JPH0341220Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は雰囲気の汚染度を検出して自動的に
換気ユニツトを運転する換気ユニツト制御装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の換気ユニツト制御装置として
は、実開昭60−28327号公報に示すものが知られ
ている。

かかる換気ユニツト制御装置は、雰囲気の汚染
度を検出する汚染検出部と、この汚染検出部の出
力に応じて換気ユニツトの運転開始信号と運転停
止信号を発する制御部を備え、そして上記制御部
は、基準電圧が非反転入力端子に、汚染検出部の
出力が反転入力端子にそれぞれ入力される第１の
コンパレータと、この第１のコンパレータの反転
出力により動作され運転停止信号が発せられても
一定時間換気ユニツトの運転を継続させる遅延回
路と、換気ユニツトの運転停止用リレーを制御す
る第２のコンパレータとから構成されている。

上記のように構成された従来の制御装置におい
て、汚染検出部の出力に応じて第１のコンパレー
タへの入力電圧が基準電圧以下になると、制御部
から運転開始信号が発せられ、これにより換気ユ
ニツトが駆動して室内の換気を行う。

一方、上記換気動作に伴い室内の汚染濃度が低
下して第１のコンパレータの反転入力端子への入
力電圧が基準電圧以上になると、制御部は運転停
止信号を発するようになるが、このとき、遅延回
路が動作するため、制御部の運転開始信号が継続
され、遅延回路で設定された一定時間換気ユニツ
トの運転を持続される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかるに上記のような従来の換気ユニツト制御
装置では、汚染検出部の出力に応じて換気ユニツ
トの運転開始信号及び運転停止信号を発生させる
ための比較基準レベルが同一であるため、タバコ
の煙等の汚染流体の流れ、広がり具合あるいは気
流変化により汚染検出器周囲のガス濃度が変化し
たり、ノイズが重量されたりすると、汚染検出器
の出力が比較基準レベルを中心にして上下に繰り
返し変動した場合、その変動が制御部を通して換
気ユニツトに直接作用し外乱の影響を受け易いと
ともに遅延回路の設定時間にも変動を来たすほ
か、換気ユニツトの一定期間の運転と停止を繰り
返す断続運転が行われ易い問題があつた。

この考案は上記のような従来の問題を解決する
ためになされたもので、汚染検出器周囲のガス濃
度変化等による外乱の影響を受けにくくして換気
ユニツトの断続運転をなくし、安定した換気制御
を可能にした換気ユニツトの制御装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案にかかる換気ユニツトの制御装置は、
汚染検出部からの出力に対し換気ユニツトの運転
開始レベルと運転停止レベルを互いに異ならしめ
たヒステリシス特性の入力制御部と、この入力制
御部の出力信号に応じて換気ユニツトの運転開始
信号及び運転停止信号を発する出力制御部と、上
記入力制御部の出力信号に応じてセツト、リセツ
ト制御されるとともに上記出力制御部を制御する
タイマ回路とを備えて成るものである。

〔作 用〕

この考案においては、汚染検出部の出力レベル
が入力制御部の運転開始レベルを超えたとき運転
開始信号を発して換気ユニツトを運転させ、そし
て汚染検出部の出力レベルが入力制御部の運転停
止レベルに達したとき運転停止信号を発するとと
もに、運転停止レベルを上下するときの入力制御
部からの信号によりタイマ回路をセツト、リセツ
トし、タイマ回路がセツトされたとき、換気ユニ
ツトを一定時間継続運転させた後停止させ、そし
て上記一定時間内にリセツトがかかつたとき換気
ユニツトの運転を持続させるものであり、これに
より運転停止レベルでの汚染検出部の出力レベル
変動による換気ユニツトの断続運転をなくし、安
定な換気制御を可能にする。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を第１図乃至第３図
について説明する。

第１図はこの考案にかかる換気ユニツト制御装
置の回路図を示すもので、１は汚染検出部、２は
入力制御部、３はタイマ回路、４は出力制御部、
５は換気ユニツトの主回路である。

上記汚染検出器１は半導体からなるガスセンサ
１１を備え、ガスセンサ１１は電極１１ａ，１１
ｂと動作安定用のヒータ１１ｃから構成され、電
極１１ａ，１１ｂは入力制御部２の感度調整用の
可変抵抗２０と直列にして制御用電源の正極端子
６ａとアース６ｂ間に接続されている。

また、上記入力制御部２はヒステリシス・コン
パレータ２１を備え、このコンパレータ２１の反
転入力端子には、ガスセンサ１１の電極間抵抗と
可変抵抗器２０とにより制御用電源の電圧V_CCを
分圧して電圧をガス濃度検出信号とする入力電圧
が入力されるようになつているとともに、コンパ
レータ２１の非反転入力端子には、電源電圧V_CC
を抵抗２２と抵抗２３，２４で分圧した電圧が換
気ユニツト運転開始レベル用の比較基準電圧と
し、かつ抵抗２２と抵抗２３で分圧した電圧が換
気ユニツト運転停止レベル用の比較基準電圧とし
て入力されるようになつている。また、抵抗２３
と２４との接続点と出力制御部４のトランジスタ
４３のコレクタ間には、コンパレータ２１の非反
転入力を運転停止レベル用の比較基準電圧にする
ためのダイオード２５が直列に接続されている。

上記タイマ回路３は制御用電源の正極端子６ａ
とアース６ｂ間に直列に接続した充電用て抵抗３
０及び充・放電用のコンデンサ３１と、この抵抗
３０とコンデンサ３１との接続点と上記入力制御
部２のコンパレータ２１の出力端子間に接続した
放電用抵抗３２とから構成されている。また、上
記出力制御部４は、上記タイマ回路３におけるコ
ンデンサ３１の両端電圧を反転入力端子の入力と
するコンパレータ４０と、コンパレータ４０の非
反転入力端子の比較基準電圧を設定する抵抗４１
及び４２と、上記コンパレータ４０の出力端子に
ベースが接続され、かつコレクタ・エミツタを制
御用電源の正極端子６ａとアース６ｂ間に接続し
たトランジスタ４３と、このトランジスタ４３に
より制御されるリレー４４と、コンパレータ４０
の出力端子と正極端子間に接続したプルアツプ用
の抵抗４５とから構成されている。

上記リレー４４はトランジスタ４３のコレクタ
に直列に接続したリレーコイル４４ａと、このリ
レーコイル４４ａの励磁によりオンされる接点４
４ｂから構成され、リレーコイル４４ａにはダイ
オード４４ｃが並列に接続されている。

上記主回路５は交流電源５０と、この交流電源
５０にリレー接点４４ｂを介して接続した換気ユ
ニツト５１とから構成されている。

次に、上記のように構成された本実施例の動作
を第２図及び第３図を参照しながら説明する。

第２図は横軸に雰囲気中の対象とする汚染ガス
濃度を、縦軸に電極１１ａ，１１ｂ間の抵抗値を
とつて示したガスセンサ１１の出力特性を示すも
ので、電極間抵抗値は実線Ａに示す如く汚染ガス
の濃度が高くなる程低くなり、そして清浄時（エ
アレベル）では破線Ｂに示す如く一定の高い抵抗
値となる。

また、第３図は時間の経過に伴う汚染度（コン
パレータ２１の反転入力端子の電圧）の変化の一
例を示したものであり、V₁は換気ユニツトの運
転開始信号が発せられる時の比較基準電圧を、
V₂は運転停止信号が発せられる時の比較基準電
圧を、また、V₀は清浄時（初期状態）での入力
電圧をそれぞれ示し、V₀＜V₂＜V₁に設定されて
いる。また、Ｔはタイマ回路３により設定され
る、運転停止信号が発生してから換気ユニツト５
１が停止するまでの時間である。

今、雰囲気、即ち換気対象となる室内の空気が
たばこの煙等で汚染されると、ガスセンサ１１の
電極間抵抗値が低くなつているため、コンパレー
タ２１の反転入力端子に加えられる入力電圧が第
３図に示す如く曲線の如く上昇する。そして時刻
t₁において運転開始レベルである比較基準電圧V₁
に達し、コンパレータ２１の非反転入力端子へ比
較基準電圧V₁よりも高くなると、コンパレータ
２１の出力は反転し、“Ｌ″レベル（低インピー
ダンス）となる。なお、コンパレータ２１の出力
はオープンコレクタであり、このため、“Ｌ″時
の出力端子は低インピーダンスとなる。

従つて、タイマ回路３のコンデンサ３１は抵抗
３２を介して放電される。そしてコンデンサ３１
の両端電圧が、出力制御部４の抵抗４１，４２に
より設定された比較基準電圧レベルより低くなる
と、コンパレータ４０の出力端子は“Ｈ”レベル
（高インピーダンス）となる。このため、抵抗４
５を通しトランジスタ４３のベース・エミツタに
ベースバイアスがかかつてトランジスタ４３が導
通し、これによりリレーコイル４４ａが励磁さ
れ、その接点４４ｂが閉成することで換気ユニツ
ト５１に通電され、換気ユニツト５１は運転を開
始する。

トランジスタ４３が導通すると、入力制御部２
の抵抗２４がダイオード２５及びトランジスタ４
３を通して短絡され、コンパレータ２１の非反転
入力端子に加えられる比較基準電圧は抵抗２２と
２３で分圧された電圧V₂となる。

換気ユニツト５１の運転によつて雰囲気の汚染
レベルが低下すると、ガスセンサ１１の電極間抵
抗値が上昇し、これに伴いコンパレータ２１の反
転入力端子への入力電圧が低下して比較基準電圧
V₂より低くなると（時刻t₂）、コンパレータ２１
の出力は“Ｈ”レベルとなるため、コンデンサ３
１は抵抗３０を通して充電され始める。このと
き、汚染ガスの流れ、広がり具合などによるガス
センサ１１の回りのガス濃度が高くなると、再び
コンパレータ２１への入力電圧がV₂より高くな
り、コンパレータ２１の出力は再び“Ｌ”に反転
し、コンデンサ３１の充電電荷を抵抗３２を通し
て放電する。

即ち、コンパレータ２１の反転入力端子に加え
られる入力電圧がガス濃度の変化により運転停止
レベルである比較基準電圧V₂を上下変動してい
るときはタイマ回路３のセツト、リセツトが繰り
返えされ、出力制御部４のコンパレータ４０の出
力を反転するに至らない。このため、換気ユニツ
ト５１は運転状態を持続する。

そして、室内の換気が進み、雰囲気の汚染が除
かれてガスセンサ１１の電極間抵抗値がさらに上
昇し、コンパレータ２１への入力電圧が比較基準
電圧V₂より低くなり、この状態が第３図の時刻t₃
からタイマ回路３の設定時間Ｔ以上経過し、時刻
t₄において、コンデンサ３１の端子電圧は、抵抗
４１，４２で分圧されて得られるコンパレータ４
０の比較基準電圧レベルよりも高くなると、コン
パレータ４０の出力端子は、“Ｌ”レベル（低イ
ンピーダンス）となる。これに伴いトランジスタ
４３がOFFされ、リレー４４が消勢してその接
点４４ｂが開放するため、換気ユニツト５１は運
転を停止する。

上記のような本実施例においては、ヒステリシ
ス・コンパレータ２１の出力によりタイマ回路３
のヒンデンサ３１を充放電させる方式にしている
ため、室内におけるたばこの煙等の流れ、広がり
具合、換気ユニツトの停止、運転による気流変化
に伴うガスセンサ１１回りのガス濃度変化によ
り、コンピユータ２１の入力電圧が運転停止レベ
ルである比較基準電圧V₂レベルを上下に変動し
ても換気ユニツト５１が停止せず、断続運転され
ることがない。しかも、運転停止レベル（V₂）
での入力電圧の変動がなくなり、V₂レベル以下
の入力状態がタイマ回路３の設定時間Ｔだけ継続
したときに換気ユニツトを停止させるため、V₂
レベルでの入力電圧の変動に左右されることなく
Ｔ時間後の換気ユニツト停止を確実にすることが
でき、従来のようなタイマ時間の長すぎ、短かす
ぎを解消できる。さらにまた、運転停止レベル
（V₂）を運転開始レベル（V₁）より低くして両者
間に幅を持たせたため、ノイズを含めた外乱の影
響が受けにくくなり、安定した換気制御が可能に
なる。

なお、この考案においては、換気ユニツト５１
の電源を開閉する手段はリレー４４に限定されな
い。また、タイマ回路３も実施例のものに限定さ
れないことは勿論である。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、汚染検出部
からの出力に対し換気ユニツトの運転開始レベル
と運転停止レベルを互いに異ならしめて幅をもた
せた入力制御部と、この入力制御からの出力によ
つてセツト、リセツト制御されるタイマ回路とに
より、換気ユニツトの出力制御部を制御して換気
ユニツトを運転、停止する方式としたので、汚染
検出部の出力が運転停止信号レベルで変動しても
換気ユニツトが断続運転されることがなく、安定
した換気制御が可能になるほか、外乱の影響も受
けにくい制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかる換気ユニツト制御装
置の一例を示す回路図、第２図はガスセンサの出
力特性の一例を示す図、第３図はこの考案におけ
る時間の経過に伴うガスセンサ出力の変化を示す
動作説明図である。 １……汚染検出部、１１……ガスセンサ、２…
…入力制御部、２１……ヒステリシス・コンパレ
ータ、３……タイマ回路、４……出力制御部、５
……主回路、５０……交流電源、５１……換気ユ
ニツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 雰囲気の汚染度を検出する汚染検出部、上記汚
   染検出部からの出力に対し換気ユニツトの運転開
   始レベルと運転停止レベルを互いに異ならしめた
   ヒステリシス特性を有する入力制御部、上記入力
   制御部の出力信号に応じて換気ユニツトの運転開
   始及び運転停止指令を発する出力制御部、上記汚
   染検出部の出力レベルが上記運転停止レベルより
   低下した時セツトして一定時間換気ユニツトの運
   転を持続するとともに上記一定時間内に汚染検出
   部の出力レベルが運転停止レベルより上昇した時
   リセツトして換気ユニツトが運転を持続するよう
   に上記出力制御部を制御するタイマ回路とを備え
   て成る換気ユニツトの制御装置。