JPH109653A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH109653A
JPH109653A JP8165582A JP16558296A JPH109653A JP H109653 A JPH109653 A JP H109653A JP 8165582 A JP8165582 A JP 8165582A JP 16558296 A JP16558296 A JP 16558296A JP H109653 A JPH109653 A JP H109653A
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JP
Japan
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air conditioner
blower motor
control means
range
vibration
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JP8165582A
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English (en)
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Yasuhiro Naito
靖浩 内藤
Satoshi Hori
智 堀
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Hitachi Ltd
Hitachi Shimizu Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Shimizu Engineering Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH109653A publication Critical patent/JPH109653A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】現地据付状態での空気調和装置の振動を低減
し、また過剰に構造を強固にする必要性や製造時におけ
る組立公差の厳密な管理の必要性をなくし、製造コスト
を低減する。 【解決手段】電動機3の回転数を空気調和装置1の使用
範囲内の最小から最大回転数まで連続的に変化させたと
き、外部より振動測定装置6を接続し、空気調和装置1
の振動レベルを振幅値として取り込む入力端子5と、制
御手段4には、取り込んだ振幅値と電動機3への供給電
力との関係を随時記憶する機能と、空気調和装置1の振
幅値があらかじめ制御手段4に設定された設定値に対し
大きくなった場合の電動機3への供給電力の範囲を算出
し、通常運転時には、電動機3への供給電力が危険供給
電力範囲内となった場合は、送風機用電動機3への供給
電力を危険供給電力範囲外となるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】空気調和装置の送風装置に関しては、旧
来は送風機用電動機の回転数が固定である定速型のもの
が主流であったが、使用範囲を拡大するという市場のニ
ーズが高まる中、現在は特開昭62−129642号公報にも記
載されているように、送風機用電動機の回転数が可変の
ものが一般的になってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】送風機用電動機の回転
数が可変の送風装置を持つ空気調和装置については、空
気調和装置の持つ固有振動数と送風機用電動機の回転数
が同期した場合には共振が起こり、空気調和装置の振動
が大きくなるという問題があった。しかも、固有振動数
は、製造時における組立誤差,現地における据付状態,
電源周波数や電源電圧の変動等によって大きく変化する
ので、送風機用電動機の使用回転数の全域で振動を低減
するために、空気調和装置を強固な構造にする必要性
や、製造上の組立公差の厳密な管理の必要性があった。
このため、製造コストが高くなっているのが現状であ
る。
【0004】本発明の目的は振動を低減し、また過剰に
構造を強固にする必要性や製造時における組立公差の厳
密な管理の必要性をなくし、製造コストを低減すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、送風用ファンおよび送風機用電動機で送風運転を行
い、前記送風機用電動機への供給電力を制御する制御手
段を持ち前記送風機用電動機の回転数を変更することの
できる送風装置を持つ空気調和装置で、現地で据付けら
れた状態で、前記制御手段で前記送風機用電動機の回転
数を前記空気調和装置の使用範囲内の最小回転数から最
大回転数まで連続的に変化させるとともに、前記制御手
段に設けた入力端子に外部より接続した振動測定装置に
より前記空気調和装置の所望の位置(振動が大となる箇
所)の振動レベルを振幅値として測定し、前記制御手段
で、取り込んだ振幅値と前記送風機用電動機への供給電
力との関係を随時記憶するとともに前記空気調和装置の
振幅値があらかじめ前記制御手段に設定された設定値に
対し大きくなった場合の送風機用電動機への供給電力の
範囲(危険供給電力範囲とする)を算出し、通常運転時
では、前記送風機用電動機への供給電力が危険供給電力
範囲内となった場合は、送風機用電動機への供給電力を
危険供給電力範囲外となるように制御する。
【0006】また、送風用ファンおよび送風機用電動機
で送風運転を行い、前記送風機用電動機への供給電力を
制御する制御手段を持ち前記送風機用電動機の回転数を
変更することのできる送風装置を持つ空気調和装置で、
現地で据付けられた状態で、前記制御手段で前記送風機
用電動機の回転数を前記空気調和装置の使用範囲内の最
小回転数から最大回転数まで連続的に変化させるととも
に、前記空気調和装置の所望の位置(応力が大となる箇
所)に貼り付け前記制御手段に接続したひずみゲージで
前記空気調和装置の応力値を測定し、前記制御手段に
は、前記ひずみゲージで測定した応力値と前記送風機用
電動機への供給電力との関係を随時記憶するとともに前
記空気調和装置の応力値があらかじめ前記制御手段に設
定された設定値に対し大きくなった場合の送風機用電動
機への供給電力の範囲(危険供給電力範囲)を算出し、
通常運転時では、送風機用電動機への供給電力が危険供
給電力範囲内となった場合は、送風機用電動機への供給
電力を危険供給電力範囲外となるように制御する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施例1,
実施例2に、実施例3,実施例4に詳細に説明する。
【0008】(実施例1)図1は本発明を用いた空気調
和装置の一例を示したものである。1は送風機構を備え
た空気調和装置、2は送風用ファン、3は、4の制御手
段により連続的に供給電力を制御され回転数が可変の送
風機用電動機、5は空気調和装置1の振動レベルを振幅
値として取り込むために制御手段4に設けた入力端子、
6は入力端子5に外部から接続し制御手段4に空気調和
装置1の振動レベルを振幅値として伝送する振動測定装
置である。
【0009】制御手段4は、送風機用電動機3への供給
電力を制御し、送風機用電動機3の回転数を空気調和装
置1の使用範囲の最小値から最大値まで連続的に変化さ
せる機能を備えている。空気調和装置1の据付時の試運
転で、機能で送風機用電動機3の回転数を変化させ、同
時に入力端子5に接続した接続振動測定装置6で空気調
和装置1の所望の位置(振動が大となる箇所)の振動レ
ベルを振幅値として測定し、また同時に制御手段4では
送風機用電動機3への供給電力と空気調和装置1の振幅
値との関係を随時記憶する。一連の動作の終了後は、振
動測定装置6は取り外すことができる。図2に送風機用
電動機3への供給電力と空気調和装置1の振幅値との関
係の測定例を示す。図2に示すように、空気調和装置1
の持つ固有振動数と送風機用電動機3の回転数が同期し
て共振を起こす点aが現れるのが一般的である。
【0010】ここで、制御手段4にはあらかじめ空気調
和装置1の許容振幅値bが設定されており、制御手段4
では、図2に示すように、許容振幅値b以上の振幅値と
なる場合の送風機用電動機3への供給電力の範囲(危険
供給電力範囲7とする)を算出する。
【0011】空気調和装置1が通常運転を行う場合に
は、図3に示すように、送風機用電動機3への供給電力
は室外空気温度等により制御される(以後、図3におけ
る制御をリニア制御とする。また、図3の横軸は圧縮機
の吐出側の圧力等の場合もあり、ここでは特に断定はし
ない。)。ここで、通常運転時に、送風機用電動機3へ
の供給電力が危険供給電力範囲7内となった場合には、
制御手段4は図4に示すように、送風機用電動機3への
供給電力を危険供給電力範囲7外となるように制御す
る。以下、図4に示す制御内容を詳細に説明する。
【0012】送風機用電動機3への供給電力が危険供給
電力範囲7内となった場合、制御手段4は、送風機用電
動機3への供給電力が空気調和装置1における共振のピ
ークの供給電力a以下であれば、危険供給電力範囲7の
最小値cまで送風機用電動機3への供給電力を下降さ
せ、送風機用電動機3への供給電力が空気調和装置1に
おける共振のピークの供給電力a以上であれば、危険供
給電力範囲7の最大値dまで送風機用電動機3への供給
電力を上昇させる。
【0013】なお、図4に示す制御は図3に示す通常運
転時の制御に対し優先する。
【0014】(実施例2)実施例2は、送風機用電動機
3への供給電力の制御方法を、通常の運転時では、実施
例1で示した図3のリニア制御にかわって、図5に示す
ように段階制御としたものである(一般的には送風機用
電動機への供給電力は図5のように段階制御される。ま
た、図5で横軸は室外空気温度等としているが、実施例
1と同様、圧縮機の吐出側の圧力等の場合もあり、ここ
では特に断定はしない)。なお、据付、試運転時の危険
供給電力範囲7の算出は、実施例1と同様に送風機用電
動機3への供給電力を連続的に変化させて行う。従っ
て、試運転時の送風機用電動機3への供給電力と空気調
和装置1の振幅値との関係は、実施例1における図2と
同様のものが制御手段4へと記憶され、実施例1と同様
に、制御手段4は、制御手段4にあらかじめ設定された
空気調和装置1の許容振幅値b以上の振幅となる送風機
用電動機3への危険供給電力範囲7を算出する。
【0015】空気調和装置1の通常運転時は制御手段4
では図5に示すように送風機用電動機3への供給電力を
制御するが、ここで、送風機用電動機3への供給電力が
危険供給電力範囲7内となった場合は、制御手段4は、
以下のように送風機用電動機3への供給電力を制御す
る。
【0016】図6を用いて前記制御内容を説明する。図
6は、図5の一部を拡大したものであり、送風機用電動
機3への供給電力が危険供給電力範囲7内となった場合
を示している。図6で、eは危険供給電力範囲7の最大
値、fは危険供給電力範囲7の最小値である。ここで、
送風機用電動機3への供給電力が危険供給電力範囲7内
のgとなった場合には、送風機用電動機3への供給電力
は、以下のように危険供給電力範囲7内を避けるように
制御される。
【0017】(1)送風機用電動機3への供給電力がh
からgまで1ステップ上昇した場合は、送風機用電動機
3への供給電力は、さらにgからeまで上昇する。
【0018】(2)送風機用電動機3への供給電力がi
からgまで1ステップ下降した場合は、送風機用電動機
3への供給電力は、さらにgからfまで下降する。
【0019】なお、図6に示した制御は図5に示す通常
運転時の制御に対し優先する。
【0020】(実施例3)図7は実施例3を示したもの
であるが、実施例1における空気調和装置1と異なる点
は、図1における取り外し可能である振動測定装置6に
かわって、空気調和装置8の所望の位置(応力が大とな
る箇所)に空気調和装置8の運転中の応力値を測定する
ためのひずみゲージ9を貼り付け、制御手段4と接続し
たことである。実施例1と同様に、空気調和装置8の試
運転時には図2における縦軸を空気調和装置の運転時の
応力値に置き換えたものが測定され、測定された空気調
和装置8の応力値が制御手段4にあらかじめ設定された
空気調和装置1の許容応力値以上となる場合の送風機用
電動機3への供給電力の範囲(危険供給電力範囲7)を
算出する。なお、ひずみゲージ9を空気調和装置へ複数
個貼り付けそれぞれを制御手段4に接続することで、ど
のひずみゲージで応力値を測定するか制御手段4で選択
することができ、また、同時に複数個のひずみゲージで
応力値を測定することにより、各ひずみゲージにおける
応力の測定値から算出される危険供給電力7より、全て
の測定箇所で応力値が許容値以下となる送風機用電動機
への供給電力を算出することもできる。
【0021】危険供給電力範囲7を算出した後は空気調
和装置8は通常運転を行うが、このときは実施例1にお
ける通常運転時の送風機用電動機3への供給電力の制御
と同様に危険供給電力範囲7を避けるように送風機用電
動機7への供給電力が制御されるため、ここでは前記制
御方法の説明は省略する。
【0022】(実施例4)実施例4では、空気調和装置
の構成は、実施例3で示した図7と同様であるが、実施
例1と実施例2の関係と同様に、実施例3に対し、通常
運転時の送風機用電動機3への供給電力の制御方法を、
図3に示すリニア制御にかわって図5に示すように段階
制御としたものである。送風機用電動機3への危険供給
電力範囲7の算出は実施例3と同様であり、また通常運
転時の送風機用電動機3への供給電力の制御方法は実施
例2と同様であるため、ここでは制御方法の説明は省略
する。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば送風機用電動機への供給
電力を制御することにより、送風機用電動機の使用回転
数の全域で空気調和装置の振動を低減することができ
る。また、従来では、送風機用電動機の使用回転数の全
域で空気調和装置の振動を低減するために、空気調和装
置の構造を強固にする必要性や、製造上の組立公差の厳
密な管理の必要性があったが、以上によれば、製造上の
組立誤差,現地における据付状態,電源周波数や電源電
圧の変動等による空気調和装置個々に持つ固有振動数に
起因する共振点を避けた送風機用電動機の回転数で運転
を行うため、必要以上に空気調和装置の構造を強固にす
る必要性や、製造時における寸法公差の厳密な管理の必
要性をなくし、製造コストの低減をはかることができ
る。
【0024】また、送風機構が温度変化に対し敏感であ
る場合(例えば、ヒートポンプ式空気調和装置の室外機
で、夏季の冷房運転と冬季の暖房運転で送風機系の温度
が変化し空気調和装置の固有振動数が変化する場合)で
も、実施例における試運転時の送風機用電動機への危険
供給電力の設定をその都度行えばよく、従ってケースに
も対応することができる。
【0025】また、実施例3および実施例4によれば、
危険供給電力範囲の算出を制御手段における単純な操作
のみで行うことができるため、試運転時の危険供給電力
範囲の算出のわずらわしさを緩和することができる。ま
た応力測定用のひずみゲージを、たとえば空気調和装置
のキャビネット部や圧縮機への接続配管等の応力が大と
なる位置に複数個貼り付け、同時に複数箇所の応力を測
定することで、実施例1および実施例2に対し更なる振
動低減の効果を得ることができ、また定期的に応力値を
測定し空気調和装置の運転状態を常に把握することで異
常箇所を早期に発見し処置を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例1および実施例2における空気調和装
置の説明図。
【図2】本実施例1および実施例2における空気調和装
置の試運転時の、送風機用電動機への供給電力と空気調
和装置の振幅値の関係の一例の特性図。
【図3】本実施例1における空気調和装置の通常運転時
の、送風機用電動機への供給電力の制御パターンの特性
図。
【図4】図2の拡大図。
【図5】実施例2における空気調和装置の通常運転時
の、送風機用電動機への供給電力の制御パターンの特性
図。
【図6】図5の拡大図であり、実施例2で送風機用電動
機への供給電力が危険供給電力範囲内となった場合の制
御パターンの特性図。
【図7】実施例3および実施例4における空気調和装置
の説明図。
【符号の説明】
1,8…空気調和装置、2…送風用ファン、3…送風機
用電動機、4…制御手段、5…入力端子、6…振動測定
装置、7…危険供給電力範囲、9…ひずみゲージ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送風用ファンおよび送風機用電動機で送風
    運転を行い、前記送風機用電動機への供給電力を制御す
    る制御手段で前記送風機用電動機の回転数を変更するこ
    とのできる送風装置を持つ空気調和装置において、前記
    制御手段には、前記送風機用電動機の回転数を前記空気
    調和装置の使用範囲内の最小回転数から最大回転数まで
    連続的に変化させる機能と、前記機能により前記送風機
    用電動機の回転数を前記空気調和装置の使用範囲内の最
    小回転数から最大回転数まで連続的に変化させたとき、
    前記空気調和装置の所望の位置の振動レベルを振幅値と
    して測定することのできる振動測定装置を外部より接続
    することのできる入力端子と、測定した振幅値と送風機
    用電動機への供給電力との関係を随時記憶し、前記空気
    調和装置の振幅値があらかじめ前記制御手段に設定され
    た設定値に対し大きくなった場合の前記送風機用電動機
    への供給電力の範囲を算出し、通常運転時は、送風機用
    電動機への供給電力が危険供給電力範囲内となった場合
    は、前記送風機用電動機への供給電力を危険供給電力範
    囲外となるように制御する機能を有することを特徴とす
    る空気調和装置。
JP8165582A 1996-06-26 1996-06-26 空気調和装置 Pending JPH109653A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021054431A1 (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 株式会社富士通ゼネラル 空気調和装置
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