(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのマスタ機器（１）およびノード機器（２）を含む建物換気設備の複数の電気集塵機用の制御エレクトロニクスに関し、各電気集塵機にノード機器（２）が接続可能である。マスタ機器（１）あるいは各マスタ機器（１）にはノード機器（２）の１つまたは複数の列（３）が接続可能であり、各列（３）中で第１ノード機器（２）が付属のマスタ機器（１）に接続可能であり、列（３）のさらなるノード機器（２）がそれぞれ先行ノード機器（２）に接続可能であるため、列（３）のノード機器（２）が連続して互いに接続し、マスタ機器（１）は単数の接続した列（３）あるいは複数の接続した列（３）の単数または複数の第１ノード機器（２）に先行する。少なくとも１つのマスタ機器（１）およびノード機器（２）は、列（３）の各ノード機器（２）に明解な場所番号を割り当てるために配設される。電源電圧のノード機器（２）から接続された電気集塵機への伝達はガルバニックアイソレータによって行われることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物換気設備の複数の電気集塵機用の制御エレクトロニクスであり、
少なくとも１つのマスタ機器（１）およびノード機器（２）を含み、
各前記電気集塵機にノード機器（２）が接続可能であり、
前記あるいは各マスタ機器（１）および各ノード機器（２）が計算ユニットを備え、
前記マスタ機器（１）あるいは各前記各マスタ機器（１）にノード機器（２）の１つまたは複数の列（３）が接続可能であり、各列（３）中で第１ノード機器（２）が付属の前記マスタ機器（１）に接続可能であり、前記列（３）のさらなる前記ノード機器（２）がそれぞれ前記先行ノード機器（２）に接続可能であるため、前記列（３）の前記ノード機器（２）が連続して互いに接続し、前記マスタ機器（１）が前記接続された列（３）の前記第１ノード機器（２）の先行機器あるいは前記接続された列（３）の前記第１ノード機器（２）の先行機器であり、
列（３）の各前記ノード機器（２）に場所番号が割り当てられ、
前記単数のマスタ機器（１）あるいは前記複数のマスタ機器（１）の前記計算ユニットが、構成モードの中で各接続された列（３）の１つの前記第１ノード機器（２）の前記計算ユニットに構成プログラムを実施させるために配設され、その構成プログラムは：
その先行機器の場所番号を受け取り、それ自体に１値上昇した場所番号を割り当て、前記ノード機器（２）に保存し、
後続ノード機器（２）が接続されているかどうかを確認し、そうである場合、前記後続ノード機器（２）の計算ユニットに構成プログラムを実施させるために配設される建物換気設備の複数の電気集塵機用の制御エレクトロニクス。
【請求項２】
前記接続された電気集塵機の符号化を伝達するために各前記ノード機器（２）が１つまたは複数のセンサを備え、前記センサの単数の出力信号から、あるいは前記センサの複数の出力信号から前記接続された電気集塵機の符号化を決定するために前記構成プログラムが付加的に配設されることを特徴とする請求項１に記載の制御エレクトロニクス。
【請求項３】
前記単数のマスタ機器（１）あるいは前記複数のマスタ機器（１）が前記接続されたノード機器（２）に前記電気集塵機のための電源電圧を供給し、各前記ノード機器（２）が電源電圧を前記ノード機器（２）から前記接続された前記電気集塵機に伝達するためのガルバニックアイソレータを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の制御エレクトロニクス。
【請求項４】
各前記電気集塵機が設定されたサイズを有し、イオン化段階およびコレクタ段階を含み、各前記電気集塵機の制御はイオン化段階を通って流れるイオン電流およびコレクタ段階に印加される高電圧直流の設定によって行われ、
前記少なくとも１つのマスタ機器（１）が建物制御機器（４）と接続可能であるかまたは建物制御機器（４）の部分であり、
前記少なくとも１つのマスタ機器（１）が前記建物制御機器（４）によって伝達された制御信号またはそこから派生した制御信号が前記ノード機器（２）に伝達され、
各前記ノード機器（２）が、前記付属する電気集塵機のために前記設定されるべきイオン電流を前記伝達された制御信号を基に、および接続された電気集塵機の任意のサイズおよびまたは前記コレクタに印加する前記高電圧直流を前記伝達された制御信号を基に決定するために配設されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御エレクトロニクス。
【請求項５】
前記ノード機器（２）に伝達された前記制御信号が中に前記電気集塵機が配置された換気管を通って流れる現在の空気体積流量のための計量基準であることを特徴とする請求項４に記載の制御エレクトロニクス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は比較的大きな建物の建物換気設備の電気集塵機用の制御エレクトロニクスに関する。そのような建物換気設備は冷暖房業界でモノブロックとも呼ばれる。
【背景技術】
【０００２】
電気集塵機はガスまたは空気流に含まれる粒子をフィルタで除去することができる。それらは換気装置、空気調節機器および冷暖房装置に使用されることができるが、空気調節装置業界では普及しなかった。空気調節装置業界、特に建物換気設備ではなおもバックフィルタが使用されている。モノブロックの中には建物の規模に応じて異なる数のバックフィルタが隣り合い重なり合って配置される。バックフィルタが同じサイズの電気集塵機に置換されると、多数の電気集塵機を制御できる制御エレクトロニクスが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０５００９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は主要課題すなわち電気集塵機の制御の達成の他に、簡単な組み立ておよび簡単な故障部品の交換および補充を含む簡単な整備を実現する多数の電気集塵機のための制御エレクトロニクスを開発することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題は本発明の第１請求項の特徴によって解決される。有利な実施形態は従属請求項２〜５に記載される。
【０００６】
本発明は建物換気設備の換気管中に配置された複数の電気集塵機用の制御エレクトロニクスに関する。制御エレクトロニクスは少なくとも１つのマスタ機器およびノード機器を含み、各電気集塵機にノード機器が接続可能である。単数のマスタ機器あるいは複数のマスタ機器は電気集塵機のための上位制御センターであり、さらに接続されたノード機器に電気集塵機用の電源電圧を供給する。
【発明の効果】
【０００７】
マスタ機器およびノード機器の最適な形態は個々にまたは組み合わせて実現可能な以下のような特徴を内容として含む、つまり
１．単数のあるいは各マスタ機器および各ノード機器は計算ユニットを備え、機器は次のように形成される：マスタ機器にあるいは各マスタ機器に１つまたは複数のノード機器の列が接続可能であり、各列では第１ノード機器が付属するマスタ機器に接続可能であり、列のさらなるノード機器がそれぞれ先行ノード機器に接続可能であるため、列のノード機器は連続して互いに接続する。そのときマスタ機器は接続された列あるいは第１ノード機器のあるいは接続された列の第１ノード機器に先行する。列の各ノード機器には明解な場所番号が割り当てられる。単数のマスタ機器あるいは複数のマスタ機器の計算ユニットは構成モードの中で各接続された列の１つの第１ノード機器の計算ユニットを起動させ構成プログラムを実施するために配設され、構成プログラムは：
その先行機器の場所番号を受け取り、それ自体に１値だけ上昇する場所番号を割り当て、ノード機器に保存し、
後続ノード機器が接続されているかどうかを確認し、そうである場合、後続ノード機器の計算ユニットを起動し構成プログラムを実施するために配設される。
２．電気集塵機は例えば永久磁石によって成形される符号化を含む。符号化を捜査するためにノード機器は有利に１つまたは複数のセンサを備え、構成プログラムは付加的に単数のセンサの出力信号からあるいは複数のセンサの出力信号から接続された電気集塵機の符号化を決定するために配設される。
３．各ノード機器はノード機器から接続された電気集塵機への電源電圧の伝達のためのガルバニックアイソレータを備える。これはＰＣＴ特許申請である特許文献１に記載された原則に準拠した電気集塵機のイオン化段階およびコレクタ段階の制御を可能にする。
【０００８】
制御エレクトロニクスはさらに好ましくは様々なサイズの電気集塵機の制御のために配設され、各電気集塵機は所定のサイズを有し、イオン化段階およびコレクタ段階を含む。各電気集塵機の制御は特にイオン化段階を通って流れるイオン電流およびコレクタ段階に印加される高電圧直流の設定によって行われ、イオン電流は特に換気管を通って流れる空気体積流量および電気集塵機のサイズに適応する。コレクタ段階に印加される高電圧直流も有利に空気体積流量に適応する。
【０００９】
マスタ機器あるいは各マスタ機器は建物制御機器に接続可能であることができ、建物制御機器は制御信号を単数あるいは複数のマスタ機器に伝達し、それは空気調整機を通って流れる空気体積流量のための計量基準である。単数あるいは複数のマスタ機器は建物制御機器の一部でもありうる。単数あるいは複数のマスタ機器は建物制御機器から伝達された制御信号またはそこから派生した制御信号をノード機器に伝達するために配設される。ノード機器は有利にイオン電流および／または高電圧直流を少なくとも１つの制御信号および例えば電気集塵機のサイズのような任意のさらなるパラメータに基づき決定し、接続された電気集塵機に伝達するために配設される。
【００１０】
本発明は以下で実施形態および図を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の建物換気設備の電気集塵機用の制御エレクトロニクスの概略図を示す。
【図２】図２は本発明の建物換気設備の電気集塵機用の制御エレクトロニクスの概略図を示す。
【図３】図３は本発明の建物換気設備の電気集塵機用の制御エレクトロニクスの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の第１の実施形態の建物換気設備の電気集塵機用の制御エレクトロニクスの概略図を示す。電気集塵機は１つのイオン化段階および１つのコレクタ段階を含み、イオン化段階およびコレクタ段階に高電圧直流を供給するための１つまたは２つの高電圧電源機器を備える。制御エレクトロニクスは中央マスタ機器１および電気集塵機毎に１つのノード機器２を含む。ノード機器２は好ましくは工具無しで固定可能であり再び解除可能な機械的手段を使って付属する電気集塵機に固定可能であり電気的に接続可能である。それは付属する電気集塵機に電気エネルギーを供給し付属する電気集塵機のイオン化段階およびコレクタ段階のための単数または複数の高電圧電源機器を制御する。マスタ機器１および各ノード機器２は計算ユニットを備える。計算ユニットは例えばマイクロコントローラ、マイクロコンピュータなどである。
【００１３】
ノード機器２は１つまたは複数の列３を介してマスタ機器１に接続される。各列３の中で第１ノード機器２はマスタ機器１に接続可能であり、さらなるノード機器２はそれぞれ先行ノード機器２に接続可能であるため、同じ列３のノード機器２は連続して互いに接続する。マスタ機器１は列３の第１ノード機器２の先行機器である。マスタ機器１およびノード機器２はプラグを装備する接続ケーブルを介して接続される。接続ケーブルは例えばノード機器２への１２Ｖの第１電源電圧の供給のための２本の電線、電気集塵機への例えば２４Ｖの第２電源電圧または例えば２３０ＶのＡＣライン電圧の供給のためのさらなる２本の電線、およびデータおよびコマンドの伝達のための１つまたは複数のデータラインを含む。１２Ｖおよび２４Ｖの電線は好ましくは互いにガルバーニ絶縁されている。第１電源電圧はマスタ機器１のエレクトロニクスおよびノード機器２への電気エネルギーの供給に使われる。第２電源電圧は電気集塵機に電気エネルギーを供給するために使われる。
【００１４】
列３の各ノード機器２には明解な場所番号が割り当てられる。ノード機器２は、それらが工場を離れるとき構成されず、つまりそれらの場所番号はまだ決まっていないかまたは実際には存在しない高い値に固定され、それらは建物設備に関連したデータも含まない。場所番号の割り当てはノード機器２が建物換気設備の電気集塵機に接続し、図１に示された概略図通りにマスタ機器１と接続された後自動的に、つまり操縦者が場所番号を割り当てなくても行われる。
【００１５】
建物換気設備の電気集塵機の制御エレクトロニクスの構成はマスタ機器１の計算ユニットに取り付けられたマスタ構成プログラムおよびノード機器２の計算ユニットに取り付けられたノード構成プログラムによって行われる。
【００１６】
マスタ機器１の計算ユニットは各列３の１つの第１ノード機器２の計算ユニットにノード構成プログラムを実施させるマスタ構成プログラムの構成モードを実施するために配設され、それに対してノード構成プログラムは：
その先行機器の場所番号を受け取り、ノード機器２に１値上昇した場所番号を割り当てノード機器２内に保存し、
後続ノード機器２が接続されたかどうかを確認し、そうである場合、後続ノード機器２の計算ユニットにノード構成プログラムを実施させるために配設される。
後続ノード機器２が存在しないとき、列３の最後に接続されたノード機器２のノード構成プログラムはその場所番号をその先行ノード機器２に、そしてこれがまたその先行ノード機器２に、というように伝達する。このような方法でマスタ機器１は最後のノード機器２の場所番号を各列３から受け取り、その後各列３の１つのノード機器２の数を識別する。
【００１７】
マスタ機器１はこの構成方法の場合、列３の第１ノード機器２の先行機器として扱われる。そのためマスタ機器１の構成プログラムは列３の第１ノード機器２に場所番号を渡すために配設され、その後それは列３の第１ノード機器２のノード構成プログラムにより１値上昇される。マスタ機器１から渡された場所番号は例えば全列３で０値を有する。すると列３の各ノード機器２の１つの場所番号は列３の中のノード機器２の場所に相応する値を有する。つまり列３の第１ノード機器２は場所番号１を有し、列３の第２ノード機器２は場所番号２を有するというようになる。電気集塵機のノード機器２への場所番号のこのような割り当ては図１でノード機器２の右下の隅に配置された数字によって示される。
【００１８】
しかしマスタ機器１の場所番号は各列３のためにも別の場所番号であることができ、例えば第１列３が番号０、および後続列３が先行列３の最後のノード機器２の場所番号を有する。このようなやり方で全列３のノード機器２に通し番号が付けられることができる。
【００１９】
マスタ機器１およびノード機器２は１つまたは複数のさらなるプログラムを含み、それらによってマスタ機器１は各ノード機器２をその場所番号およびその列番号（またはその場所番号のみ）を介して呼びかけ、コマンドおよびデータをそれと交換することができる。
【００２０】
電気集塵機は複数の、特に３つのサイズを設け、それらは１／１、１／２および３／４サイズと呼ばれる。電気集塵機は好ましくはサイズおよび場合によりさらなるパラメータのための符号を含み、ノード機器２は接続した電気集塵機の符号を送信し、そこからサイズおよび場合によりさらなるパラメータを決めるために１つまたは複数のセンサを含む。符号化は例えば２つの電気集塵機に互いに間隔を置いて配置された磁石および２つの相応にノード機器２に設けられた磁界センサを使って行われる。第１磁界センサの出力信号は第１磁石が存在するかどうかを知らせる。第２磁界センサの出力信号は第２磁石が存在するかどうかを知らせる。以下の表は可能な符号化を示す：
【００２１】
【表１】
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【００２２】
電気集塵機のイオン化段階の制御は好ましくはイオン化段階を通じて流れるべきイオン電流の設定によって行われ、電気集塵機のコレクタ段階の制御はコレクタ段階に印加されるべきコレクタ高電圧によって行われる。マスタ機器１は好ましくは上位の建物制御機器４に接続可能であるかまたは建物制御機器の部分であり、制御エレクトロニクスはイオン電流およびコレクタ高電圧を全建物換気設備の作動状態に応じて制御するために設置される。一例を挙げると：空気体積流量は換気扇を使って０と最大空気体積流量の間に配設されうる。建物制御機器４はそのためにマスタ機器１と交信し、それに現在の空気体積流量、好ましくは最大空気体積流量のパーセンテージ、またはそれに相応する大きさに関する制御信号を伝達する。マスタ機器１は制御信号またはそれから派生する制御信号を接続された電気集塵機の作動パラメータを制御信号に基づいて決定し設定し、または調節するノード機器２に転送するために配設される。マスタ機器１は特に、建物制御機器４に含まれるその中に電気集塵機が配置される換気管を通って流れる現在の空気体積流量を表す制御信号を、サイズ１／１の電気集塵機を通って流れる現在の空気体積流量制御信号を表すそこから派生した制御信号に換算するために配設されうる。作動パラメータは特にイオン電流およびコレクタ高電圧である。設定されるべきイオン電流は好ましくは現在の空気体積流量だけではなく電気集塵機のサイズにも関連する。そのためマスタ機器２は設定されるべきイオン電流を伝達された制御信号および検知された符号から決定された接続された電気集塵機のサイズに基づいて決定され、設定されるべきコレクタ高電圧は伝達された符号のみに基づいて決定される。建物制御機器４およびマスタ機器１は別のまたは付加的な制御コマンドの伝達のために配設されることもできる。
【００２３】
ノード機器２は電気集塵機のサイズおよび場合により他の検出されたパラメータを付属するマスタ機器１に伝達するために配設されうる。この伝達は例えば構成モード中で構成プログラムによって行われうる。
【００２４】
ノード機器２はソフトウェアを使って後続ノード機器２が接続されているかどうかを確認するために上述のように設置されることができる。しかしノード機器２はこの課題を支援するハードウェアを部材に装備することもできる。そこでノード機器２の入出力は例えばロジック部材を含むことができ、それは、後続ノード機器２が接続されていないとき、２つのノード機器２間に接続ケーブルの既存のラインがバイナリ値「０」を導き、後続ノード機器２が接続されているとき、バイナリ値「１」を導く。
【実施例２】
【００２５】
図２は本発明の第２の実施形態に基づく建物換気装置の電気集塵機用の制御エレクトロニクスの概略図を示す。この実施形態の場合、各列３のために別々のマスタ機器１が用意される。各マスタ機器１には好ましくは個別の電源により例えば２４Ｖの第２電源電圧が供給される。それに対して例えば１２Ｖの第１電源電圧が唯一の共同電源から伝達されうる。マスタ機器１はバスを介して互いに接続する。第１マスタ機器１は建物制御機器４に接続可能に形成される。
【００２６】
マスタ機器１は構成方法の実施の際に付属する列３の第１ノード機器２の先行機器として扱われる。各列３の１つのノード機器２への場所番号の割り当ては上記の第１の実施形態で説明されたやり方で行われる。
【００２７】
マスタ機器１はそれぞれに、しかし共有のバスを介して建物制御機器４と交信し、またはそれらは建物制御機器４と交信する主マスタ機器と交信する。主マスタ機器は第１列３のマスタ機器１または２４Ｖの電源電圧（あるいは２３０Ｖの電源電圧）のない付加的マスタ機器でありうる。
【００２８】
２４Ｖの電源電圧（あるいは２３０Ｖの電源電圧）は全ての例においてマスタ機器１中に統合されるかまたは別の部材でありうる。
【実施例３】
【００２９】
図３は第３の実施形態に基づく建物換気設備の電気集塵機用の本発明の制御エレクトロニクスの概略図を示す。この実施形態の場合、複数のマスタ機器１が存在し、各マスタ機器１にノード機器２の１つまたは複数の列３が接続可能である。
【００３０】
全ての実施形態において各列３の１つのノード機器２が１〜ｎの通し番号を持つことができ、数ｎが相応する列のノード機器２の数を表すか、または全列３のノード機器２が１〜ｍの通し番号を持つことができ、数字ｍは制御エレクトロニクスのノード機器２の総数を表すか、または同じマスタ機器１に接続される全列３のノード機器２が１〜ｋの通し番号を持つことができ、数ｋが同じマスタ機器１に接続されるノード機器２の総数を表す。
【００３１】
本発明は、各ノード機器２およびそれによって各電気集塵機の大きい配列の各電気集塵機に個別に呼びかけパラメータ化することを可能にする。任意のノード機器２あるいは電気集塵機に生じたエラーはそれによってローカライズされ、場合により自動的に相応な制御コマンドによって除去されることができる。
【００３２】
ノード機器２は付属の電気集塵機に第２電源電圧（例えば２４Ｖ  ＤＣまたは２３０Ｖ  ＡＣ）を供給する。この電源電圧は好ましくはガルバニックアイソレータを介して伝達され、つまりノード機器２およびそれに付属する電気集塵機は、これがＰＣＴ特許申請書である特許文献１に記載されているように、有利にはガルバニック絶縁される。
【００３３】
本発明の実施形態が示され説明されたことにより、本発明の趣旨から逸脱することなく上記に言及され、可能であるより多くの修正が可能であることが専門家には明らかである。従って本発明は特許請求の範囲およびその同等のものによってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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