JP2005265726A - 風量測定装置及び風量測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータ15の運転周波数を制御して風量の調整を行う送風機14の風量を測定する。送風機14における吸入口及び吐出口の少なくとも一方にはダクトを取り付ける。演算部2によって、モータ15に供給される電流の値Iとモータ15の運転周波数Fとを測定し、測定した電流値Iと運転周波数Fとに基づいて、送風機14によってダクト内を流れる気体の風量Qを算出する。
【選択図】 図1
Description
α=Qd/(Id/Fd2)・・・(1)
Q=α(I1−k(Id(F/Fd)l−I1))/F2・・・(2)
但し、2<k<4、0<l<1である。
qc=α(id−k(Id(fd/Fd)l−id))/fd2・・・(3)
e1=(qc−qd)/qc・・・(4)
Q=Qe・(Fe/F)m・(I2/Ie)n・・・(5)
但し、1<m<3、1<n<3である。
qf=Qe・(Fe/fr)m・(ir/Ie)n・・・(6)
e2=(qf−qr)/qf・・・(7)
以下、本発明の実施の形態1における風量測定装置及び風量測定方法について、図1〜図5を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態1における風量測定装置の構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1における風量測定装置の構成を概略的に示す構成図である。図2は、図1に示す送風機の運転周波数を制御するインバータ装置の一例を示す図である。
α=Qd/(Id/Fd2)・・・(1)
Q=α(I1−k(Id(F/Fd)l−I1))/F2・・・(2)
qc=α(id−k(Id(fd/Fd)l−id))/fd2・・・(3)
e1=(qc−qd)/qc・・・(4)
Q=2930(I1−(128(F/50)3−I1)/F2・・・(8)
次に、本発明の実施の形態2における風量測定装置及び風量測定方法について、図6〜図8を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態2における風量測定装置の構成について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態2における風量測定装置の構成を概略的に示す構成図である。なお、図6において、図1に付された符号と同じ符号が付された部分は、図1に示すものと同様のものである。
Q=Qe・(Fe/F)m・(I2/Ie)n・・・(5)
qf=Qe・(Fe/fr)m・(ir/Ie)n・・・(6)
e2=(qf−qr)/qf・・・(7)
Q=623.3(40/F)1.5・(I2/129)2・・・(9)
誤差=(風量Q−実測風量)/風量Q・・・(9)
2、22、42 演算部
3 電流値測定部
4 回転数測定部
5 表示部
6、7 A/D変換器
8 入力部
9 記憶部
12 回転数センサ
13 電流センサ
14 送風機
15 モータ(原動機)
16 インバータ回路
17 駆動回路
18 整流回路
19 交流電源
20 インバータ装置
23a〜23f 電界効果トランジスタ
31、32 ダクト
33 ダンパー
34 ピトー管
43 スイッチング信号検出部
Claims (20)
- 吸入口及び吐出口の少なくとも一方にダクトが取り付けられ、且つ原動機の運転周波数を制御して風量調整を行う送風機の風量を測定する風量測定装置であって、
前記原動機に供給される電流の値Iと前記原動機の運転周波数Fとを測定し、測定した前記電流の値Iと前記運転周波数Fとに基づいて、前記送風機によって前記ダクト内を流れる気体の風量Qを算出する演算部を有することを特徴する風量測定装置。 - 前記原動機の運転周波数の制御がインバータ装置を用いて行われており、前記インバータ装置は、電源から供給された交流を直流に変換する整流回路、インバータ回路及び駆動回路を少なくとも有している請求項1に記載の風量測定装置。
- 前記演算部が、前記原動機に供給される電流の値Iとして、前記電源から前記整流回路に供給される交流の電流値I1を測定し、前記送風機の設計最大風量Qdと、前記送風機の定格運転周波数Fdと、前記設計最大風量Qd及び前記定格運転周波数Fdを前記送風機の予想性能曲線に当てはめて得られる電流値Idとを用いて、下記式(1)及び(2)によって前記風量Qを算出する請求項2に記載の風量測定装置。
α=Qd/(Id/Fd2)・・・(1)
Q=α(I1−k(Id(F/Fd)l−I1))/F2・・・(2)
但し、2<k<4、0<l<1である。 - 前記式(2)における係数k及び次数lの値は、
前記予想性能曲線上に複数のポイントを選定し、前記複数のポイントそれぞれにおける運転周波数fd、風量qd、電流値idを抽出し、前記複数のポイントそれぞれについて、下記式(3)から計算風量qcを算出し、算出した前記計算風量qcを用いて下記式(4)から誤差e1を算出したときに、前記誤差e1の平均値が最も小さくなるように設定されている請求項3記載の風量測定装置。
qc=α(id−k(Id(fd/Fd)l−id))/fd2・・・(3)
e1=(qc−qd)/qc・・・(4) - 前記原動機が運転周波数を段階的に変更できるように構成され、
前記演算部が、前記原動機に供給される電流の値Iとして、前記インバータ装置から出力した電流の値I2を測定し、前記原動機の運転周波数を段階的に変更しながらセンサを用いた前記送風機の風量の計測を予め行うことによって取得された、計測した風量が前記送風機の設計最大風量Qdに最も近似するときの運転周波数よりも一段上の運転周波数Feと、前記運転周波数Feで前記送風機を稼動したときに前記センサを用いて計測された風量Qeと、前記運転周波数Feで前記送風機を稼動したときに前記原動機に供給される電流の値Ieとを用いて、下記式(5)によって前記風量Qを算出する請求項2記載の風量測定装置。
Q=Qe・(Fe/F)m・(I2/Ie)n・・・(5)
但し、1<m<3、1<n<3である。 - 前記式(5)における次数m及び次数nの値は、
前記原動機の運転周波数frを段階的に変更しながら前記送風機を稼動して、センサによる前記送風機の風量qrの測定と、前記原動機に供給される電流の値irの測定とを行い、前記運転周波数frそれぞれについて、下記式(6)から計算風量qfを算出し、算出した前記計算風量qfを用いて下記式(7)から誤差e2を算出したときに、前記誤差e2の平均値が最も小さくなるように設定されている請求項5記載の風量測定装置
qf=Qe・(Fe/fr)m・(ir/Ie)n・・・(6)
e2=(qf−qr)/qf・・・(7) - 前記原動機の回転数を測定する回転数測定部を更に有し、
前記演算部が、前記回転数測定部によって測定された前記回転数に基づいて、前記運転周波数Fの測定を行っている請求項1〜6のいずれかに記載の風量測定装置。 - 前記駆動回路から前記インバータ回路に入力されるスイッチング信号を検出するスイッチング信号検出部を更に有し、
前記演算部が、前記スイッチング信号検出部によって検出された前記スイッチング信号に基づいて、前記運転周波数Fの測定を行っている請求項2〜6のいずれかに記載の風量測定装置。 - 前記送風機がターボ式送風機である請求項1〜8のいずれかに記載の風量測定装置。
- 前記ダクトが、空調設備又は排煙設備の一部を構成している請求項1〜9のいずれかに記載の風量測定装置。
- 吸入口及び吐出口の少なくとも一方にダクトが取り付けられ、且つ原動機の回転数を制御して風量調整を行う送風機の風量を測定するための風量測定方法であって、
(a)前記原動機に供給される電流の値Iを測定する工程と、
(b)前記原動機の運転周波数Fを測定する工程と、
(c)測定した前記電流の値Iと前記運転周波数Fとに基づいて、前記送風機によって前記ダクト内を流れる気体の風量Qを算出する工程とを少なくとも有することを特徴する風量測定方法。 - 前記原動機の運転周波数の制御がインバータ装置を用いて行われており、前記インバータ装置は、電源から供給された交流を直流に変換する整流回路、インバータ回路及び駆動回路を少なくとも有している請求項11に記載の風量測定方法。
- 前記送風機の設計最大風量Qdと、前記送風機の定格運転周波数Fdと、前記設計最大風量Qd及び前記定格運転周波数Fdを前記送風機の予想性能曲線に当てはめて得られる電流値Idとを取得する工程を更に有し、
前記(a)の工程において、前記原動機に供給される電流の値Iとして、前記電源から前記整流回路に供給される交流の電流値I1を測定し、
前記(c)の工程において、下記式(1)及び(2)によって前記風量Qを算出する請求項12に記載の風量測定方法。
α=Qd/(Id/Fd2)・・・(1)
Q=α(I1−k(Id(F/Fd)l−I1))/F2・・・(2)
但し、2<k<4、0<l<1である。 - 前記予想性能曲線上に複数のポイントを選定して、前記複数のポイントそれぞれにおける運転周波数fd、風量qd、電流値idを抽出する工程と、
前記ポイント毎に、下記式(3)に前記運転周波数fdと前記電流値idとを代入して、計算風量qcを求める工程と、
前記ポイント毎に、下記式(4)に、求められた前記計算風量qcと抽出した前記風量qdとを代入して、誤差e1を求める工程と、
下記式(4)から求められた前記誤差e1の平均値が最も小さくなるように、前記式(2)及び下記式(3)における係数k及び次数lの値を設定する工程とを更に有している請求項13記載の風量測定方法。
qc=α(id−k(Id(fd/Fd)l−id))/fd2・・・(3)
e1=(qc−qd)/qc・・・(4) - 前記原動機が運転周波数を段階的に変更できるように構成されており、
前記原動機の運転周波数を段階的に変更しながらセンサを用いた前記送風機の風量の計測を行って、計測した風量が前記送風機の設計最大風量Qdに最も近似するときの運転周波数よりも一段上の運転周波数Feと、前記運転周波数Feで前記送風機を稼動したときに前記センサを用いて計測された風量Qeと、前記運転周波数Feで前記送風機を稼動したときに前記原動機に供給される電流の値Ieとを取得する工程を更に有し、
前記(a)の工程において、前記原動機に供給される電流の値Iとして、前記インバータ装置から出力した電流の値I2を測定し、
前記(c)の工程において、下記式(5)によって前記風量Qを算出する請求項12記載の風量測定方法。
Q=Qe・(Fe/F)m・(I2/Ie)n・・・(5)
但し、1<m<3、1<n<3である。 - 前記原動機の運転周波数frを段階的に変更しながら前記送風機を稼動して、センサによる前記送風機の風量qrの測定と、前記原動機に供給される電流の値irの測定とを行う工程と、
前記運転周波数frと、測定された前記電流値irとを下記式(6)に代入して計算風量qfを求める工程と、
前記計算風量qfと、それに対応する前記風量qrとを下記式(7)に代入して、誤差e2を求める工程と、
前記誤差e2の平均値が最も小さくなるように、前記式(5)及び下記式(6)における次数m及び次数nの値を設定する工程とを更に有している請求項15に記載の風量測定方法。
qf=Qe・(Fe/fr)m・(ir/Ie)n・・・(6)
e2=(qf−qr)/qf・・・(7) - 前記(b)の工程において、前記原動機の回転数を測定し、測定された前記回転数に基づいて、前記原動機の運転周波数Fの測定が行われる請求項11から16のいずれかに記載の風量測定方法。
- 前記(b)の工程において、前記駆動回路から前記インバータ回路に入力されるスイッチング信号を検出し、検出された前記スイッチング信号に基づいて、前記原動機の運転周波数Fの測定が行われる請求項12から16のいずれかに記載の風量測定方法。
- 前記送風機がターボ式送風機である請求項11〜18のいずれかに記載の風量測定方法。
- 前記ダクトが、空調設備又は排煙設備の一部を構成している請求項11〜19のいずれかに記載の風量測定方法。
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