JPH0521175B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、風洞の風速制御方法に関するもの
である。

この発明において対象とする風洞は、吹出口か
ら上流側の方向に向かつて順次に主ダンパーなら
びにバイパス用の副ダンパーと気流温度制御用の
空調器とを設け、さらにその上流側に回転数制御
可能の送風機と開度制御可能のインレツトベーン
とを設け、気流の温度を一定に制御して、しかも
所定のパターンのもとに風速を変動せしめる風速
指令信号に追従して吹出口の風速を自動的に制御
できるようにした風洞であり、このような風洞の
風速を制御する方法に関するものである。

（従来の技術） このような機能をそなえる風洞の一例を第１図
に示す。風洞１は、吹出口２の上流側に主ダンパ
ー３をそなえ、またバイパス風路４のための副ダ
ンパー５をそなえる。バイパス風路４は試験室６
に連通する。その上流側には気流温度制御用の空
調器７が介設され、さらにその上流側に回転数制
御可能の送風機８、および開度制御可能のインレ
ツトベーン９が設けられる。送風機８の風量は、
送風機８の入口のインレツトベーン９の開度によ
り、あるいは送風機８自体の回転数の増減によつ
て制御される。

なお、以下の説明においては、送風機の風量制
御を、主としてインレツトベースの開度を制御す
ることによつて行う場合について説明するが、イ
ンレツトベーンの開度制御に代えて送風機自体の
回転数による制御とすることも勿論可能であり、
あるいは両制御機能を平衡状態において風速制御
を行うことも可能で、いずれにおいても同効が得
られることは自明である。

いま、被計測体Ａが、例えば自動車の実車であ
り、風洞試験の目的が自動車の走行速度とそれに
よつて生じる風による車体の冷却効果に関する試
験であるような場合には、吹出口２の吹出口風速
を０m/sとしたときにも、試験室６内の温度は一
定に保たれていることが必要であり、このときに
は、空調された空気をバイパス風路４を通して試
験室６に吹き入れる必要がある。

ところで、このような要求に対し、従来は吹出
口の風速制御を第３図に示す要領で行つていた。
図において、Vnは試験室の空調に必要な最小風
量に相当する風速を示す。同図に示すように、吹
出口風速がVnを超える領域では、主ダンパーを
全開とし、副ダンパーを全閉とし、インレツトベ
ーンの開度を変えることにより、もしくは送風機
の回転数を変えることにより、送風機の風量を加
減してそれによつて吹出口の風速を制御する。ま
た、吹出口風速がVn以下の領域では、インレツ
トベーンの開度を一定にしておき（図では20％）、
主ダンパーによつて吹出口風速を制御する。

なおこのとき、主ダンパーを閉じることによる
吹出口風量の減少分は、副ダンパーを主ダンパー
と連動の関係に連接しておくことにより、副ダン
パーが開いてバイパス風路から空気を試験室内に
流し、それによつて空調器を通過する風量が一定
量以下にならないようにすることによつて、空調
器による温度保持効果を維持させるものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、かかる従来の風速制御方法には、つぎ
のような問題点がある。すなわち、上記の従来方
法によれば、吹出口風速が０m/sからVnまでの
範囲、すなわち低速域では、インレツトベーンの
開度制御（ないしは送風機回転数の制御）による
風量制御は行わないで、主ダンパーと副ダンパー
との連動操作のみによつて風速指令信号に対応す
ることになるが、このようにダンパーによつて吹
出口あるいはバイパス出口を制御する方式は、上
記の高速域に用いられているインレツトベーン
（ないしは送風機）による制御方式に比べ、制御
特性が悪く、とくに気流の加速能力が悪い。その
関係を図示したものが第４図である。この場合、
第１の問題点は、風速指令信号が０m/sからスタ
ートした場合に、空気の慣性その他の理由によつ
て吹出口風速が該信号よりも遅れがちになるた
め、低風速域での指令信号の変化に対する追従性
が悪いことである。第４図において、一点鎖線は
風速指令値を示し、実線はこれに対応して追従し
た吹出口実風速を示すが、図中ａの部分は上記の
遅れを示している。

つぎに、第２の問題点として、指令信号がVn
を超えてさらに大きい値まで上昇する場合、また
はVnより大きい値からVn以下にまで減少する場
合のように、風速指令信号がVnを跨いで上下す
る場合に、この点で制御要素がインレツトベーン
（または送風機）からダンパーに、またはその反
対に、両制御要素間の切り換えが起こるため、こ
の点の付近における追従精度が悪くなることが避
けられないという問題がある。第４図中のｂの部
分はこの現象を示すものである。

この発明は、従来装置に対してなんらの付加的
装置を必要としないで、風洞の風速の全範囲に亙
り、風速指令信号と吹出口実風速との間の遅れの
現象が防止されて良好な追従性が得られ、円滑な
制御特性を実現し得る風速制御方法を提供するこ
とを目的としている。

（課題が解決するための手段） 上記の目的達成のために、この発明方法におい
ては、風洞の吹出口から上流側の方向に向かつて
順次に主ダンパーならびにバイパス用の副ダンパ
ーと気流温度制御用の空調器とを設け、さらにそ
の上流側に回転数制御可能の送風機と開度制御可
能のインレツトベーンとを設け、気流の温度を一
定に制御して、しかも所定のパターンのもとに風
速を変動せしめる風速指令信号に追従して吹出口
の風速を自動的に制御する風洞において、吹出口
の実風速信号を上記インレツトベーンの開度制御
系または送風機の回転数制御系にフイードバツク
させることによつて、風速０m/sから最大値に至
る間の全範囲に亙る風速制御を一貫して上記制御
系によつて行い、上記主ダンパーおよび副ダンパ
ーに対しては、風速指令信号が０m/sから気流の
温度を一定に制御するための最少風量に相当する
風速Vnまでの間の領域では、風速指令信号を上
記両ダンパーの開度に変換してその変換値を目標
値として制御し、風速がVnを超える領域では、
主ダンパーの開度を全開とし副ダンパーの開度を
全閉として上記両ダンパーを上記Vnを超える領
域に対する風速制御に関与させないことを特徴と
している。

（作 用） 風洞の吹出口の実風速信号を、インレツトベー
ンの開度制御系または送風機の回転数制御系にの
みフイードバツクさせることにより、風速０m/s
から最大値に至る間の全範囲に亙る風速制御を一
貫して上記制御系によつて行い、上記主ダンパー
および副ダンパーに対しては、風速指令信号が０
ｍ／ｓから気流の温度を一定に制御するための最少
風量に相当する風速Vnまでの領域では、風速指
令信号を上記両ダンパーの開度に変換してその変
換値を目標値として制御し、風速がVnを超える
領域では、主ダンパーの開度を全開とし副ダンパ
ーの開度を全閉として、上記両ダンパーを該領域
に対する風速制御に関与させないようにしたの
で、吹出口の風速が０m/sの辺りでは、従来方法
の場合と同様に、試験室の空調能力を維持してい
る。

風速指令信号が０m/sから立ち上がる場合、指
令信号によつて強制的に開く主ダンパーのみでは
加速能力が不足がちであり、このときは吹出口の
実風速信号のフイードバツクによつて作動する追
従能力のすぐれたインレツトベーンの開度制御系
（または送風機の回転数制御系）によつてバツク
アツプされるので、０m/sの立ち上がりから良好
な追従性が得られる。

また、風速指令信号がVnを跨いで上下する場
合にも、吹出口の実風速信号は一貫して常にイン
レツトベーンの開度制御系（または送風機の回転
数制御系）にバツクアツプされているため、この
付近での制御特性も変動が少なく、滑らかな制御
特性が維持される。

（実施例） この発明にかかる風洞の風速制御方法につき、
実施例に基づいて具体的に説明する。

基本的には、第２図に示すように、本発明方法
は実風速信号に対する追従能力のすぐれたインレ
ツトベーンの開度による制御（または送風機自体
の回転数による制御）により、風速０m/sから最
高速までの全範囲に亙つて、途中での制御要素の
切り換えなしに一貫して制御するという方法であ
る。すなわち、吹出口の実風速信号をインレツト
ベーン開度制御系（または送風機回転数制御系）
に対してのみフイードバツクさせ、主ダンパーお
よび副ダンパーの制御系に対しては、風速指令値
を各ダンパーの開度に変換した信号を目標値とし
て与えて作動させる方法である。

このような制御方法を採用することにより、第
２図に示すように、吹出口風速が０m/sの状態で
は、第３図の従来方式の場合と同様に試験室６
（第１図）に対する空調能力を維持している。

つぎに、風速指令値が０m/sから次第に立ち上
がる場合、指令信号によつて強制的に開く主ダン
パーのみでは、送風の加速能力に欠けるきらいが
あり、そのため上記加速能力の不足分をインレツ
トベーンの開度制御（または送風機回転数制御）
によつてバツクアツプすることにより、その間の
良好な追従性の持続を図る。

また、風速指令信号が吹出口風速Vnを跨いで
上下する場合も、吹出口実風速信号は継続して常
にインレツトベーン制御系（または送風機制御
系）にフイードバツクされているため、この近傍
における制御特性の乱れも少なくなり、吹出口風
速の全範囲に亙つて常に円滑な制御を実現するこ
とができる。

（発明の効果） この発明にかかる風洞の風速制御方法は、前記
の構成により、吹出口の実風速信号を上記インレ
ツトベーンの開度制御系または送風機の回転数制
御系にフイードバツクさせることによつて、風速
０m/sから最大値に至る間の全範囲に亙る風速制
御を一貫して上記制御系によつて行うようにする
とともに、主ダンパーおよび副ダンパーに対して
は、風速指令信号が０m/sからVnまでの領域で
は、風速指令信号を上記両ダンパーの開度に変換
してそれを目標値として制御し、風速がVnを超
える領域では、主ダンンパーの開度を全開とし副
ダンパーの開度を全閉として両ダンパーを風速制
御に関与させないようにしたので、 (a) 吹出口の風速が０m/sの辺りでは、従来方法
の場合と同様に、ダンパーの開度制御により、
試験室に対する空調能力を維持して気流の温度
を一定に保持することができる。

(b) 風速指令信号が０m/sから立ち上がる付近で
は、指令信号によつて強制的に開く主ダンパー
のみでは、加速能力が前記のように不足がちで
あり、このときは、吹出口の実風速信号のフイ
ードバツクによつて作動する追従能力のすぐれ
たインレツトベーンの開度制御系（または送風
機の回転数制御系）によつてバツクアツプされ
るので、指令値と吹出口実風速との間に“遅
れ”が生じず、０m/sの立ち上がりから増速方
向に向かつて連続して良好な追従性が得られ
る。

(c) 風速指令信号がVnを跨いで上下する場合に
も、吹出口の実風速信号は一貫して常にインレ
ツトベーンの開度制御系（または送風機の回転
数制御系）にバツクアツプされているため、こ
の付近での制御特性も、上記“遅れ”等に起因
する変動がきわめて少なく、滑らかな制御特性
を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は風洞の説明用平面図、第２図は本発明
方法における風洞特性線図、第３図および第４図
はいずれも従来方法における風洞特性を示すそれ
ぞれ異なる線図である。 １…風洞、２…吹出口、３…主ダンパー、４…
バイパス風路、５…副ダンパー、６…試験室、７
…空調器、８…送風機、９…インレツトベーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 風洞の吹出口から上流側の方向に向かつて順
   次に主ダンパーならびにバイパス用の副ダンパー
   と気流温度制御用の空調器とを設け、さらにその
   上流側に回転数制御可能の送風機と開度制御可能
   のインレツトベーンとを設け、気流の温度を一定
   に制御して、しかも所定のパターンのもとに風速
   を変動せしめる風速指令信号に追従して吹出口の
   風速を自動的に制御する風洞において、 吹出口の実風速信号を上記インレツトベーンの
   開度制御系または送風機の回転数制御系にフイー
   ドバツクさせることによつて風速０m/sから最大
   値に至る間の全範囲に亙る風速制御を一貫して上
   記制御系によつて行い、 上記主ダンパーおよび副ダンパーに対しては、
   風速指令信号が０m/sから気流の温度を一定に制
   御するための最少風量に相当する風速Vnまでの
   領域では、風速指令信号を上記両ダンパーの開度
   に変換してその変換値を目標値として制御し、風
   速がVnを超える領域では、主ダンパーの開度を
   全開とし副ダンパーの開度を全閉として上記両ダ
   ンパーを上記Vnを超える領域に対する風速制御
   に関与させない、 ことを特徴とする風洞の風速制御方法。