JP2022018993A - Blower device and method for manufacturing blower device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、送風装置及び送風装置の制御方法に関する。 The present disclosure relates to a blower and a control method for the blower.
従来の送風装置として、ファンを回転させるモータを一定回転数で運転させる一定回転数制御を行うものがある。例えば特許文献1に記載の送風装置では、検知したモータの実回転数と目標回転数との差に応じて、モータに出力する指令値を補正し、モータの実回転数が目標回転数で一定となるように制御する。
As a conventional blower, there is a device that performs constant rotation speed control in which a motor that rotates a fan is operated at a constant rotation speed. For example, in the blower device described in
しかしながら、モータの実回転数が目標回転数で一定となるように運転させた場合においても、ファンが送り出す空気の密度が変化すると送風の質量流量が変化するため、目標となる質量流量が安定して得られないという問題があった。 However, even when the motor is operated so that the actual rotation rate is constant at the target rotation rate, the mass flow rate of the blown air changes when the density of the air sent out by the fan changes, so that the target mass flow rate becomes stable. There was a problem that it could not be obtained.
本開示は、上述した問題を解決するためになされたもので、送風の質量流量を安定させることができる送風装置及び送風装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a blower and a control method for the blower capable of stabilizing the mass flow rate of the blower.
本開示に係る送風装置は、回転することで空気流を発生させる送風ファンと、送風ファンを回転させるモータと、モータの回転数を制御する指令部と、空気流の空気の密度を検出する空気密度検出部と、を備え、指令部は、空気密度検出部で検出された空気の密度が第1の空気密度である場合におけるモータの回転数が、空気密度検出部で検出された空気の密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合におけるモータの回転数よりも小さくなるように制御する。 The blower according to the present disclosure includes a blower fan that generates an air flow by rotating, a motor that rotates the blower fan, a command unit that controls the rotation speed of the motor, and air that detects the air density of the air flow. The command unit includes a density detection unit, and the command unit has a motor rotation speed when the air density detected by the air density detection unit is the first air density, and the air density detected by the air density detection unit. Is controlled to be smaller than the rotation speed of the motor when the second air density is smaller than the first air density.
また、本開示に係る送風装置は、回転することで室外から室内へ向かう給気流を発生させる給気用送風ファンと、回転することで室内から室外へ向かう排気流を発生させる排気用送風ファンと、給気用送風ファンを回転させる給気用モータと、排気用送風ファンを回転させる排気用モータと、給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換器と、給気用モータ及び排気用モータの回転数を制御する指令部と、給気流の空気の密度及び排気流の空気の密度を検出する空気密度検出部と、を備え、指令部は、空気密度検出部で検出された給気流の空気の密度が第1の空気密度である場合における給気用モータの回転数が、空気密度検出部で検出された給気流の空気密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における給気用モータの回転数よりも小さくなるように制御し、空気密度検出部で検出された排気流の空気の密度が第1の空気密度である場合における排気用モータの回転数が、空気密度検出部で検出された排気流の空気の密度が第2の空気密度である場合における排気用モータの回転数よりも小さくなるように制御する。 Further, the blower device according to the present disclosure includes an air supply blower fan that generates an air supply airflow from the outside to the room by rotating, and an exhaust blower fan that generates an exhaust flow from the room to the outside by rotating. , An air supply motor that rotates the air supply blower fan, an exhaust motor that rotates the exhaust air blower fan, a heat exchanger that exchanges heat between the air supply and the exhaust flow, an air supply motor, and the air supply motor. It includes a command unit that controls the rotation speed of the exhaust motor and an air density detection unit that detects the air density of the supply airflow and the air density of the exhaust flow, and the command unit is detected by the air density detection unit. When the air density of the air supply is the first air density, the rotation speed of the air supply motor is such that the air density of the air supply detected by the air density detector is smaller than the first air density. Controlled to be smaller than the rotation speed of the air supply motor in the case of air density, the exhaust motor in the case where the air density of the exhaust flow detected by the air density detection unit is the first air density. The rotation speed is controlled so that the air density of the exhaust flow detected by the air density detection unit is smaller than the rotation speed of the exhaust motor when the air density is the second air density.
また、本開示に係る送風装置の制御方法は、送風ファンを回転させるモータの回転数を検出する第1のステップと、第1のステップで検出した回転数が目標回転数に近づくようにモータの回転数を制御する第2のステップと、送風ファンにより発生した空気流の空気の密度を検出する第3のステップと、第3のステップで検出した空気の密度に応じて、目標回転数を変更する第4のステップと、を備え、第4のステップでは、第3のステップで検出した空気の密度が第1の空気密度である場合における目標回転数が、第3のステップで検出した空気の密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における目標回転数よりも小さくなるようにする。 Further, in the control method of the blower device according to the present disclosure, the first step of detecting the rotation speed of the motor that rotates the blower fan and the rotation speed of the motor so that the rotation speed detected in the first step approaches the target rotation speed. The target rotation speed is changed according to the second step of controlling the rotation speed, the third step of detecting the air density of the air flow generated by the blower fan, and the air density detected in the third step. In the fourth step, the target rotation speed when the density of air detected in the third step is the first air density is the amount of air detected in the third step. The density should be smaller than the target rotation speed when the second air density is smaller than the first air density.
本開示に係る送風装置及び送風装置の制御方法によれば、送風ファンにより送られる空気の密度が第1の空気密度である場合におけるモータの回転数が、送風ファンにより送られる空気の密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合におけるモータの回転数よりも小さくなるように制御する。これにより、送風の質量流量を安定させることができる。 According to the blower device and the control method of the blower device according to the present disclosure, the rotation speed of the motor when the density of the air sent by the blower fan is the first air density, and the density of the air sent by the blower fan are the first. It is controlled so as to be smaller than the rotation speed of the motor when the second air density is smaller than the air density of 1. As a result, the mass flow rate of the blast can be stabilized.
以下に、本開示の実施の形態に係る送風装置について図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。 Hereinafter, the blower device according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The present disclosure is not limited to this embodiment.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る送風装置1の構成を示すブロック図である。実施の形態1の送風装置1は、DCモータ51で送風ファン52を駆動することで空気流を発生させる送風装置である。また、実施の形態1の送風装置1は、DCモータ51の回転数を一定に制御する一定回転数制御を搭載した送風装置である。送風装置1は、電源部10、記憶部20、制御部30、モータ駆動部40、送風機50、及び空気密度センサ60を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
電源部10は、送風装置1内の各構成部に電源を供給する。記憶部20は、DCモータ51の回転数の制御に用いられる情報を記憶する。制御部30は、DCモータ51の回転数の制御を行う。モータ駆動部40は、制御部30から入力される指令値に基づいてDCモータ51を駆動する。送風機50は、回転することで空気流を発生させる送風ファン52、送風ファン52を回転させるDCモータ51、及びDCモータ51の回転数を検出する回転数センサ53を有する。空気密度センサ60は、送風ファン52により発生した空気流の空気の密度を検出する。
The
電源部10は、図示しない商用電源から入力された交流(Alternating Current:AC)電力を直流(Direct Current:DC)電力に変換する整流器である。本実施の形態において、電源部10は、AC電力を全波整流し、昇圧又は降圧してDC電力に変換する。このDC電力は、記憶部20、制御部30、及びモータ駆動部40に与えられる。また、モータ駆動部40に与えられたDC電力の一部は、送風機50内のDCモータ51に与えられる。
The
記憶部20は、DCモータ51の回転数の制御に用いられる情報を記憶する記憶手段である。記憶部20は、例えばメモリによって構成される。記憶部20は、空気密度テーブルを記憶している。空気密度テーブルは、送風ファン52により送られる空気の密度と、DCモータ51の目標回転数とが対応付けられたデータテーブルである。
The
制御部30は、指令部31、回転数検出部32、空気密度検出部33、及びタイマー34を有する。制御部30内の各構成部間では、互いに情報を送受信可能とされている。制御部30は、例えばプロセッサによって構成される。制御部30を構成するプロセッサが記憶部20に記憶されたプログラムを実行することにより、制御部30の各機能が実現される。タイマー34は、時間計測手段である。
The
指令部31は、DCモータ51を駆動するための電圧を指示する指令電圧値をモータ駆動部40に出力する。指令部31は、回転数検出部32から入力されるDCモータ51の回転数に関する情報に基づいて、DCモータ51の回転数が目標回転数に近づくように、モータ駆動部40へ出力する指令電圧値を調整する。
The
回転数検出部32は、DCモータ51の回転数を検出する回転数検出手段である。回転数検出部32には、DCモータ51に設けられた回転数センサ53で検出された検出信号が入力される。回転数検出部32は、回転数センサ53で検出された検出信号に基づいてDCモータ51の回転数を検出する。回転数検出部32は、検出したDCモータ51の回転数を指令部31に出力する。
The rotation
空気密度検出部33は、送風ファン52により送られる空気の密度を検出する空気密度検出手段である。空気密度検出部33には、空気密度センサ60で検出された検出信号が入力される。空気密度検出部33は、空気密度センサ60で検出された検出信号に基づいて送風ファン52により送られる空気の密度を検出する。空気密度検出部33は、検出した空気密度を指令部31に出力する。
The air
モータ駆動部40は、制御部30から入力される指令電圧値に基づいてDCモータ51を駆動するための電圧を制御する。具体的には、モータ駆動部40は、電源部10から供給されるDC電力を、指令部31から入力される指示電圧値に基づいてパルス幅変調(Pulse Width Modulation:PWM)制御により調整する。そして、この調整したDC電力を、補正印加電圧としてDCモータ51へ印加する。
The
送風機50は、DCモータ51に送風ファン52が取り付けられて構成されており、DCモータ51の回転に伴って送風ファン52が回転することで空気流を発生させる。DCモータ51は、モータ駆動部40から印加電圧が印加されることによって、この印加電圧に対応した回転数で回転して送風ファン52を回転させる。回転数センサ53は、例えばホール素子であり、DCモータ51の回転状態を検出して出力信号として回転数検出部32に出力する。
The
空気密度センサ60は、温度センサ61、湿度センサ62、及び気圧センサ63を有する。温度センサ61、湿度センサ62、及び気圧センサ63は、それぞれ送風ファン52により送られる空気の温度、湿度、及び気圧を検出する。空気密度検出部33は、空気密度センサ60で検出された温度、湿度、及び気圧の値から、気体の状態方程式等の周知の計算式を用いて空気密度を算出する。
The
ここで、実施の形態1に係る送風装置1の一例を図2に示す。図2は、実施の形態1に係る送風装置1の概略図である。図2に示す送風装置1は、筐体100、送風機50、及び空気密度センサ60を備える。なお、図2において、電源部10、記憶部20、制御部30、及びモータ駆動部40については図示を省略している。また、送風機50が備える回転数センサ53についても図示を省略している。
Here, an example of the
筐体100は、例えば直方体形状であり、1つの側面に吸込口101が形成されている。また、この側面と対向する位置にある側面には、吹出口102が形成されている。また、筐体100の内部には、吸込口101と吹出口102とを結ぶ風路103が形成されている。
The
送風機50は、風路103に設けられ、吸込口101から吸い込んだ空気を吹出口102から吹き出す。なお、送風装置1は、室外から吸い込んだ空気を室内に吹き出す給気用の送風装置であってもよいし、室内から吸い込んだ空気を室外に吹き出す排気用の送風装置であってもよい。また、室内から吸い込んだ空気を室内に吹き出して室内の空気を循環させる送風装置であってもよい。
The
空気密度センサ60は、風路103において送風機50の上流側に設けられる。すなわち、空気密度センサ60は、風路103において送風機50と吸込口101との間に設けられる。これにより、空気密度センサ60は、送風機50を通過する前の空気の密度を検出することができ、送風機50を通過することによる空気の温度変化等の影響を、検出する空気密度が受けにくくすることができる。
The
次に、記憶部20に記憶されている空気密度テーブルについて説明する。図3は、実施の形態1に係る送風装置1における空気密度と目標回転数との関係を示す空気密度テーブルである。図3に示すように、空気密度テーブルには、テーブル番号Txと、設定空気密度γtと、目標回転数RTとがそれぞれ対応付けられて記録されている。
Next, the air density table stored in the
具体的には、空気密度テーブルには、設定空気密度γtが小さくなれば目標回転数RTが大きくなり、設定空気密度γtが大きくなれば目標回転数RTが小さくなるように設定されている。指令部31は、記憶部20に記憶された設定空気密度γtと、空気密度検出部33で検出された空気密度γとを比較することで、目標回転数RTを決定する。
Specifically, the air density table is set so that the target rotation speed RT increases as the set air density γt decreases, and the target rotation speed RT decreases as the set air density γt increases. The
ここで、例えば、標準空気より、温度が高い場合、湿度が高い場合、及び気圧が低い場合においては、空気密度が標準空気よりも小さくなる。このとき、DCモータ51の1回転あたりに送り出す空気の質量は、標準空気を送り出す場合よりも小さくなる。このため、DCモータ51を一定の回転数で回転させた場合であっても、標準空気を送り出す場合と比較して送風の質量流量は小さくなる。なお、ここでの標準空気とは、温度20℃、絶対圧101.325kPa、相対湿度65%、空気密度1.20kg/m3の湿り空気である。
Here, for example, when the temperature is higher than the standard air, the humidity is high, and the atmospheric pressure is low, the air density is smaller than the standard air. At this time, the mass of the air sent out per rotation of the
反対に、標準空気より、温度が低い場合、湿度が低い場合、及び気圧が高い場合においては、空気密度が標準空気よりも大きくなる。このとき、DCモータ51の1回転あたりに送り出す空気の質量は、標準空気を送り出す場合よりも大きくなる。このため、DCモータ51を一定の回転数で回転させた場合であっても、標準空気を送り出す場合よりも送風の質量流量は大きくなる。
On the contrary, when the temperature is lower than the standard air, the humidity is low, and the atmospheric pressure is high, the air density is higher than the standard air. At this time, the mass of the air sent out per rotation of the
実施の形態1における空気密度テーブルには、設定空気密度γtの値が大きいほど目標回転数RTが小さくなり、設定空気密度γtの値が小さいほど目標回転数RTが大きくなるように設定されている。そして、指令部31は、設定空気密度γtと空気密度検出部33で検出された空気密度γとを比較して目標回転数RTを決定する。これにより、送風の質量流量を安定させることができる。
The air density table in the first embodiment is set so that the larger the value of the set air density γt is, the smaller the target rotation speed RT is, and the smaller the value of the set air density γt is, the larger the target rotation speed RT is. .. Then, the
次に、図4を用いて、実施の形態1の送風装置1の制御方法について説明する。図4は、実施の形態1に係る送風装置1の制御方法を示すフローチャートである。
Next, the control method of the
ステップST10において、指令部31は、記憶部20に記憶されている初期目標回転数RTaを取得し、DCモータ51の回転数が初期目標回転数RTaに近づくように制御する。
In step ST10, the
具体的には、指令部31は、回転数検出部32で検出された回転数が初期目標回転数RTaよりも大きい場合には、モータ駆動部40に出力する指令電圧値を減少させる。また、指令部31は、回転数検出部32で検出された回転数が初期目標回転数RTaよりも小さい場合には、モータ駆動部40に出力する指令電圧値を増加させる。
Specifically, when the rotation speed detected by the rotation
ここで、標準空気として、温度20℃、絶対圧101.325kPa、相対湿度65%の湿り空気を想定すると、標準空気の空気密度は、1.20kg/m3である。このため、図3に示す空気密度テーブルにおいて、設定空気密度γtが1.20kg/m3であるテーブル番号T4を初期テーブル番号として設定し、初期目標回転数RTaを1470rpmと設定する。 Here, assuming that the standard air is moist air having a temperature of 20 ° C., an absolute pressure of 101.325 kPa, and a relative humidity of 65%, the air density of the standard air is 1.20 kg / m 3 . Therefore, in the air density table shown in FIG. 3, the table number T4 having the set air density γt of 1.20 kg / m 3 is set as the initial table number, and the initial target rotation speed RTa is set to 1470 rpm.
ステップST20において、空気密度検出部33は、送風ファン52によって送られる空気の密度γを検出する。
In step ST20, the air
ステップST30において、指令部31は、設定空気密度γtと検出された空気密度γとの間に乖離があるか否かを判定する。具体的には、指令部31は、テーブル番号Txに対応した設定空気密度γtと、空気密度検出部33で検出された空気密度γとの空気密度差|γ-γt|を算出する。そして、指令部31は、空気密度差|γ-γt|が閾値γa以下であるか否かを判定する。指令部31は、空気密度差|γ-γt|が閾値γa以下である場合には、設定空気密度γtと検出された空気密度γとの間に乖離はないと判定し、ステップST80に進む。なお、閾値γaは、例えば0.01kg/m3と設定される。
In step ST30, the
ステップST80において、タイマー34により設定時間が経過したことを計測すると、ステップST20に戻る。この設定時間は、記憶部20に予め記憶されている。また、この設定時間が経過するまでの間、指令部31により、DCモータ51を目標回転数RTで一定に維持する制御は継続されている。ステップST20に戻ると、空気密度検出部33は、再度空気密度γを検出する。
When the
ステップST30において、指令部31は、空気密度差|γ-γt|が閾値γaより大きい場合には、設定空気密度γtと検出された空気密度γとの間に乖離があると判定し、ステップST40に進む。
In step ST30, when the air density difference | γ-γt | is larger than the threshold value γa, the
ステップST40において、指令部31は、検出された空気密度γが設定空気密度γtより小さいか否かを判定する。ステップST40において、指令部31が、検出された空気密度γが設定空気密度γtより大きいと判定した場合には、ステップST50に進む。
In step ST40, the
ステップST50において、指令部31は、テーブル番号Txの値を1つ上げる。すなわち、テーブル番号をTxからTx+1に変更する。例えば、現在のテーブル番号がT4である場合には、テーブル番号をT5に変更する。これにより、検出された空気密度γが設定空気密度γtよりも大きい場合には、目標回転数RTを下げることができ、送風の質量流量を安定させることができる。
In step ST50, the
ステップST40において、指令部31が、検出された空気密度γが設定空気密度γtより小さいと判定した場合には、ステップST60に進む。
If the
ステップST60において、指令部31は、テーブル番号Txの値を1つ下げる。すなわち、テーブル番号をTxからTx-1に変更する。例えば、現在のテーブル番号がT4である場合には、テーブル番号をT3に変更する。これにより、検出された空気密度γが設定空気密度γtよりも小さい場合には、目標回転数RTを上げることができ、送風の質量流量を安定させることができる。
In step ST60, the
ステップST50及びステップST60の後は、ステップST70に進む。ステップST70において、指令部31は、変更したテーブル番号の値に対応した目標回転数RTで、DCモータ51を制御する。ステップST70の後はステップST80に進む。
After step ST50 and step ST60, the process proceeds to step ST70. In step ST70, the
ステップST80において、タイマー34により設定時間が経過したことを計測すると、ステップST20に戻り、空気密度検出部33は、再度空気密度γを検出する。また、この設定時間が経過するまでの間、指令部31により、DCモータ51を目標回転数RTで一定に維持する制御は継続されている。
When the
具体例として、空気密度検出部33で検出された空気の密度γが1.22kg/m3である場合における図4のフローチャートの流れと、1.18kg/m3である場合における図4のフローチャートの流れを説明する。なお、具体例において、1.22kg/m3が第1の空気密度に該当し、1.18kg/m3が第2の空気密度に該当する。
As a specific example, the flow chart of FIG. 4 when the air density γ detected by the air
図4のフローチャートにおいて、初期のテーブル番号はT4である。すなわち、初期の設定空気密度γtは1.20kg/m3であり、初期の目標回転数RTは1470rpmである。ステップST20において空気密度検出部33が検出した空気の密度γが1.22kg/m3である場合、ステップST30で「No」、ステップST40で「No」となり、ステップST50に進む。ステップST50において、テーブル番号がT4からT5に変更される。すなわち、設定空気密度γtは1.20kg/m3から1.22kg/m3に変更され、目標回転数RTは1470rpmから1440rpmに変更される。
In the flowchart of FIG. 4, the initial table number is T4. That is, the initial set air density γt is 1.20 kg / m 3 , and the initial target rotation speed RT is 1470 rpm. When the air density γ detected by the air
また、ステップST20において空気密度検出部33が検出した空気の密度γが1.18kg/m3である場合、ステップST30で「No」、ステップST40で「Yes」となり、ステップST60に進む。ステップST60において、テーブル番号がT4からT3に変更される。すなわち、設定空気密度γtは1.20kg/m3から1.18kg/m3に変更され、目標回転数RTは1470rpmから1500rpmに変更される。
When the air density γ detected by the air
以上のように、実施の形態1の送風装置1によれば、指令部31は、空気密度検出部33で検出された空気の密度が第1の空気密度である場合における目標回転数RTが、空気密度検出部33で検出された空気の密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における目標回転数よりも小さくなるように制御する。これにより、送風の質量流量を安定させることができる。また、送風の質量流量を安定させることで、送風による換気効率を安定させることができ、消費電力を安定させることができる。
As described above, according to the
また、実施の形態1の送風装置1によれば、ステップST80において、タイマー34により設定時間が経過したことを計測すると、ステップST20に戻り、空気密度検出部33により再度空気密度γを検出する。このため、空気密度γが時間と共に変化した場合においても、空気密度γの変化に合わせてDCモータ51の目標回転数RTを変えることができ、送風の質量流量を安定させることができる。
Further, according to the
実施の形態2.
実施の形態1では、記憶部20に記憶された空気密度テーブルによって目標回転数RTを決定していた。一方、実施の形態2では、記憶部20に記憶された演算式によって目標回転数RTを算出する。なお、送風装置1の構成については実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
Embodiment 2.
In the first embodiment, the target rotation speed RT is determined by the air density table stored in the
図5は、実施の形態2に係る送風装置1における空気密度と目標回転数との関係を示すグラフである。図5に示すように、空気密度検出部33で検出された空気密度γの値が大きいほど目標回転数RTが小さくなり、空気密度検出部33で検出された空気密度γの値が小さいほど目標回転数RTが大きくなるように、演算式が設定されている。すなわち、空気密度検出部33で検出された空気密度γが第1の空気密度である場合における目標回転数RTが、空気密度検出部33で検出された空気密度γが第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における目標回転数RTよりも小さくなるように設定されている。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the air density and the target rotation speed in the
図6を用いて、実施の形態2の送風装置1の制御方法について説明する。図6は、実施の形態2に係る送風装置1の制御方法を示すフローチャートである。
A control method for the
図6において、ステップST20とステップST70との間の動作が実施の形態1とは異なる。ステップST20において、空気密度検出部33が、送風ファン52によって送られる風の空気密度γを検出すると、ステップST100に進む。
In FIG. 6, the operation between step ST20 and step ST70 is different from that of the first embodiment. When the air
ステップST100において、指令部31は、記憶部20に記憶された演算式を用いて目標回転数RTを算出する。ステップST100の後は、ステップST70に進む。ステップST70において、指令部31は、変更した目標回転数RTとなるように、DCモータ51を制御する。
In step ST100, the
なお、ステップST100以外の動作については実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。 Since the operations other than step ST100 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
実施の形態2に係る送風装置1によれば、空気密度検出部33で検出された空気密度γを用いて、演算により目標回転数RTを決定する。これにより、実施の形態1のように目標回転数RTを段階的に変化させる場合と比較して、空気密度の変化に合わせて目標回転数RTをより早く変化させることができる。また、実施の形態1のように目標回転数RTを空気密度テーブルにより変化させる場合と比較して、空気密度の微小な変化にもより追従することができる。
According to the
実施の形態3.
実施の形態1では、図2に示すように筐体100内に1つの風路103を有する送風装置1を例として説明した。一方、実施の形態3では、筐体100内に給気風路103a及び排気風路103bを有し、給気風路103aを通る給気流と排気風路103bを通る排気流との間で熱交換を行う熱交換型の送風装置1を例として説明する。図7は、実施の形態3に係る送風装置1の概略図である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the
図7に示すように、実施の形態3の送風装置1は、筐体100、給気用送風機50a、排気用送風機50b、熱交換器110、切替手段120、給気側空気密度センサ60a、及び排気側空気密度センサ60bを備える。なお、図7において、電源部10、記憶部20、制御部30、及びモータ駆動部40については図示を省略している。
As shown in FIG. 7, the
筐体100は、例えば直方体形状であり、1つの側面に室外吸込口111及び室外吹出口112が形成されている。また、この側面と対向する位置にある側面には、室内吹出口113及び室内吸込口114が形成されている。また、筐体100の内部には、室外吸込口111と室内吹出口113とを結ぶ給気風路103a、及び室外吹出口112と室内吸込口114とを結ぶ排気風路103bが形成されている。室外吸込口111及び室外吹出口112は、それぞれ図示しないダクトを介して室外に接続される。室内吹出口113及び室内吸込口114は、それぞれ図示しないダクトを介して室内に接続される。
The
給気用送風機50aは、給気風路103aに設けられ、室外吸込口111から室内吹出口113へ向かう給気流を形成する。給気用送風機50aは、回転することで室外から室内へ向かう給気流を発生させる給気用送風ファン52a、給気用送風ファン52aを回転させる給気用モータ51a、及び給気用モータ51aの回転数を検出する図示しない回転数センサを有する。
The
排気用送風機50bは、排気風路103bに設けられ、室内吸込口114から室外吹出口112へ向かう排気流を形成する。排気用送風機50bは、回転することで室内から室外へ向かう排気流を発生させる排気用送風ファン52b、排気用送風ファン52bを回転させる排気用モータ51b、及び排気用モータ51bの回転数を検出する図示しない回転数センサを有する。
The
熱交換器110は、筐体100の内部において、給気風路103aと排気風路103bとの間に設けられる。熱交換器110は、給気用送風機50aにより形成された給気流と、排気用送風機50bにより形成された排気流との間で熱交換を行う。
The
切替手段120は、給気風路103a及び排気風路103bに熱交換器110が含まれる熱交換換気運転と、給気風路103a及び排気風路103bの少なくとも一方が熱交換器110を迂回する普通換気運転とを切り替えるダンパーである。実施の形態3では、普通換気運転において排気風路103bが熱交換器110を迂回する。
The switching means 120 includes heat exchange ventilation operation in which the
給気側空気密度センサ60aは、給気風路103aにおいて給気用送風機50aの上流側に設けられる。実施の形態3では、給気側空気密度センサ60aは、給気風路103aにおいて熱交換器110と給気用送風機50aとの間に設けられる。給気側空気密度センサ60aは、給気風路103aにおける給気用送風機50aの上流側の空気密度を検出することで、給気用送風機50aが形成する給気流の空気の密度を検出する。
The air supply side
排気側空気密度センサ60bは、排気風路103bにおいて排気用送風機50bの上流側に設けられる。実施の形態3では、排気側空気密度センサ60bは、排気風路103bにおいて熱交換器110と排気用送風機50bとの間に設けられる。排気側空気密度センサ60bは、排気風路103bにおける排気用送風機50bの上流側の空気密度を検出することで、排気用送風機50bが形成する排気流の空気の密度を検出する。
The exhaust side
実施の形態3において、制御部30の指令部31は、給気用モータ51a及び排気用モータ51bの回転数を制御する。また、制御部30の回転数検出部32は、給気用モータ51a及び排気用モータ51bの回転数を検出する。また、制御部30の空気密度検出部33は、給気側空気密度センサ60aで検出された検出信号に基づいて給気流の空気の密度を検出し、排気側空気密度センサ60bで検出された検出信号に基づいて排気流の空気の密度を検出する。
In the third embodiment, the
実施の形態3の送風装置1の制御方法は、実施の形態1又は2と同様である。すなわち、すなわち、実施の形態3において、指令部31は、空気密度検出部33で検出された給気流の空気の密度が大きいほど給気用モータ51aの目標回転数を小さくし、空気密度検出部33で検出された給気流の空気の密度が小さいほど給気用モータ51aの目標回転数を大きくする。また、指令部31は、空気密度検出部33で検出された排気流の空気の密度が大きいほど排気用モータ51bの目標回転数を小さくし、空気密度検出部33で検出された排気流の空気の密度が小さいほど排気用モータ51bの目標回転数を大きくする。
The control method of the
具体的には、実施の形態1のように、記憶部20に記憶された空気密度テーブルによって、給気用モータ51a及び排気用モータ51bの目標回転数を決定してもよいし、記憶部20に記憶された演算式によって、給気用モータ51a及び排気用モータ51bの目標回転数を算出してもよい。実施の形態1又は実施の形態2においてDCモータ51に対して行っていた制御を、実施の形態3では給気用モータ51a及び排気用モータ51bに対してそれぞれ行っている。具体的な制御については実施の形態1又は2と同様であるため、説明を省略する。
Specifically, as in the first embodiment, the target rotation speeds of the
実施の形態3の送風装置1によれば、指令部31は、空気密度検出部33で検出された給気流の空気の密度が第1の空気密度である場合における給気用モータ51aの回転数が、空気密度検出部33で検出された給気流の空気密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における給気用モータ51aの回転数よりも小さくなるように制御する。また、指令部31は、空気密度検出部33で検出された排気流の空気の密度が第1の空気密度である場合における排気用モータ51bの回転数が、空気密度検出部33で検出された排気流の空気の密度が第2の空気密度である場合における排気用モータ51bの回転数よりも小さくなるように制御する。これにより、送風の質量流量を安定させることができる。また、送風の質量流量を安定させることで、送風による換気効率を安定させることができ、消費電力を安定させることができる。また、給気流と排気流の質量流量を安定させることで、給気流と排気流が持つ熱エネルギーを安定させることができ、熱交換効率を安定させることができる。
According to the
以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略及び変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the contents of the present disclosure, can be combined with another known technique, and is one of the configurations as long as it does not deviate from the gist of the present disclosure. It is also possible to omit or change the part.
例えば、実施の形態1~3では、回転数センサ53を備え、DCモータ51の回転数を目標回転数で一定に制御する一定回転数制御を搭載した送風装置1を例として説明したが、回転数センサ53を備えず、一定回転数制御を搭載していない送風装置であってもよい。具体的には、実施の形態1では空気密度に応じてDCモータ51の目標回転数を変更したが、空気密度に応じてDCモータ51への指令電圧値を変更するようにしてもよい。この場合であっても、空気密度検出部33で検出された空気の密度が第1の空気密度である場合におけるDCモータ51の回転数が、空気密度検出部33で検出された空気の密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合におけるDCモータ51の回転数よりも小さくなるように制御すれば、送風の質量流量を安定させることができる。
For example, in the first to third embodiments, the
また、実施の形態1~3において、空気密度検出部33は、温度、湿度、及び気圧の3つの値から空気密度を算出していたが、別の方法により空気密度を算出してもよい。例えば、温度と湿度の2つの値から空気密度を算出してもよいし、温度と気圧の2つの値から空気密度を算出してもよい。
Further, in the first to third embodiments, the air
また、空気密度センサ60の設置位置は、実施の形態1~3で説明した位置に限られない。例えば、実施の形態1において、空気密度センサ60は、送風機50の上流側に設けると説明したが、送風機50の下流側に設けてもよい。また、空気密度センサ60は、筐体100の内部ではなく、室内又は室外に設けてもよい。この場合であっても、送風機50が送る空気の密度を検出できればよい。
Further, the installation position of the
また、実施の形態1~3ではDCモータ51で送風ファン52を駆動する送風装置1について説明したが、ACモータで送風ファンを駆動する送風装置であってもよい。ACモータで送風ファンを駆動する送風装置であっても、空気密度検出部33で検出された空気の密度が第1の空気密度である場合におけるACモータ51の回転数が、空気密度検出部33で検出された空気の密度が第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合におけるACモータ51の回転数よりも小さくなるように制御すれば、送風の質量流量を安定させることができる。
Further, in the first to third embodiments, the
1 送風装置、10 電源部、20 記憶部、30 制御部、31 指令部、32 回転数検出部、33 空気密度検出部、34 タイマー、40 モータ駆動部、50 送風機、50a 給気用送風機、50b 排気用送風機、51 DCモータ、51a 給気用モータ、51b 排気用モータ、52 送風ファン、52a 給気用送風ファン、52b 排気用送風ファン、53 回転数センサ、60 空気密度センサ、60a 給気側空気密度センサ、60b 排気側空気密度センサ、61 温度センサ、62 湿度センサ、63 気圧センサ、100 筐体、101 吸込口、102 吹出口、103 風路、103a 給気風路、103b 排気風路、110 熱交換器、111 室外吸込口、112 室外吹出口、113 室内吹出口、114 室内吸込口、120 切替手段。 1 Blower, 10 power supply, 20 storage, 30 control, 31 command, 32 rotation speed detection, 33 air density detection, 34 timer, 40 motor drive, 50 blower, 50a air supply blower, 50b Exhaust blower, 51 DC motor, 51a air supply motor, 51b exhaust motor, 52 blower fan, 52a air supply blower fan, 52b exhaust blower fan, 53 rotation speed sensor, 60 air density sensor, 60a air supply side Air density sensor, 60b exhaust side air density sensor, 61 temperature sensor, 62 humidity sensor, 63 pressure sensor, 100 housing, 101 suction port, 102 air outlet, 103 air passage, 103a air supply air passage, 103b exhaust air passage, 110 Heat exchanger, 111 outdoor suction port, 112 outdoor outlet, 113 indoor outlet, 114 indoor suction port, 120 switching means.
Claims (6)
前記送風ファンを回転させるモータと、
前記モータの回転数を制御する指令部と、
前記空気流の空気の密度を検出する空気密度検出部と、
を備え、
前記指令部は、前記空気密度検出部で検出された空気の密度が第1の空気密度である場合における前記モータの回転数が、前記空気密度検出部で検出された空気の密度が前記第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における前記モータの回転数よりも小さくなるように制御する送風装置。 A blower fan that generates an air flow by rotating,
The motor that rotates the blower fan and
A command unit that controls the rotation speed of the motor,
An air density detection unit that detects the density of air in the air flow,
Equipped with
In the command unit, the rotation speed of the motor when the air density detected by the air density detection unit is the first air density, and the air density detected by the air density detection unit is the first air density. A blower that controls the number of revolutions of the motor to be smaller than the number of revolutions of the motor when the second air density is smaller than the air density of the above.
前記指令部は、前記回転数検出部により検出された回転数が目標回転数に近づくように前記モータの回転数を制御し、前記空気密度検出部で検出された空気の密度が前記第1の空気密度である場合における前記目標回転数が、前記空気密度検出部で検出された空気の密度が前記第2の空気密度である場合における前記目標回転数よりも小さくなるように制御する請求項1に記載の送風装置。 A rotation speed detection unit for detecting the rotation speed of the motor is provided.
The command unit controls the rotation speed of the motor so that the rotation speed detected by the rotation speed detection unit approaches the target rotation speed, and the density of air detected by the air density detection unit is the first. Claim 1 for controlling the target rotation speed in the case of air density to be smaller than the target rotation speed in the case where the density of air detected by the air density detection unit is the second air density. Blower as described in.
回転することで前記室内から前記室外へ向かう排気流を発生させる排気用送風ファンと、
前記給気用送風ファンを回転させる給気用モータと、
前記排気用送風ファンを回転させる排気用モータと、
前記給気流と前記排気流との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記給気用モータ及び前記排気用モータの回転数を制御する指令部と、
前記給気流の空気の密度及び前記排気流の空気の密度を検出する空気密度検出部と、
を備え、
前記指令部は、前記空気密度検出部で検出された前記給気流の空気の密度が第1の空気密度である場合における前記給気用モータの回転数が、前記空気密度検出部で検出された前記給気流の空気密度が前記第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における前記給気用モータの回転数よりも小さくなるように制御し、前記空気密度検出部で検出された前記排気流の空気の密度が前記第1の空気密度である場合における前記排気用モータの回転数が、前記空気密度検出部で検出された前記排気流の空気の密度が前記第2の空気密度である場合における前記排気用モータの回転数よりも小さくなるように制御する送風装置。 An air supply fan that generates airflow from the outside to the inside by rotating,
An exhaust fan that generates an exhaust flow from the room to the outside by rotating, and an exhaust fan.
An air supply motor that rotates the air supply blower fan,
The exhaust motor that rotates the exhaust blower fan and
A heat exchanger that exchanges heat between the air supply and the exhaust flow,
A command unit that controls the rotation speeds of the air supply motor and the exhaust motor,
An air density detection unit that detects the density of air in the supply airflow and the density of air in the exhaust flow,
Equipped with
In the command unit, the rotation speed of the air supply motor when the air density of the air supply air flow detected by the air density detection unit is the first air density is detected by the air density detection unit. The air density of the air supply is controlled to be smaller than the rotation speed of the air supply motor when the air density is the second air density smaller than the first air density, and the air density is detected by the air density detection unit. When the density of air in the exhaust flow is the first air density, the rotation speed of the exhaust motor is the second air, and the density of the air in the exhaust flow detected by the air density detection unit is the second air. A blower that controls the density to be smaller than the rotation speed of the exhaust motor.
前記第1のステップで検出した回転数が目標回転数に近づくように前記モータの回転数を制御する第2のステップと、
前記送風ファンにより発生した空気流の空気の密度を検出する第3のステップと、
前記第3のステップで検出した空気の密度に応じて、前記目標回転数を変更する第4のステップと、
を備え、
前記第4のステップでは、前記第3のステップで検出した空気の密度が第1の空気密度である場合における前記目標回転数が、前記第3のステップで検出した空気の密度が前記第1の空気密度よりも小さい第2の空気密度である場合における前記目標回転数よりも小さくなるようにする送風装置の制御方法。 The first step to detect the rotation speed of the motor that rotates the blower fan,
A second step of controlling the rotation speed of the motor so that the rotation speed detected in the first step approaches the target rotation speed, and
The third step of detecting the air density of the air flow generated by the blower fan, and
The fourth step of changing the target rotation speed according to the density of air detected in the third step, and
Equipped with
In the fourth step, the target rotation speed when the density of air detected in the third step is the first air density is the target rotation speed, and the density of air detected in the third step is the first. A method for controlling a blower so as to be smaller than the target rotation speed when the second air density is smaller than the air density.
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