JP6253459B2 - 空調用換気装置 - Google Patents
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また、室内の炭酸ガスを検知する炭酸ガスセンサーを空調用換気装置の内部に設置し、検知した空調用換気装置内部の炭酸ガスの濃度に応じて空調用換気装置の風量を制御する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
図1は、本発明の実施の形態に係る空調用換気装置の内部構成を簡略化した横断面図、図2は、本発明の実施の形態に係る空調用換気装置の内部構成を簡略化した縦断面図である。なお、図1に記載のOA(Outdoor Air)は外気、SA(Supply Air)は給気、RA(Return Air)は環気、EA(Exhaust Air)は排気をそれぞれ示している。また、図1および図2中の矢印は空気の流れを示している。
図1に示す空調用換気装置は、直方体状の本体ケーシング1によって形成され、内部に全熱交換器4を有し、一般的に天井の内側に隠蔽された状態で設置される。空調用換気装置は全熱交換器4の他に、本体ケーシング1を平面視してその長手方向一端面に短手方向に並んで設けられた外気吸込口7および排気吹出口10と、その一端面と対向する他端面に短手方向に並んで設けられた給気吹出口8および室内空気吸込口9と、全熱交換器4を介して外気吸込口7および給気吹出口8を結ぶ給気風路17と、全熱交換器4を介して室内空気吸込口9および排気吹出口10を結ぶ排気風路18と、給気流を形成する給気用送風機2と、排気流を形成する排気用送風機3と、炭酸ガス濃度を検知する炭酸(CO2)ガスセンサー20と、外気の温度を計測する外気温度センサー11と、外気の湿度を計測する外気湿度センサー12と、室内の湿度を計測する室内湿度センサー16と、各種設定を行うリモコン15と、給気用送風機2および排気用送風機3の風量を制御する制御部14と、を備えている。
全熱交換器4は、例えば平板紙上に波板紙(コルゲートシート)を接着して形成された平板状の給気通路と、同様に平板紙上に波板紙(コルゲートシート)を接着して形成された平板状の排気通路とが互いに直交するように多数積層されたものである。そして、給気風路17と排気風路18との間に設置され、給気風路17を通過する外気と排気風路18を通過する室内空気との間で全熱交換を行う。なお、全熱交換器4は本発明の「熱交換器」に相当する。
排気用送風機3は、排気風路18上に設置されて内部に排気用モータ3aを備えており、排気用モータ3aが回転すると、室内空気吸込口9から室内空気が吸い込まれ、吸い込まれた室内空気は全熱交換器4を通って排気吹出口10から室外へと排気される。
そして、給気用モータ2aおよび排気用モータ3aは、制御部14からの制御に応じて回転速度が可変し、それによって換気風量が変わる。
加湿器6は、除加湿風路19の給気吹出口8側に配置されており、給気風路17(除加湿風路19)を通過する空気を加湿する。なお、加湿器6には給排水チューブ(図示せず)が設けられている。
除湿は、空調コイル5の内部に低温冷媒を通して給気風路17(除加湿風路19)を通過する空気を冷却し、空調コイル5に水滴を付着させることにより行われる。なお、空調コイル5に付着した水滴はドレン皿22に滴下して回収される。一方、加湿は、空調コイル5の内部に高温冷媒を通して給気風路17(除加湿風路19)を通過する空気を温め、その空気に加湿器6の給排水チューブから水を供給することにより行われる。
室内湿度センサー16は、室内空気吸込口9と全熱交換器4との間に設けられ、室内の湿度を計測する。
制御部14は、炭酸ガス濃度から取得した情報が「弱」と「微弱」との間のしきい値以下のときには、換気風量が「微弱」となるように給気用送風機2および排気用送風機3の風量を制御する。また、炭酸ガス濃度から取得した情報が「弱」と「微弱」との間のしきい値を超え、かつ、「強」と「弱」との間のしきい値以下のときには、換気風量が「弱」となるように給気用送風機2および排気用送風機3の風量を制御する。さらに、炭酸ガス濃度から取得した情報が「強」と「弱」との間のしきい値を超えたときには、換気風量が「強」となるように給気用送風機2および排気用送風機3の風量を制御する。
また、制御部14には優先モード設定用のDIPSW14aが設けられている。
本実施の形態に係る空調用換気装置は、「換気優先」モードおよび「除加湿優先」モードの2つの優先モードを備えている。
「換気優先」モードは、室内の湿度の調整よりも室内の換気風量の調整を優先させるモードであり、「除加湿優先」モードは、室内の換気風量の調整よりも室内の湿度の調整を優先させるモードである。この2つの優先モードは、リモコン15により設定することができるが、制御部14に設けられたDIPSW14aで予め設定することもできる。そのため、リモコン15を備えていない空調用換気装置でもDIPSW14aにより設定することが可能である。なお、優先モードの「除加湿優先」は、本発明の「湿度優先」に相当する。また、DIPSW14aおよびリモコン15は、本発明の「優先モード設定手段」に相当する。また、リモコン15は、本発明の「換気風量設定手段」および「運転モード設定手段」に相当する。
「除湿運転」は室内の湿度を下げるモードであり、「加湿運転」は室内の湿度を上げるモードであり、「冷房運転」は室内の温度を下げるモードであり、「暖房運転」は室内の温度を上げるモードであり、「送風運転」は室内に空調せずに風を送出するモードである。なお、「送風運転」モード中はサーモON/OFFが行われない、つまり、サーモOFF状態となる。ここで、室外機1台に対して空調用換気装置が1台の構成(つまり1対1)である場合、サーモONとは、空調コイル5と冷媒回路を構成する室外機の圧縮機を動作させることであり、サーモOFFとは、その圧縮機を停止させることである。また、室外機1台に対して空調用換気装置および室内機の総数が複数台の構成(つまり1対複数)である場合において、サーモONとは、LEVなどの膨張弁(図示せず)を開いてその系統に冷媒を循環させることであり、サーモOFFとは、LEVなどの膨張弁(図示せず)を閉じてその系統の冷媒の循環を止めることである。
また、「強」、「弱」、「微弱」の3段階に換気風量が設定可能となっている。さらに換気風量は「自動」に設定が可能であり、「自動」に設定されると炭酸ガス濃度に応じて自動で換気風量制御が行われ、その換気風量制御は「強」、「弱」、「微弱」の範囲で行われる。
なお、空調用換気装置の機能は、上記に限定されるものではない。
以下、本実施の形態に係る空調用換気装置の制御フローについて、図3を用いて説明する。
まず、DIPSW14aまたはリモコン15で優先モードを設定する(S1)。そして、どちらの優先モードが設定されているかを判定する(S2)。「換気優先」モードが設定されていたらS3へ進む。次に、S3では換気風量設定が「自動」であるかどうかを判定する。換気風量設定が「自動」でなければS4へ進み、設定された換気風量に制御する。一方、換気風量設定が「自動」であればS5へ進み、炭酸ガスセンサー20から室内空気の炭酸ガス濃度の情報を取得する。その後、取得した室内空気の炭酸ガス濃度の情報に応じて「強」、「弱」、「微弱」のいずれかに換気風量を制御する(S6)。
一方、換気風量設定が「自動」であればS9へ進み、炭酸ガスセンサー20から室内空気の炭酸ガス濃度の情報を取得する。その後、運転モードが「送風」に設定されているかどうかを判定する(S10)。運転モードが「送風」に設定されている場合は、取得した室内空気の炭酸ガス濃度の情報に応じて「強」、「弱」、「微弱」のいずれかに換気風量を制御する(S11)。一方、運転モードが「送風」に設定されていない場合は、取得した室内空気の炭酸ガス濃度の情報に応じて「強」、「弱」のいずれかに換気風量を制御する(S12)。つまり、優先モードが「除加湿優先」かつ換気風量設定が「自動」で、運転モードが「送風」に設定されていない場合は、換気風量制御は「強」および「弱」の範囲で行われる。つまり、「微弱」の範囲は除外される。
そこで、上記の風量不足による異常停止となるのを防止するために、優先モードが「除加湿優先」かつ換気風量設定が「自動」で、運転モードが「送風」に設定されていない場合は、「微弱」の範囲を除外する。つまり、換気風量を制御する範囲を、風量不足による異常停止とならない範囲に変更する。
また、「送風」の運転モードでは、その間サーモON/OFFは行われず換気風量を「微弱」に切り替えても問題ないため、「強」、「弱」、「微弱」の3段階で切り替えることで、室内の換気風量の調整を適切に行うことができる。
また、「加湿」または「除湿」運転中にサーモOFFとなった場合も、「強」および「弱」の2段階とする。
Claims (7)
- 外気を室内へ給気するための給気風路、および室内空気を室外へ排気するための排気風路を備えた本体ケーシングと、
前記給気風路内に設置された給気用送風機と、
前記排気風路内に設置された排気用送風機と、
前記給気風路を通過する外気と前記排気風路を通過する室内空気との間で熱交換を行う熱交換器と、
室内空気から炭酸ガス濃度を検知する炭酸ガスセンサーと、
少なくとも前記炭酸ガスセンサーから取得した情報に応じて前記給気用送風機および前記排気用送風機の風量を制御して室内の換気風量を制御する制御部と、
室内の湿度調整を行う湿度調整手段と、
少なくとも室内の湿度の調整を優先する湿度優先、および室内の換気風量の調整を優先する換気優先の優先モードのうち、いずれか一つを設定する優先モード設定手段と、
少なくとも強、弱、微弱、および自動の換気風量のうち、いずれか一つを設定する換気風量設定手段と、
少なくとも送風、および除湿または加湿の運転モードのうち、いずれか一つを設定する運転モード設定手段と、を備え、
前記制御部は、
前記優先モード設定手段により前記優先モードが湿度優先に設定された場合、かつ、前記換気風量設定手段により前記換気風量が自動に設定された場合、かつ、前記運転モード設定手段により前記運転モードが前記送風以外に設定された場合に、
前記換気風量を制御する範囲を変更する
ことを特徴とする空調用換気装置。 - 前記制御部は、
前記優先モード設定手段により前記優先モードが湿度優先に設定された場合は、
前記換気風量を制御する範囲を、風量不足による異常停止とならない範囲に変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の空調用換気装置。 - 前記制御部は、
前記換気風量設定手段により前記換気風量が自動に設定された場合は、
前記炭酸ガスセンサーから取得した前記情報に応じて前記換気風量を制御し、
自動以外に設定された場合は設定された強さに前記換気風量を制御する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の空調用換気装置。 - 前記制御部は、
前記換気風量設定手段により前記換気風量が自動に設定された場合は、
前記炭酸ガスセンサーから取得した炭酸ガス濃度が、
弱と微弱との間のしきい値以下のときには微弱となるように前記換気風量を制御し、
弱と微弱との間のしきい値を超え、かつ、強と弱との間のしきい値以下のときには弱となるように前記換気風量を制御し、
強と弱との間の切換しきい値を超えたときには強となるように前記換気風量を制御する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の空調用換気装置。 - 前記制御部は、
前記換気風量設定手段により前記換気風量が自動に設定された場合、かつ、前記運転モード設定手段により前記運転モードが前記送風に設定された場合は、
前記炭酸ガスセンサーから取得した前記情報に応じて強、弱、および微弱のうちいずれか一つに前記換気風量を制御し、
前記換気風量設定手段により前記換気風量が自動に設定された場合、かつ、前記運転モード設定手段により前記運転モードが前記送風に設定されていない場合は、
風量不足による異常停止となるのを防止するために、
前記炭酸ガスセンサーから取得した前記情報に応じて強および弱のうちいずれか一つに前記換気風量を制御する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の空調用換気装置。 - 室内の湿度を検知する湿度センサーを備え、
前記制御部は、
前記湿度センサーから取得した情報が、
加湿運転時であれば予め設定された湿度を超えた場合、または除湿運転時であれば予め設定された湿度未満の場合は前記優先モードを換気優先に切り替え、それ以外の場合は湿度優先に切り替える
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の空調用換気装置。 - 人を検知する人感センサーを備え、
前記制御部は、
前記人感センサーから取得した情報が、
人の検知ありの場合は前記優先モードを湿度優先に切り替え、それ以外の場合は換気優先に切り替える
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の空調用換気装置。
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