特開 2024-165827 熱交換型換気装置、熱交換型換気システム及び熱交換型換気装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165827

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】熱交換型換気装置、熱交換型換気システム及び熱交換型換気装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/80 20180101AFI20241121BHJP

   F24F 7/08 20060101ALI20241121BHJP

   F24F 11/74 20180101ALI20241121BHJP

   F24F 11/52 20180101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

F24F11/80

F24F7/08 101B

F24F7/08 101J

F24F11/74

F24F11/52

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082352

(22)【出願日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】桑名 伸吾

(72)【発明者】

【氏名】土井 淳生

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AB01

3L260AB17

3L260BA32

3L260CB51

3L260CB65

3L260FA06

3L260FB15

(57)【要約】

【課題】温調コイルに冷媒を供給する室外機が一時的な給気風量の低下により故障することを抑制した熱交換型換気装置を得ること。
【解決手段】熱交換型換気装置５０は、給気流を発生させる給気送風機８及び温調コイル２を有する室内機１と、加熱又は冷却された冷媒を温調コイル２に送る室外機４とを備え、室内機１は、給気流の風量である給気風量を推定する風量推定部と、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を制御する温調制御部とを有する制御部７１を備え、給気送風機８は、複数の風量ノッチのいずれかに設定可能であり、温調制御部は、風量推定部によって推定した給気風量が予め設定された閾値以上の場合には、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を行い、風量推定部によって推定した給気風量が閾値未満の場合には、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を強制停止させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

給気流を発生させる給気送風機及び温調コイルを有する室内機と、加熱又は冷却された冷媒を前記温調コイルに送る室外機とを備え、前記温調コイルにおいて前記冷媒と前記給気流との間で熱交換することによって、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行う熱交換型換気装置であって、
前記室内機は、前記給気流の風量である給気風量を推定する風量推定部と、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を制御する温調制御部とを有する制御部を備え、
前記給気送風機は、複数の風量ノッチのいずれかに設定可能であり、
前記風量推定部は、前記給気送風機に設定された風量ノッチにおける前記給気風量を推定し、
前記温調制御部は、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が予め設定された閾値以上の場合には、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行い、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が前記閾値未満の場合には、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を強制停止させることを特徴とする熱交換型換気装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を強制停止させたことを報知する処理を行う報知部を備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換型換気装置。

【請求項3】

給気流を発生させる給気送風機及び温調コイルを有する室内機と、加熱又は冷却された冷媒を前記温調コイルに送る室外機とを備え、前記温調コイルにおいて前記冷媒と前記給気流との間で熱交換することによって、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行う熱交換型換気装置であって、
前記室内機は、前記給気流の風量である給気風量を推定する風量推定部と、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を制御する温調制御部とを有する制御部を備え、
前記給気送風機は、複数の風量ノッチのいずれかに設定可能であり、
前記風量推定部は、前記給気送風機に設定された風量ノッチにおける前記給気風量を推定し、
前記温調制御部は、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が予め設定された閾値以上の場合には、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行い、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が前記閾値未満の場合には、前記給気風量が増大するように前記給気送風機の風量ノッチを変更することを特徴とする熱交換型換気装置。

【請求項4】

前記温調制御部は、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が予め設定された閾値未満の場合には、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が前記閾値以上になるまで、前記給気送風機の風量ノッチを段階的に変更することを特徴とする請求項３に記載の熱交換型換気装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記給気送風機の風量ノッチの変更により前記給気風量が前記閾値未満から前記閾値以上になったことを報知する処理を行う報知部を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の熱交換型換気装置。

【請求項6】

給気流を発生させる給気送風機を有する室内機と、冷媒と前記給気流との間で熱交換する温調コイルを有する温調コイルユニットと、加熱又は冷却された冷媒を前記温調コイルユニットに送る室外機とを備え、前記温調コイルユニットにおいて前記冷媒と前記給気流との間で熱交換することによって、前記温調コイルユニット及び前記室外機による前記給気流の温調を行う熱交換型換気システムであって、
前記室内機は、前記給気流の風量である給気風量を推定する風量推定部と、前記温調コイルユニット及び前記室外機による前記給気流の温調を制御する温調制御部とを有する制御部を備え、
前記給気送風機は、複数の風量ノッチのいずれかに設定可能であり、
前記風量推定部は、前記給気送風機に設定された風量ノッチにおける前記給気風量を推定し、
前記温調制御部は、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が予め設定された閾値以上の場合には、前記温調コイルユニット及び前記室外機による前記給気流の温調を行い、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が前記閾値未満の場合には、前記温調コイルユニット及び前記室外機による前記給気流の温調を強制停止させることを特徴とする熱交換型換気システム。

【請求項7】

給気流を発生させる給気送風機を有する室内機と、冷媒と前記給気流との間で熱交換する温調コイルを有する温調コイルユニットと、加熱又は冷却された冷媒を前記温調コイルユニットに送る室外機とを備え、前記温調コイルユニットにおいて前記冷媒と前記給気流との間で熱交換することによって、前記温調コイルユニット及び前記室外機による前記給気流の温調を行う熱交換型換気システムであって、
前記室内機は、前記給気流の風量である給気風量を推定する風量推定部と、前記温調コイルユニット及び前記室外機による前記給気流の温調を制御する温調制御部とを有する制御部を備え、
前記給気送風機は、複数の風量ノッチのいずれかに設定可能であり、
前記風量推定部は、前記給気送風機に設定された風量ノッチにおける前記給気風量を推定し、
前記温調制御部は、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が予め設定された閾値以上の場合には、前記温調コイルユニット及び前記室外機による前記給気流の温調を行い、前記風量推定部によって推定した前記給気風量が前記閾値未満の場合には、前記給気風量が増大するように前記給気送風機の風量ノッチを変更することを特徴とする熱交換型換気システム。

【請求項8】

複数の風量ノッチのいずれかに設定可能である給気送風機及び温調コイルを有する室内機と、加熱又は冷却された冷媒を前記温調コイルに送る室外機とを備え、前記温調コイルにおいて前記冷媒と前記給気送風機が発生させる給気流との間で熱交換することによって、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行う熱交換型換気装置の制御方法であって、
前記室内機は、前記給気送風機に設定された風量ノッチにおける前記給気流の風量である給気風量を推定するステップと、
推定した前記給気風量が予め設定された閾値以上であるか否かを判断するステップと、
推定した前記給気風量が予め設定された閾値以上である場合に、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行うステップと、
推定した前記給気風量が前記閾値未満の場合には、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を強制停止させるステップとを備えることを特徴とする熱交換型換気装置の制御方法。

【請求項9】

複数の風量ノッチのいずれかに設定可能である給気送風機及び温調コイルを有する室内機と、加熱又は冷却された冷媒を前記温調コイルに送る室外機とを備え、前記温調コイルにおいて前記冷媒と前記給気送風機が発生させる給気流との間で熱交換することによって、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行う熱交換型換気装置の制御方法であって、
前記室内機は、前記給気送風機に設定された風量ノッチにおける前記給気流の風量である給気風量を推定するステップと、
推定した前記給気風量が予め設定された閾値以上の場合に、前記温調コイル及び前記室外機による前記給気流の温調を行うステップと、
推定した前記給気風量が前記閾値未満の場合に、前記給気風量が増大するように前記給気送風機の風量ノッチを変更するステップとを備えることを特徴とする熱交換型換気装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、直膨コイルを用いた熱交換器である温調コイルによって給気流を温調する熱交換型換気装置、熱交換型換気システム及び熱交換型換気装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空気調和によるエネルギーロスを低減しつつ室内を快適な温度に保つために、給気送風機によって室外から室内へ導入される給気と、排気送風機によって室内から室外へ排出される排気との間で熱交換を行わせた上で給気を室内へ導く熱交換型換気装置が用いられている。

【0003】

また、熱交換型換気装置の一種として、伝熱管の外面に複数のフィンを配置した特許文献１に開示されるような直膨コイルを用いた熱交換器を給気風路に設置することによって給気流を温調するものがある。直膨コイルを用いた熱交換器は、「温調コイル」と称される。

【0004】

温調コイルは、冷媒配管によって室外機と接続される。室外機において加熱又は冷却された冷媒が冷媒配管を通じて温調コイルに送られ、伝熱管内を通ることにより、伝熱管の内部を流れる冷媒とフィンを通過する給気流との間で熱交換が行われ、給気流が温調される。

【0005】

温調コイルを有する熱交換型換気装置において、温調コイルを通過する給気流の風量が低下すると、温調コイルでの熱交換が行われにくくなる。このため、例えば冬季の暖房運転時の場合は、室外機に戻る冷媒の圧力が上がって冷媒配管において凝縮不良を引き起こし、冷媒を循環させるポンプが高負荷となったり、冷媒が高圧となったりすることで、室外機の故障リスクが高くなる。同様に夏季の冷房運転時においては、蒸発不良を引き起こし、直膨コイルの凍結又は冷媒の逆流によってコンプレッサが壊れる可能性があり、室外機の故障リスクが高くなる。

【0006】

一方で、近年の熱交換型換気装置の送風機には、直流ブラシレスモータなどの採用により、モータの動作点を細かく指定することができるようになったため、風量ノッチが多段階化されたり、省エネルギー性向上のために低風量ノッチの風量が小さく設定されたりする傾向にある。

【0007】

このため、温調コイルを有するとともに風量ノッチが多段階化された熱交換型換気装置では、給気風量が低下した際に室外機が故障することを防止するため、予め設定された風量ノッチ以下では、室外機から温調コイル及び室外機による給気流の温調が停止することがある。温調コイル及び室外機による給気流の温調が行われる状態は、「サーモオン」と称され、温調コイル及び室外機による給気流の温調が強制停止された状態は「サーモオフ」と称される。

【0008】

サーモオン及びサーモオフが可能な熱交換型換気装置の中には、給気流の温調を実行することを優先する場合に、給気送風機の風量ノッチを、サーモオンとサーモオフとの切り替えの基準となる風量ノッチよりも風量が低い風量ノッチに設定できないようにされたものがある。このような熱交換型換気装置では、温調の実行を優先する場合には、サーモオフされない範囲でしか給気送風機の風量ノッチを設定できないため、室外機の故障を防ぎつつ給気流の温調を実行できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１８－９１５７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかし、室外の給気流吸込口又は室内の給気流吹出口が一時的に塞がれたりすることによって、設定した風量ノッチでの風量よりも給気風量が低くなってしまうことがある。例えば、風によって飛ばされた異物が室外の給気流吸込口に付着してしまった場合には、異物が給気流吸込口から脱落するまでの間は、給気風量が低下してしまうことになる。このため、温調の実行を優先する場合にサーモオフされない範囲でしか送風機の風量ノッチを設定できない熱交換型換気装置において、サーモオフする必要がない風量ノッチに設定したにも関わらず、温調コイルと給気流との間の熱交換が不十分となるレベルにまで実際の給気風量が低下してしまい、室外機を故障させてしまうことがあった。

【0011】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、温調コイルに冷媒を供給する室外機が一時的な給気風量の低下により故障することを抑制した熱交換型換気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】

【0012】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る熱交換型換気装置は、給気流を発生させる給気送風機及び温調コイルを有する室内機と、加熱又は冷却された冷媒を温調コイルに送る室外機とを備え、温調コイルにおいて冷媒と給気流との間で熱交換することによって、温調コイル及び室外機による給気流の温調を行う。室内機は、給気流の風量である給気風量を推定する風量推定部と、温調コイル及び室外機による給気流の温調を制御する温調制御部とを有する制御部を備える。給気送風機は、複数の風量ノッチのいずれかに設定可能である。風量推定部は、給気送風機に設定された風量ノッチにおける給気風量を推定する。温調制御部は、風量推定部によって推定した給気風量が予め設定された閾値以上の場合には、温調コイル及び室外機による給気流の温調を行い、風量推定部によって推定した給気風量が閾値未満の場合には、温調コイル及び室外機による給気流の温調を強制停止させる。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、温調コイルに冷媒を供給する室外機が一時的な給気風量の低下により故障することを抑制した熱交換型換気装置を得られる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１に係る熱交換型換気装置の構成を示す図

【図2】実施の形態１に係る熱交換型換気装置の室内機の制御部の構成を示す図

【図3】実施の形態１に係る熱交換型換気装置の動作の流れを示すフローチャート

【図4】実施の形態２に係る熱交換型換気装置の温調優先モード時の動作の流れを示すフローチャート

【図5】実施の形態２に係る熱交換型換気装置の風量と機外静圧との関係を示す図

【図6】実施の形態３に係る熱交換型換気装置の室内機の制御部の構成を示す図

【図7】実施の形態４に係る熱交換型換気システムの構成を示す図

【図8】実施の形態１から実施の形態４に係る室内機の制御部のハードウェア構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、実施の形態に係る熱交換型換気装置、熱交換型換気システム及び熱交換型換気装置の制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。

【0016】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置の構成を示す図である。熱交換型換気装置５０は、室内機１と、室外機４とを備える。室内機１は、給気流を形成する給気送風機８と、排気流を形成する排気送風機９と、給気流と排気流との間で熱交換を行わせる熱交換素子１７と、排気流の空気質を測定する空気質センサ６と、冷媒配管１５，１６で室外機４に接続された温調コイル２と、給気送風機８、排気送風機９及び温調コイル２を制御する制御部７１とを備える。給気送風機８は、複数の風量ノッチのいずれかに設定可能である。温調コイル２は、冷媒と給気流との間で熱交換することによって給気流を温調する。温調コイル２は、伝熱管の外面に複数のフィンを配置した直膨コイルを有しており、伝熱管の内部を冷媒が通ることにより、フィンを通過する給気流と冷媒との間で熱交換する。室外機４は、加熱又は冷却された冷媒を温調コイル２に送る。

【0017】

室内機１には、外壁３１に設置された給気吸込口２１に通じる室外空気吸込ダクト１１、換気対象空間の天井３２に設置された給気吹出口２２に通じる室内空気吹出ダクト１２、天井３２に設置された排気吸込口２３に通じる室内空気吸込ダクト１３及び外壁３１に設置された排気吹出口２４に通じる室外空気吹出ダクト１４が接続されている。給気送風機８は、給気吸込口２１及び室外空気吸込ダクト１１を通じて屋外空気ＯＡを吸い込み、室内空気吹出ダクト１２及び給気吹出口２２を通じて給気ＳＡを換気対象空間に吹き出すことにより給気流を形成する。また、排気送風機９は、排気吸込口２３及び室内空気吸込ダクト１３を通じて室内空気ＲＡを吸い込み、室外空気吹出ダクト１４及び排気吹出口２４を通じて排気ＥＡを屋外に吹き出すことにより排気流を形成する。

【0018】

空気質センサ６は、例えば、排気流の二酸化炭素濃度又は悪臭成分の濃度を検知する。なお、空気質センサ６は、室内から室内空気吸込ダクト１３に流入する室内空気の空気質を検知することができる位置であれば、室内機１の外部に設置されてもよい。

【0019】

室外機４は、温調コイル２への冷媒の供給の有無と、温調コイル２に供給する冷媒の加熱及び冷却を制御する制御部７２を備える。室外機４において加熱又は冷却された冷媒は、冷媒配管１５を通じて温調コイル２に送られる。温調コイル２において、給気流との熱交換が行われた冷媒は、冷媒配管１６を通じて室外機４に戻される。

【0020】

給気風量の設定値は、ユーザによる設定、又は空気質センサ６の測定値に基づく風量自動調整などによって変化する。空気質センサ６の測定値に基づく風量自動調整を行う場合には、制御部７１は、二酸化炭素濃度又は悪臭成分の濃度が予め設定される基準値以下となって室内の快適性が保たれるように給気風量を設定し、設定した給気風量で換気が行われるように給気送風機８を制御する。

【0021】

図２は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置の室内機の制御部の構成を示す図である。制御部７１は、給気送風機８のモータを制御するモータ制御部７１１と、給気送風機８のモータの回転速度を検出する回転速度検出部７１２と、給気風量を推定する風量推定部７１３と、データテーブル７１４ａを記憶する記憶部７１４と、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を制御する温調制御部７１５とを備える。データテーブル７１４ａは、給気送風機８のモータの回転速度と、給気送風機８が発生させる気流の風量との関係を風量ノッチごとに示すテーブルである。

【0022】

風量推定部７１３は、設定されている風量ノッチの情報と、回転速度検出部７１２で検出したモータの現在の回転速度の情報と、データテーブル７１４ａとに基づいて、現在の給気風量を推定する。

【0023】

データテーブル７１４ａは、給気送風機８のモータ電流と、給気送風機８が発生させる気流の風量との関係を風量ノッチごとに示すテーブルであってもよい。この場合、制御部７１は、回転速度検出部７１２の代わりにモータ電流検出部を備えた構成とし、風量推定部７１３は、モータの回転速度の代わりにモータ電流に基づいて給気風量を推定する。したがって、給気送風機８のモータの回転速度と給気送風機８が発生させる気流の風量との関係を風量ノッチごとに示す場合、及び、データテーブル７１４ａが給気送風機８のモータ電流と給気送風機８が発生させる気流の風量との関係を風量ノッチごとに示す場合のどちらの場合でも、風量推定部７１３は、設定された風量ノッチにおける給気風量を推定する。

【0024】

給気風量の推定は、常時行ってもよいし、予め設定された間隔ごとに定期的に行ってもよいが、ユーザの指示又は空気質センサ６の測定値に基づく指示によって風量ノッチが切り替わった直後には、給気風量の推定を行うものとする。

【0025】

温調制御部７１５は、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を強制的に停止させるためのサーモオフ指令と、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を許可するサーモオン指令とを室外機４の制御部７２に出力する。

【0026】

制御部７２は、サーモオフ指令を受信すると、温調コイル２への冷媒の供給及び冷媒の加熱又は冷却を停止させる。サーモオフ時に制御部７２がサーモオン指令を受信すると、温調コイル２への冷媒の供給及び冷媒の加熱又は冷却を実行させる。

【0027】

図３は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置の動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、制御部７１は、給気送風機８のモータの回転速度を検出する。ステップＳ１０２において、制御部７１は、給気風量を推定する。ステップＳ１０３において、制御部７１は、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ以上であるか否かを判断する。なお、閾値Ｑｍｉｎは、給気流と冷媒との間の熱交換量の低下による室外機４の故障を防止するための最低風量に相当する閾値であり、室外機４の機種によって定まる。なお、閾値Ｑｍｉｎは、室外機４の故障を回避することができる値であるならば、ユーザが任意に設定してもよい。

【0028】

推定した給気風量が、閾値Ｑｍｉｎ以上であれば、ステップＳ１０３でＹｅｓとなり、ステップＳ１０４において、制御部７１は、サーモオン指令を室外機４の制御部７２に出力する。ステップＳ１０４の後、処理はステップＳ１０１に戻る。

【0029】

推定した給気風量が、閾値Ｑｍｉｎ未満であれば、ステップＳ１０３でＮｏとなり、ステップＳ１０５において、制御部７１は、サーモオフ指令を室外機４の制御部７２に出力する。ステップＳ１０５の後、処理はステップＳ１０１に戻る。

【0030】

上記の動作を行うことにより、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ以上であれば、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を行い、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ未満であれば、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を強制停止させることができる。また、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を強制停止させた後に、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ以上になったら、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を再開することができる。このため、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０は、温調コイル２に冷媒を供給する室外機４が一時的な給気風量の低下により故障することを抑制することができる。

【0031】

実施の形態２．
実施の形態２に係る熱交換型換気装置５０の構成は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０と同様である。実施の形態２に係る熱交換型換気装置５０は、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を行う温調優先モードと、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を行わない省エネルギー優先モードとの２種類の動作モードのいずれかのモードに設定されて動作する。実施の形態２に係る熱交換型換気装置５０において、温調制御部７１５は、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を制御する際に、推定した給気風量に基づいて、モータ制御部７１１によって給気送風機８のモータを制御して給気送風機８の風量ノッチを変更する。

【0032】

図４は、実施の形態２に係る熱交換型換気装置の温調優先モード時の動作の流れを示すフローチャートである。温調優先モード時は、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を許可するサーモオンの状態で処理が開始される。ステップＳ２０１からステップＳ２０３の処理は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０のステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理と同様である。

【0033】

推定した給気風量が、閾値Ｑｍｉｎ以上であれば、ステップＳ２０３でＹｅｓとなり、ステップＳ２０４において、制御部７１は、直前に行った風量ノッチの変更が風量ノッチを上げる変更であるか否かを判断する。直前に行った風量ノッチの変更が風量ノッチを上げる変更であれば、ステップＳ２０４でＹｅｓとなり、処理はステップＳ２０１に戻る。直前に行った風量ノッチの変更が風量ノッチを下げる変更であれば、ステップＳ２０４でＮｏとなり、ステップＳ２０５において、制御部７１は、風量ノッチを１段階下げる。ステップＳ２０５の後、処理はステップＳ２０１に戻る。

【0034】

また、推定した給気風量が、閾値Ｑｍｉｎ未満であれば、ステップＳ２０３でＮｏとなり、ステップＳ２０６において、制御部７１は、現在の風量ノッチが最大の風量ノッチであるか否かを判断する。現在の風量ノッチが最大の風量ノッチであれば、ステップＳ２０６でＹｅｓとなり、ステップＳ２０７において、制御部７１は、室外機４の制御部７２にサーモオフ指令を出力し、処理を終了する。現在の風量ノッチが最大の風量ノッチでなければ、ステップＳ２０６でＮｏとなり、ステップＳ２０８において、制御部７１は、風量ノッチを１段階上げる。ステップＳ２０８の後、処理はステップＳ２０１に戻る。

【0035】

上記の動作を行うことにより、温調優先モード時には、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ以上であり、かつ直前に風量ノッチを上げる変更を行っていなければ、風量ノッチを下げて給気風量を低下させることができる。また、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ未満であり、かつ現在の風量ノッチが最大の風量ノッチでなければ、風量ノッチを上げて換気風量を増大させることができる。さらに、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ以上であり、かつ直前に風量ノッチを上げる変更を行っていれば、現在の風量ノッチを維持することができる。さらに、推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ未満であり、かつ現在の風量ノッチが最大の風量ノッチであれば、サーモオフして温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を強制停止させることができる。これにより、温調優先モード時には給気流と冷媒との間の熱交換量の低下による室外機４の故障を防止するための最低風量を確保できるため、温調コイル２に冷媒を供給する室外機４が一時的な給気風量の低下により故障することを抑制することができる。

【0036】

図５は、実施の形態２に係る熱交換型換気装置の風量と機外静圧との関係を示す図である。ここでは、給気送風機８の風量ノッチを４段階に設定可能であるとし、図５には、各風量ノッチに対応する風量曲線である曲線Ｆ０１，Ｆ０２，Ｆ０３，Ｆ０４のみを図示している。なお、給気送風機８の風量ノッチは、４段階に限定されない。曲線Ｃ００，Ｃ０１，Ｃ０２は、圧力損失曲線を示している。曲線Ｆ０４は、最大の風量となる風量ノッチに対応する風量曲線である。

【0037】

給気流と冷媒との間の熱交換量の低下による室外機４の故障を防止するための最低風量相当する閾値である閾値Ｑｍｉｎは、図５において破線で示されている。

【0038】

ここで、予め設定された風量ノッチ以下ではサーモオフする熱交換型換気装置を実施の形態２の比較例に係る熱交換型換気装置とする。実施の形態２の比較例に係る熱交換型換気装置において、曲線Ｆ０３は、室外機にサーモオン指令を出力する最小風量ノッチに対応するものとする。

【0039】

例えば、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ００で表される場合、実施の形態２の比較例に係る熱交換換気装置では、曲線Ｆ０３に対応する風量ノッチでの給気風量は、点Ｐ００に対応する風量となる。また、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ０１で表される場合、実施の形態２の比較例に係る熱交換換気装置では、曲線Ｆ０３に対応する風量ノッチでの給気風量は、点Ｐ０１に対応する風量となる。このため、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ００又は曲線Ｃ０１で表される場合には、曲線Ｆ０３に対応する風量ノッチで給気送風機８を動作させている際に給気風量が閾値Ｑｍｉｎを下回る状態が継続することはなく、Ｑｍｉｎ以上の給気風量が確保されるため、サーモオンしても室外機４が故障することはない。

【0040】

一方、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ０２で表される場合、実施の形態２の比較例に係る熱交換換気装置では、曲線Ｆ０３に対応する風量ノッチでの給気風量は、点Ｐ０５に対応する風量となる。この時の給気風量はＱｍｉｎ未満であるため、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ０２で表される場合には、サーモオン時に曲線Ｆ０３に対応する風量ノッチで給気送風機を動作させると、室外機が故障するリスクがある。

【0041】

実施の形態２に係る熱交換型換気装置５０においては、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ０１で表される場合に、ユーザの指示又は空気質センサ６の測定値に基づく指示が曲線Ｆ０１に対応する風量ノッチでの点Ｐ０２に対応する風量での動作であったとしても、温調優先モード時には、制御部７１は、曲線Ｆ０１に対応する風量ノッチから曲線Ｆ０２に対応する風量ノッチに変更し、点Ｐ０４に対応する風量で給気送風機８を動作させる。なお、曲線Ｆ０１に対応する風量ノッチと曲線Ｆ０２に対応する風量ノッチとの間の風量ノッチを連続的に変更可能である場合は、制御部７１は点Ｐ０３に対応する風量で給気送風機８を動作させる。

【0042】

なお、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ０２で表される場合には、最大風量となる曲線Ｆ０４に対応する風量ノッチで給気送風機８を動作させても給気風量が閾値Ｑｍｉｎ以上とならないため、制御部７１はサーモオフ指令を室外機４の制御部７２に出力する。

【0043】

省エネルギー優先モード時には、制御部７１は、最小の風量ノッチで給気送風機８を動作させる。図５に示す例においては、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ０１で表される場合には、曲線Ｆ０１に対応する最小の風量ノッチで給気送風機８を動作させるため、給気風量は点Ｐ０２に対応する風量となる。この風量は閾値Ｑｍｉｎ未満であるため、制御部７１は、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を強制停止させる。なお、給気送風機８が曲線Ｆ０２，Ｆ０３，Ｆ０４で示される風量曲線に対応する風量ノッチに設定可能である場合は、最小の風量ノッチは曲線Ｆ０２に対応する風量ノッチとなる。このとき、給気吸込口から給気吹出口までの間の風路の圧力損失が曲線Ｃ０１で表される場合には、給気風量は、点Ｐ０４に対応する風量となる。この風量は閾値Ｑｍｉｎ以上であるため、制御部７１は、温調コイル２及び室外機４による給気流の温調を許可する。すなわち、省エネルギー優先モード時には、設定された送風ノッチに関わらず、給気風量が閾値Ｑｍｉｎ以上であればサーモオンし、給気風量が閾値Ｑｍｉｎ未満であればサーモオフする。

【0044】

なお、常時サーモオフするサーモオフモードを設け、熱交換型換気装置５０をサーモオフモードで動作させてもよい。熱交換型換気装置５０をサーモオフモードで動作させる場合は、運転状況に関わらずサーモオンされることがないため、風量自動制御及びユーザによる風量ノッチの指示に制限はなく、省エネルギー性の高い運転が可能である。

【0045】

実施の形態２に係る熱交換型換気装置５０は、風量推定部７１３によって推定した給気風量が閾値Ｑｍｉｎ未満の場合には、給気風量が増大するように給気送風機８の風量ノッチを変更する。このため、給気風量の低下が一過性の原因による場合だけでなく、熱交換素子１７又は不図示のフィルタの目詰まりが原因で給気風量が低下した場合でも、室外機４の故障を防止することができる。

【0046】

また、風量推定部７１３によって推定した給気風量が、予め設定された閾値Ｑｍｉｎ以上の場合には、直前に行った風量ノッチの変更が風量ノッチを上げる変更でなければ、風量ノッチを１段階下げる。このため、室外空気吸込ダクト１１及び室内空気吹出ダクト１２のダクト長が設計値よりも短いことが原因で給気風量が設計値よりも大きくなった場合には、給気風量が閾値Ｑｍｉｎを下回らない範囲で給気送風機８の風量ノッチを下げることができる。したがって、実施の形態２に係る熱交換型換気装置５０は、室外機４の故障を防止しつつ、消費エネルギーの低減を図ることができる。

【0047】

実施の形態３．
図６は、実施の形態３に係る熱交換型換気装置の室内機の制御部の構成を示す図である。実施の形態３に係る熱交換型換気装置５０の室内機１の制御部７１は、報知部７１６を備える点で、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０の室内機１の制御部７１と相違する。この他は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０の室内機１の制御部７１と同様である。

【0048】

報知部７１６は、室内に設置された不図示のリモートコントローラ又は不図示のユーザ端末に、温調優先モード中にサーモオフしたことを報知するメッセージ及び温調優先モード中に風量ノッチの変更により給気風量が閾値Ｑｍｉｎ未満から閾値Ｑｍｉｎ以上になったことを報知するメッセージを表示させる。ユーザ端末の例としては、スマートフォン端末及びタブレット端末を上げることができるが、これに限定されない。

【0049】

実施の形態３に係る熱交換型換気装置５０は、報知部７１６が温調優先モード中にサーモオフしたことを報知するメッセージ及び温調優先モード中に風量ノッチの変更により給気風量が閾値Ｑｍｉｎ未満から閾値Ｑｍｉｎ以上になったことを報知する処理を行うため、熱交換型換気装置５０のユーザは、温調優先モードであるにも関わらず温調を行えない状態であること、及び温調を行えない状態から温調を行える状態になったことを知ることができる。

【0050】

実施の形態４．
図７は、実施の形態４に係る熱交換型換気システムの構成を示す図である。実施の形態４に係る熱交換型換気システム１００は、熱交換型換気装置５０と、温調コイルユニット３とを備える。温調コイルユニット３は、温調コイル２を備える。温調コイルユニット３は、室内空気吹出ダクト１２によって給気吹出口２２と接続されており、接続ダクト５によって室内機１と接続されている。温調コイルユニット３は、室内機１から接続ダクト５に吹き出された給気流を温調する。

【0051】

室内機１は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０の室内機１から温調コイル２を省いた構成である。すなわち、実施の形態４に係る熱交換型換気システム１００は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０の室内機１から温調コイル２を独立させ、熱交換型換気装置５０と温調コイルユニット３と組み合わせてシステムとして構成したものである。

【0052】

実施の形態４に係る熱交換型換気システム１００の動作は、実施の形態１に係る熱交換型換気装置５０と同様であるため、重複する説明は省略する。なお、実施の形態２又は実施の形態３に係る熱交換型換気装置５０の室内機１から温調コイル２を独立させて構成した熱交換型換気システム１００に、実施の形態２又は実施の形態３に係る熱交換型換気装置５０と同様の動作を行わせることも可能である。

【0053】

次に、実施の形態１から実施の形態４に係る室内機１の制御部７１のハードウェア構成について説明する。

【0054】

図８は、実施の形態１から実施の形態４に係る室内機の制御部のハードウェア構成を示す図である。制御部７１は、各種処理を実行するプロセッサ９１と、メインメモリであるメモリ９２と、情報を記憶する記憶装置９３とを備えたコンピュータシステムによって実現される。

【0055】

プロセッサ９１は、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、又はＤＳＰ(Digital Signal Processor)といった演算手段であってもよい。また、メモリ９２には、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)といった不揮発性又は揮発性の半導体メモリを用いることができる。記憶装置９３には、給気送風機８による給気風量推定及び変更と、サーモオンオフの切り替えとを実行するためのプログラムが格納されている。

【0056】

上記のコンピュータシステムは、プロセッサ９１が記憶装置９３に記憶された、各構成要素の処理に対応するプログラムをメモリ９２に読み出して実行することにより、制御部７１の機能を実現する。また、メモリ９２は、プロセッサ９１が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。プロセッサ９１が実行するプログラムは、記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよいし、ネットワークを介して提供されてもよい。

【0057】

以上の実施の形態に示した構成は、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、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】

【0058】

１ 室内機、２ 温調コイル、３ 温調コイルユニット、４ 室外機、５ 接続ダクト、６ 空気質センサ、８ 給気送風機、９ 排気送風機、１１ 室外空気吸込ダクト、１２ 室内空気吹出ダクト、１３ 室内空気吸込ダクト、１４ 室外空気吹出ダクト、１５，１６ 冷媒配管、１７ 熱交換素子、２１ 給気吸込口、２２ 給気吹出口、２３ 排気吸込口、２４ 排気吹出口、３１ 外壁、３２ 天井、５０ 熱交換型換気装置、７１，７２ 制御部、９１ プロセッサ、９２ メモリ、９３ 記憶装置、１００ 熱交換型換気システム、７１１ モータ制御部、７１２ 回転速度検出部、７１３ 風量推定部、７１４ 記憶部、７１４ａ データテーブル、７１５ 温調制御部、７１６ 報知部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】