(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フード１と、ＤＣモータ１１でファン１２を回転する送風機１０と、前記ＤＣモータ１１を起動・停止制御する速度指令電圧を制御する制御部３０と、この制御部３０に運転信号、停止信号を入力する運転操作部２０を備え、
前記制御部３０は、ＤＣモータ１１の起動時は、速度指令電圧を段階的に、かつ数秒以内に上げる制御を行い、前記ＤＣモータ１１の停止時は、速度指令電圧を段階的に、かつ前記上げるときの出力時間よりも短い時間で下げる制御を行うことを特徴とするレンジフードの運転制御装置。
【請求項２】
前記速度指令電圧の１段の立上りの大きさは、ＤＣモータ１１のモータ電流に逆起電力が生じない最も大きな値である請求項１記載のレンジフードの運転制御装置。
【請求項３】
フード１と、ＤＣモータ１１でファン１２を回転する送風機１０と、前記ＤＣモータ１１を起動・停止制御する速度指令電圧を制御する制御部３０と、この制御部３０に運転信号、停止信号を入力する運転操作部２０を備え、
前記制御部３０は、ＤＣモータ１１の起動時には、速度指令電圧を数秒以内でリニアに順次上げる制御を行い、前記ＤＣモータ１１の停止時には、速度指令電圧を順次上げるときの時間よりも短い時間でリニアに順次下げる制御を行うことを特徴とするレンジフードの運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンジフードのファンを回転するＤＣモータを起動、停止してファンを回転、停止することでレンジフードを運転、停止するレンジフードの運転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンジフードは、フードと、モータでファンを回転する送風機を備え、そのモータでファンを回転してフード内に空気を捕集し、屋外に排出するものが一般的である。
近年、省エネ化に向けてレンジフードにおいても前述の送風機のモータとしてＤＣモータを採用し、モータ駆動回路に速度指令電圧を入力することで、ＤＣモータへの供給電圧をコントロールし、ＤＣモータを駆動制御するようにしている（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２０１０−２３６８０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レンジフードは大風量を屋外に排出するので、大風量の送風機を用いるから、その送風機のファンが大きく、しかもファンは鉄製であるから、ファンは重量大（重量物）である。
このために、重いファンを回転させるためにＤＣモータは高トルクで駆動することになり、ファンを回転開始する起動時、回転しているファンを停止する停止時にはＤＣモータに過大な力（大きなネジレ衝撃）が掛り、このことが何度か繰り返すと，ＤＣモータの回転子（ロータ）に設けた防振ゴムが削れ、防振ゴムのネジレ衝撃に対する耐力が減少し、ＤＣモータを起動、停止するときに異音が発生することがあった。
【０００５】
本発明の目的は、ＤＣモータによりファンを回転開始する起動時、回転しているファンを停止する停止時に、ＤＣモータに掛るネジレ衝撃を低減できるようにしたレンジフードの運転制御装置とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、起動時、停止時にＤＣモータに大きなネジレ衝撃が掛ることについて、研究、実験した結果、次のことを見出し本発明に到った。
従来のレンジフードの運転制御装置は、起動時においては速度指令電圧をゼロから目標とする回転速度に見合う目標値に一度に上げ、停止時には速度指令電圧を一度にゼロに下げているので、起動時、停止時に速度指令電圧が急激に変化するため、ＤＣモータに大きなネジレ衝撃が掛ることを見出した。
このことに着目し、起動時に速度指令電圧をゼロから段階的に目標値まで上げ、停止時には速度指令電圧を段階的にゼロまで下げたところ、ＤＣモータに掛るネジレ衝撃が低減することを見出し、本発明に到った。
【０００７】
第１の発明は、フード１と、ＤＣモータ１１でファン１２を回転する送風機１０と、前記ＤＣモータ１１を起動・停止制御する速度指令電圧を制御する制御部３０と、この制御部３０に運転信号、停止信号を入力する運転操作部２０を備え、
前記制御部３０は、ＤＣモータ１１の起動時は、速度指令電圧を段階的に、かつ数秒以内に上げる制御を行い、前記ＤＣモータ１１の停止時は、速度指令電圧を段階的に、かつ前記上げるときの出力時間よりも短い時間で下げる制御を行うことを特徴とするレンジフードの運転制御装置である。
【００１０】
第１の発明においては、前記速度指令電圧の１段の立上りの大きさは、ＤＣモータ１１のモータ電流に逆起電力が生じない最も大きな値とすることができる。
【００１１】
このようにすれば、ＤＣモータ１１の起動時に、そのＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃を実用上問題のない程度まで低減でき、長期間使用してもＤＣモータ１１の防振ゴム１６が削られることがなく、耐久性が向上する。
【００１２】
第２の発明は、フード１と、ＤＣモータ１１でファン１２を回転する送風機１０と、前記ＤＣモータ１１を起動・停止制御する速度指令電圧を制御する制御部３０と、この制御部３０に運転信号、停止信号を入力する運転操作部２０を備え、
前記制御部３０は、ＤＣモータ１１の起動時には、速度指令電圧を数秒以内でリニアに順次上げる制御を行い、前記ＤＣモータ１１の停止時には、速度指令電圧を順次上げるときの時間よりも短い時間でリニアに順次下げる制御を行うことを特徴とするレンジフードの運転制御装置である。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、速度指令電圧が起動時には段階的に順次大きくなると共に、停止時には段階的に順次小さくなるので、ＤＣモータ１１によりファン１２を回転開始する起動時、回転しているファンを停止する停止時に、ＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃を低減できる。
しかも、前記制御部３０は、ＤＣモータ１１の起動時には速度指令電圧を数秒以内に上げ、ＤＣモータ１１の停止時には上げるときよりも短い時間で速度指令電圧を下げるから、運転操作部２０を運転操作してから数秒以内にＤＣモータ１１が起動してレンジフードが運転開始するので、起動時に使用者が違和感を感じることがない。
また、運転操作部２０を停止操作してからＤＣモータ１１が停止するまでの時間が起動操作してから起動するまでの時間よりも短く、停止時に使用者が違和感を感じることがないと共に、運転操作部２０を停止操作してから直ちに再び運転操作しても不具合が生じることなく、レンジフードを運転できる。
第２の発明によれば、速度指令電圧が起動時にはリニアに順次大きくなると共に、停止時にはリニアに順次小さくなるので、ＤＣモータ１１によりファン１２を回転開始する起動時、回転しているファン１２を停止する停止時に、ＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃を低減できる。
しかも、前記速度指令電圧をリニアに順次上げるときの時間は数秒以内で、リニアに順次下げるときの時間はリニアに順次上げるときの時間よりも短いから、運転操作部２０を運転操作してから数秒以内にＤＣモータ１１が起動してレンジフードが運転開始するので、起動時に使用者が違和感を感じることがない。
また、運転操作部２０を停止操作してからＤＣモータ１１が停止するまでの時間が短く、停止時に使用者が違和感を感じることがないと共に、運転操作部２０を停止操作してから直ちに再び運転操作しても不具合を生じることなく、レンジフードを運転できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】レンジフードの概略説明図である。
【図２】ＤＣモータの駆動制御回路図である。
【図３】ＤＣモータの強速起動時の速度指令電圧とモータ電流を示す説明図である。
【図４】ＤＣモータの停止時の速度指令電圧とモータ電流を示す説明図である。
【図５】第２の実施の形態におけるＤＣモータの強速起動時の速度指令電圧とモータ電流を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態におけるＤＣモータの停止時の速度指令電圧とモータ電流を示す説明図である。
【図７】第３の実施の形態におけるＤＣモータの停止時の速度指令電圧とモータ電流を示す説明図である。
【図８】第４の実施の形態におけるＤＣモータの起動時、停止時の速度指令電圧を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すように、本発明のレンジフードは、フード１と送風機１０と運転操作部２０を備え、その運転操作部２０を操作して送風機１０を駆動することで、調理時に発生した油煙等を含む空気をフード１内に捕集して、屋外に排出する。
前記フード１は、上面板２と周面板３で下面が開口した箱形状で、そのフード１内にフィルター４と整流板５が設けてある。
前記送風機１０はＤＣモータ１１でファン１２を回転するもので、そのファン１２はファンケース１３内に設けられ、ＤＣモータ１１はファンケース１３に取り付けてあり、ファン１２が回転することで吸込口１２ａから空気を吸い込み、排出ダクト１４に吐出する。
前記ＤＣモータ１１は、回転子１５に防振ゴム１６が設けてあると共に、そのモータ軸１７がファン１２に連結してある。
前記運転操作部２０はフード１の周面板３の前面３ａに設けてある。
【００１８】
次に、運転制御装置について説明する。
前記ＤＣモータ１１は図２に示す駆動制御回路図のように、前記回転子１５と駆動コイル１８と位置検出手段（ホール素子）１９を有している。
前記運転操作部２０は、強運転操作部、例えば強釦２１、中運転操作部、例えば中釦２２、弱運転操作部、例えば弱釦２３、停止操作部、例えば停止釦２４を備え、いずれか１つの釦を操作することで制御部（マイクロコンピュータ）３０に強運転信号、中運転信号、弱運転信号、停止信号を出力する。
前記制御部３０は入力された信号に基づいた速度指令電圧をモータコントロール回路４０に出力し、ＤＣモータ１１を起動・停止制御する。
前記モータコントロール回路４０は、入力された速度指令電圧に基づいてモータ駆動回路５０を制御し、ＤＣモータ１１（駆動コイル１８）に供給する電圧を制御する。
前記モータ駆動回路５０には、交流電源６０の交流電源を整流部７０で整流した直流電源が供給される。
前記モータ駆動回路５０はＤＣモータ１１内に設けてあるが、ＤＣモータ１１外に設ける場合もある。
【００１９】
前記制御部３０は、強釦２１、中釦２２、弱釦２３のいずれか１つから強運転信号、中運転信号、弱運転信号のいずれか１つの運転信号が入力されると、速度指令電圧をゼロから目標値まで段階的に順次大きくなるようにモータコントロール回路４０に出力する。
例えば、強釦２１を操作して強運転信号が制御部３０に入力されたときには、図３（ａ）に示すように速度指令電圧をゼロから目標値まで３段階で上げる。
【００２０】
このように、起動時に速度指令電圧をゼロから目標値まで３段階に上げることで、ＤＣモータ１１に起動時に掛るネジレ衝撃を低減することができた。
図３の（ａ）において、速度指令電圧の目標値は、設定速度が得られる設定値よりも小さく、起動後に回転子１５の回転を位置検出手段１９で検出してモータコントロール回路４０に送ることで、速度指令電圧を補正して設定値とし、ＤＣモータ１１を設定速度で回転する。
なお、目標値を設定値としても良い。
【００２１】
図３の（ａ）において、１回目の速度指令電圧を出力する時間ｔ１、２回目の速度指令電圧を出力する時間ｔ２、３回目の速度指令電圧を出力する時間ｔ３は、ネジレ衝撃低減のために長いほど良いが、長いと強釦２１を押してからＤＣモータ１１が起動するまでの時間（起動に要する時間）が長くなり、レンジフードの使用者が違和感を感じるので、起動に要する時間を使用者が違和感を感じない数秒以内とするために２秒としてある。
【００２２】
前述の図３に示す通常制御でＤＣモータ１１を駆動し、レンジフードを運転しているときに、停止釦２４を操作して停止信号を制御部３０に入力すると、制御部３０は、速度指令電圧を設定値からゼロまで段階的に順次小さくなるようにモータコントロール回路４０に出力する。
例えば、図４（ａ）に示すように速度指令電圧を設定値からゼロまで３段階で下げることで、ＤＣモータ１１に停止時に掛るネジレ衝撃を低減することができた。
【００２３】
図４（ａ）において、１回目の速度指令電圧を出力する時間ｔ１、２回目の速度指令電圧を出力する時間ｔ２は、前述の起動時の時間（ｔ１，ｔ２，ｔ３）よりも短い。例えば０．５秒。
これにより、停止に要する時間が起動に要する時間よりも短くなるので、停止釦２４を操作して停止操作した後に、直ちに強釦２１、中釦２２、弱釦２３のいずれか１つの釦を操作して運転操作した場合でも、ＤＣモータ１１は停止した状態から起動することができる。
【００２４】
つまり、レンジフードの使用者は、停止釦２４を操作してから直ちに運転釦を操作してレンジフードを再運転することがあり、前述の停止に要する時間が長いと、前述のように再運転する際にＤＣモータ１１が停止する以前に再運転することになり、種々の不具合が生じることがあるので、前述のように停止に要する時間を短くして前述のように再運転しても不具合を生じることなくレンジフードを運転できるようにしてある。
【００２５】
前記速度指令電圧を起動時、停止時に図３の（ａ）、図４の（ａ）に示すように制御することで、起動時、停止時にＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃を低減することができたが、本発明者等はレンジフードの耐久性のさらなる向上を目指し、レンジフードの起動、停止をより多く繰り返した結果、ＤＣモータ１１に設けた防振ゴム１６が削れ、防振ゴム１６のネジレ衝撃に対する耐力が減少し、ＤＣモータ動作時に異音が発生することがあった。
【００２６】
このことの要因を見付けるため、本発明者等はＤＣモータ１１の起動時のモータ電源（ＶＭ）の電流を測定したところ、図３（ｂ）に示す波形を示し、速度指令電圧の立上りが（Ａ）のように大きいと、モータ電流に逆起電力（−の電流）（Ｂ）が生じ、ＤＣモータ１１を止める力が発生するために、起動時にＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃を実用上問題のない程度まで低減できず、防振ゴム１６が削れてしまうことを見出した。
【００２７】
同様に，ＤＣモータ１１の停止時のモータ電源（ＶＭ）の電流を測定したところ図４（ｂ）に示す波形を示し、速度指令電圧の立下りが（Ｃ）のように大きいことと、速度指令電圧の出力する時間ｔ１，ｔ２が短いことによって、モータ電流に逆起電力（Ｂ）が生じるので、起動時と同様にＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃を実用上問題のない程度まで低減できず、防振ゴム１６が削れてしまうことを見出した。
【００２８】
次に起動時、停止時にＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃を実用上問題のない程度まで低減できるようにした実施の形態を説明する。
前記強釦２１を操作して強運転信号を制御部３０に入力したときには、図５（ａ）に示すように速度指令電圧の立上り（Ａ）を、図５（ｂ）に示すようにモータ電流に逆起電力が生じない最も大きな値とする。
これによって、速度指令電圧をゼロから目標値まで４段階で上げるようにした。
このときに１段で速度指令電圧を出力する時間ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は２秒である。
【００２９】
このようにすることで、ＤＣモータ１１の起動時にモータ電流に逆起電力が生じることがないから、ＤＣモータ１１に掛るネジレ衝撃によって防振ゴム１６が削られていくことがなく、そのネジレ衝撃を実用上問題のない程度まで低減できる。
【００３０】
前述の図５（ａ）のようにしてＤＣモータ１１を起動し、通常制御してＤＣモータ１１を駆動しているときに、停止釦２４を操作して停止信号を制御部３０に入力したときには、制御部３０は速度指令電圧を図６（ａ）に示すように、速度指令電圧の立下り（Ｃ）を、図６（ｂ）に示すようにモータ電流の逆起電力が小さくなる値とする。
このために、速度指令電圧の立下り（Ｃ）が小さいので、速度指令電圧を設定値からゼロまで３段階で下げる。
このときの１段で速度指令電圧を出力する時間ｔ１，ｔ２，ｔ３は０．５秒で、停止に要する時間を１．５秒と短くする。
【００３１】
要するに、前述したように停止に要する時間を短くする必要があるので、速度指令電圧の立下り（Ｃ）の大きさを、モータ電流に逆起電力が生じるが、その値が小さくなる値とし、停止に要する時間を短くできると共に、ＤＣモータ１１のネジレ衝撃を小さくする。
【００３２】
なお、停止時にモータ電流に逆起電力が生じないようにしても良い。例えば、図７に示すように、速度指令電圧を図７（ａ）に示すように、速度指令電圧の立下り（ｃ）を、図７（ｂ）に示すようにモータ電流の逆起電力が生じない最も大きな値とする。
これによって、速度指令電圧をゼロから目標値まで４段階で上げるようにした。
このときの１段で速度指令電圧を出力する時間ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は２秒である。
【００３３】
前述の各実施の形態では、速度指令電圧を段階的に上げ、下げしたが、速度指令電圧をリニアに順次上げ、下げするようにしても良い。
例えば、制御部３０に運転信号が入力されたときには、制御部３０は、図８に示すように速度指令電圧をゼロから目標値（設定値）まで所定の時間ｔ５でリニアに順次上げる。
制御部３０に停止信号が入力されたときには、制御部３０は、図８に示すように速度指令電圧を設定値からゼロまで所定の時間ｔ６でリニアに順次下げる。
このとき、立上りの所定時間ｔ５は数秒以内で、この時間ｔ５よりも立下りの所定時間ｔ６を短くして停止に要する時間を起動に要する時間よりも短くする。
【００３４】
このようにすれば、起動時には速度指令電圧がリニアに順次大きくなり、停止時にはリニアに順次小さくなるので、ネジレ衝撃を小さくできる。
【００３５】
図３〜図８において、速度指令電圧、モータ電流は微細な鋸歯形状で変化するが、理解を容易とするために１本の線として図示してある。
【符号の説明】
【００３６】
１…フード、１０…送風機、１１…ＤＣモータ、１２…ファン、１５…回転子、１６…防振ゴム、１７…モータ軸、２０…運転操作部、３０…制御部、４０…モータコントロール回路、５０…モータ駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005791173.tif 000008
【図８】
0005791173.tif 000009