(57)【要約】【課題】連続運転の換気装置を設置する場合、換気装置は部屋の広さに応じて求める必要がある。また、一旦設置した換気装置も、リフォームなどで、部屋の広さが広くなった場合は、買い換えが必要な場合が生じる。そこで、１台の機種で多様な広さの部屋に対応でき、リフォーム時にも買い換えの必要のない換気装置を提供する。【解決手段】換気対象の部屋の気積を設定する気積設定部１と部屋の換気回数を設定する換気回数設定部２と気積設定部１と換気回数設定部２の設定値から必要換気量の演算を行う演算手段３と演算手段で演算された必要換気量を維持するようモータ６を制御する制御手段５とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
換気対象の部屋の気積を設定する気積設定部と、前記部屋の換気回数を設定する換気回数設定部と、前記気積設定部と前記換気回数設定部の設定値から必要換気量の演算を行う演算手段と、前記演算手段で演算された必要換気量を維持するようファンモータを制御する制御手段とを備えた換気装置。
【請求項２】
直流電圧で駆動されるファンモータであって、演算手段で演算した必要換気量に基づいて前記ファンモータを駆動する電圧を決定する電圧決定部を備え、この電圧決定部の決定した電圧で制御手段がファンモータを駆動する請求項１の換気装置。
【請求項３】
圧力損失設定部を備え、前記圧力損失設定部で設定された圧力損失値に基づいて電圧決定部がファンモータを駆動する電圧を決定する請求項２の換気装置。
【請求項４】
圧力損失設定部がダクト配管の配管長で設定されるようにした請求項３の換気装置。
【請求項５】
部屋の換気風量を測定する換気風量測定手段を備え、制御手段は前記換気風量測定手段が測定した換気風量を監視して必要換気量を維持するようにファンモータを制御する請求項１の換気装置。
【請求項６】
気積設定部は部屋の広さを設定することにより演算手段が気積を演算し、演算手段が前記気積で必要換気量を演算する請求項１の換気装置。
【請求項７】
気積設定部の部屋の広さの単位として洋室用の平米数と和室用の畳数とを備え、前二者を選択できるようにした請求項６の換気装置。
【請求項８】
気積設定部の畳数の設定が、実用上の畳数を設定する設定部と０．５畳単位で増減できる設定部とで構成された請求項７の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、換気装置の換気能力の制御するものとして、使用者が操作スイッチ（たとえば強・中・弱）を操作すると、サイリスタの位相制御などの制御手段でモータの能力を制御する方法が実施されている。モータの能力を制御する方法としてたとえば、特許文献１に示すようなものも提案されている（例えば特許文献1参照）。
【０００３】
特許文献１に示すものについて、図７で簡単に説明すると、換気風量調整手段１０１は２段階（たとえば強・弱）以上に設定された設定値を持ち、この設定値に基づいて、制御手段１０２がモータ１０３を周期的にＯＮ、ＯＦＦして換気手段１０４の換気能力を制御することが記載されている。
【０００４】
近年、住宅建材から揮発するホルムアルデヒドやＶＯＣ（トルエン、キシレンその他）などの化学物質による健康への障害、いわゆるシックハウス症候群に対する対策が要望されており、これをうけて建築基準法が改正され、新築住宅や住宅リフォームにあっては、部屋毎の換気装置の設置が義務づけられ、また、技術基準も設定された。
【０００５】
この技術基準によれば、連続運転の換気装置が必要となり、１時間あたりの換気回数（部屋の空気が入れ替わる回数）も規定されている。
【特許文献１】特開平１０−２５９９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような連続運転の換気装置を設置する場合、換気装置は設置する部屋の広さに応じて求める必要がある。また、換気装置を製造し提供する側においても、多様な広さの部屋に応じた多機種の換気装置を用意しておく必要があり不経済的である。
【０００７】
また、一旦設置した換気装置も、リフォームなどで、部屋の広さが広くなった場合は、適正な換気を行うことができなくなり、買い換えが必要な場合が生じる。
【０００８】
これらの課題を解決する方法として、やや大型の能力の換気装置を数機種用意し、前述の換気能力の制御を、部屋の広さに応じて設置段階で行うようにすればよいが、換気能力の設定を行うためには、必要換気風量の計算などの作業が伴う。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するものであり、一つの機種の換気装置で多様な広さの部屋に対応できるので換気装置の機種数を減らすことができ、このため機種の選定も容易になる。また、リフォームで部屋の広さが替わる場合にも新たな換気装置に替えること無く対応できる。また、設置時において必要換気量の計算をする必要がなく設置工事が簡単な換気装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の換気装置は、換気対象の部屋の気積を設定する気積設定部と部屋の換気回数を設定する換気回数設定部と気積設定部と換気回数設定部の設定値から必要換気量の演算を行う演算手段と演算手段で演算された必要換気量を維持するようファンモータを制御する制御手段とを備えたことを特徴している。
【００１１】
この手段により、一つの機種の換気装置で多様な広さの部屋に対応できるので換気装置の機種数を減らすことができ、このため機種の選定も容易になる。また、リフォームで部屋の広さが替わる場合にも新たな換気装置に替えること無く対応できる。また、設置時において必要換気量の計算をする必要がなく設置工事が簡単である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば一つの機種の換気扇装置で多様な広さの部屋に対応できるため機種数を少なくすることができ、このため機種の選定も容易で、リフォームで部屋の広さが替わる場合にも新たな換気装置に替えること無く対応できる。また、設置時において必要換気量の計算をする必要がなく設置工事が簡単である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の請求項１記載の発明の換気装置は、換気対象の部屋の気積を設定する気積設定部と部屋の換気回数を設定する換気回数設定部と気積設定部と換気回数設定部の設定値から必要換気量の演算を行う演算手段と演算手段で演算された必要換気量を維持するようファンモータを制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
この手段により、課題を解決するための手段の項で述べた効果が得られる。
【００１５】
本発明の請求項２記載の発明の換気装置は、請求項１の発明において、ファンモータは直流電圧で駆動されるファンモータであって、演算手段で演算した必要換気量に基づいてファンモータを駆動する電圧を決定する電圧決定部を備え、この電圧決定部の決定した電圧で制御手段がファンモータを駆動することを特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項３記載の発明の換気装置は請求項２の発明において、圧力損失設定部を備え、圧力損失設定部で設定された圧力損失値に基づいて電圧決定部がファンモータを駆動する電圧を決定することを特徴としている。
【００１７】
この手段により、ダクト式換気装置の場合のダクトによる換気風量の低下を補正することができる。
【００１８】
本発明の請求項４記載の発明の換気装置は、請求項３の発明において圧力損失設定部がダクト配管の配管長で設定されることを特徴としている。
【００１９】
この手段により、設置時においてダクトによる圧力損失を測定する必要がなく設置工事が簡単になる。
【００２０】
本発明の請求項５記載の発明の換気装置は、請求項１の発明において部屋の換気風量を測定する換気風量測定手段を備え、制御手段は前記換気風量測定手段が測定した換気風量を監視して必要換気量を維持するようにファンモータを制御することを特徴としている。
【００２１】
この手段により、換気量が一定に制御され、ダクト式換気装置の場合のダクトによる圧力損失の補正が不要となる。
【００２２】
本発明の請求項６記載の発明の換気装置は、請求項１の発明において気積設定部は部屋の広さを設定することにより演算手段が気積を演算し、演算手段がこの気積で必要換気量を演算することを特徴としている。
【００２３】
この手段により、換気装置の設置時やリフォーム時の気積の設定を計算すること無く行える。
【００２４】
本発明の請求項７記載の発明の換気装置は、請求項６の発明において気積設定部の部屋の広さの単位として洋室用の平米数と和室用の畳数とを備え、前二者を選択できるようにしたことを特徴としている。
【００２５】
この手段により、気積の設定がさらに簡単になる。
【００２６】
本発明の請求項８記載の発明の換気装置は、請求項７の発明において気積設定部の畳数の設定が、実用上の畳数を設定する設定部と０．５畳単位で増減できる設定部とで構成されたことを特徴としている。
【００２７】
この手段により、出窓や床の間などを有する部屋でも、正確な換気量が設定できる。
【００２８】
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。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００３０】
換気対象の部屋の換気が必要な容積を設定する気積設定部１と１時間あたりの空気の入れ替わる回数を設定する換気回数設定部２が演算手段３に接続され、演算手段３に電圧決定部４が接続され、以下順に制御手段５、モータ６、換気手段７が接続されている。
【００３１】
気積設定部１および換気回数設定部２は、その詳細例を図５で示し、説明は後述する。
演算手段３と電圧決定部４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマーなどが協働するマイコンのプログラムの形態で実施される。
【００３２】
制御手段５は、可変直流電源装置などで電圧決定部４の指示する電圧を発生し、この電圧がモータ６に印加される。
【００３３】
モータ６の駆動で機能する換気手段７は、換気ファンや、吸気ダクト、排気ダクトなどで構成される。
【００３４】
図２ａは第１の実施の形態の処理フローを示すフローチャートである。
【００３５】
図２ｂは同、必要換気量の演算結果の例を示す図、図２ｃは同、モータの印加電圧の例を示す図である。
【００３６】
図５は、気積と換気回数および後述する圧力損失の設定部の詳細を示す図である。
【００３７】
この図２（ａ〜ｃ）と図５を用い、図２（ａ）の処理フローに従って、第１の実施の形態の動作を説明する。
【００３８】
処理フローの説明に先立って図５を説明すると、洋室用の気積設定部１１は洋室の広さを設定するスイッチの外観を示している。つまみ１１ａを回転して換気対象の部屋の広さを平米でたとえば１平米単位で指定する。
【００３９】
和室用の気積設定部１２は、一般的な和室の広さの単位の畳数で設定するつまみ１２ａと０．５畳の単位で設定できるつまみ１２ｂで構成されている。０．５畳の単位で設定する１２ｂは、出窓や床の間のある部屋の場合に適用する。
【００４０】
和室、洋室選択スイッチ１３は、前記の気積設定部１１と１２を選択するスイッチで、図は、和室が選択されていることを表している。
【００４１】
換気回数設定部２は、建築基準法の基準である０．３、０．５、０．７回／１時間の３段階をつまみ２ａを回して設定できる。
【００４２】
図２（ａ）の処理フローの説明にもどる。
【００４３】
ステップ１（Ｓ１）において、演算手段３は、図５の気積設定部１１もしくは１２から設定された部屋の広さを読み取り、その広さに演算手段３のメモリに記録した部屋の高さ（２．５ｍ）を乗算して気積（ｍ3）を求める。次にＳ２において、図５の換気回数設定部２の設定値を読み、次のＳ３において前記の読み取った気積と換気回数から必要換気量（ｍ3／ｈ）を演算する。
【００４４】
その演算例を図２（ｂ）に示す。
【００４５】
必要換気量は気積と換気回数の積で求まる。たとえば気積が１９ｍ3で換気回数が０．３回／ｈであれば、必要換気量は５．７ｍ3／ｈであることを図の第１行が示している。
【００４６】
次にＳ４において、Ｓ３で求めた必要換気量からモータ６に印加するための印加電圧の選択を行う。電圧決定部４はその内部メモリに図２（ｃ）に示すテーブルを保有しており、このテーブルから必要換気量を維持するための印加電圧を選択する。
【００４７】
図１に戻る。
【００４８】
以上の説明で求めた必要換気量を維持する印加電圧は、制御手段５により実施され、モータ６に印加されて、換気手段７により最適な換気量での運転が実行される。
【００４９】
なお、本実施の形態では、気積の演算を設定した部屋の広さ（面積）に、内部のメモリに記録した部屋の高さの積で求めているが、部屋の高さを設定部に設けて、この設定値で演算してもよい。
【００５０】
また気積の設定を広さの単位としたが、気積の単位（容積）で行ってもよいことはいうまでもない。
【００５１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００５２】
図４ａはその処理フローを示すフローチャート、図４ｂは配管長とモータの印加電圧を示す図である。
【００５３】
図３において、図１と同じ符号の構成要素（１、２、３、５、６、７）は、第１の実施の形態で説明した構成要素と同じ機能を有するので説明を省略する。
【００５４】
また、同様に図４ａに示す処理フローも図２ａと符号が同じのものは（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）同じ動作なので説明を省略する。
【００５５】
図３において、電圧決定部４１には圧力損失設定部８が接続されている。
【００５６】
図５に示すように圧力損失設定部８は配管長（メートル）をつまみ８ａで設定できる。
【００５７】
電圧決定部４１は、図４（ａ）の処理フローのＳ５にて圧力損失設定部８の配管長の値を読み込み、Ｓ６で内部のメモリにあらかじめ記録した図４（ｂ）のテーブルからＳ３で求めた必要換気量を維持するモータ印加電圧を選択する。
【００５８】
図４（ｂ）は、たとえば、必要換気量が５．７ｍ3／ｈで、配管長が１５ｍであればモータ印加電圧は１３Ｖであることを示している。
【００５９】
以下の動作は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。
【００６０】
この本発明の第２の実施の形態においては、配管が長い場合の圧力損失による風量の低下を補正して適正な換気を行うことができる。
【００６１】
なお、圧力損失設定部８は配管長で設定するようにしているが、圧力損失（パスカル）そのもので設定しても同様の効果が得られる。また、本発明はこれを妨げるものではない。
【００６２】
（実施の形態３）
図６は本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００６３】
図１に示した第１の実施の形態と異なる点は、電圧決定部４に変えて、換気風量測定手段９を設けた点が特徴である。
【００６４】
図６において、図１と同じ符号の構成要素（１、２、３、６、７）は、第１の実施の形態で説明した構成要素と同じ機能を有するので個々の説明を省略する。
【００６５】
熱式風量センサーなどの換気風量測定手段９は、換気手段７に関連づけた位置に設置される。換気風量測定手段９が測定した換気風量のデータは制御手段５１に入力される。
【００６６】
制御手段５１は、演算手段３が求めた必要換気量の値を基準値とし、前記換気風量測定手段９が測定した換気風量値を比較値として、この２値が一致するようモータ６を駆動する、いわゆるフィードバック制御を行う。
【００６７】
これにより、換気装置は、ダクト配管の配管長に関係なく適正な換気風量で運転できる。
【００６８】
以上、第１〜第３の実施の形態で説明したように本発明の換気装置は、連続運転の換気装置に関わるものであるが、この種の装置は、人が在室している場合は換気能力を強くして運転する必要がある。このため、換気能力をアップする操作スイッチを設けて、この操作により、換気能力の高い運転ができる機能を併せ持つが、この換気能力の設定も本発明の原理で容易に実施できるものである。
【００６９】
たとえば、図５の換気回数設定部２の調節範囲に０．７以上の換気回数を設けることで容易に実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の換気装置は１台の機種で多様な広さの部屋に対応でき、リフォーム時にも買い換えの必要のない換気装置を提供することができるので家庭用に限らず病院などの公共施設の設備や旅館など業務用の設備としての用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図
【図２】（ａ）第１実施の形態の処理フローを示すフローチャート（ｂ）同、必要換気量の演算結果の例を示す図（ｃ）同、モータの印加電圧の例を示す図
【図３】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図
【図４】（ａ）第２の実施の形態の処理フローを示すフローチャート（ｂ）同、配管長とモータの印加電圧を示す図
【図５】本発明の第１と第２実施の形態での設定部の詳細を示す図
【図６】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図
【図７】従来例の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００７２】
１  気積設定部
２  換気回数設定部
３  演算手段
４  電圧決定部
５  制御手段
６  モータ
７  換気手段
８  圧力損失設定部
９  換気風量測定手段
１１  洋室用の気積設定部
１２  和室用の気積設定部
１３  洋室、和室選択スイッチ
【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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【図６】
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【図７】
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