JPH10185252A

JPH10185252A - 換気扇の起動制御装置

Info

Publication number: JPH10185252A
Application number: JP33788496A
Authority: JP
Inventors: Kiyotada Koo; 清忠小尾
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】換気扇の起動制御装置において、換気扇の主
電源がオフの際に逆風あるいは室内外の差圧により逆回
転するファンモータの回転を抑制し、換気扇の主電源を
オンした際にファンモータの起動時間を短くし、換気の
立ち上がり時間を短縮することを目的とする。【解決手段】駆動制御部８の制御によりブリッジ接続
した複数のスイッチング素子Ｕ〜Ｚの全ての下アームを
オンすることにより、ファンモータ１の電機子巻線をシ
ョートすることで逆回転するファンモータ１の回転を抑
制する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内の空気を外部
に排出するための換気扇における起動制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、換気扇のファンモータは、一般的
に誘導電動機が使用されており図７に示す構成であっ
た。

【０００３】以下、その換気扇の起動制御装置について
図７を参照しながら説明する。すなわち、隈取りコイル
を有する隈取型モータやコンデンサラン単相誘導電動機
あるいは三相誘導電動機が換気扇１０１のファンモータ
１０２として使用されるのが一般的であった。よって、
換気扇１０１の交流電源１０３の主電源スイッチ１０４
がオフの際、逆風や室内外の気圧差による逆回転時に
は、外風圧や室内外の気圧差の増加に応じて回転数が増
大するというファンモータの構成であった。

【０００４】従来の構成によれば図７に示す一実施例の
ように換気扇１０１は、コンデンサ１０６とコンデンサ
１０６に接続した誘導電動機型のファンモータ１０２と
する構成であり、ファンモータ１０２に連結したファン
１０５を備え、換気扇１０１の主電源スイッチ１０４を
オンすることにより、ファンモータ１０２に電圧が印加
されファンモータ１０２に連結したファン１０５が回転
する構成となり、換気扇１０１の主電源スイッチ１０４
をオフした際、逆風や室内外の気圧差によりファン１０
５が逆回転することとなり、ファン１０５の逆回転によ
るイナーシャが大きくなるため、換気扇１０１の主電源
スイッチ１０４をオンした際、ファンモータ１０２の正
回転方向の起動時間が長くなり、換気時の立ち上がり時
間を長く要することとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の換気
扇の起動装置の構成では、逆回転するファンモータの回
転数を抑制することができず、正回転方向に起動するま
でに長時間を要していることがあり、換気時の立ち上が
り時間を短くするためにファンモータの起動時間を短く
することが要求されている。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するもので、換
気扇の主電源がオフの際、逆風あるいは室内外の気圧差
により逆回転するファンモータの回転数を抑制し、換気
扇の主電源をオンした際、正回転方向に起動するまでに
要する時間を短くすることのできる換気扇の起動装置を
提供することを第１の目的とする。

【０００７】また、従来の換気扇の起動装置の構成で
は、室内外の気圧差により生ずる風量が換気に十分な風
量であっても換気扇の主電源をオンすることにより、フ
ァンモータに電圧を印加することがあり換気風量が十分
な際には換気扇の主電源をオンしてもファンモータに電
圧を印加せず省電力化することが要求されている。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するもので、室
内外の気圧差により逆回転するファンモータの回転方向
と回転数を検知し、回転数に基づいて検出した風量と設
定風量を比較して換気風量が設定値を満足している際、
換気扇の主電源スイッチをオンしてもファンモータに電
圧を印加せず省電力化することができ、また設定風量に
対して不足した時にファンモータに電圧を印加すること
のできる換気扇の起動装置を提供することを第２の目的
とする。

【０００９】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、逆回転するファンモータによって生ずる電機子巻
線の端子電圧が高くなった際に、高電圧によりブリッジ
接続されたスイッチング素子を破壊することがあり、ス
イッチング素子を保護するため高耐圧のスイッチング素
子を使うか、あるいは別部品を追加して破壊を防ぐこと
が要求されている。

【００１０】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、逆回転するファンモータによって生ずる
電機子巻線の端子電圧を抑制することができ、また、ス
イッチング素子を破壊から保護することのできる換気扇
の起動制御装置を提供することを第３の目的とする。

【００１１】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、外気の進入に適さない低温時等にもファンモータ
が逆回転することにより、冷気等が換気口から室内に進
入することがあり外気の進入を防ぐことが要求されてい
る。

【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、室外の温度を検出して外気の進入に適さ
ない低温時等には外気の進入を防ぐことができ、また、
換気扇の主電源スイッチをオンした際、短時間でファン
モータを正回転方向に起動することのできる換気扇の起
動制御装置を提供することを第４の目的とする。

【００１３】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、室内外の気圧差が生じた際、ファンモータが逆回
転し換気扇の主電源スイッチをオンした際ファンモータ
が正回転方向に起動するのに長時間を要することがあ
り、気圧差が生じた際にこれを検出し、回転検出部を設
けることなくファンモータが逆回転するのを抑制するこ
とが要求されている。

【００１４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、室内外の気圧差を検出する気圧検出手段
を設けることにより気圧検出手段をもとにした制御によ
って、回転検出部を設けることなくファンモータが逆回
転するのを抑制することができ、また、換気扇の電源を
オンした際に短時間でファンモータを起動することので
きる換気扇の起動制御装置を提供することを第５の目的
とする。

【００１５】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、室内外の気圧差が生じた際、ファンモータが逆回
転し換気扇の主電源スイッチをオフした際外気が進入す
ることがありファンモータの逆回転を停止することが要
求されている。

【００１６】また、逆回転することによりファンモータ
のイナーシャが大きくなり起動に長時間を要することが
あり、ファンモータの逆回転を停止することで換気扇の
スイッチをオンした際、ファンモータの起動時間を短縮
することが要求されている。

【００１７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、室内外の気圧差を検出する手段を設ける
ことにより、気圧差検出手段をもとにした制御によって
ファンモータの回転を停止させ外気の進入を防ぐことが
でき、また、ファンモータの逆回転によるイナーシャを
なくすことができるため、換気扇の主電源をオンした際
ファンモータの起動時間を短縮することのできる換気扇
の起動制御装置を提供することを第６の目的とする。

【００１８】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、室外の臭いが生じた際、ファンモータが逆回転し
換気扇の主電源スイッチをオフした際臭いが進入するこ
とがありファンモータの逆回転を停止することが要求さ
れている。

【００１９】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、室外の臭いを検出する手段を設けること
により、臭い検出手段をもとにした制御によってファン
モータの回転を停止させ臭いの進入を防ぐことができる
換気扇の起動制御装置を提供することを第７の目的とす
る。

【００２０】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、室外の煙が生じた際ファンモータが逆回転し換気
扇の主電源スイッチをオフした際、煙が進入することが
ありファンモータが逆回転を停止することが要求されて
いる。

【００２１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、室外の煙を検出する手段を設けることに
より、煙検出手段をもとにした制御によってファンモー
タの回転を停止させ煙の進入を防ぐことができる換気扇
の起動制御装置を提供することを第８の目的とする。

【００２２】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、室外に高湿度が生じた際ファンモータが逆回転し
換気扇の主電源スイッチをオフした際、雨水や高湿度が
進入することがありファンモータの逆回転を停止するこ
とが要求されている。

【００２３】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、室外の湿度を検出する手段を設けること
により、湿度検出手段をもとにした制御によってファン
モータの回転を停止させ雨水や高湿度の進入を防ぐこと
ができる換気扇の起動制御装置を提供することを第９の
目的とする。

【００２４】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、室外にほこりや二酸化炭素あるいは窒素酸化物等
の汚れた空気が生じた際、ファンモータが逆回転し換気
扇の主電源スイッチをオフした際汚れた空気が進入する
ことがありファンモータの逆回転を停止することが要求
されている。

【００２５】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、室外の汚染空気を検出する手段を設ける
ことにより、汚染空気検出手段をもとにした制御によっ
てファンモータの回転を停止させ汚染空気の進入を防ぐ
ことができる換気扇の起動制御装置を提供することを第
１０の目的とする。

【００２６】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、換気扇の主電源スイッチをオフした際、逆回転す
るファンモータの回転数を抑制することができず換気扇
の主電源スイッチをオンした際、ファンモータが正回転
方向に起動するまでに長時間を要することがあり、ファ
ンモータの逆回転を抑制する制御回路部を設けてファン
モータの逆回転を制御する際、別途回路を設けて制御回
路部に駆動電力を供給する必要があり、該制御部の駆動
電力を低電力で駆動することが要求されている。

【００２７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、換気扇の主電源をオフした際、逆回転す
るファンモータの電機子巻線に生ずる回生電力により、
複数のスイッチング素子のオン、オフを制御する駆動制
御部に信号を送る駆動回路部の駆動電力とすることがで
き、ファンモータの逆回転に応じて複数のスイッチング
素子のすべての下アームをオンすることで省電力化して
ファンモータの逆回転を抑制することができ、換気扇の
主電源をオンした際ファンモータが正回転方向に起動す
るまでの時間を短くすることができるという換気扇の起
動制御装置を提供することを第１１の目的とする。

【００２８】また、従来の換気扇の起動制御装置の構成
では、換気扇の主電源スイッチをオフした際、逆回転す
るファンモータの回転数を抑制することができず換気扇
の主電源スイッチをオンした際、ファンモータが正回転
方向に起動するまでに長時間を要することがあり、ファ
ンモータの逆回転を抑制する制御部を設けてファンモー
タの逆回転を制御する際、制御回路部の通電状態を維持
することにより、換気扇の主電源がオンの際制御回路部
の立ち上がりを早くして、ファンモータの起動時間を短
縮することが要求されている。

【００２９】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、ファンモータの逆回転により生ずる回生
電力を制御回路部に接続した蓄電池に貯えて、ファンモ
ータが逆回転せず該回生電力が生ずることのない場合に
もスイッチング素子の制御回路部の通電状態を維持する
ことができ、換気扇の主電源スイッチがオンの際ファン
モータの起動時間を短縮することのできる換気扇の起動
制御装置を提供することを第１２の目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の換気扇の起動制御装置の一つの手段は、ブラ
シレスモータの電源がオフの際、換気扇のブラシレスモ
ータを駆動する駆動制御部においてブリッジ接続した複
数のスイッチング素子の下アームを全てオンするように
制御する手段により、逆風あるいは室内外の気圧差によ
り逆回転するファンモータの回転数を抑制する構成とし
たものである。

【００３１】そして本発明によれば上記手段により、換
気扇の主電源がオフの際、逆風あるいは室内外の気圧差
により逆回転するファンモータの回転数を抑制し、換気
扇の主電源をオンした際、正回転方向に起動するまでに
要する時間を短くすることのできる換気扇の起動制御装
置としたものである。

【００３２】また、他の手段は、回転数から風量を検出
する手段と検出した風量と設定風量を比較する手段を有
し、室内外の気圧差により逆回転するファンモータの回
転方向と回転数を検知し、回転数に基づいて検出した風
量と設定風量を比較した検出に基づきファンモータの電
源電圧を制御する構成としたものである。

【００３３】そして本発明によれば上記手段により、室
内外の気圧差により逆回転するファンモータの回転方向
と回転数を検知し、回転数に基づいて検出した風量と設
定風量を比較して換気風量が設定風量を満足している
際、換気扇の主電源スイッチをオンしてもファンモータ
に電圧を印加せず省電力化することができ、また設定風
量に対して不足した時にファンモータに電圧を印加する
ことのできる換気扇の起動装置としたものである。

【００３４】また、他の手段は、検出した端子電圧と記
憶手段により記憶した設定電圧を比較する比較手段によ
る比較をもとにして逆回転するファンモータによって生
ずる前記電機子巻線の端子電圧が設定電圧に達した際、
複数のスイッチング素子の下アームを全てオンする構成
としたものである。

【００３５】そして本発明によれば上記手段により、逆
回転するファンモータによって生ずる電機子巻線の端子
電圧を抑制することができ、また、スイッチング素子を
破壊から保護することのできる換気扇の起動装置とした
ものである。

【００３６】また、他の手段は、検出した温度と記憶手
段により記憶した設定温度を比較する手段による比較を
もとにして、電源電圧を制御する構成としたものであ
る。

【００３７】そして本発明によれば上記手段により、室
外の温度を検出して外気の進入に適さない低温時等には
外気の進入を防ぐことができ、また、換気扇の主電源ス
イッチをオンした際、短時間でファンモータを正回転方
向に起動することのできる換気扇の起動装置としたもの
である。

【００３８】また、他の手段は、検出した気圧差と記憶
手段により記憶した気圧差を比較する手段による比較を
もとにして複数のスイッチング素子の下アームを全てオ
ンする構成としたものである。

【００３９】そして本発明によれば上記手段により、室
内外の気圧差を検出する気圧検出手段を設けることによ
り気圧検出手段をもとにした制御によって、回転検出部
を設けることなくファンモータが逆回転するのを抑制す
ることができ、また、換気扇の電源をオンした際に短時
間でファンモータを起動することのできる換気扇の起動
装置としたものである。

【００４０】また、他の手段は、検出した気圧差と記憶
手段により記憶した気圧差を比較する手段による比較を
もとにして電源電圧を制御する構成としたものである。

【００４１】そして本発明によれば上記手段により、室
内外の気圧差を検出する手段を設けることにより、気圧
差検出手段をもとにした制御によってファンモータの回
転を停止させ外気の進入を防ぐことができ、また、ファ
ンモータの逆回転によるイナーシャをなくすことができ
換気扇の主電源をオンした際、ファンモータの起動時間
を短縮することのできる換気扇の起動装置としたもので
ある。

【００４２】また、他の手段は、検出した臭いをもとに
して、電源電圧を制御する構成としたものである。

【００４３】そして本発明によれば上記手段により、室
外の臭いを検出する手段を設けることにより、臭い検出
手段をもとにした制御によってファンモータの回転を停
止させ臭いの進入を防ぐことができる換気扇の起動装置
としたものである。

【００４４】また、他の手段は、検出した煙をもとにし
て電源電圧を制御する構成としたものである。

【００４５】そして本発明によれば上記手段により、室
外の煙を検出する手段を設けることにより、煙検出手段
をもとにした制御によってファンモータの回転を停止さ
せ煙の進入を防ぐことができる換気扇の起動装置とした
ものである。

【００４６】また、他の手段は、検出した湿度と記憶手
段により記憶した湿度を比較する手段による比較をもと
にして電源電圧を制御する構成としたものである。

【００４７】そして本発明によれば上記手段により、室
外の湿度を検出する手段を設けることにより、湿度検出
手段をもとにした制御によってファンモータの回転を停
止させ雨水や高湿度の進入を防ぐことができる換気扇の
起動装置としたものである。

【００４８】また、他の手段は、検出した空気汚染をも
とにして、電源電圧を制御する構成としたものである。

【００４９】そして本発明によれば上記手段により、室
外の汚染空気を検出する手段を設けることにより、汚染
空気検出手段をもとにした制御によってファンモータの
回転を停止させ汚染空気の進入を防ぐことができる換気
扇の起動装置としたものである。

【００５０】また、他の手段は、電機子巻線に発生する
回生電力により、前記制御回路部の駆動電力とすること
により省電力化する構成としたものである。

【００５１】そして本発明によれば上記手段により、換
気扇の主電源をオフした際、逆回転するファンモータの
電機子巻線に生ずる回生電力により、複数のスイッチン
グ素子のオン、オフを制御する駆動制御部の駆動電力と
することができ、ファンモータが逆回転する時のみ複数
のスイッチング素子の全ての下アームをオンすることで
省電力化してファンモータの逆回転を抑制することがで
き、換気扇の主電源をオンした際ファンモータが正回転
方向に起動するまでの時間を短くすることができるとい
う換気扇の起動装置としたものである。

【００５２】また、他の手段は、電機子巻線に発生する
回生電力を蓄電池に貯えて、換気扇の主電源がオフの状
態から主電源をオンにする際、蓄電池に制御回路部を接
続しておくことにより、制御回路部の通電状態を維持
し、ファンモータの起動を早くして起動時間を短縮する
構成としたものである。

【００５３】そして本発明によれば上記手段により、フ
ァンモータの逆回転により生ずる回生電力を制御回路部
に接続した蓄電池に貯えて、ファンモータが逆回転せず
該回生電力が生ずることのない場合にもスイッチング素
子の制御回路部の通電状態を維持することができ、換気
扇の主電源スイッチがオンの際ファンモータの起動時間
を短縮することのできる換気扇の起動装置としたもので
ある。

【００５４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、直流電源をスイッチングしてブラシレスモータに供
給し、前記ブラシレスモータを回転制御する際、前記ブ
ラシレスモータの回転子の位置を検出して同ブラシレス
モータの速度を切り替える一方、前記ブラシレスモータ
の印加電圧を可変して回転数を制御するブラシレスモー
タとブリッジ接続した複数のスイッチング素子を駆動制
御する手段と前記ブラシレスモータの電源がオフの際、
前記駆動制御手段により前記複数のスイッチング素子の
下アームを全てオンすることで、逆風あるいは室内外の
気圧差により逆回転するファンモータの回転数を抑制す
ることを特徴とする換気扇の起動制御装置としたもので
あり、逆回転するファンモータの回転数を抑制すること
により換気扇の主電源スイッチをオンした際、起動時間
を短縮して換気時の立ち上がり時間を短くするという作
用を有する。

【００５５】本発明の請求項２に記載の発明は、電機子
巻線の端子電圧(誘起電圧)から回転方向と回転数を検出
する手段とを備え、この回転数から設定風量を検出する
手段と設定風量と基準風量を比較する手段を有し、室内
外の気圧差により逆回転するファンモータの回転方向と
回転数を検知し、回転数に基づいて検出した風量と設定
風量を比較した、検出に基づきファンモータの電源電圧
を制御する手段を有することを特徴とする請求項１記載
の換気扇の起動制御装置としたものであり、換気扇の主
電源スイッチをオンした際、所定の風量を満たしていれ
ばファンモータに電圧を印加しないで省電力化するとい
う作用を有する。

【００５６】本発明の請求項３に記載の発明は、電機子
巻線の端子電圧(誘起電圧)を検出する端子電圧検出手段
を備え、あらかじめ設定した設定電圧を記憶した記憶手
段を有し、検出した端子電圧と記憶手段により記憶した
設定電圧を比較する比較手段による比較をもとにして、
逆回転するファンモータによって生ずる前記電機子巻線
の端子電圧が設定電圧に達した際、複数のスイッチング
素子の下アームを全てオンするように制御することを特
徴とする請求項１記載の換気扇の起動制御装置としたも
のであり、ファンモータの電機子巻線の端子電圧が設定
電圧より高くなった際、ファンモータの逆回転を抑制す
ることにより電機子巻線の端子電圧を低くしてスイッチ
ング素子を保護するという作用を有する。

【００５７】本発明の請求項４に記載の発明は、室外の
温度を測定する温度検出手段を備え、あらかじめ設定し
た設定温度を記憶した記憶手段を有し、検出した温度と
記憶手段により記憶した設定温度を比較する手段による
比較をもとにして、電源電圧を制御することを特徴とす
る請求項１記載の換気扇の起動制御装置としたものであ
り、換気扇の主電源がオフの際に進入に適さない外気を
室内に入れないという作用を有する。

【００５８】本発明の請求項５に記載の発明は、室内外
の気圧差を検出する手段を備え、あらかじめ設定した気
圧差を記憶した記憶手段を有し、検出した気圧差と記憶
手段により記憶した気圧差を比較する手段による比較を
もとにして複数のスイッチング素子の下アームを全てオ
ンするように制御することを特徴とする請求項１記載の
換気扇の起動制御装置としたものであり、換気扇の主電
源がオフの際にも気圧差検出手段の信号によりファンモ
ータの逆回転を抑制し、換気扇の主電源スイッチをオン
した際ファンモータの起動時間を短縮するという作用を
有する。

【００５９】本発明の請求項６に記載の発明は、室内外
の気圧差を感知するセンサを備え、あらかじめ設定した
気圧差を記憶した記憶手段を有し、検出した気圧差と記
憶手段により記憶した気圧差を比較する手段による比較
をもとにして電源電圧を制御することを特徴とする請求
項１記載の換気扇の起動制御装置としたものであり、換
気扇の主電源がオフの際にも気圧差検出手段の信号によ
りファンモータの回転を停止することで外気の進入を防
ぐという作用を有する。

【００６０】本発明の請求項７に記載の発明は、臭いを
感知する臭いセンサを備え、検出した臭いをもとにし
て、電源電圧を制御することを特徴とする請求項１記載
の換気扇の起動制御装置としたものであり、換気扇の主
電源がオフの際にも、臭い検出手段の信号によりファン
モータの回転を停止させることで室外の臭いの進入を防
ぐという作用を有する。

【００６１】本発明の請求項８に記載の発明は、室外の
煙を感知する煙検出手段を備え、検出した煙をもとにし
て電源電圧を制御することを特徴とした請求項１記載の
換気扇の起動制御装置としたものであり、換気扇の主電
源がオフの際にも、煙検出手段の信号によりファンモー
タの回転を停止させることで室外の煙の進入を防ぐとい
う作用を有する。

【００６２】本発明の請求項９に記載の発明は、室外の
湿度を感知する湿度検出手段を備え、あらかじめ設定し
た湿度を記憶した記憶手段を有し、検出した湿度と記憶
手段により記憶した湿度を比較する手段による比較をも
とにして電源電圧を制御することを特徴とする請求項１
記載の換気扇の起動制御装置としたものであり、換気扇
の主電源がオフの際にも、湿度検出手段の信号によりフ
ァンモータの回転を停止させることで雨水や湿度の進入
を防ぐという作用を有する。

【００６３】本発明の請求項１０に記載の発明は、ほこ
りや二酸化炭素、窒素酸化物などの汚れを検出する空気
汚染検出手段を備え、検出した空気汚染をもとにして、
電源電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の換
気扇の起動制御装置としたものであり、換気扇の主電源
がオフの際にも、汚染空気検出手段の信号によりファン
モータの回転を停止させることで室外の汚れた空気の進
入を防ぐという作用を有する。

【００６４】本発明の請求項１１に記載の発明は、ブリ
ッジ接続した複数のスイッチング素子のオン、オフを制
御する制御回路部に低電圧の電力を印加する際、電機子
巻線に発生する回生電力により、前記制御回路部の駆動
電力とすることにより省電力化したことを特徴とする請
求項１記載の換気扇の起動制御装置としたものであり、
換気扇の主電源がオフの際にも、ブリッジ接続した複数
のスイッチング素子のオン、オフを制御する制御回路部
に低電圧の電力を印加する際、電機子巻線に発生する回
生電力により、前記制御回路部の駆動電力とすることに
より省電力化するという作用を有する。

【００６５】本発明の請求項１２に記載の発明は、ファ
ンモータが回転する際電機子巻線に発生する回生電力を
貯える蓄電池を備え、蓄電池に制御回路部を接続してお
くことにより、制御回路部の通電状態を維持することを
特徴とする請求項１記載の換気扇の起動制御装置とした
ものであり、制御回路部の通電状態を維持し、ファンモ
ータの起動時間を短縮するという作用を有する。

【００６６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を参照しながら説明する。（実施の形態１）図１は換気扇の起動制御装置を構成す
るブラシレスモータのインバータ装置の基本構成図であ
る。

【００６７】図１に示すように、ブラシレスモータ１の
インバータ装置２からなる換気扇３の起動装置は、ＡＣ
電源４をオン、オフする主電源スイッチ５とＡＣ電源４
を整流するコンバータ部６に接続するブリッジ接続され
た複数のスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚで構
成される。

【００６８】そして、各スイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、
Ｘ、Ｙ、Ｚのベース部はファンモータ１の電機子巻線の
端子電圧により、回転方向と回転数を検出する回転検出
部１０により制御回路部７に信号を与え、制御回路部７
の信号を受け作動する駆動制御部８によって制御され、
スイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚのオン、オフ
によりブラシレスモータ１を駆動し、ファン９を回転す
る構成である。

【００６９】以上の構成によれば、図１より制御回路部
７の信号により駆動制御部８は設定信号に基づき電気角
で１２０度の位相間隔でスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、
Ｘ、Ｙ、Ｚを交互にオン、オフする信号を出力する。

【００７０】すなわち、駆動制御部８の信号によりスイ
ッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚを交互にオン、オ
フし、コンバータ部６により供給される直流電源を等間
隔に３相交流に変換しモータ１の運転を行う。

【００７１】換気扇３の主電源スイッチ５がオフの際
に、駆動制御部８の信号によりスイッチング素子Ｕ、
Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの全ての下アームをオンすることに
よりファンモータ１の各相の端子をショートさせること
になり、ブラシレスモータ１の逆回転が抑制される。

【００７２】上記構成により、換気扇３はファン９の逆
回転によるイナーシャを少なくすることとなり主電源ス
イッチ５をオンした際、ブラシレスモータ１の起動時間
を短縮することができるという作用を行うこととなる。

【００７３】（実施の形態２）図１の換気扇の起動制御
装置を構成するブラシレスモータのインバータ装置の基
本構成図に対して、回転を検出する回転検出部１０と図
２に示すファンモータの逆回転数と換気扇の風量との対
応関係を示すテーブルをもとにして、制御回路部７で風
量を検出する構成とする。

【００７４】以上の構成によれば、換気扇３の主電源ス
イッチ５がオフの際、逆風や室内外の気圧差によってブ
ラシレスモータ１が逆回転するが、回転検出部１０で検
出した回転数に応じて図２の該テーブルより求めた風量
が制御回路部７に設定した設定風量を満たしている際
は、換気扇３の主電源スイッチ５をオンしても、制御回
路部７の信号により駆動制御部８に信号を送ることによ
り、ブラシレスモータに電圧が印加されず省電力化を図
ることができる。

【００７５】（実施の形態３）図３は、図１の換気扇の
起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバータ
装置の基本構成図に対して、電機子巻線の端子電圧を検
出する電圧検出部１１を加えた構成とする。

【００７６】以上の構成によれば、換気扇３のブラシレ
スモータ１の回転により生ずる電機子巻線の端子電圧を
検出して制御回路部７に設定した設定電圧に達した際、
制御回路部７の信号をもとに駆動制御部８の信号により
インバータ装置のスイッチング素子の全ての下アームを
オンすることでブラシレスモータ１の回転数を抑制し、
スイッチング素子が高電圧により破壊されるのを保護す
ることができるため、高耐圧のスイッチング素子やスイ
ッチング素子の上アームと下アーム間に保護のためのダ
イオードを追加する必要がなく、低価格化が図れる。

【００７７】（実施の形態４）図４は、図１の換気扇の
起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバータ
装置の基本構成図に対して、温度を検出する温度検出手
段１２を設けた構成とする。

【００７８】以上の構成によれば、温度検出手段１２に
よって室外の温度が低いなど室内への進入が適さない際
に、温度検出手段１２の信号で制御回路部７をもとに駆
動制御部８が電源電圧を制御して換気扇３のブラシレス
モータ１の回転を停止させ室外の低温の空気の進入を防
ぐことができる。

【００７９】（実施の形態５）図４は、図１の換気扇の
起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバータ
装置の基本構成図に対して、温度検出手段１２に変えて
気圧差を検出する気圧差検出手段１２を設けた構成とす
る。

【００８０】以上の構成によれば、気圧差検出手段１２
によって室内外の気圧差を検出して、気圧差検出手段１
２の信号で制御回路部７をもとに駆動制御部８を制御し
てスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの全ての下
アームをオンすることにより、換気扇３のブラシレスモ
ータ１の回転を抑制し起動時間を短縮することができ
る。

【００８１】（実施の形態６）図４は、図１の換気扇の
起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバータ
装置の基本構成図に対して、温度検出手段１２に変えて
気圧差を検出する気圧差検出手段１２を設けた構成とす
る。

【００８２】以上の構成によれば、気圧検出手段１２に
よって室内外の気圧差を検出し、気圧差検出手段１２の
信号で制御回路部７をもとに駆動制御部８が電源電圧を
制御して換気扇３のブラシレスモータ１の回転を停止さ
せ室外の空気が進入するのを防ぐことができる。

【００８３】（実施の形態７）図４は、図１の換気扇の
起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバータ
装置の基本構成図に対して、温度検出手段１２に変えて
臭いを検出する臭い検出手段１２を設けた構成とする。

【００８４】以上の構成によれば、臭い検出手段１２に
よって室外の臭いを検出し、臭い検出手段１２の信号で
制御回路部７をもとに駆動制御部８が電源電圧を制御し
て換気扇３のブラシレスモータ１の回転を停止させ室外
の臭いが進入するのを防ぐことができる。

【００８５】（実施の形態８）図４は、図１の換気扇の
起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバータ
装置の基本構成図に対して、温度検出手段１２に変えて
煙を検出する煙検出手段１２を設けた構成とする。

【００８６】以上の構成によれば、煙検出手段１２によ
って室外の煙を検出し、煙検出手段１２の信号で制御回
路部７をもとに駆動制御部８が電源電圧を制御して換気
扇３のブラシレスモータ１の回転を停止させ室外の煙が
進入するのを防ぐことができる。

【００８７】（実施の形態９）図４は、図１の換気扇の
起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバータ
装置の基本構成図に対して、温度検出手段１２に変えて
湿度を検出する湿度検出手段１２を設けた構成とする。

【００８８】以上の構成によれば、湿度検出手段１２に
よって室外の湿度を検出し、湿度検出手段１２の信号で
制御回路部７をもとに駆動制御部８が電源電圧を制御し
て換気扇３のブラシレスモータ１の回転を停止させ室外
の雨水や湿度が進入するのを防ぐことができる。

【００８９】（実施の形態１０）図４は、図１の換気扇
の起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバー
タ装置の基本構成図に対して、温度検出手段１２に変え
て汚い空気を検出する汚染空気検出手段１２を設けた構
成とする。

【００９０】以上の構成によれば、汚染空気検出手段１
２によって室外の汚い空気を検出し、汚染空気検出手段
１２の信号で制御回路部７をもとに駆動制御部８が電源
電圧を制御して換気扇３のブラシレスモータ１の回転を
停止させ室外の汚い空気が進入するのを防ぐことができ
る。

【００９１】（実施の形態１１）図５は、図１の換気扇
の起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバー
タ装置の基本構成図に対して、回転検出部１０を備え、
ブラシレスモータ１の電機子巻線と制御回路部７を接続
する構成とする。

【００９２】以上の構成によれば、換気扇３の主電源ス
イッチ５がオフの際、ブラシレスモータ１の回転により
生ずる回生電力を制御回路部７の駆動電力とすることに
より、低電力化することができる。

【００９３】（実施の形態１２）図６は、図１の換気扇
の起動制御装置を構成するブラシレスモータのインバー
タ装置の基本構成図に対して、回転検出部１０を備え、
ブラシレスモータ１の電機子巻線と制御回路部７を接続
する蓄電池１３で構成する。

【００９４】以上の構成によれば、換気扇３の主電源ス
イッチ５がオフの際、ブラシレスモータ１の回転により
生ずる回生電力を蓄電池１３に貯えて駆動電力とするこ
とにより、制御回路部７の通電状態を維持し、換気扇３
の主電源スイッチ５をオンした際、ブラシレスモータ１
の起動時間を短縮することができる。

【００９５】

【発明の効果】以上の実施の形態から明らかなように、
本発明によれば前記ブラシレスモータの電源がオフの
際、複数のスイッチング素子の下アームを全てオンする
駆動制御手段により、逆風あるいは室内外の気圧差によ
り逆回転するファンモータの回転数を抑制することにな
り、ファンモータの回転を抑制しないものに比べて、換
気扇の主電源スイッチをオンした際、ファンモータの起
動時間を短縮することができ換気の立ち上がり時間を短
くすることができるという有用な効果が得られる。

【００９６】また、気圧差によって生ずる風量が所定風
量を満足する際、換気扇の主電源をオンしてもファンモ
ータに電圧を印加しないことで省電力化できる効果が得
られる。

【００９７】また、換気扇のファンモータが回転する際
生ずる電機子巻線の端子電圧を抑制することができ、低
価格でスイッチング素子を保護することができるという
有用な効果が得られる。

【００９８】また、温度検出手段により室内への進入に
適さない低温時等の外気の進入を防ぐという効果が得ら
れる。

【００９９】また、気圧差検出手段によりスイッチング
素子の下アームを全てオンして回転検出手段を設けるこ
となくファンモータの回転を抑制し、換気扇の主電源を
オンした際、ファンモータの起動時間を短縮する効果が
得られる。

【０１００】また、気圧差検出手段により電源電圧を制
御して換気扇のファンモータを停止し、外気の進入を防
ぐことができる効果が得られる。

【０１０１】また、臭い検出手段により電源電圧を制御
して換気扇のファンモータを停止し、臭いの進入を防ぐ
ことができる効果が得られる。

【０１０２】また、煙検出手段により電源電圧を制御し
て換気扇のファンモータを停止し、煙の進入を防ぐこと
ができる効果が得られる。

【０１０３】また、湿度検出手段により電源電圧を制御
して換気扇のファンモータを停止し、雨水や湿度の進入
を防ぐことができる効果が得られる。

【０１０４】また、汚染空気検出手段により電源電圧を
制御して換気扇のファンモータを停止し、汚れた空気の
進入を防ぐことができる効果が得られる。

【０１０５】また、換気扇ファンモータの電機子巻線に
生ずる回生電力を制御回路部の駆動電力とすることによ
り低電力化できる効果が得られる。

【０１０６】また、換気扇ファンモータの電機子巻線に
生ずる回生電力を蓄電池に貯え、制御回路部の通電状態
を維持することによりファンモータの起動時間を短縮で
きる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における換気扇の起動制
御装置の概略的ブロック線図

【図２】同実施の形態２におけるファンモータの逆回転
数と換気扇の風量との対応関係を示す図

【図３】同実施の形態３における換気扇の起動制御装置
の概略的ブロック線図

【図４】同実施の形態４〜１０における換気扇の起動制
御装置の概略的ブロック線図

【図５】同実施の形態１１における換気扇の起動制御装
置の概略的ブロック線図

【図６】同実施の形態１２における換気扇の起動制御装
置の概略的ブロック線図

【図７】従来の換気扇の起動制御装置を示す概略的ブロ
ック線図

【符号の説明】

１ブラシレスモータ２インバータ装置３換気扇４交流電源５主電源スイッチ６コンバータ部７制御回路部８駆動制御部９ファン１０回転検出部１１電圧検出部１２温度検出手段１３蓄電池

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源をスイッチングしてブラシレス
モータに供給し、前記ブラシレスモータを回転制御する
際、前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出して同
ブラシレスモータの速度を切り替える一方、前記ブラシ
レスモータの印加電圧を可変して回転数を制御するブラ
シレスモータのブリッジ接続した複数のスイッチング素
子を駆動制御する手段と前記ブラシレスモータの電源が
オフの際、前記駆動制御手段により前記複数のスイッチ
ング素子の下アームを全てオンすることにより、逆風あ
るいは室内外の気圧差により逆回転するブラシレスモー
タの回転数を抑制することを特徴とする換気扇の起動制
御装置。
【請求項２】電機子巻線の端子電圧(誘起電圧)から回
転方向と回転数を検出する手段とを備え、この回転数か
ら設定風量を検出する手段と設定風量と基準風量を比較
する手段を有し、室内外の気圧差により逆回転するブラ
シレスモータの回転方向と回転数を検知し、回転数に基
づいて検出した風量と設定風量を比較してファンモータ
の電源電圧を制御する手段を有することを特徴とする請
求項１記載の換気扇の起動制御装置。
【請求項３】電機子巻線の端子電圧(誘起電圧)を検出
する端子電圧検出手段を備え、あらかじめ設定した設定
電圧を記憶した記憶手段を有し、検出した端子電圧と記
憶手段により記憶した設定電圧を比較する比較手段によ
る比較をもとにして、逆回転するブラシレスモータによ
って生ずる前記電機子巻線の端子電圧が設定電圧に達し
た際、複数のスイッチング素子の下アームを全てオンす
るように制御することを特徴とする請求項１記載の換気
扇の起動制御装置。
【請求項４】室外の温度を測定する温度検出手段を備
え、あらかじめ設定した設定温度を記憶した記憶手段を
有し、検出した温度と記憶手段により記憶した設定温度
を比較する手段による比較をもとにして、電源電圧を制
御することを特徴とする請求項１記載の換気扇の起動制
御装置。
【請求項５】室内外の気圧差を検出する手段を備え、
あらかじめ設定した気圧差を記憶した記憶手段を有し、
検出した気圧差と記憶手段により記憶した気圧差を比較
する手段による比較をもとにして複数のスイッチング素
子の下アームを全てオンするように制御することを特徴
とする請求項１記載の換気扇の起動制御装置。
【請求項６】室内外の気圧差を感知するセンサを備
え、あらかじめ設定した気圧差を記憶した記憶手段を有
し、検出した気圧差と記憶手段により記憶した気圧差を
比較する手段による比較をもとにして電源電圧を制御す
ることを特徴とする請求項１記載の換気扇の起動制御装
置。
【請求項７】臭いを感知する臭いセンサを備え、検出
した臭いをもとにして、電源電圧を制御することを特徴
とする請求項１記載の換気扇の起動制御装置。
【請求項８】室外の煙を感知する煙検出手段を備え、
検出した煙をもとにして電源電圧を制御することを特徴
とした請求項１記載の換気扇の起動制御装置。
【請求項９】室外の湿度を感知する湿度検出手段を備
え、あらかじめ設定した湿度を記憶した記憶手段を有
し、検出した湿度と記憶手段により記憶した湿度を比較
する手段による比較をもとにして電源電圧を制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の換気扇の起動制御装置。
【請求項１０】ほこりや二酸化炭素、窒素酸化物など
の汚れを検出する空気汚染検出手段を備え、検出した空
気汚染をもとにして、電源電圧を制御することを特徴と
する請求項１記載の換気扇の起動制御装置。
【請求項１１】ブリッジ接続した複数のスイッチング
素子のオン、オフを制御する制御回路部に低電圧の電力
を印加する際、電機子巻線に発生する回生電力により、
前記制御回路部の駆動電力とすることにより省電力化し
たことを特徴とする請求項１記載の換気扇の起動制御装
置。
【請求項１２】ブラシレスモータが回転する際、電機
子巻線に発生する回生電力を貯える蓄電池を備え、蓄電
池に制御回路部を接続しておくことにより、制御回路部
の通電状態を維持することを特徴とする請求項１記載の
換気扇の起動制御装置。