JP2011043250A

JP2011043250A - 多室換気機能付き浴室暖房機

Info

Publication number: JP2011043250A
Application number: JP2009189733A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Hori; 好伸堀; Yoshihiro Hayakawa; 芳広早川; Kokichi Sato; 幸吉佐藤
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2011-03-03

Abstract

【課題】浴室と浴室以外の他室とに連通するケーシング１２内に換気ファン１３を設けて成る換気ユニット３を暖房ユニット２に併設した多室換気機能付き浴室暖房機であって、浴室と換気ユニットとを連通する浴室用連通路１４を開閉する可動ダンパ１８を備えるものにおいて、可動ダンパの異常の有無をダンパ開閉センサを用いずに検知できるようにする。
【解決手段】換気ファン１３の回転数と換気ファン１３のファンモータ１３ａに流すモータ電流との一方が一定になるように制御しつつ可動ダンパ１８を閉状態から開状態、或いは開状態から閉状態に切換え、ファン回転数とモータ電流との他方を判定パラメータとして検出する。そして、可動ダンパ１８の開閉切換え時の判定パラメータの変化量に基づいて、可動ダンパ１８の異常の有無を判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、浴室内の空気を循環させつつ加熱する暖房ユニットと、浴室と浴室以外の他室とに連通するケーシング内にこれら浴室と他室とから空気を吸引して屋外に排出する換気ファンを設けて成る換気ユニットとを備える多室換気機能付き浴室暖房機に関する。

従来、この種の浴室暖房機として、浴室と換気ユニットとを連通する浴室用連通路を開閉する可動ダンパを備えるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、浴室の暖房運転時には可動ダンパを閉じておき、暖房運転中に他室の換気を行うために換気ファンを回転させても、浴室内の暖かい空気が屋外に排出されないようにしている。

ところで、可動ダンパを駆動するモータの故障やモータとダンパの連結部の破損等の異常で可動ダンパが開閉指令通りに動かなくなることがある。そして、可動ダンパの閉故障（閉じたままになる故障）で、浴室の換気運転時に可動ダンパが開かれず、浴室を換気できなくなったり、可動ダンパの開故障（開いたままになる故障）で、浴室の暖房運転時に可動ダンパが閉じず、浴室内の暖かい空気が屋外に排出されてしまうことがある。

然し、上記従来例の浴室暖房機は、このような可動ダンパの異常を検知する手段を備えておらず、異常が発生してもそのまま放置されてしまう。尚、可動ダンパの開閉を検出するダンパ開閉センサを設け、このセンサからの信号に基づいて可動ダンパの異常を検知することも考えられるが、これではコストが高くなってしまう。

特開２００１−２０１２５６号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ダンパ開閉センサを用いずに可動ダンパの異常を検知できるようにした多室換気機能付き浴室暖房機を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、浴室内の空気を循環させつつ加熱する暖房ユニットと、浴室と浴室以外の他室とに連通するケーシング内にこれら浴室と他室とから空気を吸引して屋外に排出する換気ファンを設けて成る換気ユニットとを備える多室換気機能付き浴室暖房機であって、浴室と換気ユニットとを連通する浴室用連通路を開閉する可動ダンパを備えるものにおいて、換気ファンの回転数と換気ファンのファンモータに流すモータ電流との一方が一定になるように制御しつつ可動ダンパを閉状態から開状態、或いは開状態から閉状態に切換え、換気ファンの回転数とモータ電流との他方を判定パラメータとして検出し、可動ダンパを閉状態から開状態、或いは開状態から閉状態に切換えたときの判定パラメータの変化量に基づいて、可動ダンパの異常の有無を判定するダンパ検査手段を備えることを特徴とする。

ここで、可動ダンパの閉状態で換気ファンを作動させると、換気ファンは他室からの空気のみを吸込むことになる。一方、可動ダンパを開状態に切換えると、換気ファンは他室からの空気に加えて浴室からの空気を吸込むことになる。この際、換気ファンの吸込み側の通気抵抗が可動ダンパの開度分だけ減少し、換気ファンの送風量（仕事量）が増加する。そのため、換気ファンの回転数とモータ電流との一方が一定になるように制御しつつ可動ダンパを閉状態から開状態、或いは開状態から閉状態に切換えると、仕事量の変化で換気ファンの回転数とモータ電流との他方（判定パラメータ）が変化する。これに対し、可動ダンパの閉故障を生じて、可動ダンパが閉状態から開状態に切換わらなかったり、開故障を生じて、可動ダンパが当初から開状態であったりすると、仕事量が変化せず、判定パラメータも変化しない。

従って、本発明の如く可動ダンパを閉状態から開状態、或いは開状態から閉状態に切換えたときの判定パラメータの変化量に基づいて、可動ダンパの異常の有無を判定することができる。そして、可動ダンパの開閉を検出するダンパ開閉センサが不要になるため、コストダウンを図ることができる。

尚、後述する実施形態において、上記ダンパ検査手段に相当するのは、図３、図４のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ８の処理である。

本発明の実施形態の浴室暖房機の設置状況を示す斜視図。実施形態の浴室暖房機の構造を模式的に示す説明図。浴室換気運転時の実施形態の制御内容を示すフロー図。浴室換気運転時の他の実施形態の制御内容を示すフロー図。

図１を参照して、ＢＲ、ＤＲ及びＴＲはそれぞれ浴室、脱衣所及びトイレであり、浴室ＢＲの天井に本発明の実施形態の多室換気機能付き浴室暖房機１が設置されている。この浴室暖房機１は、暖房ユニット２と換気ユニット３とを備えており、暖房ユニット２による浴室ＢＲの暖房と、換気ユニット３による浴室ＢＲ、脱衣所ＤＲ及びトイレＴＲの換気とを行い得られるようにしている。そして、浴室ＢＲ、脱衣所ＤＲ及びトイレＴＲから成るサニタリ領域以外の各居室に外気取り入れ口を設けると共に、各居室のドアにアンダーカットやガラリを設けて、各居室とサニタリ領域との間の通風を可能としている。そのため、各居室からの空気を換気ユニット３により浴室ＢＲ、脱衣所ＤＲ及びトイレＴＲを介して外部に排出することで住居全体の換気も行うことができる。

暖房ユニット２は、図２に示す如く、浴室ＢＲに連通する図示省略した吸込み口と吹出し口とを有するケーシング４内に、循環ファン５と、熱源機６からの温水を流す放熱器７とを収納して構成されている。そして、循環ファン５の回転により浴室ＢＲ内の空気を循環させつつ放熱器７により加熱して、浴室ＢＲの暖房を行う。吹出し口には、ステッピングモータ８ａで駆動される可動ルーバ８が設けられており、暖房ユニット２からの送風方向を可動ルーバ８によって変更できるようにしている。また、熱源機６と放熱器７との間の温水循環路９には、放熱器７への温水の供給を断続する熱動弁１０が介設されている。循環ファン５のモータ５ａ、可動ルーバ８のステッピングモータ８ａ及び熱動弁１０はマイクロコンピュータから成るコントローラ１１で制御される。

換気ユニット３は、暖房ユニット２のケーシング４に隣接するケーシング１２と、このケーシング１２内に収納した、コントローラ１１により制御されるファンモータ１３ａで駆動される換気ファン１３とを備えている。ケーシング１２には、暖房ユニット２のケーシング４を介して浴室ＢＲに連通する浴室用吸気口１４と、脱衣所ＤＲとトイレＴＲに夫々ダクト１５ａ，１６ａ（図１参照）を介して連通する脱衣所用とトイレ用の吸気口１５，１６と、排気ダクト１７ａ（図１参照）を介して屋外に連通する排気口１７とが形成されている。そして、換気ファン１３の回転で浴室用と脱衣所用とトイレ用の各吸気口１４，１５，１６から空気が吸引され、排気口１７を介して屋外に排出される。

ここで、浴室ＢＲと換気ユニット３とを連通する浴室用連通路となる浴室用吸気口１４は、可動ダンパ１８により開閉及び開度調節自在になっている。この可動ダンパ１８は、コントローラ１１により制御されるステッピングモータ１８ａで駆動されるようになっている。

コントローラ１１には、脱衣所ＤＲ等に設置するリモコン１９からの信号やトイレスイッチ２０からの信号が入力される。リモコン１９には、常時換気スイッチや暖房スイッチや乾燥スイッチや浴室換気スイッチといった各種スイッチが設けられており、これらスイッチの操作に応じコントローラ１１が暖房ユニット２と換気ユニット３との運転を制御する。

例えば、常時換気スイッチをオンすると、可動ダンパ１８を所定の中開度に開いた状態で換気ファン１３を所定回転数で継続作動させる常時換気モードでの運転が行われる。尚、常時換気モードでの運転中にトイレスイッチ２０がオンされると、可動ダンパ１８の開度を減少させると共に換気ファン１３の回転数を増加させ、トイレＴＲの換気量を増量する。暖房スイッチをオンすると、放熱器７に温水が供給されると共に循環ファン５が作動され、浴室ＢＲの暖房が行われる。この際、浴室ＢＲ内の暖かい空気が屋外に排出されることがないように、可動ダンパ１８は閉じられる。乾燥スイッチをオンすると、暖房時と同様に放熱器７への温水の供給と循環ファン５の作動とが行われ、更に、可動ダンパ１８が中開度に開かれると共に換気ファン１３が作動され、浴室ＢＲ内の湿気が屋外に排出される。浴室換気スイッチをオンすると、可動ダンパ１８が全開開度に開かれると共に換気ファン１３が作動され、浴室ＢＲの換気が行われる。

ところで、可動ダンパ１８を駆動するステッピングモータ１８ａの故障や該モータ１８ａと可動ダンパ１８の連結部の破損等の異常で可動ダンパ１８が開閉指令通りに動かなくなることがある。そして、浴室換気運転時に可動ダンパ１８の閉故障で可動ダンパ１８が開かれず、浴室ＢＲを換気できなくなったり、浴室暖房運転時に可動ダンパ１８の開故障で可動ダンパ１８が閉じず、浴室ＢＲ内の暖かい空気が屋外に排出されてしまうことがある。そのため、可動ダンパ１８の異常を検知できるようにすることが望まれる。

この場合、可動ダンパ１８の開閉を検出するダンパ開閉センサを設け、このセンサからの信号に基づいて可動ダンパ１８の異常を検知することも考えられるが、これではコストが高くなってしまう。そこで、本実施形態では、ダンパ開閉センサを用いずに、浴室換気運転を開始する際に可動ダンパ１８の異常の有無を判定できるようにしている。

以下、コントローラ１１による浴室換気運転時の制御について図３を参照して説明する。浴室換気運転を開始する際は、先ず、ＳＴＥＰ１において、換気ファン１３を回転数一定で作動させる。即ち、換気ファン１３の回転数が所定値（例えば、８００ｒｐｍ）に維持されるようにファンモータ１３ａに流すモータ電流をフィードバック制御する。尚、このとき、可動ダンパ１８は閉状態に維持されている。次に、ＳＴＥＰ２に進み、ファンモータ１３ａに流れるモータ電流を検出して、可動ダンパ１８の閉状態でのモータ電流Ａｃとして記憶する。

その後、ＳＴＥＰ３に進んで、可動ダンパ１８を所定開度（例えば、全開）に開く。次に、ＳＴＥＰ４に進み、ファンモータ１３ａに流れるモータ電流を検出して、可動ダンパ１８の開状態でのモータ電流Ａｏとして記憶する。その後、ＳＴＥＰ５に進んで、開状態でのモータ電流Ａｏと閉状態でのモータ電流Ａｃとの差が所定の判定値ΔＡ（例えば、１．５ｍＡ）以上であるか否かを判別する。

ここで、可動ダンパ１８の閉状態で換気ファン１３を回転させると、換気ファン１３は脱衣所ＤＲ及びトイレＴＲからの空気のみを吸込むことになる。次に、可動ダンパ１８を開状態に切換えると、換気ファン１３は脱衣所ＤＲ及びトイレＴＲからの空気に加えて浴室ＢＲからの空気を吸込むことになる。この際、換気ファン１３の吸込み側の通気抵抗が可動ダンパ１８の開度分だけ減少し、換気ファン１３の送風量（仕事量）が増加する。そのため、上記の如く換気ファン１３の回転数が一定になるように制御しつつ可動ダンパ１８を閉状態から開状態に切換えると、仕事量の増加でモータ電流が増加する。これに対し、可動ダンパ１８の閉故障を生じて、可動ダンパが閉状態から開状態に切換わらなかったり、開故障を生じて、可動ダンパが当初から開状態であったりすると、仕事量が変化せず、モータ電流も変化しない。

そこで、（Ａｏ−Ａｃ）＜ΔＡである場合は、ＳＴＥＰ６で可動ダンパ１８が異常であると判定し、ＳＴＥＰ７に進んで可動ダンパ１８の異常発生を報知する異常表示を行う。一方、（Ａｏ−Ａｃ）≧ΔＡである場合は、ＳＴＥＰ８で可動ダンパ１８が正常であると判定し、ＳＴＥＰ９に進んで通常の浴室換気運転を行う。

このように、本実施形態では、換気ファン１３の回転数が一定になるように制御しつつ可動ダンパ１８を閉状態から開状態に切換え、このときのモータ電流の変化量（Ａｏ−Ａｃ）に基づいて、可動ダンパ１８の異常の有無を判定しているが、モータ電流が一定になるように制御しつつ可動ダンパ１８を閉状態から開状態に切換え、このときの換気ファン１３の回転数の変化量に基づいて、可動ダンパ１８の異常の有無を判定することも可能である。以下、このような実施形態について図４を参照して説明する。

この実施形態では、浴室換気運転を開始する際に、先ず、ＳＴＥＰ１で換気ファン１３をモータ電流一定で作動させる。即ち、モータ電流が所定値（例えば、７０ｍＡ）に維持されるように制御する。次に、ＳＴＥＰ２に進み、換気ファン１３の回転数を検出して、可変ダンパ１８の閉状態でのファン回転数Ｍｃとして記憶する。

その後、ＳＴＥＰ３に進んで、可動ダンパ１８を所定開度（例えば、全開）に開く。次に、ＳＴＥＰ４に進み、換気ファン１３の回転数を検出して、可動ダンパ１８の開状態でのファン回転数Ｍｏとして記憶する。その後、ＳＴＥＰ５に進んで、閉状態でのファン回転数Ｍｃと開状態でのファン回転数Ｍｏとの差が所定の判定値ΔＭ（例えば、２０ｒｐｍ）以上であるか否かを判別する。

ここで、モータ電流が一定になるように制御しつつ可動ダンパ１８を閉状態から開状態に切換えると、仕事量の増加でファン回転数が減少するが、可動ダンパ１８の閉故障や開故障等の異常を生ずると、ファン回転数が変化しなくなる。そこで、（Ｍｃ−Ｍｏ）＜ΔＭの場合は、ＳＴＥＰ６で可動ダンパ１８が異常であると判定し、ＳＴＥＰ７に進んで可動ダンパ１８の異常発生を報知する異常表示を行う。一方、（Ｍｃ−Ｍｏ）≧ΔＭである場合は、ＳＴＥＰ８で可動ダンパ１８が正常であると判定し、ＳＴＥＰ９に進んで通常の浴室換気運転を行う。

上記何れの実施形態でも、可動ダンパ１８の開閉を検出するダンパ開閉センサを用いずに可動ダンパ１８の異常を検知できるため、コストダウンを図ることができる。尚、換気ファン１３の回転数を検出する回転数センサやモータ電流を検出する電流センサが必要になるが、これらセンサは換気ファン１３の制御のために従来から装備されており、コストアップの要因にはならない。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、浴室の換気運転を開始する際に、可動ダンパ１８を閉状態から開状態に切換えて、可動ダンパ１８の異常の有無を判定しているが、浴室の乾燥運転を開始する際、上記実施形態と同様に、可動ダンパ１８を閉状態から開状態に切換えて、可動ダンパ１８の異常の有無を判定することも可能である。更に、常時換気モードでの運転中に浴室の暖房運転を開始する際、可動ダンパ１８を開状態から閉状態に切換えて、可動ダンパ１８の異常の有無を判定することも可能である。

また、上記実施形態では、可動ダンパ１８を開度調節自在なものとしているが、開度調節機能を有しない単純な開閉式ダンパであってもよい。更に、上記実施形態では、換気ユニット３のケーシング１２に浴室ＢＲ以外の他室として脱衣所ＤＲとトイレＴＲとを連通させているが、他室は脱衣所ＤＲやトイレＴＲに限定されない。

ＢＲ…浴室、ＤＲ…脱衣所（他室）、ＴＲ…トイレ（他室）、１…浴室暖房機、２…暖房ユニット、３…換気ユニット、１１…コントローラ、１２…ケーシング、１３…換気ファン、１３ａ…ファンモータ、１４…浴室用吸気口（浴室用連通路）、１８…可動ダンパ。

Claims

浴室内の空気を循環させつつ加熱する暖房ユニットと、浴室と浴室以外の他室とに連通するケーシング内にこれら浴室と他室とから空気を吸引して屋外に排出する換気ファンを設けて成る換気ユニットとを備える多室換気機能付き浴室暖房機であって、浴室と換気ユニットとを連通する浴室用連通路を開閉する可動ダンパを備えるものにおいて、
換気ファンの回転数と換気ファンのファンモータに流すモータ電流との一方が一定になるように制御しつつ可動ダンパを閉状態から開状態、或いは開状態から閉状態に切換え、換気ファンの回転数とモータ電流との他方を判定パラメータとして検出し、可動ダンパを閉状態から開状態、或いは開状態から閉状態に切換えたときの判定パラメータの変化量に基づいて、可動ダンパの異常の有無を判定するダンパ検査手段を備えることを特徴とする多室換気機能付き浴室暖房機。