JP5056143B2 - ファン制御システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係るファン制御システムを使った空調機室外機の構成図である。図1において、空調機室外機2の上部には、第1ファン21と第2ファン22とが配置されており、それらは隣接している。第1ファン21は第1モータ31の回転軸に直結されており、第2ファン22は第2モータ32の回転軸に直結されている。第1モータ31及び第2モータ32の回転数は、インバータで制御される。
図2は、ファン制御システムの回路図である。図2において、制御部4は、第1モータ31及び第2モータ32の回転数を制御するために、2つの整流回路41,42と、2つの駆動回路51,52と、2つのインバータ回路61,62とを有している。制御部4は、2つの駆動回路51,52を制御するマイコン40をさらに有している。マイコン40は、CPUとメモリを内蔵している。第1モータ31及び第2モータ32は、ブラシレスDCモータであり、インバータ回路61,62から電圧供給される固定子と、固定子に対向するマグネットを有する回転子とから成る。
本実施形態のように、同一空気流路に複数のファンが使用されている空調機室外機では、複数のファンを同時に起動させようとすると、ファンの吸い込み側の空気抵抗やファン自身の起動特性の差によって、1つのファンだけが早く起動することがある。早く起動したファンの吸い込み側の動圧が大きい場合、静止しているファンの起動時負荷が増大する。本実施形態では、ファンの起動時負荷の増大を抑制するために、ファン起動制御を行なっている。以下、図面を用いて、ファン起動制御について説明する。
第1ファン21及び第2ファン22それぞれの目標回転数は、例えば、第1目標回転数C1,C2、第1目標回転数C1,C2より数値の大きい第2目標回転数B1,B2のように複数設けられてもよい。回転数を複数の段階に分けて上昇させることによって、吸い込み側の動圧が段階的に上昇するので、隣接するファンへの影響が小さくなる。
(起動限界回転数)
複数のファンが同一空気流路内にある場合、1つのファンの回転数が所定の回転数に到達したときに、吸い込み側の動圧によって隣接するファンが逆回転する場合がある。ここで、ファンが逆回転している状態で運転を行なうと、過負荷や過電流による保護が働いてファンの運転が停止する恐れがあるので、起動前や運転中にファンが逆回転しないことが望ましい。第2変形例では、第1ファン21と第2ファン22とが共に停止している状態から第1ファン21を起動し回転数を上昇させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が逆回転し始めるときの回転数が、第1起動限界回転数としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、目標回転数B1が第1起動限界回転数よりも低い値になるように、第1モータ31へ通電する。
また、第1ファン21と第2ファン22とが共に回転している状態から第1ファン21の回転数を上昇させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が逆回転し始めるときの回転数が、第1限界回転数としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、目標回転数B1が第1限界回転数よりも低い値になるように、第1モータ31へ通電する。
(起動限界回転数)
複数のファンが同一空気流路内にある場合、1つのファンの回転数が所定の回転数に到達したときに、吸い込み側の動圧によって隣接するファンにおいて、過負荷や過電流による保護が働くことによって、起動できなくなる、或いは加速できなくなることがある。これを防止するために、第3変形例では、第1ファン21と第2ファン22とが共に停止している状態から第1ファン21を起動し回転数を上昇させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が起動できなくなるときの回転数が、第1起動限界回転数としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、目標回転数B1が第1起動限界回転数よりも低い値となるように、第1モータ31へ通電する。
また、第1ファン21と第2ファン22とが共に回転している状態から第1ファン21の回転数を上昇させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が加速できなくなるときの回転数が、第1限界回転数としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、目標回転数B1が第1限界回転数よりも低い値となるように、第1モータ31へ通電する。
(起動限界加速度)
複数のファンが同一空気流路内にある場合、1つのファンの回転数の加速度が大きいときに、吸い込み側の動圧が急激に増加して隣接するファンの逆回転を誘発する可能性がある。これを防止するために、第4変形例では、第1ファン21と第2ファン22とが共に停止している状態から第1ファン21を起動し回転数を加速させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が逆回転し始めるときの加速度が、第1起動限界加速度としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、第1起動限界加速度よりも低い値で加速するように、第1モータ31へ通電する。
また、第1ファン21と第2ファン22とが共に回転している状態から第1ファン21の回転数を加速させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が逆回転し始めるときの加速度が、第1限界加速度としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、第1限界加速度よりも低い値で加速するように、第1モータ31へ通電する。
(起動限界加速度)
複数のファンが同一空気流路内にある場合、1つのファンの回転数の加速度が大きいときに、吸い込み側の動圧が急激に増加して、隣接するファンに過負荷や過電流による保護が働き、起動できなくなる、或いは加速できなくなる可能性がある。これを防止するために、第5変形例では、第1ファン21と第2ファン22とが共に停止している状態から第1ファン21を起動し回転数を加速させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が起動できなくなるときの加速度が、第1起動限界加速度としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、第1起動限界加速度よりも低い値で加速するように、第1モータ31へ通電する。
また、第1ファン21と第2ファン22とが共に回転している状態から第1ファン21の回転数を加速させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が加速できなくなるときの加速度が、第1限界加速度としてマイコン40のメモリに記憶されている。マイコン40は、第1ファン21の回転数を上昇させる際に、第1限界加速度よりも低い値で加速するように、第1モータ31へ通電する。
(1)
このファン制御システムでは、第1ファン21及び第2ファン22を起動させる際、第1ファン21及び第2ファン22それぞれの回転数が共に目標回転数B1,B2へ達した後に、第1ファン21及び第2ファン22の回転数が必要回転数A1,A2へ達するように、第1モータ31及び第2モータ32がインバータによって制御されている。
このファン制御システムでは、第1ファン21と第2ファン22とが共に停止している状態から第1ファン21の回転数を上昇させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が逆回転し始めるときの回転数を第1起動限界回転数とし、第2ファン22の回転数を上昇させていくときに第2ファン22の吸い込み側の動圧によって第1ファン21が逆回転し始めるときの回転数を第2起動限界回転数としている。
このファン制御システムでは、第1ファン21と第2ファン22とが共に停止している状態から第1ファン21を起動し回転数を加速させていくときに第1ファン21の吸い込み側の動圧によって第2ファン22が逆回転し始めるときの加速度を第1起動限界加速度とし、第2ファン22を起動し回転数を加速させていくときに第2ファン22の吸い込み側の動圧によって第1ファン21が逆回転し始めるときの加速度を第2起動限界加速度としている。
21 第1ファン
22 第2ファン
31 第1モータ
32 第2モータ
Claims (8)
- 第1ファン(21)と、
前記第1ファン(21)に隣接する第2ファン(22)と、
前記第1ファン(21)を回転させる第1モータ(31)と、
前記第2ファン(22)を回転させる第2モータ(32)と、
前記第1モータ(31)及び前記第2モータ(32)の回転数を制御する制御部(4)と、
を備え、
前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数を必要回転数へ上昇させる前に、前記必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)へ通電し、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が共に前記目標回転数へ達した後に、前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が前記必要回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)に通電し、
さらに、前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)の回転数を上昇させていくときに、前記第1ファン(21)の吸い込み側の動圧によって前記第2ファン(22)が逆回転し始めるときの回転数を限界回転数として予め記憶しており、前記目標回転数が前記限界回転数よりも低い値となるように前記第1モータ(31)へ通電する、
ファン制御システム。 - 第1ファン(21)と、
前記第1ファン(21)に隣接する第2ファン(22)と、
前記第1ファン(21)を回転させる第1モータ(31)と、
前記第2ファン(22)を回転させる第2モータ(32)と、
前記第1モータ(31)及び前記第2モータ(32)の回転数を制御する制御部(4)と、
を備え、
前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数を必要回転数へ上昇させる前に、前記必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)へ通電し、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が共に前記目標回転数へ達した後に、前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が前記必要回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)に通電し、
さらに、前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)の回転数を上昇させていくときに前記第1ファン(21)の吸い込み側の動圧によって前記第2ファン(22)が加速できなくなるときの回転数を限界回転数として予め記憶しており、前記目標回転数が前記限界回転数よりも低い値となるように前記第1モータ(31)へ通電する、
ファン制御システム。 - 第1ファン(21)と、
前記第1ファン(21)に隣接する第2ファン(22)と、
前記第1ファン(21)を回転させる第1モータ(31)と、
前記第2ファン(22)を回転させる第2モータ(32)と、
前記第1モータ(31)及び前記第2モータ(32)の回転数を制御する制御部(4)と、
を備え、
前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数を必要回転数へ上昇させる前に、前記必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)へ通電し、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が共に前記目標回転数へ達した後に、前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が前記必要回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)に通電し、
さらに、前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)の回転数を加速させていくときに前記第1ファン(21)の吸い込み側の動圧によって前記第2ファン(22)が逆回転し始めるときの加速度を限界加速度として予め記憶しており、前記第1ファン(21)の回転数を上昇させる際に、前記限界加速度よりも低い値で加速するように前記第1モータ(31)へ通電する、
ファン制御システム。 - 第1ファン(21)と、
前記第1ファン(21)に隣接する第2ファン(22)と、
前記第1ファン(21)を回転させる第1モータ(31)と、
前記第2ファン(22)を回転させる第2モータ(32)と、
前記第1モータ(31)及び前記第2モータ(32)の回転数を制御する制御部(4)と、
を備え、
前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数を必要回転数へ上昇させる前に、前記必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)へ通電し、
前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が共に前記目標回転数へ達した後に、前記第1ファン(21)及び前記第2ファン(22)の回転数が前記必要回転数へ達するように、前記第1モータ(31)及び第2モータ(32)に通電し、
さらに、前記制御部(4)は、
前記第1ファン(21)の回転数を加速させていくときに前記第1ファン(21)の吸い込み側の動圧によって前記第2ファン(22)が加速できなくなるときの加速度を限界加速度として予め記憶しており、前記第1ファン(21)の回転数を上昇させる際に、前記限界加速度よりも低い値で加速するように前記第1モータ(31)へ通電する、
ファン制御システム。 - 前記第1ファン(21)の前記必要回転数と、前記第2ファン(22)の前記必要回転数とが異なる値に設定されている、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のファン制御システム。 - 前記第1ファン(21)の前記目標回転数と、前記第2ファン(22)の前記目標回転数とが異なる値に設定されている、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のファン制御システム。 - 前記目標回転数が、複数の段階に分けて設定されている、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のファン制御システム。 - 前記第1モータ(31)及び前記第2モータ(32)の回転数が、インバータで制御される、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のファン制御システム。
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