(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空気を調湿して室内へ吹出す室内調湿ユニット（２）と、室外空気を調湿して室内へ吹出す調湿換気ユニット（１）とを備え、両ユニット（１）（２）は手動と自動とによる運転が可能であり、両ユニット（１）（２）の調湿方向が相反する運転モードにおいて一方が手動で他方が自動である場合には、手動を優先させる空気調和換気装置であって、上記室内調湿ユニット（２）が室内空気を冷房して室内空気の除湿を行う機能のユニットである場合に、手動による調湿換気ユニット（２）の運転モードであっても、室内調湿ユニット（２）による冷房運転時にはこの冷房を行うことを特徴とする空気調和換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和換気装置として、室外空気を調湿して室内へ吹出す調湿換気ユニットに、室内空気を調湿して室内へ吹出す室内調湿ユニット（例えば、冷暖房運転と除湿運転と加湿運転とが可能な温調システム）を加えた装置がある。すなわち、調湿換気ユニットにて、調湿換気運転を行いつつ室内調湿ユニットにて、温調運転を行うものであり、この場合、調湿換気ユニットの調湿換気運転に加えて室内調湿ユニットによる調湿が行われる場合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、両ユニットにて調湿運転が行われた場合、調湿方向が相反する運転モードとなる場合があった。すなわち、調湿換気ユニットにて除湿換気運転している場合に、室内調湿ユニットにて加湿運転を行ったり、逆に、調湿換気ユニットにて加湿換気運転している場合に、室内調湿ユニットにて除湿運転を行ったりすることがあった。このような場合、各運転が打ち消しあってきわめて無駄な運転が行われることになっていた。
【０００４】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、無駄な調湿運転を防止して省エネ化を図ることが可能な空気調和換気装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の空気調和換気装置は、室内空気を調湿して室内へ吹出す室内調湿ユニット２と、室外空気を調湿して室内へ吹出す調湿換気ユニット１とを備え、両ユニット１、２は手動と自動とによる運転が可能であり、両ユニット１、２の調湿方向が相反する運転モードにおいて一方が手動で他方が自動である場合には、手動を優先させる空気調和換気装置であって、上記室内調湿ユニット２が室内空気を冷房して室内空気の除湿を行う機能のユニットである場合に、手動による調湿換気ユニット２の運転モードであっても、室内調湿ユニット２による冷房運転時にはこの冷房を行うことを特徴している。
【００１０】
上記請求項１の空気調和換気装置では、室内調湿ユニット２と調湿換気ユニット１との調湿方向が相反する運転モードにおいて、手動が優先するので、手動のユニット１（又は２）による運転を打ち消すような自動のユニット２（又は１）の調湿運転がなくなって、無駄な運転がなくなる。また、室内調湿ユニット２が室内空気を冷房する場合、この冷房運転によって室内が除湿されることになるので、この状態にて、調湿換気ユニット１を手動にて運転させた際に、この調湿換気ユニット１が加湿運転である場合では、調湿方向が相反する運転モードとなる。しかしながら、この場合では、調湿換気ユニット１を手動にて運転させたとしても、室内調湿ユニット２の冷房運転を優先させて、使用者が望む冷房運転を優先させる。これにより、室内を使用者が望む快適な温度とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の空気調和換気装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの発明の空気調和換気装置の実施形態を示す全体構成図を示し、この空気調和換気装置は、室内空気を調湿して室内へ吹出す室内調湿ユニット２と、室外空気を調湿して室内へ吹出す調湿換気ユニット１とを備え、調湿換気ユニット１にて、換気、除湿換気、加湿換気等を行うことができ、室内調湿ユニット２にて、冷暖房、除湿、加湿等を行うことができる。
【００１４】
調湿換気ユニット１は、図２に示すように、吸放湿部材３と、再生用加熱手段４と、積層式顕熱熱交換器５と、加湿部材６と、加湿用加熱手段７と、これらを収納するケーシング８等を備える。また、吸放湿部材３は、吸着ロータから構成され、例えば、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ等の吸着材をハニカム状または多孔粒状に成形した円盤体からり、流通する空気から水分を吸着する一方、加熱された空気に水分を放出するよう構成されている。この場合、吸放湿部材３は、その軸心を中心として回転可能に上記ケーシング８に枢支されている。また、積層式顕熱熱交換器５は、直行する方向の扁平な通路が複数積層され、相互に直行する第１通路部９と第２通路部１０とが構成され、両通路部９、１０を流れる空気の間で顕熱の差を利用して熱交換を行うものである。
【００１５】
ところで、上記ケーシング８は、仕切り板Ｓ・・にて、第１室１１と第２室１２と第３室１３と第４室１４とに仕切られ、第１室１１と第２室１２とでもって第１調湿通路１６が構成され、第３室１３と第４室１４とでもって第２調湿通路１７が構成される。また、第１室１１の開口部が第１調湿通路１６の室外側吸込口１８とされ、第２室１２の開口部が第１調湿通路１６の室内側吹出口１９とされ、第３室１３の開口部が第２調湿通路１７の室内側吸込口２０とされ、第４室１４の開口部が第２調湿通路１７の室外側吹出口２１とされる。そして、第２室１２には給気ファン２３が配設され、第４室１４には排気ファン２４が配置されている。また、再生用加熱手段４は、例えば、ヒータ等からなり、第２調湿通路１７の第４室１４において、吸放湿部材３と積層式顕熱熱交換器５との間に介設されている。
【００１６】
この場合、上記加湿部材６は透湿膜加湿エレメントが使用される。透湿膜加湿エレメントは、例えば、多数の透湿膜のパイプを備え、その外側を水で浸し、パイプ内側を通過する空気に湿分を付与するものであり、微細な孔で不純物を取り除き、清潔で健康的な加湿が可能なものである。そして、この加湿部材６は、第２室１２内に配設され、また、加湿用加熱手段７は、例えば、上記加熱手段４と同様ヒータ等からなり、第１調湿通路１６の第２室１２において、加湿部材６と積層式顕熱熱交換器５との間に介設されている。
【００１７】
そして、上記調湿換気ユニット１は、図２に示すように、建物の天井裏等に設置され、室外側吸込口１８は吸込配管２５に接続され、室外側吹出口２１は室外排気配管２６に接続され、室内側吸込口２０は室内空気用配管２７に接続され、室内側吹出口１９は室内調湿ユニット２に接続される接続配管２８に接続される。なお、室内空気用配管２７は複数の分岐管２９・・を有し、各分岐管２９が台所、トイレ、浴室、納戸等の各部屋に開口している。
【００１８】
次に、上記室内調湿ユニット２は、図３に示すように、圧縮機４０と、室外側熱交換器４１と、減圧機構４２と、室内側熱交換器４３と、四路切換弁４４等を備え、室外側熱交換器４１を蒸発器として機能させると共に、室内側熱交換器４３を凝縮器として機能させることによって、暖房運転を行い、室外側熱交換器４１を凝縮器として機能させると共に、室内側熱交換器４３を蒸発器として機能させることによって、冷房運転を行うものである。そして、室内側熱交換器等が配置される室内機３３に上記接続配管２８が接続されると共に、信号線１５にて室内調湿ユニット２と調湿換気ユニット１とが電気的に接続されている。また、この室内機３３には、居室、リビング等の部屋に接続される温調空気用配管３４が連結されている。これによって、室内機３３からは温調された空気がこの温調空気用配管３４を介して各部屋へ給気される。
【００１９】
この室内調湿ユニット２には、加湿ユニット（図示省略）が設けられて、加湿運転が可能とされる。そして、加湿ユニットとしては、例えば、公知公用の超音波加湿器や、上記調湿換気ユニット１に使用した透湿膜加湿エレメント等にて構成することができ、さらには、上記吸放湿部材３に使用したゼオライト等の吸着材を用いて構成することができる。また、室内調湿ユニット２は、弱冷房による除湿運転と、冷却して湿度の取れた空気を、再加熱器等にて暖めた空気と混ぜ合わせて適温でさわやかな空気として室内へ供給するいわゆる再熱除湿運転とが可能である。このため、室内調湿ユニット２は、冷房（除湿冷房）運転及び暖房運転に加えて加湿暖房運転、加湿運転、及び再熱除湿運転が可能である。
【００２０】
次に、上記のように構成された調湿換気ユニットによる除湿換気運転する場合を説明する。この場合、加湿を行わないので、加湿部材６を加湿器として機能しない状態としておく。つまり、加湿部材６の水を抜いておき、この加湿部材６を通過する空気に湿分を付与しない状態としておく。この状態において、上記吸放湿部材３を運転（回転）させ、上記給気ファン２３を駆動させると、上記室外側吸込口１８から外気ＯＡが第１調湿通路１６の第１室１１に吸込される。この外気ＯＡは、図示省略のエアフィルタを通過することによって埃等の異物が除去された後、吸放湿部材３内に流入し、ここで水分が吸着されて乾燥し、かつ吸放湿部材３の吸着熱によって温度が上げられ、高温の除湿空気となって上記吸放湿部材３から流出する。そして上記高温の除湿空気は、さらに顕熱熱交換器５の第１通路部９に流入し、ここで上記除湿空気の顕熱が奪われて適切な温度となり、つまり、後述するようにこの顕熱熱交換器５の第２通路１０を室内空気が通過するので、この室内空気とで熱交換が行われて適切な温度となり、この第１通路部９から流出する。この後、除湿空気ＳＡ（給気）は第２室１２内に流入する。この場合、上記のように加湿部材６が加湿機能を発揮しないので、この空気は除湿されたままの状態で、室内側吹出口１９から室内調湿ユニット２へ給気される。
【００２１】
一方排気ファン２４を駆動させると、上記室内側吸込口２０から室内空気ＲＡ（台所やトイレ等の空気）が第２調湿通路１７の第３室１３内に吸込され、さらに顕熱熱交換器５の第２通路部１０内に流入する。この室内空気ＲＡは、第１通路９を通過する室外空気ＯＡとの熱交換が行われ、ここで予熱された後、この第２通路部１０から流出し、上記加熱手段４を流通することによってさらに加熱される。そして、この加熱された空気が吸放湿部材３内に流入することによって、吸放湿部材３から水分が放出されて、吸放湿部材３が再生される。このとき上記加熱空気が、この水分を吸収して、室外側吹出口２１から排気配管（換気配管）２６を介して外部に向けて水分を含んだ空気ＥＡ（排気）が室外へ放出される。
【００２２】
この場合、吸放湿部材３は、除湿通路としての第１調湿通路１６に位置している部位と、再生通路としての第２調湿通路１７に位置している部位とにおいて、それぞれ空気通路を形成する。すなわち、第１調湿通路１６に位置している部位が第１空気通路３０とされ、第２調湿通路１７に位置している部位が第２空気通路３１とされる。そして、吸放湿部材３は、回転しているので、除湿通路としての第１調湿通路１６に位置している部位が次に再生通路としての第２調湿通路１７に位置して再生されて、再び第１調湿通路１６に位置することになる。以下この工程が繰返されことになる。従って、吸放湿部材３は、第１・第２空気通路３０、３１を有することになるが、順次第１調湿通路１６に対応してくる部位が第１空気通路３０となって、この第１空気通路３０が除湿通路となり、順次第２調湿通路１７に対応してくる部位が第２空気通路３１となって、この第２空気通路３１が再生通路となる。このため、吸放湿部材３は湿分の吸放出を繰り返し、外気ＯＡを常に安定して除湿して温調ユニット２へ供給することができる。
【００２３】
次に、この調湿換気ユニット１の加湿換気運転を説明する。この場合、給気ファン２３を駆動すれば、低温（例えば、０℃位）の外気ＯＡは、第１室１１に進入した後、この第１室１１を通過して顕熱熱交換器５に入る。この場合、吸放湿部材３は停止状態とされ、除湿器として機能しない。一方室内調湿ユニット２等にて暖房されて比較的暖かくなっている室内空気ＲＡは、第３室１３に入って顕熱熱交換器５に進入する。この場合、第１通路９を流れる空気と第２通路１０を流れる空気とで顕熱の熱交換が行われ、外気が室内空気にて加熱され、室内空気ＲＡが外気にて冷却される。そして、その室内空気ＲＡは、顕熱熱交換器５から、停止状態とされて再生機能が発揮されない吸放湿部材３を有する第４室１４に入って、室外側吹出口２１から排気配管２７を介して外部へ排気される。また、顕熱熱交換器５から流出した外気ＯＡは、加熱手段７にて加熱されて、加湿器として機能する状態の加湿部材６を通過して室内側吹出口１９から接続配管２８を介して室内調湿ユニット２に流入する。このため、外気は、加湿部材６にて湿分が付与され、適度な湿気を含んだ新鮮な空気となって室内調湿ユニット２へ給気される。
【００２４】
ところで、上記調湿換気装置１は、上記のように、除湿換気運転及び加湿換気運転を行うことができると共に、除湿及び加湿行わない換気運転のみも行うことができる。除湿及び加湿行わない換気運転を行う場合、吸放湿部材３の回転を停止状態とすると共に、加湿部材６の水を抜いておけばよい。従って、この空気調和換気装置は、この調湿換気ユニット１にて、換気・除湿換気・加湿換気を行うことができ、室内調湿ユニット２にて、冷暖房、除湿、加湿を行うことができる。そのため、次の表１のような運転モードの組み合わせが発生し、この表１の網掛け部において、両ユニットの調湿方向が相反する運転モード（いわゆるモードバッテング）が発生する。なお、表１において、エアコンとは、室内調湿ユニット２を示し、エアコン運転モードとは室内調湿ユニット２の運転モードであり、換気運転モードとは調湿換気ユニット１の運転モードである。
【００２５】
【表１】
0003620465.tif 000002
【００２６】
そこで、この発明では、調湿運転においてモードバッテング等が起きないように設定している。すなわち、上記のように、信号線１５にて室内調湿ユニット２と調湿換気ユニット１とを電気的に接続していると共に、図４に示すように、運転モードの切換を行う切換手段３５と、この切換手段３５にて切換られたモードを判断する判断手段３６と、この判断手段３６に基づいて調湿換気ユニット１及び室内調湿ユニット２に、モードバッテングが起きないように各種の運転制御を行わせる制御手段３７等を備える。なお、判断手段３６及び制御手段３７等は、マイクロコンピュータの機能を含む集積回路等にて構成される。また、調湿換気ユニット１及び室内調湿ユニット２はそれぞれ手動と自動の運転が可能であり、これらは上記切換手段３５にて切換ることができる。ここで、手動とは、使用者が各種の運転モードを選択して切換手段３５を切換ることであり、自動とは、温度や湿度等に基づいて自動的に各種の運転モードを選択して切換手段３５を切換ることである。
【００２７】
そして、上記判断手段３６と制御手段３７等にて、モードバッテングが起こらないように、どちらかのユニットを優先させるものである。すなわち、両ユニット１、２が自動運転であって調湿方向が相反する運転モードのときには、室内調湿ユニット２を優先する。また、一方が手動で他方が自動である場合には、手動側を優先し、この場合においては、調湿換気ユニット１が手動であっても、室内調湿ユニット２が手動であってよい。さらに、両ユニット１、２が手動である場合には、後から運転した側（後押し側）を優先とする。
【００２８】
具体的には、図５に示すように、ステップＳ１にて、両ユニット１、２の調湿方向が相反する運転モードか否かを判断する。相反する運転モードであれば、ステップＳ２へ移行して室内調湿ユニット２による冷房運転か否かを判断する。ステップＳ１で相反する運転モードでなければ、スタートに戻る。また、ステップＳ２で、冷房運転であれば、ステップＳ３へ移行して、この冷房運転を優先させる運転を行ってステップＳ４へ移行する。ステップＳ２で冷房運転でなければ、ステップＳ５へ移行して、一方が手動で他方が自動かを判断する。一方が手動で他方が自動であれば、ステップＳ６へ移行して、手動による運転を行ってステップＳ４へ移行する。ステップＳ５で、一方が手動で他方が自動でなければ、ステップＳ７へ移行する。このステップＳ７で、両ユニット１、２が自動であるか否かを判断する。両ユニット１、２が自動運転であれば、ステップＳ８へ移行して室内調湿ユニット２の優先運転を行って、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ７で自動でなければ、両ユニット１、２は手動であるので、ステップＳ９へ移行し、後に選択されたユニットの優先運転（後押し優先）を行って、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、運転を終了するか否かを判断し、終了であれば、終了し、終了でなければ、スタートに戻る。
【００２９】
次に、モードバッテングする場合、つまり表１の網掛け部についての運転をより詳しく説明する。まず、調湿換気ユニット１が加湿換気モードであり、室内調湿ユニット２が冷房モードである場合を説明すると、室内調湿ユニット（エアコン）２が手動であっても自動であっても冷房運転を行うと共に、＊１に示すように、エアコン２が後押しである場合には、調湿換気ユニット１を換気運転し、調湿換気ユニット１が後押しである場合には、調湿換気ユニット１は加湿換気運転を行う。また、調湿換気ユニット１が加湿換気モードであり、エアコン２が冷房モードである場合において、調湿換気ユニット１が自動である場合には、エアコン２が手動であっても自動であっても冷房運転を行うと共に、調湿換気ユニット１を換気運転する。
【００３０】
また、調湿換気ユニット１が手動の除湿換気モードであり、エアコン２が加湿暖房モードである場合を説明すると、エアコン２が手動である場合には、＊２に示すように、エアコン２が後押しであれば、後押し優先であるので、エアコン２は加湿暖房運転し、調湿換気ユニット１は換気運転し、調湿換気ユニット１が後押しであれば、後押し優先であるので、調湿換気ユニット１は除湿換気し、エアコン２は暖房運転する。また、調湿換気ユニット１が手動の除湿換気モードであり、エアコン２が加湿暖房である場合に、エアコン２が自動である場合には、手動優先であるので、調湿換気ユニット１は除湿換気し、エアコン２は暖房運転する。さらに、調湿換気ユニット１が自動の除湿換気モードであり、エアコン２が加湿暖房である場合において、エアコン２が手動であれば、手動優先であるので、エアコン２は加湿暖房運転し、調湿換気ユニット１は除湿換気し、エアコン２が自動であれば、エアコン２を優先し、エアコン２は加湿暖房運転し、調湿換気ユニット１は除湿換気する。
【００３１】
さらに、調湿換気ユニット１が手動の除湿換気モードであり、エアコン２が加湿モードである場合を説明すると、エアコン２が手動である場合には、＊３に示すように、エアコン２が後押しであれば、後押し優先であるので、エアコン２は加湿運転し、調湿換気ユニット１は換気運転し、調湿換気ユニット１が後押しであれば、後押し優先であるので、調湿換気ユニット１は除湿換気運転し、エアコン２は停止（送風）する。また、調湿換気ユニット１が手動の除湿換気モードであり、エアコン２が加湿である場合に、エアコン２が自動である場合には、手動優先であるので、調湿換気ユニット１は除湿換気運転し、エアコン２は停止（送風）する。さらに、調湿換気ユニット１が自動の除湿換気モードであり、エアコン２が加湿モードである場合に、エアコン２が手動であれば、手動優先であるので、エアコン２は加湿運転し、調湿換気ユニット１は換気運転し、エアコン２が自動であれば、エアコン２が優先し、エアコン２は加湿運転し、調湿換気ユニット１は換気運転する。
【００３２】
次に、調湿換気ユニット１が加湿換気モードであり、エアコン２が除湿運転モード（この場合、再熱除湿運転モード）である場合を説明すると、両ユニット１、２が手動である場合には、＊４に示すように、エアコン２が後押しであれば、後押し優先であるので、エアコン２は除湿運転し、調湿換気ユニット１は換気運転し、調湿換気ユニット１が後押しであれば、後押し優先であるので、調湿換気ユニット１は加湿換気運転し、エアコン２は送風運転又は停止する。また、調湿換気ユニット１が加湿換気モードであり、エアコン２が再熱除湿運転モードである場合において、エアコン２が自動で調湿換気ユニット１が手動ある場合には、手動優先であるので、調湿換気ユニット１は加湿換気運転し、エアコン２は停止（送風）運転する。さらに、調湿換気ユニット１が加湿換気モードであり、エアコン２が除湿（再熱除湿）運転モードである場合において、調湿換気ユニット１が自動でエアコン２が手動である場合には、手動であるエアコン２が優先して、このエアコン２による除湿（再熱除湿）運転し、調湿換気ユニット１は換気運転し、両ユニット１、２が自動である場合には、エアコン２を優先させて、（再熱除湿）運転し、調湿換気ユニット１は換気運転する。
【００３３】
このように、上記空気調和換気装置によれば、後押し優先と、室内調湿ユニット優先と、手動優先とを、巧妙に使い分けることができ、これによって、省エネを図ることが可能であると共に、使用者にとっては最良の運転モードとなるように設定される。すなわち、多少モードバッテングが起きる場合（表１の＊１の場合）があったとしても、使用者が望む室内冷房を優先させて使用者にとっての最適空間をいち早く形成させることができる。
【００３４】
以上にこの発明の空気調和換気装置の具体的な実施の形態について説明したが、この発明の空気調和換気装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更して実施することが可能である。例えば、調湿換気ユニット１として、加湿機能を有さないものでも、逆に除湿機能を有さないものであってもよく、加湿機能を有さない場合では、加湿モードの際に換気のみ行えばよく、除湿機能を有さない場合では、除湿モードの際に換気のみ行えばよい。また、室内調湿ユニット２としても、加湿機能を有さないものでも、逆に除湿機能を有さないものであってもよい。また、調湿換気ユニット１と室内調湿ユニット２とが共に、手動のみや自動のみであってもよく、さらに、一方のユニットが手動のみである場合に、他方が手動と自動の切換が可能であったり、他方が自動のみであったりしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の空気調和換気装置によれば、手動のユニットによる運転を打ち消すような自動のユニットの調湿運転がなくなる。このため、手動運転と自動運転との切換が可能な空気調和換気装置であっても、無駄な運転がなくなって、省エネ化に寄与すると共に、室内を快適な湿度空間とすることが可能である。また、室内調湿ユニットの冷房運転を優先させて、使用者が望む冷房運転を優先させて、室内を快適な温度とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の空気調和換気装置の実施形態を示す全体簡略図である。
【図２】上記空気調和換気装置の調湿換気ユニットの簡略図である。
【図３】上記空気調和換気装置の室内調湿ユニットの簡略図である。
【図４】上記空気調和換気装置の簡略ブロック図である。
【図５】上記空気調和換気装置の運転制御を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１    調湿換気ユニット
２    室内調湿ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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