特許 6985631 ファンユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6985631

(24)【登録日】2021年11月30日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】ファンユニット

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/32 20180101AFI20211213BHJP

   F24F 11/74 20180101ALI20211213BHJP

   F04D 27/02 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/32

   F24F11/74

   F04D27/02 D

【請求項の数】5

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2020-161151(P2020-161151)

(22)【出願日】2020年9月25日

【審査請求日】2021年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】小松 彰

(72)【発明者】

【氏名】田中 脩一

(72)【発明者】

【氏名】藤本 徹

【審査官】 村山 美保

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１９９４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６４６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１２６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２９４４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １１／３２

Ｆ２４Ｆ １１／７４

Ｆ０４Ｄ ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダクトを介して所定のユニットに接続されるファンユニットであって、
回転数可変のファン（３１）と、
吸込口および吹出口を有し、前記ファンを収容するケーシング（３３）と、
前記ケーシング（３３）の前記吸込口と前記吹出口との空気の圧力差である前後差圧（△Ｐｘ）を取得する第１取得部と、
前記ファン（３１）の風量（Ｑｘ）または風速（Ｖｘ）を取得する第２取得部（３２）と、
前記風量（Ｑｘ）または前記風速（Ｖｘ）および前記前後差圧（△Ｐｘ）に基づいて、前記ファン（３１）によるサージングが発生するか否かを判断する制御部（５０）と、
を備える、
ファンユニット（３０）。

【請求項2】

前記制御部（５０）は、前記ファン（３１）の風量に対する前記前後差圧の許容上限値を導き出す第１関係式を予め記憶しており、
さらに前記制御部（５０）は、前記第２取得部（３２）が取得した前記風量（Ｑｘ）と前記第１関係式とに基づいて算出した前記前後差圧の許容上限値と、前記第１取得部が取得した前記前後差圧（△Ｐｘ）とを比較して、前記ファン（３１）によるサージングが発生しているか否かを判断する、
請求項１に記載のファンユニット（３０）。

【請求項3】

前記第１関係式は、前記ファン（３１）のファンモータ（３１ｂ）の回転数毎に測定した前記ファン（３１）の風量と前記前後差圧との関係を示す曲線の極値を通る曲線で表される、
請求項２に記載のファンユニット（３０）。

【請求項4】

前記制御部（５０）は、前記ファン（３１）によるサージングが発生していると判断したときは、前記ファン（３１）のファンモータ（３１ｂ）の回転数を増加させる、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のファンユニット（３０）。

【請求項5】

空気に対し所定の処理を行う空気処理ユニット（２０）と、
前記空気処理ユニット（２０）と前記ダクトを介して接続される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のファンユニットと、
を備え、
前記制御部（５０）は、前記空気処理ユニット（２０）に設けられた第１制御部（５１）と、前記ファンユニット（３０）に設けられた第２制御部（５２）を含み、
前記第２制御部（５２）は、サージングが発生していると判断したときは、前記第１制御部（５１）に第１信号を送り、
前記第１制御部（５１）は、前記第１信号を受信したとき、サージングを解消する前記ファンユニット（３０）の風量を決定して、風量目標値として前記第２制御部（５２）に送信し、
前記第２制御部（５２）は、前記風量目標値に基づき、前記ファンユニット（３０）のファンモータ（３１ｂ）の回転数を制御する
空気処理システム（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

熱交換した空気を送風するファンを備えるファンユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

ファンユニットは、抵抗の異なる様々なダクトが接続された場合でも所要の風量に対応し、且つサージングを発生させないように調整される。例えば、特許文献１（特開２０１６−１６６６９８号公報）には、送風機の出口側の圧力を所定時間検出し、その変動量が所定以上の場合に、送風機がサージング領域にあると判定している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、サージングが発生する圧力変動量はファンの回転数によって大きく変わるため、圧力変動量が所定以上であったとしても、必ずしも送風機がサージングの状態にあるとは言えず、サージングの発生・非発生の判定の信頼性は高くない。

【0004】

それゆえ、サージングの発生・非発生の判定の信頼性を高かめる、という課題が存在する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１観点のファンユニットは、ダクトを介して所定のユニットに接続されるファンユニットであって、回転数可変のファンと、ケーシングと、第１取得部と、第２取得部と、制御部とを備えている。ケーシングは、吸込口および吹出口を有し、ファンを収容する。第１取得部は、ケーシングの吸込口と吹出口との空気の圧力差である前後差圧を取得する。第２取得部は、ファンの風量または風速を取得する。制御部は、風量または風速および前後差圧に基づいて、ファンによるサージングが発生するか否かを判断する。

【0006】

ファンユニットがダクトを介して別のファンユニットと接続されている場合、他のファンユニットの風量変更などによって前後差圧が変化し、正常に動作していたファンユニットがサージング状態になることがある。あるいは、風量を変更することにより、ダクト抵抗が変化するので、サージング状態になることもある。

【0007】

サージングが発生するかどうかは前後差圧に依存する。それゆえ、このファンユニットでは、前後差圧からサージングの発生・非発生を判断することによって、送風機の出口側の圧力で判断するよりも高精度でサージングを検知し、回避することが可能となる。

【0008】

第２観点のファンユニットは、第１観点のファンユニットであって、制御部が、ファンの風量に対する前後差圧の許容上限値を導き出す第１関係式を予め記憶している。さらに制御部は、第２取得部が取得した風量と第１関係式とに基づいて算出した前後差圧の許容上限値と、第１取得部が取得した前後差圧とを比較して、ファンによるサージングが発生しているか否かを判断する。

【0009】

このファンユニットでは、制御部が、新たに専用のセンサを設けることなく、取得した前後差圧と前後差圧の許容上限値との比較という簡単な手段でサージングの発生・非発生を判断することができる。

【0010】

第３観点のファンユニットは、第２観点のファンユニットであって、第１関係式が、ファンの回転数毎に測定したファンの風量と前後差圧との関係を示す曲線の極値を通る曲線で表される。

【0011】

このファンユニットでは、ファンの回転数毎に測定したファンの風量と前後差圧との関係を示す曲線の極値を、少なくとも３点測定するだけで、第１関係式を得ることができ、機種ごとの対応が容易である。

【0012】

第４観点のファンユニットは、第１観点から第３観点のいずれか１つのファンユニットであって、制御部が、ファンによるサージングが発生していると判断したときは、ファンの回転数を増加させる。

【0013】

第５観点の空気処理システムは、空気処理ユニットと、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のファンユニットとを備えている。空気処理ユニットは、空気に対し所定の処理を行う。ファンユニットは、空気処理ユニットとダクトを介して接続される。制御部は、空気処理ユニットに設けられた第１制御部と、ファンユニットに設けられた第２制御部を含んでいる。第２制御部は、サージングが発生していると判断したときは、第１制御部に第１信号を送る。第１制御部は、第１信号を受信したとき、サージングを解消するファンユニットの風量を決定して、風量目標値として第２制御部に送信する。第２制御部は、風量目標値に基づき、ファンユニットの回転数を制御する。

【0014】

ファンユニット単体で回転数を上昇させるなどによってサージングを回避しても、ダクトを介して接続されている他のファンユニットの前後差圧が変化するので、それによって別のファンユニットがサージングを発生させる可能性がある。また、空気処理対象空間に必要な総風量に無関係に設定することはできない。

【0015】

この空気処理システムでは、空気処理ユニットが空気処理対象空間に必要な総風量を考慮し、且つサージングを回避するファンユニットの風量目標値を決定することができるので、サージング解消の信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示の一実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成を示す概念図である。

【図2】コントローラの構成を説明するためのブロック図である。

【図3】ダクト長さをパラメータとして、風量とダクト抵抗との関係を示したグラフである。

【図4】ファンモータの回転数を１［ｒ／ｍ］変更したときの風量変化量を、第２ユニットの前後差圧を変えて測定した結果を示すグラフである。

【図5】前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。

【図6】前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。

【図7】前後差圧をパラメータとして、風速とファンモータ回転数との関係を示したグラフである。

【図8】図７から導き出した前後差圧と係数および定数項との関係を示すグラフである。

【図9】前後差圧をパラメータとして、風量とファンモータの回転数との関係を示したグラフである。

【図10】風速とファンモータの回転数との関係を示すグラフである。

【図11】風量制御のフローチャートである。

【図12】第２ファンのファンモータの回転数をパラメータとする、流量と前後差圧との関係を表すグラフである。

【図13】図１２に表された各回転数における極値点を通る曲線を描いたグラフである。

【図14】第２コントローラがサージングの発生を判定してサージングを解消するサージング判定制御のフローチャートである。

【図15】変形例に係るサージング判定制御のフローチャートである。

【図16】他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成図である。

【図17】さらに他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システムの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（１）全体構成
図１は、本開示の一実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム１０の構成図である。図１において、空気処理システム１０は、第１ユニット２０と、複数の第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。本願では、説明の便宜上、ファンユニットを第２ユニットと呼ぶ。

【0018】

第１ユニット２０は、第１ファン２１を有する。各第２ユニット３０は、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。

【0019】

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。

【0020】

図１には、複数の第２ユニット３０を備える空気処理システム１０の代表例として、２つの第２ユニット３０を備える空気処理システム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。

【0021】

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。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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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２６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。

【0025】

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。

【0026】

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。主管４１から枝管４２に分岐させる構成として、分岐チャンバを用いた構成であってもよい。

【0027】

第２ユニット３０のケーシング３３は、吸込口３３ａと吹出口３３ｂとを有し、枝管４２の複数の出口４２ｂは、複数の第２ユニット３０の吸込口３３ａに接続されている。

【0028】

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の吹出口３３ｂ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。したがって、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。

【0029】

各第２ファン３１は、モータの回転数を変更することにより各第２ユニット３０の吸込口３３ａと吹出口３３ｂとの空気の圧力差である前後差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の前後差圧を大きくすることができる。

【0030】

第２ユニット３０の前後差圧が大きくなると、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。

【0031】

コントローラ５０は、第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とを含んでいる。第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とは互いに接続されている。

【0032】

第１コントローラ５１は、第１ファン２１のファンモータ２１ｂの回転数を制御する。第１ファン２１の回転数が増加すると、第１ファン２１の送風量が多くなる。

【0033】

１つの第２ユニット３０に対して、１つの第２コントローラ５２が設けられている。各第２コントローラ５２は、対応する第２ファン３１の風量を制御する。各第２コントローラ５２は、第１コントローラ５１から受信する風量目標値を記憶する。

【0034】

各第２コントローラ５２は、風量目標値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。逆に、第２コントローラ５２は、風量目標値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。

【0035】

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、または１分間当たりに対象空間１００に供給すべき必要給気風量である。

【0036】

各第２コントローラ５２は、空気量の情報を第１コントローラ５１に出力する。第１コントローラ５１は、得られた空気量の情報を基に、第１ファン２１に要求すべき出力を決定する。

【0037】

（２）詳細構成
（２−１）第１ユニット２０
第１ユニット２０は、第１ファン２１、熱交換器２２、第１風量検出手段２３、温度センサ２４及び水量調整弁２５を有している。

【0038】

（２−１−１）熱交換器２２
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。

【0039】

（２−１−２）第１風量検出手段２３
第１風量検出手段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。本実施形態では、第１風量検出手段２３は、第１ファン２１が送風する風量を検出する。

【0040】

第１風量検出手段２３は、第１コントローラ５１に接続されている。第１風量検出手段２３が検出した風量値は、第１風量検出手段２３から第１コントローラ５１に送信される。

【0041】

第１風量検出手段２３が検出した風量は、ダクト４０の主管４１を流れる風量であり、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でもある。

【0042】

（２−１−３）温度センサ２４
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の温度を検出する。温度センサ２４は、第１コントローラ５１に接続されている。温度センサ２４が検出した値は、第１コントローラ５１に入力される。

【0043】

（２−１−４）水量調整弁２５
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。

【0044】

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。

【0045】

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、第１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。

【0046】

（２−２）第２ユニット３０
第２ユニット３０は、第２ファン３１と、第２ファン３１を回転させるファンモータ３１ｂと、第２風量検出手段３２とを有している。

【0047】

各ファンモータ３１ｂは、対応する１つの第２コントローラ５２に接続されており、ファンモータ３１ｂから回転数が第２コントローラ５２に送られる。各第２風量検出手段３２は、対応する１つの第２コントローラ５２に接続されている。

【0048】

第２風量検出手段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。本実施形態では、第２風量検出手段３２は、第２ファン３１が送風する風量を検出する。

【0049】

第２風量検出手段３２が検出した風量値は、第２コントローラ５２に入力される。第２風量検出手段３２が検出した風量は、通風路８１を流れる風量であり、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でもある。

【0050】

（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、対応する第２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。

【0051】

（２−４）コントローラ５０
図２は、コントローラ５０の構成を説明するためのブロック図である。図２において、コントローラ５０は、第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とを含んでいる。第１コントローラ５１と複数の第２コントローラ５２とは互いに接続されている。

【0052】

（２−４−１）第１コントローラ５１
第１コントローラ５１は、プロセッサ５１ａと、メモリ５１ｂとを含む。プロセッサ５１ａは、メモリ５１ｂに記憶されている第１ファン２１の風量制御プログラムを読み取り、第１ファン２１、各第２コントローラ５２に必要な指令を出力する。

【0053】

メモリ５１ｂは、第１ファン２１の風量制御プログラムの他、第１風量検出手段２３および温度センサ２４の検出値を随時記憶する。

【0054】

プロセッサ５１ａは、メモリ５１ｂに記憶された第１風量検出手段２３および温度センサ２４の検出値を読み取り、第１ファン２１の風量目標値（対象空間１００に供給すべき目標風量の総量）を演算する。

【0055】

上記の記載は、一例であって、上記記載内容に限定されるものではない。

【0056】

（２−４−２）第２コントローラ５２
第２コントローラ５２は、プロセッサ５２ａと、メモリ５２ｂとを含む。プロセッサ５２ａは、メモリ５２ｂに記憶されている第２ファン３１の風量制御プログラムを読み取り、第２ファン３１に必要な指令を出力する。

【0057】

メモリ５２ｂは、第２ファン３１の風量制御プログラムの他、第１コントローラ５１から出力される風量目標値、第２風量検出手段３２の検出値を随時記憶する。

【0058】

プロセッサ５２ａは、メモリ５２ｂに記憶された風量目標値および第２風量検出手段３２の検出値を読み取り、第２ファン３１の回転数目標値を演算する。

【0059】

上記の記載は、一例であって、上記記載内容に限定されるものではない。

【0060】

（３）空気処理システム１０の動作の概要
各第２コントローラ５２は、それぞれに接続されているリモートセンサ７０から対象空間１００の温度測定値を受信する。各第２コントローラ５２は、設定温度を示すデータを温度設定値として保持している。

【0061】

各第２コントローラ５２は温度設定値と温度測定値を第１コントローラ５１に送信する。第１コントローラ５１は、温度設定値と温度測定値に基づき、各第２ユニット３０の風量目標値を決定する。第１コントローラ５１は、風量目標値の値を各第２コントローラ５２に送信する。

【0062】

第１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、各第２ファン３１の風量目標値を決定して各第２コントローラ５２に送信する。各第２ユニット３０では、対応する第２コントローラ５２によって第２ファン３１の回転数が調整される。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。

【0063】

各第２コントローラ５２は、給気風量を風量目標値に一致させるべく、各第２ファン３１の回転数を制御する。複数の第２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。各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して、第２風量検出手段３２が検出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。各第２コントローラ５２は、風量目標値に対して、第２風量検出手段３２が検出した風量が大きれば、各第２ファン３１の回転数を減少させる。

【0064】

具体的な風量制御については、「（５）風量制御」の節で述べる。

【0065】

（４）ダクト抵抗について
（４−１）ダクト抵抗の特性
第１ユニット２０と第２ユニット３０とを接続するダクト４０の長さは、第２ユニット３０の吹出口の位置によって異なり、また、第１ユニット２０と第２ユニット３０とが据え付けられる物件によっても異なる。

【0066】

ダクト４０内を流れる空気とダクト４０の内面との間には抵抗（以後、ダクト抵抗という。）があり、ダクト４０内を流れる空気の静圧は摩擦により減少する。ダクト４０が長いほど、ダクト抵抗は大きくなる。

【0067】

図３は、ダクト長さをパラメータとして、風量とダクト抵抗との関係を示したグラフである。図３において、ダクト抵抗は、ダクト４０内を流れる空気の風量に対して非線形に変化している。したがって、風量はファンの回転数に比例しない。それゆえ、目標風量値を実現する回転数は比例的に計算できない。

【0068】

（４−２）第２ユニット３０の送風特性
第２ユニット３０の吹出口における静圧と吸込口における静圧の差を、第２ユニット３０の前後差圧という。

【0069】

図４は、ファンモータ３１ｂの回転数を１［ｒ／ｍ］変更したときの風量変化量を、第２ユニット３０の前後差圧を変えて測定した結果を示すグラフである。変更前のファンモータ３１ｂの回転数は１００［ｒ／ｍ］である。

【0070】

図３および図４において、温度調節をするために風量を変化させると、ダクト抵抗が変動するので、第２ユニット３０の前後差圧が変化する。ファン回転数を１［ｒ／ｍ］変えたときに変化する風量がそのときの状況（前後差圧）によって異なるので、調整が困難である。それゆえ、ダクト抵抗の変化分を考慮してファン回転数を調整しなければ、目標風量に到達しない可能性がある。

【0071】

例えば、図５に示すように、風量を１０［ｍ^３／ｍｉｎ］から１５［ｍ^３／ｍｉｎ］に変更する場合でも、ダクト抵抗が異なれば同じ風量変化量であっても、必要となるファンモータ３１ｂの回転数変更量は異なる。なぜなら、風量変化によってダクト抵抗も変化するからである。したがって、ダクト抵抗の変化を考慮した風量調整機能が必要となる。

【0072】

また、図１のように、主管４１から分岐した枝管４２がそれぞれ第２ユニット３０に接続されている場合には、第２ユニット３０の前後差圧が、他の第２ユニット３０の風量変化や、第１ユニット２０の空気吐出圧の影響を受ける。

【0073】

また、図６に示すように、他の第２ユニット３０の風量や、第１ユニット２０からの空気吐出圧が変化して、前後差圧が図６の点線ラインまで増加した場合、ファンモータ３１ｂの回転数を維持しただけでは、風量は１０［ｍ^３／ｍｉｎ］から５［ｍ^３／ｍｉｎ］まで低下するので、当初の風量１０［ｍ^３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を増加させなければならない。

【0074】

一方、前後差圧が図６の２点鎖線ラインまで低下した場合、ファンモータ３１ｂの回転数を維持し続けると、風量は１０［ｍ^３／ｍｉｎ］から１５［ｍ^３／ｍｉｎ］まで増加するので、当初の風量１０［ｍ^３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を減少させなければならない。

【0075】

したがって、第２ユニット３０は、前後差圧の変化を考慮した風量維持機能も必要となる。

【0076】

（５）風量制御
上記の通り、第２ユニット３０の風量制御には、ダクト抵抗、他の第２ユニット３０の風量、および第１ユニット２０の空気吐出圧を考慮した風量維持機能が必要であることは分かった。しかしながら、第１ユニット２０および第２ユニット３０が据え付けられる物件、または第２ユニット３０の据え付け位置によってダクト長さは変わり、そのダクト抵抗もダクト長さ、そのダクト内を流れる空気の風量によって変動する。それゆえ、従来の試運転調整によってファンモータ３１ｂの回転数と風量との関係をデータ化することは困難である。

【0077】

そこで、出願人は、ダクト抵抗の変化は前後差圧となって現れることに着目し、第２ユニット３０の風量、風速または前後差圧の情報を取得して、ファンモータ３１ｂの回転数および目標風量値を加えた変数を用いる関数によって、ファンモータ３１ｂの回転数目標値またはファンモータ３１ｂの回転数変更量を算出することを見出した。

【0078】

これによって、事前の試験工数が低減され、およびダクト接続時の試運転が不要となる。以下、風量制御ロジックについて説明する。

【0079】

（５−１）前後差圧△Ｐの導出
図７は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風速Ｖとファンモータ３１ｂの回転数Ｎとの関係を示すグラフである。図７において、前後差圧△Ｐが同じ場合、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎは、係数ａおよび定数項ｂを用いて、風速Ｖの一次式で表すことができる。
Ｎ＝ａ×Ｖ＋ｂ ［１］
図７に示す通り、前後差圧一定の場合、少なくとも３点の値を得る試験を実施することにより、［１］式を導き出すことができる。

【0080】

また、図８は、図７から導き出した前後差圧△Ｐと係数ａおよび定数項ｂとの関係を示すグラフである。図８において、前後差圧△Ｐと係数ａおよび定数項ｂとの関係は、以下の式で表すことができる。
ａ＝ｍ×△Ｐ＋ｎ ［２］
ｂ＝ｐ×△Ｐ＋ｑ ［３］
上記［１］、［２］および［３］式から、回転数Ｎ、風速Ｖ、前後差圧△Ｐの関係は、次式で表される。
Ｎ＝（ｍ×△Ｐ＋ｎ）×Ｖ＋（ｐ×△Ｐ＋ｑ） ［４］
［４］式から、さらに次式が導き出される。
△Ｐ＝（Ｎ−ｎ×Ｖ−ｑ）／（ｍ×Ｖ＋ｐ） ［５］
［５］式は、第２ファン３１のファンモータ３１ｂが回転数Ｎで運転したときの風速Ｖを計測すれば前後差圧△Ｐを計算することができることを意味している。

【0081】

したがって、ファンモータ３１ｂの回転数Ｎと、第２ファン３１の風速Ｖまたは風量Ｑと、前後差圧△Ｐとは、それらの内の２つの値から残り１つの値が導き出される関係を有するパラメータである。

【0082】

（５−２）ダクト抵抗変化を考慮した風量調整機能
上記［５］式とファンの理論式とから、回転数目標値Ｎｙを算出する計算式を導き出すことができる。現在の前後差圧△Ｐｘ、現在の風量Ｑｘ、前後差圧目標値△Ｐｙおよび風量目標値Ｑｙの関係は、ファンの理論式より、
△Ｐｙ／△Ｐｘ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）^２ ［６］
となる。

【0083】

上記［５］式および［６］式より、
（Ｎｙ−ｎ×Ｖｙ−ｑ）／（ｍ×Ｖｙ＋ｐ）＝（Ｑｙ／Ｑｘ）^２×△Ｐｘ ［７］
となる。また、Ｖｙ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘであるので、
Ｎｙ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）^２×△Ｐｘ×｛ｍ×（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘ＋ｐ｝＋ｎ×（Ｑｙ／Ｑｘ）×Ｖｘ＋ｑ ［８］
となる。以下、この［８］式を第１関数とよぶ。

【0084】

第１関数の技術的意義を、図９を参照しながら説明する。図９は、前後差圧△Ｐをパラメータとして、風量とファンモータ３１ｂの回転数との関係を示すグラフである。図９において、ダクト抵抗の変化は前後差圧△Ｐの変化として現れる。

【0085】

例えば、前後差圧５０［Ｐａ］で風量１０［ｍ^３／ｍｉｎ］を維持するためのファンモータ３１ｂの回転数は９２０［ｒ／ｍ］である。仮に、風量に関係なくダクト抵抗が一定であるならば、風量を１５［ｍ^３／ｍｉｎ］に変更する場合、単に回転数を１１００［ｒ／ｍ］にすればよい。

【0086】

しかしながら、風量を変化させることによってダクト抵抗が変化する。図９によれば、風量を１５［ｍ^３／ｍｉｎ］に変更することによって、ダクト抵抗の変化に起因して前後差圧が１０９．９［Ｐａ］まで増加する。前後差圧が１０９．９［Ｐａ］のときに風量１５［ｍ^３／ｍｉｎ］を維持するためには、ファンモータ３１ｂの回転数を１３４８［ｒ／ｍ］に維持する必要がある。

【0087】

したがって、ダクト抵抗の変化を考慮した風量調整機能が必要であり、第１関数（上記［８］式）の回転数Ｎｙはダクト抵抗の変化を考慮した回転数である。

【0088】

第２コントローラ５２は、第１コントローラ５１からの風量指示値である風量目標値Ｑｙが変更されたときは、第１関数を用いて、第２ファン３１のファンモータ３１ｂの回転数目標値を計算する。

【0089】

（５−３）前後差圧の変化を考慮した風量調整機能
ファンモータ３１ｂの回転数が回転数目標値に到達した後も前後差圧△Ｐが変動しなければ、その回転数が維持されるが、他の第２ユニット３０の風量や、第１ユニット２０の空気吐出圧が変化した場合に、前後差圧△Ｐが変動する。

【0090】

図１０は、風速とファンモータ３１ｂの回転数との関係を示すグラフである。図１０において、例えば、前後差圧５０［Ｐａ］で風速目標値Ｖｙを維持するために必要なファンモータ３１ｂの回転数は、９８０［ｒ／ｍ］である。

【0091】

ここで、前後差圧△Ｐが図１０の点線ラインまで増加した場合、ファンモータ３１ｂの回転数９８０［ｒ／ｍ］を維持しただけでは、風速Ｖｘまで低下するので風量が不足する。

【0092】

風量目標値を維持するためには、風速をＶｘからＶｙまで戻す必要があり、ファンモータ３１ｂの回転数を２００ｒ／ｍ増加させて１１８０［ｒ／ｍ］にする必要がある。

【0093】

このファンモータ３１ｂの回転数変更量△Ｎは、［２］式および［４］式から、
△Ｎ＝ａ×（Ｖｙ−Ｖｘ） ［９］
となる。以下、この［９］式を第２関数とよぶ。

【0094】

第２関数が用いられる場面は、風量目標値Ｑｙに変更がないが、前後差圧△Ｐの変動でファンモータ３１ｂの回転数の変更が必要なときの回転数変更量を計算するときである。

【0095】

図１１は、風量制御のフローチャートである。以下、図１１を参照しながら、風量制御について説明する。

【0096】

（ステップＳ１）
先ず、第２コントローラ５２は、ステップＳ１において、第１コントローラ５１から風量目標値Ｑｙを受信したか否かを判定する。第２コントローラ５２は、風量目標値Ｑｙを受信したときにステップＳ２へ進む。また、第２コントローラ５２は、風量目標値Ｑｙを受信していないときにステップＳ６へ進む。

【0097】

（ステップＳ２）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２において、風量目標値Ｑｙを実現する風速目標値Ｖｙを算出する。

【0098】

（ステップＳ３）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ３において、風速目標値ＶｙをステップＳ２で算出した値に更新する。

【0099】

（ステップＳ４）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ４において、ステップＳ３で更新された風速目標値Ｖｙを実現するファンモータ３１ｂの回転数目標値Ｎｙを、第１関数を用いて算出する。

【0100】

（ステップＳ５）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ５において、ファンモータ３１ｂの回転数目標値をステップＳ４で計算された値Ｎｙへ更新する。第２コントローラ５２は、回転数目標値をＮｙへ更新した後、ファンモータ３１ｂの回転数が目標値になるように制御する。

【0101】

（ステップＳ６）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ６において、第２風量検出手段３２の検出値を現在の風速Ｖｘとして取得する。

【0102】

（ステップＳ７）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ７において、風速目標値Ｖｙと現在の風速Ｖｘとの差を算出する。

【0103】

（ステップＳ８）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ８において、前後差圧△Ｐを算出する。

【0104】

（ステップＳ９）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ９において、制御パラメータとしての係数ａを算出する。

【0105】

（ステップＳ１０）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１０において、ステップＳ７で算出した風速目標値Ｖｙと現在の風速Ｖｘとの差と、ステップＳ９で算出した係数ａとを第２関数に適用して回転数変更量△Ｎを算出する。

【0106】

（ステップＳ１１）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１１において、ステップＳ１０で算出した回転数変更量△Ｎに基づき回転数目標値Ｎｙを算出する。

【0107】

（ステップＳ１２）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ１２において、回転数をステップＳ１１で算出した回転数目標値Ｎｙへ更新する。そして、第２コントローラ５２は、ステップＳ１へ戻る。

【0108】

上記の通り、第１コントローラ５１から風量目標値の指示があるときはステップＳ１からステップＳ５までの第１プログラムを実行し、第１コントローラ５１から風量目標値の指示がないときはステップＳ６からステップＳ１２までの第２プログラムを実行する。

【0109】

第１プログラムは第１関数を用いて回転数目標値を算出するプログラムであり、第２プログラムは第２関数を用いて回転数変更量を算出するプログラムである。

【0110】

また、第２関数を用いて回転数目標値Ｎｙを算出することもでき、且つ第２コントローラ５２は第１プログラムと第２プログラムとを切換可能であるので、第２ユニット３０では、新たな風量目標値Ｑｙまたは風速目標値Ｖｙを取得した場合でも、第１関数を用いずに、第２関数で回転数変更量△Ｎを演算しながら回転数を制御することができる。

【0111】

（５−４）サージング検知機能
（５−４−１）サージングの発生要因
図１２は、第２ファン３１のファンモータ３１ｂの回転数Ｎをパラメータとする、風量Ｑと前後差圧△Ｐとの関係を表すグラフである。図１２において、横軸が風量Ｑ、縦軸が前後差圧△Ｐを表している。

【0112】

図１２に示すように、第２ユニット３０において、第２ファン３１のファンモータ３１ｂの回転数Ｎを一定に維持した状態で、風量Ｑが変化すると、前後差圧△Ｐは上昇から下降に転じる１つの極値を有することがわかる。以後、極値を示す点を極値点という。

【0113】

この極値点における風量は、第２ユニット３０に接続されているダクト４０の抵抗に拮抗しているので、そこから風量が下がるとダクト４０の抵抗が下がる。そのため、今度は風量が極値点よりも右側に振れ、風量が増える。その結果、ダクト４０の抵抗が増加し、空気を押し返す。このように、空気の挙動が繰り返される状態をサージングという。

【0114】

サージングによって、周期的な圧力変動が起こり、機器に悪影響を及ぼす音、振動を招来する。通常、ファンは、そのような風量およびその風量近傍を避けた使われ方がなされるが、本実施形態に係る空気処理システム１０では、第２ユニット３０が、第１ユニット２０の吐出圧、他の第２ユニット３０の風量の増減によって前後差圧が変動するため、図１２に示す極値に意図せず到達する可能性がある。

【0115】

（５−４−２）サージングの判定方法
図１３は、図１２に表された各回転数における極値点を通る曲線を描いたグラフである。図１２において、風量が極値点よりも左側に振れたときにサージングが発生する。したがって、風量と前後差圧との組合せが、図１３の縦軸と曲線とで囲まれた領域（以後、サージング発生領域という）の外側にあれば、サージングは発生しない。図１３に記載の曲線を式で表すと、
ｆ（Ｑ）＝ｒ×Ｑ^２＋ｓ×Ｑ ［１０］
である。ｒおよびｓは、実験データにより決定することができる。

【0116】

（５−４−２−１）現在の風量Ｑｘによるサージングの判定
したがって、上記［１０］式に現在の風量Ｑｘを代入して算出したｆ（Ｑｘ）は、風量Ｑｘのときにサージングを起こし得る前後差圧に相当する。

【0117】

仮に、現在の前後差圧△Ｐｘがサージ発生領域にあるならば、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０となる。逆に、現在の前後差圧△Ｐｘがサージ発生領域の外側にあるならば、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）＜０となる。

【0118】

（５−４−２−２）風量目標値Ｑｙによるサージングの予測
例えば、第２コントローラ５２が、第１コントローラ５１から風量目標値Ｑｙの指示信号を受信すると、第２コントローラ５２は、［６］式：△Ｐｙ／△Ｐｘ＝（Ｑｙ／Ｑｘ）^２ に風量目標値Ｑｙ、現在の前後差圧△Ｐｘおよび風量Ｑｘを代入して、前後差圧目標値△Ｐｙを算出する。さらに、上記［１０］式に風量目標値Ｑｙを代入してｆ（Ｑｙ）を算出する。

【0119】

仮に、前後差圧目標値△Ｐｙがサージ発生領域にあるならば、△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）≧０となる。逆に、前後差圧目標値△Ｐｙがサージ発生領域の外側にあるならば、△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）＜０となる。

【0120】

したがって、風量目標値Ｑｙがサージングを招来するか否かは、△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）≧０であるか否かで判断することができる。

【0121】

（５−４−３）サージング判定制御
図１４は、第２コントローラ５２がサージングの発生を判定してサージングを解消するサージング判定制御のフローチャートである。図１４において、第２コントローラ５２は、ステップＳ２１からステップＳ２８までの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。

【0122】

（ステップＳ２１）
第２コントローラ５２は、ステップＳ２１において、現在のファンモータ３１ｂの回転数Ｎｘを取得する。

【0123】

（ステップＳ２２）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２２において、第２風量検出手段３２の検出値を現在の風速Ｖｘとして取得する。

【0124】

（ステップＳ２３）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２３において、現在の風量Ｑｘを算出する。風量Ｑｘは、風速Ｖｘから算出することができる。

【0125】

（ステップＳ２４）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２４において、現在の前後差圧△Ｐｘを算出する。前後差圧△Ｐｘは、［５］式に、現在の回転数Ｎｘおよび風速Ｖｘを代入することによって算出することができる。

【0126】

（ステップＳ２５）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２５において、ｆ（Ｑｘ）を算出する。ｆ（Ｑｘ）は、［１０］式に、風量Ｑｘを代入することで算出することができる。

【0127】

（ステップＳ２６）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２６において、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０であるか否かを判断する。第２コントローラ５２は、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０であると判断したときはステップＳ２７へ進む。

【0128】

ここでは、「△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０」と判断したことは、サージングの発生を確定したことと同じである。

【0129】

一方、第２コントローラ５２は、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）＜０であると判断したときはステップＳ２１へ戻り、サージング発生の有無の判定を継続する。

【0130】

（ステップＳ２７）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２７において、ファンモータ３１ｂの回転数を、現在の回転数Ｎｘに所定比率Ｃを乗じたＣ×Ｎｘまで上昇させる。比率Ｃの初期の設定値は１．０５であるが、ユーザー側で設定変更することができる。

【0131】

ここでは、先のステップＳ２６において、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０であると判断し、サージングの発生を確定したので、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させて、サージングの解消を図る。

【0132】

（ステップＳ２８）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ２８において、所定時間だけ待機してステップＳ２１へ戻る。所定時間だけ待機させる目的は、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させてから風速が変化するまでの応答時間を確保するためである。所定時間の初期の設定値は１秒であるが、ユーザー側で設定変更することができる。

【0133】

上記のように、空気処理システム１０が稼働している間、図１４に記載のステップＳ２１からステップＳ２８のルーティンを繰り返す。それによって、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０となるか否かを監視し、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０となったときは、サージングが発生していると判断し、ファンモータ３１ｂの回転数を上昇させる。

【0134】

このサージング判定制御のメリットは、第２コントローラ５２単独でサージングを解消することができることである。

【0135】

さらに、ファンモータ３１ｂの回転数を漸近的に上昇させるので、サージングを解消するためだけに回転数に余裕をとり過ぎる、という事態を回避することができる。

【0136】

（６）サージング判定制御の変形例
図１４に記載の制御では、第２コントローラ５２はサージングの発生を確定後、第２コントローラ５２単独でサージングを解消しているが、以下の変形例では、第１コントローラ５１と協業してサージングを解消する
図１５は、変形例に係るサージング判定制御のフローチャートである。図１５において、図１４との相違点は、ステップＳ２７〜ステップＳ２８がステップ２７ｘ〜ステップＳ３２ｘに置き換わった点である。

【0137】

第２コントローラ５２は、図１５のステップＳ２１からステップＳ３２ｘまでの制御フローを、図１１のステップＳ１からステップＳ１２までの制御フローと並行して行っている。

【0138】

ステップＳ２１からステップＳ２６までは既に説明しているので、ここではステップ２７ｘ以降を説明する。

【0139】

（ステップＳ２７ｘ）
第２コントローラ５２は、ステップＳ２７ｘにおいて、△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０であることを第１コントローラ５１に通知する。具体的には、予め設定された「△Ｐｘ−ｆ（Ｑｘ）≧０である」ことを示す信号Ｓｉｇ１を第１コントローラ５１に送信する。

【0140】

（ステップＳ２８ｘ）
次に、第２コントローラ５２から信号を受信した第１コントローラ５１は、サージングが発生している、またはサージングが発生する虞があると判断し、サージングを解消するために、新たに風量目標値Ｑｙを設定し、第２コントローラ５２に指示する。

【0141】

第１コントローラ５１が新たに風量目標値Ｑｙを設定する場合、他のファンユニットの風量および空気処理の対象空間１００に必要な総風量を考慮して、風量目標値Ｑｙを設定してもよい。

【0142】

（ステップＳ２９ｘ）
第２コントローラ５２は、ステップＳ２９ｘにおいて、第１コントローラ５１から風量目標値Ｑｙを受信したか否かを判定する。第２コントローラ５２は、風量目標値Ｑｙを受信したときにステップＳ３０ｘへ進む。

【0143】

（ステップＳ３０ｘ）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ３０ｘにおいて、前後差圧目標値△Ｐｙを算出する。前後差圧目標値△Ｐｙは、［６］式に風量目標値Ｑｙ、現在の前後差圧△Ｐｘおよび風量Ｑｘを代入することによって算出することができる。

【0144】

（ステップＳ３１ｘ）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ３１ｘにおいて、ｆ（Ｑｙ）を算出する。ｆ（Ｑｙ）は、［１０］式に、風量目標値Ｑｙを代入することで算出することができる。

【0145】

（ステップＳ３２ｘ）
次に、第２コントローラ５２は、ステップＳ３２ｘにおいて、△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）≧０であるか否かを判断する。

【0146】

第２コントローラ５２は、△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）≧０であると判断したときは、サージングを解消することができないと判断し、ステップＳ２７ｘへ戻り、△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）≧０であることを第１コントローラ５１に通知する。

【0147】

具体的には、予め設定された「△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）≧０である」ことを示す信号Ｓｉｇ２を第１コントローラ５１に送信する。ここでは、「△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）≧０」と判断したことは、サージングの発生の虞があることと同じである。

【0148】

一方、第２コントローラ５２は、△Ｐｙ−ｆ（Ｑｙ）＜０であると判断したときはステップＳ２１へ戻り、サージング発生の有無の判定を継続する。

【0149】

風量目標値Ｑｙが再設定され、第２コントローラ５２に送信されると、図１１のステップＳ１からステップＳ１２の制御が行われる。

【0150】

以後、第２コントローラ５２は、図１５に記載のステップＳ２１からステップＳ３２ｘのルーティンを繰り返して、サージングの発生の有無を監視する。

【0151】

（７）特徴
（７−１）
サージングが発生するかどうかは前後差圧に依存するので、第２ユニット３０では、前後差圧からサージングの発生・非発生を判断することによって、第２ファン３１の出口側の圧力で判断するよりも高精度でサージングを検知し、回避することが可能となる。

【0152】

（７−２）
第２ユニット３０では、第２コントローラ５２が、現在の前後差圧△Ｐｘと現在の回転数Ｎｘにおける前後差圧の許容上限値との比較という簡単な手段でサージングの発生・非発生を判断することができるので、新たに専用のセンサを設ける必要が無い。

【0153】

（７−３）
第２ユニット３０では、第２ファン３１の回転数毎に測定した第２ファンの風量と前後差圧との関係を示す曲線の極値を、少なくとも３点測定するだけで、関係式：ｆ（Ｑ）＝ｒ×Ｑ^２＋ｓ×Ｑを得ることができ、機種ごとの対応が容易である。

【0154】

（７−４）
第２ユニット３０では、第２コントローラ５２が、第２ファン３１によるサージングが発生していると判断したときは、第２ファン３１の回転数を増加させる。回転数の増加は、第２ユニット単独で対応することができるので、サージングの回避が容易である。

【0155】

（７−５）
第２ユニット３０単体で回転数を上昇させるなどによってサージングを回避しても、ダクト４０を介して接続されている他のファンユニットの前後差圧が変化するので、それによって別のファンユニットがサージングを発生させる可能性がある。また、空気処理の対象空間１００に必要な総風量に無関係に設定することはできない。それゆえ、空気処理システム１０では、第１コントローラ５１が、空気処理の対象空間１００に必要な総風量を考慮し、且つサージングを回避する第２ユニット３０の風量目標値Ｑｙを決定する。その結果、サージング解消の信頼性が高い。

【0156】

（８）他の実施形態
上記実施形態では、第１ユニット２０が第１ファン２１を有しているが、必ずしも第１ユニット２０が第１ファン２１を必要とするものではない。本開示の風量制御は、ファンを有しない第１ユニットにダクトを介して接続される第２ユニットにも適用可能である。

【0157】

以下、具体例を挙げて説明する。

【0158】

（８−１）
図１６は、他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム１１０の構成図である。図１６において、空気処理システム１１０は、建物ＢＬの一フロアの天井裏に配置されており、部屋の換気を行う。空気処理システム１１０は、空気処理ユニットとしての第１ユニット１２０と、給気ファンユニットとしての第２ユニット１３０と、排気ファンユニットとしての第３ユニット１３５とを備えている。

【0159】

空気処理システム１１０は、外気ダクト１５０と給気ダクト１６０と還気ダクト１７０と排気ダクト１８０とをさらに備えている。外気ダクト１５０と給気ダクト１６０と還気ダクト１７０と排気ダクト１８０は、第１ユニット１２０に接続されている。

【0160】

外気ダクト１５０は、建物ＢＬの外へ通じる開口部１０４から第１ユニット１２０に繋がる空気流路を構成する。給気ダクト１６０は、第１ユニット１２０から部屋に設けられた吹出口１０２に繋がる空気流路を構成する。

【0161】

還気ダクト１７０は、部屋に設けられた吸込口１０３から第１ユニット１２０に繋がる空気流路を構成する。排気ダクト１８０は、第１ユニット１２０から建物ＢＬの外へ通じる開口部１０５に繋がる空気流路を構成する。

【0162】

給気ダクト１６０は、分岐チャンバ１９１により、１つの主ダクト１６１から複数の分岐ダクト１６２に枝分かれしている。

【0163】

還気ダクト１７０は、分岐チャンバ１９２により、１つの主ダクト１７１から複数の分岐ダクト１７２に枝分かれしている。

【0164】

第１ユニット１２０は、ユニット内を通過する空気に対して、空気の中の塵埃を除去、空気の温度の変更、空気の湿度の変更、空気中の所定化学成分および所定病原体の除去を行う。

【0165】

第２ユニット１３０は、各給気ダクト１６０に接続されている。第３ユニット１３５は、各還気ダクト１７０に接続されている。

【0166】

空気処理システム１１０では、第１ユニット１２０がファンを有していないので、第１ユニット１２０内の空気の流れを、第２ユニット１３０と第３ユニット１３５が発生させる。

【0167】

したがって、第２ユニット１３０の前後差圧の変化は主に他の第２ユニット１３０のファンの風量変化により生じる。また、第３ユニット１３５の前後差圧の変化は主に他の第３ユニット１３５のファンの風量変化により生じる。

【0168】

空気処理システム１１０では、上記実施形態と同様に、回転数目標値の演算式の変数として「前後差圧」を導入しているので、刻々と変化するダクト抵抗の変化を風量目標値の演算に反映することができ、入力値（回転数）に対する出力値（風量）の応答時間の短縮を図ることができる。

【0169】

また、この空気処理システム１１０では、サージングが発生するかどうかは前後差圧に依存する。第２ユニット１３０では第２コントローラ１５２が、或いは第３ユニット１３５では第３コントローラ１５３が、現在の前後差圧と現在の回転数における前後差圧の許容上限値との比較という簡単な手段でサージングの発生・非発生を判断することができる。それゆえ、この空気処理システム１１０では、サージングの発生を検知するだけのために、新たに専用のセンサを設ける必要は無い。

【0170】

（８−２）
図１７は、さらに他の実施形態に係るファンユニットを搭載した空気処理システム２１０の構成図である。図１７において、空気処理システム２１０は、建物の一フロアの天井裏に配置されている。

【0171】

空気処理システム２１０と図１の空気処理システム１０との相違点は、第１ユニットが第１ファンを有していないことであり、それ以外の構成は図１の空気処理システム１０と同じである。それゆえ、図１の空気処理システム１０と同じ構成には同一符号を付して、説明を省略する。

【0172】

第１ユニット２２０の利用側熱交換器２２は、熱源ユニット６０から熱交換に要する熱エネルギーを供給される。第１ユニット２２０は、利用側熱交換器２２での熱交換によって調和空気を生成する。

【0173】

第１ユニット２２０には、ダクト４０が接続されている。ダクト４０は、主管４１および枝管４２を含む。主管４１の一端は、第１ユニット２２０に接続されている。主管４１の他端は、分岐されて複数の枝管４２と接続されている。１つの枝管４２の終端に１つの第２ユニット３０が接続されている。

【0174】

各第２ユニット３０は、第２ファン３１を有している。第２ファン３１が回転することによって、第１ユニット２０で生成された調和空気がダクト４０を介して第２ユニット３０内に吸引され、その後、対象空間１００に供給される。

【0175】

各第２ファン３１のファンモータ３１ａは個別に回転数を変更できるように構成されている。各ファンモータ３１ａの回転数が個別に変更されることによって、各第２ユニット３０の供給空気量が個別に変更される。

【0176】

空気処理システム２１０では、第１ユニット２２０がファンを有していないので、第１ユニット２２０内の空気の流れを、第２ユニット３０が発生させる。

【0177】

したがって、第２ユニット３０の前後差圧の変化は主に他の第２ユニット３０の第２ファン３１の風量変化により生じるが、回転数目標値の演算式の変数として「前後差圧」を導入しているので、刻々と変化するダクト抵抗の変化を風量目標値の演算に反映することができ、入力値（回転数）に対する出力値（風量）の応答時間の短縮を図ることができる。

【0178】

また、この空気処理システム２１０では、サージングが発生するかどうかは前後差圧に依存する。第２ユニット３０では第２コントローラ５２が、現在の前後差圧と現在の回転数における前後差圧の許容上限値との比較という簡単な手段でサージングの発生・非発生を判断することができる。それゆえ、この空気処理システム２１０では、サージングの発生を検知するだけのために、新たに専用のセンサを設ける必要は無い。

【0179】

（９）その他
（９−１）
上記実施形態および変形例では、第２風量検出手段３２から取得した風速または風量に基づき、前後差圧を算出している。但し、第２ユニットの吸込口と吹出口にそれぞれ圧力センサを配置し、前後差圧値をセンサ値から計算し、前後差圧と回転数とから風速値を求めても良い。

【0180】

（９−２）
図７では、５つの前後差圧において、ファンモータの回転数を変化させた場合の、ファンの風速変化をみている。これは、回転数、風速、前後差圧の関係式を導くためのデータとして利用されるが、必ずしも５つの前後差圧におけるデータを必要とするものではなく、少なくとも３つの前後差圧におけるデータがあれば当該関係式を導き出すことができる。

【0181】

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。

【符号の説明】

【0182】

１０ 空気処理システム
２０ 第１ユニット（空気処理ユニット）
３０ 第２ユニット（ファンユニット）
３１ 第２ファン（ファン）
３２ 第２風量検知手段（第２取得部）
３３ ケーシング
３３ａ 吸込口
３３ｂ 吹出口
４０ ダクト
５０ コントローラ（制御部）
５１ 第１コントローラ（第１制御部、第３取得部）
５２ 第２コントローラ（第２制御部、第１取得部）
１１０ 空気処理システム
１２０ 第１ユニット
１３０ 第２ユニット（ファンユニット）
１３５ 第３ユニット（ファンユニット）
１６０ 給気ダクト（ダクト）
１７０ 換気ダクト（ダクト）
２１０ 空気処理システム

【先行技術文献】

【特許文献】

【0183】

【特許文献1】特開２０１６−１６６６９８号公報

【要約】

【課題】本開示が解決しようとする課題は、サージングの発生・非発生の判定の信頼性を高かめることである。
【解決手段】サージングが発生するかどうかは前後差圧に依存するので、第２ユニット３０では、前後差圧からサージングの発生・非発生を判断することによって、第２ファン３１の出口側の圧力で判断するよりも高精度でサージングを検知し、回避することが可能となる。
【選択図】図１４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】