特開 2025-20803 送風分岐装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025020803

(43)【公開日】2025-02-13

(54)【発明の名称】送風分岐装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/75 20180101AFI20250205BHJP

   F24F 3/00 20060101ALI20250205BHJP

   F24F 11/74 20180101ALI20250205BHJP

   F24F 13/02 20060101ALI20250205BHJP

【ＦＩ】

F24F11/75

F24F3/00 Z

F24F11/74

F24F13/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023124395

(22)【出願日】2023-07-31

(71)【出願人】

【識別番号】000219233

【氏名又は名称】東プレ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】吉本 周平

(72)【発明者】

【氏名】森本 晋平

(72)【発明者】

【氏名】早川 英一

【テーマコード（参考）】

3L053

3L080

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L053BB10

3L080AA02

3L080AA05

3L080AC01

3L260AB07

3L260BA07

3L260BA41

3L260CB55

3L260CB65

3L260EA19

3L260FA07

3L260FB44

3L260FC06

(57)【要約】

【課題】簡易的な構造で省エネ性を向上させる送風分岐装置を提供する。
【解決手段】複数の空調ゾーンごとにダクト５０を経由して給気する送風分岐装置１０であって、空調ゾーンごとに対応したダクト５０を接続する複数の吹出口３１と、複数の吹出口３１に送風するファン部２１と、吹出口３１ごとに設置され、開度を可変とする複数のダンパ３２と、空調ゾーンごとに給気風量を設定する複数の風量設定器１３と、各々の風量設定器１３から取得した風量設定情報に基づいて、ファン部２１及び複数のダンパ３２の動作を制御する制御部４０とを備える。制御部４０は、空調ゾーンごとに対応した各々のダクト５０でのダクト抵抗に起因して生じる風量の差を、ダンパ３２ごとの開度を調整することで均一化し、通常運転時には、風量の差が均一化された状態で、ダンパ３２の開度と、ファン部２１の送風量とを制御することで、空調ゾーンごとの給気風量を調整する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の空調ゾーンごとにダクトを経由して給気する送風分岐装置であって、
前記空調ゾーンごとに対応した前記ダクトを接続する複数の吹出口と、
複数の前記吹出口に送風するファン部と、
前記吹出口ごとに設置され、開度を可変とする複数のダンパと、
前記空調ゾーンごとに給気風量を設定する複数の風量設定器と、
各々の前記風量設定器から取得した風量設定情報に基づいて、前記ファン部及び複数の前記ダンパの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記空調ゾーンごとに対応した各々の前記ダクトでのダクト抵抗に起因して生じる風量の差を、前記ダンパごとの前記開度を調整することで均一化し、
通常運転時には、前記風量の差が均一化された状態で、前記ダンパの前記開度と、前記ファン部の送風量とを制御することで、前記空調ゾーンごとの前記給気風量を調整する、送風分岐装置。

【請求項2】

前記制御部は、各々の前記ダクト抵抗に起因した前記風量の差を均一化させるとき、
各々の前記ダクトのうち前記ダクト抵抗が最も大きい前記ダクトを検出し、
前記ダクト抵抗が最も大きい前記ダクトではない前記ダクトに連設されている前記ダンパの制御上の全開となる前記開度を、前記ダクト抵抗が最も大きい前記ダクトに連設されている前記ダンパの構造上の全開となる前記開度のときの前記風量と同じ風量が得られる設定上の全開の前記開度に調整する、請求項１に記載の送風分岐装置。

【請求項3】

前記ファン部は、ファンと、当該ファンを回転させるファンモータとを備え、
前記制御部は、各々の前記ダクト抵抗に起因した前記風量の差を均一化させるとき、
前記ダクト抵抗が最も大きい前記ダクトを検出する前に、前記ファンによる前記送風量と前記ファンモータの回転数との関係に係る特性に関する情報を取得する、請求項２に記載の送風分岐装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記通常運転時に前記空調ゾーンごとの前記給気風量を調整するとき、
各々の前記風量設定器から前記風量設定情報を取得し、
各々の前記風量設定情報に含まれる風量設定に基づいて各々の前記ダンパの前記開度を決定し、
各々の前記風量設定の合計に基づいて前記ファン部の前記送風量を決定する、請求項１に記載の送風分岐装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送風分岐装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、１台の空調機で一棟全体又は１つのフロア全体を空調する全館空調方式が、戸建て住宅にも採用されている。戸建て住宅での全館空調方式では、住宅内の部屋や窓の位置又は室内の熱負荷等に起因して、温度むらが生じる場合がある。

【0003】

これに対して、特許文献１は、全館空調方式の設備として利用し得る、複数の空調ゾーンを空調する分配給気装置に関する技術を開示している。この分配給気装置によれば、各々の空調ゾーンに給気するダクトごとに風速センサを設置し、風量調整用のダンパの開度を調整する際に計測値を参照して送風量を調整することで空調効率を向上させることができる等の利点がある。そして、このような分配給気装置を戸建て住宅に採用することも考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－４６８３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に開示の分配給気装置では、空調ゾーンとして想定される居室ごとに風速センサを準備する必要がある。そのため、装置構造が複雑化するとともに、ダンパの制御も複雑化することから、例えば、ダクトでの圧力損失の増加を簡易的に抑えることができないため、当該装置を戸建て住宅に採用することは、実際上難しい。

【0006】

そこで、本発明は、簡易的な構造で省エネ性を向上させる送風分岐装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、複数の空調ゾーンごとにダクトを経由して給気する送風分岐装置であって、空調ゾーンごとに対応したダクトを接続する複数の吹出口と、複数の吹出口に送風するファン部と、吹出口ごとに設置され、開度を可変とする複数のダンパと、空調ゾーンごとに給気風量を設定する複数の風量設定器と、各々の風量設定器から取得した風量設定情報に基づいて、ファン部及び複数のダンパの動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、空調ゾーンごとに対応した各々のダクトでのダクト抵抗に起因して生じる風量の差を、ダンパごとの開度を調整することで均一化し、通常運転時には、風量の差が均一化された状態で、ダンパの開度と、ファン部の送風量とを制御することで、空調ゾーンごとの給気風量を調整する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、簡易的な構造で省エネ性を向上させる送風分岐装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る送風分岐装置を設置した建物の概略断面図である。

【図2】一実施形態に係る送風分岐装置を備える送風システムの概略構成図である。

【図3】一実施形態に係る送風分岐装置の断面斜視図である。

【図4】一実施形態に係る送風分岐装置が備える制御回路を示すブロック図である。

【図5】施工時の風量調整工程の流れを示すフローチャートである。

【図6】通常運転時のダンパ制御工程の流れを示すフローチャートである。

【図7】各々のダンパついての風量設定ごとの実ダンパ開度を示す表である。

【図8】通常運転時のファンモータ制御工程の流れを示すフローチャートである。

【図9】総風量とファンモータの回転数との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここで、実施形態に示す寸法、その他、具体的な数値等は、例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本発明に直接関係のない要素については図示を省略する。

【0011】

図１は、一実施形態に係る送風分岐装置１０を送風システム１の一部として設置した建物１００の概略断面図である。

【0012】

本実施形態では、建物１００は、二階建ての戸建て住宅である。建物１００は、内部構造として、複数の居室１１０と、１階トイレ１２１と、２階トイレ１２２と、浴室１２３と、納戸１３０とを有する。複数の居室１１０は、送風システム１による空調ゾーンである。建物１００内には、一例として、第１居室１１０ａ、第２居室１１０ｂ、第３居室１１０ｃ、第４居室１１０ｄ、第５居室１１０ｅ及び第６居室１１０ｆの６カ所の居室１１０が存在するものとする。なお、図１では、第５居室１１０ｅ及び第６居室１１０ｆの図示が省略されている。

【0013】

また、建物１００は、送風システム１による空調に関係する設備として、例えば、建物１００の二階部分の一部に設けられている納戸１３０に、空調機２００と、換気装置２１０とを有する。空調機２００は、例えばルームエアコンであり、納戸１３０内の空気を温調する。換気装置２１０は、納戸１３０と屋外との間で給気及び排気を行う外気処理装置である。換気装置２１０は、空調機２００と合わせて稼働することで、季節ごとや一日の時間ごとに、湿度を調整したり、空調機２００による冷暖房を補助したりする。なお、建物１００は、例えば、１階トイレ１２１と２階トイレ１２２と浴室１２３とに、それぞれ換気扇２２０を備えることで、建物１００内の各所で屋外への排気が行われる。

【0014】

図２は、送風システム１の概略構成図である。

【0015】

送風システム１は、空調ゾーンとして設定されている複数の居室１１０に対して、空調機２００での空調後の空気を個別に送風する。つまり、送風システム１は、１台の空調機２００で一棟全体又は１つのフロア全体を空調するような全館空調方式の設備として採用され得る。送風システム１は、送風分岐装置１０と、複数のダクト５０と、複数の居室吹出口５１とを備える。

【0016】

図３は、送風分岐装置１０の断面斜視図である。

【0017】

送風分岐装置１０は、例えば、納戸１３０の床下空間に設置され、空調機２００で空調された空気を吸い込み、床面の吸込口２４より吸い込み、床下に設置された複数のダクト５０を経由して各々の居室１１０へ分配給気する。この場合、納戸１３０は、送風分岐装置１０へ送られる空気が一時的に保持されるチャンバーとみなすこともできる。送風分岐装置１０は、吸込部１１と、分岐部１２と、複数の風量設定器１３と、制御回路１４とを備える。このうち、吸込部１１、分岐部１２及び制御回路１４は、送風分岐装置１０の本体部を構成する。

【0018】

吸込部１１は、納戸１３０の床下において床面に向かって配置され、納戸１３０内の空気を吸い込む。吸込部１１は、第１筐体部２０と、ファン部２１とを備える。

【0019】

第１筐体部２０は、金属製の板体の組み合わせで構成され、上方から下方、すなわち、納戸１３０の床面から鉛直方向に向かう方向を流路とする筐体である。第１筐体部２０での流路断面は、おおよそ矩形である。第１筐体部２０の上部開口は、納戸１３０の床面と対向する吸込口２４である。なお、図３では不図示であるが、吸込口２４には、フィルターが取り付けられてもよい。第１筐体部２０の下部開口は、分岐部１２の第２筐体部３０の上部開口と連続する。

【0020】

ファン部２１は、第１筐体部２０の中央部に設置される、例えばターボファンである。ファン部２１は、ファン２２と、ファンモータ２３とを備える。ファン２２は、上方の吸込口２４から空気を吸い込んで横方向に吹き出し、吹き出された空気は、ファン２２の側方から下方に流れて分岐部１２に導入される。ファンモータ２３は、ファン２２を回転させるモータであり、回転数を制御可能な、例えばＤＣブラシレスモータである。

【0021】

分岐部１２は、上方の吸込部１１から送られてきた空気を側方に向けて分岐させつつ吹き出す。分岐部１２は、第２筐体部３０と、複数の吹出口３１と、複数のダンパ３２とを備える。

【0022】

第２筐体部３０は、金属製の板体の組み合わせで構成され、上方開口が第１筐体部２０の下部開口と連続する筐体である。第２筐体部３０は、４つの側壁３０ａと、上方開口と対向する底壁３０ｂとを有する。４つの側壁３０ａで囲まれ、第１筐体部２０と連続する方向とは直交する流路断面は、おおよそ矩形である。

【0023】

複数の吹出口３１は、４つの側壁３０ａに数個ずつ割り当てられるように形成され、第２筐体部３０の内部から外部に空気を吹き出す。例えば、１つの側壁３０ａには、１つから３つの吹出口３１が形成されてもよく、４つの側壁３０ａ全体としては、合計１０個程度の吹出口３１が形成されていてもよい。ここで、本実施形態では、空調ゾーンに設定されている居室１１０が６カ所あるので、実際に採用される吹出口３１は、空調ゾーンの数に対応して６つである。この場合、第２筐体部３０に予め形成されている１０個程度の吹出口３１のうち、実際に採用されない吹出口３１は、蓋で封止される。

【0024】

複数のダンパ３２は、それぞれいずれかの吹出口３１に設置され、ダンパモータ３４の駆動により開度を調整することで、吹出口３１を通過する空気の風量を調節する。本実施形態では、実際に採用される吹出口３１が６つあるので、ダンパ３２も６つある。具体的には、送風分岐装置１０は、第１ダンパ３２ａ、第２ダンパ３２ｂ、第３ダンパ３２ｃ、第４ダンパ３２ｄ、第５ダンパ３２ｅ及び第６ダンパ３２ｆを備える。例えば、第１ダンパ３２ａは、第１居室１１０ａの空調に利用されるダンパ３２である。ダンパ３２は、一例として、ダンパ内流路の断面形状に合わせた円板を、流路方向とは直交する回転軸を基準にダンパモータ３４が回転させることで開度を調整する。ダンパモータ３４は、例えばステッピングモータである。また、各々のダンパ３２の開口端には、ダクト５０を接続するためのダクト接続口３３が設けられていてもよい。

【0025】

風量設定器１３は、空調ゾーンに設定されている各々の居室１１０の壁に設置され、居室１１０にいる人が適宜操作することで、当該居室１１０での給気風量を設定する。ここで、給気風量とは、居室１１０ごとに設置されている居室吹出口５１から実際に給気される風量をいう。一方、本実施形態では、風量設定器１３は、給気風量を具体的数値として直接的に設定するのではなく、一例として、「強」、「中」、「弱」及び「停止」の４段階に段階分けされたいずれかの風量設定を選択させることで、おおまかに給気風量を設定させる。本実施形態では、空調ゾーンに設定されている居室１１０が６カ所あるので、風量設定器１３も６つある。具体的には、送風分岐装置１０は、第１風量設定器１３ａ、第２風量設定器１３ｂ、第３風量設定器１３ｃ、第４風量設定器１３ｄ、第５風量設定器１３ｅ及び第６風量設定器１３ｆを備える。例えば、第１風量設定器１３ａは、第１居室１１０ａに設置されている風量設定器１３である。

【0026】

図４は、制御回路１４を示すブロック図である。

【0027】

制御回路１４は、送風分岐装置１０の内部に設置され、送風分岐装置１０全体の動作を制御する。制御回路１４は、制御部４０と、入力部４１と、出力部４２とを有する。

【0028】

制御部４０は、CPU、ROM、RAM等で構成され、少なくとも、以下で詳説する、施工時の風量調整工程Ｓ１００、並びに、通常運転時のダンパ制御工程Ｓ２００及びファンモータ制御工程Ｓ３００を実行する。

【0029】

入力部４１は、風量設定部４３を含む。風量設定部４３は、各々の居室１１０に設置されている各々の風量設定器１３から風量設定情報を取得し、制御部４０に送信する。ここで、風量設定情報とは、「強」、「中」、「弱」又は「停止」のいずれかである風量設定に関する情報をいう。

【0030】

出力部４２は、ファンモータ制御部４４と、ダンパモータ制御部４５とを有する。ファンモータ制御部４４は、制御部４０からの指令に基づいて、ファンモータ２３の回転数を制御する。また、ファンモータ制御部４４は、ファンモータ２３の消費電力、duty比又は電流・電圧等を検出し、制御部４０に送信し得る。ダンパモータ制御部４５は、制御部４０からの指令に基づいて、各々のダンパ３２の開度を個別に制御する。

【0031】

複数のダクト５０は、送風分岐装置１０の設置場所に合わせて床下空間に設置され、送風分岐装置１０により分岐された空気を各々の居室１１０に送る。送風分岐装置１０から各々の居室１１０に至るまでのダクト５０の配索経路はそれぞれ異なり、つまり、各々のダクト５０の全体形状は、互いに異なる。本実施形態では、空調ゾーンに設定されている居室１１０が６カ所あるので、ダクト５０は、空調ゾーンの数に対応して６つある。具体的には、送風システム１は、第１ダクト５０ａ、第２ダクト５０ｂ、第３ダクト５０ｃ、第４ダクト５０ｄ、第５ダクト５０ｅ及び第６ダクト５０ｆを備える。例えば、第１ダクト５０ａは、送風分岐装置１０から第１居室１１０ａに送風するダクト５０である。

【0032】

ここで、以下の圧力損失に関する説明のために、送風分岐装置１０の吹出口３１から居室１１０までの間について、ダンパ３２とダクト５０とを含む流路２を規定する。流路２は、すなわち、ダンパ３２の内部にあるダンパ流路と、ダクト５０の内部にあるダクト流路とを含む。本実施形態では、ダンパ３２とダクト５０との組み合わせは６つあるので、流路２も６つある。具体的には、送風システム１は、第１流路２ａ、第２流路２ｂ、第３流路２ｃ、第４流路２ｄ、第５流路２ｅ及び第６流路２ｆを備える。例えば、第１流路２ａは、第１ダンパ３２ａと第１ダクト５０ａとを含む流路２である。

【0033】

複数の居室吹出口５１は、各々のダクト５０の開放口に合わせて、空調ゾーンに設定されている各々の居室１１０の壁に設置され、空調後の空気を居室１１０内に吹き出す。本実施形態では、空調ゾーンに設定されている居室１１０が６カ所あるので、居室吹出口５１も６つある。具体的には、送風システム１は、第１居室吹出口５１ａ、第２居室吹出口５１ｂ、第３居室吹出口５１ｃ、第４居室吹出口５１ｄ、第５居室吹出口５１ｅ及び第６居室吹出口５１ｆを備える。例えば、第１居室吹出口５１ａは、第１居室１１０ａに設置されている居室吹出口５１である。

【0034】

次に、送風システム１における送風分岐装置１０を用いた風量調節について説明する。

【0035】

送風分岐装置１０の制御部４０は、少なくとも以下の３つの工程を実行する。第１の工程は、送風システム１が設置される建物１００の施工時に実行される風量調整工程Ｓ１００である。第２の工程は、施工後の通常運転時に実行されるダンパ制御工程Ｓ２００である。また、第３の工程は、同じく施工後の通常運転時に実行されるファンモータ制御工程Ｓ３００である。以下、これらの工程について個別に詳説する。

【0036】

図５は、施工時の風量調整工程Ｓ１００の流れを示すフローチャートである。

【0037】

建物１００の施工時、すなわち、建物１００に送風システム１が設置されるとき、送風分岐装置１０から６カ所の居室１１０まで、合計６つのダクト５０が配索される。各々のダクト５０では、それぞれ、ダクトの長さや曲がり等に起因した圧力損失である、いわゆるダクト抵抗が異なるため、各々のダクト５０に対応する６つのダンパ３２の開度がすべて同じに設定されたとしても、ダクト５０ごとに風量が異なる。そこで、送風分岐装置１０の制御部４０は、施工時の段階で風量調整工程Ｓ１００を実行することで、それぞれダンパ３２とダクト５０とを含む６つの流路２での風量がすべて同じとなるように予め調整する。

【0038】

風量調整工程Ｓ１００では、まず、制御部４０は、６つのダクト５０の中で最もダクト抵抗が大きいダクト５０を検出する。

【0039】

制御部４０は、風量調整工程Ｓ１００を開始すると、ファン２２及びファンモータ２３の特性に関する情報を取得する（ステップＳ１０１）。ファン２２の送風量と、ファンモータ２３の消費電力、ｄｕｔｙ比及び電流・電圧等（以下「消費電力等」と略記する。）とは、ほぼ比例関係にある。そのため、制御部４０は、ファン２２による送風量とファンモータ２３の回転数に関する特性を利用することで、ファンモータ２３に関する消費電力等の情報に基づいて、ファン２２の送風量を推測することができる。なお、当該特性は、建物１００の施工前に工場などで予め測定される。そして、制御部４０は、外部から当該特性に関する情報を予め取得する。

【0040】

次に、制御部４０は、ファンモータ２３の基準回転数Ｒｓを決定する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部４０は、第１ダンパ３２ａの開度を全開とし、他のすべてのダンパ３２の開度を全閉とした状態で、ファンモータ２３を初期回転数Ｒｓｔ[ｒｐｍ／ｍｉｎ]で回転させる。併せて、制御部４０は、ファンモータ２３の消費電力等より推定される、第１ダクト５０ａに関する第１風量Ｑ１を求める。そして、制御部４０は、第１風量Ｑ１が基準風量Ｑｓ[ｍ^３／ｍｉｎ]となるようにファンモータ２３の回転数を調整し、基準風量Ｑｓとなったときのファンモータ２３の回転数を基準回転数Ｒｓ[ｒｐｍ／ｍｉｎ]として記憶させる。

【0041】

次に、制御部４０は、２番目のダンパ３２を示す第２ダンパ３２ｂを参照する（Ｎ＝２：ステップＳ１０３）。以下、Ｎは、Ｎ番目のダンパ３２を示す自然数である。

【0042】

次に、制御部４０は、第２ダクト５０ｂに関する第２風量Ｑ２を求める（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部４０は、第２ダンパ３２ｂの開度を全開とし、他のすべてのダンパ３２の開度を全閉とした状態で、ファンモータ２３を基準回転数Ｒｓで回転させ、そのときの風量を第２風量Ｑ２とする。なお、「Ｎ＝２」以降のループでは、ファンモータ２３の回転数は、基準回転数Ｒｓのままである。

【0043】

次に、制御部４０は、第２風量Ｑ２が基準風量Ｑｓよりも小さいかどうかを判断する（Ｑ２＜Ｑｓ？：ステップＳ１０５）。ここで、制御部４０は、第２風量Ｑ２が基準風量Ｑｓよりも小さいと判断したとき（ＹＥＳ）、第２風量Ｑ２の値を新たな基準風量Ｑｓとする(ステップＳ１０６)。一方、制御部４０は、第２風量Ｑ２が基準風量Ｑｓよりも大きいと判断したとき（ＮＯ）、ステップＳ１０７に移行する。

【0044】

次に、制御部４０は、「Ｎ＝６」であるか、すなわち、６番目のダンパ３２まで比較対象とされたかどうかを判断する（ステップＳ１０７）。ここでは「Ｎ＝２」であるので、制御部４０は、引き続きステップＳ１０８に移行して新たに「Ｎ＝３」とし、ステップＳ１０４以下の工程を繰り返す。

【0045】

「Ｎ＝３」の場合、制御部４０は、第３ダンパ３２ｃの開度を全開とし、他のすべてのダンパ３２の開度を全閉とした状態で、ファンモータ２３を基準回転数Ｒｓで回転させ、そのときの第３風量Ｑ３を求める（ステップＳ１０４）。制御部４０は、ステップＳ１０５の判断（Ｑ３＜Ｑｓ？）において、第３風量Ｑ３が基準風量Ｑｓよりも小さいと判断したとき（ＹＥＳ）、第３風量Ｑ３の値を新たな基準風量Ｑｓとする(ステップＳ１０６)。一方、制御部４０は、第３風量Ｑ３が基準風量Ｑｓよりも大きいと判断したとき（ＮＯ）、ステップＳ１０７に移行する。

【0046】

そして、制御部４０は、ステップＳ１０４からステップＳ１０６までの工程を、６番目のダンパ３２である第６ダンパ３２ｆまで繰り返す（ステップＳ１０７）。

【0047】

ここまでの工程により、最終的に、基準回転数Ｒｓのときの風量が基準風量Ｑｓとなっているダクト５０が検出される。そして、この検出されたダクト５０が、６つのダクト５０の中で最もダクト抵抗が大きいダクト５０である。一方、他のダクト５０での風量は、基準風量Ｑｓよりも多くなる。

【0048】

引き続き、風量調整工程Ｓ１００では、制御部４０は、６つのダクト５０の中で最もダクト抵抗が大きいと特定されたダクト５０を含む流路２での風量と同じの風量となるように、他のすべての流路２での風量を調整する。

【0049】

まず、制御部４０は、１番目のダンパ３２を示す第１ダンパ３２ａを参照する（Ｎ＝１：ステップＳ１０９）。

【0050】

次に、制御部４０は、第１ダンパ３２ａの開度を全開とし、他のすべてのダンパ３２の開度を全閉とした状態で、ファンモータ２３を基準回転数Ｒｓで回転させる（ステップＳ１１０）。

【0051】

次に、制御部４０は、第１ダクト５０ａに関する第１風量Ｑ１が基準風量Ｑｓとなるように、第１ダンパ３２ａの開度を調整する（ステップＳ１１１）。具体的には、制御部４０は、ステップＳ１０２で得られた第１風量Ｑ１が基準風量Ｑｓよりも大きいとき、第１ダンパ３２ａを少しずつ閉じていき、最終的に第１風量Ｑ１と基準風量Ｑｓになるように調整する。

【0052】

次に、制御部４０は、第１風量Ｑ１が基準風量Ｑｓとなったときの第１ダンパ３２ａの第１開度Ｄ１を記憶させる（ステップＳ１１２）。このときの第１開度Ｄ１は、ある程度閉じられた状態にあり、すなわち、第１ダンパ３２ａの構造上の全開ではない。一方、第１風量Ｑ１が基準風量Ｑｓであるとき、すなわち、第１ダンパ３２ａの開度が構造上の全開であるときの第１風量Ｑ１が基準風量Ｑｓであるときには、制御部４０は、第１開度Ｄ１を「全開」と記憶させる。なお、基準風量Ｑｓは、すべてのダクト５０における最小風量であるので、実測風量が基準風量Ｑｓよりも小さくなることはない。

【0053】

次に、制御部４０は、「Ｎ＝６」であるか、すなわち、６番目のダンパ３２まで比較対象とされたかどうかを判断する（ステップＳ１１３）。ここでは「Ｎ＝１」であるので、制御部４０は、引き続きステップＳ１１４に移行して新たに「Ｎ＝２」とし、ステップＳ１１０以下の工程を繰り返す。

【0054】

「Ｎ＝２」の場合、制御部４０は、第２ダンパ３２ｂの開度を全開とし、他のすべてのダンパ３２の開度を全閉とした状態で、ファンモータ２３を基準回転数Ｒｓで回転させる（ステップＳ１１０）。次に、制御部４０は、第２ダクト５０ｂに関する第２風量Ｑ２が基準風量Ｑｓとなるように、第２ダンパ３２ｂの開度を調整する（ステップＳ１１１）。具体的には、制御部４０は、ステップＳ１０４で得られた第２風量Ｑ２が基準風量Ｑｓよりも大きいとき、第２ダンパ３２ｂを少しずつ閉じていき、最終的に第２風量Ｑ２と基準風量Ｑｓになるように調整する。次に、制御部４０は、第２風量Ｑ２が基準風量Ｑｓとなったときの第２ダンパ３２ｂの第２開度Ｄ２を記憶させる（ステップＳ１１２）。一方、第２風量Ｑ２が基準風量Ｑｓであるとき、制御部４０は、第２開度Ｄ２を「全開」と記憶させる。

【0055】

次に、制御部４０は、ステップＳ１１０からステップＳ１１２までの工程を、６番目のダンパ３２である第６ダンパ３２ｆまで繰り返す（ステップＳ１１３）。ここまでの工程により、第１開度Ｄ１、第２開度Ｄ２、第３開度Ｄ３、第４開度Ｄ４、第５開度Ｄ５及び第６開度Ｄ６がそれぞれ導出され、かつ、記憶されたことになる。そして、制御部４０は、ステップＳ１１３において「Ｎ＝６」であると判断したとき（ＹＥＳ）、風量調整工程Ｓ１００を終了する。

【0056】

ここで、第１開度Ｄ１、第２開度Ｄ２、第３開度Ｄ３、第４開度Ｄ４、第５開度Ｄ５及び第６開度Ｄ６は、各々のダンパ３２での制御上の全開の開度である。このうち、１つの開度は、６つのダクト５０の中で最もダクト抵抗が大きいダクト５０に連設されたダンパ３２における構造上の全開の開度である。一方、他のすべての開度は、対応するダンパ３２における構造上の全開よりも若干程度閉じられた、設定上の全開の開度である。そして、各々のダンパ３２での制御上の全開の開度が上記のように設定されることで、たとえダクト５０ごとにダクト抵抗が異なっていても、ダンパ３２を含む流路２全体ごとでは、風量が均一化されることになる。つまり、ダンパ３２の構造に起因して生じる圧力損失をダンパ抵抗と表現するならば、各々の流路２において、ダクト抵抗と、制御上の全開の開度でのダンパ抵抗との和は、同一である。

【0057】

図６は、通常運転時のダンパ制御工程Ｓ２００の流れを示すフローチャートである。

【0058】

建物１００内に人がおり、実際に送風システム１が運転されるときを想定した通常運転時でも、複数の居室１１０のうち、給気風量が少なく設定された居室１１０も多い。このような場合、多くのダンパ３２は絞られた状態にあることから、このまま何ら対策を採ることなく送風分岐装置１０を運転させると、送風時の圧力損失が大きくなり、ファンモータ２３の消費電力にも無駄が生じ得る。そこで、送風分岐装置１０の制御部４０は、通常運転時の段階でダンパ制御工程Ｓ２００を実行することで、可能な限りダンパ３２が開いた状態となるように、各ダンパ３２の開度を制御する。

【0059】

制御部４０は、ダンパ制御工程Ｓ２００を開始すると、各々の居室１１０にある風量設定器１３から、各々の風量設定情報を取得する（ステップＳ２０１）。風量設定情報には、上記のとおり、風量設定器１３で予め設定し得る風量設定としての「強」、「中」、「弱」又は「停止」のいずれかが含まれる。

【0060】

次に、制御部４０は、ステップＳ２０１で得られた風量設定情報に基づいて、すべての居室１１０に対応したすべての風量設定が「停止」であるかどうかを判断する（ステップＳ２０２）。ここで、制御部４０は、すべての風量設定が「停止」であると判断したとき（ＹＥＳ）、もはや各々のダンパ３２の開度を調整する必要がないため、そのままダンパ制御工程Ｓ２００を終了する。一方、制御部４０は、すべての風量設定が「停止」ではないと判断したとき（ＮＯ）、以下のステップＳ２０３に移行する。

【0061】

次に、制御部４０は、いずれかの風量設定の中に「強」が含まれているかどうかを判断する（ステップＳ２０３）。ここで、制御部４０は、いずれかの風量設定の中にも「強」が含まれていないと判断したとき（ＮＯ）、ステップＳ２０４に移行する。一方、制御部４０は、いずれかの風量設定の中に「強」が含まれていると判断したとき（ＹＥＳ）、ステップＳ２０５に移行する。

【0062】

ステップＳ２０４では、制御部４０は、各々の風量設定器１３で設定された各々の風量設定のうち「停止」以外の設定レベルを強制的に上位の設定レベルに変更する。本実施形態の場合、当該工程での処理に移行したということは、いずれの風量設定にも「強」はないので、各々の風量設定は「中」、「弱」又は「停止」のいずれかである。ここで、制御部４０は、風量設定器１３により風量設定が「中」に設定されているものについては、以後「強」に設定されたものとして処理する。同様に、制御部４０は、風量設定器１３により風量設定が「弱」に設定されているものについては、以後「中」に設定されたものとして処理する。一方、制御部４０は、風量設定器１３により風量設定が「停止」に設定されているものについては、変更しない。

【0063】

ステップＳ２０４の後、制御部４０は、ステップＳ２０３に戻り、いずれかの風量設定の中に「強」が含まれているかどうかを改めて判断する。ここで、ステップＳ２０４での処理によって「中」から「強」に変更された風量設定があるとき、いずれかの風量設定の中に「強」が含まれていることになるので（ＹＥＳ）、制御部４０は、ステップＳ２０５に移行する。一方、ステップＳ２０４での処理によって「中」から「強」に変更された風量設定がないとき、いずれの風量設定の中にも、未だ「強」が含まれていないので（ＮＯ）、制御部４０は、再度、ステップＳ２０４に移行する。引き続き移行したステップＳ２０４では、各々の風量設定は「中」又は「停止」のいずれかであるので、制御部４０は、風量設定器１３により風量設定が「中」に設定されているものについては、以後「強」に設定されたものとして処理すればよい。

【0064】

次に、制御部４０は、各々のダンパ３２について、通常運転時に実際に調整される、風量設定に応じた開度としての実ダンパ開度を決定する（ステップＳ２０５）。

【0065】

図７は、各々のダンパ３２ついて決定される、風量設定ごとの実ダンパ開度を示す表である。図７中、ダンパＮｏ．１は、第１ダンパ３２ａに対応する。ダンパＮｏ．２は、第２ダンパ３２ｂに対応する。ダンパＮｏ．３は、第３ダンパ３２ｃに対応する。ダンパＮｏ．４は、第４ダンパ３２ｄに対応する。ダンパＮｏ．５は、第５ダンパ３２ｅに対応する。ダンパＮｏ．６は、第６ダンパ３２ｆに対応する。なお、すべてのダンパ３２について、風量設定が「停止」の場合は、実ダンパ開度は「閉（全閉）」である。

【0066】

ここで、制御部４０は、風量調整工程Ｓ１００で求めた、第１開度Ｄ１、第２開度Ｄ２、第３開度Ｄ３、第４開度Ｄ４、第５開度Ｄ５及び第６開度Ｄ６を、各々のダンパ３２に対応した居室１１０における風量設定が「強」のときの実ダンパ開度に設定する。上記のとおり、第１開度Ｄ１、第２開度Ｄ２、第３開度Ｄ３、第４開度Ｄ４、第５開度Ｄ５及び第６開度Ｄ６は、各々のダンパ３２での制御上の全開の開度である。

【0067】

また、制御部４０は、風量調整工程Ｓ１００で求めた各々の開度の２／３の開度を、各々のダンパ３２に対応した居室１１０における風量設定が「中」のときの実ダンパ開度に設定する。例えば、第１ダンパ３２ａに対応した第１居室１１０ａにおける風量設定が「中」のときの実ダンパ開度は、第１開度Ｄ１の２／３の開度となる。

【0068】

更に、制御部４０は、風量調整工程Ｓ１００で求めた各々の開度の１／３の開度を、各々のダンパ３２に対応した居室１１０における風量設定が「弱」のときの実ダンパ開度に設定する。例えば、第１ダンパ３２ａに対応した第１居室１１０ａにおける風量設定が「弱」のときの実ダンパ開度は、第１開度Ｄ１の１／３の開度となる。

【0069】

そして、制御部４０は、以後、各々の風量設定器１３で設定された風量設定情報に基づいた実ダンパ開度で開くように、各々のダンパ３２の開度をダンパモータ制御部４５に制御させる（ステップＳ２０６）。そして、制御部４０は、送風分岐装置１０の停止に合わせて、ダンパ制御工程Ｓ２００を終了する。

【0070】

このダンパ制御工程Ｓ２００による各々のダンパ３２の開度の制御では、各々の風量設定器１３から取得した風量設定情報に「強」が少なくとも１つ含まれていれば、各々のダンパ３２の実ダンパ開度がそのまま図７の表に基づいて決定される。一方、各々の風量設定器１３から取得した風量設定情報に「強」が１つも含まれていなければ、各々のダンパ３２についての風量設定が上位の設定レベルに変更されるので、最終的には、いずれかのダンパ３２に対する風量設定に「強」が含まれることになる。つまり、送風分岐装置１０の通常運転時には、少なくとも１つのダンパ３２が、制御上の全開開度で開いていることになる。

【0071】

図８は、通常運転時のファンモータ制御工程Ｓ３００の流れを示すフローチャートである。

【0072】

各々のダクト５０に送風するファン２２を回転させるためのファンモータ２３の回転数は、各々の風量設定器１３から取得した風量設定情報の合計、すなわち必要総風量を満たす送風量が得られるように制御される。しかし、ファンモータ２３の回転数と風量とは、各々のダクト５０におけるダクト抵抗又は各々のダンパ３２の開度によっては、一義的に決定されない。そこで、送風分岐装置１０の制御部４０は、通常運転時の段階でファンモータ制御工程Ｓ３００を実行することで、より適切な必要総風量が得られるように、ファンモータ２３の回転数を制御する。

【0073】

制御部４０は、ファンモータ制御工程Ｓ３００を開始すると、各々の居室１１０にある風量設定器１３から取得した各々の風量設定情報に含まれる風量設定から総風量を求める（ステップＳ３０１）。なお、送風量を求めるに際して参照される風量設定は、ステップＳ２０４で実行されたような上位の設定レベルへの変更がなされていないものである。

【0074】

ここで、制御部４０は、風量設定が「強」に設定されている風量設定器１３がある居室１１０について、当該居室１１０に接続されている流路２での風量を、基準風量Ｑｓと規定する。制御部４０は、風量設定が「中」に設定されている風量設定器１３がある居室１１０について、当該居室１１０に接続されている流路２での風量を、基準風量Ｑｓの２／３の風量と規定する。制御部４０は、風量設定が「弱」に設定されている風量設定器１３がある居室１１０について、当該居室１１０に接続されている流路２での風量を、基準風量Ｑｓの１／３の風量と規定する。また、制御部４０は、風量設定が「停止」に設定されている風量設定器１３がある居室１１０について、当該居室１１０に接続されている流路２での風量を「０（ゼロ）」と規定する。そして、制御部４０は、これらの風量をすべて足し合わせることで、ファン２２が送風すべき総風量を求める。

【0075】

次に、制御部４０は、各々の風量設定器１３での風量設定を風量レベルに置き換える重み付けを実行し、風量レベル合計を求める（ステップＳ３０２）。なお、風量レベルに置き換えるに際して参照される風量設定は、ステップＳ３０１の場合と同様に、上位の設定レベルへの変更がなされていないものである。

【0076】

ここで、制御部４０は、例えば、風量設定が「強」については、風量レベル「３」を割り当て、風量設定が「中」については、風量レベル「２」を割り当て、風量設定が「弱」については、風量レベル「１」を割り当てる。なお、風量設定が「停止」については、風量レベルを「０（ゼロ）」とする。そして、制御部４０は、実際に各々の風量設定器１３で設定された各々の風量設定に基づいて風量レベルを導出し、これらの風量レベルをすべて足し合わせることで、風量レベル合計を求める。なお、風量レベル合計は、実質、送風システム１全体でのダクト抵抗を表す。つまり、風量レベル合計が小さいと、送風システム１全体でのダクト抵抗は大きく、風量レベル合計が大きいと、送風システム１全体でのダクト抵抗が小さいことを意味する。

【0077】

次に、制御部４０は、風量レベル合計のグループに基づく風量レベル曲線を含む、総風量とファンモータ２３の回転数との関係を示すグラフを作製する（ステップＳ３０３）。

【0078】

図９は、総風量とファンモータ２３の回転数との関係を示すグラフの一例である。

【0079】

制御部４０は、それぞれの風量レベル合計のグループに合わせて、総風量[ｍ^３／ｈ]に対するファンモータ２３の回転数[ｍｉｎ^－１]を予め実測させた結果を含むデータベースを取得し、処理することで、図９に示すグラフを作製することができる。ここで、本実施形態では、送風システム１におけるダクト５０の総数は「６」であるので、風量レベル合計は「０」から「１８」までの値を取ることになる。そこで、風量レベル合計のグループは、例えば、簡易的に、以下の６つの風量レベル曲線を構成するように６つのグループに分けられてもよい。すなわち、風量レベル合計が「１」から「３」までは、風量レベル曲線Iを構成する第１グループである。風量レベル合計が「４」から「６」までは、風量レベル曲線IIを構成する第２グループである。風量レベル合計が「７」から「９」までは、風量レベル曲線IIIを構成する第３グループである。風量レベル合計が「１０」から「１２」までは、風量レベル曲線IVを構成する第４グループである。風量レベル合計が「１３」から「１５」までは、風量レベル曲線Vを構成する第５グループである。風量レベル合計が「１６」から「１８」までは、風量レベル曲線VIを構成する第６グループである。なお、風量レベル合計が「０（ゼロ）」の場合は、割り当てに含まれない。

【0080】

次に、制御部４０は、ステップＳ３０２で求められた風量レベル合計を図９に適用して風量レベル曲線を選択し、ステップＳ３０１で求められた総風量を当該風量レベル曲線に適用することで、ファンモータ２３の回転数を決定する（ステップＳ３０４）。

【0081】

そして、制御部４０は、以後、ステップＳ３０４で決定されたファンモータ２３の回転数で、ファンモータ２３を駆動させる（ステップＳ３０５）。そして、制御部４０は、送風分岐装置１０の停止に合わせて、ファンモータ制御工程Ｓ３００を終了する。

【0082】

次に、送風分岐装置１０の効果について説明する。

【0083】

送風分岐装置１０は、複数の空調ゾーンごとにダクト５０を経由して給気する。送風分岐装置１０は、空調ゾーンごとに対応したダクト５０を接続する複数の吹出口３１と、複数の吹出口３１に送風するファン部２１と、吹出口３１ごとに設置され、開度を可変とする複数のダンパ３２とを備える。また、送風分岐装置１０は、空調ゾーンごとに給気風量を設定する複数の風量設定器１３と、各々の風量設定器１３から取得した風量設定情報に基づいて、ファン部２１及び複数のダンパ３２の動作を制御する制御部４０とを備える。制御部４０は、空調ゾーンごとに対応した各々のダクト５０でのダクト抵抗に起因して生じる風量の差を、ダンパ３２ごとの開度を調整することで均一化する。そして、制御部４０は、通常運転時には、風量の差が均一化された状態で、ダンパ３２の開度と、ファン部２１の送風量とを制御することで、空調ゾーンごとの給気風量を調整する。

【0084】

ここで、複数の空調ゾーンは、上記例示での複数の居室１１０に相当する。また、各々のダクト抵抗に起因した風量の差を均一化させる制御は、上記例示での施工時の風量調整工程Ｓ１００に相当する。更に、通常運転時に空調ゾーンごとの給気風量を調整する制御は、通常運転時に実行されるダンパ制御工程Ｓ２００及びファンモータ制御工程Ｓ３００に相当する。

【0085】

一般に、送風分岐装置１０が設置され得る上記例示の建物１００等では、複数の空調ゾーンに対応した居室１１０までのダクト５０の配索経路がそれぞれ異なるので、各々のダクト抵抗が異なる。そのため、何ら対策が講じられなければ、ダクト５０ごとに生じ得る風量の差に起因して、各々の風量設定器１３で設定される給気風量によっては、圧力損失が増加し、結果としてファン部２１の消費電力に無駄を生じさせることもあり得る。

【0086】

これに対して、送風分岐装置１０では、制御部４０は、実際に空調ゾーンごとの給気風量を調整する通常運転の前、すなわち、送風分岐装置１０が設置される施工時に、各々のダクト５０でのダクト抵抗に起因して生じる風量の差を均一化する。これにより、送風分岐装置１０によれば、各々の風量設定器１３により給気風量がどのように設定されたとしても、ダクト５０ごとの圧力損失の増加を抑止させることができるので、ファン部２１の消費電力の無駄を抑え、ひいては省エネ性の向上に寄与し得る。

【0087】

また、送風分岐装置１０では、制御部４０は、複数のダンパ３２の動作を、各々の風量設定器１３から取得した風量設定情報に基づいて制御する。つまり、制御部４０は、例えば、各々のダクト５０内に設置されるような風速センサから風速情報を取得し、当該風速情報に基づいてダンパ３２を制御するような複雑な制御を要しない。このように、送風分岐装置１０によれば、風速センサを備えないことから、簡易的な構造となり、複雑な制御を要しないので、施工が簡単で、かつ、コストも抑えることができる。また、例えばリフォーム時にも改修が容易となるという利点がある。

【0088】

したがって、本実施形態によれば、簡易的な構造で省エネ性を向上させる送風分岐装置１０を提供することができる。

【0089】

また、送風分岐装置１０では、制御部４０は、各々のダクト抵抗に起因した風量の差を均一化させるとき、まず、各々のダクト５０のうちダクト抵抗が最も大きいダクト５０を検出してもよい。次に、制御部４０は、他のダクト５０に連設されているダンパ３２の制御上の全開となる開度を、ダクト抵抗が最も大きいダクト５０に連設されているダンパ３２の構造上の全開となる開度のときの風量と同じ風量が得られる設定上の全開の開度に調整してもよい。ここで、他のダクト５０とは、ダクト抵抗が最も大きいダクト５０ではないダクト５０をいう。

【0090】

ここで、各々のダクト５０のうちダクト抵抗が最も大きいダクト５０を検出する制御は、上記例示でのステップＳ１０１からステップＳ１０７までの工程に相当する。また、他のダクト５０に連設されているダンパ３２の制御上の全開となる開度を設定上の全開の開度に調整する制御は、上記例示でのステップＳ１０９からステップＳ１１３までの工程に相当する。

【0091】

この送風分岐装置１０によれば、制御部４０は、各々の風量設定器１３によって給気風量がどのように設定されたとしても、少なくとも１つのダンパ３２の開度を全開に設定するように制御することができる。したがって、ダクト抵抗の影響をより抑えつつ、設定された給気風量により近い風量で給気させることができる。また、すべてのダクト５０を総合したダクト抵抗を小さくできるので、ファン部２１の消費電力を小さくすることができる。なお、ファン部２１の消費電力を小さくすることに関連して、ファン部２１に含まれるファンモータ２３の回転数を下げることができるので、騒音値も下げることができる。

【0092】

また、送風分岐装置１０では、ファン部２１は、ファン２２と、ファン２２を回転させるファンモータ２３とを備えてもよい。制御部４０は、各々のダクト抵抗に起因した風量の差を均一化させるとき、ダクト抵抗が最も大きいダクト５０を検出する前に、ファン２２による送風量とファンモータ２３の回転数との関係に係る特性に関する情報を取得してもよい。

【0093】

ここで、当該制御は、上記例示でのステップＳ１０１に相当する。

【0094】

この送風分岐装置１０によれば、制御部４０は、取得した当該特性を利用することで、ダクト抵抗が最も大きいダクト５０を検出するに際しての基準となる基準風量Ｑｓを設定することができるので、それ以下の工程によって簡易的に検出することができる。

【0095】

また、送風分岐装置１０では、制御部４０は、通常運転時に空調ゾーンごとの給気風量を調整するとき、まず、各々の風量設定器１３から風量設定情報を取得してもよい。次に、制御部４０は、各々の風量設定情報に含まれる風量設定に基づいて各々のダンパ３２の開度を決定してもよい。次に、制御部４０は、各々の風量設定の合計に基づいてファン部２１の送風量を決定してもよい。

【0096】

ここで、各々の風量設定器１３から風量設定情報を取得する制御は、上記例示でのステップＳ２０１に相当する。各々の風量設定情報に含まれる風量設定に基づいて各々のダンパ３２の開度を決定する制御は、上記例示でのステップＳ２０３からステップＳ２０５までの工程に相当する。また、各々の風量設定の合計に基づいてファン部２１の送風量を決定する制御は、上記例示でのステップＳ３０１からステップＳ３０５までの工程に相当する。

【0097】

この送風分岐装置１０によれば、ダンパ３２の開度を決定する制御によって、圧力損失の増加を抑えつつ、ファン部２１の送風量を決定する制御によって、より適切に必要総風量を満たさせることができる。

【0098】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0099】

１０ 送風分岐装置
１３ 風量設定器
２１ ファン部
２２ ファン
２３ ファンモータ
３１ 吹出口
３２ ダンパ
４０ 制御部
５０ ダクト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】