JP3307698B2

JP3307698B2 - 熱交換型換気扇

Info

Publication number: JP3307698B2
Application number: JP33461892A
Authority: JP
Inventors: 高一松井; 邦義伊藤; 隆康山本
Original assignee: Sekisui House Ltd; Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Sekisui House Ltd; Toshiba Carrier Corp
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 2002-07-24
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JPH06185779A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空調機と換気扇とを
連動運転する熱交換型換気扇に係り、特に、換気センサ
の故障に対応する手段を設けた熱交換型換気扇に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ヒートポンプ型の空調機（空気
調和機）の機能は、基本的には室内空気の加温・冷却の
みであって、換気する機能はない。しかし、室内環境を
快適に保つためには、換気により屋外の新鮮な空気を室
内に導入することが不可欠である。このために、空調機
と換気扇を共に室内に設置して、この空調機の運転に連
動して換気扇をも制御運転することによって、室内環境
の改善を図る熱交換型換気扇が従来からある。

【０００３】また、この種の従来の熱交換型換気扇は、
室内空気の汚れを換気センサにより検出し、この検出値
に基づいて、換気扇をオンオフ制御し、あるいは、その
風量を強風または弱風に切り換えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱交換型換気扇では、換気センサが電気的に
オープンまたはショートしたときの対応策が殆どなく、
換気センサの故障すら検出していないという課題があ
る。

【０００５】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、換気センサが電気的にオ
ープンまたはショートしたときは、その旨を警報すると
共に、換気扇を所定風量で運転する熱交換型換気扇を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために次のように構成される。

【０００７】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、相互に連動運転される空調機および
換気扇と、空気の汚れを検出する換気センサと、を有す
る熱交換型換気扇において、前記換気センサが電気的に
ショートしたときは、前記換気扇を強風量で運転させ、
前記換気センサが電気的にオープンしたときは、前記換
気扇を弱風量で運転させる制御手段を設けたことを特徴
とする。

【０００８】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、相互に連動運転される空調
機および換気扇と、空気の汚れを検出する換気センサ
と、を有する熱交換型換気扇において、前記換気センサ
が電気的にショートしたときと、オープンしたときに、
光源を点滅させる警報手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】〈第１の発明〉換気センサが電気的にショートすると、制御手段により
換気扇が強風量で運転される一方、換気センサが電気的
にオープンすると、制御手段により弱風量で運転され
る。したがって、換気センサが故障した場合でも室内空
気を換気して清浄化することができる。

【００１０】〈第２の発明〉換気センサが電気的にショ
ートし、またはオープンすると、警報手段により光源が
点滅するので、換気扇の故障を知ることができ、換気セ
ンサの修理等を行なうことができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１２】図２はこの発明の一実施例が適用される熱
交換型換気扇を室内に取り付けるための組込みユニット
の要部の外観を分解して示しており、図において、熱交
換型換気扇は、空調機の室内機１、換気扇２、これら空
調室内機１と換気扇２のインターフェースユニット３、
表示パネル５、これら空調室内機１と換気扇２を覆うカ
バー６を有する。

【００１３】空調室内機１は、方形枠状に形成された外
枠の中間部分に仕切板８を設けた木枠７の一方の空間部
分に嵌め込まれ、他方の空間部には換気扇２をそれぞれ
嵌め込んで設置するようになっている。

【００１４】図３および図４は、空調室内機１と換気扇
２の取付構造を示している。これらの図において、１１
は、建物の窓９の上部の壁部分を構成する壁軸組であ
り、この壁軸組１１の外側に、外壁パネル１２が取り付
けられている。同じく壁軸組１１の内側に、内壁枠１０
が取り付けられ、さらに、この内壁枠１０の内側に、ふ
かし壁フレーム１３が取り付けられている。ふかし壁フ
レーム１３の天井面側に、天井野縁１４が取り付けら
れ、前記ふかし壁フレーム１３から２本目の天井野縁桟
１４ａの下面に、前記木枠７の上面が吊り下げ状に固定
されている。他方、木枠７の下側においては、その木枠
７の下面に沿って、互いに対向する壁体間に取り付けた
下部支持フレーム１５が配置されるとともに、この支持
フレーム１５上に、その木枠７を載せた状態で支持する
ようにしている。この下部支持フレーム１５の前後およ
び下面は表面材１６で覆われるとともに、同じく下部支
持フレーム１５の裏面の上端部と、前記ふかし壁フレー
ム１３の縦桟１７内側面に取り付けた胴縁材２１裏面と
の間に、水平化粧板１８が取り付けられ、この水平化粧
板１８の外壁側の端部と、下側のふかし壁水平フレーム
１３ａ側面との間に、垂直な化粧板１９が取り付けられ
ている。また、ふかし壁フレーム１３と前記内壁枠１２
の下側の水平フレーム１０ａとの間に跨って、窓の上部
部分を覆う水平額縁２０が取り付けられている。

【００１５】上記において、木枠７は、前記空調室内機
１および換気扇２を取り付ける前に、予め天井野縁１４
と支持フレーム１５との間に取り付けられ、しかる後、
この木枠７内に、それら空調室内機１と換気扇２とを嵌
め込んで取り付ける。換気扇２の下側には、室内側に露
出するような状態で前記表示パネル５が取り付けられ、
その裏側に、インターフェースユニット３が設置されて
いる。換気扇２の裏面より突出する吸排気ダクト２２
が、前記外壁パネル１２を貫通して外側に突出し、この
突出部が、ウェザーカバー２３によって覆われている。
このダクト２２は、その長手方向に沿う仕切板によっ
て、吸気側と排気側とに分かれており、その一方の吸気
側から室外の空気を吸い込むとともに、他方の排気側か
ら室内の空気を排出するようになっている。

【００１６】カバー６は、上記木枠７内に設置した空調
室内機１と換気扇２を覆うようにして取り付けられる。
２７は天井板である。

【００１７】上記のように、空調室内機１と換気扇２を
取り付ける分だけ、窓９の上部部分は室内側に突出した
突出壁を形成するが、この突出壁は、前記支持フレーム
１５が互いに対向する壁間に跨って貫通して配置されて
いることから、その突出した壁もそのように互いに対向
する壁から壁まで一体に形成され、空調室内機１および
換気扇２を設けていない部分においては、壁板等によっ
て覆われ、その壁板部分の裏面側の空間を収納部とする
ことができる。さらに、支持フレーム１５と、前記ふか
し壁フレーム１３との間には、図のような凹部２４が形
成さることとなり、この凹部２４に、例えばこの図で示
すように、カーテンレール２５をその天井面に沿って配
置することによって、カーテンの上端部分を覆うことが
できる。これによって、そのカーテンのレール部分を外
側から見えないようにして、室内インテリアの向上を図
ることしができる。さらに、この凹部２５部分には、照
明器具を設置して、いわゆるコーニス照明とすることも
できる。

【００１８】図５は、それら空調室内機１と換気扇２を
連動運転する場合の制御方法の一例を示したもので、こ
れは例えば、空調室内機１側のスイッチをＯＮにする
と、それに連動して換気扇２がＯＮとなり、室内の空気
の汚れを検出する換気センサからの検出信号に基づい
て、その換気扇２の風量を高低（Ｈ，Ｌ）に切り換え、
あるいはＯＦＦするように制御することができる。他
方、空調室内機１をＯＦＦにすると、換気扇２もＯＦＦ
にすることができ、一方、換気扇２のみを運転したい場
合には、別の位置によってその換気扇２のみを運転させ
ることも可能となる。なお、上記した吸排気ダクト２２
は図６（Ａ），（Ｂ）で示す段違い２層パイプ３０によ
り構成してもよい。つまり、上記したように換気扇２は
室内の天井に近い高さで取り付けられるので、吸排気ダ
クト２２が直管である場合には、建屋の軒の形状によっ
ては、これらが互いに干渉し合って吸排気ダクト２２を
配管できない場合がある。

【００１９】この場合は、この吸排気ダクト２２を例え
ば図６で示す段違い２層パイプ３０に形成して、軒の干
渉から逃げる必要がある。

【００２０】しかし、この段違い２層パイプ３０は、そ
の内部を仕切板３０ｓによってほぼ全長に亘って図中左
右に等分して吸気通路と排気通路とにそれぞれ形成して
いる。このために、段違い２層パイプ３０の製造は必ず
しも容易ではなく、その一例としては金型により半割り
の段違い円管を左右一対それぞれ成型し、別途成型した
屈曲仕切板を中央にして、これら半割り状の段違い円管
を左右から接合する方法が考えられる。

【００２１】しかし、この方法では、高価な金型による
成形が必要である上に、製作工数も多く、製作時間もコ
ストも嵩むという欠点がある。

【００２２】そこで、次に、図７（Ａ），（Ｂ）で示す
直状の２層円管３０ｏから図６（Ａ），（Ｂ）で示す段
違い２層パイプ３０を形成する方法について説明する。

【００２３】まず、例えば押出し成型等により図７
（Ａ），（Ｂ）に示すように仕切板３０ｓを有する直状
の２層円管３０ｏを形成する。

【００２４】次に、仕切板３０ｓの側面の直径方向に対
して任意角αだけ傾斜した切断面ａ，ｂに沿って直状２
層円管３０ｏを切断し、軸方向に３つの部分３０ａ，３
０ｂ，３０ｃにそれぞれ切断する。

【００２５】しかる後に、この中間部３０ｂをその軸心
周りに１８０°回転させ、その両切断面ａ，ｂに、左右
一対の両端部３０ａ，３０ｃの各切断面ａ，ｂを、仕切
板３０ｓが一致するように同心状に突き合せ、溶接等に
より接合する。

【００２６】すると、図６（Ａ），（Ｂ）で示す段違い
距離ｈと、中間部３０ｂの長さｌ₂との間には次の
（１）式が成立する。

【００２７】

【数１】ｌ₂＝ｈ／sin （１８０−２α）また、図７で示す段違い２層パイプ３０の仕上り長さｌ
と、加工前の直状の吸排気ダクト２２の長さｌ₀との間
には次の（２）式が成立する。

【００２８】

【数２】つまり、段違い距離ｈ、仕上り長さｌ、切断角度αを与
えれば、加工前の直状２層円管３０ｏの長さｌ₀を求め
ることができる。

【００２９】したがって、この製造方法によれば、直状
２層円管３０ｏを押出し成型により製造することができ
る上に、各分割部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ相互の接合が
溶接等により簡単に行なうことができ、しかも、高価な
金型を使用しないので、大型の成形装置を必要とせず、
低コストで簡単かつ迅速に製造することができる。

【００３０】そして、図１は本願第１、第２の発明を含
む一実施例の制御装置４０の回路図であり、制御装置４
０は図５で示す制御方法の一具体例であり、室内空気の
汚れを検出する換気センサ４１が電気的にショートした
とき、またはオープンしたときに、換気扇２を所定風量
で運転させる一方、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源
を点滅させて警報する点に特徴がある。

【００３１】制御装置４０は、室内空気の汚れを検出す
る換気センサ４１に、定電圧電源装置４２からの例えば
１２Ｖの定電圧を５Ｖの定電圧に降圧して給電すること
により駆動するようになっている。

【００３２】換気センサ４１は、検出した空気の汚れの
高まりにほぼ反比例して抵抗を低めることにより、出力
電圧を低めるものであり、その出力側には、オペアンプ
より成る第１，第２の比較器４３，４４の＋側（非反
転）入力端子と、第３の比較器４５の−側（反転）入力
端子とをそれぞれ接続している。

【００３３】第１，第２の比較器４３，４４の−側（反
転）入力端子と、第３の比較器４５の＋側（非反転）入
力端子には、例えば５Ｖの基準電圧を給電し、この基準
電圧を各対の分圧抵抗４６ａと４６ｂ、４７ａと４７
ｂ、４８ａと４８ｂにより調整し得るようになってい
る。

【００３４】第１の比較器４３は、帰還回路４３ａによ
り差動増幅器に構成され、その出力端にはスイッチング
動作を行なうリレードライバ４９を介して風量切換リレ
ー５０の励磁コイル５０ａを接続し、その切換接点５０
ｂを換気扇弱タップ５０ｃと換気扇強タップ５０ｄとに
より切り換えるようになっている。切換接点５０ｂは常
時換気扇強タップ５０ｄ側に接触するように閉じられて
いる。また、切換接点５０ｂが換気扇弱タップ５０ｃに
切り換えられると、換気扇２が所定の弱風量で運転さ
れ、換気扇強タップ５０ｄに切り換えられると、換気扇
２が所定の強風量で運転される。

【００３５】また、第２の比較器４４は、その出力側
に、第３の比較器４５の出力側と、所定周波数で発振す
る発振器５１の入力側とを並列に接続する一方、発振器
５１の出力側にはＬＥＤドライバ５２、光源であるＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）５３をこの順に順次接続してい
る。

【００３６】次に、この制御装置４０の作用を説明す
る。

【００３７】室内空気が清浄であって汚れが少ない場合
はこの空気を検出する換気センサ４１の抵抗が高くなっ
て、出力電圧が高くなる。

【００３８】この出力電圧が第１の比較器４３の基準電
圧を超えると、その差が増幅されて“１”が出力され、
リレードライバ４９がオンして切換リレー５０の励磁コ
イル５０ａが励磁される。

【００３９】このために、切換接点５０ｂが換気扇弱タ
ップ５０ｃ側へ切り換えられて換気扇２が弱風量で運転
される。

【００４０】一方、室内空気の汚れが増して、換気セン
サ４１の出力電圧が第１の比較器４３の基準電圧より低
くなると、リレードライバ４９がオフ、励磁コイル５０
ａが消磁されるので、切換接点５０ｂは換気扇強タップ
５０ｄ側に復帰して換気扇２が強風量で運転される。

【００４１】そして、換気センサ４１が何らかの理由に
より電気的にオープン状態になると、換気センサ４１の
抵抗が最大となり、その出力電圧が第１の比較器４３の
基準電圧を超えるので、換気扇２が弱風量で運転される
一方、第２の比較器の基準電圧をも超えるので、発振器
５１がオンして所定周波数で発振する。

【００４２】このために、ＬＥＤドライバ５２が所定周
波数でオンオフを繰り返すので、ＬＥＤ５３も、その所
定周波数で点滅を繰り返す。

【００４３】一方、換気センサ４１が電気的にショート
すると、その換気センサ４１の抵抗が最小となって、出
力電圧が最低となり、第１の比較器４３の基準電圧より
低くなるので、換気扇２が強風量で運転される。

【００４４】一方、換気センサ４１の出力電圧が第３の
比較器４５の基準電圧より低くなるが、この出力電圧は
第３の比較器４５の−側（反転）入力端子に与えられる
ので、ここで反転されて“１”が第３の比較器４５から
出力され、発振器５１をオンさせる。

【００４５】このために、発振器５１が所定周波数で発
振してＬＥＤドライバ５２がその所定周波数でオンオフ
を繰り返すので、ＬＥＤ５３が所定周波数で点滅を繰り
返し、換気センサ４１が電気的にショートしたことを警
報する。

【００４６】したがって本実施例によれば、換気センサ
４１が電気的にショートしたときと、オープンしたとき
に、換気扇２を強、弱風量でそれぞれ運転するので、換
気センサ４１が故障したときでも、室内空気を換気して
清浄化することができる。

【００４７】また、換気センサ４１が電気的にショート
したときと、オープンしたときに、ＬＥＤ５３が点滅す
るので、この換気センサ４１の故障を知ることができ、
その修理等を行なうことができる。

【００４８】なお、上記制御装置４０は図８で示す制御
装置４０ａに構成してもよい。

【００４９】この制御装置４０ａは、図１で示す第２の
比較器４４、一対の分圧抵抗４７ａ，４７ｂ、発振器５
１、ＬＥＤドライバ５２、ＬＥＤ５３をそれぞれ削除す
る一方、第３の比較器４５の出力側に第２のリレードラ
イバ６０を介してリレー５０の励磁コイル５０ａに接続
したものであり、換気扇４１が電気的にショートしたと
きと、オープンしたときに、共にリレー５０の切換接点
５０ｂを換気扇弱タップ５０ｃ側へ切り換え、換気扇２
を弱風量で運転するように構成している。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、換気セ
ンサが電気的にショートすると、制御手段により換気扇
が強風量で運転される一方、換気センサが電気的にオー
プンすると、制御手段により弱風量で運転される。した
がって、換気センサが故障した場合でも室内空気を換気
して清浄化することができる。

【００５１】また、換気センサが電気的にショートした
ときとオープンしたときに、光源が点滅するので、換気
センサの故障を知ることができ、その修理等により正常
な状態に修復することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願第１、第２の発明を含む熱交換型換気扇の
一実施例における制御装置の一例の回路図。

【図２】この発明が適用される熱交換型換気扇の空調室
内機と換気扇とを組み込むユニットの組立分解斜視図。

【図３】図２で示す空調室内機と換気扇との組込み状態
の要部斜視図。

【図４】図２等で示す熱交換型換気扇の組込み状態の要
部縦断面図。

【図５】図２等で示す熱交換型換気扇の制御方法の一例
を示すブロック図。

【図６】（Ａ）は図３等で示す吸排気ダクトに構成され
る段違い２層パイプの正面図、（Ｂ）はその側面図。

【図７】（Ａ）は図６等で示す段違い２層パイプに加工
する前の直状２層円管の正面図、（Ｂ）はその側面図。

【図８】図１で示すこの発明の他の実施例を示す回路
図。

【符号の説明】１空調室内機２換気扇４０，４０ａ制御装置４１換気センサ４２定電圧電源装置４３，４４，４５第１，第２，第３の比較器４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂ分
圧抵抗４９リレードライバ５０風量切換用のリレー５０ａ励磁コイル５０ｂ切換接点５０ｃ換気扇弱タップ５０ｄ換気扇強タップ５１発振器５２ＬＥＤドライバ５３ＬＥＤ６０第２のリレードライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本隆康大阪府大阪市北区中之島６−２−27 積水ハウス株式会社内審査官青木良憲 (56)参考文献特開平３−195833（ＪＰ，Ａ) 特開平３−122431（ＪＰ，Ａ) 特開平２−290450（ＪＰ，Ａ) 特開平５−93537（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−18447（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/08 101 F24F 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に連動運転される空調機および換気
扇と、空気の汚れを検出する換気センサと、を有する熱
交換型換気扇において、前記換気センサが電気的にショ
ートしたときは、前記換気扇を強風量で運転させ、前記
換気センサが電気的にオープンしたときは、前記換気扇
を弱風量で運転させる制御手段を設けたことを特徴とす
る熱交換型換気扇。
【請求項２】相互に連動運転される空調機および換気
扇と、空気の汚れを検出する換気センサと、を有する熱
交換型換気扇において、前記換気センサが電気的にショ
ートしたときと、オープンしたときに、光源を点滅させ
る警報手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の熱
交換型換気扇。