JP5056143B2

JP5056143B2 - ファン制御システム

Info

Publication number: JP5056143B2
Application number: JP2007115061A
Authority: JP
Inventors: 俊彰佐藤; 浩堂前; 紀雄鍵村
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-04-25
Also published as: CN102661285B; JP2008267361A; CN101668953A; US8348625B2; CN101668953B; EP2148095A4; CN102661285A; WO2008133240A1; EP2148095A1; US20100114379A1

Description

本発明は、ファン制御システムに関し、特に、複数台のファンを制御するファン制御システムに関する。

近年、空調機室外機のファン（以下、室外ファンと略す）を駆動するモータは、インバータによって制御されており、外部負荷の大小に関係なく回転数が指令通りに制御されている。一般に、室外ファンは屋外に配置されているので、運転停止時でも自然風を受けて逆回転していることがあり、そのような状態でモータを起動させると、インバータ回路に過電流が発生し異常停止する場合がある。この問題を解消する技術として、ファンが逆回転しているときでも起動させることができる起動許可回転数を予め設定しファンがその起動許可回転数以上の速さで逆回転しているときには起動を行わない方法が、既に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３０３３８６号公報

しかしながら、図４に示すような、同一空気流路に複数の室外ファンが搭載された空調機室外機において、全ての室外ファンが起動される場合、１つのファンが他のファンよりも早く起動すると、その早く起動したファンの吸い込み側の動圧によって、隣接するファンに逆回転方向の負荷が作用する。このとき、既に全てのモータへ通電が開始されているので、逆回転方向の負荷を受けているファンを起動しなければならないモータでは、起動時負荷が増大しインバータ回路に過電流が発生する可能性が高く、主に単一ファンの制御を前提とした特許文献１に記載の方法では解決することはできない。

本発明の課題は、複数のファンを起動する際に、先に回転を開始したファンに起因する他のファンの起動時負荷の増大を抑制するファン制御システムを提供することにある。

第１発明に係るファン制御システムは、第１ファンと、第２ファンと、第１モータと、第２モータと、制御部とを備えている。第２ファンは、第１ファンに隣接している。第１モータは、第１ファンを回転させる。第２モータは、第２ファンを回転させる。制御部は、第１モータ及び第２モータの回転数を制御する。制御部は、第１ファン及び第２ファンの回転数を必要回転数へ上昇させる前に、必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように第１モータ及び第２モータへ通電する。第１ファン及び第２ファンの回転数が共に目標回転数へ達した後に、第１ファン及び２ファンの回転数が必要回転数へ達するように第１モータ及び第２モータに通電する。さらに、制御部は、第１ファンの回転数を上昇させていくときに、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファン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、目標回転数が限界回転数よりも低い値となるように第１モータへ通電する。

このファン制御システムでは、ファンの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。また、回転数の上昇時に、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファンが逆回転することはなく、第２ファンの起動や加速が容易になる。

第２発明に係るファン制御システムは、第１ファンと、第２ファンと、第１モータと、第２モータと、制御部とを備えている。第２ファンは、第１ファンに隣接している。第１モータは、第１ファンを回転させる。第２モータは、第２ファンを回転させる。制御部は、第１モータ及び第２モータの回転数を制御する。制御部は、第１ファン及び第２ファンの回転数を必要回転数へ上昇させる前に、必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように第１モータ及び第２モータへ通電する。第１ファン及び第２ファンの回転数が共に目標回転数へ達した後に、第１ファン及び２ファンの回転数が必要回転数へ達するように第１モータ及び第２モータに通電する。さらに、制御部は、第１ファンの回転数を上昇させていくときに第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファン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、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第１モータへ通電する。

このファン制御システムでは、ファンの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。また、回転数の上昇時に、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファンが起動できなくなることや加速できなくなることが防止される。

第３発明に係るファン制御システムは、第１ファンと、第２ファンと、第１モータと、第２モータと、制御部とを備えている。第２ファンは、第１ファンに隣接している。第１モータは、第１ファンを回転させる。第２モータは、第２ファンを回転させる。制御部は、第１モータ及び第２モータの回転数を制御する。制御部は、第１ファン及び第２ファンの回転数を必要回転数へ上昇させる前に、必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように第１モータ及び第２モータへ通電する。第１ファン及び第２ファンの回転数が共に目標回転数へ達した後に、第１ファン及び２ファンの回転数が必要回転数へ達するように第１モータ及び第２モータに通電する。さらに、制御部は、第１ファンの回転数を加速させていくときに第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファン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、第１ファンの回転数を上昇させる際に、限界加速度よりも低い値で加速するように第１モータへ通電する。

このファン制御システムでは、ファンの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。また、回転数の上昇時に、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファンが逆回転することはなく、第２ファンの起動が容易になる。

第４発明に係るファン制御システムは、第１ファンと、第２ファンと、第１モータと、第２モータと、制御部とを備えている。第２ファンは、第１ファンに隣接している。第１モータは、第１ファンを回転させる。第２モータは、第２ファンを回転させる。制御部は、第１モータ及び第２モータの回転数を制御する。制御部は、第１ファン及び第２ファンの回転数を必要回転数へ上昇させる前に、必要回転数よりも低い値の目標回転数へ達するように第１モータ及び第２モータへ通電する。第１ファン及び第２ファンの回転数が共に目標回転数へ達した後に、第１ファン及び２ファンの回転数が必要回転数へ達するように第１モータ及び第２モータに通電する。さらに、制御部は、第１ファンの回転数を加速させていくときに第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファン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、第１ファンの回転数を上昇させる際に、限界加速度よりも低い値で加速するように第１モータへ通電する。

第５発明に係るファン制御システムは、第１発明から第４発明のいずれか１つに係るファン制御システムであって、第１ファンの必要回転数と、第２ファンの必要回転数とが異なる値に設定されている。

このファン制御システムでは、第１ファン及び第２ファンの吸い込み側の空気抵抗が異なる場合、それぞれの必要回転数に差を設けて、第１ファン及び第２ファンの吸い込み側の動圧を等しくすることができる。その結果、動圧の差による負荷の発生が抑制される。

第６発明に係るファン制御システムは、第１発明から第４発明のいずれか１つに係るファン制御システムであって、第１ファンの目標回転数と、第２ファンの目標回転数とが異なる値に設定されている。

このファン制御システムでは、第１ファン及び第２ファンの吸い込み側の空気抵抗が異なる場合、それぞれの目標回転数に差を設けて、第１ファン及び第２ファンの吸い込み側の動圧を等しくすることができる。その結果、動圧の差による負荷の発生が抑制される。

第７発明に係るファン制御システムは、第１発明から第４発明のいずれか１つに係るファン制御システムであって、目標回転数が、複数の段階に分けて設定されている。

このファン制御システムでは、目標回転数が複数の段階に分けられることによって、上位の目標回転数に上昇するときの上昇率が小さくなる。その結果、ファンそれぞれの吸い込み側の動圧の増加率が小さくなり、隣接するファンに与える負荷も小さくなる。

第８発明に係るファン制御システムは、第１発明から第７発明のいずれか１つに係るファン制御システムであって、第１モータ及び第２モータの回転数が、インバータで制御されている。

このファン制御システムでは、回転数及び加速度の変更が容易である。

第１発明に係るファン制御システムでは、ファンの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。また、回転数の上昇時に、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファンが逆回転することはなく、第２ファンの起動や加速が容易になる。

第２発明に係るファン制御システムでは、ファンの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。また、回転数の上昇時に、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファンが起動できなくなることや加速できなくなることが防止される。

第３発明に係るファン制御システムでは、ファンの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。また、回転数の上昇時に、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファンが逆回転することはなく、第２ファンの起動や加速が容易になる。

第４発明に係るファン制御システムでは、ファンの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。また、回転数の上昇時に、第１ファンの吸い込み側の動圧によって第２ファンが起動できなくなることや加速できなくなることが防止される。

第５発明に係るファン制御システムでは、第１ファン及び第２ファンそれぞれの必要回転数に差を設けて、第１ファン及び第２ファンの吸い込み側の動圧を等しくすることができる。その結果、動圧の差による負荷の発生が抑制される。

第６発明に係るファン制御システムでは、第１ファン及び第２ファンそれぞれの目標回転数に差を設けて、第１ファン及び第２ファンの吸い込み側の動圧を等しくすることができる。その結果、動圧の差による負荷の発生が抑制される。

第７発明に係るファン制御システムでは、ファンそれぞれの吸い込み側の動圧の増加率が小さくなり、隣接するファンに与える負荷も小さくなる。

第８発明に係るファン制御システムでは、回転数及び加速度の変更が容易である。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜ファン制御システム＞
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。

制御部４は、空調機室外機２の所定の電装品箱に収納されており、第１モータ３１及び第２モータ３２の回転数を制御する。室外熱交換器１３は、空調機室外機２の側壁に沿って配置されている。空調機室外機２の側壁には、吸込口２０が形成されており、第１ファン２１及び第２ファン２２が回転することによって、空気が吸込口２０から吸込まれ室外熱交換器１３を通過して第１ファン２１及び第２ファン２２に到達し、空調機室外機２の上方へ吹き出される。

＜制御回路＞
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。

整流回路４１，４２は、６つのダイオードから成るブリッジ回路であり、電源１０の交流電圧から直流電圧を生成してインバータ回路６１，６２に供給する。インバータ回路６１，６２は、６つのトランジスタからなるブリッジ回路であり、駆動回路５１，５２から各トランジスタへ駆動信号が入力される。

第１回転数センサ７１は第１モータ３１の回転数を検出し、第２回転数センサ７２は第２モータ３２の回転数を検出する。第１回転数センサ７１は、第１モータ３１の固定子に組み込まれたホール素子を介して回転子の回転数を検出する。同様に、第２回転数センサ７２は、第２モータ３２の固定子に組み込まれたホール素子を介して回転子の回転数を検出する。

本実施形態では、第１ファン２１及び第２ファン２２の回転数は、第１モータ３１及び第２モータ３２の回転数で代用される。マイコン４０は、第１回転数センサ７１及び第２回転数センサ７２からの検出信号を監視しながら、第１ファン２１及び第２ファン２２が所定の回転数になるように、インバータ回路６１，６２の各トランジスタへ駆動信号を入力させる。

＜ファン起動制御＞
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。

図３は、ファン起動制御のフローチャートである。図３において、マイコン４０は第１ファン２１及び第２ファン２２を起動させるときに、ステップＳ１で第１ファン２１及び第２ファン２２の必要回転数Ａ１，Ａ２を設定する。マイコン４０のメモリには、冷凍サイクルの運転状態に応じた第１ファン２１及び第２ファン２２それぞれの必要回転数が記憶されており、マイコン４０がそれらを読込んで設定する。

必要回転数Ａ１，Ａ２の設定が完了すると、ステップＳ２に進み、第１ファン２１及び第２ファン２２それぞれの目標回転数Ｂ１，Ｂ２を設定する。目標回転数Ｂ１，Ｂ２は、必要回転数Ａ１，Ａ２よりも低い値であり、第１ファン２１及び第２ファン２２それぞれの必要回転数Ａ１，Ａ２に対応する目標回転数がメモリに記憶されており、マイコン４０がそれらを読込んで設定する。

目標回転数Ｂ１，Ｂ２の設定が完了すると、ステップＳ３に進み、第１ファン２１の回転数Ｎ１、第２ファン２２の回転数Ｎ２を上昇させる。ステップＳ４では、第１回転数センサ７１、第２回転数センサ７２を介して第１ファン２１、第２ファン２２の回転数を検出する。

ステップＳ５では、第１ファン２１の回転数Ｎ１が目標回転数Ｂ１に、第２ファン２２の回転数Ｎ２が目標回転数Ｂ２に達したか否かを判定する。ステップＳ５での判定がＹｅｓの場合はステップＳ６へ進み、Ｎｏの場合はステップＳ３へ戻る。

ステップＳ６では、第１ファン２１の回転数Ｎ１、第２ファン２２の回転数Ｎ２を再び上昇させる。ステップＳ７では、第１回転数センサ７１、第２回転数センサ７２を介して第１ファン２１、第２ファン２２の回転数を検出する。

ステップＳ８では、第１ファン２１の回転数Ｎ１が必要回転数Ａ１に、第２ファン２２の回転数Ｎ２が必要回転数Ａ２に達したか否かを判定する。ステップＳ８での判定がＹｅｓの場合はプログラムを終了し、Ｎｏの場合はステップＳ６へ戻る。

以上のように、マイコン４０は、第１ファン２１及び第２ファン２２が低い回転数で確実に正回転するのを待ってから必要回転数まで上昇させるので、一方のファンの回転が他方のファンを逆回転させることはない。本実施形態では、第１ファン２１及び第２ファン２２それぞれの吸い込み側の空気抵抗や起動特性が異なるので、第１ファン２１の必要回転数Ａ１と第２ファン２２の必要回転数Ａ２とを異なる値に設定し、さらに第１ファン２１の目標回転数Ｂ１と第２ファン２２の目標回転数Ｂ２とを異なる値に設定している。

＜第１変形例＞
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。

＜第２変形例＞
（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。

同様に、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２ファン２２を起動し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が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、目標回転数Ｂ２が第２起動限界回転数よりも低い値になるように、第２モータ３２へ通電する。

（限界回転数）
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。

同様に、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が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、目標回転数Ｂ２が第２限界回転数よりも低い値になるように、第２モータ３２へ通電する。

＜第３変形例＞
（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。

同様に、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が起動できなくなるときの回転数が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、目標回転数Ｂ２が第２起動限界回転数よりも低い値になるように、第２モータ３２へ通電する。

（限界回転数）
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。

同様に、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が加速できなくなるときの回転数が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、目標回転数Ｂ２が第２限界回転数よりも低い値になるように、第２モータ３２へ通電する。

＜第４変形例＞
（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。

同様に、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が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、第２起動限界加速度よりも低い値で加速するように、第２モータ３２へ通電する。

（限界加速度）
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。

同様に、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２ファン２２の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が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、第２限界加速度よりも低い値で加速するように、第２モータ３２へ通電する。

＜第５変形例＞
（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。

同様に、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が起動できなくなるときの加速度が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、第２起動限界加速度よりも低い値で加速するように、第２モータ３２へ通電する。

（限界加速度）
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。

同様に、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２ファン２２の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が加速できなくなるときの加速度が、第２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２ファン２２の回転数を上昇させる際に、第２限界加速度よりも低い値で加速するように、第２モータ３２へ通電する。

＜特徴＞
（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。

その結果、第１ファン２１及び第２ファン２２それぞれの回転数が低く維持されるので、先に起動したファンの吸い込み側の動圧は小さく、隣接するファンを逆回転させようとする圧力が抑制される。また、仮に隣接するファンが逆回転しても、その回転数は低く、起動時に逆回転から正回転へ反転させる負荷も小さい。

さらに、制御部４は、第１ファン２１の必要回転数Ａ１と第２ファン２２の必要回転数Ａ２とを異なる値に設定し、第１ファン２１の目標回転数Ｂ１と第２ファン２２の目標回転数Ｂ２とを異なる値に設定することによって、第１ファン２１及び第２ファン２２の吸い込み側の動圧を等しくして動圧の差による負荷の発生を抑制している。

さらに、制御部４は、目標回転数を複数の段階に分けて設定し、上位の目標回転数に上昇するときの上昇率を小さくして、隣接するファンに与える負荷を小さくすることができる。

（２）
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。

制御部４は、第１起動限界回転数および第２起動限界回転数を予め記憶し、第１ファン２１又は第２ファン２２を起動し回転数を上昇させる際に、目標回転数が第１起動限界回転数又は第２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又は第２モータ３２へ通電することができる。その結果、隣接するファンの吸い込み側の動圧による起動時負荷の増大が抑制される。

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を第１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限界回転数としている。

制御部４は、第１限界回転数および第２限界回転数を予め記憶し、第１ファン２１又は第２ファン２２の回転数を上昇させる際に、目標回転数が第１限界回転数又は第２限界回転数よりも低い値となるように第１モータ３１又は第２モータ３２へ通電することができる。その結果、隣接するファンの吸い込み側の動圧による負荷の増大が抑制される。

また、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が起動できなくなるときの回転数を第２起動限界回転数としてもよい。

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を第１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が加速できなくなるときの回転数を第２限界回転数としてもよい。

（３）
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。

制御部４は、その第１起動限界加速度および第２起動限界加速度を予め記憶し、第１ファン２１又は第２ファン２２を起動し回転数を加速させる際に、第１起動限界加速度または第２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又は第２モータ３２へ通電することができる。その結果、隣接するファンの吸い込み側の動圧による起動時負荷の増大が抑制される。

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を第１限界加速度とし、第２ファン２２の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限界加速度としている。

制御部４は、その第１限界加速度および第２限界加速度を予め記憶し、第１ファン２１又は第２ファン２２の回転数を上昇させる際に、第１限界加速度または第２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又は第２モータ３２へ通電することができる。その結果、隣接するファンの吸い込み側の動圧による負荷の増大が抑制される。

また、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加速度を第１起動限界加速度とし、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が起動できなくなるときの加速度を第２起動限界加速度としてもよい。

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を第１限界加速度とし、第２ファン２２の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が加速できなくなるときの加速度を第２限界加速度としてもよい。

以上のように、本発明によれば、複数の隣接するファンの起動時負荷の増大が抑制されるので、複数のファンを同時に起動する、空調機室外機やファンフィルタユニットなどに有用である。

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。同ファン制御システムの回路図。ファン起動制御のフローチャート。空調機室外機の構成図。

４制御部
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

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。