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公開番号2024138408
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-08
出願番号2024110870,2020137734
出願日2024-07-10,2020-08-18
発明の名称塵埃堆積検出装置、塵埃堆積検出方法及び結露リスク検出装置
出願人日新電機株式会社,日本ファシリティ・ソリューション株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 21/59 20060101AFI20241001BHJP(測定;試験)
要約【課題】外部環境による一時的な影響を除去でき、精確な塵埃堆積の有無の検出が可能な塵埃堆積量推定方法及び塵埃堆積検出装置を提供する。
【解決手段】塵埃堆積検出装置は、電気機器の所定部分に光を照射する発光部と、所定部分を透過した光又は所定部分により反射された光を検知する光検知部と、発光部から所定部分に光を照射した状態で、光検知部に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、測定端子の電圧を測定する測定部と、電気機器の所定部分への塵埃堆積を検出する検出部とを含み、測定部は、所定期間にわたって電圧の測定を繰返して時系列データを生成し、検出部は、時系列データから算出した移動中央値を用いて、塵埃堆積の有無を検出する。これにより、塵埃堆積検出装置の外部環境による一時的な影響を除去でき、精確に塵埃堆積の有無を検出できる。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項１】
電気機器の所定部分に光を照射する発光手段と、
前記所定部分を透過した光又は前記所定部分により反射された光を検知する光検知手段と、
前記発光手段から前記所定部分に光を照射した状態で、前記光検知手段に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、
前記測定端子の電圧を測定する測定手段と、
前記電気機器の前記所定部分への塵埃堆積を検出する検出手段とを含み、
前記測定手段は、所定期間にわたって前記電圧の測定を繰返して時系列データを生成し、
前記検出手段は、前記時系列データから算出した移動中央値を用いて、前記塵埃堆積の有無を検出することを特徴とする、塵埃堆積検出装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記検出手段は、前記時系列データのうち、ウィンドウにより定められる期間に測定されたデータを、前記移動中央値を算出する対象データとして選択し、
前記ウィンドウは、２日間である、請求項１に記載の塵埃堆積検出装置。
【請求項３】
前記電気機器の所定部分の周囲の湿度を検知する湿度検知手段をさらに含み、
前記検出手段は、前記移動中央値の算出に代えて、前記所定期間にわたって前記電圧の測定が繰返されることにより生成された前記時系列データから、前記湿度検知手段により検知された前記湿度が所定値以上の状態において前記測定手段により測定された電圧値と、所定のしきい値以上の電圧値とを除外して生成した新たな時系列データを用いて、前記塵埃堆積の有無を検出する、請求項１に記載の塵埃堆積検出装置。
【請求項４】
電気機器の所定部分に光を照射する発光手段と、
前記所定部分を透過した光又は前記所定部分により反射された光を検知する光検知手段と、
前記発光手段から前記所定部分に光を照射した状態で、前記光検知手段に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、
前記測定端子の電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段により所定期間にわたって前記電圧の測定が繰返されることにより取得された第１の時系列データから、移動中央値の第２の時系列データを生成する第１算出手段と、
前記第１の時系列データを前記第２の時系列データで除して第３の時系列データを生成する第２算出手段と、
前記電気機器の前記所定部分への結露リスクを評価する評価手段とを含み、
前記評価手段は、
前記第３の時系列データを、所定のしきい値と比較することにより、前記測定手段により測定された前記電圧が低下している頻度を算出し、
前記頻度に応じて前記結露リスクを評価することを特徴とする、結露リスク検出装置。
【請求項５】
電気機器の所定部分に光を照射する発光部と、前記所定部分を透過した光又は前記所定部分により反射された光を検知する光検知部と、前記光検知部に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子とを含む装置を用いて、前記所定部分への塵埃堆積を検出する方法であって、
前記発光部から前記所定部分に光を照射した状態で、前記測定端子の電圧を測定する測定ステップと、
所定期間にわたって前記測定ステップを繰返して時系列データを生成するステップと、
前記時系列データから算出した移動中央値を用いて、前記塵埃堆積の有無を検出するステップとを含むことを特徴とする、塵埃堆積検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器、電気設備等に付着又は堆積している塵埃を検出するための塵埃堆積検出装置、塵埃堆積検出方法及び結露リスク検出装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電気機器又は電気設備において、外部から塵埃が飛来して堆積すると、電気機器又は電気設備の動作不良、絶縁劣化のリスクが高まる。これら機器、設備の正常動作を担保するためには、定期的に清掃を行う等の処置を実施する必要がある。
【０００３】
塵埃の付着程度を評価する技術が知られている。例えば、下記特許文献１には、２つの電極の上に、湿度が高くなると電流が流れ易くなる感湿膜を形成したものを２組用意し、一方は塩分が付着する環境に設置し、他方は塩分が付着し難い環境に設置する。各組の電極間に流れる電流値を測定し比較することにより、汚損（塩分付着）の程度を判定する。また、下記特許文献２には、空調ダクト内に光透過性を有する板（粉塵堆積板）を設け、それを挟んで光源及び光センサを配置し、粉塵堆積板の透過光の減少量として、粉塵の堆積を検知する。
【０００４】
特許文献１においては、塩分、又は塩分を含む塵埃しか検知できない問題があり、一般的な塵埃の付着による接触不良、又は機器の動作不良のリスクを検知するには不十分である。特許文献２においては、光源及び光検知器の温度依存性が考慮されておらず、常時通風があり暗所でなければ有効な検知が行えず、光源と光検知器とを対向して配置することが必要であり、部品点数の低減が容易ではないという問題もある。
【０００５】
上記の問題を解決するために、下記特許文献３には、塵埃の種類によらず、温度依存性及び経時劣化の影響を除去して、精度よく塵埃を検知できる塵埃堆積検知装置が開示されている。この塵埃堆積検知装置は、電気機器の所定部分に光を照射する発光部と、所定部分を透過した光又は所定部分により反射された光を検知する光検知部と、発光部の点灯及び消灯を制御する制御部と、制御部が発光部を点灯させた状態で光検知部により検知された光の強度と、発光部の照射光の強度とに応じて、所定部分における塵埃堆積の程度を評価する評価部と、発光部から光を出力しない状態で光検知部により検知された光の強度が所定のしきい値以下であるか否かを判定する判定部とを含む。判定部により所定のしきい値以下であると判定されたことを受けて、評価部は、塵埃堆積の程度を評価する。これにより、塵埃の種類によらず、温度依存性及び経時劣化の影響を除去して、精度よく塵埃を検知できる。また、所定部分は、断面Ｌ字型の反射面を含む複数の反射面を有し、発光部及び光検知部は、発光部から出力された光が、複数の反射面により反射された後、光検知部により検知されるように配置されている構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５４８８７５５号公報
特開平１０－１７０４３８号公報
特開２０１９－１２４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、フィールド試験によって、塵埃堆積を示す測定値の長期的な変化傾向に加えて、測定値の急峻な一時的な変動が観測された。このような変動は誤判定の原因となり得る。また、電気設備の絶縁劣化の原因には結露現象もあり、結露リスクを評価できれば好ましい。
【０００８】
したがって、本発明は、外部環境による一時的な影響を除去でき、精確な塵埃堆積の有無の検出が可能な塵埃堆積検出装置及び塵埃堆積検出方法を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、結露リスクを評価できる結露リスク検出装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の局面に係る塵埃堆積検出装置は、電気機器の所定部分に光を照射する発光部と、所定部分を透過した光又は所定部分により反射された光を検知する光検知部と、発光部から所定部分に光を照射した状態で、光検知部に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、測定端子の電圧を測定する測定部と、電気機器の所定部分への塵埃堆積を検出する検出部とを含み、測定部は、所定期間にわたって電圧の測定を繰返して時系列データを生成し、検出部は、時系列データから算出した移動中央値を用いて、塵埃堆積の有無を検出する。これにより、塵埃堆積検出装置の外部環境による一時的な影響を除去でき、精確に塵埃堆積の有無を検出できる。
【００１０】
好ましくは、検出部は、時系列データのうち、ウィンドウにより定められる期間に測定されたデータを、移動中央値を算出する対象データとして選択し、ウィンドウは２日間である。これにより、適切な移動中央値を決定でき、より精確に塵埃堆積の有無を検出できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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