JPH0470537B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は湿度により電気的特性の変化する結
露センサを使つて、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−
156134号公報に開示されているような構成、即
ち、第５図に示すとおりである。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、１４は換気扇、１５は交流電源、１６はシ
ーソースイツチで、１７，１８はその中点OFF
付きのシーソースイツチ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によつて決まるコ
ンパレータIC３の非反転入力電圧が、抵抗８，
９、直流電源１によつ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
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HIGHとなる。これによつて
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。従つて交流電源１５はシーソース
イツチ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、換気扇の運転からの停
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の抵抗値が下がる
が、前述の抵抗１０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、自動的に運転と停止がくり返される。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課題］ 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、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、カビ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。

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ヤ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つた。

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、浴室の液面等の乾燥を充分に
図ることができ、壁面のカビ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、かつ適
切な時間の間換気扇を動作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。

［課題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、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、運転開始手段により換気
扇の運転が行われてから、センサ変化量算出手段
で算出される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もとに演算する運転時
間算出手段で決定させるようにしたものである。

［作用］ 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がで
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、結露状態に応じた換気運動を実施する
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、第一図の全体の構成図
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、電源の最初の投入後の
短い時間（例えば６秒間）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によつ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、結露センサ入力回路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２
６は制御回路２０に換気扇１４を始動させる信号
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93％に達した場合には運転開始手
段２６が作動し、制御回路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、ダイオードブリツジ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，Ｒ
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
のスレツシユ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は電源スイツチ、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ZD１、
トランジスタＱ２及びサージアブソーバSAによ
り構成されている。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に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発振し、シス
テムクロツクを発生する。

次にその動作を第３図のマイクロコンピュータ
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を参照しながら説明する。

まず電源スイツチ２８を閉成すると、装置に交
流電源１５が接続され電源回路２９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
ツト回路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
ツプ33で内蔵のRAM、入出力ポート等の初期化
を行う。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ち上がりの検出を
行い、立ち上がりエツジを検出した時にのみ次の
処理に進み、その他の時には立ち上がりの検出ま
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50Hz、60Hz共用とするため1/55秒と
する）毎に１ループの処理が行われる。電源周波
数の立ち上がりを検出すると、ステツプ42により
結露センサ２の値ψ_oを測定しメモリに収納する。
そして、電源スイツチ２８が閉成されてから所定
時間、例えば６秒間はステツプ35からステツプ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ψ_oが所定
値ψMAX（例えば93％）以下であればステツプ37
に進み、制御回路２０のSCRをオンし、この値
を越えればステツプ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、結露センサ
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。テストのための６秒間が経過する
とステツプ35からステツプ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
時のみステツプ40でT1を180分にセツトしステツ
プ41でSCRをオンとする。この180分の強制運転
を行うことによつて電源スイツチ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、180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
は結露状態を検出しないから、ステツプ43で直前
の結露センサ２の検出値と新たなその時点での検
出値との差をとつて湿度が増加傾向にあるか減少
傾向にあるかが分かる変化量を求める△ψ＝ψ_o
−ψ_o-1の演算を行ない換気扇１４が運転している
のでステツプ48、ステツプ44からステツプ45に進
み、１ループ毎に1/55秒換気扇運転時間を減じる
T1←T1−1/55秒の処理を行なう。即ち、１ルー
プ毎にT1より1/55秒を減算し、T1が０以下とな
つたらステツプ47に進み、SCRをオフとし換気
扇１４を停止させる。換気扇１４の停止後にステ
ツプ43で計算される変化量△ψが所定値α以上に
なつた時、すなわち、浴室内の湿度の変化量が所
定値以上高湿度側に変化した時にはステツプ49か
らステツプ50に進みSCRをオンし換気扇１４を
運転させる。

この処理により、浴室内の湿度が、低湿度であ
つても、浴室内での湯気などにより湿度が上昇し
た時、浴室内が結露する前に換気扇を動作させ、
浴室内の結露を防止できる。

また変化量△ψが所定値α以下の場合であつて
も結露センサ２のその時点の検出値ψ_oが予め設
定された許容湿度のψMAX以上となればステツ
プ54からステツプ50に進みSCRをオンし換気扇
１４を運転させる。このようにしてSCRがオン
となるとステツプ48からステツプ44に進み△ψが
０以上の時すなわち浴室内の湿度が上昇中の時は
ステツプ52に進み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53で補正される（運転時間算出手段２
５）。この運転時間算出手段２５により、浴室内
の湿度が上昇し、換気扇が運転を開始してから浴
室内の湿度が下降する、すなわち△ψ＜０になる
までの時間をもとに浴室内の換気時間が決定さ
れ、それは、浴室内の結露を防止するための最適
換気時間となる。なお、上記の換気扇運転時間の
算出に使つたＸの値は浴室用換気扇を使つての
種々の実験結果から25が最適値として選定され
た。

このような処理にて算出されたT1がステツプ
45で毎ループ1/55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
ツプ46からステツプ47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。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
を使つた方法でも実施可能である。また、△ψは
ψ_o−ψ_o-1で算出したがψ_o／ψ_o-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、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、運転開始手段により換気扇の運転
が行われてから、センサ変化量算出手段で算出さ
れる結露センサの検出値の変化量が低湿度側に転
ずるまでの時間をもとに演算する運転時間算出手
段で決定させるようにしたものであるから、湿度
が所定値に達することにより単に換気扇を運転す
る結露対応方式のものと異なり、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、湿度の時点時点
での変化量により換気扇を運転させるため、結露
状態になる以前に結露防止の事前対応ができ、結
露のより効果的な予防・防止が可能になるのみな
らず、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、実
際の結露状態に応じた必要な時間の間換気運転が
実施されるので、浴室の壁面等の乾燥を確実かつ
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、必要以上
に換気運動をすることができないので効率の良く
経済的な換気の行える換気扇が得られるという特
有の効果を奏している。

【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図は同じく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図は従来例の電気回路を
示す回路図である。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、２５は
運転時間算出手段、２６は運転開始手段、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はマイクロコンピュータである。な
お、図中同一符号は、同一又は相当部分を示す。

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
   であつて、上記結露センサの検出量の変化量を演
   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、上記換気扇の運転開始か
   ら所定時間経過後において上記換気扇を停止させ
   る運転停止手段とを備え、上記運転開始手段と上
   記運転停止手段とで規定される上記換気扇の運転
   時間を、上記運転開始手段により上記換気扇の運
   転が行われてから、上記センサ変化量算出手段で
   算出される上記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もとに演算する運転
   時間算出手段で決定させるようにしたことを特徴
   とする浴室用換気扇の自動運転装置。 ２ 運転開始手段と運転停止手段とで規定される
   換気扇の運転時間と、換気扇の運転が行なわれて
   から、センサ変化量算出手段で算出される結露セ
   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１項記載の浴室用換気扇の自動
   運転装置。