除塵用フィルタの目詰まり検知装置
【課題】吸気排気装置を設置した後でも容易に設置することができるとともに、継続使用による劣化を抑制することができる除塵用フィルタの目詰まり検知装置を提供する。
【解決手段】風路の吸気口又は排気口となる開口部の外側に着脱自在に設けられ、開口部の外側に取り付けられた場合に、風路の内側と外側との圧力差に基づいて開口部に設けられたフィルタが変形したときの変形量を検知する検知手段と、変形量の検知結果に基づいて、フィルタの目詰まりを判定する判定手段と、を備えた。
【解決手段】風路の吸気口又は排気口となる開口部の外側に着脱自在に設けられ、開口部の外側に取り付けられた場合に、風路の内側と外側との圧力差に基づいて開口部に設けられたフィルタが変形したときの変形量を検知する検知手段と、変形量の検知結果に基づいて、フィルタの目詰まりを判定する判定手段と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除塵用フィルタの目詰まり検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気排気装置には、ダクト等の風路が設けられる。風路の吸気口又は排気口には、除塵用フィルタが設けられる。除塵用フィルタが目詰まりすると、吸気排気装置は所望の吸気又は排気を行うことができない。そこで、除塵用フィルタの目詰まりを検知して、除塵用フィルタを交換する必要がある。
【０００３】
除塵用フィルタの目詰まりを検知するものとして、除塵用フィルタの上流側と下流側とで、風路の内側と外側とに圧力センサや光センサを設けた目詰まり検知装置が提案されている。この目詰まり検知装置によれば、風路内側のセンサと風路外側のセンサの出力差が閾値以上になった場合に、除塵用フィルタが目詰まりしていると判定される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４８０４１４号公報
【０００５】
特許文献１記載の目詰まり検知装置においては、風路内にセンサを取り付ける必要がある。吸気排気装置が住宅用換気扇の場合、風路内にセンサを取り付けるための加工が住宅施工時点で必要となる。このため、換気扇の使用者が自ら目詰まり検知装置を後付けで設置することは困難となる。
【０００６】
これに対し、カルマン渦方式の目詰まり検知装置が提案されている。この目詰まり検知装置においては、除塵用フィルタの風路下流に、風切り体と検知器とが設けられる。この目詰まり検知装置においては、気流が発生すると、風切り体によって気流が乱れる。気流の乱れにより、カルマン渦が発生する。カルマン渦により、検知器に荷重がかかる。この荷重により、検知器が振動する。この振動の振幅が閾値以下となった場合に、除塵用フィルタが目詰まりしていると判定される。
【０００７】
カルマン渦方式の目詰まり検知装置においては、気流が発生している限り、検知器の振動が継続する。このため、検知器は、疲労により劣化する。
【０００８】
これに対し、モータ負荷電流方式の目詰まり検知装置が提案されている。この目詰まり検知装置においては、ファンモータの駆動電流が電流センサによって検知される。この電流値が閾値以上となった場合に、除塵用フィルタが目詰まりしていると判定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、吸気排気装置が住宅用換気扇や業務用換気扇の場合、設置環境によって風路の距離が変わる。風路の距離の変化により、風路での気体の圧力損失も大きく変化する。圧力損失の変化により、ファンモータの負荷も大きく変化する。このため、除塵用フィルタの目詰まりを適切に検知することが困難となる。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、吸気排気装置を設置した後でも容易に設置することができるとともに、継続使用による劣化を抑制することができる除塵用フィルタの目詰まり検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る除塵用フィルタの目詰まり検知装置は、風路の吸気口又は排気口となる開口部の外側に着脱自在に設けられ、前記開口部の外側に取り付けられた場合に、前記風路の内側と外側との圧力差に基づいて前記開口部に設けられたフィルタが変形したときの変形量を検知する検知手段と、前記変形量の検知結果に基づいて、前記フィルタの目詰まりを判定する判定手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、吸気排気装置を設置した後でも容易に目詰まり検知装置を設置することができるとともに、継続使用による目詰まり検知装置の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置が利用された吸気排気装置を説明するための縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第１例を説明するための横断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第２例を説明するための横断面図である。
【図７】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用されるセンサ回路を説明するための回路図である。
【図８】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第１例を説明するための縦断面図である。
【図９】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第２例を説明するための縦断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置のセンサ出力を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置が利用された吸気排気装置を説明するための縦断面図である。
【００１６】
図１において、１は吸気排気装置の風路である。例えば、風路１は、両側に開口部を有する管状のダクトからなる。風路１の一端側には、吸気口２が形成される。吸気口２内には、ファンモータ３が設けられる。ファンモータ３の吸気口２側には、回転軸４が設けられる。回転軸４には、ファン５が取り付けられる。
【００１７】
風路１の他端側には、排気口６が形成される。排気口６の縁部を縁取るように、除塵用フィルタ枠７が取り付けられる。除塵用フィルタ枠７には、除塵用フィルタ８が取り付けられる。除塵用フィルタ８は、風路１の外側から排気口６を塞ぐように配置される。
【００１８】
この吸気排気装置においては、ファンモータ３の回転に追従して、ファン５が回転する。ファン５の回転により、吸気口２から風路１内に気体が流れ込む。当該気体は、排気口６へ向けて風路１内を移動する。当該気体に含まれた塵埃は、除塵用フィルタ８によって除去される。このため、排気口６からは、塵埃の除去された気体が排出される。
【００１９】
除塵用フィルタ８が塵埃により目詰まりすると、吸気排気装置は所望の吸気又は排気を行うことができない。そこで、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知して、除塵用フィルタ８を交換する必要がある。本実施の形態においては、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知するものとして、除塵用フィルタ８の流路下流側で、排気口６の外側に、目詰まり検知装置９が着脱自在に設けられる。
【００２０】
次に、図２を用いて、目詰まり検知装置９の設置位置を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。
【００２１】
図２において、１０は目詰まり検知装置９の圧電ファイバである。圧電ファイバ１０は、紐状に形成される。圧電ファイバ１０は、圧電性を有する。圧電ファイバ１０には、張力がかけられる。この状態で、圧電ファイバ１０の上端は除塵用フィルタ枠７の上枠中央に取り付けられる。これに対し、圧電ファイバ１０の他端は除塵用フィルタ枠７の下枠中央に取り付けられる。その結果、圧電ファイバ１０は、長手方向を垂直方向にして除塵用フィルタ８の風路１外側の面の中央部に全体的に接する。
【００２２】
次に、図３と図４とを用いて、目詰まり検知装置９を具体的に説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。図４はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の正面図である。
【００２３】
図３及び図４において、圧電ファイバ１０の風路１外側には、抑え治具１１が配置される。抑え治具１１の風路１内側には、溝１１ａが形成される。溝１１ａは、長手方向を垂直方向とする。溝１１ａと除塵用フィルタ枠７とによって、圧電ファイバ１０の上端が挟み込まれる。この状態で、抑え治具１１は、固定部材によって除塵用フィルタ枠７の上枠に固定される。
【００２４】
具体的には、圧電ファイバ１０の上端の両側では、抑え治具１１と除塵用フィルタ枠７の上枠をボルト１２が貫通する。ボルト１２先端は、風路１内にあるナット１３にねじ込まれる。圧電ファイバ１０の上端には、判定手段１４が接続される。判定手段１４は、回路ボックスからなる。判定手段１４は、抑え治具１１の風路１外側中央に取り付けられる。判定手段１４には、報知手段１５が設けられる。報知手段１５は、例えば、ＬＥＤやスピーカからなる。
【００２５】
なお、図３及び図４には図示しないが、圧電ファイバ１０の下端も同様に取り付けられる。すなわち、圧電ファイバ１０の下端は、抑え治具と除塵用フィルタ枠７の下枠とに挟み込まれる。圧電ファイバ１０の下端の両側では、抑え治具と除塵用フィルタ枠７の下枠をボルトが貫通する。ボルト先端は、風路１内側のナットにねじ込まれる。
【００２６】
次に、図５と図６とを用いて、圧電ファイバ１０の構造を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第１例を説明するための横断面図である。
【００２７】
図５において、１０ａは内部電極である。内部電極１０ａは、金属で形成される。例えば、内部電極１０ａは、白金で形成される。内部電極１０ａの周りには、圧電層１０ｂが形成される。圧電層１０ｂは、圧電性を有する材料で形成される。例えば、内部電極１０ａが白金で形成される場合、圧電層１０ｂは、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で容易に形成される。
【００２８】
圧電層１０ｂの周りには、外部電極１０ｃが蒸着等により形成される。外部電極１０ｃは、内部電極１０ａと同種の金属でもよいし、異種の金属でもよい。例えば、外部電極１０ｃは、電気伝導率の良さを優先して銅で形成される。外部電極１０ｃの周りには、被覆１０ｄが形成される。被覆１０ｄは、絶縁性を有する材料で形成される。
【００２９】
図６はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第２例を説明するための横断面図である。
【００３０】
図６に示すように、圧電ファイバ１０は、積層構造のフィルムを短冊状に切り出して形成される場合もある。この場合、フィルムの厚さ方向中心に、内部電極１０ａが形成される。内部電極１０ａを挟み込むように圧電層１０ｂが形成される。圧電層１０ｂを挟み込むように外部電極１０ｃが形成される。外部電極１０ｃを挟み込むように被覆１０ｄが形成される。
【００３１】
次に、図７を用いて、判定手段１４に収納されたセンサ回路を説明する。
図７はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用されるセンサ回路を説明するための回路図である。
【００３２】
図７に示すように、センサ回路は、電源１６とブリッジ回路とを備える。電源１６は、電圧ＶＤＤをブリッジ回路に供給する。ブリッジ回路は、固定抵抗１７ａ〜１７ｃと歪みゲージ抵抗１８とからなる。固定抵抗１７ａ〜１７ｃの抵抗値はＲである。歪みゲージ抵抗１８の抵抗値は、Ｒｓｅｎｓｏｒである。Ｒｓｅｎｓｏｒは、圧電ファイバ１０の抵抗値に対応したものである。
【００３３】
固定抵抗１７ａの一端と固定抵抗１７ｂの一端とは、電源１６の負極に接続される。固定抵抗１７ｃの一端と歪みゲージ抵抗１８の一端とは、電源１６の正極に接続される。固定抵抗１７ｂの他端と固定抵抗１７ｃの他端とは、互いに接続される。固定抵抗１７ａの他端と歪みゲージ抵抗１８の他端とは、互いに接続される。
【００３４】
センサ回路の出力端の一方は、固定抵抗１７ｂの他端と固定抵抗１７ｃの他端との接続部に接続される。センサ回路の出力端の他方は、固定抵抗１７ａの他端と歪みゲージ抵抗１８の他端との接続点に接続される。これらの出力端の電位差がセンサ出力Ｖｏｕｔとして検知される。
【００３５】
次に、図８と図９とを用いて、圧電ファイバ１０の変形を説明する。
図８はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第１例を説明するための縦断面図である。図９はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第２例を説明するための縦断面図である。
【００３６】
ファン５が回転すると、風路１内に気流が生じる。除塵用フィルタ８に目詰まりすると、除塵用フィルタ８で圧力損失が発生する。その結果、除塵用フィルタ８の上流側と下流側とで、気圧差が生じる。この気圧差に応じて、除塵用フィルタ８は、中央の移動量が最も大きくなるように風路１外側に変形する。
【００３７】
すなわち、除塵用フィルタ８が目詰まりする前は、除塵用フィルタ８の上流側と下流側の気圧差が小さい。このため、図８に示すように、除塵用フィルタ８の変形量は少ない。これに対し、除塵用フィルタ８が目詰まりした後は、除塵用フィルタ８の上流側と下流側の気圧差が大きい。このため、図９に示すように、除塵用フィルタ８の変形量は大きくなる。
【００３８】
このとき、変形した除塵用フィルタ８から圧電ファイバ１０が荷重を受ける。この荷重により、圧電ファイバ１０も変形する。圧電ファイバ１０は、変形量に応じて、抵抗値を変化させる。この際、センサ回路のブリッジ回路の平衡状態が崩れる。これにより、センサ回路の出力端に電位差が生じる。この電位差がセンサ出力Ｖｏｕｔとして検知される。
【００３９】
次に、図１０を用いて、除塵用フィルタ８の目詰まり量とセンサ出力の関係を説明する。
図１０はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置のセンサ出力を説明するためのタイミングチャートである。
【００４０】
図１０の横軸は時間である。図１０の最上段の縦軸は、ファンモータ３の投入電力である。図１０の上から２段目の縦軸は、除塵用フィルタ８の変形量である。図１０の上から３段目の縦軸は、センサ回路のセンサ出力Ｖｏｕｔである。図１０の最下段の縦軸は、センサ出力Ｖｏｕｔに基づいた演算値である。
【００４１】
図１０の２段目〜最下段の（ａ）は、除塵用フィルタ８の目詰まり量の値が大きい場合の特性である。図１０の２段目〜最下段の（ｂ）は、除塵用フィルタ８の目詰まり量の値が小さくもなく大きくもない場合の特性である。図１０の２段目〜最下段の（ｃ）は、除塵用フィルタ８の目詰まり量の値が小さい場合の特性である。
【００４２】
図１０に示すように、ファンモータ３の電源が投入されると、ファン５が回転する。この回転により、風路１を通過する風量が増大する。風量の増大に伴って、除塵用フィルタ８の変形量が増加する。除塵用フィルタ８の変形量は、ある時間を過ぎると、定常状態となり、一定値を維持する。
【００４３】
除塵用フィルタ８の変形に伴って、圧電ファイバ１０も変形する。このため、センサ出力Ｖｏｕｔは、除塵用フィルタ８の変形量の時間的変化率に応じて大きくなる。その後、除塵用フィルタ８の変形量が定常状態になると、センサ出力Ｖｏｕｔは０となる。
【００４４】
演算値は、センサ出力Ｖｏｕｔを一定時間取得して積分したときの値である。このため、図１０の最下段に示すように、演算値は、センサ出力Ｖｏｕｔの極大値の増加につれて大きくなる。すなわち、演算値も、除塵用フィルタ８の目詰まり量が増加するにつれて大きくなる。
【００４５】
このように、除塵用フィルタ８の変形量は、圧電ファイバ１０の変形量を介して検知される。すなわち、圧電ファイバ１０は、除塵用フィルタ８の変形量を検知する検知手段として機能する。
【００４６】
本実施の形態においては、判定手段１４は、演算値の結果に基づいて、除塵用フィルタ８の目詰まりを判定する。以下、図１１を用いて、除塵用フィルタ８の目詰まりを判定する際の動作を説明する。
【００４７】
図１１はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４８】
まず、ステップＳ１で吸気排気装置の電源が投入されると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ファンモータ３が回転動作を開始し、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、判定手段１４が一定時間分のセンサ出力Ｖｏｕｔを取得する。その後、判定手段１４がセンサ出力Ｖｏｕｔの積分値を演算し、ステップＳ４に進む。
【００４９】
ステップＳ４では、判定手段１４は、センサ出力Ｖｏｕｔの演算結果が判定閾値以上か否かを判定する。センサ出力Ｖｏｕｔの演算結果が判定閾値Ｓｔｈｒよりも小さい場合、判定手段１４は、除塵用フィルタ８が目詰まりしていないと判定し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ファンモータ３の回転動作が継続され、判定処理が終了する。
【００５０】
なお、前記の判定閾値Ｓｔｈｒを、目詰まり量の小さい状態（ｃ）、すなわち、設置初期での演算値Ｓｃの例えば２倍と設定し、前記の判定動作を行う。
【００５１】
これに対し、センサ出力Ｖｏｕｔの演算結果が判定閾値以上の場合、判定手段１４は、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定し、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、報知手段１５が光ったり音を出したりして、除塵用フィルタ８が目詰まりしていることを報知する。その後、ステップＳ７に進み、ファンモータ３の回転動作が停止し、判定処理が終了する。
【００５２】
なお、吸気排気装置の電源が既に投入されているときに除塵用フィルタ８の目詰まりを判定する場合は、一旦、吸気排気装置の電源が遮断される。その後、再び、吸気排気装置の電源が投入される。この電源の再投入により、図１１で説明した動作で、除塵用フィルタ８の目詰まりが判定される。
【００５３】
以上で説明した実施の形態１によれば、圧電ファイバ１０は、排気口６の外側に着脱自在に設けられる。判定手段１４は、風路１の外側に着脱自在に設けられる。このため、目詰まり検知装置９を取り付けるための加工を風路１に行う必要がない。これにより、吸気排気装置を設置した後でも目詰まり検知装置９を容易に設置することができる。この構成によれば、風路１と除塵用フィルタ８との間に隙間ができることはない。このため、風路１と除塵用フィルタ８との間から気体が漏れることもない。また、吸気排気装置の動作中、圧電ファイバ１０の振動が継続することはない。このため、継続使用による劣化を抑制することができる。
【００５４】
また、除塵用フィルタ８は、中央の移動量が最も大きくなるように風路１外側に変形する。これに対し、本実施の形態においては、除塵用フィルタ８の目詰まりを判定するための値として、除塵用フィルタ８の中央の変形量が利用される。このため、目詰まり検知装置９の感度を高めることができる。
【００５５】
また、圧電ファイバ１０の変形量に応じた演算値が判定閾値以上の場合に、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定される。具体的には、除塵用フィルタ８の目詰まりは、回路ブロックのセンサ出力Ｖｏｕｔに基づいて判定される。このため、簡単な構成で、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知することができる。
【００５６】
この際、圧電ファイバ１０の変形量に応じた演算値を、除塵用フィルタ８の目詰まり前の変形量に応じた演算値と比較してもよい。この場合、これらの演算値の差が所定の閾値以上の場合に、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定すればよい。この判定方法によれば、除塵用フィルタ８の目詰まりの影響のみを考慮して、除塵用フィルタ８の変形量が検知される。このため、より適切に、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知することができる。
【００５７】
また、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定された場合は、その旨が報知手段１５により周囲に報知される。このため、吸気排気装置の使用者に対して、除塵用フィルタ８の交換を促すことができる。これにより、使用者は、除塵用フィルタ８の交換時期を適切に判断することができる。
【００５８】
すなわち、除塵用フィルタ８が目詰まりしている状態の吸気排気装置で所望の吸気又は排気を行う必要がない。このため、ファンモータ３の出力を必要以上に上げる必要がない。これにより、吸気排気装置の消費電力を抑制することができる。
【００５９】
なお、風路１内に発熱体を配置して冷却するための吸気排気装置に目詰まり検知装置９を利用してもよい。この場合、発熱体の冷却に適した吸気及び換気を行うことができる。
【００６０】
また、圧電ファイバ１０は、長手方向を垂直方向にして除塵用フィルタ８の中央に接するように配置してもよい。この場合でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、除塵用フィルタ８の設置位置を実施の形態１の位置に限定する必要はない。すなわち、吸気口２に除塵用フィルタ８を設置する吸気排気装置においては、吸気口２の外側に検知手段等を着脱自在に設ければよい。この場合も、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
また、除塵用フィルタ８の目詰まりを報知する手段として、無線通信手段を利用してもよい。具体的には、回路ボックス内に無線送信手段を設け、無線送信手段との通信が可能な範囲内の任意の位置に、無線受信手段を設ければよい。この場合、使用者が無線受信手段を携帯することができる。このため、吸気排気装置の使用者に対して、除塵用フィルタ８が目詰まりしていることをより確実に報知することができる。
【００６３】
実施の形態２．
図１２はこの発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。図１３はこの発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
実施の形態１の判定手段１４は、抑え治具１１の風路１外側中央に取り付けられていた。一方、実施の形態２の判定手段１４は、抑え治具１１の一側で除塵用フィルタ枠７の上枠に取り付けられている。
【００６５】
以上で説明した実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、圧電ファイバ１０の設置位置を除塵用フィルタ８の流路下流側に限定する必要はない。すなわち、除塵用フィルタ８の変形に連動して圧電ファイバ１０も変形するようにすればよい。例えば、除塵用フィルタ８の流路上流側に接するように圧電ファイバ１０を設置してもよい。この場合も、実施の形態１及び２と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、実施の形態１及び２においては、検知手段として圧電ファイバ１０を用いた場合を説明した。しかしながら、検知手段は、画像認識装置でもよい。この場合、画像認識により、除塵用フィルタ８の変形量を検知すればよい。この場合も、吸気排気装置を設置した後でも目詰まり検知装置９を容易に設置することができる。また、継続使用による目詰まり検知装置９の劣化を抑制することができる。
【００６８】
また、実施の形態１及び２の目詰まり検知装置９は、家庭用換気扇や業務用換気扇の他、プロジェクタ、電気掃除機、除加湿器等、除塵用フィルタ８に相当するフィルタを利用したものに適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 風路
２ 吸気口
３ ファンモータ
４ 回転軸
５ ファン
６ 排気口
７ 除塵用フィルタ枠
８ 除塵用フィルタ
９ 目詰まり検知装置
１０ 圧電ファイバ
１０ａ 内部電極
１０ｂ 圧電層
１０ｃ 外部電極
１０ｄ 被覆
１１ 抑え治具
１１ａ 溝
１２ ボルト
１３ ナット
１４ 判定手段
１５ 報知手段
１６ 電源
１７ａ〜１７ｃ 固定抵抗
１８ 歪みゲージ抵抗
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除塵用フィルタの目詰まり検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気排気装置には、ダクト等の風路が設けられる。風路の吸気口又は排気口には、除塵用フィルタが設けられる。除塵用フィルタが目詰まりすると、吸気排気装置は所望の吸気又は排気を行うことができない。そこで、除塵用フィルタの目詰まりを検知して、除塵用フィルタを交換する必要がある。
【０００３】
除塵用フィルタの目詰まりを検知するものとして、除塵用フィルタの上流側と下流側とで、風路の内側と外側とに圧力センサや光センサを設けた目詰まり検知装置が提案されている。この目詰まり検知装置によれば、風路内側のセンサと風路外側のセンサの出力差が閾値以上になった場合に、除塵用フィルタが目詰まりしていると判定される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４８０４１４号公報
【０００５】
特許文献１記載の目詰まり検知装置においては、風路内にセンサを取り付ける必要がある。吸気排気装置が住宅用換気扇の場合、風路内にセンサを取り付けるための加工が住宅施工時点で必要となる。このため、換気扇の使用者が自ら目詰まり検知装置を後付けで設置することは困難となる。
【０００６】
これに対し、カルマン渦方式の目詰まり検知装置が提案されている。この目詰まり検知装置においては、除塵用フィルタの風路下流に、風切り体と検知器とが設けられる。この目詰まり検知装置においては、気流が発生すると、風切り体によって気流が乱れる。気流の乱れにより、カルマン渦が発生する。カルマン渦により、検知器に荷重がかかる。この荷重により、検知器が振動する。この振動の振幅が閾値以下となった場合に、除塵用フィルタが目詰まりしていると判定される。
【０００７】
カルマン渦方式の目詰まり検知装置においては、気流が発生している限り、検知器の振動が継続する。このため、検知器は、疲労により劣化する。
【０００８】
これに対し、モータ負荷電流方式の目詰まり検知装置が提案されている。この目詰まり検知装置においては、ファンモータの駆動電流が電流センサによって検知される。この電流値が閾値以上となった場合に、除塵用フィルタが目詰まりしていると判定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、吸気排気装置が住宅用換気扇や業務用換気扇の場合、設置環境によって風路の距離が変わる。風路の距離の変化により、風路での気体の圧力損失も大きく変化する。圧力損失の変化により、ファンモータの負荷も大きく変化する。このため、除塵用フィルタの目詰まりを適切に検知することが困難となる。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、吸気排気装置を設置した後でも容易に設置することができるとともに、継続使用による劣化を抑制することができる除塵用フィルタの目詰まり検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る除塵用フィルタの目詰まり検知装置は、風路の吸気口又は排気口となる開口部の外側に着脱自在に設けられ、前記開口部の外側に取り付けられた場合に、前記風路の内側と外側との圧力差に基づいて前記開口部に設けられたフィルタが変形したときの変形量を検知する検知手段と、前記変形量の検知結果に基づいて、前記フィルタの目詰まりを判定する判定手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、吸気排気装置を設置した後でも容易に目詰まり検知装置を設置することができるとともに、継続使用による目詰まり検知装置の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置が利用された吸気排気装置を説明するための縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第１例を説明するための横断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第２例を説明するための横断面図である。
【図７】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用されるセンサ回路を説明するための回路図である。
【図８】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第１例を説明するための縦断面図である。
【図９】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第２例を説明するための縦断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置のセンサ出力を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置が利用された吸気排気装置を説明するための縦断面図である。
【００１６】
図１において、１は吸気排気装置の風路である。例えば、風路１は、両側に開口部を有する管状のダクトからなる。風路１の一端側には、吸気口２が形成される。吸気口２内には、ファンモータ３が設けられる。ファンモータ３の吸気口２側には、回転軸４が設けられる。回転軸４には、ファン５が取り付けられる。
【００１７】
風路１の他端側には、排気口６が形成される。排気口６の縁部を縁取るように、除塵用フィルタ枠７が取り付けられる。除塵用フィルタ枠７には、除塵用フィルタ８が取り付けられる。除塵用フィルタ８は、風路１の外側から排気口６を塞ぐように配置される。
【００１８】
この吸気排気装置においては、ファンモータ３の回転に追従して、ファン５が回転する。ファン５の回転により、吸気口２から風路１内に気体が流れ込む。当該気体は、排気口６へ向けて風路１内を移動する。当該気体に含まれた塵埃は、除塵用フィルタ８によって除去される。このため、排気口６からは、塵埃の除去された気体が排出される。
【００１９】
除塵用フィルタ８が塵埃により目詰まりすると、吸気排気装置は所望の吸気又は排気を行うことができない。そこで、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知して、除塵用フィルタ８を交換する必要がある。本実施の形態においては、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知するものとして、除塵用フィルタ８の流路下流側で、排気口６の外側に、目詰まり検知装置９が着脱自在に設けられる。
【００２０】
次に、図２を用いて、目詰まり検知装置９の設置位置を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。
【００２１】
図２において、１０は目詰まり検知装置９の圧電ファイバである。圧電ファイバ１０は、紐状に形成される。圧電ファイバ１０は、圧電性を有する。圧電ファイバ１０には、張力がかけられる。この状態で、圧電ファイバ１０の上端は除塵用フィルタ枠７の上枠中央に取り付けられる。これに対し、圧電ファイバ１０の他端は除塵用フィルタ枠７の下枠中央に取り付けられる。その結果、圧電ファイバ１０は、長手方向を垂直方向にして除塵用フィルタ８の風路１外側の面の中央部に全体的に接する。
【００２２】
次に、図３と図４とを用いて、目詰まり検知装置９を具体的に説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。図４はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の正面図である。
【００２３】
図３及び図４において、圧電ファイバ１０の風路１外側には、抑え治具１１が配置される。抑え治具１１の風路１内側には、溝１１ａが形成される。溝１１ａは、長手方向を垂直方向とする。溝１１ａと除塵用フィルタ枠７とによって、圧電ファイバ１０の上端が挟み込まれる。この状態で、抑え治具１１は、固定部材によって除塵用フィルタ枠７の上枠に固定される。
【００２４】
具体的には、圧電ファイバ１０の上端の両側では、抑え治具１１と除塵用フィルタ枠７の上枠をボルト１２が貫通する。ボルト１２先端は、風路１内にあるナット１３にねじ込まれる。圧電ファイバ１０の上端には、判定手段１４が接続される。判定手段１４は、回路ボックスからなる。判定手段１４は、抑え治具１１の風路１外側中央に取り付けられる。判定手段１４には、報知手段１５が設けられる。報知手段１５は、例えば、ＬＥＤやスピーカからなる。
【００２５】
なお、図３及び図４には図示しないが、圧電ファイバ１０の下端も同様に取り付けられる。すなわち、圧電ファイバ１０の下端は、抑え治具と除塵用フィルタ枠７の下枠とに挟み込まれる。圧電ファイバ１０の下端の両側では、抑え治具と除塵用フィルタ枠７の下枠をボルトが貫通する。ボルト先端は、風路１内側のナットにねじ込まれる。
【００２６】
次に、図５と図６とを用いて、圧電ファイバ１０の構造を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第１例を説明するための横断面図である。
【００２７】
図５において、１０ａは内部電極である。内部電極１０ａは、金属で形成される。例えば、内部電極１０ａは、白金で形成される。内部電極１０ａの周りには、圧電層１０ｂが形成される。圧電層１０ｂは、圧電性を有する材料で形成される。例えば、内部電極１０ａが白金で形成される場合、圧電層１０ｂは、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）で容易に形成される。
【００２８】
圧電層１０ｂの周りには、外部電極１０ｃが蒸着等により形成される。外部電極１０ｃは、内部電極１０ａと同種の金属でもよいし、異種の金属でもよい。例えば、外部電極１０ｃは、電気伝導率の良さを優先して銅で形成される。外部電極１０ｃの周りには、被覆１０ｄが形成される。被覆１０ｄは、絶縁性を有する材料で形成される。
【００２９】
図６はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用される圧電ファイバの第２例を説明するための横断面図である。
【００３０】
図６に示すように、圧電ファイバ１０は、積層構造のフィルムを短冊状に切り出して形成される場合もある。この場合、フィルムの厚さ方向中心に、内部電極１０ａが形成される。内部電極１０ａを挟み込むように圧電層１０ｂが形成される。圧電層１０ｂを挟み込むように外部電極１０ｃが形成される。外部電極１０ｃを挟み込むように被覆１０ｄが形成される。
【００３１】
次に、図７を用いて、判定手段１４に収納されたセンサ回路を説明する。
図７はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置に利用されるセンサ回路を説明するための回路図である。
【００３２】
図７に示すように、センサ回路は、電源１６とブリッジ回路とを備える。電源１６は、電圧ＶＤＤをブリッジ回路に供給する。ブリッジ回路は、固定抵抗１７ａ〜１７ｃと歪みゲージ抵抗１８とからなる。固定抵抗１７ａ〜１７ｃの抵抗値はＲである。歪みゲージ抵抗１８の抵抗値は、Ｒｓｅｎｓｏｒである。Ｒｓｅｎｓｏｒは、圧電ファイバ１０の抵抗値に対応したものである。
【００３３】
固定抵抗１７ａの一端と固定抵抗１７ｂの一端とは、電源１６の負極に接続される。固定抵抗１７ｃの一端と歪みゲージ抵抗１８の一端とは、電源１６の正極に接続される。固定抵抗１７ｂの他端と固定抵抗１７ｃの他端とは、互いに接続される。固定抵抗１７ａの他端と歪みゲージ抵抗１８の他端とは、互いに接続される。
【００３４】
センサ回路の出力端の一方は、固定抵抗１７ｂの他端と固定抵抗１７ｃの他端との接続部に接続される。センサ回路の出力端の他方は、固定抵抗１７ａの他端と歪みゲージ抵抗１８の他端との接続点に接続される。これらの出力端の電位差がセンサ出力Ｖｏｕｔとして検知される。
【００３５】
次に、図８と図９とを用いて、圧電ファイバ１０の変形を説明する。
図８はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第１例を説明するための縦断面図である。図９はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の基本動作の第２例を説明するための縦断面図である。
【００３６】
ファン５が回転すると、風路１内に気流が生じる。除塵用フィルタ８に目詰まりすると、除塵用フィルタ８で圧力損失が発生する。その結果、除塵用フィルタ８の上流側と下流側とで、気圧差が生じる。この気圧差に応じて、除塵用フィルタ８は、中央の移動量が最も大きくなるように風路１外側に変形する。
【００３７】
すなわち、除塵用フィルタ８が目詰まりする前は、除塵用フィルタ８の上流側と下流側の気圧差が小さい。このため、図８に示すように、除塵用フィルタ８の変形量は少ない。これに対し、除塵用フィルタ８が目詰まりした後は、除塵用フィルタ８の上流側と下流側の気圧差が大きい。このため、図９に示すように、除塵用フィルタ８の変形量は大きくなる。
【００３８】
このとき、変形した除塵用フィルタ８から圧電ファイバ１０が荷重を受ける。この荷重により、圧電ファイバ１０も変形する。圧電ファイバ１０は、変形量に応じて、抵抗値を変化させる。この際、センサ回路のブリッジ回路の平衡状態が崩れる。これにより、センサ回路の出力端に電位差が生じる。この電位差がセンサ出力Ｖｏｕｔとして検知される。
【００３９】
次に、図１０を用いて、除塵用フィルタ８の目詰まり量とセンサ出力の関係を説明する。
図１０はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置のセンサ出力を説明するためのタイミングチャートである。
【００４０】
図１０の横軸は時間である。図１０の最上段の縦軸は、ファンモータ３の投入電力である。図１０の上から２段目の縦軸は、除塵用フィルタ８の変形量である。図１０の上から３段目の縦軸は、センサ回路のセンサ出力Ｖｏｕｔである。図１０の最下段の縦軸は、センサ出力Ｖｏｕｔに基づいた演算値である。
【００４１】
図１０の２段目〜最下段の（ａ）は、除塵用フィルタ８の目詰まり量の値が大きい場合の特性である。図１０の２段目〜最下段の（ｂ）は、除塵用フィルタ８の目詰まり量の値が小さくもなく大きくもない場合の特性である。図１０の２段目〜最下段の（ｃ）は、除塵用フィルタ８の目詰まり量の値が小さい場合の特性である。
【００４２】
図１０に示すように、ファンモータ３の電源が投入されると、ファン５が回転する。この回転により、風路１を通過する風量が増大する。風量の増大に伴って、除塵用フィルタ８の変形量が増加する。除塵用フィルタ８の変形量は、ある時間を過ぎると、定常状態となり、一定値を維持する。
【００４３】
除塵用フィルタ８の変形に伴って、圧電ファイバ１０も変形する。このため、センサ出力Ｖｏｕｔは、除塵用フィルタ８の変形量の時間的変化率に応じて大きくなる。その後、除塵用フィルタ８の変形量が定常状態になると、センサ出力Ｖｏｕｔは０となる。
【００４４】
演算値は、センサ出力Ｖｏｕｔを一定時間取得して積分したときの値である。このため、図１０の最下段に示すように、演算値は、センサ出力Ｖｏｕｔの極大値の増加につれて大きくなる。すなわち、演算値も、除塵用フィルタ８の目詰まり量が増加するにつれて大きくなる。
【００４５】
このように、除塵用フィルタ８の変形量は、圧電ファイバ１０の変形量を介して検知される。すなわち、圧電ファイバ１０は、除塵用フィルタ８の変形量を検知する検知手段として機能する。
【００４６】
本実施の形態においては、判定手段１４は、演算値の結果に基づいて、除塵用フィルタ８の目詰まりを判定する。以下、図１１を用いて、除塵用フィルタ８の目詰まりを判定する際の動作を説明する。
【００４７】
図１１はこの発明の実施の形態１におけるフィルタの目詰まり検知装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４８】
まず、ステップＳ１で吸気排気装置の電源が投入されると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ファンモータ３が回転動作を開始し、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、判定手段１４が一定時間分のセンサ出力Ｖｏｕｔを取得する。その後、判定手段１４がセンサ出力Ｖｏｕｔの積分値を演算し、ステップＳ４に進む。
【００４９】
ステップＳ４では、判定手段１４は、センサ出力Ｖｏｕｔの演算結果が判定閾値以上か否かを判定する。センサ出力Ｖｏｕｔの演算結果が判定閾値Ｓｔｈｒよりも小さい場合、判定手段１４は、除塵用フィルタ８が目詰まりしていないと判定し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、ファンモータ３の回転動作が継続され、判定処理が終了する。
【００５０】
なお、前記の判定閾値Ｓｔｈｒを、目詰まり量の小さい状態（ｃ）、すなわち、設置初期での演算値Ｓｃの例えば２倍と設定し、前記の判定動作を行う。
【００５１】
これに対し、センサ出力Ｖｏｕｔの演算結果が判定閾値以上の場合、判定手段１４は、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定し、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、報知手段１５が光ったり音を出したりして、除塵用フィルタ８が目詰まりしていることを報知する。その後、ステップＳ７に進み、ファンモータ３の回転動作が停止し、判定処理が終了する。
【００５２】
なお、吸気排気装置の電源が既に投入されているときに除塵用フィルタ８の目詰まりを判定する場合は、一旦、吸気排気装置の電源が遮断される。その後、再び、吸気排気装置の電源が投入される。この電源の再投入により、図１１で説明した動作で、除塵用フィルタ８の目詰まりが判定される。
【００５３】
以上で説明した実施の形態１によれば、圧電ファイバ１０は、排気口６の外側に着脱自在に設けられる。判定手段１４は、風路１の外側に着脱自在に設けられる。このため、目詰まり検知装置９を取り付けるための加工を風路１に行う必要がない。これにより、吸気排気装置を設置した後でも目詰まり検知装置９を容易に設置することができる。この構成によれば、風路１と除塵用フィルタ８との間に隙間ができることはない。このため、風路１と除塵用フィルタ８との間から気体が漏れることもない。また、吸気排気装置の動作中、圧電ファイバ１０の振動が継続することはない。このため、継続使用による劣化を抑制することができる。
【００５４】
また、除塵用フィルタ８は、中央の移動量が最も大きくなるように風路１外側に変形する。これに対し、本実施の形態においては、除塵用フィルタ８の目詰まりを判定するための値として、除塵用フィルタ８の中央の変形量が利用される。このため、目詰まり検知装置９の感度を高めることができる。
【００５５】
また、圧電ファイバ１０の変形量に応じた演算値が判定閾値以上の場合に、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定される。具体的には、除塵用フィルタ８の目詰まりは、回路ブロックのセンサ出力Ｖｏｕｔに基づいて判定される。このため、簡単な構成で、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知することができる。
【００５６】
この際、圧電ファイバ１０の変形量に応じた演算値を、除塵用フィルタ８の目詰まり前の変形量に応じた演算値と比較してもよい。この場合、これらの演算値の差が所定の閾値以上の場合に、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定すればよい。この判定方法によれば、除塵用フィルタ８の目詰まりの影響のみを考慮して、除塵用フィルタ８の変形量が検知される。このため、より適切に、除塵用フィルタ８の目詰まりを検知することができる。
【００５７】
また、除塵用フィルタ８が目詰まりしていると判定された場合は、その旨が報知手段１５により周囲に報知される。このため、吸気排気装置の使用者に対して、除塵用フィルタ８の交換を促すことができる。これにより、使用者は、除塵用フィルタ８の交換時期を適切に判断することができる。
【００５８】
すなわち、除塵用フィルタ８が目詰まりしている状態の吸気排気装置で所望の吸気又は排気を行う必要がない。このため、ファンモータ３の出力を必要以上に上げる必要がない。これにより、吸気排気装置の消費電力を抑制することができる。
【００５９】
なお、風路１内に発熱体を配置して冷却するための吸気排気装置に目詰まり検知装置９を利用してもよい。この場合、発熱体の冷却に適した吸気及び換気を行うことができる。
【００６０】
また、圧電ファイバ１０は、長手方向を垂直方向にして除塵用フィルタ８の中央に接するように配置してもよい。この場合でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、除塵用フィルタ８の設置位置を実施の形態１の位置に限定する必要はない。すなわち、吸気口２に除塵用フィルタ８を設置する吸気排気装置においては、吸気口２の外側に検知手段等を着脱自在に設ければよい。この場合も、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
また、除塵用フィルタ８の目詰まりを報知する手段として、無線通信手段を利用してもよい。具体的には、回路ボックス内に無線送信手段を設け、無線送信手段との通信が可能な範囲内の任意の位置に、無線受信手段を設ければよい。この場合、使用者が無線受信手段を携帯することができる。このため、吸気排気装置の使用者に対して、除塵用フィルタ８が目詰まりしていることをより確実に報知することができる。
【００６３】
実施の形態２．
図１２はこの発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の設置位置を説明するための斜視図である。図１３はこの発明の実施の形態２におけるフィルタの目詰まり検知装置の要部の平面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
実施の形態１の判定手段１４は、抑え治具１１の風路１外側中央に取り付けられていた。一方、実施の形態２の判定手段１４は、抑え治具１１の一側で除塵用フィルタ枠７の上枠に取り付けられている。
【００６５】
以上で説明した実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、圧電ファイバ１０の設置位置を除塵用フィルタ８の流路下流側に限定する必要はない。すなわち、除塵用フィルタ８の変形に連動して圧電ファイバ１０も変形するようにすればよい。例えば、除塵用フィルタ８の流路上流側に接するように圧電ファイバ１０を設置してもよい。この場合も、実施の形態１及び２と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、実施の形態１及び２においては、検知手段として圧電ファイバ１０を用いた場合を説明した。しかしながら、検知手段は、画像認識装置でもよい。この場合、画像認識により、除塵用フィルタ８の変形量を検知すればよい。この場合も、吸気排気装置を設置した後でも目詰まり検知装置９を容易に設置することができる。また、継続使用による目詰まり検知装置９の劣化を抑制することができる。
【００６８】
また、実施の形態１及び２の目詰まり検知装置９は、家庭用換気扇や業務用換気扇の他、プロジェクタ、電気掃除機、除加湿器等、除塵用フィルタ８に相当するフィルタを利用したものに適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 風路
２ 吸気口
３ ファンモータ
４ 回転軸
５ ファン
６ 排気口
７ 除塵用フィルタ枠
８ 除塵用フィルタ
９ 目詰まり検知装置
１０ 圧電ファイバ
１０ａ 内部電極
１０ｂ 圧電層
１０ｃ 外部電極
１０ｄ 被覆
１１ 抑え治具
１１ａ 溝
１２ ボルト
１３ ナット
１４ 判定手段
１５ 報知手段
１６ 電源
１７ａ〜１７ｃ 固定抵抗
１８ 歪みゲージ抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風路の吸気口又は排気口となる開口部の外側に着脱自在に設けられ、前記開口部の外側に取り付けられた場合に、前記風路の内側と外側との圧力差に基づいて前記開口部に設けられたフィルタが変形したときの変形量を検知する検知手段と、
前記変形量の検知結果に基づいて、前記フィルタの目詰まりを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とするフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記変形量として、前記フィルタの中央の変形量を検知することを特徴とする請求項１記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記変形量と前記フィルタの目詰まり前の変形量との差が所定の閾値以上の場合に、前記フィルタが目詰まりしていると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項４】
前記検知手段は、
前記フィルタの外側の面に接触するように取り付けられた場合に、前記フィルタの変形に応じて変形することにより、自らの抵抗値を変化させる圧電体と、
前記圧電体の抵抗値の変化に応じて変化する電圧を出力する回路と、
を備え、
前記判定手段は、前記回路の出力電圧に基づいて、前記フィルタの目詰まりを判定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項５】
前記風路の外側に着脱自在に設けられ、前記フィルタが目詰まりしていると判定された場合に、前記フィルタが目詰まりしていることを報知する報知手段、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項１】
風路の吸気口又は排気口となる開口部の外側に着脱自在に設けられ、前記開口部の外側に取り付けられた場合に、前記風路の内側と外側との圧力差に基づいて前記開口部に設けられたフィルタが変形したときの変形量を検知する検知手段と、
前記変形量の検知結果に基づいて、前記フィルタの目詰まりを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とするフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記変形量として、前記フィルタの中央の変形量を検知することを特徴とする請求項１記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記変形量と前記フィルタの目詰まり前の変形量との差が所定の閾値以上の場合に、前記フィルタが目詰まりしていると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項４】
前記検知手段は、
前記フィルタの外側の面に接触するように取り付けられた場合に、前記フィルタの変形に応じて変形することにより、自らの抵抗値を変化させる圧電体と、
前記圧電体の抵抗値の変化に応じて変化する電圧を出力する回路と、
を備え、
前記判定手段は、前記回路の出力電圧に基づいて、前記フィルタの目詰まりを判定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【請求項５】
前記風路の外側に着脱自在に設けられ、前記フィルタが目詰まりしていると判定された場合に、前記フィルタが目詰まりしていることを報知する報知手段、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のフィルタの目詰まり検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１１０８６２（Ｐ２０１２−１１０８６２Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３５９４（Ｐ２０１０−２６３５９４）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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