(57)【要約】【課題】給気用モータ、排気用モータの共振による振動を低減することができる給排気型換気装置を提供する。【解決手段】本体２内に、給気風路８と排気風路９それぞれに配置した給気ファン１２と排気ファン１３と、給気ファン１２を駆動する給気用モータ１４と、排気ファン１３を駆動する排気用モータ１５を備え、外郭３に振動検知手段１８を有し、前記振動検知手段１８で振動を検知し、振動判定手段１９であらかじめ設定した振動閾値以上である場合に、給気用モータ１４又は排気用モータ１５の回転数を増加又は減少させることで、モータの共振時に発生する振動を低減する。【選択図】図２
2016156573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内側吸込口と室内側吐出口と、室外側吸込口と室外側吐出口を設けた本体と、
この本体内に、
室外の空気を前記室外側吸込口から前記室内側吐出口へ連通させる給気風路と、
室内の空気を前記室内側吸込口から前記室外側吐出口へ連通させる排気風路と、
前記給気風路と前記排気風路それぞれに配置した給気ファンと排気ファンと、
前記給気ファンを駆動する給気用モータと、
前記排気ファンを駆動する排気用モータを備えた給排気型換気装置であって、
この本体の外郭に、
本体の振動を検知する振動検知手段を備え、
さらに前記給気用モータ、前記排気用モータを制御する制御部を設け、
この制御部は、あらかじめ設定した振動閾値により振動を判定する振動判定手段を備え、前記振動検知手段で検知した振動が前記振動閾値を超えた場合に、前記給気用モータ又は前記排気用モータの回転数を増加又は減少させる構成とした給排気型換気装置。
【請求項２】
前記振動検知手段で検知した振動が前記振動閾値を超えた場合に、前記排気用モータの回転数を減少させる請求項１記載の給排気型換気装置。
【請求項３】
前記振動検知手段で検知した振動が前記振動閾値を超えた場合に、前記給気用モータの回転数を増加させる請求項１記載の給排気型換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外から空気を取り入れるとともに、室内の空気を室外へ排出する給排気型換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術について図３を参照しながら説明する。従来、この種の給排気型装置は、本体１０１内部に給気風路１０２と排気風路１０３と、給気風路１０２内に給気ファン１０４と給気用モータ１０５と、排気風路１０３内に排気ファン１０６と排気用モータ１０７を備えた給排気型換気装置が知られていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、この給排気型換気装置は、熱交換器１０８によって、排気風路１０３を流れる室内空気と給気風路１０２を流れる室外空気との間で熱交換を行いながら室内の換気を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３０９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の給排気型換気装置は、給気風路１０２を流れる室外空気と排気風路１０３を流れる室内空気とが共通の目標風量となるように、風量一定制御を用いて給気用モータ１０５と排気用モータ１０７を各々制御している。風量一定制御によれば、フィルタの目詰まりによりダクト抵抗に変化が生じても目標風量に保つことが可能である。しかし、目標風量や、ダクト抵抗の変化などによって、給気用モータ１０５と排気用モータ１０７が共振し、振動が顕著となる課題があった。
【０００６】
本発明は、前記の問題を解決し、給気用モータと排気用モータを有した給排気型換気装置において、本体の外郭に振動検知手段を備えることで、あらかじめ設定された閾値以上の振動を検知した時に、給気用モータ又は排気用モータの回転数を増加又は減少させることで共振による振動を低減する事を目的とする。
【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、
室内側吸込口と室内側吐出口と、室外側吸込口と室外側吐出口を設けた本体と、
この本体内に、
室外の空気を前記室外側吸込口から前記室内側吐出口へ連通させる給気風路と、
室内の空気を前記室内側吸込口から前記室外側吐出口へ連通させる排気風路と、
前記給気風路と前記排気風路それぞれに配置した給気ファンと排気ファンと、
前記給気ファンを駆動する給気用モータと、
前記排気ファンを駆動する排気用モータを備えた給排気型換気装置であって、
この本体の外郭に、
本体の振動を検知する振動検知手段を備え、
さらに前記給気用モータ、前記排気用モータを制御する制御部を設け、
この制御部は、あらかじめ設定した振動閾値により振動を判定する振動判定手段を備え、前記振動検知手段で検知した振動が前記振動閾値を超えた場合に、前記給気用モータ又は前記排気用モータの回転数を増加又は減少させるものであり、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、１つの本体に給気ファンを駆動する給気用モータと排気ファンを駆動する排気用モータを備え、本体の外郭に振動検知手段を備え、検知した振動が閾値以上であるか判断し給気用モータ又は排気用モータの回転数を増加又は減少することで、モータの共振による振動を低減する給排気型換気装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態の給排気型換気装置の構成模式図
【図２】本発明の実施の形態の給排気型換気装置の振動検知時の制御フローチャート
【図３】従来技術の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の請求項１記載の給排気型換気装置は、室内側吸込口と室内側吐出口と、室外側吸込口と室外側吐出口を設けた本体と、この本体内に、室外の空気を前記室外側吸込口から前記室内側吐出口へ連通させる給気風路と、室内の空気を前記室内側吸込口から前記室外側吐出口へ連通させる排気風路と、前記給気風路と前記排気風路それぞれに配置した給気ファンと排気ファンと、前記給気ファンを駆動する給気用モータと、前記排気ファンを駆動する排気用モータを備えた給排気型換気装置であって、
この本体の外郭に、本体の振動を検知する振動検知手段を備え、さらに前記給気用モータ、前記排気用モータを制御する制御部を設け、この前記制御部は、あらかじめ設定した振動閾値により振動を判定する振動判定手段を備え、前記振動検知手段で検知した振動が前記振動閾値を超えた場合に、前記給気用モータ又は前記排気用モータの回転数を増加又は減少させるものである。これにより、モータの共振による振動を低減する効果を奏する。
【００１１】
前記振動検知手段で検知した振動が前記振動閾値を超えた場合に、前記給気用モータの回転数を増加することで室内を正圧にし、壁面などの隙間から室内へ流入する汚れを防止する効果を奏する。また、前記給気用モータの回転数のみを増加させることで、換気量を減らすこと無くモータの共振による振動を低減することが可能である。
【００１２】
前記振動検知手段で検知した振動が前記振動閾値を超えた場合に、前記排気用モータの回転数を減少することで室内を正圧にし、壁面などの隙間から室内へ流入する汚れを防止する効果を奏する。
【００１３】
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。
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態の給排気型換気装置１は、建物内の天井裏または、側面壁内もしくは床下に設置されるものであり、以下、床下に設置した場合について説明する。
【００１５】
図１に構成を示す。本体２は、直方体の形状をしており、床下に設置されている。
【００１６】
また、本体２の外郭３のひとつの面に室外側吸込口４と室外側吐出口５を有している。この室外側吸込口４と室外側吐出口５を有した面の対向面には室内側吸込口６と室内側吐出口７を有している。
【００１７】
本体２の内部には、室外側吸込口４から導入された外気が室内に室内側吐出口７に連通する給気風路８と、室内側吸込口６から室内の空気を室外側吐出口５連通する排気風路９を形成している。
【００１８】
これら給気風路８と排気風路９は、仕切り板１０、１１によって仕切られている。また、給気風路８と排気風路９には、それぞれシロッコ型の給気ファン１２と排気ファン１３を設けている。これら給気ファン１２と排気ファン１３は、それぞれ給気用モータ１４と排気用モータ１５に連結している。さらに、給気用モータ１４、排気用モータ１５を制御する制御部１７が設けられている。
【００１９】
この給排気型換気装置１は、給気ファン１２（給気用モータ１４）と排気ファン１３（排気用モータ１５）の運転によって、室内空気の排気と、室外空気の給気を同時に行いながら、室内の換気を行う。また、そして、この給排気型換気装置１は、熱交素子１６を備え、給気風路８と排気風路９を通過する室外空気と室内空気の間で熱交換を行うものである。そして、本実施の形態における給排気型換気装置１は、風量一定制御による換気運転を行うものとする。
【００２０】
風量一定制御による換気運転では、給気用モータ１４と排気用モータ１５の目標風量は住宅の大きさに応じて変更し、０．５回換気以上となるよう設定する。例えば、床面積１００ｍ２、天井の高さ２．４ｍの住宅であれば、０．５回換気に当たる１２０ｍ３以上として目標風量を設定する。
【００２１】
そして、外風・温度・湿度・気圧等の影響によりダクト抵抗に変化が生じてモータ回転数・モータ電流値が変化した場合でも、風量一定制御によって、出力される風量が目標風量になるように、給気用モータ１４と排気用モータ１５の制御が行われる。すなわち、目標風量Ｐｔと現在風量Ｐｎに差異が生じた場合、マイクロコンピュータが風量テーブルとモータ回転数・モータ電流値を参照する。参照した結果、目標風量Ｐｔとなるようモータの回転数を制御する。
【００２２】
次に、本実施の形態における特徴的な部分について説明する。
【００２３】
給排気型換気装置１の外郭３には、振動検知手段１８が備えられている。制御部１７は、振動検知手段１８の出力信号を入力し、あらかじめ設定した振動閾値と比較することによって振動を判定する振動判定手段１９を備えている。また、制御部１７は、給気用モータ１４と排気用モータ１５の出力を確認する風量検知手段２０を備えている。この振動閾値とは、給気用モータ１４と排気用モータ１５の運転条件によって、モータが共振する場合に発する振動の大きさである。具体的には、給気用モータ１４と排気用モータ１５の回転数を同一にして運転し、かつ、回転数を変更して共振を起こし、振動検知手段１８が検知する値を振動閾値として設定しても良い。
【００２４】
振動検知手段１８としては、例えばショックセンサ等の加速度センサを使用する。加速度センサとは外部から力を受けたときに発生する加速度に比例して電荷を発生するものである。これにより、モータの共振により発生する本体２の振動（加速度）を電荷に変換することで、振動の大きさを電圧として検出することが可能である。
【００２５】
また、風量検知手段２０としては、例えば給気用モータ１４と排気用モータ１５にＤＣモータを使用し、モータの状態をマイクロコンピュータで読み取り、読み取った値を基にマイクロコンピュータでモータの出力を制御する構成となる。詳しくは、ＤＣモータを使用することで、ＤＣモータの制御ドライバからモータ回転数（例えば、ホール素子によりＤＣモータのロータの回転数を検出する）・モータ電流値（例えば、ＤＣモータのグランドに低抵抗を接続し、オペアンプ等で電圧を増幅しマイクロコンピュータで検出する）を取得することが可能である。これにより、風量、モータ回転数、モータの電流値の相関を風量テーブルとして設定しておくことで、モータ回転数とモータ電流値から間接的に風量を算出することが可能である。
【００２６】
次に、制御部１７の動作について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２７】
図２は、本実施の形態における振動検知時の動作を示すフローチャートである。フローチャートの初期段階では、給気用モータ１４、排気用モータ１５は、共に目標風量Ｐｔとして初期風量Ｐ０で風量一定制御による換気運転を行っているものとする。
【００２８】
ここで、例えば、ＤＣモータの回転数をマイクロコンピュータで読み取り、モータの回転数を一定となるよう制御するモータ回転数一定制御は、外風・温度・湿度・気圧等の影響によりダクト抵抗が変化した場合、モータの回転数を一定に制御することは可能であるが換気風量が変化してしまう。しかし、風量一定制御では、ダクト抵抗の変化によりモータ回転数・モータ電流値が変化する。そして、目標風量Ｐｔと現在風量Ｐｎに差異が生じると、マイクロコンピュータが風量テーブルとモータ回転数・モータ電流値を参照する。参照した結果、目標風量Ｐｔとなるようモータの回転数を制御する。これにより、換気風量を維持することが可能となる。
【００２９】
しかし、回転数を変更することによって、ダクト抵抗の条件によっては給気用モータ１４と排気用モータ１５が共振し、本体２が振動する可能性がある。
【００３０】
ＳＴＥＰ１において振動検知手段１８が本体２の振動を検知するまでは、給気・排気用モータは共に目標風量Ｐｔ＝初期風量Ｐ０で風量一定制御による換気運転を継続する。
【００３１】
風・温度・湿度・気圧等の影響でダクト抵抗に変化が生じ、給気用モータ１４と排気用モータ１５が共振した場合、本体２の振動を振動検知手段１８が検知する。その後、ＳＴＥＰ２において振動判定手段１９が振動検知結果Ｓとあらかじめ設定している振動閾値Ｌｓを比較する。振動検知結果Ｓが振動閾値Ｌｓよりも小さい場合は、給気・排気用モータは共に目標風量Ｐｔ＝初期風量Ｐ０で風量一定制御による換気運転を継続する。振動検知結果Ｓが振動閾値Ｌｓ以上の場合は、制御部１７は給気用モータ１４のモータ回転数を増加させる。
【００３２】
ＳＴＥＰ３において、振動判定手段１９が振動検知結果Ｓと振動閾値Ｌｓを比較する。振動検知結果Ｓが振動閾値Ｌｓ未満の場合は、風量検知手段２０により給気用モータ１４の現在風量Ｐｎを取得する。給気用モータ１４の目標風量Ｐｔを現在風量Ｐｎに変更し、風量一定制御による換気運転を行う。振動検知結果Ｓが振動閾値Ｌｓ以上の場合は、制御部１７は振動検知結果Ｓが振動閾値Ｌｓ未満となるまで、給気用モータ１４の回転数を増加させる。
【００３３】
このようにして、給気用モータ１４の回転数を変えることで、給気用モータ１４と排気用モータ１５の共振による振動を低減することができる。さらに、給気用モータ１４のモータ回転数を増加させることで室内を正圧にし、壁面などの隙間から室内へ流入する汚れを防止することができる。また、給気用モータ１４の回転数のみを増加させることで、換気量を減らすこと無くモータの共振による振動を低減することが可能である。
【００３４】
また、振動検知結果Ｓが振動閾値Ｌｓ以上の場合に、制御部１７は排気用モータ１５の回転数を減少させる構成としても良い。排気用モータ１５の回転数を減少させることで、モータの共振による振動を低減することができる。さらに、排気用モータ１５のモータ回転数を減少させることで室内を正圧にし、壁面などの隙間から室内へ流入する汚れを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明にかかる空気調和機は、モータの共振による振動が発生する場合に、モータの回転数を増加又は減少させることで振動を低減するものであり、一般住宅などに用いられる同時給気排気型の空気調和機に有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  給排気型換気装置
２  本体
３  外郭
４  室外側吸込口
５  室外側吐出口
６  室内側吸込口
７  室内側吐出口
８  給気風路
９  排気風路
１０  仕切り板
１１  仕切り板
１２  給気ファン
１３  排気ファン
１４  給気用モータ
１５  排気用モータ
１６  熱交素子
１７  制御部
１８  振動検知手段
１９  振動判定手段
２０  風量検知手段
１０１  本体
１０２  給気風路
１０３  排気風路
１０４  給気ファン
１０５  給気用モータ
１０６  排気ファン
１０７  排気用モータ
１０８  熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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