JP5962029B2 - 熱交換換気装置 - Google Patents

Description

この発明は、主に空調分野に利用される給排気を行う換気装置の、二流体間での熱交換を行う熱交換換気装置において、外気の気候条件における給気の高湿度とりわけ霧の吸い込みにおける不具合防止に関するものである。

給気タイプの換気扇における霧の吸い込みは、製品内部で霧の凝集や凝縮により水が発生するため、長時間霧を吸い込んだ場合、水を保持できなくなり機外流出をもたらし、特に天井埋込タイプの場合は天井を濡らすなどの不具合が発生することがあった。

このため、従来の換気扇においては、室外に設けられた湿度検出器で検出された外気湿度が、制御回路に予め記憶された所定値を上回った場合ファンを停止させ、霧の浸入を防止する技術が公開されている。

特開平０８-０１４６１１号公報

しかし、昨今の２４時間換気に対するニーズの高まりと共に、朝晩に多く発生する霧や高湿度空気を給気する可能性がより一層高まったことで、外気湿度にて運転・停止を判定する従来技術では、不必要に換気が停止されてしまうことが大きな課題となっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、霧や高湿度の外気を取り込む際に、換気停止となる期間を必要最小限に抑制することができる熱交換換気装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の熱交換換気装置においては、本体箱体に、給気用送風機、排気用送風機及び熱交換器を内蔵し、給気用送風機により室外側吸込口から室外空気を吸込み、熱交換器を通して室内側吹出口から室内に給気する給気風路、及び排気用送風機により室内側吸込口から室内空気を吸込み、熱交換器を通して室外側吹出口から室外に排気する排気風路が形成された熱交換換気装置において、給気風路に配設され室外空気の湿度を検出する湿度センサと、湿度センサの値から霧が発生したと判断した場合には、給気用送風機および排気用送風機を所定時間停止させ、その後に、給気用送風機および排気用送風機の運転を再開してから所定の検知期間、湿度センサの値から霧の発生有無を判断し、霧が発生したと判断した場合には、給気用送風機および排気用送風機を所定時間より長い時間停止させる制御部と、を備えたものである。

間欠運転制御における停止期間の時間長さを調整することが可能となるため、室外湿度条件による換気運転の制限（特に霧や高湿度の空気の取り込み時の換気停止）を極力少なくし、換気をできるだけ維持させ、室内環境を快適な状態にすることが可能となる。

本図は、熱交換器を装備した熱交換換気装置を示す上蓋を開けた状態の斜視 図である。 本図は、図１の開口１５側から見た横断面図である。 本図は、制御部のブロック図である。 本図は、制御部の制御手順を示すフローチャートの一部（前半）である。 本図は、制御部の制御手順を示すフローチャートの一部（後半）である。 本図は、間欠運転制御における停止時間値Ｔｎのテーブルである。 本図は、間欠運転制御における第二の湿度閾値以下の累積時間とステージの移行を表す説明図である。

以下に、本発明にかかる熱交換換気装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は熱交換器を装備した熱交換換気装置を示す上蓋を開けた状態の斜視図である。図２は、図１の開口１５側から見た横断面図である。熱交換換気装置５０は、外殻を形成する本体箱体１を有し、本体箱体１の対向する側面の一方に室内側吸込口４と室内側吹出口６とを有し、他方に室外側吸込口５と室外側吹出口７とを有している。上記室内側吸込口４、室外側吸込口５と室外側吹出口７、室内側吹出口６との間に設けた紙などを素材とした熱交換器１２において互いに交差し全熱交換するよう設けられた給気通路（給気風路）９（室外側吸込口５、室内側吹出口６を含む）および排気通路（排気風路）８（室内側吸込口４、室外側吹出口７）とを備えている。湿度センサ２および温度センサ３を図のように給気通路９の内部に設置し、湿度センサ２および温度センサ３により給気Ｄの空気条件モニタをおこなっている。

そして、本体箱体１に設けられた給気通路９と排気通路８に、それぞれ給気流又は排気流を形成する羽根２１及び電動機２６からそれぞれ構成される給気用送風機１１、排気用送風機１０に対して、給気通路９と排気通路８に設けられた羽根ケーシング３１と、本体の他の側面に設けた開口１５から挿脱可能に設けられ、上記給気流と排気流との間で熱交換する熱交換器１２とを備えている。開口１５はメンテナンスカバー２８で開閉可能で閉じられている。

次に、その動作について説明する。上記のように構成された熱交換換気装置５０において、熱交換器１２を利用した空調換気については、それぞれの給気用送風機１１、排気用送風機１０を運転することにより、室内空気は、ダクトを介して室内側吸込口４から矢印Ａのように吸い込まれ、熱交換器１２および排気通路８を矢印Ｂのように通り、排気用送風機１０により室外側吹出口７から矢印Ｃのように吹き出される。

また、ダクト（図示せず）を介して室外側吸込口５から矢印Ｄのように吸い込まれ、熱交換器１２および給気通路９を矢印Ｅのように通り、給気用送風機１１により室内側吹出口６から矢印Ｆのように吹き出され、ダクト（図示せず）を介して室内に給気される。このとき、熱交換器１２では排気流と給気流との間で熱交換が行われ、排気熱を回収して冷暖房負荷を軽減するものである。なお、湿度センサ２および温度センサ３を図２のように給気通路９内部に設置し、この湿度センサ２により給気Ｄ（矢印Ｄ）の相対湿度（以下、湿度と略す）を測定し、温度センサ３で給気Ｄの温度を測定している。上記各装置を駆動させるために制御部３０が備えられている。制御部３０には、熱交換換気装置５０の操作をするリモコン４０が接続されている。制御部３０は、リモコン４０と通信を行っている。制御部３０は内部に図示しないＣＰＵや不揮発性メモリを内蔵しており、リモコン４０からの信号入力に応じて予め定める記憶された制御プログラムに基づいて給気用送風機１１、排気用送風機１０を動作させる。

図３は、制御部３０のブロック図である。制御部３０には、湿度センサ２で検出された給気Ｄの湿度の検出信号と温度センサ３で検出された給気Ｄの温度の検出信号が入力され、記憶されている所定の湿度閾値および所定の温度閾値とそれぞれ比較して給気Ｄに霧が発生したかどうかを判定する霧浸入判定手段３０ａと、霧の発生有りと判断した場合に給気送風機１１と排気送風機１０を停止させる停止期間の時間長さ（時間長）である停止時間Ｔｎを、制御部３０に予め記憶されている所定の停止時間Ｔｎのテーブル（図６）を参照して調整するとともに、制御部３０に設けられた記憶手段３０ｃとの間で、給気送風機１１と排気送風機１０を停止させる停止期間の時間長である停止時間Ｔｎに関するデータとしてのステージ番号ｎの読み書きを行なう停止期間調整手段３０ｂと、停止期間調整手段３０ｂの停止期間に基づいて給気送風機１１と排気送風機１０の動作を制御する制御手段３０ｄを備えている。

ここで霧浸入判定手段３０ａでの霧の有無の判断について説明すると、霧浸入判定手段３０ａの判断は、給気Ｄを熱交換換気装置５０内に取り込んだときに熱交換換気装置５０の内部に、特に熱交換器１２に水分が凝集や凝縮によって蓄えられると予想される状態の空気の取り込みを停止させることが目的なので、給気Ｄとして取り込まれた外気などの室外空気に霧が発生している場合、雨水なので水滴が給気Ｄに混じっている場合、または霧は発生していないが熱交換器５０内で凝縮して結露する恐れのある高湿度である場合 などの状態の場合に「霧の発生有り」と判断しており、本発明においては雨水の混入や霧が存在していない高湿度の場合も含み、霧の発生という文字通りの意味より広い範囲を意味するものである。

図４、５は、制御部の制御手順を示すフローチャートで、図４はそのフローチャートの前半であり、図５は、そのフローチャートの後半である。図６は、間欠運転制御における停止時間値Ｔｎのテーブルである。図７は、間欠運転制御モードにおける第二の湿度閾値以下の積算時間とステージの移行を表す説明図である。図４、図５、図６を用いて熱交換換気装置５０の詳細動作について説明する。リモコン４０の電源ＳＷ（図示せず）がＯＮされると、熱交換換気装置５０の制御部３０に信号が伝えられ、制御部３０によりリモコン４０で設定されている風量設定に基づいて給気用送風機１１および排気用送風機１０の運転が開始され、スタートとなる。スタートされるとステップ１（Ｓ１）に進み、室外の空気である給気Ｄが湿度センサ２および温度センサ３付近を通過し、湿度センサ２および温度センサ３で給気Ｄの湿度および温度をそれぞれ検出する。フローチャートには図示していないが、湿度検出精度を高めるため４分間はＳ１で湿度検出を継続する。

そして４分経過後にステップ２（Ｓ２）に進み、Ｓ２では、霧の発生の有無の判断目安としてＳ１で検出した湿度が所定の第一の湿度閾値以上でかつ温度が０℃以上かどうかの判断条件を満足するかどうかを判断する。本実施の形態では、第一の湿度閾値として９０％ＲＨとしている。１００％ＲＨではなく９０％ＲＨにしている理由は、一般的に湿度センサ２の検出精度が悪いためその検出精度を考慮し、霧が実際に発生しているのに霧の発生がないと判断してしまう誤判断を防止し安全側で判断するためや、霧を含んでいなくても高湿度空気の場合には熱交換換気装置５０内で凝縮による結露を発生させる可能性があるためである。Ｓ２で判断条件を満足しなければ「霧の発生無し」と判断してステップ３（Ｓ３）に進み、判断条件を満足すれば「霧の発生有り」と判断して、通常運転制御モードから間欠運転制御モードに移行しステップ４（Ｓ４）に進む。

Ｓ３では、給気用送風機１１および排気用送風機１０をそのまま運転継続（通常運転）するとともに、Ｓ１へ戻る。従って、給気Ｄの湿度が第一の湿度閾値未満のままであればＳ１〜Ｓ３を制御フローが循環し給気用送風機１１および排気用送風機１０の運転が継続され連続運転が行なわれることになる（連続運転制御モード）。

Ｓ２で「霧の発生有り」と判断されて進んだＳ４から間欠運転制御モードに入る。Ｓ４では、間欠運転制御における間欠運転での給気用送風機１１と排気用送風機１０の停止時間Ｔｎを段階的に変化させた各ステージに対応するステージ番号ｎ（停止期間に関するデータ）について、制御部３０に設けられた記憶手段３０ｃに既に記憶しているステージ番号ｎのｎ値を読み出し、その読み出したｎ値に１を加算した値を新たなｎ値として記憶手段３０ｃに上書き保存し更新して、ステップ５（Ｓ５）へ進む。尚、ステージ番号ｎは、フロー図には図示していないが、各ステップでリモコン４０の電源ＳＷ（図示せず）がＯＦＦにされてもｎ値はそのまま記憶されているが、熱交換換気装置５０への電源を供給する主電源（図示しない）がＯＦＦされた場合には、記憶されているｎ値は消去されリセットされるため、その後主電源（図示しない）がＯＮされたときはｎ＝０になっている。従って、熱交換換気装置５０を据え付け後、初めて熱交換換気装置５０への電源を供給した場合のスタート時もｎ＝０になっている。本実施の形態では、間欠運転のステージは４つでありそのステージ数に合わせステージ番号ｎは４を上限としているため、既に記憶されている値が４だった場合にはｎ＋１でも４のままになる。尚、本実施の形態にとらわれることなくステージ数は任意に減らしても増やしてもよい。

Ｓ５では、Ｓ４で記憶手段３０ｃに記憶したステージ番号ｎ値に応じて、制御部３０に予め記憶されている間欠運転制御におけるステージ番号ｎと停止時間Ｔｎとの関係を決めた停止時間（Ｔｎ）テーブル（図６）に基づき停止時間Ｔｎを決定し、ステップ６（Ｓ６）へ進む。

Ｓ６で、給気用送風機１１および排気用送風機１０の運転を停止させる停止期間が始まり、給気用送風機１１および排気用送風機１０の運転を停止させ、ステップ７（Ｓ７）に進む。Ｓ７では、Ｓ６で給気用送風機１１および排気用送風機１０の停止を始めてから経過した時間とＳ５で決定された停止時間Ｔｎとを比較し、給気用送風機１１および排気用送風機１０の停止されている経過時間が停止時間Ｔｎ以上になればステップ８（Ｓ８）へ進む。

Ｓ８では、停止期間を終了させるとともに、最新の室外空気の状態を検知するための検知期間が給気用送風機１１および排気用送風機１０の運転を再開させて開始し、ステップ９（Ｓ９）へ進む。Ｓ９では、湿度センサ２および温度センサ３で給気Ｄの湿度および温度をそれぞれ検出しステップ１０（Ｓ１０）へ進む。Ｓ１０ではＳ８で給気送風機１１および排気送風機１０の運転が開始されてから経過した時間と、制御部３０に予め記憶されている所定の検出時間Ｔｓとを比較し、給気送風機１１および排気送風機１０の運転が開始されてからの経過時間が検出時間Ｔｓ以上になればステップ１１に進む。本実の形態では検出時間Ｔｓ＝４分に設定しているが、理由は湿度変化に対する湿度センサ２の湿度検出応答性が悪いため湿度変化に十分に応答できるまで測定して湿度検出精度を高めるためで、湿度検出精度に合わせて任意に設定してよい。但し、熱交換換気装置５０内に不要な霧はできるだけ取り込まないようにするため、湿度を精度よく検出できる範囲でできるだけ短時間であるほうがよい。また、湿度センサ２の湿度検出応答性を考慮して、Ｔｓ時間の途中の湿度検出値を無視し、Ｔｓ時間の終了時点の湿度検出値を湿度値としてもよい。

Ｓ１１では、Ｓ９で検出した給気Ｄの湿度および温度によって、再び霧の発生の有無を判断するため、検出した湿度が所定の第一の湿度閾値以上でかつ温度が０℃以上かどうかの判断条件を満足するかどうかを判断する。給気Ｄの湿度が第一の湿度閾値未満の場合などその判断条件を満足しない場合には、「霧の発生無し」（霧の発生が無くなった）と判断してステップ１２（Ｓ１２）に進み、判断条件を満足する場合には、「霧の発生有り」（霧の発生が継続している）と判断してＳ４に戻る。そしてどちらも場合にも検知期間が終了する。

Ｓ１２では、検知期間は終了したが、給気用送風機１１および排気用送風機１０の運転をそのまま継続させ、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。Ｓ１３では湿度センサ２および温度センサ３で給気Ｄの湿度および温度を再び検出しステップ１４（Ｓ１４）へ進む。

Ｓ１４では、Ｓ１３で検出した給気Ｄの湿度および温度によって、再び霧の発生の有無を判断するため、Ｓ１３で検出した湿度が制御部３０に予め記憶されている所定の第一の湿度閾値以上でかつ温度が０℃以上かどうかの判断条件を満足するかどうかを判断する。給気Ｄの湿度が第一の湿度閾値未満の場合などその判断条件を満足しない場合には、「霧の発生無し」（霧が無くなった状態が継続）と判断してステップ１５（Ｓ１５）に進み、判断条件を満足する場合には、「霧の発生有り」（霧が再び発生した）と判断してＳ４に戻る。

Ｓ１５では、給気Ｄが給気通路９や熱交換器１２を乾燥させる条件かどうかを判断するため、乾燥の目安として、Ｓ１３で検出した給気Ｄの湿度が制御部３０に予め記憶されている所定の第二の湿度閾値以下でかつ温度が０℃以上かどうかの判断条件を満足するかどうか判断する。本実施の形態では、第二の湿度閾値として第一の湿度閾値より低い８５％ＲＨを閾値としている。第一の湿度閾値より第二の湿度閾値を低くして差を設けている理由は、給気Ｄに霧の発生が有るか無いかの境界付近を含まずより確実に霧を含まず高湿度でもない空気を送風させることで乾燥効果の得られる状態であるかを判断するためである。Ｓ１３で検出した湿度が、第二の湿度閾値以下の場合は判断条件を満足しステップ１６（Ｓ１６）に進み、第二の湿度閾値を超える場合はＳ１３に戻る。

Ｓ１６では、制御部３０に設けられたタイマ（図示せず）をリセットし、ステップ１７（Ｓ１７）ではＳ１６でリセットしたタイマ（図示せず）を開始させ、ステップ１８（Ｓ１８）に進む。

Ｓ１８では、再び湿度センサ２および温度センサ３で給気Ｄの湿度および温度をそれぞれ検出しステップ１９（Ｓ１９）へ進む。Ｓ１９では、再び給気Ｄが給気通路９や熱交換器１２を乾燥させる判断条件を満足するかどうか判断する。Ｓ１８で検出した湿度が、判断条件を満足する場合は（乾燥条件を満足した状態が継続）ステップ２０（Ｓ２０）に進み、判断条件を満足しない場合は乾燥条件ではなくなったと判断しＳ２３に進む。

Ｓ２０では、Ｓ１７で開始したタイマ（図示せず）が制御部３０に予め記憶されている所定の乾燥時間Ｔｄ経過したかどうかを判断する。タイマ（図示せず）の経過時間が、乾燥時間Ｔｄ以上の場合はステップ２１に進み、乾燥時間Ｔｄ未満の場合はＳ１８に戻る。本実施の形態では、乾燥時間Ｔｄは、湿度８５％ＲＨの空気を熱交換器１２に流したとき、熱交換器１２の中に溜め込み熱交換器１２の外に漏らさずに保水可能な水分量である限界水量（保水限界）を間欠運転制御のステージ数（本実施例では４）で割った値（熱交換器１２の限界水量の１／４）の水量を乾燥させることができる時間に設定し、実験的に求めＴｄ＝１５０分としている。

Ｓ２１では、記憶手段３０ｃに記憶しているステージ番号を読み込み、そのステージ番号ｎ値から１を減算した値を新たなステージ番号ｎ値として記憶手段３０ｃに上書き保存し更新して、ステップ２２（Ｓ２２）へ進む。

Ｓ２２では、ステージ番号ｎの値が０かどうかを判断する。ステージ番号ｎの値が０でない場合にはＳ１３に戻る。ステージ番号ｎの値が０である場合には間欠運転制御モードから抜け出し、通常運転制御モードに移行しＳ１に戻る。

Ｓ２３ではＳ１７で開始したタイマを停止させ、ステップ２４（Ｓ２４）ではＳ１８で検出した湿度が第二の湿度閾値より大きく第一の湿度閾値より小さい場合かどうかの判断条件を満足するかどうか判断する。判断条件を満たさない場合には湿度が第一の湿度閾値以上ということなのでＳ４に戻る。Ｓ２４で判断条件を満足すれば、「霧の発生無し」であるが熱交換器１２や給気通路９を乾燥させる効果があまりない空気状態であることから、ステップ２５（Ｓ２５）に進む。

Ｓ２５では再び湿度センサ２および温度センサ３で給気Ｄの湿度および温度をそれぞれ検出しステップ２６（Ｓ２６）へ進む。Ｓ２６では再びＳ１４と同様の霧発生の有無の判断条件を満足するかどうか判断し、判断条件を満足する場合には再び「霧の発生有り」と判断しＳ４へ戻り、判断条件を満足しない場合はステップ２７（Ｓ２７）に進む。

Ｓ２７では、Ｓ１５と同様の乾燥条件を満足するかどうか判断し、吸気Ｄの湿度が第二の湿度閾値以下の場合は乾燥条件であると判断し、ステップ２８（Ｓ２８）へ進む。Ｓ２７で判断条件を満足しなければ、Ｓ２４へ戻る。Ｓ２８では、停止していたタイマを再開させ、Ｓ２０へ進む。

尚、湿度センサ２の湿度検出精度が良ければ、本実施例のＳ１５、Ｓ１９およびＳ２７で示した第二の湿度閾値を用いず、Ｓ１５、Ｓ１９およびＳ２７の判断条件を第一の湿度閾値以下でかつ温度が０℃以上という判断条件にしてもよい。

次に具体例をあげて制御部３０の動作を説明する。尚、後述する切替スイッチ３５が一般地域向けである場合について説明する。リモコン４０にある電源ＳＷ（図示せず）がＯＮされてから、湿度センサ２により検出された給気Ｄの湿度が第一の湿度閾値である９０％ＲＨ以上でかつ温度センサ３により検出された吸気Ｄの温度が０℃以上の場合には、「霧の発生有り」と判断して間欠運転制御モードに移行する。間欠運転制御モードでの間欠運転制御（Ｓ４〜Ｓ１１での間欠運転）には停止期間の異なる４段階のステージが段階的に用意され、各ステージは給気用送風機１１と排気用送風機１０の運転を停止させる停止期間と、停止期間終了後に、給気用送風機１１と排気用送風機１０の運転を再開し４分（Ｔｓ）間運転させて、室外から取り込んだ最新の給気Ｄの状態を検出する検知期間で構成されている。また、各ステージに入る前に記憶手段３０ｃに記憶されているステージ番号ｎを読み込み、そのｎ値に１を加算したｎ＋１を新たなステージ番号として記憶手段３０ｃに上書きし更新して記憶する。間欠運転制御モードに移行した最初は、n＝０が記憶されているので、新たなステージ番号はｎ＝０＋１＝１となり、ファースト（１ｓｔ）ステージへ移行し、停止期間として給気用送風機１１と排気用送風機１０を図６のステージ番号ｎに対応した停止時間（Ｔｎ）である1時間停止させ、その後の４分間の検知期間で給気用送風機１１と排気用送風機１０の運転を行なって吸気Ｄの状態を検出し、検知期間で第一の湿度閾値である９０％ＲＨ以上の湿度でかつ温度が０℃以上を再度検知した場合は、「霧の発生有り」と判断してファースト（１ｓｔ）ステージが終了し、ステージ番号ｎに１加えられｎ＝２となりセカンド（２ｎｄ）ステージへ移行する。

セカンド（２ｎｄ）ステージでは停止期間として給気用送風機１１と排気用送風機１０を２時間停止させた後、検知期間で第一の湿度閾値である９０％ＲＨ以上の湿度でかつ温度が０℃以上を再度検知した場合は、「霧の発生有り」と判断してセカンド（２ｎｄ）ステージが終了し、ステージ番号ｎに１加えられｎ＝３となりサード（３ｒｄ）ステージへ移行する。

サード（３ｒｄ）ステージでは停止期間として給気用送風機１１と排気用送風機１０を３時間停止させた後、検知期間で第一の湿度閾値である９０％ＲＨ以上の湿度でかつ温度が０℃以上を再度検知した場合は、「霧の発生有り」と判断してサード（３ｒｄ）ステージが終了し、ステージ番号ｎに１加えられｎ＝４となりフォース（４ｔｈ）ステージへ移行する。

フォース（４ｔｈ）ステージでは停止期間として給気用送風機１１と排気用送風機１０を４時間停止させた後、検知期間で第一の湿度閾値である９０％ＲＨ以上の湿度でかつ温度が０℃以上を再度検知した場合は、「霧の発生有り」と判断してフォース（４ｔｈ）ステージは一旦終了するが、フォース（４ｔｈ）ステージを最高ステージとしているためステージ番号ｎもｎ＝４を上限としているのでｎ＝４のまま維持されフォース（４ｔｈ）ステージをもう一度実施する。従って、このあと継続して検知期間で第一の湿度閾値である９０％ＲＨ以上の湿度でかつ温度が０℃以上の検出が続けば、フォース（４ｔｈ）ステージを繰り返すことになる。

尚、いずれのステージでも検知期間に給気Ｄが第一の湿度閾値である９０％ＲＨを超えなければ、「霧の発生無し」と判断して検知期間終了後もそのまま給気用送風機１１と排気用送風機１０の運転が継続される。そして図７に示すように、継続運転された状態（湿度が第一の湿度閾値未満のままの状態）で、給気Ｄが第二の湿度閾値である８５％ＲＨ以下でかつ温度が０℃以上の状態の積算時間が乾燥時間の目安である１５０分（Ｔｄ）以上になった場合には、記憶手段３０ｃに記憶されているステージ番号ｎから１を減算したｎ−１を新たなステージ番号として記憶手段３０ｃに上書きして更新し記憶するとともに、そのまま給気用送風機１１と排気用送風機１０の運転が継続される。この状態から再び給気Ｄが第一の湿度閾値である９０％ＲＨを超えれば「霧の発生有り」と判断して、記憶手段３０ｃに記憶されているステージ番号に１が加算されたｎ＋１値を新たなステージ番号ｎとして更新して記憶手段３０ｃに上書きして記憶するとともに、その新たなステージ番号ｎに対応したステージでの間欠運転制御が行なわれる。

更に、給気Ｄが第二の湿度閾値である８５％ＲＨ以下でかつ温度が０℃以上の状態の積算時間が１５０分（Ｔｄ）以上を繰り返されれば、ステージ番号ｎの値が除々に小さくなり、ステージ番号ｎがｎ＝０になれば、給気用送風機１１と排気用送風機１０の運転が継続されたまま間欠運転制御モードから抜け出し、通常運転制御モードの通常運転に戻る。

次に、熱交換換気装置５０が使用される地域に応じて停止時間Ｔｎのデフォルト値を切り替える機能について説明する。図２に示すように制御部３０には、間欠運転制御での各ステージでの停止時間Ｔｎの値を切り替える切替手段である切替スイッチ３５が設けられている。図６に示すように、切替スイッチ３５が一般地域用にセットされれば、停止時間Ｔｎは１時間（１ｓｔステージ）、２時間（２ｎｄステージ）、３時間（３ｒｄステージ）、４時間（４ｔｈステージ）に設定され、切替スイッチ３５が霧多発地域用にセットされれば、停止時間Ｔｎは１時間（１ｓｔステージ）、４時間（２ｎｄステージ）、９時間（３ｒｄステージ）、１６時間（４ｔｈステージ）に設定される。従って、熱交換装置５０を据付する時に据付される地域に合わせ切替スイッチ３５を切り替えて使用する。

尚、本実施の形態では、検知期間では給気送風機１１および排気送風機１０のどちらも運転させたが、吸気Ｄの空気状態を湿度センサ２および温度センサ３で検出できればよいので、給気送風機１１のみ運転させるだけでもよい。

また、本実施の形態では、間欠運転制御のステージを１〜４の４段階の例を示したが、ステージ数は４段階に限らなくてもよい。また、ステージ段階数についても、一般地域用と霧多発地域用とで異なっていてもよい。

また、本実施の形態では、第一の湿度閾値より低い第二の閾値以下の状態の経過時間の積算が乾燥期間Ｔｄ以上であるかどうかで熱交換器１２の乾燥具合を判断したが、熱交換器１２に流れる空気の湿度が低ければ低いほど熱交換器１２を乾燥させる時間が早いので、更に第二の湿度閾値より低い第三の湿度閾値を設け、乾燥時間Ｔｄより短い乾燥期間Ｔｄ´で乾燥具合を判断してもよい。

尚、本実施の形態では、霧浸入の有無の判断条件としては湿度センサ２で検出した湿度が所定の第一の湿度閾値以上でかつ温度が０℃以上かどうかの判断条件を満足するかどうかを判断している。ここで温度が０℃以上かどうかを判断条件に加えている理由は、温度が０℃以下であれば相対湿度が高くても絶対湿度は低いので給気を続けても凝集や凝縮により熱交換換気装置５０内に蓄積される水分量は少ないので熱交換換気装置５０内で水を保持することが十分でき不要な換気停止（間欠運転）をしないためである。しかし、熱交換換気装置５０で保持できる水量が小さい熱交換換気装置５０場合には、霧浸入の有無の判断条件として湿度センサ２で検出した湿度が所定の第一の湿度閾値以上のみして、０℃未満の空気に対しても間欠運転を行うとよい。

また、湿度センサの故障時に高湿度を出力してしまう故障モードがある場合には、緊急停止させる機能を設ける必要がある。例えば本実施の形態の湿度センサ２では故障時に９９％ＲＨ以上の湿度値を出力することが分かっているので、図４および図５のフロー図には示していないが、Ｓ２、Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ２４、Ｓ２６およびＳ２７での湿度判断ステップで湿度センサ２による湿度が９９％ＲＨ以上の場合には、更にその後実施されるＳ４からＳ１１までのフローの繰り返し（間欠運転）において、Ｓ１１での湿度センサ２による湿度が９９％ＲＨ以上を３回連続した場合には、湿度センサ２が故障しているのか正常な湿度値なのか判断できないため給気用送風機１１および排気用送風機１０の運転を緊急停止させ、制御部３０に設けたＬＥＤなどの表示装置（図示せず）やリモコン４０の表示部に異常が発生したことを表示して使用者に報知する。尚、湿度センサ２による湿度が９９％ＲＨ以上の場合の連続回数で緊急停止させる代わりに、湿度が９９％ＲＨ以上の場合にタイマを開始させ、その後タイマが開始してから所定時間の間（例えば１００分）に実施されるＳ４からＳ１１までのフローの繰り返しにおいて、Ｓ１１での湿度センサ２による湿度が９９％ＲＨ以上を連続して検知している場合に緊急停止し使用者に報知するようにしてもよい。

以上の構成によれば、室外から取り込まれる給気空気（給気Ｄ）の湿度を検出して霧浸入判定手段で「霧の発生有り」を検知した場合に、給気用送風機および排気用送風機を停止させる停止期間並びに停止期間の後に室外空気の湿度を検知するために停止期間より短い時間長さの給気用送風機を運転させる検知期間とで構成される間欠運転（停止期間と検知期間で構成される）を行い、間欠運転における停止期間の時間長さ（時間長）を調整する停止期間調整手段を備えているので、室外（通常は屋外）の霧の発生時間の長さに応じて間欠運転制御における停止時間Ｔｎを変化させて停止期間の時間長を調整させることができ、室外湿度条件（給気Ｄの状態）による換気運転の制限（特に霧や高湿度の空気の取り込み時の換気停止）を極力少なくし、換気をできるだけ維持させ、室内環境を快適な状態にすることが可能となる。また、「霧の発生有り」を検知した場合には給気用送風機および排気用送風機を停止させるので、給気Ｄの取り込みとともに、霧などの水分が取り込まれて給気通路や熱交換器に凝集したり、高湿度の空気が取り込まれて給気通路や熱交換器で凝縮することにより、熱交換器での保水限界を超えて熱交換器から滴った水や給気通路に凝集した水が熱交換換気装置の外へ流出してしまうことを極力防止することができる。更に、霧だけではなく、熱交換換気装置の室外側吸込口に接続されたダクト（図示せず）の他方先端口（室外空気取り込み口）に防水用のカバーを設けずに施工されている場合、悪天候により取り込んだ空気に雨水が混じって浸入した場合でも同様の効果が得られる。

また、間欠運転の検知期間において、霧浸入判定手段が「霧の発生有り」を検知した場合には、停止期間調整手段が停止期間の時間長を前回より長くした間欠運転を再度行ない、ステージが１から４へ進むごとに停止時間を長くするので、更に室外湿度条件による換気運転の制限（特に霧や高湿度の空気の取り込み時の換気停止）を極力少なくし、換気をできるだけ維持させ、室内環境を快適な状態にすることが可能となる。詳細に説明すると、間欠運転制御において最新の室外の空気の状態（給気Ｄの状態）を検出するためには最低限の時間だけ給気用送風機を運転し室外の空気を取り込み湿度センサで検出する必要があるが（検知期間のことで、本実施の形態では４分）、取り込んだ室外の空気（給気Ｄ）に霧などが含まれていたり高湿度であると、検知期間に取り込まれた分の霧が熱交換器で凝集したり高湿度の空気が凝縮して熱交換器に保水され、霧が発生している状態や高湿度の状態が続き、検知期間による霧や高湿度の室外の空気（給気Ｄ）の取り込みが連続して続けば熱交換器は乾燥することなく保水可能な限界水量（保水限界）に近づくことになる。従って、熱交換器に保水可能な限界水量に達するまでの検知期間の回数は、途中で熱交換器が乾燥しない限りは有限である。一般的に霧の発生は発生連続時間が長くなるとともにその発生頻度は小さくなると考えられる、つまり短時間の霧の発生頻度は多いが、長時間の霧の発生頻度は少ない。高湿度も同様で、短時間の高湿度の発生頻度は多いが、長時間の高湿度の発生頻度は少ない。

そこで本発明ではステージが進むにつれて停止期間を長くするので、発生頻度の多い短時間の霧が発生した場合や短時間の高湿度の場合には、間欠運転制御において停止期間の時間が短く、停止期間の終了後霧の発生の有無を再度確認し、霧の発生が無ければ（高湿度でない場合も含む）換気を再開することができるので、短時間の換気停止だけで換気を再開することができる。また、発生頻度の少ない長時間の霧や高湿度の場合でも、熱交換器が保水限界に達するまでに可能な検知期間の回数で対応できる霧や高湿度の発生時間を長時間化することができ、長時間の霧や高湿度の発生に対しても保水限界を超えてしまうことを極力防止できる。

また、停止期間の時間長さに対応したステージ番号（停止期間の時間長に対応するデータ）を記憶する記憶手段を備え、間欠運転での検知期間において、霧浸入判定手段が「霧の発生有り」を検知した場合には、停止期間調整手段が記憶手段に記憶されているステージ番号の読み込みを行い、読み込んだステージ番号ｎの値に１を加え、読み込んだステージ番号ｎに対応する時間長より更に長い時間長に対応する新たなステージ番号ｎ＋１の値を記憶手段に更新して記憶するとともに、停止期間の時間長を記憶手段に更新して記憶したステージ番号（新たなステージ番号ｎ＋１）に対応する時間長にした間欠運転を再度行なうので、前回の停止期間の時間長を考慮して次に実施する停止期間の時間長を長く調整することができ、ステージの上昇（ステージ番号の増加）につれて段階的に徐々に停止期間の時間長を長くすることができる。

また、間欠運転の検知期間において、霧浸入判定手段が「霧の発生有り」を検知しなかった場合には給気用送風機および排気用送風機の連続運転を行なうとともに、その後所定の時間継続して霧浸入判定手段が「霧の発生有り」を検知しなかった場合には、停止期間調整手段は、記憶手段に記憶されているステージ番号の読み込みを行い、読み込んだステージ番号ｎの値から１を減算し、読み込んだステージ番号ｎに対応する時間長より短い時間長に対応する新たなステージ番号ｎ−１の値を記憶手段に更新して記憶することにより、霧発生時の室外の空気（吸気Ｄ）の取り込みに伴って霧や高湿度などが凝集・凝縮で保水された状態の熱交換器に対して、その後霧や高湿度を含まない空気を所定の時間（乾燥期間Ｔｄ）継続して流すことで熱交換器に保水された水分が蒸発し、熱交換器が乾燥して保水量が減少した分だけ、熱交換器の保水限界までの検知期間の回数を増やすことができ、検知回数が増えた分だけ次に間欠運転を実施するときの停止期間の長さを短くすることができる。そのため、室外湿度条件（給気Ｄの状態）の時間経過に伴う変化に対応して室外湿度条件（給気Ｄの状態）による換気運転の制限（特に霧や高湿度の空気の取り込み時の換気停止）を極力少なくし、換気をできるだけ維持させ、室内環境を快適な状態にすることが可能となる。尚、本実施の形態では乾燥期間Ｔｄの１回分が検知期間１回分に相当させている。また、記憶している停止期間の時間を考慮して、新たな停止期間の時間を短く調整することができ、ステージの下降（ステージ番号が減少）につれて段階的に停止時間を短くすることができる。

更に、第一の湿度閾値未満のまま第一の閾値よりも低い第二の湿度閾値以下の状態の積算時間（タイマの経過時間）が所定の時間（乾燥期間Ｔｄ）以上になった場合に、停止期間調整手段は記憶手段に記憶されている停止期間よりも短い停止期間に対応するステージ番号を記憶部に記憶するようにすれば、霧が有るか無いかの境界付近の空気状態を含まず確実に霧を含まない空気を送風させている時間を計測できるので熱交換器の乾燥具合を精度よく判断することができる。また、第一の湿度閾値と第二の湿度閾値の差を大きくすれば湿度センサにより湿度検出精度がよくなくても乾燥具合を判断することができる。

また、間欠運転の検知期間において、霧浸入判定手段が「霧の発生有り」を検知しなかった場合には、給気用送風機および排気用送風機の連続運転を行なうとともに、その後霧浸入判定手段が「霧の発生有り」を検知した場合には、停止期間調整手段が、記憶手段に記憶されているステージ番号の読み込みを行い、読み込んだステージ番号ｎの値に１を加え、読み込んだステージ番号ｎに対応する時間長より更に長い時間長に対応する新たなステージ番号ｎ＋１の値を記憶手段に更新して記憶するとともに、停止期間の時間長を記憶手段に更新して記憶したステージ番号（新たなステージ番号ｎ＋１）に対応する時間長にした間欠運転を再度行なうので、室外湿度条件（給気Ｄの状態）の時間経過に伴う変化に対応して室外湿度条件（給気Ｄの状態）による換気運転の制限（特に霧や高湿度の空気の取り込み時の換気停止）を極力少なくし、換気をできるだけ維持させ、室内環境を快適な状態にすることが可能となる。

また、間欠運転での各ステージの停止時間Ｔｎの時間長さの調整具合を切り替える切替手段を制御部に備えているので、熱交換装置を据付する時や据え付け後に、据付される地域が霧多発地域か一般地域かに合わせ切替スイッチを切り替えて、停止時間Ｔｎの時間長さの調整具合を変えることがきる。霧の発生状況は地域によって大きく異なり、霧があまり発生しない地域もあれば、霧が多発する地域もあるが、一般的には霧多発地域では霧の発生時間も長い傾向にある。そこで切替手段によって、霧が多発しない地域では一般地域モードに設定し、霧多発地域では一般地域モードより停止時間の時間長さを長くする霧多発地域モードに設定することで、換気運転の制限（特に霧や高湿度の空気の取り込み時の換気停止）を極力少なくし、換気をできるだけ維持させ、室内環境を快適な状態にすることが可能となり、また熱交換器の保水限界を超えてしまうことを極力低減させることができる。

尚、霧多発地域の例としては、例えば気象庁の気象統計データより北海道の稚内、北見枝幸、釧路、雄武、紋別、網走、寿都、江差、苫小牧、室蘭、浦河、帯広、根室、青森県の八戸、岩手県の宮古、宮城県の石巻、福島県の小名浜、栃木県の奥日光、千葉県の銚子、館山、静岡県の石朗崎、御前崎、長野県の軽井沢、高知県の室戸岬、長崎県の平戸、雲仙岳、熊本県の阿蘇山などの地域や、一般的には山間部、湖、川、海岸などの近くが挙げられる。

１ 本体箱体
２ 湿度センサ
３ 温度センサ
４ 室内側吸込口
５ 室外側吸込口
６ 室内側吹出口
７ 室外側吹出口
８ 排気通路（排気風路）
９ 給気通路（給気風路）
１０ 排気用送風機
１１ 給気用送風機
１２ 熱交換器
３０ 制御部
３０ａ 霧浸入判定手段
３０ｂ 停止期間調整手段
３０ｃ 記憶手段
３０ｄ 制御手段
３５ 切替スイッチ（切替手段）
５０ 熱交換換気装置
ｎ ステージ番号
Ｔｎ 停止時間
Ｔｓ 検出時間
Ｔｄ 乾燥時間

Claims (4)

1. 本体箱体に、給気用送風機、排気用送風機及び熱交換器を内蔵し、前記給気用送風機により室外側吸込口から室外空気を吸込み、前記熱交換器を通して室内側吹出口から室内に給気する給気風路、及び前記排気用送風機により室内側吸込口から室内空気を吸込み、前記熱交換器を通して室外側吹出口から室外に排気する排気風路が形成された熱交換換気装置において、
   前記給気風路に配設され室外空気の湿度を検出する湿度センサと、
   前記湿度センサの値から霧が発生したと判断した場合には、前記給気用送風機および前記排気用送風機を所定時間停止させ、
   その後に、前記給気用送風機および前記排気用送風機の運転を再開してから所定の検知期間、前記湿度センサの値から霧の発生有無を判断し、霧が発生したと判断した場合には、前記給気用送風機および前記排気用送風機を前記所定時間より長い時間停止させる制御部と、を備えた
   ことを特徴とする熱交換換気装置。
2. 本体箱体に、給気用送風機、排気用送風機及び熱交換器を内蔵し、前記給気用送風機により室外側吸込口から室外空気を吸込み、前記熱交換器を通して室内側吹出口から室内に給気する給気風路、及び前記排気用送風機により室内側吸込口から室内空気を吸込み、前記熱交換器を通して室外側吹出口から室外に排気する排気風路が形成された熱交換換気装置において、
   前記給気風路に配設され室外空気の湿度を検出する湿度センサと、
   前記湿度センサで検知された湿度に応じて、前記給気用送風機および前記排気用送風機の運転を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、複数のステージとそれに対応した停止時間とが設定されたテーブルと、ステージを記憶した記憶手段を有し、
   前記湿度センサの値から霧が発生したと判断した場合には、
   前記記憶手段に記憶されたステージに対応する停止時間より長い停止時間になるステージに更新して前記記憶手段への記憶と、前記更新したステージに対応した停止時間、前記給気用送風機および前記排気用送風機の停止と、その後に、前記給気用送風機および前記排気用送風機の運転を再開してから所定の検知期間、前記湿度センサの値から霧の発生有無の判断とを、霧の発生が無いと判断するまで繰り返す
   ことを特徴とする熱交換換気装置。
3. 前記給気用送風機および前記排気用送風機の運転を再開してから霧の発生が無いと判断した場合には、所定の乾燥時間、前記給気用送風機および前記排気用送風機の運転を継続した後、前記記憶手段に記憶されたステージに対応する停止時間より短い停止時間になるステージに更新して前記記憶手段へ記憶させることを特徴とする請求項２に記載の熱交換換気装置。
4. 制御部は、湿度センサの値が閾値を超える場合には、霧が発生したと判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の熱交換換気装置。

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