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WO2019107162A1 - 空気浄化装置および空気浄化装置を備えた熱交換形換気装置 - Google Patents

空気浄化装置および空気浄化装置を備えた熱交換形換気装置 Download PDF

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Publication number
WO2019107162A1
WO2019107162A1 PCT/JP2018/042218 JP2018042218W WO2019107162A1 WO 2019107162 A1 WO2019107162 A1 WO 2019107162A1 JP 2018042218 W JP2018042218 W JP 2018042218W WO 2019107162 A1 WO2019107162 A1 WO 2019107162A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
heat exchange
tvoc
indoor
circulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/042218
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真璃子 杉山
大輔 橋野
訓 藤本
健太 種治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017229828A external-priority patent/JP6982727B2/ja
Priority claimed from JP2018031451A external-priority patent/JP7153833B2/ja
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of WO2019107162A1 publication Critical patent/WO2019107162A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/003—Ventilation in combination with air cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems

Definitions

  • the present invention relates to air flow control of an air purification device or a heat exchange type ventilation device.
  • the heat exchange ventilator 101 includes a main body 101 a, an air supply fan 106, an exhaust fan 107, a heat exchange element 108, a carbon dioxide (CO 2) sensor 109, and a first temperature sensor 110. , A second temperature sensor 111, and an exhaust damper 112.
  • the main body 101 a has an outdoor suction port 102, an indoor air supply port 103, an indoor suction port 104, and an outdoor exhaust port 105.
  • the air supply fan 106 generates an air supply flow in the heat exchange air flow path X.
  • the exhaust fan 107 generates an exhaust flow in the heat exchange exhaust air path Y.
  • the heat exchange air supply path X is an air path which takes in outdoor air from the outdoor suction port 102 and supplies the air from the heat exchange indoor air inlet 116 from the heat exchange outdoor air inlet 115 to the room from the indoor air supply port 103.
  • the heat exchange exhaust air passage Y is an air passage which takes in the indoor air from the indoor suction port 104 and exhausts the heat from the outdoor heat exchange port 105 from the heat exchange indoor air suction port 117 through the outdoor air exhaust port 105 to the outside.
  • the bypass exhaust air path Z is an air path for exhausting air sucked from the indoor suction port 104 directly from the outdoor exhaust port 105 without passing through the heat exchange element 108.
  • the conventional air purification device performs control by focusing attention only on the concentration of CO 2 in indoor air quality, so there is a problem that control can not be performed according to the concentration of toxic volatile substances contained in the indoor air quality.
  • An object of the present invention is to provide an air purifier capable of performing a circulating operation to reduce toxic volatile substances contained in indoor air quality according to the concentration of toxic volatile substances measured.
  • the air purification device takes in outdoor air from an outdoor suction port, a main body having an outdoor suction port, an indoor air supply port, an indoor suction port, and an outdoor exhaust port, and an outdoor air inlet.
  • An air flow path for supplying air an exhaust air path for taking in indoor air from an indoor suction port and exhausting air from the outdoor exhaust port, an air supply fan for generating an air supply flow in the air supply air path, an air supply air path and an exhaust air
  • a circulation opening provided between the air passage and a circulation damper provided at the circulation opening, and a room air taken in from the indoor suction opening is circulated from the indoor air supply opening to the room through the circulation opening.
  • An air passage a removal filter for removing toxic volatiles passing through the indoor air inlet, a TVOC sensor for detecting the concentration of total volatile organic compounds (TVOC) in the air passing through the indoor air inlet, an air supply fan and circulation Control unit that controls the damper , Comprising a.
  • the TVOC concentration detected by the TVOC sensor TVOC x when the first predetermined concentration and V a, the control unit, if the "TVOC x> V a" air circulation duct by the circulation damper in the open state In the case of “TVOC x ⁇ V a ”, the circulation damper is closed.
  • the concentration of toxic volatile substances contained in indoor air quality can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic view of an air path showing a normal ventilation operation of the air purification device of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of an air passage showing the circulation operation of the air purification device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing control of the air purification device.
  • FIG. 4 is a schematic view of an air passage showing a heat exchange air operation of the heat exchange air device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view of an air path showing a normal ventilation operation of the heat exchange system.
  • FIG. 6 is a schematic view of an air passage showing the circulation operation of the heat exchange air-conditioning device.
  • FIG. 7 is a flow chart showing control of the heat exchange system.
  • FIG. 1 is a schematic view of an air path showing a normal ventilation operation of the air purification device of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of an air passage showing the circulation operation of the air purification device.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 8 is a schematic view of an air passage showing a modification of the circulation operation of the heat exchange air-conditioning device.
  • FIG. 9 is a schematic block diagram of the prior art.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a heat exchange system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a ventilating air passage of the same heat exchange system.
  • FIG. 12 is a diagram showing a circulation air passage of the heat exchange air-conditioning device.
  • FIG. 13 is a flowchart for determining the operating state of the same heat-exchanged air device.
  • the air purification device takes in outdoor air from an outdoor suction port, a main body having an outdoor suction port, an indoor air supply port, an indoor suction port, and an outdoor exhaust port, and an outdoor air inlet.
  • An air flow path for supplying air an exhaust air path for taking in indoor air from an indoor suction port and exhausting air from the outdoor exhaust port, an air supply fan for generating an air supply flow in the air supply air path, an air supply air path and an exhaust air
  • a circulation opening provided between the air passage and a circulation damper provided at the circulation opening, and a room air taken in from the indoor suction opening is circulated from the indoor air supply opening to the room through the circulation opening.
  • An air passage An air passage, a removal filter for removing toxic volatile substances passing through the indoor air inlet, a TVOC sensor for detecting the concentration of TVOC in air passing through the indoor air inlet, a controller for controlling the air supply fan and the circulation damper And.
  • the TVOC concentration detected by the TVOC sensor TVOC x when the first predetermined concentration and V a, the control unit, if the "TVOC x> V a" air circulation duct by the circulation damper in the open state In the case of “TVOC x ⁇ V a ”, the circulation damper is in the closed state.
  • the present invention measures the concentration of the toxic volatile substance contained in the indoor air quality by the TVOC sensor, and according to the concentration of the toxic volatile substance, the toxicity contained in the indoor air quality It is possible to carry out circulation operation to reduce volatile substances.
  • the control unit when a second predetermined concentration satisfying V a> V b and V b, if the detected TVOC concentrations by TVOC sensor "TVOC x> V a ', to form the air circulation duct
  • the circulation damper is kept open, and if “TVOC x VOC V b ”, the circulation is continued.
  • the damper may be closed.
  • the present invention can control the operation of circulation operation according to the concentration of TVOC detected by the TVOC sensor.
  • the control unit when a third predetermined concentration satisfying V b> V c and V c, the circulation damper open state when the concentration of the detected TVOC by TVOC sensor "TVOC x ⁇ V b '
  • the circulation damper After the maintenance, if the concentration of TVOC detected by the TVOC sensor is “TVOC x V V c ”, the circulation damper remains open, and the concentration of TVOC detected by the TVOC sensor is “TVOC x ⁇ V In the case of c ′ ′, the circulation damper may be closed.
  • the present invention can continue the circulation operation until the concentration of the indoor TVOC is sufficiently reduced.
  • an air purification device an exhaust fan for generating an exhaust flow in the exhaust air passage, a heat exchange element provided in the main body, a first damper provided in the supply air passage or the exhaust air passage, an indoor suction port
  • the heat exchange ventilator having a first temperature sensor for detecting the temperature of air passing through the second air passage and a second temperature sensor for detecting the temperature of air passing through the outdoor suction port
  • the heat exchange air mode is And the exhaust air passage passes through the heat exchange element, and the normal ventilation mode is such that at least one of the air supply air passage and the exhaust air passage does not pass through the heat exchange element, and the heat exchange air mode and the ordinary ventilation mode are switched, the room temperature detected by the first temperature sensor T i, second outdoor temperature detected by the temperature sensor T o, when the first predetermined temperature and T a, the TVOC detected by TVOC sensor Degree is in after the circulation damper in the closed state when the "TVOC x ⁇ V b", the control unit, when the difference between the indoor temperature T i and the outdoor temperature T a
  • the present invention can select heat exchange air operation or normal ventilation operation according to the temperature difference inside and outside the room. Therefore, the present invention can perform driving with enhanced comfort.
  • the control unit selects the heat exchange air mode when the difference between the indoor temperature T i and the outdoor temperature T o is larger than the first predetermined temperature T a and the indoor temperature T If the difference between the i and the outdoor temperature T o is less than the first predetermined temperature T a selected normal ventilation mode, the control unit, TVOC concentrations detected by TVOC sensor after selecting the common ventilation mode is "TVOC x In the case of VV d ", the air volumes of the air supply fan and the exhaust fan may be increased.
  • the present invention can accelerate the reduction of the concentration of toxic volatile substances contained in the indoor TVOC.
  • Embodiment 1 The air purification device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • FIGS. 1 and 2 are plan views of the air purification device 1 of the first embodiment, and show the configuration of the main parts of the air purification device 1.
  • the air purification device 1 has a main body 1 a which is, for example, in the shape of a rectangular parallelepiped.
  • the main body 1a has an outdoor suction port 2 for suctioning outdoor air, an indoor air supply port 3 for supplying air indoors, an indoor suction port 4 for suctioning indoor air, and an outdoor exhaust port 5 for discharging air to outdoor Have.
  • the outdoor suction port 2 and the outdoor exhaust port 5 are provided, for example, on the outdoor side surface 12 of the main body 1a.
  • the indoor air supply port 3 and the indoor suction port 4 are provided, for example, on the indoor side surface 13 of the main body 1 a.
  • the outdoor suction port 2 and the indoor air supply port 3 communicate with each other through the air supply path A, and the air supply path 6 is provided with an air supply fan 6.
  • the indoor suction port 4 and the outdoor exhaust port 5 communicate with each other through an exhaust air passage B, and an exhaust fan 7 is provided in the exhaust air passage B.
  • the air flow generated by the air supply fan 6 is supplied to the room by the outdoor air sucked from the outdoor air suction port 2 being blown out from the indoor air supply port 3 through the air supply air passage A.
  • the air supply path A is provided with a removal filter 8 for removing toxic volatile substances, so that the toxic volatile substances contained in the air can be cleaned and then supplied from the indoor air inlet 3.
  • the removal filter 8 is, for example, a filter that removes toxic volatile substances such as activated carbon.
  • TVOC includes toxic volatile substances and nontoxic volatile substances.
  • TVOC is a generic term for Total Volatile Organic Compounds.
  • the toxic volatile substances are, for example, volatile substances that can be removed by the removal filter 8 such as toluene and formaldehyde.
  • the nontoxic volatile substances are volatile substances that can not be removed by the removal filter 8, such as hydrogen.
  • the exhaust flow generated by the exhaust fan 7 is discharged to the outside by blowing out the indoor air sucked from the indoor suction port 4 from the outdoor exhaust port 5 through the exhaust air passage B.
  • An exhaust air passage B is provided with a TVOC sensor 9 for measuring the indoor TVOC concentration.
  • a circulation damper 10 for switching between the ventilation operation and the circulation operation is provided between the supply air passage A and the exhaust air passage B.
  • the circulation damper 10 operates at a position where the supply air passage A and the exhaust air passage B are shut off to form the supply air passage A and the exhaust air passage B. .
  • the circulation opening 15 shown in FIG. 2 is closed by the circulation damper 10.
  • the circulation damper 10 When the circulation operation is performed, as shown in FIG. 2, the circulation damper 10 is operated and the circulation opening 15 is opened, so that the circulation air passage C is formed between the exhaust air passage B and the supply air passage A. Form.
  • An EA damper (exhaust damper) 11 capable of opening and closing the outdoor exhaust port 5 is provided in the vicinity of the outdoor exhaust port 5.
  • the exhaust air passage B is formed by operating the EA damper 11 at a position where the outdoor exhaust port 5 is opened.
  • the circulation air path C can be formed by operating the EA damper 11 at a position at which the outdoor exhaust port 5 is closed.
  • the control unit 14 disposed, for example, on the side surface of the main body 1 a controls the circulation damper 10, the EA damper 11, the air supply fan 6, and the exhaust fan 7 based on the signal from the TVOC sensor 9.
  • the conventional air purifier controls the operation switching only on the basis of the indoor CO 2 concentration, so that there is a problem that an appropriate operation can not be selected when the concentration of TVOC whose source is different from that of CO 2 becomes high. For example, if it is a time zone during which people are absent, such as nighttime, the CO2 concentration in the room decreases, so that the conventional air purification device that performs operation control based on the CO2 concentration works to weaken the operation. However, since the TVOC as a toxic volatile substance generated from furniture or the like is generated even at night, if the operation of the air purifier is weakened, the concentration of the TVOC is increased at night.
  • the present embodiment solves this problem, and the concentration of TVOC as a toxic volatile substance is reduced by controlling the circulation damper 10 and the EA damper 11 using the TVOC sensor 9 for detecting the indoor TVOC concentration. Problems can be solved by performing driving.
  • Toxic volatiles can be removed by the removal filter 8 and non-toxic volatiles can not be removed by the removal filter 8.
  • the control unit 14 controls the circulation damper 10 to form the circulation air passage C, and thereby the indoor air sucked from the indoor suction port 4 through the removal filter 8.
  • the air is supplied from the indoor air supply port 3.
  • the control unit 14 can perform appropriate operation control by determining the toxicity of the TVOC present in the room based on the change in the indoor TVOC concentration.
  • the concentration of TVOC decreases due to the circulation operation, it can be seen that the TVOC in the room contains a large amount of toluene which is a toxic volatile substance. Thereafter, by performing the circulation operation, the toxic volatile substances can be removed at an early stage by the removal filter 8.
  • the concentration of TVOC does not decrease due to the circulation operation, it can be seen that the TVOC in the room contains a large amount of hydrogen which is a nontoxic volatile substance. After that, the concentration of TVOC can be reduced by performing ventilation operation. In addition, not only the concentration of TVOC but also the concentration of CO 2 can be lowered by performing the ventilation operation.
  • Hydrogen is one of the components released by humans. Since the concentration of hydrogen in the room can not be reduced by circulation operation, it is necessary to perform ventilation operation. Also, when a rise in hydrogen concentration is detected, it can be estimated that there is a person in the room.
  • First specific concentration V a1 the second specific concentration V b1
  • the third specific concentration V c1 is an arbitrary constant satisfying the relationship V a1> V b1> V c1 .
  • step S01 the control unit 14 reads the measured value of the TVOC sensor 9 in the operating state of the air purification device 1.
  • step S02 the control unit 14 compares the read measurement value of the TVOC sensor 9 with the first predetermined concentration Va1 .
  • TVOC sensor 9 TVOC x If a room TVOC concentration measured by TVOC sensor 9 TVOC x is less than the first predetermined concentration V a1, it is determined that there is no need to lower the room TVOC concentration, if TVOC x is higher than the first predetermined concentration V a1 It is judged that the indoor TVOC concentration needs to be lowered.
  • control unit 14 When TVOC x ⁇ V a1 where the concentration of TVOC is less than an arbitrary threshold value, the control unit 14 continues the ventilation operation at the initial stage continuously.
  • the control unit 14 determines that the indoor TVOC concentration is high, in step S03 is switched to the circulation operation, low TVOC x is than the second predetermined concentration V b1 by continuing circulation operation a predetermined time (e.g., 5 to 30 minutes) In this case, it is determined that the indoor TVOC contains a large amount of toxic volatile substances that can be removed by the removal filter 8. Then, the control unit 14 determines that the circulation operation is effective, and continues the circulation operation.
  • a predetermined time e.g., 5 to 30 minutes
  • control unit 14 if not TVOCx be continued circulation operation a predetermined time (e.g., 5 to 30 minutes) is less than the second predetermined concentration V b1, can not be in the room TVOC be removed by removal filter 8 It is judged that a large amount of non-toxic volatile material is contained. Then, the control unit 14 determines that the ventilation operation is more suitable than the circulation operation, and performs control to operate the circulation damper 10 and the EA damper 11 and to switch to the ventilation operation at the initial time.
  • a predetermined time e.g., 5 to 30 minutes
  • step S04 in the state of TVOC x is the third specific concentration V c1 or in a TVOC x ⁇ V c1 allowed to continue circulation operation, ventilation operation of the initial stage is when filled with TVOC x ⁇ V c1 Control to switch to
  • control unit 14 switches the operation to the circulation operation when the indoor TVOC concentration increases, and determines whether the indoor TVOC can be purified by the removal filter 8 or not. Furthermore, the control unit 14 can select a more appropriate operation by switching based on the determination result. Therefore, the present invention can perform control to keep the concentration of toxic volatile substances contained in the indoor TVOC low.
  • FIG. 4 to 6 are plan views of the heat exchange type ventilator 20 of the second embodiment, and show the configuration of the main part of the heat exchange type ventilator 20.
  • FIG. 4 to 6 are plan views of the heat exchange type ventilator 20 of the second embodiment, and show the configuration of the main part of the heat exchange type ventilator 20.
  • the heat exchange type ventilation device 20 includes the same shape and configuration as the air purification device 1 of the first embodiment.
  • FIG. 4 the same components as in FIG. 1 and FIG. 2 will be assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted.
  • the heat exchange ventilator 20 has a main body 20 a similar to the main body 1 a.
  • the heat exchange element 21 is provided in the main body 20a.
  • the heat exchange element 21 is disposed at a position where the air supply path (heat exchange air supply path D) and the exhaust air path (heat exchange exhaust air path E) intersect.
  • the heat exchange air supply path D outdoor air is sucked from the heat exchange outdoor suction port 25 and is supplied from the heat exchange indoor air supply port 26.
  • the heat exchange exhaust air passage E indoor air is sucked from the heat exchange chamber suction port 27 and exhausted from the heat exchange outdoor exhaust port 28.
  • a first temperature sensor 22 for detecting the temperature of the indoor air is provided near the indoor suction port 4, and a second temperature sensor 23 for detecting the temperature of the outdoor air is provided near the outdoor suction port 2.
  • An exhaust air damper 24 is provided in the exhaust air path to switch between heat exchange operation and exhaust operation.
  • the exhaust damper 24 is operated at a position where the exhaust air passage is shut off so that the indoor air sucked from the indoor suction port 4 always passes through the heat exchange element 21. Do. With this configuration, the heat exchange exhaust air passage E can be formed.
  • the indoor air sucked from the indoor suction port 4 does not pass through the heat exchange element 21 and flows into the air supply air passage through the circulation opening 15 to supply indoor air. It is possible to form a circulation air passage C1 which is supplied to the room from the port 3.
  • the exhaust damper 24 is operated to close the suction port 27 in the heat exchange chamber, and the circulation damper 10 is operated to open the circulation opening 15.
  • the control unit 14 controls the circulation damper 10, the EA damper 11, the exhaust damper 24, the air supply fan 6, and the exhaust fan 7 based on the signals from the TVOC sensor 9, the first temperature sensor 22, and the second temperature sensor 23. Do.
  • S in FIG. 7 means a step.
  • V a (V a2), the second specific concentration V b (V b2), the third specific concentration V c (V c2), the fourth predetermined concentration V d (V d1, V d2 ), the fifth predetermined
  • the concentration V e (V e1 , V e2 , V e3 , V e4 ) is an arbitrary constant.
  • V a2 > V b2 > V c2 is satisfied.
  • V d may be the same value or a different value compared to V b .
  • the relationship of V d1 > V e1 , V d1 > V e2 , V d2 > V e3 , and V d2 > V e4 is satisfied.
  • the room temperature detected by the first temperature sensor 22 be T i
  • the outside temperature detected by the second temperature sensor 23 be T o
  • the first predetermined temperature, which is a constant be T a .
  • step S10 the control unit 14 reads the measurement values of the TVOC sensor 9, the first temperature sensor 22, and the second temperature sensor 23.
  • step S11 in the case of TVOC x ⁇ V a2 where the concentration of TVOC is less than an arbitrary threshold value, the heat exchange air weak operation which is the operation at the initial stage is continued.
  • the concentration of TVOC of any larger than the threshold TVOC x> V a2 if the concentration of TVOC of any larger than the threshold TVOC x> V a2, and circulating damper 10 and the EA damper 11 switches the exhaust damper 24, by forming the air circulation duct C1, it switched to circulation operation.
  • step S12 in which the control unit 14 determines that the indoor TVOC concentration is high and switches to the circulation operation, the circulation operation is continued for a predetermined period of time (for example, 5 minutes to 30 minutes) to set the second predetermined concentration V for TVOC x .
  • a predetermined period of time for example, 5 minutes to 30 minutes
  • the room TVOC determines that contains many toxic volatile substances which can be removed by removing the filter 8. Then, the control unit 14 determines that the circulation operation is effective, and continues the circulation operation.
  • control unit 14 determines that the ventilation operation is more suitable than the circulation operation.
  • step S13 in order to determine which of the normal ventilation operation and the heat exchange air operation is appropriate, the control unit 14 calculates a temperature difference between the indoor temperature T i and the outdoor temperature T o to determine any predetermined one. It is compared with a threshold value T a. And, when the temperature difference
  • the control unit 14 determines that the heat exchange air operation is more appropriate than the normal ventilation operation. Then, the control unit 14 operates the EA damper 11, the circulation damper 10, and the exhaust damper 24 to form the heat exchange air supply path D and the heat exchange exhaust air path E, thereby switching to the heat exchange air operation and proceeding to step S15. .
  • step S14 after the bypass exhaust air path F and the heat exchange air supply path D are formed in the case of
  • TVOC x is less than or equal to an arbitrary threshold value V d1 If TVOC x ⁇ V d1 , the weak operation of the normal ventilation operation is continued, and the process proceeds to step S17.
  • step S15 when
  • step S20 switching to the strong operation mode from the weak driving heat exchange ventilation is performed.
  • step S16 if the TVOC x ⁇ V b2, the control unit 14 continues the circulation operation, after a predetermined time has elapsed, if the TVOC x ⁇ V c2 TVOC x is V c2 or higher is any threshold Continue the circulation operation further.
  • step S17 if the TVOC x ⁇ V d1, the control unit 14 continues the ventilation weak operation, after a predetermined time has elapsed, TVOC x is TVOC x ⁇ V e1 is V e1 than a given threshold If, continue the ventilation weak operation further.
  • control unit 14 runs the EA damper 11 and the circulating damper 10, a heat ⁇ air path D heat exchange The exhaust air passage E is formed, and the operation is switched to the heat exchange air weak operation which is the initial state.
  • step S18 if the TVOC x> V d1, the control unit 14 switches the strong operation from the weak driving an ordinary ventilation operation, after a predetermined time has elapsed, TVOC x TVOC x is V e2 than a given threshold If VV e2 , the strong ventilation operation is further continued.
  • control unit 14 runs the EA damper 11 and the circulating damper 10, heat ⁇ air path D and heat The exchange exhaust air path E is formed, and the operation is switched to the heat exchange air weak operation which is the initial state.
  • step S19 if the TVOC x ⁇ V d2, the control unit 14 continues the heat exchange timid operation, after a predetermined time has elapsed, TVOC x ⁇ V e3 TVOC x is V e3 than a given threshold In the case of, the heat exchange air weak operation is continued further.
  • the control unit 14 to continue the heat exchange timid operation, returns to the initial state of the heat-exchanging ventilation device.
  • step S20 when TVOC x > V d2 , the control unit 14 switches the heat exchange operation from the weak operation to the strong operation, and after a certain period of time, TVOC x is a TVOC with an arbitrary threshold value Ve 4 or more. If VV e4 , the heat exchange operation is further continued.
  • control unit 14 switches to the weak operation from the strong operating heat exchange ventilation is performed, the initial heat-exchanging ventilation device Return to the state.
  • control unit 14 switches the operation to the circulation operation when the indoor TVOC concentration increases, and further switches the operation depending on whether the VOC substance that can be purified by the removal filter 8 is included, thereby performing more appropriate operation. It is possible to choose. In addition, when an appropriate effect can not be obtained in weak operation, the control unit 14 can maintain indoor air quality more reliably by performing ventilation in strong operation by further increasing the number of rotations of the motor. In addition to the concentration of TVOC, control can be performed to keep the indoor CO2 concentration low as well.
  • weak operation is to operate at 50% or less of rotation speed at full rotation of the motor
  • strong operation is to operate at 100% or 80% or more at full rotation of the motor. means.
  • the exhaust fan 7 is provided in FIGS. 1 and 2, the exhaust fan 7 may not be provided. In this case, although the pressure in the room tends to be positive by the air supply fan 6, the air in the room is naturally exhausted from the gap of the exhaust air passage B or the like when the pressure in the room is positive.
  • the circulation damper 10 and the circulation opening 15 are provided in the vicinity of the exhaust fan 7, their arrangement is not limited to the position of FIG.
  • the circulation damper 10 and the circulation opening 15 may be provided in the vicinity of the air supply fan 6.
  • the circulation air passage C2 can be formed by switching the states of the circulation damper 10 and the exhaust damper 24 as shown in FIG.
  • a first temperature sensor 22 second temperature sensor 23 by detecting the outdoor temperature T o by the second temperature sensor 23 without providing the first temperature sensor 22, also perform the same control It is possible.
  • step S13 out of ordinary ventilation operation if the outdoor temperature T o is within a predetermined range, it is also possible to perform the heat exchange ventilation is performed when the outdoor temperature T o exceeds a predetermined range or below .
  • the bypass exhaust air passage F is formed in FIG. 5, the normal ventilation operation can be performed even if the bypass air supply passage (not shown) is formed without forming the bypass exhaust air passage F.
  • the exhaust air passage is only the heat exchange exhaust air passage E.
  • the heat exchange exhaust air passage E is formed as a wall to which the exhaust damper 24 of FIG. 4 is fixed.
  • an air supply damper (not shown) is provided in the vicinity of the suction port 25 outside the heat exchange chamber.
  • a communication opening (not shown) is provided to connect the heat exchange outdoor suction port 25 side and the heat exchange indoor air supply port 26 side.
  • the air purification device concerning the present invention was explained based on an embodiment, the present invention is not limited to an embodiment. Without departing from the spirit of the present invention, various modifications that may occur to those skilled in the art may be made to the present embodiment, or a form constructed by combining components in different embodiments is also included in the scope of the present invention. .
  • the heat exchange ventilator converts the concentration of carbon dioxide from the signal from the CO2 sensor, and controls the blowing based on the converted concentration of carbon dioxide.
  • the third embodiment of the present invention means for detecting the concentration of particulates outside the room and the temperature outside the room are provided, and even if the concentration of carbon dioxide in the room is high, the concentration of particulates outside the room is low.
  • the pressure loss due to heat exchange element is avoided by providing a ventilation air path that directly takes in the outside air without heat exchange operation, and it is possible to An object of the present invention is to provide a heat exchange ventilator capable of reducing carbon concentration.
  • the heat exchange type ventilation device of the third embodiment takes in the air outside from the outdoor suction port and supplies the air from the indoor air supply port into the room, and the indoor from the indoor suction port.
  • the first removal filter that removes particulates from the air the second removal filter that removes particulates from the air passing through the indoor air supply port, the first particulate concentration detection unit that detects the particulate concentration in the room, and the particulate concentration outside the room
  • the air supply air path is a heat exchange air path that supplies outdoor air to the indoor air supply port via a heat exchange element for heat exchange with air passing through the exhaust air path, and air outside the air without using the heat exchange element. And a circulating air path for supplying the indoor air taken in from the indoor suction port into the room from the indoor air inlet.
  • the heat exchange type ventilator further includes a first switching unit that switches between the heat exchange air passage and the ventilation air passage, a second switching unit that switches between the exhaust air passage and the circulation air passage, a first switching unit, and a second switching unit. And a control unit that controls the air supply fan and the exhaust fan.
  • control unit controls the first switching unit based on the information obtained from the first particle concentration detecting unit, the second particle concentration detecting unit, the carbon dioxide concentration detecting unit, the first temperature detecting unit, and the second temperature detecting unit.
  • indoor carbon dioxide concentration, indoor particulate concentration, outdoor particulate concentration, indoor temperature, outdoor temperature are judged comprehensively, and heat exchange operation, ventilation operation, circulation operation according to the situation Energy saving and optimal ventilation operation can be performed by selecting one of them.
  • the carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide concentration detecting unit is higher than a predetermined value, and the particle concentration detected by the second particle concentration detecting unit is a predetermined value. If lower, the control unit may control the switching unit to perform the normal ventilation operation.
  • the pressure loss of the heat exchange element can be obtained by directly taking in the outside air without passing through the heat exchange element. It is possible to reduce the axial power by the minute and realize energy saving, to discharge the indoor air and to take the outdoor air into the room.
  • the control unit when the carbon dioxide concentration by the carbon dioxide concentration detection unit is lower than a predetermined value and the temperature difference between the indoor temperature and the outdoor temperature is larger than the predetermined value, the control unit , Circulation operation may be performed.
  • the exhaust flow generation unit may be stopped during the ventilation operation and the circulation operation.
  • the axial power of the exhaust flow generation unit can be reduced during the ventilation operation and the circulation operation, and energy saving can be realized.
  • the heat exchange type device detects the concentration of carbon dioxide in the room and the concentration of fine particles in the outdoor and the temperature outside the room, and the concentration of fine particles in the outdoor is low even when the concentration of carbon dioxide in the room is high. If the temperature inside and outside the room is suitable for ventilation, energy saving can be realized by reducing the axial power for the pressure loss of the heat exchange element by directly introducing the outside air without passing through the heat exchange element.
  • the heat exchange type ventilation device 100 has a rectangular parallelepiped shape, and has an outdoor suction port 200 for sucking outdoor air and an outdoor exhaust port 500 for exhausting the outdoor air on the outdoor side 1900 (left side in FIG. 10).
  • the heat exchange type ventilation device 100 has, on the indoor side surface 2000 (right side in FIG. 10), an indoor air supply port 300 for supplying air into the room, and an indoor suction port 400 for sucking the indoor air.
  • the outdoor suction port 200 and the indoor air supply port 300 communicate with each other via the air supply path AA, and an air supply fan 600 for generating an air supply flow is provided in the vicinity of the indoor air supply port 300 of the air supply path AA. ing.
  • the indoor suction port 400 and the outdoor exhaust port 500 communicate with each other through the exhaust air passage BB.
  • the exhaust fan 700 is provided in the vicinity of the outdoor exhaust port 500 of the exhaust air passage BB.
  • the air flow generated by the air supply fan 600 sends the outside air sucked from the outdoor air suction port 200 into the room through the air supply air path 300 through the air supply air passage AA.
  • the first particulate removal filter 800 is provided between the suction port 2100 outside the heat exchange element of the heat exchange element 900 and the outdoor suction port 200 in order to prevent the heat exchange element 900 from being clogged by the fine particles of the drawn outside air. There is.
  • the first particulate removal filter 800 may be used so long as the heat exchange element 900 is not clogged, as long as it can collect particles larger than the size of the element of the heat exchange element 900.
  • the second particulate removal filter 1000 removes the fine particulates of the fine particles that have passed through the first particulate removal filter 800 and the heat exchange element 900, so the heat exchange chamber air inlet 2200 and the indoor air inlet 300 of the heat exchange element 900. It is placed between. Then, the first particles removing filter 800 and the second particles removing filter 1000 remove the particles such as PM 2.5 and pollen, and the air is supplied into the room.
  • the exhaust flow generated by the exhaust fan 700 exhausts the indoor air sucked from the indoor suction port 400 to the outside from the outdoor exhaust port 500 through the heat exchange element 900.
  • the heat exchange element 900 is disposed at a position where the supply air path AA and the exhaust air path BB intersect, and in the supply air path AA, the outdoor air is sucked from the suction port 2100 outside the heat exchange room, and the air is supplied from the heat exchange room air supply port 2200 In the exhaust air passage BB, indoor air is sucked from the heat exchange chamber suction port 2300 and exhausted from the heat exchange outdoor exhaust port 2400.
  • the air supply air path AA has a linear shape of the outdoor suction port 200 to the first particulate removal filter 800 to the heat exchange outdoor suction port 2100 to the heat exchange indoor air supply port 2200 to the second particulate removal filter 1000 to the indoor air supply port 300.
  • the exhaust air passage BB forms a linear air passage such as the indoor suction port 400 to the heat exchange chamber suction port 2300 to the heat exchange outdoor air outlet 2400 to the outdoor air discharge port 500.
  • the heat exchange element 900 has a function of recovering the exhaust heat from the exhaust stream and applying the heat to the charge air stream.
  • the heat exchange element 900 is constituted by a plurality of heat transfer plates stacked at predetermined intervals.
  • the heat transfer plate has gas shielding properties and moisture permeability, and heat is exchanged and moisture is exchanged through the heat transfer plate while ventilating by alternately flowing indoor air and outdoor air between the heat transfer plates. It is configured to be able to exchange the
  • the air supply passage AA and the exhaust air passage BB are alternately stacked on both sides of the heat transfer plate, thereby providing the air supply flow and the exhaust flow. It is possible to perform heat exchange without crossing each other.
  • the heat exchange type ventilator 100 further includes a carbon dioxide concentration detection sensor 1100, a particle concentration detection sensor 1200, and a temperature detection sensor 1300 for detecting the concentration of carbon dioxide and particles in the room and the temperature.
  • the carbon dioxide concentration detection sensor 1100, the particulate concentration detection sensor 1200, and the temperature detection sensor 1300 are disposed in the vicinity of the indoor suction port 400 of the exhaust air passage BB in order to accurately measure.
  • a particle concentration detection sensor 1400 for detecting the concentration of particles outside the room and a temperature detection sensor 1500 for detecting the temperature outside the room are disposed in the vicinity of the outdoor suction port 200 of the air supply passage AA in order to accurately detect it.
  • the carbon dioxide concentration detection sensor 1100, the particulate concentration detection sensor 1200, and the particulate concentration detection sensor 1400 use an optical lens inside the sensor. Therefore, in order to prevent the optical lens of each sensor from being soiled by dust, each sensor is disposed at a place where contact with the air flow passing through the air path is small and concentration of air passing through the air path can be appropriately detected. It is preferable to do.
  • a ventilation damper 1600 and a circulation damper 1700 for switching the air supply path are provided inside the heat exchange type ventilator 100.
  • the ventilation damper 1600 is an openable / closable partition having a fulcrum at the end of the suction port 2100 outside the heat exchange element on the side of the air supply path AA of the heat exchange element 900.
  • the outdoor suction port 2100 By opening and closing the outdoor suction port 2100, the inflow of the outside air to the heat exchange element 900 is controlled.
  • the outside air is sucked from the outdoor suction port 200 by the air supply fan 600, passes through the first particulate removal filter 800, and then passes through the heat exchange element 900 through the suction port 2100 outside the heat exchange chamber. Thereafter, the outside air passes through the second particulate removal filter 1000 and is supplied into the room from the indoor air supply port 300. With this configuration, the outside air is cleaned and supplied into the room.
  • the ventilation operation is performed in which the outside air is supplied to the room without the heat exchange element 900.
  • the ventilation damper 1600 moves to the side closing the suction port 2100 outside the heat exchanger.
  • the first air supply path CC bypassing the heat exchange element 900 is formed. Further, by forming the first air supply path CC, the ventilation air path DD, which is a linear air path from the outdoor suction port 200 to the indoor air supply port 300, is formed.
  • outside air is sucked from the outdoor suction port 200 by the air supply fan 600 and passes through the first air supply air path CC without flowing into the suction port 2100 outside the heat exchanger.
  • the air is supplied into the room from the indoor air supply port 300 through the particulate removal filter 1000.
  • the ventilation damper 1600 performs a heat exchange operation in which air supply and discharge are performed in the air supply path AA and the exhaust air path BB, and a ventilation operation in which outside air is supplied directly into the room through the first air supply path CC and the ventilation air path DD. Switch.
  • the circulation damper 1700 is an openable / closable partition having a fulcrum at the end of the heat exchange chamber air inlet 2200 as shown in FIG. 10, and by opening and closing the heat exchange chamber air inlet 2200 by the circulation damper 1700, The inflow of the outside air from the heat exchange element 900 is adjusted.
  • the circulation damper 1700 moves to the side closing the second air supply path EE (see FIG. 12) bypassing the heat exchange element 900, whereby the air supply path AA and the exhaust air path BB become independent. , The heat exchange chamber air inlet 2200 is opened.
  • the charge air flow does not intersect the exhaust flow, and outside air can be supplied into the room through the charge air passage AA.
  • the exhaust flow generated by the exhaust fan 700 is such that indoor air is sucked from the indoor suction port 400 and exhausted from the outdoor exhaust port 500. At this time, the exhaust flow is sucked into the heat exchange element 900 from the heat exchange chamber suction port 2300 and discharged from the heat exchange outdoor exhaust port 2400.
  • the circulation operation is an operation in which the room air is again supplied into the room without the heat exchange element 900.
  • a second air supply air flow bypassing the heat exchange element 900 and communicating the air supply path AA and the exhaust air path BB by moving the circulation damper 1700 to the side closing the air supply port 2200 of the heat exchange chamber.
  • the passage EE is formed, and the circulating air passage FF is formed.
  • the indoor air is sucked from the indoor suction port 400 by the air supply fan 600 and passes through the second air supply air path EE without flowing into the heat exchange indoor suction port 2300, Air is supplied into the room from the indoor air supply port 300 through the particulate removal filter 1000. Therefore, the room air is cleaned by the second particulate removal filter 1000.
  • the circulation damper 1700 performs a heat exchange operation of supplying and discharging air in the supply air passage AA and the exhaust air passage BB, and a circulation operation for circulating indoor air again into the room through the second supply air passage EE and the circulation air passage FF. And can be switched.
  • the controller 1800 disposed on the side of the heat exchange ventilator 100 includes the ventilation damper 1600, the circulation damper 1700, the air supply fan 600, the exhaust fan 700, the carbon dioxide concentration detection sensor 1100, the particulate concentration detection sensor 1200, and the temperature detection.
  • the operation of the heat exchange ventilator 100 is controlled by performing control based on the signals from the sensor 1300, the particle concentration detection sensor 1400, and the temperature detection sensor 1500.
  • the concentration of carbon dioxide in the room When the concentration of carbon dioxide in the room is high, the concentration of carbon dioxide in the room can be lowered by exhausting the room air.
  • some heat exchange ventilators are configured to be able to supply the outside air directly without passing through the heat exchange element.
  • a heat exchange type ventilator is provided with a filter at the outside air suction port, and directly introduces outside air into the room through the filter.
  • such a heat exchange type ventilator does not judge ventilation by the concentration of carbon dioxide in the room or the concentration of particulates outside the room, and performs ventilation only by the temperature difference between the room and the outside.
  • a concentration detection sensor 1400 receives a measurement value from a temperature detection sensor 1500 that measures the temperature outside the room.
  • the controller 1800 achieves the intended purpose by controlling the air supply fan 600, the exhaust fan 700, the ventilation damper 1600, and the circulation damper 1700 based on the received measurement values.
  • the controller 1800 takes in outdoor air without passing through the heat exchange element 900, and stops the exhaust fan.
  • the heat exchange type ventilator can reduce the power loss corresponding to the pressure loss of the heat exchange element and save energy while reducing the concentration of carbon dioxide in the room.
  • the controller 1800 When the concentration of carbon dioxide in the room is low and the concentration of particulates outside the room is high, the controller 1800 performs the circulation operation without taking in the outside air even under temperature conditions suitable for the heat exchange operation. Thus, the heat exchange device can save energy and extend the life of the second particulate removal filter 1000.
  • S in FIG. 13 means a step.
  • step S01 first, in the operating state of the heat exchange ventilator, the controller 1800 detects the carbon dioxide concentration detection sensor 1100, the indoor particulate concentration detection sensor 1200, the indoor temperature detection sensor 1300, and the outdoor particulate concentration detection sensor In step 1400, the measurement value of the outdoor temperature detection sensor 1500 is read.
  • step S02 the controller 1800 compares the read measurement value of the carbon dioxide concentration detection sensor 1100 with a predetermined threshold value.
  • the threshold value is set to 1000 ppm at which a person starts to feel sleepy and concentration decreases.
  • the controller 1800 determines that the carbon dioxide concentration in the room needs to be lowered if the carbon dioxide concentration in the room is higher than the threshold (1000 ppm), and In order to determine whether to reduce the carbon dioxide concentration in the room or to reduce the carbon dioxide concentration in the room by the introduction of outside air during the ventilation operation, the process proceeds to the next step S03 in which the determination is made based on the temperature difference between the room and the room. .
  • the concentration of carbon dioxide in the room is below the threshold value, it is judged that it is not necessary to lower the concentration of carbon dioxide in the room, and the room is operated to determine whether it is heat exchange operation, ventilation operation or circulation operation.
  • the process proceeds to the next step S04 in which the determination is made based on the temperature difference outside the room.
  • step S03 where it is determined that the concentration of carbon dioxide in the room needs to be lowered, the controller 1800 calculates the temperature difference between the read indoor temperature and the outdoor temperature, and compares it with a predetermined threshold.
  • the ventilation operation when the temperature difference between the inside and the outside of the room is small, it is determined whether or not the ventilation operation can be performed to introduce the outside air directly into the room without exchanging heat with the inside air.
  • the threshold temperature of the indoor / outdoor temperature difference used at this time is 4 ° C.
  • the ventilation operation can be performed, and proceeds to the next step S05 as the ventilation operation priority, and if 4 ° C or more, the ventilation operation can not be performed and the heat exchange operation is performed. It is determined that it is necessary, and the heat exchange operation is prioritized to proceed to the next step S06.
  • step S04 where it is determined that it is not necessary to lower the concentration of carbon dioxide in the room, the same temperature difference between the room and the outside as in step S03 is used to determine the presence or absence of ventilation operation, and the temperature difference between indoor and outdoor is less than 4 ° C. If there is, it is determined that ventilation operation can be performed, and proceeds to the next step S07 as ventilation operation priority, and if 4 ° C. or higher, it is determined that ventilation operation can not be performed and heat exchange operation needs to be performed. The process proceeds to the next step S08.
  • step S05 the controller 1800 compares the read outdoor particle concentration with a predetermined threshold.
  • the threshold value 20 ⁇ g / m 3 which is a level not affecting the human body is set.
  • the concentration of particulates outside the room is lower than 20 ⁇ g / m 3 , it is judged that ventilation operation can be performed because outdoor air can be taken directly into the room, and the flow proceeds to the next step S09 as ventilation operation priority and the concentration of particulates outside the room 20 ⁇ g If it is / m 3 or more, it is determined that the ventilation operation can not be performed because outdoor air can not be taken in, and the process proceeds to the next step S10.
  • steps S06, S07, and S08 the same determination as in step S05 is performed.
  • step S06 step S07, and step S08, if the concentration of particulates outside the room is lower than 20 ⁇ g / m 3 , it is determined that ventilation operation can be performed because outdoor air can be taken in, and priority is given to ventilation operation. Proceeding to step S13 and step S15, if outdoor particulate concentration is 20 ⁇ g / m 3 or more, it is judged that ventilation operation can not be performed because outdoor air can not be directly taken into the room, and steps S12, S14 and step S14 Go to S16.
  • step S09 the controller 1800 compares the read particulate concentration in the room with a predetermined threshold.
  • the threshold value 20 ⁇ g / m 3 which is a level not affecting the human body is set as in the case of outdoor.
  • the particle concentration in the room is lower than 20 ⁇ g / m 3 , it is judged that it is not necessary to lower the particle concentration in the room, and if the particle concentration in the room is 20 ⁇ g / m 3 or more, the particle concentration in the room needs to be lowered to decide.
  • step S09 it is necessary to lower the concentration of carbon dioxide in the room because the concentration of carbon dioxide in the room is high, and either heat exchange operation or ventilation operation is selected. Since priority is given to the ventilation operation in which outdoor air is directly taken in because the concentration of particulates outside the room is low, priority is given to ventilation operation, that is, the operation judgment in step S02, step S03, and step S05 is to perform ventilation operation.
  • step S09 ventilation operation is possible when the concentration of particles in the room is low, and the concentration of particles in the room can be reduced by ventilation operation even when the concentration of particles in the room is high. It will be decided.
  • the controller 1800 having determined the ventilation operation moves the ventilation damper 1600 to close the heat exchange outside air suction port 2500, forms a first air supply air path CC bypassing the heat exchange element 900, operates the air supply fan 600, and ventilates. Do the driving.
  • the outside air sucked from the outdoor suction port 200 does not flow into the heat exchange element from the heat exchange outdoor suction port 2100 and passes through the second particulate removal filter 1000 through the first supply air path CC to be cleaned. After that, the air is supplied from the indoor air supply port 300.
  • the concentration of carbon dioxide in the room is reduced, and the concentration of particulates in the room is maintained, and the exhaust fan 700 generated by passing through the heat exchange element 900. Power loss can be reduced.
  • step S02 If it is determined in step S02 that the concentration of carbon dioxide in the room is less than or equal to a predetermined threshold value, the process proceeds to step S04 as described above.
  • step S04 it is determined whether the heat exchange operation or the ventilation operation is performed based on the temperature difference between the inside and the outside of the room. If the temperature difference outside the room is lower than a predetermined threshold, the process proceeds to step S07 as the ventilation operation priority, and if the temperature difference outside the room is equal to or more than the predetermined threshold, the process proceeds to step S08 as heat exchange operation priority .
  • step S08 where heat exchange operation is selected, it is determined whether the concentration of particulates outside the room is higher or lower than a predetermined threshold, and if lower than a predetermined threshold, the process proceeds to step S15. If it is high, the process proceeds to step S16.
  • step S16 it is determined whether the particulate concentration in the room is higher or lower than a predetermined threshold.
  • step S16 if it is determined that the carbon dioxide concentration in the room is low, any one of heat exchange operation, ventilation operation, and circulation operation is selected. At this time, if the temperature difference between the inside and the outside of the room is 4 ° C. or more, the heat exchange operation is prioritized. On the other hand, if it is determined that the concentration of particulates outside the room is high, the ventilation operation that takes in the outside air can not be performed. That is, either heat exchange operation or circulation operation is selected.
  • the concentration of the particulates in the room can be reduced. Further, during the circulation operation, since the particles can be removed by the second particle removal filter 1000, it is possible to reduce the concentration of particles in the room regardless of the heat exchange operation or the circulation operation.
  • step S16 maintenance of the indoor air conditioning is promoted since exhaust is not performed, and circulation operation with high energy saving property is selected.
  • the controller 1800 moves the circulation damper 1700 to close the air inlet 2200 in the heat exchange chamber, connects the air supply passage AA and the exhaust air passage BB, and bypasses the heat exchange element 900.
  • the passage EE and the circulation air passage FF are formed, and the air supply fan 600 is operated.
  • the controller 1800 stops the exhaust fan 700 and prevents the indoor air from being sucked from the indoor suction port 400 and exhausted from the outdoor exhaust port 500.
  • the indoor air sucked from the indoor suction port 400 passes through the second air supply passage EE, passes through the second particulate removal filter 1000 without being introduced into the heat exchange chamber suction port 2300, and is then supplied to the room after being cleaned.
  • the air is supplied from the air port 300.
  • the heat exchange type ventilator performs circulation operation to maintain the concentration of carbon dioxide in the room, reduce the concentration of particulates in the room, and save energy without discharging the indoor conditioned air to the outside. Can.
  • the heat exchange operation, the ventilation operation, and the circulation operation are selected according to the flow shown in FIG. 13, and the final operation state is determined.
  • the heat exchange type ventilation device determines the operating state to maintain the carbon dioxide concentration and the particulate concentration in the room below the threshold while the first particulate removal filter 800 and the second particulate removal filter 1000 are provided. It is possible to extend the life. Further, energy saving can be achieved without discharging the indoor conditioned air to the outside.
  • the heat exchange type ventilation device according to the present invention can be used for homes, buildings, and other heat exchange type ventilation devices in general.
  • the air purification device according to the present invention is useful as a heat exchange type ventilation device or the like used for ventilation.

Landscapes

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Abstract

空気浄化装置（１）は、本体（１ａ）と、給気風路と、排気風路と、給気ファン（６）と、循環開口（１５）と、循環開口（１５）に設けられた循環ダンパ（１０）と、循環風路（Ｃ）と、室内給気口（３）を通る有毒性揮発物質を除去する除去フィルタ（８）と、室内吸込口（２）を通るＴＶＯＣの濃度を検出するＴＶＯＣセンサ（９）とを備え、ＴＶＯＣセンサ（９）によって検出されたＴＶＯＣの濃度をＴＶＯＣｘ、第１所定濃度をＶａとすると、「ＴＶＯＣｘ＞Ｖａ」の場合は循環風路（Ｃ）を形成し、「ＴＶＯＣｘ≦Ｖａ」の場合は循環風路（Ｃ）を形成しない。

Description

空気浄化装置および空気浄化装置を備えた熱交換形換気装置
　本発明は、空気浄化装置または熱交換形換気装置の送風制御に関するものである。
　特許文献１に記載の熱交換形換気装置について、図９を参照し説明する。
　図９に示すように、熱交換形換気装置１０１は、本体１０１ａと、給気ファン１０６と、排気ファン１０７と、熱交換素子１０８と、二酸化炭素（ＣＯ２）センサ１０９と、第１温度センサ１１０と、第２温度センサ１１１と、排気ダンパ１１２と、を備えている。
　本体１０１ａは、室外吸込口１０２、室内給気口１０３、室内吸込口１０４、および室外排気口１０５を有する。給気ファン１０６は、熱交給気風路Ｘにおける給気流を発生させる。排気ファン１０７は、熱交排気風路Ｙにおける排気流を発生させる。熱交給気風路Ｘは、室外吸込口１０２より室外の空気を取り入れ、熱交室外吸込口１１５から熱交室内給気口１１６を通って室内給気口１０３より室内に供給する風路である。熱交排気風路Ｙは、室内吸込口１０４より室内の空気を取り入れ、熱交室内吸込口１１７から熱交室外排気口１１８を通って室外排気口１０５より室外に排気する風路である。
　バイパス排気風路Ｚは、室内吸込口１０４より吸い込んだ空気を熱交換素子１０８を通さずに直接室外排気口１０５より排気する風路である。
　ＣＯ２センサ１０９、第１温度センサ１１０、および第２温度センサ１１１の測定値に基づいて排気ダンパ１１２を切り替えることにより、熱交排気風路Ｙとバイパス排気風路Ｚとを切替えることができる。
特開２０１７－２６２７３号公報
　従来の空気浄化装置は、室内空気質のＣＯ２濃度にのみ着目して制御を行っているので、室内空気質に含まれる有毒性揮発性物質の濃度に対応した制御ができないという課題がある。
　そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、総揮発性有機化合物センサ（以下、ＴＶＯＣ（Ｔｏｔａｌ　Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）センサ）によって、室内空気質に含まれる有毒性揮発性物質の濃度を測定し、有毒性揮発性物質の濃度に応じて、室内空気質に含まれる有毒性揮発性物質を低下させる循環運転を行うことができる空気浄化装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る空気浄化装置は、室外吸込口、室内給気口、室内吸込口、および室外排気口を有する本体と、室外吸込口より室外の空気を取り入れ、室内給気口より室内に供給する給気風路と、室内吸込口より室内の空気を取り入れ、室外排気口より室外に排気する排気風路と、給気風路における給気流を発生させる給気ファンと、給気風路と排気風路との間に設けられた循環開口と、循環開口に設けられた循環ダンパと、室内吸込口から取り入れられた室内の空気を、循環開口を介して室内給気口から室内に循環させる循環風路と、室内給気口を通る有毒性揮発物質を除去する除去フィルタと、室内吸込口を通る空気の総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）の濃度を検出するＴＶＯＣセンサと、給気ファンと循環ダンパを制御する制御部と、を備える。ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度をＴＶＯＣｘ、第１所定濃度をＶａとすると、制御部は、「ＴＶＯＣｘ＞Ｖａ」の場合は循環ダンパを開の状態にすることで循環風路を形成し、「ＴＶＯＣｘ≦Ｖａ」の場合は循環ダンパを閉の状態にする。
　本発明によれば、室内空気質に含まれる有毒性揮発物質の濃度を低下させることができる。
図１は、本発明の実施の形態１の空気浄化装置の普通換気運転を示す風路模式図である。 図２は、同空気浄化装置の循環運転を示す風路模式図である。 図３は、同空気浄化装置の制御を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態２の熱交換気装置の熱交換気運転を示す風路模式図である。 図５は、同熱交換気装置の普通換気運転を示す風路模式図である。 図６は、同熱交換気装置の循環運転を示す風路模式図である。 図７は、同熱交換気装置の制御を示すフローチャートである。 図８は、同熱交換気装置の循環運転の変形例を示す風路模式図である。 図９は、従来技術の概略構成図である。 図１０は、本発明の実施の形態３の熱交換気装置示す模式図である。 図１１は、同熱交換気装置の換気風路を示す図である。 図１２は、同熱交換気装置の循環風路を示す図である。 図１３は、同熱交換気装置の運転状態を決定するフローチャートである。
　本発明の一態様に係る空気浄化装置は、室外吸込口、室内給気口、室内吸込口、および室外排気口を有する本体と、室外吸込口より室外の空気を取り入れ、室内給気口より室内に供給する給気風路と、室内吸込口より室内の空気を取り入れ、室外排気口より室外に排気する排気風路と、給気風路における給気流を発生させる給気ファンと、給気風路と排気風路との間に設けられた循環開口と、循環開口に設けられた循環ダンパと、室内吸込口から取り入れられた室内の空気を、循環開口を介して室内給気口から室内に循環させる循環風路と、室内給気口を通る有毒性揮発物質を除去する除去フィルタと、室内吸込口を通る空気のＴＶＯＣの濃度を検出するＴＶＯＣセンサと、給気ファンと循環ダンパを制御する制御部と、を備える。ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度をＴＶＯＣｘ、第１所定濃度をＶａとすると、制御部は、「ＴＶＯＣｘ＞Ｖａ」の場合は循環ダンパを開の状態にすることで循環風路を形成し、「ＴＶＯＣｘ≦Ｖａ」の場合は循環ダンパを閉の状態にする構成である。
　この構成によれば、本発明は、ＴＶＯＣセンサによって、室内空気質に含まれる有毒性揮発性物質の濃度を測定し、有毒性揮発性物質の濃度に応じて、室内空気質に含まれる有毒性揮発性物質を低下させる循環運転を行うことができる。
　また、制御部は、Ｖａ＞Ｖｂを満たす第２所定濃度をＶｂとすると、ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度が「ＴＶＯＣｘ＞Ｖａ」の場合に、循環風路を形成した後、一定時間経過後において、ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度が「ＴＶＯＣｘ＜Ｖｂ」の場合に、循環ダンパが開の状態を維持し、「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｂ」の場合は循環ダンパを閉の状態にするという構成にしてもよい。
　これにより、本発明は、ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度に応じて、循環運転の動作を制御することができる。
　また、制御部は、Ｖｂ＞Ｖｃを満たす第３所定濃度をＶｃとすると、ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度が「ＴＶＯＣｘ＜Ｖｂ」の場合に循環ダンパが開の状態を維持した後において、ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度が「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｃ」の場合は循環ダンパが開の状態を維持し、ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度が「ＴＶＯＣｘ＜Ｖｃ」の場合は循環ダンパを閉の状態にするという構成にしてもよい。
　これにより、本発明は、室内ＴＶＯＣの濃度が十分に低下するまで循環運転を継続させることができる。
　また、空気浄化装置と、排気風路における排気流を発生させる排気ファンと、本体の中に設けられる熱交換素子と、給気風路または排気風路に設けられた第１ダンパと、室内吸込口を通る空気の温度を検出する第１温度センサと、室外吸込口を通る空気の温度を検出する第２温度センサと、を備えた熱交換形換気装置において、熱交換気モードは、給気風路および排気風路が熱交換素子を通過し、普通換気モードは、給気風路および排気風路の少なくとも１つが熱交換素子を通過せず、第１ダンパにより熱交換気モードと普通換気モードとが切り替えられ、第１温度センサにより検出された室内温度をＴｉ、第２温度センサにより検出された室外温度をＴｏ、第１所定温度をＴａとすると、ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度が「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｂ」の場合に循環ダンパを閉の状態にした後において、制御部は、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａよりも大きい場合は熱交換気モードとなるように第１ダンパを制御し、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａ以下の場合は普通換気モードとなるように第１ダンパを制御するという構成にしてもよい。
　これにより、本発明は、室内外の温度差に応じて熱交換気運転か普通換気運転かを選択できる。このため、本発明は、快適性を高めた運転を行うことができる。
　また、制御部は、第４所定濃度をＶｄとすると、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａよりも大きい場合は熱交換気モードを選択し、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａ以下の場合は普通換気モードを選択し、制御部は、普通換気モードを選択した後ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度が「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｄ」の場合は給気ファンおよび排気ファンの風量を増加させるという構成にしてもよい。
　これにより、本発明は、室内ＴＶＯＣに含まれる有毒性揮発物質の濃度の低下を加速させることができる。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　（実施の形態１）
　図１～図３を参照して実施の形態１の空気浄化装置について説明する。
　図１および図２は実施の形態１の空気浄化装置１を平面視したものであり、空気浄化装置１の主要部の構成を示すものである。
　図１に示すように、空気浄化装置１は、例えば直方体の形状である本体１ａを有する。
　本体１ａは、室外の空気を吸い込む室外吸込口２と、室内に給気を行う室内給気口３と、室内の空気を吸い込む室内吸込口４と、室外に空気を排出する室外排気口５とを有する。
　室外吸込口２および室外排気口５は、本体１ａの例えば室外側側面１２に設けられる。
　室内給気口３および室内吸込口４は、本体１ａの例えば室内側側面１３に設けられる。
　室外吸込口２と室内給気口３は給気風路Ａで連通していて、給気風路Ａには給気ファン６が設けられている。
　室内吸込口４と室外排気口５は排気風路Ｂで連通していて、排気風路Ｂには排気ファン７が設けられている。
　給気ファン６により発生した給気流は、室外吸込口２から吸い込まれた室外空気が、給気風路Ａを通じて室内給気口３から吹き出されることにより、室内に供給される。
　給気風路Ａには有毒性揮発物質を除去する除去フィルタ８が設けられており、空気の中に含まれる有毒性揮発物質を清浄化してから室内給気口３より給気することができる。除去フィルタ８は、例えば、活性炭などの有毒性揮発物質を除去するフィルタである。
　ここで、ＴＶＯＣには有毒性揮発物質と無毒性揮発物質がある。
　ＴＶＯＣとは、総揮発性有機化合物（Ｔｏｔａｌ　Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）の総称である。
　有毒性揮発物質とは、例えば、トルエンやホルムアルデヒドなど、除去フィルタ８で除去することができる揮発性物質である。
　無毒性揮発物質とは、例えば水素など、除去フィルタ８で除去することができない揮発性物質である。
　排気ファン７により発生した排気流は、室内吸込口４から吸い込まれた室内空気が、排気風路Ｂを通じて室外排気口５から吹き出されることにより、室外に排出される。
　室内ＴＶＯＣ濃度を測定するＴＶＯＣセンサ９が排気風路Ｂに設けられている。
　換気運転と循環運転とを切替える循環ダンパ１０が給気風路Ａと排気風路Ｂとの間に設けられている。
　図１に示すように、換気運転を行う場合、循環ダンパ１０が給気風路Ａと排気風路Ｂとを遮断するような位置に稼働することで給気風路Ａおよび排気風路Ｂを形成する。この状態は図２に示す循環開口１５が循環ダンパ１０により閉じた状態となっている。
　循環運転を行う際は、図２に示すように、循環ダンパ１０が稼働し循環開口１５が開いた状態となることで、排気風路Ｂと給気風路Ａとの間に循環風路Ｃを形成する。
　室外排気口５の近傍部に室外排気口５を開閉することのできるＥＡダンパ（排気ダンパ）１１が設けられている。図１に示すように、換気運転を行う場合、ＥＡダンパ１１が室外排気口５を開く位置に稼働することで排気風路Ｂを形成する。図２に示すように、循環運転を行う場合、ＥＡダンパ１１が室外排気口５を閉じる位置に稼動することで循環風路Ｃを形成することができる。
　本体１ａの例えば側面に配置した制御部１４は、循環ダンパ１０、ＥＡダンパ１１、給気ファン６、および排気ファン７をＴＶＯＣセンサ９からの信号に基づき制御する。
　次に、本実施の形態の特徴部分について説明する。
　従来の空気浄化装置では室内ＣＯ２濃度にのみ基づいて運転切り替えを制御するため、ＣＯ２とは発生源が異なるＴＶＯＣの濃度が高くなったときに適切な運転を選択することができないといった課題がある。例えば、夜間など人が不在になる時間帯であると、室内のＣＯ２濃度は低下するため、ＣＯ２濃度のみによる運転制御を行う従来の空気浄化装置では運転を弱にする制御が働く。しかし、家具などから発生する有毒性揮発物質としてのＴＶＯＣは夜間でも発生するため空気浄化装置の運転を弱にすると、夜間にＴＶＯＣの濃度が上昇してしまうといった事例である。
　本実施の形態はこの課題を解決するものであり、室内ＴＶＯＣ濃度を検出するＴＶＯＣセンサ９を用いて、循環ダンパ１０とＥＡダンパ１１を制御することにより有毒性揮発物質としてのＴＶＯＣの濃度を低下させる運転を行うことで課題解決をすることができる。
　ＴＶＯＣには有毒性揮発物質と無毒性揮発物質がある。有毒性揮発物質は、除去フィルタ８で除去することができ、無毒性揮発物質は、除去フィルタ８で除去することができない。
　このことから、室内ＴＶＯＣ濃度が上昇した際には、制御部１４は、循環ダンパ１０を制御し循環風路Ｃを形成することにより、室内吸込口４から吸い込んだ室内空気を除去フィルタ８を介して室内給気口３より供給する。その後、制御部１４は、室内ＴＶＯＣ濃度の変化により室内にあるＴＶＯＣの毒性を判断することで適した運転制御を行うことができる。
　例えば、循環運転によりＴＶＯＣの濃度が低下した場合、室内のＴＶＯＣには有毒性揮発物質であるトルエンなどが多く含まれていたことが分かる。その後、循環運転を行うことにより、除去フィルタ８で有毒性揮発物質を早期除去することができる。
　一方、循環運転によりＴＶＯＣの濃度が低下しない場合は室内のＴＶＯＣには無毒性揮発物質である水素などが多く含まれていることが分かる。その後、換気運転をすることでＴＶＯＣの濃度を下げることができるものである。なお、換気運転を行うことで、ＴＶＯＣの濃度だけでなくＣＯ２濃度等も下げることができる。
　なお、水素は人が放出する成分の１つである。室内の水素濃度は循環運転では減らすことができないため、換気運転を行う必要がある。また、水素濃度の上昇を検出した場合は、室内に人が存在すると推定することもできる。
　以下、本実施の形態の空気浄化装置の換気弱運転状況の決定について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３中のＳはステップを意味する。第１所定濃度Ｖａ１、第２所定濃度Ｖｂ１、第３所定濃度Ｖｃ１は、Ｖａ１＞Ｖｂ１＞Ｖｃ１の関係を満たす任意の定数とする。
　まず、換気運転をスタートする。
　次に、ステップＳ０１では、空気浄化装置１の運転状態において、制御部１４は、ＴＶＯＣセンサ９の計測値を読み込む。
　次に、ステップＳ０２では、制御部１４は読み込んだＴＶＯＣセンサ９の計測値を第１所定濃度Ｖａ１と比較する。
　ＴＶＯＣセンサ９により測定された室内ＴＶＯＣ濃度であるＴＶＯＣｘが第１所定濃度Ｖａ１以下であれば、室内ＴＶＯＣ濃度を下げる必要がないと判断し、ＴＶＯＣｘが第１所定濃度Ｖａ１より高ければ室内ＴＶＯＣ濃度を下げる必要があると判断する。
　制御部１４はＴＶＯＣの濃度が任意の閾値以下であるＴＶＯＣｘ≦Ｖａ１の場合は、継続して初期時の換気運転を継続する。
　ＴＶＯＣの濃度が任意の閾値より大きいＴＶＯＣｘ＞Ｖａ１の場合は、循環ダンパ１０とＥＡダンパ１１を切替え、循環風路Ｃを形成することにより、循環運転に切替える。
　制御部１４は室内ＴＶＯＣ濃度が高いと判断し、循環運転に切替えたステップＳ０３において、循環運転を一定時間（例えば５分～３０分）継続することによりＴＶＯＣｘが第２所定濃度Ｖｂ１より低くなれば、室内ＴＶＯＣには除去フィルタ８で除去することのできる有毒性揮発性物質が多く含まれていると判断する。そして、制御部１４は、循環運転が有効であると判断し、循環運転を継続させる。
　一方、制御部１４は循環運転を一定時間（例えば５分～３０分）継続してもＴＶＯＣｘが第２所定濃度Ｖｂ１より低くならなければ、室内ＴＶＯＣには除去フィルタ８で除去することのできない無毒性揮発性物質が多く含まれていると判断する。そして、制御部１４は循環運転よりも換気運転のほうが適していると判断し、循環ダンパ１０とＥＡダンパ１１を稼働させ初期時の換気運転に切替える制御を行う。
　次に、ステップＳ０４では、ＴＶＯＣｘが第３所定濃度Ｖｃ１以上であるＴＶＯＣｘ≧Ｖｃ１の状態においては循環運転を継続させ、ＴＶＯＣｘ＜Ｖｃ１を満たした際には初期時の換気運転に切替える制御を行う。
　このように、制御部１４は室内ＴＶＯＣ濃度が上昇した時に運転を循環運転に切替え、室内ＴＶＯＣを除去フィルタ８によって浄化できるか否か判断する。さらに、制御部１４は、判断結果に基づいて切替えることにより、より適切な運転を選択することができる。このため、本発明は、室内ＴＶＯＣに含まれる有毒性揮発物質の濃度を低く保つ制御を行うことができる。
　（実施の形態２）
　図４～図７を参照して実施の形態２の熱交換気装置について説明する。
　図４～図６は実施の形態２の熱交換形換気装置２０を平面視したものであり、熱交換形換気装置２０の主要部の構成を示すものである。
　熱交換形換気装置２０は、実施の形態１の空気浄化装置１と比較して、同様の形状および構成を含んでいる。
　図４、図５および図６において、図１および図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　以下、実施の形態２の熱交換気装置と実施の形態１の空気浄化装置の異なる点を主に説明する。
　図４に示すように、熱交換形換気装置２０は、本体１ａと同様の本体２０ａを有する。
　本体２０ａの中に熱交換素子２１を有する。
　熱交換素子２１は給気風路（熱交給気風路Ｄ）と排気風路（熱交排気風路Ｅ）とが交差する位置に配置される。熱交給気風路Ｄにおいて、室外空気は、熱交室外吸込口２５から吸い込まれ、熱交室内給気口２６から給気される。熱交排気風路Ｅにおいて、室内空気は、熱交室内吸込口２７から吸い込まれ、熱交室外排気口２８から排気される。
　室内吸込口４付近には室内空気の温度を検出する第１温度センサ２２と、室外吸込口２付近には室外空気の温度を検出する第２温度センサ２３が設けられている。
　排気風路には熱交換気運転と排気運転を切替える排気ダンパ２４が設けられている。
　図４に示すように、熱交換気運転を行う際には、室内吸込口４から吸い込まれた室内空気が熱交換素子２１を必ず通るように排気風路を遮断する位置に排気ダンパ２４を稼働する。この構成により、熱交排気風路Ｅを形成することができる。
　図５に示すように、普通換気運転を行う際には、室内吸込口４から吸い込まれた室内空気が熱交換素子２１を通過せずに室外排気口５から排気されるように熱交室内吸込口２７を閉鎖する位置に排気ダンパ２４を稼働する。この構成により、バイパス排気風路Ｆを形成することができる。
　図６に示すように、循環運転を行う際には、室内吸込口４から吸い込まれた室内空気が熱交換素子２１を通過せずに循環開口１５を通って給気風路へ流入し室内給気口３より室内に給気される循環風路Ｃ１を形成することができる。この場合、熱交室内吸込口２７を閉じるように排気ダンパ２４を稼働し、循環開口１５が開くように循環ダンパ１０を稼動する。
　制御部１４は、ＴＶＯＣセンサ９、第１温度センサ２２および第２温度センサ２３からの信号に基づいて、循環ダンパ１０、ＥＡダンパ１１、排気ダンパ２４、給気ファン６、および排気ファン７を制御する。
　以下、熱交換形換気装置２０の運転状況の決定について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図７中のＳはステップを意味する。
　第１所定濃度Ｖａ（Ｖａ２）、第２所定濃度Ｖｂ（Ｖｂ２）、第３所定濃度Ｖｃ（Ｖｃ２）、第４所定濃度Ｖｄ（Ｖｄ１、Ｖｄ２）、第５所定濃度Ｖｅ（Ｖｅ１、Ｖｅ２、Ｖｅ３、Ｖｅ４）は、任意の定数とする。Ｖａ２＞Ｖｂ２＞Ｖｃ２の関係を満たす。Ｖｄは、Ｖｂと比較して、同じ値でも、異なる値でもよい。Ｖｄ１＞Ｖｅ１、Ｖｄ１＞Ｖｅ２、Ｖｄ２＞Ｖｅ３、Ｖｄ２＞Ｖｅ４の関係を満たす。
　第１温度センサ２２により検出された室内温度をＴｉ、第２温度センサ２３により検出された室外温度をＴｏ、定数である第１所定温度をＴａとする。
　最初に、熱交換形換気装置２０の熱交換気弱運転をスタートする。
　次に、ステップＳ１０では、制御部１４は、ＴＶＯＣセンサ９と第１温度センサ２２、第２温度センサ２３の計測値を読み込む。
　次に、ステップＳ１１では、ＴＶＯＣの濃度が任意の閾値以下であるＴＶＯＣｘ≦Ｖａ２の場合は、初期時の運転である熱交換気弱運転を継続させる。一方、ＴＶＯＣの濃度が任意の閾値より大きいＴＶＯＣｘ＞Ｖａ２の場合は、循環ダンパ１０とＥＡダンパ１１と排気ダンパ２４を切替え、循環風路Ｃ１を形成することにより、循環運転に切替える。
　次に、制御部１４は室内ＴＶＯＣ濃度が高いと判断し循環運転に切替えたステップＳ１２においては、循環運転を一定時間（例えば５分～３０分）継続することによりＴＶＯＣｘが第２所定濃度Ｖｂ２未満であるＴＶＯＣｘ＜Ｖｂ２となれば、室内ＴＶＯＣには除去フィルタ８で除去することのできる有毒性揮発性物質が多く含まれていると判断する。そして、制御部１４は循環運転が有効であると判断し、循環運転を継続させる。
　一方、制御部１４は循環運転を一定時間（例えば５分～３０分）継続してもＴＶＯＣｘが第２所定濃度Ｖｂ２以上であるＴＶＯＣｘ≧Ｖｂ２となれば、室内ＴＶＯＣには除去フィルタ８で除去することのできない無毒性揮発性物質が多く含まれていると判断する。そして、制御部１４は循環運転よりも換気運転のほうが適していると判断する。
　ここで、ステップＳ１３では普通換気運転と熱交換気運転のどちらが適切か判断するために、制御部１４は、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの温度差を計算して予め定められた任意の閾値Ｔａと比較する。そして、室内外の温度差｜Ｔｏ－Ｔｉ｜がＴａ以下である｜Ｔｏ－Ｔｉ｜≦Ｔａの場合は、制御部１４は熱交換気運転よりも普通換気運転の方が適切と判断し、ＥＡダンパ１１と循環ダンパ１０を稼働させ、バイパス排気風路Ｆと熱交給気風路Ｄを形成することにより、普通換気運転に切替え、ステップＳ１４に進む。
　一方、室内外温度差が閾値より大きい｜Ｔｏ－Ｔｉ｜＞Ｔａの場合は、制御部１４は普通換気運転よりも熱交換気運転の方が適切と判断する。そして、制御部１４はＥＡダンパ１１と循環ダンパ１０と排気ダンパ２４を稼働させ熱交給気風路Ｄと熱交排気風路Ｅを形成することにより、熱交換気運転に切替え、ステップＳ１５に進む。
　次に、ステップＳ１４では、｜Ｔｏ－Ｔｉ｜≦Ｔａの場合にバイパス排気風路Ｆと熱交給気風路Ｄを形成した後、一定時間経過後（ここで、一定時間とは例えば５分～３０分とする。換気を行う部屋の大きさに、濃度変化の時間は依存するため、適宜最適な時間を設定する。）において、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｄ１以下であるＴＶＯＣｘ≦Ｖｄ１の場合、普通換気運転の弱運転を継続させステップＳ１７に進む。
　一方、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｄ１よりも大きいＴＶＯＣｘ＞Ｖｄ１の場合、普通換気運転を弱運転から強運転に切替えステップＳ１８に進む。
　ステップＳ１５では、｜Ｔｏ－Ｔｉ｜＞Ｔａの場合に、制御部１４はＥＡダンパ１１と循環ダンパ１０と排気ダンパ２４を稼働させ熱交給気風路Ｄと熱交排気風路Ｅを形成する。その後、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｄ２以下であるＴＶＯＣｘ≦Ｖｄ２の場合、制御部１４は熱交換気運転の弱運転を継続させステップＳ１９に進む。
　一方、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｄ２よりも大きいＴＶＯＣｘ＞Ｖｄ２の場合、制御部１４は熱交換気運転を弱運転から強運転に切替えステップＳ２０に進む。
　ステップＳ１６では、ＴＶＯＣｘ＜Ｖｂ２の場合に、制御部１４は、循環運転を継続し、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｃ２以上であるＴＶＯＣｘ≧Ｖｃ２の場合、循環運転をさらに継続する。
　一方、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘがＶｃ２より小さいＴＶＯＣｘ＜Ｖｃ２になった場合、制御部１４は、ＥＡダンパ１１と循環ダンパ１０と排気ダンパ２４を稼働し、熱交給気風路Ｄと熱交排気風路Ｅを形成し、初期状態である熱交換気弱運転に切替える。
　ステップＳ１７では、ＴＶＯＣｘ≦Ｖｄ１の場合に、制御部１４は、換気弱運転を継続し、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｅ１以上であるＴＶＯＣｘ≧Ｖｅ１の場合、換気弱運転をさらに継続する。
　一方、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘがＶｅ１より小さいＴＶＯＣｘ＜Ｖｅ１になった場合、制御部１４は、ＥＡダンパ１１と循環ダンパ１０を稼働し、熱交給気風路Ｄと熱交排気風路Ｅを形成し、初期状態である熱交換気弱運転に切替える。
　ステップＳ１８では、ＴＶＯＣｘ＞Ｖｄ１の場合、制御部１４は、普通換気運転を弱運転から強運転に切替え、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｅ２以上であるＴＶＯＣｘ≧Ｖｅ２の場合、換気強運転をさらに継続する。
　一方、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘがＶｅ２未満であるＴＶＯＣｘ＜Ｖｅ２になった場合、制御部１４は、ＥＡダンパ１１と循環ダンパ１０を稼働し、熱交給気風路Ｄと熱交排気風路Ｅを形成し、初期状態である熱交換気弱運転に切替える。
　ステップＳ１９では、ＴＶＯＣｘ≦Ｖｄ２の場合に、制御部１４は、熱交換気弱運転を継続し、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｅ３以上であるＴＶＯＣｘ≧Ｖｅ３の場合、熱交換気弱運転をさらに継続する。
　一方、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘがＶｅ３未満であるＴＶＯＣｘ＜Ｖｅ３になった場合、制御部１４は、熱交換気弱運転を継続させ、熱交換気装置の初期状態に戻る。
　ステップＳ２０では、ＴＶＯＣｘ＞Ｖｄ２の場合、制御部１４は、熱交換気運転を弱運転から強運転に切替え、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘが任意の閾値であるＶｅ４以上であるＴＶＯＣ≧Ｖｅ４の場合、熱交強運転をさらに継続する。
　一方、一定時間経過後において、ＴＶＯＣｘがＶｅ４未満であるＴＶＯＣｘ＜Ｖｅ４になった場合、制御部１４は、熱交換気運転を強運転から弱運転に切替え、熱交換気装置の初期状態に戻る。
　このように、制御部１４は、室内ＴＶＯＣ濃度が上昇した時に運転を循環運転に切替え、除去フィルタ８で浄化できるＶＯＣ物質が含まれているかどうかで運転をさらに切替えることにより、より適切な運転を選択することがでる。また、制御部１４は、弱運転では適切な効果が得られない場合は、さらにモータの回転数を上げて強運転で換気を行うことで、より確実に室内空気質をきれいに保つことができ、ＴＶＯＣの濃度に加え室内ＣＯ２濃度も常に低く保つ制御を行うことができる。
　以下、各実施の形態について補足する。
　弱運転と強運転の関係性として弱運転はモータのフル回転時の例えば５０％以下の回転数で運転し、強運転はモータのフル回転時の例えば１００％或いは８０％以上で運転することを意味する。
　図１および図２において、排気ファン７を設けたが、排気ファン７は設けなくてもよい。この場合、給気ファン６により室内が正圧になる傾向となるが、室内が正圧になることにより、室内の空気は排気風路Ｂなどの隙間から自然に排気されることになる。
　循環ダンパ１０および循環開口１５は排気ファン７付近に設けたが、これらの配置は、図６の位置に限定されない。例えば、図８に示すように、循環ダンパ１０および循環開口１５は、給気ファン６付近に設けても良い。この場合、循環ダンパ１０および排気ダンパ２４の状態を図８のように切り替えることにより、循環風路Ｃ２を形成することができる。
　また、第１温度センサ２２と第２温度センサ２３を設けたが、第１温度センサ２２を設けずに第２温度センサ２３で室外温度Ｔｏを検出することにより、同様の制御を行うことも可能である。この場合、ステップＳ１３において、室外温度Ｔｏが所定の範囲内の場合は普通換気運転を行い、室外温度Ｔｏが所定の範囲を超える或いは下回る場合は熱交換気運転を行うことも可能である。
　図５においてバイパス排気風路Ｆを形成したが、バイパス排気風路Ｆを形成しないで、バイパス給気風路（不図示）を形成しても、普通換気運転をすることができる。この場合、排気風路は熱交排気風路Ｅのみとなる。この熱交排気風路Ｅは、図４の排気ダンパ２４が固定された壁のようになることで形成される。そして、排気ダンパ２４が無くなる代わりに、熱交室外吸込口２５付近に給気ダンパ（不図示）を設ける。また、熱交給気風路Ｄにおいて熱交室外吸込口２５側と熱交室内給気口２６側とを連通する連通開口（不図示）を設ける。この給気ダンパを切り替えることにより、連通開口を閉じ且つ熱交室外吸込口２５を開くことで熱交給気風路Ｄを形成し、連通開口を開き且つ熱交室外吸込口２５を閉じることでバイパス給気風路を形成できる。
　以上、本発明に係る空気浄化装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　（実施の形態３）
　次に、図１０～図１３を用いて、実施の形態３の熱交換器装置について説明する。
　従来、熱交換換気装置は、ＣＯ２センサからの信号より二酸化炭素濃度を換算し、換算した二酸化炭素濃度に基づいて送風を制御している。
　しかしながら、このような熱交換型換気装置では室内の二酸化炭素濃度に応じて排気を行うことはできるが、常に熱交素子を通しての熱交換を行いながらの排気となる。そのため、室外の微粒子濃度が低く、室内室外の温度差が小さい場合でも、熱交素子を介した熱交運転を行うことになり、熱交素子の圧力損失分消費電力が増えてしまうという課題があった。
　そこで、本発明の実施の形態３では、室外の微粒子濃度と室内室外の温度を検出する手段を備え、室内の二酸化炭素濃度が高くても室外の微粒子濃度が低く、また、室内外の温度差が小さい場合に熱交素子を介さない換気運転が可能と判断した場合には、熱交運転を行わず直接外気を取り入れる換気風路を備えることにより、熱交素子による圧力損失を避け室内の二酸化炭素濃度を低減することができる熱交換型換気装置を提供することを目的とする。
　この目的を達成するために、実施の形態３の熱交換型換気装置は、室外吸込口より室外の空気を取り入れ、室内給気口より室内に供給する給気風路と、室内吸込口より室内の空気を取り入れ、室外排気口より室外に排気する排気風路と、給気風路における給気流を発生させる給気ファンと、排気風路における排気流を発生させる排気ファンと、室外吸込口を通る空気の微粒子を除去する第一除去フィルタと、室内給気口を通る空気の微粒子を除去する第二除去フィルタと、室内の微粒子濃度を検出する第一微粒子濃度検出部と、室外の微粒子濃度を検出する第二微粒子濃度検出部と、室内の二酸化炭素濃度を検知する二酸化炭素濃度検出部と、室内の温度を検出する第一温度検出部と、室外の温度を検出する第二温度検出部とを備える。給気風路は、排気風路を通る空気と熱交換を行うための熱交換素子を介して室内給気口に室外の空気を供給する熱交換風路と、熱交換素子を介さず室外の空気を室内に取り入れる換気風路と、室内吸込口より取り入れた室内の空気を、室内給気口より室内に供給する循環風路とを備える。熱交換型換気装置は、さらに熱交換風路と換気風路とを切り替える第一切替部と、排気風路と循環風路とを切り替える第二切替部と、第一切替部、第二切替部、給気ファン及び排気ファンを制御する制御部とを備える。
　これにより、制御部は、第一微粒子濃度検出部、第二微粒子濃度検出部、二酸化炭素濃度検出部、第一温度検出部、第二温度検出部より得られる情報に基づいて、第一切替部及び第二切替部を制御することで、室内二酸化炭素濃度、室内微粒子濃度、室外微粒子濃度、室内温度、室外温度を総合的に判断し、状況に応じて熱交換運転、換気運転、循環運転のいずれかを選択することにより省エネルギーで最適な換気運転を行うことができる。
　また、実施の形態３の熱交換型換気装置は、二酸化炭素濃度検出部によって検出された二酸化炭素濃度が所定の値よりも高く、第二微粒子濃度検出部によって検出された微粒子濃度が所定の値よりも低い場合に、制御部は、切替え部を制御して普通換気運転を行うようにしてよい。
　これにより、室内の二酸化炭素濃度が高く、室外の微粒子濃度が低く、室内外の温度が外気導入に適する場合は、熱交換素子を通さずに外気を直接取り入れることにより、熱交換素子の圧力損失分による軸動力を低減し省エネを実現し、室内空気を排出し、室外空気を室内に取り入れることが可能である。
　また、実施の形態３の熱交換型換気装置は、二酸化炭素濃度検出部による二酸化炭素濃度が所定の値より低く、室内温度と室外温度の温度差が所定の値よりも大きい場合、制御部は、循環運転を行うようにしてよい。
　これにより、室内の二酸化炭素が低い場合には熱交換運転を行わずに循環運転を行うことで室内の空調空気を排出せず省エネルギーで実現できる。
　また、実施の形態３の熱交換型装置は、換気運転時および循環運転時には、排気流発生部を停止するようにしてよい。
　これにより、換気運転時および循環運転時には排気流発生部の軸動力を削減し、省エネルギーを実現できる。
　以上のように、実施の形態３の熱交換型装置は、室内の二酸化炭素濃度と室外の微粒子濃度および室内外の温度を検出し、室内の二酸化炭素濃度が高い場合でも室外の微粒子濃度が低く、室内外の温度が換気に適した状況であれば、熱交換素子を通さずに直接外気を取り入れることで熱交換素子の圧力損失分の軸動力を減らすことにより省エネを実現することができる。
　次に、図１０～図１３を用いて、実施の形態３の熱交換型換気装置について説明を行う。
　熱交換型換気装置１００は、直方体の形状をしており、室外側側面１９００（図１０における左側）には室外の空気を吸い込む室外吸込口２００と、室外に排気する室外排気口５００を有する。また、熱交換型換気装置１００は、室内側側面２０００（図１０における右側）には室内に給気を行う室内給気口３００と、室内の空気を吸い込む室内吸込口４００を有している。
　室外吸込口２００と室内給気口３００は給気風路ＡＡで連通していて、給気風路ＡＡの室内給気口３００の近傍には、給気流を発生させるための給気ファン６００が設けられている。
　また、室内吸込口４００と室外排気口５００とは、排気風路ＢＢで連通している。排気ファン７００は、排気風路ＢＢの室外排気口５００の近傍に設けられている。
　給気ファン６００により発生した給気流は、室外吸込口２００から吸い込んだ外気を、給気風路ＡＡを通じて室内給気口３００より室内に送り込む。
　第一微粒子除去フィルタ８００は、吸込んだ外気の微粒子により熱交換素子９００が目詰まりすることを防ぐため、熱交換素子９００の熱交室外吸込口２１００と室外吸込口２００との間に設けられている。
　第一微粒子除去フィルタ８００は、熱交換素子９００が目詰まりしなければよく、熱交換素子９００の素子の目よりも大きい粒子を捕集できればよい。
　また、第二微粒子除去フィルタ１０００は、第一微粒子除去フィルタ８００と熱交換素子９００を通過した目の細かい微粒子を取り除くため、熱交換素子９００の熱交室内給気口２２００と室内給気口３００との間に配置されている。そして、外気は、第一微粒子除去フィルタ８００，第二微粒子除去フィルタ１０００によって、ＰＭ２．５や花粉などの微粒子が除去され、室内に給気される。
　給気流と同様、排気ファン７００により発生した排気流は、室内吸込口４００から吸い込んだ室内空気を、熱交換素子９００を通して室外排気口５００から外部に排気する。
　熱交換素子９００は給気風路ＡＡと排気風路ＢＢの交差する位置に配置され、給気風路ＡＡにおいて、室外空気を熱交室外吸込口２１００から吸い込み、熱交室内給気口２２００から給気し、排気風路ＢＢにおいて、室内空気を熱交室内吸込口２３００から吸い込み、熱交室外排気口２４００から排気している。
　つまり、給気風路ＡＡは、室外吸込口２００～第一微粒子除去フィルタ８００～熱交室外吸込口２１００～熱交室内給気口２２００～第二微粒子除去フィルタ１０００～室内給気口３００という直線状の風路を形成している。また、排気風路ＢＢは、室内吸込口４００～熱交室内吸込口２３００～熱交室外排気口２４００～室外排気口５００という直線状の風路を形成している。
　この熱交換素子９００は、排気流からの排気熱を回収して給気流に熱を与える機能を有している。この熱交換素子９００は、所定の間隔をあけて積層された複数の伝熱板により構成されている。
　この伝熱板は、気体遮蔽性と透湿性を有していて、室内の空気と室外の空気を伝熱板の間に交互に流すことで、換気を行いながら伝熱板を介して熱交換および水分の交換を行うことができる構成となっている。
　すなわち、熱交換素子９００の内部では、給気風路ＡＡと排気風路ＢＢが伝熱板を挟んで交互に積層されて設けられている構成となっており、これにより、給気流と排気流が交わることなく熱交換を行うことができるものである。
　また、熱交換型換気装置１００は、室内の二酸化炭素と微粒子濃度、および温度を検出するための二酸化炭素濃度検出センサ１１００、微粒子濃度検出センサ１２００、温度検出センサ１３００を備えている。二酸化炭素濃度検出センサ１１００及び微粒子濃度検出センサ１２００及び温度検出センサ１３００は、正確に測定するために、排気風路ＢＢの室内吸込口４００近傍に配置されている。室外の微粒子濃度を検出する微粒子濃度検出センサ１４００及び室外の温度を検出するための温度検出センサ１５００は、正確に検出するため、給気風路ＡＡの室外吸込口２００近傍に配置されている。
　なお、二酸化炭素濃度検出センサ１１００と微粒子濃度検出センサ１２００、および微粒子濃度検出センサ１４００は、センサ内部に光学レンズを使用している。そこで、各センサの光学レンズがほこりによって汚れることを防止するため、各センサは、風路を通過する気流と接触が少ない場所であり、風路を通過する空気の濃度検出が適宜行える場所に配置することが好ましい。
　また、熱交換型換気装置１００の内部には、給気風路を切替えるための換気ダンパ１６００と循環ダンパ１７００を備えている。
　換気ダンパ１６００は、図１０に示すように、熱交換素子９００の給気風路ＡＡ側において、熱交室外吸込口２１００の端部に支点を有する開閉自在の隔壁であり、換気ダンパ１６００により熱交室外吸込口２１００を開閉することで熱交換素子９００への外気の流入を制御している。
　給気流と排気流の熱交換を行う熱交換運転においては、給気流を熱交換素子９００に通す必要があるため、換気ダンパ１６００を熱交室外吸込口２１００が開放される側に可動する。
　これにより、熱交換素子９００をバイパスする第一給気風路ＣＣ（図１１参照）が塞がれ、給気流が熱交換素子９００を通過する給気風路ＡＡが形成される。
　従って、外気は、給気ファン６００によって室外吸込口２００から吸い込まれ、第一微粒子除去フィルタ８００を通過した後に、熱交室外吸込口２１００より熱交換素子９００を通過する。その後、外気は、第二微粒子除去フィルタ１０００を通過し、室内給気口３００から室内に給気される。この構成によって、外気は清浄されて室内に給気される。
　一方、熱交換気装置が熱交運転を行わない場合、外気が熱交換素子９００を介さずに室内に供給される換気運転を行う。このとき、図１１に示すように、換気ダンパ１６００が、熱交室外吸込口２１００を塞ぐ側に可動する。
　これにより、熱交換素子９００をバイパスする第一給気風路ＣＣが形成される。また、第一給気風路ＣＣが形成されることで、室外吸込口２００から室内給気口３００への直線状の風路である換気風路ＤＤが形成される。
　換気風路ＤＤが形成された状態で、外気は、給気ファン６００によって室外吸込口２００から吸い込まれ、熱交室外吸込口２１００に流入することなく、第一給気風路ＣＣを通り、第二微粒子除去フィルタ１０００を通じて室内給気口３００から室内に給気される。
　すなわち、換気ダンパ１６００は、給気風路ＡＡと排気風路ＢＢで給排気を行う熱交換運転と、第一給気風路ＣＣおよび換気風路ＤＤを通じて外気を直接室内に給記する換気運転とを切替える。
　循環ダンパ１７００は、図１０に示すように、熱交室内給気口２２００の端部に支点を有する開閉自在の隔壁であり、循環ダンパ１７００により熱交室内給気口２２００を開閉することで、熱交換素子９００からの外気の流入を調整するものである。
　熱交換運転時において、循環ダンパ１７００は、熱交換素子９００をバイパスする第二給気風路ＥＥ（図１２参照）を塞ぐ側に可動することで、給気風路ＡＡと排気風路ＢＢが独立し、熱交室内給気口２２００が開放される。
　これにより、給気流は排気流と交わることがなく、給気風路ＡＡを通じて外気を室内に給気できる。排気ファン７００により発生した排気流は、室内吸込口４００から室内空気が吸込まれ、室外排気口５００より排気することが形成される。このとき、排気流は、熱交室内吸込口２３００より熱交換素子９００に吸い込まれ、熱交室外排気口２４００から排出される。
　一方、循環運転とは、室内空気が熱交換素子９００を介さず、室内に再び給気される運転である。図１２に示すように、循環ダンパ１７００が熱交室内給気口２２００を塞ぐ側に可動することで、熱交換素子９００をバイパスし給気風路ＡＡと排気風路ＢＢを連通する第二給気風路ＥＥが形成され、循環風路ＦＦが形成される。
　循環風路ＦＦが形成された状態で、室内空気は、給気ファン６００によって室内吸込口４００から吸い込まれ、熱交室内吸込口２３００に流入することなく第二給気風路ＥＥを通り、第二微粒子除去フィルタ１０００を通して室内給気口３００から室内へ給気される。したがって、室内空気は、第二微粒子除去フィルタ１０００によって清浄される。
　すなわち、循環ダンパ１７００は、給気風路ＡＡと排気風路ＢＢで給排気を行う熱交換運転と、第二給気風路ＥＥおよび循環風路ＦＦを通じて室内空気を再び室内に循環させるための循環運転と、を切替えることができる。
　熱交換型換気装置１００の側面に配置されたコントローラ１８００は、これら換気ダンパ１６００、循環ダンパ１７００、給気ファン６００、排気ファン７００を、二酸化炭素濃度検出センサ１１００、微粒子濃度検出センサ１２００、温度検出センサ１３００、微粒子濃度検出センサ１４００、温度検出センサ１５００からの信号に基づき制御することにより、熱交換型換気装置１００の運転を制御するものである。
　次に本実施の形態の内容について説明する。
　室内の二酸化炭素濃度が高い場合には、室内空気を排気することにより室内の二酸化炭素濃度を下げることができる。
　しかし、従来の熱交換型換気装置は熱交換素子を通して排気するため、通常の排気と比較して熱交換素子による圧力損失が発生し、排気ファンによる電力損失が発生する。
　さらに、熱交換型換気装置の中には、熱交換素子を通さずに直接外気を給気できる構成のものが存在する。このような熱交換型換気装置は、外気吸込口にフィルタを設けており、フィルタを通して室内に直接外気を導入するものである。しかし、このような熱交換型換気装置は、室内の二酸化炭素濃度や室外の微粒子濃度での換気判断は行わず、室内外の温度差によってのみ換気を行っているものである。
　従来の熱交換型換気扇では、室内の二酸化炭素濃度が低く、且つ外気の微粒子濃度が高いときであっても、室内外の温度差が小さければ、外気を取り入れていた。そのため、従来の熱交換型換気扇では、微粒子除去フィルタの目詰まりが早くなる、という課題がある。
　本実施の形態はこれら課題を解決するものである。コントローラ１８００が、室内の二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度検出センサ１１００、室内の微粒子濃度を検出する微粒子濃度検出センサ１２００、室内温度を計測する温度検出センサ１３００、室外の微粒子濃度を検出する微粒子濃度検出センサ１４００、室外の温度を計測する温度検出センサ１５００からの計測値を受信する。コントローラ１８００は、受信した計測値に基づいて、給気ファン６００、排気ファン７００、換気ダンパ１６００、循環ダンパ１７００を制御することにより所期の目的を達成するものである。
　室内の二酸化炭素濃度が高く、且つ室外の微粒子濃度が低い場合には、コントローラ１８００は、室外の空気を熱交換素子９００を介さずに取り入れ、また、排気ファンを停止する。これにより、熱交換型換気装置は、室内の二酸化炭素濃度を低下させると同時に、熱交換素子の圧力損失分の電力損失を削減し省エネルギーを図ることができる。
　また、室内の二酸化炭素濃度が低く、且つ室外の微粒子濃度が高い場合には、コントローラ１８００は、熱交運転に適した温度条件であっても、外気を取りいれずに循環運転を行う。これにより、熱交換気装置は、省エネルギーを図るとともに第二微粒子除去フィルタ１０００の寿命を延長することができるものである。
　以下に本実施の形態の熱交換型換気装置の運転状態の決定について、図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、図１３中のＳはステップを意味する。
　まず、ステップＳ０１では、最初に熱交換型換気装置の運転状態において、コントローラ１８００は、二酸化炭素濃度検出センサ１１００、室内の微粒子濃度検出センサ１２００、室内の温度検出センサ１３００、室外の微粒子濃度検出センサ１４００、室外の温度検出センサ１５００の計測値を読み込む。
　次に、ステップＳ０２では、コントローラ１８００は読み込んだ二酸化炭素濃度検出センサ１１００の計測値を予め定められた閾値と比較する。
　なお、本実施例において、閾値は、人が眠気を感じ始め集中力が低下する１０００ｐｐｍが設定されている。
　コントローラ１８００は室内の二酸化炭素濃度を閾値と比較した結果、室内の二酸化炭素濃度が閾値（１０００ｐｐｍ）より高ければ、室内の二酸化炭素濃度を下げる必要があると判断し、熱交運転の排気による室内の二酸化炭素濃度の低減を行うか、換気運転の外気導入による室内の二酸化炭素濃度の低減を行うかいずれかを決定するために、室内と室外の温度差による判定を行う次のステップＳ０３に進む。
　一方、室内の二酸化炭素濃度が閾値以下であれば、室内の二酸化炭素濃度を下げる必要がないと判断し、熱交運転か、換気運転か、循環運転かのいずれかを決定するために、室内と室外の温度差による判定を行う次のステップＳ０４に進む。
　室内の二酸化炭素濃度を下げる必要があると判断したステップＳ０３では、コントローラ１８００は、読み込んだ室内温度と室外温度の温度差を計算し、予め定められた閾値と比較する。
　ここでは、室内外の温度差が小さい場合、外気を内気と熱交換せずに直接室内に導入する換気運転を行えるかどうかを判断する。このときに用いる室内外の温度差の閾値は、４℃である。
　室内と室外の温度差が４℃未満であれば、換気運転を行えると判断し、換気運転優先として次のステップＳ０５に進み、４℃以上であれば、換気運転は行えず熱交運転を行う必要があると判断し、熱交運転を優先して次のステップＳ０６に進む。
　同様に、室内の二酸化炭素濃度を下げる必要がないと判断したステップＳ０４では、ステップＳ０３と同じ室内外の温度差による換気運転の有無の判定を行い、室内と室外の温度差が４℃未満であれば換気運転を行えると判断し、換気運転優先として次のステップＳ０７に進み、４℃以上であれば換気運転は行えず熱交運転を行う必要があると判断し、熱交運転を優先として次のステップＳ０８に進む。
　ステップＳ０５では、コントローラ１８００は、読み込んだ室外の微粒子濃度を予め定められた閾値と比較する。
　なお、ここでは閾値として、人体に影響のないレベルとされる２０μｇ／ｍ３を設定するものとする。
　室外の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３より低ければ、室外の空気を直接室内に取り入れることができるため換気運転ができると判断し、換気運転優先として次のステップＳ０９に進み、室外の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３以上であれば、室外の空気を取り入れることができないため換気運転はできないと判断し、次のステップＳ１０に進む。
　なお、ステップＳ０６、ステップＳ０７、ステップＳ０８でも、ステップＳ０５と同様の判定を行う。
　ステップＳ０６、ステップＳ０７、ステップＳ０８において、室外の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３より低ければ、室外の空気を取り入れることができるため換気運転ができると判断し、換気運転優先としてそれぞれステップＳ１０、ステップＳ１１、ステップＳ１３、ステップＳ１５に進み、室外の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３以上であれば、室外の空気を室内に直接取り入れることができないため換気運転ができないと判断し、それぞれステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６に進む。
　次に、ステップＳ０９では、コントローラ１８００は、読み込んだ室内の微粒子濃度を予め定められた閾値と比較する。
　なお、ここでは閾値として、室外と同様、人体に影響のないレベルとされる２０μｇ／ｍ３を設定するものとする。
　室内の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３より低ければ、室内の微粒子濃度を下げる必要がないと判断し、室内の微粒子濃度が２０μｇ／ｍ３以上であれば、室内の微粒子濃度を下げる必要があると判断する。
　ステップＳ０９の状態は、室内の二酸化炭素濃度が高いので室内の二酸化炭素濃度を下げる必要があり、熱交運転か換気運転のいずれかの選択、室内外の温度差は４℃未満なので換気運転を優先、室外の微粒子濃度が低いために室外の空気を直接取り入れられる換気運転を優先、すなわち、ステップＳ０２、ステップＳ０３、ステップＳ０５を通じての運転判断は換気運転を行う、という判断となる。
　そして、ステップＳ０９においては、室内の微粒子濃度が低い場合は換気運転が可能、また、室内の微粒子濃度が高い場合でも換気運転による室内の微粒子濃度を低減できることから、最終の運転状態は換気運転に決定されることとなる。
　換気運転を決定したコントローラ１８００は、換気ダンパ１６００を可動して熱交外気吸込口２５００を塞ぎ、熱交換素子９００をバイパスする第一給気風路ＣＣを形成し、給気ファン６００を運転し換気運転を行う。
　これにより、室外吸込口２００から吸い込まれた外気は、熱交室外吸込口２１００より熱交素子に流入することがなく、第一給気風路ＣＣを通じて第二微粒子除去フィルタ１０００を通り、清浄化された後に室内給気口３００から給気される。
　このように、熱交換型換気装置の運転状態を換気運転と決定することにより、室内の二酸化炭素濃度を下げ、室内の微粒子濃度を維持しつつ、熱交換素子９００を通じることにより生じる排気ファン７００の電力損失を削減することができる。
　また、他の例として、循環運転を選択する例を以下に説明する。
　室内の二酸化炭素濃度が高い場合は、室内の空気を室外に排気する熱交運転か、外気を取り入れる換気運転のいずれかを行う。
　ステップＳ０２で、室内の二酸化炭素濃度が予め定められた閾値以下である場合は、前述したようにステップＳ０４に進む。
　ステップＳ０４では、室内外の温度差により熱交運転か換気運転かの判断を行う。室内外の温度差が予め定められた閾値より低い場合は、換気運転優先としてステップＳ０７に進み、室内外の温度差が予め定められた閾値以上の場合は、熱交運転優先としてステップＳ０８に進む。
　そして、熱交運転が選択されたステップＳ０８では、室外の微粒子濃度が予め定められた閾値より高いか低いかを判断し、予め定められた閾値より低ければステップＳ１５へ、予め定められた閾値より高ければステップＳ１６に進む。
　ステップＳ１６では、室内の微粒子濃度が予め定められた閾値より高いか低いかを判断する。
　ステップＳ１６の状態において、室内の二酸化炭素濃度が低いと判断された場合、熱交運転、換気運転、循環運転のいずれかが選択される。このとき、室内外の温度差が４℃以上であれば、熱交運転が優先される。一方、室外の微粒子濃度が高いと判断された場合、外気を取り入れる換気運転は行えない。すなわち、熱交運転か循環運転のいずれかの選択を行う。
　室内の微粒子濃度の低減について、熱交運転時には排気を行うため室内の微粒子濃度の低減が可能である。また、循環運転時は、第二微粒子除去フィルタ１０００により微粒子を除去できるため、熱交運転、循環運転いずれを選択しても室内の微粒子濃度の低減を行うことが可能である。
　そこで、ステップＳ１６においては、排気を行わないため室内空調の維持を促進し、省エネルギー性の高い循環運転を選択することとする。
　循環運転選択時に、コントローラ１８００は、循環ダンパ１７００を可動して熱交室内給気口２２００を塞ぎ、給気風路ＡＡと排気風路ＢＢを連通して熱交換素子９００をバイパスする第二給気風路ＥＥおよび循環風路ＦＦを形成し、給気ファン６００を運転する。
　また、このとき、コントローラ１８００は、排気ファン７００を停止させ、室内空気が室内吸込口４００から吸い込まれ、室外排気口５００から排気されることを防止する。
　これにより、室内吸込口４００から吸い込まれた室内空気は、熱交室内吸込口２３００に流入することなく、第二給気風路ＥＥを通じて第二微粒子除去フィルタ１０００を通り、清浄化された後に室内給気口３００より給気される。
　このように、熱交換型換気装置が、循環運転を行うことで、室内の二酸化炭素濃度を維持し、室内の微粒子濃度を低減し、室内空調空気を外部に排出せずに省エネルギー化を図ることができる。
　その他のステップについても同様に、図１３に示すフローに従い、熱交運転、換気運転、循環運転の選択を進め、最終の運転状態を決定する。
　なお、各ステップの上位と下位で判断が異なる場合は、上位の判断を優先し運転状態を決定するものとする。
　上述のように、熱交換型換気装置は、運転状態を決定することで、室内の二酸化炭素濃度と微粒子濃度を閾値未満に維持しつつ、第一微粒子除去フィルタ８００および第二微粒子除去フィルタ１０００の長寿命化を図ることができる。また、室内空調空気を外部に排出せず、省エネルギーを図ることができる。
　また、図１０、図１１および図１２では、天井または床下に設置する横置きタイプの熱交換型換気装置の構成を表しているが、熱交換型換気装置本体は床に設置する縦置き型のものでもかまわない。
　以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
　また、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
　本発明にかかる熱交換型換気装置は、住宅用やビル用、その他熱交換型換気装置全般に用いることができる。
本発明に係る空気浄化装置は、換気に使用される熱交換形換気装置等として有用である。
　１　　空気浄化装置
　１ａ　　本体
　２、１０２　　室外吸込口
　３、１０３　　室内給気口
　４、１０４　　室内吸込口
　５、１０５　　室外排気口
　６、１０６　　給気ファン
　７、１０７　　排気ファン
　８　　除去フィルタ
　９　　ＴＶＯＣセンサ
　１０　　循環ダンパ
　１１　　ＥＡダンパ
　１２　　室外側側面
　１３　　室内側側面
　１４　　制御部
　１５　　循環開口
　２０、１０１　　熱交換形換気装置
　２０ａ、１０１ａ　　本体
　２１、１０８　　熱交換素子
　２２、１１０　　第１温度センサ
　２３、１１１　　第２温度センサ
　２４、１１２　　排気ダンパ
　２５、１１５　　熱交室外吸込口
　２６、１１６　　熱交室内給気口
　２７、１１７　　熱交室内吸込口
　２８、１１８　　熱交室外排気口
　Ａ　　給気風路
　Ｂ　　排気風路
　Ｃ　　循環風路
　Ｃ１　　循環風路
　Ｃ２　　循環風路
　Ｄ、Ｘ　　熱交給気風路
　Ｅ、Ｙ　　熱交排気風路
　Ｆ、Ｚ　　バイパス排気風路
　１００　　熱交換型換気装置
　２００　　室外吸込口
　３００　　室内給気口
　４００　　室内吸込口
　５００　　室外排気口
　６００　　給気ファン
　７００　　排気ファン
　８００　　第一微粒子除去フィルタ
　９００　　熱交換素子
　１０００　　第二微粒子除去フィルタ
　１１００　　二酸化炭素濃度検出センサ
　１２００　　微粒子濃度検出センサ
　１３００　　温度検出センサ
　１４００　　微粒子濃度検出センサ
　１５００　　温度検出センサ
　１６００　　換気ダンパ
　１７００　　循環ダンパ
　１８００　　コントローラ
　１９００　　室外側側面
　２０００　　室内側側面
　２１００　　熱交室外吸込口
　２２００　　熱交室内給気口
　２３００　　熱交室内吸込口
　２４００　　熱交室外排気口
　ＡＡ　　給気風路
　ＢＢ　　排気風路
　ＣＣ　　第一給気風路
　ＤＤ　　換気風路
　ＥＥ　　第二給気風路
　ＦＦ　　循環風路

Claims (5)

  1. 室外吸込口、室内給気口、室内吸込口、および室外排気口を有する本体と、
    前記室外吸込口より室外の空気を取り入れ、前記室内給気口より室内に供給する給気風路と、
    前記室内吸込口より室内の空気を取り入れ、前記室外排気口より室外に排気する排気風路と、
    前記給気風路における給気流を発生させる給気ファンと、
    前記給気風路と前記排気風路との間に設けられた循環開口と、
    前記循環開口に設けられた循環ダンパと、
    前記室内吸込口から取り入れられた室内の空気を、前記循環開口を介して前記室内給気口から室内に循環させる循環風路と、
    前記室内給気口を通る有毒性揮発物質を除去する除去フィルタと、
    前記室内吸込口を通る空気のＴＶＯＣの濃度を検出するＴＶＯＣセンサと、前記給気ファンと前記循環ダンパを制御する制御部と、を備え、
    前記ＴＶＯＣセンサによって検出されたＴＶＯＣの濃度をＴＶＯＣｘ、第１所定濃度をＶａとすると、
    前記制御部は、「ＴＶＯＣｘ＞Ｖａ」の場合は前記循環ダンパを開の状態にすることで前記循環風路を形成し、「ＴＶＯＣｘ≦Ｖａ」の場合は前記循環ダンパを閉の状態にすることで前記循環風路を形成しないことを特徴とする空気浄化装置。
  2. 前記制御部は、Ｖａ＞Ｖｂを満たす第２所定濃度をＶｂとすると、
    「ＴＶＯＣｘ＞Ｖａ」の場合に前記循環風路を形成した後、一定時間経過後において、前記制御部は、「ＴＶＯＣｘ＜Ｖｂ」の場合は前記循環ダンパが開の状態を維持し、「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｂ」の場合は前記循環ダンパを閉の状態にすることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。
  3. 前記制御部は、Ｖｂ＞Ｖｃを満たす第３所定濃度をＶｃとすると、
    「ＴＶＯＣｘ＜Ｖｂ」の場合に前記循環ダンパが開の状態を維持した後において、前記制御部は、「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｃ」の場合は前記循環ダンパが開の状態を維持し、「ＴＶＯＣｘ＜Ｖｃ」の場合は前記循環ダンパを閉の状態にすることを特徴とする請求項２に記載の空気浄化装置。
  4. 請求項２または３に記載の空気浄化装置と、
    前記排気風路における排気流を発生させる排気ファンと、
    前記本体の中に設けられる熱交換素子と、
    前記給気風路または前記排気風路に設けられた第１ダンパと、
    前記室内吸込口を通る空気の温度を検出する第１温度センサと、
    前記室外吸込口を通る空気の温度を検出する第２温度センサと、を備え、前記給気風路および前記排気風路が前記熱交換素子を通過する熱交換気モードと、前記給気風路および前記排気風路の少なくとも１つが前記熱交換素子を通過しない普通換気モードとが、前記第１ダンパにより切り替えられ、
    前記第１温度センサにより検出された室内温度をＴｉ、前記第２温度センサにより検出された室外温度をＴｏ、第１所定温度をＴａとすると、
    「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｂ」の場合に前記循環ダンパを閉の状態にした後において、前記制御部は、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａよりも大きい場合は前記熱交換気モードとなるように前記第１ダンパを制御し、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａ以下の場合は前記普通換気モードとなるように前記第１ダンパを制御することを特徴とする熱交換形換気装置。
  5. 第４所定濃度をＶｄとすると、
    前記制御部は、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａよりも大きい場合は前記熱交換気モードを選択し、室内温度Ｔｉと室外温度Ｔｏの差が第１所定温度Ｔａ以下の場合は前記普通換気モードを選択し、前記制御部は前記普通換気モードを選択した後において、「ＴＶＯＣｘ≧Ｖｄ」の場合は前記給気ファンおよび前記排気ファンの風量を増加させることを特徴とする請求項４に記載の熱交換形換気装置。
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