JPS62194139A - 浴室用換気扇の自動運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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′ｉｆＬ！１ｉ！、装置
を示す回路図で１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ＩＣ１（
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０Ｎ−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付シーソースイッチの接点であり、接点（１
８）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。

まずシーソースイッチ（１６）が接点（１８）に接続さ
れて手動運転状態になっていれば、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ＪＲ（１４）に供給されて運転状態となる。

また、シーソースイッチ（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っている。

つぎに、シーソースイッチ（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）（１０）
。

直流電源（１）によっ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）によって決まるコンパレータＩＣ（３）の反転入力
電圧よりも低いため、コンパレータＩＣ（３）の出力は
”Ｌｏｗ”である。従ってトランジスタ（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って結露センサ（２）の抵
抗が高くなると、コンパレータＩＣ（３）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ＩＣ（３）の出力はＩＩ　ｌ　ｉ　ｇｈＩＩとなる。

これによって抵抗器（１１）　（１２）　（１３）を介
してトランジスタ（４）がＯＮＬ、てリレーコイル（５
）に電流が流れ、リレー接点（６）が閉じる。従って交
流電源（１５）はシーソースイッチ（１６）、接点（１
７）、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ＩＣ（３）の出力は”　Ｈｉ　ｇ　ｈ”になると
同時に抵抗器（１０）を介してコンパレータＩＣ（３）
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ＩＣ（３）の出力のチャタリングが防止で
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
い湿度になってコンパレータＩＣ：（３）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Ｑ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
応じ自動的に運転仲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った・ また手動運転、停止を切換えるのにあまり一般的でない
中点ＯＦＦ付きのシーソースイッチを用いなければなら
ない点と、スイッチや装置への配線に５本の電力配線を
壁等に埋め込む必要があり誤配線のおそれがある等の問
題点もあった。

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
、一般的な０Ｎ−ＯＦＦスイッチを用いて手動運転、自
動運転、停止等の換気扇制御の可能な浴室用換気扇の自
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
扇を運転する電気回路への通電開始時、所定時間、結露
センサの検出の有無に係わらず、換気扇を運転させ、そ
の所定時間経過後は結露センサの所定湿度以上の検出の
有無に応じて換気扇を運転制御しようとするものである
。

［作　用］ この発明においては、電気回路への最初の電源スィッチ
の投入によって所定の一定時間換気扇を強制運転させ、
その間電源スイッチ開閉による手動運転が可能で、それ
から、結露センサの検出の有無に応する自動１転に入る
。

［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短い所定時間、例えば６秒間に結露
センサテスト手段（２２）によって結露センサのテスト
を行なうよう制御し、そして強制運転手段（２３）によ
って最初通電時の例えば１８０分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
間差算出手段（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。結露検出時間差算出手段
（２４）では、換気扇運転停止時の結露検出時間と結露
を検出しない時間との差が算出され、それが所定値、例
えば１５秒に達したら運転開始手段（２６）によって換
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１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
）によって換気扇制御回路（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、ダイオードブリッ
ジＤＢ、抵抗Ｒ工、Ｒ２、Ｒ１、コンデンサＣ工及びサ
イリスタＳＣＲによって構成される。（２１）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，Ｒｓ、ダイオードＤいコンデンサＣ２及び
トランジスタＱ１により構成され、上記抵抗Ｒ９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）は電源スィッチ、（２９）は電源回路で、抵
抗ＲＧ、　Ｒ，、ＲいダイオードＤ２、Ｄ３、コンデン
サＣ３、Ｃい定電圧ダイオードＺＤ□、トランジスタＱ
２及びサージアドソーバＳＡにより構成され、（３０）
は電源周波数入力回路で抵抗Ｒ５、Ｒ□。、ダイオード
Ｄ４より構成され、（３１）はリセット回路で抵抗Ｒ□
１゜Ｒ１２、Ｒ工１、コンデンサＣ６、トランジスタＱ
、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ュー
タ（以下マイコンという）で抵抗Ｒ工、と内蔵のコンデ
ンサにより発振システムクロックを発生する。

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ャート、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。

まずスイッチ（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、リセット回路（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
（３２）は最初ステップ（３３）で内蔵のＲＡＭ、入出
力ボート等の初期化設定を行なう。次にステップ（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
た時のり次の処理に進み、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５０　）１　ｚ、６０Ｈｚ共用とするた
めに１１５５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、スイッチ（２
８）が閉になってから６秒間は、ステップ（３５）から
ステップ（３６）に進み、結露センサ（２）のテストの
ため、結露センサ入力回路（２１）からの結露検出信号
が無い時はステップ（３７）に進み、換気扇制御回路（
１９）のＳＣＲをＯＮシ。

結露検出信号が在る時はステップ（３８）に進み、ＳＣ
ＲをＯＦＦさせる動作を行なう（結露センサテスト手段
（２２））。これは以下述べるように最初通電時に１８
０分の強制通電を行なうようプログラムされているため
、装置を生産する時の結露センサ（２）のテス１−が簡
単に行なえるようにするためである。

もしこれを行なわないと結露センサ（２）のテストは１
８０分運転後しか行なうことができなくなる。

センサテストのための６秒間が経過した後はステップ（
３５）からステップ（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、初期時のみステップ（４０）でＴｏを１８０
分にセットしステップ（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
、スイッチ（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
ップ（４２）、ステップ（４３）からステップ（４４）
に進み、Ｔ□←Ｔ□−１７５５秒の処理を行なう。即ち
１ループ毎に１ノ５５秒Ｔ工を減算し、Ｔ工がＯ以下と
なったらステップ（４５）からステップ（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ス力回路（２１）が結露と判定し
た時はステップ（４７）からステップ（４８）に進み、
Ｔ２←Ｔｚ”１１５５秒の処理を行ない、換気停止時の
結露検出時間を計測し、それが１５秒に達する前に結露
状態でなくなったら、ステップ（４７）からステップ（
４９）に進み、Ｔ２←Ｔ２−１１５５秒の処理を行なう
。即ち換気扇停止時の結露検出時間と結露非検出時間と
の差の算出が行なわれ（結露検出時間差検出手段（２４
））、この差Ｔ２が１５秒を越えるとステップ（５ｏ）
からステップ（５１）に進みＳＣＲをＯＮとし、ステッ
プ（５２）で′ｒ２をＯにクリアする（運転停止手段（
２７））。一方Ｔ２が１５秒に達する前に０以下になる
とステップ（５３）からステップ（５４）に進みＴ２を
０にクリアする。以上の結露検出時間差検出手段（２４
）は、結露センサ（２）がチャタリングした場合にも安
定な動作が得られることと、次に換気扇が運転されてが
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。Ｔ、＞１５となりｓｃＲがＯＮと
なるとステップ（４２）からステップ（４３）に進み結
露センサ（２）が結露状態の時のみステップ（５５）に
進みＴ工←Ｔ工＋ｘ１５５秒の処理が行なわれる。

この処理の結果Ｔ工が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分にステップ
（５６）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っての種々の実験の
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
Ｔ工がステップ（４４）で毎ループ１１５５秒即ち換気
扇の実際の運転時間が減じられて、Ｔ工が０以下となる
とステップ（４５）からステップ（４６）にいたりＳＣ
Ｒ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ックとしその１サ
イクル時間を１１５５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１７６
０秒或は１７５０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ックは電源周波数を
もとに決定しているが、マイコンのシステムクロックを
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％程度ありセラミッ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、電気回路への通電開始
時に所定の一定的間結露センサの検出の有無に関わらず
強制的に換気扇の運転を行なうことにより、強制運転時
に電源スィッチによる手動制御、停止が可能であり、自
動運転には一定時間後自動的に切換ねるので、一般的な
０Ｎ−ＯＦＦスイッチの使用が可能であり、２本の配線
ですみ、誤結線が防止できる効果があり、又所定時間の
換気扇の強制運転後、結露センサの検出有無による自動
運転が行なわれるので、浴室の壁面等の乾燥を充分行な
うことができ、かびの発生やいたみを防止できる効果を
も有している。

【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ャート、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、（２３）は強制運転手段、（２４）は結露検出
時間差検出手段、（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）
は電源スィッチ、（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−或は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （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電気回路へ
   の通電開始時所定時間上記結露センサの所定湿度以上の
   検出の有無に関わらず上記換気扇を運転させる強制運転
   手段及び上記所定時間経過後上記結露センサの設定湿度
   以上の検出、不検出に応じ上記換気扇の運転開始、停止
   を行なう運転開始手段と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. （２）上記運転停止手段は、上記換気扇運転開始から、
   それの運転時における上記結露センサの設定湿度以上の
   検出時間に対し所定関数にある時間経過後この換気扇を
   停止させる手段であ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。
3. （３）上記運転開始手段は、上記換気扇運転停止時にお
   ける上記湿度センサの設定湿度以上の検出時間から所定
   湿度以上を検出しない時間を差引いた時間差が所定値以
   上に達した時上記換気扇の運転を開始させる手段である
   特許請求の範囲第１又は第２項記載の浴室用換気扇の自
   動運転装置。
4. （４）上記所定関数関係は上限と下限が設定された比例
   関係である特許請求の範囲第２又は第３項記載の浴室用
   換気扇の自動運転装置。
5. （５）上記換気扇を強制運転させる所定時間は電源周波
   数を基準に決定される特許請求の範囲第１〜第４項のい
   ずれかに記載の浴室用換気扇の自動運転装置。