JP3438280B2 - 空調換気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は給排気流間で熱交換を
行なわせる熱交換器を備えた空調換気装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】熱交換器を通じて室内の空気の排気と室
外の空気の給気を行なう空調換気装置は、温度等の状態
量の変動を抑えながら換気ができるので広く普及してい
る。この種のものには、特開昭６１ー２９５４４３号公
報や特開昭６２ー０２６４３４号公報や特公昭６２ー１
４７４４号公報等に示されているように、熱交換器を経
ずに給排気による通常換気が行なえるようにバイパスを
備えたものもある。図３０は、熱交換器を通る熱交換換
気とバイパスによる通常換気とに換気モードを切換える
換気切換駆動部２００１を備えた従来の空調換気装置の
回路構成図である。

【０００３】図３０において、給気流を形成する給気用
送風機２００２と排気流を形成する排気用送風機２００
３は、いずれも風量を可変できるタップを備え、風量設
定スイッチ２００４と運転スイッチ２００５とを介して
電源２００６に接続されている。また給気用送風機２０
０２と排気用送風機２００３に並列に切換スイッチ２０
０７によって電源２００６の供給を受ける換気切換駆動
部２００１が接続されている。

【０００４】この空調換気装置では運転スイッチ２００
５をＯＮすることにより、風量設定スイッチ２００４で
設定された風量で給気用送風機２００２と排気用送風機
２００３が運転され、内蔵の熱交換器を通じて室外の空
気の取り込み、室内の空気の室外への排気が実施され
る。排気流の持つ熱は熱交換器において給気流に受熱さ
れ、給気流とともに室内へ戻されるので換気による熱損
失は低減し、空調の負荷を軽減することができる。室外
の空気を直接取り込むことによって空調の一翼を担うこ
とができるような時には、切換スイッチ２００７をＯＮ
して換気切換駆動部２００１を動作させる。換気切換駆
動部２００１への通電により、図示しないダンパ等が動
作されバイパスが開放されて、室外の空気が熱交換器を
経ず直接室内へ給気されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の空
調換気装置においては、熱交換換気と通常換気の切換え
が手動又は自動で行なわれるが、換気する室内の空調設
定が一様でないことから、当該室内の空調設定に適合す
る運転モードでの換気運転が実際上では無理であること
が多い。

【０００６】即ち、手動による切換えでは使用者が複雑
な切換え条件を判断しなければならず煩わしいうえ、運
転モードの選択の適切さが得難く、空調換気装置が持つ
省エネ換気機能を十分に発揮させることができない。ま
た、室内温度と室外温度の検出に基づき自動的に切換え
るものでも、室内の熱負荷によっては冬期でも冷房を行
なう必要がある場合もあり、また空調にかかる設定温度
も年間を通じて一定でないことが多いため単なる温度条
件だけではやはり、運転モードの切換えの適切さは得難
く、空調換気装置が持つ省エネ換気機能を十分に発揮さ
せることができないことが多い。

【０００７】この発明は上記した従来の課題を解決する
ためになされたもので、その第１の目的は空調換気装置
にそれ自体が本来持つ省エネ換気機能を十分に発揮しう
る熱交換換気と通常換気の自動切換え機能を付与するこ
とである。また、第２の目的は空調の負荷を軽減し、よ
り省エネ換気機能を発揮できる自動切換え機能を持つ空
調換気装置を得ることである。さらに、第３の目的は換
気する室内の空調状態に適した省エネ換気を実施できる
空調換気装置を得ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空調換気装
置は、室外の空気を室内へ給気する給気流を形成する給
気用送風機と、室内の空気を室外へ排気する排気流を形
成する排気用送風機と、上記給気流と排気流との間で熱
交換を行なう熱交換器と、この熱交換器を迂回するバイ
パスとを備え、上記バイパスの開閉を行なう切換手段の
切換えにより熱交換をしない通常換気と熱交換を伴う熱
交換換気とのいずれかの換気モードで換気を行なうこと
ができる換気装置本体に、室内温度と室外温度とをそれ
ぞれ検出する温度検出手段と、換気対象の室内に付設さ
れた空調装置の運転停止状態を検出する運転停止検出手
段と、上記換気対象の室内の空調に関する目標温度を上
記室内温度検出手段により検出した室内温度の変化の傾
きから推論する目標温度推論手段とを有し、該推論した
目標温度と室内温度と室外温度とから上記換気対象の室
内の空調状態を推定し、推定した空調状態に応じて上記
切換手段を制御して熱交換換気又は普通換気に切換える
制御処理手段を設けたものである。

【０００９】本発明に係る空調換気装置は、室外の空気
を室内へ給気する給気流を形成する給気用送風機と、室
内の空気を室外へ排気する排気流を形成する排気用送風
機と、上記給気流と排気流との間で熱交換を行なう熱交
換器と、この熱交換器を迂回するバイパスとを備え、上
記バイパスの開閉を行なう切換手段の切換えにより熱交
換をしない通常換気と熱交換を伴う熱交換換気とのいず
れかの換気モードで換気を行なうことができる換気装置
本体に、室内温度と室外温度とをそれぞれ検出する温度
検出手段と、換気対象の室内に付設された空調装置の運
転停止状態を検出する運転停止検出手段と、上記空調装
置の送風温度を検出する送風温度検出手段と、上記換気
対象の室内の空調に関する目標温度を上記温度検出手段
による検出値と上記送風温度検出手段の検出値から推論
する目標温度推論手段との情報から、上記換気対象の室
内の空調状態を推定し、推定した空調状態に応じて上記
切換手段を制御して熱交換換気又は普通換気に切換える
制御処理手段を設けたものである。

【００１０】本発明に係る空調換気装置は、室外の空気
を室内へ給気する給気流を形成する給気用送風機と、室
内の空気を室外へ排気する排気流を形成する排気用送風
機と、上記給気流と排気流との間で熱交換を行なう熱交
換器と、この熱交換器を迂回するバイパスとを備え、上
記バイパスの開閉を行なう切換手段の切換えにより熱交
換をしない通常換気と熱交換を伴う熱交換換気とのいず
れかの換気モードで換気を行なうことができる換気装置
本体に、室内温度と室外温度とをそれぞれ検出する温度
検出手段と、換気対象の室内に付設された空調装置の運
転停止状態を検出する運転停止検出手段と、上記空調装
置の送風状態を検出する送風検出手段と、上記換気対象
の室内の空調に関する目標温度を上記送風検出手段が空
調装置の送風停止を検出した時点の室内温度から推論す
る目標温度推論手段とを有し、該推論した目標温度と室
内温度と室外温度とから上記換気対象の室内の空調状態
を推定し、推定した空調状態に応じて上記切換手段を制
御して熱交換換気又は普通換気に切換える制御処理手段
を設けたものである。

【００１１】また、給気流を形成する給気用送風機と、
排気流を形成する排気用送風機とが風量可変に構成さ
れ、制御処理手段により通常換気時には換気の風量が増
加されてもよい。

【００１２】また、給気流を形成する給気用送風機と、
排気流を形成する排気用送風機とが風量可変に構成さ
れ、制御処理手段には換気対象の室内に設置された空調
装置の運転開始からの時間を管理する手段を設け、熱交
換換気時には上記空調装置の運転開始からの経過時間の
長短により換気の風量が変わるようにしてもよい。

【００１３】さらに、制御処理手段に換気対象の室内に
設置された空調装置の運転開始からの時間を管理する手
段を設け、熱交換換気時には上記空調装置の運転開始か
らの経過時間の長短により換気の風量が変わるようにし
てもよい。

【００１４】また、前記運転開始からの時間を管理する
手段における経過時間を調整することができる経過時間
調整手段を有していてもよい。

【００１５】さらに、室内温度と空調の目標温度とを比
較する手段を設け、この手段により経過時間が自動調整
されてもよい。

【００１６】また、給気流を形成する給気用送風機と、
排気流を形成する排気用送風機とが風量可変に構成さ
れ、室内温度と換気対象の空調に関する目標温度ないし
は設定温度と比較する手段を設け、上記室内温度と目標
温度ないしは設定温度との差に基づいて熱交換換気時の
換気の風量を制御してもよい。

【００１７】また、室内温度と換気対象の空調に関する
目標温度ないしは設定温度と比較する手段を設け、上記
室内温度と目標温度ないしは設定温度との差に基づいて
熱交換換気時の換気の風量を制御してもよい。基づいて
熱交換換気時の換気の風量を制御してもよい。

【００１８】また、換気対象の室内の空調と換気のいず
れを優先させるかを設定する手段を設け、制御処理手段
により設定された優先対象に従って換気の風量が制御さ
れてもよい。

【００１９】さらに、換気対象の室内の空調と換気のい
ずれを優先させるかが、室内の空気の汚濁を検出する手
段の出力と基準値との比較により自動的に設定されても
よい。

【００２０】また、換気対象の室内に設置された空調装
置と空調に関する運転モード等の運転情報を通信により
受けて制御処理手段に情報提供する通信手段を設けても
よい。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【作用】請求項１に係る制御処理手段においては、空調
装置が運転している時の室内温度の変化の傾きが小さく
なったときの室内温度で換気対象の室内の空調に関する
目標温度を推定でき、室内温度と室外温度とこの目標温
度により換気モードが熱交換換気又は通常換気に切り換
えられることになる。

【００２６】請求項２に係る制御処理手段においては、
空調装置の運転開始後において、送風温度と室内温度と
から冷暖房いずれの状態かが推定でき、送風温度と室内
温度との差の充分小さい時点の室内温度により空調の目
標温度が推定でき、この目標温度により換気モードが熱
交換換気又は通常換気に切り換えられることになる。

【００２７】請求項３に係る制御処理手段においては、
運転している空調装置の送風が変化する時点を捉え、そ
の時点での室内温度からその時の空調の目標温度が推定
でき、この目標温度により換気モードが換気モードが熱
交換換気又は通常換気に切り換えられることになる。

【００２８】

【００２９】

【００３０】請求項４に係る制御処理手段においては、
通常換気時には換気の風量が増加する。

【００３１】請求項５に係る制御処理手段においては、
熱交換換気時に空調装置の運転開始からの経過時間の長
短により換気の風量が変わる。

【００３２】請求項６に係る制御処理手段においては、
熱交換換気時に空調装置の運転開始からの経過時間の長
短により換気の風量が変わり、通常換気時には換気の風
量が増加する。

【００３３】請求項７に係る制御処理手段においては、
熱交換換気時の風量が時限的に変わる。

【００３４】請求項８に係る制御処理手段においては、
熱交換換気時の風量の変わる時間が自動調整される。

【００３５】請求項９に係る制御処理手段においては、
室内温度と換気対象の空調に関する目標温度ないしは設
定温度と比較する手段により、室内温度と目標温度ない
しは設定温度との差に基づいて熱交換換気時の換気の風
量を変えることができる。

【００３６】請求項１０に係る制御処理手段において
は、室内温度と換気対象の空調に関する目標温度ないし
は設定温度と比較する手段により、室内温度と目標温度
ないしは設定温度との差に基づいて熱交換換気時の換気
の風量を変えることができる。

【００３７】請求項１１に係る制御処理手段において
は、換気対象の室内の空調と換気のいずれを優先させる
かの条件を設定することができ、設定した優先対象に従
って換気の風量が制御される。

【００３８】請求項１２に係る制御処理手段において
は、換気対象の室内の空調と換気のいずれを優先させる
かの設定が、室内の空気の汚濁の度合いにより自動的に
行われる。

【００３９】請求項１３に係る制御処理手段において
は、換気対象の室内に設置された空調装置から空調に関
する運転情報を直接的に受けて、換気モードの切換えに
関する情報とすることができる。

【００４０】

【実施例】

実施例１．図１と図２はこの発明の一実施例を示す空調
換気装置の基本構成を示した構成図である。この空調換
気装置の換気装置本体１は図１，２に示すように、箱体
内にそれぞれ室内外に通じる二系統の独立した通風路
２，３を備えている。この通風路２，３の一部は箱体内
に組込まれた熱交換器４により空気対空気での熱交換が
可能に構成されている。一方の通風路２には、室外の空
気を室内へ給気する給気流を形成する給気用送風機５が
組込まれ、他方の通風路３には、室内の空気を室外へ排
気する排気流を形成する排気用送風機６が組込まれてい
る。また、熱交換器４を迂回して排気流を通すバイパス
７が設けられ、バイパス７側と熱交換器４側への通風路
３の分岐部には、一方を閉止し他方を開放するようにダ
ンパ駆動装置８により動作される切換ダンパ９が設けら
れている。図１は切換ダンパ９がバイパス７を閉止して
いて、給気流と排気流が熱交換器４を通る熱交換換気の
運転モード時を示し、図２は切換ダンパ９がバイパス７
を開放していて、排気流が熱交換器４を経ずバイパス７
を通る通常換気の運転モード時を示している。

【００４１】ダンパ駆動装置８は、図３に示すように制
御処理部１０により制御される。制御処理部１０は、熱
交換前の給気流の通る通風路２に設けられた室外温度を
検出する室外温度検出部１１からの温度情報と、熱交換
前の排気流の通る通風路３に設けられた室内温度を検出
する室内温度検出部１２からの温度情報と、換気する室
内に設置されている空調装置１３の運転停止状態を検出
する運転停止検出部１４の運転停止情報をそれぞれ取り
込み、所定のアルゴリズムに従って当該室内の空調状態
を推定する。

【００４２】図５は室内の空調を推定するアルゴリズム
を示す。即ち、運転停止検出部１４からの情報を取り込
んだ制御処理部１０は、図５のステップ１０１、ステッ
プ１０２の判断を行ない空調装置１３の運転開始を検出
する。空調装置１３の運転開始を検出するとステップ１
０３において、その時点での室内温度検出部１２と室外
温度検出部１１からの温度情報が図４で示す斜線部Ａ内
に有るか無いかを判定する。温度情報が図４の斜線部Ａ
内にあれば、ステップ１０４において暖房モードの判定
をする。また、斜線部Ａ外であればステップ１０５にお
いて冷房モードの判定をする。即ち、空調装置１３が運
転を開始した時点で、室内温度がある程度低い場合には
暖房モードと判定し、室内温度がある程度高い場合には
冷房モードと判定し、その中間では室内温度が室外温度
よりも低い場合は暖房モードと判定し、室内温度が室外
温度よりも高い場合は冷房モードと判定する。

【００４３】制御処理部１０は上述のように推定した空
調装置１３の運転モードに基づき、図７に示すアルゴリ
ズムにより熱交換換気をするか通常換気をするかを判定
する。即ち、図７において、ステップ２０１で暖房モー
ドか否かの判定をし、暖房モードであればステップ２０
２へ進み、そうでなければステップ２０３へ進む。ステ
ップ２０２では室外温度が室内温度より高いかどうかが
判定され、高ければステップ２０４に進み、低ければス
テップ２０５に進む。また、ステップ２０３では室外温
度が室内温度以上かどうかが判定され、以上であればス
テップ２０５へ進み、低ければステップ２０４へ進む。
ステップ２０４では通常換気が選択され、ステップ２０
５では熱交換換気が選択され、それぞれの換気モードを
実現すべくダンパ駆動装置８が制御され、切換ダンパ９
の位置が設定される。

【００４４】この結果、暖房モードであれば図６の斜線
部Ｂの温度範囲で通常換気が行なわれ、白地部Ｃの温度
範囲で熱交換換気が行なわれることになり、冷房モード
であれば反対に斜線部Ｂの温度範囲で熱交換換気が、白
地部Ｃの温度範囲で通常換気がそれぞれ行なわれること
になる。つまり、暖房モードであれば、室外温度が室内
温度より高いときは無駄となる熱交換はせずに高い温度
の室外の空気をそのまま取り入れ暖房負荷の軽減を図
り、冷房モードであれば、室外温度が室内温度以下のと
きは無駄となる熱交換はせずに低い温度の室外の空気を
そのまま取り入れ冷房負荷の軽減を図ることになる。従
って、換気対象の室内の空調状態に応じて換気モードが
自動的に切換わり、空調状態に適した換気が実現し、省
エネ効果を発揮することができる。

【００４５】実施例２．この実施例は、換気する室内の
空調の目標温度を推論する目標温度推論部を制御処理部
に付加したもので、換気装置本体の構成及び機能並びに
制御処理部にかかる他の構成は上述の実施例１のものと
同じである。従って、実施例１と同一部分には同一の符
号を用いそれらの説明は省略する。

【００４６】この実施例２の空調換気装置は、図８に示
すように目標温度推論部１５が備えられている。この目
標温度推論部１５は図９に示すアルゴリズムに従って換
気する室内の空調に関する目標温度を推論する。即ち、
図９においてステップ３０１でまず、初期値として目標
温度を例えば２５℃に設定する。ステップ３０２，３０
３，３０４に定期的に室内温度検出部１２の温度情報を
読み込み、その変化（前回との差）を求めて、ステップ
３０５へ進む。ステップ３０５では前回との差が小さく
なったこと、即ち室内温度変化の傾きが小さくなり室内
温度が安定したことが判定され、室内温度が安定したと
きにはステップ３０６へ進み、そうでないときにはステ
ップ３０２へ戻る。ステップ３０６では、その時の室内
温度を目標温度として設定する。

【００４７】制御処理部１０は目標温度推論部１５で設
定された目標温度と室内温度と室外温度とにより図１０
に示すアルゴリズムに従って換気モードを判別する。図
１０においてまずステップ４０１において目標温度と室
内温度とが比較され、室内温度が目標温度以上かどうか
が判定され、以上であればステップ４０２へ進み、以上
でなければステップ４０３へ進む。ステップ４０２で
は、室外温度が室内温度以上かどうかが判定され、以上
であればステップ４０４へ進み、以上でなければステッ
プ４０５へ進む。また、ステップ４０３では室内温度が
室外温度以上かどうかが判定され、以上であればステッ
プ４０４へ進み、以上でなければステップ４０５へ進
む。ステップ４０４では熱交換換気が選択され、ステッ
プ４０５では通常換気が選択され、それぞれの換気モー
ドを実現すべくダンパ駆動装置８が制御され、切換ダン
パ９の位置が設定される。なお、上述のアルゴリズムは
周期的に繰り返えされる。

【００４８】この結果、室外温度が室内温度以下の場合
には熱交換せずに室外の空気をそのまま導入し、空調装
置１３の負荷を軽減する。また室内温度が目標温度より
も低い場合には、室外温度が室内温度より高いときに室
外の空気を熱交換せずにそのまま導入する。即ち、図１
１の斜線部Ｄの温度範囲で通常換気が行なわれ、白地部
Ｅの温度範囲で熱交換換気が行なわれることになる。従
って、空調装置１３による空調に関する目標温度の推定
により、より一層空調状態の実情に適した換気モードの
選択が可能になり、省エネ効果が発揮できることにな
る。

【００４９】実施例３．この実施例は、換気する室内の
空調の目標温度を推論する目標温度推論部と空調装置の
送風温度を検出する送風温度検出部とを制御処理部に付
加したもので、換気装置本体の構成及び機能並びに制御
処理部にかかる他の構成は上述の実施例１及び実施例２
のものと同じである。従って、実施例１及び実施例２と
同一部分には同一の符号を用いそれらの説明は省略す
る。

【００５０】この実施例３の空調換気装置は、図１２に
示すように目標温度推論部１５と空調装置１３の送風温
度を検出する送風温度検出部１６が備えられている。こ
の目標温度推論部１５は図１３に示すアルゴリズムに従
って換気する室内の空調に関する目標温度を推論する。
即ち、図１３においてステップ５０１で室内温度が送風
温度検出部１６による送風温度以上かどうかが判定さ
れ、以上であればステップ５０２で空調が冷房モードで
あると判定され、そうでなければステップ５０３で空調
が暖房モードであると判定される。ステップ５０２では
冷房モードであるため目標温度を例えば２７℃に設定
し、ステップ５０３では暖房モードであるため目標温度
を例えば２０℃に設定する。これ以降は図９に示した実
施例２のアルゴリズムと同様のアルゴリズムに従い、ス
テップ５０４〜ステップ５０７を経てステップ５０９で
その時の室内温度を目標温度として設定する。制御処理
部１０は目標温度と室内温度と室外温度とにより実施例
２と同様のアルゴリズムに従って換気モードを判別し、
ダンパ駆動装置８を制御する。従って、送風温度が可変
の空調装置１３により空調される室内の空調状態の実情
に適した換気モードが自動的に選択されることになり、
省エネ効果が発揮されることになる。

【００５１】実施例４．この実施例は、実施例３で示し
た空調装置の送風温度を検出する送風温度検出部１６を
空調装置の送風状態を検出する送風検出部に置換したも
ので、それ以外は実施例３及び実施２のものと同じであ
る。従って、実施例３及び実施例２と同一部分には同一
の符号を用いそれらの説明は省略する。

【００５２】この実施例４の空調換気装置は、図１４に
示すように目標温度推論部１５と空調装置１３の送風状
態を検出する送風検出部１７が備えられている。目標温
度推論部１５は図１５に示すアルゴリズムに従って換気
する室内の空調に関する目標温度を推論する。即ち、図
１５においてステップ６０１でまず、初期値として目標
温度を例えば２５℃に設定し、ステップ６０２に進む。
ステップ６０２では空調装置が運転しているか否かが判
定される。運転していればステップ６０３に進み、運転
していなければステップ６０２を繰り返す。ステップ６
０３では空調装置１３の送風が停止したかどうかが送風
検出部１７からの情報により判定される。送風が停止し
た場合にはステップ６０４に進み、ステップ６０４でそ
の時の室内温度が目標温度として設定され、ステップ６
０２に戻る。送風が停止していなければステップ６０２
に戻る。即ち、この実施例のものでは空調装置１３の動
作に合わせて目標温度が逐次更新され、この目標温度に
基づいて実施例２と同様にして換気モードが決定される
ことになる。なお、送風検出部１７による送風状態の変
化（空調装置の送風が微小或いは減少すること）のタイ
ミングの判定により目標温度を推論することもできる。
従って、風量可変の空調装置１３により空調される室内
の空調状態の実情に適した換気モードが自動的に選択さ
れることになり、省エネ効果が発揮できることになる。

【００５３】実施例５．この実施例は、換気する室内に
ある空調装置の操作部からの情報により換気モードを決
定するようにしたもので、換気装置本体の構成及び機能
並びに制御処理部にかかる他の構成は上述の実施例１及
び実施例２のものとほぼ同じである。従って、実施例１
及び実施例２と同一部分には同一の符号を用いそれらの
説明は省略する。

【００５４】この実施例５の空調換気装置は、図１６に
示すように空調装置１３の操作や制御設定を無線で行な
う空調装置１３の操作部１８の通信を傍受し、その情報
を識別する通信傍受部１９を備えている。この通信傍受
部１９が取り入れた空調装置１３の運転情報は制御処理
部１０に入力される。制御処理部１０は空調装置１３の
運転情報に基づき実施例２により示したアルゴリズムに
従って換気モードを決定する。

【００５５】即ち、空調装置１３の操作部１８からは空
調装置１３に対する設定温度や運転・停止、さらには冷
暖房などの運転モードの指令が送信されている。通信傍
受部１９は空調装置１３の受信部の構成とほぼ同様の構
成を持ち、操作部１８の送信を傍受し、予め記憶された
通信手順に従って通信の内容を解読し、空調装置１３の
運転情報（設定温度や冷暖房等の運転状態の情報）を制
御処理部１０に出力するのである。即ち、この空調換気
装置では、空調装置１３の運転モードの確実な掌握によ
り精度の高い空調状態の実情が把握できる。これによ
り、より実情に適した換気モードを自動的に選択するこ
とができるようになり、一層省エネ効果が発揮されるこ
とになる。

【００５６】実施例６．この実施例は、制御処理部によ
り切換ダンパの切換えとともに給気用送風機及び排気用
送風機に関する風量制御を行なうようにしたもので、換
気装置本体の構成及び機能は上述の実施例１のものと同
じである。従って、実施例１と同一部分には同一の符号
を用いそれらの説明は省略する。

【００５７】この実施例６の空調換気装置は、図１７に
示すように制御処理部１０にダンパ駆動装置８とともに
給気用送風機５の駆動装置２０と排気用送風機６の駆動
装置２１とがそれぞれ接続され、制御処理部１０の制御
出力により切換ダンパ９の制御と給気用送風機５と排気
用送風機６の風量の制御が行なわれるように構成されて
いる。

【００５８】図１９は制御処理部１０での切換ダンパ９
の制御と風量の制御についてのアルゴリズムを示す。即
ち、ステップ７０１で室内温度が例えば２８℃より高い
かどうかが判定され、高ければステップ７０２に進み、
低ければステップ７０３へ進む。ステップ７０２では室
内温度が室外温度より高いかどうかが判定され、高けれ
ばステップ７０５へ、低ければステップ７０７へそれぞ
れ進む。またステップ７０３では室内温度が例えば２２
℃より低いかどうかが判定され、低ければステップ７０
４へ、高ければステップ７０７へそれぞれ進む。ステッ
プ７０４では室外温度が室内温度より高いかどうかが判
定され、高ければステップ７０５へ、低ければステップ
７０７へそれぞれ進む。

【００５９】ステップ７０５では通常換気の換気モード
が設定され、ステップ７０６へ進みステップ７０６で風
量を上げる判定がされ、ステップ７０１へ戻る。また、
ステップ７０７では熱交換換気の換気モードが設定さ
れ、風量は設定通りのままでステップ７０１へ戻る。換
気モードの判別は図１８に示す斜線部Ｆの温度領域で通
常換気が行なわれ、白地部Ｇの温度領域において熱交換
換気が行なわれることになる。即ち、室内温度が例えば
２８℃より高く、室外温度よりも高い場合には、室内温
度を下げるように室外空気をそのまま導入する通常換気
が実施され、この時には給気用送風機５と排気用送風機
６の風量が上げられ、速やかな換気が行なわれる。ま
た、室内温度が例えば２２℃より低く、室外温度のほう
が高い場合にも、室内温度を上げるように室外空気をそ
のまま導入する通常換気が実施され、この時にも給気用
送風機５と排気用送風機６の風量が上げられ、速やかな
換気が行なわれる。従って、この実施例によれば室外の
空気を利用して空調の負荷を軽減する換気モードの選択
が自動的に行なわれることになり、空調の負荷に対する
応答性も向上し、実情に適した換気運転が自動的に行な
われることになる。

【００６０】実施例７．この実施例は、前述の実施例１
〜実施例５により示した空調換気装置に対して、上記実
施例６で示したように給気用送風機５と排気用送風機６
の風量の制御機能を付加したものである。従って、制御
系の構成は実施例１〜５で示したものに、実施例６を合
せたものとなる。この実施例７の制御処理部１０での切
換ダンパ９の制御と風量の制御についてのアルゴリズム
は図２０に示すとおりである。即ち、図２０においてス
テップ８０１で換気モードの判別アルゴリズムが実施さ
れ、換気モードが決定される。この換気モードの判別ア
ルゴリズムは、実施例１〜実施例５で示した内容のアル
ゴリズムであり、その説明は省略する。換気モードが決
定されるとステップ８０２でその換気モードが熱交換換
気かどうかが判定され、熱交換換気であればステップ８
０１に戻り、そうでなければステップ８０３に進む。ス
テップ８０３では風量を上げる決定がされ、ステップ８
０１へ戻る。従って、この実施例の空調換気装置は、実
施例１〜実施例５により示した空調換気装置の機能に実
施例６により示した空調換気装置の機能を付加したもの
となり、特に通常換気時には換気の風量が増加し、省エ
ネ効果の向上と空調の立ち上がりを向上させることがで
きるようになる。

【００６１】実施例８．この実施例は、図２１に示すよ
うに前述の実施例７のものにさらに空調装置１３の運転
開始からの時間を管理する運転時間管理部２２を付加し
た構成である。この運転時間管理部２２は換気する室内
に設置された空調装置１３の運転開始からの時間を制御
処理部１０に出力し、空調装置１３の停止によりその時
間が初期化されるものである。この実施例８の制御処理
部１０での切換ダンパ９の制御と風量の制御についての
アルゴリズムは図２２に示すとおりである。即ち、図２
２においてステップ９０１で換気モードの判別アルゴリ
ズムが実施され、換気モードが決定される。この換気モ
ードの判別アルゴリズムは、実施例１〜実施例５で示し
た内容のアルゴリズムであり、その説明は省略する。

【００６２】ステップ９０１で換気モードが決定される
とステップ９０２においてその換気モードが熱交換換気
かどうかが判定され、熱交換換気であればステップ９０
３に進み、そうでなければステップ９０１に戻る。ステ
ップ９０３では運転時間管理部２２からの運転時間情報
をもとに空調装置１３が運転開始から充分な時間（所定
時間）経過したかどうかが判定され、経過していればス
テップ９０４に進み、経過していなければステップ９０
５に進む。ステップ９０４では給気用送風機５と排気用
送風機６の風量を設定された基準風量にする決定がなさ
れ、ステップ９０１へ戻る。またステップ９０５では給
気用送風機５と排気用送風機６の風量を設定された基準
風量より少なくする決定がなされ、ステップ９０１へ戻
る。

【００６３】即ち、この空調換気装置では空調装置１３
が充分な時間運転されておらず、室内が安定した空調雰
囲気にまだ達していないと推定されるような場合には、
熱交換換気での換気量を控え目にして換気による空調雰
囲気の乱れを回避することができる。そして、空調装置
１３が充分な時間運転されれば、室内が安定した空調雰
囲気に達したものと推定され、熱交換換気での換気は設
定された基準風量で実施されることになり、空調の室外
の空気による負荷が軽減でき、省エネ効果の向上と空調
の立ち上がりを向上させることができるようになる。

【００６４】実施例９．この実施例は図２１に想像線で
示すように、前述の実施例８のものにさらに換気量を制
御する有効時間を設定する有効時間設定部２３を設けた
ものである。この有効時間設定部２３により図２２にお
けるステップ９０３での経過時間を自由に変えることが
でき、これにより実施例８のものより、より室内の空調
雰囲気に関し、より実情に合った換気量の制御が可能に
なり、空調雰囲気に対する対応性も高くなる。これ以外
の機能は実施例８のものと同じであり、その説明は省略
する。

【００６５】実施例１０．この実施例は、前述の実施例
９のものの有効時間設定部２３に室内温度と空調の目標
温度を比較して有効時間を自動設定する機能を持たせた
もので、自動設定にかかる構成以外は実施例８及び実施
例９と同じである。従って、実施例８，９と同一部分に
は同一の符号を用いそれらの説明は省略する。

【００６６】図２３はこの実施例における制御処理部１
０での有効時間の自動設定についてのアルゴリズムを示
す。即ち、図２３におけるステップ１００１で空調装置
１３が運転を開始したかどうかが判定され、開始したら
ステップ１００２に進み、開始していなければステップ
１００１の判定が繰り返えされる。ステップ１００２で
は空調の目標温度が検出され、ステップ１００３へ進
む。ステップ１００３では空調装置１３の運転開始後の
空調の目標温度と室内温度との絶対値差が求められ、そ
の値の大小が判定され、値が大きければステップ１００
４へ進み、小さければステップ１００５へ進む。ステッ
プ１００４では換気にかかる風量を少なくする有効時間
を長時間に設定する決定がなされ、ステップ１００５で
は換気にかかる風量を少なくする有効時間を短時間に設
定する決定がなされる。この設定された有効時間に基づ
いて実施例９における図２２で示したアルゴリズムが実
施される。即ち、空調装置１３の使用環境に応じた換気
量を有効時間を自動的に変えることができ、空調状態に
適合した換気量が得られることになる。これ以外の機能
は実施例９と同じであり、その説明は省略する。

【００６７】実施例１１．この実施例は、前述の実施例
８と同様に実施例１〜実施例５及び実施例７により示し
た空調換気装置に対して、上記実施例６で示したように
給気用送風機５と排気用送風機６の風量の制御機能を付
加したものである。この実施例１１の制御処理部１０で
の切換ダンパ９の制御と風量の制御についてのアルゴリ
ズムは図２４に示すとおりである。即ち、図２４におい
てステップ１１０１で換気モードの判別アルゴリズムが
実施され、換気モードが決定される。この換気モードの
判別アルゴリズムは、実施例１〜実施例５で示した内容
のアルゴリズムであり、その説明は省略する。

【００６８】ステップ１１０１で換気モードが決定され
るとステップ１１０２においてその換気モードが熱交換
換気かどうかが判定され、熱交換換気であればステップ
１１０３に進み、そうでなければステップ１１０１に戻
る。ステップ１１０３では空調装置１３の運転開始後の
空調の目標温度と室内温度との絶対値差が求められ、そ
の値が例えば５ｄｅｇより大きいかどうかが判定され、
大きければステップ１１０５に進み、小さければステッ
プ１１０４に進む。ステップ１１０４では給気用送風機
５と排気用送風機６の風量を設定された基準風量にする
決定がなされ、ステップ１１０１へ戻る。またステップ
１１０５では給気用送風機５と排気用送風機６の風量を
設定された基準風量より少なくする決定がなされ、ステ
ップ１１０１へ戻る。

【００６９】即ち、この空調換気装置では空調装置１３
による室内の空調雰囲気が目標に対して隔たりがある場
合には、熱交換換気での換気量を控え目にして換気によ
る空調雰囲気の乱れを回避することができる。そして、
室内の空調雰囲気が目標に対して近接し安定した空調雰
囲気に達した場合には、熱交換換気での換気は設定され
た基準風量で実施されることになる。従って、空調の負
荷変動に応じて換気量を変えることができることにな
り、省エネ効果の向上と空調の立ち上がりが向上するこ
とになる。なお、風量の制御を２値で説明しているが、
目標温度と室内温度との差に応じてステップ１１０５で
の減少させる風量を可変にすることもできる。

【００７０】実施例１２．この実施例は、図２５に示す
ように前述の実施例８のものに空調と換気のいずれを優
先させるかを決定する優先切換部２４を設けた構成であ
る。この優先切換部２４は室内における換気を優先する
か空調を優先するかを設定し、制御処理部１０に優先情
報として出力する。これ以外の構成は実施例８のものと
同じであり、同一の符号を用いその説明は省略する。

【００７１】この実施例１２の制御処理部１０での切換
ダンパ９の制御と風量の制御についてのアルゴリズムは
図２６に示すとおりである。即ち、図２６においてステ
ップ１２０１で換気モードの判別アルゴリズムが実施さ
れ、換気モードが決定される。この換気モードの判別ア
ルゴリズムは、実施例１〜実施例５で示した内容のアル
ゴリズムであり、その説明は省略する。

【００７２】ステップ１２０１で換気モードが決定され
るとステップ１２０２において優先切換部２４の設定が
換気優先かどうかが判定され、換気優先であればステッ
プ１２０４に進み、そうでなければステップ１２０３に
進む。ステップ１２０３では換気優先でなく空調優先で
あるので、実施例８から実施例１１で示したような熱交
換換気について風量を減少させるアルゴリズムが行われ
る。また、ステップ１２０４では換気優先であるので風
量を減少させるアルゴリズムは行われない。即ち、この
空調換気装置では空調と換気のどちらを優先しているの
かに応じ、換気優先の換気又は空調優先の換気が可能に
なり、室内の実情に応じた換気運転を実施できるものと
なる。

【００７３】実施例１３．この実施例は、図２７に示す
ように前述の実施例１２のものに室内の空気の汚濁状態
を判定する汚濁判定手段２５を設けた構成である。この
汚濁判定手段２５は、室内の空気の汚濁状態を検出する
検出部２６を備え、この検出部２６の出力と基準値とを
比較して、汚濁判定を行ない制御処理部１０に汚濁情報
として出力する。制御処理部１０はこの汚濁情報に基づ
き、換気と空調のいずれを優先させるかを自動的に設定
するものである。これ以外の構成は実施例１２のものと
同じであり、同一の符号を用いその説明は省略する。

【００７４】この実施例１３の制御処理部１０での優先
設定についてのアルゴリズムは図２８に示すとおりであ
る。即ち、図２８においてまずステップ１３０１で基準
値を入力し設定してステップ１３０２へ進む。ステップ
１３０２では検出部２６からの汚濁程度を読み取り、ス
テップ１３０３へ進む。ステップ１３０３では汚濁程度
が基準値以上かどうかが判定され、基準値以上であれば
ステップ１３０４において換気優先の設定を行ない、そ
うでなければステップ１３０５において空調優先の設定
を行なう。このように設定された優先性により実施例１
２によって示した換気量の制御が行なわれる。即ち、室
内の汚濁程度により自動的に換気と空調のいずれを優先
させるかが設定され、室内雰囲気の実情に即した換気が
行なわれることになる。

【００７５】実施例１４．この実施例は、換気する室内
にある空調装置１３と通信線２７を介して通信する通信
モデム部２８からの情報により換気モードを決定するよ
うにしたもので、換気装置本体の構成及び機能並びに制
御処理部にかかる他の構成は上述の実施例１及び実施例
２のものと同じである。従って、同一部分には同一の符
号を用いそれらの説明は省略する。

【００７６】この実施例１４の空調換気装置は、図２９
に示すように空調装置１３の運転情報や空調の設定温度
が、予め決められた通信手順に従って空調装置１３から
通信線２７を介して通信モデム部２８に入力され、通信
モデム部２８から制御処理部１０に入力されるようにし
たものである。制御処理部１０は空調装置１３の運転情
報に基づき実施例５と同様に実施例２により示したよう
なアルゴリズムに従って換気モードを決定することにな
る。従って、空調にかかる多くの情報を正確にしかも確
実に得ることができ、換気モードの判別の精度の一層の
向上を図ることができようになる。

【００７７】

【発明の効果】本発明に係る空調換気装置によれば、目
標温度推論手段により換気対象の室内の空調に関する目
標温度を推論し、この推論した目標温度と室内温度と室
外温度とから換気対象の室内の空調状態を推定し、推定
した空調状態に応じて切換手段を制御して熱交換換気又
は普通換気に切換えるので、空調状態の実情に適した換
気モードを自動的に選択することができ、省エネ効果を
増すことができる。

【００７８】本発明に係る空調換気装置によれば、換気
対象の室内の空調に関する目標温度を温度検出手段によ
る検出値と送風温度検出手段の検出値から推論するの
で、空調装置の運転開始後等の送風温度と室内温度との
差の小さい時点で目標温度を推定でき、この推論した目
標温度と室内温度と室外温度とから換気対象の室内の空
調状態を推定し、推定した空調状態に応じて切換手段を
制御して熱交換換気又は普通換気に切換えるので、より
空調状態の実情に適した換気モードを自動的に選択する
ことができ、省エネ効果を増すことができる。

【００７９】本発明に係る空調換気装置によれば、換気
対象の室内の空調に関する目標温度を送風検出手段が空
調装置の送風停止を検出した時点の室内温度から推論
し、該論した目標温度と室内温度と室外温度とから換気
対象の室内の空調状態を推定し、推定した空調状態に応
じて上記切換手段を制御して熱交換換気又は普通換気に
切換えるので、より空調状態の実情に適した換気モード
を自動的に選択することができ、省エネ効果を増すこと
ができる。

【００８０】

【００８１】

【００８２】

【００８３】

【００８４】

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【００８８】

【００８９】

【００９０】

【００９１】

【００９２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例としての空調換気装置の構
成図である。

【図２】この発明の一実施例としての空調換気装置の構
成図である。

【図３】この発明の実施例を示す制御系のブロック構成
図である。

【図４】この発明の実施例の空調換気装置の空調を推定
する温度条件を示す説明図である。

【図５】この発明の実施例の空調換気装置の空調を推定
するアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図６】この発明の実施例の空調換気装置における換気
モードの判別にかかる温度条件を示す説明図である。

【図７】この発明の実施例の空調換気装置における換気
モードを決定するアルゴリズムを示すフローチャートで
ある。

【図８】この発明の実施例２にかかる制御系のブロック
構成図である。

【図９】この発明の実施例２にかかる目標温度の推定に
ついてのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１０】この発明の実施例２にかかる換気モードを決
定するアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１１】この発明の実施例２にかかる換気モードの判
別の温度条件を示す説明図である。

【図１２】この発明の実施例３にかかる制御系のブロッ
ク構成図である。

【図１３】この発明の実施例３にかかる目標温度の推定
についてのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１４】この発明の実施例４にかかる制御系のブロッ
ク構成図である。

【図１５】この発明の実施例４にかかる目標温度の推定
についてのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１６】この発明の実施例５にかかる制御系のブロッ
ク構成図である。

【図１７】この発明の実施例６にかかる制御系のブロッ
ク構成図である。

【図１８】この発明の実施例６にかかる換気モードの判
別の温度条件を示す説明図である。

【図１９】この発明の実施例６にかかる制御系のアルゴ
リズムを示すフローチャートである。

【図２０】この発明の実施例７にかかる風量を可変にす
るアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２１】この発明の実施例８にかかる制御系のブロッ
ク構成図である。

【図２２】この発明の実施例８にかかる風量を可変にす
るアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２３】この発明の実施例１０にかかる有効時間設定
についてのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２４】この発明の実施例１１にかかる風量を可変に
するアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２５】この発明の実施例１２にかかる制御系のブロ
ック構成図である。

【図２６】この発明の実施例１２にかかる風量を可変に
するアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２７】この発明の実施例１３にかかる制御系のブロ
ック構成図である。

【図２８】この発明の実施例１３にかかる優先設定に関
するアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２９】この発明の実施例１４にかかる制御系のブロ
ック構成図である。

【図３０】従来の空調換気装置の回路構成図である。

【符号の説明】

１ 換気装置本体 ２ 通風路 ３ 通風路 ４ 熱交換器 ５ 給気用送風機 ６ 排気用送風機 ７ バイパス ８ ダンパ駆動装置 ９ 切換ダンパ １０ 制御処理部 １１ 室外温度検出部 １２ 室内温度検出部 １３ 空調装置 １４ 運転停止検出部 １５ 目標温度推論部 １６ 送風温度検出部 １７ 送風検出部 １８ 操作部 １９ 通信傍受部 ２０ 駆動装置 ２１ 駆動装置 ２２ 運転時間管理部 ２３ 有効時間設定部 ２４ 優先切換部 ２５ 汚濁判定手段 ２６ 検出部 ２７ 通信線 ２８ 通信モデム部

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室外の空気を室内へ給気する給気流を形成
   する給気用送風機と、 室内の空気を室外へ排気する排気流を形成する排気用送
   風機と、 上記給気流と排気流との間で熱交換を行なう熱交換器
   と、 この熱交換器を迂回するバイパスとを備え、 上記バイパスの開閉を行なう切換手段の切換えにより熱
   交換をしない通常換気と熱交換を伴う熱交換換気とのい
   ずれかの換気モードで換気を行なうことができる換気装
   置本体に、 室内温度と室外温度とをそれぞれ検出する温度検出手段
   と、 換気対象の室内に付設された空調装置の運転停止状態を
   検出する運転停止検出手段と、 上記換気対象の室内の空調に関する目標温度を上記室内
   温度検出手段により検出した室内温度の変化の傾きから
   推論する目標温度推論手段とを有し、該推論した目標温
   度と室内温度と室外温度とから上記換気対象の室内の空
   調状態を推定し、推定した空調状態に応じて上記切換手
   段を制御して熱交換換気又は普通換気に切換える制御処
   理手段を設けたことを特徴とする空調換気装置。
2. 【請求項２】室外の空気を室内へ給気する給気流を形成
   する給気用送風機と、室内の空気を室外へ排気する排気
   流を形成する排気用送風機と、上記給気流と排気流との
   間で熱交換を行なう熱交換器と、この熱交換器を迂回す
   るバイパスとを備え、上記バイパスの開閉を行なう切換
   手段の切換えにより熱交換をしない通常換気と熱交換を
   伴う熱交換換気とのいずれかの換気モードで換気を行な
   うことができる換気装置本体に、室内温度と室外温度と
   をそれぞれ検出する温度検出手段と、換気対象の室内に
   付設された空調装置の運転停止状態を検出する運転停止
   検出手段と、上記空調装置の送風温度を検出する送風温
   度検出手段と、上記換気対象の室内の空調に関する目標
   温度を上記温度検出手段による検出値と上記送風温度検
   出手段の検出値から推論する目標温度推論手段との情報
   から、上記換気対象の室内の空調状態を推定し、推定し
   た空調状態に応じて上記切換手段を制御して熱交換換気
   又は普通換気に切換える制御処理手段を設けたことを特
   徴とする空調換気装置。
3. 【請求項３】室外の空気を室内へ給気する給気流を形成
   する給気用送風機と、室内の空気を室外へ排気する排気
   流を形成する排気用送風機と、上記給気流と排気流との
   間で熱交換を行なう熱交換器と、この熱交換器を迂回す
   るバイパスとを備え、上記バイパスの開閉を行なう切換
   手段の切換えにより熱交換をしない通常換気と熱交換を
   伴う熱交換換気とのいずれかの換気モードで換気を行な
   うことができる換気装置本体に、室内温度と室外温度と
   をそれぞれ検出する温度検出手段と、換気対象の室内に
   付設された空調装置の運転停止状態を検出する運転停止
   検出手段と、上記空調装置の送風状態を検出する送風検
   出手段と、上記換気対象の室内の空調に関する目標温度
   を上記送風検出手段が空調装置の送風停止を検出した時
   点の室内温度から推論する目標温度推論手段とを有し、
   該推論した目標温度と室内温度と室外温度とから上記換
   気対象の室内の空調状態を推定し、推定した空調状態に
   応じて上記切換手段を制御して熱交換換気又は普通換気
   に切換える制御処理手段を設けたことを特徴とする空調
   換気装置。
4. 【請求項４】給気流を形成する給気用送風機と、排気流
   を形成する排気用送風機とが風量可変に構成され、制御
   処理手段により通常換気時には換気の風量が増加される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか
   に記載の空調換気装置。
5. 【請求項５】給気流を形成する給気用送風機と、排気流
   を形成する排気用送風機とが風量可変に構成され、制御
   処理手段には換気対象の室内に設置された空調装置の運
   転開始からの時間を管理する手段を設け、熱交換換気時
   には上記空調装置の運転開始からの経過時間の長短によ
   り換気の風量が変わるようにしたことを特徴とする請求
   項１から請求項３までのいずれかに記載の空調換気装
   置。
6. 【請求項６】制御処理手段に換気対象の室内に設置され
   た空調装置の運転開始からの時間を管理する手段を設
   け、熱交換換気時には上記空調装置の運転開始からの経
   過時間の長短により換気の風量が変わるようにしたこと
   を特徴とする請求項４に記載の空調換気装置。
7. 【請求項７】前記運転開始からの時間を管理する手段に
   おける経過時間設定を調整することができる経過時間調
   整手段を有することを特徴とする請求項５に記載の空調
   換気装置。
8. 【請求項８】室内温度と空調の目標温度とを比較する手
   段を設け、この手段により経過時間が自動調整されるこ
   とを特徴とする請求項７に記載の空調換気装置。
9. 【請求項９】給気流を形成する給気用送風機と、排気流
   を形成する排気用送風機とが風量可変に構成され、室内
   温度と換気対象の空調に関する目標温度ないしは設定温
   度と比較する手段を設け、上記室内温度と目標温度ない
   しは設定温度との差に基づいて熱交換換気時の換気の風
   量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載
   の空調換気装置。
10. 【請求項１０】室内温度と換気対象の空調に関する目標
    温度ないしは設定温度と比較する手段を設け、上記室内
    温度と目標温度ないしは設定温度との差に基づいて熱交
    換換気時の換気の風量を制御することを特徴とする請求
    項４〜８のいずれかに記載の空調換気装置。
11. 【請求項１１】換気対象の室内の空調と換気のいずれを
    優先させるかを設定する手段を設け、制御処理手段によ
    り設定された優先対象に従って換気の風量が制御される
    ことを特徴とする請求項５，７，８，９のいずれかに記
    載の空調換気装置。
12. 【請求項１２】換気対象の室内の空調と換気のいずれを
    優先させるかが、室内の空気の汚濁を検出する手段の出
    力と基準値との比較により自動的に設定されることを特
    徴とする請求項１１に記載の空調換気装置。
13. 【請求項１３】換気対象の室内に設置された空調装置と
    空調に関する運転モード等の運転情報を通信により受け
    て制御処理手段に情報提供する通信手段を設けたことを
    特徴とする請求項４，５，７，８，９，１０，１１のい
    ずれかに記載の空調換気装置。