(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空間の内気を外気空間へ排気する排気風路と、
外気空間の外気を空調空間へ給気する給気風路と、
前記排気風路内の空気を排気方向に吸気する排気送風機と、
前記給気風路内の空気を給気方向に吸気する給気送風機と、
前記排気風路及び前記給気風路の間で顕熱交換を行う顕熱交換器と、
前記排気風路及び前記給気風路の間に介設されたデシカントロータと、
前記排気風路内及び／又は前記給気風路内の前記デシカントロータの上流側に配設された加熱器とを備え、
前記排気風路と前記給気風路との間で潜熱交換を行う潜熱交換ユニットと、
運転モードとして、少なくとも、内気及び外気の給排気と内気と外気の全熱交換をともに行う除湿運転モード又は保湿運転モードと、内気と外気の潜熱交換を行うことなく顕熱交換のみを行い前記排気送風機及び前記給気送風機を作動させる熱交換換気運転モードとを有し、各運転モードを切り換えて運転制御が可能な制御部と、を備えたデシカント換気扇において、
前記給気風路に流入する空気の温湿度を検出する外気温湿度検出手段と、
前記排気風路に流入する空気の温湿度を検出する内気温湿度検出手段と、を備え、
前記顕熱交換器は、前記排気風路及び前記給気風路の間に介設された伝熱体のロータが回転することによって前記排気風路と給気風路との間で顕熱交換を行う顕熱ロータであり、
前記制御部は、前記熱交換換気運転モードにおいて、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度が所定の結露注意条件を満たした場合に、前記顕熱ロータを間歇運転させる結露防止運転モードの運転制御を行うとともに、
前記制御部は、前記結露防止運転モードにおいて、外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が小さいほど、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が大きいほど、前記顕熱ロータの停止時間が長くなるように、前記顕熱ロータを間歇運転させる運転制御を行うことを特徴とするデシカント換気扇。
【請求項２】
前記制御部は、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度に基づき、外気の温度が所定の値を上回った場合又は外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｄ（０＜Ｔｄ）以下となった場合、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が所定の閾値湿度ＲＨｄを超えた場合に、前記結露注意条件が満たされたと判定して前記結露防止運転モードの運転制御を開始し、外気の温度が所定の値を下回った場合又は外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｃ（≧Ｔｄ）以上となった場合、又は前記給気相対湿度ＲＨＳＡ及び前記排気相対湿度ＲＨＥＡが所定の閾値湿度ＲＨｃ（≦ＲＨｄ）を下回ったときに前記結露防止運転モードの運転制御を解除することを特徴とする請求項１記載のデシカント換気扇。
【請求項３】
空調空間の内気を外気空間へ排気する排気風路と、
外気空間の外気を空調空間へ給気する給気風路と、
前記排気風路内の空気を排気方向に吸気する排気送風機と、
前記給気風路内の空気を給気方向に吸気する給気送風機と、
前記排気風路及び前記給気風路の間で顕熱交換を行う顕熱交換器と、
前記排気風路及び前記給気風路の間に介設されたデシカントロータと、
前記排気風路内及び／又は前記給気風路内の前記デシカントロータの上流側に配設された加熱器とを備え、
前記排気風路と前記給気風路との間で潜熱交換を行う潜熱交換ユニットと、
運転モードとして、少なくとも、内気及び外気の給排気と内気と外気の全熱交換をともに行う除湿運転モード又は保湿運転モードと、内気と外気の潜熱交換を行うことなく顕熱交換のみを行い前記排気送風機及び前記給気送風機を作動させる熱交換換気運転モードとを有し、各運転モードを切り換えて運転制御が可能な制御部と、を備えたデシカント換気扇において、
前記給気風路に流入する空気の温湿度を検出する外気温湿度検出手段と、
前記排気風路に流入する空気の温湿度を検出する内気温湿度検出手段と、を備え、
前記顕熱交換器は、前記排気風路及び前記給気風路の間に介設された伝熱体のロータが回転することによって前記排気風路と給気風路との間で顕熱交換を行う顕熱ロータであり、
前記制御部は、前記熱交換換気運転モードにおいて、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度が所定の結露注意条件を満たした場合に、前記顕熱ロータを間歇運転させる結露防止運転モードの運転制御を行うとともに、
前記制御部は、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度に基づき、外気の温度が所定の値を上回った場合又は外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｄ（０＜Ｔｄ）以下となった場合、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が所定の閾値湿度ＲＨｄを超えた場合に、前記結露注意条件が満たされたと判定して前記結露防止運転モードの運転制御を開始し、外気の温度が所定の値を下回った場合又は外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｃ（≧Ｔｄ）以上となった場合、又は前記給気相対湿度ＲＨＳＡ及び前記排気相対湿度ＲＨＥＡが所定の閾値湿度ＲＨｃ（≦ＲＨｄ）を下回ったときに前記結露防止運転モードの運転制御を解除することを特徴とするデシカント換気扇。
【請求項４】
前記制御部は、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度が前記結露注意条件を満たした場合において、外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｄ２（０＜Ｔｄ２＜Ｔｄ）以下となった場合、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が所定の閾値湿度ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）を超えたとき、前記顕熱ロータを連続停止させる運転制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のデシカント換気扇。
【請求項５】
前記制御部は、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度が前記結露注意条件を満たした場合において、外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｄ２（０＜Ｔｄ２＜Ｔｄ）以下となった場合、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が所定の閾値湿度ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）を超えたとき、前記潜熱交換ユニットを起動する運転制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のデシカント換気扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デシカントロータを潜熱交換器として備え、全熱交換を伴う換気空調を行うデシカント換気扇に関し、特に、空調機内の風路の結露を効果的に防止することが可能な防露技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デシカント換気扇とは、給気風路、排気風路、及び両風路に跨設され、シリカゲルやゼオライト粉末等の乾燥剤（デシカント（desiccant））が担持されたデシカントロータ（潜熱ロータ）を備え、このデシカントロータに水分を吸着又は脱離させることで両風路間の湿分交換を行って除湿や加湿を行う吸着方式の空調機である。通常のデシカント換気扇は、ケーシング、ケーシングの内部に設けられた給気風路及び排気風路、給気風路と排気風路とに跨って回転自在に設けられた厚円板状のデシカントロータ、給気風路及び／又は排気風路のデシカントロータ近傍に設置されたヒータ、及び給気風路と排気風路との顕熱交換を行う顕熱交換器を備えている。顕熱交換器としては、クロスフロー式多層熱交換器（特許文献１，２参照）や顕熱ロータ式熱交換器（特許文献３，４参照）が使用される。
【０００３】
図８は、特許文献１に記載のデシカント換気扇の構成を表す図である。図８のデシカント換気扇１０１では、顕熱交換器１１２としてクロスフロー式の熱交換器が使用されている。図８において、デシカント換気扇１０１は、外気空間の外気（ＯＡ）を第２の送風機１１０により給気通風路Ａに吸入する。吸入された外気（ＯＡ）は、給気通風路Ａに沿って、顕熱交換器１１２、再生加熱器１１３、潜熱ロータ１１５、第２の送風機１１０の順に通過して、給気（ＳＡ）として空調空間に供給される。その一方、デシカント換気扇１０１は、空調空間の還気（ＲＡ）を、排気送風機１１１により排気通風路Ｂに吸入する。吸入された還気（ＲＡ）は、排気通風路Ｂに沿って、パージ加熱器１１４、潜熱ロータ１１５、顕熱交換器１１２、排気送風機１１１の順に通過して、排気（ＥＡ）として外気空間に排出される。顕熱交換器１１２において、排出される還気（ＲＡ）の熱は供給される外気（ＯＡ）に熱交換される。また、潜熱ロータ１１５において、排出される還気（ＲＡ）と供給される外気（ＯＡ）との間で湿気及び潜熱の交換が行われる。
【０００４】
空調空間の暖房時に空調空間の潜熱を回収する保湿運転においては、パージ加熱器１１４は停止し、再生加熱器１１３は給熱される。この場合、還気（ＲＡ）が潜熱ロータ１１５を通過する際に、還気（ＲＡ）に含まれる水分が潜熱ロータ１１５に吸着される。潜熱ロータ１１５は回転しており、還気（ＲＡ）中の水分が吸着した部分は、潜熱ロータ１１５の回転により給気通風路Ａへ移動する。給気通風路Ａでは、再生加熱器１１３により加熱された外気（ＯＡ）が潜熱ロータ１１５を通過するため、潜熱ロータ１１５に吸着された水分は脱離し、再び空調空間に戻される。尚、潜熱ロータ１１５に水分が吸着する際に発生する吸着熱及び還気（ＲＡ）が有する顕熱は、顕熱交換器１１２において外気（ＯＡ）に回収され、再び空調空間に戻される。
【０００５】
空調空間の冷房時に空調空間の除湿を行う除湿運転においては、再生加熱器１１３は停止し、パージ加熱器１１４は給熱される。この場合、外気（ＯＡ）が潜熱ロータ１１５を通過する際に、外気（ＯＡ）に含まれる水分が潜熱ロータ１１５に吸着され除湿される。水分が吸着した部分は、潜熱ロータ１１５の回転により排気通風路Ｂへ移動する。排気通風路Ｂでは、パージ加熱器１１４により加熱された還気（ＲＡ）が潜熱ロータ１１５を通過するため、潜熱ロータ１１５に吸着された水分は脱離し、外気空間に排出される。
尚、排気通風路Ｂへ吸入された還気（ＲＡ）の有する顕熱は、顕熱交換器１１２において外気（ＯＡ）に回収され、外気空間に排出される。
【０００６】
また、デシカント換気扇１０１においては、保湿運転及び除湿運転以外に、潜熱ロータ１１５及び再生加熱器１１３を停止し第１及び第２の送風機１１０，１１１のみを作動し、加湿や除湿を行うことなく空調空間内の空気と外気空間の空気との交換を行う換気運転も行われる。この場合、夏期において湿度の高い高温の外気（ＯＡ）が顕熱交換器１１２に流入した場合に、冷房された空調空間からの還気（ＲＡ）により外気（ＯＡ）が露点温度以下まで冷却されて顕熱交換器１１２付近の排気通風路Ｂ内に結露が生じることがある。また、冬季において湿度の高い還気（ＲＡ）が顕熱交換器１１２に流入した場合に、低温の外気（ＯＡ）によって還気（ＲＡ）が露点温度以下まで冷却されて顕熱交換器１１２付近の給気通風路Ａ内に結露が生じることがあり、微小なホコリの付着、カビの発生等の不具合がある。
【０００７】
そこで、特許文献１，２においては、内気温湿度センサ１１６や外気温湿度センサ１１７により還気（ＲＡ）や外気（ＯＡ）の温度と湿度を検出し、換気運転の状態で、外気の露点温度Ｔdewoutから還気温度Ｔinを引いた差温又は還気の露点温度Ｔdewinから外気温度Ｔoutを引いた差温が所定の閾値を越えた場合、第２の送風機１１０を停止して排気送風機１１１のみを作動させる排気運転、又は第１及び第２の送風機１１０，１１１を作動させ、潜熱ロータ１１５及びパージ加熱器１１４を作働させるパージ運転の何れかを実行させる制御を行うようにし、顕熱交換器１１２付近における結露を防止している。
【０００８】
図９は、特許文献３（図８）に記載のデシカント換気扇の構成を表す図である。図９のデシカント換気扇１０１では、顕熱交換器１１２として顕熱ロータ（１１２ａ，１１２ｂ）が使用されている。保湿運転、除湿運転、換気運転については、上記図８のデシカント換気扇と同様である。
【０００９】
また、特許文献４には、デシカント換気扇の換気運転時における機内の結露を防止する技術として、「室外空気を除湿するための除湿ユニットと、室内空気と除湿ユニットを通過した室外空気との熱交換を行う顕熱交換器とを備え、除湿換気運転モードと、上記除湿ユニットが停止した換気運転モードとの切換えが可能な調湿換気装置であって、一定の条件下（例えば、夏期の高温高湿状態）における換気運転モードにおいては、上記除湿ユニットを運転する調湿換気装置」が記載されている。このデシカント換気扇では、顕熱交換直後の空気の相対湿度が飽和状態に達する可能性がある条件において、除湿ユニット（デシカントロータ（吸放湿部材）と再生加熱器（再生用加熱手段））を運転することによって相対湿度を低下させ、顕熱交換後の給気通路等での結露の発生を防止するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１５１４６０号公報
【特許文献２】特開２００８−１５１４５８号公報
【特許文献３】特開２００４−２７８９０４号公報
【特許文献４】特願２００２−３１７９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１，２，４のデシカント換気扇は、換気運転の状態において、外気又は室内空気の温湿度が、顕熱交換後の給気通路等の結露条件となるような条件となった場合、デシカントロータ（吸放湿部材）と再生加熱器（再生用加熱手段）を運転することによって顕熱交換後の給気通路等の湿度を低下させることにより結露を防止する手段を採用している。
【００１２】
しかしながら、これらの手法では、デシカントロータの吸着水分を脱離させるために再生加熱器（再生用加熱手段）を運転する必要があるため、その加熱のための消費エネルギーが大きくなり、省エネルギー性に欠けるという問題があった。
【００１３】
また、上記従来のデシカント換気扇は、換気運転中に結露条件となると、デシカントロータ（吸放湿部材）と再生加熱器（再生用加熱手段）が起動して除湿運転又は保湿運転の状態となる。従って、使用者が換気を行いたいにも関わらず、防露のためだけに除湿又は保湿が実行されることがあり、使用者の意図しない動作がなされることがあるという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、従来よりも少ないエネルギー消費量で、夏期における換気運転時、特に熱交換換気運転（顕熱交換のみを行う換気運転）時における結露、特にデシカントロータ周辺の結露の防止を効果的に行うことが可能なデシカント換気扇を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るデシカント換気扇の第１の構成は、空調空間の内気を外気空間へ排気する排気風路と、
外気空間の外気を空調空間へ給気する給気風路と、
前記排気風路内の空気を排気方向に吸気する排気送風機と、
前記給気風路内の空気を給気方向に吸気する給気送風機と、
前記排気風路及び前記給気風路の間で顕熱交換を行う顕熱交換器と、
前記排気風路及び前記給気風路の間に介設されたデシカントロータと、前記排気風路内及び／又は前記給気風路内の前記デシカントロータの上流側に配設された加熱器とを備え、前記排気風路と給気風路との間で潜熱交換を行う潜熱交換ユニットと、
運転モードとして、少なくとも、内気及び外気の給排気と内気と外気の全熱交換をともに行う除湿運転モード又は保湿運転モードと、内気と外気の潜熱交換を行うことなく顕熱交換のみを行い前記排気送風機及び前記給気送風機を作動させる熱交換換気運転モードとを有し、各運転モードを切り換えて運転制御が可能な制御部と、を備えたデシカント換気扇において、
前記給気風路に流入する空気の温湿度を検出する外気温湿度検出手段と、
前記排気風路に流入する空気の温湿度を検出する内気温湿度検出手段と、を備え、
前記顕熱交換器は、前記排気風路及び前記給気風路の間に介設された伝熱体のロータが回転することによって前記排気風路と給気風路との間で顕熱交換を行う顕熱ロータであり、
前記制御部は、前記熱交換換気運転モードにおいて、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度が所定の結露注意条件を満たした場合に、前記顕熱ロータを間歇運転させる結露防止運転モードの運転制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、熱交換換気運転モードにおいて、外気及び内気の温湿度が結露注意条件を満たした場合には、顕熱ロータを間歇運転することで、顕熱ロータ下流側の給気風路の温度が上昇するため、結露が生じることが防止される。また、従来のように「潜熱交換ユニット」を起動せず「顕熱ロータ」を間歇運転するため、加熱器を加熱する必要がない。従って、従来よりも少ないエネルギー消費量で、熱交換換気運転時における結露の防止を効果的に行うことが可能となる。
【００１７】
ここで、「所定の結露注意条件」とは、外気と内気の温湿度に対して予め設定された防露運転を開始する温湿度条件であり、外気と内気の温湿度から求まる結露領域から結露が生じる可能性がある一定の余裕幅をもたせた温湿度領域が設定される。また、顕熱ロータの「間歇運転」とは、顕熱ロータを停止と駆動を交互に切り替えながら運転することをいう。例えば、顕熱ロータを２〜６０分間駆動した後に２〜１０分間停止することを繰り返すような運転である。
【００１８】
本発明に係るデシカント換気扇の第２の構成は、前記第１の構成において、前記制御部は、前記結露防止運転モードにおいて、外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が小さいほど、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が大きいほど、前記顕熱ロータの停止時間が長くなるように、前記顕熱ロータを間歇運転させる運転制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、給気露点温度と内気の温度との差が小さいほど又は給気相対湿度ＲＨＳＡの値が大きくなるほど顕熱ロータの停止時間を長くすることで、顕熱ロータ停止期間における顕熱ロータ下流側の給気風路の温度上昇量が大きくなるため、給気の相対湿度の上昇を抑えることができる。従って、熱交換換気運転時における結露の防止をより効果的に行うことが可能となる。
【００２０】
本発明に係るデシカント換気扇の第３の構成は、前記第１又は２の構成において、前記制御部は、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度に基づき、外気の温度が所定の値（具体的には、例えば、３０℃）を上回った場合又は外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｄ（０＜Ｔｄ）以下となった場合、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が所定の閾値湿度ＲＨｄを超えた場合に、前記結露注意条件が満たされたと判定して前記結露防止運転モードの運転制御を開始し、外気の温度が所定の値（具体的には、例えば、３０℃）を下回った場合又は外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｃ（≧Ｔｄ）以上となった場合、又は前記給気相対湿度ＲＨＳＡ及び前記排気相対湿度ＲＨＥＡが所定の閾値湿度ＲＨｃ（≦ＲＨｄ）を下回ったときに前記結露防止運転モードの運転制御を解除することを特徴とする。
【００２１】
この構成により、給気露点温度と内気の温度との差が閾値温度Ｔｄ（０＜Ｔｄ）以下となった場合又は給気相対湿度ＲＨＳＡの値が閾値湿度ＲＨｄを超えたときには顕熱ロータを間歇運転させることで、熱交換換気運転時における結露の防止をより効果的に行うことが可能となる。
【００２２】
ここで、「閾値温度Ｔｄ」，「閾値湿度ＲＨｄ」とは、結露の発生が予測される露点温度との差温，相対湿度の閾値をいい、使用状況に応じて適宜な値に設定される。
【００２３】
本発明に係るデシカント換気扇の第４の構成は、前記第３の構成において、前記制御部は、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度が前記結露注意条件を満たした場合において、外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｄ２（０＜Ｔｄ２＜Ｔｄ）以下となった場合、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が所定の閾値湿度ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）を超えたとき、前記顕熱ロータを連続停止させる運転制御を行うことを特徴とする。
【００２４】
この構成により、給気露点温度と内気の温度との差が閾値温度Ｔｄ２（０＜Ｔｄ２＜Ｔｄ）以下となった場合又は給気相対湿度ＲＨＳＡの値が閾値湿度ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）を超えたときには顕熱ロータを連続停止することで、熱交換換気運転時における結露の防止をより効果的に行うことが可能となる。
【００２５】
本発明に係るデシカント換気扇の第５の構成は、前記第３の構成において、前記制御部は、前記外気温湿度検出手段及び前記内気温湿度検出手段が検出する外気及び内気の温湿度が前記結露注意条件を満たした場合において、外気の絶対湿度から求まる給気露点温度と内気の温度との差の値が所定の閾値温度Ｔｄ２（０＜Ｔｄ２＜Ｔｄ）以下となった場合、又は外気の絶対湿度と内気の温度とから求まる給気相対湿度ＲＨＳＡの値が所定の閾値湿度ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）を超えたとき、前記潜熱交換ユニットを起動する運転制御を行うことを特徴とする。
【００２６】
この構成により、給気露点温度と内気の温度との差が閾値温度Ｔｄ２（０＜Ｔｄ２＜Ｔｄ）以下となった場合又は給気相対湿度ＲＨＳＡの値が閾値湿度ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）を超えたときには潜熱交換ユニットを起動することで、熱交換換気運転時における結露の防止をより効果的に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、熱交換換気運転モードにおいて、外気及び内気の温湿度が所定の結露注意条件を満たした場合に、前記顕熱ロータを間歇運転させる運転制御を行うように構成したことで、従来よりも少ないエネルギー消費量で、熱交換換気運転時における結露の防止を効果的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例１に係るデシカント換気扇の構成を表すブロック図である。
【図２】結露防止運転モードの説明のための湿り空気線図である。
【図３】本実施例のデシカント換気扇の換気運転時における普通換気モードと熱交換換気モードとの切換動作を表すフローチャートである。
【図４】本実施例のデシカント換気扇が熱交換換気モードに設定された際の結露防止動作を表すフローチャートである。
【図５】給気口４ｂ付近の隔壁２ａ近傍の排気（ＥＡ）、給気（ＳＡ）、及び隔壁２ａの温度状態を模式的に示した図である。
【図６】本発明の実施例２のデシカント換気扇の熱交換換気モードにおける結露防止動作を表すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例３のデシカント換気扇の熱交換換気モードにおける結露防止動作を表すフローチャートである。
【図８】特許文献１に記載のデシカント換気扇の構成を表す図である。
【図９】特許文献３（図８）に記載のデシカント換気扇の構成を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００３０】
〔１〕装置構成
図１は、本発明の実施例１に係るデシカント換気扇の構成を表すブロック図である。図１において、本実施例のデシカント換気扇１は、筐体２の内部に空調空間の内気を外気空間へ排気する排気風路３と、外気空間の外気を空調空間へ給気する給気風路４を備えている。ここで、「空調空間」とは、室内空間のような空気調和が行われる空間をいう。「外気空間」とは、室外空間のような空調空間内の空気を排出したり空調空間へ空気を取り入れたりする外部の空間をいう。排気風路３は、空調空間側に還気口３ａ、外気空間側に排気口３ｂを開口している。また、給気風路４は、外気空間側に外気口４ａ、空調空間側に給気口４ｂを開口している。排気風路３と給気風路４は、隔壁２ａにより区画されている。
【００３１】
また、デシカント換気扇１は、顕熱ロータ５、デシカントロータ６、排気室内側熱交換器７、排気室外側熱交換器８、給気室内側熱交換器９、給気室外側熱交換器１０、内気温湿度センサ１１、給気温湿度センサ１２、排気送風機１３、給気送風機１４、冷媒循環路１５、コンプレッサ１６、四方弁１７、第１膨張弁１８、第２膨張弁１９、及び制御部２０を備えている。
【００３２】
顕熱ロータ５は、アルミ等の伝熱材を、波板を巻回した形状やハニカム状等の通気可能な短円筒形に形成したロータであり、排気風路３と給気風路４とに跨って回転自在に配設されている。顕熱ロータ５は、駆動モータ（図示せず）によって低速で回転駆動される。
【００３３】
デシカントロータ６は、高分子系吸湿材（シリカゲルやゼオライトなど）等の吸湿材の微粒子を担持した短円筒形状のロータであり、顕熱ロータ５に対し外気空間側（排気口３ｂ側又は外気口４ａ側）の排気風路３と給気風路４とに跨って回転自在に配設されている。デシカントロータ６も、駆動モータ（図示せず）によって低速で回転駆動される。
【００３４】
排気室内側熱交換器７は、排気風路３内の顕熱ロータ５とデシカントロータ６との間に配設された熱交換器である。排気室外側熱交換器８は、排気風路３内のデシカントロータ６の下流側（排気口３ｂ側）に配設された熱交換器である。給気室内側熱交換器９は、給気風路４内の顕熱ロータ５の下流側（給気口４ｂ側）に配設された熱交換器である。給気室外側熱交換器１０は、給気風路４内のデシカントロータ６の上流側（外気口４ａ側）に配設された熱交換器である。これら排気室内側熱交換器７、排気室外側熱交換器８、給気室内側熱交換器９、給気室外側熱交換器１０は、加熱器又は冷却器として機能する。
【００３５】
内気温湿度センサ１１は、排気風路３内の還気口３ａ付近に配設された温湿度センサである。給気温湿度センサ１２は、給気風路４内の外気口４ａ付近に配設された温湿度センサである。内気温湿度センサ１１，給気温湿度センサ１２は、それぞれ、還気（ＲＡ）（＝内気），外気（ＯＡ）の温度及び絶対湿度（又は相対湿度）を検出する。
【００３６】
排気送風機１３は、排気風路３内の排気口３ｂ付近に設けられた送風機であり、排気風路３内の空気を排気方向（還気口３ａから排気口３ｂへ向かう方向）に起風する。給気送風機１４は、給気風路４内の給気口４ｂ付近に設けられた送風機であり、給気風路４内の空気を給気方向（外気口４ａから給気口４ｂへ向かう方向）に起風する。
【００３７】
冷媒循環路１５は、排気室内側熱交換器７，排気室外側熱交換器８，給気室内側熱交換器９，及び給気室外側熱交換器１０において熱交換を行うための冷媒を循環させる管路である。
【００３８】
コンプレッサ１６は、冷媒循環路１５上に配設されており、冷媒循環路１５内の冷媒を圧縮する。
【００３９】
四方弁１７は、冷媒循環路１５上に配設された電動（又は電磁）４ポート弁であり、弁ポートＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを備えている。弁ポートＡは冷媒の流入ポートであり、コンプレッサ１６の吐出側に接続されている。弁ポートＤは冷媒の流出ポートであり、コンプレッサ１６の吸入側に接続されている。弁ポートＢ，Ｃは冷媒の流出入ポートであり、弁ポートＢは排気室内側熱交換器７に接続され、弁ポートＣは給気室内側熱交換器９に接続されている。四方弁１７は、弁ポートＡ，Ｂが連通し且つ弁ポートＤ，Ｃが連通する方向（以下、この四方弁１７の連通方向を「冷房方向」という。）と、弁ポートＡ，Ｃが連通し且つ弁ポートＤ，Ｂが連通する方向（以下、この四方弁１７の連通方向を「暖房方向」という。）との２方向の切り換えが可能とされている。
【００４０】
第１膨張弁１８，第２膨張弁１９は、冷媒循環路１５上に設けられた膨張弁である。
【００４１】
冷媒循環路１５は、四方弁１７の弁ポートＤと弁ポートＡをコンプレッサ１６を介して接続するとともに、四方弁１７の弁ポートＢと弁ポートＣを接続し、弁ポートＢから弁ポートＣへの冷媒循環路１５上には、排気室内側熱交換器７，排気室外側熱交換器８，第２膨張弁１９，給気室外側熱交換器１０，第１膨張弁１８，給気室内側熱交換器９がこの順番で接続されている。
【００４２】
制御部２０は、顕熱ロータ５，デシカントロータ６，排気送風機１３，給気送風機１４，コンプレッサ１６，四方弁１７，第１膨張弁１８及び第２膨張弁１９の動作を制御する制御装置である。制御部２０には、内気温湿度センサ１１及び給気温湿度センサ１２により検出される温湿度のデータが入力される。この制御部２０は、不揮発性メモリを実装したマイコン等により演算装置により構成される。
【００４３】
〔２〕運転状態
以上のように構成された本実施例のデシカント換気扇１について、以下その動作について説明する。
【００４４】
【表１】
0005850487.tif 000002
【００４５】
表１は、本実施例のデシカント換気扇１の運転モードを示す表である。デシカント換気扇１は、以下のような６つの運転モードをとる。
【００４６】
（１）全停止モード
排気送風機１３、給気送風機１４、顕熱ロータ５、デシカントロータ６、及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）である。
【００４７】
（２）換気運転モード
換気運転モードには、次の「普通換気モード」と「熱交換換気モード」がある。
【００４８】
（２−１）普通換気モード
排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、顕熱ロータ５、デシカントロータ６、及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされる。すなわち、普通換気モードでは、デシカント換気扇１は熱交換を行わず、通常の換気扇と同様の動作となる。
【００４９】
（２−２）熱交換換気モード
排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、顕熱ロータ５は運転状態（ＯＮ）、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされる。すなわち、熱交換換気モードは、デシカント換気扇１は潜熱交換を行わず、顕熱交換のみを行う換気運転となる。
【００５０】
（３）除湿運転モード
排気送風機１３、給気送風機１４、顕熱ロータ５、デシカントロータ６、及びコンプレッサ１６はともに運転状態（ＯＮ）とされ、四方弁１７の連通方向は冷房方向（すなわち、コンプレッサ１６の吐出側と排気室内側熱交換器７とが連通し、コンプレッサ１６の吸入側と給気室内側熱交換器９とが連通する方向）に設定される。以下、四方弁１７が冷房方向に設定された状態で冷媒が循環されるコンプレッサ１６の運転モードを「冷房モード」という。冷房モードでは、排気室内側熱交換器７及び排気室外側熱交換器８は高温状態、給気室内側熱交換器９及び給気室外側熱交換器１０は低温状態となる。
【００５１】
除湿運転モードでは、空調空間は冷房状態にあり空調空間内の空気（内気）は外気よりも温度が低い状態にある。空調空間の内気（還気（ＲＡ））は、排気送風機１３により排気（ＥＡ）として排気風路３内に送気され、まず顕熱ロータ５を通過し、その際に顕熱ロータ５を冷却することによって与熱され温度が上昇する。次いで、排気（ＥＡ）は、排気室内側熱交換器７を通過し冷媒循環路１５内の冷媒の熱を奪熱し冷媒を冷却し、さらに温度が上昇する。次いで、排気（ＥＡ）は、デシカントロータ６を通過してその際にデシカントロータ６に吸着された水分を脱離させデシカントロータ６を脱湿する。このとき、脱離熱によって排気（ＥＡ）の温度が若干低下する。次いで、排気（ＥＡ）は、排気室外側熱交換器８を通過し冷媒循環路１５内の冷媒の熱をさらに奪熱して冷媒を冷却した後、排気口３ｂから外気空間に排出される。一方、外気空間の外気（ＯＡ）は、給気送風機１４により給気（ＳＡ）として給気風路４内に送気され、まず給気室外側熱交換器１０を通過し冷媒循環路１５内の冷媒に与熱して冷却される。これにより給気（ＳＡ）の相対湿度が上昇する。次いで、給気（ＳＡ）は、デシカントロータ６を通過してその際にデシカントロータ６に水分が吸着され脱湿される。このとき、吸着熱により給気（ＳＡ）の温度が若干上昇する。次いで、給気（ＳＡ）は、顕熱ロータ５を通過し、その際に排気風路３側で冷やされた顕熱ロータ５が回転して給気風路４側に来て冷やされ、給気室内側熱交換器９で冷媒循環路１５内の冷媒に与熱してさらに冷却された後、給気口４ｂから空調空間へ放出される。これにより、換気が行われるとともに、排気（ＥＡ）と給気（ＳＡ）との間で全熱交換が行われる。
【００５２】
（４）保湿運転モード
排気送風機１３、給気送風機１４、顕熱ロータ５、デシカントロータ６、及びコンプレッサ１６はともに運転状態（ＯＮ）とされ、四方弁１７の連通方向は暖房方向（すなわち、コンプレッサ１６の吐出側と給気室内側熱交換器９とが連通し、コンプレッサ１６の吸入側と排気室内側熱交換器７とが連通する方向）に設定される。以下、四方弁１７が暖房方向に設定された状態で冷媒が循環されるコンプレッサ１６の運転モードを「暖房モード」という。暖房モードでは、排気室内側熱交換器７及び排気室外側熱交換器８は低温状態、給気室内側熱交換器９及び給気室外側熱交換器１０は高温状態となる。
【００５３】
保湿運転モードでは、空調空間は暖房状態にあり空調空間内の空気（内気）は外気よりも温度が高い状態にある。空調空間の内気（還気（ＲＡ））は、排気送風機１３により排気（ＥＡ）として排気風路３内に送気され、まず顕熱ロータ５を通過し、その際に顕熱ロータ５に与熱することによって冷却され温度が下がる。次いで、排気（ＥＡ）は、排気室内側熱交換器７を通過し冷媒循環路１５内の冷媒に与熱し、さらに温度が下降し相対湿度が上昇する。次いで、排気（ＥＡ）は、デシカントロータ６を通過してその際にデシカントロータ６に水分が吸着され脱湿される。次いで、排気（ＥＡ）は、排気室外側熱交換器８を通過し冷媒循環路１５内の冷媒にさらに与熱した後、排気口３ｂから外気空間に排出される。一方、外気空間の外気（ＯＡ）は、給気送風機１４により給気（ＳＡ）として給気風路４内に送気され、まず給気室外側熱交換器１０を通過し冷媒循環路１５内の冷媒により加熱され温度が上昇する。これにより給気（ＳＡ）の相対湿度が下降する。次いで、給気（ＳＡ）は、デシカントロータ６を通過してその際にデシカントロータ６に吸着された水分を脱離させデシカントロータ６を脱湿する。これにより、給気（ＳＡ）の相対湿度は上昇する。次いで、給気（ＳＡ）は、顕熱ロータ５を通過し、その際に排気風路３側で温められた顕熱ロータ５が回転して給気風路４側に来て温められ、給気室内側熱交換器９で冷媒循環路１５内の冷媒により加熱された後、給気口４ｂから空調空間へ放出される。これにより、換気が行われるとともに、排気（ＥＡ）と給気（ＳＡ）との間で全熱交換が行われる。
【００５４】
（５）結露防止運転モード
排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされる。また、顕熱ロータ５は、間歇的にＯＮ／ＯＦＦが繰り返される。この結露防止運転モードに関しては、以下に詳細に説明する。
【００５５】
〔３〕結露防止動作
図２は、結露防止運転モードの説明のための湿り空気線図である。
夏期に空調空間が冷房されている状態において、熱交換換気運転が行われた場合を考える。例えば、空調空間の内気が温度２５℃、相対湿度５０％であるとし、外気の相対湿度が８０％である場合を例にとって考える。この場合、熱交換換気運転（表１の熱交換換気モード）により排気風路３と給気風路４に排気（ＥＡ）と給気（ＳＡ）を流通させると、給気風路４を流れる給気（ＳＡ）は、顕熱ロータ５において奪熱されその下流側（空調空間側）で温度が低下する。その一方で、排気風路３を流れる排気（ＥＡ）は、顕熱ロータ５において与熱されその下流側（外気空間側）で温度が上昇する。
【００５６】
図２において、外気温度が３０℃の場合、還気口３ａから排気風路３へ流入する排気（ＥＡ）の温湿度はＡ点で表され、排気口３ｂから外気空間へ排出される排気（ＥＡ）の温湿度はＡ’点で表される。一方、外気口４ａから給気風路４へ流入する給気（ＳＡ）の温湿度はＢ１点で表され、給気口４ｂから空調空間へ放出される給気（ＳＡ）の温湿度はＣ１点で表される。排気風路３内の排気（ＥＡ）は顕熱ロータ５の下流側で温度が上昇するため、相対湿度は５０％から約４５％に低下しているのに対し、給気風路４内の給気（ＳＡ）は顕熱ロータ５の下流側で温度が下降するため、相対湿度は８０％から約９０％に上昇しより結露が発生しやすい状態となる。
【００５７】
さらに、外気温度が３５℃の場合には、排気口３ｂから外気空間へ排出される排気（ＥＡ）の隔壁２ａ近傍の温湿度はＡ”点で表され、外気口４ａから給気風路４へ流入する給気（ＳＡ）の温湿度はＢ２点で表され、給気口４ｂから空調空間へ放出される給気（ＳＡ）の温湿度はＤ２点で表される。この場合、顕熱ロータ５を通過した給気（ＳＡ）は、顕熱ロータ５による奪熱により温度が下降して露点（Ｃ２点）に達しさらに結露を生じながらＤ２点付近まで降温する。
【００５８】
そこで、本実施例のデシカント換気扇１では、このような熱交換換気時の結露の発生を防止するために後述するような結露防止の制御が行われる。
【００５９】
図３は、本実施例のデシカント換気扇の換気運転時における普通換気モードと熱交換換気モードとの切換動作を表すフローチャートである。換気運転切換に設定された際には、以下のような動作によって、普通換気運転モード又は熱交換換気運転モードのいずれかが選択される。
【００６０】
（ステップＳ０１）
デシカント換気扇１が換気運転モードに設定されると、制御部２０は、まず運転状態を普通換気運転モードに設定する。すなわち、排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）、顕熱ロータ５、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とする。
【００６１】
（ステップＳ０２）
制御部２０は、内気温湿度センサ１１により検出される還気（ＲＡ）の温度ＴＲＡ及び給気温湿度センサ１２により検出される外気（ＯＡ）の温度ＴOＡを取得する。
【００６２】
（ステップＳ０３）
制御部２０は、還気温度ＴＲＡと外気温度ＴOＡを比較し、還気温度ＴＲＡが外気温度ＴOＡ以上であれば普通換気運転モードを維持し、ステップＳ０１に戻る。還気温度ＴＲＡが外気温度ＴOＡより低い場合には、次のステップＳ０４に移行する。
【００６３】
（ステップＳ０４）
制御部２０は、運転状態を熱交換換気運転モードに設定する。すなわち、排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）、顕熱ロータ５は運転状態（ＯＮ）、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とし、ステップＳ０２に戻る。
【００６４】
図４は、本実施例のデシカント換気扇が熱交換換気モードに設定された際の結露防止動作を表すフローチャートである。上述の通り、熱交換換気モードにおいては、排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、顕熱ロータ５は運転状態（ＯＮ）、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされている。尚、デシカント換気扇１の運転が開始されてしばらくは、内気温湿度センサ１１及び給気温湿度センサ１２の周囲の熱状態が不安定であり、各センサの検出値は信頼できる安定した値ではない。そこで、制御部２０は、運転開始時から各センサ周囲の熱状態が十分平衡に達するまでの所定の時間Ｔ０（例えば、１０分間）が経過するまでは通常の熱交換換気モードの運転を行い、結露防止運転モードへの切り換えは行われない。所定の時間Ｔ０が経過すると、制御部２０は、各センサの検出値に応じて、次のように熱交換換気モードと結露防止運転モードの切り換えを適宜行う。
【００６５】
（ステップＳ１）
制御部２０は、内気温湿度センサ１１及び給気温湿度センサ１２により、還気（ＲＡ）（＝内気）の温度ＴＲＡ及び絶対湿度ＨＲＡと外気（ＯＡ）の温度ＴＯＡ及び絶対湿度ＨＯＡを検出する。
【００６６】
（ステップＳ２）
制御部２０は、還気（ＲＡ）の温度ＴＲＡ及び外気（ＯＡ）の絶対湿度ＨＯＡから、温度及び絶対湿度が（ＴＲＡ，ＨＯＡ）における露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）（以下、これを「給気露点温度」と呼ぶ。）を求める。この給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）の算出は、図２に示したような湿り空気線図の各温度・各絶対湿度に対する露点温度をルックアップテーブルとして制御部２０内の不揮発性メモリに予め記憶させておき、このルックアップテーブルを参照して（ＴＲＡ，ＨＯＡ）から給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）を算出するように構成することができる。
【００６７】
そして、制御部２０は、給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）から還気温度ＴＲＡを引いた差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが所定の閾値温度Ｔｄ（結露注意温度）以下となった場合には「結露注意条件を満たした」と判定してステップＳ３以下の結露防止運転モードへ移行し、そうでない場合には「結露注意条件を満たしていない」と判定してステップＳ１へ戻る。
【００６８】
ここで、結露注意温度Ｔｄは０より大きい値に設定されるが、通常は２〜５ｄｅｇに設定するのが好ましい。Ｔｄが２ｄｅｇよりも小さいと実際に隔壁２ａに結露が発生する場合があり、Ｔｄが５ｄｅｇよりも大きいと頻繁に結露防止運転モードへ切り替わるようになり、好ましくないからである。
【００６９】
（ステップＳ３）
制御部２０は、顕熱ロータ５を停止し、デシカント換気扇１の運転状態を普通換気状態に設定する。すなわち、排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、顕熱ロータ５、デシカントロータ６、及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされる。これにより、顕熱ロータ５による給気（ＳＡ）から排気（ＥＡ）への熱移動が停止し、顕熱ロータ５よりも下流の給気風路４内の給気（ＳＡ）の温度が外気温度ＴOＡ付近まで上昇し、顕熱ロータ５から給気口４ｂにかけての給気風路４内を流れる給気（ＳＡ）は結露発生条件から遠ざかる。
【００７０】
（ステップＳ４）
制御部２０は、内蔵するタイマをリセット／スタートし、経過時間ｔの計測を開始する。
【００７１】
（ステップＳ５）
制御部２０は、経過時間ｔが所定の待機時間Ｔ１が経過したか否かを判定し、ｔ≧Ｔ１となると、顕熱ロータ５から給気口４ｂにかけての給気風路４内が十分に乾燥したとみなして次のステップＳ６へ移行する。
【００７２】
（ステップＳ６）
制御部２０は、顕熱ロータ５を起動し、デシカント換気扇１の運転状態を熱交換換気状態に戻す。すなわち、排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、顕熱ロータ５は運転状態（ＯＮ）、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされる。
【００７３】
（ステップＳ７）
制御部２０は、内蔵するタイマをリセット／スタートし、経過時間ｔの計測を開始する。
【００７４】
（ステップＳ８）
制御部２０は、内気温湿度センサ１１及び給気温湿度センサ１２により、還気（ＲＡ）（＝内気）の温度ＴＲＡ及び絶対湿度ＨＲＡと外気（ＯＡ）の温度ＴＯＡ及び絶対湿度ＨＯＡを検出する。
【００７５】
（ステップＳ９）
制御部２０は、還気（ＲＡ）の温度ＴＲＡ及び外気（ＯＡ）の絶対湿度ＨＯＡから、温度及び絶対湿度が（ＴＲＡ，ＨＯＡ）における給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）を求め、給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）から還気温度ＴＲＡを引いた差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが所定の閾値温度Ｔｃ（結露注意解除温度）（Ｔｃ≧Ｔｄ）より大きい場合には「結露注意解除条件を満たした」と判定してステップＳ１の通常の熱交換換気モードへ戻る。そうでない場合には、次のステップＳ１０へ移行する。
【００７６】
尚、結露防止運転モードに設定される結露注意温度Ｔｄよりも結露防止運転モードが解除される結露注意解除温度Ｔｃを大きくする（Ｔｃ＞Ｔｄとする）ことにより、運転状態の遷移にヒステリシスを持たせ、運転モードが頻繁に切り替わることを防止するとともに、結露の防止効果をより高めることができる。
【００７７】
（ステップＳ１０）
制御部２０は、経過時間ｔが所定の運転継続時間Ｔ２を経過したか否かを判定し、ｔ＜Ｔ２の場合にはステップＳ８に戻り、ｔ≧Ｔ２になると、上記ステップＳ３へ移行する。
【００７８】
図５は、還気口３ａ及び給気口４ｂ付近の隔壁２ａ近傍の排気（ＥＡ）、給気（ＳＡ）、及び隔壁２ａの温度状態を模式的に示した図である。曲線Ｌ１は普通換気状態（顕熱ロータ５及びデシカントロータ６が停止した状態）における温度分布状態を表し、Ｌ２は熱交換換気状態（顕熱ロータ５が運転されデシカントロータ６が停止した状態）における温度分布状態を表す。夏期の空調空間が冷房されている場合を考え、排気（ＥＡ）の温度は給気（ＳＡ）の温度よりも低いものとする。隔壁２ａの熱伝導率は有限であるため、排気（ＥＡ）と給気（ＳＡ）の温度差があると管壁内において温度勾配が生じる。また、排気（ＥＡ）の温度は、隔壁２ａから十分に離れた位置ではほぼ一定値（ＴＥＡ）であるが、隔壁２ａの近傍で対流熱伝導によって図５に示す如く曲線状に上昇する。給気（ＳＡ）の温度は、隔壁２ａから十分に離れた位置ではほぼ一定値であるが、隔壁２ａの近傍で対流熱伝導によって図５に示す如く曲線状に下降する。この排気（ＥＡ）の温度と給気（ＳＡ）の温度の隔壁２ａの近傍における曲がりの大きさは、排気（ＥＡ）と給気（ＳＡ）の温度差が大きいほど大きくなる。
【００７９】
普通換気状態において、隔壁２ａから十分に離れた位置における給気（ＳＡ）及び排気（ＥＡ）の温度をそれぞれＴＳＡ1，ＴＥＡとし、隔壁２ａ表面における給気（ＳＡ）及び排気（ＥＡ）の温度をそれぞれＴＳＡ１（ｓ），ＴＥＡ１（ｓ）とする。また、熱交換換気状態において、隔壁２ａから十分に離れた位置における給気（ＳＡ）及び排気（ＥＡ）の温度をそれぞれＴＳＡ2，ＴＥＡとし、隔壁２ａ表面における給気（ＳＡ）及び排気（ＥＡ）の温度をそれぞれＴＳＡ２（ｓ），ＴＥＡ２（ｓ）とする。還気口３ａ及び給気口４ｂ付近においては、隔壁２ａから十分に離れた位置における排気（ＥＡ）の温度は、顕熱ロータ５が運転されているか否かには関係せず一定である。一方、給気（ＳＡ）の温度は、顕熱ロータ５が運転されると顕熱ロータ５の奪熱により下降するので、ＴSＡ２＜ＴSＡ１である。
【００８０】
普通換気状態においては、給気（ＳＡ）から排気（ＥＡ）への熱の移動はないため、給気口４ｂ付近での給気（ＳＡ）の温度は外気（ＯＡ）の温度より稍低い程度である。しかし、熱交換換気状態（顕熱ロータ５が運転された状態）では、顕熱ロータ５によって給気（ＳＡ）から排気（ＥＡ）へ熱が移動させられるため、給気口４ｂ付近での給気（ＳＡ）の温度は低下して還気（ＲＡ）の温度より稍高い程度の温度となる。
【００８１】
例えば、熱交換換気運転中に外気（ＯＡ）が温度３５℃、絶対湿度０．０２９gm Water／gm of Dry Air（図２のＢ２点）、還気（ＲＡ）が温度２５℃、絶対湿度０．０１０gm Water／gm of Dry Air（図２のＡ点）であったとし、給気口４ｂ付近の給気（ＳＡ）の温度ＴＳＡ2が約３２℃（図２のＣ２点）付近であったとする。この場合、給気口４ｂ付近の給気（ＳＡ）の相対湿度は、図２より、約１００％となり、顕熱ロータ５から給気口４ｂにかけての給気風路４内に結露が生じる。そこで、このような場合、制御部２０は、結露防止運転モードに切り替えて顕熱ロータ５を間歇的に停止させ、顕熱ロータ５による給気（ＳＡ）からの奪熱を間歇的に停止する。これにより、顕熱ロータ５の停止期間中には給気口４ｂ付近の給気（ＳＡ）の温度はＴＳＡ2からＴＳＡ１に上昇する。例えば、図２のＢ２点付近（温度約３３℃）まで上昇する。これにより相対湿度は８５％程度に抑えられ、顕熱ロータ５から給気口４ｂにかけての給気風路４内が乾燥し、結露の発生が抑えられる。
【００８２】
以上のように、本実施例のデシカント換気扇１では、熱交換換気運転モードにおいて給気の温湿度と排気の温度が結露発生条件に近づくと、一定の時間（待機時間Ｔ１）、顕熱ロータ５を停止して顕熱ロータ５の下流側の給気温度を上昇させる操作を間歇的に繰り返すことにより、顕熱ロータ５から給気口４ｂにかけての給気風路４内の結露の発生が防止される。また、結露防止のためだけにデシカントロータ６やコンプレッサ１６を運転する必要がないため、結露防止のための消費エネルギーを低減することができ、また、使用者が換気を行いたいにも関わらず、防露のためだけに除湿又は保湿が実行されるといったこともない。
【００８３】
尚、上述の説明においては、結露防止運転モードにおいて普通換気状態とする待機時間Ｔ１及び熱交換換気状態にする運転継続時間Ｔ２は固定値としたが、待機時間Ｔ１，運転継続時間Ｔ２は差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡの値により変化するように構成してもよい。すなわち、差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが大きいほど待機時間Ｔ１を短く（又は運転継続時間Ｔ２を長く）するように制御してもよい。これにより、内気と外気の温湿度条件が結露が生じやすいほど普通換気状態が長く行われることとなるため、より効果的に顕熱ロータ５から給気口４ｂにかけての給気風路４内の結露を防止することができる。
【００８４】
また、上述の説明においては、ステップＳ２，Ｓ９における「結露注意条件」，「結露注意解除条件」を、「差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが結露注意温度Ｔｄ以下であること」，「差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが結露注意温度Ｔｃより大きいこと」としたが、「結露注意条件」，「結露注意解除条件」としては、この条件以外にも、「排気温度ＴＲＡと外気絶対湿度ＨＯＡから湿り空気線図により求められる給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｄ以上であること」，「給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｃ以下であること」を結露注意条件，結露注意解除条件としてもよい。
【実施例２】
【００８５】
図６は、本発明の実施例２のデシカント換気扇の熱交換換気モードにおける結露防止動作を表すフローチャートである。尚、本実施例のデシカント換気扇のハードウェア構成については、図１と同様である。
【００８６】
図６において、図４のフローチャートと同様の動作ステップについては、同符号を付して説明を省略する。本実施例では、ステップＳ２において制御部２０が「結露注意条件を満たした」と判定した場合、次のような制御が行われる点が実施例１と相違している。
【００８７】
（ステップＳ２ａ）
ステップＳ２に続いて、制御部２０は、給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）から還気温度ＴＲＡを引いた差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが所定の閾値温度Ｔｄ２（０＜Ｔｄ２＜Ｔｄ）（以下「結露警戒温度」という。）以下となった場合には「結露警戒条件を満たした」と判定してステップＳ３ａへ移行し、そうでない場合には「結露警戒条件を満たしていない」と判定してステップＳ３ｂへ移行する。
【００８８】
（ステップＳ３ａ）
制御部２０は、顕熱ロータ５及びデシカントロータ６を起動し、四方弁１７の連通方向を冷房モードに設定し、コンプレッサ１６を起動することにより、デシカント換気扇１の運転状態を除湿運転状態に設定し、ステップＳ４へ移行する。すなわち、結露警戒条件を満たす場合（例えば、外気の相対湿度が１００％に近い場合）には、給気風路４内に結露が生じる可能性が極めて高くなっているため、普通換気運転で給気風路４内を除湿するだけでは結露の防止を十分に行うことができない可能性がある。そこで、そのような場合に限り、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６を起動して除湿運転を行うことで、給気風路４内の給気（ＳＡ）の絶対湿度を低下させ、結露の発生を確実に防止することができる。
【００８９】
（ステップＳ３ｂ）
制御部２０は、顕熱ロータ５を停止し、デシカント換気扇１の運転状態を普通換気状態に設定し、ステップＳ４へ移行する。すなわち、排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、顕熱ロータ５、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされる。これは、実施例１のステップＳ３と同様である。
【００９０】
尚、本実施例においても、待機時間Ｔ１及び運転継続時間Ｔ２は固定値とせず、待機時間Ｔ１，運転継続時間Ｔ２は差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡにより変化するように構成してもよい。すなわち、差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが小さいほど待機時間Ｔ１を長く（又は運転継続時間Ｔ２を短く）するように制御するようにしてもよい。これにより、結露防止運転モードにおいて内気と外気の温湿度条件が結露が生じやすいほど普通換気状態が長く行われるため、より効果的に給気風路４内の結露を防止することができる。
【００９１】
また、ステップＳ２，Ｓ９における「結露注意条件」，「結露注意解除条件」としては、上記条件以外にも、「排気温度ＴＲＡと外気絶対湿度ＨＯＡから湿り空気線図により求められる給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｄ以上であること」，「給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｃ以下であること」を結露注意条件，結露注意解除条件としてもよい。
【００９２】
また、ステップＳ２ａにおける「結露警戒条件」としては、上記条件以外にも、「排気温度ＴＲＡと外気絶対湿度ＨＯＡから湿り空気線図により求められる給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）以上であること」を結露警戒条件としてもよい。
【実施例３】
【００９３】
図７は、本発明の実施例３のデシカント換気扇１の熱交換換気モードにおける結露防止動作を表すフローチャートである。尚、本実施例のデシカント換気扇１のハードウェア構成については、図１と同様である。
【００９４】
図７において、図６のフローチャートと同様の動作ステップについては、同符号を付して説明を省略する。本実施例では、ステップＳ２ａにおいて制御部２０が「結露警戒条件を満たした」と判定した場合、次のような制御が行われる点が実施例２と相違している。
【００９５】
（ステップＳ１１）
制御部２０は、顕熱ロータ５を停止し、デシカント換気扇１の運転状態を普通換気状態に設定する。すなわち、排気送風機１３及び給気送風機１４はともに運転状態（ＯＮ）とされ、顕熱ロータ５、デシカントロータ６及びコンプレッサ１６はともに停止状態（ＯＦＦ）とされる。これにより、顕熱ロータ５による給気（ＳＡ）からの奪熱が停止され、顕熱ロータ５よりも下流の給気風路４内の給気（ＳＡ）の温度が外気温度付近まで上昇する。従って、顕熱ロータ５よりも下流の給気風路４内の相対湿度が低下し、結露発生条件から遠ざかる。
【００９６】
（ステップＳ１２）
制御部２０は、内気温湿度センサ１１及び給気温湿度センサ１２により、還気（ＲＡ）（＝内気）の温度ＴＲＡ及び絶対湿度ＨＲＡと外気（ＯＡ）の温度ＴＯＡ及び絶対湿度ＨＯＡを検出する。
【００９７】
（ステップＳ１３）
制御部２０は、還気（ＲＡ）の温度ＴＲＡ及び外気（ＯＡ）の絶対湿度ＨＯＡから、温度及び絶対湿度が（ＴＲＡ，ＨＯＡ）における給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）を求め、給気露点温度ＴＯＡ（ＤＰ）から還気温度ＴＲＡを引いた差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが結露警戒解除温度Ｔｃ２より小さい場合には「結露警戒解除条件を満たした」と判定してステップＳ６へ移行し、そうでない場合には、ステップＳ１１へ戻る。
【００９８】
以上のように、本実施例のデシカント換気扇１では、制御部２０は、熱交換換気モードにおいて内気温湿度センサ１１及び給気温湿度センサ１２が検出する外気（ＯＡ）及び還気（ＲＡ）の温湿度が所定の「結露注意条件」を満たした場合においては、顕熱ロータ５を間歇運転させる運転制御を行うとともに、さらに結露が生じる可能性が極めて高い「結露警戒条件」を満たした場合においては、顕熱ロータ５を連続停止させる運転制御を行う。そして、「結露警戒解除条件」を満たせば、再び顕熱ロータ５を間歇運転に戻し、「結露注意解除条件」を満たせば、通常の「熱交換換気運転」に戻す運転制御を行う。これにより、給気風路４内の結露の発生を確実に防止することができる。
【００９９】
尚、本実施例においても、待機時間Ｔ１及び運転継続時間Ｔ２は固定値とせず、待機時間Ｔ１，運転継続時間Ｔ２は差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡにより変化するように構成してもよい。すなわち、差温ＴＯＡ（ＤＰ）−ＴＲＡが小さいほど待機時間Ｔ１を長く（又は運転継続時間Ｔ２を短く）するように制御するようにしてもよい。これにより、内気と外気の温湿度条件が結露が生じやすいほど普通換気状態が長く行われるため、より効果的に給気風路４内の結露を防止することができる。
【０１００】
また、ステップＳ２，Ｓ９における「結露注意条件」，「結露注意解除条件」としては、上記条件以外にも、「還気温度ＴＲＡと外気絶対湿度ＨＯＡから湿り空気線図により求められる給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｄ以上であること」，「給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｃ以下であること」を結露注意条件としてもよい。
【０１０１】
また、ステップＳ２ａ，Ｓ１３における「結露警戒条件」，「結露警戒解除条件」としては、上記条件以外にも、「排気温度ＴＲＡと外気絶対湿度ＨＯＡから湿り空気線図により求められる給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｄ２（＞ＲＨｄ）以上であること」，「給気相対湿度ＲＨＳＡが所定の閾値ＲＨｃ２（≦ＲＨｄ２）以下であること」を結露警戒条件，結露警戒解除条件としてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１  デシカント換気扇
２  筐体
２ａ  隔壁
３  排気風路
３ａ  還気口
３ｂ  排気口
４  給気風路
４ａ  外気口
４ｂ  給気口
５  顕熱ロータ（顕熱交換器）
６  デシカントロータ
７  排気室内側熱交換器
８  排気室外側熱交換器
９  給気室内側熱交換器
１０  給気室外側熱交換器
１１  内気温湿度センサ
１２  給気温湿度センサ
１３  排気送風機
１４  給気送風機
１５  冷媒循環路
１６  コンプレッサ
１７  四方弁
１８  第１膨張弁
１９  第２膨張弁
２０  制御部
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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