JPH0470534B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は結露センサを用いて浴室の湿度を検
出し、このセンサの設定湿度以上の検出の有無に
応じ換気扇の運転を制御する浴室用換気扇の自動
運転装置に関する。

［従来の技術］ 第５図は例えば特開昭58−156134号公報に示さ
れた従来の浴室用換気扇の自動運転装置を示す回
路図で、図において１は直流電源、２は結露セン
サで、この結露センサ２は第６図の特性図に示す
ように湿度が低い領域では抵抗値が少なく、相対
湿度が90％以上になると抵抗値が大幅に増大する
特性を有している。また、３はコンパレータIC、
４はトランジスタ、５はリレーコイルであり、リ
レー接点６をON−OFFさせる。また７〜１３は
抵抗器、１４は換気扇、１５は交流電源、１６，
１７，１８は中点OFF付シーソースイツチの接
点であり、接点１８は手動運転時を示し、１７は
自動運転時の接点を示している。さらに１９はダ
イオードである。

つぎに第５図における動作について説明する。
まずシーソースイツチ１６が接点１８に接続され
て手動運転状態になつていれば、湿度による結露
センサ２の働きに関係なく、交流電源１５がその
まま換気扇１４に供給されて運転状態となる。ま
た、シーソースイツチ１６が中点OFF点にある
ときは、交流電源１５が換気扇１４に供給され
ず、運転は停止状態となつている。

つぎに、シーソースイツチ１６が接点１７に接
続されて自動運転状態にある場合について説明す
る。

ここで浴室の湿度が低いときには結露センサ２
の抵抗値が低く、結露センサ２と抵抗器７，１
０、直流電源１によつて決まるコンパレータIC
３の非反転入力電圧が、抵抗器８，９、直流電源
１によつて決まるコンパレータIC３の反転入力
電圧よりも低いため、コンパレータIC３の出力
は“Low”である。従つてトランジスタ４は
OFFのままであり、リレーコイル５には電流が
流れず、リレー接点６は開いた状態であり、交流
電源１５は換気扇１４に供給されず運転は停止し
た状態である。

ところが浴室の湿度が高くなつて結露センサ２
の抵抗が高くなると、コンパレータIC３の非反
転入力電圧は上昇し、この非反転入力電圧が抵抗
器８，９で設定された反転入力電圧を越えると、
コンパレータIC３の出力は“High”となる。こ
れによつて抵抗器１１，１２，１３を介してトラ
ンジスタ４がONしてリレーコイル５に電流が流
れ、リレー接点６が閉じる。従つて交流電源１５
はシーソースイツチ１６、接点１７、リレー接点
６を経て換気扇１４に供給され、換気扇１４は運
転状態となる。このときコンパレータIC３の出
力は“High”になると同時に抵抗器１０を介し
てコンパレータIC３の非反転入力電圧はある電
圧だけ持ち上げられるので、コンパレータIC３
の出力のチヤタリングが防止できるとともに、換
気扇の運転→停止の設定湿度に対してヒステリシ
スを与えることになる。

一方、換気扇１４が運転されて、浴室の湿度が
低下してくると、結露センサ２の抵抗値が下る
が、前述のヒステリシス抵抗１０の効果により、
換気扇１４が停止→運転の場合の設定湿度よりも
低い湿度になつてコンパレータIC３の出力が再
び反転し、換気扇１４の運転が停止される。

以下、浴室の湿度が高くなると換気扇１４が運
転され、湿度が低くなると換気扇１４の運転は停
止され、自動的に運転←→停止がくり返えされる。
なお、ダイオード１９はリレーコイル５の逆起電
力を吸収するためのものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の浴室用換気扇の自動運転装置は以上のよ
うに構成されており、結露センサの設定湿度以上
の検出の有無に応じ自動的に運転←→停止がくり
返えされるため、浴室の湿度を低下されることが
できるが、結露センサの特性が一般に相対湿度90
％以下の領域では抵抗値変化が少ないため、結露
センサの設定値を90％以下に設定することが困難
であり、かつ壁面等が充分乾燥していなくとも浴
室の湿度が90％以下で安定してしまうと再び換気
扇を運転させることがなく、かびの発生や湿度に
よるいたみの防止が充分ではないという問題点が
あつた。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、浴室の壁面等の乾燥を充分行
なうことができ、壁面のかびの発生やいたみを防
止できる浴室用換気扇の自動運転装置を得ること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる浴室用換気扇の自動運転装置
は、換気扇停止時における結露センサの設定湿度
以上の検出時間を計測する手段と、この結露検出
時間が結露センサの結露検出状態を安定化させる
程度の比較的短い所定の一定時間を越えると上記
換気扇の運転を開始させる手段と、換気扇運転時
における結露センサの設定湿度以上の検出時間に
応じた換気扇運転時間を算出する手段と、この手
段により算出された運転時間だけ換気扇を運転さ
せた後停止させる手段とを備えたものである。

［作用］ この発明においては、換気扇停止時における結
露センサが設定湿度以上を検出する時間を計測
し、その結露検出時間が所定の一定時間を越える
と換気扇の運転開始を行なうようにし、換気扇の
運転が開始したら換気扇運転時の結露センサの設
定湿度以上の検出時間に応じた運転時間だけ運転
が続行する。即ち結露センサが設定湿度以上即ち
結露を検出しても直には換気扇の運転を開始せ
ず、この結露検出時間が所定の一定時間を越えた
時に始めて換気扇の運転を開始し、又換気扇の運
転中結露センサが結露を検出しなくなつても直ち
には換気扇を停止させずに、例えば換気扇運転中
の結露検出時間が長ければ長く、短かければ短い
所定関数関係にある時間換気扇の運転を続ける。
従つて上記一定時間及びこの所定関数を適宜定め
ることによつて結露状態に応じた安定した最適の
時間換気扇を運転し壁面等の乾燥を充分行なうこ
とができる。

［実施例］ 以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成
図である。この実施例は第１図から明らかなよう
に、換気扇の運転をON、OFF制御する換気扇制
御回路２０を電源の最初の通電時の例えば180分
強制運転手段２３によつて換気扇を強制運転させ
るよう制御する。強制運転後は結露センサが設定
湿度、例えば90％以上を検出する結露検出信号
が、結露センサ入力回路２１から換気扇停止時に
は結露検出時間計測手段２４に、換気扇運転時に
は運転時間算出手段２５に入力される。結露検出
時間計測手段２４では、換気扇運転停止時の結露
検出時間が計測され、それが所定値、例えば15秒
に達したら運転開始手段２６によつて換気扇の運
転を開始させるよう換気扇制御回路２０が制御さ
れる。運転時間算出手段２５では換気扇運転中の
結露検出時間をｘ倍、例えば25倍し、その値が下
限値、例えば30分以下ならば30分に、上限値、例
えば180分以上なら180分に設定して運転時間を算
出し、換気扇の実際の運転時間がその算出された
運転時間に達したら換気扇を停止させるよう運転
停止手段２７によつて換気扇制御回路２０を制御
するように構成されている。

第２図は第１図の実施例の電気回路を示す回路
図で、図において２，１４及び１５は第５図の従
来例と同様の結露センサ、換気扇及び交流電源、
２０は第１図で示した換気扇制御回路で、ダイオ
ードブリツジDB、抵抗R₁，R₂，R₃、コンデンサ
C₁及びサイリスタSCRによつて構成される。２
１は同様に第１図で示した結露センサ入力回路で
結露センサ２、抵抗R₄，R₅、ダイオードD₁、コ
ンデンサC₂及びトランジスタQ₁により構成され、
上記抵抗R₅の定数と結露センサ２の特性により
検出湿度は決定される。２８は電源スイツチ、２
９は電源回路で、抵抗R₆，R₇，R₈、ダイオード
D₂，D₃、コンデンサC₃，C₄、定電圧ダイオード
ZD、トランジスタQ₂及びサージアブソーバSAに
より構成され、３０は電源周波数入力回路で抵抗
R₉，R₁₀、ダイオードD₄より構成され、３１はリ
セツト回路で抵抗R₁₁，R₁₂，R₁₃、コンデンサ
C₅、トランジスタQ₃より構成されている。３２
は、第１図の各手段２２〜２７を実行するための
マイクロコンピユータ（以下マイコンという）で
抵抗R₁₄と内蔵のコンデンサにより発振システム
クロツクを発生する。

次にその動作を第３図及び第４図を参照しなが
ら説明する。第３図はマイコン３２のメモリに記
憶された換気扇制御プログラムを示すフローチヤ
ート、第４図は運転時間算出手段２５による結露
検出時間と算出される換気扇運転時間との関係を
示す説明図である。

まずスイツチ２８を閉とすると、装置に交流電
源１５が接続され電源回路２９によりマイコン３
２に直流電源が通電され、リセツト回路３１の出
力がＬ（Low）からＨ（High）になることにより、
マイコン３２の動作がスタートする。マイコン３
２は最初ステツプ33で内蔵のRAM、入出力ポー
ト等の初期化設定を行なう。次にステツプ34で、
電源周波数入力回路３０からの電源周波数入力の
立上がりの検出を行ない、立上がりエツジを検出
した時のみ次の処理に進み、その他の時は次の立
上がり検出までループを形成する。即ち電源周波
数１サイクル（この実施例では50Hz、60Hz共用と
するために1/55秒とする）毎に１ループの処理が
行なわれる。電源周波数の立上がりを検出すると
ステツプ39に進み、最初通電時180分の強制運転
を行なう（強制運転手段２３）ようにするため、
初期時のみステツプ40でマイクロコンピユータ３
２に設定される換気扇運転時間T₁を180分にセツ
トしステツプ41でSCRをONとする。この最初通
電時180分の強制運転を行なうことにより、スイ
ツチ２８の操作のみで普通の換気扇と同様に手動
運転を行なうことができ、180分経過後には結露
センサ２による自動運転に切り換わる。この強制
運転の間は結露センサ２は結露状態でないから、
ステツプ42、ステツプ43からステツプ44に進み、
上記180分に設定された換気扇運転時間T₁を１ル
ープ経過毎に1/55秒減算させるT₁←T₁−1/55秒
の処理を行ない、換気扇運転時間、即ちSCRの
ON時間T₁が180分を経過するとT₁が０以下とな
りステツプ45からステツプ46に進み、SCRを
OFFとし換気扇１４を停止させる。換気扇停止
後結露センサ入力回路２１が結露と判定した時は
ステツプ47からステツプ48に進み、マイクロコン
ピユータ３２に設定される結露検出時間T₂を０
から１ループ経過毎に1/55秒加算させるT₂←T₂
＋1/55秒の処理を行ない、換気扇停止時の結露検
出時間T₂を計測し（結露検出時間計測手段）、そ
れが15秒に達する前に結露状態でなくなつたら、
ステツプ50からステツプ34に戻り、次のループの
ステツプ47からステツプ49に進み、T₂をクリア
する。結露検出時間T₂が15秒を越えるとステツ
プ50からステツプ51に進みSCRをONとし、ステ
ツプ52でT₂を０にクリアする（運転開始手段２
６）。以上の結露検出時間計測手段２４は、次に
換気扇が運転されてから結露センサが非結露状態
になるまでの時間を安定させるために有効であ
る。つまり、結露センサは結露状態を検出しても
その高湿度の雰囲気にしばらく放置されないと安
定した結露検出状態とはならない。そのため、結
露検出後結露センサが安定する前に換気扇が運転
され結露センサ付近に雰囲気が変化すると、室内
の湿度が下らないのにも関わらず結露センサは非
検出状態となる等、換気扇が運転されてから結露
センサが非結露状態になるまでの時間が安定せ
ず、換気扇のモータの立上り時間等のばらつきの
影響を受けて変化する。それで上述のように結露
検出から15秒の結露検出時間T₂後換気扇の運転
を開始するようにすれば、結露センサの結露検出
状態は安定し、換気扇運転中の結露検出時間は室
内の湿度に応じた正しい安定した時間となり、次
の運転時間算出手段２５において安定した時間が
算出される。T₂＞15となりSCRがONとなるとス
テツプ42からステツプ43に進み結露センサ２が結
露状態の時のみステツプ53に進みT₁を０から１
ループ経過毎に_X／55秒加算させるT₁←T₁＋_X／
55秒の処理が行なわれる。この処理の結果T₁が
30分以下の場合は最低時間30分に、180分以上の
時は最高時間180分にステツプ54で補正される
（運転時間算出手段２５）。またこのｘの値は浴室
用換気扇を使つての種々の実験の結果「25」が最
適値として選定できた。この時の結露検出時間と
算出される換気扇運転時間との関数関係は第４図
に示すようになる。このような処理にて算出され
たT₁がステツプ44で毎ループ1/55秒即ち換気扇
の実際の運転時間が減じられて、T₁が０以下と
なるとステツプ45からステツプ46にいたりSCR
はOFFされる（運転停止手段２７）。

以上の説明では電源周波数を基準クロツクとし
その１サイクル時間を1/55秒として処理したが、
これは電源周波数が50Hz地区と60Hz地区のどちら
の地区で使用しても時間の誤差を最少となるよう
にしている。しかしどちらの地区で使用しても正
確な時間でなくなるが、この程度の誤差は使い勝
手、壁の乾燥のどちらにも大きな影響を与えるこ
とはない。勿論各地区専用に1/60秒或は1/50秒を
選んでもよいことは明らかである。

なお上記実施例における強制運転時間180分、
換気扇運転時間の最高180分、最低30分、比例定
数ｘの値等は一例を示したにすぎず実際に使用す
る換気扇の能力等に応じ適宜変更し得るものであ
る。

さらに上記実施例における基本クロツクは電源
周波数をもとに決定しているが、マイコンのシス
テムクロツクを使用しても同様に実現でき、電源
周波数入力回路３０は不要となるが、マイコン内
蔵のCR発振では誤差が±30％程度ありセラミツ
ク発振等による方法が必要である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、浴室用換気扇
の運転制御を結露センサの設定湿度以上の検出時
間をもとに最適となるように行なうので、非常に
安定した換気扇の運転制御で浴室の壁面のかびの
発生やいたみの防止を極めて有効に行ない得る効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成
図、第２図はそれの実施例の電気回路を示す回路
図、第３図はその動作を示すフローチヤート、第
４図はその動作説明図、第５図は従来の浴室用換
気扇の自動運転装置を示す回路図、第６図は結露
センサの特性図である。 図において、２は結露センサ、１４は換気扇、
２０は換気扇制御回路、２１は結露センサ入力回
路、２４は結露検出時間計測手段、２５は運転時
間算出手段、２６は運転開始手段、２７は運転停
止手段、２８は電源スイツチ、２９は電源回路、
３０は電源周波数入力回路、３２はマイコンであ
る。図中同一符号は同一或は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 浴室に設置された換気扇を運転する電気回路
   に湿度を検出する結露センサを設け、この結露セ
   ンサの設定湿度以上の検出の有無に応じて上記換
   気扇を運転制御する浴室用換気扇の自動運転装置
   において、上記換気扇停止時における結露センサ
   の上記設定湿度以上の検出時間を計測する結露検
   出時間計測手段、この結露検出時間が、上記結露
   センサの結露検出状態を安定化させる程度の比較
   的短い所定の一定時間を越えると上記換気扇の運
   転を開始させる運転開始手段、上記換気扇の運転
   時における上記結露センサの設定湿度以上の検出
   時間に応じた換気扇運転時間を算出する運転時間
   算出手段、及び上記換気扇の運転開始から上記手
   段によつて算出された運転時間経過後、この換気
   扇の運転を停止させる運転停止手段を備えたこと
   を特徴とする浴室用換気扇の自動運転装置。 ２ 上記結露検出時間計測手段及び運転時間算出
   手段による時間計測は電源周波数の周期を基準に
   して行なわれる特許請求の範囲第１項記載の浴室
   用換気扇の自動運転装置。