JPH01195332A

JPH01195332A - 圧力差検出装置

Info

Publication number: JPH01195332A
Application number: JP1893788A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Mino; 蓑　義仁; Yasuhito Sasaki; 康仁佐々木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1989-08-07

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、たとえばダクトタイプの空気調和機に用い
る圧力差検出装置に関する。

（従来の技術）ビルディングなどの大形家屋に設ける空気調和機におい
ては、空調空気をダクトを介して部屋へ供給するものが
ある。

このような空気調和機の場合、ダクトの吹出口にゴミや
ほこりが詰まり、送風能力が低下して適正な空調ができ
なくなることがある。

そこで、第８図に示すように、ダクト内の空気圧力と室
内の空気圧力との差を検出し、その検出結果に応じてフ
ァンの速度を制御するものがある。

第８図において、１は吸込口、２はファンで、このファ
ン２の運転によって吸込口１から空気が吸込まれるよう
になっている。そして、吸込空気に対して空調処理が施
された後、それがダクト３を介して所定の部屋へ導かれ
、吹出口４から室内に吹出さ゛れるようになっている。

ダクト３には圧力差検出用のダイヤフラム５が取付けら
れ、そのダイヤフラム５の出力がファン速度制御回路６
に供給される。このファン速度制御回路６は、ダイヤフ
ラムらの検出結果に応じてファン駆動回路７を制御し、
ファン２の速度を調節するものである。

すなわち、吹出口４の吹出風量が変化すると、それが圧
力差としてダイヤフラム５で検知される。

そして、検知結果に応じてファン２の速度が調節され、
吹出口４の吹出風量が一定に維持される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、ダイヤフラム５は膜の動きなどの機械的
変位を圧力差として検知するものであり、検知精度が低
く、小さい圧力差に対しては的確な検知が困難である。

また、半導体圧力センサを用いることも考えられるが、
半導体圧力センサは検知範囲が比較的高く、しかも温度
の影響を受は易く、このため小さい圧力差を精度よく検
知するためには増幅器や温度補正回路などの大掛かりな
信号処理回路が必要となり、コストの大幅な上昇を招く
などの問題がある。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、簡単な構成でありながら、小
さい圧力差についても精度のよい検出を行なうことがで
きる信頼性にすぐれた圧力差検出装置を提供することに
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）第１空間と第２空間とを連通ずるバイパス管と、このバ
イパス管を流れる流体の速度を検知する流速センサと、
この流速センサの検知結果から前記第１空間内の圧力と
第２空間内の圧力との差を検出する１段とからなる。

（作用）各空間内の圧力に差があると、バイパス管内を流体が流
れ、その速度が流速センサで検知される。流速が検知さ
れると、その検知結果とバイパス管の長さおよび管内断
面積とから各空間内の圧力の差が検出される。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。なお、図面において第８図と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。

第１図に示すように、第１空間であるところのダクト３
にバイパス管１０の一端が連通され、バイパス管１０の
他端は第２空間であるところの室内空間１１に連通され
る。

バイパス管１０は、長さがＬ１管内断面積がＳの円筒形
となっている。

そして、バイパス管１０の内部に流速センサ２０が設け
られている。

この流速センサ２０は、バイパス管１０内を流れる流体
つまり空気の速度Ｖを検知するもので、第２図に示す外
観を有するとともに、第３図に示すセンサ回路を内蔵し
ている。

すなわち、第２図に示すように、流速センサ２０は流体
の流れ（図示太線矢印方向）を取込む９ノ欠きをＨし、
その切欠き部に流量測定用トランジスタ２１および温度
／ｌ１ｌＪ定用トランジスタ２２を露出させている。

さらに、第３図に示すように、流量測定用トランジスタ
２１および温度測定用トランジスタ２２がセンサ回路に
組込まれており、流量測定用トランジスタ２１の出力に
温度測定用トランジスタ２２の温度補正を加えた形の出
力電圧Ｅが圧力差検出出力として取出されるようになっ
ている。

また、流速■と出力電圧Ｅとの関係を第４図に示してお
り、低い流速Ｖにおいて良好な検知特性を有している。

一方、第５図に示すように、流速センサ２０に圧力差検
出回路５０が接続されており、これら流速センサ２０お
よび圧力差検出回路５０と上記バイパス管１０とで圧力
差検出装置が構成されている。

そして、圧力差検出回路５０の出力はファン速度制御回
路６に供給されるようになっている。

圧力差検出回路５０は、バイパス管１０の長さしおよび
管内断面積Ｓのデータを保持しており、それと流速セン
サ２０の検出結果とを演算処理してダクト３内の空気圧
力Ｐａと室内空間１１内の空気圧力ｐｂとの差ΔＰｄを
算出するようになっている。

すなわち、ダクト３内の空気圧力Ｐａが室内空間１１内
の圧力ｐｂより高いとすれば、ダクト３内の空気がバイ
パス管１０を通って室内空間１１に移行する。このとき
、バイパス管１０内を流れる空気の速度Ｖは、バイパス
管１０の長さしおよび管内断面積Ｓをパラメータとし、
圧力差ΔＰｄ（−Ｐａ−Ｐｂ）の関数として表わされる
。この関係を第６図に示す。

なお、圧力差ΔＰｄが０〜ΔＰｄ１の領域は層流ゾーン
であり、流速Ｖは圧力差ΔＰｄに正比例するが、ΔＰｄ
、以上では乱流ゾーンと□なり、流速Ｖは曲線状に変化
する。

ただし、いずれのゾーンにおいても流速Ｖは圧力差ΔＰ
ｄに対して増加する特性であり、流速Ｖと圧力差ΔＰｄ
の相互変換が可能である。

したがって、ファン２が動作して送風がなされると、°
ダクト３内の空気圧力Ｐａが高くなり、そのダクト３内
の空気がバイパス管１０を通して室内空間１１に流れる
。

このとき、バイパス管１０内を流れる空気の速度■が流
速センサ２０で検知され、その検知結果が圧力差検出回
路５０に供給される。

圧力差検出回路５０は流速センサ２０の検知結果から圧
力差ΔＰｄを検出し、その検出結果をファン速度制御回
路６に供給する。

ファン速度制御回路６は、検出された圧力差ΔＰｄに応
じてファン駆動回路７を制御し、ファン２の速度を調節
する。

すなわち、吹出口４の吹出風量が変化すると、それが圧
力差ΔＰｄとして検出され、その検出結果に応じてファ
ン２の速度または図示しないダンパ回路が調節される。

これにより、吹出口４の吹出風量が一定に維持される。

この場合、低い流速■において良好な検知特性を有する
流速センサ２０を用い、その検知結果から圧力差ΔＰｄ
を求めるようにしているので、たとえ小さな圧力差ΔＰ
ｄであっても、それを精度よく的確に検出することがで
きる。たとえば、数ｌ１ｏｌＡｑ〜数ＩＯ■ｑ程度の小
さい圧力差を検出することができる。したがって、送風
量制御の信頼性が大幅に向上する。

特に、バイパス管１０．流速センサ２０．および圧力差
検出回路５０を設けるだけの簡単な構成なので、従来の
半導体圧力センサを用いる場合のような大掛かりな信号
処理回路は不要であり、コスト的にも問題はない。

しかも、流速Ｖと圧力差ΔＰｄ　（−Ｐａ−Ｐｂ）の関
数は、バイパス管１０の長さＬおよび管内断面積Ｓをパ
ラメータとしているので、その長さしおよび管内断面積
Ｓを変えることによって検出可能範囲を自由に選定する
ことができ、汎用性にすぐれたものとなる。　なお、上
記実施例では、管内断面積Ｓが一定のバイパス管１０を
用いたが、第７図に示すように、管内断面積がＳａ、５
ｂ（Ｓａ＜Ｓｂ）と二段に異なるバイパス管１０を用い
、その広管側に流速センサ２０を設けるようにしてもよ
い。

すなわち、前記した管内断面積Ｓのバイパス管１０を用
いた状態でダクト３からの空気の流出量を少なくしよう
とすると、バイパス管１０の長さＬを非常に長くする必
要があるが、管内断面積Ｓ、、Ｓ２のバイパス管１０を
用いればそのような大形化は不要であり、小形の検出装
置とすることかできる。

この場合、バイパス管１０はダクト３側の細管１０ａと
室内空間１１側の広管１０ｂとからなり、細管１０ａは
長さＬａおよび管内断面積Ｓａ、広管１０ｂは長さＬｂ
および管内断面積ｓｂとなっており、ダクト３側が細管
１０ａであることにより、ダクト３からの空気の流出量
が少なくなる。

また、細５２１Ｕ　ａ内の流速Ｖ、と広管１０ｂ内の流
速Ｖ２との比は管内断面積比Ｓ　ａ／Ｓ　ｂによって定
まり、流速センサ２０の位置での流速Ｖ２は小さい。流
速センサ２０の検知範囲はあまり高くないため、このこ
とは好ましいことといえる。

一方、上記実施例では空気調和機への適用について説明
したが、検出対象となる空間にについて限定はなく、種
々の圧力差検出に適用可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、第１空間と第２空
間とを連通ずるバイパス管と、このバイパス管を流れる
流体の速度を検知する流速センサと、この流速センサの
検知結果から前記第１空間内の圧力と第２空間内の圧力
との差を検出する手段とを設けたので、簡単な構成であ
りながら、小さい圧力差についても精度のよい検出を行
なうことができる信頓性にすぐれた圧力差検出装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における要部の構成を示す
斜視図、第２図は同実施例における流速センサの外観を
示す斜視図、第３図は第２図の流速センサにおけるセン
サ回路の構成を示す図、第４図は第２図の流速センサの
特性を示す図、第５図は同実施例の適用例の＋１ｖ′ｉ
成を示す図、第６図は同実施例における圧力差検出回路
の動作を説明するための図、第７図は同実施例の変形例
の要部の構成を示す図、第８図は従来装置の適用例を示
す図である。３・・・ダクト（第１空間）、１０・・・バイパス管、
１１・・・室内空間（第２空間）、２０・・・流速セン
サ、５０・・・圧力差検出回路。出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図第４図第５図Ｑ　　ＡＰｄｌ　　　圧力ｊｉ　　ΔＰｄ（＝Ｐａ−Ｐ
ｂ）→第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

　第１空間と第２空間とを連通するバイパス管と、この
バイパス管を流れる流体の速度を検知する流速センサと
、この流速センサの検知結果から前記第１空間内の圧力
と第２空間内の圧力との差を検出する手段とを具備した
ことを特徴とする圧力差検出装置。