JP2012052689A - Ventilator and ventilation system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ventilator and a ventilation system, using an inexpensive sensor, and controlling exhaust with constant air volume by a simple structure.SOLUTION: A casing 10 is formed with three suction ports 11 and an exhaust port 12. A guide vane 13 is provided around a fan 9, and air sucked from the suction port 11 is discharged from the exhaust port 12 by rotation of the fan 9 in an arrow direction. A control device 14 is housed in a control box 5. The casing 10 on which the terminal end of the guide vane 13 on an exhaust side abuts is formed with a small hole 10a, and a strain sensor 15 mounted on the control device 14 is placed in an air flow discharged from the small hole, led to flow out of a hole 5a in the casing 10, and having wind speed V. The control device 14 is configured to control the rotational speed of the fan 9 so that the wind speed of air delivered from the small hole 10a, detected by the strain sensor 15 is set to a predetermined value. Thereby, it is possible to provide the ventilator using the inexpensive sensor and keeping the wind volume delivered from the exhaust port 12 constant by the simple structure.

Description

本発明は、配管長の長短にかかわらず一定風量の排気を実現する換気装置および換気システムに関するものである。   The present invention relates to a ventilation device and a ventilation system that realize exhaust of a constant air volume regardless of the length of a pipe.

近年、細やかな風量制御ができる回転数制御が可能なＤＣモータを搭載した換気装置が開発されている。このような換気装置はダクトの長さや外気圧の影響を受けて風量が変動するので、一定の風量に制御するための方法、例えば特許文献１乃至特許文献３に示すようなものが提案されている。   In recent years, ventilators equipped with a DC motor capable of controlling the number of revolutions capable of fine air volume control have been developed. Since such a ventilator is affected by the length of the duct and the outside air pressure, the air volume fluctuates, so a method for controlling the air volume to a constant air volume, for example, as shown in Patent Documents 1 to 3, has been proposed. Yes.

特許文献１に示すものは、全体の換気風量を送風機の排気側によって設定するもので、送風機の排気側に風圧を検知する圧力センサを設け、圧力センサが感知する圧力から制御回路で送風装置を制御するものである。   In Patent Document 1, the entire ventilation air volume is set by the exhaust side of the blower. A pressure sensor for detecting the wind pressure is provided on the exhaust side of the blower, and the air blower is controlled by the control circuit from the pressure detected by the pressure sensor. It is something to control.

特許文献２に示すものは、特許文献１に示すものが圧力センサや制御回路の小型化への対応が難しいとして、吸気風路の上流側と下流側との圧力差を検知する圧力センサを備え、この圧力センサの検知する圧力差が予め設定された目標値に一致するように送風機を制御するもので、吸気構造の一部に取り付け面を構成し、この取り付け面に圧力差を検知するための検出孔を開口させ、制御回路と圧力センサを収納した制御箱を前記取り付け面に取り付けた構造のものである。   The thing shown in patent document 2 is equipped with the pressure sensor which detects the pressure difference of the upstream of an intake air path, and a downstream side that the thing shown in patent document 1 is difficult to respond | correspond to size reduction of a pressure sensor or a control circuit. The blower is controlled so that the pressure difference detected by the pressure sensor matches a preset target value, and a mounting surface is formed on a part of the intake structure, and the pressure difference is detected on the mounting surface. And a control box containing a control circuit and a pressure sensor is attached to the mounting surface.

また、特許文献３に示すものは、センサを用いずＤＣモータの特性値を制御回路が計測することで風量を推定し、これによりＤＣモータを制御して所定風量を確保するようにしたものである。   In addition, what is disclosed in Patent Document 3 is an apparatus in which a control circuit measures a characteristic value of a DC motor without using a sensor to estimate an air volume, thereby controlling the DC motor to ensure a predetermined air volume. is there.

特開平１−２３９３３０号公報JP-A-1-239330 特許第３３９９１４０号公報Japanese Patent No. 3399140 特開２００３−１４３８８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-143887

このような従来の方式において、圧力センサによるものでは、圧力センサが高価であり、また圧力センサの取り付け構造が複雑になる課題がある。   In such a conventional system, the pressure sensor is expensive, and there are problems that the pressure sensor mounting structure is complicated.

また、ＤＣモータの特性値を風量推定に用いる方法は、モータの特性値を実験によって求め、そのデータをマイコンなどの記憶装置（ＲＯＭ）に記憶させることをおこなうのでデータの採取に多大の労力と時間を必要とし、従って開発期間が長くなる課題があった。   In addition, the method of using the DC motor characteristic value for air volume estimation is to obtain the motor characteristic value by experiment and store the data in a storage device (ROM) such as a microcomputer. There was a problem that required time and therefore the development period was long.

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、安価なセンサを使用し簡単な構造で一定風量の排気を制御することができる換気装置および換気システムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a ventilation device and a ventilation system that can control exhaust of a constant air volume with a simple structure using an inexpensive sensor.

そして、この目的を達成するために、本発明の換気装置は、吸気口と排気口を有するケーシングと前記ケーシング内に収納したファンを装着したファンモータおよび前記ファンモータを駆動する制御装置を備えた換気装置であって、前記ケーシングには、前記ファンモータの排気風路の一部と外気とを連通させる小孔とこの小孔の外部に設置された切片とを設け、前記制御装置には、前記ファンモータの回転速度を制御する速度制御手段と、前記前記切片上に設置して前記小孔から吐出する空気の風速を検知する歪センサとを備え、前記制御装置は、前記歪センサが検知する風速が所定値になるよう前記ファンモータの回転数を制御することにより前記排気口から吐出される風量を一定に保つことを特徴とする換気装置としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the ventilator of the present invention includes a casing having an inlet and an outlet, a fan motor equipped with a fan housed in the casing, and a control device for driving the fan motor. In the ventilation device, the casing is provided with a small hole for communicating a part of the exhaust air passage of the fan motor and the outside air, and a section installed outside the small hole. A speed control unit configured to control a rotation speed of the fan motor; and a strain sensor that is installed on the section and detects a wind speed of air discharged from the small hole, and the control device detects the strain sensor. The ventilation device is characterized in that the amount of air discharged from the exhaust port is kept constant by controlling the number of rotations of the fan motor so that the wind speed to be reached becomes a predetermined value. It is intended to achieve the intended purpose by.

また、この目的を達成するために、本発明の換気システムは、吸気口と排気口を有するケーシングと前記ケーシング内に収納したファンを装着したファンモータと前記ファンモータを駆動する制御装置および前記排気口に接続した排気ダクトから構成される換気システムであって、前記排気ダクトには、小孔と、この小孔の外部に設置した切片とを設け、前記制御装置には、前記ファンモータの回転速度を制御する速度制御手段と、前記切片上に設置して前記小孔から吐出する空気の風速を検知する歪センサとを備え、前記制御装置は前記歪センサが検知する前記小孔から吐出する空気の風速が所定値になるよう前記ファンモータの回転数を制御することにより前記排気口から吐出される風量を一定に保つことを特徴とする換気システムとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the ventilation system of the present invention includes a casing having an inlet and an outlet, a fan motor equipped with a fan accommodated in the casing, a control device for driving the fan motor, and the exhaust. A ventilation system comprising an exhaust duct connected to a mouth, wherein the exhaust duct is provided with a small hole and a section installed outside the small hole, and the control device includes a rotation of the fan motor. A speed control unit configured to control a speed; and a strain sensor that is installed on the section and detects a wind speed of air discharged from the small hole, and the control device discharges from the small hole detected by the strain sensor. A ventilation system characterized in that the amount of air discharged from the exhaust port is kept constant by controlling the rotational speed of the fan motor so that the air speed of air becomes a predetermined value. Are those, thereby it is to achieve the intended purpose.

本発明によれば、前記小孔から吐出する空気の風速を前記歪センサで検知する構成としたことにより、安価なセンサを使用し簡単な構造で排気風量が安定した換気装置および換気システムを提供できるという効果を得ることができる。   According to the present invention, the configuration is such that the wind speed of the air discharged from the small hole is detected by the strain sensor, thereby providing a ventilation device and a ventilation system in which the exhaust air volume is stable with a simple structure using an inexpensive sensor. The effect that it is possible can be obtained.

本発明の実施の形態１の換気装置の外観図External view of ventilation apparatus of Embodiment 1 of the present invention 同換気装置の取り付け状態を示す図The figure which shows the attachment state of the ventilation device 同構造を示す断面した平面図（（ａ）平面図、（ｂ）Ｃ示の拡大図）Sectional plan view showing the structure ((a) plan view, (b) enlarged view of C) 同電気的な構成を示す図（（ａ）電気的な構成を示す図、（ｂ）歪センサ変換回路詳細図）The figure which shows the electrical structure ((a) The figure which shows an electrical structure, (b) The distortion sensor conversion circuit detailed drawing) 同小孔の風速と歪センサの電圧の関係を示す図Diagram showing the relationship between the wind speed of the small hole and the voltage of the strain sensor 同ＣＰＵのメモリに記憶された電圧を示す図The figure which shows the voltage which is remembered in the memory of the same CPU 同制御装置の風量制御の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation of air volume control of the control device 本発明の実施の形態２の構造を示す図（（ａ）平面図、（ｂ）Ｄ示の拡大図）The figure which shows the structure of Embodiment 2 of this invention ((a) Top view, (b) Enlarged view of D) 本発明の実施の形態３の構造を示す図（（ａ）平面図、（ｂ）Ｅ示の拡大図、（ｃ）Ｅ示の拡大斜視図）The figure which shows the structure of Embodiment 3 of this invention ((a) Top view, (b) Enlarged view shown by E, (c) Enlarged perspective view shown by E)

本発明の請求項１記載の発明は、吸気口と排気口を有するケーシングと前記ケーシング内に収納したファンを装着したファンモータおよび前記ファンモータを駆動する制御装置を備えた換気装置であって、前記ケーシングには、前記ファンモータの排気風路の一部と外気とを連通させる小孔とこの小孔の外部に設置された切片とを設け、前記制御装置には、前記ファンモータの回転速度を制御する速度制御手段と、前記前記切片上に設置して前記小孔から吐出する空気の風速を検知する歪センサとを備え、前記制御装置は、前記歪センサが検知する風速が所定値になるよう前記ファンモータの回転数を制御することにより前記排気口から吐出される風量を一定に保つことを特徴とする換気装置である。このことにより、安価に風量制御が行えるという効果を奏する。   Invention of Claim 1 of this invention is a ventilation apparatus provided with the fan motor which mounted | wore with the casing which has the inlet and the exhaust port, the fan accommodated in the said casing, and the said fan motor, The casing is provided with a small hole for communicating a part of the exhaust air path of the fan motor with the outside air and a section installed outside the small hole, and the control device has a rotation speed of the fan motor. And a strain sensor that detects the wind speed of the air that is installed on the section and is discharged from the small hole, and the control device sets the wind speed detected by the strain sensor to a predetermined value. By controlling the rotation speed of the fan motor so that the air volume discharged from the exhaust port is kept constant, the ventilator is characterized in that As a result, the air volume can be controlled at low cost.

本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の換気装置において、小孔はファンの回転で生成される排気流の方向に対してほぼ対向するケーシングの位置に設けられたことを特徴とする換気装置であり、小孔から吐出する空気の風速が速くなり検知量の差が大きくなって安定して風量制御が行えるという効果をそうする。   According to a second aspect of the present invention, in the ventilator according to the first aspect, the small hole is provided at a position of the casing substantially opposite to the direction of the exhaust flow generated by the rotation of the fan. The ventilator has the effect that the air velocity discharged from the small hole is increased and the difference in the detected amount is increased, so that the air volume control can be performed stably.

本発明の請求項３記載の発明は、請求項１記載の換気装置において、小孔はファンの回転で生成される排気流の方向に対して垂直方向のケーシングの位置に設けられたことを特徴とする換気装置であり、動圧の影響を排して静圧を正確に測定することができ精度高く風量制御が行えるという効果を奏する。   According to a third aspect of the present invention, in the ventilator according to the first aspect, the small hole is provided at a position of the casing perpendicular to the direction of the exhaust flow generated by the rotation of the fan. The ventilator is capable of accurately measuring the static pressure without the influence of the dynamic pressure, and is capable of controlling the air volume with high accuracy.

本発明の請求項４記載の発明は、吸気口と排気口を有するケーシングと前記ケーシング内に収納したファンを装着したファンモータと前記ファンモータを駆動する制御装置および前記排気口に接続した排気ダクトから構成される換気システムであって、前記排気ダクトには、小孔と、この小孔の外部に設置した切片とを設け、前記制御装置には、前記ファンモータの回転速度を制御する速度制御手段と、前記切片上に設置して前記小孔から吐出する空気の風速を検知する歪センサとを備え、前記制御装置は前記歪センサが検知する前記小孔から吐出する空気の風速が所定値になるよう前記ファンモータの回転数を制御することにより前記排気口から吐出される風量を一定に保つことを特徴とする換気システムである。このことにより、ファンの回転による乱流の影響をほぼ排して静圧を検知することができ、精度良く風量制御がおこなえるという効果を奏する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a casing having an intake port and an exhaust port, a fan motor equipped with a fan accommodated in the casing, a control device for driving the fan motor, and an exhaust duct connected to the exhaust port. The exhaust duct is provided with a small hole and a section installed outside the small hole, and the control device has a speed control for controlling a rotation speed of the fan motor. And a strain sensor that is installed on the section and detects a wind speed of air discharged from the small hole, and the control device has a predetermined value for the wind speed of air discharged from the small hole detected by the strain sensor. The ventilation system is characterized in that the amount of air discharged from the exhaust port is kept constant by controlling the number of rotations of the fan motor to be. As a result, the effect of turbulent flow due to the rotation of the fan can be almost eliminated and the static pressure can be detected, and the air volume control can be performed with high accuracy.

本発明の請求項５記載の発明は、請求項４記載の換気装置において、底部に小孔を設けた箱の前記小孔に近接して歪センサを収納し、箱の小孔の中心が前記排気ダクトの小孔の中心と合致するよう箱を排気ダクトに取り付けたことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the ventilator according to the fourth aspect, the strain sensor is housed in the vicinity of the small hole of the box having a small hole at the bottom, and the center of the small hole of the box is the The box is attached to the exhaust duct so as to coincide with the center of the small hole of the exhaust duct.

このことにより、風速は箱の小孔で規制することができ、排気ダクトの小孔は大きめに開ければよく現場での作業性が向上するという効果を奏する。   Thus, the wind speed can be regulated by the small hole of the box, and the small hole of the exhaust duct only needs to be opened larger, and the workability on site can be improved.

本発明の請求項６記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の換気装置において、制御装置は温度補正サーミスタを備え歪センサが検知する風速値を温度補正サーミスタの検知する周囲温度で補正することを特徴とする換気装置であり、運転する季節などの影響による誤差をなくし精度よく風量制御が行えるという効果を奏する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the ventilator according to any one of the first to third aspects, the control device includes a temperature correction thermistor, and the ambient temperature at which the temperature correction thermistor detects the wind speed value detected by the strain sensor. The ventilator is characterized in that it corrects the air flow, and has the effect of eliminating the error due to the influence of the season of operation and controlling the air volume with high accuracy.

本発明の請求項７記載の発明は、請求項４または５記載の換気システムにおいて、制御装置は温度補正サーミスタを備え歪センサが検知する風速値を温度補正サーミスタの検知する周囲温度で補正することを特徴とする換気装置であり、運転する季節などの影響による誤差をなくし精度よく風量制御が行えるという効果を奏する。   According to a seventh aspect of the present invention, in the ventilation system according to the fourth or fifth aspect, the control device includes a temperature correction thermistor and corrects the wind speed value detected by the strain sensor with the ambient temperature detected by the temperature correction thermistor. The ventilator is characterized by the fact that it eliminates errors due to the influence of the driving season, etc., and has the effect of being able to control the air volume with high accuracy.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は換気装置及び換気システムの外観図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is an external view of a ventilation device and a ventilation system.

図１は換気装置１が複数の吸気箱２とそれぞれ吸気ダクト３で連結されるとともに排気ダクト４を接続した状態（換気システム）を示している。   FIG. 1 shows a state (ventilation system) in which a ventilator 1 is connected to a plurality of intake boxes 2 by respective intake ducts 3 and an exhaust duct 4 is connected.

制御箱５は換気装置１の外部に設けられていて後述する制御装置１４を収納している。   The control box 5 is provided outside the ventilation device 1 and houses a control device 14 described later.

図２は図１の換気装置及び換気システムが建物の天井に取り付けられた状態を示す図である。図２のように換気装置１と吸気箱２は梁１０１に吊り下げる状態で取り付けられる。吸気箱２の下端は天井１０２を貫通し、吸気グリル６で覆われている。排気ダクト４の先端は壁１０３を貫通し、排気グリル７で覆われている。   FIG. 2 is a view showing a state where the ventilation device and the ventilation system of FIG. 1 are attached to the ceiling of a building. As shown in FIG. 2, the ventilation device 1 and the intake box 2 are attached to the beam 101 in a suspended state. The lower end of the intake box 2 passes through the ceiling 102 and is covered with the intake grill 6. The tip of the exhaust duct 4 passes through the wall 103 and is covered with the exhaust grill 7.

ファンモータ８に取り付けたファン９が回転すると矢示のように吸気グリル６、吸気箱２、吸気ダクト３、ファン９、排気ダクト４、排気グリル７の空気流が発生し、建物内の空気が屋外に排出される。   When the fan 9 attached to the fan motor 8 rotates, an air flow is generated in the intake grill 6, the intake box 2, the intake duct 3, the fan 9, the exhaust duct 4, and the exhaust grill 7 as indicated by arrows, and the air in the building is It is discharged outdoors.

図３（ａ）は換気装置の構造を示す図で、図２の換気装置を下面から見た（Ａ−Ｂ示）断面図である。   Fig.3 (a) is a figure which shows the structure of a ventilator, and is sectional drawing which looked at the ventilator of FIG. 2 from the lower surface (AB view).

換気装置は、本体の外郭であるケーシング１０と、ケーシング１０内にファン９を装着したファンモータ８とこのファンモータ８を駆動する制御装置１４を備えている。   The ventilation device includes a casing 10 that is an outline of the main body, a fan motor 8 in which a fan 9 is mounted in the casing 10, and a control device 14 that drives the fan motor 8.

ケーシング１０には３個の吸気口１１と排気口１２が設けられている。ファン９の周囲にはガイドベーン１３が設けられ、ファン９の矢示方向の回転により吸気口１１から吸入した空気が排気口１２から排出される。制御装置１４はケーシング１０の外側のコーナ部に設けた制御箱５に収納されている。   The casing 10 is provided with three intake ports 11 and an exhaust port 12. Guide vanes 13 are provided around the fan 9, and air sucked from the intake port 11 is discharged from the exhaust port 12 by the rotation of the fan 9 in the direction of the arrow. The control device 14 is accommodated in a control box 5 provided at a corner portion outside the casing 10.

また、制御箱５は、排気風路の一部と外気とを連通し、すなわち、ガイドベーン１３の一部とケーシング１０に設けた小孔１０ａ介して連通し、この小孔１０ａの制御箱５側に設置した切片２６と、切片２６上に設置して小孔１０ａから吐出する空気の風速を検知する歪センサ１５と、小孔１０ａから吐出させた空気を制御箱５の外へ排出する孔５ａとを備える。また、制御装置１４は、歪センサ１５が検知する風速が所定値になるようにファンモータ８の回転速度を制御する速度制御手段２３を備えている。   The control box 5 communicates a part of the exhaust air passage with the outside air, that is, communicates a part of the guide vane 13 and the small hole 10 a provided in the casing 10, and the control box 5 of the small hole 10 a is communicated. A section 26 installed on the side, a strain sensor 15 for detecting the wind speed of air discharged from the small hole 10a installed on the section 26, and a hole for discharging the air discharged from the small hole 10a to the outside of the control box 5 5a. Further, the control device 14 includes speed control means 23 that controls the rotational speed of the fan motor 8 so that the wind speed detected by the strain sensor 15 becomes a predetermined value.

つまり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ示の部分、すなわちケーシング１０のコーナ部分および制御箱５を拡大した図に示すように、ガイドベーン１３の排気側の終端部が当接するケーシング１０に小孔１０ａを設け、この小孔から放出され、ケーシング１０の小孔１０ａから流出する風速Ｖの気流中に切片２６が置かれている。歪センサ１５は切片２６に接着されており、歪センサ１５のリード線は制御装置１４に接続されている。切片２６は風速Ｖの気流に押されてしなるように変形する程度の厚み・硬度の材質であり、風速Ｖがゼロになった場合は元の形状に戻るようなものとする。また、歪センサ１５は一般に歪ゲージとも呼ばれる機械的な寸法の微小な変化（ひずみ）を電気信号として検出するセンサであり、固有の抵抗値から引張力を加えられえると伸びて抵抗値が増加し、圧縮力を加えられると縮んで抵抗力が減少するという性質を有する。図３（ｂ）では、風速Ｖに押されて切片２６が反った場合に圧縮力で縮む方向に接着されているため風速が上がると抵抗が減少する特性を有する。なお、歪センサ１５を切片２６の小孔側に貼れば当然逆の特性になる。   That is, in FIG. 3B, the end portion of the guide vane 13 on the exhaust side corresponds to the portion indicated by C in FIG. 3A, that is, the corner portion of the casing 10 and the control box 5 are enlarged. A small hole 10a is provided in the casing 10 in contact therewith, and the section 26 is placed in an airflow at a wind speed V discharged from the small hole and flowing out from the small hole 10a of the casing 10. The strain sensor 15 is bonded to the slice 26, and the lead wire of the strain sensor 15 is connected to the control device 14. The section 26 is made of a material having a thickness and hardness enough to be deformed so as to be pushed by the airflow at the wind speed V. When the wind speed V becomes zero, the section 26 returns to its original shape. Further, the strain sensor 15 is a sensor that detects a minute change (strain) in mechanical dimensions, generally called a strain gauge, as an electrical signal. When a tensile force can be applied from a specific resistance value, the strain sensor 15 expands and the resistance value increases. However, when a compressive force is applied, it has a property of shrinking and reducing the resistance force. In FIG. 3B, when the section 26 is pushed by the wind speed V and is warped, it is bonded in the direction of contraction by the compressive force, so that the resistance decreases as the wind speed increases. If the strain sensor 15 is affixed to the small hole side of the section 26, the reverse characteristic is obtained.

ここで、風速Ｖは排気風量Ｑと相関があり、ほぼ比例関係である。   Here, the wind speed V has a correlation with the exhaust air volume Q and is approximately proportional.

温度補正用サーミスタ１６も制御装置１４に搭載している。   A temperature correction thermistor 16 is also mounted on the control device 14.

図４（ａ）は換気装置の電気的な構成を示す図である。   Fig.4 (a) is a figure which shows the electrical structure of a ventilator.

ファンモータ８に接続した制御装置１４は、歪センサ変換回路と温度補正用サーミスタ１６に接続した抵抗器１８を電源１９で付勢し、歪センサ変換回路の出力電圧と温度補正用サーミスタの両端電圧を２個のＡ／Ｄコンバータ２０、２１でそれぞれデジタル値に変換してＣＰＵ２２（マイコンなどの中央処理装置）の入力とし、このＣＰＵ２２の出力として速度制御手段２３が接続され、さらにＣＰＵ２２の入力として風量設定スイッチ２４が接続される構成としている。   The control device 14 connected to the fan motor 8 energizes the resistor 18 connected to the strain sensor conversion circuit and the temperature correction thermistor 16 with the power source 19, and outputs the output voltage of the strain sensor conversion circuit and the voltage across the temperature correction thermistor. Are converted into digital values by the two A / D converters 20 and 21, respectively, and input to the CPU 22 (central processing unit such as a microcomputer). The speed control means 23 is connected as an output of the CPU 22, and the CPU 22 is further input. The air volume setting switch 24 is connected.

ここで速度制御手段は例えはパルス幅変調（ＰＷＭ）方式の速度調節装置が用いられる。   Here, the speed control means is, for example, a pulse width modulation (PWM) type speed adjusting device.

図４（ｂ）は歪センサ変換回路を詳細に表した図である。   FIG. 4B is a diagram showing the strain sensor conversion circuit in detail.

一般に歪センサ（歪ゲージ）はひずみによる抵抗の変化が極めて小さいので、図４（ａ）に示すホイートストンブリッジ回路に組み、抵抗の微小な変化を検出する。   In general, since a strain sensor (strain gauge) has a very small change in resistance due to strain, it is assembled in the Wheatstone bridge circuit shown in FIG. 4A to detect a minute change in resistance.

ホイートストンブリッジ回路では、出力電圧ｅ＝ブリッジ電圧×（Ｒ１×Ｒ３−Ｒ２×Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｒ３＋Ｒ４）、および、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒの関係から、抵抗変化分に比例した出力電圧が得られるとともに、ひずみにも比例した出力電圧が得られる。   In the Wheatstone bridge circuit, the output voltage e = bridge voltage × (R1 × R3−R2 × R4) / (R1 + R2) × (R3 + R4) and R1 = R2 = R3 = R4 = R, and is proportional to the resistance change. Output voltage that is proportional to the strain is also obtained.

つまり、出力電圧は、出力電圧ｅ＝ブリッジ電圧×△Ｒ／４Ｒ＝ブリッジ電圧×Ｋｓ×ε／４、（ここで、ε：ひずみ Ｋｓ：ゲージ率）となる。   That is, the output voltage is output voltage e = bridge voltage × ΔR / 4R = bridge voltage × Ks × ε / 4 (where ε: strain Ks: gauge factor).

この出力電圧ｅは、微小電圧なので、増幅器１７ａで増幅してアナログ出力（出力電圧Ｅ）としてＡ／Ｄコンバータに接続する。   Since this output voltage e is a minute voltage, it is amplified by the amplifier 17a and connected to the A / D converter as an analog output (output voltage E).

図５は歪センサが検知する風速Ｖと歪センサ変換回路の出力電圧Ｅの関係を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the wind speed V detected by the strain sensor and the output voltage E of the strain sensor conversion circuit.

歪センサは風速ゼロの状態では最も抵抗値が高く出力電圧Ｅは最高値であるが風速により切片が反り圧縮されるので抵抗値が減少、すなわち出力電圧Ｅが低下する実線Ｅに示すような特性を持つ。   The strain sensor has the highest resistance value when the wind speed is zero and the output voltage E is the highest value. However, since the intercept is warped and compressed by the wind speed, the resistance value decreases, that is, the characteristic as shown by the solid line E where the output voltage E decreases. have.

また、冷却される風の温度が低いと抵抗値は低下し、逆に風の温度が低いと抵抗値は増加するので点線で示すような特性を持つ。   Further, the resistance value decreases when the temperature of the cooled wind is low, and conversely, the resistance value increases when the temperature of the wind is low.

図６はＣＰＵ２２の内部メモリ（ＲＯＭ）に記憶された風量設定と図５で説明した出力電圧Ｅの値（所定値）を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing the air volume setting stored in the internal memory (ROM) of the CPU 22 and the value (predetermined value) of the output voltage E described in FIG.

例えば、風量設定スイッチ２４が弱に設定されている場合で周囲温度が２５℃の場合は所定値はＥ１であることを示す。   For example, when the air volume setting switch 24 is set to be weak and the ambient temperature is 25 ° C., the predetermined value is E1.

次に図１〜図６を参照しながら図７を用いて制御装置１４の風量制御の動作を説明する。   Next, the air volume control operation of the control device 14 will be described with reference to FIGS.

Ｓ１（ステップ１）において、制御装置１４は風量設定スイッチ２４の設定値例えは図６の弱（Ｖ１）を読み、次にＳ２で温度補正用サーミスタ１６の検知する周囲温度例えば２５℃を読む。   In S1 (Step 1), the control device 14 reads the setting value of the air volume setting switch 24, for example, weak (V1) in FIG. 6, and then reads the ambient temperature detected by the temperature correction thermistor 16 in S2, for example, 25 ° C.

次にＳ３では図６で説明した所定値Ｅ１を選択する。   Next, in S3, the predetermined value E1 described in FIG. 6 is selected.

次にＳ４ではファンモータ８を増速する。   Next, in S4, the fan motor 8 is accelerated.

次にＳ５では歪センサ１５が検知する出力電圧Ｅを所定値Ｅ１と比較しＥ＜Ｅ１であればファンモータ８を減速し（Ｓ６）、次にＳ７でＥ＞Ｅ１であればファンモータ８を増速する。   Next, in S5, the output voltage E detected by the strain sensor 15 is compared with a predetermined value E1, and if E <E1, the fan motor 8 is decelerated (S6), and if E> E1 in S7, the fan motor 8 is decelerated. Increase speed.

以上の動作はＣＰＵ２２内のＲＡＭやＲＯＭが共働するＣＰＵのプログラムの形態で実施される。   The above operations are performed in the form of a CPU program in which the RAM and ROM in the CPU 22 work together.

このような動作を繰り返して歪センサ１５により風速Ｖが一定に保たれる。   By repeating such an operation, the wind speed V is kept constant by the strain sensor 15.

前述のように風速Ｖと換気装置の排気風量Ｑとは相関があるので風速Ｖを一定にすることで排気風量Ｑが一定に保たれる。   As described above, since the wind speed V and the exhaust air volume Q of the ventilator are correlated, the exhaust air volume Q is kept constant by keeping the wind speed V constant.

以上説明したように、ケーシングの排気路を構成する部分に設けた例えば直径１ｍｍ程度の円形の小孔の外部に設置された歪センサが検知する前記小孔から放出する微少な風量の風速を所定値になるようファンモータの回転数を制御することで排気口から吐出される排気風量を一定に保つことができる。   As described above, the air velocity of a minute air volume discharged from the small hole detected by the strain sensor installed outside the circular small hole having a diameter of about 1 mm provided in the portion constituting the exhaust passage of the casing is predetermined. By controlling the rotation speed of the fan motor so as to be a value, the amount of exhaust air discharged from the exhaust port can be kept constant.

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した図１〜図７のうち図３を除き同じなので図３に替わる図８について説明する。なお、実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。 (Embodiment 2)
Since this embodiment is the same except for FIG. 3 in FIGS. 1 to 7 described in the first embodiment, FIG. 8 will be described instead of FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図８（ａ）は図３（ａ）と同様の構造を示す断面した平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ示の拡大図である。   8A is a cross-sectional plan view showing the same structure as FIG. 3A, and FIG. 8B is an enlarged view of D in FIG. 8A.

図３と同じ符号を記す９，１０、１１、１２、１３は同じものなので説明を省略する。   9, 10, 11, 12, and 13 denoted by the same reference numerals as those in FIG.

図８（ｂ）に示すように、実施の形態１の排気風路の一部と外気とを連通させる構成として、排気口１２の側面に小孔１２ａを設けている。   As shown in FIG. 8 (b), a small hole 12 a is provided on the side surface of the exhaust port 12 as a configuration for communicating a part of the exhaust air passage of the first embodiment with the outside air.

排気口１２の壁面には排気流の方向に垂直の且つ排気風量Ｑの値に応じた静圧が発生し（Ｑの平方根に比例する）、この静圧に比例した風速Ｖの空気が（図８（ｂ）に示すＶ）孔５ａから吐出され、制御箱５の孔５ｂから放出される。   A static pressure is generated on the wall surface of the exhaust port 12 in a direction perpendicular to the direction of the exhaust flow and in accordance with the value of the exhaust air volume Q (proportional to the square root of Q), and air having a wind speed V proportional to the static pressure (see FIG. V is discharged from the hole 5 a shown in 8 (b) and discharged from the hole 5 b of the control box 5.

歪センサ１５はこの吐出される風速Ｖの気中に置かれており、実施の形態１の動作で説明したように、風速Ｖが一定になるようにファンモータ８の回転数を制御することで排気風量Ｑを一定にすることができる。   The strain sensor 15 is placed in the air of the discharged wind speed V, and as described in the operation of the first embodiment, by controlling the rotational speed of the fan motor 8 so that the wind speed V becomes constant. The exhaust air volume Q can be made constant.

（実施の形態３）
本実施の形態は、換気装置に排気ダクトが装着された状態、すなわち換気システムの状態で実施される形態のものである。本実施の形態では、実施の形態１で説明した図１〜図７のうち図３を除き同じなので図３に替わる図９について説明する。なお、実施の形態１または２と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。また、実施の形態２の小孔１２ａに相当する孔として小孔２５ａを備えたものである。 (Embodiment 3)
The present embodiment is an embodiment implemented in a state in which an exhaust duct is mounted on the ventilation device, that is, in the state of the ventilation system. Since this embodiment is the same except for FIG. 3 in FIGS. 1 to 7 described in the first embodiment, FIG. 9 that replaces FIG. 3 will be described. The same parts as those in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Further, a small hole 25a is provided as a hole corresponding to the small hole 12a of the second embodiment.

図９（ａ）は図３（ａ）と同様の構造を示す断面した平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＥ示の拡大図、図９（ｃ）は同斜視図である。   9A is a cross-sectional plan view showing the same structure as FIG. 3A, FIG. 9B is an enlarged view of E in FIG. 9A, and FIG. 9C is a perspective view thereof. is there.

図３と同じ符号を記す９，１０、１１、１２、１３は同じものなので説明を省略する。   9, 10, 11, 12, and 13 denoted by the same reference numerals as those in FIG.

施工現場において排気口１２に装着される排気ダクト４に孔４ａ、４ｂ、４ｃを設け、箱２５をネジ４ｄと４ｅで固定する。   Holes 4a, 4b and 4c are provided in the exhaust duct 4 attached to the exhaust port 12 at the construction site, and the box 25 is fixed with screws 4d and 4e.

箱２５内には自己発熱型サーミスタ１６ａが基板１５ａに取り付けられリード線１５ｂが制御箱５内の制御装置１４に接続されている。   A self-heating type thermistor 16 a is attached to the substrate 15 a in the box 25, and a lead wire 15 b is connected to the control device 14 in the control box 5.

歪センサ１５の下部の箱２５の底部には小孔２５ａが設けられ、箱２５の他方に孔２５ｂが設けられている。   A small hole 25 a is provided at the bottom of the box 25 below the strain sensor 15, and a hole 25 b is provided at the other side of the box 25.

この小孔２５ａは前記の排気ダクト４の孔４ａとそれぞれの中心が合致する。また孔４ａの径は小孔２５ａよりも大きく開けられる。つまり、実質的に小孔２５ａに相当する小孔が排気ダクト４または制御箱５のどちらか一方に備えていれば良い。   The small holes 25a coincide with the holes 4a of the exhaust duct 4 at the respective centers. The diameter of the hole 4a is larger than that of the small hole 25a. That is, it is only necessary that a small hole substantially corresponding to the small hole 25 a is provided in either the exhaust duct 4 or the control box 5.

実施の形態２で説明したのと同様に排気ダクト４の壁面には排気流の方向に垂直の且つ排気風量Ｑの値に応じた静圧が発生し、この静圧に比例した風速Ｖの空気が（図示Ｖ）小孔２５ａから吐出され、箱２５の孔２５ｂから放出される。   As described in the second embodiment, a static pressure is generated on the wall surface of the exhaust duct 4 in a direction perpendicular to the direction of the exhaust flow and in accordance with the value of the exhaust air volume Q, and air having a wind speed V proportional to the static pressure. (V in the drawing) is discharged from the small hole 25a and discharged from the hole 25b of the box 25.

歪センサ１５はこの吐出される風速Ｖの気中に置かれており、実施の形態１の動作で説明したように、風速Ｖが一定になるようにファンモータ８の回転数を制御することで排気風量Ｑを一定にすることができる。   The strain sensor 15 is placed in the air of the discharged wind speed V, and as described in the operation of the first embodiment, by controlling the rotational speed of the fan motor 8 so that the wind speed V becomes constant. The exhaust air volume Q can be made constant.

本実施の形態では、排気風量Ｑが層流状態であり、動圧の影響を受けずに安定した静圧が発生するため風速Ｖも安定し、精度よく排気風量の制御が行える。   In the present embodiment, the exhaust air volume Q is in a laminar flow state, and a stable static pressure is generated without being affected by dynamic pressure. Therefore, the wind speed V is also stable, and the exhaust air volume can be controlled with high accuracy.

また、また孔４ａの径を小孔２５ａよりも大きくするよう施工指図書で指定することで風速Ｖが箱２５の小孔２５ａの径で規定されるため、取り付け以前の状態で性能の確認や微調整を実施でき、また現場での作業性も向上する。   Moreover, since the wind speed V is defined by the diameter of the small hole 25a of the box 25 by designating in the construction instruction so that the diameter of the hole 4a is larger than that of the small hole 25a, Fine adjustments can be made, and on-site workability is improved.

本発明にかかる換気装置は、本発明の換気装置は、配管長や外気圧にかかわらず安定した排気量を供給できるので、同時給気・排気型の換気装置の換気装置にも適用でき、換気装置全般に有用である。   The ventilator according to the present invention can be applied to a ventilator of a simultaneous air supply / exhaust type ventilator because the ventilator of the present invention can supply a stable displacement regardless of the pipe length or the external pressure. Useful for all devices.

１ 換気装置
４ 排気ダクト
４ａ 孔
５ａ 孔
５ｂ 孔
８ ファンモータ
９ ファン
１０ ケーシング
１０ａ 小孔
１１ 吸気口
１２ 排気口
１２ａ 小孔
１４ 制御装置
１５ 歪センサ
１６ 温度補正用サーミスタ
１６ａ 自己発熱型サーミスタ
２３ 速度制御手段
２５ 箱
２５ａ 小孔
２５ｂ 孔
２６ 切片 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ventilation device 4 Exhaust duct 4a Hole 5a Hole 5b Hole 8 Fan motor 9 Fan 10 Casing 10a Small hole 11 Intake port 12 Exhaust port 12a Small hole 14 Control device 15 Strain sensor 16 Temperature correction thermistor 16a Self-heating type thermistor 23 Speed control Means 25 Box 25a Small hole 25b Hole 26 Section

Claims (7)

吸気口と排気口を有するケーシングと前記ケーシング内に収納したファンを装着したファンモータおよび前記ファンモータを駆動する制御装置を備えた換気装置であって、前記ケーシングには、前記ファンモータのガイドベーンの一部とこのケーシングの外側を連通させる小孔とこの小孔の外部に設置された切片とを設け、前記制御装置には、前記ファンモータの回転速度を制御する速度制御手段と、前記前記切片上に設置して前記小孔から吐出する空気の風速を検知する歪センサとを備え、前記制御装置は、前記歪センサが検知する風速が所定値になるよう前記ファンモータの回転数を制御することにより前記排気口から吐出される風量を一定に保つことを特徴とする換気装置。 A ventilator comprising a casing having an inlet and an outlet, a fan motor equipped with a fan housed in the casing, and a control device for driving the fan motor, wherein the casing includes a guide vane of the fan motor. A small hole that communicates a part of the casing with the outside of the casing, and a section installed outside the small hole, and the control device includes speed control means for controlling the rotational speed of the fan motor, A strain sensor that is installed on the section and detects a wind speed of air discharged from the small hole, and the control device controls the rotation speed of the fan motor so that the wind speed detected by the strain sensor becomes a predetermined value. By doing so, the air volume discharged from the exhaust port is kept constant. 前記小孔は前記ファンの回転で生成される排気流の方向に対してほぼ対向するケーシングの位置に設けられた請求項１記載の換気装置。 The ventilator according to claim 1, wherein the small hole is provided at a position of the casing substantially opposite to a direction of the exhaust flow generated by the rotation of the fan. 前記小孔は前記ファンの回転で生成される排気流の方向に対して垂直方向のケーシングの位置に設けられた請求項１記載の換気装置。 The ventilator according to claim 1, wherein the small hole is provided at a position of the casing perpendicular to a direction of an exhaust flow generated by rotation of the fan. 吸気口と排気口を有するケーシングと前記ケーシング内に収納したファンを装着したファンモータと前記ファンモータを駆動する制御装置および前記排気口に接続した排気ダクトから構成される換気システムであって、前記排気ダクトには、小孔と、この小孔の外部に設置した切片とを設け、前記制御装置には、前記ファンモータの回転速度を制御する速度制御手段と、前記切片上に設置して前記小孔から吐出する空気の風速を検知する歪センサとを備え、前記制御装置は前記歪センサが検知する前記小孔から吐出する空気の風速が所定値になるよう前記ファンモータの回転数を制御することにより前記排気口から吐出される風量を一定に保つことを特徴とする換気システム。 A ventilation system comprising a casing having an intake port and an exhaust port, a fan motor equipped with a fan housed in the casing, a control device for driving the fan motor, and an exhaust duct connected to the exhaust port, The exhaust duct is provided with a small hole and a piece installed outside the small hole, and the control device is provided with speed control means for controlling the rotational speed of the fan motor, and installed on the piece. A strain sensor that detects the wind speed of the air discharged from the small hole, and the control device controls the rotation speed of the fan motor so that the wind speed of the air discharged from the small hole detected by the strain sensor becomes a predetermined value. A ventilation system characterized by maintaining a constant air volume discharged from the exhaust port. 底部に小孔を設けた箱の前記小孔に近接して前記歪センサを収納し、前記箱の小孔の中心が前記排気ダクトの小孔の中心と合致するよう前記箱を前記排気ダクトに取り付けた請求項４記載の換気システム。 The strain sensor is accommodated close to the small hole of a box having a small hole at the bottom, and the box is placed in the exhaust duct so that the center of the small hole of the box matches the center of the small hole of the exhaust duct. 5. A ventilation system according to claim 4 attached. 制御装置は温度補正サーミスタを備え、前記歪センサが検知する風速値を前記温度補正サーミスタの検知する周囲温度で補正する請求項１乃至３のいずれかに記載の換気装置。 The ventilator according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device includes a temperature correction thermistor, and corrects a wind speed value detected by the strain sensor with an ambient temperature detected by the temperature correction thermistor. 制御装置は温度補正サーミスタを備え、前記歪センサが検知する風速値を前記温度補正サーミスタの検知する周囲温度で補正する請求項４または５記載の換気システム。 The ventilation system according to claim 4 or 5, wherein the control device includes a temperature correction thermistor, and corrects a wind speed value detected by the strain sensor with an ambient temperature detected by the temperature correction thermistor.

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