JPH0375432A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、太陽光線などの光によって発電された電力
でモータ機構を駆動して送風する送風装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、太陽電池と、太陽電池からの電気エネルギで駆動
されるモータ機構を有する換気扇とで構成される送風装
置としては、特公昭５９−３１６５７号公報、特開昭６
１−８６５２７号公報及び特開昭６１−１９０２２８号
公報のものが知られている。これらの公報には、換気扇
のモータと太陽電池とを直接あるいは０Ｎ−ＯＦＦ用の
手動スイッチを介して接続した送風装置が開示されてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 一般に、１日の気象状況にもよるが、太陽光は徐々に光
量が増加するものである。このため、太陽光を受けて発
電する太陽電池にあっては、その太陽光の照度が低いと
、換気扇のモータの起動電流（電圧）に満たない電流（
電圧）しか出力しない場合がある。この場合、上記した
送風装置では、換気扇は回転していないが、そのモータ
には起動電流に満たない電流が供給され、そのためにモ
ータの電機子コイルなどにジュール熱が発生し、電機子
コイルなどの抵抗値を上昇させた。このように、抵抗値
が上昇すると、モータの起動に必要な電流値が高くなり
、照度が高くならないと換気扇が回転しないものであっ
た。また照度が高くならないと回転しないということは
、結果的に１日のうちの作動時間を短くするものであっ
た。これを解決するには、太陽電池の発電能力（具体的
には使用する太陽電池パネルの枚数）を増加すればよい
が、コスト高になった。

この発明は上記の事情を考慮してなされたちので、１日
における送風機の作動時間を長くなることができる送風
装置を提供しようとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明によれば、太陽電池と、太陽電池の出力する電
気エネルギで作動する送風機と、太陽電池と送風機との
電気的な接続を制御する制御装置とからなり、制御装置
が、太陽電池に照射される光の照度を検出する検出手段
と、検出手段が検出した照度と予め設定された所定値と
を比較し、照度が所定値を超えた際？こ信号を出力する
比較手段と、比較手段の出力する信号により作動し、太
陽電池の出力する電気エネルギを送風機に導入するスイ
ッチ手段とで構成されることを特徴とする送風装置が提
供される。

この発明における太陽電池としては、当該分野で公知の
ものが広く使用でき、例えばアモルファス太陽電池が挙
げられる。太陽電池の出力する電気エネルギすなわち電
力は、組み合わせて使用する送風機の定格に合わせて設
定すればよい。

送風機としては、直流モータと、その直流モータで回転
されるファンとを少なくとも備える構成であればよく、
例えば換気扇が挙げられる。

この発明における制御装置は、太陽電池に照射される光
の照度が予め設定された所定値を超えた際に作動して、
太陽電池と送風機とを電気的に接続する構成である。こ
の制御装置において、検出手段としては、光の照度に対
応して、抵抗値が変化する光電変換素子が使用できる。

光電変換素子としては、代表的にはＣｄＳ素子やフォト
トランジスタが挙げられる。また比較手段としては、検
出手段が検出した照度と予め設定された所定値とを電気
的に比較して比較結果の信号を出力するコンパレータが
使用できる。この場合、上記所定値は、抵抗の分圧回路
により設定するようにすればよく、送風機の起動電流及
び電圧に対応する照度の値に設定する。さらに、スイッ
チ手段としては、比較手段をコンパレータなどで構成す
る場合、アナログスイッチやスイッチング用トランジス
タなどの半導体スイッチング素子が挙げられる。

（ホ）作用 検出手段は太陽電池に照射される光の照度を検出する。

検出手段により検出された照度は比較手段により予め設
定された所定値と比較される。比較手段は前記照度が前
記所定値を超えた際に信号をスイッチ手段に出力する。

スイッチ手段は、その信号により作動し、太陽電池の出
力する電気エネルギを送風機の導入する。これにより太
陽光の照度が所定値を超えない間は、送風機に太陽電圧
の電気エネルギが導入されていないので、送風機の起動
が容易となり、起動に要する太陽電池の照度を低くする
ことができる。

（へ）実施例 以下、この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発
明は以下の実施例に限定されるものではなない。

第１図において、１は太陽電池で、たとえば４枚の太陽
電池基板を並・直列接続して形成され、第２図に実線で
示す出力特性を有している。太陽電池ｌの十端子は、送
風機としての換気扇３のファンモータＭの一方の端子に
接続されるとともに、制御回路２のコンバータ４に接続
される。また太陽電池■の一端子は、制ｇ８回路２の出
力回路５を介してファンモータＭの他方の端子に接続さ
れる。

制御回路２は、コンバータ４と、ＣｄＳ素子７と、比較
回路６と、出力回路５とで構成される。

コンバータ４は、太陽電池ｌの出力電圧をたとえばツェ
ナーダイオードなどを用いて定電圧に変換するものであ
る。コンバータ４が出力する定電圧は、照度を検出する
ＣｄＳ素子７と抵抗８との直列回路及び比較回路６に印
加される。比較回路６は、コンパレータ９と、コンパレ
ータ９の十入力端と出力端とを接続する抵抗ＩＯと、コ
ンバータ４が出力する定電圧を分圧する抵抗１１及び抵
抗１２と、コンバータ４が出力する定電圧をコンパレー
タ９の出力端に印加する抵抗１３とで横絞される。抵抗
１１及び抵抗１２は、ＣｄＳ素子７の検出する照度に対
応してその抵抗値を設定するもので、抵抗■１と抵抗１
２の接続点がコンパレータ９の十入力端に接続される。

すなわち抵抗１１及び抵抗１２により照度を比較するた
めの所定値が設定されるものである。またコンパレータ
９の一入力端には、ＣｄＳ索子７と抵抗８との接続点が
接続される。さらにコンパレータ９の出力端は出力回路
５の制御入力端に接続される。出力回路５の出力端はフ
ァンモータＭに接続される。

次にこの実施例の動作について説明する。この実施例に
あっては、太陽電池ｌに照射される光の照度が３２００
０ルクス（１ｘ）を超えた場合に、出力回路５が作動す
るように設定されているものとすする。

まず、ＣｄＳ素子７は太陽光を受光すると、その抵抗値
が低下する。しかしながら太陽光による照度が３２００
０ルクスとなるまでは、コンパレータ９の一入力端に入
力される電圧は、その十入力端に入力される所定値の電
圧よりも低いので、コンパレータ９の出力電圧は、′Ｈ
”レベルとなり、出力回路５はオフ状態である。したが
ってファンモータＭには電流は流れない。そして照度が
増加し、ＣｄＳ素子７により３２０００ルクスの照度が
検出されると、その瞬間にコンパレータ９の一入力端に
入力される電圧は、その十入力端に入力される電圧より
も高くなるので、コンパレータ９の出力電圧は“Ｌ”レ
ベルとなり、出力回路５はＯＮ状態となる。これによっ
てファンモータＭは太陽電池ｌと接続され、ファンモー
タＭに電流が流れる。ファンモータＭは、第２図に２点
Ｊ［線で示す駆動特性を有するもので、電流約０．１３
Ａ、電圧約３．２ｖにおいて起動するものである。なお
、第２図に点線で示すものは、従来例の太陽電池にファ
ンモータを直結した場合の駆動特性で、照度が３５００
０〜４００００ルクスにならないとファンモータが回転
しないことを示している。

この実施例においては、コンパレータ９の出力電圧が”
Ｌ”レベルの状態では、抵抗ＩＯよりコンパレータ９の
十入力端の電位が低下するので、コンパレータ９の出力
電圧が再度“Ｈ”レベルになる基準値が低下する。した
がって−旦照度が３２０００ルクス以上となったのち、
再度照度が３２０００ルクスになった時にはコンパレー
タ９の出力電圧は“Ｈルーベルに反転せず、ファンモー
タＭへの通電は継続される。ファンモータＭは、第２図
に示した駆動特性から明らかなように、ファンモータＭ
に印加される電圧が約３．２Ｖ、つまり照度が１５００
０ルクスまでは回転するので、コンパレータ９は照度が
１５０００ルクス以下になった際に、その出力電圧が反
転つまり“Ｈ”レベルに戻るように、抵抗１０を設定す
ればよい。このように設定することにより、例えば第３
図に示すように、１日のうちに照度が時間とともに変化
する場合にあっては、午前８時ごろから午後４時３０分
（１６時３０分）ごろまでファンモータＭは回転するも
のである。

なお第２図に点線で示した従来例にあっては、第３図に
おける場合、ファンモータは午前９時ごろから午後４時
３０分ごろまで回転するものである。

次に第４〜５図により、この発明の他の実施例について
説明する。

第４図に示す他の実施例においては、換気扇３０がファ
ンモータＭの焼損防止回路３１を有する点が上記実施例
とは異なっている。なお説明の都合上、上記実施例と同
じ要素については同一符号を付して説明する。

この他の実施例における焼損防止回路３１は、換気扇３
０のファンモータＭに印加される電圧を検出する電圧検
知回路３２と、電圧検知回路３２が、ファンモータＭが
絶対に起動しない低電圧を検知した際に出力する信号に
よりＯＦＦとする第１出力回路３３と、ロック状態の臨
界値を設定する抵抗３５，３６．３７と、ファンモータ
Ｍにかかる電圧と前記臨界値とを比較するコンパレータ
３４とで構成される比較回路３８と、比較回路３８の出
力信号によりファンモータＭのロック状態を検出するロ
ック状態検出回路３９と、ロック状態検出回路３９の出
力信号によりＯＦＦする第２出力回路４０とで構成され
ろ。第１出力回路３３は、制御回路２の出力回路５の出
力端とファンモータＭに直列に接続される抵抗３７と（
こ直列に接続される。また第２出力回路４０は、太陽電
池１の十端子とファンモータＭとの間に接続される。

この焼損防止回路３１は、同回路３１に印加される電圧
すなわちファンモータＭに印加される電圧が、ファンモ
ータＭが起動するのに充分でない低い値、たとえば２．
４ｖ以下の時には、電圧検知回路３２がその電圧を検出
し、第１出力回路３３をＯＦＦする信号を出力し、ファ
ンモータＭへの通電を遮断する。これとは逆に焼損防止
回路３１に印加される電圧が２．４Ｖを超えると、電圧
検知回路３２は第１出力回路３３をＯＮする信号を出力
する。これによってファンモータＭへの通電が開始され
るとともに、ロック状態検出回路３つも動作可能な状態
となる。ところが、太陽電池１から供給される電圧は、
ファンモータＭの起動電圧に満たないので、ファンモー
タＭは起動しない。

このことは、ファンモータＭがロックしている状態と同
様な状態である。この状態ではファンモータＭに流れこ
む電流は増大するが、太陽電池１の電力は少ないので、
ロック状態検出回路３９がロック状態を検出する値まで
電流値は上昇しない。

時間の経過につれて照度が上昇すると、太陽電池ｌの出
力する電力は大きくなり、ファンモータＭのＮ流値がた
とえば０．２Ａ程度まで増加する。

これによって、抵抗３７の両端電圧が上昇し、コンパレ
ータ３４の出力電圧が一定期間“Ｌ”レベルを持続する
と、ロック状態検出回路３９はロック状態を検出し、第
２出力回路４０を一定期間ＯＦＦさせる。したがってフ
ァンモータＭの通電が断たれてロック状態が解除される
。この後、太陽電池ｌの出力電流は低下し、かつその出
力電圧は上昇する。太陽電池ｌの電力がファンモータＭ
の起動に必要な電流値と電圧値になるまでこれを繰り返
し、必要な電流値と電圧値になった時点でファンモータ
Ｍが起動する。以上の動作におけるファンモータＭの電
圧−電流特性を第５図に点線にて示す。

この他の実施例では、以上のように動作する焼損防止回
路３１を有する換気ＩＷ３０に、上記実施例のものと同
一構成の制御回路２を介して太陽電池ｌが接続されてい
る。

制御回路２は、照度が３２０００ルクスになった時点で
換気扇３０に電力を供給するので、ファンモータＭには
最初に約１２Ｖの電圧が印加されるものである。したが
って、換気Ｂ２Ｏの電圧検知回路３２は第１出力回路３
３をＯＮさせる。これによってファンモータＭへの通電
が開始され、太陽電池ｌのファンモータＭへの印加電圧
は低下し、かつファンモータＭへの電流は増加する。そ
して電圧約３．２ＶＳ電流約０．Ｌ３Ａとなった時点で
ファンモータＭが起動する。この時、換気扇３０のロッ
ク状態検出回路３９が作動するのに必要な時間より早く
ファンモータＭが起動するので、第２出力回路３９がＯ
ＦＦされることがなく、ファンモータＭは上記実施例同
様に起動するものである。

（ト）発明の効果 この発明によれば、太陽電池の容量を増やすことなく、
送風機を容易に起動させることができ、かつ送風機の作
動時間を長くすることができる。

また太陽電池に送風機を直結するものと同じ送風機の作
動時間で運転する場合は、太陽電池の容量を小さくする
ことが可能であり、その分太陽電池に費やすコストを削
減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の回路構成を示す電気回路
図、第２図は実施例の太陽電池の出力特性とファンモー
タの電圧−電流特性とを示すグラフ、第３図は晴天の日
の１日の照度変化を示すグラフ、第４図はこの発明の他
の実施例の回路構成を示す電気回路図、第５図は池の実
施例の第２図相当図である。 ｌ・・・・・・太陽電池、２・・・・・・制御回路、３
・・・・・・換気扇、 ５・・・・・・出力回路、 ６・・・・・・比較回路、 ７・・・・・・ＣｄＳ素子。 笛 防 ｔＬ〔■〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、太陽電池と、太陽電池の出力する電気エネルギで作
   動する送風機と、太陽電池と送風機との電気的な接続を
   制御する制御装置とからなり、制御装置が、太陽電池に
   照射される光の照度を検出する検出手段と、 検出手段が検出した照度と予め設定された所定値とを比
   較し、照度が所定値を超えた際に信号を出力する比較手
   段と、 比較手段の出力する信号により作動し、太陽電池の出力
   する電気エネルギを送風機に導入するスイッチ手段とで
   構成されることを特徴とする送風装置。