二重反转式轴流鼓风机的控制方法

专利名称：二重反转式轴流鼓风机的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电气设备等内部冷却的二重反转式轴流鼓风机的控制方法。
背景技术：
以往的二重反转式轴流鼓风机的控制方法中，如特开2004-278370号公报(专利 文献1)中记载的那样，彼此在相反方向旋转的第1以及第2叶轮的转速的比率通常是固定 的。另外，在特开平2-238195号公报(专利文献2)中公开了如下的内容，使用二重反 转式轴流鼓风机进行强制风冷时，根据环境温度的变化单独地控制使第1以及第2叶轮进 行旋转的第1以及第2电动机的转速，即改变第1即第2叶轮的转速的比率。在以往的技 术中，具体而言为了达到降低噪声这一目的，需要风量时，使位于下游侧的第2叶轮的转速 低于位于上游侧的第1叶轮的转速，不需要风量时使位于下游侧的第2叶轮的旋转停止。[专利文献1]特开2004-278370号公报[专利文献2]特开平2-238195号公报在以往的二重反转式轴流鼓风机的控制方法中，虽然了考虑了噪声的降低，但是 并没有对同时改善冷却效率与运转效率进行研究。因此，对于使被冷却物降低至规定的基 准温度将耗费时间，并在使被冷却物降低至规定的基准温度之后进行着维持运转效率不佳 的状态的控制。

发明内容
本发明的目的是提供一种能够同时改善冷却效率与运转效率的二重反转式轴流 鼓风机的控制方法。本发明的另一目的是提供一种能够使运转效率处于尽量高的状态的二重反转式 轴流鼓风机的控制方法。本发明作为控制对象的二重反转式轴流鼓风机具有外壳，具有在一个端部具备 吸入开口部在另一个端部具备排出开口部的风洞；第1叶轮，具有在靠近风洞内的吸入开 口部的位置进行旋转的多枚第1叶片；第1电动机，以轴线为中心使第1叶轮旋转；第2叶 轮，具有在靠近风洞内的排出开口部的位置进行旋转的多枚第2叶片；以及第2电动机，以 轴线为中心使第2叶轮在与第1叶轮的旋转方向相反的旋转方向进行旋转。并且，在本发 明中，使用这种的二重反转式轴流鼓风机，并控制二重反转式轴流鼓风机的第1电动机的 转速以及第2电动机的转速，以使冷却对象的温度为规定的基准温度以下。在本发明中，基本上在按照规定的起动模式起动处于停止状态的第1以及第2电 动机之后，使用冷却效率优先模式与运转效率优先模式控制二重反转式轴流鼓风机的第1 以及第2电动机的转速。也就是说，在冷却对象的温度比规定的基准温度高时，按照与降低 二重反转式轴流鼓风机的消耗功率(运转效率)相比优先对冷却对象进行冷却的方式预先 确定的冷却效率优先模式，来控制第1以及第2电动机的转速。并且，在冷却对象的温度为规定的基准温度以下时，将冷却对象的温度维持在规定的基准温度以下，并且按照以降低 二重反转式轴流鼓风机的消耗功率的方式预先确定的运转效率优先模式，来控制第1以及 第2电动机的转速。在预先确定的运转效率优先模式中可以固定第1以及第2电动机的转 速比，另外也可以改变转速比。根据本发明，在冷却对象的温度比规定的基准温度高的情况下，按照与降低二重 反转式轴流鼓风机的消耗功率(运转效率)相比优先对冷却对象进行冷却的方式预先确定 的冷却效率优先模式，来控制第1以及第2电动机的转速。因此，能够尽快地将冷却对象冷 却至规定的基准温度以下。再有，在冷却对象被冷却至规定的基准温度以下之后，按照以降 低二重反转式轴流鼓风机的消耗功率的方式预先确定的运转效率优先模式，来控制第1以 及第2电动机的转速。因此减少对冷却对象进行冷却之后的功率的消耗量，能够使二重反 转式轴流鼓风机高效地进行运转。在此，所谓的冷却对象除了 CPU等的放热的电子部件本身以外，也包括收容了放 热的部件的空间内的空气。因而，二重反转式轴流鼓风机以如下的各种冷却方式被使用，分 别是向冷却对象吹风、向空间内吸入冷却介质(通常为空气)、从空间排出冷却介质等。另外，成为控制对象的二重反转式轴流鼓风机的台数并不限定于一台，本发明也 包括同时运转多台二重反转式轴流鼓风机的情况。冷却对象的温度是否为规定的基准温度以下的决定方法不仅可以使用温度传感 器直接测定冷却对象的温度从而决定，也可以使用间接计算等来决定。例如，能够基于配置 在放置冷却对象的气氛中的温度传感器的输出，决定冷却对象的温度是否为规定的基准温 度以下。该情况下的温度传感器的输出是由冷却对象加热之后的空间的温度，可间接地测 定冷却对象的温度。另外，在冷却对象为空间内的空气的情况等，能够基于装配在二重反转 式轴流鼓风机的温度传感器的输出决定空间内的空气温度是否为规定的基准温度以下。该 情况下，通过作为冷却机构二重反转式轴流鼓风机吸入或者排出的冷却介质的温度来决定 冷却对象的温度。冷却对象的温度较高的情况下，当然放置二重反转式轴流鼓风机的地方 或者气氛的温度也变高，二重反转式轴流鼓风机的温度也变高。因而，通过二重反转式轴流 鼓风机自身的温度也能够间接地确定冷却对象的温度。这样一来，能够并不考虑温度传感 器的设置位置的情况下进行冷却对象的冷却。本发明的方法中使用的起动模式可以被确定为使第1以及第2电动机的转速分 别上升至目标转速。也就是说，在起动模式中，可以最初与冷却对象的温度没有关系，使第 1以及第2电动机的转速上升至目标转速。另外，作为其他的起动模式可以被确定为在起 动后的规定的期间，使第1以及第2电动机的转速分别逐渐地或者阶段性地上升。该规定 期间是后面的控制能够可靠地进行的期间即可，考虑所使用的电动机的特性以及成为冷却 对象的系统的系统阻抗而定。此外，在起动时，在用于总是冷却对象的温度为基准温度以上 这种明确的用途的情况下，可以以如下的方式来确定起动模式，即从起动时测定冷却对象 的温度，使冷却对象的温度成为基准温度以下的方式、增加第1以及第2电动机的转速从而 起动第1以及第2电动机的方式。该情况下，起动模式包含一部分的冷却效率优先模式。冷却效率优先模式只要是与二重反转式轴流鼓风机的运转效率相比优先对冷却 对象进行冷却，就可以是任意形式。例如，能够以如下方式确定冷却效率优先模式，即固定 第1电动机的转速m与第2电动机的转速N2的转速比m N2,并通过改变转速的变化率
9来控制第1以及第2电动机的转速以使冷却对象的温度为规定的基准温度以下。在这种冷 却效率优先模式中，通过固定转速比W N2从而例如改变转速的变化率，来控制第1以及 第2电动机的转速，这样控制较容易。另外，也可以以如下方式确定冷却对象效率优先模式，改变第ι电动机的转速m 与第2电动机的转速N2的转速比m N2，从而控制第1以及第2电动机的转速以使冷却 对象的温度为规定的基准温度以下。在该冷却效率优先模式中，可改变转速比W N2，由 于能够根据状况选择适合于风量较大的转速的变化幅度或者变化率从而进行冷却，因此可 以缩短冷却对象达到规定的基准温度范围的温度的时间。此外，在改变转速比的情况下，改 变第1以及第2电动机的至少一个电动机的转速即可。该情况下，优选使第1以及第2电 动机之中、旋转时对改善冷却性能带来较大影响的一个电动机的转速的变化幅度或者变化 率比另一个电动机的转速的变化幅度或者变化率大。在一般的二重反转式轴流鼓风机中， 使配置于吸入开口部侧的第1叶轮旋转的第1电动机为该一个电动机，而使配置于排出开 口部侧的第2叶轮旋转的第2电动机为另一个电动机。但是，根据叶片的枚数或形状，可能 在理论上出现相反的关系的情况。这样，若使对于改善冷却性能带来较大影响的一个电动 机的转速的变化幅度或者变化率比另一个电动机的转速的变化速度或者变化率大，则由于 能够提高冷却性能，因此能够缩短冷却时间。此外，控制第1以及第2电动机的转速的情况下，虽然可以连续地改变第1以及第 2电动机的转速，但是也可以以恒定变化幅度改变第1以及第2电动机的转速来进行控制。 若以恒定变化幅度改变第1以及第2电动机的转速来进行控制，则利用计算机进行控制变
得容易。另外，本发明中采用的运转效率优先模式与冷却效率优先模式时的消耗功率相比 能够降低消耗功率，并且只要是冷却对象的温度不超过规定的基准温度，就可以以任意方 式来确定。例如，能够以如下方式来确定运转效率优先模式固定第1电动机的转速m与 第2电动机的转速N2的转速比m N2的情况下，以比冷却效率优先模式中的变化率小的 变化率阶段性地降低第1以及第2电动机的转速，直至冷却对象的温度上升或者直至变得 比规定的基准温度高，将冷却对象的温度刚上升之前或者刚变得比规定的基准温度高之前 的第1以及第2电动机的转速，确定为冷却对象的温度为规定的基准温度以下的期间的稳 态转速。这样一来，由于减小第1以及第2电动机的转速的变化率从而阶段性地降低转速， 因此能够提高适合于改善运转效率的转速的精度。另外，在使用上述的运转效率优先模式 的情况下，以冷却效率优先模式改变第1以及第2电动机的转速比时，改变冷却效率优先模 式中的最终的第1电动机的转速W与第2电动机的转速N2的转速比m N2即可。另外，即便是其他的运转效率优先模式，也能够以对于改善冷却性能带来较大影 响的一个电动机的转速为中心进行控制。在该运转效率优先模式中，首先，以比冷却效率优 先模式中的变化幅度或者变化率小的规定的变化幅度或者变化率，降低第1电动机以及第 2电动机之中、旋转时对于改善冷却性能带来较大影响的一个电动机的转速，直至冷却对象 的温度升高或者直至变得比规定的基准温度高。然后，将冷却对象的温度刚升高之前或者 刚变得比规定的基准温度高之前的一个电动机的转速，确定为冷却对象的温度为规定的基 准温度以下的期间的一个电动机的稳态转速。其后，以比冷却优先模式中的变化幅度或者 变化率小的规定的变化幅度或者变化率降低第1以及第2电动机之中另一个电动机的转速，直至冷却对象的温度升高或者变得比规定的基准温度高。然后，将冷却对象的温度刚升 高之前或者刚变得比规定的基准温度高之前的另一个电动机的转速，确定为冷却对象的温 度为规定的基准温度以下的期间的另一个电动机的稳态转速。这样一来，由于先降低对于 改善冷却性能带来较大影响的一个电动机的转速，因此能够缩短直至决定出合适的转速的 时间。另外，由于之后降低影响较少的另一个电动机的转速，因此能够进行转速的微细调 整，从而能够提高转速的决定精度。此外，在运转效率优先模式中当然也可以仅改变第1以及第2电动机中的一个电 动机的转速。另外，在本发明中，利用系统阻抗来决定运转效率较高的第1电动机的转速与第2 电动机的转速的转速比，最初以优选的转速比控制第1以及第2电动机的转速，从而能够控 制二重反转式轴流鼓风机的第1以及第2电动机的转速以使冷却对象的温度成为规定的基 准温度以下的温度。该情况下，首先，以某比率固定数据用于测定而所准备的二重反转式轴 流鼓风机的第1电动机的转速与第2电动机的转速的转速比的状态下，测定风量-静压特 性。此时，一起测定第1电动机的转速以及第2电动机的转速的一个转速或者第1电动机的 转速以及第2电动机的转速的两转速的合计转速的变化、第1电动机的电流值以及第2电 动机的电流值的一个电流值或者第1电动机的电流值以及第2电动机的电流值的两电流值 的合计电流值的变化，将测定结果作为第1基础数据而准备。另外，改变数据用于测定用而 准备的二重反转式轴流鼓风机的第1以及第2电动机的转速比，从而测定此时的风量-静 压特性，求得各转速比下的最高效率点，准备确定了所测定的风量-静压特性、第1以及第 2电动机的转速比、最高效率点之间的关系的第2基础数据。再有，将作为控制对象的二重反转式轴流鼓风机设置于具有冷却对象的系统，以 与测定第1基础数据时相同的转速比使作为控制对象的二重反转式轴流鼓风机的第1电动 机以及第2电动机旋转。根据此时的第1电动机的转速以及第2电动机的转速的一个转速 或者第1电动机以及第2电动机的转速的两转速的合计转速、第1电动机的电流值以及第 2电动机的电流值的一个电流值或者第1电动机的电流值以及第2电动机的电流值的两电 流值的合计电流值与第1基础数据，求得由通过风量-静压特性的0点与动作点的二次曲 线构成的系统的系统阻抗的曲线。接下来，对比系统阻抗的曲线与第2基础数据，将系统阻 抗的曲线与最高效率点重合的转速比作为合适的转速比而决定，或者将系统阻抗的曲线与 最高效率点最近的转速比作为合适的转速比而决定。然后，固定决定之后的合适的转速比， 以规定的冷却模式控制第1以及第2电动机的转速以使冷却对象的温度为规定的基准温度 以下。在此，所谓装置的系统阻抗是指对放置了冷却对象的装置或者系统进行冷却时的 风的抵抗。所谓系统阻抗较高是指风难以流动、在对冷却对象进行冷却过程中耗费时间，所 谓系统阻抗较小是指风容易流动、在对冷却对象进行冷却过程中不太耗费时间。因而，在系 统阻抗较高的情况下，若相同的风量而冷却时间变长，则意味着运转效率恶化。例如，若在 吸入开口部吸入了异物、或排出开口部被部分堵塞，则系统阻抗增大。因而，在二重反转式 轴流鼓风机的运转中，系统阻抗增大的情况下，冷却对象的温度将上升。在本发明中，求得 系统阻抗，从而决定得到该系统阻抗下的最合适的运转效率的优选转速比m N2，并维持 该优选的转速比m N2从而控制第1以及第2电动机转速来对冷却对象进行冷却，因此，在冷却对象的温度变为规定的基准温度以下的时刻，运转效率也处于最合适的状态。若决定一次最合适的转速比与转速，则以后维持这些的转速即可。但是，有时具有 冷却对象的系统的外部状况发生变化，从而系统阻抗也变化。因此，若定期地进行复位，从 而进行系统的系统阻抗的重新决定与最合适的转速比的决定，则能够使运转效率返回至所 希望的状态。此外，虽然第1基础数据以及第2基础数据如果是精细的数据，则运转效率处于最 高状态，但是若数据间隔较宽，则得到的运转效率多少有所变差。因此，为了应对这种情况， 当然可以以与所述运转效率优先模式相同的思路，调整第1以及第2电动机的转速。例如，冷却对象的温度变为规定的基准温度以下之后，以比规定的冷却模式中的 转速的变化率小的规定的变化率降低第1电动机以及第2电动机的一个电动机的转速，直 至冷却对象的温度升高。并且，将冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比规定的基准温 度高之前的一个电动机的转速，确定为冷却对象的温度为规定的基准温度以下的期间的一 个电动机的稳态转速。其后，以比规定的冷却模式的变化率小的规定的变化率降低第1电 动机以及第2电动机之中另一个电动机的转速，直至冷却对象的温度升高或者直至变得比 规定的基准温度高。并且，将冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比规定的基准温度高 之前的另一个电动机的转速，确定为冷却对象的温度为规定的基准温度以下的期间的另一 个电动机的稳态转速。这样一来，之前决定的第1以及第2电动机的转速比被少许改变，从 而能够以运转效率较高的状态来运转二重反转式轴流鼓风机。特别是作为上述的一个电动 机如果采用第1以及第2电动机之中、旋转时对于改善冷却性能带来较大影响的一个电动 机，则能够以运转效率更高的状态来运转二重反转式轴流鼓风机。此外，这种调整不需要总是改变第1以及第2电动机的转速来进行。例如，可以以 比规定的冷却模式的变化率小的规定的变化率降低第1以及第2电动机的一个电动机的转 速，直至冷却对象的温度升高或者直至变得比规定的基准温度高。并且，可以将冷却对象的 温度刚升高之前或者刚变得比规定的基准温度高之前的一个电动机的转速，确定为冷却对 象的温度为规定的基准温度以下的期间的一个电动机的稳态转速。此外，若第1以及第2电动机的转速达到各电动机中预先确定的最大转速，则可以 输出警报。这样，能够将不能控制的情况通知给使用者。另外，可以在第1以及第2电动机的一个电动机停止旋转时发出警报，并且使另一 个电动机的转速增加至最大转速。这样一来，由于尽可能地进行冷却运转直至听到了警报 的使用者进行合适的处理，因此能够最大限度地发挥出冷却装置的作用。


图1是概略表示实施本发明的二重反转式轴流鼓风机的控制方法的二重反转式 轴流鼓风机的结构的图。图2是表示为了实施本发明的控制方法安装于控制装置内的微型计算机的控制 用程序的基本算法的流程图。图3是表示图1的步骤STl以及ST2中实施的起动模式的一例的算法的流程图。图4是表示起动模式的其他例的算法的流程图。图5是表示图2的步骤ST5中采用的冷却效率优先模式的一例的详细算法的流程图。图6是表示图2的步骤ST5中采用的冷却效率优先模式的其他例的详细算法的流 程图。图7是表示以图5的冷却效率优先模式至少改变一个电动机的转速时的例子的算 法流程图。图8是表示以图6冷却效率优先模式至少改变一个电动机的转速时的例子的算法 流程图。图9是表示图2的步骤ST6中采用的运转效率优先模式的一例的算法的流程图。图10是表示仅改变第1电动机的转速从而决定出现最高运转效率的转速比的情 况下使用的运转效率优先模式的算法的流程图。图11是表示仅改变第2电动机的转速从而决定出现最高运转效率的转速比的情 况下使用的运转效率优先模式的算法的流程图。图12是表示利用其他的运转效率优先模式的算法的流程图。图13是表示利用其他的运转效率优先模式的算法的流程图。图14是表示图2的步骤ST6中采用的运转效率优先模式的其他例子的算法的流 程图。图15是表示利用系统阻抗来决定运转效率变高的第1电动机的转速与第2电动 机的转速的转速比、并以最初优选的转速比控制第1以及第2电动机转速的情况下使用的 程序算法的流程图。图16是表示第1基础数据的例子的曲线图。图17是表示第2基础数据的例子的曲线图。图18是表示图15所示的程序的变形例的算法的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。图1是概略表示实施本发 明的二重反转式轴流鼓风机的控制方法的二重反转式轴流鼓风机大的控制系统的结构的 图。另外，在图1中示意地表示二重反转式轴流鼓风机1。本例的二重反转式轴流鼓风机1 构成为成为前级鼓风机的第1单体轴流鼓风机3与成为后级鼓风机的第2单体轴流鼓风 机5经由结合构造进行组合。另外，前级鼓风机与后级鼓风机也可以一体地构成。第1单 体轴流鼓风机3具有第1壳体7 ；第1叶轮(前方侧叶轮)9，具有配置在第1壳体7内的 多枚叶片6(第1叶片)；以及第1电动机11，驱动第1叶轮9。第2单体轴流鼓风机5具 有第2壳体13 ；第2叶轮(后方侧叶轮)17，具有配置在第2壳体13内的多枚叶片15 (第 2叶片)；以及第1电动机19，驱动第2叶轮17。另外，在该例中第1壳体7与第2壳体13 组合而构成外壳21，外壳21构成风洞22，该风洞在一个端部具有吸入开口部23、在另一个 端部具有排出开口部25。以轴线A为中心使第1叶轮9旋转的第1电动机11、与以轴线A 为中心使第2叶轮17旋转的第2电动机19在相反方向旋转。也就是说，第1叶轮9的旋 转方向RDl与第2叶轮17的旋转方向RD2为彼此相反的方向。在本实施方式中，由来自控制装置27的控制指令来控制二重反转式轴流鼓风机1 的第1以及第2电动机11以及19的转速，以使含有CPU等的放热的电子部件等的冷却对象29的温度T变为规定的基准温度Tr以下的温度。在该例中，控制装置27中输入温度检 测信号，该温度检测信号来自为了测定冷却对象29的温度T而直接安装于冷却对象29、或 者配置在冷却对象29的近旁的热敏电阻等的温度传感器31。另外，从控制装置27对第1 以及第2驱动电路33以及35提供控制指令(驱动指令)，该第1驱动电路33以及第2驱 动电路35为了驱动第1以及第2电动机11以及19而对各电动机的励磁绕组提供励磁电 流。在第1以及第2驱动电路33以及35与第1以及第2电动机11以及19的励磁绕组之 间分别配置检测电动机电流的第1以及第2电流传感器37以及39，第1以及第2电流传感 器37以及39的输出被输入至控制装置27。此外，在本实施方式中，作为检测第1以及第2 电动机11以及19的转速的单元使用霍尔元件41以及43，该霍尔元件41以及43配置于第 1以及第2电动机的内部，检测磁体转子的多个永久磁体的磁通量。将霍尔元件41以及43 的输出在控制装置27的内部进行信号处理，来检测第1以及第2电动机的转速。控制装置27内置了执行规定的控制用程序的微型计算机，并对第1以及第1驱动 电路33以及35输出控制指令。该控制用程序的第1例以实施本发明的方法的方式构建， 基本上是采用起动模式、冷却效率优先模式以及运转效率优先模式来控制二重反转式轴流 鼓风机1的第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2。图2是表示为了实施本发明的控制方法安装于控制装置27内的微型计算机的控 制用程序的基本算法的流程图。在该算法中，步骤STl中按照起动模式开始电动机的起动。 对于起动模式的例子在后面进行说明。若在步骤ST2中检测到起动结束，则判定步骤ST3 中由温度传感器31测定的冷却对象29的温度T是否比根据冷却对象29的特性而恰当确 定的规定的基准温度Tr高(步骤ST4)。例如如果冷却对象29是发热量较多的CPU则规定 的基准温度Tr为该CPU的使用界限温度，规定的基准温度Tr根据冷却对象29而定。检测 到的温度T比规定的基准温度Tr高时(T > Tr)，按照预先确定的冷却效率优先模式控制 第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2 (步骤ST5)，冷却效率优先模式是与二 重反转式轴流鼓风机1的运转效率(降低消耗功率)相比优先对冷却对象29进行冷却的 模式。再有，步骤ST4中冷却对象29的温度T为规定的基准温度Tr以下时(T < Tr)，将 冷却对象29的温度T维持在规定的基准温度Tr以下，并且按照以降低二重反转式轴流鼓 风机1的消耗功率(提高运转效率)的方式预先确定的运转效率优先模式，来控制第1以 及第2电动机11以及19的转速m以及N2(步骤ST6)。此外，在该例中，在步骤ST5以及 ST6内，由于分别具有与步骤ST4同样的温度判定功能，因此在之后的步骤ST5以及ST6的 两步骤之间形成循环的路径。若根据该算法进行控制，则在冷却对象29的温度T较高时，以冷却效率优先模式 来控制第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2，该冷却效率优先模式是按照与 二重反转式轴流鼓风机1的运转效率(降低消耗功率)相比更优先对冷却对象29进行冷 却的方式预先确定的模式。因此，能够尽早地将冷却对象29冷却至规定的基准温度Tr以 下。并且，由于在冷却对象28被冷却至规定的基准温度Tr以下的温度之后，按照以降低二 重反转式轴流鼓风机1的消耗功率的方式预先确定的运转效率优先模式，来控制第1以及 第2电动机11以及19的转速m以及N2，因此降低冷却了冷却对象29之后的功率的消耗 量，从而能够高效地进行运转。上述的起动模式由于可以在任意的状态下起动第1以及第2电动机11以及19，
14因此并不特别进行限定。图3是表示图1的步骤STl以及ST2中实施的起动模式的一例的 算法的流程图。图3的流程图中，使第1以及第2电动机11以及19的转速比m N2为 恒定，从而阶段性地将第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2增加至目标转速。 在步骤STll中进行η = 0的设定，步骤ST12中执行初始值X [1+α (η+1)]。在此，初始值 是W的初始值与Ν2的初始值。另外，α为变化幅度，是实数。若增大α的值则急剧地加 速，若减小α的值则缓慢地加速，从而得到软启动。在步骤ST12中，第1以及第2电动机 11以及19的转速m以及N2的初始值以α所确定的恒定变化幅度增加。在步骤ST13中， 判定第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2是否达到目标转速。直至第1以及 第2电动机11以及19的转速附以及N2达到目标转速为止，进入步骤ST14持续加速，若 达到目标转速则进入图1的步骤ST3。图4是表示起动模式的其他例子的算法的流程图。图4所示的起动模式中，在步 骤ST113中判定开始起动之后是否经过了期间t0，从而使第1以及第2电动机11以及19 在期间t0进行加速，在这一点上与图3所示的起动模式不同。由于图4的例子中的其他步 骤与图3的例子相同，因此在图3所示的步骤的符号上加了 100之后的符号赋予图4的步 骤，并省略其说明。冷却效率优先模式只要是与二重反转式轴流鼓风机1的运转效率相比优先对冷 却对象29进行冷却，可以是任意形式。图5是表示图2的步骤ST5中采用的冷却效率优先 模式的一例的详细算法的流程图。在该算法中，使起动模式中确定的第1以及第2电动机 11以及19的转速比m N2固定(步骤ST52)，从而阶段性地增加第1以及第2电动机 11以及19的转速m以及N2。在步骤ST51中进行η = 0的设定，在步骤ST53中执行初始 值Χ[1+β (η+1)]。在此，初始值是在起动模式下结束了起动时的第1以及第2电动机11 以及19的转速附以及N2。另外，β为变化率，是1 > β > 0的实数。若增大变化率β 的值，则由于转速急剧提高，因此冷却速度加快。与此相对，若减小变化率β的值，则由于 转速缓慢增加，因此冷却速度变慢。β的值根据冷却对象29的放热状态而恰当确定。在步 骤ST54中，判定第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2是否分别达到了最大转 速。若第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2分别达到了最大转速的情况下， 由于不能在此之上提高冷却性能，所以冷却对象29处于过热状态。因此，步骤ST54中达到 最大转速的情况下，在步骤ST55中发出警报。在步骤ST54中尚未达到最大转速的情况下 (转速有剩余时)，进入步骤ST56等待期间tl的经过。然后，在期间tl的期间内，以此时 的转速进行旋转，在步骤ST57中测定冷却对象29的温度T，在步骤ST58中判定检测到的温 度T是否为规定的基准温度Tr以下。若判定结果为“否”、即冷却对象29的温度T比基准 温度Tr高时，在步骤ST59中进行η+1并返回至步骤ST52。若判定结果为“是”、即冷却对 象29的温度T为基准温度Tr以下时，进入图2的步骤ST6。图6是表示图2的步骤ST5中采用的冷却效率优先模式的其他例的详细算法的流 程图。在该流程图中，将起动模式中确定的第1以及第2电动机11以及19的转速m以及 N2作为初始值，可变控制第1以及第2电动机11以及19的转速N 1以及N2。在步骤ST151 中进行η = 0的设定，在步骤ST152中将第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2 作为初始值进行输入，在步骤ST153中执行[初始值+ Y (η+1)]。在此，初始值是起动模式 下起动结束时的第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2。另外，γ是转速的增加部分(变化幅度)。若变化幅度Y的值较大，则转速迅速提高，因此冷却速度加快。与此 相对，若变化幅度Y的值较小，则转速缓慢增加，因此冷却速度变慢。Y的值根据冷却对 象29的放热状态而恰当确定。若这样来控制转速，则使第1以及第2电动机11以及19的 转速m N2可变(改变)，从而控制转速m以及N2。由于图6中的其他步骤与图5所示 的算法的各步骤相同，因此将在图5所示的步骤的符号数字上加了 100之后的数字赋予图 6的步骤，并省略其说明。此外，在改变转速比m N2时，改变第1以及第2电动机11以及19的转速附以 及N2的至少一个转速即可。该情况下，如图7的步骤ST50所示那样，优选在第1以及第2 电动机11以及19之中、使旋转时对于改善冷却性能带来较大影响的一个电动机的转速的 变化率β 1比另一个转速的变化率β 2大。本实施方式中使用的二重反转式轴流鼓风机1 中，使配置在吸入开口部23侧的第1叶轮9旋转的第1电动机11成为该“一个电动机”，第 2电动机19为“另一个电动机”。此外，在控制第1以及第2电动机的转速的情况下，虽然可以如上述例子所示那样 阶段性地进行，但是也可以连续地改变转速。另外，也可以代替图7所示的变化率而使用变 化幅度。该情况下，如图8的步骤ST150所示那样，优选在第1以及第2电动机11以及19 之中、使旋转时对于改善冷却性能带来较大影响的一个电动机的转速的变化速度Yl比另 一个电动机的转速的变化幅度Y2大。另外，本实施方式中能够采用的步骤ST6的运转效率优先模式与步骤ST5的冷却 效率优先模式时的消耗功率相比，能够降低消耗功率，并且只要冷却对象29的温度T不超 过规定的基准温度Tr，就可以任意确定。图9是表示图2的步骤ST6中采用的运转效率优先模式的一例的算法的流程图。 在该例中，步骤ST61中使步骤ST5中决定的第1电动机的转速m与第2电动机的转速N2 的转速比m N2固定。然后，在步骤ST62中等待规定期间t的经过。该规定期间t只要是 能够确认根据转速变化的效果的期间即可，不需要过于延长。接下来，在步骤ST63中判定 由测定冷却对象29的温度T的温度传感器31检测到的温度T是否提高。若没有温度提高， 则进入步骤ST64，将第1以及第2电动机11以及19的转速附以及N2降低1等级。在此，1 等级使用与图5的步骤ST53所示的公式相同的公式。具体而言，使用初始值X [l+ii (n+1)] 的公式，作为η使用负的变化率，对η加1从而降低转速。因而，在步骤ST64中，在转速m 以及N2维持其转速比m N2的状态下温度降低。此外，与冷却效率优先模式中的变化率 β相比，优先效率优先模式中的变化量n较小。也就是说，降低转速的情况下，与提高转 速的情况相比转速的变化量较小。因而，通过微细的转速控制，能够以更高精度提高运转效 率。转速降低1等级意味着指冷却性能下降、或者电动机中的消耗功率减小。因而，都能够 将转速降低至直至步骤ST63中发生温度上升的界限为止意味着电动机的消耗功率成为最 小、即运转效率成为最高。反复进行转速的降低(步骤ST62 ST64)，若在步骤ST63中检 测到温度上升，则进入步骤ST65，将第1以及第2电动机11以及19的转速附以及N2提 高1等级。也就是说，返回至前一次的转速。然后，在步骤ST66中等待规定时间t的经过， 在步骤ST67中判定检测到的温度T是否为基准温度Tr以下。在步骤ST67中检测到的温 度T为基准温度Tr以下的情况下，步骤ST68中维持此时的转速m以及N2。也就是说，将 冷却对象29的温度T刚提高之前的第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2确
16定为冷却对象29的温度T是规定的基准温度Tr以下的期间的稳态转速。若步骤ST67中 检测到的温度T比基准温度Tr大的情况下，判断通气环境中存在变化从而返回至步骤ST5 再次执行冷却效率优先模式。另外，在步骤ST68中维持转速m以及N2的期间，若判定步 骤ST67中检测到的温度T比基准温度Tr大，则判断该情况下也在通气环境中存在变化从 而返回至步骤ST5再次执行冷却效率优先模式。另外，在使用上述的运转效率优先模式的情况下，以冷却效率优先模式改变第1 以及第2电动机11以及19的转速比m N2时，阶段性地降低冷却效率优先模式中的最 终的第1电动机的转速W与第2电动机的转速N2中的一个转速，从而改变转速比m N2 即可。图10是表示仅改变第ι电动机11的转速m从而决定出现最高运转效率的转速比 的情况下使用的运转效率优先模式的算法的流程图。图11是表示仅改变第2电动机19的 转速N2从而决定出现最高运转效率的转速比的情况下使用的运转效率优先模式的算法的 流程图。在图10所示的算法中，对于与图9所示的算法相同的步骤赋予在图9中所附的步 骤符号(ST)的数字上加上100或者200之后的步骤符号。在图11所示的算法中，对于与 图9所示的算法相同的步骤赋予在图9中所附的步骤符号(ST)的数字上加上200之后的 步骤符号。图10的算法中，在步骤ST161中并不使步骤ST5中决定的第1电动机的转速m 与第2电动机的转速N2的转速比m N2固定，在这一点上与图9的例子不同。另外，图 11的例子中，在步骤ST261中也并不使步骤ST5中决定的第1电动机的转速m与第2电动 机的转速N2的转速比m N2固定，在这一点上也与图9的例子不同。图12是表示利用了其他的运转效率优先模式的算法的流程图。在该运转效率优 先模式中，以对于改善冷却性能带来较大影响的第1电动机11的转速m为中心进行控制。 在该运转效率优先模式中，首先在第1以及第2电动机11以及19之中，使旋转时对于改善 冷却性能带来较大影响的第1电动机11的转速以规定变化率η降低直至冷却对象29的 温度上升(步骤ST361)，该规定变化率Il比冷却效率优先模式中的变化率β小。然后，将 冷却对象29的温度T刚上升之前的第1电动机11的转速m确定为冷却对象29的温度T 为规定的基准温度Tr以下的期间的第1电动机11的稳态转速(步骤ST362、ST363)。之 后，在第1以及第2电动机11以及19之中，使旋转时对于改善冷却性能影响较小的第2电 动机19的转速N2以规定变化率η降低直至冷却对象29的温度T升高(步骤ST364)，该 规定变化率Π比冷却效率优先模式中的变化量β小。然后，将冷却对象29的温度T刚升高之前的第2电动机19的转速Ν2确定为冷 却对象29的温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的第1电动机11的稳态转速(步骤 ST362、ST363)。另外，即使在决定了能够提高运转效率的第1以及第2电动机11以及19 的转速m以及N2之后，在步骤ST367中观测冷却对象29的温度T，在温度T超过基准温度 Tr时，也返回至图2的步骤ST5，再次按照冷却效率优先模式以及运转效率优先模式进行适 当的转速的决定动作。另外，代替图12所示的运转效率优先模式可以使用图13所示的运转效率优先模 式。在图13所示的运转效率优先模式中，使旋转时对于改善冷却性能带来较大影响的第1 电动机11的转速m以规定变化率η降低直至冷却对象29的温度T变得比规定的基准温 度Tr高(步骤ST461)，该规定变化量η比冷却效率优先模式中的变化率β小。将冷却 对象29的温度T刚变得比规定的基准温度Tr高之前的第1电动机11的转速m确定为冷却对象29的温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的第1电动机11的稳态转速(步骤 ST462、ST4363)。然后，将冷却对象29的温度T刚变得比规定的基准温度Tr高之前的第2 电动机19的转速N2确定为冷却对象29的温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的第2 电动机19的稳态转速(步骤ST465、ST466)。此外，图13的例子中的其他步骤由于与图12 的例子相同，因此将在图12所示的步骤符号上加上400之后的符号赋予图13的步骤，并省 略其说明。另外，能够代替改变变化率η，而改变变化幅度δ。该情况下，在第1以及第2电 动机11以及19之中，使第2电动机19的转速Ν2以比冷却效率优先模式中的变化幅度Y 小的规定的变化幅度δ降低直至冷却对象29的温度T升高即可。这样，若采用图12以及图13的运转效率优先模式，则由于先降低对改善冷却性能 带来较大影响的一个电动机的转速，因此能够缩短直至决定出合适的转速为止的时间。另 外，由于之后降低影响较少的另一个电动机的转速，因此能够进行转速的微细调整，能够提 高转速的决定精度。此外，与代替上述图12的运转效率优先模式采用图13的运转效率优先模式同样， 也能够代替图9所示的运转效率优先模式采用图14所示的运转效率优先模式。图14的运 转效率优先模式中，在步骤ST562中经过规定期间t之后，在步骤ST563中判定由测定冷却 对象29的温度T的温度传感器31检测到的温度T是否比规定的基准温度Tr高。在温度T 比规定的基准温度Tr高的情况下，进入步骤ST564。另外，在步骤ST567中检测温度T为规 定的基准温度Tr以下的情况下，在步骤ST568中维持此时的转速m以及N2( S卩，将冷却对 象29的温度T刚变得比规定的基准温度Tr高之前的第1以及第2电动机11以及19的转 速m以及N2确定为冷却对象29的温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的稳态转速)。 此外，由于图14的例子中的其他步骤与图9的例子相同，因此将在图9所示的步骤符号之 上加了 500之后的符号赋予图14的步骤，并省略其说明。另外，与代替图9所示的运转效率优先模式采用图14的运转效率优先模式同样， 虽然没有特别图示，但是在图10以及11的运转效率优先模式中，也可以判定由测定冷却对 象29的温度T的温度传感器31检测到的温度T是否比规定的基准温度Tr高(步骤ST163 以及ST263)，维持转速附以及N2，即将冷却对象29的温度T刚变得比规定的基准温度Tr 高之前的第1或者第2电动机11或者19的转速m或者N2确定为冷却对象29的温度T为 规定的基准温度Tr以下的期间的第1以及第2电动机11以及19的稳态转速(步骤ST168 以及 ST268)。图15是表示如下程序的算法的流程图，该程序安装于控制装置27内的微型计算 机中，其功能在于利用系统阻抗决定运转效率变高的第1电动机11的转速m与第2电动 机的转速N2的合适的转速比m N2，并在最初以优选的转速比控制第1以及第2电动机 的转速m以及N2，以使冷却对象29的温度T成为规定的基准温度Tr以下的温度的方式控 制二重反转式轴流鼓风机1的第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2。为了进 行使用该程序的控制，使用图1所示的第1以及第2电流传感器37以及39与用于检测转 速的霍尔元件41以及43。具体而言，在以某比率固定数据测定中准备的二重反转式轴流鼓风机1的第1以 及第2电动机11以及19的转速比m N2的状态下，测定风量-静压特性。在测定风量-静压特性时，由于负载变化，因此电动机的转速以及电流值也变化。因此，合并测定如 下的数据，分别是此时的第1电动机11的转速m以及第2电动机19的转速N2的一个 转速或者第1电动机11的转速N 1以及第2电动机19的转速N2的两转速的合计转速 (I Nl I +1N2 I)的变化N、第1电动机11的电流值11以及第2电动机19的电流值12的一个 电流值或者第1电动机11的电流值Il以及第2电动机19的电流值12的两电流值的合计 电流值(|11| + |12|)的变化I，将这些作为第1基础数据而准备。接下来，改变用于数据测 定的二重反转式轴流鼓风机1的第1以及第2电动机11以及19的转速比m N2，测定 此时的风量-静压特性，求得各转速比下的最高效率点。然后准备第2基础数据(参照图 17)，第2基础数据确定了所测定的风量_静压特性、第1以及第2电动机11以及19的转 速比m N2、最高效率点之间的关系。此外，第1以及第2基础数据事先存储于控制装置27内的存储器中。首先，在图15的步骤STlOl中，从存储器输入所述的第1以及第2基础数据。然 后，在步骤ST102中开始计时器时限的计数。该计时器时限是指对直至对本例的系统复位 为止的时间进行计数的时限。接下来，在步骤ST103中，将成为控制对象的二重反转式轴流 鼓风机1设置于具有冷却对象29的系统中的状态下，以与测定第1基础数据时相同的转速 比使成为对象的二重反转式轴流鼓风机1的第1以及第2电动机11以及19进行旋转。基 于图1的第1以及第2电流传感器37以及39的输出与霍尔元件41以及43的输出检测 第1电动机11的转速m以及第2电动机19的转速N2的一个转速或者两转速的合计转速 N(以下有时仅称为转速)、第1电动机11的电流值以及第2电动机19的电流值的一个电 流值或者两电流值的合计电流值I (以下有时仅称为电流值)(步骤ST104)。然后，如图16 所示，根据此时的第1以及第2电动机11以及19的电流值I以及转速N与第1基础数据， 求得由通过风量-静压特性的0点与动作点OP的二次曲线构成的系统的系统阻抗的曲线 Z (步骤 ST105)。接下来，对系统阻抗的曲线Z与图17所示的第2基础数据进行对比，在第2基础 数据的数据测定间隔非常小的情况下，将系统阻抗的曲线Z与最高效率点MP重合的转速比 (图17的例子中，测定第1基础数据时的转速比(Ni N2) X0. 6)作为合适的转速比而决 定(步骤ST106的一部分)。另外，在第2基础数据的数据测定间隔较宽等情况下，不发生 系统阻抗的曲线Z与最高效率点MP重合的情况较多。该情况下，将系统阻抗的曲线Z与最 高效率点MP最近的转速比作为合适的转速比而决定(步骤ST106的一部分)。然后，固定这样决定的合适的转速比，从而以规定的冷却模式控制第1以及第2电 动机11以及19的转速m以及N2，以使由温度传感器31测定的冷却对象29的温度T成为 规定的基准温度Tr以下(步骤ST107)。在系统阻抗较高的情况下，若相同的风量则冷却时间变长，意味着运转效率恶化。 例如，若在吸入开口部吸入了异物、或排出开口部被部分堵塞，则系统阻抗增大。因而，运转 中，在系统阻抗增大的情况下，冷却对象29的温度T将上升。在本实施方式中，求得系统阻 抗，从而决定在该系统阻抗下获得最合适的运转效率的优选或者合适的转速比W N2，并 维持该转速比W N2从而控制第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2来对冷 却对象29进行冷却。因此，在冷却对象29的温度T变为规定的基准温度Tr以下的时刻， 运转效率也处于最合适的状态。
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在步骤ST107中，若决定了一次最合适的转速比与转速，则以后维持这些转速即 可。但是，有时具有冷却对象29的系统的外部状况发生变化，从而系统阻抗也变化。因此， 在本实施方式中，若在步骤ST109中结束了计时器时限的计数，则在步骤STllO中进行复位 从而返回至步骤ST101。这样一来，由于能够进行系统的系统阻抗的重新决定与最合适转速 比的决定，因此即使是系统阻抗变化的情况下，也能够使运转效率返回至所希望的状态。此 外，由于在步骤ST108中监视冷却对象29的温度T，因此以任何原因冷却对象29的温度T 上升的情况下都进入步骤ST110，从而步骤STlOl起进行再度的控制。此外，虽然第1基础数据以及第2基础数据如果是精细的数据，则运转效率处于最 高状态，但若数据测定间隔较宽，则得到的运转效率多少有所变差。因此，为了应对这种情 况，在图18所示的其他程序的算法中，根据与上述的运转效率优先模式(图9 图14等) 相同的思路，在步骤ST208与步骤ST209之间引入步骤ST289，从而由运转效率优先模式调 整第1以及第2电动机11以及19的转速m以及N2。在图18的流程图中，对于与图15的 流程图相同的步骤赋予在图15的步骤中所附的符号上加上100之后的数字的符号，并省略 其说明。在步骤ST289中，例如在冷却对象29的温度T变为规定的基准温度Tr以下之后， 以规定的变化率降低第1以及第2电动机11以及19中的一个电动机的转速直至冷却对 象29的温度T升高，该规定的变化率比规定的冷却模式中的转速的变化率小。并且，将冷 却对象29的温度T刚上升之前的一个电动机的转速确定为冷却对象29的温度T为规定的 基准温度Tr以下的期间的一个电动机的稳态转速即可。之后，以比规定的冷却模式的变化 率小的变化率，降低第1以及第2电动机之中另一个电动机的转速直至冷却对象29的温度 T升高。并且，将冷却对象29的温度T刚上升之前的另一个电动机的转速确定为冷却对象 29的温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的另一个电动机的稳态转速。此外，在图18 的步骤ST289中也与图13同样，能够以比规定的冷却模式中的转速的变化率小的规定变化 率降低第1以及第2电动机11以及19的一个电动机的转速直至冷却对象29的温度T变 得比基准温度Tr高，将冷却对象29的温度T刚变得比基准温度Tr高之前的一个电动机的 转速确定为冷却对象29的温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的一个电动机的稳态转 速。再有，之后能够以比规定的冷却模式的变化率小的规定的变化率降低第1以及第2电 动机之中另一个电动机的转速直至冷却对象29的温度T变得比规定的基准温度Tr高，将 冷却对象29的温度T刚变得比规定的基准温度Tr高之前的另一个电动机的转速确定为冷 却对象29的温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的另一个电动机的稳态转速。若这样，则能够稍微改变之前决定的第1以及第2电动机11以及19的转速比 Nl N2，而在运转效率更高的状态下进行运转。特别是作为“一个电动机”，在第1以及第 2电动机11以及19中如果使用旋转时对于改善冷却性能带来较大影响的第1电动机11， 则能够在运转效率更高的状态下运转二重反转式轴流鼓风机1。此外，根据这种运转效率优先模式的转速的调整不需要通过总是改变第1以及第 2电动机11以及19的转速m以及N2来进行。例如，可以以比规定冷却模式的变化率小的 规定变化率降低第1以及第2电动机的一个电动机的转速直至冷却对象29的温度T升高。 并且，可以将冷却对象29的温度T刚上升之前的一个电动机的转速确定为冷却对象29的 温度T为规定的基准温度Tr以下的期间的一个电动机的稳态转速。
此外，虽然在上述各流程图中并未记载，但是在第1以及第2电动机11以及19中 的一个电动机停止旋转时，可以发出警报，并且增加另一个电动机的转速直至最大转速。这 样一来，直到听见警报的使用者进行合适的处置，由于尽可能地进行冷却运转，因此能够最 大限度地发挥出冷却装置的作用。另外，温度传感器31并不限定于图1所示那样在接触冷却对象29的状态下设置 的情况，也可以使温度传感器31离开冷却对象29而设置。再有，冷却对象为系统内部的空 气的情况下，可以在图1中由符号31’表示的位置(外壳21的外部或者内部)等处设置温 度传感器。(产业上的利用可能性)根据本发明，在冷却对象的温度较高的情况下，由于按照预先规定的冷却效率优 先模式控制第1以及第2电动机的转速，因此能够将冷却对象尽快地冷却至规定的基准温 度以下的温度，其中的冷却效率优先模式是与降低二重反转式轴流鼓风机的消耗功率(运 转效率)相比优先对冷却对象进行冷却的模式。并且，在冷却对象的温度被冷却至规定的 基准温度以下的温度之后，由于按照以降低二重反转式轴流鼓风机的消耗功率的方式预先 确定的运转效率优先模式来控制第1以及第2电动机的转速，因此降低对冷却对象进行了 冷却之后的功率的消耗量，从而获得能够进行高效的运转的效果。另外，若求得系统阻抗，从而决定能够得到该系统阻抗下的最合适的运转效率的 优选的转速比，并维持该优选的转速比从而控制第1以及第2电动机的转速来对冷却对象 进行冷却，则存在如下的优点，即在冷却对象的温度成为规定的基准温度以下的时刻，运 转效率也处于最合适的状态。
权利要求
一种二重反转式轴流鼓风机的控制方法，所使用的二重反转式轴流鼓风机具有外壳，其具有在一个端部具备吸入开口部且在另一个端部具备排出开口部的风洞；第1叶轮，其具有在靠近所述风洞内的所述吸入开口部的位置进行旋转的多枚第1叶片；第1电动机，其以轴线为中心使所述第1叶轮旋转；第2叶轮，其具有在靠近所述风洞内的所述排出开口部的位置进行旋转的多枚第2叶片；以及第2电动机，其以所述轴线为中心使所述第2叶轮沿与所述第1叶轮的旋转方向相反的旋转方向进行旋转，在所述二重反转式轴流鼓风机的控制方法中，控制所述二重反转式轴流鼓风机的所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，以使冷却对象的温度为规定的基准温度以下，所述二重反转式轴流鼓风机的控制方法特征在于，按照规定的起动模式起动处于停止状态的所述第1电动机以及所述第2电动机，其后，在所述冷却对象的温度比所述规定的基准温度高时，按照冷却效率优先模式来控制所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，该冷却效率优先模式是按照与降低所述二重反转式轴流鼓风机的消耗功率相比优先冷却所述冷却对象的方式预先确定的模式，在所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下时，将所述冷却对象的温度维持在所述规定的基准温度以下，并且按照运转效率优先模式来控制所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，该运转效率优先模式是按照降低所述消耗功率的方式预先确定的模式，在所述冷却效率优先模式中，固定所述第1电动机的转速N1与所述第2电动机的转速N2的转速比即N1∶N2，并通过改变转速的变化率来控制所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速以使所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下，在所述运转效率优先模式中，固定所述第1电动机的转速N1与所述第2电动机的转速N2的转速比即N1∶N2，以比所述冷却效率优先模式中的所述变化率小的变化率阶段性地降低所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至所述冷却对象的温度变得比规定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比规定的基准温度高之前的所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的稳态转速。
2.根据权利要求1所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，按照使所述第1电动机的转速以及第2电动机的转速分别上升至目标转速的方式来确 定所述起动模式。
3.根据权利要求1所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，按照在起动后的规定的期间，使所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速分 别逐渐地或者阶段性地上升的方式来确定所述起动模式。
4.根据权利要求1所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，基于在放置了所述冷却对象的气氛中所配置的温度传感器的输出，决定所述冷却对象的温度是否为所述规定的基准温度以下。
5.根据权利要求1所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，基于装备在所述二重反转式轴流鼓风机的温度传感器的输出，决定所述冷却对象的温 度是否为所述规定的基准温度以下。
6.一种二重反转式轴流鼓风机的控制方法，所使用的二重反转式轴流鼓风机具有外壳，其具有在一个端部具备吸入开口部且在另一个端部具备排出开口部的风洞；第1叶轮，其具有在靠近所述风洞内的所述吸入开口部的位置进行旋转的多枚第1叶片；第1电动机，其以轴线为中心使所述第1叶轮旋转；第2叶轮，其具有在靠近所述风洞内的所述排出开口部的位置进行旋转的多枚第2叶 片；以及第2电动机，其以所述轴线为中心使所述第2叶轮在与所述第1叶轮的旋转方向相反 的旋转方向进行旋转，在所述二重反转式轴流鼓风机的控制方法中，控制所述二重反转式轴流鼓风机的所述 第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，以使冷却对象的温度为规定的基准温度以 下，所述二重反转式轴流鼓风机的控制方法的特征在于，按照规定的起动模式起动处于停止状态的所述第1电动机以及所述第2电动机，其后，在所述冷却对象的温度比所述规定的基准温度高时，按照冷却效率优先模式来 控制所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，该冷却效率优先模式是按照与降 低所述二重反转式轴流鼓风机的消耗功率相比优先冷却所述冷却对象的方式预先确定的 模式，在所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下时，将所述冷却对象的温度维持在 所述规定的基准温度以下，并且按照运转效率优先模式来控制所述第1电动机的转速以及 所述第2电动机的转速，该运转效率优先模式是按照以降低所述消耗功率的方式预先确定 的模式。
7.根据权利要求6所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，按照使所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速分别上升至目标转速的方式 来确定所述起动模式。
8.根据权利要求6所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，按照在起动后的规定期间，使所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速分别 逐渐地或者阶段性地上升的方式来确定所述起动模式。
9.根据权利要求6所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，基于在放置了所述冷却对象的气氛中所配置的温度传感器的输出，决定所述冷却对象 的温度是否为所述规定的基准温度以下。
10.根据权利要求6所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，基于装备在所述二重反转式轴流鼓风机的温度传感器的输出，决定所述冷却对象的温 度是否为所述规定的基准温度以下。
11.根据权利要求6所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述冷却效率优先模式中，固定所述第1电动机的转速W与所述第2电动机的转速N2的转速比即附N2，并通过改变转速的变化率来控制所述第1电动机的转速以及第2 电动机的转速以使所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下。
12.根据权利要求6所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于， 在所述冷却效率优先模式中，改变所述第1电动机的转速W与所述第2电动机的转速N2的转速比即m N2，来控制所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速以使所 述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下。
13.根据权利要求12所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于， 分别以恒定的变化幅度改变所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速。
14.根据权利要求13所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述第1电动机以及所述第2电动机之中，旋转时对于改善冷却性能带来较大影响 的一个所述电动机的转速的变化幅度比另一个所述电动机的转速的变化幅度大。
15.根据权利要求11所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于， 在所述运转效率优先模式中，固定所述第1电动机的转速m与所述第2电动机的转速N2的转速比即m N2，以比所述冷却效率优先模式中的变化率小的变化率阶段性地降低 所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，直至所述冷却对象的温度上升或者直 至所述冷却对象的温度变得比规定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚上升之前或者 刚变得比规定的基准温度高之前的所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速、确 定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的稳态转速。
16.根据权利要求11所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述运转效率优先模式中，以比所述冷却效率优先模式中的变化幅度或者变化率小 的规定的变化幅度或者变化率，降低所述第1电动机的转速以及所述第2电动机中的一个 电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至所述冷却对象的温度变得比所述规 定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者所述冷却对象的温度刚变得比所述规定的基 准温度高之前的所述一个电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温 度以下的期间的所述第1电动机以及所述第2电动机的稳态转速。
17.根据权利要求11所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述运转效率优先模式中，以比所述冷却效率优先模式中的变化幅度或者变化率小 的规定的变化幅度或者变化率，降低所述第1电动机以及第2电动机之中、旋转时对于改善 冷却性能带来较大影响的一个所述电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至 所述冷却对象的温度变得比规定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比规定的基准温度高之前的所述一个 电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所述一个 电动机的稳态转速，其后，以比所述冷却优先模式中的所述变化幅度或者变化率小的规定的变化幅度或者 变化率降低所述第1电动机以及所述第2电动机之中另一个所述电动机的转速，直至所述 冷却对象的温度升高，将所述冷却对象的温度刚升高之前的所述另一个电动机的转速确定为所述冷却对象 的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所述另一个电动机的稳态转速。
18.根据权利要求12所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述运转效率优先模式中，固定冷却效率优先模式中的最终的所述第1电动机的转 速W与所述第2电动机的转速N2的转速比即m N2，以比所述冷却效率优先模式中的所 述变化率小的规定变化率降低所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，直至所 述冷却对象的温度升高，将所述冷却对象的温度刚升高之前的所述第1电动机的转速以及 所述第2电动机的转速确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的 稳态转速。
19.根据权利要求12所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述运转效率优先模式中，以比所述冷却效率优先模式中的变化幅度或者变化率小 的规定的变化幅度或者变化率降低所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的一个电动 机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至所述冷却对象的温度变得比所述规定的 基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者所述冷却对象的温度刚变得比所述规定的基 准温度高之前的所述一个电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温 度以下的期间的所述第1电动机以及所述第2电动机的稳态转速。
20.根据权利要求12所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述运转效率优先模式中，以比所述冷却效率优先模式中的变化幅度或者变化率小 的规定的变化幅度或者变化率，降低所述第1电动机以及所述第2电动机之中、旋转时对改 善冷却性能带来较大影响的一个所述电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高，将所述冷却对象的温度刚升高之前的所述一个电动机的转速确定为所述冷却对象的 温度为所述规定的基准温度以下的期间的所述一个电动机的稳态转速，其后，以比所述冷却效率优先模式中的所述变化幅度或者变化率小的规定的变化幅度 或者变化率，降低所述第1电动机以及所述第2电动机之中另一个所述电动机的转速，直至 所述冷却对象的温度升高，将所述冷却对象的温度刚升高之前的所述另一个电动机的转速确定为所述冷却对象 的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所述另一个电动机的稳态转速。
21.—种二重反转式轴流鼓风机的控制方法，所使用的二重反转式轴流鼓风机具有外壳，其具有在一个端部具备吸入开口部且在另一个端部具备排出开口部的风洞；第1叶轮，其具有在靠近所述风洞内的所述吸入开口部的位置进行旋转的多枚第1叶片；第1电动机，其以轴线为中心使所述第1叶轮旋转；第2叶轮，其具有在靠近所述风洞内的所述排出开口部的位置进行旋转的多枚第2叶 片；以及第2电动机，其以所述轴线为中心使所述第2叶轮沿与所述第1叶轮的旋转方向相反 的旋转方向进行旋转，在所述二重反转式轴流鼓风机的控制方法中，控制所述二重反转式轴流鼓风机的所述 第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，以使冷却对象的温度为规定的基准温度以 下，所述二重反转式轴流鼓风机的控制方法的特征在于，以某比率固定了用于测定数据而所准备的所述二重反转式轴流鼓风机的所述第1电动机的转速与所述第2电动机的转速的转速比的状态下，测定风量-静压特性，且同时测定 所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速中的一个转速或者第1电动机的转速以 及所述第2电动机的转速的两转速的合计转速的变化、所述第1电动机的电流值以及所述 第2电动机的电流值中的一个电流值或者所述第1电动机的电流值以及所述第2电动机的 电流值的两电流值的合计电流值的变化，将测定结果作为第1基础数据而准备，再有，设定多个所述第1电动机的转速与所述第2电动机的转速的所述转速比，并分别 测定各转速比下的风量-静压特性，求得所述各转速比下的最高效率点，准备确定所测定 的所述风量_静压特性、所述转速比、所述最高效率点之间的关系的第2基础数据，将作为控制对象的所述二重反转式轴流鼓风机设置于具有所述冷却对象的系统中，以 与测定所述第1基础数据时相同的转速比使作为所述控制对象的所述二重反转式轴流鼓 风机的所述第1电动机以及所述第2电动机旋转，根据此时的所述第1电动机的转速以及 所述第2电动机的转速中的一个转速或者第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速的 两转速的合计转速、所述第1电动机的电流值以及所述第2电动机的电流值中的一个电流 值或者所述第1电动机的电流值以及所述第2电动机的电流值的两电流值的合计电流值与 所述第1基础数据，求得由通过所述风量-静压特性的0点与动作点的二次曲线构成的所 述系统的系统阻抗的曲线，对比所述系统阻抗的曲线与第2基础数据，将所述系统阻抗的曲线与所述最高效率点 重合的转速比作为合适的转速比而决定，或者将所述系统阻抗的曲线与所述最高效率点最 近的转速比作为合适的转速比而决定，固定决定之后的所述合适的转速比，以规定的冷却 模式控制所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速，以使所述冷却对象的温度为 所述规定的基准温度以下。
22.根据权利要求21所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，定期地对所述系统进行复位，从而进行所述系统的系统阻抗的重新决定和所述最合适 转速比的决定。
23.根据权利要求21所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述冷却对象的温度变为所述规定的基准温度以下之后，以比所述规定的冷却模式 中的转速的变化率小的规定的变化率，降低所述第1电动机以及所述第2电动机的一个所 述电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至所述冷却对象的温度变得比所述 规定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比所述规定的基准温度高之前的所述 一个电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所述 一个电动机的稳态转速，其后，以所述规定的变化率降低所述第1电动机以及所述第2电动机之中另一个所述 电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至所述冷却对象的温度变得比所述规 定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比所述规定的基准温度高之前的所述 另一个电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所 述另一个电动机的稳态转速。
24.根据权利要求21所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，6在所述冷却对象的温度变为所述规定的基准温度以下之后，以比所述规定的冷却模式 中的转速的变化率小的规定的变化率，降低所述第1电动机以及所述第2电动机之中、旋转 时对于改善冷却性能带来较大影响的一个所述电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升 高或者直至所述冷却对象的温度变得比所述规定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比所述规定的基准温度高之前的所述 一个电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所述 一个电动机的稳态转速，其后，以所述规定的变化率降低所述第1电动机以及所述第2电动机之中另一个所述 电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至所述冷却对象的温度变得比所述规 定的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比所述规定的基准温度高之前的所述 另一个电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所 述另一个电动机的稳态转速。
25.根据权利要求21所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述冷却对象的温度变为所述规定的基准温度以下之后，以比所述规定的冷却模式 中的转速的变化率小的规定的变化率降低所述第1电动机以及所述第2电动机中的一个所 述电动机的转速，直至所述冷却对象的温度升高或者直至所述冷却对象的温度变得比规定 的基准温度高，将所述冷却对象的温度刚升高之前或者刚变得比规定的基准温度高之前的所述一个 电动机的转速，确定为所述冷却对象的温度为所述规定的基准温度以下的期间的所述一个 电动机的稳态转速。
26.根据权利要求1、6或者21中所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，若所述第1电动机的转速以及所述第2电动机的转速达到各电动机中预先确定的最大 转速，则输出警报。
27.根据权利要求1、6或者21中所述的二重反转式轴流鼓风机的控制方法，其特征在于，在所述第1电动机以及所述第2电动机中的一个电动机停止旋转时，发出警报，并且使 另一个电动机的转速增加至最大转速。
全文摘要
本发明提供一种二重反转式轴流鼓风机的控制方法，能够同时改善冷却效率与运转效率。在按照规定的起动模式起动第1电动机(11)以及第2电动机(19)之后，以冷却效率优先模式控制第1电动机(11)以及第2电动机(19)的转速(N1)以及(N2)，该冷却效率优先模式是按照与二重反转式轴流鼓风机(1)的运转效率相比优先对冷却对象进行冷却的方式预先确定的模式。在冷却对象(29)的温度(T)为规定的基准温度(Tr)以下时，将冷却对象(29)的温度(T)维持在规定的基准温度(Tr)以下，以运转效率优先模式来控制第1电动机以及第2电动机(11)以及(19)的转速(N1)以及(N2)，该运转效率优先模式是按照降低二重反转式轴流鼓风机(1)的消耗功率的方式预先确定的模式。
文档编号F04D27/00GK101910643SQ20088012237
公开日2010年12月8日 申请日期2008年10月28日 优先权日2007年10月29日
发明者大泽穗波, 工藤爱彦, 相泽吉彦 申请人:山洋电气株式会社