特開 2023-165434 防災警報システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023165434

(43)【公開日】2023-11-16

(54)【発明の名称】防災警報システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/00 20060101AFI20231109BHJP

【ＦＩ】

H05B3/00 310D

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076395

(22)【出願日】2022-05-06

(71)【出願人】

【識別番号】521435798

【氏名又は名称】▲徳▼易力科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】唐 世豪

【テーマコード（参考）】

3K058

【Ｆターム（参考）】

3K058AA13

3K058CA23

3K058CA52

3K058CB25

3K058CF01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電熱保温システムを監視するために用いられる防災警報システムを提供する。
【解決手段】管路に対して保温加熱を提供する電熱保温システムは、複数個の加熱器１２と、複数個の温度制御器１４とを含む。各温度制御器は、夫々第１電気接続器１６及び第２電気接続器１８に電気的に接続される。防災警報システムは、複数個の第１熱電対と、複数個の第２熱電対と、ヒューマンマシンインターフェース制御器３０とを含む。ヒューマンマシンインターフェース制御器は、プログラマブル制御器３２と、警報器３４と、を含む。プログラマブル制御器は、警報器に電気的に接続され、加熱器の温度が第１警報温度値よりも高いか又は第１電気接続器の温度が第２警報温度値よりも高いと判断した場合、警報器から警報メッセージを発生させするように制御し、これにより電熱保温システムに検修の便利性を提供し、加熱器の作動停止を回避する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電熱保温システムを監視するために用いられる防災警報システムであって、
管路に対して保温加熱を提供する前記電熱保温システムは、複数個の加熱器と、複数個の温度制御器とを含み、前記管路を包覆する前記加熱器は、電熱構造を含み、前記電熱構造は、前記管路に対して熱エネルギーを提供し、各前記温度制御器は、それぞれ各前記加熱器に電気的に接続され、これにより前記電熱構造の昇温発熱を制御し、各前記温度制御器は、それぞれ第１電気接続器及び第２電気接続器に電気的に接続され、各前記第１電気接続器は、それぞれ相隣る前記第２電気接続器に電気的に接続されることで、各前記温度制御器を直列接続に形成させ、電力源からは、各前記第１電気接続器及び各前記第２電気接続器を通じて各前記温度制御器及び各前記加熱器に対して電力を供給し、
前記防災警報システムは、複数個の第１熱電対と、複数個の第２熱電対と、ヒューマンマシンインターフェース制御器とを含み、各前記第１熱電対は、それぞれ各前記加熱器に対応して設置され、前記第１熱電対の一端が前記加熱器の前記管路に面する一側に設けられ、前記第１熱電対の他端が相応する前記温度制御器に接続され、これにより前記加熱器の温度を探知すると共に、前記温度制御器へと探知で得られた温度値を伝送し、前記第２熱電対の一端が前記第１電気接続器に設けられ、前記第２熱電対の他端が相応する前記温度制御器に接続され、これにより前記第１電気接続器の温度を探知すると共に、前記温度制御器へと探知で得られた温度値を伝送し、前記第１電気接続器及び前記第２電気接続器は、それぞれ２本の第１通信線に接続され、各前記第１通信線は、それぞれ相応する前記温度制御器に接続され、
前記ヒューマンマシンインターフェース制御器は、第２通信線に接続され、前記第２通信線は、各前記第１通信線に連結され、各前記温度制御器は、それぞれ前記第１通信線及び前記第２通信線を通じて前記ヒューマンマシンインターフェース制御器に対して各前記加熱器及び各前記第１電気接続器の温度値を伝送し、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器は、プログラマブル制御器と、警報器とを含み、前記プログラマブル制御器は、前記警報器に電気的に接続され、前記加熱器の温度を第１温度値として定義し、前記第１電気接続器の温度を第２温度値として定義し、前記温度制御器は、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器に対して前記第１温度値及び前記第２温度値を伝送し、前記プログラマブル制御器は、前記第１温度値が設定の第１警報温度値よりも高いか否かを比較し、前記第２温度値が設定の第２警報温度値よりも高いか否かを比較し、前記第１温度値が前記第１警報温度値よりも高いと、前記プログラマブル制御器は、前記警報器から警報メッセージを発生するように制御し、前記第２温度値が前記第２警報温度値よりも高いと、前記プログラマブル制御器は、前記警報器から警報メッセージを発生するように制御し、これにより前記電熱保温システムに検修の便利性を提供し、前記加熱器の作動停止を回避することを特徴とする、防災警報システム。

【請求項2】

複数個の第３熱電対をさらに含み、前記第３熱電対の一端が前記第２電気接続器に設けられ、前記第３熱電対の他端が前記温度制御器に接続され、これにより前記第２電気接続器の温度を探知すると共に、前記温度制御器へと探知で得られた温度値を伝送することを特徴とする、請求項１に記載の防災警報システム。

【請求項3】

前記警報器は、表示器であり、前記警報器に前記第１温度値及び前記第２温度値が表示され、前記警報メッセージは、視覚的なメッセージであることを特徴とする、請求項１に記載の防災警報システム。

【請求項4】

前記ヒューマンマシンインターフェース制御器は、通信ポートをさらに含み、前記通信ポートは、前記プログラマブル制御器に電気的に接続され、前記第２通信線は、前記通信ポートに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の防災警報システム。

【請求項5】

各前記温度制御器は、それぞれ表示スクリーンに接続され、前記表示スクリーンは、前記第１温度値及び前記第２温度値を表示するために用いられ、これにより周査検修の便利性を高めることを特徴とする、請求項１に記載の防災警報システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱器の過熱監視測定に係り、特に、防災警報システムを指し、かかる防災警報システムは、主に多数個の加熱器から構成される電熱保温システムを監視するために用いられ、前記加熱器は、管路を囲続包覆するために用いられ、従って前記管路に対して保温加熱を提供する。

【背景技術】

【0002】

いくつかの工業製造工程において生成された特定の生成物を輸送する必要に基づいて、前記生成物を輸送する管路においては、前記管路を特定の温度範囲に維持させて前記生成物が前記管路の内部に沈積することや前記管路が閉塞することを回避するために、保温を必要とし、かかる保温では、熱エネルギーの散失速度を低下させる手段以外に、もし散失する熱エネルギーを適時に補充することができれば、前記管路の温度を保持させ得ることができ、前述した保温のニーズを満足するために、遂に前記管路を包覆可能な一種の加熱器が生産されていた。

【0003】

かかる加熱器は、保温構造と、電熱構造とを含み、その内、前記保温構造は、断熱保温作用を有する材料で構成され、前記電熱構造は、前記保温構造の一側に設けられ、前記加熱器は、管路の外周に囲続設置されるときに、前記電熱構造は、前記保温構造と前記管路との間に位置しており、前記電熱構造は、前記管路に対して熱エネルギーを与え、前記管路から散失する熱エネルギーを補充し、前記保温構造により前記管路及び前記電熱構造の外向きに散失する熱エネルギーを低減できる。

【0004】

前記管路の形状または長さに応じて、前記管路に沿って数十個乃至数百個まで達する前記加熱器が設置され、これにより電熱保温システムが構成され、前記電熱保温システムは、複数個の前記加熱器と、複数個の温度制御器とを含み、その内、各前記温度制御器は、それぞれ各前記加熱器に連結され、各前記温度制御器は、それぞれ対応連結されている前記加熱器の前記電熱構造を制御し、前記温度制御器は、第１電気接続器及び第２電気接続器に電気的に接続され、前記第１電気接続器及び前記第２電気接続器は、オスメス接合され、各前記第１電気接続器は、相隣る前記第２電気接続器に電気的に接続され、各前記温度制御器が直列接続に形成され、電流を各前記第１電気接続器及び各前記第２電気接続器を通過して各前記温度制御器及び前記加熱器に供給する。

【0005】

前記温度制御器は、対応の前記加熱器の電流を供給するように制御し、これにより前記電熱構造から生成される熱エネルギーを制御し、前記加熱器の温度が設定の温度よりも高いときに、前記温度制御器は、過熱による断電メカニズムを起動させ、前記加熱器に対する電力供給を停止し、前記加熱器または前記管路が発火燃焼するのを回避できる。

【0006】

前記加熱器に対する電力供給を停止し、前記管路に熱エネルギーの補充が得られず、前記管路の内部の温度が漸次に降下し、前記管路を通じて輸送された前記生成物が前記管路の内部に沈積しやすくなり、または前記管路が閉塞してしまい、後続の製造工程の進行に影響を与え、いくつかの場合において、前記管路に沈積した前記生成物を除去するために前記管路を取り外す必要があり、甚だしい場合には前記管路を交換する必要があるかもしれず、過熱による断電メカニズムは、前記加熱器の過熱によって燃焼事故が発生する危険を回避することができるが、返って製造工程または設備の重大な損失を容易に招くこととなる。

【0007】

電流をオスメス接合で接続されている各前記第１電気接続器及び各前記第２電気接続器を通過して各前記温度制御器に供給し、前記第１電気接続器及び前記第２電気接続器は、過熱保護のメカニズムが欠如しており、ある前記第１電気接続器または前記第２電気接続器は、通過する電流量が高すぎるため、過熱による損傷があるときに、ある前記加熱器には、電力供給が得られないため、前記管路に前述した前記生成物の沈積や閉塞などの問題を惹起している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の主要な目的は、電熱保温システムに用いられる防災警報システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述の目的に基づいて、本発明の問題を解決するための技術的特長は、主として前記防災警報システムは、電熱保温システムを監視するために用いられ、前記電熱保温システムは、管路に対して保温加熱を提供することにある。

【0010】

前記電熱保温システムは、複数個の加熱器と、複数個の温度制御器とを含み、その内、前記管路を包覆する前記加熱器は、電熱構造を含み、前記電熱構造は、前記管路に対して熱エネルギーを提供し、各前記温度制御器は、それぞれ各前記加熱器に電気的に接続され、これにより前記電熱構造の昇温発熱を制御し、各前記温度制御器は、それぞれ第１電気接続器及び第２電気接続器に電気的に接続され、各前記第１電気接続器は、それぞれ相隣る前記第２電気接続器に電気的に接続されることで、各前記温度制御器を直列接続に形成させ、電力源からは、各前記第１電気接続器及び各前記第２電気接続器を通じて各前記温度制御器及び各前記加熱器に対して電力を供給する。

【0011】

前記防災警報システムは、複数個の第１熱電対と、複数個の第２熱電対と、ヒューマンマシンインターフェース制御器とを含み、その内、各前記第１熱電対は、それぞれ各前記加熱器に対応して設置され、前記第１熱電対の一端が前記加熱器の前記管路に面する一側に設けられ、前記第１熱電対の他端が相応する前記温度制御器に接続され、これにより前記加熱器の温度を探知すると共に、前記温度制御器へと探知で得られた温度値を伝送し、前記第２熱電対の一端が前記第１電気接続器に設けられ、前記第２熱電対の他端が相応する前記温度制御器に接続され、これにより前記第１電気接続器の温度を探知すると共に、前記温度制御器へと探知で得られた温度値を伝送し、前記第１電気接続器及び前記第２電気接続器は、それぞれ２本の第１通信線に接続され、各前記第１通信線は、それぞれ相応する前記温度制御器に接続される。

【0012】

前記ヒューマンマシンインターフェース制御器は、第２通信線に接続され、前記第２通信線は、各前記第１通信線に連結され、各前記温度制御器は、それぞれ前記第１通信線及び前記第２通信線を通じて前記ヒューマンマシンインターフェース制御器に対して各前記加熱器及び各前記第１電気接続器の温度値を伝送し、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器は、プログラマブル制御器と、警報器とを含み、その内、前記プログラマブル制御器は、前記警報器に電気的に接続される。

【0013】

前記加熱器の温度を第１温度値として定義し、前記第１電気接続器の温度を第２温度値として定義し、前記温度制御器は、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器に対して前記第１温度値及び前記第２温度値を伝送し、前記プログラマブル制御器は、前記第１温度値が設定の第１警報温度値よりも高いか否かを比較し、前記第２温度値が設定の第２警報温度値よりも高いか否かを比較し、前記第１温度値が前記第１警報温度値よりも高いと、前記プログラマブル制御器は、前記警報器から警報メッセージを発生するように制御し、前記第２温度値が前記第２警報温度値よりも高いと、前記プログラマブル制御器は、前記警報器から警報メッセージを発生するように制御し、これにより前記電熱保温システムに検修の便利性を提供し、前記加熱器の作動停止を回避する。

【発明の効果】

【0014】

本発明の主な効果と利点は、前記加熱器及び前記第１電気接続器の温度に対して監視制御を行って警報を発することが可能となり、燃焼事故の発生を回避すると共に、前記加熱器または前記第１電気接続器に過熱事故が発生して断電メカニズムを引き起こすのを回避することができ、前記管路を通じて輸送された生成物が前記管路の内部に沈積すること、または前記管路が閉塞することを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】加熱器の管路への設置の断面概略図である。

【図2】本発明の実施例１の電熱保温システムへの応用の電気回路構成を模式的に示す図である。

【図3】本発明の実施例１の第１電気接続器、第２電気接続器及び温度制御器の配線概略図である。

【図4】本発明の実施例１の警報器に表示される監視画面を模式的に示す図である。

【図5】本発明の実施例１の警報器に表示される別の監視画面を模式的に示す図である。

【図6】本発明の実施例１による防災警報の実行のフローチャートである。

【図7】本発明の実施例２の第１電気接続器、第２電気接続器及び温度制御器の配線概略図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例0016】

図１～図６に示すように、本発明の防災警報システムは、電熱保温システム０１を監視するために用いられ、前記電熱保温システム０１は、管路０２に対して保温加熱を提供し、前記電熱保温システム０１は、複数個の加熱器１２と、複数個の温度制御器１４とを含み、その内、前記加熱器１２は、前記管路０２を包覆し、前記加熱器１２は、電熱構造１２２を含み、前記電熱構造１２２は、前記管路０２に対して熱エネルギーを提供し、前記電熱構造１２２は、本発明の所属技術分野における当業者が熟知している既有技術であるので、前記電熱構造１２２の具体的な構成の詳述は省略し、前記温度制御器１４は、比例・積分・微分制御器を主要な構成として選用し、各前記温度制御器１４は、それぞれ各前記加熱器１２に電気的に接続され、これにより前記電熱構造１２２の昇温発熱を制御し、各前記温度制御器１４は、それぞれ第１電気接続器１６及び第２電気接続器１８に電気的に接続され、各前記第１電気接続器１６は、それぞれ相隣る前記第２電気接続器１８に電気的に接続され、前記第１電気接続器１６及び前記第２電気接続器１８は、それぞれ電力伝達線１７に接続されることで、各前記温度制御器１４を直列接続に形成させ、電力源０３からは、各前記第１電気接続器１６及び各前記第２電気接続器１８を通じて各前記温度制御器１４及び各前記加熱器１２に対して電力を供給する。

【0017】

本発明の防災警報システムの実施例１は、複数個の第１熱電対２１と、複数個の第２熱電対２２と、ヒューマンマシンインターフェース制御器３０とを含み、その内、各前記第１熱電対２１は、それぞれ各前記加熱器１２に対応して設置され、前記第１熱電対２１の温度感応一端が前記加熱器１２の前記管路０２に面する一側に設けられ、前記第１熱電対２１の他端が相応する前記温度制御器１４に接続され、これにより前記加熱器１２の温度を探知すると共に、前記温度制御器１４へと探知で得られた温度値を伝送し、前記第２熱電対２２の温度感応一端が前記第１電気接続器１６に設けられ、前記第２熱電対２２の他端が相応する前記温度制御器１４に接続され、これにより前記第１電気接続器１６の温度を探知すると共に、前記温度制御器１４へと探知で得られた温度値を伝送し、前記第１電気接続器１６及び前記第２電気接続器１８は、それぞれ２本の第１通信線２３に接続され、各前記第１通信線２３は、それぞれ相応する前記温度制御器１４に接続される。

【0018】

前記ヒューマンマシンインターフェース制御器３０は、第２通信線２４に接続され、前記第２通信線２４は、各前記第１通信線２３に連結され、各前記温度制御器１４は、それぞれ前記第１通信線２３及び前記第２通信線２４を通じて前記ヒューマンマシンインターフェース制御器３０に対して各前記加熱器１２及び各前記第１電気接続器１６の温度値を伝送し、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器３０は、プログラマブル制御器３２と、警報器３４とを含み、その内、前記プログラマブル制御器３２は、前記警報器３４に電気的に接続され、本例において、前記警報器３４は、表示器であり、目視で識別可能な視覚的なメッセージを表示するために用いられる。

【0019】

前記加熱器１２の温度を第１温度値として定義し、前記第１電気接続器１６の温度を第２温度値として定義し、前記温度制御器１４は、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器３０に対して前記第１温度値及び前記第２温度値を伝送し、前記プログラマブル制御器３２は、前記第１温度値が設定の第１警報温度値よりも高いか否かを比較し、前記第２温度値が設定の第２警報温度値よりも高いか否かを比較し、前記第１温度値が前記第１警報温度値よりも高いと、前記プログラマブル制御器３２は、前記警報器３４から警報メッセージを発生するように制御し、前記第２温度値が前記第２警報温度値よりも高いと、前記プログラマブル制御器３２は、前記警報器３４から警報メッセージを発生するように制御し、これにより前記電熱保温システム０１に検修の便利性を提供し、前記加熱器１２の作動停止を回避する。

【0020】

図４に示すように、ＰＶ１項目欄に前記第１温度値が表示され、ＳＶ１項目欄に前記第１警報温度値が表示され、ＡＬ１項目欄に警報信号を引き起こす（ＰＶ１－ＳＶ１）の絶対値範囲が表示され、温度項目欄に温度監視状態が表示され、（ＰＶ１－ＳＶ１）の絶対値がＡＬ１項目欄の設定値よりも低いときに、温度項目欄に良好が表示され、（ＰＶ１－ＳＶ１）の絶対値がＡＬ１項目欄の設定値よりも高いときに、温度項目欄に温度超過が表示され、通信項目欄には、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器（通信器）３０と前記加熱器１２に対応する前記温度制御器１４との間の信号送受状態が表示され、前記ヒューマンマシンインターフェース制御器（通信器）３０と前記温度制御器１４との間の通信が異常か否かを監視制御するために用いられ、ＴＣ１項目欄に前記第１熱電対２１の温度探知作用が異常か否かが表示される。

【0021】

図５に示すように、ＰＶ２項目欄に前記第２温度値が表示され、ＳＶ２項目欄に前記第２警報温度値が表示され、ＡＬ２項目欄に警報信号を引き起こす（ＰＶ２－ＳＶ２）の数値範囲が表示され、温度項目欄に温度監視状態が表示され、通信項目欄に前記ヒューマンマシンインターフェース制御器（通信器）３０と前記第１電気接続器１６に対応する前記温度制御器１４との間の信号送受状態が表示され、ＴＣ２項目欄に前記第２熱電対２２の温度探知作用が異常か否かが表示される。

【0022】

図４及び図５は、それぞれ前記警報器３４に表示される監視画面の例示であり、必要に応じて置き換え・選択可能であり、前記警報器３４は、多数個の異なる警報灯を利用して組み付けられる警報ユニット（未図示）を選択・置き換えしてもよく、これにより別種の変換実施例が構成され、多数個の警報灯を利用して各自に表示される灯色や点滅の有無によって、監視員に信号が異常か否かを識別するように提供される。

【0023】

前記電熱保温システム０１を構成するある前記加熱器１２またはある前記第１電気接続器１６の温度が異常であるときに、前記プログラマブル制御器３２は、前記警報器３４から相応の警報メッセージを表示するように制御し、検修員は、前記警報器３４に表示される警報メッセージに基づいて、温度が異常な前記加熱器１２または前記第１電気接続器１６の設置位置決めを迅速に獲得することができると共に、検修または交換を即時に行い、燃焼事故の発生を回避し、前記第１警報温度値及び前記第２警報温度値の設定を利用して、過熱事故がまだ発生していないときに処理を行うことができ、断電メカニズムを引き起こすのを回避し、前記加熱器１２または前記第１電気接続器１６の温度異常に起因して前記管路０２に熱エネルギーの補充が得られていない時間長を有効に縮減し、前記管路０２を通じて輸送された生成物が前記管路０２の内部に沈積すること、または前記管路０２が閉塞することを回避することができる。

【0024】

実施例１では、前記加熱器１２に対して監視制御を行って警報を発するほか、前記第１電気接続器１６に対しても監視制御を行って警報を発することができ、熱伝導効果を利用して、前記第２熱電対２２の探知で得られた前記第２温度値をも前記第１電気接続器１６に接続された前記第２電気接続器１８の温度の参照値として用いてもよく、前記第２電気接続器１８の温度に対して監視作用を発生させ、前記第１電気接続器１６及び前記第２電気接続器１８の過熱による損傷が原因で前記加熱器１２に電力が得られないことを回避すると共に、熱電対の配置個数を減少させることとなり、配線に関連する複雑さを低減することができる。

【0025】

前記ヒューマンマシンインターフェース制御器３０は、通信ポート３６をさらに含み、前記通信ポート３６は、前記プログラマブル制御器３２に電気的に接続され、前記第２通信線２４は、前記通信ポート３６に接続される。

【0026】

各前記温度制御器１４は、それぞれ表示スクリーン１５に接続され、前記表示スクリーン１５は、前記第１温度値及び前記第２温度値を表示するために用いられ、これにより作業員が前記加熱器１２または前記第１電気接続器１６に対して点検、補修または交換を行うときに、各前記表示スクリーン１５に表示される前記第１温度値及び前記第２温度値を利用して、補修または交換が必要な前記加熱器１２または前記第１電気接続器１６をより素早くかつ確実に判断することができ、補修または交換の信頼度及び効率を高めることができる。

【0027】

前記加熱器１２は、保温構造１２４をさらに含み、前記電熱構造１２２は、前記保温構造１２４の一側に設けられ、前記保温構造１２４は、断熱保温作用を有するエアロゲル複合ナノ材料を選用して構成され、前記加熱器１２が前記管路０２に設置されるときに、前記電熱構造１２２は、前記保温構造１２４の前記管路０２に面する方向側に位置しており、前記保温構造１２４は、前記管路０２及び前記電熱構造１２２の熱エネルギーが環境に向けて散逸するのを低減することができる。

【実施例0028】

図７に示すように、実施例２は、実施例１から変化して得られる例であり、この実施例２では、複数個の第３熱電対２５をさらに含み、その内、前記第３熱電対２５の温度感応一端が前記第２電気接続器１８に設けられ、前記第３熱電対２５の他端が前記温度制御器１４に接続され、これにより前記第２電気接続器１８の温度を探知すると共に、前記温度制御器１４へと探知で得られた温度値を伝送し、実施例２によれば、前記第２電気接続器１８に対して行われる温度監視及び警報の信頼度をさらに高めることができる。