JP3718065B2

JP3718065B2 - Automatic ventilation fan

Info

Publication number: JP3718065B2
Application number: JP31293098A
Authority: JP
Inventors: 正芳宮原
Original assignee: 松下エコシステムズ株式会社
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2018-11-04
Also published as: JP2000146238A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の空気の汚染を感知して自動運転する換気扇に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、室内の環境や空質の改善に対する関心が高まっており、住宅内部の換気扇設置台数の増加や換気装置の改善は進んだ状況にあり、特に室内空気の汚染度合いを感知し、自動的に効率的な換気が行える自動運転型の換気扇への要求が高まっている。
【０００３】
従来、この種の自動換気扇は、図１０および図１１に示すものが一般的であった。以下、その構成と動作について図を参照しながら説明する。
【０００４】
図１０に示すように、換気扇本体１０１の内部に換気を行うファンモーター１０３と、空気の汚れを感知するセンサー手段１０２と、このセンサー手段１０２が空気の汚れを感知している間、空気の汚れを判断しファンモーター１０３を運転する自動運転手段１０４とを備えたものであった。
【０００５】
上記構成において、図１１のフローチャートに示すように、自動運転手段１０４は、センサー手段１０２が感知した空気の汚染状態をステップ１０５で読み込んで、ステップ１０６で予め設定されている空気の汚染の判定規定値と比較し、空気の汚染状態が判定規定値以上であれば、ステップ１０７でファンモーター１０３の運転を判断し、空気の汚染状態が規定値以下であれば、ステップ１０８でファンモーター１０３の停止を判断することで、ファンモーター１０３の運転と停止を行い、空気の汚染に対応した自動換気を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の自動換気扇では、夜間等の就寝時においても空気の汚れが発生したときには自動的に換気が行われるため、換気送風に伴う騒音により安眠が妨害されるという課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、夜間等の就寝時においては、換気送風に伴う騒音による安眠の妨害をできるだけ緩和しつつ、空気の汚れの発生に対応した必要最低限度の自動的な換気が行える自動換気扇を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動換気扇においては、換気扇本体に、空気の汚れを感知するセンサー手段と、周囲の明るさを感知する照度感知手段と、換気を行うファンモーターと、前記照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以上のときは、空気の汚れの判定値に第１の規定値を採用し、周囲の明るさが規定値以下のときには、空気の汚れの判定値に、前記第１の規定値に対して汚染度の高い第２の規定値を採用して、前記センサー手段がそれぞれの周囲の明るさに応じた規定値以上の空気の汚れを感知すれば、前記ファンモーターを運転する自動運転手段とを設ける構成としたものである。
【０００９】
この本発明によれば、夜間等の就寝時においては、換気送風に伴う騒音による安眠の妨害をできるだけ緩和しつつ、空気の汚れの発生に対応した必要最低限度の自動的な換気を行うことになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、換気扇本体に、空気の汚れを感知するセンサー手段と、周囲の明るさを感知する照度感知手段と、換気を行うファンモーターと、前記照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以上のときは、空気の汚れの判定値に第１の規定値を採用し、周囲の明るさが規定値以下のときには、空気の汚れの判定値に、前記第１の規定値に対して汚染度の高い第２の規定値を採用して、前記センサー手段がそれぞれの周囲の明るさに応じた規定値以上の空気の汚れを感知すれば、前記ファンモーターを運転する自動運転手段とを設ける構成とした自動換気扇であって、シャッターおよび開閉電動機を有し、前記シャッターを開閉するシャッター開閉手段を設け、前記センサー手段が前記第１の規定値以上の汚れを感知し、かつ前記照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以上のときには、前記シャッター開閉手段により前記シャッターを開き、さらに前記ファンモーターを運転し、一方、前記センサー手段が前記第１の規定値以上の空気の汚れを感知し、かつ周囲の明るさが規定値以下のときには、前記シャッター開閉手段により前記シャッターを開き、さらに前記ファンモーターを停止する自動運転手段を設ける自動換気扇の構成としたものであり、自動運転手段は、照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以下のときには、センサー手段が感知する空気の汚れを判定する規定値を、周囲の明るさが規定値以上のときの空気の汚れに対する第１の規定値に対して汚染度の高い第２の規定値に変更するため、周囲の明るさが規定値以上のときの空気の汚れ感知レベルに対して、より高濃度の汚染が発生したときのみ、ファンモーターが自動運転されるという作用を有するとともに、空気の汚染状態が、第１の規定値に対して汚染度が高く、かつ照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以下のときには、シャッターを開き、ファンモーターの運転を停止することで送風風路のみが開いた状態となり、ファンモーターによる騒音の発生をなくすことができることとなる。
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１および図２に示すように、換気扇の外郭を構成する換気扇本体１に、空気の汚れを感知するセンサー手段２と、周囲の明るさを感知する照度感知手段３と、通電されることで回転し換気を行うファンモーター４と、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以下のときは、センサー手段２が第１の規定値以上の空気の汚れを感知すれば、ファンモーター４を運転し、一方、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以下のときは、センサー手段２が感知する空気の汚れを判定する規定値を、周囲の明るさが規定値以上のときの空気の汚れを判定する第１の規定値に対して汚染度の高い第２の規定値に変更し、この第２の規定値以上の空気の汚れをセンサー手段２が感知すれば、ファンモーター４に通電することでファンモーター４を運転させる自動運転手段５とを設けて構成する。
【００１３】
なお、センサー手段２は、広範囲の温湿度条件や粉塵の多い環境下で使用可能で、かつ空気の汚れ変化（例えば、還元性ガスやＣＯ２ガスの増加）を抵抗値の変化に変換し、単純な回路構成で空気の汚れ度合いを電圧値変化として取り出せる点が好ましく、換気扇の使用に適した酸化錫を原材料とした半導体形セラミックセンサーを基本として構成したものであり、空気の汚れ状態の増加を電圧信号の増加に変換するものである。
【００１４】
また、照度感知手段３は、広範囲の温湿度条件や粉塵の多い環境下で使用可能で、かつ照度の変化（つまり、明るさの大小）を抵抗値の変化に変換し、単純な回路構成で照度の変化を電圧値変化として取り出せる点が好ましく、換気扇の使用に適したＣＤＳセンサーを基本として構成したものであり、照度の増加を電圧信号の増加に変換するものである。
【００１５】
また、自動運転手段５は、中央演算装置（ＣＰＵ）、入出力装置、アナログ・デジタル変換入力装置（Ａ／Ｄ）、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、リード・ライトメモリー（ＲＡＭ）を内蔵したいわゆる１チップマイクロコンピューターで実現するものであり、センサー手段２から出力された空気の汚れ度合いに対応した電圧信号と、照度感知手段３から出力された周囲照度に対応した電圧信号とをデジタル変換入力装置（Ａ／Ｄ）で内部に読み込み、この電圧信号変化に基づいてファンモーター４の自動運転の判断を行うように構成したものである。
【００１６】
上記構成において、自動運転手段５によりファンモーター４の運転が制御される状態を、自動運転の主要部分を示した図３のフローチャートを用いて説明する。
【００１７】
まず、自動運転手段５は、ステップ１０において照度感知手段３が感知した周囲の明るさに対応した電圧信号を読み込み、ステップ１１で予め設定してある照度判定の規定値に対して現在の周囲照度が明るいか暗いかを比較する。
【００１８】
次に、ステップ１１の比較において周囲照度が規定値以上（明るい場合）のときには、ステップ１３において空気汚染の判定値を第１の規定値とし、一方、周囲照度が規定値以下（暗い場合）のときには、ステップ１２において空気汚染の判定値を第１の規定値より汚染度の高い第２の規定値とする。
【００１９】
次に、ステップ１４において、センサー手段２が感知した空気の汚染状態に対応した電圧信号を読み込み、ステップ１５で、ステップ１１の周囲照度の比較以後決定された空気汚染を判定する規定値に対して、現在の空気汚染状態の汚染度が高いか低いかを比較する。次に、ステップ１５の比較において、現在の空気汚染状態が決定された規定値に対して汚染度が高い場合には、ステップ１６においてファンモーター４に通電を開始することでファンモーター４を運転し換気を行い、また、現在の空気汚染状態が決定された規定値に対して汚染度が低い場合には、ステップ１７においてファンモーター４への通電を停止することで、ファンモーター４を停止し、換気を終了する。
【００２０】
以上、ファンモーター４の運転または停止を判定した後は、ステップ１０に戻り、再度同様のステップを繰り返すことで換気扇が自動運転されることとなる。
【００２１】
次に、周囲照度と換気扇の運転状態の関係について、図４の換気扇の動作状態を示す説明図を用いて説明する。
【００２２】
図４に示すように、センサー手段２が感知した空気の汚染状態の時間に対する出力値をプロットし、空気の汚染状態の変化を曲線Ａ１で表す。ここで、横軸に時間を示し、縦軸に空気の汚染状態を示し、上方向がより空気の汚染状態が高いことを示す。そして、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが予め設定してある照度判定の規定値に対して明るい場合においては、空気汚染を判定する規定値は、第１の規定値Ａ２となるため、ファンモーター４は運転時間Ｔ１の間、運転されることとなり、また、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが予め設定してある照度判定の規定値に対して暗い場合においては、空気汚染を判定する規定値は、第２の規定値Ａ３となるため、ファンモーター４は運転時間Ｔ２の間、運転されることとなる。
【００２３】
よって、周囲が明るい昼間においては、より低濃度の空気汚染（Ａ２レベル以上）で長時間、ファンモーター４は運転されるため、空気の汚れの発生に対してより高感度に対応した自動換気が行われ、また、周囲が暗い夜間の就寝時においては、より高濃度の空気汚染（Ａ３レベル以上）で、周囲照度が明るい場合に比較して短い時間の間、ファンモーター４は運転されるため、空気の汚染度がより高い場合のみの短時間、換気が行われることとなる。
【００２４】
ところで、空気汚染を判定する規定値は、センサー手段２が感知した空気の汚染状態（例えば、還元性ガスやＣＯ２ガスの増加）の実際の電圧信号出力変化確認実験を実施し、その結果に基づいて規定するものであり、例えば、昼間においては、喫煙によるタバコの煙をより早く感知し、早急に換気を行える程度の高感度の規定値とし、また、夜間の就寝時においては、就寝時の人体活動に伴う緩やかな空気の汚染（ＣＯ２ガスの増加や、体臭，湿度の上昇等）に対応し、人体に有害な空気の汚れは自動的に換気可能とした必要最低限度の低感度の規定値としている。
【００２５】
このように本発明の実施の形態１の自動換気扇によれば、夜間の就寝時などは、周囲照度が明るい昼間に対して、空気の汚れの発生に対する運転感度を低下させることで、より高濃度の空気の汚れが発生したときのみ、ファンモーター４は運転されることとなる。
【００２６】
（実施の形態２）
図５に示すように、実施の形態２の自動換気扇は、実施の形態１に対して、ファンモーター４を風量可変機能を有するファンモーター４Ａとし、センサー手段２が感知した空気の汚れが第１の規定値よりも高いときに、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以上のときには、ファンモーター４Ａを強風量モードで運転し、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以下のときには、ファンモーター４Ａを前記強風量より風量の小さいモードで運転するように制御する自動運転手段５Ａを設けた構成としたものである。
【００２７】
また、風量可変機能を有するファンモーター４Ａには、複数の回転ノッチを有したＡＣ誘導機モーターや、回転数を無段階に制御可能なＤＣモーターを使用するものである。
【００２８】
上記構成において、自動運転手段５Ａにより、ファンモーター４Ａの運転が制御される状態を、自動運転の主要部分を示した図６のフローチャートを用いて説明する。
【００２９】
図６に示すように、自動運転手段５Ａは、ステップ２０においてセンサー手段２が感知した空気の汚染状態に対応した電圧信号を読み込み、ステップ２１で予め規定された空気汚染を判定する第１の規定値に対して、現在の空気の汚染度が高いか低いかを比較し判断する。比較した結果、現在の空気の汚染度が低い場合には、ステップ２２においてファンモーター４Ａへの通電を停止することで、ファンモーター４Ａを停止し換気を終了する。
【００３０】
また、ステップ２１で比較した結果、空気汚染の第１の規定値に対して現在の空気の汚染度が高い場合には、ステップ２３において照度感知手段３が感知した周囲の明るさに対応した電圧信号を読み込み、ステップ２４で予め設定してある照度判定の規定値に対して現在の周囲照度が明るいか暗いかを比較する。次に、ステップ２４の比較において、周囲照度が規定値に対して明るい場合には、ステップ２５においてファンモーター４Ａを強運転することを判断して、ファンモーター４Ａを強運転させる。また、ステップ２４の比較において、周囲照度が規定値に対して暗い場合には、ステップ２６において前記強運転より風量の少ない弱運転することを判断して、ファンモーター４Ａを弱運転させる。
【００３１】
以上のように、風量可変機能を有するファンモーター４Ａの運転モードと停止を判断した後は、ステップ２０に戻り、再度同様のステップを繰り返すことで換気扇が自動運転されることとなる。
【００３２】
ところで、ファンモーター４Ａの運転速度は、実際の換気実験に基づいて決定するものであり、例えば、昼間においては喫煙によるタバコの煙等の発生に対応した自動換気の実施を考慮して、タバコの煙等を感知したときには、より早く換気を行い、早急に室内の空気状態を清浄レベル（外気と同等レベル）に戻せる程度の排気量を確保できる運転速度を設定し、また、夜間の就寝時においては、就寝時の人体活動に伴う緩やかな空気の汚染（ＣＯ２ガスの増加や、体臭，湿度の上昇等）の発生と変化に対応した自動換気の実施を考慮して、人体に有害な空気の汚れを自動的に換気可能とした必要最低限度の排気風量を確保できるように、運転速度を設定するものである。
【００３３】
このように本発明の実施の形態２の自動換気扇によれば、センサー手段が第１の規定値以上の空気の汚れを感知し、かつ照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以上のときには、強風量でファンモーターの運転を行い、センサー手段が第１の規定値以上の空気の汚れを感知し、かつ周囲の明るさが規定値以下のときには、ファンモーターは前記強風量より風量の小さい弱運転に制御されるため、周囲照度が高い（明るい）昼間に対して、より低騒音の自動換気扇が可能となる。
【００３４】
（実施の形態３）
図７および図８に示すように、ファンモーター４の送風風路を開閉するシャッター３０Ａと、このシャッター３０Ａの開閉動作を駆動する開閉電動機３０Ｂからなるシャッター開閉手段３０と、センサー手段２が感知した空気の汚れが第１の規定値よりも高いときにおいては、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以上のときには、シャッター開閉手段３０を制御しシャッター３０Ａを開いて、さらにファンモーター４を運転し、一方、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以下のときには、シャッター開閉手段３０を制御しシャッター３０Ａを開いて、さらにファンモーター４を停止するように制御する自動運転手段５Ｂとを設ける構成としたものである。
【００３５】
上記構成において、自動運転手段５Ｂにより、シャッター開閉手段３０とファンモーター４の運転が制御される状態を、自動運転の主要部分を示した図９のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
図９に示すように、自動運転手段５Ｂは、ステップ４０においてセンサー手段２が感知した空気の汚染状態に対応した電圧信号を読み込み、ステップ４１で予め規定された空気汚染の判定とする第１の規定値に対して、現在の空気汚染状態が汚染度が高いか低いかを比較し判断する。比較した結果、第１の規定値に対して現在の空気汚染状態が低い場合には、ステップ４３でファンモーター４への通電を停止することでファンモーター４を停止し、ステップ４４でシャッター開閉手段３０を制御し、シャッター３０Ａを閉じて換気を終了する。
【００３７】
一方、ステップ４１で比較した結果、第１の規定値に対して現在の空気汚染状態が高い場合には、ステップ４２において照度感知手段３が感知した周囲の明るさに対応した電圧信号を読み込み、ステップ４５で予め設定してある照度判定の規定値に対して現在の周囲照度が高いか低いかを比較する。そして、ステップ４５の比較において周囲照度が規定値以上（明るい場合）のときには、ステップ４７においてシャッター開閉手段３０を制御しシャッター３０Ａを開き、ステップ４８でファンモーター４への通電を開始することでファンモーター４を運転し、換気を開始する。また、ステップ４５の比較において周囲照度が規定値以下（暗い場合）のときには、ステップ４６においてシャッター開閉手段３０を制御しシャッター３０Ａを開き、ステップ４９でファンモーター４への通電を停止することでファンモーター４を停止し、送風風路のみを開いた状態に制御する。
【００３８】
以上のように、ファンモーター４の運転と停止を判断した後は、ステップ４０に戻り、再度同様のステップを繰り返すことで、換気扇が自動運転されることとなる。
【００３９】
なお、照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以下（夜間の就寝時の暗い場合）で、かつセンサー手段２が感知した空気の汚れが第１の規定値以上のときにおいて、前記第１の規定値に対して、より汚染どの高い第２の規定値を設ける。そして、第１の規定値以上の空気の汚れを感知して、シャッター３０Ａを開き、送風風路を開口したにも関わらず、さらに空気の汚染レベルが上昇し、空気の汚染レベルが第２の規定値を越えたときには、ファンモーター４も運転するように制御することで、送風風路を開口した状態の自然換気に頼った換気だけでなく、ファンモーター４の運転による強制換気が実施されるため、夜間就寝時において、第２の規定値を超えるような異常な空気汚染が発生したときでも、より安全な空気の汚染に対応した自動換気が実施できることはいうまでもない。
【００４０】
このように本発明の実施の形態３の自動換気扇によれば、センサー手段２が感知した現在の空気の汚染状態が、第１の規定値に対して汚染度が高く、かつ照度感知手段３が感知した周囲の明るさが規定値以下（夜間の就寝時の暗い場合）のときには、自動運転手段５Ｂは、シャッター開閉手段３０を制御しシャッター３０Ａを開き、ファンモーター４への通電を停止し、ファンモーター４の運転を停止することで送風風路のみが開いた状態となり、ファンモーターによる騒音の発生をなくすことができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の実施の形態から明かなように本発明によれば、換気扇本体に、空気の汚れを感知するセンサー手段と、周囲の明るさを感知する照度感知手段と、換気を行うファンモーターと、前記照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以上のときは、空気の汚れの判定値に第１の規定値を採用し、周囲の明るさが規定値以下のときには、空気の汚れの判定値に、前記第１の規定値に対して汚染度の高い第２の規定値を採用して、前記センサー手段がそれぞれの周囲の明るさに応じた規定値以上の空気の汚れを感知すれば、前記ファンモーターを運転する自動運転手段とを設け、前記照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以下の場合は、規定値以上の場合に比較して短い時間の間、前記ファンモーターを運転する構成としたので、夜間の就寝時の周囲の明るさが規定値以下のときには、ファンモーターの運転の判定基準となる空気の汚れの規定値に、第１の規定値より汚染度の高い第２の規定値が採用されるため、昼間よりも空気の汚れの発生に対するファンモーターの運転感度が低下することで、より高濃度の空気の汚れが発生しなければ、ファンモーターは運転されないので、必要最低限度の自動換気を確保しつつ、安眠の妨害を緩和できる。
【００４２】
また、風量可変機能を備えたファンモーターと、センサー手段が第１の規定値以上の空気の汚れを感知し、かつ照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以上のときには、強風量で前記ファンモーターの運転を行い、前記センサー手段が前記第１の規定値以上の空気の汚れを感知し、かつ前記照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以下のときには、前記強風量より風量の小さい弱風量で前記ファンモーターの運転を行う自動運転手段とを設ける構成としたので、周囲の明るさが規定値以下（夜間の就寝時の暗い場合）のときには、第１の規定値以上の空気の汚れが発生しても、ファンモーターは弱風量で運転されるために、より低騒音の自動換気を行い、安眠の妨害を緩和できる。
【００４３】
また、シャッターおよび開閉電動機を有し、前記シャッターを開閉するシャッター開閉手段を設け、センサー手段が第１の規定値以上の汚れを感知し、かつ照度感知手段が感知した周囲の明るさが規定値以上のときには、前記シャッター開閉手段により前記シャッターを開き、さらにファンモーターを運転し、一方、前記センサー手段が前記第１の規定値以上の空気の汚れを感知し、かつ周囲の明るさが規定値以下のときには、前記シャッター開閉手段により前記シャッターを開き、さらに前記ファンモーターを停止する自動運転手段を設ける構成としたので、周囲の明るさが規定値以下（夜間の就寝時の暗い場合）で、かつ空気の汚れが発生し、センサー手段がこれを感知しても、シャッター開閉手段により送風風路のみが開かれ、ファンモーターの運転を停止することで、自然換気による自動換気を行い、ファンモーターによる騒音の発生がないため、より安眠の妨害を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の自動換気扇の構成を示す正面図
【図２】同自動換気扇のブロック図
【図３】同自動換気扇の動作を示すフローチャート
【図４】同自動換気扇の動作状態を説明するための説明図
【図５】本発明の実施の形態２の自動換気扇のブロック図
【図６】同自動換気扇の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態３の自動換気扇の構成を示す断面図
【図８】同自動換気扇のブロック図
【図９】同自動換気扇の動作を示すフローチャート
【図１０】従来の自動換気扇の構成を示す正面図
【図１１】同自動換気扇の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１換気扇本体
２センサー手段
３照度感知手段
４ファンモーター
４Ａファンモーター
５自動運転手段
５Ａ自動運転手段
５Ｂ自動運転手段
３０シャッター開閉手段
３０Ａシャッター
３０Ｂ開閉電動機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ventilation fan that automatically operates by sensing indoor air pollution.
[0002]
[Prior art]
In recent years, interest in improving the indoor environment and air quality has increased, and the number of ventilation fans installed in houses and the improvement of ventilation systems have progressed, especially by detecting the degree of indoor air pollution and automatically There is a growing demand for automatic operation fans that allow efficient ventilation.
[0003]
Conventionally, this type of automatic ventilation fan is generally shown in FIG. 10 and FIG. The configuration and operation will be described below with reference to the drawings.
[0004]
As shown in FIG. 10, a fan motor 103 that ventilates the inside of the ventilation fan body 101, sensor means 102 that senses air dirt, and air dirt while the sensor means 102 senses air dirt. And automatic driving means 104 for operating the fan motor 103.
[0005]
In the above configuration, as shown in the flowchart of FIG. 11, the automatic operation means 104 reads the air contamination state sensed by the sensor means 102 in step 105, and the air contamination determination rule set in advance in step 106. If the air pollution state is equal to or greater than a predetermined value, the operation of the fan motor 103 is determined in step 107. If the air contamination state is equal to or lower than the predetermined value, the fan motor 103 is stopped in step 108. Therefore, the fan motor 103 is operated and stopped, and automatic ventilation corresponding to air pollution is performed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional automatic ventilation fan, since air is automatically ventilated even when sleeping at night or the like, there is a problem that sleep is disturbed by noise accompanying ventilation ventilation.
[0007]
The present invention solves the above problems, and at the time of going to bed at night, etc., the minimum necessary automatic ventilation corresponding to the occurrence of air pollution while mitigating as much as possible the disturbance of sleep due to noise accompanying ventilation ventilation. It aims at providing the automatic ventilation fan which can perform.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the automatic ventilation fan of the present invention, the ventilation fan main body has a sensor means for sensing dirt on the air, an illuminance sensing means for sensing ambient brightness, a fan motor for performing ventilation, and a surrounding area sensed by the illuminance sensing means. When the brightness is equal to or higher than the specified value, the first specified value is adopted as the air dirt determination value. When the ambient brightness is equal to or lower than the specified value, the air dirt determination value is set to the first specified value. If a second specified value having a high degree of contamination is adopted for the value and the sensor means senses air dirt above the specified value according to the brightness of the surroundings, the fan motor is operated automatically And a driving means.
[0009]
According to the present invention, at the time of going to bed at night or the like, the minimum necessary automatic ventilation corresponding to the occurrence of air dirt is performed while mitigating disturbance of sleep due to noise accompanying ventilation ventilation as much as possible. Become.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, the main body of the ventilation fan is provided with sensor means for sensing dirt on the air, illuminance sensing means for sensing ambient brightness, a fan motor for performing ventilation, and the illuminance sensing means. When the detected ambient brightness is equal to or higher than the specified value, the first specified value is adopted as the air dirt determination value. When the ambient brightness is equal to or lower than the specified value, the air dirt determination value is If the second prescribed value having a high degree of contamination is adopted with respect to the first prescribed value, and the sensor means senses air dirt above the prescribed value corresponding to the brightness of the surroundings, the fan motor An automatic ventilation fan configured to provide an automatic driving means for driving the apparatus, comprising a shutter and an opening / closing motor, provided with a shutter opening / closing means for opening / closing the shutter, wherein the sensor means is soiled more than the first specified value. Sense And when the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means is equal to or greater than a specified value, the shutter is opened by the shutter opening / closing means and the fan motor is operated, while the sensor means is the first specified value. When the above air contamination is detected and the ambient brightness is below a specified value, the shutter is opened by the shutter opening / closing means, and the automatic ventilation fan is provided with automatic operation means for stopping the fan motor. When the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means is less than the specified value, the automatic driving means sets the specified value for judging the air pollution sensed by the sensor means, and when the ambient brightness is greater than the specified value. When the ambient brightness is above the specified value, the first specified value for air pollution is changed to the second specified value with a high degree of contamination. Against air contamination sensing level, higher concentrations when contamination occurs only with such an action fan motor is automatically operated, air pollution conditions, pollution degree for the first specified value When the ambient brightness detected by the illuminance detection means is below the specified value, the shutter is opened and the fan motor operation is stopped, so that only the air flow path is opened, and the fan motor generates noise. It can be lost .
[0011]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0012]
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the ventilation fan main body 1 constituting the outline of the ventilation fan is energized by the sensor means 2 for sensing dirt on the air and the illuminance sensing means 3 for sensing ambient brightness. When the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is less than a specified value, the fan motor 4 rotates and ventilates, and if the sensor means 2 senses air contamination above the first specified value, the fan motor 4, on the other hand, when the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is less than a prescribed value, the ambient brightness detected by the sensor means 2 is greater than the prescribed value. If the first prescribed value for determining the air contamination at the time is changed to the second prescribed value having a high degree of contamination, and the sensor means 2 senses the air contamination above the second prescribed value, Fan motor 4 by energizing fan motor 4 Constituting provided with automatic operation means 5 for driving over 4.
[0013]
The sensor means 2 can be used in a wide range of temperature / humidity conditions and dusty environments, and changes air pollution (for example, an increase in reducing gas or CO2 gas) into a resistance value change. It is desirable to be able to take out the degree of air contamination as a voltage value change with a simple circuit configuration, and it is based on a semiconductor ceramic sensor made of tin oxide suitable for use with a ventilation fan as a raw material, and increases the state of air contamination This is converted into an increase in voltage signal.
[0014]
The illuminance sensing means 3 can be used in a wide range of temperature and humidity conditions and dusty environments, and converts a change in illuminance (that is, the magnitude of brightness) into a change in resistance value with a simple circuit configuration. It is preferable that the change in illuminance can be taken out as a change in voltage value, and is based on a CDS sensor suitable for the use of a ventilation fan, and converts an increase in illuminance into an increase in voltage signal.
[0015]
Further, the automatic operation means 5 is a so-called 1 having a central processing unit (CPU), an input / output device, an analog / digital conversion input device (A / D), a read only memory (ROM), and a read / write memory (RAM). It is realized by a chip microcomputer, and a digital conversion input device (a voltage signal corresponding to the degree of air pollution output from the sensor means 2 and a voltage signal corresponding to the ambient illuminance output from the illuminance sensing means 3) A / D), and the automatic operation of the fan motor 4 is determined based on the voltage signal change.
[0016]
A state in which the operation of the fan motor 4 is controlled by the automatic operation means 5 in the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 showing the main part of the automatic operation.
[0017]
First, the automatic driving means 5 reads a voltage signal corresponding to the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 in step 10, and the current ambient illuminance with respect to the prescribed value for illuminance determination preset in step 11. Compare whether light is dark or dark.
[0018]
Next, when the ambient illuminance is equal to or higher than the specified value (when bright) in the comparison at step 11, the air pollution determination value is set to the first specified value at step 13 while the ambient illuminance is lower than the specified value (when dark). In some cases, in step 12, the air pollution determination value is set to a second prescribed value having a higher degree of contamination than the first prescribed value.
[0019]
Next, in step 14, a voltage signal corresponding to the air pollution state sensed by the sensor means 2 is read, and in step 15, a predetermined value for determining air pollution determined after the comparison of ambient illuminance in step 11 is obtained. Compare whether the current air pollution status is high or low. Next, in the comparison of step 15, when the pollution level is high with respect to the specified value for which the current air pollution state is determined, the fan motor 4 is operated by starting energization of the fan motor 4 in step 16. When ventilation is performed and the degree of pollution is low with respect to the specified value in which the current air pollution state is determined, the fan motor 4 is stopped by stopping energization of the fan motor 4 in step 17; End ventilation.
[0020]
As described above, after the operation or stop of the fan motor 4 is determined, the process returns to Step 10 and the same steps are repeated again to automatically operate the ventilation fan.
[0021]
Next, the relationship between the ambient illuminance and the operating state of the ventilation fan will be described with reference to the explanatory diagram showing the operation state of the ventilation fan in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 4, the output value with respect to the time of the air pollution state sensed by the sensor means 2 is plotted, and the change in the air pollution state is represented by a curve A1. Here, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates the air contamination state, and the upward direction indicates that the air contamination state is higher. When the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is brighter than the predetermined illuminance determination specified value, the specified value for determining air contamination is the first specified value A2. The fan motor 4 is operated during the operation time T1, and when the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is dark with respect to a predetermined illuminance determination preset value, Since the specified value for determining the contamination is the second specified value A3, the fan motor 4 is operated during the operation time T2.
[0023]
Therefore, in the daytime when the surroundings are bright, since the fan motor 4 is operated for a long time due to air pollution at a lower concentration (A2 level or higher), automatic ventilation corresponding to higher sensitivity to the occurrence of air contamination is performed. In addition, when sleeping at night when the surroundings are dark, the fan motor 4 is operated for a shorter time than when the ambient illuminance is bright due to a higher concentration of air pollution (A3 level or higher). Ventilation is performed for a short time only when the degree of air pollution is higher.
[0024]
By the way, the specified value for determining air pollution is based on the result of an actual voltage signal output change confirmation experiment in the air pollution state (for example, increase in reducing gas or CO2 gas) sensed by the sensor means 2. For example, in the daytime, the sensitivity is set to a high-sensitivity value that allows the smoke of cigarettes to be detected more quickly and ventilated as soon as possible. Responding to mild air pollution (increased CO2 gas, increased body odor, increased humidity, etc.) associated with human activities, air pollution harmful to the human body can be automatically ventilated, and the minimum sensitivity is required. Value.
[0025]
As described above, according to the automatic ventilation fan of the first embodiment of the present invention, when sleeping at night, for example, the daytime when the ambient illuminance is bright, by reducing the driving sensitivity to the occurrence of air pollution, The fan motor 4 is operated only when the air contamination occurs.
[0026]
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 5, the automatic ventilation fan according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the fan motor 4 is a fan motor 4A having an air volume variable function, and the air contamination detected by the sensor means 2 is first. When the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is higher than the prescribed value, the fan motor 4A is operated in the high air volume mode, and the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is When the air pressure is less than the specified value, automatic driving means 5A for controlling the fan motor 4A to operate in a mode in which the air volume is smaller than the strong air volume is provided.
[0027]
The fan motor 4A having the air volume variable function uses an AC induction motor having a plurality of rotation notches and a DC motor capable of controlling the rotation speed steplessly.
[0028]
A state in which the operation of the fan motor 4A is controlled by the automatic operation means 5A in the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 showing the main part of the automatic operation.
[0029]
As shown in FIG. 6, the automatic driving means 5A reads a voltage signal corresponding to the air pollution state sensed by the sensor means 2 in step 20 and determines the air pollution defined in advance in step 21. The value is judged by comparing whether the current air pollution level is high or low. As a result of the comparison, if the current air pollution level is low, the energization to the fan motor 4A is stopped in step 22 to stop the fan motor 4A and end the ventilation.
[0030]
As a result of comparison in step 21, if the current air pollution level is higher than the first specified value of air pollution, the voltage corresponding to the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 in step 23. The signal is read, and whether the current ambient illuminance is bright or dark is compared with a predetermined value for illuminance determination preset in step 24. Next, in the comparison in step 24, if the ambient illuminance is brighter than the specified value, it is determined in step 25 that the fan motor 4A is to be operated strongly, and the fan motor 4A is operated strongly. If the ambient illuminance is darker than the specified value in the comparison in step 24, it is determined in step 26 that the operation is weak with less air volume than the strong operation, and the fan motor 4A is operated weakly.
[0031]
As described above, after determining the operation mode and stop of the fan motor 4A having the air volume varying function, the process returns to step 20, and the same steps are repeated again to automatically operate the ventilation fan.
[0032]
By the way, the operation speed of the fan motor 4A is determined based on an actual ventilation experiment. For example, in the daytime, in consideration of the implementation of automatic ventilation corresponding to the generation of tobacco smoke due to smoking, When smoke is detected, ventilate more quickly, and set an operating speed that can secure the exhaust air volume so that the indoor air condition can be quickly returned to the clean level (equivalent to the outside air). Considering the implementation of automatic ventilation in response to the occurrence and change of mild air pollution (increased CO2 gas, body odor, increase in humidity, etc.) associated with human activities at bedtime, The operation speed is set so as to ensure the minimum necessary exhaust air volume that allows dirt to be automatically ventilated.
[0033]
As described above, according to the automatic ventilation fan of the second embodiment of the present invention, the sensor means senses air dirt that is not less than the first specified value, and the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means is not less than the specified value. Sometimes, the fan motor is operated with a strong air flow, the sensor means senses air dirt above the first specified value, and when the ambient brightness is below the specified value, the fan motor has a higher air flow than the strong air flow. Since the operation is controlled to be small and weak, an automatic ventilation fan with lower noise is possible during daytime when the ambient illuminance is high (bright).
[0034]
(Embodiment 3)
As shown in FIGS. 7 and 8, the sensor means 2 senses the shutter 30A that opens and closes the blower air passage of the fan motor 4, the shutter opening and closing means 30 that includes the opening and closing motor 30B that drives the opening and closing operation of the shutter 30A. When the air contamination is higher than the first specified value, when the ambient brightness detected by the illuminance detecting means 3 is equal to or higher than the specified value, the shutter opening / closing means 30 is controlled to open the shutter 30A, and the fan motor On the other hand, when the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is less than a specified value, the shutter opening / closing means 30 is controlled to open the shutter 30A and to further stop the fan motor 4. The driving means 5B is provided.
[0035]
The state in which the operation of the shutter opening / closing means 30 and the fan motor 4 is controlled by the automatic operation means 5B in the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 showing the main part of the automatic operation.
[0036]
As shown in FIG. 9, the automatic driving means 5B reads the voltage signal corresponding to the air pollution state sensed by the sensor means 2 in step 40, and sets the first air pollution determination defined in advance in step 41. Compare with the specified value and judge whether the current air pollution status is high or low. As a result of the comparison, if the current air pollution state is lower than the first specified value, the fan motor 4 is stopped by stopping the energization to the fan motor 4 in step 43, and the shutter opening / closing means in step 44. 30 is controlled, and the shutter 30A is closed to end the ventilation.
[0037]
On the other hand, as a result of the comparison in step 41, if the current air pollution state is high with respect to the first specified value, a voltage signal corresponding to the ambient brightness detected by the illuminance detection means 3 in step 42 is read. In step 45, it is compared whether the current ambient illuminance is high or low with respect to a predetermined value for illuminance determination set in advance. If the ambient illuminance is equal to or higher than the specified value in the comparison in step 45 (when bright), the shutter opening / closing means 30 is controlled in step 47 to open the shutter 30A, and the fan motor 4 is energized in step 48 to start the fan. The motor 4 is operated and ventilation is started. If the ambient illuminance is less than or equal to the specified value (when dark) in the comparison in step 45, the shutter opening / closing means 30 is controlled in step 46 to open the shutter 30A, and the energization to the fan motor 4 is stopped in step 49. The motor 4 is stopped and only the blower air passage is controlled to be opened.
[0038]
As described above, after the operation and stop of the fan motor 4 are determined, the routine returns to step 40 and the same steps are repeated again, whereby the ventilation fan is automatically operated.
[0039]
When the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means 3 is not more than a specified value (when dark at bedtime at night) and the air pollution sensed by the sensor means 2 is not less than the first specified value, For the first specified value, the second specified value which is higher in contamination is provided. Then, the air pollution level is increased and the air pollution level is increased even though the shutter 30A is opened and the blower air passage is opened. When the specified value is exceeded, by controlling the fan motor 4 to operate, not only ventilation that relies on natural ventilation with the ventilation air passage opened, but also forced ventilation by operating the fan motor 4 is performed. Therefore, it goes without saying that automatic ventilation corresponding to safer air pollution can be carried out even when abnormal air pollution exceeding the second specified value occurs at bedtime at night.
[0040]
As described above, according to the automatic ventilation fan of Embodiment 3 of the present invention, the current air pollution state sensed by the sensor means 2 is higher than the first specified value, and the illuminance sensing means 3 When the detected ambient brightness is less than or equal to a specified value (when dark at bedtime at night), the automatic driving means 5B controls the shutter opening / closing means 30 to open the shutter 30A and stop energization of the fan motor 4, By stopping the operation of the fan motor 4, only the blower air passage is opened, and noise generation by the fan motor can be eliminated.
[0041]
【The invention's effect】
As is clear from the above embodiments, according to the present invention, the ventilation fan main body has sensor means for sensing dirt on the air, illuminance sensing means for sensing ambient brightness, a fan motor for ventilation, When the ambient brightness detected by the illuminance sensing means is equal to or greater than a specified value, the first specified value is adopted as the air dirt determination value. When the ambient brightness is less than the specified value, the air dirt determination is adopted. If a second specified value having a higher degree of contamination than the first specified value is adopted as the value, and the sensor means senses air dirt above the specified value according to the surrounding brightness, An automatic driving means for driving the fan motor, and when the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means is less than a specified value , the fan motor is operated for a shorter time than when the ambient brightness is more than a specified value. since a structure to operate the, at night When the ambient brightness at bedtime is less than or equal to a specified value, the second specified value having a higher degree of contamination than the first specified value is adopted as the specified value for air dirt, which is a criterion for operation of the fan motor. As a result, the fan motor will not operate unless the higher-concentration air is contaminated by reducing the sensitivity of the fan motor to air pollution than during the daytime, ensuring the minimum necessary automatic ventilation. However, the disturbance of sleep can be alleviated.
[0042]
In addition, when the fan motor equipped with the air volume variable function and the sensor means sense air dirt above the first specified value and the ambient brightness detected by the illuminance detecting means is above the specified value, When the fan motor is operated, the sensor means senses air dirt above the first prescribed value, and the ambient brightness sensed by the illuminance sensing means is less than a prescribed value, Since the automatic operation means for operating the fan motor with a small air volume is provided, when the ambient brightness is less than a specified value (when dark at night when sleeping), the first specified value or more. Even if the air becomes dirty, the fan motor is operated with a low air flow, so it is possible to perform low-noise automatic ventilation and alleviate disturbed sleep.
[0043]
And a shutter opening / closing means that opens and closes the shutter, the sensor means senses dirt above the first specified value, and the ambient brightness detected by the illuminance detecting means is a specified value. In the above case, the shutter is opened by the shutter opening / closing means, and the fan motor is operated. On the other hand, the sensor means senses air dirt above the first specified value, and the ambient brightness is a specified value. In the following cases, the shutter is opened and closed by the shutter opening and closing means, and the automatic operation means for stopping the fan motor is provided, so that the ambient brightness is less than a specified value (when dark at bedtime at night) Even if air pollution occurs and the sensor means detects this, only the air blowing path is opened by the shutter opening / closing means, and the fan By stopping the operation of Ta, performs automatic ventilation by natural ventilation, because there is no generation of noise due to the fan motor, it can be relaxed more interference sleep.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a configuration of an automatic ventilation fan according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the automatic ventilation fan. FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the automatic ventilation fan. FIG. 5 is a block diagram of the automatic ventilation fan according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the automatic ventilation fan. FIG. 7 is a flowchart of the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram of the automatic ventilation fan. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the automatic ventilation fan. FIG. 10 is a front view showing the structure of the conventional automatic ventilation fan. Flow chart showing the operation of the ventilation fan 【Explanation of symbols】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust fan body 2 Sensor means 3 Illuminance detection means 4 Fan motor 4A Fan motor 5 Automatic driving means 5A Automatic driving means 5B Automatic driving means 30 Shutter opening / closing means 30A Shutter 30B Opening / closing motor

Claims

When the ventilation fan body has sensor means for detecting dirt on the air, illuminance detection means for detecting ambient brightness, a fan motor for ventilation, and the ambient brightness detected by the illuminance detection means is above a specified value. Adopts the first specified value for the air dirt determination value, and when the ambient brightness is not more than the specified value, the air dirt determination value has a higher degree of contamination than the first specified value. Adopting the second specified value, if the sensor means senses air dirt above the specified value according to the ambient brightness, an automatic driving means for operating the fan motor is provided. an automatic ventilation fan, having a shutter and closing motor, a shutter opening and closing means for opening and closing the shutter is provided, wherein the sensor means senses a first predetermined value or more soil, and the illuminance sensing unit senses When the ambient brightness is equal to or higher than the predetermined value, open the shutter by the shutter opening and closing means, further driving the fan motor, whereas, the sensor means for sensing the first predetermined value or more soil air, When the ambient brightness is below a specified value , the automatic ventilator is provided with automatic operation means for opening the shutter by the shutter opening / closing means and stopping the fan motor.