JP7262667B2 - 換気空気調和システム - Google Patents

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Description

本発明は、熱交換換気装置と空気調和装置とを有する換気空気調和システムに関する。
従来、特許文献１に記載されるように、屋外空気を室内空気と熱交換してから換気対象空間に吹き出す熱交換換気装置が用いられている。特許文献１に記載の熱交換換気装置では、屋外温度が低い冬場に熱交換素子の凍結の進行を抑制するために、室内空気の温度および相対湿度に基づいて室内空気に含まれる水分の量に依存する含有水分指数を検出する。そして、熱交換換気装置は、屋外空気の温度が予め定められた低温閾値を下回る場合に、室内空気の含有水分指数の段階が高くなるに連れて給気ファンの間欠運転周期における停止時間が長くなるように、室内空気の含有水分指数に対応して給気ファンを間欠的に停止させる制御を実施している。すなわち、特許文献１の熱交換換気装置では、室内空気の水分量と屋外空気温度に対応して間欠運転周期を調整している。
特許第５８５８０６１号公報
しかしながら、上記特許文献１の熱交換換気装置では、室内空気の水分量と屋外空気温度は、何れも熱交換換気装置が直接的に制御できるものではない。このため、特許文献１の熱交換換気装置は、室内および屋外の空気条件次第で、室内の在室人数が多いにも拘らず間欠停止時間が長くなり、換気不足に陥る可能性があった。
また、特許文献１の熱交換換気装置は、熱交換素子の凍結を比較的高温の室内空気による加熱で防止しているが、建築物衛生法では、室内の温度は１７℃以上２８℃以下に規定されており、冬場に室内の温度が２８℃を超えることは稀となる。つまり、凍結防止の効果、および換気量の低下抑制効果も室内温度の上限２８℃の制約を受けてしまっていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、屋外温度が低い場合であっても、熱交換換気装置の熱交換素子における凍結を防止しつつ、換気量の低下を抑制できる換気空気調和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、本発明にかかる換気空気調和システムは、換気対象空間にそれぞれ設置された第１の吸込口および第１の吹出口と、屋外の空気と換気対象空間から吸い込んだ空気とを熱交換させる熱交換素子とを有し、第１の吸込口から吸い込んだ換気対象空間の空気を熱交換素子を介して屋外へ排出し、熱交換素子を介して屋外の空気を第１の吹出口から換気対象空間へ吹き出す熱交換換気装置を備える。換気空気調和システムは、換気対象空間にそれぞれ設置された第２の吸込口および第２の吹出口を有する室内機と、換気対象空間の外に設置された室外機とを備え、第２の吸込口から換気対象空間の空気を吸い込み、第２の吹出口から換気対象空間に空気を吹き出して換気対象空間の温度を調整する空気調和装置を備える。空気調和装置が、熱交換換気装置の熱交換素子において凍結が発生するリスクの大小を示す凍結防止運転アシスト要求レベルに基づいて、第２の吹出口から第１の吸込口に向けて空気を吹き出す凍結防止運転アシスト動作を実行する。
本発明にかかる換気空気調和システムは、屋外温度が低い場合であっても、熱交換換気装置の熱交換素子における凍結を防止しつつ、換気量の低下を抑制できる、という効果を奏する。
本発明の実施の形態１に係る換気空気調和システムが設置された換気対象空間の平面図 実施の形態１に係る換気空気調和システムの熱交換換気ユニットの機能ブロック図 実施の形態１に係る換気空気調和システムの熱交換換気装置の換気装置統括部による、給気ファン出力、排気ファン出力および凍結防止運転アシスト要求レベルの判定例を示す図 実施の形態１に係る換気空気調和システムの空気調和装置の機能ブロック図 実施の形態１に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図 実施の形態１に係る換気空気調和システムが、温度調整を「オフ」として凍結防止運転アシスト動作を行う状態の一例を示す図 実施の形態１に係る換気空気調和システムが凍結防止運転アシスト動作を行っていない状態の一例を示す図 実施の形態１に係る換気空気調和システムが、温度調整を「オン」として凍結防止運転アシスト動作を行う状態の一例を示す図 本発明の実施の形態２に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図 本発明の実施の形態３に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図 本発明の実施の形態４に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図 制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図 制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図
以下に、本発明の実施の形態にかかる換気空気調和システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る換気空気調和システムが設置された換気対象空間の平面図である。
（換気空気調和システム１０００）
換気空気調和システム１０００は、熱交換換気装置１００１，１００２、空気調和装置２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６，２００７およびシステムコントローラ３００を有する。以下、熱交換換気装置１００１，１００２の各々を区別しない場合は、熱交換換気装置１００という。また、空気調和装置２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６，２００７の各々を区別しない場合には、空気調和装置２００という。後述する熱交換換気装置１００の構成要素および空気調和装置２００の構成要素についても同様であり、各々を区別する場合は符号に添え字を付し、区別しない場合には添え字を付さない。
（熱交換換気装置１００）
熱交換換気装置１００は、換気対象空間５０に配置された第１の吸込口である室内吸込口１０４と、換気対象空間５０に配置された第１の吹出口である室内吹出口１０５と、本体１０６と、を備える。換気対象空間５０は、家屋の部屋、倉庫およびビルの一室を例示できるが、これらに限定はされない。
熱交換換気装置１００１は、換気対象空間５０に面する外表面における一端側に室内吸込口１０４１が配置されており、外表面における他端側に室内吹出口１０５１が配置されている。図１に示すように、室内吸込口１０４１と室内吹出口１０５１とは、いわゆるショートサーキットが発生しないように間隔を空けて設置されている。
熱交換換気装置１００２は、換気対象空間５０に面する外表面における一端側に室内吸込口１０４２が配置されており、外表面における他端側に室内吹出口１０５２が配置されている。図１に示すように、室内吸込口１０４２と室内吹出口１０５２とは、いわゆるショートサーキットが発生しないように間隔を空けて設置されている。
本体１０６は、室内吸込口１０４から換気対象空間５０の空気を吸い込み、図１には不図示の熱交換素子１４０を介して、不図示の屋外吹出口から屋外へ排出する。また、本体１０６は、不図示の屋外吸込口から屋外の空気を吸い込み、熱交換素子１４０を介して室内吹出口１０５から換気対象空間５０へ吹き出す。本体１０６１は、不図示のダクトを介して、室内吸込口１０４１、室内吹出口１０５１、および不図示の屋外吸込口、屋外吹出口に接続されている。本体１０６２は、不図示のダクトを介して、室内吸込口１０４２、室内吹出口１０５２、および不図示の屋外吸込口、屋外吹出口に接続されている。
（空気調和装置２００）
空気調和装置２００は、室内機２０２と、図１には不図示の室外機２０３と、を備える。
（室内機２０２）
室内機２０２は、換気対象空間５０にそれぞれ設置された第２の吸込口である室内吸込口２０４および第２の吹出口である室内吹出口２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄを有する。室外機２０３は、換気対象空間５０の外に設置される。
空気調和装置２００は、暖房を含む複数の運転モードを有する。空気調和装置２００は、室内機２０２の室内吸込口２０４から空気を吸い込み、室内機２０２の室内吹出口２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄから空気を吹き出して換気対象空間５０の温度を調整する。
室内機２０２１は、換気対象空間５０に面する外表面の中央部に室内吸込口２０４１が配置されており、外表面において室内吸込口２０４１を囲む四辺形状に室内吹出口２０５Ａ１，２０５Ｂ１，２０５Ｃ１，２０５Ｄ１が配置されている。
室内機２０２２は、換気対象空間５０に面する外表面の中央部に室内吸込口２０４２が配置されており、外表面において室内吸込口２０４２を囲む四辺形状に室内吹出口２０５Ａ２，２０５Ｂ２，２０５Ｃ２，２０５Ｄ２が配置されている。
室内機２０２３は、換気対象空間５０に面する外表面の中央部に室内吸込口２０４３が配置されており、外表面において室内吸込口２０４３を囲む四辺形状に室内吹出口２０５Ａ３，２０５Ｂ３，２０５Ｃ３，２０５Ｄ３が配置されている。
室内機２０２４は、換気対象空間５０に面する外表面の中央部に室内吸込口２０４４が配置されており、外表面において室内吸込口２０４４を囲む四辺形状に室内吹出口２０５Ａ４，２０５Ｂ４，２０５Ｃ４，２０５Ｄ４が配置されている。
室内機２０２５は、換気対象空間５０に面する外表面の中央部に室内吸込口２０４５が配置されており、外表面において室内吸込口２０４５を囲む四辺形状に室内吹出口２０５Ａ５，２０５Ｂ５，２０５Ｃ５，２０５Ｄ５が配置されている。
室内機２０２６は、換気対象空間５０に面する外表面の中央部に室内吸込口２０４６が配置されており、外表面において室内吸込口２０４６を囲む四辺形状に室内吹出口２０５Ａ６，２０５Ｂ６，２０５Ｃ６，２０５Ｄ６が配置されている。
室内機２０２７は、換気対象空間５０に面する外表面の中央部に室内吸込口２０４７が配置されており、外表面において室内吸込口２０４７を囲む四辺形状に室内吹出口２０５Ａ７，２０５Ｂ７，２０５Ｃ７，２０５Ｄ７が配置されている。
（システムコントローラ３００）
システムコントローラ３００は、熱交換換気装置１００および空気調和装置２００を一括管理する。システムコントローラ３００は、熱交換換気装置１００および空気調和装置２００に操作情報を送信する。また、システムコントローラ３００は、熱交換換気装置１００または空気調和装置２００から出力される運転状態等の情報を受信し、管理画面等の表示に反映することができる。なお、図１において、システムコントローラ３００は、換気対象空間５０の外に設置されているが、換気対象空間５０内に設置されても構わない。
実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００は、空気調和装置２００が吹き出す気流の風向制御を行い、空気調和装置２００が室内吹出口２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄから熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４に向けて空気を吹き出す凍結防止運転アシスト動作を実行する。凍結防止運転アシスト動作を行うことにより、天井付近にある暖かい空気、または暖房により暖められた空気を熱交換換気装置１００に吸込ませ、熱交換素子１４０を暖め、熱交換素子１４０における凍結を防止して、熱交換換気装置１００における換気量の低下を抑制することが可能となる。
（熱交換換気装置１００の機能構成）
図２は、実施の形態１に係る換気空気調和システムの熱交換換気ユニットの機能ブロック図である。熱交換換気装置１００は、換気コントローラ１０１と、熱交換換気ユニット１０２と、を有する。
熱交換換気ユニット１０２は、室内吸込口１０４から換気対象空間５０の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を熱交換素子１４０を介して不図示の屋外吹出口から屋外へ排出する。また、熱交換換気ユニット１０２は、不図示の屋外吸込口から屋外の空気を吸い込み、吸い込んだ屋外の空気を熱交換素子１４０を介して室内吹出口１０５から換気対象空間５０へ吹き出す。
熱交換換気ユニット１０２は、給気ファン１２０と、排気ファン１３０と、室内温度検知部１６０と、屋外温度検知部１７０と、換気装置制御部１１０と、を有している。
給気ファン１２０は、屋外から換気対象空間５０へ給気される給気流を形成する。すなわち、給気ファン１２０は、不図示の屋外吸込口から屋外の空気を吸い込み、熱交換素子１４０を介して室内吹出口１０５から換気対象空間５０へ吹き出す気流を形成する。
排気ファン１３０は、換気対象空間５０から屋外へ排出される排気流を形成する。すなわち、排気ファン１３０は、室内吸込口１０４から換気対象空間５０の空気を吸い込み、吸い込まれた空気を熱交換素子１４０を介して不図示の屋外吹出口から屋外へ排出する気流を形成する。
室内温度検知部１６０は、換気対象空間５０から室内吸込口１０４を介して熱交換換気装置１００に吸い込まれる室内の空気の温度を検知する第１の温度検知部である。
屋外温度検知部１７０は、屋外から屋外吸込口を介して熱交換換気装置１００に吸い込まれる屋外の空気の温度を検知する屋外温度検知部である。熱交換換気ユニット１０２は、換気対象空間５０の天井裏に埋込状態または吊下げ状態で設置される。なお、換気装置制御部１１０の動作については後述する。
熱交換換気ユニット１０２の給気ファン１２０および排気ファン１３０は、熱交換換気装置１００の駆動部である。なお、熱交換換気ユニット１０２が、熱交換換気と非熱交換換気を切り換えるための風路切換ダンパーを備えていてもよい。熱交換換気ユニット１０２が、風路切換ダンパーを備える場合には、風路切換ダンパーも駆動部に該当する。
換気コントローラ１０１は、遠隔操作により熱交換換気装置１００を動作させるのに利用される遠隔操作用プログラムを含むアプリケーションを有している。このアプリケーションは、換気風量等の制御を行う。例えば、ユーザが換気コントローラ１０１から、換気風量変更などを実行する操作を行うと、操作により入力された情報が換気装置制御部１１０の換気コントローラ通信部１１１に出力される。そして、換気装置制御部１１０は、例えば換気風量変更の出力を受け取ると給気ファン１２０および排気ファン１３０の回転速度を増減する。
なお、換気コントローラ１０１は、熱交換換気ユニット１０２に有線接続されたものとして説明するが、換気コントローラ１０１は、熱交換換気ユニット１０２に無線接続されて熱交換換気装置１００を遠隔操作できるリモートコントローラであってもよい。また、システムコントローラ３００のみで、熱交換換気装置１００を操作するシステム構成とすることも可能である。この場合は、換気コントローラ１０１は不要となる。
また、熱交換換気装置１００の換気風量切換は、システムコントローラ３００への信号入力または熱交換換気ユニット１０２への信号入力に基づいて実行されてもよい。
換気装置制御部１１０は、換気コントローラ通信部１１１と、システム通信部１１２と、換気装置記憶部１１４と、換気装置統括部１１５と、出力部１１６と、入力部１１７と、を備えている。換気装置制御部１１０の内部の構成部は、互いに情報の授受が可能である。
換気コントローラ通信部１１１は、換気コントローラ１０１から出力される操作情報を受け取って処理し、換気装置制御部１１０の内部の構成部に送信する。また、換気コントローラ通信部１１１は、熱交換換気ユニット１０２の情報を処理して換気コントローラ１０１に送信する。
システム通信部１１２は、システムコントローラ３００および空気調和装置２００から出力される操作情報等の情報を受け取って処理する。また、システム通信部１１２は、熱交換換気ユニット１０２の情報を処理して、システムコントローラ３００または空気調和装置２００に送信する。
ここで、熱交換換気ユニット１０２からシステムコントローラ３００または空気調和装置２００に送信される情報は、例えば熱交換換気ユニット１０２の各種運転状態を示す情報である。熱交換換気ユニット１０２の運転状態には、発停、風量、検知温度、および後述する「凍結防止運転アシスト要求レベル」が例示される。
換気装置記憶部１１４は、熱交換換気装置１００の運転を制御するための各種の制御設定値およびプログラムなどの情報が記憶されている記憶部である。換気装置記憶部１１４は、不揮発性の記憶部であり、フラッシュメモリなどの半導体記憶媒体で構成される。
換気装置統括部１１５は、任意のタイミングで換気コントローラ通信部１１１またはシステム通信部１１２を介して操作情報を受信したときなどに、換気装置記憶部１１４から操作情報に基づいた制御設定値またはプログラムを読み出す。そして、換気装置統括部１１５は、換気装置記憶部１１４に格納されている操作情報に基づいた制御設定値およびプログラム、換気コントローラ１０１から送信される操作情報などの情報に基づいて各種の演算を実行して、換気コントローラ１０１、出力部１１６、換気装置記憶部１１４、システムコントローラ３００および空気調和装置２００のうちの少なくとも１つへ、演算結果の情報を送信する。換気装置統括部１１５は、演算結果の情報を、換気コントローラ通信部１１１を介して換気コントローラ１０１へ送信する。換気装置統括部１１５は、演算結果の情報を、システム通信部１１２を介して、システムコントローラ３００および空気調和装置２００のうちの少なくとも１つへ送信する。
任意のタイミングは、換気コントローラ１０１から送信された操作情報を換気装置統括部１１５が換気コントローラ通信部１１１を介して受信したとき、またはシステムコントローラ３００から送信された操作情報を換気装置統括部１１５がシステム通信部１１２を介して受信したときなど、換気装置統括部１１５が操作情報を受信したタイミングが例示される。また、換気装置統括部１１５は、タイマーを備えており、熱交換換気装置１００の制御等において必要な時間をカウントする。
出力部１１６は、換気装置統括部１１５から演算結果を受け取り、給気ファン１２０および排気ファン１３０に対し、動作指示を出力する。
入力部１１７は、換気対象空間５０から吸い込まれる吸込空気の温度を検知する室内温度検知部１６０の入力信号、および屋外から吸い込まれる吸込空気の温度を検知する屋外温度検知部１７０の入力信号を処理して、室内温度、および屋外温度を算出する。また、入力部１１７は、室内温度、屋外温度、および熱交換素子１４０の温度交換効率から、以下の計算式に従い、換気対象空間５０から屋外へ吹き出す空気の温度である排気温度を算出し、換気装置統括部１１５へ入力する。すなわち、入力部１１７は、屋外へ吹き出す空気の温度である排気温度を算出する吹出温度検知部としての機能を有する。
＜計算式＞
排気温度＝室内温度－（室内温度－屋外温度）×熱交換素子の温度交換効率
室内温度検知部１６０は、室内吸込口１０４と本体１０６とを接続するダクト内といった熱交換換気ユニット１０２の外部に設けられてもよい。また、換気対象空間５０からの吸込空気の温度を検知できる熱交換換気ユニット１０２以外の外部機器に、室内温度検知部１６０の働きをさせてもよい。例えば、熱交換換気ユニット１０２は、換気コントローラ１０１に備えられた温度検知部の情報を、換気コントローラ通信部１１１を介して取得するようにしてもよい。
また、熱交換換気ユニット１０２は、システムコントローラ３００が管理している熱交換換気装置１００、空気調和装置２００、または換気対象空間５０に別途設置された不図示の温度検知部から取得した温度情報を、システム通信部１１２を介して取得するようにしてもよい。なお、換気コントローラ１０１に備えられた温度検知部の情報を取得する場合には、換気コントローラ１０１の設置高さと、天井面に設置された熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４の高さとの差を考慮した温度補正を行ってもよい。
屋外温度検知部１７０は、不図示の屋外吸込口と本体１０６とを接続するダクト内といった熱交換換気ユニット１０２の外部に設けられてもよい。また、屋外からの吸込空気の温度を検知できる熱交換換気ユニット１０２以外の外部機器に、屋外温度検知部１７０の働きをさせてもよい。例えば、熱交換換気ユニット１０２は、空気調和装置２００が備えている室外機２０３が検知した屋外温度の情報を、システム通信部１１２を介して取得するようにしてもよい。また、熱交換換気ユニット１０２は、システムコントローラ３００がインターネット等の外部ネットワーク経由で取得した屋外温度情報を、システム通信部１１２を介して取得するようにしてもよい。
排気温度は、室内温度検知部１６０によって検知された室内温度、屋外温度検知部１７０によって検知された屋外温度、および熱交換素子１４０の温度交換効率から算出するようにしているが、排気温度を直接検知または算出するための排気温度検知部を熱交換換気装置１００に設けてもよい。
（熱交換換気装置１００の出力判定例）
図３は、実施の形態１に係る換気空気調和システムの熱交換換気装置の換気装置統括部による、給気ファン出力、排気ファン出力および凍結防止運転アシスト要求レベルの判定例を示す図である。ここで、「給気ファン出力」は、給気ファン１２０の出力である。「排気ファン出力」は、排気ファン１３０の出力である。「凍結防止運転アシスト要求レベル」とは、熱交換換気装置１００が空気調和装置２００に対して送信する情報であり、換気装置統括部１１５によって判定された、熱交換素子１４０において凍結が発生するリスクの大小のレベルを示す情報である。すなわち、「凍結防止運転アシスト要求レベル」とは、換気装置統括部１１５によって予測される、熱交換素子１４０において凍結が発生する可能性の度合いを示す情報である。言い換えると、「凍結防止運転アシスト要求レベル」とは、凍結防止運転アシスト動作をどの程度の強さで行うことを要求するかを示す。
凍結防止運転アシスト要求レベルは、「排気温度」に基づいて、換気装置統括部１１５によって決定される。「排気温度」は、熱交換換気装置１００における排気流の風路である排気風路内における、熱交換素子１４０よりも下流側の温度である。
空気調和装置２００は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」に基づいて、換気対象空間５０において空気調和装置２００が空気調和を管轄する領域である空気調和領域の温度調整制御を優先するか、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の後述の風向板ユニット２３０を水平に向けて前述の「凍結防止運転アシスト動作」を実行するかを、室内機統括部２１５が判定し、決定する。
（熱交換換気装置１００と空気調和装置２００とのペアリング）
熱交換換気装置１００と、熱交換換気装置１００に対して凍結防止運転アシスト動作を行う空気調和装置２００との組合せについては、実施の形態１においては、１対１での組み合わせとする。したがって、熱交換換気装置１００と空気調和装置２００とは、予め換気コントローラ１０１、後述の空気調和コントローラ２０１およびシステムコントローラ３００のいずれかから接続設定されてペアリングされるものとする。また、以降の説明で熱交換換気装置１００と空気調和装置２００との間で情報をやり取りする場合は、予め接続設定でペアリングされた相手に対して、通信を行うものとする。
実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００においては、熱交換換気装置１００１に対する凍結防止運転アシスト動作は空気調和装置２００１が行い、熱交換換気装置１００２に対する凍結防止運転アシスト動作は空気調和装置２００２が行うものとする。なお、熱交換換気装置１００に対する凍結防止運転アシスト動作を行う空気調和装置２００は、基本的には水平方向に吹き出した空気を最も効率的に熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４に供給できる空気調和装置２００を選定することが好ましい。具体的には、熱交換換気装置１００に対して凍結防止運転アシスト動作を行う空気調和装置２００は、各装置間の距離、空気調和装置２００の室内吹出口２０５の吹出方向が熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４に向いているか否か、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４の形状、および空気調和装置２００の吹出空気が熱交換換気装置１００の吹出気流を乱さないか等を考慮して決定される。
図１の例では、空気調和装置２００６の室内吹出口２０５Ａ６から吹き出される空気も室内吸込口１０４１に向かうが、空気調和装置２００１と比べると室内吸込口１０４１までの距離が長いことを考慮すると、熱交換換気装置１００１の凍結防止運転アシスト動作を行う空気調和装置２００には空気調和装置２００１を選定する方が好ましい。
また、空気調和装置２００４の室内吹出口２０５Ｃ４から吹き出される空気も室内吸込口１０４１に向かうが、室内吸込口１０４１が位置する方向とずれており効率的に吸い込みができないことを考慮すると、熱交換換気装置１００１の凍結防止運転アシスト動作を行う空気調和装置２００には空気調和装置２００１を選定する方が好ましい。
また、空気調和装置２００４が左右方向の風向制御ができる場合には、室内吸込口１０４１方向に直接吹出可能であるため、室内吸込口１０４１までの距離および熱交換換気装置１００１の吹出気流を乱さない点も考慮すると、空気調和装置２００４を選定する方が好ましい。
空気調和装置２００３については、室内吹出口２０５Ｄ３から吹き出される空気が室内吸込口１０４１に向かうが、室内吸込口１０４１に到達する前に室内吹出口１０５１を通過するため、熱交換換気装置１００１の吹出気流により、凍結防止運転アシスト気流が乱される結果、効率的に凍結防止運転アシスト動作気流を熱交換換気装置１００１の室内吸込口１０４１に吸い込ませることが難しくなるため、凍結防止運転アシスト動作を行うには不適となる。
実施の形態１では、凍結防止運転アシスト動作時の空気調和装置２００から熱交換換気装置１００へ送風される気流は天井面に沿っているため、空気調和装置２００から送風された気流が、在室している人に直接当たって不快感を与えることはない。しかしながら、熱交換換気装置１００が換気対象空間５０に床置き設置される場合には、空気調和装置２００から送風された気流が、在室している人に直接当たることで不快感を与えるおそれがある。このような場合には、空気調和装置２００から熱交換換気装置１００へ送風される気流がユーザに直接当たらないよう、空気調和装置２００の風向を調整すればよい。
（出力判定条件）
換気装置統括部１１５は、「発停」、「排気温度」、「排気温度低下の継続時間」の各情報を出力判定条件に用いて、「給気ファン出力」、「排気ファン出力」および「凍結防止運転アシスト要求レベル」を判定して決定する。「発停」は、ユーザの指示が熱交換換気装置１００を運転する指示であるか停止する指示であるかを表す。「排気温度」は、前述の室内温度、屋外温度および熱交換素子１４０の温度交換効率から算出された値である。なお、熱交換素子１４０の温度交換効率が、給気風量、排気風量、給気風量と排気風量との比率によって変化する場合は、適宜計算時に反映されるものとする。「排気温度低下の継続時間」は、「排気温度」が「凍結防止運転アシスト要求レベル」に対応して設定される、予め決められた範囲の温度を継続している時間を示す。
（熱交換換気装置１００の「停止」時）
図３に示すように、発停が「停止」である場合は、換気する必要がない。この場合は、換気装置統括部１１５は、他の要因によらず、給気ファン１２０の出力である給気ファン出力、および排気ファン１３０の出力である排気ファン出力は共に「オフ」、凍結防止運転アシスト要求レベルは「なし」とする。
（熱交換換気装置１００の「運転」時）
また、図３に示すように、発停が「運転」であり、且つ排気温度が「５℃以上」である場合は、屋外が暖かく、熱交換素子１４０において凍結が発生するおそれがない。この場合は、換気装置統括部１１５は、他の要因によらず、給気ファン出力および排気ファン出力共に「強」、凍結防止運転アシスト要求レベルは「なし」とする。
また、図３に示すように、発停が「運転」であり、且つ排気温度が「５℃未満」である場合は、屋外が寒く、熱交換素子１４０において凍結が発生するおそれがある。この場合は、換気装置統括部１１５は、給気ファン出力および排気ファン出力は共に「オン」、凍結防止運転アシスト要求レベルは、「排気温度」が低いほど、凍結防止運転アシスト要求レベルが高くなるよう設定する。これにより、屋外温度が低い場合であっても、熱交換素子１４０における凍結の発生を防止することが可能となる。すなわち、熱交換素子１４０において凍結が発生するおそれがあると判定される排気温度の基準が、「５℃」とされている。
ここで、熱交換素子１４０において凍結が発生するおそれがあると判定される温度が「０℃未満」ではなく「５℃未満」とされているのは、各種の温度検知部の測定誤差、熱交換素子１４０内の温度交換効率のばらつき、および凍結に対しての予防の観点等を考慮して設定されている。なお、熱交換素子１４０において凍結が発生するおそれがある温度の基準は、「５℃」に限定されるものではなく、熱交換素子１４０において凍結が発生するおそれがある温度の閾値として「５℃」以外の閾値が用いられてもよく、また、熱交換換気装置１００の運転状態に対応して自動で閾値が変更されるように構成されても構わない。
例えば、「排気温度」が「２℃以上５℃未満」である場合は、凍結防止運転アシスト要求レベルが「低」に設定される。また、「排気温度」が「２℃以上５℃未満」である場合において、「排気温度低下の継続時間」が「５０分未満」である場合は、すなわち、「排気温度が５℃未満」となっている時間が「５０分未満」である場合は、給気ファン出力および排気ファン出力が共に「強」に設定される。
一方、「排気温度」が「２℃以上５℃未満」である場合において、「排気温度低下の継続時間」が「５０分以上」である場合は、すなわち、「排気温度が５℃未満」となっている時間が「５０分以上」である場合は、給気ファン出力のみ「１０分間オフ」に設定され、排気ファン出力は「強」に設定される。給気ファン出力のみ「１０分間オフ」に設定され、排気ファン出力は「強」に設定される設定は、熱交換換気装置１００が凍結防止運転を行う設定である。「排気温度が５℃未満」となった直後は、熱交換素子１４０において凍結が発生する可能性が低い。このため、「排気温度が５℃未満」となっている時間が「５０分未満」である場合は、熱交換換気装置１００の換気量を低下させないように給気ファン１２０および排気ファン１３０共に運転を継続させる。
一方、「排気温度が５℃未満」となっている時間が「５０分以上」継続する場合は、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生している可能性がある。このため、低温の屋外空気を熱交換素子１４０に流入させないように給気ファン出力を「オフ」とし、排気ファン１３０のみを運転させることで、暖かい室内空気により熱交換素子１４０を暖める。これにより、換気装置統括部１１５は、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生していた場合でも、熱交換素子１４０の凍結を解消させるように、熱交換換気装置１００を動作させることができる。
なお、給気ファン出力のみ「１０分間オフ」とした後は、「排気温度低下の継続時間」をカウントしているタイマー、すなわち、「排気温度が５℃未満」となっている時間をカウントしているタイマーをクリアし、「排気温度が５℃未満」となっている時間が「５０分未満」の動作から繰り返せばよい。つまり、換気装置統括部１１５は、給気ファン出力のみ「１０分間オフ」した後は、給気ファン出力を「オフ」から「強」に戻せばよい。また、「排気温度が５℃未満」となっている時間をカウントしているタイマーは、「排気温度が５℃以上」となった場合もクリアされる。
また、「排気温度」が「０℃以上２℃未満」である場合は、凍結防止運転アシスト要求レベルが「中」に設定される。「排気温度」が「０℃以上２℃未満」である場合において、「排気温度低下の継続時間」が「３０分未満」である場合は、すなわち、「排気温度が２℃未満」となっている時間が「３０分未満」である場合は、給気ファン出力および排気ファン出力が共に「強」に設定される。
一方、「排気温度」が「０℃以上２℃未満」である場合において、「排気温度低下の継続時間」が「３０分以上」である場合は、すなわち、「排気温度が２℃未満」となっている時間が「３０分以上」である場合は、給気ファン出力のみ「３０分間オフ」に設定され、排気ファン出力は「強」に設定される。給気ファン出力のみ「３０分間オフ」に設定され、排気ファン出力は「強」に設定される設定は、熱交換換気装置１００が凍結防止運転を行う設定である。
「排気温度が２℃未満」となった直後は、熱交換素子１４０において凍結が発生する可能性が低い。このため、「排気温度が２℃未満」となっている時間が「３０分未満」である場合は、熱交換換気装置１００の換気量を低下させないように給気ファン１２０および排気ファン１３０共に運転を継続させる。
一方、「排気温度が２℃未満」となっている時間が「３０分以上」継続する場合は、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生している可能性がある。このため、低温の屋外空気を熱交換素子１４０に流入させないよう給気ファン出力を「オフ」とし、排気ファン１３０のみを運転させることで、暖かい室内空気により熱交換素子１４０を暖める。これにより、換気装置統括部１１５は、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生していた場合でも、熱交換素子１４０の凍結を解消させるように、熱交換換気装置１００を動作させることができる。
なお、給気ファン出力のみ「３０分間オフ」とした後は、「排気温度低下の継続時間」をカウントしているタイマー、すなわち、「排気温度が２℃未満」となっている時間をカウントしているタイマーをクリアし、「排気温度が２℃未満」となっている時間が「３０分未満」の動作から繰り返せばよい。つまり、換気装置統括部１１５は、給気ファン出力を「オフ」から「強」に戻せばよい。また、「排気温度が２℃未満」となっている時間をカウントしているタイマーは、「排気温度が２℃以上」となった場合もクリアされる。
また、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」とされる場合は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」とされる場合と比べて、熱交換素子１４０で凍結が発生する可能性が高くなる。すなわち、「排気温度」が「０℃以上２℃未満」である場合は、「排気温度」が「２℃以上５℃未満」である場合と比べて、熱交換素子１４０で凍結が発生する可能性が高くなる。このため、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」とされる場合は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」とされる場合と比べて、給気ファン出力を「強」から「オフ」に変更するタイミングが、「５０分」から「３０分」へと早められる。また、給気ファン出力を「オフ」とする時間も、「１０分」から「３０分」へと長くされる。これにより、熱交換換気装置１００では、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生していた場合でも、熱交換素子１４０の凍結を解消させる時間を長く確保できる。
また、「排気温度」が「０℃未満」である場合は、凍結防止運転アシスト要求レベルが「高」に設定される。「排気温度」が「０℃未満」である場合において、「排気温度低下の継続時間」が「１０分未満」である場合は、すなわち、「排気温度が０℃未満」となっている時間が「１０分未満」である場合は、給気ファン出力および排気ファン出力が共に「強」に設定される。
一方、「排気温度」が「０℃未満」である場合において、「排気温度低下の継続時間」が「１０分以上」である場合は、すなわち、「排気温度が０℃未満」となっている時間が「１０分以上」である場合は、給気ファン出力のみ「５０分間オフ」に設定され、排気ファン出力は「強」に設定される。給気ファン出力のみ「５０分間オフ」に設定され、排気ファン出力は「強」に設定される設定は、熱交換換気装置１００が凍結防止運転を行う設定である。「排気温度が０℃未満」となった直後は、熱交換素子１４０において凍結が発生する可能性が低い。このため、「排気温度が０℃未満」となっている時間が「１０分未満」である場合は、熱交換換気装置１００の換気量を低下させないように給気ファン１２０および排気ファン１３０共に運転を継続させる。
一方、「排気温度が０℃未満」となっている時間が「１０分以上」継続する場合は、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生している可能性がある。このため、低温の屋外空気を熱交換素子１４０に流入させないよう給気ファン出力を「オフ」とし、排気ファン１３０のみを運転させることで、暖かい室内空気により熱交換素子１４０を暖める。これにより、換気装置統括部１１５は、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生していた場合でも、熱交換素子１４０の凍結を解消させるように、熱交換換気装置１００を動作させることができる。
なお、給気ファン出力のみ「５０分間オフ」とした後は、「排気温度低下の継続時間」をカウントしているタイマー、すなわち、「排気温度が０℃未満」となっている時間をカウントしているタイマーをクリアし、「排気温度が０℃未満」となっている時間が「１０分未満」の動作から繰り返せばよい。つまり、換気装置統括部１１５は、給気ファン出力を「オフ」から「強」に戻せばよい。また、「排気温度が０℃未満」となっている時間をカウントしているタイマーは、「排気温度が０℃以上」となった場合もクリアされる。
また、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「高」とされる場合は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」とされる場合と比べて、熱交換素子１４０で凍結が発生する可能性が高くなる。すなわち、「排気温度」が「０℃未満」である場合は、「排気温度」が「０℃以上２℃未満」である場合と比べて、熱交換素子１４０で凍結が発生する可能性が高くなる。このため、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「高」とされる場合は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」とされる場合と比べて、給気ファン出力を「強」から「オフ」に変更するタイミングが、「３０分」から「１０分」へと早められる。また、給気ファン出力を「オフ」とする時間も、「３０分」から「５０分」へと長くされる。これにより、熱交換換気装置１００では、熱交換素子１４０の一部で凍結が発生していた場合でも、熱交換素子１４０の凍結を解消させる時間をより長く確保できる。
なお、排気温度の変化に伴い、換気装置統括部１１５によって判定される「凍結防止運転アシスト要求レベル」が変化する場合、換気装置統括部１１５は、以下の制御を行う。すなわち、換気装置統括部１１５は、給気ファン出力をオフとしている期間中に「凍結防止運転アシスト要求レベル」が変化した場合であれば、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が変化する前の凍結防止運転アシスト要求レベルに対応して決まる既定の期間において給気ファン出力のオフ状態を継続させる。そして、換気装置統括部１１５は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が変化する前の凍結防止運転アシスト要求レベルに対応して決まる既定の期間の終了時に「排気温度低下の継続時間」をカウントしているタイマーをクリアすればよい。すなわち、換気装置統括部１１５は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が変化する前の凍結防止運転アシスト要求レベルに対応して決定される既定の期間の終了時に、排気温度が５℃未満となっている時間をカウントしているタイマー、排気温度が２℃未満となっている時間をカウントしているタイマー、または、排気温度が０℃未満となっている時間をカウントしているタイマーをクリアすればよい。
なお、本実施の形態１に係る熱交換換気装置１００では、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「あり」である場合、すなわち「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」、「中」、または「高」のいずれかに判定された場合に、「排気温度低下の継続時間」に基づいて、給気ファン１２０を「オフ」としていた。一方、熱交換換気装置１００では、給気ファン１２０の出力を「オフ」ではなく「弱」としても、熱交換素子１４０の凍結防止効果を得ることができる。これにより、熱交換換気装置１００は、給気ファン１２０の出力を「弱」とした場合には、給気ファン１２０の出力を「オフ」とした場合に比べると、熱交換素子１４０の凍結防止効果は小さくなるものの、熱交換換気装置１００換気量の低下を抑制することが可能となる。
また、図３では、熱交換換気装置１００の運転時に給気ファン１２０および排気ファン１３０の出力を「強」として運転する例で説明したが、熱交換換気装置１００は、運転時に、給気ファン１２０および排気ファン１３０の出力を「弱」として運転することもできる。給気ファン１２０および排気ファン１３０の出力を「弱」として熱交換換気装置１００を運転する場合は、給気ファン出力を「弱」から「オフ」とする代わりに、排気ファン出力を「弱」から「強」に変更するようにしても、熱交換素子１４０の凍結防止効果を得ることができる。言い換えると、熱交換素子１４０の凍結防止の効果を得るためには、給気ファン出力と排気ファン出力との大小関係が、給気ファン出力が排気ファン出力よりも小さい関係、すなわち「給気ファン出力＜排気ファン出力」の関係とすればよい。
これは、熱交換素子１４０の温度交換効率が、熱交換換気装置１００における給気風量と排気風量との大小関係により変化することに起因する。具体的には、熱交換換気装置１００の給気風量を熱交換換気装置１００の排気風量より小さくすることで、熱交換素子１４０の給気側における温度交換効率は大きくなる。このため、給気流となる低温の屋外空気は、排気流となる暖かい室内空気からより多くの熱を回収し、より暖かい状態で室内に吹出される。
一方、熱交換換気装置１００の給気風量を熱交換換気装置１００の排気風量より小さくすることで、熱交換素子１４０の排気側における温度交換効率は小さくなる。このため、排気流となる暖かい室内空気は、給気流となる低温の屋外空気から熱を奪われにくくなり、より暖かい状態で屋外へ排気される。
また、「排気温度低下の継続時間」に基づいて、給気ファン出力が「強」→「弱」→「オフ」の順で段階的に下げられてもよい。
また、本実施の形態１に係る熱交換換気装置１００では、熱交換換気装置１００の排気風路内における熱交換素子１４０よりも下流側の温度である「排気温度」に基づいて、凍結防止運転アシスト要求レベルを決定していた。しかしながら、熱交換換気装置１００の構造、屋外空気の条件、室内空気の条件によっては、熱交換素子１４０において凍結が起こりやすい箇所が変わってくる。
このため、凍結防止運転アシスト要求レベルは、熱交換換気装置１００の給気風路内における熱交換素子１４０よりも上流側の温度である「屋外温度」に基づいて、決定されてもよい。熱交換換気装置１００の給気風路は、熱交換換気装置１００における給気流の風路である。また、凍結防止運転アシスト要求レベルは、熱交換換気装置１００の給気風路内における熱交換素子１４０よりも下流側温度である「給気温度」に基づいて、決定されてもよい。また、凍結防止運転アシスト要求レベルは、「排気温度」、「屋外温度」および「給気温度」のうちの複数の温度に基づいて、決定されてもよい。すなわち、換気装置統括部１１５は、「排気温度」、「屋外温度」および「給気温度」のうちの少なくとも１つに基づいて、凍結防止運転アシスト要求レベルを決定してもよい。これにより、熱交換換気装置１００の構成の自由度および換気装置統括部１１５の制御の自由が大きくなる。
ここで、「排気温度」は、熱交換換気装置１００が屋外に吹き出す空気の温度である。「屋外温度」は、熱交換換気装置１００が屋外から吸い込む空気の温度である。「給気温度」は、熱交換換気装置１００が換気対象空間へ吹き出す空気の温度である。つまり、熱交換換気装置１００が、「排気温度」、「屋外温度」および「給気温度」のうちの少なくとも１つに基づいて、凍結防止運転アシスト要求レベルを決定することは、熱交換換気装置１００が屋外に吹き出す空気の温度、熱交換換気装置が屋外から吸い込む空気の温度および熱交換換気装置１００が換気対象空間へ吹き出す空気の温度のうち少なくとも１つに基づいて、熱交換換気装置１００が凍結防止運転アシスト要求レベルを決定すること、と換言できる。
また、凍結防止運転アシスト要求レベルを決定することは、図３に示すように、給気ファン出力と排気ファン出力とを決定することに対応する。そして、給気ファン出力を決定することは、第１の吹出口である室内吹出口１０５から換気対象空間へ吹き出す空気の風量を制御することに対応する。また、排気ファン出力を決定することは、第１の吸込口である室内吸込口１０４から吸い込み屋外へ吹き出す空気の風量を制御することに対応する。
そして、熱交換換気装置１００は、屋外に吹き出す空気の温度が予め決められた範囲の温度において予め決められた閾値時間継続された場合、屋外から吸い込む空気の温度が予め決められた範囲の温度において予め決められた閾値時間継続された場合、および換気対象空間に吹き出す空気の温度が予め決められた範囲の温度において予め決められた閾値時間継続された場合のうち少なくとも１つを満たす場合に、第１の吹出口である室内吹出口１０５から換気対象空間へ吹き出す空気の風量を、第１の吸込口である室内吸込口１０４から吸い込み屋外へ吹き出す空気の風量よりも小さくしてもよい。これにより、熱交換換気装置１００の構成の自由度および換気装置統括部１１５の制御の自由が大きくなる。
また、熱交換素子１４０が凍結する量は、「室内の温湿度」によっても大きく変化する。このため、「室内の温湿度」も、「凍結防止運転アシスト要求レベル」の判定要件に加えてもよい。具体的には、室内の温度が高くなるほど、また室内の湿度が高くなるほど、室内空気に含まれる水分量が増える。このため、換気装置統括部１１５は、室内の温度が高くなるほど、また室内の湿度が高くなるほど、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が高くなるように、「凍結防止運転アシスト要求レベル」を判定すればよい。
（空気調和装置２００の機能構成）
図４は、実施の形態１に係る換気空気調和システムの空気調和装置の機能ブロック図である。空気調和装置２００は、空気調和コントローラ２０１と、室内機２０２と、室外機２０３と、を有する。室内機２０２と室外機２０３とは、不図示の冷媒配管で接続されている。
室内機２０２は、換気対象空間５０に調和空気を供給する。実施の形態１では、室内機２０２は天井裏に設置されているものとする。室内機２０２は、室内機制御部２１０と、送風ファン２２０と、風向板ユニット２３０と、冷媒が供給される不図示の室内熱交換器と、室内温度検知部２６０と、を有している。
室内機制御部２１０は、空気調和装置２００の運転を制御する空気調和装置制御部である。室内機制御部２１０は、空気調和コントローラ２０１から送信されたコントローラ情報を受信すると、コントローラ情報に従って空気調和装置２００の運転を制御する。また、室内機制御部２１０は、空気調和装置２００の運転を遠隔操作するための情報である遠隔操作情報を受信すると、遠隔操作情報に従って空気調和装置２００の運転を制御する。
室内機制御部２１０は、空気調和コントローラ通信部２１１と、システム通信部２１２と、室外機通信部２１３と、室内機記憶部２１４と、室内機統括部２１５と、出力部２１６と、入力部２１７と、を有している。
空気調和コントローラ通信部２１１は、空気調和コントローラ２０１と室内機制御部２１０との間のインターフェースであり、空気調和コントローラ２０１から出力される操作情報を受け取って処理し、室内機統括部２１５に送信する。また、空気調和コントローラ通信部２１１は、室内機制御部２１０の情報を処理して空気調和コントローラ２０１に送信する。
システム通信部２１２は、システムコントローラ３００および熱交換換気装置１００から送信される操作情報等の情報を受け取って処理する。また、システム通信部２１２は、室内機２０２の情報を処理して、システムコントローラ３００または熱交換換気装置１００に送信する。
室外機通信部２１３は、室外機２０３から出力される操作情報等を受け取って処理する。また、室外機通信部２１３は、室内機２０２の内部の情報を処理して、室外機２０３に送信する。
ここで、室内機２０２から送信される情報は、室内機２０２の各種運転状態を示す情報が挙げられる。室内機２０２の運転状態には、発停、風量、設定温度、風向、室内温度、運転モード、絞り装置の開度の調整および圧縮機の運転強度の増減を例示できる。
室内機記憶部２１４は、空気調和装置２００の運転を制御するための各種の制御設定値およびプログラムなどの情報が記憶されている記憶部である。室内機記憶部２１４は、不揮発性の記憶部であり、フラッシュメモリなどの半導体記憶媒体で構成される。
室内機統括部２１５は、空気調和コントローラ通信部２１１、システム通信部２１２、室外機通信部２１３を介して操作情報を受信したときなどに、室内機記憶部２１４から操作情報に基づいた制御設定値またはプログラムを読み出す。そして、室内機統括部２１５は、室内機記憶部２１４に格納されている操作情報に基づいた制御設定値およびプログラム、空気調和コントローラ２０１から送信される操作情報などの情報に基づいて各種の演算を実行して、空気調和コントローラ２０１、出力部２１６、室内機記憶部２１４、室外機２０３、システムコントローラ３００および熱交換換気装置１００のうちの少なくとも１つへ、演算結果の情報を送信する。室内機統括部２１５は、演算結果の情報を、空気調和コントローラ通信部２１１を介して空気調和コントローラ２０１へ送信する。室内機統括部２１５は、演算結果の情報を、システム通信部２１２を介して、システムコントローラ３００および熱交換換気装置１００のうちの少なくとも１つへ送信する。室内機統括部２１５は、演算結果の情報を、室外機通信部２１３を介して室外機２０３へ送信する。
出力部２１６は、室内機統括部２１５から演算結果の情報を受け取り、送風ファン２２０および風向板ユニット２３０に動作指示を出力する。
入力部２１７は、空気調和装置２００が空気調和を管轄する空気調和対象領域の空気温度を検出するための室内温度検知部２６０の入力信号を処理して、検知温度である室内温度を算出し、室内機統括部２１５へ入力する。
送風ファン２２０は、室内機２０２から換気対象空間５０に調和空気を供給する供給する気流を形成する。
室内温度検知部２６０は、室内吸込口２０４から空気調和装置２００に吸い込まれる室内空気の温度を検知する、第２の温度検知部である。室内吹出口２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄには、上下方向に風向を独立して制御可能な風向制御部である風向板ユニット２３０が設置されている。なお、風向板ユニット２３０は、回転自在の風向板、および風向板を回転させるモータなどから構成され、吹出風向が水平面内で９０度ずつ異なる４方向を向くように設定されている。
室外機２０３は、ビルの屋上といった屋外に設置される。室外機２０３は、冷媒を減圧する絞り装置と、冷媒を圧縮する圧縮機２７１と、冷媒の流路を切り換える四方弁と、暖房運転時には蒸発器の働きをし、冷媒運転時には凝縮器の働きをする室外熱交換器と、室外熱交換器に付設され、室外熱交換器に空気を供給する室外送風ファンとを有している。また、室外機２０３は、室内機２０２の室内機制御部２１０と電気的に接続され、室内機制御部２１０と情報をやりとりする不図示の室外機制御部を有している。室外機制御部は、例えば、圧縮機２７１などが搭載される圧縮機室の上部に配置される電気品箱に設けられる。室外機制御部は、室内機２０２の室内機制御部２１０から受け取った情報に基づいて圧縮機２７１の運転強度および絞り装置の開度を制御する。なお、室外機２０３に絞り装置が設置されているものとして説明するが、これに限定されるものではなく、室外機２０３の外側に絞り装置が設けられていてもよい。
室内機２０２の送風ファン２２０、風向板ユニット２３０、室外機２０３の圧縮機２７１、絞り装置、四方弁および室外送風ファンは、空気調和装置２００の駆動部である。なお、室内機２０２は、室内機２０２に備え付けられる集塵フィルタに付設されるプラズマ集塵部などを有していてもよい。なお、プラズマ集塵部は、対向電極および電源を有する。室内機２０２がプラズマ集塵部を有する場合、プラズマ集塵部も駆動部に該当する。
空気調和コントローラ２０１は、遠隔操作により空気調和装置２００を動作させるのに利用される遠隔操作用プログラムを含むアプリケーションを有している。このアプリケーションは、風量の調節、設定温度の調節、風向板ユニット２３０の角度の調節などを入力することができる。例えば、ユーザが空気調和コントローラ２０１から、風量変更、設定温度変更、または風向板ユニット２３０の角度変更を実行する操作を行うと、操作によって入力された情報が室内機制御部２１０の空気調和コントローラ通信部２１１に出力される。そして、室内機制御部２１０は、例えば風量変更の出力を受け取ると、送風ファン２２０の回転速度を増減する。また、室内機制御部２１０は、設定温度変更の出力を受け取ると、絞り装置の開度の調整および圧縮機２７１の運転強度の増減などを行う。さらに、室内機制御部２１０は、風向板ユニット２３０の角度変更の出力を受け取ると、風向板ユニット２３０を駆動する不図示のモータを動作させる。
なお、空気調和コントローラ２０１は、有線で室内機２０２に接続されたものとして説明するが、有線接続に限定されるものではなく、空気調和装置２００に無線接続されて遠隔操作できるリモートコントローラであってもよい。なお、システムコントローラ３００のみで、空気調和装置２００を操作するシステム構成とすることも可能である。この場合は、空気調和コントローラ２０１は不要となる。
なお、室内温度検知部２６０は、室内機２０２の外部に設けられてもよく、空気調和対象領域の空気温度を検知するものであれば、室内機２０２以外の外部機器に室内温度検知部２６０の働きをさせてもよい。例えば、空気調和コントローラ２０１に備えられた温度検知部の情報を、空気調和コントローラ通信部２１１を介して取得してもよい。また、システムコントローラ３００が管理している熱交換換気装置１００、空気調和装置２００、または空気調和対象領域に別途設置された不図示の温度検知部から取得した温度情報を、システム通信部２１２を介して取得してもよい。また、熱交換換気装置１００が備えている室内温度検知部１６０の情報を取得する場合には、室内温度検知部１６０の設置高さと、空気調和対象領域の高さとの差を考慮した温度補正を行ってもよい。
（空気調和装置２００の出力判定例）
図５は、実施の形態１に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図である。風向板ユニット２３０は、室内吹出口２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄから吹き出す空気の風向を独立して制御するため、「熱交換換気装置の室内吸込口側」の風向板ユニット２３０と、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０と、で風向板ユニット２３０を区別する。図１の例で具体的に示すと、空気調和装置２００１では、室内吹出口２０５Ｂ１に設置された風向板ユニット２３０が「熱交換換気装置の室内吸込口側」の風向板ユニット２３０である。空気調和装置２００２では、室内吹出口２０５Ｄ２に設置された風向板ユニット２３０が、「熱交換換気装置の室内吸込口側」の風向板ユニット２３０である。
「温度調整」とは、空気調和装置２００における、室内吹出口２０５から吹き出す空気の温度調整である。「温度調整能力」とは、空気調和装置２００における、室内吹出口２０５から吹き出す空気の温度調整の能力であり、例えば「オフ」である０％、５０％での「オン」、１００％での「オン」が例示される。なお、「温度調整能力」の比率は上記の例に限定されない。５０％での「オン」とは、空気調和装置２００における温度調整の最大能力に対する５０％の能力で「オン」することである。１００％での「オン」とは、空気調和装置２００における温度調整の最大能力で「オン」することである。
（出力判定条件）
室内機統括部２１５は、空気調和装置２００の「運転モード」、「凍結防止運転アシスト要求レベル」、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」および「設定温度未達の継続時間」を、出力判定条件に用いて、「送風ファン出力」、「風向板ユニット出力」、「温度調整能力」および「凍結防止運転アシスト動作」の実行の有無を判定して決定する。
「運転モード」は、空気調和装置２００の運転についてのユーザの指示が暖房、冷房および停止のいずれであるかを示す情報である。
「凍結防止運転アシスト要求レベル」は、実施の形態１においては、熱交換換気装置１００から室内機統括部２１５に入力される。
「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」は、室内温度検知部２６０における検知温度である室内温度と、空気調和コントローラ２０１またはシステムコントローラ３００から空気調和装置２００に設定される空気調和装置２００の設定温度と、の差分である。室内温度検知部２６０における検知温度である室内温度は、換気対象空間５０における空気調和装置２００の空気調和対象領域での換気対象空間５０の空気の検知温度である。
「設定温度未達の継続時間」は、空気調和装置２００の運転モードが「暖房」となってからの、空気調和装置２００の室内温度検知部２６０が検知する室内温度が設定温度に達していない状態の継続時間である。なお、「設定温度未達の継続時間」は、空気調和対象領域の温度が設定温度に達するとクリアされてゼロとなる。室内機統括部２１５は、室内温度検知部２６０と、空気調和装置２００の設定温度とを取得して、タイマー機能によって「設定温度未達の継続時間」を算出する。
「送風ファン出力」は、送風ファン２２０の出力である。
「風向板ユニット出力」は、風向板ユニット２３０の出力であり、「熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の風向板ユニット２３０」の出力と、「熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット２３０」の出力とがある。
（空気調和装置２００の「停止」時）
図５に示すように、空気調和装置２００の運転モードが「停止」である場合は、空気調和装置２００が空気調和装置２００の空気調和対象領域に対して温度調整制御を実行する必要はない。このため、空気調和装置２００は、熱交換換気装置１００から凍結防止運転アシストの要求があれば、凍結防止運転アシスト動作を行う。すなわち、室内機統括部２１５は、熱交換換気装置１００から凍結防止運転アシストの要求を受信した場合には、凍結防止運転アシスト動作を制御する。
すなわち、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「なし」である場合には、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「停止」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「閉」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「オフ」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」とする。
「送風ファン出力」は、室内機２０２の送風ファン２２０の出力である。「風向板ユニット出力」は、風向板ユニット２３０に対する制御指示の出力である。
また、受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」である場合には、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「オフ」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
また、受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」である場合には、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「５０％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。なお、この場合の凍結防止運転アシスト動作は、温度調整を「５０％でオン」とするため、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」である場合よりも、温度調整により熱交換素子１４０における凍結防止効果を更に向上させたアシスト動作となる。
図５においては、凍結防止運転アシスト動作なしの場合に対して、凍結防止運転アシスト動作ありのときに温度調整能力のレベルを上げている場合に、「温調能力アップ」と記している。例えば、図５において、「運転モード」が「暖房」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」である場合について考える。この条件において、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「なし」または「低」である場合は、温度調整能力が「オフ（０％）」である。これに対して、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」である場合は、温度調整能力を「オン（５０％）」としており、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「なし」の場合、および「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」の場合よりも、温度調整能力のレベルを上げている。
また、受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「高」である場合には、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。なお、この場合の凍結防止運転アシスト動作は、温度調整を「１００％でオン」とするため、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」である場合よりも、温度調整により熱交換素子１４０における凍結防止効果を更に向上させたアシスト動作となる。
上記のとおり、換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００の運転モードが「停止」である場合でも、空気調和装置２００が、熱交換換気装置１００の「凍結防止運転アシスト要求レベル」に合わせて、送風ファン２２０、風向板ユニット２３０および暖房を制御して、凍結防止運転アシスト動作を実施する。これにより、天井付近にある暖かい空気を熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となり、または暖房により暖められた空気を熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となる。これにより、換気空気調和システム１０００は、熱交換素子１４０における凍結防止効果を高めることができる。
また、上記の凍結防止運転アシスト動作の制御では、室内機統括部２１５は、「熱交換換気装置の室内吸込口側」の風向板ユニット２３０と、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０と、を独立に制御する。そして、室内機統括部２１５は、空気調和装置２００の運転モードが「停止」である場合は、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０を「閉」とする。すなわち、空気調和装置２００は、換気対象空間５０の温度の調整を行っていないときに凍結防止運転アシスト動作を実行する場合には、複数の風向板ユニット２３０のうち、第１の吸込口側の第２の吹出口以外の第２の吹出口に設けられた風向板ユニット２３０は、第２の吹出口から空気が吹き出さないように、第２の吹出口を塞ぐ。
このような凍結防止運転アシスト動作の制御を行うことにより、換気空気調和システム１０００は、空気調和装置２００の空気調和対象領域に居るユーザに、吹出空気が当たる違和感を与えずに、熱交換換気装置１００の換気量低下を抑制する効果のみ得ることができる。さらに、空気調和装置２００の室内機２０２からユーザに吹出空気が直接当たらないため、室内機２０２から空気調和対象領域に吹き出した場合にはユーザが暑すぎると感じる温度まで加温した空気を熱交換換気装置１００に吸い込ませることも可能となる。
（空気調和装置２００の「冷房」時）
また、運転モードが「冷房」である場合は、空気調和装置２００で冷却された空気を熱交換換気装置１００が吸い込むと、熱交換換気装置１００が吸い込んだ空気が、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結が進む方向に作用してしまう。このため、空気調和装置２００は、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４に向けて気流を吹き出すための風向制御は行わない。つまり、空気調和装置２００は、運転モードが「冷房」である場合は、空気調和対象領域の状態のみで、運転状態を決定すればよい。すなわち、空気調和装置２００は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」によらず、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」とし、温度調整は「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が高いほど能力を上げることにより、凍結防止運転アシスト動作「なし」とする。なお、送風ファン出力の操作値は「強」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力の操作値は「スイング」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力の操作値は「スイング」とする。なお、「操作値」とは、現在の空気調和装置２００の動作状態として空気調和装置２００に設定された操作指示の値である。
したがって、空気調和装置２００は、運転モードが複数の運転モードのいずれであるかに基づいて、凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを決定することができ、運転モードが「冷房」である場合には凍結防止運転アシスト動作を実行しないように決定できる。これにより、空気調和装置２００は、凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを容易に決定できる。
上記の通り、空気調和装置２００の運転モードが「冷房」である場合は、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４に向けて空気調和装置２００が気流を吹き出すと、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結が進んでしまう。このため、空気調和装置２００は、運転モードが「冷房」である場合は、常に空気調和対象領域の温度の快適性を優先した動作を行う。
（空気調和装置２００の「暖房」時：「凍結防止運転アシスト要求レベル（なし）」）
また、運転モードが「暖房」であり、熱交換換気装置１００から受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「なし」である場合は、屋外温度が高く、熱交換素子１４０における凍結のおそれがないか、または熱交換換気装置１００が「停止」状態となっているため、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の状態のみで、運転状態を決定する。すなわち、室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」であれば、送風による冷風感を抑制するため送風ファン出力を「停止」とし、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃未満」であれば、送風ファン出力を「操作値」とする。また、室内機統括部２１５は、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力は「操作値」とし、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力は「操作値」とし、温度調整は、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が低いほど能力を上げる。したがって、凍結防止運転アシスト動作は「なし」となる。
上記の通り、空気調和装置２００の運転モードが「暖房」であり、熱交換換気装置１００から受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「なし」である場合は、屋外温度が高く、熱交換素子１４０における凍結のおそれがないか、または熱交換換気装置１００が「停止」状態となっているため、空気調和装置２００は、常に空気調和対象領域の温度の快適性を優先した動作を行う。
（空気調和装置２００の「暖房」時：「凍結防止運転アシスト要求レベル（低）」）
また、空気調和装置２００の運転モードが「暖房」であり、熱交換換気装置１００から受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」である場合は、屋外温度が低く、熱交換素子１４０内の温度交換効率のばらつき等により熱交換素子１４０の一部で凍結が発生する可能性があるが、凍結が発生した場合でも凍結量が微小量であれば熱交換換気装置１００において大きな不具合にならないレベルであり、空気調和対象領域の状態が「不快」であってもアシストが必要という状態ではない。したがって、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の状態が「快適」であり温度調整を「オフ」とする場合のみ、凍結防止運転アシスト動作を行う。
具体的には、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「オフ」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
図６は、実施の形態１に係る換気空気調和システムが、温度調整を「オフ」として凍結防止運転アシスト動作を行う状態の一例を示す図である。この場合は、空気調和装置２００の温度調整が「オフ」であるため、空気調和装置２００から室内吸込口１０４に向かって、天井付近に溜まった暖かい空気が送られる。そして、熱交換換気装置１００が吸い込む空気の温度が上昇する結果、熱交換素子１４０が暖められ、熱交換素子１４０における凍結を防止できるため、換気量の低下を抑制可能となる。
図５に戻って、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」である場合には、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「５０％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」とする。すなわち、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性を優先した動作を行う。
「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃未満」である場合には、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」とする。すなわち、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性を優先した動作を行う。
図７は、実施の形態１に係る換気空気調和システムが凍結防止運転アシスト動作を行っていない状態の一例を示す図である。図７に示す例では、空気調和装置２００から下向きに空気が吹き出されている。また、空気調和装置２００から室内吸込口１０４に向けて空気が吹き出されていない。したがって、空気調和装置２００が吹き出す空気の影響によって、熱交換換気装置１００が吸い込む空気の温度が上昇することはない。このため、熱交換素子１４０内で凍結が発生する可能性がある。
上記の通り、換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００の運転モードが「暖房」であり、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」である場合は、空気調和装置２００の空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」の状態にあるときのみ、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を行う。つまり、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」である場合は、屋外温度が低く、熱交換素子１４０内の温度交換効率のばらつき等により熱交換素子１４０の一部で凍結が発生する可能性があるが、凍結が発生した場合でも凍結量は微小であり、熱交換換気装置１００において大きな不具合にならないレベルの状態にある場合である。このため、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性が満足されている場合、すなわち「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」である場合のみ、空気調和対象領域の温度の快適性よりも、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止を優先する。
ただし、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性が満足されなくなった場合には、空気調和対象領域の温度の快適性の向上を、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止よりも優先する。言い換えると、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性と、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止とのバランスを考慮した上で、凍結防止運転アシスト動作を実行する。
また、空気調和装置２００の空気調和対象領域で「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」の状態にあるときは、空気調和対象領域の温度の快適性が満足されており、また、天井付近にある暖かい空気を熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となる。このため、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果が向上し、熱交換換気装置１００の凍結防止運転に伴う換気量低下を抑制することができる。
また、空気調和対象領域で「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」の状態にあるときは、熱交換換気装置１００が吹き出す吹出空気の温度快適性も向上し、熱交換換気装置１００の室内吹出口１０５直下のユーザに対して冷風に伴う不快感を与えることがなくなる。
また、凍結防止運転アシスト動作を実行することで、熱交換換気装置１００から換気対象空間５０に吹き出される冷風の流入に伴う換気対象空間５０における温度変動、および換気対象空間５０の温度ムラの発生を抑制できるため、換気対象空間５０の温度変動に伴う不快感および換気対象空間５０の温度ムラに伴う不快感をユーザに与えることがなくなる。また、空気調和装置２００においては温度調整のオンとオフとの回数を抑制することができるため、空気調和装置２００の室外機２０３における消費電力を削減することも可能になる。
さらに、「熱交換換気装置の室内吸込口側」の風向板ユニット２３０と、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０とは、互いに独立に制御される。このため、凍結防止運転アシスト動作が「あり」である場合でも、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０の出力を操作値である下向きのままとすることにより、凍結防止運転アシスト動作が「あり」であるときでも、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０の空気調和対象領域に居るユーザにとっての温度の快適性を保つことができる。
（空気調和装置２００の「暖房」時：「凍結防止運転アシスト要求レベル（中）」）
空気調和装置２００の運転モードが「暖房」であり、熱交換換気装置１００から受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」である場合は、屋外温度が低く、熱交換素子１４０の広い部分で凍結が発生する可能性があるレベルの状態にある場合である。
したがって、空気調和装置２００は、凍結防止運転アシスト動作の優先度を上げて実行する必要があるため、空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」の状態で、凍結防止運転アシスト動作を行う。
また、空気調和装置２００は、空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」の状態であれば、凍結防止運転アシスト動作を行う。ただし、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が長くなった場合は、空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。すなわち、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」に基づいて、凍結防止運転アシスト動作および空気調和対象領域の温度調整制御のうちの一方を優先する。
また、空気調和装置２００は、空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃未満」の状態であれば、空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。
具体的には、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「５０％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。なお、この場合の凍結防止運転アシスト動作は、空気調和装置２００の温度調整が「オフ」の場合よりも、空気調和装置２００の温度調整により、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を更に向上させたアシスト動作となる。
また、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」であり、且つ「設定温度未達の継続時間」が「３０分未満」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」とし、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」とし、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」とし、温度調整を「５０％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。ここでの「３０分」は、室内機統括部２１５が、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とするか否かを判定するための予め決められた閾値時間である。閾値時間は、予め決められて室内機統括部２１５に記憶されている。閾値時間は、室内機記憶部２１４に記憶されてもよい。閾値時間は、ユーザが任意の時間に変更可能である。
図８は、実施の形態１に係る換気空気調和システムが、温度調整を「オン」として凍結防止運転アシスト動作を行う状態の一例を示す図である。この場合は、空気調和装置２００の温度調整が「オン」であるため、空気調和装置２００から室内吸込口１０４に向かって、空気調和装置２００の暖房によって暖められた空気が送られる。これにより、図６に示すように空気調和装置２００の温度調整が「オフ」である凍結防止運転アシスト動作を行った場合よりも、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果が更に向上する。
図５に戻って、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」であり、且つ「設定温度未達の継続時間」が「３０分以上」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「５０％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」とする。つまり、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上であるため、凍結防止運転アシスト動作よりも空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。
また、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃未満」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」とする。つまり、空気調和装置２００は、凍結防止運転アシスト動作よりも空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。
また、図５において、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」によらず、「設定温度未達の継続時間」が「３０分以上」であれば、室内機統括部２１５は、凍結防止運転アシスト要求レベルが「なし」の場合の動作を実行してもよい。すなわち、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整は「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」に基づいて、適宜「５０％でオン」または「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」としてもよい。つまり、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上であるため、凍結防止運転アシスト動作よりも空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。すなわち、空気調和装置２００は、空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達していない時間のみに基づいて、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを判定してもよい。
上記の通り、換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００の運転モードが「暖房」であり、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」である場合は、空気調和装置２００の空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」の状態にあるときに加え、空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」の状態にある場合にも、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を行う。つまり、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「中」である場合は、屋外温度が低く、凍結防止運転アシスト動作なしでは、熱交換素子１４０の広い部分で凍結が発生する可能性がある。このため、空気調和装置２００は、空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」の状態であって「設定温度未達の継続時間」が閾値時間未満にある場合、すなわち空気調和対象領域の温度の快適性がやや不快なレベルにある場合には、空気調和対象領域の温度の快適性よりも、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止を優先する。
ただし、空気調和対象領域の温度の快適性が不快なレベルである場合、すなわち空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃未満」の状態ある場合、および「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上となった場合には、空気調和対象領域の温度の快適性の向上を、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止よりも優先する。言い換えると、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性と、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止とのバランスを考慮した上で、凍結防止運転アシスト動作を実行する。
また、空気調和装置２００の空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」の状態にあるときは、天井付近にある暖かい空気を空気調和装置２００が温度調整することで天井付近にある暖かい空気の温度をさらに高めて、熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となる。このため、空気調和装置２００が温度調整を行わずに凍結防止運転アシスト動作を行う場合と比べて、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果が大幅に向上し、熱交換換気装置１００の凍結防止運転に伴う換気量低下を抑制することができる。
また、凍結防止運転アシスト動作を実行することにより、熱交換換気装置１００が吹き出す吹出空気の温度快適性も向上し、熱交換換気装置１００の室内吹出口１０５直下のユーザに対して冷風に伴う不快感を与えることがなくなる。
また、凍結防止運転アシスト動作を実行することで、熱交換換気装置１００から換気対象空間５０に吹き出される冷風の流入に伴う換気対象空間５０における温度変動、および換気対象空間５０の温度ムラを抑制できるため、換気対象空間５０の温度変動に伴う不快感および換気対象空間５０の温度ムラに伴う不快感をユーザに与えることがなくなる。また、空気調和装置２００においては温度調整のオンとオフとの回数を抑制することができるため、空気調和装置２００の室外機２０３における消費電力を削減することも可能になる。
さらに、「熱交換換気装置の室内吸込口側」の風向板ユニット２３０と、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０とは、互いに独立に制御される。このため、凍結防止運転アシスト動作が「あり」である場合でも、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０の出力を操作値である下向きのままとすることにより、凍結防止運転アシスト動作が「あり」であるときでも、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０の空気調和対象領域に居るユーザにとっての温度の快適性を保つことができる。
（空気調和装置２００の「暖房」時：「凍結防止運転アシスト要求レベル（高）」）
空気調和装置２００の運転モードが「暖房」であり、熱交換換気装置１００から受信した「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「高」である場合は、屋外温度が低く、熱交換素子１４０の広い部分で急速に凍結が発生する可能性があるレベルの状態にある場合である。したがって、空気調和装置２００は、凍結防止運転アシスト動作の優先度を更に上げて実行する必要があるため、空気調和対象領域の状態に因らず凍結防止運転アシスト動作を行う。
ただし、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が長くなった場合は、空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。すなわち、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」に基づいて、凍結防止運転アシスト動作および空気調和対象領域の温度調整制御のうちの一方を優先する。
具体的には、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。なお、この場合の凍結防止運転アシスト動作は、空気調和装置２００の温度調整が「オフ」の場合よりも、空気調和装置２００の温度調整により、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を更に向上させたアシスト動作となる。
「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」であり、且つ「設定温度未達の継続時間」が「３０分未満」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。なお、この場合の凍結防止運転アシスト動作は、空気調和装置２００の温度調整が「オフ」の場合よりも、空気調和装置２００の温度調整により、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を更に向上させたアシスト動作となる。ここで、「３０分」は、閾値時間である。
「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」であり、且つ「設定温度未達の継続時間」が「３０分以上」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「５０％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」とする。つまり、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上であるため、凍結防止運転アシスト動作よりも空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。
「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃未満」であり、且つ「設定温度未達の継続時間」が「１５分未満」であれば、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。なお、この場合の凍結防止運転アシスト動作は、空気調和装置２００の温度調整が「オフ」の場合よりも、空気調和装置２００の温度調整により、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を更に向上させたアシスト動作となる。ここで、「１５分」は、閾値時間である。
「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃未満」であり、且つ「設定温度未達の継続時間」が「１５分以上」であれば、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」とする。つまり、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上であるため、凍結防止運転アシスト動作よりも空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。
また、上述した（空気調和装置２００の「暖房」時：「凍結防止運転アシスト要求レベル（中）」）の場合と同様に、図５において、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」によらず、「設定温度未達の継続時間」が「３０分以上」であれば、室内機統括部２１５は、凍結防止運転アシスト要求レベルが「なし」の場合の動作を実行してもよい。すなわち、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「操作値」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「操作値」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整は「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」に基づいて、適宜「５０％でオン」または「１００％でオン」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「なし」としてもよい。つまり、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上であるため、凍結防止運転アシスト動作よりも空気調和対象領域の温度調整制御を優先する。すなわち、空気調和装置２００は、空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達していない時間のみに基づいて、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを判定してもよい。
また、空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達していない時間のみに基づいて、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを判定する場合には、閾値時間が、アシスト要求レベルに対応して変更されてもよい。例えば、アシスト要求レベルが「中」の場合は、閾値時間は、「３０分」とされる。また、アシスト要求レベルが「高」の場合は、閾値時間は、「６０分」とされる。つまり、空気調和装置２００は、「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上であるため、凍結防止運転アシスト動作よりも空気調和対象領域の温度調整制御を優先するが、凍結防止運転アシスト要求レベルが高い場合は、なるべくアシスト動作を優先するようにする。
上記の通り、換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００の運転モードが「暖房」であり、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「高」である場合は、「設定温度未達の継続時間」が閾値時間以上となった場合を除いて、凍結防止運転アシスト動作を実行する。つまり、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「高」である場合は、屋外温度が低く、凍結防止運転アシスト動作なしでは、熱交換素子１４０の広い部分で急速に凍結が発生する可能性がある。このため、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性が満足されていない場合でも、空気調和対象領域の温度の快適性よりも、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止を優先する。
ただし、「設定温度未達の継続時間」が予め決められた閾値時間以上となった場合には、空気調和対象領域の温度の快適性の向上を、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止よりも優先する。言い換えると、空気調和装置２００は、空気調和対象領域の温度の快適性と、の熱交換素子１４０における凍結防止とのバランスを考慮した上で、凍結防止運転アシスト動作を実行させる。
また、空気調和装置２００の空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃未満」の状態にあるときは、天井付近にある暖かい空気を空気調和装置２００が温度調整することで天井付近にある暖かい空気の温度をさらに高めて、熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となる。このため、空気調和装置２００が温度調整を行わずに凍結防止運転アシスト動作を行う場合と比べて、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果が大幅に向上し、熱交換換気装置１００の凍結防止運転に伴う換気量低下を抑制することができる。
また、空気調和装置２００の空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃未満」の状態にあるときは、天井付近にある暖かい空気を空気調和装置２００が温度調整することで天井付近にある暖かい空気の温度をさらに高めて、熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となる。このため、空気調和装置２００が温度調整を行わずに凍結防止運転アシスト動作を行う場合と比べて、熱交換換気装置１００が吹き出す吹出空気の温度快適性が大幅に向上し、熱交換換気装置１００の室内吹出口１０５直下のユーザに対して不快感を与えることがなくなる。
また、凍結防止運転アシスト動作を実行することで、熱交換換気装置１００から換気対象空間５０に吹き出される冷風の流入に伴う換気対象空間５０における温度変動、および換気対象空間５０の温度ムラを抑制できるため、換気対象空間５０の温度変動に伴う不快感および換気対象空間５０の温度ムラに伴う不快感をユーザに与えることがなくなる。また、空気調和装置２００においては温度調整のオンとオフとの回数を抑制することができるため、空気調和装置２００の室外機２０３における消費電力を削減することも可能になる。
さらに、「熱交換換気装置の室内吸込口側」の風向板ユニット２３０と、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０とは、互いに独立に制御可能である。このため、凍結防止運転アシスト動作が「あり」である場合でも、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０の出力を操作値である下向きのままとすることにより、凍結防止運転アシスト動作が「あり」であるときでも、「熱交換換気装置の室内吸込口側以外」の風向板ユニット２３０の空気調和対象領域に居るユーザにとっての温度の快適性を保つことができる。
また、空気調和装置２００の凍結防止運転アシスト動作時に、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の風向板ユニット２３０を水平方向に沿った状態にすることで換気対象空間５０内に気流が発生するため、換気対象空間５０内の温度ムラおよび湿度ムラを解消する効果も得られる。
なお、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を判定するにあたり、換気対象空間５０内の温度ムラまたは湿度ムラが発生している必要はない。実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００は、換気対象空間５０内の温度ムラまたは湿度ムラがない状態であっても、空気調和対象領域の温度の快適性と、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止とのバランスを考慮した上で、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実行する。
（変形例）
以下に、空気調和装置２００の室内機統括部２１５による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定の変形例について記載する。なお、判定結果パターンの何れにしたがって空気調和装置２００を動作させるかを、ユーザが予め、換気コントローラ１０１、空気調和コントローラ２０１、システムコントローラ３００および熱交換換気ユニット１０２が備える不図示の機能設定スイッチまたは室内機２０２が備える不図示の機能設定スイッチ等から設定できるようにしてもよい。
図５において、凍結防止運転アシスト動作「あり」時に、送風ファン出力が「弱」である箇所は、空気調和装置２００の風向板ユニット２３０から熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４までの距離が近く、強風量では空気調和装置２００からの吹出空気を効率的に吸込めない場合を想定している。このため、空気調和装置２００の風向板ユニット２３０から、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４までの距離にあわせて、空気調和装置２００からの吹出空気が、効率的に熱交換換気装置１００に吸い込まれる風量という観点で、送風ファン出力を「強」または「中」にしてもよい。つまり、凍結防止運転アシスト動作「あり」時における空気調和装置２００の送風ファン出力は、空気調和コントローラ２０１、またはシステムコントローラ３００から設定される風量操作値から適宜変更されればよい。
また、省エネルギー性を考慮して、操作値から風量アップしないように、または操作値によらず最低風量で動作させてもよい。空気調和装置２００の風量を最低風量とすることで、空気調和装置２００の熱交換器における温度交換効率が高まるため、空気調和装置２００からの吹出空気の温度をより高くでき、結果的に熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果がさらに向上する。
また、凍結防止運転アシスト動作「あり」時に、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力は「水平」としたが、風向板ユニット２３０が左右風向調整も可能であれば、空気調和装置２００からの吹出空気を熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４へ吹き出せるよう調整してもよい。これにより、空気調和装置２００からの吹出空気がより効率的に熱交換換気装置１００に吸い込まれるため、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることができる。
また、いわゆる一方向吹出しの天井カセット型等の熱交換換気装置１００では、室内吸込口１０４と室内吹出口１０５とが非常に近くなる場合がある。このような場合、凍結防止運転アシスト動作「あり」時に、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力は、左右風向については熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４に向かって直線的に吹き出さずに、室内吹出口１０５から遠ざかる方向に、角度をずらすよう調整する。これにより、空気調和装置２００からの吹出空気が熱交換換気装置１００からの吹出気流を乱すことなく、言い換えると換気対象空間５０に居るユーザの快適性を損ねることなく、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることが可能となる。
なお、空気調和装置２００からの吹出空気の左右風向を左右方向にずらす角度は、空気調和装置２００と熱交換換気装置１００との距離に対応して適宜調整されればよい。また、空気調和装置２００の室内吹出口２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄと、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４との間に別の装置の吹出口が存在する場合にも、同様に吹出気流を乱さないよう左右風向の調整を適宜実行すればよい。
また、運転モード「停止」で凍結防止運転アシスト動作「あり」時は、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力は、空気を吹き出す必要がないので「閉」としたが、「水平」方向等に吹き出したとしても、空気調和対象領域に居るユーザに吹出空気が当たる違和感を与えずに熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させる効果は得られる。
また、図５において、運転モード「停止」で凍結防止運転アシスト動作「あり」時は、温度調整制御に関しては、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させる効果を高めるため、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」、「中」、「高」の順で高くなるにつれ、対応する温度調整制御を「オフ」、「５０％でオン」、「１００％でオン」の順で変化させた。一方、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を最優先にする場合は、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」、「中」、「高」の順で高くなる場合について、対応する温度調整制御を「１００％でオン」、「１００％でオン」、「１００％でオン」としてもよい。また、省エネルギー性を考慮し、「凍結防止運転アシスト要求レベル」が「低」、「中」、「高」の場合について、対応する温度調整制御を「オフ」、「オフ」、「５０％でオン」、または「オフ」、「オフ」、「オフ」としてもよい。送風ファン２２０を作動させ且つ室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」としていれば、天井付近に溜まった暖かい空気を利用して、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させる効果を得ることができる。
また、運転モードが「停止」である場合は、停止していた空気調和装置２００が、凍結防止運転アシスト動作を実行するために運転することで、ユーザが違和感を持つ可能性がある。このため、空気調和装置２００は、空気調和装置２００の運転モードが「停止」である場合は、そもそも凍結防止運転アシスト動作を実行しないようにしてもよいし、凍結防止運転アシスト要求レベルが「高」である場合のみ凍結防止運転アシスト動作を実行するようにしてもよい。
また、運転モードが「冷房」である場合は、凍結防止運転アシスト動作を「なし」としたが、空気調和装置２００の空気調和対象領域が「快適」である場合は、温度調整が「オフ」となるため、空気調和装置２００によって冷やされた空気を熱交換換気装置１００が吸い込むことはなくなる。したがって、天井付近にたまった暖かい空気を利用し、凍結防止運転アシスト動作を行えるようにしてもよい。この場合、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「操作値」、温度調整を「オフ」とすることで、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
さらに、空気調和装置２００の運転モードを「冷房」から「暖房」に自動的に切り換えた上で、温度調整制御することにより、「暖房」による温度調整でさらに暖められた空気を熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となる。この場合、室内機統括部２１５は、送風ファン出力を「弱」、室内吸込口１０４側の風向板ユニット出力を「水平」、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力を「閉」、温度調整を「オン」とすることにより、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
なお、この場合の凍結防止運転アシスト動作は、温度調整により熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を更に向上させたアシスト動作となる。また、空気調和装置２００の運転モードを「冷房」から「暖房」に自動的に切り換える場合には、ユーザ操作は元々「冷房」モードであったため、ユーザが求めていた「冷風」ではない「温風」がユーザに当たらないよう、室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット出力は「閉」としておく。
オフィスオートメーション機器の発熱により室内温度が上昇したために冷房運転を実行している冬季のオフィスのようなケースにおいても、屋外温度が著しく低く、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０の広い部分で急速に凍結が発生する可能性がある場合には、空気調和対象領域の温度の快適性よりも、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果の向上を優先する。ただし、空気調和対象領域の温度の快適性が不快なレベルまで損なわれている場合、および「設定温度未達の継続時間」が予め決められた閾値時間以上となった場合には、空気調和対象領域の温度の快適性の向上を、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止よりも優先するように戻せばよい。言い換えると、室内機統括部２１５は、空気調和対象領域の温度の快適性と、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止とのバランスを考慮した上で、凍結防止運転アシスト動作を実行させる。
この際、風向板ユニット２３０は全ての方向で「水平」または「閉」としたため、空気調和対象領域に居るユーザに、吹出空気が当たることによる違和感を与えずに、天井付近にある暖かい空気を暖房で温度調整することで更に温度を高めてから、熱交換換気装置１００に吸込ませることが可能となる、したがって、空気調和装置２００が温度調整を行わずに凍結防止運転アシスト動作を行う場合と比べて、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果が大幅に向上する。さらに、ユーザに吹出空気が直接当たらないため、空気調和対象領域に吹き出した場合にはユーザが暑すぎると感じる温度まで加温した空気を熱交換換気装置１００に吸い込ませることも可能となる。
また、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００においては、空気調和装置２００は、空気調和装置２００の運転モード、凍結防止運転アシスト要求レベル、空気調和装置２００が検知する空気調和対象領域の室内温度と設定温度との差、および空気調和装置２００が検知する空気調和対象領域の室内温度が設定温度に到達していない時間に基づいて、凍結防止運転アシスト動作を適宜実行するようにしていた。ただし、少なくとも空気調和装置２００の運転モードと、凍結防止運転アシスト要求レベルとの２つの情報があれば、空気調和装置２００は、凍結防止運転アシスト動作の実行の有無を判定することは可能である。これにより、空気調和装置２００は、不要な凍結防止運転アシスト動作を回避可能である。
また、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００においては、熱交換換気装置１００が凍結防止運転アシスト要求レベルを判定していたが、空気調和装置２００またはシステムコントローラ３００が凍結防止運転アシスト要求レベルを判定してもよい。具体的には、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト要求レベルを判定する場合、空気調和装置２００は、熱交換換気装置１００の発停状態および熱交換換気装置１００の排気温度の情報を、システム通信部２１２を介して熱交換換気装置１００から取得し、凍結防止運転アシスト要求レベルを判定すればよい。
また、システムコントローラ３００が凍結防止運転アシスト要求レベルを判定する場合、システムコントローラ３００は、熱交換換気装置１００の発停状態および熱交換換気装置１００の排気温度の情報を、システム通信部２１２を介して熱交換換気装置１００から取得し、凍結防止運転アシスト要求レベルを判定すればよい。そして、システムコントローラ３００は、空気調和装置２００へ判定結果を送信すればよい。
また、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００においては、凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを空気調和装置２００が判定していたが、凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを熱交換換気装置１００またはシステムコントローラ３００が判定してもよい。具体的には、凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを熱交換換気装置１００が判定する場合、熱交換換気装置１００は、空気調和装置２００の運転モード、空気調和装置２００が検知する空気調和対象領域の室内温度、および空気調和装置２００の設定温度を、システム通信部１１２を介して取得し、凍結防止運転アシスト動作の内容を判定すればよい。そして、熱交換換気装置１００は、判定結果を空気調和装置２００へ送信すればよい。
また、凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かをシステムコントローラ３００が判定する場合、システムコントローラ３００は、熱交換換気装置１００から凍結防止運転アシスト要求レベルを取得し、空気調和装置２００から、空気調和装置２００の運転モード、空気調和装置２００が検知する空気調和対象領域の室内温度、および空気調和装置２００の設定温度を取得し、凍結防止運転アシスト動作の内容を判定すればよい。そして、システムコントローラ３００は、判定結果を空気調和装置２００へ送信すればよい。
以上のように、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００では、熱交換換気装置１００は、熱交換換気装置１００の発停状態および熱交換換気装置１００の排気温度に基づいて、凍結防止運転アシスト要求レベルを決定する。また、熱交換換気装置１００は、熱交換換気装置１００の排気温度が予め決められた範囲の温度において予め決められた閾値時間継続された場合は、熱交換素子１４０の凍結を防止するために、熱交換換気装置１００の給気風量が熱交換換気装置１００の排気風量よりも小さくなるように、給気ファン１２０および排気ファン１３０のうちの少なくとも一方を制御する。
また、空気調和装置２００は、空気調和装置２００の運転モード、凍結防止運転アシスト要求レベル、空気調和装置２００が検知する室内温度と設定温度との差、および空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達していない時間に基づいて、凍結防止運転アシスト動作を適宜実行する。
また、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実施する場合は、熱交換換気装置１００の排気温度が上昇するため、熱交換換気装置１００が判定する凍結防止運転アシスト要求レベルを小さくすることに伴い、「排気温度低下の継続時間」に伴う給気ファン出力を「オフ」する時間が短くなる、または給気ファン出力を「オフ」する必要がなくなる。言い換えると、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実施することで、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０の凍結を防止しながら換気量の低下も抑制することが可能となる。
また、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実施しない場合でも、熱交換換気装置１００は、「排気温度低下の継続時間」に伴って熱交換換気装置１００の給気風量が熱交換換気装置１００の排気風量よりも小さくなるように、給気ファン１２０および排気ファン１３０の少なくとも一方の制御を実施できるため、熱交換素子１４０における凍結を防止することが可能となる。
言い換えると、換気空気調和システム１０００は、空気調和装置２００の空気調和対象領域の温度の快適性と、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止とのバランスを考慮した上で、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させ、熱交換換気装置１００の凍結防止運転に伴う換気量低下を抑制することができる。
また、換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作を実施することで、熱交換換気装置１００が吹き出す空気の温度快適性も向上し、熱交換換気装置１００の室内吹出口１０５直下のユーザに対して冷風に伴う不快感を与えることがなくなる。
また、換気空気調和システム１０００では、熱交換換気装置１００から換気対象空間５０に吹き出される冷風の流入に伴う換気対象空間５０における温度変動、および換気対象空間５０の温度ムラの発生を抑制できるため、換気対象空間５０の温度変動に伴う不快感および換気対象空間５０の温度ムラに伴う不快感をユーザに与えることがなくなる。
換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００において温度調整のオンとオフとの回数を抑制することができるため、空気調和装置２００の室外機２０３における消費電力を削減することも可能になる。
また、換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００が、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側の風向板ユニット２３０と、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４側以外の風向板ユニット２３０と、を独立に制御する。これにより、換気空気調和システム１０００では、熱交換換気装置１００の室内吸込口１０４以外の空気調和対象領域に関しては、凍結防止運転アシスト動作に関わらず、常に温度の快適性を優先した動作が可能である。
上述したように、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００によれば、屋外温度が低い場合であっても、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結を防止しつつ、換気量の低下を抑制でき、換気量を確保できる、という効果を奏する。
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図である。なお、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能および構成については同一の符号を用いて述べる。また、実施の形態１と同一の機能および構成についての説明は省略する。
実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００の実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００との相違点は、空気調和装置２００の室内機統括部２１５が、凍結防止運転アシスト動作における温度調整能力の判定を、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分情報を加えて行う点にある。したがって、実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００における空気調和装置２００の室内機統括部２１５以外の機能および構成は、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００と同じである。
実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００では、空気調和装置２００の運転モードが「停止」時、または空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達している場合に、凍結防止運転アシスト要求レベルが「あり」となったら、温度調整を「オン」に切り換えて凍結防止運転アシスト動作を行っていた。空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達している場合は、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が０℃以上である場合である。しかし、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が、予め決められた閾値温度以上である場合は、空気調和装置２００の天井付近に溜まった暖かい空気を利用しても、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果が見込める。
ここでの閾値温度は、空気調和装置２００の室内機統括部２１５が、空気調和装置２００の温度調整をオンするか否かを判断するための、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分の閾値である。
このため、実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００は、温度調整が「オフ」のまま凍結防止運転アシスト動作を実行する。一方、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が、予め決められた閾値温度未満である場合は、空気調和装置２００の近くの天井付近に溜まった空気を温度調整することで、熱交換換気装置１００が吸い込む空気の温度を積極的に上げて、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を高める。これにより、換気空気調和システム２０００は、空気調和装置２００の温度調整が「オン」となるケースの凍結防止運転アシスト動作の実行を抑制しながら、凍結防止運転アシスト動作を実行可能となるため、より省エネルギーで熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることが可能となる。
また、凍結防止運転アシスト要求レベルが高くなる場合は、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果をより向上させる必要があるため、温度調整のオンとオフとを判断する閾値を変更し、空気調和装置２００の温度調整がよりオンになりやすいようにしている。
図９に示す例について具体的に説明する。まず、運転モードが「停止」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「低」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分である「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「１℃以上」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「１℃未満」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「停止」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「中」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「２℃以上」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「２℃未満」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「停止」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「高」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「３℃以上」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「３℃未満」である場合には、温度調整を「１００％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
つぎに、運転モードが「暖房」である場合について説明する。運転モードが「暖房」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「低」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「１℃以上」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「１℃未満」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「暖房」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「中」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「２℃以上」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「２℃未満」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「暖房」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「高」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「３℃以上」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「３℃未満」である場合には、温度調整を「１００％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
図９における上記の判定以外は、図５と同じである。
（変形例）
なお、凍結防止運転アシスト要求レベルが高い場合は、屋外温度が低く、熱交換換気装置１００における熱交換素子１４０の広い部分で急速に凍結が発生する可能性があり、空気調和装置２００が凍結防止運転アシスト動作の優先度をさらに上げる必要がある。このため、実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００においては、凍結防止運転アシスト要求レベルが高い場合は、空気調和装置２００の温度調整をオンするか否かを判断する閾値温度を変更し、より空気調和装置２００の温度調整がオンになりやすいようにしていた。ただし、温度調整をオンするか否かを判断する閾値温度は、凍結防止運転アシスト要求レベルによらず固定であってもよい。
例えば、換気空気調和システム２０００は、空気調和装置２００の温度調整をオンするか否かを判断する閾値温度を１℃に固定すると、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差が、１℃未満になるまで、空気調和装置２００の温度調整が「オフ」での凍結防止運転アシスト動作を続けることが可能となるため、消費電力を抑制できる。
また、換気空気調和システム２０００は、空気調和装置２００の温度調整をオンするか否かを判断する閾値温度を３℃に固定すると、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度の差が３℃未満になると、空気調和装置２００の温度調整がオンでの凍結防止運転アシスト動作を実施する。このため、換気空気調和システム２０００は、天井付近に溜まった空気を暖めることで、熱交換換気装置１００が吸い込む空気の温度を積極的に上げ、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果をより高めることが可能となる。
上述した実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００によれば、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００と同様に、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることができるとともに、熱交換換気装置１００の凍結防止運転に伴う換気量低下を抑制することができる、という効果を奏する。
また、実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００では、上述した実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００における温度調整の判定基準に対して、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分の情報を加えて、凍結防止運転アシスト動作時に温度調整をオンするか否かを判定する。すなわち、換気空気調和システム２０００では、空気調和装置２００が、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分にも基づいて、凍結防止運転アシスト動作時に温度調整をオンするか否かを判定する。これにより、換気空気調和システム２０００は、凍結防止運転アシスト動作のために、温度調整を「オフ」から「オン」に切り換えることを低減できる。つまり、換気空気調和システム２０００は、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果をより省エネルギーで向上させることが可能となる。
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図である。なお、特に記述しない項目については実施の形態２と同様とし、同一の機能および構成については同一の符号を用いて述べる。また、実施の形態２と同一の機能および構成についての説明は省略する。
実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００の実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００との相違点は、空気調和装置２００の室内機統括部２１５が、凍結防止運転アシスト動作における温度調整能力の判定を、空気調和装置２００の室外機２０３の稼動状態の情報を加えて行う点にある。したがって、実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００における空気調和装置２００の室内機統括部２１５以外の機能および構成は、実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００と同じである。
上述した実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００は、凍結防止運転アシスト要求レベルが「あり」となった場合、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が予め決められた閾値温度以上であれば、天井付近に溜まった暖かい空気を利用して、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果が見込める。このため、換気空気調和システム２０００は、空気調和装置２００の温度調整が「オフ」のまま凍結防止運転アシスト動作を実行する。また、上述した実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００は、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が閾値温度未満であれば、天井付近に溜まった空気を温度調整することで、熱交換換気装置１００が吸い込む空気の温度を積極的に上げて、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることができる。
しかし、１台の室外機２０３に複数の空気調和装置２００が接続された換気空気調和システムを想定すると、１つの空気調和装置２００の温度調整が「オフ」であった場合でも、他の空気調和装置２００の温度調整状態によっては、接続される室外機２０３の圧縮機２７１がオンである「圧縮機オン」の状態もあり得る。
そこで、実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００においては、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が予め決められた閾値温度以上である場合でも、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オン」である場合は、天井付近に溜まった空気をさらに温度調整することで、熱交換換気装置１００が吸い込む空気の温度を積極的に上げ、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることができる。
一方、換気空気調和システム３０００は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オフ」である場合は、無理に室外機２０３を再稼動せずに、元々暖かい天井付近に溜まった空気を利用して、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることができる。
これにより、換気空気調和システム３０００は、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が閾値温度以上である場合であっても、室外機２０３の再稼動に伴う多大な消費電力アップを発生させることなく、積極的に天井付近の空気をさらに暖めることで、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を迅速に向上させることができる。
また、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が閾値温度以上である場合は、そもそも天井付近に溜まった空気の温度は高い状態にある。このため、換気空気調和システム３０００は、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が閾値温度以上である場合は、凍結防止運転アシスト動作時に温度調整をオンする場合でも、温度調整能力を「５０％でオン」とすることで、換気空気調和システム３０００全体での消費電力アップを必要最小限に抑制する。
図１０に示す例について具体的に説明する。空気調和装置２００の室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態の情報を、室外機通信部２１３を介して取得する。
まず、運転モードが「停止」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「低」であり、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分である「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「１℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オフ」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オン」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「停止」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「中」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「２℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オフ」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オン」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「停止」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「高」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「３℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オフ」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オン」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
つぎに、運転モードが「暖房」である場合について説明する。運転モードが「暖房」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「低」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「１℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オフ」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オン」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「暖房」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「中」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「２℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オフ」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オン」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
運転モードが「暖房」であり、凍結防止運転アシスト要求レベルが「高」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「０℃以上」であり、「空気調和装置が検知する室内温度－熱交換換気装置が検知する室内温度」が「３℃以上」である場合について説明する。室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オフ」である場合には、温度調整を「オフ」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。一方、室内機統括部２１５は、室外機２０３の稼動状態が「圧縮機オン」である場合には、温度調整を「５０％でオン」として、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。
図１０において上記の判定以外は、図９と同じである。
（変形例）
なお、実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００において、空気調和装置２００は、室外機２０３の稼動状態、すなわち圧縮機２７１のオンまたはオフに基づいて、温度調整のオンまたはオフを判断していたが、室外機２０３における圧縮機２７１の運転周波数と圧縮機２７１のエネルギー効率との関係から、より細かく空気調和装置２００の温度調整能力を決定するようにしてもよい。
具体的には、空気調和装置２００の室内機統括部２１５が、室外機２０３から現在の圧縮機２７１の運転周波数の情報と、圧縮機２７１のエネルギー効率が最大となる圧縮機２７１の運転周波数の情報とを取得する。室内機統括部２１５は、温度調整をオンすることによって圧縮機２７１のエネルギー効率が上がる方向になる場合は、温度調整をオンするように制御する。一方、室内機統括部２１５は、温度調整をオンすることによって圧縮機２７１のエネルギー効率が下がる方向になる場合は、温度調整をオンすることによって圧縮機２７１のエネルギー効率が予め決められた閾値以上になるのであれば温度調整をオンし、温度調整をオンすることによって圧縮機２７１のエネルギー効率が閾値未満になるのであれば温度調整をオフするように制御する。
さらに、実施の形態３においては、温度調整オン時の温度調整能力を５０％と１００％との２値としたが、より細かく温度調整能力を設定できる場合には、温度調整能力をより細かく調整して、エネルギー効率が規定範囲になるよう調整してもよい。これにより、室外機２０３の圧縮機２７１のエネルギー効率に基づいて、凍結防止運転アシスト動作を行うことが可能となり、換気空気調和システム３０００全体での消費電力アップを必要最小限に抑制可能となる。
また、実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００において、空気調和装置２００は、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分を用いて温度調整をオンするか否かを判断していた。ただし、換気空気調和システム３０００では、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分の情報は使わずに、温度調整能力を決定するようにしても、上記と同様に、凍結防止運転アシスト動作時に室内機２０２に接続される室外機２０３の稼動状態に基づいて温度調整をオンするか否かを判定する場合の効果が得られる。
上述した実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００によれば、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００と同様に、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることができるとともに、熱交換換気装置１００の凍結防止運転に伴う換気量低下を抑制することができる、という効果を奏する。
また、実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００では、上述した実施の形態２に係る換気空気調和システム２０００における温度調整の判定基準に対して、空気調和装置２００の室外機２０３の稼動状態の情報を加えて、凍結防止運転アシスト動作時に温度調整をオンするか否かを判定する。すなわち、換気空気調和システム３０００では、空気調和装置２００が、室内機２０２に接続される室外機２０３の稼動状態にも基づいて、凍結防止運転アシスト動作時に温度調整をオンするか否かを判定する。これにより、換気空気調和システム３０００は、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分が予め決められた閾値温度以上である場合でも、室外機２０３の再稼動に伴う多大な消費電力アップを起こすことなく、積極的に天井付近の空気を更に暖めることで、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果をより迅速に向上させることができる。
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４に係る換気空気調和システムの空気調和装置の室内機統括部による、送風ファン出力、風向板ユニット出力および温度調整能力の判定例を示す図である。なお、特に記述しない項目については実施の形態３と同様とし、同一の機能および構成については同一の符号を用いて述べる。また、実施の形態３と同一の機能および構成についての説明は省略する。図１１中の人感センサが「在」の欄は、空気調和装置２００の空気調和対象領域に人が存在することを人感センサが検知したことを表す。図１１中の人感センサが「不在」の欄は、空気調和装置２００の空気調和対象領域に人が存在することを人感センサが検知しなかったことを表す。
実施の形態４に係る換気空気調和システム４０００の実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００との相違点は、空気調和装置２００の室内機統括部２１５が、凍結防止運転アシスト動作における温度調整能力の判定を空気調和装置２００に別途接続される人感センサの検知状態にも基づいて行う点にある。すなわち、換気空気調和システム４０００は、空気調和装置２００の運転モードと、空気調和装置２００が検知する室内温度と設定温度との差と、空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達していない時間と、空気調和装置が検知する室内温度と熱交換換気装置が検知する室内温度との差分と、の条件に加えて、人感センサの検知結果にも基づいて、凍結防止運転アシスト動作における温度調整能力の判定を行う。
なお、人感センサは、接続される空気調和装置２００の空気調和対象領域に存在する人を検知可能である。実施の形態４に係る換気空気調和システム４０００においては、４箇所の室内吹出口２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃ，２０５Ｄのそれぞれにおける空気調和対象領域で人が存在するかを検知できるものとする。
上述した実施の形態３にかかる換気空気調和システム３０００では、空気調和装置２００が検知する室内温度と設定温度との差と、空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達していない時間とから、空気調和対象領域の温度の快適性の向上を、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果よりも優先するように判定する出力判定条件が存在した。
空気調和対象領域の温度の快適性の向上を、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果よりも優先するように判定する条件とは、例えば、運転モードが「暖房」、凍結防止運転アシスト要求レベルが「低」、且つ空気調和対象領域での「空気調和装置が検知する室内温度－設定温度」が「－３℃以上０℃未満」である場合である。
実施の形態４にかかる換気空気調和システム４０００では、このような出力判定条件においても、空気調和装置２００の室内機統括部２１５は、空気調和装置２００の空気調和対象領域に人が存在することを人感センサが検知しなかった場合には、凍結防止運転アシスト動作を「あり」とする。言い換えれば、換気空気調和システム４０００では、空気調和装置２００の空気調和対象領域に人が存在することを人感センサが検知しなかった場合には、空気調和対象領域の温度の快適性よりも、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果の向上を優先する。
これにより、換気空気調和システム４０００では、空気調和対象領域に人が不在である場合に、積極的に凍結防止運転アシスト動作を行うことが可能となり、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果をより迅速に向上させることができる。
以上のように、実施の形態４に係る換気空気調和システム４０００では、空気調和装置２００が、上述した実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００における温度調整の判定基準に対して、空気調和装置２００に接続される人感センサの検知状態の情報を加えて、凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を判定する。すなわち、換気空気調和システム４０００では、空気調和装置２００が、空気調和装置２００の空気調和対象領域における人の在否情報にも基づいて、凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を判定する。これにより、換気空気調和システム４０００は、空気調和対象領域に人が不在である場合に、積極的に凍結防止運転アシスト動作を行うことが可能となり、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果をより迅速に向上させることができる。
（変形例）
また、実施の形態４に係る換気空気調和システム４０００において、空気調和装置２００は、空気調和装置２００の運転モードが「暖房」時に、凍結防止運転アシスト要求レベルが「あり」となった場合に、空気調和装置２００が検知する室内温度が設定温度に到達していない時間、空気調和装置２００が検知する室内温度と熱交換換気装置１００が検知する室内温度との差分情報、および室内機２０２に接続される室外機２０３の稼動状態を用いて、凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を判定していた。ただし、換気空気調和システム４０００では、上記の情報を使わずに、空気調和装置２００が検知する室内温度と設定温度との差、および人感センサの検知結果のみで凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を決定するようにしても、上記と同様に、人感センサの検知状態にも基づいて凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を判定する場合の効果が得られる。
また、実施の形態４に係る換気空気調和システム４０００においては、空気調和装置２００の空気調和対象領域に人が不在である場合に、積極的に凍結防止運転アシスト動作を行うことを可能とした。一方、空気調和装置２００の空気調和対象領域に存在する人の人数を人感センサによりカウントすることが可能な場合、空気調和対象領域に存在する人の人数が、予め決められた既定の人数以上となった場合には、換気対象空間５０が換気不足に陥らないように、「凍結防止運転アシスト要求レベル」を１段高いレベルに補正するようにしてもよい。
上述した実施の形態４に係る換気空気調和システム４０００によれば、実施の形態１に係る換気空気調和システム１０００と同様に、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果を向上させることができるとともに、熱交換換気装置１００の凍結防止運転に伴う換気量低下を抑制することができる、という効果を奏する。
また、実施の形態４に係る換気空気調和システム４０００では、空気調和装置２００が、上述した実施の形態３に係る換気空気調和システム３０００における温度調整の判定基準に対して、空気調和装置２００に接続される人感センサの検知状態の情報を加えて、凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を判定する。すなわち、換気空気調和システム４０００では、空気調和装置２００が、空気調和装置２００の空気調和対象領域における人の在否情報にも基づいて、凍結防止運転アシスト動作の実施の有無を判定する。これにより、換気空気調和システム４０００は、空気調和対象領域に人が不在である場合に、積極的に凍結防止運転アシスト動作を行うことが可能となり、熱交換換気装置１００の熱交換素子１４０における凍結防止効果をより迅速に向上させることができる。
上記の実施の形態１から実施の形態４に係る換気装置制御部１１０および室内機制御部２１０の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する処理装置であってもよい。換気装置制御部１１０および室内機制御部２１０には、マイクロコントローラを適用可能であるが、これに限定されない。
処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。図１２は、制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路２９には、制御部４００の機能を実現する論理回路２９ａが組み込まれている。制御部４００には、上記の実施の形態１から実施の形態４に係る換気装置制御部１１０および室内機制御部２１０が対応する。
処理回路２９が処理装置である場合、制御部４００の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
図１３は、制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路２９は、プログラム２９ｂを実行するプロセッサ２９１と、プロセッサ２９１がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ２９２と、プログラム２９ｂを記憶する記憶装置２９３を有する。記憶装置２９３に記憶されているプログラム２９ｂをプロセッサ２９１がランダムアクセスメモリ２９２上に展開し、実行することにより、制御部４００の機能が実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置２９３に格納される。プロセッサ２９１は、中央処理装置を例示できるがこれに限定はされない。記憶装置２９３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）といった半導体メモリを適用できる。半導体メモリは、不揮発性メモリでもよいし揮発性メモリでもよい。また記憶装置２９３は、半導体メモリ以外にも、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）を適用できる。なお、プロセッサ２９１は、演算結果といったデータを記憶装置２９３に出力して記憶させてもよいし、ランダムアクセスメモリ２９２を介して不図示の補助記憶装置に当該データを記憶させてもよい。
処理回路２９は、記憶装置２９３に記憶されたプログラム２９ｂを読み出して実行することにより、制御部４００の機能を実現する。プログラム２９ｂは、制御部４００の機能を実現する手順および方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
なお、処理回路２９は、制御部４００の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、制御部４００の機能の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
このように、処理回路２９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
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。
２９ 処理回路、２９ａ 論理回路、２９ｂ プログラム、５０ 換気対象空間、１００，１００１，１００２ 熱交換換気装置、１０１ 換気コントローラ、１０２ 熱交換換気ユニット、１０４，１０４１，１０４２，２０４，２０４１，２０４２，２０４３，２０４４，２０４５，２０４６，２０４７ 室内吸込口、１０５，１０５１，１０５２，２０５Ａ，２０５Ａ１，２０５Ａ２，２０５Ａ３，２０５Ａ４，２０５Ａ５，２０５Ａ６，２０５Ａ７，２０５Ｂ，２０５Ｂ１，２０５Ｂ２，２０５Ｂ３，２０５Ｂ４，２０５Ｂ５，２０５Ｂ６，２０５Ｂ７，２０５Ｃ，２０５Ｃ１，２０５Ｃ２，２０５Ｃ３，２０５Ｃ４，２０５Ｃ５，２０５Ｃ６，２０５Ｃ７，２０５Ｄ，２０５Ｄ１，２０５Ｄ２，２０５Ｄ３，２０５Ｄ４，２０５Ｄ５，２０５Ｄ６，２０５Ｄ７ 室内吹出口、１０６，１０６１，１０６２ 本体、１１０ 換気装置制御部、１１１ 換気コントローラ通信部、１１２，２１２ システム通信部、１１４ 換気装置記憶部、１１５ 換気装置統括部、１１６，２１６ 出力部、１１７，２１７ 入力部、１２０ 給気ファン、１３０ 排気ファン、１４０ 熱交換素子、１６０，２６０ 室内温度検知部、１７０ 屋外温度検知部、２００，２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６，２００７ 空気調和装置、２０１ 空気調和コントローラ、２０２，２０２１，２０２２，２０２３，２０２４，２０２５，２０２６，２０２７ 室内機、２０３ 室外機、２１０ 室内機制御部、２１１ 空気調和コントローラ通信部、２１３ 室外機通信部、２１４ 室内機記憶部、２１５ 室内機統括部、２２０ 送風ファン、２３０ 風向板ユニット、２７１ 圧縮機、２９１ プロセッサ、２９２ ランダムアクセスメモリ、２９３ 記憶装置、３００ システムコントローラ、４００ 制御部、１０００，２０００，３０００，４０００ 換気空気調和システム。

Claims (12)

  1. 換気対象空間にそれぞれ設置された第１の吸込口および第１の吹出口と、屋外の空気と前記換気対象空間から吸い込んだ空気とを熱交換させる熱交換素子とを有し、前記第１の吸込口から吸い込んだ前記換気対象空間の空気を前記熱交換素子を介して前記屋外へ排出し、前記熱交換素子を介して前記屋外の空気を前記第１の吹出口から前記換気対象空間へ吹き出す熱交換換気装置と、
    前記換気対象空間にそれぞれ設置された第２の吸込口および第２の吹出口を有する室内機と、前記換気対象空間の外に設置された室外機とを備え、前記第２の吸込口から前記換気対象空間の空気を吸い込み、前記第２の吹出口から前記換気対象空間に空気を吹き出して前記換気対象空間の温度を調整する空気調和装置と、
    を備え、
    前記空気調和装置が、前記熱交換換気装置の前記熱交換素子において凍結が発生するリスクの大小を示す凍結防止運転アシスト要求レベルに基づいて、前記第２の吹出口から前記第１の吸込口に向けて空気を吹き出す凍結防止運転アシスト動作を実行すること、
    を特徴とする換気空気調和システム。
  2. 前記空気調和装置は、
    複数の前記第２の吹出口と、
    複数の前記第２の吹出口に個別に設けられた風向制御部と、
    を備え、
    前記凍結防止運転アシスト動作を実行する場合に、
    複数の前記風向制御部のうち前記第１の吸込口側の前記第２の吹出口に設けられた前記風向制御部は、前記第２の吹出口から吹き出す空気を前記第１の吸込口に向け、
    複数の前記風向制御部のうち前記第１の吸込口側以外の前記第２の吹出口に設けられた前記風向制御部は、前記第２の吹出口から吹き出す空気を前記第１の吸込口に向けないこと、
    を特徴とする請求項１に記載の換気空気調和システム。
  3. 前記空気調和装置は、前記換気対象空間の温度の調整を行っていないときに前記凍結防止運転アシスト動作を実行する場合には、複数の前記風向制御部のうち、前記第１の吸込口側の前記第２の吹出口以外の前記第２の吹出口に設けられた前記風向制御部は、前記第２の吹出口を塞ぐこと、
    を特徴とする請求項２に記載の換気空気調和システム。
  4. 前記空気調和装置は、前記第２の吸込口から吸い込んだ空気を加熱する温度調整能力を複数段階有し、前記凍結防止運転アシスト動作を実行する場合に、前記温度調整能力を前記凍結防止運転アシスト動作の実行前よりも高い段階に変更すること、
    を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の換気空気調和システム。
  5. 前記第１の吸込口から前記熱交換換気装置に吸い込まれる前記換気対象空間の空気の温度を検知する第１の温度検知部と、
    前記第２の吸込口から前記空気調和装置に吸い込まれる空気の温度を検知する第２の温度検知部と、
    を備え、
    前記空気調和装置は、前記換気対象空間の温度の調整を行っていないときに前記凍結防止運転アシスト動作を実行する場合には、前記換気対象空間の温度の調整を行うか否かを、前記第１の温度検知部の検知結果と前記第２の温度検知部の検知結果とに基づいて決定すること、
    を特徴とする請求項４に記載の換気空気調和システム。
  6. 前記空気調和装置は、前記換気対象空間の温度の調整を行っていないときに前記凍結防止運転アシスト動作を実行する場合には、前記換気対象空間の温度の調整を行うか否かを、前記室外機の稼動状態に基づいて決定すること、
    を特徴とする請求項４または５に記載の換気空気調和システム。
  7. 前記空気調和装置は、暖房を含む複数の運転モードを有し、前記凍結防止運転アシスト動作を実行する際に、前記運転モードを暖房以外から暖房に変更すること、
    を特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の換気空気調和システム。
  8. 前記空気調和装置が複数の前記運転モードのいずれであるかに基づいて、前記凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを決定すること、
    を特徴とする請求項７に記載の換気空気調和システム。
  9. 前記換気対象空間における前記空気調和装置の空気調和対象領域の空気の検知温度と前記空気調和装置の設定温度との差と、前記検知温度が前記設定温度に到達していない時間との少なくとも一方に基づいて、前記凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを決定すること、
    を特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の換気空気調和システム。
  10. 前記空気調和装置の空気調和対象領域に存在する人を検知する人感センサの検知情報に基づいて、前記凍結防止運転アシスト動作を実行するか否かを決定すること、
    を特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の換気空気調和システム。
  11. 前記熱交換換気装置は、
    前記熱交換換気装置が屋外に吹き出す空気の温度、前記熱交換換気装置が屋外から吸い込む空気の温度および前記熱交換換気装置が前記換気対象空間へ吹き出す空気の温度のうち少なくとも１つに基づいて、前記凍結防止運転アシスト要求レベルを決定すること、
    を特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の換気空気調和システム。
  12. 前記熱交換換気装置は、
    前記熱交換換気装置が前記屋外に吹き出す空気の温度、前記熱交換換気装置が前記屋外から吸い込む空気の温度および前記熱交換換気装置が前記換気対象空間へ吹き出す空気の温度のうち少なくとも１つに基づいて、
    前記屋外に吹き出す空気の温度が予め決められた範囲の温度において予め決められた閾値時間継続された場合、前記屋外から吸い込む空気の温度が予め決められた範囲の温度において予め決められた閾値時間継続された場合、および前記換気対象空間に吹き出す空気の温度が予め決められた範囲の温度において予め決められた閾値時間継続された場合のうち少なくとも１つを満たす場合に、
    前記第１の吹出口から前記換気対象空間へ吹き出す空気の風量を前記第１の吸込口から吸い込み前記屋外へ吹き出す空気の風量よりも小さくすること、
    を特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の換気空気調和システム。
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