JP2553790B2 - 換気扇の制御装置 - Google Patents

換気扇の制御装置

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    • B60H1/008Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being air quality
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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50Air quality properties

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、事務所、居間、台所等
で、環境の変化に応じて自動的に換気を行う換気扇の制
御装置に関するものである。

【0002】

【従来の技術】近年の住宅および事務所等は高気密化が
進み、換気扇の普及率も増加し環境の変化をとらえ自動
的に換気を行う自動換気装置が求められていた。

【0003】従来、この種の換気扇の制御装置は、特開
昭62−59319号公報に示すような構成が一般的で
あった。以下、その構成について図5を参照しながら説
明する。

【0004】図に示すように、環境の変化(例えば室内
空気の汚れ)を感知して直流電圧を発生するセンサ回路
101と、コンデンサと抵抗器等を用いて時系列的に基
準電圧を変化させる基準電圧発生回路102と、比較演
算増幅回路103と、判断回路104とから換気扇の制
御装置を構成している。

【0005】上記構成における換気扇の制御装置の動作
を、図4および図5を参照しながら以下に説明する。

【0006】まず、室内の空気の汚れ具合をセンサ回路
101が検知し、センサ回路101は空気の汚れ具合に
応じた直流の信号電圧Dを比較演算増幅回路103へ送
る。比較演算増幅回路103は、この信号電圧Dと、基
準電圧発生回路102の発生する基準電圧Eとを比較す
る。比較の結果とすでに基準電圧発生回路102へ送信
した電圧指令とから判断回路104は、センサ回路10
1の信号電圧Dの値(Fa又はFb)とその変化を検知
して換気扇を動作させるものであった。

【0007】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の換気
扇の制御装置では、センサ回路101の電源電圧が不安
定または、脈動するために、センサ回路101の信号電
圧Dにリップル等の振幅電圧が発生した場合には、基準
電圧Eと直流電圧Dとの交点から検知される電圧が、た
とえば、Fa,Fbというように幅を持った値となり環
境の変化の正しい検知ができなかった。また、基準電圧
発生回路はコンデンサと抵抗器で構成されているために
時定数が介在してしまい、基準電圧Eの変化勾配を急に
して短時間に電圧をあげることができないので、室内気
の汚れ具合の検知の応答性が悪いという課題があった。

【0008】本発明は上記課題を解決するのもので、セ
ンサ回路の信号電圧に振幅電圧が発生し、室内気の汚れ
具合を正確に検知することができなくなるのを防止する
とともに、応答性を向上させて検知のできる換気扇の制
御装置を提供することを目的としている。

【0009】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
するための第1の手段は、環境の変化に応じて信号電圧
が変化するセンサ回路と、このセンサ回路のこの信号電
圧の周期より長い時間一定であって信号電圧を段階的に
複数の値に瞬時にして切換える基準電圧と比較して電圧
レベルを検知する検知手段と、この検知手段にて検知し
た信号電圧の変化に応じて換気扇を動作させる判断手段
とを備えた換気扇の制御装置の構成としたものである。

【0010】また、第2の手段として、環境の変化に応
じて信号電圧が変化するセンサ回路と、このセンサ回路
の信号電圧を、この信号電圧の周期より長い時間一定で
あって一つの抵抗器の値に対して2倍ずつ値を大きくし
た複数個の抵抗器の組み合わせで段階的に複数の値に瞬
時にして切換える基準電圧と比較して電圧レベルを検知
する検知手段と、この検知手段にて検知した信号電圧の
変化に応じて換気扇を動作させる判断手段とを備えた換
気扇の制御装置の構成としたものである。

【0011】

【作用】本発明は、上記した第1の手段の構成により、
センサ回路の電源電圧が不安定、または、脈動するため
にセンサ回路の信号電圧にリップル等の振幅電圧が発生
しても、この信号電圧を検知手段が、振幅電圧の周期よ
り長い時間一定の電圧値であって、かつ、瞬時にして段
階的に切換える基準電圧と比較して信号電圧の振幅の極
値を検知するので、環境の変化を正確に検知するととも
に、応答性を向上した検知ができる。

【0012】また、第2の手段の構成により、センサ回
路の電源電圧が不安定または脈動するためにセンサ回路
の信号電圧にリップル等の振幅電圧が発生しても、この
信号電圧を検知手段が、リップルの周期より長い時間一
定の電圧値であって、かつ、複数個の抵抗器の組み合わ
せで複数の値に瞬時にして段階的に切換えた基準電圧と
比較して、信号Eの振幅の極値を検知するので環境の変
化を正確に検知するとともに、段階的な複数の電圧を抵
抗器のみの切換えで発生させているので、応答性を向上
した検知ができる。

【0013】

【実施例】以下、本発明の第1実施例について図1およ
び図2を参照しながら説明する。

【0014】図に示すよう、電源1にトランス2を介し
てヒータ部分3aを接続したセンサ3は、環境の変化に
応じて変化する抵抗部分3bと互いに直列にして固定抵
抗器4を前記電源1に接続してある。この固定抵抗器4
には、抵抗器5とツェナーダイオード6を並列に接続
し、さらに抵抗器7をA点にて直列に接続して構成した
分圧回路8が並列に接続されている。そして前記トラン
ス2,センサ3,固定抵抗器4,および分圧回路8にて
センサ回路9が構成される。前記センサ回路9のA点に
は、2つの入力端子と一つの出力端子C点を有する比較
演算増幅手段10の一方の入力端子が接続されている。
また比較演算増幅手段10の他方の端子B点には、複数
の電圧源11a,11b,11c,……11fを複数の
スイッチ11g,11h,11i,……11lにて瞬時
に切換えて基準電圧を切換える電圧発生手段11が接続
されている。また、比較演算増幅手段10の出力端子C
点には、前記電圧発生手段11に電圧指令を送るととも
に、C点の電圧のHighレベル,lowレベルを判別
してセンサ回路9の信号電圧を検知する検知素子12が
接続されている。また、この比較演算増幅手段10は、
前記A点の信号電圧と前記電圧発生手段11の切換えた
基準電圧との大きさを比較して出力端子C点の電圧値を
Highレベル,Lowレベルに決定するものである。
そして、比較演算増幅手段10、電圧発生手段11、お
よび、検知素子12にて検知手段13が構成される。検
知素子12には、信号電圧の変化に応じて換気扇を動作
させる判断手段14が接続されている。

【0015】上記構成において、室内の環境に応じて信
号電圧が変化するセンサ回路9の電源電圧が脈動する場
合には、A点部分の信号電圧に図2に示す実線Aのよう
に周期性をもった振幅が発生し、比較演算増幅手段10
の一方の端子に送信される。一方、検知素子12が、電
圧発生手段11に電圧指令を送り、この電圧指令を受け
て電圧発生手段11が、比較演算増幅手段10のB点に
A点の信号電圧の振幅の一周期分より長い時間ごとに、
1,V2……V6のごとく瞬時段階的に切換える基準電圧
Bを送る。前記センサ回路9の信号電圧Aと基準電圧B
を受けて、比較演算増幅手段10が、A点の信号電圧A
とB点の基準電圧Bを比較して、基準電圧Bが信号電圧
Aよりも大きくなると出力端子C点の電圧値CをHig
hレベルに決定する。出力端子C点の電圧値Cを受けて
検知素子12が、出力端子C点の電圧値のレベルをHi
ghと判別して、発生した電圧指令と判別した電圧値の
レベルから信号電圧Aを(たとえばV6)検知する。検
知素子12にて検知された信号電圧Aは判断手段14へ
送られ、この信号電圧Aを受けて判断手段14は、前回
送られてきた信号電圧との差から環境の変化を判別す
る。

【0016】つぎに、室内の環境が、たばこ等の煙で悪
くなると、A点の信号電圧は同図の破線のようになり、
検知素子12は上記同様に信号電圧AをV5と検知す
る。判断手段14は、前回送られてきた信号電圧と今回
送られてきた信号電圧から、環境の変化がV6→V5とな
り環境が悪くなったと判断して換気扇を運転する。

【0017】このように本発明の第1の実施例の換気扇
の制御装置によれば、環境の状態に応じたセンサ回路の
信号電圧が振幅をもっている場合でも、この振幅の一周
期分より長い時間ごとに複数の電圧源を瞬時にして段階
的に切換える基準電圧と信号電圧とを比較して検知する
ことで、正しくセンサ回路の信号電圧を検知することが
できる。また、複数の電圧源を段階的に切換えて基準電
圧を発生させることで、基準電圧をすばやく発生させる
ことができ、応答性の早い検知ができる。

【0018】つぎに、本発明の第2実施例について図3
および図4を参照しながら説明する。

【0019】なお、上記第1実施例と同じ構成要素には
同一符号を付し、その説明は省略する。図に示すように
本実施例は、上記第1実施例の電圧発生手段11が、複
数の電圧源を瞬時にして切換えて段階的に基準電圧を切
換えていたのに対し、第2実施例の電圧発生手段15
は、第1の抵抗器15aの値をRとして、第2の抵抗器
15bの値を2R,第3の抵抗器15cの値を4R、第
4の抵抗器15dの値を8R、第5の抵抗器の値を16
Rというように、第1の抵抗器5aの値を基準にし
て、他の抵抗器の値を2倍,4倍,8倍,16倍と2の
べき乗倍にして、それぞれの一端を接続し、他端を電源
電圧Vccまたは、零電圧に切換えて接続して、瞬時に
して段階的に基準電圧を切換えるものである。

【0020】上記構成において、室内の環境に応じてセ
ンサ回路9のA点部分の信号電圧は、比較演算増幅手段
10によって、電圧発生手段15がV1,V2,……V32
のごとく段階的に切換えて発生した基準電圧B(図では
6までしか示していない)と比較されて、検知素子1
2にて検知されて、判断手段14へ送られる。そして、
第1実施例のごとく前回送られた信号電圧との変化があ
った場合には、環境に変化があったことを判別して換気
扇を運転させる。

【0021】このように本発明の第2の実施例の換気扇
の制御装置によれば、第1実施例と同様の効果が得られ
るとともに、一つの抵抗器の抵抗値に対して2倍ずつ値
を大きくした5個の抵抗器の一端を接続して、他端を電
源電圧Vccまたは零電圧とに切換えることで、5個の
抵抗器で2の5乗段階の基準電圧を発生することがで
き、信号電圧のきめ細かな検知ができる。さらに、複数
の基準電圧を抵抗器の切換えのみで瞬時にして発生させ
ることで、応答性の速い検知ができる。

【0022】なお、実施例では、段階的に発生させる基
準電圧を特定の段階数(V1……V6またはV1……
32)としたが、段階数に限りがないことはいうまでも
ない。

【0023】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、環境の変化に応じて変化するセンサ回路の信
号電圧を、この信号電圧の周期より長い時間一定であっ
て段階的に複数の値に瞬時にして切換える基準電圧と比
較して電圧レベル検知することで、信号電圧にリップル
等の振幅電圧が存在する不安定な場合でも、正しく検知
がどきる効果のある換気扇の制御装置を提供することが
できる。

【0024】また、コンデンサと抵抗による時定数の介
在しない構成で基準電圧を瞬時にして段階的に切換える
ことにより、基準電圧の変化勾配に制限を受けず、切換
えの速度を速くして応答性を向した検知ができる効果の
ある換気扇の制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の第1実施例の換気扇の制御装置の構成
を示すブロック図

【図2】同制御装置各部の信号電圧波形図

【図3】同第2実施例の換気扇の制御装置の構成を示す
ブロック図

【図4】同電圧発生手段の回路図

【図5】従来の換気扇の制御装置の構成を示すブロック

【図6】同制御装置各部の信号電圧波形図

【符号の説明】

9 センサ回路 13 検知手段 14 判断手段

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 環境の変化に応じて信号電圧が変化する
    センサ回路と、このセンサ回路の信号電圧をこの信号電
    圧の周期より長い時間一定であって段階的に複数の値に
    瞬時にして切換える基準電圧と比較して電圧レベルを検
    知する検知手段と、この検知手段にて検知した信号電圧
    の変化に応じて換気扇を動作させる判断手段とを備えた
    換気扇の制御装置。
  2. 【請求項2】 環境の変化に応じて信号電圧が変化する
    センサ回路と、このセンサ回路の信号電圧を、この信号
    電圧の周期より長い時間一定であって一つの抵抗器の値
    に対して2倍ずつ値を大きくした複数個の抵抗器の組み
    合わせで段階的に複数の値に瞬時にして切換える基準電
    圧と比較して電圧レベルを検知する検知手段と、この検
    知手段にて検知し信号電圧の変化に応じて換気扇を動作
    させる判断手段とを備えた換気扇の制御装置。
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JPH05106881A JPH05106881A (ja) 1993-04-27
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