JP2904689B2 - 換気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は換気扇等の換気装置を駆
動制御する換気制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、換気制御装置として、特開昭 63-
101643号公報に記載のものがある。この従来技術は、セ
ンサ出力の清浄雰囲気に対応した出力を記憶するための
記憶手段と、センサ出力と記憶手段の出力とを比較し、
空調機器を制御する制御手段とを有するものである。

【０００３】そして、この従来技術では、センサの経時
変化の影響を解消し、センサ毎の校正が不要になると主
張している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
では、センサ単体の個体差が以前として残っており、組
立時に制御手段の調整等の手間が発生する。

【０００５】本発明は、換気制御装置において、センサ
の個体差と経時変化の影響を少なくし、組立時における
制御手段の調整工数を削減し、且つ安定した制御動作を
確保可能とすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、雰囲気の汚染度をセンサにより検出し、センサの検
出結果により換気装置を駆動制御する換気制御装置にお
いて、汚染度変化量積算用サンプリング周期と、該汚染
度変化量積算用サンプリング周期より十分長いベースラ
イン値決定用サンプリング周期とを予め設定する設定手
段と、換気装置の運転状態を制御するための汚染度変化
量積分値のしきい値を予め設定する設定手段と、ベース
ライン値決定用サンプリング周期で繰り返しサンプリン
グした一定時間内のセンサ出力値のうち、最小値をベー
スライン値として決定するとともに、このベースライン
値を順次記憶／更新する演算手段と、汚染度変化量積算
用サンプリング周期でサンプリングしたセンサ出力値と
上記ベースライン値の差を汚染度変化量として演算し、
この変化量を一定時間積分して汚染度変化量積分値を求
める演算手段と、上記汚染度変化量積分値としきい値と
を比較し、この比較結果によって換気装置を駆動制御す
る制御手段とを有してなるようにしたものである。

【０００７】請求項２に記載の本発明は、請求項１記載
の本発明において更に、前記しきい値の設定手段が、換
気装置の複数段階の運転強度に応じた複数のしきい値を
設定するようにしたものである。

【０００８】請求項１において、「ベースライン値決定
用サンプリング周期で繰り返しサンプリングした一定時
間内のセンサ出力値のうち」の「一定時間」とは、「ベ
ースライン値決定用サンプリング周期」の数回から数十
回程度の時間をいう。また、「汚染度変化量積算用サン
プリング周期でサンプリングしたセンサ出力値と上記ベ
ースライン値の差を汚染度変化量として演算し、この変
化量を一定時間積分し」の「一定時間」とは、「汚染度
変化量積算用サンプリング周期」の数回から数十回程度
の時間をいう。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば下記の作用
がある。汚染度変化量積分値により換気制御を行なう
ものとなるから、(a) センサ個々の個体差（ばらつき）
を考えなくて良く、組立時における制御手段の調整を簡
略化でき、(b) センサの経時変化をキャンセルでき、
(c) センサのノイズ（チャタリング、ふらつき）をキャ
ンセルでき、(d) 汚染度のゆっくりした変化も確実に検
出して制御精度を向上できる。

【００１０】請求項２に記載の本発明によれば下記の
作用がある。しきい値が単一であると、急激な換気が
行なわれることにより、室内外の気圧差が増してドアが
開けにくくなったり、結露を生ずる。これに対し、しき
い値を複数とすることにより、汚染状態に応じて複数段
階、あるいは多段階、ひいてはアナログ的に換気装置の
運転強度を変更できるものとなり、換気装置の動作音を
小としたり、換気装置の運転効率を向上して電気消費量
を低減できる等のメリットがある。

【００１１】尚、しきい値は、汚染度変化量積分値のデ
ータの中から任意に選ぶことができる。この積分値デー
タの中から選んだしきい値は、経時的な実際値をしきい
値とするものであるから有効である。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の換気制御装置を示すブロック
図、図２はベースライン値決定動作を示す模式図、図３
は汚染度変化量積分動作を示す模式図、図４は換気装置
の制御動作を示す模式図である。

【００１３】換気制御装置１０は、図１に示す如く、雰
囲気の汚染度（一酸化炭素、可燃性ガス、湿度等）をセ
ンサ１１により検出し、このセンサ１１の検出結果によ
り換気扇等の換気装置１を駆動制御するものである。図
１において、２は商用電源である。

【００１４】換気制御装置１０は、センサ１１、センサ
回路１２、Ａ／Ｄ変換回路１３、マイクロプロセッサ１
４（演算手段、制御手段）、メモリ回路１５、タイマー
１６（設定手段）、タイマー１７（設定手段）、しきい
値設定回路１８（設定手段）、換気装置駆動回路１９を
有している。

【００１５】タイマー１６は、設定手段を構成し、汚染
度変化量積算用サンプリング周期（例えば 2秒）を予め
設定する。

【００１６】タイマー１７は、設定手段を構成し、汚染
度変化量積算用サンプリング周期より十分長いベースラ
イン値決定用サンプリング周期（例えば30分）を予め設
定する。

【００１７】しきい値設定回路１８は、設定手段を構成
し、換気装置１の運転状態を制御するための汚染度変化
量積分値のしきい値を予め設定する。このとき、しきい
値設定回路１８は、換気装置１の強弱２段階の運転強度
に応じた２つのしきい値１、２を設定する。尚、しきい
値設定回路１８は、しきい値１、２を、マイクロプロセ
ッサ１４が後述する如くに求めた汚染度変化量積分値の
データの中から任意に選ぶことにて設定する。この積分
値データの中から選んだしきい値１、２は、経時的な実
際値をしきい値とするものであるから有効である。

【００１８】マイクロプロセッサ１４は、演算手段を構
成し、ベースライン値決定用サンプリング周期で繰り返
しサンプリングした一定時間内のセンサ出力値のうち、
最小値をベースライン値として決定する。このベースラ
イン値決定用データはメモリ回路１５のバッファメモリ
１に順次記憶／更新され、ベースライン値もメモリ回路
１５に順次記憶／更新される。

【００１９】マイクロプロセッサ１４は、また、汚染度
変化量積算用サンプリング周期でサンプリングしたセン
サ出力値と上記ベースライン値の差を汚染度変化量とし
て演算し、この変化量を一定時間積分して汚染度変化量
積分値を求める。この汚染度変化量積算用データはメモ
リ回路１５のバッファメモリ２に順次記憶／更新され、
積分値もメモリ回路１５に記憶される。

【００２０】マイクロプロセッサ１４は、制御手段を構
成し、上記汚染度変化量積分値としきい値１、２とを比
較し、この比較結果によって、換気装置駆動回路１９を
介し、換気装置１を駆動制御する。

【００２１】以下、換気制御装置１０による制御手順に
ついて説明する。 (A) ベースライン値の決定動作（図２） センサ回路１２の出力に対し、タイマー１６（ベース
ライン値決定用サンプリング周期）により起動されるサ
ンプリング周期（例えば30分）で、Ａ／Ｄ変換回路１３
にてＡ／Ｄ変換を施す。

【００２２】上記のＡ／Ｄ変換出力をメモリ回路１
５のバッファメモリ１に順次記憶／更新する。

【００２３】メモリ回路１５のバッファメモリ１に記
憶された一定時間内のデータ（例えば10個のデータ）の
うち、最小値をベースライン値として決定し、これをメ
モリ回路１５に記憶する。

【００２４】 (B) 汚染度変化量積分値の積算動作（図３） センサ回路１２の出力に対し、タイマ１７（汚染度変
化量積算用サンプリング周期）により起動されるサンプ
リング周期（例えば 2秒）で、Ａ／Ｄ変換回路１３にて
Ａ／Ｄ変換を施す。

【００２５】上記のＡ／Ｄ変換出力と上記（Ａ）の
ベースライン値の差を汚染度変化量として演算し、この
変化量をメモリ回路１５のバッファメモリ２に順次記憶
／更新する。

【００２６】メモリ回路１５のバッファメモリ２にあ
る一定時間のデータ（例えば 5個のデータ）を全数積算
し、これを汚染度変化量積分値として求め、これをメモ
リ回路１５に記憶する。

【００２７】 (C) 換気装置１の制御動作（図４） 上記(B) の汚染度変化量積分値としきい値１を比較
し、積分値がしきい値１を越えていれば換気装置１を弱
運転する。

【００２８】上記(B) の汚染度変化量積分値としきい
値２を比較し、積分値がしきい値２を越えていれば換気
装置１を強運転する。

【００２９】以下、本実施例の作用について説明する。
汚染度変化量積分値により換気制御を行なうものとな
るから、(a) センサ１個々の個体差（ばらつき）を考え
なくて良く、組立時における制御手段の調整を簡略化で
き、(b) センサ１の経時変化をキャンセルでき、(c) セ
ンサ１のノイズ（チャタリング、ふらつき）をキャンセ
ルでき、(d) 汚染度のゆっくりした変化も確実に検出し
て制御精度を向上できる。

【００３０】換気装置１の運転強度切換のためのしき
い値として２つのしきい値１、２を選定したから、汚染
状態に応じて運転強度を強弱２段階とすることができ、
この切換を１段階とするものに比して、換気装置１の動
作音を小とし、あるいは換気装置１の運転効率を向上で
きる。また、しきい値１、２は、汚染度変化量積分値の
データの中から選んで設定されたものであり、経時的な
実際値をしきい値としたものであるから有効である。

【００３１】尚、本発明の実施において、しきい値は、
上記しきい値１、２の中間にしきい値３を設定した３段
階、あるいは４段階以上にすることができる。しきい値
の多段階化により、換気装置の動作音をより小とし、あ
るいは換気装置１の運転効率をより向上できる。

【００３２】以上、本実施例を図面により詳述したが、
本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等が
あっても本発明に含まれる。例えば、換気装置の運転状
態を制御するための汚染度変化量積分値のしきい値は、
しきい値１、２の２段階に限らず、１段階、もしくは３
段階以上の多段階を構成するものであっても良い。尚、
しきい値は、予め実験、経験的に求められる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、換気制御
装置において、センサの個体差と経時変化の影響を少な
くし、組立時における制御手段の調整工数を削減し、且
つ安定した制御動作を確保可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の換気制御装置を示すブロック図
である。

【図２】図２はベースライン値決定動作を示す模式図で
ある。

【図３】図３は汚染度変化量積分動作を示す模式図であ
る。

【図４】図４は換気装置の制御動作を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 換気装置 １０ 換気制御装置 １１ センサ １４ マイクロプロセッサ（演算手段、制御手段） １６ タイマ（設定手段） １７ タイマ（設定手段） １８ しきい値設定回路（設定手段）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雰囲気の汚染度をセンサにより検出し、
   センサの検出結果により換気装置を駆動制御する換気制
   御装置において、 汚染度変化量積算用サンプリング周期と、該汚染度変化
   量積算用サンプリング周期より十分長いベースライン値
   決定用サンプリング周期とを予め設定する設定手段と、 換気装置の運転状態を制御するための汚染度変化量積分
   値のしきい値を予め設定する設定手段と、 ベースライン値決定用サンプリング周期で繰り返しサン
   プリングした一定時間内のセンサ出力値のうち、最小値
   をベースライン値として決定するとともに、このベース
   ライン値を順次記憶／更新する演算手段と、 汚染度変化量積算用サンプリング周期でサンプリングし
   たセンサ出力値と上記ベースライン値の差を汚染度変化
   量として演算し、この変化量を一定時間積分して汚染度
   変化量積分値を求める演算手段と、 上記汚染度変化量積分値としきい値とを比較し、この比
   較結果によって換気装置を駆動制御する制御手段とを有
   してなることを特徴とする換気制御装置。
2. 【請求項２】 前記しきい値の設定手段が、換気装置の
   複数段階の運転強度に応じた複数のしきい値を設定する
   請求項１記載の換気制御装置。