JP7381936B2 - 換気装置 - Google Patents
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Description
圧縮機と、
屋外の空気が屋内に給気される第1経路に設けられる第1熱交換器と、
前記屋内の空気が前記屋外に排気される第2経路に設けられる第2熱交換器と、
前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第2熱交換器の汚れ状態を推定し、前記汚れ状態を推定した結果に応じて、前記第2熱交換器を洗浄するように制御する制御部と、を備える、
換気装置を提供する。
圧縮機と、
屋外の空気が屋内に給気される第1経路に設けられる第1熱交換器と、
前記屋内の空気が前記屋外に排気される第2経路に設けられる第2熱交換器と、
前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、を備える換気装置の制御方法であって、
前記第2熱交換器の汚れ状態を推定するステップと、
前記汚れ状態を推定した結果に応じて、前記第2熱交換器を洗浄するように制御するステップと、を含む、
換気装置の制御方法を提供する。
圧縮機10は、冷媒回路50を流れる冷媒を圧縮する。例えば、夏において、建物BLDの屋内の温度が、冷房装置等により屋外の温度より低い場合は、圧縮機10は、圧縮した冷媒を排気ユニット30に供給する。また、例えば、冬において、建物BLDの屋内の温度が、暖房器具等により屋外の温度より高い場合は、圧縮機10は、圧縮した冷媒を給気ユニット20に供給する。
給気ユニット20は、建物BLDの屋外から外気OAを取り込んで、取り込んだ外気OAと冷媒との間で熱交換を行い、熱交換後の外気OAを給気SAとして建物BLDの屋内に給気する。給気ユニット20は、給気用熱交換器21と、送風機22と、を備える。なお、建物BLDの屋外の空気である外気OAが、給気ユニット20を経由して、建物BLDの屋内に給気SAとして給気される経路を給気経路P1という。図3において、建物BLDの屋外を領域Rout、建物BLDの屋内を領域Rinとして示す。
排気ユニット30は、建物BLDの屋内から還気RAを取り込んで、取り込んだ還気RAと冷媒との間で熱交換を行い、熱交換後の還気RAを排気EAとして建物BLDの屋外に排気する。排気ユニット30は、排気用熱交換器31と、送風機32と、を備える。なお、建物BLDの屋内の空気である還気RAが、排気ユニット30を経由して、建物BLDの屋外に排気EAとして排気される経路を排気経路P2という。
冷媒配管41は、圧縮機10と給気ユニット20との間、より具体的には、圧縮機10と給気ユニット20が備える給気用熱交換器21との間、を接続する。冷媒配管42は、圧縮機10と排気ユニット30との間、より具体的には、圧縮機10と排気ユニット30が備える排気用熱交換器31との間、を接続する。冷媒配管43は、給気ユニット20と排気ユニット30との間、より具体的には、給気ユニット20が備える給気用熱交換器21と排気ユニット30が備える排気用熱交換器31との間、を接続する。
冷媒回路50は、圧縮機10と、給気用熱交換器21と、排気用熱交換器31と、冷媒配管41、冷媒配管42及び冷媒配管43と、を備える。冷媒回路50は、圧縮機10、給気用熱交換器21及び排気用熱交換器31が冷媒配管41、冷媒配管42及び冷媒配管43によって接続され、内部に冷媒が流れる。
制御部60は、換気装置1の全体を制御する。図4は、本実施形態に係る換気装置1が備える制御部60の機能ブロック図である。なお、図4には、制御部60に関連する構成要素についても記載している。
本実施形態に係る換気装置1の処理、より具体的には、制御部60による処理、について説明する。本実施形態に係る換気装置1の処理を説明することにより、換気装置1の制御方法について説明する。図5は、本実施形態に係る換気装置1の処理を示すフローチャートである。
次に、排気用熱交換器31の汚れ状態を推定する汚れ状態推定処理について、具体例を列挙して詳細を説明する。
第1汚れ状態推定処理は、前回、排気用熱交換器31を洗浄してからの経過時間に基づいて、排気用熱交換器31の汚れ状態を推定する。なお、前回、排気用熱交換器31を洗浄してからの経過時間とは、複数回洗浄が行われている場合には、直近(直前)に排気用熱交換器31を洗浄してからの経過時間である。図6は、本実施形態に係る換気装置1の第1汚れ状態推定処理を示すフローチャートである。例えば、洗浄してから時間が経過すると、還気RAに含まれる化学物質又はほこりが排気用熱交換器31に付着したり、カビが排気用熱交換器31において繁殖したりすること等が考えられる。第1汚れ状態推定処理では、前回、排気用熱交換器31を洗浄してから所定の時間が経過していると、排気用熱交換器31が汚れていると推定する。
第2汚れ状態推定処理は、前回、排気用熱交換器31を洗浄してからの排気用熱交換器31を通過する空気の量に基づいて、排気用熱交換器31の汚れ状態を推定する。図7は、本実施形態に係る換気装置1の第2汚れ状態推定処理を示すフローチャートである。前回、排気用熱交換器31を洗浄してからの排気用熱交換器31を通過する空気の量が多くなると、通過する空気により排気用熱交換器31が汚染されると考えられる。第2汚れ状態推定処理では、前回、排気用熱交換器31を洗浄してからの風量の積算値(通過する空気の量)が所定の閾値を超過していると、排気用熱交換器31が汚れていると推定する。
第3汚れ状態推定処理は、前回、排気用熱交換器31を洗浄してからの排気用熱交換器31を通過する空気の量に基づいて、排気用熱交換器31の汚れ状態を推定する。第3汚れ状態推定処理では、排気ユニット30の送風機32の電力積算値(積算電力)に基づいて、排気用熱交換器31を通過する空気の量を推定する。図8は、本実施形態に係る換気装置1の第3汚れ状態推定処理を示すフローチャートである。第3汚れ状態推定処理では、前回、排気用熱交換器31を洗浄してからの送風機32の電力を用いて通過する空気の量を推定して、所定の空気の量が排気用熱交換器31を通過していると、排気用熱交換器31が汚れていると推定する。
第4汚れ状態推定処理は、化学物質の濃度を推定して、推定した化学物質の濃度に基づいて、排気用熱交換器31の汚れ状態を推定する。図9は、本実施形態に係る換気装置1の第4汚れ状態推定処理を示すフローチャートである。例えば、トイレにおいて、アンモニアやトイレの洗浄液の揮発成分等の化学物質の濃度が高いと、排気用熱交換器31が汚染されると考えられる。第4汚れ状態推定処理では、空気中(還気RA中)の化学物質の濃度が高いと、排気用熱交換器31が汚れていると推定する。
第5汚れ状態推定処理は、化学物質の濃度を臭気センサ82により推定して、推定した化学物質の濃度に基づいて、排気用熱交換器31の汚れ状態を推定する。図11は、本実施形態に係る換気装置1の第5汚れ状態推定処理を示すフローチャートである。
次に、排気用熱交換器31を洗浄する洗浄処理について詳細を説明する。
第1洗浄処理は、排気用熱交換器31に温度の低い冷媒を供給して、排気用熱交換器31を結露させて、結露した水により、排気用熱交換器31を洗浄する。図12は、本実施形態に係る換気装置1の第1洗浄処理を示すフローチャートである。
第2洗浄処理は、排気用熱交換器31の上方に設けられる給水部70から、排気用熱交換器31に給水して、給水した水により、排気用熱交換器31を洗浄する。図13は、本実施形態に係る換気装置1の第2洗浄処理を示すフローチャートである。
第2洗浄処理において、排気用熱交換器31の上方に設けられる給水部70から、排気用熱交換器31に水が給水されることにより、排気用熱交換器31が洗浄される。給水部70から水が給水されるときに、排気用熱交換器31が水により洗浄されやすい排気用熱交換器31の構成について説明する。図14は、本実施形態に係る換気装置1の排気用熱交換器31の構成を説明する図である。なお、排気用熱交換器31を通る空気(還気RA)は、図14の紙面の横方向に流れる。
給水部70として、ノズルを設けてもよいが、ここでは、特に、本実施形態に係る換気装置1に適する給水部70の構成について説明する。
図18は、本実施形態に係る換気装置の排気用熱交換器を洗浄する給水部の構造を説明する図である。給水部70の第1例として、給水部71について説明する。給水部71は、複数の給水穴71hが設けられたトレイである。給水部71であるトレイに水が供給されると、給水穴71hから、水が排気用熱交換器31に供給される。給水穴71hは、配管31pの位置に応じて設けられる。
図19は、本実施形態に係る換気装置の排気用熱交換器を洗浄する給水部の構造を説明する図である。給水部70の第2例として、給水部72について説明する。給水部72は、複数の給水穴72hが設けられた複数のチューブである。給水部72であるチューブに水が供給されると、給水穴72hから水が、排気用熱交換器31に供給される。給水穴は、配管31pの位置に応じて設けられる。
本実施形態に係る換気装置及び換気装置の制御方法によれば、還気による排気用熱交換器の汚染を抑制できる。本実施形態に係る換気装置及び換気装置の制御方法は、排気用熱交換器に付着した汚れの状態を推定し、排気用熱交換器が汚れている場合に排気用熱交換器を洗浄する。本実施形態に係る換気装置及び換気装置の制御方法によれば、排気用熱交換器が汚れたときに排気用熱交換器を洗浄することにより、排気用熱交換器が腐食劣化するのを防止できる。本実施形態に係る換気装置及び換気装置の制御方法は、特に、排気用熱交換器をトイレ等の腐食性の化学物質の濃度が高くなる場所に用いる場合に有効である。本実施形態に係る換気装置及び換気装置の制御方法によれば、排気用熱交換器が汚れて排気用熱交換器の洗浄が必要なときに、排気用熱交換器を洗浄できる。
本実施形態に係る換気装置1の変形例である換気装置2について説明する。換気装置2は、排気ユニットを複数備える。より具体的には、換気装置2は、換気装置1の排気ユニット30に加えて排気ユニット130を備える。換気装置2は、洗浄が必要な排気用熱交換器、具体的には、排気用熱交換器31と、洗浄が不必要な排気用熱交換器、具体的には、排気用熱交換器131と、を備える。換気装置2には、洗浄が必要な排気用熱交換器と、洗浄が不必要な排気用熱交換器と、が並列に接続される。
排気ユニット130は、建物BLDの屋内から還気RAcを取り込んで、取り込んだ還気RAcと冷媒との間で熱交換を行い、熱交換後の還気RAcを排気EAcとして建物BLDの屋外に排気する。排気ユニット130は、排気用熱交換器131と、送風機132と、を備える。なお、建物BLDの屋内の空気である還気RAcが、排気ユニット130を経由して、建物BLDの屋外に排気EAcとして排気される経路を排気経路P3という。
リビングルーム等の比較的空気が清浄な場所に設置される排気ユニット130が備える排気用熱交換器131は、汚染される可能性が低い。一方、トイレ等の腐食ガス等が含まれる場所に設置される排気ユニット30が備える排気用熱交換器31は、汚染される可能性が高い。したがって、制御部160は、排気用熱交換器131に対して、排気用熱交換器31を効率よく洗浄する必要がある。
10 圧縮機
20 給気ユニット
21 給気用熱交換器
22 送風機
30 排気ユニット
31、131 排気用熱交換器
31f フィン
31p 配管
32、132 送風機
41、42、43、141、142、143、144、145、146、147 冷媒配管
50、150 冷媒回路
60、160 制御部
61 演算部
62 時計部
63 外部接続部
70、71、72 給水部
71h、72h 給水穴
81 人感センサ
82 臭気センサ
AT 天井裏
BLD 建物
BR 浴室
L リビングルーム
WC トイレ
EA、EAc 排気
OA 外気
RA、RAc 還気
SA 給気
Claims (10)
- 圧縮機と、
屋外の空気が屋内に給気される第1経路に設けられる第1熱交換器と、
前記屋内の空気が前記屋外に排気される第2経路に設けられる第2熱交換器と、
前記圧縮機、前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器が冷媒配管によって接続され、内部を冷媒が流れる冷媒回路と、
空気中の化学物質の濃度を推定し、推定した前記濃度に基づいて前記第2熱交換器の汚れ状態を推定し、前記汚れ状態を推定した結果に応じて、前記第2熱交換器を洗浄するように制御する制御部と、を備え、
前記第2経路は、前記屋内に設けられるトイレに接続され、
前記制御部は、前記トイレの使用頻度に基づいて、前記濃度を推定する、
換気装置。 - 前記制御部は、前記濃度と、前回洗浄してからの経過時間又は前回洗浄してから前記第2熱交換器を通過する空気の量と、に基づいて、前記汚れ状態を推定する、
請求項1に記載の換気装置。 - 前記制御部は、前記トイレに設けられた人感センサによる検出回数、前記トイレに設けられた手洗いにおける手洗い回数及び前記トイレの便器を洗浄する洗浄回数のいずれかに基づいて、前記トイレの使用頻度を推定する、
請求項1又は請求項2のいずれかに記載の換気装置。 - 前記制御部は、前記第2熱交換器を洗浄するように制御する際に、前記第2熱交換器を結露させるように前記冷媒回路を制御する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の換気装置。 - 前記第2熱交換器の上方に給水部を備え、
前記制御部は、前記第2熱交換器を洗浄するように制御する際に、前記給水部から前記第2熱交換器に給水するように制御する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の換気装置。 - 前記第2熱交換器は、複数のフィンと、前記複数のフィンを貫通し前記冷媒が流れる複数の配管を備え、
前記複数の配管に含まれる第1配管は、前記第1配管の上方に位置する前記複数の配管に含まれる第2配管のすべてに対して、上方からみて横方向にずらして配置される、
請求項5に記載の換気装置。 - 前記給水部は、複数の給水穴が設けられたトレイである、
請求項5又は請求項6のいずれかに記載の換気装置。 - 前記給水部は、複数のチューブを備え、
前記複数のチューブのそれぞれは、複数の給水穴を有する、
請求項5又は請求項6のいずれかに記載の換気装置。 - 前記屋内の空気が前記屋外に排気される前記第2経路とは異なる第3経路に設けられる第3熱交換器を更に備える、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の換気装置。 - 前記制御部は、前記第2熱交換器における冷媒蒸発温度を、前記第3熱交換器における冷媒蒸発温度より低くするように制御する、
請求項9に記載の換気装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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