JP2591368B2

JP2591368B2 - 換気扇及び換気扇のシャッタ位置決め方法

Info

Publication number: JP2591368B2
Application number: JP3136323A
Authority: JP
Inventors: 義人今井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1997-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JPH04363530A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は換気扇及び換気扇のシ
ャッタ位置決め方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の換気扇における負荷駆動回路の回
路電源は、一般的にはトランスによる電圧変換や、図８
に示す例えば実公昭６１−９２９７号公報に示されてい
る位相制御回路に見られる抵抗分圧による方法が採用さ
れている。図８において、２０は交流電源、２１は送風
用モータ、２２はドロッパ抵抗、２３は定電圧素子、２
４は温度検出回路である。また、換気扇の電気回路は、
例えば特開昭６２−１０８９４１号公報に示されている
ような構成となっている。即ち、図１１に示すように交
流電源２０に並列に送風用モータ２１と、ギヤー結合ソ
レノイド２５とシャッタ駆動モータ２６が接続されてい
る。同図において、２７は操作用スイッチで、２８はシ
ャッタ位置検出スイッチである。換気扇の開閉するシャ
ッタについては、例えば図９により示すように連結体２
９で連結されたシャッタ３０をシャッタ駆動モータ２６
により開閉させるような構成で、シャッタ駆動モータ２
６を含むシャッタ３０についての駆動部は例えば図１０
に示すような構成となっている。なお、図９及び図１０
において、３１はカム、３２はワイヤである。なお、シ
ャッタ駆動部としてはシャッタ位置検出スイッチ２８を
持たず、シャッタ３０の開動作又は閉動作で位置決め突
起又はストッパ突起にカム３１が当たり内部のクラッチ
機構によりギヤーを保護する機能を持っているものもあ
る。

【０００３】上記構成の従来の換気扇において、回路消
費電力が小さい場合は、図８に示されているように、ド
ロッパ抵抗２２によって降圧することにより定電圧素子
２３における消費電力を低減し、低電圧の駆動電源が得
られている。シャッタ３０に関する駆動回路は、操作用
スイッチ２７のＯＮにより駆動される。即ち、操作用ス
イッチ２７を投入すると送風用モータ２１とギヤー結合
ソレノイド２５に通電される。シャッタ位置検出スイッ
チ２８は、シャッタ３０が開の位置になるまでＯＮして
いるため、シャッタ駆動モータ２６が回転し、ワイヤ３
２と連結体２９を介してシャッタ３０を開動作させる。
シャッタ３０の位置に連動する状態でカム３１が回転
し、所定のシャッタ開位置にて、シャッタ位置検出スイ
ッチ２８をＯＦＦさせる。このとき、ギヤー結合ソレノ
イド２５は通電状態にあり、シャッタ３０は保持される
ことになる。操作用スイッチ２７がＯＦＦされると、送
風用モータ２１とギヤー結合ソレノイド２５が非通電と
なり、ギヤー結合が解除されてシャッタ３０が自重によ
り閉じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような換気扇に
おいては変圧器もしくは抵抗により降圧して低電圧電源
を得るようになっているため、変圧器によれば容積が大
きくなり、抵抗によればドロッパ抵抗２２の発熱が問題
になる。また、シャッタ開閉機構に機械的位置決め機構
が必要であったり、位置決め機構に接点が必要だったり
し、信頼性の点にも問題が含まれている。さらには送風
用モータ２１を駆動素子により間接的に制御するもので
は、駆動素子が短絡故障すると送風用モータ２１が停止
できないといった問題がある。また、シャッタ開閉機構
におけるシャッタ３０の位置決めを機械的ストッパとク
ラッチ機構のギヤーの滑りにより行なうものでは位置決
め毎に滑りや当たりがあり、摩耗による信頼性の低下が
問題になる。

【０００５】この発明は第１に簡単な構成で容易に低電
圧を得ることができる換気扇を得ることを目的とし、第
２に故障時の安全性を簡素な構成で確保することを目的
とし、第３にシャッタ開閉機構の耐久性や低コスト化を
実現できる換気扇のシャッタの位置決め方法を得ること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る換気扇
は、送風用モータに給電する回路と、その他の駆動回路
とを有する換気扇であって、送風用モータとその他の駆
動回路とを直列に接続し、送風用モータを降圧負荷とな
る電源電圧調整部として構成し、この電源電圧調整部を
介してその他の駆動回路に給電するようにしたものであ
る。

【０００７】またこの発明に係る他の換気扇は、送風用
モータに給電する主回路と、シャッタを動作させる駆動
回路と、換気扇の操作用のスイッチとを有する換気扇で
あって、送風用モータと駆動回路とを直列に接続し、送
風用モータを降圧負荷となる電源電圧調整部として構成
し、この電源電圧調整部を介して駆動回路に給電するよ
うにするとともに、操作用のスイッチの接点を主回路に
挿入し、この主回路の通電状態を制御回路によって監視
し、その通電状態に応じてシャッタの動作を制御するよ
うにしたものである。

【０００８】さらにこの発明に係る換気扇のシャッタ位
置決め方法は、モータ駆動によるシャッタ開閉機構を備
え、シャッタ開閉機構のシャッタ駆動部とモータ間にギ
ヤーの損傷を防ぐためのクラッチ機構を介在させたもの
において、上記クラッチ機構に負担のかかるシャッタの
位置決め動作に関するシャッタ位置決め方法として、制
御回路にシャッタ駆動回路の過去に行なったシャッタ駆
動動作であるシャッタ動作履歴を記憶させ、前回のシャ
ッタ駆動動作が閉であるか開であるか、閉方向や開方向
へ長時間モータを回転させる位置決め動作から何回の開
閉動作をおこなったかによって、前回までのシャッタ動
作履歴から、現在のシャッタ位置を推定し、多数回に一
度のシャッタについての位置決め動作をさせるものであ
る。

【０００９】

【作用】この発明における換気扇では送風用モータを、
他の駆動回路に直列に接続することで、非送風時にも他
の駆動回路に対して送風用モータが降圧負荷として働
き、他の駆動回路に低電圧電源を供給することができ、
ドロッパ抵抗等の発熱部を削減できる。

【００１０】またこの発明における他の換気扇では、送
風用モータを、シャッタを駆動させる駆動回路を直列に
接続することで、非送風時にも駆動回路に対して送風用
モータが降圧負荷として働き、駆動回路に低電圧電源を
供給することができ、ドロッパ抵抗等の発熱部を削減で
きるうえ、操作用スイッチの操作を送風用モータの通電
状態を監視することにより認識でき、これによってシャ
ッタ動作を決定することができ、故障時において送風用
モータを確実に停止させることができる。

【００１１】またこの発明における換気扇のシャッタ位
置決め方法では、シャッタ駆動モータの制御を、シャッ
タの過去の動作履歴により実行することにより、シャッ
タの開閉毎に毎回クラッチ機構を滑らさせずに済むよう
にでき、位置決め動作回数を軽減できシャッタの駆動部
の耐久性が向上する。

【００１２】

【実施例】実施例１．図１は本発明の一実施例としての換気扇の電気回路であ
る。図において１は交流電源、２は制御回路で、操作用
スイッチ３の入力により送風用モータ４のＯＮ／ＯＦＦ
及びシャッタ駆動モータ５の制御を行なう。６は送風用
モータ４に対する駆動素子であり、シャッタの駆動時に
おいてはＯＦＦしてシャッタ駆動回路の電源整流素子７
に送風用モータ４が降圧負荷として働く給電を行なう。
８はシャッタ駆動モータ５のモータ駆動素子で、制御回
路２により正転・逆転の駆動を受ける。９は安定化電源
素子である。シャッタ駆動モータ５としては、例えば４
相ステッピング・モータ等が採用され、制御により正転
・逆転が可能である。

【００１３】上記の構成の換気扇において、操作用スイ
ッチ３がＯＮされた場合に、制御回路２は、送風用モー
タ４の駆動素子６をＯＦＦした状態で送風用モータ４を
降圧負荷として、シャッタ駆動モータ５に給電するとと
もに、モータ駆動素子８をシャッタを開かせる方向に一
定時間もしくは一定パルス数駆動させる。その後送風用
モータ４の駆動素子６をＯＮし換気運転を行なわせる。
操作用スイッチ３がＯＦＦされると、送風用モータ４の
駆動素子６がＯＦＦされ、シャッタ駆動モータ５が逆転
されてシャッタが閉止する。

【００１４】実施例２．図２は本発明の他の実施例を示す換気扇の電気回路であ
り、図１による前例とは操作用スイッチ３の位置と、制
御回路２に送風用モータ４の電源モニターとしての電源
モニタ入力１０を設けたことが異なる。即ち、操作用ス
イッチ３は送風用モータ４と直列に挿入され、電源モニ
タ入力１０はシャッタに関する駆動回路から制御回路２
に入力されている。これ以外の構成は図１により示した
前例と同じである。

【００１５】この実施例の換気扇においてその動作は図
３のフローチャートにより示すとおりである。即ち、制
御回路２は操作用スイッチ３の状態を知るため、シャッ
タに関する駆動回路の電圧を電源モニタ入力１０で取り
込み、シャッタ電圧として高低を判定する（＃１）。シ
ャッタ電圧が低状態（＃１でＮｏ）であれば、現在の状
態を保持し、高状態（＃１でＹｅｓ）であれば＃２にお
いて送風用モータ４の駆動素子６をＯＮし、＃３ｉにお
いて再びシャッタ電圧を取り込む。この時点でも高状態
であれば、操作用スイッチ３はＯＦＦ状態であるため
（＃４）、現在のシャッタの状態を＃５において判定
し、シャッタが開状態であればシャッタの閉動作を＃６
において行なわせ、その後、＃７でシャッタ状態変数Ｆ
を０にセットする。＃３でシャッタ電圧が低状態の判定
では、操作用スイッチ３がＯＦＦからＯＮされたと判定
できることから、＃８において駆動素子６をＯＦＦし、
＃９においてシャッタの開動作を行なわせる。シャッタ
の開動作の終了後、＃１０で駆動素子６をＯＮし、＃１
１でシャッタ状態変数Ｆを１にセットする。この実施例
における操作用スイッチ３は、駆動素子６が例えば短絡
事故を起こしても、確実にＯＦＦされることになる。ま
た、電源モニタ入力１０の構成は、操作用スイッチ３の
接点の数を増加させないで済む利点を含んでいる。これ
以外の機能は実施例１のものと同じである。

【００１６】なお、上記の実施例は送風用モータ４をシ
ャッタに関する駆動回路の降圧負荷として用いたもので
あるが、図４に示すようにシャッタの駆動電源を制御回
路２と同一電源とすることも可能である。

【００１７】実施例３．図５と図６は本発明の他の実施例を示した換気扇に関す
る部分構成図で、電気回路については図１に示したもの
と同じである。図５と図６において、１１は本体枠、１
２は本体枠１１の排気開口に開閉可能に取り付けられた
シャッタで、連結体１３で連結されている。１４はワイ
ヤで、連結体１３とシャッタ駆動モータ５のカム１５と
を連結している。１６はシャッタ１２の開についての位
置決め突起であり、１７はシャッタ１２の閉時のストッ
パ突起である。シャッタ駆動モータ５はギヤーにより減
速され無通電状態においてもシャッタ１２を保持可能な
保持トルクを持ち、シャッタ位置の検出素子を持たない
ため、シャッタ１２の開動作又は閉動作では位置決め突
起１６又はストッパ突起１７にカム１５が当たり内部の
クラッチ機構によりギヤーを保護する機能を持ってい
る。図７は上記のクラッチ機構の耐久性を向上させる手
段を示したもので、同図において、シャッタ状態変数Ｆ
（Ｆ＝０＝開，Ｆ＝１＝閉）としてシャッタ１２の動作
状態を記憶し、動作履歴変数Ｎ（位置決め動作から開閉
動作回数）にシャッタ１２の動作履歴を記憶する。この
動作履歴に応じて、毎回カム１５が位置決め突起１６に
あたらないように制御し、Ｎに設定される初期値回数に
対して、１回（図７においては初期値回数Ｎ＝３なの
で、３回に一度）の位置決め動作によって、クラッチ機
構の耐久性を初期値回数倍にすることができる。

【００１８】図７のフローチャートにより、上記実施例
の換気扇の動作について図４を参照しながら説明する
と、＃１の判定で、操作用スイッチ３がＯＦＦの状態で
は＃３でシャッタ状態変数Ｆによってシャッタ閉動作を
行なうかが決定され、開状態であれば＃１２においてシ
ャッタ１２を図６に示すストッパ突起１７に当たらない
ようにシャッタ駆動モータ５に通電する。図では８秒間
の閉動作通電を行なう。＃１で操作用スイッチ３がＯＮ
であれば、＃２においてシャッタ状態変数Ｆによってシ
ャッタ開動作を行なうかが決定される。シャッタ１２が
まだ閉の状態であればシャッタ開動作を行なうが、この
時、＃４において動作履歴変数Ｎの回数によってシャッ
タ開動作時間を変更し（＃６，＃９）、Ｎの初期値回数
（図７においてはＮ＝３）に一度だけシャッタ１２を長
時間通電し（＃６）、図６の位置決め突起１６にカム１
５が当たるまでシャッタ駆動モータ５を回転させ、シャ
ッタ１２の位置補正を行なう。つまり、位置決め突起１
６でクラッチ機構が摩耗するのはＮの初期値回数（図７
においてはＮ＝３）に一度となり、クラッチ機構の耐久
性を初期値回数倍にすることができる。

【００１９】シャッタ駆動モータ５の長寿命化は、クラ
ッチ機構に負担がかかるシャッタの位置決め動作回数を
削減する方法が有効である。この実施例３に示したよう
に、シャッタ操作毎にシャッタの位置決め動作を行なわ
ず、前回までのシャッタ動作履歴から、現在のシャッタ
位置を推定し、シャッタの位置決め動作（オーバードラ
イブ）を減らすことにより、クラッチ機構の摩耗を少な
くすることができる。

【００２０】

【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、この発明によれば送風用モータを、他の駆動回路
に直列に接続することで、非送風時にも他の駆動回路に
対して送風用モータが降圧負荷として働き、他の駆動回
路に低電圧電源を供給することができ、ドロッパ抵抗等
の発熱部を削減でき、回路構成も簡素になりコストが低
減する。

【００２１】またこの発明における他の換気扇では、送
風用モータを、シャッタを駆動させる駆動回路を直列に
接続することで、非送風時にも駆動回路に対して送風用
モータが降圧負荷として働き、駆動回路に低電圧電源を
供給することができ、ドロッパ抵抗等の発熱部を削減で
きるうえ、操作用スイッチの操作を送風用モータの通電
状態を監視することにより認識でき、これによってシャ
ッタ動作を決定することができ、故障時において送風用
モータを確実に停止させることができるとともに、操作
接点を一回路で構成でき、信頼性も向上する。

【００２２】またこの発明における換気扇のシャッタ位
置決め方法では、シャッタ駆動モータの制御を、シャッ
タの過去の動作履歴により実行することにより、シャッ
タの開閉毎に毎回クラッチ機構を滑らさせずに済むよう
にでき、位置決め動作回数を軽減できシャッタの駆動部
の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す換気扇の電気回路
図である。

【図２】この発明の他の実施例を示す換気扇の電気回
路図である。

【図３】図２による換気扇の制御に関するフローチャ
ートである。

【図４】この発明のさらに他の実施例を示す換気扇の
回路構成図である。

【図５】この発明の実施例を示す換気扇の要部につい
ての断面図である。

【図６】この発明の実施例を示す換気扇のシャッタ駆
動モータ部分の斜視図である。

【図７】この発明の他の実施例を示す換気扇の制御に
関するフローチャートである。

【図８】従来例としての換気扇の電気回路図である。

【図９】従来例としての換気扇の要部についての断面
図である。

【図１０】従来の換気扇のシャッタ駆動モータ部分の
斜視図である。

【図１１】従来例としての換気扇の回路構成図であ
る。

【符号の説明】

２制御回路、３操作用スイッチ、４送風用モ
ータ、５シャッタ駆動モータ、１０電源モニタ
入力、１２シャッタ、１６位置決め突起、１
７ストッパ突起。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】送風用モータに給電する回路と、その他
の駆動回路とを有すする換気扇であって、上記送風用モ
ータと上記その他の駆動回路とを直列に接続し、上記送
風用モータを降圧負荷となる電源電圧調整部として構成
し、この電源電圧調整部を介して上記その他の駆動回路
に給電するようにしたことを特徴とする換気扇。
【請求項２】送風用モータに給電する主回路と、シャ
ッタを動作させる駆動回路と、換気扇の操作用のスイッ
チとを有する換気扇であって、上記送風用モータと上記
駆動回路とを直列に接続し、上記送風用モータを降圧負
荷となる電源電圧調整部として構成し、この電源電圧調
整部を介して上記駆動回路に給電するようにするととも
に、上記操作用のスイッチの接点を上記主回路に挿入
し、この主回路の通電状態を制御回路によって監視し、
その通電状態に応じて上記シャッタの動作を制御したこ
とを特徴とする換気扇。
【請求項３】モータ駆動によるシャッタ開閉機構を備
え、シャッタ開閉機構のシャッタ駆動部とモータ間にギ
ヤーの損傷を防ぐためのクラッチ機構を介在させたもの
において、上記クラッチ機構に負担のかかるシャッタの
位置決め動作に関するシャッタ位置決め方法として、制
御回路にシャッタ駆動回路の過去に行なったシャッタ駆
動動作であるシャッタ動作履歴を記憶させ、前回のシャ
ッタ駆動動作が閉であるか開であるか、閉方向や開方向
へ長時間モータを回転させる位置決め動作から何回の開
閉動作をおこなったかによって、前回までのシャッタ動
作履歴から、現在のシャッタ位置を推定し、多数回に一
度のシャッタについての位置決め動作をさせるようにし
たことを特徴とする換気扇のシャッタ位置決め方法。