JPS6380140A - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は湿度により電気的特性の変ｆヒする結露セン
サを使って、湿度に応じて浴室の換気を自動的に実施す
るようにした浴室用換気扇の自動運転装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 上記この種の従来の装置は、例えば特開昭５８−１５６
１３４号公報に開示されているような構成、即ち、第５
図に示すとうりである。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。また、７〜１
３は抵抗、１４は換気扇、１５は交流電源、１６はシー
ソースイッチで、１７．１８はその中点ＯＦＦ付きのシ
ーソースイッチ１６の接点であり、接点１８は手動運転
時のもの、接点１７は自動運転時のものである。さらに
１９はダイオードである。

つぎにこの′電気回路の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。また、シーソースイッチ１
６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おいて、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７，１０、直流電源１によって決まるコンパレータＩ
Ｃ３の非反転入力電圧が、抵抗８，９、直流電源１によ
って決まるコンパレータＩＣ３の反転入力電圧よりも低
いなめ、コンパレータＩＣ３の出力はＬＯＷである。従
ってトランジスタ４はＯＦＦの丈まであり、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ＩＣ３の非反転入力は上昇し
、この非反転入力電圧が抵抗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ＨＩ
ＧＨとなる。

これによって抵抗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。従って交流電源１５はシーソースイッチ
１６の接点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、前述の抵抗１
０のヒステリシス効果により、換気扇１４が停止から運
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
に運転と停止がくり返される。なお、ダイオード１つは
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２の設定湿度以上の検出の有無
に応じ自動的に運転と停止がくり返されるため、浴室の
湿度を低下させることができるが、結露センサ２の特性
力し一般に相対湿度９０％以下の領域では抵抗値変化が
少ないため、換気扇１４を運転させるべき相対湿度の設
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１４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、結露センサ２が短時間で結露検出、不検出をくり
返すいわゆるチャタリングを生じた場合、これに応じて
換気扇１４の運転停止がくり返され動作が不安定となる
という問題点もあった。

この発明はかかる従来の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に図ることができ
、壁面のかびの発生や傷みを極力防止することができる
とともに、安定した動作を換気扇にさせることができる
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］ この発明に係る浴室用換気扇の自動運転装置は、結露セ
ンサの検出値の変化量を演算するセンサ変化量算出手段
と、換気扇停止時における上記センサ変化量算出手段の
一定時間当たりの変「ヒ量が所定値に達すると上記換気
扇を運転させる運転開始手段と、換気扇の運転開始から
所定時間経過後において換気扇を停止させる運転停止手
段とを備えたものである。

［ｆｔｌ：用］ この発明においては、換気扇が運転していない時の結露
センサの検出値の変化量を演算し、その変化量が所定値
に達すると換気扇を運転させ、換気扇が運転を始めたら
、該換気扇の運転時の結露センサの変化量が上昇してい
る時間に応じた時間だけ運転を継続させその後は停止さ
せることかできる。つまり、結露センサの検出値が急激
に上昇した時に換気扇の運転を開始し、結露センサの検
出値が下降するまでの時間に応じて換気扇の運転を制御
し、結露状懇に応じた換気運転を実施することができる
。

［実施例］ 第１図、第２図、第３図それに第４図はいずれも本発明
の一実施例としての浴室用換気扇の自動運転装置を示し
たもので、第１図の全体の構成図からも明らかなように
換気扇の運転をオン・オフ制御する制御回路２０を、電
源の最初の投入から短い時間を（例えば６秒間〉区切っ
てこの間に結露センサテスト手段２２により結露センサ
２のテストを行う、この後、強制運転手段２３によって
最初の通電から例えば１８０分間換気扇１４を強制運転
させる。強制運転の後には結露センサ２の検出値の変化
量を測定し、結露センナ入力回路２１を経て検出値の変
化量が変化量算出手段２４に入力される。変化量算出手
段２４は、これ以前に入力された結露センサ２の検出値
と新たに入力された結露センサ２の検出値との差を演算
し、その値が所定値に達したら運転開始手段２６に出力
する。運転開始手段２６は制御回路２０に換気扇１４を
紳動させる信号を出力し、これにより換気扇１４が始動
する。運転時間算出手段２５は、換気扇１４が運転して
いる間、結露センサ２の検出値が上昇している時間をＸ
倍、例えば２５倍し、その値が下限値以下、例えば３０
分以下のときには下限値、即ち３０分に、上限値以上、
例えば１８０分以上のときには上限値、即ち１８０分に
運転時間を算出し、この時間に運転時間が達したとき運
転停止手段２７に出力し、運転停止手段２７は制御回路
２０に換気扇１４を停止させる信号を出力し、これによ
り換気扇１４が停止する。また、結露センサ２の検出値
の変化量が所定値に達しない場合でも結露センサ２の値
が所定値、例えば９０％に達した場合には運転開始手段
２６が作動し、制（ヰ回路２０は換気扇１４を始動させ
る信号を出力する。

第２図は第１図の具体的な構成を示す電気回路図で、同
図において２．１４及び１５は第４図に示した従来例と
同一の構成部分である。２０は制御回路で、ダイオード
ブリッジＤＢ、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，コンデンサＣ１
及びサイリスタＳＣＲにより構成されている。２１は結
露センサ入力回路で、結露センサ２．抵抗Ｒ４゜Ｒ５，
１１，１５，コンデンサＣ２及びトランジスタＱ１によ
り構成されている。即ち、トランジスタＱ１をオンさせ
てコンデンサＣ２の電荷を放電させた後、結露センサ２
によりコンデンサＣ２を充電し、その電位がマイクロコ
ンピュータ３２のＤ１ポートのフレッシュホールド電圧
に達するまでの時間を測定することで結露センサ２の値
を測定するのである。２８は電源スィッチ、２９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ＺＤＩ、
）−ランジスタＱ２及びサージアドソーバＳＡにより構
成されている。３１はリセット回路で、抵抗Ｒ１１゜Ｒ
１２，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図の動作を実行するマイク
ロコンピュータで、抵抗Ｒ１４と内蔵のコンデンサによ
りシステムクロックを発振する（第３図のプログラムを
示したフローチャートを参照）。

しかして、電源スィッチ２８を閉成すると、装置に交流
電源１５が接続され電源回路２つによりマイクロコンピ
ュータ３２に直流電源が供給され、リセット回路３１の
出力がＬレベルからＨレベルに変わり、マイクロコンピ
ュータ３２の動作がスタートする。マイクロコンピュー
タ３２は最初のステップ３３で内蔵のＲＡＭ、入出力ボ
ート等の初期化を行う。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
を行い、立上がりエツジを検出した時にのみ次の処理に
進み、その他の時には次の立上がりの検出までループを
形成する。即ち、電源周波数１サイクル（本例では５０
Ｈ２，６０Ｈ２共用とするため１１５５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、ステップ４２により結露センサ２の値ψｎを
測定しメモリに収納する。そして、電源スィッチ２８が
閉成されてから所定時間、例えば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からの結露センサ２の値ψｎが
所定値ψＭ　Ａ　Ｘ　（例えば９３％）以下であればス
テップ３７に進み、制御回路２０のＳＣＲをオンし、こ
の値を越えればステップ３８に進み、ＳＣＲをオフさせ
る動作を行う（結露センサテスト手段２２）、これは最
初の通電時に１８０分の強制運転を行うようにプログラ
ムされているため、装置の生産時における結露センサ２
のテストの簡易化を図るためである。もしこれを行わな
いとすれば、結露セン与２のテストは１８０分運転した
後にしか実施できないことになる。テストの為の６秒問
が経過するとステップ３５からステップ３９に進み、最
初の通電時の１８０分の強制運転を行うようにすべく、
初期時のみステップ４０でＴ１を１８０分にセットしス
テップ４１でＳＣＲをオンとする。この１８０分の強制
運転を行うことによって電源スィッチ２８の操作のみで
普通の換気扇と同様の手動運転を行うことができ、１８
０分を経過すると結露センサ２による自動運転に切り換
わる。強制運転の間は結露センサ２は結露状態にないか
ら、ステップ４３でΔψ＝ψｎ−ψｎ−の演算を行いス
テップ４８、ステップ４４からステップ４５に進み、Ｔ
１−Ｔｌ−１１５５秒の処理を行う、即ち、１ループ毎
に１１５５秒Ｔｌｔ！−減算し、Ｔ１がＯ以下となった
らステップ４６からステップ４７に進み、ＳＣＲをオフ
とし換気ｆｆ１１４を停止させる。

換気扇１４の停止後Δψが所定値α以上になった時には
ステップ４９からステップ５０に進みＳＣＲをオンする
。ＳＣＲがオンとなるとステップ４８からステップ４４
に進みΔψが０以上の時のみステップ５２に進みＴ１←
Ｔｌ＋ｘ１５５秒の処理が行われる。この処理の結果Ｔ
１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５３で補正される
（運転時間算出手段２５）、またこのＸ値は浴室用換気
扇を使っての種々の実験結果から２５が最適値として選
定された。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
１１５５秒、即ち換気扇１４の実際の運転時間が減じら
れて、Ｔ１が０以下となるとステップ４５からステップ
４６に至りＳＣＲはオフされる（運転停止手段２７〉。

なお、上記実施例の強制運転時間１８０分、換気扇運転
時間の最高時間１８０分、最低時間３０分、比例定数Ｘ
の値等はいずれも一例を示したにすぎない。また、基本
クロックは電源周波数をもとに決定しているが、マイク
ロコンピュータ３２のシステムクロックを使用しても実
現できる。さらに、結露センサ入力回路２１はコンデン
サＣ２への充電時間を利用する以外にＡＤ変換器を使っ
た方法でも実施可能である。

また、Δψはψｎ−ψｆｉ−１で算出したがψｎ／ψｎ
−１を用いても同様の考え方で実現できる。

［発明の効果］ 以上、実施例による説明からも明らかなように本発明の
浴室用換気扇の自動運転装置は、結露センサの検出値の
変化量を演算するセンサ変化量算出手段と、換気扇停止
時における上記センサ変化量算出手段の一定時間当たり
の変化量が所定値に達すると上記換気扇を運転させる運
転開始手段と、換気扇の運転開始から所定時間経過後に
おいて換気扇を停止させる運転停止手段とを備えたもの
であるから、換気扇が運転していない時の結露センサの
検出値の変化量を演算し、その変化Ｉが所定値に達する
と換気扇を運転させ、換気扇が運転を始めたら、該換気
扇の運転時の結露センサの変化量が上昇している時間に
応じた時間だけ運転を継続させその後は停止させること
ができる。つまり、結露状態に応じた換気運転を実施す
ることができ、浴室の壁面等の乾燥を充分に図ることが
でき、壁面のかびの発生や傷みを極力防止することがで
きるとともに、安定した動削を換気扇にさせることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
同じ〈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図は従来例の電気回路を示す回路図である０図におい
て、２は結露センサ、１４は換気扇、２０は制御回路、
２１は結露センサ入力回路、２４は変化量算出手段、２
５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、３
０は電源周波数入力回路、３２はマイクロコンピュータ
である。なお、図中同一符号は、同−又は相当部分を示
す。 代理人　大　岩　増　雄（池２名） 第１図 第４図 手続補正書（自発） 昭和　ａｕ　　１ｏ月２９日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、浴室に設置された換気扇を運転させる電気回路
   に浴室の湿度を検出する結露センサを設け、この結露セ
   ンサの検出値の変化量に応じて上記換気扇の運転を制御
   する浴室用換気扇の自動運転装置であって、上記結露セ
   ンサの検出値の変化量を演算するセンサ変化量算出手段
   と、換気扇停止時における上記センサ変化量算出手段の
   一定時間当たりの変化量が所定値に達すると上記換気扇
   を運転させる運転開始手段と、換気扇の運転開始から所
   定時間経過後において換気扇を停止させる運転停止手段
   とを備えていることを特徴とする浴室用換気扇の自動運
   転装置。
2. （２）、運転開始手段と運転停止手段とで規定される換
   気扇の運転時間を、結露センサの検出値の変化量が低湿
   度側に転ずるまでの時間を演算する運転時間算出手段で
   決定させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の浴室用換気扇の自動運転装置。
3. （３）、運転開始手段と運転停止手段とで規定される換
   気扇の運転時間と、結露センサの検出値の変化量が低湿
   度側に転ずるまでの時間とが、電源周波数を基準に決定
   される構成の特許請求の範囲第２項記載の浴室用換気扇
   の自動運転装置。