JP2023091114A - 送風システム - Google Patents

Abstract

【課題】送風システムにおいて、風量一定制御を行う際にモータの特性ばらつきによる、送風機により送風される風量の目標風量からの乖離を抑制する。【解決手段】送風システムは、吸込口２と吹出口３とを有する筐体１と、吹出口３から延びるダクト６７と、吸込口２から吸い込んだ空気を吹出口３を介してダクト６７へ送風する送風機１２と、送風機１２のモータ５８へ印加する電圧を制御する電圧制御部４２と、モータ５８の回転数を検出する回転数検出部５４と、を備える。電圧制御部４２は、送風機１２により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御し、回転数検出部５４により検出されるモータ５８の回転数が予め定められた回転数下限値より低い場合、モータ５８の回転数が回転数下限値になるようにモータ５８へ印加する電圧を制御する。【選択図】図３

Description

本開示は、空間に送風する送風システムに関する。

空間除菌脱臭装置は、対象とする領域を殺菌するために、薬剤などの微細水粒子、例えば次亜塩素酸水を散布する。例えば、空間除菌脱臭装置の液体微細化室は、貯水部に貯留された次亜塩素酸水溶液から水滴を放出する。水滴は、送風部による通風によって、空気風路を通って吹出口から対象領域に放出される（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０／１５８８５０号

送風システムにおいて、送風機により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくように送風機のモータへ印加する電圧を制御する風量一定制御を行うことが考えられる。
この場合、送風機のモータの特性ばらつきによって、送風機により送風される風量が目標風量よりも大きくなることもあれば小さくなることもある。即ち、モータの特性ばらつきにより、送風機により送風される風量が目標風量から離れた風量になってしまう。

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、風量一定制御を行う際にモータの特性ばらつきによる、送風機により送風される風量の目標風量からの乖離を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の送風システムは、吸込口と吹出口とを有する筐体と、吹出口から延びるダクトと、吸込口から吸い込んだ空気を前記吹出口を介して前記ダクトへ送風する送風機と、送風機のモータへ印加する電圧を制御する電圧制御部と、前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、電圧制御部は、送風機により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータへ印加する電圧を制御し、回転数検出部により検出されるモータの回転数が予め定められた回転数下限値より低い場合、モータの回転数が回転数下限値になるようにモータへ印加する電圧を制御する。

また、本開示の別の態様の送風システムは、吸込口と吹出口とを有する筐体と、吹出口から延びるダクトと、吸込口から吸い込んだ空気を前記吹出口を介して前記ダクトへ送風する送風機と、送風機のモータへ印加する電圧を制御する電圧制御部と、モータの回転数を検出する回転数検出部と、モータの電流値を検出する電流検出部と、を備え、電圧制御部は、送風機により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータへ印加する電圧を制御し、電流検出部により検出されたモータの電流値が予め定められた電流上限値に達した場合、モータの電流値が電流上限値を保つようにモータへ印加する電圧を制御する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

本開示によれば、風量一定制御を行う際にモータの特性ばらつきによる、送風機により送風される風量の目標風量からの乖離を抑制することができる。

実施例１の加湿システムの構成を示す図である。 図１の加湿装置の構成を示す図である。 図１の加湿装置の送風機の制御に関連する構成を示す図である。 図１の加湿装置におけるモータの複数の回転数のそれぞれにおける静圧と風量の関係、および、ダクトの複数の風路抵抗のそれぞれにおける静圧と風量の関係の一例を示す図である。 図１の加湿装置において、第５回転数の目標回転数が設定されたとき、風路抵抗が第５抵抗値の場合と第１抵抗値の場合の制御を説明するための図である。 図３の電圧制御部の処理を示すフローチャートである。 実施例２の加湿システムにおいて、モータの特性ばらつきの上限から下限の間で風量一定制御が実行される静圧と風量の範囲の一例を示す図である。 実施例３の加湿システムにおいて、モータの特性ばらつきの上限から下限の間で風量一定制御が実行される静圧と風量の範囲の一例を示す図である。

（実施例１）
本開示の実施例１を具体的に説明する前に、実施例１の概要を説明する。本実施例は、送風システムの一例として室内空間を加湿する加湿システムに関する。加湿システムの一例として、室内に対して、湿度を調節するとともに、空気浄化を行う成分（以下、「空気浄化成分」という）を含む水を噴霧する空間浄化システムを説明する。空間浄化システムは、湿度調節と空気浄化成分を含む水の噴霧とを実行する空間浄化装置を備える。空間浄化装置内の送風機により、噴霧された水により加湿された空気を室内に送り出す。空気浄化成分には、例えば、殺菌性あるいは消臭性を備えた次亜塩素酸が用いられる。これにより、室内の殺菌あるいは消臭を行う。

既述のように、風路抵抗の設計値に応じて目標回転数を設定し、その目標回転数になるように送風機のモータの回転数を制御する場合、実際の風路抵抗に合った目標回転数より高い目標回転数が設定されると、風量が仕様の上限値より大きくなる可能性がある。風量が大きすぎると、過加湿になったり、空気中に放出される次亜塩素酸の量が多くなりすぎたりする。

そこで、実施例では、モータの回転数が目標回転数より低い場合、風量が目標風量に近づくようにモータへの印加電圧を制御し、モータの回転数が目標回転数以上の場合、回転数が目標回転数に近づくように印加電圧を制御する。これにより、風路抵抗に合った目標回転数より高い目標回転数が設定された場合に風量が大きくなり過ぎないようにできる。

以下に説明する実施例は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示す。よって、以下の実施例で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。したがって、以下の実施例における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

図１は、実施例１の加湿システム１００の構成を示す。加湿システム１００は、屋内空間６２の空気を循環させる際に、屋内空間６２からの空気（ＲＡ）に対して微細化された水とともに空気浄化成分を含ませる装置である。加湿システム１００は、既述のように空間浄化システムとも呼べる。加湿システム１００は、内部を流通した空気（ＳＡ）を屋内空間６２に供給することで、屋内空間６２の殺菌と消臭を行う。ここでは、空気浄化成分として次亜塩素酸が用いられ、空気浄化成分を含む水は次亜塩素酸水である。

図１に示すように、加湿システム１００は、加湿装置１０、操作装置７０、ダクト６４ａ、ダクト６４ｃ、低反応性ダクト６７ａ、及び低反応性ダクト６７ｃを備える。加湿装置１０は、空間浄化装置とも呼べる。本実施例では、低反応性ダクト６７ａ及び低反応性ダクト６７ｃを総称してダクト６７と呼ぶ。

図２は、図１の加湿装置１０の構成を示す。図２に示すように、加湿装置１０は、筐体１、浄化風路５、加湿部１４、次亜塩素酸水生成部１９、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタ１１、送風機１２、温湿度センサ４０、及び制御部４１を含む。

筐体１は、図２に示すように、加湿装置１０の外郭を形成する。筐体１は、吸込口２ａ、吸込口２ｃ、吹出口３ａ、及び吹出口３ｃを有する。本実施例では、吸込口２ａ及び吸込口２ｃを総称して吸込口２と呼び、吹出口３ａ及び吹出口３ｃを総称して吹出口３と呼ぶ。

図２に示すように、吸込口２ａ及び吸込口２ｃは、筐体１の一方の側面に配置される。吹出口３ａ及び吹出口３ｃは、筐体１の他方の側面（筐体１の一方の側面と対向する側面）に配置される。

吸込口２ａ及び吸込口２ｃは、屋内空間６２から取得された筐体１外の空気８ａ及び空気８ｃをそれぞれ加湿装置１０に取り入れる取入口である。屋内空間６２から取得された空気８ａ及び空気８ｃは、屋内空間６２の温度調節されていない非温調空気または屋内空間６２に別途設置された空調機等により温度調節された温調空気とも呼べる。

図１に示すように、吸込口２ａは、屋内空間６２の天井等に設けられた屋内吸込口６５ａとの間でダクト６４ａを介して連通されている。吸込口２ｃは、屋内空間６２の天井等に設けられた屋内吸込口６５ｃとの間でダクト６４ｃを介して連通されている。これにより、吸込口２ａは、屋内吸込口６５ａから加湿装置１０内に屋内空間６２の空気８ａを吸い込むことができる。吸込口２ｃは、屋内吸込口６５ｃから加湿装置１０内に屋内空間６２の空気８ｃを吸い込むことができる。

なお、屋内吸込口６５ｃを設けなくてもよく、この場合、ダクト６４ａの一端を屋内吸込口６５ａに接続し、ダクト６４ａの他端側を分岐させて吸込口２ａと吸込口２ｃとに接続してもよい。

吹出口３ａは、加湿装置１０内を流通した空気９ａ（ＳＡ）を屋内空間６２に吐き出す吐出口である。空気９ａは、微細化された次亜塩素酸水を含む。吹出口３ｃは、加湿装置１０内を流通した空気９ｃ（ＳＡ）を屋内空間６２に吐き出す吐出口である。空気９ｃもまた、微細化された次亜塩素酸水を含む。

図１に示すように、吹出口３ａは、屋内空間６２の天井等に設けられた屋内吹出口６８ａとの間で低反応性ダクト６７ａを介して連通されている。吹出口３ｃは、屋内空間６２の天井等に設けられた屋内吹出口６８ｃとの間で低反応性ダクト６７ｃを介して連通されている。これにより、吹出口３ａは、屋内吹出口６８ａから屋内空間６２に向けて、加湿装置１０内を流通した空気９ａを吹き出すことができる。吹出口３ｃは、屋内吹出口６８ｃから屋内空間６２に向けて、加湿装置１０内を流通した空気９ｃを吹き出すことができる。

なお、吹出口３ａと吹出口３ｃとは互いに区別されるものではなく、例えば、吹出口３ｃを設けなくてもよい。この場合、低反応性ダクト６７ａの一端を吹出口３ａに接続し、低反応性ダクト６７ａの他端側を分岐させて屋内吹出口６８ａと屋内吹出口６８ｃとに接続してもよい。

低反応性ダクト６７ａ及び低反応性ダクト６７ｃは、いずれも浄化風路５の下流に接続された、次亜塩素酸水との反応に乏しい低反応性素材を内壁に用いたダクトである。低反応性素材は、例えば、ポリオレフィン系素材である。ポリオレフィン系素材は、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンの少なくとも一方を含む。

図２に示すように、浄化風路５は、筐体１内に設けられ、吸込口２（吸込口２ａ及び吸込口２ｃ）と、吹出口３（吹出口３ａ及び吹出口３ｃ）とを連通する。

浄化風路５は、空気８ａ及び空気８ｃの両方が流通する風路である。浄化風路５は、空気８ａと空気８ｃとが混合して流通する風路であるとも言える。浄化風路５には、その風路内にＨＥＰＡフィルタ１１、次亜塩素酸水生成部１９、送風機１２、及び加湿部１４が上流側から下流側に向けてこの順に設けられている。より詳細には、送風機１２の上流には、送風機１２の吸込口（図示せず）に隣接する位置に次亜塩素酸水生成部１９が配置されている。送風機１２の下流には、送風機１２の排出口（図示せず）に隣接する位置に加湿部１４が配置されている。また、浄化風路５におけるＨＥＰＡフィルタ１１と送風機１２との間に温湿度センサ４０が設けられている。温湿度センサ４０は、ＨＥＰＡフィルタ１１を流通した空気の温度及び湿度を計測し、計測値を制御部４１に出力する。

ＨＥＰＡフィルタ１１は、エアフィルタであり、加湿装置１０に流入された空気中からゴミ、塵埃などを取り除き、清浄された空気を出力する。ＨＥＰＡフィルタ１１は、吸込口２ａ及び吸込口２ｃに隣接して配置される。

送風機１２は、ＨＥＰＡフィルタ１１を通過した空気を浄化風路５に沿って加湿部１４に搬送するための装置である。送風機１２は、浄化風路５の空気の流れを生成する。送風機１２は、吸込口２から吸い込んだ空気を加湿部１４、吹出口３を順次介してダクト６７へ送風する。より詳細には、送風機１２は、両吸込型の遠心ファンで構成される。遠心ファンは、公知の構成を採用することができ、図示しないモータで駆動される。送風機１２は、加湿部１４に向かって左右に設けられた吸込口（図示せず）のそれぞれから空気を吸い込み、排出口（図示せず）から加湿部１４に空気を搬送する。

送風機１２では、制御部４１からの出力信号に応じて風量、つまり回転数が制御される。送風機１２が運転動作することにより、加湿部１４に対して風が送られる。

加湿部１４は、浄化風路５内部に取り入れた空気を加湿するためのユニットであり、加湿の際に、送風機１２から導入された空気に対して微細化された水とともに次亜塩素酸を含ませる。加湿部１４は、微細化部とも呼べる。加湿部１４は、次亜塩素酸水生成部１９が生成した次亜塩素酸水を遠心破砕により微細化して空気中に放出する。微細化された次亜塩素酸水は、液体成分が蒸発した状態で吹出口３から筐体１外へ放出される。

加湿部１４は、図示しない遠心破砕ユニット及び混合槽を有する。加湿部１４は、図示しない加湿モータを用いて遠心破砕ユニットを回転させ、混合槽に貯水されている次亜塩素酸水を遠心力で吸い上げて周囲（遠心方向）に飛散・衝突・破砕させ、通過する空気に水分を含ませる遠心破砕式の構成をとる。

加湿部１４は、制御部４１からの出力信号に応じて加湿モータの回転数を変化させ、加湿能力（加湿量）を調整する。加湿量は、空気に対して空気浄化成分を付加する付加量ともいえる。制御部４１は、温湿度センサ７２で検出された湿度計測値に基づいて、遠心破砕ユニットの回転数を制御する。

次亜塩素酸水生成部１９（電解槽２０及び塩水タンク２３）は、浄化風路５における送風機１２の上流に配置されている。次亜塩素酸水生成部１９は、塩水タンク２３に貯留する塩水（塩化ナトリウム水溶液）を電解槽２０において所定の濃度に希釈して電気分解を行い、予め定められた濃度の次亜塩素酸水を生成する。

つまり、電解槽２０は、一対の電極間で、電解質として塩化物水溶液（例えば、塩水）を電気分解することで次亜塩素酸水を生成する。電解槽２０には、一般的な装置が使用されるので、詳細な説明は省略する。ここで、電解質は、次亜塩素酸水を生成可能な電解質であり、少量でも塩化物イオンを含んで入れば特に制限はなく、例えば、溶質として塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等を溶解した水溶液が挙げられる。また、塩酸でも問題ない。本実施例では、電解質として、水に対して塩化ナトリウムを加えた塩化物水溶液（塩水）を使用している。

屋内空間６２の壁面には、図１に示すように、操作装置７０（温湿度センサ７２を含む）が設置される。操作装置７０は、制御部４１に対して有線あるいは無線で接続されており、少なくとも湿度設定値、湿度計測値、及び運転モード情報を制御部４１に送信する。運転モードは、脱臭モード、殺菌モード、通常モードなどの空気中の次亜塩素酸量を指定するモードを含む。

図３は、図１の加湿装置１０の送風機１２の制御に関連する構成を示す。加湿装置１０は、回転数設定スイッチ５０、電流検出部５２、回転数検出部５４、駆動部５６、及びモータ５８をさらに有する。制御部４１は、電圧制御部４２及び記憶部４４を有する。

モータ５８は、送風機１２に設けられ、遠心ファンを駆動する。モータ５８は、例えばＤＣモータである。

電圧制御部４２は、駆動部５６に指示値を出力することで、モータ５８へ印加する電圧を制御する。駆動部５６は、電圧制御部４２の指示値に応じた電圧をモータ５８に印加してモータ５８を駆動する。具体的には、駆動部５６は、電圧制御部４２の指示値に応じたデューティ比のパルス幅変調信号を生成し、当該信号を平滑化し、平滑化された電圧をモータ５８に印加する。

電流検出部５２は、モータ５８の電流値を検出し、検出した電流値を制御部４１に供給する。回転数検出部５４は、モータ５８の回転数を検出し、検出した回転数を制御部４１に供給する。

回転数設定スイッチ５０は、例えば制御部４１の基板上などに設けられ、加湿システム１００の設置工事を行う設置者などにより切り替えられることで、モータ５８の目標回転数を設定する。回転数設定スイッチ５０は、設定された目標回転数を制御部４１に供給する。回転数設定スイッチ５０は、段階的に予め定められた複数の目標回転数の何れかを選択可能に構成されてもよいし、目標回転数を無段階に設定可能に構成されてもよい。

回転数検出部５４により検出されたモータ５８の回転数が目標回転数より低い場合、電圧制御部４２は、送風機１２により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する。この制御を風量一定制御と呼ぶ。

回転数検出部５４により検出されたモータ５８の回転数が目標回転数以上の場合、電圧制御部４２は、モータ５８の回転数が目標回転数に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する。この制御を回転数一定制御と呼ぶ。

このように、電圧制御部４２は、モータ５８の回転数が目標回転数以上であるか否かに応じて、風量一定制御と回転数一定制御を切り替える。

風量一定制御についてより詳しく説明する。記憶部４４は、予め定められた目標風量において、静圧を所定の最小値から所定の最大値まで変化させたときのモータ５８の電流と回転数の関係を記憶している。この関係は、特性が概ね標準であるモータ５８を用いて予め測定されている。本実施例では、モータ５８の特性が標準であるとは、基準の回転数のときにモータ５８に流れる電流が標準値であることを表す。モータ５８の個体差による特性ばらつきにより、基準の回転数のときにモータ５８に流れる電流が標準値より小さいモータ５８、及び、基準の回転数のときにモータ５８に流れる電流が標準値より大きいモータ５８が存在し得る。

モータ５８の回転数が目標回転数より低い場合、電圧制御部４２は、検出されたモータ５８の電流値と回転数が記憶部４４に記憶された目標風量における電流と回転数の関係に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する。検出されたモータ５８の電流値における記憶部４４に記憶された関係の回転数が、検出されたモータ５８の回転数より低ければ、電圧制御部４２は、印加電圧を増加させて回転数を増加させる。検出されたモータ５８の電流値における記憶部４４に記憶された関係の回転数が、検出されたモータ５８の回転数以上であれば、電圧制御部４２は、印加電圧を減少させて回転数を減少させる。これにより、モータ５８の特性が概ね標準であれば、静圧が変化しても風量を概ね目標風量に保つことができる。風量一定制御には公知の技術を利用できる。

図４は、図１の加湿装置１０におけるモータ５８の複数の回転数のそれぞれにおける静圧と風量の関係、および、ダクト６７の複数の風路抵抗のそれぞれにおける静圧と風量の関係の一例を示す。図４の横軸は風量を示し、縦軸は静圧を示す。

関係Ｈ１は、第１回転数における静圧と風量の関係を示す。関係Ｈ２は、第１回転数より大きい第２回転数における静圧と風量の関係を示す。関係Ｈ３は、第２回転数より大きい第３回転数における静圧と風量の関係を示す。関係Ｈ４は、第３回転数より大きい第４回転数における静圧と風量の関係を示す。関係Ｈ５は、第４回転数より大きい第５回転数における静圧と風量の関係を示す。本実施例では、設定可能な最大の目標回転数を第５回転数とする。図示する通り、回転数が一定である場合、静圧が小さくなるほど風量が大きくなる。

関係Ｒ１は、ダクト６７の風路抵抗が第１抵抗値であるときの静圧と風量の関係を示す。関係Ｒ２は、風路抵抗が第１抵抗値より大きい第２抵抗値であるときの静圧と風量の関係を示す。関係Ｒ３は、風路抵抗が第２抵抗値より大きい第３抵抗値であるときの静圧と風量の関係を示す。関係Ｒ４は、風路抵抗が第３抵抗値より大きい第４抵抗値であるときの静圧と風量の関係を示す。関係Ｒ５は、風路抵抗が第４抵抗値より大きい第５抵抗値であるときの静圧と風量の関係を示す。図示する通り、風路抵抗が一定である場合、風量が大きくなるほど静圧が大きくなる。

図４では、関係Ｈ１から関係Ｈ５、関係Ｒ１から関係Ｒ５を例示しているが、より多くの静圧と風量の関係が存在してよい。

下限風量値Ｑ１、標準風量値Ｑ２、及び上限風量値Ｑ３は、加湿システム１００の仕様により予め定められる。標準風量値Ｑ２は、例えば、数百ｍ^３／ｈであってよい。標準風量値Ｑ２は、操作装置７０を操作することで変更可能であってもよい。

目標風量Ｑ４は、モータ５８の回転数が設定可能な最大の目標回転数（第５回転数）であり、かつ、風路抵抗が最小（ゼロ）である場合に送風機１２により送風される風量Ｑ１０より小さい。この風量Ｑ１０は、後述する図５に示される。目標風量Ｑ４は、実験やシミュレーションにより適宜設定される。

目標風量Ｑ４は、回転数検出部５４により検出されたモータ５８の回転数が目標回転数より低い場合に、モータ５８の特性ばらつきにより発生する風量のばらつきの下限風量値が下限風量値Ｑ１より大きくなるように設定される。これにより、モータ５８の特性ばらつきにより風量が減少しても、風量を仕様の範囲内に収めることができる。

図５は、図１の加湿装置１０において、第５回転数の目標回転数が設定されたとき、風路抵抗が第５抵抗値の場合と第１抵抗値の場合の制御を説明するための図である。

ここでは、風路抵抗の設計値が第５抵抗値であることから第５回転数が選択されたと想定する。実際の風路抵抗も第５抵抗値であれば、関係Ｈ５と関係Ｒ５の交点Ｐ１の風量に制御される。交点Ｐ１の風量は、標準風量値Ｑ２付近の値である。

一方、風路抵抗の設計値の計算後にダクト６７の仕様が変更されたこと、または、設計値の計算が誤っていたことなどにより、実際の風路抵抗は第１抵抗値である場合を想定する。この場合、実施例１とは異なり回転数一定制御のみを実行する比較例では、関係Ｈ５と関係Ｒ１の交点Ｐ２の風量に制御される。この風量は、仕様の上限風量値Ｑ３より大幅に大きいため、既述のように加湿量と放出される次亜塩素酸の量が多くなりすぎる可能性がある。

実施例１では、実際の風路抵抗が第１抵抗値である場合、風量一定制御により、目標風量Ｑ４に制御される。つまり、風量は、関係Ｒ１上の点Ｐ３の風量に制御される。よって、設定された目標回転数が実際の風路抵抗に合った目標回転数より高すぎる場合、風量が大きくなり過ぎないようにできる。そのため、加湿量と放出される次亜塩素酸の量が多くなりすぎることも抑制できる。

本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

以上の構成による加湿システム１００の動作を説明する。図６は、図３の電圧制御部４２の処理を示すフローチャートである。図６の処理は、加湿システム１００の電源がオンになると開始される。電圧制御部４２は、モータ５８へ初期設定電圧を印加し（Ｓ１０）、所定時間後にモータ５８の回転数を取得する（Ｓ１２）。初期設定電圧と所定時間は、実験やシミュレーションにより適宜定めることができる。モータ５８の回転数が目標回転数より低い場合（Ｓ１４のＹ）、電圧制御部４２は、モータ５８の電流値と回転数を取得し（Ｓ１６）、電圧制御部４２は、取得された電流値と回転数が記憶部４４に記憶された目標風量における電流と回転数の関係に近づくように、パルス幅変調信号のデューティ比を制御し（Ｓ１８）、Ｓ１２に戻る。

Ｓ１４でモータの回転数が目標回転数以上である場合（Ｓ１４のＮ）、電圧制御部４２は、モータ５８の回転数を取得し（Ｓ２２）、モータ５８の回転数が目標回転数に近づくようにパルス幅変調信号のデューティ比を制御し（Ｓ２４）、Ｓ１２に戻る。

本実施例によれば、モータ５８の回転数が目標回転数より低い場合、風量が目標風量に近づくように印加電圧を制御するので、設定された目標回転数が風路抵抗に合った目標回転数より高すぎる場合、風量が大きくなり過ぎないようにできる。

また、モータ５８の回転数が目標回転数以上の場合、モータ５８の回転数が目標回転数に近づくように印加電圧を制御するので、設定された目標回転数が風路抵抗に対して適切であれば、モータ５８の特性ばらつきによらず仕様の範囲内の所望の風量を得ることができる。

よって、風路抵抗に合った目標回転数が設定された場合にモータ５８の特性ばらつきによらず所望の風量を得ることができ、風路抵抗に合った目標回転数より高い目標回転数が設定された場合に風量が大きくなり過ぎないようにできる。

（実施例２）
実施例２では、設定された目標回転数が予め定められた回転数下限値より低い場合、風量一定制御を実行せずに回転数一定制御を実行することが実施例１と異なる。以下、実施例１との相違点を中心に説明する。

図７は、実施例２の加湿システム１００において、モータ５８の特性ばらつきの上限から下限の間で風量一定制御が実行される静圧と風量の範囲Ａ１の一例を示す。図７では、説明の都合上、図４の関係Ｈ１から関係Ｈ５に替えて関係Ｈ１１から関係Ｈ１４を示し、図４の関係Ｒ１から関係Ｒ５に替えて関係Ｒ１１から関係Ｒ１４を示す。例えば、関係Ｈ１１は、第１回転数における静圧と風量の関係を示す。関係Ｈ１４は、第４回転数における静圧と風量の関係を示す。本実施例では、設定可能な最大の目標回転数は第４回転数であり、設定可能な最小の目標回転数は第１回転数である。関係Ｒ１１は、風路抵抗が第１抵抗値であるときの静圧と風量の関係を示す。範囲Ａ１は、関係Ｑｎ、関係Ｑｘ、関係Ｈｎ、関係Ｈ１４、静圧がゼロの線で囲まれる範囲である。

関係Ｑｎは、風量一定制御が実行された場合において、モータ５８の特性ばらつきが「＋１０％」の場合の静圧と風量の関係を示す。特性ばらつきが「＋１０％」とは、基準の回転数のときにモータ５８に流れる電流が標準値より１０％大きいことを表す。

関係Ｑｘは、風量一定制御が実行された場合において、モータ５８の特性ばらつきが「－１０％」の場合の静圧と風量の関係を示す。特性ばらつきが「－１０％」とは、基準の回転数のときにモータ５８に流れる電流が標準値より１０％小さいことを表す。

図示しないが、モータ５８の特性ばらつきが０％と＋１０％の間にある場合の静圧と風量の関係が、関係Ｑｎと目標風量Ｑ４を示す破線との間に複数存在する。また、モータ５８の特性ばらつきが０％と－１０％の間にある場合の静圧と風量の関係が、関係Ｑｘと目標風量Ｑ４を示す破線との間に複数存在する。

関係Ｈｎは、目標回転数が回転数下限値であるときの静圧と風量の関係を示す。回転数下限値は、設定可能な最小の目標回転数（第１回転数）より大きい。モータ５８の回転数が回転数下限値であり、かつ、静圧がゼロの場合、風量は目標風量Ｑ４である。

目標回転数が回転数下限値より低い場合、回転数検出部５４により検出されたモータ５８の回転数が目標回転数より低い場合であっても、電圧制御部４２は、モータ５８の回転数が目標回転数に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する。

例えば、回転数下限値より低い第１回転数に目標回転数が設定された場合、回転数一定制御が実行され、風路抵抗に応じた関係Ｈ１１上の風量に制御される。例えば、風路抵抗が第１抵抗値であれば、モータ５８の特性ばらつきによらず、送風機１２により送風される風量は、関係Ｈ１１と関係Ｒ１１の交点である標準風量値Ｑ２となる。

一方、図７の例において実施例１の制御が行われたと仮定すると、第１回転数に目標回転数が設定された場合、風路抵抗が第１抵抗値であり、かつ、モータ５８の特性ばらつきが＋１０％であれば、風量一定制御が実行され、送風機１２により送風される風量は、関係Ｑｎの延長線（図示せず）と関係Ｒ１１の交点である下限風量値Ｑ１付近の値となる。つまり、この場合、実施例１では実施例２より風量が小さくなる。

このように、実施例２によれば、回転数下限値より低い目標回転数が設定された場合、モータ５８の特性ばらつきにより風量が小さくなり過ぎることを抑制できる。

（実施例２Ａ）
また、実施例２の別の実施例２Ａとして、実施例１のような回転数一定制御と風量一定制御を組み合わせた制御を行わない場合について説明する。以下、実施例２との相違点を中心に図７を用いて説明する。実施例２と実施例２Ａでは図７の中の符号の定義が一部異なるので、それも合わせて説明する。実施例２Ａにおいて、電圧制御部４２は、送風機１２により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する風量一定制御を行っている。例えば目標風量として風量Ｑ４が設定されており、電圧制御部４２は、目標風量Ｑ４に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する風量一定制御を行っている。

関係Ｑｎは、風量一定制御が行われている場合において、モータ５８の特性ばらつきが「＋１０％」の場合の静圧と風量の関係を示す。特性ばらつきが「＋１０％」とは、基準の回転数のときにモータ５８に流れる電流が標準値より１０％大きいことを表す。

関係Ｑｘは、風量一定制御が行われている場合において、モータ５８の特性ばらつきが「－１０％」の場合の静圧と風量の関係を示す。特性ばらつきが「－１０％」とは、基準の回転数のときにモータ５８に流れる電流が標準値より１０％小さいことを表す。

図示しないが、モータ５８の特性ばらつきが０％と＋１０％の間にある場合の静圧と風量の関係が、関係Ｑｎと目標風量Ｑ４を示す破線との間に複数存在する。また、モータ５８の特性ばらつきが０％と－１０％の間にある場合の静圧と風量の関係が、関係Ｑｘと目標風量Ｑ４を示す破線との間に複数存在する。

関係Ｈｎは、モータ５８の回転数が回転数下限値であるときの静圧と風量の関係を示す。回転数下限値は、静圧がゼロかつ回転数下限値で送風機１２のモータ５８を回転させた場合の風量が目標風量Ｑ４となる回転数であることが望ましい。ただし、回転数下限値は、静圧がゼロかつ回転数下限値で送風機１２のモータ５８を回転させた場合の風量が目標風量Ｑ４以下となる回転数でもよい。

電圧制御部４２は、目標風量Ｑ４に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する際に回転数検出部５４により検出されたモータ５８の回転数が回転数下限値より低い場合、モータ５８の回転数が回転数下限値になるようにモータ５８へ印加する電圧を制御する第一補正制御を行う。

例えば、モータ５８の特性ばらつきがなければ、風路抵抗が第１抵抗値でありかつ風量一定制御が実行された場合の送風機１２から送風される風量はＱ４となる。一方、風路抵抗が第１抵抗値でありかつモータ５８の特性ばらつきが＋１０％で風量一定制御が実行された場合の送風機１２により送風される風量は、第一補正制御を実行しない場合、関係Ｑｎの延長線（図示せず）と関係Ｒ１１の交点である風量Ｑ１付近の値となる。しかし、電圧制御部４２が第一補正制御を実行した場合、送風機１２により送風される風量は、関係Ｈｎと関係Ｒ１１の交点である風量Ｑ３付近の値となる。電圧制御部４２が第一補正制御を実行した場合の方が、送風機１２により送風される風量を目標風量Ｑ４に近づけることができる。即ち、モータの特性ばらつきによる、送風機１２により送風される風量の目標風量からの乖離を抑制することができる。

このように、実施例２Ａによれば、モータ５８の特性ばらつきにより風量が小さくなり過ぎることを抑制できる。よって、風量の目標風量からの乖離を抑制しつつ、＋１０％程度の比較的大きい特性ばらつきの安価なモータ５８を使用できるので、加湿システム１００のコストを低減できる。

（実施例３）
実施例３では、モータ５８の電流値を電流上限値に制限することが実施例２と異なる。以下、実施例２との相違点を中心に説明する。

図８は、実施例３の加湿システム１００において、モータ５８の特性ばらつきの上限から下限の間で風量一定制御が実行される静圧と風量の範囲Ａ１ａの一例を示す。範囲Ａ１ａは、関係Ｑｎ、関係Ｈｎ、関係Ｃ１、関係Ｈ１４、静圧がゼロの線で囲まれる範囲である。範囲Ａ１ａは、実施例２の範囲Ａ１から範囲Ａ２を除いた範囲である。関係Ｃ１は、モータ５８の電流値が電流上限値である場合の静圧と風量の関係を示す。

電流検出部５２により検出されたモータ５８の電流値が予め定められた電流上限値に達した場合、電圧制御部４２は、モータ５８の電流値が電流上限値を保つようにモータ５８へ印加する電圧を制御する。

例えば、モータ５８の特性ばらつきが－１０％であり、第４回転数に目標回転数が設定された場合、風路抵抗が第１抵抗値であれば、送風機１２により送風される風量は、関係Ｃ１と関係Ｒ１１の交点の風量に制御される。モータ５８の電流値が電流上限値に制限されるためである。

一方、同じ条件で実施例２の制御が行われたと仮定すると、モータ５８の電流値が制限されないため、送風機１２により送風される風量は、関係Ｈ１４と関係Ｒ１１の交点の風量となる。つまり、この場合、実施例２では実施例３より風量が大きくなる。

このように、実施例３によれば、モータ５８の特性ばらつきにより風量が大きくなり過ぎることを抑制できる。よって、最大風量を抑制しつつ、±１０％程度の比較的大きい特性ばらつきの安価なモータ５８を使用できるので、加湿システム１００のコストを低減できる。また、消費電力を削減できる。

ここで、電流上限値は、モータ５８の回転数が設定可能な最大の目標回転数の場合に、送風機１２により送風される風量が仕様の上限風量値Ｑ３となるときのモータ５８の電流値以上である。図８の例では、電流上限値は、関係Ｈ１４で上限風量値Ｑ３となるときのモータ５８の電流値、即ち交点Ｐ１０でのモータ５８の電流値と等しい。これにより、仕様の上限風量値Ｑ３以下の風量値に電流制限による影響を及ぼさずに、モータ５８の特性ばらつきにより風量が大きくなり過ぎることを抑制できる。

（実施例３Ａ）
また、実施例３とは別の実施例３Ａとして、実施例１のような回転数一定制御と風量一定制御を組み合わせた制御を行わない場合について説明する。以下、実施例３との相違点を中心に図８を用いて説明する。実施例３と実施例３Ａでは図８の中の符号の定義が一部異なるので、それも合わせて説明する。実施例３Ａにおいて、電圧制御部４２は、送風機１２により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する風量一定制御を行っている。例えば目標風量として風量Ｑ４が設定されており、電圧制御部４２は、目標風量Ｑ４に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する風量一定制御を行っている。

範囲Ａ１ａは、実施例２Ａの範囲Ａ１から範囲Ａ２を除いた範囲である。関係Ｃ１は、モータ５８の電流値が電流上限値である場合の静圧と風量の関係を示す。

電圧制御部４２は、目標風量Ｑ４に近づくようにモータ５８へ印加する電圧を制御する際に電流検出部５２により検出されたモータ５８の電流値が予め定められた電流上限値に達した場合、モータ５８の電流値が電流上限値を保つようにモータ５８へ印加する電圧を制御する第二補正制御を行う。

電流上限値は、モータ５８の回転数が回転数上限値（例えば、第４回転数）の場合に、送風機１２により送風される風量が仕様により定められる下限風量値（例えば、風量Ｑ３）となるときのモータ５８の電流値が望ましい。ただし、電流上限値は、モータ５８の回転数が回転数上限値の場合に、送風機１２により送風される風量が仕様により定められる下限風量値となるときのモータ５８の電流値以上でも良い。図８の例では、電流上限値は、関係Ｈ１４で下限風量値Ｑ３となるときのモータ５８の電流値、即ち交点Ｐ１０でのモータ５８の電流値と等しい。これにより、仕様の下限風量値Ｑ３以下の風量値に電流制限による影響を及ぼさずに、モータ５８の特性ばらつきにより風量が大きくなり過ぎることを抑制できる。

例えば、モータ５８の特性ばらつきがなければ、風路抵抗が第１抵抗値でありかつ風量一定制御が実行された場合の送風機１２から送風される風量はＱ４となる。一方、風路抵抗が第１抵抗値でありかつモータ５８の特性ばらつきが－１０％で風量一定制御が実行された場合の送風機１２により送風される風量は、第二補正制御を実行しない場合、関係Ｑｘの延長線（図示せず）と関係Ｒ１１の交点の風量となる。しかし、電圧制御部４２が第二補正制御を実行した場合、送風機１２により送風される風量は、関係Ｃ１と関係Ｒ１１の交点の風量に制御される。これは、モータ５８の電流値が電流上限値に制限されるためである。電圧制御部４２が第二補正制御を実行した場合の方が、送風機１２により送風される風量を目標風量Ｑ４に近づけることができる。即ち、モータの特性ばらつきによる、送風機１２により送風される風量の目標風量からの乖離を抑制することができる。

このように、実施例３Ａによれば、モータ５８の特性ばらつきにより風量が大きくなり過ぎることを抑制できる。よって、風量の目標風量からの乖離を抑制しつつ、－１０％程度の比較的大きい特性ばらつきの安価なモータ５８を使用できるので、加湿システム１００のコストを低減できる。また、消費電力を削減できる。

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、実施例１から実施例３では、加湿部１４は空気浄化成分を含む水を噴霧したが、噴霧される水は空気浄化成分を含まなくてもよい。この場合、加湿部１４による加湿の方式も特に限定されず、気化式などを採用してもよい。また、実施例３を実施例１と組み合わせてもよい。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の送風システム（１００）は、吸込口（２）と吹出口（３）とを有する筐体（１）と、吹出口（３）から延びるダクト（６７）と、吸込口（２）から吸い込んだ空気を吹出口（３）を介してダクト（６７）へ送風する送風機（１２）と、送風機（１２）のモータ（５８）へ印加する電圧を制御する電圧制御部（４２）と、モータ（５８）の回転数を検出する回転数検出部（５４）と、を備える。電圧制御部（４２）は、送風機（１２）により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータ（５８）へ印加する電圧を制御し、回転数検出部（５４）により検出されるモータ（５８）の回転数が予め定められた回転数下限値より低い場合、モータ（５８）の回転数が回転数下限値になるようにモータ（５８）へ印加する電圧を制御する。

回転数下限値は、静圧がゼロかつ回転数下限値で送風機（１２）のモータ（５８）を回転させた場合の風量が目標風量以下となる回転数でもよい。

本開示の別の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の送風システム（１００）は、吸込口（２）と吹出口（３）とを有する筐体（１）と、吹出口（３）から延びるダクト（６７）と、吸込口（２）から吸い込んだ空気を吹出口（３）を介してダクト（６７）へ送風する送風機（１２）と、送風機（１２）のモータ（５８）へ印加する電圧を制御する電圧制御部（４２）と、モータ（５８）の回転数を検出する回転数検出部（５４）と、モータ（５８）の電流値を検出する電流検出部（５２）と、を備える。電圧制御部（４２）は、送風機（１２）により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくようにモータ（５８）へ印加する電圧を制御し、電流検出部（５２）により検出されたモータ（５８）の電流値が予め定められた電流上限値に達した場合、モータ（５８）の電流値が電流上限値を保つようにモータ（５８）へ印加する電圧を制御する。

電流上限値は、モータ（５８）の回転数が回転数上限値の場合に、送風機（１２）により送風される風量が仕様により定められる下限風量値となるときのモータ（５８）の電流値以上であってもよい。

本開示に係る送風システムは、対象空間に空気を送風するシステムとして有用である。

１ 筐体、
２，２ａ，２ｃ 吸込口、
３，３ａ，３ｃ 吹出口、
５ 浄化風路、
８ａ，８ｃ，９ａ，９ｃ 空気、
１０ 加湿装置、
１１ ＨＥＰＡフィルタ、
１２ 送風機、
１４ 加湿部、
１９ 次亜塩素酸水生成部、
２０ 電解槽、
２３ 塩水タンク、
４０ 温湿度センサ、
４１ 制御部、
４２ 電圧制御部、
４４ 記憶部、
５０ 回転数設定スイッチ、
５２ 電流検出部、
５４ 回転数検出部、
５６ 駆動部、
５８ モータ、
６２ 屋内空間、
６４ａ，６４ｃ ダクト、
６５ａ，６５ｃ 屋内吸込口、
６７ ダクト、
６７ａ，６７ｃ 低反応性ダクト、
６８ａ，６８ｃ 屋内吹出口、
７０ 操作装置、
７２ 温湿度センサ、
１００ 加湿システム

Claims (4)

1. 吸込口と吹出口とを有する筐体と、
   前記吹出口から延びるダクトと、
   前記吸込口から吸い込んだ空気を前記吹出口を介して前記ダクトへ送風する送風機と、
   前記送風機のモータへ印加する電圧を制御する電圧制御部と、
   前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、
   前記電圧制御部は、
   前記送風機により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくように前記モータへ印加する電圧を制御し、
   前記回転数検出部により検出される前記モータの回転数が予め定められた回転数下限値より低い場合、前記モータの回転数が回転数下限値になるように前記モータへ印加する電圧を制御することを特徴とする送風システム。
2. 前記回転数下限値は、
   静圧がゼロかつ前記回転数下限値で前記送風機のモータを回転させた場合の風量が前記目標風量以下となる回転数である請求項１記載の送風システム。
3. 吸込口と吹出口とを有する筐体と、
   前記吹出口から延びるダクトと、
   前記吸込口から吸い込んだ空気を前記吹出口を介して前記ダクトへ送風する送風機と、
   前記送風機のモータへ印加する電圧を制御する電圧制御部と、
   前記モータの回転数を検出する回転数検出部と、
   前記モータの電流値を検出する電流検出部と、を備え、
   前記電圧制御部は、
   前記送風機により送風される風量が予め定められた目標風量に近づくように前記モータへ印加する電圧を制御し、
   前記電流検出部により検出された前記モータの電流値が予め定められた電流上限値に達した場合、前記モータの電流値が前記電流上限値を保つように前記モータへ印加する電圧を制御することを特徴とする送風システム。
4. 前記電流上限値は、
   前記モータの回転数が回転数上限値の場合に、前記送風機により送風される風量が仕様により定められる下限風量値となるときの前記モータの電流値以上であることを特徴とする請求項３に記載の送風システム。

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