JP2019124394A - 送風システムおよび浴室乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でダンパの位置を把握でき、ダンパの位置に起因した不具合の発生を防止できる送風システムを得ること。【解決手段】送風システムは、第１の吹出口に連通する第１風路を塞ぐ第１の位置から、第２の吹出口に連通する第２風路を塞ぐ第２の位置までの範囲の位置に、回転動作によって開度が調整されて第２の吹出口を開閉する回転ダンパ３と、回転ダンパ３の開度を変化させるステッピングモータ８と、送風部および回転ダンパ３の動作を制御する制御部と、を備える。また、送風システムは、既定の駆動出力で直流モータを運転させた場合のファンの回転数と回転ダンパ３の位置とが関連付けられた複数の基準情報を記憶する記憶部と、実運転時において既定の駆動出力で直流モータを運転させた場合のファンの実運転回転数を検出する回転数計測部３８と、実運転回転数と基準情報とを用いて回転ダンパ３の位置を推定する推定部３５と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、風路を切り替えるダンパを備えた送風システムおよび浴室乾燥機に関する。

浴室乾燥機においては、風路を切り替えるダンパを回転移動させるためにステッピングモータを使用している。しかしながら、このようなダンパの動作制御では、一般的にステッピングモータの位置情報のフィードバックが無い開ループ制御が行われており、実際にダンパが指令した指令どおりの位置に移動したかどうかが不明である。

このため、ダンパの位置を検出するために、特許文献１では、ヒータの近くの位置でヒータを挟んでむように設けられた第１温度センサおよび第２温度センサを備え、第１温度センサおよび第２温度センサで検知される温度の差が既定の値以上の場合にダンパの位置が異常であると判定する暖房装置が開示されている。すなわち、特許文献１の暖房装置は、ダンパの位置を検出するために専用の部品を追加して使用している。

特開２００７−０６４５６７号公報

しかしながら、ダンパの位置を検出するために専用の部品を使用する場合には、配線および部品が増え、浴室乾燥機の構造が複雑化する、という問題があった。

また、ヒータといった熱源を備え、内部の風路をダンパによって切り替える浴室乾燥機では、ステッピングモータの故障または寿命により回転ダンパが浴室乾燥機の製品仕様どおりに動かない状態が生じ得ることがある。この場合には、暖房運転または乾燥運転といったヒータを通電させる運転を行った際に高温の空気が室内側に吹き出し、浴室乾燥機の製品筐体の変形または風量不足といった不具合が生じる可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な構成でダンパの位置を把握でき、ダンパの位置に起因した不具合の発生を防止できる送風システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる送風システムは、空気が吸い込まれる吸気口と、吸気口から吸い込まれた空気が吹き出される吹出口である第１の吹出口および第２の吹出口と、が形成された本体と、本体内に設けられ、直流モータによってファンを回転させることで運転し、吸気口から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を第１の吹出口および第２の吹出口のうち少なくとも一方へ導く送風部と、を備える。また、送風システムは、第１の吹出口に連通する第１風路を塞ぐ第１の位置から、第２の吹出口に連通する第２風路を塞ぐ第２の位置までの範囲の位置に、回転動作によって開度が調整されて第２の吹出口を開閉する回転ダンパと、回転ダンパの開度を変化させるステッピングモータと、送風部および回転ダンパの動作を制御する制御部と、を備える。また、送風システムは、既定の駆動出力で直流モータを運転させた場合のファンの回転数と回転ダンパの位置とが関連付けられた複数の基準情報を記憶する記憶部と、実運転時において既定の駆動出力で直流モータを運転させた場合のファンの実運転回転数を検出する回転数計測部と、実運転回転数と基準情報とを用いて回転ダンパの位置を推定する推定部と、を備える。

本発明によれば、簡単な構成でダンパの位置を把握でき、ダンパの位置に起因した不具合の発生を防止できる送風システムが得られる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる送風システムの一例である浴室乾燥機を示す模式図 本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機の換気運転時の回転ダンパの位置を示す模式図 本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機の暖房運転時の回転ダンパの位置を示す模式図 本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機の機能構成を示す図 本発明の実施の形態１における処理回路のハードウェア構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１におけるダンパ位置検出方法を説明するための送風システムの主要な構成の模式図 図６に示した送風システムにおいて、既定の駆動出力でＤＣモータを駆動してシロッコファンを運転させた場合の、風量−静圧特性と、風量−圧力損失特性と、風量−回転数特性との関係を示す特性図 本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機のダンパ位置検出動作の手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機の基準情報取得動作の手順を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる送風システムおよび浴室乾燥機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる送風システムの一例である浴室乾燥機１００を示す模式図である。図１では、本実施の形態１にかかる浴室乾燥機１００の乾燥運転時の回転ダンパ３の位置を示している。図２は、本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機１００の換気運転時の回転ダンパ３の位置を示す模式図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機１００の暖房運転時の回転ダンパ３の位置を示す模式図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機１００の機能構成を示す図である。なお、以下における上下方向は、浴室乾燥機１００が浴室５２に設置された場合の上下方向である。

本実施の形態１にかかる浴室乾燥機１００は、浴室５２の天井面５１に設置される天井据付型の浴室乾燥機である。浴室乾燥機１００は、通信線２３によって通信可能に接続された本体２１とコントロールスイッチ２２とを備える。本体２１は、浴室５２内の天井面５１に設置された本体ケース１の内部に、空気の流れを作る構成部として、送風部であるシロッコファン２と、シロッコファン２の駆動源であるファンモータ７と、本体ケース１の内部における風路の変更を行うための回転ダンパ３と、回転ダンパ３の開度を変化させるステッピングモータ８と、浴室乾燥機１００全体の動作を制御する第１制御部３２と、を備える。

本体ケース１には、空気が吸い込まれる吸気口と、吸気口から吸い込まれた空気が吹き出される吹出口である第１の吹出口および第２の吹出口とが形成されている。すなわち、本体ケース１には、浴室５２の空気を本体ケース１内へ取り入れるための吸気口１０と、シロッコファン２から吹き出される空気を浴室５２内に吹き出す第１の吹出口である浴室内循環吹出口６と、が浴室乾燥機１００が設置された際の下向きに、すなわち浴室５２側となる下部に設けられている。また、本体ケース１には、本体ケース１においてシロッコファン２から送風される空気流の風路の下流には、屋外に連通した不図示の排気ダクトへ接続されてシロッコファン２から吹き出される空気を浴室５２の外に吹き出す第２の吹出口である浴室外吹出口５が、本体２１の側方に設けられている。

浴室乾燥機１００では、ファンモータ７によりシロッコファン２を回転させることによって、吸気口１０から浴室５２の空気を本体ケース１内に吸い込み、本体ケース１内に吹き出す空気流を発生させて、換気風および循環風が作られる。浴室乾燥機１００は、本体ケース１内に形成された、浴室５２の換気、乾燥および暖房を行うための循環風路６１と、浴室５２の換気および乾燥を行なうための換気風路６２とを有している。

循環風路６１は、浴室内循環吹出口６への風路を画定する底板である循環オリフィス１２と本体ケース１とによって形成され、シロッコファン２から吹き出される空気を浴室内循環吹出口６へ進行させる第１の風路である。すなわち、循環風路６１は、吸気口１０と浴室内循環吹出口６とを連通する。つまり、循環風路６１は、吸気口１０から本体２１の内部空間を経て浴室内循環吹出口６に空気を導く風路である。

換気風路６２は、シロッコファン２により送風された空気流を循環風路６１から分岐した第２の吹出口である浴室外吹出口５へ進行させる第２の風路である。浴室外吹出口５には、シロッコファン２から送風される空気流が流れる。すなわち、換気風路６２は、吸気口１０と浴室外吹出口５とを連通し、吸気口１０から本体２１の内部空間を経て浴室外吹出口５に空気を導く風路である。

回転ダンパ３は、浴室外吹出口５および浴室内循環吹出口６の上流側に設けられ、シロッコファン２から送風される空気流を分岐させて本体ケース１の内部における風路の変更を行うダンパである。回転ダンパ３は、循環風路６１と換気風路６２とを切り替え、あるいは循環風路６１と、換気風路６２との中間の位置に調整して、排気と循環の風量のバランスを調整する。

回転ダンパ３は、基端部に設けられたダンパ回転軸１３を中心として回転する。複数の歯車を組み合わせた減速機を介してダンパ回転軸１３に接続された駆動部であるステッピングモータ８を回転させることにより回転ダンパ３の開度が変化し、回転ダンパ３が位置決めされる。回転ダンパ３の開度が調整されることにより、循環風路６１の開度と換気風路６２の開度とが調整される。また、回転ダンパ３は、循環風路６１および換気風路６２の一部を構成する。

回転ダンパ３は、下方向には、循環オリフィス１２に接触して循環風路６１の下流側を閉じ、循環風路６１の上流側を浴室外吹出口５に連通させる位置まで回転可能である。また、回転ダンパ３は、上方向には、本体ケース１の天板１ａに接触して換気風路６２を閉じる位置まで回転可能である。すなわち、回転ダンパ３は、第１の吹出口である浴室内循環吹出口６に連通する第１の風路である循環風路６１を塞ぐ第１の位置から、第２の吹出口である浴室外吹出口５に連通する換気風路６２を塞ぐ第２の位置までの範囲の位置に、回転動作によって開度が調整されて第２の吹出口である浴室外吹出口５を開閉する。

吸気口１０の上側には、送風部であるシロッコファン２およびシロッコファン２の駆動源であるファンモータ７が配置されている。送風部は、本体２１内に設けられ、直流（Ｄｉｒｅｃｔ−Ｃｕｒｒｅｎｔ：ＤＣ）モータであるファンモータ７によってシロッコファン２を回転させることで運転し、吸気口１０から浴室５２の空気を吸い込み、吸気口１０から吸い込んだ浴室５２の空気を浴室内循環吹出口６および浴室外吹出口５のうち少なくとも一方へ導く。

ファンモータ７の上側には、制御基板９が配置されている。制御基板９には、浴室乾燥機１００の制御および電源に関わる構成部が実装されている。浴室乾燥機１００は、電源に関わる構成部として、電源部３１を備える。電源部３１は、外部電源５４である商用交流電源と電源線５３により接続されている。電源部３１は、外部電源５４からブレーカ５５を経由して供給される交流電源から、浴室乾燥機１００の各構成部を動作させるための制御電源を生成し、浴室乾燥機１００の各部に制御電源を供給する。なお、図１から図４においては、電源部３１と各構成部を接続する一部の電源線の図示を省略している。

浴室乾燥機１００は、浴室乾燥機１００の制御に関わる構成部として、浴室乾燥機１００の全体の制御を行う本体２１の制御部である第１制御部３２と、第１制御部３２の制御に従ってファンモータ７に使用されるＤＣモータの駆動を制御するＤＣモータ駆動回路部３３と、を備える。ＤＣモータ駆動回路部３３は、浴室乾燥機１００が浴室５２に設置された後の実運転時におけるシロッコファン２の実運転回転数を検出する回転数計測部３８を備える。また、浴室乾燥機１００は、必要なパルス信号をステッピングモータ８に送りステッピングモータ８の駆動を制御するモータ駆動制御部３４と、実運転回転数と基準情報とを比較することで回転ダンパ３の位置を推定する推定部３５と、コントロールスイッチ２２との間で双方向通信を行う第１通信部３６と、浴室乾燥機１００の制御に関わる情報を記憶する第１記憶部３７と、を備える。第１記憶部３７は、浴室乾燥機１００への通電が断電された場合でも、記憶された情報が消去されないように、不揮発性の記憶装置が使用される。実運転回転数と基準情報とについては後述する。

第１制御部３２は、送風部および回転ダンパ３の制御を含む、浴室乾燥機１００内の全体の制御を行う制御部である。第１制御部３２は、コントロールスイッチ２２から送信された浴室乾燥機１００の運転の指示情報に従って、浴室乾燥機１００の運転および停止を制御する。第１制御部３２は、浴室乾燥機１００の運転である、浴室５２の空気を屋外に排出する換気運転と、浴室５２の空気を循環させて浴室５２に温風を送風する暖房運転と、浴室５２への温風の送風および浴室５２内の空気の排出を同時に行う乾燥運転とを制御する。第１制御部３２は、コントロールスイッチ２２から送信された運転の指示情報に従って、シロッコファン２の運転モードの切り替えおよびヒータ４の駆動を制御して浴室乾燥機１００の運転を制御する。

回転数計測部３８は、実運転時におけるシロッコファン２の実運転回転数ｒ１を検出し、検出した実運転回転数ｒ１の情報を推定部３５に送信する。なお、一般的に、ＤＣモータの駆動回路には回転数計測部３８が設けられている。一般的にＤＣモータは、ＤＣモータを駆動するための駆動回路を有しており、ＤＣモータの駆動回路によって動作が制御される。本実施の形態１では、ファンモータ７に使用されるＤＣモータは、第１制御部３２の制御に従って、ＤＣモータ駆動回路部３３によって動作が制御される。ＤＣモータ駆動回路部３３に設けられている回転数計測部３８は、ＤＣモータの動作を制御するために、実運転時にＤＣモータの回転数を検出する。ＤＣモータの回転数は、ＤＣモータに設けられたホール素子などを用いた、ＤＣモータにおけるロータの位置検出によって得られる角速度を用いて検出できる。本実施の形態１において回転数計測部３８は、シロッコファン２の実運転時にファンモータ７であるＤＣモータの回転数を検出することにより、実運転時におけるシロッコファン２の実運転回転数ｒ１を検出する。なお、ＤＣモータ駆動回路部３３および回転数計測部３８の配置位置は限定されず、ファンモータ７に内蔵されてもよい。

モータ駆動制御部３４は、第１制御部３２からの制御指令に基づいて、ステッピングモータ８にパルス信号を送る機能を有する。また、モータ駆動制御部３４は、ステッピングモータ８の駆動角度を検出するパルス発振器から出力されるパルス信号に基づいて、ステッピングモータ８にパルス信号を送る機能を有する。モータ駆動制御部３４は、ステッピングモータ８を移動させる位置に応じたパルス信号をステッピングモータ８に送る。

推定部３５は、実運転時におけるシロッコファン２の実運転回転数ｒ１と基準情報とを用いて、回転ダンパ３の位置を推定する。すなわち、推定部３５は、浴室乾燥機１００が浴室５２に設置された後に、既定の駆動出力でファンモータ７を駆動してシロッコファン２を運転させた場合の実運転回転数ｒ１と、複数の基準情報におけるシロッコファン２の回転数である基準回転数ｒａと、を比較する。

基準情報は、回転ダンパ３の位置の推定および回転ダンパ３の位置の異常を判定するための基準値である。基準情報は、既定の駆動出力で送風部を運転させた場合のシロッコファン２の回転数と回転ダンパ３の位置との関係を示す情報である。回転ダンパ３の位置は、換気運転時における回転ダンパ３の位置を基準とする。回転ダンパ３の角度θは、換気運転時における回転ダンパ３の位置にあるとき０度である。すなわち、基準情報は、浴室乾燥機１００の出荷前に、回転ダンパ３が基準角度θａの位置にある場合にファンモータ７を既定の駆動出力で運転させてシロッコファン２を運転した場合の、シロッコファン２の回転数である基準回転数ｒａと基準角度θａとが関連付けられた情報である。基準情報は、基準角度θａを複数の角度に変化させて、各基準角度θａにおける基準回転数ｒａが測定されている。

基準情報は、浴室乾燥機１００の出荷前にあらかじめ測定されて推定部３５に記憶されている。推定部３５は、回転ダンパ３の位置を複数の基準角度θａの位置に変化させて、測定された複数の基準情報を記憶している。暖房運転時の回転ダンパ３の位置、換気運転時の回転ダンパ３の位置、および乾燥運転時の回転ダンパ３の位置は、製品仕様として決定された固定の位置である。乾燥運転時の回転ダンパ３の位置は、暖房運転時と換気運転時との間の位置である。したがって、推定部３５は、暖房運転時、換気運転時および乾燥運転時の基準情報を記憶している。なお、基準情報は、第１記憶部３７に記憶されてもよい。

推定部３５は、複数の基準情報のうちのどの基準情報の回転数に実運転回転数ｒ１が一致するかにより、現在の回転ダンパ３の位置を推定することができる。すなわち、推定部３５は、実運転回転数ｒ１に一致する基準回転数ｒａに関連付けられている基準角度θａの位置が、現在の回転ダンパ３の位置であると推定する。換言すると、推定部３５は、実運転回転数ｒ１に一致する基準回転数ｒａが含まれている基準情報に含まれる基準角度θａの位置が、現在の回転ダンパ３の位置であると推定する。

そして、推定部３５は、実運転回転数ｒ１と基準情報の回転数とがあらかじめ決められた既定の条件を満たす場合に、回転ダンパ３が適正な位置に配置されており、回転ダンパ３の位置が正常であると判定することができる。すなわち、推定部３５は、基準情報の回転数と実運転回転数ｒ１とが一致する場合に回転ダンパ３が適正な位置に配置されており、回転ダンパ３の位置が正常であると判定することができる。また、推定部３５は、基準情報の回転数と実運転回転数ｒ１とが一致しない場合に、回転ダンパ３が適正な位置に配置されておらず、回転ダンパ３の位置が異常であると判定することができる。

また、既定の条件は、基準情報の回転数と実運転回転数ｒ１とが一致することに限定されない。たとえば、既定の条件に、「ｒ１＜ｒａ」の条件が用いられてもよい。「ｒ１＜ｒａ」の条件は、推定部３５が回転ダンパ３の位置が異常である場合を判定するための「異常状態の条件」として、あらかじめ決められて推定部３５に記憶される。

また、浴室乾燥機１００は、第１の風路を通って浴室内循環吹出口６から吹き出される空気である循環風を加熱するヒータ４を備える。ヒータ４は、正温度係数（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：ＰＴＣ）ヒータである。ヒータ４は、本体ケース１の内部における浴室内循環吹出口６の上部に配置されている。ヒータ４は、後述する電源部３１から供給される制御電源によって駆動する。

浴室乾燥機１００における浴室５２側となる下側は、意匠パネル１１で覆われている。
意匠パネル１１における吸気口１０の下側には、浴室５２の空気を吸気口１０へ取り入れるためのパネル吸気口１１ａが設けられている。意匠パネル１１における浴室内循環吹出口６の下側には、浴室内循環吹出口６から吹き出された空気を浴室５２内に吹き出すためのパネル吹出口１１ｂが設けられている。

第１制御部３２は、例えば、図５に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図５は、本発明の実施の形態１における処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。第１制御部３２が図５に示す処理回路により実現される場合、第１制御部３２は、プロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、第１制御部３２の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ１０１およびメモリ１０２を用いて実現するようにしてもよい。

また、モータ駆動制御部３４と推定部３５と第１通信部３６との各々を、同様にプロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶されたプログラムを実行することにより、実現されるように構成してもよい。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携してモータ駆動制御部３４と推定部３５と第１通信部３６との各々の機能を実現してもよい。また、モータ駆動制御部３４と推定部３５と第１通信部３６との各々の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ１０１およびメモリ１０２を用いて実現するようにしてもよい。

また、モータ駆動制御部３４と推定部３５と第１通信部３６とのうちの１つの構成部を実現するためのプロセッサおよびメモリは、第１制御部３２とモータ駆動制御部３４と推定部３５と第１通信部３６とのうちの他の構成部を実現するプロセッサおよびメモリと同一であってもよいし、別のプロセッサおよびメモリであってもよい。

浴室乾燥機１００は、通信線２３を介して制御基板９に接続されたコントロールスイッチ２２を有する。コントロールスイッチ２２は、運転モードの設定、運転強度の設定およびタイマーの設定といった浴室乾燥機１００の運転に関する各種の運転指令を受け付けて、第１制御部３２に対して送信する。コントロールスイッチ２２は、通信線２３を介して本体２１との間で通信を行って情報の送受信を行う第２通信部４１と、設定操作を受け付ける操作部４２と、浴室乾燥機１００の運転状態といった各種情報を表示する表示部４３と、浴室乾燥機１００の設定操作に関する情報を記憶する第２記憶部４４と、コントロールスイッチ２２の動作を制御する第２制御部４５と、を有している。第２通信部４１と操作部４２と表示部４３と第２記憶部４４と第２制御部４５とは、互いに情報を送受信可能とされている。

第２通信部４１は、第１通信部３６との間で双方向通信を行う。第２通信部４１は、浴室乾燥機１００の運転を遠隔制御するための、運転の指示情報を第２制御部４５から受信する。第２通信部４１は、受信した指示情報を浴室乾燥機１００の第１通信部３６に送信する。また、第２通信部４１は、浴室乾燥機１００の第１通信部３６から各種情報を受信する。第２通信部４１は、受信した情報を第２制御部４５に送信する。

操作部４２は、浴室乾燥機１００の運転を遠隔制御するためのユーザインタフェースであり、ユーザーから浴室乾燥機１００の運転についての指示を受け付ける。操作部４２では、浴室乾燥機１００の運転開始、浴室乾燥機１００の運転停止、浴室乾燥機１００の運転モードの選択、運転強度の設定、タイマーの設定およびフィルターメンテナンスサインの表示解除といった、浴室乾燥機１００における運転に係わる様々な機能をユーザーが選択できるように構成されている。操作部４２は、受け付けた各種情報を第２制御部４５に送信する。

表示部４３は、操作部４２が受け付けた各種情報、およびフィルターメンテナンスサインといった各種情報を表示してユーザーに通知する。

第２記憶部４４は、浴室乾燥機１００への通電が断電された場合でも、記憶された情報が消去されないように、不揮発性の記憶装置が使用される。

第２制御部４５は、操作部４２から受信した指示情報に基づいてコントロールスイッチ２２の動作を制御する。第２制御部４５は、操作部４２から受信した情報を、第２通信部４１を介して浴室乾燥機１００の第１通信部３６に送信する。また、第２制御部４５は、各種情報を表示部４３に表示させる制御を行う。第２制御部４５は、コントロールスイッチ２２の制御に関する情報および第１記憶部３７に記憶された情報を第２記憶部４４に記憶させる制御を行う。

第２制御部４５は、例えば、図５に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。第２制御部４５が図５に示す処理回路により実現される場合、第２制御部４５は、プロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、第２制御部４５の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ１０１およびメモリ１０２を用いて実現するようにしてもよい。

また、第２通信部４１を、同様にプロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶されたプログラムを実行することにより、実現されるように構成してもよい。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して第２通信部４１の機能を実現してもよい。また、第２通信部４１の各々の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ１０１およびメモリ１０２を用いて実現するようにしてもよい。また、第２通信部４１を実現するためのプロセッサおよびメモリは、第２制御部４５を実現するプロセッサおよびメモリと同一であってもよいし、別のプロセッサおよびメモリであってもよい。

図６は、本発明の実施の形態１におけるダンパ位置検出方法を説明するための送風システムの主要な構成の模式図である。図６に示す模式図においては、風路７４の一端側に、シロッコファン７２とＤＣモータ７３とを有する送風機７１が設けられている。風路７４の他端側に、ステッピングモータ７６の駆動により回転して風路７４の開度を変化させる回転ダンパ７５が設けられている。図７は、図６に示した送風システムにおいて、既定の駆動出力でＤＣモータ７３を駆動してシロッコファン７２を運転させた場合の、風量−静圧特性と、風量−圧力損失特性と、風量−回転数特性との関係を示す特性図である。図７においては、静圧−風量特性曲線Ｐ、風路７４での圧力損失特性曲線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３、回転数−風量特性曲線Ｒの例を示している。

図７に示すように、既定の駆動出力でＤＣモータ７３を駆動してシロッコファン７２を運転させた場合、風量が一定であれば風路７４の圧力損失とＤＣモータ７３の回転数は一意に決まる。ＤＣモータ７３は、負荷が一定であれば、駆動するためにＤＣモータ７３に印加される電圧値によって回転数が決まるという特性を有している。すなわち、回転ダンパ３がある任意の位置にあって風路７４の圧力損失が一定である状態であれば、ＤＣモータ７３に印加される電圧値によってシロッコファン７２の回転数が決まる。すなわち、ＤＣモータ７３を既定の駆動出力で運転したとき、ＤＣモータ７３の負荷と回転数とは一意に決まることから、シロッコファン７２を既定の駆動出力で運転させたとき、風路７４に設置された回転ダンパ７５の位置を変化させることで風路７４の圧力損失が変化し、回転ダンパ７５の位置毎にシロッコファン７２の回転数が一意に決まる。

したがって、ある既定の駆動出力でＤＣモータ７３を駆動したときのシロッコファン７２の回転数と回転ダンパ７５の位置との関係をあらかじめ取得しておく。そして、送風システムの実運転時に同既定の駆動出力でＤＣモータ７３を駆動したときのシロッコファン７２の回転数と、あらかじめ取得しておいた同既定の駆動出力でＤＣモータ７３を駆動したときのシロッコファン７２の回転数とを比較することで、回転ダンパ７５の位置を推定して把握することができる。

そこで、浴室乾燥機１００においては、上述したように基準情報が浴室乾燥機１００の出荷前にあらかじめ測定されて推定部３５に記憶されている。そして、推定部３５が、実運転時におけるシロッコファン２の実運転回転数ｒ１と基準情報とを比較することで、回転ダンパ３の位置を推定する。すなわち、推定部３５が、浴室乾燥機１００が浴室５２に設置された後に、既定の駆動出力でファンモータ７を駆動してシロッコファン２を運転させた場合の実運転回転数ｒ１と、基準情報におけるシロッコファン２の回転数である基準回転数ｒａと、を比較する。これにより、浴室乾燥機１００は、回転ダンパ３の位置を推定して把握することができる。そして、推定部３５は、実運転回転数ｒ１と基準情報の回転数とが既定の条件を満たす場合に、回転ダンパ３の位置が正常であるか否かを判定することができる。

基準情報は、実際の製品の動作仕様によって異なる。したがって、推定部３５における回転ダンパ３がどのあたりの位置にあるかの判定、または回転ダンパ３が指令された指令通りの位置にあるかの判定、および回転ダンパ３の位置が異常であるかの判定は、実際の製品毎に固有の基準情報によって使い分ければよい。

つぎに、浴室乾燥機１００のダンパ位置検出動作について説明する。以下では、浴室乾燥機１００が乾燥運転を実施する場合を例に説明する。図８は、本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機１００のダンパ位置検出動作の手順を示すフローチャートである。浴室乾燥機１００の運転が開始されると、ステップＳ１０において第１制御部３２は、コントロールスイッチ２２を介して運転が指示された運転種別を判定する。すなわち、第１制御部３２は、浴室乾燥機１００の運転種別が、換気運転と暖房運転と乾燥運転とのうちのいずれの運転であるかを判定する。

ここで、判定された運転種別が「乾燥運転」である場合、ステップＳ２０において第１制御部３２は、循環風路６１と換気風路６２の風量をたとえば５０対５０の割合で確保するために、回転ダンパ３の角度を乾燥運転時の既定の角度θ１に変更する制御を行う。すなわち、第１制御部３２は、回転ダンパ３の角度を既定の角度θ１に変更する制御信号をモータ駆動制御部３４に送信する。ここで、浴室乾燥機１００の運転開始時においては、回転ダンパ３は、換気運転時の位置、循環オリフィス１２に接触して循環風路６１の下流側を閉じ、循環風路６１の上流側を浴室外吹出口５に連通させる位置にあるものとする。

モータ駆動制御部３４は、第１制御部３２から受信した制御信号に従って、回転ダンパ３を角度θ１の位置に移動させるために必要なパルス信号をステッピングモータ８に送信する。ステッピングモータ８は、モータ駆動制御部３４から受信したパルス信号に従って回転移動し、回転ダンパ３が角度θ１の位置で停止する。

なお、判定された運転種別が「乾燥運転」ではない場合は、既定の他の処理に移る。ただし、以後の処理は「乾燥運転」に限ったものではなく、運転種別が換気運転または暖房運転である場合でも、同様の処理が行われてもよい。

つぎに、ステップＳ３０において第１制御部３２は、シロッコファン２を既定の駆動出力、たとえばデューティー比がＡ％の駆動出力条件で運転させる。

シロッコファン２は、第１制御部３２の制御により動作し、吸気口１０から空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、循環風路６１および換気風路６２を通じて、浴室内循環吹出口６および浴室外吹出口５から送り出される。

シロッコファン２から送風が行われると、ステップＳ４０において回転数計測部３８は、実運転時におけるシロッコファン２の実運転回転数ｒ１を検出し、検出した実運転回転数ｒ１の情報を推定部３５に送信する。

回転数計測部３８から実運転回転数ｒ１の情報を受信すると、ステップＳ５０において推定部３５は、受信した実運転回転数ｒ１の情報と、記憶している基準情報とを比較することで回転ダンパ３の位置を推定する。すなわち、推定部３５は、既定の駆動出力、すなわちデューティー比：Ａ％の駆動出力でシロッコファン２を運転させた場合の基準情報におけるシロッコファン２の回転数である基準回転数ｒａと、実運転回転数ｒ１と、を比較する。そして、推定部３５は、実運転回転数ｒ１が基準回転数ｒａ未満であるか否か、すなわち「ｒ１＜ｒａ」の条件を満たすか否かを判定する。「ｒ１＜ｒａ」の条件は、浴室乾燥機１００において、回転ダンパ３の位置が異常である場合を判定するための「異常状態の条件」としてあらかじめ決められて推定部３５に記憶されている条件の一例である。

実運転回転数ｒ１が基準回転数ｒａ未満である場合、すなわちステップＳ５０においてＹｅｓの場合は、ステップＳ６０において推定部３５は、回転ダンパ３の位置が正常である、すなわち回転ダンパ３が角度θ１の位置にあると判定する。すなわち、推定部３５は、回転ダンパ３の位置が正常である、すなわち回転ダンパ３が角度θ１の位置にあると推定する。そして、推定部３５は、回転ダンパ３の位置が正常である旨の判定結果である正常情報を第１制御部３２に送信する。

回転ダンパ３の位置が正常である旨の正常情報を推定部３５から受信すると、ステップＳ７０において第１制御部３２は、そのまま浴室乾燥機１００の運転を継続させる制御を行う。

一方、実運転回転数ｒ１が基準回転数ｒａ以上である場合、すなわちステップＳ５０においてＮｏの場合は、ステップＳ８０において推定部３５は、回転ダンパ３の位置が異常である、すなわち回転ダンパ３が角度θ１の位置にないと判定する。すなわち、推定部３５は、回転ダンパ３の位置が異常である、すなわち回転ダンパ３が角度θ１の位置にないと推定する。そして、推定部３５は、回転ダンパ３の位置が異常である旨の判定結果である異常情報を第１制御部３２に送信する。

回転ダンパ３の位置が異常である旨の異常情報を推定部３５から受信すると、ステップＳ９０において第１制御部３２は、回転ダンパ３の位置が異常であるため浴室乾燥機１００を異常停止させる制御を行う。

なお、上記においては、「異常状態の条件」として「ｒ１＜ｒａ」の条件を示したが、「異常状態の条件」はこれに限定されない。すなわち、「異常状態の条件」は、想定する回転ダンパ３の位置によって適切な条件が設定されればよい。

ヒータとしてＰＴＣヒータを備える浴室乾燥機では、ステッピングモータの故障または寿命により回転ダンパが浴室乾燥機の製品仕様どおりに動かない状態が生じ得る。この場合には、暖房運転または乾燥運転といったＰＴＣヒータを通電させる運転を行った際に高温の空気が室内側に吹き出し、浴室乾燥機の製品筐体の変形または風量不足といった不具合が生じる場合がある。

上述したように浴室乾燥機１００も、ヒータ４としてＰＴＣヒータを備える。しかしながら、浴室乾燥機１００は、上述したダンパ位置検出方法により回転ダンパ３の位置を把握することができる。そして、浴室乾燥機１００は、回転ダンパ３があるべき所望の位置に回転ダンパ３が無いと判定された場合に運転を停止させることで、本体ケース１の変形などの不具合を防止することができる。

一方、製品が設置されて動作する際には、排気の風路は配管によって圧力損失が変わるため、設置状況により不定である場合がある。このため、浴室乾燥機１００の設置後の最初の運転時における運転結果の情報により基準情報を取得することが好ましい。すなわち、浴室乾燥機１００の設置後の最初の運転時にシロッコファン２を既定の駆動出力で運転させながら、回転ダンパ３を動作させ、回転ダンパ３の所望の位置における基準情報を記憶する一連の基準情報取得動作を、浴室乾燥機１００の設置後の最初の運転時に自動で行う、または基準情報取得動作を実施するための基準情報取得動作モード機能を持たせるとよい。これにより、実運転時における回転ダンパ３の位置をより正確に把握することが可能となる。

つぎに、回転ダンパ３の所望の位置における基準情報を記憶する一連の基準情報取得動作を、基準情報取得動作モード機能により実施する場合について説明する。図９は、本発明の実施の形態１にかかる浴室乾燥機１００の基準情報取得動作の手順を示すフローチャートである。まず、浴室乾燥機１００の設置後の最初の運転時に、ステップＳ１１０において第１制御部３２、回転数計測部３８および推定部３５は、基準情報取得動作を指示する取得動作指示情報をコントロールスイッチ２２から受信する。

取得動作指示情報を受信すると、ステップＳ１２０において第１制御部３２は、回転ダンパ３を、基準情報を取得する既定の位置である角度θｃの位置に移動させる制御を行う。すなわち、第１制御部３２は、回転ダンパ３の角度を既定の角度θｃに変更する制御信号をモータ駆動制御部３４に送信する。また、第１制御部３２は、角度θｃの情報を推定部３５に送信する。

モータ駆動制御部３４は、第１制御部３２から受信した制御信号に従って、回転ダンパ３を角度θｃの位置に移動させるために必要なパルス信号をステッピングモータ８に送信する。ステッピングモータ８は、モータ駆動制御部３４から受信したパルス信号に従って回転移動し、回転ダンパ３が角度θｃの位置で停止する。

つぎに、ステップＳ１３０において第１制御部３２は、シロッコファン２を既定の駆動出力、たとえばデューティー比がＡ％の駆動出力条件で運転させる。

シロッコファン２から送風が行われると、ステップＳ１４０において回転数計測部３８は、シロッコファン２の運転回転数ｒｃを検出し、検出した運転回転数ｒｃの情報を推定部３５に送信する。このときの運転回転数ｒｃが、上述した基準情報の基準回転数ｒａとなる。

角度θｃの情報および運転回転数ｒｃを受信すると、ステップＳ１５０において推定部３５は、角度θｃを基準角度θａとし、運転回転数ｒｃを基準情報の基準回転数ｒａとして、基準回転数ｒａと基準角度θａとを関連付けて、角度θｃの位置での回転ダンパ３の基準情報として記憶する。

つぎに、ステップＳ１６０において第１制御部３２は、基準情報が取得されていない他の回転ダンパ３の位置である基準情報の未記憶位置があるか否かを判定する。

基準情報の未記憶位置がある場合、すなわちステップＳ１６０においてＹｅｓの場合は、第１制御部３２はステップＳ１２０に戻って、まだ基準情報が取得されていない、基準情報を取得する既定の位置である角度θｃの位置に移動させる制御を行う。

基準情報の未記憶位置がない場合、すなわちステップＳ１６０においてＮｏの場合は、一連の基準情報取得動作が終了する。

なお、上記においては、一連の基準情報取得動作を基準情報取得動作モード機能により実施する場合について説明したが、一連の基準情報取得動作を浴室乾燥機１００の設置後の最初の運転時に自動で行うことも可能である。

また、推定部３５が基準情報を日時情報と関連付けて記憶することで、基準情報がいつ取得されて記憶された情報であるか、すなわち浴室乾燥機１００の出荷前に取得された情報であるか、または浴室乾燥機１００の設置後に取得されて記憶されたものであるかを判別することが可能である。

上述したように、本実施の形態にかかる浴室乾燥機１００では、浴室乾燥機１００が浴室５２に設置された後に、既定の駆動出力でファンモータ７を駆動してシロッコファン２を実運転させた場合の実運転回転数ｒ１と、基準情報におけるシロッコファン２の回転数である基準回転数ｒａと、を推定部３５が比較する。これにより、推定部３５は、回転ダンパ３の位置を推定して把握することができる。そして、推定部３５は、実運転回転数ｒ１と基準情報の回転数とがあらかじめ決められた既定の条件を満たす場合に、回転ダンパ３の位置が正常であるか否かを判定することができる。

したがって、本実施の形態にかかる浴室乾燥機１００は、回転ダンパ３の位置を検出するために温度センサといった専用の部品を追加することなく、簡単な構成で且つ安価に回転ダンパの位置を把握でき、回転ダンパの位置に起因した不具合の発生を防止できる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 本体ケース、２，７２ シロッコファン、３，７５ 回転ダンパ、４ ヒータ、５ 浴室外吹出口、６ 浴室内循環吹出口、７ ファンモータ、８ ステッピングモータ、９ 制御基板、１０ 吸気口、１１ 意匠パネル、１１ａ パネル吸気口、１１ｂ パネル吹出口、１２ 循環オリフィス、１３ ダンパ回転軸、２１ 本体、２２ コントロールスイッチ、２３ 通信線、３１ 電源部、３２ 第１制御部、３３ ＤＣモータ駆動回路部、３４ モータ駆動制御部、３５ 推定部、３６ 第１通信部、３７ 第１記憶部、３８ 回転数計測部、４１ 第２通信部、４２ 操作部、４３ 表示部、４４ 第２記憶部、４５ 第２制御部、５１ 天井面、５２ 浴室、５３ 電源線、５４ 外部電源、５５ ブレーカ、６１ 循環風路、６２ 換気風路、７１ 送風機、７３ ＤＣモータ、７４ 風路、７６ ステッピングモータ、１００ 浴室乾燥機、１０１ プロセッサ、１０２ メモリ。

Claims (6)

1. 空気が吸い込まれる吸気口と、前記吸気口から吸い込まれた空気が吹き出される吹出口である第１の吹出口および第２の吹出口と、が形成された本体と、
   前記本体内に設けられ、直流モータによってファンを回転させることで運転し、前記吸気口から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を前記第１の吹出口および前記第２の吹出口のうち少なくとも一方へ導く送風部と、
   前記第１の吹出口に連通する第１風路を塞ぐ第１の位置から、前記第２の吹出口に連通する第２風路を塞ぐ第２の位置までの範囲の位置に、回転動作によって開度が調整されて前記第２の吹出口を開閉する回転ダンパと、
   前記回転ダンパの開度を変化させるステッピングモータと、
   前記送風部および前記回転ダンパの動作を制御する制御部と、
   既定の駆動出力で前記直流モータを運転させた場合の前記ファンの回転数と前記回転ダンパの位置とが関連付けられた複数の基準情報を記憶する記憶部と、
   実運転時において前記既定の駆動出力で前記直流モータを運転させた場合の前記ファンの実運転回転数を検出する回転数計測部と、
   前記実運転回転数と前記基準情報とを用いて前記回転ダンパの位置を推定する推定部と、
   を備えることを特徴とする送風システム。
2. 前記推定部は、前記基準情報の回転数と前記実運転回転数とを用いて前記回転ダンパの位置の異常を判定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の送風システム。
3. 前記基準情報は、前記送風システムの設置後の最初の運転時における運転結果の情報であること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の送風システム。
4. 浴室内の空気が吸い込まれる吸気口と、前記吸気口から吸い込まれた浴室の空気が前記浴室内に吹き出される浴室内循環吹出口と前記吸気口とを連通する循環風路と、前記吸気口から吸い込まれた浴室の空気が前記浴室の外部に吹き出される浴室外吹出口と前記吸気口とを連通する換気風路と、が形成された本体と、
   前記本体内に設けられ、直流モータによってファンを回転させることで運転し、前記吸気口から前記浴室の空気を吸い込み、前記吸気口から吸い込んだ前記浴室の空気を前記浴室内循環吹出口および浴室外吹出口のうち少なくとも一方へ導く送風部と、
   前記循環風路を塞ぐ第１の位置から前記換気風路を塞ぐ第２の位置までの範囲の位置に、回転動作によって開度が調整されて前記浴室外吹出口を開閉する回転ダンパと、
   前記回転ダンパの開度を変化させるステッピングモータと、
   前記送風部および前記回転ダンパの動作を制御する制御部と、
   既定の駆動出力で前記直流モータを運転させた場合の前記ファンの回転数と前記回転ダンパの位置とが関連付けられた複数の基準情報を記憶する記憶部と、
   実運転時において前記既定の駆動出力で前記直流モータを運転させた場合の前記ファンの実運転回転数を検出する回転数計測部と、
   前記実運転回転数と前記基準情報とを用いて前記回転ダンパの位置を推定する推定部と、
   を備えることを特徴とする浴室乾燥機。
5. 前記推定部は、前記基準情報の回転数と前記実運転回転数とを用いて前記回転ダンパの位置の異常を判定し、
   前記制御部は、前記回転ダンパの位置が異常であると判定された場合に、前記浴室乾燥機を停止させること、
   を特徴とする請求項４に記載の浴室乾燥機。
6. 前記基準情報は、前記浴室乾燥機の設置後の最初の運転時における運転結果の情報であること、
   を特徴とする請求項４または５に記載の浴室乾燥機。

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