JPS6165094A

JPS6165094A - 送風機

Info

Publication number: JPS6165094A
Application number: JP18605284A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Adachi; 安達　晴彦; Akira Takeuchi; 章竹内
Original assignee: Kubota Corp; KUBOTA TRANE Ltd
Current assignee: Kubota Corp; KUBOTA TRANE Ltd
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1986-04-03
Also published as: JPH0344237B2

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）この発明は送風機に関し、特にたとえばＶＡＶ（Ｖａｒ
ｉａｂｌｅΔｉｒ　　Ｖｏｌｕｍｅ　　：可変風量）ユ
ニットを用いた空調システム等に用いられてその送風量
ないし送風能力が制御される、送風機に関する。

（従来技術）たとえば空調システムなどの′送風機においては、その
風量を測定する必要がある。その目的の１つはＪＩＳ　
　Ｂ８３３０等の性能検査のためであり、他の１つは実
際の空調システムにおいて風量を監視しまたは制御する
ためである。この発明は後者に適用されて有窓なもので
ある。

従来、この発明と同じような考え方による送風機はなか
ったが、送風機の風量を測定するためには、一般的に、
たとえばピトー管や熱線式風速計などを用いる方法があ
った。

（発明が解決しようとする問題点）従来の送風機の風量測定装置では、送風機の吐出口から
ｌ０Ｄ（Ｄは送風機の羽根車の直径）程度、少なくとも
３Ｄ以上の直管部が必要であり、大きなスペースが必要
であるばかりでなく、送風機と測定部とが計１れてしま
うので、空調システムに組み込む際の計装工事費が高い
という問題点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、風量測定センサ
を組み込んで、より小さいスペースでがつより安１ｉ１
ｔｉに、正確に風量を測定することができる、送風機を
提供することである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、その吐出口より上流側の室（ファンを収納
している）の内部に風量測定センサを設けた、送風機で
ある。

（発明の効果）この発明によれば、送風機内でその風量が測定できるの
で、従来のように長い直管部を設けるなどの必要がなく
、スペースが大幅に節約できるばかりでなく、送風機の
制御のだめの配線が短くてよいとともに、ダクトの設計
に制約を受けないので、その計装工事費が大幅に低減で
きる。

さらに、この発明の実施例では、風量センサを特定の位
置に配置しているので、たとえば出ロダンバの開度など
の外部条件に拘わらずその風量を正確に測定できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例を示す図解図である。以下
に示す実施例では、遠心形送風機を例に挙げて説明する
が、この発明は、たとえば貴流形送風機なと他の任意の
形式の送風機にも適用できるものである。

送風機ｌＯは、その内部にファン１４が収納されたうす
巻き室Ｉ２を含む。ファン１４はその軸１６によって回
転自在に支持されている。うす巻き室１２は、吐出口１
８に連通され、この吐出口１８より上流側にはカットオ
フ板２０が形成される。このカットオフ板２０の位置Ａ
において、第２図（Ａ）で示すように、風の通路の面積
、すなわち風の流れと直交する方向の断面積が小さくさ
れている。吐出口１８は外部ダクト２２に連結される。

この外部ダクト２２の成る位置Ｂにおける風の通路の面
積は、第２図（Ｂ）に示すように、カットオフ板２０の
位置Ａにおけるそれよりも大きい。また、力、トオフ板
２ｏの位置へより上流側は、この位置へを境にして、そ
の風の流れと直交する方向の断面積が急激に拡大されて
いる。そこで、このような位置Ａを便宜上「拡大部」と
呼ぶごとにする。したがって、「拡大部」とは、送風機
の吐出口より下流側で、その部分を境に急激にその風の
流れ点直交する方向の断面積が拡大される部分をいうも
のとする。

そして、この実施例では、吐出口１日の上流側、好まし
くは力、トオフ板２０の位置Ａすなわち拡大部より上流
側のうす巻き室１２内に、風量測定センサ２４が取り付
けられる。この風量測定センサ２４の上流側には、必要
に応じて、整流管２６が設けられる。

ここで、第３図を参照して、風量測定センサについてよ
り詳細に説明する。この第３図図示の風量測定センサ２
４は、カルマン渦形センサである。

このカルマン渦形センサ２４は、断面はぼ矩形の中空角
柱状の枠２４ａを含み、この枠２４ａの中空部には、断
面円形または矩形のポスｌ−２４ｂが、その枠２４ａを
通る空気の流れの方向喫−直交する方向に配置される。

このボスト２４ｂによって、枠２４ａの中空部を通過す
る空気流の下流側に、カルマン渦が生じる。このカルマ
ン渦を検出するために、枠２４ａの対向する側壁には、
そのカルマン渦が生しる位置において互いに対向するよ
うに、超音波送信器２４Ｃと超音波受信器２４ｄとが設
けられる。この超音波送ｆＱ器２４ｃおよび受信器２４
ｄは、後述の風量センサ変換器３６　（第４図）に接続
される。

カルマン渦が生じると、その渦の流れ方向はボスｌ−２
４ｂの左右で逆になり、超音波送信器２４Ｃから送信さ
れた超音波信号は、成る時間差をもって、超音波受信器
２４ｄに到達する。したがって、風量センサ変換器３６
（第４図）では、超音波送信器２４ｃに送信パルスが与
えられたタイミングから超音波受信器２４ｄに受信信号
が得られた夕・「ミンクまでの時間差の変化の周期を検
出する。そして、その時間差の変化の周期が長い場合は
風量が小さく、変化の周期か）、λｉい場合（，１風）
１（か大きい状態であるとして、風量センサ変換器３６
からは、その風量に応した大きさの電圧信号が出力され
る。

なお、このような超音波信号の位相の検出に代えて、カ
ルマン渦による超音波信号の振幅の変化や周波数の変化
を検出して風量を測定するようにしてもよい。

さらに、このような風量Ｊす定センザ２４としては、そ
の他に公知の熱線式風速計や風車式風速計など任意の風
量ないし風速センサが利用できることは、勿論である。

カルマン渦形風量センサ２４を構成する枠２４ａの下方
には、同しく断面はぼ矩形の整流管２６が取り付けられ
る。この整流管２６は、枠２４ａを通過する空気流の乱
れをなくし、それによってより正確に風量を測定できる
ようにするためのものであり、その下端には、多数の小
孔２６ａが形成されたパンチングプレートか取り付けら
れている。

＋’１′−７Ｊ：昌′＋２６は、取（１部Ｌｌ　２８の
−・ｌ、：ｉ：に固着されていて、この取付部＋Ａ２８
の他端が、たとえはねしなとてうす巻き室１２の内壁に
取り付けられるごとによってセンサ２４が、その拡大部
Ａにおける風の通路の断面のほぼ中央に相当する位置に
配置されｉ！？−る。

たとえは、第１図（第２図）において外部ダクト２２の
一方辺の長さをＣとすると、カットオフ板２０の位置Ａ
（拡大部）における断面の同し方向の寸法はＣ／２　（
−Ｄ）であり、センサ２４とカットオフ板２０の先端と
の間の距離はＤ／２　（−Ｅ）とされる。このようにし
て、この実施例では、風量測定センサ２４は、位置Ａよ
り上流例であって、しかも位置Ａにおけるほぼ中央に相
当する位置に配置される。

第４図は実験装置の一例を示す図である。この実験装置
では、送風機１０のファン１４の軸１６がたとえばイン
ダクションモータなどからなる送風機駆動用モータ３２
の出力軸３２ａに連結され、このモータ３２はインバー
タ３４によって駆動される。インバータ３４の発振周波
数が高ければモータ３２の回転数が上昇し、送風機１０
から送出される風量が増大する。逆に、インバータ３４
の周波数が小さければ、送風機１０から送出される風量
が低減される。

風量Ｊす定センサ２４は、風量センサ変換器３６に接続
され、この変換器３６からは、上述のように、風量に応
じた大きさのレベルの電圧信号が出力される。外部ダク
ト２２の途中にはたとえばピトー管などを含む実風量測
定装置３８を設け、外部ダクト２２の出口には出口ダン
パ４０を取り付けた。

この第４図に示すような実験装置において、ファン１４
の下流の圧損は出口ダンパ４０によって変化させ、一方
送風Ｎｌｌ０からの風量はインノλ−タ３４の発振周波
数を調整して変化させて、そのときの実風量測定装置３
８による実風量と風量センサ変換器３６からの出力とを
測定した。その結果を第５図のグラフで示す。この第５
図において、それぞれプロットした点がファン１４の回
転数を変えた点を示す。

第５図に示すグラフから、第４図の実験装置によれば、
出口ダンパ４０の開度を変えると風速分布、風量の脈動
状態が変わるが、出口ダンパ４０によって風量を調整し
たときも、ファン１４の回転数を変えて風量を調整した
ときも、風量センサ変換器３６からは、はぼ同じ大きさ
の電圧が得られることがわかる。このことは、換言すれ
ば、第４図すなわち第１図実施例によれば、センサ２４
より下流側におけるその風速分布などが変わっても、セ
ンサ２４は送風機内で正確に風量を測定することができ
るということである。

比較例１この比較例Ｉでは風量測定センサ２４をカットオフ板２
０の位置（第１図で示す“Ａ”の位置）より上流側で、
かつ内壁にほぼ密着して取り付けた。ずなわぢ、風量測
定センサ２４は第２図（Ａ）の点線で示す位置に取り付
けた。そして、その他は第４図に示す実験装置と同し構
成とした。

この比較例Ｉでは、第７図のグラフに示すような結果が
ｉＪｔられた。ごの第７図に示すように、第６図図示の
位置にセンサ２４を取り口げた場合には、出口タンパ４
０　（第４図）の開度を変えることによって速度プロフ
ィールが変化してしまい、正確な風量測定ができなかっ
た。

比較例■ 第８図に示すように、この比較例■ではカットオフ板２
０の位置（第１図の“Ａ”で示す位置）よりも下流側で
かつ位置へのほぼ中央に相当する位置にセンサ２４を取
り付けた。その他は第４図の実験装置と同し構成とした
。

第８図の場合の結果が第９図のグラフで示される。この
第９図かられかるように、この比較例■では、出口ダン
パ４０　（第４図）の開度をたとえば５０％にすると風
の脈動成分のためにセンサの出力が乱れてしまい、事実
上測定不能となった。

以上の結果から、風量測定センサ２４を設ける位置は、
「拡大部」から上流側で、しかもその［拡大部Ｊの断面
におけるほぼ中央に相当する位置が最も望ましいという
ことがいえる。

送風［ル、とじては、第１図に示すようにカットオフ坂
２旧、二よって「拡大部」が形成されたちのたけどなく
、第１Ｏ図、第１１図或いは第１２図に示すようなタイ
プのものがある。このいずれの場合においても、センサ
２４を”　Ａ”で示す「拡大部」の位置より上流側で、
しがも「拡大部」の断面におけるほぼ中央に１旧当する
位置に配置することにより、この発明は任意の形状の送
風機にも適用できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図解図である。第２図は第１図実施例における“Ａ”および“Ｂ”のそ
れぞれの位置における断面を示す図である。第３図は風量ｊｌｊｌＪ定センサの一例を示す斜視図で
ある。第４図はこの発明の実験装置の一例を示す構成図である
。第５図は第４図の実験装置における実験結果を表すグラ
フであり、横軸に実風量を示し、縦軸に変換器出力を示
す。第６図は比較例Ｉにおけるセンサの取り付は位置を示す
図解図である。第７図は第６図の比較例における結果を表すグラフであ
る。第８図は比較例■のセンサの位置を示す図解図である。第９し１は第８図の比較例における結果を表す冬ラフで
ある。第１Ｏ図、第１１図および第１２図は、それぞれ、この
発明の他の実施例を示す図解図である。図において、【０は送風機、１２はうず巻き室、１８は
吐出［］、２０はカットオフ板、２４は風量測定センサ
を示す。特許出願人　欠株［［１鉄工株式会社（はが１名）代理
人　弁理士　岡　１）全　啓（ばか１名）第１図　　　
　　１２１第５図 ↑ 第６図第７０ ↑ ５．０００　　　　　　　　　　　＋０．０００　（Ｃ
ＭＨ）第９図ｘ虱！

Claims

【特許請求の範囲】１　ファンが収納された室とこの室からの風を送り出す
ための吐出口とを有する送風機において、前記吐出口よ
り上流側の前記室の内部に風量測定センサを設けたこと
を特徴とする、送風機。２　前記室は前記吐出口より上流側でかつそこからさら
に上流に向かってその風の流れと直交する方向の断面が
急激に拡大される拡大部を含み、前記風量測定センサは
前記拡大部より上流側に配置される、特許請求の範囲第
１項記載の送風機。３　前記風量測定センサは、前記拡大部における前記断
面のほぼ中央に相当する位置に配置される、特許請求の
範囲第２項記載の送風機。