JPH0413028A - 熱交換換気装置 - Google Patents

熱交換換気装置

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JPH0413028A
JPH0413028A JP11328690A JP11328690A JPH0413028A JP H0413028 A JPH0413028 A JP H0413028A JP 11328690 A JP11328690 A JP 11328690A JP 11328690 A JP11328690 A JP 11328690A JP H0413028 A JPH0413028 A JP H0413028A
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稔 田中
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、室内から排気される空気と室内へ給気される
外気との間で熱交換を行わせつつ換気を行う熱交換換気
装置に関する。
〈従来の技術〉 従来から、空気調和のためのエネルギーを低減するとと
もに、快適な空気調和を行うために、屋外から室内へ給
気される空気と、室内から屋外に排気される空気との間
で熱交換を行わせつつ換気を行うようにした熱交換換気
装置か用いられている。典型的な熱交換換気装置は、た
とえば特開昭61−295443号公軸に開示されてお
り、その構成は本願第6図に示されている。ケーシング
1には、室内側および室外側給気口2,3と、室内側お
よび室外側排気口4.5とか形成されている。室内側給
気口3、室外側給気口5には、それぞれ給気ファン6、
排気ファン7か配置されている。
屋外からの外気は、給気ダクト12を介して室外側給気
口2からケーシング1内に導かれ、熱交換器8を通って
室内側給気口3から、給気ダクト13を介して換気を行
うべき室に給気される。また、室内からの空気は、排気
ダクト14を介して室内側排気口4からケーシング1内
に導かれ、熱交換器8を通って室外側排気口5から、排
気ダクト15を経て屋外に排出される。このようにして
、熱交換器8ては、室内から排気される空気と室内へ給
気される外気との間で熱交換か行われる。この結果、外
気は、その温度が室内の空気の温度に近づけられた後に
室内に供給されることになるので、空気調和に要するエ
ネルギーを低減できるとともに、温度差の大きな外気が
室内へ給気されることを防いで、快適な空気調和を実現
できる。
室外側および室内側給気口2,3の間の通路9には、図
外の構成によって矢印10方向に回動されるダンパ11
が配設されている。このダンパ11により、通路9を遮
蔽して外気か熱交換器8を通って室内に供給される熱交
換換気と、外気か熱交換器8をバイパスして室内に供給
されるようにして外気と室内空気との熱交換を伴うこと
なく給排気を行う普通換気とを選択できる。
ダンパ11の駆動による熱交換換気と普通換気との切換
えは、室外側給気口2の近傍に配置した室外温度検出器
160と、室内側排気口4の近傍に配置した室内温度検
出器16rとの検出出力に基づいて行われる。たとえば
、春や秋なとの中間期では、室内の空気と外気との熱交
換を行わずに、外気をそのまま室内に供給した方か快適
な空気調和か行えるので、このような場合には、ダンパ
11は第6図において二点鎖線で示す位置とされて、通
路9か開放される。
中間期であるかとうかは、冷暖房か必要な室内外の温度
範囲を設定することにより、検出することができる。ま
た、中間期でなくとも、たとえば夏季において冷房を行
っている場合に、台所なとのコンロを配置した箇所では
、室内の空気の温度の方が外気よりも高くなってまう場
合があるが、この場合に熱交換換気を行えば、室内の温
度か上昇し冷房効率か惑い。したかって、冷房を行って
いるときに、室内温度か室外温度よりも高い場合には、
普通換気を行うべくダンパ11は通路9を開放した二点
鎖線の位置とされる。
〈発明か解決しようとする課題〉 ところか上記の従来技術では、室内外の温度の検出は、
給気ダクト12を介して屋外から給気された空気の温度
を室外温度検出器16oで検出し、排気ダクト14を介
した室内からの空気を室内温度検出器16rで検出する
ようにしている。したかって、上記のダクト12.14
の長さか長い場合には、給気ファン6および排気ファン
7の始動開始初期の期間において、温度検出器16r、
16oの近傍の空気の温度と室内外の温度とか必ずしも
一致するとは限らない。
このため、換気装置の始動時において、熱交換換気と普
通換気との選択が必ずしも適切に行われるとは限らない
。したがって、始動開始後、室内外の空気か温度検出器
16r、16oの近傍に至るまでの期間には、良好な換
気か行われないおそれがあるとともに、ダンパ11の制
御か無駄に行われることになるおそれかある。
そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、熱交換
換気と普通換気との選択か適切に行われるとともに、制
御の無駄を省いた熱交換換気装置を提供することを目的
とする。
〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明の熱交換換気装置は
、屋外から給気ダクトを介して導かれた空気と室内から
導かれた空気との間で熱交換を行わせ、熱交換後の前記
屋外からの空気を換気すべき室に与えるとともに、熱交
換後の前記室内からの空気を屋外に排出する熱交換器と
、 前記給気ダクトを介した空気および前記室内から導かれ
た空気の少なくともいずれか一方の流通経路を前記熱交
換器を通過する経路と熱交換器を側路した経路との間で
切り換える切換え手段と、前記給気ダクトを介して熱交
換器に導かれる空気の通路のいずれかの所定位置に配置
され、前記導かれた空気の温度を検出する第1の温度検
出器と、 前記室内から熱交換器に導かれる空気の温度を検出する
第2の温度検出器と、 前記第1および第2の温度検出器の出力に基づいて前記
切換え手段を制御する制御手段とを備えた熱交換換気装
置において、 前記制御手段か、前記切換え手段の制御の開始を、始動
開始後、屋外からの空気か前記給気ダクトを介して前記
所定位置の近傍に導かれるのに要する時間が経過するま
で遅延させる手段を含むものである。
〈作用〉 上記の構成によれば、熱交換器で屋外からの空気と室内
から排気される空気との間で熱交換を行わせつつ換気を
行う熱交換換気と、前記熱交換を行わずに換気を行う普
通換気とを切り換える切換え手段は、この熱交換換気装
置の始動開始直後の期間には第1および第2の温度検出
器の出力に基づく制御が行われない。第1の温度検出器
は給気ダクトを介して屋外から熱交換器に導かれる空気
の通路のいずれかの所定位置に配置されるものである。
切換え手段を制御する制御手段は、この熱交換換気装置
の始動開始後、屋外からの空気が前記所定位置の近傍に
導かれるのに要する時間が経過した後に、前記切換え手
段の制御を開始する。すなわち、第1の温度検出器で室
外の空気の温度が正確に検出されるようになった後に、
切換え手段の制御か開始されることになる。これによっ
て、制御手段は切換え手段を無駄に制御することかなく
、また制御手段は第1の温度検出器で正確に屋外の温度
か検出される期間にのみ切換え手段を制御することにな
るので、最適な換気状態が達成される。
〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第3図は本発明の一実施例の熱交換換気装置の内部構成
を簡略化して示す平面図であり、第4図は同じくその内
部構成を示す側面図である。この熱交換換気装置は、た
とえば冷暖房を行う図外の空気調和機とともに用いられ
るもので、屋外からの空気が給気ダクト21から室外側
給気口22を介して導かれるとともに、室内からの空気
か排気ダクト23から室内側排気口24を介して導がれ
るケーシング25を備えている。室外側給気口22から
の外気は、給気通路26から熱交換器27を通って給気
ファン28に至る経路29に従って流通し、給気ファン
28から室内側給気口30を経て、給気ダクト31から
室内に供給される。
一方、室内側排気口24からの室内空気は、室内側排気
口24の近傍の通路に設けられ、ダンパモータDMおよ
び連結ロッド32により駆動されて矢印33方向に回動
されるダンパ34の位置により、経路35.36のいず
れか一方に従ってケーシング25内を流通する。すなわ
ち、ダンパ34が、第3図において実線で示す位置にあ
るときには、室内側排気口24からの室内空気は、熱交
換器27を介して排気通路37がら排気ファン38に至
る経路35に従って流通する。一方、ダンパ34か第3
図において二点鎖線で示す位置にあるときには、熱交換
器27を側路したバイパス通路39を介して排気通路3
7から排気ファン38に至る経路36に従ってケーシン
グ25内を流通する。このように、本実施例では、タン
パ34およびダンパモータDMなどを含んで切換え手段
が構成されている。
排気ファン38からの室内空気は、室外側排気口40か
ら排気ダクト41を介して室外に排出される。なお、4
2は熱交換器27のフィルタてある。
室外側給気口22の近傍のケーシング25内には、外気
の温度を検出するための第1の温度検出器である室外温
度検出器600が配設され、室内側排気口24の近傍の
ケーシング25内には室内空気の温度を検出するための
第2の温度検出器である室内温度検出器60rが配設さ
れている。温度検出器60o、60rはたとえばサーミ
スタなどを用いて構成されてもよい。
第1図は本実施例の熱交換換気装置の電気的構成を示す
ブロック図である。室外温度検出器600および室内温
度検出器60rは制御回路50に接続されている。この
制御回路50には図外の電源装置からたとえば単相20
0vの電圧が、降圧トランス51を介して供給されてい
る。この制御回路50にはまた、たとえばダクト23.
31か接続された室内に設けられたリモコンユニット5
2が接続されている。
このリモコンユニット52は、当該熱交換換気装置の運
転/停止の切換え、風量の切換え(強風弱風)、熱交換
換気と普通換気との切換え、および普通換気と熱交換換
気との切換えか自動で行われる自動モードと上記切換え
を手動で行う手動モードとの切換えなどを行うためのス
イッチ52aを備えている。
前記電源装置からの電力は、ライン53.54からスイ
ッチSIH,SILを介して給気ファン28の給気用モ
ータM1に供給され、また、スイッチS2H,S2Lを
介して排気ファン38の排気用モータM2に供給されて
いる。スイッチS】H,S2HはそれぞれモータM1.
M2の各高速回転端子TIH,T2Hに接続されており
、スイッチSIL、S2LはそれぞれモータMl、M2
の各低速回転端子TIL、T2Lに接続されている。ス
イッチSIH,SILはいずれか一方か導通され、モー
タM1は高速回転と低速回転との二種類の状態に切り換
えられる。スイッチ52H32Lに関しても同様である
さらに、上記電源装置からの電力は、普通換気ど熱交換
換気とを切り換えるための切換えスイッチSWから開リ
ミットスイッチ55oまたは閉リミットスイッチ55s
を介してダンパモータDMに供給されている。開リミッ
トスイッチ55oは、ダンパ34か第3図における実線
の位置から二点鎖線で示す位置に回動するときに、この
二点鎖線で示す回動終端位置に至った時点でオフされる
スイッチである。また、閉リミットスイッチ55sは、
ダンパ34が第3図において二点鎖線で示す位置から実
線で示す位置に回動するときに、この実線で示す回動終
端位置に至ったときにオフされるスイッチである。
第2図は制御回路50の動作を説明するためのフローチ
ャートである。ステップn1で主電源の投入が待機され
、主電源が投入されるとステップn2で切換えスイッチ
SWか閉リミットスイッチ55s側に接続され、ダンパ
34が第3図における実線位置とされて通路39が閉塞
された状態となる。以下では、このダンパ34が第3図
の実線位置にある場合を[ダンパ34が閉状態にあるj
などといい、第3図の二点鎖線で示す位置にある場合を
Cダンパ34が開状態にある」なとという。
ステップn3ては、リモコンユニット52がらの信号を
参照して運転スイッチがオンされているかとうかか判断
され、オンされていなければ、ステップn4でダンパ3
4が閉状態とされ、さらにステップn5で給気用モータ
M Iおよび排気用モータM2をいずれもオフして、す
なわち、スイッチSIH,SQL、S2H,S2Lをい
ずレモ遮断して、給気ファン28および排気ファン38
を停止させる。したがって、停止状態ては、ダンパ34
は開状態にあって、通路39を介して室外から害虫など
が侵入することを防ぐ。
ステップn3て運転スイッチがオンされているとill
断されるとステップn6に進み、スイッチSIH,32
Hまたはs]L、2Lが導通されて給・排気用モータM
1.M2が付勢され、給・排気ファン28.38が駆動
される。
ステップn7ては、リモコンユニット52において、熱
交換換気と普通換気とが自動で選択される自動運転モー
トが選択されているがどうかが判断される。自動運転モ
ードが選択されているときには、ステップn8で、運転
スイッチのオンとともにスタートする図外のタイマの計
時時間を参照して、運転スイッチがオンされた後所定時
間ΔT(たとえば20〜30秒)が経過しているかとう
かが判断される。この所定時間ΔTが経過していないと
きには、この時間の経過まで待機され、その後処理はス
テップn9に移る。上記所定時間ΔTは、室内の空気が
排気ダクト23を介して室内温度検出器60rの配置箇
所の近傍に至り、かつ室外の空気が給気ダクト41を介
して室外温度検出器60oの配置箇所の近傍に至るまで
に要する時間以上の時間とされる。
ステップn9では、室内温度検出器60rで検出される
室内温度Tr、および室外温度検出器60oで検出され
る室外温度TOが、たとえばいずれも20〜24°Cの
範囲にあるかどうかが判断される。本実施例では、制御
回路50においては、冷房を必要とする室内最低温度お
よび室外最低温度か24°Cに設定され、暖房を必要と
する室内最高温度および室外最高温度が20℃に設定さ
れている。したがって、上記の温度範囲では、冷暖房か
不要であって、図外の空気調和機では送風運転かなされ
る。
ステップn9での判断が肯定的である場合、すなわち空
気調和機で送風運転が行われる場合には、ステップnl
oに進みダンパ34か閉状態とされた後に、ステップn
3に戻る。
ステップn9で、室内温度Trまたは室外温度Toが上
記の範囲(20〜24°C)内の値でないと判断される
ときには、ステップnllに進む。
このステップnilでは、 Tr≦24 かつ TO≧24 または Tr≧24 かつ TO≧20 か成立するか否がか判断される。温度Tr、T。
が上記の温度条件を満たす場合には、ステップn】2に
進み、室外温度TOが室内温度Trよりも高いかどうか
か判断され、室外温度Toの方か高ければ、ステップn
lOでダンパ34を開状態として、熱交換換気か行われ
る。室外温度Toが室内温度Trよりも高くないときに
は、ステップn12からステップn13に進んで、ダン
パ34か開状態とされ、これにより普通換気か行われる
)ステップni+における判断か否定的であるときには
、ステップn14に進む。このステップn14ては、 Tr≦20 かつ TO≦24 または Tr≧20 かつ TO≦20 が成立するか否かが判断される。この条件か満たされる
ときには、ステップn15で室内温度Trが室外温度T
oよりも高いかとうかが調べられ、室内温度TrO方が
高ければステップn10でダンパ34が閉状態とされて
熱交換換気が行われる。
ステップn15において室内温度TOが室外温度Trよ
りも高(ないと判断されるときには、ステップn13に
移り、ダンパ34か開状態とされて普通換気か行われる
ステップn14において、室内温度Trおよび室外温度
Toが上記の条件を満足していないと判断されたときに
は、ステップn3に戻る。
ステップn7て、リモコンユニット52で自動モードか
選択されていないと判断されるとステップn16に進み
、熱交換換気が選択されているかとうかが判断される。
熱交換換気が選択されているときには、ステップnlo
に進み、そうてなければステップn13に進む。
上述のステップn9〜n15の処理は、第5図に集約さ
れている。第5図において右上がりの斜線で示す領域、
すなわち、室内温度Trが上記室内最低温度(直線RA
:24°C)以上でかつ室外温度Toが上記室外最高温
度(直線OB:20″C)以上の場合、または室内温度
Trか上記室内最低温度(直線RA)以下てがっ室外温
度Toが上記室外最低温度(直線OA・24°C)以上
の場合を示す領域は、空気調和機で冷房運転が行われる
冷房領域とする。さらにこの冷房領域において、室外温
度Toか室内温度Trよりも高いとき、すなわちTo=
Trを示す直線11よりも左側の領域では、熱交換換気
か行われ、室外温度Toが室内温度Trよりも低い直線
!1の右側の領域では普通換気が行われる。
一方、第5図において左上がりの斜線で示す領域、すな
わち室内温度Trが上記室内最高温度(直線RB:20
°C)以下でかつ室外温度Toが上記室外最低温度(直
線OA)以下の場合、または室内温度Trが上記室内最
高温度(直線RB)以上でかつ室外温度Toが前記室外
最高温度(OB)以下の場合を示す領域は、空気調和機
で暖房運転が行われる暖房領域とする。さらにこの暖房
領域において、室外温度Toか室内温度Trよりも高い
とき、すなわちTo=Trを示す直線12よりも左側の
領域では普通換気か行われ、室外温度Toか室内温度T
rよりも低い直線r2の右側の領域では、熱交換換気が
行われる。
室外温度Toおよび室内温度Trかいずれも20〜24
℃の範囲である、直線OA、OB、RARBにより囲ま
れた領域では、空気調和機の運転状態か送風運転状態で
あると判定されて、熱交換換気か行われる。
このようにして、熱交換換気と普通換気とか自動で選択
される自動モートのときには、空気調和機の運転状態と
室内温度Trおよび室外温度TOとに対応して、最適な
換気状態か選択され、これにより省エネルギー化および
空気調和の1&適化か図られる。
上述のように本実施例では、運転スイッチがオンされて
、給・排気ファン28.38が駆動開始された後、所定
時間ΔTだけ経過した後に、温度検出器60r、60o
て検出される室内温度Trおよび室外温度Toを参照し
てダンパ34の開閉制御か行われる。すなわち、ダンパ
34の開閉制御の開始か前記所定時間△Tたけ遅延され
る。このため、ダクト23.2]を介してそれぞれ室内
外の空気が温度検出器60r、60oの近傍に導かれた
後にこれらの出力に基づくダンパ34の開閉制御か行わ
れることになる。したがって、始動直後の期間に温度検
出器60r、60oの近傍の温度と室内外の温度とに差
があったとしても、ダンパ34の無駄な制御か行われる
ことかなく、また熱交換換気運転と普通換気運転とか、
室内外の温度に正確に対応して適切に選択されるように
なる。さらに、本実施例では、運転スイッチかオンされ
た後、温度検出器60r、60oの出力に基づくダンパ
34の制御が開始されるまでの期間は、ダンパ34が閉
状態とされる(第2図のステップn2)ので、温度差の
大きな空気か室内へ供給されることを防ぐことができる
たとえば、上記の時間ΔT <5ec)は、屋外と室外
側給気口22とを接続したダクト21の長さをL(m)
、その径をD(m)、給気ファン28による給気風量を
Q(rr?/h)として次のようにして算出される。
たとえば、L=60(m)、D=0.25(m)てあっ
で、風jlQは、強風時には720 (rn’/h) 
、弱風時には510 (rr?/h)であるとすると、
強風時ではΔT = 7.9 (sec) 、弱風時で
は△T−11,1(sec)どなる。また、L= 50
(m) 、D=0.2(m)であって、風IQは、強風
時には500 (rn’/h)、弱風時には330 (
rn’/h)であるとすると、強風時では△T= l 
1.3 (sec) 、弱風時では△T=25、7 (
sec)となる。したかって、概ね△T−30(sec
)程度に設定しておけば、始動開始直後の期間における
ダンパ34の無駄な制御か防かれると考えられる。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではない
。たとえば上述の実施例では、排気経路にダンパか設け
られて、室内からの空気を熱交換器を介する経路に導く
か熱交換器をバイパスさせるかによって熱交換換気と普
通換気とを切り換えるようにした構成を例にとって説明
したか、給気経路にダンパを設けて外気の経路の切換え
により換気運転動作を切り換えるようにした構成Iこ対
しても本発明は容易に応用し得るものである。
上記の実施例では、始動開始後、室外空気検出器600
の近傍に外気か導かれ、かつ室内温度検出器60rの近
傍に室内からの空気が導かれるのに要する時間の経過後
にダンパ34の制御を開始することとしているが、一般
には、室内温度検出器60rの近傍の温度と室内温度と
の差は大きくないと考えられるので、ダンパ34の制御
は、始動開始後、少なくとも外気が室外温度検出器60
0の近傍に導かれるのに要する時間の経過後に開始され
ばよい。
さらに、上述の実施例では、熱交換換気装置と屋外およ
び室内との間がいずれもダクトを用いて接続される構成
を例にとったが、本発明は、たとえば天井に埋め込まれ
て設置され、天井に形成した排気口からの室内空気がダ
クトを介さずに熱交換器に導かれるようにした熱交換換
気装置に対しても容易に応用し得るものである。
また、上述の実施例ては、室外温度検出器600は、熱
交換換気装置のケーシング25内に設けているが、たと
えば給気ダクト21内などに配設されてもよい。すなわ
ち、外気の温度を検出するだめの温度検出器は、給気ダ
クト21を介して熱交換器27に至る空気の空路のいず
れかの所定位置に配設されればよい。
さらにまた、上述の実施例では、運転スイッチがオンし
た後、ダンパ34の室内外の温度に基づく制御が開始さ
れるまでの期間には、ダンパ34は閉状態とされるよう
にしたが、このようなダンパ34の制御は省かれてもよ
い。
その他本発明の要旨を変更しない範囲内において、種々
の設計変更を施すことが可能である。
〈発明の効果〉 以上のように本発明の熱交換換気装置によれば、第1の
温度検出器で室外温度温度が正確に検出された後に、熱
交換換気と普通換気とを切り換える切換え手段の制御が
開始されるので、切換え手段が無駄に制御されることが
防かれる。また、第1の温度検出器で室外の空気の温度
が正確に検出される期間にのみ切換え手段の制御か行わ
れることになるので、換気運転状態の選択か適切に行わ
れるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の熱交換換気装置の電気的構
成を示すブロック図、 第2図は制御回路50の動作を説明するためのフローチ
ャート、 第3図は上記熱交換換気装置の内部構成を簡略化して示
す平面図、 第4図はその簡略化した側面図、 第5図は室内温度および室外温度に対応した制御動作を
まとめて示す図、 第6図は従来技術を示す断面図である。 第5図 21・・・給気ダクト、27・・・熱交換器、34・・
・ダンパ、39・・・バイパス通路、50・・・制御回
路(制御手段)、60o・・・室外温度検出器(第1の
温度検出器)、60r・・・室内温度検出器(第2の温
度検出器)、SW・・・切換えスイッチ、DM・・・ダ
ンパモータ 特許出願人  ダイキン工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、屋外から給気ダクト(21)を介して導かれた空気
    と室内から導かれた空気との間で熱交換を行わせ、熱交
    換後の前記屋外からの空気を換気すべき室に与えるとと
    もに、熱交換後の前記室内からの空気を屋外に排出する
    熱交換器(27)と、 前記給気ダクト(21)を介した空気および前記室内か
    ら導かれた空気の少なくともいずれか一方の流通経路を
    前記熱交換器(27)を通過する経路(35)と熱交換
    器(27)を側路した経路(36)との間で切り換える
    切換え手段(34、DM)と、 前記給気ダクト(21)を介して熱交換器(27)に導
    かれる空気の通路のいずれかの所定位置に配置され、前
    記導かれた空気の温度を検出する第1の温度検出器(6
    0o)と、 前記室内から熱交換器(27)に導かれる空気の温度を
    検出する第2の温度検出器(60r)と、前記第1およ
    び第2の温度検出器(60o、60r)の出力に基づい
    て前記切換え手段(34、DM)を制御する制御手段(
    50)とを備えた熱交換換気装置において、 前記制御手段(50)は、前記切換え手段(34、DM
    )の制御の開始を、始動開始後、屋外からの空気が前記
    給気ダクト(21)を介して前記所定位置の近傍に導か
    れるのに要する時間が経過するまで遅延させる手段を含
    むことを特徴とする熱交換換気装置。
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