JPH046341A - 空気調和機 - 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］ この発明は容量可変形の送風機及び熱源機を備え、ダク
トを介して空調空気を供給し、かつ風量制御機構を備え
たダクト式空気調和機に関するものである。

［従来の技術］ 第７図は例えば実開昭５８−５１１３４号公報に示され
た従来の空気調和機の全体構成を示すものであり１図に
おいて、（１）はダクトで、先端側の各室（２ａ）　（
２ｂ）　（２ｃ）の入口側に風量調節用のダンパ（３ａ
）（３ｂｌ　（３ｃ）を設けると共に、これら風量調節
用ダンパの開度を室内サーモ（４）により調節し、上記
各室（２ａｌ　、　（２ｂ）　、　（２ｃｌの負荷に応
じた風量を供給する。（５）は容量可変形送風機、（６
）は熱源機である。

次に動作について説明する。容量可変形送風機（５）に
より供給された空調空気の風量は、ダクト（１）を通過
し、各室（２ａｌ　、　（２ｂ）　、　（２ｃ）手前に
設けた風量調節用ダンパ（３ａ）　、　（３ｂｌ　、　
（３ｃｌにより各室（２ａｌ、　　（２ｂｌ、　　（２
ｃｌの負荷に応じた風量を供給する。また、容量可変形
送風機（５）は、電源周波数の変化により供給する風量
を調節することができる。

ところで室内の負荷が減少し９部屋（２ａ１．　（２ｃ
）の負荷が無くなると風量調節用ダンパ（３ｂ１．　（
３ｃｌが全閉状態となり９部屋（２ｂ）、　（２ｃｌへ
の風量供給が無くなる。風量可変形送風機（５）は、供
給する風量を低下させる為、上記風量可変形送風機の動
作ポイントは小風量側へ移動する。

第８図は遠心形送風機の圧力−風量の関係を示す。特性
は送風機の回転数が一定時のものである。また！−ε′
は送風機が安定して運転できる限界を示す曲線で！−β
′の右側の領域では、送風機は安定して運転するが、　
［−１２′の左側ではサージングが発生し、送風機から
異常者を発生したり、送風機が破壊を起こしやすい領域
である。

さて、各部屋（２ａｌ　、　（２ｂ）　、　（２ｃｌに
風量を供給している時は送風機の動作ポイントはＡであ
る。

（２ａ）　、　　ｆ２ｃｌへの風量供給が無（なると、
風量はＱｌから０２に減少し、圧力はダクト抵抗の減少
によりＰ、からＰ２又はＰ、からＰ２′へ移動する。

これは施行されるダクト系の損失抵抗により異なる。今
、風量０１時の圧力がＰ２となり、動作ポイントがＡか
らＢへ移動する場合には送風機は安定運転の領域にある
。

しかし、ダクト抵抗が大きく動作ポイントがＡからＢ′
へ移動する場合には、送風機は、不安定領域での運転と
なり、異常音、破壊の原因となる。

し発明が解決しようとする課題］ 従来の空気調和機は１以上のように構成されているので
、室内の空調負荷が減少し、送風機の動作ポイントが低
風量側へ移動すると、圧力が高い場合には２送風機の不
安定運転領域での運転となり、サージングの発生により
、異常音が発生したり、送風機が破壊を起こしやすくな
る等の問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、室内負荷が減少し、送風機の動作ポイント
が低風量側へ移動しても送風機が安定して運転できる空
気調和機を得ることをもう適とする。

［課題を解決するための手段］ この請求項１の発明に係る空気調和装置は、複数個の送
風機を設け、ダクト内に設けられた風量検出器の風量出
力と、同じくダクト内に設けた圧力検出器の圧力出力を
入力として、送風機の動作ポイントを演算し、運転中の
送風機の動作ポイントと、上記送風機が安定運転可能な
圧力と風量の演算結果により動作ポイントが不安定領域
にある場合には、上記送風機の運転台数を制御する運転
台数制御手段を設け、上記送風機が常に安定運転可能に
したものである。

また、請求項２の発明に係る空気調和装置は。

複数個の送風機を設け、上記送風機の吸込み側には吸込
み空気をしゃ断する吸込み側ダンパ機構を設け、ダクト
内に設けられた風量検出器の風量出力と、同じ（ダクト
内に設けた圧力検出器の圧力出力を入力として、送風機
の動作ポイントを演算し、運転中の送風機の動作ポイン
トと、上記送風機が安定運転可能な圧力と風量の演算結
果により動作ポイントが不安定領域にある場合には、上
記送風機の吸込み側ダンパ機構を制御する吸込み側ダン
パ機構制御手段を設け、上記送風機を常に安定運転可能
にしたものである。

「作用］ この請求項１の発明における空気調和装置は。

運転中の送風機の動作ポイントを検出し、送風機が安定
運転可能な動作ポイントデータとの比較により送風機の
運転台数を制御し、低風量時には送風量運転台数を減ら
し、送風機特性を変化させて送風機の安定運転領域を拡
大する。

また、請求項２の発明における空気調和装置は、運転中
の送風機の動作ポイントを検出し、送風機が安定運転可
能な動作ポイントデータの比較により、送風機の吸込み
側タンパをしゃ断する事により送風機の運転台数を制御
し、低風量時には送風器の運転台数を減らし送風機特性
を変化させて送風機の安定運転領域を拡大する。

［実施例］ 以下、この請求項１の発明の一実施例を図について説明
する。第１図において（１）は送風用ダクト、（５）は
容量可変形送風機、　（５ａｌはこの容量可変形送風機
を駆動する容量可変形送風用電動機。

（５ｂ）はシロッコファンである。（６）は熱源機で。

空調された空気を容量可変形送風機（５）でダクト（１
）を介して各部屋（２ａｌ　、　（２ｂ）　、　（２ｃ
）に供給している。

容量可変形送風機（５）は容量可変形送風用電動機（５
ａ）とシロッコファン（５ｂ）により構成してあり、２
台の容量可変形送風機（５）を配備しである。（３ａ）
、　（３ｂ）、　（３ｃｌは各部屋に供給する風量を調
節する風量調節用ダンパ、（４）は室内サーモである。

（７）は容量可変形送風機（５）から供給される全送風
量を検出する風量検出器、（８）はダクト内圧力（静圧
）を検出する圧力検出器である。　（１０）は上記送風
機（５）の運転台数を制御する運転台数制御手段である
。

次に請求項１の発明の動作について説明する。

第２図は２台のシロッコファン（５ｂ）を運転した時の
シロッコファンの圧力−風量の関係を示す。第３図は、
１台のシロッコファン（５ｂ）と運転した時の圧力−風
量の関係を示す。又、第４図は、この請求項１の発明の
一実施例を示す空気調和機の容量可変形送風機（５）の
運転ブーチャートである。

容量可変形送風機（５）により供給された空調空気はダ
クトｆｉｌ　を通過し、各室（２ａ）　、　（２ｂ）　
、　（２ｃ）手前に設けた風量調節用ダンパｆ３ａ）　
、　（３ｂ）　、　（３ｃ）により各室（２ａｌ　、　
（ｚｂｌ　、　　（２ｃｌの負荷に応じた風量を供給す
る。風量調節用ダンパ（３ａ）　、　（３ｂ）　、　　
（３ｃ）はシロッコファン（５ｂ）の圧力が過大となら
ないように、常に少なくとも１つの風量調節用ダンパが
全開となるように制御し、更に容量可変形送風用電動機
（５ａ）の電源周波数を上下に変化させる（例えば２０
Ｈｚ〜６０Ｈｚｌ事により、シロッコファン（５ｂ）が
供給する風量を制御し、空調負荷の増減に対応できるよ
うになっている。

次にこの時のシロッコファンの制御について説明する。

第２図において９部屋ｆ２ａ）　、　（２ｂｌ　、　（
２ｃ）の負荷が最大の場合には、全風量Ｑ１圧力Ｐ、の
動作ポイントＡでシロッコファン（２ｂ）は、２台共運
転する。

図中ｆｆ−ｆｆ’は送風機が安定して運転できる限界を
示す曲線で事前に４１２′特性を測定する。

動作ポイントＡは安定運転領域にある。

次に空調負荷が減少し部屋ｆ２ｂ）、　　ｆ２ｃ）の負
荷が無（なると風量調節用ダンパ（３ａ）は全開となり
。

シロッコファン（５ｂ）は２部屋（２ａ）の負荷に応じ
たｆｆ１ｉＱ２を供給する。風量調節用ダンパ（３ａ）
は全開の為、圧力損失はほぼＯである。従って風量０２
時のシロッコファン（５ｂ）の圧力はダクト系の圧力に
依存し、風速の２乗に比例して減少する。

風量０２時の圧力は、ダクト系の施工によって異なる為
、圧力はＰ２からＰ２′　まで変動する可能性があり、
従来例で示したように、動作ポイントはＢ及びＢ′とな
る。

第４図運転フローチャートに示すように、ダクト内圧力
Ｐ２．ダクト内全風量Ｑ２を圧力検出器（８）及び風量
検出器（７）により測定する。圧力Ｐ２．全風量Ｑ２の
時には動作ポイントはＢ点となり、シロッコファンはｇ
−１２′曲線の右側で安定運転となり、このまま運転を
続ける。

又、タクト系の圧力損失が大きく、風量０２時の動作ポ
イントがＢ′になるような場合には、シロッコファンが
安定して運転できる動作ポイントＡからＣまでの負荷変
動に対してシロッコファンは２台共運転を続けるが、風
量がＱ３になるとシロッコファン（５ｂ）は、不安定領
域に入る為、容量可変形送風機（５）を１合計Ｆする。

シロッコファン１台を運転した時の圧力−風量の関係は
第３図に示すように、特性は小風量側へ移動し、風量Ｑ
２＋圧力Ｐ２′の動作ポイントＢ′は安定運転領域での
運転となり、小風量、大圧力の動作ポイントでもサージ
ングを引き起こす事な（、安定した運転を続ける事がで
きる。

なお、上記請求項１の空気調和機の実施例では、２個の
容量可変形送風機の場合を示したが。

３個以上の場合でも、順次容量可変形送風機をＯＦＦす
る事により同様の効果を奏する。

次に、請求項２の発明の一実施例である空気調和機を図
について説明する。第５図において（１）は送風用ダク
ト、（５）は容量可変形送風機、　（５ａｌは容量可変
形送風用電動機、　ｆ５ｂｌ　、　ｆ５ｃ）は片吸込み
シロッコファンである。（６）は熱源機で、空調された
空気を容量可変形送風機（５）でダクト（１）を介して
各部屋（２ａ）　、　（２ｂ）　、　ｆ２ｃｌに供給さ
れる。

容量可変形送風機（５）は容量可変形送風用電動機（５
ａ）と片吸込みシロッコファン（５ｂＬ　　ｆ５ｃｌに
より構成してあり９片吸込みシロッコファン（５Ｃ）の
吸込み側には、吸込み側ダンパ（９）を設置しである。

ｆ３ａ）、　　（３ｂ）、　　（３ｃ）は各部屋に供給
する風量を調節する風量調節用ダンパ、（４）は室内サ
ーモである。

（７）は容量可変形送風機（５）から供給される全送風
量を検出する風量検出器、（８）はダクト内圧力（静圧
）を検出する圧力検出器である。（１１）は上記吸込み
側ダンパ機構（９）を制御する吸込み側ダンパ機構制御
手段である。

次に請求項２の発明の動作について説明するが、２台の
片吸込みシロッコファン（５ｂ）　、　（５ｃ）を運転
した時のシロッコファンの圧力−風量の関係を示す特性
図及び第３図の１台の片吸込みシロッコファン（５ｂ）
を運転した時の圧力−風量の関係を示す特性図は、請求
項１の発明の動作と同様などで説明を除くものとする。

したがって、ここでは第４図に示す空気調和機の容量可
変形送風機の運転ブーチャートについて説明する。

第６図運転フローチャートに示すように、ダクト内圧力
Ｐ２．ダクト内全風量Ｑ２を圧力検出器（８）及び風量
検出器（７）により測定する。圧力Ｐ２．全風量Ｑ２の
時には動作ポイントはＢ点となり９片吸込みシロッコフ
ァン（５ｂｌ、　　ｆ５ｃ）はε−！′曲線の右側で安
定運転となり、このまま運転を続ける。

又、ダクト系の圧力損失が大きく、風量０２時の動作ポ
イントがＢ′になるような場合には１片吸込みシロッコ
ファン（５ｂｌ　、　　（５ｃｌが安定して運転できる
動作ポイントＡからＣまでの負荷変動に対して片吸込み
シロッコファンは２台共運転を続けるが風量がＱ３にな
ると片吸込みシロッコファンｆ５ｂｌ　。

（５ｃ）が共に運転している場合には不安定領域に入る
為９片吸込みシロッコファン（５ｃ）に設けた吸込み側
ダンパ（９）が全閉となり９片吸込みシロッコファン（
５ｃ）の送風はＯＦＦとなる。

なお、上記実施例では２個の片吸込みシロッコファン（
５ｂｌ　、　ｆ５ｃｌの場合を示したが、３個以上の場
合でも同様の効果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、請求項１の発明によれば、運転中の送風
機の動作ポイントを検出し、送風機がサジングを発生せ
ずに安定して運転可能な動作ポイントとの比較により送
風機の運転台数を制御したので、送風機は常に安定領域
で運転でき、異常音が発生せず、送風機の破壊なども発
生しない高品質の空気調和機を得られる効果があると共
に使用範囲の拡大を図る事ができる。

また、請求項２の発明によれば、運転中の送風機の動作
ポイントを検出し、送風機がサージングを発生せずに安
定して運転可能な動作ポイントとの比較により、送風機
の吸込み側ダンパ機構を制御する吸込み側ダンパ機構制
御手段を設けたので、送風機を常に安定領域で運転する
ように送風機の運転台数を制御し、サージングによる異
常音が発生せず、送風機の破壊なども発生しない高品質
の空気調和機を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による空気調和機を示す全
体構成図、第２図及び３図はこの発明の一実施例である
空気調和機の送風機の圧カー風量特性図、第４図はこの
発明の空気調和機の運転フローチャー１−９第５図は他
の実施例である空気調和機を示す全体構成図、第６図は
この発明の他の実施例を示す空気調和機の運転フローチ
ャート。 第７図は従来の空気調和機の全体構成図、第８図は従来
の空気調和機の送風機の圧力−風量特性図である。 （１）はダクト、　（３ａ）　、　　ｆ３ｂｌ　、　（
３ｃ）は風量調節用ダンパ、（５）は容量可変形送風機
、（７）は風量検出器、（８）は圧力検出器、（９）は
吸込み側ダンパ、　　（１０１は運転台数制御手段、　
（１１）は吸込み側ダンパ機構制御手段である。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）冷風または温風を発生させる熱源機と、この冷温風
   を各部へ分配供給するダクトおよび容量可変形の送風機
   と、上記ダクトの枝ダクトに配置された風量調節用のダ
   ンパと、上記送風機の全送風量を検出する上記ダクト内
   に設けれられた風量検出器と、同じくダクト内圧力検出
   器とを備えた空気調和機において、複数個の送風機を設
   け、上記風量検出器の風量出力と上記圧力検出器の圧力
   出力を入力として、上記送風機の動作ポイントを演算し
   、運転中の上記送風機の動作ポイントと上記送風機が安
   定運転可能な圧力と風量との演算結果により、上記動作
   ポイントが不安定動作領域にある場合には、上記送風機
   の運転台数を制御する運転台数制御手段を設けた事を特
   徴とする空気調和機。 ２）複数個の送風機を設け、該送風機の吸込み側に設け
   た吸込み空気をしゃ断する吸込み側ダンパ機構、上記風
   量検出器の風量出力と上記圧力検出器の圧力出力を入力
   として、上記送風機の動作ポイントを演算し、運転中の
   上記送風機の動作ポイントと上記送風機が安定運転可能
   な圧力と風量の演算結果により上記動作ポイントが不安
   定動作領域にある場合には上記吸込み側ダンパ機構を制
   御する吸込み側ダンパ機構制御手段を設けた事を特徴と
   する空気調和機。