JP7170562B2 - 熱交換換気システム - Google Patents

Description

本発明は、室内の空気を室外へ排出する排気流と、室外の空気を室内へ給気する給気流との間で熱交換を行う熱交換換気装置を有する熱交換換気システムに関するものである。

従来、室内の空気を室外に排気するための排気風路と、室外の空気を室内に給気するための給気風路とを備え、排気風路を流れる排気流と給気風路を流れる給気流とを熱交換素子に通過させることで、気流間での熱交換を行いながら換気を行う熱交換換気装置が知られている。

このような熱交換換気装置においては、例えば外気が乾燥した冬期において、換気を継続することで室内環境が過乾燥になるという問題がある。

室内の加湿を行うことができる換気装置として、特許文献１には、浴室内の空気を屋外に排気する排気手段と、居室内の空気を吸気し、吸気した居室内の空気を再び居室内に循環送風する循環送風手段と、排気手段によって排気される浴室内の空気と循環送風手段によって送風される居室内の空気との間で熱交換素子を介して熱交換が行われる熱交換手段と、を備えた換気装置が開示されている。特許文献１に開示された換気装置では、浴室の高温高湿度空気を利用して室内空気の加湿を行うことができる。

特開２０１８－１１９７３１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された換気装置では、浴室の高温高湿度空気を利用して室内空気の加湿を行うため、室内の空気の温度および湿度を高めることができるが、吸気した居室内の空気を再び居室内に循環送風させる換気を行うため、十分な換気が確保できず、室内の空気における二酸化炭素濃度の増加およびにおいのこもりといった弊害が発生する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、屋外の清浄な空気を導入しつつ居室の過乾燥を抑制することが可能な熱交換換気システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる熱交換換気システムは、外気を建物の居室に給気するための給気風路と、居室の空気を室外に排気するための排気風路と、排気風路を流れる排気流と給気風路を流れる給気流との間で全熱交換を行う全熱交換器と、を備えて全熱交換を行いながら換気を行う熱交換換気装置と、居室の全熱交換換気を行う際の居室の空気の湿度を検出する湿度センサと、熱交換換気装置の動作を制御する制御部と、居室の全熱交換換気を行う際の外気の温度を検出する外気温度センサと、を備える。制御部は、湿度センサで検出された居室の空気の湿度が予め決められた第１湿度閾値未満であり、且つ居室の空気の湿度が第１湿度閾値よりも小さい第２湿度閾値未満である場合に、浴室の空気を熱交換換気装置に排気流として取り込んで、居室の空気および浴室の空気を排気流として居室の全熱交換換気を行う制御を行い、外気温度センサで検出された外気の温度と、予め決められた温度閾値とに基づいて現在の季節を判定し、居室の空気の湿度が第１湿度閾値未満であり、且つ第２湿度閾値以上であり、現在の季節が冬期であると判定された場合に、居室の空気および浴室の空気を排気流として居室の全熱交換換気を行わせる制御を行う。

本発明にかかる熱交換換気システムによれば、屋外の清浄な空気を導入しつつ居室の過乾燥を抑制することが可能である、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システムの構成を示す図 本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システムの機能構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システムに適用される熱交換換気装置の構成を示す模式図 本発明の実施の形態１における処理回路のハードウェア構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システムの動作の手順の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システムに適用可能な他の熱交換換気装置２１０の構成を示す模式図 発明の実施の形態１にかかる他の熱交換換気装置を用いた熱交換換気システムの動作の手順の一例を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる熱交換換気システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００の構成を示す図である。図１における矢印は、給排気の方向を示している。図２は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００の機能構成を示すブロック図である。熱交換換気システム１００は、熱交換換気装置１０と、局所排気装置２０と、温湿度センサ３０と、外気温度センサ４０と、リモートコントローラ５０と、風路切替ダンパー６０と、を備える。

熱交換換気装置１０、局所排気装置２０およびリモートコントローラ５０は、宅内通信ライン６２で接続されており、各種の情報の情報通信が可能である。各種の情報には、熱交換換気装置１０、局所排気装置２０の監視および操作に関わる情報、温湿度センサ３０および外気温度センサ４０における検出結果の情報などが含まれる。熱交換換気装置１０および局所排気装置２０の運転状態の監視および操作は、リモートコントローラ５０を通じて行うことが可能である。

図３は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００に適用される熱交換換気装置１０の構成を示す模式図である。熱交換換気装置１０は、本体を構成する筐体１０５の内部に熱交換器１３を有し、熱交換器１３で熱交換を行いながら各部屋の給排気を行う空調用の熱交換換気装置である。熱交換換気装置１０は、天井裏の空間に隠蔽された状態で設置されている。

熱交換換気装置１０は、室外の空気である外気を取り込む室外側吸込口１０１、外気を室内に給気する室内側吹出口１０２、還気である室内空気を取り込む室内側吸込口１０３および室内空気を屋外へ排気する室外側吹出口１０４を備えた筐体１０５の内部に、全熱交換器である熱交換器１３が配置されている。室内側吹出口１０２と室内側吸込口１０３とは、筐体１０５における対向する側面の一方に設けられている。室外側吸込口１０１と室外側吹出口１０４とは、筐体１０５における対向する側面の他方に設けられている。

室外側吸込口１０１、室内側吹出口１０２、室内側吸込口１０３および室外側吹出口１０４には、風路を構成するダクトが接続されている。室外側吸込口１０１は、室外側給気ダクト１１１が接続され、室外側給気ダクト１１１を介して屋外と連通している。室内側吹出口１０２は、室内側給気ダクト１１２が接続され、室内側給気ダクト１１２を介して室内と連通している。室内側吸込口１０３は、室内側排気ダクト１１３が接続され、室内側排気ダクト１１３を介して室内と連通している。室外側吹出口１０４は、室外側排気ダクト１１４が接続され、室外側排気ダクト１１４を介して屋外と連通している。

また、筐体１０５の内部には、熱交換器１３において互いに交差して熱交換するように設けられた給気風路１０６と排気風路１０７とが形成されている。

熱交換換気装置１０の排気取込口は、トイレ、廊下および洗面所などに対して開口して設けられた２４時間換気用の排気取込口７１と、浴室内に対して開口して設けられた浴室換気用の排気取込口７２と、に分けて設置されている。排気取込口７１と排気取込口７２とは、各々、分岐した室内側排気ダクト１１３の端部に設けられ、室内側排気ダクト１１３に接続されている。排気取込口７１と排気取込口７２とから吸い込まれる室内空気は、室内側排気ダクト１１３を通って室内側吸込口１０３から熱交換換気装置１０に導入される。

熱交換換気装置１０による２４時間換気は、屋内を２４時間にわたって換気する。屋内における、リビングダイニングキッチン（Ｌｉｖｉｎｇ－Ｄｉｎｉｎｇ Ｋｉｔｃｈｅｎ：ＬＤＫ）、和室および洋室などの居室には、居室に対して開口して設けられた給気吹出口７３が配置されている。２４時間換気において、排気取込口７１から吸い込まれる室内空気は、室内側排気ダクト１１３を通って室内側吸込口１０３から熱交換換気装置１０に導入され、屋外に排気される。そして、熱交換換気装置１０の室内側吹出口１０２から吹き出された外気が、室内側給気ダクト１１２を通って給気吹出口７３から居室に給気される。

熱交換換気装置１０による浴室換気は、浴室内の浴室空気を外気と熱交換させて屋外に排気する。熱交換換気装置１０による浴室換気において、排気取込口７２から吸い込まれる浴室空気は、室内側排気ダクト１１３を通って室内側吸込口１０３から熱交換換気装置１０に導入され、屋外に排気される。熱交換換気システム１００では、風路切替ダンパー６０を制御することによって、熱交換換気装置１０による浴室換気有りの状態と、熱交換換気装置１０による浴室換気無しの状態と、が切替可能とされている。また、熱交換換気装置１０による浴室換気は、風路切替ダンパー６０の変位具合を調整することによって、浴室空気の排気量の調整が可能とされている。

熱交換換気装置１０は、給気用送風機１１と、排気用送風機１２と、熱交換器１３と、制御部１４と、を備える。

給気風路１０６は、外気を室内へ給気するための風路であり、熱交換器１３を介して室外側吸込口１０１と室内側吹出口１０２とを結ぶ熱交換換気装置１０内の風路である。排気風路１０７は、還気である室内空気を室外へ排気するための風路であり、熱交換器１３を介して室内側吸込口１０３と室外側吹出口１０４とを結ぶ熱交換換気装置１０内の風路である。給気風路１０６と排気風路１０７とは、互いに独立した風路となっている。

給気風路１０６には、給気流を形成する給気用送風機１１が設置される。排気風路１０７には、排気流を形成する排気用送風機１２が設置される。筐体１０５には、給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換器１３が設置されている。給気用送風機１１および排気用送風機１２の運転は、制御部１４により制御される。

熱交換換気装置１０での熱交換器１３を利用した換気においては、給気用送風機１１を運転することにより、外気は、室外側給気ダクト１１１を介して室外側吸込口１０１から矢印Ａのように吸い込まれ、給気風路１０６および熱交換器１３を通り、給気用送風機１１により室内側吹出口１０２から矢印Ｂのように吹き出され、室内側給気ダクト１１２を介して室内に給気される。

また、熱交換換気装置１０での熱交換器１３を利用した換気においては、排気用送風機１２を運転することにより、室内空気は、室内側排気ダクト１１３を介して室内側吸込口１０３から矢印Ｃのように吸い込まれ、排気風路１０７および熱交換器１３を通り、排気用送風機１２により室外側吹出口１０４から矢印Ｄのように吹き出され、室外側排気ダクト１１４を介して屋外に排気される。

このとき、熱交換器１３では排気流と給気流との間で熱交換が行われ、排気熱を回収して冷暖房負荷を軽減し、また室内空気を加湿する。なお、排気用送風機１２および給気用送風機１１の運転は、制御部１４により制御される。

制御部１４は、熱交換換気装置１０の動作を制御する。制御部１４は、給気用送風機１１および排気用送風機１２についての運転および停止を制御し、また、運転強度を変更することによって熱交換換気装置１０の換気風量を変化させる。また、制御部１４は、熱交換換気システム１００全体の動作を制御する。制御部１４は、風路切替ダンパー６０の動作を制御して、熱交換換気装置１０による浴室換気を制御する。なお、熱交換換気装置１０による浴室換気を制御する機能を、制御部１４とは独立した制御部として設けてもよい。

制御部１４は、例えば、図４に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図４は、本発明の実施の形態１における処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。制御部１４が図４に示す処理回路により実現される場合、制御部１４は、プロセッサ２０１がメモリ２０２に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、制御部１４の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ２０１およびメモリ２０２を用いて実現するようにしてもよい。

局所排気装置２０は、浴室の空気を屋外に排気する局所排気を行う排気装置であり、浴室に設置された排気ファンである。局所排気装置２０は、排気用送風機２１と、制御部２２とを備える。

排気用送風機２１は、浴室の空気を取り込んで排気流を形成する。

制御部２２は、排気用送風機２１の動作を制御する。制御部２２は、排気用送風機２１の運転および停止を制御し、また、運転強度を変更することによって排気用送風機２１の換気風量を変化させる。

温湿度センサ３０は、室内から排気される排気流である室内空気の温度および湿度を検出する。温湿度センサ３０は、予め決められた周期で室内空気の温度および湿度を検出し、検出結果である室内空気の温度の情報および湿度の情報を制御部１４に送信する。

温湿度センサ３０の設置場所は、排気される室内空気の温度および湿度を検出できれば、特に限定されない。たとえば、温湿度センサ３０が熱交換換気装置１０の筐体１０５の内部に配置される。この場合は、温湿度センサ３０は、室内側吸込口１０３から熱交換換気装置１０の内部に取り込まれた室内空気の温度および湿度を、排気風路１０７における熱交換器１３よりも上流側の位置で検出する。また、温湿度センサ３０が室内に配置される場合には、温湿度センサ３０は、室内側吸込口１０３から熱交換換気装置１０の内部に取り込まれる室内空気の温度および湿度を検出する。本実施の形態１では、温湿度センサ３０は、熱交換換気装置１０の筐体１０５の内部に配置されるものとする。

なお、温湿度センサ３０の代わりに、温度センサと湿度センサとが個別に設けられてもよい。

外気温度センサ４０は、室内に給気される給気流である外気の温度を検出する。外気温度センサ４０は、予め決められた周期で外気の温度を検出し、検出結果である外気の温度の情報を制御部１４に送信する。

外気温度センサ４０の設置場所は、給気される外気の温度を検出できれば、特に限定されない。たとえば、外気温度センサ４０が熱交換換気装置１０の筐体１０５の内部に配置される。この場合は、外気温度センサ４０は、室外側吸込口１０１から熱交換換気装置１０の内部に取り込まれた外気の温度を、給気風路１０６における熱交換器１３よりも上流側の位置で検出する。また、外気温度センサ４０が屋外に配置される場合には、外気温度センサ４０は、室外側吸込口１０１から熱交換換気装置１０の内部に取り込まれる屋外の外気の温度を検出する。本実施の形態１では、外気温度センサ４０は、熱交換換気装置１０の筐体１０５の内部に配置されるものとする。

リモートコントローラ５０は、熱交換換気装置１０と局所排気装置２０との運転および停止に関わる情報、換気風量の情報といった情報をユーザから受け付けて熱交換換気装置１０の制御部１４、局所排気装置２０の制御部２２とに宅内通信ライン６２を通じて送信する。なお、リモートコントローラ５０の代わりに、リモートコントローラ５０と同様の機能を実施の形態可能な複数のスイッチを設けることも可能である。また、熱交換換気装置１０用のコントローラと局所排気装置２０用のコントローラとを別個に設けることも可能である。

風路切替ダンパー６０は、熱交換換気装置１０による浴室換気における排気空気、すなわち浴室内に配置された排気取込口７２から取り込まれる浴室空気の風路を切り替えて、熱交換換気装置１０による浴室換気の有無を切り替える第１風路切替部である。風路切替ダンパー６０は、制御部１４の制御によって、熱交換換気装置１０による浴室換気が行われる浴室換気有りの状態と、熱交換換気装置１０による浴室換気が行われない浴室換気無しの状態と、を切替可能とされている。

すなわち、風路切替ダンパー６０は、排気取込口７２から取り込まれた浴室空気を室内側排気ダクト１１３および室内側吸込口１０３を介して熱交換換気装置１０に導入させる浴室熱交換換気風路に切り替える位置と、排気取込口７２から取り込まれた浴室空気の風路を局所排気用ダクト１１５に導入させる浴室局所換気風路に切り替える位置と、に変位可能とされている。局所排気用ダクト１１５は、排気取込口７２から取り込まれた浴室空気を熱交換換気装置１０に通さずに直接排気する局所排気風路を構成する。また、風路切替ダンパー６０は、制御部１４の制御によって変位具合が調整されることによって、浴室換気有りの状態における浴室空気の排気量の調整が可能とされている。

風路切替ダンパー６０の位置は、熱交換換気装置１０による浴室換気有りの状態と、熱交換換気装置１０による浴室換気無しの状態と、を切替可能な位置であれば特に限定されない。風路切替ダンパー６０は、たとえば排気取込口７２に設けられてもよく、排気取込口７２に直結した室内側排気ダクト１１３に設けられてもよい。

なお、熱交換換気システム１００における各構成部同士は、制御に必要な情報を互いに通信可能とされている。この通信は、熱交換換気システム１００における各構成部同士の通信は、有線通信であってもよく、無線通信であってもよい。

つぎに、熱交換換気システム１００の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００の動作の手順の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０において熱交換換気装置１０の電源がオンにされて熱交換換気装置１０による居室の２４時間換気が開始される。このとき、局所排気装置２０の電源はオフの状態であり、局所排気装置２０による浴室局所換気は停止状態である。すなわち、熱交換換気装置１０においては、居室への外気の給気と、居室の室内空気の排気と、によって熱交換換気装置１０による居室の熱交換換気が行われて、換気が行われる。したがって、熱交換換気装置１０の熱交換換気において行われる排気は、居室の室内空気の排気のみであり、熱交換換気装置１０の熱交換換気において浴室の空気の排気は行われない。

また、熱交換換気装置１０の電源がオンにされると、温湿度センサ３０は、排気風路１０７における熱交換器１３よりも上流側の排気流の温度および湿度の検出を開始する。すなわち、温湿度センサ３０は、熱交換器１３で熱交換される前の状態の、排気される室内空気の温度および湿度の検出を開始する。温湿度センサ３０は、検出結果を熱交換換気装置１０の制御部１４に送信する。

また、熱交換換気装置１０の電源がオンにされると、外気温度センサ４０は、給気される外気の温度の検出を開始し、検出結果を熱交換換気装置１０の制御部１４に送信する。制御部１４は、温湿度センサ３０および外気温度センサ４０から送信された検出結果を受信する。

つぎに、ステップＳ２０において、制御部１４は、局所排気装置２０の電源がオンされたか否かを判定する。リモートコントローラ５０によって局所排気装置２０の電源がオンされると、局所排気装置２０は、電源がオンされただけでは運転を開始せず、運転の待機状態となる。局所排気装置２０の電源がオンされると、局所排気装置２０の制御部２２は、局所排気装置２０の電源がオンされた旨のオン信号を、宅内通信ライン６２を介して熱交換換気装置１０の制御部１４に送信する。

そして、制御部１４は、オン信号を受信した場合に、局所排気装置２０の電源がオンされたと判定する。また、制御部１４は、オン信号を受信していない場合に、局所排気装置２０の電源がオンされていないと判定する。局所排気装置２０の電源がオンされていないと判定された場合は、ステップＳ２０においてＮｏとなり、ステップＳ２０に戻る。局所排気装置２０の電源がオンされたと判定された場合は、ステップＳ２０においてＹｅｓとなり、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０において制御部１４は、熱交換換気の取込空気の湿度Ｈ_ＲＡ、すなわち温湿度センサ３０により検出された室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、予め決められた第１湿度Ｈ_１以上であるか否かを判定する。第１湿度Ｈ_１は、制御部１４が熱交換換気装置１０による浴室換気を行うか否かを判定するための湿度閾値である。室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第１湿度Ｈ_１以上である場合は、ステップＳ３０においてＹｅｓとなり、ステップＳ４０に進む。一方、室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第１湿度Ｈ_１未満である場合は、ステップＳ３０においてＮｏとなり、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ４０において、制御部１４は、熱交換換気装置１０の換気運転をそのまま継続する制御を行う。すなわち、熱交換換気システム１００において、居室への外気の給気と、居室の室内空気の排気と、によって熱交換換気装置１０による居室の熱交換換気が行われる。

また、制御部１４は、排気取込口７２から取り込まれた浴室空気の風路を局所排気用ダクト１１５に導入させる局所換気風路に切り替える位置に風路切替ダンパー６０を切り替える旨の切替信号を送信する。また、制御部１４は、局所排気装置２０の運転の開始を指示する旨の運転信号を局所排気装置２０の制御部２２に送信し、浴室の局所排気装置２０の運転を開始させる制御を行う。

風路切替ダンパー６０は、切替信号に従って、排気取込口７２から取り込まれた浴室空気の風路を局所排気用ダクト１１５に導入させる浴室局所換気風路に切り替える位置に変位する。局所排気装置２０の制御部２２は、運転信号を受信すると、運転信号に従って浴室の換気を開始する。すなわち、局所排気装置２０は、局所換気を開始する。したがって、熱交換換気装置１０の熱交換換気において行われる排気は、居室の室内空気の排気のみであり、浴室の空気の排気は行われない。その後、制御部１４は、予め決められた判定の時間間隔ｔの経過後、ステップＳ３０に戻る。

ステップＳ５０において、制御部１４は、熱交換換気の取込空気の湿度Ｈ_ＲＡ、すなわち温湿度センサ３０により検出された室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、予め決められた第２湿度Ｈ_２以上であるか否かを判定する。第２湿度Ｈ_２は、制御部１４が熱交換換気装置１０による浴室換気を行うか否かを判定するための湿度閾値であり、第１湿度Ｈ_１よりも小さい閾値である。室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第２湿度Ｈ_２以上である場合は、ステップＳ５０においてＹｅｓとなり、ステップＳ６０に進む。ステップＳ５０においてＹｅｓの場合は、室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第２湿度Ｈ_２以上、第１湿度Ｈ_１未満（Ｈ_２≦Ｈ_ＲＡ＜Ｈ_１）である。一方、室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第２湿度Ｈ_２未満である場合は、ステップＳ５０においてＮｏとなり、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ６０において、制御部１４は、冬期のみ、熱交換換気装置１０の熱交換換気において行われる排気として、居室の排気に加えて浴室の排気を開始することで浴室の換気を行う制御を実施する。現在が冬期であるか否かの判断は、たとえば外気温度センサ４０により検出された外気温度Ｔ_ＯＡを用いて行われる。

制御部１４は、たとえば外気温度センサ４０により検出された外気温度Ｔ_ＯＡが予め決められた第１温度Ｔ_１以下である場合に現在が冬期であると判断し、外気温度Ｔ_ＯＡが第１温度Ｔ_１より大である場合に現在が冬期以外の季節であると判断する。第１温度Ｔ_１は、制御部１４が、現在が冬期であるか否かを判定するための温度閾値である。

すなわち、ステップＳ６０において、制御部１４は、外気温度Ｔ_ＯＡが第１温度Ｔ_１以下であるか否かを判定する。外気温度Ｔ_ＯＡが第１温度Ｔ_１以下である場合は、ステップＳ６０においてＹｅｓとなり、ステップＳ７０に進む。一方、外気温度Ｔ_ＯＡが第１温度Ｔ_１より大である場合は、ステップＳ６０においてＮｏとなり、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ７０において、制御部１４は、排気取込口７２から取り込まれた浴室空気を室内側排気ダクト１１３および室内側吸込口１０３を介して熱交換換気装置１０に導入させる浴室熱交換換気風路に切り替える位置に風路切替ダンパー６０を切り替える旨の切替信号を送信する。これにより、熱交換換気装置１０では、排気が、居室の室内空気の排気と、浴室の浴室空気の排気と、である熱交換換気が行われる。すなわち、熱交換器１３では、高温多湿空気の浴室空気と外気との熱交換を行うため、浴室空気の排気熱を回収して、温度および湿度をより高めた状態の外気を室内に供給することができる。

また、制御部１４は、局所排気装置２０の運転の開始を指示する旨の運転信号は送信せず、局所排気装置２０は停止させたままの状態とする制御を行う。したがって、このとき、浴室の局所排気装置２０は、運転は停止したままである。

その後、制御部１４は、予め決められた判定の時間間隔ｔの経過後、ステップＳ３０に戻る。

つぎに、上述した各定数の数値例を記載する。第１湿度Ｈ_１：絶対湿度８．７ｇ／ｋｇ（Ｄｒｙ Ａｉｒ：ＤＡ）、第２湿度Ｈ_２：絶対湿度５．８ｇ／ｋｇ（ＤＡ）、第１温度Ｔ１：１５℃、判定の時間間隔ｔ：１０分などである。第１湿度Ｈ_１は、熱交換換気装置１０の熱交換器１３が結露しない上限湿度、第２湿度Ｈ_２は、室内の快適な湿度範囲の下限を設定するべきである。また、上記の制御上、Ｈ_１＞Ｈ_２とすることが必要である。第１温度Ｔ_１については、肌寒い、または加温したいと感じる温度に設定する。判定の時間間隔ｔについては、高湿度の排気を長時間にわたって熱交換換気装置１０に取り込むことによる熱交換換気装置１０の結露不具合を発生させないため、数分間毎の判定が必要である。

なお、上述した各数値は一例であり、上述した数値に限定されることはない。

上述したように、本実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００では、浴室の換気を行う際に、浴室で発生する高温多湿の空気を熱交換換気装置１０に取り込んで熱交換を行うことで、温度および湿度の回収効果を高めることができる。すなわち、熱交換換気装置１０における熱交換に用いる排気流に、室内空気の排気流と、浴室で発生する高温多湿の空気の排気流とを用いることで、室内に給気する給気流の温度および湿度を、より高くすることができる。そして、外気を室内に給気できるため、屋外の清浄な空気を導入しつつ居室の過乾燥を抑制することが可能であり、室内の空気における二酸化炭素濃度の増加およびにおいのこもりが発生することがない。また、浴室熱交換換気を行う場合も、熱交換換気装置１０の換気量を変える必要がなく、既存の２４時間換気の換気風量で換気することができ、換気量を維持することができる。

また、本実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００では、浴室の第３種局所換気によって発生する外気の直接侵入を抑制することができる。

したがって、熱交換換気システム１００では、住宅トータルでの全熱交換効率が向上し、室内が過乾燥になることを抑制することができる。このような浴室で発生する高温多湿の空気を熱交換換気装置１０における熱交換の排気流に用いた熱交換換気は、室内が乾燥する冬期において特に有効である。

また、温湿度の閾値を用いることにより、浴室の空気を熱交換換気する場合においても、熱交換器１３の結露不具合および夏場における高温多湿空気の熱交換による逆効果を回避することができる。

また、熱交換換気システム１００では、排気取込口７２、排気取込口７２に接続する室内側排気ダクト１１３および風路切替ダンパー６０を設けるだけで上記の機能を実現可能であり、送風機、複数のダクト配管、複数のグリルといった部品の設置が不要である。したがって、低コストで上記の機能を実現可能である。また、構成が複雑となることがないため、天井裏スペースの圧迫、インテリア性の低下が生じない。

また、上記においては、浴室の空気を外気と熱交換させずに屋外に排気したい場合には、別途設置した局所排気装置２０による排気を行う構成とした。浴室の空気を外気と熱交換させずに屋外に排気する構成として、局所排気装置２０を設置せずに、浴室の空気を熱交換器１３に通さずに迂回させて熱交換換気装置１０から屋外に向けて吹出すバイパス風路を熱交換換気装置１０に備えてもよい。

図６は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００に適用可能な他の熱交換換気装置２１０の構成を示す模式図である。他の熱交換換気装置２１０が上述した熱交換換気装置１０と異なる点は、浴室の空気を取り込む吸込口として浴室側吸込口１２１を有する点と、浴室側吸込口１２１から取り込んだ浴室の空気を熱交換器１３に通して室外側吹出口１０４から屋外に向けて吹き出す浴室熱交換風路１２３と、浴室側吸込口１２１から取り込んだ浴室の空気を熱交換器１３に通さずに迂回させて室外側吹出口１０４から屋外に向けて排出するバイパス風路１２４とを筐体１０５の内部に有する点である。また、浴室側吸込口１２１には、排気取込口７２と浴室側吸込口１２１とを接続して空気の吸込口として浴室の空気を他の熱交換換気装置２１０に取り込むための浴室排気風路を構成する浴室排気ダクト１２２が接続されている。

そして、筐体１０５の内部において浴室側吸込口１２１に隣接する領域には、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路を切り替える第２風路切替部である風路切替ダンパー６１を備える。風路切替ダンパー６１は、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路を、浴室熱交換風路１２３と、バイパス風路１２４と、風路閉鎖と、の３つのパターンに切り換え可能である。すなわち、風路切替ダンパー６１は、浴室の換気を、浴室の換気停止、浴室の空気を熱交換器１３に通して室外側吹出口１０４から屋外に向けて吹き出す浴室熱交換換気と、浴室の空気を熱交換器１３に通さずに迂回させて室外側吹出口１０４から屋外に向けて排出する浴室のバイパス換気と、の３つのパターンに切り替え可能である。

風路切替ダンパー６１は、制御部１４の制御によって、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路を浴室熱交換風路１２３に切り替える位置と、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路をバイパス風路１２４に切り替える位置と、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路を閉鎖する位置と、のいずれかの位置に変位する。

つぎに、他の熱交換換気装置２１０を用いた換気動作について説明する。図７は、本発明の実施の形態１にかかる他の熱交換換気装置２１０を用いた熱交換換気システム１００の動作の手順の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１０において他の熱交換換気装置２１０の電源がオンにされて他の熱交換換気装置２１０による居室の２４時間換気が開始される。すなわち、他の熱交換換気装置２１０において、居室への外気の給気と、居室の室内空気の排気と、によって他の熱交換換気装置２１０による居室の熱交換換気が行われる。したがって、他の熱交換換気装置２１０の熱交換換気において行われる排気は、居室の室内空気の排気のみであり、熱交換換気装置１０の熱交換換気において浴室の空気の排気は行われない。なお、この時点で、風路切替ダンパー６１は、浴室の換気を停止する位置、すなわち、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路を閉鎖する位置に配置されている。

また、他の熱交換換気装置２１０の電源がオンにされると、温湿度センサ３０は、排気風路１０７における熱交換器１３よりも上流側の排気流の温度および湿度の検出を開始する。すなわち、温湿度センサ３０は、熱交換器１３で熱交換される前の状態の、排気される室内空気の温度および湿度の検出を開始する。温湿度センサ３０は、検出結果を他の熱交換換気装置２１０の制御部１４に送信する。

また、他の熱交換換気装置２１０の電源がオンにされると、外気温度センサ４０は、給気される外気の温度の検出を開始し、検出結果を他の熱交換換気装置２１０の制御部１４に送信する。制御部１４は、温湿度センサ３０および外気温度センサ４０から送信された検出結果を受信する。

つぎに、ステップＳ１２０において、制御部１４は、浴室の換気の開始を指示する旨の浴室換気信号を受信したか否かを判定する。リモートコントローラ５０は、ユーザから入力される浴室の換気の開始を指示する浴室換気指示を受け付ける。リモートコントローラ５０は、浴室換気指示を受け付けると、浴室の換気の開始を指示する旨の浴室換気信号を、宅内通信ライン６２を介して他の熱交換換気装置２１０の制御部１４に送信する。

そして、制御部１４は、浴室換気信号の受信の有無を判定する。浴室換気信号を受信していないと判定された場合は、ステップＳ１２０においてＮｏとなり、ステップＳ１２０に戻る。浴室換気信号を受信したと判定された場合は、ステップＳ１２０においてＹｅｓとなり、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０において、制御部１４は、熱交換換気の取込空気の湿度Ｈ_ＲＡ、すなわち温湿度センサ３０により検出された室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、予め決められた第１湿度Ｈ_１以上であるか否かを判定する。室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第１湿度Ｈ_１以上である場合は、ステップＳ１３０においてＹｅｓとなり、ステップＳ１４０に進む。一方、室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第１湿度Ｈ_１未満である場合は、ステップＳ１３０においてＮｏとなり、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１４０において、制御部１４は、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気をバイパス風路１２４に通してバイパス排気させる浴室バイパス換気を行う制御を行う。すなわち、制御部１４は、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路をバイパス風路１２４に切り替える位置に風路切替ダンパー６１を配置する制御を行う。なお、ステップＳ１４０においては、他の熱交換換気装置２１０による居室の２４時間換気も並行して行われている。したがって、他の熱交換換気装置２１０において行われる排気は、居室の室内空気の排気と、バイパス風路１２４に通した浴室の空気のバイパス排気である。その後、制御部１４は、予め決められた判定の時間間隔ｔの経過後、ステップＳ１３０に戻る。

ステップＳ１５０において、制御部１４は、熱交換換気の取込空気の湿度Ｈ_ＲＡ、すなわち温湿度センサ３０により検出された室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、予め決められた第２湿度Ｈ_２以上であるか否かを判定する。室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第２湿度Ｈ_２以上である場合は、ステップＳ１５０においてＹｅｓとなり、ステップＳ１６０に進む。ステップＳ１５０においてＹｅｓの場合は、室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第２湿度Ｈ_２以上、第１湿度Ｈ_１未満（Ｈ_２≦Ｈ_ＲＡ＜Ｈ_１）である。一方、室内空気の湿度Ｈ_ＲＡが、第２湿度Ｈ_２未満である場合は、ステップＳ１５０においてＮｏとなり、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１６０において、制御部１４は、冬期のみ、他の熱交換換気装置２１０の熱交換換気において行われる排気として、居室の排気に加えて浴室の排気を開始することで浴室の換気を行う制御を実施する。すなわち、制御部１４は、冬期のみ、浴室の空気を熱交換器１３に通して室外側吹出口１０４から屋外に向けて吹き出す浴室熱交換換気を行う制御を実施する。

すなわち、ステップＳ１６０において、制御部１４は、外気温度Ｔ_ＯＡが第１温度Ｔ_１以下であるか否かを判定する。外気温度Ｔ_ＯＡが第１温度Ｔ_１以下である場合は、ステップＳ１６０においてＹｅｓとなり、ステップＳ１７０に進む。一方、外気温度Ｔ_ＯＡが第１温度Ｔ_１より大である場合は、ステップＳ１６０においてＮｏとなり、ステップＳ１４０に進む。

ステップＳ１７０において、制御部１４は、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気を熱交換器１３に通して排気させる浴室熱交換換気を行う制御を行う。すなわち、制御部１４は、浴室側吸込口１２１から取り込まれた浴室の空気の風路を浴室熱交換風路１２３に切り替える位置に風路切替ダンパー６１を配置する制御を行う。これにより、他の熱交換換気装置２１０では、排気が、居室の室内空気の排気と、浴室の浴室空気の排気と、である熱交換換気が行われる。すなわち、ステップＳ１７０においては、他の熱交換換気装置２１０による居室の２４時間換気も並行して行われている。したがって、他の熱交換換気装置２１０において行われる排気は、居室の室内空気の排気と、熱交換器１３に通した浴室の空気の排気である。これにより、熱交換器１３では、高温多湿空気の浴室空気と外気との熱交換を行うため、浴室空気の排気熱を回収して、温度および湿度をより高めた状態の外気を室内に供給することができる。

その後、制御部１４は、予め決められた判定の時間間隔ｔの経過後、ステップＳ１３０に戻る。

このように、他の熱交換換気装置２１０を熱交換換気システム１００に適用した場合も、上述した熱交換換気装置１０を備えた熱交換換気システム１００と同様の効果が得られる。

上述したように、本実施の形態１にかかる熱交換換気システム１００によれば、高温多湿状態における熱交換器１３の結露のリスクを避けつつ、浴室で発生する高温多湿の空気を外気と熱交換させて室内に給気でき、屋外の清浄な空気を導入しつつ居室の過乾燥を抑制することが可能である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、実施の形態の技術同士を組み合わせることも可能であるし、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ 熱交換換気装置、１１ 給気用送風機、１２ 排気用送風機、１３ 熱交換器、１４ 制御部、２０ 局所排気装置、２１ 排気用送風機、２２ 制御部、３０ 温湿度センサ、４０ 外気温度センサ、５０ リモートコントローラ、６０，６１ 風路切替ダンパー、６２ 宅内通信ライン、７１，７２ 排気取込口、７３ 給気吹出口、１００ 熱交換換気システム、１０１ 室外側吸込口、１０２ 室内側吹出口、１０３ 室内側吸込口、１０４ 室外側吹出口、１０５ 筐体、１０６ 給気風路、１０７ 排気風路、１１１ 室外側給気ダクト、１１２ 室内側給気ダクト、１１３ 室内側排気ダクト、１１４ 室外側排気ダクト、１１５ 局所排気用ダクト、１２１ 浴室側吸込口、１２２ 浴室排気ダクト、１２３ 浴室熱交換風路、１２４ バイパス風路、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２１０ 他の熱交換換気装置。

Claims (6)

1. 外気を建物の居室に給気するための給気風路と、前記居室の空気を室外に排気するための排気風路と、前記排気風路を流れる排気流と前記給気風路を流れる給気流との間で全熱交換を行う全熱交換器と、を備えて前記全熱交換を行いながら換気を行う熱交換換気装置と、
   前記居室の全熱交換換気を行う際の前記居室の空気の湿度を検出する湿度センサと、
   前記熱交換換気装置の動作を制御する制御部と、
   前記居室の全熱交換換気を行う際の前記外気の温度を検出する外気温度センサと、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記湿度センサで検出された前記居室の空気の湿度が予め決められた第１湿度閾値未満であり、且つ前記居室の空気の湿度が前記第１湿度閾値よりも小さい第２湿度閾値未満である場合に、浴室の空気を前記熱交換換気装置に排気流として取り込んで、前記居室の空気および前記浴室の空気を排気流として前記居室の全熱交換換気を行う制御を行い、
   前記外気温度センサで検出された前記外気の温度と、予め決められた温度閾値とに基づいて現在の季節を判定し、前記居室の空気の湿度が前記第１湿度閾値未満であり、且つ前記第２湿度閾値以上であり、現在の季節が冬期であると判定された場合に、前記居室の空気および前記浴室の空気を排気流として前記居室の全熱交換換気を行わせる制御を行うこと、
   を特徴とする熱交換換気システム。
2. 前記浴室の換気を行う局所排気装置を備え、
   前記制御部は、前記外気温度センサで検出された前記外気の温度と、予め決められた温度閾値とに基づいて現在の季節を判定し、前記居室の空気の湿度が前記第２湿度閾値以上であり、現在の季節が冬期以外の季節であると判定された場合に、前記居室の空気を排気流として前記居室の全熱交換換気を行わせるとともに、前記局所排気装置により前記浴室の換気を行わせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１に記載の熱交換換気システム。
3. 前記浴室の換気を行う局所排気装置を備え、
   前記制御部は、前記湿度センサで検出された前記居室の空気の湿度が予め決められた第１湿度閾値以上である場合に、前記居室の空気を排気流として前記居室の全熱交換換気を行わせるとともに、前記局所排気装置により前記浴室の換気を行わせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１または２に記載の熱交換換気システム。
4. 前記浴室の空気を前記熱交換換気装置に排気流として取り込むための風路と、
   前記制御部の制御によって前記風路を開閉する風路切替部と、
   を備えること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の熱交換換気システム。
5. 前記制御部は、前記外気温度センサで検出された前記外気の温度と、予め決められた温度閾値とに基づいて現在の季節を判定し、前記居室の空気の湿度が前記第２湿度閾値以上であり、現在の季節が冬期以外の季節であると判定された場合に、前記居室の空気を排気流として前記居室の全熱交換換気を行わせるとともに、前記浴室の空気を前記全熱交換器に通さずに前記熱交換換気装置から排出させて前記浴室の換気を行わせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１に記載の熱交換換気システム。
6. 前記浴室の空気を前記熱交換換気装置に取り込むための浴室排気風路と、
   前記制御部の制御によって、前記熱交換換気装置に取り込まれた前記浴室の空気を前記全熱交換器に通して前記熱交換換気装置から排出する浴室熱交換風路に切り替える位置と、前記熱交換換気装置に取り込まれた前記浴室の空気を前記全熱交換器に通さずに前記熱交換換気装置から排出するバイパス風路に切り替える位置と、前記熱交換換気装置に取り込まれた前記浴室の空気の風路を閉鎖する位置と、に変位する第２風路切替部と、
   を備えること、
   を特徴とする請求項５に記載の熱交換換気システム。

Images