JP2011241994A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直流配電システムでの停電後の常時換気量の確保を目的とする。
【解決手段】停電時や復電時の入力電圧の状態を検知する電源検知手段２ａと、前記電源検知手段２ａにより停電や復電と判断された信号により、直流電源の停電から復電するまでの時間を積算する記憶手段３ａと、前記記憶手段３ａが前期時間を積算するための電源用のバッテリー４と、前記記憶手段３ａの積算時間により、復電時までの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータ１の風量を、前記不足量に応じて駆動する復電制御手段５ａという構成にしたことにより、前記復電制御手段５ａは停電中の積算時間から、停電中にできなかった常時換気の不足量を計算し、常時換気の不足量に応じて前記ファンモータ１の風量を復電時にアップさせて換気の補正運転をする換気装置を得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流電源の供給で動作可能な換気装置に関するものである。

従来、この種の換気装置は、平成１５年にシックハウス対策のために改正建築基準法の施行により、一般住宅の換気設備設置の設置が義務付けられた。

そして、換気回数０．５回／ｈ以上の機械換気設備、いわゆる２４時間の常時換気が必要となった。

また、一般住宅の換気設備の一つとしては、浴室に設置される浴室乾燥機の換気機能で浴室以外の居室等も換気を代替する場合も知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その浴室換気装置について図１２を参照しながら説明する。

図１２に示すように、浴室内の空気を排気ダクトを介して屋外に排気する浴室換気用送風機１０１と、前記浴室内の空気を循環させる循環用送風機１０２と、前記循環空気を加熱する加熱手段１０３と、運転モードによりこれらを制御する制御部１０４を備える。

前記制御部１０４は、暖房モードの場合は前記循環用送風機１０２と前記加熱手段１０３により浴室内を温めるが、冷風感の防止や暖房効率のために、前記浴室換気用送風機１０１は停止させる。

この間は常時換気が一時中断されるが、この暖房モードが終了すると、前記浴室換気用送風機１０１により常時換気を再開する。

この時、前記制御部１０４は一時中断された常時換気量の不足に応じて、前記浴室換気用送風機１０１の風量を増加させる。

また、近年はさらなる省エネのために、各機器が商用電源から直流電圧に変換するのでなく、直流電源の供給でそのまま駆動することで、変換ロスを低減するための直流配電システムが一般住宅にも提案されている。

そして、商用電源や太陽光発電装置から所定の直流電圧に変換する直流配電システムにより、直流電圧の供給で直接駆動するＬＥＤ照明、セキュリティシステム、換気扇等が提案されている。

特開２００２−３１３７９号公報

このような従来の換気装置においては、省エネのために住宅の高気密化が進み、シックハウスへの影響を抑えるために常時換気が増える中、停電が発生すると常時換気不足が発生し、停電時に不足換気量を積算できないため、復電しても常時換気不足を補正できないという課題を有していた。

また、直流配電システムは直流電力を蓄える蓄電池を設けており、停電時等ではこの畜電源の供給の優先としては、セキュリティ等の電源系統を優先し、異常時には他の端末の電源系統を遮断し、このセキュリティ端末が特定時間稼動できるように配慮される。

詳しくは、夜間に商用電源の停電等により蓄電池のみの給電の場合、セキュリティ端末を優先させてシステム復旧までの数時間を蓄電池によりバックアップすることで、安全面の維持向上が可能となる。

そのため、直流配電システムから給電される換気装置は、蓄電池によるバックアップの優先度が低く、商用電源の停電時には給電を遮断され、常時換気が中断される頻度が高いという課題を有していた。

また、一般住宅の直流配電システムでは、蓄電池の劣化等のメンテナンスが頻繁におこなわれるものでなく、使用者が蓄電池の劣化等による電源トラブルを気づくことも少なく、電源供給の能力の低下の可能性が高いため、常時換気不足が発生しやすいという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、停電時に不足換気量を積算し、復電時に常時換気の不足量を補正した換気装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、直流電源で駆動する換気用のファンモータと、直流電源の停電時や復電時の入力電圧の状態を検知する電源検知手段と、前記電源検知手段により停電や復電と判断された信号により、直流電源の停電時に給電が遮断され、復電するまでの時間を積算する記憶手段と、前記記憶手段が前期時間を積算するための電源用のバッテリーと、前記記憶手段の積算時間により、復電時までの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータの風量を、前記不足量に応じて駆動する復電制御手段とを設けたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

また本発明は、直流電源の入力電圧値を少なくとも一つ以上の閾値の電圧を検知する電源検知手段と、前記電源検知手段より直流電源の電圧値が少なくとも一つ以上の閾値の電圧低下を検知したと判断された信号により、直流電源の電圧が所定の電圧値低下から定格電圧範囲に復帰するまでの時間を積算する前記記憶手段と、前記記憶手段の積算時間により、定格電圧範囲になるまでの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータの風量を、前記常時換気の不足量に応じて駆動する復電制御手段とを設けた。

また本発明は、換気装置の周辺の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの検知温度が復電時に所定の温度以下や所定の温度以上の場合、復電後に前記ファンモータの風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段とを設けた。

また本発明は、室内の照度を検知する照度センサと、前記照度センサの検知照度が所定の値以下の場合、復電後に前記ファンモータの風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段とを設けた。

また本発明は、前記復電制御手段が常時換気の不足量に応じた風量アップ運転中を表示する表示手段とを設けた。

また本発明は、施工時の試運転確認後に電源を遮断した場合、次の復電までは前記記憶手段が時間積算をしないための、施工者が操作するためのリセット手段とを設けた。

また本発明は、直流電源の停電から復電までの積算時間が所定の時間を経過した場合、復電時に積算時間をリセットする記憶手段とを設けた。

また本発明は前記ファンモータが停電中に所定の時間駆動できる電源容量を、直流電源が給電中に充電できる充電装置と、前記電源検知手段による停電と判断された信号により、前記ファンモータが停電時に、前記充電装置を使用して所定の間欠運転をさせて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた。

また本発明は停電時に、前記充電装置の消費を抑えるために前記ファンモータが停止しない所定の最低回転数で運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた。

また本発明は前記ファンモータの回転を検知する回転検知手段と、前記回転検知手段の情報で前記ファンモータが惰性で停止しない状態にて運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた。

また本発明は前記充電装置の充電量を検知する充電量検知手段と、その充電量に応じて最低回転数と間欠運転の切り換えをする停電制御手段とを設けた。

また本発明は前記電源検知手段により停電や復電と判断された信号により、停電時には前記ファンモータが前記充電装置を使用して常時換気量の低下を防止する運転をさせて、前記ファンモータの運転ができなくなると、前記記憶手段へ停電状態の情報を提供し、復電時には前記記憶手段へ復電状態の情報を提供する停電制御手段とを設けた。

また本発明は停電中に前記停電制御手段が前記充電装置による換気運転中を、ＬＥＤ等で表示する表示手段とを設けた。

また本発明は前記電源検知手段の停電検知により、停電中に前記充電装置により前記ファンモータの常時換気運転をおこなう停電制御手段と、前記停電制御手段より、前記充電装置と前記ファンモータを停電中には給電側の電源ラインからの接続を遮断し、復電時には給電側の電源ラインに遅延して接続する切換え手段とを設けた。

本発明によれば、直流電源で駆動する換気用のファンモータと、直流電源の停電時や復電時の入力電圧の状態を検知する電源検知手段と、前記電源検知手段により停電や復電と判断された信号により、直流電源の停電時に給電が遮断され、復電するまでの時間を積算する記憶手段と、前記記憶手段が前期時間を積算するための電源用のバッテリーと、前記記憶手段の積算時間により、復電時までの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータの風量を、前記不足量に応じて駆動する復電制御手段という構成にしたことにより、直流配電システムが何らかの原因で給電能力が低下し、その電源系統で優先が低い換気設備等への直流電源の供給を優先して遮断しても、復電時には不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できるという効果を得ることができる。

また本発明によれば、前記ファンモータが停電中に所定の時間駆動できる電源容量を、直流電源が給電中に充電できる充電装置と、前記電源検知手段による停電と判断された信号により、前記ファンモータが停電時に、前記充電装置を使用して所定の間欠運転をさせて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段という構成にしたことにより、停電時にも前記ファンモータの間欠運転により常時換気量の低下を防止することができるという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１または２または７の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態３の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態４の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態５の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態６の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態８または９の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１０の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１１の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１２の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１３の換気装置を示すブロック図 本発明の実施の形態１４の換気装置を示すブロック図 従来の換気装置を示すブロック図

本発明の請求項１記載の換気装置は、直流電源で駆動する換気用のファンモータと、直流電源の停電時や復電時の入力電圧の状態を検知する電源検知手段と、前記電源検知手段により停電や復電と判断された信号により、直流電源の停電時に給電が遮断され、復電するまでの時間を積算する記憶手段と、前記記憶手段が前期時間を積算するための電源用のバッテリーと、前記記憶手段の積算時間により、復電時までの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータの風量を、前記不足量に応じて駆動する復電制御手段という構成を有する。

これにより、前記直流配電システムが何らかの原因で、直流電源の供給ができなくなると、前記電源検知手段は停電状態を検知して、前記記憶手段へ停電状態の情報を提供する。

また、前記記憶手段は停電時に給電が遮断されても、前記バッテリーにより動作可能な状態であり、所定の時間積算を開始する。

その後、前記直流配電システムの停電の原因が解消され、所定の直流電圧を供給することができた場合は、前記電源検知手段は復電したことを検知して、前記記憶手段へ復電状態の情報を提供する。

復電状態を認識した前記記憶手段は時間積算を止め、積算時間を前記復電制御手段に情報提供すると共に、記憶した積算時間を消去して、再度、前記電源検知手段からの停電情報がくるまで時間積算を待機する。

そして、前記復電制御手段は停電中の積算時間から、停電中にできなかった常時換気の不足量を計算し、常時換気の不足量に応じて前記ファンモータの風量をアップさせて換気の補正運転をすることにとなるので、直流配電システムが何らかの原因で給電能力が低下し、その電源系統で優先が低い換気設備等への直流電源の供給を優先して遮断しても、復電時には不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できるという効果を奏する。

また、直流電源の入力電圧値を少なくとも一つ以上の閾値の電圧を検知する電源検知手段と、前記電源検知手段より直流電源の電圧値が少なくとも一つ以上の閾値の電圧低下を検知したと判断された信号により、直流電源の電圧が所定の電圧値低下から定格電圧範囲に復帰するまでの時間を積算する前記記憶手段と、前記記憶手段の積算時間により、定格電圧範囲になるまでの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータの風量を、前記常時換気の不足量に応じて駆動する復電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、前記電源検知手段は直流電源の電圧値が少なくとも一つ以上の閾値の電圧低下を検知すると、前記記憶手段へ電圧低下状態の情報を提供する。

そして、前記記憶手段は電圧低下状態の情報により、閾値ごとに所定の時間積算を開始する。

その後、前記直流配電システムの電圧低下の原因が解消され、定格電圧を供給することができ、前記電源検知手段が定格電圧範囲に復帰したことを検知した場合、前記記憶手段へ定格電圧範囲の情報を提供する。

定格電圧への復帰を認識した前記記憶手段は時間積算を止め、積算時間を前記復電制御手段に情報提供すると共に、記憶した積算時間を消去して、再度、前記電源検知手段からの電圧低下情報がくるまで時間積算を待機する。

そして、前記復電制御手段は電圧低下中の電圧と積算時間から、電圧低下中に前記ファンモータの閾値電圧での換気量低下の特性関係より、常時換気の不足量を計算し、前記常時換気の不足量に応じて前記ファンモータの風量をアップさせて換気の補正運転をすることになるので、直流配電システムの蓄電池の劣化等による電圧変動が多い場合でも、定格電圧範囲以下での常時換気不足を、復電時には不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できるという効果を奏する。

また、換気装置の周辺の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの検知温度が復電時に所定の温度以下や所定の温度以上の場合、復電後に前記ファンモータの風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、前記温度センサが所定の温度以下を検知した場合、復電にて常時換気の不足量に応じて前記ファンモータの風量をアップさせて換気の補正運転をすると、冷風感で寒い場合がある。

そのため、冷風感の防止のため前記ファンモータの風量の上限を決めて風量をアップさせて換気の補正運転をする。

逆に前記温度センサが所定の温度以上を検知した場合、空調設備が商用電源の停電等による温度調整ができていないと判断し、前記ファンモータの最大風量で換気の補正運転をすることになるので、復電時に冬季の冷風感の防止や夏季に室内の排熱を高めことで空調の負荷の軽減をしながら、不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できるという効果を奏する。

また、室内の照度を検知する照度センサと、前記照度センサの検知照度が所定の値以下の場合、復電後に前記ファンモータの風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、夜間の寝室においては、停電中の常時換気の不足量に応じて前記ファンモータの風量をアップさせて換気の補正運転をすると、前記ファンモータの騒音により就寝の邪魔になる恐れがある。

そのため、前記照度センサにより室内の照度が所定の値以下の場合は前記復電制御手段は夜間と判断し、前記ファンモータの風量の上限を決めて風量をアップさせて換気の補正運転をすることになるので、夜間の復電時には前記ファンモータの風量アップによる騒音低減をしながら、不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できるという効果を奏する。

また、前記復電制御手段が常時換気の不足量に応じた風量アップ運転中を表示する表示手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、使用者が直流電源システムの電圧のなんらかのトラブルに気がつかず、換気装置の換気量が自動で所定以上になった場合、前記ファンモータが故障と思いサービスコールをかける場合がある。

そのため、本換気装置が正常な動作をしていることの表示として、前記表示手段により使用者に明確にするので、復電時には使用者が風量変化に気づいても、換気装置が正常な換気運転をしていることを認識させながら、前記ファンモータの風量アップによる不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できるという効果を奏する。

また、施工時の試運転確認後に電源を遮断した場合、次の復電までは前記記憶手段が時間積算をしないための、施工者が操作するためのリセット手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、施工業者が試運転確認中または試運転確認後の電源を遮断した後に、施工者が前記リセット手段を操作することで、前記電源検知手段により復電から停電と判断された信号が来るまで、前記記憶手段の時間積算を待機させることになるので、前記バッテリーの無駄な消費の防止と、復電時に無駄な風量アップの防止ができるという効果を奏する。

また、直流電源の停電から復電までの積算時間が所定の時間を経過した場合、復電時に積算時間をリセットする記憶手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、前記記憶手段は前記電源検知手段により復電と判断された信号が所定の時間以上検知されない場合は、その積算時間をリセットすることになるので、使用者が節電のため意図的に長期間の電源供給を遮断しても、復電時に無駄な風量アップの防止ができるという効果を奏する。

また、前記ファンモータが停電中に所定の時間駆動できる電源容量を、直流電源が給電中に充電できる充電装置と、前記電源検知手段による停電と判断された信号により、前記ファンモータが停電時に、前記充電装置を使用して所定の間欠運転をさせて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、停電状態を検知した前記停電制御手段は、前記充電装置の電源を使用して、前記ファンモータの間欠運転をさせて常時換気をおこなうことになるので、停電時にも前記ファンモータの間欠運転により常時換気量の低下を防止することができるという効果を奏する。

また、停電時に、前記充電装置の消費を抑えるために前記ファンモータが停止しない所定の最低回転数で運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、停電状態を検知した前記停電制御手段は前記充電装置の電源を使用して、前記ファンモータの所定の最低回転数で運転をさせて常時換気をおこなうことなるので、停電時にも前記ファンモータの最低回転数の運転により、常時換気量の低下を防止することができるという効果を奏する。

また、前記ファンモータの回転を検知する回転検知手段と、前記回転検知手段の情報で前記ファンモータが惰性で停止しない状態にて運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、停電時に前記復電制御手段からの運転信号がなくなると、前記ファンモータは惰性回転を経て停止状態に移行する。その間に停電を検知した前記停電制御手段は、前記回転検知手段から所定の回転数以下になると前記ファンモータを所定の回転数で運転を継続させる。

そして、所定の回転数になると、前記停電制御手段は運転を止めることで前記ファンモータを惰性で回転させ、運転と惰性回転を繰り返す。

このことで、前記ファンモータの回転が止まらない状態を継続して、消費電力を抑えることで前記充電装置の電源容量を小型にしながら、停電時の常時換気量の低下を防止することができるという効果を奏する。

また、前記充電装置の充電量を検知する充電量検知手段と、その充電量に応じて最低回転数と間欠運転の切り替えをする停電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、前記停電制御手段は、前記充電量検知手段からの前記充電装置の充電量に相当するその電圧値に応じて前記ファンモータの最低回転数と間欠運転の切り換えをすることになるので、停電中に前記充電装置の充電量に応じた常時換気をおこなうことで、常時換気量を効率的に継続しながら運転をおこうなうことができ、停電時の常時換気量の低下を防止することができるという効果を奏する。

また、前記電源検知手段により停電や復電と判断された信号により、停電時には前記ファンモータが前記充電装置を使用して常時換気量の低下を防止する運転をさせて、前記ファンモータの運転ができなくなると、前記記憶手段へ停電状態の情報を提供し、復電時には前記記憶手段へ復電状態の情報を提供する停電制御手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、前記停電制御手段は、停電中に前記充電装置により前記ファンモータの常時換気運転が所定の換気量を確保する運転ができなくなると、前記停電制御手段は前記記憶手段へ停電状態の情報を提供することで、前記記憶手段は所定の時間積算を開始する。

その後、前記電源検知手段からの復電を検知した前記停電制御手段は、前記記憶手段へ復電状態の情報を提供し、前記記憶手段の積算時間により前記復電制御手段は常時換気の不足量を計算し、常時換気の不足量に応じて前記ファンモータの風量をアップさせて換気の補正運転をすることになるので、復電時には停電時の常時換気量の不足を正確に確保することで、不要な消費を抑えながら、シックハウス等への影響を防止できるという効果を奏する。

また、停電中に停電制御手段が前記充電装置による換気運転中を、ＬＥＤ等で表示する表示手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、本換気装置が正常な動作をしていることの表示として、前記表示手段により使用者に明確にすることになるので、使用者が風量変化に気づいても、換気装置が正常な換気運転をしていることを認識させ、直流電源システムの電圧のなんらかのトラブル中であることも認識することができるという効果を奏する。

また、前記電源検知手段の停電検知により、停電中に前記充電装置により前記ファンモータの常時換気運転をおこなう停電制御手段と、前記停電制御手段より、前記充電装置と前記ファンモータを停電中には給電側の電源ラインからの接続を遮断し、復電時には給電側の電源ラインに遅延して接続する切換え手段とを設けた構成にしてもよい。

これにより、前記電源検知手段の停電検知の信号により、前記停電制御手段は停電中に前記充電装置により前記ファンモータの常時換気運転をおこなうと共に、前記切換え手段により直流給電される電源ラインから前記充電装置を遮断し、前記ファンモータのみの供給とする。

また、前記電源検知手段の復電時には、前記停電制御手段は一定時間の遅延後に直流給電される電源ラインに前記充電装置を接続させ、前記充電装置が充電できるようにすることで、前記直流配電システムの給電側のトラブルが解消され復電した場合、一定時間の遅延により、すぐに給電側の電源を利用しないことで、直流配電システムに接続されている端末機器の一斉起動が減り、直流配電システムの負荷の軽減ができるという効果を奏する。

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）
図１に示すように、本発明は省エネのための商用電源や太陽光発電装置から所定の直流電圧に変換する直流配電システムから供給された直流電源で駆動する換気装置は、直流電源で駆動する換気用のファンモータ１と、直流電源の停電時や復電時の入力電圧の状態を検知する電源検知手段２ａと、前記電源検知手段２ａにより停電や復電と判断された信号により、直流電源の停電時に給電が遮断され、復電するまでの時間を積算する記憶手段３ａと、前記記憶手段３ａが前記時間を積算するための電源用の１次電池もしくは２次電池のバッテリー４と、前記記憶手段３ａの積算時間により、復電時までの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータ１の風量を、前記不足量に応じて駆動する復電制御手段５ａとを設けた構成を有する。

上記構成において、前記直流配電システムが何らかの原因で、直流電源の供給ができなくなると、前記電源検知手段２ａは停電状態を検知して、前記記憶手段３ａへ停電状態の情報を提供する。

また、前記記憶手段３ａは停電時に給電が遮断されても、前記バッテリー４により動作可能な状態であり、所定の時間積算を開始する。

その後、前記直流配電システムの停電の原因が解消され、所定の直流電圧を供給することができた場合は、前記電源検知手段２ａは復電したことを検知して、前記記憶手段３ａへ復電状態の情報を提供する。

復電状態を認識した前記記憶手段３ａは時間積算を止め、積算時間を前記復電制御手段５ａに情報提供すると共に、記憶した積算時間を消去して、再度、前記電源検知手段２ａからの停電情報がくるまで時間積算を待機する。

そして、前記復電制御手段５ａは停電中の積算時間から、停電中にできなかった常時換気の不足量を計算し、常時換気の不足量に応じて前記ファンモータ１の風量をアップさせて換気の補正運転をする。

詳しくは、『停電中の不足常時換気量』＝『停電時間』×『常時換気量』となり、『復電後の換気補正量』＝『風量アップ時間』×（『風量アップによる換気量』−『常時換気量』）となる。

そして、『停電中の不足常時換気量』と『復電後の換気補正量』がほぼ等しくなるまで、前記ファンモータ１の風量アップ運転をおこなう。

また、前記ファンモータ１の換気量は『風量アップ』と『時間』の比例関係にあるが、復電後に換気の風量を最大にすることで、『風量アップ時間』を短くすることはできるが、特に一般住宅の居室等では前記ファンモータ１の騒音アップが想定されるため、所定の風量以上にならない換気補正運転をさせることが望ましい。

これにより、直流配電システムが何らかの原因で給電能力が低下し、その電源系統で優先が低い換気設備等への直流電源の供給を優先して遮断しても、復電時には不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できる。

（実施の形態２）
図１において、実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、直流電源の入力電圧値を少なくとも一つ以上の閾値の電圧を検知する電源検知手段２ｂと、前記電源検知手段２ｂより直流電源の電圧値が少なくとも一つ以上の閾値の電圧低下を検知したと判断された信号により、直流電源の電圧が所定の電圧値低下から定格電圧範囲に復帰するまでの時間を積算する前記記憶手段３ｂと、前記記憶手段３ｂの積算時間により、定格電圧範囲になるまでの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータ１の風量を、前記常時換気の不足量に応じて駆動する復電制御手段５ｂとを設けた構成を有する。

上記構成において、前記電源検知手段２ｂは直流電源の電圧値が少なくとも一つ以上の閾値の電圧低下を検知すると、前記記憶手段３ｂへ電圧低下状態の情報を提供する。

そして、前記記憶手段３ｂは電圧低下状態の情報により、閾値ごとに所定の時間積算を開始する。

その後、前記直流配電システムの電圧低下の原因が解消され、定格電圧を供給することができ、前記電源検知手段２ｂが定格電圧範囲に復帰したことを検知した場合、前記記憶手段３ｂへ定格電圧範囲の情報を提供する。

定格電圧への復帰を認識した前記記憶手段３ｂは時間積算を止め、積算時間を前記復電制御手段５ｂに情報提供すると共に、記憶した積算時間を消去して、再度、前記電源検知手段２ｂからの電圧低下情報がくるまで時間積算を待機する。

そして、前記復電制御手段５ｂは電圧低下中の電圧と積算時間から、電圧低下中に前記ファンモータ１の閾値電圧での換気量低下の特性関係より、常時換気の不足量を計算し、前記常時換気の不足量に応じて前記ファンモータ１の風量をアップさせて換気の補正運転をする。

詳しくは、一例として前記電源検知手段２ｂが以下の３段階の閾値電圧を持った場合について説明する。
閾値電圧Ａ以下では、前記ファンモータ１の換気能力は定格電圧時の８０％の常時換気量
閾値電圧Ｂ以下では、前記ファンモータ１の換気能力は定格電圧時の６０％の常時換気量
閾値電圧Ｃ以下では、前記ファンモータ１の換気能力は定格電圧時の０％の常時換気量
上記の例の場合は、『電圧低下中の不足常時換気量』＝『閾値電圧ＡからＢの時間』×『常時換気量の２０％』＋『閾値電圧ＢからＣの時間』×『常時換気量の４０％』＋『閾値電圧Ｃ以下の時間』×『常時換気量の１００％』となり、『復電後の換気補正量』＝『風量アップ時間』×（『風量アップによる換気量』−『常時換気量』）となる。

そして、『電圧低下中の不足常時換気量』と『復電後の換気補正量』がほぼ等しくなるまで、前記ファンモータ１の風量アップ運転をおこなう。

これにより、直流配電システムの蓄電池の劣化等による電圧変動が多い場合でも、定格電圧範囲以下での常時換気不足を、復電時には不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できる。

（実施の形態３）
図２において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図２に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、冬季や夏季を考慮して、換気装置の周辺の温度を検知する温度センサ６と、前記温度センサ６の検知温度が復電時に所定の温度以下や所定の温度以上の場合、復電後に前記ファンモータ１の風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段５ｃとを設けた構成を有する。

上記構成において、前記温度センサ６が所定の温度以下を検知した場合、復電にて常時換気の不足量に応じて前記ファンモータ１の風量をアップさせて換気の補正運転をすると、冷風感で寒い場合がある。

そのため、冷風感の防止のため前記ファンモータ１の風量の上限を決めて風量をアップさせて換気の補正運転をする。

また、前記温度センサ６が所定の温度以上を検知した場合、空調設備が商用電源の停電等による温度調整ができていないと判断し、前記ファンモータ１の最大風量で換気の補正運転をする。

これにより、復電時に冬季の冷風感の防止や夏季に室内の排熱を高めことで空調の負荷の軽減をしながら、不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できる。

（実施の形態４）
図３において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図３に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、深夜の寝室を考慮して、室内の照度を検知する照度センサ７と、前記照度センサ７の検知照度が所定の値以下の場合、復電後に前記ファンモータ１の風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段５ｄとを設けた構成を有する。

上記構成において、夜間の寝室においては、停電中の常時換気の不足量に応じて前記ファンモータ１の風量をアップさせて換気の補正運転をすると、前記ファンモータ１の騒音により就寝の邪魔になる恐れがある。

そのため、前記照度センサ７により室内の照度が所定の値以下の場合は前記復電制御手段５ｄは夜間と判断し、前記ファンモータ１の風量の上限を決めて風量をアップさせて換気の補正運転をする。

このことで、夜間の復電時には前記ファンモータ１の風量アップによる騒音低減をしながら、不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できる。

（実施の形態５）
図４において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、前記復電制御手段５ｅが常時換気の不足量に応じた風量アップ運転中を表示するＬＥＤ等の表示手段８とを設けた構成を有する。

上記構成において、使用者が直流電源システムの電圧のなんらかのトラブルに気がつかず、換気装置の換気量が自動で所定以上になった場合、前記ファンモータ１が故障と思い、サービスコールをかける場合がある。

そのため、本換気装置が正常な動作をしていることの表示として、前記表示手段８により使用者に明確にする。

このことで、復電時には使用者が風量変化に気づいても、換気装置が正常な換気運転をしていることを認識させながら、不足した常時換気量を確保することでシックハウス等への影響を防止できる。

（実施の形態６）
図５において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図５に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、施工時の試運転確認後に電源を遮断した場合、次の復電までは前記記憶手段３ｃが時間積算をしないための、施工者が操作するためのリセット手段９とを設けた構成を有する。

上記構成において、例えば試運転作業にて、施工業者は設置した換気装置の不具合がないか、電源供給して換気量の確認等を行う。

特に新築住宅等ではこの試運転確認後に、居住者が使用するまでは数日以上の間隔が空くことが多く、節電のために電源ブレーカを遮断するのが一般的である。

施工者が試運転確認後に電源を遮断して前記リセット手段９を操作することで、復電して再度、前記電源検知手段２ａにより停電情報が来るまで、前記記憶手段３ｃは時間積算を待機させる。

このことで、試運転確認後に電源を遮断した後、前記電源検知手段２ａにより復電から停電と判断された信号が来るまで、前記記憶手段の時間積算を待機させることになるので、前記バッテリー４の無駄な消費の防止と、復電時に無駄な風量アップの防止ができる。

（実施の形態７）
図１において、実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、使用者が長期間使用しない場合、節電のために換気装置への直流電源の供給をブレーカ等にて遮断することを想定して、直流電源の停電時から復電時までの積算時間が所定の時間を経過した場合、復電時に積算時間をリセットする記憶手段３ｄとを設けた構成を有する。

上記構成において、一般的な電力事情では数日間の停電は稀であり、省エネのため使用者が数日以上不在の場合には節電のため機器のコンセントを抜いたり、ブレーカを遮断することは一般的である。

前記記憶手段３ｄは前記電源検知手段２ａにより復電と判断された信号が所定の時間以上検知されない場合は、その積算時間をリセットする。

これにより、使用者が節電のため意図的に長期間の電源供給を遮断しても、復電時に無駄な風量アップの防止ができる。

（実施の形態８）
図６において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図６に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、前記ファンモータ１が停電中に所定の時間駆動できる電源容量を、直流電源が給電中に充電できる充電装置１０と、前記電源検知手段２ａによる停電と判断された信号により、前記ファンモータ１が停電時に、前記充電装置１０を使用して所定の間欠運転をさせて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段１１ａとを設けた構成を有する。

上記構成において、前記充電装置１０は前記直流配電システムが定格電圧を供給している場合、この供給電源から充電をおこなう。

また、前記充電装置１０の充電電源は前記ファンモータ１と前記停電制御手段１１ａにのみ供給され、前記直流配電システム側には供給しないようにダイオードを直列に設けることで、充電電源を有効に活用する。

そして、前記直流配電システムが何らかの原因で、直流電源の供給ができなくなると、前記電源検知手段２ａは停電状態を検知して、前記停電制御手段１１ａへ停電状態の情報を提供する。

停電状態を検知した前記停電制御手段１１ａは、前記充電装置１０の電源を使用して、前記ファンモータ１の間欠運転をさせて常時換気をおこなう。

また、前記間欠運転の重要要素としては、換気装置の前記充電装置１０の電源容量となる。

停電時の運転時間を長くするには充電できる電源容量が大きくする必要がなり、その大きさやコストアップにつがる。

そのため、停電時間をあらかじめ想定した前記充電装置１０の電源容量をその大きさやコストで決めた場合、運転と停止の間隔を変える間欠運転をすることで常時換気をおこなう。

このことで、停電時にも前記ファンモータ１の間欠運転により常時換気量の低下を防止することができる。

（実施の形態９）
図６において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図６に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、停電時に、前記充電装置１０の消費を抑えるために前記ファンモータ１が停止しない所定の最低回転数で運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段１１ｂとを設けた構成を有する。

上記構成において、前記直流配電システムが何らかの原因で、直流電源の供給ができなくなると、前記電源検知手段２ａは停電状態を検知して、前記停電制御手段１１ｂへ停電状態の情報を提供する。

停電状態を検知した前記停電制御手段１１ｂは前記充電装置１０の電源を使用して、前記ファンモータ１の所定の最低回転数で運転をさせて常時換気をおこなう。

前記所定の最低回転数は、前記ファンモータ１が所定の換気量は確保できないが、連続的に前記ファンモータ１が回転することができる状態で、部屋の常時換気を微量でも継続できればよい回転数であり、前記ファンモータ１の消費電力も低減できる。

このことで、停電時にも前記ファンモータ１の最低回転数の運転により、常時換気量の低下を防止することができる。

（実施の形態１０）
図７において、図１および図６と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図７に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、前記ファンモータ１の回転を検知する回転検知手段１２と、前記回転検知手段１２の情報で前記ファンモータ１が惰性で停止しない状態にて運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段１１ｃとを設けた構成を有する。

上記構成において、一般にファンモータは起動時には瞬時だが通常時より消費電流が増加する。

また、ファンモータの回転中に回転を停止させても、惰性で回転中に再度起動させると、起動時の消費電流の増加を抑えながらファンモータの回転を継続できる。

前記直流配電システムが何らかの原因で、直流電源の供給ができなくなると、前記電源検知手段２ａは停電状態を検知して、前記停電制御手段１１ｃへ停電状態の情報を提供する。

停電状態を検知した前記停電制御手段１１ｃは前記充電装置１０の電源を使用して、前記ファンモータ１が惰性で停止しない状態を前記回転検知手段１２から得ながら常時換気をおこなう。

詳しくは、停電時に前記復電制御手段５ａからの運転信号がなくなると、前記ファンモータ１は惰性回転を経て停止状態に移行する。その間に停電を検知した前記停電制御手段１１ｃは、前記回転検知手段１２から所定の回転数以下になると前記ファンモータ１を所定の回転数で運転を継続させる。

そして、所定の回転数になると、前記停電制御手段１１ｃは運転を止めることで前記ファンモータ１を惰性で回転させ、運転と惰性回転を繰り返す。

このことで、前記ファンモータ１の回転が止まらない状態を継続して、消費電力を抑えることで前記充電装置１０の電源容量を小型にしながら、停電時の常時換気量の低下を防止することができる。

なお、前記回転検知手段１２としてはファンモータの回転中の相電流を検知する方式、もしくはホール素子での回転位置検知方式があるが、どちらの方式で検知してもよく、その作用効果に差異を生じない。

なお、前記停電制御手段１１ｃの運転制御にて前記ファンモータ１の運転と惰性回転を繰り返すようにしたが、前記ファンモータ１への前記充電装置１０からの電源供給にて運転と惰性回転を繰り返す方法をしてもよく、その作用効果に差異を生じない。

（実施の形態１１）
図８において、図１および図６と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図８に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、前記充電装置１０の充電量を検知する充電量検知手段１３と、その充電量に応じて最低回転数と間欠運転の切り替えをする停電制御手段１１ｄとを設けた構成を有する。

上記構成において、前記電源検知手段２ａにより、停電状態を検知した前記停電制御手段１１ｄは前記充電量検知手段１３からの前記充電装置１０の充電量に相当する電圧値を検知する。

前記停電制御手段１１ｄは、あらかじめ想定した停電時間内にて前記充電装置１０の電源を使用して前記ファンモータ１の常時換気運転をおこなうために、充電量に相当するその電圧値に応じて最低回転数と間欠運転の切り換えをする。

詳しくは、充電量が多い場合は、前記ファンモータ１を最低回転数で常時換気運転をおこない、所定の充電量以下になると間欠運転に切り換えて、常時換気をおこなう。

このことで、停電中に前記充電装置１０の充電量に応じた常時換気をおこなうことで、常時換気量を効率的に継続しながら運転をおこうなうことができ、停電時の常時換気量の低下を防止することができる。

（実施の形態１２）
図９において、図１および図６と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図９に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、前記電源検知手段２ａにより停電や復電と判断された信号により、停電時には前記ファンモータ１が前記充電装置１０を使用して常時換気量の低下を防止する運転をさせて、前記ファンモータ１の運転ができなくなると、前記記憶手段３ａへ停電状態の情報を提供し、復電時には前記記憶手段３ａへ復電状態の情報を提供する停電制御手段１１ｅとを設けた構成を有する。

上記構成において、前記停電制御手段１１ｅは、停電中に前記充電装置１０により前記ファンモータ１の常時換気運転をおこなう。

そして、前記ファンモータ１が所定の換気量を確保する運転が前記充電装置１０によりできなくなると、前記停電制御手段１１ｅは前記記憶手段３ａへ停電状態の情報を提供することで、前記記憶手段３ａは所定の時間積算を開始する。

その後、前記直流配電システムの停電の原因が解消され、所定の直流電圧を供給することができた場合は、前記電源検知手段２ａは復電したことを検知して、前記停電制御手段１１ｅへ復電状態の情報を提供する。

復電を検知した前記停電制御手段１１ｅ、前記記憶手段３ａへ復電状態の情報を提供する。

そして、前記記憶手段３ａの積算時間により前記復電制御手段５ａは常時換気の不足量を計算し、常時換気の不足量に応じて前記ファンモータ１の風量をアップさせて換気の補正運転をする。

これにより、復電時には停電時の常時換気量の不足を正確に確保することで、不要な消費を抑えながら、シックハウス等への影響を防止できる。

（実施の形態１３）
図１０において、図１および図６と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１０に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、停電中に停電制御手段１１ｆが前記充電装置１０による換気運転中を、ＬＥＤ等で表示する表示手段１４とを設けた構成を有する。

上記構成において、使用者が直流電源システムの電圧のなんらかのトラブルに気がつかず、前記停電制御手段１１ｆが換気装置の換気量が自動で所定の間欠運転をした場合、前記ファンモータ１が故障と思いサービスコールをかける場合がある。

そのため、本換気装置が正常な動作をしていることの表示として、前記表示手段１４により使用者に明確にする。

このことで、使用者が風量変化に気づいても、換気装置が正常な換気運転をしていることを認識させ、直流電源システムの電圧のなんらかのトラブル中であることも認識することができる。

（実施の形態１４）
図１１において、図９と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１１に示すように、本発明の直流電源で駆動する換気装置は、前記電源検知手段２ａの停電検知により、停電中に前記充電装置１０により前記ファンモータ１の常時換気運転をおこなう停電制御手段１１ｇと、前記停電制御手段１１ｇより、前記充電装置１０と前記ファンモータ１を停電中には給電側の電源ラインからの接続を遮断し、復電時には給電側の電源ラインに遅延して接続する切換え手段１５とを設けた構成を有する。

上記構成において、前記電源検知手段２ａの停電検知の信号により、前記停電制御手段１１ｇは停電中に前記充電装置１０により前記ファンモータ１の常時換気運転をおこなうと共に、前記切換え手段１５により直流給電される電源ラインから前記充電装置１０を遮断し、前記ファンモータ１のみの供給とする。

また、前記電源検知手段２ａの復電時には、前記停電制御手段１１ｇは一定時間の遅延後に直流給電される電源ラインに前記充電装置１０を接続させ、前記充電装置１０が充電できるようにする。

これにより、前記直流配電システムの給電側のトラブルが解消され復電した場合、一定時間の遅延により、すぐに給電側の電源を利用しないことで、直流配電システムに接続されている端末機器の一斉起動が減り、直流配電システムの負荷の軽減ができる。

また、電源検知手段、記憶手段、復電制御手段、停電制御手段をワンチップマイコンを用いて実現してもよく、その作用効果に差異を生じない。

本発明にかかる換気装置は、停電時に不足換気量を積算し、復電時に常時換気の不足量を補正することを可能とするものであるので、省エネのために太陽光発電装置等から所定の直流電圧を蓄電して、所定の直流電圧を給電する直流配電システムに使用される換気装置等として有用である。

１ ファンモータ
２ａ 電源検知手段
２ｂ 電源検知手段
３ａ 記憶手段
３ｂ 記憶手段
３ｃ 記憶手段
３ｄ 記憶手段
４ バッテリー
５ａ 復電制御手段
５ｂ 復電制御手段
５ｃ 復電制御手段
５ｄ 復電制御手段
５ｅ 復電制御手段
６ 温度センサ
７ 照度センサ
８ 表示手段
９ リセット手段
１０ 充電装置
１１ａ 停電制御手段
１１ｂ 停電制御手段
１１ｃ 停電制御手段
１１ｄ 停電制御手段
１１ｅ 停電制御手段
１１ｆ 停電制御手段
１１ｇ 停電制御手段
１２ 回転検知手段
１３ 充電量検知手段
１４ 表示手段
１５ 切換え手段

Claims (14)

1. 直流電源で駆動する換気用のファンモータと、直流電源の停電時や復電時の入力電圧の状態を検知する電源検知手段と、前記電源検知手段により停電や復電と判断された信号により、直流電源の停電時に給電が遮断され、復電するまでの時間を積算する記憶手段と、前記記憶手段が前期時間を積算するための電源用のバッテリーと、前記記憶手段の積算時間により、復電時までの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータの風量を、前記不足量に応じて駆動する復電制御手段とを設けた換気装置。
2. 直流電源の入力電圧値を少なくとも一つ以上の閾値の電圧を検知する電源検知手段と、前記電源検知手段より直流電源の電圧値が少なくとも一つ以上の閾値の電圧低下を検知したと判断された信号により、直流電源の電圧が所定の電圧低下から定格電圧範囲に復帰するまでの時間を積算する前記記憶手段と、前記記憶手段の積算時間により、定格電圧範囲になるまでの常時換気の不足量を計算し、前記ファンモータの風量を、前記常時換気の不足量に応じて駆動する復電制御手段とを設けた請求項１に記載の換気装置。
3. 冬季や夏季を考慮して、換気装置の周辺の温度を検知する温度センサと、前記温度センサの検知温度が復電時に所定の温度以下や所定の温度以上の場合、復電後に前記ファンモータの風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段とを設けた請求項１または２のいずれか一項に記載の換気装置。
4. 深夜の寝室を考慮して、室内の照度を検知する照度センサと、前記照度センサの検知照度が所定の値以下の場合、復電後に前記ファンモータの風量を、停電中の常時換気の不足量に応じた風量に対して増減する復電制御手段とを設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の換気装置。
5. 前記復電制御手段が常時換気の不足量に応じた風量アップ運転中を表示する表示手段とを設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の換気装置。
6. 施工時の試運転確認後に電源を遮断した場合、次の復電までは前記記憶手段が時間積算をしないための、施工者が操作するためのリセット手段とを設けた請求項１から５のいずれか一項に記載の換気装置。
7. 長期間使用しない場合、節電のために換気装置への直流電源の供給を遮断することを想定して、直流電源の停電から復電までの積算時間が所定の時間を経過した場合、復電時に積算時間をリセットする記憶手段とを設けた請求項１から６のいずれか一項に記載の換気装置。
8. 前記ファンモータが停電中に所定の時間駆動できる電源容量を、直流電源が給電中に充電できる充電装置と、前記電源検知手段による停電と判断された信号により、前記ファンモータが停電時に、前記充電装置を使用して所定の間欠運転をさせて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の換気装置。
9. 停電時に、前記充電装置の消費を抑えるために前記ファンモータが停止しない所定の最低回転数で運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の換気装置。
10. 前記ファンモータの回転を検知する回転検知手段と、前記回転検知手段の情報で前記ファンモータが惰性で停止しない状態にて運転させて、常時換気量の低下を防止する停電制御手段とを設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の換気装置。
11. 前記充電装置の充電量を検知する充電量検知手段と、その充電量に応じて最低回転数と間欠運転の切り換えをする停電制御手段とを設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の換気装置。
12. 前記電源検知手段により停電や復電と判断された信号により、停電時には前記ファンモータが前記充電装置を使用して常時換気量の低下を防止する運転をさせて、前記ファンモータの運転ができなくなると、前記記憶手段へ停電状態の情報を提供し、復電時には前記記憶手段へ復電状態の情報を提供する停電制御手段とを設けた請求項７から１０のいずれか一項に記載の換気装置。
13. 停電中に前記停電制御手段が前記充電装置による換気運転中を、ＬＥＤ等で表示する表示手段とを設けた請求項８から１２のいずれか一項に記載の換気装置。
14. 前記電源検知手段の停電検知により、停電中に前記充電装置により前記ファンモータの常時換気運転をおこなう停電制御手段と、前記停電制御手段より、前記充電装置と前記ファンモータを停電中には給電側の電源ラインからの接続を遮断し、復電時には給電側の電源ラインに遅延して接続する切換え手段とを設けた請求項８から１３のいずれか一項に記載の換気装置。

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