JP2504451B2 - Air conditioner - Google Patents

Air conditioner

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JP2504451B2
JP2504451B2 JP62057252A JP5725287A JP2504451B2 JP 2504451 B2 JP2504451 B2 JP 2504451B2 JP 62057252 A JP62057252 A JP 62057252A JP 5725287 A JP5725287 A JP 5725287A JP 2504451 B2 JP2504451 B2 JP 2504451B2
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blower
surging
air volume
rotation speed
signal
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州三 秋田
晴彦 安達
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は空気調和装置に関し、特にダクト端末にお
いてたとえばVAV(可変風量)ユニットなどで要求風量
を調節し、その要求風量に応じて送風機の回転数を制御
するような、空気調和装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air conditioner, and in particular, in a duct terminal, for example, a VAV (variable air volume) unit adjusts a required air volume, and a blower rotates according to the required air volume. The present invention relates to an air conditioner that controls the number.

(従来技術) 空気調和装置に用いられる送風機においては、「サー
ジング」が生じることが一般に知られている。送風機の
サージングとは、その扱い風量が或る限度以下になった
場合、正規の流れ方向の空気が羽根車の羽根間の流路に
充満せず、失速状態になったり、空気の逆流が生じたり
して、空気流が脈動し、不安定な運転状態になることを
いう。送風機に、このようなサージングが起これば、騒
音や振動が大きくなり、極端な場合には、羽根車の軸受
あるいはその羽根車や羽根自体の破損を惹起する。
(Prior Art) It is generally known that "surging" occurs in a blower used in an air conditioner. Blower surging means that when the volume of air handled falls below a certain limit, air in the normal flow direction does not fill the flow path between the blades of the impeller, causing a stall condition or backflow of air. It means that the air flow pulsates and becomes unstable. When such surging occurs in the blower, noise and vibration increase, and in extreme cases, the bearing of the impeller or the impeller or the blade itself is damaged.

(発明が解決しようとする問題点) 従来、特に、たとえば本件出願人の出願に係る同時係
属中の特開昭61−41842号などに開示されているよう
な、VAVユニットを用いた空気調和装置において、上述
のような送風機のサージングを防止する有効な装置はな
かった。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventionally, in particular, an air conditioner using a VAV unit, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-41842, which is a co-pending application of the present applicant. In the above, there was no effective device for preventing the surging of the blower as described above.

なお、たとえば昭和56年5月19日付で出願公開された
特開昭56−56998号には、コンプレッサのサージング制
御において、たとえばコンプレッサ出口におけるガス吐
出流量のような検知パラメータの脈動を検出することに
よって、コンプレッサがサージング域にあるか否かを判
定する技術が開示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-56998, which was published on May 19, 1981, discloses that, in surging control of a compressor, a pulsation of a detection parameter such as a gas discharge flow rate at a compressor outlet is detected. , A technique for determining whether or not the compressor is in the surging range is disclosed.

しかしながら、この従来技術は、空気調和装置に適用
することができない。なぜなら、空気調和装置に用いら
れる送風機にとって、パラメータの脈動を正確に検知す
ることは非常に困難であるからである。
However, this conventional technique cannot be applied to an air conditioner. This is because it is very difficult for the blower used in the air conditioner to accurately detect the pulsation of the parameter.

それゆえに、この発明の主たる目的は、送風機のサー
ジングを有効に防止できる、新規な空気調和装置を提供
することである。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a novel air conditioner that can effectively prevent surging of a blower.

(問題点を解決するための手段) この発明は、簡単にいえば、吸引口と吐出口とを有す
る送風機と、送風機の吐出口に接続される主ダクトと、
主ダクトから分岐される複数の分岐ダクトと、複数の分
岐ダクトのそれぞれに設けられて分岐ダクトの風量を調
節するための風量調節手段と風量調節手段の状態に応じ
て送風機の回転数を制御するための回転数制御手段とを
備える空気調和装置において、送風機のサージング風量
と主ダクトに流れる実風量とを比較して送風機がサージ
ング域にあることを判定するサージング判定手段、およ
びサージング判定手段のサージング判定に応じて回転数
制御手段によって送風機の回転数を急減させる回転数急
減手段を備えることを特徴とする、空気調和装置であ
る。
(Means for Solving the Problems) Briefly, the present invention has a blower having a suction port and a discharge port, and a main duct connected to the discharge port of the blower,
A plurality of branch ducts branched from the main duct, and air flow rate adjusting means provided in each of the plurality of branch ducts for adjusting the air flow rate of the branch ducts and controlling the rotation speed of the blower according to the state of the air flow rate adjusting means In an air conditioner equipped with a rotation speed control means for, a surging determining means for comparing the surging air volume of the blower with the actual air volume flowing in the main duct to determine that the blower is in the surging area, and surging of the surging determining means An air conditioner characterized by comprising a rotation speed sudden decrease means for rapidly decreasing the rotation speed of the blower by the rotation speed control means according to the determination.

(作用) サージング判定は、たとえば主ダクトに設けられた風
速センサによって検出され得る実風量と送風機のサージ
ング風量とを比較することによって送風機がサージング
域にあるかどうかを判定する。サージング域にあると判
定した場合、そのサージング判定信号が回転数急減手段
に与えられる。回転数急減手段は、通常の制御状態に比
べて回転数制御手段がより急激に送風機の回転数を減少
できるように、応答速度を急増させる。応じて、サージ
ング域では、送風機の回転数が、急減速され、実風量が
サージング風量を超え、送風機がすぐにサージング域を
脱する。
(Operation) In the surging determination, for example, it is determined whether or not the blower is in the surging region by comparing the actual air volume that can be detected by the wind speed sensor provided in the main duct with the surging air volume of the blower. If it is determined that the surging region is in the surging region, the surging determination signal is given to the rotational speed abrupt decreasing means. The rotation speed rapid decrease means rapidly increases the response speed so that the rotation speed control means can decrease the rotation speed of the blower more rapidly than in the normal control state. Accordingly, in the surging area, the rotation speed of the blower is rapidly decelerated, the actual air volume exceeds the surging air volume, and the blower immediately leaves the surging area.

(発明の効果) この発明によれば、特別な付加手段を用いないでも、
簡単な構成で、送風機のサージングを有効に防止するこ
とができる。送風機のサージング風量と実風量とを比較
することによって送風機がサージング域にあるか否かを
判定するようにしているため、サージング判定を正確に
できる。
(Effect of the Invention) According to the present invention, even if no special adding means is used,
With a simple configuration, it is possible to effectively prevent the surging of the blower. Since it is determined whether or not the blower is in the surging range by comparing the surging air volume of the blower with the actual air volume, the surging determination can be made accurately.

この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
The above-mentioned objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.

(実施例) 第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
る。たとえばシロッコファンのような送風機10には、吸
引口と吐出口とが形成される。送風機10は、送風機モー
タ12によって駆動される羽根車(図示せず)を含む。送
風機モータ12はその羽根車を駆動し、羽根車の回転数
は、回転数制御手段たとえばインバータ14によって制御
される。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. For example, a blower 10 such as a sirocco fan has a suction port and a discharge port. The blower 10 includes an impeller (not shown) driven by a blower motor 12. The blower motor 12 drives its impeller, and the rotation speed of the impeller is controlled by a rotation speed control means such as an inverter 14.

送風機10の吐出口には、主ダクト16が接続され、この
主ダクト16の端末には、複数の分岐ダクト18,18,・・・
が接続される。それぞれの分岐ダクト18,18,・・・に
は、風量調節手段として、ダンパ(図示せず)を有する
VAVユニット20,20,・・・が設けられる。
A main duct 16 is connected to the discharge port of the blower 10, and a plurality of branch ducts 18, 18, ...
Is connected. Each of the branch ducts 18, 18, ... Has a damper (not shown) as an air volume adjusting means.
VAV units 20, 20, ... Are provided.

上述のインバータ14の周波数は、この分岐ダクト18に
設けられたVAVユニット20の開度に基づいて制御され
る。すなわち、送風機10から主ダクト16への送風量は、
VAVユニット20,20,・・・の開度に応じて制御される。
このことは、先に引用した特開昭61−41842号公報など
に詳しく開示されているところであり、したがって、こ
こではVAVユニット20の開度に応じた送風機10の風量調
節それ自体についての説明は省略する。
The frequency of the above-mentioned inverter 14 is controlled based on the opening degree of the VAV unit 20 provided in this branch duct 18. That is, the amount of air blown from the blower 10 to the main duct 16 is
It is controlled according to the opening degree of the VAV units 20, 20, ....
This has been disclosed in detail in the above-cited Japanese Patent Laid-Open No. 61-41842, and therefore, the description of the air volume adjustment itself of the blower 10 according to the opening degree of the VAV unit 20 will not be given here. Omit it.

主ダツクト16には、この主ダクト16を流れる風量を検
出するための風速センサ22が設けられる。この風速セン
サ22としては、同じく特開昭61−41842号公報に開示さ
れるようなカルマン渦による風速センサが用いられても
よい。
The main duct 16 is provided with a wind speed sensor 22 for detecting the amount of air flowing through the main duct 16. As this wind speed sensor 22, a Karman vortex wind speed sensor as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-41842 may also be used.

システムには、さらに、サージング防止及びモータ制
御回路24が設けられる。このサージング防止及びモータ
制御回路24には、風速センサ22からの信号が与えられ
る。サージング防止及びモータ制御回路24は、簡単にい
えば、インバータ14の周波数に基づいてそのときの送風
機10の回転数でのサージング域に入る風量(この明細書
では単に「サージング風量」という場合もある)と、送
風機10からの送風量(実風量)とに基づいて、送風機10
がサージング域にあるかどうかを判断し、もしサージン
グ域にあれば、インバータ14によるモータ12の回転数の
応答速度を回転数が急減速するように変更する。
The system is further provided with a surging prevention and motor control circuit 24. A signal from the wind speed sensor 22 is given to the surging prevention and motor control circuit 24. The surging prevention and motor control circuit 24 simply puts, based on the frequency of the inverter 14, the amount of air entering the surging region at the rotation speed of the blower 10 at that time (may be simply referred to as “surging air amount” in this specification). ) And the amount of air blown from the blower 10 (actual airflow), the blower 10
Is in the surging region, and if it is in the surging region, the response speed of the rotation speed of the motor 12 by the inverter 14 is changed so that the rotation speed is rapidly reduced.

第2図を参照すると、横軸に風量が、縦軸に送風機の
静圧がそれぞれ示されている。曲線Aは送風機10の形式
によって決まるサージングラインであり、その左側がサ
ージング域であり、右側がサージングを生じない領域で
ある。曲線Bは送風経路の抵抗曲線であり、VAVユニッ
ト20,20,・・・(第1図)の開度によって異なるのであ
るが、それぞれのVAVユニット20,20,・・・の制御が安
定した状態で開度が固定された状態を示す。曲線Cは送
風機10の所定回転数N0における特性曲線であり、曲線D
は回転数Nにおける特性曲線を示す。曲線Aと曲線Cと
の交点Eが所定回転数N0におけるサージングポイント
で、Q0が回転数N0におけるサージング風量であり、Pは
そのときの送風機静圧である。
Referring to FIG. 2, the horizontal axis shows the air volume, and the vertical axis shows the static pressure of the blower. The curve A is a surging line determined by the type of the blower 10, the left side thereof is a surging area, and the right side thereof is an area where no surging occurs. Curve B is the resistance curve of the air flow path, which varies depending on the opening of the VAV units 20, 20, ... (Fig. 1), but the control of each VAV unit 20, 20 ,. In this state, the opening is fixed. A curve C is a characteristic curve at a predetermined rotation speed N 0 of the blower 10, and a curve D
Indicates a characteristic curve at the rotational speed N. An intersection E between the curve A and the curve C is a surging point at a predetermined rotation speed N 0 , Q 0 is a surging air volume at the rotation speed N 0 , and P is a blower static pressure at that time.

曲線Bと曲線Cとの交点Gは、送風経路の抵抗が曲線
Bである場合の所定回転数N0における運転点を示し、風
量はQ1であり、送風機静圧はP1である。
An intersection G between the curve B and the curve C indicates an operating point at a predetermined rotation speed N 0 when the resistance of the air blowing path is the curve B, the air volume is Q 1 , and the blower static pressure is P 1 .

そこで、送風機10の回転数がNとなった場合の曲線A
と曲線Dの交点F、すなわち回転数Nにおけるサージン
グポンプの風量Q′と送風機静圧P′は、(1)式で与
えられる。
Therefore, the curve A when the number of rotations of the blower 10 becomes N
The intersection F of the curve D and the curve D, that is, the air volume Q ′ of the surging pump and the blower static pressure P ′ at the rotation speed N are given by the equation (1).

また、曲線Bと曲線Dとの交点H、すなわち回転数N
における送風経路の抵抗が曲線Bである場合の運転点の
風量Q2と送風機静圧P2は、(2)式で与えられる。
Further, the intersection point H between the curve B and the curve D, that is, the rotation speed N
In the case where the resistance of the air blowing path at the point B is the curve B, the air volume Q 2 at the operating point and the blower static pressure P 2 are given by the equation (2).

(1)式,(2)式は、どのような送風機にも当てはめ
ることができる公式である。
Equations (1) and (2) are formulas that can be applied to any blower.

第3図を参照してサージング防止及びモータ制御回路
24について詳しく説明する。
Referring to FIG. 3, surging prevention and motor control circuit
24 will be described in detail.

それぞれのダンパ開度検出回路26は、モータ(図示せ
ず)の出力軸またはVAVユニット20のダンパ(第1図)
の軸に連結され、対応のダンパの開度が100%未満の所
定量たとえば90%以上になったときオンされる第1の接
点28を含み、この第1の接点28には、たとえば20kΩの
ような抵抗値を有する第1の抵抗成分R1、この実施例で
は固定抵抗器が接続される。また、ダンパ開度検出回路
26は、さらに、対応のダンパの開度が実質的に100%に
なったときオンされる第2の接点30を含む。そして、第
の接点28および第1の抵抗R1の直列接続と、第2の接点
30とは並列接続され、それぞれの並列接続が実質的複数
並列接続される。その複数並列接続の一端は、制御部32
に含まれる受信制御機34の入力端子に接続されるととも
に、たとえば5kΩのような抵抗値を有する抵抗成分、実
施例では固定抵抗器R2を介して一定の直流電圧源(たと
えば5V)に接続される。また、この複数並列接続の他端
は基準電圧たとえばアースに接続される。
Each damper opening detection circuit 26 is an output shaft of a motor (not shown) or a damper of the VAV unit 20 (FIG. 1).
Includes a first contact 28 which is connected to the shaft of a corresponding damper and is turned on when the opening of the corresponding damper reaches a predetermined amount of less than 100%, for example, 90% or more, and the first contact 28 includes, for example, 20 kΩ. A first resistance component R 1 having such a resistance value, in this embodiment a fixed resistor, is connected. In addition, the damper opening detection circuit
26 further includes a second contact 30 that is turned on when the opening of the corresponding damper is substantially 100%. And, the series connection of the first contact 28 and the first resistor R 1 and the second contact
30 is connected in parallel, and each parallel connection is substantially connected in parallel. One end of the plurality of parallel connections is the control unit 32.
Connected to the input terminal of the reception controller 34 included in the above, and connected to a constant DC voltage source (for example, 5 V) via a resistance component having a resistance value of, for example, 5 kΩ, a fixed resistor R 2 in the embodiment. To be done. Further, the other end of the plurality of parallel connections is connected to a reference voltage such as ground.

受信回路34はその入力端子から上述の複数並列接続の
他端からの電圧信号を受ける。このような電圧信号は、
受信回路34を介してレベル弁別器36に与えられる。この
レベル弁別器36は、受信回路34から与えられる電圧を一
定のヒステリシス特性を有してレベル弁別する。すなわ
ち、レベル弁別器36は、入力電圧がたとえば0.1Vのよう
な第1の所定値以下のとき第1の信号を出力し、たとえ
ば4.5Vのような第2の所定値以上のとき第2の信号を出
力する。電圧が0.1〜4.5Vの間では、レベル弁別器36か
らは、第1および第2のいずれの信号も出力されない。
The receiving circuit 34 receives the voltage signal from the other end of the plurality of parallel connections described above from its input terminal. Such a voltage signal is
It is given to the level discriminator 36 via the receiving circuit 34. The level discriminator 36 discriminates the level of the voltage supplied from the receiving circuit 34 with a constant hysteresis characteristic. That is, the level discriminator 36 outputs the first signal when the input voltage is equal to or lower than the first predetermined value such as 0.1V, and outputs the second signal when the input voltage is equal to or higher than the second predetermined value such as 4.5V. Output a signal. When the voltage is between 0.1 and 4.5 V, neither the first nor the second signal is output from the level discriminator 36.

詳しくいうと、上述のように、ダンパ開度が100%未
満90%以上になったとき第1の接点28が閉じられるた
め、5Vの電圧は抵抗R2と抵抗R1によって分圧されて受信
回路34に与えられる。100%未満90%以上の開度のダン
パが多くなると、5Vが徐々に降圧され、全体として0.1V
以下になる。他方、ダンパ開度が実質的に100%になっ
たVAVユニット20が多くなると、第2の接点が閉じられ
るので、電圧降下は生じなく、全体として4.5V以上にな
る。したがって、第1の信号が出力されるということ
は、送風機の能力が大きいことを意味し、第2の信号が
出力されるということは、送風機の能力が小さいことを
意味している。そのために、第1の信号は送風機の能力
を小さくするように第2の信号は送風機の能力を大きく
するように、それぞれ働く。
More specifically, as described above, when the damper opening is less than 100% and 90% or more, the first contact 28 is closed, so that the voltage of 5V is divided by the resistors R 2 and R 1 and received. Given to circuit 34. If there are many dampers that are less than 100% and 90% or more, 5V will be stepped down gradually, resulting in 0.1V overall.
It becomes the following. On the other hand, when the number of VAV units 20 in which the damper opening has become substantially 100% increases, the second contact is closed, so that no voltage drop occurs and the voltage becomes 4.5 V or more as a whole. Therefore, the output of the first signal means that the capacity of the blower is large, and the output of the second signal means that the capacity of the blower is small. To that end, the first signal acts to reduce the capacity of the blower and the second signal acts to increase the capacity of the blower.

レベル弁別器36からの第1信号は、リレー38の第1の
常閉接点38b1を介して、フローディング回路40に対し
て、信号ULとして与えられ、第2信号は、リレー38の第
2の常閉接点38b2を介して、信号DLとして与えられる。
The first signal from the level discriminator 36 via the first normally closed contact 38b1 of the relay 38, to the flow loading circuit 40 is given as the signal U L, the second signal, the second relay 38 Is given as a signal D L via the normally closed contact 38b2 of.

フローティング回路40は、送風機駆動用モータ12(第
1図)を駆動するためのインバータ14を「フローティン
グ制御」するためのものである。一方の信号ULがハイレ
ベルのときには、フローティング回路40は、インバータ
14の発振周波数を大きくする。そして、他方の信号DL
ハイレベルのとき、インバータ14の発振周波数は、一定
のスピードで、小さくされる。信号ULおよびDLがともに
ローレベルの状態では、このフローティング回路40は、
インバータ14の発振周波数をそのまま維持する。
The floating circuit 40 is for "floating control" of the inverter 14 for driving the blower drive motor 12 (FIG. 1). When one signal UL is high level, the floating circuit 40
Increase the oscillation frequency of 14. Then, when the other signal D L is at the high level, the oscillation frequency of the inverter 14 is reduced at a constant speed. When both signals U L and D L are at low level, this floating circuit 40
The oscillation frequency of the inverter 14 is maintained as it is.

フローティング回路40からのインバータ14の周波数に
応じた、たとえば直流電圧信号がQ′演算回路42に与え
られる。Q′演算回路42はそのときのファンの回転数N
に応じたデータまたは信号を得る。またQ′演算回路42
には、図示しない定数回路から、それぞれ、上述の所定
回転数N0におけるサージング風量Q0に相当するデータま
たは信号が与えられる。そして、Q′演算回路42では、
サージライン上においては(1)式のQ′=Q0×(N/
N0)によってサージング風量Q′を求める。
For example, a DC voltage signal corresponding to the frequency of the inverter 14 from the floating circuit 40 is applied to the Q'calculation circuit 42. The Q'calculation circuit 42 determines the fan rotation speed N at that time.
To obtain the data or the signal. In addition, the Q'calculation circuit 42
Are supplied with data or signals corresponding to the surging air volume Q 0 at the above-described predetermined rotation speed N 0 from a constant circuit (not shown). Then, in the Q'calculation circuit 42,
On the surge line, Q '= Q 0 × (N /
The surging air volume Q ′ is obtained from N 0 ).

Q′演算回路42からのサージング風量Q′に相当する
データまたは信号が、Q/Q′演算回路44に与えられる。
Data or a signal corresponding to the surging air volume Q ′ from the Q ′ calculation circuit 42 is given to the Q / Q ′ calculation circuit 44.

一方、風速センサ22からの信号が、Q演算回路46に与
えられ、このQ演算回路46は風速センサ受信回路を含
む。したがって、その風速センサ受信回路からは、風速
に応じた電圧信号が得られる。風速センサ22によって求
めた風速と風量とは一定の関係にあり、したがってこの
Q演算回路46は、その関係に従って、実風量Qを表デー
タまたは信号を出力する。この実風量Qを表すデータま
たは信号が、前述のQ/Q′演算回路44の他の入力として
与えられる。
On the other hand, the signal from the wind speed sensor 22 is given to the Q calculation circuit 46, and this Q calculation circuit 46 includes a wind speed sensor reception circuit. Therefore, a voltage signal corresponding to the wind speed is obtained from the wind speed sensor receiving circuit. The wind speed obtained by the wind speed sensor 22 and the air volume have a constant relationship, and therefore the Q calculation circuit 46 outputs table data or a signal of the actual air volume Q according to the relationship. The data or signal representing the actual air flow rate Q is given to the other input of the Q / Q 'calculation circuit 44 described above.

Q/Q′演算回路44では、実風量Qとサージライン上の
風量Q′とのいずれが大きいかを判断するための割算
(=Q/Q′)を行う。その結果が、比較回路48に与えら
れる。
The Q / Q 'calculation circuit 44 performs division (= Q / Q') for determining which of the actual air flow Q and the air flow Q'on the surge line is larger. The result is given to the comparison circuit 48.

比較回路48においては、Q/Q′演算回路44において計
算されたQ/Q′が“1"以下であるかどうかすなわちQ′
>Qであるかどうかを判断する。そして、比較回路48か
ら信号が出力されるときには、Q′>Q(Q/Q′1)
であり、したがって送風機10がサージング域にあるの
で、上述のリレー38に付勢信号が与えられるとともに、
フローティング回路40に対して信号DHが与えられる。
In the comparison circuit 48, whether Q / Q 'calculated in the Q / Q' calculation circuit 44 is "1" or less, that is, Q '
Judge whether or not> Q. When a signal is output from the comparison circuit 48, Q '> Q (Q / Q'1)
Therefore, since the blower 10 is in the surging area, a bias signal is given to the above-mentioned relay 38, and
Signal D H is supplied to floating circuit 40.

前述の信号ULは、フローティング回路40によってイン
バータ14の発振周数を一定の応答速度で増大させるため
の信号として与えられ、信号DLは、フローティング回路
40によってインバータ14の発振周波数を一定の応答速度
で減少させるための信号として与えられる。そして、上
述の信号DHが、フローティング回路40によってインバー
タ14の発振周波数をより速い応答速度で減少させるため
の信号として与えられる。
The aforementioned signal UL is given by the floating circuit 40 as a signal for increasing the oscillation frequency of the inverter 14 at a constant response speed, and the signal DL is the floating circuit.
It is given by 40 as a signal for reducing the oscillation frequency of the inverter 14 at a constant response speed. Then, the above-mentioned signal D H is given by the floating circuit 40 as a signal for reducing the oscillation frequency of the inverter 14 at a faster response speed.

動作において、比較回路48によって信号が出力されて
いないとき、すなわち、送風機10がサージング領域にな
いときには、リレー38が消勢されたままである。したが
って、その常閉接点38b1および38b2がともにオンであ
る。そのため、その状態では、フローティング回路40
は、信号ULおよびDLにのみ応答してインバータ14を制御
する。すなわち、この状態では、インバータ14の周波数
すなわち送風機10の回転数は、第4図に示す線ULまたは
DLに従って、比較的緩やかな応答速度で、VAVユニット2
0の開度に応じて制御される。なお、このような制御の
詳細は、たとえば、本件出願人の出願に係る同時係属中
の実願昭60−134288号において説明されているのと同様
であり、ここでは、煩雑を回避するために、その説明は
省略する。
In operation, relay 38 remains de-energized when no signal is output by comparison circuit 48, ie, when blower 10 is not in the surging region. Therefore, its normally closed contacts 38b1 and 38b2 are both on. Therefore, in that state, the floating circuit 40
Controls inverter 14 in response only to signals U L and D L. That is, in this state, the frequency of the inverter 14, that is, the rotation speed of the blower 10 is the line U L or the line shown in FIG.
VAV unit 2 with a relatively slow response speed according to D L
It is controlled according to the opening degree of 0. The details of such control are similar to those described in, for example, co-pending application No. 60-134288 of the applicant's application, and here, in order to avoid complication, , The description is omitted.

たとえば、第1図における分岐ダクト18に含まれるVA
Vユニット20のほとんどが一度に閉じられた場合を想定
する。そうすると、システムとして必要な要求風量Q1
小さくなり、その要求風量Q1に応じて、インバータ14が
制御され、送風機10からの送風量が小さくされるのであ
るが、この制御は、比較的緩やかな応答速度たとえば10
〜15分で行われる。あまり急速応答可能なループにする
と、制御のハンチングが生じるので、その程度の応答速
度に設定するのが一般的なのである。ところが、VAVユ
ニット20の全閉状態は比較的短時間たとえば2分以内に
達成されてしまい、その間もし何の制御も行わなけれ
ば、先に説明したようにサージングを生じてしまうので
ある。
For example, the VA included in the branch duct 18 in FIG.
Suppose most of the V units 20 are closed at once. Then, the required air volume Q 1 required for the system is reduced, and the inverter 14 is controlled according to the required air volume Q 1 to reduce the air flow rate from the blower 10, but this control is relatively gentle. Response speed eg 10
~ 15 minutes. Controlling hunting occurs when the loop is set so that the response can be performed too rapidly, and therefore the response speed is generally set to that level. However, the fully closed state of the VAV unit 20 is achieved within a relatively short time, for example, within 2 minutes, and if no control is performed during that time, surging occurs as described above.

詳しくいうと、VAVユニット20のほとんどが急激な全
閉状態になると、システム全体の要求風量Q1が小さくな
り、したがって送風機10からの主ダクト16の実風量Qも
また小さくなる。一方、インバータ14の周波数は、まだ
完全には制御されていないので、送風機10は閉指令を受
けたVAVユニット20の全閉状態が生じる以前の回転数で
運転されている。したがって、閉指令を受けていない運
転中のVAVユニット20は入口静圧が上昇してダンパが絞
りぎみとなり、第5図で示すように一時的に抵抗曲線が
Iとなってしまい、運転点がO0からOに移って、その回
転数Nにおけるサージング風量Q′が実風量Qより大き
くなってしまうのである。
More specifically, when most of the VAV units 20 suddenly become fully closed, the required air volume Q 1 of the entire system becomes small, and therefore the actual air volume Q of the main duct 16 from the blower 10 also becomes small. On the other hand, since the frequency of the inverter 14 is not completely controlled yet, the blower 10 is operated at the rotation speed before the fully closed state of the VAV unit 20 which received the closing command. Therefore, in the VAV unit 20 which is not receiving the closing command, the static pressure of the inlet is increased and the damper is squeezed, and the resistance curve temporarily becomes I as shown in FIG. From O 0 to O, the surging air volume Q ′ at the rotational speed N becomes larger than the actual air volume Q.

このような状態では、Q/Q′演算回路44における割算
結果“Q/Q′”が“1"より小さくなり、したがって、比
較回路48から信号が出力される。
In such a state, the division result "Q / Q '" in the Q / Q' operation circuit 44 becomes smaller than "1", and therefore the comparison circuit 48 outputs a signal.

比較回路48からの出力に応答して、リレー38が付勢さ
れ、常閉接点38b1および38b2がともにオフされ、信号DH
がフローティング回路40に与えられる。
In response to the output from comparator circuit 48, relay 38 is energized, normally closed contacts 38b1 and 38b2 are both turned off, and signal D H
Are supplied to the floating circuit 40.

フローティング回路40では、信号DHに応答して、第4
図の線DHで示すように、インバータ14の発振周波数を急
激に減少させる。インバータ14の発振周波数が急激に小
さくなると、送風機モータ12すなわち送風機10の回転数
が小さくなる。
In the floating circuit 40, in response to the signal D H , the fourth
As indicated by the line DH in the figure, the oscillation frequency of the inverter 14 is sharply reduced. When the oscillation frequency of the inverter 14 suddenly decreases, the rotation speed of the blower motor 12 or the blower 10 decreases.

このようなインバータ14の制御によって、送風機10の
回転数が急激に下がり、運転しているVAVユニット20の
入口静圧も下がってダンパが絞られていたのが開かれ、
第5図のような低い目標の抵抗曲線Bとなって実風量Q
はサージング風量Q′よりも大きくなり、第5図で示す
ように運転点がOからO1に移行してサージング域を脱す
る。その後通常の応答速度で送風機10の回転数がさらに
低下され、実風量Qは、運転点O1から移行し、やがて最
初に設定した目標風量すなわち第5図で示す運転点O2
なる。そうすると、回転数が低下した状態での正常運転
状態に入る。
By such control of the inverter 14, the rotation speed of the blower 10 is drastically reduced, the static pressure at the inlet of the operating VAV unit 20 is also reduced, and the damper is opened.
A low target resistance curve B as shown in FIG. 5 results and the actual air flow Q
Becomes larger than the surging air volume Q ', the operating point shifts from O to O 1 and exits the surging area as shown in FIG. After that, the rotation speed of the blower 10 is further reduced at the normal response speed, and the actual air volume Q shifts from the operating point O 1 to the target air volume initially set, that is, the operating point O 2 shown in FIG. Then, the normal operation state is entered with the rotation speed reduced.

上記を時間の経過で説明すると、第5の運転点O0で急
激にVAVユニット20のかなりの台数を閉じて操作を開始
したとすると、このときにはまだ、送風機10の制御(応
答)速度が遅いため、たとえば4分後には運転点はサー
ジング域に入ってしまう(第5図O点)。そこで、サー
ジング域からの脱出のために、応答速度を急増させる
と、たとえば5分後には運転点は第5図のO1点に移行
し、サージング域を脱出する。そのとき、実風量がサー
ジング風量より大きくなるので、通常の応答速度に戻さ
れ、たとえば6分後に目標の運転点O2に到達する。
Explaining the above with the passage of time, if a large number of VAV units 20 are suddenly closed at the fifth operating point O 0 and the operation is started, at this time, the control (response) speed of the blower 10 is still slow. Therefore, for example, the operating point enters the surging area after 4 minutes (point O in FIG. 5). Therefore, when the response speed is rapidly increased in order to escape from the surging area, the operating point shifts to the O 1 point in FIG. 5 after 5 minutes, and escapes from the surging area. At that time, since the actual air volume becomes larger than the surging air volume, the normal response speed is restored, and the target operating point O 2 is reached after 6 minutes, for example.

第6図は第3図実施例の好ましい回路例を示す回路図
である。送風機回転数演算回路からは、図示しないが、
インバータ14への制御指令信号を送風機回転数に応じた
電圧にして出力する。この回転数Nを表す電圧が、Q′
演算回路42に与えられる。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a preferred circuit example of the embodiment shown in FIG. Although not shown from the blower rotation speed calculation circuit,
The control command signal to the inverter 14 is output as a voltage according to the blower rotation speed. The voltage representing this rotation speed N is Q ′.
It is given to the arithmetic circuit 42.

Q′演算回路42は、演算増幅器42aを含み、回転数N
に応じた電圧信号が演算増幅器42aの(−)端子に与え
られる。演算増幅器42aの(+)端子には、抵抗42bおよ
び42cによって決まる所定電圧が与えられる。また、演
算増幅器42aの(−)端子と出力端子との間には、帰還
抵抗42dが接続される。したがって、この演算増幅器42a
は、全体として、反転増幅器として構成される。上述の
抵抗42b〜42dが第1図の定数Q0,N0の入力回路として作
用する。したがって、このQ′演算回路42の出力、すな
わち演算増幅器42aの出力は、入力される電圧信号を反
転したサージング風量Q′を表す信号として出力され
る。
The Q'calculation circuit 42 includes an operational amplifier 42a, and has a rotation speed N.
Is applied to the (-) terminal of the operational amplifier 42a. A predetermined voltage determined by the resistors 42b and 42c is applied to the (+) terminal of the operational amplifier 42a. A feedback resistor 42d is connected between the (-) terminal and the output terminal of the operational amplifier 42a. Therefore, this operational amplifier 42a
Is configured as an inverting amplifier as a whole. The resistors 42b to 42d described above act as an input circuit for the constants Q 0 and N 0 in FIG. Therefore, the output of the Q'calculation circuit 42, that is, the output of the operational amplifier 42a is output as a signal representing the surging air volume Q'in which the input voltage signal is inverted.

一方、風速センサ22からの信号を受ける風速センサ受
信回路からは主ダクト16の風速に応じた電圧信号が与え
られる。この電圧信号は、Q演算回路46に含まれるコン
バータ46aによって、実風量Qを表す電圧信号として出
力される。すなわち、Q演算回路46では、コンバータ46
aによって、風速センサ22からの電圧信号が、所定の比
例関係を有する実風量Qの電圧信号に変換される。
On the other hand, a voltage signal according to the wind speed of the main duct 16 is given from the wind speed sensor receiving circuit that receives the signal from the wind speed sensor 22. This voltage signal is output as a voltage signal representing the actual air volume Q by the converter 46a included in the Q calculation circuit 46. That is, in the Q operation circuit 46, the converter 46
By a, the voltage signal from the wind speed sensor 22 is converted into a voltage signal of the actual air flow Q having a predetermined proportional relationship.

そして、Q′演算回路42からのサージング風量Q′に
相当する電圧信号VQと、Q演算回路46からの実風量Qに
相当する電圧信号VQ′とが、Q/Q′演算回路44を構成す
るそれぞれの抵抗44aおよび44bに与えられる。Q/Q′演
算回路44は、この実施例では平均回路として構成され、
電圧信号VQおよびVQに基づいて、(VQ+VQ′)/2=V
Q/Q′の演算を行う。Q/Q′演算回路44からの電圧
Q/Q′は、比較回路48に含まれる演算増幅器48aの
(−)端子に与えられる。演算増幅器48aの(+)端子
には、抵抗48bおよび48cによって決まる一定電圧が与え
られる。すなわち、比較回路48の演算増幅器48aは、入
力電圧VQ/Q′が一定電圧より小さいかどうかを判断す
る。
Then, a voltage signal V Q corresponding to the Q 'surging air quantity Q from the arithmetic circuit 42', the voltage signal V Q corresponding to the actual air volume Q from Q calculation circuit 46 'and is, Q / Q' the arithmetic circuit 44 It is given to each of the resistors 44a and 44b constituting the resistor. The Q / Q 'arithmetic circuit 44 is configured as an averaging circuit in this embodiment,
Based on the voltage signals V Q and V Q , (V Q + V Q ′) / 2 = V
Performs Q / Q 'calculation. The voltage V Q / Q ′ from the Q / Q ′ operation circuit 44 is applied to the (−) terminal of the operation amplifier 48 a included in the comparison circuit 48. A constant voltage determined by the resistors 48b and 48c is applied to the (+) terminal of the operational amplifier 48a. That is, the operational amplifier 48a of the comparison circuit 48 determines whether the input voltage VQ / Q 'is smaller than a constant voltage.

なお、上述の実施例はいずれもたとえば第6図に示す
ように、ディスクリートな回路を用いて構成した。しか
しながら、この発明を実施するために、マイクロコンピ
ュータやそれのためのプログラムによって制御するよう
にしてもよいことは、勿論である。
Each of the above-mentioned embodiments is constructed by using a discrete circuit as shown in FIG. 6, for example. However, it goes without saying that the present invention may be controlled by a microcomputer or a program for executing the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 第2図は送風機のサージング域およびVAVユニットがそ
れぞれの開度で安定している送風経路の抵抗曲線を説明
するためのグラフであり、横軸に風量を、縦軸に送風機
の静圧を、それぞれ示す。 第3図は第1図実施例におけるサージング防止及びモー
タ制御回路の一例を示すブロック図である。 第4図は応答速度変更の動作を説明するためのグラフで
ある。 第5図はサージング域からの脱出を説明するためのグラ
フである。 第6図は第3図実施例の具体的な回路例を示す回路図で
ある。 図において、10は送風機、14はインバータ、16は主ダク
ト、18は分岐ダクト、20は端末VAVユニット、22は風速
センサ、24はサージング防止及びモータ制御回路を示
す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph for explaining the resistance curve of the blower path where the surging area of the blower and the VAV unit are stable at each opening, where the horizontal axis is the air volume and the vertical axis is the static pressure of the blower. Shown respectively. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a surging prevention and motor control circuit in the embodiment of FIG. FIG. 4 is a graph for explaining the operation of changing the response speed. FIG. 5 is a graph for explaining the escape from the surging area. FIG. 6 is a circuit diagram showing a concrete circuit example of the embodiment shown in FIG. In the figure, 10 is a blower, 14 is an inverter, 16 is a main duct, 18 is a branch duct, 20 is a terminal VAV unit, 22 is a wind speed sensor, and 24 is a surging prevention and motor control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠崎 暢幸 宇都宮市平出工業団地28 クボタトレー ン株式会社栃木工場内 (56)参考文献 特開 昭61−41842(JP,A) 特開 昭56−56998(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuyuki Shinozaki 28, Hiraide Industrial Park, Utsunomiya City Kubota Train Co., Ltd., Tochigi Plant (56) References JP 61-41842 (JP, A) JP 56- 56998 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸引口と吐出口とを有する送風機と、送風
機の吐出口に接続される主ダクトと、主ダクトから分岐
される複数の分岐ダクトと、複数の分岐ダクトのそれぞ
れに設けられて分岐ダクトの風量を調節するための風量
調節手段と、風量調節手段の状態に応じて送風機の回転
数を制御するための回転数制御手段とを備える空気調和
装置において、 前記送風機のサージング風量と前記主ダクトに流れる実
風量とを比較して前記送風機がサージング域にあること
を判定するサージング判定手段、および 前記サージング判定手段のサージング判定に応じて前記
回転数制御手段によって前記送風機の回転数を急減させ
る回転数急減手段を備えることを特徴とする、空気調和
装置。
1. A blower having a suction port and a discharge port, a main duct connected to the discharge port of the blower, a plurality of branch ducts branched from the main duct, and provided in each of the plurality of branch ducts. In an air conditioner comprising an air volume adjusting means for adjusting the air volume of the branch duct, and a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the blower according to the state of the air volume adjusting means, in which the surging air volume of the blower and the A surging determination means for determining that the blower is in a surging range by comparing with the actual air volume flowing in the main duct, and a sudden decrease in the rotation speed of the blower by the rotation speed control means according to the surging judgment of the surging determination means. An air conditioner, characterized in that it comprises means for rapidly reducing the number of revolutions.
【請求項2】前記サージング判定手段は、前記送風機の
予め設定された所定回転数と所定サージング風量とに基
づいて前記送風機の実回転数におけるサージング風量
(Q′)を求める手段と、前記実風量(Q)を求める手
段と、前記サージング風量(Q′)と前記実風量(Q)
とを比較するための手段を含む、特許請求の範囲第1項
記載の空気調和装置。
2. The surging determining means obtains a surging air volume (Q ') at an actual rotation speed of the blower based on a preset predetermined rotation speed of the blower and a predetermined surging air volume, and the actual air flow rate. Means for obtaining (Q), the surging air volume (Q ') and the actual air volume (Q)
An air conditioner according to claim 1 including means for comparing with.
【請求項3】前記風量調節手段はそれぞれの分岐ダクト
に設けられそこを通過する風量を調節するためのダンパ
を含み、さらに 前記ダンパの開度に関連して前記送風機の能力を増大さ
せるための第1信号または前記送風機の能力を減少させ
るための第2信号を出力する制御信号出力手段を備え、 前記回転数制御手段は前記第1信号または前記第2信号
に応じて前記送風機のモータの回転速度を所定速度で増
大させまたは減少させるモータ制御手段を備える、特許
請求の範囲第1項または第2項記載の空気調和装置。
3. The air volume adjusting means includes a damper provided in each branch duct for adjusting an air volume passing therethrough, and further for increasing the capacity of the blower in relation to the opening of the damper. A control signal output unit that outputs a first signal or a second signal for reducing the capacity of the blower is provided, and the rotation speed control unit rotates the motor of the blower according to the first signal or the second signal. The air conditioner according to claim 1 or 2, further comprising a motor control unit that increases or decreases the speed at a predetermined speed.
【請求項4】前記回転数急減手段は前記サージング判定
手段のサージング判定に応答して、前記モータ制御手段
に対して前記モータの回転数を急激に減少するための第
3信号を与える、特許請求の範囲第3項記載の空気調和
装置。
4. The rotation speed sudden decrease means provides a third signal for rapidly decreasing the rotation speed of the motor to the motor control means in response to the surging judgment of the surging judgment means. The air conditioner according to the third aspect.
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