JPH0255898A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えば温度調節される区劃内へインバータを
介して制御される送風機から所定温度の吹出し風量を供
給して温度調節する空気調和装置、特にインバータへの
制御信号と送ｒｉＩ機からの吹出し風量との直線化に関
する。

［従来の技術］ 空気調和される区劃内部を所定の温度に保持するための
制御法として可変風量方式があり、これらの方式に関し
ては、ダクトダンパーの開喰を制御する吹出しダンパ一
方式もあるが、動力節減ならびに騒畠振動の低減を目的
として誘導電動機などを用いた多翼送風機やターボ送風
機などが用いられる。

この時送風機からの吹出し風量はぞの電動機の回転数を
電源周波数を変えることで制御するインバータ方式にて
行われている。インバータ方式における吹出し風量の検
出制御には、差圧検出器を用いての静圧の検出による制
御、また風足に比例して出力電圧を発生する風速センサ
からの信号ににる制御が行われている。

第５図は従来の空気調和装置の一例を示すブロック図で
あり、図において、４は直流信号を入力とし可変周波数
信号を出力するインバータ、５はインバータ４出力によ
り回転制御される送Ｔ１．１機、６は送風機５からの風
量が吹出されるダクト、８は空気の加熱のため蒸気、温
水などの熱媒を用いて空気の加熱を行う蒸気コイル、９
は送風機５からの吹出し空気の温度を検出する温度はン
ザ、１０は温度センサ−９にｌ；ｉ５動じてその開度が
制御される電動弁、１１は空気調和される区劃、１２は
各区劃１１への風量を制御する可変風量バルブのＶＡＶ
、１３は各区劃１１の温湿を検出する空温センサ、１８
は送風■５からの吹出し空気の風速を検知する風速セン
サ、１９は風速センサ１８出力によりインバータ４を制
御するインバータ調節器である。

従来の空気調和装置は上記のように構成され、蒸気コイ
ル８にて加熱された空気は送風機５よリダクト６を介し
てＶＡＶ１２へ給気され、その開度は区劃１１内の温度
を検知する温湿センサ１３に応動して制御される。

また送風機５からダクト６へ吹出される空気は温度セン
サ９により検出され電動弁１０の開度制御により一定温
度に保持される。

空気調和は区劃１１内の温度を送風機５からの送風量に
よって調節するものであるが、送風量５の回転数と吹出
し風量の関係は実質的に非直線特性であるので、従来は
、送風機５の吹出し風量を検出する風速センサ１８を設
りて、その出力を受けてインバータ調節器１６はインバ
ータ４からの出力信号の周波数を調節して、■ＡＶ１２
の最低作動静圧を１９で最小の動力で送風機５が運転で
きるように制御が行われている。

第６図は送風機の風量特性の一例を示し、吹出し風量の
調整を回転数を変えて行うとき、■ベルト駆動の送風機
５はそのプーリを変えればよい、送風機５の回転数を変
えると特性曲線が変わる、回転数の変化が余り人きくな
い範囲では　　　　　　Ｖ２　／Ｖ１　　＝ｒ＋２　／
ｎ１　　、Ｖ：風足、　　ｎ：回転数、 で風量は回転数に比例するが、実質的には図示の通り非
直線特性を示す。

また、送風機５の吹出し風量はその軸動力に対応して変
わり、風量の増加には電動機の出力を大きくして送風機
５の軸動力を増加させる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の空気調ｆ４′］装茜では、空気調和
が行われる区劃１１内温度を送風Ｒ５からの一定湿度の
給気によって調節器るとき、送風機５からの吹出し風損
の調節はインバータ４を用いてその回転数の制御により
行われている。

然し、送ＦｊｔＨ５の回転数−／！ｔｆｆｉ特性は送風
機５のメーカ、形式や所要風量などにより異る。

従ってこれら特性を補正するために風速センサ１８を用
いて送風機５からの吹出しｌ！ｌ！ｔｆｆｌを検知し、
インバータ調節器１９により給気すべき風量に対応した
インバータ４の周波数に整定しなまた、空気調和を行う
区劃１１の増ｔ２、変更などにより負荷が変わったとき
は、送風機５や熱源などの増設や機種の変更への対応な
どの技術的変更が含まれ更に多くの時間を要する。

特に中央管制方式に利用したとき、セントラルユニット
から各ゾーンならびに各区劃１１への空気調和の集中制
御が行われ、所定の性能の発揮ならびに負荷変動への対
応などが繁雑になるという問題点がある。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、送風機５風最のインバータ制御において、各種送風
機５を軸動力に応じて区分し、区分された送風機５毎そ
の回転数−風ｍ特性に従って非直線補正器をそなえるこ
とにより、制御信号と吹出し風量との直線化ができ正確
な風量制御を行うことができ、更に中央管制方式におけ
る複数のゾーンならびに区劃などの負荷変動に容易に対
応できる空気調和装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る空気調和装置は、吹出し風足特性に従い
分類された退屈１機と、分類された送風機毎にその吹出
し風量の制御信号による制御特性の直線化のためのイン
バータ特性を補正する非直線補正器と、該当する送風機
の風量制御に適合する非直線補正器を選択する選択スイ
ッチを９堪ブたものでおる。

［作用］ この発明においては、吹出し風足特性により分類された
送風機毎に、制御信号による送風機吐出し風量特性の直
線化のためインバータ特性を補正り−る非直線補正器と
、当該送風機の風量制御に適合する非直線補正器を選択
するｊハ択スイッヂを設けたので、 送風機に応じて）パ択スイッチにより所定の非直線補正
器を選択すると、インバータを用いた風ｆｆｌ　１ｌｉ
ｌ制御１ｈ性のｎ線化がｉｔられ、風量制御が容易且つ
正確にｆ′７える。

また区劃の増減により空気調和される９荷が変動したと
ぎ、風量変更のため送風機のメー力ヤ形式の変更が行わ
れるが、選択スイッチの操作により当該送風機に適合す
る非直線補正器を選択するのみで所定の風量制御が容易
に行える。

従って、中央管制方式における多数のゾーンや区劃への
空気調和の制御を行うとき、負荷の変化による機器の換
装などには迅速に対応できる。

［実施例］ この発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図でおり、 図において、４．５．６は上記従来装置と同一である。

１は送ＪＩｔＦＡ５からの吹出し風量の制御信号を出力
する制御器、２は制御信号による風足特性の非直線性を
補正する複数の非直線補正器、３は例えば送風機５の軸
動力用区分された送風機５の直線化制御のため非直線補
正器２を選択する選択スイッチを示している。

上記のように構成された空気調和装置において、送ｆｉ
ｌｖ１５はそのメーカや形式により風量、静圧、軸動力
、回転数などの諸特性が異なり、特に負荷の変更などに
より所定の風量をｊｑるため送風機５のメーカ、形式、
川φなどが変わる。

各種送風機５を例えばその吹出し風量特性に係わる軸動
力毎に区分し、回転数−風量特性の非直線性に基づいて
この特性を直線化するための非直線補正器２を設ける。

非直線補正器２は実質的に送風Ｒ５を制御するインバー
タ４の入出力特性を補正するものである。インバータ４
は通常直流電圧を入力とレサイリスタなどを用いて交流
信号を出力する、即らＶ／Ｆ形式の電圧形インバータが
用いられ、非直線補正された直流電圧をインバータ４へ
印加すると、インバータ４出力の可変周波数信号により
当該送風機５の回転数−風量特性の非直線性が補正され
るので、制御器１の制御信号と送風機５からの吹出し風
量の直線化が得られ制御器１による風量制御が容易にな
る。

従って、各種メーカならびに形式の送風機５についても
同様に風量制御の直線化を行うことができる。

第２図はこの発明のＤＤＣシステムへの適用の一例を示
すブロック図であり、 図において、１．２．３．４．５．６．８．９．１０．
１１．１２．１３は上記例と同一で、７はアナログなら
びにディジタル信号を入力して信号処理を行った後、ア
ナログならびにディジタル信号を出力し、ざらに各種空
気調和に係わる制御を行うセントラルユニットを示して
いる。

セントラルユニット７にはそのアナログ入力ＡＩへ室温
センサ１３が、またアナログ出力ＡｏからＶＡＶ１２な
らびにインバータ４へそれぞれ制御信号が加えられてい
る。セントラルユニット７には制御器１、非直線補正器
２、選択スイッチ３が配設され、装着された送風機５の
回転数−風量特性に対応した非直線補正器２が選択スイ
ッチ３により選択され、負荷のＪ！ｌｕ変化に対して制
御器１よりインバータ４を介して送ＰＡ機５の直線化さ
れた風量制御が行える。

第３図は非直線補正器の一例を示す回路図であり。

図において、１４は演算増幅器、Ｅｌ、Ｅ２、Ｅ３は折
点電圧、Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ３はダイオード、Ｒ１、Ｒ２、
Ｒ３、ＲＦは抵抗器、■は入力端子、■は出力端子を示
し、 演算増幅器１４に非直線間遠回路を設ける、非直線朗遠
回路は上記回転数−川辺の非直線特性を複数のセグメン
トより成る折線にて近似し、それぞれのけグメントの折
線の折点電圧とそのスロープを決め、これら信号を演算
増幅器１４にて加算することにより所定の非直線補正器
２が得られる。

第４図は非直線補正特性の一例を示し、各折線の折点電
圧はＥｌ、Ｅ２　、Ｅ３　、汀つそれぞれの折線のスロ
ープは ５１＝−ユＬ これら非直線補正器２を所要数設置し選択選択スイッチ
３にて選択して使用する。

またＣＰ（Ｊを用いて非直線補正を行うときは、メモリ
回路のＲＡＭにそのアドレスと共に上記非直線補正器２
の補正データを格納し、インバータ４への制御信号はＣ
ＰｔＪを介して印加することにより、非直線補正器２に
より関数変換された信号がインパーク４へ加えられ送風
機５の回転制御を行うので、制御信号に比例した送風機
５からの吹出しＦｊ１足が１ｑられる。

上記の通り送風機５は負荷の変更によりそのメーカや形
式が変わってし、制御器１からの制御信号に比例した所
定の風量かグクｌ〜６内へ給気される。

また吹出し空気の温度は温度セン１１９からの信号によ
る電動弁１０の開閉制御により一定に保持されるので、
区劃１１内の）温度はその給気風量により変わる。即ら
、各区劃１１への風量は、室温センサ１３の信号がセン
トラルユニツ（・１のアナログ入力ＡＩへ入力され、設
定温度との偏差値がアナログ出力ＡｏからＶＡＶ１２へ
加えられそのｆＦｆ度により制御されて、区劃１１はそ
の給気風量により所定温度に保持される。

制御器１からの制御信号による風量制御は直線化され正
確な風量制御が行える。

また負荷の変更による送風機の機種の換装などが行われ
ても、選択スイッチ３により非直線補正器２を選択して
迅速且つ容易に対応でき効率の良い制御が行える空気調
和装置が得られる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、吹出し風量特性により
分類された送風機と、送風機の＆ａ母制御特性を直線化
する非直線補正器と、非直線補正器を選択する選択スイ
ッチを８２ける簡単な構造により、 送風機はその軸動力に応じて分類され、分類された送風
機の回転数−風量の非直線性は、選択スイッチにより選
択された非直線補正器により補正されてインバータによ
る風量制御の直線化ができる。

負荷が変更されて用量を変えるため送風機メーカや形式
が変わっても、選択スイッチの操作により制御の直線化
が計れ簡単な操作により迅速に対応できる。

風量の測定に風速センサなどを用いることがないのでそ
の装備を含めコスト低減が計れる。

また、セントラルユニットを用いた中央管制方式による
Ｗ数のゾーンならびに区劃に対する空気調和が容易に行
えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明のＤＤＣシステムへの適用の一例を示すブロ
ック図、第３図は非直線補正器の一例を示す回路図、第
４図は非直線補正特性の一例、第５図は従来の空気調和
装置の−例を示すブロック図、第６図は送風機の風量特
性の一例である。 図において、１は制御器、２は非直線補正器、３は選択
スイッチ、４はインバータ、５は送風機、６（まダクト
、７はセントラルーユニット、８は蒸気コイル、９は温
度レン１す、１０は電動弁、１１は区劃、１２はＶＡＶ
、１３は全部レンリーである。 なあ、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人　株式会社東　京　計　器 す訂出願人　　東京δ１器ランデイスギア株式会社第２
図 第１図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御信号が印加されたインバータが出力する可変
   周波数信号により送風機からの空気調和に用いられる所
   定温度の吹出し風量が制御される空気調和装置において
   、 吹出し用量特性に従い分類された送風機と、分類された
   該送風機毎にその吹出し風量の制御信号による制御特性
   の直線化のため上記インバータ特性を補正する非直線補
   正器と、当該送風機の風量制御に適合する非直線補正器
   を選択する選択スイッチとを備え、制御信号に比例した
   送風機吹出し風量を出力することを特徴とする空気調和
   装置。
2. （２）送風機特性は軸動力特性であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の空気調和装置。