JP4712853B2 - Room pressure control system - Google Patents
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Description
本発明は、給気量又は排気量に対応して排気量又は給気量を制御することによって室圧を所望の値に制御する室圧制御システムに関し、特に、給気又は排気における開始過程や停止過程において、室圧を所望の値に制御することが可能な室圧制御システムに関する。 The present invention relates to a chamber pressure control system that controls a chamber pressure to a desired value by controlling an exhaust amount or an intake amount in accordance with an intake amount or an exhaust amount, and in particular, The present invention relates to a chamber pressure control system capable of controlling a chamber pressure to a desired value in a stop process.
清浄な環境を必要とする製薬工場等の施設では、清浄な空気で満たされる複数の部屋が形成される。これらの部屋は、給気通路及び排気通路に対して複数の部屋が並列に接続されることによって一般に形成されている。これらの部屋では、その部屋で行われる工程やその部屋の用途に応じて、必要とされる清浄度が異なる。部屋の清浄度は、部屋の気圧(以下、「室圧」とも言う)を、大気圧や給気通路の気圧や排気通路の気圧に対して異なる気圧に保つことによって実現されており、部屋ごとの清浄度の相違は、部屋ごとに異なる室圧を制御することによって実現されている。このような室圧は、給気量と排気量の微妙な差で制御されている。 In facilities such as pharmaceutical factories that require a clean environment, a plurality of rooms filled with clean air are formed. These rooms are generally formed by connecting a plurality of rooms in parallel to the air supply passage and the exhaust passage. In these rooms, the required cleanliness differs depending on the process performed in the room and the use of the room. The cleanliness of the room is realized by keeping the air pressure in the room (hereinafter also referred to as “room pressure”) at a different pressure from the atmospheric pressure, the air pressure in the air supply passage, and the air pressure in the exhaust passage. The difference in cleanliness is realized by controlling different room pressures for each room. Such a chamber pressure is controlled by a subtle difference between the air supply amount and the exhaust amount.
このような室圧の制御に用いられるシステムとしては、例えば給気路及び排気路のそれぞれに直列に設けられる調整用のダンパと気密用のダンパを有し、これらのダンパの操作順位が規定されているシステム(例えば、特許文献1参照。)や、調整用のダンパによる室圧の制御を停止することなく、部屋に設けられた扉の閉じ時における大きな室圧変動を防止するシステム(例えば、特許文献2参照。)や、調整用のダンパの開度が中間開度となるようにファンの出力を制御するシステム(例えば、特許文献3参照。)や、複数の部屋に対応して設けられる排気調整用のダンパのうちの一つを他の全ての排気調整用のダンパよりも下流側の排気路に設けるシステム(例えば、特許文献4参照。)等が知られている。 As a system used for controlling the chamber pressure, for example, there are an adjustment damper and an airtight damper provided in series in each of the air supply path and the exhaust path, and the operation order of these dampers is defined. System (for example, refer to Patent Document 1) and a system that prevents large fluctuations in the room pressure when the door provided in the room is closed without stopping the control of the room pressure by the adjustment damper (for example, And a system that controls the output of the fan so that the opening of the adjustment damper becomes an intermediate opening (see, for example, Patent Document 3) or a plurality of rooms. There is known a system in which one of exhaust adjustment dampers is provided in an exhaust passage downstream of all other exhaust adjustment dampers (see, for example, Patent Document 4).
前述したような清浄な空気が供給される部屋では、部屋内の滅菌や改修等を行うためには、部屋への給気を一旦停止する必要がある。前述したような複数の部屋に清浄な空気が供給されている場合では、一部の部屋への給気の停止過程や開始過程においても、前記部屋ごとの室圧が維持されることが望まれている。 In a room where clean air is supplied as described above, in order to sterilize or refurbish the room, it is necessary to temporarily stop air supply to the room. In the case where clean air is supplied to a plurality of rooms as described above, it is desirable that the room pressure for each room be maintained even in the process of stopping or starting the supply of air to some rooms. ing.
しかしながら、前述した従来の室圧制御システムでは、各部屋の実容積の違いや気密ダンパの開閉時間の差によって、給気量と排気量との微妙なバランスが崩れてしまうことがある。したがって、従来の室圧制御システムでは、給気の停止過程又は開始過程において各部屋の設定値を維持することができず、部屋ごとの室圧を維持することができない場合がある。このため、従来の室圧制御システムでは、給気の停止過程又は開始過程において、複数の部屋の間におけるクロスコンタミネーション(相互汚染)が生じることがある。 However, in the above-described conventional room pressure control system, the delicate balance between the air supply amount and the exhaust amount may be lost due to the difference in the actual volume of each room and the difference in the opening / closing time of the airtight damper. Therefore, in the conventional room pressure control system, the set value of each room cannot be maintained in the process of stopping or starting the supply air, and the room pressure for each room may not be maintained. For this reason, in the conventional room pressure control system, cross-contamination (cross-contamination) may occur between a plurality of rooms in the process of stopping or starting the supply air.
本発明は前記事項に鑑みなされたものであり、給気の停止過程又は開始過程、又は排気の停止過程又は開始過程において、室圧を設定値に保つことが可能な室圧制御システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above matters, and provides a chamber pressure control system capable of maintaining a chamber pressure at a set value in a supply air stop process or a start process or an exhaust stop process or a start process. This is the issue.
本発明は、定常状態の運転では、所定の給気量又は所定の排気量に対応して排気量又は給気量を制御して部屋の室圧を一定に保ち、給気又は排気を停止あるいは開始する過程では、給気量又は排気量を特定の速度で変化させる以外は、定常状態の運転と同様に、給気量又は所定の排気量に対応して排気量又は給気量を制御して部屋の室圧を一定に保つシステムである。 In the steady state operation, the present invention controls the exhaust amount or the air supply amount corresponding to the predetermined air supply amount or the predetermined exhaust amount to keep the room pressure constant, and stops the air supply or exhaust. In the process of starting, except that the air supply amount or the exhaust amount is changed at a specific speed, the exhaust amount or the air supply amount is controlled in accordance with the air supply amount or the predetermined exhaust amount as in the steady state operation. This system keeps the room pressure constant.
すなわち、本発明は、所定の流量の空気が給気通路から供給され排気通路へ空気が排出される部屋の気圧を検出する室圧検出手段と、室圧検出手段による検出値が設定値に保たれるように排気通路の通気量又は給気通路の通気量を制御する第一の通気量制御手段と、部屋への給気の停止過程又は開始過程、又は部屋からの排気の停止過程又は開始過程に、給気通路の通気量又は排気通路の通気量を変化させる第二の通気量制御手段とを有し、第二の通気量制御手段は、部屋への給気の停止過程又は開始過程、又は部屋からの排気の停止過程又は開始過程において、第一の通気量制御手段が室圧検出手段からの検出値を受けて排気通路の通気量又は給気通路の通気量を制御し、再び検出値を受けるまでの時間である第一の通気量制御手段の一制御周期の間に変化する、第二の通気量制御手段による給気通路の通気量又は排気通路の通気量が、第一の通気量制御手段の許容される制御偏差に対応する通気量となるように、給気通路の通気量又は排気通路の通気量を変化させる手段である、室圧制御システムである。 That is, the present invention has a chamber pressure detecting means for detecting the atmospheric pressure of a room in which air of a predetermined flow rate is supplied from the air supply passage and the air is discharged to the exhaust passage, and the detection value by the chamber pressure detecting means is maintained at the set value. A first air flow control means for controlling the air flow of the exhaust passage or the air flow of the air supply passage so as to lean, and the process of stopping or starting the air supply to the room, or the process of stopping or starting the exhaust from the room A second air flow rate control means for changing the air flow rate of the air supply passage or the air flow rate of the exhaust passage in the process, and the second air flow rate control means is a process of stopping or starting air supply to the room Or in the process of stopping or starting the exhaust from the room, the first ventilation amount control means receives the detection value from the chamber pressure detection means, controls the ventilation amount of the exhaust passage or the ventilation amount of the supply passage, and again A control of the first air flow rate control means, which is the time until the detection value is received The air flow rate of the air supply passage or the air flow rate of the exhaust passage by the second air flow rate control means that changes during the cycle becomes the air flow rate corresponding to the allowable control deviation of the first air flow rate control means. In addition, there is a room pressure control system which is a means for changing the ventilation amount of the supply passage or the ventilation amount of the exhaust passage.
前記構成によれば、前記部屋への給気の停止過程又は開始過程、又は部屋からの排気の停止過程又は開始過程において、給気量又は排気量の変動速度が排気量又は給気量の制御速度を下回り、前記検出値を前記設定値に保つための給気量と排気量のバランスが適切に維持されることから、給気の停止過程又は開始過程、又は排気の停止過程又は開始過程において室圧を設定値に保つことが可能となる。本発明では、第一の通気量制御手段及び第二の通気量制御手段の設置形態によって、前述のいずれの過程において、室圧を設定値に保つことが可能である。 According to the above configuration, in the process of stopping or starting the supply of air to the room, or in the process of stopping or starting the exhaust from the room, the fluctuation rate of the supply amount or the exhaust amount is controlled by the exhaust amount or the supply amount. Since the balance between the air supply amount and the exhaust amount for maintaining the detected value at the set value is appropriately maintained below the speed, the supply air stop process or start process, or the exhaust stop process or start process It becomes possible to keep the chamber pressure at the set value. In the present invention, the chamber pressure can be kept at the set value in any of the above-described processes by the installation form of the first ventilation amount control means and the second ventilation amount control means.
本発明では、第二の通気量制御手段は、給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉する手段であり、第一の通気量制御手段は、排気通路又は給気通路を自在に開閉する手段であり、第二の通気量制御手段の全開から全閉まで又は全閉から全開までの制御時における所要時間は、第一の通気量制御手段の全開から全閉までの最短時間の10〜60倍であることが、給気通路及び排気通路に対して複数の部屋が並列に接続されているシステムに本発明を適用する上で好ましく、かつ給気の停止過程又は開始過程、又は排気の停止過程又は開始過程において室圧を設定値に保つ上で好ましい。 In the present invention, the second ventilation amount control means is a means for opening and closing the supply passage or the exhaust passage at a constant speed, and the first ventilation amount control means freely opens and closes the exhaust passage or the supply passage. The time required for the control from the fully open to the fully closed state of the second air flow rate control means or from the fully closed state to the fully open state is 10 to 10 times the shortest time from the fully open to the fully closed state of the first air flow amount control means. 60 times is preferable in applying the present invention to a system in which a plurality of rooms are connected in parallel to the air supply passage and the exhaust passage, and the supply air stop process or start process, or the exhaust It is preferable for keeping the chamber pressure at the set value in the stop process or the start process.
また、本発明では、第二の通気量制御手段は、給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉する手段であり、第二の通気量制御手段の全開から全閉まで又は全閉から全開までの制御時における所要時間は180秒以上であることが、給気通路及び排気通路に対して複数の部屋が並列に接続されているシステムに本発明を適用する上で好ましく、かつ給気の停止過程又は開始過程、又は排気の停止過程又は開始過程において室圧を設定値に保つ上で好ましい。 In the present invention, the second ventilation amount control means is a means for opening and closing the supply passage or the exhaust passage at a constant speed, and the second ventilation amount control means is fully opened to fully closed or fully closed to fully opened. In order to apply the present invention to a system in which a plurality of rooms are connected in parallel to the air supply passage and the exhaust passage, it is preferable that the time required for the control up to 180 seconds or more is It is preferable to keep the chamber pressure at a set value in the stop process or start process, or in the exhaust stop process or start process.
また、本発明では、給気通路から前記部屋に供給される空気は、空気中の汚染物質を除去する空気浄化手段によって浄化された空気であることが、高い清浄度を必要とするシステムに本発明を適用する上で好ましい。 In the present invention, the air supplied to the room from the air supply passage is air purified by an air purifying means for removing contaminants in the air. It is preferable in applying the invention.
本発明は、部屋と、所定の流量の空気を部屋に供給する給気通路と、部屋の空気を排出する排気通路とを有するシステムに適用される。本発明では、前記部屋の数は特に限定さ
れない。複数の部屋に対して本発明を適用する場合では、複数の部屋は、通常、給気通路及び排気通路に対して並列に接続される。
The present invention is applied to a system having a room, an air supply passage for supplying air of a predetermined flow rate to the room, and an exhaust passage for discharging the room air. In the present invention, the number of the rooms is not particularly limited. When the present invention is applied to a plurality of rooms, the plurality of rooms are usually connected in parallel to the air supply passage and the exhaust passage.
前記室圧検出手段は、前記部屋の気圧を検出する手段であれば特に限定されない。このような室圧検出手段としては、公知の気圧計を用いることができる。 The room pressure detecting means is not particularly limited as long as it is means for detecting the air pressure in the room. As such a chamber pressure detecting means, a known barometer can be used.
前記第一の通気量制御手段は、前記室圧検出手段による検出値が設定値に保たれるように、前記部屋から排出される空気の量、又は前記部屋に供給される空気の量を制御する手段である。このような第一の通気量制御手段は、例えば、指示コマンドに応じて排気通路又は給気通路を開閉するダンパや弁等の手段と、室圧検出手段による検出値と設定値とに基づいて通気量を決定し、排気通路又は給気通路を開閉する手段の操作量を決定し、排気通路又は給気通路を開閉する手段に操作量に関する指示コマンドを送信するフィードバック制御手段とによって構成することができる。 The first ventilation amount control means controls the amount of air discharged from the room or the amount of air supplied to the room so that the detection value by the room pressure detection means is maintained at a set value. It is means to do. Such a first ventilation amount control means is based on, for example, a means such as a damper or a valve that opens and closes an exhaust passage or an air supply passage in response to an instruction command, and a detected value and a set value by a chamber pressure detecting means. And a feedback control means for determining an air flow amount, determining an operation amount of a means for opening / closing the exhaust passage or the air supply passage, and transmitting an instruction command relating to the operation amount to the means for opening / closing the exhaust passage or the air supply passage. Can do.
前記設定値は、部屋の気圧を設定できる値であれば特に限定されず、例えば、部屋の絶対圧やゲージ圧で設定されていても良いし、部屋の内外の気圧の差圧の値で設定されていても良い。前記検出値は、設定値と適切に対比できる種類の値であれば良く、例えば、そのまま設定値と対比される値であっても良いし、何らかの計算処理をした後に設定値と対比される値であっても良い。前記計算処理は、前記室圧検出手段によって行われても良いし、第一の通気量制御手段によって行われても良いし、または他の手段によって行われても良い。前記部屋の気圧を前記差圧の値で設定する場合では、室外の適当な場所の気圧を検出する気圧検出手段が用いられる。この気圧検出手段は、前記室圧検出手段を同じ手段によって構成することができる。 The set value is not particularly limited as long as it can set the atmospheric pressure of the room. For example, the set value may be set by the absolute pressure or gauge pressure of the room, or set by the value of the differential pressure between the inside and outside of the room. May be. The detected value may be a value of a kind that can be appropriately compared with the set value. For example, the detected value may be a value that is directly compared with the set value, or may be a value that is compared with the set value after performing some calculation processing. It may be. The calculation process may be performed by the chamber pressure detection unit, the first ventilation amount control unit, or may be performed by another unit. In the case where the atmospheric pressure in the room is set with the value of the differential pressure, atmospheric pressure detection means for detecting the atmospheric pressure at an appropriate location outside the room is used. In this atmospheric pressure detection means, the chamber pressure detection means can be constituted by the same means.
前記第二の通気量制御手段は、前記部屋への給気の停止過程又は開始過程、又は前記部屋からの排気の停止過程又は開始過程に、部屋への給気量又は部屋からの排気量を変化させる手段である。第二の通気量制御手段は、部屋への給気と部屋からの排気に関し、前記第一の通気量制御手段に対して対に設けられる。例えば、第一の通気量制御手段が排気通路の通気量を制御する手段であれば、第二の通気量制御手段は給気通路の給気量を制御する手段であり、第一の通気量制御手段が給気通路の通気量を制御する手段であれば、第二の通気量制御手段は排気通路の通気量を制御する手段である。第一の通気量制御手段と第二の通気量制御手段は、その機能において対に設けられていれば良く、これらの手段の構成や設置位置、及び給気通路や排気通路と前記部屋との接続形態等に応じて、様々な形態をとり得る。 The second air flow rate control means controls the air supply amount to the room or the exhaust amount from the room in the process of stopping or starting the supply of air to the room, or in the process of stopping or starting the exhaust from the room. It is a means to change. The second ventilation amount control means is provided in a pair with respect to the first ventilation amount control means with respect to air supply to the room and exhaust from the room. For example, if the first ventilation amount control means is a means for controlling the ventilation amount of the exhaust passage, the second ventilation amount control means is a means for controlling the supply amount of the supply passage, and the first ventilation amount. If the control means is a means for controlling the air flow rate in the supply passage, the second air flow rate control means is a means for controlling the air flow rate in the exhaust passage. The first ventilation amount control means and the second ventilation amount control means only have to be provided in pairs in their functions. The configuration and installation position of these means, the supply passage, the exhaust passage, and the room Various forms can be taken depending on the connection form and the like.
より詳しくは、前記第二の通気量制御手段は、部屋への給気の停止過程又は開始過程、又は前記部屋からの排気の停止過程又は開始過程において、第一の通気量制御手段の一制御周期の間に変化する、第二の通気量制御手段による給気通路の通気量又は排気通路の通気量が、第一の通気量制御手段の許容される制御偏差に対応する通気量となるように、給気通路の通気量又は排気通路の排気量を変化させる手段である。なお、前記第一の通気量制御手段の一制御周期は、第一の通気量制御手段が室圧検出手段からの検出値を受けて排気通路の通気量又は給気通路の通気量を制御し、再び前記検出値を受けるまでの時間である。 More specifically, the second ventilation amount control means controls the first ventilation amount control means in the process of stopping or starting the supply of air to the room, or in the process of stopping or starting the exhaust from the room. The air flow rate of the air supply passage or the air flow rate of the exhaust passage by the second air flow rate control means that changes during the cycle becomes the air flow rate corresponding to the allowable control deviation of the first air flow rate control means. Further, it is a means for changing the amount of ventilation in the air supply passage or the amount of exhaust in the exhaust passage. In one control cycle of the first ventilation amount control means, the first ventilation amount control means receives the detection value from the chamber pressure detection means and controls the ventilation amount in the exhaust passage or the supply passage. , The time until the detection value is received again.
このような第二の通気量制御手段には、給気通路又は排気通路の通気量を特定の速度で変化させる手段が用いられ、例えば給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉するダンパや弁等の手段や、通気量を自在に調整することができるファン等の送風手段等が用いられる。 As such second ventilation amount control means, means for changing the ventilation amount of the supply passage or the exhaust passage at a specific speed is used. For example, a damper or the like for opening and closing the supply passage or the exhaust passage at a constant speed. A means such as a valve or a blowing means such as a fan capable of freely adjusting the air flow rate is used.
給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉する手段を第二の通気量制御手段として用い
る場合では、給気通路又は排気通路に複数の部屋が並列に接続されている場合に、給気通路又は排気通路の通気を停止することなく特定の部屋の給気又は排気のみを、その部屋の室圧を維持したまま停止させ、又は開始することが可能である。また、前記送風手段を第二の通気量制御手段として用いる場合では、給気通路又は排気通路に複数の部屋が並列に接続されている場合に、全ての部屋への給気又は排気を、全ての部屋の室圧を維持したまま一括して停止させ、又は開始することが可能である。
When the means for opening and closing the air supply passage or the exhaust passage at a constant speed is used as the second ventilation amount control means, the air supply passage is provided when a plurality of rooms are connected in parallel to the air supply passage or the exhaust passage. Alternatively, it is possible to stop or start only the supply or exhaust of a specific room while maintaining the room pressure of the room without stopping the ventilation of the exhaust passage. Further, in the case where the air blowing means is used as the second ventilation amount control means, when a plurality of rooms are connected in parallel to the air supply passage or the exhaust passage, all the air supply or exhaust to all the rooms is performed. It is possible to stop or start all of the rooms while maintaining the room pressure.
前記第二の通気量制御手段において給気量又は排気量を変化させる速度は、第一の通気量制御手段の許容される制御偏差によって異なる。第一の通気量制御手段の許容される制御偏差とは、第一の通気量制御手段が単独で室圧を設定値に維持することができる、設定値と検出値との偏差である。なお、第二の通気量制御手段が「第一の通気量制御手段の許容される制御偏差に対応する通気量となるように給気通路の通気量又は排気通路の通気量を変化させる」とは、第一の通気量制御手段の一制御周期の間に、第二の通気量制御手段の通気量の変化に応じて変化する前記検出値が、第一の通気量制御手段の許容される制御偏差の範囲内に収まるように、第二の通気量制御手段が給気量又は排気量を変化させることである。 The speed at which the air supply amount or the exhaust amount is changed in the second ventilation amount control means varies depending on the allowable control deviation of the first ventilation amount control means. The allowable control deviation of the first ventilation amount control means is a deviation between the set value and the detected value that allows the first ventilation amount control means to independently maintain the chamber pressure at the set value. The second ventilation rate control means “changes the ventilation rate in the supply passage or the ventilation rate in the exhaust passage so that the ventilation rate corresponds to the allowable control deviation of the first ventilation rate control means”. The detection value that changes according to the change in the air flow rate of the second air flow rate control unit during one control cycle of the first air flow rate control unit is permitted by the first air flow rate control unit. The second ventilation amount control means changes the air supply amount or the exhaust amount so as to be within the range of the control deviation.
第一の通気量制御手段の許容される制御偏差は、第一の通気量制御手段による通気量の制御が実質的に有効になるまでの所要時間によって異なる。したがって、給気の停止過程又は開始過程、又は排気の停止過程又は開始過程における、前記第二の通気量制御手段が給気量又は排気量を変化させる速度(第二の通気量制御手段の作動速度)は、部屋の容積、部屋の気密性、及び第一の通気量制御手段の作動速度等の要素に応じて設定される。 The permissible control deviation of the first air flow control means varies depending on the time required until the air flow control by the first air flow control means becomes substantially effective. Therefore, the speed at which the second air flow rate control means changes the air supply amount or the exhaust gas amount in the stop process or start process of the supply air or the stop process or start process of the exhaust (the operation of the second air flow control means). (Speed) is set according to factors such as the volume of the room, the airtightness of the room, and the operating speed of the first air flow control means.
本発明では、前記第二の通気量制御手段が、前述したダンパ等のように給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉する手段であり、前記第一の通気量制御手段が、やはり前述したダンパ等のように排気通路又は給気通路を自在に開閉する手段である場合では、第二の通気量制御手段の全開から全閉まで又は全閉から全開までの制御時における所要時間が、前記第一の通気量制御手段の全開から全閉までの最短時間の10〜60倍であるか、又は第二の通気量制御手段の前記制御時における所要時間が180秒以上であることが好ましい。 In the present invention, the second air flow control means is a means for opening and closing the air supply passage or the exhaust passage at a constant speed, such as the damper described above, and the first air flow control means is also the above-mentioned. In the case of a means for freely opening and closing the exhaust passage or the air supply passage, such as a damper, the time required for the control from the fully open to the fully closed or the fully closed to the fully open of the second air flow rate control means, It is preferable that it is 10 to 60 times the shortest time from the full opening to the full closing of the first air flow control means, or the time required for the control of the second air flow control means is 180 seconds or more. .
第二の通気量制御手段の前記制御時における所要時間が前記範囲又は180秒よりも小さいと、室圧が大きく変動してしまい、室圧を設定値に維持することができないことがある。また第二の通気量制御手段の前記制御時における所要時間が前記範囲よりも大きいと、部屋への給気の停止作業や開始作業、或いは部屋からの排気の停止作業や開始作業に不要に時間がかかり好ましくない。 If the time required for the control of the second ventilation amount control means is less than the above range or 180 seconds, the chamber pressure may fluctuate greatly, and the chamber pressure may not be maintained at the set value. Further, if the time required for the control of the second air flow rate control means is larger than the above range, unnecessary time is required for stopping and starting the supply of air into the room or stopping and starting the exhaust from the room. Is undesirable.
前記給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉する手段では、モータ等の駆動手段の駆動をダンパや弁における羽根に伝達するギアのギア比や、前記駆動手段の通電比率を調整することによって、前記制御時における所要時間を制御することが可能であり、また前記送風手段では、羽根の回転数を調整することによって、前記制御時における所要時間を制御することが可能である。 In the means for opening and closing the air supply passage or the exhaust passage at a constant speed, by adjusting the gear ratio of the gear that transmits the drive of the drive means such as a motor to the blades in the damper and the valve, and the energization ratio of the drive means The time required for the control can be controlled, and the air blowing means can control the time required for the control by adjusting the rotation speed of the blades.
本発明では、前述した各手段以外の他の手段を必要に応じて用いても良い。このような他の手段としては、例えば、空気中の汚染物質を除去する空気浄化手段や、温度や湿度等を調整して給気通路に供給する空調機や、送風手段や、給気通路における第二の通気量制御手段又は第一の通気量制御手段よりも上流側や、排気通路における第一の通気量制御手段又は第二の通気量制御手段よりも下流側に設けられ、給気通路又は排気通路を気密に閉じることができる気密ダンパ等の公知の手段が挙げられる。 In the present invention, other means than the above-described means may be used as necessary. Such other means include, for example, an air purification means for removing contaminants in the air, an air conditioner that adjusts temperature, humidity, etc., and supplies the air supply passage, a blower means, and an air supply passage. An air supply passage provided upstream of the second air flow control means or the first air flow control means, or downstream of the first air flow control means or the second air flow control means in the exhaust passage. Or well-known means, such as an airtight damper which can close an exhaust passage hermetically, is mentioned.
本発明は、製薬工場や半導体の製造工場のような、室圧の制御を要するあらゆる分野に適用される。 The present invention is applied to all fields requiring control of room pressure, such as pharmaceutical factories and semiconductor manufacturing factories.
本発明の室圧制御システムは、所定の流量の空気が給気通路から供給され排気通路へ空気が排出される部屋の気圧を検出する室圧検出手段と、室圧検出手段による検出値が設定値に保たれるように排気通路の通気量又は給気通路の通気量を制御する第一の通気量制御手段と、部屋への給気の停止過程又は開始過程、又は部屋からの排気の停止過程又は開始過程に、給気通路の通気量又は排気通路の通気量を変化させる第二の通気量制御手段とを有し、第二の通気量制御手段は、部屋への給気の停止過程又は開始過程、又は部屋からの排気の停止過程又は開始過程において、第一の通気量制御手段が室圧検出手段からの検出値を受けて排気通路の通気量又は給気通路の通気量を制御し、再び検出値を受けるまでの時間である第一の通気量制御手段の一制御周期の間に変化する、第二の通気量制御手段による給気通路の通気量又は排気通路の通気量が、第一の通気量制御手段の許容される制御偏差に対応する通気量となるように、給気通路の通気量又は排気通路の通気量を変化させる手段であることから、給気の停止過程又は開始過程や排気の停止過程又は開始過程において、室圧を設定値に保つことができる。 The room pressure control system of the present invention has a chamber pressure detecting means for detecting the atmospheric pressure of a room in which air of a predetermined flow rate is supplied from the air supply passage and is discharged to the exhaust passage, and a detection value by the chamber pressure detecting means is set. A first air flow rate control means for controlling the air flow rate of the exhaust passage or the air supply passage so as to be kept at the value, and the process of stopping or starting the supply of air to the room, or stopping the exhaust from the room A second air flow rate control means for changing the air flow rate of the air supply passage or the air flow rate of the exhaust passage in the process or the start process, and the second air flow rate control means is a process of stopping the air supply to the room Alternatively, in the starting process, or in the process of stopping or starting the exhaust from the room, the first ventilation amount control means receives the detection value from the chamber pressure detection means and controls the ventilation amount of the exhaust passage or the ventilation amount of the supply passage. The first air flow control is the time until the detection value is received again. The air flow rate corresponding to the control deviation allowed by the first air flow rate control means, the air flow rate of the air supply passage or the air flow rate of the exhaust passage changed by the second air flow rate control means, which changes during one control cycle. Therefore, the chamber pressure is set to the set value in the stop process or start process of the supply air or in the stop process or start process of the exhaust gas. Can keep.
本発明では、第二の通気量制御手段は、給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉する手段であり、第一の通気量制御手段は、排気通路又は給気通路を自在に開閉する手段であり、第二の通気量制御手段の全開から全閉まで又は全閉から全開までの制御時における所要時間は、第一の通気量制御手段の全開から全閉までの最短時間の10〜60倍であると、給気通路及び排気通路に対して複数の部屋が並列に接続されているシステムに本発明を適用する上でより一層効果的であり、かつ給気の停止過程又は開始過程や排気の停止過程又は開始過程において室圧を設定値に保つ上でより一層効果的である。 In the present invention, the second ventilation amount control means is a means for opening and closing the supply passage or the exhaust passage at a constant speed, and the first ventilation amount control means freely opens and closes the exhaust passage or the supply passage. The time required for the control from the fully open to the fully closed state of the second air flow rate control means or from the fully closed state to the fully open state is 10 to 10 times the shortest time from the fully open to the fully closed state of the first air flow amount control means. If it is 60 times, it is more effective in applying the present invention to a system in which a plurality of rooms are connected in parallel to the air supply passage and the exhaust passage, and the supply air stop process or start process It is even more effective to keep the chamber pressure at a set value in the stop process or start process of exhaust.
また、本発明では、第二の通気量制御手段は、給気通路又は排気通路を一定の速度で開閉する手段であり、第二の通気量制御手段の全開から全閉まで又は全閉から全開までの制御時における所要時間は180秒以上であると、給気通路及び排気通路に対して複数の部屋が並列に接続されているシステムに本発明を適用する上でより一層効果的であり、かつ給気の停止過程又は開始過程や排気の停止過程又は開始過程において室圧を設定値に保つ上でより一層効果的である。 In the present invention, the second ventilation amount control means is a means for opening and closing the supply passage or the exhaust passage at a constant speed, and the second ventilation amount control means is fully opened to fully closed or fully closed to fully opened. When the time required for the control up to 180 seconds or more is more effective in applying the present invention to a system in which a plurality of rooms are connected in parallel to the air supply passage and the exhaust passage, In addition, it is more effective in keeping the chamber pressure at the set value in the supply air stop process or start process or the exhaust stop process or start process.
また、本発明では、給気通路から前記部屋に供給される空気は、空気中の汚染物質を除去する空気浄化手段によって浄化された空気であると、高い清浄度を必要とするシステムに本発明を適用することができる。 In the present invention, the air supplied to the room from the air supply passage is the air purified by the air purifying means for removing contaminants in the air. Can be applied.
<第一の実施の形態>
本発明の一実施の形態として、給気量に対応して排気量を制御して室圧を制御するシステムを図1に示す。
<First embodiment>
As an embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a system for controlling a chamber pressure by controlling an exhaust amount corresponding to an air supply amount.
本実施の形態における室圧制御システムは、給気通路101、102のいずれかに接続され、排気通路103、104のいずれかに接続されている複数の部屋であるA区画からF区画の、それぞれの区画の気圧を検出する室圧検出手段である区画内差圧発信器1と、それぞれの区画内差圧発信器1による検出値が設定値に保たれるように各区画から排出される空気の量を制御する第一の通気量制御手段である可変風量制御弁(VAV弁)2と、各区画への給気の停止過程又は開始過程に各区画への給気量を変化させる第二の通気量制御手段である可変ストローク時間制御弁(VST弁)3とを有する。
The room pressure control system in the present embodiment is connected to any one of the
給気通路101、102は、給気通路100から分岐している通路である。給気通路100には、例えば冷却コイル、加熱コイル及びファンから構成されるトランジスターインバータ駆動の空調機10と、空気浄化手段の一種である中性能フィルタ11と、給気通路100の気圧を検出する気圧検出手段である風路設置の差圧発信器12と、給気通路100の給気量を所定の流量に維持する一定風量弁(CAV弁)13とが設けられている。
The
給気通路101は、風路設置の差圧発信器12とCAV弁13との間の給気通路100から分岐している給気通路であって、A区画からE区画の五つの区画を並列に接続する給気通路である。給気通路101には、給気通路101の給気量を所定の流量に維持するCAV弁14と、給気通路101を気密に遮断することが可能な高気密ダンパ15と、A区画からE区画のそれぞれの区画に対応して設けられている五つのVST弁3と、A区画からE区画のそれぞれの区画に対応して各区画の吹き出し口を構成する五つの高性能フィルタ付き給気ユニット16とが設けられている。
The
給気通路102は、給気通路101と同様に、風路設置の差圧発信器12とCAV弁13との間の給気通路100から分岐している給気通路であって、F区画に接続されている給気通路である。給気通路102には、給気通路102の給気量を所定の流量に維持するCAV弁17と、給気通路102を気密に遮断することが可能な高気密ダンパ18と、VST弁3と、F区画の吹き出し口を構成する高性能フィルタ付き給気ユニット19とが設けられている。
The
排気通路103は、A区画、B区画、C区画、及びF区画の四つの区画を並列に接続する排気通路である。排気通路103には、A区画の吸い込み口を構成する室内設置型のフィルタ付き排気ユニット20と、他の三つの各区画のそれぞれの吸い込み口を構成する天井設置型のフィルタ付き排気ユニット21と、四つの各区画に対応して設けられているVAV弁2と、排気通路103を気密に遮断することが可能な高気密ダンパ22と、排気ファン23とが設けられている。
The
排気通路104は、D区画及びE区画の二つの区画を並列に接続する排気通路であり、空調機10の給気側に接続され、これらの区画の排気を空調機10に還気する排気通路である。排気通路104には、各区画のそれぞれの吸い込み口を構成する室内設置型のフィルタ付き排気ユニット24と、各区画に対応して設けられているVAV弁2と、排気通路104を気密に遮断することが可能な高気密ダンパ25と、還気ファン26とが設けられている。
The
なお、空調機10の給気側には、外気を供給するための外気供給通路105が接続されている。また、排気ファン23及び還気ファン26は、インバータを有さず、定風量で運転する送風手段である。
An outside
風路設置の差圧発信器12は、給気通路100の気圧を検出し、検出値を電気信号として区画内差圧発信器1に発信する機器である。区画内差圧発信器1は、区画の室圧を検出し、風路設置の差圧発信器12からの電気信号を受けて、給気通路100の気圧と区画の室圧との差圧に対応する電気信号をVAV弁2に発信する機器である。なお、風路設置の差圧発信器12は、給気通路100の気圧の検出値を電気信号として空調機10にも発信する。
The air pressure installed
VAV弁2は、区画内差圧発信器1から送られる、差圧に対応する電気信号に応じて自動的に風量を調節する可変風量制御弁である。VAV弁2は、バタフライ弁と、このバタフライ弁の羽根を駆動させるモータと、このモータの回転駆動を前記バタフライ弁に伝達するギアと、前記バタフライ弁の開度を前記電気信号に応じて制御するフィードバック制
御手段とから構成されている。前記モータは、モータの回転軸が90度回転するのに要する時間は例えば0.3秒程度、前記ギアのギア比は100分の1程度である。この場合、VAV弁2の、前記バタフライ弁が90度回転するのに要する時間(全開から全閉までの最短時間、以下「ストローク時間」とも言う)は、30秒程度に設定されている。
The
VST弁3は、給気の停止過程又は開始過程において、給気量を所定の速度で変化させる可変ストローク時間制御弁である。VST弁3は、バタフライ弁と、このバタフライ弁の羽根を駆動するモータと、このモータの回転駆動を前記バタフライ弁に伝達するギアと、前記モータの通電比率を制御する通電制御手段とから構成されている。前記モータは、モータの回転軸が90度回転するのに要する時間が例えば0.3秒程度、前記ギアのギア比は600分の1程度である。
The
前記通電制御手段は、両端に電圧が加えられる抵抗を接触移動する摺動子の位置に比例した電圧を出力するポテンショメータと、ポテンショメータの抵抗値に比例してモータへの通電とその遮断とを一定のパルス間隔で交互に繰り返す操作信号を発信する電力スイッチング素子と、前記操作信号に応じてモータへの通電とその遮断とを操作するトランジスタリレーとによって構成されている。 The energization control means is a potentiometer that outputs a voltage proportional to the position of the slider that contacts and moves a resistance to which a voltage is applied at both ends, and energizes the motor and interrupts the motor in proportion to the resistance value of the potentiometer. The power switching element that transmits an operation signal that repeats alternately at the pulse interval, and the transistor relay that operates to turn on and off the motor in accordance with the operation signal.
この場合、VST弁3のストローク時間は、通電比率が100%の時は180秒程度であり、通電比率が小さくなると長くなり、例えば通電比率が10%の時では1800秒程度である。このように、VST弁3は、モータへの通電とその遮断によるモータの通電比率を適宜調整することにより、制御時における全開から全閉まで又は全閉から全開までの所要時間を180秒以上の所望の時間に制御することが可能である。
In this case, the stroke time of the
CAV弁13、14、17は、高性能フィルタ付き給気ユニット16、19に備えられている高性能フィルタの経時的な目詰まりによる圧力損失の増加が原因で低下する給気量に対応して給気通路の給気量を増加させ、圧力損失の増加による給気量の低下を補償し、所定の給気量を維持する一定風量弁である。高気密ダンパ15、18、22、25は、ストローク時間が20〜30秒程度のダンパである。高性能フィルタ付き給気ユニット16、19及び高性能フィルタ付き排気ユニット20、21、24は、空気浄化手段である高性能フィルタが備え付けられているユニットである。
The
本実施の形態の室圧制御システムの作動状態を説明する。まず、所定の流量の空気が各区画に供給されている定常状態におけるシステムの作動状態を説明する。 The operating state of the room pressure control system of the present embodiment will be described. First, the operating state of the system in a steady state where air of a predetermined flow rate is supplied to each section will be described.
本実施の形態では、A区画からF区画は、図示するように区画の容積が異なる。区画の容積は、例えばその区画での作業に応じて設定される。これらの区画のそれぞれは、必要とされる清浄度が隣接する区画に対して異なる区画であり、この必要とされる清浄度に応じて各区画の室圧が設定されている。各区画の室圧の設定値は、各区画と給気通路100との差圧によって定められている。本実施の形態では、A区画の室圧の設定値は20Paであり、B区画の室圧の設定値は0Paであり、C区画の室圧の設定値は10Paであり、D区画の室圧の設定値は20Paであり、E区画の室圧の設定値は40Paであり、F区画の室圧の設定値は20Paである。本実施の形態の定常状態の運転では、高気密ダンパ15、18、22、25、及びVST弁3は全開となっている。
In the present embodiment, the compartments A to F have different compartment volumes as shown. The volume of the section is set according to the work in the section, for example. Each of these compartments is a compartment in which the required cleanliness is different from the adjacent compartment, and the room pressure of each compartment is set according to the required cleanliness. The set value of the chamber pressure in each section is determined by the differential pressure between each section and the
外気供給通路105から外気が空調機10に供給される。また、空調機10には、後述する排気通路104から還気が供給される。空調機10に供給された空気は、温度と湿度が調節され、中性能フィルタ11に送られる。中性能フィルタ11では、空気中から塵埃が除去される。
Outside air is supplied from the outside
給気通路100における給気量は、風路設置の差圧発信器12による検出値が所定の値を維持するように、空調機10におけるトランジスターインバータで電源周波数を制御し、空調機10の回転数が制御されることにより、決定される。
The air supply amount in the
温度と湿度が調節され塵埃が除去された給気通路100の清浄空気は、CAV弁13、14、17に送られる。CAV弁13は、下流側に接続される他の区画や低露点空気製造装置等に必要な所定の流量の清浄空気を通す。CAV弁14は、A区画からE区画の室圧を維持するのに必要とされる所定の流量の清浄空気を給気通路101に供給する。CAV弁17は、F区画の室圧を維持するのに必要とされる所定の流量の清浄空気を給気通路102に供給する。
The clean air in the
このように、空調機10による給気通路100の給気量の制御、及び各CAV弁による給気量の制御によって、A区画からF区画の各区画には、室圧の設定値を維持するのに十分な流量の空気が常時供給される。
Thus, the set value of the room pressure is maintained in each section from the A section to the F section by controlling the supply amount of the
給気通路101に供給された清浄空気は、高性能フィルタ付き給気ユニット16の高性能フィルタを通って、A区画からE区画の各区画に供給される。このように、A区画からE区画の各区画には、所定の流量の清浄空気が給気通路101から供給される。
The clean air supplied to the
同様に、給気通路102に供給された清浄空気は、高性能フィルタ付き給気ユニット19の高性能フィルタを通って、F区画に供給される。このように、F区画には、所定の流量の清浄空気が給気通路102から供給される。
Similarly, the clean air supplied to the
区画内差圧発信器1は、各区画の室圧を検出し、風路設置の差圧発信器12の検出値との差に対応する電気信号をVAV弁2に送信する。VAV弁2は、室圧と給気通路100の気圧との差圧の偏差に対応する電気信号を受信して、検出値から求められた差圧が設定値になるように、前記バタフライ弁の操作量をPID動作によって求め、排気量を制御する。
The intra-compartment differential pressure transmitter 1 detects the room pressure of each compartment and transmits an electrical signal corresponding to the difference from the detected value of the
このようなVAV弁2の排気量の制御により、A区画からE区画の各区画では、各区画の室圧が所望の値に保たれるように、各区画への給気量に応じた量の空気が、高性能フィルタ付き排気ユニット20、21、24の高性能フィルタを介して各区画から排出される。このようにして、A区画からE区画の各区画の室圧は設定値に対応して一定に維持されている。
By controlling the exhaust amount of the
同様に、このようなVAV弁2の排気量の制御により、F区画では、F区画の室圧が所望の値に保たれるように、F区画への給気量に応じた量の空気が、高性能フィルタ付き排気ユニット21の高性能フィルタを介してF区画から排出される。このようにして、F区画の室圧は設定値に対応して一定に維持されている。
Similarly, by controlling the exhaust amount of the
なお、VAV弁2の制御周期、すなわち、前記電気信号がVAV弁2に入力され、設定値との制御偏差が求められ、VAV弁2の操作量が求められ、VAV弁2の操作が行われ、再び前記電気信号がVAV弁2に入力されるまでの時間は、約300ミリ秒である。
The control cycle of the
A区画、B区画、C区画、及びF区画から排出された空気は、排気通路103を通り、排気ファン23から外気に放出される。D区画及びE区画から排出された空気は、排気通路104を通り、還気ファン26から空調機10に送られる。還気ファン26から空調機10に送られた還気は、給気用の清浄空気に再利用される。
The air discharged from the A section, the B section, the C section, and the F section passes through the
本実施の形態のシステムでは、外気供給通路105からの外気は、還気量の変化を補償
し、給気量を担保するために取り入れられる。最低外気供給量は、還気の変化量に応じて設定されるが、還気の変化量は、予め設定することができるので、以下に説明する給気の停止過程及び開始過程においても、本実施の形態では最低外気供給量は確保される。
In the system of the present embodiment, the outside air from the outside
次に、所望の区画の改修や滅菌等の処置を行うために、定常状態から所望の区画への給気を停止するための本実施の形態のシステムの作動状態を説明する。なお、VST弁3には、VAV弁の制御動作に影響を与えないストローク時間が設定される。VST弁3のストローク時間は、各区画の容積や気密性に応じて、VST弁3ごとに異なる時間に設定されていても良いし、全てのVST弁3について、最も遅いストローク時間を要する区画に対応するVST弁3のストローク時間に設定されていても良い。
Next, an operation state of the system according to the present embodiment for stopping the supply of air from the steady state to the desired compartment in order to perform repairs, sterilization, and the like of the desired compartment will be described. The
VST弁3は、前述したように、定常状態では全開状態で保持されている。所望の区画での改修又は滅菌等の処置を行おうとする場合では、対象となる区画と給気通路を同じくするVST弁3を一括して、全開から全閉に操作する。この操作が行われるVST弁3は、設定されたストローク時間に応じて、VAV弁2のストローク時間に比べてゆっくりとした速度で閉じる。
As described above, the
VST弁3が閉じている間、給気通路101、102の給気量は変わらないが、このVST弁3に対応する区画への給気量は低下し、室圧の検出値も低下する。閉じているVST弁3に対応するVAV弁2は、前述した検出値の低下に応じて、室圧が設定値に基づいて一定に維持されるように、排気量が低下する方向に作動する。
While the
VST弁3は、前述したストローク時間でゆっくりと作動することから、VAV弁2の一制御周期の間に変化する区画への給気量の変化量が小さく、この給気量の変化に応じて変化する室圧の低下も小さい。したがって、VAV弁2の一制御周期の間には、室圧は、VAV弁2の操作のみによって設定値への回復が可能な程度しか変化しない。したがって、VST弁3が全閉するまで、このVST弁3に対応する区画の室圧は一定に維持される。
Since the
VST弁3が全閉したことを確認したら、対応する高気密ダンパを全閉に操作し、対象となる区画を完全に遮断する。
When it is confirmed that the
改修、滅菌等の処置が終了したら、前記高気密ダンパを全閉から全開に操作し、VST弁3を全閉から全開に一括して操作する。VST弁3は、設定されたストローク時間に応じて、VAV弁2のストローク時間に比べてゆっくりとした速度で開く。VST弁3の閉操作時と同様に、VAV弁2の一制御周期の間には、室圧は、VAV弁2の操作のみによって設定値への回復が可能な程度しか変化しない。したがって、VST弁3が全開するまで、このVST弁3に対応する区画の室圧は一定に維持される。
When the repair, sterilization, or the like is completed, the high airtight damper is operated from fully closed to fully open, and the
なお、本実施の形態では、給気通路101、102、及び排気通路103、104に対応して高気密ダンパを設ける構成としたが、個々のVST弁3及びVAV弁2に対応して高気密ダンパを設ける構成とすると、同一の給気系統の特定の区画のみの給気を、室圧を維持したまま停止し又は開始することが可能である。
In the present embodiment, the high airtight damper is provided corresponding to the
また、排気ファン23の回転数の制御については、VAV弁2の開度と排気通路の差圧(例えば排気通路の気圧と大気圧との差圧)とで制御することも考えられるが、このような排気量の制御を行うと、VAV弁2の制御と排気ファン23の回転数の制御とが互いに干渉し合い、ハンチングを生じることがある。このような観点から、本実施の形態では、排気ファン23の回転数の制御は行わないものとした。
Further, regarding the control of the rotational speed of the
また、本実施の形態では、区画内差圧発信器1が、各区画の室圧と給気通路100の気圧との差圧に応じた電気信号を発信する構成としたが、本発明ではこの構成に限定されず、例えば区画内差圧発信器1と風路設置の差圧発信器12とのそれぞれがVAV弁2に検出値に応じた電気信号を発信し、VAV弁2において検出値から差圧を求める構成としても良い。
In the present embodiment, the intra-compartment differential pressure transmitter 1 is configured to transmit an electrical signal corresponding to the differential pressure between the chamber pressure of each compartment and the air pressure of the
また、本実施の形態では、給気の停止過程又は開始過程において、各区画への給気量をVST弁3によって制御する構成とした。このような構成は、室圧が正圧である場合に好適であるが、本発明では室圧は負圧であっても良い。室圧を負圧に維持する場合では、給気の停止過程又は開始過程において、空調機10のファンの回転数によって室圧を一定に維持することも可能である。
Further, in the present embodiment, the air supply amount to each section is controlled by the
本実施の形態における室圧制御システムは、所定の給気量を維持し、排気量を制御することによって室圧を制御するシステムにおいて、排気量の制御に影響を与えない速度で開閉するVST弁3を設けたことから、定常状態において室圧を維持する制御によって、給気の停止過程又は開始過程における室圧を維持するように制御することができる。したがって、給気の停止過程又は開始過程において室圧を設定値に保つことができ、給気通路及び排気通路に対して複数の部屋が並列に接続されている場合においても、複数の部屋の間におけるクロスコンタミネーション(相互汚染)を防止することができる。 The chamber pressure control system in this embodiment is a VST valve that opens and closes at a speed that does not affect the control of the exhaust amount in a system that controls the chamber pressure by maintaining a predetermined air supply amount and controlling the exhaust amount. Since 3 is provided, it can be controlled to maintain the chamber pressure in the supply air stopping process or starting process by controlling the chamber pressure in the steady state. Therefore, the chamber pressure can be maintained at the set value during the supply stop process or the start process, and even when a plurality of rooms are connected in parallel to the supply passage and the exhaust passage, Cross contamination (cross contamination) can be prevented.
また、本実施の形態における室圧制御システムは、複数の部屋に清浄な空気が供給され、それぞれの部屋に個別に設定されている室圧を、給気中のいかなる場合でも維持することができることから、製薬工場や半導体工場等のような、厳密な清浄環境を要する施設に適用することができる。 Further, the room pressure control system in the present embodiment is capable of supplying clean air to a plurality of rooms and maintaining the room pressure set individually for each room in any case during supply. Therefore, it can be applied to facilities that require a strict clean environment such as pharmaceutical factories and semiconductor factories.
<第二の実施の形態>
本発明の他の実施の形態として、排気量に対応して給気量を制御して室圧を負圧に制御するシステムを図2に示す。
<Second Embodiment>
As another embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a system for controlling the air supply amount corresponding to the exhaust amount to control the chamber pressure to a negative pressure.
本実施の形態の室圧制御システムは、CAV弁13、14及び17が取り外され、給気通路101にはAからEの五つの各区画に対応するVAV弁32が設けられ、給気通路102にはF区画に対応するVAV弁32が設けられ、排気通路103には、AからC及びFの四つの各区画に対応するVST弁33が設けられ、また高気密ダンパ22と排気ファン23との間にCAV弁34が設けられ、排気通路104には、D及びEの二つの各区画に対応するVST弁33が設けられ、また高気密ダンパ25と還気ファン26との間にCAV弁37が設けられ、排気ファン23及び還気ファン26をトランジスターインバータ駆動のファンとし、トランジスターインバータで電源周波数を制御して、排気通路103の総通気量及び排気通路104の総通気量を制御する以外は、第一の実施の形態の室圧制御システムと同様に構成されている。
In the room pressure control system of the present embodiment, the
本実施の形態の室圧制御システムでは、排気ファン23とCAV弁34によってAからC及びFの各区画の排気量が一定に保たれ、還気ファン26とCAV弁37によってD及びEの各区画の排気量が一定に保たれる。これに対して各区画への給気量は、区画内差圧発信器1から送られる電気信号によって、給気通路100の気圧に対して負圧に設定されている各区画毎の室圧を維持するように、VAV弁32により自動的に制御される。
In the room pressure control system of the present embodiment, the exhaust amount of each section A to C and F is kept constant by the
排気の停止過程や排気の開始過程では、VST弁33を第一の実施の形態と同様に作動させる。これにより、各区画の室圧を給気通路100の気圧に対して負圧に維持した状態で、排気の停止及び排気の開始を行うことができる。
In the exhaust stop process and exhaust start process, the
本実施例では、A室、B室、及びC室の三つの部屋が同一の給気通路によって並列に接続され、かつ同一の排気通路によって並列に接続されている以外は、図1に示したシステムと同様に構成されている実験施設を用いた。A室の容積は16.45m3であり、B室
の容積は16.45m3であり、C室の容積は10.71m3である。各室には所定の流量の清浄空気を供給し、各室の室圧は、VAV弁による排気量の制御によって所定の値に維持されている。この実験施設において、A室に対応するVST弁を1080秒のストローク時間で閉止した。このときの各室の室圧を図3に示し、このときの各室の給気量及び排気量を図4に示す。
In the present embodiment, the three chambers A, B, and C are connected in parallel by the same air supply passage and are connected in parallel by the same exhaust passage, as shown in FIG. An experimental facility constructed similar to the system was used. The volume of chamber A is 16.45 m 3 , the volume of chamber B is 16.45 m 3 , and the volume of chamber C is 10.71 m 3 . Each chamber is supplied with clean air at a predetermined flow rate, and the chamber pressure in each chamber is maintained at a predetermined value by controlling the exhaust amount by the VAV valve. In this experimental facility, the VST valve corresponding to room A was closed with a stroke time of 1080 seconds. The chamber pressure in each chamber at this time is shown in FIG. 3, and the air supply amount and the exhaust amount in each chamber at this time are shown in FIG.
1080秒のストローク時間でVST弁を閉止した場合では、図3に示すように、VST弁の閉止操作前、閉止過程、及び閉止操作後において、各室の室圧が一定に維持されている。また、1080秒のストローク時間でVST弁を閉止した場合では、図4に示すように、各室における給気量と排気量との逆転は見られず、各室において、室圧を一定に維持するための給気量と排気量とのバランスが適切に保たれている。 When the VST valve is closed with a stroke time of 1080 seconds, as shown in FIG. 3, the chamber pressure in each chamber is kept constant before the VST valve closing operation, in the closing process, and after the closing operation. In addition, when the VST valve is closed with a stroke time of 1080 seconds, as shown in FIG. 4, there is no reversal between the air supply amount and the exhaust amount in each chamber, and the chamber pressure is kept constant in each chamber. The balance between the amount of air supplied and the amount of exhaust is appropriately maintained.
<比較例>
実施例1と同じ実験施設を用い、A室に対応するVST弁を20秒のストローク時間で閉止した。このときの各室の室圧を図5に示し、このときの各室の給気量及び排気量を図6に示す。
<Comparative example>
Using the same experimental facility as in Example 1, the VST valve corresponding to room A was closed with a stroke time of 20 seconds. The chamber pressure in each chamber at this time is shown in FIG. 5, and the air supply amount and the exhaust amount in each chamber at this time are shown in FIG.
20秒のストローク時間でVST弁を閉止した場合では、図5に示すように、各室における室圧の順位の逆転は見られなかったが、室圧は大きく変動した。また、20秒のストローク時間でVST弁を閉止した場合では、図6に示すように、各室における給気量と排気量との逆転が見られ、各室において、室圧を一定に維持するための給気量と排気量とのバランスが一時的に崩れている。 When the VST valve was closed with a stroke time of 20 seconds, as shown in FIG. 5, the order of the chamber pressures in each chamber was not reversed, but the chamber pressure varied greatly. Further, when the VST valve is closed in a stroke time of 20 seconds, as shown in FIG. 6, the reversal of the air supply amount and the exhaust amount is observed in each chamber, and the chamber pressure is kept constant in each chamber. Therefore, the balance between the air supply amount and the exhaust amount is temporarily lost.
1 区画内差圧発信器
2、32 VAV弁
3、33 VST弁
10 空調機
11 中性能フィルタ
12 風路設置の差圧発信器
13、14、17、34、37 CAV弁
15、18、22、25 高気密ダンパ
16、19 高性能フィルタ付き給気ユニット
20、21、24 フィルタ付き排気ユニット
23 排気ファン
26 還気ファン
100〜102 給気通路
103、104 排気通路
105 外気供給通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-compartment
Claims (5)
前記室圧検出手段からの検出値に応じて前記排気通路の通気量又は前記給気通路の通気量を制御する手段であり、一制御周期毎に該制御を繰り返すことで、前記室圧を設定値に保つ第一の通気量制御手段と、
前記部屋への給気の停止若しくは開始、又は前記部屋からの排気の停止若しくは開始を行う過程において、前記給気通路の通気量又は前記排気通路の通気量を、該通気量が所定の速度で変化するように設定された所要時間をかけて前記給気通路または前記排気通路を一定の速度で開閉することで制御する第二の通気量制御手段と、
前記給気または排気の停止を行う過程においては、前記第二の通気量制御手段によって前記給気通路または前記排気通路が閉じられた後に前記給気通路に対する給気または前記排気通路からの排気を遮断し、前記給気または排気の開始を行う過程においては、前記第二の通気量制御手段によって前記給気通路または前記排気通路が開けられる前に前記給気通路に対する給気または前記排気通路からの排気を開始する、給排気量制御手段と、を有し、
前記所要時間に、該所要時間をかけて前記給気通路または前記排気通路を開閉した場合の前記第二の通気量制御手段による通気量の変化の速度が前記第一の通気量制御手段による通気量の変化の速度を下回るような所要時間が予め設定されることで、前記第二の通気量制御手段によって制御される前記通気量の変化の速度は、該通気量の変化による前記室圧への影響が、前記第一の通気量制御手段が前記一制御周期で前記室圧を設定値に保つことが可能な範囲内となる、通気量の変化の速度となることを特徴とする室圧制御システム。 A chamber pressure detecting means for detecting a chamber pressure which is a pressure of a room in which air of a predetermined flow rate is supplied from the supply passage and is discharged to the exhaust passage;
It is a means for controlling the ventilation amount of the exhaust passage or the ventilation amount of the supply passage in accordance with the detection value from the chamber pressure detection means, and the chamber pressure is set by repeating this control every control cycle. A first air flow control means for maintaining the value;
In the process of stopping or starting the supply of air to the room, or stopping or starting the exhaust from the room, the amount of ventilation of the supply passage or the amount of ventilation of the exhaust passage is determined at a predetermined speed. Second air flow rate control means for controlling the supply passage or the exhaust passage by opening and closing the supply passage or the exhaust passage at a constant speed over a required time set to change;
In the process of stopping the air supply or exhaust, the air supply to the air supply passage or the exhaust from the exhaust passage is discharged after the air supply passage or the exhaust passage is closed by the second ventilation amount control means. In the process of shutting off and starting the air supply or exhaust, before the air supply passage or the exhaust passage is opened by the second air flow amount control means, the air supply or the exhaust passage from the air supply passage or the exhaust passage is opened. Supply and exhaust amount control means for starting the exhaust of
The rate of change in the air flow rate by the second air flow rate control means when the supply passage or the exhaust passage is opened and closed over the required time over the required time is the rate of ventilation by the first air flow rate control means. Since the required time is set in advance so as to fall below the rate of change in the amount, the rate of change in the amount of ventilation controlled by the second amount of ventilation control means is changed to the chamber pressure due to the change in the amount of ventilation. chamber pressure to the impact, the first aeration amount control means is in the range capable of keeping the chamber pressure set value in the first control cycle, characterized in that the rate of change of aeration Control system.
前記第一の通気量制御手段は、前記室圧検出手段からの検出値に応じて、前記複数の部屋の夫々に対して設けられた複数の排気通路または複数の給気通路の通気量を夫々制御し、 The first ventilation amount control means controls the ventilation amounts of a plurality of exhaust passages or a plurality of supply passages provided for each of the plurality of rooms according to a detection value from the chamber pressure detection means. Control
前記第二の通気量制御手段は、前記複数の部屋の夫々に対する給気又は排気の停止又は開始を行う過程において、前記複数の排気通路または複数の給気通路の通気量を夫々制御し、 The second ventilation amount control means controls the ventilation amount of the plurality of exhaust passages or the plurality of supply passages in the process of stopping or starting the supply or exhaust of air to each of the plurality of rooms,
前記給排気量制御手段は、前記複数の給気通路全体または前記複数の排気通路全体に対 The supply / exhaust amount control means is provided for the whole of the plurality of air supply passages or the whole of the plurality of exhaust passages.
する給排気を制御する、請求項1に記載の室圧制御システム。The room pressure control system according to claim 1, wherein the supply / exhaust is controlled.
前記第一の通気量制御手段によって通気量が制御される前記排気通路又は前記給気通路に設けられ、定風量で運転する第一の送風手段と、 A first air blowing means which is provided in the exhaust passage or the air supply passage where the air flow is controlled by the first air flow control means, and which operates at a constant air flow;
前記第二の通気量制御手段によって通気量が制御される前記排気通路又は前記給気通路には、前記通路気圧検出手段からの検出値に応じて風量を変更可能な第二の送風手段と、を更に有する、 In the exhaust passage or the air supply passage in which the ventilation amount is controlled by the second ventilation amount control unit, the second ventilation unit capable of changing the air volume according to the detection value from the passage atmospheric pressure detection unit, Further having
請求項1または2に記載の室圧制御システム。 The room pressure control system according to claim 1 or 2.
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