得られた空気量の情報を基に第１ファン２１の要求出力を決定する。コントローラ５０は、決定した要求出力になるように、第１ファン２１の出力を制御する。具体的には、各サブコントローラ５２が、対応する第２ユニット３０から、当該第２ユニット３０の空気量の情報を得ている。各サブコントローラ５２は、空気量の情報をメインコントローラ５１に出力する。

（２）詳細構成
（２－１）第１ユニット２０
第１ユニット２０は、既に説明した第１ファン２１以外に、熱交換器２２、第４検知部２３、温度センサ２４及び水量調整弁２５を有している。熱交換器２２には、熱源ユニット６０から熱媒体として例えば冷水または温水が供給される。熱交換器２２に供給される熱媒体は、冷水または温水以外のもの、例えばブラインであってもよい。第４検知部２３には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。

第４検知部２３は、第１ファン２１が送風する風量を検知する。第４検知部２３は、メインコントローラ５１に接続されている。第４検知部２３が検知した風量の値は、第４検知部２３からメインコントローラ５１に送信される。第４検知部２３が検知した風量は、ダクト４０の主管４１を流れる風量である。言い換えると、第４検知部２３が検知した風量は、複数の第２ユニット３０から対象空間１００に供給される給気風量の総量になる。

温度センサ２４は、第１ファン２１からダクト４０に送られる第１空気SAの温度を検知する。温度センサ２４は、メインコントローラ５１に接続されている。温度センサ２４が検知した温度の値は、温度センサ２４からメインコントローラ５１に送信される。

第１ユニット２０は、通風路８２を介して、対象空間１００に繋がっている。通風路８２を通って対象空間１００から戻ってきた第２空気ＲＡは、第１ファン２１により、熱交換器２２を通ってダクト４０に送り出される。対象空間１００から戻ってきたこの第２空気ＲＡは、対象空間１００の中に在った空気である。熱交換器２２を通るときに、戻ってきた第２空気ＲＡは、熱交換器２２を流れる冷水または温水と熱交換して調和空気になる。熱交換器２２で熱交換をしてダクト４０に送り出される第１空気SAに与えられる熱量は、水量調整弁２５によって調整される。水量調整弁２５の開度は、メインコントローラ５１により制御される。水量調整弁２５の開度が大きくなれば、熱交換器２２に流れる水量が多くなり、熱交換器２２と第１空気SAとの間で単位時間あたりに交換される熱量が多くなる。逆に、水量調整弁２５の開度が小さくなれば、熱交換器２２に流れる水量が少なくなり、熱交換器２２と第１空気SAとの間の単位時間あたりの熱交換量が少なくなる。

（２－２）第２ユニット３０
第２ユニット３０は、既に説明した第２ファン３１以外に、第２検知部３２を有している。第２検知部３２は、第２ファン３１が送風する風量を検知する。各第２検知部３２は、対応する１つのサブコントローラ５２に接続されている。第２検知部３２が検知した風量の値は、サブコントローラ５２に送信される。第２検知部３２が検知した風量は、通風路８１を流れる風量である。言い換えると、第２検知部３２が検知した風量は、各第２ユニット３０から対象空間１００に供給される給気風量になる。第２検知部３２には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。

（２－３）リモートセンサ７０
複数のリモートセンサ７０は、温度センサの機能を有している。各リモートセンサ７０は、対応するサブコントローラ５２に、対象空間１００の第２空気ＲＡの温度を示すデータを送信できるように構成されている。

（３）給気システム１０の動作
複数のサブコントローラ５２は、それぞれ、接続されているリモートセンサ７０から、検知した対象空間の温度の値を受信する。各サブコントローラ５２は、設定温度を示すデータを保持している。例えば、リモートコントローラ（図示せず）などから、各サブコントローラ５２に設定温度を示すデータが予め送信される。各サブコントローラ５２は、リモートコントローラなどから受信した設定温度を示すデータを内蔵するメモリなどの記憶装置５２ｂ（図３参照）に記憶している。各サブコントローラ５２が設定温度の値をメインコントローラ５１に送信する。メインコントローラ５１は、設定温度に基づき、対応するリモートセンサ７０の検知した第２空気ＲＡの温度に応じて、各第２ユニット３０の目標風量を決定する。メインコントローラ５１は、目標風量の値を各サブコントローラ５２に送信する。

メインコントローラ５１は、対象空間１００に供給すべき目標風量の総量に応じて、第１ファン２１の出力を決定する。

例えば、主管４１の出口４１ｂ（枝管４２の入口４２ａ）の静圧が主管４１の入口４１ａの静圧と枝管４２の出口４２ｂの静圧の中間の値をとる場合と、中間の値よりも大きな値をとる場合とを比較すると、中間の値よりも大きな値をとる場合の方が第１ファン２１の出力の割合が複数の第２ファン３１の出力の割合よりも大きくなる。逆に、主管４１の出口４１ｂ（枝管４２の入口４２ａ）の静圧が当該中間の値をとる場合と中間の値よりも小さな値をとる場合とを比較すると、小さな値をとる場合の方が第１ファン２１の出力の割合が複数の第２ファン３１の出力の割合よりも小さくなる。第１ファン２１の出力と複数の第２ファン３１の出力の割合には、効率の良い範囲がある。そこで、メインコントローラ５１は、効率の良い割合になるように、第１ファン２１の出力を決定する。言い換えると、それは、メインコントローラ５１が、目標風量の総量に対して、予め定められている適切な出力に、第１ファン２１の出力を決定する、ということである。

例えば、第１ファン２１の出力の次のような決定方法を考えれば、第１ファン２１の出力に消費電力の削減に適した第１ファン２１の出力の範囲があることが分かる。第１ファン２１の出力を上げて第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が上がるのであれば、第１ファン２１の出力を徐々に下げ、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が再び上昇に転じる前の第１ファン２１の出力に決定すれば、その決定された出力の範囲が他の範囲よりも消費電力が小さな範囲になる。逆に、第１ファン２１の出力を下げて第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が上がるのであれば、第１ファン２１の出力を徐々に上げ、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が再び上昇に転じる前の第１ファン２１の出力に決定すれば、その決定された出力の範囲が他の範囲よりも消費電力が小さな範囲になる。第１ファン２１の出力を上げて第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が下がるのであれば、第１ファン２１の出力を徐々に上げ、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が再び上昇に転じる前の第１ファン２１の出力に決定すれば、その決定された出力の範囲が他の範囲よりも消費電力が小さな範囲になる。逆に、第１ファン２１の出力を下げて第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が下がるのであれば、第１ファン２１の出力を徐々に下げ、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の消費電力の総計が再び上昇に転じる前の第１ファン２１の出力に決定すれば、その決定された出力の範囲が他の範囲よりも消費電力が小さな範囲になる。ただし、第１ファン２１の適切な出力を決定するのはこのような方法には限られない。

メインコントローラ５１が目標風量を決定して目標風量の値を各サブコントローラ５２に送信した後、ファン効率が最も高い第２ユニット３０以外の各第２ユニット３０は、対応するサブコントローラ５２により第２ファン３１の回転数を調整される。複数の第２ファン３１の回転数の調整は互いに独立して行われる。
このとき、決定された第１ファン２１の出力において、ファン効率が最も高い第２ユニット３０の第２ファン３１の回転数が最大になっている。ここで、ファン効率が最も高い第２ユニット３０は、枝管４２の入口４２ａの静圧が同じで対象空間１００に供給する給気風量が同じ場合に、消費エネルギーが最も小さい第２ユニット３０である。また、ファン効率が最も低い第２ユニット３０は、枝管４２の入口４２ａの静圧が同じで対象空間１００に供給する給気風量が同じ場合に、消費エネルギーが最も大きい第２ユニット３０である。

各サブコントローラ５２は、給気風量を目標風量に一致させるべく、各第２ファン３１の回転数を制御する。複数のサブコントローラ５２は、互いに独立して、複数の第２ファン３１の回転数を制御する。各サブコントローラ５２は、目標風量に対して、第２検知部３２が検知した風量が小さければ、各第２ファン３１の回転数を増加させる。各サブコントローラ５２は、目標風量に対して、第２検知部３２が検知した風量が多ければ、各第２ファン３１の回転数を減少させる。もし、ファン効率が最も高い第２ユニット３０の回転数が下がったときには、メインコントローラ５１は、第１ファン２１の出力を変更して、ファン効率が最も高い第２ユニット３０の回転数が最大になるように調整する。

風量を変更するとき、メインコントローラ５１は、複数の第２ファン３１の中の少なくとも１台の第２ファンの運転状態または複数の第２ファン３１の中の少なくとも１台の第２ファン３１の風量を変更するときには、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の中のファン効率の高いファンの出力を増やすことを優先するかまたはファン効率の低いファンの出力を減らすことを優先する。言い換えると、メインコントローラ５１は、対象空間１００への給気風量を多くする場合には、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の中のファン効率の高いファンの出力を増やすように、第１ファン２１の出力及び複数の第２ユニット３０の目標風量を決定する。逆に、メインコントローラ５１は、対象空間１００への給気風量を少なくする場合には、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の中のファン効率の高いファンの出力を減らすように、第１ファン２１の出力及び複数の第２ユニット３０の目標風量を決定する。

しかし、メインコントローラ５１は、複数の第２ユニット３０の中のファン効率が最大のものの風量が目標風量に達しない場合には、第１ファン２１の出力を増加させる。このとき、メインコントローラ５１は、第１ファン２１出力を増加させ且つ、ファン効率が最大の第２ユニット３０の第２ファン３１の回転数を最大に保たせる。

（４）変形例
（４－１）変形例１Ａ
上記実施形態では、メインコントローラ５１が第１ファン２１の出力を決定する際、メインコントローラ５１は、複数の第２ファン３１のうちのファン効率が最も高いものの回転数が最大となるように決定する場合について説明した。

しかし、メインコントローラ５１が第１ファン２１の出力を決定する際、メインコントローラ５１は、複数の第２ファン３１のうちのファン効率が最も低いものの回転数が最小となるように、第１ファン２１の出力を決定するように構成されてもよい。この場合、ファン効率が最も低い第２ユニット３０以外の各第２ユニット３０は、対応するサブコントローラ５２が第２ファン３１の回転数を調整する。複数の第２ファン３１の回転数の調整は互いに独立して行われる。

また、メインコントローラ５１が目標風量を小さくする場合、メインコントローラ５１は、複数の第２ファン３１のうちのファン効率が最も高いもの処理静圧を一定とするように、第１ファン２１の出力を決定する構成であってもよい。このように構成される場合、各第２ユニット３０のうち処理静圧が一定の第２ユニット３０は、他に比べて効率の高い第２ファン３１の回転数を高く保つことができるので、給気システム１０の全体としての効率を高く保つことができる。このように、処理静圧を一定に保つ構成を採用する場合には、例えば、各第２ユニット３０が、第２ファン３１の処理静圧を検知するための差圧センサ３３（図２参照）を備えるように構成される。或いは、第２検知部３２の検知結果と第２ファン３１の回転数からコントローラ５０が処理静圧を算出するように構成される。コントローラ５０は、ファン効率が最も高い第２ユニット３０の差圧センサ３３の検出値に基づいて第１ファン２１の出力を決める。この場合、処理差圧を一定に保たれる第２ユニット３０以外の各第２ユニット３０は、対応するサブコントローラ５２が第２ファン３１の回転数を調整する。複数の第２ファン３１の回転数の調整は互いに独立して行われる。

また、メインコントローラ５１が目標風量を大きくする場合、メインコントローラ５１は、複数の第２ファン３１のうちのファン効率が最も低いものの処理静圧を一定とするように、第１ファン２１の出力を決定する構成であってもよい。このように構成される場合、各第２ユニット３０のうち処理静圧が一定の第２ユニット３０は、他に比べて効率の低い第２ファン３１の回転数を低く保つことができるので、給気システム１０の全体としての効率を高く保つことができる。このように、処理静圧を一定に保つ構成を採用する場合には、例えば、各第２ユニット３０が、第２ファン３１の処理静圧を検知するための差圧センサ３３（図２参照）を備えるように構成される。或いは、第２検知部３２の検知結果と第２ファン３１の回転数からコントローラ５０が処理静圧を算出するように構成される。コントローラ５０は、ファン効率が最も低い第２ユニット３０の差圧センサ３３の検出値に基づいて第１ファン２１の出力を決める。この場合、処理差圧を一定に保たれる第２ユニット３０以外の各第２ユニット３０は、対応するサブコントローラ５２が第２ファン３１の回転数を調整する。複数の第２ファン３１の回転数の調整は互いに独立して行われる。

（４－２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、リモートセンサ７０が温度センサを有する場合について説明したが、リモートセンサ７０は、例えば、温度センサ、ＣＯ_２濃度センサ及び湿度センサのうちの少なくとも１つの機能持つものであってもよい。このように構成された場合、複数のサブコントローラ５２は、それぞれ、接続されているリモートセンサ７０から、対象空間１００の温度、ＣＯ_２濃度及び湿度のうちの少なくとも１つの検知値を受信する。各サブコントローラ５２は、リモートセンサ７０の検知対象の設定値のデータを保持している。各サブコントローラ５２が、これら温度、ＣＯ_２濃度及び湿度のうちの少なくとも１つの設定値をメインコントローラ５１に送信する。メインコントローラ５１は、設定値に基づき、対応するリモートセンサ７０の検知値に応じて、各第２ユニット３０の目標風量を決定する。メインコントローラ５１は、目標風量の値を各サブコントローラ５２に送信する。

（４－３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、第１ユニット２０が熱交換器２２を有している場合について説明した。しかし、第１ユニット２０は、熱交換器２２を構成しない形態をとることもできる。給気システム１０は、例えば、対象空間１００のＣＯ_２濃度が高いときに、対象空間１００を換気するシステムとして構成されてもよい。

（４－４）変形例１Ｄ
コントローラ５０はコンピュータにより実現されるものである。コントローラ５０は、制御演算装置５１ａ，５２ａと記憶装置５１ｂ，５２ｂとを備える。制御演算装置５１ａ，５２ａには、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置５１ａ，５２ａは、記憶装置５１ｂ，５２ｂに記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置５１ａ，５２ａは、プログラムに従って、演算結果を記憶装置５１ｂ，５２ｂに書き込んだり、記憶装置５１ｂ，５２ｂに記憶されている情報を読み出したりすることができる。図３は、制御演算装置５１ａ，５２ａにより実現される各種の機能ブロックを示している。記憶装置５１ｂ，５２ｂは、データベースとして用いることができる。

（４－５）変形例１Ｅ
第１ユニット２０には、図４に示されているように、外気導入ユニット１１０が取り付けられてもよい。外気導入ユニット１１０は、第３ファン１１１及び第５検知部１１２を有している。外気導入ユニット１１０は、第３ファン１１１により、対象空間１００の外から外気ＯＡを取り入れて第１ユニット２０に送風する。第５検知部１１２は、第１ユニット２０に送られる外気ＯＡの風量を検知する。第５検知部１１２は、検知した外気ＯＡの送風量の値をメインコントローラ５１に送信する。外気導入ユニット１１０から外気ＯＡが第１ユニット２０に送られる場合に、メインコントローラ５１は、第１ファン２１の出力の制御について外気ＯＡの送風量に応じた補正を行うように構成されてもよい。第５検知部１１２には、例えば、風量センサ、風速センサまたは差圧センサを用いることができる。

（４－６）変形例１Ｆ
変形例１Ｆに係る給気システム１０には、図５に示されているように、図１に示された実施形態に係る給気システム１０の第１ユニット２０の下流側に、第３検知部である圧力センサ９０が配置されている。この圧力センサ９０は、第１ファン２１により送出された第１空気ＳＡの圧力を検知する。圧力センサ９０は、例えば、ダクト４０の中の第１ユニット２０の近傍、言い換えるとダクト４０の入口４１ａの近傍に配置される。この圧力センサ９０以外の構成は、上記実施形態の給気システム１０と同様であるので、説明を省略する。メインコントローラ５１は、圧力センサ９０が検知した第１空気ＳＡの圧力の値を取得する。メインコントローラ５１は、第１空気ＳＡの圧力の値が所定の範囲になるように、第１ファン２１の回転数を制御する。メインコントローラ５１は、第１空気ＳＡの圧力の値が所定の範囲の下限値よりも小さければ、第１ファン２１の回転数を増加させる。メインコントローラ５１は、第１空気ＳＡの圧力の値が所定の範囲の上限値よりも大きければ、第１ファン２１の回転数を減少させる。

また、図６に示されているように、図４に示された変形例１Ｅに係る給気システム１０の第１ユニット２０の下流側に、第３検知部である圧力センサ９０を配置してもよい。図６のコントローラ５０の構成が、図７に示されている。

（５）特徴
（５－１）
以上説明した給気システム１０は、第１ユニット２０と、第２ユニット３０と、ダクト４０と、第１検知部であるリモートセンサ７０と、第１ユニット、第１コントローラであるメインコントローラ５１とを備えている。第２ユニット３０は、第１空気ＳＡを対象空間１００に供給する第２ファン３１を有している。ダクト４０は、第１ユニット２０から第１ファン２１により送出された第１空気ＳＡを第２ユニット３０に搬送する。リモートセンサ７０は、対象空間１００の第２空気ＲＡの情報を検知する。第２空気ＲＡの情報は、例えば、第２空気ＲＡの温度、第２空気ＲＡのＣＯ_２濃度または第２空気ＲＡの湿度である。メインコントローラ５１は、第２ユニット３０及びリモートセンサ７０と通信を行う。第２ユニット３０は、第２ファン３１が送風する風量を検知する第２検知部である第２検知部３２と、第２ファンの回転数を制御する第２コントローラであるサブコントローラ５２とを含んでいる。メインコントローラ５１は、リモートセンサ７０から取得した第２空気ＲＡの情報である例えば温度の検出値、ＣＯ_２濃度の検出値または湿度の検出値に基づき、第２ユニット３０の目標風量を決定する。メインコントローラ５１は、決定した目標風量をサブコントローラ５２に指示する。サブコントローラ５２は、第２検知部３２により検知された風量が、目標風量になるように、第２ファン３１の回転数を制御する。

このように構成された給気システム１０は、第２ユニット３０が、メインコントローラ５１から風量の指示値を受け取り、メインコントローラ５１に依存せずにサブコントローラ５２によって第２ユニット３０自身で風量の制御を自動的に行うことができる。このようにメインコントローラ５１から第２ユニット３０に対しては、適宜風量の指示値を与えればよく、メインコントローラ５１の制御負荷を小さくすることができる。

（５－２）
上記実施形態の給気システム１０では、第１ユニット２０が、熱交換器２２で熱媒体と熱交換して、空気調和された空気を複数の第２ユニット３０に送ることができる。複数の第２ユニット３０は、この空気調和された空気を用いて、対象空間１００の空気調和ができる。

（５－３）
上述の給気システム１０のコントローラ５０は、対象空間１００の温度、湿度及びＣＯ_２濃度のうちの少なくとも一つ応じて複数の第２ユニット３０により供給される空気の風量を決定し、複数の第２ユニット３０のそれぞれの風量を制御している。このような給気システム１０では、コントローラ５０より、複数の第２ユニット３０のそれぞれの風量を制御して、対象空間１００の温度、湿度及びＣＯ_２濃度のうちの少なくとも一つを適正な範囲に保つことができる。

（５－４）
変形例１Ｆに係る給気システム１０では、第１ユニット２０の下流側に配置され、第１ファン２１により送出された第１空気ＳＡの圧力を検知する第３検知部である圧力センサ９０を備えている。メインコントローラ５１は、圧力センサ９０から取得した圧力の値が所定の範囲になるように、第１ファン２１の回転数を制御する。その結果、第１ユニット２０の下流側の圧力の値が所定の範囲になることにより、第１ユニット２０の下流側の圧力の値が所定の範囲から外れる場合に比べて、第１ファン２１及び第２ファン３１で発生する余分な費電力を省くことができる。

（５－５）
上述の給気システム１０では、メインコントローラ５１が、第１ファン２１の出力を対象空間１００に対する給気風量の総量に合わせて適正な値に制御することができる。給気風量の総量が、複数の第２ファン３１の第１空気ＳＡの空気量の一例である。メインコントローラ５１のこのような制御により、給気システム１０は、システム全体としての消費エネルギーを抑制することができる。

（５－６）
上述の給気システム１０は、メインコントローラ５１が、複数の第２ファン３１の中の少なくとも１台の運転状態または複数の第２ファン３１の中の少なくとも１台の第２ファン３１の風量を変更するときには、第１ファン２１及び複数の第２ファン３１の中のファン効率の高いファンの出力を増やすことを優先するかまたはファン効率の低いファンの出力を減らすことを優先するように構成することができる。このように構成された給気システム１０では、メインコントローラ５１が、ファン効率の高いファンの出力を優先的に増やし、またはファン効率の低いファンの出力を減らすよう制御して、給気システム１０の消費エネルギーを抑制する。

（５－７）
上述の給気システム１０は、メインコントローラ５１が、複数の第２ファン３１の中のファン効率が最も高い第２ファン３１の処理静圧が一定になるように若しくは複数の第２ファン３１の中のファン効率が最も高い第２ファン３１のファン回転数が最大になるように、第１ファン２１の出力を決めることで、ファン効率の低い第２ファン３１の出力を優先的に減らせるように構成することができる。このように構成する場合には、ファン効率の低い第２ファン３１の出力を優先的に減らした結果、ファン効率のより高い第２ファン３１の出力を減らす場合に比べて消費エネルギーを削減することができる。

（５－８）
上述の給気システム１０は、メインコントローラ５１が、複数の第２ファン３１の中のファン効率が最も低い第２ファン３１の処理静圧が一定になるように若しくは複数の第２ファン３１の中のファン効率が最も低い第２ファン３１のファン回転数が最小になるように、第１ファン２１の出力を決めることで、ファン効率の高いファンの出力を優先的に増やせるように構成することができる。このように構成する場合には、ファン効率の高い第２ファン３１の出力を優先的に増やした結果、ファン効率のより低い第２ファン３１の出力を増やす場合に比べて消費エネルギーを削減することができる。

（５－９）
上述の給気システム１０では、メインコントローラ５１は、複数の第２ファン３１の中のファン効率が最大のものの風量が目標風量に達しない場合に、第１ファン２１の出力を増加させる。このように構成された給気システム１０では、メインコントローラ５１が、第１ファン２１の出力を増加させて、複数の第２ファン３１の中のファン効率が最大のものの風量が目標風量に達するように制御することができる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１０給気システム
２０第１ユニット
２１第１ファン
２２熱交換器
２３第４検知部
３０第２ユニット
３１第２ファン
３２第２検知部
３３差圧センサ
４０ダクト
５０コントローラ
５１メインコントローラ（第１コントローラの例）
５２サブコントローラ（第２コントローラの例）
７０リモートセンサ（第１検知部の例）
９０圧力センサ（第３検知部の例）

特開２００１－３０４６１４号公報

Claims

第１ファン（２１）を有する第１ユニット（２０）と、
第１空気を対象空間に供給する第２ファン（３１）を有する複数の第２ユニット（３０）と、
前記第１ユニットから前記第１ファンにより送出された前記第１空気を複数の前記第２ユニットに搬送するダクト（４０）と、
前記対象空間の第２空気の情報を検知する第１検知部（７０）と、
前記第１ユニット、複数の前記第２ユニット及び前記第１検知部と通信を行う第１コントローラ（５１）と、
を備え、
前記各第２ユニットは、前記第２ファンが送風する風量を検知する第２検知部（３２）と、前記第２ファンの回転数を制御する第２コントローラ（５２）とを含み、
前記第１コントローラは、前記第１検知部から取得した前記対象空間の前記第２空気の情報に基づき、複数の前記第２ユニットの各々に対し、目標風量を決定し、前記目標風量を前記第２コントローラに指示し、
前記各第２コントローラは、前記第２検知部により検知された風量が、前記目標風量になるように、前記第２ファンの回転数を制御する、給気システム（１０）。
前記第１コントローラは、前記対象空間への給気風量を変更するときに、前記第１ファンの出力及び複数の前記第２ユニットの複数の前記目標風量を決定する、
請求項１に記載の給気システム（１０）。
前記第１ユニットは、熱媒体の流れる熱交換器（２２）を有し、
前記熱交換器は、前記第１ファンにより送出される前記第１空気と前記熱媒体との間で熱交換を行う、
請求項１または請求項２に記載の給気システム（１０）。
前記第１検知部は、温度センサ、ＣＯ_２濃度センサまたは湿度センサであり、
前記第１コントローラは、予め設定された対象空間の設定温度、設定ＣＯ_２濃度または設定湿度と、前記第１検知部によって検知された値とに基づき、複数の前記第２ユニットの前記目標風量を決定する、
請求項３に記載の給気システム（１０）。
前記第１ユニットの下流側に配置され、前記第１ファンにより送出された前記第１空気の圧力を検知する第３検知部をさらに備え、
前記第１コントローラは、前記第３検知部から取得した圧力の値が所定の範囲になるように、前記第１ファンの回転数を制御する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の給気システム（１０）。
前記第１検知部は、複数の前記第２ユニットそれぞれに対応して複数設けられ、
前記第１コントローラは、複数の前記第１検知部から取得した前記対象空間の前記第２空気の情報に基づき、複数の前記第２ユニットの複数の前記目標風量を決定し、前記各第２コントローラに前記各目標風量を指示する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の給気システム（１０）。
前記第１コントローラが、複数の前記第２ファンの中の少なくとも１台の前記第２ファンの運転状態または複数の前記第２ファンの中の少なくとも１台の前記第２ファンの風量を変更するときには、前記第１ファン及び複数の前記第２ファンの中のファン効率の高いファンの出力を増やすことを優先するかまたはファン効率の低いファンの出力を減らすことを優先する、
請求項６に記載の給気システム（１０）。
前記第１コントローラが、複数の前記第２ファンの中のファン効率が最も高いものの処理静圧が一定になるように若しくは複数の前記第２ファンの中のファン効率が最も高いもののファン回転数が最大になるように、前記第１ファンの出力を決める、
請求項７に記載の給気システム（１０）。
前記第１コントローラが、複数の前記第２ファンの中のファン効率が最も低いものの処理静圧が一定になるように若しくは複数の前記第２ファンの中のファン効率が最も低いもののファン回転数が最小になるように、前記第１ファンの出力を決める、
請求項７に記載の給気システム（１０）。
複数の前記第２ファンの処理静圧を検知するための複数の差圧センサ（３３）を備え、
前記第１コントローラが、複数の前記差圧センサの検出値に基づいて前記第１ファンの出力を決める、
請求項８または請求項９に記載の給気システム（１０）。
前記第１コントローラは、複数の前記第２ファンの中のファン効率が最大のものの風量が前記目標風量に達しない場合に、前記第１ファンの出力を増加させる、
請求項８または請求項９に記載の給気システム（１０）。
前記第１ファンにより送出される前記第１空気の風量を検知するための第４検知部（２３）をさらに備え、
前記第１コントローラが、前記第１ファン及び複数の前記第２ファンのファン効率の比較に、複数の前記第２検知部及び前記第４検知部のうちの少なくとも一方を用いる、
請求項７から１０のいずれか一項に記載の給気システム（１０）。