JP5858061B2

JP5858061B2 - 換気装置

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Publication number: JP5858061B2
Application number: JP2014017356A
Authority: JP
Inventors: 義孝松木; 健一前垣内; 昂之砂山; 徹藤本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: US20170159963A1; CN105980783A; EP3101356A4; US9797620B2; ES2866941T3; EP3101356A1; WO2015115097A1; CN105980783B; EP3101356B1; JP2015143593A

Description

この発明は、室内の空気を換気する換気装置に関する。

従来より、室内へ供給される室外空気と室外へ排出される室内空気とを熱交換させながら室内の換気を行う換気装置が知られている。例えば、特許文献１には、給気通路を流れる室外空気と排気通路を流れる室内空気とを全熱交換させる全熱交換器を備えた換気装置が記載されている。また、特許文献１の換気装置では、室内の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の濃度が所定値よりも高い場合に、室内外の温度/湿度条件に基づいて全熱交換器に露点温度以下となる領域があるかどうかの判定が行われ、全熱交換器に露点温度以下となる領域がある場合に換気送風量を増加させる運転が行われる。これにより、室外への揮発性有機化合物の排出を促進させることができ、室内の揮発性有機化合物の濃度を居住者が不快と感じないレベルまで低下させることができる。

特開平１０−１３２３５９号公報

しかしながら、特許文献１の換気装置では、室外空気の温度が低く室内空気の湿度が高くなっている場合、全熱交換器の凍結が進行してしまうおそれがある。すなわち、室外から供給された低温の室外空気によって全熱交換器が冷却され、その冷却された全熱交換器を室内から排出された高湿の室内空気が通過することになるので、全熱交換器において発生した結露水の凍結が進行していくおそれがある。

そこで、この発明は、全熱交換器の凍結の進行を抑制することが可能な換気装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、室外空気（OA）を室内へ供給するための給気通路（11）と、室内空気（RA）を室外へ排出するための排気通路（12）と、上記給気通路（11）において室外から室内へ空気を搬送する給気ファン（13）と、上記給気通路（11）を流れる空気と上記排気通路（12）を流れる空気とを全熱交換させる全熱交換器（15）と、上記室内空気（RA）の温度（Tr）を検出する室内温度センサ（41）と、上記室内空気（RA）の相対湿度（Rr）を検出する室内湿度センサ（42）と、上記室外空気（OA）の温度（To）を検出する室外温度センサ（43）と、上記室内温度センサ（41）および上記室内湿度センサ（42）によって検出された上記室内空気（RA）の温度（Tr）および相対湿度（Rr）に基づいて該室内空気（RA）に含まれる水分の量に依存する含有水分指数を検出し、上記室外温度センサ（43）によって検出された室外空気（OA）の温度（To）が予め定められた低温閾値（Tth）を下回る場合に、該室内空気（RA）の含有水分指数の段階が高くなるに連れて上記給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるように、該室内空気（RA）の含有水分指数に応じて該給気ファン（13）を間欠的に停止させる制御部（60）とを備えていることを特徴とする換気装置である。

上記第１の発明では、室外空気（OA）の温度（To）が低温閾値（Tth）を下回る場合に、給気ファン（13）を間欠的に停止させることにより、全熱交換器（15）を通過する室外空気（OA）の流量を減少させることができるので、低温の室外空気（OA）による全熱交換器（15）の冷却を抑制することができる。

また、上記第１の発明では、給気ファン（13）を間欠的に停止させることにより、給気ファン（13）を連続的に停止させる場合よりも、給気ファン（13）によって搬送される室外空気（OA）の流量の低下（すなわち、換気量の低下）を抑制することができる。

なお、室内空気（RA）に含まれる水分の量が多くなるほど、全熱交換器（15）において結露が発生しやすくなり、全熱交換器（15）の凍結が進行しやすくなる。また、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるほど、換気量が少なくなる。そのため、上記第１の発明では、室内空気（RA）の含有水分指数の段階が高くなるに連れて給気ファン（13）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（RA）の含有水分指数に応じて給気ファン（13）を制御している。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御部（60）が、上記室内空気（RA）の含有水分指数の各段階において上記室外空気（OA）の温度（To）の段階が低くなるに連れて上記給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるように、該室内空気（RA）の含有水分指数および該室外空気（OA）の温度（To）に応じて該給気ファン（13）を間欠的に停止させることを特徴とする換気装置である。

室外空気（OA）の温度（To）が低くなるほど、室外空気（OA）による全熱交換器（15）の冷却作用が大きくなり、その結果、全熱交換器（15）の凍結が進行しやすくなる。そのため、上記第２の発明では、室内空気（RA）の含有水分指数および室外空気（OA）の温度（To）に応じて給気ファン（13）を間欠的に停止させている。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記排気通路（12）において室内から室外へ空気を搬送する排気ファン（14）をさらに備え、上記制御部（60）が、上記給気ファン（13）を間欠的に停止させる間欠運転周期において上記排気ファン（14）を駆動させることを特徴とする換気装置である。

上記第３の発明では、給気ファン（13）が停止している期間において、低温の室外空気（OA）を全熱交換器（15）に流入させない状態で、比較的高温の室内空気（RA）を全熱交換器（15）に流入させることができる。したがって、比較的高温の室内空気（RA）によって全熱交換器（15）を加熱することができる。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記制御部（60）が、上記室外空気（OA）の温度（To）が予め定められた上記低温閾値（Tth）よりも低い温度下限値（TL）を下回る場合に、上記給気ファン（13）および上記排気ファン（14）を連続的に停止させることを特徴とする換気装置である。

上記第４の発明では、室外空気（OA）の温度（To）が低すぎて給気ファン（13）を間欠的に停止させても全熱交換器（15）の凍結の進行を抑制することができない場合に、全熱交換器（15）への室外空気（OA）および室内空気（RA）の流入を遮断することができる。

第５の発明は、上記第３または第４の発明において、上記制御部（60）が、上記室外空気（OA）の温度（To）の各段階において上記室内空気（RA）の含有水分指数が該室外空気（OA）の温度（To）の段階に対して予め定められた湿度上限値（RL）を上回る場合に、上記給気ファン（13）および上記排気ファン（14）を連続的に停止させ、上記室外空気（OA）の温度（To）の各段階に対応付けられた湿度上限値（RL）が、該室外空気（OA）の温度（To）の段階が低くなるに連れて低くなっていることを特徴とする換気装置である。

上記第５の発明では、室内空気（RA）に含まれる水分の量が多すぎて給気ファン（13）を間欠的に停止させても全熱交換器（15）の凍結の進行を抑制することができない場合に、全熱交換器（15）への室外空気（OA）および室内空気（RA）の流入を遮断することができる。

第６の発明は、上記第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、上記室内空気（RA）の含有水分指数が、該室内空気（RA）の絶対湿度（Rzr）であることを特徴とする換気装置である。

上記第６の発明では、室内空気（RA）の絶対湿度（Rzr）は、乾燥空気の重量に対する空気中の水分の重量を示した指数であるので、空気を冷却したときに凝結が始まるときの温度を示す露点温度を室内空気（RA）の含有水分指数として検出する場合よりも、結露量の管理を容易にすることができる。これにより、室内空気（RA）の含有水分指数の段階と給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間との関係を適切に設定することができる。

第１の発明によれば、低温の室外空気（OA）による全熱交換器（15）の冷却を抑制することができるので、全熱交換器（15）の凍結の進行を抑制することができる。また、室内空気（RA）の含有水分指数の段階が高くなるに連れて給気ファン（13）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（RA）の含有水分指数に応じて給気ファン（13）を制御することにより、全熱交換器（15）の凍結の進行および換気量の低下の両方を効果的に抑制することができる。

第２の発明によれば、室内空気（RA）の含有水分指数および室外温度（To）に応じて給気ファン（13）を間欠的に停止させることにより、全熱交換器（15）の凍結の進行および換気量の低下の両方をさらに効果的に抑制することができる。

第３の発明によれば、比較的高温の室内空気（RA）によって全熱交換器（15）を加熱することができるので、全熱交換器（15）の凍結を抑制することができる。

第４の発明によれば、室外空気（OA）の温度（To）が低すぎて給気ファン（13）を間欠的に停止させても全熱交換器（15）の凍結の進行を抑制することができない場合に、全熱交換器（15）への室外空気（OA）および室内空気（RA）の流入を遮断することができるので、全熱交換器（15）の凍結の進行を確実に防止することができる。

第５の発明によれば、室内空気（RA）に含まれる水分の量が多すぎて給気ファン（13）を間欠的に停止させても全熱交換器（15）の凍結の進行を抑制することができない場合に、全熱交換器（15）への室外空気（OA）および室内空気（RA）の流入を遮断することができるので、全熱交換器（15）の凍結の進行を確実に防止することができる。

第６の発明によれば、室内空気（RA）の含有水分指数の段階と給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間との関係を適切に設定することができるので、全熱交換器（15）の凍結の進行および換気量の低下の両方を適切に抑制することができる。

空気調和機の構成例を示した配管系統図。換気装置の構成例を示した概略図。全熱交換器の構成例を示した斜視図。室外温度レベル検出処理について説明するための図。室内湿度レベル検出処理について説明するための図。ファン制御テーブルの一例を示した図。換気制御部のファン制御動作について説明するためのフローチャート。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

〔空気調和機〕
図１は、実施形態による空気調和機（1）の構成例を示している。この空気調和機（1）は、室内の空気調和と室内の換気を行うものであり、所謂、ビル用マルチ式の空気調和機を構成している。具体的には、空気調和機（1）は、室外に設置された室外機（2）と、室内に設置された複数の室内機（3）および換気装置（10）と、操作者によって操作されるコントローラ（4）とを備えている。空気調和機（1）では、室外機（2）に二つの冷媒管（ガス側連絡管（5a）および液側連絡管（5b））が接続され、その二つの冷媒管（5a,5b）に複数の室内機（3）が並列に接続されている。これにより、冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（5）が構成されている。

〈室外機〉
室外機（2）には、圧縮機（2a）と室外熱交換器（2b）と室外膨張弁（2c）と四方切換弁（2d）と室外ファン（2e）と室外制御部（2f）とが設けられている。四方切換弁（2d）は、圧縮機（2a）の吐出側に接続された第１ポートと、圧縮機（2a）の吸入側に接続された第２ポートと、室外熱交換器（2b）のガス側に接続された第３ポートと、ガス側連絡管（5a）に接続された第４ポートとを有している。また、四方切換弁（2d）は、第１ポートと第４ポートとを連通させて第２ポートと第３ポートとを連通させる第１状態（図１の実線で示した状態）と、第１ポートと第３ポートとを連通させて第２ポートと第４ポートとを連通させる第２状態（図１の破線で示した状態）とに切換可能に構成されている。室外熱交換器（2b）の液側は、室外膨張弁（2c）を介して液側連絡管（5b）に接続されている。室外制御部（2f）は、コントローラ（4）との間で通信可能に構成され、圧縮機（2a）と室外膨張弁（2c）と四方切換弁（2d）と室外ファン（2e）とを制御する。

〈室内機〉
各室内機（3）には、室内熱交換器（3a）と室内膨張弁（3b）と室内ファン（3c）と室内制御部（3d）とが設けられている。室内熱交換器（3a）は、その液側が室内膨張弁（3b）を介して液側連絡管（5b）に接続され、そのガス側がガス側連絡管（5a）に接続されている。室内制御部（3d）は、コントローラ（4）との間で通信可能に構成され、室内膨張弁（3b）と室内ファン（3c）とを制御する。

〈換気装置〉
換気装置（10）には、給気ファン（13）と排気ファン（14）と全熱交換器（15）と換気制御部（60）とが設けられている。換気制御部（60）は、コントローラ（4）との間で通信可能に構成され、給気ファン（13）と排気ファン（14）とを制御する。なお、換気装置（10）の構成については、後で詳しく説明する。

〈コントローラ〉
コントローラ（4）は、室外制御部（2f）と室内制御部（3d）と換気制御部（60）との間で通信可能に構成され、操作者による操作（例えば、運転モードの選択や設定温度の入力など）に応答して室内の空気調和および室内の換気のための制御信号を送受信する。

〈空気調和機の運転動作〉
上記のように、空気調和機（1）では、圧縮機（2a）と室外熱交換器（2b）と室外膨張弁（2c）と四方切換弁（2d）と室内熱交換器（3a）と室内膨張弁（3b）とが接続されて冷媒回路（5）が構成されている。そして、空気調和機（1）では、暖房運転と冷房運転とが行われる。なお、この例では、全室内機（3）が同一の空気調和運転（暖房運転または冷房運転）を行う。すなわち、空気調和機（1）は、全室内機（3）が暖房運転または冷房運転を行う冷暖切換機を構成している。

《暖房運転》
暖房運転では、四方切換弁（2d）が第１状態に設定され、液冷媒を所定の圧力まで減圧するように室外膨張弁（2c）の開度が調節され、各室内機（3）において室内膨張弁（3b）の開度が所定の開度に調節され、圧縮機（2a）と室外ファン（2e）と室内ファン（3c）とが駆動する。これにより、冷媒回路（5）では、各室内機（3）において室内熱交換器（3a）が凝縮器となり室外熱交換器（2b）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。このようにして室内の暖房が行われる。

《冷房運転》
冷房運転では、四方切換弁（2d）が第２状態に設定され、室外膨張弁（2c）の開度が全開に設定され、各室内機（3）において室内膨張弁（3b）の開度が所定の開度に調節され、圧縮機（2a）と室外ファン（2e）と室内ファン（3c）とが駆動する。これにより、冷媒回路（5）では、室外熱交換器（2b）が凝縮器となり各室内機（3）において室内熱交換器（3a）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。このようにして室内の冷房が行われる。

〈換気装置の構成〉
図２に示すように、換気装置（10）は、給気通路（11）および排気通路（12）が形成されたケーシング（20）と、給気ファン（13）と、排気ファン（14）と、全熱交換器（15）と、室内温度センサ（41）と、室内湿度センサ（42）と、室外温度センサ（43）と、換気制御部（60）とを備えている。

《ケーシング》
ケーシング（20）は、直方体型の箱状に形成され、給気ファン（13）と排気ファン（14）と全熱交換器（15）とが収容されている。また、ケーシング（20）には、外気吸込口（21）と給気口（22）と内気吸込口（23）と排気口（24）とが形成されている。外気吸込口（21）と排気口（24）は、ケーシング（20）の室外側に形成され、給気口（22）と内気吸込口（23）は、ケーシング（20）の室内側に形成されている。

給気通路（11）は、室外空気（OA）を室内へ供給するための空気通路であり、室外側の外気吸込口（21）において室外に開口し、室内側の給気口（22）において室内に開口している。このように、給気通路（11）は、外気吸込口（21）と給気口（22）とを連通している。給気通路（11）を通過した室外空気（OA）は、供給空気（SA）として室内に供給される。

排気通路（12）は、室内空気（RA）を室外へ排出するための空気通路であり、室内側の内気吸込口（23）において室内に開口し、室外側の排気口（24）において室外に開口している。このように、排気通路（12）は、内気吸込口（23）と排気口（24）とを連通している。排気通路（12）を通過した室内空気（RA）は、排出空気（EA）として室外に排出される。

また、ケーシング（20）では、給気通路（11）と排気通路（12）は、全熱交換器（15）で交差するように形成されている。

《給気ファン，排気ファン》
給気ファン（13）は、給気通路（11）において室外から室内へ空気を搬送する。この例では、給気ファン（13）は、給気通路（11）において全熱交換器（15）よりも室内側（すなわち、全熱交換器（15）の下流側）に設けられている。

排気ファン（14）は、排気通路（12）において室内から室外へ空気を搬送する。この例では、排気ファン（14）は、排気通路（12）において全熱交換器（15）よりも室外側（すなわち、全熱交換器（15）の下流側）に設けられている。

《全熱交換器》
全熱交換器（15）は、給気通路（11）を流れる空気と排気通路（12）を流れる空気とを全熱交換させる。すなわち、全熱交換器（15）では、給気通路（11）の空気と排気通路（12）の空気との間で全熱（顕熱および潜熱）が交換される。

例えば、図３に示すように、全熱交換器（15）は、四角柱状に形成されている。全熱交換器（15）では、隣り合う側面の一方に給気通路（11）の空気を流すための給気用流路（15a）が形成され、隣り合う側面の他方に排気通路（12）の空気を流すための排気用流路（15b）が形成されるように、平板部材と波状部材とが交互に積層されている。なお、平板部材および波状部材は、透湿性を有した材料（例えば、紙）で構成されており、給気用流路（15a）内の空気と排気用流路（15b）内の空気との間で水分の移動が可能となっている。これにより、全熱交換器（15）では、顕熱の交換に加え、潜熱の交換が可能になる。

そして、全熱交換器（15）は、給気用流路（15a）が開口する側面が給気通路（11）に臨み、排気用流路（15b）が開口する側面が排気通路（12）に臨むように配置されている。すなわち、全熱交換器（15）は、給気用流路（15a）の伸長方向と排気用流路（15b）の伸長方向とが互いに直交する直交流型の熱交換器を構成している。

《各種センサ》
室内温度センサ（41）は、室内空気（RA）の温度（Tr）を検出する。この例では、室内温度センサ（41）は、排気通路（12）において全熱交換器（15）よりも室内側（すなわち、全熱交換器（15）の上流側）に設置され、設定場所における空気の温度を室内空気（RA）の温度（Tr）として検出する。

室内湿度センサ（42）は、室内空気（RA）の相対湿度（Rr）を検出する。この例では、室内湿度センサ（42）は、排気通路（12）において全熱交換器（15）よりも室内側（すなわち、全熱交換器（15）の上流側）に設置され、設定場所における空気の相対湿度を室内空気（RA）の相対湿度（Rr）として検出する。

室外温度センサ（43）は、室外空気（OA）の温度（To）を検出する。この例では、室外温度センサ（43）は、給気通路（11）において全熱交換器（15）よりも室外側（すなわち、全熱交換器（15）の上流側）に設置され、設置場所における空気の温度を室外空気（OA）の温度（To）として検出する。

《換気制御部（制御部）》
換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）を制御して換気装置（10）による換気運転を制御する。具体的には、換気制御部（60）は、室内温度センサ（41）の検出値と室内湿度センサ（42）の検出値と室外温度センサ（43）の検出値とに基づいて、給気ファン（13）および排気ファン（14）を制御する。例えば、換気制御部（60）は、ＣＰＵやメモリなどによって構成されている。

〈ファン制御〉
次に、図４，図５，図６を参照して、換気運転における給気ファン（13）および排気ファン（14）の制御について説明する。換気制御部（60）は、所定の運転周期（例えば、60分間）毎に、含有水分指数検出処理と、室外温度レベル検出処理と、室内湿度レベル検出処理と、ファン制御指令処理とを行う。なお、以下の説明では、室内空気（RA）の温度（Tr）を「室内温度（Tr）」と表記し、室内空気（RA）の相対湿度（Rr）を「室内相対湿度（Rr）」と表記し、室内空気（RA）の絶対湿度（Rzr）と「室内絶対湿度（Rzr）」と表記し、室外空気（OA）の温度（To）を「室外温度（To）」と表記する。

《含有水分指数検出処理》
まず、換気制御部（60）は、室内温度センサ（41）の検出値（室内温度（Tr））と室内湿度センサ（42）の検出値（室内相対湿度（Rr））とに基づいて、室内空気（RA）の含有水分指数を検出する。室内空気（RA）の含有水分指数とは、室内空気（RA）に含まれる水分の量に依存する指数のことであり、室内空気（RA）に含まれる水分の量が多くなるに連れて室内空気（RA）の含有水分指数が大きくなる。この例では、換気制御部（60）は、室内絶対湿度（Rzr）を室内空気（RA）の含有水分指数として検出する。

《室外温度レベル検出処理》
次に、図４に示すように、換気制御部（60）は、室外温度センサ（43）の検出値（室外温度（To））に基づいて、複数（この例では、四つ）の室外温度レベル（レベル１〜レベル４）の中から室外温度（To）に対応する室外温度レベルを検出する。なお、この例では、室外温度（To）の段階が低くなるに連れて、室外温度レベルが「レベル１」から「レベル４」へと段階的に高くなっていく。

具体的に説明すると、この例では、換気制御部（60）には、三つの温度閾値（第１温度閾値（T1），第２温度閾値（T2），第３温度閾値（T3））で規定された四つの室外温度レベルが設定されている。第２温度閾値（T2）は、第１温度閾値（T1）よりも低く、第３温度閾値（T3）は、第２温度閾値（T2）よりも低くなっている。すなわち、室外温度レベルの「レベル１」「レベル２」「レベル３」「レベル４」は、それぞれ、「第１温度閾値（T1）以上の温度範囲」，「第１温度閾値（T1）と第２温度閾値（T2）との間の温度範囲」，「第２温度閾値（T2）と第３温度閾値（T3）との間の温度範囲」，「第３温度閾値（T3）よりも低い温度範囲」に対応している。

また、この例では、温度閾値（T1,T2,T3）は、室外温度（To）の今回値が前回値よりも低い場合には、低温側閾値（T11,T21,T31）に設定され、室外温度（To）の今回値が前回値以上である場合には、高温側閾値（T12,T22,T32）に設定される。低温側閾値（T11,T21,T31）は、それぞれ、高温側閾値（T12,T22,T32）よりも低くなっている。図４では、低温側閾値（T11,T21,T31）は、−１０℃，−１５℃，−２０℃にそれぞれ設定され、高温側閾値（T12,T22,T32）は、−８℃，−１２℃，−１８℃にそれぞれ設定されている。

例えば、室外温度（To）が「−７℃」から「−１１℃」に低下すると、換気制御部（60）は、温度閾値（T1,T2,T3）を低温側閾値（T11,T21,T31）に設定する。これにより、室外温度レベルの「レベル２」に対応する温度範囲は、−１０℃（＝T11）と−１５℃（＝T21）との間の温度範囲となる。そして、換気制御部（60）は、室外温度レベルを、室外温度（To）の前回値（−７℃）に対応する「レベル１」から室外温度（To）の今回値（−１１℃）に対応する「レベル２」に変更する。

《室内湿度レベル検出処理》
次に、図５に示すように、換気制御部（60）は、含有水分指数検出処理によって検出された室内絶対湿度（Rzr）に基づいて、複数（この例では、五つ）の室内湿度レベル（レベル１〜レベル５）の中から室内絶対湿度（Rzr）に対応する室内湿度レベルを検出する。なお、この例では、室内絶対湿度（Rzr）の段階が高くなるに連れて、室内湿度レベルが「レベル１」から「レベル５」へと段階的に高くなっていく。

具体的に説明すると、この例では、換気制御部（60）には、四つの湿度閾値（第１湿度閾値（R1），第２湿度閾値（R2），第３湿度閾値（R3），第４湿度閾値（R4））で規定された五つの室内湿度レベルが設定されている。第２湿度閾値（R2）は、第１湿度閾値（R1）よりも高く、第３湿度閾値（R3）は、第２湿度閾値（R2）よりも高く、第４湿度閾値（R4）は、第３湿度閾値（R3）よりも高くなっている。すなわち、室外温度レベルの「レベル１」「レベル２」「レベル３」「レベル４」「レベル５」は、それぞれ、「第１湿度閾値（R1）以下の湿度範囲」，「第１湿度閾値（R1）と第２湿度閾値（R2）との間の湿度範囲」，「第２湿度閾値（R2）と第３湿度閾値（R3）との間の湿度範囲」，「第３湿度閾値（R3）と第４湿度閾値（R4）との間の湿度範囲」，「第４湿度閾値（R4）よりも高い湿度範囲」に対応している。

また、この例では、湿度閾値（R1,R2,R3,R4）は、室内絶対湿度（Rzr）の今回値が前回値よりも高い場合には、高湿側閾値（R11,R21,R31,R41）に設定され、室内絶対湿度（Rzr）の今回値が前回値以下である場合には、低湿側閾値（R12,R22,R32,R42）に設定される。高湿側閾値（R11,R21,R31,R41）は、それぞれ、低湿側閾値（R12,R22,R32,R42）よりも高くなっている。図５では、高湿側閾値（R11,R21,R31,R41）は、５g/kg，７g/kg，９g/kg，１０g/kgにそれぞれ設定され、低湿側閾値（R12,R22,R32,R42）は、４g/kg，６g/kg，８g/kg，９/kgにそれぞれ設定されている。

例えば、室内絶対湿度（Rzr）が「３．５g/kg」から「５．５g/kg」に上昇すると、換気制御部（60）は、湿度閾値（R1,R2,R3,R4）を高湿側閾値（R11,R21,R31,R41）に設定する。これにより、室内湿度レベルの「レベル２」に対応する湿度範囲は、５g/kg（＝R11）と７g/kg（＝R21）との間の湿度範囲となる。そして、換気制御部（60）は、室内湿度レベルを、室内絶対湿度（Rzr）の前回値（３．５g/kg）に対応する「レベル１」から室内絶対湿度（Rzr）の今回値（５．５g/kg）に対応する「レベル２」に変更する。

《ファン制御指令処理》
次に、換気制御部（60）は、ファン制御指令が登録されたファン制御テーブル（図６）の中から、室外温度レベル検出処理および室内湿度レベル検出処理によって検出された室外温度レベルおよび室内湿度レベルに対応するファン制御指令を選択し、その選択したファン制御指令に基づいて給気ファン（13）および排気ファン（14）を制御する。

図６に示すように、ファン制御テーブルでは、室外温度レベルと室内湿度レベルとにファン制御指令が対応付けられている。ファン制御指令には、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態が示されている。図６では、ファン制御指令には、給気間欠運転状態，通常運転状態，運転停止状態のうちいずれか一つが示されている。

−給気間欠運転状態−
給気間欠運転状態とは、給気ファン（13）を間欠的に停止させる一方で排気ファン（14）を連続的に駆動させる運転状態のことである。また、給気間欠運転状態を示したファン制御指令には、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が示されている。例えば、室外温度レベルの「レベル２」と室内湿度レベルの「レベル１」との組合せには、「駆動時間が45分間であり停止時間が15分間である間欠運転動作（すなわち、60分間の間欠運転周期における停止時間が15分間である間欠運転動作）を給気ファン（13）が行うとともに排気ファン（14）が通常運転動作（具体的には、60分間の連続駆動）を行う」という給気間欠運転状態を示したファン制御指令が対応付けられている。

−通常運転状態−
通常運転状態とは、給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方を連続的に駆動させる運転状態のことである。例えば、室外温度レベルの「レベル１」と室内湿度レベルの「レベル１」との組合せには、「給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方が通常運転動作（具体的には、60分間の連続駆動）を行う」という通常運転状態を示したファン制御指令が対応付けられている。

−運転停止状態−
運転停止状態とは、給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方を連続的に停止させる運転状態のことである。例えば、室外温度レベルの「レベル４」と室内湿度レベルの「レベル１」との組合せには、「給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方が運転停止動作（具体的には、60分間の連続停止）を行う」という運転停止状態を示したファン制御指令が対応付けられている。

−ファン制御指令の配置−
図６に示したファン制御テーブルでは、室外温度レベルの「レベル１」に対応付けられた五つのファン制御指令には、通常運転状態が示されている。すなわち、室外温度レベルが「レベル１」である場合、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態は、通常運転状態に設定される。

また、室外温度レベルの「レベル２」に対応付けられた五つのファン制御指令のうち室内湿度レベルの「レベル１」「レベル２」「レベル３」「レベル４」に対応付けられた四つのファン制御指令には、給気間欠運転状態が示されている。これらの四つのファン制御指令では、室内湿度レベルが「レベル２」「レベル３」「レベル４」と高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が「15分間」「30分間」「45分間」と長くなっている。すなわち、室外温度レベルが「レベル２」である場合、室内湿度レベルが高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなっている。

また、室外温度レベルの「レベル２」に対応付けられた五つのファン制御指令のうち室内湿度レベルの「レベル５」に対応付けられた一つのファン制御指令には、運転停止状態が示されている。すなわち、室外温度レベルが「レベル２」である場合において室内湿度レベルが「レベル５（高湿レベル）」である場合、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態は、運転停止状態に設定される。

また、室外温度レベルの「レベル３」に対応付けられた五つのファン制御指令のうち室内湿度レベルの「レベル１」「レベル２」に対応付けられた二つのファン制御指令には、給気間欠運転状態が示されている。これらの二つのファン制御指令では、室内湿度レベルが「レベル１」「レベル２」と高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が「30分間」「45分間」と長くなっている。すなわち、室外温度レベルが「レベル３」である場合、室内湿度レベルが高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなっている。

また、室外温度レベルの「レベル３」に対応付けられた五つのファン制御指令のうち室内湿度レベルの「レベル３」「レベル４」「レベル５」に対応付けられた三つのファン制御指令には、運転停止状態が示されている。すなわち、室外温度レベルが「レベル３」である場合において室内湿度レベルが「レベル３（高湿レベル）」以上である場合、給気ファン（13）および排気ファン（14）は、運転停止状態に設定される。

室外温度レベルの「レベル４」に対応付けられた五つのファン制御指令には、運転停止状態が示されている。すなわち、室外温度レベルが「レベル４」である場合、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態は、運転停止状態に設定される。

また、室内湿度レベルの「レベル１」に対応付けられた五つのファン制御指令のうち室外温度レベルの「レベル２」「レベル３」に対応付けられた二つのファン制御指令（給気間欠運転状態が示されたファン制御指令）に着目すると、これらの二つのファン制御指令では、室外温度レベルが「レベル２」「レベル３」と高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が「15分間」「30分間」と長くなっている。すなわち、室内湿度レベルが「レベル１」である場合、室外温度レベルが高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなっている。

また、室内湿度レベルの「レベル２」に対応付けられた五つのファン制御指令のうち室外温度レベルの「レベル２」「レベル３」に対応付けられた二つのファン制御指令（給気間欠運転状態が示されたファン制御指令）に着目すると、これらの二つのファン制御指令では、室外温度レベルが「レベル２」「レベル３」と高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が「15分間」「45分間」と長くなっていく。すなわち、室内湿度レベルが「レベル２」である場合、室外温度レベルが高くなるに連れて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなっている。

〈換気制御部の動作〉
次に、図７を参照して、図６に示したファン制御テーブルに基づく換気制御部（60）の動作について説明する。換気制御部（60）は、所定の運転周期（この例では、60分間）毎に、以下の処理（ファン制御動作）を行うことになる。

《ステップ（ST11,ST12）》
まず、換気制御部（60）は、室内温度センサ（41）の検出値（室内温度（Tr））と、室内湿度センサ（42）の検出値（室内相対湿度（Rr））と、室外温度センサ（43）の検出値（室外温度（To））とを取得して、含有水分指数検出処理を行う（ステップ（ST11））。これにより、室内絶対湿度（Rzr）が検出される。次に、換気制御部（60）は、室外温度レベル検出処理と室内湿度レベル検出処理とを行う（ステップ（ST12））。これにより、室外温度レベルと室内湿度レベルとが検出される。

《ステップ（ST13）》
次に、室外温度レベルが「レベル２」以上である場合、換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を、給気間欠運転状態（ステップ（ST16））または運転停止状態（ステップ（ST17））に設定する。一方、室外温度レベルが「レベル１」である場合、換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を、通常運転状態（ステップ（ST18））に設定する。

ここで、室外温度レベルの「レベル１」と「レベル２」との境界となる温度閾値（図６では、第１温度閾値（T1））を「低温閾値（Tth）」とすると、換気制御部（60）は、次のように構成されているといえる。すなわち、換気制御部（60）は、室外温度（To）が予め定められた低温閾値（Tth）を下回る場合に、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を「給気間欠運転状態」または「運転停止状態」に設定し、室外温度（To）が低温閾値（Tth）以上である場合に、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を「通常運転状態」に設定するように構成されている。

《ステップ（ST14）》
また、室外温度レベルが「レベル４」である場合、換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を、運転停止状態（ステップ（ST17））に設定する。

ここで、室外温度レベルの「レベル３」と「レベル４」との境界となる温度閾値（図６では、第３温度閾値（T3））を「温度下限値（TL）」とすると、換気制御部（60）は、次のように構成されているといえる。すなわち、換気制御部（60）は、室外空気（OA）が予め定められた温度下限値（TL）を下回る場合に、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を「運転停止状態」に設定するように構成されている。

《ステップ（ST15）》
また、室外温度レベルが「レベル２」である場合において室内湿度レベルが「レベル５（高湿レベル）」である場合、または、室外温度レベルが「レベル３」である場合において室内湿度レベルが「レベル３（高湿レベル）」以上である場合、換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を、運転停止状態（ステップ（ST17））に設定する。

ここで、室内湿度レベルの「レベル４」と「レベル５」の境界となる湿度閾値（図６では、第４湿度閾値（R4））を「室外温度レベルの「レベル２」に対応する湿度上限値（RL）」とし、室内湿度レベルの「レベル２」と「レベル３」との境界となる湿度閾値（図６では、第２湿度閾値（R2））を「室外温度レベルの「レベル３」に対応する湿度上限値（RL）」とすると、換気制御部（60）は、次のように構成されているといえる。すなわち、換気制御部（60）は、室外温度（To）の各段階（図６では、室外温度レベルの「レベル２」「レベル３」）において室内絶対湿度（Rzr）がその室外温度（To）の段階に対して予め定められた湿度上限値（RL）を上回る場合に、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を「運転停止状態」に設定するように構成されている。なお、室外温度（To）の各段階に対応付けられた湿度上限値（RL）は、室外温度（To）の段階が低くなるに連れて低くなっている。

《ステップ（ST16）》
給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を「給気間欠運転状態」に設定する場合、換気制御部（60）は、ファン制御テーブルに基づいて、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間を設定する。具体的には、換気制御部（60）は、室内絶対湿度（Rzr）の段階が高くなるに連れて給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるように、給気ファン（13）を間欠的に停止させる。また、換気制御部（60）は、室内絶対湿度（Rzr）の各段階（図６では、室内湿度レベルの「レベル１」「レベル２」）において室外温度（To）の段階が低くなるに連れて給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるように、給気ファン（13）を間欠的に停止させる。

給気間欠運転状態では、換気制御部（60）は、給気ファン（13）を間欠的に停止させる一方で排気ファン（14）を連続的に駆動させる。すなわち、換気制御部（60）は、給気ファン（13）を間欠的に停止させる間欠運転周期において排気ファン（14）を駆動させる。

《ステップ（ST17）》
運転停止状態では、換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方を連続的に停止させる。なお、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態が運転停止状態である場合、換気制御部（60）は、所定の運転周期（この例では、60分間）の経過後に給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方を駆動させる。次に、換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方の駆動を継続させた状態で、次のファン制御動作を行う。このように制御することにより、次のファン制御動作において各種センサ（室内温度センサ（41），室内湿度センサ（42），室外温度センサ（43））による検出を行うことができる。

《ステップ（ST18）》
通常運転状態では、換気制御部（60）は、給気ファン（13）および排気ファン（14）の両方を連続的に駆動させる。これにより、室内の換気が行われる。

〈実施形態による効果〉
この実施形態による換気装置（10）では、換気制御部（60）は、室外温度（To）が低温閾値（Tth）を下回る場合に、給気ファン（13）および排気ファン（14）の運転状態を給気間欠停止状態に設定して給気ファン（13）を間欠的に停止させる。これにより、全熱交換器（15）を通過する室外空気（OA）の流量を減少させることができるので、低温の室外空気（OA）による全熱交換器（15）の冷却を抑制することができる。したがって、全熱交換器（15）の凍結（具体的には、全熱交換器（15）における結露水の凍結）の進行を抑制することができる。また、給気ファン（13）を間欠的に停止させることにより、給気ファン（13）を連続的に停止させる場合よりも、給気ファン（13）によって搬送される室外空気（OA）の流量の低下（すなわち、換気量の低下）を抑制することができる。

なお、室内空気（RA）に含まれる水分の量が多くなるほど、全熱交換器（15）において結露が発生しやすくなり、その結果、全熱交換器（15）の凍結が進行しやすくなる。また、給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるほど、換気量が少なくなる。そのため、換気制御部（60）は、給気間欠停止状態において、室内空気（RA）の含有水分指数（この例では、室内絶対湿度（Rzr））の段階が高くなるに連れて給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるように、室内絶対湿度（Rzr）に応じて給気ファン（13）を制御する。これにより、全熱交換器（15）の凍結の進行および換気量の低下の両方を効果的に抑制することができる。

また、室外温度（To）が低くなるほど、室外空気（OA）による全熱交換器（15）の冷却作用が大きくなり、その結果、全熱交換器（15）の凍結が進行しやすくなる。そのため、換気制御部（60）は、給気間欠停止状態において、室内空気（RA）の含有水分指数（この例では、室内絶対湿度（Rzr））の各段階において室外温度（To）の段階が低くなるに連れて給気ファン（13）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（RA）の含有水分指数および室外温度（To）に応じて給気ファン（13）を間欠的に停止させる。これにより、全熱交換器（15）の凍結の進行および換気量の低下の両方をさらに効果的に抑制することができる。

また、換気制御部（60）は、給気間欠停止状態では、給気ファン（13）を間欠的に停止させる間欠運転周期において排気ファン（14）を駆動させる。これにより、給気ファン（13）が停止している期間において、低温の室外空気（OA）を全熱交換器（15）に流入させない状態で、比較的高温の室内空気（RA）を全熱交換器（15）に流入させることができる。したがって、比較的高温の室内空気（RA）によって全熱交換器（15）を加熱することができるので、全熱交換器（15）の凍結を抑制することができる。

また、換気制御部（60）は、室外温度（To）が温度下限値（TL）（低温閾値（Tth）よりも低い閾値）を下回る場合に、給気ファン（13）および排気ファン（14）を連続的に停止させる。これにより、室外温度（To）が低すぎて給気ファン（13）を間欠的に停止させても全熱交換器（15）の凍結の進行を抑制することができない場合に、全熱交換器（15）への室外空気（OA）および室内空気（RA）の流入を遮断することができるので、全熱交換器（15）の凍結の進行を確実に防止することができる。

また、換気制御部（60）は、室外温度（To）の各段階において室内空気（RA）の含有水分指数（この例では、室内絶対湿度（Rzr））が室外温度（To）の段階に対して予め定められた湿度上限値（RL）を上回る場合に、給気ファン（13）および上記排気ファン（14）を連続的に停止させる。これにより、室内空気（RA）に含まれる水分の量が多すぎて給気ファン（13）を間欠的に停止させても全熱交換器（15）の凍結の進行を抑制することができない場合に、全熱交換器（15）への室外空気（OA）および室内空気（RA）の流入を遮断することができるので、全熱交換器（15）の凍結の進行を確実に防止することができる。

また、室外温度（To）の各段階に対応付けられた湿度上限値（RL）は、室外温度（To）の段階が低くなるに連れて低くなっているので、給気ファン（13）および排気ファン（14）を必要以上に停止させることを防止することができる。これにより、換気量の確保を容易にすることができる。

また、換気制御部（60）は、室内絶対湿度（Rzr）を室内空気（RA）の含有水分指数として検出する。室内絶対湿度（Rzr）は、乾燥空気の重量に対する空気中の水分の重量を示した指数であるので、空気を冷却したときに凝結が始まるときの温度を示す露点温度を室内空気（RA）の含有水分指数として検出する場合よりも、結露量の管理を容易にすることができる。これにより、室内空気（RA）の含有水分指数の段階と給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間との関係を適切に設定することができ、全熱交換器（15）の凍結の進行および換気量の低下の両方を適切に抑制することができる。

〔その他の実施形態〕
以上の説明では、空気調和機（1）が全室内機（3）が暖房運転または冷房運転を行う冷暖切換機を構成している場合を例に挙げたが、空気調和機（1）は、全室内機（3）が暖房運転のみを行う暖房専用機を構成していてもよいし、各室内機（3）が暖房運転または冷房運転を個別に行う冷暖フリー機を構成していてもよい。

また、室内絶対湿度（Rzr）を室内空気（RA）の含有水分指数として検出する場合を例に挙げたて説明したが、露点温度を室内空気（RA）の含有水分指数として検出してもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、上述の換気装置（10）は、室内の換気を行う換気装置として有用である。

１空気調和機
２室外機
３室内機
１０換気装置
１１給気通路
１２排気通路
１３給気ファン
１４排気ファン
１５全熱交換器
２０ケーシング
２１外気吸込口
２２給気口
２３内気吸込口
２４排気口
４１室内温度センサ
４２室内湿度センサ
４３室外温度センサ
６０換気制御部（制御部）

Claims

室外空気（OA）を室内へ供給するための給気通路（11）と、
室内空気（RA）を室外へ排出するための排気通路（12）と、
上記給気通路（11）において室外から室内へ空気を搬送する給気ファン（13）と、
上記給気通路（11）を流れる空気と上記排気通路（12）を流れる空気とを全熱交換させる全熱交換器（15）と、
上記室内空気（RA）の温度（Tr）を検出する室内温度センサ（41）と、
上記室内空気（RA）の相対湿度（Rr）を検出する室内湿度センサ（42）と、
上記室外空気（OA）の温度（To）を検出する室外温度センサ（43）と、
上記室内温度センサ（41）および上記室内湿度センサ（42）によって検出された上記室内空気（RA）の温度（Tr）および相対湿度（Rr）に基づいて該室内空気（RA）に含まれる水分の量に依存する含有水分指数を検出し、上記室外温度センサ（43）によって検出された室外空気（OA）の温度（To）が予め定められた低温閾値（Tth）を下回る場合に、該室内空気（RA）の含有水分指数の段階が高くなるに連れて上記給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるように、該室内空気（RA）の含有水分指数に応じて該給気ファン（13）を間欠的に停止させる制御部（60）とを備えている
ことを特徴とする換気装置。
請求項１において、
上記制御部（60）は、上記室内空気（RA）の含有水分指数の各段階において上記室外空気（OA）の温度（To）の段階が低くなるに連れて上記給気ファン（13）の間欠運転周期における停止時間が長くなるように、該室内空気（RA）の含有水分指数および該室外空気（OA）の温度（To）に応じて該給気ファン（13）を間欠的に停止させる
ことを特徴とする換気装置。
請求項１または２において、
上記排気通路（12）において室内から室外へ空気を搬送する排気ファン（14）をさらに備え、
上記制御部（60）は、上記給気ファン（13）を間欠的に停止させる間欠運転周期において上記排気ファン（14）を駆動させる
ことを特徴とする換気装置。
請求項３において、
上記制御部（60）は、上記室外空気（OA）の温度（To）が予め定められた上記低温閾値（Tth）よりも低い温度下限値（TL）を下回る場合に、上記給気ファン（13）および上記排気ファン（14）を連続的に停止させる
ことを特徴とする換気装置。
請求項３または４において、
上記制御部（60）は、上記室外空気（OA）の温度（To）の各段階において上記室内空気（RA）の含有水分指数が該室外空気（OA）の温度（To）の段階に対して予め定められた湿度上限値（RL）を上回る場合に、上記給気ファン（13）および上記排気ファン（14）を連続的に停止させ、
上記室外空気（OA）の温度（To）の各段階に対応付けられた湿度上限値（RL）は、該室外空気（OA）の温度（To）の段階が低くなるに連れて低くなっている
ことを特徴とする換気装置。
請求項１〜５のいずれか１項において、
上記室内空気（RA）の含有水分指数は、該室内空気（RA）の絶対湿度（Rzr）である
ことを特徴とする換気装置。