JPH061217Y2

JPH061217Y2 - フィルタの目詰り検出装置

Info

Publication number: JPH061217Y2
Application number: JP1988121287U
Authority: JP
Inventors: 光彦山本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2003-09-16
Also published as: JPH0245120U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、空気中の塵埃を捕集するフィルタの目詰り検
出装置の改良に関する。

（従来の技術）従来より、この種のフィルタの目詰り検出装置として、
例えば実開昭４６−４９８５３号公報に開示されるよう
に、集塵機において、送風機により室内空気を吸込み、
この吸込経路中にフィルタを配置して、空気中の塵埃を
フィルタで濾過，捕集する場合、フィルタに目詰りが生
じると、集塵機内の静圧が低下し負圧となって送風機の
駆動モータ（コンデンサモータ）の負荷が減少する現象
に着目し、上記駆動モータの補助巻線端子の電位を検出
して、この電位を目詰り検出用の基準電圧と対抗させ、
モータ負荷の減少に伴い補助巻線端子の電位が減少する
と、基準電圧との電位差に応じた電流を流しこの電流を
検流計で検出して、フィルタの目詰りを検出するように
したものが知られている。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来のものでは、駆動モータの補助
巻線端子の電位を検出する構造上、例えば空気調和装置
の如く送風機のファン回転数を高，中，低等の複数段階
に制御するものでは、その回転数の変化に伴い補助巻線
端子の電位も変化して、目詰り検出に誤動作が生じる場
合がある。

そこで、例えば、上記の如く目詰り時に静圧が変化して
駆動モータの負荷が減少すると、そのファン回転数が上
昇する点に着目し、駆動モータのファン回転数を検出し
て設定回転数以上に上昇した状況では、フィルタの目詰
り時と判別することが考えられる。

しかしながら、送風機においては、そのファン回転数を
目標回転数にフィードバック制御する場合があり、この
場合には、送風機のファン回転数が目標回転数に一定制
御される関係上、上記ファン回転数の変化を利用する構
成を採用することができず、フィルタの目詰りを判別で
きない欠点が生じる。

（課題を解決するための手段）本考案は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、送風機のファン回転数をフィードバック制御によ
り目標回転数に一定制御する場合でのフィルタの目詰り
検出を、正確に且つ確実に判別することにある。

その目的を達成するため、本考案では、送風機のファン
回転数の目標値へのフィードバック制御時には、そのフ
ァン回転数は目標回転数に一定制御されるものの、その
フィードバック制御が送風機の印加電圧の位相制御によ
って行われる場合には、その位相制御の点弧位相角がフ
ィルタの目詰りの進行に伴って変化することを利用す
る。

つまり、本考案の具体的な構成は、第１図に示すよう
に、送風機(4)の空気吸込経路中に配置され、空気中の
塵埃を捕集するフィルタ(5)の目詰り検出装置を対象と
する。そして、上記送風機(4)のファン回転数を検出す
る回転数検出手段(17)と、該回転数検出手段(17)により
検出した送風機(4)のファン回転数(N)と目標回転数(NS)
との偏差に基いて逐次送風機(4)の印加電圧の点弧位相
角(TRon)を変更して、上記送風機(4)のファン回転数(N)
が目標回転数(NS)になるよう、上記点弧位相角(TRon)に
基いた上記送風機(4)の印加電圧の位相制御により送風
機(4)のファン回転数(N)をフィードバック制御する回転
数制御手段(20)と、該回転数制御手段(20)の位相制御に
おける点弧位相角(TRon)を上記フィルタ(5)の目詰り時
に相当する設定値と比較し、点弧位相角(TRon)が設定値
を越えるときフィルタ(5)の目詰り時と判別する判別手
段(21)とを設ける構成としている。

（作用）以上の構成により、本考案では、回転数制御手段(20)に
基づく送風機(4)の印加電圧の位相制御によって送風機
(4)のファン回転数(N)がフィードバック制御されて、そ
のファン回転数(N)が目標回転数(NS)に収束し、この状
況で送風機(4)により吸込まれる空気がその吸込経路の
途中でフィルタ(5)を通過して、これに含まれる塵埃が
フィルタ(5)で濾過，捕集される。

その場合、フィルタ(5)での塵埃の捕集量か増大する
と、これに応じて送風機(4)の負荷が漸次減少し、ファ
ン回転数は目標値以上に上昇しようとするが、上記回転
数制御手段(20)による送風機(4)の印加電圧の位相制御
での点弧位相角(TRon)が目詰りの無い場合の正常値から
徐々に偏位するので、そのファン回転数の上昇が防止さ
れて、目標回転数への収束が保持される。しかし、この
送風機(4)の印加電圧の位相制御での点弧位相角(TRon)
は、その偏位に伴い正常値との偏差が次第に大きくな
り、フィルタ(5)の目詰り時には設定値を越え、この時
点で判別手段(21)がフィルタ(5)の目詰り時と判別する
ので、フィルタ(5)の目詰り時が正確且つ確実に検出れ
ることになる。

（考案の効果）以上説明したように、本考案のフィルタの目詰り検出装
置によれば、送風機のファン回転数をその送風機の印加
電圧の位相制御によって目標回転数にフィードバック制
御する場合、フィルタの塵埃捕集量の増大に伴い静圧が
低下し送風機の負荷が減少すると、そのファン回転数の
上昇を防止すべく、上記送風機の印加電圧の位相制御に
おける点弧位相角が偏位して送風機のファン回転数が目
標回転数に一定制御されることが繰返され、その位相制
御における点弧位相角が設定値を越えた時点でフィルタ
の目詰り時と判別したので、送風機のファン回転数が目
標回転数に一定制御される状況であっても、フィルタの
目詰りを正確且つ確実に検出できる。

（実施例）以下、本考案の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は天井吊下げ型の空気調和装置に適用した実施例
を示す。同図において、空気調和装置(A)の図中左側部
には冷風又は温風の風吹出し口(1)が開口していると共
に、右側下部には室内空気の風吸込み口(2)が開口して
いる。また、空気調和装置(A)の内部には、吸込んだ室
内空気を冷却又は加熱する熱交換器(3)と、その風吸込
み口(2)側には送風機(4)が配置されている。而して、送
風機(4)の空気吸込経路中、例えば風吸込み口(2)には、
空気中の塵埃を，濾過，捕集するフィルタ(5)が配置さ
れている。

次に、上記送風機(4)のファン回転数制御の構成を第３
図に示す。同図において、(7)は送風機(4)の駆動モータ
（同期モータ）、(8)は該同期モータ(7)の印加電圧を位
相制御してそのファン回転数を制御するマイクロ・コン
ピータ（以下マイコンと略す）である。該マイコン(8)
には、交流電源(9)を変圧器(10)で所定電圧に降圧した
電圧を内部電源とする空気調和装置(A)の電源部(11)の
交流電圧が印加されている。また、変圧器(10)と電源部
(11)との間には、交流電圧波形が零値になった時点を検
出するゼロクロス検出回路(12)が設けられ、この検出信
号はマイコン(8)に入力されている。

また、マイコン(8)と同期モータ(7)との間には、同期モ
ータ(7)の回転数を調整する回転数調整機構(15)が設け
られている。該回転数調整機構(15)は第４図に示す如
く、上記マイコン(8)からの回転数制御信号の出力期間
中ON作動する制御トランジスタ(Tr)と、該制御トランジ
スタ(Tr)のON作動中ON作動するフォトトライアック(Tr
c)とを備え、該フォトトライアック(Trc)のON期間中同
期モータ(7)に交流電源(9)を接続して電圧を印加するよ
うに構成されている。

さらに第３図において同期モータ(7)には、そのファン
回転数を検出する回転数センサ（回転数検出手段）(17)
が設けられている。また、マイコン(8)には、上記空気
調和装置(A)を制御するリモコン装置(18)が接続されて
いる。該リモコン装置(18)は、内部に、操作者が風吹出
し口(1)からの風量を調整すべく同期モータ(7)の回転数
（ファン回転数）を複数段階（例えばH(高速）、M(中
速）、L(低速）、LL（極低速）の４段階（のうち所定段
階に切換えた指令を受けるキー入力部(18a)と、フィル
タ(5)の目詰りを点灯表示する表示部(18b)とが備えられ
ている。

而して、上記マイコン(8)は、上記回転数センサ(17)か
らの回転数信号とリモコン装置(18)からの回転数指令信
号とを受け、同期モータ(7)の回転数をリモコン装置(8)
の回転数指令信号（例えばM)に応じた目標回転数になる
よう、上記回転数調整機構(15)の制御トランジスタ(Tr)
をON制御するタイミング、つまり第６図に示す如く交流
電圧波形を同期モータ(7)に印加する点弧位相角TRonを
制御する。また、マイコン(8)には、フィルタ(5)の目詰
り時に相当する点弧位相角TRsが、交流波形の零点Ｐ_Ｚ
から点弧位相角TRsまでの時間として同期モータ(7)の回
転数H,M,L,LL毎（風量段階毎）に予め記憶されている。

次に、マイコン(8)による同期モータ(7)の回転数制御を
第５図の制御フローに基いて説明する。スタートして、
ステップＳ_１でゼロクロス検出回路(12)からの検出信号
に基いて交流波形の零点Ｐ_Ｚ時（第６図参照）を判別
し、その零点時にステップＳ_２で点弧位相角TRonまでの
時間計測用の位相角タイマをスタートさせて、ステップ
Ｓ_３で点弧位相角TRonまでの時間の経過を待つ。そし
て、この時間が経過すると、ステップＳ_４で回転数制御
信号を回転数調整機構(15)の制御トランジスタ(Tr)に出
力する。

その後、ステップＳ_５で回転数センサ(17)からの検出信
号に基いて同期モータ(7)の現在の回転数Ｎを検出し、
ステップＳ_６でこの回転数Ｎをその風量段階での目標回
転数Ｎｓと比較する。そして、Ｎ＜Ｎｓの場合には、ス
テップＳ_７でファン回転数Ｎを上昇制御すべく点弧位相
角TRonを微小値ΔTRonだけ早く設定する。一方、Ｎ＞Ｎ
ｓの場合には、ステップＳ_８でファン回転数Ｎを低下制
御すべく点弧位相角TRonを微小値ΔTRonだけ遅く設定す
る。

そして、ステップＳ_９でその時の風量段階（例えばM)で
のフィルタ(5)の目詰り時に相当する設定位相角TRsを把
握し、次いでステップＳ₁₀で現在の点弧位相角TRonをこ
の設定位相角TRsと比較し、TRon＜TRsの場合には、目詰
りの無い又は少ない良好時と判断してステップＳ_１に戻
る。一方、TRon≧TRsの場合には、フィルタ(5)の目詰り
時と判断して、ステップＳ₁₁で目詰り信号をリモコン装
置(18)に出力して、そん表示部(18b)を点灯させて、フ
ィルタ(5)の目詰りを在室者に喚起する。

よって、第５図の制御フローにおいて、ステップＳ_１〜
Ｓ_８により、回転数センサ(17)により検出した送風機
(4)のファン回転数Ｎと目標回転数Ｎｓとの大小関係，
即ちこれ等両回転数の偏差（Ｎ−Ｎｓ）の正負に基いて
逐次送風機(4)の印加電圧の点弧位相角(TRon)を大小変
更して、上記送風機(4)のファン回転数Ｎが目標回転数
Ｎｓになるよう、上記点弧位相角TRonに基いた送風機
(4)の印加電圧の位相制御によって送風機(4)のファン回
転数Ｎをフィードバック制御するようにした回転数制御
手段(20)を構成している。また、同制御フローのステッ
プＳ_９及びＳ₁₁により、上記回転数制御手段(20)の位相
制御における点弧位相角TRonをフィルタ(5)の目詰り時
に相当する設定値TRsと比較し、該点弧位相角TRonが設
定値TRsを越えるとき(TRon≧TRs）、フィルタ(5)の目詰
り時と判別するようにした判別手段(21)を構成してい
る。

したがって、上記実施例においては、フィルタ(5)に目
詰りの無い又は塵埃捕集量の少ない正常時には、点弧位
相角TRonは目詰りの無い正常値近傍にあって、目詰り時
の設定位相角TRs未満にあるので、判別手段(21)は作動
せず、リモコン装置(18)の表示部(18b)は消灯してい
る。

これに対し、フィルタ(5)の塵埃捕集量が増大すると、
その増大に応じて空気調和装置(A)内の静圧が減少し、
これに伴い送風機(4)の負荷が減少して、送風機(4)のフ
ァン回転数Ｎは点弧位相角TRonが同一の状態では目標回
転数Ｎｓを越えて上昇しようとする。しかし、回転数制
御手段(20)による送風機(4)の印加電圧の位相制御によ
り点弧位相角TRonが大値になること（第６図でπ側に移
行すること）により、同期モータ(7)に対する平均印加
電圧は低下して、その回転数の上昇が抑えられることが
繰返されつつ、ファン回転数Ｎは、目標回転数Ｎｓに収
束保持されて、この目標回転数Ｎｓに常に一定制御され
る。

そして、フィルタ(5)に目詰りが生じた時点では、点弧
位相角TRonが一層大値になって、ファン回転数Ｎが目標
回転数Ｎｓに一定保持されるものの、この点弧位相角TR
onが設定位相角TRsを越える(TRon≧TRon）ので、判別手
段(21)が作動してフィルタ(5)の目詰り時と判別され、
リモコン装置(18)の表示部(18b)が点灯し、フィルタ(5)
の目詰りが在室者に喚起される。

よって、送風機(4)のファン回転数Ｎがフィードバック
制御により目標回転数Ｎｓに一定制御された状況であっ
ても、フィルタ(5)の目詰りの進行に応じた送風機(4)の
印加電圧の位相制御での点弧位相角TRonの変化を利用し
て、フィルタ(5)の目詰りを正確且つ確実に検出するこ
とができる。

その場合、回転数センサ(17)は同期モータ(7)の回転数
のフィードバック制御用として元々備えらえたものであ
り、フィルタ(5)の目詰り検出に対しては、上記位相制
御における点弧位相角TRonの変化を捉えて検出するの
で、目詰り検出に対して何ら機器の追設を必要とせず、
低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示すブロック図である。第２図
ないし第６図は本考案の実施例を示し、第２図は空気調
和装置の概略構成図、第３図はファン回転数制御の電気
回路図、第４図は回転数調整機構の具体的電気回路図、
第５図はファン回転数制御を示すフローチャート図、第
６図は位相制御の説明図である。 (1)…風吹出し口、(2)…風吸込み口、(4)…送風機、(5)
…フィルタ、(7)…駆動モータ、(8)…マイコン、(17)…
回転数センサ、(20)…回転数制御手段、(21)…判別手
段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】送風機(4)の空気吸込経路中に配置され、
空気中の塵埃を捕集するフィルタ(5)の目詰り検出装置
であって、上記送風機(4)のファン回転数を検出する回
転数検出手段(17)と、該回転数検出手段(17)により検出
した送風機(4)のファン回転数(N)と目標回転数(NS)との
偏差に基いて逐次送風機(4)の印加電圧の点弧位相角(TR
on)を変更して、上記送風機(4)のファン回転数(N)が目
標回転数(NS)になるよう、上記点弧位相角(TRon)に基い
た上記送風機(4)の印加電圧の位相制御により送風機(4)
のファン回転数をフィードバック制御する回転数制御手
段(20)と、該回転数制御手段(20)の位相制御における点
弧位相角(TRon)を上記フィルタ(5)の目詰り時に相当す
る設定値と比較し、点弧位相角(TRon)が設定値を越える
ときフィルタ(5)の目詰り時と判別する判別手段(21)と
を備えたことを特徴とするフィルタの目詰り検出装置。