(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４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、電圧検出手段５により検出されたファンモータ４への印加電圧が第２電圧値に達すると、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４への給電電圧を低下させ、適正な電圧でファンモータ４を運転させるようにし、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４への印加電圧が急激に増加して第１電圧値に達すると、電圧制限手段６が速やかにハード的に動作し、ファンモータ制御手段３からの出力電圧を第１電圧値以下に制限する。【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印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
上記ファンモータに印加される電圧が予め定めた制限電圧である第１電圧値に達することでハード的に動作し、ファンモータへの印加電圧を第１電圧値以下に制限する電圧制限手段と、
を設け、
上記電圧検出手段の検出した電圧値を受ける制御手段は、
上記ファンモータへの印加電圧の適正範囲を上回る異常な電圧値であって、上記第１電圧値よりも低い値として予め定めた第２電圧値を記憶する不揮発性記憶手段と、
上記電圧検出手段の検出した電圧値が、上記不揮発性記憶手段に記憶された第２電圧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】
上記ファンモータ電圧が徐々に上昇して、電圧制限手段が動作する前に、制御手段が、電圧検出手段からの信号により第２電圧値を超えた異常状態と判定した場合、制御手段は、ファンモータへの印加電圧が第２電圧未満となるように、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】
上記制御手段が電圧検出手段の検出情報からファンモータ電圧が第２電圧値を越えた異常状態を判定して、ファンモータ制御手段への制御信号を変更するまでに要する時間よりも、十分に速い応答速度で電圧制限手段を機能させるものとし、
上記制御手段は、
上記第２電圧値に加えて第１電圧値を記憶する不揮発性記憶手段と、
上記電圧検出手段の検出した電圧値が、上記不揮発性記憶手段に記憶された第１電圧値に達した制限状態を判定する制限状態判定手段と、
上記制限状態判定手段による制限状態判定に基づき、ファンモータの駆動を停止させるようにファンモータ制御手段への制御信号を停止する制限時動作制御手段と、
を備えるものとし、
上記ファンモータ電圧が急激に上昇して、上記電圧制限手段がファンモータ電圧を第１電圧以下に制限した場合には、その後に、電圧検出手段からの信号により第１電圧値に達した制限状態を判定した制御手段が、ファンモータ制御手段への制御信号を停止して、ファンモータ動作を停止させ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、マイコンからの制御信号と一致する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印加される電圧を検出する電圧検出手段と、上記ファンモータに印加される電圧が予め定めた制限電圧である第１電圧値に達することでハード的に動作し、ファンモータへの印加電圧を第１電圧値以下に制限する電圧制限手段と、を設け、上記電圧検出手段の検出した電圧値を受ける制御手段は、上記ファンモータへの印加電圧の適正範囲を上回る異常な電圧値であって、上記第１電圧値よりも低い値として予め定めた第２電圧値を記憶する不揮発性記憶手段と、上記電圧検出手段の検出した電圧値が、上記不揮発性記憶手段に記憶された第２電圧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、上記ファンモータ電圧が徐々に上昇して、電圧制限手段が動作する前に、制御手段が、電圧検出手段からの信号により第２電圧値を超えた異常状態と判定した場合、制御手段は、ファンモータへの印加電圧が第２電圧未満となるように、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、上記制御手段が電圧検出手段の検出情報からファンモータ電圧が第２電圧値を越えた異常状態を判定して、ファンモータ制御手段への制御信号を変更するまでに要する時間よりも、十分に速い応答速度で電圧制限手段を機能させるものとし、上記制御手段は、上記第２電圧値に加えて第１電圧値を記憶する不揮発性記憶手段と、上記電圧検出手段の検出した電圧値が、上記不揮発性記憶手段に記憶された第１電圧値に達した制限状態を判定する制限状態判定手段と、上記制限状態判定手段による制限状態判定に基づき、ファンモータの駆動を停止させるようにファンモータ制御手段への制御信号を停止する制限時動作制御手段と、を備えるものとし、上記ファンモータ電圧が急激に上昇して、上記電圧制限手段がファンモータ電圧を第１電圧以下に制限した場合には、その後に、電圧検出手段からの信号により第１電圧値に達した制限状態を判定した制御手段が、ファンモータ制御手段への制御信号を停止して、ファンモータ動作を停止させ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、ファンモータに印加される電圧が予め定めた制限電圧である第１電圧値に達することでハード的に動作し、ファンモータへの印加電圧を第１電圧値以下に制限する電圧制限手段を設けると共に、制御手段は、ファンモータへの印加電圧の適正範囲を上回る異常な電圧値であって、第１電圧値よりも低い値として予め定めた第２電圧値を記憶する不揮発性記憶手段と、電圧検出手段の検出した電圧値が、不揮発性記憶手段に記憶された第２電圧値に達した異常状態を判定する異常判定手段と、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、を備えるものとしたので、ファンモータへの印加電圧が第１電圧値に達すると、電圧制限手段の機能にによりファンモータへの印加電圧が第１電圧値第２電圧値に制限されることに加えて、ファンモータへの印加電圧が第２電圧値に達した異常状態を判定した制御手段は、ファンモータ制御手段へ送信する制御信号を変更することで、ファンモータへの印加電圧を低下させたり、ファンモータの動作を停止させたりする。すなわち、ファンモータへの印加電圧から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、ファンモータ電圧が徐々に上昇して、電圧制限手段が動作する前に、制御手段が、電圧検出手段からの信号により第２電圧値を超えた異常状態と判定した場合、制御手段は、ファンモータへの印加電圧が第２電圧以内となるように、ファンモータ制御手段への制御信号を変更するので、制御手段によって適正運転への自動復帰が可能となり、装置としての利便性が高まる。
【００１３】
また、請求項３に係るファンモータ制御装置によれば、制御手段が電圧検出手段の検出情報からファンモータ電圧が第２電圧値を越えた異常状態を判定して、ファンモータ制御手段への制御信号を変更するまでに要する時間よりも、十分に速い応答速度で電圧制限手段を機能させるものとし、制御手段は、第２電圧値に加えて第１電圧値を記憶する不揮発性記憶手段と、電圧検出手段の検出した電圧値が、不揮発性記憶手段に記憶された第１電圧値に達した制限状態を判定する制限状態判定手段と、制限状態判定手段による制限状態判定に基づき、ファンモータの駆動を停止させるようにファンモータ制御手段への制御信号を停止する制限時動作制御手段と、を備えるものとしたので、ファンモータ電圧が急激に上昇して、電圧制限手段がファンモータ電圧を第１電圧以下に制限した場合には、その後に、電圧検出手段からの信号により第１電圧値に達した制限状態を判定した制御手段が、ファンモータ制御手段への制御信号を停止して、ファンモータ動作を停止させるので、印加電圧上昇の原因が不明のまま運転を継続させてファンモータが動作不能となるような事態を未然に回避できる。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。
【００１４】
また、請求項４に係るファンモータ制御装置によれば、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）４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４へ印加される電圧は、適宜な分圧比でファンモータ制御手段３へフィードバックさせ、その電圧を電圧検出手段５にて検出する。この電圧検出手段５で検出された電圧を高圧部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】
更に、ファンモータ４への印加電圧は、電圧リミッタ回路よりなる電圧制限手段６によっても検出可能な構成とし、ファンモータ４に印加される電圧が予め定めた制限電圧である第１電圧値に達することで、この電圧制限手段６がハード的に動作し、ファンモータ４への印加電圧を第１電圧値以下に制限するよう、ファンモータ制御手段３の出力電圧を制御する。これにより、ファンモータ制御手段３を構成する回路やファンモータ４が故障に至ることを防止する。
【００１９】
なお、ハード的に動作する電圧制限手段６の応答速度は、急激な電圧上昇にも追随できるもので、少なくとも、制御用マイコン２が電圧検出手段５の検出情報からファンモータ４の印加電圧が第２電圧値を越えた異常状態を判定して、ファンモータ制御手段３への制御信号を変更するまでに要する時間よりも、十分に速い応答速度でファンモータ制御手段３への電圧制限制御を行えるものである。
【００２０】
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、ファンモータ４への印加電圧の適正範囲を上回る異常な電圧値であって、上記第１電圧値よりも低い値として予め定めた第２電圧値を記憶させておき、電圧検出手段５の検出したファンモータ４への印加電圧が第２電圧値に達すると、これを異常状態と判定し、ファンモータ４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時動作制御手段としての各機能を実現する。
【００２１】
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４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４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４を停止させる制御等も含む。
【００２２】
例えば、ファンモータ電流が第２電圧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４への印加電圧を低下させ、電圧検出手段５に検出される値に基づくフィードバック制御を行い、電圧検出手段５による検出電圧値が第２電圧値未満となるようにすれば、そのままファンモータ４の駆動制御を続行させつつ通常運転に自動復帰させることができ、ファンモータ制御装置１としての利便性を高めることができる。
【００２３】
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４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。
【００２４】
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４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。
【００２５】
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も良い。
【００２６】
一方、ファンモータ４への印加電圧が急激に上昇し、制御用マイコン２による印加電圧低減制御で通常運転状態に復帰する前に、ファンモータ４への印加電圧が第１電圧値に達して電圧制限手段６が動作（ファンモータ４への印加電圧を第１電圧以下に制限）した場合には、ファンモータ４への印加電圧が第１電圧以下に制限された後に、電圧検出手段５からの信号により第１電圧値に達した制限状態であることを制御用マイコン２が判定し、ファンモータ制御手段３への制御信号を停止して、ファンモータ動作を停止させ、印加電圧上昇の原因が不明のまま運転を継続させてファンモータ４が動作不能となるような事態を未然に回避する。すなわち、本実施形態においては、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制限状態判定手段と制限時動作制御手段としての各機能を実現するのである。
【００２７】
なお、制限時動作制御手段による制御としては、すぐにファンモータ制御手段３への制御信号を停止して、ファンモータ４の動作を完全に停止させるものに限らず、種々の動作態様を採用して構わない。例えば、電圧検出手段５の検出電圧が第１電圧値以上である制限状態と判定した後も、制御用マイコン２は、ファンモータ４への印加電圧を低減するようにファンモータ制御手段３への制御信号を送信し続け、制御状態の判定時から予め定めた所定時間たる猶予期間が経過した時点で、電圧検出手段５が検出した電圧値が未だ第２電圧値未満に復帰していなければ、ファンモータ制御手段３への制御信号送信を完全に停止させるような動作制御を採用しても良い。このような制御とすれば、危険を伴わない一過性の要因で瞬時的にファンモータ４の印加電圧が第１電圧値に達したようなケースで、人手を煩わせることなく通常運転に自動復帰させることができる。
【００２８】
また、これら制限時動作に用いる第１電圧値と異常時動作に用いる第２電圧値は、ファンモータ４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】
【００２９】
【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】
【００３０】
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  ファンモータ
５  電圧検出手段
６  電圧制限手段
７  リモコン
ＰＣ１  第１フォトカプラ
ＰＣ２  第２フォトカプラ
【図１】
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