JP2000240992A

JP2000240992A - 送風装置

Info

Publication number: JP2000240992A
Application number: JP11039331A
Authority: JP
Inventors: Takuya Saeki; 卓也佐伯
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】初期動作が不安定で電力を消費するセンサを
備え、自動運転の可能な送風装置の消費電力の削減を図
る。【解決手段】初期動作が不安定で、かつ電力を消費す
るセンサ１を備え、操作手段１４によってセンサ１の出
力に応じた自動運転モード又はセンサ１の出力には無関
係の連続運転モードに設定できる送風装置について、そ
のセンサ１を機能させるための電源回路に同センサ１に
対する通断電を可能とするトランジスタ８を設け、操作
手段１４で自動運転モードが設定されたときには、制御
回路９によりトランジスタを導通し、連続運転モードが
設定されたときには非導通にするようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、初期動作が不安定
で、かつ電力を消費するセンサを備えた自動運転の可能
な送風装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動運転の可能な換気装置等の送風装置
は、周囲の雰囲気のガス濃度の変化に応じて出力電圧が
変化する、例えば還元性ガスに反応するＳｎＯ₂ やＺｎ
Ｏ等の半導体ガスセンサのようなガスセンサを備えてい
る。ガスセンサは、電源投入から出力が安定するまで数
分以上の時間がかかる。そのため、自動運転を解除した
連続運転時でもガスセンサへは通電がなされている。例
えば、特開昭６１―２６８９３７号公報に示されている
送風装置では、トランスを介して商用電源に接続される
整流回路に、ガスセンサに常時直流電源を供給するツェ
ナーダイオードと抵抗とトランジスタとにより構成され
たセンサ電源回路が接続されている。このセンサ電源回
路は、自動運転又は手動運転のいずれかに切換える切換
スイッチの切換え状態とは無関係に常にガスセンサにそ
の機能に必要な電源を供給している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなガスセン
サを備えた従来の送風装置にあっては、自動運転におい
て必要な機能を果たすガスセンサを、連続運転時におい
ても通電し待機状態においているため、連続運転時には
ガスセンサによって無駄な電力消費がされている。

【０００４】本発明は、上記した従来の問題点を解消す
るためになされたもので、その課題とするところは、電
力を消費し初期動作が不安定なセンサを備え、自動運転
可能な送風装置の消費電力の削減を図ることであり、そ
の送風装置に円滑な自動運転動作を行なわせることであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、初期動作が不安定で、かつ電力を
消費するセンサを備え、操作手段によってセンサの出力
に応じた自動運転モード又はセンサの出力には無関係の
連続運転モードに設定できる送風装置について、そのセ
ンサを機能させるための電源回路にセンサに対する通断
電を可能とする開閉手段を設け、操作手段で自動運転モ
ードが設定されたときには、制御回路により開閉手段を
閉成し、連続運転モードが設定されたときには制御回路
により開閉手段を開成するようにする手段を採用する。

【０００６】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１に係る前記手段における制御回路に、通電
開始時からセンサの出力が安定するまでの初期安定化期
間内は自動運転モードの設定を無効とする処理を行なわ
せる手段を採用する。

【０００７】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、請求項２に係る前記手段における制御回路に、セン
サの初期安定化期間経過後には、一定時間毎にセンサの
出力に対する基準値を更新していく処理を行ない、基準
値に対する同センサの出力の変化率が所定値以上では連
続運転とし、変化率が所定値未満では運転を停止する立
ち上げ時の自動運転処理を行なわせるようにする手段を
採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項３に係る前記手段における制御回路に、変化
率が所定値未満で運転を停止する処理の後には、変化率
に応じたフィードバック制御による通常の自動運転処理
を行なうようにする手段を採用する。

【０００９】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項４に係る前記手段における制御回路に、通常
の自動運転処理においてセンサの出力が所定値以上にな
ると一定時間運転した後停止する処理を行なうようにす
る手段を採用する。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。実施の形態１．図１と図２によって示すこの実施の形態
１は、周囲の環境の変化に応じて出力電圧（抵抗値）が
変化するガスセンサ１を備えた自動運転の可能な換気装
置や空気清浄装置等の送風装置に関するものである。ガ
スセンサ１は、感ガス素子２とヒータ３とからなり、交
流電源４からトランスを介して直流電源５を生成する電
源回路６に接続され、電源回路６からＤＣ５Ｖのセンサ
電源が供給される。ガスセンサ１の感ガス素子２と直列
に抵抗７と、ガスセンサ１への通断電を行なう開閉手段
としてのトランジスタ８が接続されている。

【００１１】感ガス素子２と抵抗７との分圧点がマイク
ロコンピュータで構成された制御回路９の入力ポートＰ
２に接続され、制御回路９のＨｉ／Ｌｏの２値を出力す
る出力ポートＰ５にトランジスタ８のベースが接続され
ている。制御回路９の出力ポートＰ３には送風機１０を
強ノッチで駆動する強ノッチ駆動回路１１が、出力ポー
トＰ４には送風機１０を弱ノッチで駆動する弱ノッチ駆
動回路１２が接続され、入力ポートＰ１には運転信号入
力回路１３が接続されている。運転信号入力回路１３
は、リモコン等の操作手段１４からの信号を受けて制御
回路９に伝達する。操作手段１４により自動運転の設定
や連続運転の設定等を行なうことができる。

【００１２】制御回路９は図２に示す制御動作により送
風装置を制御する。即ち、＃１で送風装置の電源が投入
されると、＃２において操作手段１４による設定が自動
運転かどうかを判定する。自動運転の設定であれば＃３
において出力ポートＰ５にＨｉの信号を出力しガスセン
サ１へ直流電源５を供給する処理を行ない＃５へ進む。
＃３の処理で出力ポートＰ５にＨｉの信号が出力される
と、トランジスタ８が導通し、感ガス素子２及びヒータ
３に直流電源５が供給される。＃２で自動運転の設定で
ないときには、＃４において出力ポートＰ５にＬｏの信
号を出力しガスセンサ１への直流電源５を遮断する処理
を行ない＃５へ進む。＃４の処理で出力ポートＰ５にＬ
ｏの信号が出力されると、トランジスタ８は遮断状態と
なり、感ガス素子２及びヒータ３への通電は断たれる。
＃５では運転モードを確定し、確定した運転モードで運
転する処理を行ない＃２の処理に戻る。

【００１３】即ち、操作手段１４において自動運転が設
定されれば、ガスセンサ１に直流電源５が供給され、ガ
スセンサ１の出力に応じて送風機１０の運転が制御回路
９によって制御され、操作手段１４において連続運転が
設定されれば、ガスセンサ１への直流電源５が断たれ操
作手段１４の設定に応じて送風機１０の運転が制御回路
９によって制御される。ガスセンサ１は、自動運転には
必要な機能素子であるが、連続運転には必要ではなく、
電力消費の大きいガスセンサ１への電源の供給を不要時
には遮断することにより消費電力の削減が可能となる。
なお、本実施の形態ではガスセンサを例に挙げて説明し
たが、電力を消費するセンサを備えた装置であれば同様
の効果が得られる。

【００１４】実施の形態２．図３と図４によって示すこ
の実施の形態２は、実施の形態１で示した送風装置の制
御回路９の制御動作に関するものであり、基本的な構成
は実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形
態１のものと同じ部分は実施の形態１のものと同じ符号
を用い、それらについての説明は省略する。

【００１５】この種のガスセンサ１は図４に示すよう
に、電源投入から出力電圧が安定するまで数分以上の時
間がかかり、無通電時間の長短や周囲温度によっても電
源投入時の動作が異なる。電源投入時のガスセンサ１の
出力電圧は、電源投入から急峻に上がり４０秒以内でピ
ーク値になり、それから急激に下降し電源投入から約５
分程度かかって安定する。無通電時間が長いものは、短
いものより電源投入からピーク値までの立ち上がりが急
峻でピーク値も高くなる傾向がある。従って、自動運転
の設定で、ガスセンサ１に直流電源５を投入しても、電
源投入直後の出力電圧は有効な制御情報とはならない。

【００１６】この実施の形態２の送風装置はこうしたガ
スセンサ１の特性を踏まえた制御動作を行なうようにし
たものであり、その制御回路９は図３に示すような制御
動作を行なう。即ち、図３における＃１で送風装置の電
源が投入されると、＃２において操作手段１４による設
定が自動運転かどうかを判定する。自動運転の設定であ
れば＃３において出力ポートＰ５にＨｉの信号を出力し
ガスセンサ１へ直流電源５を供給する処理を行ない＃４
へ進む。＃４では制御回路９に内蔵されたタイマーによ
り、ガスセンサ１への電源投入から所定時間（出力電圧
が安定する５分程とすればよい）経過したかどうかを判
定する。所定時間が経過したなら＃５の処理に進み、経
過していなければ＃６の処理をして＃４の処理を繰り返
す。＃５では自動制御を開始する処理を行ない＃２の処
理に戻る。＃６では自動運転を無効とする処理を行な
う。

【００１７】本実施の形態では自動運転を無効とする処
理は、強ノッチ駆動回路１１を動作させ送風機１０を強
ノッチ運転させる処理としているが、送風機１０を弱ノ
ッチ運転する処理としても、送風機１０を停止する処理
としてもよい。ただし、＃６で強ノッチ運転させる処理
とする方が、自動制御に移行するまでに、より室内雰囲
気を清浄化でき、清浄な状態のガスセンサ１の出力電圧
を基準値とすることができるため円滑に自動運転へ移行
させることができる。＃２において自動運転の設定でな
かったら、＃７においてガスセンサ１への直流電源５の
供給を遮断する処理を行ない＃８に進む。＃８では運転
モードを確定する処理を行ない＃２に戻る。このよう
に、この実施の形態２の送風装置によれば、無駄な電力
消費を削減でき、ガスセンサ１への電源投入直後はヒー
トアップ処理を行なうため自動運転動作が円滑に行なわ
れる。

【００１８】実施の形態３．図５によって示すこの実施
の形態３は、実施の形態１で示した送風装置の制御回路
９の制御動作に関するものであり、基本的な構成は実施
の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１の
ものと同じ部分は実施の形態１のものと同じ符号を用
い、それらについての説明は省略する。

【００１９】この実施の形態３の送風装置の制御回路９
は図５に示すような制御動作を行なう。即ち、図５にお
ける＃１で送風装置の電源が投入されると、＃２におい
て操作手段１４による設定が自動運転かどうかを判定す
る。自動運転の設定であれば＃３において出力ポートＰ
５にＨｉの信号を出力しガスセンサ１へ直流電源５を供
給する処理を行ない＃４へ進む。＃４では制御回路９の
タイマーにより、ガスセンサ１への電源投入から所定時
間（出力電圧が安定する５分程とすればよい）経過した
かどうかを判定する。所定時間が経過したなら＃５の処
理に進み、経過していなければ＃１５で送風機１０を強
ノッチ運転する処理をして＃４の処理を繰り返す。＃５
ではガスセンサ１の出力の基準値を設定する処理を行な
い＃６へ進む。

【００２０】＃６では送風機１０を強ノッチ運転する処
理を行ない＃７に進む。＃７では、基準値の設定から所
定時間（５分）経過したかどうかを判定し、経過してい
れば＃８においてガスセンサ１の出力電圧値を基準値で
割った変化率ｖを求め、この変化率ｖが所定値Ｖ１，Ｖ
２の範囲内にあるかどうかを判定する（Ｖ１は例えば
０．８５、Ｖ２は例えば１．０５程に設定する）。変化
率ｖが所定値Ｖ１〜Ｖ２の範囲内にあれば＃９において
送風機１０を停止し、＃１０の処理に進み、通常のフィ
ードバック制御による通常自動制御に移行する。

【００２１】＃２で自動運転が設定されていなければ、
＃１１へ進みガスセンサ１の直流電源５を遮断する処理
をして＃１２へ進む。＃１２では連続運転の設定かどう
かを判定し、連続運転の設定であれば＃１３において連
続運転する処理を行なう。連続運転の設定でなければ＃
１４で送風機１０を停止する処理を行ない＃２に戻る。
また、＃８で変化率ｖがＶ１，Ｖ２の範囲になければ、
＃１６で変化率ｖが所定値Ｖ２より大きい所定値Ｖ３
（１．２）以上かどうか、また変化率ｖが所定値Ｖ１よ
り小さい所定値Ｖ０（０．８）以下かどうかが判定さ
れ、変化率ｖが所定値Ｖ３以上であれば＃１７で送風機
１０を強ノッチ運転する処理をして＃８の処理に戻る。
変化率ｖが所定値Ｖ０以下であれば＃９の処理に進み送
風機１０を停止する。以上の処理は自動運転立ち上げ時
の自動運転移行処理であり、この自動運転移行処理を経
て通常自動制御に移行する。これにより無駄な電力消費
を削減でき、自動運転立ち上げ時における汚れた空気状
態での基準値設定を回避でき円滑な自動運転が実施でき
る。

【００２２】実施の形態４．図６によって示すこの実施
の形態４は、実施の形態３で示した送風装置の制御回路
９の制御動作に関するものであり、基本的な構成は実施
の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１の
ものと同じ部分は実施の形態１のものと同じ符号を用
い、それらについての説明は省略する。

【００２３】本実施の形態の送風装置の制御回路９は、
実施の形態３で示した図５の＃９の処理の後、即ち、自
動運転立ち上げ時の制御動作の後に図６に示す制御動作
を行なうものである。自動運転立ち上げ時の制御動作に
ついては実施の形態３で示したものと同じであるのでそ
の説明は省略する。自動運転立ち上げ時の制御動作後
に、図６における＃２でガスセンサ１の出力電圧の基準
値を設定し、＃３に進む。＃３ではガスセンサ１の出力
電圧が基準値から所定値（例えば０．３Ｖ）以上上昇し
たかどうかが判定される。つまり室内の空気状態の汚れ
の度合いを判定する。基準値から所定値以上上昇してい
れば、汚れているとして＃４において送風機１０を強ノ
ッチ運転する処理を行ない＃５へ進む。

【００２４】基準値から所定値以上上昇していなけれ
ば、汚れていないとして＃１０で送風機１０を停止する
処理をして＃３の処理に戻る。＃５では強ノッチ運転し
てから所定時間（例えば２５分）経過したかどうかを判
定し、経過していれば＃６の処理に進み、経過していな
ければ＃５の処理に戻る。＃６では基準値の更新を行な
う処理をして、＃７において所定時間（例えば５分間）
送風機１０を強ノッチ運転するフォロー運転の処理をし
て＃８へ進む。＃８ではガスセンサ１の出力電圧を基準
値で割った変化率が所定値の範囲内（例えば０．９〜
１．１の範囲内）にあるかどうかが判定される。範囲内
にあれば室内の空気状態は清浄であるとして送風機１０
を＃９の処理で停止させ、＃２の処理にもどり、範囲外
であれば室内の空気状態は汚れているとして＃７の処理
によりフォロー運転させる。これにより無駄な電力消費
を削減でき、自動運転立ち上げ時における汚れた空気状
態での基準値設定を回避でき円滑な自動運転が実施でき
る。そして、ガスセンサ１の出力をトリガとし、室内の
空気が汚れたと判定したら一定時間時限的に運転した
後、停止させるので送風機１０の電動機の能力に左右さ
れずに円滑な自動運転が実施できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１の発明に
よれば、電力を消費するセンサを備え自動運転の可能な
送風装置の消費電力の削減を図ることができる。

【００２６】請求項２の発明によれば、請求項１に係る
前記効果とともに自動運転動作が円滑になる。

【００２７】請求項３の発明によれば、電力を消費する
センサを備え自動運転の可能な送風装置の消費電力の削
減とともに自動運転動作が円滑になる。

【００２８】請求項４の発明によれば、電力を消費する
センサを備え自動運転の可能な送風装置の消費電力の削
減とともに自動運転動作が円滑になる。

【００２９】請求項５の発明によれば、電力を消費する
センサを備え自動運転の可能な送風装置の消費電力の削
減とともに自動運転動作が円滑になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の送風装置の回路構成図であ
る。

【図２】実施の形態１の制御回路の制御動作を示すフ
ローチャートである。

【図３】実施の形態２の制御回路の制御動作を示すフ
ローチャートである。

【図４】実施の形態２におけるガスセンサの初期出力
特性を示す説明図である。

【図５】実施の形態３の制御回路の制御動作を示すフ
ローチャートである。

【図６】実施の形態４の制御回路の制御動作を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ガスセンサ、５直流電源、８トランジス
タ、９制御回路、１０送風機、１４操作手
段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】初期動作が不安定で、かつ電力を消費す
るセンサを備え、操作手段によってセンサの出力に応じ
た自動運転モード又はセンサの出力には無関係の連続運
転モードに設定できる送風装置であって、そのセンサを
機能させるための電源回路に同センサに対する通断電を
可能とする開閉手段を設け、前記操作手段で自動運転モ
ードが設定されたときには、前記制御回路により前記開
閉手段を閉成し、連続運転モードが設定されたときには
前記制御回路により前記開閉手段を開成するようにした
送風装置。
【請求項２】請求項１に記載の送風装置であって、通
電開始時からセンサの出力が安定するまでの初期安定化
期間内は、制御回路により自動運転モードの設定を無効
とする処理を行なうようにした送風装置。
【請求項３】請求項２に記載の送風装置であって、セ
ンサの初期安定化期間経過後には、制御回路は一定時間
毎にセンサの出力に対する基準値を更新していく処理を
行ない、基準値に対する同センサの出力の変化率が所定
値以上では連続運転とし、変化率が所定値未満では運転
を停止する立ち上げ時の自動運転処理を行なうようにし
た送風装置。
【請求項４】請求項３に記載の送風装置であって、制
御回路は変化率が所定値未満で運転を停止する処理の後
には、変化率に応じたフィードバック制御による通常の
自動運転処理を行なうようにした送風装置。
【請求項５】請求項４に記載の送風装置であって、通
常の自動運転処理において、制御回路はセンサの出力が
所定値以上になると一定時間運転した後停止する処理を
行なうようにした送風装置。