换气装置的制作方法

本发明涉及一种换气装置。

背景技术：

以往，存在如下这样的空气调节器：如专利文献1所示，利用与在空气调节装置的除湿运转中检测到的室内湿度与室内温度的差相对应的压缩机转速的校正，控制室外机的压缩机，并且利用基于检测到的室温与室内设定温度的差的室外风扇转速的校正，控制室外风扇，交替地进行在该校正后的控制下的压缩机的运转和室外风扇的运转，从而进行除湿运转。

另外，还存在如下的换气空调装置：如专利文献2所示，包括测量室外空气的温度的温度传感器，测量室外空气的湿度的湿度传感器，将供给空气加热的空气调节线圈，和基于温度传感器以及湿度传感器的测量结果将空气调节线圈控制为使供给空气的绝对湿度达到预先设定的值的控制部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3720220号公报

专利文献2：国际公开第2012/077201号

技术实现要素：

发明要解决的问题

专利文献1所述的技术由于未考虑由室外的温度湿度信息、换气产生的空调负荷，所以未充分考虑综合性的空调运转的效率，作为空调机的综合控制是不充分的。

专利文献2所述的技术的控制空气调节线圈的参数限定于外部空气温度以及外部空气湿度。即使在运转开始时室内为低湿状态且需要增大加湿量的情况下，若由于外部空气温度湿度的条件而使空气调节线圈的能力受到限制，则室内达到舒适的湿度状态也需要时间，影响舒适性。

本发明是鉴于上述那样的情况而做成的，目的在于获得一种能在通过换气来引进外部空气时以最佳的除湿量进行供气，进行不易发生室内湿度的变化的运转的换气装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题，达到目的，本发明的换气装置的特征在于，包括：壳体，上述壳体具有供气风路以及排气风路；供气用鼓风机，上述供气用鼓风机设置在供气风路内，将室外空气吸入到供气风路内而在室内形成供气流；排气用鼓风机，上述排气用鼓风机设置在排气风路内，将室内空气吸入到排气风路内而形成向室外排出的排气流；总换热器，上述总换热器配置在供气风路与排气风路之间并收容在壳体内，在供气流与排气流之间进行总换热；外部空气温度传感器，上述外部空气温度传感器测量室外空气的温度；外部空气湿度传感器，上述外部空气湿度传感器测量室外空气的湿度；室内湿度传感器，上述室内湿度传感器测量室内空气的湿度；温度调节线圈，上述温度调节线圈能使冷却能力多级地改变，对由总换热器进行的总换热后的供气流进行除湿；目标室内湿度存储部，上述目标室内湿度存储部存储作为室内空气的湿度的目标值的目标室内湿度；控制部，在目标室内湿度为由室内湿度传感器获得的室内空气的湿度的实测值以上的情况下，上述控制部基于外部空气温度传感器以及外部空气湿度传感器的测量值，以使供气流的湿度达到目标室内湿度的方式决定温度调节线圈的冷却能力。

发明效果

本发明的换气装置取得如下效果：能在通过换气来引进外部空气时以最佳的除湿量进行供气，进行不易发生室内湿度的变化的运转。

附图说明

图1是表示本发明的换气装置的实施方式1的结构的俯视透视图。

图2是表示换气装置的动作的流程的流程图。

图3是表示初始判定控制的流程的流程图。

图4是表示稳态运转控制的动作的流程的流程图。

图5是表示实施方式1的换气装置的动作的一例的时间图。

图6是表示实施方式2的换气装置和空气调节器的结构的系统图。

图7是表示实施方式2的换气装置的高显热比制冷并用时用的目标室内相对湿度RHm_ken的可变方法的图。

图8是表示实施方式2的换气装置的动作的流程的流程图。

图9是表示实施方式2的换气装置的动作的一例的时间图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的换气装置的实施方式。另外，本实施方式并不限定本发明。

实施方式1.

图1是表示本发明的换气装置的实施方式1的结构的俯视透视图。换气装置23包括主体壳体1、排气用鼓风机2、供气用鼓风机3、总换热器4、温度调节线圈5、加湿元件6、排气吹出口7、供气吹出口8、供气吸入口9、排气吸入口10、外部空气温度传感器11、外部空气湿度传感器12、目标室内湿度存储部13、控制部14、远程控制器15、风路切换挡板16、室内温度传感器17以及室内湿度传感器18。

换气装置23是被主体壳体1包覆的箱体构造，上述主体壳体1在室内侧设有供气吹出口8以及排气吸入口10，在室外侧设有排气吹出口7以及供气吸入口9，并且上述主体壳体1形成有使室外侧的供气吸入口9与室内侧的供气吹出口8连通的供气风路，和使室内侧的排气吸入口10与室外侧的排气吹出口7连通的排气风路。

供气用鼓风机3被装入在供气风路内，形成供气流。排气用鼓风机2被装入在排气风路内，形成排气流。总换热器4配置在供气风路与排气风路之间，在供气流与排气流之间连续地进行总换热，将室外空气作为供给空气，将室内空气作为排出空气。在供气风路内的比供气吹出口8靠上风侧的位置设置有加湿元件6，在供气用鼓风机3与加湿元件6之间设置有对供给空气进行除湿而进行加湿量的调整的温度调节线圈5。供水管19与加湿元件6相连接，在加湿运转时，供水阀20打开，经过供水管19供给加湿用的水。

在总换热器4中，供排气流通过的一级侧风路和供供气流通过的二次侧风路在内部垂直地交叉。由此，总热能在供气流与排气流之间进行热交换，进行换热换气。

在排气风路的比总换热器4靠上风侧的位置设置有风路切换挡板16，该风路切换挡板16切换向总换热器4输送排出空气的风路26，和不通过总换热器4而直接向排气用鼓风机2输送排出空气的旁通风路27。在风路切换挡板16关闭时，排出空气经过总换热器4与供给空气连续地进行总换热。在风路切换挡板16打开时，排出空气经过设置在总换热器4的旁边的旁通风路27成为排出空气，被排气用鼓风机2排出到室外。

换气装置23以如下方式进行动作：在如中间时期那样外部空气温度Toa低于室内温度时，将风路切换挡板16打开而将室内空气输送到旁通风路27内，实施由旁通换气进行的外部空气制冷，在夏季或冬季的产生空调负荷的那样的时期，将风路切换挡板16关闭而向总换热器4输送室内空气，实施以室内空气的热回收作为目的的总换热换气。

控制部14控制换气动作。远程控制器15接收动作模式的切换操作等。在目标室内湿度存储部13内存储有室内湿度的目标值。

外部空气温度传感器11测量外部空气温度Toa。外部空气湿度传感器12测量外部空气湿度RHoa。外部空气温度传感器11以及外部空气湿度传感器12设置在供气吸入口9与总换热器4之间。室内温度传感器17测量实测室内温度Tra，即，室内的温度。室内湿度传感器18测量实测室内湿度RHra，即，室内的湿度。室内温度传感器17以及室内湿度传感器18设置在排气吸入口10与总换热器4之间。

控制部14基于由外部空气温度传感器11获得的外部空气温度Toa的测量结果即温度信息，和由外部空气湿度传感器12获得的外部空气湿度RHoa的测量结果即湿度信息，决定温度调节线圈5的加热能力。通过了总换热器4的空气被温度调节线圈5加热。被温度调节线圈5加热后的空气通过加湿元件6，成为被加湿了的空气而自供气吹出口8供给到室内。届时，利用温度调节线圈5处的除湿量调整加湿量以及吹出温度。

图2是表示换气装置的动作的流程的流程图。在运转开始后，控制部14进行用于决定最初的运转状态的初始判定控制(步骤S1)。随后，控制部14转移到稳态运转控制(步骤S2)。如果没有运转结束的操作(步骤S3/否)，则继续进行稳态运转控制。如果有运转结束的操作(步骤S3/是)，则控制部14使换气装置23的运转结束。

图3是表示初始判定控制的流程的流程图。首先，控制部14读入实测室内相对湿度RHra和目标室内相对湿度RHm(步骤S11)。接着，控制部14比较实测室内相对湿度RHra和目标室内相对湿度RHm(步骤S12)。在实测室内相对湿度RHra高于目标室内相对湿度RHm的情况下(步骤S12/是)，以除湿模式A进行运转(步骤S13)。另外，在除湿模式A下，为了确保舒适性，将温度调节线圈5控制成使除湿能力达到100％。

在实测室内相对湿度RHra低于目标室内相对湿度RHm的情况下(步骤S12/否)，控制部14判定室内的湿度状态(步骤S14)。基于实测室内相对湿度RHra是否为热关闭(日文：サーモオフ)湿度RHoff以上，来进行湿度状态的判定，当实测室内相对湿度RHra为热关闭湿度RHoff以上时，判断需要继续进行除湿运转。为了防止震颤，妥当的是，将热关闭湿度RHoff设定为比目标室内相对湿度RHm低5％左右的值。

在需要进行室内的除湿的状态时(步骤S14/是)，控制部14使换气装置23以除湿模式B进行运转(步骤S15)。另外，在除湿模式B下，为了将室内湿度保持为恒定，控制部14基于外部空气温度Toa以及外部空气湿度RHoa，自动判断使来自换气装置23的供气的湿度成为目标室内相对湿度RHm的温度调节线圈5的能力。预先将使外部空气温度Toa与外部空气湿度RHoa的组合和温度调节线圈5的能力值相对应的参照数据即映射保持在控制部14中，控制部14基于映射决定温度调节线圈5的能力值。

在室内为不需要进行除湿的状态的情况下，即，在实测室内相对湿度RHra低于热关闭湿度RHoff的情况下(步骤S14/否)，控制部14使换气装置23以除湿模式C进行运转(步骤S16)。另外，在除湿模式C下，不必使用温度调节线圈5促进除湿，为了抑制因过冷却除湿导致的吹出温度的下降和吹出格栅的结露，将温度调节线圈5的运转能力设定为0％，即，以热关闭状态继续进行除湿运转。

在除湿模式C下，只进行换热换气运转，禁止不进行热交换的旁通换气运转，从而能够抑制在稳态运转时的由换气导致的湿度急剧下降，能够长时间保持恒定值的高湿度状态，确保舒适性。

图4是表示稳态运转控制的动作的流程的流程图。首先，控制部14确认当下的除湿模式是哪种除湿模式(步骤S21)。在当下的除湿模式为除湿模式A的情况下(步骤S21/除湿模式A)，控制部14判断实测室内相对湿度RHra是否保持高于目标室内相对湿度RHm的状态不变(步骤S22)。在实测室内相对湿度RHra高于目标室内相对湿度RHm的情况下(步骤S22/是)，控制部14使换气装置23继续以除湿模式A进行运转而使室内湿度继续高湿化(步骤S23)。另一方面，在实测室内相对湿度RHra低于目标室内相对湿度RHm的情况下(步骤S22/否)，控制部14使换气装置23转移到除湿模式B(步骤S24)。由此，一边监测外部空气温度Toa以及外部空气湿度RHoa，一边使温度调节线圈5以最佳的线圈能力值进行运转，使换气装置23继续进行除湿运转。

在当下的除湿模式为加湿模式C的情况下(步骤S21/除湿模式C)，控制部14判断实测室内相对湿度RHra是否保持低于热关闭湿度RHoff的状态不变(步骤S25)。在实测室内相对湿度RHra保持低于热关闭湿度RHoff的状态不变的情况下(步骤S25/否)，控制部14使换气装置23继续以除湿模式C进行运转(步骤S26)。在通过换气使实测室内相对湿度RHra上升而达到了热关闭湿度RHoff以上的情况下(步骤S25/是)，控制部14使换气装置23转移到除湿模式B(步骤S24)。

在当下的除湿模式为加湿模式B的情况下(步骤S21/除湿模式B)，控制部14判断实测室内相对湿度RHra是否为能力非限制复位湿度RHon以上(步骤S27)。在实测室内相对湿度RHra为能力非限制复位湿度RHon以上的情况下(步骤S27/是)，控制部14使换气装置23转移到除湿模式A(步骤S23)。为了防止震颤，妥当的是，将能力非限制复位湿度RHon设定为比目标室内相对湿度RHm高5％左右的值。

在实测室内相对湿度RHra低于能力非限制复位湿度RHon的情况下(步骤S27/否)，控制部14判断实测室内相对湿度RHra是否为热关闭湿度RHoff以上(步骤S28)。在实测室内相对湿度RHra为热关闭湿度RHoff以上的情况下(步骤S28/是)，控制部14使换气装置23维持除湿模式B不变(步骤S24)。在实测室内相对湿度RHra不在热关闭湿度RHoff以上的情况下(步骤S28/否)，控制部14使换气装置23转移到除湿模式C(步骤S26)。

图5是表示实施方式1的换气装置的动作的一例的时间图。在时刻t0，控制部14进行初始判定控制。由于实测室内相对湿度RHra高于目标室内相对湿度RHm，所以控制部14使换气装置23开始进行加湿模式A下的除湿运转。

在时刻t1，由于实测室内相对湿度RHra达到了目标室内相对湿度RHm以下，所以控制部14使换气装置23从除湿模式A转移到除湿模式B。

在时刻t2，由于实测室内相对湿度RHra达到了热关闭湿度RHoff以下，所以控制部14使换气装置23从除湿模式B转移到除湿模式C。

在时刻t3，由于实测室内相对湿度RHra达到了热关闭湿度RHoff以上，所以控制部14使换气装置23从除湿模式C转移到除湿模式B。

在时刻t4，由于实测室内相对湿度超过了能力非限制复位湿度RHon，所以控制部14使换气装置23从除湿模式B转移到除湿模式A。

在时刻t5，由于实测室内相对湿度RHra达到了目标室内相对湿度RHm以下，所以控制部14使换气装置23从除湿模式A转移到除湿模式B。

在当下的除湿模式为除湿模式B的情况下，若引进的外部空气湿度RHoa降低，则室内湿度有时也会降低下来。因而，在上述的控制中，当实测室内相对湿度RHra下降至热关闭湿度RHoff时，将换气装置23的除湿模式从除湿模式B切换为除湿模式C。

在当下的除湿模式为除湿模式B的情况下，当引进的外部空气湿度RHoa降低时，有时除湿能力来不及追上而使实测室内相对湿度RHra上升起来。因而，在上述的控制中，当实测室内相对湿度RHra高于能力非限制复位湿度RHon时，将换气装置23的除湿模式从除湿模式B切换为除湿模式A。由此，进行使除湿量达到最大量的运转，尽量使室内湿度快速降低。

在实测室内相对湿度RHra处于能力非限制复位湿度RHon与热关闭湿度RHoff之间的情况下，控制部14判断为室内湿度处于目标范围内，使换气装置23以除湿模式B继续进行节能的加湿运转。

在上述的控制中，利用相对湿度计量并判定了目标室内相对湿度RHm以及实测室内相对湿度RHra，但当计量的场所的温度较高时，结果可能使相对湿度意外地下降。届时，也可以根据实测室内相对温度Tra和实测室内相对湿度RHra算出绝对湿度，与目标绝对湿度进行比较。

这样，采用实施方式1，一边基于目标室内相对湿度RHm、实测室内相对湿度RHra、外部空气温度Toa和外部空气湿度RHoa，决定温度调节线圈5的能力值，适度地调整除湿能力，一边进行除湿。由此，能将室内的湿度保持为恒定，并且在实测室内相对湿度RHra偏离了目标室内相对湿度RHm的情况下，切换除湿模式而尽量快速地使实测室内相对湿度RHra接近目标室内相对湿度RHm，在短时间内改善舒适性。

实施方式2.

实施方式2的换气装置是与实施方式1同样的结构，在与空气调节器并用了换气装置时，基于空气调节器的运转使换气装置的目标室内相对湿度RHm进行变化。图6是表示实施方式2的换气装置和空气调节器的结构的系统图。

空气调节器22以及换气装置23与室外机21一并构成空调系统50，并且利用制冷剂配管24以及通信线25相互连接。室外机21具有将制冷剂输送到制冷剂配管24中的泵。另外，室外机21具有将在利用空气调节器22以及换气装置23进行的制冷运转时制冷剂吸收到的热量散出的翅片。空气调节器22的一部分具有远程控制器28，运转的起动停止、运转模式的切换等操作能够通过远程控制器28进行。

在控制部14设定有在除湿运转时作为在构成空调系统50的空气调节器22进行高显热比制冷运转的情况下使用的目标室内湿度的并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken。在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken，设定为通常的目标室内相对湿度RHm与热关闭湿度RHoff之间的值。在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken可以是固定值，也可以是依据联动的空气调节器的台数而变化的值。图7是表示实施方式2的换气装置的在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken的可变方法的图。在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken可以设定为，每当联动的空气调节器22增加1台，该目标室内相对湿度RHm_ken的值减小，也可以设定为每当联动的空气调节器22增加2台以上，该目标室内相对湿度RHm_ken的值减小。

图8是表示实施方式2的换气装置的动作的流程的流程图。初始判定控制(步骤S1)中的动作如实施方式1所述。在进行了初始判定控制后，控制部14在除湿运转时判定构成空调系统50的空气调节器22是否进行高显热比制冷运转(步骤S31)。在空气调节器22实施高显热比制冷运转的情况下(步骤S31/是)，空调机侧的除湿能力下降，因此，为了继续扩大换气装置23的除湿能力，控制部14将换气装置23的目标室内相对湿度RHm从通常的值改变为在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken(步骤S32)。在构成空调系统50的空气调节器22进行通常的制冷运转的情况下(步骤S31/否)，也能期待由制冷除湿引发的湿度的下降，所以控制部14将换气装置23的目标室内湿度设定为通常的值即目标室内相对湿度RHm(步骤S33)。

随后，进行稳态运转控制(步骤S2)，稳态运转控制中的动作如实施方式1所述。在进行了稳态运转控制后，如果没有运转结束的操作(步骤S3/否)，则回到步骤S31，判定构成空调系统50的空气调节器22是否进行高显热比制冷运转。如果有运转结束的操作(步骤S3/是)，则结束运转。

如上所述，在空气调节器22未进行高显热比制冷运转的情况下，将目标室内相对湿度设定为通常的值即目标室内相对湿度RHm，从而执行使温度调节线圈5的能力得到抑制的节能的除湿运转。

图9是表示实施方式2的换气装置的动作的一例的时间图。在时刻t10，控制部14进行初始判定控制，使换气装置23开始进行除湿模式A下的运转。

在时刻t11，实测室内相对湿度RHra达到通常的目标室内相对湿度RHm以下，也达到了在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken以下，所以控制部14使换气装置23转移到除湿模式B下的运转。

在时刻t12，实测室内相对湿度RHra达到热关闭湿度RHoff以下，所以控制部14使换气装置23转移到除湿模式C下的运转。

在时刻t13，实测室内相对湿度RHra达到热关闭湿度RHoff以上，所以控制部14使换气装置23从除湿模式C转移到除湿模式B。

在时刻t14，实测室内相对湿度RHra超过了能力非限制复位湿度RHon，所以控制部14使换气装置23从除湿模式B转移到除湿模式A。

在时刻t15，实测室内相对湿度RHra达到在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken以下，所以控制部14使换气装置23从除湿模式A转移到除湿模式B。

通过基于空气调节器22是否进行高显热比制冷运转，来切换通常的目标室内相对湿度RHm和在并用高显热比制冷时使用的目标室内相对湿度RHm_ken，能够扩大使温度调节线圈5以能力值100％进行动作的除湿模式A的区域，所以能够抑制由空气调节器的除湿引发的湿度的下降。

这样，在与空气调节器22并用时，通过基于制冷运转信息和制冷剂的蒸发温度的信息改变换气装置23的目标室内湿度，能够防止室内湿度的除湿不足和过冷却，提高室内的舒适性。

在本实施方式中，在目标室内相对湿度RHm低于利用室内湿度传感器18测得的实测室内相对湿度RHra的情况下，基于外部空气温度传感器11以及外部空气湿度传感器12的测量值，以使供气流的湿度达到目标室内相对湿度RHm的方式决定温度调节线圈5的冷却能力，所以能在通过换气引进外部空气时，供给最佳的除湿量，实现不易发生室内湿度的变化的制冷除湿运转。

工业实用性

如上所述，本发明的换气装置在对外部空气进行加湿而将空气引进到室内的换气装置相对于目标室内湿度改变除湿量，舒适地保持室内湿度的这一点上是有用的，特别适合用于在室内另设置空气调节器而与换气装置一并构成空调系统的情况。

附图标记说明

1、主体壳体；2、排气用鼓风机；3、供气用鼓风机；4、总换热器；5、温度调节线圈；6、加湿元件；7、排气吹出口；8、供气吹出口；9、供气吸入口；10、排气吸入口；11、外部空气温度传感器；12、外部空气湿度传感器；13、目标室内湿度存储部；14、控制部；15、28；远程控制器、16；风路切换挡板；17、室内温度传感器；18、室内湿度传感器；19、供水管；20、供水阀；21、室外机；22、空气调节器；23、换气装置；24、制冷剂配管；25、通信线；26、风路；27、旁通风路；50、空调系统。