(57)【要約】【課題】設置条件や使用環境の影響を受けにくく、様々な生活シーンにおいても応答性良く制御可能な換気装置を提供する。【解決手段】人検知センサー１０と湿度センサー１１各々の検知状態から最適運転を判断することで、浴室だけではなく浴室とトイレが併設された空間においても使用者の様々な生活シーンに対して応答性良く動作し、且つ少ない電力で最適な室内環境を保つように排気モータを運転するよう制御手段１２を備えた換気装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴室およびトイレが併設された空間に設置される換気装置であって、強制的に室内空気を排出する排気モータと、空間内の湿度を検出する湿度センサーと、空間内の人の存在を検出する人検知センサーと、前記湿度センサーおよび人検知センサーの信号を受けて前記排気モータの運転を制御する制御手段とを備え、室内環境が設定湿度を超える、もしくは人検知センサーが人を検出するタイミングのいずれか一方で前記排気モータの運転を開始し、その後、先に検出したセンサーが非検知状態となった後で、もう一方のセンサーが非検知状態となった場合に、前記排気モータを遅延運転させることを特徴とする換気装置。
【請求項２】
排気モータが停止している状態で、湿度センサーの信号変化量が所定の値を超え上昇の挙動を示した場合には、設定湿度に関わらず、排気モータを所定時間強制運転させることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
人検知センサーが人を検知し排気モータを運転した場合、人検知センサー検知後、設定湿度よりも低い湿度に排気モータの動作閾値を変更することを特徴とした請求項１に記載の換気装置。
【請求項４】
人検知センサーが検知状態から非検知状態となった場合、非検知状態から所定時間経過後に排気モータの動作閾値を元の設定湿度に戻すことを特徴とする請求項３に記載の換気装置。
【請求項５】
湿度設定手段を備え、多段階に設定湿度を可変できることを特徴とする請求項１、３、４のいずれか一つに記載の換気装置。
【請求項６】
遅延時間設定手段を備え、多段階に遅延時間を可変できることを特徴とする請求項１、３、４、５のいずれか一つに記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅空間において特に浴室やトイレでの人の行動により発生する臭気や湿気を排出するための換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の浴室用の換気装置は、例えば湿度センサーを用いて、設定された湿度を超えた場合に排気モータを運転するものや、換気装置への電源通電初期時には固定時間強制的に排気モータを運転するものなどが知られていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−７０５３６号公報（第一図参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のこの種の換気装置では、例えば浴室内環境において湯気などの発生により湿度上昇が発生した場合でも、換気装置内部に備え付けけられた湿度センサー部へ湯気が到達するまでの時間がかかることにより、結果として排気モータ動作までの応答性が遅くなったり、また排気モータが動作しないケースも想定され、的確に湿気を排出できなかったり、また電源通電初期は所定時間強制排気運転するために、浴室内が乾燥しているにも関わらず、排気モータが運転し続けることにより電力を浪費しているという課題があった。
【０００５】
また、湿度センサーで湿度上昇を検出し換気開始した後、湿度低下を検出して停止した場合、排気モータの動作は湿度変化にのみ依存するために、例えば浴室にトイレが併設された空間においては、トイレ使用時の残臭を完全に除去できない等の課題もあった。
【０００６】
本発明は、前記の問題を解決し、湿度センサーと人検知センサー各々の検知状態から最適運転を判断することで、浴室だけではなく浴室とトイレが併設された空間においても使用者の様々な生活シーンに対して応答性良く動作し、且つ少ない電力で最適な室内環境を保つように排気モータを運転制御することができる換気装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、これらの課題を解決するために、本発明は、浴室およびトイレが併設された空間に設置される換気装置であって、強制的に室内空気を排出する排気モータと、空間内の湿度を検出する湿度センサーと、空間内の人の存在を検出する人検知センサーと、前記湿度センサーおよび人検知センサーの信号を受けて前記排気モータの運転を制御する制御手段とを備え、室内環境が設定湿度を超える、もしくは人検知センサーが人を検出するタイミングのいずれか一方で前記排気モータの運転を開始し、その後、先に検出したセンサーが非検知状態となった後で、もう一方のセンサーが非検知状態となった場合に、前記排気モータを遅延運転させることを特徴とするものである。
【０００８】
また、排気モータが停止している状態で、湿度センサーの信号変化量が所定の値を超え上昇の挙動を示した場合には、設定湿度に関わらず、排気モータを所定時間強制運転させることを特徴とするものである。
【０００９】
また、人検知センサーが人を検知し排気モータを運転した場合、人検知センサー検知後、設定湿度よりも低い湿度に排気モータの動作閾値を変更することを特徴とするものである。
【００１０】
また、人検知センサーが検知状態から非検知状態となった場合、非検知状態から所定時間経過後に排気モータの動作閾値を元の設定湿度に戻すことを特徴とするものである。
【００１１】
また、湿度設定手段を備え、多段階に設定湿度を可変できることを特徴とするものである。
【００１２】
また、遅延時間設定手段を備え、多段階に遅延時間を可変できることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本願発明によれば、湿度センサーと人検知センサー各々の検知状態から最適運転を判断することで、浴室だけではなく浴室とトイレが併設された空間においても使用者の様々な生活シーンに対して応答性良く動作し、且つ少ない電力で最適な室内環境を保つように排気モータを運転制御することができる換気装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１の構成図（（ａ）断面図、（ｂ）ルーバーの図）
【図２】同実施の形態１の制御ブロック図
【図３】同実施の形態１の湿度設定手段と遅延時間設定手段を示す図
【図４】同実施の形態１の通常時の動作説明図（（ａ）時間軸上で人の動きと湿度の変化を示す図、（ｂ）時間軸上で排気モータの動作について示す図）
【図５】同実施の形態１の遠隔操作時の動作説明図（（ａ）時間軸上で人の動きと湿度の変化を示す図、（ｂ）時間軸上で排気モータの動作について示す図）
【図６】同実施の形態２の構成図（（ａ）断面図、（ｂ）ルーバーの図）
【図７】同実施の形態３の設置図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の請求項１記載の換気装置は、浴室およびトイレが併設された空間に設置される換気装置であって、強制的に室内空気を排出する排気モータと、空間内の湿度を検出する湿度センサーと、空間内の人の存在を検出する人検知センサーと、前記湿度センサーおよび人検知センサーの信号を受けて前記排気モータの運転を制御する制御手段とを備え、室内環境が設定湿度を超える、もしくは人検知センサーが人を検出するタイミングのいずれか一方で前記排気モータの運転を開始し、その後、先に検出したセンサーが非検知状態となった後で、もう一方のセンサーが非検知状態となった場合に、前記排気モータを遅延運転させる構成としたものである。これにより、人検知センサーと湿度センサーのいずれか早く検知したタイミングをトリガーとして排気モータを動作制御することで従来の課題であった応答性を高めることができるとともに、人検知センサーが先に検知し排気モータの運転を開始した状態において、退室判定後に湿度判定を行うことで、残臭のみならず残湿も確実に行うことができ、また、湿度センサーが先に検知し排気モータの運転を開始した状態においても、湿度低下判定後、退室判定を行うことで残湿のみならず残臭除去も確実に行うことができるという効果を奏する。
【００１６】
また、請求項２記載の換気装置は、排気モータが停止している状態で、湿度センサーが所定の値を超える湿度上昇の挙動を示した場合には、設定湿度に関わらず、排気モータを所定時間強制運転させる構成としたものである。これにより、遠隔操作で自動お湯張り機能を使用した場合の急激な湿度上昇の挙動を検知でき、排気モータを強制運転することができる。また換気装置のルーバーに照明器具が具備されたものも一般的には知られているが、このような商品においても照明器具が単独で点灯している場合、室内湿度が変化したとしても、照明器具の自己発熱により換気装置内部の温度が上昇し、結果相対湿度が低下するので、浴室内の正確な湿度を検知できなくなる。このような状態においても、設定湿度に関わらず、急激な湿度上昇の挙動を示した場合には排気モータを強制運転することができる。これらの様々な生活シーンにおいても、応答性良く検知することができるという効果を奏する。
【００１７】
また、請求項３記載の換気装置は、人検知センサーが人を検知し排気モータを運転した場合、人検知センサー検知後、設定湿度よりも低い湿度に排気モータの動作閾値を変更する構成としたものである。これにより、人の入室をトリガーとして、次の行動予測、つまりは浴室内でのシャワー使用を予測し、設定湿度を下げることで湿度に対する感度を一時的に高め、人が非検知状態になった後でも、湿度の変化を感度良く認識でき排気モータを運転させることができるので、様々な生活シーンにおいても、応答性良く検知することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、請求項４記載の換気装置は、人検知センサーが検知状態から非検知状態となった場合、非検知状態から所定時間経過後に排気モータの動作閾値を元の設定湿度に戻す構成としたものである。これにより、一時的に高めた設定湿度を継続させることにより排気モータが停止しない等の誤動作を防止することができるという効果を奏する。
【００１９】
また、請求項５記載の換気装置は、湿度設定手段を備え、多段階に設定湿度を可変できる構成としたものである。これにより、浴槽に対して離れた場所に換気装置が設置され室内の湿度変化を認識しにくい場合においても、使用者が自由に設定感度を調節できることで、設置状況に影響を受けずに、応答性良く検知することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、請求項６記載の換気装置は、遅延時間設定手段を備え、多段階に遅延時間を可変できる構成としたものである。これにより、人が退室した後の残臭除去や、空間内の湿度は低下したものの壁や床が乾燥していない場合でも、空間内乾燥を促進するよう排気モータを運転するよう、使用者が自由に時間設定を調節できるという効果を奏する。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の換気装置の構成について、図１を参照しながら構成について説明する。図１に示すように、換気装置は、例えば室内１の天井裏２に設置されており、本体３の下方に吸込口３ａを有し、本体３の側面に設けたアダプター４は、排気ダクト５を通して室内の壁面に設けられている排気口６から屋外へ排気する。
【００２２】
本体３内部には、羽根７と羽根７を回転させる排気モータ８を備え、吸込口３ａには、この吸込口３ａを覆う通気口を有したルーバー９を備える。
【００２３】
また、人検知センサー１０をルーバー９の前面に備え、室内１への人の入退室を検知しやすい構成としている。人検知センサー１０は人の動きを検出できれば良く、人から発生する赤外線の移動を検出する焦電タイプや、熱源そのものから発生する赤外線量を検出する熱起電力タイプなどがある。
【００２４】
また、湿度センサー１１はルーバー９よりも奥まった位置で、且つ室内１から吸込口３ａ、アダプター４、排気ダクト５を介して屋外へ排出する風路に配置している。ルーバー９よりも奥まった位置に配置している理由としては、一般的な湿度センサー１１は、抵抗変化タイプや静電容量変化タイプなどが挙げられるが、共に直接水や洗剤が付着すると湿度センサー１１内部の素子が劣化、破壊する恐れがあるために、シャワー時や清掃時などに直接水や洗剤などがかからないよう配慮している。
【００２５】
次に図２に示すように、制御手段１２（図示せず）はＣＰＵ１３で構成され、ＣＰＵ１３は人検知センサー１０や湿度センサー１１の信号を常に監視し、各々のセンサー個別に設定された閾値を越えた場合に、排気モータ８の運転制御を行うものである。後述するＣＰＵ１３の動作については、ＣＰＵ１３内部のカウンターやＲＡＭ、ＲＯＭが共同するプログラムの形態で実施される。
【００２６】
さらに、図３には湿度設定手段１４と遅延時間設定手段１５の一例を示している。湿度感度を可変できる湿度設定手段１４と、０分〜６０分まで可変できる遅延時間設定手段１５は、湿度センサー１１と同様に、直接水や洗剤が付着しにくいルーバー９よりも奥まった位置に配置しており、ＣＰＵ１３が各々の設定を認識する構成としている。換気装置の設置時もしくは設置後、設置環境や季節により使用者の意図と異なる動作をする場合は使用者の好みに合わせて自由に変更できる構成としている。ここで、湿度設定手段１４として、感度の高低が設定できるようにしているがこれに限定するものではなく、例えば具体的に３０〜９０％などと記載して構成することもできる。
【００２７】
図４は人検知センサー１０と湿度センサー１１の検知フローと排気モータ８の動作について説明するための図である。この図はトイレ使用後、浴室を使用する場合の例である。図４（ａ）は時間軸上で人の動きと湿度の変化を示しており、図４（ｂ）は時間軸上で排気モータ８の動作について示しているものである。まずｔ１にて人の入室を検出した時、人検知センサー１０の動作閾値を越えたことをＣＰＵ１３が認識し、排気モータ８を運転させる。その後、ｔ２にて浴室でシャワーを使用してしばらく経過すると、排気モータ８の運転により高湿度の空気が吸引され、湿度センサー１１の動作閾値を超えたことをＣＰＵ１３が認識する。シャワー使用後ｔ３にて人が退出し、ｔ３以降は排気モータ８が継続動作することによって、湿度が徐々に低下していき、ｔ４にて湿度センサー１１の動作閾値を下回る。湿度センサー１１の動作閾値には、チャタリング等の誤動作を防止するために３〜５％ＲＨ程度のヒステリシスを持たせておく。ＣＰＵ１３にはあらかじめ所定の遅延時間を設定しており、その設定された時間だけ排気モータ８の遅延運転させることで残湿を確実に除去し、例えば１５分後のｔ５にて排気モータ８を停止させる。
【００２８】
図５は自動お湯張り機能を使用した場合の例である。図５（ａ）（ｂ）の詳細は、図４と同様である。まず人検知センサー１０が検知できないエリア例えば脱衣所やキッチンから遠隔操作し自動お湯張り機能を使用すると、ｔ１にて湿度センサー１１の動作閾値を超えたことをＣＰＵ１３が認識し、排気モータ８を運転させる。その後、ｔ２にて人が入室しシャワー使用及び入浴後、排気モータ８が継続動作することによって、湿度が徐々に低下していき、ｔ３にて湿度センサー１１の動作閾値を下回る。ｔ３以降に湿度が上がらない状態で、ｔ４にて例えばトイレを使用後、人が退出したとする。ＣＰＵ１３にあらかじめ設定させている所定の時間排気モータ８を遅延運転させることで残臭を確実に除去し、ｔ５にて排気モータ８を停止させる。
【００２９】
以上のように、本発明の実施の形態１においては、湿度センサー１１および人検知センサー１０のいずれか一方で排気モータ８の運転を開始し、先に検出したセンサーが非検知状態となった後で、もう一方のセンサーが非検知状態となった場合に、前記排気モータ８を遅延運転させることで、オフ状態からオン状態の応答性を高めることができるとともに、人検知センサーが先に検知し排気モータの運転を開始した状態において、退室判定後に湿度判定を行うことで、残臭のみならず残湿も確実に行うことができ、また、湿度センサーが先に検知し排気モータの運転を開始した状態においても、湿度低下判定後、退室判定を行うことで残湿のみならず残臭除去も確実に行うことができる。
【００３０】
また、湿度設定や遅延時間設定も任意で変更調整可能としていることから、少ない電力で最適な環境を保つことができる。
【００３１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の換気装置の構成について、図６を参照しながら構成について説明する。なお、実施の形態１と同一機能を有するものは、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３２】
ルーバー９の中央付近に蛍光灯やＬＥＤを光源とする照明器具１６を備え、排気モータ８や人検知センサー１０および湿度センサー１１を制御する制御手段１２とは異なる商用電源に接続され、主に壁へ埋め込まれた機械式オンオフスイッチから独立して制御可能な構成とする。
【００３３】
使用者がトイレや浴室を使用する際に、まず壁に埋め込まれたスイッチをオンし、照明器具１６を点灯させる。その後、人検知センサー１０や湿度センサー１１が検知することで排気モータ８が運転すれば、風路に備えられた照明器具１６は空冷され、本体３内部へ熱が滞留することはなく、測定対象空間の正確な湿度をセンシングできる。しかしながら、例えば照明器具１６を制御するためのスイッチが配置されている場所がトイレや浴室から離れている、もしくは人検知センサー１０や湿度センサー１１が検知できない場所に設置されている場合は、照明器具１６単体で動作するケースもありうる。このとき、照明器具１６の自己発熱により本体３内部の温度は５度程度上昇する、つまりは湿度センサー１１周囲の温度も上昇することになる。一般的に周囲温度が５度上昇すると、１０％ＲＨ程度、相対湿度は低くなり、設定湿度を固定にしていた場合は、感度が鈍くなり、検知しないという症状が発生する。
【００３４】
そこで、制御手段１２は湿度センサー１１の信号を常時監視し、所定時間あたりの湿度変化量Δ％ＲＨ／ｔが例えば５％／２０ｓを超えた場合は、設定湿度を下回っていたとしても排気モータ８を駆動制御する構成とする。
【００３５】
上記構成において、照明器具１６を単独操作して自動お湯張り機能などを遠隔操作で使用した場合でも、浴室内の急激な湿度上昇の挙動に対して応答性良く検知することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の換気装置の構成について、図７を参照しながら構成について説明する。なお、実施の形態１と同一機能を有するものは、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３７】
図７は換気装置の設置例である。トイレと浴室が一体となった空間に換気装置を設置する場合、空間環境を均一にセンシングするために、浴槽上方もしくは、広い空間になれば空間中央部に設置されるケースもある。一般的にトイレと浴槽の境目には、ガラスやカーテンなどの仕切り部材１７が備え付けられている。このような設置状況の場合、入室時に人検知センサー１０により人を検知することができるが、仕切り部材１７が存在することによって、図７中斜線部の人検知エリア以外では人を検知することができなくなり、シャワーを使用している間、湿度センサー１１のみでの正確な空間環境センシングは困難となり、最悪の場合、排気モータ８は停止してしまう。
【００３８】
そこで、初期の湿度に対する動作閾値を８０％ＲＨとして、人検知センサー１０が入室を検知した場合は、湿度に対する動作閾値を７０％ＲＨへ自動で下げ、シャワー使用後退室し、人を検知状態から非検知状態になり、５分程度人の非検知状態が継続した場合に、初期の湿度設定８０％ＲＨへ戻す構成とする。５分程度の人非検知状態を監視している理由としては、例えばトイレ使用時にも関わらず、微動していることを人検知センサー１０が検知できなかった場合などを考慮して設定してある。トイレのみ使用した場合は、湿度に対する動作閾値を７０％ＲＨへ下げてはいるが、室内の湿度は不変であるために湿度検知レベルには至らず、基本的に人検知センサー１０の検知状態にのみ依存して排気モータ８を制御する。
【００３９】
上記構成において、人の入室をトリガーとして、次の行動予測、つまりは浴室内でのシャワー使用を予測し、設定湿度を下げることで湿度に対する感度を一時的に高め、人が非検知状態になった後でも、湿度の変化を感度良く認識でき排気モータを運転させることができ、また、人検知センサーが検知状態から非検知状態となり、非検知状態から所定時間経過後に排気モータの動作閾値を元の設定湿度に戻すことで、一時的に高めた設定湿度を継続させることにより排気モータが停止しない等の誤動作を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる換気装置は、様々な生活シーンにおいても応答性良くセンシングできるので居住用だけでなく、ホテルなどの換気装置としても適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１    室内
２    天井裏
３    本体
３ａ  吸込口
４    アダプター
５    排気ダクト
６    排気口
７    羽根
８    排気モータ
９    ルーバー
１０  人検知センサー
１１  湿度センサー
１２  制御手段
１３  ＣＰＵ
１４  湿度設定手段
１５  遅延時間設定手段
１６  照明器具
１７  仕切り部材
【図１】
2012233610.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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