JP3386598B2 - 風量一定制御ｄｃファンモータ - Google Patents
風量一定制御ｄｃファンモータInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レンジフードや天井埋
め込み型の換気扇などに利用される風量一定制御ＤＣフ
ァンモータに関する。
め込み型の換気扇などに利用される風量一定制御ＤＣフ
ァンモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レンジフードや天井埋め込み型の
換気扇などにおいては、調理の状態や居室の状況に応じ
て、最適な風量で換気ができるような制御性のよいファ
ンモータが求められている。
換気扇などにおいては、調理の状態や居室の状況に応じ
て、最適な風量で換気ができるような制御性のよいファ
ンモータが求められている。
【０００３】従来、この種のファンモータは、ダクトの
状態など外的要因によって風量が変化したり、風量検出
のために専用のセンサーを必要があるなどの問題があっ
たため、我々はすでに図１２〜図１７に示すような方法
を提案している。
状態など外的要因によって風量が変化したり、風量検出
のために専用のセンサーを必要があるなどの問題があっ
たため、我々はすでに図１２〜図１７に示すような方法
を提案している。
【０００４】図に示すように１はＤＣモータ２を搭載し
たＤＣファンモータで、その吐出口８はダクト９に接続
されている。ダクト９はＤＣファンモータ１によって吸
い込まれたたばこの煙や調理による廃ガスによって汚染
された室内空気を、建物の壁１０を通過させて室外に導
くダクトである。ＤＣモータ２は回転子位置によって固
定子巻線に対する通電を制御するスイッチング素子より
構成された通電制御手段３によって回転を制御され、ス
イッチング電源１２からＤＣモータ２への電流供給をマ
イクロコンピュータ５３のゲート信号によって制御し、
このゲート信号の変化時間から回転数検出手段４がＤＣ
モータ２の回転数を検出している。７は強、中、弱など
のＤＣファンモータ１の運転風量を指示する風量指示手
段で、強中弱それぞれの目標の風量を実現するための、
ＤＣモータ２に対する各印加電圧における必要回転数を
回転数記憶手段５１が記憶している。５２は電圧制御手
段で、風量指示手段７に指示された風量と現在のＤＣモ
ータ２に対する印加電圧から、指示された風量でＤＣフ
ァンモータ１を運転するための回転数を回転数記憶手段
５１より選定したのち、その選定した回転数と回転数検
出手段４が検出した現在の運転回転数を比較して、運転
回転数が選定回転数と同一となるよう、ＤＣモータ２に
対する印加電圧を制御するものであり、回転数検出手段
４、電圧制御手段５２、回転数記憶手段５１はマイクロ
コンピュータ５３とスイッチング電源１２および周辺回
路より構成されている。
たＤＣファンモータで、その吐出口８はダクト９に接続
されている。ダクト９はＤＣファンモータ１によって吸
い込まれたたばこの煙や調理による廃ガスによって汚染
された室内空気を、建物の壁１０を通過させて室外に導
くダクトである。ＤＣモータ２は回転子位置によって固
定子巻線に対する通電を制御するスイッチング素子より
構成された通電制御手段３によって回転を制御され、ス
イッチング電源１２からＤＣモータ２への電流供給をマ
イクロコンピュータ５３のゲート信号によって制御し、
このゲート信号の変化時間から回転数検出手段４がＤＣ
モータ２の回転数を検出している。７は強、中、弱など
のＤＣファンモータ１の運転風量を指示する風量指示手
段で、強中弱それぞれの目標の風量を実現するための、
ＤＣモータ２に対する各印加電圧における必要回転数を
回転数記憶手段５１が記憶している。５２は電圧制御手
段で、風量指示手段７に指示された風量と現在のＤＣモ
ータ２に対する印加電圧から、指示された風量でＤＣフ
ァンモータ１を運転するための回転数を回転数記憶手段
５１より選定したのち、その選定した回転数と回転数検
出手段４が検出した現在の運転回転数を比較して、運転
回転数が選定回転数と同一となるよう、ＤＣモータ２に
対する印加電圧を制御するものであり、回転数検出手段
４、電圧制御手段５２、回転数記憶手段５１はマイクロ
コンピュータ５３とスイッチング電源１２および周辺回
路より構成されている。
【０００５】上記構成において、予めＤＣファンモータ
１を運転し、図１３に示すようにＤＣモータ２の電圧を
連続的に変化させ、各電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、…におけ
る、ＤＣファンモータ１の強、中、弱の運転風量Ｑｈ、
Ｑｍ、Ｑｌにおける回転数Ｎh1、Ｎh2、Ｎh3、…とＮm
1、Ｎm2、Ｎm3、…とＮl1、Ｎl2、Ｎl3、…を測定し、
図１０の表に示すようにそれぞれの運転風量において、
各電圧に対する回転数を風量指示手段７に指示された風
量で運転するために必要な回転数として、回転数記憶手
段５１に記憶させておく。そして、ＤＣファンモータ１
を実際に設置して予め決めておいた電圧、図におけるＶ
ａを電圧制御手段５２によって通電制御手段３を介して
ＤＣモータ２に印加し運転を開始する。すると、通電制
御手段３がＤＣモータ２の回転子位置に応じて巻線に対
する通電を切り換え、ＤＣモータ２は風路のダクト損
失、図におけるＬに応じた回転数で回転する。このとき
回転数検出手段４は通電制御手段３の巻線に対する通電
の切り換え速度より回転数Ｎａを検出する。次に、風量
指示手段７によって運転風量、図におけるＱｍを指示す
ると、電圧制御手段５２が、回転数記憶手段５１に記憶
された回転数より、現在の印加電圧Ｖａにおいて指示風
量Ｑｍで運転するために必要な回転数Ｎｍａを検索し、
ＮａとＮｍａを比較する。比較の結果、図１５および図
１６に示すようにＮａ＜Ｎｍａの場合、遠心送風機であ
るので図からわかるように、指示風量Ｑｍより多い風量
で運転されていることになるので、印加電圧を下げる必
要があり、電圧制御手段５２が図におけるΔｖａだけ電
圧を下げて印加電圧をＶｂとする。この状態で再び回転
数検出手段４が、変更後の印加電圧Ｖｂにおける回転
数、図におけるＮｂを検出するとともに電圧制御手段５
２が、回転数記憶手段５１に記憶された回転数より、Ｖ
ｂにおける指示風量Ｑｍで運転するために必要な回転数
Ｎｍｂを検索し、ＮｂとＮｍｂを比較する。比較の結
果、図に示すようにＮｂ＞Ｎｍｂの場合、印加電圧Ｖａ
で運転された場合とは逆に指示風量Ｑｍより少ない風量
で運転されていることになるので、印加電圧を上げる必
要があり、電圧制御手段５２が図におけるΔｖｂだけ電
圧を下げて印加電圧をＶｃとするとともに、再び回転数
検出手段４が、変更後の印加電圧Ｖｃにおける回転数、
図におけるＮｃを検出し、電圧制御手段５２が回転数記
憶手段５１に記憶された回転数より、Ｖｃにおける指示
風量Ｑｍで運転するために必要な回転数Ｎｍｃを検索
し、ＮｃとＮｍｃを比較する。比較の結果、図に示すよ
うにＮｃ＜Ｎｍｃの場合、Ｖａのときと同じく、指示風
量Ｑｍより多い風量で運転されていることになるので、
印加電圧を下げる必要があり、電圧制御手段５２が図に
おけるΔｖｃだけ電圧を下げて印加電圧をＶL とする。
このとき、図に示すように印加電圧ＶL における回転数
ＮL が、印加電圧ＶL における指示風量Ｑｍで運転する
ために必要な回転数ＮｍL と等しくなると、ＤＣファン
モータ１が指示された風量Ｑｍで運転されているので、
電圧制御手段５２は印加電圧ＶL を保持して風量Ｑｍを
確保するものである。各印加電圧ごとの調整電圧はΔｖ
ａ＞Δｖｂ＞Δｖｃで徐々に指示風量に近づけていくも
のである。もし、何らかの理由によって風路の圧損Ｌが
変化し、風量が変化した場合でも、常に運転回転数と記
憶された回転数を比較し、上記と同様の動作で電圧を制
御している。
１を運転し、図１３に示すようにＤＣモータ２の電圧を
連続的に変化させ、各電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、…におけ
る、ＤＣファンモータ１の強、中、弱の運転風量Ｑｈ、
Ｑｍ、Ｑｌにおける回転数Ｎh1、Ｎh2、Ｎh3、…とＮm
1、Ｎm2、Ｎm3、…とＮl1、Ｎl2、Ｎl3、…を測定し、
図１０の表に示すようにそれぞれの運転風量において、
各電圧に対する回転数を風量指示手段７に指示された風
量で運転するために必要な回転数として、回転数記憶手
段５１に記憶させておく。そして、ＤＣファンモータ１
を実際に設置して予め決めておいた電圧、図におけるＶ
ａを電圧制御手段５２によって通電制御手段３を介して
ＤＣモータ２に印加し運転を開始する。すると、通電制
御手段３がＤＣモータ２の回転子位置に応じて巻線に対
する通電を切り換え、ＤＣモータ２は風路のダクト損
失、図におけるＬに応じた回転数で回転する。このとき
回転数検出手段４は通電制御手段３の巻線に対する通電
の切り換え速度より回転数Ｎａを検出する。次に、風量
指示手段７によって運転風量、図におけるＱｍを指示す
ると、電圧制御手段５２が、回転数記憶手段５１に記憶
された回転数より、現在の印加電圧Ｖａにおいて指示風
量Ｑｍで運転するために必要な回転数Ｎｍａを検索し、
ＮａとＮｍａを比較する。比較の結果、図１５および図
１６に示すようにＮａ＜Ｎｍａの場合、遠心送風機であ
るので図からわかるように、指示風量Ｑｍより多い風量
で運転されていることになるので、印加電圧を下げる必
要があり、電圧制御手段５２が図におけるΔｖａだけ電
圧を下げて印加電圧をＶｂとする。この状態で再び回転
数検出手段４が、変更後の印加電圧Ｖｂにおける回転
数、図におけるＮｂを検出するとともに電圧制御手段５
２が、回転数記憶手段５１に記憶された回転数より、Ｖ
ｂにおける指示風量Ｑｍで運転するために必要な回転数
Ｎｍｂを検索し、ＮｂとＮｍｂを比較する。比較の結
果、図に示すようにＮｂ＞Ｎｍｂの場合、印加電圧Ｖａ
で運転された場合とは逆に指示風量Ｑｍより少ない風量
で運転されていることになるので、印加電圧を上げる必
要があり、電圧制御手段５２が図におけるΔｖｂだけ電
圧を下げて印加電圧をＶｃとするとともに、再び回転数
検出手段４が、変更後の印加電圧Ｖｃにおける回転数、
図におけるＮｃを検出し、電圧制御手段５２が回転数記
憶手段５１に記憶された回転数より、Ｖｃにおける指示
風量Ｑｍで運転するために必要な回転数Ｎｍｃを検索
し、ＮｃとＮｍｃを比較する。比較の結果、図に示すよ
うにＮｃ＜Ｎｍｃの場合、Ｖａのときと同じく、指示風
量Ｑｍより多い風量で運転されていることになるので、
印加電圧を下げる必要があり、電圧制御手段５２が図に
おけるΔｖｃだけ電圧を下げて印加電圧をＶL とする。
このとき、図に示すように印加電圧ＶL における回転数
ＮL が、印加電圧ＶL における指示風量Ｑｍで運転する
ために必要な回転数ＮｍL と等しくなると、ＤＣファン
モータ１が指示された風量Ｑｍで運転されているので、
電圧制御手段５２は印加電圧ＶL を保持して風量Ｑｍを
確保するものである。各印加電圧ごとの調整電圧はΔｖ
ａ＞Δｖｂ＞Δｖｃで徐々に指示風量に近づけていくも
のである。もし、何らかの理由によって風路の圧損Ｌが
変化し、風量が変化した場合でも、常に運転回転数と記
憶された回転数を比較し、上記と同様の動作で電圧を制
御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の風量
一定制御ＤＣファンモータでは、ＤＣファンモータを設
置する雰囲気温度が回転数記憶手段に記憶された回転数
を計測したときの温度よりも高くなった場合は排気風量
が目標風量よりも増加し、逆の場合は排気風量が目標風
量よりも減少するといった問題があった。また、必要換
気量は居室の種類および収容人員または室面積によって
異なるため、回転数記憶手段の標準化が図れない、回転
数記憶手段を構成するマイコンのＲＯＭ容量が膨大とな
り、コスト高となるという問題があった。
一定制御ＤＣファンモータでは、ＤＣファンモータを設
置する雰囲気温度が回転数記憶手段に記憶された回転数
を計測したときの温度よりも高くなった場合は排気風量
が目標風量よりも増加し、逆の場合は排気風量が目標風
量よりも減少するといった問題があった。また、必要換
気量は居室の種類および収容人員または室面積によって
異なるため、回転数記憶手段の標準化が図れない、回転
数記憶手段を構成するマイコンのＲＯＭ容量が膨大とな
り、コスト高となるという問題があった。
【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、ＤＣ
ファンモータを設置する雰囲気温度が変化しても、一定
風量で運転できる風量一定制御ＤＣファンモータを提供
することを第１の目的とする。
ファンモータを設置する雰囲気温度が変化しても、一定
風量で運転できる風量一定制御ＤＣファンモータを提供
することを第１の目的とする。
【０００８】第２の目的はＲＯＭ容量の少ないマイコン
でも、ＤＣファンモータを設置する雰囲気温度が変化し
ても、一定風量で運転できる風量一定制御ＤＣファンモ
ータを提供することにある。
でも、ＤＣファンモータを設置する雰囲気温度が変化し
ても、一定風量で運転できる風量一定制御ＤＣファンモ
ータを提供することにある。
【０００９】第３の目的は必要換気量に応じて任意の風
量が設定でき、設定された風量で雰囲気温度が変化して
も一定運転できる風量一定制御ＤＣファンモータを提供
することにある。
量が設定でき、設定された風量で雰囲気温度が変化して
も一定運転できる風量一定制御ＤＣファンモータを提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の風量一定制御Ｄ
Ｃファンモータは上記目的を達成するために、第１の手
段はＤＣモータを搭載した遠心型のＤＣファンモータ
と、前記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、前記ＤＣファン
モータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検
出手段と、前記ＤＣファンモータの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
各風量で一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回
転数を、複数の雰囲気温度毎、複数の印加電圧毎に記憶
する回転数記憶手段と、前記回転数検出手段によって検
出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示さ
れた風量と前記雰囲気温度検出手段によって検出された
雰囲気温度と前記ＤＣモータへの現在の印加電圧に対応
した必要な回転数を前記回転数記憶手段から選定し、こ
の選定した回転数と検出した運転回転数とが同一になる
よう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する電圧制御手
段を配してなる風量一定制御ＤＣファンモータの構成と
する。
Ｃファンモータは上記目的を達成するために、第１の手
段はＤＣモータを搭載した遠心型のＤＣファンモータ
と、前記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、前記ＤＣファン
モータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検
出手段と、前記ＤＣファンモータの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
各風量で一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回
転数を、複数の雰囲気温度毎、複数の印加電圧毎に記憶
する回転数記憶手段と、前記回転数検出手段によって検
出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示さ
れた風量と前記雰囲気温度検出手段によって検出された
雰囲気温度と前記ＤＣモータへの現在の印加電圧に対応
した必要な回転数を前記回転数記憶手段から選定し、こ
の選定した回転数と検出した運転回転数とが同一になる
よう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する電圧制御手
段を配してなる風量一定制御ＤＣファンモータの構成と
する。
【００１１】また、第２の手段は第１の手段の風量一定
制御ＤＣファンモータにおいて、回転数記憶手段を少な
くとも２種類の雰囲気温度分を記憶した回転数記憶手段
に置き換えるとともに、風量指示手段によって指示され
た風量とＤＣモータへの印加電圧から前記回転数記憶手
段に記憶された２種類の回転数と、雰囲気温度検出手段
によって検出された雰囲気温度から比例計算によって、
指示風量にするための回転数を求める回転数演算手段を
設けた構成とする。
制御ＤＣファンモータにおいて、回転数記憶手段を少な
くとも２種類の雰囲気温度分を記憶した回転数記憶手段
に置き換えるとともに、風量指示手段によって指示され
た風量とＤＣモータへの印加電圧から前記回転数記憶手
段に記憶された２種類の回転数と、雰囲気温度検出手段
によって検出された雰囲気温度から比例計算によって、
指示風量にするための回転数を求める回転数演算手段を
設けた構成とする。
【００１２】また、第２の目的を達成するために、第３
の手段は第１の手段の風量一定制御ＤＣファンモータに
おいて、回転数記憶手段は雰囲気温度毎の印加電圧−回
転数の関係を示す近似式を記憶する算出式記憶手段に置
き換えるとともに、雰囲気温度検出手段によって検出さ
れた雰囲気温度と、風量指示手段によって指示された指
示風量と、ＤＣモータへの印加電圧から近似式により、
指示風量にするための回転数を求める回転数算出手段を
設けた構成とする。
の手段は第１の手段の風量一定制御ＤＣファンモータに
おいて、回転数記憶手段は雰囲気温度毎の印加電圧−回
転数の関係を示す近似式を記憶する算出式記憶手段に置
き換えるとともに、雰囲気温度検出手段によって検出さ
れた雰囲気温度と、風量指示手段によって指示された指
示風量と、ＤＣモータへの印加電圧から近似式により、
指示風量にするための回転数を求める回転数算出手段を
設けた構成とする。
【００１３】また、第３の目的を達成するために、第４
の手段はＤＣモータを搭載した遠心型のＤＣファンモー
タと、前記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、前記ＤＣモー
タの巻線の温度を検知する巻線温度検知手段と、この巻
線温度検知手段により検知された温度から電機子回路の
全抵抗を推定する抵抗値推定手段と、必要換気量に応じ
て任意に風量を設定する風量設定手段と、この風量設定
手段によって設定された風量で運転するための前記ＤＣ
モータへの現在の印加電圧における規定回転数を設定風
量と現在の印加電圧と推定された電機子回路の全抵抗か
ら演算する規定回転数演算手段を備え、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規定回転数演
算手段により求められた規定回転数と同回転数になるよ
う前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する電圧制御手段
を配してなる風量一定制御ＤＣファンモータの構成とす
る。
の手段はＤＣモータを搭載した遠心型のＤＣファンモー
タと、前記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、前記ＤＣモー
タの巻線の温度を検知する巻線温度検知手段と、この巻
線温度検知手段により検知された温度から電機子回路の
全抵抗を推定する抵抗値推定手段と、必要換気量に応じ
て任意に風量を設定する風量設定手段と、この風量設定
手段によって設定された風量で運転するための前記ＤＣ
モータへの現在の印加電圧における規定回転数を設定風
量と現在の印加電圧と推定された電機子回路の全抵抗か
ら演算する規定回転数演算手段を備え、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規定回転数演
算手段により求められた規定回転数と同回転数になるよ
う前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する電圧制御手段
を配してなる風量一定制御ＤＣファンモータの構成とす
る。
【００１４】
【作用】本発明は上記した第１手段の構成により、回転
数検出手段が通電制御手段の動作よりＤＣモータの運転
回転数を検出し、雰囲気温度検知手段がＤＣファンモー
タの設置される雰囲気温度を検出するとともに、あらか
じめ回転数記憶手段がＤＣファンモータの設置される雰
囲気温度における風量指示手段によって指示された風量
でファンモータを運転するための、各印加電圧でのＤＣ
モータの回転数を記憶しているので、電圧制御手段が現
在の印加電圧での運転回転数と記憶された回転数を比較
し、運転回転数が記憶された回転数になるようＤＣモー
タに対する印加電圧を制御するので、雰囲気温度が変化
しても、指示された一定風量でのファンモータの運転を
可能とすることができる。
数検出手段が通電制御手段の動作よりＤＣモータの運転
回転数を検出し、雰囲気温度検知手段がＤＣファンモー
タの設置される雰囲気温度を検出するとともに、あらか
じめ回転数記憶手段がＤＣファンモータの設置される雰
囲気温度における風量指示手段によって指示された風量
でファンモータを運転するための、各印加電圧でのＤＣ
モータの回転数を記憶しているので、電圧制御手段が現
在の印加電圧での運転回転数と記憶された回転数を比較
し、運転回転数が記憶された回転数になるようＤＣモー
タに対する印加電圧を制御するので、雰囲気温度が変化
しても、指示された一定風量でのファンモータの運転を
可能とすることができる。
【００１５】また、第２の手段の構成により回転数演算
手段が記憶している回転数を測定した雰囲気温度２種類
と検出された雰囲気温度から、比例計算によって検出さ
れた雰囲気温度におけるＤＣモータの各印加電圧での回
転数を求めることができる。
手段が記憶している回転数を測定した雰囲気温度２種類
と検出された雰囲気温度から、比例計算によって検出さ
れた雰囲気温度におけるＤＣモータの各印加電圧での回
転数を求めることができる。
【００１６】また、第３の手段の構成により回転数算出
手段がＤＣモータへの印加電圧から雰囲気温度における
回転数を近似により求めることができる。
手段がＤＣモータへの印加電圧から雰囲気温度における
回転数を近似により求めることができる。
【００１７】また、第４の手段の構成により巻線温度検
知手段によって、巻線温度を検知し、その検知された巻
線温度から実使用時の電機子回路の全抵抗値を抵抗値推
定手段によって求め、風量設定手段によって室の必要換
気量に応じて任意の風量が設定できることとなり、設定
風量で運転するためのＤＣモータへの印加電圧における
規定回転数を雰囲気温度の影響を受けることなく正確に
演算によって求めることを可能とすることができる。
知手段によって、巻線温度を検知し、その検知された巻
線温度から実使用時の電機子回路の全抵抗値を抵抗値推
定手段によって求め、風量設定手段によって室の必要換
気量に応じて任意の風量が設定できることとなり、設定
風量で運転するためのＤＣモータへの印加電圧における
規定回転数を雰囲気温度の影響を受けることなく正確に
演算によって求めることを可能とすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の第１実施例について図１〜図
３を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分に
は同一番号を付し詳細な説明は省略する。図に示すよう
に１３はＤＣファンモータ１の設置される雰囲気温度を
検出する雰囲気温度検出手段で、６は各雰囲気温度毎に
風量指示手段７に指示された風量でＤＣファンモータ１
を運転するために各印加電圧毎の必要な回転数を記憶す
る回転数記憶手段で、予めＤＣファンモータ１を運転
し、ＤＣモータ２の電圧を連続的に変化させ、各電圧Ｖ
１、Ｖ２、Ｖ３、…における、ＤＣファンモータ１の
強、中、弱の運転風量Ｑｈ、Ｑｍ、Ｑｌにおける回転数
Ｎh1、Ｎh2、Ｎh3、…とＮm1、Ｎm2、Ｎm3、…とＮl1、
Ｎl2、Ｎl3、…を測定し、それぞれの運転風量におい
て、各電圧に対する回転数を風量指示手段７に指示され
た風量で運転するために必要な回転数として記憶し、雰
囲気温度を変えてこの作業を繰り返し行うことによっ
て、マイクロコンピュータ１１のＲＯＭ内にテーブル化
している。そして、５は電圧制御手段で、雰囲気温度検
出手段１３によって検出された雰囲気温度と風量指示手
段７に指示された風量と現在のＤＣモータ２に対する印
加電圧から、指示された風量でＤＣファンモータ１を運
転するための回転数を回転数記憶手段６より選定したの
ち、その選定した回転数と回転数検出手段４が検出した
現在の運転回転数を比較して、運転回転数が選定した回
転数と同一となるよう、ＤＣモータ２に対する印加電圧
を制御するものであり、その他の構成は従来例の構成と
同じである。
３を参照しながら説明する。なお、従来例と同一部分に
は同一番号を付し詳細な説明は省略する。図に示すよう
に１３はＤＣファンモータ１の設置される雰囲気温度を
検出する雰囲気温度検出手段で、６は各雰囲気温度毎に
風量指示手段７に指示された風量でＤＣファンモータ１
を運転するために各印加電圧毎の必要な回転数を記憶す
る回転数記憶手段で、予めＤＣファンモータ１を運転
し、ＤＣモータ２の電圧を連続的に変化させ、各電圧Ｖ
１、Ｖ２、Ｖ３、…における、ＤＣファンモータ１の
強、中、弱の運転風量Ｑｈ、Ｑｍ、Ｑｌにおける回転数
Ｎh1、Ｎh2、Ｎh3、…とＮm1、Ｎm2、Ｎm3、…とＮl1、
Ｎl2、Ｎl3、…を測定し、それぞれの運転風量におい
て、各電圧に対する回転数を風量指示手段７に指示され
た風量で運転するために必要な回転数として記憶し、雰
囲気温度を変えてこの作業を繰り返し行うことによっ
て、マイクロコンピュータ１１のＲＯＭ内にテーブル化
している。そして、５は電圧制御手段で、雰囲気温度検
出手段１３によって検出された雰囲気温度と風量指示手
段７に指示された風量と現在のＤＣモータ２に対する印
加電圧から、指示された風量でＤＣファンモータ１を運
転するための回転数を回転数記憶手段６より選定したの
ち、その選定した回転数と回転数検出手段４が検出した
現在の運転回転数を比較して、運転回転数が選定した回
転数と同一となるよう、ＤＣモータ２に対する印加電圧
を制御するものであり、その他の構成は従来例の構成と
同じである。
【００１９】上記構成において、ＤＣファンモータ１の
電源を投入すると、マイクロコンピュータ１１のＲＯＭ
に記憶されたプログラムの手順にしたがって運転が開始
される。まず初期電圧を出力するとともに、初期ゲート
信号を出力し、ＤＣモータ２を回転させる。次にＤＣモ
ータ２の回転子位置を検出し、検出された位置に応じた
ゲート信号を出力する。この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演算し保持し
ておく。そして、風量指示信号を取り込んで指示風量を
確認するとともに、雰囲気温度検出手段１３から雰囲気
温度信号を取り込んで、予めマイクロコンピュータ１１
のＲＯＭに記憶されている回転数記憶手段６のメモリー
テーブルの中から、雰囲気温度と運転風量と印加電圧に
合致するメモリー回転数を検索し、先程保持した運転回
転数と比較する。比較の結果、回転数が同じであればス
イッチング電源１２の出力電圧を維持してゲート信号の
変化時間の計測にもどり、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、運転回転数がメモリー
回転数より大きい場合、風量を増加させる必要があるの
でスイッチング電源１２の出力電圧を上げる。比較の結
果、運転回転数がメモリー回転数より小さい場合は、風
量を減少させる必要があるのでスイッチング電源１２の
出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくなるまで同じス
テップを繰り返すものである。
電源を投入すると、マイクロコンピュータ１１のＲＯＭ
に記憶されたプログラムの手順にしたがって運転が開始
される。まず初期電圧を出力するとともに、初期ゲート
信号を出力し、ＤＣモータ２を回転させる。次にＤＣモ
ータ２の回転子位置を検出し、検出された位置に応じた
ゲート信号を出力する。この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演算し保持し
ておく。そして、風量指示信号を取り込んで指示風量を
確認するとともに、雰囲気温度検出手段１３から雰囲気
温度信号を取り込んで、予めマイクロコンピュータ１１
のＲＯＭに記憶されている回転数記憶手段６のメモリー
テーブルの中から、雰囲気温度と運転風量と印加電圧に
合致するメモリー回転数を検索し、先程保持した運転回
転数と比較する。比較の結果、回転数が同じであればス
イッチング電源１２の出力電圧を維持してゲート信号の
変化時間の計測にもどり、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、運転回転数がメモリー
回転数より大きい場合、風量を増加させる必要があるの
でスイッチング電源１２の出力電圧を上げる。比較の結
果、運転回転数がメモリー回転数より小さい場合は、風
量を減少させる必要があるのでスイッチング電源１２の
出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくなるまで同じス
テップを繰り返すものである。
【００２０】このように本発明の第１の実施例の風量一
定制御ＤＣファンモータによれば、予め各雰囲気温度毎
に指示された風量でＤＣファンモータ１を運転するため
に各印加電圧毎の必要な回転数を回転数記憶手段６に記
憶させ、雰囲気温度検出手段１３がＤＣファンモータ１
の設置される雰囲気温度を検出し、通電制御手段３のゲ
ート信号の変化時間から運転回転数を検出し、それを回
転数記憶手段６の雰囲気温度、印加電圧に対応する回転
数と比較しながら、スイッチング電源１２によりＤＣモ
ータ２への印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータ１の
風量を制御しているので、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく常に指示風量での一定運転が可能になるという効
果が得られることになる。
定制御ＤＣファンモータによれば、予め各雰囲気温度毎
に指示された風量でＤＣファンモータ１を運転するため
に各印加電圧毎の必要な回転数を回転数記憶手段６に記
憶させ、雰囲気温度検出手段１３がＤＣファンモータ１
の設置される雰囲気温度を検出し、通電制御手段３のゲ
ート信号の変化時間から運転回転数を検出し、それを回
転数記憶手段６の雰囲気温度、印加電圧に対応する回転
数と比較しながら、スイッチング電源１２によりＤＣモ
ータ２への印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータ１の
風量を制御しているので、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく常に指示風量での一定運転が可能になるという効
果が得られることになる。
【００２１】つぎに、本発明の第２の実施例について図
４〜図６を参照しながら説明する。なお、第１の実施例
の構成と同一部分には同一番号を付し詳細な説明は省略
する。図に示すように、１４は雰囲気温度TLおよびT
H（TL＜TH）における、風量指示手段７に指示された風
量でＤＣファンモータ１を運転するために各印加電圧毎
の必要な回転数を記憶する回転数記憶手段で、１５は雰
囲気温度検出手段１３が検出した温度Ｔと、ＤＣモータ
２への印加電圧Ｖｎと、回転数記憶手段１４に記憶され
ている回転数ＮTLVnおよびＮTHVnから次式より必要回転
数を求める回転数演算手段である。
４〜図６を参照しながら説明する。なお、第１の実施例
の構成と同一部分には同一番号を付し詳細な説明は省略
する。図に示すように、１４は雰囲気温度TLおよびT
H（TL＜TH）における、風量指示手段７に指示された風
量でＤＣファンモータ１を運転するために各印加電圧毎
の必要な回転数を記憶する回転数記憶手段で、１５は雰
囲気温度検出手段１３が検出した温度Ｔと、ＤＣモータ
２への印加電圧Ｖｎと、回転数記憶手段１４に記憶され
ている回転数ＮTLVnおよびＮTHVnから次式より必要回転
数を求める回転数演算手段である。
【００２２】
【数１】
【００２３】そして、１６は回転数演算手段１５によっ
て求められた回転数と回転数検出手段４によって検出さ
れた運転回転数を比較して、同一回転数となるよう、Ｄ
Ｃモータ２に対する印加電圧を制御する電圧制御手段で
あり、その他の構成は第１の実施例の構成と同じであ
る。
て求められた回転数と回転数検出手段４によって検出さ
れた運転回転数を比較して、同一回転数となるよう、Ｄ
Ｃモータ２に対する印加電圧を制御する電圧制御手段で
あり、その他の構成は第１の実施例の構成と同じであ
る。
【００２４】上記構成において、ＤＣファンモータ１の
電源を投入すると、マイクロコンピュータ１７のＲＯＭ
に記憶されたプログラムの手順にしたがって運転が開始
される。まず初期電圧を出力するとともに、初期ゲート
信号を出力し、ＤＣモータ２を回転させる。次にＤＣモ
ータ２の回転子位置を検出し、検出された位置に応じた
ゲート信号を出力する。この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演算し保持し
ておく。そして、風量指示信号を取り込んで指示風量Qh
を確認し、予めマイクロコンピュータ１７のＲＯＭに記
憶されている回転数記憶手段１４のメモリーテーブルの
中から指示風量と印加電圧に合致するメモリー回転数Ｎ
hTLVnおよびＮhTHVnを検索し、雰囲気温度検出手段１３
から雰囲気温度信号を取り込んで雰囲気温度Ｔを確認
し、（数１）に基づいて回転数演算手段１５が必要回転
数ＮhTVnを求め、先程保持した運転回転数と比較する。
比較の結果、回転数が同じであればスイッチング電源１
２の出力電圧を維持してゲート信号の変化時間の計測に
もどり、以後はこの繰り返しで運転が続行される。また
比較の結果、運転回転数が演算により求められた回転数
より大きい場合、風量を増加させる必要があるのでスイ
ッチング電源１２の出力電圧を上げる。また比較の結
果、運転回転数が演算により求められた回転数より小さ
い場合は、風量を減少させる必要があるのでスイッチン
グ電源１２の出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくな
るまで同じステップを繰り返すものである。
電源を投入すると、マイクロコンピュータ１７のＲＯＭ
に記憶されたプログラムの手順にしたがって運転が開始
される。まず初期電圧を出力するとともに、初期ゲート
信号を出力し、ＤＣモータ２を回転させる。次にＤＣモ
ータ２の回転子位置を検出し、検出された位置に応じた
ゲート信号を出力する。この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演算し保持し
ておく。そして、風量指示信号を取り込んで指示風量Qh
を確認し、予めマイクロコンピュータ１７のＲＯＭに記
憶されている回転数記憶手段１４のメモリーテーブルの
中から指示風量と印加電圧に合致するメモリー回転数Ｎ
hTLVnおよびＮhTHVnを検索し、雰囲気温度検出手段１３
から雰囲気温度信号を取り込んで雰囲気温度Ｔを確認
し、（数１）に基づいて回転数演算手段１５が必要回転
数ＮhTVnを求め、先程保持した運転回転数と比較する。
比較の結果、回転数が同じであればスイッチング電源１
２の出力電圧を維持してゲート信号の変化時間の計測に
もどり、以後はこの繰り返しで運転が続行される。また
比較の結果、運転回転数が演算により求められた回転数
より大きい場合、風量を増加させる必要があるのでスイ
ッチング電源１２の出力電圧を上げる。また比較の結
果、運転回転数が演算により求められた回転数より小さ
い場合は、風量を減少させる必要があるのでスイッチン
グ電源１２の出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくな
るまで同じステップを繰り返すものである。
【００２５】このように本発明の第２の実施例の風量一
定制御ＤＣファンモータによれば、予め２種類の雰囲気
温度において、指示された風量でＤＣファンモータ１を
運転するために各印加電圧毎の必要な回転数を回転数記
憶手段１４に記憶させ、雰囲気温度検出手段１３がＤＣ
ファンモータ１の設置される雰囲気温度を検出し、回転
数演算手段１５が検出された雰囲気温度Ｔと、指示風量
とＤＣモータ２への印加電圧Ｖｎと、回転数記憶手段１
４に記憶されている回転数ＮTLVnおよびＮTHVnから比例
計算により必要回転数を求め、通電制御手段３のゲート
信号の変化時間から運転回転数を検出し、それを演算に
より求められた回転数と比較しながら、スイッチング電
源１２によりＤＣモータ２への印加電圧を変化させ、Ｄ
Ｃファンモータ１の風量を制御しているので、雰囲気温
度の影響を受けることなく常に指示風量での一定運転が
可能になるという効果が得られることになる。
定制御ＤＣファンモータによれば、予め２種類の雰囲気
温度において、指示された風量でＤＣファンモータ１を
運転するために各印加電圧毎の必要な回転数を回転数記
憶手段１４に記憶させ、雰囲気温度検出手段１３がＤＣ
ファンモータ１の設置される雰囲気温度を検出し、回転
数演算手段１５が検出された雰囲気温度Ｔと、指示風量
とＤＣモータ２への印加電圧Ｖｎと、回転数記憶手段１
４に記憶されている回転数ＮTLVnおよびＮTHVnから比例
計算により必要回転数を求め、通電制御手段３のゲート
信号の変化時間から運転回転数を検出し、それを演算に
より求められた回転数と比較しながら、スイッチング電
源１２によりＤＣモータ２への印加電圧を変化させ、Ｄ
Ｃファンモータ１の風量を制御しているので、雰囲気温
度の影響を受けることなく常に指示風量での一定運転が
可能になるという効果が得られることになる。
【００２６】つぎに、本発明の第３の実施例について図
７〜図９を参照しながら説明する。なお、第１の実施例
と同一部分には同一番号を付し詳細な説明は省略する。
図に示すように、１９は雰囲気温度TLにおいてＤＣファ
ンモータ１を運転し、ＤＣモータ２の電圧を連続的に変
化させ、各電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、…における、ＤＣフ
ァンモータ１の強、中、弱の運転風量Ｑｈ、Ｑｍ、Ｑｌ
における回転数Ｎh1、Ｎh2、Ｎh3、…とＮm1、Ｎm2、Ｎ
m3、…とＮl1、Ｎl2、Ｎl3、…を予め測定し、それぞれ
の運転風量において、印加電圧に対する回転数の関係を
示す近似式とし、次に雰囲気温度THを変えてこの作業を
行い、得られた各雰囲気温度における近似式を記憶する
算出式記憶手段で、１８は指示風量と印加電圧と雰囲気
温度検出手段１３によって検出された雰囲気温度から近
似により必要回転数を算出する回転数算出手段で、ＤＣ
モータ２への印加電圧がＶｎのとき、雰囲気温度TLにお
ける近似式から回転数ＮTLVnを算出し、次に雰囲気温度
THにおける近似式から回転数ＮTHVnを算出し、その他の
構成は第２の実施例の構成と同じである。
７〜図９を参照しながら説明する。なお、第１の実施例
と同一部分には同一番号を付し詳細な説明は省略する。
図に示すように、１９は雰囲気温度TLにおいてＤＣファ
ンモータ１を運転し、ＤＣモータ２の電圧を連続的に変
化させ、各電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、…における、ＤＣフ
ァンモータ１の強、中、弱の運転風量Ｑｈ、Ｑｍ、Ｑｌ
における回転数Ｎh1、Ｎh2、Ｎh3、…とＮm1、Ｎm2、Ｎ
m3、…とＮl1、Ｎl2、Ｎl3、…を予め測定し、それぞれ
の運転風量において、印加電圧に対する回転数の関係を
示す近似式とし、次に雰囲気温度THを変えてこの作業を
行い、得られた各雰囲気温度における近似式を記憶する
算出式記憶手段で、１８は指示風量と印加電圧と雰囲気
温度検出手段１３によって検出された雰囲気温度から近
似により必要回転数を算出する回転数算出手段で、ＤＣ
モータ２への印加電圧がＶｎのとき、雰囲気温度TLにお
ける近似式から回転数ＮTLVnを算出し、次に雰囲気温度
THにおける近似式から回転数ＮTHVnを算出し、その他の
構成は第２の実施例の構成と同じである。
【００２７】上記構成において、ＤＣファンモータ１の
電源を投入すると、マイクロコンピュータ２０のＲＯＭ
に記憶されたプログラムの手順にしたがって運転が開始
される。まず初期電圧を出力するとともに、初期ゲート
信号を出力し、ＤＣモータ２を回転させる。次に、ＤＣ
モータ２の回転子位置を検出し、検出された位置に応じ
たゲート信号を出力する。この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演算し保持
しておく。そして、風量指示信号を取り込んで指示風量
Qhを確認し、予めマイクロコンピュータ２０のＲＯＭ内
の算出式記憶手段１９に記憶されている近似式の中から
指示風量に合致する近似式を選定し、印加電圧に合致す
る回転数ＮhTLVnおよびＮhTHVnを算出し、雰囲気温度検
出手段１３から雰囲気温度信号を取り込んで雰囲気温度
Ｔを確認し、（数１）に基づいて回転数算出手段１８が
必要回転数ＮhTVnを求め、先程保持した運転回転数と比
較する。比較の結果、回転数が同じであればスイッチン
グ電源１２の出力電圧を維持してゲート信号の変化時間
の計測にもどり、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、運転回転数が算出された回転数
より大きい場合、風量を増加させる必要があるのでスイ
ッチング電源１２の出力電圧を上げる。また、比較の結
果、運転回転数が算出された回転数より小さい場合は、
風量を減少させる必要があるのでスイッチング電源１２
の出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくなるまで同じ
ステップを繰り返すものである。
電源を投入すると、マイクロコンピュータ２０のＲＯＭ
に記憶されたプログラムの手順にしたがって運転が開始
される。まず初期電圧を出力するとともに、初期ゲート
信号を出力し、ＤＣモータ２を回転させる。次に、ＤＣ
モータ２の回転子位置を検出し、検出された位置に応じ
たゲート信号を出力する。この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演算し保持
しておく。そして、風量指示信号を取り込んで指示風量
Qhを確認し、予めマイクロコンピュータ２０のＲＯＭ内
の算出式記憶手段１９に記憶されている近似式の中から
指示風量に合致する近似式を選定し、印加電圧に合致す
る回転数ＮhTLVnおよびＮhTHVnを算出し、雰囲気温度検
出手段１３から雰囲気温度信号を取り込んで雰囲気温度
Ｔを確認し、（数１）に基づいて回転数算出手段１８が
必要回転数ＮhTVnを求め、先程保持した運転回転数と比
較する。比較の結果、回転数が同じであればスイッチン
グ電源１２の出力電圧を維持してゲート信号の変化時間
の計測にもどり、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、運転回転数が算出された回転数
より大きい場合、風量を増加させる必要があるのでスイ
ッチング電源１２の出力電圧を上げる。また、比較の結
果、運転回転数が算出された回転数より小さい場合は、
風量を減少させる必要があるのでスイッチング電源１２
の出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくなるまで同じ
ステップを繰り返すものである。
【００２８】このように本発明の第３の実施例の風量一
定制御ＤＣファンモータによれば、予め２種類の雰囲気
温度において、指示された風量でＤＣファンモータ１を
運転するために各印加電圧毎の必要な回転数を算出する
ための近似式を記憶し、雰囲気温度検出手段１３がＤＣ
ファンモータ１の設置される雰囲気温度を検出し、回転
数算出手段１８が検出された雰囲気温度Ｔと、指示風量
とＤＣモータ２への印加電圧Ｖｎから比例計算により必
要回転数を求め、通電制御手段３のゲート信号の変化時
間から運転回転数を検出し、それを算出された回転数と
比較しながら、スイッチング電源１２によりＤＣモータ
２への印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータ１の風量
を制御しているので、ＲＯＭ容量の少ないマイクロコン
ピュータ２０を用いても、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく常に指示風量での一定運転が可能になるという効
果が得られることになる。
定制御ＤＣファンモータによれば、予め２種類の雰囲気
温度において、指示された風量でＤＣファンモータ１を
運転するために各印加電圧毎の必要な回転数を算出する
ための近似式を記憶し、雰囲気温度検出手段１３がＤＣ
ファンモータ１の設置される雰囲気温度を検出し、回転
数算出手段１８が検出された雰囲気温度Ｔと、指示風量
とＤＣモータ２への印加電圧Ｖｎから比例計算により必
要回転数を求め、通電制御手段３のゲート信号の変化時
間から運転回転数を検出し、それを算出された回転数と
比較しながら、スイッチング電源１２によりＤＣモータ
２への印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータ１の風量
を制御しているので、ＲＯＭ容量の少ないマイクロコン
ピュータ２０を用いても、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく常に指示風量での一定運転が可能になるという効
果が得られることになる。
【００２９】つぎに、本発明の第４の実施例について図
１０および図１１を参照しながら説明する。なお、第１
の実施例と同一部分には同一番号を付し詳細な説明は省
略する。図に示すように、２１は居室の種類および収容
人員または室の床面積によって定まる必要換気量を設計
業者あるいは施工業者が任意に設定入力することのでき
る風量設定手段で、２３は樹脂モールドされたＤＣモー
タ２の外被の温度を測定する熱電対２４の信号からＤＣ
モータ２の巻線の温度を推定する巻線温度検知手段で、
２５は巻線温度検知手段２３で検知されたＤＣモータ２
の巻線の温度から電機子回路の全抵抗を推定する抵抗値
推定手段で、２２は風量設定手段２１で設定された風量
でＤＣファンモータ１を運転するためのＤＣモータ２に
対する印加電圧における規定回転数を演算する規定回転
数演算手段で、つぎに示す方法で規定回転数を求めてい
る。
１０および図１１を参照しながら説明する。なお、第１
の実施例と同一部分には同一番号を付し詳細な説明は省
略する。図に示すように、２１は居室の種類および収容
人員または室の床面積によって定まる必要換気量を設計
業者あるいは施工業者が任意に設定入力することのでき
る風量設定手段で、２３は樹脂モールドされたＤＣモー
タ２の外被の温度を測定する熱電対２４の信号からＤＣ
モータ２の巻線の温度を推定する巻線温度検知手段で、
２５は巻線温度検知手段２３で検知されたＤＣモータ２
の巻線の温度から電機子回路の全抵抗を推定する抵抗値
推定手段で、２２は風量設定手段２１で設定された風量
でＤＣファンモータ１を運転するためのＤＣモータ２に
対する印加電圧における規定回転数を演算する規定回転
数演算手段で、つぎに示す方法で規定回転数を求めてい
る。
【００３０】まず、ＤＣモータ２の出力Ｐ（Ｗ）および
トルクＴ（Ｎ・ｍ）は次式で示される。
トルクＴ（Ｎ・ｍ）は次式で示される。
【００３１】
【数２】
【００３２】
【数３】
【００３３】ここで、ＮはＤＣモータの回転数（r/mi
n） 、Ｉは電流（Ａ）、Ｋｔはトルク定数を示し、（数
２）および（数３）より次式が得られる。
n） 、Ｉは電流（Ａ）、Ｋｔはトルク定数を示し、（数
２）および（数３）より次式が得られる。
【００３４】
【数４】
【００３５】また、一般流体における相似則には次式の
関係が知られている。
関係が知られている。
【００３６】
【数５】
【００３７】
【数６】
【００３８】
【数７】
【００３９】ここで、Ｌはファンの軸動力（Ｗ）、Ｑは
風量（m3/min）、Ｐsは静圧（mmAq）、ＮF はファンの
回転数（r/min）、Ｄは羽根車の径（mm）、ＫLは軸動力
係数、ＫQは風量係数、ＫPは静圧係数を示す。そして、
（数５）は（数６）および（数７）から次式におきかえ
ることができる。
風量（m3/min）、Ｐsは静圧（mmAq）、ＮF はファンの
回転数（r/min）、Ｄは羽根車の径（mm）、ＫLは軸動力
係数、ＫQは風量係数、ＫPは静圧係数を示す。そして、
（数５）は（数６）および（数７）から次式におきかえ
ることができる。
【００４０】
【数８】
【００４１】そして、ファンとモータは直結しているこ
とから、ファンの軸動力Ｌと回転数ＮF はモータの出力
Ｐと回転数Ｎに等しいことから、（数４）および（数
８）から次式が得られる。
とから、ファンの軸動力Ｌと回転数ＮF はモータの出力
Ｐと回転数Ｎに等しいことから、（数４）および（数
８）から次式が得られる。
【００４２】
【数９】
【００４３】また、モータへの印加電圧をＶ（Ｖ）、電
機子回路の全抵抗をＲ（Ω）、誘起電圧定数をＫe とす
ると、電機子回路に成立する回路方程式および誘起電圧
Ｅ（Ｖ）は次式で示される。
機子回路の全抵抗をＲ（Ω）、誘起電圧定数をＫe とす
ると、電機子回路に成立する回路方程式および誘起電圧
Ｅ（Ｖ）は次式で示される。
【００４４】
【数１０】
【００４５】
【数１１】
【００４６】ここで、電機子回路の全抵抗Ｒは巻線の温
度によって変化する。そこで、実使用時の電機子回路の
全抵抗Ｒを次式に基づいて演算する。
度によって変化する。そこで、実使用時の電機子回路の
全抵抗Ｒを次式に基づいて演算する。
【００４７】
【数１２】
【００４８】ここで、Ｒ0は巻線温度Ｔ0［℃］における
電機子回路の初期抵抗値で、マイクロコンピュータ２６
のＲＯＭに記憶されている。
電機子回路の初期抵抗値で、マイクロコンピュータ２６
のＲＯＭに記憶されている。
【００４９】そして、（数９）と（数１０）と（数１
１）および（数１２）から次式を得ることができる。
１）および（数１２）から次式を得ることができる。
【００５０】
【数１３】
【００５１】ここで、静圧係数ＫP、羽根車の径Ｄ、ト
ルク定数Ｋt および誘起電圧定数ＫeはＤＣファンモー
タ１の仕様が定まれば決定する定数であるから、設定風
量ＱとＤＣモータ２への印加電圧Ｖから、規定回転数を
算出することができる。そして、その他の構成は第１の
実施例の構成と同じである。
ルク定数Ｋt および誘起電圧定数ＫeはＤＣファンモー
タ１の仕様が定まれば決定する定数であるから、設定風
量ＱとＤＣモータ２への印加電圧Ｖから、規定回転数を
算出することができる。そして、その他の構成は第１の
実施例の構成と同じである。
【００５２】上記構成において、ＤＣファンモータ１の
設置施工時に設計業者が計算した居室の種類および収容
人員または室の床面積によって定まった必要換気量を設
計業者あるいは施工業者が風量設定手段に設定した後、
ＤＣファンモータ１の電源を投入すると、マイクロコン
ピュータ２６のＲＯＭに記憶されたプログラムの手順に
したがって運転が開始される。まず初期電圧を出力する
とともに、初期ゲート信号を出力し、ＤＣモータ２を回
転させる。次に、ＤＣモータ２の回転子位置を検出し、
検出された位置に応じたゲート信号を出力する。このゲ
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
転回転数を演算し保持しておく。そして、巻線温度検知
手段２３が熱電対２４の信号から巻線の温度を検知し、
抵抗値推定手段２５が（数１２）に基づいて電機子回路
の全抵抗を推定し、規定回転数演算手段２２が設定風量
信号を取り込み、（数１３）に基づいて規定回転数を演
算する。そして、先程保持した運転回転数と比較する。
比較の結果、回転数が同じであればスイッチング電源１
２の出力電圧を維持してゲート信号の変化時間の計測に
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、運転回転数が算出された規定回転数よ
り大きい場合、風量を増加させる必要があるのでスイッ
チング電源１２の出力電圧を上げる。また、比較の結
果、運転回転数が算出された規定回転数より小さい場合
は、風量を減少させる必要があるのでスイッチング電源
１２の出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくなるまで
同じステップを繰り返すものである。
設置施工時に設計業者が計算した居室の種類および収容
人員または室の床面積によって定まった必要換気量を設
計業者あるいは施工業者が風量設定手段に設定した後、
ＤＣファンモータ１の電源を投入すると、マイクロコン
ピュータ２６のＲＯＭに記憶されたプログラムの手順に
したがって運転が開始される。まず初期電圧を出力する
とともに、初期ゲート信号を出力し、ＤＣモータ２を回
転させる。次に、ＤＣモータ２の回転子位置を検出し、
検出された位置に応じたゲート信号を出力する。このゲ
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
転回転数を演算し保持しておく。そして、巻線温度検知
手段２３が熱電対２４の信号から巻線の温度を検知し、
抵抗値推定手段２５が（数１２）に基づいて電機子回路
の全抵抗を推定し、規定回転数演算手段２２が設定風量
信号を取り込み、（数１３）に基づいて規定回転数を演
算する。そして、先程保持した運転回転数と比較する。
比較の結果、回転数が同じであればスイッチング電源１
２の出力電圧を維持してゲート信号の変化時間の計測に
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、運転回転数が算出された規定回転数よ
り大きい場合、風量を増加させる必要があるのでスイッ
チング電源１２の出力電圧を上げる。また、比較の結
果、運転回転数が算出された規定回転数より小さい場合
は、風量を減少させる必要があるのでスイッチング電源
１２の出力電圧を下げ、以後は回転数が等しくなるまで
同じステップを繰り返すものである。
【００５３】このように本発明の第４の実施例の風量一
定制御ＤＣファンモータによれば、居室の種類および収
容人員または室面積によって定まる必要換気量を設計業
者あるいは施工業者が任意に設定入力することのできる
風量設定手段２１と、巻線温度検知手段２３と、検知さ
れた巻線温度からＤＣモータ２の電機子回路の全抵抗を
推定する抵抗値推定手段２５と、風量設定手段２１によ
って設定された風量でＤＣモータ２を運転するための規
定回転数を演算する規定回転数演算手段２２を設けるこ
とによって、通電制御手段３のゲート信号の変化時間か
ら運転回転数を検出し、それを求められた規定回転数と
比較しながら、スイッチング電源１２によりＤＣモータ
２への印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータ１の風量
を制御しているので、ＲＯＭ容量の少ないマイクロコン
ピュータ２６を用いても、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく、常に居室の種類および収容人員または室面積に
よって定まる必要換気量での一定運転が可能になるとい
う効果が得られることになる。
定制御ＤＣファンモータによれば、居室の種類および収
容人員または室面積によって定まる必要換気量を設計業
者あるいは施工業者が任意に設定入力することのできる
風量設定手段２１と、巻線温度検知手段２３と、検知さ
れた巻線温度からＤＣモータ２の電機子回路の全抵抗を
推定する抵抗値推定手段２５と、風量設定手段２１によ
って設定された風量でＤＣモータ２を運転するための規
定回転数を演算する規定回転数演算手段２２を設けるこ
とによって、通電制御手段３のゲート信号の変化時間か
ら運転回転数を検出し、それを求められた規定回転数と
比較しながら、スイッチング電源１２によりＤＣモータ
２への印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータ１の風量
を制御しているので、ＲＯＭ容量の少ないマイクロコン
ピュータ２６を用いても、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく、常に居室の種類および収容人員または室面積に
よって定まる必要換気量での一定運転が可能になるとい
う効果が得られることになる。
【００５４】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明によれば、予め各雰囲気温度毎に指示された
風量でＤＣファンモータを運転するために各印加電圧毎
の必要な回転数を回転数記憶手段に記憶させ、雰囲気温
度検出手段がＤＣファンモータの設置される雰囲気温度
を検出し、通電制御手段のゲート信号の変化時間から運
転回転数を検出し、それを回転数記憶手段の雰囲気温
度、印加電圧に対応する回転数と比較しながら、スイッ
チング電源によりＤＣモータへの印加電圧を変化させ、
ＤＣファンモータの風量を制御しているので、夏・冬の
外気温の変化や調理器具・冷暖房機器の使用状況などに
よる雰囲気温度の影響を受けることなく常に指示風量で
の一定運転ができる高性能の風量一定制御ＤＣファンモ
ータを提供できる。
に、本発明によれば、予め各雰囲気温度毎に指示された
風量でＤＣファンモータを運転するために各印加電圧毎
の必要な回転数を回転数記憶手段に記憶させ、雰囲気温
度検出手段がＤＣファンモータの設置される雰囲気温度
を検出し、通電制御手段のゲート信号の変化時間から運
転回転数を検出し、それを回転数記憶手段の雰囲気温
度、印加電圧に対応する回転数と比較しながら、スイッ
チング電源によりＤＣモータへの印加電圧を変化させ、
ＤＣファンモータの風量を制御しているので、夏・冬の
外気温の変化や調理器具・冷暖房機器の使用状況などに
よる雰囲気温度の影響を受けることなく常に指示風量で
の一定運転ができる高性能の風量一定制御ＤＣファンモ
ータを提供できる。
【００５５】また、予め２種類の雰囲気温度において、
指示された風量でＤＣファンモータを運転するために各
印加電圧毎の必要な回転数を回転数記憶手段に記憶さ
せ、雰囲気温度検出手段がＤＣファンモータの設置され
る雰囲気温度を検出し、回転数演算手段が検出された雰
囲気温度Ｔと、指示風量とＤＣモータへの印加電圧Ｖｎ
と、回転数記憶手段に記憶されている回転数ＮTLVnおよ
びＮTHVnから比例計算により必要回転数を求め、通電制
御手段のゲート信号の変化時間から運転回転数を検出
し、それを演算により求められた回転数と比較しなが
ら、スイッチング電源によりＤＣモータへの印加電圧を
変化させ、ＤＣファンモータの風量を制御しているの
で、ＲＯＭ容量の少ないマイクロコンピュータを用いて
も、雰囲気温度の影響を受けることなく常に指示風量で
の一定運転が可能な風量一定制御ＤＣファンモータを提
供できる。
指示された風量でＤＣファンモータを運転するために各
印加電圧毎の必要な回転数を回転数記憶手段に記憶さ
せ、雰囲気温度検出手段がＤＣファンモータの設置され
る雰囲気温度を検出し、回転数演算手段が検出された雰
囲気温度Ｔと、指示風量とＤＣモータへの印加電圧Ｖｎ
と、回転数記憶手段に記憶されている回転数ＮTLVnおよ
びＮTHVnから比例計算により必要回転数を求め、通電制
御手段のゲート信号の変化時間から運転回転数を検出
し、それを演算により求められた回転数と比較しなが
ら、スイッチング電源によりＤＣモータへの印加電圧を
変化させ、ＤＣファンモータの風量を制御しているの
で、ＲＯＭ容量の少ないマイクロコンピュータを用いて
も、雰囲気温度の影響を受けることなく常に指示風量で
の一定運転が可能な風量一定制御ＤＣファンモータを提
供できる。
【００５６】また、予め２種類の雰囲気温度において、
指示された風量でＤＣファンモータを運転するために各
印加電圧毎の必要な回転数を算出するための近似式を記
憶し、雰囲気温度検出手段がＤＣファンモータの設置さ
れる雰囲気温度を検出し、回転数算出手段が検出された
雰囲気温度Ｔと、指示風量とＤＣモータへの印加電圧Ｖ
ｎから比例計算により必要回転数を求め、通電制御手段
のゲート信号の変化時間から運転回転数を検出し、それ
を算出された回転数と比較しながら、スイッチング電源
によりＤＣモータへの印加電圧を変化させ、ＤＣファン
モータの風量を制御しているので、ＲＯＭ容量の非常に
少ないマイクロコンピュータを用いても、雰囲気温度の
影響を受けることなく常に指示風量での一定運転が可能
で、安価な風量一定制御ＤＣファンモータを提供でき
る。
指示された風量でＤＣファンモータを運転するために各
印加電圧毎の必要な回転数を算出するための近似式を記
憶し、雰囲気温度検出手段がＤＣファンモータの設置さ
れる雰囲気温度を検出し、回転数算出手段が検出された
雰囲気温度Ｔと、指示風量とＤＣモータへの印加電圧Ｖ
ｎから比例計算により必要回転数を求め、通電制御手段
のゲート信号の変化時間から運転回転数を検出し、それ
を算出された回転数と比較しながら、スイッチング電源
によりＤＣモータへの印加電圧を変化させ、ＤＣファン
モータの風量を制御しているので、ＲＯＭ容量の非常に
少ないマイクロコンピュータを用いても、雰囲気温度の
影響を受けることなく常に指示風量での一定運転が可能
で、安価な風量一定制御ＤＣファンモータを提供でき
る。
【００５７】また、居室の種類および収容人員または室
面積によって定まる必要換気量を設計業者あるいは施工
業者が任意に設定入力することのできる風量設定手段
と、巻線温度検知手段と、検知された巻線温度からＤＣ
モータの電機子回路の全抵抗を推定する抵抗値推定手段
と、風量設定手段によって設定された風量でＤＣモータ
を運転するための規定回転数を演算する規定回転数演算
手段を設けることによって、通電制御手段のゲート信号
の変化時間から運転回転数を検出し、それを求められた
規定回転数と比較しながら、スイッチング電源によりＤ
Ｃモータへの印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータの
風量を制御しているので、ＲＯＭ容量の少ないマイクロ
コンピュータを用いても、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく、常に居室の種類および収容人員または室面積に
よって定まる必要換気量での一定運転が可能で、ダクト
配管設計など換気系統の設計・施工が非常に容易な風量
一定制御ＤＣファンモータを提供できる。
面積によって定まる必要換気量を設計業者あるいは施工
業者が任意に設定入力することのできる風量設定手段
と、巻線温度検知手段と、検知された巻線温度からＤＣ
モータの電機子回路の全抵抗を推定する抵抗値推定手段
と、風量設定手段によって設定された風量でＤＣモータ
を運転するための規定回転数を演算する規定回転数演算
手段を設けることによって、通電制御手段のゲート信号
の変化時間から運転回転数を検出し、それを求められた
規定回転数と比較しながら、スイッチング電源によりＤ
Ｃモータへの印加電圧を変化させ、ＤＣファンモータの
風量を制御しているので、ＲＯＭ容量の少ないマイクロ
コンピュータを用いても、雰囲気温度の影響を受けるこ
となく、常に居室の種類および収容人員または室面積に
よって定まる必要換気量での一定運転が可能で、ダクト
配管設計など換気系統の設計・施工が非常に容易な風量
一定制御ＤＣファンモータを提供できる。
【図１】本発明の第１実施例の風量一定制御ＤＣファン
モータの構成図
モータの構成図
【図２】同指示風量と印加電圧と回転数の関係を示す表
【図３】同要部回路図
【図４】同第２実施例の風量一定制御ＤＣファンモータ
の構成図
の構成図
【図５】同指示風量と印加電圧と回転数の関係を示す表
【図６】同要部回路図
【図７】同第３実施例の風量一定制御ＤＣファンモータ
の構成図
の構成図
【図８】同指示風量における印加電圧と回転数の関係を
示すグラフ
示すグラフ
【図９】同要部回路図
【図１０】同第４実施例の風量一定制御ＤＣファンモー
タの構成図
タの構成図
【図１１】同要部回路図
【図１２】従来の風量一定制御ＤＣファンモータの構成
図
図
【図１３】同運転特性を示す静圧−風量グラフ
【図１４】同指示風量と印加電圧と回転数の関係を示す
表
表
【図１５】同印加電圧と回転数の関係を示すグラフ
【図１６】同運転風量と静圧と回転数の関係を示すグラ
フ
フ
【図１７】同要部回路図
１ ＤＣファンモータ
２ ＤＣモータ
３ 通電制御手段
４ 回転数検出手段
５ 電圧制御手段
６ 回転数記憶手段
７ 風量指示手段
１３ 雰囲気温度検出手段
１４ 回転数記憶手段
１５ 回転数演算手段
１６ 電圧制御手段
１８ 回転数算出手段
２１ 風量設定手段
２２ 規定回転数演算手段
２３ 巻線温度検知手段
２５ 抵抗値推定手段
Claims (4)
- 【請求項１】 ＤＣモータを搭載した遠心型のＤＣファ
ンモータと、前記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、前記Ｄ
Ｃファンモータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲
気温度検出手段と、前記ＤＣファンモータの運転風量を
指示する風量指示手段と、この風量指示手段によって指
示された各風量で一定運転するために前記ＤＣモータの
必要な回転数を、複数の雰囲気温度毎、複数の印加電圧
毎に記憶する回転数記憶手段と、前記回転数検出手段に
よって検出された運転回転数と前記風量指示手段によっ
て指示された風量と前記雰囲気温度検出手段によって検
出された雰囲気温度と前記ＤＣモータへの現在の印加電
圧に対応した必要な回転数を前記回転数記憶手段から選
定し、この選定した回転数と検出した運転回転数とが同
一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する電
圧制御手段を配してなる風量一定制御ＤＣファンモー
タ。 - 【請求項２】 請求項１記載の風量一定制御ＤＣファン
モータにおいて、回転数記憶手段は少なくとも２種類の
雰囲気温度分を記憶した回転数記憶手段に置き換えると
ともに、風量指示手段によって指示された風量とＤＣモ
ータへの印加電圧から前記回転数記憶手段に記憶された
２種類の回転数と、雰囲気温度検出手段によって検出さ
れた雰囲気温度から比例計算によって、指示風量にする
ための回転数を求める回転数演算手段を設けたことを特
徴とした風量一定制御ＤＣファンモータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の風量一定制御ＤＣファン
モータにおいて、回転数記憶手段は雰囲気温度毎の印加
電圧−回転数の関係を示す近似式を記憶する算出式記憶
手段に置き換えるとともに、雰囲気温度検出手段によっ
て検出された雰囲気温度と、風量指示手段によって指示
された指示風量と、ＤＣモータへの印加電圧から近似式
により、指示風量にするための回転数を求める回転数算
出手段を設けたことを特徴とする風量一定制御ＤＣファ
ンモータ。 - 【請求項４】 ＤＣモータを搭載した遠心型のＤＣファ
ンモータと、前記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、前記Ｄ
Ｃモータの巻線の温度を検知する巻線温度検知手段と、
この巻線温度検知手段により検知された温度から電機子
回路の全抵抗を推定する抵抗値推定手段と、必要換気量
に応じて任意に風量を設定する風量設定手段と、この風
量設定手段によって設定された風量で運転するための前
記ＤＣモータへの現在の印加電圧における規定回転数を
設定風量と現在の印加電圧と推定された電機子回路の全
抵抗から演算する規定回転数演算手段を備え、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規定回
転数演算手段により求められた規定回転数と同回転数に
なるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する電圧制
御手段を配してなる風量一定制御ＤＣファンモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27216594A JP3386598B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 風量一定制御ｄｃファンモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27216594A JP3386598B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 風量一定制御ｄｃファンモータ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002306920A Division JP3569702B2 (ja) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | 風量一定制御ｄｃファンモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140390A JPH08140390A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3386598B2 true JP3386598B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17509994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27216594A Expired - Fee Related JP3386598B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 風量一定制御ｄｃファンモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3386598B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4695307B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2011-06-08 | 株式会社ハーマンプロ | 風量制御装置 |
| JP4444195B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2010-03-31 | パナソニック株式会社 | 送風装置およびそれを搭載した電気機器 |
| JP4650484B2 (ja) * | 2007-12-17 | 2011-03-16 | パナソニック株式会社 | 送風装置およびそれを搭載した電気機器 |
| JP2013181683A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Harman Co Ltd | 風量制御装置の製造方法 |
| JP6037317B2 (ja) * | 2012-08-09 | 2016-12-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法および送風装置 |
| WO2014024359A1 (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | パナソニック株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法および送風装置 |
| JP6109062B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2017-04-05 | ミネベアミツミ株式会社 | ファンモータの駆動制御装置 |
-
1994
- 1994-11-07 JP JP27216594A patent/JP3386598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08140390A (ja) | 1996-05-31 |
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