JP3159503B2 - Dc軸流送風機 - Google Patents

Dc軸流送風機

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JP3159503B2 JP02768092A JP2768092A JP3159503B2 JP 3159503 B2 JP3159503 B2 JP 3159503B2 JP 02768092 A JP02768092 A JP 02768092A JP 2768092 A JP2768092 A JP 2768092A JP 3159503 B2 JP3159503 B2 JP 3159503B2
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勘治 井崎
昌亨 ▲高▼田
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  • Ventilation (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、台所などで使用される
軸流送風機の一種であるプロペラ型の換気扇などに利用
されるDC軸流送風機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、台所などで使用されるプロペラ換
気扇などにおいては、外風などが吹いている場合でも、
その外風に影響を受けることなく必要な風量で燃焼廃ガ
スなどの排気ができるような能力のある軸流送風機が求
められている。
【0003】従来、この種の軸流送風機は、図10およ
び図11に示すような構成であった。図に示すように1
01は、誘導電動機102とプロペラ型のファン4によ
って構成された軸流送風機である。
【0004】上記構成において、電源を投入すると誘導
電動機102及びファン4が回転し図11に示す静圧−
風量特性曲線上の静圧0の風量Q’で、軸流送風機10
1が室内の汚染された空気などの排気を開始するもので
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の軸流
送風機では、図11に示すように外風などが吹いていな
い通常の状態では風量Q’で運転できても、外風などが
吹いて軸流送風機101による排気が妨げられた場合
は、ファン4に風圧が加わり、軸流送風機101の排気
風量は、図11における圧力曲線P’と静圧−風量特性
曲線との交点の風量QL'となり、外風などが吹いていな
い通常の状態での風量Q’より低くなるので室内の汚染
された空気などを十分に排気できなくなるといった問題
があった。
【0006】本発明は上記課題を解決するもので、外風
などが吹いてファン4に風圧が加わっても、排気風量が
減少することなく、室内の汚染された空気などを確実に
排気する高性能なDC軸流送風機を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のDC軸流送風機
は上記目的を達成するために、DC電源と、DCモータ
と、このDCモータに対する通電を制御する通電制御手
段と、この通電制御手段の動作より前記DCモータの運
転回転数を検出する回転数検出手段と、所定の回転数を
記憶した回転数記憶手段を備え、前記回転数検出手段に
よって検出された回転数が前記回転数記憶手段に記憶さ
れた回転数より低くならないよう、前記DC電源の電圧
を制御する電圧制御手段を配し、前記所定の回転数は
ァン静圧0のときの運転回転数より若干低い回転数とし
たことを特徴とするDC軸流送風機の構成とする。
【0008】また第2の手段は、DC電源と、DCモー
タと、このDCモータに対する通電を制御する通電制御
手段と、この通電制御手段の動作より前記DCモータの
運転回転数を検出する回転数検出手段と、運転風量を指
示する風量指示手段と、この風量指示手段によって指示
された風量で運転するための前記DCモータの各印加電
圧での理想回転数をあらかじめ回転数記憶手段に記憶さ
せ、前記回転数検出手段によって検出された運転回転数
を前記回転数記憶手段に記憶された理想の回転数と同回
転になるよう電圧制御手段によってDC電源の印加電圧
を制御させたことを特徴とするDC軸流送風機の構成と
する。
【0009】
【作用】本発明は上記した第1の手段の構成により、
ァンが風圧を受けDCモータの回転数が低下した場合、
通電制御手段の動作より回転数検出手段が低下した回転
数を検出し、その回転数が回転数記憶手段にあらかじめ
記憶された所定の回転数より低くなった場合、電圧制御
手段が記憶された回転数より低くならないよう、DC電
源の電圧を高くするので、外風などが吹いても排気風量
が減少しにくい軸流送風機の運転が可能となる。
【0010】また、第2の手段の構成により風量指示手
段が指示した風量で運転するための理想回転数を、DC
電源の各電圧毎に回転数記憶手段が記憶し、回転数検出
手段によって検出されるDCモータの回転数が回転数記
憶手段に記憶された理想回転数と同じになるようDC電
源の電圧を電圧制御手段が制御するので、外風などが吹
いても排気風量が変化しない一定風量での軸流送風機の
運転が可能になる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の第1実施例について図1〜図
5を参照しながら説明する。図に示すように1は通電制
御手段2をとうしてDCモータ3に電力を供給するDC
電源であり、DCモータ3の回転子位置に応じて、通電
制御手段2がDCモータ3の固定子巻線に対する通電を
制御している。5は通電制御手段2の動作によりDCモ
ータ3の回転数を検出する回転数検出手段である。4は
DCモータ3の回転軸に取り付けられた軸流ファンの一
種であるプロペラ型のファンであり、このファン4が外
風などによる風圧を受けない定常状態での、通常の運転
電圧である定格電圧におけるDCモータ3の回転数より
低い、所定の回転数をあらかじめ回転数記憶手段6に記
憶させている。7はDC電源1の電圧を制御する電圧制
御手段であり、DCモータ3の回転数が回転数記憶手段
6に記憶された回転数より低くならないよう、DC電源
1の電圧を制御している。
【0012】上記構成において、あらかじめファン4が
外風などによる風圧を受けない定常状態で、DCモータ
3に定格電圧を印加し、そのときのDCモータ3の回転
数N0を測定する。そして、そのN0より若干低い回転
数N1をあらかじめ回転数記憶制御手段6に記憶させて
おく。そして、DC軸流送風機を実際に設置して電圧制
御手段7にてDC電源1の電圧を定格電圧として、運転
を開始する。そうすると、通電制御手段3がDCモータ
3の回転子位置に応じて固定子巻線に対する通電を切り
換え、DCモータ3はファン4が外風などによる風圧を
受けていない場合は回転数N0で回転する。そのときD
C軸流送風機の排気風量は、図2に示す静圧一風量特性
曲線における静圧0における風量Q0となる。しかし、
外風などによりファン4に風圧が加わった場合は、DC
モータ3の回転数が低下しDC軸流送風機の排気風量も
減少することになる。風圧が加わってもDC電源1の電
圧を定格電圧のまま変化させなければ、DCモータ3の
回転数は図2におけるN2となり、軸流送風機の排気風
量は、圧力曲線Pと図における点線で示した定格電圧に
おける静圧一風量特性曲線との交点の風量Q2となり、
外風などが無い場合の風量Q0より著しく減少してしま
うことになる。それに対して、通電制御手段3の動作に
より回転数検出手段5にてDCモータ3の回転数を検出
し、その検出された回転数が回転数記憶手段6に記憶さ
れた所定の回転数N1より低くなった場合、電圧制御手
段7にてDC電源1の電圧を定格電圧以上に上昇させ、
DCモータ3の回転数をN1より低くならないようにす
れば、DC軸流送風機の排気風量は圧力曲線Pと図にお
ける実線で示した上昇した電圧における静圧一風量特性
曲線との交点の風量Q1となり、定格電圧のままの風量
Q2より上昇し、ファン4が風圧を受けても排気風量は
減少しない。
【0013】図3は要部の具体的な回路の一例を示す。
回転数検出手段5、回転数記憶手段6、電圧制御手段7
はマイクロコンピュータ8と周辺回路より構成されてい
る。通電制御手段2は、スイッチング素子より構成され
ており、DC電源1からのDCモータ3の固定子巻線へ
の電流供給をマイクロコンピュータ8のゲート信号によ
り制御している。
【0014】つぎに上記のように構成したDC軸流送風
機の動作を図4のフローチャートを用いて説明する。D
C軸流送風機の電源を投入すると、マイクロコンピュー
タ8のROMに記憶された図4のフローチャートに示す
プログラムの手順にしたがって運転が開始される。まず
ステップ9で定格電圧を出力するとともに、ステップ1
0でゲート信号を出力し、DCモータ3を回転させる。
次にステップ11でゲート信号の変化時間を計測したの
ちこの変化時間から運転回転数をステップ12で演算し
保持しておく。そして、ステップ13であらかじめマイ
クロコンピュータ8のROMに記憶しておいた所定の
転数を呼出し、ステップ12で保持した運転回転数とス
テップ14で比較する。比較の結果、運転回転数が記憶
しておいた所定の回転数以上であればステップ10へも
どり、以後はこの繰り返しで運転が続行される。次に比
較の結果運転回転数が記憶しておいた所定の回転数より
低い場合、回転数を高くして風量を増加させる必要があ
るのでステップ15でDC電源の出力電圧を上げ、ステ
ップ10にもどる。以後は運転回転数が記憶しておいた
所定の回転数以上になるまで同じステップを繰り返すも
のである。
【0015】このように、本発明の第1の実施例の軸流
送風機によれば、回転数検出手段がDCモータの運転回
転数を検出し、それをあらかじめマイクロコンピュータ
に記憶させた、ファンに風圧のかかっていない状態での
回転数より若干低い回転数と比較し、DCモータの運転
回転数が記憶させた回転数より低くならないよう電圧制
御手段がDC電源の電圧を制御しているので、一つの回
転数を記憶して、その回転数より低くならないよう電圧
を制御するだけの単純な制御なので、非常に安価な構成
で、ファンに風圧がかかったときの風量低下を防止で
き、必要風量での運転が可能になるという効果が得られ
ることになる。
【0016】つぎに、本発明の第2の実施例について図
6〜図9を参照しながら説明する。なお、第2の実施例
の構成は第1の実施例に対して、DC軸流送風機の運転
風量を指示する風量指示手段16を追加したものであ
り、その他の構成は第1の実施例と同一であり、詳細な
説明は省略する。
【0017】上記構成により、あらかじめDC軸流送風
機を運転し、図7に示すようにDC電源1の電圧を連続
的に変化させ、各電圧V1、V2、V3、…における、
風量指示手段16によって指示される風量Qcでの回転
数N1、N2、N3、…を測定し、図8の表に示すよう
に各電圧に対する回転数を風量指示手段16に指示され
た風量で運転するために必要な理想回転数として、回転
数記憶手段6に記憶させておく。そして、DC軸流送風
機を実際に設置してあらかじめ決めておいた定格電圧で
運転を開始し、風量指示手段16によって指示風量での
運転を指示する。このとき、ファン4が風圧を受け回転
数が低下した場合、記憶しておいた回転数より運転回転
数が低くなるので、電圧制御手段7によってDC電源1
の電圧を増加させる。増加させた電圧での風量Qcで運
転するための回転数はあらかじめ回転数記憶手段6に記
憶されているので、この記憶された回転数と増加させた
電圧での運転回転数を再度比較し、それでも運転回転数
が低い場合は同様の操作を運転回転数が記憶した回転数
以上になるまで繰り返す。この操作によりファンの風圧
が変化しても指示風量が確保され、一定風量での運転が
可能となるものである。
【0018】要部の具体的な回路は第1の実施例におけ
るマイクロコンピュータ8に風量指示手段16を追加し
たもので、その他は第1の実施例と全く同一である。
【0019】また、図9に示すDC軸流送風機の動作を
示すフローチャートも第1の実施例のフローチャートに
対して、ステップ17の運転風量指示を追加したもので
ありその他の動作は第1の実施例と全く同一である。
【0020】このように、本発明の第2の実施例のDC
軸流送風機によれば、回転数記憶手段が各電圧での指示
された一定風量で運転するための回転数を記憶している
ため、ファンの受ける風圧が変化しても、指示された一
定風量での運転が可能になるという効果が得られること
になる。
【0021】
【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、回転数検出手段がDCモータの運転回転数
を検出し、その運転回転数があらかじめ回転数記憶手段
に記憶された回転数より低くならないように、電圧制御
手段がDC電源の電圧を制御するので、単純な制御で外
風などによってファンが風圧を受けても排気風量が減少
することを防止でき、高性能で低価格のDC軸流送風機
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のDC軸流送風機の構成図
【図2】同運転特性を示す静圧−風量グラフ
【図3】同要部回路図
【図4】同運転のためのプログラムの一例を示すフロー
チャート
【図5】同軸流送風機の外観斜視図
【図6】第2の実施例のDC軸流送風機の構成図
【図7】同静圧と指示風量と印加電圧と回転数の関係を
示すグラフ
【図8】同印加電圧と回転数の関係を示す表
【図9】同運転のためのプログラムの一例を示すフロー
チャート
【図10】従来の軸流送風機の構成図
【図11】同運転特性を示す静圧−風量グラフ
【符号の説明】
1 DC電源 2 通電制御手段 3 DCモータ 5 回転数検出手段 6 回転数記憶手段 7 電圧制御手段 16 風量指示手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−300092(JP,A) 特開 昭63−299791(JP,A) 特開 昭63−186594(JP,A) 特開 平2−276484(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DC電源と、DCモータと、このDCモ
    ータに対する通電を制御する通電制御手段と、この通電
    制御手段の動作より前記DCモータの運転回転数を検出
    する回転数検出手段と、所定の回転数を記憶した回転数
    記憶手段を備え、前記回転数検出手段によって検出され
    た回転数が前記回転数記憶手段に記憶された回転数より
    低くならないよう、前記DC電源の電圧を制御する電圧
    制御手段を配し、前記所定の回転数はファン静圧0のと
    きの運転回転数より若干低い回転数としたことを特徴と
    するDC軸流送風機。
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