JP2751994B2 - フィルタ目詰まり検知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば温風暖房
機、空気調和機、空気清浄機、あるいは衣類または布団
乾燥機等の送風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方法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
に報知等を行うため、フィルタの目詰まりを確実に検知
することが可能なフィルタ目詰まり検知方法の提供を目
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、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空
気流を発生させる送風機とを備えた送風装置であって、
前記送風機の目標回転速度を決定する目標速度決定部
と、前記送風機の回転速度を検出する速度検出部と、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
給する通電制御部とを具備する送風装置において、前記
送風機に供給する通電電流値が、前記送風機の目標回転
速度に対応する初期の通電電流値より所定電流値を差し
引いた下限電流値以下に減少した時に、前記フィルタが
目詰まり状態であると判定すると共に、前記送風機の回
転速度が速い側では遅い側に比べて、前記初期の通電電
流値との差が大きくなるように前記下限電流値を設定し
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
のフィルタ目詰まり検知方法に加えて、前記フィルタが
目詰まり状態であると判定した場合には、目詰まり報知
部を作動させることを特徴とする。

【０００７】

【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、通電制御部は、速度検出部にて検出される送風機の
回転速度を、目標速度決定部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が
初期の通電電流値より所定電流値を差し引いた下限電流
値以下に減少した場合に、フィルタが目詰まり状態であ
ると判断する。なお、下限電流値は、送風機の回転速度
が速い側では遅い側に比べて、初期の通電電流値との差
が大きくなるように設定されている。すなわち、送風機
の回転速度が遅い側では早い側に比べて、初期の通電電
流値との差が小さくなるように設定されている。これに
より、送風機の回転速度が速い側の時にフィルタの目詰
まり検知が早過ぎたり、送風機の回転速度が遅い側の時
にフィルタの目詰まり検知が遅れたりすることを防止で
きる。したがって、送風機の回転速度の速い側の時や遅
い側の時に拘らずフィルタの目詰まりを確実に検知する
ことができる。したがって、フィルタの目詰まりを確実
に検知することができる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、フィルタ
が目詰まり状態であると判断した場合に、目詰まり報知
部を作動させることにより、送風装置の使用者にフィル
タの目詰まりを知らせることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のフィルタ目詰まり検知方
法を図１ないし図４に示す一実施例に基づき説明する。
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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】また、フィルタランプ１７は、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。

【００２１】また、コンピュータ９は、運転制御部９
１、温調制御部９２、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１１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９
３と送風制御部９４に出力する。

【００２２】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。

【００２３】回転速度センサ９４ａは、本発明の速度検
出部であって、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Ｉ
Ｃを使用している。速度検出回路９４ｂは、本発明の速
度検出部であって、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。

【００２４】目標速度決定回路９４ｃは、本発明の目標
速度決定部であって、温調制御部９２から出力された電
気信号、あるいは速度補正回路９４ｇ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通電制御回路９４ｅに出力す
る。基本電流値決定回路９４ｄ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初期の通電電流値
（以下基本電流値と呼ぶ）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。

【００２５】通電制御回路９４ｅは、本発明の通電制御
部であって、速度検出回路９４ｂから出力された対流用
送風機５の対流ファン５２の回転速度信号と対流ファン
５２の目標回転速度に対応した目標回転速度信号とから
対流用送風機５のファンモータ５１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９
４ｅ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。

【００２６】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、通電電
流値が基本電流値（初期の通電電流値）より所定電流値
だけ小さい下限電流値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。なお、下限電流値は、対流ファン５２の回転速度が
速い程、下限電流値と基本電流値との電流値差（所定電
流値の幅）が大きくなるように設定されている。

【００２７】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、この目標回転速度より速い補正速
度（室内温度と設定温度との温度差に応じた目標回転速
度を増速側に補正した目標回転速度）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９５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。

【００２８】このガス温風暖房機１の作動を図１ないし
図４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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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（初期
の通電電流値）より、対流用送風機５のファンモータ５
１への通電電流値を減少する。

【００３２】このため、速度補正回路９４ｇは、通電電
流値が基本電流値より所定電流値だけ差し引いた下限電
流値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ので、ガス温
風暖房機１の使用者にフィルタ４３の目詰まりを知らせ
ることができる。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。

【００３３】なお、下限電流値は、対流用送風機５の対
流ファン５２の回転速度が速い程、基本電流値との差が
大きくなるように設定されている。すなわち、対流ファ
ン５２の回転速度が遅い程、基本電流値との差が小さく
なるように設定されている。これにより、この実施例の
ガス温風暖房機１は、図５に示した基本電流値Ｘと下限
電流値Ｙとの電流値差（所定電流値の幅）Ｉが対流ファ
ン５２の回転速度に拘らず一定値のガス温風暖房機（比
較例）と比較して、対流ファン５２の回転速度が速い時
にフィルタの目詰まり検知が早過ぎたり、対流ファン５
２の回転速度が遅い時にフィルタの目詰まり検知が遅れ
たりすることを防止できる。

【００３４】〔変形例〕 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４
３が目詰まりしていない初期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（初期の通電電流値）としても良い。

【００３５】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。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、
あるいは衣類または布団乾燥機等の送風装置に採用して
も良い。

【００３６】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】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（比較例）。

【符号の説明】

１ ガス温風暖房機 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 １３ 室内温度センサ 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 ９４ａ 回転速度センサ（速度検出部） ９４ｂ 速度検出回路（速度検出部） ９４ｃ 目標速度決定回路（目標速度決定部） ９４ｅ 通電制御回路（通電制御部） ９５ 目詰まり判別部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01D 46/42 F24B 1/187 F24C 1/00 F24F 11/02,11/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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空気流を発生させる送風機とを備
   えた送風装置であって、 前記送風機の目標回転速度を決定する目標速度決定部
   と、 前 記送風機の回転速度を検出する速度検出部と、 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
   供給する通電制御部とを具備する送風装置において、 前記送風機に供給する通電電流値が、前記送風機の目標
   回転速度に対応する初期の通電電流値より所定電流値を
   差し引いた下限電流値以下に減少した時に、前記フィル
   タが目詰まり状態であると判定すると共に、 前記送風機の回転速度が速い側では遅い側に比べて、前
   記初期の通電電流値との差が大きくなるように前記下限
   電流値を設定した ことを特徴とするフィルタ目詰まり検
   知方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のフィルタ目詰まり検知方
   法において、前記フィルタが目詰まり状態であると判定した場合に
   は、目詰まり報知部を作動させる ことを特徴とするフィ
   ルタ目詰まり検知方法。