(57)【要約】【課題】快適性と省エネ性が高い換気運転を行うことができる換気装置を得ることを目的とする。【解決手段】本発明の換気装置は、室内空気を室外へ排気し室外空気を室内へ給気する風路が形成され、給気風路と排気風路に流れる空気との間で全熱交換を行う熱交換換気モードと、全熱交換を行わない普通換気モードとに風路を切り替えることができる切り替え手段と、室内目標エンタルピーＩｍを記憶する記憶部１５ａと、室内エンタルピーＩｒａと室外エンタルピーＩｏａを演算する演算部１５ｂと、各エンタルピーＩｍ、Ｉｒａ、Ｉｏａに基づき風路切り替え手段を制御する制御部１５ｃと、を備え、Ｉｍ＜Ｉｏａ＜Ｉｒａ、Ｉｏａ＜Ｉｍ＜Ｉｒａ又はＩｒａ≦Ｉｏａ＜Ｉｍのいずれかの場合は風路を普通換気モードに切り替え、Ｉｒａ＜Ｉｍ＜Ｉｏａ、Ｉｍ＜Ｉｒａ＜Ｉｏａ又はＩｏａ≦Ｉｒａ＜Ｉｍのいずれかの場合は熱交換換気モードに切り替えることを特徴としている。【選択図】図４
2015206570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に室内空気を室外へ排気し、室外空気を室内へ給気する風路が形成されており、
排気する室内空気と給気する室外空気の間で全熱交換を行う熱交換換気モードと、全熱交換を行わない普通換気モードと、に前記風路を切り替える切り替え手段と、
室内目標エンタルピーを予め記憶している記憶部と、
前記室内空気の温度を測定する室内温度測定手段と、前記室内空気の湿度を測定する室内湿度測定手段と、前記室外空気の温度を測定する室外温度測定手段と、前記室外湿度を測定する室外湿度測定手段と、にそれぞれ接続され、前記室内温度測定手段が測定した室内空気の温度及び前記室内湿度測定手段が測定した室内空気の湿度から室内エンタルピーを演算し、前記室外温度測定手段で測定した室外空気の温度及び前記室外湿度測定手段で測定した室外空気の湿度から室外エンタルピーを演算する演算部と、
前記熱交換換気装置の熱交換換気モードと普通換気モードを切り替えるよう前記切り替え手段を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合には、前記風路を普通換気モードに切り替えるよう切り替え手段を制御し、
前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合には、前記風路を熱交換換気モードに切り替えるよう切り替え手段を制御することを特徴とする換気装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記室内目標エンタルピーに基づき前記室内目標エンタルピーに比べて予め定められた値だけ低い制御基準エンタルピーを演算し、
前記制御部は、前記換気装置が換気を行う室内と同じ室内を空調する空気調和装置と接続しており、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合であり、尚且つ前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも低い場合に、空調能力を下げるように前記空気調和装置を動作させる空調抑制信号を前記空気調和装置へ送ることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合、又は前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも高い場合に、前記空調抑制信号により下げた空調能力を戻すように前記空気調和装置を動作させる空調回復信号を前記空気調和装置へ送ることを特徴とする請求項２に記載の換気装置。
【請求項４】
前記記憶部は、室内目標温度を予め記憶しており、
前記演算部は、前記室内目標エンタルピーに基づき、前記室内目標エンタルピーに比べて予め定められた値だけ低い制御基準エンタルピーを演算し、
前記制御部は、前記換気装置が換気を行う室内と同じ室内を空調する空気調和装置と通信可能に接続しており、
前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合であり、尚且つ前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも低く、前記室内温度が前記室内目標温度よりも低い場合に、空調能力を下げるように前記空気調和装置を動作させる空調抑制信号を前記空気調和装置へ送ることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合、又は前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも高い場合、又は前記室内温度が前記室内目標温度よりも高い場合に、前記空調抑制信号により下げた空調能力を戻すように前記空気調和装置を動作させる空調回復信号を前記空気調和装置へ送ることを特徴とする請求項４に記載の換気装置。
【請求項６】
室内空気を室外へ排気し、室外空気を室内へ給気することで換気を行い、排気する室内空気と給気する室外空気の間で全熱交換を行う熱交換換気モードと全熱交換を行わない普通換気モードを切り替えることが可能な換気装置と、
前記換気装置が換気を行う室内と同じ室内を空調する空気調和装置と、
前記室内空気の温度を測定する室内温度測定手段と、
前記室内空気の湿度を測定する室内湿度測定手段と、
前記室外空気の温度を測定する室外温度測定手段と、
前記室外空気の湿度を測定する室外湿度測定手段と、
室内目標エンタルピーを予め記憶している記憶部と、
前記室内温度測定手段が測定した室内空気の温度及び前記室内湿度測定手段が測定した室内空気の湿度から室内エンタルピーを演算し、前記室外温度測定手段で測定した室外空気の温度及び前記室外湿度測定手段で測定した室外空気の湿度から室外エンタルピーを演算し、前記室内目標エンタルピーに基づき前記室内目標エンタルピーに比べて予め定められた値だけ低い制御基準エンタルピーを演算する演算部と、
前記換気装置と前記空気調和装置を制御する制御部と、から構成されており、
前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を普通換気モードに切り替え、
前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を熱交換換気モードに切り替え、
前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合であり、尚且つ前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも低い場合に、前記空気調和装置の空調能力を下げることを特徴とする換気空調システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合、又は前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも高い場合に、前記空気調和装置の下げた空調能力を戻すことを特徴とする請求項６に記載の換気空調システム。
【請求項８】
室内空気を室外へ排気し、室外空気を室内へ給気することで換気を行い、排気する室内空気と給気する室外空気の間で全熱交換を行う熱交換換気モードと全熱交換を行わない普通換気モードを切り替えることが可能な換気装置と、
前記換気装置が換気を行う室内と同じ室内を空調する空気調和装置と、
前記室内空気の温度を測定する室内温度測定手段と、
前記室内空気の湿度を測定する室内湿度測定手段と、
前記室外空気の温度を測定する室外温度測定手段と、
前記室外空気の湿度を測定する室外湿度測定手段と、
室内目標エンタルピーと、室内目標温度を予め記憶している記憶部と、
前記室内温度測定手段が測定した室内空気の温度及び前記室内湿度測定手段が測定した室内空気の湿度から室内エンタルピーを演算し、前記室外温度測定手段で測定した室外空気の温度及び前記室外湿度測定手段で測定した室外空気の湿度から室外エンタルピーを演算し、前記室内目標エンタルピーに基づき前記室内目標エンタルピーに比べて予め定められた値だけ低い制御基準エンタルピーを演算する演算部と、
前記換気装置と前記空気調和装置を制御する制御部と、から構成されており、
前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を普通換気モードに切り替え、
前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を熱交換換気モードに切り替え、
前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合であり、尚且つ前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも低く、前記室内温度が前記室内目標温度よりも低い場合に、前記空気調和装置の空調能力を下げることを特徴とする換気空調システム。
【請求項９】
前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合、又は前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも高い場合、又は前記室内温度が前記室内目標温度よりも高い場合に、前記空気調和装置の下げた空調能力を戻すことを特徴とする請求項８に記載の換気空調システム。
【請求項１０】
前記記憶部と、前記制御部と、前記演算部は、前記換気装置及び前記空気調和装置の外部に備えられていることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の換気空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気装置及び換気空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給排気を行いながら、熱交換器を介して室内からの排気流と室外からの給気流との間で熱交換を行う換気装置がある。また、換気装置には、熱交換器を通る風路と熱交換器を迂回するバイパス風路との風路切り替えができるものがある。このような換気装置は、熱交換器を通る風路に切り替えて給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換換気モードと、バイパス風路に切り替えて給気流と排気流との間で熱交換を行わない普通換気モードの２つの換気モードを有している。
【０００３】
従来、例えば特許文献１のように、室内外の温度及び相対湿度を検知し、検知した室内外の温度と、検知した温度及び相対湿度より演算した室内外のエンタルピーと、を用いて普通換気モードと、顕熱交換換気モードと、全熱交換換気モードとを切り替える換気装置の制御方法がある。
【０００４】
また、従来、例えば特許文献２のように空気調和装置と換気装置が連動運転するシステムにおいて、室温が設定温度及び外気温度よりも高い場合は換気装置を普通換気モード（特許文献２では非熱交換換気モードに該当）で稼働させ、更には室温と設定温度の差が所定値以下のときは空気調和装置を停止させ換気装置のみを稼働させ、空気調和装置への負荷を低減させる空気調和装置・換気装置連動システムがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１３１９４０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の換気装置の制御方法では、室内外の温度と演算した室内外のエンタルピーのみに基づいて換気モードを切り替えている。そのため、室内外ともにエンタルピーが高い場合でも普通換気モードで運転してしまい、かえって空調負荷が増加し、省エネ性を損ねてしまうことがある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の空気調和装置・換気装置連動システムは、制御判定に温度のみを使用している。そのため、例えば外気温度が低く、外気相対湿度が高い場合では外気エンタルピーが室内空気のエンタルピーより高い場合においても普通換気モードにて外気を直接取り入れてしまう。そのため、換気によって湿度の高い外気を取り込んでしまい、居住者の快適性を損ねてしまう。
【０００８】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、快適性と省エネ性が高い換気運転を行うことができる換気装置及び換気空調システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の換気装置は、内部に室内空気を室外へ排気し、室外空気を室内へ給気する風路が形成されており、排気する室内空気と給気する室外空気の間で全熱交換を行う熱交換換気モードと、全熱交換を行わない普通換気モードと、に前記風路を切り替える切り替え手段と、室内目標エンタルピーを予め記憶している記憶部と、前記室内空気の温度を測定する室内温度測定手段と、前記室内空気の湿度を測定する室内湿度測定手段と、前記室外空気の温度を測定する室外温度測定手段と、前記室外湿度を測定する室外湿度測定手段と、にそれぞれ接続され、前記室内温度測定手段が測定した室内空気の温度及び前記室内湿度測定手段が測定した室内空気の湿度から室内エンタルピーを演算し、前記室外温度測定手段で測定した室外空気の温度及び前記室外湿度測定手段で測定した室外空気の湿度から室外エンタルピーを演算する演算部と、前記換気装置の熱交換換気モードと普通換気モードを切り替えるよう前記切り替え手段を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合には、前記風路を普通換気モードに切り替えるよう切り替え手段を制御し、前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合には、前記風路を熱交換換気モードに切り替えるよう切り替え手段を制御することを特徴とすることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の換気空調システムは、室内空気を室外へ排気し、室外空気を室内へ給気することで換気を行い、排気する室内空気と給気する室外空気の間で全熱交換を行う熱交換換気モードと全熱交換を行わない普通換気モードを切り替えることが可能な換気装置と、前記換気装置が換気を行う室内と同じ室内を空調する空気調和装置と、前記室内空気の温度を測定する室内温度測定手段と、前記室内空気の湿度を測定する室内湿度測定手段と、前記室外空気の温度を測定する室外温度測定手段と、前記室外空気の湿度を測定する室外湿度測定手段と、室内目標エンタルピーを予め記憶している記憶部と、前記室内温度測定手段が測定した室内空気の温度及び前記室内湿度測定手段が測定した室内空気の湿度から室内エンタルピーを演算し、前記室外温度測定手段で測定した室外空気の温度及び前記室外湿度測定手段で測定した室外空気の湿度から室外エンタルピーを演算し、前記室内目標エンタルピーに基づき前記室内目標エンタルピーに比べて予め定められた値だけ低い制御基準エンタルピーを演算する演算部と、前記換気装置と前記空気調和装置を制御する制御部と、から構成されており、前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を普通換気モードに切り替え、前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を熱交換換気モードに切り替え、前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合であり、尚且つ前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも低い場合に、前記空気調和装置の空調能力を下げることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の換気空調システムは、室内空気を室外へ排気し、室外空気を室内へ給気することで換気を行い、排気する室内空気と給気する室外空気の間で全熱交換を行う熱交換換気モードと全熱交換を行わない普通換気モードを切り替えることが可能な換気装置と、前記換気装置が換気を行う室内と同じ室内を空調する空気調和装置と、前記室内空気の温度を測定する室内温度測定手段と、前記室内空気の湿度を測定する室内湿度測定手段と、前記室外空気の温度を測定する室外温度測定手段と、前記室外空気の湿度を測定する室外湿度測定手段と、室内目標エンタルピーと、室内目標温度を予め記憶している記憶部と、前記室内温度測定手段が測定した室内空気の温度及び前記室内湿度測定手段が測定した室内空気の湿度から室内エンタルピーを演算し、前記室外温度測定手段で測定した室外空気の温度及び前記室外湿度測定手段で測定した室外空気の湿度から室外エンタルピーを演算し、前記室内目標エンタルピーに基づき前記室内目標エンタルピーに比べて予め定められた値だけ低い制御基準エンタルピーを演算する演算部と、前記換気装置と前記空気調和装置を制御する制御部と、から構成されており、前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を普通換気モードに切り替え、前記制御部は、前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー、前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー、又は前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー＜前記室内目標エンタルピーのいずれかの場合に、前記換気装置を熱交換換気モードに切り替え、前記制御部は、前記室内目標エンタルピーと、前記室内エンタルピーと、前記室外エンタルピーの関係が、前記室内目標エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記室内エンタルピー、前記室外エンタルピー＜前記室内目標エンタルピー＜前記室内エンタルピー、又は前記室内エンタルピー＜前記室外エンタルピー＜前記目標エンタルピーのいずれかの場合であり、尚且つ前記室外エンタルピーが前記制御基準エンタルピーよりも低く、前記室内温度が前記室内目標温度よりも低い場合に、前記空気調和装置の空調能力を下げることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る換気装置及び換気空調システムは、室内目標エンタルピーと、室内エンタルピーと、室外エンタルピーの関係が、室内目標エンタルピー＜室外エンタルピー＜室内エンタルピー、室外エンタルピー＜室内目標エンタルピー＜室内エンタルピー、又は室内エンタルピー＜室外エンタルピー＜目標エンタルピーのいずれかの場合には普通換気を行い、室内エンタルピー＜室内目標エンタルピー＜室外エンタルピー、室内目標エンタルピー＜室内エンタルピー＜室外エンタルピー、又は室外エンタルピー＜室内エンタルピー＜室内目標エンタルピーのいずれかの場合には熱交換換気を行うため、外気を導入することで室内エンタルピーを室内目標エンタルピーに近づけ、高い省エネ性と快適性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る換気装置の熱交換換気モード時の概略図である。
【図２】本発明に係る換気装置の普通換気モード時の概略図である。
【図３】実施の形態１に係る換気装置のブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る換気モードの自動切り替え制御のフローチャート図である。
【図５】実施の形態１に係る換気装置と空気調和装置を組み合わせた概略図である。
【図６】一般的な空気調和装置の冷房モードの一例を示す概略図である。
【図７】一般的な空気調和装置の暖房モードの一例を示す概略図である。
【図８】一般的な空気調和装置の信号の流れを示したブロック図である。
【図９】実施の形態２に係る換気空調システムを示す概略図である。
【図１０】実施の形態２に係る換気空調システムのブロック図である。
【図１１】実施の形態２に係る換気空調システムの換気装置・空気調和装置連動制御のフローチャート図である。
【図１２】実施の形態３に係る換気空調システムの換気装置・空気調和装置連動制御のフローチャート図である。
【図１３】実施の形態４に係る換気空調システムを示す概略図である。
【図１４】実施の形態４に係る換気空調システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
まず、換気装置１００の構成について説明する。図１は本発明に係る換気装置の熱交換換気モード時の概略図である。図２は本発明に係る換気装置の普通換気モード時の概略図である。換気装置１００は、本体ケーシング１で覆われた箱体構造であり、本体ケーシング１の一方の側面にはそれぞれ室内空間に接続される排気吸込口２と給気吹出口３が設けられている。また、本体ケーシング１のもう一方の側面にはそれぞれ室外空間に接続される排気吹出口４と給気吸込口５が設けられている。
【００１５】
本体ケーシング１の内部には全熱交換器６が配置されている。全熱交換器６には熱交換器給気風路と熱交換器排気風路がそれぞれ独立して形成されており、熱交換器給気風路を流れる空気と熱交換器排気風路を流れる空気の間で熱及び湿度を交換する全熱交換が可能となっている。
【００１６】
本体ケーシング１の内部には、全熱交換器６の熱交換器給気風路を介して給気吹出口３と給気吸込口５を連通させる給気風路と、全熱交換器６の熱交換器排気風路を介して排気吸込口２と排気吹出口４を連通させる排気風路とがそれぞれ形成されている。また、全熱交換器６を迂回する様にバイパス風路が形成されており、排気風路の全熱交換器６よりも排気吸込口２側の個所と排気吹出口４側の個所に接続されている。このバイパス風路を流れる空気は、全熱交換器６を通過しないため、熱交換器給気風路又は熱交換器排気風路を流れる空気と全熱交換は行われない。
【００１７】
給気風路には給気用送風機７が組み込まれている。給気用送風機７が駆動することにより、室外空気は、給気吸込口５より吸い込まれ、全熱交換器６の熱交換器給気風路を通過して、給気吹出口３より室内空間へと給気される。また、排気風路には排気用送風機８が組み込まれている。排気用送風機８が駆動することにより、室内空気は、排気吸込口２より吸い込まれ、全熱交換器６の熱交換器排気風路又はバイパス風路を通過して、排気吹出口４より室外空間へと排気される。
【００１８】
排気風路において全熱交換器６よりも上流側、つまり排気吸込口２側のバイパス風路との接続箇所には、風路切り替えダンパー９が設けられている。風路切り替えダンパー９は、図１のように全熱交換器６の熱交換器排気風路を開放しバイパス風路を封鎖する位置と、図２のように全熱交換器６の熱交換器排気風路を封鎖しバイパス風路を開放する位置と、のいずれか一方に切り替えることができる風路切り替え手段である。風路切り替えダンパー９が全熱交換器６の熱交換器排気風路を開放する位置にある場合には、排気吸込口２より吸い込まれた室内空気は、全熱交換器６の熱交換器排気風路を通過する。また、風路切り替えダンパー９がバイパス風路を開放する位置にある場合には、排気吸込口２より吸い込まれた室内空気は、排気流はバイパス風路を通過する。つまり、風路切り替えダンパー９は、排気吸込口２より吸い込まれた室内空気を全熱交換器６の熱交換器排気風路とバイパス風路のどちらを通過するか切り替えることができる。
【００１９】
次に換気装置１００の換気モードについて説明する。換気モードは風路切り替えダンパー９の位置によって熱交換換気モードと、普通換気モードの２種類に分けられる。
【００２０】
熱交換換気モードでは、風路切り替えダンパー９は図１のように全熱交換器６の熱交換器排気風路を開放しバイパス風路を封鎖する位置にあり、排気吸込口２より吸い込まれた室内空気は、全熱交換器６の熱交換器排気風路を通過して、室外空間へと排気される。また、室外空気は、給気吸込口５より吸い込まれ、全熱交換器６の熱交換器給気風路を通過して、給気吹出口３より室内空間へと給気されている。そのため、全熱交換器６の熱交換器給気風路を通過する室内空気と、全熱交換器６の熱交換器排気風路を通過する室外空気との間で全熱交換が行われる。つまり、熱交換換気モード時の換気装置１００は室内空気と室外空気の間で熱交換を行って室内を換気することができる。
【００２１】
普通換気モードでは、風路切り替えダンパー９は図２のように全熱交換器６の熱交換器排気風路を封鎖しバイパス風路を開放する位置にあり、排気吸込口２より吸い込まれた室内空気は、バイパス風路を通過して、室外空間へと排気される。そのため、全熱交換器６の熱交換器給気風路を通過する室内空気と、バイパス風路を通過する室外空気の間では熱交換が行われない。つまり、普通換気モード時の換気装置１００は室内空気と室外空気の間で熱交換を行わず室内を換気することができる。
【００２２】
次に、換気装置１００の信号の流れについて説明する。図３は、実施の形態１に係る換気装置のブロック図である。換気装置１００は、さらに室外温度センサー１０と、室外湿度センサー１１、室内温度センサー１２と、室内湿度センサー１３と、リモコン１４、運転制御装置１５と、を有している。
【００２３】
図１及び図２に示すように室外温度センサー１０及び室外湿度センサー１１は、給気風路において給気吸込口５と全熱交換器６との間に設けられている。室外温度センサー１０と室外湿度センサー１１は、給気吸込口５から吸い込まれた室外空気より室外温度Ｔｏａ及び室外相対湿度ＲＨｏａを測定する。また、室内温度センサー１２及び室内湿度センサー１３は、排気風路において排気吸込口２と風路切り替えダンパー９との間に設けられている。室内温度センサー１２及び室内湿度センサー１３は排気吸込口２から吸い込まれた室内空気より室内温度Ｔｒａ及び室内相対湿度ＲＨｒａを測定する。
【００２４】
リモコン１４は、操作者が、換気装置１００のＯＮ／ＯＦＦ、手動による換気モードの切り替えなどの入力操作が可能な入力端末である。
【００２５】
運転制御装置１５は、室外温度センサー１０、室外湿度センサー１１、室内温度センサー１２、室内湿度センサー１３及びリモコン１４からの信号を受信できるよう通信可能に接続されている。室外温度センサー１０、室外湿度センサー１１、室内温度センサー１２及び室内湿度センサー１３から運転制御装置１５へ送られる信号には、それぞれのセンサーが測定した室外温度Ｔｏａ、室外相対湿度ＲＨｏａ、室内温度Ｔｒａ及び室内相対湿度ＲＨｒａに関する情報が含まれている。また、リモコン１４から運転制御装置１５へ送られる信号には、例えば換気装置１００のＯＮ／ＯＦＦなどの操作者の入力操作に関する情報が含まれている。
【００２６】
運転制御装置１５は、記憶部１５ａ、演算部１５ｂ、制御部１５ｃを有している。記憶部１５ａは、室内目標温度Ｔｍ、室内目標相対湿度ＲＨｍ、室内目標絶対湿度Ｘｍ及び室内目標エンタルピーＩｍの値を予め記憶している。
【００２７】
演算部１５ｂは、受信した信号に含まれる室外温度Ｔｏａ、室外相対湿度ＲＨｏａ、室内温度Ｔｒａ及び室内相対湿度ＲＨｒａに基づき、室外絶対湿度Ｘｏａ、室外エンタルピーＩｏａ、室内絶対湿度Ｘｒａ及び室内エンタルピーＩｒａを演算する。記憶部１５ａに記憶される室内目標温度Ｔｍ、室内目標相対湿度ＲＨｍ、室内目標絶対湿度Ｘｍ及び室内目標エンタルピーＩｍは、例えば室内目標温度Ｔｍ、室内目標相対湿度ＲＨｍを操作者がリモコン１４より入力できるようにし、リモコン１４に入力された室内目標温度Ｔｍ、室内目標相対湿度ＲＨｍを基に、演算部１５ｂで室内目標絶対湿度Ｘｍ及び室内目標エンタルピーＩｍを演算してもよい。
【００２８】
制御部１５ｃは、受信した信号に含まれる情報と、記憶部１５ａが記憶している情報と、演算部１５ｂが演算した情報に基づき、給気用送風機７及び排気用送風機８の回転数、風路切り替えダンパー９の位置を制御するための制御信号を生成する。さらに、運転制御装置１５は、給気用送風機７、排気用送風機８及び風路切り替えダンパー９へ信号を送信ができるよう通信可能に接続されており、制御部１５ｃで生成した制御信号を各機器に送信することができる。
【００２９】
次に、換気装置１００の換気モードの自動切り替え制御について説明する。図４は実施の形態１に係る換気モードの自動切り替え制御のフローチャート図である。なお、図４のフローチャート図の開始時には、給気用送風機７と排気用送風機８は既に駆動しており、室外空気は給気吸込口５より吸い込まれ、室内空気は排気吸込口２より吸い込まれているとする。
【００３０】
まず、ステップＳ１では、運転制御装置１５は、室外温度センサー１０、室外湿度センサー１１、室内温度センサー１２及び室内湿度センサー１３が測定した室外温度Ｔｏａ、室外相対湿度ＲＨｏａ、室内温度Ｔｒａ及び室内相対湿度ＲＨｒａに関する情報を取得する。当該情報の取得後、ステップＳ２に進む。
【００３１】
ステップＳ２では、運転制御装置１５が取得した室外相対湿度ＲＨｏａ、室内温度Ｔｒａ及び室内相対湿度ＲＨｒａの情報に基づき、演算部１５ｂは室外エンタルピーＩｏａと室内エンタルピーＩｒａを演算する。演算後、ステップＳ３に進む。
【００３２】
ステップＳ３では、制御部１５ｃは、室外エンタルピーＩｏａと室内エンタルピーＩｒａを比較し室外エンタルピーＩｏａの方が低いか、つまりＩｏａ＜Ｉｒａの条件を満たすかを判定する。条件を満たす場合はステップＳ４へ進み、条件を満たさない場合はステップＳ５に進む。
【００３３】
ステップＳ４では、制御部１５ｃは、室内エンタルピーＩｒａと室内目標エンタルピーＩｍを比較し、室内エンタルピーＩｒａの方が高いか、つまりＩｒａ＞Ｉｍの条件を満たすかを判定する。条件を満たす場合はステップＳ６へ進み、条件を満たさない場合はステップＳ７に進む。
【００３４】
ステップＳ５では、制御部１５ｃは、室外エンタルピーＩｏａと室内目標エンタルピーＩｍを比較し、室外エンタルピーＩｏａの方が低いか、つまりＩｏａ＜Ｉｍの条件を満たすかを判定する。条件を満たす場合はステップＳ６へ進み、条件を満たさない場合はステップＳ７に進む。
【００３５】
ステップＳ６では、制御部１５ｃは、風路切り替えダンパー９を図２のように全熱交換器６の熱交換器排気風路を封鎖しバイパス風路を開放する位置に制御することで、換気装置１００が普通換気モードで運転するよう制御を行う。制御を行った後、ステップＳ１へ戻る。
【００３６】
例えば、ステップＳ３でＩｏａ＜Ｉｒａの条件を満たし、ステップＳ４でＩｒａ＞Ｉｍの条件を満たす場合、つまりＩｍ＜Ｉｏａ＜Ｉｒａ又はＩｏａ＜Ｉｍ＜Ｉｒａの場合は、ステップＳ６に進み換気装置１００は普通換気モードで運転する。この状態の換気装置１００は室内空気よりもエンタルピーが低い室外空気を熱交換せずに導入するので、室内エンタルピーＩｒａは下がり、室内目標エンタルピーＩｍへ近づいていく。
【００３７】
また、ステップＳ３でＩｏａ＜Ｉｒａの条件を満たさず、ステップＳ５でＩｏａ＜Ｉｍの条件を満たす場合、つまりＩｒａ≦Ｉｏａ＜Ｉｍの場合は、ステップＳ６に進み換気装置１００は普通換気モードで運転する。この状態の換気装置１００は室内空気よりもエンタルピーが高い室外空気を熱交換せずに導入するので、室内エンタルピーＩｒａは上がり、室内目標エンタルピーＩｍへ近づいていく。
【００３８】
ステップＳ７では、制御部１５ｃは、風路切り替えダンパー９を図１のように全熱交換器６の熱交換器排気風路を開放しバイパス風路を封鎖する位置に制御することで、換気装置１００が熱交換換気モードで運転するよう制御を行う。制御を行った後、ステップＳ１へ戻る。
【００３９】
例えばステップＳ３でＩｏａ＜Ｉｒａの条件を満たし、ステップＳ４でＩｒａ＞Ｉｍの条件を満たさない場合、つまりＩｏａ＜Ｉｒａ≦Ｉｍの場合は、ステップＳ７に進み換気装置１００は熱交換換気モードで運転する。この状態の換気装置１００は室内空気よりもエンタルピーが低い室外空気を室内空気と熱交換を行ってから導入するので、室内エンタルピーＩｒａの低下が抑制される。
【００４０】
また、ステップＳ３でＩｏａ＜Ｉｒａの条件を満たさず、ステップＳ５でＩｏａ＜Ｉｍの条件を満たさない場合、つまりＩｍ≦Ｉｒａ≦Ｉｏａ又はＩｒａ≦Ｉｍ≦Ｉｏａの場合は、ステップＳ７に進み換気装置１００は熱交換換気モードで運転する。この状態の換気装置１００は室内空気よりもエンタルピーが高い室外空気を室内空気と熱交換を行ってから導入するので、室内エンタルピーＩｒａの上昇が抑制される。
【００４１】
ステップＳ６及びステップＳ７の制御後に再びステップＳ１へ戻るため、例えば、Ｉｏａ＜Ｉｍ＜Ｉｒａの場合において普通換気モードで外気を導入して室内エンタルピーＩｒａが下がりＩｏａ＜Ｉｒａ≦Ｉｍの状態になっても熱交換換気モードに切り替わるため、室内目標エンタルピーＩｍに近づくように制御されている。
【００４２】
さらに、換気モードの切り替えはエンタルピーを比較して行われるため、室内温度Ｔｒａよりも室外温度Ｔｏａは低いが、室内相対湿度ＲＨｒａよりも室外相対湿度ＲＨｏａが高い外気を普通換気モードで取り入れてしまい、室内が高湿度になって快適性が下がるといった事態を回避することができる。
【００４３】
以上のように実施の形態１の換気装置は図４のフローチャートのように室内エンタルピーＩｒａと、室外エンタルピーＩｏａと、室内目標エンタルピーＩｍを基に、換気モードの自動切り替え制御を行うため、快適性と省エネ性が高い換気運転を行うことができる換気装置を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態１の換気装置１００では、全熱交換器６の熱交換器給気風路を介して給気吹出口３と給気吸込口５を連通させる給気風路と、全熱交換器６の熱交換器排気風路又はバイパス風路を介して排気吸込口２と排気吹出口４を連通させる排気風路とがそれぞれ形成されているが、これに限らない。例えば、給気風路を全熱交換器６の熱交換器給気風路又はバイパス風路を介して給気吹出口３と給気吸込口５を連通させるように形成してもよい。この場合、風路切り替えダンパー９は、給気風路において全熱交換器６の熱交換器給気風路とバイパス風路の上流側の合流個所に設けられる。また、この場合の換気装置１００は、風路切り替えダンパー９を全熱交換器６の熱交換器給気風路を開放しバイパス風路を封鎖する位置にすることにより熱交換換気モードで動作することができ、風路切り替えダンパー９を全熱交換器６の熱交換器給気風路を封鎖しバイパス風路を開放する位置にすることにより普通換気モードで動作することができる。
【００４５】
実施の形態１の変形例
また、実施の形態１の換気装置１００と一般的な空気調和装置を組み合わせた変形例について説明する。図５は実施の形態１に係る換気装置と空気調和装置を組み合わせた概略図である。建築物２００は、少なくとも一つの居室２０１を有しており、また、居室２０１内の空気を換気する換気装置１００と、空気調和を行う空気調和装置３００を備えている。
【００４６】
換気装置１００の構成、信号の流れ及び換気モードの自動切り替え制御は、実施の形態１と同じであるため、割愛する。排気吸込口２には室内側排気ダクト１０１が接続されており、室内側排気ダクト１０１を介して居室２０１と連通している。給気吹出口３には室内側給気ダクト１０２が接続されており、室内側給気ダクト１０２を介して居室２０１と連通している。排気吹出口４には室外側排気ダクト１０３が接続されており、室外側排気ダクト１０３を介して屋外と連通している。給気吸込口５には室外側給気ダクト１０４が接続されており、室外側給気ダクト１０４を介して屋外と連通している。つまり、換気装置１００は、室内側排気ダクト１０１と室外側排気ダクト１０３を介して居室２０１の空気を屋外に排気することができ、室内側給気ダクト１０２と室外側給気ダクト１０４を介して屋外の空気を居室２０１に給気することができる。
【００４７】
空気調和装置３００は、室内機３０１と室外機３０２と空気調和装置リモコン３０３から構成される。室内機３０１は建築物２００内に設けられており、室外機３０２は屋外に設けられている。また、空気調和装置リモコン３０３は、操作者が、空気調和装置３００のＯＮ／ＯＦＦ、冷房運転モードと暖房運転モードの切り替えなどの入力操作が可能な入力端末である。
【００４８】
図６は、一般的な空気調和装置の冷房モードの一例を示す概略図である。図７は、一般的な空気調和装置の暖房モードの一例を示す概略図である。室内機３０１内部には、両端が居室２０１内に繋がる風路（図示省略）が形成されており、室内機温度センサー３０１ａと、室内機ファン３０１ｂと、室内機熱交換器３０１ｃが風路内に設置されている。なお、室内機３０１内部の風路において室内機温度センサー３０１ａは、室内機熱交換器３０１ｃよりも上流側に設けられる必要がある。室内機ファン３０１ｂが駆動することにより、居室２０１内の空気は室内機３０１の風路内に吸入される。吸入された居室２０１内の空気は、室内機温度センサー３０１ａを用いて温度を測定され、室内機熱交換器３０１ｃによって熱交換された後に、居室２０１内へ吹き出される。また、室内機熱交換器３０１ｃには居室２０１内の空気と熱交換するための冷媒が流れており、冷媒が流入又は流出するための一対の冷媒循環口が設けられている。
【００４９】
室外機３０２内部には、両端が屋外に繋がる風路（図示省略）が形成されており、室外機温度センサー３０２ａと、室外機ファン３０２ｂと、室外気熱交換器３０２ｃが風路内に設置されている。なお、室外機３０２内部の風路において室外機温度センサー３０２ａは、室外機熱交換器３０２ｃよりも上流側に設けられる必要がある。室外機ファン３０２ｂが駆動することにより、屋外の空気は室外機３０２の風路内に吸入される。吸入された屋外の空気は、室外機温度センサー３０２ａを用いて温度を測定され、室外機熱交換器３０２ｃによって熱交換された後に、屋外へ吹き出される。また、室外機熱交換器３０２ｃには屋外の空気を熱交換するための冷媒が流れており、冷媒が流入又は流出するための一対の冷媒循環口が設けられている。また、室外機３０２内部には、冷媒を吸入し吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機３０２ｄと、冷媒が流入し流入した冷媒を減圧して流出する膨張弁３０２ｅと、圧縮機３０２ｄから吐出された冷媒の流れを切り替える四方弁３０２ｆと、が設けられている。
【００５０】
空気調和装置３００は、室内機熱交換器３０１ｃ、室外機熱交換器３０２ｃ、圧縮機３０２ｄ、膨張弁３０２ｅ及び四方弁３０２ｆによって封入された冷媒が循環する冷媒循環回路が形成されている。四方弁３０２ｆは４つのポートａ，ｂ，ｃ，ｄを有しており、ポートａは圧縮機３０２ｄの冷媒吸入口と、ポートｂは室外熱交換器３０２ｃの一方の冷媒循環口と、ポートｃは圧縮機３０２ｄの吐出口と、ポートｄは室内熱交換器３０１ｃの一方の冷媒循環口と、にそれぞれ接続されている。また、室外機熱交換器３０２ｃのもう一方の冷媒循環口は、膨張弁３０２ｅを介して室内機熱交換器３０１ｃのもう一方の冷媒循環口に接続される。
【００５１】
空気調和器３００は、四方弁３０２ｆによって冷媒の流路を切り替えることにより、居室２０１内の空気を冷却する冷房運転モードと、居室２０１内の空気を加熱する暖房運転モードを切り替えることができる。
【００５２】
冷房運転モードでは、図６のように四方弁３０２ｆはポートａとポートｄを接続し、ポートｂとポートｃを接続する。冷房運転モードでは、圧縮機３０２ｄから吐出される高温高圧の冷媒は、四方弁３０２ｆを介して室外機熱交換器３０２ｃへ流れる。高温高圧の冷媒は、室外機熱交換器３０２ｃにより室外機３０２内部の風路に流れる屋外の空気と熱交換され、低温高圧の過冷却状態になる。低温高圧の冷媒は、室外機熱交換器３０２ｃから膨張弁３０２ｅに流入し、膨張弁３０２ｅによって減圧され、低温低圧の冷媒となる。低温低圧の冷媒は、膨張弁３０２ｅから室内機熱交換器３０１ｃに流入し、室内機３０１内部の風路に流れる居室２０１内の空気と熱交換し、高温低圧の過熱状態となる。そして、高温低圧の冷媒は、四方弁３０２ｆを介して圧縮器３０２ｄに吸入される。冷房運転モードではこのように冷媒は循環するため、居室２０１内の空気は室内機熱交換器３０１ｃに流れる低温低圧の冷媒より冷却される。
【００５３】
また、冷房運転モードでは、居室２０１内の空気が高温高湿の空気の場合には、高温高湿の空気が室内機熱交換器３０１ｃと熱交換した際に空気が低温になり、空気中の水蒸気の一部が室内機熱交換器３０１ｃに結露する。そのため、結露した分の水蒸気が居室２０１内の空気から取り除かれ、冷房運転モードでは居室２０１内の空気の絶対湿度も低下する。
【００５４】
暖房運転モードでは、図７のように四方弁３０２ｆはポートａとポートｂを接続し、ポートｃとポートｄを接続する。暖房運転モードでは、圧縮機３０２ｄから吐出される高温高圧の冷媒は、四方弁３０２ｆを介して室内機熱交換器３０１ｃへ流れる。高温高圧の冷媒は、室内機熱交換器３０１ｃにより室内機３０１内部の風路に流れる居室２０１内の空気と熱交換され、低温高圧の過冷却状態になる。低温高圧の冷媒は、室内機熱交換器３０１ｃから膨張弁３０２ｅに流入し、膨張弁３０２ｅによって減圧され、低温低圧の冷媒となる。低温低圧の冷媒は、膨張弁３０２ｅから室外機熱交換器３０２ｃに流入し、室外機３０２内部の風路に流れる屋外の空気と熱交換し、高温低圧の過熱状態となる。そして、高温低圧の冷媒は、四方弁３０２ｆを介して圧縮機３０２ｄに吸入される。暖房運転モードではこのように冷媒は循環するため、居室２０１内の空気は室内機熱交換器３０１ｃに流れる高温高圧の冷媒により加熱される。
【００５５】
また、冷房運転モード及び暖房運転モードにおける空調能力は、圧縮機３０２ｄの回転数、室外機ファン３０２ｂの回転数に依存する。圧縮機３０２ｄの回転数及び室外機ファン３０２ｂの回転数が高いほど空調能力も高くなるが、消費電力も高くなる。さらに、圧縮機３０２ｄの運転を停止すると、冷媒は循環しなくなるため、室内機熱交換器３０１ｃで室内機３０１内部の風路に流れる居室２０１内の空気は冷却又は加熱されなくなる。この時、室内機ファン３０１ｂを回転させると、居室２０１内の空気を吸い込み温度交換せずに吹き出す送風運転モードとなる。
【００５６】
図８は、一般的な空気調和装置の信号の流れを示したブロック図である。室内機３０１は、室内機制御装置３０１ｄを有している。室内機制御装置３０１ｄは、室内機温度センサー３０１ａと、室内機ファン３０１ｂと、空気調和装置リモコン３０３と、に通信可能に接続されており、室内機温度センサー３０１ａの測定した屋内３０１の温度又は空気調和装置リモコン３０３の入力に基づき室内機ファン３０１ｂの回転数の制御を行う。
【００５７】
室外機３０２は、室外機制御装置３０２ｇを有している。室外機制御装置３０２ｇは、室外機温度センサー３０２ａと、室外機ファン３０２ｂと、圧縮機３０２ｄと、膨張弁３０２ｅと、四方弁３０２ｆと、に通信可能に接続されている。また、室外機温度センサー３０２ａの測定した屋外の温度に基づき、室外機ファン３０２ｂの回転数、圧縮機３０２ｄの回転数、膨張弁３０２ｅの開度、四方弁３０２ｆの切り替えの制御を行う。
【００５８】
また、室内機制御装置３０１ｄと室外機制御装置３０２ｇは相互に通信可能に接続されている。そのため、空気調和装置リモコン３０３から暖房運転モードに切り替えるように入力された場合に室内機制御装置３０１ｄはその信号を室外機制御装置３０２ｇに送信し、信号を受け取った室外機制御装置３０２ｇが四方弁３０２ｆの切り替えの制御などの室内機３０１と室外機３０２が連動することができる。
【００５９】
さらに、室内機制御装置３０１ｄは、空気調和装置リモコン３０３からの操作入力によって操作者に決められた居室２０１内の目標温度を記憶している。室内機制御装置３０１ｄは居室２０１内の温度を記憶されている目標温度に近づけるよう制御を行う。例えば、冷房運転モード時に室内機温度センサー３０１ａが測定した居室２０１の温度が目標値よりも高ければ、室内機ファン３０１ｂと、室外機ファン３０２ｂと、圧縮機３０２ｄと、を回転させて室内機熱交換器３０１ｃにより居室２０１の空気を冷却させる。また、冷房運転モード時に室内機温度センサー３０１ａが測定した居室２０１の温度が目標値よりも低ければ、室内機ファン３０１ｂと、室外機ファン３０２ｂと、圧縮機３０２ｄと、を停止させて室内機熱交換器３０１ｃによる居室２０１の空気の冷却をやめる。この場合の、操作者に決められた居室２０１内の温度は、換気装置１００の記憶部１５ａに記憶される室内目標温度Ｔｍと同じ値であっても構わないし、異なっても構わない。
【００６０】
なお、室内機３０１に居室２０１内の空気の湿度を測定する室内機湿度センサーを設け、また室内機制御装置３０１ｄは室内機温度センサー３０１ａの測定した居室２０１の温度と室内機湿度センサーで測定した屋内の湿度を基に居室２０１のエンタルピーを演算し、さらに室内機制御装置３０１ｄに記憶される目標値をエンタルピーとして、居室２０１のエンタルピーを目標値に近づけるように制御を行ってもよい。その場合のエンタルピーの目標値は、換気装置１００の記憶部１５ａに記憶される室内目標エンタルピーＩｍと同じ値であっても構わないし、異なっても構わない。
【００６１】
さらに、空気調和装置３００は、室内機制御装置３０１ｄと室外機制御装置の３０２ｇのどちらか一方のみを有し、もう一方に通信可能に接続されている機器を空気調和装置３００が有している方に通信可能に接続して、制御を行う構成にしてもよい。例えば、室内機制御装置３０１ｄのみを有し、室内機制御装置３０１ｄに、室外機温度センサー３０２ａと、室外機ファン３０２ｂと、圧縮機３０２ｄと、膨張弁３０２ｅと、四方弁３０２ｆと、に通信可能に接続してもよい。
【００６２】
なお、空気調和装置３００の構成は一例であり、居室２０１の空気調和を行える空気調和器３００であるならば、この構成に限らない。
【００６３】
次に、実施の形態１の換気装置１００と一般的な空気調和装置３００を組み合わせることによる効果を説明する。なお、ここでは説明の便宜上、室内温度Ｔｒａと空気調和装置３００の室内機温度センサー３０１ａで測定した温度の値は同じであり、また換気装置１００の室外温度Ｔｏａと空気調和装置３００の室外機温度センサー３０２ａで測定した温度の値は同じであり、換気装置１００の室内目標温度Ｔｍと空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄが記憶している目標値は同じであるとする。
【００６４】
Ｉｍ＜Ｉｏａ＜Ｉｒａ、Ｉｏａ＜Ｉｍ＜Ｉｒａ又はＩｒａ≦Ｉｏａ＜Ｉｍの場合は、換気装置１００は普通換気モードで運転し、室内エンタルピーＩｒａが室内目標エンタルピーＩｍへ近づいていく。室内目標エンタルピーＩｍは、室内目標温度Ｔｍと関連付けて決定されているので、室内エンタルピーＩｒａが室内目標エンタルピーＩｍに近づくほど、室内温度Ｔｒａは室内機制御装置３０１ｄが記憶している目標値に近づく。そのため、空気調和装置３００の空調負荷が削減され、省エネ性が高くなっている。
【００６５】
また、換気装置１００は、Ｉｒａ≦Ｉｍ≦Ｉｏａの状態では熱交換換気モードで運転する。このような状態は、夏季又は中間期において空気調和装置３００が居室２０１を余剰に冷房してしまうことで発生してしまう可能性がある。このように余剰な冷房によってＩｒａ≦Ｉｍ≦Ｉｏａの状態になった場合では、室内エンタルピーＩｒａと室内目標エンタルピーＩｍの差は、室外エンタルピーＩｏａと室内目標エンタルピーＩｍの差に比べて小さい。そのため、室内エンタルピーＩｒａが室内目標エンタルピーＩｍに近づくよう普通換気モードで運転を行っても、すぐにＩｍ≦Ｉｒａ≦Ｉｏａの状態となってしまう。Ｉｍ≦Ｉｒａ≦Ｉｏａの状態では室内エンタルピーＩｒａが上昇して室内目標エンタルピーＩｍから離れないように熱交換換気モードに切り替える必要があり、頻繁に換気モードの切り替えが生じてしまい使用者の快適性を損なってしまう。また、普通換気に余剰に冷房した分のエネルギーが無駄になってしまい、結果として空調負荷が増してしまう。
【００６６】
しかしながら、換気装置１００は、Ｉｒａ≦Ｉｍ≦Ｉｏａの場合は熱交換換気モードで運転を行うため、換気モードの切り替えが頻繁に起こらず使用者の快適性を損ねない。また、空気調和装置３００が余剰に冷房した分のエネルギーが無駄にならず、より高い省エネ性能を達成することができる。そのため、実施の形態１の換気装置１００は、特に夏季又は中間期において、高い快適性と省エネ性を発揮することができる。
【００６７】
実施の形態２
実施の形態２の換気空調システムの構成について説明する。図９は、実施の形態２に係る換気空調システムを示す概略図である。図１０は、実施の形態２に係る換気空調システムのブロック図である。実施の形態２の換気空調システムは、換気装置１００と、空気調和装置３００より構成され、換気装置１００の運転制御装置１５と、空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄは通信可能に接続されている。また、運転制御装置１５の制御部１５ｃは、空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄに信号を送り、空気調和装置３００の動作を変更できるようになっている。なお、これら以外の構成及び信号の流れは、実施の形態１の変形例と同じであるため、説明を割愛する。
【００６８】
換気装置１００の記憶部１５ａは、室内目標エンタルピーＩｍに基づいて決定された制御基準エンタルピーＩｍ２を記憶している。この制御基準エンタルピーＩｍ２は、室内目標エンタルピーＩｍより予め定められた一定値だけ低い値になっており、演算部１５ｂが室内目標エンタルピーＩｍを基に演算し、記憶部１５ａに記憶させる。また、予め定められた一定値は０でもよく、つまり、制御基準エンタルピーＩｍ２と室内目標エンタルピーＩｍの関係はＩｍ≧Ｉｍ２となる。
【００６９】
図１１は、実施の形態２に係る換気空調システムの換気装置・空気調和装置連動制御のフローチャート図である。なお、換気装置・空気調和装置連動制御のステップＳ１からステップＳ６又はステップＳ７まで制御は、実施の形態１の換気モードの自動切り替え制御と同様であるため、説明を割愛する。
【００７０】
ステップＳ６で換気装置１００の換気モードを普通換気モードに変更後、ステップＳ８へ進む。また、ステップＳ７で換気装置１００の換気モードを変更後、ステップＳ１０へ進む。
【００７１】
ステップＳ８では、ステップＳ５と同じく制御部１５ｃは、室外エンタルピーＩｏａと制御基準エンタルピーＩｍ２を比較し、制御基準エンタルピーＩｍ２の方が高いか、つまりＩｏａ＜Ｉｍ２の条件を満たすかを判定する。条件を満たす場合はステップＳ９へ進み、条件を満たさない場合はステップＳ１０に進む。
【００７２】
ステップＳ９では、制御部１５ｃは、空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄに空調能力を下げるように空気調和装置３００を動作させる空調抑制信号を送る。空調抑制信号を受け取った室内機制御装置３０１ｄは、室外機制御装置３０２ｇを介して、圧縮機３０２ｄ又は室外機ファン３０２ｂを制御して空調能力を下げる。具体的には圧縮機３０２ｄの回転数を下げる方法や、室外機ファン３０２ｂの回転数を下げる方法が挙げられる。また、ステップＳ９で空気調和装置３００の空調能力を段階的に下げられる。例えば、空気調和装置３００には空調能力が高い順番に強、中、弱と三段階の出力が予め設定されており、室内機制御装置３０１ｄは制御部１５ｃからの空調抑制信号を受け取ると、強で運転している場合は中に、中で運転している場合は弱に、弱で運転している場合は圧縮機３０２ｄを停止して送風運転モードになるように制御を行う。なお、ステップＳ９にて空気調和装置３００を停止する場合でも、空気調和装置３００の空調能力を空調ＯＮの状態から空調ＯＦＦの状態に下げているため、本発明に該当する。ステップＳ９の制御が終了後、再びステップＳ１の処理へ戻る。
【００７３】
ステップＳ１０では、制御部１５ｃは、ステップＳ９で下げた空調能力を戻すように空気調和装置３００を動作させる空調回復信号を室内機制御装置３０１ｄに送る。空調回復信号を受け取った室内機制御装置３０１ｄは、室外機制御装置３０２ｇを介して、圧縮機３０２ｄ又は室外機ファン３０２ｂを制御して空調能力を戻す。なお、複数回ステップＳ９を経由して複数回空調能力を下げられた場合は、一回目のステップＳ９を通過する前の空調能力に戻す。例えば、空調能力が高い順番に強、中、弱と三段階の出力が予め設定されており、ステップＳ９を通過する前は強で運転されステップＳ９を二回通過したため出力が弱になっている場合は、ステップＳ１０を通過した際に出力は強に戻る。ステップＳ１０の制御が終了後、再びステップＳ１の処理へ戻る。
【００７４】
換気装置１００の換気モードが普通換気モードでありＩｏａ＜Ｉｍ２の条件を満たす場合、外気を導入することで室内エンタルピーＩｒａが室内目標エンタルピーＩｍへ近づくため、空気調和装置３００の空調能力を下げることで消費電力を低減させても良く、省エネ性が向上する。特に、Ｉｏａ＜Ｉｍ＜Ｉｒａの場合は、換気装置１００の換気モードを普通換気モードにし、外気を導入させるだけで室内エンタルピーＩｒａが室内目標エンタルピーＩｍに到達するため、空気調和装置３００を停止させてもよく、省エネ性が大幅に向上する。
【００７５】
また、ステップＳ８でＩｏａ＜Ｉｍ２の条件を満たす場合において、室外エンタルピーＩｏａと室内目標エンタルピーＩｍの差は、少なくとも室内目標エンタルピーＩｍと制御基準エンタルピーＩｍ２との差だけは存在する。そのため、室外エンタルピーＩｏａと室内目標エンタルピーＩｍの差が少なく外気を導入しても室内エンタルピーＩｒａが室内目標エンタルピーＩｍに到達しにくい場合は、空気調和装置３００で冷却を行うため、素早く室内エンタルピーＩｒａが室内目標エンタルピーＩｍに到達し、高い快適性を達成することができる。
【００７６】
以上のように実施の形態２の換気空調システムは図１１のフローチャートのように室内エンタルピーＩｒａと、室外エンタルピーＩｏａと、室内目標エンタルピーＩｍを基に、換気モードを自動で切り替え、さらに空気調和装置の空調能力を自動で下げる換気装置・空気調和装置連動制御を行うため、実施の形態１よりも快適性と省エネ性が高い換気運転を行うことができる換気装置を得ることができる。
【００７７】
なお、実施の形態２の換気空調システムは、換気装置１００の運転制御装置１５と空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄが接続されているが、これに限らず、運転制御装置１５と室外機制御装置３０２ｇが接続する構成であっても構わない。
【００７８】
また、実施の形態２の換気空調システムは、換気装置１００の制御部１５ｃが空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄに信号を送ることで、空気調和装置３００の動作を変更できるようになっているが、これに限らない。例えば空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄに、換気装置１００の運転制御装置１５の記憶部１５ａ，演算部１５ｂ，制御部１５ｃを搭載して、室内機制御装置３０１ｄが換気装置１００の換気モードを切り替えるように信号を送り、信号を受け取った運転制御装置１５が風路切り替えダンパー９を制御するようにしても構わない。
【００７９】
さらに、実施の形態２の換気空調システムは、図１０のように、換気装置１００は室内温度センサー１２を有し、空気調和装置３００は室内機温度センサー３０１ａを有しているが、これに限らず、室内温度センサー１２と室内機温度センサー３０１ａはどちらか一方のみで構わない。例えば、室内機温度センサー３０１ａのみ有する場合、運転制御装置１５は、室内機制御装置３０１ｄを介して室内機温度センサー３０１ａの測定値を取得し、その測定値を室内温度Ｔｒａとすることができる。また、換気装置１００の室外温度センサー１０と、空気調和装置３００の室外機温度センサー３０２ａも同様に一方のみで構わない。さらに、空気調和装置３００が室内機湿度センサーを有する場合は室内湿度センサー１３も同様に一方のみでよく、室外機湿度センサーを有する場合は室外湿度センサー１１も同様に一方のみでよい。
【００８０】
また、実施の形態２の換気空調システムにおいて、制御基準エンタルピーＩｍ２を記憶部１５ａに記憶させず、ステップＳ２において演算部１５ｂが室内目標エンタルピーＩｍより制御基準エンタルピーＩｍ２を毎回演算する構成にしても良い。
【００８１】
さらに、実施の形態２の換気空調システムにおいて、換気装置１００の記憶部１５ａに記憶されている室内目標温度Ｔｍと、空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄに記憶されている居室２０１の目標温度は、いずれか一方がもう一方の値に基づき決定しても構わない。例えば室内目標温度Ｔｍは、居室２０１の目標温度と同じ値になるように設定し、空気調和装置リモコン３０３によって居室２０１の目標温度が変更されたと同時に室内目標温度Ｔｍも変更され、演算部１５ｂで演算された室内目標エンタルピーＩｍも連動して変更されても良い。
【００８２】
実施の形態３
図１２は、実施の形態３に係る換気空調システムの換気装置・空気調和装置連動制御のフローチャート図である。実施の形態３に係る換気装置・空気調和装置連動制御は、実施の形態２の換気装置・空気調和装置連動制御のステップＳ８にて条件を満たすと判断された場合と、ステップＳ９との間にステップＳ１１が挿入されている。なお、それ以外のフローチャートの処理、換気空調システムの構成及び信号の流れについては、実施の形態２と同じであるため、説明を割愛する。
【００８３】
ステップＳ８で、Ｉｏａ＜Ｉｍ２の条件を満たすかを判定し、条件を満たす場合はステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、制御部１５ｃは、室内温度Ｔｒａと室内目標温度Ｔｍを比較し、室内目標温度Ｔｍの方が高いか、つまりＴｒａ＜Ｔｍの条件を満たすかを判定する。条件を満たす場合はステップＳ９へ進み、条件を満たさない場合はステップＳ１０に進む。
【００８４】
ステップＳ１１により、ステップＳ９に進むにはＴｒａ＜Ｔｍの条件を満たす必要がある。そのため、室内温度Ｔｒａが室内目標温度Ｔｍより高い場合には、空気調和装置３００の空調能力を落とさず、早急に室内温度Ｔｒａを室内目標温度Ｔｍに下げることができ、実施の形態２の換気空調システムに比べて快適性が向上する。
【００８５】
また、ステップＳ１１では、Ｔｒａ＜Ｔｍの条件を満たすか否かを判定しているが、これは室内温度を優先する場合であり、これに限らない。例えば、室内湿度を優先する場合は、室内絶対湿度Ｘｒａと室内目標絶対湿度Ｘｍを比較し、室内目標絶対湿度Ｘｍの方が高いか、つまりＸｒａ＜Ｘｍの条件を満たすかどうかを判定し、条件を満たす場合はステップＳ１０へ進み、条件を満たさない場合はステップＳ９へ進めばよい。この場合、室内絶対湿度Ｘｒａが室内目標絶対湿度Ｘｍより高い場合には、空気調和装置３００は空調能力を落とさないため、早急に室内絶対湿度Ｘｒａを室内目標絶対湿度Ｘｍに下げることができ、実施の形態２の換気空調システムに比べて快適性が向上する。
【００８６】
実施の形態４
実施の形態４の換気空調システムの構成について説明する。図１３は、実施の形態４に係る換気空調システムを示す概略図である。図１４は、実施の形態４に係る換気空調システムのブロック図である。実施の形態４の換気空調システムは、換気装置１００と、空気調和装置３００と、外部コントローラ４００より構成される。換気装置１００の運転制御装置１５と空気調和装置３００の室内機制御装置３０１ｄは、外部コントローラ４００と通信可能に接続されている。なお、これら以外の構成及び信号の流れは、実施の形態１の変形例と同じであるため、説明を割愛する。また、実施の形態４に係る換気空調システムの換気装置・空気調和装置連動制御は、実施の形態２又は実施の形態３の換気装置・空気調和装置連動制御と同じであるため、説明を割愛する。
【００８７】
外部コントローラ４００は、少なくとも換気装置１００と、空気調和装置３００と、に通信可能に接続されている。そのため、外部コントローラ４００は他の機器、例えば冷蔵庫又はヒートポンプ式給湯器などの他の家電製品と、外気温度を計測するセンサーなどの各種センサーと、通信可能に接続されていても構わない。
【００８８】
また、外部コントローラ４００は、外部コントローラ記憶部４００ａと、外部コントローラ演算部４００ｂと、外部コントローラ制御部４００ｃを有している。外部コントローラ記憶部４００ａは、少なくとも換気装置１００の記憶部１５ａと同じく室内目標温度Ｔｍ、室内目標相対湿度ＲＨｍ、室内目標絶対湿度Ｘｍ及び室内目標エンタルピーＩｍの値を予め記憶している。また、外部コントローラ演算部４００ｂは、少なくとも換気装置１００の演算部１５ｂと同じく室外温度Ｔｏａ、室外相対湿度ＲＨｏａ、室内温度Ｔｒａ及び室内相対湿度ＲＨｒａに基づき、室外絶対湿度Ｘｏａ、室外エンタルピーＩｏａ、室内絶対湿度Ｘｒａ及び室内エンタルピーＩｒａを演算する。さらに、外部コントローラ制御部４００ｃは、少なくとも実施の形態２又は３の換気装置１００の制御部１５ｃと同じく、受信した信号に含まれる情報と、外部コントローラ記憶部４００ａが記憶している情報と、外部コントローラ演算部１５ｂが演算した情報に基づき、実施の形態２又は３の換気装置・空気調和装置連動制御に基づいて換気装置１００及び空気調和装置３００を制御することができる。
【００８９】
換気装置・空気調和装置連動制御を行う際に、外部コントローラ４００は、室外温度Ｔｏａ、室外相対湿度ＲＨｏａ、室内温度Ｔｒａ及び室内相対湿度ＲＨｒａを、換気装置１００の室外温度センサー１０と、室外湿度センサー１１、室内温度センサー１２と、室内湿度センサー１３から取得しても良いし、空気調和装置３００の室内機温度センサー３０１ａと、室外機温度センサー３０２ａから取得しても良い。また、外部コントローラ４００が他の機器に繋がっているならば、例えばヒートポンプ式給湯器の室外機に接続されている温度センサーや、外部コントローラ４００に直接接続されている外気温度を計測するセンサーなどの外部コントローラ４００と通信可能に接続されている機器から取得しても良い。
【００９０】
このように、外部コントローラ４００を設けることによって、例えば換気装置１００が熱交換換気モードと普通換気モードを切り替えることができるだけの一般的な換気装置であっても、外部コントローラ４００の外部コントローラ制御部４００ｃによって実施の形態２又は３のような換気装置・空気調和装置連動制御を行うことができる。
【００９１】
また、実施の形態４では外部コントローラ４００に実施の形態２又は３の換気装置・空気調和装置連動制御を行う場合について説明したが、これに限らず、実施の形態１の換気モードの自動切り替え制御を行っても良い。この場合は、空気調和装置３００に通信可能に接続されていなくても良い。
【符号の説明】
【００９２】
１  本体ケーシング、２  排気吸込口、３  給気吹出口、４  排気吹出口、５  給気吸込口、６  全熱交換器、７  給気用送風機、８  排気用送風機、９  風路切り替えダンパー、１０  室外温度センサー、１１  室外湿度センサー、１２  室内温度センサー、１３  室内湿度センサー、１４  リモコン、１５  運転制御装置、１５ａ  記憶部、１５ｂ  演算部、１５ｃ  制御部、１００  換気装置、１０１  室内側排気ダクト、１０２  室内側給気ダクト、１０３  室外側排気ダクト、１０４  室内側給気ダクト、２００  建築物、２０１  居室、３００  空気調和装置、３０１  室内機、３０１ａ  室内機温度センサー、３０１ｂ  室内機ファン、３０１ｃ  室内機熱交換器、３０１ｄ  室内機制御装置、３０２  室外機、３０２ａ  室外機温度センサー、３０２ｂ  室外機ファン、３０２ｃ  室外機熱交換器、３０２ｄ  圧縮機、３０２ｅ  膨張弁、３０２ｆ  四方弁、３０２ｇ  室外機制御装置、３０３  空気調和装置リモコン、４００  外部コントローラ、４００ａ  外部コントローラ記憶部、４００ｂ  外部コントローラ演算部、４００ｃ  外部コントローラ制御部
【図１】
2015206570.tif 000003
【図２】
2015206570.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015206570.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015206570.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2015206570.tif 000013
【図１２】
2015206570.tif 000014
【図１３】
2015206570.tif 000015
【図１４】
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