JPH0875202A

JPH0875202A - 換気量制御装置

Info

Publication number: JPH0875202A
Application number: JP23051294A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Fukuyama; 健次郎福山
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】ファンを定格で運転する場合やインバータの
異常時に、自動的に商用運転に切り換えることができる
ようにする。【構成】通常は、電磁接触器ＭＣ１の接点４１ａと電
磁接触器ＭＣ３の接点４３ａは短絡、電磁接触器ＭＣ２
の接点４２ａは開放され、商用電源３２はインバータ３
０を介してファンのモータ３６に接続される。ファンを
定格で運転するためにコントローラがインバータ３０の
出力周波数を最大にすると、周波数検出端子ＦＵがロー
レベルとなり、電磁接触器ＭＣ３の接点４３ａは開放さ
れ、電磁接触器ＭＣ２の接点４２ａは短絡され、商用運
転が行われる。また、ストール防止が動作すると、イン
バータ３０の過負荷警報端子ＯＬがローレベルとなり、
接点４２ａは短絡され、接点４３ａは開放され、商用運
転が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータを用いてフ
ァンの回転数を制御して換気量を制御する換気量制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】業務用等の厨房室では、排気ファン、給
気ファン等による換気設備に加え、調理機器の燃焼ガス
量に応じて換気量を制御する換気量制御装置を設けて、
換気システムを構成している。

【０００３】図５は換気システムの構成の一例を示す説
明図である。この図に示すように、厨房室１０内には調
理機器１１が設けられ、この調理機器１１の上方にフー
ド１２が設けられている。このフード１２には排気ダク
ト１３を介して排気ファン１４Ａが接続されている。ま
た、厨房室１０内の天井には外気吹き出し口１５と空調
空気吹き出し口１６が設けられている。外気吹き出し口
１５には給気ダクト１７を介して給気ファン１４Ｂが接
続されている。空調空気吹き出し口１６には空調ダクト
１９を介して空気調和機２０が接続されている。また、
調理機器１１にはガス配管２１が接続され、このガス配
管２１の途中にはガスメータ２２が設けられている。

【０００４】また、図５に示した換気システムでは、換
気量制御装置として、排気ファン１４Ａの回転数を制御
するインバータ３０Ａと、給気ファン１４Ｂの回転数を
制御するインバータ３０Ｂと、ガスメータ１２、インバ
ータ３０Ａおよびインバータ３０Ｂに接続されたコント
ローラ３１とを備えている。この換気量制御装置では、
コントローラ３１が、ガスメータ２２の出力から調理機
器１１の燃焼ガス量を求め、この燃焼ガス量に応じてイ
ンバータ３０Ａ、３０Ｂを制御して、排気ファン１４Ａ
と給気ファン１４Ｂの回転数を変化させて、調理機器１
１の燃焼ガス量に応じた換気を行うようになっている。

【０００５】図６は、従来の換気システムにおけるイン
バータ、電源およびファンの結線を示す説明図である。
この図に示すように、３相商用電源３２には、ブレーカ
３３および電磁接触器３４を介してインバータ３０（３
０Ａと３０Ｂを代表する。）の電源入力端子が接続され
ている。インバータ３０の出力端子には、電磁接触器３
５を介してファン１４（１４Ａと１４Ｂを代表する。）
のモータ３６が接続されている。また、電磁接触器３４
とインバータ３０の間には電磁接触器３７の一端が接続
され、この電磁接触器３７の他端は電磁接触器３５とモ
ータ３６との間に接続されている。電磁接触器３５と電
磁接触器３７は、手動切り換えスイッチ３８に連動して
動作し、一方が短絡されるとき他方が開放されるように
なっている。このような構成により、手動切り換えスイ
ッチ３８を操作することにより、インバータ運転と商用
運転を切り換えることができるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５に示した換気シス
テムでは、調理機器１１の燃焼ガス量が最大のとき、イ
ンバータ３０の周波数を最大周波数である５０Ｈｚにし
てファン１４を定格で運転するが、この場合、同じ５０
Ｈｚの商用電源３２による商用運転を行う場合に比べて
インバータ３０における損失により消費電力が大きくな
るという問題点がある。

【０００７】また、インバータ３０の異常時には、手動
による復帰や、手動による商用運転への切り換えが必要
となり、処理が煩雑であると共に、処理の遅れによりイ
ンバータ３０や他の機器へ悪影響を及ぼすおそれがある
という問題点がある。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ファンを定格で運転する場合やイン
バータの異常時に、自動的に商用運転に切り換えること
ができるようにした換気量制御装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の換気量制
御装置は、商用電源の周波数を変換して、厨房室の換気
を行うためのファンへ出力するインバータと、厨房室内
の調理機器の燃焼ガス量を検出する検出手段と、この検
出手段によって検出された燃焼ガス量に応じてインバー
タの出力周波数を制御する制御手段と、インバータの状
態に応じて、商用電源をインバータを介してファンに接
続する状態と商用電源をインバータを介さずにファンに
接続する状態とを自動的に切り換える切換手段とを備え
たものである。

【００１０】この換気量制御装置では、検出手段によっ
て検出された燃焼ガス量に応じて、制御手段によってイ
ンバータの出力周波数が制御され、換気量が制御され
る。また、切換手段によって、インバータの状態に応じ
て、商用電源をインバータを介してファンに接続する状
態と商用電源をインバータを介さずにファンに接続する
状態とが自動的に切り換えられる。

【００１１】請求項２記載の換気量制御装置は、請求項
１記載の換気量制御装置において、切換手段が、インバ
ータの出力周波数が所定の周波数に達したときに、商用
電源をインバータを介してファンに接続する状態から商
用電源をインバータを介さずにファンに接続する状態へ
自動的に切り換えるものである。

【００１２】請求項３記載の換気量制御装置は、請求項
１記載の換気量制御装置において、切換手段が、インバ
ータの異常時に、商用電源をインバータを介してファン
に接続する状態から商用電源をインバータを介さずにフ
ァンに接続する状態へ自動的に切り換えるものである。

【００１３】請求項４記載の換気量制御装置は、請求項
１ないし３のいずれかに記載の換気量制御装置におい
て、切換手段が、インバータとファンとの間に設けら
れ、インバータ内の制御回路の出力信号に応じて動作す
る第１の電磁接触器と、インバータを介さずに商用電源
とファンとを接続する迂回路と、この迂回路に設けら
れ、インバータ内の制御回路の出力信号に応じて動作す
る第２の電磁接触器とを有するものである。

【００１４】この換気量制御装置では、インバータ内の
制御回路の出力信号に応じて、第１の電磁接触器と第２
の電磁接触器が動作され、これにより、インバータの状
態に応じて、商用電源をインバータを介してファンに接
続する状態と商用電源をインバータを介さずにファンに
接続する状態とが自動的に切り換えられる。

【００１５】請求項５記載の換気量制御装置は、請求項
１ないし３のいずれかに記載の換気量制御装置におい
て、切換手段が、インバータとファンとの間に設けられ
た第１の電磁接触器と、インバータを介さずに商用電源
とファンとを接続する迂回路と、この迂回路に設けられ
た第２の電磁接触器と、インバータ内の制御回路の出力
信号に応じて第１の電磁接触器および第２の電磁接触器
を動作させる電磁接触器制御手段とを有するものであ
る。

【００１６】この換気量制御装置では、電磁接触器制御
手段によって、インバータ内の制御回路の出力信号に応
じて、第１の電磁接触器と第２の電磁接触器が動作さ
れ、これにより、インバータの状態に応じて、商用電源
をインバータを介してファンに接続する状態と商用電源
をインバータを介さずにファンに接続する状態とが自動
的に切り換えられる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１および図２は本発明の第１の実
施例に係るものである。

【００１８】なお、本実施例の換気量制御装置が用いら
れる換気システムの構成は、図５と同様なので説明を省
略する。また、本実施例の換気量制御装置は、図５に示
したように、排気ファン１４Ａの回転数を制御するイン
バータ３０Ａと、給気ファン１４Ｂの回転数を制御する
インバータ３０Ｂと、ガスメータ１２、インバータ３０
Ａおよびインバータ３０Ｂに接続されたコントローラ３
１とを備えている。

【００１９】図１は、本実施例の換気量制御装置におけ
るインバータ、電源およびファンの結線を示す説明図で
ある。この図に示すように、インバータ３０は、電源入
力端子Ｒ、Ｓ、Ｔと、制御回路用電源端子Ｒ１、Ｓ１
と、出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗとを備えていると共に、インバ
ータ３０内の制御回路の出力端子として、瞬時停電端子
ＩＰＦ、過負荷警報端子ＯＬ、周波数検出端子ＦＵおよ
びオープンコレクタ出力コモン端子ＳＥを備えている。
このようなインバータ３０の例としては、「ＦＲＥＱＲ
ＯＬ−Ａ１００（商品名：三菱電機製）がある。瞬時停
電端子ＩＰＦは、瞬時停電または不足電圧保護が動作す
ると、オープンコレクタ出力コモン端子ＳＥとの間に設
けられた内部のトランジスタがオンし、ローレベルとな
る。過負荷警報端子ＯＬは、過電流が流れたときに電流
制限がかかり、出力周波数を下げて過電流が流れるのを
防止するストール防止が動作すると、オープンコレクタ
出力コモン端子ＳＥとの間に設けられた内部のトランジ
スタがオンし、ローレベルとなり、ストール防止が解除
されるとトランジスタがオフし、ハイレベルとなる。周
波数検出端子ＦＵは、出力周波数が任意に設定した検出
周波数以上になると、オープンコレクタ出力コモン端子
ＳＥとの間に設けられた内部のトランジスタがオンし、
ローレベルとなる。なお、本実施例では、検出周波数は
５０Ｈｚ、または５０Ｈｚより若干低い周波数に設定す
る。

【００２０】また、３相商用電源３２には、ブレーカ３
３および電磁接触器ＭＣ１の接点４１ａを介してインバ
ータ３０の電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔが接続されている。
インバータ３０の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗには、電磁接触器
ＭＣ３の接点４３ａを介してファン１４のモータ３６が
接続されている。また、ブレーカ３３と電磁接触器ＭＣ
１の接点４１ａの間から、電磁接触器ＭＣ３の接点４３
ａとモータ３６との間まで迂回路４４が設けられ、この
迂回路４４には、電磁接触器ＭＣ２の接点４２ａが介装
されている。電磁接触器ＭＣ２の接点４２ａと電磁接触
器ＭＣ３の接点４３ａは機械的に連動し、一方が短絡さ
れるとき他方が開放されるようになっている。また、イ
ンバータ３０の制御回路用電源端子Ｒ１、Ｓ１は、ブレ
ーカ３３と電磁接触器ＭＣ１の接点４１ａの間における
Ｒ相、Ｓ相のラインに接続されている。

【００２１】また、インバータ３０の瞬時停電端子ＩＰ
Ｆ、過負荷警報端子ＯＬ、周波数検出端子ＦＵには、そ
れぞれ、電磁接触器ＭＣ１のコイル４１ｂ、電磁接触器
ＭＣ２のコイル４２ｂ、電磁接触器ＭＣ３のコイル４３
ｂの各一端が接続されている。これらのコイル４１ｂ、
４２ｂ、４３ｂの各他端には直流電源４５の正極が接続
され、この直流電源４５の負極はオープンコレクタ出力
コモン端子ＳＥに接続されている。また、各コイル４１
ｂ、４２ｂ、４３ｂの両端間には、それぞれ、ノイズ防
止のためのサージキラーとしてのダイオード４６が接続
されている。

【００２２】また、図示しないが、インバータ３０の制
御回路の入力端子は、図５に示したコントローラ３１に
接続されている。

【００２３】図２は図１におけるインバータ３０の概略
の構成を示すブロック図である。この図に示すように、
インバータ３０は、電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔに接続さ
れ、３相交流を直流に変換するコンバータ部５１と、こ
のコンバータ部５１から出力される直流を任意の周波数
の３相交流に変換するインバータ部５２とを備えてい
る。コンバータ部５１とインバータ部５２の間の正の電
源ラインには電流制限回路５３が設けられ、正の電源ラ
インと負の電源ラインの間には過電圧保護回路５４と平
滑コンデンサ５５が設けられている。また、インバータ
３０は制御回路５６を備え、この制御回路５６は、制御
回路用電源端子Ｒ１、Ｓ１、瞬時停電端子ＩＰＦ、過負
荷警報端子ＯＬ、周波数検出端子ＦＵ、オープンコレク
タ出力コモン端子ＳＥ、インバータ部５２、電流制限回
路５３および過電圧保護回路５４に接続されている。こ
の制御回路５６は、インバータ部５２、電流制限回路５
３および過電圧保護回路５４を制御すると共に、前述の
ようにインバータ３０の状態に応じて、各出力端子ＩＰ
Ｆ、ＯＬ、ＦＵをハイレベルまたはローレベルとするよ
うになっている。

【００２４】次に、本実施例の換気量制御装置の動作に
ついて説明する。

【００２５】インバータ３０が正常で、且つ調理機器１
１の燃焼ガス量が最大ではないときには、図１における
電磁接触器ＭＣ１の接点４１ａと電磁接触器ＭＣ３の接
点４３ａは短絡、電磁接触器ＭＣ２の接点４２ａは開放
されている。この状態では、商用電源３２はインバータ
３０を介してモータ３６に接続される。そして、図５に
おけるコントローラ３１が、ガスメータ２２の出力から
調理機器１１の燃焼ガス量を求め、この燃焼ガス量に応
じてインバータ３０（３０Ａ、３０Ｂ）を制御して、燃
焼ガス量が多いほど回転数が高くなるように排気ファン
１４Ａと給気ファン１４Ｂの回転数を変化させて、調理
機器１１の燃焼ガス量に応じた換気を行う。

【００２６】次に、調理機器１１の燃焼ガス量が最大に
なった場合には、ファン１４を定格で運転するために、
コントローラ３１はインバータ３０の出力周波数を最大
の５０Ｈｚにする。すると、インバータ３０の周波数検
出端子ＦＵがローレベルとなり、電磁接触器ＭＣ３のコ
イル４３ｂに電流が流れ、電磁接触器ＭＣ３の接点４３
ａは開放され、電磁接触器ＭＣ２の接点４２ａは短絡さ
れる。これにより、商用電源３２はインバータ３０を介
さずに、迂回路４４を経てモータ３６に接続され、商用
運転が行われる。

【００２７】次に、インバータ３０の異常等により、瞬
時停電または不足電圧保護が動作すると、インバータ３
０の瞬時停電端子ＩＰＦがローレベルとなり、電磁接触
器ＭＣ１のコイル４１ｂに電流が流れ、電磁接触器ＭＣ
１の接点４１ａが開放される。これにより、インバータ
３０が商用電源３２から切り離される。

【００２８】次に、インバータ３０の異常等により、電
流制限機能によってストール防止が動作すると、インバ
ータ３０の過負荷警報端子ＯＬがローレベルとなり、電
磁接触器ＭＣ２のコイル４２ｂに電流が流れ、電磁接触
器ＭＣ２の接点４２ａは短絡され、電磁接触器ＭＣ３の
接点４３ａは開放される。これにより、商用電源３２は
インバータ３０を介さずに、迂回路４４を経てモータ３
６に接続され、商用運転が行われる。

【００２９】以上説明したように本実施例の換気量制御
装置によれば、ファン１４を定格で運転する場合に、自
動的に商用運転に切り換えることができ、インバータ３
０による損失をなくし、消費電力を少なくすることがで
きる。

【００３０】また、本実施例の換気量制御装置は、イン
バータ３０の異常時に自動的に商用運転に切り換えるフ
ェイルセーフ機能を有している。従って、インバータ３
０の異常時に手動による商用運転への切り換えが不要と
なると共に、インバータ３０や他の機器への悪影響を防
止することができる。

【００３１】図３は本発明の第２の実施例の換気量制御
装置におけるインバータ、電源およびファンの結線を示
す説明図、図４は本発明の第２の実施例の換気量制御装
置の構成を示すブロック図である。

【００３２】図３に示すように、本実施例におけるイン
バータ３０は、周波数設定端子６１と、異常出力端子６
２と、周波数検出端子６３とを備えている。異常出力端
子６２はインバータ３０の異常時にハイレベルとなる異
常信号を出力するようになっている。また、周波数検出
端子６３はインバータの出力周波数が設定周波数（５０
Ｈｚ）に到達したときにハイレベルとなる検出信号を出
力するようになっている。また、３相商用電源３２に
は、ブレーカ３３および電磁接触器ＭＣ１の接点４１ａ
を介してインバータ３０の電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔが接
続されている。インバータ３０の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに
は、電磁接触器ＭＣ３の接点４３ａを介してファン１４
のモータ３６が接続されている。また、電磁接触器ＭＣ
１の接点４１ａと電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔの間から、電
磁接触器ＭＣ３の接点４３ａとモータ３６との間まで迂
回路４４が設けられ、この迂回路４４には、電磁接触器
ＭＣ２の接点４２ａが介装されている。電磁接触器ＭＣ
２の接点４２ａと電磁接触器ＭＣ３の接点４３ａは機械
的あるいは電気的に連動し、一方が短絡されるとき他方
が開放されるようになっている。

【００３３】図４に示すように、インバータ３０の周波
数設定端子６１は、コントローラ３１に接続され、この
周波数設定端子６１にコントローラ３１からの周波数設
定信号が入力されるようになっている。また、インバー
タ３０の異常出力端子６２と周波数検出端子６３はオア
回路６５の各入力端に接続され、このオア回路６５の出
力端が、電磁接触器制御手段として機能するコントロー
ラ３１に接続されている。そして、異常出力端子６２か
らの異常信号と周波数検出端子６３からの検出信号の少
なくとも一方がハイレベルとなったとき、オア回路６５
からハイレベルの信号が出力され、コントローラ３１に
入力されるようになっている。また、コントローラ３１
は、通常時は電磁接触器ＭＣ２の接点４２ａを開放、電
磁接触器ＭＣ３の接点４３ａを短絡し、オア回路６５か
らハイレベルの信号が入力されたときには電磁接触器Ｍ
Ｃ２の接点４２ａを短絡、電磁接触器ＭＣ３の接点４３
ａを開放するように、電磁接触器ＭＣ２のコイル４２ｂ
と電磁接触器ＭＣ３のコイル４３ｂを制御するようにな
っている。

【００３４】また、図４では、コントローラ３１にダン
パ用モータ６６が接続されている。このダンパ用モータ
６６は、例えば排気ダクト１３が複数の調理機器に対応
した複数の枝ダクトを有する場合に、各枝ダクトに設け
られるダンパの開度を調整するモータである。そして、
コントローラ３１は、ダンパ用モータ６６に対して開度
設定信号を出力してダンパ用モータ６６を制御すること
によってダンパの開度を任意に設定するようになってい
る。

【００３５】本実施例では、インバータ３０が正常で、
且つ調理機器１１の燃焼ガス量が最大ではないときに
は、図３における電磁接触器ＭＣ３の接点４３ａは短
絡、電磁接触器ＭＣ２の接点４２ａは開放されている。
この状態では、商用電源３２はインバータ３０を介して
モータ３６に接続される。

【００３６】一方、インバータ３０の異常時またはイン
バータ３０の出力周波数が設定周波数（５０Ｈｚ）に到
達したときには、インバータ３０の異常出力端子６２か
らの異常信号と周波数検出端子６３からの検出信号の少
なくとも一方がハイレベルとなり、オア回路６５からハ
イレベルの信号が出力され、コントローラ３１に入力さ
れる。これにより、コントローラ３１は、電磁接触器Ｍ
Ｃ２の接点４２ａを短絡し、電磁接触器ＭＣ３の接点４
３ａを開放する。これにより、商用電源３２はインバー
タ３０を介さずに、迂回路４４を経てモータ３６に接続
され、商用運転が行われる。

【００３７】その他の構成、動作および効果は第１の実
施例と同様である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の換気量制御
装置によれば、インバータの状態に応じて、商用電源を
インバータを介してファンに接続する状態と商用電源を
インバータを介さずにファンに接続する状態とを自動的
に切り換えるようにしたので、ファンを定格で運転する
場合やインバータの異常時に、自動的に商用運転に切り
換えることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の換気量制御装置におけ
るインバータ、電源およびファンの結線を示す説明図で
ある。

【図２】図１におけるインバータの概略の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の第２の実施例の換気量制御装置におけ
るインバータ、電源およびファンの結線を示す説明図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例の換気量制御装置の構成
を示すブロック図である。

【図５】換気システムの構成の一例を示す説明図であ
る。

【図６】従来の換気システムにおけるインバータ、電源
およびファンの結線を示す説明図である。

【符号の説明】

１４Ａ排気ファン１４Ｂ給気ファン２２ガスメータ３０Ａ、３０Ｂインバータ３１コントローラ３２商用電源３６モータ４１ａ、４２ａ、４３ａ電磁接触器の接点４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ電磁接触器のコイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電源の周波数を変換して、厨房室の
換気を行うためのファンへ出力するインバータと、厨房室内の調理機器の燃焼ガス量を検出する検出手段
と、この検出手段によって検出された燃焼ガス量に応じて前
記インバータの出力周波数を制御する制御手段と、前記インバータの状態に応じて、商用電源をインバータ
を介してファンに接続する状態と商用電源をインバータ
を介さずにファンに接続する状態とを自動的に切り換え
る切換手段とを具備することを特徴とする換気量制御装
置。
【請求項２】前記切換手段は、インバータの出力周波
数が所定の周波数に達したときに、商用電源をインバー
タを介してファンに接続する状態から商用電源をインバ
ータを介さずにファンに接続する状態へ自動的に切り換
えることを特徴とする請求項１記載の換気量制御装置。
【請求項３】前記切換手段は、インバータの異常時
に、商用電源をインバータを介してファンに接続する状
態から商用電源をインバータを介さずにファンに接続す
る状態へ自動的に切り換えることを特徴とする請求項１
記載の換気量制御装置。
【請求項４】前記切換手段は、インバータとファンと
の間に設けられ、インバータ内の制御回路の出力信号に
応じて動作する第１の電磁接触器と、インバータを介さ
ずに商用電源とファンとを接続する迂回路と、この迂回
路に設けられ、インバータ内の制御回路の出力信号に応
じて動作する第２の電磁接触器とを有することを特徴と
する請求項１ないし３のいずれかに記載の換気量制御装
置。
【請求項５】前記切換手段は、インバータとファンと
の間に設けられた第１の電磁接触器と、インバータを介
さずに商用電源とファンとを接続する迂回路と、この迂
回路に設けられた第２の電磁接触器と、インバータ内の
制御回路の出力信号に応じて前記第１の電磁接触器およ
び第２の電磁接触器を動作させる電磁接触器制御手段と
を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載の換気量制御装置。