JPH01263444A - 送風装置 - Google Patents
送風装置Info
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- JPH01263444A JPH01263444A JP63091983A JP9198388A JPH01263444A JP H01263444 A JPH01263444 A JP H01263444A JP 63091983 A JP63091983 A JP 63091983A JP 9198388 A JP9198388 A JP 9198388A JP H01263444 A JPH01263444 A JP H01263444A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Ventilation (AREA)
- Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明は、太陽電池から給電して電動機を駆動して送風
を行う送風装置に関する。
を行う送風装置に関する。
具体的には、住宅・車両・温室等の空気を排気する換気
扇や、室内の空気を循環攪拌する循環扇や扇風機に利用
される。
扇や、室内の空気を循環攪拌する循環扇や扇風機に利用
される。
←)従来の技術
本発明に先行する技術として実間@52−29425号
公報に記載の太陽電池充電装置がある。
公報に記載の太陽電池充電装置がある。
太陽電池充電装置は、負荷と負荷に給電する蓄電池との
並列回路に、逆流防止ダイオードを介して太陽電池を直
列に接続している。太陽電池からは蓄電池の自己放電量
に相当する電力量が得られ、負荷には蓄電池から常時電
力が供給される。だが、送風羽根を駆動する電動機を負
荷とした場合、電動機に供給される電力量が略一定して
いることから一定回転数で駆動され、必要以上の送風を
行うことになる。たとえば、太陽による日射量は、時間
と共に変化し、それに伴ない室の温度も変化し、朝夕は
それ程の送風を必要としないが、昼は大きな送風量を必
要とすることから、従来は、電動機の回転を制御する回
路が必ずいった。そこで、太陽電池が日射量によりその
出力を変化させることから、気候日射量感知手段として
も用いる換気装置として特公昭59−51657号公報
に記載のものがある。換気装置は電動機に太陽電池を直
接接続したもので、太陽電池からの出力変化に連動して
電動機の回転は変化する。だが、太陽電池のみで電動機
を駆動するについては、気候、日射量の変化に則して電
動機の回転が自動制御されるについては、蓄電池を介し
て間接的に駆動するものに比べて改良されたものとなっ
ているものの、第6図の太陽電池の特性図に基づき説明
する問題点がある。
並列回路に、逆流防止ダイオードを介して太陽電池を直
列に接続している。太陽電池からは蓄電池の自己放電量
に相当する電力量が得られ、負荷には蓄電池から常時電
力が供給される。だが、送風羽根を駆動する電動機を負
荷とした場合、電動機に供給される電力量が略一定して
いることから一定回転数で駆動され、必要以上の送風を
行うことになる。たとえば、太陽による日射量は、時間
と共に変化し、それに伴ない室の温度も変化し、朝夕は
それ程の送風を必要としないが、昼は大きな送風量を必
要とすることから、従来は、電動機の回転を制御する回
路が必ずいった。そこで、太陽電池が日射量によりその
出力を変化させることから、気候日射量感知手段として
も用いる換気装置として特公昭59−51657号公報
に記載のものがある。換気装置は電動機に太陽電池を直
接接続したもので、太陽電池からの出力変化に連動して
電動機の回転は変化する。だが、太陽電池のみで電動機
を駆動するについては、気候、日射量の変化に則して電
動機の回転が自動制御されるについては、蓄電池を介し
て間接的に駆動するものに比べて改良されたものとなっ
ているものの、第6図の太陽電池の特性図に基づき説明
する問題点がある。
第3図に示す曲線aは日射量20 mW10A時の、曲
線すは日射量50mw/iの時の、曲線Cは日射量i
o o mvv’caの時の太陽電池出力特性を示し、
太陽電池の最大出力は&5W、最適動作電圧は12■で
、各日射量に対する最適動作点照度特性は点線dの如く
なる。太陽電池にて駆動される電動機は定格12V、D
、 5 Aのものを用い、その動作特性は曲線eとなる
。
線すは日射量50mw/iの時の、曲線Cは日射量i
o o mvv’caの時の太陽電池出力特性を示し、
太陽電池の最大出力は&5W、最適動作電圧は12■で
、各日射量に対する最適動作点照度特性は点線dの如く
なる。太陽電池にて駆動される電動機は定格12V、D
、 5 Aのものを用い、その動作特性は曲線eとなる
。
そこで、第6図の各曲線a、b1C,d%eを比較検討
するに、電動機は日射量が増加するに従って曲線eに添
って変化し、その回転数を増加させ、日射量50 mw
/c11付近で、電動機の定格電圧が得られ、太陽電池
の最適動作点照度特性とも近接し、太陽電池の利用特性
も最適となる。だが日射量がさらに増加し、1004/
−となると、電動機の動作電圧は14■以上となり、定
格以上で動され電動機の耐用年数も短くなる。さらに、
1八 00 mW/−では太陽電池の最適動作点照度特性の曲
線dより外れた利用効率が良くない部分で太陽電池を利
用することになる。また、電動機の定格は送風装置とし
ての使用される場所に則して決定されたもので、定格以
上で駆動することは必要以上の送/aを行うことになる
。
するに、電動機は日射量が増加するに従って曲線eに添
って変化し、その回転数を増加させ、日射量50 mw
/c11付近で、電動機の定格電圧が得られ、太陽電池
の最適動作点照度特性とも近接し、太陽電池の利用特性
も最適となる。だが日射量がさらに増加し、1004/
−となると、電動機の動作電圧は14■以上となり、定
格以上で動され電動機の耐用年数も短くなる。さらに、
1八 00 mW/−では太陽電池の最適動作点照度特性の曲
線dより外れた利用効率が良くない部分で太陽電池を利
用することになる。また、電動機の定格は送風装置とし
ての使用される場所に則して決定されたもので、定格以
上で駆動することは必要以上の送/aを行うことになる
。
e9 発明が解決しようとする課題
本発明は太陽電池にて直接駆動する電動機の耐用年数の
向上と、太陽電池を気候日射量感知手段としての使用に
よる最適送風とが行なえる送風装置金得ることをその技
術的課題とするものである。
向上と、太陽電池を気候日射量感知手段としての使用に
よる最適送風とが行なえる送風装置金得ることをその技
術的課題とするものである。
に)課粗金解決するだめの手段
本発明は送風羽根を駆動する電動機と、電動機に給電す
る太陽電池と、電動機に並列に、電動機と太陽電池側か
ら順方向に接続する逆流防止素子を介して接続する電動
機の定格電圧以下の蓄電池と?備えた手段でもって課題
を解決するものである。なお、本発明への細別的構成と
して、必要に応じて、手動、自動にて蓄電池を電動機に
直接接続する回路を形成しても、通常の主たる自動運転
においては、太陽電池のみにて電動機が駆動されるので
あれば、本発明の構成、作用、効果を有する。
る太陽電池と、電動機に並列に、電動機と太陽電池側か
ら順方向に接続する逆流防止素子を介して接続する電動
機の定格電圧以下の蓄電池と?備えた手段でもって課題
を解決するものである。なお、本発明への細別的構成と
して、必要に応じて、手動、自動にて蓄電池を電動機に
直接接続する回路を形成しても、通常の主たる自動運転
においては、太陽電池のみにて電動機が駆動されるので
あれば、本発明の構成、作用、効果を有する。
(ホ)作 用
本発明は、蓄電池を電動機の定格電圧以下に設定したこ
とで、太陽電池の出力が定格電圧となるまでは、蓄電池
への充電は行なわれず、電動機に印加されて、電動機は
太@電池の出力に応じて駆動される。太陽電池の出力が
定格電圧を超えると、その超えた分の電力が、蓄電池へ
の充電に用いられることで、電動機への印加は定格を超
えることのないように調整され、その調整は太陽電池の
最適動作点照度特性に沿うように行なわれる。
とで、太陽電池の出力が定格電圧となるまでは、蓄電池
への充電は行なわれず、電動機に印加されて、電動機は
太@電池の出力に応じて駆動される。太陽電池の出力が
定格電圧を超えると、その超えた分の電力が、蓄電池へ
の充電に用いられることで、電動機への印加は定格を超
えることのないように調整され、その調整は太陽電池の
最適動作点照度特性に沿うように行なわれる。
(へ)実施例
本発明を図面に基づき具体化して説明する。
第1図は本発明の電気回路を示す。
太陽電池1には、スイッチング素子2を介して′電動機
6を接続している。電動機ろにて送風羽根4が駆動され
る。スイッチング素子2と電動機6との直列回路には逆
流防止素子5と蓄電池6との直列回路が並列に接続され
る。逆流防止素子5はダイオードにて形成し、電動機6
と太陽゛シ池1側から順方向に接続している。蓄電池乙
の正極と電動機5のスイッチング素子2接続側とは、ス
イッチング素子7にて接続している。スイッチング素子
2とスイッチング素子7はトランジスタにて形成し、制
御回路8にて導通制御される。太陽゛電池1を電源とす
る電動機6の主たる駆動においてはスイッチング素子2
は常に導通し、スイッチング素子7は常に非導通となる
ように制御される。制御回路8の電源は蓄゛直池6であ
る。太陽電池1及び電動機6としては従来の技術との比
較においてその特徴を明確とするために、従来の技術で
具体的に示した特性・定格のものを用いる。従って第2
図の特性図に示す太@電池1と電動機6の特性を示ず曲
線a、b、c、d、eは同一である。蓄電池6は10■
の鉛蓄電池を用い、定格容量1AH1残存容量50%の
ものを用いる。次に第2図に基づき日射量が増加する時
の回路動作を説明する。太陽電池1に接続する蓄電池6
及び電動機5は日射量100 mW/−においてその動
作点Aが最適動作点照度特性上に位置するように、動作
電流が約0.51 Aとされるように負荷抵抗を設定し
、その時の動作電圧は12Vとなシ、電動機5の定格電
圧となるようにしている。日射量が増加すると電動機6
は曲線Cに沿って変化し、その回転数全増加する。そし
て、その動作電圧が10Vとなるまでは、蓄電池6の電
圧が10Vであることから、充電電流が蓄電池6に流れ
ない。逆流防止素子5による電圧降下にて、実際には日
射量が50mw/iで動作電圧が約1t5Vとなった程
度で゛蓄電池6に充電電流が流れ始める。その後は、日
射量が増加しても、その増加による太陽電池1からの出
力は、蓄電池61C流れ、動作電圧は12V以上とはな
らず、電動機6に対しては定格電圧12V、電流0.5
A以上は流れず、α51までの増加分0.21AはII
t池6への充電電流となる。日射量が約50mw/i以
上では電動機5の回転数は変化せず、日射量が約50
mW/clI以上となった時の余剰分は蓄電池6に充電
される。従って、電動機6は定格を越えて運転されるこ
とはなく、電動機乙の耐用年数が向上し、日射量が50
mw、、z−までは日射量変化に則して回転数を変化
させた運転が行なえる。また、太陽電池1は電動機3の
定格と太陽電池1の最適動作点照度特性との近似点から
は、蓄電池6への充電が開始され、充電開始しからは太
陽電池1は最適動作点照度特性に沿った出力曲線dに沿
って利用され、太陽電池1の利用効率が向上する。なお
、電動機6の定格と太陽電池1の特性及び蓄電池6の定
格を変化させることで、電動機3が定格運転となる日射
量を適宜設定できる。例えば、電動機3の特性曲線eの
傾きを大きくして、最適動作点照度特性dとの交点を動
作電流が0.4Aとなる日射量約70mW/−程度とし
、電動機3の定格電流を04A1電圧を12Vとし、蓄
電池6を11V程度とすると、日射量約70mW/cJ
までは日射量に沿って電動機6の回転数が変化する。ま
た、車両において使用する換気装置に本発明を用いるに
ついては、車載用蓄電池が12■であることから、逆流
防止素子による電圧降下を考慮して、電動機の定格電圧
tl−13〜14Vとし、日射量1 [10gl/−に
おける最適動作点電圧が13〜14Vとなる太陽電池を
用いることで、車両搭載用として最適な送風装置を得る
ことができる。太陽電池1の日射量100 mW/−に
おける最適動作点照度特性における動作点Aにおける動
作電圧と電流を定格とする電動機6を用いれば、全日射
量に対応して自動的に電動機60回転数が変化するもの
であるが、これだと、低日射量における電動機6の動作
が不安定となることから、本発明の構成が必要となる。
6を接続している。電動機ろにて送風羽根4が駆動され
る。スイッチング素子2と電動機6との直列回路には逆
流防止素子5と蓄電池6との直列回路が並列に接続され
る。逆流防止素子5はダイオードにて形成し、電動機6
と太陽゛シ池1側から順方向に接続している。蓄電池乙
の正極と電動機5のスイッチング素子2接続側とは、ス
イッチング素子7にて接続している。スイッチング素子
2とスイッチング素子7はトランジスタにて形成し、制
御回路8にて導通制御される。太陽゛電池1を電源とす
る電動機6の主たる駆動においてはスイッチング素子2
は常に導通し、スイッチング素子7は常に非導通となる
ように制御される。制御回路8の電源は蓄゛直池6であ
る。太陽電池1及び電動機6としては従来の技術との比
較においてその特徴を明確とするために、従来の技術で
具体的に示した特性・定格のものを用いる。従って第2
図の特性図に示す太@電池1と電動機6の特性を示ず曲
線a、b、c、d、eは同一である。蓄電池6は10■
の鉛蓄電池を用い、定格容量1AH1残存容量50%の
ものを用いる。次に第2図に基づき日射量が増加する時
の回路動作を説明する。太陽電池1に接続する蓄電池6
及び電動機5は日射量100 mW/−においてその動
作点Aが最適動作点照度特性上に位置するように、動作
電流が約0.51 Aとされるように負荷抵抗を設定し
、その時の動作電圧は12Vとなシ、電動機5の定格電
圧となるようにしている。日射量が増加すると電動機6
は曲線Cに沿って変化し、その回転数全増加する。そし
て、その動作電圧が10Vとなるまでは、蓄電池6の電
圧が10Vであることから、充電電流が蓄電池6に流れ
ない。逆流防止素子5による電圧降下にて、実際には日
射量が50mw/iで動作電圧が約1t5Vとなった程
度で゛蓄電池6に充電電流が流れ始める。その後は、日
射量が増加しても、その増加による太陽電池1からの出
力は、蓄電池61C流れ、動作電圧は12V以上とはな
らず、電動機6に対しては定格電圧12V、電流0.5
A以上は流れず、α51までの増加分0.21AはII
t池6への充電電流となる。日射量が約50mw/i以
上では電動機5の回転数は変化せず、日射量が約50
mW/clI以上となった時の余剰分は蓄電池6に充電
される。従って、電動機6は定格を越えて運転されるこ
とはなく、電動機乙の耐用年数が向上し、日射量が50
mw、、z−までは日射量変化に則して回転数を変化
させた運転が行なえる。また、太陽電池1は電動機3の
定格と太陽電池1の最適動作点照度特性との近似点から
は、蓄電池6への充電が開始され、充電開始しからは太
陽電池1は最適動作点照度特性に沿った出力曲線dに沿
って利用され、太陽電池1の利用効率が向上する。なお
、電動機6の定格と太陽電池1の特性及び蓄電池6の定
格を変化させることで、電動機3が定格運転となる日射
量を適宜設定できる。例えば、電動機3の特性曲線eの
傾きを大きくして、最適動作点照度特性dとの交点を動
作電流が0.4Aとなる日射量約70mW/−程度とし
、電動機3の定格電流を04A1電圧を12Vとし、蓄
電池6を11V程度とすると、日射量約70mW/cJ
までは日射量に沿って電動機6の回転数が変化する。ま
た、車両において使用する換気装置に本発明を用いるに
ついては、車載用蓄電池が12■であることから、逆流
防止素子による電圧降下を考慮して、電動機の定格電圧
tl−13〜14Vとし、日射量1 [10gl/−に
おける最適動作点電圧が13〜14Vとなる太陽電池を
用いることで、車両搭載用として最適な送風装置を得る
ことができる。太陽電池1の日射量100 mW/−に
おける最適動作点照度特性における動作点Aにおける動
作電圧と電流を定格とする電動機6を用いれば、全日射
量に対応して自動的に電動機60回転数が変化するもの
であるが、これだと、低日射量における電動機6の動作
が不安定となることから、本発明の構成が必要となる。
本発明の図示する構造はスイッチング素子2と7及び制
御回路8を形成している。制御回路8に室内湿度検知体
を形成し、室内温度検知体による温度が換気を必要とし
ないものであればスイッチング素子2を非導通として電
動機3を停止する。また室内湿度検知体にて制御するよ
うにしてもよい。日射量が少ない時、夜間において換気
を必要とする時、制御回路8にて、スイッチング素子7
を導通すると電動機3は蓄電池6にて駆動される。スイ
ッチング素子7を導通とする時、スイッチング素子2を
非導通とすることで太陽電池1にて蓄電池6に充電する
ことができる。また、単に蓄電池6にて電動機5ft駆
動するための手動制御をするのみであれば、特に制御回
路8は必要なく、スイッチング素子7に変えて手動スイ
ッチを形成するとよい。蓄電池6は、電動機6の駆動に
利用せずとも、他の機器の電源として用いてもよい。蓄
電池6は鉛蓄電池である必要はなくニツケルカドミュー
ム蓄電池等、稲々の二次電池を用いることができる。電
動機6としては、太陽電池1の出力にて直接駆動され、
その回転に特別な駆動制御回路を必要としない直流整流
子モータが適当であるが、使用として日射量のある限υ
常に電動機が回転することから、直流ブラシレスモータ
を用いるのが最適といえる。この場合直流ブラシレスモ
ータの固定子巻線を切り替え制御する駆動制御回路の電
源は太陽電池1から供給してもよいし、本構造では蓄電
池乙にて供給する方が電源として安定化する。直流ブラ
シレスモーフの回転数は太陽電池1の出力変化に連動し
て変化する。太陽電池1は従来公知の種々のもの金剛い
ることができ、その設置場所も屋根、ベランダ等とする
ことができ、送風装置の屋外に面した日の当たる部分に
太陽電池1を形成してもよい。
御回路8を形成している。制御回路8に室内湿度検知体
を形成し、室内温度検知体による温度が換気を必要とし
ないものであればスイッチング素子2を非導通として電
動機3を停止する。また室内湿度検知体にて制御するよ
うにしてもよい。日射量が少ない時、夜間において換気
を必要とする時、制御回路8にて、スイッチング素子7
を導通すると電動機3は蓄電池6にて駆動される。スイ
ッチング素子7を導通とする時、スイッチング素子2を
非導通とすることで太陽電池1にて蓄電池6に充電する
ことができる。また、単に蓄電池6にて電動機5ft駆
動するための手動制御をするのみであれば、特に制御回
路8は必要なく、スイッチング素子7に変えて手動スイ
ッチを形成するとよい。蓄電池6は、電動機6の駆動に
利用せずとも、他の機器の電源として用いてもよい。蓄
電池6は鉛蓄電池である必要はなくニツケルカドミュー
ム蓄電池等、稲々の二次電池を用いることができる。電
動機6としては、太陽電池1の出力にて直接駆動され、
その回転に特別な駆動制御回路を必要としない直流整流
子モータが適当であるが、使用として日射量のある限υ
常に電動機が回転することから、直流ブラシレスモータ
を用いるのが最適といえる。この場合直流ブラシレスモ
ータの固定子巻線を切り替え制御する駆動制御回路の電
源は太陽電池1から供給してもよいし、本構造では蓄電
池乙にて供給する方が電源として安定化する。直流ブラ
シレスモーフの回転数は太陽電池1の出力変化に連動し
て変化する。太陽電池1は従来公知の種々のもの金剛い
ることができ、その設置場所も屋根、ベランダ等とする
ことができ、送風装置の屋外に面した日の当たる部分に
太陽電池1を形成してもよい。
(ト)発明の効果
本発明は、電動機に、逆流防止素子を直列接続した蓄電
池を並列に接続したことで、太@電池の出力増加に伴な
う電動機の定格以上での運転を、蓄電池が充電に太陽電
池の増加分を用いることで防止して耐用年数の向上と太
it池の利用効率の向上を図ることができる。
池を並列に接続したことで、太@電池の出力増加に伴な
う電動機の定格以上での運転を、蓄電池が充電に太陽電
池の増加分を用いることで防止して耐用年数の向上と太
it池の利用効率の向上を図ることができる。
第1図は本発明送風装置の′心気回路図、第2図は本発
明の特性図、第6図は従来の技術の特性図である。 1・・・太陽電池、 6・・・電動機、 4・・・
送風羽根、5・・・逆流防止素子、 6・・・蓄電池
。 )で小県呻
明の特性図、第6図は従来の技術の特性図である。 1・・・太陽電池、 6・・・電動機、 4・・・
送風羽根、5・・・逆流防止素子、 6・・・蓄電池
。 )で小県呻
Claims (1)
- 1、送風羽根を駆動する電動機と、電動機に給電する太
陽電池と、電動機に並列に、電動機と太陽電池側から順
方向に接続する逆流防止素子を介して接続する電動機の
定格電圧以下の蓄電池とを備えた送風装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091983A JPH01263444A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 送風装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091983A JPH01263444A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 送風装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263444A true JPH01263444A (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=14041718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63091983A Pending JPH01263444A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 送風装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01263444A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069994A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発熱体収納函冷却装置 |
-
1988
- 1988-04-14 JP JP63091983A patent/JPH01263444A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069994A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発熱体収納函冷却装置 |
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