JP2511219B2 - 空気調和装置用フィルタ目詰まり検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば温風暖房機、空
気調和機、空気清浄機等の空気調和装置のフィルタの目
詰まりを検知することが可能な目詰まり検知装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば温風暖房機において
は、送風機の作用により吸入口からダクト内に吸引され
た室内空気をバーナの燃焼熱で加熱した後に、ダクトの
吹出口より室内に吹き出すことにより室内を暖房してい
る。なお、送風機の作用によってダクト内に吸引される
室内空気には埃や塵等の異物も含まれるが、これらの異
物をダクト内に吸引して加熱すると悪臭等が発生する。
このため、一般に埃や塵等の異物はダクトの吸入口に取
り付けられたフィルタによって取り除くようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
フィルタは、温風暖房機を長期に亘って運転すると、次
第に目詰まりし、ある一定量以上の目詰まりになると、
ダクト内を流れる空気量が著しく減少し、ダクト内の温
度が上昇したり、吹出温度が上昇したりするという問題
があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、フィルタが目詰まりしたとき
に報知等を行うことにより、フィルタの目詰まりを確実
に検知することが可能な空気調和装置用フィルタ目詰ま
り検知装置の提供を目的とする。また、フィルタが目詰
まりしたときに送風機の目標回転速度を補正することに
より、負荷に応じた送風機の通電制御を行うことが可能
な空気調和装置用フィルタ目詰まり検知装置の提供を目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、室内に空気を送るためのダクトと、このダクト内を
通過する空気を濾過するフィルタと、前記ダクト内にお
いて室内に向かう空気流を発生させる送風機と、この送
風機を制御すると共に、前記フィルタの目詰まりを検知
するコンピュータとを備えた空気調和装置用フィルタ目
詰まり検知装置において、前記コンピュータは、室内温
度を検出する室内温度センサと、室内の温度を所望の温
度に設定する温度設定器と、前記室内温度センサで検出
した室内温度と前記温度設定器で設定した設定温度との
温度差に応じて前記送風機の目標回転速度を決定する目
標速度決定回路と、この目標速度決定回路で決定した前
記送風機の目標回転速度に対応した基本電流値を決定す
る基本電流値決定回路と、前記送風機の回転速度を検出
する速度検出回路と、前記送風機の回転速度と前記送風
機の目標回転速度とを比較し、これらの比較結果に基づ
いて、前記送風機に供給する通電電流値を決定し、この
通電電流値を前記送風機に供給する通電制御回路と、前
記送風機に供給する通電電流値の方が前記送風機の基本
電流値よりも小さい時に、前記フィルタが目詰まり状態
であると判定する目詰まり判別部とを備えた技術手段を
採用した。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の空気調和装置用フィルタ目詰まり検知装置に加えて、
前記コンピュータに、前記通電電流値の方が前記基本電
流値よりも小さい時に、前記目標回転速度を増速側に補
正するように前記目標速度決定回路に指示信号を出力す
る速度補正回路を設けたことを特徴とする。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の空気調和装置用フィルタ目詰まり検知
装置に加えて、前記コンピュータに、前記目詰まり判別
部で前記フィルタが目詰まり状態であると判定された場
合に作動する目詰まり報知部を設けたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用および発明の効果】請求項１に記載の発明によれ
ば、フィルタの目詰まりによりフィルタを通過する空気
量が減少すると、送風機の回転負荷が小さくなる。一
方、通電制御回路は、速度検出回路にて検出される送風
機の回転速度を、目標速度決定回路で決定された目標回
転速度となるように通電電流値を変更するため、送風機
に供給される通電電流値が減少する。このため、フィル
タの目詰まりが進行するに従って送風機の回転負荷も徐
々に小さくなるので、送風機に供給される通電電流値も
徐々に減少していく。そして、送風機に供給する通電電
流値の方が、室内温度と設定温度との温度差に応じて変
化する基本電流値よりも小さい場合に、目詰まり判定部
にてフィルタが目詰まり状態であると判断することによ
り、フィルタの目詰まりを確実に検知することができ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、目詰まり
判定部にてフィルタが目詰まりしたと判定した場合に、
送風機の目標回転速度を増速側に補正するように目標速
度決定回路に指示を出すことにより、送風機の負荷に対
応した目標回転速度を得ることができるので、フィルタ
の目詰まりによる送風機の風量の低下を抑えることがで
きる。請求項３に記載の発明によれば、目詰まり判定部
にてフィルタが目詰まりしたと判定した場合に、目詰ま
り報知部を作動させることにより、フィルタの目詰まり
を確実に認識することができる。

【００１０】

【実施例】本発明の空気調和装置用フィルタ目詰まり検
知装置をガス温風暖房機に適用した実施例を図１ないし
図５に基づき説明する。図１はガス温風暖房機の全体構
造を示した図で、図２および図３はガス温風暖房機の機
器本体を示した図である。

【００１１】ガス温風暖房機１は、暖房機器２を内蔵し
た機器本体３、および暖房機器２を制御するコンピュー
タ９を備える。暖房機器２は、対流用ダクト４、対流用
送風機５、ガスバーナ６、燃焼用ダクト７およびガス供
給管８から構成されている。

【００１２】対流用ダクト４は、機器本体３内に組み込
まれ、機器本体３の背面で開口した空気吸入口４１より
室内空気を吸入して、機器本体３の前面下部において開
口した温風吹出口４２より室内に向かって温風を吹き出
す温風通路である。なお、空気吸入口４１には、塵や埃
等の内部への流入を防ぐためにフィルタ４３が取り付け
られている。一方、温風吹出口４２には、温風吹出口４
２の開口度合および温風の吹出方向を調節する可動式の
ルーバ４４が取り付けられ、ギャドモータ４５により運
動する。

【００１３】対流用送風機５は、ファンモータ５１、お
よびこのファンモータ５１により回転駆動される対流フ
ァン５２から構成されている。ファンモータ５１は、通
電電流値に応じて対流ファン５２の回転速度を増減させ
る。対流ファン５２は、対流用ダクト４内に室内に向か
う空気流を発生させる。

【００１４】ガスバーナ６は、対流用ダクト４内に組み
込まれ、対流用ダクト４内と連通する燃焼ケース６１の
内部に燃焼プレート６２を配した構造をしており、この
ガスバーナ６で発生する燃焼排気を対流用ダクト４内を
流れる室内空気と混合することにより空気加熱する。燃
焼プレート６２の下流側には、火花放電により燃焼プレ
ート６２から流出する燃料ガスと燃焼空気との混合気を
点火するスパーク電極６３が配設されている。

【００１５】燃焼用ダクト７は、機器本体３内に組み込
まれ、機器本体３の背面で開口した吸入口７１より吸入
した室内空気とガス供給管８より導入された燃料ガスを
ガスバーナ６に供給する供給通路である。なお、吸入口
７１は、前述のフィルタ４３により覆われている。

【００１６】ガス供給管８は、ガスバーナ６に燃料ガス
を供給するガス通路であって、２つの電磁弁８１、８
２、比例制御弁８３およびノズル８４を上流側より順に
設けている。２つの電磁弁８１、８２は、ガス供給管８
の開閉を行うもので、通電（オン）されると開弁し、通
電が停止（オフ）されると閉弁する。

【００１７】比例制御弁８３は、通電電流値に応じてガ
ス供給管８の開口度合を変化させることによって燃料ガ
スの供給圧力を変更して、ガスバーナ６へ供給するガス
量を調整するものである。ノズル８４は、燃焼用ダクト
７内で開口しており、ガス供給管８を流れてきた燃料ガ
スを燃焼用ダクト７内に噴出するものである。

【００１８】図４はガス温風暖房機１の制御部を示した
図である。コンピュータ９は、運転スイッチ１１、サー
モカップル１２、室内温度センサ１３、温調スイッチ１
５、１６の出力に応じて、ギャドモータ４５、ファンモ
ータ５１、スパーク電極６３、電磁弁８１、８２、比例
制御弁８３、フィルタランプ１７および設定温度や室内
温度を表示する表示装置（図示せず）を通電制御する。

【００１９】運転スイッチ１１は、図２に示したよう
に、機器本体３の上面に取り付けられ、暖房機器２の運
転開始および運転停止の指示をコンピュータ９に送る。
サーモカップル１２は、燃焼プレート６２の下流側に取
り付けられ、ガスバーナ６で生じる燃焼炎の温度に応じ
た起電力を発生し、燃焼炎の酸欠状態等のようにガスバ
ーナ６が異常燃焼中か否かを検出するものである。

【００２０】室内温度センサ１３は、図１に示したよう
に、燃焼用ダクト７の吸入口７１付近に取り付けられた
サーミスタ等の感温素子で、室内の温度を検出してその
検出温度を電圧信号に変換して出力する。温調スイッチ
１５、１６は、機器本体３の上面に取り付けられた開閉
蓋３１（図２参照）を開けると現れ、使用者が任意に設
定した設定温度を電圧信号に変換してコンピュータ９に
出力する。

【００２１】また、フィルタランプ１７は、本発明の目
詰まり報知部であって、機器本体３の上面に取り付けら
れた開閉蓋３１（図２参照）を開けると現れ、フィルタ
４３の目詰まりを使用者に報知するもので、通電される
と点灯し、通電が停止すると消灯する。

【００２２】また、コンピュータ９は、フィルタ目詰ま
り検知手段であって、運転制御部９１、温調制御部９
２、燃焼制御部９３、送風制御部９４および目詰まり判
別部９５を有する。運転制御部９１は、運転スイッチ１
１とサーモカップル１２から出力された電圧信号に基づ
いて、電磁弁８１、８２の通電および通電の停止を制御
する。温調制御部９２は、室内温度センサ１３で検出さ
れた検出温度と温調スイッチ（温度設定器）１５、１６
で設定された設定温度との温度差を演算して、その温度
差に応じた電気信号を燃焼制御部９３と送風制御部９４
に出力する。

【００２３】燃焼制御部９３は、温調制御部９２から出
力された電気信号に基づいて、ガスバーナ６の必要ガス
量を演算して、この演算されたガスバーナ６の必要ガス
量に基づいて比例制御弁８３への通電電流値を増減す
る。また、燃焼制御部９３は、スパーク電極６３の通電
および通電の停止を制御する。送風制御部９４は、回転
速度センサ９４ａ、速度検出回路９４ｂ、目標速度決定
回路９４ｃ、基本電流値決定回路９４ｄ、通電制御回路
９４ｅ、比較回路９４ｆおよび速度補正回路９４ｇから
構成されている。

【００２４】回転速度センサ９４ａは、対流用送風機５
のファンモータ５１が一回転する毎に所定の回数だけパ
ルスを発信するホールＩＣを使用している。速度検出回
路９４ｂは、回転速度センサ９４ａから発信された単位
時間当たりのパルス数を積算して、対流用送風機５の対
流ファン５２の回転速度を検出し、この検出した回転速
度に対応した回転速度信号を通電制御回路９４ｅに出力
する。

【００２５】目標速度決定回路９４ｃは、温調制御部９
２から出力された電気信号、あるいは速度補正回路９４
ｇから出力された指示信号に基づいて、対流用送風機５
の対流ファン５２の目標回転速度を決定し、この決定し
た目標回転速度に対応した目標回転速度信号を基本電流
値決定回路９４ｄに出力する。基本電流値決定回路９４
ｄは、対流用送風機５の対流ファン５２の目標回転速度
に応じた基本電流値を決定し、この決定した基本電流値
に対応した基本電流値信号を通電制御回路９４ｅと比較
回路９４ｆに出力する。

【００２６】通電制御回路９４ｅは、速度検出回路９４
ｂから出力された対流用送風機５の対流ファン５２の回
転速度信号と基本電流値決定回路９４ｄから出力された
基本電流値信号とから対流用送風機５のファンモータ５
１への通電電流値を決定し、この決定した通電電流値に
対応した通電電流値信号を比較回路９４ｆに出力する。
また、通電制御回路９４ｅは、決定した通電電流値にて
対流用送風機５のファンモータ５１を通電する。

【００２７】比較回路９４ｆは、基本電流値決定回路９
４ｄから出力された基本電流値信号と通電制御回路９４
ｅから出力された通電電流値信号とを比較して、図５の
グラフに示したように、通電電流値の方が基本電流値Ｘ
よりも一定電流値Ｉだけ小さい所定電流値Ｙ以下に減少
したときに、電気信号を速度補正回路９４ｇと目詰まり
判別部９５に出力する。

【００２８】速度補正回路９４ｇは、比較回路９４ｆか
ら電気信号を入力したときに、フィルタ４３が目詰まり
状態であると判定して、対流用送風機５の対流ファン５
２の目標回転速度を増速側に補正するように目標速度決
定回路９４ｃに指示信号を出力する。目詰まり判別部９
５は、比較回路９４ｆから電気信号を入力したときに、
フィルタ４３が目詰まり状態であると判定して、フィル
タランプ１７を点灯するようにフィルタランプ１７を通
電する。

【００２９】このガス温風暖房機１の作動を図１ないし
図５に基づき説明する。運転スイッチ１１が投入される
と、暖房機器２の運転が開始される。すなわち、コンピ
ュータ９の制御によりファンモータ５１、スパーク電極
６３、電磁弁８１、８２が通電されて、対流ファン５２
の吸引力によって室内空気が燃焼ケース６１内に吸引さ
れ、ガスバーナ６で燃焼が開始される。

【００３０】一方、対流ファン５２の吸引力によって、
フィルタ４３を介して空気吸入口４１から対流用ダクト
４内に吸引された室内空気は、ガスバーナ６で発生する
燃焼排気と混合することにより空気加熱されて温風とな
り、温風吹出口４２から室内に吹き出される。このた
め、室内は暖房される。

【００３１】なお、ガス温風暖房機１を長期に亘って運
転すると、次第にフィルタ４３が目詰まりしてくる。そ
して、フィルタ４３がある一定量以上の目詰まりになる
と、対流用ダクト４内を流れる空気量が著しく減少し、
ガスバーナ６による燃焼も手伝って対流用ダクト４内の
温度がかなり上昇したり、吹出温度が上昇したりする。

【００３２】そこで、本発明においては、フィルタ４３
の目詰まりにより対流用ダクト４内を流れる空気量が減
少すると、空気抵抗が小さくなることによって対流用送
風機５の対流ファン５２の回転負荷が小さくなるので、
対流用送風機５の対流ファン５２が増速しようとする
が、通電制御回路９４ｅは回転速度センサ９４ａにて検
出される対流用送風機５の対流ファン５２を目標速度決
定回路９４ｃで決定された目標回転速度に対流用送風機
５の対流ファン５２の回転速度を維持しようとする。そ
こで、通電制御回路９４ｅは、基本電流値決定回路９４
ｄで決定される目標回転速度に応じた基本電流値より、
対流用送風機５のファンモータ５１への通電電流値を減
少する。

【００３３】このため、速度補正回路９４ｇは、図５の
グラフに示したように、通電電流値が基本電流値Ｘより
も一定電流値Ｉだけ小さい所定電流値Ｙ以下に減少した
ときに、フィルタランプ１７を点灯する。したがって、
フィルタ４３が目詰まりしたと判定した場合、確実にそ
の状態を検知することができ、フィルタランプ１７で報
知を行うことができる。また、この実施例では、フィル
タ４３が目詰まりしたと判定した場合に、対流用送風機
５の対流ファン５２の目標回転速度を増速側に補正する
ように目標速度決定回路９４ｃに指示を出すことによ
り、フィルタ４３の目詰まりによる対流用送風機５の対
流ファン５２の風量の低下を抑えることができる。

【００３４】〔変形例〕 本実施例では、基本電流値と所定電流値との電流差（図
５に示したＩ）を対流ファン５２の回転速度に拘らず一
定としたが、基本電流値と所定電流値との電流値の差を
対流ファン５２の回転速度が速い程大きくなるようにし
ても良い。

【００３５】本実施例では、基本電流値は、目標速度決
定回路９４ｃの出力に基づいて決定するものを示した
が、フィルタ４３が目詰まりしていない状態で試運転を
行って、検出速度が目標回転速度となる時の電流値を記
憶し、それを基本電流値としても良い。本実施例では、
本発明をガス温風暖房機に採用したが、本発明を電気ヒ
ータ、温水式加熱器等の他の加熱手段を設けた温風暖房
機に採用しても良い。

【００３６】また、バーナで燃焼することにより発生し
た排気ガスと吸入した室内空気とを熱交換させて、室内
空気を加熱する熱交換器を設けたＦＦ式の温風暖房機を
採用しても良い。さらに、冷却源を備えた空気調和機、
空気清浄機等の空気調和装置に採用しても良い。

【００３７】本実施例では、フィルタ４３の目詰まりを
報知するためにフィルタランプ１７を設けたが、フィル
タ４３の目詰まりを報知するためにブザー等の目詰まり
報知部を設けても良い。本実施例では、フィルタ４３を
対流用ダクト４の空気吸入口４１に取り付けたが、フィ
ルタを対流用ダクトの何処に取り付けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機を
示した概略図である。

【図２】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機を
示した斜視図である。

【図３】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機を
示した斜視図である。

【図４】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機の
制御部を示したブロック図である。

【図５】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機に
おける対流ファンの回転速度とファンモータへの通電電
流値との関係を示したグラフである。

【符号の説明】 １ ガス温風暖房機（空気調和装置用フィルタ目詰まり
検知装置） ２ 暖房機器 ３ 機器本体 ４ 対流用ダクト ５ 対流用送風機 ６ ガスバーナ ９ コンピュータ（送風機制御手段、フィルタ目詰まり
検知手段） １３ 室内温度センサ １５ 温調スイッチ（温度設定器） １６ 温調スイッチ（温度設定器） １７ フィルタランプ（目詰まり報知部） ４１ 空気吸入口 ４２ 温風吹出口 ４３ フィルタ ９２ 温調制御部 ９４ 送風制御部 ９４ａ 回転速度センサ ９４ｂ 速度検出回路 ９４ｃ 目標速度決定回路 ９４ｄ 基本電流値決定回路 ９４ｅ 通電制御回路 ９４ｆ 比較回路 ９４ｇ 速度補正回路 ９５ 目詰まり判別部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内に空気を送るためのダクトと、このダ
   クト内を通過する空気を濾過するフィルタと、前記ダク
   ト内において室内に向かう空気流を発生させる送風機
   と、この送風機を制御すると共に、前記フィルタの目詰
   まりを検知するコンピュータとを備えた空気調和装置用
   フィルタ目詰まり検知装置において、 前記コンピュータは、室内温度を検出する室内温度セン
   サと、 室内の温度を所望の温度に設定する温度設定器と、 前記室内温度センサで検出した室内温度と前記温度設定
   器で設定した設定温度との温度差に応じて前記送風機の
   目標回転速度を決定する目標速度決定回路と、 この目標速度決定回路で決定した前記送風機の目標回転
   速度に対応した基本電流値を決定する基本電流値決定回
   路と、 前記送風機の回転速度を検出する速度検出回路と、 前記送風機の回転速度と前記送風機の目標回転速度とを
   比較し、これらの比較結果に基づいて、前記送風機に供
   給する通電電流値を決定し、この通電電流値を前記送風
   機に供給する通電制御回路と、 前記送風機に供給する通電電流値の方が前記送風機の基
   本電流値よりも小さい時に、前記フィルタが目詰まり状
   態であると判定する目詰まり判別部とを備えたことを特
   徴とする空気調和装置用フィルタ目詰まり検知装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の空気調和装置用フィルタ
   目詰まり検知装置において、 前記コンピュータは、前記通電電流値の方が前記基本電
   流値よりも小さい時に、前記目標回転速度を増速側に補
   正するように前記目標速度決定回路に指示信号を出力す
   る速度補正回路を備えたことを特徴とする空気調和装置
   用フィルタ目詰まり検知装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の空気調和
   装置用フィルタ目詰まり検知装置に おいて、 前記コンピュータは、前記目詰まり判別部で前記フィル
   タが目詰まり状態であると判定された場合に作動する目
   詰まり報知部を備えたことを特徴とする空気調和装置用
   フィルタ目詰まり検知装置。