JP2007078224A - 換気装置およびその点検装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天井裏などに設置される換気装置は、長寿命が要求されるためフィルタ清掃や、モータ交換などが必要である。故障時は健康維持の上からも迅速な対応が要求される。
これら、保守、故障の情報を簡便な方法で詳しく知ることのできる換気装置を提供する。
【解決手段】故障修理や保守の必要を知らせるために視認できる頻度で点滅するランプの点灯中ａに、故障や保守の内容をデジタル符号化して、視認できない高速の光パルス列ｂとして重畳し、この光パルス列ｂを受光する点検装置において復号化し、故障や異常の内容を表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、主として天井裏に設置される、修理や保守点検の容易な換気装置およびその点検装置に関する。

従来、この種の換気装置は、故障や保守の必要が生じた場合、赤色のランプを点滅させて修理や保守の従事者に知らせるものが一般的である。

しかし、この方法では故障や異常の内容を知ることが困難である。そこで、故障や保守の内容を知らせるものとして例えば、特許文献１に示すようなものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、空気調和装置の自己診断部が判断したセンサ異常などの異常情報の内容を、複数の発光体の点滅回数や発音手段の吹鳴回数の組み合わせで表現することが記載されている。
特許第３０１８６４７号公報

このような従来の換気装置では、異常内容の詳細度において限界があり、また、修理保守の従事者が表示パターンを習熟する必要がある。

また、換気装置の故障や保守の詳しい内容を知る方法として、換気装置に点検用の端子を設け、この端子に点検装置を接続し、両者の相互通信で換気装置が保有する情報を点検装置に表示させる方法があるが、この方法は換気装置が複雑になるとともに、前記接続のために天井裏での作業が必要になる等の課題がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡便な方法で換気装置の修理、保守の情報を修理保守の従事者が入手できる換気装置および点検装置を提供することを目的としている。

本発明の換気装置およびその点検装置は上記目的を達成するために、故障修理や保守の必要を知らせるために視認できる頻度で点滅するランプの点灯中に、故障や保守の内容をデジタル符号化して、視認できない高速の光パルス列として重畳し、この光信号を受光する点検装置において復号化し、故障や異常の内容を表示するようにしたものである。

これにより修理・保守の従事者は故障など修理の内容を正確、詳細に把握することができる。

本発明によれば、簡便な操作で、安価な実現方法で故障修理や保守の詳細情報を知ることができる換気装置およびその点検装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、可視光を発生する発光ダイオードを点灯もしくは視認できる周期で点滅して運転状態もしくは異常状態を告知する換気装置において、発光ダイオードの点灯もしくは点滅を制御する制御装置内にデジタル符号発生部を備え、制御装置が保有する運転情報もしくは異常情報をデジタル符号発生部により高速のデジタル符号に変換し、デジタル符号を発光ダイオードの発光に重畳し、発光ダイオードの発光を高速点滅（光パルス列）させるようにしたものであり、新たな発光素子を設けることなく換気装置が保有する運転情報や異常情報を信号として外部に発信することができる。

本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の換気装置の発光ダイオードの可視光を受光する受光部と受光部が受光したデジタル符号を文字に変換する文字変換部と文字変換部が変換した文字を表示する文字表示部とを備えたものであり、この点検装置を請求項１記載の換気装置の発光している箇所に向けるだけで、換気装置が保有する運転情報や異常情報を文字情報として得ることができる。

本発明の請求項３記載の発明は、請求項１の発明において、デジタル符号の周期は、人の目がちらつきを感じない１０ｍ秒以下としたものであり、デジタル符号による発光ダイオードのちらつきが発生しない。

本発明の請求項４記載の発明は、請求項１の発明において、デジタル符号の“０”と“１”は、点灯時間幅で定義したものであり、発光ダイオードの光量の低下を少なくすることができる。

本発明の請求項５記載の発明は、請求項１の発明において、デジタル符号の発光ダイオードへの重畳は、運転状態もしくは異常状態を表示している発光ダイオードの点灯中に行うようにしたものであり、消灯している発光ダイオードが発光して誤認識を与えることがない。

本発明の請求項６記載の発明は、請求項１の発明において、異常情報のデシタル符号の発光ダイオードへの重畳は、異常状態を告知している発光ダイオードにおいて行うようにしたものであり、点検装置の使用者は、異常情報を発信している場所を容易に知ることができる。

本発明の請求項７記載の発明は、請求項１の発明において、運転情報のデシタル符号の発光ダイオードへの重畳は、運転状態を告知している発光ダイオードにおいて行うようにしたものであり、点検装置の使用者は、運転情報を発信している場所を容易に知ることができる。

本発明の請求項８記載の発明は、請求項１に記載の点灯している発光ダイオードと視認できる周期で点滅している発光ダイオードとが共存している場合において、点灯している発光ダイオードへのデシタル符号の重畳は、点滅している発光ダイオードの消灯時間帯において行うようにしたものであり、点灯している発光ダイオードに重畳した信号と点滅している発光ダイオードに重畳した信号との混信を防止することができる。

本発明の請求項９記載の発明は、請求項１の発明において、デジタル符号は情報種別符号とデータ部とで構成され、この構成されたデジタル符号を１単位として、複数単位のデジタル符号が時系列的に発光ダイオードに繰り返し重畳されるようにしたことを特徴としている。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明が適用される一般的な換気装置の本体の取り付け状態を示す図である。

図１において、換気装置本体１は、スラブ２に吊金具３で固定され、複数の給気ダクト４と排気ダクト５が取り付けられている。給気ダクト４は、天井６を貫通し、その給気口には吸込グリル７が設けられている。点検口８は換気装置本体１の下部の天井６設けられ、この点検口８を開けたときに視認できるよう点検ランプ９が換気装置本体１に設けられている。

図２は、本発明が適用される換気装置の一般的な電気系の構成を示す図である。

天井裏に設置される換気装置本体１は洗面所やトイレなどの壁に設けられる壁スイッチ１０とリモコン（リモートコントローラ）１１とが接続される。

換気装置本体１は制御装置２０と、この制御装置２０により制御される排気用のＤＣブラシレスモータ２１と、ダンパモータ２２、２３とから構成されている。

まず、換気装置本体１について説明する。

ダンパモータ２２と２３は、図１で説明した複数の給気ダクト４に対応した換気装置本体１に設けたダンパ（図示せず）を開閉して給気の制御を行うために設けたものである。

制御装置２０は、マイコン３０を中心に構成されており、このマイコン３０とＲＯＭ３１とＲＡＭ３２とが共働するプログラムの形態で制御動作が実行される。

ＥＥＰＲＯＭ３３は、前記ＤＣブラシレスモータの累積運転時間や、後述のフィルタの経過時間などが記録され、かつ経時的に更新可能な、上書きと読みだしができる不揮発性のメモリ装置である。

温度センサ３４は、吸い込み空気の温度を検知しＤＣブラシレスモータ２１の能力を制御し換気量を調節するために設けられている。また、湿度センサ３５は、吸い込み空気の湿度を検知しＤＣブラシレスモータ２１の能力を制御し換気量を調節するために設けられている。

ファンモータ駆動部３６はＤＣブラシレスモータ２１の電圧を制御する。ダンパモータ駆動部３７はダンパモータ２２を駆動し、スイッチ３８はダンパモータ２２が駆動するダンパ（図示せず）の開または閉動作を検知してダンパモータ２２の運転を停止させるために設けられている。ダンパモータ駆動部３９とスイッチ４０も前記のダンパモータ駆動部３７とスイッチ３８と同様のものである。図１でも説明した点検ランプ９は、赤色の発光ダイオードである。

壁スイッチ１０は、制御装置２０のマイコン３０に接続され、このスイッチの操作によりダンパモータ２２が駆動してダンパの開閉動作を行う。

次にリモコン１１について説明する。

リモコン１１は制御装置２０のマイコン３０に接続されている。

スイッチ５０は２４時間運転を強モードで運転するための運転スイッチで、このモードで運転するときは緑色の運転ランプ５１が点灯する。

スイッチ５２は２４時間運転を弱モードで運転するための運転スイッチで、このモードで運転するときは緑色の運転ランプ５３が点灯する。

スイッチ５４は急速運転で運転するための運転スイッチで、このモードで運転するときは緑色の運転ランプ５５が点灯する。

スイッチ５６は標準モードで運転するための運転スイッチで、このモードで運転するときは緑色の運転ランプ５７が点灯する。これら４つの運転モードは４者択一で４つのランプはいずれか一つが点灯する。切スイッチ５８は運転停止のスイッチである。

異常ランプ５９は赤色の発光ダイオードで、前述の点検ランプ９と同一内容の表示を行う。

清掃スイッチ６０は、換気装置本体１に取り付けられたフィルタが所定の運転時間を経過したときに点灯する緑色の発光ダイオードの清掃ランプ６１のリセットを行うものである。

切替スイッチ６２は、フィルタ清掃時期を設定するフィルタ清掃時期設定スイッチである。

以上の構成で、次に、本発明に関わる点検ランプ９、および清掃ランプ６１の一般的な動作について説明する。

マイコン３０は、接続されている前述のセンサやモータやダンパなどの状態を監視しており、これらセンサの断線などの故障やモータやダンパの故障を検知する自己診断機能を備えている。そこで、前記の故障が発生した場合には点検ランプ９を視認できる周期で点滅させて告知する。

しかしながら、この点検ランプ９の点滅を見た修理、保守従事者は異常があることは確認できてもその部位を簡単に知ることができない。

また、マイコン３０はフィルタ清掃が行われ、清掃スイッチ６０が押されてからの運転累積時間をＥＥＰＲＯＭ３３に保有しているが、清掃ランプ６１は所定時間に到達してから点灯（点滅）するので、それまでの途中経過は知ることができない。排気ファン用のＤＣブラシレスモータ２１の運転経過時間についても同様で、これらの経過を知るためには液晶表示装置などの数字（文字）表示装置を換気装置に設ける必要があり、この数字表示装置を設けた場合は換気装置が高価になる。

本発明は、前述の点検ランプ９を活用し、その点滅や点灯で一見して故障などが視認できるとともに、詳しい情報も簡単に得られるようにしたものであり、次にその詳細につき、図３〜図８を用いて説明する。

なお、説明の便宜上、具体的な数字を例示して説明しているが、本発明はこれに拘束されるものではない。

図３は、デジタル符号重畳の仕組みを説明するための図で、点滅する点検ランプ９にデジタル符号を重畳した状態を示している。

図３（ａ）は点検ランプ９の点灯の状態を時間軸ｔ上に表したもので、ａ示は点検ランプ９の緩やかな点滅の点灯状態を示し、ｂ示はデジタル符号が重畳されている光パルス列の状態を示している。ａ示は０．５秒間ランプが点灯し、０．５秒間の消灯の後、０．５秒間の点灯していることを示す。時刻ｔ１は点灯開始時刻を示し、ｔ２はデジタル符号の終端時刻を示している。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の時刻ｔ１−ｔ２間を拡大表示した図である。

図で、時刻ｔ１と時刻ｔ２間の５ｍ秒間および時刻ｔ２と時刻ｔ３間の５ｍ秒の点灯信号および消灯信号は、後述する点検装置が信号を受信するための同期信号として使われる。

人が光りの点滅をちらつきとして感じない点滅の周波数は１００Ｈｚ（周期では１０ｍ秒）以上であることが知られているので、時刻ｔ１〜時刻ｔ３間の光の点滅は人にちらつきとしては感じさせない。この図で時刻ｔ４を始点とし時刻ｔ２を終点とする２４ｍ秒間にデジタル符号が重畳されている。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）の時刻ｔ４−ｔ２間を拡大表示した図で、デジタル符号の詳細を示す図である。

図では、デジタル符号は周期２ｍ秒を１ビットの単位長として１２ビットの符号が重畳されている。

符号１、０の定義としては光パルス幅（点灯時間の長さ）の大小で定義している。

すなわち、光パルス幅が１ｍ秒より大きい場合を１、小さい場合を０と定義しているので図では、第４列と第１２列が符号１であり、他の列は符号０である。

このように光パルス幅で符号化する方法は光の振幅で符号化する方法（光の有無で符号化）に比べ全体としての光量の低下が小さいので視認性を確保することができる。

図３（ｄ）は、図３（ｃ）の光パルス列をデジタル符号で表現したものである。

前半の４ビットは情報種別に使われ、後半の８ビットはデータに使用される。

図４は、図３で説明した緩やかな点検ランプ９の点滅に重畳される情報の一例を示す図である。

例えばモータ故障は、その故障情報とともに故障までのモータ累積運転時間が重畳される。この場合、時間の基本単位を５００時間と定義すれば、８ビットのデータでは、５００×２５６で略１２万時間超までのデータが光情報として発信できる。

また、ダンパの故障の場合は、その故障とともに故障したダンパの一連番号が、センサ故障の場合は、センサ故障とともにセンサ部位の一連番号が重畳される。

以上説明した点検ランプ９の動作は、図２のリモコン１１の異常ランプ５９でも行われる。

以上説明したデジタル符号の重畳を行うためには、デジタル符号発生部が必要であるが、図２で説明したマイコン３０に、このデジタル符号発生部の機能を持たせることは容易に実施できる。

なお、以上の説明ではデジタル符号の重畳はランプが点灯している期間で行ったが、本発明は、ランプの消灯時にデジタル符号の重畳を行うことを妨げるものではない。

ランプの消灯時にデシタル符号の光を重畳すると、重畳時間が長い場合は（データ長を長くした場合）、緩やかな点滅の点と滅のコントラストが低下して視認性が低下するが、視認性が著しく低下しない範囲でランプの消灯中に重畳をおこなってもかまわない。

図５は、点灯しているランプにデジタル符号を重畳した図で、図５（ａ）は図３（ａ）の再掲図である。

図５（ｂ）は図５（ａ）と時間軸を同じにした図であり、点灯しているランプ例えば図２の運転ランプ５１、５３、５５、５７のいずれか、もしくは清掃ランプ６１にデジタル符号を重畳した状態を示している。

図５（ｂ）において、ｃ示はランプが連続して点灯している状態を示しており、ｄ示は時刻ｔ５を起点してデジタル符号が重畳されている状態を示している。デジタル符号の重畳の詳細は図３に記載のものと同じである。

ｅ示は図５（ａ）でランプが点灯している時刻ｔ６〜ｔ７の期間であり、この期間にはデジタル符号の重畳は行わない。

このようにすることにより、点滅しているランプに重畳されるデシタル符号と連続点灯しているランプに重畳されるデジタル符号とは時間軸で重なることがなく、このため両者の混信を防ぐことができる。

図６は、図５で説明した連続して点灯するランプに重畳される情報の一例を示す図である。

例えばモータ運転時間は、モータ累積運転時間である情報種別信号と５００時間を１単位とするモータの累積運転時間データが重畳される。

このモータの累積運転時間は、図４の説明ではモータ故障時に、その故障情報とともに重畳されたが、この場合は換気装置が運転中はいつでも連続的にともに重畳され、そのデータは絶えず更新されている。

また、フィルタ運転時間についても同様で、１日を１単位とするフィルタ清掃後の経過時間が最大２５６日のデータとして重畳される。また、天井裏の換気装置本体にあって、視認できる位置には表示されていない製品の型番などは、型番を示す一連番号が常時重畳される。

これら、情報種別の異なる情報をランプに重畳させる場合の説明を再び図５（ｂ）で説明する。

モータ運転時間情報は図のｄ示の位置に、フィルタ運転時間情報は図のｆ示の位置に型番情報は図のｇ示の位置に、それぞれ重畳される。

さらに情報種別が増えた場合は、図５（ａ）のランプの消灯している期間の次の消灯期間に重畳してもよい。

次にも本発明の換気装置の点検装置について図７と図８を用いて説明する。

図７は点検装置の構成を示す図、図８はその外観を示す図である。

図７において、点検装置１２は、デジタル符号を重畳した図３および図５で説明したランプの光を受光する受光部７１と、受光部７１が受光したデジタル符号を文字に変換する文字変換部７２と文字を表示する文字表示部７３および前３者に電源を供給する電池７４とで構成されている。

受光部７１は多色の発光ダイオードの光を受光するために４５０μｍ〜７００μｍ程度の波長の可視光を感知するフォトトランジスタなどが用いられ、文字変換部７２はマイコン、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成される。また、文字表示部７３は電池消耗の少ない液晶表示素子（ＬＣＤ）が用いられる。

なお、点検装置１２は、図３と図５で説明した換気装置の点滅もしくは点灯しているランプに受光部７１を向けることで、そのランプに重畳された換気装置が保有する情報を受信する。

この場合、天井裏の点検ランプの場合は特に問題ないが、リモコンのランプに向ける場合は、周囲の明るさで受光部の感度が低下して正しく受信出来ない場合があるので、点検装置１２の受光部７１には周囲からの光を遮光するフードが設けられる（図示せず）。

文字変換部７２はデジタル符号をＲＯＭに収納した辞書を参照して文字に変換する公知の手段で文字変換を実施し、前記ＲＡＭ内に一時記憶するとともに、文字表示部７３で表示する。

図８はその状態を示している。図で電源スイッチ７５が押されている場合に表示７６が行われており、この表示７６は、図４と図６で説明した情報の一部を例示している。スクロールスイッチ７７は表示７６が文字表示部７３の表示域をオーバーする場合に、表示７６を上下にスクロールするために設けられている。

以上説明したように本発明の換気装置およびその点検装置１２は、両者を併用して換気装置の保有する故障修理のための詳しい情報だけでなく、保守に必要なフィルタなどの経過時間やモータの運転時間、製品の型番等の情報も入手できる。

また、情報を入手するための操作は、点検装置１２を発光している換気装置のランプに向けるだけの簡単な操作である。

また、換気装置側は、その制御装置のマイコンのプログラムを付加するだけでよく、点検装置１２は、送信手段が不要なため構造がシンプルとなり、従って安価に製造できる。

本発明の換気装置およびその点検装置は、簡単な方法により故障修理や保守の詳細情報を知ることができるので、天井裏設置型の換気装置のほか、空気調和装置や家庭用の天井埋込型の換気装置など他の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１の換気装置の取り付けを示す図 同換気装置の電気系の構成を示す図 同点滅するランプにデジタル符号を重畳した図 同重畳される情報の一例を示す図 同点灯しているランプにデジタル符号を重畳した図 同重畳される情報の一例を示す図 同換気装置の点検装置の電気系の構成を示す図 同点検装置の外観図

符号の説明

１ 換気装置本体
９ 点検ランプ
１１ リモコン
１２ 点検装置
２０ 制御装置
３０ マイコン（デジタル符号発生部）
５１ 運転ランプ
５３ 運転ランプ
５５ 運転ランプ
５７ 運転ランプ
５９ 異常ランプ
６１ 清掃ランプ
７１ 受光部
７２ 文字変換部
７３ 文字表示部

Claims (9)

1. 可視光を発生する発光ダイオードを点灯もしくは視認できる周期で点滅して運転状態もしくは異常状態を告知する換気装置において、前記発光ダイオードの点灯もしくは点滅を制御する制御装置内にマイコンなどのデジタル符号発生部を備え、前記制御装置が保有する運転情報もしくは異常情報を前記デジタル符号発生部により高速のデジタル符号に変換し、前記デジタル符号を前記発光ダイオードの発光に重畳し、前記発光ダイオードの発光を高速点滅させるようにした換気装置。
2. 請求項１記載の換気装置の発光ダイオードの可視光を受光する受光部と前記受光部が受光したデジタル符号を文字に変換する文字変換部と前記文字変換部が変換した文字を表示する文字表示部とを備えた換気装置の点検装置。
3. デジタル符号の周期は、人の目がちらつきを感じない１０ｍ秒以下とした請求項１記載の換気装置。
4. デジタル符号の“０”と“１”は、発光ダイオードの点灯時間幅で定義した請求項１記載の換気装置。
5. デジタル符号の発光ダイオードへの重畳は、運転状態もしくは異常状態を表示している発光ダイオードの点灯中に行うようにした請求項１記載の換気装置。
6. デシタル符号の発光ダイオードへの重畳は、異常状態を告知している発光ダイオードにおいて行うようにした請求項１記載の換気装置。
7. デシタル符号の発光ダイオードへの重畳は、運転状態を告知している発光ダイオードにおいて行うようにした請求項１記載の換気装置。
8. 点灯している発光ダイオードと視認できる周期で点滅している発光ダイオードとが共存している場合において、点灯している発光ダイオードへのデシタル符号の重畳は、点滅している発光ダイオードの消灯時間帯において行うようにした請求項１記載の換気装置。
9. デジタル符号は情報種別符号とデータ部とで構成され、この構成されたデジタル符号を１単位として、複数単位のデジタル符号が時系列的に発光ダイオードに繰り返し重畳されるようにした請求項１記載の換気装置。

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