JPS63197837A - 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などの湿度を検出し
、この結露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換気扇の自動運転装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開昭５８−１５６１３４号公報に示さ
れた従来の換気扇の自動運転装置を示す回路図であり、
図において、（１）は直流電源、（２）は結露センサで
、この結露センナ（２）は第６図の特性図に示すように
相対湿度が低い領域では抵抗値が少なく、相対湿度が９
０％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。Ｂ）はコンパレータＩＣ１４）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。（７）〜（１３）は抵抗器、（１４）
は換気扇、（１５）は交流電源、（１６）　（１７）（
１８）は中点ＯＦＦ付きシーソースイッチの接点であり
、（１７）は自動運転時の接点を示し、（１８）は手動
運転時の接点を示している。（１９）はダイオードであ
る。

次に、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
まま換気扇（１４）に供給されて運転状態となる。

珪な、シーソースイッチ（托）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。

次に、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。

浴室の湿度が低いときには結露センサａの抵抗値が低く
、結露センサ（２１と抵抗器（７）（１０１、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（８１［９１、直流電源（１）によ
って決まるコンパレータＩＣ［３１の反転入力電圧より
も低いため、コンパレータＩＣ（３１の出力はｒ　Ｌ　
ｏ　Ｗ　Ｊである。従って、トランジスタ（２）はＯＦ
Ｆのままであり、リレーコイルｆ５１には電流が流れず
、リレー接点（６）はＯＦＦの状態であり、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（２１の抵
抗が高くなると、コンパレータＩＣ（３１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（８１（９
１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ｒＨｉ　ｇｈ　Ｊとなる。

これによって抵抗器（＋　１）　（１２）　（１３）を
介してトランジスタ（２）がＯＮしてリレーコイル＋５
１に電流が流れ、リレー接点（６）がＯＮする。従って
、交流電源（１５）はシーソースイッチ（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ＩＣ（３）の出力はｒＨｉｇｈ」になると同
時に抵抗器−を介してコンパレータＩＣ（３１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（３１の出力のチャタリングが防止できるとと
もに、換気扇の運転から停止へ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、結露センサに）の抵抗値が下がるが、前述の
ヒステリシス抵抗器の効果により、換気扇（１４）が停
止から運転へ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（３１の出力が再び反転し、換気扇（
１４ンの運転が停止される。

このように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、自動的に運転と停止が繰り返される。

なお、ダイオード（１９）はリレーコイル（５１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〕

上記のような従来の換気扇の自動運転装置では、結露セ
ンサ（２の設定湿度以上の検出の有無に応じ自動的に運
転・停止が繰り返されるため、浴室の湿度を低下させる
ことができるが、中点ＯＦＦ付きシーソースイッチのよ
うな特殊なスイッチを用いなれけばならず、また、スイ
ッチ及び装置との配線に５本の電力配線を壁等に埋込む
必要があり、誤配線の恐れがある等の問題点があった。

この発明は係る問題点を解決するためになされたもので
、浴室等の壁面の乾燥を充分行うことができ、一般的な
０Ｎ−ＯＦＦスイッチを用いて手動運転・自動運転・停
止をすることができる換気扇の自動運転装置を得ること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る換気扇の自動運転装置は、電気回路への
通電開始時所定時間結露センサの所定湿度以上の検出の
有無に係わらず換気扇を運転させる強制運転手段と、瞬
時の非通電を検出することにより強制運転手段を解除す
る強制運転解除手段と、強制運転手段による所定時間経
過後または強制解除手段による強制運転解除後結露セン
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・停止を行う運転開始手段と、運転停止手段とを
備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、電源スィッチの０Ｎ−ＯＦＦをゆ
っくり行えば、所定時間換気扇を強制運転させ手動運転
が可能となり、電源スィッチの０Ｎ−ＯＦＦを素早く行
えば、結露ロセンサの検出の有無に応じて運転する自動
運転が可能となる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成図であり、
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
制運転させるように制御する。また、強制運転解除手段
（５９）は強制運転中であっても瞬時の非通電（例えば
０．１〜０．５秒）を検出することにより強制運転を解
除する６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（ｆ１
５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に換気扇制御回路（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１
８０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図の実施例における電気回路
を示す回路図で、図において（２］（＋４）及び（１５
）は上記第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Ｒｔ　、　Ｒ２、Ｆ
ｔｓ、コンデンサＣ８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、Ｒ９，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Ｒ７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Ｒ６、Ｒ７、Ｒ６、ダイオー
ドＤ２、Ｄｌ、コンデンサＣ１、Ｃａ、定電圧ダイオー
ドＺＤ、トランジスタＱ２及びサージアドソーバＳＡに
より構成され、この電源回路（２９）は１秒程度の交流
電源の非通電があっても後述するマイクロコンピュータ
（３２）に電源を供給するようになっている。（３０）
は電源周波数入力回路で、抵抗Ｒ９゜ＲＩＧ、ダイオー
ドＤ４により構成され、（３１）はリセット回路で、抵
抗Ｒｉ、、Ｒ、、、Ｒ、、、コンデンサＣ９、トランジ
スタＱ、により構成されている。

（３２）は第１図の各手段（２２）〜（２７）および強
制運転解除手段（５９）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Ｒｔａと内蔵の
コンデンサにより発信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６ まず、スイッチ（２Ｂ）をＯＮ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
（３２）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ＲＡ
Ｍ、入出力ボート等の初期化設定を行う。次にステップ
（５７）で非通電状態が０．１秒以上続いたかどうか判
定し、０．１秒読いたならばステップ（５８）でＴｌを
０秒に設定して強制運転を終了させる（強制運、転解除
手段（，５９））。このとき、非通電状態であるという
のは電源周波数の立上がりが検出できないときのことを
いう。ステップ（３４）では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い、立上
がりエツジを検出したときのみ次の処理に進み、その他
のとき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、６
０Ｈｚ共用とするために１７５５秒とする）毎に１ルー
プの処理が行われる。電源周波数の立上がりを検出する
と、スイッチ（２８）がＯＮ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
（２１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ときはステップ（３７）に進み
、換気扇制御回路（２０）のＳＣＲをＯＮＩ、、結露検
出信号があるときはステップ（３８）に進み、ＳＣＲを
ＯＦＦさせる動作を行う（結露センサテスト手段（２２
））。

これは以下に述べるように最初通電時に１８０分の強制
通電を行うようプログラムされているため、装置を生産
するときの結露センサｆ２１のテストが簡単に行えるよ
うにするためである。もしこれを行わないと結露センサ
（２）のテストは１８０分運転後しか行うことができな
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ＴＩ
を　１８０分にセットしステップ（４１）でＳＣＲをＯ
Ｎとする。この最初通電時１８０分の強制運転を行うこ
とにより、電源スィッチ（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０）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、Ｔ１←Ｔｌ−１１５５秒の処理を行う
。即ち、１ループ毎に１１５５秒ＴＩを減算し、Ｔｌ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、結露センサ入力回路（２１）が結
露したと判定したときは、ステップ（４７）からステッ
プ（４８）に進み、Ｔ２←Ｔ２＋１１５５秒の処理を行
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（５０）からステップ（５１）に進み、ＳＣＲを
ＯＮとし、ステップ（５２）でＴ２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（５
４）に進みＴ２をＯ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。Ｔ２＞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（２１が結露状態のときの
みステップ（５５）に進み、Ｔ１←Ｔ１＋ｘ１５５秒の
処理が行われる。この処理の結果ＴＩが３０分以下の場
合には最低時間３０分に、１８０分以上の場合には最高
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Ｔ１がステップ（４４）で
毎ループ１７５５秒即ち換気扇の実際の運転時間が減じ
られて、ＴＩが０以下となるとステップ（４５）からス
テップ（４６）に至り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ｌ／６
０秒或いは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。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、電気回路への通電開始
時に所定時間結露センサの検出の有無に係わらず強制的
に換気扇の運転を行うことにより、強制運転時に電源ス
ィッチによる手動運転・停止が可能であり、強制運転終
了後や強制運転時でも電源スィッチをすばやく開閉すれ
ば自動運転に切換わるので一般的なＯＮ−〇ＦＦ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、また、結露センサの検出有無によ
る自動運転により、浴室等の壁面の乾燥を充分行うこと
ができ、カビ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
はその実施例における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。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示し、（
２１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）はマイクロコンピュータ、（５９）は強制運転
解除手段である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）浴室などに設置される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
   検出の有無に係わらず上記換気扇を運転させる強制運転
   手段と、瞬時の非通電を検出することにより上記強制運
   転手段を解除する強制運転解除手段と、上記強制運転手
   段による所定時間経過後または上記強制解除手段による
   強制運転解除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・停止を行う運転開
   始手段と、運転停止手段とを備えたことを特徴とする換
   気扇の自動運転装置。
2. （２）運転停止手段は、換気扇運転開始からそれの運転
   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項記載の換気扇の自動運転装
   置。
3. （３）所定関数関係は上限と下限が決定された比例関係
   である特許請求の範囲第２項記載の換気扇の自動運転装
   置。
4. （４）換気扇運転時間及び結露検出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項〜第３項のいず
   れかに記載の換気扇の自動運転装置。