JPH074730A

JPH074730A - 風量設定制御方式

Info

Publication number: JPH074730A
Application number: JP4342329A
Authority: JP
Inventors: Saburou Ario; 三郎有尾; 正夫 ▲高▼橋; Masao Takahashi; Masashi Nozawa; 昌志野澤; Akira Tamura; 燿田村; Hideo Ogoshi; 日出男大越
Original assignee: Fuji Denki Sosetsu Co Ltd; Fujitsu Network Solutions Ltd
Current assignee: Fuji Denki Sosetsu Co Ltd; Fujitsu Network Solutions Ltd
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】塵埃等の付着によるエアフィルタの目詰まり
による風量低下を自動的に補正することができる空気調
和機の風量設定制御方式を提供すること。【構成】室内の空気はエアフィルタ１ａを介して送風
手段１に吸い込まれる。制御手段３は、送風手段１の運
転開始時などに、インバータ２の出力電流に基づき送風
機１ｃの現在の風量を推定し、推定結果に基づきインバ
ータ２の出力周波数を設定して送風機１ｂの風量を補正
する。インバータ２の出力電流に基づき送風機１ｂの基
準風量を補正しているので、エアフィルタ１ａの目詰ま
りによる風量低下を補正することができ、エアフィルタ
１ａの清掃の手間を従来のものに比べ少なくすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送風機の送風風量を設定
する風量設定制御方式に関し、特に本発明はエアフィル
タに付着する塵埃による風量低下を補正することができ
る風量設定制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機等のエアフィルタは、使用期
間に応じて塵埃の付着量が多くなり抵抗が増加する。こ
のため、送風機の回転数が一定の場合には初期の風量を
維持できず、風量低下をまねき、例えば冷却特性の劣化
が生じ、性能が低下する。従来、エアフィルタの目詰ま
りによる風量低下の対策として１〜２ケ月毎にフィルタ
を清掃することにより対応していた。このため、従来に
おいては、保守者が現地に行き、エアフィルタの清掃を
する必要があり、その保守に人手と時間を要していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の欠点を改善するためになされたものであって、例
えば、電源投入時などに自動的に風量補正を実行するこ
とにより、人手を介在させることなくエアフィルタに付
着する塵埃による風量低下を補正し、基準の風量を確保
することができる風量設定制御方式を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図である。同図において、１は送風手段、１ａは吸
い込まれる空気から塵埃を除去するエアフィルタ、１ｂ
は送風機、２はインバータ、３は制御手段である。上記
課題を解決するため、本発明は図１に示すように、空気
中の塵埃を除去するエアフィルタ１ａと、エアフィルタ
１ａを介して空気を吸い込む送風機１ｂと、送風機１ｂ
の電動機を駆動するインバータ２と、空気調和機１を制
御する制御手段３とを備え、上記制御手段３は、インバ
ータ２の出力電流に基づき送風機１ｂの現在の風量を推
定し、推定された風量に基づきインバータ２の出力周波
数を設定して送風機１ｂの風量を補正することにより、
エアフィルタ１ａの目詰まりによる風量の低下を補正す
るようにしたものである。

【０００５】

【作用】図１において、室内の空気はエアフィルタ１ａ
を介して送風手段に吸い込まれる。制御手段３は、運転
開始時などに、インバータ２の出力電流に基づき送風機
１ｂの現在の風量を推定し、推定された風量に基づきイ
ンバータ２の出力周波数を設定して送風機１ｂの風量を
補正し、エアフィルタ１ａの目詰まりによる風量の低下
を補正する。

【０００６】本発明においては、送風機１ｂを駆動する
インバータ２の出力電流に基づき送風機１ｂの風量を補
正しているので、エアフィルタ１ａが目詰まりしても、
基準の風量を確保することができ、エアフィルタ１ａの
清掃の手間を従来のものに比べ少なくすることができ
る。

【０００７】

【実施例】図２は本発明の１実施例を示す図であり、１
０は空気調和機が設置された、例えば電算機室等の空
間、１１は空気調和機、１１ａはエアフィルタ、１１ｂ
は冷却コイル、１１ｃは送風機、１２は送風機１１ｃを
駆動する電動機に交流電源を供給するインバータ、１３
は空気調和機１の吹き出し側、吸い込み側の温度を計測
する温度センサ、１４は空気調和機１の吹き出し側、吸
い込み側の温度を計測する湿度センサ、１５は空気調和
機１を制御するシーケンス・コントローラ、１６は空気
調和機１の各機器とシーケンス・コントローラ間を接続
するインタフェースである。

【０００８】図２において、電算機室等の空間１０の冷
却空気は空気調和機１１の送風機１１ｃにより吸い込ま
れ、同図の点線に示すように、エアフィルタ１１ａを介
して冷却コイル１１ｂを通過して冷却され、送風機１１
ｃを通って、例えば、電算機室の床下などの通路に吹き
出す。一方、シーケンス・コントローラ１５は温度セン
サ１３、湿度センサ１４により計測される空気調和機の
吸い込み側および吹き出し側の温度、湿度等をインタフ
ェース１６を介して読み込み、空間１０の温度、湿度が
設定値に一致するように、空気調和機１１を制御する。
すなわち、読み込んだ温度、湿度等に基づき、インバー
タ１２の周波数を設定し、送風機１１ｃを設定された周
波数に応じた回転数で駆動して風量を調整するととも
に、図示しない圧縮機の容量比、加湿器による加湿量な
どを制御する。

【０００９】また、シーケンス・コントローラ１５は、
例えば、空気調和機１１の運転開始時などに、送風機１
１ｃの回転数、風量、運転電流の相関関係に基づき、任
意の運転状態における風量の推定を行い、推定された風
量より送風機１１ｃの基準回転数を設定し、エアフィル
タ１１ａの目詰まりによる風量低下の補正を行う。な
お、その際、送風機１１ｃの回転数を直接検出するのが
望ましいが、一般にインバータの周波数制御により回転
数を設定する方式においては、電動機の回転数とインバ
ータ周波数はほぼ比例関係にあるので、インバータ１２
の周波数を設定することにより、送風機１１ｃの電動機
の回転数を設定する。

【００１０】上記風量補正は次のようにして行う。（１）現在の運転ポイントの把握インバータ１２の出力周波数、運転電流から予め求めた
次の特性式により現在風量の推定を行う。〔送風機回転数〕Ｎ1 ＝Ｋ・Ｈz1 ここで、Ｎ1 は現在の送風機の回転数（rpm ）、Ｋは係
数、Ｈz1はインバータの出力周波数（Ｈz ）である。〔現在の推定風量〕ＶA1＝Ａ・Ｎ1 ＋Ｂ・Ｉ1 ＋Ｃここで、ＶA1は現在の推定風量( ｍ³／min ）、Ｉ1 は
現在のインバータ運転電流（Ａ）、Ａ，Ｂ，Ｃは係数で
ある。（２）風量の補正風量と送風機の回転数は比例関係にあるから、（１）で
求めた現在の推定風量と基準風量の比により新しい補正
周波数を次の式により求める。

【００１１】Ｈzs＝ＶAo・Ｈzo／ＶA1 ここで、Ｈzsは補正後のインバータ周波数（Ｈz ）、Ｖ
A0は基準風量( ｍ³／min ）、Ｈzoは基準インバータ周
波数（Ｈz ）である。図３は送風機の風量と静圧の関係
を示す図であり、同図において、横軸は風量（ｍ³／mi
n ）、縦軸は静圧（ｍｍＡq ）、Ａはエアフィルタの基
準抵抗曲線、Ｂはエアフィルタが詰まり状態であるとき
のエアフィルタの抵抗曲線、Ｎo は補正前の送風機回転
数（rpm ）、Ｎs は補正後の送風機回転数（rpm ）、Ｉ
o は基準インバータ電流（Ａ）、Ｉ1 は詰まり状態のイ
ンバータ電流（Ａ）、Ｉs は補正後のインバータ電流
（Ａ）を示している。

【００１２】同図に示すように、エアフィルタが目詰ま
りすると、エアフィルタの抵抗曲線は同図のＡからＢに
変化し、インバータ電流Ｉo の状態から、送風機の回転
数がＮo のままで、インバータ電流はＩ1 に変化し、風
量はＶAoからＶA1に低下する。そこで、上記（１），
（２）によりインバータの補正周波数を求め、送風機の
回転数をＮs に補正することにより、基準風量ＶAoを維
持することができる。

【００１３】図４はシーケンス・コントローラ１５のお
ける風量補正処理のフローチャートであり、同図により
本実施例の風量補正処理について説明する。図４のステ
ップＳ１において、電源周波数が５０Ｈz か６０Ｈz か
を判別し、電源周波数が５０Ｈz の場合には、ステップ
Ｓ２にいきインバータの周波数を４０Ｈz に設定し、ス
テップＳ３において、インバータ運転電流を読み込む。

【００１４】ステップＳ４において、インバータ電流が
２５Ａ以上か否かを判別し、インバータ電流が２５Ａ以
上の場合には、ステップＳ５に行き、送風機１１ｃの電
動機を保護するためインバータ電流を２５Ａに制限し、
ステップＳ７に行く。また、インバータ電流が２５Ａ以
下の場合には、ステップＳ６に行き、前記した（１）に
より現在の送風機の風量を推定する。ついで、ステップ
Ｓ７において、前記した（２）により基準周波数を計算
しステップＳ１５に行く。ステップＳ１５において、ス
テップＳ７で求めた基準周波数が５０Ｈz 以上か否かを
判別し、５０Ｈz 以上でない場合には、に行き終了す
る。また、電源周波数以上の結果がでたとき、すなわ
ち、５０Ｈz 以上の場合には、ステップＳ１６に行き基
準周波数を４０Ｈz に設定して終了する。

【００１５】また、電源周波数が６０Ｈz の場合には、
ステップＳ８に行き、インバータの周波数を５２Ｈz に
設定し、電源周波数が５０Ｈz の場合と同様、ステップ
Ｓ９において、インバータ運転電流を読み込み、ステッ
プＳ１０において、インバータ電流が２５Ａ以上か否か
を判別する。インバータ電流が２５Ａ以上の場合には、
ステップＳ１１に行き、インバータ電流を２５Ａに制限
する。また、インバータ電流が２５Ａ以下の場合には、
ステップＳ１２に行き、前記した（１）により現在の送
風機の風量を推定し、ステップＳ１３において、前記し
た（２）により基準周波数を計算し、ステップＳ１４に
行く。

【００１６】ステップＳ１４において、ステップＳ１３
で求めた基準周波数が６０Ｈz 以上か否かを判別し、６
０Ｈz 以上でない場合には、に行き終了する。また、
電源周波数以上の結果がでたとき、すなわち、６０Ｈz
以上の場合には、ステップＳ１７に行き、基準周波数を
５２Ｈz に設定して終了する。なお、上記実施例におい
ては、本発明の風量設定制御方式を空気調和機に適用し
た実施例を示したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、エアフィルタと送風機を備えた他の機器
に適用することもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、送風機の電動機を駆動するインバータの出力電流に
基づき送風機の風量を補正しているので、エアフィルタ
が目詰まりしても基準の風量を確保することができ、従
来のように人手により頻繁にエアフィルタの清掃を行う
必要がなく、保守時間を減少させることができる。

【００１８】また、特に風量調節が厳しいシステムにお
いては、一定時間毎に風量調節を行うことにより、規定
の風量の確保を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の１実施例を示す図である。

【図３】送風機の風量と風圧の関係を示す図である。

【図４】本発明の実施例のフローチャートである。

【符号の説明】１送風手段１ａ，１１ａエアフィルタ１ｂ，１１ｃ送風機２，１２インバータ３制御手段１０空気調和機が設置された空間１１空気調和機１１ｂ冷却コイル１３温度センサ１４湿度センサ１５シーケンス・コントローラ１６インタフェース

フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼橋正夫東京都品川区大井１丁目20番10号富士通システムコンストラクション株式会社内 (72)発明者野澤昌志東京都品川区大井１丁目20番10号富士通システムコンストラクション株式会社内 (72)発明者田村燿東京都中央区日本橋３丁目12番２号富士電機総設株式会社内 (72)発明者大越日出男東京都中央区日本橋３丁目12番２号富士電機総設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気中の塵埃を除去するエアフィルタ(1
a)と、エアフィルタ(1a)を介して空気を吸い込む送風機
(1b)と、送風機(1b)の電動機を駆動するインバータ(2) と、制御手段(3) とを備え、上記制御手段(3) は、インバータ(2) の出力電流に基づ
き送風機(1b)の現在の風量を推定し、推定された風量に
基づきインバータ(2) の出力周波数を設定して送風機(1
b)の風量を補正することにより、エアフィルタ(1a)の目
詰まりによる風量の低下を補正することを特徴とする風
量設定制御方式。