(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータを搭載したファンモータであって、前記ＤＣモータの磁石回転子の磁極位置を検出する位置検出手段と、
この位置検出手段の信号に基づき、前記ＤＣモータの複数の電機子巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、
前記位置検出手段の信号出力から前記ＤＣモータの運転回転数を検出する回転数検出手段と、
前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、
前記ＤＣモータへの印加電圧を検知する印加電圧検出手段と、
この印加電圧検出手段によって検知された印加電圧は、前記風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の印加電圧範囲に分類判別する印加電圧範囲判別手段と、
前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の印加電圧範囲毎に記憶する規定回転数記憶手段とを備え、
前記回転数検出手段によって検出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示された風量と前記印加電圧範囲判別手段によって検知された印加電圧範囲に対応した規定回転数を前記規定回転数記憶手段から選定し、この選定した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータ。
【請求項２】
ファンモータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、
前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、
前記ＤＣモータへの印加電圧を検知する印加電圧検出手段と、
この印加電圧検出手段によって検知された印加電圧は、前記風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の印加電圧範囲に分類判別する印加電圧範囲判別手段と、
前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために基準温度時におけるＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の印加電圧範囲毎に記憶する基準温度時規定回転数記憶手段と、
前記雰囲気温度検出手段によって検出された温度と基準温度との差から、前記基準温度時規定回転数記憶手段より選定した規定回転数を補正する規定回転数補正手段とを備え、
この規定回転数補正手段によって補正した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなる請求項１記載のファンモータ。
【請求項３】
ＤＣモータを搭載したファンモータであって、前記ＤＣモータ
の磁石回転子の磁極位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の信号に基づき、前記ＤＣモータの複数の電機子巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、前記ＤＣモータの電流を検知する電流検知手段と、前記位置検出手段の信号出力から前記ＤＣモータの運転回転数を検出する回転数検出手段と、前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、この風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の電流範囲を分類判別する電流範囲判別手段と、前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の電流範囲毎に記憶する規定回転数記憶手段とを備え、前記回転数検出手段によって検出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示された風量と前記電流範囲判別手段によって検知された電流範囲に対応した規定回転数を前記規定回転数記憶手段から選定し、この選定した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータ。
【請求項４】
ファンモータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、この風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の電流範囲を分類判別する電流範囲判別手段と、前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために基準温度時におけるＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の電流範囲毎に記憶する基準温度時規定回転数記憶手段と、前記雰囲気温度検出手段によって検出された温度と基準温度との差から、前記基準温度時規定回転数記憶手段より選定した規定回転数を補正する規定回転数補正手段とを備え、この規定回転数補正手段によって補正した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなる請求項３記載のファンモータ。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載のファンモータを搭載した換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にレンジフードや天井埋め込み型等の排気用および給気用の換気装置に搭載するファンモータ、およびそのファンモータを搭載した換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レンジフードや天井埋め込み型の換気装置などにおいては、高効率化による消費電力の削減をした上で、ダクト配管形態による圧力損失や外風圧、フィルタ等の目詰まりによる圧力損失の変化の影響を受けることなく、調理の状態や居室の状況に応じて最適な風量で換気ができるような制御性の良いファンモータが求められている。また、２４時間常時換気の増加にともない、静音化および低消費電力化したファンモータが求められている。
【０００３】
従来、この種のファンモータの一例として特開平５−１４６１８９号公報に示されるように、ファンモータの運転回転数を検出する回転数検出手段とファンモータへの印加電圧を検出する印加電圧検出手段と、指示風量に対して一定運転するために必要な規定回転数を複数の印加電圧に対応して記憶する規定回転数記憶手段を設け、印加電圧検出手段によって検出された印加電圧時に必要な規定回転数を規定回転数記憶手段から検索し、回転数検出手段によって検出した運転回転数と検索した規定回転数が一致するよう印加電圧を昇圧あるいは降圧するファンモータが開示されている。しかしながら、２４時間常時換気の増加にともない、高効率化のために、磁石回転子の磁極数も４極から６極，８極へと多極化してきている。そして、２５Ｗを越えるような出力の高いモータにおいては、トルクリップル・トルク変化率を小さくして、騒音・振動の発生を抑制するために、ＤＣモータの電機子巻線への通電を１２０度から１３０度へ、１３０度から１４０度へ、１４０度から１５０度へと導通角を拡げた通電制御も必要になってきており、そのためには磁石回転子の磁極位置を誘起電圧のゼロクロスを検出して行う方法ではなく、ホールＩＣなどを用いて磁石回転子の磁極位置を検出し通電相の切替を行う方式を採用している。このようなＤＣモータの場合は、プリント基板上にホールＩＣを実装，はんだ付けし、磁石回転子からある程度の空隙を持たせ、磁石の洩れ磁束をホールＩＣにて検知できるように、プリント基板をＤＣモータ内部の固定子などに取り付けたＤＣモータの構造である。また、２５Ｗ以下の出力のモータにおいては、制御回路の小型化を図るために、モータ駆動回路をモータ内部に内蔵したＤＣモータを採用する方式が増えてきている。このような場合は、プリント基板上にホールＩＣと、このホールＩＣの出力信号に基づいて電機子巻線への通電相を切り替えるロジック回路とスイッチング素子を内蔵した汎用の駆動ＩＣなどを実装・はんだ付けし、磁石回転子からある程度の空隙を持たせ、磁石の洩れ磁束をホールＩＣにて検知できるように、プリント基板をＤＣモータ内部の固定子などに取り付けたＤＣモータの構造である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のファンモータによれば、ＤＣモータの電機子巻線への通電相の切替をホールＩＣの信号出力に基づいて行っているが、プリント基板へのホールＩＣの実装は実装機のマウント精度が高いものでも、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ（平面上で）ずれてしまう。また、実装する際の接着剤の塗布量にもばらつきがあるので、磁石とホールＩＣとの空隙がばらつき、ホールＩＣの信号変化に差異が生じる。さらには、ホールＩＣのセンサ感度も±２０ｍＴのばらつきがあり、このようなばらつきを総合すると、磁石外径５０ｍｍ，磁石極数８極のＤＣモータの場合、誘起電圧位相に対する通電位相が電気角で±１０度程度ばらつくこととなり、同一のトルクと回転数を出力するために必要な印加電圧、電流が通電位相のばらつきにより大きく異なってくる。一般的に、転流タイミングが遅れ、通電位相が遅れ位相となる場合は、同一のトルクと回転数を出力するための印加電圧も電流も高くなり、逆に通電位相が進み位相の場合は、印加電圧も電流も低くなる。ここで、図８に従来のファンモータの通電位相が進み位相のモータと、遅れ位相のモータにおける同一指示風量・同一印加電圧時の、風量−静圧と風量−回転数特性を示す。図に示すように、同一指示風量・同一印加電圧時において通電位相が遅れ位相のモータの方が、進み位相のモータよりも回転数が高くなる。したがって、指示風量に対するＤＣモータへの印加電圧と規定回転数のテーブルが、通電位相の違いにより異なるため、通電位相が中心となるＤＣモータにてテーブルを作成した時、通電位相が進み位相の場合は回転数を規定回転数と同一にするために、ＤＣモータへの印加電圧を昇圧していくので、風量が大幅に増加し、逆に通電位相が遅れ位相の場合は回転数を規定回転数と同一にするために、ＤＣモータへの印加電圧を降圧していくので、風量が大幅に減少するという課題があった。
【０００５】
また、風量一定制御を実現するためには、ホールＩＣの位置を確認した上で個別にテーブルを作成するか、ＤＣモータを選別して搭載する必要があり、汎用性がないという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ホールＩＣの信号出力に基づいて電機子巻線への通電切替を行うＤＣモータを搭載したファンモータであっても、風量を指示風量に対して略一定に制御できるファンモータおよびそれを搭載した換気装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のファンモータは上記目的を達成するために、ＤＣモータを搭載したファンモータであって、前記ＤＣモータの磁石回転子の磁極位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の信号に基づき、前記ＤＣモータの複数の電機子巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、前記位置検出手段の信号出力から前記ＤＣモータの運転回転数を検出する回転数検出手段と、前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、前記ＤＣモータへの印加電圧を検知する印加電圧検出手段と、この印加電圧検出手段によって検知された印加電圧は、前記風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の印加電圧範囲に分類判別する印加電圧範囲判別手段と、前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の印加電圧範囲毎に記憶する規定回転数記憶手段とを備え、前記回転数検出手段によって検出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示された風量と前記印加電圧範囲判別手段によって検知された印加電圧範囲に対応した規定回転数を前記規定回転数記憶手段から選定し、この選定した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータの構成としたものである。
【０００８】
本発明によれば、ホールＩＣ等の磁極検出素子を用いて磁石回転子の磁極位置を検知し、通電相を切り替えるＤＣモータを搭載しても、指示風量に対して複数の印加電圧範囲を設定し、ファンモータにかかる静圧を概略判断して、段階的に複数段回転数一定で運転するので、通電位相が変化しても関係なく指示風量に対して略一定で制御できるファンモータが得られる。
【０００９】
また他の手段は、ファンモータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、前記ＤＣモータへの印加電圧を検知する印加電圧検出手段と、この印加電圧検出手段によって検知された印加電圧は、前記風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の印加電圧範囲に分類判別する印加電圧範囲判別手段と、前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために基準温度時におけるＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の印加電圧範囲毎に記憶する基準温度時規定回転数記憶手段と、前記雰囲気温度検出手段によって検出された温度と基準温度との差から、前記基準温度時規定回転数記憶手段より選定した規定回転数を補正する規定回転数補正手段とを備え、この規定回転数補正手段によって補正した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータの構成としたものである。
【００１０】
本発明によれば、雰囲気温度の変化により、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても、規定回転数を補正するので、指示風量に対して略一定で制御できるファンモータが得られる。
【００１１】
また他の手段は、ＤＣモータを搭載したファンモータであって、前記ＤＣモータの磁石回転子の磁極位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の信号に基づき、前記ＤＣモータの複数の電機子巻線に対する通電を制御する通電制御手段と、前記ＤＣモータに流れる電流を検知する電流検知手段と、前記位置検出手段の信号出力から前記ＤＣモータの運転回転数を検出する回転数検出手段と、前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、この風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の電流範囲を分類判別する電流範囲判別手段と、前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の電流範囲毎に記憶する規定回転数記憶手段とを備え、前記回転数検出手段によって検出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示された風量と前記電流範囲判別手段によって検知された電流範囲に対応した規定回転数を前記規定回転数記憶手段から選定し、この選定した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータの構成としたものである。
【００１２】
本発明によれば、高圧ＰＷＭ駆動であって、ホールＩＣ等の磁極検出素子を用いて磁石回転子の磁極位置を検知し、通電相を切り替えるＤＣモータを搭載しても、指示風量に対して複数の電流範囲を設定し、ファンモータにかかる静圧を概略判断して、段階的に複数段回転数一定で運転するので、通電位相が変化しても関係なく指示風量に対して略一定で制御できるファンモータが得られる。
【００１３】
また他の手段は、ファンモータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、前記ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、この風量指示手段によって指示された各風量毎に、前記ＤＣモータへの複数の電流範囲を分類判別する電流範囲判別手段と、前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために基準温度時におけるＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の電流範囲毎に記憶する基準温度時規定回転数記憶手段と、前記雰囲気温度検出手段によって検出された温度と基準温度との差から、前記基準温度時規定回転数記憶手段より選定した規定回転数を補正する規定回転数補正手段とを備え、この規定回転数補正手段によって補正した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する電圧制御手段を配してなるファンモータの構成としたものである。
【００１４】
本発明によれば、雰囲気温度の変化により、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても、規定回転数を補正するので、指示風量に対して略一定で制御できるファンモータが得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、風量指示手段によって指示された各風量毎に、ＤＣモータへの複数の印加電圧範囲を分類判別する印加電圧範囲判別手段と、前記風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の印加電圧範囲毎に記憶する規定回転数記憶手段とを備え、前記回転数検出手段によって検出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示された風量と前記印加電圧範囲判別手段によって検知された印加電圧範囲に対応した規定回転数を前記規定回転数記憶手段から選定し、この選定した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する構成としたものであり、複数の印加電圧範囲に応じて、ファンモータにかかる静圧を概略判断して、段階的に回転数一定で運転するという作用を有する。
【００１６】
また、ファンモータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を設け、この雰囲気温度検出手段によって検出された温度と基準温度との差から、基準温度時規定回転数記憶手段より選定した規定回転数を補正する規定回転数補正手段とを備え、この規定回転数補正手段によって補正した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータの構成としたものであり、雰囲気温度の変化により、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても、規定回転数を電圧範囲に応じて補正するという作用を有する。
【００１７】
また、ＤＣモータへの複数の電流範囲を分類判別する電流範囲判別手段と、風量指示手段によって指示された各風量で略一定運転するために前記ＤＣモータの必要な回転数を、各風量毎、複数の電流範囲毎に記憶する規定回転数記憶手段とを備え、検出された運転回転数と前記風量指示手段によって指示された風量と前記電流範囲判別手段によって検知された電流範囲に対応した規定回転数を前記規定回転数記憶手段から選定し、この選定した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータの構成としたものであり、指示風量に対して複数の電流範囲に応じて、ファンモータにかかる静圧を概略判断して、段階的に回転数一定で運転するという作用を有する。
【００１８】
また、ファンモータの設置される雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を設け、この雰囲気温度検出手段によって検出された温度と基準温度との差から、基準温度時規定回転数記憶手段より選定した規定回転数を補正する規定回転数補正手段とを備え、この規定回転数補正手段によって補正した規定回転数と検出した運転回転数とが同一になるよう前記ＤＣモータへの印加電圧を制御する印加電圧制御手段を配してなるファンモータの構成としたものであり、雰囲気温度の変化により、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても、規定回転数を電流範囲に応じて補正するという作用を有する。
【００１９】
以下、本発明の実施例について図１〜図７を参照しながら説明する。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
図１〜図５に示すように、１はＤＣモータ２を搭載した遠心型のファンモータで、１９はファンモータ１を内蔵した換気装置である。ファンモータ１の吐出口１６はダクト１４を介して建物の壁１５を貫通してファンモータ１によって吸い込まれた、たばこの煙や調理による廃ガス、油煙によって汚染した室内空気を屋外に排気する。４はサーミスタなどの雰囲気温度検出手段で、換気する空気の温度を検出する。ＤＣモータ２は磁石回転子３の磁極位置を検出するホールＩＣ５と、駆動ロジック回路７ａとスイッチング素子群７ｂよりなる通電制御手段６等を搭載した駆動ＩＣ（図示せず）や、コンデンサ等の電子部品を実装したプリント基板（図示せず）を内蔵した構造である。駆動ロジック回路７ａはホールＩＣ５の信号出力を基に、スイッチング素子群７ｂをＯＮ・ＯＦＦ制御して電機子巻線１７への通電切り替えを制御する。１３は弱、中、強などのファンモータ１の運転風量を指示する風量指示手段で、９はホールＩＣ５の信号出力から運転回転数を検知する運転回転数検出手段で、１８はＤＣモータ２への印加電圧を検知する印加電圧検出手段である。１０は印加電圧検出手段１８によって検出された印加電圧が風量指示手段１３にて指示された各風量毎にＤＣモータ２への複数の印加電圧範囲を分類判別する印加電圧範囲判別手段であり、１２は基準温度時の規定回転数記憶手段で、換気装置１９が換気する空気の温度が所定の雰囲気温度において、風量指示手段１３によって指示された各風量で略一定運転するためにＤＣモータ２の必要な回転数を各風量毎、複数の印加電圧範囲毎に規定回転数として記憶している。８は規定回転数補正手段で、雰囲気温度検出手段４が検知した温度と基準の所定温度を比較し、その温度差に応じて規定回転数を補正する。１１は印加電圧制御手段で、規定回転数記憶手段１２から指示風量と印加電圧範囲に対応した規定回転数を選定し、選定した規定回転数を規定回転数補正手段８が補正し、補正した規定回転数と運転回転数が同一になるようにＤＣモータ２への印加電圧を制御する構成である。そして、図５には雰囲気温度が高温の場合と低温の場合における同一指示風量・同一印加電圧時の、風量−静圧と風量−回転数特性を示す。図に示すように、同一指示風量・同一印加電圧時において雰囲気温度が高温の方が、雰囲気温度が低温となるよりも回転数が高くなる。したがって、雰囲気温度が基準温度よりも高温の場合は回転数を規定回転数と同一にするために、ＤＣモータへの印加電圧を昇圧していくので、風量が大幅に増加し、逆に雰囲気温度が基準温度よりも低温の場合は回転数を規定回転数と同一にするために、ＤＣモータへの印加電圧を降圧していくので、風量が大幅に減少することとなるので、規定回転数補正手段８は雰囲気温度検出手段４が検知した雰囲気温度が基準の所定温度よりも高い場合は、規定回転数をプラス側に補正し、逆に検知した雰囲気温度が基準の所定温度よりも低い場合は、規定回転数をマイナス側に補正する。
【００２１】
このような本発明のファンモータ１によれば、風量指示手段１３によって指示された風量と、この指示風量に応じて範囲分けされた印加電圧範囲に対応して、ファンモータ１にかかる静圧を概略判断して、段階的に規定された回転数で一定に運転制御するので、ホールＩＣ等の磁極検出素子の基板への実装位置がずれるなどの影響により、通電位相が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【００２２】
また、換気する空気の温度を検出する雰囲気温度検出手段２０を設け、検出された雰囲気温度と基準の所定温度とを比較し、その温度差から段階的に規定された回転数を補正する規定回転数補正手段２１を備えることにより、雰囲気温度の変化により、電機子巻線の抵抗や、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【００２３】
なお、クリーンルームのように、ほぼ恒温恒湿の環境下に設置されるファンモータや換気装置においては、雰囲気温度を検出して、規定回転数を補正する手段を設けなくても良く、指示風量に対して略一定で運転するという作用効果に差異を生じない。
【００２４】
また、実施例１では、ＤＣモータ２は磁極位置を検出するホールＩＣ５を内蔵した構成としたが、誘起電圧などから磁極位置を検出するセンサレス駆動方式のＤＣモータの構成としても良く、その作用効果に差異を生じない。
【００２５】
また、印加電圧の範囲設定はファンモータおよび換気装置に要求される風量の精度に応じて、印加電圧範囲の設定数等を決定すれば良い。
【００２６】
また、実施例１では、雰囲気温度と基準温度の差から、規定回転数記憶手段１２から検索した回転数を直接加・減して規定回転数を補正する制御方法としたが、電圧範囲をシフトして、検索する規定回転数を補正する方法としても良く、その作用効果に差異を生じない。
【００２７】
また、ＰＷＭ駆動方式の場合は、整流平滑後の波高値を検知し、検知した波高値にデューティを掛け合わせた値を電圧として制御すれば良く、その作用効果に差異を生じない。また、波高値がばらつかない場合は、デューティをそのまま電圧として制御すれば良い。
【００２８】
（実施例２）
図６および図７に示すように、２６はＤＣモータ２を搭載した遠心型のファンモータで、２７はファンモータ２６を内蔵した換気装置である。ファンモータ２６の吐出口１６はダクト１４に接続されている。ダクト１４は建物の壁１５を貫通してファンモータ１によって吸い込まれた、たばこの煙や調理による廃ガス、油煙によって汚染した室内空気を屋外に排気する。２０は雰囲気温度検出手段で、換気する空気の温度を検出する。ＤＣモータ２は磁石回転子３の磁極位置を検出するホールＩＣ５と、駆動ロジック回路７ａとスイッチング素子群７ｂよりなる通電制御手段６等を搭載した駆動ＩＣ（図示せず）や、コンデンサ等の電子部品を実装したプリント基板（図示せず）を内蔵した構造である。駆動ロジック回路７ａはホールＩＣ５の信号出力を基に、スイッチング素子群７ｂをＯＮ・ＯＦＦ制御して電機子巻線１７への通電切り替えを制御する。１３は弱、中、強などのファンモータ２６の運転風量を指示する風量指示手段で、９はホールＩＣ５の信号出力から運転回転数を検知する運転回転数検出手段で、２２はＤＣモータ２の駆動電流を検知する電流検出手段である。２３は電流検出手段２２によって検出された電流が風量指示手段１３にて指示された各風量毎にＤＣモータ２への複数の電流範囲を分類判別する電流範囲判別手段であり、２４は基準温度時規定回転数記憶手段で、換気装置１９が換気する空気の温度が所定の雰囲気温度において、風量指示手段１３によって指示された各風量で略一定運転するためにＤＣモータ２の必要な回転数を各風量毎、複数の電流範囲毎に規定回転数として記憶している。２５は規定回転数補正手段で、雰囲気温度検出手段２０が検知した温度と基準の所定温度を比較し、検知した温度が基準の温度よりも高い場合は、規定回転数をプラス側に補正し、逆に検知した温度が基準の温度よりも低い場合は、規定回転数をマイナス側に補正する。１１は印加電圧制御手段で、規定回転数記憶手段２４から指示風量と電流範囲に対応した規定回転数を選定し、選定した規定回転数を規定回転数補正手段２５が補正し、補正した規定回転数と運転回転数が同一になるようにＤＣモータ２への印加電圧を制御する構成である。
【００２９】
このような本発明のファンモータ２６によれば、風量指示手段１３によって指示された風量と、この指示風量に応じて範囲分けされた電流範囲に対応して、段階的に規定された回転数で一定に運転制御するので、ホールＩＣ等の磁極検出素子の基板への実装位置がずれるなどの影響により、通電位相が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【００３０】
また、換気する空気の温度を検出する雰囲気温度検出手段２０を設け、検出された雰囲気温度と基準の所定温度とを比較し、その温度差から段階的に規定された回転数を補正する規定回転数補正手段２１を備えることにより、雰囲気温度の変化により、電機子巻線の抵抗や、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【００３１】
なお、クリーンルームのように、ほぼ恒温恒湿の環境下に設置されるファンモータや換気装置においては、雰囲気温度を検出して、規定回転数を補正する手段を設けなくても良く、指示風量に対して略一定で運転するという作用効果に差異を生じない。
【００３２】
また、実施例２では、ＤＣモータ２は磁極位置を検出するホールＩＣ５を内蔵した構成としたが、誘起電圧などから磁極位置を検出するセンサレス駆動方式のＤＣモータの構成としても良く、その作用効果に差異を生じない。
【００３３】
また、電流の範囲設定はファンモータおよび換気装置に要求される風量の精度に応じて、電流範囲の設定数等を決定すれば良い。
【００３４】
また、実施例２では、雰囲気温度と基準温度の温度差から、規定回転数記憶手段より検索した回転数を直接加・減して補正する制御方法を採用したが、電流範囲をシストすることによって、検索する規定回転数を補正する制御方法でも良く、その作用効果に差異を生じない。
【００３５】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、風量指示手段によって指示された風量と、この指示風量に応じて範囲分けされた印加電圧範囲に対応して、ファンモータにかかる静圧を概略判断して、段階的に規定された回転数で一定に運転制御するので、ホールＩＣ等の磁極検出素子の基板への実装位置がずれるなどの影響により、通電位相が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【００３６】
また、換気する空気の温度を検出する雰囲気温度検出手段を設け、検出された雰囲気温度と基準の所定温度とを比較し、その温度差から段階的に規定された回転数を補正する規定回転数補正手段を備えることにより、雰囲気温度の変化により、電機子巻線の抵抗や、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【００３７】
また、風量指示手段によって指示された風量と、この指示風量に応じて範囲分けされた電流範囲に対応して、ファンモータにかかる静圧を概略判断して、段階的に規定された回転数で一定に運転制御するので、ホールＩＣ等の磁極検出素子の基板への実装位置がずれるなどの影響により、通電位相が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【００３８】
また、換気する空気の温度を検出する雰囲気温度検出手段を設け、検出された雰囲気温度と基準の所定温度とを比較し、その温度差から段階的に規定された回転数を補正する規定回転数補正手段２１を備えることにより、雰囲気温度の変化により、電機子巻線の抵抗や、磁石の磁束量や、空気比重量が変化しても指示風量に対して略一定で制御できるファンモータおよび換気装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるファンモータを搭載した換気装置の構成を示すブロック図
【図２】同ファンモータの風量−静圧と風量−回転数特性を示すグラフ
【図３】同ファンモータにおける規定回転数の記憶内容の一例を示す表を表す図
【図４】同ファンモータにおける規定回転数の補正内容の一例を示す表を表す図
【図５】同ファンモータの雰囲気温度変化時の風量−静圧と風量−回転数特性を示すグラフ
【図６】本発明の実施例２におけるファンモータを搭載した換気装置の構成を示すブロック図
【図７】同ファンモータにおける規定回転数の記憶内容の一例を示す表を表す図
【図８】従来のファンモータにおける通電位相の違いによる風量−静圧と風量−回転数特性を示すグラフ
【符号の説明】
１      ファンモータ
２      ＤＣモータ
３      磁石回転子
４      雰囲気温度検出手段
５      ホールＩＣ
６      通電制御手段
７ａ    スイッチング素子群
７ｂ    駆動ロジック回路
８      規定回転数補正手段
９      運転回転数検出手段
１０    印加電圧範囲判別手段
１１    印加電圧制御手段
１２    規定回転数記憶手段
１３    風量指示手段
１４    ダクト
１５    壁
１６    吐出口
１７    電気子巻線
１８    印加電圧検出手段
１９    換気装置
２０    ファンモータ
２１    換気装置
２２    電流検出手段
２３    電流範囲判別手段
２４    規定回転数記憶手段
２５    規定回転数補正手段
【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】
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【図８】
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