(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流れる導線の周りに発生する磁界により該電流の大きさに応じた起電力を発生する電流変換器と、該電流変換器の発生する起電力を装置の制御電源とする制御電源部と、記憶部を有するマイクロプロセッサとを具備し、
前記マイクロプロセッサにより前記電流変換器で発生した起電力の電流値を自動的に取り込み、データとして前記記憶部に記憶することを特徴とするデータ検出記憶装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ検出記憶装置において、
アンテナを具備しデータを送受信できる送受信回路を設け、前記制御電源部は該アンテナが受ける電磁波による起電力も制御電源とする機能を具備し、
前記マイクロプロセッサは前記送受信回路及びそのアンテナを介して外部と非接触でデータの送受をすることを特徴とするデータ検出記憶装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のデータ検出記憶装置において、
前記マイクロプロセッサを制御するプログラムには前記電流変換器が起電力を発生した回数及び／又は該起電力を発生している時間をカウントするプログラムが組み込まれていることを特徴とするデータ検出記憶装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデータ検出記憶装置において、
前記電流変換器以外の物性値を計測するセンサーの出力が入力できるようになっていることを特徴とするデータ検出記憶装置。
【請求項５】
ポンプ又は送風機の来歴データ蓄積装置であって、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデータ検出記憶装置を備え、
前記ポンプ又は送風機の電力供給ケーブルの周りに発生する磁界により前記電流変換器で起電力を発生させ、前記ポンプ又は送風機の運転・停止回数又は運転時間等の来歴データを前記データ検出記憶装置に記憶させることを特徴とするポンプ又は送風機の来歴データ蓄積方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は設備機器、例えば建築設備内に設置されたポンプや送風機等のメンテナンスやリサイクルのために必要な各種データを収集するのに、好適なデータ検出記憶装置、及び該データ検出記憶装置を備えたポンプ又は送風機の来歴データ蓄積方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような設備機器の使用状態などを調査するための計測データの収集に、データロガー等の機器が知られている。これは、機器の状態を検出するセンサーとセンサーの信号を取り込み記憶するＣＰＵ部とからなっており、データの記憶方法を設定する機能や、そのデータを外部に取り出すためのポートや、記憶媒体の装着構造、ネットワークへの出力ポート等が備えられている。これらのデータ収集機器は高価である上、システムを動かすために電源を必要とするため、外部から常時電源を供給するか、内部に独立した電池等の電源を用意し、常時電源を確保することが必要となるため扱い難いという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、外部から電源を供給することなく、且つ内部に独立した電源を用意することなく、システムを動作させるときに確実に動作のための電源が確保できる、データ検出記憶装置、及び該データ検出記憶装置を備えたポンプ又は送風機の来歴データ蓄積方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、電流が流れる導線の周りに発生する磁界により該電流の大きさに応じた起電力を発生する電流変換器と、該電流変換器の発生する起電力を装置の制御電源とする制御電源部と、記憶部を有するマイクロプロセッサとを具備し、マイクロプロセッサにより電流変換器で発生した起電力の電流値を自動的に取り込み、データとして記憶部に記憶することを特徴とする。
【０００５】
上記のように、電流変換器の発生する起電力を装置の制御電源とする制御電源部と、記憶部を有するマイクロプロセッサとを具備し、マイクロプロセッサにより電流変換器で発生した起電力の電流値を自動的に取り込み、データとして記憶部に記憶するので、装置を動作させるために外部からの電源供給又は内部に独立した電源を必要とすることなく、導線を通して機器に供給される電流の大きさに応じた起電力の電流値をマイクロプロセッサにより自動的に取り込みことができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデータ検出記憶装置において、アンテナを具備しデータを送受信できる送受信回路を設け、制御電源部は該アンテナが受ける電磁波による起電力も制御電源とする機能を具備し、マイクロプロセッサは送受信回路及びそのアンテナを介して外部と非接触でデータの送受をすることを特徴とする。
【０００７】
上記のように、アンテナを具備しデータを送受信できる送受信回路を設け、制御電源部は該アンテナが受ける電磁波による起電力も制御電源とする機能を具備するので、外部から送受信回路のアンテナを介してデータ送受のアクセスがあった場合、前記独立して起電力を発生することで対象物の物性値の大きさを計測するセンサーが不動作のときでも、マイクロプロセッサを動作させ、アンテナを介して外部と非接触でデータを送受することが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のデータ検出記憶装置において、マイクロプロセッサを制御するプログラムには電流変換器が起電力を発生した回数及び／又は該起電力を発生している時間をカウントするプログラムが組み込まれていることを特徴とする。
【０００９】
上記のように、マイクロプロセッサを制御するプログラムには電流変換器が起電力を発生した回数及び／又は該起電力を発生している時間をカウントするプログラムが組み込まれていることにより、電流変換器が起電力を発生した回数のカウント値により対象物の使用回数を、起電力を発生している時間のカウント値により導線から電流を供給される設備機器の使用回数を、起電力の発生している時間のカウント値により該設備機器の使用時間を知ることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のデータ検出記憶装置において、電流変換器以外の物性値を計測するセンサーの出力が入力できるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
上記のように電流変換器以外の物性値を計測するセンサーの出力が入力できるようになっているので、例えば対象物の温度を計測する温度センサー等と対象物の使用中の各種データを収集することが可能となる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、ポンプ又は送風機の来歴データ蓄積装置であって、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデータ検出記憶装置を備え、ポンプ又は送風機の電力供給ケーブルの周りに発生する磁界により電流変換器で起電力を発生させ、ポンプ又は送風機の運転・停止回数又は運転時間等の来歴データをデータ検出記憶装置に記憶させることを特徴とする。
【００１３】
上記のように、データ検出記憶装置にポンプ又は送風機の運転・停止回数又は運転時間等の来歴データをデータ検出記憶装置に記憶させることにより、ポンプ又は送風機のメンテナンスやリサイクルに役立つデータを容易に得ることができる。
【００１４】
本発明では、ポンプ運転中又はパソコン接続中しかマイクロプロセッサは動作しないが、それでも充分なメンテナンスデータを蓄えることができる。それでも不足な場合は、たとえば充電機構を備えれば、ポンプ運転中に充電するようにしておけば、ポンプ停止中やパソコン非接続であってもデータの自動計測が行える。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るデータ検出記憶装置のシステム構成を示す図である。図示するように、データ検出記憶装置１０は、電流変換器１１、制御電源部１２、マイクロプロセッサ１３、キャリア信号発振器１４、変調器１５、電力増幅器１６、アンテナ１７、復調器１８及びＲＦ増幅器１９を具備し、これらは１枚のカード状の基板２０に収納されている。
【００１６】
電流変換器１１はその中央部に設けられた孔１１ａを通る導線（図示せず）に流れる電流により発生する磁界により、該電流の大きさに応じた起電力を発生するものである。制御電源部１２は電流変換器１１の発生する起電力Ｅ１を制御電源Ｖに変換し、マイクロプロセッサ１３、キャリア信号発振器１４、変調器１５、電力増幅器１６、アンテナ１７、復調器１８及びＲＦ増幅器１９にその変換した制御電源Ｖを供給するようになっている。
【００１７】
マイクロプロセッサ１３は制御電源部１２から供給される制御電源Ｖで動作し、電流変換器１１の出力であるアナログ信号をデジタル信号に変換し、取り込むと共に、該読み取ったデータを記憶部１３−１に記憶する。また、マイクロプロセッサ１３はキャリア信号発振器（高周波発振器）１４、変調器１５及び電力増幅器１６を制御し、記憶部１３−１に記憶されているデータを読み出し、変調器１５に伝送する。該変調器１５ではキャリア信号発振器１４からのキャリア信号（高周波信号）で該データ信号を変調し、電力増幅器１６で増幅し、アンテナ１７を介して外部の機器に送信する。
【００１８】
また、制御電源部１２はアンテナ１７が受ける外部機器（図示せず）の電磁波による起電力Ｅ２を受け制御電源に変換する機能も具備する。これによりマイクロプロセッサ１３は電流変換器１１が起電力Ｅ１を発生しないときでも、アンテナ１７からの起電力Ｅ２による制御電源Ｖにより動作し、アンテナ１７を介して外部機器から送られてくるデータや信号をＲＦ増幅器１９を介して増幅し、復調器１８を介して復調して受信すると共に、上記のように変調器１５、電力増幅器１６及びアンテナ１７を介してデータや信号を送信できる。
【００１９】
また、マイクロプロセッサ１３には前記電流変換器１１の出力信号以外に例えば温度センサー２１等の各種センサーのアナログ出力信号を入力できるようになっており、これらの信号もデジタル信号に変換して取り込み、記憶部１３−１に記憶できるようになっている。マイクロプロセッサ１３は記憶部１３−２に記憶されているプログラムにより制御されるようになっており、該プログラムには電流変換器１１が起電力Ｅ１を発生・停止した回数及び／又は該起電力Ｅ１を発生している時間をカウントするプログラムが組み込まれている。
【００２０】
上記のようにマイクロプロセッサ１３を制御するプログラムには電流変換器１１が起電力Ｅ１を発生・停止した回数及び／又は該起電力Ｅ１を発生している時間をカウントするプログラムが組み込まれていることにより、電流変換器１１が起電力を発生・停止した回数のカウント値から電流変換器１１の孔１１ａを通る導線に電流が流れた回数、即ち対象物が使用された回数を、電流変換器１１が起電力Ｅ１を発生している時間のカウント値から電流変換器１１の孔１１ａを通る導線に電流が流れた時間、即ち対象物が使用された時間を知ることができる。
【００２１】
上記データ検出記憶装置１０、即ち電流変換器１１、制御電源部１２、マイクロプロセッサ１３、キャリア信号発振器１４、変調器１５、電力増幅器１６、アンテナ１７、復調器１８及びＲＦ増幅器１９を収納したカード状の基板２０は、図２に示すように、片隅部の電流変換器１１が収納されている部分に、該電流変換器１１の中央部に設けられた孔１１ａに対応する孔２０ａが設けられた形状である。そして該孔２０ａが設けられた部分の片隅片２０ｂは、ヒンジ機構２２で基板２０に回動自在に枢着されている。
【００２２】
上記片隅片２０ｂを矢印Ａに示す方向に回動し（開き）、導線（電力供給ケーブル）２３が孔２０ａの中心に位置するように基板２０を移動させた後、片隅片２０ｂを矢印Ａとは反対方向に回動する（閉じる）ことにより、データ検出記憶装置１０を導線（電力供給ケーブル）２３に装着することができる。これにより、データ検出記憶装置１０は導線２３に流れる電流の回数、電流の流れている時間を自動的に計測し、記憶部１３−１に記憶・蓄積することができる。
【００２３】
以下、本発明に係るデータ検出記憶装置１０の使用例を説明する。図３は本発明に係るデータ検出記憶装置をポンプの運転回数（起動回数）、運転時間を計測・記録するために使用する例を示す図である。図３において、３０はポンプであり、３１は該ポンプ３０を駆動するモータである。ポンプ３０は吸込管３２及び吐出管３３を有し、モータ３１を運転すると、吸込管３２から吸込んだ水等の液を吐出管３３から配管３４へと吐出される。モータ３１には導線（電力供給ケーブル）２３を通して電力が供給されるようになっており、導線２３がデータ検出記憶装置１０の基板２０の孔２０ａを貫通するように、データ検出記憶装置１０を装着する。
【００２４】
ポンプ３０を運転するときは、導線２３を介してモータ３１に駆動電力を供給すると共に、運転中は該駆動電力を供給し続けるから、図１のデータ検出記憶装置１０の電流変換器１１は導線２３に駆動電力が供給されて電流が流れると、該電流により発生する磁界により、該電流の大きさに応じた起電力Ｅ１が発生する。上述のように、制御電源部１２は電流変換器１１の発生する起電力Ｅ１を制御電源Ｖに変換し、マイクロプロセッサ１３、キャリア信号発振器１４、変調器１５、電力増幅器１６、アンテナ１７、復調器１８及びＲＦ増幅器１９にその変換した制御電源Ｖを供給する。
【００２５】
これにより、マイクロプロセッサ１３は電流変換器１１の出力を取り込み、記憶部１３−１に記録する。電流変換器１１は上記のように、モータ３１に駆動電力を供給し、ポンプ３０を運転しているときに、起電力Ｅ１を発生するから、起電力Ｅ１の発生している時間及び発生・停止回数を計測することにより、ポンプの運転時間及び運転・停止回数を計測できる。従って、記憶部１３−１に記憶されたデータはポンプの運転時間及びその運転回数の来歴を示すことになる。
【００２６】
また、マイクロプロッセッサの計測プログラムにより、例えば読み込んだ電流値の最大値をピークホールドして記憶しておいたり、電流値レンジを５分割し電流値毎の運転時間を記憶させれば、どの程度の負荷でどれくらいの時間運転されたかを把握することができる。
【００２７】
図４はデータ検出記憶装置１０に記憶・蓄積されたデータを読み出す装置の構成例を示す図である。４０はデータ検出記憶装置１０と信号の送受を行うリーダー・ライタである。該リーダー・ライタ４０の上にデータ検出記憶装置１０を載置し、該リーダー・ライタ４０とデータ検出記憶装置１０の間で信号の送受を行う。
【００２８】
リーダー・ライタ４０は図示は省略するが、図１に示すデータ検出記憶装置１０と同様、キャリア信号発振器（高周波発振器）や変調器や電力増幅器やアンテナを具備する。また、該アンテナで受信された信号を増幅するＲＦ増幅器や復調器を具備する。リーダー・ライタ４０のアンテナからデータ検出記憶装置１０のアンテナ１７へ電磁波を送ることにより、アンテナ１７には上記のように起電力Ｅ２を発生する。制御電源部１２は該起電力Ｅ２を制御電源Ｖに変換し、各部に供給する。
【００２９】
リーダー・ライタ４０からデータ検出記憶装置１０に信号を送信するときは、信号を変調器で変調してアンテナを介してデータ検出記憶装置１０へ送信すると、該信号はデータ検出記憶装置１０のアンテナ１７で受信され、ＲＦ増幅器１９及び復調器１８を通して、増幅、復調されマイクロプロセッサ１３に取り込まれ、場合によってはその信号をデータとして記憶部１３−１に記憶する。
【００３０】
また、データ検出記憶装置１０からリーダー・ライタ４０にデータ等の信号を送るときは、マイクロプロセッサ１３は記憶部１３−１に記憶されているデータを読み出し、変調器１５に伝送し、該変調器１５でキャリア信号発振器１４からのキャリア信号（高周波信号）で変調し、電力増幅器１６、アンテナ１７を介してリーダー・ライタ４０のアンテナに伝送する。リーダー・ライタ４０は該アンテナで受信された信号をＲＦ増幅器及び復調器を通して、増幅、復調する。
【００３１】
この復調された信号は、パソコン４１に取り込まれ、該パソコン４１で処理することにより、ポンプ３０の運転回数（起動・停止回数）及び使用時間等を知ることができる。また、データ検出記憶装置１０の記憶部１３−１には、上記データ以外に銘板機能を有する機名、シリアルナンバー、製造年月日、定格等のデータが記憶され、更にメンテナンスデータ（例えば、交換した部品名、交換した時期、内容等）が記憶されている。また、ポンプの運転回数及び運転時間以外に温度や電流値（運転条件や状態）等のデータも記憶される場合もある。パソコン４１ではこれらのデータから、ポンプ３０やモータ３１のメンテナンス対策や、リサイクル（再生）の対策をたてる。
【００３２】
上記例では、リーダー・ライタ４０はその上にデータ検出記憶装置１０を載置し、両者の間で信号を送受するように構成した例を示したが、これに限定されるものではなく、図５に示すように、リーダー・ライタ４０にデータ検出記憶装置１０を挿入する挿入孔４０ａを設け、該挿入孔４０ａにデータ検出記憶装置１０を挿入した状態で、リーダー・ライタ４０とデータ検出記憶装置１０の間でデータ等の信号を送受できるように構成したものでもよい。また、この場合もリーダー・ライタ４０は図４と同様、パソコン４１に接続して使用する。
【００３３】
図６はデータ検出記憶装置１０の電流変換器２４を基板２０から独立させて構成した例を示す図である。電流変換器２４と基板２０はコネクタ２５を介して信号線２６、２７で接続されるようになっている。また、基板２０には、図１と同様に制御電源部、マイクロプロセッサ、キャリア信号発振器、変調器、電力増幅器、アンテナ、復調器及びＲＦ増幅器が収納されている。また、基板２０は可撓性のある薄いシート状にし、温度センサー２８を収納することにより、ポンプケーシング等の機器曲面に貼りつけ、ポンプ運転・停止、運転時間、電流値を計測しながら、温度も計測することができる。
【００３４】
ポンプや送風機等の設備機器は、その性能を好適な状態に維持するためには適切なメンテナンスが必要である。適切なメンテナンスを行うために運転・停止回数や運転時間、運転条件等の来歴データが必要であり、上記のようなデータ検出記憶装置１０を設備機器に装着することにより、このような来歴データを容易に得ることができる。即ち、データ検出記憶装置１０の電流変換器１１や電流変換器２４を設備機器に駆動電力を供給する導線（電力供給ケーブル）２３に装着するのみで、電池等の電源を必要とすることなく、運転・停止回数や運転時間、運転条件等の来歴データを計測し、蓄積することができる。
【００３５】
近年、長時間使用し、寿命の尽きたポンプや送風機等の設備機器を再生工場に搬入し、該再生工場で再生（リサイクル）することが資源保護等の観点から要望されている。このように再生工場に搬入される設備機器に上記構成のデータ検出記憶装置１０が装着されていれば、再生工場において該データ検出記憶装置１０に記録されている各種データを読み取り、その設備機器の再生に有効に利用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００３７】
請求項１に記載の発明によれば、電流変換器の発生する起電力を装置の制御電源とする制御電源部と、記憶部を有するマイクロプロセッサとを具備し、マイクロプロセッサにより電流変換器で発生した起電力の電流値を自動的に取り込み、データとして記憶部に記憶するので、装置を動作させるために外部からの電源供給又は内部に独立した電源を必要とすることなく、導線を通して機器に供給される電流の大きさに応じた起電力の電流値をマイクロプロセッサにより自動的に取り込みことができる。従って、本発明に係るデータ検出記憶装置を例えば設備機器に電力を供給する設備機器の電力供給ケーブルの周りに設置しておけば、設備機器のメンテナンスやリサイクルに役立つ貴重なデータを容易に得ることができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、アンテナを具備しデータを送受信できる送受信回路を設け、制御電源部は該アンテナが受ける電磁波による起電力も制御電源とする機能を具備するので、外部から送受信回路のアンテナを介してデータ送受のアクセスがあった場合、独立して起電力を発生することで対象物の物性値の大きさを計測するセンサーが不動作のときでも、マイクロプロセッサを動作させ、アンテナを介して外部と非接触でデータを送受することが可能となる。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、マイクロプロセッサを制御するプログラムには電流変換器が起電力を発生した回数及び／又は該起電力を発生している時間をカウントするプログラムが組み込まれていることにより、電流変換器が起電力を発生した回数のカウント値により対象物の使用回数を、起電力を発生している時間のカウント値により導線から電流を供給される設備機器の使用回数を、起電力の発生している時間のカウント値により該設備機器の使用時間を知ることができる。
【００４０】
請求項４に記載の発明によれば、電流変換器以外の物性値を計測するセンサーの出力が入力できるようになっているので、例えば対象物の温度を計測する温度センサー等と対象物の使用中の各種データを収集することが可能となる。
【００４１】
請求項５に記載の発明によれば、データ検出記憶装置にポンプ又は送風機の運転・停止回数又は運転時間等の来歴データをデータ検出記憶装置に記憶させることにより、ポンプ又は送風機のメンテナンスやリサイクルに役立つデータを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデータ検出記憶装置のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明に係るデータ検出記憶装置を導線に装着した状態を示す概念図である。
【図３】本発明に係るデータ検出記憶装置をポンプ装置に装着した状態を示す概念図である。
【図４】本発明に係るデータ検出記憶装置に記憶・蓄積されたデータを読み出す装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係るデータ検出記憶装置に記憶・蓄積されたデータを読み出す装置の構成例を示す図である。
【図６】本発明に係るデータ検出記憶装置のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
１０            データ検出記憶装置
１１            電流変換器
１２            制御電源部
１３            マイクロプロセッサ
１４            キャリア信号発振器
１５            変調器
１６            電力増幅器
１７            アンテナ
１８            復調器
１９            ＲＦ増幅器
２０            基板
２１            温度センサー
２２            ヒンジ機構
２３            導線（ケーブル）
２４            電流変換器
２５            コネクタ
２６            信号線
２７            信号線
２８            温度センサー
３０            ポンプ
３１            モータ
３２            吸込管
３３            吐出管
３４            配管
４０            リーダー・ライタ
４１            パソコン
【図１】
0003851181.tif 000002
【図２】
0003851181.tif 000003
【図３】
0003851181.tif 000004
【図４】
0003851181.tif 000005
【図５】
0003851181.tif 000006
【図６】
0003851181.tif 000007