JP6167297B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、室内空気を換気する換気装置に関するものである。

従来、この種の換気装置は、室内空気の汚染度合いに応じ換気冷暖房と空気清浄化冷暖房とを自動的に切り換える空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気装置について図３を参照しながら説明する。

１０１は換気装置であり、内部に送風用モータ１０２で駆動される送風用ファン１０３と、送風用ファン１０３より吐出する風を加熱または冷却するための冷温水コイル１０４を有する加熱冷却部と、換気用モータ１０５で駆動される排気用ファン１０６と給気用ファン１０７と、排気用ファン１０６により屋外に排出される空気と給気用ファン１０７により屋外から給気する空気との間で熱交換をおこなうための全熱交換器１０８を有する換気部と、集塵および脱臭機能を有する空気浄化装置１０９を有する空気浄化部を内蔵するとともに、室内からの還気を換気部に導くか空気浄化部に導くかを適時自動的に切り換えるためのダンパー１１０と、室内からの還気の汚染度合を感知するだめのセンサ１１１とを内蔵している。

特開昭６３−１５６９４６号公報

このような従来の換気装置においては、天井裏に設置する換気扇や隠蔽型の熱交換型換気装置等では汚れた埃センサのレンズをメンテにより清掃することが非常に困難である、という課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、吸込み空気によるレンズの汚れや、低温環境下にレンズに結露し難い、埃センサユニットを提供することができる換気装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る換気装置は、吹出口と吸込口を設け
た箱型の筐体内部に送風機を備えた換気装置において、受光部と発光部を有し、光の反射により浮遊粒子を検知する埃センサと前記埃センサを格納するセンサ格納部を設け、前記センサ格納部は、前記筐体内に形成される風路に面して設けられるとともに、前記風路との境界に開閉可能なシャッターを備え、前記シャッターは間欠的に開閉し、前記埃センサは、前記シャッターが開いているときに検知を行い、前記シャッターが閉じているときは検知を行わないものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、埃センサが風路内の空気にさらされる時間を短縮し、レンズの汚れを緩和する、という効果を得ることができる。

本発明の実施の形態の熱交換形換気装置を示す上面断面図 埃センサの構成図 従来の熱交換形換気装置を示す上面構成図

本発明の一態様に係る換気装置は、吹出口と吸込口を設けた箱型の筐体内部に送風機を備えた換気装置において、受光部と発光部を有し、光の反射により浮遊粒子を検知する埃センサとこの埃センサを格納するセンサ格納部を設け、このセンサ格納部は、前記筐体内に形成される風路に面して設けられるとともに、この風路との境界に開閉可能なシャッターを備えたという構成を有する。これにより、シャッターを開にした時に埃センサで浮遊粒子を検知することとなるので、通常時はシャッター閉、検知時のみシャッター開にすることにより、埃センサが風路内の空気にさらされる時間を短縮し、レンズの汚れを緩和する、という効果を奏する。

また、前記埃センサの風上側の風路に温湿度センサを設けた、という構成にしてもよい。これにより、温湿度センサで埃センサに導入する空気の温度を検知しシャッターを開閉することとなるので、露点温度以下ではシャッターを閉じレンズの結露発生を防止する、という効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態による熱交換機器１は、筐体内部に熱交換素子２と給気送風機３と排気送風機４を備えている。給気送風機３は、その運転により、屋外の空気（外気Ａ）を室内に取り入れる。排気送風機４は、その運転により室内の空気（室内空気Ｂ）を屋外に排出する。熱交換素子２は、室内空気Ｂと外気Ａを換気する際に、室内空気Ｂと外気Ａの間で熱や湿度を交換する。給気送風機３、排気送風機４は遠心型の送風機を用いている。

また、熱交換機器１は、外気Ａを吸い込む外気吸込口１４と、吸い込んだ外気Ａを室内へ供給する室内給気口１５を備えている。同様に、室内空気Ｂを吸い込む室内吸込口７と吸い込んだ室内空気Ｂを屋外へ排出する排気口１６を備えている。外気Ａは、外気吸込口１４から室内給気口１５へ至る給気風路を通ることになる。また、室内空気Ｂは、室内吸込口７から吸い込まれ、排気口１６へ至る排気風路を通ることになる。

外気吸込口１４と熱交換素子２の間には、外気Ａを清浄する屋外側空気清浄フィルター５が備えられている。室内吸込口７と熱交換素子２の間には、熱交換素子２を汚れから保護するプレフィルター１７が備えられている。また、室内吸込口７の下流側には、室内空気Ｂに含まれる浮遊粒子量を検知する埃センサ８が設けられる。また、外気Ａの外気吸込口１４の下流側には、外気Ａに含まれる浮遊粒子量を検知する埃センサ９が設けられる。埃センサ８は、排気風路に面したセンサ格納部２４に納められている。また、埃センサ９は、給気風路に面したセンサ格納部２５に納められている。センサ格納部２４、センサ格納部２５は、それぞれの風路の風の流れに対し平行な入口、もしくは風の流れの背面側（言わば、風が回り込んだ面）に入口を設け、この入口にシャッター１２、シャッター１３が設けられる。図１においては、風向に平行にセンサ格納部２４、センサ格納部２５の入口が設けられている。

また、埃センサ８、埃センサ９は赤外線による発光部２０とこれを受ける受光部２１から構成されている。発光部２０から発した赤外線は、埃センサ８（あるいは、埃センサ９）内に導入された空気中の埃２３に反射し、受光部２１で赤外線の信号を受け粒子量、粒子径を判別する。

シャッター１２（シャッター１３）の構成は、その回転軸１８とステッピングモータ１９のシャフトを連結しモータの回転方向を制御することによりシャッター１２（シャッター１３）を開閉するものである。

また、外気吸込口１４の近傍には、温湿度センサ１０が設けられている。この温湿度センサ１０で外気Ａの温湿度、すなわち埃センサ８に導入する空気の温湿度を検知する。

また、室内吸込口７の近傍には、温湿度センサ１１を設け、この温湿度センサ１１で室内空気Ｂの温湿度、すなわち、埃センサ９に導入する空気の温度湿度を検知する。

制御部６は、シャッター１２、シャッター１３を１時間毎にそれぞれ１回、約１０秒間開き、このときの浮遊粒子量を検知する。埃センサ８、埃センサ９で検出された浮遊粒子量に応じ給気送風機３と排気送風機４の回転数すなわち風量を制御する。例えば室内の浮遊粒子量がある閾値を超えた場合は排気送風機４の風量を増加させて室内の浮遊粒子を屋外に排出する。あるいは、給気送風機３の風量を増加させ、フレッシュな空気を室内に給気してもよい。

ここで、径が１０μｍより小さい浮遊粒子は、落下が遅く空気中に長く滞留している。そのため、時間変化に対し浮遊粒子量に変化が少なく１時間毎に１０秒程度のサンプリングでも、２４時間連続計測したものと同じ傾向となる。

また、シャッター１２はほとんどの時間帯で閉じた状態になっているので、埃センサ９の温度と給気風路の温度（外気Ａの温度）との間に温度差ができる。そのため、冷房時などには、埃センサ９の温度が低く、給気風路の温度（外気Ａの温度）が高くなる場合がある。このような場合、冷えた埃センサ９のレンズに暖かい空気が触れ冷えることで、結露が発生することがある。この発生した結露や結露跡による埃センサ９の誤判断や故障を防止するため、温湿度センサ１０で検出した温湿度により０℃以下の低温時や外気Ａに霧が発生している場合はシャッター１２を閉じたままにしておき、埃センサ９による浮遊粒子量の検出を行なわないようにする。

この制御により埃センサ８、埃センサ９は、１０年間で約２４０時間のみしか空気にさらされないことになるので、埃センサ８、埃センサ９のレンズ２２には汚れの付着を抑制し、メンテナンスを行なわずにセンサ感度を長期間維持できることになる。

本発明にかかる換気装置は、外気と室内空気の熱交換を目的とするダクト式の換気装置、ダクト式の空気調和装置などの用途として有効である。

１ 熱交換機器
２ 熱交換素子
３ 給気送風機
４ 排気送風機
５ 屋外側空気清浄フィルター
６ 制御部
７ 室内吸込口
８ 埃センサ
９ 埃センサ
１０ 温湿度センサ
１１ 温湿度センサ
１２ シャッター
１３ シャッター
１４ 外気吸込口
１５ 室内給気口
１６ 排気口
１７ プレフィルター
１８ 回転軸
１９ ステッピングモータ
２０ 発光部
２１ 受光部
２２ レンズ
２３ 埃

Claims (4)

1. 吹出口と吸込口を設けた箱型の筐体内部に送風機を備えた換気装置において、
   受光部と発光部を有し、光の反射により浮遊粒子を検知する埃センサと、
   前記埃センサを格納するセンサ格納部を設け、
   前記センサ格納部は、前記筐体内に形成される風路に面して設けられるとともに、前記風路との境界に開閉可能なシャッターを備えた換気装置であって、
   前記シャッターは間欠的に開閉し、
   前記埃センサは、通常状態である前記シャッターが閉じているときは検知を行わず、非通常状態である前記シャッターが開いているときに検知を行う換気装置。
2. 前記シャッターは１時間に１回５〜１５秒間開放する請求項１に記載の換気装置。
3. 前記埃センサの風上側の風路に温度センサ、もしくは温湿度センサを設けた請求項１に記載の換気装置。
4. 前記筐体内部に熱交換素子を備え、
   前記送風機として、少なくとも１台ずつの給気送風機、排気送風機を備え、
   前記給気送風機によって、外気を吸い込んで室内に給気し、
   前記排気送風機によって、室内空気を吸い込んで外部に排気し、
   前記熱交換素子において外気と室内空気との間で熱交換を行う請求項１〜３の何れか１項に記載の換気装置。
   

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