热交换换气装置

摘要

设置有供气风路(28)和排气风路(29)的热交换换气装置(1)包括：具有受光部和发光部的、通过光的反射检测悬浮颗粒的尘埃传感器(8a、8b)；和传感器收纳部(9a、9b)。传感器收纳部(9a、9b)面向供气风路(28)和排气风路(29)设置，并且包括在与供气风路(28)和排气风路(29)的边界开闭的遮板(10a、10b)。

权利要求

1.一种热交换换气装置，其特征在于，包括：设置有室内供气口、排气口、外部空气吸入口和室内吸入口的壳体；

设置在所述壳体内部的热交换元件、供气风机和排气风机；和控制部，

所述热交换换气装置包括：

具有受光部和发光部的、通过光的反射检测悬浮颗粒的尘埃传感器；和收纳所述尘埃传感器的传感器收纳部，所述传感器收纳部面向形成在所述壳体内部的供气风路和排气风路设置，并且包括在所述传感器收纳部与所述供气风路的边界和所述传感器收纳部与所述排气风路的边界进行开闭的遮板，所述遮板间歇地开闭，

所述尘埃传感器，在所述遮板关闭时不进行所述悬浮颗粒的检测，在所述遮板开放时进行所述悬浮颗粒的检测。

2.如权利要求1所述的热交换换气装置，其特征在于：所述遮板在1小时内开放1次且开放5秒～15秒钟。

3.如权利要求1所述的热交换换气装置，其特征在于：在所述尘埃传感器的附近设置有温湿度传感器或者温度传感器。

4.如权利要求1所述的热交换换气装置，其特征在于：在收纳有所述受光部和所述发光部的尘埃传感器壳体，设置有空气的入口孔和出口孔，并且在分别安装于与所述室内吸入口连接的管道和所述外部空气吸入口的筒形的空气调节部件，以所述入口孔比所述出口孔靠下方的方式安装所述尘埃传感器壳体。

5.如权利要求1所述的热交换换气装置，其特征在于：所述尘埃传感器设置于所述室内空气吸入口的附近，所述控制部，在由所述尘埃传感器检测出的所述悬浮颗粒的量超过规定的值时，使所述供气风机和所述排气风机的转速增加，在由所述尘埃传感器检测出的所述悬浮颗粒的量低于规定的值时，使所述供气风机和所述排气风机的转速减少。

说明书

热交换换气装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种热交换换气装置。

背景技术

[0002] 全热交换器型的热交换换气装置主要设置在办公楼和工厂，用于多台设置的空调机的节能。这样的现有的热交换换气装置根据室内空气的污染程度，自动地切换换气供冷和供暖和空气净化供冷和供暖(例如参照专利文献1)。

[0003] 以下，参照作为表示现有的热交换换气装置的概略图的图7，进行说明。换气装置101内置有送风用风扇103、加热冷却部、排气用风扇106和供气用风扇107、换气部、空气净化部、挡板110和传感器111。

[0004] 其中，送风用风扇103由送风用电机102驱动。加热冷却部具有用于将由送风用风扇103排出的风加热或冷却的冷温水盘管104。排气用风扇106和供气用风扇107由换气用电机105驱动。换气部具有对由排气用风扇106排出到屋外的空气和由供气用风扇107从屋外供气的空气(外部空气)进行热交换的全热交换器108。空气净化部包括具有集尘和除臭功能的空气净化装置109。挡板110自动切换将来自室内的回风(室内空气)引导至换气部或是引导至空气净化部。传感器111感测来自室内的回风的污染程度。

[0005] 这样热交换换气装置根据由传感器111检测出的室内空气的污染程度，切换是通过全热交换器108进行换气运转，还是通过空气净化部进行室内空气的循环运转。

[0006] 先行技术文献

[0007] 专利文献

[0008] 专利文献1：日本特开昭63-156946号公报

发明内容

[0009] 近年来，大气中的悬浮颗粒增大，要求有防止悬浮颗粒流入室内和促进向屋外排出的技术。另外，在现有的热交换换气装置中，作为传感器使用光学地检测悬浮颗粒的尘埃传感器。在这样的光学式的尘埃传感器时，热交换换气装置被设置于天花板里的情况、或为隠蔽型的情况下，存在污染的尘埃传感器的透镜的清洁非常困难的问题。

[0010] 本发明的热交换换气装置包括：设置有室内供气口、排气口、外部空气吸入口和室内吸入口的壳体；设置在壳体内部的热交换元件、供气风机和排气风机；和控制部。另外，热交换换气装置包括：具有受光部和发光部的、通过光的反射检测悬浮颗粒的尘埃传感器；和收纳尘埃传感器的传感器收纳部。而且，传感器收纳部面向形成在壳体内部的供气风路和排气风路设置，并且包括在与供气风路和排气风路的边界开闭的遮板。

[0011] 这样的热交换换气装置由于遮板进行开闭，所以仅在尘埃传感器检测供气风路和排气风路的空气时开放遮板即可。因此，尘埃传感器暴露于供气风路和排气风路的空气的时间缩短，尘埃传感器的透镜的污染得以缓解。

附图说明

[0012] 图1是表示本发明的实施方式1的热交换换气装置的概要图。

[0013] 图2是表示该热交换换气装置所使用的尘埃传感器的概要图。

[0014] 图3是表示本发明的实施方式2的热交换换气装置的概要图。

[0015] 图4是表示本发明的实施方式3的热交换换气装置的概要图。

[0016] 图5是表示该热交换换气装置所使用的空气调节部件的图。

[0017] 图6是该热交换换气装置所使用的空气调节部件的截面图。

[0018] 图7是表示现有的热交换换气装置的概略图。

具体实施方式

[0019] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0020] (实施方式1)

[0021] 图1是表示本发明的实施方式1的热交换换气装置的概要图。如图1所示，热交换换气装置1包括：壳体27、设置在壳体27的内部的热交换元件2、供气风机3及排气风机4、和控制部6。供气风机3将作为屋外的空气的外部空气A采入到室内。排气风机4将作为室内的空气的室内空气B排出到屋外。热交换元件2交换室内空气B和外部空气A的热和湿分。

[0022] 另外，壳体27包括外部空气吸入口14、室内供气口15、室内吸入口7和排气口16。这里，外部空气A从外部空气吸入口14被吸入，从室内供气口15向室内供给。室内空气B从室内吸入口7被吸入，从排气口16向屋外排出。外部空气A通过从外部空气吸入口14至室内供气口15的供气风路28。另外，室内空气B通过从室内吸入口7至排气口16的排气风路29。这样，供气风路28和排气风路29形成在壳体27的内部。

[0023] 在外部空气吸入口14与热交换元件2之间设置有净化外部空气A的屋外侧空气净化过滤器5。在室内吸入口7和热交换元件2之间设置有保护热交换元件2不被污染的预过滤器17。另外，在排气风路29的室内吸入口7的下游侧设置有检测室内空气B所含的悬浮颗粒量的尘埃传感器8a。另外，在供气风路28的外部空气吸入口14的下游侧，设置有检测外部空气A所含的悬浮颗粒量的尘埃传感器8b。尘埃传感器8a收纳于面向排气风路29的传感器收纳部9a。另外，尘埃传感器8b收纳于面向供气风路28的传感器收纳部9b。这样在热交换换气装置1设置有尘埃传感器8a、8b和传感器收纳部9a、9b。

[0024] 传感器收纳部9a、9b分别设置有与排气风路29和供气风路28的风的流动平行的入口、或者在风的流动的背面侧(可以说是风绕入的面)设置有入口。并且，在该入口分别设置有遮板10a、10b。即遮板10a、10b分别在排气风路29与供气风路28的边界开闭。在图1中，与风向平行地设置有传感器收纳部9a、传感器收纳部9b的入口。

[0025] 控制部6在室内吸入口7的附近所设置的尘埃传感器8a中所检测出的悬浮颗粒量超过规定的值时，使供气风机3和排气风机4的转速增加。而且控制部6在尘埃传感器8a中所检测出的悬浮颗粒量低于规定的值时，使供气风机3和排气风机4的转速减少。其中，悬浮颗3
粒量的规定的值被设定为例如室内的环境成为粉尘浓度35μg/m 以下(根据日本环境基本法的1天平均值的上限值)的值。但是由于根据使用环境，悬浮颗粒的粒径(重量)不同，所以控制部6中设定的规定的值根据设置场所进行调节。

[0026] 根据上述的热交换换气装置1的结构，如果供气风机3和排气风机4的转速增加，则换气风量变多。外部空气A被屋外侧空气净化过滤器5净化而被采入到室内，室内空气B被排气，所以室内的悬浮粉尘量逐渐减少。

[0027] 另外，控制部6在室内的悬浮粉尘量低于上述的规定的值时，使供气风机3和排气风机4的转速减少，换气风量变少。此外，消耗电力与换气风量成比例增减。

[0028] 这样根据本发明的实施方式1的热交换换气装置1，室内空气B的悬浮尘埃量被维持在低于预先确定的粉尘量的状态。此外，在低于预先确定的悬浮尘埃量的情况下，供气风机3和排气风机4的转速减少，换气风量变少，所以消耗电力降低。

[0029] 另外，控制部6在由尘埃传感器8b检测出的悬浮颗粒量(即，外部空气A所含的悬浮颗粒量)超过规定的值时，减少换气量、防止室内空气的污染。

[0030] 图2是表示本发明的实施方式1的热交换换气装置所使用的尘埃传感器的概要图。如图2所示，尘埃传感器8a、8b由收纳在箱形的尘埃传感器壳体20的内部的发光部21和受光部22构成。其中，发光部21发出红外线。受光部22接收从发光部21发出的红外线。

[0031] 在尘埃传感器壳体20设置有空气的入口孔24、出口孔25。在入口孔24的附近设置有发热电阻体26。通过发热电阻体26的发热，在尘埃传感器壳体20内产生上升气流。然后，产生从入口孔24流向出口孔25的空气，将尘埃传感器壳体20外的空气吸入。从发光部21发出的红外线在作为吸入到尘埃传感器壳体20内的空气中的悬浮颗粒的尘埃23进行反射。然后在受光部22接收红外线的信号，判别悬浮颗粒量、悬浮颗粒粒径。这样，尘埃传感器8a、8b通过光的反射来检测尘埃23。

[0032] 如图1所示，尘埃传感器8a、8b分别收纳于面向排气风路29的传感器收纳部9a、面向供气风路28的传感器收纳部9b。并且，遮板10a、10b，没有详细图示，与遮板10a、10b主体的旋转轴和步进电机的轴连结。并且，通过控制步进电机的旋转方向，使遮板10a、10b开闭。

[0033] 而且，控制部6使尘埃传感器8a的遮板10a、尘埃传感器8b的遮板10b间歇地开闭。例如遮板10a、10b分别每1小时开放1次、约10秒钟，在开放时通过尘埃传感器8a、8b检测悬浮颗粒量。根据由尘埃传感器8a、8b检测出的悬浮颗粒量，控制部6控制供气风机3和排气风机4的转速、即风量。例如在室内的悬浮颗粒量超过上述的规定的值的情况下，控制部6使排气风机4的风量增加而将室内的悬浮颗粒排出到屋外。或者，控制部6使供气风机3的风量增加，向室内供给新鲜的空气。此外，遮板10a、10b在1小时中分别开放1次为5秒～15秒钟即可。

[0034] 其中，粒径小于10μm的悬浮颗粒的落下慢而在空气中长时间滞留。因此，即使是相对于时间变化、悬浮颗粒量的变化少的每1小时10秒程度的取样，也会与成为与24小时连续测量得到的取样相同的倾向。

[0035] 另外，在尘埃传感器8b的附近设置有温湿度传感器18。通过温湿度传感器18，检测外部空气A的温湿度、即导入尘埃传感器8b的空气的温湿度。

[0036] 另外，在尘埃传感器8a的附近设置有温湿度传感器19。通过温湿度传感器19检测室内空气B的温湿度、即导入到尘埃传感器8a的空气的温湿度。此外，在尘埃传感器8a、8b的附近也可以不是温湿度传感器19、18，而是温度传感器。

[0037] 另外，遮板10a、10b在大部分的时间段中为关闭的状态。因此，在尘埃传感器8a、8b的温度与作为外部空气A的温度的供气风路28的温度之间产生温度差。因此在供冷时等，存在尘埃传感器8b的温度低、供气风路28的温度变高的情况。这样的情况下，温暖的空气通过与冷的尘埃传感器8b的透镜接触而变冷，有时会产生结露。为了防止该产生的结露、和由结露痕迹造成的尘埃传感器8b的误判断、或故障，进行如下操作。在由温湿度传感器18检测出的温度为0℃以下的低温时、或外部空气A中产生雾的情况下，使遮板10b保持关闭状态，不进行通过尘埃传感器8b的悬浮颗粒量的检测。

[0038] 通过该控制，尘埃传感器8a、8b在10年中仅暴露于空气中约240小时，所以向尘埃传感器8a、8b的发光部21、受光部22的透镜的污物的附着得以抑制。因此，维护间隔变长，传感器灵敏度得以长时间维持。

[0039] (实施方式2)

[0040] 在本发明的实施方式2中，对与实施方式1相同的构成要素标注相同的符号并省略说明，仅说明不同点。图3是表示本发明的实施方式2的热交换换气装置的概要图。如图3所示，旁通风路30是从室内吸入口7将热交换元件2与排气风机4之间连接的风路。

[0041] 旁通挡板31将室内空气B有选择地与热交换元件2或者旁通风路30连通。另外，在外部空气吸入口14附近设置有外部空气用的温湿度传感器18。对于上述的热交换换气装置1的结构的控制部6的动作进行说明。

[0042] (换气优先模式)

[0043] 换气优先模式在尘埃传感器8a检测到规定的悬浮颗粒量以上的值时，控制部6将旁通挡板31切换为将旁通风路30侧开放。然后，控制部6提高供气风机3和排气风机4的转速，使室内的悬浮颗粒量降低。此时，室内空气B所含的悬浮颗粒不通过热交换元件2，而直接向屋外排出。因此，在热交换元件2不会附着悬浮颗粒等，热交换效率的降低得到抑制。

[0044] (空气调节优先模式)

[0045] 在选择空气调节优先模式的情况下，即使外部空气A直接被导入屋内，也在不对居住者带来不舒适感的外部空气温度范围中，室内空气B经由旁通风路30排气。

[0046] 即，在温湿度传感器18中检测出的屋外温度为规定的温度范围、尘埃传感器8a检测出的悬浮颗粒量超过规定的值的情况下，控制部6使供气风机3和排气风机4的转速增加，并且将旁通挡板31切换为将旁通风路30侧开放。

[0047] 即使将外部空气A直接导入屋内也没有影响的温度是指在室内的空气调节设定温度附近，例如15℃到25℃的范围。在室内的空气调节设定温度附近，15℃到25℃的范围、且悬浮颗粒量超过规定的值的情况下，旁通挡板31将悬浮颗粒量多的室内空气B不通过热交换元件2而切换为向引导至排气风机4的旁通风路30流动的方向。

[0048] 这样根据本发明的实施方式2的热交换换气装置1，在热交换元件2不会附着污物，所以可以防止热交换效率的降低。此外，旁通风路30经过壳体27外，但也可以设置在壳体27内。

[0049] (实施方式3)

[0050] 在本发明的实施方式3中，对与实施方式1、2相同的构成要素标注相同的符号并省略说明，仅说明不同点。图4是表示本发明的实施方式3的热交换换气装置的概要图。如图4所示，热交换换气装置1在与室内吸入口7连接的管道41设置有筒形的空气调节部件40a。另外，在外部空气吸入口14安装有空气调节部件40b。在空气调节部件40a、40b，以入口孔24比出口孔25更靠下方的方式，分别安装有尘埃传感器8a、尘埃传感器8b的尘埃传感器壳体20。

[0051] 其中，控制部6的动作与实施方式1相同，所以省略详细的说明。图5是表示本发明的实施方式3的热交换换气装置所使用的空气调节部件的图，图6是该热交换换气装置所使用的空气调节部件的截面图。如图5、图6所示，空气调节部件40(空气调节部件40a、40b)为筒形，与图4所示的管道41、和外部空气吸入口14的转接器等嵌合。

[0052] 如图5所示，空气调节部件40具备筒形的部件主体42和箱形盒43。在筒形的部件主体42的侧壁具有通到箱形盒43的贯通孔。该贯通孔由遮板44分隔。遮板44构成为将遮板44的旋转轴和步进电机46的轴连结。而且，通过控制步进电机46的旋转方向，使遮板44开闭。

[0053] 另外，在箱形盒43内设置有包括图2所示的受光部22、发光部21和发热电阻体26的尘埃传感器8。也如图2所示，在尘埃传感器8a、8b的尘埃传感器壳体20有导入空气的入口孔24、和出口孔25。通过入口孔24的空气随着由尘埃传感器壳体20内的发热电阻体26的发热造成的上升气流从出口孔25排出。通过入口孔24的空气在从入口孔24上升到出口孔25期间，尘埃23反射来自发光部21的红外线，用受光部22接收信号，判别悬浮颗粒量、悬浮颗粒粒径。

[0054] 如图6所示，尘埃传感器8相对于部件主体42的圆筒方向、即圆筒的中心轴方向平行地设置。由此，通过部件主体42的风向和从入口孔24向着出口孔25的空气的流动方向交叉。因此，尘埃传感器壳体20内的入口孔24附近的空气的流动不易被通过部件主体42的风速影响。即，从入口孔24通过出口孔25的风速仅成为由图2的发热电阻体26的发热造成的一定速度的上升气流，所以能够判定为稳定的悬浮颗粒。

[0055] 另外，如图6所示，由于空气调节部件40为筒形，所以能够以入口孔24位于比出口孔25更靠下方的方式，连接于图4的管道41。另外，能够以入口孔24位于比出口孔25更靠下方的方式安装在外部空气吸入口14、和室内吸入口7的转接器。

[0056] 热交换换气装置1的主体根据设置位置，需要根据管道引导方向等上下颠倒设置、或壁设置。即使在这样的情况下，由于空气调节部件40为筒形，也能够如图6所示，以入口孔24位于比出口孔25更靠下方的方式安装，能够判定为省施工且稳定的悬浮颗粒。

[0057] 图4所示的控制部6将图6的空气调节部件40的遮板44每一定时间打开约数秒钟，检测悬浮颗粒量。根据由尘埃传感器8检测到的悬浮颗粒量，控制图4的供气风机3和排气风机4的转速、即风量。例如在悬浮颗粒量超过规定的值的情况下，排气风机4的风量被提高，室内的悬浮颗粒被排出到屋外。或者供气风机3的风量被提高，由屋外侧空气净化过滤器5除去的新鲜空气被供给到室内。

[0058] 产业上的利用可能性

[0059] 本发明能够适用于家庭用的热交换型换气扇、和建筑物等的热交换型换气装置。

[0060] 附图符号说明

[0061] 1 热交换换气装置

[0062] 2 热交换元件

[0063] 3 供气风机

[0064] 4 排气风机

[0065] 5 屋外侧空气净化过滤器

[0066] 6 控制部

[0067] 7 室内吸入口

[0068] 8、8a、8b 尘埃传感器

[0069] 9a、9b 传感器收纳部

[0070] 10a、10b 遮板

[0071] 11、23 尘埃

[0072] 14 外部空气吸入口

[0073] 15 室内供气口

[0074] 16 排气口

[0075] 17 预过滤器

[0076] 18、19 温湿度传感器

[0077] 20 尘埃传感器壳体

[0078] 21 发光部

[0079] 22 受光部

[0080] 24 入口孔

[0081] 25 出口孔

[0082] 26 发热电阻体

[0083] 27 壳体

[0084] 28 供气风路

[0085] 29 排气风路

[0086] 30 旁通风路

[0087] 31 旁通挡板

[0088] 40、40a、40b 空气调节部件

[0089] 41 管道

[0090] 42 部件主体

[0091] 43 箱形盒

[0092] 44 遮板

[0093] 46 步进电机