JP6364528B1 - ファン制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】有線ケーブルの本数を減らす。また、ファン等の動作状態を簡単に検知できるようにする。【解決手段】無線通信モジュールを有する複数のセンサ付きファンと、前記センサ付きファンを複数台制御する制御部と、前記制御部から出力されるファン制御信号とファンから出力されるセンサ信号とのやり取りを無線通信により行う無線通信装置と、前記無線通信装置と無線通信可能な端末と、を有するファン制御システム。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、ファン制御技術に関する。

空調システムなどのファンを用いたシステムにおいて、室外ユニットと、室内ユニットと、空調装置と、換気用のファンと、を備え、空調装置の操作を制御する空調制御部と、換気装置と有線で接続され換気装置の動作を制御する換気制御部と、を備え、換気制御部、換気装置の動作を制御可能な状態にある場合、空調制御部へ報知信号を送信し、空調制御部は、報知信号を受信しない場合には、空調装置の運転を開始させないような制御を行う技術がある（特許文献１）。

特開２０１６−２１１７６２号公報

特許文献１を含む従来技術では、装置内のコントロール回路とファンとの間の配線を有線（ケーブル）接続している。

最近、できるだけ多くのファンを制御することが求められている。多数のファンを制御する場合に、制御部と複数のファンそれぞれとの間に、制御部から各ファンに出力されるファン制御信号用の有線ケーブルと、各ファンから制御部に出力されるパルスセンサ（モータ回転速度計測）信号用の有線ケーブルと、を設ける必要がある。従って、有線ケーブル数が非常に多くなり、装置間で交錯するおそれもある。

本発明は、有線ケーブルの本数を減らすことを目的とする。
また、ファン等の動作状態を簡単に検知できるようにすることを目的とする。

本発明の一観点によれば、無線通信モジュールを有する複数のセンサ付きファンと、前記センサ付きファンを複数台制御する制御部と、前記制御部から出力されるファン制御信号とファンから出力されるセンサ信号とのやり取りを無線通信により行う無線通信装置と、前記無線通信装置と無線通信可能な端末と、を有するファン制御システムが提供される。前記センサ信号は、それぞれのファンの回転速度に基づくパルス信号であることが好ましい。前記パルス信号をファン停止のロック信号に変換するように構成しても良い。

前記端末は、前記ファン制御信号と前記センサ信号とを前記無線通信装置から取得し、前記端末の表示部に表示させることを特徴とする。

前記端末の前記表示部には、表示されたファン毎に前記ファン制御信号と前記センサ信号とに対応させて、各ファンの異常を報知する異常報知表示がされることが好ましい。

前記ファンに無線通信モジュールが内蔵されているように構成すると良い。さらに、前記ファンと有線で接続される無線通信モジュールを有するように構成しても良い。

本発明は、無線通信モジュールを有する複数のセンサ付きファンを制御する制御部との間においてファン制御信号とセンサ信号とのやり取りを無線通信により行うとともに端末と無線通信を行う無線通信装置であって、前記センサ信号に基づいて、停止しているファンを検出する停止ファン検出部と、前記停止ファン検出部においてファンの停止を検出すると前記制御部に異常信号を送信し、前記端末には異常報知と、前記ファン制御信号と、ファン回転速度との現状値を送信する無線通信装置である。

本発明によれば、有線ケーブルの本数を減らすことができる。また、ファン等の動作状態を簡単に検知できるように構成することができる。

本発明の第１の実施の形態によるファン制御システムの一構成例を示す機能ブロック図である。 端末の正面図の一例（ａ）と、表示部に表示される情報の一例（ｂ）を示す図である。 無線通信装置の動作の流れの一例を示すフローチャート図である。 無線通信装置の一構成例を示す機能ブロック図である。 センサ付きファンの一構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の第２の実施の形態によるファン制御の処理の流れを示すフローチャート図である。 発明の第２の実施の形態によるファン制御システムの一構成例を示す機能ブロック図である。 本発明の第３の実施の形態によるファン制御システムの一構成例を示す機能ブロック図である。

本明細書において、ファンに設けられているパルスセンサとは、ファンの回転数信号を出力するためのセンサである。

以下、本発明の実施の形態によるファン制御技術について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態によるファン制御システムの一構成例を示す機能ブロック図である。図１Ａに示すように、ファン制御システムＡは、制御部１と、複数のセンサ付きファン３ａ，３ｂ，３ｃ，…と、無線通信装置１ａと、無線通信装置１ａと無線通信可能な端末５（複数でも良い）とを有する。

制御部１は、例えば、電源１−１と、ファン制御信号出力部１−２と、各ファンのセンサ信号を受信するセンサ信号入力部１−３とを有している。

複数のセンサ付きファン３ａ，３ｂ，３ｃ，…は、無線通信モジュール３ａ−１、３ｂ−１，３ｃ−１，…を有する。無線通信装置１ａは、制御部１との間においてファン制御信号とファンセンサ信号とのやり取りを無線通信により行うことができる。端末５は、無線通信装置１ａとの間において、インターネットにより通信を行うことができる端末であれば、専用端末、汎用のスマートフォンなどの携帯端末のいずれでも良い。

図１Ｂは、端末５の正面図の一例（ａ）と、端末５の表示部５−１に表示される情報の一例（ｂ）を示す図である。端末５は、内蔵され図示しない無線通信部の他に、例えばその正面側に、ＬＣＤ表示部５−１と、各種操作釦５−２と、を有している。ＬＣＤ表示部５−１は、タッチパネル機能を有していても良い。図１Ｂ（ｂ）に示すように、表示部５−１には、例えば、複数（ｎ）のファンの識別子（ＩＤ）と、それぞれのファン毎のファン制御値ｘ_ｎと、ファンの回転速度（回転数）ｒ_ｎと、を表示する。加えて、表示部５−１には、ファン毎に、そのファンの異常を報知する例えば異常報知ランプ６−ｎを有していても良い。例えば、ファン毎のファン制御値ｘ_ｎと、ファンの回転速度（回転数）ｒ_ｎと、を表示に基づいて、ファンの動作が異常になる方向にあることなどを予め知ることができる。さらに、異常報知ランプ６−１により、ファンの異常を視覚的に認知することができる。

このように、無線通信装置１ａとインターネット接続される端末５とを用いることで、ファン等の動作状態を簡単に検知できる。

図２Ａは、無線通信装置１ａの動作の流れの一例を示すフローチャート図であり、図２Ｂは、無線通信装置１ａの一構成例を示す機能ブロック図である。図２Ｃは、センサ付きファンの一構成例を示す機能ブロック図である。図２Ｃに示すように、センサ付きファン３ａは、制御信号受信部３ａ−１ａと、パルスセンサ信号送信部３ａ−１ｂを有する。

まず、処理が開始されると（Ｓｔａｒｔ）、ステップＳ１において、ユーザがパルスセンサ／ロックセンサ選択スイッチ１ａ−１等で、パルスセンサ出力／ロックセンサ出力のいずれかを選択する。例えば、パルスセンサ出力を選択した場合には、ステップＳ２へ、ロックセンサ出力を選択した場合にはステップＳ９へ進む。

ステップＳ２においては、制御部１から例えば３台のファン制御信号が新たに入力され、ステップＳ３において、制御信号受信部１ａ−２が制御信号を受信すると、ステップＳ４において、制御信号送信部１ａ−３が無線通信モジュール３ｎ−１に向けて制御信号を送信し、ステップＳ５において、無線通信モジュール３ｎ−１が制御信号を受信し、その制御信号に基づいてファン３ｎが動作する。ステップＳ６において、無線通信モジュール３ｎ−１からパルスセンサ信号が無線通信装置１ａに送信される。ステップＳ７において、無線通信装置１ａのパルスセンサ信号受信部１ａ−４がパルスセンサ信号を取得した後、パルスセンサ信号送信部１ａ−５が制御部１に各々のパルスセンサ信号を送信し、現状値送信部１ａ−６が外部端末５に現状値（制御信号、ファン回転速度）を送信する。ステップＳ８において、制御信号変化検出部１ａ−７が、制御信号は変化したか否かを検出し、ｎｏの場合には、ステップＳ７に戻る。ｙｅｓの場合には、ステップＳ２に戻る。

一方、パルスセンサ／ロックセンサ選択スイッチ１ａ−１等により、ユーザがロックセンサ出力を選択すると、ステップＳ９において、制御部１から３台のファン制御信号が新たに入力され、ステップＳ１０において、制御信号受信部１ａ−２が制御信号を受信すると、ステップＳ１１において、制御信号送信部１ａ−３が無線通信モジュール３ｎ−１に向けて制御信号を送信し、ステップＳ１２において、無線通信モジュール３ｎ−１が制御信号を受信し、その制御信号に基づいてファン３ｎが動作する。ステップＳ１３において、無線通信モジュール３ｎ−１からパルスセンサ信号が無線通信装置１ａに送信されると、ステップＳ１４において、無線通信装置１ａのパルスセンサ信号受信部１ａ−４がパルスセンサ信号を取得し、ステップＳ１５において、停止ファン検出部１ａ−８が、停止しているファンの有無を判定する。ｎｏ（停止しているファンがない）の場合には、ステップＳ１６に進み、制御部１には正常信号（Low）を送信し、端末５には現状値(制御信号、ファン回転速度)を送信する。そして、ステップＳ１７において、制御信号変化検出部１ａ−７が、制御信号が変化したか否かを判定し、ｙｅｓであれば、ステップＳ９に戻り、ｎｏであれば、ステップＳ１５に戻る。

ステップＳ１５において、ｙｅｓであれば、ステップＳ１８に進み、異常信号／アラーム・現状値送信部１ａ−９が制御部１に異常信号（High）を送信し、正常信号送信部／現状値送信部１ａ−１０が端末５にアラームと現状値（制御信号、ファン回転速度）を送信する。

以上の処理を行うことで、信号線なしに複数のファンの動作状態に合わせた制御を行うことができる。また、ファン等の動作状態を端末によりどこでも簡単に検知できるようにすることができる。

本実施の形態によれば、ファンには無線通信モジュールが内蔵され、制御部には無線通信装置が接続される。無線通信モジュールと無線通信装置との間でファン制御信号とパルスセンサ（回転速度）信号は無線で監視し、送受信される。

無線通信装置がインターネットに接続され、外部の端末からファン制御値とファン回転速度を監視することができる。

ファンに異常が発生した場合、無線通信装置から外部の端末へアラームが通知される。
無線通信装置でパルスセンサをロックセンサ（ファン停止）信号に変換し制御部に入力することも可能である。制御信号とパルスセンサ信号を無線接続することで装置内の配線を簡素化することができる。

（第２の実施の形態）
図３Ａは、本発明の第２の実施の形態によるファン制御の処理の流れを示すフローチャート図であり、図３Ｂが、そのシステムＢの一構成例を示す機能ブロック図である。

図３Ｂに示すように、図１Ａと異なり、制御部１のセンサ信号入力部１−３が１つのセンサ信号で複数のファン３ａ，３ｂ，３ｃ，…を監視する構成例について説明する。

上記の構成によれば、無線通信装置がファン（１）３ａ、ファン（２）３ｂ、ファン（３）３ｃのパルスセンサ（回転速度）信号を受信し、全てのファンと無線接続される。

異常が発生した場合は制御部にロックセンサ（ファン停止）信号が入力され、外部の端末には異常発生のアラームが通知される。外部の端末では各ファンの回転速度を監視することができる。

図３Ａに示すように、処理が開始され（Ｓｔａｒｔ）、ステップＳ２１において、制御部１から例えば３台のファンのファン制御信号が新たに入力され、ステップＳ２２において、無線通信装置１ａが制御信号を受信する。ステップＳ２３において、無線通信装置１ａがファンに設けられた無線通信モジュール３ａ−１，３ｂ−１，３ｃ−１，…に向けて制御信号を送信し、ステップＳ２４において、無線通信モジュール３ａ−１，３ｂ−１，３ｃ−１，…が制御信号を受信する。ステップＳ２５において、無線通信モジュール３ａ−１，３ｂ−１，３ｃ−１，…からパルスセンサ信号が無線通信装置１ａに送信され、ステップＳ２６において、無線通信装置１ａがパルスセンサ信号を取得する。

ステップＳ２７において、無線通信装置１ａが、停止しているファンがあるか否かを判断する。その結果が、ｙｅｓであれば、制御部１には異常信号（High）を送信し、端末５はアラームと現状値（制御信号、ファン回転速度）を参照することができる（端末に送信しても良い）（ステップＳ３０の処理）。

ｎｏの場合には、ステップＳ２８に進み、制御部１には正常信号（Low）を送信し、端末５には現状値(制御信号、ファン回転速度)を送信する。ステップＳ２９において、制御信号の変化を検出し、検出した場合（ｙｅｓ）には、ステップＳ２１に戻り、検出されない場合には、ステップＳ２７に戻る。

本実施の形態によれば、ファンには無線通信モジュールが内蔵され、制御部には無線通信装置が接続される。無線通信モジュールと無線通信装置との間でファン制御信号とパルスセンサ（回転速度）信号は無線で監視し、送受信される。

無線通信装置がインターネットに接続され、外部の端末からファン制御値とファン回転速度を監視することができる。
以下の第３、第４の実施の形態は、第１、第２の実施の形態の変形例を示す。

（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態によるファン制御システムＣの一構成例を示す機能ブロック図である。

図４に示す構成と図１Ａに示す構成とを比較すると、ファンには無線通信モジュールが設けられておらず、別途、ファン側の無線通信装置１１ａを設けた構造としている。

より詳細には、無線通信装置１ａは、ＭＣＵ１ａ−１１と無線通信モジュール１ａ−１２を有する。無線通信装置１１ａは、ＭＣＵ１１ａ−１１と無線通信モジュール１１ａ−１２を有する。

この構成は、例えば、ファンが小型で無線通信モジュールを内蔵しきれない場合などに有効である。ファン側の無線通信装置１１ａとファン３ａ，３ｂ，３ｃ、…とは、有線で接続すれば良い。その他の動作等については第１の実施の形態と同様であるため、その詳細は省略する。

本実施の形態によれば、ファンに無線通信モジュールを設けられない場合であっても、新たな無線通信装置１１ａを設け、この無線通信装置１１ａとファン３ａ，３ｂ，３ｃとを有線で接続することで、第１の実施の形態と同様の制御を行わせることができる。

本実施の形態によれば、ファンが小型であることで無線通信モジュールを内蔵できない場合の他に、既存の無線通信モジュールを有していないファンにも適用できるという利点がある。

加えて、制御部側の無線通信装置１ａの無線通信モジュール１ａ−１２と、ファン側の無線通信装置１１ａの無線通信モジュール１１ａ−１２との間の通信量を減らすことができる。

上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。

本発明は、ファン制御技術に利用可能である。

Ａ…ファン制御システム
１…制御部
１ａ…無線通信装置
３ａ，３ｂ，３ｃ…センサ付きファン
５…端末
５−１…（ＬＣＤ）表示部
５−２…各種操作釦

Claims (4)

1. 無線通信モジュールを有する複数のセンサ付きファンと、
   前記センサ付きファンを複数台制御する制御部と、
   前記制御部から出力されるファン制御信号とファンから出力されるセンサ信号とのやり取りを無線通信により行う無線通信装置と、
   前記無線通信装置とインターネットを介した無線通信が可能な端末であって、前記無線通信モジュールと前記無線通信装置との間で無線通信によりやり取りされる前記ファン制御信号と前記センサ信号とを無線で監視する端末と、を有し、
   前記センサ信号は、それぞれのファンの回転速度に基づくパルス信号であり、
   前記パルス信号をファン停止のロック信号に変換するファン制御システム。
2. 前記端末の表示部には、
   表示されたファン毎に前記ファン制御信号と前記センサ信号とに対応させて、各ファンの異常を報知する異常報知表示がされることを特徴とする
   請求項１に記載のファン制御システム。
3. 前記ファンに無線通信モジュールが内蔵されている
   請求項１又は２に記載のファン制御システム。
4. さらに、前記ファンと有線で接続される無線通信モジュールを有する
   請求項１又は２に記載のファン制御システム。

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