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公開番号2024078832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2022191403
出願日2022-11-30
発明の名称CPAP装置の異常検知装置、及びCPAP装置
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人
主分類G01R 31/54 20200101AFI20240604BHJP(測定;試験)
要約【課題】ヒータ抵抗における短絡状態及び断線状態を検知する。
【解決手段】異常検知装置500は、直流電源B、ヒータ抵抗R、スイッチング素子S1、コンデンサC1、及び電子回路100を備えている。直流電源Bは、高電位端子HT及び低電位端子LTを有している。ヒータ抵抗Rは、第1端子T1及び第2端子T2を有している。第1端子T1は、高電位端子HTに接続している。スイッチング素子S1は、第3端子T3及び第4端子T4を有している。第3端子T3は、第2端子T2に接続している。第4端子T4は低電位端子LTに接続している。コンデンサC1は、スイッチング素子S1に並列に接続している。電子回路100は、スイッチング素子S1をオン状態からオフ状態に切り替えたときの第3端子T3の電圧の変化に基づいて、ヒータ抵抗Rが正常状態であるか、断線状態であるか、短絡状態であるかを検知する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
高電位端子及び低電位端子を有する直流電源と、
第１端子及び第２端子を有し、前記第１端子が前記高電位端子に接続しているヒータ抵抗と、
第３端子及び第４端子を有し、前記第３端子が前記第２端子に接続しており、前記第４端子が前記低電位端子に接続しているスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に並列に接続しているコンデンサと、
前記スイッチング素子のオンオフを制御する電子回路と、
を備えており、
前記電子回路は、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えたときの前記第３端子の電圧の変化に基づいて、前記ヒータ抵抗が正常状態であるか、断線状態であるか、短絡状態であるかを検知する
ＣＰＡＰ装置の異常検知装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第３端子の電圧を、規定電圧と比較し、比較結果に応じた検知信号を出力するコンパレータと、をさらに備え、
前記電子回路は、前記検知信号に基づいて、前記ヒータ抵抗が断線状態であることを検知する
請求項１に記載のＣＰＡＰ装置の異常検知装置。
【請求項３】
前記電子回路は、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後の前記第３端子の電圧上昇速度が、予め定められた規定速度よりも小さい場合に、前記ヒータ抵抗が短絡状態であることを検知する
請求項１に記載のＣＰＡＰ装置の異常検知装置。
【請求項４】
前記コンデンサを未充電の状態から前記直流電源の電力で前記直流電源の電圧と等しい電圧まで蓄電するのに要する時間を規定時間としたとき、
前記電子回路は、
前記スイッチング素子を前記規定時間よりも短い時間、オン状態からオフ状態に切り替え、
前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後、前記第３端子の電圧が上昇しないときには前記ヒータ抵抗が断線状態であることを検知し、
前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後、前記第３端子の電圧が前記直流電源の電圧未満の範囲内で上昇したときには前記ヒータ抵抗が短絡状態であることを検知する
請求項１に記載のＣＰＡＰ装置の異常検知装置。
【請求項５】
送風機を有するメインユニットと、
前記メインユニットに対して着脱可能であり、前記送風機が送風した空気を加湿する加湿器、及び前記加湿器が貯留する水を加熱するヒータ抵抗を有するサブユニットと、
前記ヒータ抵抗の異常を検知する異常検知部と、
を備え、
前記異常検知部は、
高電位端子及び低電位端子を有する直流電源と、
第１端子及び第２端子を有する前記ヒータ抵抗と、
第３端子及び第４端子を有し、前記第４端子が前記低電位端子に接続しているスイッチング素子と、
前記直流電源及び前記スイッチング素子に並列に接続しているコンデンサと、
前記スイッチング素子のオンオフを制御する電子回路と、
を有し、
前記サブユニットが前記メインユニットに取り付けられることに伴って、前記第１端子が前記高電位端子に接続され、前記第２端子が前記第３端子に接続され、
前記電子回路は、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えたときの前記第３端子の電圧の変化に基づいて、前記ヒータ抵抗が正常状態であるか、断線状態であるか、短絡状態であるかを検知する
ＣＰＡＰ装置。
【請求項６】
前記電子回路は、前記サブユニットが前記メインユニットに取り付けられていることを条件に、前記ヒータ抵抗が断線状態であること、又は前記ヒータ抵抗が短絡状態であることを検知する
請求項５に記載のＣＰＡＰ装置。
【請求項７】
前記異常検知部は、
定電圧源と、抵抗と、
を有し、
前記サブユニットが前記メインユニットに取り付けられることに伴って前記抵抗が前記定電圧源に直列接続され、
前記電子回路は、前記定電圧源と前記抵抗との間に位置するノードの電圧に基づいて、前記サブユニットが前記メインユニットに取り付けられているか否かを判定する
請求項５に記載のＣＰＡＰ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＰＡＰ装置の異常検知装置、及びＣＰＡＰ装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ヒータの断線検知装置を開示している。ヒータの断線検知装置は、電源と、ヒータと、ヒータスイッチとを備えている。ヒータ及びヒータスイッチは、電源に対して直列に接続している。また、ヒータの断線検知装置は、フォトカプラと、抵抗と、電子回路と、を有している。フォトカプラは、発光部と受光部とを有している。発光部は、ヒータスイッチと並列に接続されている。受光部は、発光部が発した光を検知可能である。抵抗は、発光部に対して直列に、且つヒータスイッチに対して並列に接続している。
【０００３】
電子回路は、ヒータスイッチのオン状態とオフ状態とを切り替える。ヒータスイッチがオン状態からオフ状態に変更された場合、発光部に電流が流れることにより、発光部が発光する。そして、受光部は、当該発光を受光することにより、オン状態になる。一方で、ヒータにおいて断線が発生している場合、ヒータスイッチがオフ状態に切り替えられたとしても、発光部に電流が流れない。そのため、受光部は、オフ状態になる。そして、電子回路は、受光部のオン状態又はオフ状態を検知することにより、ヒータに断線が生じているか否かを検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－３５９０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のようなヒータにおいては、断線以外の異常が生じ得る。例えば、ヒータに対して電源側とヒータに対してヒータスイッチ側とが、短絡することがある。特許文献１の断線検知装置は、このようなヒータの短絡を検知することができない。したがって、ヒータの断線及びヒータの短絡を共に検知できる装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、高電位端子及び低電位端子を有する直流電源と、第１端子及び第２端子を有し、前記第１端子が前記高電位端子に接続しているヒータ抵抗と、第３端子及び第４端子を有し、前記第３端子が前記第２端子に接続しており、前記第４端子が前記低電位端子に接続しているスイッチング素子と、前記スイッチング素子に並列に接続しているコンデンサと、前記スイッチング素子のオンオフを制御する電子回路と、を備えており、前記電子回路は、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えたときの前記第３端子の電圧の変化に基づいて、前記ヒータ抵抗が正常状態であるか、断線状態であるか、短絡状態であるかを検知するＣＰＡＰ装置の異常検知装置である。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明は、送風機を有するメインユニットと、前記メインユニットに対して着脱可能であり、前記送風機が送風した空気を加湿する加湿器、及び前記加湿器が貯留する水を加熱するヒータ抵抗を有するサブユニットと、前記ヒータ抵抗の異常を検知する異常検知部と、を備え、前記異常検知部は、高電位端子及び低電位端子を有する直流電源と、第１端子及び第２端子を有する前記ヒータ抵抗と、第３端子及び第４端子を有し、前記第４端子が前記低電位端子に接続しているスイッチング素子と、前記直流電源及び前記スイッチング素子に並列に接続しているコンデンサと、前記スイッチング素子のオンオフを制御する電子回路と、を有し、前記サブユニットが前記メインユニットに取り付けられることに伴って、前記第１端子が前記高電位端子に接続され、前記第２端子が前記第３端子に接続され、前記電子回路は、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えたときの前記第３端子の電圧の変化に基づいて、前記ヒータ抵抗が正常状態であるか、断線状態であるか、短絡状態であるかを検知するＣＰＡＰ装置である。
【０００８】
上記構成によれば、スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えたとき、ヒータ抵抗が正常状態の場合、断線状態の場合、短絡状態の場合のそれぞれで、第３端子の電圧の変化が異なっている。この電圧の変化に基づいて、電子回路は、ヒータ抵抗の状態を判定できる。
【発明の効果】
【０００９】
ヒータ抵抗における短絡の有無と、ヒータにおける断線の有無とを検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、ＣＰＡＰ装置の斜視図である。
図２は、ＣＰＡＰ装置の概略構成図である。
図３は、ＣＰＡＰ装置の異常検知装置の回路図である。
図４は、正常時におけるスイッチング素子のオンオフ、第３端子の電圧、及びコンパレータの出力のタイミングチャートである。
図５は、断線が発生したときのスイッチング素子のオンオフ、第３端子の電圧、及びコンパレータの出力のタイミングチャートである。
図６は、短絡が発生したときのスイッチング素子のオンオフ、第３端子の電圧、及びコンパレータの出力のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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