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公開番号2024165827
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082352
出願日2023-05-18
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
出願人三菱電機株式会社
代理人個人
主分類F24F 11/80 20180101AFI20241121BHJP(加熱;レンジ;換気)
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。
続きを表示（約 2,700 文字）【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。
続きを表示（約 1,700 文字）【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】以降は省略されています）

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