(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンを回転させる電動機と、
前記ファンの回転によって吸引された空気からＣＯ２を検出し、ＣＯ２情報として出力するＣＯ２ガスセンサーと、
前記ＣＯ２ガスセンサーからのＣＯ２情報に基づいてＣＯ２濃度を求めるＣＯ２濃度演算手段と、
前記ＣＯ２濃度に基づいて換気風量を演算し、演算した換気風量により換気が行われるように前記電動機の駆動を制御する制御手段と、
電源から分岐された第１の開閉器と接続され、少なくとも前記電動機および前記制御手段の動作電圧の電源として受ける第１の電源端子と、
前記電源から分岐された第２の開閉器と接続され、少なくとも前記ＣＯ２ガスセンサーの動作電圧の電源として受ける第２の電源端子と
を有することを特徴とする送風機。
【請求項２】
前記第２の電源端子は、前記ＣＯ２ガスセンサーに加えて、前記ＣＯ２濃度演算手段の動作電圧の電源として受けることを特徴とする請求項１記載の送風機。
【請求項３】
前記電源の停電時に、前記ＣＯ２ガスセンサーおよび前記ＣＯ２濃度演算手段の動作電圧を維持するためのバッテリーを備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の送風機。
【請求項４】
前記ＣＯ２ガスセンサーにより検出されたＣＯ２情報を保存するためのメモリを備え、
前記メモリは、不揮発性であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ2 ガスセンサーを備えた送風機に係わり、さらに詳しくは、ＣＯ2 ガスセンサーの検出により得られたＣＯ2 濃度に応じて換気風量を調整する送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、送風機に搭載されたガスセンサー（ＣＯ2 ガスセンサー）を動作させるための電源は、送風機用の電動機や制御回路の電源と同一のものを使用している。送風機用の電動機や制御回路への給電を遮断した場合には、ＣＯ2 ガスセンサーへの給電も遮断されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１１３５３６号公報（第２頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のＣＯ2 ガスセンサーは、そのセンサー素子の特性上、常に通電を行って、センサー素子を加熱させておかなければならないタイプが存在する（炭酸リチウムを用いた固体電解質タイプ）。センサー素子の加熱ができない場合は、空気中の水分により加水分解が起こり、センサー素子の寿命が短くなる。
また、ＣＯ2 ガスセンサーには、過去の測定データにより濃度値の補正を行なうために、電源を投入してから一定時間を経過しなければ測定結果を出力できないものや、過去の測定データを保持しておく必要があるものが存在する。
【０００５】
工場・事務所などの事業所においては、就業時間後や長期休暇の際には省エネや保安のために電源ブレーカーをＯＦＦして、送風機への電源供給を遮断していることが多い。その場合、センサー部分のみに通電させておくことができず、そのため、ＣＯ2 ガスセンサーの劣化が進み、寿命が短くなるという課題があった。
また、電源供給が遮断された場合、その間、ＣＯ2 ガスセンサーにより検出されるＣＯ2 の測定データの保存ができず、バックグランド補正によるＣＯ2 濃度値の算出に正確性が欠けるという課題もあった。
【０００６】
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたものであり、送風機の主要部品である電動機への電源供給が遮断されても、ＣＯ2 ガスセンサー側には常時通電が可能な送風機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る送風機は、ファンを回転させる電動機と、ファンの回転によって吸引された空気からＣＯ２を検出し、ＣＯ２情報として出力するＣＯ２ガスセンサーと、ＣＯ２ガスセンサーからのＣＯ２情報に基づいてＣＯ２濃度を求めるＣＯ２濃度演算手段と、ＣＯ２濃度に基づいて換気風量を演算し、演算した換気風量により換気が行われるように電動機の駆動を制御する制御手段と、電源から分岐された第１の開閉器と接続され、少なくとも電動機および制御手段の動作電圧の電源として受ける第１の電源端子と、電源から分岐された第２の開閉器と接続され、少なくともＣＯ２ガスセンサーの動作電圧の電源として受ける第２の電源端子とを有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の送風機によれば、電源から分岐された第１の開閉器と接続され、少なくとも電動機および制御手段の動作電圧の電源として受ける第１の電源端子と、電源から分岐された第２の開閉器と接続され、少なくともＣＯ2 ガスセンサーの動作電圧の電源として受ける第２の電源端子とを備えている。これにより、第１の開閉器のＯＦＦにより電動機の駆動が停止されても、ＣＯ2 ガスセンサーへの通電を継続させることが可能になり、そのため、ＣＯ2 ガスセンサーの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る送風機のシステム構成を示す図。
【図２】実施の形態に係る送風機の外形を示す六面図。
【図３】実施の形態に係る送風機の内部を示す平面の断面図。
【図４】実施の形態に係る送風機の電源系統を示す配線図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は実施の形態に係る送風機のシステム構成を示す図である。
本実施の形態の送風機１は、制御装置２と、羽根を回転させる電動機１０と、ＣＯ2 ガスセンサー１２と、停電補償用のバッテリー１４とを備えている。
【００１１】
制御装置２は、例えば商用電源と接続される送風機用の電源端子３（第１の電源端子）、その電源端子３とは別系統で商用電源と接続されるセンサー用の電源端子５（第２の電源端子）、送風機用の電源回路４、バッテリー１４とリード線を介して接続されたセンサー用の電源回路６、ＣＯ２濃度演算手段であるＣＯ２ガスセンサー用のマイクロコンピュータ１１、データ保持用のメモリ１３、制御手段である送風機制御用のマイクロコンピュータ７、電動機制御回路８、電動機１０とリード線を介して接続されたスイッチング半導体回路９などが、１つの回路基板に実装されて構成されている。
【００１２】
送風機用の電源回路４は、商用電源の単相１００Ｖまたは２００Ｖ、３相２００Ｖから電動機１０の駆動用の直流電圧１４０Ｖ（動作電圧）に変換すると共に、送風機制御用のマイクロコンピュータ７（以下、「マイコン７」と称する）の動作に必要な直流電圧１２Ｖと５Ｖ（動作電圧）に変換する。センサー用の電源回路６は、商用電源の単相１００Ｖまたは２００ＶからＣＯ2 ガスセンサー１２、ＣＯ2 ガスセンサー用のマイクロコンピュータ１１（以下、「マイコン１１」と称する）を動作させるのに必要な直流電圧１２Ｖと５Ｖ（動作電圧）に変換する。また、前述の電源回路６は、商用電源が停電、あるいは後述する電源ブレーカーのＯＦＦを検知したときにはバッテリー１４と接続し、バッテリー電圧から前記の直流電圧１２Ｖと５Ｖを生成する。
【００１３】
ＣＯ2 ガスセンサー１２は、回路基板上のマイコン１１にリード線を介して接続され、送風機１により吸引される室内空気の中からＣＯ2 を検出し、ＣＯ2 情報としてマイコン１１に出力する。なお、ＣＯ2 ガスセンサー１２として、ＣＯ2 ガスの検出方式により、固体電解質により測定を行なうものと、赤外線により測定を行なうもの（ＮＤＩＲ）が主流となっているが、本実施の形態では検出方式は特に限定しない。
【００１４】
マイコン１１は、ＣＯ2 ガスセンサー１２からのＣＯ2 情報を定期的に読み込んで、データ保持用のメモリ１３に測定データとして保存すると共に、現在のＣＯ2 濃度値を演算する。例えば、マイコン１１は、メモリ１３に蓄積した過去の測定データから１日の最低のＣＯ2 濃度値を割り出し、その値を外気のＣＯ2 濃度とみなして、読み込んだＣＯ2 情報に基づいてＣＯ2 濃度値を算出し、かつ、そのＣＯ2 濃度値から外気のＣＯ2 濃度とみなした値を減算して補正（バックグランド補正）し、現在のＣＯ2 濃度値として前述のマイコン７に出力する。
【００１５】
なお、そのバックグランド補正は、メモリ１３に測定データが蓄積された期間が長いほど信頼性が高くなり、長期間の連続測定が重要となる。前述のメモリ１３は、書込み・読出しには電源を必要とするが、測定データの保持には電源を必要としない不揮発性のメモリである。バックグランド補正は、メモリ１３に蓄積された測定データを基に行なう。
【００１６】
送風機制御用のマイコン７は、マイコン１１によって演算されたＣＯ2 濃度値に基づいて換気風量を求め、その換気風量で換気を行わせる指示信号を電動機制御回路８に出力する。電動機制御回路８は、マイコン７からの指示信号に基づいて制御信号を生成し、スイッチング半導体回路９に出力する。スイッチング半導体回路９は、電動機制御回路８からの制御信号に基づいて、電源回路４からの直流電圧を電動機１０の運転に必要な交流電圧（正弦波）に変換し、電動機１０に供給して駆動する。
【００１７】
次に、本実施の形態の送風機１の外形について図２を用いて説明する。
図２は実施の形態に係る送風機の外形を示す六面図である。なお、図中の（ａ）は送風機１の平面図、（ｂ）は平面図を下から見て示す送風機１の側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は底面図を下から見て示す送風機１の逆さま状態の側面図、（ｅ）は正面図、（ｆ）は背面図である。
【００１８】
本実施の形態に係る送風機１の外形は、例えば直方体形状のケーシング１８と、ケーシング１８の正面および背面にそれぞれ設けられたダクト接続フランジ１６ａ、１６ｂと、ケーシング１８の一方の側面に設けられた箱形状のカバー１５と、ケーシング１８の両側面にネジにより固定された４つの取付足１７とで構成されている。
【００１９】
ダクト接続フランジ１６ａは、室内側からの吸気ダクトと接続され、ダクト接続フランジ１６ｂは、室外側に延びる排気ダクトと接続される。カバー１５は、ケーシング１８の一方の側面にネジにより着脱可能に取り付けられ、そのケーシング１８の側面とで形成される空間に制御装置２が収納されている。なお、制御装置２は、ケーシング１８側に取り付けられている。４つの取付足１７は、建物に設置された天吊りボルトに送風機１そのものを取り付けるための支持部材である。
【００２０】
次に、本実施の形態の送風機１の内部構造について図３を用いて説明する。
図３は実施の形態に係る送風機の内部を示す平面の断面図である。
本実施の形態に係る送風機１は、ケーシング１８の内側側面に設けられた側面消音材２０と、ケーシング１８により形成された風路の中央部に設置された中央消音材１９とを備えている。また、送風機１のケーシング１８内には、前述した電動機１０およびＣＯ2 ガスセンサー１２が設けられている。電動機１０は、中央消音材１９と排気側のダクト接続フランジ１６ｂとの間に設置され、ＣＯ2 ガスセンサー１２は、吸気側のダクト接続フランジ１６ａの近くに配置されている。電動機１０の回転軸には、シロッコ羽根車２１（ファン）が接続されている。
【００２１】
電動機１０の駆動によりシロッコ羽根車２１が回転しているときには、室内空気は、吸気ダクトを通ってダクト接続フランジ１６ａからケーシング１８内に吸引され、ダクト接続フランジ１６ｂから排気ダクトを通って外部へ排気される。一方、ＣＯ2 ガスセンサー１２は、ケーシング１８内に吸引された室内空気の中からＣＯ2 ガスを検出し、ＣＯ2 情報として制御装置２のマイコン１１に出力する。
【００２２】
マイコン１１は、ＣＯ2 ガスセンサー１２からの信号を定期的に読み込んで、データ保持用のメモリ１３に測定データとして保存すると共に、前述したバックグランド補正により現在のＣＯ2 濃度値を演算し、送風機制御用のマイコン７に出力する。マイコン７は、前記マイコン１１によって演算されたＣＯ2 濃度値に基づいて換気風量を求め、その換気風量で換気を行わせる指示信号を電動機制御回路８に出力して、求めた換気風量で換気が行われるように電動機１０の駆動を制御させる。
【００２３】
ここで、送風機の電源系統について図４を用いて説明する。
図４は実施の形態に係る送風機の電源系統を示す配線図である。なお、本図は接続関係を分かりやすくするために、制御装置２のカバー１５を取外した状態で示している。
本実施の形態に係る送風機１においては、制御装置２の電源端子３に送風機用の電源ブレーカー２２（第１の開閉器）が接続され、もう一つの電源端子５にセンサー用の電源ブレーカー２３（第２の開閉器）が接続されている。２つの電源ブレーカー２２、２３は、例えば配線用遮断器からなり、送風機１を設置する建物内の分電盤に分岐回路として接続されている。
【００２４】
送風機用の電源ブレーカー２２は、省エネや保安のために、例えば就業時間外や長期休暇など送風機１を使用しない期間にＯＦＦされ、制御装置２の送風機用の電源回路４への通電を遮断する。一方、センサー用の電源ブレーカー２３は、ＣＯ2 ガスセンサー１２の劣化防止やＣＯ2 濃度の連続測定などのために常にＯＮ状態のままで、センサー用の電源回路６に常時通電する。
【００２５】
以上のように実施の形態によれば、送風機１の電源として、送風機用とセンサー用の２系統に分けて、それぞれ受電するようにしているので、常時通電が必要なＣＯ2 ガスセンサー１２やマイコン１１などに動作電圧を供給することができる。これにより、ＣＯ2 濃度の測定が常時可能となり、固体電解質方式のＣＯ2 ガスセンサー１２を使用している場合には、ＣＯ2 ガスセンサー１２のセンサー素子の劣化を防止することができる。
【００２６】
また、停電補償用のバッテリー１４をセンサー用の電源回路６に接続しているので、停電時においてもバッテリー１４で電源供給が可能な間はＣＯ2 濃度の連続測定やＣＯ2 ガスセンサー１２のセンサー素子の劣化を抑えることできる。
また、ＣＯ2 濃度の連続測定を実施することができ、その測定データをメモリ１３に保存していくことが可能であるため、より正確なＣＯ2 濃度値を送風機制御用のマイコン７に提供でき、室内の換気を無駄なく行うことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  送風機、２  制御装置、３  送風機用の電源端子、４  送風機用の電源回路、５  センサー用の電源端子、６  センサー用の電源回路、７  送風機制御用のマイクロコンピュータ（マイコン）、８  電動機制御回路、９  スイッチング半導体回路、１０  電動機、１１  ＣＯ2 ガスセンサー用のマイクロコンピュータ（マイコン）、１２  ＣＯ2 ガスセンサー、１３  データ保持用のメモリ、１４  停電補償用のバッテリー、１５  制御装置のカバー、１６  ダクト接続フランジ、１７  取付足、１８  ケーシング、１９  中央消音材、２０  側面消音材、２１  シロッコ羽根車、２２  送風機用の電源ブレーカー、２３  センサー用の電源ブレーカー。
【図１】
0005583101.tif 000002
【図２】
0005583101.tif 000003
【図３】
0005583101.tif 000004
【図４】
0005583101.tif 000005