(57)【要約】【課題】エアコン等の空調装置を使用しなくても居住者の快適さを得られる換気装置を提供する。【解決手段】制御部５は、体感温度設定部２０と、体感温度演算部２１と、動作条件決定部２２と、風量制御部２３とを含み、体感温度設定部２０は、目標体感温度ＳＴｇを設定し、体感温度演算部２１は、室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏに基づいて室外体感温度ＳＴｏを演算し、室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉに基づいて室内体感温度ＳＴｉを演算するものであり、動作条件決定部２２は、「ＳＴｇ＞ＳＴｉ且つＳＴｏ＞ＳＴｉ」または「ＳＴｇ＜ＳＴｉ且つＳＴｏ＜ＳＴｉ」の場合は、送風機４を動作させるように風量制御部２３に信号を伝達することを特徴とする換気装置。【選択図】図３
2019100567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内から室外に空気を排出する送風機と、
室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏを検知する室外温湿度センサと、
室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉを検知する室内温湿度センサと、
制御部とを備えた換気装置であって、
前記制御部は、設定部と、演算部と、決定部と、風量制御部とを含み、
前記設定部は、目標体感温度ＳＴｇを設定し、
前記演算部は、室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏに基づいて室外体感温度ＳＴｏを演算し、室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉに基づいて室内体感温度ＳＴｉを演算し、
前記決定部は、目標体感温度ＳＴｇ、室外体感温度ＳＴｏ、および室内体感温度ＳＴｉに基づいて、前記送風機の動作条件を決定し、
前記風量制御部は、前記決定部による決定に基づいて、前記送風機の風量を制御するものであり、
前記決定部は、
「ＳＴｇ＞ＳＴｉ且つＳＴｏ＞ＳＴｉ」または「ＳＴｇ＜ＳＴｉ且つＳＴｏ＜ＳＴｉ」の場合は、前記送風機を動作させるように前記風量制御部に信号を伝達し、
「ＳＴｇ≦ＳＴｉまたはＳＴｏ≦ＳＴｉ」且つ「ＳＴｇ≧ＳＴｉまたはＳＴｏ≧ＳＴｉ」の場合は、前記送風機を停止させるように前記風量制御部に信号を伝達することを特徴とする換気装置。
【請求項２】
前記換気装置はレンジフードであることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温湿度を検知し、風量を制御する換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内空調システムによって、住宅内の各室それぞれの空調を個別に制御し、室内空間の環境をより快適にするための空調管理システムが知られている。
【０００３】
この空調管理システムは、例えば、建物内部の温度および外部の温度を測定する。これらの測定した温度に基づいて、住宅内部における快適さが不快と判定された場合、室内空調システムによる通気とエアコンの自動制御を開始する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１２４７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術は、エアコン等の空調システムにより室内空間を快適にするものである。しかし、実際にはエアコンに限定されるものではなく、居住空間の様々な設備で空気環境の調整が可能であることが望ましい。
【０００６】
そこで本発明は、エアコン等の空調装置を使用しなくても、換気装置を制御することで、居住者の快適さを得ることを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために、本発明の一態様に係る換気装置は、室内から室外に空気を排出する送風機と、室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏを検知する室外温湿度センサと、室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉを検知する室内温湿度センサと、制御部とを備えた換気装置であって、前記制御部は、設定部と、演算部と、決定部と、風量制御部とを含み、前記設定部は、目標体感温度ＳＴｇを設定し、前記演算部は、室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏに基づいて室外体感温度ＳＴｏを演算し、室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉに基づいて室内体感温度ＳＴｉを演算し、前記決定部は、目標体感温度ＳＴｇ、室外体感温度ＳＴｏ、および室内体感温度ＳＴｉに基づいて、前記送風機の動作条件を決定し、前記風量制御部は、前記決定部による決定に基づいて、前記送風機の風量を制御するものであり、前記決定部は、「ＳＴｇ＞ＳＴｉ且つＳＴｏ＞ＳＴｉ」または「ＳＴｇ＜ＳＴｉ且つＳＴｏ＜ＳＴｉ」の場合は、前記送風機を動作させるように前記風量制御部に信号を伝達し、「ＳＴｇ≦ＳＴｉまたはＳＴｏ≦ＳＴｉ」且つ「ＳＴｇ≧ＳＴｉまたはＳＴｏ≧ＳＴｉ」の場合は、前記送風機を停止させるように前記風量制御部に信号を伝達することを特徴としたものであり、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】
【０００８】
本発明によれば、室内体感温度が目標体感温度に近づくように、換気装置の送風機を制御し、効率よく外気を取り込む構成にしたことにより、エアコン等の空調装置を使用しなくても室内の快適さを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１のフード付換気装置の室内設置状態の一例を示す概略図
【図２】同制御部のブロック図
【図３】同制御部の制御動作の一例を示すフローチャート
【図４】体感温度の経時変化と、同制御部の制御動作条件の関係を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。
【００１１】
なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
（実施の形態１）
換気装置の一例として、フード付換気装置を例に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態のフード付換気装置１は、住宅の室内２の上方の壁面に設置される。フード付換気装置１は、風量を変更可能な送風機４を内部に備えるとともに下面に吸込口３を有している。
【００１４】
フード付換気装置１の前面には制御部５を備える。
【００１５】
吸込口３付近には、室内の温度、湿度を測定するための室内温湿度センサ６を備える。
【００１６】
フード付換気装置１の天面には排気口７を設け、排気口７には室外８に連通する排気ダクト９ａを接続し、送風機４により、吸込口３から吸い込んだ室内２の空気を室外８に排出する。
【００１７】
フード付換気装置１の天面には給気口１０が設けられる。送風機４により、室内２の空気を排出すると室内２が負圧になるため、室外８の空気が給気ダクト９ｂを通じて給気口１０から流入する。
【００１８】
給気口１０付近には、室外の温度、湿度を測定するための室外温湿度センサ１１を備える。
【００１９】
図２は、制御部５の構成およびデータフローを示すブロック図である。
【００２０】
制御部５は、体感温度設定部２０、体感温度演算部２１、動作条件決定部２２、風量制御部２３から構成される。
【００２１】
体感温度設定部２０は、例えば、フード付換気装置１に備えられた操作スイッチ等である。使用者が維持して欲しい目標体感温度ＳＴｇを体感温度設定部２０に入力する。また、体感温度設定部２０は、例えば、無線通信などを介してタブレット端末や携帯電話端末などと接続したものであってもよい。この場合、使用者はタブレット端末や携帯電話端末などに目標体感温度ＳＴｇを入力し、入力された目標体感温度ＳＴｇはタブレット端末や携帯電話端末などを介して体感温度設定部２０に伝達される。
【００２２】
室内温湿度センサ６は室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉを取得する。室内温湿度センサは室内のフード付換気装置内にあるため、常時或いは定期的に室内の温湿度を取得できる。
【００２３】
室外温湿度センサ１１は室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏを取得する。室外温湿度は、給気口から室外の空気が流入している場合にのみ取得される。すなわち、実施例では、送風機４が運転しているときに室外温湿度センサ１１が取得した温湿度が室外温湿度となる。ただし、室外温湿度センサ１１近傍に室外の空気が流れる環境であれば、送風機４が運転しているときに限らない。
【００２４】
取得された室内温度Ｔｉ、室内湿度Ｈｉ、室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏは、体感温度演算部２１に伝達される。室内温湿度センサ６および室外温湿度センサ１１は、温度および湿度の測定を行う。温度測定用としては、例えば、赤外線放射温度計、サーモグラフィ、サーミスタ、白金測温抵抗、または、熱伝対などがある。湿度測定用としては、例えば、静電容量式または電気抵抗式などがある。
【００２５】
体感温度演算部２１は、室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉに基づいて、室内体感温度ＳＴｉを演算する。また、室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏに基づいて、室外体感温度ＳＴｏを演算する。
【００２６】
演算は、例えば、ミスナールの計算式を用いて、
ｓｔ＝１／２．３×（ｔ−１０）×（０．８−（ｈ／１００）
と計算できる（ｓｔ：室内体感温度ＳＴｉまたは室内体感温度ＳＴｏ、ｔ：室内温度Ｔｉまたは室内温度Ｔｏ、ｈ：室内湿度Ｈｉまたは室外湿度Ｈｏ）。
【００２７】
目標体感温度ＳＴｇ、室内体感温度ＳＴｉおよび室外体感温度ＳＴｏは、動作条件決定部２２に伝達される。
【００２８】
動作条件決定部２２は、目標体感温度ＳＴｇ、室内体感温度ＳＴｉ、および室外体感温度ＳＴｏに基づいて、送風機４の動作条件を決定する。
【００２９】
風量制御部２３は、動作条件決定部２２による決定に基づいて、送風機４を運転するか停止するかを送風機４に伝達する。
【００３０】
動作条件決定部２２の動作条件決定に関する具体的な制御部５の制御動作を図３を用いて説明する。
【００３１】
図３は、目標体感温度ＳＴｇ、室内体感温度ＳＴｉ、および室外体感温度ＳＴｏに基づいて、フード付換気装置１の送風機４を制御する動作についてのフローチャートである。
【００３２】
室内温湿度センサ６は室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉを取得し、室外温湿度センサ１１は室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏを取得する（ステップＳ１）。
【００３３】
体感温度演算部２１は、室内温度室内温度Ｔｉおよび室内湿度Ｈｉに基づいて、室内体感温度ＳＴｉを演算する。また、体感温度演算部２１は、室外温度Ｔｏおよび室外湿度Ｈｏに基づいて、室外体感温度ＳＴｏを演算する（ステップＳ２）。
【００３４】
動作条件決定部２２は、室内体感温度ＳＴｉが目標体感温度ＳＴｇよりも低く、室外体感温度ＳＴｏが室内体感温度ＳＴｉより高ければ送風機４を動作させることを決定する（ステップＳ３）。
【００３５】
また、動作条件決定部２２は、室内体感温度ＳＴｉが目標体感温度ＳＴｇよりも高く、室外体感温度ＳＴｏが室内体感温度ＳＴｉより低ければ送風機４を動作させることを決定する（ステップＳ４）。
【００３６】
フード付換気装置１の送風機４を動作させる場合（ステップＳ３のＹｅｓまたはステップＳ４のＹｅｓ）、動作条件決定部２２は風量制御部２３に送風機４を運転させるよう伝達する（ステップＳ５）。
【００３７】
フード付換気装置１の送風機４を動作させない場合（ステップＳ３のＮｏ且つステップＳ４のＮｏ）、動作条件決定部２２は風量制御部２３に送風機４を停止させるよう伝達する（ステップＳ６）。
【００３８】
以降、ステップＳ１〜Ｓ６までを繰り返す。
【００３９】
以下では、ステップＳ３およびステップＳ４での制御動作条件の決定について、図４を用いて説明する。
【００４０】
例えば日本では、近年、気密性の高い住宅が増えている。また、セキュリティ面を考慮したり、季節によっては花粉や黄砂の影響を避けたりして、住宅の窓を閉めている住宅も多い。つまり、室内空間の通気性は低くなる。
【００４１】
例えば、起床後、空調装置がオフのまま外出し、室内空間が冷えた状態で日が昇り、室外の体感温度が上昇してくると、［室外体感温度ＳＴｏ＞室内体感温度ＳＴｉ］となる。この状況で、［目標体感温度ＳＴｇ＞室内体感温度ＳＴｉ］である場合、送風機４を運転する（時間ｔが０〜ｔ０の間）。これにより、室内２の寒い空気を室外８へ排出させ、室内２を負圧にする。そして、室外８の暖かい空気を室内２へ取り入れることで、室内体感温度をより早く上昇させる。
【００４２】
室内体感温度が上昇し、［目標体感温度ＳＴｇ＝室内体感温度ＳＴｉ］となると、送風機４を停止する（時間ｔ＝ｔ０）。
【００４３】
その後、送風機４の停止を継続すると、例えば、窓からの直射日光により、室内が室外よりも暖かくなり、室内が熱篭りしてくる。室内が熱篭りしてくると、［室外体感温度ＳＴｏ＜室内体感温度ＳＴｉ］となる。この状況で、［目標体感温度ＳＴｇ＜室内体感温度ＳＴｉ］となると、室内の熱篭りを抑制したいので、換気して室内に外気を取り込むために、送風機４を運転する（時間ｔ＝ｔ１）。
【００４４】
このとき、例えば、室外気温が室内気温よりも低くても、雨などで、室外湿度が室内湿度よりも高くなり、室外体感温度は室内体感温度よりも高くなる場合がある。その場合、湿度の高い不快な外気を室内に取り込まないようにする。このように、体感温度で換気装置の動作を決定しているため、人の快適さにより近い室内空間を提供することができる。
【００４５】
時間ｔ＝ｔ１の後、送風機４の運転を継続すると、室内体感温度が下降し、室内の熱篭りが解消されていく。室内の熱篭りが解消されると、［目標体感温度ＳＴｇ＝室内体感温度ＳＴｉ］となる。このとき、送風機４を停止する（時間ｔ＝ｔ２）。
【００４６】
その後、［室外体感温度ＳＴｏ＜室内体感温度ＳＴｉ＜目標体感温度ＳＴｇ］となるので、送風機４の停止を継続する。これにより、室外８の冷えた空気を室内２に取り入れることを停止して、室内体感温度の低下を防止する。
【００４７】
このように、室内体感温度ＳＴｉが目標体感温度ＳＴｇに近づくように送風機４を自動制御することにより、エアコン等の空調装置を使用しなくても居住者の好みに応じた室内の快適さを得ることができる。
【００４８】
特に、室内に熱篭りが発生する状況においては、室内の熱篭りを早く解消することで、帰宅時の熱篭りによる不快感を減らすことができる。このため、空調装置の使用を不要とするか、または低減することができる。
【００４９】
なお、フード付換気装置１は、加熱調理器の上方の壁面に設置されるレンジフードであってもよい。
【００５０】
また、フード付換気装置は、本来、調理時に使用者が意図して動作させていることが多く、その場合には、本実施の形態で示した動作は行わない。すなわち、調理時においては、本実施の形態で示した動作よりも、使用者が意図した動作を優先する。
【００５１】
以上、本発明に係る換気装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
また、実施の形態に対して当事者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【００５３】
例えば、本実施の形態では、室外温湿度センサをフード付換気装置１内の給気口１０付近に設けたが、フード付換気装置１外に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る換気装置は、温湿度を検知し、風量を制御する換気装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１    フード付換気装置
２    室内
３    吸込口
４    送風機
５    制御部
６    室内温湿度センサ
７    排気口
８    室外
９ａ    排気ダクト
９ｂ    給気ダクト
１０    給気口
１１    室外温湿度センサ
２０    体感温度設定部
２１    体感温度演算部
２２    動作条件決定部
２３    風量制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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