JP7360876B2 - 換気装置及び換気システム - Google Patents
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Description
このような換気装置の従来例として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。
[第1実施形態の構成説明]
図1は、本発明の第1実施形態に係る換気装置を住宅(建物)に設置したときの、空気の流れを示すフロー図、図2は、換気装置のフロー図である。図3は、図2に示した制御装置及びその周辺機器の電気的な構成を示すブロック図である。
標準モードは、SAファンF1とEAファンF2を同時に駆動させ、給気と排気を同時に行うモードである。給気風速センサ12、及び排気風速センサ13で検出される風速から算出される給気流路P1、排気流路P2の風量が予め設定した基準設定風量(不揮発性メモリ32aに記憶した基準設定風量)となるように、SAファンモータ25、及びEAファンモータ26の回転数を制御する。つまり、設定モードにて設定されている基準設定風量となるように、各ファンモータ25、26の回転数が制御される。
陽圧モードは、給気ファンF1による風量を設定モードで設定した設定風量とし、排気ファンF2による風量を基準設定風量よりも少ない風量(例えば、設定の80%)として、住宅内を陽圧にするモードである。風量差により住宅内が陽圧となるので、花粉やPM2.5(細かい粒子状物質)などが窓や扉の隙間から住宅内に浸入することを防止し、花粉症やPM2.5の対策とすることができる。
エコ風量モードは、自然換気量が多いと判断される場合に換気風量を低減して消費電力を低減するモードである。例えば、冬期においては室内温度と室外温度との差が大きくなり、住宅の隙間などにより、住宅の内外での空気の出入りが多くなる。即ち、自然換気量が増大する。従って、換気装置1による給気、排気の風量を低減しても、住宅内を十分に換気することができる。
保全モードは、全熱交換器11の結露、凍結を防止するために、微弱な風量とするモードである。例えば、寒冷地の冬期は室外温度が極めて低いことがある。このような場合には、低温の外気、例えば、氷点下15℃(第2の下限値)以下の外気をそのまま給気流路P1内に取り込むと、全熱交換器11内に結露が生じたり、或いは全熱交換器11が凍結する等の問題が発生する。このため、SAファンモータ25を回転が維持出来る最低限の回転数(所定の回転数;例えば、400[rpm])で回転させ、EAファンモータ26は、通常の設定風量となるよう制御させる。
微弱風量モードは、換気経路内結露を防止するために、運転停止の変わりに微弱な風量とするモードである。例えば、本来は24時間連続運転することが望ましいが、冬期の換気の冷たさのため、ユーザにより換気装置1を停止される場合がある。換気装置が停止すると、住宅内の高温多湿な空気が換気経路内に逆流し、外部の空気に冷やされることによって換気経路内の結露が生じる恐れがある。また換気経路内にはほとんど空気の動きが無いため、カビ等が発生する恐れもある。このため、SAファンモータ25、及びEAファンモータ26の双方を最低限の回転数(所定の回転数;例えば、400[rpm];なお、前述の保全モードの最低限の回転数と同回転数でなくてもよい)で回転させることで、ユーザに冬期の換気の冷たさを感じさせずに、換気経路内結露やカビの発生を防止することができる。これは手元コントローラ23から操作を行う。
風速センサの故障検知機能は、給気風量或いは排気風量を算出するための風速センサ(給気風速センサ12、排気風速センサ13)の検出値が異常である場合にユーザに報知する機能である。図2に示した給気風速センサ12、排気風速センサ13の検出値が異常となって、実際の風速よりも高い値を出力する誤作動が生じた場合には、風量が過多と判断され各ファンモータ25、26の回転数が低下するように制御されることになる。
フィルタメンテナンス時期表示機能は、外気に含まれる塵埃などを除去するフィルタ2に目詰まりが生じている場合には、目詰まりによりフィルタ2の機能が低下する前に、目詰まりの発生を検出してフィルタ2のメンテナンス時期を報知する機能である。
次に、上述のように構成された第1実施形態に係る換気装置1の処理動作を、図4~図11を参照して説明する。
初めに、ステップS61において、制御部31は、外気温度センサ14で検出される室外温度と、室内温度センサ15で検出される室内温度を取得する。
初めに、ステップS71において、制御部31は、外気温度センサ14により測定される室外温度を取得する。
以上説明したように、第1実施形態に係る換気装置1では、以下に示す効果を達成することができる。
(1)各ファンF1、F2の設定風量を手元コントローラ23を操作することにより不揮発性メモリ32aに書き込むことができるので、設定風量を工場出荷時に書き込む必要がなく、施工管理が容易になる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、前述した第1実施形態にて説明した換気装置1を住宅の複数のフロアに設置して、住宅内を換気するものである。即ち、第2実施形態は、2つの換気装置を備えた換気システムである。
第2実施形態では、室外温度が下限値(例えば、10℃)を下回った場合には、1階に設置された換気装置1bについては、前述した「3.エコ風量モード」にて示した処理を実施する。即ち、SAファンF1、及びEAファンF2の双方の設定風量を通常時の風量に対して所定の比率だけ低減する。例えば、20%低減して通常時の80%の風量に設定する。
2、2a、2b フィルタ
11 全熱交換器(熱交換器)
12 給気風速センサ
13 排気風速センサ
14 外気温度センサ
15 室内温度センサ
21 制御装置
22 制御回路
23 手元コントローラ
24 モータドライバ
25 SAファンモータ
26 EAファンモータ
27 電源回路
31 制御部
32 記憶部
32a 不揮発性メモリ
33 操作入出力部
34 入力部
35 出力部
41 マイコン
42 表示部
43 操作部
100、201 住宅
101 天井部
102 居室
103 廊下
111a、111b ダクト
202 1階居室
203 2階居室
204 廊下・階段
211a、211b ダクト
Claims (9)
- 室外の空気を室内に給気する給気ファン、及び前記給気ファンの給気風量を検出する給気風量センサを備えた給気流路と、
室内の空気を室外に排気する排気ファン、及び前記排気ファンの排気風量を検出する排気風量センサを備えた排気流路と、
前記給気流路を流れる空気と前記排気流路を流れる空気の間で熱交換を行う熱交換器と、
前記給気ファン、及び前記排気ファンの駆動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
操作者が入力操作を行う操作部と、
前記操作部からの入力に基づいた、前記給気流路の設定給気風量、前記排気流路の設定排気風量を記憶する不揮発性メモリと、を有し、
建物に設置する際に、前記設定給気風量及び前記設定排気風量が、それぞれ有効設定給気風量及び有効設定排気風量となるように補正する演算を実施し、前記有効設定給気風量及び前記設定排気風量を前記不揮発性メモリに記憶し、
前記給気風量が前記有効設定給気風量となるように前記給気ファンを制御し、且つ、前記排気風量が前記有効設定排気風量となるように前記排気ファンを制御すること、
を特徴とする換気装置。 - 前記演算は、有効換気量率および前記給気風量センサおよび/または前記排気風量センサのセンサ誤差値を用いて行うこと
を特徴とする請求項1に記載の換気装置。 - 室外の空気を室内に給気する給気ファン、及び前記給気ファンの給気風量を検出する給気風量センサを備えた給気流路と、
室内の空気を室外に排気する排気ファン、及び前記排気ファンの排気風量を検出する排気風量センサを備えた排気流路と、
前記給気流路を流れる空気と前記排気流路を流れる空気の間で熱交換を行う熱交換器と、
前記給気ファン、及び前記排気ファンの駆動を制御する制御装置と、
前記給気流路の、室外空気の導入口近傍に設けられ、外気温度を検出する外気温度センサを備え、
前記制御装置は、
操作者が入力操作を行う操作部と、前記操作部からの入力に基づいた、前記給気流路の設定給気風量、前記排気流路の設定排気風量を記憶する不揮発性メモリと、を有し、
前記不揮発性メモリには、前記外気温度の第2の下限値が設定されており、
前記給気風量が前記設定給気風量となるように前記給気ファンを制御し、且つ、前記排気風量が前記設定排気風量となるように前記排気ファンを制御し、
前記外気温度センサで検出される外気温度が、前記第2の下限値よりも低い場合には、前記給気ファンを駆動する給気ファンモータの回転数が、モータの回転数を維持できる最低限の回転数となるように制御すること
を特徴とする換気装置。 - 室外の空気を室内に給気する給気ファン、及び前記給気ファンの給気風量を検出する給気風量センサを備えた給気流路と、
室内の空気を室外に排気する排気ファン、及び前記排気ファンの排気風量を検出する排気風量センサを備えた排気流路と、
前記給気流路を流れる空気と前記排気流路を流れる空気の間で熱交換を行う熱交換器と、
前記給気ファン、及び前記排気ファンの駆動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
操作者が入力操作を行う操作部と、前記操作部からの入力に基づいた、前記給気流路の設定給気風量、前記排気流路の設定排気風量を記憶する不揮発性メモリと、を有し、
前記給気風量が前記設定給気風量となるように前記給気ファンを制御し、且つ、前記排気風量が前記設定排気風量となるように前記排気ファンを制御し、
給気ファン及び排気ファンの少なくとも一方の回転数が、予め設定した時間以上継続して基準回転数よりも低い場合には、前記給気風量センサ、または前記排気風量センサの故障を報知すること、
を特徴とする換気装置。 - 前記操作部は、前記設定給気風量及び前記設定排気風量を、1[m 3 /h]以下の単位で入力可能であること
を特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の換気装置。 - 前記給気流路の、室外空気の導入口近傍に設けられ、外気温度を検出する外気温度センサと、
前記排気流路の、室内空気の導入口近傍に設けられ、室内温度を検出する室内温度センサを備え、
前記不揮発性メモリには、前記外気温度の第1の下限値と、前記外気温度と前記室内温度の差分値が設定されており、
前記制御装置は、前記外気温度センサで検出される外気温度が前記第1の下限値よりも低いか、または前記外気温度センサと前記室内温度センサで検出される温度差が、前記差分値より大きい場合には、前記設定給気風量、及び設定排気風量が低減するように、前記給気ファン及び排気ファンを制御すること、
を特徴とする請求項1,3,4のいずれか1項に記載の換気装置。 - 前記制御装置は、前記給気ファンを駆動する給気ファンモータ及び/または前記排気ファンを駆動する排気ファンモータの回転数を、所望の回転数に制御可能であること、
を特徴とする請求項1,3,4のいずれか1項に記載の換気装置。 - 前記給気流路の入口部近傍には、塵埃除去用のフィルタが設けられ、前記不揮発性メモリには、前記給気ファン、及び排気ファンの上限回転数が記憶されており、
前記制御装置は、前記給気ファン及び排気ファンの少なくとも一方の回転数が前記上限回転数を超えた場合には、前記フィルタの交換を促す警報を報知すること
を特徴とする請求項1,3,4のいずれか1項に記載の換気装置。 - 第1のフロアに設けられた第1の換気装置、及び前記第1のフロアよりも高層の第2のフロアに設けられた第2の換気装置を備えた換気システムであって、
前記第1の換気装置及び第2の換気装置は、
室外の空気を室内に給気する給気ファン、及び前記給気ファンの給気風量を検出する給気風量センサを備えた給気流路と、
室内の空気を室外に排気する排気ファン、及び前記排気ファンの排気風量を検出する排気風量センサを備えた排気流路と、
前記給気流路と前記排気流路の間で熱交換を行う全熱交換器と、
前記給気ファン、及び前記排気ファンの駆動を制御する制御装置と、
前記給気流路の、室外空気の導入口近傍に設けられ、外気温度を検出する外気温度センサと、を備え、
前記制御装置は、
操作者が入力操作を行う操作部と、前記操作部からの入力に基づいた前記給気流路の設定給気風量、前記排気流路の設定排気風量、前記外気温度の第1の下限値を記憶する不揮発性メモリと、を有し、
且つ、前記給気風量が前記設定給気風量となるように前記給気ファンを制御し、前記排気風量が前記設定排気風量となるように前記排気ファンを制御し、
更に、前記外気温度センサで検出される外気温度が前記第1の下限値よりも低い場合には、
前記第2の換気装置の制御装置は、前記設定給気風量を変化させず、前記設定排気風量を低減し、
前記第1の換気装置の制御装置は、前記設定給気風量、及び、前記設定排気風量を低減するように制御し、冬期において前記第1のフロアと前記第2のフロアの温度差を解消すること
を特徴とする換気システム。
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