JP2013185714A - Heat exchange ventilator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、住宅やオフィス等の建物で使用される熱交換型換気機器に関するものである。 The present invention relates to a heat exchange type ventilation device used in a building such as a house or an office.
近年、地球温暖化にともなって居住分野の省エネが重視されるようになってきた。住宅の消費エネルギーの中では給湯、照明、空調で消費されるエネルギーが比較的大きいため、これらの消費エネルギーを低減する技術が切に望まれている。 In recent years, with the global warming, the energy saving in the residential field has become important. Since energy consumed in hot water supply, lighting, and air conditioning is relatively large among the energy consumed in a house, a technology for reducing these consumed energy is highly desired.
この中で住宅の空調負荷に着目すると、住宅の躯体から逃げる熱(冷房の場合は冷熱)と換気によって逃げる熱がある。住宅の躯体から逃げる熱は、ここ数十年での住宅の断熱、気密性能の大幅な向上により、かなり低減されるようになってきた。一方、換気によって逃げる熱を低減させるには、給気と排気の間で熱交換を行う熱交換型換気機器が有効である。 Focusing on the air conditioning load of the house, there is heat that escapes from the housing of the house (cooling in the case of cooling) and heat that escapes due to ventilation. The heat escaping from the housing of housing has been significantly reduced due to the significant improvement in heat insulation and airtightness of the housing in recent decades. On the other hand, in order to reduce the heat escaped by ventilation, a heat exchange type ventilation device that exchanges heat between supply air and exhaust is effective.
空調エネルギー低減のニーズは寒冷地で特に大きいが、熱交換型換気機器は外気が低温の場合に熱交換素子内部で霜が発達するために素子の風路が目詰まりするという課題があった。これは室内の暖かい空気が冷たい外気によって冷やされて低温になり、水蒸気が飽和してしまうためである。最も霜が付きやすいのは素子内部の排気風路EA側である。 The need for air-conditioning energy reduction is particularly great in cold regions, but heat exchange ventilators have a problem that the air path of the element is clogged because frost develops inside the heat exchange element when the outside air is cold. This is because the warm air in the room is cooled by the cold outside air to a low temperature, and the water vapor is saturated. The frost is most easily formed on the exhaust air passage EA side inside the element.
このように熱交換素子に付着した霜を取り除くため、霜が付いた場合に室内の空気を機器内部に循環させたり、単に排気のみを行ったり、外気をヒーターで温めてから導入したりする除霜機能が寒冷地向けの熱交換型換気機器には通常搭載されている。しかしこのような除霜機能は換気の連続性や機器の省エネ性を低下させるため、本当に必要な場合でない限り行わない方がよい。 In order to remove frost adhering to the heat exchange element in this way, when frost is formed, indoor air is circulated inside the equipment, only exhaust is performed, or outside air is warmed with a heater and then introduced. The frost function is usually installed in heat exchange type ventilation equipment for cold regions. However, such a defrosting function reduces the continuity of ventilation and the energy saving performance of the equipment, so it is better not to perform it unless it is really necessary.
ところで冬期の寒冷地では外気が低温であるため、室内外の温度差が大変大きい。熱交換型換気機器は給気と排気を同時に行う1種換気であるため、機器により発生する室内と室外の差圧は比較的小さく、その結果室内外温度差に起因する自然換気が相当量発生することになる。熱交換型換気機器の換気量を年中一定とすると、室内外の温度差が大きい場合には自然換気量が上乗せされることになり、過換気となってしまう。
By the way, since the outside air is cold in cold regions in winter, the temperature difference between indoor and outdoor is very large. Heat exchange type ventilation equipment is a
上記のように、外気が低温である場合に着霜が起きることと自然換気により過換気になることをあわせて考えると、熱交換型換気機器の省エネ性を向上させられる可能性がある。つまり熱交換素子に多少霜がついて目詰まりを起こしても、自然換気により過換気になる分だけ減らした換気量が確保できていれば、過換気による余分な熱損失もない上、除霜動作を行わなくともよい。 As described above, considering the fact that frost formation occurs when the outside air is at a low temperature and that the air is over-ventilated by natural ventilation, there is a possibility that the energy saving performance of the heat exchange type ventilator can be improved. In other words, even if the heat exchange element is clogged with some frost, if the ventilation volume reduced by the amount of over-ventilation is secured by natural ventilation, there is no extra heat loss due to over-ventilation and defrosting operation It is not necessary to do.
従来の熱交換型換気機器として、自然換気により過換気になる分換気量を低減したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional heat exchange type ventilator, one having a reduced amount of ventilation that is excessively ventilated by natural ventilation is known (for example, see Patent Document 1).
以下、その熱交換型換気機器について図4を参照しながら説明する。図4は従来の熱交換型換気機器101の構成を示す構成図である。
Hereinafter, the heat exchange type ventilator will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional heat exchange
図4に示すように、熱交換型換気機器101は給気ファン102と、排気ファン103と、それらを動かすモーター104(図示せず)と、給気吸込み口105と、給気吹出し口106と、排気吸込み口107と、排気吹出し口108と、熱交換素子109を備え、排気空気と給気空気の間で熱と湿気を交換する。熱交換型換気機器101はまた室外温度を検知する室外温度センサー110と、室内温度を検知する室内温度センサー111と、それらの検出温度を受けてモーター104を制御するコントローラー112(図示せず)を備え、コントローラー112は室内外温度差と気密性能値と自然換気量との関係を示すデータを予め記憶しておき、その時の室内外温度差と入力された気密性能値と前記のデータから自然換気量を算出し、熱交換型換気機器101の換気量が必要換気量から自然換気量を減じた換気量となるようにモーター104を制御するものである。
As shown in FIG. 4, the heat exchange
このような従来の熱交換型換気機器においては、着霜した場合の除霜動作については特に言及されていない。例えば一般的な除霜動作として、EA風路内部の温湿度を測定し、温度が氷点下近傍になったり相対湿度が100%近傍になったりした時点で除霜運転を行うという方法が考えられる。しかしこの方法は素子の内部に霜が付くような状況になると除霜運転をするというものであり、自然換気により過換気になる分だけ減らした換気量が確保できていてもそれに関係なく除霜運転をしてしまい、換気の連続性と機器の省エネ性が低下するという課題を有していた。 In such a conventional heat exchange type ventilator, no particular reference is made to the defrosting operation when frosting occurs. For example, as a general defrosting operation, a method of measuring the temperature and humidity inside the EA air passage and performing a defrosting operation when the temperature becomes near freezing point or the relative humidity becomes near 100% can be considered. However, this method is to perform defrosting operation when the inside of the element gets frosted, and even if the ventilation volume reduced by the amount of over-ventilation due to natural ventilation can be secured, it will be defrosted regardless of that. It had a problem that the continuity of ventilation and the energy-saving performance of the equipment were reduced due to operation.
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、熱交換素子に着霜して、自然換気により過換気になる分だけ減らした換気量が確保できなくなった場合にのみ除霜モードになるので、不必要な除霜動作を行わずに換気の連続性と機器の省エネ性を向上させる熱交換型換気機器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, and only when the heat exchange element is frosted and the ventilation amount reduced by the amount of excessive ventilation due to natural ventilation cannot be secured, the defrosting mode is set. Therefore, it aims at providing the heat exchange type | formula ventilation apparatus which improves the continuity of ventilation and the energy-saving property of an apparatus, without performing unnecessary defrost operation.
そしてこの目的を達成するために、本発明は、室外から室内に給気するための給気手段と、室内から室外に排気するための排気手段と、給気空気と排気空気の間で熱を交換するための熱交換素子と、外気の温度を検知する外気温度検知手段と、前記外気温度検知手段の検知結果を受けて前記給気手段と前記排気手段を制御する制御手段を備え、前記制御手段は前記外気温度検知手段が検知した外気温度と室内温度との差に基づいて自然換気量を算出し、必要換気量から自然換気量を減じた換気量となるように前記給気手段と前記排気手段を制御する熱交換型換気機器において、排気風量を検知する排気風量検知手段を備え、前記制御手段は前記排気風量検知手段の検知結果を受けて、排気風量が必要換気量から自然換気量を減じた換気量に満たない場合に除霜のための動作を行う熱交換型換気機器であり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the present invention provides an air supply means for supplying air from the outside to the room, an exhaust means for exhausting air from the room to the outside, and heat between the supply air and the exhaust air. A heat exchanging element for exchanging; an outside air temperature detecting means for detecting the temperature of the outside air; and a control means for receiving the detection result of the outside air temperature detecting means to control the air supply means and the exhaust means. The means calculates the natural ventilation based on the difference between the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means and the room temperature, and the air supply means and the air pressure so as to obtain a ventilation volume obtained by subtracting the natural ventilation volume from the necessary ventilation volume. The heat exchange type ventilation device for controlling the exhaust means includes an exhaust air volume detection means for detecting the exhaust air volume, and the control means receives the detection result of the exhaust air volume detection means, and the exhaust air volume is changed from the necessary ventilation volume to the natural ventilation volume. The ventilation volume is reduced. A heat exchange ventilator that performs operation for defrosting the absence, thereby is to achieve the intended purpose.
本発明によれば、室外から室内に給気するための給気手段と、室内から室外に排気するための排気手段と、給気空気と排気空気の間で熱を交換するための熱交換素子と、外気の温度を検知する外気温度検知手段と、前記外気温度検知手段の検知結果を受けて前記給気手段と前記排気手段を制御する制御手段を備え、前記制御手段は前記外気温度検知手段が検知した外気温度と室内温度との差に基づいて自然換気量を算出し、必要換気量から自然換気量を減じた換気量となるように前記給気手段と前記排気手段を制御する熱交換型換気機器において、排気風量を検知する排気風量検知手段を備え、前記制御手段は前記排気風量検知手段の検知結果を受けて、排気風量が必要換気量から自然換気量を減じた換気量に満たない場合に除霜のための動作を行うという構成にしたことにより、熱交換素子に着霜して、自然換気により過換気になる分だけ減らした換気量が確保できなくなった場合にのみ除霜モードになるので、不必要な除霜動作を行わずに換気の連続性と機器の省エネ性を向上させるという効果を得ることができる。 According to the present invention, the air supply means for supplying air from the outdoor to the room, the exhaust means for exhausting from the indoor to the outdoor, and the heat exchange element for exchanging heat between the supply air and the exhaust air An outside air temperature detecting means for detecting the temperature of the outside air, and a control means for receiving the detection result of the outside air temperature detecting means to control the air supply means and the exhaust means, wherein the control means is the outside air temperature detecting means. Heat exchange that calculates the natural ventilation based on the difference between the outside air temperature detected by the air and the room temperature and controls the air supply means and the exhaust means so as to obtain a ventilation quantity obtained by subtracting the natural ventilation quantity from the necessary ventilation quantity The ventilator has an exhaust air volume detection means for detecting the exhaust air volume, and the control means receives the detection result of the exhaust air volume detection means, and the exhaust air volume satisfies the ventilation volume obtained by subtracting the natural ventilation volume from the necessary ventilation volume. Movement for defrosting when not Since the defrost mode is entered only when the heat exchange element is frosted and the ventilation volume reduced by the amount of excessive ventilation due to natural ventilation cannot be secured, The effect of improving the continuity of ventilation and the energy saving performance of the equipment without performing the frost operation can be obtained.
本発明の請求項1記載の熱交換型換気機器は、室外から室内に給気するための給気手段と、室内から室外に排気するための排気手段と、給気空気と排気空気の間で熱を交換するための熱交換素子と、外気の温度を検知する外気温度検知手段と、前記外気温度検知手段の検知結果を受けて前記給気手段と前記排気手段を制御する制御手段を備え、前記制御手段は前記外気温度検知手段が検知した外気温度と室内温度との差に基づいて自然換気量を算出し、必要換気量から自然換気量を減じた換気量となるように前記給気手段と前記排気手段を制御する熱交換型換気機器において、排気風量を検知する排気風量検知手段を備え、前記制御手段は前記排気風量検知手段の検知結果を受けて、排気風量が必要換気量から自然換気量を減じた換気量に満たない場合に除霜のための動作を行うという構成を有する。これにより、熱交換素子に着霜して、自然換気により過換気になる分だけ減らした換気量が確保できなくなった場合にのみ除霜モードになるので、不必要な除霜動作を行わずに換気の連続性と機器の省エネ性を向上させるという効果を奏する。
The heat exchange type ventilator according to
また、前記室内温度を予め設定した温度とするという構成にしてもよい。これにより、室内温度を検知するための室内温度検知手段が不要になるので、コストを削減できるという効果を奏する。 Further, the room temperature may be set to a preset temperature. This eliminates the need for an indoor temperature detecting means for detecting the indoor temperature, and thus has the effect of reducing costs.
また、前記制御手段は、除霜のための動作を行った直後に、前記排気風量検知手段が検知した排気風量が必要換気量から自然換気量を減じた換気量に満たない場合、異常を知らせるという構成にしてもよい。これにより、熱交換素子に霜が付くような状況であっても、霜以外の原因で換気量が低下している場合に使用者に異常を知らせることができるという効果を奏する。 Moreover, immediately after performing the operation for defrosting, the control means notifies an abnormality when the exhaust air volume detected by the exhaust air volume detecting means is less than the ventilation volume obtained by subtracting the natural ventilation volume from the necessary ventilation volume. It may be configured as follows. Thereby, even if it is a situation where frost is attached to the heat exchange element, there is an effect that it is possible to notify the user of an abnormality when the ventilation amount is reduced due to a cause other than frost.
また、前記制御手段は、前記外気温度検知手段が検知した外気温度が一定値以上であり、かつ前記排気風量検知手段が検知した排気風量が必要換気量から自然換気量を減じた換気量に満たない場合、異常を知らせるという構成にしてもよい。これにより、夏期や中間期で明らかに霜が付かない外気温度の場合に、霜以外の原因で換気量が低下していることになり、不要な除霜動作を行わずに使用者に異常を知らせることができるので、効率がよく省エネであるという効果を奏する。 Further, the control means is configured such that the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is equal to or higher than a certain value, and the exhaust air volume detected by the exhaust air volume detecting means satisfies a ventilation volume obtained by subtracting a natural ventilation volume from a necessary ventilation volume. If there is not, it may be configured to notify the abnormality. As a result, when the outside air temperature is clearly not frosted in summer or in the middle, the ventilation rate is reduced due to a cause other than frost, and the user is not required to perform an abnormal defrosting operation. Since it can be informed, the effect is high efficiency and energy saving.
また、前記制御手段が算出した自然換気量が必要換気量以上であった場合に、換気を停止するという構成にしてもよい。これにより、無駄な電力を消費せず省エネであるという効果を奏する。 Further, the ventilation may be stopped when the natural ventilation calculated by the control means is greater than the necessary ventilation. Thereby, there is an effect that energy is saved without consuming unnecessary power.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1の熱交換型換気機器1について、図1を参照しながら説明する。図1は実施の形態1の熱交換型換気機器1の構成を示す構成図である。
(Embodiment 1)
A heat exchange
熱交換型換気機器1は給気手段としての給気ファン2と給気吸込み口3と給気吹出し口4と給気ファン2を動かすモーター5(図示せず)を備え、また排気手段としての排気ファン6と排気吸込み口7と排気吹出し口8と排気ファン6を動かすモーター9(図示せず)を備える。給気ファン2と排気ファン6は室内外に圧力差があっても確実に給気または排気できるよう、シロッコファン等の高静圧型のものとする。モーター5とモーター9は回転数を連続的に変えられるDCモーターとする。なお、モーター5とモーター9を同一のものとし、1つのモーターで給気ファン2と排気ファン6を同時に動かすようにしてもよい。
The heat
また熱交換型換気機器1は、給気空気と排気空気との間で熱を交換するための熱交換素子10を備える。熱交換素子10は全熱型とするが、顕熱型であってもよい。寒冷地においては通常顕熱交換素子が用いられることが多いが、凍結による劣化や破損の恐れがない限りにおいては紙や樹脂膜等による全熱交換素子を用いた方が全熱交換効率を高くすることができる。また全熱交換素子は潜熱(湿気)も交換できるため、外気温が低下しても霜が付きにくいという特徴も有している。
The heat exchange
また熱交換型換気機器1は、外気温度検知手段としての外気温度センサー11を給気風路内部の給気吸込み口3付近に備える。外気温度センサー11は外気が低温になっても比較的精度よく測定できるものとし、例えばK型熱電対とする。
Further, the heat exchange
また熱交換型換気機器1は、排気風量検知手段としての排気風量センサー12を排気風路に備える。排気風量センサー12を排気風路の熱交換素子より下流(室外)側に設置すると結露の可能性があるため、熱交換素子より上流(室内)側に設置した方がよい。排気風量センサー12は電気式のものとし、例えば熱線式風速計とする。
Further, the heat exchange
また熱交換型換気機器1は、制御手段としてのマイクロコンピューター(以下、マイコン)13を備える。マイコン13は外気温度センサー11、排気風量センサー12と接続され、それらの検知した値を受け取れるようにする。ここでは排気風量センサー12として風速計を用いているので、マイコン13は予め風速と風量の関係を記憶しておくものとする。
Moreover, the heat exchange type |
またマイコン13はモーター5、モーター9と接続され、それらの回転数を制御できるようにする。マイコン13は情報を記憶しておくメモリー機能と時間を測るタイマー機能を有するものとする。
The
また熱交換型換気機器1は、スイッチ14(図示せず)を備え、運転の開始や停止、所望の運転モード等を使用者が入力できるようにする。スイッチ14はマイコン13に有線または無線で接続され、使用者が入力した情報をマイコン13に伝える。
Further, the heat exchange
また熱交換型換気機器1は、OAフィルター15とRAフィルター16を備え、熱交換型換気機器1内部、特に熱交換素子10内部にゴミや虫が溜まることを防ぐようにする。
The
以下、熱交換型換気機器1の運転方法について図2を参照しながら説明する。図2は熱交換型換気機器1の運転方法を示すフロー図である。
Hereinafter, the operation method of the heat exchange
はじめに図2のS1について説明する。S1は熱交換型換気機器1の運転を開始するステップである。
First, S1 in FIG. 2 will be described. S <b> 1 is a step of starting the operation of the heat exchange
使用者がスイッチ14の操作により運転の開始を指示すると、マイコン13はその情報を受け取ってモーター5とモーター9を回転させる。これにより熱交換型換気機器1が運転を開始し、建物の換気が始められる。
When the user instructs the start of operation by operating the switch 14, the
運転中の換気量については、換気の対象となる建物の部分を0.5[回/h]換気できる換気量とするが、その他に何段階かの運転モードを設けてもよい。例えば1.0[回/h]程度で換気する強モード、0.5[回/h]で換気する通常モード、0.1[回/h]程度で換気する留守モードの3段階の運転モードを設定し、使用者がスイッチ14の操作によりモードを選択できるようにする。 As for the ventilation amount during operation, the building portion to be ventilated is set to a ventilation amount that can ventilate 0.5 [times / h], but several other operation modes may be provided. For example, a three-step operation mode of a strong mode for ventilation at about 1.0 [times / h], a normal mode for ventilation at 0.5 [times / h], and an absence mode for ventilation at about 0.1 [times / h] Is set so that the user can select the mode by operating the switch 14.
マイコン13は予め換気の対象となる建物の部分のおおよその体積(これを換気対象体積と呼ぶことにする)を記憶しておき、上記のようにして指示された換気回数[回/h]と換気対象体積[m3]を掛けたものを必要換気量[m3/h]として記憶しておく。換気対象体積は、機種ごとに換気の対象となる建物の部分の面積が概ね決まっているので、その面積に通常の建物の天井高さ(2.2〜2.4[m]程度)を掛けた値とする。
The
次に図2のS2について説明する。S2は外気温度を検知するステップである。 Next, S2 in FIG. 2 will be described. S2 is a step of detecting the outside air temperature.
マイコン13は熱交換型換気機器1の運転が開始された後、時間を測定し、一定時間後に外気温度センサー11によって検知される値を外気温度として記憶しておく。運転開始直後はOAダクトや熱交換型換気機器1自身の蓄熱の影響が比較的大きいので、運転を開始してから少なくとも10分程度経過してからの値を外気温度として記憶するものとする。
The
次に図2のS3について説明する。S3は室内外温度差を算出するステップである。 Next, S3 in FIG. 2 will be described. S3 is a step of calculating the indoor / outdoor temperature difference.
マイコン13は外気温度と室内温度の差の絶対値を求め、室内外温度差として記憶する。室内温度は予め設定した値をマイコン13に記憶させておくものとする。室内温度は建物の性能や在室者の好みにより異なると考えられるので、スイッチ14の操作により使用者が設定できるようにする。
The
室内温度をセンサーにより検知することもできるが、通常人が在室している状態では室内温度が大きく変化することはないので、室内温度を予め設定した値としても自然換気量の算出にさほど大きな影響はない。室内温度を検知するセンサーが不要であれば、その分コストを削減することができる。 Although the indoor temperature can be detected by a sensor, the room temperature does not change greatly when a person is present in the room. Therefore, even if the room temperature is set in advance, the value of natural ventilation is very large. There is no effect. If a sensor for detecting the room temperature is unnecessary, the cost can be reduced accordingly.
但し夏期と冬期では室内温度が大きく異なるので、夏期の室内温度と冬期の室内温度をそれぞれ設定できるようにしてもよい。この場合、外気温度センサー11が検知した外気温度から、現在が夏期なのか冬期なのかを判断するようにする。
However, since the room temperature differs greatly in summer and winter, the room temperature in summer and the room temperature in winter may be set. In this case, it is determined from the outside air temperature detected by the outside
次に図2のS4について説明する。S4は自然換気量を算出するステップである。 Next, S4 in FIG. 2 will be described. S4 is a step of calculating the natural ventilation.
マイコン13は予め室内外温度差と自然換気による換気回数との関係を記憶しておくものとする。この関係として、一例を図3に示す。図3は室内外温度差と自然換気による換気回数との関係を示すグラフである。建物のC値が高く気密性が良いほど、同じ室内外温度差に対して自然換気量は小さくなる。このため、室内外温度差と自然換気による換気回数との関係は建物の気密性能に応じて数種類用意した方がよい。図3においてはC値が2.0以上の場合と2.0未満の場合の2種類を例示している。建物のC値についてはスイッチ14の操作等により予め選択できるようにしておく。
The
マイコン13は外気温度センサー11が検知した外気温度と予め設定された室内温度から室内外温度差[K]を算出し、それを予め記憶しておいた室内外温度差と自然換気による換気回数との関係から自然換気による換気回数[回/h]を求め、その換気回数[回/h]と換気対象体積[m3]を掛けた値を自然換気量[m3/h]として記憶しておく。
The
なお自然換気には建物の室内外温度差による浮力換気と屋外の風による風力換気があり、ここでは浮力換気のみを考慮しているが、屋外に風速計を設置して風力換気を考慮することも可能である。 Natural ventilation includes buoyancy ventilation due to the temperature difference between the indoor and outdoor of the building and wind ventilation due to outdoor wind. Here, only buoyancy ventilation is considered, but an anemometer is installed outdoors to consider wind ventilation. Is also possible.
次に図2のS5について説明する。S5は目標換気量を算出するステップである。 Next, S5 in FIG. 2 will be described. S5 is a step of calculating the target ventilation.
マイコン13は記憶しておいた必要換気量[m3/h]から自然換気量[m3/h]を引いた値を目標換気量[m3/h]として記憶しておく。目標換気量とは熱交換型換気機器1としてそれだけの換気量を確保できていれば、換気の対象となる建物の部分について必要換気量分の換気がなされているとみなせる換気量のことである。
The
このとき、自然換気量が必要換気量以上であった場合、つまり自然換気だけで充分な換気量がまかなえている場合は目標換気量を0[m3/h]とし、熱交換型換気機器1による換気を停止するものとする。これにより熱交換型換気機器1は無駄な電力を消費することがなく、省エネである。
At this time, if the natural ventilation is more than the necessary ventilation, that is, if natural ventilation alone is sufficient, the target ventilation is set to 0 [m 3 / h], and the heat exchange
次に図2のS6について説明する。S6は換気運転を行うステップである。 Next, S6 in FIG. 2 will be described. S6 is a step for performing a ventilation operation.
マイコン13は排気風量センサー12の検知する風量が記憶している目標換気量になるようにモーター5とモーター9の回転数を制御する。勿論目標換気量が0[m3/h]の場合はモーター5とモーター9を停止させることになる。またマイコン13はS2からの経過時間を測定し、一定時間(例えば1時間)が経過した時点でS2に戻るものとするが、再びS6になるまではそれまでの目標換気量を維持するものとする。
The
熱交換型換気機器1のように給気と排気を同時に行う1種換気においては、機器により発生する室内と室外の差圧は比較的小さく、その結果室内外温度差に起因する自然換気が相当量発生することになる。熱交換型換気機器1の換気量を年中一定とすると、室内外の温度差が大きい場合には自然換気量が上乗せされることになり過換気となってしまうが、前述したように必要換気量から自然換気量を減じた目標換気量分だけを熱交換型換気機器1が換気することにより、必要以上の換気をしなくてもよいので、熱交換型換気機器1が消費するエネルギーも削減できるし、また建物の空調エネルギーも削減でき、非常に省エネである。
In the 1st type ventilation that supplies and exhausts air at the same time as the heat exchange
ところで以上のように必要換気量から自然換気量を減じた分だけを熱交換型換気機器1が換気するとなると、冬期の寒冷地のように室内外温度差が大きい場合は自然換気量も大きくなり、目標換気量は熱交換型換気機器1の定格値として定められた換気量よりも相当小さくなる。そのような場合には熱交換素子に多少の霜が付着しても、目標換気量として必要な量が確保できていれば除霜をしてなくても良いと考えられる。
By the way, if the heat
そこでこれ以降、熱交換型換気機器1の除霜やそれに関連する運転方法について再び図2を参照しながら詳細に説明する。
Therefore, hereinafter, the defrosting of the heat exchange
はじめに図2のS7について説明する。S7は排気風量を検査するステップである。 First, S7 in FIG. 2 will be described. S7 is a step of inspecting the exhaust air volume.
マイコン13はS6の換気運転を実施しながら時間を測定し、定期的(例えば20分ごと)にS7に移行し、排気風量センサー12の検知する排気風量が目標換気量に対して不足しているかどうかを検査する。不足がない場合は再びS6に戻り、換気運転を継続する。一方、排気風量が目標換気量に対して不足している場合、S8に移行する。
The
次に、図2のS8について説明する。S8はモーターの回転数を調整するステップである。 Next, S8 in FIG. 2 will be described. S8 is a step of adjusting the rotational speed of the motor.
マイコン13は排気風量センサー12の検知する排気風量が目標換気量に達するようにモーター5とモーター9の回転数を上げる。
The
次に、図2のS9について説明する。S9は排気風量を検査するステップである。 Next, S9 in FIG. 2 will be described. S9 is a step of inspecting the exhaust air volume.
マイコン13は再び排気風量センサー12の検知する排気風量が目標換気量に対して不足しているかどうかを検査する。不足がない場合は再びS6に戻り、換気運転を継続する。一方、排気風量が目標換気量に対して不足している場合、つまりモーター5とモーター9の回転数を可能な範囲で上げてもまだ排気風量が足りない場合、S10に移行する。
The
次に、図2のS10について説明する。S10は外気温度がある一定値T1以上であるかどうかを判断するステップである。 Next, S10 in FIG. 2 will be described. S10 is a step of determining whether a certain value above T 1 is the outside air temperature.
モーター5とモーター9の回転数を上げても排気風量が足りない場合、その原因として熱交換素子10に霜が詰まっていることの他、RAフィルター16がゴミや粉塵等で目詰まりしていることが考えられる。またモーター5とモーター9を同一のモーターとした場合にはOAフィルター15がゴミや粉塵等で目詰まりしていることも考えられる。
If the exhaust air volume is not enough even if the number of revolutions of the
そこでマイコン13は外気温度センサー11が検知した外気温度一定値T1以上であるかどうかを判断し、T1未満である場合には熱交換素子10に霜が詰まっている可能性があるのでS11の除霜運転を行い、T1以上である場合には熱交換素子10に霜が詰まっている可能性はないのでOAフィルター15またはRAフィルター16が目詰まりしている可能性が高いとして、S13の使用者に異常を知らせるステップに移行する。
Therefore, the
これにより、夏期や中間期で明らかに霜が付かない外気温度の場合に、霜以外の原因で換気量が低下していることになり、不要な除霜動作を行わずに使用者に異常を知らせることができるので、効率がよく省エネである。 As a result, when the outside air temperature is clearly not frosted in summer or in the middle, the ventilation rate is reduced due to a cause other than frost, and the user is not required to perform an abnormal defrosting operation. Since it can be notified, it is efficient and energy saving.
T1の値としては、熱交換素子に明らかに霜がつかないような温度としなければならない。例えば5℃とすればEAの空気も明らかに0℃以上になり、熱交換素子に霜がつく可能性はほとんどないと言える。 The value of T 1 must be a temperature at which the heat exchange element is clearly not frosted. For example, if it is 5 degreeC, the air of EA will also be 0 degreeC or more clearly, and it can be said that there is almost no possibility that the heat exchange element will form frost.
次に、図2のS11について説明する。S11は除霜運転を行うステップである。 Next, S11 in FIG. 2 will be described. S11 is a step which performs a defrost operation.
除霜運転にはいくつかの方法があるがいずれの方法でもよく、それぞれの除霜運転が可能となるように熱交換型換気機器1を構成するようにする。ここではマイコン13が給気ファン2を動かすモーター5を停止させ、排気ファン6を動かすモーター9のみを回転させ、熱交換型換気機器1が一定時間排気のみを行うようにして除霜するものとする。
Although there are several methods for the defrosting operation, any method may be used, and the heat
次に、図2のS12について説明する。S12は排気風量を検査するステップである。 Next, S12 in FIG. 2 will be described. S12 is a step of inspecting the exhaust air volume.
マイコン13は排気風量センサー12の検知する排気風量が目標換気量に達するようにモーター5とモーター9の回転数を上げ、排気風量が目標換気量に達した場合は再びS6に戻り、換気運転を行う。一方、排気風量が目標換気量に達しなかった場合はOAフィルター15またはRAフィルター16が目詰まりしている可能性が高いとして、S13の使用者に異常を知らせるステップに移行する。
The
これにより、熱交換素子10に霜が付くような状況であっても、霜以外の原因で換気量が低下している場合に使用者に異常を知らせることができる。
Thereby, even if it is in the situation where frost is attached to the
最後に、図2のS13について説明する。S13は使用者に異常を知らせるステップである。 Finally, S13 in FIG. 2 will be described. S13 is a step of notifying the user of the abnormality.
異常を知らせるにはいくつかの方法があるがいずれの方法でもよく、それぞれの方法が可能となるように熱交換型換気機器1を構成するようにする。ここではスイッチ14の近傍に異常を知らせるための音を出す報知器17(図示せず)を備えるものとし、報知器17はマイコン13に有線または無線で接続され、S13になった場合にマイコン13が報知器17に音を出すよう指示するようにする。
There are several methods for notifying abnormality, and either method may be used, and the heat
S13になって使用者に異常を知らせている間、熱交換型換気機器1の換気運転は継続するものとし、排気風量センサー12の検知する排気風量が目標換気量に達していない場合でもS2〜S6を繰り返すようにする。熱交換型換気機器1の運転が継続されている間は報知器17による異常の報知も継続するようにし、熱交換型換気機器1の運転が停止された時点で報知器17による異常の報知も停止し、次に運転が再開された場合は再びS1から始まるようにする。
It is assumed that the ventilation operation of the heat
従来の一般的な除霜動作として、EA風路内部の温湿度を測定し、温度が氷点下近傍になったり相対湿度が100%近傍になったりした時点で除霜運転を行うという方法があった。しかしこの方法では、素子の内部に霜が付くような状況になると目標換気量が確保できていてもそれに関係なく除霜運転をしてしまい、換気の連続性と機器の省エネ性が低下するという課題があった。 As a conventional general defrosting operation, there has been a method of measuring the temperature and humidity inside the EA air passage, and performing a defrosting operation when the temperature is near freezing point or the relative humidity is near 100%. . However, in this method, when the element is in a state where frost is formed, the defrosting operation is performed regardless of the fact that the target ventilation amount can be secured, and the continuity of ventilation and the energy saving performance of the device are reduced. There was a problem.
しかし前述したように、熱交換型換気機器1の除霜方法は熱交換素子10に多少霜がついて目詰まりを起こしても目標換気量が確保できていれば除霜を行わず、目標換気量が確保できなくなった場合にのみ除霜を行うというものであり、不必要な除霜動作を行わずに換気の連続性と機器の省エネ性を向上させることができる。
However, as described above, the defrosting method of the heat exchanging
本発明にかかる熱交換型換気機器は、不必要な除霜動作を行わずに換気の連続性と機器の省エネ性を向上させることができるものであるので、住宅やオフィス等の建物で使用される熱交換型換気機器等として有用である。 The heat exchange type ventilating apparatus according to the present invention can improve the continuity of ventilation and the energy saving performance of the apparatus without performing an unnecessary defrosting operation, and is therefore used in buildings such as houses and offices. It is useful as a heat exchange type ventilation device.
1 熱交換型換気機器
2 給気ファン
3 給気吸込み口
4 給気吹出し口
5 モーター
6 排気ファン
7 排気吸込み口
8 排気吹出し口
9 モーター
10 熱交換素子
11 外気温度センサー
12 排気風量センサー
13 マイコン
14 スイッチ
15 OAフィルター
16 RAフィルター
17 報知器
DESCRIPTION OF
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