JP2007240125A

JP2007240125A - 換気装置

Info

Publication number: JP2007240125A
Application number: JP2006067184A
Authority: JP
Inventors: Yasuyo Ito; 泰世伊藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】蓄熱体を用いた換気装置において、室内外の気温に応じて熱交換と非熱交換の換気を自動的に切替える換気装置を提供することを目的としている。
【解決手段】換気装置１は外枠２、蓄熱体３、正逆転可能なファン４、コントローラー６、温度センサー７、スイッチ９を備え、スイッチ９がオンになった時点及びそれから１時間毎に温度センサー７によって室内外気温を検知し、外気温度が快適温度域であるかまたは外気温度が室内温度よりも快適温度に近い場合はファン４の回転方向を固定することにより非熱交換の換気を行い、それ以外の場合はファン４の回転方向を蓄熱体３が蓄熱あるいは蓄冷した時点で逆転させることにより熱交換の換気を行う。以上により、室内外の気温に応じて熱交換と非熱交換の換気を自動的に切替える換気装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅および比較的小規模な空間に使用される、蓄熱体を用いた換気装置に関する。

従来、この種の蓄熱体を用いた換気装置は、金属製の蓄熱体を内蔵し、タイマーあるいは温度センサーにより正逆転可能なファンの回転方向を切替えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その蓄熱体を用いた換気装置について図１２を参照しながら説明する。図に示すように、本体１０１は金属製蓄熱体１０２と正逆転可能なファン１０３からなり、温度センサー１０４、コントローラー１０５、切替えスイッチ１０６を備えることによりファンの回転方向を制御し、熱交換の換気を行う。また、温度センサー１０４とコントローラー１０５の代わりにタイマー１０７を用いた構成もある。
特開２００２−１６８４９７号公報

このような従来の蓄熱体を用いた換気装置では、室内空気よりも外気のほうが快適温度に近く、外気を熱交換せず室内に取り入れた場合には室内温度を換気のみによって快適にできるかあるいは空調負荷を低減できるという状況においても熱交換の換気をするという課題があり、熱交換の有無を切替えられることが要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置において、室内外の気温に応じて熱交換と非熱交換の換気を自動的に切替える換気装置を提供することを目的としている。

また、換気装置を流通する空気が常に蓄熱体を通るため、蓄熱体の空気抵抗が大きいという課題があり、熱交換が不用な場合には蓄熱体の空気抵抗をなくすことが要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置において、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体の空気抵抗が低減される換気装置を提供することを目的としている。

また、室内の湿度が高く、室内の空気を素早く排気したい場合においても給気運転をするという課題があり、このような場合に効率よく湿気を排出することが要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置において、室内の湿度が高い場合に効率よく湿気を排出する換気装置を提供することを目的としている。

また、室内に臭気があり、室内の空気を素早く排気したい場合においても給気運転をするという課題があり、このような場合に効率よく臭気を排出することが要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置において、室内に臭気がある場合に効率よく臭気を排出する換気装置を提供することを目的としている。

また、寒冷地において全熱交換を行った場合、外気が低温であると蓄熱体に霜が付着するという課題があり、霜が付着し難い蓄熱体が要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置において、全熱交換が可能で、且つ寒冷地においても霜が付着しにくい換気装置を提供することを目的としている。

また、ファンの運転音が騒音の原因になるという課題があり、運転音が室内に伝わらないことが要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置において、ファンの運転音が室内に伝わりにくい換気装置を提供することを目的としている。

また、室内空気よりも外気のほうが快適温度に近く、外気を熱交換せず室内に取り入れた場合には室内温度を換気のみによって快適にできるかあるいは空調負荷を低減できるという状況においても熱交換の換気をするという課題があり、熱交換の有無を切替えられることが要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置において、季節・昼夜に応じて熱交換の換気と非熱交換の換気と運転停止とを自動的に切替える換気装置を提供することを目的としている。

また、空気が流通する同一空間内部において、蓄熱体を用いた換気装置を複数個同時に運転した場合に給気量または排気量のみ大きくなるために空間内部の気圧が不安定になるという課題があり、換気対象空間の気圧が安定するような換気システムが要求されている。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、蓄熱体を用いた換気装置を換気対象空間に複数個設置した構造からなり、前記空間の気圧が安定であるような換気システムを提供することを目的としている。

本発明は、蓄熱体を用いた換気装置において上記目的を達成するために、筒状の外枠と、通気性の材料からなり前記外枠に密着するように嵌め込まれた蓄熱体と、前記蓄熱体に接触し蓄熱体の温度を検知する温度センサーと、タイマーと、前記蓄熱体を通るように前記外枠内部の空気を一方から他方へ流通させることができる正逆転が可能なファンと、前記の温度センサー・タイマー・ファンに接続されファンの回転方向と回転数を制御することができるコントローラーとを備え、蓄熱体を通して室内空気を排気し、蓄熱体の温度が十分室内空気に近くなった時点を温度センサーの温度変化によりコントローラーが判断してその時点の蓄熱体の温度を室内気温として検出し、また蓄熱体を通して外気を給気し、蓄熱体の温度が十分外気に近くなった時点を温度センサーの温度変化によりコントローラーが判断してその時点の蓄熱体の温度を外気温として検出し、外気温が快適温度域以内である場合、あるいは外気温と室内気温がともに快適温度域より高く且つ外気温が室内気温以下の場合、あるいは外気温と室内気温がともに快適温度域より低く且つ外気温が室内気温以上の場合はファンの回転方向を固定し連続的に排気または給気運転をすることにより非熱交換の換気をするものとし、前記以外の場合は排気される室内空気に含まれる熱あるいは冷気が蓄熱体に十分蓄熱あるいは蓄冷された時点と給気される外気によって蓄熱あるいは蓄冷されたエネルギーが蓄熱体から十分取り除かれた時点を温度センサーの温度変化によりコントローラーが判断し、それらの時点でファンの回転方向を逆転させることにより熱交換の換気をするものとし、またタイマーにより時間を測り、一時間毎に室内温度と外気温を上記の方法で検知するようにした換気装置である。なお、快適温度域は２０℃以上２７℃以下の範囲と定義する。

この手段により、蓄熱体を用いた換気装置において、室内外の気温に応じて熱交換と非熱交換の換気を自動的に切替える換気装置が得られる。

また他の手段は、熱交換の換気をする場合には蓄熱体を介して換気し、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体を介さずに換気するようにしたものである。

この手段により、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体の空気抵抗が低減される換気装置が得られる。

また他の手段は、コントローラーに接続されコントローラーによって回転する軸と、前記軸に接触し軸の動きに応じて回転または移動する蓄熱体とを備え、非熱交換の換気をする場合にはコントローラーからの指示により蓄熱体を回転または移動させて外枠内に空洞をつくるようにしたものである。

また他の手段は、コントローラーに接続されコントローラーによって伸縮する圧縮機と、伸縮可能な材料からなり前記圧縮機の力を受けて伸縮する蓄熱体とを備え、非熱交換の換気をする場合にはコントローラーからの指示により蓄熱体を圧縮させて外枠内に空洞をつくるようにしたものである。

また他の手段は、蓄熱体を用いた換気装置において、蓄熱体よりも室内側にありコントローラーに接続され室内の湿度を検知する湿度センサーを備え、室内空気を排気する場合に湿度センサーによって湿度を検知し、室内の相対湿度が７５％ＲＨ以上の場合はコントローラーの判断により連続的に排気するようにしたものである。

この手段により、室内の湿度が高い場合に効率よく湿気を排出する換気装置が得られる。

また他の手段は、蓄熱体を用いた換気装置において、コントローラーに接続され在室者の有無を検知する人感センサーと、コントローラーに接続されたタイマーを備え、トイレにおいて使用することを想定し、在室者がいる場合及び在室者が退室した後タイマーにあらかじめ設定された少なくとも換気回数が１回になるまでの時間は連続的に排気するようにしたものである。

この手段により、室内に臭気がある場合に効率よく臭気を排出することができる換気装置が得られる。

また他の手段は、蓄熱体を用いた換気装置において、全熱交換が可能で、且つ寒冷地の冬期に外気が低温の場合であっても蓄熱体に霜が付着し難いようにしたものである。

この手段により全熱交換が可能で、且つ寒冷地においても霜が付着しにくい換気装置が得られる。

また他の手段は、蓄熱体を用いた換気装置において、吸湿性の高い材料からなり全熱交換が可能な蓄熱体と、吸湿性のない材料からなり顕熱のみ熱交換する蓄熱体とを備え、全熱交換が可能な蓄熱体を室内側に配置し、顕熱交換をする蓄熱体を室外側に配置し、両方の蓄熱体を介して換気するようにしたものである。

また他の手段は、通気性の多孔質材料からなる蓄熱体を備えたことを特徴とするものである。

この手段により、ファンの運転音が室内に伝わりにくい換気装置が得られる。

また他の手段は、蓄熱体を用いた換気装置において、コントローラーに接続されたカレンダーと時計を備え、コントローラーによる切替えにより、６月から８月の間は朝９時から夜９時まで熱交換の換気をし、夜９時から朝９時までは非熱交換の換気をし、４・５・９・１０月には一日中熱交換の換気をし、１１月から３月までは朝１０時から夕方５時まで熱交換の換気をし、夕方５時から朝１０時までは運転を停止するとしたものである。

この手段により、季節・昼夜に応じて熱交換の換気と非熱交換の換気と運転停止とを自動的に切替える換気装置が得られる。

また他の手段は、コントローラーを統合あるいは連結することにより、空気が流通する同一空間内部において、換気量が同等な蓄熱体を用いた換気装置を複数個連動させ、空間の用途に沿うようにあらかじめ定められた優先順位により、全体の換気方法を決定する親の換気装置を稼動している換気装置の中からコントローラーが決定し、親の換気装置の温度センサーによって熱交換と非熱交換の切替えとさらに熱交換の場合はファンの回転方向を逆転させるタイミングを決定し、且つ換気装置が１台のみ稼動状態にある場合には１台のみで熱交換あるいは非熱交換の換気を行い、且つまた偶数個の換気装置が稼動状態にある場合、熱交換あるいは非熱交換の換気を換気装置の半数は給気運転、半数は排気運転となるように行い、このときファンの回転方向は全ての換気装置で同時に逆転するようにし、且つまた３個以上の奇数個の換気装置が稼動状態にある場合、親の換気装置のみ１台で熱交換あるいは非熱交換の換気を行い、残りの偶数個の換気装置は前記偶数個の換気装置が稼動状態にある場合と同様の運転を行うようにしたことにより、給気量と排気量の差が常に一台のみ運転した場合と同量かそれ以下になるようにした換気システムである。

この手段により、換気対象空間に請求項１乃至１０のいずれかに記載の換気装置を複数個備え、前記複数個の換気装置を連動させて、前記換気対象空間の気圧が安定であるようにすることで、前記換気対象空間の気圧が安定である換気システムが得られる。

本発明によれば、蓄熱体を用いた換気装置において、室内外の気温に応じて熱交換と非熱交換の換気を自動的に切替える換気装置を提供することができる。

また、蓄熱体を用いた換気装置において、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体の空気抵抗が低減される換気装置を提供することができる。

また、蓄熱体を用いた換気装置において、室内の湿度が高い場合に効率よく湿気を排出する換気装置を提供することができる。

また、蓄熱体を用いた換気装置において、室内に臭気がある場合に効率よく臭気を排出することができる換気装置を提供することができる。

また、蓄熱体を用いた換気装置において、全熱交換が可能で、且つ寒冷地においても霜が付着しにくい換気装置を提供することができる。

また、蓄熱体を用いた換気装置において、ファンの運転音が室内に伝わりにくい換気装置を提供することができる。

また、蓄熱体を用いた換気装置において、季節・昼夜に応じて熱交換の換気と非熱交換の換気と運転停止とを自動的に切替える換気装置を提供することができる。

また、蓄熱体を用いた換気装置を換気対象空間に複数個設置した構造からなり、前記換気対象空間の気圧を安定かさせることができる換気システムを提供することができる。

本発明の請求項１記載の発明は、筒状の外枠と、通気性の材料からなり前記外枠に密着するように嵌め込まれた蓄熱体と、前記蓄熱体に接触し蓄熱体の温度を検知する温度センサーと、タイマーと、前記蓄熱体を通るように前記外枠内部の空気を一方から他方へ流通させることができる正逆転が可能なファンと、前記の温度センサー・タイマー・ファンに接続されファンの回転方向と回転数を制御することができるコントローラーとを備え、蓄熱体を通して室内空気を排気し、蓄熱体の温度が十分室内空気に近くなった時点を温度センサーの温度変化によりコントローラーが判断してその時点の蓄熱体の温度を室内気温として検出し、また蓄熱体を通して外気を給気し、蓄熱体の温度が十分外気に近くなった時点を温度センサーの温度変化によりコントローラーが判断してその時点の蓄熱体の温度を外気温として検出し、外気温が２０℃以上２７℃以下と定義された快適温度域以内である場合、あるいは外気温と室内気温がともに快適温度域より高く且つ外気温が室内気温以下の場合、あるいは外気温と室内気温がともに快適温度域より低く且つ外気温が室内気温以上の場合はファンの回転方向を固定し連続的に排気または給気運転をすることにより非熱交換の換気をするものとし、前記以外の場合は排気される室内空気に含まれる熱あるいは冷気が蓄熱体に十分蓄熱あるいは蓄冷された時点と給気される外気によって蓄熱あるいは蓄冷されたエネルギーが蓄熱体から十分取り除かれた時点を温度センサーの温度変化によりコントローラーが判断し、それらの時点でファンの回転方向を逆転させることにより熱交換の換気をするものとし、またタイマーにより時間を測り、一時間毎に室内温度と外気温を上記の方法で検知するようにしたものであり、室内外の気温に応じて熱交換と非熱交換の換気を自動的に切替えるという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項２記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、熱交換の換気をする場合には蓄熱体を介して換気し、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体を介さずに換気するようにしたものであり、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体の空気抵抗が低減されるという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項３記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、コントローラーに接続されコントローラーによって回転する軸と、前記軸に接触し軸の動きに応じて回転または移動する蓄熱体とを備え、非熱交換の換気をする場合にはコントローラーからの指示により蓄熱体を回転または移動させて外枠内に空洞をつくるようにしたものであり、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体の空気抵抗が低減されるという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項４記載の発明は、コントローラーに接続されコントローラーによって伸縮する圧縮機と、伸縮可能な材料からなり前記圧縮機の力を受けて伸縮する蓄熱体とを備え、非熱交換の換気をする場合にはコントローラーからの指示により蓄熱体を圧縮させて外枠内に空洞をつくるようにしたものであり、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体の空気抵抗が低減されるという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項５記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、蓄熱体よりも室内側にありコントローラーに接続され室内の湿度を検知する湿度センサーを備え、洗面室あるいは浴室において使用することを想定し、湿度センサーによって室内空気の湿度を検知し、室内の相対湿度が７５％ＲＨ以上の場合はコントローラーの判断により連続的に排気するようにしたものであり、室内の湿度が高い場合に効率よく湿気を排出するという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項６記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、コントローラーに接続され在室者の有無を検知する人感センサーと、コントローラーに接続されたタイマーを備え、トイレにおいて使用することを想定し、在室者がいる場合及び在室者が退室した後タイマーにあらかじめ設定された少なくとも換気回数が１回になるまでの時間は連続的に排気するようにしたものであり、室内に臭気がある場合に効率よく臭気を排出するという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項７記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、全熱交換が可能で、且つ寒冷地の冬期に外気が低温の場合であっても蓄熱体に霜が付着し難いようにしたものであり、全熱交換が可能で、且つ寒冷地においても霜が付着しにくいという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項８記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、吸湿性の高い材料からなり全熱交換が可能な蓄熱体と、吸湿性のない材料からなり顕熱のみ熱交換する蓄熱体を備え、全熱交換が可能な蓄熱体を室内側に配置し、顕熱交換をする蓄熱体を室外側に配置し、両方の蓄熱体を介して換気するようにしたものであり、室内の温かく湿った空気を排気するときに、室内側の蓄熱体で湿気を除くことで換気装置の出口において低温の外気に触れて霜が付くことを防ぐことができ、また室外側の蓄熱体を吸湿性のない材料とすることで室外側の蓄熱体が凍って破損することを防ぐことができ、以上の効果により全熱交換が可能で、且つ寒冷地においても霜が付着しにくいという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項９記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、通気性の多孔質材料からなる蓄熱体を備えたことを特徴とするものであり、ファンの運転音が室内に伝わりにくいという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項１０記載の発明は、蓄熱体を用いた換気装置において、コントローラーに接続されたカレンダーと時計、すなわちカレンダー機能を備え、コントローラーによる切替えにより、６月から８月の間は朝９時から夜９時まで熱交換の換気をし、夜９時から朝９時までは非熱交換の換気をし、４月、５月、９月および１０月には一日中熱交換の換気をし、１１月から３月までは朝１０時から夕方５時まで熱交換の換気をし、夕方５時から朝１０時までは運転を停止するとしたものであり、季節、昼夜に応じて熱交換の換気と非熱交換の換気と運転停止とを自動的に切替えるという作用を有する換気装置を提供することができる。

また、本発明の請求項１１記載の発明は、コントローラーを統合あるいは連結することにより、空気が流通する同一空間内部において、換気量が同等な蓄熱体を用いた換気装置を複数個連動させ、空間の用途に沿うようにあらかじめ定められた優先順位により、全体の換気方法を決定する親の換気装置を稼動している換気装置の中からコントローラーが決定し、親の換気装置の温度センサーによって熱交換と非熱交換の切替えとさらに熱交換の場合はファンの回転方向を逆転させるタイミングを決定し、且つ換気装置が１台のみ稼動状態にある場合には１台のみで熱交換あるいは非熱交換の換気を行い、且つまた偶数個の換気装置が稼動状態にある場合、熱交換あるいは非熱交換の換気を換気装置の半数は給気運転、半数は排気運転となるように行い、このときファンの回転方向は全ての換気装置で同時に逆転するようにし、且つまた３個以上の奇数個の換気装置が稼動状態にある場合、親の換気装置のみ１台で熱交換あるいは非熱交換の換気を行い、残りの偶数個の換気装置は前記偶数個の換気装置が稼動状態にある場合と同様の運転を行うようにしたことにより、給気量と排気量の差が常に一台のみ運転した場合と同量かそれ以下になるようにした換気システムであり、換気対象空間の気圧を安定化させることができる換気システムを提供できることとなる。請求項１乃至１０のいずれかに記載の蓄熱体を用いた換気装置を換気対象空間に複数個備え、前記複数個の換気装置を連動させて、前記空間内部の気圧が安定であるようにした換気システムにより、前記換気対象空間の気圧が安定であるという作用を有する換気システムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本発明の換気装置１は、図１に示すように、筒状の外枠２と、筒状の外枠２に嵌め込まれた蓄熱体３およびファン４から構成される。外枠２は内部にファン４を支える支持体５を持ち、蓄熱体３とファン４を支える。外枠２および支持体５は金属製あるいは樹脂製とし、支持体５は外枠２内部の空気流通を妨げない形状、好ましくはファン４を支えるのに十分な強度を有し且つ空気抵抗が小さい形状であり、例えば外枠２の内部に縦棒を複数本設置した形状とする。蓄熱体３は外枠２に内接し、隙間ができないような円柱形の形状とし、ハニカム体あるいは繊維状のアルミ製とする。なお、蓄熱体３に金属以外の材料を用いる場合、通気性があり且つ熱容量が大きく且つ熱伝導率が高い材料が好ましい。また、蓄熱体３に通気性のある多孔質材料を使用する場合も、熱容量が大きく且つ熱伝導率が高い材料が好ましく、例えば、通気性のある軽量発泡コンクリートを使用する。ファン４は回転方向が逆転可能なものを用い、コントローラー６の指示により回転方向が逆転するように接続される。ファン４は蓄熱体３を通るように外枠２内部の空気を一方から他方へ流通させる。温度センサー７は蓄熱体３に接触、好ましくは蓄熱体３の中央に内蔵され、またコントローラー６に接続され、蓄熱体３の温度をコントローラー６に伝える。温度センサー７は小型のもの、例えば熱電対とする。タイマー８はコントローラー６に接続され、測定した時間をコントローラー６に伝える。スイッチ９は室内側にあってコントローラー６に接続され、ファンの運転と停止の指示をコントローラー６に伝える。コントローラー６は温度センサー７とタイマー８とスイッチ９からの信号を受けてファン４の運転・停止と回転数と回転方向を制御するものであり、信号を記録する機能を有し、電源１０に接続され、ファン４と温度センサー７とタイマー８とスイッチ９に電気を供給する。

上記構成において、まずタイマー８により時間を測り、換気装置１の運転開始から一時間毎に室内温度と外気温を検知する。検知する方法は、蓄熱体３を通して室内空気を排気しながら毎分の温度変化を温度センサー７で測定し、一分間の温度変化が排気し始めた最初の一分間の温度変化幅の十分の一以下になった時点をコントローラー６が判断してその時点の蓄熱体の温度を室内気温として検知するというものである。排気を始めてから１０分経過しても一分間の温度変化が排気し始めた最初の一分間の温度変化幅の十分の一以下にならない場合は、室内外の気温に検知できるほどの差がないと考えられるため、排気を始めてから１０分後の温度を室内気温として検知するものとする。ファン４を逆向きに回転させ、外気温も同様に検知する。

次に、前記方法にて検知された室内外気温に基づいて、外気温が２０℃以上２７℃以下の範囲と定義された快適温度域以内である場合、あるいは外気温と室内気温がともに快適温度域より高く且つ外気温が室内気温以下の場合、あるいは外気温と室内気温がともに快適温度域より低く且つ外気温が室内気温以上の場合はファン４の回転方向を固定し連続的に排気運転をすることにより非熱交換の換気をする。前記以外の場合は排気される室内空気に含まれる熱あるいは冷気が蓄熱体３に十分蓄熱あるいは蓄冷された時点と給気される外気によって蓄熱あるいは蓄冷されたエネルギーが蓄熱体３から十分取り除かれた時点を温度センサー７の温度変化によりコントローラー６が判断し、それらの時点でファン４の回転方向を逆転させることにより熱交換の換気をする。排気される空気に含まれる熱あるいは冷気が蓄熱体３に十分蓄熱あるいは蓄冷された時点は、毎分の温度変化を測定し、一分間の温度変化が排気を始めた最初の一分間の温度変化幅の十分の一以下になった時点とする。

以上の運転は、在室者がスイッチ９によって換気装置を作動させた場合に行われ、在室者がスイッチ９によって換気装置を停止状態にした場合はコントローラー６も停止する。

なお、実施の形態１では非熱交換の換気を連続的な排気としたが、外気が低温で給気を行うと居住者が不快であるという場合でなければ、連続的な給気としてもよい。

また、実施の形態１では熱交換と非熱交換の換気の切替えを室内外の気温に応じて行うとしたが、あらかじめ設定した季節・時間帯に応じて切替えてもよい。その場合はコントローラー６に、年月日時刻などのカレンダー機能が搭載されているものとする。切替えの方法は、換気装置１において、６月から８月の間は朝９時から夜９時まで熱交換の換気をし、夜９時から朝９時までは非熱交換の換気をし、４月、５月、９月および１０月には一日中熱交換の換気をし、１１月から３月までは朝１０時から夕方５時まで熱交換の換気をし、夕方５時から朝１０時までは運転を停止するものとする。このような運転にした理由は、夏期の夜間は涼しい外気を最大限取り入れ、冬期の夜間は冷たい外気を室内に入れないようにするためである。季節・時間帯に応じて熱交換と非熱交換の切替えをすることにより、切替えが簡易になり切替えの基準が居住者にわかりやすくなる。

（実施の形態２）
実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態２の換気装置１１は、図２に示すように、前記換気装置１と同様の外枠２、ファン４、支持体５、コントローラー６、温度センサー７、タイマー８、スイッチ９、電源１０を備え、これらは前記換気装置１と同様の関係を有する。蓄熱体１２は前記蓄熱体３と同様の材料からなり、円柱形の側面の中央から外側に向かって図２に示すように丸みをつけた形状とする。なお、この形状は外枠２内部において蓄熱体１２の回転に支障を来たさない形状であればよい。軸１３は蓄熱体１２の中央を側面から貫通し、蓄熱体１２に固定され、回転機１４に接合される。軸１３には蓄熱体１２の回転を支持するのに十分な強度を有する材料、例えばアルミを使用する。なお、軸１３は温度センサー７とコントローラー６を接続する線を内部に通せるように、中央付近に穴を有する中空の構造にすることが望ましい。回転機１４はコントローラー６に接続され、コントローラー６の指示を受けて軸１３を回転させる。蓄熱体１２と軸１３が図２の状態から９０°回転すると図３のようになる。

上記構成において、まず実施の形態１と同様の方法で室内外の気温を検知し、熱交換の換気を行うか非熱交換の換気を行うかを決定する。次に熱交換の換気を行う場合は、蓄熱体１２を図２のように外枠２に内接する位置で固定し、外枠２内部を流通する空気が蓄熱体１２を通るようにする。また非熱交換の換気を行う場合は、図３のように蓄熱体１２を外枠２に内接する位置から９０°回転させ、蓄熱体１２の両側に空気抵抗のない空間を設け、外枠２内部を流通する空気が蓄熱体１２の空気抵抗を受けずに流通できるようにする。また、換気装置１１の運転開始から一時間が経過して再び室内外気温を検知する場合には、蓄熱体１２を外枠２に内接する位置にしてから検知するものとする。

（実施の形態３）
実施の形態１、２と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態３の換気装置２１は、図４に示すように、前記換気装置１と同様の外枠２、ファン４、支持体５、コントローラー６、温度センサー７、タイマー８、スイッチ９、電源１０を備え、これらは前記換気装置１と同様の関係を有する。蓄熱体２２は通気性があり且つ伸縮可能な材料からなり、例えばスポンジ状の樹脂とする。なお、蓄熱体２２は伸縮可能で且つ耐久性があればよく、材料に伸縮性がなくてもよく、例えば繊維状の金属を編み重ねた構造でもよい。圧縮機の足２３は蓄熱体２２に接合され、圧縮機の足２３が伸びると蓄熱体２２が圧縮され、圧縮機の足２３が縮むと蓄熱体２２が元に戻る。温度センサー７は蓄熱体２２に内蔵されるが、蓄熱体２２が伸縮する際に故障しないように、温度センサー７のまわりに空気を通す防護ケースを設けることが望ましい。またその際、温度を正確に検知できるように、防護ケースには蓄熱体２２と同じか電熱性能の似た材料、例えばアルミを使用することが望ましい。圧縮機の足２３には蓄熱体２２を圧縮するのみ十分な強度を有する材料、例えばアルミを使用し、伸びた状態では外枠２内部の空気の流通を妨げない構造とする。板２４は圧縮機の足２３と蓄熱体２２に接合され、圧縮機の足２３の力を蓄熱体２２の中央部に伝え、力の伝わりが偏ることによる変形を防止する。圧縮機２５は圧縮機の足２３とコントローラー６に接続され、コントローラー６の支持を受けて圧縮機の足２３を伸縮させる。蓄熱体２２と圧縮機の足２３と板２４と圧縮機２５は、それぞれ圧縮機の足２３が縮んだ状態において、図６のように外枠２を流通する空気が漏れなく蓄熱体２２を通るような形状とする。図４と図６は圧縮機の足２３が縮んだ状態、図５と図７は圧縮機の足２３が伸びた状態を示す。なお、実施の形態３では圧縮機の足２３は１本としたが、外枠２内部の空気流通を妨げない限りにおいては圧縮機の足を増やしてもよい。

上記構成において、まず実施の形態１と同様の方法で室内外の気温を検知し、熱交換の換気を行うか非熱交換の換気を行うかを決定する。次に熱交換の換気を行う場合は、図４、図６のように圧縮機の足２３を縮め、外枠２内部を流通する空気が蓄熱体２２を通るようにする。また非熱交換の換気を行う場合は、図５、図７のように圧縮機の足２３を伸ばし、蓄熱体２２を外枠２の一方に圧縮し、外枠２内部を流通する空気が蓄熱体１２を通らなくても流通できるようにする。また、換気装置２１の運転開始から一時間が経過して再び室内外気温を検知する場合には、圧縮機の足２３を縮め、外枠２内部を流通する空気が蓄熱体２２を通るようにしてから検知するものとする。

（実施の形態４）
実施の形態１乃至３と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態４の換気装置３１は、洗面所、浴室といった湿気の多いところで使用することを想定している。換気装置３１は図８に示すように、前記換気装置１と同様の外枠２、蓄熱体３、ファン４、支持体５、コントローラー６、温度センサー７、タイマー８、スイッチ９、電源１０を備え、これらは前記換気装置１と同様の関係を有する。また湿度センサー３２はコントローラー６に接続され、室内空気の湿度をコントローラーに伝える。湿度センサー３２は図８のようにスイッチ９に隣接して設置するものとするが、換気対象の室内空気に接する位置であればその他の位置でもよい。

上記構成において、換気装置が運転状態にある場合、タイマー８で時間を測り、湿度センサー３２は１分に１回の間隔で検知した湿度をコントローラー６に伝える。室内の湿度が７５％ＲＨ以上の場合は、室内がカビの繁殖に適した湿度環境になるため、コントローラー６からの指示により、ファン４が室内空気を排気する向きに固定され、連続的な排気運転をする。湿度が７５％ＲＨ未満の場合は、前記換気装置１と同様に気温に応じて熱交換の換気と非熱交換の換気とを切替える。

（実施の形態５）
実施の形態１乃至４と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態５の換気装置４１は、トイレで使用することを想定している。換気装置４１は図９に示すように、前記換気装置１と同様の外枠２、蓄熱体３、ファン４、支持体５、コントローラー６、温度センサー７、タイマー８、スイッチ９、電源１０を備え、これらは前記換気装置１と同様の関係を有する。また人感センサー４２はコントローラー６に接続され、赤外線により在室者の有無を検知し、コントローラーに伝える。人感センサー４２は図９のようにスイッチ９に隣接して設置するものとするが、換気対象の在室者の有無を検知できる位置であればその他の位置でもよい。

上記構成において、換気装置が運転状態にある場合、人感センサー４２は常に在室者の有無をコントローラー６に伝える。室内に在室者がいる場合は、室内の臭気を排出するため、コントローラー６からの指示により、ファン４が室内空気を排気する向きに固定され、連続的な排気運転をする。また在室者が退室してから１０分間以内である場合は、室内の空気を引き続き連続的な排気運転をする。ここで１０分としたのは、床面積２ｍ²のやや大きめのトイレで３０ｍ³／ｈの換気量で排気した場合、換気回数が１回になる時間が約１０分だからである。この時間はトイレの大きさと換気風量によって変わってくるが、在室者が退室してから換気回数が１回になるまでの時間は連続的な排気運転となる範囲内で変更してもよい。その他の場合は、前記換気装置１と同様に気温に応じて熱交換の換気と非熱交換の換気とを切替える。

（実施の形態６）
実施の形態１乃至５と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形５の換気装置５１は、図１０に示すように、前記換気装置１と同様の外枠２、ファン４、支持体５、コントローラー６、温度センサー７、タイマー８、スイッチ９、電源１０を備え、これらは前記換気装置１と同様の関係を有する。蓄熱体５２と蓄熱体５３は外枠２に内接するような円柱形で、外枠２を流通する空気が蓄熱体５２と蓄熱体５３の両方を通るようにする。蓄熱体５２には吸湿性の高い材料、例えば軽量発泡コンクリートを使用する。蓄熱体５３には吸湿性のない材料、例えばアルミを使用する。室内の温かく湿った空気を排気するときに、蓄熱体５２で湿気を除くことで換気装置の出口において低温の外気に触れて霜が付くことを防ぐことができ、また蓄熱体５３を吸湿性のない材料とすることで蓄熱体５３が凍って破損することを防ぐことができる。

（実施の形態７）
実施の形態１乃至６と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明は省略する。本発明の実施の形態７の換気システム６１は、前記換気装置１を換気対象空間に複数個設置した構造である。各換気装置１の換気量は同等とする。各換気装置１のコントローラー６は一つに統合する。

各換気装置１の優先順位を使用頻度が多い順にあらかじめ決定しておく。まず、スイッチ９からの指示により換気装置１のうちのいずれかが稼動状態にある場合、コントローラー６が稼動する。換気装置１がいずれも稼動していない場合、コントローラー６は停止する。次に、換気システム６１の中で稼動している換気装置１が複数台であるか一台であるかを、各スイッチ９のオン・オフの情報からコントローラー６が判断する。稼動している換気装置１が一台のみであった場合は実施の形態１と同様の動作になる。稼動している換気装置１が複数台であった場合、親の換気装置１を優先順位に沿って選ぶ。さらに稼動している換気装置１が偶数個であるか奇数個であるかをコントローラー６が判断する。偶数個の換気装置１が稼動状態にある場合、稼動中の換気装置１の半数が給気運転、半数が排気運転となるように行い、排気量と給気量を等しくする。このとき親の換気装置１は実施の形態１と同様の動作をし、残りの換気装置１は親の換気装置１とファン４の回転方向以外は同じ動作をする。奇数個の換気装置１が稼動状態にある場合、親の換気装置１は実施の形態１と同様の動作をし、残りの換気装置１のうち半数が給気運転、半数が排気運転となるように換気を行い、排気量と給気量の差を１台のみ稼動した場合と等しくする。このとき親の換気装置１以外の換気装置１は、ファン４の回転方向以外は親の換気装置１と同じ動作をする。また複数台の換気装置１が稼動している場合のファン４の回転方向は、全ての換気装置１で同時に逆転するようにする。以上の制御により、換気装置１を複数台で同時に稼動させても、換気対象空間の気圧は換気装置１を１台のみ運転した場合以上の変動にはならず安定である。

本発明の実施の形態１における換気装置１を示す断面図同実施の形態２における換気装置１１を示す断面図同蓄熱体１２が回転した場合を示す断面図本発明の実施の形態３における換気装置２１を示す断面図同圧縮機の足２３が伸びた場合を示す断面図同換気装置２１を示す正面図同圧縮機の足２３が伸びた場合を示す正面図本発明の実施の形態４における換気装置３１を示す断面図同実施の形態５における換気装置４１を示す断面図同実施の形態６における換気装置５１を示す断面図同実施の形態７における換気システム６１の制御を示すフローチャート従来の蓄熱体を用いた換気装置を示す断面図

符号の説明

１換気装置
２外枠
３蓄熱体
４ファン
５支持体
６コントローラー
７温度センサー
８タイマー
９スイッチ
１０電源
１１換気装置
１２蓄熱体
１３軸
１４回転機
２１換気装置
２２蓄熱体
２３圧縮機の足
２４板
２５圧縮機
３１換気装置
３２湿度センサー
４１換気装置
４２人感センサー
５１換気装置
５２蓄熱体
５３蓄熱体

Claims

筒状の外枠と、前記外枠に嵌め込まれた蓄熱体と、前記蓄熱体の温度を検知する温度センサーと、タイマーと、前記蓄熱体を通るように室内空気を換気する正逆転が可能なファンと、前記の温度センサー・タイマー・ファンに接続されファンの回転方向と回転数を制御するコントローラーとを備え、タイマーにより時間を測り、一定時間毎に温度センサーを用いて室内気温と外気温を検出し、それらの気温に基づいたコントローラーの判断により、室内気温が快適温度域に近づくかあるいは遠ざからないように、熱交換と非熱交換の換気を自動的に切替えるようにした換気装置。
熱交換の換気をする場合には蓄熱体を介して換気し、非熱交換の換気をする場合には蓄熱体を介さずに換気するようにした請求項１記載の換気装置。
コントローラーに接続されコントローラーによって回転する軸と、前記軸に接触し軸の動きに応じて回転または移動する蓄熱体とを備え、非熱交換の換気をする場合にはコントローラーからの指示により蓄熱体を回転または移動させて外枠内に空洞をつくるようにした請求項２記載の換気装置。
コントローラーに接続されコントローラーによって伸縮する圧縮機と、伸縮可能な材料からなり前記圧縮機の力を受けて伸縮する蓄熱体とを備え、非熱交換の換気をする場合にはコントローラーからの指示により蓄熱体を圧縮させて外枠内に空洞をつくるようにした請求項２記載の換気装置。
コントローラーに接続され室内の湿度を検知する湿度センサーを備え、室内が高湿度の場合は連続的に排気するようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の換気装置。
コントローラーに接続され在室者の有無を検知する人感センサーと、コントローラーに接続されたタイマーを備え、在室者がいる場合及び在室者が退室した後一定時間は連続的に排気するようにした請求項１乃至５のいずれかに記載の換気装置。
全熱交換が可能で、かつ寒冷地においても蓄熱体に霜が付着し難いようにした請求項１乃至６のいずれかに記載の換気装置。
全熱交換をする蓄熱体と顕熱交換をする蓄熱体を備え、全熱交換をする蓄熱体を室内側に配置し、顕熱交換をする蓄熱体を室外側に配置し、両方の蓄熱体を介して換気するようにした請求項７記載の換気装置。
通気性の多孔質材料からなる蓄熱体を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の換気装置。
コントローラーに接続されたカレンダーと時計を備え、夏期は昼間に熱交換の換気、夜間に非熱交換の換気をし、中間期は昼間と夜間ともに熱交換の換気をし、冬期は昼間に熱交換の換気、夜間は運転停止というように季節・昼夜によって運転を切替えるようにした請求項１乃至９のいずれかに記載の換気装置。
空気が流通する同一空間内部において請求項１乃至１０のいずれかに記載の換気装置を複数個備え、前記複数個の換気装置を連動させて、前記空間内部の気圧が安定であるようにした換気システム。