JP2005241159A - 多室換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の部屋が常に最適な吸気比率になるように自動的に調整できる多室換気装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 複数の部屋に吸気ダクトを通して連通する複数の本体吸気口と、前記吸気ダクトが接続されたことを検出する接続検出手段と、前記各本体吸気口に配設された前記各部屋から吸込まれた吸気量を検出する吸気量検出手段と、前記複数の本体吸気口からの吸気量を可変する吸気量可変手段と、制御部と、該制御部を遠隔操作する操作部とを備えた多室換気装置において、前記制御部は、前記吸気量検出手段の検出値から算出した前記各部屋からの吸気比率が、予め記憶させた設定吸気比率と比較して、該設定吸気比率になるように前記吸気量可変手段を制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、主に浴室の天井に設置される換気装置に係わり、特に浴室だけでなく複数の部屋を換気する多室換気装置に関する発明である。

従来は、複数の部屋を換気するために例えば各部屋の天井に吸込口を設け、換気扇とこれらの吸込口とを吸気ダクトで連結し、換気扇の送風装置を駆動させることで各部屋の換気を行う多室換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
多室換気装置の換気量の調整においては、特許文献１のように、特定の部屋の吸気風量を変更したい場合、例えば浴室の吸気風量を増加したい場合、換気扇本体に接続させた浴室に配設されたスイッチを操作することで、浴室に連通する吸気ダクトに配設させた電動ダンパーを駆動させて、浴室の吸気風量を増加させている。
この多室換気装置は、多室換気装置を天井に取り付ける施工時に、各電動ダンパーと換気扇本体のスイッチとを接続させ、スイッチを一度押すことで、予め設定された各吸気風量となるよう調節して常時換気風量を確保しようとするものである。

上記の従来の換気量の設定方式では、各部屋の換気風量はスイッチの操作で特定の部屋の吸気風量を変更調節するものであるが、複数の部屋を換気するにあたっては、部屋の広さや部屋の雰囲気状態（湿気の多さ）や部屋の臭気状態に応じて最適な各部屋の換気量（吸気比率）は異なり、多室換気装置においては最適な吸気比率で各部屋を換気することが重要である。
また、天井裏での換気用ダクトの長さや曲がり、あるいは多室換気装置から各部屋までの距離により換気量は変化するため、予め初期設定された吸気量（ダンパー開度）で換気をしたとしても、総換気風量に対する複数の部屋からの換気量の比率（吸気量比率）が実際は最適になっていないという問題があった。
また、施工後、、各部屋の天井に設けた吸込口にフィルターが装着されている場合には、埃の付着の進行によりその部屋の換気風量が除々に減少するため、常時設定した吸気量になるよに調整することは困難であった。

更に、スイッチの操作で電動ダンパーと一体となった風量調節部材を連動移動させ吸気風量設定値に合わせる場合、吸気ダクトで連結される数によって大きく変わるため、各部屋の吸気量を個別に調節する設定作業は必要となり、煩雑で時間を要していた。
特開平１１−１４１９４４号公報（３頁左１７行〜２７行）

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の課題は複数の部屋が常に設定された吸気比率になるように調整され、且つ複数の部屋の吸気比率を変更した場合でも常に最適な吸気比率に調整することが可能な多室換気装置を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するために請求項１記載の発明によれば、装置本体に設けられた複数の本体吸気口と、前記装置本体内に配設された前記複数の部屋の空気を換気する換気ファンと、前記複数の本体吸気口と前記複数の部屋とを夫々連通する吸気ダクトと、前記複数の本体吸気口に配設された前記複数の部屋から前記換気ファンにより吸込まれた吸気量を検出する吸気量検出手段と、前記複数の本体吸気口からの吸気量を可変する吸気量可変手段と、前記換気ファンおよび吸気量可変手段を制御する制御部とを備えた多室換気装置において、前記制御部は、前記吸気量検出手段により検出された検出値から前記複数の部屋の吸気比率を演算し、演算した前記吸気比率が予め記憶部に設定されている設定吸気比率になるように前記吸気量可変手段を制御する。

これにより、ダクト配管の長さやダクト配管の曲がりやダクトの径などにより変化する変化量を含めた各部屋に必要とされる換気風量を、吸気量検出手段により検出された複数の部屋の吸気量値から算出した換気風量に吸気量可変手段を動作して制御できるため、常時設定された吸気比率を確実に確保することができる。
また、各部屋の換気風量を変更する際にも、簡単に各部屋に最適な換気比率を確保できる。
また、多室換気装置を取り付け施工する際に、複数の部屋の吸気量設定値を一つ一つ測定して設定しなくても、施工後の換気運転時に自動で制御するので大幅な施工作業の効率化が図れる。

また、請求項２の発明によれば、前記吸気ダクトの接続数を検出する接続検出手段を備え、予め前記記憶部に記憶されている前記ダクトの接続数に応じた設定吸気比率になるように前記吸気量可変手段を制御する。
これにより、複数の部屋の内のいづれか一つの部屋の換気が不要（閉止する）となった場合でも、接続検出手段により検出された検出数により、制御部にて必要とする部屋のみに適した吸気比率に制御するため、検出数に応じた適切な換気風量を確保をすることができる。

本発明の多室換気装置によれば、常時設定された吸気比率を確実に確保することができる。また、各部屋の換気量変更にも簡単且つ適切な換気風量に設定対応できる。

以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る空調システムの概略図である。図中の矢印は空気の流れを示す。

本発明の多室換気装置の装置本体１は、浴室Ａの天井裏に設置されている。洗面所Ｂの天井には、洗面所吸気口１１が洗面所Ｂの天井に洗面所Ｂ内を臨むように開口して設けられ、洗面所用吸気ダクト１０を介して装置本体１に接続されている。同様に、トイレＣ内の天井には、トイレ吸気口１３がトイレＣ内の天井にトイレＣ内を臨むように開口して設けられ、トイレ吸気ダクト２０を介して装置本体１に接続されている。更に、居室Ｄの天井には、居室吸気口１４が居室Ｄの天井に居室Ｄ内を臨むように開口して設けられ、居室吸気ダクト２１を介して装置本体１に接続されている。

また、装置本体１の側面には、浴室Ａ、洗面所Ｂ、トイレＣ、居室Ｄから吸込
まれた空気を屋外へ排出するための排気ダクト１６が接続されている。なお、本発明の多室換気装置は、排気ダクト１６から排気される総排気量が常時設定された一定風量（例えば１００ｍ３／ｈ）になるように内部に備えられた換気ファンによりコントロールされている。
更に、洗面所Ｂには、浴室Ａ、洗面所Ｂ、トイレＣ、居室Ｄの換気運転等を操作する遠隔操作するリモコン１７が設けられている。

図２は、本実施例の多室換気装置における装置本体１の構成を示す概略断面図である。
装置本体１は、浴室Ａの暖房・乾燥を行うための、循環ファン９、循環ファンモータ６９及び熱源であるヒータ８を備え、吸込口７及び吹出口６と連通している。
また、装置本体１には、洗面所Ｂの吸気口１１に対応する本体吸気口１１ａ、トイレＣの吸気口１３に対応する本体吸気口１３ａ、居室の吸気口１４に対応する本体吸気口１４ａが配設されており、洗面所Ｂの吸気口１１と本体吸気口１１ａとを連通する洗面所吸気ダクト１９、トイレＣの吸気口１３および本体吸気口１３ａとを連通するトイレ吸気ダクト２０、及び居室の吸気口１４および本体吸気口１４ａとを連通する居室吸気ダクト２１が接続されている。また、装置本体１の上部には換気ファン５を備え、換気ファン５から吸込まれた空気を屋外に排出する排気ダクト１６を備えている。
また、換気ファン５は排気ダクト１６から排出される各部屋からの総換気量が常に一定風量になるように回転数制御される。

また、各本体吸気口１１ａ、１３ａ、１４ａの近辺には、洗面所吸気ダクト１９、トイレ吸気ダクト２０、及び居室吸気ダクト２１の各吸気ダクトから吸込まれた空気の吸気量を検知する第一風量センサ２２、第二風量センサ２３、第三風量センサ２４が各々設けられ、更に各々の検出された吸気量が予め設定された吸気比率になるように、各々の吸気量を調節する第一ダンパ２５、第二ダンパ２６、第三ダンパ２７が設けられている。ここで、第一ダンパ２５、第二ダンパ２６、第三ダンパ２７は換気運転が開始されると予め設定された開度に移動する。

図３は本発明における制御ブロック図である。
図３に示すように制御部４は、内部に記憶部３を備え、リモコン１７の操作信号に基づきヒータ８、吸気量可変手段である第一ダンパ２５、第二ダンパ２６、第三ダンパ２７、循環ファン９、換気ファン５をコントロールする。

具体的には、多室換気装置は、運転モードとして主に浴室Ａを温めるための暖房モードと、浴室Ａ、洗面所Ｂ、トイレＣ、居室Ｄを換気する換気モードを備える。例えば、リモコン１７の操作により暖房モードを指示すると、暖房モードの指示が制御部４に送信され、制御部４は循環ファンモータ６９、ヒータ８、に動作信号を送り、循環ファン９、ヒータ８を起動させる。

また、リモコン１７の操作により換気モードを指示すると、換気モードの指示が制御部４に送信され、制御部４は、換気ファンモータ６５に動作信号を送り換気ファン５を起動させることになる。
このような構成において本発明の多室換気装置は換気運転時には各部屋からの吸気量が予め設定された比率となるように動作する。具体的な動作を以下図４の動作フローチャートで説明する。

図４は動作フローチャートを示す図である。
多室換気装置を設置後、図１で説明したリモコン１７の操作により換気運転を行うと（ステップＳ１）、上述したように第一ダンパ２５、第二ダンパ２６、第三ダンパ２７の各ダンパ開度は工場出荷時の所定開度（例えば４５度、４５度、４５度）になる（ステップＳ２）。次に、換気ファン５が作動し（ステップＳ３）、図２で説明した洗面所に連通する本体吸気口１１ａに配設された第一風量センサ２２、トイレに連通する本体吸気口１３ａに配設された第二風量センサ２３、居室に連通する本体吸気口１４ａに配設された第三風量センサ２４で検出した各吸気量が予め設定されている図５に示すパターンＰ１１の基準吸気比率（浴室Ａ：洗面所Ｂ：トイレＣ：居室Ｄが２：１：１：１）の設定範囲内になっているかを判断する（ステップＳ４）。

ここで、測定した吸気量の吸気比率が設定範囲内でない場合には、その誤差を演算し（ステップＳ５）、誤差の最も大きい吸気口に配設されたダンパを開閉し調整をする（ステップＳ６）。ステップＳ５及びステップＳ６は各風量が所定範囲内になるまで繰り返す。

工場出荷時のダンパ開度は総排気量１００ｍ³/hとなるとともに、開度調節がし易いよう４５度に設定されているが、実際に第一風量センサ２２、第二風量センサ２３、第三風量センサ２４が検出した吸気量が、洗面所Ｂ：トイレＣ：居室Ｄが３０ｍ³/h：２０ｍ³/h：２０ｍ³/hであれば、浴室は３０ｍ³/hの状態となる。
これらの値が、基準吸気比率であるパターンＰ１１に対応する吸気量に対して洗面所Ｂの吸気量が多い場合は、第一ダンパ２５の開度を所定開度を（例えば5度）小さくして４０度とし、洗面所Ｂの吸気量を減少させる。このとき、排気ダクト１６から排出される総排気量１００ｍ³/hは変わらないため、洗面所Ｂ以外の吸気量は増加する。
更に、次に誤差が大きい吸気量を調整すべく同様にステップＳ４〜Ｓ６を繰り返しダンパ開度を調整し、最終的にパターンＰ１１で設定している吸気比率になるようにする。このとき、例えば２０±２ｍ³/hなど、目標とする吸気量に範囲を設けて実際の吸気量がその範囲内になるようにダンパ開度を調整してもよい。

図５は、記憶部３が記憶している吸気比率パターン（ダンパ開度）を示すテーブルである。
図５に示すように、記憶部３は基準パターン以外にも予め異なる複数の吸気比率パターンを記憶しており、現場設置時の多室換気装置の各部屋の吸気量は、図４で説明したように基準吸気比率パターンＰ１１になるように予め設定されている。この基準吸気比率パターンＰ１１は、浴室Ａ：洗面所Ｂ：トイレＣ：居室Ｄの比率ａ１：ｂ１：ｃ１：ｄ１が２：１：１：１であり、各室のダクト長さが同一であることを前提に、求められる吸気比率に応じて実験などで決められたもので、その結果を予め記憶部３に記憶している。

ここで、浴室Ａ、洗面所Ｂ、トイレＣ、居室Ｄの広さや好みの換気量に合わせて設定された基準となる吸気比率から他のパターンに変更したい場合は、図７で説明するリモコン１７の操作により、記憶部３が予め記憶している複数のパターンＰ１１、Ｐ１２…の中から、リモコン１７最適な吸気比率を使用者が選択することができる。
例えば、居室Ｄが広いので常時換気量を多くしたい場合は、パターンＰ１２を選択する。パターンＰ１２を選択することにより、浴室Ａ：洗面所Ｂ：トイレＣ：居室Ｄの比率は、ａ２：ｂ２：ｃ２：ｄ２（２：１：１：２）となるように各ダンパーが移動し、各部屋の吸気量が変更される。同様に、入浴後に一時的に浴室Ｄの換気量を多くしたい場合はパターン５（Ｐ１５）を選択することにより、浴室Ａ：洗面所Ｂ：トイレＣ：居室Ｄの比率は、ａ５：ｂ５：ｃ５：ｄ５（３：１：１：１）となるように各ダンパーが移動し、図４と同じ動作で各部屋の吸気量が調整される。

図６は、本実施例の多室換気装置における装置本体１の別の実施形態を示す概略断面図である。なお、図２と同一符号の説明は省略する。
図６に示すように、洗面所吸気ダクト１９、トイレ吸気ダクト２０、居室吸気ダクト２１の各ダクトと本体吸気口１１ａ、１３ａ、１４ａとの各接続部には、ダクトが接続されていることを検知する接続検出手段である第一リミットスイッチ２８、第二リミットスイッチ２９、第三リミットスイッチ３０が設けられている。
また、ダクトの接続を検出する接続検出手段である第一リミットスイッチ２８、第二リミットスイッチ２９、第三リミットスイッチ３０は、本体側に設置したダクト側に設置した磁石とから構成されている。
図７は、記憶部３が記憶している吸気比率の別の実施形態を示すテーブルである。

記憶部３は、図６で説明した第一リミットスイッチ２８、第二リミットスイッチ２９、第三リミットスイッチ３０で検出されたダクト接続数に応じた吸気比率パターンを複数のテーブルとして予め記憶している。
前記制御部４では、接続検出手段から送られた信号により、ダクト接続数（すなわち接続された部屋数）を認識し、図５で示すような記憶部３で予め記憶されている複数の吸気比率テーブルから、ダクト接続数に合致するパターンが選択される。
すなわち、第一リミットスイッチ２８、第二リミットスイッチ２９、第三リミットスイッチ３０が検出された場合、制御部４は、記憶部３の吸気比率パターンテーブルから合致する吸気比率パターンＰ１を選択する。

また、例えば、第三リミットスイッチのみ検出されていない、つまり居室Ｄのみ接続されていない場合は、パターンＰ２の様にＡ２：Ｂ２：Ｃ２を選択し、第一風量センサ２２、第二風量センサ２３が検出した換気風量から算出された比率が、選択されたパターンＰ２の吸気比率になるように第一ダンパ２５、第二ダンパ２６へ開度信号を送ることになる。
その後、選択されたパターンの吸気比率になるように図４で説明した動作と同様の方法で調整する。

図７は、操作部であるリモコン１７を示す構成図である。
リモコン１７は各運転を開始及び停止するための運転止めスイッチ５０、暖房運転を開始するための暖房運転スイッチ５１、換気運転を開始するための換気運転スイッチ５２を備えている。更に、風量確認スイッチ５３、風量変更スイッチ５４、選択された動作が表示される表示部５５とが備えられている。表示部５５は、記憶部３に記憶している複数の吸気比率パターンが変更スイッチ５４を押す毎に順番に表示されるようになっている。

操作部からの吸気比率パターンの選択は、まず、確認スイッチ５３を押すことにより、表示部５５で現在設定されている吸気比率パターンを確認する。この時点では、初期設定であるパターンＰ１１が表示されている。
次に、表示部５５に表示される記憶部３に記憶している吸気比率パターンを見ながら変更スイッチ５４を押すことにより、所望する吸気比率パターンＰ１２を選択することができる。

パターンＰ１２の選択が終了した後、確認スイッチ５３を押すことで、この吸気比率パターンＰ１２の信号が、吸気量可変手段である第一ダンパ２５、第二ダンパ２６、第三ダンパ２７に送られ、パターンＰ１２の指示に従って各ダンパーが指令された開度まで移動することで吸気量が調節され、所望する各部屋の吸気比率で換気運転がなされことになる。

本発明の一実施形態に係る空調システムの概略図。 本発明の一実施形態に係わる多室換気装置の構成を示す概略断面図。 本発明のにおける多室換気装置の制御ブロック図。 動作フローチャート。 本発明における多室換気装置の吸気比率の一実施形態を示すテーブル。 本発明の別の実施形態に係わる多室換気装置の構成を示す概略断面図。 本発明における多室換気装置の吸気比率の別の実施形態を示すテーブル。 本発明における操作部としての一実施形態を示す図。

符号の説明

１、装置本体
３、記憶部
４、制御部
５、換気ファン
６、吹出口
７、吸込口
８、ヒータ
９、循環ファン
１１、洗面所吸気口
１３、トイレ吸気口
１４、居室用吸気口
１１ａ、１３ａ、１４ａ、本体吸気口
１６、排気ダクト
１７、リモコン
１９、洗面所吸気ダクト
２０、トイレ吸気ダクト
２１、居室吸気ダクト
２２、第一風量センサ
２３、第二風量センサ
２４、第三風量センサ
２５、第一ダンパ
２６、第二ダンパ
２７、第三ダンパ
２８、第一リミットスイッチ
２９、第二リミットスイッチ
３０、第三リミットスイッチ
５１、暖房運転スイッチ
５２、換気運転スイッチ
５３、風量確認スイッチ
５４、風量変更スイッチ
５５、表示部

Claims (2)

1. 装置本体に設けられた複数の本体吸気口と、前記装置本体内に配設された前記複数の部屋の空気を換気する換気ファンと、前記複数の本体吸気口と前記複数の部屋とを夫々連通する吸気ダクトと、前記複数の本体吸気口に配設された前記複数の部屋から前記換気ファンにより吸込まれた吸気量を検出する吸気量検出手段と、前記複数の本体吸気口からの吸気量を可変する吸気量可変手段と、前記換気ファンおよび吸気量可変手段を制御する制御部とを備えた多室換気装置において、前記制御部は、前記吸気量検出手段により検出された検出値から前記複数の部屋の吸気比率を演算し、演算した前記吸気比率が予め記憶部に設定されている設定吸気比率になるように前記吸気量可変手段を制御することを特徴とする多室換気装置。
2. 前記吸気ダクトの接続数を検出する接続検出手段を備え、予め前記記憶部に記憶されている前記ダクトの接続数に応じた設定吸気比率になるように前記吸気量可変手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の多室換気装置。
   
   

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