WO2016047028A1 - 熱交換形換気装置 - Google Patents

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Abstract

　給気用ファン（９）により屋外から室内に送風される給気送風経路（７）と、排気用ファン（１０）により室内から室外に送風される排気送風経路（８）と、給気送風経路（７）と排気送風経路（８）とが交差する位置に、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための熱交換素子（６）を備える。また、排気送風経路（８）において熱交換素子（６）の上流側に湿度検出部（１４）を設け、給気送風経路（７）において熱交換素子（６）の上流側に温度検出部（１３）を設ける。また、制御部（１１）は、温度検出部（１３）で検出された温度と湿度検出部（１４）で検出された湿度が所定の値のときに、結露・凍結が発生しない風量となるように給気用モータ・排気用モータの回転数を減少させる。

Description

熱交換形換気装置
　本発明は、外気と室内空気を熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。
　従来、この種の換気装置としては、建物内に設置され外気を外気給気口から導入し、内蔵する熱交換素子を経て室内に供給する換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　以下、その換気空調装置について図４を参照しながら説明する。
　図６に示すように、換気装置本体１０１は、建物内の屋根裏空間または天井裏空間に設置される。新鮮外気は、外気給気口１０２から導入され、内蔵する熱交換素子１０３を通過して室内給気口１０４を経て室内に供給される。一方、室内の汚れた空気は、室内排気口１０５から導入され、熱交換素子１０３を通過し、室外排気口１０６を経て室外に排気される。外気給気口１０２から導入される新鮮外気と室内排気口１０５から導入される室内の汚れた空気は、熱交換素子１０３を経て電動機１０７に同一の軸１０８にて連結された給気用ファン１０９と排気用ファン１１０により移送される。
特開平１１－３２５５３５号公報
　このような従来の熱交換形換気装置においては、冬期の外気温低温時に熱交換素子の結露が発生するという課題を有していた。熱交換素子の凍結の発生を防止するために、間欠運転を行うこともあるが、常時給排換気を継続することができないという課題も有していた。
　そこで本発明は、熱交換素子の凍結を抑制しつつ、給排換気を継続することができる熱交換形換気装置を提供する。
　そして、本発明は、給気用モータを備えた給気用ファンと、排気用モータを備えた排気用ファンと、給気用ファンにより屋外から室内に送風される給気送風経路と、排気用ファンにより室内から室外に送風される排気送風経路とを備える。また、給気送風経路と排気送風経路とが交差する位置に、室内の空気と屋外の空気を換気する際に、室内の空気と屋外の空気の熱交換するための熱交換素子とを備える。また、給気送風経路において熱交換素子の上流側に温度検出部を設け、排気送風経路において熱交換素子の上流側に湿度検出部を設ける。また、制御部により給気用モータと排気用モータの運転および回転数を制御する。さらに、制御部は、温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回った場合において、湿度検出部で検出された湿度が第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ1給気風量と第１Ａ1排気風量になるように、給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。また、湿度検出部で検出された湿度が第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ2給気風量と第１Ａ2排気風量になるように、給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。そして、第１所定湿度範囲の最高値＜第２所定湿度範囲の最低値、第１Ａ1給気風量＞第１Ａ2給気風量、第１Ａ1排気風量＞第１Ａ2排気風量とした。
　給気用モータと排気用モータの回転数を減少させることにより、交換効率を高め、熱交換素子排気側の温度を高め、湿度を低めることで、熱交換素子排気側出口部に発生する結露・凍結を防止しながら、給気と排気の熱交換運転を継続することができる。
　また、本発明の一態様に係る熱交換形換気装置は、給気用モータを備えた給気用ファンと、排気用モータを備えた排気用ファンと、給気用ファンにより屋外から室内に送風される給気送風経路と、排気用ファンにより室内から室外に送風される排気送風経路とを備える。また、給気送風経路と排気送風経路とが交差する位置に、室内の空気と屋外の空気を換気する際に、室内の空気と屋外の空気の熱交換するための熱交換素子とを備える。また、排気送風経路の熱交換素子の下流側に温度および湿度を検出する温湿度検出部を設け、制御部により給気用モータと排気用モータの運転および回転数を制御する。また、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度および湿度によって第１露点温度を算出し、第１露点温度を算出した後、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度が第１露点温度以上である場合は給気用モータと排気用モータの回転数を維持するように制御する。さらに、温湿度検出部によって検出された温度が第１露点温度を下回った場合は予め定義された第１給気風量と第１排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。
　このことにより、熱交換素子に発生する結露或いは凍結を防止しながら、給気と排気の熱交換運転を継続することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態における熱交換形換気装置を示す概要図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における熱交換形換気装置の制御部のフローチャートである。 図３は、本発明の第２の実施の形態における熱交換形換気装置の制御部のフローチャートである。 図４は、本発明の第３の実施の形態における熱交換形換気装置を示す概要図である。 図５は、本発明の第３の実施の形態における熱交換形換気装置の制御部のフローチャートである。 図６は、従来の熱交換形換気装置を示す断面構成図である。
　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。
　（第１の実施の形態）
　本発明の第１の実施の形態の熱交換形換気装置について、図１を用いて説明する。図１に示すように、熱交換形換気装置１は、箱形の本体の側面に外気吸込口２と室内空気排気口３を設け、この側面に対向した側面に外気給気口４と室内空気吸込口５を設けている。
　そして、熱交換形換気装置１の内部または外部には、給気用ファン９の給気用モータと排気用ファン１０の排気用モータの回転数を制御する制御部１１を設けている。
　また、熱交換形換気装置１は、新鮮な屋外の空気（給気空気）を側面の外気吸込口２から吸込み、熱交換形換気装置１の内部の熱交換素子６を通って外気給気口４から室内に供給される給気送風経路７を備えている。
　さらに、熱交換形換気装置１は、汚染された室内の空気（排気空気）を室内空気吸込口５から吸い込み、熱交換形換気装置１の内部の熱交換素子６を通って室内空気排気口３から室外に排気される排気送風経路８を備えている。外気吸込口２から導入される新鮮な屋外空気（給気空気）と、室内空気吸込口５から導入される汚染された室内の空気（排気空気）は、給気用ファン９と排気用ファン１０の運転によりそれぞれ給気送風経路７と排気送風経路８を流れる。
　そして、熱交換素子６は、給気送風経路７と排気送風経路８とが交差する位置に配設され、排気される空気の熱量を給気される空気に供給する、または、給気される空気の熱量を排気される空気の熱量に供給する、という熱回収の機能を有している。また、熱交換素子６の給気送風経路７における上流側と排気送風経路８における上流側にはそれぞれ空気清浄フィルター１２が配設される。
　また、給気送風経路７において熱交換素子６の上流側である外気吸込口２側に温度検出部１３を配設し、排気送風経路８において熱交換素子６の上流側である室内空気吸込口５側に湿度検出部１４を配設する。
　また、外気吸込口２、室内空気排気口３、外気給気口４、室内空気吸込口５は、それぞれダクト（図示せず）が接続できる形状となっている。外気吸込口２と室内空気排気口３に接続したダクトは建物外壁面まで引き回して建物外の屋外空気と連通する。外気給気口４と室内空気吸込口５に接続したダクトは居室の天井面または壁面と連通されて室内空気と連通する。
　制御部１１は給気用ファン９の給気用モータと排気用ファン１０の排気用モータの回転数を制御し給気風量と排気風量を一定に保ちながら制御する。
　ここで、本実施の形態における特徴的な部分、すなわち、制御部１１の動作について説明する。
　熱交換形換気装置１を起動すると、制御部１１は、給気用ファン９と排気用ファン１０の出力する送風量が同等になるように、給気用モータと排気用モータの回転数を制御する（熱交換気運転）。
　しかし、熱交換気運転中に外気温度が低下していくと、熱交換素子６の排気送風経路８側から結露が生じる。これは排気送風経路８を流れる室内空気（排気空気）が熱交換素子６内で外気（給気空気）と熱交換することで露点以下に温度低下するためである。すなわち、排気送風経路８を流れる室内空気（排気空気）が熱交換後の温度の飽和水蒸気量以上の水分を保持しているためである。この結露により発生した水分は、熱交換後の排気温度が０℃を下回るようになると、凍結し、熱交換素子６の目詰まりを引き起こし、換気機能を低下させる。
　さらに、そのまま運転を継続すると凍結はさらに進行し多量の氷結にいたる。その凍った結露水は、外気温度が上昇すると解けだして、熱交換形換気装置１からあふれ出すことになる。あふれ出した水は、設置場所に悪影響を及ぼすことや、水漏れによる絶縁不良などに繋がることがある。
　このような事象を避けるために、制御部１１は、熱交換素子６の給気入口側に設けられた温度検出部１３により検出された温度Ｔ、および、熱交換素子６の排気入口側に設けられた湿度検出部１４により検出された湿度Ｈを監視して、所定の設定値に合わせて、給気風量と排気風量を減少させる。すなわち、給気用ファン９の給気用モータの回転数と、排気用ファン１０の排気用モータの回転数を減少させる。
　より具体的に説明する。
　温度検出部１３により検出された外気温度Ｔが、第１所定温度Ｔ1（例えば５℃）以上の場合には、給気風量と排気風量は所定風量Ａ（例えばそれぞれ２００ｍ3／ｈ）で運転する。
　この運転状態を継続し、次第に外気温度が低下する場合を考える。外気温度が低下していくと、温度検出部１３が、設定された第１所定温度Ｔ1を下回ることを検出する。
　温度検出部１３により検出した温度Ｔが第１所定温度Ｔ1より小さく、第２所定温度Ｔ2（例えば０℃）以上の場合（Ｔ2≦Ｔ＜Ｔ1の場合）は、湿度検出部１４により室内湿度Ｈを確認する。
　そして湿度検出部１４により検出された湿度Ｈが第１所定湿度範囲（例えば０％以上５０％未満）であるときは予め定義された第１Ａ1給気風量（例えば１７５ｍ3／ｈ）と第１Ａ1排気風量（例えば１７５ｍ3／ｈ）になるように、制御部１１は給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。また、湿度検出部１４で検出された湿度Ｈが第２所定湿度範囲（例えば５０％以上１００％未満）であるときは予め定義された第１Ａ2給気風量（例えば１５０ｍ3／ｈ）と第１Ａ2排気風量（例えば１５０ｍ3／ｈ）になるように、制御部１１は給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。
　このとき、第１所定湿度範囲の最高値＜第２所定湿度範囲の最低値、第１Ａ1給気風量＞第１Ａ2給気風量、第１Ａ1排気風量＞第１Ａ2排気風量である。
　ここで、第１Ａ1給気風量と第１Ａ1排気風量とは、検出温度ＴがＴ2≦Ｔ＜Ｔ1であって、検出湿度Ｈが第１所定湿度範囲にあるときに、所定の室内温度（例えばＪＩＳ　Ｂ　８６２８）を想定して熱交換素子に結露が発生しない風量を実験的に求め定義したものである。また、第１Ａ2給気風量と第１Ａ2排気風量とは、検出温度ＴがＴ2≦Ｔ＜Ｔ1であって検出湿度Ｈが第２所定湿度範囲にあるときに、所定の室内温度（例えばＪＩＳ　Ｂ　８６２８）を想定して熱交換素子に結露が発生しない風量を実験的に求め定義したものである。
　外気温度が低下していくと、排気送風経路８における熱交換素子６内にて結露・凍結が発生する。しかし、結露・凍結発生温度および全熱交換効率は、熱交換素子６を流れる給気風量と排気風量の風速や、熱交換素子６そのものの熱交換性能、そして室内湿度に依存する。すなわち、風速が低く熱交換性能が高くなれば、熱交換後の排気温度は高くなり飽和水蒸気量も大きくなるため、より多くの水分を保持できるようになり、結露の発生リスクが増大する。しかし、室内湿度が低ければ、排気空気の保有水分量が小さくなるので結露の発生リスクは低減する。
　例えば、熱交換素子６を通過する給気送風量と排気送風量の風量が極端に小さい場合、全熱交換効率は高くなる。そのため、室内湿度が高い場合であっても、室内空気（排気空気）は熱交換後に保有する水分のほとんどを外気（給気空気）に奪われる場合がある。この場合は、排気送風経路８における熱交換素子６の排気出口側の素子温度が０℃以下になっても極々少量の凍結しか現れないことになる。このように、結露が発生する外気温度を決める要素としては、風速とそれによる交換効率、室内湿度であるといえる。
　また、制御部１１は、温度検出部１３で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検出したことにより給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。その後、制御部１１は、温度検出部１３で検出された温度が第ｎ（ｎは２以上の整数とする）所定温度を下回ったことを検知した場合は、給気用モータの回転を停止させ、排気用モータの回転を停止せずに排気運転のみで換気運転を継続してもよい。ここで第ｎ所定温度＜第１所定温度である。これにより、凍結が発生する直前まで、給気運転と排気運転の熱交換気運転を継続することができるとともに、極低温領域では排気のみの運転に切り替わり換気運転を継続することができる。
　また、制御部１１は、検出温度、検出湿度に応じて段階的に給気風量および排気風量を低減させて、結露発生を防止しながら熱交換気運転を継続してもよい。すなわち、制御部１１は、温度検出部１３で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検知した後であって、温度検出部１３で検出された温度が第ｎ所定温度（ｎは３以上の整数）を下回ったことを検知する前に、温度検出部１３で検出された温度が第ｋ（ｋ＝２、３、・・・、ｎ－１の任意の整数とする）所定温度を下回ったことを検知した場合に以下のことを行う。すなわち、制御部１１は、湿度検出部１４で検出された湿度が第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第ｋＡ1給気風量と第ｋＡ1排気風量になるように、給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる。そして、制御部１１は、湿度検出部１４で検出された湿度が第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第ｋＡ2給気風量と第ｋＡ2排気風量になるように、給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる。ここで第ｎ所定温度＜第ｋ所定温度＜第１所定温度、第ｋＡ1給気風量≦第１Ａ1給気風量、第ｋＡ1排気風量≦第１Ａ1排気風量、第ｋＡ1給気風量＞第ｋＡ2給気風量、第ｋＡ1排気風量＞第ｋＡ2排気風量である。
　図２はｎ＝３の場合に制御部１１による上記の制御の流れを図示したフローチャートである。以下、順に説明する。
　温度検出部１３により検出された温度Ｔが第１所定温度Ｔ1（例えば５℃）以上の場合は、給気風量（ＳＡ風量）および排気風量（ＥＡ風量）は設定風量Ａ（例えばそれぞれ２００ｍ3／ｈ）にて運転を継続する（ステップＳ１、ステップＳ２）。
　外気温度が下がってきて、温度検出部１３の温度Ｔが第１所定温度Ｔ1（例えば５℃）を下回った場合、湿度検出部１４が室内湿度Ｈを検出する（ステップＳ１）。
　室内湿度ＨがＨ＜Ｈ1（例えばＨ＜５０％）のとき、給気風量・排気風量は第１Ａ1給気風量・第１Ａ1排気風量（例えばそれぞれ１７５ｍ3／ｈ）となるよう給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ３、ステップＳ４）。室内湿度ＨがＨ1≦Ｈ＜Ｈ2（例えば５０％≦Ｈ＜１００％）のとき、給気風量・排気風量は第１Ａ2給気風量・第１Ａ2排気風量（例えばそれぞれ１５０ｍ3／ｈ）となるよう給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ５、ステップＳ６）。
　室内湿度が高い分、排気空気に含まれる水分が多くなるため、結露・凍結の発生リスクが高まる。このため、結露・凍結の発生リスクを低減するために、風速をおとし交換効率を上げることで、排気空気の温度を高め、排気空気の湿度を下げる。排気空気の温度が高まれば、露点温度が高まり保持できる水分量が増加する。また排気空気の湿度が下がれば、排気空気の保持できる水分量に対して余裕ができる。
　これらの作用により排気空気の結露・凍結の発生リスクを低減することができる。
　なお、温度検出部１３の温度Ｔが第１所定温度Ｔ1を下回り、運転風量が第１Ａ1給気風量・第１Ａ1排気風量、第１Ａ2給気風量・第１Ａ2排気風量の何れかになって運転を継続した後に、検出温度Ｔが所定の値Ｔ1＋αを超える値となったときは、制御部１１は以下の制御を行う。すなわち、給気風量と排気風量を初期設定風量であるＡ（例えばそれぞれ２００ｍ3／ｈ）にそれぞれ戻す（ステップＳ７、ステップＳ２）。ここで、αは、ヒステリシスを持たせるための所定の値（例えば３）である。
　さらに外気温度が低下していく場合も、同様の制御を行う。温度検出部１３の温度Ｔが第２所定温度Ｔ2（例えば０℃）を下回った場合に、湿度検出部１４が室内湿度Ｈを検出する（ステップＳ８）。
　室内湿度ＨがＨ＜Ｈ1（例えばＨ＜５０％）のとき、給気風量・排気風量は第２Ａ1給気風量・第２Ａ1排気風量（例えばそれぞれ１５０ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ９、ステップＳ１０）。室内湿度ＨがＨ1≦Ｈ＜Ｈ2（例えば５０％≦Ｈ＜１００％）のとき、給気風量・排気風量は第２Ａ2給気風量・第２Ａ2排気風量（例えばそれぞれ１２５ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ１１、ステップＳ１２）。
　なお、温度検出部１３の温度Ｔが第２所定温度Ｔ2を下回り、運転風量が第２Ａ1給気風量・第２Ａ1排気風量、第２Ａ2給気風量・第２Ａ2排気風量の何れかになって運転を継続した後に、検出温度Ｔが所定の値Ｔ2＋αを超える値となったときは、制御部１１は以下の制御を行う。すなわち、給気風量と排気風量を１ステップ前の風量である第１Ａ1給気風量・第１Ａ1排気風量（例えばそれぞれ１７５ｍ3／ｈ）または第１Ａ2給気風量・第１Ａ2排気風量（例えばそれぞれ１５０ｍ3／ｈ）にそれぞれ戻す（ステップＳ１３、ステップＳ４、ステップＳ６）。
　さらに外気温度が低下していき、温度検出部１３の温度Ｔが第３所定温度Ｔ3（例えば－５℃）を下回った場合に、湿度検出部１４が室内湿度Ｈを検出する（ステップＳ１４）。
　室内湿度ＨがＨ＜Ｈ1（例えばＨ＜５０％）のとき、排気風量は第３Ａ1排気風量（例えば１２５ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ１５、ステップＳ１６）。室内湿度ＨがＨ1≦Ｈ＜Ｈ2（例えば５０％≦Ｈ＜１００％）のとき、排気風量は第３Ａ2排気風量（例えば１００ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ１７、ステップＳ１８）。これらのとき、排気のみの運転とし、給気用モータを停止させる。
　第３所定温度Ｔ3を下回る温度まで温度検出部１３の温度Ｔが低下すれば、わずかな風量であっても、排気温度が０℃以下になるため凍結のリスクが非常に高くなる。このような低温域では従来は換気運転を停止してしまうが、制御部１１により給気ファンのみを停止して排気のみの運転とすることで、外気導入を防ぎ熱交換素子６の凍結を防止しながら、換気運転を継続することができる。
　また、排気のみ運転とすることで温度検出部１３が外気温度を検出できなくなるため、定期的に（図２ではｔ時間後）に給気ファンも動作させ熱交換気運転に戻すことで、外気温度に適切な運転状態へと制御する（ステップＳ１６、ステップＳ１０、ステップＳ１８、ステップＳ１２）。
　このように排気のみの運転にしなければいけない第ｎ所定温度Ｔn（例えばｎ＝３）までを任意に定義し、また各々所定温度Ｔk（例えばｋ＝２）における室内湿度（Ｈ＜Ｈ1，Ｈ1≦Ｈ＜Ｈ2）ごとに、設定風量（第ｋＡ1給気風量，第ｋＡ1排気風量，第ｋＡ2給気風量，第ｋＡ2排気風量）を定義する。このことで、室内湿度および室外温度の条件で結露・凍結しない風量を維持しながら、熱交換気運転を行うことができる。
　なお図２において、ｎ＝３というのは温度または湿度を検出するステップが３つだけであるという意味ではなく、少なくとも３ステップあるということである。ステップを任意に定義して、より細かに風量を制御することでより適切な換気運転が可能である。
　なお、本実施の形態では、第３所定温度＜第２所定温度＜第１所定温度、第３Ａ1給気風量≦第２Ａ1給気風量≦第１Ａ1給気風量、第３Ａ1排気風量≦第２Ａ1排気風量≦第１Ａ1排気風量、第２Ａ1給気風量＞第２Ａ2給気風量、第２Ａ1排気風量＞第２Ａ2排気風量、第３Ａ1排気風量＞第３Ａ2排気風量を満たしている。
　（第２の実施の形態）
　図３は、本発明の第２の実施の形態の熱交換形換気装置に関する制御部１１による制御の流れを図示したフローチャートである。
　なお、図３と図２との主な違いは、図２では所定湿度範囲が第１所定湿度範囲（Ｈ＜Ｈ1）と第２所定湿度範囲（Ｈ1≦Ｈ＜Ｈ2）の２つであったのに対し、図３では所定湿度範囲が第１所定湿度範囲（Ｈ＜Ｈ1）と第２所定湿度範囲（Ｈ1≦Ｈ＜Ｈ2）と第３所定湿度範囲（Ｈ2≦Ｈ＜Ｈ3）の３つである点である。なお、第２所定湿度範囲の最高値＜第３所定湿度範囲の最低値となっている。
　以下、順に説明する。
　温度検出部１３により検出された温度Ｔが第１所定温度Ｔ1（例えば５℃）以上の場合は、給気風量（ＳＡ風量）および排気風量（ＥＡ風量）は設定風量Ａ（例えばそれぞれ２００ｍ3／ｈ）にて運転を継続する（ステップＳ２１、ステップＳ２２）。
　外気温度が下がってきて、温度検出部１３の温度Ｔが第１所定温度Ｔ1（例えば５℃）を下回った場合、湿度検出部１４が室内湿度Ｈを検出する（ステップＳ２１）。
　室内湿度ＨがＨ＜Ｈ1（例えばＨ＜３０％）のとき、給気風量・排気風量は第１Ａ1給気風量・第１Ａ1排気風量（例えばそれぞれ１７５ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ２３、ステップＳ２４）。室内湿度ＨがＨ1≦Ｈ＜Ｈ2（例えば３０％≦Ｈ＜５０％）のとき、給気風量・排気風量は第１Ａ2給気風量・第１Ａ2排気風量（例えばそれぞれ１５０ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ２５、ステップＳ２６）。室内湿度ＨがＨ2≦Ｈ＜Ｈ3（例えば５０％≦Ｈ＜１００％）のときは、給気風量・排気風量は第１Ａ3給気風量・第１Ａ3排気風量（例えばそれぞれ１２５ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ２７、ステップＳ２７、ステップＳ２８）。
　室内湿度が高い分、排気空気に含まれる水分が多くなるため、結露・凍結の発生リスクが高まる。このため、結露・凍結の発生リスクを低減するために、風速を落とし交換効率を上げることで、排気空気の温度を高め、排気空気の湿度を下げる。排気空気の温度が高まれば、露点温度が高まり保持できる水分量が増加する。また排気空気の湿度が下がれば、排気空気の保持できる水分量に対して余裕ができる。
　これらの作用により排気空気の結露・凍結の発生リスクを低減することができる。
　なお、第３所定湿度範囲（Ｈ2≦Ｈ＜Ｈ3）が追加されたことにより、結露・凍結が発生しにくい状態でさらに効果的に熱交換気運転を継続できる。
　なお、温度検出部１３の温度Ｔが第１所定温度Ｔ1を下回り、運転風量が第１Ａ1給気風量・第１Ａ1排気風量、第１Ａ2給気風量・第１Ａ2排気風量、第１Ａ3給気風量・第１Ａ3排気風量の何れかになって運転を継続した後に、検出温度Ｔが所定の値Ｔ1＋αを超える値となったときは、制御部１１は以下の制御を行う。すなわち、給気風量と排気風量を初期設定風量であるＡ（例えばそれぞれ２００ｍ3／ｈ）にそれぞれ戻す（ステップＳ２９、ステップＳ２２）。ここで、αは、ヒステリシスを持たせるための所定の値（例えば３）である。
　さらに外気温度が低下していく場合も、同様の制御を行う。温度検出部１３の温度Ｔが第２所定温度Ｔ2（例えば０℃）を下回った場合に、湿度検出部１４が室内湿度Ｈを検出する（ステップＳ３０）。
　室内湿度ＨがＨ＜Ｈ1（例えばＨ＜３０％）のとき、給気風量・排気風量は第２Ａ1給気風量・第２Ａ1排気風量（例えばそれぞれ１５０ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ３１、ステップＳ３２）。室内湿度ＨがＨ1≦Ｈ＜Ｈ2（例えば３０％≦Ｈ＜５０％）のとき、給気風量・排気風量は第２Ａ2給気風量・第２Ａ2排気風量（例えばそれぞれ１２５ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ３３、ステップＳ３４）。室内湿度ＨがＨ2≦Ｈ＜Ｈ3（例えば５０％≦Ｈ＜１００％）のときは、給気風量・排気風量は第２Ａ3給気風量・第２Ａ3排気風量（例えばそれぞれ１００ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１が給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ３５、ステップＳ３６）。
　なお、温度検出部１３の温度Ｔが第２所定温度Ｔ2を下回り、運転風量が第２Ａ1給気風量・第２Ａ1排気風量、第２Ａ2給気風量・第２Ａ2排気風量、第２Ａ3給気風量・第２Ａ3排気風量の何れかになって運転を継続した後に、検出温度Ｔが所定の値Ｔ2＋αを超える値となったときは、制御部１１は以下の制御を行う。すなわち、給気風量と排気風量を１ステップ前の風量である第１Ａ1給気風量・第１Ａ1排気風量（例えばそれぞれ１７５ｍ3／ｈ）または第１Ａ2給気風量・第１Ａ2排気風量（例えばそれぞれ１５０ｍ3／ｈ）または第１Ａ3給気風量・第１Ａ3排気風量（例えばそれぞれ１２５ｍ3／ｈ）にそれぞれ戻す（ステップＳ３７、ステップＳ２４、ステップＳ２４、ステップＳ２６、ステップＳ２８）。
　さらに外気温度が低下していき、温度検出部１３の温度Ｔが第３所定温度Ｔ3（例えば－５℃）を下回った場合に、湿度検出部１４が室内湿度Ｈを検出する（ステップＳ３８）。
　室内湿度ＨがＨ＜Ｈ1（例えばＨ＜３０％）のとき、排気風量は第３Ａ1排気風量（例えば１２５ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１は排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ３９、ステップＳ４０）。室内湿度ＨがＨ1≦Ｈ＜Ｈ2（例えば３０％≦Ｈ＜５０％）のとき、排気風量は第３Ａ2排気風量（例えば１００ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１は排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ４１、ステップＳ４２）。室内湿度ＨがＨ2≦Ｈ＜Ｈ3（例えば５０％≦Ｈ＜１００％）のときは、排気風量は第３Ａ3排気風量（例えば７５ｍ3／ｈ）となるように、制御部１１は排気用モータの回転数を維持または減少させる（ステップＳ４３、ステップＳ４４）。これらのとき、排気のみの運転とし、給気用モータを停止させる。
　第３所定温度Ｔ3を下回る温度まで温度検出部１３の温度Ｔが低下すれば、わずかな風量であっても、排気温度が０℃以下になるため凍結のリスクが非常に高くなる。このような低温域では従来は換気運転を停止してしまうが、制御部１１により給気ファンのみを停止して排気のみの運転とすることで、外気導入を防ぎ熱交換素子の凍結を防止しながら、換気運転を継続することができる。
　また、排気のみ運転とすることで温度検出部１３が外気温度を検出できなくなるため、定期的に（図３ではｔ時間後）に給気ファンも動作させ熱交換気運転に戻すことで、外気温度に適切な運転状態へと制御する（ステップＳ４０、ステップＳ３２、ステップＳ４２、ステップＳ３４、ステップＳ４４、ステップＳ３６）。
　このように排気のみの運転にしなければいけない第ｎ所定温度Ｔn（例えばｎ＝３）までを任意に定義し、また各々所定温度Ｔk（例えばｋ＝２）における室内湿度（Ｈ＜Ｈ1，Ｈ1≦Ｈ＜Ｈ2，Ｈ2≦Ｈ＜Ｈ3）ごとに、設定風量（第ｋＡ1給気風量，第ｋＡ1排気風量，第ｋＡ2給気風量，第ｋＡ2排気風量，第ｋＡ3給気風量，第ｋＡ3排気風量）を定義することで、室内湿度および室外温度の条件で結露・凍結しない風量を維持しながら、熱交換気運転を行うことができる。
　なお図３において、ｎ＝３というのは温度または湿度を検出するステップが３つだけであるという意味ではなく、少なくとも３ステップあるということである。ステップを任意に定義してより細かに風量を制御することでより適切な換気運転が可能である。
　なお、本実施の形態では、第３所定温度＜第２所定温度＜第１所定温度、第３Ａ1給気風量≦第２Ａ1給気風量≦第１Ａ1給気風量、第３Ａ1排気風量≦第２Ａ1排気風量≦第１Ａ1排気風量、第１Ａ1給気風量＞第１Ａ2給気風量＞第１Ａ3給気風量、第１Ａ1排気風量＞第１Ａ2排気風量＞第１Ａ3排気風量、第２Ａ1給気風量＞第２Ａ2給気風量＞第２Ａ3給気風量、第２Ａ1排気風量＞第２Ａ2排気風量＞第２Ａ3排気風量、第３Ａ1排気風量＞第３Ａ2排気風量＞第３Ａ3排気風量を満たしている。
　以下、本発明の第３の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　（第３の実施の形態）
　本発明の第３の実施の形態の熱交換形換気装置について、図４を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を付して説明を省略する。
　図４に示すように、熱交換形換気装置１は、箱形の本体の側面に外気吸込口２と室内空気排気口３を設け、この側面に対向した側面に外気給気口４と室内空気吸込口５を設けている。
　そして、熱交換形換気装置１の内部または外部には、給気用ファン９の給気用モータと排気用ファン１０の排気用モータの回転数を制御する制御部１１を設けている。
　また、熱交換形換気装置１は、新鮮な屋外の空気（給気空気）を側面の外気吸込口２から吸込み、熱交換形換気装置１の内部の熱交換素子６を通って外気給気口４から室内に供給される給気送風経路７を備えている。
　さらに、熱交換形換気装置１は、汚染された室内の空気（排気空気）を室内空気吸込口５から吸い込み、熱交換形換気装置１の内部の熱交換素子６を通って室内空気排気口３から室外に排気される排気送風経路８を備えている。外気吸込口２から導入される新鮮な屋外空気（給気空気）と、室内空気吸込口５から導入される汚染された室内の空気（排気空気）は、給気用ファン９と排気用ファン１０の運転によりそれぞれ給気送風経路７と排気送風経路８を流れる。
　そして、熱交換素子６は、給気送風経路７と排気送風経路８とが交差する位置に配設され、排気される空気の熱量を給気される空気に供給する、または、給気される空気の熱量を排気される空気の熱量に供給する、という熱回収の機能を有している。すなわち、熱交換素子６は、排気空気の熱量と給気空気の熱量とを交換する機能を有する。また、熱交換素子６の給気送風経路７における上流側と排気送風経路８における上流側にはそれぞれ空気清浄フィルター１２が配設される。
　また、排気送風経路８において熱交換素子６の下流側である室内空気排気口３側に温湿度検出部１５を配設する。温湿度検出部１５は、熱交換素子６の排気出口側における温度と湿度を検出する。
　また、外気吸込口２、室内空気排気口３、外気給気口４、室内空気吸込口５には、それぞれダクト（図示せず）が接続できる形状となっている。外気吸込口２と室内空気排気口３に接続したダクトは建物外壁面まで引き回して建物外の屋外空気と連通する。外気給気口４と室内空気吸込口５に接続したダクトは居室の天井面または壁面と連通されて室内空気と連通する。
　ここで、本実施の形態における特徴的な部分、すなわち、制御部１１の動作について説明する。
　まず、一般的な熱交換形換気装置の制御について、本実施の形態を示す図４に示す構成要素を用いて述べる。
　一般的な熱交換形換気装置を起動すると、制御部１１は、給気用ファン９と排気用ファン１０の出力する送風量が同等になるように、給気用モータと排気用モータの回転数を制御する（熱交換気運転）。
　しかし、一般的な熱交換形換気装置では、熱交換気運転中に外気温度が低下していくと、熱交換素子６の排気送風経路８側から結露が生じるおそれがある。これは排気送風経路８を流れる室内空気（排気空気）が熱交換素子６内で外気（給気空気）と熱交換することで露点以下に温度低下するためである。言い換えれば、排気送風経路８を流れる室内空気が、熱交換後の温度の飽和水蒸気量以上の水分を保持しているためである。
　この結露により発生した水分は、熱交換後の排気温度が０℃を下回るようになると、凍結し、熱交換素子６の目詰まりを引き起こし、換気機能を低下させる。
　さらに、そのまま運転を継続すると凍結はさらに進行し多量の氷結に至る。その凍った結露水は、外気温度が上昇すると解けだして、熱交換形換気装置からあふれ出すことになる。あふれ出した水は、設置場所に悪影響を及ぼすことや、水漏れによる絶縁不良などに繋がる。
　本実施の形態の熱交換形換気装置１では、このような事象を避けるために、以下のような制御を行う。
　まず、制御部１１は、排気送風経路８において熱交換素子６の下流側である室内空気排気口３側に設けられた温湿度検出部１５により検出された温度および湿度によって第１露点温度を算出する。
　制御部１１は、第１露点温度を算出した後、温湿度検出部１５によって検出された温度を監視して、第１露点温度以上である場合は、給気用ファン９の給気用モータの回転数と、排気用ファン１０の排気用モータの回転数を維持する。そして、第１露点温度を下回った場合、制御部１１は給気用ファン９の給気用モータの回転数と、排気用ファン１０の排気用モータの回転数を減少させ風量を下げる。
　図５を用いて、より具体的に説明する。
　熱交換形換気装置１を起動すると、制御部１１は、給気用ファン９と排気用ファン１０の出力する送風量が同等になるように、給気用モータと排気用モータの回転数を制御する（熱交換気運転）。
　制御部１１は、排気送風経路８において熱交換素子６の下流側である室内空気排気口３側に設けられた温湿度検出部１５により検出された温度および湿度によって、熱交換素子６の室内空気排気口３側の空気が結露する温度（第１露点温度Ｔ1）を算出する。
　温湿度検出部１５により検出された温度Ｔ（例えば１０℃）が、第１露点温度Ｔ1（例えば９℃）以上の場合には、給気風量と排気風量は設定風量Ａ（例えばそれぞれ１００ｍ3／ｈ）で運転する（ステップＳ５１、ステップＳ５２）。
　この運転状態を継続し、次第に外気温度が低下する場合を考える。外気温度が低下していくと、温湿度検出部１５により検出された温度Ｔ（例えば８℃）が、設定された第１露点温度Ｔ1（例えば９℃）を下回ること（Ｔ＜Ｔ1）を検出する（ステップＳ５１）。
　このような場合は、予め定義された第１Ａ給気風量（例えば９０ｍ3／ｈ）と第１Ａ排気風量（例えば９０ｍ3／ｈ）になるように、制御部１１は給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ５３）。
　次に、所定時間経過後、制御部１１は、排気送風経路８において熱交換素子６の下流側である室内空気排気口３側に設けられた温湿度検出部１５により検出された温度および湿度によって、熱交換素子６の室内空気排気口３側の空気が結露する温度（第２露点温度Ｔ2（例えば７℃））を算出する。
　なお、温湿度検出部１５により検出された温度Ｔが第１露点温度Ｔ1を下回り、運転風量が第１Ａ給気風量・第１Ａ排気風量になって運転を継続した後に、検出温度Ｔが所定の値Ｔ2＋αを超える値となったとき（Ｔ＞Ｔ2＋α）は、給気風量と排気風量を初期設定風量であるＡ（例えばそれぞれ１００ｍ3／ｈ）にそれぞれ戻す（ステップＳ５４、ステップＳ５２）。ここで、αは、ヒステリシスを持たせるための所定の値である。
　また、温湿度検出部１５により検出された温度Ｔについて、（Ｔ2≦Ｔ≦Ｔ2＋α）を満たす場合は、第１Ａ給気風量（例えば９０ｍ3／ｈ）と第１Ａ排気風量（例えば９０ｍ3／ｈ）を継続するように、制御部１１は給気用モータと排気用モータの回転数を制御する（ステップＳ５５、ステップＳ５４、ステップＳ５３）。
　さらに外気温度が低下してきて、温湿度検出部１５により検出された温度Ｔ（例えば６℃）が、設定された第２露点温度Ｔ2（例えば７℃）を下回り（Ｔ＜Ｔ2）を検出した場合は、予め定義された第２Ａ給気風量（例えば８０ｍ3／ｈ）と第２Ａ排気風量（例えば８０ｍ3／ｈ）になるように、制御部１１は給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ５５、ステップＳ５６）。
　このように、本実施の形態によれば、熱交換素子６の結露が発生しやすい状況になった場合に、給気風量および排気風量を減らすことで、熱交換素子６の熱交換効率を高める。これにより、熱交換素子６の排気側の温度を高めて熱交換素子６の排気側の湿度を下げることができる。従って、排気送風経路８において熱交換素子６の下流側である室内空気排気口３側に発生する結露或いは凍結を防止しながら、給気と排気の熱交換運転を継続することができる。
　ここで、図５のフローチャートから離れて、さらに外気温度が低下していくことを考える。さらに外気温度が低下していくと、排気送風経路８における熱交換素子６内にて結露或いは凍結が発生するリスクは高まる。
　結露或いは凍結の発生温度は、熱交換素子６を流れる給気・排気の風速、熱交換素子６そのものの熱交換効率、そして室内湿度に依存する。すなわち、熱交換素子６を流れる給気と排気の風速が低く熱交換効率が高くなれば、熱交換後の排気の温度は高くなり、熱交換後の排気の飽和水蒸気量も大きくなる。このため、熱交換素子６の排気出口側で、より多くの水分を水蒸気として保持できるようになり、熱交換素子６の結露発生リスクは低減する。また室内湿度が低ければ、排気空気の保有水分量が小さくなるので結露の発生リスクはさらに低減する。
　例えば、熱交換素子６を通過する給気送風量と排気送風量の風量が極端に小さい場合、全熱交換効率は非常に高くなる。そのため、室内湿度が高い場合であっても、室内空気（排気空気）は熱交換後に保有する水分のほとんどを外気（給気空気）に奪われる場合がある。
　この場合は、排気送風経路８における熱交換素子６の下流側である室内空気排気口３側の素子温度が０℃以下になっても極々少量の凍結しか現れないことになる。このように、結露或いは凍結の発生温度を決める要素としては、給気・排気の風速、熱交換素子の熱交換効率、室内湿度であるといえる。
　ここで、図５のフローチャートに戻る。先にも説明したように（Ｔ＜Ｔ2）を検出した場合は、第２Ａ給気風量（例えば８０ｍ3／ｈ）と第２Ａ排気風量（例えば８０ｍ3／ｈ）になるように、制御部１１は給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる（ステップＳ５５、ステップＳ５６）。
　次に、所定時間経過後、制御部１１は、温湿度検出部１５によって検出された温度Ｔが予め定義された凍結危険温度Ｔ0（例えば０℃～６℃、本実施例では５℃）を下回ったこと（Ｔ＜Ｔ0）を検知した場合は、給気用モータの回転を強制的に停止させ、排気用モータの回転を停止せずに排気運転のみ（第３Ａ排気風量（例えば７０ｍ3／ｈ））で換気運転を継続してもよい（ステップＳ５７、ステップＳ５８）。なお、排気用モータの回転数を減少させなかったとしても、給気用モータの回転が停止するため、一般的に第３Ａ排気風量は減少することになる。
　これにより、熱交換素子６に凍結が発生する直前まで、給気運転と排気運転の熱交換気運転を継続することができるとともに、極低温領域では排気のみの運転に切り替わり換気運転を継続することができる。
　なお、（Ｔ＜Ｔ2）を検出後、検出温度Ｔが所定の値Ｔ0＋αを超える値となったとき（Ｔ＞Ｔ0＋α）は、給気風量と排気風量を第１Ａ給気風量（例えば９０ｍ3／ｈ）と第１Ａ排気風量（例えば９０ｍ3／ｈ）にそれぞれ戻す（ステップＳ５９、ステップＳ５３）。ここで、αは、ヒステリシスを持たせるための所定の値である。
　また、温湿度検出部１５により検出された温度Ｔについて、（Ｔ0≦Ｔ≦Ｔ0＋α）を満たす場合は、第２Ａ給気風量（例えば８０ｍ3／ｈ）と第２Ａ排気風量（例えば８０ｍ3／ｈ）を継続するように、制御部１１は給気用モータと排気用モータの回転数を制御する。
　また、（Ｔ＜Ｔ0）を検出後、排気のみ運転とすることで温湿度検出部１５が外気温度による影響を検出できなくなるため、定期的に（図２ではｔ時間後）に給気用ファンも動作させ熱交換気運転に戻すことで、適切な運転状態へと制御する。
　また、制御部１１は、温湿度検出部１５によって検出された温度が凍結危険温度Ｔ0を下回ったこと（Ｔ＜Ｔ0）を検知した場合は、排気用モータの回転数を増加させて排気運転のみで換気運転を継続させる構成としてもよい。
　これにより、熱交換素子排出側出口部に凍結が発生した場合であっても、凍結状態をより早く回復することができる。なお、熱交換素子排出側出口部に結露が発生した場合であっても、結露状態をより早く回復することも可能である。
　また、本実施の形態では、制御部１１は給気用ファン９の給気用モータと排気用ファン１０の排気用モータの回転数を制御し、給気風量と排気風量を一定に保ちながら制御するものとしたが、その他の風量となるように給気風量と排気風量を制御してもよい。
　また、図５のフローチャートでは、制御部１１により、露点温度の算出を２回行っているが、露点温度の算出を少なくとも１回行えば本実施の形態の効果を有する。
　また、露点温度の算出を３回以上行ってもよい。
　以上説明したように、熱交換形換気装置は、給気用モータを備えた給気用ファンと、排気用モータを備えた排気用ファンと、給気用ファンにより屋外から室内に送風される給気送風経路と、排気用ファンにより室内から室外に送風される排気送風経路とを備える。また、給気送風経路と排気送風経路とが交差する位置に、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための熱交換素子を備える。また、給気送風経路において熱交換素子の上流側に温度検出部を設け、排気送風経路において熱交換素子の上流側に湿度検出部を設ける。また、制御部により給気用モータと排気用モータの運転および回転数を制御する。また、制御部は、温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回った場合において、湿度検出部で検出された湿度が第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ1給気風量と第１Ａ1排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。また、制御部は、湿度検出部で検出された湿度が第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ2給気風量と第１Ａ2排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。さらに、第１所定湿度範囲の最高値＜第２所定湿度範囲の最低値、第１Ａ1給気風量＞第１Ａ2給気風量、第１Ａ1排気風量＞第１Ａ2排気風量とする。
　これにより、交換効率を高め、熱交換素子排気側の温度を高め、湿度を低めることで、熱交換素子排気側出口部に発生する結露・凍結を防止しながら、給気と排気の熱交換運転を継続することができる。
　また、制御部は、温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検出したことにより給気用モータと排気用モータの回転数を減少させた後、温度検出部で検出された温度が第ｎ（ｎは２以上の整数とする）所定温度を下回ったことを検知した場合、以下の制御を行ってもよい。すなわち、給気用モータの回転を停止させ、排気用モータの回転を停止せずに排気運転のみで換気運転を継続し、第ｎ所定温度＜第１所定温度とする。
　これにより、熱交換運転を継続した場合に熱交換素子に凍結が発生する外気温度（第ｎ所定温度）以下では、給気用モータを停止させ排気のみの運転に切り替わることで、熱交換素子の凍結を発生させることなく換気運転を継続することができる、という効果を奏する。
　また、温度検出部は、ｎは３以上の整数とし、温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検知した後であって、温度検出部で検出された温度が第ｎ所定温度を下回ったことを検知する前に、温度検出部で検出された温度が第ｋ（ｋ＝２、３、・・・、ｎ－１の任意の整数とする）所定温度を下回ったことを検知した場合、制御部は以下の制御を行ってもよい。すなわち、湿度検出部で検出された湿度が第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第ｋＡ1給気風量と第ｋＡ1排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる。また、湿度検出部で検出された湿度が第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第ｋＡ2給気風量と第ｋＡ2排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる。さらに、第ｎ所定温度＜第ｋ所定温度＜第１所定温度、第ｋＡ1給気風量≦第１Ａ1給気風量、第ｋＡ1排気風量≦第１Ａ1排気風量、第ｋＡ1給気風量＞第ｋＡ2給気風量、第ｋＡ1排気風量＞第ｋＡ2排気風量とする。
　これにより、排気のみの運転に移行する外気温度（第ｎ所定温度）に低下していくまでの外気温度と、室内湿度に応じ、熱交換素子排気側への結露・凍結が発生しない適切な風量へ細かく制御するため、より熱交換素子の凍結結露・発生直前まで給気運転と排気運転の熱交換気運転の各温湿度条件における最大風量を維持することができる、という効果を奏する。
　また、ｎ＝３であり、制御部は、温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検知した後であって、温度検出部で検出された温度が第３所定温度を下回ったことを検知する前に、温度検出部で検出された温度が第２所定温度を下回ったことを検知した場合において、以下の制御を行ってもよい。すなわち、湿度検出部で検出された湿度が第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第２Ａ1給気風量と第２Ａ1排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる。また、湿度検出部で検出された湿度が第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第２Ａ2給気風量と第２Ａ2排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を維持または減少させる。さらに、第３所定温度＜第２所定温度＜第１所定温度、第２Ａ1給気風量≦第１Ａ1給気風量、第２Ａ1排気風量≦第１Ａ1排気風量、第２Ａ1給気風量＞第２Ａ2給気風量、第２Ａ1排気風量＞第２Ａ2排気風量とする。
　また制御部は、温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回った場合には、以下の制御を行ってもよい。すなわち、湿度検出部で検出された湿度が第３所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ3給気風量と第１Ａ3排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。さらに、第２所定湿度範囲の最高値＜第３所定湿度範囲の最低値、第１Ａ1給気風量＞第１Ａ2給気風量＞第１Ａ3給気風量、第１Ａ1排気風量＞第１Ａ2排気風量＞第１Ａ3排気風量とする。
　これにより、排気のみの運転に移行する外気温度（第ｎ所定温度）に低下していくまでの外気温度と、室内湿度に応じ、熱交換素子排気側への結露・凍結が発生しない適切な風量へ制御するため、より熱交換素子の凍結結露・発生直前まで給気運転と排気運転の熱交換気運転の風量を維持することができる、という効果を奏する。
　また、熱交換形換気装置は、給気用モータを備えた給気用ファンと、排気用モータを備えた排気用ファンと、給気用ファンにより屋外から室内に送風される給気送風経路と、排気用ファンにより室内から室外に送風される排気送風経路とを備える。また、給気送風経路と排気送風経路とが交差する位置に、室内の空気と屋外の空気を換気する際に熱交換するための熱交換素子を備える。また、排気送風経路における熱交換素子の下流側に温度および湿度を検出する温湿度検出部を設け、制御部により給気用モータと排気用モータの運転および回転数を制御する。また、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度および湿度によって第１露点温度を算出し、第１露点温度を算出した後、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度が第１露点温度以上である場合は給気用モータと排気用モータの回転数を維持するように制御する。また、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度が第１露点温度を下回った場合は予め定義された第１給気風量と第１排気風量になるように給気用モータと排気用モータの回転数を減少させる。
　これにより、熱交換素子の結露が発生しやすい状況になった場合に、給気風量および排気風量を減らすことで、熱交換素子の熱交換効率を高める。これにより、熱交換素子排気側の温度を高めて熱交換素子排気側の湿度を下げることで、熱交換素子排気側出口部に発生する結露或いは凍結を防止しながら、給気と排気の熱交換運転を継続することができる。
　また、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度が第１露点温度を下回ったことを検知した後、温湿度検出部によって検出された温度および湿度によって第２露点温度を算出し、以下の制御を行ってもよい。すなわち、制御部は、第２露点温度を算出した後、温湿度検出部で検出された温度が第２露点温度を下回ったことを検知した場合は、予め定義された第２給気風量と第２排気風量になるように、給気用モータと排気用モータの回転数をさらに減少させる。
　これにより、熱交換素子排気側への結露或いは凍結が発生しない適切な風量へ細かく制御でき、より熱交換素子の結露或いは凍結の発生直前まで給気運転と排気運転の熱交換気運転の各温湿度条件における大風量を維持することができる。
　また、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度が予め定義された凍結危険温度を下回ったことを検知した場合は、給気用モータの回転を強制的に停止させ、排気用モータの回転を停止せずに排気運転のみで換気運転を継続させてもよい。
　これにより、熱交換運転を継続した場合に熱交換素子の凍結を防止して、換気運転を継続することができる。
　また、制御部は、温湿度検出部によって検出された温度が凍結危険温度を下回ったことを検知した場合は、排気用モータの回転数を増加させて排気運転のみで換気運転を継続させてもよい。
　これにより、熱交換素子排出側出口部に凍結が発生した場合であっても、凍結状態をより早く回復することができる。なお、熱交換素子排出側出口部に結露が発生した場合であっても、結露状態をより早く回復することも可能である。
　熱交換形換気装置は、外気と室内空気の熱交換を目的とするダクト式の換気装置、ダクト式の空気調和装置などの用途として有効である。
　１　熱交換形換気装置
　２　外気吸込口
　３　室内空気排気口
　４，１０２　外気給気口
　５　室内空気吸込口
　６，１０３　熱交換素子
　７　給気送風経路
　８　排気送風経路
　９，１０９　給気用ファン
　１０，１１０　排気用ファン
　１１　制御部
　１２　空気清浄フィルター
　１３　温度検出部
　１４　湿度検出部
　１５　温湿度検出部
　１０１　換気装置本体
　１０４　室内給気口
　１０５　室内排気口
　１０６　室外排気口
　１０７　電動機
　１０８　軸

Claims (9)

  1. 給気用モータを備えた給気用ファンと、
    排気用モータを備えた排気用ファンと、
    前記給気用ファンにより屋外から室内に送風される給気送風経路と、
    前記排気用ファンにより室内から室外に送風される排気送風経路と、
    前記給気送風経路と前記排気送風経路とが交差する位置に、室内の空気と屋外の空気を換気する際に、室内の空気と屋外の空気の熱交換をするための熱交換素子とを備えた熱交換形換気装置において、
    前記給気送風経路において前記熱交換素子の上流側に温度検出部を設け、
    前記排気送風経路において前記熱交換素子の上流側に湿度検出部を設け、
    制御部により前記給気用モータと前記排気用モータの運転および回転数を制御し、
    前記制御部は、前記温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回った場合において、前記湿度検出部で検出された湿度が第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ1給気風量と第１Ａ1排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を減少させ、前記湿度検出部で検出された湿度が第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ2給気風量と第１Ａ2排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を減少させるとともに、
    前記第１所定湿度範囲の最高値＜前記第２所定湿度範囲の最低値、前記第１Ａ1給気風量＞前記第１Ａ2給気風量、前記第１Ａ1排気風量＞前記第１Ａ2排気風量とした熱交換形換気装置。
  2. 前記制御部は、前記温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検出したことにより前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を減少させた後、前記温度検出部で検出された温度が第ｎ（ｎは２以上の整数とする）所定温度を下回ったことを検知した場合は、前記給気用モータの回転を停止させ、前記排気用モータの回転を停止せずに排気運転のみで換気運転を継続するとともに、
    前記第ｎ所定温度＜前記第１所定温度とした請求項１に記載の熱交換形換気装置。
  3. ｎは３以上の整数とし、
    前記制御部は、前記温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検知した後であって、前記温度検出部で検出された温度が第ｎ所定温度を下回ったことを検知する前に、前記温度検出部で検出された温度が第ｋ（ｋ＝２、３、・・・、ｎ－１の任意の整数とする）所定温度を下回ったことを検知した場合において、前記湿度検出部で検出された湿度が前記第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第ｋＡ1給気風量と第ｋＡ1排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を維持または減少させ、前記湿度検出部で検出された湿度が前記第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第ｋＡ2給気風量と第ｋＡ2排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を維持または減少させるとともに、
    前記第ｎ所定温度＜前記第ｋ所定温度＜前記第１所定温度、前記第ｋＡ1給気風量≦前記第１Ａ1給気風量、前記第ｋＡ1排気風量≦前記第１Ａ1排気風量、第ｋＡ1給気風量＞第ｋＡ2給気風量、第ｋＡ1排気風量＞第ｋＡ2排気風量とした請求項２に記載の熱交換形換気装置。
  4. ｎ＝３であり、
    前記制御部は、前記温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回ったことを検知した後であって、前記温度検出部で検出された温度が第３所定温度を下回ったことを検知する前に、前記温度検出部で検出された温度が第２所定温度を下回ったことを検知した場合において、前記湿度検出部で検出された湿度が前記第１所定湿度範囲であるときは予め定義された第２Ａ1給気風量と第２Ａ1排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を維持または減少させ、前記湿度検出部で検出された湿度が前記第２所定湿度範囲であるときは予め定義された第２Ａ2給気風量と第２Ａ2排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を維持または減少させるとともに、
    前記第３所定温度＜前記第２所定温度＜前記第１所定温度、前記第２Ａ1給気風量≦前記第１Ａ1給気風量、前記第２Ａ1排気風量≦前記第１Ａ1排気風量、第２Ａ1給気風量＞第２Ａ2給気風量、第２Ａ1排気風量＞第２Ａ2排気風量とした請求項３に記載の熱交換形換気装置。
  5. 前記制御部は、前記温度検出部で検出された温度が第１所定温度を下回った場合において、前記湿度検出部で検出された湿度が第３所定湿度範囲であるときは予め定義された第１Ａ3給気風量と第１Ａ3排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を減少させるとともに、
    前記第２所定湿度範囲の最高値＜前記第３所定湿度範囲の最低値、第１Ａ1給気風量＞第１Ａ2給気風量＞第１Ａ3給気風量、第１Ａ1排気風量＞第１Ａ2排気風量＞第１Ａ3排気風量とした請求項１または２のいずれか一項に記載の熱交換形換気装置。
  6. 給気用モータを備えた給気用ファンと、
    排気用モータを備えた排気用ファンと、
    前記給気用ファンにより屋外から室内に送風される給気送風経路と、
    前記排気用ファンにより室内から室外に送風される排気送風経路と、
    前記給気送風経路と前記排気送風経路とが交差する位置に、室内の空気と屋外の空気を換気する際に、室内の空気と屋外の空気の熱交換をするための熱交換素子とを備えた熱交換形換気装置において、
    前記排気送風経路の前記熱交換素子の下流側に温度および湿度を検出する温湿度検出部を設け、
    制御部により前記給気用モータと前記排気用モータの運転および回転数を制御し、
    前記制御部は、前記温湿度検出部によって検出された温度および湿度によって第１露点温度を算出し、
    前記第１露点温度を算出した後、前記制御部は、前記温湿度検出部によって検出された温度が前記第１露点温度以上である場合は前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を維持するように制御し、前記温湿度検出部によって検出された温度が前記第１露点温度を下回った場合は予め定義された第１給気風量と第１排気風量になるように前記給気用モータと前記排気用モータの回転数を減少させる熱交換形換気装置。
  7. 前記制御部は、前記温湿度検出部によって検出された温度が第１露点温度を下回ったことを検知した後、前記温湿度検出部によって検出された温度および湿度によって第２露点温度を算出し、
    前記制御部は、前記第２露点温度を算出した後、前記温湿度検出部で検出された温度が前記第２露点温度を下回ったことを検知した場合は、予め定義された第２給気風量と第２排気風量になるように、前記給気用モータと前記排気用モータの回転数をさらに減少させる請求項６に記載の熱交換形換気装置。
  8. 前記制御部は、前記温湿度検出部によって検出された温度が予め定義された凍結危険温度を下回ったことを検知した場合は、前記給気用モータの回転を強制的に停止させ、前記排気用モータの回転を停止せずに排気運転のみで換気運転を継続する請求項６または７のいずれか一項に記載の熱交換形換気装置。
  9. 前記制御部は、前記温湿度検出部によって検出された温度が前記凍結危険温度を下回ったことを検知した場合は、前記排気用モータの回転数を増加させて排気運転のみで換気運転を継続する請求項８に記載の熱交換形換気装置。
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