(57)【要約】【課題】対象製品に使われている複数種類の材料についての劣化を検知でき、かつ、製品に適用する際の設計及び設置作業が容易である化検知装置を提供する。【解決手段】この発明に係る劣化検知装置は、製品１における外気に曝露される箇所に設定された劣化検知用エリア１０に設けられ、製品１の構成材料のうちの１つと同一の材料からなる第１の試料１１と、劣化検知用エリア１０に設けられ、製品１の構成材料のうちの第１の試料とは異なる材料からなる第２の試料１２と、製品１に設けられ、第１及び第２の試料１１、１２の特定の物理量をそれぞれ検出する第１及び第２の検出部２１、２２と、製品１に設けられ、第１及び第２の検出部２１、２２が検出した物理量を用いて第１及び第２の試料のそれぞれの劣化を検知する劣化検知部３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品における外気に曝露される箇所に設定された劣化検知用エリアに設けられ、前記製品の構成材料のうちの１つと同一の材料からなる第１の試料と、
前記劣化検知用エリアに設けられ、前記製品の構成材料のうちの前記第１の試料とは異なる材料からなる第２の試料と、
前記製品に設けられ、前記第１の試料の特定の物理量を検出する第１の検出部と、
前記製品に設けられ、前記第２の試料の特定の物理量を検出する第２の検出部と、
前記製品に設けられ、前記第１の検出部が検出した物理量を用いて前記第１の試料の劣化を検知するとともに、前記第２の検出部が検出した物理量を用いて前記第２の試料の劣化を検知する劣化検知部と、を備えた劣化検知装置。
【請求項２】
前記劣化検知用エリアは、前記製品の動作中に生じる気流の前記製品の発熱部よりも下流側に配置される請求項１に記載の劣化検知装置。
【請求項３】
前記製品に設けられ、前記第１の検出部が検出した物理量及び前記第２の検出部が検出した物理量を記憶する記憶部をさらに備えた請求項１又は請求項２に記載の劣化検知装置。
【請求項４】
前記製品に設けられ、前記劣化検知部の検知結果を前記製品の外部に送信する送信部をさらに備えた請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の劣化検知装置。
【請求項５】
前記製品に設けられ、前記劣化検知部の検知結果を報知する報知部をさらに備えた請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の劣化検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、劣化検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
劣化検知に関する技術においては、風力発電装置等の構造物であるタワーに腐食センサを設置し、この腐食センサは、その基板が、構造物である例えば風力発電装置の各構成部材（例えば発電機等）の材料と同一の材料からなり、腐食センサの基板の表面に絶縁部を介して設けられる複数の導電部を覆い、構造物のタワーの外表面にわたって構成部材（例えば発電機等）に塗布した塗膜と同一の塗膜を塗布したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３３７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるような技術においては、製品に使われている複数種類の材料についての劣化を検知することについて考慮されていない。複数種類の材料からなる試料のそれぞれについて製品における設置箇所を選定する場合、製品におけるそれぞれの材料の使用箇所、製品における発熱部位等の特性、製品の設置環境等の様々な要因を考慮しなければならず煩雑である。また、製品の複数箇所に塗膜（試料）と腐食センサとを設置した場合、腐食センサの配線の取り回しが複雑になりやすい。このため、劣化検知装置を製品に適用する際の設計及び設置作業が容易でない。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、製品に使われている複数種類の材料についての劣化を検知でき、かつ、劣化検知装置を製品に適用する際の設計及び設置作業が容易である劣化検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る劣化検知装置は、製品における外気に曝露される箇所に設定された劣化検知用エリアに設けられ、前記製品の構成材料のうちの１つと同一の材料からなる第１の試料と、前記劣化検知用エリアに設けられ、前記製品の構成材料のうちの前記第１の試料とは異なる材料からなる第２の試料と、前記製品に設けられ、前記第１の試料の特定の物理量を検出する第１の検出部と、前記製品に設けられ、前記第２の試料の特定の物理量を検出する第２の検出部と、前記製品に設けられ、前記第１の検出部が検出した物理量を用いて前記第１の試料の劣化を検知するとともに、前記第２の検出部が検出した物理量を用いて前記第２の試料の劣化を検知する劣化検知部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る劣化検知装置によれば、製品に使われている複数種類の材料についての劣化を検知でき、かつ、劣化検知装置を製品に適用する際の設計及び設置作業が容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る劣化検知装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る劣化検知装置の対象製品の一例である照明装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る劣化検知装置の試料及び検出部の第１の例を模式的に示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る劣化検知装置の試料及び検出部の第２の例を模式的に示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る劣化検知装置の試料及び検出部の第３の例を模式的に示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る劣化検知装置の試料及び検出部の第４の例を模式的に示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る劣化検知装置の試料及び検出部の第５の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【００１０】
実施の形態１．
図１から図７を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。図１は劣化検知装置の全体構成を示すブロック図である。図２は劣化検知装置の対象製品の一例である照明装置の構成を模式的に示す図である。図３は劣化検知装置の試料及び検出部の第１の例を模式的に示す図である。図４は劣化検知装置の試料及び検出部の第２の例を模式的に示す図である。図５は劣化検知装置の試料及び検出部の第３の例を模式的に示す図である。図６は劣化検知装置の試料及び検出部の第４の例を模式的に示す図である。そして、図７は劣化検知装置の試料及び検出部の第５の例を模式的に示す図である。
【００１１】
この実施の形態に係る劣化検知装置は、電気製品に使われている材料の劣化を検知するものである。図１に示すように、劣化検知装置が材料の劣化を検知する対象である製品１には、劣化検知用エリア１０が設定されている。劣化検知用エリア１０は、製品１における外気に曝露される箇所に設定される。
【００１２】
劣化検知用エリア１０には、第１の試料１１及び第２の試料１２が設けられている。すなわち、第１の試料１１及び第２の試料１２が設けられるエリアは、実質的に同一の劣化検知用エリア１０である。第１の試料１１及び第２の試料１２は、それぞれ、製品１の構成材料のいずれかと同一の材料からなる。ただし、第１の試料１１と第２の試料１２とは、互いに異なる材料である。すなわち、第１の試料１１は、製品１の構成材料のうちの１つと同一の材料からなる。そして、第２の試料１２は、製品１の構成材料のうちの第１の試料１１とは異なる材料からなる。
【００１３】
次に、図２を参照しながら、製品１が照明装置１００の場合の例について説明する。照明装置１００は、例えば天井等の高所に設置されるＬＥＤ投光器である。照明装置１００は、光源部１０１及び電源部１０４を備えている。光源部１０１には、図示しない光源、この例ではＬＥＤ（発光ダイオード）、反射板、光源カバー等が設けられる。光源部１０１の上側には、フレーム部１０２が設けられている。フレーム部１０２には、ヒートシンク１０３が設けられている。ヒートシンク１０３は、光源部１０１で生じた熱を効率的に冷却するためのものである。
【００１４】
電源部１０４は、フレーム部１０２のさらに上側に配置されている。電源部１０４は、光源部１０１へと電力を供給するための図示しない電源回路を備えている。電源回路は、電源部１０４の筐体１１０の内部に収容されている。フレーム部１０２には、アーム部１０５が接続されている。アーム部１０５は、設置箇所において照明装置１００を支持するためのものである。照明装置１００は、アーム部１０５により天井等の設置箇所に固定される。
【００１５】
再び図１を参照しながら説明を続ける。製品１には、第１の検出部２１及び第２の検出部２２が設けられている。第１の検出部２１は、第１の試料１１の特定の物理量を検出する。第２の検出部２２は、第２の試料１２の特定の物理量を検出する。以下においては、第１の試料１１及び第２の試料１２を特に区別しない場合、単に「試料」と呼ぶ。また、第１の検出部２１及び第２の検出部２２を特に区別しない場合、単に「検出部」と呼ぶ。
【００１６】
それぞれの検出部が検出する前述した特定の物理量は、検出対象の試料の種類に応じて予め決められている。次に、試料と検出部の具体的な構成例について、図３から図７を参照しながら説明する。以下の説明では、製品１として前述した照明装置１００を例に挙げる。
【００１７】
まず、図３に示すのは、試料と検出部の第１の例である。この例では、試料として銀メッキ７２が設けられている。銀メッキ７２は、製品１である照明装置１００が有する回路基板、光源部１０１のＬＥＤ等で使われるものと同じ材料の例である。
【００１８】
また、この第１の例では、検出部として電気抵抗計８１が設けられている。製品１である照明装置１００の筐体１１０における劣化検知用エリア１０には、貫通孔１１１が形成されている。貫通孔１１１が形成された筐体１１０の内側には、銀メッキ７２が施されたメッキ基部７１が配置されている。銀メッキ７２は、メッキ基部７１の貫通孔１１１側に設けられてる。このようにして、試料である銀メッキ７２は、貫通孔１１１を介して外気に曝露されている。そして、検出部である電気抵抗計８１は、試料の前述した特定の物理量として、試料である銀メッキ７２の電気抵抗を検出する。
【００１９】
次に、図４に示すのは、試料と検出部の第２の例である。この例では、試料として樹脂７３が設けられている。樹脂７３は例えばゴム等である。樹脂７３は、製品１である照明装置１００が有するパッキン等で使われるものと同じ材料の例である。
【００２０】
また、この第２の例では、検出部として硬度計８２が設けられている。前述した第１の例と同様に、製品１である照明装置１００の筐体１１０における劣化検知用エリア１０には、貫通孔１１１が形成されている。この貫通孔１１１が形成された筐体１１０の内側に、樹脂７３が配置されている。このようにして、試料である樹脂７３は、貫通孔１１１を介して外気に曝露されている。検出部である硬度計８２は、試料の前述した特定の物理量として、試料である樹脂７３の硬度を検出する。硬度計８２は、樹脂７３を挟んで貫通孔１１１と反対側に配置されている。そして、硬度計８２は、特に樹脂７３における貫通孔１１１と対向する部分の硬度を検出する。
【００２１】
図５に示すのは、試料と検出部の第３の例である。この例では、試料として金属７４が設けられている。金属７４は例えばステンレス、鉄等である。金属７４は、製品１である照明装置１００が有する筐体１１０、フレーム部１０２、アーム部１０５、ネジ等で使われるものと同じ材料の例である。
【００２２】
また、この第３の例では、検出部として超音波厚さ計８３が設けられている。前述した第１の例等と同様に、製品１である照明装置１００の筐体１１０における劣化検知用エリア１０には、貫通孔１１１が形成されている。この貫通孔１１１が形成された筐体１１０の内側に、金属７４が配置されている。このようにして、試料である金属７４は、貫通孔１１１を介して外気に曝露されている。検出部である超音波厚さ計８３は、試料の前述した特定の物理量として、試料である金属７４の厚さを検出する。超音波厚さ計８３は、金属７４を挟んで貫通孔１１１と反対側に配置されている。そして、超音波厚さ計８３は、特に金属７４における貫通孔１１１と対向する部分の厚さを検出する。
【００２３】
図６に示すのは、試料と検出部の第４の例である。この例では、試料が筐体１１０の壁部そのものである。また、この例では、検出部として前述した第３の例と同様に超音波厚さ計８３が設けられている。この第４の例では、これまでに説明した例とは異なり、筐体１１０に貫通孔１１１が形成されていない。ただし、劣化検知用エリア１０の筐体１１０自体が外気に曝露されている。そして、検出部である超音波厚さ計８３は、試料の前述した特定の物理量として、劣化検知用エリア１０における筐体１１０の壁部の厚さを検出する。
【００２４】
図７に示すのは、試料と検出部の第５の例である。この例では、試料として透明材料７５が設けられている。透明材料７５は例えばガラス、ポリカーボネイト等である。透明材料７５は、可視光等の特定の波長の光を透過させる性質を有する材料である。透明材料７５は、製品１である照明装置１００が有する光源部１０１の光源カバー等で使われるものと同じ材料の例である。
【００２５】
また、この第５の例では、検出部として発光部８４及び受光部８５が設けられている。前述した第１の例等と同様に、製品１である照明装置１００の筐体１１０における劣化検知用エリア１０には、貫通孔１１１が形成されている。この貫通孔１１１が形成された筐体１１０の内側に、透明材料７５が配置されている。このようにして、試料である透明材料７５は、貫通孔１１１を介して外気に曝露されている。
【００２６】
検出部である発光部８４及び受光部８５は、透明材料７５の貫通孔１１１と対向する部分を挟むようにして配置される。この際、透明材料７５から見て、発光部８４は貫通孔１１１とは反対側、受光部８５は貫通孔１１１と同じ側にそれぞれ配置される。発光部８４は、透明材料７５に向けて前述の特定の波長を含む光を照射する。受光部８５は、透明材料７５を透過した前述の特定の波長の光を受光する。以上のようにして構成された検出部である発光部８４及び受光部８５は、試料の前述した特定の物理量として、試料である透明材料７５の光透過率を検出する。発光部８４及び受光部８５は、特に透明材料７５における貫通孔１１１と対向する部分の光透過率を検出する。
【００２７】
再び図１を参照しながら説明を続ける。製品１には、さらに劣化検知部３０が設けられている。劣化検知部３０は、第１の検出部２１が検出した物理量を用いて第１の試料１１の劣化を検知する。また、劣化検知部３０は、第２の検出部２２が検出した物理量を用いて第２の試料１２の劣化も検知する。
【００２８】
図３に示す試料と検出部の第１の例であれば、劣化検知部３０は、検出部である電気抵抗計８１が検出した物理量である銀メッキ７２の電気抵抗を用いて、試料である銀メッキ７２の劣化を検知する。例えば、劣化検知部３０は、電気抵抗計８１が検出した銀メッキ７２の電気抵抗が予め設定された基準値以上となった場合に、銀メッキ７２の劣化を検知する。このようにすることで、銀メッキ７２が酸化等により劣化して、電気抵抗が増加したことを検知できる。
【００２９】
また、図４に示す試料と検出部の第２の例であれば、劣化検知部３０は、検出部である硬度計８２が検出した物理量である樹脂７３の硬度を用いて、試料である樹脂７３の劣化を検知する。例えば、劣化検知部３０は、硬度計８２が検出した樹脂７３の硬度が予め設定された基準値以上となった場合に、樹脂７３の劣化を検知する。このようにすることで、樹脂７３が劣化により必要な柔軟性を喪失したことを検知できる。
【００３０】
図５に示す試料と検出部の第３の例であれば、劣化検知部３０は、検出部である超音波厚さ計８３が検出した物理量である金属７４の厚さを用いて、試料である金属７４の劣化を検知する。例えば、劣化検知部３０は、超音波厚さ計８３が検出した金属７４の厚さが予め設定された基準値以下となった場合に、金属７４の劣化を検知する。このようにすることで、金属７４が腐食劣化して減肉したことを検知できる。
【００３１】
図６に示す試料と検出部の第４の例であれば、劣化検知部３０は、検出部である超音波厚さ計８３が検出した物理量である筐体１１０の壁部の厚さを用いて、試料である筐体１１０の劣化を検知する。例えば、劣化検知部３０は、超音波厚さ計８３が検出した筐体１１０の壁部の厚さが予め設定された基準値以下となった場合に、筐体１１０の劣化を検知する。このようにすることで、筐体１１０が腐食劣化して減肉したことを検知できる。
【００３２】
そして、図７に示す試料と検出部の第５の例であれば、劣化検知部３０は、検出部である発光部８４及び受光部８５が検出した物理量である透明材料７５の光透過率を用いて、試料である透明材料７５の劣化を検知する。例えば、劣化検知部３０は、発光部８４及び受光部８５が検出した透明材料７５の光透過率が予め設定された基準値以下となった場合に、透明材料７５の劣化を検知する。このようにすることで、劣化により透明材料７５が不透明化してしまったことを検知できる。
【００３３】
以上のように構成された製品１の劣化検知装置によれば、第１の試料１１、第２の試料１２、第１の検出部２１、第２の検出部２２及び劣化検知部３０を備えることで、製品１に使われている複数種類の材料についての劣化を検知できる。その際に、複数種類の材料からなる第１の試料１１及び第２の試料１２を、実質的に同一の劣化検知用エリア１０に配置することで、劣化検知用の試料のそれぞれについて製品１における設置箇所を選定する必要がなく、１つの劣化検知用エリア１０だけを選定すればよいため、劣化検知用の試料を設置する箇所の選定が容易である。よって、特に劣化検知用エリア１０を、製品１において最も材料の劣化が促進されやすい過酷な環境（高温多湿等）となる箇所にして、劣化の見逃しを抑制することも容易である。また、複数種類の材料からなる第１の試料１１及び第２の試料１２を、実質的に同一の劣化検知用エリア１０に配置する第１の検出部２１及び第２の検出部２２とを劣化検知部３０接続する配線の取り回し等が容易になる。以上のことから、製品１に使われている複数種類の材料についての劣化を検知でき、かつ、劣化検知装置を製品１に適用する際の設計及び設置作業が容易である。
【００３４】
なお、劣化検知用エリア１０を、製品１の動作中に生じる気流の製品１の発熱部よりも下流側に配置するとよい。例えば、製品１が前述した照明装置１００の場合、ヒートシンク１０３は、製品１の動作中すなわち光源部１０１の点灯中に発熱する発熱部である。そして、光源部１０１の点灯中には、図２中の矢印で示すように、ヒートシンク１０３から上昇気流が生じる。
【００３５】
そこで、同図に示すように、劣化検知用エリア１０を電源部１０４の下側に配置する。このようにすることで、光源部１０１の点灯中にヒートシンク１０３で生じる上昇気流の下流側に劣化検知用エリア１０を配置できる。そして、劣化検知用エリア１０を、外部に曝され、かつ、製品１の動作中すなわち光源部１０１の点灯中において高温になるという劣化が促進されやすい環境下に置くことができる。このため、製品１の劣化の見逃しを抑制できる。
【００３６】
また、劣化検知用エリア１０は、同一種類の製品１について当該製品１における同一箇所に配置するとよい。このようにすることで、同一種類の製品１について、第１の試料１１及び第２の試料１２の劣化検知を行う設置環境以外の条件を同じに揃えることができる。したがって、製品１の故障発生時等に、後述する記憶部４０に記憶されているデータを参照することで、同一種類の製品１に対する設置環境の影響の適切な評価を支援でき、製品１の故障の要因が、当該製品１の設置環境によるものなのか、設置環境ではなく当該製品１と同種の製品１に共通するものなのかの判断を支援可能である。
【００３７】
図１に示すように、ここで説明する構成例では、製品１には、記憶部４０、報知部５０及び送信部６０がさらに設けられている。報知部５０は、劣化検知部３０の検知結果を報知するものである。劣化検知部３０は、第１の試料１１の劣化を検知した場合、第１の劣化検知信号を出力する。また、劣化検知部３０は、第２の試料１２の劣化を検知した場合、第２の劣化検知信号を出力する。劣化検知部３０から第１の劣化検知信号及び第２の劣化検知信号の少なくとも一方が出力されると、報知部５０は、製品１を構成する材料の劣化が検知されたことを周囲の者等に報知する。この報知部５０は、製品１を構成する材料の劣化が検知された旨を、音で報知するためのスピーカ又は光で報知するためのＬＥＤ等を備えている。
【００３８】
なお、報知部５０は、劣化検知部３０から出力された信号が第１の劣化検知信号であるか第２の劣化検知信号であるかに応じて、報知の態様を異ならせるようにしてもよい。例えば、第１の試料１１の劣化が検知された場合と第２の試料１２の劣化が検知された場合とで、スピーカで鳴動させる音声を変えたり、点灯させるＬＥＤを変えたりしてもよい。
【００３９】
送信部６０は、劣化検知部３０の検知結果を製品１の外部に送信するものである。劣化検知部３０から第１の劣化検知信号及び第２の劣化検知信号の少なくとも一方が出力されると、送信部６０は、劣化検知部３０から出力された第１の劣化検知信号及び第２の劣化検知信号の一方又は両方を、製品１外部の例えば端末装置２に送信する。端末装置２は、送信部６０と通信可能に設けられている。端末装置２と送信部６０との通信方式は特に限られず、有線方式、無線方式のいずれであってもよい。端末装置２は、具体的に例えば、製品１が設置される施設の管理室等に設置されたＰＣ、タブレット端末、当該施設の管理者が所持するスマートフォン等である。
【００４０】
このような送信部６０を備えることで、劣化検知部３０から第１の劣化検知信号及び第２の劣化検知信号が出力された場合に、これらの信号を製品１の外部に送信できる。このため、製品１から離れた管理室等から製品１に使われている材料の劣化を監視することが可能である。
【００４１】
記憶部４０は、第１の検出部２１が検出した物理量及び第２の検出部２２が検出した物理量を記憶する。記憶部４０は、さらに、劣化検知部３０から出力された第１の劣化検知信号及び第２の劣化検知信号の出力日時等を記憶してもよい。このような記憶部４０を備えることで、製品１の故障発生時等に、製品１を構成する材料の劣化の進行度合いに関する情報を当該製品１の記憶部４０から得ることができる。このため、製品１の故障等の原因特定を支援可能である。
【００４２】
以上で説明した第１の検出部２１、第２の検出部２２、劣化検知部３０、記憶部４０、報知部５０及び送信部６０は、製品１に設けられた例えば回路基板等に設けられる。この回路基板は、マイクロコンピュータすなわちプロセッサ及びメモリを備えてもよい。そして、これらの各部それぞれの一部又は全部の機能を、メモリに記憶されたプログラムに従った処理をプロセッサで実行することで実現してもよい。
【００４３】
なお、以上においては、劣化検知用エリア１０に設ける試料と検出部の数が２つである場合について説明した。しかし、この数は２つに限られない。すなわち、劣化検知用エリア１０に設ける試料と検出部の数は、３つ以上であってもよい。
【００４４】
また、製品１は、ここで説明した照明装置１００に限られない。他に例えば、劣化検知の対象となる製品１として、空気調和装置の室外機、換気装置、冷蔵庫、制御盤等の各種の電気製品も挙げられる。
【符号の説明】
【００４５】
１    製品
２    端末装置
１０    劣化検知用エリア
１１    第１の試料
１２    第２の試料
２１    第１の検出部
２２    第２の検出部
３０    劣化検知部
４０    記憶部
５０    報知部
６０    送信部
７１    メッキ基部
７２    銀メッキ
７３    樹脂
７４    金属
７５    透明材料
８１    電気抵抗計
８２    硬度計
８３    超音波厚さ計
８４    発光部
８５    受光部
１００    照明装置
１０１    光源部
１０２    フレーム部
１０３    ヒートシンク
１０４    電源部
１０５    アーム部
１１０    筐体
１１１    貫通孔
【図１】
2020201095.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020201095.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2020201095.tif 000009