JP2006112684A - 空調換気システム - Google Patents

Abstract

【課題】 熱交換装置により熱交換され未だ熱エネルギーが残っている室内排気を更に有効利用することができる空調換気システムを提供する。
【解決手段】 空調換気システムは、空調装置２０と熱交換器３２を備える。室内１６からの空気を熱交換器３２と熱交換させた後、室外機２３の給気側に排出する第１排気ダクト３８と、室内１６からの空気を熱交換器３２と熱交換させること無く、外部に排出する第２排気ダクト４０と、室内１６からの空気を第１排気ダクト３８に流すか第２排気ダクト４０に流すかを切り替える切替弁４２とを設ける。熱交換器３２に入る外気の温度を検出する外気温度センサー４６と、室内１６から排気ダクト３６に入る空気の温度を検出する排気温度センサー４８と、制御装置４４とを設ける。制御装置４４は、外気温度センサー４６が検出した温度と排気温度センサー４８が検出した温度とに基づいて切替弁４２を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室内の空調を行う空調装置と、室内に供給される外気と当該室内から排出される排気との熱交換を行うための熱交換器を設けた熱交換装置とを備えた空調換気システムにに関するものである。

近年の建築物は、快適な温湿度空間を備えた高気密高断熱住宅が主流となってきている。高気密高断熱住宅を実現するためには当然のことながら全ての窓を閉め切っておかなければならない。建築物の窓を閉め切っておくと室内環境が悪化してしまうため、換気装置や冷暖房装置を設置して室内環境の改善を図っている。そして、換気装置によって新鮮な外気が室内に取り入れられ、室内の汚れた空気は室外に排気されると共に、冷暖房装置によって室内の冷暖房が行われている。

しかし、冷暖房装置により冷暖房された室内空気が、換気装置によりそのまま室外に排出されてしまうと冷暖房効率が悪化してしまう。そこで、室内に取り入れる外気と、室内から室外に排出される空気（排気）と熱交換する熱交換装置を設けて熱交換することにより、冷暖房効率の向上を図った空調換気システムが開発されてきている（特許文献１参照）。

このような空調換気システムの暖房運転を図７に示している。暖房運転時の外気は図７実線矢印に示すように給気ダクト３４の開口から換気装置１００の熱交換器３２及び建物１０の外に空調装置２０の室外機２３、建物１０内に室内機２１を介して室内１６に給気される。また、室内１６から室外への排出される排気は排気ダクト３８から熱交換器３２で外気と熱交換された後室外に排出される。

また、冷房運転を図８に示している。冷房運転時も外気は図８実線矢印に示すように給気ダクト３４の開口から熱交換器３２及び室内機２１を介して室内１６に給気される。また、室内１６から室外へ排出される排気は、排気ダクト３８から熱交換器３２で外気と熱交換された後室外に排出される。即ち、冷暖房運転時に室内から室外に排出される排気の温度が外気の温度より高い場合、或いは、低い場合でも熱交換器で外気と排気とを常時熱交換して冷暖房効率を向上させていた。

特開平１０−１１０９８９号公報

しかし、上述のような空調換気システムでは、外気と、室内から室外に排出される排気とを熱交換機で常時熱交換することにより冷暖房効率を向上させる構成であったので、冷房時に外気の温度より室内から室外に排出される排気温度の方が低い場合、或いは、暖房時に外気の温度より室内から室外に排出される排気温度の方が高い場合、外気に対して所定の温度差の熱エネルギーを有していた。このため、熱エネルギーを有する室内排気がそのまま室外に捨てられてしまい、熱エネルギーの損失があった。

本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、熱交換装置により熱交換され未だ熱エネルギーが残っている室内排気を更に有効利用することができる空調換気システムを提供することを目的とする。

即ち、本発明の空調換気システムは、室内機と室外機とを備え、室内の空調を行う空調装置と、室内に外気を供給するための給気ダクトと、室内の空気を排出するための排気ダクトと、給気ダクトから室内に供給される外気と当該室内から排出される排気との熱交換を行うための熱交換器を備えた熱交換装置とを備えたものであって、排気ダクトは、室内からの空気を熱交換器と熱交換させた後、室外機の給気側に排出する第１排気ダクトと、室内からの空気を熱交換器と熱交換させること無く、外部に排出する第２排気ダクトと、室内からの空気を第１排気ダクトに流すか第２排気ダクトに流すかを切り替える切替弁とを有すると共に、熱交換器に入る外気の温度を検出する外気温度センサーと、室内から排気ダクトに入る空気の温度を検出する排気温度センサーと、制御装置とを設け、この制御装置は、外気温度センサーが検出した温度と排気温度センサーが検出した温度とに基づいて切替弁を制御することを特徴とする。

また、請求項２の発明の空調換気システムは、上記において、制御装置は、室内の温度より外気の温度が高い環境において、外気温度センサーが検出した外気の温度より排気温度センサーが検出した室内からの空気の温度が低い場合、切替弁を制御して室内からの空気を第１排気ダクトに流すと共に、外気の温度より室内からの空気の温度が高い場合は、切替弁を制御して室内からの空気を第２排気ダクトに流すことを特徴とする。

また、請求項３の発明の空調換気システムは、請求項１において、制御装置は、室内の温度より外気の温度が低い環境において、外気温度センサーが検出した外気の温度より排気温度センサーが検出した室内からの空気の温度が高い場合、切替弁を制御して室内からの空気を第１排気ダクトに流すと共に、外気の温度より室内からの空気の温度が低い場合は、切替弁を制御して室内からの空気を第２排気ダクトに流すことを特徴とする。

本発明によれば、室内機と室外機とを備え、室内の空調を行う空調装置と、室内に外気を供給するための給気ダクトと、室内の空気を排出するための排気ダクトと、給気ダクトから室内に供給される外気と当該室内から排出される排気との熱交換を行うための熱交換器を備えた熱交換装置とを備えた空調換気システムにおいて、排気ダクトは、室内からの空気を熱交換器と熱交換させた後、室外機の給気側に排出する第１排気ダクトと、室内からの空気を熱交換器と熱交換させること無く、外部に排出する第２排気ダクトと、室内からの空気を第１排気ダクトに流すか第２排気ダクトに流すかを切り替える切替弁とを有すると共に、熱交換器に入る外気の温度を検出する外気温度センサーと、室内から排気ダクトに入る空気の温度を検出する排気温度センサーと、制御装置とを設け、この制御装置は、外気温度センサーが検出した温度と排気温度センサーが検出した温度とに基づいて切替弁を制御するので、例えば請求項２の如く、制御装置は、室内の温度より外気の温度が高い環境において、外気温度センサーが検出した外気の温度より排気温度センサーが検出した室内からの空気の温度が低い場合、切替弁を制御して室内からの空気を第１排気ダクトに流すと共に、外気の温度より室内からの空気の温度が高い場合は、切替弁を制御して室内からの空気を第２排気ダクトに流すので、室内排気に残っている外気より冷たい熱エネルギーを熱交換機で汲み上げることができる。これにより、例えば従来の如き外気で室外機の熱交換を行い室内冷房を行う場合に対して、冷房効率を向上させることが可能となる。従って、外気より冷たい熱エネルギーが残っている室内排気を捨てずに有効利用することができるので、大幅な省エネ化を図ることができ、空調装置の冷房効率を極めて向上させることができるようになる。

特に、熱交換器にて外気と熱交換した後の室内排気を更に室外機にて熱交換しているので、室内排気の熱エネルギーの還元効率を極めて向上させることが可能となる。従って、更に大幅な省エネ化を図ることができるようになるものである。

また、請求項３の発明によれば、請求項１において、制御装置は、室内の温度より外気の温度が低い環境において、外気温度センサーが検出した外気の温度より排気温度センサーが検出した室内からの空気の温度が高い場合、切替弁を制御して室内からの空気を第１排気ダクトに流すと共に、外気の温度より室内からの空気の温度が低い場合は、切替弁を制御して室内からの空気を第２排気ダクトに流すので、室内排気に残っている外気より暖かい熱エネルギーを熱交換機で汲み上げることができる。これにより、例えば従来の如き外気で室外機の熱交換を行い室内暖房を行う場合に対して、暖房効率を向上させることが可能となる。従って、外気より暖かい熱エネルギーが残っている室内排気を捨てずに有効利用することができるので、大幅な省エネ化を図ることができ、空調装置の暖房効率を大幅に向上させることができるようになる。

特に、外気より暖かい温度の室内排気を第１排気ダクトから室外機の給気側に排出するようにしているので、例えば冬季などに外気が異常に冷却した場合でも室外機が異常冷却してしまうのを防止することができる。これにより、室外機に霜が付着してしまうなどの不都合を大幅に遅らせられる、若しくは、室外機に霜が付着してしまうなどの不都合を未然に防止することが可能となる。従って、室外機の霜取りによる暖房運転停止を短縮、若しくは、暖房運転の停止を無くすことができるので、極めて好適な空調を行うことができるようになるものである。

本発明は、室外に排出する排気に残っている熱エネルギーが室外に捨てられてしまうのを防止することを特徴とする。室内排気の熱エネルギーが捨てられてしまうのを防止するという目的を、室外に排出される室内排気の熱エネルギーを空調装置の室外機で汲み上げるだけの簡単な装置で実現した。

次に、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の一実施例を示す空調換気システムを備えた建物１０の模式図、図２は本発明の空調換気システムの制御を行う制御回路のブロック図、図３は本発明の空調換気システムの暖房時の空気の流れを示す建物１０の模式図をそれぞれ示している。尚、各図において図７、図８と同一符号で示すものは同一とする。

図１において、１０は一階建ての住宅（以降建物と称す）であり、この建物１０は室内の気密性及び断熱性を高くした高断熱・高気密性構造を有している。建物１０の室内１６は、一側（図中左側）から他側（図中右側）方向に居室１１、１２、廊下１３、浴室・トイレ１４等が順に設けられている。居室１１前側（図中左側）にはアルミサッシ窓１１Ａが設けられ、居室１１後側（図中右側）と居室１２との間は仕切壁１１Ｂにて仕切られている。居室１２と廊下１３の間、廊下１３と浴室・トイレ１４の間は図示しない仕切壁及びドア１２Ａ、１４Ａなどによって仕切られている。即ち、居室１１、１２、廊下１３、浴室・トイレ１４等はアルミサッシ窓１１Ａ、仕切壁１１Ｂ、ドア１２Ａ、１４Ａ及び図示しない仕切壁などによって仕切られている。

建物１０には室内１６の冷暖房を行うための空調装置２０と熱交換装置３０とからなる空調換気システムが設けられている。空調装置２０は室内機２１と、この室内機２１と冷媒管２２にて接続された室外機２３とから構成されている。室内機２１及び熱交換装置３０は、天井裏１５に設置されると共に、室外機２３は建物１０の外に設置されている。この室外機２３は、一側（給気側）から他側に外気及び後述する室内１６排気を通過させることで放熱及び吸熱を行う。尚、空調装置２０は環境にやさしいと言われているヒートポンプ方式のエアコン、或いは、ヒートポンプ方式以外のエアコンなどが用いられる。また、室内機２１及び熱交換装置３０は、天井裏１５とは別に機械室（図示せず）を設け、その機械室内に設置するようにしても差し支えない。

室内機２１には居室１１、１２内に冷気や暖気を供給する送風ダクト２４、及び、居室１１内に開口し、居室１１内の空気を室内機２１に戻す戻りダクト２５が設けられている。居室１２、廊下１３、浴室・トイレ１４は、ドア１２Ａ、１４Ａ或いはドア１２Ａ、１４Ａに設けられた通気口１２Ｂ、１４Ｂにて連通している。尚、通気口１２Ｂ、１４Ｂは、ドア１２Ａ、１４Ａが取り付けられている壁（図示せず）に設けるようにしても差し支えない。また、居室１１に戻りダクト２５を開口しているが、壁１１Ｂに図示しない通気口を設けて居室１１と居室１２間の連通を行うようにしても差し支えない。

熱交換装置３０は、室内１６に外気を供給するための給気ダクト３４と、室内１６の空気を排出するための排気ダクト３６と後述する熱交換器３２とから構成されている。給気ダクト３４の一方は建物１０の外に開口し、他方は熱交換器３２内を通り室内機２１に接続されている。係る給気ダクト３４は、熱交換器３２、室内機２１及び送風ダクト２４を介して室内（居室１１、１２）に連通している。

また、排気ダクト３６は室内１６から室外に排出される空気を熱交換器３２で外気と熱交換させた後、室外機２３の給気側に排出するための第１排気ダクト３８と、室内１６から室外に排出される空気を熱交換器３２で外気と熱交換させること無く、外部（室外）に排出するための第２排気ダクト４０とから構成されている。この排気ダクト３６には切替弁４２が設けられており、この切替弁４２に第１排気ダクト３８及び第２排気ダクト４０が接続されている。該切替弁４２は、後述する制御装置４４によって制御され、室内１６から室外に排出される排気を第１排気ダクト３８に流すか、第２排気ダクト４０に流すかを切り替える。

即ち、排気ダクト３６の一方は室内１６に開口し、他方は切替弁４２、第１排気ダクト３８を介して室外機２３の給気側近傍まで延在してそこで開口すると共に、切替弁４２で分岐した第２排気ダクト４０は室外（本発明の外部に相当）に開口している。尚、熱交換装置３０には図示しないが外気を室内１６に給気するための送風機、及び、室内１６排気を室外に排出、或いは、室内１６排気を室外機２３の給気側に排出するための送風機が設けられている。

そして、外気は図１実線矢印で示すように給気ダクト３４の開口から熱交換器３２及び室内機２１を通り室内１６（居室１１、１２）に給気される。そして、居室１１内の空気は戻りダクト２５から戻り、再度室内機２１を通過して室内１６に換気される。一方、居室１２内の空気は図１点線矢印で示すように通気口１２Ｂ、１４Ｂを経て排気ダクト３６に流入し、切替弁４２を経て第１排気ダクト３８から室外機２３の給気側、或いは、第２排気ダクト４０から室外に排出される。このとき、熱交換器３２で給気ダクト３４内の外気と排気ダクト３６内の排気との熱交換が行われる。尚、室内機２１では熱交換器３２からの外気が室内１６の空調温度に熱交換された後室内１６に供給される。

ここで熱交換器３２は、全熱交換器或いは顕熱交換器などにて構成されている。全熱交換器は、室内から室外に排出する空気に含まれている熱エネルギーと水分をも、室内に給気する空気に移動させる特徴を持っている。この全熱交換器は、試験段階では約７５％〜８５％の熱を移動させる能力を持っているとされている。この場合、排気と外気とを同じ温度にするためには、排気から１００％の熱を外気に移動させればよいことになる。

該全熱交換器は熱交換の際に、熱だけでなく湿気も交換する特徴があるので、室内の湿度を一定の状態に保ちやすいタイプである。熱交換装置は、この全熱交換器で熱交換した外気を更に室内機で熱交換した後各室内を空調し、室内の汚れた空気をダクトの開口から室外に排出させているため、建物が完成してからの工事は難しく、建物の設計段階からのプランニングが必要であった。

また、顕熱交換器は、室内から室外に排出する空気の熱エネルギーのみを、室内に給気する空気に移動させ他は捨ててしまう。即ち、顕熱交換器は、空気に含まれている水分の熱エネルギーをそのまま室外に排出してしまうので、熱エネルギーの熱交換率は全熱交換器に比較して少し劣る。つまり、全熱交換器を使用した従来の熱交換器を用いた空調換気システムでは約１５％〜２５％、顕熱交換器ではそれ以上の室内空気の熱エネルギーが排気と共に室外に排出されてしまうことになる。係る熱交換装置３０及び空調装置２０の構成及び機能については、従来より周知の技術であるため詳細な説明を省略する。

一方、前記給気ダクト３４には外気の温度を検出するための外気温度センサー４６が設けられると共に、排気ダクト３６には室内１６から室外に排出される排気の温度を検出するための排気温度センサー４８が設けられている。この外気温度センサー４６は熱交換器３２から室外に開口する給気ダクト３４内に設けられると共に、排気温度センサー４８は、切替弁４２から室内１６に開口する排気ダクト３６内に設けられている。

また、空調換気システムには制御装置４４が設けられており、この制御装置４４には図２に示すように切替弁４２と外気温度センサー４６と排気温度センサー４８と室内機２１に設けられ、空調装置２０の冷暖房動作を切り替える冷暖房スイッチ５０が接続されている。そして、制御装置４４は、外気温度センサー４６が検出した温度と排気温度センサー４８が検出した温度に基づいて切替弁４２を制御するように構成されている。

次に、気温が高い夏季などの冷房運転時において、室内１６の温度より外気の温度が高い場合の制御装置４４の制御動作を説明する。尚、冷暖房スイッチ５０は冷房に切り替えられているものとする。まず、外気温度センサー４６が検出した外気の温度より排気温度センサー４８が検出した室内１６から室外に排出される排気温度が低いときは、制御装置４４は切替弁４２を制御して室内１６と第１排気ダクト３８とを連通するように構成している。この制御では、室内１６と第２排気ダクト４０は連通しない。また、外気の温度より室内１６から室外に排出される排気温度の方が高いとき、制御装置４４は切替弁４２を制御して室内１６と第２排気ダクト４０とを連通するように構成している。この制御では室内１６と第１排気ダクト３８は連通しない。

また、気温が低い冬季などの暖房運転時において、室内１６の温度より外気の温度が低い場合の制御装置４４の制御動作を説明する。まず、外気温度センサー４６が検出した外気の温度より、排気温度センサー４８が検出した室内１６から室外に排出される排気温度の方が高いとき、制御装置４４は切替弁４２を制御して室内１６と第１排気ダクト３８とを連通するように構成している。この場合、室内１６と第２排気ダクト４０は連通しない。また、外気の温度より室内１６から室外に排出される排気温度の方が低いとき、制御装置４４は切替弁４２を制御して室内１６と第２排気ダクト４０とを連通するように構成している。この場合、室内１６と第１排気ダクト３８は連通しない。

以上の構成で次に図３を参照して空調換気システムの動作を説明する。尚、熱交換器３２は全熱交換器が使用されているもとする。また、説明の都合上前述した居室１１、居室１２、廊下１３、浴室・トイレ１４等を室内１６で説明し他は前述同様に構成されているものとする。まず、最初に気温が高い夏季に空調装置２０にて室内１６の冷却運転が行われている場合の空調換気システムの動作を説明する。この場合、冷暖房スイッチ５０は冷房に切り替えられる。また、外気は図３実線矢印に示すように給気ダクト３４の開口から熱交換器３２及び室内機２１を介して室内１６に給気されると共に、室内１６の空気は切替弁４２を介して第１排気ダクト３８から室外機２３の給気側、或いは、切替弁４２を介して第２排気ダクト４０から室外の何れかに排出されて室内１６の換気が行われているものとする。

上述のような冷房運転時、制御装置４４は外気温度センサー４６が検出した外気の温度と、排気温度センサー４８が検出した室内１６排気の温度とを比較する。そして、制御装置４４は外気の温度より排気の温度の方が低いとき、切替弁４２を切り替えて室内１６と第１排気ダクト３８を連通させる。室内１６と第１排気ダクト３８が連通すると、室内１６排気は図３点線矢印で示すように、熱交換器３２に流入し、そこで外気と熱交換する。これによって、前述した如き排気が有する熱エネルギーの約７５％〜８５％が熱交換器３２内を通る外気に熱移動する。

外気に所定量の熱移動が行われた後の排気は第１排気ダクト３８から室外機２３の給気側に排出される。そこで、熱交換器３２で外気と熱交換して残っている排気の熱エネルギーが室外機２３に汲み上げられる。この場合、熱交換器３２内を通る外気に熱移動して残っている約１５％〜２５％の熱エネルギーを有する排気の熱エネルギーの殆どが室外機２３に汲み上げられる。即ち、外気の温度より低い温度の室内１６排気を熱交換器３２で熱交換し、未だ外気の温度より低い熱エネルギーを有する排気を室外機２３の給気側に排出するようにしている。これによって、排出された排気の熱を室外機２３で汲み上げることができるので、室外機２３が外気と熱交換する場合に比較して、熱交換効率を大幅に向上させることができる。これにより、空調換気システムの大幅な省エネ化を図ることが可能となる。

次に、図４を参照して外気の温度より室内１６から室外に排出される排気温度の方が高い場合の空調換気システムの動作を説明する。空調換気システムは前述と略同じ構成を有している。以下、異なる部分について説明する。尚、前述の実施例と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。気温が高い夏季の日中の天候変化や、室内１６でのアイロン使用やヘアードライヤーの使用、炊事を行うなどにより外気の温度より室内１６から室外に排出される排気温度の方が高くなる場合がある。

このような環境での冷房運転時、制御装置４４は外気温度センサー４６が検出した外気の温度より、排気温度センサー４８が検出した室内１６から室外に排出される排気温度の方が高いのを検出すると、切替弁４２を切り替えて室内１６と第２排気ダクト４０とを連通させる。室内１６と第２排気ダクト４０が連通すると、室内１６排気は図４点線矢印で示すように、室内１６から第２排気ダクト４０を介して室外に排出される。この場合、外気の温度より高い温度の室内１６排気が室外機２３の給気側に排出されないので、室外機２３が暖められることがない。これによって、室内１６から室外に排出される排気温度の方が外気の温度より高い場合でも、室外機２３の熱交換効率が低下してしまうなどの不都合を確実に防止することができる。

このように、制御装置４４は、冷房運転時に外気温度センサー４６が検出した外気の温度より排気温度センサー４８が検出した室内１６から室外に排出される排気温度の方が低い場合、切替弁４２を制御して室内１６から室外に排出される排気を第１排気ダクト３８に流し、室外機２３の給気側に排出すると共に、外気の温度より室内１６から室外に排出される排気温度の方が高い場合は、切替弁４２を制御して室内１６から排出される排気を第２排気ダクト４０に流し、室外に排出するようにしている。これにより、室内１６の排気に残っている外気より冷たい熱エネルギーを室外機２３で汲み上げ、空調装置２０の冷房に利用することが可能となるので、空調換気システムの大幅な省エネ化を図ることができるようになる。

また、従来の如き外気で室外機２３の熱交換を行って室内１６の冷房を行う場合に対して、冷房効率を向上させることが可能となる。これにより、外気より冷たい熱エネルギーが残っている室内１６排気を室外に排出して捨てずに有効利用することができる。従って、空調換気システムの大幅な省エネ化を図ることができ、空調装置２０の冷房効率を大幅に向上させることができるようになる。

特に、熱交換器３２にて外気と熱交換した後の室内１６排気を更に室外機２３にて熱交換しているので、室内１６排気の熱エネルギーの還元効率を極めて向上させることが可能となる。これにより、更に大幅な省エネ化を図ることができるようになる。従って、空調換気システムによって調整された室内環境を損ねることがなく、且つ、冷房の熱エネルギーロスを確実に防止することができるようになる。

次に、図５を参照して気温が低い冬季に空調装置２０にて室内１６の暖房運転を行う場合の空調換気システムの動作を説明する。空調換気システムは前述と略同じ構成を有している。以下、異なる部分について説明する。尚、前述の実施例と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。室内の暖房運転時、制御装置４４は外気温度センサー４６が検出した外気の温度と、排気温度センサー４８が検出した室内１６排気の温度とを比較する。そして、制御装置４４は外気の温度より排気の温度の方が高いとき、切替弁４２を切り替えて室内１６と第１排気ダクト３８を連通する。室内１６と第１排気ダクト３８が連通すると、室内１６排気は図５点線矢印で示すように、熱交換器３２に流入し、そこで外気と熱交換する。これによって、前述した如き排気が有する熱エネルギーの約７５％〜８５％が熱交換器３２内を通る外気に熱移動する。

外気に所定量の熱移動が行われた後の排気は第１排気ダクト３８から室外機２３の給気側に排出される。そこで、外気と熱交換し排気に残っている熱エネルギーが室外機２３に汲み上げられる。この場合、熱交換器３２内を通る外気に熱移動し、残り約１５％〜２５％の熱エネルギーを有する排気の熱エネルギーの殆どが室外機２３に汲み上げられる。即ち、外気の温度より高い温度の室内１６排気を熱交換器３２で熱交換し、未だ外気の温度より高い熱エネルギーを有する排気を室外機２３の給気側に排出するようにしている。これによって、排出された排気の熱を室外機２３で汲み上げることができるので、室外機２３が外気と熱交換する場合に比較して、熱交換効率を大幅に向上させることができる。これにより、空調換気システムの大幅な省エネ化を図ることが可能となる。

次に、図６を参照して気温が低い冬季に空調装置２０にて室内１６の暖房運転を行う場合の空調換気システムの動作を説明する。空調換気システムは前述と略同じ構成を有しており、前述の実施例と同じ部分にはこれと同じ符号を付して説明を省略する。以下異なる部分について説明する。尚、冷暖房スイッチ５０は暖房に切り替えられる。外気の温度より室内１６から室外に排出される排気温度の方が高い場合の空調換気システムの動作を説明する。

気温が低い冬季の日中の天候変化によって、外気の温度より室内１６排気温度の方が高くなる場合がある。このような環境での暖房運転時、制御装置４４は排気温度センサー４８が検出した室内１６排気温度より外気温度センサー４６が検出した外気の温度の方が高いのを検出すると、切替弁４２を切り替えて室内１６と第２排気ダクト４０とを連通する。室内１６と第２排気ダクト４０が連通すると、室内１６排気は図６点線矢印で示すように、室内１６から第２排気ダクト４０を介して室外に排出される。この場合、外気の温度より低い温度の室内１６排気が室外機２３の給気側に排出されないので、室外機２３が冷やされることがない。これによって、室内１６から室外に排出される排気温度の方が外気より低い場合でも、室外機２３の熱交換効率が低下してしまうなどの不都合を確実に防止することができる。

このように、制御装置４４は、暖房運転時に外気温度センサー４６が検出した外気の温度より排気温度センサー４８が検出した室内１６から室外に排出される排気温度の方が高い場合、切替弁４２を制御して室内１６から室外に排出される排気を第１排気ダクト３８に流すと共に、外気の温度より室内１６から室外に排出される排気温度の方が低い場合は、切替弁４２を制御して室内１６から室外に排出される排気を第２排気ダクト４０に流すようにしている。これにより、室内１６排気に残っている外気より暖かい熱エネルギーを室外機２３で汲み上げ、空調装置２０の暖房に利用することが可能となるので、空調換気システムの大幅な省エネ化を図ることができるようになる。

また、従来の如き外気で室外機２３の熱交換を行って室内１６の暖房を行う場合に対して、暖房効率を向上させることが可能となる。これにより、外気より暖かい熱エネルギーが残っている室内１６排気を室外に排出して捨てずに有効利用することができる。従って、空調換気システムの大幅な省エネ化を図ることができ、空調装置２０の暖房効率を大幅に向上させ、快適な温湿度空間を得ることができるようになる。

また、熱交換器３２にて外気と熱交換した後の室内１６排気を更に室外機２３にて熱交換しているので、室内１６排気の熱エネルギーの還元効率を極めて向上させることが可能となる。これにより、更に大幅な省エネ化を図ることができるようになる。従って、空調換気システムによって調整された室内環境を損ねることがなく、且つ、暖房の熱エネルギーロスを確実に防止することができるようになる。

特に、外気より暖かい温度の室内１６排気を第１排気ダクト３８から室外機２３の給気側に排出するようにしているので、例えば冬季などに外気温度が異常低下しまうような場合でも、室外機２３が異常冷却してしまうのを防止することができる。これにより、室外機２３に霜が付着してしまうなどの不都合を大幅に遅らせられる、若しくは、室外機２３に霜が付着してしまうなどの不都合を未然に防止することが可能となる。従って、室外機２３の霜取りによる暖房運転停止を短縮、若しくは、暖房運転の停止を無くすことができるので、極めて好適な空調を行うことができるようになる。

尚、実施の形態では空調換気システムの説明で建物１０を一階建てで説明したが、建物１０は一階建てに限らず２階建て、３階建て或いはそれ以上の階の建物であっても本発明は有効である。この場合も前述同様の効果を得ることができる。

また、空調換気システムで熱交換装置３０の熱交換器３２を全熱交換器で説明したが、熱交換器３２は全熱交換器に限らず顕熱交換器であっても差し支えない。この場合も室内１６排気の熱エネルギーの還元効率を極めて向上させることが可能となり、全熱交換器同様大幅な省エネ化を図ることができるのは勿論である。

また、制御装置４４に冷房時と暖房時とを切り替える冷暖房スイッチ５０を設け、冷房時には冷暖房スイッチ５０を冷房に、暖房時には冷暖房スイッチ５０を暖房に切り替えるようにしたが、冷暖房スイッチ５０はこれに限らず、例えば＋１７℃以上で冷房、以下で暖房に切り替わる自動冷暖房スイッチを設けて空調装置の冷暖房を切り替えるようにしても差し支えない。これにより、冷房時に冷暖房スイッチ５０を冷房に、暖房時に冷暖房スイッチ５０を暖房に切り替える手間が省け便利である。

本発明の一実施例を示す空調換気システムを備えた建物の模式図である。 本発明の空調換気システムの制御を行う制御回路のブロック図である。 本発明の空調換気システムの暖房時（室内から室外に排出される排気の温度の方が外気より低い場合の室内排気の流れ）を示す建物の模式図である。 本発明の空調換気システムの暖房時（室内から室外に排出される排気の温度の方が外気より高い場合の室内排気の流れ）を示す建物の模式図である。 もう一つの空調換気システムの冷房時（室内から室外に排出される排気の温度の方が外気より高い場合の室内排気の流れ）を示す建物の模式図である。 もう一つの空調換気システムの冷房時（室内から室外に排出される排気の温度の方が外気より低い場合の室内排気の流れ）を示す建物の模式図である。 従来の空調換気システムの暖房時室内から室外に排出される排気の流れを示す建物の模式図である。 従来の空調換気システムの冷房時室内から室外に排出される排気の流れを示す建物の模式図である。

符号の説明

１０ 建物
１６ 室内
２０ 空調装置
２１ 室内機
２３ 室外機
２５ 戻りダクト
３０ 熱交換装置
３２ 熱交換器
３４ 給気ダクト
３６ 排気ダクト
３８ 第１排気ダクト
４０ 第２排気ダクト
４２ 切替弁
４４ 制御装置
４６ 外気温度センサー
４８ 排気温度センサー
５０ 冷暖房スイッチ

Claims (3)

1. 室内機と室外機とを備え、室内の空調を行う空調装置と、
   前記室内に外気を供給するための給気ダクトと、
   前記室内の空気を排出するための排気ダクトと、
   前記給気ダクトから前記室内に供給される外気と当該室内から排出される排気との熱交換を行うための熱交換器を備えた熱交換装置とを備えた空調換気システムにおいて、
   前記排気ダクトは、前記室内からの空気を前記熱交換器と熱交換させた後、前記室外機の給気側に排出する第１排気ダクトと、前記室内からの空気を前記熱交換器と熱交換させること無く、外部に排出する第２排気ダクトと、前記室内からの空気を前記第１排気ダクトに流すか第２排気ダクトに流すかを切り替える切替弁とを有すると共に、
   前記熱交換器に入る外気の温度を検出する外気温度センサーと、前記室内から前記排気ダクトに入る空気の温度を検出する排気温度センサーと、制御装置とを設け、
   該制御装置は、前記外気温度センサーが検出した温度と前記排気温度センサーが検出した温度とに基づいて前記切替弁を制御することを特徴とする空調換気システム。
2. 前記制御装置は、前記室内の温度より外気の温度が高い環境において、前記外気温度センサーが検出した外気の温度より前記排気温度センサーが検出した前記室内からの空気の温度が低い場合、前記切替弁を制御して前記室内からの空気を前記第１排気ダクトに流すと共に、前記外気の温度より前記室内からの空気の温度が高い場合は、前記切替弁を制御して前記室内からの空気を前記第２排気ダクトに流すことを特徴とする請求項１の空調換気システム。
3. 前記制御装置は、前記室内の温度より外気の温度が低い環境において、前記外気温度センサーが検出した外気の温度より前記排気温度センサーが検出した前記室内からの空気の温度が高い場合、前記切替弁を制御して前記室内からの空気を前記第１排気ダクトに流すと共に、前記外気の温度より前記室内からの空気の温度が低い場合は、前記切替弁を制御して前記室内からの空気を前記第２排気ダクトに流すことを特徴とする請求項１又は請求項２の空調換気システム。

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