热交换换气装置及热交换换气装置的控制方法与流程

1.本发明涉及一边进行供给气流与排出气流的热交换一边进行换气的热交换换气装置及热交换换气装置的控制方法。


背景技术：

2.以往，热交换换气装置存在如下这样的问题：在取入雾产生时的外部空气的情况下在热交换换气装置的内部冷凝后的水会向热交换换气装置的外部流出。
3.在专利文献1中公开了一种热交换换气装置，该热交换换气装置利用传感器检测取入到供气风路的外部空气的状态，在外部空气的湿度超过基准的情况下使供气送风机停止或使供气送风机间歇地运转。专利文献1的热交换换气装置通过使供气停止或将供气切换为间歇的供气，从而防止雾向供气风路浸入。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2009-293880号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.外部空气的湿度不仅在由于雾的产生而外部空气成为高湿度空气的情况下上升，在白天的降雨等时也会上升。上述专利文献1的以往的热交换换气装置基于外部空气的湿度来判定是继续供气还是停止供气，因此有时也会由于降雨而使换气停止。
9.另外，在以往的热交换换气装置中，在室内为负压的情况下，即使停止换气，外部空气也会由于室内与屋外的压力差而流入供气风路，从而可能会使水向热交换换气装置的外部流出。因此，以往的热交换换气装置需要消除室内的负压或利用气闸等来防止外部空气的流入等的措施。
10.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于得到一种能够抑制在高湿度空气进入到供气风路的情况下水流出的情形的热交换换气装置。
11.用于解决课题的技术方案
12.为了解决上述的课题而实现目的，本发明的热交换换气装置具备：供气送风机，所述供气送风机取入室外的空气，并向室内输送所取入的空气；排气送风机，所述排气送风机取入室内的空气，并向室外输送所取入的空气；热交换器，所述热交换器进行由供气送风机产生的供给气流与由排气送风机产生的排出气流的热交换；以及换气控制部，所述换气控制部基于热交换器所包含的水分量来控制供气送风机和排气送风机。
13.发明效果
14.本发明的热交换换气装置起到如下这样的效果：能够抑制在高湿度空气进入到供气风路的情况下水流出的事态。
附图说明
15.图1是示出本发明的实施方式1的热交换换气装置的立体图。
16.图2是示意性地示出实施方式1的热交换换气装置的内部的图。
17.图3是示出实施方式1的热交换换气装置中的热交换器和导轨的图。
18.图4是示出实施方式1的热交换换气装置所具有的控制装置的功能结构的框图。
19.图5是示出实施方式1的热交换换气装置的动作顺序的流程图。
20.图6是示出实施方式1的热交换换气装置所具有的控制装置的硬件结构的例子的第一图。
21.图7是示出实施方式1的热交换换气装置所具有的控制装置的硬件结构的例子的第二图。
22.图8是示出本发明的实施方式2的热交换换气装置所具有的控制装置的功能结构的框图。
具体实施方式
23.以下，基于附图对本发明的实施方式的热交换换气装置及热交换换气装置的控制方法进行详细说明。此外，本发明并不由该实施方式限定。
24.实施方式1.
25.图1是示出本发明的实施方式1的热交换换气装置的立体图。图2是示意性地示出实施方式1的热交换换气装置的内部的图。热交换换气装置1是一边进行供给气流与排出气流的热交换一边进行换气的装置。热交换换气装置1通过利用从室外向室内的供气和从室内向室外的排气对室内进行换气，从而维持室内的舒适的空气环境。另外，热交换换气装置1通过供给气流与排出气流的热交换，减小取入到室内的空气与室内的空气的温度差，降低室内的空气调节负担。热交换换气装置1设置于天花板背面的空间。
26.热交换换气装置1具有取入室外的空气并向室内输送所取入的空气的供气送风机11和取入室内的空气并向室外输送所取入的空气的排气送风机12。供气送风机11通过在风扇壳体7内使风扇旋转而产生供给气流。排气送风机12通过在风扇壳体8内使风扇旋转而产生排出气流。在图1中，省略风扇的图示。
27.热交换换气装置1具备进行供给气流与排出气流的热交换的热交换器2。供气送风机11、排气送风机12及热交换器2收纳于壳体5。壳体5是包括顶板3和底板4的六面体。在壳体5的内部设置有供给气流通过的供气风路、排出气流通过的排气风路、以及将供气风路与排气风路分隔的分隔壁17、18。在图1中，示出了从壳体5拆下顶板3的状态下的热交换换气装置1。此外，在实施方式1中，热交换换气装置1朝向铅垂上方设置顶板3。
28.在壳体5中的1个侧面设置有供气吸入口13和排气吹出口14。在壳体5中的与该侧面相反侧的侧面设置有供气吹出口15和排气吸入口16。外部空气从供气吸入口13向供气风路取入。取入到供气风路的外部空气通过供气风路从供气吹出口15向室内吹出。室内的空气从排气吸入口16向排气风路取入。取入到排气风路的空气通过排气风路从排气吹出口14向室外吹出。
29.热交换器2进行供给气流与排出气流之间的全热交换。热交换器2具有排出气流通过的一次侧风路和供给气流通过的二次侧风路。在热交换器2的内部，一次侧风路与二次侧
风路垂直地交叉。一次侧风路和二次侧风路形成为将平板纸和作为波纸板的波纹板交替地粘接而构成的层叠体。在图1中，省略一次侧风路和二次侧风路的图示。层叠体呈四棱柱形状。热交换器2中的位于层叠方向上的两端的端面分别呈正方形。热交换器2具有与层叠方向平行的4个棱线部。热交换器2以各棱线部朝向顶板3、底板4、分隔壁17及分隔壁18的每一个的方式收纳于壳体5。
30.在壳体5中的具有供气吸入口13和排气吹出口14的侧面及具有供气吹出口15和排气吸入口16的侧面以外的侧面中的1个侧面即前表面设置有维护罩6和控制装置9。维护罩6设置于与热交换器2中的1个端面相向的位置。热交换器2通过打开维护罩6，从而能够进行从壳体5的内部向壳体5的外部的引出和从壳体5的外部向壳体5的内部的插入。控制装置9对热交换换气装置1的整体进行控制。
31.在壳体5的内部设置有支承热交换器2的导轨21、22、23、24。导轨21设置于顶板3。4个棱线部中的朝向顶板3的1个棱线部向导轨21插入。导轨22设置于底板4。4个棱线部中的朝向底板4的1个棱线部向导轨22插入。导轨23设置于分隔壁17。4个棱线部中的朝向分隔壁17的1个棱线部向导轨23插入。导轨24设置于分隔壁18。4个棱线部中的朝向分隔壁18的1个棱线部向导轨24插入。通过在打开维护罩6的状态下使热交换器2沿着导轨21、22、23、24移动，从而进行热交换器2的引出和热交换器2的插入。
32.热交换换气装置1在通常的换气运转中使供气送风机11和排气送风机12运转。另外，热交换换气装置1通过在成为由于取入雾产生时的外部空气而在壳体5的内部可能产生冷凝水的状况的情况下，进行干燥运转，从而使壳体5的内部干燥。热交换换气装置1在干燥运转中停止供气送风机11的运转，并且使排气送风机12运转。控制装置9基于热交换器2所包含的水分量来判断是否成为在壳体5的内部可能产生冷凝水的状况。控制装置9基于热交换器2的重量的变化量来检测水分量。
33.图3是示出实施方式1的热交换换气装置中的热交换器和导轨的图。在导轨22上设置有重量传感器25。重量传感器25检测热交换器2的重量。重量传感器25设置于导轨22中的与热交换器2相接的位置。在实施方式1中，重量传感器25具有电阻体和应变仪。应变仪通过测定由于承受热交换器2的重力而在电阻体中产生的应变，从而检测热交换器2的重量。
34.图4是示出实施方式1的热交换换气装置所具有的控制装置的功能结构的框图。控制装置9具有被输入来自控制装置9的外部的信息的输入部31、检测热交换器2所包含的水分量的水分量检测部32、以及基于检测出的水分量来控制供气送风机11和排气送风机12的换气控制部33。
35.向输入部31输入由重量传感器25检测的重量的检测结果。输入部31向水分量检测部32输出所输入的信息。水分量检测部32检测由于热交换器2所包含的水分量增加而导致的热交换器2的重量的变化量。水分量检测部32通过检测热交换器2的重量的变化量，从而检测热交换器2所包含的水分量。水分量检测部32向换气控制部33输出水分量的检测结果。
36.换气控制部33基于水分量的检测结果来判断是否需要干燥运转。换气控制部33在判断为需要干燥运转的情况下，通过向供气送风机11和排气送风机12输出用于干燥运转的控制信号，从而开始干燥运转。热交换换气装置1在干燥运转中使供气送风机11的送风停止，并且进行排气送风机12的送风。热交换换气装置1通过干燥运转使壳体5的内部干燥。
37.接着，对热交换换气装置1的动作进行说明。图5是示出实施方式1的热交换换气装
置的动作顺序的流程图。
38.在步骤s1中，水分量检测部32检测热交换器2所包含的水分量。水分量检测部32从输入部31取得热交换器2的重量的检测结果。控制装置9保持作为不含水分的状态下的热交换器2的重量的初始值。
39.水分量检测部32通过从检测出的重量减去初始值来算出水分量。在控制装置9中预先存储有作为默认值设定的初始值。也可以在控制装置9中存储在热交换换气装置1的施工时由重量传感器25检测出的重量的值作为初始值。
40.在步骤s2中，换气控制部33判断检测出的水分量是否比第一阈值多。第一阈值设为能够通过热交换器2所包含的水分冷凝而形成水滴的水分量。在控制装置9中预先存储有第一阈值。在检测出的水分量为第一阈值以下的情况下(在步骤s2中为“否”)，控制装置9使顺序返回到步骤s1。
41.在检测出的水分量比第一阈值多的情况下(在步骤s2中为“是”)，在步骤s3中，换气控制部33判断热交换换气装置1是否处于换气运转期间。在热交换换气装置1处于换气运转期间的情况下(在步骤s3中为“是”)，在步骤s4中，换气控制部33使供气送风机11停止，并且使排气送风机12的运转继续。由此，热交换换气装置1开始干燥运转。在热交换换气装置1不处于换气运转期间的情况下(在步骤s3中为“否”)，在步骤s5中，换气控制部33开始排气送风机12的运转。由此，热交换换气装置1开始干燥运转。热交换换气装置1在通过步骤s4或步骤s5开始干燥运转时，使顺序进入到步骤s6。
42.在步骤s6中，水分量检测部32检测步骤s4或步骤s5的干燥运转开始后的水分量。在步骤s6中，水分量检测部32与步骤s1的情况同样地检测水分量。在步骤s7中，换气控制部33判断检测出的水分量是否比第二阈值少。第二阈值是能够视为热交换器2所包含的水分由于蒸发而被除去的值。在控制装置9中预先存储有第二阈值。在检测出的水分量为第二阈值以上的情况下(在步骤s7中为“否”)，换气控制部33在步骤s9中继续排气送风机12的运转。即，热交换换气装置1继续干燥运转。之后，控制装置9使顺序返回到步骤s7。
43.在检测出的水分量比第二阈值少的情况下(在步骤s7中为“是”)，在步骤s8中，换气控制部33使供气送风机11及排气送风机12的运转状态返回到原来的运转状态。换气控制部33在步骤s3中判断为处于换气运转期间的情况下，开始供气送风机11的运转，并且继续排气送风机12的运转。由此，热交换换气装置1结束干燥运转，返回到换气运转。另外，换气控制部33在步骤s3中判断为不处于换气运转期间的情况下，停止排气送风机12的运转，并且保持使供气送风机11停止的状态。由此，热交换换气装置1结束干燥运转，返回到运转停止状态。由此，热交换换气装置1结束图5所示的顺序的动作。
44.此外，步骤s2中的第一阈值也可以设定相互不同的多个值。例如，在设定第一值和大于第一值的第二值作为第一阈值的情况下，换气控制部33也可以将检测出的水分量与第一值和第二值这两者进行比较，进行按照比较结果的控制。换气控制部33也可以在水分量比第一值多且水分量为第二值以下的情况下，与换气运转时相比降低风速地使供气送风机11运转。另外，换气控制部33也可以在水分量比第二值多的情况下，停止供气送风机11的运转。
45.通过以上的动作，热交换换气装置1通过在壳体5的内部可能产生冷凝水的状况下进行干燥运转，从而能够抑制水向壳体5的外部流出。热交换换气装置1通过基于热交换器2
所包含的水分量来判断是否需要进行干燥运转，从而能够避免在降雨时换气停止这样的情形。另外，热交换换气装置1即使不采取设置用于防止雾的浸入的屋外罩等这样的措施，也能够抑制水向壳体5的外部流出。
46.即使在停止换气的状况下，在成为在壳体5的内部可能产生冷凝水的状况的情况下，热交换换气装置1也进行干燥运转。因此，在室内为负压且即使停止换气运转，高湿度空气也进入到供气风路的情况下，热交换换气装置1也能够抑制水向壳体5的外部流出。热交换换气装置1即使不采取消除室内的负压或者设置用于防止外部空气的流入的气闸等这样的措施，也能够抑制停止换气运转时水向壳体5的外部的流出。
47.接着，对控制装置9所具有的硬件结构进行说明。控制装置9的功能使用处理电路来实现。处理电路是搭载于热交换换气装置1的专用的硬件或者执行存储于存储器的程序的处理器。
48.图6是示出实施方式1的热交换换气装置所具有的控制装置的硬件结构的例子的第一图。图6示出使用专用的硬件来实现控制装置9的功能的情况下的硬件结构。控制装置9具备执行各种处理的处理电路41和作为与控制装置9的外部的设备的连接接口的接口42。
49.作为专用的硬件的处理电路41是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)、fpga(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)、或者它们的组合。水分量检测部32和换气控制部33的各功能使用处理电路41来实现。另外，处理电路41具有存储上述的初始值、第一阈值及第二阈值的存储器。输入部31的功能使用接口42来实现。向接口42输入来自重量传感器25的信号。另外，接口42向供气送风机11和排气送风机12输出控制信号。
50.图7是示出实施方式1的热交换换气装置所具有的控制装置的硬件结构的例子的第二图。图7示出使用执行程序的硬件来实现控制装置9的功能的情况下的硬件结构。控制装置9具有处理器43、存储器44及接口42。
51.处理器43是cpu(central processing unit：中央处理单元)。处理器43也可以是处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、或dsp(digital signal processor：数字信号处理器)。水分量检测部32和换气控制部33的各功能通过处理器43、软件、固件、或软件与固件的组合来实现。软件或固件被记述为程序，并存储在作为内置存储器的存储器44中。另外，存储器44存储上述的初始值、第一阈值及第二阈值。存储器44是非易失性或易失性的半导体存储器，是ram(random access memory：随机存取存储器)、rom(read only memory：只读存储器)、闪存、eprom(erasable programmable read only memory：可擦可编程只读存储器)或eeprom(注册商标)(electrically erasable programmable read only memory：电可擦可编程只读存储器)。
52.在热交换换气装置1中，重量传感器25也可以设置于导轨22以外的元件。重量传感器25只要设置成能够检测热交换器2的重量即可。在与图1所示的情况上下颠倒地设置热交换换气装置1的情况下，即在顶板3朝向铅垂下方而设置热交换换气装置1的情况下，重量传感器25设置于导轨21。在设置有供气吸入口13和排气吹出口14的侧面朝向铅垂下方而设置热交换换气装置1的情况下，重量传感器25设置于导轨23。在设置有供气吹出口15和排气吸入口16的侧面朝向铅垂下方而设置热交换换气装置1的情况下，重量传感器25设置于导轨24。也可以是，重量传感器25能够为了根据设置有热交换换气装置1的状态下的热交换换气
装置1的姿势来变更位置而在多个元件中进行更换。
53.而且，在从铅垂上方悬挂设置热交换换气装置1的情况下，重量传感器25也可以设置于用于悬吊的配件等。这样，重量传感器25不限于壳体5的内部，也可以设置在壳体5的外部。
54.根据实施方式1，热交换换气装置1检测热交换器2所包含的水分量，基于检测出的水分量来控制供气送风机11和排气送风机12。热交换换气装置1通过在由于取入雾产生时的外部空气而在壳体5的内部可能产生冷凝水的状况下进行干燥运转，从而即使在高湿度空气进入到供气风路的情况下，也能够抑制水向壳体5的外部流出。由此，热交换换气装置1起到能够抑制在高湿度空气进入到供气风路的情况下水流出的事态这样的效果。
55.实施方式2.
56.图8是示出本发明的实施方式2的热交换换气装置所具有的控制装置的功能结构的框图。实施方式2的热交换换气装置1基于热交换器2的电气特性的变化来检测水分量。在实施方式2中，对与上述的实施方式1相同的结构元件标注相同的附图标记，主要对与实施方式1不同的结构进行说明。
57.热交换换气装置1具有测量热交换器2的电气特性的电气测量设备26。电气测量设备26与设置于热交换器2的两端的一对电极连接。在图8中，省略电极的图示。电气测量设备26测量热交换器2的内部的静电电容。电气测量设备26向控制装置9输出静电电容的测量结果。
58.向输入部31输入静电电容的测量结果。水分量检测部32检测由于热交换器2所包含的水分量增加而导致的静电电容的变化量。水分量检测部32基于热交换器2的内部的静电电容的变化来检测水分量。
59.此外，水分量检测部32也可以基于热交换器2的内部的导电率的变化来检测水分量。在该情况下，电气测量设备26测量热交换器2的内部的导电率。向输入部31输入导电率的测量结果。水分量检测部32检测由于热交换器2所包含的水分量增加而导致的导电率的变化量。在该情况下，水分量检测部32也能够检测热交换器2所包含的水分量。
60.在实施方式2中，热交换换气装置1也能够抑制在高湿度空气进入到供气风路的情况下水流出的情况。
61.以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一例，也可以与其他公知的技术组合，在不脱离本发明的主旨的范围内，也可以省略、变更结构的一部分。
62.附图标记说明
63.1热交换换气装置、2热交换器、3顶板、4底板、5壳体、6维护罩、7，8风扇壳体、9控制装置、11供气送风机、12排气送风机、13供气吸入口、14排气吹出口、15供气吹出口、16排气吸入口、17，18分隔壁、21，22，23，24导轨、25重量传感器、26电气测量设备、31输入部、32水分量检测部、33换气控制部、41处理电路、42接口、43处理器、44存储器。