JP4548075B2 - 換気システム - Google Patents

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Description

本発明は、建造物の居室の換気を行う換気システムに関する。
従来から、ビル等の建造物には居住者の健康や居室の快適性などを損なわないように換気装置や換気システムが導入されている(例えば、特許文献1参照)。
特許2616299号明細書
ところで、近年、社会の省エネルギー化の促進が要望されている。
本発明の課題は、省エネルギー化の促進を実現することができる換気システムを提供することにある。
第1発明に係る換気システムは、複数の給気路、複数の外気状態情報取得手段給気方法決定手段、給気必要量決定手段、比較手段、および給気方法決定手段選択実行手段を備える。給気路は、外気を給気として建造物に設けられる居室に供給するための空気通路であって、例えば、建造物の外壁に設けられた貫通孔、換気扇の枠体や空気ダクト等によって形成されている空気通路、全熱交換器ならびに全熱交換器から屋外側および居室側に向かって延びる空気ダクトによって形成される空気通路等である。また、給気路はそれぞれが独立して居室に至っていてもよいし居室側に向かって合流していてもよい。また、ここにいう「外気」とは、建造物の屋外の空気を意味する。外気状態情報取得手段は、給気路それぞれの屋外側の端口またはその近傍に設けられており、外気の状態情報を取得する。なお、ここにいう「外気の状態情報」とは、例えば、温度、湿度、不快指数、あるいはエンタルピー等の情報である。給気方法決定手段は、複数の外気状態情報取得手段において取得された複数の外気の状態情報を利用して複数の給気路のうちいずれの給気路を通じて外気を給気として居室に供給するかを決定する。給気必要量決定手段は、所定期間毎に給気必要量を決定する。なお、ここにいう「給気必要量」とは、居室に必要な給気の量である。比較手段は、給気必要量と給気可能最大量との大小を比較する。なお、ここにいう「給気可能最大量」とは、換気システム全体の最大給気能力を意味する。給気方法決定手段選択実行手段は、給気必要量が給気可能最大量よりも小さい場合に限って、給気方法決定手段を実行させる。
この換気システムでは、給気方法決定手段が、複数の外気状態情報取得手段において取得された複数の外気の状態情報を利用して複数の給気路のうちいずれの給気路を通じて外気を給気として居室に供給するかを決定する。複数の給気路の屋外側の端口が例えば建造物の南北あるいは東西などに配置されている場合、太陽との位置関係などが原因で給気路の屋外側の端口付近の外気の温度などに差が生じることがある。このような場合において、この換気システムでは、例えば、空気調和装置が居室を冷房している場合、冷房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が低い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。また、逆に、この換気システムでは、空気調和装置が居室を暖房している場合、暖房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が高い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。したがって、この換気システムでは、居室に空気調和装置が設けられている場合において、空気調和装置の消費エネルギー量を低減することができる。この結果、この換気システムでは、省エネルギー化の促進を実現することができる。特に、この換気システムでは、給気必要量決定手段が、所定期間毎に給気必要量を決定する。次に、比較手段が、給気必要量と給気可能最大量との大小を比較する。そして、給気方法決定手段選択実行手段が、給気必要量が給気可能最大量よりも小さい場合に限って、給気方法決定手段を実行させる。このため、この換気システムでは、法定基準などを遵守することができる。
第2発明に係る換気システムは、複数の給気路、時刻情報取得手段給気方法決定手段、給気必要量決定手段、比較手段、および給気方法決定手段選択実行手段を備える。給気路は、外気を給気として建造物に設けられる居室に供給するための空気通路であって、例えば、建造物の外壁に設けられた貫通孔、換気扇の枠体や空気ダクト等によって形成されている空気通路、全熱交換器ならびに全熱交換器から屋外側および居室側に向かって延びる空気ダクトによって形成される空気通路等である。また、給気路はそれぞれが独立して居室に至っていてもよいし居室側に向かって合流していてもよい。また、ここにいう「外気」とは、建造物の屋外の空気を意味する。時刻情報取得手段は、時刻情報を取得する。給気方法決定手段は、時刻情報に基づいて複数の給気路のうちいずれの給気路を通じて外気を給気として居室に供給するかを決定する。給気必要量決定手段は、所定期間毎に給気必要量を決定する。なお、ここにいう「給気必要量」とは、居室に必要な給気の量である。比較手段は、給気必要量と給気可能最大量との大小を比較する。なお、ここにいう「給気可能最大量」とは、換気システム全体の最大給気能力を意味する。給気方法決定手段選択実行手段は、給気必要量が給気可能最大量よりも小さい場合に限って、給気方法決定手段を実行させる。
この換気システムでは、給気方法決定手段が、時刻情報に基づいて複数の給気路のうちいずれの給気路を通じて外気を給気として居室に供給するかを決定する。複数の給気路の屋外側の端口が例えば建造物の南北あるいは東西などに配置されている場合、太陽との位置関係などが原因で給気路の屋外側の端口付近の外気の温度などに差が生じることがあり、また、それは時刻によって変動する。このような場合において、この換気システムでは、例えば、空気調和装置が居室を冷房している場合、その時刻において冷房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が低い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。また、逆に、この換気システムでは、空気調和装置が居室を暖房している場合、その時刻において暖房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が高い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。したがって、この換気システムでは、居室に空気調和装置が設けられている場合において、空気調和装置の消費エネルギー量を低減することができる。この結果、この換気システムでは、省エネルギー化の促進を実現することができる。特に、この換気システムでは、給気必要量決定手段が、所定期間毎に給気必要量を決定する。次に、比較手段が、給気必要量と給気可能最大量との大小を比較する。そして、給気方法決定手段選択実行手段が、給気必要量が給気可能最大量よりも小さい場合に限って、給気方法決定手段を実行させる。このため、この換気システムでは、法定基準などを遵守することができる。
第3発明に係る換気システムは、第2発明に係る換気システムであって、第1関連テーブル保持手段をさらに備える。第1関連テーブル保持手段は、第1関連テーブルを保持する。第1関連テーブルは、給気路と時刻情報とを関連づけるテーブルである。そして、給気方法決定手段は、時刻情報を第1関連テーブルに照合して複数の給気路のうちいずれの給気路を通じて外気を給気として居室に供給するかを決定する。
この換気システムでは、第1関連テーブル保持手段が、第1関連テーブルを保持する。そして、給気方法決定手段が、時刻情報を第1関連テーブルに照合して複数の給気路のうちいずれの給気路を通じて外気を給気として居室に供給するかを決定する。このため、この換気システムでは、容易に給気路の選択を行うことができる。
第4発明に係る換気システムは、第3発明に係る換気システムであって、第2関連テーブル保持手段、第3関連テーブル保持手段、および第1関連テーブル導出手段をさらに備える。第2関連テーブル保持手段は、第2関連テーブルを保持する。第2関連テーブルは、給気路と屋外端口が設けられる方位情報とを関連づけるテーブルである。なお、ここにいう「屋外端口」とは、給気路の屋外側の端口である。第3関連テーブル保持手段は、第3関連テーブルを保持する。第3関連テーブルは、時刻情報に対して方位情報を重み付けしたテーブルである。なお、ここで、方位情報の重み付けは、例えば、空気調和装置が冷房運転する時期では、朝において日が当たらずに最も気温が低くなると思われる西に近い方位に重みを付け、昼においては北に近い方位に重みを付け、夕方においては東に近い方位に重みを付ける等して行われる。第1関連テーブル導出手段は、第2関連テーブルと第3関連テーブルとを利用して第1関連テーブルを導出する。
この換気システムでは、第2関連テーブル保持手段が、第2関連テーブルを保持する。また、第3関連テーブル保持手段が、第3関連テーブルを保持する。そして、第1関連テーブル導出手段が、第2関連テーブルと第3関連テーブルとを利用して第1関連テーブルを導出する。このため、この換気システムでは、第2関連テーブルおよび第3関連テーブルを予め用意していれば、自動的に第1関連テーブルが作製され、自動的に最適な屋外端口から給気されるようにすることができる。
第5発明に係る換気システムは、第3発明または第4発明に係る換気システムであって、関連テーブルの給気路は、取捨選択可能である。
この換気システムでは、関連テーブルの給気路が、取捨選択可能である。このため、この換気システムでは、例えば、いずれかの給気路を閉鎖した場合などに容易に換気システムを再構築したり交通量の多い道路に面する屋外端口を有する給気路等を対象から除外したりすることができる。
第6発明に係る換気システムは、第3発明から第5発明のいずれかに係る換気システムであって、関連テーブルは、1年を所定の数で分割した期間のうち特定の期間に対して用意される。
この換気システムでは、関連テーブルが、1年を所定の数で分割した期間のうち特定の期間に対して用意される。このため、この換気システムでは、例えば、夏季や冬季のみに対して関連テーブルを用意しておくことが可能となる。したがって、この換気システムでは、さらに省エネルギー化の促進を実現することができる。
第7発明に係る換気システムは、第3発明から第5発明のいずれかに係る換気システムであって、関連テーブルは、1年を所定の数で分割した期間毎に用意される。
この換気システムでは、関連テーブルが、1年を所定の数で分割した期間毎に用意される。このため、この換気システムでは、例えば、季節単位(3月単位)や月・週単位で関連テーブルを用意しておくことが可能となる。したがって、この換気システムでは、さらに省エネルギー化の促進を実現することができる。
第8発明に係る換気システムは、第1発明から第7発明のいずれかに係る換気システムであって、複数の給気路それぞれには、給気路の開閉を行う開閉装置が設けられる。なお、ここにいう「開閉装置」とは、例えば、ダンパ装置などである。そして、給気方法決定手段は、複数の開閉装置それぞれについて開閉状態を決定する。なお、複数の給気路それぞれに送風装置が設けられていない場合には、給気路の屋外側の端口付近における気圧が高く給気路の居室側の端口付近における気圧が低くなるようにしておく必要がある。
この換気システムでは、複数の給気路それぞれに、給気路の開閉を行う開閉装置が設けられる。そして、給気方法決定手段が、複数の開閉装置それぞれについて開閉状態を決定する。このため、この換気システムでは、容易に給気路の選択を行うことができる。
第9発明に係る換気システムは、第1発明から第8発明のいずれかに係る換気システムであって、複数の給気路それぞれには、送風装置が設けられる。そして、給気方法決定手段は、複数の送風装置それぞれについて稼働停止を決定する。
この換気システムでは、複数の給気路それぞれに、送風装置が設けられる。そして、給気方法決定手段が、複数の送風装置それぞれについて稼働停止を決定する。このため、この換気システムでは、容易に給気路の選択を行うことができる。また、この換気システムでは、給気路の屋外側の端口付近における気圧が高く給気路の居室側の端口付近における気圧が低くなるようにする必要がない。
第10発明に係る換気システムは、第1発明から第9発明のいずれかに係る換気システムであって、複数の給気路は、居室側に向かって合流している。
この換気システムでは、複数の給気路が、居室側に向かって合流している。このため、この換気システムでは、給気路の居室側の端口を1つにまとめることができる。したがって、この換気システムでは、居室の内装を損なうおそれが生じにくい。
第11発明に係る換気システムは、第1発明から第7発明のいずれかに係る換気システムであって、複数の給気路は、居室側に向かって合流している。また、給気路の合流点には、いずれかの給気路を開放し残りの給気路を遮断する開放遮断装置が設けられる。なお、ここにいう「開放遮断装置」とは、例えば、多方弁などである。そして、給気方法決定手段は、開放遮断装置の状態を決定する。なお、給気路の合流点の居室側に送風装置が設けられていない場合には、給気路の屋外側の端口付近における気圧が高く給気路の居室側の端口付近における気圧が低くなるようにしておく必要がある。
この換気システムでは、複数の給気路が、居室側に向かって合流している。また、給気路の合流点に、開放遮断装置が設けられる。そして、給気方法決定手段が、開放遮断装置の状態を決定する。このため、この換気システムでは、簡易な構成を採ることが可能であえる。したがって、この換気システムは、低コストで構築することが可能である。また、この換気システムでは、制御対象が1つになるため、制御方法が簡易化される。
第12発明に係る換気システムは、第11発明に係る換気システムであって、給気路の合流点の居室側には、送風装置が設けられる。
この換気システムでは、給気路の合流点の居室側に、送風装置が設けられる。このため、この換気システムでは、給気路の屋外側の端口付近における気圧が高く給気路の居室側の端口付近における気圧が低くなるようにする必要がない。
第13発明に係る換気システムは、第1発明から第12発明のいずれかに係る換気システムであって、排出路および熱交換部材をさらに備える。排出路は、居室空気を排気として屋外へ排出するための空気通路である。なお、ここにいう「居室空気」とは、居室の空気を意味する。熱交換部材は、給気に含まれる熱と排気に含まれる熱とを交換可能である。なお、ここにいう「熱」とは、顕熱および潜熱のうち少なくともいずれかである。このようなシステム構成は、全熱交換器や顕熱交換器等を利用することによって実現可能である。
この換気システムでは、熱交換部材が、給気に含まれる熱と排気に含まれる熱とを交換可能である。このため、この換気システムでは、さらに省エネルギー化の促進を実現することができる
第1発明に係る換気システムでは、例えば、空気調和装置が居室を冷房している場合、冷房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が低い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。また、逆に、この換気システムでは、空気調和装置が居室を暖房している場合、暖房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が高い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。したがって、この換気システムでは、居室に空気調和装置が設けられている場合において、空気調和装置の消費エネルギー量を低減することができる。この結果、この換気システムでは、省エネルギー化の促進を実現することができる。特に、この換気システムでは、給気必要量決定手段が、所定期間毎に給気必要量を決定する。次に、比較手段が、給気必要量と給気可能最大量との大小を比較する。そして、給気方法決定手段選択実行手段が、給気必要量が給気可能最大量よりも小さい場合に限って、給気方法決定手段を実行させる。このため、この換気システムでは、法定基準などを遵守することができる。
第2発明に係る換気システムでは、例えば、空気調和装置が居室を冷房している場合、その時刻において冷房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が低い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。また、逆に、この換気システムでは、空気調和装置が居室を暖房している場合、その時刻において暖房負荷が最も低くなる外気(例えば、最も温度が高い外気など)のみを選択的に居室に供給することができる。したがって、この換気システムでは、居室に空気調和装置が設けられている場合において、空気調和装置の消費エネルギー量を低減することができる。この結果、この換気システムでは、省エネルギー化の促進を実現することができる。特に、この換気システムでは、給気必要量決定手段が、所定期間毎に給気必要量を決定する。次に、比較手段が、給気必要量と給気可能最大量との大小を比較する。そして、給気方法決定手段選択実行手段が、給気必要量が給気可能最大量よりも小さい場合に限って、給気方法決定手段を実行させる。このため、この換気システムでは、法定基準などを遵守することができる。
第3発明に係る換気システムでは、容易に給気路の選択を行うことができる。
第4発明に係る換気システムでは、第2関連テーブルおよび第3関連テーブルを予め用意していれば、自動的に第1関連テーブルが作製され、自動的に最適な屋外端口から給気されるようにすることができる。
第5発明に係る換気システムでは、例えば、いずれかの屋外端口を閉鎖した場合などに容易に換気システムを再構築したり交通量の多い道路に面する屋外端口等を対象から除外したりすることができる。
第6発明に係る換気システムでは、例えば、夏季や冬季のみに対して関連テーブルを用意しておくことが可能となる。したがって、この換気システムでは、さらに省エネルギー化の促進を実現することができる。
第7発明に係る換気システムでは、例えば、季節単位(3月単位)や月・週単位で関連テーブルを用意しておくことが可能となる。したがって、この換気システムでは、さらに省エネルギー化の促進を実現することができる。
第8発明に係る換気システムでは、容易に給気路の選択を行うことができる。
第9発明に係る換気システムでは、容易に給気路の選択を行うことができる。また、この換気システムでは、給気路の屋外側の端口付近における気圧が高く給気路の居室側の端口付近における気圧が低くなるようにしなくてもよい。
第10発明に係る換気システムでは、給気路の居室側の端口を1つにまとめることができる。したがって、この換気システムでは、居室の内装を損なうおそれが生じにくい。
第11発明に係る換気システムでは、簡易な構成を採ることが可能であえる。したがって、この換気システムは、低コストで構築することが可能である。また、この換気システムでは、制御対象が1つになるため、制御方法が簡易化される。
第12発明に係る換気システムでは、給気路の屋外側の端口付近における気圧が高く給気路の居室側の端口付近における気圧が低くなるようにしなくてもよい。
第13発明に係る換気システムでは、さらに省エネルギー化の促進を実現することができる
<第1実施形態>
[換気システム]
ここでは、図1から図16までの図面を参照しながら本発明の第1実施形態に係る換気システムについて説明する。
この換気システム1は、図1に示されるように、主に、空気調和装置の室内ユニット70、全熱交換器10a,10b、排気グリル80a,80b、温湿度センサ60a,60b、およびシステム制御装置90から構成される。以下、これらの各構成部品について詳述する。
(1)空気調和装置の室内ユニット
本実施の形態に係る空気調和装置の室内ユニット70は、図1、図2、および図3に示されるように、天井埋設カセット型の室内ユニットであって、居室R1の天井裏に埋設されている。この室内ユニット70は、設置時に天井に埋設される本体71、および設置時に居室側に露出する化粧パネル72から構成される。
A.本体
本体71は、図3および図4に示されるように、本体ケーシング711、遠心送風機712、熱交換器713、ドレンパン714、ベルマウス715、給気管接続ポート716、および図示しない膨張弁や温度センサ等を備える。
本体ケーシング711は、図3に示されるように、下面が開口した箱体であり、天板711aと、天板711aの周縁部から下方に延びる側板711bとを有している。この本体ケーシング711には、その内部に室内ユニット70の構成部品が収容される。
遠心送風機712は、本実施の形態において、ターボファンであり、本体ケーシング711の天板711aの中央に設けられたファンモータ712aと、ファンモータ712aに連結されて回転駆動される羽根車712bとを有している。遠心送風機712は、羽根車712bの内部に居室内の空気(以下、室内空気という)を吸入し、羽根車712bの外周側に吹き出すことができる。
熱交換器713は、本実施の形態において、遠心送風機712の外周を囲むように曲げられて形成されたクロスフィンチューブ型の熱交換器パネルであり(図4参照)、屋外等に設置された室外ユニット(図示せず)に冷媒配管を介して接続されている。熱交換器713は、冷房運転時には内部を流れる冷媒の蒸発器として、暖房運転時には内部を流れる冷媒の凝縮器として機能できるようになっている。これにより、熱交換器713は、ベルマウス715を通じて本体ケーシング711内に吸入され遠心送風機712の羽根車712bの外周側に吹き出された室内空気を、冷房運転時には冷却し、暖房運転時には加熱することができる。
ドレンパン714は、熱交換器713の下側に配置されており、熱交換器713において室内空気を冷却する際に室内空気中の水分が凝縮されて生じるドレン水を受け止める。
給気管接続ポート716は、全熱交換器10a,10bの屋内側給気管52a,52bを接続するためのポートである。なお、本実施の形態に係る室内ユニット70では、この給気管接続ポート716は、2つ設けられている(もう一つは、図3の紙面奥側に配置されている)。
電装品ボックス78は、室内ユニット70に内蔵されており、ベルマウス78の縁部に設置されている。この電装品ボックス78には、電装品として、図示しない制御基板などが収容されている。なお、この制御基板は、室内ユニット70に配置される遠心送風機712、膨張弁、および温度センサ、ならびに室内ユニット70の外部に配置されるワイヤードリモコン77や図示しないBSユニット等に通信接続されており、ワイヤードリモコン77から送信されてくる信号に基づいて遠心送風機712の回転数、運転モードの切換、温度設定、およびルーバ721(後述)の動作等を制御する。また、この制御基板は、システム制御装置90とも第1通信線79を介して通信接続されており、室内ユニット70の各種状態データ(例えば、運転モードや設定温度など)をシステム制御装置90に提供する。
B.化粧パネル
化粧パネル72は、図2および図3に示されるように、略四角形状の板状体であり、主として、その略中央に室内空気を本体ケーシング711内に吸入するための吸入口724と、本体ケーシング711内から居室R1に向かって空調空気を吹き出す複数個(本実施形態では、4個)の吹出口722とを有している。吹出口722には、風向を調節するためのルーバ721が設けられている。吸入口724には、吸入グリル723と、吸入口724から吸入された室内空気中の比較的大きな塵埃を除去するためのプレフィルタ725とが設けられている。
C.室内ユニットの動作
ファンモータ712aにより遠心送風機712を回転させると、室内空気が図1および図3の矢印F1に示されるように室内ユニット70の吸込口724に吸い込まれる。吸い込まれた室内空気は、本体71のベルマウス715を通じて遠心送風機712に到達した後、遠心送風機712の外周側に吹き出される(図3の矢印F1a参照)。遠心送風機712の外周側に吹き出された室内空気は、遠心送風機712の外周側に配置された熱交換器713によって熱交換された後、吹出口722から室内に吹き出される(図1および図3の矢印F2参照)。なお、この際、熱交換後に吹出口722に向かう室内空気は、全熱交換器10a,10bを介して供給される屋外の空気(以下、外気という)とともに吹出口722から吹き出される。
(2)全熱交換器
本実施の形態に係る全熱交換器10a,10bは、図1に示されるように、居室R1、廊下P1、およびトイレ室B1等(以下、これらの空間を総じて屋内という)の天井裏に設置されている。そして、この全熱交換器10a,10bには、外壁W1,W2を貫通して設けられる屋外側排気管54a,54bおよび屋外側給気管51a,51b、ならびに廊下P1やトイレ室B1等の天井裏に設けられる排気グリル80a,80bから延びる屋内側排気管53a,53bおよび室内ユニット70から延びる屋内側給気管52a,52bが配管接続されている。なお、本実施の形態では、外壁W1が南側に面しており、外壁W2が北側に面している。また、以下、屋外側排気管54a,54bおよび屋外側給気管51a,51bが貫通することによって外壁W1,W2に形成された開口をそれぞれ、排気口56a,56bおよび給気口55a,55bと称する。以下、図1、図5、図6、図7、図8、図9、図10、および図11を用いて全熱交換器10a,10bの詳細を説明する。ここで、図5は、本実施の形態に係る全熱交換器の内部構造を示す斜視図である。図6は、本実施の形態に係る全熱交換器の上面図である。図7は、本実施の形態に係る全熱交換器の側面図である。図8は、本実施の形態に係る全熱交換器の分解斜視図である。図9および図10は、本実施の形態に係る全熱交換器の仕切板の斜視図である。図11は、本実施の形態に係る全熱交換器の熱交換エレメントの構造を示す斜視図である。なお、この全熱交換器10a,10bは、図5に示されるように、屋外からの給気F4(白抜矢印)と屋内P1,B1からの排気F7(ハッチング矢印)との間で熱交換エレメント12を介して熱交換させつつ換気するための装置である。また、全熱交換器10a,10bは、全く同じものであるため、ここでは、符号10aの全熱交換器についてのみ説明する。
本全熱交換器10aは、図5、図6、図7、および図8に示されるように、主に、ケーシング11、熱交換エレメント12、エアフィルタ13、ファン15,16、ダンパ14、および電装品ボックス19aから構成される。以下、これらの構成部品について詳述する。
A.ケーシング
ケーシング11は、図5および図8に示されるように、箱体111と、この箱体111の上面を覆う蓋体112とから構成される。そして、このケーシング11には、熱交換エレメント室28、排気用ファンモータ収容室41、排気用ファン収容室22、給気用ファンモータ収容室43、給気用ファン収容室24、給気連通室45、排気連通室46、屋外側吸込室26、屋内側吸込室27、およびバイパス室31が設けられる。
熱交換エレメント室28は、図5および図8に示されるように、直方体形状の空間であって、熱交換エレメント12を収容する。なお、この熱交換エレメント室28は、箱体111の底板、仕切板18A〜18E(図5、図9、および図10参照)、および蓋体112などによって仕切られて形成される。また、箱体111の底板、仕切板18A〜18E、および蓋体112には、それぞれガイド部G1,G2,G3が取り付けられる。箱体111の底板に取り付けられるガイド部G1は、第1ガイド部G11と第2ガイド部G12とを有する。第1ガイド部G11は、熱交換エレメント12の挿脱時に熱交換エレメント12の下部の稜線を案内する。一方、第2ガイド部G12は、第1ガイド部G11を挟んで対をなしており、一対のエアフィルタ13の端縁をそれぞれ案内する。仕切板18A〜18Eに取り付けられるガイド部G2は、第1ガイド部G21と第2ガイド部G22とを有する。第1ガイド部G21は、熱交換エレメント12の挿脱時に熱交換エレメント12の側部の稜線を案内する。一方、第2ガイド部G22は、エアフィルタ13の端縁を案内する。蓋体112に取り付けられるガイド部G3は、熱交換エレメント12の挿脱時に熱交換エレメント12の上部の稜線を案内する。
なお、この熱交換エレメント室28に熱交換エレメント12が収容されると、その周囲に略三角柱形状の4つの空間S1,S2,S3,S4が生成する。以下、図5および図7中、符号S1により示される空間を第1空間、符号S2により示される空間を第2空間、符号S3により示される空間を第3空間、符号S4により示される空間を第4空間という。
排気用ファン収容室22は、図5および図8に示されるように、排気用ファン15を収容する。また、この排気用ファン収容室22は、図5に示されるように、仕切板18Bに形成された開口42を介して排気用ファンモータ収容室41に連通する。また、この排気用ファン収容室22は、図5に示されるように、側壁に排気用の屋外側吹出口38を有している。そして、この屋外側吹出口38には、屋外側排気管54aが配管接続される。
排気用ファンモータ収容室41は、図5および図8に示されるように、排気用ファンモータ15Mを収容する。また、この排気用ファンモータ収容室41は、図5に示されるように、蓋体112と熱交換エレメント12の一の稜線とで仕切られる開口23を介して第1空間S1に連通する。
給気用ファン収容室24は、図5および図8に示されるように、給気用ファン16を収容する。また、給気用ファン収容室24は、図5に示されるように、仕切板18Dに形成された開口44を介して給気用ファンモータ収容室43に連通する。また、この給気用ファン収容室24は、図5に示されるように、側壁に給気用の屋内側吹出口37を有している。そして、この屋内側吹出口37には、屋内側給気管52aが配管接続される。
給気用ファンモータ収容室43は、図5および図8に示されるように、給気用ファンモータ16Mを収容する。また、この給気用ファンモータ収容室43は、蓋体112と熱交換エレメント12の一の稜線とで仕切られる開口25を介して第2空間S2に連通する。
屋外側吸込室26は、図5に示されるように、側壁に給気用の屋外側吸込口36を有している。この屋外側吸込口36には、屋外側給気管51aが配管接続される。また、この屋外側吸込室26は、図5および図9に示されるように、仕切板18Cの開口29を介して給気連通室45に連通する。
屋内側吸込室27は、図5に示されるように、側壁に排気用の屋内側吸込口35を有している。この屋内側吸込口35には、屋内側排気管53aが配管接続される。また、この屋内側吸込室27は、図5に示されるように、仕切板18Eの開口30を介して排気連通室46に連通する。
給気連通室45は、仕切板18Fによって仕切られており、排気用ファンモータ収容室41の下方に位置する。また、この給気連通室45は、図5に示されるように、第3空間S3に連通する。
排気連通室46は、仕切板18Gによって仕切られており、給気用ファンモータ収容室43の下方に位置する。また、この排気連通室46は、図5に示されるように、第4空間S4に連通する。
バイパス室31は、熱交換エレメント室28の反抜取り方向側に位置している。そして、このバイパス室31は、開口32を介して第1空間S1に連通する。また、このバイパス室31は、開口33を介して屋内側吸込室27に連通する。この結果、排気用ファン収容室22と屋内側吸込室27とは、排気用ファンモータ収容室41、第1空間S1、およびバイパス室31を介して連通することとなる。
B.熱交換エレメント
熱交換エレメント12は、図5および図8に示されるように、略直方体の形状をしており、排気通路48と給気通路49との交差部に設けられている。この熱交換エレメント12は、図11に示されるように、プリーツ状の特殊クラフト紙(以下、スペーサ紙という)122と平膜状の特殊クラフト紙(以下、仕切紙という)121とを交互に方向を変えながら積層した構造を有している。この熱交換エレメント12がこのような構造をとっているため、この熱交換エレメント12では、排気の流路と給気の流路とが一段ごとに交互に配置されるかたちになる。なお、この熱交換エレメント12では、給気および排気の顕熱および潜熱は、この仕切紙121を介して交換される。
なお、この熱交換エレメント12の端面には取り出しのための把手17が設けられており、図8に示されるように蓋21を取り外せば、ケーシング11のメンテナンス面Mに開口される挿脱用の開口20から、その長辺に沿って長手方向に挿脱できるようになっている。
C.エアフィルタ
エアフィルタ13は、図8に示されるように、熱交換エレメント12の第3空間S3に接する面と第4空間S4に接する面とを覆うように熱交換エレメント12に取り付けられる。このエアフィルタ13は、ポリプロピレン繊維から成る不織布である。
D.ファン
排気用ファン15および給気用ファン16は、図6および図7に示されるように、それぞれシロッコファン(ロータ)からなり、発泡樹脂(例えば発泡スチロール)製の渦巻き状をしたファンケーシング(図示せず)内に収容されている。なお、各ファン15,16の回転軸線Lは、熱交換エレメント12の抜取り方向Kと平行である。
E.ダンパ
ダンパ14は、屋内側吸込室27内に配置されている。このダンパ14は、例えば電動モータ(図示せず)などによって回動し、開口30と開口33とのいずれか一方を開放し他方を閉塞する。
F.電装品ボックス
電装品ボックス19aは、メンテナンス面Mの排気用ファン15と対向する部分M1に配置されている。この電装品ボックス19aには、電装品として、図示しない制御基板などが収容されている。なお、この制御基板は、第2通信線58aを介してシステム制御装置90に通信接続されており、このシステム制御装置90から送信されてくる信号に基づいてファン15,16およびダンパ14の動作(ファンモータ15M,16Mの稼働停止およびダンパ用モータの稼働停止)を制御する。
そして、この全熱交換器10aには、全熱交換換気モードおよび普通換気モードの2つの運転モードが設けられている。以下、それぞれの運転モードについて詳述する。
A.全熱交換換気モード
この全熱交換器10aでは、熱交換エレメント12を用いた全熱交換換気を行う場合、ダンパ14によって開口30が開放される。なお、上述したように、このとき、開口33は閉塞される。そして、この状態で各ファン15,16が運転されると、屋内P1,B1の空気(以下、屋内空気という)が屋内側排気管53aを介して屋内側吸込口35から屋内側吸込室27に吸い込まれ(図1の破線矢印F6aおよびF7a参照)、開口30→排気連通室46→第4空間S4→エアフィルタ13→熱交換エレメント12→第1空間S1→開口23→排気用ファンモータ収容室41→排気用ファン収容室22に至る排気通路48を通り、屋外側吹出口38から吹き出され、屋外側排気管54aを介して屋外に排出される(図1の破線矢印F8aおよびF9a参照)と同時に、外気が屋外側給気管51aを介して屋外側吸込口36から屋外側吸込室26に吸い込まれ(図1の破線矢印F3aおよびF4a参照)、給気連通室45→第3空間S3→エアフィルタ13→熱交換エレメント12→第2空間S2→開口25→給気用ファンモータ収容室43→開口44→給気用ファン収容室24に至る給気通路49を通り、屋内側吹出口37から吹き出され、屋内側給気管52aを介して居室R1に給気される(図1の破線矢印F5a参照)。
B.通常換気モード
春秋などの冷暖房を必要としない中間期には、熱交換を行わない通常換気が行われる。
この全熱交換器10aでは、通常換気が行われる場合、ダンパ14によって開口33が開放される。なお、上述したように、このとき、開口30は閉塞される。そして、この状態で各ファン15,16が運転されると、屋内空気が屋内側排気管53aを介して屋内側吸込口35から屋内側吸込室27に吸い込まれ、開口33→バイパス室31→開口32→第1空間S1→開口23→排気用ファンモータ収容室41→排気用ファン収容室22に至るバイパス通風路を通り、屋外側吹出口38から吹き出され、屋外側排気管54aを介して屋外に排出されると同時に、外気が屋外側給気管51aを介して屋外側吸込口36から屋外側吸込室26に吸い込まれ、給気連通室45→第3空間S3→エアフィルタ13→熱交換エレメント12→第2空間S2→開口25→給気用ファンモータ収容室43→開口44→給気用ファン収容室24に至る給気通路49を通り、屋内側吹出口37から吹き出され、屋内側給気管52aを介して居室R1に給気される(給気の流れは全熱交換換気モード時と同じである。)。
(3)排気グリル
排気グリル80a,80bは、廊下P1およびトイレ室B1の天井裏に埋設されている。この排気グリル80a,80bは、設置時に天井に埋設される本体81a,81b、および設置時に廊下側あるいはトイレ室側に露出する化粧パネル82a,82bから構成されている。本体81a,81bは、主に、直方体のケーシング、およびケーシングに内蔵されるプロペラファン(図示せず)から構成されている。化粧パネル82a,82bは、略四角形状の板状体であり、主に、廊下P1あるいはトイレ室B1の空気から屋内空気を吸い込むための吸込口(図示せず)(図1の破線矢印F6aおよびF6b参照)、およびその吸込口を覆う吸込グリル(図示せず)を有する。
(4)温湿度センサ
温湿度センサ60a,60bは、給気口55a,55b近傍に配置されており、第3通信線61a,61bを介してシステム制御装置90に通信接続されている。そして、この温湿度センサ60a,60bは、給気口55a,55b付近の温度および絶対湿度を同時に検知することが可能である。
(5)システム制御装置
システム制御装置90は、屋内の天井裏に配置されている。このシステム制御装置90は、図12に示されるように、主に、中央処理部91、RAM(Random Access Memory)92、ROM(Read Only Memory)93、I/O制御部94、タイマー100、温湿度センサ用インターフェイス95、全熱交換器用インターフェイス96、および空気調和装置用インターフェイス97から構成されている。ここで、中央処理部91、RAM92、ROM93、およびI/O制御部94は、例えば、マイクロコンピュータであって、相互に第1バス線98によって接続されており、1つの集積回路を構成している。また、タイマー100は、年月日データおよび時刻データを出力可能な装置であって、第2バス線99dを介してI/O制御部94に接続されている。また、温湿度センサ用インターフェイス95、全熱交換器用インターフェイス96、および空気調和装置用インターフェイス97は、例えば、プリント回路基板等であって、第2バス線99a,99b,99cを介してI/O制御部94に接続されている。
中央処理部91は、主に、制御部911および演算部912を有する。制御部911は、図13に示されるように、ROM93に記憶されている制御プログラムを読み込み(Fd6参照)、読み込んだ制御プログラムに従って演算部912、RAM92、ROM93、およびI/O制御部94に動作を指示する(Fc1〜Fc4参照)。
演算部912は、図13に示されるように、制御部911の命令に従って制御部911、RAM92、およびROM93から必要なデータを取得して(Fd1、Fd4、およびFd7参照)演算処理(例えば、算術演算処理や論理演算処理等)を行う。また、この演算部912は、制御部911の命令に従って、演算処理の処理結果データを制御部911に供給することができる(Fd2参照)。また、この演算部912は、制御部911の命令に従って、演算処理の処理結果データをRAM92に書き込むことができる(Fd3参照)。
RAM92は、図13に示されるように、制御部911の指示に従って、各種データを制御部912に供給することができる(Fd5参照)。また、このRAM92は、データをI/O制御部94から取得して(Fd9参照)一時記憶したり、演算部912から送信されるデータ(Fd3参照)を一時記憶したりする。また、このRAM92は、制御部911の命令に応じて一時記憶しているデータをI/O制御部94に送信する(Fd8参照)。
ROM93は、制御プログラムや各種データを格納しており、図13に示されるように、制御部911の指示に従って、それらを制御部911に供給する(Fd6参照)。また、このROM93は、制御部911の指示に従って、各種データを演算部912に供給することができる(Fd7参照)。なお、この制御プログラムにはタイマープログラムが含まれているため、中央処理部91は、一定の周期で制御プログラムを実行することが可能になっている。
I/O制御部94は、空気調和装置の室内ユニット70あるいは温湿度センサ60a,60bから空気調和装置用インターフェイス97あるいは温度センサ用インターフェイス95を介して送信されてくる各種データをRAM92へ入力したり(Fd9参照)、RAM92に記憶されている各種データ等を全熱交換器用インターフェイス96へ出力したりする(Fd10参照)。
温湿度センサ用インターフェイス95、全熱交換器用インターフェイス96、および空気調和装置用インターフェイス97は、温湿度センサ60a,60b、全熱交換器10a,10b、および空気調和装置の室内ユニット70から送信されてくる各種データを受信すると同時にそれらのデータを中央処理部91が処理可能な形式に変換する。なお、温度センサ用インターフェイス95および全熱交換器用インターフェイス96それぞれには、第1チャネルおよび第2チャネル(図示せず)の2つのチャネルが設けられている。そして、第1チャネルを通過するデータには「1」という符号が、第2チャネルを通過するデータには「2」という符号が付与される。
[システム制御装置による換気システムの制御]
ここでは、図14および図15に示されるフローチャートに従って、システム制御装置による換気システムの制御について説明する。ここで、図14は、システム制御装置による換気制御の流れを表すフローチャートである。図15は、給気口選択サブルーチンの流れを表すフローチャートである。
図14において、ステップS1では、演算部912が、制御部911の指示に従って、給気必要量Qrを算出する。ステップS2では、演算部912が、制御部911の指示に従って、演算処理を行い、換気が必要であるか否かを判定する。ステップS2の演算部912の判定の結果、換気が必要であると判定された場合は、ステップS3に移る。ステップS2の演算部912の判定の結果、換気が必要でないと判定された場合は、ステップS11に移る。ステップS3では、I/O制御部94が、制御部911の指示に従って、タイマー100から年月日データを取得し、RAM92に書き込む。ステップS4では、演算部912が、制御部911の指示に従って、RAM92から年月日データを取得し、その月データMが6月から9月又は12月から3月であるかを判定する。ステップS4の演算部912の判定の結果、月データMが6月から9月又は12月から3月であると判定された場合は、ステップS5に移る。ステップS4の演算部912の判定の結果、月データMが6月から9月又は12月から3月でないと判定された場合は、ステップS6に移る。ステップS5では、制御部911が、全熱交換器10a,10bを全熱交換換気モードにするための制御情報を生成し、その制御情報を演算部912を介してRAM92に書き込む。ステップS6では、制御部911が、全熱交換器10a,10bを通常換気モードにするための制御情報を生成し、その制御情報を演算部912を介してRAM92に書き込む。ステップS7では、演算部912が、制御部911の指示に従って、給気可能最大量Qmaxが給気必要量Qrよりも大きいか否かを判定する。ステップS7の演算部912の判定の結果、給気可能最大量Qmaxが給気必要量Qrよりも大きいと判定された場合は、ステップS8に移る。ステップS7の演算部912の判定の結果、給気可能最大量Qmaxが給気必要量Qr以下であると判定された場合は、ステップS10に移る。ステップS8では、演算部912が、演算処理を行って、給気を行う給気口55a,55bを選択する(以下、このステップS8で行われる処理を給気口選択サブルーチンという。なお、この給気口選択サブルーチンについては図15を用いて後に詳述する)。ステップS9では、I/O制御部94が、制御部911の指示に従って、全熱交換器10a,10bを稼働させるための制御信号を、ステップS8において演算部912によって選択された給気口55a,55bに対応する全熱交換器10a,10bに送信し、全熱交換器10a,10bを停止させるための制御信号を、その他の全熱交換器10a,10bに送信する。また、この際、I/O制御部94は、ステップS5あるいはステップS6において制御部911がRAM92に書き込んだ制御情報に対応する制御信号を、全熱交換器10a,10bを稼働させるための制御信号とともに送信する。ステップS10では、I/O制御部94が、制御部911の指示に従って、全熱交換器10a,10bを稼働させるための制御信号を全ての全熱交換器10a,10bに送信する。また、この際、I/O制御部94は、ステップS5あるいはステップS6において制御部911がRAM92に書き込んだ制御情報に対応する制御信号を同時に送信する。ステップS11では、I/O制御部94が、制御部911の指示に従って、全熱交換器10a,10bを停止させるための制御信号を全ての全熱交換器10a,10bに送信する。
なお、この制御は、制御部911によって一定周期(例えば、30分)で実行される。
次に、給気口選択サブルーチンについて詳述する。
図15において、ステップS81では、I/O制御部94が、制御部911の指示に従って、2つの温湿度センサ60a,60bから温度センサ用インターフェイス95を介して温度データおよび絶対湿度データを取得し、RAM92に書き込む。なお、この際、温度データおよび絶対湿度データには、通過チャネルを特定する符号が付与される。ステップS82では、演算部912が、制御部911の指示に従って、RAM92から温度データtおよび絶対湿度データxを取得し、以下に示す算出式(1)に従って外気のエンタルピーhを算出する。ステップS83では、I/O制御部94が、制御部911の指示に従って、空気調和装置の室内ユニット70から空気調和装置用インターフェイス97を介して運転モードデータを取得し、RAM92に書き込む。ステップS84では、演算部912が、制御部911の指示に従って、RAM92から運転モードデータを取得し、その運転モードデータが冷房モードに対応するものであるか、暖房モードに対応するものであるか、あるいはドライモードに対応するものであるかを判定する。ステップS84の演算部912の判定の結果、運転モードデータが冷房モードあるいはドライモードに対応するものである場合は、ステップS85に移る。ステップS84の演算部912の判定の結果、運転モードデータが暖房モードに対応するものである場合は、ステップS86に移る。ステップS85では、演算部912が、制御部911の指示に従って、ステップS82において算出した外気のエンタルピーhのうち小さいエンタルピーhを示す温湿度センサ60a,60bに対応するチャネル特定符号を特定する。ステップS86では、演算部912が、制御部911の指示に従って、ステップS82において算出した外気のエンタルピーhのうち大きいエンタルピーhを示す温湿度センサ60a,60bに対応するチャネル特定符号を特定する。ステップS87では、演算部912が、制御部911の指示に従って、ROM93に記憶されている第1関連テーブルTB1(なお、この関連テーブルでは、符号60aの温湿度センサと符号10aの全熱交換器とが対応しており、符号60bの温湿度センサと符号10bの全熱交換器とが対応している)(図16参照)を参照してそのチャネル特定符号に対応する全熱交換器用インターフェイス96のチャネルを特定する(チャネル特定符号が「1」である場合は第1チャネルとなり、チャネル特定符号が「2」である場合は第2チャネルとなる)。その後、I/O制御部94が、制御部911の指示に従って、全熱交換器10a,10bを稼働させるための制御信号を、ステップS87において特定したチャネルを介して全熱交換器10a,10bに送信し、全熱交換器10a,10bを停止させるための制御信号を、その他のチャネルを介して全熱交換器10a,10bに送信する。
h=0.24t+(597.3+0.441t)x・・・式(1)
t:温度、x:絶対湿度
[換気システムの特徴]
(1)
第1実施形態に係る換気システム1では、システム制御装置90が、複数の温湿度センサ60a,60bから取得された複数の外気の温度および絶対湿度を利用して外気のエンタルピーを求め、その外気のエンタルピーに基づいて複数の全熱交換器10a,10bのうちいずれの全熱交換器10a,10bを稼働させるかを決定する。第1実施形態では、給気口55a,55bが南北に配置されているため、特に日中では給気口55aの付近の外気が暖かく給気口55bの付近の外気が冷たい傾向がある。そして、この換気システム1では、空気調和装置の室内ユニット70が居室R1を冷房あるいは除湿している場合、エンタルピーhが小さい方の外気を選択的に居室に供給する。また、逆に、この換気システム1では、空気調和装置の室内ユニット70が居室R1を暖房している場合、エンタルピーhが大きい方の外気を選択的に居室R1に供給する。したがって、この換気システム1では、空気調和装置の消費エネルギー量を低減することができる。この結果、この換気システム1では、省エネルギー化の促進を実現することができる。
(2)
第1実施形態に係る換気システム1では、屋内側給気管52a,52bが、室外ユニット70において合流している。このため、この換気システム1では、居室R1の内装を損なうおそれが生じにくい。
(3)
第1実施形態に係る換気システム1では、12月から3月までの期間あるいは6月から9月までの期間、全熱交換器10a,10bが全熱交換換気モードに設定される。このため、この換気システム1では、さらに省エネルギー化の促進を実現することができる。
(4)
第1実施形態に係る換気システム1では、システム制御装置90が、一定周期で給気必要量Qrを算出し、給気必要量Qrと給気可能最大量Qmaxとの大小を比較した結果、給気必要量Qrが給気可能最大量Qmaxよりも小さい場合に限って、稼働させる全熱交換器10a,10bを選択する。このため、この換気システム1では、法定基準などを遵守することができる。
[変形例]
(A)
第1実施形態に係る換気システム1では、給気口55a,55bが南北に2つ設けられていたが、給気口は、あらゆる方角の外壁に対して3つ以上設けられていてもよい。かかる場合、各給気口に対して温湿度センサを配置し、全熱交換器用インターフェイス96のチャネル数を増加させる必要がある。また、図14のフローチャートのステップS85において、演算部912が外気のエンタルピーhのうち最小のエンタルピーhを示す温湿度センサ60a,60bに該当するチャネル特定符号を特定する必要があり、また、ステップS86において、演算部912が外気のエンタルピーhのうち最大のエンタルピーhを示す温湿度センサ60a,60bに該当するチャネル特定符号を特定する必要がある。
(B)
第1実施形態に係る換気システム1では、システム制御装置90がいずれの全熱交換器10a,10bを稼働させるかを決定するのにエンタルピーhを利用した。しかし、単純に、温度tだけを利用して全熱交換器10a,10bの稼働停止を決定してもかまわない。
(C)
第1実施形態に係る換気システム1では、システム制御装置90がいずれの全熱交換器10a,10bを稼働させるかを決定するのにエンタルピーhを利用したが、不快指数を利用して全熱交換器10a,10bの稼働停止を決定してもかまわない。なお、不快指数は、以下の算出式(2)によって求めることが可能である。
不快指数=1.8t−0.55(1−w/100)(1.8t−26)+32・・・式(2)
t:温度、w:相対湿度
(D)
第1実施形態に係る換気システム1では、システム制御装置90がいずれの全熱交換器10a,10bを稼働させるかを決定するのにエンタルピーhを利用した。しかし、単純に、絶対湿度(あるいは相対湿度)だけを利用して全熱交換器10a,10bの稼働停止を決定してもかまわない。かかる場合、空気調和装置の除湿運転や加湿運転に要する消費エネルギー量を低減することができる。
(E)
第1実施形態に係る換気システム1では、システム制御装置90の制御対象が全熱交換器10a,10bであったが、図17に示されるように、給気ファン110a,110bをシステム制御装置90の制御対象としてもかまわない。以下、給気ファン110a,110bの構造と本変形例に係る換気システム101の概要構成とについて説明する。なお、給気ファン110a,110bは、全く同じものであるため、ここでは、符号110aの給気ファンについてのみ説明する。また、ここで、図17は、本変形例に係る換気システムのシステム構成図である。図18は、給気ファンの正面図である。また、図19(a)は、給気ファンのダンパが閉状態にある場合のA−A断面図である。また、図19(b)は、給気ファンのダンパが開状態にある場合のA−A断面図である。
給気ファン110aは、図18および図19に示されるように、主に、枠体116、プロペラファンロータ112、ファンモータ113、回転シャフト114、およびダンパ115から構成される。枠体116は、背面の四隅から対角線上に延びる支持アーム(図示せず)によってファンモータ113を固定する。プロペラファンロータ112は、回転シャフト114を介してファンモータ113に接続されており、ファンモータ113によって回転駆動される。ダンパ115は、ファンモータ側に取り付けられており、図示しない専用モータによって開閉される(図19(a)および(b)参照)。なお、ここでは、給気ファンをプロペラファンとしたが、給気ファンはシロッコファンやターボファン等であってもかまわない。
この換気システム101では、空気調和装置の室内ユニット70から延びる給気管151a,151bが外壁W1,W2を貫通して設けられている。そして、この給気管151a,151bの屋外側の端口155a,155bに上述した給気ファン110a,110bが配置される。そして、この給気ファン110a,110bのファンモータ113およびダンパ専用モータ(図示せず)は、第4通信線158a,158bおよび第5通信線159a,159bを介してシステム制御装置90に通信接続されている。
また、システム制御装置90の制御対象が全熱交換器と給気ファンとの両方であってもかまわない。なお、かかる場合、全熱交換器の熱交換能力等を加味して全熱交換器と給気ファンとの選択を行うことが考えられる。
(F)
第1実施形態に係る換気システム1では、システム制御装置90に空気調和装置の室内ユニット70が通信接続されたが、空気調和装置の室内ユニット70がシステム制御装置90に通信接続されていなくてもかまわない。ただし、この場合、システム制御装置90に空気調和装置の運転モードデータを入力するデータ入力装置を通信接続して適宜空気調和装置の運転モードを入力したり装置90内のタイマー100の月データに基づいて全熱交換器10a,10bの運転モードを決定したり必要がある。
(G)
第1実施形態に係る室内ユニット70はいわゆるマルチフロー式の天井埋設型の室内ユニットであったが、室内ユニットは、ラウンドフロー式の天井埋設型の室内ユニットや、天井吊下型の室内ユニット、壁掛け型の室内ユニット等であってもかまわない。また、除湿器や加湿器などであってもかまわない。
(I)
第1実施形態に係る全熱交換ユニット10aでは、熱交換エレメント12が、透湿性を有するスペーサ紙122と仕切紙121とから構成される全熱交換型の熱交換エレメント12であったが、熱交換エレメントは、透湿性を有さないスペーサ板と仕切板とから構成される顕熱交換型の熱交換エレメント(いわゆるヒートパイプ型の熱交換エレメント)であってもよい。なお、この顕熱交換型の熱交換エレメントでは、給気と排気との間で顕熱のみが交換される。
(J)
第1実施形態に係る換気システム1では、固定式の熱交換エレメント12を備えた全熱交換器10a,10bを採用したが、全熱交換器は、回転式の熱交換エレメントを備えた全熱交換器であってもよい。
<第2実施形態>
[換気システム]
ここでは、図20から図28までの図面を参照しながら本発明の第2実施形態に係る換気システムについて説明する。
この換気システム201は、図20に示されるように、主に、換気用給気ダクト251a,251b、給気ファン210a,210b、システム制御装置290、および設定端末261から構成される。なお、この換気システム201の対象となる居室R1は、セントラル空気調和システム270によって冷暖房可能になっている。以下、換気システム201の各構成部品およびセントラル空気調和システム270について詳述する。
(1)換気用給気ダクト
換気用給気ダクト251a,251bは、居室R1の側壁から外壁W1,W2に向かって延びており、外壁W1,W2および居室R1の側壁を貫通して設けられている。なお、本実施の形態では、外壁W1が南南東を向いており、外壁W2が北西に向いている。また、以下、換気用給気ダクト251a,251bが貫通することによって外壁W1,W2に形成された開口をそれぞれ、給気口255a,255bと称する。
(2)給気ファン
給気ファン210a,210bは、第1実施形態の変形例(E)に係る給気ファン110a,110bと同一の構成を有しており、給気口255a,255bに配置されている。
(3)セントラル空気調和システム
セントラル空気調和システム270は、主に、図示しないエアハンドリングユニット、
VAVユニット273、空調用給気ダクト271、および空調用還気ダクト272等から構成される。エアハンドリングユニットは、図示しない熱源機から冷水や温水を得てVAVユニット273に供給する空気を冷却したり暖めたりする主機能を有するとともに、加湿機能も有する空調機ユニットである。VAVユニット273は、エアハンドリングユニットから空調用給気ダクト271を通じて送られてくる空気調和された空気を、その量を調整して居室R1に吹き出す設備機器である(図20の破線矢印F1参照)。空調用還気ダクト272は、VAVユニット273から居室R1に吹き出された空気を再びエアハンドリングユニットに戻すためのダクトである(図20の破線矢印F2参照)。
(3)システム制御装置
システム制御装置290は、屋内の天井裏に配置されている。このシステム制御装置290は、図21に示されるように、主に、中央処理部291、RAM(Random Access Memory)292、ROM(Read Only Memory)293、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)297、I/O制御部294、タイマー200、給気ファン用インターフェイス295、および設定端末用インターフェイス296から構成されている。ここで、中央処理部291、RAM292、ROM293、EEPROM297、およびI/O制御部294は、例えば、マイクロコンピュータであって、相互に第3バス線298によって接続されており、1つの集積回路を構成している。また、タイマー200は、年月日データおよび時刻データを出力可能な装置であって、第4バス線299dを介してI/O制御部294に接続されている。また、給気ファン用インターフェイス295および設定端末用インターフェイス296は、例えば、プリント回路基板等であって、第4バス線299a,299bを介してI/O制御部294に接続されている。
中央処理部291は、主に、制御部291Aおよび演算部291Bを有する。制御部291Aは、図21に示されるように、ROM293に記憶されている制御プログラムを読み込み(Fd6参照)、読み込んだ制御プログラムに従って演算部291B、RAM292、ROM293、EEPROM297、およびI/O制御部294に動作を指示する(Fc1〜Fc5参照)。また、この制御部291Aは、EEPROM297に記憶されているデータを全消去することが可能である。
演算部291Bは、図22に示されるように、制御部291Aの命令に従って制御部291A、RAM292、ROM293、およびEEPROM297から必要なデータを取得して(Fd1、Fd4、Fd7、およびFd10参照)演算処理(例えば、算術演算処理や論理演算処理等)を行う。また、この演算部291Bは、制御部291Aの命令に従って、演算処理の処理結果データを制御部291Aに供給することができる(Fd2参照)。また、この演算部291Bは、制御部291Aの命令に従って、演算処理の処理結果データをRAM292に書き込むことができる(Fd3参照)。
RAM292は、図22に示されるように、制御部291Aの指示に従って、各種データを制御部291Aに供給することができる(Fd5参照)。また、このRAM292は、データをI/O制御部294から取得して(Fd9参照)一時記憶したり、演算部291Bから送信されるデータ(Fd3参照)を一時記憶したりする。また、このRAM292は、制御部291Aの命令に応じて一時記憶しているデータをI/O制御部294に送信する(Fd8参照)。
ROM293は、制御プログラムや各種データを格納しており、図22に示されるように、制御部291Aの指示に従って、それらを制御部291Aに供給する(Fd6参照)。また、このROM293は、制御部291Aの指示に従って、各種データを演算部291Bに供給することができる(Fd7参照)。なお、この制御プログラムにはタイマープログラムが含まれているため、中央処理部291は、一定の周期で制御プログラムを実行することが可能になっている。
EEPROM297は、電気的に内容を書き換えることができる HYPERLINK "http://e-words.jp/w/ROM.html" ROMであって、後述する制御テーブルTB3および方位重み付けテーブルTB2を格納している。そして、このEEFROM297は、図22に示されるように、制御部291Aの指示に従って、演算部291Bに制御テーブルTB3および方位重み付けテーブルTB2を提供する(Fd10参照)。
I/O制御部294は、設定端末261から設定端末用インターフェイス296を介して送信されてくる各種データをRAM292へ入力したり(Fd9参照)、RAM92に記憶されている各種データ等を給気ファン用インターフェイス295へ出力したりする(Fd10参照)。
給気ファン用インターフェイス295および設定端末用インターフェイス296は、給気ファン210a,210b、および設定端末261から送信されてくる各種データを受信すると同時にそれらのデータを中央処理部291が処理可能な形式に変換する。なお、給気ファン用インターフェイス295には、ファンモータ用に対して5つのチャネル(図示せず)が設けられており、またダンパ専用モータに対しても5つのチャネル(図示せず)が設けられている。そして、それぞれのチャネルにはチャネル番号が付与されている。
(4)設定端末
設定端末261は、第6通信線260を介してシステム制御装置290の設定端末用インターフェイス296に通信接続されており、図23に示されるように、主に、ケーシング269、表示部262、および入力部263等から構成される。
ケーシング269には、図23に示されるように、表示部262および入力部263が埋設されている。また、このケーシング269には、図示しない中央処理部、RAM、ROM、I/O制御部、通信部、およびEEPROM等が内蔵されている。
表示部262は、換気制御に用いられる制御テーブルTB3の作成に必要なデータを入力するための画面を表示する。
入力部263は、図23に示されるように、決定キー264、右矢印キー265、下矢印キー266、左矢印キー267、および上矢印キー268から構成される。右矢印キー265および左矢印キー267は、主に、表示部262に表示されるカーソルを移動させるために用いられる。上矢印キー268および下矢印キー266は、主に、選択肢の選択を行うために用いられる。決定キー264は、画面遷移や、入力し終えたデータの送信などに用いられる。
EEPROMは、入力されたデータをテーブル形式で記憶する。通信部は、所定の画面において決定キー264が押されると、入力されているデータをシステム制御装置290に送信する。
[設定端末におけるデータ入力]
ここでは、設定端末261におけるデータ入力作業について説明する。
設定端末261に電源が投入されると、先ず、表示部262が、データ入力画面(図23参照)を表示する。このデータ入力画面には、給気口名入力欄、チャネル番号入力欄、および方位入力欄がそれぞれ5つずつ表示される。給気口名入力欄には、給気口255a,255bの名称が入力される。この給気口名入力欄では、半角カタカナ入力が可能である。チャネル番号入力欄には、給気口名に対応する換気用給気ダクト251a,251bに配置されている給気ファン210a,210bが接続されている給気ファン用インターフェイス295のチャネル番号が入力される。このチャネル番号入力欄では、1から5の数値が入力可能である。方位入力欄には、給気口名に対応する給気口255a,255bの配置場所の方位が入力される。この給気口255a,255bの配置場所の方位は、給気口255a,255bが設けられる外壁W1,W2が向いている方位を意味する。また、方位入力欄では、16方位が選択可能である。そして、給気口名入力欄、チャネル番号入力欄、および方位入力欄に入力されるデータは、行ごとに関連づけされる。そして、決定キー264が押されると、EEPROMが、入力データをテーブル形式で記憶するとともに通信部が第6通信線260を介してその入力データをシステム制御装置290に送信する。その後、その入力データは、システム制御装置290においてI/O制御部294によりRAM292に書き込まれる。
[システム制御装置による制御テーブルの作成]
ここでは、図24に示されるフローチャートに従って、システム制御装置による制御テーブル作成について説明する。ここで、図24は、システム制御装置による制御テーブル作成の流れを表すフローチャートである。
図24において、ステップS21では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、RAM92から設定端末261において入力された入力データを取得する。ステップS22では、I/O制御部294が制御部911の指示に従ってタイマー200から年月日データを取得しRAM292に書き込んだ後、演算部291Bが制御部291Aの指示に従ってRAM292から年月日データを取得する。ステップS22では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、その月データMを確認する。ステップS22の演算部291Bの確認の結果、月データMが6月から9月のいずれかである場合は、ステップS23に移る。ステップS22の演算部291Bの確認の結果、月データMが12月3月のいずれかである場合は、ステップS24に移る。ステップS22の演算部291Bの確認の結果、月データMが4月、5月、10月、および11月のいずれかである場合は、処理を終了する。ステップS23では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、EEPROM297から夏季用の方位重み付けテーブルTB2(図25参照)を取得する。ステップS24では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、EEPROM297から冬季用の方位重み付けテーブルTB2(夏季用の重み付けと反対の重み付けがなされている)を取得する。ステップS25では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、方位重み付けテーブルTB2の5:00(5時)の行をから、入力データに含まれている方位情報に該当する重み付け値を抽出する。ステップS26では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、ステップS22において抽出した重み付け値のうち最大の重み付け値に該当する方位を選択する。ステップS27では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、ステップS23において選択された方位に該当するチャネル番号を特定する。なお、ステップS22からステップS24までの処理は、時刻5時から18時まで1時間単位でループされる(ループA)。ステップS28では、制御部291Aが、EEPROM297に記憶されるデータを全消去する。ステップS29では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、時刻とチャネル番号とを関連づけたテーブルである制御テーブルTB3(図26参照)をEEPROM297に書き込む。
[システム制御装置による換気システムの制御]
ここでは、図27および図28に示されるフローチャートに従って、システム制御装置による換気システムの制御を説明する。ここで、図27は、システム制御装置による換気制御の流れを表すフローチャートである。図28は、給気口選択サブルーチンの流れを表すフローチャートである。
図27において、ステップS101では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、給気必要量Qrを算出する。ステップS102では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、演算処理を行い、給気が必要であるか否かを判定する。ステップS102の演算部291Bの判定の結果、給気が必要であると判定された場合は、ステップS103に移る。ステップS102の演算部291Bの判定の結果、給気が必要でないと判定された場合は、ステップS111に移る。ステップS103では、I/O制御部294が、制御部291Aの指示に従って、タイマー200から年月日データを取得し、RAM292に書き込む。ステップS104では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、RAM292から年月日データを取得し、その月データMが6月から9月又は12月から3月であるかを判定する。ステップS104の演算部291Bの判定の結果、月データMが6月から9月又は12月から3月であると判定された場合は、ステップS105に移る。ステップS104の演算部291Bの判定の結果、月データMが6月から9月又は12月から3月でないと判定された場合は、ステップS108に移る。ステップS105では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、給気可能最大量Qmaxが給気必要量Qrよりも大きいか否かを判定する。ステップS105の演算部291Bの判定の結果、給気可能最大量Qmaxが給気必要量Qrよりも大きいと判定された場合は、ステップS106に移る。ステップS105の演算部291Bの判定の結果、給気可能最大量Qmaxが給気必要量Qr以下であると判定された場合は、ステップS108に移る。ステップS106では、演算部291Bが、演算処理を行って、給気を行う給気口255a,255bを選択する(以下、このステップS106で行われる処理を給気口選択サブルーチンという。なお、この給気口選択サブルーチンについては図28を用いて後に詳述する)。ステップS107では、I/O制御部294が、制御部291Aの指示に従って、給気ファン210a,210bのファンモータを駆動させるための制御信号および給気ファン210a,210bのダンパを開状態とするための制御信号を、ステップS106において演算部291Bによって選択された給気口255a,255bに対応する給気ファン210a,210bに送信し、給気ファン210a,210bを停止させるための制御信号を、その他の給気ファン210a,210bに送信する。ステップS108では、I/O制御部294が、制御部291Aの指示に従って、給気ファン210a,210bのファンモータを駆動させるための制御信号および給気ファン210a,210bのダンパを開状態とするための制御信号を全ての給気ファン210a,210bに送信する。ステップS109では、I/O制御部294が、制御部291Aの指示に従って、給気ファン210a,210bのファンモータを停止させるための制御信号および給気ファン210a,210bのダンパを閉状態とするための制御信号を全ての給気ファン210a,210bに送信する。
なお、この制御は、制御部291Aによって一定周期(例えば、30分)で実行される。
次に、給気口選択サブルーチンについて詳述する。
図28において、ステップS181では、I/O制御部294が制御部291Aの指示に従ってタイマー200から時刻データを取得しRAM292に書き込んだ後、演算部291Bが制御部291Aの指示に従ってRAM292から時刻データを取得する。ステップS182では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、EEPROM297から制御テーブルTB3を取得する。ステップS183では、演算部291Bが、制御部291Aの指示に従って、ステップS181において取得された時刻データに該当するチャネル番号を取得する。その後、I/O制御部294が、制御部291Aの指示に従って、給気ファン210a,210bのファンモータを駆動させるための制御信号および給気ファン210a,210bのダンパを開状態とするための制御信号を、ステップS183において取得したチャネル番号に対応するチャネルを介して給気ファン210a,210bに送信し、給気ファン210a,210bのファンモータを停止させるための制御信号および給気ファン210a,210bのダンパを閉状態とするための制御信号を、その他のチャネルを介して給気ファン210a,210bに送信する。
[換気システムの特徴]
(1)
第2実施形態に係る換気システム201では、システム制御装置290が、時刻データを制御テーブルTB3に照合して、複数の換気用給気ダクト251a,251bのうちいずれの換気用給気ダクト251a,251bを通じて外気を給気として居室R1に供給するかを決定する。第2実施形態では、給気口255a,255bが北西および南南東に配置されているため、特に日中では給気口255aの付近の外気が暖かく給気口255bの付近の外気が冷たい傾向がある。そして、この換気システム201では、その月が6月から9月のいずれかの月である場合(すなわち、セントラル空気調和システム270が居室R1を冷房していると想定される場合)、日の当たらない外壁W1,W2に設けられる給気口255a,255bから外気を居室R1に供給する。また、逆に、この換気システム201では、その月が12月から3月のいずれかの月である場合(すなわち、セントラル空気調和システム270が居室R1を暖房していると想定される場合)、日の当たる外壁W1,W2に設けられる給気口255a,255bから外気を居室R1に供給する。したがって、この換気システム201では、セントラル空気調和システム270の消費エネルギー量を低減することができる。この結果、この換気システム201では、省エネルギー化の促進を実現することができる。
(2)
第2実施形態に係る換気システム201では、設定端末261において給気口255a,255bの方位と給気ファン210a,210bが接続されている給気ファン用インターフェイス295のチャネル番号とが関連づけられる。また、EEPROM297が、各時間帯において方位を重み付けした方位重み付けテーブルTB2を保持する。そして、システム制御装置290では、給気口255a,255bの方位と給気ファン210a,210bが接続されている給気ファン用インターフェイス295のチャネル番号との関係および各時間帯における方位の重み付けから制御テーブルTB3が導出される。このため、この換気システム201では、給気口255a,255bに対して給気ファン用インターフェイス295のチャネル番号と方位とが登録されれば、自動的に制御テーブルTB3が作製され、自動的に最適な給気口255a,255bから給気されるようにすることができる。
(3)
第2実施形態に係る換気システム201では、設定端末261において給気口255a,255bの登録、再設定、あるいは削除が可能である。このため、この換気システム201では、例えば、いずれかの換気用給気ダクト251a,251bを閉鎖した場合などに容易に換気システム201を再構築することができたり、交通量の多い道路に面する給気口255a,255bに対応する換気用給気ダクト251a,251b等を対象から除外することができたりする。
(4)
第2実施形態に係る換気システム201では、夏季用の方位重み付けテーブルTB2と冬季用の方位重み付けテーブルTB2とが、用意されている。このため、この換気システム201では、より適切な換気制御が可能となり、省エネルギー化の促進を実現することができる。
(5)
第2実施形態に係る換気システム201では、換気用給気ダクト251a,251bそれぞれにダンパが設けられており、システム制御装置290がそのダンパの開閉状態を決定する。このため、この換気システム201では、容易に適切な給気口255a,255bから外気を取り入れを行うことができる。
(6)
第2実施形態に係る換気システム201では、システム制御装置290が、一定周期で給気必要量Qrを算出し、給気必要量Qrと給気可能最大量Qmaxとの大小を比較した結果、給気必要量Qrが給気可能最大量Qmaxよりも小さい場合に限って、稼働させる給気ファン210a,210bを選択する。このため、この換気システム201では、法定基準などを遵守することができる。
[変形例]
(A)
第2実施形態に係る換気システム201では、給気口255a,255bの配置場所の方位とは、給気口255a,255bが設けられる外壁W1,W2が向いている方位を意味していた。しかし、給気口255a,255bの配置場所の方位は、居室R1が設けられている建造物内部の所定の位置から見た場合の方位であってもかまわない。
(B)
第2実施形態に係る換気システム201では、夏季用の方位重み付けテーブルTB2と冬季用の方位重み付けテーブルTB2とが別々に用意されていたが、例えば、夏季用の方位重み付けテーブルTB2を用意しておいて冬季(12月から3月)にも対応できるようにしてもよい。この場合、冬季では、重み付けの低い方位に設けられる給気口255a,255bが選択されるようにしておく。
(C)
第2実施形態に係る換気システム201では、2つの換気用給気ダクト251a,251bがそれぞれ独立して居室R1に導かれており、それらの換気用給気ダクト251a,251bそれぞれに給気ファン210a,210bが設けられていた。
本発明は、このような構成を有する換気システム201に限られず、図29に示されるような構成を有する換気システム301にも適用可能である。
図29に示される換気システム301は、主に、換気用給気ダクト351a,351b、給気ファン312、ダンパ315a,315b、システム制御装置390、および設定端末261から構成される。ここで、換気用給気ダクト351a,351bは第2実施形態に係る換気システム201と同様に居室R1の側壁および外壁W1,W2を貫通して設けられているが、居室側の端口が、天井裏に配置される送風口313に接続されている点で第2実施形態に係る換気システム201と異なる。給気ファン312は、送風口313内に配置されている。そして、この給気ファン312のファンモータは、第7通信線358を介してシステム制御装置390に通信接続されている。ダンパ315a,315bは、各換気用給気ダクト351a,351bに設けられている。そして、このダンパ315a,315bの開閉用モータは、第8通信線359a,359bを介してシステム制御装置390に通信接続されている。設定端末261は、第2実施形態に係る換気システム201を構成した設定端末261と同一のものである。ただし、チャネル設定の対象は、ダンパ315a,315b用のチャネルのみとなる。
そして、この換気システム301では、システム制御装置390が、第2実施形態に係る換気システム201のシステム制御装置290と同様の態様で、ダンパ315a,315bの開閉状態を制御する。しかし、給気ファン312はシステム制御装置390が給気を行うと判断したときに稼働されるという点で第2実施形態に係る換気システム201とは異なる。
(D)
第2実施形態に係る換気システム201では、2つの換気用給気ダクト251a,251bがそれぞれ独立して居室R1に導かれており、それらの換気用給気ダクト251a,251bそれぞれに給気ファン210a,210bが設けられていた。
本発明は、このような構成を有する換気システム201に限られず、図30に示されるような構成を有する換気システム401にも適用可能である。
図30に示される換気システム401は、換気用給気ダクト451a,451b、給気ファン412、ダンパ415、システム制御装置490、および設定端末261から構成される。ここで、換気用給気ダクト451a,451bは第2実施形態に係る換気システム201と同様に居室R1の側壁および外壁W1,W2を貫通して設けられているが、換気用給気ダクト451a,451bが居室側において合流しており送風口413に接続されている点で第2実施形態に係る換気システム201と異なる。給気ファン412は、送風口413内に配置されている。そして、この給気ファン412のファンモータは、第9通信線458を介してシステム制御装置490に通信接続されている。ダンパ415は、換気用給気ダクト351a,351bの合流点に設けられている。そして、このダンパ415の開閉用モータは、第10通信線459を介してシステム制御装置490に通信接続されている。設定端末261は、第2実施形態に係る換気システム201を構成した設定端末261と同一のものである。ただし、この設定端末261では、チャネル設定が設定されるのではなく、ダンパ415の状態が設定される。
そして、この換気システム401では、システム制御装置490が、ダンパ415の状態を制御する。給気ファン412はシステム制御装置490が給気を行うと判断したときに稼働される。
なお、換気用給気ダクトが3つ以上あり全ての換気用給気ダクトが居室側で合流する場合は、ダンパではなく多方弁を採用する必要がある。また、換気システムの構成部品として全熱交換器が採用される場合は、全熱交換器の屋外側の給気口に換気用給気ダクトが合流する。
(E)
第2実施形態に係る換気システム201では、ダンパ付きの給気ファンが設けられたが、屋外の気圧が居室S1の気圧よりも高い場合はダンパのみを設けてもよい。
(F)
第2実施形態に係る換気システム201では、天井裏の外壁W1,W2に給気口255a,255bが設けられたが、居室S1が角部屋などである場合は、居室S1の外壁に給気口が設けられてもよい。この場合は、その給気口にダンパや給気ファンが設置されることになる。
本発明に係る換気システムは、省エネルギー化の促進を実現することができるという特徴を有し、ビルや家屋の換気に有効である。
第1実施形態に係る換気システムのシステム構成図。 第1実施形態に係る天井埋設型の室内機の外観斜視図。 第1実施形態に係る天井埋設型の室内機の縦断面図。 第1実施形態に係る天井埋設型の室内機の本体内部を示す下面図。 第1実施形態に係る全熱交換器の内部構造を示す斜視図。 第1実施形態に係る全熱交換器の上面図。 第1実施形態に係る全熱交換器の側面図。 第1実施形態に係る全熱交換器の分解斜視図。 第1実施形態に係る全熱交換器の仕切板の斜視図。 第1実施形態に係る全熱交換器の仕切板の斜視図。 第1実施形態に係る全熱交換器の熱交換エレメントの構造を示す斜視図。 第1実施形態に係るシステム制御装置の構成図。 第1実施形態に係るシステム制御装置における制御信号およびデータの流れを示す図。 第1実施形態に係るシステム制御装置による換気制御の流れを表すフローチャート。 第1実施形態に係る給気口選択サブルーチンの流れを表すフローチャート。 第1実施形態に係る第1関連テーブルを示す図。 第1実施形態の変形例(E)に係る換気システム101のシステム構成図。 第1実施形態の変形例(E)に係る給気ファンの正面図。 (a)給気ファンのダンパが閉状態にある場合のA−A断面図、(b)給気ファンのダンパが開状態にある場合のA−A断面図。 第2実施形態に係る換気システムのシステム構成図。 第2実施形態に係るシステム制御装置の構成図。 第2実施形態に係るシステム制御装置における制御信号およびデータの流れを示す図。 第2実施形態に係る設定端末を示す図。 第2実施形態に係るシステム制御装置による制御テーブル作成の流れを表すフローチャート。 第2実施形態に係る方位重み付けテーブルを表す図。 第2実施形態に係る制御テーブルを表す図。 第2実施形態に係るシステム制御装置による換気制御の流れを表すフローチャート。 第2実施形態に係る給気口選択サブルーチンの流れを表すフローチャート。 第2実施形態の変形例(C)に係る換気システムのシステム構成図。 第2実施形態の変形例(D)に係る換気システムのシステム構成図。
1,101,201,301,401 換気システム
12 熱交換エレメント(熱交換部材)
16,110a,110b,210a,210b,312,412 給気ファン(送風装置)
48 排出通路(排出路)
49 給気通路(給気路)
51a,51b 屋外側給気管(給気路)
52a,52b 屋内側給気管(給気路)
55a,55b,155a,155b 給気口(屋外側の端口)
60a,60b 温湿度センサ(外気状態情報取得手段)
90,290,390,490 システム制御装置(給気方法決定手段,給気必要量決定手段,比較手段,給気方法決定手段選択実行手段)
115,315a,315b ダンパ(開閉装置)
151a,151b 給気管(給気路)
200 タイマー(時刻情報取得手段)
251a,251b,351a,351b,451a,451b 換気用給気ダクト(給気路)
290,390,490 システム制御装置(第1関連テーブル導出手段)
297 EEPROM(第1関連テーブル保持手段,第3関連テーブル保持手段)
415 ダンパ(開放遮断装置)
S1 居室
TB2 方位重み付けテーブル(第3関連テーブル)
TB3 制御テーブル(第1関連テーブル)
Qr 給気必要量
Qmax 給気可能最大量

Claims (13)

  1. 建造物の屋外の空気である外気を給気として前記建造物に設けられる居室(S1)に供給するための複数の給気路(49,51a,51b,52a,52b,151a,151b)と、
    前記給気路それぞれの屋外側の端口(55a,55b,155a,155b)またはその近傍に設けられ、前記外気の状態情報を取得する複数の外気状態情報取得手段(60a,60b)と、
    前記複数の外気状態情報取得手段において取得された複数の前記外気の状態情報を利用して前記複数の給気路のうちいずれの前記給気路を通じて前記外気を前記給気として前記居室に供給するかを決定する給気方法決定手段(90)と、
    所定期間毎に前記居室に必要な前記給気の量である給気必要量を決定する給気必要量決定手段(90)と、
    前記給気必要量(Qr)と給気可能最大量(Qmax)との大小を比較する比較手段(90)と、
    前記給気必要量が前記給気可能最大量よりも小さい場合に限って、前記給気方法決定手段を実行させる給気方法決定手段選択実行手段(90)と、
    を備える、換気システム(1,101)。
  2. 建造物の屋外の空気である外気を給気として前記建造物に設けられる居室(S1)に供給するための複数の給気路(251a,251b,351a,351b,451a,451b)と、
    時刻情報を取得する時刻情報取得手段(200)と、
    前記時刻情報に基づいて前記複数の給気路のうちいずれの前記給気路を通じて前記外気を前記給気として前記居室に供給するかを決定する給気方法決定手段(290,390,490)と、
    所定期間毎に前記居室に必要な前記給気の量である給気必要量を決定する給気必要量決定手段(290,390,490)と、
    前記給気必要量(Qr)と給気可能最大量(Qmax)との大小を比較する比較手段(290,390,490)と、
    前記給気必要量が前記給気可能最大量よりも小さい場合に限って、前記給気方法決定手段を実行させる給気方法決定手段選択実行手段(290,390,490)と、
    を備える、換気システム(201,301,401)。
  3. 前記給気路と前記時刻情報とを関連づけるテーブルである第1関連テーブル(TB3)を保持する第1関連テーブル保持手段(297)をさらに備え、
    前記給気方法決定手段は、前記時刻情報を前記第1関連テーブルに照合して前記複数の給気路のうちいずれの前記給気路を通じて前記外気を前記給気として前記居室に供給するかを決定する、
    請求項2に記載の換気システム(201,301,401)。
  4. 前記給気路と前記給気路の屋外側の端口である屋外端口が設けられる方位情報とを関連づけるテーブルである第2関連テーブルを保持する第2関連テーブル保持手段と、
    前記時刻情報に対して方位情報を重み付けしたテーブルである第3関連テーブル(TB2)を保持する第3関連テーブル保持手段(297)と、
    前記第2関連テーブルと前記第3関連テーブルとを利用して前記第1関連テーブルを導出する第1関連テーブル導出手段(290,390,490)と、
    をさらに備える、請求項3に記載の換気システム(201,301,401)。
  5. 前記関連テーブルの給気路は、取捨選択可能である、
    請求項3または4に記載の換気システム(290,390,490)。
  6. 前記関連テーブルは、1年を所定の数で分割した期間のうち特定の期間に対して用意される、
    請求項3から5のいずれかに記載の換気システム(201,301,401)。
  7. 前記関連テーブルは、1年を所定の数で分割した期間毎に用意される、
    請求項3から5のいずれかに記載の換気システム(201,301,401)。
  8. 前記複数の給気路それぞれには、前記給気路の開閉を行う開閉装置(115,315a,315b)が設けられ、
    前記給気方法決定手段は、複数の前記開閉装置それぞれについて開閉状態を決定する、
    請求項1から7のいずれかに記載の換気システム(101,201,301)。
  9. 前記複数の給気路それぞれには、送風装置(16,110a,110b,210a,210b)が設けられ、
    前記給気方法決定手段は、複数の前記送風装置それぞれについて稼働停止を決定する、
    請求項1から8のいずれかに記載の換気システム(1,101,201)。
  10. 前記複数の給気路は、居室側に向かって合流している、
    請求項1から9のいずれかに記載の換気システム(1,101,301,401)。
  11. 前記複数の給気路は、居室側に向かって合流しており、
    前記給気路の合流点には、いずれかの前記給気路を開放し残りの前記給気路を遮断する開放遮断装置(415)が設けられ、
    前記給気方法決定手段は、前記開放遮断装置の状態を決定する、
    請求項1から7のいずれかに記載の換気システム(401)。
  12. 前記給気路の前記合流点の居室側には、送風装置(312,412)が設けられる、
    請求項11に記載の換気システム。
  13. 前記居室の空気である居室空気を排気として前記屋外へ排出するための排出路(48)と、
    前記給気に含まれる熱と前記排気に含まれる熱とを交換可能である熱交換部材(12)と、
    をさらに備える、請求項1から12のいずれかに記載の換気システム(1)。
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