JP6053609B2 - 送風システム、換気装置及び熱交換換気装置 - Google Patents

Description

本発明は複数台の送風機を有する送風システム等に関するものである。

例えば、複数台の送風機を駆動させて、送風、換気等を行う送風システムがある。送風システムにおいて、複数台の送風機システムを、室外から換気対象となる室内に給気する給気側送風機と室内から室外に排気する排気側送風機とに分けて換気を行う換気装置がある。

そして、例えば、切替スイッチを用いて、ユーザー（操作者）がオン／オフや強弱の切替えを行うような換気装置において、例えば、スイッチの強に対してモータの特強又は強を割り付け、スイッチの弱に対してモータの弱を割り付けて駆動するような機器がある。また、弱よりも弱い微弱という風量での駆動を実現するような機器も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４５１９６２３号公報（図４）

上記の特許文献１に開示されているような方法で微弱ノッチを実現するのは、強や特強時と比較して風量差をつけるのには有効であった。しかし、標準スイッチ以外の専用スイッチが必要であった。また、リレー回路において複雑な制御を行う必要があった。

このため、例えば標準スイッチだけが設けられているような場合には、微弱を選択することはできなかった。また、ユーザーは、強、弱又は微弱という、３つのスイッチを切替えて、風量を変更しなければならず、煩雑な操作となっていた。さらに、専用スイッチを別途設けることで、設置壁面の意匠性を損ねる可能性があった。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、ユーザーがより簡単に風量の変更を選択して行えるような送風システム等を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る送風システムは、第１モータが設けられた第１送風機と、第２モータが設けられた第２送風機とを備える送風システムにおいて、第１送風機及び第２送風機の風量を強にするか弱にするかの切替えを行う強／弱切替えスイッチと、強／弱切替えスイッチが弱であるときに、風量が弱になるように結線するか微弱になるように結線するかを選択設定される弱側選択設定手段とを備え、第１モータの一端が電源の一方の極に接続され、第２モータの一端が第１リレーを介して電源の一方の極に接続され、第１モータの他端と第２モータの他端とが第２リレーを介して電源の他方の極に接続されることで、第１モータと第２モータとが電源に対して並列に接続され、弱側選択設定手段に微弱が選択設定され、強／弱切替えスイッチが弱に切替えられると、第１リレーを切替えて第２モータの一端が第１モータの他端と接続して第１モータと第２モータとが直列に接続されるようにするものである。

本発明によれば、弱側選択設定手段によって、強／弱切替えスイッチが弱であるときの運転について、弱で行うか微弱で行うかを選択設定できるようにしたので、ユーザーは、例えば強／弱切替えスイッチを弱に切替えるだけで、使用環境、条件等に合わせて選択設定した最適な風量で運転を行うことができる。そして、操作は２つの極簡単なスイッチ操作だけであるため単純で、またスイッチは１つだけであるので壁面の意匠も損なわれずにすむ。

本発明の実施の形態１に係る送風システムの構成等を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の回路構成図である。 本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の運転パターンを示す図である。 運転パターン１における結線等の状態を示す図（その１）である。 運転パターン１における結線等の状態を示す図（その２）である。 運転パターン２における結線等の状態を示す図（その１）である。 運転パターン２における結線等の状態を示す図（その２）である。 運転パターン３における結線等の状態を示す図（その１）である。 運転パターン３における結線等の状態を示す図（その２）である。 運転パターン４における結線等の状態を示す図（その１）である。 運転パターン４における結線等の状態を示す図（その２）である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る送風システムの構成等を示す図である。本実施の形態では、送風システムの一例として、室外の空気を室内（換気対象となる空間）に給気する給気用送風機と、室内の空気を室外に排気する排気用送風機とを備える換気装置について説明する。特に、給気に係る空気と排気に係る空気との間で熱交換を行う熱交換換気装置について説明する。

本実施の形態の熱交換換気装置は、給気用送風機３、排気用送風機４、熱交換器５、給気側モータ６及び排気側モータ７を有している。給気風路１は室外側の空気を取り入れて室内側へ給気するための風路である。また、排気風路２は室内側の空気を取り入れて室外側へ排気するための風路である。

第２送風機となる給気用送風機３は、装置本体内において、給気風路１上に設けられている。第２モータとなる給気側モータ６の駆動により運転し、給気風路１に給気流を生じさせる。第１送風機となる排気用送風機４は装置本体内において、排気風路２上に設けられている。第１モータとなる排気側モータ７の駆動により運転し、排気風路に排気流を生じさせる。ここで、本実施の形態の給気側モータ６及び排気側モータ７は、略同一又は同一巻き線仕様で、電源（交流電源）に並列に接続されている。また、電源からの電力供給により、３段階の回転数で駆動を行うことができる。このため、給気用送風機３、排気用送風機４では、各モータの回転数に基づいて、それぞれ特強、強及び弱の３段階の風量を選択することができる。ここで、回路構成の関係上、第１送風機（第１モータ）が排気用送風機４（排気側モータ７）となり、第２送風機（第２モータ）が給気用送風機３（給気側モータ６）としている。ただ、これに限定するものではなく、第１送風機が給気用送風機３となり、第２送風機が排気用送風機４となるように構成してもよい。

熱交換器５は、装置本体内において、給気風路１と排気風路２とが交差する部分に設けられており、給気風路１を通過する空気と排気風路２を通過する空気との熱交換を行う。熱交換器５は、風路を確保する多数の波形板（図示省略）と伝熱性を有する多数の平板（図示省略）とが交互に積層され、かつ波形板は交互にその波形形成方向を９０°変えて介挿させることによって角柱状に形成されている。

図２は本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の回路構成図である。本実施の形態の熱交換換気装置は、操作者が操作するスイッチとして、運転スイッチ８と強／弱切替えスイッチ９とを有している。運転スイッチ８は熱交換換気装置を運転させるか否かを切替えるスイッチである。また、強／弱切替えスイッチ９は特強若しくは強又は弱若しくは微弱を切替えるスイッチである。回路的には、運転スイッチ８と強／弱切替えスイッチ９とは、商用電源に直列接続されている。

強／弱切替えスイッチ９の弱接点と切替え手段となる弱用リレー１０ａが接続されている。そして、強／弱切替えスイッチ９と弱用リレー１０ａの間には、弱／微弱選択コネクタ１５の一方の接続部が設けられている。また、弱用リレー１０ａと並列に、切替え手段となる微弱用リレー１１ａ及び微弱用リレー１２ａが接続されている。そして、強／弱切替えスイッチ９と微弱用リレー１１ａ及び微弱用リレー１２ａとの間には、弱／微弱選択コネクタ１５の他方の接続部が設けられている。弱／微弱選択コネクタ１５は、一方又は他方の接続部を選択して結線することができる。

一方、強／弱切替えスイッチ９の強接点と給気側モータ６及び排気側モータ７の特強又は強側入力部が配線されている。そして、この配線の間に、弱用リレー１０ａの２つの常閉接点１０ｂが直列に接続されている。さらに、常閉接点１０ｂと給気側モータ６及び排気側モータ７との間には、微弱用リレー１１ａの常閉接点１１ｂが接続されている。ここで、弱用リレー１０ａの常閉接点１０ｂと微弱用リレー１１ａの常閉接点１１ｂとにより、本発明における第２リレーを構成する。そして、常閉接点１１ｂと給気側モータ６との間には強／特強選択コネクタ１３が接続されている。常閉接点１１ｂと給気側モータ６の特強側入力部との間には、強／特強選択コネクタ１３の一方の接続部が設けられている。また、常閉接点１１ｂと給気側モータ６の強側入力部との間には、強／特強選択コネクタ１３の他方の接続部が設けられている。このため、強／特強選択コネクタ１３の一方又は他方の接続部を選択して結線することで、給気側モータ６（給気用送風機３）を特強又は強で駆動することができる。また、常閉接点１１ｂと排気側モータ７との間には強／特強選択コネクタ１４が接続されている。常閉接点１１ｂと排気側モータ７の特強側入力部との間には、強／特強選択コネクタ１４の一方の接続部が設けられている。また、常閉接点１１ｂと排気側モータ７の強側入力部との間には、強／特強選択コネクタ１４の他方の接続部が設けられている。このため、強／特強選択コネクタ１４の一方又は他方の接続部を選択して結線することで、排気側モータ７（排気用送風機４）を特強又は強で駆動することができる。

運転スイッチ８のオン側接点には、弱用リレー１０ａ、微弱用リレー１１ａ及び微弱用リレー１２ａと、給気側モータ６及び排気側モータ７の共通線とが接続されている。また、運転スイッチ８のオン接点と給気側モータ６の共通線との間には、本発明における第１リレーとなる微弱用リレー１２ａの常閉接点１２ｂが接続されている。

図３は本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の運転パターンを示す図である。本実施の形態の熱交換換気装置は、強／特強選択コネクタ１３及び強／特強選択コネクタ１４並びに弱／微弱選択コネクタ１５の選択と、運転スイッチ８及び強／弱切替えスイッチ９の状態とにより、８つの運転パターンを有している。

図４及び図５は運転パターン１における結線等の状態を示す図である。強／特強選択コネクタ１３及び強／特強選択コネクタ１４が強側において結線しており、弱／微弱選択コネクタ１５が弱側において結線している。図４に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を強にすると、給気側モータ６及び排気側モータ７は、電源に対して並列接続となり、電源電圧が印加され、強風量で運転する。一方、図５に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を弱にすると、弱風量で運転する。

図６及び図７は運転パターン２における結線等の状態を示す図である。強／特強選択コネクタ１３及び強／特強選択コネクタ１４が特強側において結線しており、弱／微弱選択コネクタ１５が弱側において結線している。図６に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を強にすると、給気側モータ６及び排気側モータ７は、電源に対して並列接続となり、電源電圧が印加され、特強風量で運転する。一方、図７に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を弱にすると、弱風量で運転する。

図８及び図９は運転パターン３における結線等の状態を示す図である。強／特強選択コネクタ１３及び強／特強選択コネクタ１４が強側において結線しており、弱／微弱選択コネクタ１５が微弱側において結線している。図８に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を強にすると、給気側モータ６及び排気側モータ７は、電源に対して並列接続となり、電源電圧が印加され、強風量で運転する。一方、図９に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を弱にすると、給気側モータ６及び排気側モータ７は、電源に対して直列接続となり、電源電圧の略半分の電圧が印加され、微弱風量で運転する。

図１０及び図１１は運転パターン４における結線等の状態を示す図である。強／特強選択コネクタ１３及び強／特強選択コネクタ１４が特強側において結線しており、弱／微弱選択コネクタ１５が微弱側において結線している。図１０に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を強にすると、給気側モータ６及び排気側モータ７は、電源に対して並列接続となり、電源電圧が印加され、特強風量で運転する。一方、図１１に示すように、運転スイッチ８をオンにし、強／弱切替えスイッチ９を弱にすると、給気側モータ６及び排気側モータ７は、電源に対して直列接続となり、電源電圧の略半分の電圧が印加され、微弱風量で運転する。

運転パターン５及び運転パターン７については、強／特強選択コネクタ１３を強側において結線させ、強／特強選択コネクタ１４を特強側において結線させて運転するものである。また、運転パターン６及び運転パターン８については、強／特強選択コネクタ１３を特強側において結線させ、強／特強選択コネクタ１４を強側において結線させて運転するものである。以上のように結線を行うことで、給気に係る風量と排気に係る風量とを異ならせることができる。

以上のように、本実施の形態の送風システムである熱交換換気装置によれば、弱／微弱選択コネクタ１５によって、強／弱切替えスイッチ９が弱であるときの運転について、弱で行うか微弱で行うかを選択設定できるようにしたので、ユーザーは、強／弱切替えスイッチ９を弱に切替えるだけで、使用環境、条件等に合わせて選択設定した最適な風量で運転を行うことができる。このとき、強、弱等のときには、電源に対して給気側モータ６と排気側モータ７とを並列接続し、微弱の時には直列接続することによって、モータの接続を切替えて印加電圧により、回転数（風量）を切替えるようにしたので、モータ及び送風機のサイズを大きくすることなく風量切替えを行うことができる。

また、強／弱切替えスイッチ９が強であるときの運転について、強／特強選択コネクタ１３と１４とにより、強で行うか特強で行うかを選択設定できるようにしたので、強／弱切替えスイッチ９を弱に切替えるだけで、使用環境、条件等に合わせて選択設定した最適な風量で運転を行うことができる。そして、操作は２つの極簡単なスイッチ操作だけであるため単純で、またスイッチは１つだけであるので壁面の意匠も損なわれずにすむ。

実施の形態２．
上記の実施の形態１においては、選択コネクタで結線を行ったが、これに限定するものではない。例えば、切替スイッチ等の別の手段で、選択して結線を行うようにしてもよい。また、モータの巻線が更に増減したとしても同様に行うことにより相似な回路構成にすることができる。

また、上記の実施の形態１においては、強の入力部において、給気側モータ６及び排気側モータ７と電源とを直列接続にして微弱風量で運転するようにしたが、これに限定するものではない。特強の入力部又は弱の入力部において、給気側モータ６及び排気側モータ７と電源とを直列接続にしてもよい。

そして、上記の実施の形態１は熱交換換気装置について説明したが、通常の換気装置についても適用することができる。また、他の送風システム等についても適用することができる。

また、上記の実施の形態１では、給気用送風機３（給気側モータ６）と排気用送風機４（排気側モータ７）とを１台ずつで構成したが、これに限定するものではなく、それぞれ複数台の送風機で構成するようにしてもよい。

１ 給気風路、２ 排気風路、３ 給気用送風機、４ 排気用送風機、５ 熱交換器、６ 給気側モータ、７ 排気側モータ、８ 運転スイッチ、９ 強／弱切替えスイッチ、１０ａ 弱用リレー、１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ 常閉接点、１１ａ 微弱用リレー、１２ａ 微弱用リレー、１３，１４ 強／特強選択コネクタ、１５ 弱／微弱選択コネクタ。

Claims (4)

1. 第１モータが設けられた第１送風機と、第２モータが設けられた第２送風機とを備える送風システムにおいて、
   第１送風機及び第２送風機の風量を強にするか弱にするかの切替えを行う強／弱切替えスイッチと、
   前記強／弱切替えスイッチが弱であるときに、風量が弱になるように結線するか微弱になるように結線するかを選択設定される弱側選択設定手段と
   を備え、
   前記第１モータの一端が電源の一方の極に接続され、前記第２モータの一端が第１リレーを介して前記電源の一方の極に接続され、
   前記第１モータの他端と前記第２モータの他端とが第２リレーを介して前記電源の他方の極に接続されることで、前記第１モータと前記第２モータとが前記電源に対して並列に接続され、
   前記弱側選択設定手段に前記微弱が選択設定され、前記強／弱切替えスイッチが弱に切替えられると、前記第１リレーを切替えて前記第２モータの一端が前記第１モータの他端と接続して前記第１モータと前記第２モータとが直列に接続されるようにすることを特徴とする送風システム。
2. 前記強／弱切替えスイッチにおいて強に切替えられたときに、風量が強になるように結線するか特強になるように結線するかを選択設定される強側選択設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の送風システム。
3. 請求項１又は２に記載の送風システムを有する換気装置であって、
   一方の送風機を室外から室内へ給気する給気用送風機とし、他方の送風機を室内から室外に排気する排気用送風機とすることを特徴とする換気装置。
4. 請求項３に記載の換気装置を有する熱交換換気装置であって、
   前記給気用送風機が供給する空気と前記排気用送風機が排出する空気とを熱交換する熱交換器をさらに有することを特徴とする熱交換換気装置。

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