JP2011080630A

JP2011080630A - 換気装置

Info

Publication number: JP2011080630A
Application number: JP2009231470A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Inoue; 良二井上
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-05
Also published as: JP5263111B2

Abstract

【課題】空調機と連動して制御が行われる換気装置において、ユーザの快適性を保ちながら、空調機の空調負荷をより軽減することのできる換気装置を提供する。
【解決手段】少なくとも冷房機能を有する空調機と連動することができ、対象空間ＳＩの換気を行う換気装置１であって、第１換気ファン１２と、制御部とを備える。制御部は、第１換気ファン１２を稼働して対象空間ＳＩに外気を取り入れて換気を行う第１換気運転と、第１換気ファン１２を止めて換気を行わない換気停止と、の選択を行う。制御部は、空調機の設定温度、対象空間ＳＩの温度および外気の温度に応じて、選択を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、換気装置に関する。

従来、室内に供給される居室外の空気と、居室内から排出される空調空気（排気）との間で熱交換を行うことで、居室内に配置される空調機の空調負荷を低減する換気装置が提案されている。このような換気装置は、空調機と連動して制御が行われるものが多い。また、このような換気装置には、例えば、特許文献１（特開２０００−８８２９８号公報）に記載のように、夜中に居室外の空気を取り入れることで翌朝の空調機の負荷を低減するナイトパージ制御や、特許文献２（特開平６−１２３４７３号公報）に記載のように、朝一番の空調機の運転時には所定時間運転を停止する運転遅延制御の両者を有するものがある。

上述の２つの制御を有する換気装置において、当該２つの制御が別々に設定されている場合、空調機の空調負荷を低減する目的と相反する方向に効果が働く場合が懸念される。例えば、朝一番に空調機が運転された場合、運転遅延制御が行われることになるが、ナイトパージ制御のように居室外の空気を取り入れるほうが空調機の空調負荷を低減することも想定されるということである。

そこで、本発明の課題は、空調機と連動して制御が行われる換気装置において、ユーザの快適性の向上を考慮しながら、空調機の空調負荷を軽減することのできる換気装置を提供することにある。

第１発明に係る換気装置は、少なくとも冷房機能を有する空調機と連動することができ、対象空間の換気を行う換気装置であって、第１換気ファンと、制御部とを備える。制御部は、第１換気ファンを稼働して対象空間に外気を取り入れて換気を行う換気運転と、第１換気ファンを止めて換気を行わない換気停止と、の選択を行う。制御部は、空調機の設定温度、対象空間の温度および外気の温度に応じて、選択を行う。

ここで、例えば、対象空間とは、ビル等の建物内における室内空間である。

第１発明に係る換気装置では、空調機の設定温度、対象空間の温度および外気の温度に応じて、換気運転と換気停止との選択を行うことができることにより、より早く対象空間の温度をユーザの快適とする温度に近付けることができる。これにより、ユーザの快適性を考慮しながら空調機の空調負荷を軽減することができる。

第２発明に係る換気装置は、第１発明に係る換気装置であって、排気ファンと、熱交換装置と、状態変更手段とをさらに備える。排気ファンは、対象空間の空気を排気として外部に排出する。熱交換装置は、外気と排気との間で熱交換させることが可能である。状態変更手段は、熱交換装置において外気と排気との間で熱交換させない第１状態と、熱交換装置において外気と排気との間で熱交換させる第２状態と、採り得る。そして、第１換気ファンは、外気を対象空間に導入する給気ファンである。換気運転には、第１換気運転と、第２換気運転とが含まれる。第１換気運転は、排気ファンがさらに稼働し状態変更手段が第１状態を採る。第２換気運転は、排気ファンがさらに稼働し状態変更手段が第２状態を採る。

第２発明に係る換気装置では、空調機の設定温度、対象空間の温度および外気の温度に応じて、第１換気運転と、第２換気運転と、換気停止とを選択することができる。制御部が上述のそれぞれの温度関係に応じた制御を行うことによって、空調機の空調負荷を軽減することができる。また、空調機の空調負荷を軽減することができることにより、ユーザの快適性の向上に貢献することもできる。

第３発明に係る換気装置は、第２発明に係る換気装置であって、制御部は、空調機の冷房機能の立ち上げ時において、対象空間の温度が空調機の設定温度より高く且つ外気の温度が対象空間の温度未満である場合に、第１換気運転を選択する。

第３発明に係る換気装置では、対象空間の温度をユーザの快適とする温度により早く近付けることができる。

第４発明に係る換気装置は、第２発明または第３発明に係る換気装置であって、制御部は、空調機の冷房機能の立ち上げ時において、対象空間の温度が空調機の設定温度より高く且つ外気の温度が対象空間の温度以上である場合に、換気停止を選択する。

第４発明に係る換気装置では、換気停止が行われることによって、空調機の空調負荷を軽減することができる。

第５発明に係る換気装置は、第２発明〜第４発明のいずれかに係る換気装置であって、
制御部は、空調機の冷房機能の立ち上げ時において、対象空間の温度が、空調機の設定温度と同じ、または、第１換気運転または換気停止を選択している状態において、対象空間の温度が、空調機の設定温度に近づいた場合に、前記第２換気運転を選択する。

第５発明に係る換気装置では、第２換気運転が行われることにより、対象空間における空気質等の環境の保護が維持される。

第６発明に係る換気装置は、第２発明〜第５発明のいずれかに係る換気装置であって、制御部は、空調機の運転が行われていない状態において、空調機の設定モードが冷房であり、且つ、対象空間の温度が空調機の設定温度より高く且つ外気の温度が対象空間の温度未満である場合に、第１換気運転を選択する。

第６発明に係る換気装置では、空調機の運転の立ち上げ時における空調負荷を軽減することができる。

第７発明に係る換気装置は、第２発明〜第６発明に係る換気装置であって、対象空間の空気の汚れ度合いを検出するための汚れ度合い検出センサをさらに備える。制御部は、空調機の冷房機能の立ち上げ時において、汚れ度合いが所定値未満で且つ対象空間の温度が空調機の設定温度より高く且つ外気の温度が対象空間の温度以上である場合に換気停止を選択し、汚れ度合いが所定値以上で且つ対象空間の温度が空調機の設定温度より高く且つ外気の温度が対象空間の温度未満である場合に第１換気運転を選択し、対象空間の温度が、空調機の設定温度と同じ、または、空調機の設定温度に近づいた場合に第２換気運転を選択する。

第７発明に係る換気装置では、対象空間の空気の汚れ度合いを加味した制御が行われることによって、空気質等の環境に関してよりユーザの快適性の向上を図ることができる。

第８発明に係る換気装置は、第７発明に係る換気装置であって、空調機は、暖房機能を有する。制御部は、空調機の暖房機能の立ち上げ時において、対象空間の温度が空調機の設定温度未満で且つ外気の温度が対象空間の温度より高い場合に第１換気運転を選択し、対象空間の温度が空調機の設定温度未満で且つ外気の温度が対象空間の温度以下である場合に換気停止を選択し、対象空間の温度が、前記空調機の設定温度と同じ、または、空調機の設定温度に近づいた場合に、前第２換気運転を選択する。

第８発明に係る換気装置では、空調機の設定温度、対象空間の温度および外気の温度に応じて、第１換気運転と、第２換気運転と、換気停止とを選択することができる。制御部が上述のそれぞれの温度関係に応じた制御を行うことによって、空調機の空調負荷を軽減することができる。また、空調機の空調負荷を軽減することができることにより、ユーザの快適性の向上に貢献することもできる。

第９発明に係る換気装置は、第８発明に係る換気装置であって、制御部は、空調機の運転が行われていない状態において、空調機の設定モードが暖房であり、且つ、対象空間の温度が空調機の設定温度未満で且つ外気の温度が対象空間の温度より高い場合に、第１換気運転を選択する。

第９発明に係る換気装置では、空調機の運転の立ち上げ時における空調負荷を軽減することができる。

第１０発明に係る換気装置は、第８発明または第９発明に係る換気装置であって、制御部は、空調機の暖房機能の立ち上げ時において、汚れ度合いが所定値未満で且つ対象空間の温度が空調機の設定温度未満で且つ外気の温度が対象空間の温度以下である場合に換気停止を選択し、汚れ度合いが所定値以上で且つ対象空間の温度が空調機の設定温度未満で且つ外気の温度が対象空間の温度より高い場合に第１換気運転を選択し、対象空間の温度が、空調機の設定温度と同じ、または、空調機の設定温度に近づいた場合に第２換気運転を選択する。

第１０発明に係る換気装置では、対象空間の空気の汚れ度合いを加味した制御が行われることによって、空気質等の環境に関してよりユーザの快適性の向上を図ることができる。

換気装置の一般の配置を示す図。全熱交換換気運転を行う状態の換気装置の概略構成を示す模式図。普通換気運転を行う状態の換気装置の概略構成を示す模式図。換気装置の熱交換器の概略構成図。差圧スイッチを示すための換気装置の模式図（排気ファンは除く）。換気装置の制御部の制御ブロック図。換気装置の夜間の外気取り入れ運転のフローチャート。空気調和装置の運転開始時における換気装置の運転のフローチャート。第２実施形態に係る換気装置の制御部の制御ブロック図。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る換気装置１について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
＜換気装置１の構成＞
換気装置１は、建物内の室内の天井裏や壁に設置され、室内空間ＳＩの換気を行う。換気装置１は、エアコン等の空気調和装置２０（図１を参照）と連動して、あるいは、単独で運転される。

また、換気装置１は、図１や図２に示すように、略直方体の箱形状を有する本体ケーシング１０から構成される。

本体ケーシング１０内には、図２や図３に示すように、主として、熱交換器１１と、給気ファン１２と、排気ファン１３と、制御部９（図６を参照）とが収容されている。また、本体ケーシング１０には、外部空間ＳＯの空気を外気ＯＡとして本体ケーシング１０内に導入するための導入口１０ａと、外気ＯＡを給気ＳＡとして室内に供給する給気口１０ｂと、室内空気（還気）ＲＡを室内から本体ケーシング１０内に取り込むための取込口１０ｃと、室内空気（還気）ＲＡを外部に排気ＥＡとして排出するための排気口１０ｄとが形成されている。導入口１０ａおよび排気口１０ｄは、ダクト３１（図１を参照）を介して外部空間ＳＯに繋がっている。給気口１０ｂおよび取込口１０ｃは、ダクト３２（図１を参照）を介して室内空間ＳＩに繋がっている。

また、本体ケーシング１０内には、外気温度センサ５１と、室内温度センサ５２とが設けられている。外気温度センサ５１は、導入口１０ａと熱交換器１１との間を通る外気ＯＡの温度、すなわち、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯを検出することができる位置（具体的には、導入口１０ａと熱交換器１１との間）に設けられている。室内温度センサ５２は、還気ＲＡの温度、すなわち、室内空間ＳＩにおける温度ＴＳＩを検出することができる位置（具体的には、熱交換器１１と、取込口１０ｃとの間）に設けられている。

以下、本体ケーシング１０内の各部の構成について説明する。

（１）熱交換器１１
なお、以下の説明においては、空気が外部空間ＳＯから室内空間ＳＩへと流れる方向を第１空気流れ方向といい、空気が室内空間ＳＩから外部空間ＳＯへと流れる方向を第２空気流れ方向という。

また、以下の説明においては、外気ＯＡとは、本体ケーシング１０の第１空気流れ方向の上流端から熱交換器１１の第１空気流れ方向の下流端までの経路を流れる空気をいい、給気ＳＡとは、熱交換器１１の第１空気流れ方向の下流端から給気口１０ｂを介して室内空間ＳＩに流入する空気をいう。また、排気ＥＡとは、熱交換器１１の第２空気流れ方向の上流端（またはこれに相当する位置から）排気口１０ｄを介して外部空間ＳＯに流れる空気をいい、還気ＲＡとは、室内空間ＳＩから取込口１０ｃを通って熱交換器１１の第２空気流れ方向の上流端（またはこれに相当する位置）までの経路を流れる空気をいう。

熱交換器１１は、２つの空気流（ここでは、外気ＯＡと排気ＥＡ）の間で熱交換を行わせる全熱交換器である。

また、熱交換器１１は、図４に示すように、主として、複数の全熱交換素子１１１と、複数の波板部材１１２とを有している。

全熱交換素子１１１は、紙等の伝熱性および透湿性を有する平板状の部材であり、上下方向に所定の間隔を空けて多数積層されている。

波板部材１１２は、波板状の部材であり、全熱交換素子１１１の積層方向に全熱交換素子１１１と交互に配置されている。波板部材１１２は、その上下端に全熱交換素子１１１が接触することによって外気ＯＡが流れる第１空気流路１１３ａを形成する第１波板部材１１３と、その上下端に全熱交換素子１１１が接触することによって排気ＥＡが流れる第２空気流路１１４ａを形成する第２波板部材１１４とを有している。そして、第１波板部材１１３と第２波板部材１１４とは、全熱交換素子１１１を挟んで、全熱交換素子１１１の積層方向に交互に配置されている。また、第１波板部材１１３と、第２波板部材１１４とは、第１空気流路１１３ａと、第２空気流路１１４ａとが互いに直交するように配置されている。よって、第１空気流路１１３ａを流れる外気ＯＡと、第２空気流路１１４ａを流れる排気ＥＡとは、互いに混じり合うことなく熱交換することが可能になっている。

なお、第１空気流路１１３ａは、給気経路１７（図２や図３を参照）の一部を構成しており、第２空気流路１１４ａは、第１排気経路１８（図２を参照）の一部を構成している。

また、熱交換器１１では、本体ケーシング１０の所定位置に設けられるダンパ１４（図２および図３を参照）の切り替え（開閉）によって、換気装置１の普通換気運転の状態（すなわち、外気ＯＡと排気ＥＡとを熱交換させない状態）と、換気装置１の全熱交換換気運転の状態（すなわち、外気ＯＡと排気ＥＡとを熱交換させる状態）とを採ることができる。なお、ダンパ１４の開閉は、後述する制御部９によってダンパ駆動モータ２１４（図６を参照）が稼働されることにより行われる。

（２）給気ファン１２，排気ファン１３
給気ファン１２は、外部空間ＳＯから給気経路１７を通って室内空間ＳＩに向かう空気流れを生成するためのファンであり、図２や図３に示すように、給気経路１７の下流端に配置される。ここで、給気経路１７とは、導入口１０ａから、熱交換器１１を経て、給気口１０ｂまで延びる経路である。

排気ファン１３は、室内空間ＳＩから第１排気経路１８を通って外部空間ＳＯに向かう空気流れを生成するためのファンであり、第１排気経路１８の下流端に配置される。ここで、第１排気経路１８とは、取込口１０ｃから、熱交換器１１を経て、排気口１０ｄまで延びる経路である。

給器ファン１２および排気ファン１３は、それぞれ、給器ファンモータ２１２および排気ファンモータ２１３（いずれも図６を参照）によって稼働される。

なお、図５に示すように、給気経路１７には、給気ファン１２によって生成される空気流中に含まれる塵埃等を捕集するための、取替可能な給気フィルタ１５が設けられている。

ここで、給気フィルタに塵埃等が付着すると目詰まりが生じることが考えられる。給気フィルタに目詰まりが生じると通風抵抗が増加し給気ファンの吸込圧力が高くなることが懸念される。そこで、換気装置１には、給気フィルタ１５の前後の差圧を検知することによって給気フィルタ１５の目詰まりを検知する差圧スイッチ９２が設けられている。具体的には、差圧スイッチ９２を収容したスイッチボックス９１が、本体ケーシング１０の外部（または外方）に設けられている。

スイッチボックス９１は、換気装置１を室内の天井等に取り付ける際に、同時に本体ケーシング１０に取り付けられる。ここで、スイッチボックス９１の取り付け方法について簡単に説明する。

まず、本体ケーシング１０の給気ファン１２の吸込口の近傍には、予め給気ファン１２の吸込圧力を取り出すための第１穴（図示せず）が形成されており、換気装置１が施工場所（換気装置１を取り付ける室内）に運ばれた際は、その穴を覆うように蓋がされた状態にある。また、導入口１０ａに接続されるダクト３１には、導入口１０ａに接続された状態において、導入口１０ａの近傍に、導入口１０ａ付近の圧力を取り出すための第２穴（図示せず）が形成されており、施工場所に運ばれた際は、その穴を覆うように蓋がされた状態にある。次に、換気装置１を室内の天井等に取り付ける際に、ダクト３１および本体ケーシング１０に形成されるそれぞれの第１穴，第２穴に、差圧スイッチ９２が接続される差圧取出ポート８１，８２が接続される。

なお、スイッチボックスの近傍には、報知部（図示せず、例えば、ランプ等である）が設けられている。よって、差圧スイッチ９２によって検知される差圧が所定の差圧に達すると、報知部によって、管理者等に、給気フィルタ１５に目詰まりが生じていることが報知されるようになっている。

以上のことから、給気フィルタ１５の目詰まりによる換気量の低下等をできるだけ抑制することができている。

なお、第１穴は、上述の位置に形成されるものに限られず、本体ケーシング１０の、熱交換器１１の吹出面から給気ファン１２の吸込口までの間の圧力を取り出すことができる位置に形成されていてもよい。また、第２穴は、上述の位置に形成されるものに限られず、ダクト３１から給気フィルタ１５の吸込面までの間の圧力を取り出すことができる位置に形成されていてもよい。

また、第１排気経路１８にも、排気ファン１３によって生成される空気流中に含まれる塵埃等を捕集するための排気フィルタ（図示せず）が設けられていてもよい。この場合であっても、差圧スイッチ９２により給気フィルタ１５および排気フィルタの目詰まりを検知することができる。

（３）制御部９
制御部９は、図６に示すように、本体ケーシング１０内に配置される各種機器の制御を行うためのマイクロコンピュータ等から構成され、取得部９ａと、判定部９ｂと、運転制御部９ｃとを有している。なお、取得部９ａ、判定部９ｂおよび運転制御部９ｃは、メモリに記憶されているプログラムを読み出すことによって、後の＜換気装置１の動作＞で説明する動作を行う。また、制御部９は、外気温度センサ５１や室内温度センサ５２等からの検出信号を受信したり、空気調和装置２０の制御部（図示せず、例えば、リモコン等）と運転データ等の送受信を行ったりする。また、制御部９は、センサ５１，５２等の検出結果や空気調和装置２０の運転データ等に基づいて、給気ファン１２を稼働する給気ファンモータ２１２、排気ファン１３を稼働する排気ファンモータ２１３、ダンパ１４を開閉駆動するためのダンパ駆動モータ２１４等の制御を行う。なお、給気ファンモータ２１２および排気ファンモータ２１３は、インバータ装置（図示せず）を介して電力の供給を受けて駆動されるようになっており、周波数（すなわち、回転数）を可変することによって、それぞれ給気ファン１２および排気ファン１３の風量を可変することができる。また、ダンパ駆動モータ２１４は、インバータ装置を介して電力の供給を受けて駆動されるようになっており、周波数を可変することによって、ダンパ１４の開度を可変することができる。

以下、換気装置１の動作について説明する。

＜換気装置１の動作＞
＜通常の換気運転＞
制御部９は、外気温度センサ５１および室内温度センサ５２により検出される温度データや空気調和装置２０の運転データ等に基づいて、換気装置１の通常の換気運転を行う。この通常の換気運転では、主として全熱換気運転と、普通換気運転とが切り替えられる（主としては、全熱交換換気運転が行われる）。

（１）全熱交換換気運転
全熱交換換気運転においては、ダンパ１４は、図２に示すように、全熱交換換気運転の状態を採っている。

この状態において、給気ファンモータ２１２および排気ファンモータ２１３が稼働されると、外部空間ＳＯの空気がダクト３１を通って導入口１０ａを介して換気装置１内に流入し、還気ＲＡがダクト３２を通って取込口１０ｃを介して換気装置１の本体ケーシング１０内に流入する。

次に、外部空間ＳＯの空気は、外気ＯＡとして熱交換器１１を経て、給気ＳＡとして給気口１０ｂおよびダクト３２を介して室内空間ＳＩへ供給される。また、還気ＲＡは、熱交換器１１に流入し、排気ＥＡとして排気口１０ｄおよびダクト３１を介して外部空間ＳＯに排出される。このとき、熱交換器１１においては、外気ＯＡと排気ＥＡとの間で熱および水分の授受が行われている。

（２）普通換気運転
普通換気運転においては、ダンパ１４は、図３に示すように、普通換気運転の状態を採っている。

次に、外部空間ＳＯの空気は、外気ＯＡとして熱交換器１１を経て、給気ＳＡとして給気口１０ｂおよびダクト３２を介して室内空間ＳＩへ供給される。また、還気ＲＡは、熱交換器１１を経ない第２排気経路１９を通って排気ＥＡとして排気口１０ｄおよびダクト３１を介して外部空間ＳＯに排出される。すなわち、普通換気運転においては、外部空間ＳＯの空気をそのまま取り入れる外気冷房や外気暖房を行うことができる。

＜本発明の特有の運転制御について＞
従来、空気調和装置と連動して運転可能な換気装置が存在する。このような換気装置は、基本的に、空気調和装置の運転／停止に伴って運転／停止が行われる。しかし、このような換気装置には、例外として、夜間の外気取り入れ運転や換気停止運転が行われるものがある。

夜間の外気取り入れ運転は、主として普通換気運転と同様の運転であり、朝一番の空気調和装置の運転負荷を軽減するために、空気調和装置の停止時であって夜間に、室内空間に外部空間の空気を取り入れる運転である。また、換気停止運転は、朝一番の空気調和装置の運転負荷の軽減およびユーザの快適性の向上のために、朝一番に空気調和装置の運転が開始されても、所定時間換気装置の運転を停止する運転である。

従来の換気装置では、上述の２つの運転は別々に設定されているため、朝空気調和装置の運転が開始されると夜間の外気取り入れ運転は終了され、換気停止運転が開始されるようになっている。しかし、これらの運転がそれぞれ単独で行われることで、空気調和装置の運転負荷の軽減やユーザの快適性の向上といった目的に相反する方向に働く場合が想定される。すなわち、例えば、朝一番に空気調和装置の運転が開始されても、夜間の外気取り入れ運転のような外部空間の空気を室内空間に取り入れるほうが、換気停止運転を行うよりも空調機の空調負荷を低減する場合が考えられるということである。

そこで、本実施形態の換気装置１では、空気調和装置２０の運転の開始（立ち上げ）時においては、制御部９は、空気調和装置２０の設定温度ＴＳと、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯと、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩとが所定の条件を満たすか否かによって、換気停止と、普通換気運転と、通常の換気運転とを選択する制御を行っている。すなわち、換気装置１では、従来の夜間の外気取り入れ運転と換気停止運転とがそれぞれが単独に運転されるのではなく、両運転を連動させる制御を行っている。

以下では、まず、従来からある夜間の外気取り入れ運転について簡単に説明した後、夜間の外気取り入れ運転に続いて空気調和装置２０の運転が開始されたときの換気装置１の運転について説明する。

（１）夜間の外気取り入れ運転
以下、夜間の外気取り入れ運転における制御部９の具体的な運転制御について図７を用いて説明する。

（ａ）空気調和装置２０の設定モードが冷房の場合
まず、図７に示すように、ステップＳ１では、判定部９ｂは、空気調和装置２０の運転が停止したか否かを判定する。すなわち、判定部９ｂは、取得部９ａが空気調和装置２０の制御部から停止信号を受信したか否かを判定している。停止したと判定する場合は、ステップＳ２へ移行し、停止していないと判定する場合は、ステップＳ１を繰り返す。なお、ここでは、取得部９ａが空気調和装置２０の制御部から停止信号を受信すると、運転制御部９ｃは、換気停止、すなわち、給気ファン１２および排気ファン１３の運転を停止する。

ステップＳ２では、判定部９ｂは、空気調和装置２０の運転を停止してからの経過時間ｔ１（時間）が、管理者によって予め設定される任意の時間ｔＡ（時間）を過ぎたか否かを判定する。具体的には、判定部９ｂは、経過時間ｔ１を計測する第１タイマー９ｄ（図６を参照）が、空気調和装置２０の運転が停止してから任意の時間ｔＡを計測したか否かを判定している。経過時間ｔ１が任意の時間ｔＡを過ぎたと判定する場合は、ステップＳ３へ移行し、過ぎていないと判定する場合は、ステップＳ２を繰り返す。

ステップＳ３では、運転制御部９ｃは、モニタ運転を開始する。ここで行われるモニタ運転は、通常の換気運転である。なお、モニタ運転を開始するのは、ステップＳ５で取得部９ａが、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯのデータと、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩのデータとを取得するためである。

ステップＳ４では、取得部９ａは、外気温度センサ５１および室内温度センサ５２の検出データを定期的に取得する。

ステップＳ５では、判定部９ｂは、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが、空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋α１（予め設定される任意の値）より高く、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩより低い（これを以下、第１条件という）か否かを判定する。第１条件を満たす場合は、ステップＳ６へ移行し、第１条件を満たさない場合は、ステップＳ５を繰り返す。

なお、ここで用いられる空気調和装置２０の設定温度ＴＳは、換気装置１が空気調和装置２０と連動して運転しているときに、取得部９ａが空気調和装置２０の制御部から定期的に取得する空気調和装置２０の運転データ（例えば、空気調和装置２０の運転状況等（空気調和装置２０の稼働／停止状況、設定温度、設定モード（冷房または暖房）等）を参照するものとする。

ステップＳ６では、運転制御部９ｃは、普通換気運転を行う。すなわち、運転制御部９ｃは、給気ファン１２および排気ファン１３を稼働し、ダンパ１４を普通換気運転の状態に切り替える。

なお、ステップＳ６では、普通換気運転を行うと説明しているが、これに限られず、通常の換気運転を行ってもよい。

また、夜間の外気取り入れ運転は、所定の条件を満たすか否かが判定されることによって運転／中断が繰り返されるものであってもよい。具体的には、第１条件を満たす場合には、夜間の外気取り入れ運転を行う（夜間の外気取り入れ運転を継続する）、すなわち、給気ファン１２および排気ファン１３を稼働（または、運転を継続）する。他方、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが、空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋α２（予め設定される任意の値）以下で、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩ以上である場合は、夜間の外気取り入れ運転を中断する、すなわち、給気ファン１２および排気ファン１３を停止するというものである。

ここで、夜間の外気取り入れ運転は、従来と同様、空気調和装置２０の運転が開始されることにより終了される。但し、本実施形態では、空気調和装置２０の運転開始時、換気装置１が、夜間の外気取り入れ運転のような外部空間ＳＯの空気を取り入れる運転（すなわち、普通換気運転）を行うことが空気調和装置２０の空調負荷の軽減に繋がるような場合は、そのまま外部空間ＳＯの空気を取り入れる普通換気運転を行うことができるようになっている。よって、夜間の外気取り入れ運転は、空気調和装置２０の運転が開始されると終了するが、それと同時に外部空間ＳＯの空気を取り入れる普通換気運転に形を変えて、制御部９によって選択される運転の一つとなっている。

（ｂ）空気調和装置２０の設定モードが暖房の場合
空気調和装置２０の設定モードが暖房の場合、制御の流れとしては、空気調和装置２０の設定モードが冷房の場合と同様である。但し、普通換気運転を開始する判定条件が異なるので、これについて説明する。

空気調和装置２０の設定モードが暖房の場合、普通換気運転を開始する条件は、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが、空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋β１（予め設定される任意の値）未満であり、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩより高い場合である。

そして、所定の条件を満たすか否かを判定することによって夜間の外気取り入れ運転の運転／中断が繰り返される場合は、上述の条件を満たす場合は、夜間の外気取り入れ運転を行う。他方、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが、空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋β２（予め設定される任意の値）以上で、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩ以下である場合は、夜間の外気取り入れ運転を中断する。

（２）空気調和装置２０の運転開始時における換気装置１の運転
（ａ）空気調和装置２０の冷房運転開始時における換気装置１の運転
図８に示すように、ステップＳ２１では、判定部９ｂは、空気調和装置２０の運転が開始されたか否かを判定する。すなわち、判定部９ｂは、取得部９ａが空気調和装置２０の制御部から運転信号を受信したか否かを判定している。開始されたと判定する場合は、ステップＳ２２へ移行し、開始されていないと判定する場合は、ステップＳ２１を繰り返す。

ステップＳ２２では、判定部９ｂは、給気ファン１２および排気ファン１３が運転してからの経過時間ｔ２（時間）が所定時間ｔＢ（時間）（予め設定される任意の値、例えば、２分〜５分）を過ぎたか否かを判定する。具体的には、判定部９ｂは、経過時間ｔ２を計測する第２タイマー９ｅ（図６を参照）が、給気ファン１２および排気ファン１３が稼働してから所定時間ｔＢを計測したか否かを判定する。運転していると判定する場合は、ステップＳ２３へ移行し、運転していないと判定する場合は、ステップＳ２７へ移行する。

ここで、夜間の外気取り入れ運転が運転／中断を繰り返す場合、ステップＳ２２の直前まで夜間の外気取り入れ運転がされている場合は、給気ファン１２および排気ファン１３は運転している状態にある。よって、この場合、後述するステップＳ２７（モニタ運転の開始）へ移行せず、ステップＳ２３へ移行すると考えられる。他方、ステップＳ２２より前に夜間の外気取り入れ運転が中断されている場合は、基本的に、給気ファン１２および排気ファン１３は所定時間ｔＢの間、継続して運転していないと考えられるので、ステップＳ２７へ移行すると考えられる。

ステップＳ２３では、判定部９ｂは、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋α３（予め設定される任意の値）より高く、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩ以上であるか否かを判定する。そして、当該条件を満たすと判定する場合は、ステップＳ２４へ移行し、当該条件を満たさないと判定する場合は、ステップＳ２８へ移行する。

ステップＳ２４では、運転制御部９ｃは、換気停止を行う。すなわち、給気ファン１２および排気ファン１３を停止する。これは、換気装置１を運転することによって空気調和装置２０の運転負荷がより大きくなると考えられるので、これを防止するためである。また、空気調和装置２０の運転負荷が大きくなるとユーザの快適性にも影響すると考えられるのでこれを防止するためでもある。

ステップＳ２５では、判定部９ｂは、給気ファン１２および排気ファン１３が停止してからの経過時間ｔ３（時間）が所定時間ｔＣ（時間）を過ぎたか否かを判定する。具体的には、判定部９ｂは、経過時間ｔ３を計測する第３タイマー９ｆ（図６を参照）が、給気ファン１２および排気ファン１３が停止してから所定時間ｔＣを計測したか否かを判定する。停止していると判定する場合は、ステップＳ２６へ移行し、停止していないと判定する場合は、ステップＳ２５を繰り返す。

ここで、所定時間ｔＣは、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが空気調和装置２０の設定温度ＴＳと同じ、または、空気調和装置２０の設定温度ＴＳに近づいている（例えば、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが、空気調和装置２０の設定温度ＴＳ±所定の任意の値となっている）と考えられる時間であり、予め設定される任意の値である。この所定時間ｔＣは、例えば、１０分〜３０分である。

ステップＳ２６では、運転制御部９ｃは、通常の換気運転を行う。

ステップＳ２７では、運転制御部９ｃは、モニタ運転を開始する。すなわち、運転制御部９ｃは、給気ファン１２および排気ファン１３を稼働する。なお、ここで行われるモニタ運転は、通常の換気運転である。モニタ運転を行うのは、取得部９ａが、外気温度センサ５１および室内温度センサ５２からの検出データを取得するためである。

ステップＳ２８では、判定部９ｂは、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋α４（予め設定される任意の値）より高く、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩ未満であるか否かを判定する。当該条件を満たすと判定する場合は、ステップＳ２９へ移行し、当該条件を満たしていないと判定する場合は、ステップＳ２６へ移行する。

ステップＳ２９では、運転制御部９ｃは、普通換気運転を行う。ここで、運転制御部９ｃは、給気ファンモータ２１２および排気ファンモータ２１３の回転数を上げる制御を行ってもよい。ここでは、換気装置１の普通換気運転により、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩをユーザの快適とする温度にすることが早くなる。よって、空気調和装置２０の運転負荷をより軽減することができる。

ステップＳ３０では、判定部９ｂは、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが空気調和装置２０の設定温度ＴＳと同じ、または、空気調和装置２０の設定温度ＴＳに近づいている（例えば、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが、空気調和装置２０の設定温度ＴＳ±所定の任意の値となっている）か否かを判定する。当該条件を満たす場合は、ステップＳ２６へ移行し、当該条件を満たさない場合は、ステップＳ３０を繰り返す。

（ｂ）空気調和装置２０の暖房運転開始時における換気装置１の運転
空気調和装置２０の暖房運転開始時における換気装置１の運転は、基本的に、空気調和装置２０の冷房運転開始時における換気装置１の運転と同様である。但し、所定の判定処理においては、判定条件が異なるため、異なるところ（具体的には、運転制御部９ｃが換気停止する判定条件、および、運転制御部９ｃが普通換気運転を開始する判定条件）についてのみ以下に説明する。

まず、空気調和装置２０の暖房運転開始時における換気装置１の運転では、判定部９ｂが、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋β３（予め設定される任意の値）より低く、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩ以下であると判定する場合に、運転制御部９ｃは、給気ファン１２および排気ファン１３を停止する（すなわち、換気停止を行う）。

また、判定部９ｂが、上述の条件を満たさないと判定する場合であって、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが空気調和装置２０の設定温度ＴＳ＋β４（予め設定される任意の値）より低く、かつ、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯが室内空間ＳＩの温度ＴＳＩより高いと判定する場合に、運転制御部９ｃは、普通換気運転を行う。

＜第１実施形態に係る換気装置１の特徴＞
本実施形態に係る換気装置１では、空気調和装置２０の運転立ち上げ時において、制御部９は、空気調和装置２０の設定温度ＴＳと、外部空間ＳＯの温度ＴＳＯと、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩとが所定の条件を満たしているか否かによって、換気停止、普通換気運転、および、通常の換気運転のいずれを行うかを選択している。

これによって、換気装置１においては、従来のように換気停止を行うよりも普通換気運転を行ったほうがいいにも関わらず空気調和装置の運転が立ち上がることで換気停止が優先して行われるような状態を防止することができる。

よって、空気調和装置２０の運転立ち上げ時における空調負荷を軽減することができる。したがって、省エネルギーおよび省コストに貢献する。また、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩをより早くユーザの快適とする温度にすることが可能になるので、ユーザの快適性の向上にも貢献する。

＜第１実施形態に係る換気装置１の変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、図８に示すように、ステップＳ２５およびステップＳ３０において、給気ファン１２および排気ファン１３の稼働／停止の継続時間によって、通常の換気運転を行うか否かを判定しているが、本発明はこれに限られるものではない。

例えば、空気調和装置２０の運転開始時からの経過時間が所定時間（例えば、３０分〜数時間）を経過しているか否かが判定されることによって通常の換気運転を行うか否かを判定するものであってもよい。

また、判定部９ｂが、給気ファン１２および排気ファン１３が運転してからの経過時間ｔ４が所定時間ｔＤ（時間）（予め設定される任意の値、例えば、室内空間ＳＩの温度ＴＳＩが空気調和装置２０の設定温度ＴＳと同じ、または、空気調和装置２０の設定温度ＴＳに近づいた値になっていると考えられる時間値）を過ぎたか否かを判定することによって、通常の換気運転を行うか否かを判定するものであってもよい。

（Ｂ）
夜間の外気取り入れ運転における普通換気運転の開始条件は、上記実施形態の他に、空気調和装置２０の運転開始予定時間までの時間が所定時間以下であるか否かといった条件であってもよい。

＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と共通する構成部分については、同じ符号を付して説明を省略する。

第２実施形態の第１実施形態と異なる点は、換気装置１の本体ケーシング１０の所定位置に、図９に示すように、室内空間ＳＩの空気の汚れ度合いを検出する汚れ度合いセンサ２７１が設けられている点である。

この場合であっても、第２実施形態における各種の運転は、第１実施形態における各種の運転と同様である。但し、以下に説明する点が異なる。

第２実施形態に係る空気調和装置２０の運転開始時における換気装置１の運転においては、第１実施形態に係る空気調和装置２０の運転開始時における換気装置１の運転において、ステップＳ２３の判定条件に所定の条件が追加される。所定の条件とは、汚れ度合いセンサ２７１によって検出される室内空間ＳＩの汚れ度合いがγ（例えば、ビル管理法で定められる各種（ＣＯ２濃度等）の基準値）未満であるといった条件である。

なお、第２実施形態においては、制御部９は、室内空間ＳＩの空気の汚れ度合いを考慮した換気運転を行うのか、省エネルギーを優先する換気運転を行うのかを管理者等が予め設定してもよい。

＜第２実施形態に係る換気装置１の特徴＞
従来の換気停止運転では、朝一番に空気調和装置が運転されても、換気装置は運転されない。

通常、ビル等の建物内においては、朝は空気の汚れ度合いは低いと考えられているので換気停止運転を行っても問題はないと考えられるが、密閉型の建物においては、朝であっても空気が汚れている場合があると考えられる。

そこで、第２実施形態に係る換気装置１では、汚れ度合いセンサ２７１が設けられている。これにより、汚れ度合いを加味した換気運転（普通換気運転、通常の換気運転）の稼働／停止が可能になっている。

よって、ユーザの快適性をより考慮しながら、空気調和装置２０の空調負荷を軽減することが可能になる。

本発明では、ユーザの快適性の向上を考慮しながら、空調機の空調負荷を軽減することができるので、有用である。

１換気装置
９制御部
１１熱交換装置
１２給気ファン（第１換気ファン）
１３排気ファン
１４ダンパ（状態変更手段）
２０空気調和装置（空調機）
２７１汚れ度合い検出センサ
ＥＡ排気
ＳＩ室内空間（対象空間）
ＴＳ空気調和装置の設定温度（空調機の設定温度）
ＴＳＩ室内空間の温度（対象空間の温度）
ＴＳＯ外部空間の温度（外気の温度）

特開２０００−８８２９８号公報特開平６−１２３４７３号公報

Claims

少なくとも冷房機能を有する空調機（２０）と連動することができ、対象空間（ＳＩ）の換気を行う換気装置（１）であって、
第１換気ファン（１２）と、
前記第１換気ファン（１２）を稼働して前記対象空間（ＳＩ）に外気（ＯＡ）を取り入れて換気を行う換気運転と、前記第１換気ファン（１２）を止めて換気を行わない換気停止と、の選択を行う制御部（９）と、
を備え、
前記制御部（９）は、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）、前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）および前記外気の温度（ＴＳＯ）に応じて、前記選択を行う、
換気装置（１）。
前記対象空間（ＳＩ）の空気（ＲＡ）を排気（ＥＡ）として外部に排出する排気ファン（１３）と、
前記外気と前記排気（ＥＡ）との間で熱交換させることが可能な熱交換装置（１１）と、
前記熱交換装置（１１）において前記外気と前記排気（ＥＡ）との間で熱交換させない第１状態と、前記熱交換装置（１１）において前記外気と前記排気（ＥＡ）との間で熱交換させる第２状態と、を採り得る状態変更手段（１４）と、
をさらに備え、
前記第１換気ファン（１２）は、前記外気を前記対象空間（ＳＩ）に導入する給気ファンであり、
前記換気運転には、前記排気ファン（１３）がさらに稼働し前記状態変更手段が前記第１状態を採る第１換気運転と、前記排気ファン（１３）がさらに稼働し前記状態変更手段（１４）が前記第２状態を採る第２換気運転とが含まれる、
請求項１に記載の換気装置（１）。
前記制御部（９）は、前記空調機（２０）の前記冷房機能の立ち上げ時において、前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）より高く且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）未満である場合に、前記第１換気運転を選択する、
請求項２に記載の換気装置（１）。
前記制御部（９）は、前記空調機（２０）の前記冷房機能の立ち上げ時において、前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）より高く且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）以上である場合に、前記換気停止を選択する、
請求項２または３に記載の換気装置（１）。
前記制御部（９）は、前記空調機（２０）の前記冷房機能の立ち上げ時において、前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）と同じ、
または、
前記第１換気運転または前記換気停止を選択している状態において、前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）に近づいた場合に、前記第２換気運転を選択する、
請求項２〜４のいずれかに記載の換気装置（１）。
前記制御部（９）は、
前記空調機（２０）の運転が行われていない状態において、前記空調機（２０）の設定モードが冷房であり、且つ、前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）より高く且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）未満である場合に、前記第１換気運転を選択する、
請求項２〜５のいずれかに記載の換気装置（１）。
前記対象空間（ＳＩ）の空気の汚れ度合いを検出するための汚れ度合い検出センサ（２７１）をさらに備え、
前記制御部（９）は、
前記空調機（２０）の前記冷房機能の立ち上げ時において、
前記汚れ度合いが所定値未満で且つ前記対象空間（ＳＩ）の温度が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）より高く且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）以上である場合に前記換気停止を選択し、
前記汚れ度合いが所定値以上で且つ前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）より高く且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）未満である場合に前記第１換気運転を選択し、
前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）と同じ、または、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）に近づいた場合に前記第２換気運転を選択する、
請求項２〜６のいずれかに記載の換気装置（１）。
前記空調機（２０）は、暖房機能を有し、
前記制御部（９）は、
前記空調機（２０）の前記暖房機能の立ち上げ時において、
前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）未満で且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）より高い場合に前記第１換気運転を選択し、
前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）未満で且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）以下である場合に前記換気停止を選択し、
前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）と同じ、または、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）に近づいた場合に、前記第２換気運転を選択する、
請求項７に記載の換気装置（１）。
前記制御部（９）は、
前記空調機（２０）の運転が行われていない状態において、前記空調機（２０）の設定モードが暖房であり、且つ、前記対象空間（ＳＩ）の温度が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）未満で且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）より高い場合に、前記第１換気運転を選択する、
請求項８に記載の換気装置（１）。
前記制御部（９）は、
前記空調機（２０）の前記暖房機能の立ち上げ時において、
前記汚れ度合いが所定値未満で且つ前記対象空間（ＳＩ）の温度が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）未満で且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）以下である場合に前記換気停止を選択し、
前記汚れ度合いが所定値以上で且つ前記対象空間（ＳＩ）の温度が前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）未満で且つ前記外気の温度（ＴＳＯ）が前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）より高い場合に前記第１換気運転を選択し、
前記対象空間（ＳＩ）の温度（ＴＳＩ）が、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）と同じ、または、前記空調機（２０）の設定温度（ＴＳ）に近づいた場合に前記第２換気運転を選択する、
請求項８または９に記載の換気装置（１）。