JP2017089962A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】換気運転に伴うエネルギーの浪費を抑えつつ不用意な湿度上昇に応じた排湿運転を行うことができる換気装置を提供する。【解決手段】室内の湿度を検出する湿度検出手段１７と、湿度検出手段１７の検出湿度の変化量が判定用湿度範囲内の値となるまで強制換気による排湿運転を行う排湿運転制御手段２０と、排湿運転制御手段２０による排湿運転を終了させた後に、湿度検出手段１７の検出湿度が上昇したとき、排湿運転制御手段２０に排湿運転の開始を指示する排湿運転指示手段２１とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、室内の空気を強制的に屋外に排出する換気装置に関する。

従来、自動換気運転を行う換気装置では、室内の湿度等の状態を検出するセンサを備え、このセンサの検出結果に応じて換気運転を行うものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

この換気装置によって排湿動作を行う場合は、換気運転中に室内の湿度を検出し、検出湿度が高い状態のときは大きな換気量の強換気運転を行う。その後、検出湿度が低下したときには、換気量を減少させた弱換気運転を所定時間行い、換気運転を停止させる。これにより、強換気運転を行う時間を短縮してエネルギーの浪費を抑えることができる。

特開２００１−１２７９１号公報

ところで、例えば浴室の換気を行う場合には、入浴直後で壁面が濡れていると、換気運転のみを行っても壁面を完全に乾燥させることは困難である。このため、浴室の湿度が低下したことにより換気運転を終了させてしまうと、換気運転を行った後であるにもかかわらず、暫くすると壁面に付着していた水分が自然蒸発して浴室内の湿度が上昇してしまう不都合がある。

そこで、浴室の湿度が低下しても、壁面に付着する水分が自然蒸発するまでの間、換気運転を継続させることが考えられる。しかし、換気運転が連続して長時間に亘って行われることにより、換気運転に伴うエネルギーの浪費を抑えることができない不都合がある。

上記の点に鑑み、本発明は、換気運転に伴うエネルギーの浪費を抑えつつ不用意な湿度上昇に応じた排湿運転を行うことができる換気装置を提供することを目的とする。

本発明は、室内の空気を強制的に屋外に排出する換気装置において、室内の湿度を検出する湿度検出手段と、少なくとも前記湿度検出手段により検出された湿度の変化量が判定用湿度範囲内の値となるまで強制換気による排湿運転を行う排湿運転制御手段と、該排湿運転制御手段による排湿運転を終了させた後に、前記湿度検出手段により検出された湿度が上昇したとき、前記排湿運転制御手段に排湿運転の開始を指示する排湿運転指示手段とを備えることを特徴とする。

本発明の換気装置は、排湿運転制御手段を備えることによって、湿度検出手段の検出湿度に応じた運転が行えるだけでなく、排湿運転が停止した後であっても湿度の上昇に応じて強制換気による排湿運転を行うことができる。

即ち、湿度検出手段により検出された湿度の変化量が判定用湿度範囲内の値となると、排湿運転制御手段が排湿運転を終了させるが、その後、湿度検出手段の検出湿度が上昇した場合には、排湿運転指示手段が排湿運転制御手段に排湿運転の開始を指示する。従って、湿度が上昇したときのことを考慮して長時間の連続運転を行う必要がなく、湿度が上昇した場合に合わせて排湿運転が行え、エネルギーの浪費を抑えることができる。

なお、換気装置は周知のように、ファンとそのファンを駆動するモータ等の駆動手段とを備えて、ファンの回転により換気運転を行う。ここで本発明における排湿運転は、積極的な除湿ではなく、室内空気中の水蒸気をファンの回転により屋外に排出することによって行うものである。また、本発明の換気装置における排湿運転の終了とは、ファンの回転を停止（換気運転停止）させることだけでなく、ファンを低回転として換気能力を低下させることも含むものとする。

また、本発明の換気装置においては、室内の不快指数を算出する不快指数算出手段を備え、前記排湿運転制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度の変化量が判定用湿度範囲内の値となり且つ前記不快指数算出手段により算出された不快指数が予め設定された値以下となるまで強制換気による排湿運転を行うようにしてもよい。これによれば、室内の不快指数が低下するまで排湿運転が行われるので、室内環境を快適な状態とすることができる。

本発明の実施形態の装置の使用状態を模式的に示す図。 本実施形態の装置の概略構成を示す図。 本実施装置による排湿運転における制御のフローチャート。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１を参照して、１は浴槽１ａが配置された浴室、２は浴室１に隣接する脱衣室である。浴室１には、浴室暖房乾燥機３が設けられている。浴室暖房乾燥機３は、温風を浴室１内に吹き出すことによって、暖房運転及び乾燥運転（衣類乾燥や浴室乾燥）を行う。更に、浴室暖房乾燥機３は、本発明の換気装置に相当する構成を有しており、浴室１内の空気を強制的に排出することによって換気運転を行う。浴室暖房乾燥機３は、脱衣室２の壁面に取り付けられたリモコン４により各種設定や運転に関する操作が行われる。

図２に示すように、浴室暖房乾燥機３は、浴室１の天井１ｂに載置されるようにして取り付けられた筐体５と、筐体５の下面を天井１ｂの下側から覆うパネル６とを備えている。

パネル６には、吸込み口７と吹出し口８とが共に下向きに形成されている。吹出し口８は横長矩形状に形成されており、その形状に略対応するルーバー９が設けられている。ルーバー９は、浴室暖房乾燥機３の暖房運転や乾燥運転の停止時、及び換気運転中には、吹出し口８を閉じる姿勢となり、暖房運転中及び乾燥運転中には吹出し口８を開いて風向を決める。

筐体５の内部には、吸込み口７の下流側で強制的に空気流を形成するファン１０が設けられており、ファン１０によって形成される空気流の下流側には、暖房用通風路１１と換気用通風路１２とが形成されている。暖房用通風路１１は下流端が吹出し口８となっている。換気用通風路１２は、下流端が排出口１３となっている。排出口１３は、屋外で開放する図外のダクトに接続される。

暖房用通風路１１の吹出し口８の上流側の近傍には、加熱手段１４が設けられている。加熱手段１４は、図外の熱源機から供給される温水を流す放熱器により構成されている。

暖房用通風路１１と換気用通風路１２とが分岐する位置には、暖房用通風路１１と換気用通風路１２とで空気流の方向を切り換える風路切換ダンパ１５が設けられている。風路切換ダンパ１５は、暖房運転の際に換気用通風路１２を塞ぎ、換気運転の際には暖房用通風路１１を塞ぎ、乾燥運転の際には暖房用通風路１１と換気用通風路１２との中立位置で、暖房用通風路１１と換気用通風路１２との夫々を半開状態とする。

吸込み口７近傍の筐体５内部には、浴室１の温度を検出するための室温センサ１６が設けられている。また、吸込み口７とファン１０との間の空間奥には、浴室１の湿度を検出する湿度センサ１７（湿度検出手段）が設けられている。

湿度センサ１７は、防水ケース１８の外壁に固定され、防水ケース１８に収容された制御ユニット１９に接続されている。制御ユニット１９は、室温センサ１６及び湿度センサ１７から温度情報及び湿度情報を取得して各種の制御に用いる。制御ユニット１９は、図１に示すように、リード線４ａを介してリモコン４との間で信号の送受信を行う。

リモコン４は、図示しないが、運転や設定に関する各種の操作を行う操作部と、時間等（後述する残時間）や各機能を表示するための表示画面とを備えている。

図２に示すように、制御ユニット１９は、暖房運転、乾燥運転、及び通常の換気運転を行うための制御部を機能として備えているが、更に、換気運転の一種として排湿運転を行うための制御部も備えている。即ち、制御ユニット１９は、排湿運転制御部２０（排湿運転制御手段）と、排湿運転指示部２１（排湿運転指示手段）と、不快指数算出部２２（不快指数算出手段）とを機能として備えている。

不快指数算出部２２は、室温センサ１６から得られる温度情報と湿度センサ１７から得られる湿度情報とから不快指数を算出する。

排湿運転制御部２０は、湿度センサ１７による検出値に基づく絶対湿度（以下検出絶対湿度という）の変化量が判定用湿度範囲内の値となり、不快指数算出部２２が算出した不快指数が予め設定された値以下となるまで、強制換気による排湿運転を行う。

また、排湿運転指示部２１は、排湿運転を行った後に、検出絶対湿度が上昇したとき、排湿運転制御部２０に排湿運転の開始を指示する。

排湿運転指示部２１から指示を受けた排湿運転制御部２０は、暖房用通風路１１を閉じるように風路切換ダンパ１５を動作させると共にファン１０を回転させる。これにより、排湿運転が終了した後であっても、不用意に浴室内の絶対湿度が上昇することによって排湿運転が開始され、湿気を含んだ浴室１内の空気の換気が行われる。

ここで、本発明の要旨にかかる排湿運転について図３を参照して説明する。排湿運転は、上記構成の浴室暖房乾燥機３を換気装置として作動させることにより行われる。

図３に示すように、制御ユニット１９の排湿運転制御部２０は、排湿（換気）運転を開始すると、ＳＴＥＰ１でファン１０を動作させる。なお、ファン１０の動作に先立って、風路切換ダンパ１５により暖房用通風路１１を塞ぐ。

次いで、排湿運転制御部２０は、ＳＴＥＰ２においてファン１０の動作開始時から２０分が経過したか否かを判断し、２０分が経過したらＳＴＥＰ３へ進んで湿度センサ１７の検出値に基づいて現在の検出絶対湿度を判定用として設定する。ファン１０が動作を開始した直後は、浴室１内の湿度分布の偏り等により湿度センサ１７の検出値が安定しない。湿度センサ１７の検出値が不安定であると、ＳＴＥＰ３において判定用とする検出絶対湿度の精度が低下する。そこで、ファン１０の動作開始時から検出絶対湿度が安定する時間（本実施形態においては２０分）が経過したところで現在の検出絶対湿度を判定用として設定するので、高い精度の検出絶対湿度を判定に用いることができる。

続いて、排湿運転制御部２０は、ＳＴＥＰ４へ進んでＳＴＥＰ１５（後述）の処理を行うための残時間を設定し、更にＳＴＥＰ５で不快指数算出部２２により不快指数を算出して、ＳＴＥＰ６へ進む。

ＳＴＥＰ６においては、排湿運転制御部２０は、現時点で運転開始から２時間４０分経過していた場合はＳＴＥＰ１５へ進み、２時間４０分経過していない場合は、ＳＴＥＰ７へ進む。

ＳＴＥＰ７で排湿運転制御部２０は、ＳＴＥＰ３で設定した判定用の絶対湿度から算出した下限値（判定用絶対湿度−ａ）及び上限値（判定用絶対湿度＋ｂ）により湿度変化量の範囲（本発明における判定用湿度範囲に相当する）を定め、この湿度変化量の範囲内に現在の検出絶対湿度が収まっているか否かを判断する。同時に、ＳＴＥＰ５で算出した不快指数が予め定めた値ｃ以下であるか否かを判断する。なお、ここで用いた上記ａ，ｂ，ｃは本発明者が試験等により予め得たデータに基づいて定めた値であり、本実施形態において好ましくは、ａは０．２g/m³，ｂは１．０g/m³，ｃは７５とされる。不快指数７５は一般に快適さの上限とされる値であり、排湿運転制御部２０に予め設定されたものである。

排湿運転制御部２０は、湿度変化量の範囲内に現在の検出絶対湿度が収まっていて且つ不快指数が予め定めた値ｃ以下である場合には、更にＳＴＥＰ８に進むが、そうでない場合は、ＳＴＥＰ９へ進む。排湿運転制御部２０は、ＳＴＥＰ９に進んだ場合には、改めて現在の検出絶対湿度を判定用として設定し、ＳＴＥＰ６へ戻る。

排湿運転制御部２０は、ＳＴＥＰ８に進むと、ＳＴＥＰ７の条件を満たす状態が１０分間連続して検出されるか否かを判断し、１０分経過するまでにＳＴＥＰ７の条件が満たされなくなったらＳＴＥＰ６へ戻るが、１０分間ＳＴＥＰ７の条件が満たされていた場合には、ＳＴＥＰ１０へ進んでファン１０を停止させて一旦排湿運転を終了させる。

次いで、排湿運転制御部２０は、ファン１０を停止させている間、ＳＴＥＰ１１に進み、現在の検出絶対湿度がＳＴＥＰ１０でファンを停止させた時点の検出絶対湿度に基づいて設定した判定値（ファン停止時の絶対湿度＋ｄ）以上であるか否かを判断する。なお、ここで用いた上記ｄは本発明者が試験等により予め得たデータに基づいて定めた値であり、本実施形態において具体的には１．０g/m³に設定されるのが好ましい。

そして、ＳＴＥＰ１１において、現在の検出絶対湿度がファン停止時の絶対湿度＋ｄ以上であったときには、浴室１の湿度が上昇したことが明らかであるため、ＳＴＥＰ１２でファン１０を動作させ、ＳＴＥＰ６へ戻る。ＳＴＥＰ１１及びＳＴＥＰ１２の動作は、排湿運転指示部２１の作動によるものである。これにより、ＳＴＥＰ１０で一旦排湿運転が停止した後に、湿度が上昇すれば、ＳＴＥＰ１２のファン１０の動作により、迅速且つ確実に排湿運転を再開させることができる。

一方、排湿運転制御部２０は、ＳＴＥＰ１１において、現在の検出絶対湿度が上記判定値（ファン停止時の絶対湿度＋ｄ）以上でない場合は、ＳＴＥＰ１３へ進んで１０分間ＳＴＥＰ１１の判断を続ける。そして、１０分間、現在の検出絶対湿度の上昇変化が見られなかった場合には、排湿運転制御部２０は、ＳＴＥＰ１４でファン１０を動作させてＳＴＥＰ１５で最終処理を行い、ＳＴＥＰ１６でファン１０を停止させて排湿運転を終了させる。

ＳＴＥＰ１５においては、ＳＴＥＰ４で設定された残時間をカウントダウンし、その際の残時間を表示させる。ここで、ＳＴＥＰ４における残時間（換気運転時間）の設定処理について説明する。

残時間設定の第１の例としては、過去６時間内の湿度変化量に応じて残時間を決定する。即ち、具体的には、過去６時間内の最低絶対湿度と換気（排湿）運転中の最高絶対湿度との差を算出し、このときの差が大きい場合は残時間を長く設定し、差が小さい場合は残時間を短く設定する。これにより無駄な排湿運転時間を削減でき、エネルギーの浪費を抑えることができる。

残時間設定の第２の例としては、換気（排湿）運転開始からファン１０を作動させて所定時間が経過するまでの絶対湿度変化の勾配に応じて残時間を決定する。即ち、具体的には、換気（排湿）運転開始時の検出絶対湿度から、所定時間（例えば２０分）が経過して排湿が進んだときの現在の検出絶対湿度までの下り勾配を算出し、勾配が緩やかである場合は残時間を長く設定し、勾配が急である場合は残時間を短く設定する。これにより無駄な排湿運転時間を削減でき、エネルギーの浪費を抑えることができる。

なお、本実施形態においては、ＳＴＥＰ５による不快指数の算出処理を行い、ＳＴＥＰ７の判断で不快指数を用いることにより、確実に室内環境を快適な状態とする構成を示した。しかし、本発明においてはこれに限るものではなく、ＳＴＥＰ５による不快指数の算出処理を行うことなく、ＳＴＥＰ７では判定用の絶対湿度と現在の検出絶対湿度との比較のみでファン１０を停止させるか否かの判断を行うようにしてもよい。何れにおいても、排湿運転指示部２１によるＳＴＥＰ１１及びＳＴＥＰ１２の作動を備えることにより、換気運転に伴うエネルギーの浪費を抑えつつ不用意な湿度上昇に応じた排湿運転を行うことができる。

また、上記排湿運転の説明において、具体的な時間や数値を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば浴室１の大きさやファン１０の送風能力に応じて適宜設定されるものである。

また、本実施形態においては、上記構成の浴室暖房乾燥機３を示したが、これに限るものではなく、室内の空気を強制換気できる換気装置であれば本発明を適用して上記効果を得ることができる。

１…浴室（室内）、３…浴室暖房乾燥機（換気装置）、１７…湿度センサ（湿度検出手段）、２０…排湿運転制御部（排湿運転制御手段）、２１…排湿運転指示部（排湿運転指示手段）、２２…不快指数算出部（不快指数算出手段）。

Claims (2)

1. 室内の空気を強制的に屋外に排出する換気装置において、
   室内の湿度を検出する湿度検出手段と、
   少なくとも前記湿度検出手段による検出湿度の変化量が判定用湿度範囲内の値となるまで強制換気による排湿運転を行う排湿運転制御手段と、
   該排湿運転制御手段による排湿運転を終了させた後に、前記湿度検出手段により検出された湿度が上昇したとき前記排湿運転制御手段に排湿運転の開始を指示する排湿運転指示手段とを備えることを特徴とする換気装置。
2. 請求項１記載の換気装置において、
   室内の不快指数を算出する不快指数算出手段を備え、
   前記排湿運転制御手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度の変化量が判定用湿度範囲内の値となり且つ前記不快指数算出手段により算出された不快指数が予め設定された値以下となるまで強制換気による排湿運転を行うことを特徴とする換気装置。