加湿器を買ってから湿度を良く見るようになった。すると、(風呂の)換気扇の効果が良く分かり、逆に、今のPCファンでの常時換気では充分でないことが分かって来た。: 風呂の換気扇を連続して(例えば1時間)回すと加湿していても湿度が下がり、停めると上がるので、確実に換気されていることが分かる。PCファンの効果は0ではないのだろうが、湿度への影響は微々たるもののようだ。
湿気だけが抜けないなら まだいいのだが、当然ながら、CO2の排出もPCファンでは不充分であろうから、(PCファンを付ける前に考えた、)風呂の換気扇を間欠的に回すのをやりたくなった。
まあ、手でon/offすればいいことだが、付け忘れたり消し忘れたりするのが嫌なのだ。
そのためには繰り返しタイマーが要るので探したが、手頃な価格で いいものが少ない。そもそも、時刻に関係なく一定間隔・周期でon/offし続けるものはなく、普通のon/off時刻指定のものでも安いもの(< 千円)は「当たり外れがある」、「すぐ壊れる」などのレビューが付いているのと、出力の接続がコンセントなので、換気扇のスイッチを制御するのには改造が必要で危険が伴う。
海外製の(「どこの馬の骨か知れない」)ものはデジタルなのに安くて良さそうだが、さすがにAC100Vで使うのはリスクが高い。以前も書いたが、企業などで充分な評価や検査をして使うならいいが、1個買って たまたま動いたから使って、あとで発火したら元も子もない。
(1/5 9:52) ところが、日本企業が出している(中国製)PCですら発煙したとのことなので、その国の製品を信用しては いけないのか、余程検査がズボラだったのか、あるいは日本では検査してない(単なる横流し?)のか・・・
そうすると、パナなどのものがいいことになるが、妙に高い。
もちろん、それは安全・安心を担保するためなので、暴利とか言うつもりはない。
いろいろ考えて居たら、(安い)タイマーを改造せずに使うことを思い付いた。タイマー出力のコンセントにACアダプタ(例: 12V)を繋ぎ、その出力をリレー※のコイルに繋いでon/offさせるのだ。リレーの端子(常時開放接点)は換気扇のスイッチに並列に接続する。リレーの端子にはAC100Vが掛かるが、タイマーを改造するよりはずっと危険が少ないし、接続も比較的容易だ。また、風呂を使う時などに、元のスイッチをonにすれば連続onにできるので、使い勝手が良い。
※自作アンプのスピーカー保護キットで使わなかったもの(コイルは12V, 端子はAC100V対応)が余っている。
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換気扇を間欠運転するシステムの構成案
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換気扇を間欠運転する制御回路案の例 (注: On/offの長さがおかしい)
すぐに壊れるかも知れないタイマーを買うのは気が進まないし馬鹿らしいものの、そうしようかと思っていたら、更に考えが発展して(悪乗りして)、タイマー機能を自作したくなった。: 時刻は合わなくても良く、周期的にリレーをon/off(例: 15分on, 1時間off)すればいいので、それほど難しくはなさそうだ。そういうのには定番のIC(NE555)を使ったり、デジタル(マイコン)でやるのが普通だけど、555は手元にないし、マイコンなんて使うのは面倒だから(開発が面倒で、仕事じゃなかったらやりたくない。今は以前より手軽にできるのかも知れないが、コンピュータの数は少ないほうがいい)、アナログ回路で作ろうと思った。
アナログ回路より、マイコンでないデジタル、ロジック回路のほうが ずっと馴染みがあるし、作るのが楽そうだが、手元に部品が全くないので対象外だ。
回路の例などを調べたら いろいろ出て来たので安心(?)した。そして、今は事務やソフト関係の別件もあるので、TODOに書いておいて「落ち着いたらやろう」ということにした。が、昨日の夕方に暇だったせいか、「ちょっとやってみるか」と思ってしまい、(調べたページは見ずに)思い付くままに(アンプのスピーカー保護回路からのひらめきで?)回路をでっち上げてシミュレーターで試したら、それなりに動きはするが、on/offの時間(長さ)が想定どおりにならず、深夜まで頑張っても解決できなかった。長さが違う程度ならいいが、長いon/off時間を実現するのが無理そうなので、実用にならなそうだった。
まったく良くある話だｗ
それで、やっぱり「落ち着いてからにしよう」ということにしたのだが、今朝起きる頃に駄目だった原因が分かったような気がして メモしていたら、対処方法も分かった気がした。が、どっちも気がしただけなので、試すことはせず素直に保留とした。
(下の話を分かりやすくするため、少し回路の動作を説明する。:
回路は、コンデンサと抵抗で時間(遅延)を作っている。具体的には、コンデンサに充電するまでの時間と放電する時間を使っている。
コンデンサが充電されて居ない状態では、1番目(左側)のトランジスタはベースとGNDの電位差が小さいために出力(コレクタ-エミッタ)に電流を流さない(off状態)。1番目のコレクタ-エミッタ間に電流が流れていないため、2番目(中央)のトランジスタのベース電圧が高くなるので、2番目のコレクタ-エミッタに電流が流れ(on状態)、結果的にリレーのコイルに電流が流れて接点がonとなる。
トランジスタを2個にしたのは、トランジスタは(電圧でなく)電流を増幅するので、時間を長くするために充電用の抵抗が大きくて1番目のベース電流が小さいとコレクタ-エミッタ電流が小さくなってリレーが動かないと考えたためである。2番目のトランジスタでリレーを動かせるように電流を増幅する。
コンデンサが充電されると、1番目のトランジスタのベースとGNDの電位差が大きくなってon状態となってコレクタ-エミッタに電流が流れ、2番目のトランジスタのベース電圧が低くなってoff状態となってコレクタ-エミッタの電流が止まり、結果的にリレーのコイルに電流が流れなくなって接点がoffとなる。
放電の場合はその逆である。
結局、コンデンサが充電されるまでの間、リレーの接点がonになって換気扇が回り、放電するまでの間、リレーの接点がoffになって換気扇が停まっている。
回路は上のとおりに動いたが、動作は期待どおりではなかった・・・)
On/offの長さが おかしいのは、特にoff時にコンデンサの電荷を完全に抜けないせいだと思って居る。コンデンサへのチャージ(貯める/抜く)制御(切り替え)をリレーで行っているのが良くないのではないか。いや、トランジスタの特性で電荷が充分に抜けないうちにonになるのが主因で(= 回路が悪い)、リレーは関係なさそうだ。
というのは、トランジスタのoff/onを決めるベース-GND間の電位差のしきい値は約0.7Vであるが、換気扇のoff時にコンデンサから放電している途中でベース-GND電圧が その しきい値を下回っただけで(想定では約0Vだった。 ← これが大きな間違い)トランジスタがoffになってリレーがonになってしまうので、換気扇のoff時間が想定より短くなるのだろう。
そうでなく、フリップフロップのようにon/off用の2組のトランジスタで貯める/抜くを制御すべき、あるいは、on/off用の2組のコンデンサを使うのだろうかと思っているが、こうやって書いている間にも考えが変わるくらいなので、先は長そうだ。
まあ、素直に、検索して見つかった回路を実装すればいいのだろうね・・・ｗ
でも、なんか惜しい・もうちょっとの気がする。
そうこうしているうちに別のアイデアが出て来た。: リスクが高いから止めた海外製の安いデジタルタイマーのDC12V動作のものを選び(あった気がする)、それをACアダプタで動かし、出力(on/off)を換気扇のスイッチには直接繋がずに上述のようにリレーで制御すれば、比較的安全そうだ。(上の図でタイマーの電源をACからDC12Vに換え、リレーの電源もその12Vにしたものに相当) 少なくとも、タイマーが異常になっても発火はしない。
日和るか?
そもそも回路を作るのが目的ではないし、作るのは面倒で確実に疲れるし、「楽したらイカン」なんてクソな考えは持ってないので※ｗ、安いタイマーが使えれば手軽だけど、(手持ちの部品だけでできそうなこともあって)ちょっと作ってみたい気持ちもある。
※むしろ、「楽するためには いくらでも苦労しろ」だ。
まあ「落ち着いてから」決めよう。
PS. 上の回路を ものすごく分かりやすく書くと、「ししおどし」だ。: コンデンサは竹筒。電流・電荷は水。竹筒に水が溜まったら下がって水がなくなり(= 放電 → 回路がoffになる)、上に上がる(→ 回路がonになる)。その上下する時間を、こっちの都合に合わせて設定しようとしているだけのことだ。 (2/4 18:51)
