(57)【要約】【課題】比較的小さなスペースを利用して設置することができる換気排熱回収装置を提供する。【解決手段】屋内の空気を屋外に排出する換気扇５の排気口と密接して一体に設けられて、換気配管４を流通する換気排気から吸熱して冷媒配管８中を循環する冷媒を加熱する換気熱交換器６と、換気熱交換器６と別体に冷媒配管８と接続して設けられて換気熱交換器６により加熱された冷媒から熱を回収するヒートポンプユニット９とを備え、ヒートポンプユニット９に備えられたヒートポンプ熱交換器３１により加熱された温水を循環ポンプ３３により温水配管１２中に循環させて、コンベクター１０から温風を送出する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内の空気を屋外に排出する換気扇と、該換気扇による換気通路中に冷媒配管と接続して設けられて換気排熱により該冷媒配管を循環する冷媒を加熱する換気熱交換器と、
前記換気扇及び前記換気熱交換器と別体に前記冷媒配管と接続して設けられて、該換気熱交換器により加熱された冷媒から熱を回収するヒートポンプユニットとを備えたことを特徴とする換気排熱回収装置。
【請求項２】
前記換気熱交換器を、前記換気扇の吸気口又は排気口の付近に前記換気扇と一体に設けたことを特徴とする請求項１記載の換気排熱回収装置。
【請求項３】
前記換気扇による前記屋内における所定時間あたりの総換気量を、所定量に保つ計画換気を行う計画換気制御手段を備え、
該計画換気制御手段は、該計画換気において、前記ヒートポンプユニットを作動させると共に前記換気扇を所定換気量で作動させて、前記ヒートポンプユニットにより前記冷媒から熱を回収する採熱運転と、前記ヒートポンプユニットに設けられて前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させると共に前記換気扇を前記所定換気量よりも少ない換気量で作動させて、換気排気により前記換気熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転とを選択的に実行することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の換気排熱回収装置。
【請求項４】
前記計画換気制御手段は、前記所定時間を制御サイクルとして各制御サイクルにおける前記採熱運転と前記除霜運転の実行時間の配分を決定し、
各制御サイクルにおいて、前記除霜運転による前記換気扇の換気量を、前記所定量を前記所定時間で平均化した平均換気量よりも少なく設定すると共に、前記採熱運転による前記換気扇の換気量を、前記除霜運転による換気量の該平均換気量に対する減少分を相殺するように、前記平均換気量よりも多く設定することを特徴とする請求項３記載の換気排熱回収装置。
【請求項５】
前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプと、該温水配管及び前記冷媒配管が接続され、前記採熱運転において該温水配管中の温水を冷媒から回収した熱により加熱するヒートポンプ熱交換器とを有し、
前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行に伴って前記ヒートポンプユニットの前記圧縮機を停止した時又は該停止した時から前記温水配管中に滞留した温水の温度が所定レベル低下する時間を想定して決定した所定時間が経過した時に、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプの循環量を前記所定流量よりも減少させることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の換気排熱回収装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプと、該温水配管及び前記冷媒配管が接続され、前記採熱運転において該温水配管中の温水を冷媒から回収した熱により加熱するヒートポンプ熱交換器と、該ヒートポンプ熱交換器から出湯される温水の温度を検出する出湯温度検出手段とを有し、
前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行時に前記出湯温度検出手段の検出温度が所定温度以下となったときは、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプの循環流量を前記所定流量よりも減少させることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の換気排熱回収装置。
【請求項７】
前記ヒートポンプユニットは、前記換気熱交換器と前記冷媒配管を介して接続されて冷媒が循環する冷媒循環回路を構成し、前記冷媒配管を循環する冷媒を圧縮する圧縮機及び前記冷媒配管を循環する冷媒を膨張する膨張弁と、該圧縮機と該膨張弁との間の前記冷媒配管に設けられて冷媒からの熱の回収又は冷媒への吸熱を行うヒートポンプ熱交換器と、前記冷媒配管中の冷媒の循環方向を、前記圧縮機から前記ヒートポンプ熱交換器に冷媒が送出される換気熱交換器吸熱方向と、前記圧縮機から前記換気熱交換器に冷媒が送出される換気熱交換器放熱方向とに切換える冷媒循環方向切換手段とを有し、
前記換気扇による前記屋内における所定時間あたりの総換気量を、所定量以上に保つ計画換気を行う計画換気制御手段を備えて、
該計画換気制御手段は、前記冷媒循環方向切換手段により冷媒の循環方向を前記換気熱交換器吸熱方向に設定して前記換気扇を所定換気量で作動させることによって、前記膨張弁で膨張されて前記換気熱交換器に供給された冷媒により前記換気熱交換器において換気排熱を吸熱すると共に、前記圧縮機で圧縮されて前記ヒートポンプ熱交換器に供給された冷媒から前記ヒートポンプ熱交換器において熱を回収する採熱運転と、
前記冷媒循環方向切換手段により前記圧縮機から送出される冷媒の循環方向を前記換気熱交換器放熱方向に設定して前記換気扇を停止し、前記膨張弁により膨張された冷媒により前記ヒートポンプ熱交換器において吸熱すると共に、前記圧縮機で圧縮された冷媒から前記換気熱交換器において放熱して前記換気熱交換機に付着した霜を除去する除霜運転とを選択的に実行することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の換気排熱回収装置。
【請求項８】
前記計画換気制御手段は、前記所定時間を制御サイクルとして各制御サイクルにおける前記採熱運転と前記除霜運転の実行時間の配分を決定し、
各制御サイクルにおいて、前記除霜運転による前記換気扇の停止により生じる前記所定量を前記所定時間で平均化した平均換気量に対する減少分を相殺するように、前記採熱運転における前記換気扇の換気量を該平均換気量よりも多く設定することを特徴とする請求項７記載の換気排熱回収装置。
【請求項９】
前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプを有し、
前記ヒートポンプ熱交換器は該温水配管と接続されて、前記採熱運転において、該温水配管中を流通する温水を冷媒から回収した熱により加熱し、
前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行に伴って前記冷媒循環方向切換手段により前記圧縮機から送出される冷媒の循環方向を前記熱交換器放熱方向に設定した時、又は該設定した時から前記温水配管中に滞留した温水の温度が所定レベル低下する時間を想定して決定した所定時間が経過した時に、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプの循環量を前記所定流量よりも減少させることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の換気排熱回収装置。
【請求項１０】
前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプと、前記ヒートポンプ熱交換器から出湯される温水の温度を検出する出湯温度検出手段とを有し、
前記ヒートポンプ熱交換器は該温水配管と接続されて、前記採熱運転において、該温水配管中の温水を冷媒から回収した熱により加熱し、
前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行時に前記出湯温度検出手段の検出温度が所定温度以下となったときは、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプを前記所定流量よりも少ない流量で作動させることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の換気排熱回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋内から排出される換気排気中に含まれる熱を回収する換気排熱回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷媒配管と接続されて該冷媒配管中を循環する冷媒により換気排熱を吸熱する換気熱交換器と、該換気熱交換器に換気排気を送出するための換気扇と、該冷媒を圧縮して熱を回収するヒートポンプ部と、該ヒートポンプにより回収された熱によって温水配管中を流通する湯水を加熱するヒートポンプ熱交換器とを一つの筐体内に備えた排熱回収装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
そして、かかる排熱回収装置を用いることにより、通常は無駄に捨てられている換気排熱を有効に活用して、給湯、温水暖房等を行うことができる。
【０００４】
しかし、従来の排熱回収装置を家屋に設置するためには、比較的大きな設置スペースを確保すると共に、各部屋に設けられた排気グリルからの換気排気を排熱回収装置の筐体内に備えられた前記排気熱交換器まで導く換気ダクトを設ける必要がある。そのため、一般的なサイズの日本の家屋では、排熱回収装置の設置スペースを確保することが難しく、また、換気ダクトを通過する際の換気排気の圧力損失により、前記換気交換器における換気排熱の回収効率が低くなるという不都合があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４７７９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記不都合を解消し、比較的小さなスペースを利用して設置することができると共に換気排熱の回収効率を高めた換気排熱回収装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、屋内の空気を屋外に排出する換気扇と、該換気扇による換気通路中に冷媒配管と接続して設けられて換気排熱により該冷媒配管を循環する冷媒を加熱する換気熱交換器と、前記換気扇及び前記換気熱交換器と別体に前記冷媒配管と接続して設けられて該換気熱交換器により加熱された冷媒から熱を回収するヒートポンプユニットとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
かかる本発明によれば、前記換気扇及び前記換気熱交換器と前記ヒートポンプユニットが別体に設けられている。そのため、前記換気熱交換器単体を小型化することができ、前記換気熱交換器を前記換気扇と共に、小屋裏や床下、天井懐等の換気通路に設置することができる。そして、これにより換気排気の圧力損失を抑制して前記換気熱交換器における換気排熱の回収効率を高めることができる。また、前記換気扇及び前記換気交換器を別体とすることにより、前記ヒートポンプユニットを小型化して小さなスペースに設置することができる。
【０００９】
また、前記換気熱交換器を、前記換気扇の吸気口又は排気口の付近に前記換気扇と一体に設けたことを特徴とする。
【００１０】
かかる本発明によれば、前記換気扇による換気排気を効率良く前記換気熱交換器に当てて換気排熱を回収することができると共に、前記換気扇と前記換気熱交換器間に設ける換気ダクトが短縮されて設置位置の調整等を行う作業が不要となるため、設置作業を容易にすることができる。
【００１１】
また、前記換気扇による前記屋内における所定時間あたりの総換気量を、所定量に保つ計画換気を行う計画換気制御手段を備え、該計画換気制御手段は、該計画換気において、前記ヒートポンプユニットを作動させると共に前記換気扇を所定換気量で作動させて、前記ヒートポンプユニットにより前記冷媒から熱を回収する採熱運転と、前記ヒートポンプユニットに設けられて前記冷媒を圧縮する圧縮機を停止させると共に前記換気扇を前記所定換気量よりも少ない換気量で作動させて、換気排気により前記換気熱交換器に付着した霜を除去する除霜運転とを選択的に実行することを特徴とする。
【００１２】
かかる本発明によれば、前記計画換気制御手段は、前記除霜運転において、前記換気扇を前記採熱運転における前記所定換気量よりも少ない換気量で作動させることによって、少ない換気排熱で前記換気熱交換器の除霜を行い、換気排熱が無駄になることを抑制することができる。
【００１３】
また、前記計画換気制御手段は、前記所定時間を制御サイクルとして各制御サイクルにおける前記採熱運転と前記除霜運転の実行時間の配分を決定し、各制御サイクルにおいて、前記除霜運転による前記換気扇の換気量を、前記所定量を前記所定時間で平均化した平均換気量よりも少なく設定すると共に、前記採熱運転による前記換気扇の換気量を、前記除霜運転による換気量の該平均換気量に対する減少分を相殺するように、前記平均換気量よりも多く設定することを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明によれば、前記計画換気制御手段は、各制御サイクルにおいて、前記除霜運転による前記換気扇の換気量の前記平均換気量に対する減少分を相殺するように、前記採熱運転による前記換気扇の換気量を前記平気換気量よりも多く設定することによって、前記所定時間あたりの換気量を前記所定量に容易に保つことができる。
【００１５】
また、前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプと、該温水配管及び前記冷媒配管が接続され、前記採熱運転において該温水配管中の温水を冷媒から回収した熱により加熱するヒートポンプ熱交換器とを有し、前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行に伴って前記ヒートポンプユニットの前記圧縮機を停止した時又は該停止した時から前記温水配管中に滞留した温水の温度が所定レベル低下する時間を想定して決定した所定時間が経過した時に、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプの循環量を前記所定流量よりも減少させることを特徴とする。
【００１６】
かかる本発明によれば、前記ヒートポンプユニットの停止により前記温水配管中の温水の温度が低下した状態で、前記所定流量を超える流量での温水の循環が継続されて前記放熱器から冷気が放出されることを抑制することができると共に、前記循環ポンプの消費電力を低減することができる。
【００１７】
また、前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプと、該温水配管及び前記冷媒配管が接続され、前記採熱運転において該温水配管中の温水を冷媒から回収した熱により加熱するヒートポンプ熱交換器と、該ヒートポンプ熱交換器から出湯される温水の温度を検出する出湯温度検出手段とを有し、前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行時に前記出湯温度検出手段の検出温度が所定温度以下となったときは、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプの循環流量を前記所定流量よりも減少させることを特徴とする。
【００１８】
かかる本発明によれば、前記計画換気制御手段は、前記除霜運転の実行により前記ヒートポンプ熱交換器による温水の加熱が停止して、前記ヒートポンプ熱交換器からの出湯温度が前記所定温度以下まで低下したときに、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプの循環流量を前記所定流量より減少させることによって、前記所定流量での温水の循環が継続されて前記放熱器から冷気が放出されることを抑制することができると共に、前記循環ポンプの消費電力を低減することができる。
【００１９】
また、前記ヒートポンプユニットは、前記換気熱交換器と前記冷媒配管を介して接続されて冷媒が循環する冷媒循環回路を構成し、前記冷媒配管を循環する冷媒を圧縮する圧縮機及び前記冷媒配管を循環する冷媒を膨張する膨張弁と、該圧縮機と該膨張弁との間の前記冷媒配管に設けられて冷媒からの熱の回収又は冷媒への吸熱を行うヒートポンプ熱交換器と、前記冷媒配管中の冷媒の循環方向を、前記圧縮機から前記ヒートポンプ熱交換器に冷媒が送出される換気熱交換器吸熱方向と、前記圧縮機から前記換気熱交換器に冷媒が送出される換気熱交換器放熱方向とに切換える冷媒循環方向切換手段とを有し、前記換気扇による前記屋内における所定時間あたりの総換気量を、所定量以上に保つ計画換気を行う計画換気制御手段を備えて、該計画換気制御手段は、前記冷媒循環方向切換手段により冷媒の循環方向を前記換気熱交換器吸熱方向に設定して前記換気扇を所定換気量で作動させることによって、前記膨張弁で膨張されて前記換気熱交換器に供給された冷媒により前記換気熱交換器において換気排熱を吸熱すると共に、前記圧縮機で圧縮されて前記ヒートポンプ熱交換器に供給された冷媒から前記ヒートポンプ熱交換器において熱を回収する採熱運転と、前記冷媒循環方向切換手段により前記圧縮機から送出される冷媒の循環方向を前記換気熱交換器放熱方向に設定して前記換気扇を停止し、前記膨張弁により膨張された冷媒により前記ヒートポンプ熱交換器において吸熱すると共に、前記圧縮機で圧縮された冷媒から前記換気熱交換器において放熱して前記換気熱交換機に付着した霜を除去する除霜運転とを選択的に実行することを特徴とする。
【００２０】
かかる本発明によれば、前記計画換気制御手段は、前記除霜運転において前記冷媒循環方向切換手段により前記圧縮機から送出される冷媒の循環方向を前記換気熱交換器放熱方向に設定して前記圧縮機と膨張弁とを作動させる。これにより、圧縮により昇温された冷媒が前記換気熱交換器に送出されて、前記換気熱交換に付着した霜を冷媒からの放熱により速やかに除去することができる。そして、前記除霜運転を実行するときに前記換気扇を停止することによって、換気排熱が無駄に排出されることを防止することができる。
【００２１】
また、前記計画換気制御手段は、前記所定時間を制御サイクルとして各制御サイクルにおける前記採熱運転と前記除霜運転の実行時間の配分を決定し、各制御サイクルにおいて、前記除霜運転による前記換気扇の停止により生じる前記所定量を前記所定時間で平均化した平均換気量に対する減少分を相殺するように、前記採熱運転における前記換気扇の換気量を該平均換気量よりも多く設定することを特徴とする。
【００２２】
かかる本発明によれば、前記計画換気制御手段は、各制御サイクルにおいて、前記採熱運転による前記換気扇の換気量の前記平均換気量に対する増加分を相殺するように、前記除霜運転における前記換気扇の停止時間を設定することによって、前記所定時間あたりの換気量を前記所定量に容易に保つことができる。
【００２３】
また、前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプを有し、前記ヒートポンプ熱交換器は該温水配管と接続されて、前記採熱運転において、該温水配管中を流通する温水を冷媒から回収した熱により加熱し、前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行に伴って前記冷媒循環方向切換手段により前記圧縮機から送出される冷媒の循環方向を前記熱交換器放熱方向に設定した時、又は該設定した時から前記温水配管中に滞留した温水の温度が所定レベル低下する時間を想定して決定した所定時間が経過した時に、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプの循環量を前記所定流量よりも減少させることを特徴とする。
【００２４】
かかる本発明によれば、前記除霜運転により冷媒の循環方向が前記換気熱交換器放熱状態とされ、ヒートポンプユニットの前記熱回収器から熱が回収されなくなって前記温水配管中の温水の温度が低下した状態で、前記所定流量での温水の循環が継続されて前記放熱器から冷気が放出されることを防止することができると共に、前記循環ポンプの消費電力を低減することができる。
【００２５】
また、前記ヒートポンプユニットは、温水を熱源とする放熱器と接続された温水配管中に温水を循環させる循環ポンプと、前記ヒートポンプ熱交換器から出湯される温水の温度を検出する出湯温度検出手段とを有し、前記ヒートポンプ熱交換器は該温水配管と接続されて、前記採熱運転において、該温水配管中の温水を冷媒から回収した熱により加熱し、前記計画換気制御手段は、前記採熱運転の実行時は前記循環ポンプを所定流量で作動させ、前記除霜運転の実行時に前記出湯温度検出手段の検出温度が所定温度以下となったときは、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプを前記所定流量よりも少ない流量で作動させることを特徴とする。
【００２６】
かかる本発明によれば、前記計画換気制御手段は、前記除霜運転の実行により前記ヒートポンプ熱交換器による温水の加熱が停止して、前記ヒートポンプ熱交換器からの出湯温度が前記所定温度以下まで低下したときに、前記循環ポンプを停止するか又は前記循環ポンプを前記所定流量よりも少ない流量で作動させることによって、前記所定流量での温水の循環が継続されて前記放熱器から冷気が放出されることを防止することができると共に、前記循環ポンプの消費電力を低減することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の換気排熱回収装置の設置図、図２は第１の実施の形態における換気排熱回収装置の構成図、図３は第２の実施の形態における換気排熱回収装置の構成図である。
【００２８】
先ず、図１及び図２を参照して、第１の実施の形態について説明する。図１を参照して、家屋１の部屋Ａ，Ｂ，Ｃの壁面には、外気を取り込むための給気口２ａ，２ｂ，２ｃがそれぞれ設けられている。また、部屋Ｂの床面と部屋Ｃの天井には、室内の空気を排出するための排気グリル３ｂ，３ｃがそれぞれ設けられており、排気グリル３ｂ，３ｃは、１，２階間の小屋裏のスペースＳに設けられた換気配管４（本発明の換気通路に相当する）に連通している。
【００２９】
そして、換気配管４の途中に設けられて吸気口１３が換気配管４と接続された換気扇５の作動により、屋内の空気が換気グリル３ｂ，３ｃを介して換気配管４に吸入され、換気扇５の排気口１４と近接させて換気扇５と一体に設けられた換気熱交換器６を介して、換気口７から屋外に排出される。
【００３０】
なお、部屋Ａと部屋Ｂの間には通気口や隙間２ａｂが設けられており、部屋Ａの空気はこの通気口や隙間２ａｂを通って換気される。
【００３１】
このように、換気熱交換器６を換気扇５と一体に換気配管４中に設置することにより、換気熱交換器６を換気扇５と分離して他の場所にヒートポンプユニット９と一体に設けた場合のように、換気配管４の径路を換気熱交換器６まで延設する必要がなくなるため、換気配管４の径路の簡略化と換気排気の圧力損失抵抗の低減という効果を得ることができる。また、換気熱交換器６とヒートポンプユニット９を別体に分離して設置することにより、ヒートポンプユニット９を小型化することができるため、比較的小さなスペースにヒートポンプユニット９を設置することができる。
【００３２】
また、換気熱交換器６は冷媒配管８を介してヒートポンプユニット９と接続されている。そして、冷媒配管８中の冷媒は換気熱交換器６において換気排熱から熱を吸収して加熱され、ヒートポンプユニット９において冷媒から熱が回収される。
【００３３】
また、ヒートポンプユニット９には、部屋Ａに設置された温水式のコンベクター１０ａ、部屋Ｂに設置された温水式のコンベクター１０ｂ、部屋Ｃに設置された温水式のコンベクター１０ｃ、及び部屋Ｃに設置された温水式の床暖房機１１が、温水配管１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを介してそれぞれ接続されている。なお、温水配管１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、温水を循環させるために一対の往き管と戻り管とにより構成されている。
【００３４】
次に、図２を参照して、換気扇５、換気熱交換器６、ヒートポンプユニット９の作動について説明する。換気扇５とヒートポンプユニット９は、マイクロコンピュータ等により構成された電子ユニットであるコントローラ２０により制御される。
【００３５】
ヒートポンプユニット９は、換気熱交換器６（周囲から吸熱する蒸発器として作用する）により加熱された冷媒配管８中の冷媒を圧縮して昇温する圧縮機３０、冷媒配管８及び温水配管１２（１２ａ〜１２ｄ）と接続されて冷媒配管８中を循環する冷媒からの放熱により温水配管１２中を循環する温水を加熱するヒートポンプ熱交換器３１（周囲に放熱する凝縮器として作用する）、冷媒配管８中の冷媒を膨張させる膨張弁３２、及び温水配管１２中に温水を循環させるための循環ポンプ３３を備えている。
【００３６】
また、温水配管１２には、温水配管１２中の圧力変動を吸収するための膨張タンク３４が備えられ、ヒートポンプ熱交換器３１と接続された温水配管１２の出口側には、ヒートポンプ熱交換器３１からの出湯温度を検出する出湯温度センサ３５（本発明の出湯温度検出手段に相当する）が備えられている。
【００３７】
そして、コントローラ２０から出力される制御信号により、換気扇５、圧縮機３０、膨張弁３２、及び循環ポンプ３３の作動が制御され、また、出湯温度センサ３５からの温度検出信号がコントローラ２０に入力される。さらに、コントローラ２０とコンベクター１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）及び床暖房器１１とは通信可能に接続されており、コントローラ２０は、各コンベクター１０及び床暖房機１１との通信により、各コンベクター１０と床暖房機１１の作動状態を把握する。
【００３８】
また、コントローラ２０に備えられた計画換気制御手段２１は、換気扇５により屋内から屋外に排出される１時間あたりの総換気量が、予め定められた所定量以上となるように換気扇５の作動を制御する計画換気を行う。
【００３９】
ここで、コンベクター１０と床暖房機１１のうちの少なくとのいずれか１台が作動中であるときは、ヒートポンプユニット９を作動（圧縮機３０と膨張弁３２を作動）させて、換気熱交換器６で冷媒を加熱すると共にヒートポンプ熱交換器３１で冷媒からの放熱により温水を加熱する採熱運転を実行する必要がある。また、循環ポンプ３３を所定流量で作動させて、ヒートポンプ熱交換器３１で加熱された温水を温水配管１２内に循環させてコンベクター１０及び床暖房機１１から放熱する必要がある。
【００４０】
そして、採熱運転を実行するときは、換気扇５の回転数を高くして換気量を増大させた方が室内からの換気排熱が多くなって、換気熱交換器６における冷媒に対する加熱量を増大させることができる。
【００４１】
また、ヒートポンプユニット９を作動させると、換気排気から吸熱する換気熱交換器６の温度が低下して換気熱交換器６に霜が付着する場合がある。そこで、計画換気制御手段２１は、ヒートポンプユニット９の圧縮機３０の作動を停止した状態で換気扇５を作動させて、換気排熱によって換気熱交換器６に付着した霜を除去する除霜運転を定期的に実行する。
【００４２】
そして、除霜運転においては、換気熱交換器６に付着した霜を除去するために必要な換気量で換気扇５を作動させれば十分であり、それ以上の換気量で換気扇５を作動させると、室内から吸入された換気排熱が無駄に排出されてしまう。
【００４３】
そこで、計画換気制御手段２１は、例えば計画換気における１時間（本発明の所定時間に相当する）あたりの総換気量が１５０ｍ３／ｈｏｕｒ（本発明の所定量に相当する）に設定されているときには、以下の表１に示したように、１時間を制御サイクルとして採熱運転と除霜運転の実行時間の配分を決定する。
【００４４】
そして、計画換気制御手段２１は、表１に示したように、採熱運転における換気量（３．０ｍ３／ｍｉｎ，本発明の所定換気量に相当する）よりも除霜運転における換気量（１．０ｍ３／ｍｉｎ）を少なく設定することによって、該総換気量（１５０ｍ３／ｈｏｕｒ）を確保した上で、採熱運転における換気排熱の吸熱効率を向上させると共に除霜運転における換気排熱の無駄な排出を抑制している。
【００４５】
【表１】
2004317080.tif 000003
ここで、１５０ｍ３／ｈｏｕｒを１時間で平均化した平均換気量は２．５ｍ３／ｍｉｎとなる。そこで、除霜運転における換気量を１．０ｍ３／ｍｉｎに設定したときの平均換気量（２．５ｍ３／ｍｉｎ）に対する減少分は−１．５ｍ３／ｍｉｎとなり、除霜運転を１５分間実行したときの換気量の減少分は−２２．５ｍ３となる。
【００４６】
そこで、この場合、計画換気制御手段２１は、この減少分（−２２．５ｍ３）を相殺するように、除霜運転における換気量を以下の式（１）により算出して設定することにより、総換気量（１５０ｍ３／ｈｏｕｒ）を容易に確保することができる。
【００４７】
2004317080.tif 000004
また、除霜運転の実行時には、ヒートポンプユニット９の作動が停止するため、ヒートポンプ熱交換器３１における温水の加熱も停止する。そのため、計画換気制御手段２１は、出湯温度センサ３５の検出温度を監視し、出湯温度センサ３５の検出温度が所定温度以下となったときには、循環ポンプ３３を停止するか又は循環ポンプ３３の循環量を減少させる。そして、これにより、低温の温水が温水配管１２内を循環してコンベクター１０及び床暖房機１１から冷気が放出されることを抑制している。
【００４８】
なお、出湯温度センサ３５を設けない場合には、計画換気制御手段２１は、除霜運転の開始と同時に循環ポンプ３３を停止するか又は循環ポンプ３３の循環量を減少させればよい。また、ヒートポンプユニット９の作動を停止してからしばらくの間は、温水配管１２内の温水の余熱により、循環ポンプ３３の作動を継続させてもコンベクター１０及び床暖房機１１から冷気が放出されることはないと考えられる。そのため、ヒートポンプユニット９の作動を停止した時から、温水配管１２内の温水の温度が所定レベル低下する時間を想定して予め定めた所定時間（例えば２分間）が経過した時に、循環ポンプ３３を停止するか又は循環ポンプ３３の循環量を減少させればよい。
【００４９】
次に、図３（ａ），図３（ｂ）を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態における換気排熱回収装置の構成は、冷媒配管８における冷媒の循環方向を切換える４方弁４０が設けられている点が前記第１の実施の形態と相違する。なお、前記第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
第２の実施の形態において、４方弁４０はコントローラ２０（図２参照）から出力される制御信号によりその作動が制御され、コントローラ２０に備えられた計画換気制御手段２１（図２参照）は、採熱運転時のおける冷媒の循環方向と、除霜運転時における冷媒の循環方向とを４方弁４０によって切換える。
【００５１】
即ち、計画換気制御手段２１は、採熱運転時は、図３（ａ）に示したように、前記第１の実施の形態と同様に圧縮機３０からヒートポンプ熱交換器３１に対して冷媒が送出される「換気熱交換器吸熱方向」に４方弁４０を設定する。この場合、上述したように換気熱交換器６が蒸発器として作用すると共にヒートポンプ熱交換器３１が凝縮器として作用して、換気熱交換器６による換気排熱の回収とヒートポンプ熱交換器３１による放熱とが行われる。
【００５２】
一方、除霜運転時には、計画換気制御手段２１は、図３（ｂ）に示したように、圧縮機３０から換気熱交換器６に対して冷媒が送出される「換気熱交換器放熱方向」に４方弁４０を設定し、換気扇５を停止する。この場合、ヒートポンプ熱交換器６が蒸発器として作用すると共に換気熱交換器６が凝縮器として作用して、ヒートポンプ熱交換器３１による周囲からの吸熱と換気熱交換器６による放熱とが行われる。そして、これにより、冷媒配管８を介して換気熱交換器６に高温の冷媒が送出され、換気熱交換器６に付着した霜を除去して換気熱交換器６における吸熱効率を回復させることができる。
【００５３】
そして、計画換気手段２１は、例えば計画換気における１時間（本発明の所定時間に相当する）あたりの総換気量が１５０ｍ３／ｈｏ  ｕｒ（本発明の所定量に相当する）に設定されているときに、以下の表２に示したように、１時間を制御サイクルとして採熱運転と除霜運転の実行時間の配分を決定する。
【００５４】
【表２】
2004317080.tif 000005
ここで、除霜運転における平均換気量（１５０ｍ３／６０ｍｉｎ＝２．５ｍ３／ｍｉｎ）に対する換気量の減少分は−２．５ｍ３／ｍｉｎとなり、除霜運転を１０分間実行したときの換気量の減少分は−２５ｍ３（＝２．５ｍ３／ｍｉｎ×１０ｍｉｎ）となる。そこで、この場合、計画換気制御手段２１は、この減少分（−２５ｍ３）を相殺するように、採熱運転における換気量を以下の式（２）により算出して設定することにより、総換気量（１５０ｍ３／ｈｏｕｒ）を容易に確保することができる。
【００５５】
2004317080.tif 000006
そして、このように採熱運転における換気扇５の換気量を平均換気量よりも多く設定することにより、換気熱交換器６における換気排熱の吸熱効率を高めることができる。また、除霜運転において換気扇５を停止することにより、換気排熱が無駄に屋外に排出されることを防止することができる。
【００５６】
なお、前記第１の実施の形態と同様に、計画換気制御手段２１は、除霜運転の実行中は出湯温度センサ３５の検出温度を監視し、出湯温度センサ３５の検出温度が所定温度以下となったときには、循環ポンプ３３を停止するか又は循環ポンプ３３の循環量を減少させる。そして、これにより蒸発器として作用するヒートポンプ熱交換器３１において冷却された低温の温水が温水配管１２内を循環してコンベクター１０及び床暖房機１１から冷気が放出されることを抑制している。
【００５７】
また、出湯温度センサ３５を設けない場合には、計画換気制御手段２１は、除霜運転の開始と同時に循環ポンプ３３を停止すればよく、或いは、４方弁４０により「換気熱交換器放熱方向」に切換えられた時から、温水配管１２内の温水の温度が所定レベル低下する時間を想定して予め定めた所定時間（例えば２分間）が経過した時に、循環ポンプ３３を停止するか又は循環ポンプ３３の循環量を減少させるようにしてもよい。
【００５８】
なお、前記第１の実施の形態及び第２の実施の形態においては、ヒートポンプ熱交換器３１によりコンベクター１０及び床暖房機１１と接続された温水配管１２を循環する温水を加熱する例を示したが、ヒートポンプ熱交換器３１により水道管から供給される水を加熱する給湯器等、ヒートポンプユニット９により換気排熱から回収された熱を利用するシステムであれば本発明の適用が可能である。
【００５９】
また、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態においては、換気熱交換器６を換気扇５の排気口１４と近接させて換気扇５と一体に設けたが、換気熱交換器６を換気扇５の吸気口１３と近接させて換気扇５と一体に設ける場合、或いは、換気熱交換器６を換気扇５による換気通路中に換気扇５と別体に設ける場合にも、本発明の効果を得ることができる。
【００６０】
また、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態においては、換気排熱装置のみについて記載しているが、換気排熱装置を他の暖房機の補助熱源として用いることにより、該暖房機の暖房開始時の立ち上がり遅延の減少や暖房能力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の換気排熱回収装置の設置図。
【図２】第１の実施の形態における換気排熱回収装置の構成図。
【図３】第２の実施の形態における換気排熱回収装置の構成図。
【符号の説明】
１…家屋、２…給気口、３…排気グリル、４…換気配管、５…換気扇、６…換気熱交換器、７…換気口、８…冷媒配管、９…ヒートポンプユニット、１０…コンベクター、１１…床暖房機、１２…温水配管、２０…コントローラ、２１…計画換気制御手段、３０…圧縮機、３１…ヒートポンプ熱交換器、３２…膨張弁、３３…循環ポンプ、３５…出湯温度センサ
【図１】
2004317080.tif 000007
【図２】
2004317080.tif 000008
【図３】
2004317080.tif 000009