JP6650558B2

JP6650558B2 - 浴室換気乾燥機

Info

Publication number: JP6650558B2
Application number: JP2015225397A
Authority: JP
Inventors: 裕介中島
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2020-02-19
Anticipated expiration: 2035-11-18
Also published as: JP2017096506A

Description

本発明は、浴室の暖房や乾燥に使用される浴室換気乾燥機に関するものである。

図４に示すように、従来この種の浴室換気乾燥機１００は、浴室内の空気を排気する風路１０１と、浴室内の空気を循環させる風路１０２とを備え、各風路の風量をダンパー１０３及び当該ダンパーを駆動するステッピングモータ１０４によって切り替えるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）

特開２００３−２７９０６５号公報

このような従来の浴室換気乾燥機１００は、浴室のドアの開け閉めによる浴室内の急激な圧力変化により、ダンパーにステッピングモータの保持トルクを上回る過大な力が加わった場合に、ダンパーが動いてしまい、停止位置がずれてしまうことがある。

このような場合は、排気する風路と循環する風路の風量比率が設計とは異なってしまうため、機器としての性能が確保できないという課題を有していた。

そこで本発明は、上記課題を解決するものであり、急激な圧力変化があった場合であっても風量比率を修正する浴室換気乾燥機を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る浴室換気乾燥機は、空気を吸い込む吸込口と、循環空気を吹き出す浴室内吹出口と、排気空気を吹き出す浴室外吹出口と、前記吸込口と前記浴室内吹出口とを連通する循環風路と、前記吸込口と前記浴室外吹出口とを連通する排気風路と、前記吸込口から前記浴室内吹出口及び／又は前記浴室外吹出口へと空気を導く送風機と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記循環風路と前記排気風路とに振り分けるダンパーと、前記ダンパーの角度を変化させるステッピングモータと、前記送風機の風量を検出する風量検出手段と、前記風量検出手段において検出した風量に基づいて前記循環風路および前記排気風路の風量の比率を算出する風量比率算出手段と、前記風量比率算出手段にて算出された比率を所定の時間間隔で記憶する風量比率記憶手段と、前記風量比率記憶手段で記憶した風量比率を比較する風量比率比較手段と、前記風量比率比較手段にて比較した結果に基づいて前記ダンパーの停止位置からのずれを判定するダンパー停止位置異常判定手段と、前記ダンパー停止位置異常判定手段の判定結果に基づいてダンパーを正しい位置にもどす動作であるダンパーリセット処理を行うダンパーリセット手段と、を備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明に係る浴室換気乾燥機は、急激な圧力変化によりずれてしまったダンパーの停止位置を修正することで機器としての性能を確保することができる。

本発明の実施の形態１に係る浴室換気乾燥機の構成を示す側断面図本発明の実施の形態１に係る浴室換気乾燥機の機能ブロック図本発明の実施の形態１に係る浴室換気乾燥機の動作を示すフローチャート従来の浴室換気乾燥機の浴室換気乾燥機の構成を示す側断面図

本発明に係る浴室換気乾燥機は、空気を吸い込む吸込口と、循環空気を吹き出す浴室内吹出口と、排気空気を吹き出す浴室外吹出口と、前記吸込口と前記浴室内吹出口とを連通する循環風路と、前記吸込口と前記浴室外吹出口とを連通する排気風路と、前記吸込口から前記浴室内吹出口及び／又は前記浴室外吹出口へと空気を導く送風機と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記循環風路と前記排気風路とに振り分けるダンパーと、前記ダンパーの角度を変化させるステッピングモータと、前記送風機の風量を検出する風量検出手段と、前記風量検出手段において検出した風量に基づいて前記循環風路および前記排気風路の風量の比率を算出する風量比率算出手段と、前記風量比率算出手段にて算出された比率を所定の時間間隔で記憶する風量比率記憶手段と、前記風量比率記憶手段で記憶した風量比率を比較する風量比率比較手段と、前記風量比率比較手段にて比較した結果に基づいて前記ダンパーの停止位置からのずれを判定するダンパー停止位置異常判定手段と、前記ダンパー停止位置異常手段の判定結果に基づいてダンパーを正しい位置にもどす動作であるダンパーリセット処理を行うダンパーリセット手段とを備えるという構成を有する。

これにより、前記風量検出手段で検出した風量から前記風量比率算出手段にて風量比率を算出し、前記風量比率比較手段にて比較した結果に応じて、前記ダンパー停止位置異常判定手段にてダンパーの停止位置がずれているかどうかを判定し、前記ダンパー停止位置異常判定手段にてダンパー停止位置がずれていると判定されたときは、ダンパーリセット手段にてダンパーを正しい位置に戻す動作を行う。つまりダンパーに過大な外力が加わり、停止位置がずれてしまった場合でもダンパー停止位置を元の正しい位置に戻すことができる。

また、前記風量比率比較手段は、記憶した風量比率と当該記憶した風量比率から所定の時間よりも短い過去に記憶した風量比率とを比較し、前記ダンパー停止位置異常判定手段は、前記風量比率比較手段が比較した値に所定の値以上の差がある場合に前記ダンパーの停止位置には所定の停止位置からのずれが有ると判定するという構成を有する
これにより、前記風量比率比較手段において比較する風量比率はダンパーがずれた場合の風量比率とずれる直前の風量比率を比較し、その差が所定の値以上であれば前記ダンパー停止位置異常判定手段においてダンパー停止位置がずれていると判定する。つまり、比較した風量比率の差からダンパー停止位置のずれを確実に判定することができる。

また、前記ダンパー位置異常判定手段は、前記ダンパーの移動処理が無い場合に前記ダンパーの停止位置からのずれを判定するという構成を有する。

これにより、前記ダンパー異常判定手段は、ダンパー停止位置が所定の位置に移動し、停止したあとに停止位置からずれているかどうかを判定する。つまり、前記ダンパー位置異常判定手段はダンパー移動後の停止位置からのずれを判定することができる。

また、前記ダンパーリセット処理は、前記ステッピングモータを介して前記ダンパーを初期位置に戻し、前記ステッピングモータを介して前記ダンパーを前記所定の停止位置に移動させる構成を有する。

これにより、ダンパーを初期の位置に戻してからずれる前の所定の停止位置に移動させる。つまり、一度初期位置に戻すことでダンパーのずれをリセットさせ、その後所定の停止位置に移動させることで、ずれる前の停止位置に確実に戻すことができる。

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。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。さらに、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る浴室換気乾燥機本体１は、例えば浴室の天井に埋め込まれることで、浴室内と浴室外との間の空気の流れをコントロールする。浴室内と浴室外とは通常、壁で分離されており、異なる空間として存在する。

以下、図１、図２を用いて浴室換気乾燥機本体１の構成について説明する。なお図１は、浴室換気乾燥機の構成を示す側断面図、浴室換気乾燥機の機能ブロック図である。

浴室換気乾燥機本体１は、吸込口２と、浴室内吹出口３と、浴室外吹出口４と、循環風路５と、排気風路６と、制御手段１６とを備えている。

吸込口２は、浴室内、つまり浴室換気乾燥機本体１の下方空間（図１における下方向）から空気を吸い込むための、下向きの開口である。

浴室内吹出口３は、吸込口２から吸い込んだ空気を浴室換気乾燥機本体１の下方空間に吹き出すための下向きの開口である。

浴室外吹出口４は、吸込口２から吸い込まれた空気を浴室外、つまり浴室換気乾燥機本体１の側方空間（図１における右方向）に吹き出すための側方に向けた開口である。

循環風路５は、吸込口２と浴室内吹出口３とを連通する。つまり、吸込口２から浴室換気乾燥機本体１の内部空間を経て浴室内吹出口３に空気を導く風路である。

排気風路６は、前記吸込口２と前記浴室外吹出口４とを連通する。つまり、吸込口２から浴室換気乾燥機本体１の内部空間を経て浴室外吹出口４に空気を導く風路である。

また、浴室換気乾燥機本体１は、空気の流れを作る手段として、送風機７と、ダンパー８と、ステッピングモータ９と、風量検出手段１０を備える。

送風機７は、モータ２０と当該モータ２０によって回転駆動することにより空気の流れを発生するファン２１とから構成されている。送風機７は、吸込口２から浴室内吹出口３及び／又は浴室外吹出口４へと空気を導く。つまり、後述するダンパー８の位置によって、吸込口２から浴室内吹出口３及び浴室外吹出口４の双方へ空気を導く場合と、吸込口２から浴室内吹出口３のみに空気を導く場合と、吸込口２から浴室外吹出口４のみに空気を導く場合とがある。

ダンパー８は、浴室内吹出口３及び浴室外吹出口４の開口よりも大きく、つまりこれら２つの開口を閉じることができる面積を有する平面板である。ダンパー８は、送風機７からの空気の吹出しに対して角度を変えることで、吸込口２から吸い込んだ空気を循環風路５と排気風路６とに所定の割合で振り分ける。なお、本実施の形態では、送風機７からの空気の吹出しを図１におけるダンパー８の水平方向とする。

ステッピングモータ９は、送風機７からの空気の吹出しに対するダンパー８の角度を変化させる。具体的にステッピングモータ９は、与えられるパルス信号の回数に応じて所定の角度だけ回動し、ダンパー８の空気の吹出しに対する角度を変更する。

風量検出手段１０は、例えば微差圧センサー等が該当し、循環風路５および排気風路６に設けられて送風機７からのそれぞれの風路における風量を検出する。

なお、送風機７と、ステッピングモータ９と、風量検出手段１０は制御手段１６に接続されており、制御部１６からの制御信号に応じてそれぞれ上述のように機能する。

制御部１６は、例えばマイクロコンピュータであり、内部にＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、及び浴室換気乾燥機本体１における送風機７やステッピングモータ９や風量検出手段１０等の各駆動部に対応するドライバが内部バスを介して接続されている。ＣＰＵは、例えばＲＡＭを作業領域として利用し、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいてドライバとデータや命令を授受することにより各駆動部の動作を制御する。

ところで、浴室換気乾燥機本体１は、ダンパー８の角度によって循環風路５および排気風路６の風量の割合を決定しており、その際、ダンパー８には送風機７からの風圧がかかっている。つまり、ダンパー８の角度を変化させているステッピングモータ９は停止時において送風機７からの風圧よりも高い保持力があり、所定の停止位置を維持している。ここで、例えば浴室の扉を急激に開けたり閉めたりした場合に、浴室内の圧力が急激に変化する。特に浴室は密閉度が高く、狭い空間であるため例えば扉や窓の開閉動作時における圧力の変化は通常の部屋に比べて大きい。そして、ダンパー８に送風機７からの風圧以外にステッピングモータ９の保持力を超えるような過大な力が加わると、その圧力に負けてステッピングモータ９が意図せず移動してしまう。つまり、ダンパー８の停止位置が維持できなくなる可能性がある。こうなると循環風路５および排気風路６の風量の割合のバランスがくずれ、浴室換気乾燥機本体１の本来の性能が発揮できなくなり、あるいは機能しなくなる。

そこで、浴室換気乾燥機本体１においては、ダンパー８の停止位置がずれた場合に元の所定の停止位置に戻すために、以下の各手段を備えている。なお以下の手段は、制御手段１６内にて実行されるプログラムやメモリとして設けられる。

ダンパー８の停止位置を所定の停止位置に維持する手段として、風量比率算出手段１１と、風量比率記憶手段１２と、風量比率比較手段１３と、ダンパー停止位置異常判定手段１４と、ダンパーリセット処理を行うダンパーリセット手段１５を備える。

風量比率算出手段１１は、循環風路５および排気風路６に設けられた風量検出手段１０において検出した風量に基づいて循環風路５および排気風路６の風量の比率を算出する。

風量比率記憶手段１２は、風量比率算出手段１１において算出された風量比率を所定の時間間隔、例えば１０秒間隔で記憶する。つまり風量比率記憶手段１２は、上述のＲＡＭ内の所定の記憶エリアに設けられている。

風量比率比較手段１３は、風量比率記憶手段１２において記憶された風量比率と当該記憶した風量比率から所定の時間よりも短い過去、例えば１分の間に記憶された風量比率とを比較する。

ダンパー停止位置異常判定手段１４は、ダンパー８を移動処理していない状態において風量比率比較手段１３にて比較した結果に基づいて、比較した値に所定の値以上の差がある場合に前記ダンパーの停止位置は所定の停止位置からのずれがあると判定する。

ダンパーリセット手段１５は、ダンパー停止位置異常判定手段１４の判定結果がダンパー８の停止位置にずれがあると判定した場合に、ダンパー８を一度初期位置に戻し、その後所定の停止位置に移動、すなわち元の位置に戻す動作を行う。

上記の構成において風量検出手段１０で検出した風量に基づいて、ダンパーリセット手段１５がずれたダンパー８の停止位置を所定の停止位置に戻す動作について図３を用いて説明する。なお図における「Ｓ」はステップを意味する。

まず、浴室換気乾燥機本体１を乾燥運転させる場合を例に説明を行う。ここでいう「乾燥運転」とは、浴室内を乾燥させる運転であり、この場合、例えば排気風路と循環風路の風量割合を例えば５０対５０とする。そしてこの割合を実現するダンパー８の角度は、図１の左向き水平方向を０度とすると、上方に１５度の角度である。ただしこの角度は、浴室換気乾燥機本体１の種別や構成等により異なる。

運転を開始すると、浴室換気乾燥機本体１は運転種別を判定する（図３：Ｓ０１）。

ここで運転種別が「乾燥運転」である場合、浴室換気乾燥機本体１は、循環風路５と排気風路６を５０対５０の割合で確保するために、ダンパー８の角度を１５度に変更する動作を行う。この場合、制御手段１６からの信号に基づいてステッピングモータ９が動作し、ダンパー８を移動（回動）させ、ダンパー８が１５度の状態で停止する（図３：Ｓ０１Ｙｅｓ→Ｓ０２）。

なお、「乾燥運転」で無い場合は、乾燥運転でのチェックを繰り返し、又は他の処理に移る。ただし、以後の処理は「乾燥運転」に限ったものではなく、他の運転でも実行されてもよい（図３：Ｓ０１Ｎｏ）。

その後制御手段１６は、送風機７を動作させ、吸込口２から空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、循環風路５及び排気風路６を通じて、浴室内吹出口３及び浴室外吹出口４から送り出される（図３：Ｓ０３）。

送風機７から送風が行われると、風量検出手段１０は循環風路５および排気風路６の風量を検出し、当該検出した風量情報を風量比率算出手段１１に送信する（図３：Ｓ０４）。

風量比率算出手段１１は、風量検出手段１０から風量情報を受け取ると、受け取った風量情報から循環風路５の風量と排気風路６の風量の比率を算出し、風量比率記憶手段１２に算出した風量比率を送信する（図３：Ｓ０５）。

風量比率記憶手段１２は、風量比率算出手段１１から受け取った循環風路５および排気風路６の風量比率を所定の時間間隔、例えば１０秒間隔で記憶し、風量比率比較手段１３に送信する（図３：Ｓ０６）。

風量比率比較手段１３は、風量比率記憶手段１２から受け取った記憶された風量比率と例えば当該記憶した風量比率から所定の時間よりも短い過去、例えば１分の間に記憶された風量比率とを比較する（図３：Ｓ０７）。

比較結果は、ダンパー停止位置異常判定手段１４に送信される。

ダンパー停止位置異常判定手段１４は、風量比率比較手段１３における比較結果が、所定の値以上の差があるか否かを判定する（図３：Ｓ０８）。

ここで差がある場合、ダンパー８にステッピングモータ９の保持力を上回る過大な力が加わり、ダンパー８が１５度の位置から意図せず移動して循環風路５および排気風路６の風量比率が変化していることを意味する。この場合、ダンパー停止位置異常判定手段１４は、ダンパー８の停止位置が所定の停止位置からずれていると判定する（図３：Ｓ０８Ｙｅｓ→Ｓ０９）。ずれていると判定されると、ダンパーリセット手段１５は、ダンパー８の停止位置のずれを元の所定の停止位置（この場合は１５度の位置）に戻すために、ダンパー８を一度初期位置（０度の位置）に移動させ、その後所定の停止位置（１５度の位置）に移動させる。（図３：Ｓ１０）
つまり、ダンパー停止位置異常判定手段１４がこのように風量比率の変化からダンパー８の停止位置のずれを判定し、ダンパーリセット手段１５にて元の位置に戻すことで、ダンパー８の停止位置がずれた場合でも、所定の停止位置に維持することができる。

他方、風量比率比較手段１３において当該記憶された風量比率と過去の風量比率とを比較した結果が、所定の値以上差がない場合、ダンパー停止位置異常判定手段１４は、ダンパー８の停止位置は変化していないと判定する（図３：Ｓ０８Ｎｏ→Ｓ０４）。上記のような場合は、ダンパーリセット手段１５においてダンパー８を元の停止位置にもどす動作を行う必要はない。

以上のように、循環風路５および排気風路６の風量比率からダンパー８の停止位置のずれを判定することでダンパー８の停止位置がずれた場合でも、所定の停止位置に維持することができる。
（変形例）
上記実施の形態においては、風量検出手段１０は、送風機７の下流に設けられ、循環風路５および排気風路６において送風機７からの風量を検出するものとした。しかしながら必ずしも循環風路５および排気風路６のそれぞれの風量を検出する必要はなく、例えば循環風路５もしくは排気風路６のいずれか一方の風量と送風機７の上流又は下流で送風機７に吸引される風量を検出し、そこから風量比率を算出しても良い。

また、ダンパーの停止位置からのずれを判定するのは、ダンパーの移動処理が無い場合に限定しても良い。ここで言う移動処理が無い場合とは、ダンパーの移動中はこのようなリセット動作を実施せず、すなわち解除するという意味である。

また、移動処理の後には風量比率記憶手段１２に記憶した過去の記録を消去しても良い。これにより、ダンパーの移動後は風量比率が変わってしまうが、リセットにより過去の記録との比較を強制的に不可とし、不要なダンパーリセット処理の実施を容易に防止することができる。

本発明は、ダンパー停止位置がずれた場合に元に戻すことができる浴室暖房装置として有用である。

１浴室換気乾燥機本体
２吸込口
３浴室内吹出口
４浴室外吹出口
５循環風路
６排気風路
７送風機
８ダンパー
９ステッピングモータ
１０風量検出手段
１１風量比率算出手段
１２風量比率記憶手段
１３風量比率比較手段
１４ダンパー停止位置異常判定手段
１５ダンパーリセット手段

Claims

空気を吸い込む吸込口と、
循環空気を吹き出す浴室内吹出口と、
排気空気を吹き出す浴室外吹出口と、
前記吸込口と前記浴室内吹出口とを連通する循環風路と、
前記吸込口と前記浴室外吹出口とを連通する排気風路と、
前記吸込口から前記浴室内吹出口及び／又は前記浴室外吹出口へと空気を導く送風機と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記循環風路と前記排気風路とに振り分けるダンパーと、
前記ダンパーの角度を変化させるステッピングモータと、
前記送風機の風量を検出する風量検出手段と、
前記風量検出手段において検出した風量に基づいて前記循環風路および前記排気風路の風量の比率を算出する風量比率算出手段と、
前記風量比率算出手段にて算出された比率を所定の時間間隔で記憶する風量比率記憶手段と、
前記風量比率記憶手段で記憶した風量比率を比較する風量比率比較手段と、
前記風量比率比較手段にて比較した結果に基づいて前記ダンパーの停止位置からのずれを判定するダンパー停止位置異常判定手段と、
前記ダンパー停止位置異常判定手段の判定結果に基づいてダンパーを正しい位置にもどす動作であるダンパーリセット処理を行うダンパーリセット手段と、
を備えた浴室換気乾燥機。
前記風量比率比較手段は、
記憶した風量比率と当該記憶した風量比率から所定の時間よりも短い過去に記憶した風量比率とを比較し、
前記ダンパー停止位置異常判定手段は、
前記風量比率比較手段が比較した値に所定の値以上の差がある場合に前記ダンパーの停止位置には所定の停止位置からのずれが有ると判定する請求項１記載の浴室換気乾燥機。
前記ダンパー停止位置異常判定手段は、
前記ダンパーの移動処理が無い場合に前記ダンパーの停止位置からのずれを判定する請求項１または２に記載の浴室換気乾燥機。
前記ダンパーリセット処理は、
前記ステッピングモータを介して前記ダンパーを初期位置に戻し、
前記ステッピングモータを介して前記ダンパーを前記所定の停止位置に移動させる請求項１から３のいずれかに記載の浴室換気乾燥機。
前記風量検出手段は、
前記循環風路および前記排気風路のそれぞれの風路において前記送風機からの風量を検出する請求項１から４のいずれかに記載の浴室換気乾燥機。