JP2000070638A - フィルタの目詰まり検出装置 - Google Patents

フィルタの目詰まり検出装置

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JP2000070638A
JP2000070638A JP10243112A JP24311298A JP2000070638A JP 2000070638 A JP2000070638 A JP 2000070638A JP 10243112 A JP10243112 A JP 10243112A JP 24311298 A JP24311298 A JP 24311298A JP 2000070638 A JP2000070638 A JP 2000070638A
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Kazuhiro Niwa
和裕 丹羽
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Panasonic Ecology Systems Co Ltd
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Matsushita Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファンまたはモータの回転数を検知してフィ
ルタの目詰まり状態を判定するフィルタの目詰まり検出
装置において、簡単な構成で雰囲気温度の変動を検知し
て精度良くフィルタの目詰まり状態を検知できることを
目的とする。 【解決手段】 回転数検知手段106を備えたフィルタ
の目詰まり検出装置105は、目詰まり状態の判断基準
となるモータの回転数と現在のモータの回転数の比較か
ら目詰まり状態の判定を行うために、回転数検知手段の
出力信号の変化から雰囲気温度の変動を検知し、雰囲気
温度の変動に基づいて回転数を補正することで、精度よ
く目詰まり状態を検知することができるフィルタの目詰
まり検出装置を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタの目詰ま
り状態を知るために使用されるフィルタの目詰まり検出
装置とその検知方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のフィルタの目詰まり検出
装置は、特開平4−219110号公報に記載されたも
のが知られている。
【0003】以下、そのフィルタの目詰まり検出装置に
ついて図15を参照しながら説明する。
【0004】図に示すように、空気調和機101はフィ
ルタ102、ファン103、モータ104と、目詰まり
検出装置105で構成され、フィルタ102の汚れ、す
なわち目詰まり度合いを判定するための判定手段108
としてのマイクロコンピュータにはモータ104の回転
数検知手段106からの回転数信号と、サーミスタ11
1とオペアンプとAD変換器により構成された雰囲気温
度検知手段110からの温度信号が入力されており、フ
ィルタ102が目詰まりするとモータ104の回転数が
変化するので、設定値記憶手段107にあらかじめ保存
されている判定しきい値と比較することにより、目詰ま
り度合いを判断することができるが、モータ104の回
転数は、周囲の温度によっても変動するので、モータ1
04の回転数を雰囲気温度検知手段110により検知さ
れた雰囲気の温度に基づいて、常温の値に補正した後
に、判定しきい値と比較することで、目詰まり状態の検
出を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のフィ
ルタの目詰まり検出装置では、雰囲気温度の変動による
モータの回転数変化を補正して、精度良くフィルタの目
詰まり状態を検知するために、雰囲気温度検知手段を設
けているが、雰囲気温度検知手段を構成するために新し
く部品を追加することで、機器の価格を上げてしまうと
いう課題があり、低コストで雰囲気の温度変動を検知し
て、精度良くフィルタの目詰まり状態を検知できること
が要求されている。
【0006】また、雰囲気温度を検知するために雰囲気
温度検知手段の温度検知部分を雰囲気温度の変動が検知
できる場所に設置する必要があるので、構造が複雑にな
るという課題があり、できるだけ単純な構造で雰囲気の
温度変動を検知して、精度良くフィルタの目詰まり状態
を検知できることが要求されている。
【0007】また、雰囲気温度の急な変動が起きた場合
は、モータの巻線温度が急に変化しないのでモータの回
転数は急に変化せず、雰囲気温度検出手段による正確な
補正ができなくなるので精度良くフィルタの目詰まり状
態を検知できないという課題があり、雰囲気温度の変化
傾向に応じてフィルタの目詰まり状態の判定時期を変化
させることで、精度良くフィルタの目詰まり状態を検知
できることが要求されている。
【0008】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、回転数検知手段の信号出力の変化から、
雰囲気温度の変動を検知することで、低コストな方法
で、雰囲気の温度変動を検知して精度良くフィルタの目
詰まり状態を検知することができ、また、回転数検知手
段の信号出力の変化から雰囲気温度の変動を検知するこ
とで、単純な構造で、雰囲気の温度変動を検知して精度
良くフィルタの目詰まり状態を検知することができ、ま
た、雰囲気温度の変動に対してフィルタの目詰まり状態
の判定時期を変化させることで精度良くフィルタの目詰
まり状態を検知することのできるフィルタの目詰まり検
出装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のフィルタの目詰
まり検出装置は上記目的を達成するために、回転数検知
手段の信号出力の変化から、雰囲気温度の変動を検知す
ることができる構成としたものである。
【0010】本発明によれば、低コストで単純な構造
で、雰囲気温度の変動を検知して精度良くフィルタの目
詰まり状態を検知できるフィルタの目詰まり検出装置が
得られる。
【0011】また、他の手段は、温度変化傾向記憶手段
を設けることで、雰囲気温度の変化傾向を知ることがで
きる構成としたものである。
【0012】そして本発明によれば、雰囲気温度の変化
傾向に応じてフィルタの目詰まり状態の判定時期を変化
させることで、精度良くフィルタの目詰まり状態を検知
することのできるフィルタの目詰まり検出装置が得られ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明は、回転数検知手段の信号
出力の変化から、雰囲気温度の変動を検知することによ
り、高精度なフィルタの目詰まり状態検知をするように
したものであり、低コストかつ単純な方法で雰囲気温度
の変動に対して回転数の値を補正することで、精度良く
フィルタの目詰まり状態を検知できるという作用を有す
る。
【0014】また、雰囲気温度の変動パターンに応じて
フィルタの目詰まり状態の判定時期を変化させること
で、精度良くフィルタの目詰まり状態を検知できるとい
う作用を有する。
【0015】また、磁気検知手段と複数の磁石により回
転数検知手段を構成し、雰囲気温度の変動を検知するこ
とで、精度良くフィルタの目詰まり状態を検知できると
いう作用を有する。
【0016】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、従来例と同一箇所には同一番
号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0017】
【実施例】(実施例1)図1に示すように、フィルタの
目詰まり検出装置105は回転数検知手段106と回転
数補正手段1と設定値記憶手段107と判定手段108
から構成され、空気調和機101内にはフィルタ102
とファン103とモータ104が備えられフィルタ10
2を介して空気を吸込んでいる。
【0018】上記構成により、フィルタ102は空気調
和機101の運転に伴い空気中に浮遊する粉塵等を捕集
し、図2に示すように、フィルタ102が目詰まりして
いない初期の状態では、空気調和機101は複数段階の
風量設定が可能な場合、風量を最大に設定するとモータ
104の回転数はN1で安定し、空気調和機101の運
転を継続すると、フィルタ102上には空気中に浮遊し
ている粉塵等が捕集され、さらに運転を継続していく
と、フィルタ102上に粉塵等が多量に蓄積され空気に
対する流通抵抗が増え、いわゆるフィルタが目詰まりし
た状態となり、フィルタ102が目詰まりしている場合
は初期の目詰まりしていない状態に比較して高い回転数
2で安定することとなる。
【0019】しかし、空気調和機の運転中においてはモ
ータの回転数は、雰囲気の温度変動の影響を受け回転数
が変動していることが多く、雰囲気の温度変動を検知し
て回転数の値を補正することで雰囲気の温度変動の影響
を低減することができる。図3に示すように回転数検知
手段はファン103に取り付けられた磁石3とモータの
近傍に取り付けられた磁気検知手段2から構成され、磁
気検知手段2としてはホールICを用いることができ
る。図4に示すように、ファンの回転にともないホール
ICの近傍を磁石が通過して磁界の強さが変化すると、
ホールICの出力電圧はパルス状に変化する。図5に示
すように、雰囲気の温度の変動により、ホールICの感
度が変化するので、図6に示すように、回転数計測時の
ホールICの出力において、信号出力の波形、すなわち
パルスの幅が変化することになる。ただし、隣り合う次
のパルスまでの時間は変化しないので回転数の検知精度
への影響は無い。つまり回転数検知手段の信号出力のパ
ルス幅を検知することで雰囲気の温度を知ることができ
る。実際には、回転数検知手段の信号出力のパルス幅
は、雰囲気温度の変化だけでなく、回転数の変化に伴い
変化するので、一旦求められた回転数の値から、規準の
回転数に相当するパルス幅に補正することで雰囲気温度
の変化を知ることができる。図7に示すように、規準の
回転数をNs、現在の回転数をNn、現在のパルス幅を
Wnとすると、補正後のパルス幅Wは、W=Wn×Nn
/Nsとして求められる。図8に示すような回転数の補
正係数表をあらかじめ目詰まり検出装置105の設定値
記憶手段に記憶させておく。その補正係数表によれば、
パルス幅Wの値から雰囲気温度Tが求められ、さらに、
補正係数αが求められる。規準温度での回転数に補正す
るためには、補正後の回転数をN3とするならばN3=α
×Nnとして求めることができる。フィルタの目詰まり
度の目安となる回転数N0をあらかじめ目詰まり検出装
置105の設定値記憶手段107に記憶させておき、N
0とN3との比較を判定手段108にて行い、N 3>N0
場合にはフィルタの交換、またはフィルタの掃除や手入
れなどが必要であるという意味の表示を目詰まり表示器
109にて行う。
【0020】本実施例では、モータの近傍にホールIC
を設置するものとしたが、この場所に限ったものではな
く、ファンの回転数を検知できるような場所に装着すれ
ば良い。しかし、雰囲気温度の変動によるモータの回転
数変化を補正するためには、雰囲気温度の変動の影響を
受けて変動しているモータの巻線温度の変動を知ればよ
いので、できるだけモータの巻線温度を反映できるよう
な場所に設置したほうが効果的である。
【0021】また、本実施例では目詰まり検知の判定
を、最大風量時の回転数としたが、この方法に限ったも
のではなく、中間風量時の回転数または最小風量時の回
転数を判定基準としてもその作用効果に差異を生じな
い。ただし目詰まりした場合とそうでない場合との回転
数の変化量が大きくなる風量で判定をしたほうが目詰ま
り状態の検出精度を向上することができる。雰囲気温度
の変動を検知して補正を行うことにより、検出精度を向
上することができる方式であれば判定の方法に関わらず
効果を得ることができるものである。
【0022】また、本実施例ではフィルタの目詰まり度
の目安となる回転数N0をあらかじめ設定値記憶手段1
07に記憶させるものとしたが、この方法に限ったもの
ではなく、回転数N1の値から計算によってN0を求めて
もその作用効果に差異を生じない。
【0023】また、本実施例ではフィルタの目詰まり度
の目安となる回転数N0を記憶させるものとしたが、目
安となる回転数を複数のレベルで設定しておけば、目詰
まりの程度に応じて表示内容を変更するなどして、より
効果的に目詰まり状態を報知できるものである。
【0024】また、本実施例ではファン103の構造を
詳しく説明しなかったが、図1ではシロッコファンを示
しているが、これに限ったものでなく、フィルタの目詰
まりにともない、モータの回転数が変化する特性を有す
るのであれば、クロスフローファン等を使用してもその
作用効果に差異を生じない。ただし、その場合に図2に
相当するモータ回転数と経過時間の関係は異なる形状を
示すことがある。またフィルタの交換の必要性の判断基
準がN0>N3となる場合もある。
【0025】また、本実施例では目詰まり表示器109
の表示方法については詳しく説明しなかったが、フィル
タ102が目詰まりしていることをLEDなどで表示す
るなどの方法が考えられる。しかし、その方法に限った
ものではなく使用者にフィルタ102が目詰まりしたこ
とを知らしめることができれば、音を発生させるなどの
方法を用いても同様の効果を得ることができる。また、
目詰まり度の目安となる回転数を複数レベルで記憶して
いる場合は、目詰まりのレベルに応じて表示の方法を変
えることにより、効果的に目詰まり度を知らせることが
できる。
【0026】また、本実施例では、空気調和機のフィル
タの目詰まり度を検出するものとしたが、これに限った
ものでなく、フィルタを使用する機器についてファンま
たはモータの回転数変化により目詰まり度を判定する場
合は同様の効果を得られることは言うまでもない。
【0027】また、本実施例では、回転数の検出手段と
して、磁石とホールICの組合せを用いたが、この方法
に限ったものではなく、回転数を知るための信号出力の
パルスとパルスの間隔が雰囲気温度変化の影響を受けな
いで、パルスの幅が雰囲気温度変化の影響を受けて変化
するような回転数検知方式であれば、同様の効果を得る
ことができる。
【0028】また、本実施例では、回転数の検出手段と
して、磁石とホールICの組合せを用いたが、この方法
に変えて、図9に示すように、チョッパ4と受発光素子
5の組合せなどの方式を利用して回転数の検出手段を構
成しても良い。受発光素子は受光部と発光部が向かい合
う位置に設けてあり、その間を遮蔽する物体の有無で出
力電圧が変化するものである。図10に示すように、受
発光素子の間の遮蔽物が無い場合の出力電圧レベルが雰
囲気温度の変動に対して変動する場合、図11に示すよ
うにチョッパ4と受発光素子5の組合せの方式では、フ
ァンの回転により発生するパルスの高さが雰囲気温度の
変動に対して変化することになるので、回転数検知手段
の信号出力レベル変動幅、すなわちパルスの高さの変化
から雰囲気温度の変動を検知すれば同様の効果を得るこ
とができる。検知されたパルスの高さから雰囲気温度が
求められるので、図8に示す補正係数表のTが定まるこ
とになり、対応する補正係数αを求めることができる。
【0029】また、本実施例では、雰囲気温度が高い場
合にホールICの感度が向上するものとしたが、この特
性に限ったものではなく、雰囲気温度の変化に応じて感
度が変化する特性の検知素子を使用することにより同様
の効果を得ることができる。
【0030】(実施例2)実施例1と同様に回転数検知
手段の信号出力のパルス幅から雰囲気温度の変動を検知
するものであり、図12に示すように雰囲気温度の変化
傾向を記憶することのできる温度変化傾向記憶手段6を
設ける。つまり、できるだけ雰囲気温度の変動が少ない
状態で目詰まり度合いの判定を行うことで目詰まり検知
精度を向上することができる。雰囲気の温度が変動して
いる場合、たとえば空気調和機の運転を開始した直後、
または、空気調和機の設置してある部屋の温度条件が、
何らかの原因で大きく変動している場合などは、温度変
動の影響を受けて回転数も変動するので、精度良く目詰
まり度合いの判定を行うことができない。そこで、雰囲
気温度の変化傾向から判断して、雰囲気温度が安定して
いる状態で判定を行なうことで、精度良く目詰まり度合
いを判定することができる。図13に示すように現在の
雰囲気温度Tnとその直前に検知した雰囲気温度Tn−
1とを比較してTnとTn−1の差が一定以下であれば
目詰まり判定を開始する。TnとTn−1をそれぞれ検
知する方法は、実施例1で説明した方法と同様である。
またTnとTn−1を検知するタイミングについてはあ
らかじめ設定しておけばよい。
【0031】本実施例では目詰まり度合いの判定時期を
決める基準を雰囲気温度の安定度であるとしたが、この
方法に限ったものではなく、直前に計測した目詰まり度
合い判定時の雰囲気温度に近いことを、判定時期を決め
る基準としても精度よく目詰まり状態の検知ができる。
【0032】(実施例3)実施例1と同様に磁石とホー
ルICを用いて回転数を検知する方法であるが、図14
に示すように異なる磁束密度を示す磁石3を複数設置す
ることでホールICの感度変化によるパルス幅の変化度
合いを増やすことができる。つまり雰囲気温度が比較的
高温な場合には、ホールICは全ての磁石を検知するこ
とができるが、低温時には磁束密度の大きい磁石しか検
知できなくなる。そのため雰囲気温度の変化によるホー
ルICの出力パルス幅の変化量が大きくなるので、雰囲
気温度の変動を明確に知ることができるものである。
【0033】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、回転数検知手段の信号出力の変化から、雰
囲気温度の変動を検知することができる構成としたこと
で、低コストで単純な構造で、雰囲気温度の変動を検知
して精度良くフィルタの目詰まり状態を検知することが
できるという効果のあるフィルタの目詰まり検出装置を
提供することができる。
【0034】また、温度変化傾向記憶手段を設けること
で、雰囲気温度の変化傾向を知ることができる構成とし
たので、雰囲気温度の変動パターンに応じてフィルタの
目詰まり状態の判定時期を変化させることで精度良くフ
ィルタの目詰まり状態を検知することができるという効
果のあるフィルタの目詰まり検出装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1および3のフィルタの目詰ま
り検出装置の構成図
【図2】同モータの回転数と経過時間の関係を示す図
【図3】同回転数検知手段の構成を示す図
【図4】同実施例1の回転数検知手段の出力信号を示す
【図5】同ホールICの感度と雰囲気温度の関係を示す
【図6】同回転数検知手段の出力信号を示す図
【図7】同パルス幅の補正方法を示す図
【図8】同回転数の補正係数表を示す図
【図9】同回転数検知手段の構成を示す図
【図10】同受発光素子の出力電圧と雰囲気温度の関係
を示す図
【図11】同回転数検知手段の出力信号を示す図
【図12】同実施例2のフィルタの目詰まり検出装置の
構成図
【図13】同雰囲気温度の変動を示す図
【図14】同実施例3の回転数検知手段の構成、および
出力信号の変化を示す図
【図15】従来のフィルタの目詰まり検出装置の構成を
示す図
【符号の説明】
2 磁気検知手段 3 磁石 6 温度変化傾向記憶手段 102 フィルタ 103 ファン 104 モータ 105 目詰まり検出装置 106 回転数検知手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファンまたはモータの回転数の変化を検
    知して、フィルタの目詰まり状態を判定するフィルタの
    目詰まり検出装置において、回転数検知手段の信号出力
    の変化から、雰囲気温度の変動を検知することのできる
    フィルタの目詰まり検出装置。
  2. 【請求項2】 回転数検知手段の信号出力波形の変化か
    ら、雰囲気温度の変動を検知し、雰囲気温度の変化にも
    とづいて回転数の値を補正することのできる請求項1記
    載のフィルタの目詰まり検出装置。
  3. 【請求項3】 回転数検知手段の信号出力レベル変動幅
    の変化から、雰囲気温度の変動を検知し、雰囲気温度の
    変化にもとづいて回転数の値を補正することのできる請
    求項1記載のフィルタの目詰まり検出装置。
  4. 【請求項4】 温度変化傾向記憶手段を設け、雰囲気温
    度の変化傾向を検知することにより、フィルタの目詰ま
    り度合いの判定時期を変化させることのできる請求項
    1、2または3記載のフィルタの目詰まり検出装置。
  5. 【請求項5】 磁気検知手段と複数の磁石により回転数
    検知手段を構成する、請求項1、2、3または4記載の
    フィルタの目詰まり検出装置。
JP10243112A 1998-08-28 1998-08-28 フィルタの目詰まり検出装置 Pending JP2000070638A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006198582A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Toshiba Corp フィルタ目詰まり検出装置および検出方法
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