(57)【要約】【課題】加湿エレメントの長寿命化を図り、室内環境を快適に保つことができる換気空調装置を提供する。【解決手段】全熱交換器２１と、全熱交換器２１から供給される空気を加熱する空調コイル２２と、多孔質の透湿膜で形成された透湿膜チューブ９２を設け、透湿膜チューブ９２に水８０が給水され、透湿膜チューブ９２から蒸発した水蒸気で空調コイル２２で加熱された空気を加湿する加湿エレメント２３と、空調コイル２２と、加湿エレメント２３の給水と、加湿エレメント２３の排水と、を制御する制御部１７と、を備え、加湿エレメント２３で加湿されて吹き出される吹出空気８２の温度は、加湿エレメント２３の排水に伴って変動するものであって、制御部１７は、加湿エレメント２３の排水を行う場合、吹出空気８２の温度の予測温度に応じて、空調コイル２２の能力を制御するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全熱交換器と、
前記全熱交換器から供給される空気を加熱する空調コイルと、
多孔質の透湿膜で形成された袋を設け、前記袋に水が給水され、前記袋から蒸発した水蒸気で前記空調コイルで加熱された空気を加湿する加湿エレメントと、
前記空調コイルと、前記加湿エレメントの給水と、前記加湿エレメントの排水と、を制御する制御部と、
を備え、
前記加湿エレメントで加湿されて吹き出される吹出空気の温度は、前記加湿エレメントの排水に伴って変動するものであって、
前記制御部は、
前記加湿エレメントの排水を行う場合、前記吹出空気の温度の予測温度に応じて、前記空調コイルの能力を制御する
ことを特徴とする換気空調装置。
【請求項２】
前記制御部は、
外気温度、外気湿度、室内温度、室内湿度、及び前記空調コイルの運転能力に基づいて、前記加湿エレメントの排水開始後における前記吹出空気の温度の予測温度を求め、
前記予測温度に応じて、前記空調コイルの能力を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の換気空調装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記予測温度が予め定めた第１基準値を超えた場合、前記空調コイルの能力を最小まで低下させる
ことを特徴とする請求項２に記載の換気空調装置。
【請求項４】
前記全熱交換器への空気の流路を制御するダンパーをさらに備え、
前記制御部は、
前記予測温度が前記第１基準値を超えた場合、前記ダンパーを制御し、前記全熱交換器への空気の流路を遮断させる
ことを特徴とする請求項３に記載の換気空調装置。
【請求項５】
前記制御部は、
当該換気空調装置と同一室内の加湿を行う機器の運転情報を取得し、
予め定められた第２基準値を前記第１基準値と比べて小さい値に設定し、
前記機器が加湿を実行中に、前記予測温度が、前記第１基準値を超えた場合、前記空調コイルをサーモオフ状態に設定し、
前記空調コイルがサーモオフ状態であって、前記予測温度が前記第２基準値未満の場合、前記空調コイルのサーモオン状態に設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の換気空調装置。
【請求項６】
前記制御部は、
室内湿度が予め定めた目標湿度未満の場合、
前記加湿エレメントの排水動作を行う排水タイミングを定めた排水周期を延長し、
室内湿度が前記目標湿度以上の場合、
前記加湿エレメントの排水動作を行う排水タイミングを定めた排水周期を元に戻す
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の換気空調装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記加湿エレメントの運転を開始してから予め定めた待ち時間を経過するまで、前記加湿エレメントの排水動作を停止する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の換気空調装置。
【請求項８】
前記制御部は、
少なくとも室内湿度で定まる室内環境と、少なくとも前記加湿エレメントの運転開始タイミングで定まる運転状態と、に応じて、前記加湿エレメントの排水動作の排水タイミングを制御する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の換気空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排水電磁弁を開いて加湿エレメントに充填している水を排出することで、加湿エレメントに堆積している水に含まれる不純物を排出する加湿装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、加湿器に充填する加湿に用いる水の温度範囲を予め定めた温度範囲に制御するサウナ装置があった（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、外気温度と、外気湿度と、に基づいて空調コイルの能力を制御することで、加湿量を調整する換気空調装置があった（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２４７５０９号公報（段落［００３６］）
【特許文献２】特開２０１１−５６２９５号公報（段落［００５９］）
【特許文献３】国際公開第２０１２／０７７２０１号（段落［００２９］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の加湿装置は、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントを用いることで、室内の調湿をしつつ、換気を行っていた。特許文献１に記載の加湿装置は、暖房運転時に加湿要求がない場合、又は、冷房運転時若しくは暖房運転時のような空調運転時に室内湿度が予め定めた湿度を超えた場合、排水電磁弁を開放することで、加湿エレメントに充填されている水を排出し、加湿エレメントに堆積している水に含まれる不純物を排出していた。
【０００７】
つまり、特許文献１に記載の加湿装置は、加湿要求がある場合、排水電磁弁を開放させなかったため、加湿エレメントには、水に含まれる不純物、すなわち、水の不純物が堆積していった。よって、加湿要求時に排水電磁弁を開放させない制御では、水の不純物が排出されないため、水の不純物が加湿エレメントに残留することになり、加湿量の低下が生じた。特に、加湿装置等の機器のうち、ヒートポンプ等を用いて意図的に外気空気を加温し、供給加湿量を増加させる制御を行うような機器は、加湿エレメントに堆積する水の不純物の堆積速度が速いため、さらに加湿量の低下が生じた。
【０００８】
したがって、特許文献１に記載のような加湿装置等の加湿を行う機器は、加湿要求がない場合には、加湿エレメントに充填されている水を排出するが、加湿要求がある場合には、加湿エレメントに充填されている水を排出しなかった。この結果、加湿要求がある場合には、加湿エレメントの運転中に加湿エレメントの寿命が短くなっていく虞があるため、加湿エレメントの交換費用が増加する虞があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載のサウナ装置は、加湿に用いる水の温度範囲を予め定めた温度範囲に制御することで、加湿器に堆積する水の不純物の析出を抑制させていた。結果として、サウナ装置は、吹出温度を制御していた。
【００１０】
しかし、特許文献２に記載されているサウナ装置等のように加湿を行う機器では、超音波式の加湿器が利用されていた。超音波式の加湿器は、例えば、水のカルシウム、水のマグネシウム、及び水のシリカといったような不純物を多く含んだ水蒸気を吹き出す。よって、加湿される室内又は加湿後のダクトには、析出物が発生しやすかった。超音波式の加湿器は、不純物を多く含んだ水蒸気を室内全域にわたって放出するため、析出物を除去する範囲は室内全域にわたった。よって、析出物の除去費用がかかるため、超音波式の加湿器のように加湿を行う機器は、吹出温度を制御するものの、一般居室の加湿には適していなかった。
【００１１】
また、特許文献３に記載の換気空調装置は、室内湿度が設定湿度を超える場合、加湿要求がないと判断し、空調コイルの運転を停止させた。つまり、特許文献３に記載の換気空調装置は、加湿要求がないと判断した場合、空調コイルをサーモオフ状態に設定した。空調コイルの加熱量に応じて、加湿量及び吹出温度が調整されるため、空調コイルの運転が停止している状態、つまり、空調コイルがサーモオフ状態では、吹出温度は制御されなかった。
【００１２】
よって、特許文献３に記載されている換気空調装置等のような加湿を行う機器は、加湿要求がある場合には吹出温度が制御されるが、加湿要求がない場合には吹出温度が制御されなかった。したがって、加湿要求がないときに透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントに充填される水を排出したとすると、空調コイルがサーモオフ状態のままで排水動作が行われることとなった。
【００１３】
そこで、加湿要求がなく、外気温度が低いと想定した場合、空調コイルはサーモオフ状態であるため、加湿を行う機器から室内へ吹き出される空気の吹出温度は低くなる。よって、急激な温度変化に伴うドラフト感が発生し、快適性が損なわれた。この結果、加湿要求がなく、加湿エレメントが排水中である場合、吹出温度が不安定になるため、快適性が損なわれる虞があった。
【００１４】
換言すれば、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントで加湿を行う機器は、加湿エレメントの運転中には排水処理が行われず、加湿エレメントの排水中には吹出温度の制御が行われていなかった。
【００１５】
したがって、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントで加湿を行う機器は、加湿エレメントに堆積する水の不純物を排出しつつ、吹出空気の温度変化を抑制することができないという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントに堆積する水の不純物を排出しつつ、吹出空気の温度変化を抑制することができる換気空調装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る換気空調装置は、全熱交換器と、前記全熱交換器から供給される空気を加熱する空調コイルと、多孔質の透湿膜で形成された袋を設け、前記袋に水が給水され、前記袋から蒸発した水蒸気で前記空調コイルで加熱された空気を加湿する加湿エレメントと、前記空調コイルと、前記加湿エレメントの給水と、前記加湿エレメントの排水と、を制御する制御部と、を備え、前記加湿エレメントで加湿されて吹き出される吹出空気の温度は、前記加湿エレメントの排水に伴って変動するものであって、前記制御部は、前記加湿エレメントの排水を行う場合、前記吹出空気の温度の予測温度に応じて、前記空調コイルの能力を制御するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントの排水制御を行う場合、吹出空気が制御されている。よって、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントに堆積する水の不純物を排出しつつ、吹出空気の温度変化を抑制することができる。したがって、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメントの長寿命化を図ることができると共に、外気温度にかかわらず、室内環境を快適に保つことができる換気空調装置を提供することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における換気空調装置１の外観の概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における換気空調装置１を上面から透視した場合の概略構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における換気空調装置１を上面から透視した場合であって、風路切替ダンパー２５の開度を全開に設定した構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における換気空調装置１を上面から透視した場合であって、風路切替ダンパー２５の開度を全閉に設定した構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における図２〜図４の換気空調装置１のＡ−Ａ断面の断面構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における加湿エレメント２３の詳細構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１における加湿エレメント２３の排水周期及び排水周期ごとの排水時間の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３における換気空調装置１を構成要素とした換気空調システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態４における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態４における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態５における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態５における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態６における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態１〜６の動作を行うプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列に行われる処理であるが、必ずしも時系列に処理されなくても、並列的又は個別に実行される処理をも含んでもよい。
【００２１】
また、本実施の形態１〜６で説明される各機能をハードウェアで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わない。つまり、本実施の形態１〜６で説明される各ブロック図は、ハードウェアのブロック図と考えても、ソフトウェアの機能ブロック図と考えてもよい。例えば、各ブロック図は、回路デバイス等のハードウェアで実現されてもよく、図示しないプロセッサ等の演算装置上で実行されるソフトウェアで実現されてもよい。
【００２２】
また、本実施の形態１〜６で説明されるブロック図の各ブロックは、その機能が実施されればよく、それらの各ブロックで構成が分離されなくてもよい。
【００２３】
なお、本実施の形態１〜６のそれぞれにおいて、特に記述しない項目については実施の形態１〜６と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００２４】
また、本実施の形態１〜６は、単独で実施されてもよく、組み合わせて実施されてもよい。いずれの場合においても、下記で説明する有利な効果を奏することとなる。
【００２５】
また、本実施の形態１〜６のそれぞれで説明する各種値及びフラグ等の設定例は一例を示すだけであり、特にこれらに限定しない。
【００２６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における換気空調装置１の外観の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、換気空調装置１は、本体ケーシング９に、排気吸込口１１、給気吹出口１４、及びコントロールボックス１０等が設けられている。コントロールボックス１０は、内部に制御部１７が形成されている。コントロールボックス１０には、リモートコントローラー１９が接続され、リモートコントローラー１９からの各種指令が、制御部１７に供給される。制御部１７は、供給される各種指令に基づいて、各種制御を行う。制御部１７は、詳細については後述するが、例えば、換気空調装置１の換気動作を制御する。また、例えば、リモートコントローラー１９は、換気空調装置１の動作モードの切替操作等を受け付ける。
【００２７】
換気空調装置１の概要について説明する。換気空調装置１は、加湿エレメント２３（後述する）の排水制御を行う場合、吹出空気８２（後述する）が制御されている。よって、換気空調装置１は、加湿エレメント２３（後述する）に堆積する水８０（後述する）の不純物を排出しつつ、吹出空気８２（後述する）の温度変化を抑制する。したがって、換気空調装置１は、加湿エレメント２３（後述する）の長寿命化を図ると共に、外気温度にかかわらず、室内環境を快適に保つ。次に、換気空調装置１の詳細について図を用いて順に説明する。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態１における換気空調装置１を上面から透視した場合の概略構成の一例を示す図である。図２に示すように、換気空調装置１は、本体ケーシング９を備える。本体ケーシング９は、換気空調装置１の筐体を形成している。本体ケーシング９は、例えば、箱体構造で形成されている。つまり、本体ケーシング９は、例えば、１組の短手方向を形成する部材と、１組の長手方向を形成する部材とで、側面が形成され、形成された側面の端部を覆う上側の部材と下側の部材とで形成されている。なお、本体ケーシング９の材質及び形状は、特にこれらに限定されない。
【００２９】
本体ケーシング９の外側には、排気吸込口１１、排気吹出口１２、給気吸込口１３、給気吹出口１４、及びコントロールボックス１０が設けられている。排気吸込口１１、排気吹出口１２、給気吸込口１３、及び給気吹出口１４は、ダクト接続用フランジとして形成されている。排気吸込口１１及び給気吹出口１４は、例えば、本体ケーシング９の短手方向の部材のうち、室内側に対向する部材に設けられている。排気吹出口１２及び給気吸込口１３は、例えば、短手方向の部材のうち、室外側に対向する部材に設けられている。給気吸込口１３と、給気吹出口１４とを１組として、給気吸込口１３と給気吹出口１４とを連通させる給気風路が本体ケーシング９の内部に形成されている。排気吸込口１１と、排気吹出口１２とを１組として、排気吸込口１１と排気吹出口１２とを連通させる排気風路が本体ケーシング９の内部に形成されている。つまり、換気空調装置１には、空気の吹出口と、空気の吸込口とが１組ずつ形成されている。
【００３０】
コントロールボックス１０は、例えば、長手方向の部材のうちの一方の側に設けられている。コントロールボックス１０は、内部に端子台と、制御回路とが設けられている。端子台に電線等が接続され、電線等を介して図１で説明したリモートコントローラー１９が接続される。制御回路には、制御部１７が構成されている。
【００３１】
本体ケーシング９の内側には、全熱交換器２１、空調コイル２２、加湿エレメント２３、風路切替ダンパー２５、排気用送風機２６、給気用送風機２７、給水管３１、排水管３２、給水弁３５、排水弁３６、室内温度センサー４１、室内湿度センサー４２、外気温度センサー４３、及び外気湿度センサー４４等が設けられている。なお、ここでは、空調コイル２２に接続されている冷媒配管の図示は省略する。
【００３２】
全熱交換器２１は、排気用送風機２６と、給気用送風機２７との間に設けられている。全熱交換器２１は、内部では、例えば、上記で説明した排気風路と、上記で説明した給気風路とが、垂直に交差されている。全熱交換器２１は、排気風路と、給気風路とが交差されている構成のため、排気風路を流通する排気流と、給気風路を流通する給気流との間で、全熱が交換され、熱交換換気が行われる。つまり、全熱交換器２１は、排気風路と、給気風路との間に設けられ、排気流である室内空気と、給気流である室外空気との間で連続的に全熱交換を行う。
【００３３】
空調コイル２２は、給気用送風機２７と、加湿エレメント２３との間に設けられている。空調コイル２２は、図示しない冷媒配管が接続され、給気用送風機２７から供給される給気空気８１（後述する）と、冷媒配管から供給される冷媒とで熱交換させる熱交換器である。つまり、空調コイル２２は、直膨コイルであり、全熱交換器２１から供給された給気空気８１（後述する）が通過するときに、通過する給気空気８１（後述する）を加熱し、加熱した給気空気８１（後述する）を加湿エレメント２３に供給する。よって、空調コイル２２は、加熱量に応じて、給気吹出口１４から吹き出される吹出空気８２（後述する）の加湿量及び給気吹出口１４から吹き出される吹出空気８２（後述する）の温度を調整する。したがって、空調コイル２２は、加湿エレメント２３の加湿を制御することができ、給気吹出口１４から吹き出される吹出空気８２（後述する）の温度を制御することができる。
【００３４】
加湿エレメント２３は、空調コイル２２と、給気吹出口１４との間に設けられ、空調コイル２２を通過した給気空気８１（後述する）を加湿する。なお、加湿エレメント２３の詳細については、図６を用いて後述する。
【００３５】
風路切替ダンパー２５は、排気風路の風上側に設けられ、排気流である室内空気を全熱交換器２１へ通過させる風路と、排気流である室内空気を全熱交換器２１へ通過させずに排気用送風機２６に直接送るバイパス風路とを切り替える。風路切替ダンパー２５の動作例については、図３及び図４を用いて後述する。
【００３６】
排気用送風機２６は、排気吹出口１２と、全熱交換器２１との間のうち、排気風路側に設けられ、図示しない排気用ファンが回転することで、本体ケーシング９内部に負圧が生じ、排気吸込口１１から室内空気を取り込み、排気風路を流通した室内空気を排気吹出口１２から吹き出させる。
【００３７】
給気用送風機２７は、全熱交換器２１と、空調コイル２２との間のうち、給気風路側に設けられ、図示しない給気用ファンが回転することで、本体ケーシング９内部に負圧が生じ、給気吸込口１３から室外空気を取り込み、給気風路を流通した室外空気を給気吹出口１４から吹き出させる。
【００３８】
給水管３１は、加湿エレメント２３に接続され、加湿エレメント２３に水８０（後述する）を供給することで、加湿エレメント２３に給水する。給水管３１には、給水弁３５が設けられ、給水弁３５は、給水管３１の通水の開閉動作を行う。給水弁３５は、例えば、電磁弁で構成され、制御部１７からの制御指令に基づいて制御される。
【００３９】
排水管３２は、加湿エレメント２３に接続され、加湿エレメント２３から水８０（後述する）を排出することで、加湿エレメント２３から排水する。排水管３２には、排水弁３６が設けられ、排水弁３６は、排水管３２の通水の開閉動作を行う。排水弁３６は、例えば、電磁弁で構成され、制御部１７からの制御指令に基づいて制御される。
【００４０】
例えば、制御部１７からの制御指令で給水弁３５が開いて加湿エレメント２３に給水されている場合、制御部１７からの制御指令で排水弁３６は閉じている。また、例えば、制御部１７からの制御指令で排水弁３６が開いて加湿エレメント２３から排水している場合、制御部１７からの制御指令で給水弁３５は閉じている。つまり、制御部１７は、給水弁３５と、排水弁３６とで相補的に異なる開閉動作を行わせることで、効率のよい給排水が行われる。なお、上記で説明した動作例は一例であって、特にこれに限定されない。
【００４１】
室内温度センサー４１は、排気吸込口１１と、全熱交換器２１との間のうち、排気風路側に設けられている。室内温度センサー４１は、室内の温度を計測し、計測結果を制御部１７に供給する。室内湿度センサー４２は、排気吸込口１１と、全熱交換器２１との間のうち、排気風路側に設けられている。室内湿度センサー４２は、室内の湿度を計測し、計測結果を制御部１７に供給する。
【００４２】
外気温度センサー４３は、給気吸込口１３と、全熱交換器２１との間のうち、給気風路側に設けられている。外気温度センサー４３は、外気の温度を計測し、計測結果を制御部１７に供給する。外気湿度センサー４４は、給気吸込口１３と、全熱交換器２１との間のうち、給気風路側に設けられている。外気湿度センサー４４は、外気の湿度を計測し、計測結果を制御部１７に供給する。
【００４３】
制御部１７は、室内温度センサー４１、室内湿度センサー４２、外気温度センサー４３、及び外気湿度センサー４４等のそれぞれの計測結果に基づいて、空調コイル２２の加熱能力を決定する。制御部１７は、その他にも各種演算を実行するが、その詳細動作については後述する。
【００４４】
なお、上記で説明した配置構成及び動作は一例を示し、特にこれらに限定されない。要するに、換気空調装置１が、換気を行う際、全熱交換、熱交換、及び加湿等の動作を行うことで、室内空気の状態を変更できればよい。
【００４５】
次に、風路切替ダンパー２５の動作例について図３及び図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１における換気空調装置１を上面から透視した場合であって、風路切替ダンパー２５の開度を全開に設定した構成の一例を示す図である。図３に示すように、風路切替ダンパー２５が開いている場合、排気風路を流通する室内空気は、全熱交換器２１と、本体ケーシング９との間に設けられたバイパス風路を通過し、排気用送風機２６を介して排気吹出口１２から吹き出される。
【００４６】
図４は、本発明の実施の形態１における換気空調装置１を上面から透視した場合であって、風路切替ダンパー２５の開度を全閉に設定した構成の一例を示す図である。図４に示すように、風路切替ダンパー２５が閉じている場合、排気風路を流通する室内空気は、全熱交換器２１を通過し、排気用送風機２６を介して排気吹出口１２から吹き出される。
【００４７】
つまり、風路切替ダンパー２５の開度を調整することで、全熱交換器２１で、排気風路を流通する室内空気と、給気風路を流通する室外空気とを全熱交換させるか否かを制御している。例えば、春季及び秋季である中間期のように、外気温度が室内温度と比べて低い場合、換気空調装置１は、風路切替ダンパー２５の開度を全開にすることで、外気冷房としてバイパス換気を行う。また、例えば、夏季及び冬季のように、空調負荷が発生する時期の場合、換気空調装置１は、排気の熱回収をするために、風路切替ダンパー２５の開度を全閉にすることで、全熱交換換気を行う。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態１における図２〜図４の換気空調装置１のＡ−Ａ断面の断面構成の一例を示す図である。図５に示すように、給気用送風機２７と、給気吹出口１４との間には、加湿風路部６０が形成されている。加湿風路部６０は、加湿風路上部６１と、加湿風路下部６２とで形成されている。加湿風路上部６１は、例えば、発泡樹脂で形成され、空調コイル２２と、加湿エレメント２３とを覆う構成である。加湿風路下部６２は、例えば、発泡樹脂製のドレン皿を備え、ドレン皿の水受け表面にはプラスチック材を同時成形させ、発泡樹脂への浸水を防いだ構造体として形成されている。加湿風路上部６１と、加湿風路下部６２とは、上下方向で嵌め合う構造となっており、一体的に加湿風路部６０が形成されている。
【００４９】
また、図５に示すように、空調コイル２２には、冷媒出入口５１が設けられ、冷媒出入口５１で冷媒が出入りすることで、空調コイル２２は内部に冷媒を流通させ、給気用送風機２７から供給される空気と、空調コイル２２内部を流通する冷媒とで熱交換が行われる。
【００５０】
次に、加湿エレメント２３の加湿の原理について説明する。図６は、本発明の実施の形態１における加湿エレメント２３の詳細構成の一例を示す図である。図６に示すように、加湿エレメント２３は、給水弁３５が開いている場合、給水管３１を介して水８０が供給され、水８０を充填する。加湿エレメント２３は、複数の透湿膜チューブ９２を備え、透湿膜チューブ９２には水８０が充填されている。複数の透湿膜チューブ９２のそれぞれは、スペーサー９１を介して、積層構造が形成されている。透湿膜チューブ９２同士は、スペーサー９１でスリットを形成することで、空気の流通経路が形成されている。よって、空調コイル２２を通過した給気空気８１は、空気の流通経路を通過し、吹出空気８２として給気吹出口１４から吹き出される。
【００５１】
図６に示す破線部７１内を拡大したものが図６に示す破線部７２内に示されている。破線部７２内には、透湿膜チューブ９２の概略構成が示されている。透湿膜チューブ９２は、２枚の気化式の透湿膜同士が接合された袋状の構成物であって、そのような構成物が一定間隔で複数配置されている。
【００５２】
上記で説明したように、透湿膜チューブ９２間は、スペーサー９１が設けられていることで、風を通過させる一定間隔のスリットが形成されている。換気空調装置１は、加湿運転中には、透湿膜チューブ９２に水８０が充填され、透湿膜に形成されている多数の小さな孔から水８０が蒸発する。給気空気８１が透湿膜チューブ９２間に形成されたスリットを通過することで、給気空気８１に連続的に湿度分が供給される。特に、空調コイル２２の運転モードが暖房に設定される冬季では、給気空気８１は空調コイル２２で暖められているため、加湿エレメント２３を通過するときの加湿量が増大する。
【００５３】
図６に示す破線部７３内を拡大したものが図６に示す破線部７４内に示されている。破線部７４内には、透湿膜チューブ９２の断面構成が示されている。気化式の透湿膜は、例えば、超撥水多孔質フィルム素材９３で形成されている。超撥水多孔質フィルム素材９３は、多数の小さな孔が気化部として設けられ、水分が蒸気の状態で通過する材質である。よって、透湿膜チューブ９２の中にある水８０は、透湿膜チューブ９２の表面から水蒸気の状態で放出されるため、透湿膜チューブ９２の表面を流れる給気空気８１には、周囲環境の飽和水蒸気量に応じて、透湿膜チューブ９２から放出された水蒸気が含まれる。したがって、吹出空気８２は、加湿エレメント２３で加湿される。
【００５４】
なお、図６においては、排水管３２及び排水弁３６の説明については省略する。また、上記で説明した加湿エレメント２３の構成は一例を示し、特にこれに限定されない。
【００５５】
換気空調装置１は、加湿運転をしている際、加湿エレメント２３の透湿膜チューブ９２の内部には、カルシウム、マグネシウム、及びシリカといったような水８０のミネラル成分が残留していく。よって、換気空調装置１は、加湿運転を連続運転し続けることで、透湿膜チューブ９２の内部に残留していく水８０のミネラル成分の濃度が上昇する。透湿膜チューブ９２の内部に残留していく水８０のミネラル成分の濃度が上昇していくにもかかわらず、換気空調装置１がさらに加湿運転を続ければ、透湿膜チューブ９２の内部に残留する水８０のミネラル成分が水分中に溶けきれずに、透湿膜チューブ９２の内部に水８０のミネラル成分が析出されていく。析出されていく水８０のミネラル成分は、透湿膜チューブ９２の内部に堆積していくため、透湿膜チューブ９２の気化部である多数の小さな孔が詰まっていく。
【００５６】
よって、加湿エレメント２３は、加湿量が低下し、さらには透湿膜チューブ９２が破れることで、加湿エレメント２３の劣化度合いが加速し、加湿エレメント２３の寿命に早く到達していく虞がある。
【００５７】
そこで、このような水８０のミネラル成分の堆積を防ぐために、換気空調装置１は、加湿運転中であったとしても、ある一定の時間、つまり、排水周期で、加湿エレメント２３への給水を停止し、かつ、水８０を排出することで、排水動作に伴って水８０のミネラル成分を排出し、加湿エレメント２３の透湿膜チューブ９２内部の洗浄を行っている。
【００５８】
ところが、単純に、加湿エレメント２３内の水８０を排出するだけでは、不具合が生じることがある。そのような事象について説明する。例えば、加湿エレメント２３の運転が、排水周期で設定された定期的な排水モードに移行し、透湿膜チューブ９２内部に充填された水８０の排出が始まったと想定する。このとき、空調コイル２２で給気空気８１が加熱されたままの状態では、加湿エレメント２３から供給できる加湿量が低下しているため、吹出空気８２の温度が急激に上昇する。また、空調コイル２２を単純にサーモオフ状態にさせると、吹出空気８２の温度が急激に変化する。
【００５９】
具体的には、加湿エレメント２３は、加湿する過程で、透湿膜チューブ９２から水８０を蒸発させているため、透湿膜チューブ９２の表面では気化熱が発生している。よって、加熱運転中の空調コイル２２を通過した給気空気８１は、透湿膜チューブ９２の表面を通過するときに、気化熱で冷却されるため、吹出空気８２の温度が急激に上昇することがない。このとき、加湿エレメント２３が排水中であれば、透湿膜チューブ９２から蒸発する水８０が少なくなるため、透湿膜チューブ９２の表面で発生する気化熱も少なくなる。透湿膜チューブ９２の表面で発生する気化熱が少なくなれば、加熱運転中の空調コイル２２を通過して加熱された給気空気８１の冷却度合いは低減する。よって、給気空気８１が加湿エレメント２３を通過したとしても、吹出空気８２の温度は急激に上昇する。
【００６０】
また、空調コイル２２のサーモオン状態とは、空調コイル２２内を冷媒が流れている状態のことを示す意味として用いる。一方、空調コイル２２のサーモオフ状態とは、空調コイル２２に接続された図示しない膨張弁が最大で閉じられ、空調コイル２２内を冷媒が全く流れていない、又は、ほとんど流れていない状態のことを示す意味として用いる。よって、空調コイル２２を単純にサーモオフ状態にすれば、全熱交換器２１を通過した空気が空調コイル２２で熱交換されることなく、給気空気８１として加湿エレメント２３に供給されることになる。よって、吹出空気８２の温度が急激に変化する。
【００６１】
その結果、室内居室にいるユーザーは、不快なドラフト感を感じることになる。さらに、換気空調装置１の給気吹出口１４が図示しない空気調和機の吸込口に直結された空調システムを想定すると、空気調和機は、換気空調装置１が排水中である排水モードに伴う吹出空気８２の乱高下の影響を受ける。よって、空気調和機は、不意の暖房サーモオフ状態又はサーモオン状態に陥り、空調システム全体として、不安定な挙動を示し、結果として、室内の快適性を損ねてしまう事態が想定される。
【００６２】
そこで、換気空調装置１は、加湿エレメント２３を運転しつつ、加湿エレメント２３の排水を行う場合、加湿エレメント２３から供給される吹出空気８２の温度の予測温度に応じて、空調コイル２２の能力を制御する。具体的な制御内容について図７〜図９を用いて説明する。
【００６３】
図７は、本発明の実施の形態１における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。図７に示すように、制御部１７は、各種制御指令及び各種データ等に基づいて、空調コイル能力変更指令を供給し、空調コイル能力変更指令に基づいて、空調コイル２２の能力を制御する。制御部１７は、吹出空気制御部２０１、記憶部２０２、及び排水周期計時部２０３等を備えている。吹出空気制御部２０１は、詳細については後述するが、換気空調装置１の運転モードが暖房モードである場合、吹出空気８２の温度の予測温度を求め、予測温度に応じて、空調コイル２２の能力を制御する空調コイル能力変更指令を生成する。
【００６４】
記憶部２０２は、各種データを格納しており、例えば、予め定めた基準値αを吹出空気制御部２０１に供給する。基準値αの詳細については後述する。排水周期計時部２０３は、加湿エレメント２３の排水周期を計時する。
【００６５】
吹出空気制御部２０１は、吹出温度予測部２１１、吹出温度比較部２１２、及び指令決定部２１３等を備えている。吹出温度予測部２１１は、換気空調装置１の構成要素に関する固定値パラメータと、換気空調装置１の構成要素に関する変動値パラメータと、に基づいて、加湿エレメント２３の加湿停止中における吹出空気８２の温度の予測温度を求める。換気空調装置１の構成要素に関する固定値パラメータと、換気空調装置１の構成要素に関する変動値パラメータとは、それぞれ各種データに含まれてもよい。
【００６６】
ここで、加湿エレメント２３の加湿停止中における吹出空気８２の温度の予測温度を求める理由について説明する。上記で説明したように、加湿エレメント２３の加湿を停止したときに、吹出空気８２の温度は乱高下する。よって、加湿エレメント２３の加湿を停止したときの吹出空気８２の温度に基づいて、空調コイル２２の能力を適切に制御すれば、吹出空気８２の温度の乱高下は抑制される。したがって、空調コイル２２の能力を適切に制御するために、加湿エレメント２３の加湿停止中における吹出空気８２の温度の予測温度を求める。
【００６７】
換気空調装置１の構成要素に関する固定値パラメータは、例えば、全熱交換器２１に関するパラメータである。換気空調装置１の構成要素に関する変動値パラメータは、例えば、各種センサーの計測結果及び空調コイル２２の運転能力である。各種センサーの計測結果は、例えば、外気温度、外気湿度、室内温度、及び室内湿度である。外気温度は、外気温度センサー４３の計測結果から取得される。外気湿度は、外気湿度センサー４４の計測結果から取得される。室内温度は、室内温度センサー４１の計測結果から取得される。室内湿度は、室内湿度センサー４２の計測結果から取得される。
【００６８】
空調コイル２２の運転能力は、空調コイル２２の定格能力と、空調コイル２２の変動分と、に基づいて求められる。空調コイル２２の定格能力は、予め設定されるデータである。空調コイル２２の能力変動分は、空調コイル２２の運転データに基づいて求められる。
【００６９】
吹出温度予測部２１１は、全熱交換器２１に関するパラメータ、空調コイル２２の運転能力、外気温度、外気湿度、室内温度、及び室内湿度に基づいて、吹出空気８２の温度の予測温度である吹出温度を求める。具体的には、吹出温度予測部２１１は、全熱交換器２１に関するパラメータ、空調コイル２２の運転能力、外気温度、外気湿度、室内温度、及び室内湿度から構成される入力パラメータを、予め設定された吹出空気８２の温度の算出式に適用することで、出力パラメータである吹出温度を求める。なお、吹出空気８２の温度の算出式は、予めテーブルで各パラメータが定義され、入力パラメータが割り当てられることで、補間処理等が実行され、求められてもよい。なお、吹出温度予測部２１１は、吹出空気８２の温度の予測温度である吹出温度を演算で求めているため、センシング用の機器を設けるコストが低減される。
【００７０】
吹出温度比較部２１２は、吹出温度予測部２１１で求められた吹出温度と、予め定められた基準値αとを比較する。予め定められた基準値αは、吹出空気８２の温度の上限値として設定されている。例えば、基準値αは、固定値に設定される。また、例えば、基準値αは、換気空調装置１の給気吹出口１４と直結されている空気調和機（図示せず）の目標温度に設定される。
【００７１】
指令決定部２１３は、吹出温度比較部２１２で判定した結果、吹出温度が基準値αを超える場合、換気空調装置１の空調コイル２２の能力をサーモオン状態が継続できる最小の能力ステップまで落とす空調コイル能力変更指令を作成する。指令決定部２１３は、作成した空調コイル能力変更指令に基づいて空調コイル２２の能力を制御する。一方、指令決定部２１３は、吹出温度比較部２１２で判定した結果、吹出温度が基準値αを超えない場合、換気空調装置１の空調コイル２２の能力を現在の設定値で継続する。
【００７２】
上記で説明したように、吹出温度が基準値αを超える場合、空調コイル２２の能力は、サーモオン状態が継続できる最小の能力ステップまで落とす制御が実行される。よって、空調コイル２２が給気空気８１を加熱する加熱量は抑制されるため、換気空調装置１が暖房運転中であっても、空調コイル２２をサーモオフ状態に設定せず、空調コイル２２の能力を抑制する。したがって、換気空調装置１は、加湿エレメント２３の排水時であっても、吹出空気８２の温度が乱高下する状態を抑制できるため、室内居室のユーザへのドラフト感を抑制でき、快適な換気空調を行うことができる。
【００７３】
また、換気空調装置１は、空調コイル２２を継続して運転できるため、吹出空気８２の温度が安定する。よって、給気吹出口１４に直結されている空気調和機（図示せず）が不意なサーモオン状態又はサーモオフ状態に至るのを回避できるため、空調システムは、同一のシステム系統での不安定な運転をなくすことができる。
【００７４】
なお、制御部１７は、換気空調装置１の運転モードが送風モードである場合、空調コイル２２は既にサーモオフ状態であるため、排水周期に基づいて定期的な排水モードに移行したとしても、吹出空気８２の温度が急激に変動することはない。また、給気吹出口１４に直結されている空気調和機（図示せず）は、換気空調装置１と連携して動作するが、不意なサーモオン状態又はサーモオフ状態に至ることもない。よって、換気空調装置１が送風モードであれば、換気空調装置１は、加湿エレメント２３から供給される吹出空気８２の温度の予測温度に応じて、空調コイル２２の能力を制御する必要はない。
【００７５】
次に、上記で説明した加湿エレメント２３から供給される吹出空気８２の温度の予測温度に応じて、空調コイル２２の能力を制御する処理について図８を用いて説明する。
【００７６】
図８は、本発明の実施の形態１における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。図８に示すように、ステップＳ１４の処理〜ステップＳ１８の処理が、空調コイル能力制御処理である。
【００７７】
（ステップＳ１１）
換気空調装置１は、排水周期が到来したか否かを判定する。換気空調装置１は、排水周期が到来した場合、ステップＳ１２に進む。一方、換気空調装置１は、排水周期が到来しない場合、ステップＳ１１に戻る。
【００７８】
（ステップＳ１２）
換気空調装置１は、定期的な排水モードを開始する。具体的には、換気空調装置１は、排水弁３６を開き、排水管３２を介して、加湿エレメント２３に充填されている水８０を排出する。
【００７９】
（ステップＳ１３）
換気空調装置１は、何れの運転モードであるかを判定する。換気空調装置１は、送風モードである場合、ステップＳ１１に戻る。一方、換気空調装置１は、暖房モードである場合、ステップＳ１４に進む。つまり、上記で説明したように、換気空調装置１は、排水モード中であって、暖房モードで運転中の場合に、予測した吹出温度に基づいて、空調コイル２２の能力を制御する処理に移行する。
【００８０】
（空調コイル能力制御処理）
（ステップＳ１４）
換気空調装置１は、加湿を停止した場合の吹出温度を求める。つまり、換気空調装置１は、加湿を停止した場合の吹出空気８２の温度の予測温度を求め、その予測温度に基づいて、空調コイル２２の能力を制御する。
【００８１】
（ステップＳ１５）
換気空調装置１は、基準値αを取得する。なお、上記の説明では、基準値αは、記憶部２０２に格納されている一例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、基準値αは、図示しない外部機器から通信媒体を介して供給されてもよい。また、換気空調装置１が暖房モードに設定されるときに、基準値αがリモートコントローラー１９から入力されてもよい。
【００８２】
（ステップＳ１６）
換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きいか否かを判定する。換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きい場合、ステップＳ１７に進む。一方、換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きくない場合、ステップＳ１８に進む。
【００８３】
（ステップＳ１７）
換気空調装置１は、空調コイル能力を最小まで落とす。つまり、換気空調装置１は、空調コイル２２がサーモオフ状態に至る手前まで能力ステップを低下させ、空調コイル２２のサーモオン状態を維持する最小の能力ステップに設定する。
【００８４】
（ステップＳ１８）
換気空調装置１は、空調コイル能力をそのまま継続する。つまり、換気空調装置１は、現在設定されている能力ステップで空調コイル２２の運転を継続する。
【００８５】
（ステップＳ１９）
換気空調装置１は、排水時間が終了したか否かを判定する。換気空調装置１は、排水時間が終了した場合、ステップＳ１１に戻る。排水時間は、排水周期ごとに、排水する時間が設定されたものである。排水時間と、排水周期との関連性については後述する。一方、換気空調装置１は、排水時間が終了しない場合、ステップＳ１３に戻る。
【００８６】
ここで、加湿エレメント２３の排水タイミングについて図９を用いて説明する。図９は、本発明の実施の形態１における加湿エレメント２３の排水周期及び排水周期ごとの排水時間の一例を示す図である。図９に示すように、加湿エレメント２３は、排水周期ごとに排水動作を排水時間にわたって実行する。排水周期及び排水時間は、換気空調装置１の搭載される加湿エレメント２３の素材及び仕様に基づいて任意に変更できる。
【００８７】
排水周期は、加湿エレメント２３の長寿命化と、排水回数に起因する水使用量の抑制と、に基づいて、例えば、３０分〜３００分の間で１回排水されればよい。つまり、排水周期は、３０分〜３００分の間の時間で設定されればよい。また、排水時間は、室内への吹出空気８２の温度を抑制することを考慮すると、例えば、５分〜３０分の間の時間で設定されればよい。
【００８８】
上記の説明から、換気空調装置１は、加湿エレメント２３内に堆積する水８０の不純物を適切に排出し、排出時の空調コイル２２の加熱を制御するので、加湿エレメント２３の長寿命化を図ることができ、そして、加湿エレメント２３の排水時の吹出空気８２の温度の乱高下を防ぐことで快適な加湿換気を行うことができる。つまり、換気空調装置１は、加湿エレメント２３の長寿命化と、快適な加湿換気と、を両立させることができる。
【００８９】
以上、本実施の形態１においては、全熱交換器２１と、全熱交換器２１から供給される空気を加熱する空調コイル２２と、多孔質の透湿膜で形成された透湿膜チューブ９２を設け、透湿膜チューブ９２に水８０が給水され、透湿膜チューブ９２から蒸発した水蒸気で空調コイル２２で加熱された空気を加湿する加湿エレメント２３と、空調コイル２２と、加湿エレメント２３の給水と、加湿エレメント２３の排水と、を制御する制御部１７と、を備え、加湿エレメント２３で加湿されて吹き出される吹出空気８２の温度は、加湿エレメント２３の排水に伴って変動するものであって、制御部１７は、加湿エレメント２３の排水を行う場合、吹出空気８２の温度の予測温度に応じて、空調コイル２２の能力を制御する換気空調装置１が構成される。
【００９０】
上記構成のため、換気空調装置１は、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメント２３の排水制御を行う場合、吹出空気８２が制御されている。よって、換気空調装置１は、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメント２３に堆積する水８０の不純物を排出しつつ、吹出空気８２の温度変化を抑制することができる。したがって、換気空調装置１は、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメント２３の長寿命化を図ることができると共に、外気温度にかかわらず、室内環境を快適に保つことができる。
【００９１】
また、本実施の形態１においては、制御部１７は、外気温度、外気湿度、室内温度、室内湿度、及び空調コイル２２の運転能力に基づいて、加湿エレメント２３の排水開始後における吹出空気８２の温度の予測温度を求め、予測温度に応じて、空調コイル２２の能力を制御する。
【００９２】
また、本実施の形態１においては、制御部１７は、予測温度が予め定めた基準値αを超えた場合、空調コイル２２の能力を最小まで低下させる。
【００９３】
したがって、換気空調装置１は、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメント２３に堆積する水８０の不純物を排出しつつ、吹出空気８２の温度変化を抑制することを特に顕著に行うことができる。したがって、換気空調装置１は、透湿膜から自然蒸発する加湿エレメント２３の長寿命化を図ることを特に顕著に行うことができると共に、外気温度にかかわらず、室内環境を快適に保つことを特に顕著に行うことができる。
【００９４】
実施の形態２．
実施の形態１との相違点は、空調コイル２２の能力を制御することに加え、換気空調装置１内に形成される風路を制御する点にある。
【００９５】
図１０は、本発明の実施の形態２における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。図１０に示すように、吹出空気制御部２０１は、空調コイル能力変更指令に加え、ダンパー開度変更指令を風路切替ダンパー２５に供給する。
【００９６】
図１１は、本発明の実施の形態２における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。実施の形態１との相違点は、ステップＳ３９の処理〜ステップＳ４１の処理で実行されるダンパー開度全開処理である。なお、ステップＳ３１の処理〜ステップＳ３８の処理及びステップＳ４２の処理は、実施の形態１で説明したステップＳ１１の処理〜ステップＳ１９の処理と同様であるため、その説明については省略する。
【００９７】
（ダンパー開度全開処理）
（ステップＳ３９）
換気空調装置１は、加湿を停止した場合の吹出温度を求める。
【００９８】
（ステップＳ４０）
換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きいか否かを判定する。換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きい場合、ステップＳ４１に進む。一方、換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きくない場合、ステップＳ４２に進む。つまり、換気空調装置１は、空調コイル２２の能力を制御した後、もう一度、吹出温度を求め、空調コイル２２の能力を制御したとしても、さらなる制御が必要か否かを判定する。
【００９９】
（ステップＳ４１）
換気空調装置１は、ダンパーの開度を全開にする。具体的には、換気空調装置１は、風路切替ダンパー２５の開度を全開にする。換気空調装置１は、風路切替ダンパー２５の開度を全開にすることで、全熱交換器２１を通さないバイパス風路へ切り替える動作を行う。よって、吹出空気８２は、全熱交換器２１で全熱交換されないため、吹出空気８２の温度は、外気温度とほぼ同じ温度となる。したがって、外気温度が低ければ、吹出空気８２の温度をさらに低減できる。
【０１００】
以上、本実施の形態２において、全熱交換器２１への空気の流路を制御する風路切替ダンパー２５をさらに備え、制御部１７は、予測温度が基準値αを超えた場合、風路切替ダンパー２５を制御し、全熱交換器２１への空気の流路を遮断させる。つまり、換気空調装置１は、サーモオン状態を継続したまま、風路切替ダンパー２５の開度を全開に設定して風路切替ダンパー２５を開くことで、全熱交換器２１で熱交換させないバイパス換気を行う。
【０１０１】
上記構成のため、換気空調装置１は、空調コイル２２の能力を最小まで落とした後に吹出空気８２の温度が基準値αを超えていたとしても、風路切替ダンパー２５を制御することで、外気を熱交換せずに取り込むことができる。よって、外気温度が低ければ、吹出空気８２の温度をさらに低減させることができる。具体的には、冬季では、空調コイル２２の風上側の空気の温度は、全熱交換器２１で熱交換換気させた場合に比べ、全熱交換器２１で熱交換換気させないバイパス換気の方が、一般的に低くなる。結果として、吹出空気８２の温度をさらに低減することができる。
【０１０２】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２との相違点は、自機の換気空調装置１に接続されている他機の換気空調装置１等に加湿を行わせる点である。
【０１０３】
図１２は、本発明の実施の形態３における換気空調装置１を構成要素とした換気空調システムのシステム構成の一例を示す図である。図１２に示すように、換気空調システムは、室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、室外機３、換気空調装置１ａ、及び換気空調装置１ｂが同一の冷媒系統１０１に接続されて構成されている。同一の冷媒系統１０１に接続されている機器は、室外機３を共通して使用する。よって、同一の冷媒系統１０１に接続されている機器は、互いの空調負荷を調整することで、システム全体として省エネを図ることができる。なお、室内機２ａ、室内機２ｂ、室内機２ｃ、及び室外機３で空気調和機が構成されている。
【０１０４】
室内機２ａ〜室内機２ｃのそれぞれを特に区別しない場合、室内機２と称する。換気空調装置１ａは、コントロールボックス１０ａを備え、コントロールボックス１０ａは制御部１７ａを備えている。換気空調装置１ｂは、コントロールボックス１０ｂを備え、コントロールボックス１０ｂは制御部１７ｂを備えている。
【０１０５】
換気空調装置１ａ及び換気空調装置１ｂのそれぞれを特に区別しない場合、換気空調装置１と称する。コントロールボックス１０ａ及びコントロールボックス１０ｂのそれぞれを特に区別しない場合、コントロールボックス１０と称する。制御部１７ａ及び制御部１７ｂのそれぞれを特に区別しない場合、制御部１７と称する。
【０１０６】
換気空調装置１ａには、リモートコントローラー１９ａが通信系統１０３を介して接続されている。室内機２ｂには、リモートコントローラー１９ｂが通信系統１０３を介して接続されている。室内機２ｃには、リモートコントローラー１９ｃが通信系統１０３を介して接続されている。換気空調装置１ｂには、リモートコントローラー１９ｄが通信系統１０３を介して接続されている。リモートコントローラー１９ａ〜リモートコントローラー１９ｄのそれぞれを特に区別しない場合、リモートコントローラー１９と称する。
【０１０７】
換気空調システムは、室内機２、換気空調装置１、及びリモートコントローラー１９が同一の通信系統１０３に接続されて構成されている。よって、同一の通信系統１０３に接続されている機器は、互いの運転データを相互通信することで、システム全体としての運転状態を把握することができる。
【０１０８】
ここで、室内機２ａがサーモオン状態であり、換気空調装置１ａがサーモオン状態であり、室内機２ｃがサーモオフ状態であると想定する。さらに、換気空調装置１ｂは、空調コイル２２の能力を最小まで落とし、風路切替ダンパー２５の開度を全開にしたにもかかわらず、吹出空気８２の温度が基準値αを超えていると想定する。
【０１０９】
上記の想定を前提として、換気空調装置１ｂは、通信系統１０３を介して、同一の冷媒系統１０１に接続されている機器のうち、空調コイル２２がサーモオン状態で運転を継続中である機器を検索する。例えば、換気空調装置１ｂは、換気空調装置１ａがサーモオン状態で運転を継続中であることを検索したとする。この場合、換気空調装置１ｂは、自機以外の他機の機器がサーモオン状態であるため、自機の空調コイル２２をサーモオフ状態に切り替える。このような一連の動作をすることで、換気空調装置１ｂは、給気吹出口１４から吹き出される吹出空気８２の温度をさらに低減させる。
【０１１０】
ただし、換気空調装置１ｂは、空調コイル２２をサーモオフ状態に設定したときに、吹出空気８２の温度が、予め定めた基準値βと比べて低くなる場合には、室内居室のユーザへ冷風のドラフト感を与えることになるため、快適性を優先することとし、空調コイル２２のサーモオフ状態を禁止させる設定にしてもよい。
【０１１１】
なお、基準値βは、吹出空気８２の下限値であると想定する。よって、換気空調装置１は、基準値βと、基準値αとの間に、吹出空気８２の温度が維持されるように制御すれば、下限値と上限値との間で吹出空気８２の温度制御が行われるため、室内居室のユーザが感じるドラフト感、具体的には、不快な熱風のドラフト感と、不快な冷風のドラフト感と、の両方を回避させることができる。
【０１１２】
次に、実施の形態１及び実施の形態２との相違点を図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、本発明の実施の形態３における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。図１３に示すように、吹出空気制御部２０１は、サーモオフ指令、サーモオン指令、及びサーモオフ禁止指令を空調コイル２２に供給し、空調コイル２２のサーモオン状態及びサーモオフ状態を設定する。
【０１１３】
図１４は、本発明の実施の形態３における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。実施の形態１及び実施の形態２との相違点は、ステップＳ６２の処理〜ステップＳ６７の処理が実行される同一冷媒系統調整処理である。ステップＳ５１の処理〜ステップＳ６１の処理と、ステップＳ６８の処理とは、上記で説明した処理と同様であるため、その説明については省略する。
【０１１４】
（同一冷媒系統調整処理）
（ステップＳ６２）
換気空調装置１は、加湿を停止した場合の吹出温度を求める。
【０１１５】
（ステップＳ６３）
換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きいか否かを判定する。換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きい場合、ステップＳ６４に進む。一方、換気空調装置１は、吹出温度が基準値αと比べて大きくない場合、ステップＳ６８に進む。
【０１１６】
（ステップＳ６４）
換気空調装置１は、同一冷媒系統でサーモオンで運転継続中の機器が存在するか否かを判定する。換気空調装置１は、同一冷媒系統でサーモオンで運転継続中の機器が存在する場合、ステップＳ６５に進む。一方、換気空調装置１は、同一冷媒系統でサーモオンで運転継続中の機器が存在しない場合、ステップＳ６８に進む。
【０１１７】
（ステップＳ６５）
換気空調装置１は、吹出温度が基準値βと比べて小さいか否かを判定する。換気空調装置１は、吹出温度が基準値βと比べて小さい場合、ステップＳ６６に進む。一方、換気空調装置１は、吹出温度が基準値βと比べて小さくない場合、ステップＳ６７に進む。
【０１１８】
（ステップＳ６６）
換気空調装置１は、自機の空調コイル２２をサーモオフ禁止にする。
【０１１９】
（ステップＳ６７）
換気空調装置１は、自機の空調コイル２２をサーモオフに切り替える。
【０１２０】
上記で説明したように、換気空調装置１は、空調コイル２２の能力を最小まで落とし、風路切替ダンパー２５を開いて全熱交換させなかったとしても、吹出空気８２の温度が下がらない場合には、同一の冷媒系統１０１に接続されている機器のうち、サーモオン状態の機器があれば、加湿制御はその機器に任せることにし、自機の空調コイル２２をサーモオフ状態に設定することで、さらに、吹出空気８２の温度を低減させる。
【０１２１】
以上、本実施の形態３において、制御部１７は、当該換気空調装置１と同一室内の加湿を行う機器の運転情報を取得し、予め定められた基準値βを基準値αと比べて小さい値に設定し、機器が加湿を実行中に、予測温度が、基準値αを超えた場合、空調コイル２２をサーモオフ状態に設定し、空調コイル２２がサーモオフ状態であって、予測温度が基準値β未満の場合、空調コイル２２のサーモオン状態に設定する。
【０１２２】
上記構成のため、換気空調装置１は、加湿エレメント２３の排水時、空調コイル２２をサーモオン状態にしなくても、吹出空気８２の温度に影響がなければ、空調コイル２２をサーモオフ状態に設定する。よって、換気空調装置１は、冷媒系統１０１に接続されている室外機３の運転を抑制させることができるため、システム全体として、省エネ性の高い運転を行うことができる。
【０１２３】
また、換気空調装置１は、同一の冷媒系統１０１に接続されている機器のうち、加湿を行う機器があれば、そのような機器はサーモオン状態の運転を継続している。よって、同一の冷媒系統１０１に接続されている室外機３が備える圧縮機は、再起動運転モードに移行することがないため、システム全体として、不安定な挙動に至ることを抑制することができる。
【０１２４】
実施の形態４．
実施の形態１〜実施の形態３との相違点は、加湿エレメント２３の排水周期を調整する点である。
【０１２５】
図１５は、本発明の実施の形態４における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。図１５に示すように、制御部１７は、排水周期第１処理部２２１をさらに備えている。排水周期第１処理部２２１は、加湿運転開始指令をトリガとして作動し、室内湿度と、記憶部２０２に格納されている目標湿度とに基づいて、排水周期変更指令を排水周期計時部２０３に供給する。なお、加湿運転開始指令は、加湿運転を開始する指令である。
【０１２６】
図１６は、本発明の実施の形態４における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【０１２７】
（ステップＳ１０１）
換気空調装置１は、加湿運転が開始されたか否かを判定する。換気空調装置１は、加湿運転が開始された場合、ステップＳ１０２に進む。一方、換気空調装置１は、加湿運転が開始されない場合、ステップＳ１０１に戻る。
【０１２８】
（ステップＳ１０２）
換気空調装置１は、室内湿度を取得する。
【０１２９】
（ステップＳ１０３）
換気空調装置１は、目標湿度を取得する。
【０１３０】
（ステップＳ１０４）
換気空調装置１は、室内湿度が目標湿度と比べて小さいか否かを判定する。換気空調装置１は、室内湿度が目標湿度と比べて小さい場合、ステップＳ１０５に進む。換気空調装置１は、室内湿度が目標湿度と比べて小さくない場合、ステップＳ１０６に進む。
【０１３１】
（ステップＳ１０５）
換気空調装置１は、排水周期を一時的に延長し、ステップＳ１０２に戻る。つまり、換気空調装置１は、排水タイミングを延長させる。
【０１３２】
（ステップＳ１０６）
換気空調装置１は、排水周期を元に戻し、処理を終了する。
【０１３３】
上記の説明から、換気空調装置１は、加湿運転開始後、室内湿度が目標湿度を満たしていない場合には、排水動作ではなく加湿動作を優先させることができる。
【０１３４】
また、換気空調装置１は、室内湿度が足りている場合、排水タイミングを元に戻す、つまり、排水周期を元に戻すことで、加湿エレメント２３の定期的な排水動作が実行されることになり、加湿エレメント２３の長寿命化を図ることができる。
【０１３５】
ここで、排水タイミングを延長する度合い、すなわち、排水周期の大きくする度合いは、加湿エレメント２３への給水時間又は加湿エレメント２３の加湿能力が最大になる時間に基づいて決定される。そのような時間は、例えば、１２０分〜１８０分に設定される。なお、上記で説明した数値は一例であって、これに限定されない。上記の一例は、加湿エレメント２３の性能に基づいて決定されたものである。また、排水周期を延長する度合いは、例えば、換気空調装置１の周囲環境及び設置環境等に応じて決定されてもよい。
【０１３６】
以上、本実施の形態４においては、制御部１７は、室内湿度が予め定めた目標湿度未満の場合、加湿エレメント２３の排水動作を行う排水タイミングを定めた排水周期を延長し、室内湿度が目標湿度以上の場合、加湿エレメント２３の排水動作を行う排水タイミングを定めた排水周期を元に戻す。
【０１３７】
上記構成のため、換気空調装置１は、室内湿度が不足している場合、排水タイミングを延長する、すなわち、排水周期を延長することで、加湿運転を優先させるので、室内湿度を目標湿度に早く到達させることができる。
【０１３８】
実施の形態５．
実施の形態１〜実施の形態４との相違点は、排水周期のカウントの開始タイミングに待ち時間を設定する点である。
【０１３９】
図１７は、本発明の実施の形態５における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。図１７に示すように、制御部１７は、排水周期第２処理部２２２を備えている。排水周期第２処理部２２２は、加湿運転開始指令をトリガとして作動し、室内湿度と、記憶部２０２に格納されている待ち時間とに基づいて、排水周期計時停止指令を排水周期計時部２０３に供給する。
【０１４０】
図１８は、本発明の実施の形態５における換気空調装置１の制御例を説明するフローチャートである。
【０１４１】
（ステップＳ１２１）
換気空調装置１は、加湿運転が開始されたか否かを判定する。換気空調装置１は、加湿運転が開始された場合、ステップＳ１２２に進む。一方、換気空調装置１は、加湿運転が開始されない場合、ステップＳ１２１に戻る。
【０１４２】
（ステップＳ１２２）
換気空調装置１は、排水周期のカウントを停止する。
【０１４３】
（ステップＳ１２３）
換気空調装置１は、待ち時間を取得する。
【０１４４】
（ステップＳ１２４）
換気空調装置１は、時間のカウントを開始する。
【０１４５】
（ステップＳ１２５）
換気空調装置１は、待ち時間が経過したか否かを判定する。換気空調装置１は、待ち時間が経過した場合、ステップＳ１２６に進む。一方、換気空調装置１は、待ち時間が経過しない場合、ステップＳ１２５に戻る。
【０１４６】
（ステップＳ１２６）
換気空調装置１は、排水周期のカウントを開始し、処理を終了する。
【０１４７】
換気空調装置１は、待ち時間を、任意に変更させることができる。待ち時間は、例えば、加湿エレメント２３の容量、すなわち、加湿エレメント２３の性能と、加湿エレメント２３の設置される空間、すなわち、加湿エレメント２３の設置環境と、に応じて任意に変更される。
【０１４８】
加湿エレメント２３の長寿命化の優先順位を高くして待ち時間を設定すると想定した場合、一般的な加湿エレメント２３と、一般的な加湿エレメント２３の使用条件と、を考慮すると、待ち時間は、６０分〜１２０分の間の値に設定されるのが妥当である。
【０１４９】
なお、定期的な排水タイミングである排水周期が長めに設定されていると想定した場合、換気空調装置１は、排水周期のカウントを停止させる必要がない。
【０１５０】
上記の説明から、換気空調装置１は、加湿運転開始後、排水動作を遅延させることで、加湿動作を優先させることができる。
【０１５１】
以上、本実施の形態５においては、制御部１７は、加湿エレメント２３の運転を開始してから予め定めた待ち時間を経過するまで、加湿エレメント２３の排水動作を停止する。
【０１５２】
上記構成のため、換気空調装置１は、運転開始時には、加湿エレメント２３の排水動作に至る排水周期のカウントを停止することで、室内湿度を適正な値に近づける動作、すなわち、室内湿度を目標湿度に近づける動作が優先して行われる。よって、換気空調装置１は、室内湿度を早く快適な湿度に到達させることができる。
【０１５３】
実施の形態６．
実施の形態１〜実施の形態５との相違点は、排水周期の制御方法に複数の方法が用いられる点である。
【０１５４】
図１９は、本発明の実施の形態６における制御部１７の機能構成の一例を示す図である。図１９に示すように、制御部１７は、排水周期第１処理部２２１と、排水周期第２処理部２２２とを備えている。
【０１５５】
よって、換気空調装置１は、加湿運転開始後、室内湿度が目標湿度を満たしていない場合には、排水動作ではなく加湿動作を優先させることができる。また、換気空調装置１は、加湿運転開始後、排水動作を遅延させることで、加湿動作を優先させることができる。つまり、換気空調装置１は、室内湿度等で定まる室内環境と、加湿運転開始後等の加湿エレメント２３の運転状態、すなわち、加湿エレメント２３の運転開始タイミングで定まる運転状態と、に応じて、排水周期を制御することで、加湿エレメント２３の排水動作を制御する。したがって、換気空調装置１は、各種状況に応じて、排水動作を任意のタイミングで制御することができる。
【０１５６】
以上、本実施の形態６においては、制御部１７は、少なくとも室内湿度で定まる室内環境と、少なくとも加湿エレメント２３の運転開始タイミングで定まる運転状態と、に応じて、加湿エレメント２３の排水動作の排水タイミングを制御する。
【０１５７】
上記構成のため、換気空調装置１は、定期的な加湿エレメント２３の排水周期を任意に変更できる。
【０１５８】
以上、実施の形態１〜実施の形態６における換気空調装置１は、定期な加湿エレメント２３の排水時、空調コイル２２の能力を抑制することで、省エネルギー性を高めることができ、かつ、吹出空気８２の温度を快適な温度で吹き出すことができる。よって、換気空調装置１は、別の空調関連機器、例えば、室内機２と、室外機３とで構成される空気調和機と同一の冷媒系統１０１で形成される空調システムの構成要素として有用性が高い。また、換気空調装置１は、別の空調関連機器、例えば、別の換気空調装置１と同一の冷媒系統１０１で形成される空調システムの構成要素として有用性が高い。要するに、換気空調装置１は、別の空調関連機器とで形成される空調システムの構成要素として有用性が高い。
【符号の説明】
【０１５９】
１、１ａ、１ｂ  換気空調装置、２、２ａ、２ｂ、２ｃ  室内機、３  室外機、９  本体ケーシング、１０、１０ａ、１０ｂ  コントロールボックス、１１  排気吸込口、１２  排気吹出口、１３  給気吸込口、１４  給気吹出口、１７、１７ａ、１７ｂ  制御部、１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ  リモートコントローラー、２１  全熱交換器、２２  空調コイル、２３  加湿エレメント、２５  風路切替ダンパー、２６  排気用送風機、２７  給気用送風機、３１  給水管、３２  排水管、３５  給水弁、３６  排水弁、４１  室内温度センサー、４２  室内湿度センサー、４３  外気温度センサー、４４  外気湿度センサー、５１  冷媒出入口、６０  加湿風路部、６１  加湿風路上部、６２  加湿風路下部、７１、７２、７３、７４  破線部、８０  水、８１  給気空気、８２  吹出空気、９１  スペーサー、９２  透湿膜チューブ、９３  超撥水多孔質フィルム素材、１０１  冷媒系統、１０３  通信系統、２０１  吹出空気制御部、２０２  記憶部、２０３  排水周期計時部、２１１  吹出温度予測部、２１２  吹出温度比較部、２１３  指令決定部、２２１  排水周期第１処理部、２２２  排水周期第２処理部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2014219153.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2014219153.tif 000017
【図１６】
2014219153.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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