(57)【要約】【課題】気密室以外の換気対象空間にも適応可能で、換気対象空間の気圧の低下を緩和する換気装置を提供する。【解決手段】給気ファン１１によって屋内の換気対象空間Ｓに外気を供給し、排気ファン１２によって換気対象空間Ｓから空気を排出する換気装置１０において、換気対象空間Ｓの気圧を計測する気圧センサ１６と、外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出し、気圧センサ１６から換気対象空間Ｓの気圧の計測値を得て、換気対象空間Ｓの気圧の降下速度を求め、給気ファン１１及び排気ファン１２の運転を制御する制御手段１５とを備え、制御手段１５は、給気ファン１１及び排気ファン１２の運転を調整して、換気対象空間Ｓの気圧の降下速度を、外気圧の降下速度より遅くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給気ファンによって屋内の換気対象空間に外気を供給し、排気ファンによって前記換気対象空間から空気を排出する換気装置において、
前記換気対象空間の気圧を計測する気圧センサＡと、外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出し、前記気圧センサＡから前記換気対象空間の気圧の計測値を得て、該換気対象空間の気圧の降下速度を求め、前記給気ファン及び前記排気ファンの運転を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記給気ファン及び前記排気ファンの運転を調整して、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くすることを特徴とする換気装置。
【請求項２】
請求項１記載の換気装置において、前記制御手段は、前記排気ファンを停止させて、又は、反転させて、もしくは、回転数を下げて、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くすることを特徴とする換気装置。
【請求項３】
給気ファンによって屋内の換気対象空間に外気を供給し、排気ファンによって前記換気対象空間から空気を排出し、ダンパの開度調整によって前記換気対象空間から排出される空気量を調節する換気装置において、
前記換気対象空間の気圧を計測する気圧センサＡと、外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出し、前記気圧センサＡから前記換気対象空間の気圧の計測値を得て、該換気対象空間の気圧の降下速度を求め、前記ダンパの開度を調整する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ダンパの開度を小さくして、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くすることを特徴とする換気装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の換気装置において、前記制御手段は、前記外気圧の降下速度に応じて、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くするか、前記外気圧の降下速度と等しくするかを決定することを特徴とする換気装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の換気装置において、外気圧を計測し前記外気圧情報として前記制御手段に送る気圧センサＢを、更に、備えることを特徴とする換気装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の換気装置において、前記制御手段は、外部設備から発信された前記外気圧情報を取得することを特徴とする換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内を換気する換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
換気は、給気及び排気の関係から、第一種換気、第二種換気及び第三種換気に分類される。第二種換気は、給気のみをファンによって行い、第三種換気は、排気のみをファンによって行う。これに対し、第一種換気は、給気用のファン及び排気用のファンそれぞれによって、給気及び排気を行うので、第二種換気及び第三種換気に比べて、換気を安定的になすことができる。第一種換気の具体例として、特許文献１には、給気用のファン及び排気用のファンの回転数を制御するものが記載され、特許文献２には、ダンパの開度調整により、室内の気圧を調整するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２７３６０号公報
【特許文献２】特許第５６１５６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、頭痛や腰痛、首の痛みといった痛みを伴う持病や、過去に負った傷や骨折等の古傷のある人は、気圧の低下により痛みを感じる現象が報告されている。本発明者らは、この点に着目し、換気の制御において、換気対象空間の気圧の低下を緩和することを考えた。
しかしながら、特許文献１に記載の換気では、換気対象空間内外の圧力差を一定に保つため、外気圧が降下する際、換気対象空間の気圧も、外気圧の降下速度と同じ速度で降下することとなる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の換気は、外気圧に関係なく、換気対象空間を所定の気圧に保とうとするものであるが、換気対象空間が気密室であることを前提としているため、換気対象空間自体に特殊な設計を要する。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、気密室以外の換気対象空間にも適応可能で、換気対象空間の気圧の低下を緩和する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】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係る換気装置は、給気ファンによって屋内の換気対象空間に外気を供給し、排気ファンによって前記換気対象空間から空気を排出する換気装置において、前記換気対象空間の気圧を計測する気圧センサＡと、外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出し、前記気圧センサＡから前記換気対象空間の気圧の計測値を得て、該換気対象空間の気圧の降下速度を求め、前記給気ファン及び前記排気ファンの運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記給気ファン及び前記排気ファンの運転を調整して、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くする。
【０００７】
第１の発明に係る換気装置において、前記制御手段は、前記排気ファンを停止させて、又は、反転させて、もしくは、回転数を下げて、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くするのが好ましい。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る換気装置は、給気ファンによって屋内の換気対象空間に外気を供給し、排気ファンによって前記換気対象空間から空気を排出し、ダンパの開度調整によって前記換気対象空間から排出される空気量を調節する換気装置において、前記換気対象空間の気圧を計測する気圧センサＡと、外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出し、前記気圧センサＡから前記換気対象空間の気圧の計測値を得て、該換気対象空間の気圧の降下速度を求め、前記ダンパの開度を調整する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ダンパの開度を小さくして、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くする。
【０００９】
第１、第２の発明に係る換気装置において、前記制御手段は、前記外気圧の降下速度に応じて、前記換気対象空間の気圧の降下速度を、前記外気圧の降下速度より遅くするか、前記外気圧の降下速度と等しくするかを決定するのが好ましい。
【００１０】
第１、第２の発明に係る換気装置において、外気圧を計測し前記外気圧情報として前記制御手段に送る気圧センサＢを、更に、備えるのが好ましい。
【００１１】
第１、第２の発明に係る換気装置において、前記制御手段は、外部設備から発信された前記外気圧情報を取得するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係る換気装置は、外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出し、換気対象空間の気圧の計測値を得て、換気対象空間の気圧の降下速度を求めた上で、給気ファン及び排気ファンの運転を調整して、換気対象空間の気圧の降下速度を、外気圧の降下速度より遅くするので、換気対象空間の気圧の低下を緩和可能である。
【００１３】
また、第２の発明に係る換気装置は、外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出し、換気対象空間の気圧の計測値を得て、換気対象空間の気圧の降下速度を求めた上で、ダンパの開度を小さくして、換気対象空間の気圧の降下速度を、外気圧の降下速度より遅くするので、換気対象空間の気圧の低下を緩和可能である。
【００１４】
そして、第１、第２の発明に係る換気装置は、換気対象空間の気圧の降下速度を、外気圧の降下速度より遅くするものであり、換気対象空間の気圧を、常に所定の値に保とうとするものではないから、気密室以外の換気対象空間に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る換気装置の説明図である。
【図２】外気圧及び内気圧の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る換気装置１０は、給気ファン１１によって屋内の換気対象空間Ｓに外気を供給し、排気ファン１２によって換気対象空間Ｓから空気を排出する装置である。以下、詳細に説明する。
【００１７】
換気装置１０によって換気が行われる図１に示す換気対象空間Ｓは、本実施の形態において、屋内の特定の部屋であるが、屋内の居住空間全体であってもよい。
換気対象空間Ｓには、図１に示すように、換気装置１０に設けられた給気ダクト１３及び排気ダクト１４が連結され、給気ダクト１３に給気ファン１１が、排気ダクト１４に排気ファン１２が、それぞれ設置されている。給気ファン１１及び排気ファン１２の作動により、給気ダクト１３を介して、換気対象空間Ｓに外気が供給され、換気対象空間Ｓの空気が、排気ダクト１４を経由して、屋外に排出されて、換気対象空間Ｓが換気される。
【００１８】
給気ファン１１及び排気ファン１２には、給気ファン１１及び排気ファン１２の運転を制御する制御手段１５が接続され、給気ファン１１及び排気ファン１２は、制御手段１５から発信される指令信号に従って、回転の開始及び停止や、回転速度（回転数）の上げ下げを行う。排気ファン１２は、制御手段１５から送られる指令信号によって、回転方向を切り替え可能で、時計回りに回転して、換気対象空間Ｓの空気を屋外に排出し、反時計回りに回転する（反転する）ことによって、屋外から排気ダクト１４を経由して換気対象空間Ｓに外気を供給することができる。
【００１９】
制御手段１５は、主として、外部デバイスが接続されるインターフェース、ソフトウェアプログラムがインストールされたＲＯＭ、データを記憶するＲＡＭ、入力デバイス（本実施の形態では、入力ボタン）、及び、モニタからなる出力デバイスによって構成できる。
制御手段１５に接続される外部デバイスには、給気ファン１１及び排気ファン１２の他、換気対象空間Ｓの気圧（以下、「内気圧」ともいう）を計測する気圧センサ１６（気圧センサＡ）、外気圧を計測する気圧センサ１７（気圧センサＢ）、及び、排気ダクト１４を流れる空気量を調整するダンパ１８がある。
【００２０】
気圧センサ１６、１７は、換気対象空間Ｓ及び屋外にそれぞれ配され、ダンパ１８は、排気ダクト１４に設けられている。
気圧センサ１６は、間欠的に内気圧を計測し、各計測値を計測直後に制御手段１５へ送る。気圧センサ１７も、間欠的に外気圧を計測し、各計測値を計測直後に外気圧情報として制御手段１５に送る。本実施の形態では、気圧センサ１６、１７は、１分ごとに気圧を計測するが、計測の時間間隔は、１分である必要はない。
【００２１】
ダンパ１８は、制御手段１５から発信される指令信号に従い作動して、開度を大きくし、あるいは、小さくし、排気ダクト１４を介して屋外に排出される換気対象空間Ｓの空気量を調整する。即ち、換気対象空間Ｓから排出される空気量は、ダンパ１８の開度調整によって、調節される。ここで、ダンパ１８の開度を大きく（小さく）するとは、空気が通過するダンパ１８の開口領域を広く（狭く）することを意味する。
【００２２】
制御手段１５は、時計機能を有し、気圧センサ１６から取得した内気圧の計測値及び気圧センサ１７から取得した外気圧の計測値それぞれに、計測値を取得した時刻情報を付加して記憶する。気圧センサ１６、１７は、各計測値を、計測直後に制御手段１５に送るため、制御手段１５が計測値に付加する時刻情報の時刻は、気圧センサ１６が内気圧を計測した時刻や、気圧センサ１７が外気圧を計測した時刻とみなすことができる。
なお、内気圧を計測する気圧センサや、外気圧を計測する気圧センサとして、計測値に計測時刻を付加して送信できるものを採用してもよく、その場合、制御手段は、気圧センサより取得した計測値に時刻情報を付加する必要はない。
【００２３】
制御手段１５は、記憶している時刻情報が付加された複数の内気圧の計測値を基に、内気圧の上昇速度や降下速度を求めることができ、時刻情報が付加された複数の外気圧の計測値を基に、外気圧の上昇速度や降下速度を算出可能である。即ち、制御手段１５は、気圧センサ１６から内気圧の計測値を得て、内気圧の降下速度を求め、気圧センサ１７から外気圧情報を取得して外気圧の降下速度を検出することができる。
【００２４】
外気圧に対する内気圧の関係は、給気ファン１１及び排気ファン１２の運転状況や、ダンパ１８の開度状態によって調整可能である。給気ファン１１の回転速度を上げることや、排気ファン１２の回転速度を下げること、あるいは、ダンパ１８の開度を小さくすること、もしくは、その組み合わせによって、内気圧が外気圧に対し相対的に上昇する。更に、時計回りに回転していた排気ファン１２を、停止させたり、反転させたりすることによっても、外気圧に対し内気圧が相対的に上昇する。
そして、給気ファン１１の回転速度を下げることや、排気ファン１２の回転速度を上げることや、ダンパ１８の開度を大きくすること、あるいは、その組み合わせによって、内気圧は外気圧に対し相対的に降下する。
【００２５】
本実施の形態において、制御手段１５は、気圧センサ１７から取得する外気圧の計測値を基に算出した外気圧の降下速度の絶対値が所定値（例えば、１時間で１０ｈＰａ）以上であれば、内気圧の降下速度を、外気圧の降下速度より遅くする決定をし、外気圧の降下速度の絶対値が所定値未満であれば、内気圧の降下速度を外気圧の降下速度に合わせる決定をする。
本実施の形態では、外気圧が降下を開始し、その降下速度の絶対値が所定値以上になるまで、内気圧が外気圧と同じ値となるように制御される。
【００２６】
制御手段１５は、内気圧の降下速度を外気圧の降下速度より遅くする決定を行った際、排気ファン１２を停止させて、又は、反転させて、あるいは、排気ファン１２の回転数を下げて、もしくは、ダンパ１８の開度を小さくして、内気圧を外気圧に対して相対的に上昇させ、内気圧の降下速度が、外気圧の降下速度より遅くなるようにする。そして、制御手段１５は、外気圧の降下速度の絶対値が所定値未満になるまで、気圧センサ１６、１７からそれぞれ取得する内気圧及び外気圧の計測値を基に、給気ファン１１又は排気ファン１２の回転を制御し、あるいは、ダンパ１８の開度を調整して、内気圧の降下速度が外気圧の降下速度より遅くなった状態を維持する。
【００２７】
一方、制御手段１５は、内気圧の降下速度を外気圧の降下速度に合わせる決定をした際、外気圧の降下速度の絶対値が所定値以上になるまで、気圧センサ１６、１７からそれぞれ取得する内気圧及び外気圧の計測値を基に、給気ファン１１又は排気ファン１２の回転を制御し、あるいは、ダンパ１８の開度を調整して、内気圧の降下速度を外気圧の降下速度に合わせた状態を維持する。
【００２８】
換気装置１０により制御された内気圧と外気圧の関係の例を、図２に示す。
図２に示す例においては、時刻ｔ１から外気圧が降下している。そして、外気圧が降下している際の外気圧の降下速度の絶対値は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、及び、時刻ｔ３以降で、所定値未満であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までが、所定値以上である。このため、制御手段１５は、時刻ｔ１及び時刻ｔ３で、内気圧の降下速度を外気圧の降下速度に合わせる決定をし、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、及び、時刻ｔ３以降で、内気圧の降下速度と外気圧の降下速度が等しくなるように制御している。
時刻ｔ２において、制御手段１５が、内気圧の降下速度を外気圧の降下速度より遅くする決定を行っているため、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは、内気圧の降下速度が外気圧の降下速度より遅くなっている。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ダンパは、必ずしも必要ではなく、ダンパがない場合、給気ファン及び排気ファンの制御のみによって、換気対象空間内の気圧と外気圧の関係を調整すればよい。
また、制御手段は、外気圧の降下を検出した際、外気圧の降下速度に関係なく、内気圧の降下速度を外気圧の降下速度より遅くする制御を常に行うようにしてもよい。
そして、制御手段が、外気圧を計測する気圧センサから外気圧情報を得る代わりに、外部設備（例えば、遠隔のサーバ）から発信された外気圧情報を取得するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０：換気装置、１１：給気ファン、１２：排気ファン、１３：給気ダクト、１４：排気ダクト、１５：制御手段、１６、１７：気圧センサ、１８：ダンパ、Ｓ：換気対象空間
【図１】
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【図２】
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