JP2014025657A

JP2014025657A - 浴室換気装置

Info

Publication number: JP2014025657A
Application number: JP2012166980A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Iwashita; 裕之岩下
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2014-02-06

Abstract

【課題】フィルターを備えた浴室換気装置において、換気モーターから得られる圧損検出値のみでダクト外部からの外風圧増加やダクト内への異物混入などの影響を受けずにフィルター目詰まり検出する。
【解決手段】浴室内の空気をフィルター４を通して吸気すると共に、他室からの空気を吸気して排気ダクト７から排気する換気ファン３を備えた換気風路と、換気ファン３を駆動する換気モーター２の特性に基づき換気風路の圧損を検出する圧損検出手段９と、フィルター４と排気ダクト７の間にあって浴室からの吸気路を開閉制御することのできる浴室シャッター５とを備え、圧損検出手段９は、浴室シャッター５を開として得られた第一圧損レベルと、浴室シャッター５を閉として得られた第二圧損レベルとを比較し、第一圧損レベルと第二圧損レベルの差が所定値以内になればフィルター４の目詰まりと判断して報知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴室および他室の空気を吸気して排気する浴室換気装置に係り、特に浴室の吸気口に設けられたフィルターの目詰まりの検知に関する発明である。

近年、住居の気密性が高くなっていることや、化学物質を放つ建材の使用およびエアコンなどの普及で窓を開けないなど、生活環境の変化から室内の空気が汚れがちで、これがシックハウス症候群の原因と考えられ、その対策として建築基準法が改正されるなど、換気送風装置の必要性、関心は高まっており、換気送風装置の換気動作の有無や風量または換気量、および、住宅の換気設備設計通りの能力を発揮しているかを報知する報知手段を備えた換気送風装置が求められている。
従来、この種の換気送風装置は、換気送風装置の積算運転時間を利用したものが知られている。またファンモーターの特性により風量を検知してその変化によりフィルター目詰まりを検知するものがある（例えば、特許文献１）。

また、特許文献２の換気装置では、風速検知手段と目詰まり検出手段を備え、フィルターの目詰まりを掃除すればよいのかこれ以外のメンテナンスが必要なのかを判別して適切なメンテナンスを促すように報知することができるようにしている。さらに特許文献３ではフィルターモータのトルクを検知することにより、接続される排気ダクトや屋外のダンパーの圧損に影響されずに目詰まりを検出できるようにしている。

ファンモーターの動作状態からフィルター目詰まりを判定するものがあるが、排気ダクトへの外風圧増加や排気ダクトへの異物混入があると、フィルター目詰まりを正確に検知できなかった。
また、フィルター目詰まりの検知のために、目詰まり検知のためのセンサーを追加すれば、目詰まりの正確な検知が可能であるが、そのためのセンサー追加が必要であり構成の複雑化とコストアップになってしまう。

特開２０００−９３７２３号公報特開２００５−１０６３２３号公報特開２０１１−５６４０２号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ダクト外部からの外風圧増加やダクト内への異物混入などの影響を受けずにフィルター目詰まり検出することのできる換気送風装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、浴室内の空気をフィルターを通して吸気すると共に、他室からの空気を吸気して排気ダクトから排気する換気ファンを備えた換気風路と、前記換気ファンを駆動する換気モーターの特性に基づき換気風路の圧損を検出する圧損検出手段と、前記フィルターと前記排気ダクトの間にあって浴室からの吸気路を開閉制御することのできる浴室シャッターと、を備えた浴室換気装置において、前記圧損検出手段は、前記浴室シャッターを開として浴室換気をする状態で前記換気ファンを駆動して得られた第一圧損レベルと、前記浴室シャッターを閉として浴室から吸気をしない状態で換気ファンを駆動して得られた第一圧損レベルとを比較し、第一圧損レベルと第二圧損レベルの差が所定値以内になれば前記フィルターの目詰まりと判断して報知する。
よって、特別な目詰まり検知用のセンサーを必要とせず、換気ファンを駆動する換気モーターから得られる圧損検出値のみでダクト外部からの外風圧増加やダクト内への異物混入などの影響を受けずにフィルター目詰まり検出することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、前記浴室シャッターを開いている全室換気運転時に前記第一圧損レベルを検出し、この全室換気運転時に一時的に前記浴室シャッターを強制的に閉じて他室換気運転を実行して第二圧損レベルを検出し、第一圧損レベルと第二圧損レベルとを比較して前記フィルターの目詰まりを判断することを特徴とする。
よって、自動的にフィルター目詰まり検出を行うことができる。

また、請求項３記載の発明によれば、前記第一圧損レベルの初期レベルを記憶しておき、第一圧損レベルが初期レベルより所定値以上大きくなると一時的に前記浴室シャッターを強制的に閉じて他室換気運転を実行して第二圧損レベルを検出し、第一圧損レベルと第二圧損レベルとを比較して前記フィルターの目詰まりを判断することを特徴とする。
よって、目詰まりの可能性が高いときに、速やかに目詰まり検出を行うことができる。

本発明によれば、特別な目詰まり検知用のセンサーを必要とせず、換気ファンモーターを駆動する換気モーターから得られる圧損検出値のみでダクト外部からの外風圧増加やダクト内への異物混入などの影響を受けずにフィルター目詰まり検出することができる。

本発明の浴室換気装置の全体構成図である。本発明のフィルター目詰まり判断の概念図である。本発明のフィルター目詰まり判断の動作フローである。

以下、本発明の実施の形態について図１〜図３を参照しながら説明する。

図１に本発明の浴室換気装置の全体構成図を示す。図１において浴室換気装置１は、換気モーター２、換気ファン３、フィルター４、浴室シャッター５、制御手段８、圧損検出手段９、および報知手段１０から構成される。

換気モーター２によって換気ファン３を回転させることによって、浴室および他室の空気を排気ダクト７を通して宅外へ排出する。浴室の空気は、フィルター４と換気ファン３を通して排気ダクト７から排出される（全室換気運転）。ここで、フィルター４と排気ダクト７の間に浴室シャッター５があり、浴室シャッター５が開の場合は浴室の空気のフィルター４から排気ダクト７への通過が可能となり、浴室シャッター５が閉の場合は浴室の空気のフィルター４から排気ダクト７への通過が遮断される（浴室止め換気運転）。一方、他室の空気は、他室吸気ダクトを通して浴室換気装置１内へ吸気され、換気ファン３を通して排気ダクト７から排出される。

圧損検出手段９は、換気モーター２が駆動している時のモーター電流やモーター回転数などから換気風路の圧損レベルを検出する。

報知手段１０は、フィルター目詰まり信号が入力されると、フィルター４の清掃を促すためにＬＥＤ、ブザー、音声などによって使用者に報知する。

制御手段８は、マイクロコンピュータから構成され、マイクロコンピュータに設定された制御プログラムにより、浴室換気装置１の制御を行う。すなはち、圧損検出手段９により検出した圧損レベルに基づいて、浴室および他室の換気風量が指定された換気風量になるように換気モーター２の回転数を調整して駆動させる。また、浴室シャッター５へシャッター開閉信号を出力することにより浴室シャッター５の開閉を駆動し浴室からの換気の有無を制御する。さらに、圧損検出装置９により検出した圧損レベルに基づいてフィルター４の目詰まり有無を判断し、目詰まり有の場合はフィルター目詰まり信号を報知手段１０に出力して報知を行う。

以上の構成にて、換気風路の圧損レベルに基づいてフィルターの目詰まりを判断する動作を図２および図３を用いて説明する。

図２は、本発明のフィルター目詰まり判断の概念図である。図２の縦軸に圧損検出手段９により検出した換気風路の圧損レベルの状態、および浴室シャッター５の開閉状態を表示し、横軸の時間の経過とともにそれぞれの状態の変化をタイムチャートで表している。

図２において、浴室シャッター５を開とした全室換気運転状態で換気ファン３を駆動して得られた第一圧損レベルは変数ｐ１、浴室シャッター５を閉として浴室止め換気運転状態で換気ファン３を駆動して得られた第二圧損レベルは変数ｐ２として表示する。

Ｐ０とΔＰｔは圧損レベルのしきい値を示す定数である。Ｐ０はあらかじめ記憶されている第一圧損レベルの初期値に所定の圧損レベルを加算した値を設定している。

次に、図２の時間軸ｔ０〜ｔ５の経過に沿った動作を、図３の動作フローを合わせて参照しながら説明する。

まず、図２のｔ０〜ｔ２の区間の動作を説明する。ｔ０〜ｔ２の区間は、換気風路の圧損レベルが上昇しても、排気ダクト７外部からの外風圧増加やダクト内への異物混入などの影響によるもので、フィルター４の目詰まりが原因ではないと判断してフィルター目詰まり報知をしない動作を表している。

図２のｔ０〜ｔ１の区間の動作は、図３ではＳ０〜Ｓ４のステップに該当する。以下、図３のＳ０〜Ｓ４のステップの動作を説明する。

図３において、浴室換気装置１が全室換気運転状態での運転が指示されると、Ｓ０で浴室シャッター５を開にすると共に、換気モーター２に通電されて換気ファンが回転する。そして、設定されている一定時間Ｔｄが経過するまで運転を継続する（Ｓ１）。

次にＳ２で圧損検出手段９によって一定の回転数で換気モーター２を駆動させたときの換気モーター２の通電電流を検出することで換気風路の圧損レベルを検出する。ここで浴室シャッター５は開で浴室換気がなされる状態であるので、Ｓ３にて第一圧損レベルとしてｐ１に検出した圧損レベルを格納する。

次に、Ｓ４にて、第一圧損レベルｐ１の値が所定のしきい値Ｐ０以上であるかを判断する。ｔ０〜ｔ１の区間においては、ｐ１の値はＰ０未満であるのでＳ４の判断はＮＯとなり、Ｓ１に戻る。以降ｐ１がＰ０未満であれば、Ｓ０〜Ｓ４のステップを繰り返し実行する。

次に、図２のｔ１〜ｔ２の区間の動作は、図３ではＳ４〜Ｓ１０のステップに該当する。以下、図３のＳ４〜Ｓ１０のステップの動作を説明する。

図２のｔ１において、第一圧損レベルｐ１がＰ０以上となるため、図３のＳ４の判断はＹＥＳとなり、Ｓ５で浴室シャッター５を閉にする。

次に、Ｓ６で圧損検出手段９によって換気風路の圧損レベルを検出する。ここで浴室シャッター５は閉で浴室換気がされない状態であるので、Ｓ７にて第二圧損レベルとしてｐ２に検出した圧損レベルを格納する。

次に、Ｓ８にて、第二圧損レベルｐ２から第一圧損レベルｐ１を減算した値がΔＰｔ以下かどうかを判断する。ｔ１においてはΔＰｔ以下ではないため、Ｓ８の判断はＮＯとなり、Ｓ９で浴室シャッター５が閉している時間が所定時間Ｔｃに達したかどうかを判断する。Ｔｃに達していなければＮＯでＳ５に戻り、Ｓ５〜Ｓ９のステップを繰り返す。

ｔ１〜ｔ２の区間ではｐ２からｐ１を減算した値がΔＰｔ以下になることがないためＳ８の判断は常にＮＯとなり、Ｓ９で浴室シャッター５が閉している時間が所定時間Ｔｃに達した時点でＳ９−ＹＥＳとなり、Ｓ１０で運転時間をリセットしてＳ０に戻る。

ここで、第一圧損レベルｐ１がＰ０以上の状態が長時間継続している場合、Ｓ１で浴室シャッター５を開にしてもＳ４の判断でＹＥＳとなり、Ｓ５で再び浴室シャッター５を閉してしまう。この様な状態になると浴室シャッター５が常に閉状態となり浴室の換気が長時間できなくなる恐れがあるので、一旦Ｓ５〜Ｓ９で浴室シャッター５を閉した以降は所定時間内に再度閉させないようにするために、Ｓ１０において運転時間をリセットしている。

上記のように、図２のｔ０〜ｔ２に示す動作によって、換気風路の圧損レベルが上昇しても、浴室シャッター５を開閉したときのそれぞれの圧損レベルの差が所定の値以上を保っていれば、フィルター４の目詰まりは発生していないと判断してフィルター詰まり報知をしない動作を実現することができる。

次に、図２のｔ３〜ｔ５の区間の動作を説明する。ｔ３〜ｔ５の区間は、換気風路の圧損レベルが上昇したことにより、フィルター４の目詰まりが発生していると判断してフィルター目詰まり報知する動作を表している。

図２のｔ３〜ｔ４の区間の動作は、図３ではＳ１〜Ｓ４のステップに該当する。以下、図３のＳ１〜Ｓ４のステップの動作を説明する。

図３において、Ｓ１で浴室シャッター５を開にする。

次にＳ２で圧損検出手段９によって換気風路の圧損レベルを検出する。ここで浴室シャッター５は開で浴室換気がなされる状態であるので、Ｓ３にて第一圧損レベルとしてｐ１に検出した圧損レベルを格納する。

次に、Ｓ４にて、第一圧損レベルｐ１の値が所定のしきい値Ｐ０以上であるかを判断する。ｔ３〜ｔ４の区間においては、ｐ１の値はＰ０未満であるのでＳ４の判断はＮＯとなり、Ｓ１に戻る。以降ｐ１がＰ０未満であれば、Ｓ０〜Ｓ４のステップを繰り返し実行する。

次に、図２のｔ４〜ｔ５の区間の動作は、図３ではＳ４〜Ｓ１１のステップに該当する。以下、図３のＳ４〜Ｓ１１のステップの動作を説明する。

図２のｔ４において、第一圧損レベルｐ１がＰ０以上となるため、図３のＳ４の判断はＹＥＳとなり、Ｓ５で浴室シャッター５を閉にする。

次に、Ｓ８にて、第二圧損レベルｐ２から第一圧損レベルｐ１を減算した値がΔＰｔ以下かどうかを判断する。ΔＰｔ以下でなければＳ８−ＮＯでＳ９において浴室シャッター５が閉している時間が所定時間Ｔｃに達したと判断してＹＥＳとなるまでＳ５〜Ｓ９のステップを繰り返す。

ここでｔ４〜ｔ５の区間ではｐ２からｐ１を減算した値がΔＰｔ以下になるため、その時点でＳ８の判断がＹＥＳとなり、Ｓ１１に移行する。

Ｓ１１で報知手段１０にてフィルター詰まり報知を行い、動作を終了する。このフィルター詰まり報知は、フィルターの清掃が行われて所定の入力が行われるまでは報知を継続する。なお、フィルター詰まり報知後も浴室換気装置の運転は継続して実行されるが、フィルター清掃が行われない期間が長くなると、浴室換気装置の運転を停止することが好ましい。

上記のように、図２のｔ３〜ｔ５に示す動作によって、換気風路の圧損レベルが上昇し、浴室シャッター５を開閉したときのそれぞれの圧損レベルの差が所定の値以下になれば、フィルター４の目詰まりによる影響大と判断してフィルター詰まり報知を行う動作を実現することができる。

以上説明した動作により、換気モーターから得られる圧損検出値のみでダクト外部からの外風圧増加やダクト内への異物混入などの影響を受けずにフィルター目詰まり検出することが可能となる。

なお、上記の実施形態においては、第一圧損レベルｐ１が閾値Ｐ０を越えたときに浴室シャッター５を閉じて第二圧損レベルｐ２を検出するものについて説明してきたが、閾値Ｐ０を設定せずに、換気ファン３の運転が一定時間に達する毎に浴室シャッターを閉じて第二圧損レベルｐ２検出するように変更することも可能である。

１・・・浴室換気装置
２・・・換気モーター
３・・・換気ファン
４・・・フィルター
５・・・浴室シャッター
６・・・他室吸気ダクト
７・・・排気ダクト
８・・・制御手段
９・・・圧損検出手段
１０・・・報知手段

Claims

浴室内の空気をフィルターを通して吸気すると共に、他室からの空気を吸気して排気ダクトから排気する換気ファンを備えた換気風路と、
前記換気ファンを駆動する換気モーターの特性に基づき換気風路の圧損を検出する圧損検出手段と、
前記フィルターと前記排気ダクトの間にあって浴室からの吸気路を開閉制御することのできる浴室シャッターと、
を備えた浴室換気装置において、
前記圧損検出手段は、前記浴室シャッターを開として浴室換気をする状態で前記換気ファンを駆動して得られた第一圧損レベルと、前記浴室シャッターを閉として浴室から吸気をしない状態で換気ファンを駆動して得られた第二圧損レベルとを比較し、第一圧損レベルと第二圧損レベルの差が所定値以内になれば前記フィルターの目詰まりと判断して報知する浴室換気装置。
前記浴室シャッターを開いている全室換気運転時に前記第一圧損レベルを検出し、この全室換気運転時に一時的に前記浴室シャッターを強制的に閉じて他室換気運転を実行して第二圧損レベルを検出し、第一圧損レベルと第二圧損レベルとを比較して前記フィルターの目詰まりを判断することを特徴とする請求項１記載の浴室換気装置。
前記第一圧損レベルの初期レベルを記憶しておき、第一圧損レベルが初期レベルより所定値以上大きくなると一時的に前記浴室シャッターを強制的に閉じて他室換気運転を実行して第二圧損レベルを検出し、第一圧損レベルと第二圧損レベルとを比較して前記フィルターの目詰まりを判断することを特徴とする請求項１記載の浴室換気装置。