JP2021152445A - 埋込形換気扇、埋込形換気扇システム - Google Patents

Abstract

【課題】安価に埋込形換気扇システムに異常が発生した際の場所の特定と、換気風量の低下を抑えることができる埋込形換気扇及び埋込形換気扇システムを提供する。【解決手段】回転により送風を行う送風部と、コントローラからの指示信号を受信する通信部と、通信部が受信した指示信号に基づいて送風部の回転を制御する制御部と、コントローラからの指示信号のエラーを検知するエラー検知部と、を備え、制御部は、エラー検知部がエラーを検知した場合には送風部を停止させることなく回転動作を継続させる埋込形換気扇、及びこの埋込形換気扇を複数備えた埋込形換気扇システムを提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、埋込形換気扇、埋込形換気扇システムに関するものである。

従来、１台で、複数台の天井埋込形換気扇の複数のノッチ（間接的にファンの回転速度を示す）を同時に切り替えることができる換気システムが知られている（特許文献１）。なお、天井埋込形換気扇は、埋込形換気扇の一形態である。

従来の換気システムでは、複数の天井埋込形換気扇のノッチを同時に切り替え、即ち速度調節を行うコントローラと、信号を送受信する送電線と、天井埋込形換気扇に電力を供給する電源電線と、天井埋込形換気扇本体と、を有する。

国際公開第２０１７／０９８５６２号

このような従来の換気システムは、送電線の断線、送電線の誤配線、電源電線の断線、天井埋込形換気扇の故障などの異常が生じた際、天井埋込形換気扇が停止し、換気システム全体としての換気風量が低下してしまうことを防止するために、以下の制御を行っている。

つまり、従来の換気システムは、換気風量の低下を抑えるために、上述の異常を検知し、複数台の天井埋込形換気扇の速度調節を個別に制御する機能を備えている。

しかしながら、上記を実現するためには、コントローラに複雑な制御機能を付加しなければならず、製造コストが増大するという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するものであり、安価に埋込形換気扇システムに異常が発生した際の場所の特定と、換気風量の低下を抑えることができる埋込形換気扇及び埋込形換気扇システムを提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、回転により送風を行う送風部と、コントローラからの指示信号を受信する通信部と、前記通信部が受信した前記指示信号に基づいて前記送風部の回転を制御する制御部と、前記コントローラからの前記指示信号のエラーを検知するエラー検知部と、を備え、前記制御部は、前記エラー検知部が前記エラーを検知した場合には前記送風部を停止させることなく回転動作を継続させる埋込形換気扇とし、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、複数台の埋込形換気扇の速度調節を個別に制御する機能をコントローラに付加することなく、埋込形換気扇システムに異常が発生した際の場所の特定と、換気風量の低下を抑えることができる埋込形換気扇、埋込形換気扇システムを提供することができる。

本発明に係る天井埋込形換気扇システムの全体構成を示す概略図。 故障時の動作パターンと異常個所との関連を示すエラー検知パターン図。

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。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。さらに、各図面において本発明に直接には関係しない文の詳細については説明を省略または簡略化している。

本実施の形態に係る天井埋込形換気扇システム１（埋込形換気扇システムに該当）は、図１に示すように、複数の天井埋込形換気扇１１（埋込形換気扇に該当：天井埋込形換気扇１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）と、コントローラ３とを備える。

複数の天井埋込形換気扇１１は、送電線４にて直列に接続されており、一端に位置する天井埋込形換気扇１１にコントローラ３が接続されている。複数の天井埋込形換気扇１１は、それぞれ送風部２と、電源回路部１２と、表示部１０と、を備える。なお、天井埋込形換気扇１１の末尾に付した符号（例えばａ）が同一のものは、同一の天井埋込形換気扇１１（例えば天井埋込形換気扇１１ａ）に属するものとして示している。

送風部２は、モーターとファンとを備え、通常運用時には、電源回路部１２を介してコントローラ３からの命令を受信することで動作する。送風部２は、通常運用時の回転数、すなわち通常運用回転数として、複数のノッチを備え、つまりファンの回転速度を複数段階に設定可能である。具体的には、例えば送風部２は、通常運用回転数として弱、中、強の三段階の速度調節が可能であり、弱から強に遷移するにつれてファンの回転速度が速く、即ち大風量での動作となる。また送風部２は、エラー検出時の動作ノッチ、つまり異常時回転数として、微弱の速度調節が可能である。微弱ノッチは、弱ノッチよりもファンの回転速度が遅く、すなわち送風部２が動作できる範囲で最も小さい送風量に対応するノッチである。

電源回路部１２は、天井埋込形換気扇１１において電気的処理を行う基板であり、電源電線１３に接続され、給電により動作する。電源回路部１２は、通信部５と、エラー検知部８と、制御部７とを備える。

通信部５は、他の端末つまりコントローラ３や他の天井埋込形換気扇１１との通信を行う部位であり、さらに受信部６と送信部９とを備える。

受信部６は、上流に位置する端末からの指示信号を受信する。具体的には、例えば受信部６ａは上流に位置するコントローラ３からの指示信号を、送電線４ｘを介して受信し、受信部６ｂは、上流に位置する天井埋込形換気扇１１ａからの指示信号を、送電線４ｙを介して受信する。受信部６は、受信した指示信号を自端末内の送信部９と制御部７に送信する。

送信部９は、受信部６から受信した指示信号を下流に位置する端末に送信する。具体的には、例えば送信部９ａは、受信部６ａから受信した指示信号を、送電線４ｙを介して下流に位置する天井埋込形換気扇１１ｂの受信部６ｂに送信する。なお、送信部９は、受信部６が受信した指示信号に他の情報を付加する等の複雑な処理をすることなく、そのまま送信すればよい。

エラー検知部８は、受信部６が受信した指示信号、または指示信号を受信しないことにより、指示信号がエラーであるか否かを検知する。エラー検知部８によるエラー検知は、例えば自端末の受信部６が、エラー信号を受信した場合、受信した指示信号が正常ではない場合、あらかじめ決められた時間間隔を経過しても指示信号を受信していない場合、がエラーに該当する。エラー検知部８がエラーを検知した場合、自端末の制御部７にエラーを検知した旨を送信する。またエラー検知部８がエラーを検知した場合、エラー検知部８は、送信部９を介してエラー信号を下流に位置する端末に送信する。

制御部７は、受信部６から受信した指示信号に基づいて、送風部２の送風量を決定し動作させる。例えば、指示信号が強を示す場合、送風部２を強に該当する動作ノッチで動作させる。指示信号が示す内容としては、弱、中、強と、これに加えて正常時の停止が含まれる。指示信号が正常時の停止を示す場合には、制御部７は、モーターの回転を止め、すなわち送風部２による送風を停止する。

また制御部７は、自端末のエラー検知部８からエラーを検知した旨を受信した場合、自端末の送風部２を停止させるのではなく、上述の異常時回転数、つまり送風部２で設定可能な通常運用回転数のうち最も低い回転数（ここでは弱）よりもさらに低い異常時回転数で（ここでは微弱）送風部２を制御する。

コントローラ３は、例えばユーザの入力命令、具体的には弱、中、強、停止を指示信号として、あらかじめ決められた所定の時間間隔で直列に接続された天井埋込形換気扇１１のうち、直下流の端末にのみ送信する。具体的には、コントローラ３は、図１における天井埋込形換気扇１１ａにのみ、指示信号を送信する。

表示部１０は、コントローラ３を上位とした、複数の天井埋込形換気扇１１の直列接続の順位であるカスケード番号を表示する。例えば、上記例の場合、コントローラ３を上位の起点として、直列接続の最上流に位置する天井埋込形換気扇１１ａの表示部１０ａは１の番号を表示する。直列接続で天井埋込形換気扇１１ａの一つ下流に位置する天井埋込形換気扇１１ｂの表示部１０ｂには２の番号を表示する。同様に、天井埋込形換気扇１１ｃの表示部１０ｃには３の番号を表示する。表示部１０の番号の表示は、例えば天井埋込形換気扇１１の設置に、設置者の制御部７又は表示部１０に対する入力により行われるものであり、コントローラ３からの指示信号に含まれる情報を分析等して付与されるものではない。

以上が天井埋込形換気扇システム１の構成である。

続いて、天井埋込形換気扇システム１において異常が発生した場合の天井埋込形換気扇システム１の処理について、具体的な例を用いて説明する。

（エラー検知例１）
天井埋込形換気扇１１ａと天井埋込形換気扇１１ｂとを接続する送電線４ｙや、或いは天井埋込形換気扇１１ｂの通信部５ｂに異常がある場合を想定する。これは、例えば送電線４ｙが断線もしくは正しく配線されなかった場合、通信部５ｂの故障等が該当する。この場合には、受信部６ｂはあらかじめ決められた所定の時間間隔で指示信号を受信できない、もしくは正しい指示信号を受信しないため、エラー検知部８ｂはエラーを検知する。エラー検知部８ｂは、エラーを検知した旨を制御部７ｂに送信することで、制御部７ｂは異常時回転数にて送風部２ｂを制御する。つまり、天井埋込形換気扇１１ｂは異常時回転数による送風を行う。

また、エラー検知部８ｂのエラー検知に基づいて、送信部９ｂは、エラー信号を直下流に位置する天井埋込形換気扇１１ｃの受信部６ｃに送信する。受信部６ｃにて受信されたエラー信号は、制御部７ｃに受信され、制御部７ｃも異常時回転数にて送風部２ｃを制御する。つまり、天井埋込形換気扇１１ｃも異常時回転数による送風を行う。

このとき、天井埋込形換気扇１１ａは正常に動作している。

すなわち、天井埋込形換気扇１１ａが正常に動作し、天井埋込形換気扇１１ｂ、１１ｃが異常時回転数にて動作しているため、異常時回転数にて動作している天井埋込形換気扇１１ｂ、１１ｃのうち、表示部１０ｂ、１０ｃが表示している番号が小さい方である天井埋込形換気扇１１ｂの受信部６ｂに接続している送電線４ｙ、または通信部５ｂの異常と判別できる。

上記では送電線４ｙや、或いは通信部５ｂに異常がある場合を示したが、表示部１０のカスケード番号がある数値以上の天井埋込形換気扇１１がすべて異常時回転数にて動作する場合、異常時回転数にて動作する天井埋込形換気扇１１のうち表示部１０のカスケード番号が最も小さい天井埋込形換気扇１１の受信部６に接続されている送電線４、または表示部１０のカスケード番号が最も小さい天井埋込形換気扇１１の通信部５の異常であると判別できる。

なお、天井埋込形換気扇システム１に異常がある場合、コントローラ３から天井埋込形換気扇１１を停止させる指示信号を送信しても、エラー検知部８がエラーを検知した天井埋込形換気扇１１は停止せずに異常時回転数にて動作し続ける。このため、コントローラ３から天井埋込形換気扇１１を停止させる指示信号を送信することで、上記同様の判断が可能になる。

すなわち、コントローラ３から停止信号を送信した場合、天井埋込形換気扇１１ａが停止し、天井埋込形換気扇１１ｂ、１１ｃが異常時回転数にて動作したとする。この場合、異常時回転数にて動作している天井埋込形換気扇１１ｂ、１１ｃのうち、表示部１０ｂ、１０ｃが表示している番号が小さい方である天井埋込形換気扇１１ｂの受信部６ｂに接続している送電線４ｙ、または通信部５ｂの異常と判別できる。

（エラー検知例２）
天井埋込形換気扇１１ｂの送風部２ｂに異常がある場合を想定する。例えば送風部２ｂを駆動するモーターの異常や、羽根車の異常の場合等がこれに該当する。この場合、天井埋込形換気扇１１ｂの送風部２ｂは動作しない。このとき、天井埋込形換気扇１１ａは正常に動作しているため、エラー検知部８ｂはエラーを検知しない。つまり、送信部９ｂは正常な指示信号を下流に送信するため、天井埋込形換気扇１１ｃも正常に動作する。

すなわち、天井埋込形換気扇１１ａ、１１ｃが正常に動作し、天井埋込形換気扇１１ｂが動作しないため、送風部２ｂの異常と判別できる。上記では送風部２ｂに異常がある場合を示したが、１つの天井埋込形換気扇１１のみ動作せず、その他すべての天井埋込形換気扇１１が正常に動作する場合、動作しない天井埋込形換気扇１１の送風部２の異常であると判別できる。

（エラー検知例３）
天井埋込形換気扇１１ｂの電源回路部１２ｂに異常がある場合を想定する。例えば天井埋込形換気扇１１ｂに接続する電源電線１３ｂが断線し電源回路部１２ｂに電源が供給されない場合や、電源回路部１２ｂが破損した場合等がこれに該当する。この場合、天井埋込形換気扇１１ｂは動作しない。このとき、天井埋込形換気扇１１ａは正常に動作するが、電源回路部１２ｂは動作しないため、送信部９ｂは指示信号を送信せず、受信部６ｃはあらかじめ決められた時間間隔で指示信号を受信できない。つまり、エラー検知部８ｃはエラーを検知し、制御部７ｃは異常時回転数にて送風部２ｃを制御するため、天井埋込形換気扇１１ｃは異常時回転数による送風を行う。

すなわち、天井埋込形換気扇１１ａが正常に動作し、天井埋込形換気扇１１ｂが動作せず、天井埋込形換気扇１１ｃが異常時回転数にて動作するため、電源回路部１２ｂの異常であると判別できる。

上記では、電源回路部１２ｂに異常がある場合を示したが、１つの天井埋込形換気扇１１のみが動作せず、その天井埋込形換気扇１１の表示部１０のカスケード番号よりも小さいカスケード番号の天井埋込形換気扇１１がすべて正常に動作し、大きいカスケード番号の天井埋込形換気扇１１がすべて異常時回転数にて動作する場合、動作しない天井埋込形換気扇１１の電源回路部１２の異常であると判別できる。

上記構成により、天井埋込形換気扇システム１に異常が発生した場合であっても、他の端末の動作状況との関係から、異常のある天井埋込形換気扇１１や送電線４、さらには異常個所までも容易に特定できる。

また、異常が発生した場合であっても、異常が発生していない天井埋込形換気扇１１は回転動作を継続し、さらには異常が発生している天井埋込形換気扇１１であっても異常個所によっては回転動作を継続が可能である。このため、天井埋込形換気扇システム１全体としての換気風量の低下を抑えることができる。

（変形例）
天井埋込形換気扇１１の通常運用時のノッチを、弱、中、強の三種類としたが、複数ノッチではなく、１ノッチとしてもよい。

また、上記例では、本システムの天井埋込形換気扇１１の数を三つとして示したが、天井埋込形換気扇１１は４つ以上の数を採用しても良いことは言うまでもない。

複数台の埋込形換気扇の速度調節を個別に制御する機能をコントローラに付加することなく、埋込形換気扇システムに異常が発生した際の場所の特定と、換気風量の低下を抑えることができる埋込形換気扇、埋込形換気扇システムとして有効である。

１ 天井埋込形換気扇システム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 送風部
３ コントローラ
４、４ｘ、４ｙ、４ｚ 送電線
５、５ａ、５ｂ、５ｃ 通信部
６、６ａ、６ｂ、６ｃ 受信部
７、７ａ、７ｂ、７ｃ 制御部
８、８ａ、８ｂ、８ｃ エラー検知部
９、９ａ、９ｂ、９ｃ 送信部
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 表示部
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 天井埋込形換気扇
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 電源回路部
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 電源電線

Claims (7)

1. 回転により送風を行う送風部と、
   コントローラからの指示信号を受信する通信部と、
   前記通信部が受信した前記指示信号に基づいて前記送風部の回転を制御する制御部と、
   前記コントローラからの前記指示信号のエラーを検知するエラー検知部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記エラー検知部が前記エラーを検知した場合には前記送風部を停止させることなく回転動作を継続させる埋込形換気扇。
2. 前記送風部は、
   一又は複数の通常運用回転数による送風が可能であり、
   前記制御部は、
   前記エラー検知部がエラーを検知した場合には前記通常運用回転数のうち最も低い回転数よりもさらに低い異常時回転数に前記送風部を制御する請求項１記載の埋込形換気扇。
3. 前記通信部は、
   他の埋込形換気扇及び前記コントローラからの前記指示信号を受信する受信部と、
   前記他の埋込形換気扇とは異なる他の埋込形換気扇に前記指示信号を転送する送信部と、を備えた請求項１または２記載の埋込形換気扇。
4. 前記送信部は、
   前記エラー検知部が前記エラーを検知した場合にはその旨を前記他の埋込形換気扇とは異なる他の埋込換気扇に転送する請求項３に記載の埋込形換気扇。
5. 前記コントローラを上位とした、複数の埋込形換気扇の直列接続の順位であるカスケード番号を表示する表示部を備えた請求項１から４のいずれかに記載の埋込形換気扇。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の埋込形換気扇を複数個、前記指示信号の送電線を直列に接続した埋込形換気扇システム。
7. 前記送信部は、
   前記指示信号に他の情報を付加することなく、そのまま転送する請求項３記載の埋込形換気扇。

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