JP6872683B2 - 浴室空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、天井裏に設置される浴室空気調和機に関するものである。

従来、この種の浴室空気調和機は、風路調節手段を用いて乾燥運転時の風路の開度を調節するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その浴室空気調和機について図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、本体１０１は、風路を兼ねたフレーム１０２の内部に送風手段としてファン１０３およびモータ１０４とを備える。

そして、ファン１０３と、浴室１０９に面した本体１０１に設けた吹出口１１０とを連通する循環風路１０５と、ファン１０３と排気ダクト（図示せず）を通して屋外と連通する排気口１１１とを連通する排気風路１０６と、循環風路１０５と排気風路１０６への空気の分配を変更するダンパー１０７と、浴室１０９から吸い込んだ空気を加熱する循環風加熱手段１０８とを備える。

そして、本体１０１を動作させるための図示しない制御基板は本体１０１内にまたコントローラは例えば脱衣室（図示せず）の壁に備えている。

そして、本体１０１は複数の運転モードにて動作させることができ、乾燥運転を行う際は、ファン１０３からの風の一部を循環風路１０５へ導き循環風加熱手段１０８にて加熱して温風にし、また、風の一部を排気風路１０６へ送ることで衣類等の乾燥対象を乾かしつつ湿気を排出する。

特許第４７０６３７８号公報

このような従来の浴室空気調和機においては、運転モードごとに循環風路に流れる循環空気の量と排気風路に流れる排気空気の量とを適宜決められた分配となるようにダンパーが作動されるため、外気の温度や湿度によって必ずしも最適な各空気の量の分配とならず衣類等の乾燥時間が長くなったりランニングコストが高くなるという恐れがある、という課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、外気の温度等によって好適な循環空気の量と排気空気の量を分配し衣類等の乾燥時間を短くしたりランニングコストを低くすることができる浴室空気調和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、本発明の一態様に係る浴室空気調和機は、本体を備え、天井裏に隠蔽される２４時間換気機能を有した浴室空気調和機であって、前記本体は、浴室から吸い込んだ空気を前記浴室に戻す、或いは屋外に排出するファンと、前記ファンと前記浴室内に面した吹出口とを連通する循環風路と、前記吹出口に配置される循環風の吹出方向を変更するためのルーバーと、前記ルーバーを駆動するステッピングモータと、前記ファンと排気ダクトを通して前記屋外と連通する排気口とを連通する排気風路と、前記循環風路と前記排気風路への空気の分配を変更するダンパーと、前記浴室から吸い込んだ空気を加熱する循環風加熱手段と、前記循環風加熱手段に対して前記ダンパーの方向である風上側に位置し、前記浴室の空気の温度を検知する温度検知手段と、前記浴室空気調和機の運転を制御する制御基板と、前記浴室から前記浴室空気調和機を見上げた際の意匠性を確保するための意匠パネルとを備え、前記制御基板は、前記ステッピングモータを連続的に駆動させると共に、前記本体を運転する際に前記温度検知手段が検知した温度を基に、あらかじめ決められた複数の作動パターンから好適な作動パターンを選択して前記ダンパーを作動させることとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、外気の温度等によって好適な循環空気の量と排気空気の量を分配し衣類等の乾燥時間を短くしたりランニングコストを低くすることができる。

本発明の実施の形態１の浴室空気調和機の正面から見た内部構成図 同浴室空気調和機を浴室の天井裏に設置した状態を示す図 同浴室空気調和機の循環風路が広がるようなダンパーの位置での正面から見た内部構成図 同浴室空気調和機の排気風路が広がるようなダンパーの位置での正面から見た内部構成図 同浴室空気調和機のダンパー制御に関するパターン分けのグラフ 従来の浴室空気調和機の正面から見た内部構成図

本発明の一態様に係る浴室空気調和機は、本体を備え、天井裏に隠蔽される２４時間換気機能を有した浴室空気調和機であって、前記本体は、浴室から吸い込んだ空気を前記浴室に戻す、或いは屋外に排出するファンと、前記ファンと前記浴室内に面した吹出口とを連通する循環風路と、前記ファンと排気ダクトを通して前記屋外と連通する排気口とを連通する排気風路と、前記循環風路と前記排気風路への空気の分配を変更するダンパーと、前記浴室から吸い込んだ空気を加熱する循環風加熱手段と、前記浴室の空気の温度を検知する温度検知手段と、前記浴室空気調和機の運転を制御する制御基板と、前記浴室から前記浴室空気調和機を見上げた際の意匠性を確保するための意匠パネルとを備え、前記制御基板は、前記本体を運転する際に前記温度検知手段が検知した温度を基に、あらかじめ決められた複数の作動パターンから好適な作動パターンを選択して前記ダンパーを作動させる、という構成を有する。

これにより、浴室の温度を温度検知手段で検知して制御基板で好適なパターンを選出しダンパーを作動させることとなるので、外気の温度によって好適な循環空気の量と排気空気の量を分配し衣類等の乾燥時間を短くしたりランニングコストを低くすることができる、という効果を奏する。

また、作動パターンを、低温の時にはダンパーを開く側に作動させて、循環風路に流す空気の量を増やし、排気風路に流す空気の量を減らす、という構成にしてもよい。

これにより、浴室の温度を温度検知手段で検知して制御基板で低温時のパターンを選出しダンパーを開く側に作動させることとなるので、外気の低温時において好適な循環空気の量と排気空気の量を分配し衣類等の乾燥時間を短くしたりランニングコストを低くすることができる、という効果を奏する。

また、作動パターンを、高温の時にはダンパーを閉める側に作動させて、排気風路に流す空気の量を増やし、循環風路に流す空気の量を減らす、という構成にしてもよい。

これにより、浴室の温度を温度検知手段で検知して、制御基板で高温時のパターンを選出しダンパーを閉める側に作動させることとなるので、外気の高温時において好適な循環空気の量と排気空気の量を分配し衣類等の乾燥時間を短くしたりランニングコストを低くすることができる、という効果を奏する。

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に示すように、本体１の内部には風路を兼ねた例えば樹脂製のフレーム２の内部に、送風手段としてシロッコファンであるファン３およびＡＣモータであるモータ４とを備えている。ファン３はモータ４と接続されている。

そして、
同じく本体１の内部には、
ファン３と、浴室１６内に面した本体１の底面１８の吹出口１９とを連通する循環風路５と、ファン３と排気ダクト（図示せず）を通して屋外（図示せず）と連通する排気口２０とを連通する排気風路６と、循環風路５と排気風路６への空気すなわち循環空気２１と排気空気２２の量の分配を変更するダンパー７と、ファン３が吸い込んだ空気を加熱するＰＴＣヒーターである循環風加熱手段８と、循環風加熱手段８に対してダンパー７の方向である風上側に位置し空気の温度を検知するサーミスタセンサである温度検知手段９と、ファン３に対して浴室１６の方向である風上側に位置し空気の相対湿度を検知する静電容量型湿度センサである相対湿度検知手段１０と、本体１の運転を制御するためのマイコン、リレー、コンデンサ等を備えた制御基板１１、とを備えている。

そして、制御基板１１はフレーム２の上部に難燃樹脂製のケースを介して取り付けられている。

そして、浴室１６の湿気や入浴時のシャワーの水の飛沫が制御基板１１内に浸入しないように配慮されている。

そして、吹出口１９には、循環風の吹出方向を変更するためのルーバー１２を備えている。

そして、ルーバー１２は図示しないルーバー駆動用ステッピングモータと接続されており、制御基板１１からの指令によってルーバー駆動用ステッピングモータを駆動させることであらかじめ決められた任意の角度まで開いたり、ユーザーが角度設定を変更することで好みの方向に風向を変化させることができる。

また、連続的にルーバー駆動用ステッピングモータを駆動させることで循環風の吹出方向を浴室１６の隅々に向くように広角に制御することができる。

そして、本体１の運転を行わない場合や２４時間換気機能のみを使用する場合は、循環風路５を確保する必要が無いため、意匠性確保のためルーバー１２を閉じておき、暖房運転や乾燥運転を行う場合は、循環風を浴室１６に吹き出す方向にルーバー１２が駆動する。

また、図２に示すように、浴室１６から本体１を見上げた際の意匠性を確保するための意匠パネル１３を備えている。

そして、運転モードの選択は制御基板１１と通信線１４を介して接続されるコントローラ１５を用いてユーザーが行う。コントローラ１５は浴室１６の入り口の壁面、例えば脱衣室１７にスイッチボックスを介して取り付けられる。

そして、ダンパー７は図示しないダンパー駆動用ステッピングモータと接続されており、制御基板１１からの指令によってダンパー駆動用ステッピングモータを駆動することで、任意の角度までダンパーを開くことができる。

ダンパーを開くとは、図３に示すように、図１よりも循環風路５側に流れる風を増やすようにダンパー７を駆動させることを意味する。

また、本体１は、先に挙げた２４時間換気機能の他に複数の運転モードを持っており、例えば暖房運転を行う際は、ダンパー７を全開になるまで駆動させてファン３から送られる風を循環風路５に導き、同時に循環風加熱手段８への通電を行うことで、循環風を加熱して温風とする。

また、乾燥運転を行う際は、ファン３からの風の一部（循環風と排気風）を循環風路５へ導き循環風加熱手段８にて加熱して温風とし、同時に風の一部を排気風路６へ送ることで、乾燥対象に温風を当てて乾かしつつ、浴室１６から湿気を排出する。そのため、ダンパー７は半開きの位置まで駆動する。

さて、従来の浴室空気調和機においては、ユーザーが乾燥運転を選択した際にダンパー７が半開きの位置まで駆動し、次いでモータ４とファン３を駆動して送風を行い、送風が始まってから循環風加熱手段８に通電するが、ダンパー７の開度はあらかじめ決められた乾燥運転用の開度で固定されるため、外気の温湿度によっては必ずしも最適な開度にならないという課題があった。

例を挙げると、外気温度が低い際は、相対湿度の高い低いに関わらず、図３のように一般的な運転条件における乾燥運転のダンパーの開度より開ける側に動かして循環風路５側に流れる風の量を多くして浴室１６内の温度を高く保つことにより、より早く乾燥対象を乾かすことができる。また、外気温度が高く相対湿度も高い際は、図４のように一般的な運転条件における乾燥運転のダンパーの開度より閉める側に動かして排気風路６側に流れる風の量を多くして浴室１６内の空気を早く排出させ、より早く乾燥対象を乾かすことができる。

そして、外気温度が高くても相対湿度が低い場合は、図１のように外気温度と相対湿度が共に高い場合よりも開ける側に動かして循環風路５側に流れる風の量を多くして吹出風速を上げ、より乾燥対象に強く風を当てて乾燥を促すことで、より早く乾燥対象を乾かすことができる。本発明における浴室空気調和機は、図５に示すように、乾燥運転開始時のダンパー７の制御に関して、あらかじめパラメータ化して記憶しており、乾燥運転開始時の温度と相対湿度から好適なダンパー７の開度を選択するようになっている。

従来の浴室空気調和機においては、例のように温湿度ごとにダンパー７の開度を調整しておらず、乾燥運転を選択した際はすべて一様のダンパー７の開度の制御としていた。

ここで、外気温度が低いとは１５℃未満、好ましくは１０℃未満を指し、外気温度が高いとは２５℃以上、好ましくは３０℃以上を指す。また、相対湿度が低いとは５０％未満、好ましくは４５％未満を指し、相対湿度が高いとは７０％以上、好ましくは７５％以上を指す。また、乾燥対象とは浴室１６内に設置された図示しない物干しバーに干した衣類を指す。

低温である１０℃または１５℃等を第１所定温度、高温である２５℃または３０℃等を第２所定温度、低湿度である４５％または５０％等を第１所定湿度、高湿度である７０％または７５％等を第２所定湿度とすると、第１所定温度＜第２所定温度、第１所定湿度＜第２所定湿度となる。

図５に示すパターンについて補足する。

運転開始の際に、温度検知手段９により検知された温度を温度Ｔとし、相対湿度検知手段１０により検知された相対湿度を相対湿度Ｈとする。

「温度Ｔ＜第１所定温度」である場合、ダンパー７の開度（パターン１）を所定開度（パターン２）より大きくして、循環風路５に流す空気の量を増やし、排気風路６に流す空気の量を減らす。

「第１所定温度≦温度Ｔ＜第２所定温度」且つ「相対湿度Ｈ＜第１所定湿度」である場合、ダンパー７の開度（パターン１）を所定開度（パターン２）より大きくして、循環風路５に流す空気の量を増やし、排気風路６に流す空気の量を減らす。

「第１所定温度≦温度Ｔ＜第２所定温度」且つ「第１所定湿度≦相対湿度Ｈ」である場合、ダンパー７の開度（パターン２）を所定開度（パターン２）と同程度にする。

「第２所定温度≦温度Ｔ」且つ「相対湿度Ｈ＜第１所定湿度」である場合、ダンパー７の開度（パターン２）を所定開度（パターン２）と同程度にする。

「第２所定温度≦温度Ｔ」且つ「第１所定湿度≦相対湿度Ｈ」である場合、ダンパー７の開度（パターン３）を所定開度（パターン２）より小さくして、排気風路６に流す空気の量を増やし、循環風路５に流す空気の量を減らす。

なお、「第２所定温度≦温度Ｔ」且つ「第２所定湿度≦相対湿度Ｈ」である場合、ダンパー７の開度をパターン３より小さくしても良い。

また、「温度Ｔ＜第１所定温度」且つ「相対湿度Ｈ＜第１所定湿度」である場合、ダンパー７の開度をパターン１より大きくしても良い。

本体１は乾燥運転モードが選択された時点における温度検知手段９の検知温度と相対湿度検知手段１０から外気温度と外気相対湿度を判定するが、本体１は２４時間換気機能を備えているため、浴室１６内には常に室外から空気が流入しており、浴室１６内の温湿度は概ね外気温度と外気相対湿度に等しくなる。ところが、乾燥運転を行う際は、ユーザーが物干しバーに衣類を吊るす間に衣類から自然に蒸発した水分の影響により、浴室１６内の相対湿度は外気相対湿度より高くなる傾向がある。そこで、相対湿度を相対湿度検知手段１０の読み値より一定の値、例えば５％だけ低く判定するように制御基板１１に搭載したマイコンにプログラムしておくとよい。

なお、この実施の形態１では循環風加熱手段８としてＰＴＣヒーターを用いたが、ハロゲンヒーターやカーボンヒーターを用いてもその作用に差異を生じない。また、ＰＴＣヒーターは一定の温度に達すると急激に抵抗が上昇して温度を一定に保つ特性があるため安全性が高く、浴室空気調和機に一般的に用いられている。

また、温度検知手段９としてサーミスタセンサを用いたが、相対湿度検知手段１０に温度検知機能が付帯している場合は、相対湿度検知手段１０で温度と相対湿度の両方を検知しても良い。

なお、本実施の形態１でサーミスタセンサを用いたのは、本実施の形態１における浴室空気調和機については、サーミスタセンサを温度検知とＰＴＣヒーターの過昇温度上昇防止に兼用するとともに、相対湿度検知手段１０で検知した温度とサーミスタセンサで検知した温度には本発明に影響を及ぼす差が発生しなかったためである。

よって、相対湿度検知手段１０の温度検知機能を使用しないことで、相対湿度検知手段１０と制御基板１１の間の配線を減らせる上、制御基板１１に搭載したマイコンのポート数を増やさないで済むため、コストの削減効果が大いに見込める。

また、本実施の形態１では送風手段としてＡＣモータを使用しているが、ＤＣモータを使用しても良い。ＤＣモータを使用した場合、ＡＣモータと比べて一般的にモータ回転数の制御性に優れるという効果が見込める。

本発明にかかる浴室空気調和機は、外気の温度や湿度によって好適な循環空気の量と排気空気の量を分配し衣類等の乾燥時間を短くしたりランニングコストを低くすることができることを可能とするものであるので、浴室の乾燥を行う天井埋込型の浴室暖房換気乾燥機等として有用である。

１ 本体
２ フレーム
３ ファン
４ モータ
５ 循環風路
６ 排気風路
７ ダンパー
８ 循環風加熱手段
９ 温度検知手段
１０ 相対湿度検知手段
１１ 制御基板
１２ ルーバー
１３ 意匠パネル
１４ 通信線
１５ コントローラ
１６ 浴室
１７ 脱衣室
１８ 底面
１９ 吹出口
２０ 排気口
２１ 循環空気
２２ 排気空気

Claims (4)

1. 本体を備え、天井裏に隠蔽される２４時間換気機能を有した浴室空気調和機であって、
   前記本体は、
   浴室から吸い込んだ空気を前記浴室に戻す、或いは屋外に排出するファンと、
   前記ファンと前記浴室内に面した吹出口とを連通する循環風路と、
   前記吹出口に配置される循環風の吹出方向を変更するためのルーバーと、
   前記ルーバーを駆動するステッピングモータと、
   前記ファンと排気ダクトを通して前記屋外と連通する排気口とを連通する排気風路と、
   前記循環風路と前記排気風路への空気の分配を変更するダンパーと、
   前記浴室から吸い込んだ空気を加熱する循環風加熱手段と、
   前記循環風加熱手段に対して前記ダンパーの方向である風上側に位置し、前記浴室の空気の温度を検知する温度検知手段と、
   前記浴室空気調和機の運転を制御する制御基板と、
   前記浴室から前記浴室空気調和機を見上げた際の意匠性を確保するための意匠パネルとを備え、
   前記制御基板は、
   前記ステッピングモータを連続的に駆動させると共に、
   前記本体を運転する際に前記温度検知手段が検知した温度を基に、あらかじめ決められた複数の作動パターンから好適な作動パターンを選択して前記ダンパーを作動させることを特徴とする浴室空気調和機。
2. 前記制御基板は、
   前記本体を運転する際に前記温度検知手段が検知した温度Ｔが「温度Ｔ＜第１所定温度」である場合、
   前記ダンパーの開度を所定開度より大きくして、前記循環風路に流す空気の量を増やし、前記排気風路に流す空気の量を減らすことを特徴とする請求項１に記載の浴室空気調和機。
3. 前記本体は、前記浴室の空気の相対湿度を検知する相対湿度検知手段をさらに備え、
   前記制御基板は、
   前記本体を運転する際に前記温度検知手段が検知した温度Ｔが「第１所定温度≦温度Ｔ＜第２所定温度」であり、
   且つ、前記本体を運転する際に前記相対湿度検知手段が検知した相対湿度Ｈが「相対湿度Ｈ＜第１所定湿度」である場合、
   前記ダンパーの開度を所定開度より大きくして、前記循環風路に流す空気の量を増やし、前記排気風路に流す空気の量を減らすことを特徴とする請求項１に記載の浴室空気調和機。
4. 前記制御基板は、
   前記温度Ｔが「前記第２所定温度≦前記温度Ｔ」であり、
   且つ、前記相対湿度Ｈが「前記第１所定湿度≦前記相対湿度Ｈ＜第２所定湿度」である場合、
   前記ダンパーの開度を所定開度より小さくして、前記排気風路に流す空気の量を増やし、前記循環風路に流す空気の量を減らすことを特徴とする請求項３に記載の浴室空気調和機。
   

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