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 N1 与第 2 电动机的转速 N2 的转速比 N1 ∶ N2, 并通过改变转速的变化率来控制第 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 N1 ∶ 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 1 电动机的转速 N1 与第 2 电动机的转速 N2 的转速比 N1 ∶ 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 N1 ∶ 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 N1 与 第 2 电动机的转速 N2 的转速比 N1 ∶ 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 N1 与第 2 电动机的转速 N2 的转速比 N1 ∶ 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 N1 ∶ N2, 并维持 该优选的转速比 N1 ∶ 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。
附图说明
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 ST1 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 RD1 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 N1 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 ST1 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 N1 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 N1 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 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 ( 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 N1 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,因此并不特别进行限定。图 3 是表示图 1 的步骤 ST1 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 N1 ∶ 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 N1 以及 N2 增加至目标转速。 在步骤 ST11 中进行 n = 0 的设定, 步骤 ST12 中执行初始值 ×[1+α(n+1)]。在此, 初始值 是 N1 的初始值与 N2 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 N1 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 N1 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 N1 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 N1 ∶ 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 N1 以及 N2。在步骤 ST51 中进行 n = 0 的设定, 在步骤 ST53 中执行初始 值 ×[1+β(n+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 N1 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 N1 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 N1 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 t1 的经过。然后, 在期间 t1 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 n+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 N1 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 n = 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 N1 以及 N2 作为初始值进行输入, 在步骤 ST153 中执行 [ 初始值 +γ(n+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 N1 以及 N2。另外, γ 是转速的增
加部分 ( 变化幅度 )。若变化幅度 γ 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 γ 的值较小, 则转速缓慢增加, 因此冷却速度变慢。γ 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 N1 ∶ N2 可变 ( 改变 ), 从而控制转速 N1 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 N1 ∶ N2 时, 改变第 1 以及第 2 电动机 11 以及 19 的转速 N1 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 β1 比另一个转速的变化率 β2 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 γ1 比另 一个电动机的转速的变化幅度 γ2 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 N1 与第 2 电动机的转速 N2 的转速比 N1 ∶ 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 N1 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 ×[1+η(n+1)] 的公式, 作为 η 使用负的变化率, 对 n 加 1 从而降低转速。因而, 在步骤 ST64 中, 在转速 N1 以及 N2 维持其转速比 N1 ∶ 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 η 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 N1 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 N1 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 N1 以及 N2 确
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 N1 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 N1 ∶ 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 N1 与第 2 电动机的转速 N2 中的一个转速, 从而改变转速比 N1 ∶ N2 即可。图 10 是表示仅改变第 1 电动机 11 的转速 N1 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 N1 与第 2 电动机的转速 N2 的转速比 N1 ∶ 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 N1 与第 2 电动 机的转速 N2 的转速比 N1 ∶ 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 N1 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 η 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 N1 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 η 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 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 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 N1 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 N1 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 N1 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 N2 以比冷却效率优先模式中的变化幅度 γ 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 N1 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 以及第 2 电动机 11 以及 19 的转 速 N1 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 N1 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 N1 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 N1 与第 2 电动 机的转速 N2 的合适的转速比 N1 ∶ 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 N1 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 N1 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 N1 ∶ 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 N1 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 (|N1|+|N2|) 的变化 N、 第 1 电动机 11 的电流值 I1 以及第 2 电动机 19 的电流值 I2 的一个 电流值或者第 1 电动机 11 的电流值 I1 以及第 2 电动机 19 的电流值 I2 的两电流值的合计 电流值 (|I1|+|I2|) 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 N1 ∶ 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 N1 ∶ 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 ST101 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 N1 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 (N1 ∶ N2)×0.6) 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 N1 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 N1 ∶ N2, 并 维持该转速比 N1 ∶ N2 从而控制第 1 以及第 2 电动机 11 以及 19 的转速 N1 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。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 ST110 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 ST101 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 N1 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 N1 ∶ 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 N1 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。