WO2022230948A1

WO2022230948A1 - 送風装置及び空気調和装置

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Publication number: WO2022230948A1
Application number: PCT/JP2022/019131
Authority: WO
Inventors: 晃宏中野; 佳典高山
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-11-03
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Abstract

モータの消費電力を抑制しながら、潤滑剤の封入されたベアリングにおける油膜形成不良の発生を防止できる送風装置及び空気調和装置を提案する。送風装置は、回転数可変のモータと、第１制御部とを備える。モータは、潤滑剤の封入されたベアリングにより回転軸が支持される。第１制御部は、モータを回転駆動する。第１制御部は、モータを所定の低回転数域で回転させる運転において、ベアリングの温度である第１温度が低下するとモータの回転数を低下させる第１制御を実行する。空気調和装置は、送風装置、第１温度を測定する温度センサ、及び熱交換器を有する室内ユニットと、送風装置を制御して室内ユニットが設置された対象空間における空調運転を実行する第２制御部とを備える。

Description

送風装置及び空気調和装置

　送風装置及び空気調和装置に関する。

　モータを用いてファンを回転させる送風装置が知られている。

　特許文献１（特開２０１７－０６７０４６号公報）は、回転軸（モータ軸）とモータ軸を支持するベアリング（軸受）とを有し、軸受とモータ軸の端部との間に配置されモータ軸が貫通する筒状のスリーブと、スリーブとモータ軸の端部との間に配置されモータ軸が貫通する筒状のファンボスと、モータ軸の端部に配置される締結部材と、を備え、スリーブとファンボスが、軸受と締結部材とにより挟まれる送風装置（送風機）を開示している。

　特許文献１に開示されるようなモータに用いられるベアリングには、長期間にわたる潤滑を確保するために内部にグリス等の潤滑剤を封入できるタイプが存在する。近年、送風装置の低消費電力化を図るためにモータを低回転数で駆動させることが望まれているが、低回転数でモータを駆動させた場合、ベアリング内において油膜が好適に形成されない場合がある。

　本開示は、モータの消費電力を抑制しながら、潤滑剤の封入されたベアリングにおける油膜形成不良の発生を防止できる送風装置及び空気調和装置を提案する。

　第１観点の送風装置は、回転数可変のモータと、第１制御部とを備える。モータは、潤滑剤の封入されたベアリングにより回転軸が支持される。第１制御部は、モータを回転駆動する。第１制御部は、モータを所定の低回転数域で回転させる運転において、ベアリング又はベアリングの周囲の温度である第１温度が低下するとモータの回転数を低下させる第１制御を実行する。

　本開示に係る送風装置の第１制御部は、第１温度が低下するとこれにあわせてモータの回転数を低下させる。ベアリングに封入される潤滑材は、温度が低下する程、粘度が上昇するため油膜が好適に形成されるという性質を有することから、油膜が好適に形成される温度である場合には、モータの回転数を低下させても油膜形成不良の発生が抑制される。

　したがって、本開示に係る送風装置によれば、モータの消費電力を抑制しながら、潤滑剤の封入されたベアリングにおける油膜形成不良の発生を防止できる。

　第２観点の送風装置は、第１観点の送風装置であって、第１制御部は、第１制御において、低回転数域の下限回転数を低下させることによりモータの回転数を低下させる。

　本送風装置では、低回転数域の下限回転数を低下させるという簡単な制御により、モータの消費電力を抑制しながら、潤滑剤の封入されたベアリングにおける油膜形成不良の発生を防止できる。

　第３観点の送風装置は、第１観点又は第２観点の送風装置であって、第１制御部は、第１制御において、ユーザーによって選択が可能なモータの回転数の下限以下までモータの回転数を低下させる。

　本送風装置では、第１制御部は、ユーザーが選択できる回転数域の下限回転数よりも、モータの回転数を低下させることができる。したがって、効果的にモータの消費電力を抑制できる。

　第４観点の送風装置は、第１観点から第３観点のいずれかの送風装置であって、第１制御部は、第１制御において、第１温度が低下してから所定の期間、第１温度の変化量が所定の範囲内にある場合に、モータの回転数を低下させる。

　本送風装置では、第１温度が低下し安定した後に第１温度を低下させるため、モータの回転数が下降と上昇を繰り返すハンチング現象の発生が抑制される。

　第５観点の送風装置は、第１観点から第４観点のいずれかの送風装置であって、第１温度を測定する温度センサをさらに備え、温度センサは、ベアリングに取り付けられている。

　本送風装置では、正確にベアリングの温度を取得することで、効果的にモータの回転数を低下させて消費電力を抑制することができる。

　第６観点の空気調和装置は、第１観点から第５観点のいずれかの送風装置、第１温度を測定する温度センサ、及び熱交換器を有する室内ユニットと、送風装置を制御して室内ユニットが設置された対象空間における空調運転を実行する第２制御部とを備える。

　本開示に係る空気調和装置によれば、送風装置におけるモータの消費電力を抑制しながら、潤滑剤の封入されたベアリングにおける油膜形成不良の発生を防止できる。

　第７観点の空気調和装置は、第６観点の空気調和装置であって、第２制御部は、第１制御部にモータの要求回転数を指示することにより送風装置を制御する。第１制御部は、第１制御を、第２制御部からの要求回転数の指示に優先させる。

　第８観点の空気調和装置は、第６観点又は第７観点の空気調和装置であって、第１制御におけるモータの回転数の低下速度が、第１制御における熱交換器の上昇温度が所定の第２温度以下となるように設定される。

　本空気調和装置によれば、モータの回転数が低下することによる急激な高圧上昇を抑制できる。

　第９観点の空気調和装置は、第６観点から第８観点のいずれかの空気調和装置であって、第１制御においてモータの回転数は、段階的に低下する。

　第１０観点の空気調和装置は、第８観点の空気調和装置であって、第１制御の終了後におけるモータの回転数の上昇速度の絶対値が、第１制御における低下速度の絶対値よりも大きい。

　本空気調和装置によれば、第１温度が上昇した場合には、モータの回転数を速やかに上昇させことで、低回転数域での運転によるベアリングでの油膜形成不良の発生を防止できる。このため、モータの保護を、消費電力の抑制に優先させることができる。

　第１１観点の空気調和装置は、第６観点から第１０観点のいずれかの空気調和装置であって、温度センサは、熱交換器に取り付けられている。

　第１２観点の空気調和装置は、第６観点から第１０観点のいずれかの空気調和装置であって、温度センサは、室内ユニットの吸込口に取り付けられている。

送風装置１００を有する空気調和装置１の概略構成図である。ファンモータ１３４の断面図である。枠Ａで囲んだベアリング１３４ｄ周辺の拡大図である。第１制御の制御フローを示すフローチャートである。変形例１Ａに係るファンモータ制御部１２３ａが実行する第１制御の制御フローを示すフローチャートである。クロスフローファンを用いた壁掛け型の利用ユニット１３における空気の流れを示す断面図である。ターボファンを用いた床置き型の利用ユニット１３における空気の流れを示す断面図である。シロッコファンを用いた天井埋め込み型の利用ユニット１３における空気の流れを示す断面図である。プロペラファンを用いた熱源ユニット１２における空気の流れを示す断面図である。

　＜第１実施形態＞
　（１）全体構成
　本開示に係る送風装置は、用途を限定するものではないが、例えば、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを利用する空気調和装置の利用ユニットに用いられる。ここでは、本開示の送風装置の一例である送風装置１００が使用される空気調和装置１について、図面を参照しながら説明する。

　以下では、初めに空気調和装置１に関して説明し、その後に送風装置の詳細について説明する。なお、以下では、実施形態と各変型例との間で同一又は対応する構成については、同一の参照符号を付して説明を適宜省略する。

　（２）詳細構成
　（２－１）空気調和装置の構成
　図１は、送風装置１００を有する空気調和装置１の概略構成図である。

　空気調和装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことにより、空調対象空間の空調運転（冷房運転及び暖房運転）を行う装置である。空調対象空間は、例えば、オフィスビル、商業施設、住居等の建物内の空間である。

　空気調和装置１は、図１に示されるように、主として、熱源ユニット１２と、利用ユニット１３と、液冷媒連絡管１４及びガス冷媒連絡管１５と、制御部１２３とリモコン１３０とを有する。

　なお、図１では、空気調和装置１は利用ユニット１３を１台有するが、空気調和装置１は、冷媒連絡管１４、１５によって熱源ユニット１２に対して互いに並列に接続される複数の利用ユニット１３を有してもよい。また、空気調和装置１は複数の熱源ユニット１２を有してもよい。また、空気調和装置１は、熱源ユニット１２と利用ユニット１３とが一体に形成された、一体型の空気調和装置であってもよい。

　（２－１－１）熱源ユニット
　熱源ユニット１２は、主として、アキュムレータ１７、圧縮機１８、流向切換機構１１０、熱源側熱交換器１１１、膨張機構１１２、液側閉鎖弁１１３及びガス側閉鎖弁１１４、及び熱源側ファン１１５を有している。

　（２－１－２）利用ユニット
　利用ユニット１３は、利用側熱交換器１３２及び利用側ファン１３３を主に有する。

　（２－１－３）液冷媒連絡管及びガス冷媒連絡管
　液冷媒連絡管１４及びガス冷媒連絡管１５は、熱源ユニット１２と利用ユニット１３とを接続する冷媒連絡管である。空気調和装置１では、熱源ユニット１２と利用ユニット１３とが冷媒連絡管１４、１５を介して接続されることで、冷媒回路１６が構成される。

　（２－１－４）制御部
　制御部１２３は、熱源ユニット１２及び利用ユニット１３を構成する機器を制御して、空調運転を実行する。

　制御部１２３は、ファンモータ制御部１２３ａを有する。ファンモータ制御部１２３ａは、ファンモータ１３４を回転駆動するとともに、後述する第１制御を実行する。制御部１２３は、所定の回転数域又は要求回転数をファンモータ制御部１２３ａに指示する。ファンモータ制御部１２３ａ及び第１制御の詳細は、後述する。制御部１２３は、第２制御部の一例である。

　制御部１２３には、ファンモータ１３４の回転数を段階的に変更するためのファンタップが設定されている。空気調和装置１では、ファンタップは、高回転数域でファンモータ１３４を回転させて強風を発生させるＨタップ、中回転数域でファンモータ１３４を回転させて弱風を発生させるＭタップ、及び低回転数域でファンモータ１３４を回転させて微風を発生させるＬタップの３段階に設定される。各回転数域は、上限回転数及び下限回転数を有している。各回転数域の上限回転数及び下限回転数は、後述する記憶装置に記録されている。なお、ファンタップの数は、複数であれば３段階に限定されず、２段階であってもよいし、４段階以上であってもよい。

　制御部１２３は、ユーザーが空気調和装置１を操作するためのリモコン１３０から送信される各種信号を受信可能に構成されている。リモコンから送信させる各種信号には、空調運転の開始／停止を指示する信号、風量（ファンタップ）を指示する信号、各種設定に関する信号を含む。制御部１２３は、リモコン１３０から送信される各種信号に基づいて熱源ユニット１２及び利用ユニット１３の各機器を制御する。ユーザーは、リモコン１３０を通じてファンタップを選択することで、ファンモータ１３４の回転数域を選択することができる。制御部１２３は、リモコン１３０を通じてファンタップが選択されると、ファンタップに応じてあらかじめ設定された回転数域をファンモータ制御部１２３ａに指示する。

　制御部１２３及びファンモータ制御部１２３ａはコンピュータにより実現される。制御部１２３及びファンモータ制御部１２３ａは、制御演算装置と記憶装置（いずれも図示省略）とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムや各種設定値を読み出し、プログラムや各種設定値にしたがって所定の演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムにしたがって、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。

　（２－１－５）空気調和装置の動作
　次に、制御部１２３が実行する空調運転のうち、冷房運転及び暖房運転について説明をする。なお、詳細な説明は省略するが、制御部１２３は、冷房運転及び暖房運転以外にも、比較的弱い冷房を行いながら室内空気の除湿を行う弱冷房除湿運転、空気を冷却して除湿しながら再熱器で加熱することにより対象空間の温度を下げずに除湿を行う再熱除湿運転、又は圧縮機１８の運転を停止するサーモオフ運転等の周知の空調運転を実行可能であってもよい。

　（冷房運転）
　リモコン１３０を通じて冷房運転の開始が指示されると、制御部１２３は、流向切換機構１１０の動作を制御して、冷媒回路１６の状態を熱源側熱交換器１１１が冷媒の放熱器（凝縮器）として機能し利用側熱交換器１３２が冷媒の蒸発器として機能する状態に切り換える。具体的には、制御部１２３は、流向切換機構１１０の動作を制御して、圧縮機１８の吸入側に接続される吸入管１１７を、流向切換機構１１０とガス側閉鎖弁１１４とを接続する第２ガス冷媒管１２１と連通させる。また、制御部１２３は、流向切換機構１１０の動作を制御して、圧縮機１８の吐出側に接続される吐出管１１８を、流向切換機構１１０と熱源側熱交換器１１１のガス側とを接続する第１ガス冷媒管１１９と連通させる（図１の流向切換機構１１０内の実線参照）。冷房運転時には、制御部１２３は、圧縮機１８、熱源側ファン１１５及び利用側ファン１３３を運転する。また、冷房運転時には、制御部１２３は、各種センサの計測値等に基づき、圧縮機１８、熱源側ファン１１５のファンモータ１１５ａ及び利用側ファン１３３のファンモータ１３４の回転数域又は要求回転数や、膨張機構１１２の一例である電子膨張弁の開度を所定開度に調節する。

　制御部１２３が空気調和装置１の各種機器の動作を制御すると、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機１８に吸入されて冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に、圧縮機１８から吐出される。圧縮機１８から吐出された高圧のガス冷媒は、流向切換機構１１０を通じて、熱源側熱交換器１１１に送られる。熱源側熱交換器１１１に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する熱源側熱交換器１１１において、熱源側ファン１１５により供給される冷却源としての空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。熱源側熱交換器１１１において放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒管１２０を通って膨張機構１１２へと送られる。膨張機構１１２では、高圧の液冷媒が減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒になる。膨張機構１１２で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、液冷媒管１２０、液側閉鎖弁１１３及び液冷媒連絡管１４を通じて、利用側熱交換器１３２に送られる。利用側熱交換器１３２に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する利用側熱交換器１３２において、利用側ファン１３３によって供給される空調対象空間の空気と熱交換を行って蒸発する。この際、冷媒と熱交換して冷却された空気は、空調対象空間に供給され、空調対象空間の冷房が行われる。利用側熱交換器１３２において蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管１５、ガス側閉鎖弁１１４、流向切換機構１１０及びアキュムレータ１７を通じて、再び圧縮機１８に吸入される。

　（暖房運転）
　リモコン１３０を通じて暖房運転の開始が指示されると、制御部１２３は、流向切換機構１１０の動作を制御して、冷媒回路１６の状態を熱源側熱交換器１１１が冷媒の蒸発器として機能し利用側熱交換器１３２が冷媒の放熱器（凝縮器）として機能する状態に切り換える。具体的には、制御部１２３は、流向切換機構１１０の動作を制御して、吸入管１１７を第１ガス冷媒管１１９と連通させ、吐出管１１８を第２ガス冷媒管１２１と連通させる（図１の流向切換機構１１０内の破線参照）。暖房運転時には、制御部１２３は、圧縮機１８、熱源側ファン１１５及び利用側ファン１３３を運転する。また、暖房運転時には、制御部１２３は、各種センサの計測値等に基づき、圧縮機１８、熱源側ファン１１５のファンモータ１１５ａ及び利用側ファン１３３のファンモータ１３４の回転数域又は要求回転数や、膨張機構１１２の一例である電子膨張弁の開度を所定の開度に調節する。

　制御部１２３がこのように空気調和装置１の各種機器の動作を制御すると、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機１８に吸入されて冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に、圧縮機１８から吐出される。圧縮機１８から吐出された高圧のガス冷媒は、流向切換機構１１０、ガス側閉鎖弁１１４及びガス冷媒連絡管１５を通じて、利用側熱交換器１３２に送られる。利用側熱交換器１３２に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器（凝縮器）として機能する利用側熱交換器１３２において、利用側ファン１３３により供給される空調対象空間の空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。この際、冷媒と熱交換して加熱された空気は、空調対象空間に供給され、空調対象空間の暖房が行われる。利用側熱交換器１３２で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管１４、液側閉鎖弁１１３、及び液冷媒管１２０を通じて、膨張機構１１２に送られる。膨張機構１１２に送られた冷媒は、膨張機構１１２によって減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒になる。膨張機構１１２で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、液冷媒管１２０を通じて熱源側熱交換器１１１に送られる。熱源側熱交換器１１１に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する熱源側熱交換器１１１において、熱源側ファン１１５によって供給される加熱源としての空気と熱交換を行って蒸発し、低圧のガス冷媒になる。熱源側熱交換器１１１において蒸発した低圧の冷媒は、流向切換機構１１０及びアキュムレータ１７を通じて、再び圧縮機１８に吸入される。

　（２－２）送風装置の構成
　送風装置１００は、利用側ファン１３３と、ファンモータ制御部１２３ａとにより構成される。利用側ファン１３３は、主に、ファンモータ１３４と、ファンロータ１３５とを有する。図２は、ファンモータ１３４の断面図である。

　（２－２－１）ファンモータ及びファンロータ
　ファンモータ１３４は、ファンロータ１３５を回転駆動する。ファンモータ１３４は、アウタロータ型モータである。ファンモータ１３４は、インバータ（図示省略）を備えた回転数可変のインバータモータである。ファンモータ１３４は、制御部１２３又はファンモータ制御部１２３ａの要求回転数により回転数が制御される。ファンモータ１３４は、主として、固定子１３４ａと、回転子１３４ｂと、回転軸１３４ｃと、２つのベアリング１３４ｄと、ケーシング１３４ｅと、温度センサ１３４ｆとを有している。ファンモータ１３４は、モータの一例である。

　固定子１３４ａは、略筒形状の部材であり、主として、磁性体からなる円筒形状の固定子コア１３４ａ１と、固定子コア１３４ａ１に巻回される固定子巻線１３４ａ２と、を有している。固定子コア１３４ａ１は、中心軸が固定子１３４ａの中心軸と実質的に一致するように配置される。なお、固定子１３４ａの中心軸及び固定子コア１３４ａ１の中心軸は、ファンロータ１３５の回転軸となる。以下では、この中心軸を回転軸心Ｏと呼ぶ。

　固定子１３４ａの外周には、ケーシング１３４ｅを固定子１３４ａに対してボルトで固定するためのボルト孔１３４ａ４が形成されている。固定子１３４ａは、利用ユニット１３のケーシング（図示省略）に固定される。固定子１３４ａは、固定子巻線１３４ａ２に電力を供給するためのコネクタ１３４ａ３を有する。ファンモータ１３４が有するインバータは、コネクタ１３４ａ３に接続されたデータ線を介して制御部１２３に接続されている。ファンモータ１３４は、コネクタ１３４ａ３及びデータ線を介して制御部１２３又はファンモータ制御部１２３ａから制御信号を受け取る。

　回転子１３４ｂは、固定子１３４ａの外周側に所定の隙間が空いた状態で配置されるカップ形状の部材である。回転子１３４ｂは、主に、平板部１３４ｂ１と、外筒部１３４ｂ２と、連結部１３４ｂ３とを有している。

　平板部１３４ｂ１は、主として、略円板形状に形成されている。平板部２８の中央には連結部１３４ｂ３を設けるための円形の開口１３４ｂ５が形成されている。開口１３４ｂ５は、中心が回転軸心Ｏと直交する位置に形成される。

　外筒部１３４ｂ２は、平板部１３４ｂ１の外周部から回転軸心Ｏに沿って固定子１３４ａ側に延びる略筒形状に形成されている。外筒部１３４ｂ２は、固定子１３４ａに対して界磁磁束を供給する磁極部材１３４ｂ４を有している。磁極部材１３４ｂ４は、エアギャップを介して固定子巻線１３４ａ２の外周面に対向する。

　連結部１３４ｂ３は、平板部１３４ｂ１の開口１３４ｂ５に取り付けられている円筒形状の部材である。連結部１３４ｂ３は、外周面が平板部１３４ｂ１の開口１３４ｂ５の内周面に固定されている。連結部１３４ｂ３の内周には、回転軸心Ｏに中心軸が一致するように円柱形状の回転軸１３４ｃが固定されている。

　ベアリング１３４ｄは、回転軸１３４ｃを固定子１３４ａに対して回転自在に保持する。図３は、枠Ａで囲んだベアリング１３４ｄ周辺の拡大図である。ベアリング１３４ｄは、外輪１３４ｄ１と、内輪１３４ｄ２と、ボール１３４ｄ３とを有するボールベアリングである。外輪１３４ｄ１の外周面が固定子１３４ａの内周面に嵌合により固定されるとともに、内輪１３４ｄ２の内周面が回転軸１３４ｃの外周面に嵌合により固定されている。ベアリング１３４ｄは、グリス等の潤滑剤１３４ｄ５が内部に充填された密封型のベアリングである。具体的には、外輪１３４ｄ１及び内輪１３４ｄ２の、回転軸心Ｏの延伸方向における両端にボール１３４ｄ３が収容される空間を密封するためのシール部材１３４ｄ４が取付けられ、当該空間にグリス等の潤滑剤１３４ｄ５が充填される。潤滑剤１３４ｄ５は、限定するものではないが、たとえば、ウレア系やリチウム石鹸系のグリスである。

　ファンモータ１３４では、２つのベアリング１３４ｄが回転軸１３４ｃを支持している。２つのベアリング１３４ｄは、固定子１３４ａの内周に、回転軸心Ｏの延伸方向において所定の隙間を有した状態で並べて配置されている。

　ケーシング１３４ｅは、固定子１３４ａとともに回転子１３４ｂを収容するカップ形状の部材である。ケーシング１３４ｅは、平板部１３４ｅ１と、外筒部１３４ｅ２とを有する。

　平板部１３４ｅ１は、主として、回転子１３４ｂの平板部１３４ｂ１に対向する略円板形状に形成されている。平板部１３４ｅ１の中央には、回転軸１３４ｃを通すための開口１３４ｅ３が形成されている。平板部１３４ｅ１は、所定の隙間を介して回転子１３４ｂの平板部１３４ｂ１に対向する。

　外筒部１３４ｅ２は、平板部１３４ｅ１の外周部から回転軸心Ｏに沿って固定子１３４ａ側に延びる略筒形状に形成されている。外筒部１３４ｅ２は、所定の隙間を介して回転子１３４ｂの外筒部１３４ｂ２に対向する。ケーシング１３４ｅは、外筒部１３４ｂ２の固定子１３４ａ側の端部に、ボルト孔１３４ｅ４を有する。ボルトが、ボルト孔１３４ｅ４を通して固定子１３４ａのボルト孔１３４ａ４に締結されることにより、ケーシング１３４ｅが固定子に対して固定される。

　温度センサ１３４ｆは、ベアリング１３４ｄの温度である第１温度Ｔ１を測定するためのセンサである。限定されるものではないが、温度センサ１３４ｆには、サーミスタ、熱電対等の周知の温度センサが用いられる。温度センサ１３４ｆは、ベアリング１３４ｄの外面に取り付けられている。

　図示は省略するが、ファンロータ１３５は、回転軸１３４ｃの、固定子１３４ａとは反対側の端部に固定される。

　（２－２－２）ファンモータ制御部
　ファンモータ制御部１２３ａは、ファンモータ１３４を回転駆動するとともに、温度センサ１３４ｆの測定する第１温度Ｔ１を取得して、第１制御を実行する。ファンモータ制御部１２３ａは、基本的に、第１制御の実行時以外では制御部１２３により指示された回転数域又は要求回転数でファンモータ１３４を回転駆動する。ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御部の一例である。

　（３）第１制御
　第１制御は、ファンモータ１３４の消費電力を抑制しながら、潤滑剤の封入されたベアリング１３４ｄにおける油膜形成不良の発生を防止するための制御である。ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御では、ファンモータ１３４を低回転数域で回転させる運転において、ベアリング１３４ｄの温度である第１温度Ｔ１が低下するとファンモータ１３４の回転数を低下させる。より具体的には、ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御において、低回転数域の下限回転数を低下させることによりファンモータ１３４の回転数を低下させる。

　図４は、第１制御の制御フローを示すフローチャートである。図４の制御フローは、制御部１２３がファンモータ制御部１２３ａに低回転数域（Ｌタップ）でファンモータ１３４を回転駆動させる指示を行うことをきっかけとして、開始される。制御部１２３がファンモータ制御部１２３ａに低回転数域でのファンモータ１３４の回転駆動を指示するのは、ユーザーがＬタップを選択したときに限定されない。たとえば、制御部１２３は、弱冷房除湿運転、再熱除湿運転、又はサーモオフ運転等の際に、ファンモータ制御部１２３ａに低回転数域でのファンモータ１３４の回転駆動を指示してもよい。

　ステップＳ１００において、ファンモータ制御部１２３ａは、所定時間Δｔ１の間での第１温度Ｔ１の変化を取得して、ステップＳ１１０に進む。

　ステップＳ１１０において、ファンモータ制御部１２３ａは、時間Δｔ１の間に第１温度Ｔ１が低下して、あらかじめ設定された閾値温度Ｔｔｈよりも低くなったと判断すると（Ｙｅｓ）ステップＳ１２０に進み、閾値温度Ｔｔｈよりも低くなっていないと判断すると（Ｎｏ）ステップＳ１００に進む。閾値温度Ｔｔｈは、例えば、３０℃以上３８℃以下である。

　ステップＳ１２０において、ファンモータ制御部１２３ａは、低回転数域の下限を、あらかじめ設定された下限回転数Ｒｍｉｎ０よりも低い下限回転数Ｒｍｉｎ１へ変更して、ステップＳ１３０へ進む。下限回転数Ｒｍｉｎ１も、あらかじめ制御部１２３の記憶装置に記録された回転数である。下限回転数Ｒｍｉｎ０は、例えば、３００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下である。下限回転数Ｒｍｉｎ１は、例えば、１００ｒｐｍ以上２９０ｒｐｍ以下である。

　ステップＳ１３０において、ファンモータ制御部１２３ａは、所定時間Δｔ２の間での第１温度Ｔ１の変化を取得して、ステップＳ１４０に進む。

　ステップＳ１４０において、ファンモータ制御部１２３ａは、時間Δｔ２の間に第１温度Ｔ１が上昇して、閾値温度Ｔｔｈよりも高くなったと判断すると（Ｙｅｓ）ステップＳ１５０に進み、閾値温度Ｔｔｈよりも低くなっていないと判断すると（Ｎｏ）ステップＳ１３０に進む。

　ステップＳ１５０において、ファンモータ制御部１２３ａは、低回転数域の下限を、下限回転数Ｒｍｉｎ０へ戻して、ステップＳ１００へ進む。

　本制御フローは、制御部１２３がファンモータ１３４を低回転数域で回転させることを終えると、終了する。

　（４）特徴
　（４－１）
　送風装置１００は、回転数可変のファンモータ１３４と、ファンモータ制御部１２３ａとを備える。ファンモータ１３４は、潤滑剤１３４ｄ５の封入されたベアリング１３４ｄにより回転軸１３４ｃが支持される。ファンモータ制御部１２３ａは、ファンモータ１３４を回転駆動する。ファンモータ制御部１２３ａは、ファンモータ１３４を所定の低回転数域で回転させる運転において、ベアリング１３４ｄの温度である第１温度Ｔ１が低下するとファンモータ１３４の回転数を低下させる第１制御を実行する。

　近年、送風装置や送風装置を用いた空気調和装置の分野では、低消費電力化を目的としたファンモータの低回転数化が検討されている。しかしながら、ベアリングは、一般に、回転数が低いほど油膜の好適な形成が困難となることから、潤滑材の封入されたベアリングを用いたファンモータでは低回転数化に限界があった。

　本開示に係る送風装置１００のファンモータ制御部１２３ａは、ベアリング１３４ｄの温度である第１温度Ｔ１が低下すると、これにあわせてファンモータ１３４の回転数を低下させる。ベアリングに封入される潤滑材は、温度が低下する程、粘度が上昇するため油膜が好適に形成されるという性質を有することから、油膜が好適に形成される温度である場合には、ファンモータ１３４の回転数を低下させても油膜形成不良の発生の発生が抑制される。

　したがって、送風装置１００によれば、ファンモータ１３４の消費電力を抑制しながら、潤滑剤１３４ｄ５の封入されたベアリング１３４ｄにおける油膜形成不良の発生を防止できる。

　（４－２）
　ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御において、低回転数域の下限回転数を低下させることによりファンモータ１３４の回転数を低下させる。

　送風装置１００では、低回転数域の下限回転数を低下させるという簡単な制御により、ファンモータ１３４の消費電力を抑制しながら、潤滑剤１３４ｄ５の封入されたベアリング１３４ｄにおける油膜形成不良の発生を防止できる。

　（４－３）
　ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御において、ユーザーによって選択が可能なファンモータ１３４の回転数域（ファンタップ）の下限以下までファンモータ１３４の回転数を低下させる。

　送風装置１００では、ファンモータ制御部１２３ａは、リモコン１３０を用いてユーザーが選択できる回転数域の下限回転数よりも、ファンモータ１３４の回転数を低下させることができる。したがって、効果的にファンモータ１３４の消費電力を抑制することができる。

　（４－４）
　送風装置１００は、第１温度Ｔ１を測定する温度センサ１３４ｆを備える。温度センサは１３４ｅ、ベアリング１３４ｄに取り付けられている。

　送風装置１００では、第１温度Ｔ１をベアリング１３４ｄに取り付けた温度センサ１３４ｆに取得できる。したがって、正確にベアリング１３４ｄの温度を取得することで、効果的にファンモータ１３４の回転数を低下させて消費電力を抑制することができる。

　（５）変形例
　（５－１）変形例１Ａ
　図４に示した制御フローでは、ファンモータ制御部１２３ａは、第１温度Ｔ１が低下して閾値温度Ｔｔｈよりも低くなったと判断すると、低回転数域の下限を下限回転数Ｒｍｉｎ１に変更したが、低回転数域の下限を変更するタイミングはこれに限定されない。

　変形例１Ａに係るファンモータ制御部１２３ａは、第１制御において、第１温度Ｔ１が閾値温度Ｔｔｈよりも低下してから所定の期間Ｄ１における第１温度Ｔ１の変化量が所定の温度範囲ΔＴ内にある場合に、ファンモータ１３４の回転数を低下させる。

　図５は、変形例１Ａに係るファンモータ制御部１２３ａが実行する第１制御の制御フローを示すフローチャートである。図４のフローチャートと図５のフローチャートとの、主な相違点は、図５に示したフローチャートがステップＳ１１５を有する点である。以下では、相違点を中心に説明する。

　ステップＳ１１０において、ファンモータ制御部１２３ａは、時間Δｔ１の間に第１温度Ｔ１が低下して、あらかじめ設定された閾値温度Ｔｔｈよりも低くなったと判断すると（Ｙｅｓ）ステップＳ１１５に進み、閾値温度Ｔｔｈよりも低くなっていないと判断すると（Ｎｏ）ステップＳ１００に進む。

　ステップＳ１１５において、ファンモータ制御部１２３ａは、第１温度Ｔ１が閾値温度Ｔｔｈよりも低下してから期間Ｄ１における第１温度Ｔ１の変化量が温度範囲ΔＴ内にあると判断すると（Ｙｅｓ）ステップＳ１２０に進み、温度範囲ΔＴ内にないと判断すると（Ｎｏ）ステップＳ１００に進む。

　これにより、ファンモータ制御部１２３ａは、第１温度Ｔ１が低下し、温度範囲ΔＴ内に安定をした後に、低回転数域の下限値を変更する。このため、ファンモータ１３４の回転数が下降と上昇を繰り返すハンチング現象の発生が抑制される。

　（５－２）変形例１Ｂ
　ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御を、制御部１２３からの要求回転数の指示に優先させてもよい。具体的には、ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御に際して、制御部１２３からの要求回転数の指示が下限回転数Ｒｍｉｎ１未満である場合は、下限回転数Ｒｍｉｎ１への変更を優先させる。

　上述したように、ファンモータ制御部１２３ａは、空調運転に際して、各種センサの計測値等に基づき要求回転数を指示するが、第１制御の実行中に、制御部１２３が下限回転数Ｒｍｉｎ１未満の要求回転数を指示する場合には、ファンモータ制御部１２３ａは第１制御を継続して上述のステップＳ１２０を実行する。

　（５－３）変形例１Ｃ
　ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御のステップＳ１２０において下限回転数Ｒｍｉｎ０を下限回転数Ｒｍｉｎ１に変更した後にファンモータ１３４の回転数の低下速度を制御してもよい。

　具体的には、変形例１Ｃに係る送風装置１００では、第１制御におけるファンモータ１３４の回転数の低下速度は、第１制御における利用側熱交換器１３２の上昇温度が所定の第２温度Ｔ２以下となるように設定される。ファンモータ制御部１２３ａは、下限回転数Ｒｍｉｎ０を変更した後、あらかじめ設定された低下速度に従って、ファンモータ１３４の回転数を低下させる。

　これにより、下限回転数Ｒｍｉｎ０の変更後にファンモータ１３４の回転数が低下することによる急激な高圧上昇を抑制できる。

　また、ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御のステップＳ１２０において下限回転数Ｒｍｉｎ０を下限回転数Ｒｍｉｎ１に変更した後に、ファンモータ１３４の回転数の低下速度を段階的に低下させてもよい。

　（５－４）変形例１Ｄ
　ファンモータ制御部１２３ａは、第１制御が終了した後におけるファンモータ１３４の回転数の上昇速度を制御してもよい。

　具体的には、変形例１Ｄに係る送風装置１００では、第１制御が終了した後におけるファンモータ１３４の回転数の上昇速度の絶対値は、ステップＳ１２０において下限回転数Ｒｍｉｎ０を下限回転数Ｒｍｉｎ１に変更した後のファンモータ１３４の回転数の低下速度の絶対値よりも大きく設定される。

　これにより、第１温度Ｔ１が閾値温度Ｔｔｈよりも高くなった場合には、ファンモータ１３４の回転数を速やか上昇させることで、低回転数域での運転によるベアリング１３４ｄにおける油膜形成不良の発生を防止できる。このため、ファンモータ１３４の保護を、消費電力の抑制に優先させることができる。

　（５－５）変形例１Ｅ
　送風装置１００では、温度センサ１３４ｆをベアリング１３４ｄに設けたが、温度センサ１３４ｆはベアリング１３４ｄの周囲の温度を第１温度Ｔ１として測定できる他の位置に設置されてもよい。

　たとえば、利用ユニット１３が、利用側ファン１３３としてクロスフローファンを用いた壁掛け型である場合、及び利用側ファン１３３としてターボファンを用いた床置き型である場合は、利用側熱交換器１３２を通過した空気がファンモータ１３４の周囲を通過する。図６は、クロスフローファンを用いた壁掛け型の利用ユニット１３における空気の流れを矢印で示す断面図である。図７は、ターボファンを用いた床置き型の利用ユニット１３における空気の流れを矢印で示す断面図である。

　これらの利用ユニット１３では、利用側熱交換器１３２で測定される空気の温度と、ファンモータ１３４のベアリング１３４ｄの温度との間に大きな差が生じにくいため、利用側熱交換器１３２の温度を測定する温度センサ１３４ｆを第１温度Ｔ１の測定に用いることができる。

　また、利用ユニット１３が、利用側ファン１３３としてシロッコファンを用いた天井埋め込み型である場合は、ファンモータ１３４の周囲を通過した空気が利用側熱交換器１３２を通過する。図８は、シロッコファンを用いた天井埋め込み型の利用ユニット１３における空気の流れを矢印で示す断面図である。

　この利用ユニット１３では、利用ユニット１３の吸込口１３ａで測定される空気の温度と、ファンモータ１３４のベアリング１３４ｄの温度との間に大きな差が生じにくいため、吸込口１３ａにおける空気の温度を測定する温度センサ１３４ｆを第１温度Ｔ１の測定に用いることができる。

　なお、温度センサ１３４ｆによって、ベアリング１３４ｄの周囲の温度を測定する場合には、測定された温度に所定の補正値を加えた値を第１温度Ｔ１として用いてもよい。たとえば、利用側熱交換器１３２に取付けられた温度センサ１３４ｆの測定値を用いる場合には、測定温度に＋２．５℃を加えた値を第１温度Ｔ１とすることができる。

　（５－６）変形例１Ｆ
　以上の説明では、利用側ファン１３３のファンモータ１３４が有するベアリング１３４ｄを第１制御の制御対象とする態様を説明したが、第１制御は、熱源ユニット１２が有する熱源側ファン１１５のファンモータ１１５ａを制御対象としてもよい。

　熱源ユニット１２が、熱源側ファン１１５としてプロペラファンを用いている場合は、熱源側熱交換器１１１を通過した空気がファンモータ１１５ａの周囲を通過する。図９は、プロペラファンを用いた熱源ユニット１２における空気の流れを矢印で示す断面図である。

　この熱源ユニット１２では、熱源側熱交換器１１１で測定される空気の温度と、ファンモータ１１５ａのベアリングの温度との間に大きな差が生じにくいため、熱源側熱交換器１１１の温度を測定する温度センサ１３４ｆを第１温度Ｔ１の測定に用いることができる。

　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

　１　　空気調和装置
　１２　　熱源ユニット
　１３　　利用ユニット（室内ユニット）
　１２３　　制御部（第２制御部）
　１２３ａ　　ファンモータ制御部（第１制御部）
　１３２　　利用側熱交換器
　１３３　　利用側ファン
　１３４　　ファンモータ（モータ）
　１３４ｃ　　回転軸
　１３４ｄ　　ベアリング
　１３４ｄ５　　潤滑剤
　１３４ｆ　　温度センサ
　１００　　送風装置
　Ｔ１　　第１温度
　Ｔ２　　第２温度
　Ｄ１　　期間
　ΔＴ　　温度範囲

特開２０１７－０６７０４６号公報

Claims

　潤滑剤（１３４ｄ５）の封入されたベアリング（１３４ｄ）により回転軸（１３４ｃ）が支持された、回転数可変のモータ（１３４）と、
　前記モータ（１３４）を回転駆動する第１制御部（１２３ａ）と
を備え、
　前記第１制御部（１２３ａ）は、
　前記モータ（１３４）を所定の低回転数域で回転させる運転において、前記ベアリング（１３４ｄ）又は前記ベアリング（１３４ｄ）の周囲の温度である第１温度（Ｔ１）が低下すると前記モータ（１３４）の回転数を低下させる第１制御を実行する、
　送風装置（１００）。
　前記第１制御部（１２３ａ）は、
　　前記第１制御において、前記低回転数域の下限回転数を低下させることにより前記モータ（１３４）の回転数を低下させる、
　請求項１に記載の送風装置（１００）。
　前記第１制御部は、
　　前記第１制御において、ユーザーによって選択が可能な前記モータ（１３４）の回転数の下限以下まで前記モータ（１３４）の回転数を低下させる、
　請求項１又は２に記載の送風装置（１００）。
　前記第１制御部は、
　　前記第１制御において、前記第１温度（Ｔ１）が低下してから所定の期間（Ｄ１）、前記第１温度の変化量が所定の範囲（ΔＴ）内にある場合に、前記モータ（１３４）の回転数を低下させる、
　請求項１から３のいずれかに記載の送風装置（１００）。
　前記第１温度（Ｔ１）を測定する温度センサ（１３４ｆ）をさらに備え、
　前記温度センサ（１３４ｆ）は、
　　前記ベアリング（１３４ｄ）に取り付けられている、
　請求項１から４のいずれかに記載の送風装置（１００）。
　請求項１から５のいずれかに記載の送風装置（１００）、前記第１温度（Ｔ１）を測定する温度センサ（１３４ｆ）、及び熱交換器（１３２）を有する室内ユニット（１３）と、
　前記送風装置（１００）を制御して前記室内ユニット（１３）が設置された対象空間における空調運転を実行する第２制御部（１２３）と
を備える
　空気調和装置（１）。
　前記第２制御部（１２３）は、
　　前記第１制御部（１２３ａ）に前記モータ（１３４）の要求回転数を指示することにより前記送風装置（１００）を制御し、
　前記第１制御部（１２３ａ）は、
　　前記第１制御を、前記第２制御部（１２３）からの前記要求回転数の指示に優先させる、
　請求項６に記載の空気調和装置（１）。
　前記第１制御における前記モータ（１３４）の回転数の低下速度は、
　前記第１制御における前記熱交換器（１３２）の上昇温度が所定の第２温度（Ｔ２）以下となるように設定される、
　請求項６又は７に記載の空気調和装置（１）。
　前記第１制御において前記モータ（１３４）の回転数は、
　　段階的に低下する、
　請求項６から８のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
　前記第１制御の終了後における前記モータ（１３４）の回転数の上昇速度の絶対値が、
　前記第１制御における前記低下速度の絶対値よりも大きい、
　請求項８に記載の空気調和装置（１）。
　前記温度センサ（１３４ｆ）は、
　　前記熱交換器（１３２）に取り付けられている、
　請求項６から１０のいずれかに記載の空気調和装置（１）。
　前記温度センサ（１３４ｆ）は、
　前記室内ユニット（１３）の吸込口に取り付けられている、
　請求項６から１０のいずれかに記載の空気調和装置（１）。