JP4848802B2

JP4848802B2 - 換気装置

Info

Publication number: JP4848802B2
Application number: JP2006067183A
Authority: JP
Inventors: 列樹中島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2026-03-13
Also published as: JP2007240124A

Description

本発明は、人体から放射される熱線を検知することによってトイレ室内における人の入室と退室とを検出し、トイレ室内に配置した照明負荷と換気扇とを制御するトイレ用換気装置に関するものである。

従来、この種のトイレ用熱線式自動スイッチには、トイレ室内の壁面に取り付けることができる器体に人感およびスイッチ要素を設けた構造となっていた（例えば、特許文献１参照）。

以下、そのトイレ用熱線式自動スイッチについて図１５を参照しながら説明する。

人体から放射される熱線を検知することにより人の存否を検出する人感１０１と、前記人感１０１の出力によりトイレ室内への人の入室および退室を検出するとともに人の入退室に応じて照明負荷１０２を制御する照明制御信号および換気扇１０３を制御する換気扇制御信号を出力する制御手段１０４と、照明制御信号と換気扇制御信号とによりそれぞれ開閉制御される第１スイッチおよび第２スイッチを備え、トイレ室の壁面に取り付けられる器体内に備えることを特徴とするトイレ用熱線式自動スイッチであった。

特開２００１−８７１７０号公報

このような従来のトイレ用熱線式スイッチでは、暖房機付き便座の動作によって人感１０１が誤動作することがあった。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、暖房機付き便座のフタが閉じるパターンを区別して、人が退室したにも関わらず暖房機付き便座のフタが閉じたことによる誤動作を防止する換気装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の換気装置は、便器を備えたトイレ室内の汚れた空気を排気するファンと、トイレ室内の人を検知し信号を出力する人感検知部と、前記人感検知部が検知する暖房機付き便座のフタを開閉するパターンと人の入退室のパターンから人と暖房便座の動作の違いを判定する判定部を設けた制御手段と、季節の判定によって換気扇の運転パターンを決定する季節切り替え手段を備え、前記人感検知部が非検知状態となった場合に、前記人感検知部が検知するパターンにもとづき一定時間後にトイレ室内に設置された暖房付き便座のフタが閉じていると判断した場合に季節切り替え手段の判定に基づき排気ファンの動作を行うことを特徴とする。

また、本発明の換気装置は、人感検知部が人の在室を検知したときに、夏と判定をしたときは排気ファンを運転状態とし、冬と判定したときは前記排気ファンは停止状態とする季節切り替え手段を備えた請求項１または２記載の換気装置。

また、本発明の換気装置は、人感検知部が非検知状態となると、夏と判定したときは排気ファンを残置時間だけ運転を行い、冬と判定したときには在室時間に残置時間を加えた時間だけ前記排気ファンの運転を行なう季節切り替え手段を備えた請求項１から３のいずれか一つに記載の換気装置。

以上のように本願発明の換気装置によれば、便器を備えたトイレ室内の汚れた空気を排気するファンと、トイレ室内の人を検知し信号を出力する人感検知部と、前記人感検知部が検知する暖房機付き便座のフタを開閉するパターンと人の入退室のパターンから人と暖房便座の動作の違いを判定する判定部を設けた制御手段と、季節の判定によって換気扇の運転パターンを決定する季節切り替え手段を備え、前記人感検知部が非検知状態となった場合に、前記人感検知部が検知するパターンにもとづき一定時間後にトイレ室内に設置された暖房付き便座のフタが閉じていると判断した場合に季節切り替え手段の判定に基づき排気ファンの動作を行うことで、暖房機能付き便座によって人感検知部が誤動作をすることを防止して排気を行なうことのできる換気扇を提供することができる。

本発明の実施形態１と同実施形態２の換気装置の取り付け図同換気装置の斜視図同人感ユニット構造図同人感ユニットとオリフィス取り付け図電源ユニット構造図同換気装置の運転動作を示すフローチャート本発明の参考例１のトイレの構造図同人感ユニット構造図本発明の参考例２の照明部分の構造図同換気装置の運転動作を示すフローチャート本発明の参考例３の換気装置の運転動作を示すフローチャート本発明の参考例３の換気装置の受光部分の構造図同換気装置の受光部分の詳細図本発明の参考例４の換気装置の運転動作を示すフローチャート従来の換気装置を示す構成図

本発明の請求項１に記載の換気装置は、便器を備えたトイレ室内の汚れた空気を排気するファンと、トイレ室内の人を検知し信号を出力する人感検知部と、前記人感検知部が検知する暖房機付き便座のフタを開閉するパターンと人の入退室のパターンから人と暖房便座の動作の違いを判定する判定部を設けた制御手段と、季節の判定によって換気扇の運転パターンを決定する季節切り替え手段を備え、前記人感検知部が非検知状態となった場合に、前記人感検知部が検知するパターンにもとづき一定時間後にトイレ室内に設置された暖房付き便座のフタが閉じていると判断した場合に季節切り替え手段の判定に基づき排気ファンの動作を行うものであり、暖房機能付き便座の動作と人の動作を見極めることができるため、暖房機能付き便座によって人感検知部が誤動作をすることを防止して排気を行なうことができる。

また、請求項２に記載の換気装置の発明は、人感検知部が人の在室を検知したときに、夏と判定をしたときは排気ファンを運転状態とし、冬と判定したときは前記排気ファンは停止状態とする季節切り替え手段を備えたものであり、気温が低いとき等使用者に冷風感を与えることがない換気装置を提供することができる。

また、請求項３に記載の換気装置の発明は、人感検知部が非検知状態となると、夏と判定したときは排気ファンを残置時間だけ運転を行い、冬と判定したときには在室時間に残置時間を加えた時間だけ前記排気ファンの運転を行なう季節切り替え手段を備えたものであり、気温が低いとき等使用者に冷風感を与えることがない換気装置を提供することができる。

以下、本願発明の実施の形態について図１〜図１２を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本発明の換気装置の一例として、トイレ内の室内の壁に設けられた換気装置を例にとり説明する。

図１に示すように、一般の住宅のトイレ１は奥行きが１８００ｍｍ高さ２５００ｍｍで構成されており、トイレ１のドア２の反対側には、壁面に取り付けられる箱状の換気装置３が床面から２０００ｍｍの位置に設置されており、前記換気装置３の８９５ｍｍ下にはタンク付き便器４が設置されている。一般に便器４は、長さが６６８ｍｍ〜７９０ｍｍになっている。

まず、換気装置３の構成について図２の斜視図を用いて説明する。本体フレーム５に、風雨を防止するためのシャッタ機構６とトイレ１内を照明する電球７を本体フレーム５の左側に有し、本体フレーム５の右側には電動機８と電動機取り付け板９と羽根１０で構成された排気ファン（図示せず）を有し、排気用ファンの流路を形成するオリフィス１１には、汚れた空気の粉塵を吸収するためのフィルター１２と人感ユニット１３と人感ユニット１３の情報をもとに電球７と排気用ファンを駆動する電源ユニット１４を有し、電源ユニット１４と人感ユニット１３の接続する線を保護するためにオリフィス１１を被せ、オリフィス１１には、電球７のまぶしさから目を保護するためにシェード１５をカヌクリップ１６で取り付ける構成としている。

また、図３に示すように人感ユニット１３は、人の存在を検知する人感センサ１７とトイレ１内の明るさを検知する光センサ２０、例えばフォトダイオードで構成されており、人感センサ１７の検知角度と距離は熱線と熱線に集光する受光レンズ１９との組み合で決定されており一般的には熱線を中心に３０°の検知領域があり９００ｍｍの子供が長さ６６８ｍｍの便器４に座った場合、人感センサ１７が常に子供の動作を検知するためには、図４に示すようにオリフィス１１に人感ユニット１３を下方向側、例えば３９°傾けて取り付ける構成としている。人感センサ１７としては、人が検知できればよく、例えば、人感センサ１７の構成は、人体の放射される熱線を検知する熱線と、熱線の信号を増幅する増幅器１８、例えばオペアンプと検知領域からの熱線を熱線に集光する受光レンズ１９との組み合せなどがある。

また、図５に示すように電源ユニット１４は、使用者が夏・冬を切り換える季節切り替え手段２１と照明の点灯する時間を任意で設定できる点灯保持手段２２とトイレ１内の照度を任意で設定できる照度設定手段２３を有し、季節切り換え手段２１の状態と点灯保持手段２２の状態と照度設定手段２３の状態と人の存在を検知する人感センサ１７の検知信号とトイレ１内の明るさを検知する光センサ２０の検知信号を制御する制御手段２４（例えばマイクロコンピュータを用いて実現することが可能であり、このマイクロコンピュータには、一連の動作が可能なプログラムが書き込まれている。図示せず）を有し、制御手段２４の結果に基づいて、負荷を駆動する負荷駆動手段２５（例えばトライアック図示せず）と音声で使用者に現在どのような状態になっているかを知らせるお知らせ手段２６（例えば音声用スピーカ）を備える構成としている。夏・冬を切り換える季節切り替え手段２１の一例としては、スライドＳＷなどがあり、照明の点灯する時間を任意で設定できる点灯保持手段２２としては、例えばＶＲなどがあり、照度を任意で設定できる照度設定手段２３としては、例えばＶＲなどがあり、お知らせ手段２６としては、例えば音声用スピーカなどがある。制御手段２４としては、例えば下記制御内容がプログラムされたマイクロコンピュータなどがある。

上記構成において、換気装置３の動作を図６に示すフローチャートを用いて説明する。

換気装置３に電源が投入されると（ステップ１）、人感ユニット１３と電源ユニット１４に電源が印加され人感ユニット１３内部にある人感センサと光センサに電源が印加されると同時に電源ユニット１４内部にある制御手段２４に電源が印加され制御手段２４のプログラムが処理（ステップ２〜７）を開始し、季節切り換え手段２１と点灯保持手段２２と照度設定手段２３の設定状態を確認する。

トイレ１内の人の在室を確認する人感センサ１７は、人の有無を常に検知（ステップ２）し検知信号を制御手段２４に入力する。そして、人感センサ１７が人の在室を検知すると光センサ２０がトイレ１の照度を検知（ステップ３）し検知信号が制御手段２４に入力され、照度設定手段２３で設定された値と光センサ２０の検知信号を比較（ステップ４）し、照度設定手段２３で設定された値より暗いと判断された場合は、負荷駆動手段２５に出力信号を送信（ステップ５）し電球７が点灯する。また、明るいと判断された場合は、電球７は消灯状態となる。そして、季節切り換え手段２１で季節を判定（ステップ６）し、夏と判断された場合は、排気ファンも運転を開始し、冬と判断された場合は停止状態とする。

そして、トイレ１内から人が退出するか動かない状態が継続し人感センサ１７が非検知状態になると点灯保持手段２２で設定されている時間のみ点灯し照明が消灯になることを音声でお知らせ（ステップ７）し、そして排気ファンは、夏と判断された場合は残置時間運転に入り、冬と判定された場合は、在室時間＋残置時間運転し排気ファンは停止されることとなる。そして電球７も消灯する。

以上のように構成した換気装置３は、人感ユニット１３を下方に向けて傾斜させて便器の方向に向けて設置するため子供、大人に関係なく人を正確に検知することができろため、トイレ１の在室にも関わらず電球が消えることが防止することができ、また光センサで照度を確認するため無駄な電気の点灯を防止でき、また季節を設定できるため冬場に使用者が排気ファンによって冷風感を感じることを防止することができる。

季節切り換え手段２１の代わりに、温度検知による温度切り換えでも作用効果は同じである。

熱線と熱線に集光する受光レンズ１９との組合せを変更し、検知角度を変更してルーバの傾きを変更して対応したとしても作用効果は同じである。

（参考例１）
参考例１について、図７、図８を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

図７に示すように、一般の住宅のトイレ１は奥行きが１８００ｍｍ高さ２５００ｍｍで構成されており、トイレ１のドア２の右側、左側には、壁面に取り付けられる箱状の換気装置３が床面から２０００ｍｍの位置に設置されており、前記換気装置３の８９５ｍｍ下にはタンク付きの便器４が設置されている。一般に便器４は、長さが６６８ｍｍ〜７９０ｍｍになっている。

図８に示すように、人感ユニット１３Ａは、受光レンズ１９とケース２７で構成されており、ケース２７の中心に樹脂で軸を形成し、人感ユニット１３Ａのケース２７の軸がルーバに取り付けられる構造（図示せず）とし、ルーバに取り付けた人感ユニット１３Ａの受光レンズの端を指で押すことでケース２７の軸を中心に最大６０°左右に傾く構成としている。

以上のように構成した換気装置３は、人感ユニット１３Ａをトイレ１のドア方向に向けることができるため、トイレ１に入室する人を確実に検知することができるため入室時電球が点灯しないという誤動作を確実に防止することができる。

（参考例２）
参考例２について、図９および図１０を参照しながら説明する。なお、実施の形態１または参考例１と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

図９に示すように、電球７の下に白色ＬＥＤ２８を設ける構成とする。

上記構成において、本実施の形態に係る換気装置３の動作を図１０に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップ１〜ステップ７に至るフローは上述の実施の形態１において図５をもとに説明したものと同様である。ステップ７に続くフローについて以下に説明する。

照度設定手段２３で設定された値より暗いと判断された場合は、負荷駆動手段２５に出力信号を送信（ステップ５）し電球７が点灯する。そして電球７が点灯しているにも関わらず照度設定手段２３で設定された値より暗いと判断された場合は、負荷駆動手段２５Ａに出力信号を送信（ステップ５Ａ）し白色ＬＥＤ２８が点灯する。

以上のように構成した換気装置３は、突然電球７が切れた場合においても白色ＬＥＤ２８が点灯するため夜等においても必ず照明を点灯することができるため、使用者がトイレ１を安全に利用することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２について、図１と図１１を参照しながら説明する。なお、実施の形態１、参考例１乃至２のいずれかと同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

図１に示すように、便器４の代わりに暖房機能付き便座２９となっている。この暖房機能付き便座２９は、人感センサ１７を備え、人がトイレ１内に入室すると暖房機能付き便座２９のフタ（図示せず）が開閉し、人が退室すると約４秒後に閉じる仕組みとなっている。

暖房機能付き便座２９の閉じるパターンを制御手段２４に設ける構成とする。

上記構成において、本実施の形態に係る換気装置３の動作を図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

トイレ１内から人が退出するか動かない状態が継続し人感センサ１７が非検知状態になると４秒後に再度人感センサ１７が非検知状態になっているか判断し、非検知状態になっていると判断すると、制御手段２４が暖房機能付き便座２９のフタを閉じるパターンを読み込み（ステップ８）暖房機能付き便座２９のフタが閉じていると判断した場合においては、電球７は消灯し、排気ファンは、季節切り替え手段２１の状態により運転する。また、人が在室中と判断した場合は、電球７は点灯状態を保持し、排気ファンは季節切り替え手段２１の状態を保持することになる。

以上のように構成した換気装置３は、暖房機能付き便座２９のフタが閉じるパターンと人を区別することができるため、人が退室したにも関わらず暖房機能付き便座２９の動作によって人感センサ１７が誤動作することを防止することができる。

また、暖房機能付き便座２９のフタが閉じるパターンと人を区別する方法を制御手段２４を用いて説明したが、暖房機能付き便座２９に送信部、換気装置３に受信部を取り付け、暖房機能付き便座２９のフタが閉じたことを換気装置３に送信することで実現したとしても作用効果は同じである。

（参考例３）
参考例３について、図１２、図１３を参照しながら説明する。なお、実施の形態１乃至２、参考例１乃至２のいずれかと同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

図１２、図１３に示すように、換気装置３の前面部には、人を検知する人感ユニット１３Ｂと赤外線信号を受信する換気受信部３０を有し、暖房機能付き便座２９の横に赤外線信号を受信する暖房受信部３１を備える構成としている。

まず、人感ユニット１３Ｂの構成を説明する。受光レンズ１９とケース２７で構成されており、ケース２７の中心に接続機構２７Ａを有し、人感ユニット１３Ｂ内部には、人を検知したことを送信する送信部３２と送信部３２、人感センサを駆動する電池３３を備える構成となっている。接続機構２７Ａとしては、例えばコネクタなどがあり、送信部３２としては、例えば赤外ＬＥＤなどがある。

上記構成において、換気装置３と人感ユニット１３Ｂをコネクタで接続し、人感ユニット１３Ｂを電池３３で駆動するようにしたため、人感ユニット１３Ｂを着脱自在に外せることができる。

以上のように構成した換気装置３の人感ユニット１３Ｂは着脱自在に外すことができ、また送信部３２を備え、電池３３で駆動することが可能となったため、使用者が人の検知エリアを使用者自身で決定することができるため、確実の換気装置３と暖房機能付き便座２９を動作させることができる。

（参考例４）
なお、実施の形態１乃至２、参考例１乃至３のいずれかと同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。参考例４について、図１４を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同様の構成要素についてはその説明を省略する。

人の入室・退室を撮影する機能、例えばカメラ（図示せず）を人感ユニット１３に設ける構成とする。

上記構成において、本実施の形態に係る換気装置３の動作を図１４に示すフローチャートを用いて説明する。ステップ１〜ステップ７に至るフローは上述の実施の形態１において図６をもとに説明したものと同様である。ステップ７に続くフローについて以下に説明する。人感センサ１７が人の入室を検知した場合、カメラが撮影（ステップ２Ａ）を開始し、撮影した情報を常に制御手段２４に送信する。そして、制御手段２４が処理を開始し、人と判断しない場合は、人感センサ１７が人の入室を検知するまで電球７消灯、排気ファン停止することとなる。

以上のように構成した換気装置３の人感ユニット１３は、カメラで人の有無を判断できるため、窓からの風による誤動作、暖房機能付き便座による誤動作を防止することができる。

本発明にかかる建物に取り付けられる換気装置は、トイレの照明・汚れた空気の排出するものである製品において広く有用である。

１トイレ
２ドア
３換気装置
４便器
５本体フレーム
６シャッタ機構
７電球
８電動機
９電動機取り付け板
１０羽根
１１オリフィス
１２フィルター
１３人感ユニット
１３Ａ人感ユニット
１３Ｂ人感ユニット
１４電源ユニット
１５シェード
１６カヌクリップ
１７人感センサ
１８増幅器
１９受光レンズ
２０光センサ
２１季節切り替え手段
２２点灯保持手段
２３照度設定手段
２６お知らせ手段
２７ケース
２７Ａ接続機構
２８白色ＬＥＤ
３０換気受信部
３１暖房受信部
３２送信部
３３電池

Claims

便器を備えたトイレ室内の汚れた空気を排気するファンと、トイレ室内の人を検知し信号を出力する人感検知部と、前記人感検知部が検知する暖房機付き便座のフタを閉じるパターンと人の入退室のパターンから人と暖房便座の動作の違いを判定する判定部を設けた制御手段と、季節の判定によって換気扇の運転パターンを決定する季節切り替え手段を備え、前記人感検知部が非検知状態となった場合に、前記人感検知部が検知するパターンにもとづき一定時間後にトイレ室内に設置された暖房付き便座のフタが閉じていると判断した場合に季節切り替え手段の判定に基づき排気ファンの動作を行う換気装置。
人感検知部が人の在室を検知したときに、夏と判定をしたときは排気ファンを運転状態とし、冬と判定したときは前記排気ファンは停止状態とする季節切り替え手段を備えた請求項１記載の換気装置。
人感検知部が非検知状態となると、夏と判定したときは排気ファンを残置時間だけ運転を行い、冬と判定したときには在室時間に残置時間を加えた時間だけ前記排気ファンの運転を行なう季節切り替え手段を備えた請求項１または２に記載の換気装置。