JP7209143B2

JP7209143B2 - 熱交換型換気扇

Info

Publication number: JP7209143B2
Application number: JP2018160919A
Authority: JP
Inventors: 健太種治; 大輔橋野; 訓藤本; 直人正村; 真璃子杉山
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2038-08-30
Also published as: JP2020034223A; WO2020045002A1

Description

本発明は、熱交換型換気扇における給排気の送風制御に関する。

従来、この種の熱交換型換気扇は図９の概略図に示すように、本体１０１に室外吸込口１０２から室内給気口１０３に通風する送風路１０４と、内気を吸込む室内吸込口１０５から室外排気口１０６に通風する排気路１０７と、室内吸込口１０５から吸込んだ内気を、室内給気口１０３へ通風する循環路１０８と、排気流と給気流の熱交換を行う熱交換素子１０９と、給気流を発生させる給気ファン１１０及び排気流を発生させる排気ファン１１１と、室内の微粒子濃度を検出する微粒子センサ１１２と、送風路１０４上に微粒子の除去を行う微粒子除去フィルタ１１３を備えた熱交換型換気扇が知られている。

従来の熱交換型換気扇は、室内の微粒子センサ１１２で検知した微粒子濃度に基づいて送風路１０４及び排気路１０７と循環路１０８を制御している。また、循環路１０８によって運転がされる場合は、室外吸込口１０２と室外排気口１０６とが閉じられた状態で循環運転を行っている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７―２２９８２８号公報

このような従来の熱交換型換気扇では室内微粒子濃度が高い場合は、循環路による循環運転により、微粒子フィルタを介すことで内気の浄化を行っていた。しかし、このような循環運転では、循室外吸込口と室外排気口とが閉じられた状態で循環運転を行っている為、換気が必要な場合であっても外気を取り入れることができず、換気ができないという課題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するもので、室内の微粒子濃度が高い場合において、従来の循環運転に加え、外気を取り入れる混風運転を行うことにより、室内の空気環境に応じて内気の浄化及び換気を行うことができる熱交換型換気装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の熱交換型換気扇は、熱交換素子を介し室外吸込口から吸込んだ外気を室内給気口より室内に供給する給気風路及び給気ファンと、熱交換素子を介し室内吸込口から吸込んだ内気を室外排気口より室外に排気する排気風路及び排気ファンと、前記排気風路内で前記室外排気口に設けられた室外排気シャッターと、前記給気風路と前記排気風路との間に設けられ、室外排気口の室外排気シャッターを閉口として室内吸込口から吸込んだ内気を室内給気口に循環する循環風路と、前記給気風路及び前記排気風路で構成されている給排気運転から、前記循環風路及び前記給気風路で構成される混風運転に切替える循環ダンパと、前記室内吸込口を通る微粒子濃度を検出する室内微粒子センサと、前記室内給気口を通る微粒子を除去する微粒子除去フィルタとを備えた熱交換型換気扇において、前記室内微粒子センサによって検出された微粒子濃度の値が所定の値よりも高い場合に、前記循環ダンパを前記混風運転に切替え、前記室外給気シャッターを開いて前記室外吸込口を開口とし、給気ファンを動作させて、前記給気風路による室外から室内への給気と、前記循環風路による室内から室内への循環を同時に行う前記混風運転を行い、微粒子除去フィルタを介して室内の空気の微粒子の除去を行いつつ外気からの給気を取り入れ、前記循環ダンパは排気風路の下流側となる室外排気口の近傍に設けられ、前記混風運転を前記給気ファン及び前記排気ファンの双方を用いて前記混風運転を行い、前記混風運転は、前記室内微粒子センサの検知した濃度に応じて、前記給気ファンと前記排気ファンの回転数をそれぞれ制御し、前記給気ファンにおける給気風量と、前記排気ファンにおける循環風量との差分によって、前記混風運転における給気風量と循環風量の割合の制御を行うことを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明の熱交換型換気扇の混風運転によって、室内の空気中の微粒子の除去及び外気の取り入れによる換気を同時に行うことができる。

本発明の実施の形態１の構成を示す図本発明の実施の形態１の構成を示す図本発明の実施の形態１の循環運転における風路を示す図本発明の実施の形態１の給気混風運転における風路を示す図本発明の実施の形態１の換気混風運転における風路を示す図本発明の実施の形態１の熱交混風運転における風路を示す図本発明の実施の形態２の混風運転における風路を示す図本発明の実施の形態１の運転状態を決定するフローチャートを示す図従来技術の概略構成図

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、未満に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するために例示するものであって、本発明は未満のものに特定しない。特に実施の形態に記載されている数値、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる実施例に過ぎない。

本発明の請求項１記載の熱交換型換気扇は、熱交換素子を介し室外吸込口から吸込んだ外気を室内給気口より室内に供給する給気風路及び給気ファンと、熱交換素子を介し室内吸込口から吸込んだ内気を室外排気口より室外に排気する排気風路及び排気ファンと、給気風路内で前記室外吸込口に設けられた室外給気シャッターと、排気風路内で室外排気口に設けられた室外排気シャッターと、給気風路と排気風路との間に設けられ、室外排気口の室外排気シャッターを閉口として室内吸込口から吸込んだ内気を室内給気口に循環する循環風路と、給気風路及び排気風路で構成されている給排気運転から、循環風路及び給気風路で構成される混風運転に切替える循環ダンパと、室内吸込口を通る微粒子濃度を検出する室内微粒子センサと、室内給気口を通る微粒子を除去する微粒子除去フィルタと、を備えた熱交換型換気扇において、室内微粒子センサによって検出された微粒子濃度の値が所定の値よりも高い場合に、循環ダンパを混風運転に切替え、室外排気シャッターを閉じて室外吸込口を閉口とし、給気ファンを動作させて、給気風路による室外から室内への給気と、循環風路による室内から室内への循環を同時に行う混風運転を行い、微粒子除去フィルタを介して室内の空気の微粒子の除去を行いつつ外気からの給気を取り入れることを特徴とする。

これにより、熱交換型換気扇は、混風運転によって、室内の空気中の微粒子の除去及び外気の取り入れによる換気を同時に行うことで効率的に最適な空気室を提供することができる。

本発明の請求項２記載の熱交換型換気扇は、循環ダンパは排気風路の下流側となる室外排気口の近傍に設けられ、混風運転を給気ファン及び排気ファンの双方を用いて混風運転を行うことを特徴としたものである。

これにより、給気ファン及び排気ファンの両方を使用して、混風運転を行うことで、室内の空気の循環を効率的に促進することができ、室内微粒子濃度が非常に高い場合でも、短時間で室内微粒子を低減することができる。

本発明の請求項３記載の熱交換型換気扇における混風運転は、室内微粒子センサの検知した濃度に応じて、給気ファンと排気ファンの回転数をそれぞれ制御し、給気ファンにおける給気風量と、排気ファンにおける循環風量との差分によって、混風運転における給気風量と循環風量の割合の制御を行うことを特徴としたものである。

これにより、混風運転における循環風量と給気風量とを給気ファン及び排気ファンの回転数により制御することができ、室内微粒子の濃度に応じた循環風量と給気風量とを適宜調整することができる。

本発明の請求項４記載の熱交換型換気扇における混風運転は、室外排気シャッターを動作させ、室外排気口を閉口状態から開口状態とし、循環ダンパの開き角度によって排気風量と循環風量の制御を行うことを特徴としたものである。

これにより、混風運転に加えて、室内から室外への排気も行うことができ、室内微粒子を除去する循環運転だけでなく、換気運転を同時に行うことができ、室内微粒子濃度を低減できると共に、フィルタで除去できない浮遊物質を排気することができる。

本発明の請求項５記載の熱交換型換気扇は、熱交換素子を介さずに室外吸込口から吸込んだ外気を室内給気口より室内に供給する換気給気風路と、熱交換素子を介さずに室内吸込口から吸込んだ内気を室外排気口より室外に排気する換気排気風路と、給気風路と換気給気風路を切替える換気給気ダンパと、排気風路と換気排気風路を切替える換気排気ダンパと、室外吸込口に室外の温度を検知する室外温度センサと、室内吸込口に室内の温度を検知する室内温度センサとを備え、室外温度センサの検知した温度Ｔｏ、室内温度センサの検知した温度をＴｉ、所定の温度差をＴａとすると、混風運転において、|Ｔｏ―Ｔｉ|≦Ｔａの場合に換気給気ダンパ及び換気排気ダンパを熱交換素子を介さない換気給気風路と換気排気風路に切替え、|Ｔｏ―Ｔｉ|＞Ｔａの場合に換気給気ダンパ及び換気排気ダンパを熱交換素子を介す給気風路と排気風路に切替えることを特徴としたものである。

これにより、室外温度と室内温度の差によって、混風運転時に熱交換素子を介す熱交風路と熱交換素子を介さない換気風路を切替える制御をすることができる。室外と室内の温度差が大きい場合には、給気風路と排気風路との熱交運転を用いた混風運転を行い、温度差が小さい場合には、換気運転を用いた混風運転が可能になることで、効率的に熱の回収を行いながら、内気の浄化が可能となる。

本発明の請求項６記載の熱交換型換気扇は、循環ダンパは排気風路の上流側である室内吸込口の近傍に設けられ、給気ファンの動作制御と循環ダンパの開閉角度とによって混風運転の制御を行うことを特徴としたものである。

これにより、混風運転における循環風量と給気風量とを給気ファンの動作制御と循環ダンパの開閉角度の制御によって、正確に調整することができる。

本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１から図７を参照して本発明の実施の形態１の熱交換型換気扇について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１の熱交換型換気扇を平面視したものであり、熱交換型換気扇の主要部の構成を示すものである。

熱交換型換気扇１は、建物内の天井裏または、側面壁内もしくは床下に設置されるものであり、以下、床下に設置した場合について説明する。

熱交換型換気扇１は直方体の形状をしており、熱交換素子２と、室外吸込口３と、室内給気口４と、室内吸込口５と、室外排気口６とを有している。

熱交換型換気扇１に内蔵される熱交換素子２は、屋内からの排気する空気の熱を回収して屋外からの給気する空気に熱を与える機能を有している。この熱交換素子２は、排気流からの排気熱を回収して給気流に熱を与える機能を有していて、所定の間隔をあけて積層された複数の伝熱板により風路が構成されている。

この伝熱板は、気体遮蔽性と透湿性を有していて、室内の空気と室外の空気を伝熱板の間に交互に流すことで、換気を行いながら伝熱板を介して熱交換および水分の交換を行うことができる構成となっている。すなわち、熱交換素子２の内部では、給気風路Ａと排気風路Ｂとが伝熱板を挟んで交互に積層されて設けられている構成となっており、これにより、給気流と排気流とが混同することなく熱交換を行うことができるものである。

室外吸込口３と室内給気口４は給気風路Ａで連通していて、給気風路Ａの室内給気口４の近傍には、給気流を発生させるための給気ファン７を備えている。また、室内吸込口５と室外排気口６は排気風路Ｂで連通していて、排気風路Ｂの室外排気口６の近傍には、排気流を発生させるための排気ファン８を備えている。

また、熱交換型換気扇１の内部には、室外給気シャッター９と、室外排気シャッター１０と、換気給気ダンパ１１と、換気排気ダンパ１２と、循環口１３と、循環ダンパ１４とを備えている。室外給気シャッター９は、室外吸込口３の端部に支点を有する開閉自在の隔壁であり、室外吸込口３を開閉するように動作する。室外排気シャッター１０は、室外排気口６の端部に支点を有する開閉自在の隔壁であり、室外排気口６を開閉するように動作する。

換気給気ダンパ１１は、熱交換素子２の室外吸込口３側において、熱交換素子２への外気の流入を制御するものである。

給気流と排気流の熱交換を行う熱交換運転においては、給気流を熱交換素子２に通す必要があるため、換気給気ダンパ１１を熱交換素子２を通過する給気風路Ａが形成するように制御する。

従って、給気風路Ａにおいて給気ファン７が動作することで、室外吸込口３から吸込まれた外気を熱交換素子２を通過させ、室内給気口４から給気を行うことができる。

一方、熱交運転を行わない、外気を熱交換素子２に通さずに室内に導入する換気運転を行う時には、図２に示すように、換気給気ダンパ１１を、熱交換素子２を塞ぐ側に可動する。これにより、熱交換素子２をバイパスする風路、つまり室外吸込口３から室内給気口４への直線状の風路、換気給気風路Ｃが形成される。換気給気風路Ｃが形成された状態で給気ファン７が動作することにより、室外吸込口３から吸込まれた外気は熱交換素子２に流入することなく換気給気風路Ｃを通り、室内給気口４から室内に給気される。

換気排気ダンパ１２は、図１に示すように、熱交換素子２の室内吸込口５側において、熱交換素子２への内気の流入を制御するものである。

給気流と排気流の熱交換を行う熱交換運転においては、排気流を熱交換素子２に通す必要があるため、換気排気ダンパ１２を熱交換素子２を通過する排気風路Ｂが形成するように制御する。

従って、排気風路Ｂにおいて排気ファン８が動作することで、室内吸込口５から吸込まれた内気を熱交換素子２を通過させ、室外排気口６から排気を行うことができる。

一方、熱交運転を行わない、内気を熱交換素子２に通さずに室外へ排気する換気運転を行う時には、図２に示すように、換気排気ダンパ１２を、熱交換素子２を塞ぐ側に可動する。これにより、熱交換素子２をバイパスする風路、つまり室内吸込口５から室外排気口６への直線状の風路、換気排気風路Ｄが形成される。換気排気風路Ｄが形成された状態で排気ファン８が動作することにより、室内吸込口５から吸込まれた内気は熱交換素子２に流入することなく換気排気風路Ｄを通り、室外排気口６から室外に排気される。

すなわち、換気給気ダンパ１１及び換気排気ダンパ１２は、給気風路Ａと排気風路Ｂで給排気を行う熱交換運転と、換気給気風路Ｃおよび換気排気風路Ｄを通じて外気を直接室内に給気する換気運転とを切替えるためのダンパである。

図３に示すように、循環ダンパ１４は、室外吸込口３及び室外排気口６の近傍における給気風路Ａと排気風路Ｂとを隔てる区画に設置された循環口１３の開閉を行うことができる。循環ダンパ１４は、室内吸込口５から吸込んだ内気の一部及び/又は全てを、室外吸込口３から吸込んだ外気と混入させて、再度室内へと循環させるための風路を形成するダンパである。

熱交換運転又は換気運転時には、循環ダンパ１４が循環口１３を閉じる側に可動することで、給気流と排気流とが混入することが無い。

一方、図３に示すように、室内吸込口５から吸込んだ内気を室内給気口４から再び室内へ循環する循環運転時は、循環ダンパ１４が循環口１３開口し、室外給気シャッター９及び室外排気シャッター１０を、それぞれ室外吸込口３及び室外排気口６とを閉口とするように可動することで、循環風路Ｅが形成される。

循環風路Ｅが形成された状態で給気ファン７及び排気ファン８が動作することにより、室内吸込口５から吸込まれた内気は、室内給気口４から再び室内へと給気することができる。

すなわち、循環ダンパ１４は、給気風路Ａと排気風路Ｂで給排気を行う熱交換運転及び換気給気風路Ｃと換気排気風路Ｄで給排気を行う換気運転と、循環風路Ｅを通じて内気を再び室内に循環させるための循環運転とを切替えるためのダンパである。

また、熱交換型換気扇１の内部風路には、微粒子除去フィルタ１５と、室内微粒子センサ１６と、室内二酸化炭素センサ１７と、室内温度センサ１８と、室外温度センサ１９と、を備えている。

微粒子除去フィルタ１５は、熱交換素子２と室内給気口４との間に設置され、熱交換素子２を通過した目の細かい微粒子を取り除く。この微粒子除去フィルタ１５によりＰＭ２．５や花粉などの微粒子が除去された後に室内に浄化された外気が給気される。ここで、微粒子除去フィルタは１つとしたが、給気風路上に構成されていればこの限りではなく、また複数個設けてもよい。

室内微粒子センサ１６と室内二酸化炭素センサ１７は、室内吸込口５と熱交換素子２の間に設置され、室内のＰＭ２．５濃度や、二酸化炭素濃度など、室内の空気環境の測定を行う。センサ内部に光学レンズを使用している都合上ほこりでレンズが汚れることが予想されるため、風路には直接配置せず対流によって濃度検出が行える場所、例えば風路内でも気流の変化が小さい場所への配置が望ましい。

本発明では必要最小限のセンサ構成としたが、より精度高く細かな制御をするために、センサの設置箇所や個数に関してはこの限りではなく、複数個所及び複数個用いてもよい。また、内気環境を測定できるセンサであれば同様の効果が期待できるため、この限りではない。

室内温度センサ１８は、室内の温度を正確に検出するために室内吸込口５の近傍に配置している。また、室外温度センサ１９は、室外の温度を正確に検出するために給気風路Ａの室外吸込口３近傍に配置している。

熱交換型換気扇１の筐体の側面に配置した制御部２０は、室内微粒子センサ１６、室外温度センサ１９、室内温度センサ１８、室内二酸化炭素センサ１７からの信号に基づき室外給気シャッター９、室外排気シャッター１０、給気ファン７、排気ファン８、循環ダンパ１４、換気給気ダンパ１１、換気排気ダンパ１２の制御を行う。

次に図４から７を用いて、本発明の内容について説明する。

室内の微粒子濃度が高い場合には、図３に示すように循環運転をすることで、内気を微粒子除去フィルタ１５によって浄化し、室内の微粒子濃度を下げることができる。

しかし、従来の熱交換型換気扇では、この循環運転時は外気の取り入れができず、内気の換気ができないという問題がある。

そこで、このような場合は図４に示すように、循環運転時の循環風路Ｅに加え、室外給気シャッター９を開口とすることで、換気給気風路Ｃを形成し、外気の取り入れを行う給気混風運転を行う。また、このときの室内からの循環風量を６０ＣＦＭ（Ｃｕｂｉｃｆｅｅｔｐｅｒｍｉｎｕｔｅ）、室外からの給気風量を４０ＣＦＭとする場合は、排気ファン８の風量は循環風量と等しくなり、給気ファン７の風量は給気風量と循環風量の和となるため、給気ファン７の風量を１００ＣＦＭ、排気ファン８の風量を６０ＣＦＭとなるように制御を行う。このように給気混風運転時の循環風量と給気風量は、給気ファン７と排気ファン８を制御することで決定することができる。このときの給気ファン７と排気ファン８の風量は任意に設定でき、給気ファン７と排気ファン８の風量を同じにすることで、外気からの給気風量が０、つまり循環運転と同等となる。

また、図４に示す構成では、室内からの排気は行わないが、給気により室内が正圧となるため、部屋の壁の隙間などから強制的に排気が行われるため、換気運転と同様の効果が得ることができる。

図５は、室外排気口６を開口とし、換気給気風路、換気排気風路、循環風路を形成することで、図４に示した給気混風運転に加え排気も行う、換気混風運転を示している。これは、室内二酸化炭素センサ１７によって検出した二酸化炭素濃度が高く、内気の排気が必要な場合等に有効である。

この換気混風運転時の循環風量は循環ダンパ１４の開き角度によって決定する。例えば、排気ファン８による排気風量を１００ＣＦＭとすると、循環ダンパ１４の開き角度が、開口時と閉口時の中間である４５度である場合は、室外排気口６から排出される排気風量を５０ＣＦＭ、循環開口から室内へ循環される循環風量を５０ＣＦＭとなるような制御を行う。本発明では循環ダンパ１４の開き角度による循環風量の制御を行うとしたが、新たに循環口１３の近傍に循環ファンを追加することで循環風量の制御を正確に行うことも可能である。

図６は換気混風運転に加え、給気と排気はそれぞれ熱交換素子２を介し、熱交の給気風路Ａと熱交の排気風路Ｂとなるように、換気給気ダンパ１１と換気排気ダンパ１２を制御する、熱交混風運転を示している。これは、内気と室外空気の温度差がある場合に有効である。

室内温度センサ１８により検出された屋内温度をＴｉ、室外温度センサ１９により検出された室外温度をＴｏ、所定温度をＴａとすると、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が所定温度Ｔａよりも大きい場合は熱交の給気風路Ａ及び熱交の排気風路Ｂとなるように換気給気ダンパ１１と換気排気ダンパ１２を制御し、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が所定温度Ｔａ以下の場合は換気運転モードつまり換気給気風路Ｃ及び換気排気風路Ｄとなるように換気給気ダンパ１１と換気排気ダンパ１２を制御する。

また、このとき換気運転モードは、給気風路及び排気風路の両方を換気風路にしなくてもよい。例えば、給気風路は熱交の給気風路Ａ、排気風路は換気排気風路Ｄのように、換気給気ダンパ１１と換気排気ダンパ１２を制御しても良い。

図７は、実施の形態２である熱交換型換気扇を示している。実施の形態２における熱交換型換気扇は、室内給気口４と室内吸込口５の近傍における給気風路Ａと排気風路Ｂとを隔てる区画に循環口１３Ａが設けられている。実施の形態２における熱交換型換気扇は、給気ファン７のみを動作させ、循環口１３Ａの開閉を行う循環ダンパ１４Ａを開状態とし、循環ダンパ１４Ａの角度と給気ファン７を制御することで、給気風量と循環風量を決定する。給気ファン７のみで風量を制御するため、図４で示した混風運転よりも風量が弱くなる。そのため、室内微粒子濃度が高い場合や、急速に給気を行う必要がある場合は、図４に示す構成のほうが良い。

以下に本発明の熱交換型換気扇の運転状態の決定について、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、図８中のＳはステップを意味する。

まず、最初に熱交換型換気扇の運転状態において、制御部２０は、室内二酸化炭素センサ１７、室内微粒子センサ１６、室外温度センサ１９、室内温度センサ１８の計測値を読み込む（Ｓ０１）。

次に、制御部２０読み込んだ室外の微粒子濃度を予め定められた閾値と比較する。

なお、ここでは閾値として、人体に影響のないレベルとされる２０μｇ／ｍ３を設定するものとする。

室内の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３より低ければ、室内の微粒子濃度の低減が必要無いと判断し、熱交運転及び換気運転を優先として次のステップ（Ｓ０３）に進み、室内の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３より高ければ、室内の微粒子濃度を低減させる必要があると判断し、内気を微粒子除去フィルタ１５によって浄化する循環運転を行う。

室内の微粒子濃度の低減が必要無いと判断した場合は、室内外の温度差が所定の閾値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ０３）。室内外の温度差が、所定の閾値よりも小さければ、外気を熱交換せずに直接室内に導入する運転＝換気運転を行う。ここでは、所定の閾値として４℃を設定している。

室内と室外の温度差が４℃未満であれば、換気運転を行えると判断し、換気運転優先として換気運転を行い、４℃以上であれば、換気運転は行えず熱交運転を行う必要があると判断し、熱交運転を行う。

一方、室内の微粒子濃度を低減させる必要があると判断した場合は、一定時間経過後、制御部２０は、読み込んだ室内二酸化炭素センサ１７の計測値を予め定められた閾値と比較する（Ｓ０４）。なお、ここでは閾値として、人が眠気を感じ始め集中力が低下する１０００ｐｐｍを設定するものとするがその限りではなく、任意の値に設定できる。

制御部２０は室内の二酸化炭素濃度を閾値と比較した結果、室内の二酸化炭素濃度が閾値（１０００ｐｐｍ）以上であれば、室内の二酸化炭素濃度を下げる必要があると判断する。次に、内気の排気による室内の二酸化炭素濃度の低減を行うために、室内と室外の温度差による判定を行う次のステップ（Ｓ０５）に進む。

一方、室内の二酸化炭素濃度が閾値未満であれば、室内の二酸化炭素濃度を下げる必要がないと判断し、循環運転に加えて給気を行う給気循環運転を行う。

室内の二酸化炭素濃度を下げる必要があると判断したステップ（Ｓ０５）では、制御部２０は、読み込んだ室内温度と室外温度の温度差を計算し、予め定められた閾値と比較する。ここでは、室内外の温度差の閾値として４℃を設定する。

室内と室外の温度差が４℃未満であれば、換気運転を行えると判断し、換気運転優先として換気混風運転を行い、４℃以上であれば、換気運転は行わず熱交運転を行う必要があると判断し、熱交混風運転を行う。

このように、熱交換型換気扇において混風運転を行うことで、室内の微粒子濃度及び二酸化炭素濃度の低減を行うことができ、室内の空気環境に応じて最適な運転状態を決定することができる。

なお、各ステップの上位と下位で判断が異なる場合は、上位の判断を優先し運転状態を決定するものとする。

また、本発明の図１から図７では、天井または床下に設置する横置きタイプの熱交換型換気扇の構成を表しているが、熱交換型換気扇本体は床に設置する縦置き型のものでもかまわない。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

また、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

本発明にかかる熱交換型換気扇は、住宅用やビル用、その他熱交換型換気扇全般に用いることができる。

１熱交換型換気扇
２熱交換素子
３室外吸込口
４室内給気口
５室内吸込口
６室外排気口
７給気ファン
８排気ファン
９室外給気シャッター
１０室外排気シャッター
１１換気給気ダンパ
１２換気排気ダンパ
１３循環口
１３Ａ循環口
１４循環ダンパ
１４Ａ循環ダンパ
１５微粒子除去フィルタ
１６室内微粒子センサ
１７室内二酸化炭素センサ
１８室内温度センサ
１９室外温度センサ
２０制御部
１０１本体
１０２室外吸込口
１０３室内給気口
１０４送風路
１０５室内吸込口
１０６室外排気口
１０８循環路
１０９熱交換素子
１１０給気ファン
１１１排気ファン
１１２微粒子センサ
１１３微粒子除去フィルタ
Ａ給気風路
Ｂ排気風路
Ｃ換気給気風路
Ｄ換気排気風路
Ｅ循環風路

Claims

熱交換素子を介し室外吸込口から吸込んだ外気を室内給気口より室内に供給する給気風路及び給気ファンと、
前記熱交換素子を介し室内吸込口から吸込んだ内気を室外排気口より室外に排気する排気風路及び排気ファンと、
前記給気風路内で前記室外吸込口に設けられた室外給気シャッターと、
前記排気風路内で前記室外排気口に設けられた室外排気シャッターと、
前記給気風路と前記排気風路との間に設けられ、前記室外排気口の前記室外排気シャッターを閉口として前記室内吸込口から吸込んだ内気を室内給気口に循環する循環風路と、
前記給気風路及び前記排気風路で構成されている給排気運転から、前記循環風路及び前記給気風路で構成される混風運転に切替える循環ダンパと、
前記室内吸込口を通る微粒子濃度を検出する室内微粒子センサと、
前記室内給気口を通る微粒子を除去する微粒子除去フィルタと、を備えた熱交換型換気扇において、前記室内微粒子センサによって検出された微粒子濃度の値が所定の値よりも高い場合に、前記循環ダンパを前記混風運転に切替え、前記室外給気シャッターを開いて前記室外吸込口を開口とし、給気ファンを動作させて、前記給気風路による室外から室内への給気と、前記循環風路による室内から室内への循環を同時に行う前記混風運転を行い、微粒子除去フィルタを介して室内の空気の微粒子の除去を行いつつ外気からの給気を取り入れ、
前記循環ダンパは排気風路の下流側となる室外排気口の近傍に設けられ、前記混風運転を前記給気ファン及び前記排気ファンの双方を用いて前記混風運転を行い、
前記混風運転は、前記室内微粒子センサの検知した濃度に応じて、前記給気ファンと前記排気ファンの回転数をそれぞれ制御し、前記給気ファンにおける給気風量と、前記排気ファンにおける循環風量との差分によって、前記混風運転における給気風量と循環風量の割合の制御を行うことを特徴とする熱交換型換気扇。
前記混風運転は、前記室外排気シャッターを動作させ、前記室外排気口を閉口状態から開口状態とし、前記循環ダンパの開き角度によって排気風量と循環風量の制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の熱交換型換気扇。
前記熱交換型換気扇は、
前記熱交換素子を介さずに前記室外吸込口から吸込んだ外気を前記室内給気口より室内に供給する換気給気風路と、
前記熱交換素子を介さずに前記室内吸込口から吸込んだ内気を前記室外排気口より室外に排気する換気排気風路と、
前記給気風路と前記換気給気風路を切替える換気給気ダンパと、
前記排気風路と前記換気排気風路を切替える換気排気ダンパと、
前記室外吸込口に室外の温度を検知する室外温度センサと、
前記室内吸込口に室内の温度を検知する室内温度センサとを備え、
前記室外温度センサの検知した温度Ｔｏ、前記室内温度センサの検知した温度をＴｉ、所定の温度差をＴａとすると、前記混風運転において、
|Ｔｏ―Ｔｉ|≦Ｔａの場合に前記換気給気ダンパ及び前記換気排気ダンパを熱交換素子を介さない換気給気風路と換気排気風路に切替え、
｜Ｔｏ―Ｔｉ｜＞Ｔａの場合に前記換気給気ダンパ及び前記換気排気ダンパを熱交換素子を介す給気風路と排気風路に切替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱交換型換気扇。