JPS58144693A - 送風機 - 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】 一本発明は火力発電所のボイラ燃焼器などに使用される
、数段階の回転数制御機構を有する送風機に関するもの
である。

普通の送風機は小風量域において、回転数の０．５〜１
．５倍の卓越音（超低周波音）を発生する。

大形の送風機では、回転数が一般に少ないので、上記卓
趙音の周波数は５０Ｈ２以下のいわゆる超低周波数域と
なる。その超低周波音は騒音と異なって耳では聞えない
が、窓およびシャッタを振動させるから、超低周波音の
公害を発生することが多い。この公害の発生原因は旋回
失速であり、その対策が困難である。その本質的な対策
方法は羽根を旋回失速を発生しない形状に形成すること
であるが、広い風量域にわたって流れとマツチングする
形状の羽根を形成することが至難である。

そこで通常は入口可変翼制御法および可変ピッチコント
ロール法が使用されている。これらの方法は大風量域ば
かりでなく小風量域においても、流れとマツチングをと
ることが容易であり、超低周波音の発生を防止できると
共に効率４高い。しかし羽根車近傍に駆動部を必要とす
るため、高温ガスおよびごみを多量に含むガスを使用す
る送風機は信頼性に欠けるばかりでなく高価であるから
、適用範囲が限定される欠轡がある。

一方、回転数無段階制御方法は小風量域から大風量域ま
で広範囲にわたって高効率で使用でき、、かつ超低周波
音の発生を防止できるから最適であるが、非常に高価で
ある欠点がある。そこで余り高価でなく、比較的に簡単
な構造の極数変換電動機を用いて２段あるいは３段に回
転数を制御する方法が使用されているが、この方法に回
転数変化が段階的であるため、変化時にどうしても超低
周ｔＩｊＬｆの発生領域に作動点が入って公害問題を発
生する恐れがある。

第１図は遠心送風機の超低周波音発生状況の一例を示し
たもので、風量Ｍ６以下では背圧レベルが大ａｔ破に比
べて通常２０〜３０ｄＢ上昇することが判る。超低周波
音の発生開始点は圧力最大点の風量Ｍ、　　よりやや小
風量のＭ６付近が多いが、”　　　　１ □送風機仕様により異なって事前予測はできない。

第２図は発生時のスペクトルを示したもので、周波数が
１４Ｈ１のときに音圧レベルは最大である。

９３図に上述した回転数可変（２〜３段）の従来送風機
の構成を示すブロック図である。同図において、１はモ
ータ４により駆動される送風機で、この送風機１の下流
側ダ（ト９内には吐出ダンパ２および流量検出用セフサ
ーフが設けられている。

３はダンパ２を開閉する操作器、５はモータ４に付設さ
れた変速用ノツチ、６は変速用ノツチ５を操作するモー
タ、８は前記操作器３、モータ６およびセンサ７に接続
する制御器である。

上記のような構成の送風機では、流量検出センサ７によ
りダクト９内の流量を検出し、この検出信号は制御器８
に入力され、この制御器８′ｉｋ介してダンパ操作器３
およびノツチ操作用モータ６が操作される。そのダンパ
操作器３により吐出ダンパ２の開度を、ノツチ操作用モ
ータ６により変速用ノツチ５を介してモータ４の回転数
をそれぞれ制御する。

第４図に示すように作動点を高回転曲線Ｈ上のＯからＡ
に変位させ、風量が減少するように吐出ダンパ２を閉じ
る。そして風量約５０％付近すなわち作動点Ａで回転数
を低回転曲線り上の作動点Ｂまで低下させると同時に、
作動点ＶＢからＣに変位させ、風量が低回転曲線りに沿
って増大するように吐出ダンパ２を開放する。このよう
にすればほぼ連続して風量を制御することが可能である
が、実際には回転数変化時（作動点Ａ）および吐−出ダ
ンパ２の開閉のタイミングをとることが困難であり、吐
出ダンパ２の開放タイミングが遅いと、作動点は抵抗曲
線Ｅと高、低回転曲線Ｈ，Ｌとの父点Ａから交点Ｂｉ’
ｉｍｆ位し、圧力最大点付近の超低周波音発生状況りに
作動点Ｂが入るから高レベルの音を発生する。そこで吐
出ダンパ２の開閉のタイミングを太織着側で行えば、超
低周波音発生領域に入り難くなるが、低回転曲線り上の
作動点Ｂｅ閣の風ｊ１ｍＭｅ　　Ｍｓは広くなるから、
吐出ダンパ２の開放時間を長くすることが必要で、かつ
円滑な制御が困難となる欠点がある。

本発明は上記にかんがみ小風量における超低周波音の発
生を防ぎ、かつ送風機動作点を円滑に制御することを目
的とするもので、送風機ケーシングの内・外部または管
路内に旋回失速の情報量を検知するセンサを設け、この
センサの出力により制御器を介して吐出ダンパの開度お
よび送風機の回転数を制御し、送風機の作動点が超低周
波音発生領域へ極力入らないようにしたものである。

以下本発明の一実施例を図面にもいて説明する。

第５図および第６図に示す符号のうち第３図および第４
図に示す符号と同一のものは同一または該当する部分を
示すものとする。

第５図において、１０は送風機ケーシング１の外部（ま
友はケーシング内部、ダクト９内）に設けた旋回失速の
情報量例えば騒音、圧力脈動、速度変動およびダクト振
動などを検知するセンサで、このセンサ１０は制御器８
に接続されている。その他の構造は第３図に示す従来例
と同一であるから説明を省略する。

次に上記のような構成からなる本実施例あ作用について
説明する。

流量検出センサ７によりダクト９内の流量を検出し、こ
の検出された情報量は制御器８に入力される。同時に送
風機１の旋回失速の情報量すなわち騒音、圧力脈動およ
び速度変動などをセンサ１０により検出し、この検出さ
れた情報量は制御器８に入力される。この制御器８から
の出力は吐出ダンパ２にフィードバックされ、吐出ダン
パ２の開度を制御する。

すなわち風量が第６図に示す高回転曲線Ｈに沿つて大か
ら小になるように吐出ダンパ２を閉じてゆき、超低周波
音発生の直前（超低周波音−の発生領域りに入る直前）
の作動黒人（高回転曲線Ｈと抵抗曲線Ｅとの交点）に芋
ると、回転数を低下させて低回転曲縁りの作動点Ｃに変
位させる。ついで記低（ロ）転曲線りに沿って変位させ
、風量が小から大になるように吐出ダンパ２を開放させ
ることにより１作動点が超低周波音領域りに入らないよ
うとすることができる。すなわち作動点がＡからＣＫｆ
位する過程で、センサ１０の出力の立上り変化量音検出
し、この検出値が設定値より大きいときに、吐出ダンパ
２の開度を大さくするように制御すれば、作動点が超低
周波音の発生領域りに入るのを阻止することができる。

またセンサ１０により常時、音波または圧力脈動の振幅
を監視することにより、超低周波音発生の直前において
、吐出ダンパ２の開度およびモータ４の回転数を制御し
て超低周波音の発生を防止することができる。さらに回
転数を変化させる作動点Ａ會極力小風量側に位置させ、
かつ抵抗曲線Ｅの勾配を大きくすれば、作動点Ｂ、Ｃ間
の風量差（Ｍｓ−Ｍ、）ｈ小さくなるからハンチングな
どの不安定状態を減少させることができる。

上記センサの信号の処理および吐出ダンパと送風機モー
タなどの制御はマイコンを用いることにより簡単に、小
形に、かつ安価に実現できる。前記信号には雑音も含ま
れるが、超低周波音はモータの回転数と一定の関係があ
るから、試運転時に周波数を確定し、これに相応したフ
ィルタを用いることにより、雑音を簡単に除去すること
ができる。

以上説明し次ように本発明によれば、旋回失速の情報量
にセンサを介して検出し、とのセンサの出力により送風
機の作動点が超低周波音の発生領域に入らないように制
御することにより、超低周波音の発生を防いでその公害
を阻止すると共に、回転数変化時のハンチングなどの不
安定状態を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は超低周波音の発生説明図、第３図
および第４図は従来の回転数可変送風機のブロック図お
よび動作説明図、第５図および第６図は本発明の回転数
可変送風機の一実施例を示すブロック図および動作峠明
図である。 １・・・送風機ケーシング、２・・・吐出ダンノく、４
・・・送風機用モータ、７・・・流量検出センサ、８・
・・制御器、１ＡＩ［Ｄ 第３［］　　　　　　：ｆｆ１４　　図に

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 数段階の回転数制御機構を有する送風機において、その
   ケーシングの内・外部または管路内に旋回失速の情報量
   を検出するセンサを設け、このセンサの出力によりダン
   パの開度および送風機の回転数を制御し、送風機の作動
   点が超低周波音発生領域に入らないように制御すること
   を特徴とする送風機。