以下、本発明に係る送風装置を浴室空調装置として使用する場合について説明を行う。
図1は、浴室空調装置1が浴室2に設置された状態を示した図である。浴室空調装置1は、本体ケース3とフロントパネル4とを有している。
本体ケース3は、図2に示すように、底面に開口部が形成された箱状体であって、金属等の不燃性の素材によって形成されている。この箱状体部分の内部には、次述する循環空調ユニットと換気空調ユニットとが収納されている。さらに、本体ケース3の側面には、排気ダクト5が接続されるとともに逆風防止用の排気シャッタが設けられる排気ダクト接続部6と、吸気ダクト7が接続される吸気ダクト接続部8とが設けられている。
浴室空調装置1は、浴室2の天井裏に設置されている。浴室2の天井を構成する天井パネル2aには、本体ケース3に対応する開口が形成されており、浴室空調装置1は、この開口より本体ケース3の下部が露出するようにして、天井裏に固定されている。
フロントパネル4は、天井パネル2aの開口より露出した本体ケース3下部を浴室側より覆うようにして設置される。フロントパネル4には、浴室2内の空気を吸い込むためのパネル吸込口4aと、パネル吸込口4aより吸い込まれた空気を浴室2に吹き出すためのパネル吹出口4bとが設けられている。
浴室空調装置1の吸気ダクト接続部8に接続される吸気ダクト7は、図1に示すように、洗面所(脱衣所)10等の浴室2以外の天井等に設けられた吸気口11に接続されている。また、洗面所10には、浴室空調装置1の操作を行うための操作パネル13が設けられている。
また、浴室空調装置1の排気ダクト接続部6に接続される排気ダクト5は、建物の外壁に取り付ける排気グリル12に接続されている。浴室2や洗面所10等において吸入された空気は、排気ダクト接続部6・排気ダクト5を介して排気グリル12から屋外へと排気される。
一方で、浴室2には、洗面所10と浴室2との出入りを行うための浴室ドア14が設けられおり、この浴室ドア14には、洗面所10の空気を取り入れるためのガラリ15が設けられている。このため、例えば、浴室空調装置1に吸気ダクト7が接続されていない場合であっても、浴室空調装置1で浴室2内の空気を吸入することによって、ガラリ15を介して洗面所10等の他室の空気を吸入し、排気ダクト接続部6・排気ダクト5を介して屋外に空気を排気することが可能である。
図3は、浴室空調装置1の底面図を示しており、図4は、図3のA−A断面を矢印方向から示した側方断面図、図5は、図3のB−B断面を矢印方向から示した側方断面図を示している。
本体ケース3には、図4、図5に示すように、循環空調ユニット20と、換気空調ユニット40とが設けられている。
循環空調ユニット20は、本体ケース3の下部に設置されており、図3に示すように、循環ファン部21と、換気用通路部22とを有している。
換気用通路部22は、循環ファン部21に隣接して設けられる筒状部材であり、上面と底面が開放された状態となっている。この換気用通路部22の下面開口22aは、フロントパネル4のパネル吸込口4aを介して浴室2を臨み、上面開口22bは、換気空調ユニット40の換気吸込口46を臨んでいる。
循環ファン部21は、循環シロッコファン23と、循環ファンモータ24と、循環ファンケース25と、ヒータ部26とを有している。循環シロッコファン23は、主板23aの周縁部に多数の翼23bが設けられる多翼ファンであり、この循環シロッコファン23の回転によって、多数の翼23b部分を介して主板23a正面前方より循環ファン部21の内部へと空気を導くことが可能となっている。
循環ファンモータ24は、循環シロッコファン23を回転駆動させるためのモータであり、図4、図5に示すように、循環シロッコファン23の上方に設置されており、この循環ファンモータ24より真下方向へと垂設される回転軸を回転させることによって、この回転軸に固定される循環シロッコファン23の回転が行われる。
循環ファンケース25は、循環シロッコファン23を収納するケースであって、循環シロッコファン23により吸い込まれた空気を浴室2へと循環させるための案内風路を形成する役割を有している。循環ファンケース25の底面であって循環シロッコファン23の主板23aを臨む位置には、図4、図5に示すように、浴室内の空気を吸入するための循環吸込口27が、循環シロッコファン23に対応する円形状に形成されている。さらに、循環ファンケース25の底面端部には、循環シロッコファン23により吸入された空気を浴室2へと吹き出すための循環吹出口28が形成されている。
ヒータ部26は、循環ファンケース25の内部通路であって、循環吹出口28近傍位置に設けられている。ヒータ部26にはPTCヒータが用いられており、後述する制御部の制御に応じてPTCヒータのON/OFFが行われる。
換気空調ユニット40は、図4、図5に示すように、本体ケース3の上部に設置される換気ファン部41と、回路基盤部42とにより構成されている。
換気ファン部41は、換気シロッコファン43と、換気ファンモータ44と、換気ファンケース45とを有している。換気シロッコファン43は、循環シロッコファン23と同様に、主板43aの周縁部に多数の翼43bが設けられる多翼ファンであり、この換気シロッコファン43の回転によって、吸気ダクト7や換気用通路部22を介して導かれた空気を、換気ファン部41の内部へと導くことが可能となっている。
換気ファンモータ44は、換気シロッコファン43を回転駆動させるためのモータであり、図4に示すように、換気シロッコファン43の上方に設置されている。この換気ファンモータ44より真下方向へと垂設される回転軸を回転させることによって、この回転軸に固定される換気シロッコファン43の回転が行われる。
換気ファンケース45は、換気シロッコファン43を収納するケースであって、換気シロッコファン43により吸い込まれた空気を、排気ダクト接続部6・排気ダクト5を介して屋外へと排出させるための案内風路を形成する役割を有している。換気ファンケース45の底面であって、換気シロッコファン43の主板43aを臨む位置には、図4に示すように、空気を吸入するための円形状の換気吸込口46が形成されている。なお、換気吸込口46は、換気用通路部22の上面開口22bを正面に臨む位置に設けられており、換気用通路部22を介して浴室2の空気を換気ファン部41へと円滑に導くことが可能となっている。また、換気ファンケース45の側部には排気ダクト接続部6へと連通する換気排気口47が設けられており、換気シロッコファン43により吸入された空気は、換気排気口47から排気ダクト接続部6・排気ダクト5を介して屋外へと排気される構造となっている。
回路基盤部42は、換気ファン部41の吸気ダクト接続部8側に隣接設置されている。回路基盤部42には、浴室空調装置1の循環ファンモータ24、ヒータ部26、換気ファンモータ44の制御を行うための制御部50(図8参照)等が設けられている。
換気空調ユニット40と循環空調ユニット20とが本体ケース3に収納設置されると、図4に示すように、換気ファン部41が換気用通路部22の上方に位置するように設けられると共に、循環ファン部21が換気ファン部41との間に高さLの隙間ができるようにして設置されるので、換気ファン部41は、吸気ダクト7・吸気ダクト接続部8を介して本体ケース3へと導かれた空気と、浴室2より換気用通路部22を介して導かれる空気とを吸入することが可能となっている(図4に示す鎖線矢印参照)。
図6は、排気ダクト接続部6を示した展開斜視図である。排気ダクト接続部6は、連結本体部55と、エンコーダボックス部60と、排気シャッタ部70とを有している。
連結本体部55は、排気シャッタ部70を収納する連結本体ケース56と、排気ダクト5との連結を行う連結ジョイント部57とを有している。連結本体ケース56は一側面が解放された箱体であって、解放された側面の周縁には本体ケース3と接続を行うための接続縁部58が形成されている。連結本体ケース56の解放された側面に対向する側面には、円形孔が設けられており、この円形孔の周縁部に連結ジョイント部57が接続されている。
排気シャッタ部70は、連結本体部55内に収納可能に設けられており、排気シャッタ71と、排気シャッタ71が取り付けられる排気シャッタ枠72と、排気シャッタ71と排気シャッタ枠72との隙間を埋めるようにして排気シャッタ枠72に取り付けられるシャッタクッション73とを有している。
排気シャッタ枠72の外枠寸法は、連結本体ケース56内に収納された場合に、排気シャッタ枠72と連結本体ケース56の内壁との間に隙間が生じないように規定されている。また、排気シャッタ枠72の中心には、排気シャッタ71に対応する大きさの開口部72aが形成されている。この開口部72aの左右側壁上部には、ベアリング部材74を収納するための収納孔75が左右対称に設けられている。
排気シャッタ71は、排気シャッタ枠72の開口部72aに対応する大きさの板状体であり、屋外より排気ダクト5を介して換気空調ユニット40へと屋外の空気が逆流することを防止するために設けられる。排気シャッタ71の左右側面には、ベアリング部材74にて回動自在に軸支される軸部71aが設けられており、この軸部71aを排気シャッタ枠72に設置されるベアリング部材74で軸支させることによって、排気ダクト接続部6を通過する風量に応じて排気シャッタ71の開閉度(回動角度)が変更する構造となっている。
なお、シャッタクッション73は、排気シャッタ71が回動されていない停止位置(排気シャッタ枠72の開口部72aを閉塞する位置)にある場合に排気シャッタ71と排気シャッタ枠72との隙間から空気が通過しないように、排気シャッタ枠72の内側面に取り付けられている。
エンコーダボックス部60には、エンコーダシャフト61と、このエンコーダシャフト61に連結される第1スリット部62および第2スリット部63と、エンコーダシャフト61の回転角度・原点検出を行うセンサが設置されたエンコーダ基盤64と、これらを収納するエンコーダボックス65とを有している。
エンコーダボックス65は、対向する一対の側面が解放されたボックス本体部65aと、解放された側面を覆うようにしてボックス本体部65aに取り付けられるボックスカバー65bとを有している。
エンコーダシャフト61は、排気シャッタ71の軸部71a端部に連結されて排気シャッタ71の回動に応じて回転する構造となっている。エンコーダ基盤64には、第1スリット部62を用いて排気シャッタ71の回動角度を検出する角度検出用フォトインタラプタ部66と、第2スリット部63を用いて排気シャッタ71の原点検出を行う原点検出センサ部67とを備えている。
角度検出用フォトインタラプタ部66は、発光素子部と受光素子部とが設けられており、発光素子より発せられる光の透光状態に応じて受光素子により受光される受光パルスをカウントして排気シャッタ71の回転状態を検出する。また、原点検出センサ部67も同様に、発光素子部と受光素子部とが設けられており、発光素子より発せられた光が受光素子で受光できなくなったタイミングを基準として、排気シャッタ71の回転角度検出における原点設定を行う。
第1スリット部62および第2スリット部63は、スペーサ部材68により所定の間隔を保った状態でエンコーダシャフト61に固定される。第1スリット部62および第2スリット部63は、円弧状に設けられるスリット円周部62a、63aを有している。第1スリット部62のスリット円周部62aには、発光素子部より発せられる光を透過する光学窓が一定間隔で設けられており、角度検出用フォトインタラプタ部66の発光素子部より発せられた光が光学窓を通過して受光素子部で受光された場合に、角度検出用フォトインタラプタ部66が光の受光パルスをカウントして排気シャッタ71の回動状態を判断する。一方で、第2スリット部63のスリット円周部63aには、原点検出センサ部67の発光素子部より発せられる光を遮蔽する遮蔽部が設けられている。
図7は、排気シャッタ71の回動に応じた第1スリット部62と第2スリット部63の回動状態を示している。まず、排気シャッタ71が回動されていない状態(停止位置状態)では、図7(b1)に示すように、第1スリット部62のスリット円周部62aが、角度検出用フォトインタラプタ部66の発光素子と受光素子との間を通過する。一方で、第2スリット部63のスリット円周部63aは、図7(a1)に示すように、原点検出センサ部67の発光素子と受光素子との間を通過していない状態にあり、この状態においては、原点検出センサ部67の発光素子より発せられた光がスリット円周部63aで遮られることなく受光素子で受光されるため、原点の検出は行われない。
次に、排気シャッタ71が15度まで回動された場合、第1スリット部62のスリット円周部62aは、図7(b2)に示すように、角度検出用フォトインタラプタ部66の発光素子と受光素子との間を通過する状態で回動される。一方で、第2スリット部63のスリット円周部63aは、図7(a2)に示すように、スリット円周部63aの端部が原点検出センサ部67の発光素子と受光素子との間に進入した状態となるため、原点検出センサ部67の発光素子より発せられた光がスリット円周部63aで遮られた状態となり、このタイミングにおいて制御部50は排気シャッタ71の原点検出を行う。つまり、排気シャッタ71が15度に回動された時点を基準(原点)として、制御部50は、角度検出用フォトインタラプタ部66により検出される受光パルスをカウントし、排気シャッタ71の角度検出を行う。
図7(a3)および図7(b3)は、排気シャッタ71が全開位置(90度の回動位置、排気シャッタ71が水平となる位置)まで回動された状態を示している。排気シャッタ71が全開位置まで回動された状態において、第1スリット部62のスリット円周部62aは、図7(b3)に示すように、角度検出用フォトインタラプタ部66の発光素子と受光素子との間を通過する状態で回動される。また、第2スリット部63のスリット円周部63aも、図7(a3)に示すように、スリット円周部63aが原点検出センサ部67の発光素子と受光素子との間を通過した状態となる。このように、排気シャッタが15度〜90度まで回動される間、第2スリット部63のスリット円周部63aが原点検出センサ部67の発光素子より発せられた光を遮断し続けるので、排気シャッタ71が所定角度(例えば、15度)以下まで回動されない限り原点検出を行うことがない。
上述したように、制御部50は、原点検出センサ部67における受光状態に基づいて原点検出を行い、角度検出用フォトインタラプタ部66で検出する受光パルスに基づいて排気シャッタ71の回転角度を検出する。
図8は、回路基盤部42に設けられる制御部50の制御構成を示したブロック図である。制御部50は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等で構成されており、制御部50には、操作パネル13で設定された設定情報が伝達されると共に、角度検出用フォトインタラプタ部66により検出された排気シャッタ71の回転角度がパルス数として伝達され、また原点検出センサ部67により検出された原点情報が伝達される。また、制御部50には、循環ファンモータ24、換気ファンモータ44、ヒータ部26等が接続されており、制御部50により循環ファンモータ24、換気ファンモータ44、ヒータ部26の制御が行われる。さらに、制御部50には、排気シャッタ71の回動角度に応じて循環ファンモータ24や換気ファンモータ44等の制御を行うために必要な制御データが記録される記録部51が接続されており、制御部50は、循環ファンモータ24や換気ファンモータ44の制御を行う場合に、必要に応じて記録部51の制御データを利用する。
図9は、操作パネル13の一例を示した図である。操作パネル13は、LCDなどの表示部80と、各種操作ボタン等とを備えている。操作ボタンとして、例えば、浴室空調装置1における24時間換気のON・OFFを行う24時間換気モードボタン81、暖房運転モードを選択する暖房モードボタン82、涼風運転モードを選択する涼風モードボタン83と、換気運転モードを選択する換気モードボタン84、乾燥運転モードを選択する乾燥モードボタン85が設けられる。
ユーザが各ボタンを押下することによって、上述した各種運転モードの選択を行うことが可能となる。
ユーザが暖房モードボタン82を押下して、暖房運転モードを選択すると、制御部50では暖房運転モードの運転モード情報を取得し、循環ファンモータ24とヒータ部26とに対して制御信号を送出する。制御部50の制御信号に基づいて循環ファンモータ24の駆動が開始されると、フロントパネル4のパネル吸込口4aを通して、循環ファン部21の循環吸込口27から浴室2内の空気が循環ファンケース25内に吸い込まれ、循環ファンケース25のヒータ部26へと案内される。
ヒータ部26では、制御部50の制御信号に基づいてヒータ部26のPCTヒータが通電されるため、ヒータ部26へと導かれた循環ファンケース25内の空気が、ヒータ部26で暖められてから循環吹出口28およびパネル吹出口4bを介して浴室2内に吹き出される。この温風の吹き出しにより浴室2内の暖房が行われることとなる。
このように、暖房運転モードで浴室空調装置1が駆動されることによって、入浴前に浴室を暖めておくことができ、また入浴中においても浴室2を暖かく保つことができる。
なお、暖房運転モードでは、制御部50より換気ファンモータ44に対して制御信号が送出されない。このため、暖房運転モードでは換気ファンモータ44が駆動されず、浴室2内の空気が屋外へと換気されることがないので、循環ファン部21のヒータ部26により暖められた空気を浴室2内に維持することが可能となる。
また、操作パネル13には、選択した運転モードをユーザが確認できるように、例えば各ボタンに対応してランプ86が設けられており、例えば、暖房モードボタン82が押下された場合には、暖房モードボタン82の上部のランプ86が点灯することとなる。
操作パネル13には、タイマボタン87が設けられており、操作パネル13によって運転モードが選択・実行された後に、タイマボタン87を押下することによって、所定時間後(タイマ時間後)に選択・実行された運転モードを終了させることができる。
ユーザが涼風モードボタン83を押下して、涼風運転モードを選択すると、制御部50では涼風運転モードの運転モード情報を取得し、循環ファンモータ24に対して制御信号を送出する。制御部50の制御信号に基づいて循環ファンモータ24の駆動が開始されると、フロントパネル4のパネル吸込口4aを通して、循環ファン部21の循環吸込口27から浴室2内の空気が循環ファンケース25内に吸い込まれ、循環ファンケース25のヒータ部26へと案内される。
ここで、涼風運転モードにおいては、制御部50よりヒータ部26に対して制御信号が送出されないので、PCTヒータの通電は行われない。このため、ヒータ部26へと導かれた循環ファンケース25内の空気は、ヒータ部26で暖められることなく、循環吹出口28およびパネル吹出口4bを介して浴室2内に吹き出される。
一方で、制御部50は、換気ファンモータ44に対して制御信号を送出する。このため換気ファンモータ44が駆動されて換気シロッコファンが回転されるので、浴室2の空気が換気吸込口46を介して換気ファンケース45内に吸い込まれ、排気ダクト接続部6・排気ダクト5を介して屋外へと空気が排出される。
このように、循環空調ユニット20により吸入された空気が暖められることなく浴室2内に吹き出されるので、夏場等に浴室空調装置1を扇風機のように使用することができる。また、換気空調ユニット40により浴室2内の空気が屋外に排気されることとなるので、涼風運転モードでは、循環換気運転が行われることとなる。
ユーザが換気モードボタン84を押下して、換気運転モードを選択すると、制御部50では換気運転モードの運転モード情報を取得し、換気ファンモータ44に対して制御信号を送出する。制御部50の制御信号に基づいて換気ファンモータ44の駆動が開始されると、吸気ダクト7および換気用通路部22を介して吸入される浴室2および洗面所10の空気が換気ファンケース45内に吸い込まれ、排気ダクト接続部6・排気ダクト5を介して屋外へと空気が排出される。
このように、換気運転モードが選択された場合には、浴室2および洗面所10の空気が屋外へと排出されるので、浴室および洗面所の換気を積極的に行うことができる。なお、換気運転モードにおいては、浴室2内の空気を循環させる必要性に乏しいので、制御部50は、循環ファンモータ24およびヒータ部26に対する制御信号を送出せず、循環ファンモータ24およびヒータ部26は停止された状態となる。
なお、今日の住宅においては法規上、屋内の空気を所定の換気回数(例えば0.5回/時)だけ換気する24時間換気が義務付けられている。このため、ユーザが24時間換気モードボタン81を押下して24時間換気モードが選択された場合には、上述した換気運転モードと同様にして、換気ファンモータ44が連続的または断続的に駆動され、浴室2および他室の空気が屋外へと排出されることとなる。
ユーザが乾燥モードボタン85を押下して、乾燥運転モードを選択すると、制御部50では乾燥運転モードの運転モード情報を取得し、循環ファンモータ24とヒータ部26とに対して制御信号を送出する。制御部50の制御信号に基づいて循環ファンモータ24の駆動が開始されると、パネル吸込口4a・循環吸込口27を介して浴室2内の空気が循環ファンケース25内に吸い込まれ、循環ファンケース25のヒータ部26へと案内される。
ヒータ部26では、制御部50の制御信号に基づいてPCTヒータの通電が行われるため、ヒータ部26へと導かれた循環ファンケース25内の空気はヒータ部26で暖められ、循環吹出口28およびパネル吹出口4bを介して浴室2内に吹き出される。この温風の吹き出しにより浴室2内の暖房が行われることとなる。
さらに、乾燥運転モードにおいては、制御部50が換気ファンモータ44に対して制御信号を送出する。制御部50の制御信号に基づいて換気ファンモータ44の駆動が開始されると、パネル吸込口4a・換気用通路部22を通して浴室2内の空気が換気ファンケース45内へと吸い込まれると共に、吸気ダクト7・吸気ダクト接続部8を介して洗面所の空気が換気ファンケース45内に吸い込まれ、その後、排気ダクト接続部6・排気ダクト5を通って屋外へと空気が排出される。
このように、循環空調ユニット20によって浴室2内の空気を暖めることができると共に、換気空調ユニット40により浴室2内の空気が屋外へ排出されて浴室2内の換気が行われるので、浴室2内に設置されるランドリーパイプ16に対して洗濯物17を吊して、洗濯物17の乾燥を浴室2で行うことが可能となる。
上述したようにして、ユーザにより運転モードが選択されることによって、循環ファンモータ24、換気ファンモータ44、ヒータ部26等が駆動されて、浴室2および洗面所10の換気等が行われる。
なお、制御部50により換気空調ユニット40の換気ファンモータ44を駆動する場合、「背景技術」において既に説明したように、屋外からの外風圧によって換気シロッコファン43の回転数が変動してしまうため、屋外に排気する風量を一定に保つことが困難となるおそれがある。このため、制御部50では、角度検出用フォトインタラプタ部66で排気シャッタ71の回動角度を検出することによって、現実に排気される風量を検出する。これは、排気シャッタ71が排気風量に応じて開閉(回動)されるからであり、回動角度と排気風量との関係が、排気ダクト5による圧力損失等に関わりなく一定の関係を保つためである。
従って、排気シャッタ71の回動角度を検出することによって正確に排気風量を判断することができ、この排気風量に基づいて、制御部50が換気シロッコファン43の駆動量(モータ出力量、デューティ量)の制御を行うことによって、浴室空調装置1全体として排出される排気風量を一定に保つことが容易となる。
図10は、制御部50において、角度検出用フォトインタラプタ部66で排気シャッタ71の回動角度を検出して換気ファンモータ44の駆動制御を行う処理を示したフローチャートである。
まず、制御部50は、換気ファンモータ44を駆動させて換気シロッコファン43を回転させ、換気ファンモータ44のデューティ値(モータ出力値、PWM値)とこのデューティ値に応じて回動される排気シャッタ71の回動角度との関係を検出する(ステップS.1)。
図11(a)は、この処理により検出された換気ファンモータ44のデューティ値と排気シャッタ71の回動角度との関係を示したグラフである。制御部50は、デューティ値がD0、D1、D2における排気シャッタ71の回動角度A0、A1、A2を検出することにより、図11(a)に示すグラフRの曲線を求める。
ステップS.1に示す排気シャッタ71の回動角度検出を行う場合、制御部50は、原点検出センサ部67における透過状態に基づいて原点検出を行い、その後、角度検出用フォトインタラプタ部66で検出される受光パルスに基づいて、排気シャッタ71の回転角度を検出する。
具体的に、制御部50は、まず換気ファンモータ44のデューティ値をD2に設定して換気ファンモータ44を駆動させる。なお、制御部50は、デューティ値D2として排気シャッタの回動角度が15度以上の角度となるような値を設定する。
換気ファンモータ44がデューティ値D2で駆動されることによって換気シロッコファン43が回転され、排気ダクト接続部6を空気が通過することとなるため、排気シャッタ71が回動されることとなる。このとき、排気シャッタ71が15度回動された状態を原点検出センサ部67で検出することによって、制御部50は排気シャッタ71の原点検出を行い、排気シャッタ71の回動角度を15度で初期化する。
その後、制御部50は、換気ファンモータ44のデューティ値D2を第1の所定時間(数秒)維持し続けた後に、角度検出用フォトインタラプタ部66を用いて排気シャッタ71の回動角度の検出を開始し、さらに、換気ファンモータ44のデューティ値D2を第2の所定時間(第1の所定時間よりも短い時間)維持し続けて排気シャッタ71の回動角度検出を複数回行い、排気シャッタ71の回動角度の平均を排気シャッタ71の回動角度A2として求める。
なお、換気ファンモータ44のデューティ値D2を第1の所定時間維持するのは、換気ファンモータ44をデューティ値D2で駆動し始めてから換気シロッコファン43が回転して換気ファンモータ44の駆動状態、換気シロッコファン43の回転状態、および排気シャッタ71の回動角度状態が安定するまでの時間を考慮したものである。また、第2の所定時間における排気シャッタ71の回動角度の平均を排気シャッタ71の回動角度A2として求めるのは、排気シャッタ71は一定の回動角度で停止するのではなく、微妙に振動する状態を維持する傾向が高いため、この振動に伴う回動角度の変動を考慮した回動角度A2を検出するためである。
その後、制御部50は、同様にして、換気ファンモータ44のデューティ値D1を第1の所定時間維持し続けた後に排気シャッタ71の回動角度の検出を開始し、さらに、換気ファンモータ44のデューティ値D1を第2の所定時間維持し続けて、排気シャッタ71の回動角度検出を複数回行い、検出された回動角度の平均を排気シャッタ71の回動角度A1として求める。そして、制御部50は、換気ファンモータ44のデューティ値D0を第1の所定時間維持し続けた後に排気シャッタ71の回動角度の検出を開始し、さらに、換気ファンモータ44のデューティ値D0を第2の所定時間維持し続けて、排気シャッタ71の回動角度検出を複数回行い、検出された回動角度の平均を排気シャッタ71の回動角度A0として求める。
そして、制御部50は、求められた換気ファンモータ44のデューティ値D1、D2、D3に対応する排気シャッタ71の回動角度A2、A1、A0からグラフRを算出する。
次に、制御部50は、操作パネル13より運転モード情報を取得し、取得した運転モードに応じた換気シロッコファン43の設定風量を、記録部51に記録される情報または制御部50においてあらかじめ設定記録される情報に基づいて求める(ステップS.2)。そして、制御部50は、求められた設定風量に対応する排気シャッタ71の角度Atを、記録部51に記録される排気シャッタの風量と角度との対応を表すグラフ(又は変換テーブル等)より求める(ステップS.3)。
図11(b)は、排気シャッタ71の風量と角度との対応を表したグラフを示している。制御部50は、例えば、設定風量Qとして100m3/hが設定されている場合に、図11(b)に示すグラフより、対応する排気シャッタ71の角度(より詳細には、受光したパルス数)Atを求める。
そして、制御部50は、ステップS.1の処理により求めたグラフR(図11(a)参照)に基づいて、ステップS.3の処理により求めた排気シャッタ71の角度Atに相当するデューティ値Dsを求める(図11(b)参照、ステップS.4)。
その後、制御部50は、換気ファンモータ44のデューティ値を、ステップS.4の処理において求められたDsに設定して換気ファンモータ44を駆動させる(ステップS.5)。なお、このとき制御部50は、換気ファンモータ44のデューティ値Dsをデューティ値Dmとして記憶(代入して記録)する。
そして、制御部50は、換気ファンモータ44をデューティ値Ds(=Dm)で駆動開始した後であって第1の所定時間後に、角度検出用フォトインタラプタ部66により検出される排気シャッタ71の回動角度を第2の所定時間検出して、検出された平均回動角度を排気シャッタ71の回動角度Akとして求める(ステップS.6)。
換気ファンモータ44をデューティ値Ds(=Dm)で駆動を開始した後であって第1の所定時間後に排気シャッタ71の回動角度を求めるのは、換気ファンモータ44の駆動状態、換気シロッコファン43の回転状態、および排気シャッタ71の回動角度状態が安定するまでの時間を考慮したものである。また、第2の所定時間における排気シャッタの回動角度の平均を排気シャッタ71の回動角度Akとして求めるのは、排気シャッタ71が一定の回動角度で停止するのではなく、微妙に振動した状態を維持する傾向が高いため、この振動に伴う回動角度の変動を考慮した回動角度Akを検出するためである。
そして、制御部50は、図11(a)に示すグラフRから、排気シャッタ71の回動角度Atに対応するデューティ値と、排気シャッタ71の回動角度Akに対応するデューティ値とのデューティ差ΔDを算出する(ステップS.7)。
制御部50は、求められた排気シャッタ71の回動角度Akが設定風量に応じた排気シャッタ71の回動角度Atよりも大きいか否かを判断し(ステップS.8)、大きい場合(ステップS.8においてYesの場合)には、制御部50において記憶するデューティ値DmをΔDだけ減算補正し(ステップS.9)、小さい場合(ステップS.8においてNoの場合)には、制御部50において記憶するデューティ値DmをΔDだけ加算補正して(ステップS.10)、新たに算出されたデューティ値Dmで換気ファンモータ44を駆動させる(ステップS.11)。
そして、制御部50は、換気ファンモータ44の駆動状態、換気シロッコファン43の回転状態、および排気シャッタ71の回動角度状態が安定するまでの時間を考慮して、換気ファンモータ44を数秒間駆動させた後に、処理をステップS.7に戻して、角度検出用フォトインタラプタ部66により検出される排気シャッタの回動角度を第2の所定時間の間に複数回検出し、検出された平均回動角度を排気シャッタ71の回動角度Akとして求める(ステップS.6)。以降、制御部50は、この処理を繰り返し実行する。
上述したように、ステップS.5において換気ファンモータを第1の所定時間だけ駆動させることによって、排気シャッタの回動角度がだんだんと安定した状態となり、第1の駆動時間後に第2の所定時間における平均回動角度を排気シャッタ71の回動角度と検出することによって、排気シャッタ71が安定した状態における回動角度を検出することが可能となるので、設定した換気ファンモータ44のデューティ値に対応する排気シャッタ71の回動角度を正確に検出することが可能となる。
また、検出された排気シャッタ71の回動角度に基づいて換気ファンモータ44のデューティ値を新たに算出(加算補正・減算補正)して(ステップS.8〜ステップS.10)、算出されたデューティ値で換気ファンモータ44を駆動させる(ステップS.11)場合においても、換気ファンモータ44を数秒間駆動させた後に、排気シャッタ71の回動角度を第2の所定時間の間に複数回検出することによって、新たに設定されたデューティ値に対して排気シャッタ71が安定した状態において、排気シャッタ71の回動角度を検出することができ、排気シャッタ71の回動角度を正確に検出することが可能となる。
さらに、上述した減算補正処理(ステップS.9)、加算補正処理(ステップS.10)を繰り返し行うことによって、徐々に排気シャッタ71の回動角度を設定風量に対応する角度へ近づける(収束させる)ことができるので、最終的には、換気ファン部41における排出風量を設定風量に制御することができる。このため、本実施形態に係る浴室空調装置1を用いることによって、排気ダクト5を通して外気が屋内へと入り込んでしまい、外風圧の影響によって換気ファン部41の排気風量を一定に確保しにくい場合であっても、換気ファン部41における排気風量が設定風量となるように、換気ファンモータ44を制御することが可能となる。
以上説明したように、本発明に係る浴室空調装置では、排気シャッタ71の回動角度を検出することによって換気ファン部41における排気風量を求めるので、換気ファンの回転数を変化させる外気温、外風圧、モータ温度等の複数の要因に左右されることなく、現実の排気風量を精度良く直接的に求めることができる。
また、排気シャッタ71の回動角度に基づいて排気風量を求めることができるので、換気シロッコファンの回転数等を検出する必要が無く、この構成によるコスト上昇を最小限に抑えることが可能となる。
特に、排気シャッタ71の回動角度検出を行う場合には、換気ファンモータ44を所定のデューティ値で駆動させてから所定時間後であって、換気ファンモータ44の駆動状態、換気シロッコファン43の回転状態、および排気シャッタ71の回動角度状態等が安定してから、排気シャッタ71の回動角度を検出するので、設定した換気ファンモータ44のデューティ値に対応する排気シャッタ71の回動角度を正確に検出することが可能となる。
さらに、制御部50が、排気シャッタ71の回動角度検出を第2の所定時間の間に複数回行った後に、検出された回動角度検出値の平均を求めることによって、所定デューティ値で駆動された換気ファンモータ44の排気風量に対応する排気シャッタ71の回動角度を求めるので、排気シャッタ71が一定の回動角度で停止せずに微妙に振動する状態(小刻みに動く状態)であっても、この回動角度の変動を考慮した回動角度を検出することができる。
また、排気シャッタ71の回動角度検出には、角度検出用フォトインタラプタ部66が用いられているので、簡易な構成でありながら高精度な角度検出を行うことができる。さらに、排気シャッタ71の回動角度検出の原点検出処理において、原点検出センサ部を用いているので、換気ファンモータ44が駆動されて排気シャッタ71が回動されるたびに確実に原点検出を行うことができ、回動角度検出の精度を高めることが可能となる。
以上、本発明に係る送風装置を浴室空調装置1として使用した例を用いて詳細に説明を行ったが、本発明に係る送風装置は上述した実施形態に限定されるものではない。いわゆる当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本実施形態では、排気シャッタの回動角度を検出するために、角度検出用フォトインタラプタ部66や原点検出センサ部67等のエンコーダ手段を用いたが、角度検出手段はこれらに限定されるものではなく、ポテンショメータやジャイロセンサ等を用いてもよい。
また、上述した浴室空調装置では、循環ファン部21と換気ファン部41とを独立して設けたが、循環用のファンと換気用のファンとを単一のファンで構成し、風路切換手段であるダンパにより、循環風路と換気風路とを切り換え、または双方の風路に空気を送風できるように切り換える構造であってよい。
さらに、上述した実施形態では、シロッコファンがファンモータとともにユニット化されたファンユニット(循環ファン部21および換気ファン部41)を用いた場合について説明を行ったが、ファンは必ずしもユニット化されたものに限定されるものではなく、ファン、モータ等が別体に構成されるものであってもよい。また、実施形態では、送風用のファンとしてシロッコファンを用いた場合について説明を行ったが、ファンは必ずしもシロッコファンに限定されるものではなく、ラジアルファンのような多翼ファンを用いるものであってもよい。
上記実施形態では、洗面所10の天井に設置された吸気口11に吸気ダクト7が連結される構成を示して説明を行ったが、この吸気口11は必ずしも洗面所10に設置されるものに限定されるのではなく、他室等に設けられるものであってよい。
また、上記実施形態においては、吸気ダクト7が本体ケース3に1本だけ連結された構成を示して説明を行ったが、吸気ダクト7は1本だけに限られるものではなく、本体ケース3の他の側面等に連結されて複数本設けられるものであってもよい。