(57)【要約】【課題】長期間、ダンパが風路にさらされても、動作不良とならないことを目的とする。【解決手段】家屋の室内２壁面３に埋め込んで設置する躯体４に、壁面内の風路から空気を取り入れる開口部５と、室内に開口する給気口６と、室内に空気を送り出すファン８と、ファン８を回転させる電動機９と、開口部５にダンパ１０と、ダンパ１０を駆動するダンパ駆動電動機１１と、ダンパ１０の開閉状態を検知するリミットスイッチ１６と、ファン８とダンパ駆動電動機１１の動作を制御する制御部を備え、制御部はリミットスイッチ１６の検知した閉から開までの時間を計測し、計測された時間からダンパの固着状態を検出し、固着状態に応じてダンパ開閉動作時のトルクを変更してダンパ開閉動作を行うことにより塵埃を取り除く固着防止動作を実施する固着防止手段２０とを備えたことにより、ダンパが長期間、風路にさらされてもダンパの動作不良を防げるという効果が得られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家屋の室内壁面に埋め込んで設置する躯体を有し、前記躯体には、側面に配置して壁面内の風路から空気を取り入れる開口部と、室内壁面に配置して室内に開口する給気口と、前記開口部から前記給気口までの送風路と、前記送風路に配置して室内に空気を送り出すファンと、前記ファンを強制的に回転させる電動機と、前記開口部には短冊状の板体で縦長に構成されたダンパと、前記ダンパを駆動するダンパ駆動電動機と、前記ダンパの開と閉の状態を検知する開閉検知手段と、前記ファンと前記ダンパ駆動電動機の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は前記開閉検知手段の検知した閉から開までの時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測した移動時間からダンパの固着状態を検出する固着検出手段と、前記固着検出手段からの情報に応じて、ダンパ開閉動作時のトルクを変更してダンパ開閉動作を行うことによって塵埃を取り除く固着防止動作を実施する固着防止手段とを備えたことを特徴とする換気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の換気装置は、制御部に前記固着検出手段がダンパ固着と判断した場合に、ダンパが固着したことを報知する固着報知手段を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床下から導入して建築物を換気する換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、床下空気を室内へ取り入れて建物内部を換気する換気装置が種々開発されている。以下、その換気装置について図１を参照しながら説明する。
【０００３】
図８に示すように、室内壁面に設置する躯体１０１に、床下からの空気を取り入れる開口部１０２と、開口部１０２から室内までの送風路１０３と、室内に空気を送り出すファン１０４と、ファン１０４を回転させるモータ１０５と、ファン１０４をモータ１０５によって回転させることによって発生する風を室内に流入させるための給気口１０６を備えたことにより、床下からの空気を室内に取り込むものであった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の換気装置では、機械換気による換気を行っていたが、昨今の省エネルギー化のニーズに答え機械換気と自然換気を切り替えて行うものも必要になった。そして、自然換気時の必要換気量を一定に保つために開口部にダンパを設け、温度条件に応じてダンパ角度を自動で調整するという換気装置を考えた。しかし、この換気装置では、ダンパが常に風路にさらされるため、塵埃の影響などによりダンパが固着してしまい、ダンパ角度を自動で調整することができなくなるという課題を発見した。さらに、ダンパがユーザから視認しにくい位置に設置されているため、ユーザが、ダンパが正常動作しているかどうかを確認することが困難であるという課題も見つかった。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、長期間、ダンパが風路にさらされても、動作不良とならない換気装置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、本発明は、家屋の室内壁面に埋め込んで設置する躯体を有し、前記躯体には、側面に配置して壁面内の風路から空気を取り入れる開口部と、室内壁面に配置して室内に開口する給気口と、前記開口部から前記給気口までの送風路と、前記送風路に配置して室内に空気を送り出すファンと、前記ファンを強制的に回転させる電動機と、前記開口部には短冊状の板体で縦長に構成されたダンパと、前記ダンパを駆動するダンパ駆動電動機と、前記ダンパの開と閉の状態を検知する開閉検知手段と、前記ファンと前記ダンパ駆動電動機の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は前記開閉検知手段の検知した閉から開までの時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測した移動時間からダンパの固着状態を検出する固着検出手段と、前記固着検出手段からの情報に応じて、ダンパ開閉動作時のトルクを変更してダンパ開閉動作を行うことによって塵埃を取り除く固着防止動作を実施する固着防止手段とを備えたものであり、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、家屋の室内壁面に埋め込んで設置する躯体を有し、前記躯体には、側面に配置して壁面内の風路から空気を取り入れる開口部と、室内壁面に配置して室内に開口する給気口と、前記開口部から前記給気口までの送風路と、前記送風路に配置して室内に空気を送り出すファンと、前記ファンを強制的に回転させる電動機と、前記開口部には短冊状の板体で縦長に構成されたダンパと、前記ダンパを駆動するダンパ駆動電動機と、前記ダンパの開と閉の状態を検知する開閉検知手段と、前記ファンと前記ダンパ駆動電動機の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は前記開閉検知手段の検知した閉から開までの時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測した移動時間からダンパの固着状態を検出する固着検出手段と、前記固着検出手段からの情報に応じて、ダンパ開閉動作時のトルクを変更してダンパ開閉動作を行うことによって塵埃を取り除く固着防止動作を実施する固着防止手段とを備える構成にしたことにより、計測手段が計測したダンパの閉から開までの時間をもとに固着検出手段がダンパの固着状態を検出し、固着防止手段は、固着検出手段の情報により固着防止動作を実施することとなるのでとなるので、固着防止動作によってダンパ周囲に蓄積している埃等を取り除くことができ、ダンパが固着するのを防ぐという効果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の換気装置を示す斜視図
【図２】同換気装置の上方からの断面構成図
【図３】同換気装置の斜視図
【図４】同換気装置の制御部とアクチュエータのブロック図
【図５】同換気装置の移動時間と固着防止動作要否の関係図
【図６】同換気装置のダンパ移動時間と固着防止動作時トルクの関係図
【図７】本発明の実施の形態２の換気装置を示す斜視図
【図８】背景技術での換気装置の情報からの断面構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の請求項１記載の換気装置は、家屋の室内壁面に埋め込んで設置する躯体を有し、前記躯体には、側面に配置して壁面内の風路から空気を取り入れる開口部と、室内壁面に配置して室内に開口する給気口と、前記開口部から前記給気口までの送風路と、前記送風路に配置して室内に空気を送り出すファンと、前記ファンを強制的に回転させる電動機と、前記開口部には短冊状の板体で縦長に構成されたダンパと、前記ダンパを駆動するダンパ駆動電動機と、前記ダンパの開と閉の状態を検知する開閉検知手段と、前記ファンと前記ダンパ駆動電動機の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は前記開閉検知手段の検知した閉から開までの時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測した移動時間からダンパの固着状態を検出する固着検出手段と、前記固着検出手段からの情報に応じて、ダンパ開閉動作時のトルクを変更してダンパ開閉動作を行うことによって塵埃を取り除く固着防止動作を実施する固着防止手段とを備えたことを特徴とする換気装置である。これにより、計測手段が計測したダンパの閉から開までの時間をもとに固着検出手段がダンパの固着状態を検出し、固着防止手段は、固着検出手段の情報により固着防止動作を実施することとなるので、固着防止動作によってダンパ周囲に蓄積している埃等を取り除くことができ、ダンパが固着するのを防ぐという効果を奏する。
【００１１】
また、制御部に前記固着検出手段がダンパ固着と判断した場合に、ダンパが固着したことを報知する固着報知手段を備えるという構成にしてもよい。これにより、着検出手段ダンパが固着したこと判断した場合に、固着表示手段がユーザに報知することとなるので、ユーザにダンパが固着したことを認識させ、メンテナンスを促すことで自然換気時の風量制御を行うことができるという効果を奏する。
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態１）
図１に示すように、本発明の換気装置１は、家屋の室内２の壁面３に躯体４を埋め込んだ構成である。
【００１４】
躯体４は図２に示すように、壁面３の風路から空気を取り入れる開口部５と、室内２の壁面３に配置して室内に開口する給気口６と、開口部５から給気口６までの送風路７と、送風路７に配置して室内に空気を送り出すファン８と、ファン８を強制的に回転させる電動機９を備える。開口部５には短冊状の板体で縦長に構成されたダンパ１０と、ダンパ１０を駆動するダンパ駆動電動機１１と、ダンパの開と閉の状態を検知する開閉検知手段（後述する）と、ファン８とダンパ駆動電動機１１の動作を制御する制御部１２を備える。
【００１５】
ダンパ１０は図３に示すように、一枚の板体で構成され、開口部５に配置される。ダンパ１０は制御部１２からの命令により、運転停止時は室内２に空気を取り込まないようにダンパ１０を全閉とし、機械換気運転時は室内２に空気を取り込むためにダンパ１０を全開とするものである。
【００１６】
次に、図４を用いて制御部１２について説明する。制御部１２は室内温度を計測する室温センサ１３と、室外温度を計測する室外センサ１４と、室温センサ１３と室外センサ１４が計測した温度差を計算する温度差計算部１５を有し、前記温度差計算部１５からの情報に応じてファン８の運転と、前記ダンパ１０の開度を変更するものである。
【００１７】
また、制御部１２は図２に示すように、開閉検知手段としてリミットスイッチ１６をダンパ１０の開度が最小の位置と最大の位置にそれぞれ備えるものである。
【００１８】
また、制御部１２は、本換気装置に電源投入後、一定時間を計測して一定時間経過後に制御部に一定時間経過したことを伝達するタイマ１７と、リミットスイッチ１６の信号からダンパ１０が閉から開までの時間を計測する計測手段１８と、計測手段１８の計測した時間からダンパ１０の固着状態を、固着防止動作必要、固着防止動作不要、固着防止動作不可、スイッチ故障の４種類に分類して検出する固着検出手段１９と、固着検出手段１９からの情報と、計測手段１８からの時間に応じて、ダンパ開閉動作時のトルクを変更してダンパ開閉動作を行うことによって塵埃を取り除く固着防止動作を実施する固着防止手段２０とを備えた構成とする。
【００１９】
上記のように構成された換気装置は機械換気運転時、制御部１２がダンパ１０を全開にし、電動機９がファン８を回転させ、床下と連通した壁面からの空気を開口部５から取り込み、給気口６から室内２へと吹き出すこととなる。さらに、電動機９の回転数を変更することで風量を変更することが可能となる。
【００２０】
また、室内温と室外温の温度差がΔＴ以上になると、空気の揚力が増大して空気が流れやすくなるので、室内空気は部屋の隙間などから室外に抜けていくため、室内は給気口６を介して床下からの温度の低い空気を吸入することとなり、ファンを回転させることなく換気量が確保されるため、温度差検知手段がΔＴ以上を検出すると、制御部１２はファン８を停止させ、自然換気を行う。さらに、この自然換気時の換気量は温度差によって変化するため、給気口に設けられたダンパ１０の角度を調節することで、室内外の温度差によらず自然換気時の風量を一定にすることが可能となる。したがって、自然換気運転時は、温度差が大きいと自然換気量が増大するため、制御部１２はダンパ１０の開度を小さくし、部屋に流入する換気量を抑え、温度差が小さいと自然換気量は減少するため、制御部１２はダンパ１０の開度を大きくし、部屋に流入する換気量を増やすことができる。
【００２１】
しかし、ダンパ１０は常に風路にさらされるため、塵埃などの影響により固着してしまうと、換気運転時、特に自然換気時に風量を一定にすることができなくなる。
【００２２】
そこで、本実施の形態の換気装置において、換気装置１に電源投入してから一定時間経過後タイマ１７が一定時間経過したことを制御部１２に伝達し、一定時間経過したという情報を受け取った制御部１２はファン８が運転中の場合は風切音の影響を抑えるため、ファン８を停止させてから、ダンパ１０を閉動作させ、さらにダンパを開動作させ、制御部１２はリミットスイッチ１６からの情報によりダンパ閉から開を検知し、計測手段１８がダンパ閉から開までの時間を計測する。
【００２３】
計測手段１８は、閉部のリミットスイッチ１６がＯＮの場合はダンパ閉、開部のリミットスイッチ１６がＯＮの場合はダンパ開と判断し、制御部１２がダンパ１０を動作させたときに、ダンパの閉から開までの時間を計測する。なお、計測手段１８はダンパ１０の閉から開までの時間を計測することとしたが、開から閉までの時間を計測、もしくは開から閉、閉から開などのダンパ１０の往復動作の時間を計測することとしてもよい。
【００２４】
固着検出手段１９の固着検出方法について、図５を用いて説明する。ダンパ１０が閉位置から開位置へと移動する移動時間は、ダンパ１０の固着度合いによって変化する。同じトルクでダンパ１０を動作させると、固着度合いが大きいほどダンパ１０動作時にかかる摩擦力が大きくなるため、移動時間は長くなる。例えばダンパの固着度合いが大きい場合は、移動時間は固着していない場合に対して長くなる。逆に、所定の時間よりも短くなることはないため、その場合はリミットスイッチ１６が故障していると考えられる。従って、計測手段１８によるダンパ閉から開までの時間がｔｓ未満の場合は、リミットスイッチ１６からの信号が異常であると判断し、スイッチ故障と判断する。ダンパ１０の閉から開までの時間がｔｓからｔＳまでの間の場合、ダンパ１０は固着していないと判断し、固着防止動作不要と判断する。ダンパ１０の閉から開までの時間がｔＳ以上の場合、ダンパ１０が固着していると判断し、固着防止動作必要と判断する。さらに、計測時間がＴｍ以上の場合、ダンパ１０が固着しており、固着防止動作不可と判断する。
【００２５】
次に、固着防止手段２０の動作について、図６を用いて説明する。計測手段１８による計測時間がｔＳ未満の場合スイッチ異常もしくは固着防止動作不要のため、制御部１２は固着防止動作を行わない。また、計測時間がｔｍ以上の場合、ダンパ固着動作不可のため、制御部１２は固着防止動作を行わない。また、計測時間がｔＳ以上、ｔｍ未満の場合、ダンパ１０は固着動作必要のため制御部１２は、ｔＳ以上ｔ１未満の場合、トルクＴ１でダンパを開閉させ、計測時間がｔ１以上ｔ２未満の場合、トルクＴ２でダンパ１０を開閉させ、計測時間がｔ２以上ｔｍ未満の場合、トルクはＴ３でダンパ１０を開閉させ、上記固着防止動作後、所定位置に開く。高トルクで固着防止動作を行うことで、固着度合いが大きい場合でもダンパ周辺に蓄積している埃等を取り除くこととなり、長期間風路にさらされてもダンパの動作不良を防ぐことができる。
【００２６】
このような構成により、ダンパの固着度合いに応じてダンパ動作時のトルクを変化させることで、ダンパが長期間に渡って風路にさらされてもダンパの動作不良を防ぐことができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図７において図３と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
図７に示すように、制御部１２は固着報知手段として報知用ＬＥＤ２１を備えた構成とする。制御部１２は、固着検出手段１９がスイッチ故障、もしくは固着防止動作不可と判断し、固着防止動作を行わない場合に報知用ＬＥＤ２１を点灯させるものである。なお、固着報知手段として報知用ＬＥＤとしたが、操作部周辺にブザーを設けるという構成にしてもよい。
【００２９】
上記のような構成とすることで、ダンパ固着時にユーザに固着を報知することでメンテナンスの必要性を示し、ダンパの動作不良によって風量が確保できなくなるという問題を解決できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明にかかる換気装置は、固着度合いに応じた固着防止動作を行うことで、ダンパ周囲に蓄積している埃等を取り除き、ダンパが固着するのを防ぐことを可能とするものであるので、床下から導入して建築物を換気する換気装置として有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１    換気装置
２    室内
３    壁面
４    躯体
５    開口部
６    給気口
７    送風路
８    ファン
９    電動機
１０  ダンパ
１１  ダンパ駆動電動機
１２  制御部
１３  室温センサ
１４  室外センサ
１５  温度差計算部
１６  リミットスイッチ
１７  タイマ
１８  計測手段
１９  固着検出手段
２０  固着防止手段
２１  報知用ＬＥＤ
【図１】
2013088022.tif 000003
【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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【図８】
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