(57)【要約】【課題】ファンモータ制御装置を統括的に制御する制御手段がファンモータの動作異常状態を的確に検出し、検出された異常状態に対して適正な動作制御を可能とする。【解決手段】ファンモータＦＭへの給電制御を行うファンモータ制御手段３へ制御信号としてのＰＷＭ信号を出力する制御用マイコン２は、電流検出手段５により検出されたファンモータ電流の電流値が第１電流値に達すると、ＰＷＭ信号のデューティー比を下げる制御を行うことで、ファンモータ制御手段３からファンモータＦＭへの給電電圧を低下させて、ファンモータ電流を抑制する制御を行い、この制御用マイコン２によるＰＷＭ信号の低減制御が実行される前に、ファンモータ電流が急激に増加して第２電流値に達すると、電流制限手段７が速やかにハード的に動作し、ファンモータ制御手段３への流入電流を抑制し、ファンモータ制御手段３が損傷して給電不能となることを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンモータの駆動・停止等を統括的に制御する制御手段と、該制御手段からの制御信号に基づく電圧をファンモータに印加し、フィードバックされた印加電圧を制御信号に基づく電圧と一致させるように、ファンモータへの印加電圧を制御するファンモータ制御手段と、を有する電圧制御方式のファンモータ制御装置において、
上記ファンモータに供給されるファンモータ電流を検出する電流検出手段を設け、
上記電流検出手段の検出したファンモータ電流値を受ける制御手段は、
適正範囲を上回る異常なファンモータ電流値として予め定めた第１電流値を記憶する不揮発性記憶手段と、
上記電流検出手段の検出したファンモータ電流値が、上記不揮発性記憶手段に記憶された第１電流値に達した異常状態を判定する異常判定手段と、
上記異常判定手段による異常判定に基づき、ファンモータへの印加電圧を低下させるようにファンモータ制御手段への制御信号を変更する異常時動作制御手段と、
を備えることを特徴とするファンモータ制御装置。
【請求項２】
上記ファンモータに流れるファンモータ電流値が、上記第１電流値よりも大きな値として予め定めた第２電流値に達することでハード的に動作し、ファンモータ制御手段への帰還電流を制限する電流制限手段を設け、
制御手段の異常判定手段が異常判定を行って異常動作制御手段によるファンモータ制御手段への制御信号の変更が行われる前に、急激な電流増加によってファンモータ電流値が第２電流値に達した場合でも、ファンモータ制御手段への帰還電流が電流制限手段により第２電流値以下に制限されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のファンモータ制御装置。
【請求項３】
上記制御手段の異常時動作制御手段は、電流検出手段により検出されるファンモータ電流値が上記第１電流値よりも下がるように、ファンモータ制御手段への制御信号を変更するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のファンモータ制御装置。
【請求項４】
上記異常判定手段が異常状態を判定することに基づいて、ファンモータの異常を報知する異常報知手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のファンモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置の通気などに利用されるファンモータの駆動制御を行うファンモータ制御装置に関し、特に、ファンモータ異常時における的確な異常検出および保護動作の信頼性向上のための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＤＣファンモータの制御方法は、ファンモータ制御用の指示信号をマイコンからファンモータ制御回路に伝達し、その指示信号に応じた電圧をファンモータに印加する。その時、ファンモータに流れる電流は、電流検出部にて電圧に変換された信号をハード的にファンモータ制御回路にフィードバックを行い、一定電流を流す様な構成になっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２６６０８０号公報
【０００４】
また、ファンモータの異常を検出する方法としては、マイコンにてファンモータの回転数を監視し、これが予め定めた適正回転数の範囲を逸脱した状態を異常と判断する手法が一般的であり、ファンモータの異常と判断した場合には、マイコンの制御によりファンモータ動作を停止させ、この異常を報知するものとなっている。
【０００５】
上述したように、ファンモータに実際に流れているファンモータ電流はファンモータ制御回路へハード的にフィードバックされているだけで、ファンモータの異常に伴ってファンモータ電流が増加していることをマイコンは認識できない構成となっている。このため、負荷変動によりファンモータへの電流が増加すると、この電流増加による危険性が無い場合でも、電流のフィードバックに基づくファンモータ制御回路の動作によってファンモータへの印加電圧が低下するため、ファンモータの回転数が適正回転数の範囲外になると、これをファンモータ異常とマイコンが判断し、ファンモータ動作を停止させる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ファンモータ制御装置を統括的に制御する制御手段がファンモータの動作異常状態を的確に検出し、検出された異常状態に対して適正な動作制御を可能とすることで、装置としての信頼性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、ファンモータの駆動・停止等を統括的に制御する制御手段と、該制御手段からの制御信号に基づく電圧をファンモータに印加し、フィードバックされた印加電圧を制御信号に基づく電圧と一致させるように、ファンモータへの印加電圧を制御するファンモータ制御手段と、を有する電圧制御方式のファンモータ制御装置において、上記ファンモータに供給されるファンモータ電流を検出する電流検出手段を設け、上記電流検出手段の検出したファンモータ電流値を受ける制御手段は、適正範囲を上回る異常なファンモータ電流値として予め定めた第１電流値を記憶する不揮発性記憶手段と、上記電流検出手段の検出したファンモータ電流値が、上記不揮発性記憶手段に記憶された第１電流値に達した異常状態を判定する異常判定手段と、上記異常判定手段による異常判定に基づき、ファンモータへの印加電圧を低下させるようにファンモータ制御手段への制御信号を変更する異常時動作制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のファンモータ制御装置において、上記ファンモータに流れるファンモータ電流値が、上記第１電流値よりも大きな値として予め定めた第２電流値に達することでハード的に動作し、ファンモータ制御手段への帰還電流を制限する電流制限手段を設け、制御手段の異常判定手段が異常判定を行って異常動作制御手段によるファンモータ制御手段への制御信号の変更が行われる前に、急激な電流増加によってファンモータ電流値が第２電流値に達した場合でも、ファンモータ制御手段への帰還電流が電流制限手段により第２電流値以下に制限されるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に記載のファンモータ制御装置において、上記制御手段の異常時動作制御手段は、電流検出手段により検出されるファンモータ電流値が上記第１電流値よりも下がるように、ファンモータ制御手段への制御信号を変更するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、上記請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のファンモータ制御装置において、上記異常判定手段が異常状態を判定することに基づいて、ファンモータの異常を報知する異常報知手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係るファンモータ制御装置によれば、適正範囲を上回る異常なファンモータ電流値として予め定めた第１電流値を記憶する不揮発性記憶手段と、上記電流検出手段の検出したファンモータ電流値が、上記不揮発性記憶手段に記憶された第１電流値に達した異常状態を判定する異常判定手段と、上記異常判定手段による異常判定に基づき、ファンモータへの印加電圧を低下させるようにファンモータ制御手段への制御信号を変更する異常時動作制御手段と、を制御手段が備えるものとしたので、ファンモータの回転数ではなく、電流検出手段により検出されたファンモータ電流値を基準に異常判定を行うことが可能となり、しかも、ファンモータ電流の異常を判定した場合には、ファンモータへの印加電圧を低下させるようにファンモータ制御手段へ送信する制御信号を変更して、ファンモータへの印加電圧を低下させ、ファンモータ電流を正常範囲へ低下させることができる。すなわち、ファンモータの動作状態を的確に検出して、適正な動作制御が可能なファンモータ制御装置とすることで、装置としての信頼性を高めることが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に係るファンモータ制御装置によれば、上記ファンモータに流れるファンモータ電流値が、上記第１電流値よりも大きな値として予め定めた第２電流値に達することでハード的に動作し、ファンモータ制御手段への帰還電流を制限する電流制限手段を設けることで、制御手段の異常判定手段が異常判定を行って異常動作制御手段によるファンモータ制御手段への制御信号の変更が行われる前に、急激な電流増加によってファンモータ電流値が第２電流値に達した場合でも、ファンモータ制御手段への帰還電流が電流制限手段により第２電流値以下に制限され、ファンモータ制御手段が損傷してファンモータ動作が不能となることを効果的に回避できる。これにより、ファンモータ制御装置としての信頼性を一層高めることが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に係るファンモータ制御装置によれば、上記制御手段の異常時動作制御手段が、電流検出手段により検出されるファンモータ電流値が上記第１電流値よりも下がって適正範囲となるように、ファンモータ制御手段への制御信号を変更するので、ファンモータ異常による損傷回避に続いて適正運転への自動移行が可能となる。これにより、ファンモータ制御装置としての信頼性を一層高めることが可能となる。
【００１４】
また、請求項４に係るファンモータ制御装置によれば、上記異常判定手段が異常状態を判定することに基づいて、ファンモータの異常を報知する異常報知手段を設けたので、制御手段の異常時動作制御手段の介入によるファンモータ制御手段への制御信号の変更が行われたことを報知することができる。これにより、ファンモータの異常を速やかに知らせることが可能となり、適切で迅速な対処を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明のファンモータ制御装置の一実施形態の概略構成を示す図であり、浴室暖房乾燥機におけるファンモータの制御に適用した例である。
【００１６】
ファンモータ制御装置１は、高圧部１ａと低圧部１ｂから構成されており、これら高圧部１ａと低圧部１ｂはＧＮＤラインを分けてアイソレーションを図っている為、ファンモータＦＭを駆動させるための制御手段たる制御用マイコン２からのＰＷＭ信号（制御信号）は、第１フォトカプラＰＣ１にてファンモータ制御手段３へ伝達し、このＰＷＭ信号にてファンモータ制御手段３が、商用交流電源から生成した直流１４０Ｖの電源のオン・オフを制御し、任意の交流電圧をファンモータＦＭに印加する構成となっている。
【００１７】
上記のようにしてファンモータＦＭへ供給されるファンモータ電流は電流検出抵抗４を介して流れ、その電圧を電流検出手段５にて増幅させる。この電流検出手段５で増幅させた電圧を高圧部１ａから低圧部１ｂに伝達するために、ＯＮデューティが可変のパルス波形とし、第２フォトカプラＰＣ２を介して伝達し、低圧部１ｂでは、その信号を十分積分して制御用マイコン２へのＡＤ入力とする。
【００１８】
ファンモータ制御装置１の作動・停止などを統括的に制御する制御用マイコン２が備える不揮発性ＲＡＭ領域には、適正範囲を上回る異常なファンモータ電流値として予め定めた第１電流値を記憶させておき、電流検出手段５の検出したファンモータ電流値が第１電流値に達すると、これを異常状態と判定し、ファンモータＦＭへの印加電圧を低下させるようにファンモータ制御手段３への制御信号を変更するのである。すなわち、本実施形態においては、この制御用マイコン２とその制御プログラムによって、不揮発性記憶手段と異常判定手段と異常自動さ制御手段としての各機能を実現する。
【００１９】
なお、異常判定時における制御手段（制御用マイコン２）の異常時動作制御手段による制御信号（ＰＷＭ信号）の変更制御としては、ファンモータＦＭへの印加電圧を下げてファンモータ電流を適正範囲へ戻し、ファンモータＦＭの運転を継続させる制御や、ファンモータ制御手段３への制御信号の出力を停止することで、ファンモータを停止させる制御等も含む。
【００２０】
例えば、ファンモータ電流が第１電流値に達したことを検出した制御用マイコン２がＰＷＭ信号のデューティ比を低くして（ＰＷＭ信号のパルス幅を下げて）ファンモータ制御手段３からファンモータＦＭへの印加電圧を低下させ、電流検出手段５に検出される値に基づくフィードバック制御を行い、電流検出手段５による検出電流値が第１電流値未満となるようにすれば、そのままファンモータＦＭの駆動制御を続行させることができ、ファンモータ制御装置１としての信頼性を高めることができる。
【００２１】
これとは逆に、安全を優先させるべく、異常判定時には、制御用マイコン２がＰＷＭ信号を停止して、ファンモータ制御手段３による電圧印加を終了させ、ファンモータＦＭの動作を完全停止させるようにしても良い。或いは、一時的に低速運転を行った後に、通常運転に復帰させるような制御でも良い。すなわち、異常判定後に異常時動作制御手段が行う異常時動作制御を具体的にどう設定するかは、設計事項の範疇である。
【００２２】
また、異常状態判定時には、リモコン６から情報報知器１ｃへ異常判定情報を送信させることで、ファンモータＦＭに異常が生じたことを情報報知器１ｃによって報知する。情報報知器１ｃとしては、高圧部１ａや低圧部１ｂの収納された筐体から離れた浴室内壁面等の目に付き易い位置に設けておく。情報報知器１ｃによる報知の態様は、赤ランプの点滅等の注意を喚起し易い視覚的報知と併せて、「ファンモータ異常」といった文字情報を液晶パネルに表示する。
【００２３】
なお、制御用マイコン２により行う情報報知の構成としては、赤外線等を用いた無線通信に限らず、情報報知器のある場所までケーブルを敷設した有線通信でも可能であるし、また、視覚的報知に限らず、スピーカによる音声報知でも良いし、視覚的報知と聴覚的報知を同時に行うようにしても良い。或いは、人が携帯可能な情報報知端末から警告音を出力させたり、情報報知端末を振動させたりしてしても良い。
【００２４】
更に、ファンモータ制御手段３への電流帰還路には、電流リミッタ回路よりなる電流制限手段７を設け、ファンモータ電流が第２電圧値に達すると、この電流制限手段７が作動し、ファンモータ制御手段３への帰還電流を制限し、ファンモータ制御手段を構成する回路が故障に至ることを防止する。
【００２５】
上記電流制限手段７が動作する第２電流値は、制御用マイコン２がファンモータ電流の異常判定に用いる第１電流値よりも若干高い値に設定してあり、ファンモータ電流の増加が緩やかな場合には、制御用マイコン２の制御によってファンモータ電流を低下させ、ファンモータ電流の増加が急激な場合には、制御用マイコン２による制御が行われる前に第２電流値に達するので、先に電流制限手段７が動作してファンモータ制御手段３を保護し、その後に制御用マイコン２の制御によってファンモータ電流が低下させられる。これら第１電流値と第２電流値は、ファンモータＦＭの通常運転時における安全範囲や危険範囲の設定に応じて随意に設定すれば良く、これも設計事項の範疇である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るファンモータ制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ファンモータ制御装置
１ａ  高圧部
１ｂ  低圧部
１ｃ  情報報知器
２  制御用マイコン
３  ファンモータ制御手段
４  電流検出抵抗
５  電流検出手段
６  リモコン
７  電流制限手段
ＰＣ１  第１フォトカプラ
ＰＣ２  第２フォトカプラ
【図１】
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