JP2012193915A - Ceiling embedded air conditioner for bathroom - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風量一定制御機能を有する天井埋込型浴室空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a ceiling-embedded bathroom air conditioner having a constant air volume control function.
従来、この種の天井埋込型浴室空気調和機は、換気風量が一定となるよう換気ファンモータを制御したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a ceiling-embedded bathroom air conditioner of this type is known in which a ventilation fan motor is controlled so that the ventilation airflow is constant (see, for example, Patent Document 1).
以下、その天井埋込型浴室空気調和機について、図11を参照しながら説明する。 Hereinafter, the ceiling-embedded bathroom air conditioner will be described with reference to FIG.
従来の天井埋込型浴室空気調和機は、箱形の本体101の内部に循環ファンモータ102および加熱手段103を設け、本体101の側面に換気ユニット104を取り付ける構成となっている。換気ユニット104は換気ファンモータ105と排気口106と吸気口107と風量制御手段108とから構成され、回転数検出手段108aと風量指示手段108bによって換気風量が制御され、記憶手段108cによって運転時に印加する電流値を記憶することで、機器の再運転時にも同一の換気風量を得ることができる。
A conventional ceiling-embedded bathroom air conditioner has a configuration in which a
上記構成の天井埋込型浴室空気調和機において、施工上の理由により排気口106の方向を180度逆転させる際は、換気ユニット104を180度反転させて取り付けることで対応することになる。
In the ceiling-embedded bathroom air conditioner having the above-described configuration, when the direction of the
上記構成の天井埋込型浴室空気調和機において、本体101内部に吸気口107から吸気した空気を取り入れ、再び換気ユニット104内に戻し、排気口106から排気することもあり得た。
In the ceiling-embedded bathroom air conditioner having the above-described configuration, the air taken in from the
このような従来の天井埋込型浴室空気調和機においては、加熱手段として新たに圧縮機と第1の熱交換器と第2の熱交換器を本体101に設けた浴室空気調和機について、換気ユニット104を180度反転させて取り付けた場合、吸気口107から吸い込まれた空気が前記第2の熱交換器を通過する際の風向が反転することとなるため、機内圧損の特性等が変化し、従来の風量一定制御パラメータでは高精度に風量調整が行えず、熱交換風量不足による暖房能力の不足、もしくは、風量過多によるコールドドラフトや運転騒音が起こる、という課題を有していた。
In such a conventional ceiling-embedded bathroom air conditioner, the bathroom air conditioner in which the
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、換気ユニットの取り付け方向を変更した場合でも、換気風量や、暖房を行う際に必要な熱交換風量が高精度に確保できる換気装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention solves the above-described conventional problems, and provides a ventilation device that can secure the ventilation air volume and the heat exchange air volume required for heating with high accuracy even when the installation direction of the ventilation unit is changed. The purpose is to provide.
そして、この目的を達成するために、本発明は、循環ファンモータにて浴室から吸い込んだ空気を再び前記浴室に吹き出す循環風路と、換気ファンモータにて前記浴室および浴室以外の他室の空気を吸い込んで屋外に排出する浴室換気風路および他室換気風路とを備え、前記換気ファンモータの回転数を検出し制御する回転数検出手段と、前記換気ファンモータの印加電流を検出し制御する電流制御手段と、前記換気ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、前記換気ファンモータの回転数と印加電流と風量の関係により排気ダクトの圧力損失値を推定する圧力損失推定手段と、推定された圧力損失値に基づいて前記電流制御手段により換気風量が一定となるように前記換気ファンモータを制御するものであって、換気ユニットの取り付け方向を変更することで前記浴室換気風路を通過する空気の風向を逆転させ、風向によって換気風量制御パラメータを切り替えることとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a circulation air passage for blowing out air sucked from the bathroom by the circulation fan motor to the bathroom again, and air in other rooms other than the bathroom and bathroom by the ventilation fan motor. A ventilation air passage for bathroom and other room ventilation air passage for sucking in and discharging outside, a rotation speed detecting means for detecting and controlling the rotation speed of the ventilation fan motor, and detecting and controlling an applied current of the ventilation fan motor Current control means for performing, an air volume instruction means for instructing an operating air volume of the ventilation fan motor, a pressure loss estimation means for estimating a pressure loss value of the exhaust duct based on the relationship between the rotational speed of the ventilation fan motor, the applied current, and the air volume; The ventilation fan motor is controlled by the current control means based on the estimated pressure loss value so that the ventilation air flow is constant, By changing the mounting direction, the air direction of the air passing through the bathroom ventilation air passage is reversed, and the ventilation air volume control parameter is switched according to the air direction, thereby achieving the intended purpose. .
本発明によれば、循環ファンモータにて浴室から吸い込んだ空気を再び前記浴室に吹き出す循環風路と、換気ファンモータにて前記浴室および浴室以外の他室の空気を吸い込んで屋外に排出する浴室換気風路および他室換気風路とを備え、前記換気ファンモータの回転数を検出し制御する回転数検出手段と、前記換気ファンモータの印加電流を検出し制御する電流制御手段と、前記換気ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、前記換気ファンモータの回転数と印加電流と風量の関係により排気ダクトの圧力損失値を推定する圧力損失推定手段と、推定された圧力損失値に基づいて前記電流制御手段により換気風量が一定となるように前記換気ファンモータを制御するものであって、換気ユニットの取り付け方向を変更することで前記浴室換気風路を通過する空気の風向を逆転させ、風向によって換気風量制御パラメータを切り替えること、という構成にしたことにより、換気ユニットの取り付け方向を変更した際に、それぞれの風向において最適な風量一定制御パラメータで運転するので、換気ユニットの取り付け方向を変更した場合でも、換気風量が高精度に確保できる、という効果を得ることができる。 According to the present invention, the circulation air passage that blows out the air sucked from the bathroom by the circulation fan motor to the bathroom again, and the bathroom that sucks the air in the other rooms other than the bathroom and the bathroom by the ventilation fan motor and discharges it to the outdoors. A rotation speed detection means for detecting and controlling the rotation speed of the ventilation fan motor; a current control means for detecting and controlling an applied current of the ventilation fan motor; and the ventilation An air volume instruction means for instructing the operating air volume of the fan motor, a pressure loss estimating means for estimating the pressure loss value of the exhaust duct based on the relationship between the rotational speed of the ventilation fan motor, the applied current and the air volume, and an estimated pressure loss value Based on this, the ventilation fan motor is controlled by the current control means so that the ventilation air volume becomes constant, and the ventilation unit mounting direction is changed. When changing the installation direction of the ventilation unit by reversing the air direction of the air passing through the bathroom ventilation air path and switching the ventilation air volume control parameter according to the air direction, the optimum air volume in each air direction Since it operates by a fixed control parameter, even when the attachment direction of a ventilation unit is changed, the effect that ventilation air volume can be ensured with high precision can be acquired.
本発明の請求項1記載の天井埋込型浴室空気調和機は、循環ファンモータにて浴室から吸い込んだ空気を再び前記浴室に吹き出す循環風路と、換気ファンモータにて前記浴室および浴室以外の他室の空気を吸い込んで屋外に排出する浴室換気風路および他室換気風路とを備え、前記換気ファンモータの回転数を検出し制御する回転数検出手段と、前記換気ファンモータの印加電流を検出し制御する電流制御手段と、前記換気ファンモータの運転風量を指示する風量指示手段と、前記換気ファンモータの回転数と印加電流と風量の関係により排気ダクトの圧力損失値を推定する圧力損失推定手段と、推定された圧力損失値に基づいて前記回転数検出手段により換気風量が一定となるように前記換気ファンモータを制御するものであって、換気ユニットの取り付け方向を変更することで前記浴室換気風路を通過する空気の風向を逆転させ、風向によって換気風量制御パラメータを切り替えること、という構成を有する。これにより、換気ユニットの取り付け方向を変更した際に、それぞれの風向において最適な風量一定制御パラメータで運転するので、換気ユニットの取り付け方向を変更した場合でも、換気風量が高精度に確保できる、という効果を奏する。
The ceiling-embedded bathroom air conditioner according to
また、浴室の加熱手段として圧縮機を有し、浴室換気風路内に設置された第2の熱交換器で他室から吸い込んだ空気と熱交換を行い、循環風路内に設置された第1の熱交換器を介して前記浴室に熱エネルギーを投入し、換気ユニットの取り付け方向を変更することで前記第2の熱交換器を通過する空気の風向を逆転させ、風向によって換気風量制御パラメータを切り替えること、という構成にしてもよい。これにより、暖房運転を行う際に、それぞれの風向において最適な風量一定制御パラメータで運転するので、換気ユニットの取り付け方向を変更した場合でも、暖房を行う際の必要な熱交換風量が高精度に確保できる、という効果を奏する。
Moreover, it has a compressor as a heating means of the bathroom, performs heat exchange with the air sucked from the other room by the second heat exchanger installed in the bathroom ventilation air passage, and is installed in the circulation air passage. The heat energy is input to the bathroom through the
また、換気風量制御パラメータの切り替えは、浴室換気風路、他室換気風路、換気ユニットのいずれか一箇所の内部に取り付けた風向センサで風向を判断して行うことという構成にしてもよい。これにより、風向センサが風向を自動で検知し、最適な風量一定制御パラメータで運転するとなるので、施工者が風向の設定を行わずとも、より最適な風量で機器の運転を行うことができる、という効果を奏する。 The switching of the ventilation air volume control parameter may be performed by determining the air direction with a wind direction sensor attached to any one of the bathroom ventilation air channel, the other room ventilation air channel, and the ventilation unit. As a result, the wind direction sensor automatically detects the wind direction and operates with the optimal constant air volume control parameter, so that the installer can operate the device with a more optimal air volume without setting the wind direction. There is an effect.
また、換気風量制御パラメータの切り替えは、あらかじめ施工者が手動で設定することとしてもよい。これにより、施工時に、換気風量制御パラメータの切り替え設定を施工者が変更することで、最適な風量一定制御パラメータで運転するとなるので、施工者が換気ユニットの接続方向を変更した際に、確実に最適な風量で機器の運転を行うことができる、という効果を奏する。 Further, the switching of the ventilation air volume control parameter may be manually set in advance by the installer. As a result, when the installer changes the setting for switching the ventilation airflow control parameter at the time of construction, it will operate with the optimal constant airflow control parameter, so when the installer changes the connection direction of the ventilation unit, There is an effect that the device can be operated with an optimum air volume.
また、換気風量制御パラメータの切り替えは、あらかじめ施工者がコントローラの操作を行って設定することとしてもよい。これにより、施工時に、換気風量制御パラメータの切り替え設定を施工者がコントローラの操作のみで変更することとなるので、施工者が換気ユニットの接続方向を変更した際に、簡単に最適な風向モードを選択できる、という効果を奏する。 Further, the switching of the ventilation air volume control parameter may be set in advance by the operator by operating the controller. As a result, since the installer changes the ventilation air flow control parameter switching setting only by operating the controller during construction, when the installer changes the connection direction of the ventilation unit, the optimum wind direction mode can be easily set. There is an effect that it can be selected.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に示すように、浴室の天井裏に設置された箱型の本体1の内部に、前記浴室の加熱手段として圧縮機2と、熱エネルギーを前記浴室へ投入する第1の熱交換器3と、他室から吸い込んだ空気と熱交換を行う第2の熱交換器4と、前記浴室から吸い込んだ空気を第1の熱交換器を通して暖め、再び前記浴室へ戻す循環ファンモータ5と、前記浴室内に空気を循環させる循環風路6と、前記浴室と第2の熱交換器4を仕切る換気風路調節手段7とを備え、換気ユニット8を本体1の側面に取り付けて、第2の熱交換器4と連通させることで、浴室換気風路9aおよび他室換気風路10aを形成している。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, a
換気ユニット8は換気ファンモータ11および風量制御手段12からなり、回転数検出手段12a、電流制御手段12b、運転風量指示手段12c、圧力損失推定手段12d、風向設定記憶手段12e、印加電流記憶手段12fを持つ。
The
この構成によると、暖房運転時の換気風路として、他室吸気口14から導入した他室の空気が換気ユニット8を通過し、浴室換気風路9aを通った後、第2の熱交換器によって熱を奪われ、他室換気風路10aに導かれ、再び換気ユニット8に戻り、換気ファンモータ11によって、排気口13から屋外に排出される。
According to this configuration, as the ventilation air passage during heating operation, the air in the other room introduced from the other
風量制御手段12が換気風量を一定にする方法について、図1〜図2を使って説明する。 A method in which the air volume control means 12 makes the ventilation air volume constant will be described with reference to FIGS.
運転風量指示手段12cが指示する指示風量Qをもとに、圧力損失推定手段12dで算出した、運転風量指示手段12cが指示する指示風量Qを出すために必要な印加電流Iと回転数Nの関係(以下、風量一定制御パラメータ曲線と称す)と、ある時点での換気ファンモータ11に印加されている印加電流Iaと、回転数検出手段12aが検出した回転数Naとを比較し、回転数Naと印加電流Iaが風量一定制御パラメータ曲線上の任意の点と一致するよう電流制御手段12bが印加電流を増減させる。
Based on the commanded air volume Q instructed by the operating
上記制御フローチャートを図3に示す。 The control flowchart is shown in FIG.
風量一定制御開始後、例えば3秒に1回ずつ風量一定制御を行うとすると、3秒に1回ずつ回転数検出手段12aがNaを、電流制御手段12bがIaを、運転風量指示手段12cがQを検出し、圧力損失推定手段12dが、風量一定制御パラメータ曲線を算出する。
For example, if constant air volume control is performed once every 3 seconds after the start of constant air volume control, the rotational speed detection means 12a is Na, the current control means 12b is Ia, and the operating air volume instruction means 12c is once every 3 seconds. Q is detected, and the
Ia=Iのとき、Na>Nであれば、圧力損失推定手段12dはダクト圧損が大きいと推定し、電流制御手段12bに対し、換気ファンモータ11へ印加する印加電流を増大させるよう指令を出す。
When Ia = I, if Na> N, the pressure loss estimation means 12d estimates that the duct pressure loss is large, and issues a command to the current control means 12b to increase the applied current applied to the
同様に、Na<Nであれば、圧力損失推定手段12dはダクト圧損が小さいと推定し、電流制御手段12bに対し、換気ファンモータ11へ印加する印加電流を低減させるよう指令を出す。
Similarly, if Na <N, the pressure loss estimation means 12d estimates that the duct pressure loss is small, and issues a command to the current control means 12b to reduce the applied current applied to the
上記の制御を3秒ごとに繰り返し実施し、Ia=Iのとき、Na=Nになるように電流制御手段12bが印加電流を増減させる。 The above control is repeated every 3 seconds. When Ia = I, the current control means 12b increases or decreases the applied current so that Na = N.
換気ファンモータ11の運転停止時には、印加電流記憶手段12fに対して換気ファンモータ11が停止する直前に印加していた印加電流を記憶させることで、次回の再起動時に、印加電流記憶手段12fが記憶した印加電流を換気ファンモータ11に通電するため、外風圧等の条件に変化がなければ、指示された風量が即座に出力できることとなる。なお、換気ファンモータ11を初めて起動する際は、印加電流記憶手段12fには仮の印加電流を記憶させておく。仮の印加電流は、好ましくは直管相当長10mないし20mのダクト圧損が生じることを想定した電流値としておけば、実際に天井裏に施工された際に目標風量に素早く到達可能となる。
When the operation of the
図4に示すように、浴室の暖房を行う際は、圧縮機2(図示せず)および循環ファンモータ5、換気ファンモータ11を駆動し、換気風路調節手段7は、浴室からの換気を行わないため閉となる。これにより、第2の熱交換器4で回収した熱エネルギーを第1の熱交換器3を通して浴室に投入する。
As shown in FIG. 4, when heating the bathroom, the compressor 2 (not shown), the
図5に示すように、浴室の換気を行う際は、換気ファンモータ11を駆動し、換気風路調節手段7は、浴室からの換気を行うため開となる。これにより、浴室の湿気や臭いを換気ファンモータ11を通して屋外に排出する。
As shown in FIG. 5, when the bathroom is ventilated, the
図6に示すように、換気ユニット8は180度左右に反転させても取り付けることができる。したがって排気口13と他室吸気口14の位置関係を反転させることができ、ユニットバス等に施工する際のダクト引き回しを効率的に行うことができる。
As shown in FIG. 6, the
この構成によると、暖房運転時の換気風路として、他室吸気口14から導入した他室の空気が換気ユニット8を通過し、他室換気風路10bに導かれた後、第2の熱交換器によって熱を奪われ、浴室換気風路9bを通り、再び換気ユニット8に戻り、換気ファンモータ11によって、排気口13から屋外に排出される。したがって、第2の熱交換器4を通る風の流れが図1と逆になるため、通風抵抗および機内圧損の特性が変化し、最適な風量一定制御パラメータも変化する。そこで、換気ユニット8の取り付け方向によって決まる風向を風向設定記憶手段12eに記憶させることで、それぞれの風向に対して最適な風量一定制御パラメータを選択することができ、暖房時の熱交換風量や換気風量が高精度に確保できる。
According to this configuration, as the ventilation air passage during the heating operation, the air in the other room introduced from the other
図7に、風量制御手段が風向を判定し、風量一定制御を行うまでのフローチャートを示す。電源投入後、施工者がコントローラ15の風向設定モードをONにする操作を行った場合、コントローラ15のLEDに風向設定が並向流である旨が表示される。ここで、並向流とは換気ユニット8を図1のように取り付けた場合である。図8に並向流の説明を行う。
FIG. 7 shows a flowchart until the air volume control means determines the air direction and performs constant air volume control. When the installer performs an operation to turn on the wind direction setting mode of the
換気ユニット8の取り付け方向を図6のように180度左右に反転させていた場合、施工者はコントローラ15を操作して風向設定モードを対向流に設定する。図9に対向流の説明を行う。
When the attachment direction of the
風向設定終了後、天井埋込型浴室空気調和機は待機モードに移行する。この後、暖房運転、換気運転等、換気ファンモータ11を運転する命令をONした時、残時間タイマーのカウントがスタートし、同時に風向設定の読み込みが行われる。すなわち、風向設定が並向流である場合は風量制御手段12が並向流モードで起動し、対向流である場合は風量制御手段12が対向流で起動する。
After completing the wind direction setting, the ceiling-embedded bathroom air conditioner shifts to the standby mode. Thereafter, when a command for operating the
次いで、命令が暖房運転であれば換気風路調節手段7を閉とし、命令が換気運転等、暖房運転以外の場合は換気風路調節手段7を開とした後、命令された目標風量Qを認識し、風向設定記憶手段12eが記憶している印加電流を換気ファンモータ11に印加して換気ファンモータ11の起動を行う。その後、図3で示す風量一定制御運転を始める。
Next, if the command is a heating operation, the ventilation air path adjusting means 7 is closed. If the command is other than the heating operation such as a ventilation operation, the ventilation air path adjusting means 7 is opened, and then the commanded target air volume Q is set. The
なお、実施の形態において、本体1と換気ユニット8の間、および換気ユニット8の内部にも風路切り替えダンパー(図示せず)を設けて、浴室および他室の換気風量のバランスを調整することが有効である。また、風量制御手段12は換気ユニット8内に備える構成でなく、本体1内に備える構成としても、同様の効果を奏する。
In the embodiment, an air path switching damper (not shown) is provided between the
(実施の形態2)
次に、本発明に従う浴室換気乾燥装置の実施の形態2について説明する。
(Embodiment 2)
Next,
なお、実施の形態2の浴室換気乾燥装置の主要な構成要素は、図1に示すように実施の形態1と同様であり、図1に示すものと同様な部分についてはその説明を省略する。 The main components of the bathroom ventilation drying apparatus of the second embodiment are the same as those of the first embodiment as shown in FIG. 1, and the description of the same parts as those shown in FIG. 1 is omitted.
図10に示すように、施工者がコントローラ15で風路モード切り替え操作を行う代わりに、例えば他室換気風路10a内に風向センサ16を取り付けた場合、風向を自動的に判断して最適な風量一定パラメータで運転することができる。
As shown in FIG. 10, instead of the airway mode switching operation performed by the
本発明にかかる天井埋込型浴室空気調和機は、換気ユニットの取り付け方向を変更した際にも高精度な風量一定制御を可能とするものであるので、風量一定制御機能を有し、排気方向または吸気方向を入れ替えることが出来る機器であれば、天井埋込型の換気扇や熱交換気ユニットの換気運転等にも利用できる。 The ceiling-embedded bathroom air conditioner according to the present invention enables high-precision constant air volume control even when the mounting direction of the ventilation unit is changed. Alternatively, any device that can change the intake direction can be used for ventilation operation of a ceiling-embedded ventilation fan or a heat exchange air unit.
1 本体
2 圧縮機
3 第1の熱交換器
4 第2の熱交換器
5 循環ファンモータ
6 循環風路
7 換気風路調節手段
8 換気ユニット
9a 浴室換気風路
9b 浴室換気風路
10a 他室換気風路
10b 他室換気風路
11 換気ファンモータ
12 風量制御手段
12a 回転数検出手段
12b 電流制御手段
12c 運転風量指示手段
12d 圧力損失推定手段
12e 風向設定記憶手段
12f 印加電流記憶手段
13 排気口
14 他室吸気口
15 コントローラ
16 風向センサ
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