(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外空気を給気する給気手段と、室内空気を排気する排気手段と、給気通路に配置されたフィルターと、屋外空気と室内空気とを熱交換する熱交換器と、を備えた熱交換式換気扇において、
四季に対応して前記排気手段及び前記給気手段を制御する動作モードを設け、前記動作モードが、前記排気手段をオフ前記給気手段をオンとする春モードと、前記給気手段をオンとし、設定された室内温度を基準として前記排気手段をオンオフ制御する夏モードと、前記排気手段をオン前記給気手段をオンとする冬モードと、設定された室外気温を基準として前記夏モードと前記冬モードを選択する秋モードと、で構成されたことを特徴とする熱交換式換気扇。
【請求項２】
屋外空気を給気する給気手段と、室内空気を排気する排気手段と、給気通路に配置されたフィルターと、屋外空気と室内空気とを熱交換する熱交換器と、を備えた熱交換式換気扇を居室に取付け、
建物中央部に第１排気用換気扇を設け、さらに、サニタリーゾーンに連続運転する第２排気用換気扇を設け、
四季に対応してした動作モードを設定し、この動作モードで前記排気手段、前記給気手段、及び前記第１排気用換気扇を制御する換気方法において、
前記動作モードが、前記排気手段をオフ前記給気手段をオンとする春モードと、前記給気手段をオンとし、設定された室内温度を基準として前記排気手段及び前記第１排気用換気扇をオンオフ制御する夏モードと、前記排気手段をオン前記給気手段をオンとする冬モードと、設定された室外気温を基準として前記夏モードと前記冬モードを選択する秋モードと、で構成されたことを特徴とする記載の換気方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換式換気扇及び換気方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚染された室内空気をセンサで検出し換気扇を駆動して居室内を換気する一方、熱気や臭気等がある場合には、手動で換気扇を操作して換気する換気装置が提案されている（特開平６−１８５７６８号公報参照）。
【０００３】
しかし、換気装置の機能は複雑であり、どのような操作をしたら、居室内が最適な環境となるのか、一般ユーザには、分かりにくくなっている。また、日本は四季という諸外国にはない特殊な気候条件を備えているが、このような四季の変化に応じて、居室内を換気するという考え方が見られない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る事実を考慮して、簡単な操作で、四季の変化に対応して、居室内を最適な空調状態とすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、屋外空気を給気する給気手段と、室内空気を排気する排気手段と、給気通路に配置されたフィルターと、屋外空気と室内空気とを熱交換する熱交換器と、で熱交換式換気扇が構成されている。
【０００６】
この熱交換式換気扇には、四季に対応して排気手段及び給気手段を制御する動作モードが設けられており、四季に応じた動作モードを選択すれば、ユーザーは煩雑な操作をしなくても、居室内を最適な空調状態とすることができる。
【０００７】
また、動作モードが、春モード、夏モード、秋モード、及び冬モードで構成されている。
【０００８】
春季に春モードを選択すると、排気手段がオフとなり、給気手段のみがオンとなる。これによって、フィルターで屋外空気に含まれる花粉、及び粉塵が除去され、居室内にクリーンで快適な環境を造ることができる。また、居室内の気圧が周辺の気圧より高くなるので、隙間から花粉等の進入を防止できる。
【０００９】
夏季に、特に、夜間に夏モードを選択すると、排気手段がオフとなり、給気手段のみがオンとなる。これによって、屋外空気の快適な（涼しい）空気をそのまま居室に取り込むことができ、冷房することなく、自然に居室の気温を下げることができる。また、設定された室内温度より居室の気温が下がると、排気手段がオンとなり、熱交換換気を行うことにより、冷え過ぎを防止する。
【００１０】
冬季に冬モードを選択すると、排気手段及び給気手段ともオンとなる。これによって、屋外空気と室内空気を同時に給排し、熱交換器で屋外空気と室内空気とを熱交換する。これによって、排気される熱が回収され、冷たい屋外空気が暖められて居室に取り込まれるので、熱エネルギーを節約できると共に、結露を防止することができる。また、冬モードにおいては、特に室温が低下した場合には、給気排気とも換気量を段階的に絞っていき、非暖房時の冷え過ぎに配慮している。
【００１１】
一方、秋季に秋モードを選択すると、設定された屋外温度より外気温が下がると冬モードに切り替わり、設定された屋外温度より外気温が上がると夏モードに切り替わる。これによって、変わりゆく気候に対応して、居室に最適な環境をつくり出すことができる。なお、秋モードと冬モードの違いは、冬モードにおいては、室温が上昇しても夏モードへは切り替わらない点にあり、これにより、暖房熱による誤作動を防止している。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、空気浄化機能と熱交換機能を備えた熱交換式換気扇が居室に取付けられており、建物中央部には第１排気用換気扇が、サニタリーゾーンには２４時間連続運転する第２排気用換気扇が設けられている。
【００１３】
これらの換気設備には、四季に対応して熱交換式換気扇及び第１排気用換気扇を制御する動作モードが設けられており、四季に応じた動作モードを選択すれば、ユーザーは煩雑な操作をしなくても、居室内を最適な空調状態とすることができる。
【００１４】
また、動作モードが、春モード、夏モード、秋モード、及び冬モードで構成されている。
【００１５】
春季に春モードを選択すると、排気手段がオフとなり、給気手段のみがオンとなる。これによって、フィルターで屋外空気に含まれる花粉、及び粉塵が除去され、居室内にクリーンで快適な環境を造ることができる。また、居室内の気圧が周辺の気圧、特に第２排気用換気扇が連続運転するトイレ等のサニタリーゾーンの気圧より高くなるので、汚れた空気が居室内に流れ込まない。
【００１６】
夏季に、特に、夜間に夏モードを選択すると、排気手段がオフとなり、給気手段のみがオンとなる。これによって、屋外空気の快適な（涼しい）空気をそのまま居室に取り込むことができ、冷房することなく、自然に居室の気温を下げることができる。同時に、第１排気用換気扇が駆動して、居室から建物中央部へ向かう空気の流れを発生させるので、風向き等の外的要因に影響されずに、居室に新鮮な屋外空気が取り込まれ、溜まった熱気が第１排気用換気扇から屋外へ排出される。
【００１７】
冬季に冬モードを選択すると、排気手段及び給気手段ともオンとなる。これによって、屋外空気と室内空気を同時に給排し、熱交換器で屋外空気と室内空気とを熱交換する。これによって、排気される熱が回収され、冷たい屋外空気が暖められて居室に取り込まれるので、熱エネルギーを節約できると共に、結露を防止することができる。
【００１８】
また、第２排気用換気扇によって、サニタリーゾーンは負圧となっているため、建物内の空気は、居室及び建物中央部から、サニタリーゾーンへ向かう流れとなって、屋外へ排出される。
【００１９】
一方、秋季に秋モードを選択すると、設定された屋外温度より外気温が下がると冬モードに切り替わり、設定された屋外温度より外気温が上がると夏モードに切り替わる。これによって、変わりゆく気候に対応して、居室に最適な環境をつくり出すことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、第１形態に係る熱交換式換気扇１０は、建物１２の外壁１４に開口された換気口１６に嵌め込まれるグリル１８を備えている。このグリル１８は、仕切り板２０で上下に仕切られ、この仕切り板２０で排気通路２２と給気通路２４が構成されている。
【００２１】
排気通路２２には排気ファン２６が、また、給気通路２４には給気ファン２８が配置されており、それぞれ駆動モーター３０、３２で旋回するようになっている。そして、給気用のモーター３２及び排気用のモーター３０は、コントローラ３４に接続されている。
【００２２】
コントローラ３４には、屋外温度を検出する屋外センサ３６と、居室内の温度を検出する室内センサ３８とが接続されている。
【００２３】
また、コントローラ３４には、メインスイッチ５０、風量調整ボタン５２、春モードを選択できる春ボタン５４、夏モードを選択できる夏ボタン５６、秋モードを選択できる秋ボタン５８、及び冬モードを選択できる冬ボタン６０が設けられている。
【００２４】
一方、グリル１８の奥方には、熱交換器４２が配置されており、給気された屋外空気４４と、排気された室内空気４６が、熱交換器４２で熱交換されるようになっている。また、給気通路２４の吹出口には、フィルター４８が取付けられており、取り込む空気を浄化するようになっている。
【００２５】
次に、本形態に係る熱交換式換気扇の作用を説明する。
図４に示すように、春ボタン５４、夏ボタン５６、秋ボタン５８、及び冬ボタン６０は、ユーザーのニーズ（花粉対策、熱気排出、自動切替え、結露防止）に対応できように、１対１の関係で配置されており、操作が複雑にならず、感覚的にボタンを選択できるようになっている。
【００２６】
例えば、春季に春ボタン５４を押すと、設定された春モード（図４参照）に従って、図１に示すように、排気ファン２６が停止し、給気ファン２８のみが駆動する。これによって、フィルター４８で屋外空気に含まれる花粉、煤煙、及び粉塵等の有害物質が除去され、居室６２内にクリーンで快適な環境を造ることができる。また、図３に示すように、居室６２内の気圧が周辺の気圧より高くなるので、隙間から花粉等の進入を防止できる。
【００２７】
また、夏季の夜間に、夏ボタン５６を押すと、設定された夏モード（図４参照）に従って、図１に示すように、排気ファン２６が停止し、給気ファン２８のみが駆動する。これによって、屋外空気の快適な（涼しい）空気をそのまま居室６２に取り込むことができ、冷房することなく、自然に居室６２の気温を下げることができる。このため、エネルギーの省力化を図ることもできる。
【００２８】
さらに、設定された室内温度より低い温度が室内センサ３８で検出されると、排気ファン２６がオンになり、熱交換して居室６２が冷え過ぎないように制御される。また、窓を開ける必要がないので、降雨時、外出時、就寝時等であっても、屋外空気をそのまま居室６２へ取り込むことができる。さらに、居室６２が正圧となるので、周辺から暑い空気が流れ込まなくなる。
【００２９】
一方、冬季に冬ボタン６０を押すと、設定された冬モード（図４参照）に従って、図２に示すように、排気ファン２６及び給気ファン２８が駆動する。これによって、屋外空気４４と室内空気４６を同時に給排し、熱交換器４２で屋外空気４４と室内空気４６とを熱交換する。
【００３０】
このため、排気される熱が回収され、冷たい屋外空気４４が暖められて居室６２に取り込まれるので、熱エネルギーを節約できると共に、結露を防止することができる。
【００３１】
また、秋季に秋ボタン５８を押すと、設定された秋モードに従って、自動切替えモードになって、設定された屋外温度より低い温度が屋外センサ３６で検出されると、冬モードに切り替わり、熱交換式換気扇１０が同時給排を行う。また、設定された屋外温度より高い温度が屋外センサ３６で検出されると、夏モードに切り替わり、給気運転のみが行われる。
【００３２】
このように、秋季のように変わりゆく気候では、屋外気温に基づいて、居室に最適な環境をつくり出す。
【００３３】
なお、本形態では、給気用と排気用のモーターを別個に設けたが、１つのモーターで排気ファン２６と給気ファン２８を駆動し、春モード、夏モードが選択されたとき、排気ファン２６が回転しないように、モーターの駆動軸にクラッチを設けるようにしてもよい。
【００３４】
次に、本発明に係る熱交換式換気扇を用いた換気方法を説明する。
図５及び図６に示すように、居室６２には熱交換式換気扇１０が、建物中央部に構築された２階ホール６８の天井部には排熱換気扇７０が、取付けられている。この排熱換気扇７０で吸気された空気は、屋根裏に配置されたダクト７２を通じて、屋外へ排出される。
【００３５】
また、排熱換気扇７０は、第１形態で説明したコントローラ３４に接続され、オンオフ制御される。さらに、トイレ７４には、２４時間連続運転する換気扇７８が設けられており、周辺の気圧と比較してトイレ７４の気圧が低くなっている。
【００３６】
次に、本形態に係る換気方法の作用を説明する。
図８に示すように、コントローラ３４の春ボタン５４、夏ボタン５６、秋ボタン５８、及び冬ボタン６０は、ユーザーのニーズ（花粉対策、熱気排出、自動切替え、結露防止）に対応できように、１対１の関係で配置されており、操作が複雑にならず、感覚的にボタンを選択できるようになっている。ここで、換気扇７８は、常に運転状態にあり、トイレ７４を負圧状態としている。
【００３７】
例えば、春季に春ボタン５４を押すと、設定された春モード（図８参照）に従って、図５に示すように、排気ファン２６が停止し、給気ファン２８のみが駆動する。これによって、フィルター４８で屋外空気に含まれる花粉、煤煙、及び粉塵等の有害物質が除去され、居室６２内にクリーンで快適な環境を造ることができる。また、居室６２内の気圧が周辺の気圧より高くなるので、隙間から花粉等の進入を防止できる。さらに、換気扇７８は２４時間連続運転しているので、臭気が居室６２に漏れない。
【００３８】
また、夏季の夜間に、夏ボタン５６を押すと、設定された夏モード（図８参照）に従って、図５に示すように、排気ファン２６が停止し、給気ファン２８のみが駆動する。これによって、屋外空気の快適な（涼しい）空気をそのまま居室６２に取り込むことができ、冷房することなく、自然に居室６２の気温を下げることができる。このため、エネルギーの省力化を図ることもできる。
【００３９】
さらに、図７に示すように、居室６２が正圧に、２階ホール６８が負圧となり、排熱換気扇７０が同時に作動するので、居室６２から２階ホール６８へ向かう空気の流れが生じ、風向き等の外的要因に影響されずに、居室６２に新鮮な屋外空気が取り込まれる。また、暑い空気が、２階ホール６８へ集中的に集められるので、効率よく熱気を排除することがてきる。
【００４０】
また、設定された室内温度より低い温度が室内センサ３８で検出されると、排気ファン２６がオンし、熱交換して居室６２が冷え過ぎないように制御される。また、窓を開ける必要がないので、降雨時、外出時、就寝時等であっても、屋外空気をそのまま居室へ取り込むことができる。さらに、居室６２が正圧となるので、周辺から暑い空気が流れ込まなくなる。
【００４１】
一方、冬季に冬ボタン６０を押すと、設定された冬モード（図８参照）に従って、図６に示すように、排気ファン２６及び給気ファン２８が駆動する。これによって、屋外空気４４と室内空気４６を同時に給排し、熱交換器４２で屋外空気４４と室内空気４６とを熱交換する。
【００４２】
このため、排気される熱が回収され、冷たい屋外空気４４が暖められて居室に取り込まれるので、熱エネルギーを節約できると共に、結露を防止することができる。そして、居室６２の空気は、２階ホール６８を通じて、トイレ７４の換気扇７８から排出される。
また、秋季に秋ボタン５８を押すと、設定された秋モード（図８参照）に従って、設定された屋外温度より低い温度が屋外センサ３６で検出されると、冬モードに切り替わり、熱交換式換気扇１０が同時給排を行う。また、設定された屋外温度より高い温度が屋外センサ３６で検出されると、夏モードに切り替わり、給気運転のみが行われる。
【００４３】
このように、秋季のように変わりゆく気候では、屋外気温に基づいて、居室に最適な環境をつくり出すことができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、簡単な操作で、四季の変化に対応して、居室内を最適な空調状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本形態に係る熱交換式換気扇が給気のみを行っている状態を示した概略断面図である。
【図２】  本形態に係る熱交換式換気扇が同時給排を行っている状態を示した概略断面図である。
【図３】  本形態に係る熱交換式換気扇を備えた建物と空気の流れを示す概念図である。
【図４】  本形態に係る熱交換式換気扇の動作モードを示した表である。
【図５】  本形態に係る換気方法で給気のみを行っている状態を示した概略断面図である。
【図６】  本形態に係る換気方法で同時給排を行っている状態を示した概略断面図である。
【図７】  本形態に係る換気方法を備えた建物と空気の流れを示す概念図である。
【図８】  本形態に係る換気方法の動作モードを示した表である。
【符号の説明】
１０      熱交換式換気扇
２６      排気ファン（排気手段）
２８      給気ファン（給気手段）
３０      モーター（排気手段）
３２      モーター（給気手段）
３４     コントローラ
３６      屋外センサ
３８      室内センサ
４２      熱交換器
４８      フィルター
５４      春ボタン（春モード）
５６      夏ボタン（夏モード）
５８      秋ボタン（秋モード）
６０      冬ボタン（冬モード）
７０      排熱換気扇（１排気用換気扇）
７８      換気扇（第２排気用換気扇）
【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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