JPH07301450A - 可変速ブロワーの空気流制御装置およびその制御方法 - Google Patents
可変速ブロワーの空気流制御装置およびその制御方法Info
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- JPH07301450A JPH07301450A JP7105129A JP10512995A JPH07301450A JP H07301450 A JPH07301450 A JP H07301450A JP 7105129 A JP7105129 A JP 7105129A JP 10512995 A JP10512995 A JP 10512995A JP H07301450 A JPH07301450 A JP H07301450A
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- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
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- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 静圧にかかわりなく、空気を調節するととも
にシステムの少なくとも一部を通しての調節された空気
の流量比を維接するための改良されたシステムを提供す
る。 【構成】 空気分配システム１０は、基本的に、ダクト
システム１５，ブロワー２０，モータ２５，可変速度モ
ータ制御装置３０，空気流制御モジュール３５およびシ
ステム制御装置４０によって構成される。システム制御
装置４０によって空気流制御モジュール３５を制御し、
この空気制御モジュールの演算結果にもとづいて可変速
度モータ制御装置３０がモータ２５を駆動制御すること
により、システム内の静圧にかかわりなく、空気流率を
一定に制御する。
にシステムの少なくとも一部を通しての調節された空気
の流量比を維接するための改良されたシステムを提供す
る。 【構成】 空気分配システム１０は、基本的に、ダクト
システム１５，ブロワー２０，モータ２５，可変速度モ
ータ制御装置３０，空気流制御モジュール３５およびシ
ステム制御装置４０によって構成される。システム制御
装置４０によって空気流制御モジュール３５を制御し、
この空気制御モジュールの演算結果にもとづいて可変速
度モータ制御装置３０がモータ２５を駆動制御すること
により、システム内の静圧にかかわりなく、空気流率を
一定に制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気を調節するための
システムに係り、詳しくは、少なくともシステムの部分
を通しての調節された空気の所望の流れの割合を、静圧
にかかわりなく、維接するための制御システムに関す
る。
システムに係り、詳しくは、少なくともシステムの部分
を通しての調節された空気の所望の流れの割合を、静圧
にかかわりなく、維接するための制御システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】過去においては、種々の異なる技術が、
システムの空間を介して空気を流すための試みで使用さ
れており、システムは静圧に関する空気流の割合をもっ
て空気の温度を調整するための空気分配システムを含ん
でいる。空気分配システムを通しての空気流（ＣＦＭ−
−キュービックフィート／分）は、システムで使用され
るモータの速度とトルクに影響する。
システムの空間を介して空気を流すための試みで使用さ
れており、システムは静圧に関する空気流の割合をもっ
て空気の温度を調整するための空気分配システムを含ん
でいる。空気分配システムを通しての空気流（ＣＦＭ−
−キュービックフィート／分）は、システムで使用され
るモータの速度とトルクに影響する。
【０００３】従来では、特殊な空気分配システムの空間
と静圧に対する所望の空気流の割合を評価するのに、モ
ータの速度とトルクをファンにマッチングさせるという
困難な仕事があった。しかしながら、これは、システム
に関連する空気流の調節された空間を接続するダンパー
を開閉または調節するようなシステムにおける変化によ
って起こる、空気分配システムにおける静圧に適合する
ものではない。さらに、例えばフィルタと熱交換器のよ
うな他の装置はダクトシステム内の静圧を変えることが
できる。
と静圧に対する所望の空気流の割合を評価するのに、モ
ータの速度とトルクをファンにマッチングさせるという
困難な仕事があった。しかしながら、これは、システム
に関連する空気流の調節された空間を接続するダンパー
を開閉または調節するようなシステムにおける変化によ
って起こる、空気分配システムにおける静圧に適合する
ものではない。さらに、例えばフィルタと熱交換器のよ
うな他の装置はダクトシステム内の静圧を変えることが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そのような従来技術に
よるシステムにおいて使用されるファン又はブロワーが
ファン又はブレードタイプのものであれば、ファンに作
動する静圧の減少によりファンとモータの速度が増し
た。逆に、ファンの静圧が減少すれば、ファンとモータ
の速度が減少した。また、ファンとモータの速度は、シ
ステムにおける静圧の変化に応じて変化した。
よるシステムにおいて使用されるファン又はブロワーが
ファン又はブレードタイプのものであれば、ファンに作
動する静圧の減少によりファンとモータの速度が増し
た。逆に、ファンの静圧が減少すれば、ファンとモータ
の速度が減少した。また、ファンとモータの速度は、シ
ステムにおける静圧の変化に応じて変化した。
【０００５】他の従来技術では、定数比の計算に必要で
あるモータ速度を制御するための装置を用いることによ
って、ファンモータの速度を変えるための補償が行われ
ていた。この技術では、さらに信号比較装置とモータ電
流検出装置を必要とした。加えて、この技術では、空気
分配システムにおける空気流を直接計算することは出来
なかった。
あるモータ速度を制御するための装置を用いることによ
って、ファンモータの速度を変えるための補償が行われ
ていた。この技術では、さらに信号比較装置とモータ電
流検出装置を必要とした。加えて、この技術では、空気
分配システムにおける空気流を直接計算することは出来
なかった。
【０００６】本発明の目的は、静圧にかかわりなく、空
気を調節するとともにシステムの少なくとも一部を通し
ての調節された空気の流量比を維持するための改良され
たシステムを提供することである。
気を調節するとともにシステムの少なくとも一部を通し
ての調節された空気の流量比を維持するための改良され
たシステムを提供することである。
【０００７】さらに本発明の目的は、特定のダクトシス
テムを校正する必要のない多くのダクトシステムに結合
して用いることができる改良された空気流制御システム
を提供することである。
テムを校正する必要のない多くのダクトシステムに結合
して用いることができる改良された空気流制御システム
を提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、空気分配システムの
実際の空気流を直接計算できる改良された方法を提供す
ることである。
実際の空気流を直接計算できる改良された方法を提供す
ることである。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、静圧にかかわ
りなく、空気を調節するとともにシステムの少なくとも
一部を通しての調節された空気の流量比を維接するため
の改良された方法を提供することである。
りなく、空気を調節するとともにシステムの少なくとも
一部を通しての調節された空気の流量比を維接するため
の改良された方法を提供することである。
【００１０】本発明のさらに他の目的は、簡単なデザイ
ンにして、容易にかつ経済的に製作可能な改良された空
気流制御システムを提供することである。
ンにして、容易にかつ経済的に製作可能な改良された空
気流制御システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変速度ブロワーの空気流制御装置は、ブ
ロワーに駆動的に関連するモータと、空気分配システム
の目標空気流を示す目標空気流率信号を含み、本質的に
目標空気流率で空気流の割合を維持するためにモータ速
度を制御する空気分配システムの制御装置であって、モ
ータの速度を示す速度信号を供給する手段と、目標空気
流信号と速度信号に応答して制御信号を供給する手段
と、制御信号に応答するモータ速度を制御する手段、に
よって構成され、モータ速度は本質的に目標空気流率で
システムにおける空気流の割合を維持するために制御さ
れる、ことを特徴とする。
に、本発明の可変速度ブロワーの空気流制御装置は、ブ
ロワーに駆動的に関連するモータと、空気分配システム
の目標空気流を示す目標空気流率信号を含み、本質的に
目標空気流率で空気流の割合を維持するためにモータ速
度を制御する空気分配システムの制御装置であって、モ
ータの速度を示す速度信号を供給する手段と、目標空気
流信号と速度信号に応答して制御信号を供給する手段
と、制御信号に応答するモータ速度を制御する手段、に
よって構成され、モータ速度は本質的に目標空気流率で
システムにおける空気流の割合を維持するために制御さ
れる、ことを特徴とする。
【００１２】また、本発明は、ブロワーに駆動的に関連
するモータと、空気分配システムの目標空気流を示す目
標空気率信号を含み、本質的に目標空気流率で空気流の
割合を維持するためにモータ速度を制御する方法であっ
て、目標空気流を検出するステップと、モータ速度を検
出するステップと、マイクロプロセッサを使用して、検
出されたモータ速度の関数である実際の空気流を決定す
るステップと、マイクロプロセッサを使用して、検出さ
れたモータ速度と検出された目標空気流の関数である制
御信号を発生する手段と、制御信号に従って変わるモー
タに電圧を印加するとともに、本質的に目標空気流率で
システムにおける空気流の割合を維持するためにモータ
速度を制御するステップ、によって構成されていること
を特徴とする。
するモータと、空気分配システムの目標空気流を示す目
標空気率信号を含み、本質的に目標空気流率で空気流の
割合を維持するためにモータ速度を制御する方法であっ
て、目標空気流を検出するステップと、モータ速度を検
出するステップと、マイクロプロセッサを使用して、検
出されたモータ速度の関数である実際の空気流を決定す
るステップと、マイクロプロセッサを使用して、検出さ
れたモータ速度と検出された目標空気流の関数である制
御信号を発生する手段と、制御信号に従って変わるモー
タに電圧を印加するとともに、本質的に目標空気流率で
システムにおける空気流の割合を維持するためにモータ
速度を制御するステップ、によって構成されていること
を特徴とする。
【００１３】
【作用】空気流分配システムは、ブロワーに関連するモ
ータを含むとともに、空気分配システム用の目標空気流
を示す目標空気流率信号を含む装置によって、達成され
る。装置は、静圧にかかわりなく、本質的に目標空気率
でシステムにおける空気流の割合を維持するために、モ
ータを制御する。また、装置はモータの速度を示す速度
信号を供給する手段と、目標空気流率信号と速度信号に
応答して制御信号を供給する手段，および制御信号に応
答してモータ速度を制御する手段を含む。
ータを含むとともに、空気分配システム用の目標空気流
を示す目標空気流率信号を含む装置によって、達成され
る。装置は、静圧にかかわりなく、本質的に目標空気率
でシステムにおける空気流の割合を維持するために、モ
ータを制御する。また、装置はモータの速度を示す速度
信号を供給する手段と、目標空気流率信号と速度信号に
応答して制御信号を供給する手段，および制御信号に応
答してモータ速度を制御する手段を含む。
【００１４】モータ速度を制御する手段はモータに電圧
を印加し、モータ速度は静圧にかかわりなく目標空気流
率を維持するための制御信号に応じて変化する。制御信
号を供給する手段は一定の空気流制御アルゴリズムを示
す制御信号を供給し、該空気流制御アルゴリズムは、制
御信号を供給する手段によって発生した、目標空気流信
号と速度信号の双方に応答する。
を印加し、モータ速度は静圧にかかわりなく目標空気流
率を維持するための制御信号に応じて変化する。制御信
号を供給する手段は一定の空気流制御アルゴリズムを示
す制御信号を供給し、該空気流制御アルゴリズムは、制
御信号を供給する手段によって発生した、目標空気流信
号と速度信号の双方に応答する。
【００１５】
【実施例】図１は空気分配システム１０を示すブロック
図であって、この空気分配システムは本発明の好ましい
実施例を含んでいる。本発明の空気分配システム１０の
主要素としては、ダクトシステム１５，ブロワー２０，
モータ２５，可変速モータ制御装置３０，空気流制御モ
ジュール３５，およびシステム制御装置４０によって構
成される。
図であって、この空気分配システムは本発明の好ましい
実施例を含んでいる。本発明の空気分配システム１０の
主要素としては、ダクトシステム１５，ブロワー２０，
モータ２５，可変速モータ制御装置３０，空気流制御モ
ジュール３５，およびシステム制御装置４０によって構
成される。
【００１６】ダクトシステム１５は、調節されるべき所
定の領域に空気を分配するために使用される、導管であ
る。ダクトシステム１５は、例えば、ビルディング１０
に設けられ、調節された空気を所望の部屋に供給する。
上述のように、システム内の静圧はダンパー４５，フィ
ルター５０，およびダクトシステム１５内に収設されて
いる熱交換器５５によって左右される。
定の領域に空気を分配するために使用される、導管であ
る。ダクトシステム１５は、例えば、ビルディング１０
に設けられ、調節された空気を所望の部屋に供給する。
上述のように、システム内の静圧はダンパー４５，フィ
ルター５０，およびダクトシステム１５内に収設されて
いる熱交換器５５によって左右される。
【００１７】ブロワー２０は、ファンのような装置であ
って、ダクト１５を通して空気を流すものであり、代表
的にはブロワー２０内に設けられる。好ましい実施例で
は、ブロワー２０は前方に折曲したファンによって構成
される。しかしながら、ブロワー２０は、空気分配シス
テムに空気を送るための、ブレード，ファン又は他の装
置であってもよい。
って、ダクト１５を通して空気を流すものであり、代表
的にはブロワー２０内に設けられる。好ましい実施例で
は、ブロワー２０は前方に折曲したファンによって構成
される。しかしながら、ブロワー２０は、空気分配シス
テムに空気を送るための、ブレード，ファン又は他の装
置であってもよい。
【００１８】モータ２５はブロワー２０を駆動する必要
な機械力を供給するためのものである。実施例におい
て、モータ２５はモータ電流を送るための複数の巻線を
有する固定子アッセンブリと、ブロワー２０を駆動する
回転子アッセンブリ６５を含んでいる。モータ２５とし
ては、例えばブラシ整流モータ又は電気的に流されたモ
ータのいずれかのような、ブロワー２０を駆動できるも
のであれば良い。モータ２５はプーリシステム７０によ
ってブロワー２０に接続されている。さらに、モータ２
５とブロワー２５は、モータ２５がブロワー２０に挿入
されセットスクリューで取り付けられるような、集積さ
れた装置であっても良い。
な機械力を供給するためのものである。実施例におい
て、モータ２５はモータ電流を送るための複数の巻線を
有する固定子アッセンブリと、ブロワー２０を駆動する
回転子アッセンブリ６５を含んでいる。モータ２５とし
ては、例えばブラシ整流モータ又は電気的に流されたモ
ータのいずれかのような、ブロワー２０を駆動できるも
のであれば良い。モータ２５はプーリシステム７０によ
ってブロワー２０に接続されている。さらに、モータ２
５とブロワー２５は、モータ２５がブロワー２０に挿入
されセットスクリューで取り付けられるような、集積さ
れた装置であっても良い。
【００１９】可変速モータ制御装置３０は、空気流制御
モジュール３５によって発生される制御信号７５に応答
してモータ速度を制御するための手段と、以下に述べる
ようにモータ２５の速度を示す速度信号８０を供給する
ための手段によって、構成される。また、速度信号８０
は電気整流モータと共同して用いられる整流回路のよう
な別の装置によって供給することが出来る。本発明にお
いては、モータ速度を制御する手段と速度信号８０を供
給する手段として、ジェネラルエレクトリック（Ｇｅｎ
ｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モデル番号ＨＣ４４ＡＥ
２３０可変速モータ制御装置３０を用いることが出来
る。可変速モータ制御装置３０は、モータ２５の所望速
度を示す制御信号７５に応答し、かつ制御信号７５を受
けるための空気流制御モジュールに電気的に接続されて
いる。実施例においては、制御信号７５は、デュティサ
イクルを有するパルス幅変調されたシリーズの形をとっ
ており、デュティサイクルは目標空気流率を達成するた
めのモータの所望の速度を示すものである。当業者が認
識するように、制御信号７５は、例えばパルス振幅変調
信号，パルス位置変調信号又はパルスコード変調信号の
ような種々の形体をとっている。
モジュール３５によって発生される制御信号７５に応答
してモータ速度を制御するための手段と、以下に述べる
ようにモータ２５の速度を示す速度信号８０を供給する
ための手段によって、構成される。また、速度信号８０
は電気整流モータと共同して用いられる整流回路のよう
な別の装置によって供給することが出来る。本発明にお
いては、モータ速度を制御する手段と速度信号８０を供
給する手段として、ジェネラルエレクトリック（Ｇｅｎ
ｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モデル番号ＨＣ４４ＡＥ
２３０可変速モータ制御装置３０を用いることが出来
る。可変速モータ制御装置３０は、モータ２５の所望速
度を示す制御信号７５に応答し、かつ制御信号７５を受
けるための空気流制御モジュールに電気的に接続されて
いる。実施例においては、制御信号７５は、デュティサ
イクルを有するパルス幅変調されたシリーズの形をとっ
ており、デュティサイクルは目標空気流率を達成するた
めのモータの所望の速度を示すものである。当業者が認
識するように、制御信号７５は、例えばパルス振幅変調
信号，パルス位置変調信号又はパルスコード変調信号の
ような種々の形体をとっている。
【００２０】パルス振幅信号は、目標とする空気流率を
達成するためのモータの所望速度を示す振幅を持つ一連
のパルスを、含んでいる。パルス位置変調信号は、目標
空気流率を達成するためのモータ２５の所望速度を示す
パルス間のインターバルを持つ一連のパルスを、含んで
いる。パルスコード変調信号は、目標空気流率を達成す
るためのモータ２５の所望速度を示すパルスコードを含
んでいる。
達成するためのモータの所望速度を示す振幅を持つ一連
のパルスを、含んでいる。パルス位置変調信号は、目標
空気流率を達成するためのモータ２５の所望速度を示す
パルス間のインターバルを持つ一連のパルスを、含んで
いる。パルスコード変調信号は、目標空気流率を達成す
るためのモータ２５の所望速度を示すパルスコードを含
んでいる。
【００２１】可変速度モータ制御装置３０は、制御信号
７５に応じて１つ又はそれ以上の巻線に電圧を一度に印
加するとともに、回転可能なアッセンブリ６５を回転さ
せるために予め設定されたシーケンスにおいて巻線を整
流するためのモータ２５に、電気的に接続されている。
従って、可変速度モータ制御装置３０は、空気流制御モ
ジュール３５によって供給された制御信号７５に応答し
て、モータ２５の速度を制御する。
７５に応じて１つ又はそれ以上の巻線に電圧を一度に印
加するとともに、回転可能なアッセンブリ６５を回転さ
せるために予め設定されたシーケンスにおいて巻線を整
流するためのモータ２５に、電気的に接続されている。
従って、可変速度モータ制御装置３０は、空気流制御モ
ジュール３５によって供給された制御信号７５に応答し
て、モータ２５の速度を制御する。
【００２２】空気流制御モジュール３５は、以下に述べ
るように、目標空気流率信号８５と速度信号８０に応答
する制御信号７５を供給するための手段である。速度信
号８０は、上述したように、可変速度モータ制御装置３
０又は整流回路のような他の装置のどちらかによって発
生される。目標空気流率信号８５は、以下に述べるよう
に、システム制御装置４０によって発生される。空気流
制御モジュール３５は、マイクロプロセッサ９０，第１
のアナログ／ディジタル変換器９５，第２のアナログ／
ディジタル変換器１００，ディジタル／アナログ変換器
１０５，第１のターミナル１１０，第２のターミナル１
１５および電源１２０によって構成される。第１のアナ
ログ／ディジタル変換器９５は第１のターミナル１１０
とマイクロプロセッサ９０に電気的に接続されている。
第２のアナログ／ディジタル変換器１００とディジタル
／アナログ変換器１０５の双方は、マイクロプロセッサ
９０と第２のターミナル１１５に、電気的に接続されて
いる。電源１２０は、マイクロプロセッサ９０，アナロ
グ／ディジタル変換器９５，１００、およびディジタル
／アナログ変換器１０５に電気的に接続されており、前
記装置に電力を供給する。
るように、目標空気流率信号８５と速度信号８０に応答
する制御信号７５を供給するための手段である。速度信
号８０は、上述したように、可変速度モータ制御装置３
０又は整流回路のような他の装置のどちらかによって発
生される。目標空気流率信号８５は、以下に述べるよう
に、システム制御装置４０によって発生される。空気流
制御モジュール３５は、マイクロプロセッサ９０，第１
のアナログ／ディジタル変換器９５，第２のアナログ／
ディジタル変換器１００，ディジタル／アナログ変換器
１０５，第１のターミナル１１０，第２のターミナル１
１５および電源１２０によって構成される。第１のアナ
ログ／ディジタル変換器９５は第１のターミナル１１０
とマイクロプロセッサ９０に電気的に接続されている。
第２のアナログ／ディジタル変換器１００とディジタル
／アナログ変換器１０５の双方は、マイクロプロセッサ
９０と第２のターミナル１１５に、電気的に接続されて
いる。電源１２０は、マイクロプロセッサ９０，アナロ
グ／ディジタル変換器９５，１００、およびディジタル
／アナログ変換器１０５に電気的に接続されており、前
記装置に電力を供給する。
【００２３】システム制御装置４０は、空気流制御モジ
ュールに、所望の空気流率を示す空気流率信号を供給す
る、装置又はシステムである。システム制御装置４０は
センサーとユーザ入力（図示せず）に応答する。好まし
くは、システム制御装置４０は目標空気流率に比例する
アナログ電圧を有する目標空気流率信号８５を供給する
ものである。また、目標空気率信号８５はとびとびの電
圧レベルを持っており、この電圧レベルは特定な所望空
気流率を示すものである。一つの好ましい実施例では、
目標空気流率信号８５は３つの可能なプリセット電圧レ
ベルを持っている。例えば、目標空気流率信号８５は、
１ボルト，３ボルト又は５ボルトであり、それぞれ低，
中間又は高の目標空気流率を示すものである。
ュールに、所望の空気流率を示す空気流率信号を供給す
る、装置又はシステムである。システム制御装置４０は
センサーとユーザ入力（図示せず）に応答する。好まし
くは、システム制御装置４０は目標空気流率に比例する
アナログ電圧を有する目標空気流率信号８５を供給する
ものである。また、目標空気率信号８５はとびとびの電
圧レベルを持っており、この電圧レベルは特定な所望空
気流率を示すものである。一つの好ましい実施例では、
目標空気流率信号８５は３つの可能なプリセット電圧レ
ベルを持っている。例えば、目標空気流率信号８５は、
１ボルト，３ボルト又は５ボルトであり、それぞれ低，
中間又は高の目標空気流率を示すものである。
【００２４】本発明による実施例においては、空気流制
御モジュール３５はモータ速度を制御し補償するための
一定空気流アルゴリズムに従って動作する。このアルゴ
リズムは、静圧の変化にかかわりなく、空気分配システ
ム１０内で、モータ２５に一定の空気流を供給させる。
このようにしてモータ２５を制御することによって、空
気分配システム１０内の静圧を供給する。一定の空気流
アルゴリズムは、本発明の動作を示すもので、以下に述
べられている。
御モジュール３５はモータ速度を制御し補償するための
一定空気流アルゴリズムに従って動作する。このアルゴ
リズムは、静圧の変化にかかわりなく、空気分配システ
ム１０内で、モータ２５に一定の空気流を供給させる。
このようにしてモータ２５を制御することによって、空
気分配システム１０内の静圧を供給する。一定の空気流
アルゴリズムは、本発明の動作を示すもので、以下に述
べられている。
【００２５】図２は本発明において実施される一定空気
流アルゴリズムのフロー図である。「スタート」と記さ
れた第１のステップ１２５で始まり、第１のステップ１
３０で制御信号７５をゼロにする。実施例においては、
制御信号７５は、０から１２８までの整数値を持つディ
ジタル信号である。ステップ１３５でシステム制御装置
１４０から送られ選択された目標空気流率信号８５（Ｃ
ＦＭT）を受ける。空気流制御モジュール３５は、アナ
ログ信号を第１のアナログ／ディジタル変換器９５を用
いてディジタルフォーマットに変換し、その信号をマイ
クロプロセッサ９０に送る。マイクロプロセッサ９０
は、可変速度モータ制御装置３０からの速度信号８０を
受け、その速度信号は第２のアナログ／ディジタル変換
器１００を用いてディジタルフォーマットに変換され
る。マイクロプロセッサ９０は、これらの信号を使用し
て、以下に述べられているように、可変速度モータ制御
装置に送るための制御信号７５を発生する。
流アルゴリズムのフロー図である。「スタート」と記さ
れた第１のステップ１２５で始まり、第１のステップ１
３０で制御信号７５をゼロにする。実施例においては、
制御信号７５は、０から１２８までの整数値を持つディ
ジタル信号である。ステップ１３５でシステム制御装置
１４０から送られ選択された目標空気流率信号８５（Ｃ
ＦＭT）を受ける。空気流制御モジュール３５は、アナ
ログ信号を第１のアナログ／ディジタル変換器９５を用
いてディジタルフォーマットに変換し、その信号をマイ
クロプロセッサ９０に送る。マイクロプロセッサ９０
は、可変速度モータ制御装置３０からの速度信号８０を
受け、その速度信号は第２のアナログ／ディジタル変換
器１００を用いてディジタルフォーマットに変換され
る。マイクロプロセッサ９０は、これらの信号を使用し
て、以下に述べられているように、可変速度モータ制御
装置に送るための制御信号７５を発生する。
【００２６】ステップ１４０で、マイクロプロセッサ９
０は次のアルゴリズムを実行する。すなわち、ＣＦＭA
＝Ａ＊ｒｐｍ（Ｂ／ｒｐｍ）＊（Ｅ＋Ｆ＊ＰＷＭ＋Ｇ＊
ｒｐｍ）であり、ここでＣＦＭAは実際の空気流率、ｒ
ｐｍはモータ速度信号８０の現在の値、ＰＷＭは制御信
号７５の現在値、ＡおよびＢはブロワー２０の特性を示
す定数、Ｇはモータの特性と可変速度モータ制御装置３
０の特性を示す定数である。定数Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆ，Ｇは
すべて実際のダクトシステムとは独立に導出される。従
って、本発明は実際のダクトシステムとは独立に設計さ
れる。これにより、特殊なダクトシステム１５に関して
校正の必要なくして製造できる利点が得られる。
０は次のアルゴリズムを実行する。すなわち、ＣＦＭA
＝Ａ＊ｒｐｍ（Ｂ／ｒｐｍ）＊（Ｅ＋Ｆ＊ＰＷＭ＋Ｇ＊
ｒｐｍ）であり、ここでＣＦＭAは実際の空気流率、ｒ
ｐｍはモータ速度信号８０の現在の値、ＰＷＭは制御信
号７５の現在値、ＡおよびＢはブロワー２０の特性を示
す定数、Ｇはモータの特性と可変速度モータ制御装置３
０の特性を示す定数である。定数Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆ，Ｇは
すべて実際のダクトシステムとは独立に導出される。従
って、本発明は実際のダクトシステムとは独立に設計さ
れる。これにより、特殊なダクトシステム１５に関して
校正の必要なくして製造できる利点が得られる。
【００２７】ステップ１４０において、マイクロプロセ
ッサ９０はモータ速度信号８０と制御信号７５をＣＦＭ
Aを決めるために用いる。従って、電気流を直接決定す
ることが実行される。ステップ１４０でＣＦＭAが決定
された後、マイクロプロセッサ９０は、ステップ１４５
に移行し、ＣＦＭAをＣＦＭTと比較する。実際および目
標の空気流率が等しければ、マイクロプロセッサ９０は
ＰＷＭ信号の現在の値を変えるようなことはしない。そ
れから、ＰＷＭ信号は、ディジタル／アナログ変換器１
０５によってアナログ信号に変換され、ステップ１６０
において可変速度モータ制御装置３０に送られる。結
局、マイクロプロセッサ９０は、ステップ１３５に戻
り、再びサイクルを始める。次のサイクルでは、ステッ
プ１３５においてＣＦＭTを受け、ステップ１４０にお
けるｒｐｍとＰＷＭ信号の新しい値にもとづいて新しい
ＣＦＭAを計算する。
ッサ９０はモータ速度信号８０と制御信号７５をＣＦＭ
Aを決めるために用いる。従って、電気流を直接決定す
ることが実行される。ステップ１４０でＣＦＭAが決定
された後、マイクロプロセッサ９０は、ステップ１４５
に移行し、ＣＦＭAをＣＦＭTと比較する。実際および目
標の空気流率が等しければ、マイクロプロセッサ９０は
ＰＷＭ信号の現在の値を変えるようなことはしない。そ
れから、ＰＷＭ信号は、ディジタル／アナログ変換器１
０５によってアナログ信号に変換され、ステップ１６０
において可変速度モータ制御装置３０に送られる。結
局、マイクロプロセッサ９０は、ステップ１３５に戻
り、再びサイクルを始める。次のサイクルでは、ステッ
プ１３５においてＣＦＭTを受け、ステップ１４０にお
けるｒｐｍとＰＷＭ信号の新しい値にもとづいて新しい
ＣＦＭAを計算する。
【００２８】ステップ１４５において割合が等しくなけ
れば、マイクロプロセッサ９０はステップ１５０に移行
し、ＣＦＭAがＣＦＭT以下であるかどうかを判断する。
ＣＦＭAがＣＦＭT以下でなければ、マイクロプロセッサ
９０はステップ１５５に移行し、ワンステップによって
ＰＷＭ信号の現在値を減少させる。
れば、マイクロプロセッサ９０はステップ１５０に移行
し、ＣＦＭAがＣＦＭT以下であるかどうかを判断する。
ＣＦＭAがＣＦＭT以下でなければ、マイクロプロセッサ
９０はステップ１５５に移行し、ワンステップによって
ＰＷＭ信号の現在値を減少させる。
【００２９】次に、ディジタルＰＷＭ信号は、ディジタ
ル／アナログ信号変換器１０５によって、アナログ信号
に変換され、ステップ１６０において可変速度モータ制
御装置３０に送られる。ステップ１５０においてＣＦＭ
AがＣＦＭT以下であることが判れば、マイクロプロセッ
サ９０はステップ１６５に移行し、ＰＷＭはワンステッ
プ増加される。次に、マイクロプロセッサ９０はステッ
プ１６０に移行し、ディジタルＰＷＭ信号は、ディジタ
ル／アナログ変換器１０５によってアナログ信号に変換
され、可変速度モータ制御装置３０に送られる。ＰＷＭ
が、正しく調節され、可変速度モータ制御装置３０に送
られた後、マイクロプロセッサ９０は、ステップ１３５
に戻り、再びサイクルを開始する。
ル／アナログ信号変換器１０５によって、アナログ信号
に変換され、ステップ１６０において可変速度モータ制
御装置３０に送られる。ステップ１５０においてＣＦＭ
AがＣＦＭT以下であることが判れば、マイクロプロセッ
サ９０はステップ１６５に移行し、ＰＷＭはワンステッ
プ増加される。次に、マイクロプロセッサ９０はステッ
プ１６０に移行し、ディジタルＰＷＭ信号は、ディジタ
ル／アナログ変換器１０５によってアナログ信号に変換
され、可変速度モータ制御装置３０に送られる。ＰＷＭ
が、正しく調節され、可変速度モータ制御装置３０に送
られた後、マイクロプロセッサ９０は、ステップ１３５
に戻り、再びサイクルを開始する。
【００３０】空気流制御モジュール３５についてアルゴ
リズムによる操作について述べたが、当業者ならば空気
流制御モジュール３５はシステムの可変速度／トルク特
性を規定するテーブルによって操作することを容易にわ
かるであろう。
リズムによる操作について述べたが、当業者ならば空気
流制御モジュール３５はシステムの可変速度／トルク特
性を規定するテーブルによって操作することを容易にわ
かるであろう。
【００３１】図３は本発明の実施例の特性チャートであ
って、空気流制御モジュール３５は、空気分配システム
１０内の一定の空気流を維持するために、一定の空気流
アルゴリズムを実行する。第１の列は特殊なブロワーの
幾何学的配置が与えられた空気流，モータ２５および可
変速度モータ制御装置３０の計算された値を示す。第２
の列は制御信号７５の実験値を示す。第３の列はモータ
速度の実験値を示す。
って、空気流制御モジュール３５は、空気分配システム
１０内の一定の空気流を維持するために、一定の空気流
アルゴリズムを実行する。第１の列は特殊なブロワーの
幾何学的配置が与えられた空気流，モータ２５および可
変速度モータ制御装置３０の計算された値を示す。第２
の列は制御信号７５の実験値を示す。第３の列はモータ
速度の実験値を示す。
【００３２】第４の列は空気流の実験値を示す。第５の
列は静圧の実験値を示す。第６の列はモータ２５のトル
クの実験値を示す。第７の列は計算された空気流と空気
率の実験値のエラー率を示す。このチャートが示すよう
に、本発明によれば、計算された空気流率と実験的に決
定された実際の空気流との間の最大エラー率を小さくで
きる。
列は静圧の実験値を示す。第６の列はモータ２５のトル
クの実験値を示す。第７の列は計算された空気流と空気
率の実験値のエラー率を示す。このチャートが示すよう
に、本発明によれば、計算された空気流率と実験的に決
定された実際の空気流との間の最大エラー率を小さくで
きる。
【００３３】従って、本発明によれば、空気を調節する
とともに、特定のダクトシステムの校正の必要なくし
て、多くのダクトシステムに用いる静圧にかかわりな
く、システムの少なくとも一部を通しての調節された空
気の予め設定された空気流率を維持するための改良され
たシステムと方法が得られる。
とともに、特定のダクトシステムの校正の必要なくし
て、多くのダクトシステムに用いる静圧にかかわりな
く、システムの少なくとも一部を通しての調節された空
気の予め設定された空気流率を維持するための改良され
たシステムと方法が得られる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は前述の目的を有効に達成するも
ので、次のような効果が得られる。すなわち、静圧にか
かわりなく、空気を調節するとともにシステムの少なく
とも一部を通しての調節された空気の流量比を維持する
ための改良されたシステムが得られる。
ので、次のような効果が得られる。すなわち、静圧にか
かわりなく、空気を調節するとともにシステムの少なく
とも一部を通しての調節された空気の流量比を維持する
ための改良されたシステムが得られる。
【００３５】特定のダクトシステムを校正する必要のな
い多くのダクトシステムに結合して用いることができる
改良された空気流制御システムが得られる。
い多くのダクトシステムに結合して用いることができる
改良された空気流制御システムが得られる。
【００３６】空気分配システムの実際の空気流を直接計
算できる改良された方法が得られる。
算できる改良された方法が得られる。
【００３７】静圧にかかわりなく、空気を調節するとと
もにシステムの少なくとも一部を通しての調節された空
気の流量比を維持するための改良された方法が得られ
る。
もにシステムの少なくとも一部を通しての調節された空
気の流量比を維持するための改良された方法が得られ
る。
【００３８】簡単なデザインにして、容易にかつ経済的
に製作可能な改良された空気流制御システムが得られ
る。
に製作可能な改良された空気流制御システムが得られ
る。
【００３９】本発明は最良の実施例について開示されて
いるが、発明の精神と範囲から逸脱することなく、種々
の変形、省略および追加が可能である。
いるが、発明の精神と範囲から逸脱することなく、種々
の変形、省略および追加が可能である。
【図１】本発明の好ましい実施例による空気分配システ
ムのブロック図。
ムのブロック図。
【図２】本発明において実施される好ましいアルゴリズ
ムのフロー図。
ムのフロー図。
【図３】本発明の性能チャート。
１０…空気流分配システム １５…ダクトシステム ２０…ブロワー ２５…モータ ３０…可変速度モータ制御装置 ３５…空気流制御モジュール ４０…システム制御装置 ４５…ダンパー ５０…フィルタ ５５…熱交換器 ９０…マイクロプロセッサ
Claims (13)
- 【請求項１】 ブロワーに駆動的に関連するモータと、
空気分配システムの目標空気流を示す目標空気流率信号
を含み、本質的に目標空気流率で空気流の割合を維持す
るためにモータ速度を制御する空気分配システムの制御
装置であって、 モータの速度を示す速度信号を供給する手段と、 目標空気流信号と速度信号に応答して制御信号を供給す
る手段と、 制御信号に応答するモータ速度を制御する手段、によっ
て構成され、モータ速度は本質的に目標空気流率でシス
テムにおける空気流の割合を維持するために制御され
る、ことを特徴とする、 可変速度ブロワーの空気流制御装置。 - 【請求項２】 請求項１の装置において、前記モータ速
度を制御する手段が、制御手段に従って変化するモータ
に電圧を印加することを特徴とする可変速度ブロワーの
空気流制御装置。 - 【請求項３】 請求項１の装置において、前記モータ速
度を制御するための手段が可変速度モータ制御装置であ
ることを特徴とする、可変速度ブロワーの空気流制御装
置。 - 【請求項４】 請求項３の装置において、前記可変速度
モータ制御装置が、モータの速度を示す速度信号を供給
することを特徴とする、可変速度ブロワーの空気流制御
装置。 - 【請求項５】 請求項１の装置において、前記制御信号
を供給する手段が、次のアルゴリズムに従って動作する
ことを特徴とし、該アルゴリズムは ＣＦＭA＝Ａ＊ｒｐｍ＋（Ｂ／ｒｐｍ）＊（Ｅ＋Ｆ＊Ｐ
ＷＭ＋Ｇ＊ｒｐｍ） であって、ここでＣＦＭAは実際の空気流率に等しく、
ｒｐｍはモータ速度信号の現在値に等しく、ＰＷＭは制
御信号の現在値に等しく、ＡとＢはブロワーの特性を示
す定数に等しく、かつＥ，ＦおよびＧはモータ特性およ
び制御信号に応答してモータ速度を制御するための手段
の特性を示す定数であることを特徴とする、可変速度ブ
ロワーの空気流制御装置。 - 【請求項６】 請求項１の装置において、前記制御信号
を供給するための手段によって発生された制御信号が、
目標空気流率を達成するための所望のモータの速度を示
すデューティサイクルを有するパルス幅変調パルスによ
って構成されている、ことを特徴とする可変速度ブロワ
ーの空気流制御装置。 - 【請求項７】 請求項１の装置において、制御信号を供
給するための前記手段によって発生された制御信号が、
パルス振幅変調されたパルス列によって構成され、各パ
ルスが目標空気流率を達成するためのモータの所望の速
度を示すパルス間の振幅を有することを特徴とする可変
速度ブロワーの空気流制御装置。 - 【請求項８】 請求項１の装置において、制御信号を供
給するための前記手段によって発生された制御信号が、
目標空気流率を達成するためのモータの所望の速度を示
す間隔を有するパルス位置変調されたパルス列によって
構成されている、ことを特徴とする可変速度ブロワーの
空気流制御装置。 - 【請求項９】 請求項１の装置において、制御信号を供
給するための前記手段によって発生された制御信号が、
目標空気流率を達成するためのモータの所望の速度を示
すコードを有するパルスコード変調されたパルス列によ
って構成されている、ことを特徴とする可変速度ブロワ
ーの空気流制御装置。 - 【請求項１０】 所望の領域に所望の調整された空気を
供給するとともに本質的に目標空気流率で空気流の割合
を維持するための空気分配システムであって、 モータに電流を供給するための複数の巻線を備えた固定
子アセンブリを有するとともに、システムにおけるブロ
ワーと駆動関係にある回転子アセンブリを有する、モー
タと、 モータの速度を示す速度信号を供給する手段と、 目標空気流率信号と、目標空気流信号と速度信号の双方
の関数である制御信号を発生する速度信号に応答するマ
イクロプロセッサと、 制御信号に応答してモータを制御し、制御信号に従って
電圧が変わる前記モータに電圧を印加する可変速度モー
タ制御装置、によって構成されていることを特徴とす
る、 可変速度ブロワーの空気流制御装置。 - 【請求項１１】 請求項１０の装置において、前記マイ
クロプロセッサが次のアルゴリズムに従って動作し、該
アルゴリズムが ＣＦＭA＝Ａ＊ｒｐｍ＋（Ｂ／ｒｐｍ）＊（Ｅ＋Ｆ＊Ｐ
ＷＭ＋Ｇ＊ｒｐｍ） であって、ここでＣＦＭAは実際の空気流率に等しく、
ｒｐｍはモータ速度信号の現在値に等しく、ＰＷＭは制
御信号の現在値に等しく、ＡとＢはブロワーの特性を示
す定数に等しく、かつＥ，ＦおよびＧはモータ特性およ
び制御信号に応答してモータ速度を制御するための手段
の特性を示す定数であることを特徴とする、可変速度ブ
ロワーの空気流制御装置。 - 【請求項１２】 ブロワーに駆動的に関連するモータ
と、空気分配システムの目標空気流を示す目標空気率信
号を含み、本質的に目標空気流率で空気流の割合を維持
するためにモータ速度を制御する方法であって、 目標空気流を検出するステップと、 モータ速度を検出するステップと、 マイクロプロセッサを使用して、検出されたモータ速度
の関数である実際の空気流を決定するステップと、 マイクロプロセッサを使用して、検出されたモータ速度
と検出された目標空気流の関数である制御信号を発生す
る手段と、 制御信号に従って変わるモータに電圧を印加するととも
に、本質的に目標空気流率でシステムにおける空気流の
割合を維持するためにモータ速度を制御するステップ、
によって構成されていることを特徴とする、 可変速度ブロワーの空気流制御方法。 - 【請求項１３】 請求項１２の方法であって、前記実際
の空気流を決定するステップにおいて、マイクロプロセ
ッサが次のアルゴリズムに従って動作し、該アルゴリズ
ムが ＣＦＭA＝Ａ＊ｒｐｍ＋（Ｂ／ｒｐｍ）＊（Ｅ＋Ｆ＊Ｐ
ＷＭ＋Ｇ＊ｒｐｍ）でありブロワーに駆動的に関連する
モータと、空気分配システムの目標空気流を示す目標空
気率信号を含み、本質的に目標空気流率で空気流の割合
を維持するためにモータ速度を制御する方法であって、 目標空気流を検出するステップと、 モータ速度を検出するステップと、 マイクロプロセッサを使用して、検出されたモータ速度
の関数である実際の空気流を決定するステップと、 マイクロプロセッサを使用して、検出されたモータ速度
と検出された目標空気流の関数である制御信号を発生す
る手段と、 制御信号に従って変わるモータに電圧を印加するととも
に、本質的に目標空気流率でシステムにおける空気流の
割合を維持するためにモータ速度を制御するステップ、
によって構成されていることを特徴とする、 可変速度ブロワーの制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/236,824 US5559407A (en) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | Airflow control for variable speed blowers |
| US236,824 | 1994-05-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301450A true JPH07301450A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=22891121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7105129A Pending JPH07301450A (ja) | 1994-05-02 | 1995-04-28 | 可変速ブロワーの空気流制御装置およびその制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5559407A (ja) |
| EP (1) | EP0681150A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07301450A (ja) |
| AU (1) | AU681766B2 (ja) |
| TW (1) | TW262528B (ja) |
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| CN108800486A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-13 | 海信（山东）空调有限公司 | 空调器的控制方法以及风管机的控制方法 |
| CN114222865A (zh) * | 2019-08-17 | 2022-03-22 | 施乐百有限公司 | 定量确定风机与运行状态相关的实际变量、特别是压力变化或压力增加的方法及风机 |
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