JP7327275B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本開示は、換気装置に関する。

従来、室内の空気を室外に排気するための排気風路と、室外の空気を室内に給気するための給気風路と、排気風路に設けられ排気流を発生させる排気用送風機と、給気風路に設けられ給気流を発生させる給気用送風機と、を備え、排気流と給気流との間で熱交換を行いながら換気を行う熱交換換気装置がある。このような熱交換換気装置を設置する建築物において、防火地域に建設された建築物では外壁の開口部で延焼のおそれがある部分には防火ダンパーを使用する必要がある。

通常、防火ダンパーには温度ヒューズが内蔵されている。防火ダンパーは、火災の際には熱で温度ヒューズが溶断し、給気風路及び排気風路を閉塞することで、建築物の延焼を抑制する。防火ダンパーが正しく動作した場合には、建築物の延焼を抑制する効果が得られるが、温度ヒューズが劣化等で溶断し、防火ダンパーが誤って給気風路又は排気風路を閉塞した場合には、建築物の換気ができなくなるという問題がある。

そこで、給気用送風機及び排気用送風機の少なくとも一方の回転数を検知する検知部を備え、この検知部によって検知された回転数が閾値以上となった場合に換気不足と判別し、換気不足を居住者に報知する技術が、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０１０－２５５９６０号公報

しかしながら、上記の従来技術によれば、換気不足を報知するに過ぎず、換気不足の原因まで居住者は知ることはできない。このため、居住者は、換気不足の報知が行われた場合、給気風路及び排気風路に設けられたフィルターの目詰まりが換気不足の原因と判断し、フィルターを清掃した後に熱交換換気装置の運転を再開させる可能性がある。この場合、防火ダンパーの誤作動により給気風路又は排気風路が閉塞した状態が続くので、換気不足の状態が継続するという問題があった。

本開示は、上述した問題を解決するためになされたもので、風路が閉塞していることを居住者に報知することで、換気不足の状態が継続するのを防止することのできる換気装置を提供することを目的とする。

本開示に係る換気装置は、室内及び室外と連通する給気風路と、給気風路に設けられ、室外から室内へ向かう給気流を発生させる給気用送風機と、を備え、給気用送風機の運転中において、給気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合、給気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせる。

また、本開示に係る換気装置は、室内及び室外と連通する排気風路と、排気風路に設けられ、室内から室外へ向かう排気流を発生させる排気用送風機と、を備え、排気用送風機の運転中において、排気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合、排気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせる。

また、本開示に係る換気装置は、室内及び室外と連通する給気風路と、室内及び室外と連通する排気風路と、給気風路に設けられ、室外から室内へ向かう給気流を発生させる給気用送風機と、排気風路に設けられ、室内から室外へ向かう排気流を発生させる排気用送風機と、給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換器と、を備え、給気用送風機及び排気用送風機の運転中において、給気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合には給気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせ、排気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合には排気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせる。

本開示に係る換気装置によれば、給気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上となった場合、給気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせる。また、排気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上となった場合、排気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせる。これにより、居住者は風路が閉塞していることを知ることができるので、風路が閉塞されたまま換気装置の運転が再開され換気不足の状態が継続するのを防止することができる。

実施の形態１に係る換気装置を備えた換気システムを示す構成図である。 実施の形態１に係る換気装置の概略図である。 実施の形態１に係る熱交換器の構成の一部を示す斜視図である。 実施の形態１に係る換気装置の制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る換気装置の制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係る換気装置の静圧及び送風機の回転数と風量との関係を示す特性図である。 実施の形態１に係る換気装置の風路が閉塞してからの送風機の回転数の変化を示す図である。 実施の形態１に係る換気装置の風路閉塞判定に関する動作を示す制御フローチャートである。 実施の形態２に係る換気装置の風路閉塞判定に関する動作を示す制御フローチャートである。 実施の形態３に係る換気装置の風路閉塞判定に関する動作を示す制御フローチャートである。 実施の形態３に係る換気装置の風路改善判定に関する動作を示す制御フローチャートである。 実施の形態４に係る換気装置の設定風量毎に決定される閾値回転数の設定表である。

実施の形態１．
以下、本開示の実施の形態１に係る換気装置１００について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、実施の形態１に係る換気装置１００を備えた換気システム１０００を示す構成図である。図１に示すように、実施の形態１の換気システム１０００は、換気装置１００、室外吸込ダクト２０１、室内吹出ダクト２０２、室内吸込ダクト２０３、及び室外吹出ダクト２０４を備える。

換気装置１００は、例えば建物３００の天井３０１の裏に設置される。室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４は、一端が換気装置１００に接続され、他端が室外に接続される。室内吹出ダクト２０２及び室内吸込ダクト２０３は、一端が換気装置１００に接続され、他端が室内に接続される。

室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の室外側の端部には、それぞれウェザーカバー４００が取り付けられる。ウェザーカバー４００は、室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の室外側の端部の鉛直方向上側を覆うとともに鉛直方向下側が開放されたフードである。ウェザーカバー４００は、室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の内部への雨水の侵入を防ぐ。

室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の内部には、それぞれ防火ダンパー５００が設けられる。防火ダンパー５００は、室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の内部の風路を開閉可能である。防火ダンパー５００は、図示しない温度ヒューズにより、通常時は、室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の内部の風路を開放している。一方、防火ダンパー５００は、火災時には、熱により温度ヒューズが溶断し、室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の内部の風路を閉塞することで、建築物の延焼を抑制する。

なお、実施の形態１では各種ダクト２０１～２０４を備えた換気システム１０００について説明するが、換気システム１０００は各種ダクト２０１～２０４を備えていなくてもよい。例えば、室内吹出ダクト２０２及び室内吸込ダクト２０３を備えず、換気装置１００の後述する室内吹出口１２及び室内吸込口１３が直接室内に接続されていてもよい。また、室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４を備えず、換気装置１００の後述する室外吸込口１１及び室外吹出口１４が直接室外に接続されていてもよい。また、防火ダンパー５００は、室外吸込ダクト２０１及び室外吹出ダクト２０４の内部ではなく、室内吹出ダクト２０２及び室内吸込ダクト２０３の内部に設けられていてもよいし、ウェザーカバー４００の内部に設けられていてもよい。

図２は、実施の形態１に係る換気装置１００の概略図である。換気装置１００は、本体ケーシング１、給気用送風機２、排気用送風機３、熱交換器４、制御装置５、リモコン装置６を備える。

本体ケーシング１は、例えば直方体の箱形状である。本体ケーシング１の１つの側面には、室外吸込口１１及び室外吹出口１４が形成されている。また、本体ケーシング１の当該側面と対向する側面には室内吹出口１２及び室内吸込口１３が形成されている。

室外吸込口１１には、室外吸込ダクト２０１が接続される。室内吹出口１２には、室内吹出ダクト２０２が接続される。室内吸込口１３には、室内吸込ダクト２０３が接続される。室外吹出口１４には、室外吹出ダクト２０４が接続される。

本体ケーシング１の内部には、室外吸込口１１から室内吹出口１２に至る給気風路１５、及び室内吸込口１３から室外吹出口１４に至る排気風路１６が形成される。すなわち、給気風路１５は、室外吸込ダクト２０１及び室内吹出ダクト２０２を介して、室内及び室外と連通する。また、排気風路１６は、室内吸込ダクト２０３及び室外吹出ダクト２０４を介して室内及び室外と連通する。

給気用送風機２は、給気風路１５に設けられる。給気用送風機２は、電動機によって羽根車を回転させることで、室外から室内へ向かう給気流、すなわち室外吸込口１１から室内吹出口１２へ向かう給気流を発生させる。電動機及び羽根車は図示を省略する。給気流は、図２において矢印Ａで示される空気の流れである。また、給気用送風機２は、第１の回転数検出部７を備える。第１の回転数検出部７は、給気用送風機２の電動機の回転数を検出するセンサである。第１の回転数検出部７は、例えばホール素子である。なお、以下の説明では、給気用送風機２の電動機の回転数を、単に給気用送風機２の回転数と呼ぶ。

排気用送風機３は、排気風路１６に設けられる。排気用送風機３は、電動機によって羽根車を回転させることで、室内から室外へ向かう排気流、すなわち室内吸込口１３から室外吹出口１４へ向かう排気流を発生させる。電動機及び羽根車は図示を省略する。排気流は、図２において矢印Ｂで示される空気の流れである。また、排気用送風機３は、第２の回転数検出部８を備える。第２の回転数検出部８は、排気用送風機３の電動機の回転数を検出するセンサである。第２の回転数検出部８は、例えばホール素子である。なお、以下の説明では、排気用送風機３の電動機の回転数を、単に排気用送風機３の回転数と呼ぶ。

熱交換器４は、本体ケーシング１の内部に収納される。熱交換器４は、給気用送風機２２により発生させた給気流と、排気用送風機３により発生させた排気流との間で熱交換を行う。

給気風路１５における熱交換器４の上流側、すなわち室外吸込口１１と熱交換器４との間には、外気に含まれる粉塵や花粉等を取り除く給気フィルター１７が設けられる。また、排気風路１６における熱交換器４の上流側、すなわち室内吸込口１３と熱交換器４との間には、室内空気に含まれる衣類等から発生する綿ホコリ等を取り除く排気フィルター１８が設けられる。

制御装置５は、給気用送風機２、排気用送風機３、第１の回転数検出部７、第２の回転数検出部８、及びリモコン装置６とそれぞれ通信可能に接続されている。リモコン装置６は、ユーザインタフェースであり、居住者が操作しやすいように、例えば室内の壁面に取り付けられる。

次に、図３を用いて熱交換器４の詳細な構成について説明する。図３は、実施の形態１に係る熱交換器４の構成の一部を示す斜視図である。熱交換器４は、風路を確保する多数の波形板４１と伝熱性を有する多数の平板４２とが交互に積層され、角柱形状を呈している。波形板４１をその波形形成方向を９０°または６０°変えて交互に平板４２の間に介挿させることによって、熱交換器４の内部に直交する２種類の風路が形成される。この２種類の風路は、熱交換器４が本体ケーシング１内に収納されることで、一方の風路が給気風路１５の一部となり、他方の風路が排気風路１６の一部となる。

図４は、実施の形態１に係る換気装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置５には、第１の回転数検出部７で検出された回転数の情報、第２の回転数検出部８で検出された回転数の情報、及びリモコン装置６で入力された情報が入力される。制御装置５は、入力されたこれらの情報に基づいて、給気用送風機２、排気用送風機３、及びリモコン装置６の動作を制御する。

リモコン装置６は、表示部６１及び操作部６２を備える。表示部６１は、報知手段の一例である。表示部６１は、例えば液晶ディスプレイ又はＬＥＤディスプレイによって形成される。表示部６１は、例えば換気装置１００の運転状態及び設定内容に関する情報を表示する。操作部６２は、例えばユーザからの操作を受け付けるスイッチである。具体的には、操作部６２は、換気装置１００の運転と停止とを切り替える運転切替スイッチ、及び換気風量を切り替える風量切替スイッチを備える。

制御装置５は、送風機制御部５１、報知制御部５２、閉塞判定部５３、及び記憶部５４を備える。送風機制御部５１は、第１の回転数検出部７、第２の回転数検出部８、及びリモコン装置６の操作部６２から入力された情報に基づいて、給気用送風機２及び排気用送風機３の動作を制御する。

具体的には、送風機制御部５１は、操作部６２で入力された運転に関する情報に基づいて、給気用送風機２及び排気用送風機３の運転と停止とを切り替える。また、送風機制御部５１は、操作部６２で入力された風量に関する情報に基づいて、給気用送風機２及び排気用送風機３への指示値である出力電圧を調整し、給気用送風機２及び排気用送風機３の回転数を制御する。実施の形態１の換気装置１００は、換気風量の多い強運転と、換気風量の少ない弱運転とを切り替え可能である。また、送風機制御部５１は、第１の回転数検出部７及び第２の回転数検出部８から入力された情報に基づいて、給気用送風機２及び排気用送風機３への出力電圧を調整し、給気用送風機２及び排気用送風機３の回転数が目標回転数を維持するように制御する。

報知制御部５２は、リモコン装置６の表示部６１での表示内容を制御する。具体的には、報知制御部５２は、後述する閉塞判定部５３により給気風路１５が閉塞したと判定された場合には給気風路１５が閉塞した旨の報知を報知手段である表示部６１に行わせ、排気風路１６が閉塞したと判定された場合には排気風路１６が閉塞した旨の報知を表示部６１に行わせる。報知制御部５２は、表示部６１に例えばエラーコードを表示することによりユーザへの報知を行う。

閉塞判定部５３は、第１の回転数検出部７で検出された給気用送風機２の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上となった場合、給気風路１５が閉塞したと判定する。また、閉塞判定部５３は、第２の回転数検出部８で検出された排気用送風機３の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上となった場合、排気風路１６が閉塞したと判定する。

ここで、給気風路１５が閉塞したとは、給気風路１５の出口又は入口が閉塞され、給気風路１５内に空気の出入りができなくなる状態をいう。本実施の形態では、室外吸込ダクト２０１内に設けられた防火ダンパー５００が、室外吸込ダクト２０１内の風路を閉塞した状態をいう。また、排気風路１６が閉塞したとは、排気風路１６の出口又は入口が閉塞され、排気風路１６内に空気の出入りができなくなる状態をいう。本実施の形態では、室外吹出ダクト２０４内に設けられた防火ダンパー５００が、室外吹出ダクト２０４内の風路を閉塞した状態をいう。

記憶部５４は、換気装置１００の運転に関する情報を記憶する。記憶部５４は、少なくとも送風機制御部５１、報知制御部５２、及び閉塞判定部５３が実行する制御プログラムを記憶している。

制御装置５は、例えば、図５に示したハードウェア構成により実現される。図５は、実施の形態１に係る換気装置１００の制御装置５のハードウェア構成の一例を示す図である。図５に示すように、制御装置５は、例えば、演算部であるプロセッサ７１と、記憶部であるメモリ７２とを備える。送風機制御部５１、報知制御部５２、及び閉塞判定部５３の機能は、プロセッサ７１がメモリ７２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。また、記憶部５４の機能は、メモリ７２に換気装置１００の運転に関する情報が記憶されることで実現される。なお、複数のプロセッサ及び複数のメモリが連携して、制御装置５の各機能が実現されるようにしてもよい。

図６は、実施の形態１に係る換気装置１００の静圧及び送風機２，３の回転数と風量との関係を示す特性図である。図６は、送風機２，３への出力電圧が一定の場合の関係を示す図である。図６において、特性曲線８１は風量と静圧との関係を示す。実施の形態１の換気装置１００は特性曲線８１に示す換気性能を有している。

ダクト合計圧損８２は、換気装置１００に各種ダクト２０１～２０４を接続し、ウェザーカバー４００及び防火ダンパー５００を設置したときの風量と静圧との関係を表す。特性曲線８１とダクト合計圧損８２との交点Ａが換気装置１００の換気風量となり、この風量における送風機２，３の回転数が点Ｃで示す回転数となる。

ここで、室外吸込ダクト２０１内の防火ダンパー５００の温度ヒューズが溶断し、室外吸込ダクト２０１内の風路が閉塞した場合、室外吸込ダクト２０１は空気をほとんど通さない状態となる。また、室外吹出ダクト２０４内の防火ダンパー５００の温度ヒューズが溶断し、室外吹出ダクト２０４内の風路が閉塞した場合、室外吹出ダクト２０４は空気をほとんど通さない状態となる。このため、ダクト合計圧損は、ダクト合計圧損８２からダクト合計圧損８３まで立ち上がる。

この場合、特性曲線８１とダクト合計圧損８３との交点Ｂが換気装置１００の換気風量となり、この風量における送風機２，３の回転数が点Ｄで示す回転数となる。交点Ａと比較すると著しく風量が低下し、送風機２，３が運転していても換気がほとんどなされていない状態となる。また、送風機２，３の回転数は、点Ｃの位置から点Ｄの位置まで著しく上昇した状態になる。

図７は、実施の形態１に係る換気装置１００の風路が閉塞してからの送風機２，３の回転数の変化を示す図である。図７は、給気風路１５が閉塞した場合の給気用送風機２の回転数、及び排気風路１６が閉塞した場合の排気用送風機３の回転数の変化を示すものである。

実施の形態１の換気装置１００は、一定回転数制御を搭載した換気装置である。すなわち、実施の形態１の換気装置１００は、風量設定値毎に設けられた目標回転数８４となるように給気用送風機２及び排気用送風機３への出力電圧を調整し、制御上限回転数８５と制御下限回転数８６との間に、第１の回転数検出部７及び第２の回転数検出部８で検出された検出回転数８７が収まるように制御するものである。

図７において、０秒の時点で防火ダンパー５００に搭載された温度ヒューズが溶断すると、防火ダンパー５００は一瞬で風路を閉塞するため、０秒の直後に検出回転数８７も一瞬で上昇する。この上昇を検知することにより、本実施の形態では、給気風路１５の閉塞及び排気風路１６の閉塞を検知することができる。

また、この上昇により検出回転数８７が制御上限回転数８５を超えるため、制御上限回転数８５を超えた送風機への出力電圧を下げ、制御上限回転数８５と制御下限回転数８６との間に検出回転数８７が収まるように制御する。これにより、風路が閉塞した場合でも出力電圧を下げ無理な運転を継続することがないので、機器の負荷を抑えることができ、また、騒音の大きい状態が続くことを防止することができる。

図８は、実施の形態１に係る換気装置１００の風路閉塞判定に関する動作を示す制御フローチャートである。図８のフローチャートは、給気用送風機２及び排気用送風機３の運転中に行われる制御である。制御装置５は、給気用送風機２及び排気用送風機３に対してそれぞれ個別に図８に示す制御を行うものとする。ここでは、給気用送風機２に対して行う制御を具体的に説明する。

ステップＳ１において、閉塞判定部５３は、第１の回転数検出部７で検出された給気用送風機２の回転数を読み込む。ここで読み込んだ回転数は、記憶部５４に記憶される。

ステップＳ２において、閉塞判定部５３は、今回回転数ＲＤ１と前回回転数ＲＤ２とを比較し、回転数の増加量ΔＲを算出する。今回回転数ＲＤ１とはステップＳ１で今回読み込んだ回転数であり、前回回転数ＲＤ２とはステップＳ１で前回読み込んだ回転数である。

ステップＳ３において、閉塞判定部５３は、回転数の増加量ΔＲが予め決められた閾値回転数ＲＴ以上であるか否かを判定する。この閾値回転数ＲＴは、記憶部５４に予め記憶されている。ステップＳ３において、回転数の増加量ΔＲが予め決められた閾値回転数ＲＴよりも小さい場合には、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、閉塞判定部５３は、一定秒数経過するまで待機する。この一定秒数は、例えば５秒であり、記憶部５４に予め記憶されている。ステップＳ４で一定秒数経過すると、ステップＳ１に戻り、閉塞判定部５３は再度給気用送風機２の回転数を読み込む。

ステップＳ３において、回転数の増加量ΔＲが予め決められた閾値回転数ＲＴ以上である場合には、閉塞判定部５３は給気風路１５が閉塞したと判定し、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、報知制御部５２は、リモコン装置６の表示部６１にエラーコードを表示させることにより、給気風路１５が閉塞したことをユーザに報知する。

ステップＳ５の後も、ステップＳ４に進んで一定秒数経過するまで待機し、再度ステップＳ１に戻る。これにより、送風機制御部５１は、閉塞判定部５３により給気風路１５が閉塞したと判定された場合も、給気用送風機２の運転を継続するため、誤検知による換気の停止を防止することができる。

以上、図８を用いて給気用送風機２に対して行う制御を説明したが、排気用送風機３に対して行う制御も同様である。具体的には、ステップＳ１において、閉塞判定部５３は、第２の回転数検出部８で検出された排気用送風機３の回転数を読み込む。ステップＳ２において、閉塞判定部５３は、排気用送風機３の回転数の増加量ΔＲを算出する。ステップＳ３において、閉塞判定部５３は、回転数の増加量ΔＲが予め決められた閾値回転数ＲＴ以上であるか否かを判定する。ステップＳ３において、回転数の増加量ΔＲが予め決められた閾値回転数ＲＴよりも小さい場合には、ステップＳ４に進み、一定秒数経過した後、ステップＳ１に戻る。ステップＳ３において、回転数の増加量ΔＲが予め決められた閾値回転数ＲＴ以上である場合には、閉塞判定部５３は排気風路１６が閉塞したと判定し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、報知制御部５２は、リモコン装置６の表示部６１にエラーコードを表示させることにより、排気風路１６が閉塞したことを報知する。

実施の形態１の換気装置１００によれば、第１の回転数検出部７で検出された給気用送風機２の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上となった場合、閉塞判定部５３は給気風路１５が閉塞したと判定し、報知制御部５２は給気風路１５が閉塞した旨の報知を報知手段である表示部６１に行わせる。また、第２の回転数検出部８で検出された排気用送風機３の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上となった場合、閉塞判定部５３は排気風路１６が閉塞したと判定し、報知制御部５２は排気風路１６が閉塞した旨の報知を表示部６１に行わせる。これにより、居住者は、風路が閉塞していることを知ることができ、居住者自ら又は専門の業者に修理を依頼し風路を再び確保することで、換気不足の状態を解消することができる。このため、風路が閉塞されたまま換気装置１００の運転が再開され換気不足の状態が継続することを防止することができ、快適な居住環境を居住者に提供することができる。

また、実施の形態１の換気装置１００は、排気流と給気流との間で熱交換を行いながら換気を行う熱交換換気装置である。このような熱交換換気装置では、外気に含まれる海塩粒子や融雪剤によって、給気風路１５に設置される防火ダンパー５００の温度ヒューズが劣化しやすく、給気風路１５が閉塞する可能性が高い。また、一般の建築物には、トイレ、浴室、キッチン等に排気用途の換気装置は多く設置されているが給気用途の換気装置が少ない。このため、熱交換換気装置が唯一の給気経路を確保する機器であることが多く、給気ができない状態が継続すると室内環境の悪化につながる。実施の形態１の換気装置１００によれば、換気不足の原因が風路の閉塞であることを居住者に明確に知らせるので、換気不足の状態が継続するのを防止することができ、このような室内環境の悪化を最低限に抑えることができる。

実施の形態２．
図９を用いて、実施の形態２の換気装置１００について説明する。図９は、実施の形態２に係る換気装置１００の風路閉塞判定に関する動作を示す制御フローチャートである。

制御装置５の閉塞判定部５３は、判定に用いる回転数を安定化させるため、例えば３秒毎の回転数を平均化する処理を行う場合がある。この場合、閉塞判定部５３が判定に用いる回転数は、平均化処理により平均化処理を行わない場合よりも低く算出される可能性がある。このため、防火ダンパー５００が一瞬で風路を閉塞し、検出回転数が一瞬で上昇した場合であっても、実施の形態１のように今回回転数ＲＤ１と前回回転数ＲＤ２とを比較するだけでは、風路の閉塞を検知できない可能性がある。そこで、実施の形態２では、今回回転数ＲＤ１と前回回転数ＲＤ２とを比較するだけでなく、今回回転数ＲＤ１と前々回回転数ＲＤ３とを比較する動作も行う。

図９のフローチャートは、実施の形態１と同様、給気用送風機２及び排気用送風機３の運転中に行われる制御である。制御装置５は、給気用送風機２及び排気用送風機３に対してそれぞれ個別に図９に示す制御を行うものとする。ここでは、給気用送風機２に対して行う制御を具体的に説明する。

ステップＳ１１において、閉塞判定部５３は、第１の回転数検出部７で検出された給気用送風機２の回転数を読み込む。ここで読み込んだ回転数は、記憶部５４に記憶される。

ステップＳ１２において、閉塞判定部５３は、今回回転数ＲＤ１と前回回転数ＲＤ２とを比較し、回転数の増加量ΔＲ１を算出する。今回回転数ＲＤ１とはステップＳ１１で今回読み込んだ回転数であり、前回回転数ＲＤ２とはステップＳ１１で前回読み込んだ回転数である。

ステップＳ１３において、閉塞判定部５３は、回転数の増加量ΔＲ１が予め決められた閾値回転数ＲＴ以上であるか否かを判定する。この閾値回転数ＲＴは、記憶部５４に予め記憶されている。ステップＳ１３において、回転数の増加量ΔＲ１が予め決められた閾値回転数ＲＴよりも小さい場合には、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、閉塞判定部５３は、今回回転数ＲＤ１と前々回回転数ＲＤ３とを比較し、回転数の増加量ΔＲ２を算出する。前々回回転数ＲＤ３とは、ステップＳ１１で前々回読み込んだ回転数である。

ステップＳ１５において、閉塞判定部５３は、回転数の増加量ΔＲ２が予め決められた閾値回転数ＲＴ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１５において、閉塞判定部５３は、回転数の増加量ΔＲ２が予め決められた閾値回転数ＲＴよりも小さい場合には、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６において、閉塞判定部５３は、一定秒数経過するまで待機する。この一定秒数は、例えば５秒であり、記憶部５４に予め記憶されている。ステップＳ１６で一定秒数経過すると、ステップＳ１１に戻り、閉塞判定部５３は再度給気用送風機２の回転数を読み込む。

ここで、回転数の増加量ΔＲ１は今回回転数ＲＤ１の前回回転数ＲＤ２からの増加量であるため、回転数の増加量ΔＲ１を第１の時間当たりの増加量とする。このとき、回転数の増加量ΔＲ２は今回回転数ＲＤ１の前々回回転数ＲＤ３からの増加量であるため、回転数の増加量ΔＲ２は第１の時間よりも大きい第２の時間当たりの増加量となる。なお、本実施の形態では、今回回転数ＲＤ１と前々回回転数ＲＤ３すなわち２回前にステップＳ１１で読み込んだ回転数とを比較して回転数の増加量ΔＲ２を算出したが、今回回転数ＲＤ１と３回前にステップＳ１１で読み込んだ回転数とを比較して回転数の増加量ΔＲ２を算出してもよい。回転数の増加量ΔＲ２は、第１の時間よりも大きい第２の時間当たりの増加量となればよい。

ステップＳ１３において回転数の増加量ΔＲ１が予め決められた閾値回転数ＲＴ以上である場合、及びステップＳ１５において回転数の増加量ΔＲ２が予め決められた閾値回転数ＲＴ以上である場合には、閉塞判定部５３は給気風路１５が閉塞したと判定し、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７において、報知制御部５２は、リモコン装置６の表示部６１にエラーコードを表示させることにより、給気風路１５が閉塞したことを報知する。

ステップＳ１７の後も、ステップＳ１６に進んで一定秒数経過するまで待機し、再度ステップＳ１１に戻る。これにより、送風機制御部５１は、閉塞判定部５３により給気風路１５が閉塞したと判定された場合も、給気用送風機２の運転を継続するため、誤検知による換気の停止を防止することができる。

以上、図９を用いて給気用送風機２に対して行う制御を説明したが、排気用送風機３に対して行う制御も同様である。

実施の形態２の換気装置１００によれば、今回回転数ＲＤ１と前回回転数ＲＤ２とを比較するだけでなく、今回回転数ＲＤ１と前々回回転数ＲＤ３とを比較する動作も行う。具体的には、第１の回転数検出部７で検出された給気用送風機２の回転数の第１の時間当たりの増加量が閾値より小さい場合であっても、第１の時間よりも大きい第２の時間当たりの増加量が閾値以上である場合には、閉塞判定部５３は給気風路１５が閉塞したと判定する。また、第２の回転数検出部８で検出された排気用送風機３の回転数の第１の時間当たりの増加量が閾値より小さい場合であっても、第１の時間よりも大きい第２の時間当たりの増加量が閾値以上である場合には、閉塞判定部５３は排気風路１６が閉塞したと判定する。これにより、風路が閉塞したことを実施の形態１よりも確実に検知することができる。

実施の形態３．
図１０及び図１１を用いて、実施の形態３の換気装置１００について説明する。図１０は、実施の形態３に係る換気装置１００の風路閉塞判定に関する動作を示す制御フローチャートである。図１１は、実施の形態３に係る換気装置１００の風路改善判定に関する動作を示す制御フローチャートである。制御装置５は、給気用送風機２及び排気用送風機３に対してそれぞれ個別に図１０及び図１１に示す制御を行うものとする。ここでは、給気用送風機２に対して行う制御を具体的に説明する。

図１０に示すように、実施の形態３では、ステップＳ３において閉塞判定部５３が給気風路１５の閉塞を判定すると、ステップＳ５において報知制御部５２が表示部６１にエラーコードを表示させ、ステップＳ６に進む。ステップＳ６において、記憶部５４は、送風機制御部５１が給気用送風機２に出力している指示値である出力電圧、第１の回転数検出部７で検出されている回転数、及び給気風路１５が閉塞したと判定された履歴を記憶する。ステップＳ６の後は、ステップＳ４に進む。ステップＳ６以外の動作については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

ここで、図１０のステップＳ５において給気風路１５が閉塞したことが居住者に報知されると、居住者は給気風路１５の点検を行うために一度換気装置１００の運転を停止する。そして、再度換気装置１００の運転を開始するときに、給気風路１５の閉塞が改善されたか否かを判定するために図１１に示す制御が行われる。

リモコン装置６の操作部６２により換気装置１００の運転開始指令を受けると、ステップＳ２１において、送風機制御部５１は給気風路１５が閉塞した履歴が記憶部５４に記憶されているか否かを確認する。ステップＳ２１において、記憶部５４に給気風路１５が閉塞した履歴が記憶されていない場合には、処理を終了し、送風機制御部５１は通常通り給気用送風機２を運転させる。

ステップＳ２１において、給気風路１５が閉塞した履歴が記憶部５４に記憶されている場合には、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、送風機制御部５１は、記憶部５４に記憶された指示値、すなわち、図１０のステップＳ６で記憶した指示値を給気用送風機２に対して出力し、給気用送風機２を運転させる。

ステップＳ２３において、閉塞判定部５３は、第１の回転数検出部７で検出された給気用送風機２の回転数を読み込む。

ステップＳ２４において、閉塞判定部５３は、ステップＳ２３で読み込んだ検出回転数と、記憶部５４に記憶されたエラー検知時の回転数とを比較し、読み込んだ検出回転数と記憶部５４に記憶された回転数とがほぼ同じであるか否かを判定する。具体的には、閉塞判定部５３は、読み込んだ検出回転数と記憶部５４に記憶された回転数との差が一定値以下であるか否かを判定する。この一定値は、例えば２０回転であり、記憶部５４に予め記憶されている。

ステップＳ２４において、閉塞判定部５３は、読み込んだ検出回転数と記憶部５４に記憶された回転数との差が一定値より大きい場合には、給気風路１５の閉塞が改善したと判定し、処理を終了する。送風機制御部５１は通常通り給気用送風機２を運転させる。

ステップＳ２４において、第１の回転数検出部７で検出された回転数と記憶部５４に記憶された回転数との差が一定値以下である場合には、閉塞判定部５３は給気風路１５が閉塞していると判定し、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、報知制御部５２は、リモコン装置６の表示部６１にエラーコードを表示させることにより、給気風路１５が閉塞したことを報知する。ステップＳ２５で給気風路１５が閉塞したことを報知すると、処理を終了し、送風機制御部５１は通常通り給気用送風機２を運転させる。なお、ステップＳ２５で給気風路１５が閉塞したことを報知した場合には、送風機制御部５１は給気用送風機２を停止させてもよい。

以上、図１０及び図１１を用いて給気用送風機２に対して行う制御を説明したが、排気用送風機３に対して行う制御も同様である。

実施の形態３の換気装置１００によれば、閉塞判定部５３により給気風路１５が閉塞したと判定されたとき、記憶部５４は、給気用送風機２に出力している指示値、第１の回転数検出部７で検出されている回転数、及び給気風路１５が閉塞したと判定された履歴を記憶する。そして、送風機制御部５１は、給気用送風機２の運転を開始するときに記憶部５４に給気風路１５が閉塞したと判定された履歴がある場合、記憶部５４に記憶された指示値で給気用送風機２を運転させる。閉塞判定部５３は、第１の回転数検出部７で検出された回転数と記憶部５４に記憶された回転数との差が一定値以下である場合には、給気風路１５が閉塞していると判定する。

また、閉塞判定部５３により排気風路１６が閉塞したと判定されたとき、記憶部５４は、排気用送風機３に出力している指示値、第２の回転数検出部８で検出されている回転数、及び排気風路１６が閉塞したと判定された履歴を記憶する。そして、送風機制御部５１は、排気用送風機３の運転を開始するときに記憶部５４に排気風路１６が閉塞したと判定された履歴がある場合、記憶部５４に記憶された指示値で排気用送風機３を運転させる。閉塞判定部５３は、第２の回転数検出部８で検出された回転数と記憶部５４に記憶された回転数との差が一定値以下である場合には、排気風路１６が閉塞していると判定する。

これにより、風路の閉塞が改善されていない場合には、再度エラーを報知することができる。したがって、居住者がエラーコードの内容を調べず、風路の閉塞を改善させずに再度運転を開始させた場合には、再度風路の閉塞を報知するので、居住者に確実に風路が閉塞していることを知らせることができる。

実施の形態４．
実施の形態４の換気装置１００は、風路の閉塞判定に用いる閾値回転数ＲＴを設定風量毎に設ける。図１２は、実施の形態４に係る換気装置１００の設定風量毎に決定される閾値回転数ＲＴの設定表である。

図１２に示すように、実施の形態４の換気装置１００は、風量設定として１～４の中から選択できる機能を有する。この風量設定は、家の大きさ等により決定されるものであり、換気装置１００の設置時などに設定されるものである。また、実施の形態４の換気装置１００は、風量設定毎に、強運転と弱運転とを切り替える強弱設定機能を有する。この強弱設定は、実使用時にリモコン装置６の操作部６２によりユーザが設定するものである。

また、風量設定及び強弱設定の設定内容に対応して、設定風量が決定される。送風機制御部５１は、この設定風量に応じた回転数で、給気用送風機２及び排気用送風機３を運転させる。また、閾値回転数ＲＴは、この設定風量に対応して決定される。具体的には、閾値回転数ＲＴは、設定風量が大きいほど、大きくなるように設定される。また、設定風量が比較的小さい場合、すなわち給気用送風機２及び排気用送風機３の回転数が比較的小さく風路の閉塞判定が困難な場合には、誤検知を防止するために閾値回転数ＲＴを設定しない。

図１２に示す設定表は、記憶部５４に予め設定されている。閉塞判定部６３は、風量設定及び強弱設定の設定内容に基づいて閾値回転数ＲＴを決定し、この決定した閾値回転数ＲＴを用いて、風路の閉塞判定を行う。

例えば、風量設定が１で強運転の場合、設定風量は２００ｍ^３／ｈであり、このときの閾値回転数ＲＴは１２０ｍｉｎ^－１に設定される。また、風量設定が１で弱運転の場合、設定風量は１２０ｍ^３／ｈであり、このときの閾値回転数ＲＴは３０ｍｉｎ^－１に設定される。また、風量設定が２で弱運転の場合、設定風量は１０８ｍ^３／ｈであり、このときは閾値回転数ＲＴを設定しない。

実施の形態４の換気装置１００によれば、送風機制御部５１は、給気用送風機２及び排気用送風機３を複数の設定風量で運転可能であり、この設定風量に対応して閾値回転数ＲＴが設定される。これにより、給気用送風機２及び排気用送風機３の回転数に応じた閾値回転数ＲＴを設定することができ、風路の閉塞の誤検知を抑制することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本開示の一例を示すものであり、別の公知技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

例えば、実施の形態１～４では、第１の回転数検出部７及び第２の回転数検出部８を備え、給気風路１５及び排気風路１６の両方の閉塞を検知できるようにしたが、第１の回転数検出部７のみを備え給気風路１５の閉塞のみを検知するようにしてもよいし、第２の回転数検出部８のみを備え排気風路１６の閉塞のみを検知するようにしてもよい。

また、実施の形態１～４では、熱交換器４を備え、排気流と給気流との間で熱交換を行いながら換気を行う換気装置１００を例として説明したが、給気用途を備えない排気用途の換気装置に本開示の内容を適用してもよい。この場合であっても、排気風路１６と、排気用送風機３と、第２の回転数検出部８とを備え、第２の回転数検出部８により検出された回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合に、排気風路１６が閉塞したと判定し、排気風路１６が閉塞した旨の報知を行えば、本開示で説明した効果は得られる。

また、排気用途を備えない給気用途の換気装置に本開示の内容を適用してもよい。この場合であっても、給気風路１５と、給気用送風機２と、第１の回転数検出部７とを備え、第１の回転数検出部７により検出された回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合に、給気風路１５が閉塞したと判定し、給気風路１５が閉塞した旨の報知を行えば、本開示で説明した効果は得られる。

また、実施の形態１～４では、報知手段として表示部６１を備えた例を説明したが、報知手段は表示部６１に限定されない。例えば、報知手段として、音によって報知を行うスピーカを備え、スピーカが音を発することにより報知を行うようにしてもよい。また、報知手段として、スマートフォンやタブレット等の携帯端末を備えていてもよい。この場合、報知制御部５２が携帯端末と無線通信により接続され、予め接続を許可された携帯端末にエラーコード又は不具合内容を表示することにより、居住者に早期に異常を知らせることができる。

また、実施の形態１～４では、一定回転数制御を搭載した換気装置１００を例に説明したが、送風機２，３の制御方法は一定回転数制御に限定されない。すなわち、実施の形態１～４では、送風機２，３の回転数が目標回転数で一定となるように送風機２，３への指示値を調整していたが、送風機２，３への指示値を一定とする制御にしてもよい。この場合であっても、送風機２，３の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合に、風路が閉塞した旨の報知を行えば、本開示で説明した効果は得られる。

また、実施の形態１～４では、防火ダンパー５００により風路が閉塞する例について説明したが、本開示で説明した換気装置１００は、防火ダンパー５００以外の原因により風路が閉塞した場合にも風路の閉塞を検知することができる。防火ダンパー５００以外の原因により風路が閉塞した場合であっても、風路の閉塞により送風機２，３の回転数が急激に上昇し、送風機２，３の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上となれば風路の閉塞を検知することができる。

また、実施の形態１～４では、給気フィルター１７及び排気フィルター１８を備えた換気装置１００を例に説明したが、給気フィルター１７及び排気フィルター１８のうち何れか一方だけを備えていてもよいし、両方とも備えていなくてもよい。

１ 本体ケーシング、２ 給気用送風機、３ 排気用送風機、４ 熱交換器、５ 制御装置、６ リモコン装置、７ 第１の回転数検出部、８ 第２の回転数検出部、１１ 室外吸込口、１２ 室内吹出口、１３ 室内吸込口、１４ 室外吹出口、１５ 給気風路、１６ 排気風路、１７ 給気フィルター、１８ 排気フィルター、４１ 波形板、４２ 平板、５１ 送風機制御部、５２ 報知制御部、５３ 閉塞判定部、５４ 記憶部、６１ 表示部、６２ 操作部、７１ プロセッサ、７２ メモリ、１００ 換気装置、２０１ 室外吸込ダクト、２０２ 室内吹出ダクト、２０３ 室内吸込ダクト、２０４ 室外吹出ダクト、３００ 建物、３０１ 天井、４００ ウェザーカバー、５００ 防火ダンパー。

Claims (15)

1. 室内及び室外と連通する給気風路と、
   前記給気風路に設けられ、前記室外から前記室内へ向かう給気流を発生させる給気用送風機と、
   を備え、
   前記給気用送風機の運転中において、前記給気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合、前記給気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせる換気装置。
2. 前記給気用送風機の回転数を検出する第１の回転数検出部と、
   前記給気用送風機の動作を制御する送風機制御部と、
   前記給気用送風機の運転中において、前記第１の回転数検出部により検出された回転数の前記一定時間当たりの増加量が前記閾値以上である場合、前記給気風路が閉塞したと判定する閉塞判定部と、
   前記閉塞判定部により前記給気風路が閉塞したと判定された場合、前記給気風路が閉塞した旨の報知を前記報知手段に行わせる報知制御部と、
   を備えた請求項１に記載の換気装置。
3. 前記送風機制御部は、前記閉塞判定部により前記給気風路が閉塞したと判定された場合も、前記給気用送風機の運転を継続させる請求項２に記載の換気装置。
4. 前記閉塞判定部は、前記第１の回転数検出部により検出された回転数の第１の時間当たりの増加量が前記閾値より小さく、かつ、前記第１の回転数検出部により検出された回転数の前記第１の時間よりも大きい第２の時間当たりの増加量が前記閾値以上である場合、前記給気風路が閉塞したと判定する請求項２又は３に記載の換気装置。
5. 前記閉塞判定部により前記給気風路が閉塞したと判定されたとき、前記送風機制御部が前記給気用送風機に出力している指示値、前記第１の回転数検出部で検出されている回転数、及び前記給気風路が閉塞したと判定された履歴を記憶する記憶部を備え、
   前記送風機制御部は、前記給気用送風機の運転を開始するときに前記記憶部に前記履歴がある場合、前記記憶部に記憶された指示値で前記給気用送風機を運転させ、
   前記閉塞判定部は、前記送風機制御部が前記記憶部に記憶された指示値で前記給気用送風機を運転させたとき、前記第１の回転数検出部で検出された回転数と前記記憶部に記憶された回転数との差が一定値以下である場合には、前記給気風路が閉塞していると判定する請求項２から４のいずれか一項に記載の換気装置。
6. 前記送風機制御部は、前記給気用送風機を複数の設定風量で運転可能であり、
   前記閾値は、前記設定風量に対応して設定される請求項２から５のいずれか一項に記載の換気装置。
7. 室内及び室外と連通する排気風路と、
   前記排気風路に設けられ、前記室内から前記室外へ向かう排気流を発生させる排気用送風機と、
   を備え、
   前記排気用送風機の運転中において、前記排気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合、前記排気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせる換気装置。
8. 前記排気用送風機の回転数を検出する第２の回転数検出部と、
   前記排気用送風機の動作を制御する送風機制御部と、
   前記排気用送風機の運転中において、前記第２の回転数検出部により検出された回転数の前記一定時間当たりの増加量が前記閾値以上である場合、前記排気風路が閉塞したと判定する閉塞判定部と、
   前記閉塞判定部により前記排気風路が閉塞したと判定された場合、前記排気風路が閉塞した旨の報知を前記報知手段に行わせる報知制御部と、
   を備えた請求項７に記載の換気装置。
9. 前記送風機制御部は、前記閉塞判定部により前記排気風路が閉塞したと判定された場合も、前記排気用送風機の運転を継続させる請求項８に記載の換気装置。
10. 前記閉塞判定部は、前記第２の回転数検出部により検出された回転数の第１の時間当たりの増加量が前記閾値より小さく、かつ、前記第２の回転数検出部により検出された回転数の前記第１の時間よりも大きい第２の時間当たりの増加量が前記閾値以上である場合、前記排気風路が閉塞したと判定する請求項８又は９に記載の換気装置。
11. 前記閉塞判定部により前記排気風路が閉塞したと判定されたとき、前記送風機制御部が前記排気用送風機に出力している指示値、前記第２の回転数検出部で検出されている回転数、及び前記排気風路が閉塞したと判定された履歴を記憶する記憶部を備え、
    前記送風機制御部は、前記排気用送風機の運転を開始するときに前記記憶部に前記履歴がある場合、前記記憶部に記憶された指示値で前記排気用送風機を運転させ、
    前記閉塞判定部は、前記送風機制御部が前記記憶部に記憶された指示値で前記排気用送風機を運転させたとき、前記第２の回転数検出部で検出された回転数と前記記憶部に記憶された回転数との差が一定値以下である場合には、前記排気風路が閉塞していると判定する請求項８から１０のいずれか一項に記載の換気装置。
12. 前記送風機制御部は、前記排気用送風機を複数の設定風量で運転可能であり、
    前記閾値は、前記設定風量に対応して設定される請求項８から１１のいずれか一項に記載の換気装置。
13. 前記閾値は、前記設定風量が大きいほど、大きくなるように設定される請求項６又は１２に記載の換気装置。
14. 室内及び室外と連通する給気風路と、
    前記室内及び前記室外と連通する排気風路と、
    前記給気風路に設けられ、前記室外から前記室内へ向かう給気流を発生させる給気用送風機と、
    前記排気風路に設けられ、前記室内から前記室外へ向かう排気流を発生させる排気用送風機と、
    前記給気流と前記排気流との間で熱交換を行う熱交換器と、
    を備え、
    前記給気用送風機及び前記排気用送風機の運転中において、前記給気用送風機の回転数の一定時間当たりの増加量が閾値以上である場合には前記給気風路が閉塞した旨の報知を報知手段に行わせ、前記排気用送風機の回転数の前記一定時間当たりの増加量が前記閾値以上である場合には前記排気風路が閉塞した旨の報知を前記報知手段に行わせる換気装置。
15. 前記給気用送風機の回転数を検出する第１の回転数検出部と、
    前記排気用送風機の回転数を検出する第２の回転数検出部と、
    前記給気用送風機及び前記排気用送風機の動作を制御する送風機制御部と、
    前記給気用送風機及び前記排気用送風機の運転中において、前記第１の回転数検出部により検出された回転数の前記一定時間当たりの増加量が前記閾値以上である場合には前記給気風路が閉塞したと判定し、前記第２の回転数検出部により検出された回転数の前記一定時間当たりの増加量が前記閾値以上である場合には前記排気風路が閉塞したと判定する閉塞判定部と、
    前記閉塞判定部により前記給気風路が閉塞したと判定された場合には前記給気風路が閉塞した旨の報知を前記報知手段に行わせ、前記閉塞判定部により前記排気風路が閉塞したと判定された場合には前記排気風路が閉塞した旨の報知を前記報知手段に行わせる報知制御部と、
    を備えた請求項１４に記載の換気装置。

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