(57)【要約】【課題】粉塵量の多い室内空気を排気しようとする場合に、排気風量を増加させればよいのだが、粉塵量が少なくなった時に風量を低減させる機能がなく電力が浪費するという課題がある。【解決手段】熱交換素子２と、給気送風機３と、排気送風機４とを備えた熱交換機器１において、屋外の空気を清浄する屋外側空気清浄フィルター５と、給気送風機３と排気送風機４の運転、停止、回転数を制御する制御部６と、室内空気の吸込口７の下流側に室内の空気に含まれる塵埃量を検知する粉塵センサー８をさらに備え、制御部６は、粉塵センサー８で検出された塵埃量が所定の値を超えたときに給気送風機３と排気送風機４の回転数を増加させ、所定の値を下回ったときに回転数を減少させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための熱交換素子と、
屋外の空気を室内に取り入れるための給気送風機と、
室内の空気を屋外に排出するための排気送風機とを備えた熱交換機器において、
屋外の空気を清浄する屋外側空気清浄フィルターと、
給気送風機と排気送風機の運転、停止、回転数を制御する制御部と、
室内空気の吸込口の下流側に室内の空気に含まれる塵埃量を検知する粉塵センサーをさらに備え、
前記制御部は、前記粉塵センサーで検出された塵埃量が所定の値を超えたときに回転数を増加させ、所定の値を下回ったときに回転数を減少させることを特徴とした熱交換機器。
【請求項２】
塵埃量を検知するセンサーを手元スイッチに設けたことを特徴とした請求項１記載の熱交換機器。
【請求項３】
室内空気の吸込口の下流側に室内の空気に含まれるＣＯ2を検知するＣＯ2センサーを設けたことを特徴とした請求項１記載の熱交換機器。
【請求項４】
室内空気を熱交換素子を経由せずに排出するバイパス風路と、
前記バイパス風路と熱交換素子への風路とを切り替えるバイパスダンパーと、
塵埃量が所定の値を超えた場合に、回転数を増加させると共にバイパスダンパーをバイパス風路側へ切り替えることを特徴とした請求項１記載の熱交換機器。
【請求項５】
室内空気を熱交換素子を経由せずに排出するバイパス風路と、
前記バイパス風路と熱交換素子への風路とを切り替えるバイパスダンパーと、
屋外温度を検出する屋外温度センサーを備え、
屋外温度が所定の温度範囲であり、塵埃量が所定の値を超えた場合に、回転数を増加させると共にバイパスダンパーをバイパス風路側へ切り替えることを特徴とした請求項１記載の熱交換機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にオフィスビルや工場に設置され、複数台設置された空調機の省エネルギーのために利用される全熱交換器型の換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような熱交換機器は、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための全熱交換素子を備え、屋外の空気を室内に取り入れるための給気ファンモータを備え、室内の空気を屋外に排気するための排気ファンモータを備え、給気ファンモータと排気ファンモータを運転、停止、回転数を制御するための制御部を備え、同一建物内の温度調節の為に別に設置された温度調節用の空調機から使用電力を取得するための通信手段を備え、熱交換機器は、空調機が一定の消費電力以上で運転した情報を得た場合は給気ファンモータ、排気ファンモータを停止、又は回転数を減少させ外気の熱負荷を減らし空調機の消費電力を低減することで確実に省エネルギーの効果を得ることができるものが知られている。
【０００３】
以下、その熱交換機器について図５を参照しながら説明する。
【０００４】
図５に示すように、全熱交換型の換気装置１０１は、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための全熱交換素子１０４を備え、屋外の空気を室内に取り入れるための給気ファンモータ１０３を備え、室内の空気を屋外に排出するための排気ファンモータ１０２を備え、ファンモータの運転、停止、回転数を制御できる制御部１０５を備え、制御部１０５は、同一室内の温度調節の為に、別に設置された温度調節用の空調機１０７と通信するための通信手段を備えた、全熱交換型の換気装置において、制御部１０５は、同一室内の空調機が、予め定められた消費電力以上で運転したとの情報を得た場合には、給気ファンモータ１０３、排気ファンモータ１０２の両方を停止することを特徴とした構成であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の熱交換機器においては、粉塵量の多い室内空気を排気しようとする場合に、排気風量を増加させればよいのだが、粉塵量が少なくなった時に風量を低減させる機能がなく電力を浪費するという課題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、熱交換機器において室内の粉塵量を検知し風量を変化させる機能を持たせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明は、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための熱交換素子と、
屋外の空気を室内に取り入れるための給気送風機と、
室内の空気を屋外に排出するための排気送風機とを備えた熱交換機器において、
屋外の空気を清浄する屋外側空気清浄フィルターと、
給気送風機と排気送風機の運転、停止、回転数を制御する制御部と、
室内空気の吸込口の下流側に室内の空気に含まれる塵埃量を検知する粉塵センサーをさらに備え、
前記制御部は、前記粉塵センサーで検出された塵埃量が所定の値を超えたときに回転数を増加させ、所定の値を下回ったときに回転数を減少させることを特徴とした熱交換機器としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための熱交換素子と、屋外の空気を室内に取り入れるための給気送風機と、室内の空気を屋外に排出するための排気送風機とを備えた熱交換機器において、屋外の空気を清浄する屋外側空気清浄フィルターと、給気送風機と排気送風機の運転、停止、回転数を制御する制御部と、室内空気の吸込口の下流側に室内の空気に含まれる塵埃量を検知する粉塵センサーをさらに備え、前記制御部は、前記粉塵センサーで検出された塵埃量が所定の値を超えたときに回転数を増加させ、所定の値を下回ったときに回転数を減少させることを特徴とした熱交換機器としたことにより、室内の空気の塵埃量を予め定められた粉塵量よりも下回る状態を維持できるとともに予め定められた塵埃量よりも下回った場合には電力を低減できるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の熱交換機器を示す概略平面図
【図２】本発明の実施の形態１の熱交換機器を示す概略平面図
【図３】本発明の実施の形態１の熱交換機器を示す概略平面図
【図４】本発明の実施の形態２の熱交換機器を示す概略平面図
【図５】従来の熱交換機器を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１記載の熱交換機器は、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための熱交換素子と、屋外の空気を室内に取り入れるための給気送風機と、室内の空気を屋外に排出するための排気送風機とを備えた熱交換機器において、屋外の空気を清浄する屋外側空気清浄フィルターと、給気送風機と排気送風機の運転、停止、回転数を制御する制御部と、室内空気の吸込口の下流側に室内の空気に含まれる塵埃量を検知する粉塵センサーをさらに備え、前記制御部は、前記粉塵センサーで検出された塵埃量が所定の値を超えたときに回転数を増加させ、所定の値を下回ったときに回転数を減少させるという構成を有する。これにより回転数が増加すると換気風量が多くなり、屋外の空気は屋外側空気清浄フィルターを通じて浄化され室内に取り入れられるので、室内空気の粉塵量は減少していく。粉塵量が規定値を下回ると回転数が減少し換気風量は少なくなる。また、消費電力は換気風量に比例して増減することとなるので、室内の空気の塵埃量を予め定められた粉塵量よりも下回る状態を維持できるとともに予め定められた塵埃量よりも下回った場合には電力を低減できるという効果を奏する。
【００１２】
また、塵埃量を検知する粉塵センサーを手元スイッチに設けた構成にしてもよい。これにより塵埃量を検知するセンサーの位置が、人に近くなるので、より人に近い空間の塵埃量を予め定められた塵埃量よりも下回る状態に維持できるという効果を奏する。
【００１３】
また、室内空気の吸込口の下流側に室内の空気に含まれるＣＯ2を検知するＣＯ2センサーを設けた構成としてもよい。これにより室内の空気のＣＯ2濃度が予め定められた濃度を超えると給気送風機及び排気送風機の回転数を増加させるため換気量が増加するので、塵埃量とＣＯ2濃度を予め定められた塵埃量及びＣＯ2濃度を下回る状態に維持できるという効果を奏する。
【００１４】
また、バイパスダンパーと、バイパス風路と、屋外温度センサーを備え、屋外温度が所定の温度範囲であり、塵埃量が所定の値を超えた場合に、回転数を増加させると共にバイパスダンパーを切り替える構成としてもよい。これによりバイパスダンパーが切り変わると、室内の空気は室内空気の吸込口から熱交換素子を通ることなく排気送風機に流れることになり、熱交換素子に汚れが付着しなくなるので熱交換効率の低下を防止できる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１から図３に示すように、本実施の形態による熱交換機器１は、筐体内部に熱交換素子２と給気送風機３と排気送風機４を備えている。給気送風機３は、その運転により、屋外の空気（外気Ａ）を室内に取り入れる。排気送風機４は、その運転により室内の空気（室内空気Ｂ）を屋外に排出する。熱交換素子２は、室内空気Ｂと外気Ａを換気する際に、室内空気Ｂと外気Ａの間で熱や湿度を交換する。
【００１７】
また、熱交換機器１は、外気Ａを吸い込む外気吸込口１４と、吸い込んだ外気Ａを室内へ供給する室内給気口１５を備えている。同様に、室内空気Ｂを吸い込む吸込口７と吸い込んだ室内空気Ｂを屋外へ排出する排出口１６を備えている。
【００１８】
室内空気Ｂの吸込口７近傍には、外気Ａを清浄する屋外側空気清浄フィルター５が備えられている。さらに、制御部６は、給気送風機３と排気送風機４の運転、停止、回転数を制御する機能を備えている。また、室内空気Ｂの吸込口７の下流側には、室内空気Ｂに含まれる塵埃量を検知する粉塵センサー８が設けられている。
【００１９】
制御部６は、粉塵センサー８で検出された塵埃量が所定の値を超えたときに給気送風機３と排気送風機４の回転数を増加させ、所定の値を下回ったときに給気送風機３と排気送風機４の回転数を減少させる構成とする。
【００２０】
上記構成により、給気送風機３と排気送風機４の回転数が増加すると換気風量が多くなる。外気Ａは、屋外側空気清浄フィルター５を通じて浄化され室内に取り入れられ、室内空気Ｂは排気されるので、室内の粉塵量は減少していく。
【００２１】
また、制御部６は、粉塵量が規定値を下回ると給気送風機３と排気送風機４の回転数を減少させ、結果として換気風量は少なくなる。なお消費電力は換気風量に比例して増減されることとなる。
【００２２】
このように本発明の実施の形態１の熱交換機器によれば、室内空気Ｂの塵埃量を予め定められた粉塵量よりも下回る状態を維持できる。さらに、予め定められた塵埃量よりも下回った場合には換気風量が少なくなることから電力を低減できることとなる。
【００２３】
なお、塵埃量を検知する粉塵センサー８は手元スイッチ９に設けた構成としてもよい。
【００２４】
塵埃量を検知する粉塵センサー８の位置が、人に近くなるのでより人に近い空間の塵埃量を予め定められた塵埃量よりも下回る状態に維持できることとなる。
【００２５】
また、室内空気Ｂの吸込口７の下流側に室内空気Ｂに含まれるＣＯ2を検知するＣＯ2センサー１０を設けた構成としてもよい。室内空気ＢのＣＯ2濃度が予め定められた濃度を超えると給気送風機３及び排気送風機４の回転数を増加させるため換気量が増加することになるので、塵埃量とＣＯ2濃度を予め定められた塵埃量及びＣＯ2濃度を下回る状態に維持できるという効果を奏する。
【００２６】
（実施の形態２）
図４を用いて、第２の実施の形態について説明する。実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
図４に示すように、バイパス風路１２は、室内空気Ｂの吸込口７部分から、熱交換素子２と排気送風機４の間の部分へ連通する風路である。
【００２８】
バイパスダンパー１１は、その切り替えによって、室内空気Ｂを熱交換素子２もしくはバイパス風路１２へ選択的に連通させる。
【００２９】
また、外気吸込口１４近傍に、屋外温度センサー１３が設けられている。
【００３０】
上記構成により、制御部６の動作について説明する。
【００３１】
（換気優先モード）
粉塵センサー８が所定の塵埃量以上の値を検出したとき、制御部６は、バイパスダンパー１１をバイパス風路１２側を開放するように切り替える。そして、給気送風機３と排気送風機４の回転数を上げることによって、室内の粉塵量を低下させる。このとき、室内空気Ｂに含まれる塵埃は、熱交換素子２を通過せず、そのまま屋外へ排出される。従って、熱交換素子２に埃などが付着することなく、熱交換効率を低下させることがない。
【００３２】
（空調優先モード）
空調優先モードを選択した場合には、外気Ａを直接屋内に導入しても、居住者に不快感を与えない外気温度範囲において、室内空気Ｂをバイパス風路１２を経由して排気させる。
【００３３】
すなわち、屋外温度センサー１３で検出した屋外温度が所定の温度範囲であり、粉塵センサー８が検出した塵埃量が所定の値を超えた場合に、給気送風機３と排気送風機４の回転数を増加させると共に、バイパスダンパー１１をバイパス風路１２側を開放するように切り替える。
【００３４】
外気Ａをそのまま屋内に導入しても気にならない温度とは、室内の空調設定温度近傍で、たとえば１５℃から２５℃の範囲である。このような場合で、かつ塵埃量が所定の値を超えた場合に、バイパスダンパー１１は、塵埃量の多い室内空気Ｂを熱交換素子２を通さずに排気送風機４へ導くバイパス風路１２へ流す方向に切り替わることとなる。
【００３５】
このように本発明の実施の形態２の熱交換機器によれば熱交換素子２に汚れが付着しなくなるので熱交換効率の低下を防止できることとなる。尚バイパス風路１２は装置外を経路としているが、装置内に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、家庭用の熱交換型換気扇やビルなどの熱交換型換気装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  熱交換機器
２  熱交換素子
３  給気送風機
４  排気送風機
５  屋外側空気清浄フィルター
６  制御部
７  （室内空気の）吸込口
８  粉塵センサー
９  手元スイッチ
１０  ＣＯ2センサー
１１  バイパスダンパー
１２  バイパス風路
１３  屋外温度センサー
１４  外気吸込口
１５  室内給気口
１６  排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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