TW201042218A - Heat-exchange ventilation device - Google Patents

Description

201042218 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於透過熱交換器藉由同時給排氣以進行熱 交換的熱交換換氣裝置。 【先前技術】 過去有一種具有熱交換器的換氣裝置，其包括：分別 在室内側和室外側各裝設一組吸入口和吹出口的殼體；交 叉裝設在該殼體内的從上述室内側到上述室外側的給氣通 〇 路和排氣通路；設置在這些給氣通路和排氣通路上之形成 給氣流和排氣流的送風機；設置於上述交叉部並在上述給 . 氣流及上述排氣流之間進行熱交換的熱交換器；與上述排 氣通路並排設置並繞過上述熱交換器的旁路；用以開關該 旁路的旁路氣閘；設置於上述排氣通路的側壁之風路切換 氣閘；藉由上述旁路氣閘和上述風路切換氣閘而切換上述 送風機的吸入及吹出方向（例如，參見專利文獻1)。 q 另外，也有一種熱交換換氣裝置，其包括：收納於般 體中，藉由給氣送風機從室外側吸入口吸入室外空氣，並 通過熱交換器的給氣通路從室内側吹出口向室内給氣的給 氣路；藉由排氣送風機從室内側吸入口吸入室内空氣，並 透過上述熱交換器的排氣通路從室外側吹出口向室外排氣 的排氣路；設置於上述室外側吸入口，用以檢測室外空氣 的溫度及濕度並分別輸出溫度及濕度信號的室外溫度感測 器及室外濕度感測器；設置於上述室内側吸入口，用以檢 測室内空氣的溫度及濕度並分別輸出溫度及濕度信號的室 3 201042218 内溫度感測器及室内濕度感測器；並依據該室外、室内溫 度感測器及室外、室内濕度感測器的輸出信號，控制該給 氣送風機及排氣送風機的送風量（例如，參見專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :特開平01 —31 8841號公報 專利文獻2 :特開2008-309381號公報 【發明内容】 發明欲解決的課題 但是，依據專利文獻丨記載之傳統技術，可以透過旁 路運轉而不進仃熱交換時是直接把室外氣體引人，或者藉 由風路切換而使給氣風量増加，但是，這種切換是用手動 的’所以，無法充分對應室内外的溫度變化。再者，雖然 能夠藉由風路切換而体仏备^ n 向便，、、D 風Ϊ增加，可是沒有排氣而使 給排氣無法平衡，實際上若、、夺古# 甘 Λ 了丄右/又有6又置其他的排氣口的話， 就無法有效率地進行換氣。 再者，依據專利文獻2 側吸入口及室内側吸入口中 用增加，並使得控制電路變 以除濕為目的之風量控制， 度低的情況下，無法實現使 氣體冷房。 Π己載之傳統技術，必須在室外 設置濕度感測器，因而造成費 得複雜的問題。另外，因為是 在例如夏天室外溫度比室内溫 用至外空氣來冷卻室内的室外 置 本發明有鑑於此，其 其係利用簡單的構成 目的在於提供一種熱交換換氣裝 ’當室外溫度低的時候自動將大 201042218 ^ 量的室外空氣導入，藉此，能夠在短時間内獲得冷房效果。 解決課題之手段 為了解決上述課題並達成目的，本發明之特徵在於， 其包括：給氣路，設置於殼體中，藉由給氣送風機從室外 側吸入口吸入室外空氣，透過熱交換器的給氣通路從室内 側吹出口向室内給氣；排氣路，設置於該殼體中，藉由排 氣送風機從室内側吸入口吸入室内空氣，透過該熱交換器 的排氣通路從室外側吹出口向室外排氣；室外温度感測 〇 器，測量出室外空氣的溫度，並輸出溫度信號；室内溫度 感測器，測量室内空氣的溫度，並輸出溫度信號；控制裝 置，依據該室外溫度感測器和室内溫度感測器的輸出信 號，控制該給氣送風機和該排氣送風機的送風量；旁路通 路，和該給氣通路或該排氣通路並排設置，繞過該熱交換 器；氣閥，將該給氣通路或該排氣通路與該旁路通路切換； 該控制裝置，在該氣閥打開該給氣通路側或該排氣通路側 ❹ 之熱交換換氣運轉的狀態下，判斷為室外空氣的溫度在一 第1閾值以上，且室外空氣的溫度和室内空氣的溫度差異 在第2閾值以上時，將該氣閥切換到該旁路通路側，以進 行普通換氣運轉，並且，控制該給氣送風機及該排氣送風 機的風量，使其大於該普通換氣運轉切換前的熱交換換氣 運轉時的風量。 發明之效果 依據本發明，藉由配合室外溫度和室内溫度的溫度狀 況，自動切換熱交換換氣運轉以及繞過熱交換器而不進行 5 201042218 熱交換的普通換氣運轉，而能夠配合溫声 又狀况，管規且古 節能效果之換氣，並降低空調機等 八 自動切換到普通換氣時，同時也自"精由 量，而能夠將室外空氣快速吸入室 车曰加換氣風 溫度，並且，藉由在中途將暫時増加的2 低室内 原來的風量，而能夠得到考慮到噪音並實里凋整口到 換換氣裝置。 龙貫現舒適性的熱交 【實施方式】 以下參照圖式，詳細說明本發 實施型態。另外熱交換換氣裝置的 實施型態丨 “型"並非用以限定本發明。 第1圖為本發明之熱交換換 視斜視圖，第2圖為透視平面圖，第f的實施型態1的透 第4圖為送風機的控制裝置的方塊圖，第圖t透視側面圖番 換氣運轉的動作流程圖。如第卜 5圖為自動普通 置100中，執行室外空氣和室内“圖所不’熱交換換氣装 1，設置於形成為長方體箱型的本：：的熱交換之熱交換器 排氣，在執行熱交換的同時進行歧體2内，藉由同時給 在本體般體2内形成：給氣的換氣。 從室外側吸人心給氣送風機3 通路1 a (參照第3圖）… k熱交換器1的鎗氣 ^攸室内谢， 排氣路6,藉由耕氣送風心卜出D 12向室内給氣，· 空氣’透過該熱交換器 Θ側吸入口 1 3吸入室内 室外側吹出口 14向室外排氣。 lb (參照第3圖）從 201042218 另外，在本體殼體2中，將熱交換器i、給 及排氣送風機4組合起來，並裝設給氣路元件;機3 元件8、仏及排氣路 給氣路5和排氣路6。 兀件10’而形成 2的二氣:二:以對應於給氣側入°元件9之本體殼體 ^為至外側吸入口 U ,從給氣側入口 從熱交換器! μ ^ ^ 兀件9經過 芍1上側的面之熱交換器丨的給 Ο 〇 給氣送風機3刭仏 -从 ’、 1a，再從 J、-、〇氣路兀件7的出口部分7 口部分7a的I刀7a，以對應於出 的開口部之本體殼體2的開口部 12,以形成通風路。 卩為至内側吹出口 另-方面’排氣路6為，以對應 的本體殼體2的開—F札側入口兀件1〇 開口部為至内側吸入口 元件10經過熱交拖，破排氣側入口 ' 、态1上側的面之熱交換哭1 ^ 1 b，再從排氣送 、 的排氣通路 、風機4到排氣路元件8 出口部分8a的M ^ ★ 刃出口部分8a，以

a的開口部對應之本體殼體 M 吹出口 14 ’以形成通風路。 ，口部為室外側 再者’旁路通路15為，在 游側前方藉由旁路* 、 的熱交換器1之上 旁路乳間16封閉給氣$ 上 側開放，藉此，從給氣路5 並將旁路通路15 入口元件9,並结 至卜側吸入口 11經過給氣 氣路元件7的出透過旁路通路15,從认 1 2的通風路。 乳徒供到室内側吹出口 在本體殼體p ^ 2的外側側面，導管連接巧 路5的室外側吸入口 间1 7裝設在给氣 11及至内側吹出 1 ' 12,以及排氣路 7 201042218 的室内側15¾人口 1 q β 7 八13及至外側吹出口 14。 如此所構成之熱交換換氣裝置1〇〇,能夠在 路5經由熱交換器丨將 、、，。札 名,…- 1將至外工軋送到室内的同時，藉由排 軋路6經過熱交換器1將室内办# 1於給氣和排氣之間進行心m’在熱交換器 而執行熱交換換氣運轉。的同_，藉由同時給排氣 + 者藉由以旁路氣閥1 6切換到旁路通路1 5，能夠 藉由給氣送風機3將宮々卜允名^ 將至外工軋不通過熱交換器1而送到室 内’能夠執行沒有熱交換的普通換氣運轉。 ，體殼體2,分別在室外側二設置㈣ 溫度的室外溫度感、丨 二、 並在室内側吸入口 13設置檢 測試内溫度的室内溫度感測器19。室外溫度感測器18檢 測出室外空氣的溫度，纟將溫度信號向控制裝置輸出。室 内溫度感測器19檢測出室内空氣的溫度，並將溫度信號向 控制裝置輸出。 繼之祝明控制之概略狀況。熱交換換氣裝置^ 〇〇藉由 卜指制1 (圖未顯示），能夠任意選擇換氣風量的大小 、換氣種類（熱交換換氣運轉或繞過熱交換器的普通換氣 運轉）。以下針對用該外部控制胃（圖未顯示）選擇熱交 換換氣運轉的情況進行說明。 控制裝置包括計算裝置2卜風量設定裝置22、馬達驅 動裝置20。如第4圖之方塊圖所示，熱交換換氣裝置ι〇〇 ，運轉開始時，風量設定裝置22依據由外部控制器（圖未 肩不）選擇之換氣種類、以及由該外部控制器（圖未顯示） 201042218 選擇之風量h 夏k號，使馬達驅動裝置20驅動送風機3、4的 馬達3a、4a。4的 计异裝置21，在換氣種類為熱交換換氣運链 時，依據由& 至外溫度感測器18、室内溫度感測器1 9輪屮 的溫度信銳，ν ώ — 珣出 异出至外空氣和室内空氣的溫度差。 計算梦軎 〇 、夏21’將室外空氣和室内空氣的溫度差的曾 八量§又疋裝置22，風量設定裝Ϊ 22依據輪 的至外空备 ^ "〇至内空氣的溫度差的大小以及室外空氣的溫 Ο 〇 二！理會該外部控制11 (圖未顯示）所選擇之換氣種： 出二而自動執行旁路氣閥16的切換以及風量信號的輪 由馬達驅動裳置20自動改變送風機3、4的風量。 、”之依據第5圖的流程圖，詳細說明自動普通換 運轉的控制。當熱交換換氣裝置1〇。的 在步 =依據由外部控制器(圖未顯示)選擇之換氣種:步 =信號的風量，進行換氣運轉 '繼之，在步驟 I _換氣種較否為熱交換換氣運轉，若為 換氣運轉則進行步驟S3，若並 ’··、..... ” ·、曰 換氣運轉則回到步驟s ? 的判斷步驟。繼之，在步㈣ ”驟S2 外 τ判斷由室外溫度感測器 18測出的室外空氣溫度 、、 1疋否為夏季預設之閾值（第1 閾值）以上，例如判斷是否為η ^丨9它。 若為1^19。(：則執行步驟34 較至外空氣溫度T1 和由至内溫度感測器19測出的室 工氣}皿度了 2，生丨楼6 T2-T1之溫度差δτ是否在設定之 构值（苐2閾值）之上， ，如:m:否為土τ-3κ。若atuk’則執行步驟仍，將 氏於室内溫度的室外空氣不經過熱交換直接送入室内，以 9 201042218 達到冷房致果為目 路切換到旁路通路，良給氣側的旁路氣閥u動作，將風 轉切換到不進r""繞過熱交換器^從熱交換換氣運 外部控制器發出二：的普通換氣運轉，並且，不理會該 由風量設定装置主量信號’為了快速降低室内溫度，藉 大風量還要1n I，輪出比熱交換換氣運轉可以選擇的最 八風量的善45姑》& 號，並據以強制使送風機二運轉專'的特強風量的信 計時器（圖未顯示） 以特強風ΐ運轉，同時啟動 猎由執行此種押 室外空氣送入室内執行熱交換而直接將冷的 因此，能夠利用室外ί將熱的室内空氣直接排出到室外， 強制將換氣風曰押…度自動造成冷房。再者，藉由 度下降最大風量，而在短時間内讓室内溫 到節能的效果。 ]概度的二調機的負荷而達 繼之’在步驟S6中，計糞„从兼 過時間的該計時器（圖夫龜-汗°換氣運轉之後的經 值時間，例^ έ ，，不）判斷是否已經過預設的閾 驟幻，風量設㈣，則執行步 的送風量，將依據該控制器（圖、乳運轉開始時f加 唬（增加前的送風量）的風量出π所選取的風量信 執行控制α μ ^ '輪出到馬達驅動裝置20， J佐制从使得送風機3、4的 轉時的送風量。 重恢復為熱交換換氣運 藉由執行此種控制，對於送 音，將送風量增加的時間限制在上述二而造成的運轉嗓 之閾值時間内，就可以 201042218 讓嚼音大聲的時間控制在—定時間内。因此，在室外 明顯低於室内溫度的普通換氣運轉開始時，使風量辦力皿又 =:!間内有效降低室内溫度，並且，在室内溫二 …€度之後’恢復為原來的送風量以降低豫音处 =同時達成有效以室外空氣達成冷房以及不擾 : 音之效果。 锝聲 再者，步驟％中計時器未滿上述閾值（15分 情況下，執行步驟S8 ’判斷室 …的溫度差Μ是否在預：: = :和室内空氣 △hlK，若為 0K^h1K，則如卜、+- οκ^ H i , 、丨如上述一般執行步驟S7。 下"二制，在短時間内快速達到冷氣效果的情況 ^自動恢復為原來的運轉噪音小的送風量，所以_ 夠同時達成有效以室外空氣達 月匕 音之效果。 7房x及不擾人的運轉聲 Ο 繼之在步驟S9中，判斷溫度差ΔΤ是否低於^ 值（第4閾值），例如△T / ; D又之閾 Λ右△ T<0K則執行击驟〇 n 使給氣側的旁路氣閥16再度動作 ^ ， 熱交換器工的給氣通路la，藉此 、路15切換到 換氣運轉切換埶 > 拖始 > 進仃熱乂換的普通 逐轉切換到熱父換換氣運轉，而自 交換換氣運轉。繼之，回f，丨牛_ 火復為原來的熱 △τ在閣值内的情況下，亦即心<〇好、在步驟如中， 亦可。 ΡΔΤ$〇的情况下執行步驟S10 $ 1Κ的情況下，執行步 设的閾值（第3閾值）， 在步驟S8中，不滿足〇κ^ Δ τ 驟sii，判斷溫度差ΔΤ {否未達預 11 201042218 例如Δ Τ<〇]{，若△ τ<〇κ則

、彳執订步驟sio，若不滿sAT<〇K 袴則回到步驟S6。再者，A牛碑ςn i 在乂驟SU巾，ΔΤ在閾值㈣ 清况下’亦即’ △⑴的情況下，執行步驟训亦可。在 此情況下，在步驟S"’不滿足〇κ<κ的情況下， 必須執行步驟s 11。 〃藉由上述之動作，自動切換普通換氣運轉和熱交換換 :運轉，藉此’能夠配合室外室内溫度狀況，降低空調機 、何’而此夠實現最適當的節能換氣。另外，藉由自動控 制風量，能夠快速降低室内溫度，並且，能夠配合溫度； 况並考慮運轉噪音來執行換氣。 另外’-旦恢復為熱交換換氣運轉之後，當不滿足△ 加時，不會自動開始普通換氣運轉，所以在室外空氣和 至内空氣的溫度差在GK左右變動時，能夠抑制熱交換換氣 運轉和普通換氣運轉頻繁地切換的狀況。 再者，空調機（圖未顯示）和熱交換換氣裝置並設運 轉時’藉由在熱交換換氣裝置上安裝檢出空調機發出的運 轉（冷房等）信號的檢出裝置（檢出手段），不使用在步 驟S3的室外溫度感測器18的室外溫度而使用空調機發出 的冷房信號亦可。依據此構成’若空調機的使用狀態為冷 房運轉就可以判斷為夏季’就可以如上述般自動以普通換 乳運轉利用室外空氣溫度來達到冷房效果。另外，在此情 况下，若空調機（圖未顯示）為冷房運轉，則不依據室夕：

空氣溫度的絕對值’而是在室外空氣溫度低於室内空氣溫 度時啟動普通換氣運轉’所以即使在室外溫度τι為Ti〈U 12 201042218 f的f季之外的季節也是冷房運轉的QA機器等的房間，也 能夠精由普通換氣運轉利用室外空氣溫度達到冷房效果， 而能夠不論季節為何都可以降低空調機的負荷而達到節能 的效果。 〇

再者’在步驟S4中Μ·的情況下，係用風量設定 裝置22輸出風量最大的強谷風量的信號，不過，也可以不 用強谷風量’而輸出上述外部控制器所選取的風量之U 的風量訊號。在此情況下，雖然室内溫度下降所 二費的時間比用上述的最大風量進行換氣要長，不過，因 得：：抑制最大風量時所造成的噪音’而能夠和靜音性取 再者’藉由分別讓給氣和排氣的空氣流 =給氣通路1^使該給氣側空氣和心 不通過"I路广因此，給氣側空氣通過旁路通路15 ©也沒有：ι 情況下通過給氣通路lb的排氣空氣 換的並以給氣空氣和排氣空氣發揮不進行埶-通換乳之功能。因此，上述實施例中 虱路5側設置旁路通 、在給 置旁路、“ 不過，也可以在排氣路 置旁路通路，從排氣路6的室内側吸 ^ 口元件10,以旁败友日日 過排軋側入 以旁路巩閥切換到旁路通路以 b將室内空氣從排氣路元件8的 ：乂換器 側吹出口 14。 4刀8a排出到室外 另外’在第5圖所示任一個 變該外部控制器（圖未顯示態中，若改 換孔種頰（熱交換換氣運 13 201042218 轉或繞過熱交換器的普 妹 > 〜 換瘋運轉）及換氣風量的選擇， 就立刻+ Α步驟的動作 里旳、擇 選而控制使得執行該外部控制器新 L擇之換風種類或換氣風量的動作。 再者，料各種控制基準的n或Μ的閾值，係事先 儲存在圖未顯示的記_部中 ’、 片姑献1 ^令。另外’ Π或ΔΤ的閾值可以 依據熱父換換氣裝置i 〇〇的 J风用ί衣境專而適當地變更。 產業利用性 如上所述，本發明之熱交換換氣裝置適用於配合室外 溫度而利用室外空氣以降低室内溫度的換氣裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明之熱交換換氣裝置的實施型態i的透 視斜視圖。 第2圖為本發明實施型態i的熱交換換氣裝置的透視 平面圖。 第3圖為本發明實施型態丄的熱交換換氣裝置的透視 側面圖。 第4圖為本發明實施型態1的送風機的控制裝置的方 塊圖。 第5圖為本發明實施型態丄的自動普通換氣運轉的動 作流程圖。 【主要元件符號說明】 1熱交換器 la給氣通路 1 b排氣通路 201042218 2本體殼體 3給氣送風機 4排氣送風機 3a馬達 4a馬達 5給氣路 6排氣路 7給氣路元件 8排氣路元件 7a出口部分 8a出口部分 9給氣側入口元件 1 0排氣側入口元件 11室外側吸入口 1 2室内側吹出口 1 3室内側吸入口 14室外側吹出口 1 5旁路通路 1 6旁路氣閥 17導管連接筒 18室外溫度感測器 1 9室内溫度感測器 2 0馬達驅動裝置 21計算裝置 15 201042218 22風量設定裝置 100熱交換換氣裝置

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Claims (1)

1. 201042218 ' 七、申請專利範圍·· 1. 一種熱交換換氣裝置，其包括： 給氣路，設置於殼體中，藉由給氣送風機從室外側吸 入口吸入室外空氣，透過熱交換器的給氣通路從室内側吹 出口向室内給氣； 排氣路，設置於該殼體中，藉由排氣送風機從室内側 吸入口吸入室内空氣，透過該熱交換器的排氣通路從室外 側吹出口向室外排氣； Ο 室外溫度感測器，測量出室外空氣的溫度，並輸出溫 度信號； 室内溫度感測器，測量室内空氣的溫度，並輸出溫度 信號； 控制裝置，依據該室外温度感測器和室内溫度感測器 的輸出信號，控制該給氣送風機和該排氣送風機的送風量； 旁路通路，和該給氣通路或該排氣通路並排設置，繞 Q 過該熱交換器； 氣閥，將該給氣通路或該排氣通路與該旁路通路切換； 該控制裝置，在該氣閥打開該給氣通路側或該排氣通 路側之熱交換換氣運轉的狀態下，判斷為室外空氣的溫度 在一第1閾值以上，且室外空氣的溫度和室内空氣的溫度 差異在第2閾值以上時，將該氣閥切換到該旁路通路側， 以進行普通換氣運轉，並且，控制該給氣送風機及該排氣 送風機的風量，使其大於該普通換氣運轉切換前的熱交換 換氣運轉時的風量。 17 201042218 2. 如申明專利軚圍第1項所述之熱交換換氣裝置，該 室外溫度感測器設置於該室外側吸入口； Λ δ玄至内溫度感測器設置於該室内側吸入口。 3. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換換氣裝置，該 控制裝置設有用以檢測空調機運轉狀態的檢知裝置，該檢 知裝置檢出該空調機的冷氣運轉信號，當判斷為室外空氣 的溫度低於室内空氣的溫度時，將該氣閥切換到該旁路通 路側以進行普通換氣運轉，並且，控制該給氣送風機及該 排氣送風機的風量，使其大於該普通換氣運轉切換前的熱 交換換氣運轉時的風量。 、 4. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換換氣裝置，該 控制裝置將該氣閥切換到該旁路通路側，以進行普通換氣 運轉，並i，在if加該、給氣送風機及該#氣送風機的風量 並經過後-定時間之後，控制該給氣送風機及該排氣^ 機的風里’使其恢復為該普通換氣運轉切換前的熱交換換 氣運轉時的風量。 、、 L如申請專利範圍第1項所述之熱交換換氣裝置 控制裝置將該氣閥切換到該旁路通路側，以 _並、 Μ 、 ％仃晋通4 轉，並且，在增加該給氣送風機及該排氣送風機的^ 之後’當判定為該室外溫度感測器測出的产 缽〜. 王V工軋溫2 ^至内溫度感測器測出的室内空氣的溫度 X皿度差異— 3閾值以下時，控制該給氣送風機及該排氣送風機的風^ 使其f灰復為该普通換氣運轉切換前的熱交換換☆、 風量。 、氧運轉E 18 201042218 π制#置將/專利範圍第1項所述之熱交換換氣裝置，該 ::裝：：該氣闕切換到該旁路通路側，以進行普通換氣 n/加該給氣送風機及該排氣送風㈣風量後， 溫户咸、、… 感 測出的室外空氣溫度和該室内 以；？、…則出的室内空氣的溫度之溫度差異在第 Ο 通將氣閱從該旁路通路切換回該熱交換号的，值 通路或該錢讀復為熱㈣絲運轉4該给氣

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