JP3783990B2 - 換気扇の連動用制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱用調理器具などの近傍に設けられる換気扇を、加熱用調理器具と連動して動作させるための換気扇の連動用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱用調理器具、特にガスなどの燃料を燃焼させて調理に使用する台所や厨房などには換気扇が設けられている。調理のためにガスなどを燃焼させると、空気中の酸素が消費され、換気の必要が生じる。住宅などが高密閉化されると、自然換気だけでは不充分となり、強制的な換気の必要が生じる。
【０００３】
台所などにおける調理作業は、１日のうちで特定の時間に集中して行われることが多い。特に食事などの準備をするときには、加熱調理器具の火力を最大限に発揮させる状態となる。また、いわゆる弱火で長時間の煮物をしたり、湯を沸かすなど、比較的火力が弱い状態で加熱調理機器が使用される場合もある。このような加熱調理機器の使用状態を考慮すると、換気も強弱を切換可能であることが好ましい。
【０００４】
図４は、運転状態が強弱で切換可能な換気扇１の概略的な電気的構成を示す。ファン駆動用モータ２は、回転速度が高と低とに切換えられるように、高接続端子Ｈと低接続端子Ｌおよび共通接続端子ＣＯＭを有する。３つの端子Ｈ，Ｌ，ＣＯＭに接続される導電線の端部にはコネクタ３が設けられる。コネクタ３に対しては、コネクタ４が着脱可能である。コネクタ３，４を接続した状態で、ファン駆動用モータ２の高および低の接続端子Ｈ，Ｌには、手動運転スイッチ５の強および弱の切換端子がそれぞれ接続される。手動運転スイッチ５の強および弱の切換端子に対する共通端子と、コネクタ３，４とを接続した状態でのファン駆動用モータ２の共通接続端子ＣＯＭとは、商用の交流１００Ｖなどの電源６に接続される。
【０００５】
図４に示すような換気扇１を用いると、台所などで加熱処理を行わないときには手動運転スイッチ５を強および弱とも停止状態にしておき、換気扇１を運転停止のままにしておくことができる。手動運転スイッチ５を弱側に投入すると、ファン駆動用モータ２を低回転速度で駆動し、風量が小さな状態で換気扇１を運転させることができる。手動運転スイッチ５を強側に投入すると、ファン駆動用モータ２を高回転速度で駆動し、換気扇１を風量が大の状態で運転させることができる。換気扇１が風量大の状態で運転するときには、ファンが発生する騒音も大きくなるので、換気の必要性が大きくないときには手動運転スイッチ５を弱側に切換えて、静粛な運転を可能とし、強のみの運転の場合に比較して快適さの向上と省エネルギとを図ることができるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すような強弱に運転状態を切換可能な換気扇１であっても、換気を行う必要がないときには運転を停止しておくと騒音やエネルギ消費の点で好ましい。しかしながら、換気扇１を停止させておくと、換気の必要が生じたときには手動スイッチ５を操作して弱または強の運転を行わなければならない。手動運転スイッチ５は、加熱調理装置などとは独立して操作しなければならないので、加熱調理を急いで行う必要があるときなどは、手動運転スイッチ５を投入して換気扇１を運転させることを忘れてしまうおそれがある。また、調理などに忙しいときに、手動運転スイッチ５の操作を行わなければならないことは非常に煩わしい。
【０００７】
本発明の目的は、換気扇を、たとえば加熱用調理装置などの使用と連動して容易に運転させることができる換気扇の連動用制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、手動運転スイッチの操作に従って、ファン駆動用モータの運転制御が行われる換気扇の連動用制御装置であって、
外部からの連動信号を受信する受信手段と、
該手動運転スイッチと該ファン駆動用モータとの間に挿入され、該受信手段および手動運転スイッチの出力に応答して、該連動信号または該手動運転スイッチの少なくとも一方が該換気扇の運転を指示するとき、該ファン駆動用モータが運転するように制御する制御手段とを含むことを特徴とする換気扇の連動用制御装置である。
【０００９】
本発明に従えば、受信手段が外部からの連動信号を受信すると、手動運転スイッチとファン駆動用モータとの間に挿入される制御手段は、連動信号および手動運転スイッチの指示に従ってファン駆動用モータの運転状態を制御する。手動運転スイッチが停止を指示していても、連動信号がファン駆動用モータの運転を指示していれば、ファン駆動用モータを運転させることができる。受信手段に与える連動信号を、たとえば加熱調理機器などの点火状態に連動させれば、加熱用調理機器などが燃焼状態で換気が必要なときに、換気扇を自動的に運転させて必要な換気を行わせることができる。
【００１０】
また本発明で、前記換気扇では、前記手動運転スイッチと前記ファン駆動用モータとの間に、電気的接続を行うためのコネクタが設けられており、
前記受信手段および前記制御手段は、連動用アダプタとして、該コネクタの接続を外した該手動運転スイッチ側と該ファン駆動用モータ側との間に、挿入されることを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、換気扇のファン駆動用モータと手動運転スイッチとの間に電気的接続を行うために設けられるコネクタを外して、受信手段および制御手段を連動用アダプタとして手動運転スイッチ側とファン駆動用モータ側のコネクタの間に挿入するので、換気扇の改造なしに連動機能を付加することができる。
【００１２】
また本発明で、前記手動運転スイッチは、前記ファン駆動用モータの運転の強弱を、複数段階に切換可能であり、
前記連動信号は、前記換気扇の運転を、該複数段階のうちで予め定める弱段階に指示可能であり、
前記制御手段は、該運転信号によって該弱段階の運転が指示される場合に、該手動運転スイッチが停止または該弱段階よりも弱い段階を指示するときは該弱段階で、該手動運転スイッチが該弱段階よりも強い段階を指示するときは該指示の段階で、該ファン駆動用モータが運転するように制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、換気扇のファン駆動用モータの運転は、複数段階に強弱が切換可能である。連動信号は、複数段階のうちで予め定める弱段階に換気扇の運転を指示可能である。制御手段は、連動信号によって換気扇の弱段階の運転が指示されるとき、手動運転スイッチが停止またはその弱段階よりも弱い段階の運転を指示しているときには、連動信号によって指示される弱段階で換気扇を運転することができるので、加熱調理機器などの着火と連動して弱運転を指示すれば、換気扇が停止していても自動的に弱運転を開始させることができる。手動運転スイッチから連動信号によって指示される弱段階よりも強い段階の運転状態を指示すれば、指示された運転状態で換気扇を運転させることができるので、換気の必要に応じて手動でさらに風量を増大させるような制御を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の換気扇の連動用制御装置の連動アダプタ１０を用いる換気扇１１の制御のための電気的構成を示す。換気扇１１のファン駆動用モータ１２は、図４に示すファン駆動用モータ２と同様に、高速回転用の高接続端子Ｈ、低速回転用の低接続端子Ｌおよび共通接続端子ＣＯＭを有する。３つの接続端子Ｈ，Ｌ，ＣＯＭからは３本の導電線が引出され、それらの先端はコネクタ１３に接続される。コネクタ１３に対しては、コネクタ１４が着脱可能であり、コネクタ１３，１４を装着した状態で手動運転スイッチ１５を介して電源１６に電気的に接続可能である。手動運転スイッチ１５および電源１６は、図４の手動運転スイッチ５および電源６と同等である。
【００１５】
本実施形態の連動アダプタ１０は、換気扇１１のコネクタ１３，１４を外した状態で、ファン駆動用モータ１２側のコネクタ１３と手動運転スイッチ１５側のコネクタ１４との間に挿入される。連動アダプタ１０には、制御回路２０および受信ユニット２１が備えられる。制御回路２０は、コネクタ２３を介して換気扇１１のファン駆動用モータ１２側のコネクタ１３と電気的に接続され、またコネクタ２４を介して、手動運転スイッチ１５側のコネクタ１４と電気的に接続される。
【００１６】
制御回路２０内には、論理和回路２５、論理反転回路２６，２７および論理積回路２８が含まれる。論理和回路２５は、２入力ＯＲゲートであり、一方の入力としては、コネクタ２４およびコネクタ１４を介して、手動運転スイッチ１５の弱側切換出力が与えられる。論理和回路２５の他方の入力端子には、受信ユニット２１が受信する連動信号の論理的出力が与えられる。連動信号は、たとえば赤外線信号として与えられ、ローレベルでは換気扇１１の運転停止を指示し、ハイレベルでは換気扇１１の弱状態での運転を指示する。インバータである論理反転回路２６には、コネクタ２４およびコネクタ１４を介して、手動運転スイッチ１５の強側の切換出力が与えられる。論理反転回路２６の出力は、もう１つの論理反転回路２７に入力され、コネクタ２３およびコネクタ１３を介してファン駆動用モータ１２の高速運転端子Ｈに与えられる。ファン駆動用モータ１２の低接続端子Ｌには、論理積回路２８の出力が与えられる。論理積回路２８は、２入力のＡＮＤゲートであり、入力の一方には論理反転回路２６の出力が与えられ、入力の他方には論理和回路２５の出力が与えられる。手動運転スイッチ１５の共通端子は、電源１６の一方出力に接続される。ファン駆動用モータ１２の共通接続端子ＣＯＭは、コネクタ１３、コネクタ２３、コネクタ２４およびコネクタ１４を介して電源１６の他方の出力に接続される。
【００１７】
なお、制御回路２０では、交流１００Ｖの電源供給系統と、受信ユニット２１からの信号回路を統合したロジック回路として示しているけれども、論理和回路２５、論理反転回路２６，２７および論理積回路２８を電磁リレーで実現させれば、そのような交流１００Ｖと信号回路との統合も可能である。制御回路２０を半導体集積回路やマイクロコンピュータで実現する場合は、制御回路２０として示したロジック回路の論理反転回路２７および論理積回路２８の出力で、電磁リレーやソリッドステートリレーからＳＳＲとも呼ばれる光制御の半導体リレーなどを制御し、交流１００Ｖの通電または遮断を行うようにすればよい。
【００１８】
図２は、図１に示すような連動アダプタ１０を、家庭用の台所などのガスコンロ３０の近傍の換気扇１１に対して使用している状態を示す。ガスコンロ３０には、図３に示すような立ち消え安全装置が設けられている。図３の立ち消え安全装置では、熱電対３１の熱起電力で、電磁弁ユニット３２内の電磁石３３を励磁する。図３（ａ）に示すように、熱電対３１の先端が加熱されると温度に対応した熱起電力が発生し、電磁石３３を励磁して鉄片３４を吸着可能になる。鉄片３４は安全バルブ３５の一端に設けられており、ガスコンロ３０の点火ボタンなどを押してプッシュロッド３６で安全バルブ３５を電磁石３３側に押圧すると、ガスの供給が開始されて点火可能な状態となる。着火機構でガスに点火すると、パイロット炎３７も同時に発生し、熱電対３１の先端を加熱する。熱電対３１から電磁石３３で鉄片３４を吸着可能な熱起電力が発生すると、ガスコンロ３０の点火ボタンなどを離してプッシュロッド３６が安全バルブ３５の先端から離れるように戻っても、安全バルブ３５の鉄片３４は電磁石３３に吸着されたままとなり、安全バルブ３５はガスの供給通路を開いた状態に保つ。
【００１９】
ガスコンロ３０で煮物などを行い、煮汁などが吹きこぼれてガスの炎が消えるときには、パイロット炎３７も消え、熱電対３１に対する加熱が行われなくなる。図３（ｂ）に示すように、熱電対３１に対する加熱が行われないと、電磁石３３に対する励磁が停止し、鉄片３４に対する吸着力も消失する。安全バルブ３５は、ばねでガスの供給通路を塞ぐ方向に付勢されているので、電磁石３３によって鉄片３４を吸着することができなくなると、ガスの通路を遮断するように変位する。
【００２０】
図３に示すような立ち消え安全装置は、その熱電対３１の出力に基づいてガスコンロ３０が着火状態にあるか消化状態にあるかを検知するセンサとしても使用することができる。したがって熱電対３１が出力する熱起電力を着火検出回路３８で電気的に処理し、着火を検出すれば発光ダイオード３９からたとえば赤外線で連動信号を発生させれば、ガスコンロ３０の着火に連動して図１の換気扇１１を確実に運転させることができる。
【００２１】
図２に戻って、換気扇１１はガスコンロ３０の上方などに設けられるレンジフード４０内に配置される。ガスコンロ３０の一部には図３の発光ダイオード３９の赤外線出力を取出す部分が設けられ、連動アダプタ１０内の受信ユニット２１に赤外線で連動信号を与えることができる。赤外線や無線電波など、無線で連動信号を与えれば、連動線や光ファイバなどの有線で連動信号を与える場合よりも、調理作業の邪魔になる可能性が少ない。
【００２２】
図１に示す換気扇１１は、ファン駆動用モータ１２の回転速度を高回転と低回転との２段階に切換可能であるけれども、より多くの段階に切換えるようにすることも考えられる。たとえば、インバータなとどを用いて、ファン駆動用モータの回転速度を停止状態から最大能力の状態まで連続的に変化させることも可能である一方、ファンおよびファン駆動用モータ１２を複数用いて風量の切換えを行うようにすることも可能である。このような場合にも、受信ユニット２１が受信する連動信号では、換気扇１１の最大の換気量ではなく、或る程度弱い段階の換気量までを連動信号で指定可能にしておく。図１に示すように、手動運転スイッチ１５でファン駆動用モータ１２を強または弱の２段階に切換えることができるときには、ガスコンロ３０側の発光ダイオード３９からは、ファン駆動用モータ１２の弱運転を指示する連動信号が赤外線で導出可能とする。より多くの段階が切換可能であったり、インバータなどを用いて連続的に強弱が切換可能である場合は、連動信号では最強の状態ではなく、最強の状態を含む連動信号で指示可能な状態よりも強い状態には、手動運転スイッチ１５の操作を優先させるようにすればよい。
【００２３】
また、図１の連動アダプタ１０は、コネクタ１３，１４の接続状態を外してコネクタ１３，１４間に挿入するようにしているけれども、換気扇１１のようにコネクタ１３，１４が設けられていないときには、換気扇内部の電気配線を変更して連動アダプタ１０に相当する回路を直接換気扇に組み込むようにすることも可能である。また、連動アダプタ１０の機能を換気扇に初めから備えるようにしておくこともできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、換気扇のファン駆動用モータを、手動運転スイッチまたは受信ユニットが受信する連動信号で指示することによって行わせることができるので、換気を必要とする加熱調理機器などの運転に連動して連動信号を発生させれば、加熱調理機器などの運転と連動して換気扇の運転を行わせることができる。
【００２５】
また本発明によれば、換気扇の手動運転用スイッチとファン駆動用モータとの間に設けられる電気的接続用のコネクタを外して受信手段および制御手段を含む連動用アダプタを挿入し、換気扇に連動用の機能を付加することができる。
【００２６】
また本発明によれば、換気扇は複数段階に強弱が切換可能であり、受信手段が受信する連動信号は予め定める弱段階の運転を指示可能である。手動運転スイッチの指示が換気扇の停止または連動信号によって指示される弱段階よりも弱い段階の運転であっても、連動信号で弱段階での運転を指示すれば、指示された弱段階での運転を行うことができる。したがって、換気の必要が生じたときには連動信号を自動的に発生させるようにしておけば、確実に換気扇を弱段階で運転させることができる。手動運転スイッチでは、弱段階よりも換気扇の運転状態を強くなるように切換えることができるので、換気が必要な程度に応じて換気能力を増大させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の連動アダプタ１０および換気扇１１を用いる環境の一例を示す簡略化した斜視図である。
【図３】図２のガスコンロ３０内に設けられる立ち消え安全装置を利用して連動信号を発生するための概略的な構成を示すブロック図である。
【図４】運転状態が強弱に切換可能な換気扇１の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 連動アダプタ
１１ 換気扇
１２ ファン駆動用モータ
１３，１４，２３，２４ コネクタ
１５ 手動運転スイッチ
２０ 制御回路
２１ 受信ユニット
２５ 論理和回路
２６，２７ 論理反転回路
２８ 論理積回路
３０ ガスコンロ
３１ 熱電対
３２ 電磁弁ユニット
３５ 安全バルブ
３７ パイロット炎
３８ 着火検出回路
３９ 発光ダイオード
４０ レンジフード

Claims (3)

1. 手動運転スイッチの操作に従って、ファン駆動用モータの運転制御が行われる換気扇の連動用制御装置であって、
   外部からの連動信号を受信する受信手段と、
   該手動運転スイッチと該ファン駆動用モータとの間に挿入され、該受信手段および手動運転スイッチの出力に応答して、該連動信号または該手動運転スイッチの少なくとも一方が該換気扇の運転を指示するとき、該ファン駆動用モータが運転するように制御する制御手段とを含むことを特徴とする換気扇の連動用制御装置。
2. 前記換気扇では、前記手動運転スイッチと前記ファン駆動用モータとの間に、電気的接続を行うためのコネクタが設けられており、
   前記受信手段および前記制御手段は、連動用アダプタとして、該コネクタの接続を外した該手動運転スイッチ側と該ファン駆動用モータ側との間に、挿入されることを特徴とする請求項１記載の換気扇の連動用制御装置。
3. 前記手動運転スイッチは、前記ファン駆動用モータの運転の強弱を、複数段階に切換可能であり、
   前記連動信号は、前記換気扇の運転を、該複数段階のうちで予め定める弱段階に指示可能であり、
   前記制御手段は、該運転信号によって該弱段階の運転が指示される場合に、該手動運転スイッチが停止または該弱段階よりも弱い段階を指示するときは該弱段階で、該手動運転スイッチが該弱段階よりも強い段階を指示するときは該指示の段階で、該ファン駆動用モータが運転するように制御することを特徴とする請求項１または２記載の換気扇の連動用制御装置。

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