JP5125137B2

JP5125137B2 - 換気装置

Info

Publication number: JP5125137B2
Application number: JP2007034812A
Authority: JP
Inventors: 徹市川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2027-02-15
Also published as: JP2008196821A

Description

本発明は、部屋、浴室、トイレなどの換気を行う換気装置に関し、換気装置の排気接続口の近傍などに設けたオリフィスの前後の差圧を検知し風量制御を行う場合に、差圧検知部の故障を判定して使用者に迅速に報知する換気装置に関する。

従来、この種のダクトを有する換気装置は、建物の広さや間取りで給気ダクトや排気ダクトの長さや曲がりなどの設置条件（ダクト抵抗）が異なっても、設置現場において送風機の出力調整などを行わずに自動的に所定量の安定した排気風量が得られることが求められている。

安定した排気風量を確保するためには、排気風量を正確に計測するセンサが必要であり、このためのセンサとしてオリフィス式流量計が実用化されており、このセンサの原理を用いた換気装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気装置について図８を参照しながら説明する。図に示すように、建物の上部に垂直方向に取り付けられる換気装置１００は、中央部にオリフィス（絞り機構）部を有する仕切り板１０１により上下に二分され、下方にチャンバー１０２を有する。仕切り板１０１の上方に風洞１０３を有し、その上方に送風機１０４を設けている。さらにその上方に排気ダクト１０５が取り付け可能なダクト接続口１０６を有している。

風洞１０３の内部にはギヤードモータ１０７で駆動され、矢示のように回動して風洞１０３内の通風断面積を調節する風量調節部材１０８を設けている。

仕切り板１０１の一部と風洞１０３の一部とにそれぞれ圧力検出口１０９、１１０を設け、これに接続し、チャンバー１０２と風洞１０３内の差圧を測定する差圧センサ１１１が設けられている。

このような構成において、差圧センサ１１１を入力とする制御手段（図示せず）は、差圧センサ１１１が検知する差圧が絶えず一定になるようにギヤードモータ１０７を駆動するので、給気ダクトや排気ダクトの条件が異なっても、あるいは外気圧が変動しても所定量の排気風量が確保できる。
特開２００１−６５９３７号公報

このような差圧センサによる風量制御方式は、建物の広さや間取りで給気ダクトや排気ダクトの長さや曲がりなどの設置条件（ダクト抵抗）が異なっても、設置現場において送風機の出力調整などを行わずに自動的に所定量の安定した排気風量が得られることから換気装置に搭載されることが多くなっている。

しかしながら、風量は測定装置を用いて測定しなければ知ることができず、差圧センサーが故障して所定の換気風量が出ていなくても使用者は気づかないという課題がある。

本発明は、このような課題を解決し換気風量が規定値に達していない場合、すなわち差圧センサーが故障して所定の換気風量が出ていない場合に使用者に報知して、使用者において適切に処置が行えるようにした換気装置を提供することを目的としている。

本発明の換気装置は上記目的を達成するために、空気を送風する送風機と、前記送風機の排気側に差圧を発生させるオリフィスと、前記オリフィスの風上側と風下側の差圧を検知する差圧検知部と、前記送風機の回転数を制御する回転数制御部と、前記差圧検知部の値を判定し所定の風量になるように回転数制御部に指示を出す制御部とを備えた換気装置において、前記制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下になったことをもって差圧検知部の故障と判定し、報知音もしくは表示により前記差圧検知部の故障が発生したことを使用者に報知するとともに、回転数による制御に切り替えて所定の回転数で送風機の運転を行うようにしたものである。

本発明の換気装置は上記目的を達成するために、制御部は、送風機の停止時に差圧検知部の値が所定値以上となったことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知するようにしたものである。

本発明の換気装置は上記目的を達成するために、制御部は、送風機の停止時に差圧検知部の値が所定値以上となることが所定時間継続したことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知するようにしたものである。

本発明の換気装置は上記目的を達成するために、制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下になったことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知するようにしたものである。

本発明の換気装置は上記目的を達成するために、制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下となることが所定時間継続したことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知するようにしたものである。

本発明によれば簡単な構成で、換気風量が所定の風量にならない場合に迅速に使用者に知らせる換気装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、空気を送風する送風機と、前記送風機の排気側に差圧を発生させるオリフィスと、前記オリフィスの風上側と風下側の差圧を検知する差圧検知部と、前記送風機の回転数を制御する回転数制御部と、前記差圧検知部の値を判定し所定の風量になるように回転数制御部に指示を出す制御部とを備えた換気装置において、前記制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下になったことをもって差圧検知部の故障と判定し、報知音もしくは表示により前記差圧検知部の故障が発生したことを使用者に報知するとともに、回転数による制御に切り替えて所定の回転数で送風機の運転を行う換気装置である。

本発明の請求項２記載の発明は、制御部は、送風機の停止時に差圧検知部の値が所定値以上となったことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知する換気装置である。

本発明の請求項３記載の発明は、制御部は、送風機の停止時に差圧検知部の値が所定値以上となることが所定時間継続したことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知する換気装置である。

本発明の請求項４記載の発明は、制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下になったことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知する換気装置である。

本発明の請求項５記載の発明は、制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下となることが所定時間継続したことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知する換気装置である。

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。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の換気扇の外観を示す図であり、図２は同差圧検知部の詳細を示す図であり、図３は同ブロック図を示す図である。

換気装置１は、例えば、給気ダクト（図示せず）を接続するための複数個のダクト接続口２を有し、他方に排気ダクト（図示せず）を接続するための１個の排気ダクト接続口３を送風機５の排気側に備え、この排気ダクト接続口３の外壁に差圧検知部４を装備している。

図２に示すように、同差圧検知部４は、排気ダクト接続口３の内部に設けた差圧を発生させるための絞り機構としてのオリフィス７の両側の外壁に設けたオリフィス７の風上側の圧力検出口８およびオリフィス７の風下側の圧力検出口９に係合して、オリフィス７の風上側と風下側の差圧、すなわちオリフィス７の前後の差圧を検知する差圧センサ１０を備えている。ここでは、差圧を発生させるための絞り機構としてのオリフィス７を排気ダクト接続口３の内部に設けたが、これに限定されるものでなく、送風機５の排気側の換気装置に備えればよい。

差圧センサ１０の構成は、対称構造とした２つの受圧面を持ち、その２つの受圧面が圧力を受け間隙が変動することで静電容量が変化し、その静電容量の変化を電気的に出力するものである。差圧センサは、これに限定されるものでなくオリフィス７の風上側と風下側の差圧を検知する構造であればよい。

また図３に示すように差圧センサ１０の信号は差圧センサからの信号を判断するための制御部１１に接続され、制御部１１には、風量を設定するための風量設定部１５と送風機５の回転数を制御する回転数制御部１２が接続され、回転数制御部１２には送風機５が接続されている。また、制御部１１には、故障時に音によって知らせるブザーなどの報知音部１３とＬＥＤなどの表示によって知らせる故障表示部１４が接続されている。

ダクト内に差圧を発生させるための絞り機構としてのオリフィス７を用いたオリフィス式の流量測定は、断面均一な気流が得られる場合には風量の二乗に比例した差圧を示す特性を有する。これは、ある一定の風量を得るためには差圧センサーからの信号がある一定値になるように、送風機の回転数を制御すればよいことを示すものである。この方式を実現するために制御部１１は、風量設定部１５に設定されている値になるように制御を行う。つまり、差圧センサ１０の信号が風量設定部１５に設定されている値より高い場合には回転数を下げるよう回転数制御部１２に指示を送り、低い場合には回転数を上げるように指示を送ることで差圧センサー１０の信号が風量設定部１５に設定されている値になるように回転数を調整することで風量を制御することができる。

このような構成において、制御部１１が差圧センサ１０の信号が異常すなわち故障しているか否かを検出する詳細な動作、故障判定方法について図４を用いて説明する。

まず、Ｓ１において送風機が停止しているか否かを判定する。送風機が停止している場合には、Ｓ２に進み差圧センサの値が所定値Ｋ１（例えば、５０パスカル）以上であるか否かを判定する。送風機が停止している場合には圧力差は発生しないため、差圧センサの信号が所定値Ｋ１以上であることは差圧センサ１０の故障あるいは制御部１１の故障が発生していることを意味する。したがって、Ｓ３に進んで故障の表示を行うと共に、Ｓ４では報知によって使用者に知らせることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。制御部１１が差圧センサ１０の信号が異常すなわち故障しているか否かを検出する詳細な動作、故障判定方法について図５を用いて説明する。

図５に示すＳ５およびＳ６は、前述の図４のＳ１およびＳ２と同じ判定を示す。差圧値Ｋ１以上の場合にはＳ７に進み差圧センサ１０からの信号が所定値Ｋ１以上となることが所定時間Ｔ１（例えば１分間）の間、継続しているか否かを判定する。つまり所定値Ｔ１以上の値が所定時間Ｔ１継続した場合に異常と判定し、Ｓ８に進んで故障の表示を行うと共に、Ｓ９では報知によって使用者に知らせるようにする。

このことによりノイズ信号の混入により一時的に差圧センサ１０の値が所定値Ｋ１以上となっても異常と判定しないようにすることができるため異常判定の誤動作を防止することができ安定した異常報知を行うことができる。

（実施の形態３）
実施の形態１、２と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。制御部１１が差圧センサ１０の信号が異常すなわち故障しているか否かを検出する詳細な動作、故障判定方法について、図６を用いて説明する。

Ｓ１０において送風機５が運転しているか否かを判定する。送風機５が運転している場合には、Ｓ１１に進み差圧センサ１０の値が所定値Ｋ２（例えば、２００パスカル）以下であるか否かを判定する。送風機５が運転している場合には圧力差が必ず発生するため、差圧センサ１０からの信号が所定値Ｋ２以下であることは差圧センサ１０の故障あるいは制御部１１の故障が発生していることを意味する。

したがって、Ｓ１２に進んで故障の表示を行うと共に、Ｓ１３では報知によって使用者に知らせることができる。この時、差圧センサ１０からの信号が故障しているため風量制御を行うことが困難であるため、送風機の運転は回転数による制御に切り替える。このことにより、所定の風量を得ることは困難であるが、換気運転を停止させることなく動作させることができる。

（実施の形態４）
実施の形態１乃至３と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。制御部１１が差圧センサ１０の信号が異常すなわち故障しているか否かを検出する詳細な動作、故障判定方法について図７を用いて説明する。

図７に示すＳ１４およびＳ１５は、前述の図６のＳ１０およびＳ１１と同じ判定を示す。差圧値が所定値Ｋ２以下の場合にはＳ１６に進み差圧センサ１０からの信号が所定値Ｋ２以下となることが所定時間Ｔ２（例えば、１分間）の間、継続してしているか否かを判定する。つまり所定値Ｋ２以下の値が所定時間Ｔ２継続した場合に異常と判断し、Ｓ１７に進んで故障の表示を行うと共に、Ｓ１８では報知によって使用者に知らせるようにする。

このことにより外部からの風の流入により一時的に差圧センサの値が所定値Ｋ２以下となっても異常と判定しないようにすることができるため異常判定の誤動作を防止することができ安定した異常報知を行うことができる。

本発明によれば簡単な構成で差圧センサの故障を判定できるもので迅速に使用者に知らせることができるもので、換気装置のみならずオリフィス式の風量測定を有する装置などにも適用することができる。

本発明の実施の形態１〜６の換気装置の外観を示す図同差圧検知部の詳細を示す断面図同電気系の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１の換気装置の差圧検知部の故障判定方法の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態２の換気装置の差圧検知部の故障判定方法の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態３の換気装置の差圧検知部の故障判定方法の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態４の換気装置の差圧検知部の故障判定方法の動作を示すフローチャート従来例の換気装置の構造を示す図

符号の説明

１換気装置
３排気ダクト接続口
４差圧検知部
５送風機
７オリフィス
１１制御部
１２回転数制御部
１３報知音部
１４故障表示部

Claims

空気を送風する送風機と、前記送風機の排気側に差圧を発生させるオリフィスと、前記オリフィスの風上側と風下側の差圧を検知する差圧検知部と、前記送風機の回転数を制御する回転数制御部と、前記差圧検知部の値を判定し所定の風量になるように回転数制御部に指示を出す制御部とを備えた換気装置において、前記制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下になったことをもって差圧検知部の故障と判定し、報知音もしくは表示により前記差圧検知部の故障が発生したことを使用者に報知するとともに、回転数による制御に切り替えて所定の回転数で送風機の運転を行うことを特徴とする換気装置。
制御部は、送風機の停止時に差圧検知部の値が所定値以上となったことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知することを特徴とする請求項１記載の換気装置。
制御部は、送風機の停止時に差圧検知部の値が所定値以上となることが所定時間継続したことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知することを特徴とする請求項１記載の換気装置。
制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下になったことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知することを特徴とする請求項１記載の換気装置。
制御部は、送風機の運転時に差圧検知部の値が所定値以下となることが所定時間継続したことをもって故障と判定し、報知音もしくは表示により故障が発生したことを使用者に報知することを特徴とする請求項１記載の換気装置。