一种住宅卫生间照明与换气自动控制装置

技术领域

一种住宅卫生间照明与换气自动控制装置属于电器自动控制技术领域。

背景技术

当前的住宅卫生间照明、换气采用手动开关控制，由使用人根据其使用要求，手动开启照明，换气装置使用，使用人离开时，手动关闭照明、换气装置。一般照明的开关没有什么使用上的问题，需要照明时，打开照明灯进行照明，离开时关闭照明灯。但换气扇的使用则有诸多问题，一般在使用者感觉到有换气需要时，才会想起要打开换气扇换气，此时有可能并不方便开启换气，即使方便开启或已主动开启换气扇，当使用者离开卫生间时，由于换气一般还没有完成，此时不适宜立即关闭换气扇，需要让换气扇多运行一段时间，但如果使用人不在离开时关闭换气扇，往往容易忘记过一段时间后手动关闭换气扇，造成换气扇长期运行，等下一次或另一个人使用卫生间时，又可能会重复发生相同的事情，不仅造成电能的不必要耗费，也会缩短换气扇的电气使用寿命，还可能带来潜在的火灾隐患。本发明试图设计一种电器控制装置来实现住宅卫生间根据使用人需求自动进行照明与换气控制。

发明内容

一种住宅卫生间照明与换气自动控制装置属于电器自动控制技术领域，如说明书附图图1所示。光照度传感器和照度阀值设定电路相联、照度阀值设定电路和电压比较电路，电压比较电路和红外热传感器均和高电平与电路相联，高电平与电路和照明晶闸管触发电路相联，照明晶闸管触发电路和照明灯用双向触发电路相联，照明灯用双向触发电路和照明灯相联；红外热释传感器还和定时延时电路相联，定时延时电路和换气扇用晶闸管触发电路相联，换气扇用晶闸管触发电路和换气扇用双向晶闸管电路相联，换气扇用双向晶闸管电路和换气扇相联；供电电源与变换器和除换气扇、照明灯外的所有电路相联，并为它们提供合适的电源电压。

照度阀值设定电路用电位器和固定电阻串联后接入电源与变换器提供的电压源上，通过调节电位器获得电压电平值，将其作为电压比较电路的基准电平值（其值对应光照度阀值，光照度的阀值可以通过电位器进行调节）。光照度传感器检测卫生间的环境光照强度，并将检测值转换为电压电平值（其值对应当前的光照度实际值），进入电压比较电路进行比较。当光照度传感器检测到的光照度实际值对应的电压电平值大于或等于照度阀值设定电路对应电压电平值时，电压比较器电路输出为低电平值。此时，无论红外热释传感器是否检测到有人活动，红外热释传感器输出对应的高电平值或低电平值，高电平与电路被低电平封锁，其均输出为低电平，照明晶闸管触发电路不启动，照明灯用双向晶闸管不被触发，照明灯关闭，无需照明；当光照度传感器检测到的光照度值对应的电压电平值小于照度阀值设定电路电压电平值时，电压比较器电路输出为高电平；此时，如果红外热释传感器检测到有人活动，红外热释传感器输出高电平，高电平与电路开启，输出为高电平，照明晶闸管触发电路被高电平启动，照明灯用双向晶闸管被触发，照明灯开启，实现照明。

当红外热释传感器检测到有人活动时输出高电平，输出的高电平同时也启动定时延时电路，启动第一定时时长50秒（第一定时时长通过一组阻容定时电路的电位器进行设定，设定时间为40~60秒），当第一定时时长到达时，红外热释传感器检测到有人仍然在活动，则仍然输出为高电平，高电平启动换气扇用触发电路，触发换气扇用双向晶闸管电路，换气扇开启，进行换气。如果人持续在卫生间活动，则红外热释传感器将持续输出高电平，换气扇用双向晶闸管被持续触发，换气扇持续工作。如果人离开卫生间，则红外热释传感器的输出由高电平转换为低电平，此高、低电平变换的下降沿，启动第二定时时长90秒延时（第二定时时长通过另一组阻容定时电路的电位器进行设定，设定时间为60~120秒），当第二延时时间到达时，如果红外热释传感器仍然输出为低电平，则停止触发换气扇用双向晶闸管电路，从而实现人离开卫生间后延时第二定时时长自动关闭换气。如第二定时时长来临前，红外热释传感器因检测到卫生间有人活动而输出高电平，则持续触发换气扇用双向晶闸管电路，使换气扇持续开启，直到人离开卫生间时，红外热释传感器输出由高电平转换为低电平时的下降沿重新启动第二定时时长延时，直到第二定时时长到达，红外热释传感器仍然检测到无人活动而输出低电平时，则自动停止触发换气扇用双向晶闸管，关闭换气扇。

一种住宅卫生间照明与换气自动控制装置的有用功能是自动根据环境光照强度情况，自动判定进入卫生间的人是否需要照明，智能控制卫生间的照明灯开启和停止；当检测到人到卫生间内活动小于第一定时时长时，不开启换气扇换气；当检测到人到卫生间内活动超过第一定时时长时，开启换气扇进行换气，并在人离开卫生间后，延时第二定时时长后，自动关闭换气扇。整个过程，由照明与换气自动控制装置进行自动控制，无需使用人参与控制，方便了人们的生活，提升了家用电器的自动化水平，节约了电能，并延长了卫生间照明灯和换气扇的电气使用寿命，并排除了潜在的火灭隐患。

附图说明：图1是住宅卫生间照明与换气自动控制装置逻辑电路图。

一种住宅卫生间照明与换气自动控制装置的实施方法，实施方式1：照明与换气自动控制装置安装于集成的照明灯和换气扇装置内，无需墙壁控制开关，光照度传感器安装于明灯和换气扇装置的表面圆孔上突出约2~5mm，使其能检测卫生间的环境光照强度，红外热释传感器安装于明灯和换气扇装置的表面圆孔上突出约5~10mm，并增加透镜，增强其检测范围，应使其检测范围为一个圆锥体，投射高度不小于2.5米，在卫生间地面的投影面积不小于卫生间的地面内接圆，其余电路可以安装在照明灯和换气扇装置内腔中。实施方式2：照明与换气自动控制装置安装于照明灯和换气扇装置外，照明与换气自动控制装置制作为一个标准的86暗盒集成装置，其开关面板上安装光照度传感器和红外热释传感器，光照度传感器和红外热释传感器均突出于开关面板5-10mm，使光照度传感器能检测卫生间的环境光照强度，红外热释传感器加装透镜，增强其检测范围，使其至少能投射到开关面板对面墙面，投影面积不小于对面墙面面积的2/3。