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発明の名称 フィルタの目詰まり検出装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−156119
公開日 平成10年(1998)6月16日
出願番号 特願平8−317378
出願日 平成8年(1996)11月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】滝本 智之 (外1名)
発明者 丹羽 和裕
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 モータの温度変化を検知して、モータへの負荷を推定することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置。
【請求項2】 温度検知手段を備え、モータの表面温度の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置。
【請求項3】 温度検知手段を備え、運転開始時の温度上昇パターンの変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置。
【請求項4】 複数の温度検知手段を備え、モータの表面温度と周囲温度との温度差の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置。
【請求項5】 複数の温度検知手段を備え、モータの表面温度とモータ巻線内温度との温度差の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタの目詰まり状態を知るために使用されるフィルタの目詰まり検出装置とその検知方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のフィルタの目詰まり検出装置は、特開平5−60358号公報に記載されたものが知られている。
【0003】以下、そのフィルタの目詰まり検出装置について図5を参照しながら説明する。図に示すように、空調機器101の上流側に設けたフィルタ102に、これを挟んで斜めに対向させて目詰まり検出手段の発光部103と受光部104を配置している。空調機器101内にはファン105とモータ106が備えられている。ファン105はケーシング107内にある。図5ではファン105の位置を示すためにケーシング107の一部をカットした状態で図示している。空調機器101を運転するとファン105とモータ106の働きによりフィルタ102を介して空調機器101内に空気が吸込まれる。空気中に浮遊しているほこり等はフィルタ102上に捕集される。空調機器101内に吸い込む空気の通過方向に交差するように光を透過させ、且つこの透過した光量に基づく受光部104の出力αに対し、これが設定した値αsよりも小さくなったことでフィルタ102が目詰まり状態になったことを検出し、目詰まり状態であることを報知するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のフィルタの目詰まり検出装置では、発光部からの光がフィルタを通過して受光部に到達する必要があるので、光が通過できる構造のフィルタ以外には使用できないという課題があり、フィルタの構造に影響されずにフィルタの目詰まり状態を検知できることが要求されている。また、発光部からの光が受光部に正確に到達する必要があるので、発光部の光軸と受光部の光軸が同一直線上に並ぶように、発光部と受光部を適切な位置に配置しなければならないというような構造上の課題があり、目詰まり検出装置の構造を簡略化することが要求されている。また、発光部からの光量が基準となるため、発光部の光量の安定度が目詰まり状態の検出精度に大きく影響するという課題があり、目詰まり状態の検出精度を向上させることが要求されている。本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、フィルタの構造に影響されずにフィルタの目詰まり状態を検知することができ、また、目詰まり検出装置の構造を簡略化することができ、また、目詰まり状態の検出精度を向上することのできるフィルタの目詰まり検出装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のフィルタの目詰まり検出装置は上記目的を達成するために、モータの温度変化を検知して、モータへの負荷を推定することにより目詰まり状態の検知をする構成としたものである。
【0006】本発明によれば、フィルタの構造に影響されずにフィルタの目詰まり状態を検知できるフィルタの目詰まり検出装置が得られる。
【0007】また他の手段は、温度検知手段を備え、モータの表面温度の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をする構成としたものである。
【0008】そして本発明によれば、フィルタの構造に影響されずにフィルタの目詰まり状態を検知できるフィルタの目詰まり検出装置が得られる。
【0009】また他の手段は、温度検知手段を備え、運転開始時の温度上昇パターンの変化を検知することにより目詰まり状態の検知をする構成としたものである。
【0010】そして本発明によれば、目詰まり検出装置の構造を簡略化することのできるフィルタの目詰まり検出装置が得られる。
【0011】また他の手段は、複数の温度検知手段を備え、モータの表面温度と周囲温度との温度差の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をする構成としたものである。
【0012】そして本発明によれば、目詰まり状態の検出精度を向上することのできるフィルタの目詰まり検出装置が得られる。
【0013】また他の手段は、複数の温度検知手段を備え、モータの表面温度とモータ巻線内温度との温度差の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をする構成としたものである。
【0014】そして本発明によれば、目詰まり状態の検出精度を向上することのできるフィルタの目詰まり検出装置が得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明は、温度検知手段を備え、モータの表面温度の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置としたものであり、モータの表面温度の値からモータへの負荷状態を推定し、フィルタの目詰まり状態を知ることができるという作用を有する。また、温度検知手段を備え、運転開始時の温度上昇パターンの変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置としたものであり、フィルタを使用した機器への電源投入時からモータの表面温度が安定するまでのモータ表面温度の上昇パターンから、フィルタを通過する風量を推定することによりフィルタの目詰まり状態を検知するので、目詰まり検出装置の構造を簡略化することができるという作用を有する。また、複数の温度検知手段を備え、モータの表面温度と周囲温度との温度差の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置としたものであり、モータの表面温度と周囲温度との温度差の値からモータへの負荷状態を推定し、フィルタの目詰まり状態を知ることができるので周囲温度の変動によりモータの表面温度が変化しても温度差の値からモータへの負荷状態を推定し、フィルタの目詰まり状態を知ることができるという作用を有する。また、複数の温度検知手段を備え、モータの表面温度とモータ巻線内温度との温度差の変化を検知することにより目詰まり状態の検知をすることができるフィルタの目詰まり検出装置としたものであり、モータの周囲を通過する風量を推定することにより精度良く目詰まり検出ができるという作用を有する。
【0016】以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【0017】
【実施例】
(実施例1)図1に示すように、温度検知手段1を備えたフィルタの目詰まり検出装置2は、モータ106の表面に温度検知手段1を取付けている。空調機器101内にはフィルタ102とファン105とモータ106が備えられフィルタ102を介して空気を吸込んでいる。
【0018】上記構成において、フィルタ102は空調機器101の運転に伴い空気中に浮遊するほこり等を捕集する。空調機器101の運転に伴い、モータ106の表面温度は上昇していき、一定期間経過後には温度Taで安定する。目詰まり検出装置2では温度Taを記憶しておく。空調機器101の運転を継続するとフィルタ102上にはほこり等が蓄積され空気に対する流通抵抗が増えていき、いわゆるフィルタが目詰まりした状態となる。フィルタ102が目詰まりしている場合は初期の目詰まりしていない状態に比較してモータの表面温度はTaよりも低い表面温度Tbで安定する。フィルタ102が目詰まりしている場合は同一の入力ではファンへの負荷が小さくなるので、表面温度Taに比べて表面温度Tbのほうが低い温度となる。表面温度Taと表面温度Tbの差をTcとすると、Tcがあらかじめ設定しておいた値Tdよりも大きくなった場合、つまりTa−Tb=Tc>Tdとなった場合、目詰まり検出装置2においてフィルタ102は目詰まりしていると判断され、使用者に報知する。フィルタが目詰まりしたことにより風量が低下してモータ表面温度が変化することを検知し、モータへの負荷状態の変化を推定するので、フィルタの構造に影響されずにフィルタの目詰まり状態を検知することができる。
【0019】ここで、Ta、Tb、Tc、Tdは特に具体的な数値を示さなかったが、これらの値はモータの種類、ファンの種類、フィルタの種類、運転方法等の条件によってさまざまであり、Tdを設定する場合には対象となる空調機器に関して、正常時のモータ表面温度と使用されるフィルタが目詰まりした場合のモータ表面温度を計測しておく必要がある。一例として、シロッコファンとフィルタの組合わせからなる空調機器では目詰まりしていない状態での表面温度Ta=50℃、目詰まりした状態での表面温度Tb=47℃という値を得ているので、この場合はTdを2〜3℃と設定すればフィルタの目詰まり状態を検知することができる。
【0020】また、本実施例では温度検知手段1について詳しく示さなかったが、サーミスタ、熱電対など、温度を検知できる手段であれば、その作用効果に差異を生じない。
【0021】また、本実施例では温度検知手段1の装着場所についても詳しく示さなかったが、モータ表面の温度を計測することができれば、場所を特定する必要は無く、その作用効果に差異を生じないが、TaとTbの差Tcが大きく示される装着場所であれば望ましい。
【0022】また、本実施例ではファン105の構造を詳しく示さなかったが、図1ではシロッコファンを示している。しかし、これに限ったものでなく、フィルタの目詰まりにともない、モータ表面の温度が変化する特性を有するのであれば、プロペラファン等を使用してもその作用効果に差異を生じない。
【0023】また、本実施例ではTa−Tb=Tcとし、Tcの値で目詰まりの判定をおこなったが、これに限ったものでなく、Ta/Tb=Tcとして、Tcの値で目詰まりの判定をおこなっても、TaとTcの違いの程度から目詰まり状態を検知するのであれば、その作用効果に差異は生じない。
【0024】(実施例2)実施例1と同様に図1に示すように、温度検知手段1を備えたフィルタの目詰まり検出装置2は、モータ106の表面に温度検知手段1を取付けている。空調機器101内にはフィルタ102に加えてファン105とモータ106が備えられフィルタ102を介して空気を吸込んでいる。
【0025】上記構成において、図2に示すようにフィルタ102が目詰まりしていない状態では空調機器の運転開始後から徐々にモータ表面温度は上昇し、温度Taで安定する。図2に示すようにフィルタ102が目詰まりしている状態では空調機器101の運転開始後から徐々にモータ温度は上昇し温度Tbで安定する。運転開始後から一定期間経過した時点での温度上昇の傾きに関してフィルタ102が目詰まりしていない状態での温度上昇の傾きをDa、目詰まりしている状態での温度上昇の傾きをDbとするとDa<Dbとなる。実施例1と同様にフィルタの目詰まりしていない状態での傾きDaを記憶しておき、Dbとの比較をおこなうことによってフィルタの目詰まり状態を簡略化された構成で判定することができる。温度上昇の傾きDaと温度上昇の傾きDbの差をDcとすると、Dcがあらかじめ設定しておいた値Ddよりも大きくなった場合、つまりDa−Db=Dc>Ddとなった場合、目詰まり検出装置2においてフィルタ102は目詰まりしていると判断され、使用者に報知する。
【0026】ここで、Da、Db、Ddは特に具体的な数値を示さなかったが、これらの値はモータの種類、ファンの種類、フィルタの種類、運転方法等の条件によってさまざまであり、対象となる空調機器に関して、正常時のモータ表面温度上昇の傾きDaと使用されるフィルタが目詰まりした場合のモータ表面温度上昇の傾きDbを計測しておく必要がある。
【0027】ここで、温度上昇の傾きDa、温度上昇の傾きDbの求めかたについては詳しく示さなかったが、一定時間の間に上昇した温度の割合を示すものであれば、その作用効果に差異を生じない。
【0028】また、温度上昇の傾きDa、温度上昇の傾きDbを求めるタイミングについては詳しく示さなかったが、空調機器101の運転開始からモータ表面温度が安定するまでの時点の間で、目詰まり状態により傾きに違いがあらわれるタイミングであれば、その作用効果に差異を生じない。
【0029】(実施例3)図3に示すように、温度検知手段1aはモータ106の表面に設置され、温度検知手段1bは空調機器101の吸込み口の付近に設置されている。上記構成において空調機器101の運転を開始するとモータ106の表面温度は徐々に上昇して温度Taで安定する。温度検出手段1bにより空調機器101の周囲温度Trを知ることができるので、モータ106の表面温度上昇分Tar=Ta−Trを求める。目詰まり検出装置2では温度上昇分Tarを記憶しておく。空調機器101の運転を継続するとフィルタ102上にはほこり等が蓄積され空気に対する流通抵抗が増えていき、いわゆるフィルタが目詰まりした状態となる。フィルタ102が目詰まりしている場合は初期の目詰まりしていない状態に比較してモータの表面温度はTaよりも低い表面温度Tbで安定する。そこで同様に表面温度上昇分Tbr=Tb−Trを求めTarとTbrの比較をおこなうことによってフィルタの目詰まり状態を判定することができる。
【0030】周囲温度が変動することによりモータ表面温度も変動するが、空調機器101の周囲温度を知ることにより、周囲温度の変動の影響を除いた状態でフィルタの目詰まりによるモータ表面温度の変化を正確に知ることができるので、精度良く目詰まり状態を検知することが可能になる。
【0031】ここで、Tar、Tbrは特に具体的な数値を示さなかったが、これらの値はモータの種類、ファンの種類、フィルタの種類、運転方法等の条件によってさまざまであり、対象となる空調機器に関して、あらかじめTar、Tbrの大小関係がどうなった場合に目詰まり状態と判定するかを設定しておく必要がある。
【0032】ここで、温度検知手段1bの設置場所は空調機器101の吸込み口の付近としたが、これに限ったものではなく、空調機器101の周囲温度を知ることができればどこの場所に温度検知手段1bを設置してもその作用効果に差異を生じない。
【0033】(実施例4)図4に示すように、温度検知手段1aはモータ106の表面に設置され、温度検知手段1cはモータ106のカバー内の巻線内部に設置されている。図4では温度検知手段1cの場所を説明するために、モータ106のカバーの一部をカットした状態で図示している。上記構成において空調機器101の運転を開始するとモータ106の表面温度は徐々に上昇して温度Taで安定する。温度検知手段1cによりモータ106の巻線温度Tsaを知ることができる。巻線温度Tsaと表面温度Taの差からTta=Tsa−Taを求める。目詰まり検出装置2ではTtaを記憶しておく。空調機器101の運転を継続するとフィルタ102上にはほこり等が蓄積され空気に対する流通抵抗が増えていき、いわゆるフィルタが目詰まりした状態となる。フィルタ102が目詰まりしている場合は初期の目詰まりしていない状態に比較してモータの表面温度はTaよりも低い表面温度Tbで安定する。巻線温度もTsaより低い温度Tsbで安定する。そこで同様にTtb=Tsb−Tbを求めTtaとTtbの比較をおこなうことによってフィルタの目詰まり状態を判定することができる。モータの表面温度および巻線温度は空調機器の置かれている雰囲気の温度や空調機器に供給されている電源の電源電圧等によっても変動する。しかしフィルタが目詰まりしている場合はモータの表面を通過する風量が減少するので、モータの表面温度と巻線温度との差が少なくなる。そこでモータの表面温度と巻線温度との差に基づいてフィルタの目詰まり状態を判定することによって、雰囲気の温度や電源電圧の変動の影響を減らした状態でフィルタの目詰まりによるモータ表面温度の変化を正確に知ることができるので、精度良く目詰まり状態を検知することが可能になる。
【0034】ここで、温度検知手段1cの設置場所はモータ106カバー内の巻線内部としたが、これに限ったものではなく、モータ106内の温度を検知できる場所であればどこの場所に温度検知手段1cを設置してもその作用効果に差異を生じない。
【0035】ここで、Tta、Ttbは特に具体的な数値を示さなかったが、これらの値はモータの種類、ファンの種類、フィルタの種類、運転方法等の条件によってさまざまであり、対象となる空調機器に関して、あらかじめTar、Tbrの大小関係がどうなった場合に目詰まり状態と判定するかを設定しておく必要がある。
【0036】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発明によればフィルタの構造に影響されずにフィルタの目詰まり状態を検知することができるという効果のあるフィルタの目詰まり検出装置を提供できる。
【0037】また、目詰まり検出装置の構造を簡略化することができる効果のあるフィルタの目詰まり検出装置を提供できる。
【0038】また、目詰まり状態の検出精度を向上することのできる効果のあるフィルタの目詰まり検出装置を提供できる。




 

 


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