JP5217331B2 - 換気空調装置及び換気空調システム - Google Patents

Description

本発明はヒートポンプを利用して浴室などの換気空調を行う換気空調装置に関する。

従来の浴室などの換気空調装置としては、浴室自体の暖房を実施するとともに、浴室以外の室内空間例えば脱衣室などの暖房を行うものが知られている。（例えば特許文献１）この換気空調装置は、浴室以外の室内空間、以下、例として脱衣室の場合について説明すると、脱衣室の暖房を実施する際には脱衣室に設けた吸気口から吸い込んだ空気を浴室近傍に設置された換気空調装置本体まで搬送し、換気空調装置本体内に設けられた脱衣室暖房用熱交換器に脱衣室の空気を通風することで加熱昇温した後、再び脱衣室まで昇温した空気を搬送して脱衣室に設けられた吹出口から脱衣室に吹出すことによって脱衣室の暖房を実施するものである。

特許第２９２２８４１号公報

以上のように浴室等の換気空調装置は主たる換気空調対象空間である浴室のみならず、それに隣接する脱衣室やトイレなどの副換気空調対象空間の暖房を実施することができる。しかしながら、脱衣室等の副換気空調対象空間の暖房を実施する場合、副換気空調対象空間の空気を吸い込むための吸込口を副換気空調対象空間に設ける必要があり、換気空調装置の施工の際に手間がかかるという課題があり、施工性の向上が望まれていた。また、換気空調装置本体内に、副換気空調対象空間より吸い込んで換気空調装置本体に搬送された空気を加熱昇温するための熱交換器を新たに設ける必要があり、換気空調装置本体の大型化や換気空調装置の価格が上昇してしまうという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、換気空調装置において副換気空調対象空間の暖房や冷房などの空調を実施する際に、副換気空調対象空間の空気を吸い込むための吸込口を副換気空調対象空間に設けることなく、副換気空調対象空間への施工を最小限に抑え、施工性の向上を図るとともに、換気空調装置本体の寸法を小型化し、製品コストを低減できる換気空調装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明が講じた第一の解決手段は、第一室内空間に開口した吸込口と前記吸込口から吸引した空気を空調するための空調機と第二室内空間に開口した吹出口とを設け、前記第一室内空間、前記空調機および前記第二室内空間を循環送風することで前記第一室内空間及び／または前記第二室内空間の空調を行う換気空調装置であって、前記第一室内空間に開口した前記吸込口から空気を吸い込んで前記第一室内空間に開口した前記吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の前記第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第二熱交換器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、他室供給ダクトを設け、前記第一熱交換器通過後の空気を前記他室供給ダクト内を通風することで前記第二室内空間に供給し、前記第一熱交換器と前記吹出口の間の風路内に前記第二室内空間に空気を供給するための他室供給ファンを設け、前記他室供給ファンにより前記第二室内空間に空気を供給し、前記吸込口から吸引する前記第一室内空間の空気の湿度を検知し、検知した湿度に応じて前記第二室内空間への空気の供給を実施し、前記第二室内空間の湿度を検知し、検知した湿度に応じて前記第二室内空間への空気の供給を実施し、前記第二室内空間の除湿運転時に、前記第二室内空間の空気の湿度が低湿の状態を一定時間以上連続して維持した場合に除湿運転を停止するようにしたものである。

この手段により、副換気空調対象空間である第二室内空間の空気を吸い込むための吸込口を副換気空調対象空間である第二室内空間に設けることなく、ダクトの使用本数を低減しダクト施工を簡易化すると共に、第一室内空間および第二室内空間全体で空気を流動させることができるため第一室内空間および第二室内空間での温湿度分布を最小限に抑え、均一な空調を実施することが可能となる。

またこの手段により、本体を第一室内空間近傍に設け、隣接する第二室内空間への空調空気の供給をダクトを介して実施することが可能となるため、本体を小型のまま第二室内空間への空調空気の供給が可能となり、施工性の向上と本体寸法の小型化を両立することが可能となる。

またこの手段により、第一室内空間と第二室内空間のそれぞれに単独で送風を実施することが可能となり、第二室内空間を単独で空調を実施する場合に、第一室内空間に対する送風を停止し、第一熱交換器で空気に対して行った放熱のすべてを第二室内空間に供給することが可能となるため、より効率的に第二室内空間への空調を実施することが可能となる。

またこの手段により、第一室内空間が高湿な状態の場合に、第一室内空間内の高湿な空気を直接第二室内空間に供給することに伴う第二室内空間の過度な湿度の上昇を防止すると共に、再熱除湿運転を実施することで、第一室内空間内の空気を除湿してから第二室内食うかに供給できるため高湿な空気を供給することなく、再熱除湿運転によって生じる圧縮機への入力を第二室内空間に供給する空気に熱量として与えることで第一室内空間が高湿な場合でも第二室内空間への加熱空気の供給を停止することなく運転を行うことが可能となる。

またこの手段により、第二室内空間の湿度を検出し、空調の目標湿度が小さい場合には第二室内空間への空調空気の供給を停止し、余分な空調エネルギー使用を抑え、効率的に第二室内空間の空調を実施することができる。

また本発明が講じた第二の解決手段は、第二室内空間の暖房運転時に第一室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、第二室内空間への空気の供給を停止するようにしたものである。

この手段により、第一室内空間内の高湿の空気が第二室内空間に流入するのを防止し、第二室内空間が過度に高湿な状態となるのを防止することができる。

また本発明が講じた第三の解決手段は、第二室内空間の暖房運転時に第一室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、再熱除湿運転に切り替えて運転を実施するようにしたものである。

また本発明が講じた第四の解決手段は、第二室内空間の暖房運転時に第二室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、第二室内空間への空気の供給を停止するようにしたものである。

この手段により、第二室内空間内が高湿の際に暖房を行うことによって第二室内空間内が高温高湿の状態となり、使用者の不快さが増すのを防止することができる。

また本発明が講じた第五の解決手段は、第二室内空間の暖房運転時に第二室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、再熱除湿運転に切り替えて運転を実施するようにしたものである。

この手段により、第二室内空間が高湿の場合には再熱除湿運転を実施することで湿度を低下させながら第二室内空間の昇温を実施することができ、より効率的に暖房を実施することができるようになると共に、使用者の不快感を低減することができる。

また本発明が講じた第六の解決手段は、第二室内空間の暖房運転終了時に再熱除湿運転を行い、第二室内空間に乾燥空気を供給するようにしたものである。

この手段により、第二室内空間の暖房運転終了時に第二室内空間の絶対湿度が高い状態にあり、暖房終了後の第二室内温度低下に伴う結露の可能性がある場合においても、自動的に第二室内空間内の除湿を行うことで結露等の可能性をなくし、使用者の利便性を向上することが可能となる。

本発明によれば、副換気空調対象空間である第二室内空間内に対して暖房や冷房などの空調を実施する際に、主換気対象空間である第一室内空間近傍に設置された換気空調装置と副換気空調対象空間である第二室内空間を接続する必要風路数を削減できるため、最小限の施工で空調実施可能な換気空調装置を得ることができる。

また、換気空調装置本体に副換気空調対象空間である第二室内の空気を加熱昇温するための熱交換器を別途設ける必要が無く、本体寸法を小型化し、製品のコストを抑えることが可能な換気空調装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１の換気空調装置が設置される居住空間の概略図 同換気空調装置の概略構成図（（ａ）同上面図、（ｂ）同側面図） 同換気空調装置の冷凍サイクル構成図 同換気空調装置の各運転モードにおける構成部品の動作状態一覧を示す図 同換気空調装置の他室暖房及び他室除湿モードにおける空気の流通経路の概略図

本発明の請求項１記載の発明は、第一室内空間に開口した吸込口と前記吸込口から吸引した空気を空調するための空調機と第二室内空間に開口した吹出口とを設け、前記第一室内空間、前記空調機および前記第二室内空間を循環送風することで前記第一室内空間及び／または前記第二室内空間の空調を行う換気空調装置であって、前記第一室内空間に開口した前記吸込口から空気を吸い込んで前記第一室内空間に開口した前記吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の前記第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第二熱交換器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、他室供給ダクトを設け、前記第一熱交換器通過後の空気を前記他室供給ダクト内を通風することで前記第二室内空間に供給し、前記第一熱交換器と前記吹出口の間の風路内に前記第二室内空間に空気を供給するための他室供給ファンを設け、前記他室供給ファンにより前記第二室内空間に空気を供給し、前記吸込口から吸引する前記第一室内空間の空気の湿度を検知し、検知した湿度に応じて前記第二室内空間への空気の供給を実施し、前記第二室内空間の湿度を検知し、検知した湿度に応じて前記第二室内空間への空気の供給を実施し、前記第二室内空間の除湿運転時に、前記第二室内空間の空気の湿度が低湿の状態を一定時間以上連続して維持した場合に除湿運転を停止するようにしたものであり、この手段により、第二室内空間の空気を吸い込むための吸込口を第二室内空間に設けることなく、第一室内空間を負圧にし、第二室内空間を正圧とすることで第一室内空間と第二室内空間に空気の流通を生じさせ第一室内空間と第二室内空間を擬似的に１つの部屋として空調を実施することが可能となるため、ダクトの使用本数を低減しダクト施工を簡易化すると共に、第一室内空間および第二室内空間全体で空気を流動させることができるため第一室内空間、および第二室内空間での温湿度分布を最小限に抑え、均一な空調を実施することが可能となる。

また、この手段により、本体を第一室内空間近傍に設け、隣接する第二室内空間への空調空気の供給をダクトを介して実施することが可能となるため、本体を小型のまま第二室内空間への空調空気の供給が可能となり、施工性の向上と本体寸法の小型化を両立することが可能となる。

また、この手段により、第一室内空間と第二室内空間のそれぞれに単独で送風を実施することが可能となり、第二室内空間を単独で空調を実施する場合に、第一室内空間に対する送風を停止し、第一熱交換器で空気に対して行った放熱のすべてを第二室内空間に供給することが可能となるため、より効率的に第二室内空間への空調を実施することが可能となる。

また、この手段により、第一室内空間内の空気が高湿の場合に、第二室内空間への空気の供給を停止するなど、第一室内空間内の空気が第二室内空間の空調の目標湿度に対して大きく乖離する場合に、第二室内空間への空気の供給の実施を停止し、第一室内空間の湿度を目標の湿度に近づけてから第二室内空間への空気の供給を開始するなどの方法で第二室内空間に過度に高湿もしくは低湿の空気を吹出さないようにすることが可能となる。

また、この手段により、第二室内空間の湿度を検出し、空調の目標湿度が小さい場合には第二室内空間への空調空気の供給を停止し、余分な空調エネルギー使用を抑え、効率的に第二室内空間の空調を実施することができる。

また、この手段により、第二室内空間が低湿の状態を一定時間以上維持した場合に、第二室内空間の除湿乾燥が終了したと判定し、自動で除湿運転を終了することで無駄な電力の消費を抑えるとともに、使用者の利便性を向上することが可能となる。

また、第二室内空間の暖房運転時に第一室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、第二室内空間への空気の供給を停止するようにしたものであり、この手段により、第一室内空間内の高湿の空気が第二室内空間に流入するのを防止し、第二室内空間が過度に高湿な状態となるのを防止することができる。

また、第二室内空間の暖房運転時に第一室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、再熱除湿運転に切り替えて運転を実施するようにしたものであり、この手段により、第一室内空間が高湿な状態の場合に、第一室内空間内の高湿な空気を直接第二室内空間に供給することに伴う第二室内空間の過度な湿度の上昇を防止すると共に、再熱除湿運転を実施することで、第一室内空間内の空気を除湿してから第二室内食うかに供給できるため高湿な空気を供給することなく、再熱除湿運転によって生じる圧縮機への入力を第二室内空間に供給する空気に熱量として与えることで第一室内空間が高湿な場合でも第二室内空間への加熱空気の供給を停止することなく運転を行うことが可能となる。

また、第二室内空間の暖房運転時に第二室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、第二室内空間への空気の供給を停止するようにしたものであり、この手段により、第二室内空間内が高湿の際に暖房を行うことによって第二室内空間内が高温高湿の状態となり、使用者の不快さが増すのを防止することができる。

また、第二室内空間の暖房運転時に第二室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、再熱除湿運転に切り替えて運転を実施するようにしたものであり、この手段により、第二室内空間が高湿の場合には再熱除湿運転を実施することで湿度を低下させながら第二室内空間の昇温を実施することができ、より効率的に暖房を実施することができるようになると共に、使用者の不快感を低減することができる。

また、第二室内空間の暖房運転終了時に再熱除湿運転を行い、第二室内空間に乾燥空気を供給するようにしたものであり、この手段により、第二室内空間の暖房運転終了時に第二室内空間の絶対湿度が高い状態にあり、暖房終了後の第二室内温度低下に伴う結露の可能性がある場合においても、自動的に第二室内空間内の除湿を行うことで結露等の可能性をなくし、使用者の利便性を向上することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における換気空調装置が設置されている居住空間の見取り図である。図１において、屋内の居住空間１は、室内空間としてのリビング２、浴室３、脱衣室４あるいはトイレ５などに区画されており、浴室３の天井裏には、換気空調装置の本体６が設置されている。この本体６には、本体６と屋外を連通する第一排気ダクト７、脱衣室４の天井に開口した第一排気口８と本体６を連通する第二排気ダクト９、脱衣室４の天井に設けられた他室吹出口１０と本体６を連通する他室空調ダクト１１及びトイレ５の天井に開口した第二排気口１２と本体６とを連通する第三排気ダクト１３が接続されている。

また、本体６内部には換気ファン１４が配設されており、屋外と本体６を連通する第一排気ダクト７は換気ファン１４の吹出し側に接続され、脱衣室４と本体６を連通する第二排気ダクト９及びトイレ５と本体６を連通する第三排気ダクト１３は換気ファン１４の吸込側に接続されている。したがって、換気ファン１４を運転すると、第一排気口８及び第二排気口１２から第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１３を通じて脱衣室４及びトイレ５の空気が換気ファン１４に吸い込まれ、第一排気ダクト７を通じて屋外に排気される。

そして、換気ファン１４を連続運転すると屋内の居住空間１内が負圧になるため、室内空間としてのリビング２の屋外に面した壁に開口した給気口１５から新鮮な外気が給気されて居住空間１が換気されることになる。この換気運転は建物の機密性が高い場合は連続して行う必要があるため（２４時間換気）、換気ファン１４は所定の換気量、例えば一時間で居住空間１の約半分の容積に相当する換気量を確保するように連続運転を行う。

また、リビング２には部屋の温度をコントロールするための空調機１６が設置されており、夏場は冷房運転、冬場は暖房運転を行って室温を適正に保持している。したがって前述したように年間を通じて連続した換気運転を行っていると、リビングにおいては夏場は空調機１６による冷房、冬場は空調機１６による暖房を実施することで所定の温度範囲、例えば２０℃から３０℃にコントロールされた空気が脱衣室４のドア１７およびトイレ５のドア１７のガラリやアンダーカット部分を通じて第一排気口８および第二排気口１２に吸い込まれ、換気空調装置の本体６を介して屋外に排出されることになる。

図２、図３は、換気空調装置の風路構成図及び冷媒回路図であり、図２に示すように浴室３の天井裏に換気空調装置の本体６が設置されており、本体６の底部に浴室３の天井面に対して吸込口１０５および吹出口１０７を開口するとともに吸込口１０５に着脱自在に塵埃を捕捉するためのフィルター１８を配設している。また、本体６内部は構造壁により大きく３つの区画に仕切られており、吸込口１０５と吹出口１０７を連通し、本体下部に位置する第一区画１９と、吸込口１０５と換気ファンを連通し、本体上部に位置する第二区画２０と、本体側面部に位置し、圧縮機１０１を収納する圧縮機区画２１が設けられている。吸込口１０５と第一区画１９は第一風路２２により連通されており、吸込口１０５から吸い込まれた浴室内の空気は第一区画１９内に設けられた循環ファン１０６により吹出口１０７から吹出される。第一風路２２内には吸込口１０５と循環ファン１０６の連通を開閉するための風路切替手段としての第一ダンパ２３が設けられており、第一ダンパ２３の開閉を行うことでそれぞれの運転モードに最適な風路に切り替えを行う。

また、吸込口１０５と第二区画２０は第二風路２４により連通されており、吸込口１０５から吸い込まれた浴室３内の空気は第二区画２０に連通して設けられた換気ファン１４の吸込側に第二排気ダクト９及び第三排気ダクトと共に接続されている。さらに、第二風路２４内には吸込口１０５と換気ファン１４の連通を開閉するための風路切替手段としての第二ダンパ２５が設けられており、換気ファン１４の運転中に浴室３内の換気を行わない場合には第二ダンパ２５を閉止することで脱衣室４やトイレ５から屋外へ排気しながら、浴室３からの排気を停止することが可能となるなどそれぞれの運転モードにあわせて第一ダンパ２３、第二ダンパ２５の開閉を切り替えることができる。第二区画２０の最下部には第二熱交換器１０４で発生した結露水を回収するためのドレンパン（図示せず）を設けるのが通常であるが、第二区画２０を第一区画１９の上方に設けることでドレンパンの設置位置を本体の最下面よりも高い位置に配置することが可能となるため、ドレンパンから本体６外部に排水する場合に自然勾配を利用して排水することが可能となり、ドレンポンプなどを収容するスペースを別途設ける必要が無くなる。

また、本体６内部に、冷媒として例えば、ＨＣＦＣ系冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ系冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等の自然冷媒などの何れかを充填した冷媒回路２６を形設しており、この冷媒回路２６中に、冷媒を圧縮する圧縮機１０１、供給空気と冷媒とを熱交換させる第一熱交換器１０２、冷媒を膨張させる膨張機構としての膨張弁１０３、供給空気と冷媒とを熱交換させる第二熱交換器１０４を介設している。

第一熱交換器１０２は、第一区画１９内に配設されており、第二熱交換器１０４は、第二区画２０内の換気ファン１４の吸込側に配設されている。したがって第一熱交換器１０２においては循環ファン１０６により循環する浴室３の空気に対して冷媒が放熱を行い、第二熱交換器１０４においては換気ファン１４により屋外に排出される空気に対して冷媒が吸熱を行うことになる。第二熱交換器１０４は第二区画２０内において吸込口１０５と第二排気ダクト９と第三排気ダクト１３の合流部よりも下流側に設置されており、浴室３内と脱衣室４とトイレ５内から屋外へ排気される空気から吸熱を行うことが可能となっている。

第一区画１９の第一熱交換器１０２より上流側と第二区画２０内の第二熱交換器１０４より下流側とを隔てる隔壁には第一区画１９の第一熱交換器１０２より上流の第一風路２２と第二区画２０の第二熱交換器１０４より下流の第二風路２４を連通するための第五風路３１及び第一区画１９と第二区画２０の連通を開閉するための風路切替手段としての第五ダンパー３２が設けられており、第五ダンパー３２を開放することで再熱除湿運転時の風路を形成することができる。第五ダンパー３２は第一ダンパ２３と一体に形成することで、第一ダンパ２３の閉止時に第五ダンパー３２を同時に開放することが可能となっている。

第一区画１９の第一熱交換器１０２より下流側の区画には循環ファン１０６とともに他室供給ファン３３が収納されており。他室供給ファン３３の吹出と他室空調ダクト１１が連結されている。他室供給ファン３３の運転を実施すると、循環ファン１０６により吸込口１０５より吸引される空気とともに浴室３内の空気を吸込口１０５より吸引し、第一熱交換器１０２通過後の空気を他室供給ファン３３により他室空調ダクト１１を介して脱衣室４へ供給する。

次に換気空調装置の運転動作について説明する。図４は各運転パターンにおける各構成要素の動作状態を示す一覧表である。以下、それぞれの運転モードについて詳細に説明する。

まず、多室換気暖房運転モードでは第一ダンパ２３を開、第二ダンパ２５を閉とすることで脱衣室４やトイレ５から換気を行いながら浴室３内の暖房を行う運転モードである。この場合、第一排気口８及び第二排気口１２から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気は第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１３により第二区画２０内の第二熱交換器１０４に流入する。第二熱交換器１０４を通過する際に、第二熱交換器１０４内を流通している冷媒に熱を与え（吸熱）、温度を下げられた状態で換気ファン１４により第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。これに対し、吸込口１０５から吸い込まれた浴室３内の空気は第一区画１９内の第一熱交換器１０２に流入する。第一熱交換器１０２を通過する際に、第一熱交換器１０２内部を流通する冷媒から熱を与えられ（放熱）、温度を上げられた状態で循環ファン１０６により吹出口１０７から浴室３内に循環供給される。この際、他室供給ファン３３は運転せず、脱衣室４への空気の供給は行わない。このように、多室換気暖房運転モードでは屋外に排気される脱衣室４やトイレ５内の空気から熱を回収し、浴室３内に回収した熱を投入することで浴室３内の暖房を行う運転モードである。

次に浴室換気暖房運転モードでは、第一ダンパ２３を開、第二ダンパ２５を開とすることで浴室３内の換気を行いながら浴室３内の暖房を行う運転モードである。この場合、吸込口１０５から吸い込まれた浴室３内空気の一部は第二風路２４により第二区画２０内の第二熱交換器１０４に流入する。この際、第一排気口８及び第二排気口１２から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気も同時に第二熱交換器１０４に流入する。第二熱交換器１０４を通過する際に、第二熱交換器１０４内を流通している冷媒に熱を与え（吸熱）、温度を下げられた状態で換気ファン１４により第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。この際、屋外に排出される空気の温度は浴室以外の居住空間１の温度よりも低い温度まで下げられた後排気される。これに対し、吸込口１０５から吸い込まれた残りの浴室３内空気は第一区画１９内の第一熱交換器１０２に流入する。第一熱交換器１０２を通過する際に、第一熱交換器１０２内部を流通する冷媒から熱を与えられ（放熱）、温度を上げられた状態で循環ファン１０６により吹出口１０７から浴室３内に循環供給される。この際、他室供給ファン３３は運転せず、脱衣室４への空気の供給は行わない。このように浴室換気暖房運転モードでは屋外に排気される浴室３や脱衣室４及びトイレ５内の空気から熱を回収し、浴室３内に回収した熱を投入することで浴室３内の暖房を行う運転モードである。なお、第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１３と第二区画２０を連通する第三風路２７及び第四風路２８内に第一排気口８及び第二排気口１２との連通を開閉するための第三ダンパ２９及び第四ダンパ３０を設け、第三ダンパ２９及び第四ダンパ３０のいずれかもしくは両方を閉とすることで浴室３のみもしくは浴室３と脱衣室４または浴室３とトイレ５内の空気を選択的に換気しながら浴室３内の暖房をすることも可能である。このような浴室換気暖房モードは浴室３内の乾燥もしくは浴室３内に設置された洗濯物の乾燥などの際にも選択される運転モードで、暖房と換気を併用することでより迅速に浴室３内の乾燥、もしくは洗濯物の乾燥を行うことも可能である。

次に多室換気運転モードでは第一ダンパ２３を閉、第二ダンパ２５を閉とすることで、脱衣室４及びトイレ５内の換気を行う運転モードである。この場合、この場合、第一排気口８及び第二排気口１２から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気は第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１３により第二区画２０内の第二熱交換器１０４に流入する。多室換気運転モードにおいては前述の２つの運転モードとは異なり、圧縮機１０１、循環ファン１０６及び他室供給ファン３３の運転を行わずに換気ファン１４の運転を行うため、第二熱交換器１０４を空気が通過する際に熱の授受は行われない。このため、脱衣室４及びトイレ５から吸引された空気は温度を変えることなくそのままの状態で第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。なお、第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１３と第二区画２０を連通する第三風路２７及び第四風路２８内に第一排気口８及び第二排気口との連通を開閉するための第三ダンパ２９及び第四ダンパ３０を設け、第三ダンパ２９及び第四ダンパ３０のいずれかを閉とすることで脱衣室４のみもしくはトイレ５内のみの空気を選択的に換気することも可能である。

次に浴室換気運転モードでは第一ダンパ２３を閉、第二ダンパ２５を開とすることで浴室３内の換気を行う運転モードである。この場合、吸込口１０５から吸い込まれた浴室３内空気は第二風路２４により第二区画２０内の第二熱交換器１０４に流入する。この際、第一排気口８及び第二排気口１２から吸い込まれた脱衣室４及びトイレ５内の空気も同時に第二熱交換器１０４に流入する。浴室換気運転モードにおいては多室換気運転モードと同様、圧縮機１０１、循環ファン１０６及び他室供給ファン３３の運転を行わずに換気ファン１４の運転を行うため、第二熱交換器１０４を空気が通過する際に熱の授受は行われない。このため、浴室３、脱衣室４及びトイレ５から吸引された空気は温度を変えることなくそのままの状態で第一排気ダクト７を介して屋外に排気される。なお、第二排気ダクト９及び第三排気ダクト１３と第二区画２０を連通する第三風路２７及び第四風路２８内に第一排気口８及び第二排気口１２との連通を開閉するための第三ダンパ２９及び第四ダンパ３０を設け、第三ダンパ２９及び第四ダンパ３０のいずれかもしくは両方を閉とすることで浴室３のみもしくは浴室３と脱衣室４または浴室３とトイレ５内の空気を選択的に換気することも可能である。

次に再熱除湿運転モード（乾燥運転に相当）では第一ダンパ２３を第一風路２２側が閉止され第三風路２７側が開放されるように設定されると共に、第二ダンパ２５を開放することで浴室３内の除湿を行う運転モードである。この場合、吸込口１０５から吸い込まれた浴室３内の空気は第二風路２４により第二区画２０内の第二熱交換器１０４に流入する。第二熱交換器１０４を通過する際に、第二熱交換器１０４内を流通している冷媒に熱を与え（吸熱）、温度を露点温度以下に下げられることによって空気内の水分が結露し、絶対湿度を下げられた状態で第二熱交換器１０４から流出する。第二熱交換器１０４を流出した空気は第三風路２７を介して第一区画１９内の第一熱交換器１０２に流入する。第一熱交換器１０２を通過する際に、第一熱交換器１０２内部を流通する冷媒から熱を与えられ（放熱）、温度を上げられることで空気の相対湿度が低下する。相対湿度を下げられた空気は循環ファン１０６により吹出口１０７から浴室内に循環供給される。このように、除湿運転モードでは本体６内に設けた冷媒回路２６を利用し、浴室３内の空気を除湿、昇温することで乾燥空気をつくり浴室３内の乾燥もしくは浴室３内に設置された洗濯物の乾燥などの際に選択される運転モードで、乾燥した空気を浴室３内に供給することでより迅速に浴室３内の乾燥、もしくは洗濯物の乾燥を行うことができる。

次に他室暖房モードでは前述した多室換気暖房モードもしくは浴室換気暖房モードにおいて、他室供給ファン３３を運転することによって脱衣室４に第一熱交換器１０２を通過した昇温空気を供給し脱衣室４を暖房するための運転モードである。この際、図５に示すように、浴室３内では、循環ファン１０６による浴室３内での循環送風に加え、他室供給ファン３３による浴室３から脱衣室４への送風を行うため、浴室３内が負圧になり、逆に脱衣室４は正圧となる。このため、浴室３のドア１７に設けられたガラリ３４を介して脱衣室４から浴室３内に向けての空気の流通が生じる。このようにして他室暖房モードでは浴室３と脱衣室４を擬似的に１つの部屋として循環送風を行うことで脱衣室４の暖房を行うことが可能となる。

次に他室除湿モードでは、前述した再熱除湿運転モードにおいて、他室供給ファン３３を運転することによって脱衣室４に再熱除湿実施後の乾燥空気を供給し、脱衣室４の除湿を行う運転モードである。この際、この際、図５に示すように、浴室３内では、循環ファン１０６による浴室３内での循環送風に加え、他室供給ファン３３による浴室３から脱衣室４への送風を行うため、浴室３内が負圧になり、逆に脱衣室４は正圧となる。このため、浴室３のドア１７に設けられたガラリ３４を介して脱衣室４から浴室３内に向けての空気の流通が生じる。このようにして他室除湿モードでは浴室３と脱衣室４を擬似的に１つの部屋として循環送風を行うことで脱衣室４の除湿を行うことが可能となる。

上記の運転モードのうち、他室暖房モードについて詳細を説明する。

他室暖房モード選択時は前述のように浴室３から吸引された空気を第一熱交換器１０２を通過させることにより加熱昇温した後、浴室３及び脱衣室４内に吹出すことで浴室３及び脱衣室４の暖房を行う。吸込口１０５から吸引された浴室内の空気は第一風路２２を通じて第一熱交換器１０２に流入する。この際、吸込口１０５近傍の風路内に設けられた浴室温度センサー３５、浴室湿度センサー３６により浴室３内の空気の温湿度を計測する。第一熱交換器１０２で昇温された空気は循環ファン１０６により浴室３に循環供給されるとともに他室供給ファン３３により、他室空調ダクト１１を介して脱衣室４に供給される。吹出口１０７及び他室吹出口１０には風向調整ルーバー３７が設けられており、任意の方向に加熱昇温後の空気を吹出すことが可能となっている。この際、浴室３内では、循環ファン１０６による浴室３内での循環送風に加え、他室供給ファン３３による浴室３から脱衣室４への送風を行うため、浴室３内が負圧になり、逆に脱衣室４は正圧となる。このため、浴室３のドア１７に設けられたガラリ３４を介して脱衣室４から浴室３内に向けての空気の流通が生じる。このようにして他室暖房モードでは浴室３と脱衣室４を擬似的に１つの部屋として循環送風を行うことで脱衣室４の暖房を行うことが可能となる。

他室暖房モードで運転中に浴室３内でシャワーを使用するなどの原因により浴室３内の湿度が上昇した場合、他室供給ファン３３の運転を継続すると、浴室３内の湿度が脱衣室４へと供給されることとなり、脱衣室４内の湿度が上昇してしまう。このため、浴室温度センサー３５及び浴室湿度センサー３６により計測した浴室内の湿度が高湿の場合は計測した湿度に応じて運転モード及び他室供給ファン３３の運転状態の少なくともいずれか一方の運転状態を変更する。さらに、脱衣室４の壁面等に設けられた本体の運転状態設定用の脱衣室リモコン３８内に設けられた脱衣室温度センサー３９及び脱衣室湿度センサー４０により検知された脱衣室４内の湿度によっても同様に運転モード及び他室供給ファン３３の運転状態の少なくともいずれか一方を変更する。詳細に説明すると、浴室温度センサー３５及び浴室湿度センサー３６により検出した浴室３内の湿度が高湿（例えば相対湿度８０％以上）の状態で、脱衣室温度センサー３９及び脱衣室湿度センサー４０により検知した脱衣室４内の湿度が常湿（相対湿度６０％程度）もしくは低湿（例えば相対湿度４０％以下）の場合は他室供給ファン３３による脱衣室４への送風量を段階的に低下させていく。ある一定の送風量まで低下させて運転を継続した後、再度浴室３内及び脱衣室４内の湿度を計測し、浴室３が高湿、脱衣室４が常湿もしくは低湿な状態を維持していればそのままの送風量で運転を継続する。しかし、送風量を低下させて運転したにもかかわらず浴室３内が高湿、脱衣室４内が高湿な状態に変化した場合には換気空調装置の本体６の運転モードを他室暖房モードから他室除湿運転モードへと自動で切り替える。この動作により、浴室３内が高湿な状態でも、脱衣室４へは乾燥した空気を供給することができるため、通常は脱衣室４内の湿度は低下し、脱衣室温度センサー３９及び脱衣室湿度センサー４０により検知した脱衣室４内の湿度が一定の湿度（例えば相対湿度７０％以下）を所定の時間以上維持した場合には再び換気空調装置の本体６の運転モードを他室暖房モードへと切り替えて暖房を行う。このような動作により、浴室３内が高湿な状態でも脱衣室４に暖房空気を供給し暖房を行うことができるようになる。しかしながら、浴室３内の湿度が極度に高湿な状態（例えば４０℃９０％以上）の場合、他室除湿モードで運転を行っても脱衣室４内の湿度が上昇してしまう場合が発生する可能性がある。このような場合は、他室除湿モードで運転中に一定時間以上脱衣室４内の湿度が高湿な状態を維持した時点で他室供給ファン３３の運転を停止し、脱衣室４への高湿空気の供給を停止する。

上記のような運転を行うことで、脱衣室４内の空気を吸引するための風路を別途設けることなく、浴室３及び脱衣室４を擬似的に１つの部屋として循環送風することによる脱衣室４への暖房の実施が可能になる。また、他室暖房モード終了時に自動的に他室除湿モードで運転を実施し、脱衣室４内の除湿を行うことで、脱衣室４内の温度が低下した際の結露の発生を事前に防止するようにしている。

次に前述の運転モードのうち、他室除湿モードについて詳細を説明する。

他室除湿モード選択時は前述のように浴室３から吸引された空気を蒸発器から凝縮器の順に通過させることで空気中の水分を結露させた後、加熱昇温することで、相対湿度の低い乾燥空気を生成し、浴室３及び脱衣室４内に吹出すことで浴室３、脱衣室４及び浴室３内または脱衣室４内に吊り下げられた衣類等の乾燥を行う。

吸込口１０５から吸引された浴室３内の空気は、第二風路２４を通じて第二熱交換器１０４に流入する。この際、吸込口１０５近傍の風路内に設けられた浴室温度センサー３５、浴室湿度センサー３６により浴室３内空気の温湿度を計測する。第二熱交換器１０４で冷却された空気は第一熱交換器１０２で昇温され相対湿度が低い状態で循環ファン１０６により吹出口１０７より浴室３に循環供給されるとともに他室供給ファン３３により他室空調ダクト１１を介して脱衣室４へ供給される。吹出口１０７には風向調整ルーバー３７が設けられており、任意の方向に乾燥空気を吹出すことで乾燥対象に直接乾燥空気を供給し、乾燥時間の短縮を図っている。この際、浴室３内では、循環ファン１０６による浴室３内での循環送風に加え、他室供給ファン３３による浴室３から脱衣室４への送風を行うため、浴室３内が負圧になり、逆に脱衣室４は正圧となる。このため、浴室３のドア１７に設けられたガラリ３４を介して脱衣室４から浴室３内に向けての空気の流通が生じる。このようにして他室除湿モードでは浴室３と脱衣室４を擬似的に１つの部屋として循環送風を行うことで脱衣室４の除湿を行うことが可能となる。

浴室３内の浴槽内にお湯を張った場合やシャワーの使用直後などは浴室内の湿度が高い場合がある。このような状態では冷凍サイクルによる再熱除湿運転を行っても吹出し空気の相対湿度が充分に低下せず、乾燥対象物の乾燥時間が長くなる場合がある。そこで、浴室湿度センサー３６で検知した浴室３内空気の湿度が高湿で脱衣室湿度センサー４０により検知した脱衣室４内の湿度が高湿な状態を一定時間以上維持した場合には他室供給ファン３３による脱衣室４への空気の供給を停止することで浴室３から脱衣室４への湿度の流入を防止する。

以上、説明した構成及び動作により、本実施の形態の換気空調装置は浴室３内から吸引した空気を加熱昇温もしくは再熱除湿した後、脱衣室４へ吹出すことにより浴室３と脱衣室４を擬似的に１つの部屋として循環送風することで脱衣室４に脱衣室４内の空気を吸い込む吸込口等を別途も受けることなく、浴室３、脱衣室４の暖房及び浴室３、脱衣室４内の除湿を行うことが可能となる。これにより、換気空調装置の本体６に脱衣室４からの空気を吸引するための構成を別途も受ける必要が無くなり、換気空調装置の本体６の寸法を小型化できると共に、換気空調装置の本体６のコストも削減することができる。

また、浴室３内が高湿な場合においても脱衣室４に対して浴室３からの湿度の流入を最小限に抑え、脱衣室４内での結露の発生を防止することが可能となる。

なお、以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、本実施の形態では本発明の請求の範囲に記載のすべての動作を盛り込んだ構成及び動作について説明したが、本発明の請求の範囲に記載の一部の構成及び動作を採用した構成及び動作としてもよく、その作用効果に差異を生じない。望ましくは本発明の請求の範囲に記載のすべての構成及び動作を実施することにより、浴室から脱衣室への湿度の流出を最小限に抑え、脱衣室での結露の可能性を低減することができる。

また、本実施の形態では本体内における構造を大きく３つの区画に区分する構造として説明をしたが、本体内における構造は本発明の請求の範囲に記載の内容に影響せず、加熱昇温もしくは再熱除湿後の空気を他室供給ファンで脱衣室へ送風することが可能な構成であればよくその作用効果に差異を生じない。

また、本実施の形態では第一室内空間を浴室、第二室内空間を脱衣室として説明を行ったが、第一室内空間、第二室内空間いずれに相当する室内空間も自由に選択することができ、その作用効果に差異を生じない。

また、本実施の形態では副換気空調対象空間に対して暖房及び除湿を行うための方法について説明を行ったが、冷房についても暖房時と同等の構成で実現可能であり、本発明を冷房時に置き換えて使用することも可能である。

また、本実施の形態では、暖房時の加熱昇温のための熱源として冷凍サイクルを利用した熱源について説明したが、暖房のみを実施する換気空調装置においては熱源は冷凍サイクルを利用したものでなくてもよく、例えば温水を循環させることで空気の昇温を行う温水方式や、電気ヒーターなどの発熱体を設けることで同等の効果を発揮することができ、その作用効果に差異を生じない。望ましくは本実施例で例示したように冷凍サイクルを熱源として用いることで効率的に暖房を実施することが可能となるとともに、本発明で提示した機能のすべてを実現することが可能となる。

以上のように本発明にかかる換気空調装置は、主たる換気空調対象空間以外の副換気空調対象空間の空調を最小限の構成で実施することができ、浴室の換気空調のみならず、リビング、寝室、キッチンあるいは洗面所等の換気空調装置等にも適用することができる。

１ 居住空間
２ リビング
３ 浴室
４ 脱衣室
５ トイレ
６ 本体
７ 第一排気ダクト
８ 第一排気口
９ 第二排気ダクト
１０ 他室吹出口
１１ 他室空調ダクト
１２ 第二排気口
１３ 第三排気ダクト
１４ 換気ファン
１５ 給気口
１６ 空調機
１７ ドア
１８ フィルター
１９ 第一区画
２０ 第二区画
２１ 圧縮機区画
２２ 第一風路
２３ 第一ダンパ
２４ 第二風路
２５ 第二ダンパ
２６ 冷媒回路
２７ 第三風路
２８ 第四風路
２９ 第三ダンパ
３０ 第四ダンパ
３１ 第五風路
３２ 第五ダンパー
３３ 他室供給ファン
３４ ガラリ
３５ 浴室温度センサー
３６ 浴室湿度センサー
３７ 風向調整ルーバー
３８ 脱衣室リモコン
３９ 脱衣室温度センサー
４０ 脱衣室湿度センサー
１０１ 圧縮機
１０２ 第一熱交換器
１０３ 膨張弁
１０４ 第二熱交換器
１０５ 吸込口
１０６ 循環ファン
１０７ 吹出口

Claims (6)

1. 第一室内空間に開口した吸込口と前記吸込口から吸引した空気を空調するための空調機と第二室内空間に開口した吹出口とを設け、前記第一室内空間、前記空調機および前記第二室内空間を循環送風することで前記第一室内空間及び／または前記第二室内空間の空調を行う換気空調装置であって、
   前記第一室内空間に開口した前記吸込口から空気を吸い込んで前記第一室内空間に開口した前記吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の前記第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第二熱交換器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、
   他室供給ダクトを設け、前記第一熱交換器通過後の空気を前記他室供給ダクト内を通風することで前記第二室内空間に供給し、
   前記第一熱交換器と前記吹出口の間の風路内に前記第二室内空間に空気を供給するための他室供給ファンを設け、前記他室供給ファンにより前記第二室内空間に空気を供給し、
   前記吸込口から吸引する前記第一室内空間の空気の湿度を検知し、検知した湿度に応じて前記第二室内空間への空気の供給を実施し、
   前記第二室内空間の湿度を検知し、検知した湿度に応じて前記第二室内空間への空気の供給を実施し、
   前記第二室内空間の除湿運転時に、前記第二室内空間の空気の湿度が低湿の状態を一定時間以上連続して維持した場合に除湿運転を停止することを特徴とする換気空調装置。
2. 第二室内空間の暖房運転時に第一室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、前記第二室内空間への空気の供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の換気空調装置。
3. 第二室内空間の暖房運転時に第一室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、再熱除湿運転に切り替えて運転を実施することを特徴とする請求項１または２に記載の換気空調装置。
4. 第二室内空間の暖房運転時に前記第二室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、前記第二室内空間への空気の供給を停止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の換気空調装置。
5. 第二室内空間の暖房運転時に前記第二室内空間の空気の湿度が高湿の場合は、再熱除湿運転に切り替えて運転を実施することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の換気空調装置。
6. 第二室内空間の暖房運転終了時に再熱除湿運転を行い、前記第二室内空間に乾燥空気を供給することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の換気空調装置。

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