JP7227505B2 - ventilator - Google Patents
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Description
本開示は、換気装置に関する。 The present disclosure relates to ventilators.
特許文献1には、室外から室内への給気と室内から室外への排気とを同時に行うことによって室内の空気の入れ替えを行う換気装置が開示されている。この換気装置は、室内に取り付けられる熱交換ユニットと、室外に取り付けられる送風ユニットと、熱交換ユニットと送風ユニットとを接続する風路構造とを備えている。送風ユニットは、室外の空気を送風ユニット内に取り入れて室内に供給する給気ファンと、室内の空気を送風ユニット内に取り入れて室外に排出する排気ファンとを備えている。風路構造は、送風ユニットと熱交換ユニットとを繋ぐ1本のダクトで構成されている。ダクトの内部は、仕切りによって給気通路と排気通路とに区画されている。
換気装置の使用環境や室内の状況に応じて、室内への給気量よりも室外への排気量を増やして室内を負圧にしたい場合や、逆に室外への排気量よりも室内への給気量を増やして室内を正圧にしたい場合がある。例えば、会議などで大人数が部屋を使用した後に給気量よりも排気量を増やし、積極的に室内の空気を排出して換気を行う場合である。特許文献1記載の換気装置は、このような要望に応えられるものではない。
Depending on the usage environment of the ventilation system and indoor conditions, it is desirable to increase the amount of air exhausted to the outside rather than the amount of air supplied to the room to create a negative pressure in the room. There is a case where it is desired to increase the amount of air supply to make the indoor pressure positive. For example, after a large number of people have used the room for a meeting or the like, the exhaust volume is increased more than the air supply volume, and the indoor air is actively exhausted to ventilate the room. The ventilator described in
本開示は、給気と排気とを同時に行う換気装置において、給気量と排気量との関係を容易に変更することを目的とする。 An object of the present disclosure is to easily change the relationship between the amount of air supplied and the amount of exhaust in a ventilator that performs air supply and exhaust at the same time.
(1)本開示は、室外から室内への給気と室内から室外への排気とを同時に行う換気装置であって、
室外から室内へ向かう空気流を生成する給気ファンと、
室内から室外へ向かう空気流を生成する排気ファンと、
室内又は室外に接続されるダクトと、
前記給気ファンによって生成される空気流が通る給気通路と、前記排気ファンによって生成される空気流が通る排気通路とに前記ダクト内を区画する仕切部材と、を備え、
前記仕切部材は、変形することによって前記給気通路の横断面積と前記排気通路の横断面積との比率を変化させる。
(1) The present disclosure is a ventilation device that simultaneously supplies air from the outdoors to the room and exhausts air from the room to the outdoors,
an air supply fan that generates an air flow from the outdoor to the indoor;
an exhaust fan that generates an air flow from the room to the outside;
a duct connected indoors or outdoors;
a partition member that partitions the inside of the duct into an air supply passage through which the air flow generated by the air supply fan passes and an exhaust passage through which the air flow generated by the exhaust fan passes;
The partition member changes the ratio between the cross-sectional area of the air supply passage and the cross-sectional area of the exhaust passage by deforming.
上記構成を有する換気装置によれば、仕切部材を変形させることで、給気量と排気量との関係を容易に変えることができ、給気量と排気量とを同じにしたり、給気量及び排気量の一方を他方よりも大きくしたりすることができる。 According to the ventilator having the above configuration, by deforming the partition member, the relationship between the air supply amount and the exhaust amount can be easily changed. and one of the displacements can be made larger than the other.
(2)好ましくは、前記仕切部材は、前記給気通路を流れる空気の圧力と前記排気通路を流れる空気の圧力との差によって変形する。
この構成によれば、給気ファンと排気ファンとの少なくとも一方の出力を調整することで仕切部材を変形させ、給気量と排気量との関係を変更することができる。
(2) Preferably, the partition member is deformed by a difference between pressure of air flowing through the air supply passage and pressure of air flowing through the exhaust passage.
According to this configuration, by adjusting the output of at least one of the air supply fan and the exhaust fan, the partition member can be deformed, and the relationship between the air supply amount and the exhaust amount can be changed.
(3)好ましくは、前記給気通路を流れる空気の圧力と前記排気通路を流れる空気の圧力との差が所定値以下のとき、前記仕切部材によって前記給気通路と前記排気通路との圧力損失が同一となるように前記給気通路の横断面積と前記排気通路の横断面積との比率が設定される。
この構成によれば、ダクト内の給気通路を流れる空気の圧力と排気通路を流れる空気の圧力との差を所定値以下とすることで、給気通路と排気通路との圧力損失が同一となり、給気量と排気量とを同一にしやすくすることができる。
(3) Preferably, when a pressure difference between the pressure of the air flowing through the air supply passage and the pressure of the air flowing through the exhaust passage is equal to or less than a predetermined value, the pressure loss between the air supply passage and the exhaust passage is caused by the partition member. The ratio between the cross-sectional area of the air supply passage and the cross-sectional area of the exhaust passage is set so that
According to this configuration, by setting the difference between the pressure of air flowing through the air supply passage and the pressure of air flowing through the exhaust passage in the duct to be equal to or less than a predetermined value, the pressure loss in the air supply passage and the exhaust passage becomes the same. , the air supply amount and the exhaust amount can be easily made the same.
(4)好ましくは、前記給気ファン及び前記排気ファンの出力を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記給気ファン及び前記排気ファンの出力を制御することによって、前記給気通路を流れる空気の流量と前記排気通路を流れる空気の流量とが同一の第1運転モードと、前記排気通路を流れる空気の流量が前記給気通路を流れる空気の流量よりも大きい第2運転モードとを実行する。
この構成によれば、制御装置によって、給気量(給気通路を流れる空気の流量)と排気量(排気通路を流れる空気の流量)とが同一の換気状態と、排気量が給気量よりも大きい排気優位の換気状態とのいずれかに切り換えることができる。
(4) Preferably, a control device is provided for controlling outputs of the air supply fan and the exhaust fan,
The control device controls outputs of the air supply fan and the exhaust fan to control the first operation mode in which the flow rate of the air flowing through the air supply passage is the same as the flow rate of the air flowing through the exhaust passage; and a second operation mode in which the flow rate of air flowing through the exhaust passage is greater than the flow rate of air flowing through the supply passage.
According to this configuration, the controller controls the ventilation state in which the amount of air supply (flow rate of air flowing through the air supply passage) and the amount of exhaust air (flow rate of air flowing through the exhaust passage) are the same, and that the amount of exhaust air is greater than the amount of air supply. can be switched to either with a large exhaust-dominant ventilation state.
(5)好ましくは、前記制御装置は、前記給気ファン及び前記排気ファンの出力を制御することによって、前記給気通路を流れる空気の流量が前記排気通路を流れる空気の流量よりも大きい第3運転モードを実行する。
この構成によれば、制御装置によって、給気量と排気量とが同一の換気状態と、排気量が給気量よりも大きい排気優位の換気状態と、給気量が排気量よりも大きい給気優位の換気状態とのいずれかに切り換えることができる。
(5) Preferably, the control device controls outputs of the air supply fan and the exhaust fan so that the flow rate of the air flowing through the air supply passage is higher than the flow rate of the air flowing through the exhaust passage. Execute driving mode.
According to this configuration, the control device controls the ventilation state in which the air supply amount and the exhaust amount are the same, the ventilation state in which the exhaust amount is greater than the air supply amount, and the ventilation state in which the air supply amount is greater than the exhaust amount. Can switch to either with air-dominant ventilation state.
(6)好ましくは、前記給気ファン及び前記排気ファンの出力を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記給気ファン及び前記排気ファンの出力を制御することによって、前記給気通路を流れる空気の流量と前記排気通路を流れる空気の流量とが同一の第1運転モードと、前記給気通路を流れる空気の流量が前記排気通路を流れる空気の流量よりも大きい第3運転モードとを実行する。
この構成によれば、制御装置によって、給気量と排気量とが同一の換気状態と、給気量が排気量よりも大きい給気優位の換気状態とのいずれかに切り換えることができる。
(6) Preferably, a control device for controlling the output of the air supply fan and the exhaust fan is provided,
The control device controls outputs of the air supply fan and the exhaust fan to control the first operation mode in which the flow rate of the air flowing through the air supply passage is the same as the flow rate of the air flowing through the exhaust passage; and a third operation mode in which the flow rate of air flowing through the air supply passage is greater than the flow rate of air flowing through the exhaust passage.
According to this configuration, it is possible to switch between a ventilation state in which the air supply amount and the exhaust amount are the same and a ventilation state in which the air supply amount is greater than the exhaust amount, and which is superior to the air supply, by the control device.
(7)好ましくは、室内の空気の状態を検知する検知部を備え、
前記制御装置は、前記検知部の検知結果に基づいて運転モードを切り替える。
この構成によれば、空気の状態に応じて適切な換気状態で換気を行うことができる。なお、室内の状態とは、室内における二酸化炭素濃度、ウイルスの有無、室内に漏洩した冷媒の有無等をいう。
(7) Preferably, it includes a detection unit that detects the state of the air in the room,
The control device switches the operation mode based on the detection result of the detection unit.
According to this configuration, ventilation can be performed in an appropriate ventilation state according to the state of the air. The indoor conditions refer to the concentration of carbon dioxide in the room, the presence or absence of viruses, the presence or absence of refrigerant leaking into the room, and the like.
(8)好ましくは、前記仕切部材の最大変形量が、前記仕切部材からの前記給気通路又は排気通路の最大幅の半分以下である。
この構成によれば、排気通路及び給気通路のうち一方の横断面積を最大にした場合でも、排気通路及び給気通路のうち他方の横断面積を十分に確保することができ、給気と排気の双方を確実に行うことができる。
(8) Preferably, the maximum amount of deformation of the partition member is half or less of the maximum width of the air supply passage or the exhaust passage from the partition member.
According to this configuration, even if the cross-sectional area of one of the exhaust passage and the air supply passage is maximized, the cross-sectional area of the other of the exhaust passage and the air supply passage can be sufficiently secured, and the air supply and the air exhaust can be secured. can be reliably performed.
(9)好ましくは、前記排気ファン及び前記給気ファンを収容し建物内に設置されるケーシングを備え、
前記ダクトが前記ケーシングと室外とを接続する。
(9) Preferably, it comprises a casing that houses the exhaust fan and the air supply fan and is installed in a building,
The duct connects the casing and the outdoors.
以下、添付図面を参照しつつ、本開示の実施形態を詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本開示の第1の実施形態に係る換気装置を概略的に示す構成図である。
換気装置10は、室外S1の空気と室内S2の空気とを入れ替えることで室内S2の換気を行う。換気装置10は、例えば、室内S2の天井S2aの上側(天井裏)に設置され、室外S1及び室内S2に接続されている。本実施形態の換気装置10は、第一種換気を行うものであり、ファン42,43によって室内S2への給気と室外S1への排気とを同時に行う。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a ventilation device according to a first embodiment of the present disclosure.
The
換気装置10は、ケーシング13と、全熱交換器41と、給気ファン42と、排気ファン43と、ダクト21,22,23とを有している。ケーシング13には、還気取入口14、排気吹出口15、外気取入口16、及び、給気吹出口17が設けられている。還気取入口14、排気吹出口15、外気取入口16、及び給気吹出口17には、それぞれ第1~第3ダクト21,22,23の一端が接続されている。
The
還気取入口14に接続された第2ダクト22の他端は、室内S2に接続されている。還気取入口14は、第2ダクト22を介して室内S2の空気(還気)RAをケーシング13内に取り入れるために用いられる。
The other end of the
排気吹出口15に接続された第1ダクト21の他端は、室外S1に接続されている。排気吹出口15は、ケーシング13内に取り入れられた還気RAを、排気EAとして第1ダクト21を介して室外S1に排出するために用いられる。
The other end of the
外気取入口16に接続された第1ダクト21の他端は、室外S1に接続されている。外気取入口16は、第1ダクト21を介して室外S1からの空気(外気)OAをケーシング13内に取り入れるために用いられる。
The other end of the
給気吹出口17に接続された第3ダクト23の他端は、室内S2に接続されている。給気吹出口17は、ケーシング13内に取り入れられた外気OAを、給気SAとして第3ダクト23を介して室内S2に供給するために用いられる。
The other end of the
第1ダクト21の内部は、仕切部材31によって2つの通路に区画されている。具体的には、第1ダクト21の内部は、排気吹出口15に連通する排気通路21aと、外気取入口16に連通する給気通路21bとに区画されている。この仕切部材31の具体的構成については、後で詳しく説明する。
The interior of the
ケーシング13の内部には、全熱交換器41、給気ファン42、及び排気ファン43が収容されている。排気ファン43は、ケーシング13内で、還気取入口14、全熱交換器41、及び排気吹出口15を通る第1空気流F1を生成する。排気ファン43は、第1ダクト21の排気通路21aに対して空気を押し込むように構成されている。排気ファン43は、例えばインバータ制御によって回転数が変更されるモータを有している。
A
給気ファン42は、ケーシング13内で、外気取入口16、全熱交換器41、及び給気吹出口17を通る第2空気流F2を生成する。給気ファン42は、第1ダクト21の給気通路21bに対して空気を引き出すように構成されている。給気ファン42は、例えばインバータ制御によって回転数が変更されるモータを有している。
The
全熱交換器41は、第1空気流F1と第2空気流F2との間で顕熱及び潜熱の交換(全熱交換)を行う。そのため、冷房中の室内S2の温度及び湿度が外気によって上昇したり、暖房中の室内S2の温度及び湿度が外気によって低下したりするのを抑制することができる。
The
図2は、第1ダクトの概略的な横断面図である。なお、本明細書では、第1ダクト21の軸心Cに直交する断面を横断面という。
第1ダクト21は、横断面形状が円形である。第1ダクト21の内部には、仕切部材31が設けられている。本実施形態の仕切部材31は、第1ダクト21の内部の上端と下端とに接続され、第1ダクト21の内部を排気通路21aと給気通路21bと左右に区画している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the first duct; In this specification, a cross section perpendicular to the axis C of the
The
本実施形態の仕切部材31は、変形可能な材質で形成されている。具体的に、本実施形態の仕切部材31は、弾性変形可能な材質で形成されている。仕切部材31は、例えば、ゴム、合成樹脂等により形成されている。仕切部材31は、例えば、0.3mm以下の厚さを有する。
The
仕切部材31は、図2(b)に示すように、伸縮することによって第1ダクト21内の排気通路21aの横断面積と給気通路21bの横断面積との比率を変更する。本実施形態の仕切部材31は、排気通路21aを通る空気の圧力(静圧)Paと、給気通路21bを通る空気の圧力(静圧)Pbとの差によって変形し、排気通路21aの横断面積と給気通路21bの横断面積との比率を変更する。
As shown in FIG. 2B, the
例えば、排気通路21aの圧力Paと給気通路21bの圧力Pbとの差ΔPが所定の閾値Pth以下のとき(Pa-Pb=ΔP≦Pth)、仕切部材31は、第1ダクト21の軸心C上を上下方向に沿ってほぼ真っ直ぐに延び、第1ダクト21内を実質的に均等に二分割する。このときの仕切部材31の位置を「中立位置」ともいう。
For example, when the difference ΔP between the pressure Pa in the
仕切部材31が中立位置にあるとき、排気通路21aの横断面積と給気通路21bの横断面積とが同一になる。また、仕切部材31が中立位置にあるとき、排気通路21aを流れる風量と給気通路21bを流れる風量とを同一とすることで、排気通路21aの圧力損失と給気通路21bの圧力損失とは同一となる。
When the
排気ファン43の出力(モータ回転数)を増大し、排気通路21aにおける圧力Paと給気通路21bにおける圧力Pbとの差ΔPが所定の閾値Pthを超えたとき(ΔP>Pth)、排気通路21aの横断面積が給気通路21bの横断面積よりも大きくなるように仕切部材31が弾性変形する。このときの仕切部材31の位置を「排気拡大位置」ともいう。
When the output (motor rotation speed) of the
以上のように、排気ファン43の出力を増大すると、排気通路21aの風量(排気量)が高められる。排気ファン43の出力の増大によって仕切部材31が排気拡大位置に変形すると、排気通路21aの横断面積が拡大して圧力損失が低減するので、排気通路21aの風量がさらに高められる。したがって、効率よく短時間に排気量を増やすことができる。逆に、仕切部材31が排気拡大位置に変形すると、給気通路21bの横断面積が相対的に減少し、圧力損失が増大するので、給気通路21bにおける風量(給気量)が低下する。したがって、効率よく短時間に給気量を減らすことができる。排気量を増大しかつ給気量を低下することで、室内S2の換気状態を、給気量よりも排気量の方が大きい「排気優位(排気リッチ)」とすることができる。
As described above, when the output of the
図2に示すように、仕切部材31は、中立位置から排気拡大位置に変形したときの変形量が、第1ダクト21の半径rの半分(r/2)以下に設定されている。仕切部材31が最大の変形量(r/2)まで変形したときの、排気通路の横断面積と給気通路26bの横断面積との比率は、2.5:1となる。そのため、仕切部材31が排気拡大位置にあるときでも、給気通路21bを十分に確保することができ、給気ファン42及び排気ファン43によって給気と排気とを確実に同時に行うことができる。
As shown in FIG. 2, the amount of deformation of the
図3は、換気装置の制御ブロック図である。
図1及び図3に示すように、換気装置10は、制御装置33と、センサ34とをさらに有している。制御装置33は、演算機能を有するCPU、ASIC、FPGA等の制御部33aと、データを記憶するROM、RAM等の記憶部33bとを有する。制御装置33は、記憶部33bに記憶されたプログラムを制御部33aが実行することによって所定の機能を発揮する。
FIG. 3 is a control block diagram of the ventilator.
As shown in FIGS. 1 and 3, the
制御装置33は、給気ファン42及び排気ファン43の動作を制御する。より具体的には、制御装置33は、給気ファン42及び排気ファン43の出力(モータ回転数)を制御する。制御装置33は、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御することによって、室外S1から室内S2への給気量と室内S2から室外S1への排気量とが同一となる第1運転モードと、室外S1から室内S2への給気量よりも室内S2から室外S1への排気量が大きくなる第2運転モードとを切り換えて実行する。
The
具体的に、制御装置33は、仕切部材31が中立位置(標準位置)となるように給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御することで第1運転モードを実行する。制御装置33は、仕切部材31が排気拡大位置となるように、第1運転モードよりも排気ファン43の出力を増大することで、第2運転モードを実行する。制御装置33は、センサ34の検出結果に応じて第1運転モードと第2運転モードとを切り換えて実行する。
Specifically, the
センサ34は、室内S2の空気の状態を検出する。センサ34は、例えば、還気取入口14の近傍に配置される。センサ34としては、例えば次に例示するセンサを用いることができる。
(a)室内S2の二酸化炭素濃度を検出するCO2濃度センサ。
(b)室内S2のウイルスの有無を検出するウイルスセンサ。
(c)換気装置10が空気調和機とともに用いられている場合に、空気調和機から漏洩した冷媒を検出する冷媒センサ。
(d)室内S2の人の存在(又は不存在)を検出する人感センサ。
A
(a) A CO2 concentration sensor that detects the carbon dioxide concentration in the room S2.
(b) A virus sensor that detects the presence or absence of viruses in the room S2.
(c) A refrigerant sensor that detects refrigerant leaking from the air conditioner when the
(d) A human sensor that detects the presence (or absence) of a person in the room S2.
センサ34として上記(a)のCO2濃度センサが採用された場合、CO2濃度が所定の閾値を超えたときに、制御装置33が第1運転モードから切り換えて第2運転モードを実行する。これにより、室内S2の換気状態を排気優位とし、室内S2の空気を積極的に室外S1へ排出してCO2濃度を低下させることができる。
When the CO 2 concentration sensor of (a) above is adopted as the
センサ34として上記(b)及び(c)のセンサが採用された場合、ウイルスや冷媒等の検出対象が検出されたときに、制御装置33は、第1運転モードから切り換えて第2運転モードを実行する。これにより、室内S2の換気状態を排気優位とし、検出対象を積極的に室内S2から室外S1に排出することができる。
When the above sensors (b) and (c) are adopted as the
センサ34として上記(d)の人感センサが採用された場合、室内S2の人の存在を検出しなくなったときに、第1運転モードから切り換えて第2運転モードを実行する。これにより、室内S2の換気状態を排気優位とし、室内S2の空気を室外S1に積極的に排出することができる。例えば、会議場や映画館等において大人数が室内S2を使用した後、人感センサで人が存在していないことを検出したときに、室内S2を急速に換気することができる。
When the human sensor (d) is adopted as the
センサ34の検出結果は、制御装置33に入力される。制御装置33は、センサ34の検出結果に応じて排気ファン43及び給気ファン42の出力を制御する。
A detection result of the
以下、センサ34が、CO2濃度センサである場合を例に、制御装置33による給気ファン42及び排気ファン43の制御について説明する。
図4は、換気装置の制御手順の一例を示すフローチャートである。
換気装置10の制御装置33は、ユーザ等による運転開始指示に基づいて第1運転モードを実行する(ステップS11)。すなわち、制御装置33は、給気ファン42及び排気ファン43を駆動するとともに、第1ダクト21の仕切部材31が中立位置(図2参照)となるように、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御する。
Control of the
FIG. 4 is a flow chart showing an example of the control procedure of the ventilator.
The
換気装置10の運転中、センサ34は、常時又は間欠的に空気の状態であるCO2濃度を検出している。制御装置33は、ステップS12において、センサ34の検出値を取得する。
During operation of the
制御装置33は、ステップS13において、センサ34の検出値が所定値以上であるか否かを判断する。制御装置33は、センサ34の検出値が所定値以上であると判断した場合、ステップS14において、第1運転モードから第2運転モードに運転モードを切り替え、排気ファン43及び給気ファン42の出力を制御する。具体的に、制御装置33は、排気ファン43の出力を増大させることによって、排気通路21aを流れる空気の圧力と給気通路21bを流れる空気の圧力との差を所定の閾値以上に増大する。これにより、仕切部材31が排気拡大位置(図2参照)に変形し、排気通路21aの横断面積が給気通路21bの横断面積よりも相対的に大きくなり、排気量が給気量よりも増大する。そのため、換気装置10は、排気量が給気量よりも大きい「排気優位」の運転状態となり、CO2濃度の高い室内S2の空気が積極的に室外S1へ排出される。その後、制御装置33は、処理をステップS12へ戻す。
In step S13, the
ステップS13において、制御装置33が、センサ34の検出値が所定値よりも小さいと判断した場合、制御装置33は処理をステップS11に戻し、第1運転モードを継続して実行する。
In step S13, when the
[第1ダクトの変形例]
図9及び図10は、変形例に係る第1ダクトの概略的な横断面図である。
図9(A)に示す第1ダクト21では、仕切部材31が、横断面において山と谷とが交互に並ぶように金属製又は合成樹脂製の板材を折り曲げることによって構成されている。排気通路21aを流れる空気の圧力が高まると、仕切部材31の折り曲げ部分が広がるように変形し、排気通路21aが拡大される。
[Modification of first duct]
9 and 10 are schematic cross-sectional views of first ducts according to modifications.
In the
図9(B)に示す第1ダクト21では、仕切部材31が、横断面において山と谷とが交互に並ぶように金属製又は合成樹脂製の板材を湾曲させることによって構成されている。排気通路21aを流れる空気の圧力が高まると、仕切部材31の湾曲部分が広がるように変形し、排気通路21aが拡大される。
In the
図9(C)に示す第1ダクト21では、仕切部材31が、可撓性を有する柔らかい素材、例えば、金属製、合成樹脂製、又はゴム製の薄膜によって形成されている。仕切部材31は、中立位置では排気通路21a及び給気通路21bの圧力によって撓んだ状態となっているが、排気通路21aの圧力が高まると、仕切部材31が張った状態となり、排気通路21aが拡大される。
In the
図10(A)に示す第1ダクト21では、仕切部材31が、一対の第1部分31aと、一対の第1部分31aの間に配置された第2部分31bとを有する。一対の第1部分31aは、金属製や合成樹脂製等の硬質な部材により形成され、第1ダクト21の内部の上端と下端とに揺動自在に取り付けられている。一対の第1部分31aは、それぞれ制御装置33によって動作制御される図示しないアクチュエータ、例えば流体圧シリンダやモータによって駆動され、左右に揺動する。第2部分31bは、一対の第1部分31aの自由端に接続されている。第2部分31bは、合成樹脂製やゴム製等の伸長可能な部材によって形成されている。そのため、一対の第1部分31aが、左右同方向に揺動すると、第2部分31bが伸長しつつ給気通路21b側に移動し、排気通路21aが拡大される。したがって、この変形例では、第1ダクト21内を流れる空気の圧力の変化ではなく、制御装置33がアクチュエータの動作を制御することによって第1部分31aの形状が制御される。
In the
図10(B)に示す第1ダクト21は、横断面が四角形状に形成されている。仕切部材31は、第1ダクト21の対角に渡って配置されている。仕切部材31は、ゴム製や合成樹脂製等の伸縮可能な部材により形成されている。排気通路21aを流れる空気の圧力が高まると、仕切部材31が弾性変形し、排気通路21aが拡大される。
The
仕切部材31の最大変形量は、当該仕切部材31からの排気通路21aの最大幅Lの半分L/2以下に設定されている。そのため、排気通路21aの横断面積を最大にした場合でも、給気通路21bの横断面積を十分に確保することができ、給気と排気の双方を確実に行うことができる。
The maximum amount of deformation of the
[仕切部材の材質]
仕切部材31は、上述したように金属、合成樹脂、ゴム等により形成することができる。例えば、仕切部材31を金属で形成する場合、熱伝導率の高いアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等を用いることができる。仕切部材31を合成樹脂で形成する場合、PET(ポリエチレンテレフタレート)等を用いることができる。いずれの材料を用いた場合も、仕切部材31の厚さは、0.3mm以下とすることが好ましい。このように厚さを設定することで、排気通路21aを流れる空気と給気通路21bを流れる空気との間で熱交換を促進することができ、室内S2に供給される外気によって室内S2の温度が大きく変動するのを抑制することができる。また、排気通路21aを流れる空気と給気通路21bを流れる空気との間の熱交換の観点から、仕切部材31は、熱伝導率が400~200(W/mK)の材料で形成することがより好ましい。
[Material of partition member]
The
[第2の実施形態]
図5は、本開示の第2の実施形態に係る換気装置を概略的に示す構成図である。図6は、第1ダクトの概略的な横断面図である。
本実施形態の換気装置10においては、給気ファン42が、ケーシング13内に配置されておらず、室外S1に配置されている。例えば、給気ファン42は、建物の外壁S1aに設置されている。そして、給気ファン42は、室外S1の空気を取り込んで第1ダクト21の給気通路21bに押し込むように構成されている。
[Second embodiment]
FIG. 5 is a configuration diagram schematically showing a ventilation device according to a second embodiment of the present disclosure. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the first duct;
In the
本実施形態では、排気ファン43だけでなく給気ファン42も第1ダクト21に対して空気を押し込むように構成されている。そのため、仕切部材31は、図6に示すように、中立位置及び排気拡大位置だけでなく、給気ファン42の出力を増大させることによって給気拡大位置に変形することができる。これにより、第1ダクト21の給気通路21bの横断面積を排気通路21aの横断面積よりも大きくすることができる。そのため、換気装置10は、室内S2から室外S1への排気量よりも、室外S1から室内S2への給気量を増大させた「給気優位(給気リッチ)」の換気運転を行うことができる。換気装置10が「給気優位」の換気運転を行うことで、室内S2を正圧にすることができるので、例えばクリーンルームのように外部から室内S2への空気の流入を防ぎたい場合に有効である。
In this embodiment, not only the
本実施形態の制御装置33は、第1運転モード及び第2運転モードに加え、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御することによって、給気量が排気量よりも大きくなる第3運転モードを実行可能である。そして、制御装置33は、センサ34の検出結果に応じて、第1~第3運転モードのいずれかを選択して実行することができる。
In addition to the first operation mode and the second operation mode, the
なお、給気拡大位置にある仕切部材31の最大変形量は、第1ダクト21の半径rの半分(r/2)以下である。また、第2実施形態においても、図9及び図10に示した変形例に係る仕切部材31を第1ダクト21に適用することが可能である。
The maximum amount of deformation of the
[第3の実施形態]
図7は、本開示の第3の実施形態に係る換気装置を概略的に示す構成図である。
本実施形態の換気装置10においては、給気ファン42及び排気ファン43が、ケーシング13内ではなく、室外S1に設置されている。そして、排気ファン43は、第1ダクト21の排気通路21aに対して空気を引き出すように構成され、給気ファン42は、給気通路21bに対して空気を押し込むように構成されている。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a configuration diagram schematically showing a ventilation device according to a third embodiment of the present disclosure;
In the
したがって、本実施形態の換気装置10においては、第1ダクト21内の仕切部材31が、図6に示す中立位置と、給気拡大位置とをとることができる。本実施形態の制御装置33は、上述の第1運転モードと第3運転モードとのいずれかを選択して実行することができる。
Therefore, in the
なお、第3実施形態においても、図9及び図10に示した変形例に係る仕切部材31を第1ダクト21に適用することが可能である。
Also in the third embodiment, it is possible to apply the
[第4の実施形態]
図8は、本開示の第4の実施形態に係る換気装置を概略的に示す構成図である。
本実施形態の換気装置10においては、外気取入口16と排気吹出口15とに、それぞれ別々の第4ダクト24及び第5ダクト25が接続され、還気取入口14と給気吹出口17とに共通の第6ダクト26が接続されている。給気ファン42及び排気ファン43は、第1の実施形態と同様にケーシング13内に配置されている。
[Fourth embodiment]
FIG. 8 is a configuration diagram schematically showing a ventilation device according to a fourth embodiment of the present disclosure;
In the
第6ダクト26の構成は、第1の実施形態の第1ダクト21と同様である。第6ダクト26は、仕切部材31によって排気通路26aと給気通路26bとに区画されている。排気ファン43は、第6ダクト26の排気通路26aに対して空気を引き出すように構成され、給気ファン42は、給気通路26bに対して空気を押し込むように構成されている。
The configuration of the
本実施形態の換気装置10においては、給気ファン42の回転数を高めると、第6ダクト26の給気通路26bが排気通路26aよりも相対的に拡大し、排気量よりも給気量が増大される。そのため、換気装置10は、給気優位の換気運転を行うことができる。
In the
本実施形態の制御装置33は、第3の実施形態と同様に、上述の第1運転モードと第3運転モードとのいずれかを選択して実行することができる。
As in the third embodiment, the
なお、第4実施形態においても、図9及び図10に示した変形例に係る仕切部材31を第6ダクト26に適用することが可能である。
Also in the fourth embodiment, the
[実施形態の作用効果]
(1)上記実施形態における換気装置10は、室外S1から室内S2へ向かう空気流を生成する給気ファン42と、室内S2から室外S1へ向かう空気流を生成する排気ファン43と、室内S2又は室外S1に接続されるダクト(第1ダクト21又は第6ダクト26)と、給気ファン42によって生成される空気流が通る給気通路21b,26bと、排気ファン43によって生成される空気流が通る排気通路21a,26aとにダクト21,26内を区画する仕切部材31と、を備える。仕切部材31は、変形することによって給気通路21bの横断面積と排気通路21aの横断面積との比率を変化させる。そのため、換気装置10は、仕切部材31を変形させることで、給気量と排気量との関係を容易に変えることができ、給気量と排気量とを同じにしたり、給気量及び排気量の一方を他方よりも大きくしたりすることができる。
[Action and effect of the embodiment]
(1) The
(2)上記実施形態の換気装置10においては、仕切部材31は、給気通路21bを流れる空気の圧力と排気通路21aを流れる空気の圧力との差によって変形する。そのため、給気ファン42と排気ファン43との少なくとも一方の回転数を調整することで仕切部材31を変形させ、給気量と排気量との関係を容易に変更することができる。
(2) In the
(3)上記実施形態の換気装置10においては、給気通路21bを流れる空気の圧力と排気通路21aを流れる空気の圧力との差ΔPが所定値(所定の閾値)Pth以下のとき、仕切部材31によって給気通路21bと排気通路21aとの圧力損失が同一となるように給気通路21bの横断面積と排気通路21aの横断面積との比率が設定される。そのため、ダクト21,26の給気通路21b,26bを流れる空気の圧力と排気通路21a,26aを流れる空気の圧力との差ΔPが所定値Pth以下となるように排気ファン43及び給気ファン42の出力を制御することで、容易に給気量と排気量とを同一にすることができる。
(3) In the
(4)上記第1、第2実施形態の換気装置10は、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御する制御装置33を備え、制御装置33は、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御することによって、給気通路21bを流れる空気の流量と排気通路21aを流れる空気の流量とが同一の第1運転モードと、排気通路21aを流れる空気の流量が給気通路21bを流れる空気の流量よりも大きい第2運転モードとを実行する。そのため、制御装置33によって、給気量(給気通路を流れる空気の流量)と排気量(排気通路を流れる空気の流量)とが同一の換気状態と、排気量が給気量よりも大きい排気優位の換気状態とのいずれかに切り換えることができる。
(4) The
(5)上記第2実施形態の換気装置10においては、制御装置33は、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御することによって、給気通路21bを流れる空気の流量が排気通路21aを流れる空気の流量よりも大きい第3運転モードを実行する。そのため、制御装置33によって、給気量と排気量とが同一の換気状態と、排気量が給気量よりも大きい排気優位の換気状態と、給気量が排気量よりも大きい給気優位の換気状態とのいずれかに切り換えることができる。
(5) In the
(6)上記第2、第3、及び第4の実施形態の換気装置10は、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御する制御装置33を備え、制御装置33は、給気ファン42及び排気ファン43の出力を制御することによって、給気通路21b,26bを流れる空気の流量と排気通路21a,26aを流れる空気の流量とが同一の第1運転モードと、給気通路21b,26bを流れる空気の流量が排気通路21a,26aを流れる空気の流量よりも大きい第3運転モードとを実行する。そのため、換気装置10は、給気量と排気量とが同一の換気運転と、給気量が排気量よりも大きい給気優位の換気運転とを切り換えて行うことができる。
(6) The
(7)上記各実施形態の換気装置10は、室内S2の空気の状態を検知するセンサ(検知部)34を備え、制御装置33は、センサ34の検知結果に基づいて運転モードを切り替える。そのため、空気の状態に応じて適切な換気状態で換気を行うことができる。
(7) The
(8)上記各実施形態の換気装置10では、仕切部材31の最大変形量が、仕切部材31からの給気通路21b又は排気通路21aの最大幅r,Lの半分r/2,L/2以下である。そのため、排気通路21a及び給気通路21bのうち一方の横断面積を最大にした場合でも、排気通路21a及び給気通路21bのうち他方の横断面積を十分に確保することができ、給気と排気の双方を確実に行うことができる。
(8) In the
なお、本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、換気装置10は、全熱交換器41を備えていなくてもよい。センサ34は、ケーシング13内に限らず、室内S2の適所に設けられていてもよい。
換気装置10は、給気量と排気量とが同一であるとき、第1ダクト21及び第6ダクト26の排気通路21a,26aの横断面積と給気通路21b,26bの横断面積とが必ずしも同一(1:1の比率)にならなくてもよい。
The present disclosure is not limited to the above examples, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
For example, the
In the
仕切部材31は、第1ダクト21及び第6ダクト26の排気通路21a,26aと給気通路21b,26bとを左右方向に区画するに限らず、上下方向やその他の方向に区画してもよい。
The
10 :換気装置
13 :ケーシング
21 :第1ダクト
21a :排気通路
21b :給気通路
26 :第6ダクト
26a :排気通路
26b :給気通路
31 :仕切部材
33 :制御装置
42 :給気ファン
43 :排気ファン
L :最大幅
S1 :室外
S2 :室内
r :最大幅
10: Ventilator 13: Casing 21:
Claims (8)
室外(S1)から室内(S2)へ向かう空気流を生成する給気ファン(42)と、
前記給気ファン(42)と同時に駆動され、室内(S2)から室外(S1)へ向かう空気流を生成する排気ファン(43)と、
室内(S2)又は室外(S1)に接続されるダクト(21,26)と、
前記給気ファン(42)によって生成される空気流が通る給気通路(21b,26b)と、前記排気ファン(43)によって生成される空気流が通る排気通路(21a,26a)とに前記ダクト(21,26)内を区画する仕切部材(31)と、を備え、
前記仕切部材(31)は、前記給気通路(21b,26b)を流れる空気の圧力と前記排気通路(21a,26a)を流れる空気の圧力との差によって変形し、かつ、変形することによって前記給気通路(21b,26b)の横断面積と前記排気通路(21a,26a)の横断面積との比率を変化させる、換気装置。 A ventilation device that simultaneously supplies air from the outdoor (S1) to the indoor (S2) and exhausts air from the indoor (S2) to the outdoor (S1),
an air supply fan (42) that generates an air flow from the outdoor (S1) to the indoor (S2);
an exhaust fan (43) that is driven at the same time as the air supply fan (42) and generates an air flow from the indoor (S2) to the outdoor (S1);
Ducts (21, 26) connected to the indoor (S2) or outdoor (S1);
The duct is connected to an air supply passage (21b, 26b) through which the air flow generated by the air supply fan (42) passes and an exhaust passage (21a, 26a) through which the air flow generated by the exhaust fan (43) passes. A partition member (31) that partitions the inside of (21, 26),
The partition member (31) is deformed by the difference between the pressure of the air flowing through the air supply passages (21b, 26b) and the pressure of the air flowing through the exhaust passages (21a, 26a). A ventilator that varies the ratio of the cross-sectional area of air supply passages (21b, 26b) and the cross-sectional area of said exhaust passages (21a, 26a).
前記制御装置(33)は、前記給気ファン(42)及び前記排気ファン(43)の出力を制御することによって、前記給気通路(21b,26b)を流れる空気の流量と前記排気通路(21a,26a)を流れる空気の流量とが同一の第1運転モードと、前記排気通路(21a,26a)を流れる空気の流量が前記給気通路(21b,26b)を流れる空気の流量よりも大きい第2運転モードとを実行する、請求項1又は2に記載の換気装置。 A control device (33) for controlling the output of the air supply fan (42) and the exhaust fan (43),
The control device (33) controls the output of the air supply fan (42) and the exhaust fan (43) to control the flow rate of the air flowing through the air supply passages (21b, 26b) and the exhaust passage (21a). , 26a), and a second operation mode in which the flow rate of air flowing through the exhaust passages (21a, 26a) is higher than the flow rate of air flowing through the supply passages (21b, 26b). 3. A ventilator according to claim 1 or 2 , performing two modes of operation.
前記制御装置(33)は、前記給気ファン(42)及び前記排気ファン(43)の出力を制御することによって、前記給気通路(21b,26b)を流れる空気の流量と前記排気通路(21a,26a)を流れる空気の流量とが同一の第1運転モードと、前記給気通路(21b,26b)を流れる空気の流量が前記排気通路(21a,26a)を流れる空気の流量よりも大きい第3運転モードとを実行する、請求項1又は2に記載の換気装置。 A control device (33) for controlling the output of the air supply fan (42) and the exhaust fan (43),
The control device (33) controls the output of the air supply fan (42) and the exhaust fan (43) to control the flow rate of the air flowing through the air supply passages (21b, 26b) and the exhaust passage (21a). , 26a), and a second operation mode in which the flow rate of air flowing through the supply passages (21b, 26b) is higher than the flow rate of air flowing through the exhaust passages (21a, 26a). 3. A ventilator according to claim 1 or 2 , performing three operating modes.
前記制御装置(33)は、前記検知部(34)の検知結果に基づいて運転モードを切り替える、請求項3~5のいずれか1項に記載の換気装置。 A detection unit (34) that detects the state of the air in the room (S2),
The ventilator according to any one of claims 3 to 5 , wherein said control device (33) switches between operation modes based on the detection result of said detector (34).
前記ダクト(21)が前記ケーシングと室外(S1)とを接続する、請求項1~7のいずれか1項に記載の換気装置。 A casing (13) that houses the exhaust fan (43) and the air supply fan (42) and is installed in a building,
Ventilation device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the duct (21) connects the casing and the outside (S1).
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