JP2015155779A - 換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関を用いた発電装置の排気ガスを効果的に排出できる換気システムを簡易かつ安価な構成で提供する。
【解決手段】制御回路４４は、車両６２から建物１０に供給される電流を電流センサ２８が検知し、かつＨＣセンサ４８が検知したガレージ６０内の炭化水素の濃度が所定の値以上の場合に換気扇を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、換気システムに関する。

ＨＶ（Hybrid Vehicle）又はＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等のように、エンジンの駆動力で車載のモータを回転させて当該モータを発電機として使用し、発電した電力を建物へ供給可能な車両がある。ＨＶ又はＰＨＶ等の車両は、建物の近傍又は建物に隣接して設けられたガレージでエンジンを駆動して発電することが少なくない。

ガレージは、車両及び車両と建物とを電気的に接続する電気系統を風雨から保護するために、閉鎖的な空間を構成するが、かかる閉鎖的な空間では、車両のエンジンを駆動した場合の排気ガスの換気が問題となる。特許文献１では、ガレージ内の車両のエンジン始動に関連付けて換気装置を作動させるガレージが開示されている。

特開２００９−１３８３５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、例えば、リモコンによる車両のエンジン始動要求を受信して換気装置を作動させているが、リモコンの信号を受信し、受信した信号に基づいて換気装置を制御する構成が複雑であるという問題があった。また、換気装置が作動するきっかけが車両専用のリモコンからの信号なので、当該車両以外の発電装置には対応しておらず、当該車両以外の発電装置を使用した場合には、ガレージ内の換気がなされないという問題があった。

特許文献１とは別に、車両のエンジンから排出される一酸化炭素（ＣＯ）をセンサで探知し、ガレージ内のＣＯの濃度が一定水準以上となった場合に換気装置を作動させる技術もある。しかしながら、ＣＯを検知するＣＯセンサは一般に高価であり、換気装置のシステムに組み込むと、排気装置のシステムのコストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、内燃機関を用いた発電装置の排気ガスを効果的に排出できる換気システムを簡易かつ安価な構成で提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、内燃機関の駆動力で発電する発電手段が置かれる空間に設けられた換気手段と、前記発電手段から建物に供給される電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段が前記発電手段から前記建物に供給される電流を検知した場合に前記換気手段を作動させる制御手段と、を備える。

請求項１に記載の発明によれば、発電手段が発電を開始したことを検知した場合に、換気手段を作動させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記空間内の炭化水素の濃度を検知する炭化水素検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検知手段が前記発電手段から建物に供給される電流を検知し、かつ前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が所定の値以上の場合に前記換気手段を作動させる。

請求項２に記載の発明によれば、発電手段が発電を開始したことを検知し、かつ空間内の炭化水素の濃度が所定の値以上となった場合に、換気手段を作動させることができる。

上記課題を解決するための請求項３の発明は、内燃機関の駆動力で発電する発電手段が置かれる空間に設けられた換気手段と、前記発電手段から建物へ電力を供給するためのケーブルが接続されたときにオンとなる接続検知手段と、前記接続検知手段がオンになった場合に前記換気手段を作動させる制御手段と、を備える。

請求項３に記載の発明によれば、発電手段と建物とが電気的に接続されたことを検知した場合に、換気手段を作動させることができる。

請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記空間内の炭化水素の濃度を検知する炭化水素検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記接続検知手段がオンになり、かつ前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が所定の値以上の場合に前記換気手段を作動させる。

請求項４に記載の発明によれば、発電手段と建物とが電気的に接続されたことを検知し、かつ空間内の炭化水素の濃度が所定の値以上となった場合に、換気手段を作動させることができる。

請求項５の発明は、請求項２又は４に記載の発明において、換気手段操作スイッチをさらに備え、前記制御手段は、前記換気手段操作スイッチがオンになった場合は前記換気手段を作動させ、前記換気手段操作スイッチがオフになった場合は、前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が前記所定の値未満であれば前記換気手段を停止し、前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が前記所定の値以上であれば該炭化水素の濃度が前記所定の値未満になるまで前記換気手段の作動を継続する。

請求項５に記載の発明によれば、換気手段操作スイッチによる換気手段の作動開始及び作動停止の操作が可能となる。また、換気手段操作スイッチによって換気手段の作動を停止させる操作がなされた場合であっても、空間内の炭化水素の濃度が所定の値以上の場合には、換気手段の作動を継続する。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記電流検知手段が前記発電手段から前記建物に供給される電流を検知した場合又は前記接続検知手段がオンになっている場合には、前記制御手段は前記換気手段操作スイッチがオフ操作されても前記換気手段の作動を継続する。

請求項６に記載の発明によれば、発電手段が発電中は換気手段の作動を継続することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の発明は、発電手段からの電流を検知する電流検知手段を用いる簡易かつ安価な構成である。したがって、内燃機関を用いた発電装置の排気ガスを効果的に排出できる換気システムを簡易かつ安価な構成で提供できるという効果を有する。

請求項２に記載の発明は、発電手段からの電流を検知する電流検知手段と、一酸化炭素を検知する検知手段よりも安価な炭化水素検知手段と、を用いる簡易かつ安価な構成である。したがって、内燃機関を用いた発電装置の排気ガスを効果的に排出できる換気システムを簡易かつ安価な構成で提供できるという効果を有する。

請求項３に記載の発明は、発電手段と建物との接続を検知する接続検知手段を用いる簡易かつ安価な構成である。したがって、内燃機関を用いた発電装置の排気ガスを効果的に排出できる換気システムを簡易かつ安価な構成で提供できるという効果を有する。

請求項４に記載の発明は、発電手段と建物との接続を検知する接続検知手段と、一酸化炭素を検知する検知手段よりも安価な炭化水素検知手段と、を用いる簡易かつ安価な構成である。したがって、内燃機関を用いた発電装置の排気ガスを効果的に排出できる換気システムを簡易かつ安価な構成で提供できるという効果を有する。

請求項５に記載の発明によれば、換気手段を停止させるスイッチが操作されても、空間内の炭化水素の濃度が所定の値未満となるまで換気手段の作動を継続するので、発電装置の排気ガスを効果的に排出できるという効果を有する。

請求項６に記載の発明によれば、発電手段が発電を開始したことを検知した場合は、換気手段を停止させるスイッチが操作されても、換気手段の作動を継続することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る換気システムの一例を示す概略図である。 車両又は発電装置に搭載されているガソリンエンジンにおける空燃比と排気ガスの各成分の濃度との関係の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る換気システムの制御の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態の変形例に係る換気システムを示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る換気システムの一例を示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例に係る換気システムを示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態のもう一つの変形例に係る換気システムを示す概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る換気システムの制御の一例を示すフローチャートである。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る換気システム４０の一例を示す概略図である。

図１に示したように、本実施の形態では、系統電力１２からの電力が、建物１０の分電盤１４に供給されている。分電盤１４は、複数の分岐回路２０を有し、系統電力１２から供給された電力を複数の分岐回路２０によって建物１０の各所に分配する。図１では、複数存在する分岐回路２０のうちの１系統が、切替開閉器２２を介して、建物１０内の照明２４及びコンセント２６等に供給されている。

切替開閉器２２は、照明２４等の建物１０内の電力負荷手段に供給する電力を、分電盤１４を介した系統電力１２とガレージ６０にある発電装置が発電した電力とから択一的に選択するスイッチである。切替開閉器２２のガレージ６０側には、発電装置から建物１０に供給される電力を検知する電流センサ２８が設けられている。なお、車両６２等の発電装置は、切替開閉器２２に電気的に接続されている外部給電用インレット３４へ、外部給電用ケーブル３２を介して電気的に接続される。

本実施の形態では、切替開閉器２２、照明２４等の電力負荷手段、コンセント２６、電流センサ２８、外部給電用ケーブル３２及び外部給電用インレット３４とで、非常時に電力を建物１０に供給するための非常時給電システム３０を構成する。

換気システム４０は、ガレージ６０内の換気をする換気扇４２と、換気扇４２をオン又はオフにする制御をする制御回路４４と、制御回路４４の制御に従って切替開閉器２２を介して供給された電力をオン又はオフにするリレースイッチ４６とを含んでいる。また、制御回路４４には、前述の電流センサ２８が接続されると共に、ガレージ内の炭化水素（ＨＣ）を検知するＨＣセンサ４８及び換気扇４２を作動させるための換気扇駆動選択スイッチ５０が接続されている。

ＨＣセンサ４８は、例えば、通電している白金線に炭化水素の分子が接触して、白金線を構成する白金の触媒作用により当該炭化水素の分子が酸化した際の熱による白金線の電気抵抗値の変化に基づいて炭化水素の検知をするセンサである。本実施の形態では、一酸化炭素を検知するＣＯセンサではなく、より安価なＨＣセンサを採用し、制御回路４４は、ＨＣセンサが出力した信号に基づいて、換気扇４２の作動の要否を判定する。

図２は、車両又は発電装置に搭載されているガソリンエンジンでの空燃比と排気ガスの各成分の濃度との関係の一例を示す図である。図２では、理論空燃比である１４．７よりもガソリン成分が薄くなるほど一酸化炭素の濃度を示すＣＯの値は低下するのに対し、炭化水素の濃度を示すＨＣの値は空燃比１６．０近傍を境に増加に転じる点で、ＣＯとＨＣとでは増減傾向が異なる。しかしながら、混合気のガソリン成分が理論空燃比よりも濃い場合には各々の増減傾向が一致し、理論空燃比よりもガソリン成分が濃くなるに従ってＣＯ及びＨＣの値は急激に増加する。

本実施の形態では、一例として、ガレージ６０内の炭化水素の濃度が図２における理論空燃比での濃度である１０ｐｐｍを超えた場合に換気扇４２を作動させる。

換気扇駆動選択スイッチ５０は、オンになると、換気扇４２を作動させる指令を制御回路４４に出力する。制御回路４４は、換気扇駆動選択スイッチ５０がオンになった場合は換気扇４２を作動させる。また、制御回路４４は、換気扇駆動選択スイッチ５０がオフになった場合は、ＨＣセンサ４８が検知したガレージ６０内の炭化水素の濃度が所定の値未満であれば換気扇４２を停止する。また、制御手段４４は、ＨＣセンサ４８が検知したガレージ６０内の炭化水素の濃度が所定の値以上であれば当該炭化水素の濃度が所定の値未満になるまで換気扇４２の作動を継続する

ガレージ６０内にある車両６２は、発電した電力を建物１０に供給できる、発電装置として使用可能なＨＶ又はＰＨＶ等である。車両６２は、エンジン６４の駆動力でモータ６６を回転させて発電する。発電による電力は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６８に制御された分配器７０を介して、車載蓄電池７２に蓄えられるか、外部給電用ターミナル７４と外部給電用ケーブル３２と外部給電用インレット３４と切替開閉器２２とを介して建物１０に供給される。分配器７０にはインバータ等の変換手段があり、モータ６６が発電した電力を車載蓄電池７２の充電に適した電圧の直流に変換する。また、分配器７０は、外部給電用ターミナル７４を介して建物１０に電力を供給する場合には、モータ６６が発電した電力を、例えば、１００Ｖで５０Ｈｚの交流に変換する。

図３ 本実施の形態に係る換気システムの制御の一例を示すフローチャートである。ステップ２００では、電流センサ２８が発電装置から供給される電力の電流を検知して給電検出信号を出力しているか否かの監視を開始する。ステップ２０２では、給電検出信号の有無を判定し、否定判定の場合には常時制御に移行し、ステップ２０４で換気扇駆動選択スイッチ５０がオンになったことを示す換気設備駆動信号の有無を判定し、肯定判定の場合には、換気扇４２を作動させる。ステップ２０４で否定判定の場合には、ステップ２０８を経て処理を終了する。

ステップ２０２で肯定判定の場合には、非常時制御に移行し、ステップ２１０でＨＣセンサ４８の信号を監視する。ステップ２１２では、ＨＣセンサ４８が出力した信号が示す炭化水素の濃度が一定の値以上か否かを判定する。かかる一定の値は、例えば、前述のように１０ｐｐｍとする。

ステップ２１２で肯定判定の場合には、ステップ２１４で換気扇４２を作動させる。このときに、ステップ２１２で検知した炭化水素の濃度が特に高かった場合、例えば、一定の値である１０ｐｐｍの２倍である２０ｐｐｍを超えたような場合は、換気扇４２をより高速で作動させてもよい。

ステップ２１６では、ＨＣセンサ４８が出力した信号が示す炭化水素の濃度が一定の値以上か否かを判定し、肯定判定の場合には手順をステップ２１８に移行させ、否定判定の場合には、ＨＣセンサ４８が出力した信号が示す炭化水素の濃度が一定の値未満となるまで換気扇４２の作動を継続する。

ステップ２１８では、換気扇駆動選択スイッチ５０がオンになったことを示す換気設備駆動信号の有無を判定し、肯定判定の場合には、換気扇４２の作動を継続する。ステップ２１８で否定判定の場合には、ステップ２０８で換気扇４２を停止して処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態は、電流センサ２８がガレージ６０内の車両６２等の発電装置から電力が供給されているか否かを検知し、さらにＨＣセンサ４８が検知した炭化水素濃度が一定の値を超えた場合に換気扇を作動させる簡素な構成である。また、電流センサ２８及びＨＣセンサ４８は、ＣＯセンサに比して廉価なので、本実施の形態に係る換気システム４０はＣＯセンサを使用したシステムよりも低コストで構築できる。その結果、本実施の形態によれば、内燃機関を用いた発電装置の排気ガスを効果的に排出できる換気システムを簡易かつ安価な構成で提供することが可能になる。

なお、本実施の形態では、車両６２を発電装置とし、車両６２が置かれたガレージ６０に本実施の形態に係る換気システム４０を設置したが、本実施の形態において、発電装置は車両６２に、設置場所はガレージ６０に各々限定されない。発電装置は排気ガスを排出する内燃機関を用いたものであって、当該内燃機関を用いた発電装置が設置される空間であれば本実施の形態に係る排気システムは設置可能である。

次に、図４を用いて、第１の実施の形態の変形例を説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る換気システム１４０を示す概略図である。建物１００に設けられた換気システム１４０は、電流センサ２８に代えて、外部給電用インレット１３４に外部給電用ケーブル３２が接続されるとオンになる外部給電接続検出スイッチ１３６が設けられている。給電用インレット１３４に外部給電接続検出スイッチ１３６が設けられたことで、非常時給電システム１３０及び換気システム１４０の構成が第１の実施の形態と相違するが、その他の構成については第１の実施の形態と同様である。これ第１の実施の形態と同一の構成については、第１の実施の形態と同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

外部給電接続検出スイッチ１３６は、押下されるとオンになるスイッチであって、図４で、外部給電用ケーブル３２が外部給電用インレット１３４に接続されると、外部給電用ケーブル３２のコネクタで押されてオンになる。制御回路４４は、図３のフローチャートのステップ２００，２０２，２１８の各々において、電流センサ２８からの給電検出信号に代えて、外部給電接続検出スイッチ１３６からの接続検出信号に基づいて換気扇４２の作動の制御を行う。コネクタが接続されてオンになるスイッチを用いることで、車両６２等の発電装置が接続されたことを確実に検出できる。

［第２の実施の形態］
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態に係る換気システム２４０の一例を示す概略図である。本実施の形態に係る換気システム２４０は、図１に示した第１の実施の形態に係る換気システム４０から、ＨＣセンサ４８を省略したものである。ＨＣセンサ４８を有しない点以外は、本実施の形態に係る換気システム２４０の構成は、第１の実施の形態に係る換気システムと同様であり、各構成には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

ただし、制御回路４４は、換気扇駆動選択スイッチ５０がオン操作された場合又は電流センサ２８が、発電装置である車両６２からの給電を検知した場合に、リレースイッチ４６をオンにして換気扇４２を作動させる。また、制御回路４４は、電流センサ２８が、車両６２からの給電を検知している間は、換気扇駆動選択スイッチ５０の操作にかかわらずリレースイッチ４６をオンにして換気扇４２の作動を継続する。

図６は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る換気システム３４０を示す概略図である。第２の実施の形態の変形例に係る換気システム３４０は、電流センサ２８が検知した信号を増幅器３４０によって増幅し、増幅した信号によってリレー３４６をオンにして換気扇４２を作動させる。電流センサ２８が、発電装置である車両６２からの給電を検知している間は、リレースイッチ４６をオンにして換気扇４２の作動を継続することができる。

図７は、本発明の第２の実施の形態のもう一つの変形例に係る換気システム４４０を示す概略図である。換気システム４４０は、図４に示した換気システム１４０から、ＨＣセンサ４８を省略したものである。ＨＣセンサ４８を有しない点以外は、換気システ４４０の構成は、図４の換気システム１４０と同様であり、各構成には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

第２の実施の形態のもう一つの変形例に係る換気システム４４０は、外部給電用ケーブル３２が外部給電用インレット１３４に接続されると、外部給電用ケーブル３２のコネクタで押されて外部給電接続検出スイッチ１３６がオンになる。制御回路４４４は、外部給電接続検出スイッチ１３６がオンになった場合にリレースイッチ４６をオンにして換気扇４２を作動させる。また、制御回路４４４は、外部給電接続検出スイッチ１３６がオンになっている間は、換気扇駆動選択スイッチ５０の操作にかかわらずリレースイッチ４６をオンにして換気扇４２の作動を継続する。

図８は、本発明の第２の実施の形態に係る換気システムの制御の一例を示すフローチャートである。ステップ８００では、電流センサ２８からの給電検出信号又は外部給電接続検出スイッチ１３６がオンになったことを示す接続検出信号の有無を判定する。ステップ８００で否定判定の場合には、ステップ８０２で換気扇駆動選択スイッチ５０がオンになったことを示す換気設備駆動信号の有無を判定し、肯定判定の場合には、ステップ８０４で換気扇４２を作動させる。ステップ８００で否定判定の場合も、ステップ８０４で換気扇４２を作動させる。ステップ８０２で否定判定の場合には、換気扇４２を停止して処理を終了する。

ステップ８０６では、電流センサ２８からの給電検出信号又は外部給電接続検出スイッチ１３６がオンになったことを示す接続検出信号の有無を判定する。ステップ８０６で否定判定の場合には、ステップ８０８で換気扇駆動選択スイッチ５０がオンになったことを示す換気設備駆動信号の有無を判定し、否定判定の場合には、換気扇４２を停止して処理を終了する。また、ステップ８０６又はステップ８０８で肯定判定の場合には、換気扇４２の作動を継続する。

１０ 建物
１２ 系統電力
１４ 分電盤
２０ 分岐回路
２２ 切替開閉器
２８ 電流センサ
３０ 非常時給電システム
３２ 外部給電用ケーブル
３４ 外部給電用インレット
４０ 換気システム
４２ 換気扇
４４ 制御回路
４６ リレースイッチ
４８ ＨＣセンサ
５０ 換気扇駆動選択スイッチ
６０ ガレージ
６２ 車両
１００ 建物
１３０ 非常時給電システム
１３４ 外部給電用インレット
１３４ 給電用インレット
１３６ 外部給電接続検出スイッチ
１４０ 換気システム

Claims (6)

1. 内燃機関の駆動力で発電する発電手段が置かれる空間に設けられた換気手段と、
   前記発電手段から建物に供給される電流を検知する電流検知手段と、
   前記電流検知手段が前記発電手段から前記建物に供給される電流を検知した場合に前記換気手段を作動させる制御手段と、
   を備えた換気システム。
2. 前記空間内の炭化水素の濃度を検知する炭化水素検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検知手段が前記発電手段から建物に供給される電流を検知し、かつ前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が所定の値以上の場合に前記換気手段を作動させる請求項１に記載の換気システム。
3. 内燃機関の駆動力で発電する発電手段が置かれる空間に設けられた換気手段と、
   前記発電手段から建物へ電力を供給するためのケーブルが接続されたときにオンとなる接続検知手段と、
   前記接続検知手段がオンになった場合に前記換気手段を作動させる制御手段と、
   を備えた換気システム。
4. 前記空間内の炭化水素の濃度を検知する炭化水素検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記接続検知手段がオンになり、かつ前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が所定の値以上の場合に前記換気手段を作動させる請求項３に記載の換気システム。
5. 換気手段操作スイッチをさらに備え、
   前記制御手段は、前記換気手段操作スイッチがオンになった場合は前記換気手段を作動させ、
   前記換気手段操作スイッチがオフになった場合は、前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が前記所定の値未満であれば前記換気手段を停止し、前記炭化水素検知手段が検知した前記空間内の炭化水素の濃度が前記所定の値以上であれば該炭化水素の濃度が前記所定の値未満になるまで前記換気手段の作動を継続する請求項２又は４に記載の換気システム。
6. 前記電流検知手段が前記発電手段から前記建物に供給される電流を検知した場合又は前記接続検知手段がオンになっている場合には、前記制御手段は前記換気手段操作スイッチがオフ操作されても前記換気手段の作動を継続する請求項１〜５のいずれか１項に記載の換気システム。