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高速VAV ・ CAV の最近の動向

@技術資料の項目の中で 4点静圧式 (VAV ・ CAV) として 詳しく紹介していますが ドラフトチャンバー排気口直付け用として 従来の オリフィス式VAV・CAVに比べ 大幅に 小型化・短尺化した 4点静圧式VAV ・CAV を製品化しました。従来のオリフィス式に比べ 長さ方向で 50%以下と 大幅に小型・軽量化されています。ドラフトチャンバーの排気口に直付けできますので 従来の 天井裏への設置と比べモータダンパーのメンテナンス及び ダンパー開度の目視確認性で有利です。4点静圧式のモータダンパーを 図1に示します。
4点静圧式のモータダンパー
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A高速な応答性と 高速ゆえに陥りやすいモータのハンチングを抑制する性能を両立するため 従来のPID 制御だけでなく 目標値 (SP) に 現在風量 (PV) が近づいたときは パルス幅制御(PWM制御)に切替ることにより ハンチングが起きにくくて 制御精度のよい 高速応答性を確保しました。
図2に その制御特性を示しますがPID制御領域では 目標風量(SP) と現在風量(PV) とが離れているためその偏差 (SP - PV ) の大きさに応じてモータの速度の大きさを変化させながら高速で なおかつ 連続量として モータを絶えず動かしています。
現在風量が ある決められた値まで目標値に近づいたら PID制御から PWM制御に切替え 一度モータを短時間停止させそのポイントからは モータの最低速度に対応する出力を パルスとして出力させさらに目標値に近づくと このパルスの幅を より縮めていって 目標値になるとモータを完全に停止させるように制御することにより 高速な応答でなおかつオーバラン(ハンチング)など不要な動作を抑えるように工夫しています。
PWM制御特性
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Bダンパーの開度を確認したいとき 高速モータには 全閉から全開まで動く間に 約3000個の開度パルスを発信する機能を持っていますので コントローラ側でこのパルス数をカウントすることにより 現在のダンパーの開度を知ることが可能です。
コントローラ側は 標準で LAN接続端子を持っていますので 専用のモニターソフトをインストールしたノートパソコンと LANケーブルで接続することにより ダンパーの現在開度を モニタ画面で確認することが 可能です。
このモニタソフトには この機能以外にも
  • 設定風量 ・ モータの速度等も 画面上で パラメータを変えることにより それらの設定値変更が可能です。
  • ドラフトチャンバーのサッシの高さがいくらになっているかについても モニタソフトの画面上で 現在高さを確認することができます。サッシ加算器を介在すれば 2面 ・ 4面サッシ式フードについても各面のサッシ高さ ・ 合計サッシ高さを表示させることが可能です。

C4点静圧式VAV と オリフィス式VAVの使用例を 図3の給排気系統図で示しています。併せてコントローラが標準で持っているRS485シリアル通信を利用した風量加算器についても紹介します。
給排気系統 (室圧コントロール機能)
この例では 4台のフード・ドラフトチャンバの 運転状況に応じて その総排気量を加算して排気ファンのインバータへ送り 排気ファンを適正風量で運転するとともに 外調機側にもその信号を送って 排気量に見合った給気風量を確保するよう制御されています。
ドラフトチャンバ3台には 直付け式の4点静圧式VAVが用いられ 4面フード用及び 給気用のVAVには オリフィス式が使用されます。各フード・ドラフトチャンバには サッシセンサー・風速モニタをセットすることにより サッシの使用開度に応じた適正風量で 各VAVは風量制御されます。また 強・弱 (夜間・省エネモード)運転, 緊急時の強制排気運転, 風量低下警報などを仕様に応じて装着することが可能です。外調機には 給気用VAVとは別に バイパス用VAVを付けて総給気量の内 余った風量を 処理可能です。

D最近のクレーム事項

  • コントローラとダンパーモータ・サッシセンサー等との接続には コネクタを介して接続できるように なっていますが 特に モータとの接続用のコネクタを 制御電源(AC100V)が活きたままで抜き差しされてモータが最悪逆転したり モータ側に減電圧等の故障表示が出て停止してしまう事例がありました。モータとの接続は 多芯線なので コネクタもそれに対応して 多極のコネクタになっており 各線には電源電圧(DC24V), コモン, 全閉リミット信号, 全開リミット信号などが含まれており コネクタを活線状態で抜き差しするとき 電源の極はまだ接続しているが 全閉信号の極は離れているというような中途半端な状態になると コントローラはまだモータが全閉位置に達していないと見て ダンパーを全閉方向に回し続けようとして リミットスイッチを超えて反転して モータケースに食い込んで停止する事象などが発生する恐れがあります。本来 コネクタは スイッチと違って 活線で入り切りする性能は保証されておりませんのでモータとのコネクタを抜き差しするときは 必ず制御電源を切って 無電圧であることを確認してから行い作業が完了して コネクタが カチッという音がして完全に入りきり 抜けないことを確認してから電源を投入して下さい。(なお コントローラの制御電源は このように単独で入り切りできるように 専用のブレーカを設置お願い致します。)
  • オリフィス式VAV・CAVについてはスリーブ部・モータ部を合わせると長さが Φ250mmの製品でもトータルで800mm程度になりその輸送中に破損してしまうというクレームが発生しています。弊社では これを防止するため最近は 直管部とモータ部を分割して輸送する方法を取らせて頂いております。現地で両者を再組立てする手間が掛かりますが ご理解頂きますようよろしくお願い致します。
    なお 現品には 図4のようなお願いの文書を 添付して発送しておりますのでご確認よろしくお願い致します。
    オリフィスは モータ部の白チューブ側のフランジ部分に固定済みですのでこのオリフィス側のフランジとスリーブ部(直管部)の黒チューブ側のフランジとを合いマークに合わせ付属のボルト・ナットで締め付けして完成品の状態に組み立てよろしくお願い致します。
オリフィス式の分割輸送についての再組立てお願い
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