(57)【要約】【課題】換気装置の凍結および結露を防止可能な換気装置の結露凍結防止装置を得ること。【解決手段】換気装置の結露凍結防止装置１は、室外空気導入口５と導出口６とを結ぶ給気風路が内部に形成され、前記給気風路に連通する室内空気導入口７が設けられた筐体２と、導出口６から導出される空気の温度を検出する温度検出部９と、室内空気導入口５を開閉可能な第１開閉部８と、第１開閉部８の開閉を制御する制御部１０とを備える。導出口６は、熱交換換気装置１００の室外側吸込口１１１に接続され、制御部１０は、温度検出部９における検出温度に基づいて、第１開閉部８の開閉を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外空気導入口と導出口とを結ぶ給気風路が内部に形成され、前記給気風路に連通する室内空気導入口が設けられた筐体と、
前記導出口から導出される空気の温度を検出する温度検出部と、
前記室内空気導入口を開閉可能な第１開閉部と、
前記第１開閉部の開閉を制御する制御部と、
を備え、
前記導出口が、換気装置の室外側吸込口に接続され、
前記制御部は、前記温度検出部における検出温度に基づいて、前記第１開閉部の開閉を制御すること、
を特徴とする換気装置の結露凍結防止装置。
【請求項２】
前記制御部は、第１開閉部が閉じた状態において、前記温度検出部における検出温度が既定の基準値未満である場合に、前記第１開閉部を開く制御を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の換気装置の結露凍結防止装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記温度検出部における検出温度が既定の基準値以上になる開度に前記第１開閉部の開閉量を調整する制御を行うこと、
を特徴とする請求項２に記載の換気装置の結露凍結防止装置。
【請求項４】
前記制御部の制御により動作して前記室外空気導入口を開閉可能な第２開閉部を有すること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の換気装置の結露凍結防止装置。
【請求項５】
前記導出口の開口先端部に設けられた霜取り用フィルタと、
前記霜取り用フィルタの下部に設けられたドレンパンと、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の換気装置の結露凍結防止装置。
【請求項６】
室外側吸込口と室内側吹出口とを結ぶ給気風路と、室内側吸込口と室外側排気口とを結ぶ排気風路とが内部に形成された筐体と、
前記給気風路に設けられた給気送風機と、
前記排気風路に設けられた排気送風機と、
前記給気風路を通る室外空気と前記排気風路を通る室内空気との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記筐体内において前記給気風路における前記熱交換器の上流側に区分されて前記室外側吸込口から室外空気が導入される外気室と、
前記外気室に室内空気を導入可能な室内空気導入口と、
前記室内空気導入口を開閉可能な第１開閉部と、
前記外気室から前記熱交換器に流入する空気の温度を検出する温度検出部と、
前記第１開閉部の開閉を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記温度検出部における検出温度に基づいて、前記第１開閉部の開閉を制御すること、
を特徴とする換気装置。
【請求項７】
前記制御部は、第１開閉部が閉じた状態において、前記温度検出部における検出温度が既定の基準値未満である場合に、前記第１開閉部を開く制御を行うこと、
を特徴とする請求項６に記載の換気装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記温度検出部における検出温度が既定の基準値以上になる開度に前記第１開閉部の開閉量を調整する制御を行うこと、
を特徴とする請求項７に記載の換気装置。
【請求項９】
前記制御部の制御により動作して前記室外側吸込口を開閉可能な第２開閉部を有すること、
を特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の換気装置。
【請求項１０】
前記外気室における前記給気風路上に設けられた霜取り用フィルタと、
前記外気室における前記霜取り用フィルタの下部に設けられたドレンパンと、
を有することを特徴とする請求項６から９のいずれか１つに記載の換気装置。
【請求項１１】
換気装置における結露および凍結を防止する換気装置の結露凍結防止方法であって、
室外から導入した室外空気の温度を検出する第１工程と、
前記室外空気の温度が既定の基準値未満である場合に、室内から室内空気を導入して前記室外空気と混合させて混合空気を生成する第２工程と、
前記混合空気を前記換気装置に導出する第３工程と、
を含むことを特徴とする換気装置の結露凍結防止方法。
【請求項１２】
前記第２工程は、前記混合空気の温度を検出し、前記混合空気の温度に基づいて前記室外空気と前記室内空気との混合の割合を調整する工程を含むこと、
を特徴とする請求項１１に記載の換気装置の結露凍結防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気を取り込んで室内に吹き出す給気風路と、室内空気を取り込んで室外に吹き出す排気風路と、給気風路を流下する室外空気と排気風路を流下する室内空気との間で熱交換を行う熱交換器と、を備える換気装置の結露および凍結を防止する換気装置の結露凍結防止装置、換気装置、換気装置の結露凍結防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、室内の空気調和の効率低下を抑制しつつ換気を行うために、室内空気と室外空気とを熱交換器で熱交換する換気装置が知られている。このような換気装置では、熱交換器を介して室内空気を室外へ排気する排気風路と、熱交換器を介して室外空気を室内へ給気する給気風路とを有している。そして、換気装置は、給気風路上に設置された給気送風機と、排気風路上に設置された排気送風機とを運転することにより、室内空気と室外空気の間で熱交換を行いつつ換気を行う。
【０００３】
冬季において室外温度が著しく低下した場合、熱交換器を通過する室内空気が室外空気によって冷却されることにより、室内空気の含有水蒸気が結露する場合がある。特に熱交換器内が氷点下となった場合、結露した水滴が凍結することで排気風路が目詰まりを起こし、排気風量が低下する。この状態でさらに運転を続けると、目詰まりを起こした排気風路に隣接する部分が凍結を始め、ついには全面凍結に至るという問題があった。
【０００４】
また、室外空気の温度条件または換気装置の設置環境などによっては、換気装置の外表面で結露が発生して、天井裏などへ滴下する問題があった。したがって、上述した換気装置は、寒冷地では使用できない、外気温度が低いときには給気停止にするなど、使用条件を制限する必要があった。
【０００５】
上記の凍結および機能低下を防止するための方法として、特許文献１には、給気流の風路に室外空気と室内空気とを切り替えるダンパを設け、温度センサで検出した検出温度が熱交換器凍結温度に至ると、ダンパにより室外空気導入口を閉塞するとともに室内空気導入口を開放し、加熱ヒータに通電して室内空気を暖めて給気流を暖かくすることにより、換気装置を低温条件で使用する場合に発生する結氷を融解する換気装置の凍結防止装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記換気装置の凍結防止装置は、熱交換器または換気装置の凍結を防止するのではなく、熱交換器または換気装置が凍結した後に結氷を融解する装置である。このため、天井裏など換気装置の配置場所に結露水が滴下するおそれがある。また、ヒータの設置が必要となるため、ヒータ分だけ装置が大型化する、解凍運転中にヒータを使用するため電力をロスする、などの問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、換気装置の凍結および結露を防止可能な換気装置の結露凍結防止装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる換気装置の結露凍結防止装置は、室外空気導入口と導出口とを結ぶ給気風路が内部に形成され、前記給気風路に連通する室内空気導入口が設けられた筐体と、導出口から導出される空気の温度を検出する温度検出部と、室内空気導入口を開閉可能な第１開閉部と、第１開閉部の開閉を制御する制御部とを備える。導出口は、換気装置の室外側吸込口に接続され、制御部は、温度検出部における検出温度に基づいて、第１開閉部の開閉を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、換気装置の凍結および結露を防止可能な換気装置の結露凍結防止装置が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる換気装置の結露凍結防止装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる処理回路のハードウェア構成の一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる結露凍結防止装置の制御処理を説明するフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１にかかる結露凍結防止装置の第１開閉部が閉じた状態を示す図
【図５】本発明の実施の形態２にかかる換気装置である熱交換換気装置を示す図
【図６】本発明の実施の形態２にかかる熱交換換気装置の結露凍結防止機能の制御処理を説明するフローチャート
【図７】本発明の実施の形態３にかかる換気装置の結露凍結防止装置の構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態３にかかる結露凍結防止装置の制御処理を説明するフローチャート
【図９】本発明の実施の形態４にかかる換気装置である熱交換換気装置を示す図
【図１０】本発明の実施の形態４にかかる熱交換換気装置の制御処理を説明するフローチャート
【図１１】本発明の実施の形態５にかかる換気装置の結露凍結防止装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、換気装置の結露凍結防止装置、換気装置、換気装置の結露凍結防止方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる換気装置の結露凍結防止装置１の構成を示す図である。図１では換気装置の結露凍結防止装置１が換気装置である熱交換換気装置１００に接続されて使用される場合を例に示している。なお、図１においては、結露凍結防止装置１および熱交換換気装置１００の一面を透過して見た場合に見える構造を示している。また、以下では、換気装置の結露凍結防止装置１を単に結露凍結防止装置１と呼ぶ。
【００１４】
まず、熱交換換気装置１００について説明する。熱交換換気装置１００は、天井裏の空間に取り付けられ、図示しない接続されたダクトを通じて給排気によって室内を換気する装置である。熱交換換気装置１００は、図示しない電源から駆動電力が供給される。図１に示すように、熱交換換気装置１００の外郭を形成する筐体１０１は、第１面１０１ａおよび第１面１０１ａと対向する第２面１０１ｂ、第３面１０３、第４面１０４を備える。第１面１０１ａには、室外空気である外気を吸い込む室外側吸込口１１１が設けられ、第２面１０１ｂには、室外側吸込口１１１から吸い込んだ室外空気を室内へ供給する室内側吹出口１１０が、設けられている。また、第２面１０１ｂには、室内の空気を吸い込む室内側吸込口１１２が設けられ、第１面１０１ａには、室内側吸込口１１２から吸い込んだ室内空気を室外へ排出する室外側排気口１０９が設けられている。
【００１５】
筐体１０１には、室外側吸込口１１１と室内側吹出口１１０とを連通する給気風路と、室内側吸込口１１２と室外側排気口１０９とを連通する排気通路とが形成され、給気風路および排気風路は互いに独立した風路になっている。また、筐体１０１には、熱交換器１０２が給気風路の途中および排気風路の途中に位置するように配置されている。熱交換器１０２の一部は、給気風路および排気風路のそれぞれの一部を構成し、給気風路を通る給気流と排気風路を通る排気流との間で全熱交換させている。また、給気風路の途中には、給気送風機１２１が配置され、給気流を生成している。排気風路の途中には、排気送風機１２２が配置され、排気流を生成している。なお、図１においては、給気流を破線矢印Ａで示しており、排気流を実線矢印Ｂで示している。
【００１６】
また、筐体１０１には、熱交換換気装置１００の動作を制御する制御部１３１が配置されている。給気送風機１２１および排気送風機１２２と通信可能とされており、給気送風機１２１および排気送風機１２２の動作を制御する。
【００１７】
また、制御部１３１は、例えば、図２に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図２は、本発明の実施の形態１にかかる処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。制御部１３１は、例えば、図２に示すプロセッサ１５１がメモリ１５２に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、制御部１３１の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ１５１およびメモリ１５２を用いて実現するようにしてもよい。
【００１８】
熱交換器１０２は四角柱状の直方体の形状を有し、正面視において、筐体１０１の概ね中央に配置されている。そして、正面視において、正方形の４つの稜角部における２本の対角線が鉛直方向および水平方向になるように配置されている。換言すると、熱交換器１０２の４つの稜角部が、上下左右方向に位置している。熱交換器１０２は、給気流が通る熱交換器給気通路１０２ａと、排気流が通る熱交換器排気通路１０２ｂとを有し、互いに独立した風路のまま、正面視では交差している。すなわち、熱交換器１０２は、給気風路と排気風路とを交差させて、給気流と排気流との間で熱交換を行わせる。
【００１９】
熱交換器１０２は、正面視において熱交換器１０２の１つ稜角部が筐体１０１を形成する第３面１０３、給気風路と排気風路とを仕切る仕切壁１０５、仕切壁１０６および仕切壁１０７に接するように組み込まれている。これにより、筐体１０１の内部は、外気室１１１ａ、還気室１１２ａ、給気室１１０ａおよび排気室１０９ａに区分されている。
【００２０】
つぎに、結露凍結防止装置１について説明する。結露凍結防止装置１は、天井裏の空間において熱交換換気装置１００の周囲に取り付けられ、図示しない接続されたダクトを通じて室内空気と室外空気とを混合することにより、熱交換換気装置１００の熱交換器１０２および熱交換換気装置１００の結露および凍結を防止する装置である。結露凍結防止装置１は、図示しない電源から駆動電力が供給される。図１に示すように、結露凍結防止装置１の外郭を形成する筐体２は、第１面２ａおよび第１面２ａと対向する第２面２ｂと、第３面３と、第４面４とを備える。
【００２１】
第１面２ａには、室外に連通した図示しないダクトから室外空気である外気を筐体２に導入する室外空気導入口５が設けられている。
【００２２】
第２面２ｂには、筐体２に導入された空気を熱交換換気装置１００の室外側の吸込口である室外側吸込口１１１に導出する導出口６が設けられている。
【００２３】
第３面３には、室内に連通した図示しないダクトから室内空気を筐体２に導入する室内空気導入口７が設けられている。また、第３面３には、室内空気導入口７から筐体２に導入する室内空気の量を調整するために、室内空気導入口７を封鎖および開放可能な室内空気導入量調整用の開閉部であって筐体２における第１開閉部である第１開閉部８が設けられている。第１開閉部８は、室内空気導入口７を封鎖することにより室内空気導入口７から筐体２への室内空気の導入を停止でき、また、第１開閉部８を任意の角度で開いて室内空気導入口７を開放することにより室内空気導入口７から筐体２へ任意の流量で室内空気の導入可能とする。すなわち、室内空気導入口７は、室外空気導入口５と導出口６とを結ぶ給気風路に連通して設けられている。なお、通常時は、第１開閉部８は閉じており、室内空気導入口７は閉塞状態とされている。
【００２４】
第１開閉部８を開いた場合には、室内空気導入口７から筐体２へ室内空気が導入されることにより、筐体２の内部では、室外空気導入口５から筐体２に導入された室外空気と、室内空気導入口７から筐体２に導入された室内空気とが混合されて混合空気が生成される。室内の温度が室外の温度よりも高い場合には、混合空気の温度は、室外空気の温度より高く、室内空気の温度よりも低く、筐体２への室内空気の導入量により調整可能である。本実施の形態では、第１開閉部８は、電動機の自動制御により開閉可能なダンパにより構成されている。
【００２５】
結露凍結防止装置１の導出口６と熱交換換気装置１００の室外側吸込口１１１とは、ダクトを介して接続されている。そして、室外空気導入口５と筐体２と導出口６とは、連通している。これにより、給気送風機１２１が生成する給気流の流れにより、室外に連通した図示しないダクトから室外空気導入口５を介して筐体２へ室外空気が導入される。なお、室外空気導入口５へ室外空気を導入するための専用の給気送風機を設けてもよい。
【００２６】
また、第１開閉部８を開いている場合には、室内空気導入口７と筐体２と導出口６とは、連通している。これにより、給気送風機１２１が生成する給気流の流れにより、室内に連通した図示しないダクトから室内空気導入口７を介して筐体２へ室内空気が導入される。なお、室内空気導入口７へ室内空気を導入するための専用の給気送風機を設けてもよい。
【００２７】
筐体２の内部で室内空気と室外空気とが混合されていない場合には、すなわち、第１開閉部８が閉鎖されており室内空気導入口７から室内空気が筐体２に導入されていない場合には、室外空気導入口５から筐体２に導入された室外空気が、そのまま結露凍結防止装置１の導出口６から熱交換換気装置１００の室外側吸込口１１１に導出される。
【００２８】
また、筐体２の内部で室内空気と室外空気とが混合されている場合には、すなわち、第１開閉部８が開かれており室内空気導入口７から室内空気が筐体２に導入されている場合には、室内空気と室外空気とが混合された混合空気が結露凍結防止装置１の導出口６から熱交換換気装置１００の室外側吸込口１１１に導出される。
【００２９】
また、結露凍結防止装置１は、室外空気の吸込温度を検出する温度検出部９と、温度検出部９の検出した室外温度に基づいて第１開閉部８の開度を制御する制御部１０とを備えている。
【００３０】
温度検出部９は、導出口６の内側に配置されている。温度検出部９は、例えばサーミスタ等の温度センサを有し、導出口６から導出される空気の温度を既定の周期で測定する。温度検出部９は、温度センサにより検出した空気の温度の情報を温度信号として出力する。温度検出部９が出力した温度信号は、制御部１０に入力される。なお、温度検出部９は、導出口６から導出される空気の温度を既定の周期で測定するのではなく、制御部１０の制御により任意のタイミングで検出してもよい。
【００３１】
制御部１０は、第１開閉部８および温度検出部９と通信可能とされており、温度検出部９の検出した室外温度を取得でき、また、電動機の自動制御により開閉するダンパの開閉を制御する。制御部１０は、温度検出部９が出力した温度信号に基づいて、導出口６から導出される導出空気１１ｃの温度が、熱交換換気装置１００内の熱交換器１０２が凍結しない温度を基準値として、基準値未満であるか否かを判定する。そして、制御部１０は、導出空気１１ｃの温度が基準値未満であることを検出した場合に、室内空気導入量調整用の第１開閉部８の開閉および開度を調整する制御を行って、室内空気導入口７から筐体２への室内空気１１ｂの導入および導入量を制御する。制御部１０は、導出空気１１ｃの温度が熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない温度になるように、室内空気導入口７から筐体２へ導入して、室外空気導入口５から筐体２へ導入される室外空気１１ａと混合させる室内空気１１ｂの量および割合を調整する。具体的には、制御部１０は、熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない温度としてあらかじめ設定されている既定の基準値である目標温度Ｔｔ以上になる開度に第１開閉部８の開閉量を調整する制御を行う。目標温度Ｔｔは、あらかじめ制御部１０に記憶されている。目標温度Ｔｔは、熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない下限温度とすることができるが、これに限定されない。目標温度Ｔｔを該下限温度よりも高い温度とすることにより、後述する熱交換換気装置１００および熱交換器１０２の結露および凍結を防止する効果が大きくなる。
【００３２】
すなわち、制御部１０は、室内空気導入口７から筐体２へ導入される室内空気１１ｂの量および割合を調整することにより、室外空気導入口５から筐体２に導入された室外空気１１ａと、室内空気導入口７から筐体２に導入された室内空気１１ｂと、が筐体２内で合流して混合された混合空気の温度を、熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない温度まで上昇させる制御を行う。具体的には、制御部１０は、熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない温度としてあらかじめ設定されている既定の基準値である目標温度Ｔｔ以上になる開度に第１開閉部８の開閉量を調整する制御を行う。
【００３３】
また、制御部１０は、熱交換換気装置１００の制御部１３１と同様に、例えば、プロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、制御部１０の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサおよびメモリを用いて実現するようにしてもよい。
【００３４】
つぎに、結露凍結防止装置１の動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１の制御処理を説明するフローチャートである。
【００３５】
まず、ステップＳ１０において熱交換換気装置１００の換気運転の起動に合わせて結露凍結防止装置１の電源が投入される。電源投入時においては、ステップＳ２０において、図４に示すように第１開閉部８のダンパはＯＦＦ状態、すなわち閉じており、室内空気導入口７は閉塞されている。図４は、本発明の実施の形態にかかる結露凍結防止装置１の第１開閉部８が閉じた状態を示す図である。
【００３６】
つぎに、ステップＳ３０において制御部１０は、電源投入後の安定時間ｔ１（秒）が経過したか否かを判定する。初期安定時間ｔ１は、電源投入後または第１開閉部８の動作後に結露凍結防止装置１が安定して正常動作できるようになるまでの待機時間である。安定時間ｔ１（秒）が経過していないと判定された場合は、すなわちステップＳ３０においてＮｏの場合は、制御部１０は、ステップＳ３０に戻る。
【００３７】
初期安定時間ｔ１が経過していると判定された場合は、すなわちステップＳ３０においてＹｅｓの場合は、ステップＳ４０において制御部１０は、導出口６から導出される室外空気の温度を温度検出部９に検出させる制御を行う。温度検出部９は、検出した空気の温度の情報を温度信号として制御部１０に出力する。
【００３８】
なお、温度検出部９は、導出口６から導出される空気の温度を既定の周期で測定し、検出した空気の温度の情報を温度信号として制御部１０に出力してもよい。電源投入の直後の状態では室内空気導入口７は閉塞されているため、温度検出部９は、室外空気導入口５から筐体２に導入された室外空気１１ａの温度を検出している。
【００３９】
そして、ステップＳ５０において制御部１０は、温度検出部９が検出した検出温度Ｔａと目標温度Ｔｔとを比較し、検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ以上であるか否かを判定する。
【００４０】
検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ以上である場合は、すなわちステップＳ５０においてＹｅｓの場合は、熱交換器１０２は凍結しないため、制御部１０はステップＳ２０に戻る。すなわち、この場合は、室外空気１１ａの温度は、熱交換器１０２が凍結しない温度であるため、室外空気１１ａが熱交換器１０２に導入されることにより熱交換器１０２が凍ることがない。そして、制御部１０は、第１開閉部８のダンパがＯＦＦ状態でステップＳ２０からステップＳ５０を繰り返す。
【００４１】
一方、検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ未満である場合は、すなわちステップＳ５０においてＮｏの場合は、熱交換器１０２が凍結する可能性があるため、ステップＳ６０において制御部１０は、第１開閉部８を制御して第１開閉部８のダンパの開度を３０度の角度で開く。これにより、筐体２の内部では、室外空気導入口５から筐体２に導入された冷たい室外空気１１ａに、室内空気導入口７から筐体２に導入された暖かい室内空気１１ｂが混合されて、混合空気が生成される。筐体２で生成される混合空気の温度は、室外空気導入口５から筐体２に導入された室外空気１１ａの温度よりも高く、室内空気導入口７から筐体２に導入された室内空気１１ｂの温度よりも低くなる。そして、混合空気が導出空気１１ｃとして導出口６から導出される。
【００４２】
そして、安定した混合空気の温度を検出するために、ステップＳ７０において制御部１０は、安定時間ｔ２（秒）が経過したか否かを判定する。安定時間ｔ２（秒）は、筐体２で室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合を開始した後に、混合空気の温度が安定するまでの時間である。安定時間ｔ２（秒）が経過していないと判定された場合は、すなわちステップＳ７０においてＮｏの場合は、制御部１０は、ステップＳ７０に戻る。
【００４３】
安定時間ｔ２（秒）が経過したと判定された場合は、すなわちステップＳ７０においてＹｅｓの場合は、ステップＳ８０において制御部１０は、温度検出部９が出力した温度情報から導出空気１１ｃである混合空気の温度を再度、検出する。そして、ステップＳ９０において制御部１０は、温度検出部９が検出した導出空気１１ｃの検出温度Ｔｍと目標温度Ｔｔとを比較し、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上であるか否かを判定する。
【００４４】
検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上である場合は、すなわちステップＳ９０においてＹｅｓの場合は、熱交換器１０２は凍結しないため、制御部１０はステップＳ２０に戻る。すなわち、この場合は、混合空気の温度は、熱交換器１０２が凍結しない温度まで上昇しているため、導出空気１１ｃである混合空気が熱交換器１０２に導入されることにより熱交換器１０２が凍ることがない。
【００４５】
ここで、通常、室外空気１１ａは直ぐには変動しない。したがって、ステップＳ９０においてＹｅｓの場合でも、ステップＳ２０において直ぐに第１開閉部８のダンパをＯＦＦ状態、すなわち閉じてしまい、室内空気導入口７を閉塞してしまうと、導出口６から導出される導出空気１１ｃは室外空気１１ａに戻ってしまう。このため、検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ未満となってしまい、ステップＳ２０からステップＳ９０が短い時間で頻繁に繰り返されることになる。
【００４６】
したがって、制御部１０はステップＳ９０の後にステップＳ２０を行う場合は、ステップＳ９０の判定後、分単位から時間単位であらかじめ設定された長めの待機時間の経過後にステップＳ２０を行うことが好ましい。
【００４７】
一方、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ未満である場合は、すなわちステップＳ９０においてＮｏの場合は、熱交換器１０２が凍結する可能性があるため、導出空気１１ｃとして導出口６から導出される混合空気の温度を上昇させる必要がある。そこで、ステップＳ１００において制御部１０は、第１開閉部８を制御して第１開閉部８のダンパの開度を大きくして６０度の角度で開く。
【００４８】
これにより、筐体２の内部では、室外空気導入口５から筐体２に導入された冷たい室外空気１１ａへの、室内空気導入口７から筐体２に導入された暖かい室内空気１１ｂの混合量が増加し、さらに温度が上昇した混合空気が生成される。筐体２で生成される混合空気の温度は、ステップＳ６０において生成されて導出空気１１ｃとして導出口６から導出された混合空気の温度よりも高く、室内空気導入口７から筐体２に導入された室内空気１１ｂの温度よりも低くなる。そして、さらに温度が上昇した混合空気が導出空気１１ｃとして導出口６から導出される。
【００４９】
そして、安定した混合空気の温度を検出するために、ステップＳ１１０において制御部１０は、安定時間ｔ３（秒）が経過したか否かを判定する。安定時間ｔ３（秒）は、筐体２において室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合を開始した後に、混合空気の温度が安定するまでの時間である。安定時間ｔ３（秒）が経過していないと判定された場合は、すなわちステップＳ１１０においてＮｏの場合は、制御部１０は、ステップＳ１１０に戻る。
【００５０】
一方、安定時間ｔ３（秒）が経過したと判定された場合は、すなわちステップＳ１１０においてＹｅｓの場合は、制御部１０は、ステップＳ８０に戻る。なお、ここでのフローでは、第１開閉部８のダンパの開度を６０度の角度で開くことにより、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上となる場合を前提として示している。
【００５１】
以上の処理を行うことにより、結露凍結防止装置１は、温度を熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない温度である目標温度Ｔｔ以上に高く上昇させた混合空気を熱交換換気装置１００の室外側の吸込口である室外側吸込口１１１に導出することができる。これにより、結露凍結防止装置１は、冬季において室外温度が著しく低下した場合でも、熱交換器１０２において排気流の室内空気が給気流の室外空気によって冷却されて室内空気の含有水蒸気が熱交換器１０２内で結露することを防止することができる。
【００５２】
また、特に熱交換器１０２内が氷点下となることを抑制して、熱交換器１０２における結露を防止できるため、熱交換器１０２において結露した水滴が凍結して排気風路が目詰まりを起こすことに起因した、排気風量の低下を防止できる。そして、結露凍結防止装置１は、熱交換器１０２における結露した水滴の凍結に起因した熱交換器１０２の凍結を防止できる。
【００５３】
また、結露凍結防止装置１は、温度を高く上昇させた混合空気を熱交換換気装置１００に供給することができるため、熱交換換気装置１００の筐体１０１の温度を上昇させることができ、熱交換換気装置１００の外表面での結露を防止できる。したがって、寒冷地での使用および外気温度が低いときの使用においても、使用条件の制限を緩和することができる。
【００５４】
また、結露凍結防止装置１は、熱交換器１０２または熱交換換気装置１００が凍結した後に結氷を融解するのではなく、熱交換器１０２および熱交換換気装置１００の凍結を防止するため、天井裏など熱交換換気装置１００の配置場所に結露水が滴下することがない。また、結露凍結防止装置１は、ヒータ等の大きな部材を使用しないため安全であり、装置が大型化することがなく、ヒータを使用するための電力が不要であり、ランニングコストが安価である。
【００５５】
また、結露凍結防止装置１は、温度を上昇させた混合空気を給気送風機１２１に供給するため、給気送風機１２１自体の結露防止および冬季における冷たい室外空気を直接室内へ取り入れることを防止することが可能となる。
【００５６】
なお、上記においては、第１開閉部８にダンパを使用する場合について説明したが、第１開閉部８はこれに限定されない。第１開閉部８は、室内空気導入口７から筐体２への室内空気１１ｂの導入量を調整できればよく、シャッター等の他の部品を用いてもよい。
【００５７】
また、上記においては、第１開閉部８の開度を３０度および６０度としたが、第１開閉部８の開度はこれに限定されない。第１開閉部８の開度は、室外空気１１ａの温度、使用される地域および使用する月など諸条件により適宜設定されればよい。また、第１開閉部８の開度は、２段階に限定されず、温度検出部９での混合空気の検出温度が目標温度Ｔｔ以上に高くなるまで第１開閉部８の開度を大きくできるように、３段階以上の任意の段階に設定できるようにしてもよい。さらに、混合空気の温度を安定させる為の安定時間ｔ１，ｔ２，ｔ３は、同じ時間であってもよく、それぞれ異なる時間であってもよい。
【００５８】
上述したように、本実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１は、室外空気１１ａの温度に応じて制御部１０が第１開閉部８のダンパの開閉を制御することにより室外空気１１ａに室内空気１１ｂを混合させ、また、混合空気の温度に応じて第１開閉部８のダンパの開度を制御することにより、室外空気１１ａと混合させる室内空気１１ｂの割合を調整して、熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない温度である目標温度Ｔｔ以上に高く上昇させた混合空気を生成する。そして、結露凍結防止装置１は、生成した混合空気を熱交換換気装置１００の室外側の吸込口である室外側吸込口１１１に導出する。これにより、結露凍結防止装置１は、熱交換換気装置１００および熱交換器１０２の結露および凍結を防止することができる。すなわち、本実施の形態１においては、結露凍結防止装置１において、室外から導入した室外空気１１ａの温度を検出する第１工程と、室外空気１１ａの温度が既定の基準値未満である場合に、室内から室内空気１１ｂを導入して室外空気１１ａと混合させて混合空気を生成する第２工程と、混合空気を換気装置１００に導入する第３工程とが実施されることにより、熱交換換気装置１００および熱交換器１０２の結露および凍結を防止することができる。
【００５９】
したがって、本実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１は、室外温度が低下した場合でもヒータを使用することなく熱交換換気装置１００の凍結および結露を防止しつつ換気運転を行うことを可能とする。
【００６０】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる換気装置である熱交換換気装置２００を示す図である。図５においては、熱交換換気装置２００の一面を透過して見た場合に見える構造を示している。実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００は、実施の形態１にかかる熱交換換気装置１００に対して、実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１の機能を内蔵させたものである。すなわち、熱交換換気装置２００は、結露凍結防止装置１と同じ結露凍結防止機能を有する。熱交換換気装置２００が、熱交換換気装置１００と異なる点は、室内空気導入口２１、筐体１０１の外気室１１１ａにおける第１開閉部であって室内空気導入量調整用の開閉部である第２開閉部２２、温度検出部２３および制御部２４を備える点である。
【００６１】
室内空気導入口２１は、結露凍結防止装置１における室内空気導入口７に対応し、室内空気導入量調整用の第２開閉部２２は、結露凍結防止装置１における第１開閉部８に対応し、温度検出部２３は、結露凍結防止装置１における温度検出部９に対応し、制御部２４は、結露凍結防止装置１における制御部１０に対応している。
【００６２】
すなわち、室内空気導入口２１、室内空気導入量調整用の第２開閉部２２、温度検出部２３および制御部２４は、基本的にそれぞれ室内空気導入口７、室内空気導入量調整用の第１開閉部８、温度検出部９および制御部１０と同じ機能を有する。なお、結露凍結防止装置１における室外空気導入口５の機能は、室外側吸込口１１１が兼ねている。また、制御部２４は、熱交換換気装置１００における制御部１３１の機能を兼ねている。そして、制御部２４は、熱交換換気装置１００の熱交換器１０２が凍結しない温度としてあらかじめ設定されている既定の基準値である目標温度Ｔｔ以上になる開度に第２開閉部２２の開閉量を調整する制御を行う。
【００６３】
室内空気導入口２１は、第３面１０３に設けられ、室内に連通した図示しないダクトから室内空気を外気室１１１ａに導入する。第２開閉部２２は、第３面１０３に設けられ、室内空気導入口２１から外気室１１１ａに導入する室内空気１１ｂの量を調整するために、制御部２４の制御により室内空気導入口２１を封鎖および開放する。
【００６４】
温度検出部２３は、外気室１１１ａにおける給気風路上であって室外側吸込口１１１から導入された室外空気１１ａと室内空気導入口２１から導入された室内空気１１ｂとの合流位置または合流位置よりも下流に配置され、外気室１１１ａから熱交換器１０２に流入する空気の温度を検出する。制御部２４は、温度検出部２３の検出した空気の温度に基づいて第２開閉部２２の開度を制御する。
【００６５】
つぎに、熱交換換気装置２００が換気運転を実施している際の結露凍結防止機能の動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００の結露凍結防止機能の制御処理を説明するフローチャートである。
【００６６】
まず、ステップＳ２１０において熱交換換気装置２００の電源が投入されて換気運転が開始される。電源投入時においては、ステップＳ２２０において、第２開閉部２２のダンパはＯＦＦ状態、すなわち閉じており、室内空気導入口２１は閉塞されている。
【００６７】
つぎに、ステップＳ２３０において制御部２４は、電源投入後の安定時間ｔ１１（秒）が経過したか否かを判定する。初期安定時間ｔ１１は、電源投入後または第２開閉部２２の動作後に熱交換換気装置２００が安定して正常動作できるようになるまでの待機時間である。安定時間ｔ１１（秒）が経過していないと判定された場合は、すなわちステップＳ２３０においてＮｏの場合は、制御部２４は、ステップＳ２３０に戻る。
【００６８】
ここで、温度検出部２３は、外気室１１１ａから熱交換器１０２に流入する空気の温度を既定の周期で測定し、検出した空気の温度の情報を温度信号として制御部２４に出力している。この状態では室内空気導入口２１は閉塞されているため、温度検出部２３は、室外側吸込口１１１から筐体１０１に導入された室外空気１１ａの吸込温度を検出している。
【００６９】
初期安定時間ｔ１１が経過していると判定された場合は、すなわちステップＳ２３０においてＹｅｓの場合は、ステップＳ２４０において制御部２４は、室外側吸込口１１１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された室外空気１１ａの吸込温度を温度検出部２３に検出させる制御を行う。温度検出部２３は、検出した空気の温度の情報を温度信号として制御部２４に出力する。そして、ステップＳ２５０において制御部２４は、温度信号に基づいて、温度検出部２３が検出した検出温度Ｔａと目標温度Ｔｔとを比較し、検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ以上であるか否かを判定する。目標温度Ｔｔは、あらかじめ制御部２４に記憶されている。
【００７０】
検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ以上である場合は、すなわちステップＳ２５０においてＹｅｓの場合は、熱交換器１０２は凍結しないため、制御部２４はステップＳ２２０に戻る。すなわち、この場合は、室外空気１１ａの温度は、熱交換器１０２が凍結しない温度であるため、室外空気１１ａが熱交換器１０２に導入されることにより熱交換器１０２が凍ることがない。そして、制御部２４は、第２開閉部２２のダンパがＯＦＦ状態でステップＳ２２０からステップＳ２５０を繰り返す。
【００７１】
一方、検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ未満である場合は、すなわちステップＳ２５０においてＮｏの場合は、熱交換器１０２が凍結する可能性があるため、ステップＳ２６０において制御部２４は、第２開閉部２２を制御して第２開閉部２２のダンパの開度を３０度の角度で開く。これにより、筐体１０１の外気室１１１ａの内部では、室外側吸込口１１１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された冷たい室外空気１１ａに、室内空気導入口２１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された暖かい室内空気１１ｂが混合されて、混合空気が生成される。筐体１０１の外気室１１１ａで生成される混合空気の温度は、室外側吸込口１１１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された室外空気１１ａの温度よりも高く、室内空気導入口２１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された室内空気１１ｂの温度よりも低くなる。そして、混合空気が給気流として熱交換器１０２に導入される。
【００７２】
そして、安定した混合空気の温度を検出するために、ステップＳ２７０において制御部２４は、安定時間ｔ１２（秒）が経過したか否かを判定する。安定時間ｔ２（秒）は、筐体１０１の外気室１１１ａで室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合を開始した後に、混合空気の温度が安定するまでの時間である。安定時間ｔ１２（秒）が経過していないと判定された場合は、すなわちステップＳ２７０においてＮｏの場合は、制御部２４は、ステップＳ２７０に戻る。
【００７３】
安定時間ｔ１２（秒）が経過したと判定された場合は、すなわちステップＳ２７０においてＹｅｓの場合は、ステップＳ２８０において制御部２４は、温度検出部２３が出力した温度情報から混合空気の温度を再度、検出する。そして、ステップＳ２９０において制御部２４は、温度検出部２３が検出した混合空気の検出温度Ｔｍと、熱交換換気装置２００の熱交換器１０２が凍結しない温度としてあらかじめ設定されている目標温度Ｔｔとを比較し、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上であるか否かを判定する。
【００７４】
検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上である場合は、すなわちステップＳ２９０においてＹｅｓの場合は、熱交換器１０２は凍結しないため、制御部２４はステップＳ２２０に戻る。すなわち、この場合は、混合空気の温度は、熱交換器１０２が凍結しない温度まで上昇しているため、混合空気が熱交換器１０２に導入されることにより熱交換器１０２が凍ることがない。
【００７５】
ここで、通常、室外空気１１ａは直ぐには変動しない。したがって、ステップＳ２９０においてＹｅｓの場合でも、ステップＳ２２０において直ぐに第２開閉部２２のダンパをＯＦＦ状態、すなわち閉じてしまい、室内空気導入口２１を閉塞してしまうと、給気流として熱交換器１０２に導入される空気は、室外空気１１ａに戻ってしまう。このため、検出温度Ｔａが目標温度Ｔｔ未満となってしまい、ステップＳ２２０からステップＳ２９０が短い時間で頻繁に繰り返されることになる。
【００７６】
したがって、制御部２４はステップＳ２９０の後にステップＳ２２０を行う場合は、ステップＳ２９０の判定後、分単位から時間単位であらかじめ設定された長めの待機時間の経過後にステップＳ２２０を行うことが好ましい。
【００７７】
一方、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ未満である場合は、すなわちステップＳ２９０においてＮｏの場合は、熱交換器１０２が凍結する可能性があるため、混合空気の温度を上昇させる必要がある。そこで、ステップＳ３００において制御部２４は、第２開閉部２２を制御して第２開閉部２２のダンパの開度を大きくして６０度の角度で開く。
【００７８】
これにより、筐体１０１の外気室１１１ａの内部では、室外側吸込口１１１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された冷たい室外空気１１ａへの、室内空気導入口２１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された暖かい室内空気１１ｂの混合量が増加し、さらに温度が上昇した混合空気が生成される。筐体１０１の外気室１１１ａで生成される混合空気の温度は、ステップＳ２６０において外気室１１１ａで生成された混合空気の温度よりも高く、室内空気導入口２１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入された室内空気１１ｂの温度よりも低くなる。そして、さらに温度が上昇した混合空気が給気流として熱交換器１０２に導入される。
【００７９】
そして、安定した混合空気の温度を検出するために、ステップＳ３１０において制御部２４は、安定時間ｔ１３（秒）が経過したか否かを判定する。安定時間ｔ１３（秒）は、筐体１０１の外気室１１１ａにおいて室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合を開始した後に、混合空気の温度が安定するまでの時間である。安定時間ｔ１３（秒）が経過していないと判定された場合は、すなわちステップＳ３１０においてＮｏの場合は、制御部２４は、ステップＳ３１０に戻る。
【００８０】
一方、安定時間ｔ１３（秒）が経過したと判定された場合は、すなわちステップＳ３１０においてＹｅｓの場合は、制御部２４は、ステップＳ２８０に戻る。なお、ここでのフローでは、第２開閉部２２のダンパの開度を６０度の角度で開くことにより、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上となる場合を前提として示している。
【００８１】
上述したように、本実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００では、結露凍結防止装置１と同様の効果を有する。すなわち、熱交換換気装置２００は、室外空気１１ａの温度に応じて制御部２４が第２開閉部２２のダンパの開閉および開度を制御することにより、室外空気１１ａに室内空気１１ｂを混合させ、また室外空気１１ａと混合させる室内空気１１ｂの割合を調整して、熱交換器１０２が凍結しない温度である目標温度Ｔｔ以上に高く上昇させた混合空気を生成する。そして、熱交換換気装置２００は、生成した混合空気を熱交換器１０２に導入する。これにより、熱交換換気装置２００は、結露凍結防止装置１と同様に、熱交換換気装置２００および熱交換器１０２の結露および凍結を防止することができる。
【００８２】
したがって、本実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００は、室外温度が低下した場合でもヒータを使用することなく熱交換換気装置２００の凍結および結露を防止しつつ換気運転を行うことが可能である。
【００８３】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３にかかる換気装置の結露凍結防止装置３１の構成を示す図である。図７では換気装置の結露凍結防止装置３１が換気装置である熱交換換気装置１００に接続されて使用される場合を例に示している。なお、図７においては、結露凍結防止装置３１および熱交換換気装置１００の一面を透過して見た場合に見える構造を示している。また、以下では、換気装置の結露凍結防止装置３１を単に結露凍結防止装置３１と呼ぶ。
【００８４】
結露凍結防止装置３１は、上述した実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１に対して筐体２における第２開閉部である室外空気量調整用の第３開閉部３２を追加することにより、筐体２に導入する室外空気１１ａの量を調整できる室外空気導入量調整機能が追加されている。すなわち、結露凍結防止装置３１は、基本的に結露凍結防止装置１の効果を有する。そして、第３開閉部３２は、室外空気導入口５から筐体２に導入する室外空気１１ａの量を調整するために、筐体２の第１面２ａに設けられている。
【００８５】
第３開閉部３２は、開度を調整することにより、室外空気導入口５から筐体２へ導入する室外空気１１ａの量を任意の流量で調整可能である。なお、通常時は、第３開閉部３２は全開の状態とされており、室外空気導入口５は開放状態とされている。本実施の形態では、第３開閉部３２は、電動機の自動制御により開閉可能なダンパにより構成されている。
【００８６】
結露凍結防止装置３１は、室外空気導入量調整機能を有することにより、混合空気を生成する際の室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合割合のパターンを増やすこができる。さらに、筐体２に導入する量が一定とされた室内空気１１ｂに室内空気１１ｂを混合するだけでは熱交換換気装置１００および熱交換器１０２の結露および凍結の防止効果が得られないおそれのある、著しく低い温度の室外空気１１ａにも対応することができる。
【００８７】
つぎに、結露凍結防止装置３１の動作について説明する。図８は、本発明の実施の形態３にかかる結露凍結防止装置３１の制御処理を説明するフローチャートである。なお、結露凍結防止装置３１の基本的な動作は、実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１と同じであるため、結露凍結防止装置３１の詳細な制御フローの説明は説明を省略し、ここでは第３開閉部３２に関連する処理についてのみ説明する。図８においては、図３に示したフローチャートと同じ処理については、同じステップ番号を付している。
【００８８】
例えば、上述した図８に示したステップＳ１０２において、制御部１０は、第１開閉部８を制御して第１開閉部８のダンパの開度を６０度にすることで、筐体２への暖かい室外空気１１ａの導入量を増やすとともに、第３開閉部３２のダンパの開度を全開の状態から開度３０度の状態に変更することで筐体２への冷たい室外空気１１ａの導入量を減らす。これにより、筐体２で生成される混合空気の温度をより高くすることができ、より確実に熱交換換気装置１００および熱交換器１０２の結露および凍結を防止することができる。なお、ここでのフローでは、第１開閉部８のダンパを６０度の角度で開き、第３開閉部３２のダンパを３０度の角度で開くことにより、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上となる場合を前提として示している。
【００８９】
なお、上記においては、第３開閉部３２にダンパを使用する場合について説明したが、第３開閉部３２はこれに限定されない。第３開閉部３２は、室外空気導入口５から筐体２への室外空気１１ａの導入量を調整可能であればよく、シャッター等の他の部品を用いてもよい。
【００９０】
また、上記においては、第３開閉部３２の開度を３０度としたが、第３開閉部３２の開度はこれに限定されない。第３開閉部３２の開度は、室外空気１１ａの温度、使用される地域および使用する月など諸条件により適宜設定されればよい。また、第３開閉部３２の開度は、任意の複数段階に設定できるようにしてもよい。
【００９１】
したがって、本実施の形態３にかかる結露凍結防止装置３１は、実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１と同様に、室外温度が低下した場合でもヒータを使用することなく熱交換換気装置１００の凍結および結露を防止しつつ換気運転を行うことを可能とする。
【００９２】
そして、本実施の形態３にかかる結露凍結防止装置３１は、第３開閉部３２を備えることにより、混合空気を生成する際の室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合割合のパターンを増やすことができる。これにより、混合空気の温度の制御の自由度が大きくなり、また混合空気の温度をより上昇させることができるため、特に冬季において室外温度１１ａが著しく低下した場合でも熱交換換気装置１００および熱交換器１０２の結露および凍結の防止効果が得られる。
【００９３】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４にかかる換気装置である熱交換換気装置３００を示す図である。図９においては、熱交換換気装置３００の一面を透過して見た場合に見える構造を示している。実施の形態４にかかる熱交換換気装置３００は、上述した実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００に対して、実施の形態３にかかる結露凍結防止装置３１の室外空気導入量調整機能を内蔵させたものである。
【００９４】
熱交換換気装置３００は、実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００に対して筐体１０１の外気室１１１ａにおける第２開閉部である室外空気量調整用の第４開閉部４１を追加することにより、筐体１０１の外気室１１１ａに導入する室外空気１１ａの量を調整できる室外空気導入量調整機能が追加されている。すなわち、熱交換換気装置３００は、基本的に実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００と同じ結露凍結防止機能を有する。そして、第４開閉部４１は、室外側吸込口１１１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入する室外空気１１ａの量を調整するために、筐体１０１の第１面１０１ａに設けられている。
【００９５】
第４開閉部４１は、開度を調整することにより、室外側吸込口１１１から筐体１０１の外気室１１１ａに導入する室外空気１１ａの量を任意の流量で調整可能である。なお、通常時は、第４開閉部４１は全開の状態とされており、室外側吸込口１１１は開放状態とされている。本実施の形態では、第４開閉部４１は、電動機の自動制御により開閉可能なダンパにより構成されている。
【００９６】
熱交換換気装置３００は、室外空気導入量調整機能を有することにより、混合空気を生成する際の室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合割合のパターンを増やすことができる。さらに、筐体２に導入する量が一定とされた室内空気１１ｂに室内空気１１ｂを混合するだけでは熱交換換気装置３００および熱交換器１０２の結露および凍結の防止効果が得られないおそれのある、著しく低い温度の室外空気１１ａにも対応することができる。
【００９７】
つぎに、熱交換換気装置３００の動作について説明する。図１０は、本発明の実施の形態４にかかる熱交換換気装置３００の制御処理を説明するフローチャートである。なお、熱交換換気装置３００の基本的な動作は、実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００と同じであるため、熱交換換気装置３００の詳細な制御フローの説明は説明を省略し、ここでは第４開閉部４１に関連する処理についてのみ説明する。図１０においては、図６に示したフローチャートと同じ処理については、同じステップ番号を付している。
【００９８】
例えば、上述した図１０に示したステップＳ３０２において、制御部２４は、第２開閉部２２を制御して第２開閉部２２のダンパの開度を６０度にすることで、筐体１０１の外気室１１１ａへの暖かい室内空気１１ｂの導入量を増やすとともに、第４開閉部４１のダンパの開度を全開の状態から開度３０度の状態に変更することで筐体１０１の外気室１１１ａへの冷たい室外空気１１ａの導入量を減らす。これにより、筐体１０１の外気室１１１ａで生成される混合空気の温度をより高くすることができ、より確実に熱交換換気装置３００および熱交換器１０２の結露および凍結を防止することができる。なお、ここでのフローでは、第２開閉部２２のダンパを６０度の角度で開き、第４開閉部４１のダンパを３０度の角度で開くことにより、検出温度Ｔｍが目標温度Ｔｔ以上となる場合を前提として示している。
【００９９】
なお、上記においては、第４開閉部４１にダンパを使用する場合について説明したが、第４開閉部４１はこれに限定されない。第４開閉部４１は、室外側吸込口１１１から筐体１０１の外気室１１１ａへの室外空気１１ａの導入量を調整可能であればよく、シャッター等の他の部品を用いてもよい。
【０１００】
また、上記においては、第４開閉部４１の開度を３０度としたが、第４開閉部４１の開度はこれに限定されない。第４開閉部４１の開度は、室外空気１１ａの温度、使用される地域および使用する月など諸条件により適宜設定されればよい。また、第４開閉部４１の開度は、任意の複数段階に設定できるようにしてもよい。
【０１０１】
したがって、本実施の形態４にかかる熱交換換気装置３００は、実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００と同様に、室外温度が低下した場合でもヒータを使用することなく熱交換換気装置３００の凍結および結露を防止しつつ換気運転を行うことが可能である。
【０１０２】
そして、本実施の形態４にかかる熱交換換気装置３００は、第４開閉部４１を備えることにより、混合空気を生成する際の室外空気１１ａと室内空気１１ｂとの混合割合のパターンを増やすことができる。これにより、混合空気の温度の制御の自由度が大きくなり、また混合空気の温度をより上昇させることができるため、特に冬季において室外温度１１ａが著しく低下した場合でも熱交換換気装置３００および熱交換器１０２の結露および凍結の防止効果が得られる。
【０１０３】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５にかかる換気装置の結露凍結防止装置５１の構成を示す図である。図１１では換気装置の結露凍結防止装置５１が換気装置である熱交換換気装置１００に接続されて使用される場合を例に示している。なお、図１１においては、結露凍結防止装置５１および熱交換換気装置１００の一面を透過して見た場合に見える構造を示している。また、以下では、換気装置の結露凍結防止装置５１を単に結露凍結防止装置５１とよぶ。
【０１０４】
結露凍結防止装置５１は、上述した実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１に対して、熱交換換気装置１００内の熱交換器１０２に入る前に霜を取る霜取り用フィルタ５２と、霜取り用フィルタ５２で捕集された結露水を溜めておくためのドレンパン５３とを追加することにより、霜取り機能が追加されている。すなわち、結露凍結防止装置５１は、基本的に結露凍結防止装置１の効果を有する。そして、霜取り用フィルタ５２は、導出口６の開口先端部に設けられている。また、ドレンパン５３は、霜取り用フィルタ５２の下部に設けられている。
【０１０５】
霜取り機能を追加することで、万一、熱交換換気装置１００内の熱交換器１０２を凍結させるような極低温の室外空気１１ａが結露凍結防止装置５１に入ってきた場合でも、熱交換換気装置１００内の熱交換器１０２に入る前に、室外空気１１ａまたは混合空気による霜を霜取り用フィルタ５２で取ることができるため、熱交換器１０２の凍結を防止できる。また、室内空気を混合させたことにより混合空気に生じた霜が霜取り用フィルタ５２に付いて解けた場合でも、ドレンパン５３に結露水をためることができるため、結露水の天井裏などの設置場所への滴下することも防止できる。
【０１０６】
なお、上記においてはドレンパン５３を用いる場合について説明したが、霜取り用フィルタ５２から室外まで延びるドレンパイプを設けて、ドレンパイプを介して結露水を室外へ排出するような構成にしてもよい。また、霜取り用フィルタ５２およびドレンパン５３は、実施の形態２にかかる熱交換換気装置２００、実施の形態３にかかる結露凍結防止装置３１、および実施の形態４にかかる熱交換換気装置３００のいずれにも追加することが可能であり、上述した効果が得られる。
【０１０７】
熱交換換気装置２００および熱交換換気装置３００に霜取り用フィルタ５２およびドレンパン５３を設ける場合は、筐体１０１の外気室１１１ａにおける熱交換器１０２の上流側の位置、すなわち、熱交換換気装置１００内の給気風路上の位置であって室外側吸込口１１１よりも下流側、且つ熱交換器１０２の上流側の位置に設けられる。
【０１０８】
したがって、本実施の形態５にかかる結露凍結防止装置５１は、実施の形態１にかかる結露凍結防止装置１と同様に、室外温度が低下した場合でもヒータを使用することなく熱交換換気装置１００の凍結および結露を防止しつつ換気運転を行うことを可能とする。
【０１０９】
そして、本実施の形態５にかかる結露凍結防止装置５１は、霜取り用フィルタ５２およびドレンパン５３を備えることにより、室外空気１１ａが極低温の場合でも、熱交換器１０２の凍結を確実に防止でき、また、結露水の天井裏などの設置場所への滴下することを防止できる。
【０１１０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  結露凍結防止装置、２  筐体、２ａ，１０１ａ  第１面、２ｂ，１０１ｂ  第２面、３，１０３  第３面、４，１０４  第４面、５  室外空気導入口、６  導出口、７，２１  室内空気導入口、８  第１開閉部、９  温度検出部、１０，１３１  制御部、１１ａ  室外空気、１１ｂ  室内空気、１１ｃ  導出空気、２２  第２開閉部、２３  温度検出部、２４  制御部、３１  結露凍結防止装置、３２  第３開閉部、４１  第４開閉部、５１  結露凍結防止装置、５２  霜取り用フィルタ、５３  ドレンパン、１００  熱交換換気装置、１０１  筐体、１０２  熱交換器、１０２ａ  熱交換器給気通路、１０２ｂ  熱交換器排気通路、１０５  仕切壁、１０６  仕切壁、１０７  仕切壁、１０９  室外側排気口、１０９ａ  排気室、１１０  室内側吹出口、１１０ａ  給気室、１１１  室外側吸込口、１１１ａ  外気室、１１２  室内側吸込口、１１２ａ  還気室、１２１  給気送風機、１２２  排気送風機、１５１  プロセッサ、１５２  メモリ、２００，３００  熱交換換気装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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