TWI632300B

TWI632300B - 設有燈具的換氣扇

Info

Publication number: TWI632300B
Application number: TW105123103A
Authority: TW
Inventors: 洪銀樹; 鄧存忠
Original assignee: 建準電機工業股份有限公司
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2018-08-11
Also published as: TW201732153A

Abstract

本發明揭示設有燈具的換氣扇，用於解決停電時無法照明的問題，該設有燈具的換氣扇可包含：一風扇，電性連接一輸電埠，用以供電致動而產生氣流；一燈具，用以將電能轉為光能；一儲電模組，電性連接該燈具及該輸電埠；及一控制單元，電性連接該儲電模組及該輸電埠，該控制單元判斷該輸電埠是否傳輸電能，若判斷為是，該控制單元控制該儲電模組儲存來自該輸電埠的電能，若判斷為否，該控制單元控制該儲電模組輸出已儲存的電能至該燈具。藉此，可確實解決上述問題。

Description

設有燈具的換氣扇

本發明係關於一種照明裝置及換氣扇；特別是關於一種斷電時仍可產生照明光源的照明裝置及換氣扇。

一般衛浴間(如：浴室或廁所)使用時除需點燈照明外，尚可利用通風設備加強換氣，以免室內過於濕穢。故，逐漸發展出整合照明及通風功能的衛浴用家電用品，其實施例可參酌中華民國公告第192325號「照明通風機」專利案。

習知照明通風機之電源線通常直接連接市電開關，讓使用者進出衛浴間時，便於同時開啟/關閉照明及通風功能。因此，當人員在衛浴間內使用設備時，若突然遇到停電(如：市電供電中斷或跳電)等情況，即會因失去照明光源而顯得陰暗，此時，使用者通常會盡快離開。惟，在使用者步出衛浴間過程中，可能會因地板溼滑而滑倒或不慎絆倒，若遇年長者在衛浴間跌倒，更可能會導致身體健康惡化，不可不慎之。

有鑑於此，有必要改善上述先前技術的缺點，以符合實際需求，提升其實用性。

本發明係提供一種設有燈具的換氣扇，可使燈具於停電時產生緊急照明光源。

本發明另提供一種設有燈具的換氣扇，可於停電時持續供電，使燈具產生不斷電照明光源。

本發明揭示一種設有燈具的換氣扇，可包含：一風扇，電性連接一輸電埠，用以供電致動而產生氣流；一燈具，用以將電能轉為光能；一殼體，該風扇及該燈具結合於該殼體，該殼體內置一氣流通道，該燈具位於該氣流通道；一儲電模組，電性連接該燈具及該輸電埠；及一控制單元，電性連接該儲電模組及該輸電埠，該控制單元判斷該輸電埠是否供電，若判斷為是，該控制單元控制該儲電模組儲存來自該輸電埠的電能，若判斷為否，該控制單元控制該儲電模組輸出已儲存的電能至該燈具，使該燈具將電能轉為光能；其中，該儲電模組包含至少一電池，用以儲存電能；該儲電模組包含一放電電路，該放電電路電性連接於該電池與該控制單元之間，用以釋放該電池儲存的電能；該控制單元電性連接一放電開關，該控制單元判斷該放電開關是否導通，若判斷為是，該控制單元控制該電池經由該放電電路釋放電能，若判斷為否，該控制單元禁止該電池釋放電能至該放電電路。

所述輸電埠與控制單元之間可設有一供電偵測電路，用以偵測該輸電埠的電能供應狀態；該燈具可包含一驅光電路及至少一發光單元，該驅光電路電性連接該供電偵測電路及該發光單元，該發光單元電性連接該儲電模組；該輸電埠與該風扇之間可電性連接一切電開關。藉此，使用者可利用該切電開關切換該風扇的運作情況，以達到環保節能及避免室內濕穢等功效。

本發明另揭示一種設有燈具的換氣扇，包含：一風扇，電性連接一輸電埠，用以供電致動而產生氣流；一燈具，電性連接該輸電埠，用以將電能轉為光能；一殼體，該風扇及該燈具結合於該殼體，該殼體內置一氣流通道，該燈具位於該氣流通道；一儲電模組，電性連接該燈具及該輸電埠；及一控制單元，電性連接該儲電模組及該輸電埠，該輸電埠、該風扇及該燈具電性連接一電控開關，若該電控開關導通，該控制單元判斷該輸電埠是否經由該電控開關供電，若判斷為是，該控制單元控制該儲電模組儲存來自該輸電埠的電能，若判斷為否，該控制單元控制該儲電模組輸出已儲存的電能至該燈具，若該電控開關非導通，該控制單元禁止該儲電模組輸出電能；其中，該儲電模組包含至少一電池，用以儲存電能；該儲電模組包含一放電電路，該放電電路電性連接於該電池與該控制單元之間，用以釋放該電池儲存的電能；該控制單元電性連接一放電開關，該控制單元判斷該放電開關是否導通，若判斷為是，該控制單元控制該電池經由該放電電路釋放電能，若判斷為否，該控制單元禁止該電池釋放電能至該放電電路。

上揭設有燈具的換氣扇，可利用該儲電模組事先儲備電力，當該輸電埠停電時，該燈具可由該儲電模組供電產生照明光源，避免人員因室內昏暗而跌倒；同時，可利用該風扇對該儲電模組加強除濕，避免室內溼氣導致該儲電模組之電路鏽蝕，以延長使用壽命。藉此，可以達成「提供斷電時的照明光源」及「延長使用壽命」等功效，更可降低人員因斷電導致室內昏暗而跌倒的機率，有助於降低社會醫療資源支出成本。

1‧‧‧風扇

2‧‧‧燈具

21‧‧‧驅光電路

22‧‧‧發光單元

3‧‧‧儲電模組

31‧‧‧電池

32‧‧‧放電電路

33‧‧‧交直流轉換單元

34‧‧‧降壓電路

35‧‧‧蓄電量偵測器

36‧‧‧升壓電路

4‧‧‧控制單元

C,C’‧‧‧殼體

D‧‧‧隔離件

D1‧‧‧穿孔

L‧‧‧指示單元

P‧‧‧輸電埠

S1‧‧‧電控開關

S1’‧‧‧切電開關

S2‧‧‧測試開關

S3‧‧‧放電開關

T,T’‧‧‧供電偵測電路

第1圖：係本發明之設有燈具的換氣扇實施例應用於不斷電照明模式之電路方塊圖。

第2圖：係本發明之設有燈具的換氣扇實施例應用於不斷電照明模式之控制流程圖。

第3圖：係本發明之設有燈具的換氣扇實施例應用於緊急照明模式之電路方塊圖。

第4圖：係本發明之設有燈具的換氣扇實施例之實施態樣示意圖(一)。

第5圖：係本發明之設有燈具的換氣扇實施例之實施態樣示意圖(二)。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明全文所述之方向性用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所述之「隔離件」(isolating member)，係指各種可以用於區隔出二個空間的構件。舉例而言，如第2及3圖所示，當隔離件D為天花板時，該天花板之一側可為室內空間，另一側為天花板(ceiling)至建築物的樓板(floor board)之間的空間，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。

本發明全文所述之「輸電埠」，係指各種可設置於電子裝置的插頭、接頭或導線等電接點，用於電性連接一外接電源以供應電力，但不包含該外接電源本身設置的電接點(如：插座)，係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。

請參閱第1圖所示，其係本發明之設有燈具的換氣扇實施例應用於不斷電照明模式之電路方塊圖。其中，該設有燈具的換氣扇實施例可包含一風扇1、一燈具2、一儲電模組3及一控制單元4，該風扇1可電性連接一輸電埠P，用以供電致動該風扇1而產生氣流；該燈具2可用以將電能轉為光能；該儲電模組3可電性連接該燈具2及該輸電埠P，用以儲存來自該輸電埠P的電能及輸出電能至該燈具2；該控制單元4可電性連接該儲電模組3及該輸電埠P，用以控制該燈具2所需用電的供應狀態。

在此例中，該風扇1可為軸流式(如第4圖所示)或鼓風式(如第5圖所示)風扇，該風扇1可由直流或交流馬達作為產生氣流的動力元件。

另，如第1圖所示，該燈具2可包含一驅光電路21及至少一發光單元22，該驅光電路21(如：含整流功能的LED驅動電路等)電性連接於該輸電埠P與該發光單元22(如：LED發光模組等)之間，用以產生驅動該發光單元22產生光源的電訊號。

另，該儲電模組3可包含至少一電池31及一放電電路32，該電池31可電性連接該輸電埠P，用以儲存來自該輸電埠P的電力並供電至該燈具2；該放電電路32(如：旁路電路等)電性連接於該電池31(如：鎳鎘或鎳氫電池等)與該控制單元4之間，用以釋放該電池31儲存的電能，以避免該電池31長期未釋能而導致故障；該儲電模組3還可包含一交直流轉換單元33、一降壓電路34及一蓄電量偵測器35，該交直流轉換單元33(如：具有多直流輸出電壓的電源供應器等)可電性連接於該輸電埠P、該電池31及該控制單元4之間，用以將來自該輸電埠P的電力由交流轉為直流後儲存於該電池31，該交直流轉換單元33亦可電性連接該風扇1，以便提供直流用電；該降壓電路34(如：Buck降壓型充電電路等)可電性連接於該交直流轉換單元33、該電池31及該控制單元4之間，供該控制單元4控制該降壓電路34將直流電力轉為該電池31可接受的電壓規格，使該電池31儲存電能；該蓄電量偵測器35可電性連接於該電池31與該控制單元4之間，供該控制單元4監控該電池31的電量；該儲電模組3還可包含一升壓電路36(如：Boost升壓驅動電路等)，該升壓電路36可電性連接於該電池31、該燈具2之發光單元22及該控制單元4之間，該升壓電路36可依據該控制單元4輸出的訊號，將該電池31輸出的電壓升高，用以供應該發光單元22所需用電，惟不以此為限。

另，該控制單元4可為一微控制器(MCU)或一數位訊號處理器(DSP)等，該控制單元4可儲存一控制程式及其所需的資料，用以控制該燈具2所需用電的供應狀態。以下係舉例說明上述設有燈具的換氣扇實施例的運作態樣，惟不以此為限。

舉例而言，該燈具2可電性連接該輸電埠P(如第1圖所示)，以便應用於〝不斷電照明〞模式；該燈具2亦可不電性連接該輸電埠P(如第3圖所示)，以便應用於〝緊急照明〞模式，詳如後述。

在此例中，如第1圖所示，上述設有燈具的換氣扇實施例可應用於〝不斷電照明〞模式，該設有燈具的換氣扇實施例可另設一電控開關S1(如：壁控開關等)，該電控開關S1可電性連接該輸電埠P、該風扇1及燈具2，該控制單元4與電控開關S1之間可電性連接一供電偵測電路T(如：電壓、電流及阻抗偵測器等)，供該控制單元4得知該電控開關S1、輸電埠P之電性狀態，如：利用阻抗取得該電控開關S1的導通狀態、利用電壓或電流取得該輸電埠P的供電狀態，惟不以此為限；如第2圖所示，當該輸電埠P正常供電時，若該電控開關S1導通(ON)，該風扇1及燈具2即可直接由該輸電埠P供電而運作，用以提供換氣及照明功能，在該電控開關S1導通過程中，該控制單元4可判斷該輸電埠P是否繼續供電，若判斷為「是」，即非處於〝停電〞狀態，此時，該風扇1、燈具2可持續提供換氣、照明功能，而且，該控制單元4可控制該儲電模組3儲存來自該輸電埠P的電能，如：該控制單元4可輸出致能(enable)訊號至該儲電模組3之降壓電路34等；若判斷為「否」，即處於〝停電〞狀態，該風扇1及燈具2無法由該輸電埠P供電，該控制單元4可立即控制該儲電模組3輸出已儲存的電能至該燈具2，使該燈具2不間斷地產生照明光源；若該電控開關S1非導通(即切斷，OFF)，該控制單元4可禁止該儲電模組3輸出電能至該燈具2，如：該控制單元4可輸出失能(disable)訊號至該升壓電路36，用以切斷該儲電模組3與燈具2之間的供電路徑等。藉此，使用者可利用該電控開關S1切換該風扇1及燈具2的運作情況，以達到不斷電照明、環保節能及避免室內濕穢等功效。

此外，上述設有燈具的換氣扇實施例亦可改用於緊急照明模式，請再參閱第3圖所示，其中，該緊急照明模式的實施例可改由一切電開關S1’電性連接於該輸電埠P與風扇1之間，用以切換該風扇1之運作狀態；該輸電埠P與控制單元4之間可設有一供電偵測電路T’，該供電偵測電路T’可依據該輸電埠P的電性狀態輸出一邏輯訊號，如：該輸電埠P供電時，該供電偵測電路T’之邏輯訊號可為〝邏輯0〞電壓準位，該輸電埠P停電時，該供電偵測電路T’之邏輯訊號可為〝邏輯1〞電壓準位，該控制單元4可利用該邏輯訊號得知該輸電埠P的供電狀態；另，該輸電埠P並未直接的電性連接該燈具2，該燈具2改為電性連接於該供電偵測電路T’及儲電模組3之間；該緊急與不斷電照明模式的燈具2、儲電模組3及控制單元4之間的連接關係大致相同，在此容不贅述。

值得注意的是，該緊急照明模式之控制單元4可判斷該輸電埠P是否供電，若判斷為「是」，該控制單元4可控制該儲電模組3儲存來自該輸電埠P的電能，如：該控制單元4可輸出致能訊號至該降壓電路34，使該降壓電路34產生該電池31可接受之電壓，使該電池31充電，此時，該燈具2不產生光源，該風扇1可依該切電開關S1’的導通狀態而運作；若判斷為「否」，表示該輸電埠P停止供電，該控制單元4可控制該儲電模組3輸出已儲存的電能至該燈具2，如：該控制單元4可輸出致能訊號至該升壓電路36，使該升壓電路36將該電池31輸出的電力轉為該發光單元22所需用電規格。因此，該燈具2於停電時，可利用事先儲備於該儲電模組3的電力即時產生緊急照明光源，可避免人員在陰暗空間中移動而衍生跌倒情事。

此外，請再參閱第1及3圖所示，該控制單元4還可電性連接一測試開關S2及一指示單元L(如：發光二極體或液晶螢幕等)，該控制單元4可判斷該測試開關S2是否為導通狀態，若判斷為「是」，該控制單元4可控制該儲電模組3輸出已儲存的電能至該指示單元L，使該指示單元L顯示儲電狀態(如：是否有電或電量等)，當用於上述緊急照明模式時，該控制單元4亦可控制該儲電模組3輸出已儲存的電能至該燈具2，以便測試該燈具2的緊急照明功能；若判斷為「否」，該控制單元4可禁止該儲電模組3輸出電能至該指示單元L，用以確保該儲電模組3可供電達成不斷電照明的功能正常。

另，請再參閱第1及3圖所示，該控制單元4還可電性連接一放電開關S3，供使用者釋放該電池31長期儲存但不使用之電能，該控制單元4可判斷該放電開關S3是否為導通狀態，如：該控制單元4可偵測該放電開關S3的輸出電壓等，若判斷為「是」，該控制單元4可控制該儲電模組3之電池31經由該放電電路32釋放電能，如：該控制單元4可輸出致能訊號至該放電電路32等，以提高該電池31之使用壽命；若判斷為「否」，該控制單元4可輸出訊號，如：該控制單元4可輸出失能訊號至該放電電路32等，禁止該儲電模組3輸出電能至該放電電路32，避免無謂損耗該儲電模組3儲備的電力。另，上述釋放電能之功能亦可由該控制單元4預存一放電週期(如：30天)，由該控制單元4可依據該放電週期自動控制該儲電模組3之電池31經由該放電電路32釋放電能，如：該控制單元4可自動計時，於該定期放電週期到達後，控制該電池31放電，並重新計時。此外，如第1及3圖所示，該控制單元4還可利用該指示單元L(如：液晶螢幕等)顯示該風扇1、燈具2的供電來源等，惟不以此為限。

請再參閱第4及5圖所示，本發明之設有燈具的換氣扇實施例組裝時，可將該風扇1及燈具2組合於一殼體，如：第4圖所示之殼體C或第5圖所示之殼體C’，該殼體C、C’可結合於該風扇1之扇框，或由該扇框一體成型，如：該殼體C、C’可內置一氣流通道，該燈具2可位於該氣流通道，該儲電模組3及控制單元4可設置於該殼體C或C’內部或外部，在此並不設限。

藉此，該設有燈具的換氣扇實施例使用時，可將該殼體C、C’裝設於一衛浴空間之隔離件D的穿孔D1，如：浴室天花板之組裝孔等，另將該輸電埠P電性連接交流電源(如：市電或發電機具等)，用以對該衛浴空間提供照明及換氣功能。當該照明及換氣功能運作時，若該交流電源的電力突然中斷，可利用該儲電模組3事先儲備的電力對該燈具2供電，使該燈具2持續產生照明光源，避免人員因室內昏暗而跌倒。

此外，請再參閱第4及5圖所示，該風扇1運轉時，可加強該儲電模組3附近的氣體流動，避免室內的溼氣導致該儲電模組3之電路鏽蝕或短路的機率，可降低故障機率，延長使用壽命。

此外，如第1圖所示，本發明上述應用於不斷電照明模式之設有燈具的換氣扇實施例還可排除該風扇1而獨立形成應用於不斷電照明模式之一照明裝置實施例，該照明裝置實施例可包含：該燈具2、儲電模組3及控制單元4，該燈具2可電性連接該輸電埠P，如：該燈具2可經由該電控開關S1電性連接該輸電埠P，用以將電能轉為光能；該儲電模組3可電性連接該輸電埠P，該儲電模組3亦可電性連接該燈具2，用以儲存來自該輸電埠P的電能及輸出電能至該燈具2；該控制單元4可電性連接該儲電模組3及該輸電埠P，該輸電埠P及該燈具2可電性連接該電控開關S1，若該電控開關S1導通，該控制單元4可判斷該輸電埠P是否經由該電控開關S1供電，若判斷為「是」，該控制單元4控制該儲電模組3儲存來自該輸電埠P的電能，若判斷為「否」，該控制單元4可控制該儲電模組3輸出已儲存的電能至該燈具2，使該燈具2可將電能轉為光能，若該電控開關S1非導通，該控制單元4可禁止該儲電模組3輸出電能。藉此，當該電控開關S1導通時，該燈具2可由該輸電埠P或該儲電模組3供電，用以將電能轉為光能，其中，該照明裝置實施例之燈具實施方式與上述應用於不斷電照明模式之設有燈具的換氣扇實施例中燈具的實施方式大致相同，在此容不贅述。

綜上所述，本發明之照明裝置及設有燈具的換氣扇的上述實施例主要可利用該儲電模組3事先儲備電力，當該輸電埠P停電時，該燈具2可由該儲電模組3供電產生照明光源，避免人員因室內昏暗而跌倒；同時，該設有燈具的換氣扇還可利用該風扇1對該燈具2、儲電模組3及控制單元4進行除濕，避免室內溼氣導致該燈具2、儲電模組3及控制單元4因電路鏽蝕而故障。藉此，可以達成「提供停電時的照明光源」及「延長光源使用壽命」等功效，更可降低人員因斷電導致室內昏暗而跌倒的機率，有助於降低社會醫療資源支出成本。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種設有燈具的換氣扇，包含：一風扇，電性連接一輸電埠，用以供電致動而產生氣流；一燈具，用以將電能轉為光能；一殼體，該風扇及該燈具結合於該殼體，該殼體內置一氣流通道，該燈具位於該氣流通道；一儲電模組，電性連接該燈具及該輸電埠；及一控制單元，電性連接該儲電模組及該輸電埠，該控制單元判斷該輸電埠是否供電，若判斷為是，該控制單元控制該儲電模組儲存來自該輸電埠的電能，若判斷為否，該控制單元控制該儲電模組輸出已儲存的電能至該燈具，使該燈具將電能轉為光能；其中，該儲電模組包含至少一電池，用以儲存電能；該儲電模組包含一放電電路，該放電電路電性連接於該電池與該控制單元之間，用以釋放該電池儲存的電能；該控制單元電性連接一放電開關，該控制單元判斷該放電開關是否導通，若判斷為是，該控制單元控制該電池經由該放電電路釋放電能，若判斷為否，該控制單元禁止該電池釋放電能至該放電電路。
根據申請專利範圍第1項所述之設有燈具的換氣扇，其中該輸電埠與該控制單元之間設有一供電偵測電路，用以偵測該輸電埠的電能供應狀態。
根據申請專利範圍第2項所述之設有燈具的換氣扇，其中該燈具包含一驅光電路及至少一發光單元，該驅光電路電性連接該供電偵測電路及該發光單元，該發光單元電性連接該儲電模組。
根據申請專利範圍第1項所述之設有燈具的換氣扇，其中該輸電埠與該風扇之間電性連接一切電開關。
一種設有燈具的換氣扇，包含：一風扇，電性連接一輸電埠，用以供電致動而產生氣流；一燈具，電性連接該輸電埠，用以將電能轉為光能；一殼體，該風扇及該燈具結合於該殼體，該殼體內置一氣流通道，該燈具位於該氣流通道；一儲電模組，電性連接該燈具及該輸電埠；及一控制單元，電性連接該儲電模組及該輸電埠，該輸電埠、該風扇及該燈具電性連接一電控開關，若該電控開關導通，該控制單元判斷該輸電埠是否經由該電控開關供電，若判斷為是，該控制單元控制該儲電模組儲存來自該輸電埠的電能，若判斷為否，該控制單元控制該儲電模組輸出已儲存的電能至該燈具，若該電控開關非導通，該控制單元禁止該儲電模組輸出電能；其中，該儲電模組包含至少一電池，用以儲存電能；該儲電模組包含一放電電路，該放電電路電性連接於該電池與該控制單元之間，用以釋放該電池儲存的電能；該控制單元電性連接一放電開關，該控制單元判斷該放電開關是否導通，若判斷為是，該控制單元控制該電池經由該放電電路釋放電能，若判斷為否，該控制單元禁止該電池釋放電能至該放電電路。
根據申請專利範圍第5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該控制單元與該電控開關之間電性連接一供電偵測電路，用以偵測該輸電埠的供電狀態及該電控開關的導通狀態。
根據申請專利範圍第6項所述之設有燈具的換氣扇，其中該燈具包含一驅光電路及至少一發光單元，該驅光電路電性連接該電控開關、該供電偵測電路及該發光單元，該發光單元電性連接該儲電模組。
根據申請專利範圍第5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該控制單元預存一放電週期，該控制單元依據該放電週期控制該電池經由該放電電路釋放電能。
根據申請專利範圍第5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該儲電模組包含一交直流轉換單元電性連接於該輸電埠、該電池及該控制單元之間。
根據申請專利範圍第9項所述之設有燈具的換氣扇，其中該儲電模組包含一降壓電路電性連接於該交直流轉換單元、該電池及該控制單元之間。
根據申請專利範圍第5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該儲電模組包含一升壓電路，該升壓電路電性連接於該電池、該燈具及該控制單元之間。
根據申請專利範圍第1或5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該控制單元為一微控制器或一數位訊號處理器。
根據申請專利範圍第1或5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該風扇為一鼓風式風扇或一軸流式風扇。
根據申請專利範圍第1或5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該風扇及該燈具組合於一殼體，該儲電模組及該控制單元設置於該殼體內部。
根據申請專利範圍第1或5項所述之設有燈具的換氣扇，其中該控制單元電性連接一測試開關及一指示單元，該控制單元判斷該測試開關是否導通，若判斷為是，該控制單元控制該儲電模組輸出已儲存的電能至該指示單元，若判斷為否，該控制單元禁止該儲電模組輸出電能至該指示單元。