JP2001021197A - 換気装置 - Google Patents

換気装置

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JP2001021197A
JP2001021197A JP11193874A JP19387499A JP2001021197A JP 2001021197 A JP2001021197 A JP 2001021197A JP 11193874 A JP11193874 A JP 11193874A JP 19387499 A JP19387499 A JP 19387499A JP 2001021197 A JP2001021197 A JP 2001021197A
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outside air
temperature
unit
ventilation
floor
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JP11193874A
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Takahiro Matsuo
隆寛 松尾
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 床下換気装置において、外気が床下に送風さ
れると床下に送風された外気の温度が低下し、条件によ
っては露点を下回り床下結露が発生してしまうという問
題があった。 【解決手段】 電源部と、換気部と、外気温度検知部
と、外気相対湿度検知部と、床下温度検知部と、前記外
気温度検知部と前記外気相対湿度検知部と前記床下温度
検知部の情報から換気による床下結露の発生の有無を判
断して換気と停止の動作モードを決定する演算部と、前
記演算部の結果から前記換気部を制御する制御部とを有
する換気装置を提供することにより、外気の絶対湿度と
床下の飽和絶対湿度を比較して換気と停止の動作を自動
的に制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、住宅等の建物にお
いて、床下等の湿度の高い部分の湿気の排出に使用され
る換気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】住宅等の建物において、床下の通気を良
くするために床下用換気装置が使用されている。特開平
9−280600号公報に開示されている換気装置は、
除湿・換気・停止の動作モードを外気の温度条件あるい
は湿度条件によって使い分けることにより、天気あるい
は季節に応じた動作を実現している。動作モードの決定
方法は、木材を腐らせる腐朽菌の繁殖が鈍化すると言わ
れている木材の含水率(20%以下で鈍化すると言われ
ている)に着目する方法、あるいは腐朽菌・カビなどは
冬季の低温環境下では活動しにくい特性(10℃以下で
は活動しにくいと言われている)に着目する方法が採用
されている。前者の方法は、床下環境の木材の含水率を
20%以下に維持すれば腐朽菌の繁殖が抑えられるの
で、床下環境の相対湿度が80%以下となるように、例
えば外気の相対湿度が70%以下の条件では換気モード
あるいは停止モードとし、それ以外では除湿モードと決
定している。このようにして動作モードを切換えること
により、晴天時は屋外の乾燥空気をそのまま床下に送り
込むかあるいは何もしないことにより、また、雨天時は
屋外の高湿の空気を除湿して低湿としてから床下に送り
込んでいるので、常に床下環境の相対湿度を下げられる
ようになっている。後者の方法は、外気温度が10℃以
下の条件では停止モードにすることで、床下環境を低湿
にするまでもなく腐朽菌・カビなどが活動しにくい冬季
等の低温時に対応した動作モードを決定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示されて
いる換気装置において、外気の相対湿度が70%以下の
条件であっても、外気温度と床下温度の温度差が大きい
場合(例えば夏場の日中の晴天時において、屋内で冷房
運転中等)は、外気が床下に送風されると、床下に送風
された外気の温度が低下し、条件によっては露点を下回
り床下結露が発生してしまい、腐朽菌が繁殖してしまう
という問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電源から本装置に電力を供給する電源部
と、外気を床下に送風する換気部と、外気の温度を検知
する外気温度検知部と、外気の相対湿度を検知する外気
相対湿度検知部と、床下の温度を検知する床下温度検知
部と、前記外気温度検知部と前記外気相対湿度検知部と
前記床下温度検知部の情報から換気による床下結露の発
生の有無を判断して換気と停止の動作モードを決定する
演算部と、前記演算部の結果から前記換気部を制御する
制御部とを有する換気装置を提供する。本発明によれ
ば、前記演算部は、外気温度検知部と外気相対湿度検知
部とから検知される外気の温度と外気の相対湿度と、床
下温度検知部で検知される床下の温度とから外気の絶対
湿度と床下の飽和絶対湿度を求め、それらを比較するこ
とにより換気と停止の動作を自動的に制御することがで
きる。なお、外気の温度と外気の相対湿度とを求めるか
わりに、外気の絶対湿度を直接求めてもよい。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は本発明による換気装置の構
成を示すブロック図である。1は外気温度検知部と外気
相対湿度検知部と演算部と制御部と電源部とからなるコ
ントローラであり、2は床下温度検知部である床下ユニ
ットであり、3a乃至3cは換気部である換気ユニット
であり、4は商用電源であり、5は信号ケーブルであ
り、6a乃至6dは電源ケーブルである。ここでコント
ローラ1の外気温度検知部と外気相対湿度検知部は、外
気絶対湿度検知部に置換えることが可能である。また、
コントローラ1は住宅の屋外壁面に、床下ユニット2は
住宅の床下に、換気ユニット3a乃至3cは住宅の床下
換気口に取り付けられて使用される。
【0006】図2は本発明による換気装置の機能を示す
ブロック図である。19は本装置の電源であり、11は
外気の温度を検知する外気温度検知部であり、12は外
気の相対湿度を検知する外気相対湿度検知部であり、1
4は床下の温度を検知する床下温度検知部であり、15
は外気温度検知部11及び外気相対湿度検知部12及び
床下温度検知部14からの信号の演算を行う演算部であ
り、16は演算部15からの演算結果に従って本装置を
動作させるか停止させるかの動作モードを制御する制御
部であり、17は本装置に必要な電源を供給する電源部
であり、18は換気扇により換気を行う換気部である。
【0007】以下、図2に従って本装置の動作について
説明する。演算部15は、外気温度検知部11で検知さ
れた外気の温度と外気相対湿度検知部12で検知された
外気の相対湿度とから外気の絶対湿度を導き出す。絶対
湿度は、温度と相対湿度とから求めることができ、例え
ば図3のような変換テーブルを参照することにより導き
出すことができる。図3は温度が30℃の場合における
温度と相対湿度と絶対湿度との関係を、相対湿度が50
%乃至100%までについて10%間隔で示している。
ここで絶対湿度の単位は、空気の温度変化による空気の
体積変化を考慮しなくてもよいように通常使用される単
位(空気1立方メートル中に含まれる水蒸気量(g/立
方メートル))ではなく、空気1kg中に含まれる水蒸
気量(kg/kg)で表わすことにしている。また、変
換テーブルに登録されていない相対湿度(例えば図3に
おいて相対湿度が65%の場合)に関しては、その値を
切り上げる(相対湿度を70%とみなす)か又は切り下
げる(相対湿度を60%とみなす)ことにより変換テー
ブルに登録されている相対湿度値を参照することができ
るが、その値を挟んでいる最も近傍の相対湿度値(図3
において相対湿度が65%の場合は、70%と60%)
に対する絶対湿度値を補間法で演算することによりさら
に正確な絶対湿度値を求めることができる。
【0008】また、演算部15は、床下温度検知部14
で検知された床下の温度から床下の飽和絶対湿度を算出
する。飽和絶対湿度は、温度から求めることができ、例
えば図4のような変換テーブルを参照することにより導
き出すことができる。図4は温度と飽和絶対湿度との関
係を温度が10℃乃至40℃までについて5℃間隔で示
している。ここで飽和絶対湿度の単位は前記絶対湿度の
単位と同じくkg/kgを使用しており、また、変換テ
ーブルに登録されていない値に関しては前記と同様の処
理を行なうことができる。
【0009】さらに演算部15は、前記算出された外気
の絶対湿度と床下の飽和絶対湿度とを比較して、外気の
絶対湿度が床下の飽和絶対湿度より大きくない場合、つ
まり外気が床下に送風されても床下結露が発生しない場
合は換気の動作モードとし、外気の絶対湿度が床下の飽
和絶対湿度より大きい場合、つまり外気が床下に送風さ
れると床下結露が発生する場合は停止の動作モードとす
る。動作モードが決定すると、制御部16は、演算部1
5からの動作モードの信号を受けて、電源部17の電力
供給スイッチをオンあるいはオフすることにより換気部
18を運転あるいは停止させることができる。
【0010】前記外気の絶対湿度は、外気温度検知部1
1と外気相対湿度検知部12に替えて、外気の絶対湿度
を検知する外気絶対湿度検知部13から求めることがで
きる。これにより部品点数を減らすことができ、本装置
を安価に実現することが可能となる。図2において外気
絶対湿度検知部13を点線で囲んでいるのは、外気温度
検知部11と外気相対湿度検知部12とに替えて本装置
を構成することを意味する。
【0011】図5は、外気を床下に送風した場合に床下
で発生する結露水量を、外気の絶対湿度と床下の温度と
から導き出していることを示す表である。つまり、外気
の絶対湿度から床下の温度に対応する飽和絶対湿度を引
いた値が結露水量であり、結露水量の値が0より大きい
場合は結露が発生することを意味し、0以下の場合は結
露が発生しないことを意味する。図5では便宜上、外気
の絶対湿度から床下の飽和絶対湿度を引いた値が0以下
の場合は結露が発生しないという意味で0と表してい
る。また、絶対湿度は温度と相対湿度とから求めること
ができるので、図5では外気の温度が30℃の場合を例
に挙げて、外気の温度と相対湿度と絶対湿度の関係を合
わせて示している。さらに図5では便宜上、外気の相対
湿度を10%のサンプリングで行い、床下の温度を5℃
のサンプリングで行なっているが、サンプリング幅を小
さくすることにより、外気の絶対湿度と床下の温度に対
応する飽和絶対湿度との関係をより正確に導き出すこと
ができ、延いては本装置の性能を向上させることができ
ることは言うまでもない。
【0012】図5(a)は外気の温度と床下の温度が共
に30℃の場合の関係を示す表であり、この場合は外気
の相対湿度の値に関わらず床下の結露は発生しないこと
を示している。
【0013】図5(b)は外気の温度が30℃で床下の
温度が25℃の場合の関係を示す表であり、この場合は
外気の相対湿度が80%以上ならば結露が発生し、70
%以下ならば発生しないことを示している。
【0014】図5(c)は外気の温度が30℃で床下の
温度が20℃の場合の関係を示す表であり、この場合は
外気の相対湿度の値に関わらず床下の結露が発生するこ
とを示している。
【0015】以下、図5に従って本発明の具体的な実施
例を説明する。外気の条件が、温度30℃で相対湿度7
0%であり、床下空間の条件が、温度25℃の場合を考
える。外気絶対湿度検知部13は、外気の条件から外気
の絶対湿度を検知(該条件では0.0193kg/k
g)し演算部15に伝える。また、床下温度検知部14
は、床下の温度を検知(該条件では25℃)し演算部1
5に伝える。演算部15は、床下の温度から床下の飽和
絶対湿度を算出(該条件では0.0204kg/kg)
し、外気の絶対湿度が床下の飽和絶対湿度より小さいの
で換気による床下結露は発生しないと判断し、換気の動
作モードを示す信号を制御部16に伝える。制御部16
は、電源部17の電力供給スイッチをオンにし、換気部
18を運転することにより床下を換気することができ
る。次に、外気の条件はそのままで、屋内で冷房運転を
開始した等の理由で床下空間の温度が25℃から20℃
に下がった場合を考える。床下温度検知部14は、床下
の温度を検知(該条件では20℃)し、演算部15に伝
える。演算部15は、床下の温度から床下の飽和絶対湿
度を算出(該条件では0.0149kg/kg)し、外
気の絶対湿度が床下の飽和絶対湿度より大きいので換気
による床下結露が発生すると判断し、換気部18を停止
させる。換気部を制御する仕組みは前述の通りである。
以上のように、外気の条件はそのままで床下の条件だけ
が変化した場合でも、床下結露を発生させないように換
気部を制御することができる。以上の例では、外気が床
下に送風されたときに結露が発生するかどうかの条件で
換気と停止の制御を行なっているが、木材の不朽菌の活
動が活発化しはじめる条件(床下の相対湿度が80%)
を外気の絶対湿度と床下の飽和絶対湿度とから導き出
し、その条件で換気と停止の制御を行なうようにしても
よいことは言うまでもない。
【0016】また、外気の相対湿度が高い場合は換気の
効果が小さいことに着目して、外気相対湿度検知部12
が検知する外気の相対湿度が例えば70%以上の場合に
は、演算部15が他の条件、即ち外気の温度と床下の温
度に関わらず停止の動作モードを決定することにより、
本装置を効果的に使用することができる。
【0017】また、外気の温度が高い場合は、換気する
ことにより温度の高い外気が床下に送風されて屋内の温
度を上げてしまうことになり、効率的な屋内の冷房運転
を妨げることになる。この点に着目して、外気の温度が
例えば35℃以上の場合には、演算部15が他の条件、
即ち外気の湿度と床下の温度に関わらず停止の動作モー
ドを決定することにより、本装置を効果的に使用するこ
とができる。
【0018】また、木材腐朽菌の活動が低温では不活発
になり換気の必要性が低下することに着目して、床下温
度検知部14が検知する床下の温度が例えば10℃以下
の場合には、演算部15が他の条件、即ち外気の温度と
相対湿度又は外気の絶対湿度に関わらず停止の動作モー
ドを決定することにより、本装置を効果的に使用するこ
とができる。
【0019】さらに、電源に太陽電池を用いることによ
り、外気の相対湿度と緩やかな反比例の関係にある日射
強度の増減に応じて発電量がほぼ比例的に増減する太陽
電池の特性を活かすことができ、床下換気に効果的な乾
燥した晴天の日中に風量を自動的に大きくすることがで
きる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以上説明したようなものであ
るから、以下に記載されるような効果を奏する。
【0021】外気の絶対湿度と床下の飽和絶対湿度とを
用いて換気の制御を行うことで、床下結露を発生させる
ことなく床下換気を行うことができる。
【0022】外気の相対湿度が高くて換気の効果があま
り期待できないときや、床下の温度が低くて床下の木材
腐朽菌が不活発となるときは本装置の動作を停止するこ
とにより、電気代及び換気部のファンモータの実質的な
寿命の低下を抑えることができる。
【0023】外気の温度が高くて屋内の温度を上げてし
まうときは本装置の動作を停止することにより、電気代
及び換気部のファンモータの実質的な寿命の低下を抑え
ることができるばかりでなく、屋内の住環境を快適にす
ることができる。
【0024】電源に太陽電池を用いることにより、外気
の相対湿度と緩やかな反比例の関係にある日射強度の増
減に応じて発電量がほぼ比例的に増減する太陽電池の特
性を活かすとともに、電気代の発生をなくすことがで
き、さらに配線工事を行なうのに電気工事士の資格の必
要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による換気装置の構成を示すブロック図
である。
【図2】本発明による換気装置の機能を示すブロック図
である。
【図3】温度が30℃の場合の、絶対湿度と相対湿度と
の関係を示す表である。
【図4】温度と飽和絶対湿度との関係を示す表である。
【図5】外気の温度が30℃の場合の、外気の絶対湿度
と床下の温度と床下で発生する結露水量との関係を示す
表である。
【符号の説明】
1 コントローラ 2 床下ユニット 3 換気ユニット 4 商用電源 5 信号ケーブル 6 電源ケーブル 11 外気温度検知部 12 外気相対湿度検知部 13 外気絶対湿度検知部 14 床下温度検知部 15 演算部 16 制御部 17 電源部 18 換気部 19 電源

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源から本装置に電力を供給する電源部
    と、外気を床下に送風する換気部と、外気の温度を検知
    する外気温度検知部と、外気の相対湿度を検知する外気
    相対湿度検知部と、床下の温度を検知する床下温度検知
    部と、前記外気温度検知部と前記外気相対湿度検知部と
    前記床下温度検知部の情報から換気による床下結露の発
    生の有無を判断して換気と停止の動作モードを決定する
    演算部と、前記演算部の結果から前記換気部を制御する
    制御部とを有する換気装置。
  2. 【請求項2】 電源から本装置に電力を供給する電源部
    と、外気を床下に送風する換気部と、外気の絶対湿度を
    検知する外気絶対湿度検知部と、床下の温度を検知する
    床下温度検知部と、前記外気絶対湿度検知部と前記床下
    温度検知部の情報から換気による床下結露の発生の有無
    を判断して換気と停止の動作モードを決定する演算部
    と、前記演算部の結果から前記換気部を制御する制御部
    とを有する換気装置。
  3. 【請求項3】 前記演算部は、外気の相対湿度が所定値
    以上の場合は停止の動作モードを決定することを特徴と
    する請求項1記載の換気装置。
  4. 【請求項4】 前記演算部は、外気の温度が所定値以上
    の場合は停止の動作モードを決定することを特徴とする
    請求項1記載の換気装置。
  5. 【請求項5】 前記演算部は、床下の温度が所定値以下
    の場合は停止の動作モードを決定することを特徴とする
    請求項1または請求項2記載の換気装置。
  6. 【請求項6】 前記電源は、太陽電池であることを特徴
    とする請求項1乃至請求項5記載の換気装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008164203A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Osaka Gas Co Ltd デシカント空調装置
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