特許 7526907 加湿機能付き熱交換形換気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-25

(45)【発行日】2024-08-02

(54)【発明の名称】加湿機能付き熱交換形換気装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 6/00 20060101AFI20240726BHJP

   F24F 7/08 20060101ALI20240726BHJP

   F24F 3/14 20060101ALI20240726BHJP

   F24F 1/0038 20190101ALI20240726BHJP

   F24F 11/80 20180101ALI20240726BHJP

   F24F 110/20 20180101ALN20240726BHJP

【ＦＩ】

F24F6/00 E

F24F6/00 331

F24F7/08 101J

F24F3/14

F24F1/0038 441

F24F11/80

F24F110:20

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020056931

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2021156489

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】重信 剛也

(72)【発明者】

【氏名】福本 将秀

(72)【発明者】

【氏名】山口 正太郎

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１８８８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／００２０７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１４３５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０７７２０１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ ６／００

Ｆ２４Ｆ ７／０８

Ｆ２４Ｆ １／００３８

Ｆ２４Ｆ ３／１４

Ｆ２４Ｆ １１／８０

Ｆ２４Ｆ １１０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋内の空気を屋外に排出するための排気風路を流通する排気流と、屋外の空気を屋内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、
前記熱交換形換気装置から導入される熱交換後の前記給気流に対して加熱可能な第一加熱装置と、
前記第一加熱装置によって加熱された前記給気流に対して加熱可能な第二加熱装置と、
加湿モータを用いて加湿ノズルを回転させて貯水されている水を遠心力で吸上げ、周囲に飛散、衝突及び破砕させることによって加熱された前記給気流に対して加湿する遠心破砕式の加湿装置と、
前記第一加熱装置、前記第二加熱装置、及び前記加湿装置の運転動作を制御する制御部と、
を備え、
前記第一加熱装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒が放熱する第一熱交換器と、前記冷媒を膨張させる膨張器と、前記冷媒が吸熱する第二熱交換器との順に前記冷媒が流れるように接続した第一冷媒回路を有する空調機器から導入される前記冷媒が、前記第一加熱装置の内部を流通する際に放熱するように構成され、
前記第二加熱装置は、通電することで発熱する発熱体により構成され、
前記加湿装置は、前記制御部からの出力信号に応じて前記加湿モータの回転数である回転出力値を変化させるように構成され、
前記制御部は、
前記加湿装置の加湿量を特定する出力能力値が第一基準値以下である場合、
前記第一基準値以下の前記出力能力値に対応する第一回転出力値で前記加湿モータを回転し、
前記第一加熱装置及び前記第二加熱装置によって加熱されていない前記給気流に対して前記加湿装置による加湿を行い、
前記出力能力値が前記第一基準値を超えて第二基準値以下である場合、
前記第一基準値を超えて第二基準値以下の前記出力能力値に対応する第二回転出力値で前記加湿モータを回転し、
前記第一加熱装置のみによって加熱された前記給気流に対して前記加湿装置による加湿を行い、
前記出力能力値が前記第二基準値を超える場合、
前記第二基準値を超える前記出力能力値に対応する第三回転出力値で前記加湿モータを回転し、
前記第一加熱装置及び前記第二加熱装置によって加熱された前記給気流に対して前記加湿装置による加湿を行うように制御することを特徴とする、
加湿機能付き熱交換形換気装置。

【請求項2】

前記第一回転出力値は、前記出力能力値と対応する前記加湿モータの回転数であり、
前記第二回転出力値は、前記出力能力値から第一調整値を減じた前記加湿モータの回転数であり、
前記第三回転出力値は、前記出力能力値から第二調整値を減じた前記加湿モータの回転数である、請求項１に記載の加湿機能付き熱交換形換気装置。

【請求項3】

前記第一加熱装置は、前記空調機器から導入される前記冷媒を共用して、前記圧縮機と、前記第一熱交換器と、前記膨張器と、前記第一加熱装置との順に前記冷媒が流れるように接続された第二冷媒回路を構成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の加湿機能付き熱交換形換気装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記屋内の空気の湿度と前記屋内の空気の目標湿度に関する湿度情報を用いて前記出力能力値を算出し、算出した前記出力能力値に基づいて前記加湿装置の運転動作を制御することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の加湿機能付き熱交換形換気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、居住空間などに用いられる加湿機能付き熱交換形換気装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、冷房あるいは暖房の効果低減を抑制しつつ換気を行うことが可能な装置として、換気の際に給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換形換気装置が知られている。

【0003】

こうした熱交換形換気装置は、顕熱に加えて潜熱も交換する機能が備わっているため、屋内の保湿効果も得ることができるが、それだけで屋外絶対湿度の低い冬季における屋内相対湿度の低下を防ぐことは困難である。そこで、熱交換形換気装置として、給気風路の下流側に加湿装置と、加湿装置の上流側に加湿量を調整する加熱器とを設けた構成とした加湿機能付き熱交換形換気装置が開発されている（例えば、特許文献１）。この構成により、屋内に加湿された空気を供給することができ、冬季における屋内相対湿度の低下を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－３１７９９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の加湿機能付き熱交換形換気装置における加熱器として、専用の冷媒回路を備える加熱器（放熱器）を設ける煩わしさを解消するため、マルチ型の空調機器（マルチエアコン）の冷媒回路を共用することを検討している。しかしながら、こうした加熱器では、加熱器の加熱能力がマルチ型の空調機器の空調性能に依存することになるため、外気と内気の温湿度条件によっては、熱交換形換気装置からの熱交換後の給気流を、加湿装置によって設定加湿量を得るために必要な温度にまで加熱（昇温）することができないという課題がある。

【0006】

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、二つの加熱装置を用いて、熱交換形換気装置による熱交換後の給気流への加湿量を増加させることが可能な加湿機能付き熱交換形換気装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

そして、この目的を達成するために、本発明に係る加湿機能付き熱交換形換気装置は、屋内の空気を屋外に排出するための排気風路を流通する排気流と、屋外の空気を屋内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、熱交換形換気装置から導入される熱交換後の給気流に対して加熱可能な第一加熱装置と、第一加熱装置によって加熱された給気流に対して加熱可能な第二加熱装置と、加湿モータを用いて加湿ノズルを回転させて貯水されている水を遠心力で吸上げ、周囲に飛散、衝突及び破砕させることによって加熱された給気流に対して加湿する遠心破砕式の加湿装置と、第一加熱装置、第二加熱装置、及び加湿装置の運転動作を制御する制御部と、を備える。第一加熱装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒が放熱する第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張器と、冷媒が吸熱する第二熱交換器との順に冷媒が流れるように接続した第一冷媒回路を有する空調機器から導入される冷媒が、第一加熱装置の内部を流通する際に放熱するように構成される。第二加熱装置は、通電することで発熱する発熱体により構成される。加湿装置は、制御部からの出力信号に応じて加湿モータの回転数である回転出力値を変化させるように構成される。制御部は、加湿装置の加湿量を特定する出力能力値が第一基準値以下である場合、第一基準値以下の出力能力値に対応する第一回転出力値で加湿モータを回転し、第一加熱装置及び第二加熱装置によって加熱されていない給気流に対して加湿装置による加湿を行い、出力能力値が第一基準値を超えて第二基準値以下である場合、第一基準値を超えて第二基準値以下の出力能力値に対応する第二回転出力値で加湿モータを回転し、第一加熱装置のみによって加熱された給気流に対して加湿装置による加湿を行い、出力能力値が第二基準値を超える場合、第二基準値を超える出力能力値に対応する第三回転出力値で加湿モータを回転し、第一加熱装置及び第二加熱装置によって加熱された給気流に対して加湿装置による加湿を行うように制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、二つの加熱装置を用いて、熱交換形換気装置による熱交換後の給気流への加湿量を増加させることが可能な加湿機能付き熱交換形換気装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る加湿機能付き熱交換形換気装置の家屋への設置例を示す概略図である。

【図2】図２は、加湿機能付き熱交換形換気装置の機器構成を表す概略図である。

【図3】図３は、加湿機能付き熱交換形換気装置における制御部の構成を表すブロック図である。

【図4】図４は、加湿機能付き熱交換形換気装置における制御部の処理部で行う処理を表すフローチャートである。

【図5】図５は、加湿機能付き熱交換形換気装置における制御部の処理部で行う処理に用いられる出力能力値と回転出力値との関係を示す図である。

【図6】図６は、加湿装置の加湿量を特定する出力能力値に対応した複数の基準値と各加熱部の出力状態の組み合わせを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る加湿機能付き熱交換形換気装置は、屋内の空気を屋外に排出するための排気風路を流通する排気流と、屋外の空気を屋内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、熱交換形換気装置から導入される熱交換後の給気流に対して加熱可能な第一加熱装置と、第一加熱装置によって加熱された給気流に対して加熱可能な第二加熱装置と、加熱された給気流に対して加湿する加湿装置と、第一加熱装置、第二加熱装置、及び加湿装置の運転動作を制御する制御部とを備える。そして、制御部は、加湿装置の加湿量を特定する出力能力値が基準値以下である場合、第一加熱装置のみによって加熱された給気流に対して加湿装置による加湿を行い、出力能力値が基準値を超える場合、第一加熱装置及び第二加熱装置によって加熱された給気流に対して加湿装置による加湿を行うように制御する。

【0011】

こうした構成によれば、熱交換形換気装置からの熱交換後の給気流に対して第一加熱装置のみによる加熱を行っても、加湿装置によって設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流を昇温することができない場合に、第一加熱装置及び第二加熱装置によって、設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流を昇温することができる。この結果、加湿装置自体の出力が同じであっても、設定加湿量に向けて給気流への加湿量（屋内に供給する水分量）を増加させることができ、加湿機能付き熱交換形換気装置の加湿能力を向上させることができる。つまり、二つの加熱装置を用いて、熱交換形換気装置による熱交換後の給気流への加湿量を増加させることが可能な加湿機能付き熱交換形換気装置とすることができる。

【0012】

また、本発明に係る加湿機能付き熱交換形換気装置では、第一加熱装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒が放熱する第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張器と、冷媒が吸熱する第二熱交換器との順に冷媒が流れるように接続した第一冷媒回路を有する空調機器から導入される冷媒が、第一加熱装置の内部を流通する際に放熱するように構成される。また、第二加熱装置は、通電することで発熱する発熱体により構成される。

【0013】

こうした構成によれば、空調機器から導入される冷媒を共用する第一加熱装置によって、加湿装置によって設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流を昇温することができない場合に、発熱体により構成される第二加熱装置による加熱で補うことによって、設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流を昇温させることができる。この際、第二加熱装置による加熱と同等の熱量を得るために必要な消費電力が少ない第一加熱装置を主として使用するので、加湿機能付き熱交換形換気装置としての消費電力が低減される。

【0014】

また、本発明に係る加湿機能付き熱交換形換気装置では、第一加熱装置は、空調機器から導入される冷媒を共用して、圧縮機と、第一熱交換器と、膨張器と、第一加熱装置との順に冷媒が流れるように接続された第二冷媒回路を構成している。こうした構成によれば、空調機器の運転状況に応じて第一加熱装置の加熱能力が変動した場合でも、第二加熱装置による加熱によって容易に調整することが可能になる。つまり、二つの加熱装置によって、空調機器の運転状況によらず、加湿機能付き熱交換形換気装置の加湿能力を安定化させることができる。

【0015】

また、本発明に係る加湿機能付き熱交換形換気装置では、制御部は、屋内の空気の湿度と屋内の空気の目標湿度に関する湿度情報を用いて出力能力値を算出し、算出した出力能力値に基づいて加湿装置の運転動作を制御する。このようにすることで、屋内の空気の湿度が目標湿度に近づかない場合には、湿度情報を用いて出力能力値を上昇させるなど、家屋の気密性などの性能に依存せず目標湿度を達成するように加湿装置の制御を行うことができる。

【0016】

また、本発明に係る加湿機能付き熱交換形換気装置では、制御部は、出力能力値が第一基準値以下である場合、熱交換後の給気流に対して加熱することなく加湿装置による加湿を行い、出力能力値が第一基準値を超えて第二基準値以下である場合、第一加熱装置のみによって加熱された給気流に対して加湿装置による加湿を行い、出力能力値が第二基準値を超える場合、第一加熱装置及び第二加熱装置によって加熱された給気流に対して加湿装置による加湿を行うように制御する。

【0017】

こうした構成によれば、熱交換形換気装置からの熱交換後の給気流に対して第一加熱装置のみによる加熱を行っても、加湿装置によって設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流を昇温することができない場合に、第一加熱装置及び第二加熱装置によって、設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流を昇温することができる一方、第一加熱装置及び第二加熱装置による加熱が必要ない場合に、加熱装置による無駄な消費電力がかかることを抑えることができる。

【0018】

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。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0019】

（実施の形態１）
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る加湿機能付き熱交換形換気装置４の機器構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る加湿機能付き熱交換形換気装置４の家屋１への設置例を示す概略図である。図２は、加湿機能付き熱交換形換気装置４の機器構成を表す概略図である。

【0020】

図１に示す通り、加湿機能付き熱交換形換気装置４は、家屋１の階間または屋根裏等に設置され、熱交換形換気装置５と加湿装置６とを有して構成される。加湿機能付き熱交換形換気装置４は、熱交換形換気装置５において屋内２の空気（後述する排気流１４）と屋外３の空気（後述する給気流１５）とを熱交換しながら換気しつつ、給気流１５を加湿装置６において必要に応じて加湿し、屋内２に導入する。つまり、加湿機能付き熱交換形換気装置４は、換気を行うとともに、この換気時に、排気流１４の熱を給気流１５へと伝達し、不要な熱の放出を抑制している。さらに、加湿機能付き熱交換形換気装置４は、給気流１５に対して加湿を行い、屋内２における空気の湿度（屋内相対湿度）の低下を抑制している。特に、本実施の形態では、加湿装置６の加湿量を特定する出力能力値が所定の基準値（後述する第二基準値）を超える場合、熱交換後の給気流１５を加湿装置６の加湿器６ｄの前段（上流側）に置かれた第一加熱部１６及び第二加熱部１７により加熱（昇温）させ、加湿を行うように構成されている。なお、第一加熱部１６は請求項の「第一加熱装置」に相当し、第二加熱部１７は請求項の「第二加熱装置」に相当する。

【0021】

ここで、排気流１４は、屋内２の空気を屋外３に排出する空気の流れである。排気流１４は、まず還気風路９を通じて、屋内２から熱交換形換気装置５へと搬送される。熱交換形換気装置５において給気流１５と熱交換された排気流１４は、排気風路１０を通じて、熱交換形換気装置５から屋外３へと排出される。還気風路９は、家屋１の各室と熱交換形換気装置５とを繋げるように配置されている。排気風路１０は、熱交換形換気装置５と家屋１の外壁面に設けられた排気口とを繋げるように配置されている。

【0022】

給気流１５は、屋外３の空気を屋内２に導入する空気の流れである。給気流１５は、まず外気風路１１を通じて、屋外３から熱交換形換気装置５へと搬送される。熱交換形換気装置５において排気流１４と熱交換された給気流１５は、中継風路１２を通じて、熱交換形換気装置５から加湿装置６へと搬送される。加湿装置６において必要に応じて加湿された給気流１５は、給気風路１３を通じて、加湿装置６から屋内２へと導入される。外気風路１１は、家屋１の外壁面に設けられた給気口と熱交換形換気装置５とを繋げるように配置されている。中継風路１２は、熱交換形換気装置５と加湿装置６とを繋げるように配置されている。給気風路１３は、加湿装置６と家屋１の各室とを繋げるように配置されている。

【0023】

また、家屋１には、マルチ型の空調機器（マルチエアコン）が設置されている。マルチ型の空調機器は、屋内２の各室（例えば、天井側の壁面）に設けられた複数の室内機１９と、屋外３に設けられた１台の共用の室外機２０とを有して構成される。そして、室外機２０は、複数の室内機１９のそれぞれと冷媒回路２１によって接続されるとともに、加湿装置６に設けられた第一加熱部１６とも冷媒回路２１によって接続されている。

【0024】

次に、図２を参照して、加湿機能付き熱交換形換気装置４の具体的な構成について説明する。

【0025】

加湿機能付き熱交換形換気装置４は、図２に示す通り、熱交換形換気装置５と加湿装置６とを有して構成される。また、加湿装置６は、加湿器６ｄの上流側に第一加熱部１６及び第二加熱部１７を備え、後述する制御部８（図３参照）によって運転動作が制御される構成となっている。

【0026】

熱交換形換気装置５は、屋内２の空気ＲＡ（排気流１４）と屋外３の空気ＯＡ（給気流１５）との間で熱交換しながら換気する装置である。具体的には、熱交換形換気装置５は、図２に示す通り、還気口５ａ、排気口５ｂ、外気口５ｃ、給気口５ｄ、熱交換素子５ｅ、湿度センサ５ｆ、排気ファン５ｇ、及び給気ファン５ｈを備えている。

【0027】

還気口５ａは、屋内２の空気ＲＡ（排気流１４）を還気風路９（図１参照）から熱交換形換気装置５に取り入れる取入口である。排気口５ｂは、排気流１４を排気ＥＡとして熱交換形換気装置５から排気風路１０（図１参照）に吐き出す吐出口である。外気口５ｃは、給気流１５を外気風路１１（図１参照）から熱交換形換気装置５に取り入れる取入口である。給気口５ｄは、給気流１５を熱交換形換気装置５から中継風路１２に吐き出す吐出口である。

【0028】

熱交換素子５ｅは、排気流１４と給気流１５との間で熱交換（顕熱と潜熱）を行うための部材である。熱交換素子５ｅは、セルロース繊維をベースとした伝熱紙（伝熱板）によって形成された全熱交換素子である。ただし、材質はこれに限定されるものではない。熱交換素子５ｅを構成する伝熱板としては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレートをベースとした透湿樹脂膜、あるいは、セルロース繊維、セラミック繊維、ガラス繊維をベースとした紙材料等を用いることができる。また、熱交換素子５ｅを構成する伝熱板は、伝熱性を備えた薄いシートであって、気体が透過しない性質のものを用いることができる。この場合、熱交換素子５ｅは、顕熱交換素子となる。

【0029】

湿度センサ５ｆは、還気口５ａから取り入れた排気流１４の湿度を検出するセンサであり、後述する制御部８の入力信号として用いられる。排気ファン５ｇは、排気流１４を還気口５ａから取り入れ、排気口５ｂから吐き出すための送風機である。給気ファン５ｈは、給気流１５を外気口５ｃから取り入れ、給気口５ｄから排出するための送風機である。

【0030】

また、熱交換形換気装置５の内部には、還気口５ａと排気口５ｂとを連通する内部排気風路と、外気口５ｃと給気口５ｄとを連通する内部給気風路が構成されている。

【0031】

そして、熱交換形換気装置５は、熱交換換気を行う場合には、排気ファン５ｇ及び給気ファン５ｈを動作させ、熱交換素子５ｅにおいて内部排気風路を流通する排気流１４と、内部給気風路を流通する給気流１５との間で熱交換を行う。これにより、熱交換形換気装置５は、換気を行う際に、屋外３に放出する排気流１４の熱を屋内２に取り入れる給気流１５へと伝達し、不要な熱の放出を抑制し、屋内２に熱を回収する。この結果、冬季においては、換気を行う際に、屋外３の温度が低い空気によって屋内２の温度低下を抑制することができる。一方、夏季においては、換気を行う際に、屋外３の温度が高い空気によって屋内２の温度上昇を抑制することができる。

【0032】

続いて、加湿装置６は、熱交換形換気装置５からの熱交換後の給気流１５を必要に応じて加湿する装置である。具体的には、加湿装置６は、図２に示す通り、給気流入口６ａ、給気流出口６ｃ、加湿器６ｄ、第一加熱部１６、及び第二加熱部１７を備えている。

【0033】

給気流入口６ａは、給気流１５を中継風路１２から加湿装置６に取り入れる取入口である。給気流出口６ｃは、加湿した給気流１５（あるいは加湿していない給気流１５）を給気ＳＡとして給気風路１３（図１参照）に吐き出す吐出口である。

【0034】

加湿器６ｄは、内部に取り入れた給気流１５を加湿するためのユニットである。加湿器６ｄは、加湿モータ６ｅと加湿ノズル６ｆとを有している。加湿器６ｄは、加湿モータ６ｅを用いて加湿ノズル６ｆを回転させ、貯水されている水を遠心力で吸い上げて周囲（遠心方向）に飛散・衝突・破砕させ、通過する空気に水分を含ませる遠心破砕式の構成をとる。そして、加湿器６ｄは、後述する制御部８からの出力信号に応じて加湿モータ６ｅの回転数（以下、回転出力値）を変化させ、加湿能力（加湿量）を調整する。

【0035】

なお、加湿器６ｄで空気に付加される液体は水以外でもよく、例えば、殺菌性あるいは消臭性を備えた次亜塩素酸水等の液体であってもよい。この場合には、次亜塩素酸水を給気流１５に含ませて屋内２に供給することで、屋内２の殺菌あるいは消臭を行うことができる。

【0036】

続いて、第一加熱部１６及び第二加熱部１７は、図２に示す通り、加湿装置６内に配置され、いずれも導入される給気流１５を加熱するためのユニットである。第一加熱部１６及び第二加熱部１７は、後述する制御部８からの出力信号に応じて出力状態（オンまたはオフ）を変化させ、導入される給気流１５に対する加熱能力（加熱量）を調整する。

【0037】

第一加熱部１６は、第二加熱部１７よりも上流側に配置される。そして、第一加熱部１６は、空調機器（室外機２０）から導入される冷媒が内部を流通する際に放熱するように構成され、熱交換形換気装置５からの熱交換後の給気流１５に対して必要に応じて加熱する。詳細は後述する。

【0038】

第二加熱部１７は、第一加熱部１６の下流側（第一加熱部１６と加湿器６ｄとの間）に配置される。そして、第二加熱部１７は、通電することで発熱する発熱体により構成され、第一加熱部１６によって加熱された給気流１５に対して必要に応じて加熱する。発熱体としては、例えば、温度が上昇すると次第に電流が流れにくくなり、無駄な電力を消費しない性質を有するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒーターが用いられる。

【0039】

続いて、マルチ型の空調機器は、共用の室外機２０と各室に設けられた室内機１９とによって各室の暖房または冷房を行う装置である。こうしたマルチ型の空調機器では、室外機２０は、冷媒回路２１に設けられた分岐ユニット２２を切り替えることによって、冷媒回路２１を介して各室の室内機１９と加湿装置６の第一加熱部１６とにそれぞれ並列に接続される。なお、以下では、マルチ型の空調機器の冷媒の流れ等に関して暖房運転時の動作として説明する。

【0040】

室内機１９は、屋内２の各室（天井側の壁面）に設置される室内ユニットである。室内機１９は、送風ファン１９ａと第一熱交換器１９ｂとを有して構成される。

【0041】

送風ファン１９ａは、屋内２から吸い込んだ空気ＲＡを第一熱交換器１９ｂに向けて送風する機器である。

【0042】

第一熱交換器１９ｂは、送風ファン１９ａから送風された空気ＲＡと、冷媒回路２１を流通する冷媒（後述する圧縮機２０ａによって高温・高圧となった冷媒ガス）との間で熱交換することによって、熱を外部（冷媒回路２１外）に放出させる機器である。このとき、冷媒ガスは、高圧下で凝縮されて液化する。暖房運転時の室内機１９（第一熱交換器１９ｂ）では、導入される冷媒ガスの温度が空気の温度より高いため、熱交換すると空気ＲＡは昇温され、冷媒ガスは冷却される。

【0043】

一方、室外機２０は、屋外３に設置される室外ユニットである。室外機２０は、圧縮機２０ａと、膨張器２０ｂと、第二熱交換器２０ｃと、送風ファン２０ｄと、四方弁２０ｅとを有して構成される。

【0044】

圧縮機２０ａは、冷媒回路２１における低温低圧の冷媒ガス（作動媒体ガス）を圧縮し、圧力を高めて高温化する機器である。

【0045】

膨張器２０ｂは、第一熱交換器１９ｂ（または第一加熱部１６）によって液化した高圧の冷媒を減圧して元の低温低圧の液体とする機器である。なお、膨張器２０ｂは、膨張弁ともいう。

【0046】

第二熱交換器２０ｃは、膨張器２０ｂを流通した冷媒が空気から熱を奪って蒸発し、液状の冷媒を低温低圧の冷媒ガスとする機器である。第二熱交換器２０ｃでは、導入される冷媒の温度が空気の温度より低いため、熱交換すると空気が冷却され、冷媒は昇温される。

【0047】

送風ファン２０ｄは、第二熱交換器２０ｃに向けて屋外３の空気ＯＡを送風する機器である。

【0048】

四方弁２０ｅは、冷媒回路２１内を流れる冷媒の流れる向きを切り替えるための機器（可逆弁）である。より詳細には、四方弁２０ｅは、圧縮機２０ａと第一熱交換器１９ｂ（または第一加熱部１６）との間及び圧縮機２０ａと第二熱交換器２０ｃとの間において接続される。そして、四方弁２０ｅは、圧縮機２０ａと第一熱交換器１９ｂ（または第一加熱部１６）と膨張器２０ｂと第二熱交換器２０ｃとをこの順序で冷媒が流通する第一状態（暖房運転時）と、圧縮機２０ａと第二熱交換器２０ｃと膨張器２０ｂと第一熱交換器１９ｂとをこの順序で冷媒が流通する第二状態（冷房運転時）とを切り替える。第一状態と第二状態とでは、冷媒の流れが逆方向となる。

【0049】

分岐ユニット２２（第一分岐ユニット２２ａ～第四分岐ユニット２２ｄ等）は、冷媒回路２１を流通する冷媒を、特定の一方向あるいは二方向に流れるように切り替える機器である。

【0050】

第一分岐ユニット２２ａは、室外機２０から導入される冷媒を、室内機１９側の一方向に流通させる状態と、室内機１９側と加湿装置６側の二方向に分岐して流通させる状態と、加湿装置６側の一方向に流通させる状態のいずれかの状態に切り替える。また、第二分岐ユニット２２ｂは、第一分岐ユニット２２ａを経由して導入される冷媒を、室内機１９の一方向に流通させる状態と、室内機１９と他の室内機１９側の二方向に分岐して流通させる状態と、他の室内機１９側の一方向に流通させる状態のいずれかの状態に切り替える。

【0051】

一方、第三分岐ユニット２２ｃは、室内機１９から導入される冷媒のみを第四分岐ユニット２２ｄ側に流通させる状態と、室内機１９から導入される冷媒と他の室内機１９側から導入される冷媒とを合流させて第四分岐ユニット２２ｄ側に流通させる状態と、他の室内機１９側から導入される冷媒のみを第四分岐ユニット２２ｄ側に流通させる状態のいずれかの状態に切り替える。第四分岐ユニット２２ｄは、第三分岐ユニット２２ｃ側から導入される冷媒のみを室外機２０側に流通させる状態と、第三分岐ユニット２２ｃ側から導入される冷媒と加湿装置６側から導入される冷媒とを合流させて室外機２０側に流通させる状態と、加湿装置６側から導入される冷媒のみを室外機２０側に流通させる状態のいずれかの状態に切り替える。

【0052】

そして、冷媒回路２１には、分岐ユニット２２（第一分岐ユニット２２ａ～第四分岐ユニット２２ｄ等）の切り替え（各状態の組み合わせ）によって、室内機１９の第一熱交換器１９ｂを含む第一冷媒回路２１ａと、加湿装置６の第一加熱部１６を含む第二冷媒回路２１ｂとが並列して構成される。なお、図２では、一つの第一冷媒回路２１ａのみを示しているが、実際には、図示していない分岐ユニット２２の切り替えによって、各室の室内機１９の第一熱交換器１９ｂごとに複数の第一冷媒回路２１ａが構成されている。

【0053】

第一冷媒回路２１ａは、暖房運転時において、圧縮機２０ａと第一熱交換器１９ｂと膨張器２０ｂと第二熱交換器２０ｃとの順に冷媒が流れるように配管接続されて構成される。ここで、第一冷媒回路２１ａは、マルチ型の空調機器における通常の冷媒回路に相当する。

【0054】

配管接続された第一冷媒回路２１ａでは、圧縮機２０ａから出た冷媒は、四方弁２０ｅを流通して室内機１９の第一熱交換器１９ｂへと向かう。そして、冷媒は、第一熱交換器１９ｂを流通した後、膨張器２０ｂを流通して第二熱交換器２０ｃへと向かう。さらに、冷媒は、第二熱交換器２０ｃを流通した後、四方弁２０ｅを流通して圧縮機２０ａに戻る。そして、このように冷媒（冷媒ガス）が流通する過程で、冷媒ガスは、圧縮機２０ａによって高温高圧に圧縮される。そして、圧縮機２０ａで圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、第一熱交換器１９ｂを流通している間に送風ファン１９ａによって冷却されて液体となる。その後、膨張器２０ｂに達した冷媒液は、減圧され低温の気液混合状態となり、第二熱交換器２０ｃを流通している間に送風ファン２０ｄによって温められて、元の冷媒ガスとなる。

【0055】

そして、室内機１９では、第一熱交換器１９ｂの中を高温高圧の冷媒ガスが流通する状態となるため、送風ファン１９ａからの空気ＲＡを第一熱交換器１９ｂに流通させることで空気ＲＡの昇温がなされ、昇温した空気ＲＡが屋内２に吹き出される。つまり、室内機１９によって屋内２の空気Ｒａの暖房がなされる。

【0056】

一方、第二冷媒回路２１ｂは、加熱運転時において、圧縮機２０ａと第一加熱部１６と膨張器２０ｂと第二熱交換器２０ｃとの順に冷媒が流れるように配管接続されて構成される。そして、室内機１９の第一熱交換器１９ｂと同じ原理により、第一加熱部１６を流通する給気流１５に対して加熱（昇温）させることができる。

【0057】

具体的には、配管接続された第二冷媒回路２１ｂでは、圧縮機２０ａから出た冷媒は、四方弁２０ｅを流通して加湿装置６の第一加熱部１６へと向かう。そして、冷媒は、第一加熱部１６を流通した後、膨張器２０ｂを流通して第二熱交換器２０ｃへと向かう。さらに、冷媒は、第二熱交換器２０ｃを流通した後、四方弁２０ｅを流通して圧縮機２０ａに戻る。そして、このように冷媒（冷媒ガス）が流通する過程で、冷媒ガスは、圧縮機２０ａによって高温高圧に圧縮される。そして、圧縮機２０ａで圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、第一加熱部１６を流通している間に熱交換形換気装置５からの給気流１５によって冷却されて液体となる。その後、膨張器２０ｂに達した冷媒液は、減圧され低温の気液混合状態となり、第二熱交換器２０ｃを流通している間に送風ファン２０ｄによって温められて、元の冷媒ガスとなる。

【0058】

そして、第一加熱部１６では、その内部を高温高圧の冷媒ガスが流通する状態となるため、高温高圧の冷媒ガスと熱交換形換気装置５からの給気流１５との間で熱交換がなされ、給気流１５の加熱（昇温）がなされる。

【0059】

以上のように、１台の共用の室外機２０に対して複数の室内機１９があるような住宅の冷媒回路２１（図１参照）と共用する形で第一加熱部１６を設けたので、第一加熱部１６専用の室外機２０及び冷媒回路２１を設ける煩わしさを解消することができる。

【0060】

ここで、加湿装置６に設ける加熱部として、第二加熱部１７の単体とせず、第一加熱部１６と第二加熱部１７との組み合わせにしたのは、第二加熱部１７のみによる加熱では、消費電力が大きくなるためである。第一加熱部１６による加熱ならば、第二加熱部１７と同じ熱量を得るために、おおよそ１／ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）の消費電力で済ませることができる。一方、マルチ型の空調機器の冷媒回路２１を共用した第一加熱部１６による加熱のみでは、屋内２と屋外３の各空気の温湿度条件によって、第一加熱部１６による加熱で十分な熱量が得られない場合が存在する。また、各室に設置する複数の室内機１９にて必要な暖房能力が大きくなると、第一加熱部１６による加熱で十分な熱量が得られなくなる。これは、第一加熱部１６の加熱能力が、室外機２０の暖房能力を最大とし、各室の室内機１９において使用される暖房能力の分が減少することによる。こうした状況にも対応できるようにするため、第一加熱部１６による加熱に加え、第二加熱部１７による加熱が必要となる。

【0061】

例えば、Ｃ値が５程度の住宅において、屋外３の空気ＯＡを取り込んで熱交換換気を行いつつ、屋内２の空気ＲＡ（屋内２に吹き出す空気ＳＡ）を、快適な空気条件（室内温度２２℃～２５℃、相対湿度４０％～６０％）にするためには、最大で２８００ｇ/ｈの加湿量が必要となることがある。ここで、Ｃ値とは、気密性能を表す値で、相当隙間面積のことであり、建物全体にある隙間の面積（ｃｍ^２）を延床面積（ｍ^２）で割った値である。

【0062】

具体的に、外気温度が－１０℃、絶対湿度１ｇ/ｋｇである外気（屋外３の空気ＯＡ）を、熱交換形換気装置５による熱交換と加湿装置６による加湿によって、温度１５℃、絶対湿度３．５ｇ/ｋｇとなる空気（屋内２に吹き出す空気ＳＡ）にする場合を想定する。この場合、加湿装置６の加湿能力を加湿飽和効率７０％程度とすると、加湿装置６の最大加湿能力である２８００ｇ/ｈの加湿量を得るためには、加湿器６ｄに導入される空気（加湿前の給気流１５）の温度を４５℃程度まで昇温させる必要がある。熱交換形換気装置５からの熱交換後の給気流１５の温度を１５℃とすると、温度を１５℃から４５℃まで昇温させるのに必要な熱量は３．５ｋＷとなる。しかしながら、マルチ型の空調機器における第一熱交換器１９ｂの加熱出力は、一般的な仕様で２ｋＷ程度であるので、冷媒回路２１を共用する第一加熱部１６もまた同程度の加熱出力となる。このため、第一加熱部１６では、導入される空気を４５℃まで昇温することが難しいため、第二加熱部１７を用いて不足する１．５ｋＷ分の加熱を補う必要がある。このように、様々な外気と内気の条件によって、第一加熱部１６のみによる昇温では加熱量が足りない場合に限り、第二加熱部１７を使用して加熱することで、必要な加熱量を確保することが可能とある。

【0063】

次に、図３～図５を参照して、本実施の形態１に係る加湿機能付き熱交換形換気装置４による加湿運転動作の際の制御について説明する。図３は、加湿機能付き熱交換形換気装置４における制御部８の構成を表すブロック図である。図４は、加湿機能付き熱交換形換気装置４における制御部８の処理部８ｂで行う処理を表すフローチャートである。図５は、加湿機能付き熱交換形換気装置４における制御部８の処理部８ｂで行う処理に用いられる出力能力値と回転出力値との関係を示す図である。なお、図５では、加湿装置６（加湿モータ６ｅ）における回転出力値（回転数）の制御範囲を２０００ｒｐｍ～４０００ｒｐｍとし、出力能力値の範囲を２０００～６０００として相関関係を示している。また、図５では、出力能力値に対応した基準値を、第一加熱部１６のみをオンとする第一基準値と、第一加熱部１６及び第二加熱部１７の両方をオンにする第二基準値として設定している。

【0064】

制御部８は、加湿装置６、第一加熱部１６、及び第二加熱部１７の運転動作を制御する。具体的には、制御部８は、図３に示す通り、入力部８ａ、処理部８ｂ、出力部８ｃ、記憶部８ｄ、及び計時部８ｅを有している。

【0065】

入力部８ａは、屋内２に設置された操作パネル１８から出力された加湿運転及び屋内２の空気ＲＡの設定湿度（目標湿度）に関する情報と、熱交換形換気装置５の湿度センサ５ｆから出力された屋内２の空気ＲＡの湿度（屋内湿度）に関する情報とを受け付け、処理部８ｂに出力する。

【0066】

処理部８ｂは、計時部８ｅから出力された時刻情報に基づき、一定時間間隔（例えば、５分）ごとに所定の処理を行う。具体的には、記憶部８ｄから出力される過去の湿度情報、過去の出力能力値、及び計算用パラメータと、入力部８ａから出力される現在の湿度情報とを用いて、屋内湿度を目標湿度に近づけるための出力能力値の算出を行い、算出した出力能力値に基づいて、加湿装置６に対する回転出力値（加湿器６ｄにおける加湿モータ６ｅの回転数）と、第一加熱部１６及び第二加熱部１７の加熱出力情報（運転動作のオンまたはオフに関する情報）とを特定し、出力部８ｃに出力する。ここで、出力能力値とは、加湿機能付き熱交換形換気装置４全体での加湿能力（加湿量）の指標となる値である。なお、出力能力値は、加湿装置６によって屋内２の空気ＲＡを目標湿度に近づけるのに必要な加湿量を特定するための値とも言える。

【0067】

記憶部８ｄは、過去の湿度情報、過去の出力能力値、及び計算用パラメータを記憶するとともに、処理部８ｂから出力される現在の屋内湿度情報、現在の出力能力値、現在の加熱出力情報を受け付けて記憶する。また、図５に示す出力能力値と回転出力値との相関関係に関する情報も記憶する。記憶した各情報は、処理部８ｂからの要求に応じて、記憶部８ｄから処理部８ｂに出力される。

【0068】

出力部８ｃは、処理部８ｂから受け付けた回転出力値を、加湿装置６（加湿器６ｄの加湿モータ６ｅ）に出力する。また、出力部８ｃは、処理部８ｂから受け付けた加熱出力情報を第一加熱部１６及び第二加熱部１７にそれぞれ出力する。そして、加湿装置６は、出力部８ｃから出力された回転出力値に応じて加湿運転動作を実行する。また、第一加熱部１６及び第二加熱部１７は、出力部８ｃから出力された加熱出力情報に基づいて加熱運転動作のオンまたはオフを実行する。

【0069】

次に、加湿機能付き熱交換形換気装置４における制御部８の処理部８ｂで行う処理フローについて説明する。

【0070】

制御部８の処理部８ｂは、図４に示す通り、主に３つのステップ（ステップＳ０１～ステップＳ０３）で構成され、操作パネル１８からの制御信号に応じて処理を開始する。

【0071】

ステップＳ０１は、記憶部８ｄに記憶された処理間隔で処理を行うためのステップである。処理部８ｂは、例えば、処理間隔が５分である場合、計時部８ｅから出力される時刻情報を受け付けながら、５分経過するまでは時刻の判定を繰り返し、５分経過したらステップＳ０２に処理を進める。時刻の判定の際には、後段で操作パネル１８の制御信号を受け付け、終了の信号を受け付けた場合には処理を終了する。

【0072】

ステップＳ０２は、出力能力値を更新するステップである。ここでは、処理部８ｂは、入力部８ａ及び記憶部８ｄから出力された各情報をもとに、出力能力値の更新を行い、ステップＳ０３に処理を進める。なお、更新の際に用いる計算式としては、例えば、以下の式（１）に示す速度型ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御式を用いることができる。

【0073】

Ｒ＝Ｒ＋Ｋｐ＊［（ΔＸ０－ΔＸ１）
＋（１／Ｔｉ）＊ΔＸ０＋Ｔｄ＊｛（ΔＸ０－ΔＸ１）－（ΔＸ１－ΔＸ２）｝］
・・・式（１）
ただし、Ｒは出力能力値であり、Ｋｐ、Ｔｉ、ＴｄはＰＩＤパラメータであり、ΔＸ０、ΔＸ１、ΔＸ２は、それぞれ現在、１回前、２回前の「目標湿度－屋内湿度」に基づく値である。

【0074】

ステップＳ０３は、更新された出力能力値に応じた回転出力値及び加熱出力情報を特定するステップである。ここでは、処理部８ｂは、記憶部８ｄに記憶された基準値（第一基準値、第二基準値）と更新された出力能力値との間で大小関係の判定を行う。そして、処理部８ｂは、出力能力値が第一基準値以下である場合（ステップＳ０３ＡのＮｏ）に、第一基準値以下の出力能力値に対応する回転出力値（図５に示す第一回転出力値）及び加熱出力情報として第一加熱部１６及び第二加熱部１７の運転動作をオフとする情報（オフ情報）を特定する（ステップＳ０３Ｂ）。一方、制御部８は、出力能力値が第一基準値を超え（ステップＳ０３ＡのＹｅｓ）、且つ、第二基準値以下である場合（ステップＳ０３ＣのＮｏ）に、第一基準値を超え、且つ、第二基準値以下の出力能力値に対応する回転出力値（図５に示す第二回転出力値）及び加熱出力情報として第一加熱部１６のみの運転動作をオンとする情報（第一オン情報）を特定する（ステップＳ０３Ｄ）。そして、制御部８は、出力能力値が第二基準値を超える場合（ステップＳ０３ＣのＹｅｓ）に、第二基準値を超える出力能力値に対応する回転出力値（図５に示す第三回転出力値）及び加熱出力情報として第一加熱部１６及び第二加熱部１７の運転動作をオンとする情報（第二オン情報）を特定する（ステップＳ０３Ｅ）。ここで、第一基準値及び第二基準値は、それぞれの状態において、加湿装置６の加湿モータ６ｅにおいて設定可能な最大回転数に対応して規定される値である。

【0075】

第一回転出力値は、図５に示す通り、出力能力値をそのまま回転出力値とした値である。

【0076】

第二回転出力値は、出力能力値から第一調整値を減じて回転出力値とした値である。なお、第二回転出力値は、出力能力値に対する第一基準値を超え、且つ、第二基準値以下の領域における制御範囲外の第一回転出力値から第一調整値（厳密には第一調整値に対応する回転数）を減じて算出される値とも言える。

【0077】

第三回転出力値は、出力能力値から第二調整値を減じて回転出力値とした値である。なお、第三回転出力値は、出力能力値に対する第二基準値を超える領域における制御範囲外の第二回転出力値から第二調整値（厳密には第二調整値に対応する回転数）を減じて算出される値とも言える。

【0078】

ここで、第一調整値は、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して加湿を行う状態（第一加熱部１６及び第二加熱部１７の両方がオフ状態）から、第一加熱部１６によって加熱した給気流１５に対して加湿を行う状態（第一加熱部１６のオン状態）に移行する際に生じる加湿能力の不連続性（加湿装置６による加湿量の急激な上昇）を低減するために設定される値である。また、第一加熱部１６によって加熱した給気流１５に対して加湿を行う状態（第一加熱部１６のオン状態）から、第一加熱部１６及び第二加熱部１７によって加熱した給気流１５に対して加湿を行う状態（第一加熱部１６及び第二加熱部１７の両方がオン状態）に移行する際に生じる加湿能力の不連続性（加湿装置６による加湿量の急激な上昇）を低減するために設定される値である。

【0079】

ステップＳ０３における処理部８ｂの処理について具体的な例を挙げて説明する。上述した通り、本実施の形態では、加湿装置６（加湿モータ６ｅ）における回転出力値（回転数）の制御範囲は、２０００ｒｐｍ～４０００ｒｐｍであるので、第一基準値は、出力能力値の２０００～６０００の範囲のうち４０００と設定される。また、第二基準値は、出力能力値の２０００～６０００の範囲のうち５０００と設定される。そして、第一調整値及び第二調整値をそれぞれ１０００（回転数１０００ｒｐｍ）と設定する。

【0080】

上記のように設定した場合には、加湿装置６は、処理部８ｂで算出される出力能力値が第一基準値以下の場合（出力能力値が２０００以上４０００以下の範囲）において、加熱出力情報がオフ情報（第一加熱部１６及び第二加熱部１７の両方がオフ状態）で、加湿モータ６ｅの回転出力値（回転数）を２０００ｒｐｍ以上４０００ｒｐｍ以下の範囲で加湿処理を実行する。また、加湿装置６は、処理部８ｂで算出される出力能力値が第一基準値を超え、且つ第二基準値以下である場合（出力能力値が４０００超５０００以下の範囲）において、加熱出力情報が第一オン情報（第一加熱部１６がオン状態）で、加湿モータ６ｅの回転出力値（回転数）を３０００ｒｐｍ超４０００ｒｐｍ以下の範囲で加湿処理を実行する。また、加湿装置６は、処理部８ｂで算出される出力能力値が第二基準値を超える場合（出力能力値が５０００超６０００以下の範囲）において、加熱出力情報が第二オン情報（第一加熱部１６及び第二加熱部１７の両方がオン状態）で、加湿モータ６ｅの回転出力値（回転数）を３０００ｒｐｍ超４０００ｒｐｍ以下の範囲で加湿処理を実行する。

【0081】

このように制御することで、加湿装置６は、導入される給気流１５への加湿量を段階的に上げていくことができる。また、段階的に第一加熱部１６及び第二加熱部１７のオンまたはオフの組み合わせを変えていくので、設定加湿量に向けて必要な加湿量を低消費電力で実行することができる。

【0082】

以上、実施の形態１に係る加湿機能付き熱交換形換気装置４によれば、以下の効果を享受することができる。

【0083】

（１）加湿機能付き熱交換形換気装置４では、加湿装置６の加湿量を特定する出力能力値が基準値（第二基準値）以下である場合、第一加熱部１６のみによって加熱された給気流１５に対して加湿装置６による加湿を行い、出力能力値が基準値（第二基準値）を超える場合、第一加熱部１６及び第二加熱部１７によって加熱された給気流１５に対して加湿装置６による加湿を行うように制御した。

【0084】

これにより、熱交換形換気装置５からの熱交換後の給気流１５に対して第一加熱部１６のみによる加熱を行っても、加湿装置６によって設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流１５を昇温することができない場合に、第一加熱部１６及び第二加熱部１７によって、設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流１５を昇温することができる。この結果、加湿装置６自体の出力が同じであっても、設定加湿量に向けて給気流への加湿量（屋内２に供給する水分量）を増加させることができ、加湿機能付き熱交換形換気装置４の加湿能力を向上させることができる。つまり、二つの加熱部（第一加熱部１６、第二加熱部１７）を用いて、熱交換形換気装置５による熱交換後の給気流１５への加湿量を増加させることが可能な加湿機能付き熱交換形換気装置４とすることができる。

【0085】

（２）加湿機能付き熱交換形換気装置４では、第一加熱部１６を、冷媒を圧縮する圧縮機２０ａと、冷媒が放熱する第一熱交換器１９ｂと、冷媒を膨張させる膨張器２０ｂと、冷媒が放熱する第二熱交換器２０ｃとの順に冷媒が流れるように接続した第一冷媒回路２１ａを有する空調機器から導入される冷媒が、第一加熱部１６の内部を流通する際に放熱するように構成した。また、第二加熱部１７を、通電することで発熱する発熱体により構成した。

【0086】

これにより、空調機器から導入される冷媒を共用する第一加熱部１６によって、加湿装置６によって設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流１５を昇温することができない場合に、発熱体により構成される第二加熱部１７による加熱で補うことによって、設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流１５を昇温させることができる。この際、第二加熱部１７による加熱と同等の熱量を得るために必要な消費電力が少ない第一加熱部１６を主として使用するので、加湿機能付き熱交換形換気装置４としての消費電力を低減することができる。

【0087】

（３）加湿機能付き熱交換形換気装置４では、第一加熱部１６は、空調機器から導入される冷媒を共用して、圧縮機２０ａと、第一熱交換器１９ｂと、膨張器２０ｂと、第一加熱部１６との順に冷媒が流れるように接続された第二冷媒回路２１ｂを構成している。これにより、空調機器の運転状況に応じて第一加熱部１６の加熱能力が変動した場合でも、第二加熱部１７による加熱によって容易に調整することが可能になる。つまり、二つの加熱部（第一加熱部１６、第二加熱部１７）によって、空調機器の運転状況によらず、加湿機能付き熱交換形換気装置４の加湿能力を安定化させることができる。

【0088】

（４）加湿機能付き熱交換形換気装置４では、屋内２の空気ＲＡの湿度と屋内２の空気ＲＡの目標湿度に関する湿度情報を用いて出力能力値を算出し、算出した出力能力値に基づいて加湿装置６の運転動作を制御するようにした。これにより、屋内２の空気ＲＡの湿度が目標湿度に近づかない場合には、湿度情報を用いて出力能力値を上昇させるなど、家屋１の気密性などの性能に依存せず目標湿度を達成するように加湿装置６の制御を行うことができる。

【0089】

（５）加湿機能付き熱交換形換気装置４では、出力能力値が第一基準値以下である場合、熱交換後の給気流１５に対して加熱することなく加湿装置６による加湿を行い、出力能力値が第一基準値を超えて第二基準値以下である場合、第一加熱部１６のみによって加熱された給気流１５に対して加湿装置６による加湿を行い、出力能力値が第二基準値を超える場合、第一加熱部１６及び第二加熱部１７によって加熱された給気流１５に対して加湿装置６による加湿を行うように制御した。

【0090】

これにより、熱交換形換気装置５からの熱交換後の給気流１５に対して第一加熱部１６のみによる加熱を行っても、加湿装置６によって設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流１５を昇温することができない場合に、第一加熱部１６及び第二加熱部１７によって、設定加湿量を得るために必要な温度にまで給気流１５を昇温することができる一方、第一加熱部１６及び第二加熱部１７による加熱が必要ない場合に、各加熱部による無駄な消費電力がかかることを抑えることができる。

【0091】

（６）加湿機能付き熱交換形換気装置４によれば、加湿装置６において給気流１５に対する加湿量が足りない場合に、第一加熱部１６及び第二加熱部１７による加熱によって、加湿前の給気流１５の温度を上昇させることができるので、加湿機能付き熱交換形換気装置４の加湿能力を容易に上昇させることが可能となる。

【0092】

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0093】

本実施の形態１に係る加湿機能付き熱交換形換気装置４では、第一加熱部１６及び第二加熱部１７によって加湿装置６の加湿前の給気流１５に対する加熱を行う際、各加熱部の加熱動作をオンまたはオフにして制御して行ったが、これに限られない。例えば、第一加熱部１６の加熱動作を、段階的な加熱出力によって制御するようにしてもよい。なお、この場合の第二加熱部１７の加熱動作は、オンまたはオフによる制御のままとする。

【0094】

図６を参照して、第一加熱部１６の加熱出力を、オフ（０％）、出力Ｘ（３０％）、出力Ｙ（７０％）、及び出力Ｚ（１００％）の四段階で制御する変形例について説明する。図６は、加湿装置６の加湿量を特定する出力能力値に対応した複数の基準値と各加熱部の出力状態の組み合わせを示す図である。ここで、図６では、基準値として、出力能力値が低い順に、基準値Ａ、基準値Ｂ、基準値Ｃ、基準値Ｄ、基準値Ｅ、及び基準値Ｆが設定される。具体的には、基準値Ａは出力能力値４０００、基準値Ｂは出力能力値４３００、基準値Ｃは出力能力値４７００、基準値Ｄは出力能力値５０００、基準値Ｅは出力能力値５３００、基準値Ｆは５７００といった割付としている。

【0095】

そして、加湿装置６の加湿量を特定する出力能力値が基準値Ａ以下である場合には、第一加熱部１６をオフ状態、第二加熱部１７をオフ状態とする。つまり、出力能力値が基準値Ａ以下では、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して加熱を行わない状態となる。

【0096】

次に、出力能力値が基準値Ａを超えて基準値Ｂ以下（Ａ超Ｂ以下）の場合には、第一加熱部１６を出力Ａのオン状態、第二加熱部１７をオフ状態とする。これにより、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して、第一加熱部１６による出力Ａでの加熱がなされる。

【0097】

次に、出力能力値が基準値Ｂを超えて基準値Ｃ以下（Ｂ超Ｃ以下）の場合には、第一加熱部１６を出力Ｂのオン状態、第二加熱部１７をオフ状態とする。これにより、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して、第一加熱部１６による出力Ｂでの加熱がなされる。

【0098】

次に、出力能力値が基準値Ｃを超えて基準値Ｄ以下（Ｃ超Ｄ以下）の場合には、第一加熱部１６を出力Ｃのオン状態、第二加熱部１７をオフ状態とする。これにより、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して、第一加熱部１６による出力Ｃでの加熱がなされる。

【0099】

そして、出力能力値が基準値Ｄを超えて基準値Ｅ以下（Ｄ超Ｅ以下）の場合には、第一加熱部１６を出力Ａのオン状態、第二加熱部１７をオン状態とする。これにより、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して、第一加熱部１６による出力Ａでの加熱と第二加熱部１７による加熱がなされる。

【0100】

さらに、出力能力値が基準値Ｅを超えて基準値Ｆ以下（Ｅ超Ｆ以下）の場合には、第一加熱部１６を出力Ｂのオン状態、第二加熱部１７をオン状態とする。これにより、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して、第一加熱部１６による出力Ｂでの加熱と第二加熱部１７による加熱がなされる。

【0101】

最後に、出力能力値が基準値Ｆを超える場合には、第一加熱部１６を出力Ｃのオン状態、第二加熱部１７をオン状態とする。これにより、熱交換形換気装置５からの給気流１５に対して、第一加熱部１６による出力Ｃでの加熱と第二加熱部１７による加熱がなされる。

【0102】

このようにすることで、目標湿度に対して、必要な加湿量になるように第一加熱部１６と第二加熱部１７による給気流１５の加熱をより最適に調整することができる。その結果、加湿機能付き熱交換形換気装置４全体としても省エネルギー（低消費電力化）となる。

【0103】

なお、変形例では、第二加熱部１７の加熱動作をオンまたはオフとする制御としたが、第一加熱部１６と同様、第二加熱部１７の加熱動作を、段階的な加熱出力によって制御するようにしてもよい。これにより、各加熱部では、給気流１５に対する加熱をさらに細かく調整することが可能となる。

【0104】

また、本実施の形態１に係る加湿機能付き熱交換形換気装置４では、加湿装置６を構成する加湿器６ｄとして遠心破砕式のものを用いたが、これに限られない。例えば、加湿器６ｄとして、超音波によって水粒を飛散させる超音波式の構成、加熱によって水蒸気を発生させる加熱式の構成、水に塗れたフィルタ等に空気を通過させることで水分を気化させる気化式の構成、あるいは、これらの組み合わせた構成によるものであってもよい。これらを採用する場合、出力能力値に対応するパラメータ値として、超音波の振幅、加熱量、フィルタへの水分の滴下量を用いて対応させればよい。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本発明に係る加湿機能付き熱交換形換気装置は、屋内の空気と屋外の空気との間での熱交換を可能とする熱交換形換気装置に加湿機能及び加熱機能を備えたものとして有用である。

【符号の説明】

【0106】

１ 家屋
２ 屋内
３ 屋外
４ 加湿機能付き熱交換形換気装置
５ 熱交換形換気装置
５ａ 還気口
５ｂ 排気口
５ｃ 外気口
５ｄ 給気口
５ｅ 熱交換素子
５ｆ 湿度センサ
５ｇ 排気ファン
５ｈ 給気ファン
６ 加湿装置
６ａ 給気流入口
６ｃ 給気流出口
６ｄ 加湿器
６ｅ 加湿モータ
６ｆ 加湿ノズル
８ 制御部
８ａ 入力部
８ｂ 処理部
８ｃ 出力部
８ｄ 記憶部
８ｅ 計時部
９ 還気風路
１０ 排気風路
１１ 外気風路
１２ 中継風路
１３ 給気風路
１４ 排気流
１５ 給気流
１６ 第一加熱部
１７ 第二加熱部
１８ 操作パネル
１９ 室内機
１９ａ 送風ファン
１９ｂ 第一熱交換器
２０ 室外機
２０ａ 圧縮機
２０ｂ 膨張器
２０ｃ 第二熱交換器
２０ｄ 送風ファン
２０ｅ 四方弁
２１ 冷媒回路
２１ａ 第一冷媒回路
２１ｂ 第二冷媒回路
２２ 分岐ユニット
２２ａ 第一分岐ユニット
２２ｂ 第二分岐ユニット
２２ｃ 第三分岐ユニット
２２ｄ 第四分岐ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】