JP5256828B2

JP5256828B2 - 換気空調装置

Info

Publication number: JP5256828B2
Application number: JP2008099049A
Authority: JP
Inventors: 充則松原; 雅史坪内; 芳寛西水流; 真弘藤田; 慶竹下; 裕治菅田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-04-07
Also published as: JP2009250528A

Description

本発明は、ヒートポンプを利用して浴室などのサニタリー空間の換気と室内空間の空調を行う換気空調装置に関する。

従来のヒートポンプを利用した浴室などの換気空調装置としては、浴室以外の室内空間から取り入れられた空気に対してヒートポンプの一方の熱交換器が放熱（または吸熱）を行い、その空気を浴室内に吹き出すとともに、ヒートポンプの他方の熱交換器が浴室から室外に排出される空気に対して吸熱（または放熱）することで浴室を換気しながら空調するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、ヒートポンプを室外機と室内機に分離し、室外機に設けた熱交換器において外気から吸熱（または放熱）を行い、室内機に設けた熱交換器において浴室の空気に放熱（または吸熱）することで浴室を空調し、室内機に設けた換気送風機により浴室を換気するものもある（例えば、特許文献２参照）。

また、ヒートポンプ室外機と分離した室内機に顕熱交換気エレメントを備え、換気時に顕熱交換気エレメントにより、顕熱交換をするものもある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００５−１８０７１２号公報特開２００２−３４９９３０号公報特開平９−５３８４０号公報

以上のようにヒートポンプを利用した浴室などの換気空調装置は、様々な形態のものが提案されている。特許文献１に例示される浴室空調装置は、換気時に浴室から室外に排出される空気から熱を回収して、浴室以外の室内空間からの空気を空調し浴室に供給するものだが、浴室以外の室内空間に空調しない室外の空気が流入することによりドラフト感などにより快適性が損なわれ、自然給気口付近の結露によるかびの発生や屋外空気の粉塵などによる壁面の汚れなどの課題があった。

また、特許文献２に例示される浴室空調装置は、空調時は換気する必要がないが、換気時に熱の回収ができず、ヒートポンプを浴室内と室外に分離して設置しているため、室内外を接続するための冷媒配管工事が必要で施工性が悪くなり、また室外機の設置スペースも必要になるという課題があった。

また、特許文献３に例示される高気密住宅用空気調和機は、機器内に顕熱エレメント部分のスペースが必要で、顕熱エレメントの圧力損失が大きいことにより換気風量が確保しにくいという課題があった。

さらに、潜熱も回収して室外に水分を排出しないように、前記顕熱エレメントを全熱エレメントに代えた場合、特許文献３にも記載されているようにトイレなどの臭いが他の部屋に移行する可能性があり、浴室などの換気時に全熱エレメントの結露量が多くなり、排水処理不足による天井裏への滴下や圧力損失が大きくなることによる換気風量不足などの課題や全熱エレメントのメンテナンスが頻繁に必要という課題もあった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、室内空間の快適性を向上させ、自然給気口付近のかび繁殖や汚れの防止が図れ、また、省スペース化と施工性の向上を図ることができ、また、より省スペースで、換気風量も確保しやすく、また、臭いの移行が少なく、排水処理も容易で、メンテナンス頻度の少ない換気空調装置を提供することを目的としている。

本発明の換気空調装置は、上記した目的を達成するために、屋外に開口した給気口から屋外空気を吸い込んで、室内空間に開口した複数の吹出し口から空気を吹き出す給気ファンと、室内のサニタリー空間に開口した複数の吸込み口から空気を吸い込んで、屋外に開口した排気口から空気を吹出す排気ファンと、前記複数の吸込み口の風量を調整する吸込み風量調整装置と、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記給気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張機構と、前記排気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第ニ熱交換器と、前記圧縮機、前記第一熱交換器、前記膨張機構、前記第二熱交換器の順または、前記圧縮機、前記第二熱交換器、前記膨張機構、前記第一熱交換器の順に冷媒が循環するように配管した冷媒回路とを備え、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の間で冷媒により熱を移動させることによって、前記サニタリー空間を換気しながら前記室内空間を暖房または冷房することを特徴とするものである。

また、複数の吹出し口の風量を調整する吹出し風量調整装置を備えたことを特徴とするものである。

また、屋外空気を吸い込んで室内空間に吹出す給気風路とサニタリー空気を吸い込んで屋外に排出する排気風路をそれぞれ、第一熱交換器と第二熱交換器の手前で、連通または遮断もしくは連通量を調整する風路切替調整手段を備え、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器を通過する前記屋外空気と前記サニタリー空気の量を調整しながら、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の間で冷媒により熱を移動させることによって、前記サニタリー空間を換気しながら前記室内空間を暖房または冷房することを特徴とするものである。

また、サニタリー空間を換気する場合に、屋外空気とサニタリー空気の一部を第一熱交換器と第二熱交換器を通さずに室内空間と屋外に吹出すバイパス手段を開放状態に設定することを特徴とするものである。

また、冷媒の流れ方向を圧縮機、第一熱交換器、膨張機構、第二熱交換器の順番から前記圧縮機、前記第二熱交換器、前記膨張機構、前記第一熱交換器の順番に切替える流路切替手段と前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の両方の下部にドレン装置を備え、流路切替手段を切替えることによって、室内空間の暖房、冷房を切替えることを特徴とするものである。

また、第一熱交換器の冷媒が流れる配管中に冷媒を減圧する減圧手段を更に備え、前記減圧手段の下流側の冷媒が給気ファンにより送風される空気から吸熱した後、前記減圧手段の上流側の冷媒が放熱することによって室内空間を除湿することを特徴とするものである。

また、室内空間を暖房、冷房、あるいは除湿して空調を行う場合は、給気ファンと排気ファンだけを運転して換気する場合に対し、前記給気ファンと前記排気ファンの少なくともどちらかの風量を増加させることを特徴とするものである。

また、サニタリー空間に開口した吸込み口に吸込まれる空気をサニタリー空間以外に設置された空調機によって空調された空気としたことを特徴とするものである。

また、屋外空気を吸い込んで室内空間に吹出す給気風路とサニタリー空気を吸い込んで屋外に排出する排気風路の下部に結露水を排水または蒸発させる大型ドレン装置を備えたことを特徴とするものである。

また、凝縮水または結露水を排水または蒸発させるドレン装置にドレンポンプを備え、ドレン装置より高いところに排水する場合に前記ドレンポンプを運転させることを特徴とするものである。

また、屋外空気を吸い込んで室内空間に吹出す給気風路とサニタリー空気を吸い込んで屋外に排出する排気風路の周囲を断熱処理したことを特徴とするものである。

また、少なくとも圧縮機、第一熱交換器、第二熱交換器、膨張機構を本体内部に内蔵したことを特徴とするものである。

また、給気ファンが送風する空気の少なくとも一部を加熱する補助ヒータを更に備えたことを特徴とするものである。

また、排気ファンによって第二熱交換器に供給される前の空気を余熱するための予熱ヒータを更に備えたことを特徴とするものである。

また、第一熱交換器もしくは第二熱交換器に冷媒の温度を検知するコイル温センサーを備え、前記第一熱交換器もしくは第二熱交換器の冷媒温度に基づいて流路切替弁を切替えることを特徴とするものである。

また、圧縮機の吐出側から膨張機構に至る冷媒回路から分岐して、前記膨張機構から前記圧縮機の吸入側に至る冷媒回路に合流するバイパス回路と前記バイパス回路を開閉する開閉弁を更に備えたことを特徴とするものである。

また、第二熱交換器と直列もしくは並列となるように冷媒回路中に冷媒を加熱する冷媒加熱手段を介在させたことを特徴とするものである。

また、冷媒加熱手段を電熱により冷媒を加熱する冷媒加熱ヒータとしたことを特徴とするものである。

また、冷媒加熱手段を給湯水との熱交換により冷媒を加熱する冷媒−水熱交換器としたことを特徴とするものである。

また、冷媒−水熱交換器に供給される給湯水に、ヒートポンプ式給湯機で沸かされた湯を用いることを特徴とするものである。

また、冷媒−水熱交換器で冷媒との熱交換をした後の給湯水を第一熱交換器もしくは第二熱交換器で生じた凝縮水を排水するドレン装置を通じて装置外部に排水する構成としたことを特徴とするものである。

また、冷媒−水熱交換器において冷媒が放熱するように、前記冷媒−水熱交換器に常温水を供給する構成としたことを特徴とするものである。

また、排気風路に複数の吸込み口のうち一つ以上に対応するサニタリー専用風路を備えたことを特徴とするものである。

本発明の換気空調装置によれば、複数のサニタリー空間から発生する水分や臭いなどの排気を行いながら、その空気の熱を回収して、室外の新鮮空気を給気しながら複数の室内空間を空調することにより、家全体の空気質を向上させながら合わせて省エネな空調ができる。

そして、請求項１記載の換気空調装置では、第一熱交換器と第二熱交換器を通過する室外空気とサニタリー空気の量をそれぞれ調整して、室内、室外の温湿度、室内の空気の汚れ具合等の環境条件により、循環空気、排気、給気の量のバランスを調整することにより、複数のサニタリー空間を換気しながら複数の室内空間を省エネで空調できる。

また、請求項２記載の換気空調装置では、換気時に熱交換器のバイパス手段を開放状態にし、室外空気とサニタリー空気の一部を第一熱交換器と第二熱交換器を通さずに室内空間と室外に吹出すことにより、同じ換気風量でも、より低電力で複数のサニタリー空間の換気をすることができる。

また、請求項３記載の換気空調装置では、流路切替弁で冷媒の流れ方向を切替えることにより、複数の室内空間の暖房運転と冷房運転を切替えることができる。

また、請求項４記載の換気空調装置では、室外から吸い込んだ空気が第一熱交換器の減圧手段の下流側で冷却された後、減圧手段の上流側で再熱されて、室内空間に吹出すようにすることにより、室外の新鮮な空気を複数の室内空間に導入しながら、室内空間の温度を下げすぎないで除湿することができる。

また、請求項５記載の換気空調装置では、複数の室内空間の空調を行う場合は、複数のサニタリー空間の換気する場合に対し、給気ファンまたは排気ファンの風量を増加させることにより、熱回収する能力を増やして、より省電力で、換気・空調をすることができる。

また、請求項６記載の換気空調装置では、サニタリー空間以外に設置された空調機によって空調された空気が複数のサニタリー空間の吸込み口から入り、その空気の熱回収をするため、本換気空調装置より効率がよい空調機の吹出し空気の熱を利用することから、本体内の熱交換器の小型化と空調運転時の省エネ化を図ることができる。

また、請求項７記載の換気空調装置では、給気風路と排気風路の下部に配置された大型ドレン装置により、複数の吸込み口から流入した湿気による結露水の処理が確実に行え、熱交換器の凝縮水の排水口が１箇所となって施工性を向上でき、水量が増えることにより排水口への流れもスムーズとなって、滞留水による菌の発生も防止できる。

また、請求項８記載の換気空調装置では、ドレンポンプを運転することにより、凝縮水または結露水をドレン装置より高いところに排水でき、天井裏のスペースが狭く、ドレン勾配がとれない場合にも施工できる。

また、請求項９記載の換気空調装置では、給気風路及び排気風路の周囲を断熱処理することにより、換気空調装置の外郭への結露を防止しながら、熱の漏洩を防止して、より省エネ性を向上できる。

また、請求項１０記載の換気空調装置では、浴室の天井裏などに設置した換気空調装置内部に冷媒回路を構成する圧縮機、第一熱交換器、膨張機構、第二熱交換器を全て収納することにより、省スペース化や施工性の向上を図ることができる。

また、請求項１１記載の換気空調装置では、補助ヒーターで給気ファンが送風する空気の少なくとも一部を加熱することにより、低温環境における暖房能力不足を補填することができる。

また、請求項１２記載の換気空調装置では、予熱ヒーターで第二熱交換器に供給される前の空気を予熱することにより、低温環境における暖房能力の低下や第二熱交換器への着霜の抑制することができ、また、付着した霜の除去を行うことができる。

また、請求項１３記載の換気空調装置では、低温時に第一熱交換器もしくは第二熱交換器に霜が付着した場合に冷媒温度に基づいて流路切替弁を切り換えることにより、付着した霜の除去を行うことができる。

また、請求項１４記載の換気空調装置では、低温時に第二熱交換器に霜が付着した場合に冷媒回路の高圧側と低圧側をバイパス回路を通じて開放し、高温の冷媒を第二熱交換器に流通させる若しくは第二熱交換器内の冷媒圧力を上昇させることにより、付着した霜の除去を行うことができる。

また、請求項１５記載の換気空調装置では、冷媒加熱手段を第二熱交換器と直列もしくは並列となるように冷媒回路中に介在させ、第二熱交換器に霜が付着するなど吸熱能力が低下した場合において、冷媒加熱手段を作動させることにより、吸熱能力を確保して暖房能力を維持することができる。

また、請求項１６記載の換気空調装置では、冷媒加熱手段に、電熱によって冷媒を加熱する冷媒加熱ヒーターを用いることにより、冷媒加熱手段の小型化を図ることができる。

また、請求項１７記載の換気空調装置では、冷媒加熱手段に、給湯水との熱交換によって冷媒を加熱する冷媒−水熱交換器を用いることにより、冷媒加熱手段での電力使用量を削減することができる。

また、請求項１８記載の換気空調装置では、冷媒−水熱交換器に供給する給湯水に、ヒートポンプ式給湯機で沸かされた湯を用いることにより、冷媒加熱手段の電力使用量を更に削減することができる。

また、請求項１９記載の換気空調装置では、冷媒−水熱交換器で冷媒との熱交換をした後の給湯水を排水する場合に、第一熱交換器あるいは第二熱交換器に生じた結露水を排水する排水経路を利用することにより、排水経路数を増やさずに施工を簡略化することができる。

また、請求項２０記載の換気空調装置では、夏場などの高温時に放熱能力が不足した場合に冷媒−水熱交換器に供給される常温水に対して冷媒が放熱するように構成することにより、放熱不足を解消して冷房能力を維持することができる。

また、請求項２１記載の換気空調装置では、トイレ用の専用風路を設け、洗面所などの排気風路と合流しないように構成することにより、トイレ使用時に臭いが洗面所などに移行しないようにすることができる。

本発明の換気空調装置は、室外に開口した給気口から室外空気を吸い込んで、室内空間に開口した複数の吹出し口から空気を吹き出す給気ファンと、室内のサニタリー空間に開口した複数の吸込み口から空気を吸い込んで、室外に開口した排気口から空気を吹出す排気ファンと、前記複数の吸込み口の風量を調整する吸込み風量調整装置と、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記給気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張機構と、前記排気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第ニ熱交換器と、前記圧縮機、前記第一熱交換器、前記膨張機構、前記第二熱交換器の順または、前記圧縮機、前記第二熱交換器、前記膨張機構、前記第一熱交換器の順に冷媒が循環するように配管した冷媒回路とを備え、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の間で冷媒により熱を移動させることによって、前記サニタリー空間を換気しながら前記室内空間を暖房または冷房し、複数の前記吹出し口の風量を調整する吹出し風量調整装置を備えたものであって、前記室外空気を吸い込んで複数の前記室内空間に吹出す風量と前記室外に戻す風量、複数のサニタリー空気を吸い込んで前記室外に排出する風量と複数の前記室内空間に戻す風量をそれぞれ調整することにより、複数の前記サニタリー空間の排気と複数の前記室内空間の給気をしながら暖房または冷房を行うものである。これにより前記第一熱交換器と前記第二熱交換器を通過する前記室外空気と前記サニタリー空気の量をそれぞれ調整して、前記室内、前記室外の温湿度、前記室内の空気の汚れ具合等の環境条件により、循環空気、排気、給気の量のバランスを調整することができる。

また、複数のサニタリー空間を換気する場合に、室外空気とサニタリー空気の一部を第一熱交換器と第二熱交換器を通さずに室内空間と室外に吹出すバイパス手段を設けたものである。これにより換気時に熱交換器のバイパス手段を開放状態にし、室外空気とサニタリー空気の一部を第一熱交換器と第二熱交換器を通さずに複数のサニタリー空間と屋外に吹出すことができる。

また、冷媒の流れ方向を圧縮機、第一熱交換器、膨張機構、第二熱交換器の順番から前記圧縮機、前記第二熱交換器、前記膨張機構、前記第一熱交換器の順番に切替える流路切替弁を設けたものである。これにより暖房運転と冷房運転を切替える場合は、流路切替弁で冷媒の流れ方向を切替えることができる。

また、第一熱交換器の冷媒が流れる配管中に冷媒を減圧する減圧手段を更に設けたものである。これにより除湿時に室外から吸い込んだ空気が第一熱交換器の減圧手段の下流側で冷却された後、減圧手段の上流側で再熱されて、室内空間に吹出すようにすることができる。

また、複数の室内空間を空調する場合に、複数のサニタリー空間を換気する場合に対し、排気ファンまたは給気ファンの風量を増加させるものである。これにより熱交換器における空気からの吸熱量もしくは空気への放熱量を増加させることができる。

また、サニタリー空間以外に設置された空調機によって空調された空調空気を複数のサニタリー空間の吸い込み口から吸い込んで熱交換器に供給するものである。これにより本換気空調装置より効率がよい空調機の吹出し空気の熱を利用できる。

また、室外空気を吸い込んで複数の室内空間に吹出す給気風路と複数のサニタリー空気を吸い込んで室外に排出する排気風路の下部に結露水を排水または蒸発させる大型ドレン装置を設けたものである。これにより風路での結露水や熱交換器の凝縮水の排水口が１箇所することができ、水量が増えることにより排水口への流れもスムーズにすることができる。

また、凝縮水または結露水を排水または蒸発させるドレン装置にドレンポンプを備えたものである。これによりドレンポンプを運転することにより、凝縮水または結露水をドレン装置より高いところに排水できる。

また、室外空気を吸い込んで複数の室内空間に吹出す給気風路と複数のサニタリー空気を吸い込んで室外に排出する排気風路の周囲を断熱処理したものである。これにより換気空調装置の外郭への結露を防止しながら、外部への熱の漏洩を防止できる。

また、少なくとも圧縮機、第一熱交換器、第二熱交換器、膨張機構を本体に内蔵したものである。これにより、浴室の天井裏などに設置した換気空調装置内部に冷媒配管で？がった部品を全て収納することができる。

また、補助ヒーターで給気ファンが送風する空気の少なくとも一部を加熱するものである。これにより低温環境における暖房能力不足を補填することができる。

また、予熱ヒーターで第二熱交換器に供給される前の空気を予熱するものである。これにより低温環境における暖房能力の低下の防止や第二熱交換器への着霜の抑制および付着した霜の除去を行うことができる。

また、低温時に第一熱交換器もしくは第二熱交換器に霜が付着した場合に冷媒温度に基づいて流路切替弁を切り換えるものである。これにより付着した霜の除去を行うものである。

また、低温時に第二熱交換器に霜が付着した場合に冷媒回路の高圧側と低圧側をバイパス回路を通じて開放するものである。これにより高温の冷媒を第二熱交換器に流通させる、若しくは第二熱交換器内の冷媒圧力を上昇させて付着した霜の除去を行うことができる。

また、冷媒加熱手段を第二熱交換器と直列もしくは並列となるように冷媒回路中に介在させたものである。これにより第二熱交換器に霜が付着するなど吸熱能力が低下した場合において、冷媒加熱手段を作動させることにより吸熱能力を確保し、暖房能力を維持することができる。

また、冷媒加熱手段に、電熱によって冷媒を加熱する冷媒加熱ヒーターを用いるものである。これにより冷媒加熱手段の小型化を図ることができる。

また、冷媒加熱手段に、給湯水との熱交換によって冷媒を加熱する冷媒−水熱交換器を用いるものである。これにより冷媒加熱手段での電力使用量を削減することができる。

また、冷媒−水熱交換器に供給する給湯水に、ヒートポンプ式給湯機で沸かされた湯を用いるものである。これにより冷媒加熱手段の電力使用量を更に削減することができる。

また、冷媒−水熱交換器で冷媒との熱交換をした後の給湯水を排水する場合に、第一熱交換器あるいは第二熱交換器に生じた結露水を排水する排水経路を利用するものである。これにより排水経路数を増やさずに施工を簡略化することができる。

また、夏場などの高温時に放熱能力が不足した場合に冷媒−水熱交換器に供給される常温水に対して冷媒が放熱するように構成するものである。これにより、放熱不足を解消して冷房能力を維持するものである。

また、トイレを換気する場合に、サニタリー専用風路を通じて排気するものである。これによりトイレの臭いの移行を防止できる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を図１〜７を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態１にかかる換気空調装置が設置される室内空間の見取り図である。図１において、室内空間１は、リビング２と寝室３、そして浴室４、洗面所５、トイレ６などのサニタリー空間７に区画されており、浴室４の天井裏には、換気空調装置の本体８が設置されている。

この本体８には、本体８と室外に開口した排気口９とを連通する排気ダクト１０、本体８と室外に開口した給気口１１とを連通する給気ダクト１２、本体８とリビング２の天井に開口した吹出し口１３とを連通する吹出しダクト１４、本体８と寝室３の天井に開口した吹出し口１５とを連通する吹出しダクト１６、本体８とトイレ６の天井に開口した吸込み口１７とを連通する吸込みダクト１８が接続されている。

図２は、換気空調装置の風路構成図であり、図に示すように、本体８内部には排気ファン１９が配設されており、また、排気ファン１９の吹出し口側には、排気ダクト１０を接続する排気接続部２０が設けられており、この排気接続部２０と浴室４の天井面に設けられたグリル２１の吸込み口２２とを連通する排気風路２３が本体８内部に形成されている。

また、トイレ６の天井に設けられた吸込み口１７と連通する吸込みダクト１８が排気風路２３内に設けられたサニタリー専用風路２４に接続するように本体８に設けられている。

したがって、排気ファン１９を運転すると、吸込み口２２を通じて浴室４の空気と吸込口１７を通じてトイレ６の空気が排気ファン１９に吸い込まれ、排気ダクト１０を通じて室外に排出される。

また、本体８内部には給気ファン２５が配設されており、また、給気ファン２５の吸込み側には、給気ダクト１２を接続する給気接続部２６が設けられ、前記給気ファン２５の吹出し側には、吹出しダクト１４、１６を接続する吹出し接続部２７、２８が設けられ、前記給気接続部２６と吹出し接続部２７、２８を連通する給気風路２９が本体８内部に形成されている。したがって、給気ファン２５を運転すると、給気ダクト１２を通じて室外の空気が給気ファン２５に吸いこまれ、吹出しダクト１４、１６を通じてリビング２と寝室３に吹出される。

そして排気ファン１９と給気ファン２５を連続運転するとリビング２と寝室３内に新鮮な外気が給気され、その空気が浴室４のドアのガラリとトイレ６のドアのアンダーカット部分を通じて浴室４内とトイレ６内に流入し、グリル２１の吸込み口２２から浴室４内の水蒸気と一緒に吸込み、また、吸込口１７からトイレ６内の臭気と一緒に吸込み、室外に排出することになる。

この給気・排気運転は建物の気密性が高い場合は連続して行う必要があるため（２４時間換気）、排気ファン１９と給気ファン２５は所定の給気量・排気量、例えば一時間で室内空間１の約半分の容積に相当する給気・排気量を確保するように連続運転を行う。また、リビング２及び寝室３には部屋の温度をコントロールするための空調機３０、３１が設置されており、夏場は冷房運転、冬場は暖房運転を行って室温を適正に保持している。したがって前述したように年間を通じて連続した換気運転を行っていると、夏場はリビング２において空調機３０で、寝室３において空調機３１で冷房された低温の空気、冬場は空調機３０、３１で暖房された高温の空気が浴室４のドアのガラリとトイレ６のドアのアンダーカット部分を通じて吸込口１７、２２に吸い込まれ、換気空調装置の本体８を介して室外に排出されることになる。

換気空調装置の本体８の底部は浴室４の天井面に対してグリル２１の吸込み口２２を開口するとともに吸込み口２２に着脱自在に塵埃を捕捉するための室内フィルター（図示せず）を配設している。

また、給気風路２９内の給気ファン２５の上流側には、給気接続部２６から順に、開度調整可能で通路を開閉する給気開閉装置３２と屋外の塵埃を補足するための着脱自在な屋外フィルター３３と主に室外空気と冷媒を熱交換する第一熱交換器３４が設けられ、給気ファン２５の下流側には、給気ファン２５が送風する空気の少なくとも一部を加熱する補助ヒーター３５、３６とリビング２と寝室３への吹出し空気を遮断または風量を調整する吹出し風量調整装置３７，３８が吹出し接続部２７、２８に対応して設けられている。

また、排気風路２３内の排気ファン１９の上流側には、吸込み口２２から順に、浴室４の吸込み空気を遮断または風量を調整する吸込み風量調整装置３９と吸込み空気を予熱する予熱ヒーター４０と主に吸込み空気と冷媒を熱交換する第二熱交換器４１が設けられ、サニタリー専用風路２４が排気風路２３内の空気と混じらないように吸込みダクト１８から前記予熱ヒーター４０と前記第二熱交換器４１まで導かれており、トイレ６の吸込み空気を遮断または風量を調整する吸込み風量調整装置４２がサニタリー専用風路２４の上流側に設けられている。

そして、排気ファン１９の下流側には、開度調整可能で通路を開閉する排気開閉装置４３が設けられている。

また、給気風路２９内には、前記第一熱交換器３４の上流側と排気風路２３内で前記第二熱交換器４１の上流側を連通または遮断、もしくは連通量を調整可能な風路切替調整手段４４が設けられている。

また、給気風路２９内には、室外空気の一部を第一熱交換器３４を通さずにリビング２と寝室３に吹出す給気バイパス手段４５を設け、排気風路２３内には、浴室空気の一部を第二熱交換機４１を通さずに室外に排気する排気バイパス手段４６を設けている。

また、排気風路２３内には、第二熱交換器４１の下流側と給気風路２９内で第一熱交換器３４の上流側を連通または遮断、もしくは連通量を調整可能な除湿切替手段４７が設けられている。

また、本体８内であって第一熱交換器３４と第二熱交換器４１を含む給気風路２９と排気風路２３の下部には、大量の結露水を一度貯めた後に排水または蒸発させる、底部に勾配を設けた大型ドレン装置４８を備え、大型ドレン装置４８の一番深い部分にドレンポンプ４９を備え、ドレン配管５０を通じて本体８より高いところに排水可能としている。

また、給気風路２９と排気風路２３を含む本体８の外郭は断熱材５１の貼り付けによる断熱処理が施されている。

図３は、換気空調装置の冷媒回路図であり、本体８内部に、冷媒として例えば、ＨＣＦＣ系冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ系冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等の自然冷媒などの何れかを充填した冷媒回路５２を形設しており、この冷媒回路５２中に、冷媒を圧縮する圧縮機５３、第一熱交換器３４、冷媒を膨張させる電子式膨張弁からなる膨張機構５４、第二熱交換器４１を介設している。

前記冷媒回路５２には、圧縮機５３で圧縮された冷媒が第一熱交換器３４、膨張機構５４、第二熱交換器４１の順に流れて再び圧縮機５３に戻る経路（以下、暖房サイクル）と、圧縮機５３で圧縮された冷媒が第二熱交換器４１、膨張機構５４、第一熱交熱交換器３４の順に流れて再び圧縮機５３に戻る経路（以下、冷房サイクル）とを切り換えるための流路切替弁５５が介設されている。

また、冷媒回路５２には、流路切替弁５５と第一熱交換器３４を結ぶ配管中から分岐して膨張機構５４と第二熱交換器４１を結ぶ配管中に合流するバイパス回路５６と、第一熱交換器３４と膨張機構５４を結ぶ配管中から分岐して第二熱交換器４１と流路切替弁５５を結ぶ配管中に合流するバイパス回路５７を配管しており、バイパス回路５６中に開閉弁５８を介設するとともにバイパス回路５７中に開閉弁５９および冷媒加熱手段６０を介設している。そして、この冷媒加熱手段６０には後述する冷媒加熱ヒーター７２や冷媒−水熱交換器７９を用いることができる。

また、第一熱交換器３４は、給気風路２９内に配設されており、第二熱交換器４１は、排気風路２３内に配設されている。したがって第一熱交換器３４においては給気ファン２５により送風される主に屋外空気に対して冷媒が放熱（または吸熱）を行い、第二熱交換器４１においては排気ファン１９により主に浴室４とトイレ６から屋外に排出される空気に対して冷媒が吸熱（もしくは放熱）を行うことになる。

また、第一熱交換器３４の冷媒が流れる配管中には第２の開閉弁６１とキャピラリチューブ６２で構成される減圧手段６３を介設しており、第一熱交換器３４は、流路切替弁５５が冷媒の流れ方向を実線で示す方向、即ち暖房サイクルに切り換えた場合に給気ファン２５により送風される室外空気が第一熱交換器３４の減圧手段６３の下流側を流れる冷媒と熱交換した後に減圧手段６３の上流側を流れる冷媒と熱交換を行うように形設されている。

さらに排気風路２３内の第二熱交換器４１の風上側には自己温度制御性を有する予熱ヒーター４０が配設されており、この予熱ヒーター４０を作動させると排気風路２３に吸い込まれた浴室４とトイレ６の空気を予め加熱して第二熱交換器４１に供給することができる。

また、第一熱交換器３４の膨張機構５４側と第二熱交換器４１の膨張機構５４側には冷媒の温度を検知するコイル温センサー６４、６５を備えている。

図４は、換気空調装置の施工図であり、図に示すように、天井裏に設けられたボルト６６に本体８の吊り金具６７を引っ掛け、本体８を天井面に接しないように吊り下げている。本図の形態では、浴室４からの吸込み空気は吸込みダクト６８で本体８内に搬送することとしており、図２の形態と異なっている。

また、本体８には空気の搬送のための吹出しダクト１４、１６、吸込みダクト１８、給気ダクト１２、排気ダクト１０が接続され、結露水の排水のためのドレン配管５０と電源供給のための電源線６９も接続されている。

また、本体８内には、少なくとも圧縮機５３と流路切替弁５５と第一熱交換器３４と膨張機構５４と第二熱交換器４１とを順次結ぶ冷媒回路５２を備え、本体８の振動を小さくするため及び、本体８の高さを低くするために、圧縮機５３は２ローター横置き仕様としている。

また、圧縮機５３の振動をさらに吸収するために防振装置７０を備え、本体８の躯体への振動伝播を抑えるためにボルト６６にも防振装置７１を備えている。

図５は、前記冷媒加熱手段６０に採用できる冷媒加熱ヒーター７２の概略構成図であり、図に示すように冷媒加熱ヒーター７２は、冷媒を通す冷媒配管をコイル状に巻いて形設した冷媒管路７３と、コイル状の冷媒管路７３の内周側にＵ字状に形設した電熱管７４と、冷媒管路７３の入口部７５および出口部７６と電熱管７４の端子部７７を除いた表面を全て覆うようにアルミなどの金属材料を鋳造して中実円筒状に形成された伝熱筒７８から構成されている。そして電熱管７４の端子部７７に所定の電圧を印加すると電熱管７４が発熱し、この熱が伝熱筒７８内を伝導して電熱管７４の外周に配設された冷媒管路７３を加熱する。冷媒管路７３内には入口部７５から冷媒が導入され、冷媒管路７３の外周が伝熱筒７８で覆われたコイル状の部分を流れる過程で伝熱筒７８を介して加熱されて出口部７６に導かれる。このようにして冷媒加熱ヒーター７２は冷媒を加熱するものであるが、伝熱筒７８の中芯部に配設された電熱管７４が、その外周方向に配設された冷媒管路７３に対して発熱するため外部への熱漏洩が少ないとともに、電熱管７４が発した熱が伝熱筒７８を伝導して均一に冷媒管路７３を加熱することができるため加熱効率が向上して冷媒加熱手段６０の小型化を可能にしている。

図６は、前記冷媒加熱手段６０に採用できる冷媒−水熱交換器７９の概略断面図であり、図に示すように冷媒−水熱交換器７９は給湯機８０からの給湯水が流れる給湯管路８１の内部に冷媒が流れる冷媒管路８２を配設した二重管構造の熱交換器となっている。冷媒管路８２は、給湯管路８１の内部において二分岐され、分岐した各々が螺旋状に捩れ合うツイスト状に形設されており、これにより伝熱面積を増加させて熱交換効率の向上を図っている。そして給湯管路８１の給湯流入部８３から冷媒−水熱交換器７９内に流入した給湯水は、冷媒管路８２の外周を流れて給湯流出部８４から冷媒−水熱交換器７９外部に流出し、給湯流出部８４の下方にある大型ドレン装置４８に滴下する。この大型ドレン装置４８は、第一熱交換器３４および第二熱交換器４１に結露したドレン水のドレン受けも兼ねており、大型ドレン装置４８に滴下した給湯水は、第一熱交換器３４および第二熱交換器４１に結露したドレン水とともに、ドレンポンプ４９によりドレン配管５０を通って本体８外部に排水される。一方、冷媒管路８２の冷媒流入部８５から冷媒−水熱交換器７９内に流入した冷媒は、給湯水の流れに対向する向きで捩れ構造のツイスト管８６に各々分岐して流れ、この過程で給湯水との熱交換により加熱されて冷媒流出部８７から流出することになる。この冷媒加熱に用いられる給湯水の給湯機８０は、燃焼式給湯機でもヒートポンプ式給湯機でも構わないが、ヒートポンプ式の場合は大気の熱を利用して沸かされた温水であるため、冷媒加熱手段６０の加熱効率がより向上されるとともにランニングコストが安価にできる。また、給湯流出部８４から排出される水を給湯機８０に戻すような構造とすれば、給湯管路８１に給湯機８０で沸かした給湯水ではなく、暖房用循環水を供給することもできる。また、給湯管路８１に給湯機で沸かした高温の温水ではなく、常温の給水をそのまま供給することもできる。この場合に流路切替弁５５を冷房サイクル側に切り換えて開閉弁５９を開放状態に設定すれば、バイパス回路５７に圧縮機５３で圧縮された高温高圧の冷媒が供給され常温水との熱交換の過程において冷媒を冷却することも可能となる。

次に換気空調装置の運転動作について説明する。

図７は各運転パターンにおける動作状態を示す一覧表である。図に示した一覧表は換気空調装置の各運転パターンを列方向に順に記載しており、その各々の運転パターンにおける主要構成要素の動作状態を行方向に記載している。この換気空調装置は、一覧表に示すように「熱交換気運転」、「給気排気運転」、「給気運転」、「排気運転」、「除湿運転」、「暖房運転」、「冷房運転」、「除湿ぎみ熱交換気運転」「暖房ぎみ熱交換気運転」、「冷房ぎみ熱交換気運転」の１０種類の運転パターンを実行することが可能となっている。

「熱交換気運転」は、浴室４の湿気やトイレ６の臭いを急速に排気しながら、室外の新鮮な空気をリビング２と寝室３に給気する時に空調機３０、３１などで空調された空気の熱を排気時に冷媒に回収して、室外から給気される空気に冷媒によって熱を加え、空調された室内空間１の空気の温湿度に近づけて給気する運転パターンであり、この運転時は、排気ファン１９を急速な排気が可能な「強ノッチ」、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）に設定し、給気ファン２５も排気量と同等の給気量が可能な「強ノッチ」とする。

また、給気バイパス手段４５、排気バイパス手段４６、除湿切替手段４７は全て「閉鎖」状態とし、補助ヒーター３５、３６、予熱ヒーター４０は「停止」状態とし、給気開閉装置３２、排気開閉装置４３は全て「開放」状態に設定する。

冷媒回路５２としては、圧縮機５３を消費電力が非常に少ない最低周波数で運転し、流路切替弁５５を室外温度と室内温度の差により、例えば冬季であれば「暖房」、夏季であれば「冷房」状態に保持し、膨張機構５４は冷凍サイクルが最適となるように都度「開度調整」する。第２の開閉弁６１は「開放」状態としてキャピラリーチューブ６２に冷媒は通らない。冷媒加熱手段６０は「停止」状態とし、開閉弁５８、開閉弁５９は全て「閉鎖」状態とする。

この状態において、例えば冬季であれば、排気ファン１９が「強ノッチ」で運転することにより、リビング２と寝室３にて、空調機３０、３１により暖められた大風量の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、浴室４の湿気とトイレ６の臭いを含んだ空気と一緒に天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２と吸込み口１７から、吸込み風量調整のため開度調整された吸込み風量調整装置３９、４２を通り、排気風路２３とサニタリー専用風路２４を通って、流路切替弁５５により「蒸発器」となったフィン＆チューブ型の第二熱交換器４１で冷媒に吸熱された空気が、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。そして、給気ファン２５が「強ノッチ」で運転することにより、室外の冷たい新鮮な大風量の空気が給気口１１から入り、給気ダクト１２、本体８の給気接続部２６、給気開閉装置３２、屋外フィルター３３、給気風路２９を通って、流路切替弁５５により「暖房」状態に保持され「凝縮器」となった第一熱交換器３４において、圧縮機５３により圧縮搬送された冷媒が「蒸発器」である第二熱交換器４１で空気から吸熱した熱も含めて室外の冷たい空気に放熱することにより温まった空気となり、吹出し接続部２７、２８と吹出し風量調整のため開度調整された吹出し風量調整装置３７、３８、吹出しダクト１４、１６を通って、吹出し口１３、１５からリビング２、寝室３に吹出される。

冷媒は最低周波数で運転する圧縮機５３により、比較的低い圧力、温度の気体となって循環量が少なく吐出され、流路切替弁５５を通って第一熱交換器３４に入り、第２の開閉弁６１は「開放」状態のため第一熱交換器３４全体で、室外からの大風量の空気に放熱して温度を下げて低温の液体となって、膨張機構５４で減圧されて低圧低温の２相状態になり、第二熱交換器４１で室内空間１の大風量の空気から吸熱して低圧低温の気体となって、再び圧縮機５３に戻る。

「蒸発器」である第二熱交換器４１のフィンにはサニタリー空間７の湿気が凝縮して結露水となって大型ドレン装置４８に流れ落ち、溜まった結露水をドレンポンプ４９の運転によりドレン配管５０から室外や排水マス等へ排水する、または、「凝縮器」である第一熱交換器３４に吹きかけ、サニタリー空間７の空気を熱交換する時に気化させて排気する。

一方、本体８の周囲の断熱材５１の断熱効果により、結露と性能ダウンを防止している。

夏季においては、室内空間１にて空調機３０，３１により冷やされた大風量の空気が、サニタリー空間７の臭いや湿気を含んだ空気と一緒に本体８に入り、流路切替弁５５により「凝縮器」となった第二熱交換器４１で冷媒から吸熱し室外に排気される。そして、室外の暑い新鮮な大風量の空気が本体８に入り、流路切替弁５５により「冷房」状態に保持され「蒸発器」となった第一熱交換器３４で冷媒に放熱することにより冷やされた空気となってリビング２と寝室３に吹出される。

こうして、圧縮機５３を最低周波数で運転することにより少ない消費電力で、冷媒が第一熱交換器３４、第二熱交換器４１に循環し、排気ファン１９と給気ファン２５を「強ノッチ」で運転することにより大風量の空気が排気、給気され、室内空間１の排気の熱を回収して給気に放熱する「熱交換気運転」が行われることになる。

次に「給気排気運転」時の運転動作について説明する。「給気排気運転」は、建築基準法上の換気風量を２４時間確保しながら、サニタリー空間７から排気運転をしながら、室内空間１に給気運転をする運転パターンであり、この運転時は、排気ファン１９を低消費電力の「弱ノッチ」、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）に設定し、給気ファン２５も排気量と同等の給気量が可能な「弱ノッチ」とする。

また、給気バイパス手段４５、排気バイパス手段４６は全て「開放」状態とし、除湿切替手段４７は「閉鎖」状態とし、補助ヒーター３５，３６、予熱ヒーター４０は「停止」状態とし、給気開閉装置３２、排気開閉装置４３は全て「開放」状態に設定する。

冷媒回路５２としては、圧縮機５３を停止して冷媒を流さないので、流路切替弁５５、膨張機構５４、第２の開閉弁６１、冷媒加熱手段６０、開閉弁５８、開閉弁５９は全て「停止」状態とする。

この状態において、例えば春や秋の中間期に、排気ファン１９が「弱ノッチ」で運転することにより、建材や家具等から発生するＶＯＣなどを含んだ室内空間１の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、浴室４の天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２から排気風路２３を通って、また、トイレ６の天井に設置された吸込み口１７からサニタリー専用風路２４を通って、吸込み風量調整装置３９，４２の開度調整による各々適当な風量バランスで、「開放」状態である排気バイパス手段４６を主に通って、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。

そして、給気ファン２５が「弱ノッチ」で運転することにより、室外の新鮮な空気が給気口１１から入り、給気ダクト１２、本体８の給気接続部２６、給気開閉装置３２、屋外フィルター３３、給気風路２９を通って、「開放」状態である給気バイパス手段４５を主に通って、適当な風量バランスに開度調整された吹出し風量調整装置３７，３８を通って、吹出し接続部２７，２８、吹出しダクト１４、１６を通って、吹出し口１３、１５からリビング２と寝室３に吹出される。

こうして、排気ファン１９と給気ファン２５を「弱ノッチ」で運転することにより非常に少ない消費電力で、少風量の室内空間１の空気が排気され、室外空気が給気される「給気排気運転」が行われることになる。

次に「給気運転」時の運転動作について説明する。「給気運転」は、室内の温度より室外の温湿度が快適な場合や室内の清浄度より室外の清浄度が高い場合などに、室内空間１に給気運転だけをする運転パターンであり、この運転時は、排気ファン１９を停止し、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）に設定し、給気ファン２５を低消費電力の「弱ノッチ」運転する。

この状態において、例えば春や秋の中間期に、給気ファン２５が「弱ノッチ」で運転することにより、室外の新鮮な空気が給気口１１から入り、給気ダクト１２、本体８の給気接続部２６、給気開閉装置３２、屋外フィルター３３、給気風路２９を通って、「開放」状態である給気バイパス手段４５を主に通って、適当な風量バランスに開度調整された吹出し風量調整装置３７，３８を通って、吹出し接続部２７，２８、吹出しダクト１４、１６を通って、吹出し口１３、１５からリビング２と寝室３に吹出される。

こうして、給気ファン２５を「弱ノッチ」で運転することにより非常に少ない消費電力で、少風量の室外空気が給気される「給気運転」が行われることになる。

次に「排気運転」時の運転動作について説明する。「排気運転」は、室内空間１の環境をあまり変えない場合などに、浴室４の湿気を排気したり、トイレ６の臭気を排気するために、排気運転だけをする運転パターンであり、この運転時は、給気ファン２５を停止し、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）に設定し、排気ファン１９を低消費電力の「弱ノッチ」運転する。

この状態において、例えば春や秋の中間期に、排気ファン１９が「弱ノッチ」で運転することにより、浴室４の湿気が、天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２から排気風路２３を通って、また、トイレ６の臭気が、天井に設置された吸込み口１７からサニタリー専用風路２４を通って、吸込み風量調整装置３９，４２の開度調整による各々適当な風量バランスで、「開放」状態である排気バイパス手段４６を主に通って、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。

こうして、排気ファン１９を「弱ノッチ」で運転することにより非常に少ない消費電力で、少風量のサニタリー空間７の空気が排気される「排気運転」が行われることになる。

次に「除湿運転」時の運転動作について説明する。「除湿運転」は、梅雨時期の高湿時や家事などによる生活発湿に対する快適性向上や壁面などのかび抑制のため、室内空間１を再熱除湿する場合に選択される運転パターンである。この「除湿運転」を実行する場合は、排気ファン１９を停止し、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）に設定し、除湿切替手段４７を排気風路２３と給気風路２９とを連通する「開放」状態とし、給気開閉装置３２、排気開閉装置４３は全て「閉鎖」状態として、給気ファン２５を「強ノッチ」とする。

また、給気バイパス手段４５、排気バイパス手段４６は全て「閉鎖」状態とし、補助ヒーター３５，３６、予熱ヒーター４０は「停止」状態に設定する。

冷媒回路５２としては、圧縮機５３を室内空間１の吸い込み空気の温湿度により調整した周波数で運転し、流路切替弁５５を「暖房」状態に保持し、膨張機構５４は冷凍サイクルが最適となるように都度「開度調整」する。第２の開閉弁６１は「開放」状態としてキャピラリーチューブ６２に冷媒は通らない。冷媒加熱手段６０は「停止」状態とし、開閉弁５８、開閉弁５９は全て「閉鎖」状態とする。

この状態において、排気開閉装置４３と給気開閉装置３２が全て「閉鎖」状態でかつ、除湿切替手段４７が「開放」状態となっていることにより、給気ファン２５が「強ノッチ」で運転すると排気風路２３が負圧となり、室内空間１の湿気を多く含んだ大風量の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、浴室４の湿気を含んだ空気と一緒に浴室４の天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２から、開けられた吸込み風量調整装置３９を通って排気風路２３に流入する。この場合、サニタリー専用風路２４の吸込み風量調整装置４２は閉じられており、トイレ６の臭気は排気風路２３に流入しない。

その後、流路切替弁５５により「蒸発器」となったフィン＆チューブ型の第二熱交換器４１で冷媒に吸熱除湿され、給気風路２９に流入し、「凝縮器」となった第一熱交換器３４で加熱され、除湿された空気が温まり、吹出し接続部２７、２８と吹出し風量調整のため開度調整された吹出し風量調整装置３７、３８、吹出しダクト１４、１６を通って、吹出し口１３、１５からリビング２、寝室３に吹出される。

冷媒は、適当な周波数で運転する圧縮機５３により、適度に高い圧力と温度の気体となって吐出され、流路切替弁５５を通って第一熱交換器３４に入り、第２の開閉弁６１が「開放」状態のため、第一熱交換器３４部分では、第二熱交換器４１で低温低湿となった室内空間１からの大風量の空気に放熱して温度を下げて低温の液体となって、さらに、膨張機構５４で減圧されて低圧低温の２相状態になり、第二熱交換器４１部分では、室内空間１の大風量の空気から吸熱して低圧低温の気体となって、再び圧縮機５３に戻る。

「蒸発器」である第二熱交換器４１のフィンには、室内空間１とサニタリー空間７の湿気が凝縮して結露水となって大型ドレン装置４８に流れ落ち、溜まった結露水をドレンポンプ４９の運転によりドレン配管５０から室外や排水マス等へ排水する。

こうして、圧縮機５３を適正な周波数で運転することにより、冷媒が第一熱交換器３４、第二熱交換器４１に循環し、排気開閉装置４３と給気開閉装置３２が全て「閉鎖」状態でかつ、除湿切替手段４７が「開放」状態としながら、給気ファン２５を「強ノッチ」で運転することにより大風量の空気が、室内空間１及びサニタリー空間７の除湿時の熱を回収して再熱する「除湿運転」が行われることになる。

次に「暖房運転」時の運転動作について説明する。「暖房運転」は、冬季等にリビング２や寝室３を暖房して、快適性を向上させるもしくは、空調機３０、３１の暖房負荷を軽減する場合に選択される運転パターンである。この運転時は、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を室外からの給気が第二熱交換器４１を通り、リビング２や寝室３の排気が第一熱交換器３４を通るようにした「暖房・冷房位置」に設定し、排気ファン１９を「強ノッチ」、給気ファン２５も「強ノッチ」運転とする。

また、給気バイパス手段４５、排気バイパス手段４６、除湿切替手段４７は全て「閉鎖」状態とし、補助ヒーター３５，３６、予熱ヒーター４０は「停止」状態とし、給気開閉装置３２、排気開閉装置４３は全て「開放」状態に設定する。

冷媒回路５２としては、圧縮機５３をリビング２と寝室３や室外空気の温度により周波数を調整しながらで運転し、流路切替弁５５を「暖房」状態に保持し、膨張機構５４は冷凍サイクルが最適となるように都度「開度調整」する。第２の開閉弁６１は「開放」状態としてキャピラリーチューブ６２に冷媒は通らない。冷媒加熱手段６０は「停止」状態とし、開閉弁５８、開閉弁５９は全て「閉鎖」状態とする。

この状態において、給気ファン２５が「強ノッチ」で運転し、吸込み風量調整装置３９を開けることにより、リビング２や寝室３の大風量の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、浴室４の湿気と一緒に、天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２から排気風路２３を通って、「暖房・冷房位置」に設定された風路切替調整手段４４により、流路切替弁５５により「凝縮器」となったフィン＆チューブ型の第一熱交換器３４で、圧縮機５３により圧縮搬送された冷媒に放熱された空気が、適当な風量バランスに開度調整された吹出し風量調整装置３７，３８を通って、吹出し接続部２７，２８、吹出しダクト１４、１６を通って、吹出し口１３、１５からリビング２と寝室３に吹出される。

そして、排気ファン１９が「強ノッチ」で運転することにより、室外の大風量の空気が給気口１１から入り、給気ダクト１２、本体８の給気接続部２６、給気開閉装置３２、屋外フィルター３３、給気風路２９を通って、「暖房・冷房位置」に設定された風路切替調整手段４４により、流路切替弁５５により「暖房」状態に保持されて「蒸発器」となった第二熱交換器４１において冷媒に吸熱され、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。

また、トイレ６の臭気は吸込み風量調整装置４２の開度調整により、トイレ６の天井に設置された吸込み口１７から吸込まれ、吸込みダクト１８からサニタリー専用風路２４を通って、排気風路２３と合流することなく、第二熱交換器４１において冷媒に吸熱され、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。

冷媒は適当な周波数で運転する圧縮機５３により、高い圧力、温度の気体となって吐出され、流路切替弁５５を通って第一熱交換器３４に入り、第２の開閉弁６１は「開放」状態のため第一熱交換器３４全体で、リビング２や寝室３からの大風量の空気に放熱して温度を下げて低温の液体となって、膨張機構５４で減圧されて低圧低温の２相状態になり、第二熱交換器４１で室外の大風量の空気から吸熱して低圧低温の気体となって、再び圧縮機５３に戻る。

「蒸発器」である第二熱交換器４１のフィンには室外の湿気が凝縮して結露水となって大型ドレン装置４８に流れ落ち、溜まった結露水をドレンポンプ４９の運転によりドレン配管５０から室外や排水マス等へ排水するまたは、「凝縮器」である第一熱交換器３４に吹きかけ、リビング２や寝室３の空気を熱交換する時に気化させて、暖房しながら加湿する。

こうして、圧縮機５３を適当な周波数で運転することにより、冷媒が第一熱交換器３４、第二熱交換器４１に循環し、風路切替調整手段４４を「暖房・冷房位置」に保持し、排気ファン１９と給気ファン２５を「強ノッチ」で運転することにより大風量の空気が暖められ、リビング２や寝室３を暖房する「暖房運転」が行われることになる。

さらに、ユーザーの好みに応じて補助ヒーター３５、３６の運転／停止の切り換えを可能にしている。例えば、ユーザーがドラフト感を感じて給気ファン２５の風量を減らすように設定した場合、ドラフト感は減少するが第一熱交換器３４に供給される風量の減少に従い冷媒の放熱量も減少し、リビング２や寝室３の温度が低下して快適感が損なわれてしまう。

このような場合に補助ヒーター３５、３６を運転すると、第一熱交換器３４を通過した空気が更に補助ヒーター３５、３６で加熱されて高温となりリビング２や寝室３に供給されるので温度低下が抑制される。

また、冬場の外気温が非常に低い条件では、排気ファン１９により第二熱交換器４１に供給される室外空気の温度も低くなるため、上述した「暖房運転」実行中に第二熱交換器４１に霜が付着する着霜現象が生じる。この着霜状態を放置しておくと第二熱交換器４１における吸熱能力の低下に伴い、第一熱交換器３４の放熱量が減少してリビング２や寝室３が十分に暖房できないという問題が発生する。このような問題を抑制するため、「暖房運転」中に第二熱交換器４１の冷媒配管の温度をコイル温センサー６５で監視し、その温度が所定値以下に低下した段階で第二熱交換器４１に付着した霜を除去する「除霜運転１」を実行する必要がある。その「除霜運転１」時の運転動作について次に説明する。

暖房運転中の除霜運転を実行する場合は、「強ノッチ」で運転していた排気ファン１９および「所定ノッチ」で運転していた給気ファン２５を各々停止し、「暖房」に設定されていた流路切替弁５５を「冷房」に切り換える。このような設定を行うことにより、圧縮機５３で圧縮された高温高圧の冷媒が冷房に切り換えられた流路切替弁５５を通り、第二熱交換器４１に導かれる。この高温冷媒が第二熱交換器４１の冷媒配管を流れることにより配管温度が上昇し表面に付着した霜が溶解する。溶解した霜はドレン水となって大型ドレン装置４８に滴下し、ドレンポンプ４９、ドレン配管５０を通じて室外や排水マス等に排水される。一方、第二熱交換器４１で放熱して霜を溶かした冷媒は、膨張機構５４、第一熱交換器３４、流路切換弁５５を順に流れて圧縮機５３に戻り冷媒回路５２を循環する。

この「除霜運転１」を継続すると第二熱交換器４１に付着した霜が溶けきり配管温度が上昇していく。この配管温度をコイル温センサー６５で継続的に監視し、配管温度が所定値以上に上昇した段階で「除霜運転１」から再び「暖房運転」に切り換える。そして、停止していた排気ファン１９を「強ノッチ」で運転開始し、第一熱交換器３４の液側配管に設けられたコイル温センサー６４にて冷媒の温度を監視し、ある温度以上になれば、給気ファン２５も「所定ノッチ」で運転開始する。これにより低温時の極端な加熱能力低下を抑制して十分な暖房を行うことが可能になる。

室外の温度が極端に低い場合やリビング２や寝室３の温度が低い時に除霜の必要性が発生した場合、「除霜運転１」のように、一旦暖房運転を停止して除霜運転に切り換えることにより霜を除去するような切換動作ではなく、暖房運転を継続しながら第二熱交換器４１に付着した霜を除去する除霜運転が求められる。その「除霜運転２」の動作について次に説明する。

「除霜運転２」の動作は、排気ファン１９、給気ファン２５、圧縮機５３、流路切替弁５５、第２の開閉弁６１などは全て暖房運転時の動作を継続し、開閉弁５８および開閉弁５９を「閉鎖状態」から「開放状態」に切替えるとともに、膨張機構５４の電子式膨張弁を全閉状態に設定し、予熱ヒーター４０および冷媒加熱手段６０を各々運転させる。このような設定に切替えることにより、圧縮機５３で圧縮された高温高圧の冷媒が暖房に設定されている流路切替弁５５を通り、開閉弁５８が開放状態に切り換えられているため、第一熱交換器３４側とバイパス回路５６側に分流する。第一熱交換器３４側に分流した冷媒は、給気ファン２５により供給されたリビング２や寝室３の空気に対して放熱し、冷媒の放熱により加熱された空気はリビング２や寝室３を循環して暖房運転が継続される。一方、第一熱交換器３４で供給空気に放熱した冷媒は膨張機構５４である電子式膨張弁が全閉、バイパス回路５７に介在した開閉弁５９が開放状態に設定されているため、全てバイパス回路５７に流れて冷媒加熱手段６０に流入する。冷媒加熱手段６０は、前述したように冷媒加熱ヒーター７２あるいは冷媒−水熱交換器７９が設けられており、この冷媒加熱手段６０において冷媒は加熱されて吸熱動作が行われる。一方、圧縮機５３から吐出してバイパス回路５６側に分流した高温高圧冷媒は第二熱交換器４１に流入する。第二熱交換器４１には排気ファン１９が強ノッチで運転しているため、給気口１１および給気ダクト１２を通じて室外の空気が供給される。この供給空気は第二熱交換器４１の上流側に位置する予熱ヒーター４０により加熱され高温となって第二熱交換器４１に供給される。したがって第二熱交換器４１においては、高温の冷媒が冷媒配管を流れるとともに霜が付着している表面には予熱ヒーター４０で加熱された高温の空気が供給されるので、第二熱交換器４１に付着した霜が速やかに除去されることになる。そして、第二熱交換器４１で霜を溶かした冷媒は冷媒加熱手段６０で加熱された冷媒と合流して流路切替弁５５から圧縮機５３に戻り、また第二熱交換器４１に供給された空気は、付着した霜に熱を与えた後、排気ダクト１０から室外に排出される。このようにしてリビング２や寝室３の暖房運転を継続しつつ、第二熱交換器４１の除霜が可能になる。そして第二熱交換器４１の配管温度が所定値以上に上昇した段階をコイル温センサー６５で監視し、ある温度以上になった時、すなわち霜の除去が完了した段階で再び通常の暖房運転に戻すことにより、ユーザーの快適感を損なわずに連続した暖房運転が可能となる。

次に「冷房運転」時の運転動作について説明する。「冷房運転」は、夏季などの高温時にユーザがリビング２や寝室３の温度を下げて快適に過ごせるよう冷房する場合または、空調機３０、３１の冷房負荷を軽減する場合に選択される運転パターンである。この「冷房運転」を実行する場合は、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を室外からの給気が第二熱交換器４１を通り、リビング２や寝室３の排気が第一熱交換器３４を通るようにした「暖房・冷房位置」に設定し、排気ファン１９を「強ノッチ」、給気ファン２５も「強ノッチ」運転とする。

冷媒回路５２としては、圧縮機５３をリビング２、寝室３や室外空気の温度により周波数を調整しながらで運転し、流路切替弁５５を「冷房」状態に保持し、膨張機構５４は冷凍サイクルが最適となるように都度「開度調整」する。第２の開閉弁６１は「開放」状態としてキャピラリーチューブ６２に冷媒は通らない。冷媒加熱手段６０は「停止」状態とし、開閉弁５８、開閉弁５９は全て「閉鎖」状態とする。

この状態において、排気ファン１９が「強ノッチ」で運転することにより、室外の大風量の空気が給気口１１から入り、給気ダクト１２、本体８の給気接続部２６、給気開閉装置３２、屋外フィルター３３、給気風路２９を通って、「暖房・冷房位置」に設定された風路切替調整手段４４により、流路切替弁５５により「冷房」状態に保持されて、「凝縮器」となったフィン＆チューブ型の第二熱交換器４１で、圧縮機５３により圧縮搬送された冷媒の熱を吸熱し、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。そして、給気ファン２５が「強ノッチ」で運転することにより、リビング２や寝室３の大風量の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、吸込み風量調整装置３９を開けることにより、リビング２や寝室３の大風量の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、浴室４の湿気と一緒に、天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２から排気風路２３を通って、「暖房・冷房位置」に設定された風路切替調整手段４４により、流路切替弁５５により「蒸発器」となったフィン＆チューブ型の第一熱交換器３４で冷媒に吸熱され冷やされ、適当な風量バランスに開度調整された吹出し風量調整装置３７，３８を通って、吹出し接続部２７，２８、吹出しダクト１４、１６を通って、吹出し口１３、１５からリビング２と寝室３に吹出される。

また、トイレ６の臭気は吸込み風量調整装置４２の開度調整により、トイレ６の天井に設置された吸込み口１７から吸込まれ、吸込みダクト１８からサニタリー専用風路２４を通って、排気風路２３と合流することなく、第二熱交換器４１において冷媒から吸熱し、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。

そして、冷媒は適当な周波数で運転する圧縮機５３により、高い圧力、温度の気体となって吐出され、流路切替弁５５を通って第二熱交換器４１に入り、室外の大風量の空気に放熱して温度を下げて低温の液体となって、膨張機構５４で減圧されて低圧低温の２相状態になり、第２の開閉弁６１は「開放」状態のため第一熱交換器３４全体で、リビング２や寝室３からの大風量の空気から吸熱して温度を上げて低圧低温の気体となって、流路切替弁５５を通って再び圧縮機５３に戻る。

「蒸発器」である第一熱交換器３４のフィンにはリビング２や寝室３の湿気が凝縮して結露水となって大型ドレン装置４８に流れ落ち、溜まった結露水をドレンポンプ４９の運転によりドレン配管５０から室外や排水マス等へ排水する、または、「凝縮器」である第二熱交換器４１に吹きかけ、室外の空気を熱交換する時に気化させて排気する。

こうして、圧縮機５３を適当な周波数で運転することにより、冷媒が第二熱交換器４１、第一熱交換器３４に循環し、風路切替調整手段４４を「暖房・冷房位置」に保持し、排気ファン１９と給気ファン２５を「強ノッチ」で運転することにより大風量の空気が冷やされ、リビング２や寝室３を冷房する「冷房運転」が行われることになる。

次に「除湿ぎみ熱交換気運転」時の運転動作について説明する。「除湿ぎみ熱交換気運転」は、トイレ６の臭いや浴室４の湿気を急速に排気しながら、室外の新鮮な空気をリビング２や寝室３に給気する時に空調機３０、３１などで空調された空気の熱を排気時に冷媒に回収して、室外から給気される空気に冷媒によって熱を加えて給気しながら、梅雨時期の高湿時や家事などによる生活発湿に対する快適性向上や壁面などのかび抑制のため、リビング２や寝室３を再熱除湿する運転パターンである。

この運転時は、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を室外からの給気が第二熱交換器４１を通り、リビング２や寝室３の排気が第一熱交換器３４を通るようにした「暖房・冷房位置」と排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）の間で「開度調整」をしながら、排気ファン１９を「強ノッチ」、給気ファン２５も「強ノッチ」運転して、第一熱交換器３４と第二熱交換器４１を各々通過する室外空気風量とリビング２や寝室３の空気の風量を調整する。

冷媒回路５２としては、圧縮機５３をリビング２、寝室３や室外空気の温湿度により周波数を調整しながらで運転し、流路切替弁５５を「暖房」状態に保持し、膨張機構５４は「全開」とする。第２の開閉弁６１は「閉鎖」状態としてキャピラリーチューブ６２に冷媒を通して減圧させ、第一熱交換器３４のキャピラリーチューブ６２より上流側を「凝縮器」として、下流側を「蒸発器」として使う。冷媒加熱手段６０は「停止」状態とし、開閉弁５８、開閉弁５９は全て「閉鎖」状態とする。

この状態において、給気ファン２５が「強ノッチ」で運転することにより、吸込み風量調整装置３９を開けることにより、リビング２や寝室３の大風量の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、浴室４の湿気と一緒に、天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２から排気風路２３を通って、また、室外の大風量の空気が、給気ダクト１２を通って、「開度調整」に設定された風路切替調整手段４４によって各々の風量が調整されて合流し、流路切替弁５５により「暖房」設定され、「蒸発器」となったフィン＆チューブ型の第一熱交換器３４のキャピラリーチューブ６２より下流側部分で除湿され、「凝縮器」となった第一熱交換器３４のキャピラリーチューブ６２より上流側部分で再熱され、適当な風量バランスに開度調整された吹出し風量調整装置３７，３８を通って、吹出し接続部２７，２８、吹出しダクト１４、１６を通って、吹出し口１３、１５からリビング２と寝室３に吹出される。

そして、排気ファン１９が「強ノッチ」で運転することにより、室外の大風量の空気が給気口１１から入り、給気ダクト１２、本体８の給気接続部２６、給気開閉装置３２、屋外フィルター３３、給気風路２９を通って、また、吸込み風量調整装置３９を開けることにより、リビング２や寝室３の大風量の空気が、廊下やドアのアンダーカットを通り、浴室４の湿気と一緒に、天井に設置されたグリル２１の吸込み口２２から排気風路２３を通って、「開度調整」に設定された風路切替調整手段４４によって各々の風量が調整されて合流し、流路切替弁５５により「暖房」状態に保持されて「蒸発器」となった第二熱交換器４１において冷媒に吸熱され、排気開閉装置４３、排気接続部２０、排気ダクト１０、排気口９を通って室外に排気される。

冷媒は適当な周波数で運転する圧縮機５３により、高い圧力、温度の気体となって吐出され、流路切替弁５５を通って第一熱交換器３４に入り、第２の開閉弁６１は「閉鎖」状態のため第一熱交換器３４のキャピラリーチューブ６２の上流部分で、リビング２や寝室３及び室外からの大風量の空気に放熱して温度を下げて中低温の２相状態となって、キャピラリーチューブ６２で減圧されて中低圧中低温の２相状態になり、第一熱交換器３４のキャピラリーチューブ６２の下流部分で同じ空気から今度は少し吸熱して中低圧中低温の２相状態となり、膨張機構５４は「全開」のため、少し減圧されて「蒸発器」である第二熱交換器４１に入り、室外及びリビング２や寝室３からの大風量の空気からさらに吸熱して低圧低温の気体になって再び圧縮機５３に戻る。

「蒸発器」である第一熱交換器３４のキャピラリーチューブ６２より下流部分と第二熱交換器４１のフィンにはリビング２や寝室３と室外の湿気が凝縮して結露水となって大型ドレン装置４８に流れ落ち、溜まった結露水をドレンポンプ４９の運転によりドレン配管５０から室外や排水マス等へ排水する。

こうして、圧縮機５３を適当な周波数で運転することにより、冷媒が第一熱交換器３４のキャピラリーチューブ６２より上流部分とキャピラリーチューブ６２、このキャピラリーチューブ６２より下流部分、第二熱交換器４１に循環し、風路切替調整手段４４を「開度調整」に保持し、排気ファン１９と給気ファン２５を「強ノッチ」で運転することにより、リビング２や寝室３、浴室４の熱を回収して再熱除湿し、浴室４の湿気の排気とトイレ６の臭気の排気と室外の給気を行う「除湿ぎみ熱交換気運転」が行われることになる。

次に「暖房ぎみ熱交換気運転」時の運転動作について説明する。「暖房ぎみ熱交換気運転」は、トイレ６の臭いや浴室４の湿気を急速に排気しながら、室外の新鮮な空気をリビング２や寝室３に給気する時に空調機３０、３１などで空調された空気の熱を排気時に冷媒に回収して、室外から給気される空気に冷媒によって熱を加えて給気しながら、冬季に快適性向上を図るもしくは、空調機３０、３１の暖房負荷を軽減するため、リビング２や寝室３を暖房する運転パターンである。

この運転時は、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を室外からの給気が第二熱交換器４１を通り、リビング２や寝室３の排気が第一熱交換器３４を通るようにした「暖房・冷房位置」と排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）の間で「開度調整」をしながら、排気ファン１９を「強ノッチ」、給気ファン２５も「強ノッチ」運転して、第一熱交換器３４と第二熱交換器４１を各々通過する室外空気風量とリビング２や寝室３の空気の風量を調整する以外は「暖房運転」の運転パターンと同じである。

次に「冷房ぎみ熱交換気運転」時の運転動作について説明する。「冷房ぎみ熱交換気運転」は、トイレ６の臭いや浴室４の湿気を急速に排気しながら、室外の新鮮な空気をリビング２や寝室３に給気する時に空調機３０、３１などで空調された空気の熱を排気時に冷媒に回収して、室外から給気される空気に冷媒によって吸熱して給気しながら、夏季に快適性向上を図るもしくは、空調機３０、３１の冷房負荷を軽減するため、リビング２や寝室３を冷房する運転パターンである。

この運転時は、風路切替調整手段４４を排気風路２３と給気風路２９を室外からの給気が第二熱交換器４１を通り、リビング２や寝室３の排気が第一熱交換器３４を通るようにした「暖房・冷房位置」と排気風路２３と給気風路２９を確保した「給気排気位置」（図示の状態）の間で「開度調整」をしながら、排気ファン１９を「強ノッチ」、給気ファン２５も「強ノッチ」運転して、第一熱交換器３４と第二熱交換器４１を各々通過する室外空気風量とリビング２や寝室３の空気の風量を調整する以外は「冷房運転」の運転パターンと同じである。

以上、説明した構成および動作により、本実施形態の換気空調装置は、以下の効果を奏するものである。

第一熱交換器３４と第二熱交換器４１の間で冷媒により熱を移動させ、浴室４やトイレ６の空気を排気ファン１９で排気しながら、室外の空気を暖めまたは冷やしてリビング２や寝室３に給気ファン２５で給気することにより、リビング２や寝室３に空調しない室外の空気が流入せず、快適性が向上し、自然給気口付近の結露によるかびの発生や室外空気の粉塵などによる壁面の汚れなどを防止できる。さらに熱交換器での空気と冷媒との熱交換により、空調機３０、３１のランニングコストも含めたトータルの省エネ化を図れ、熱交換器の圧力損失が少ないことにより、換気風量を増やすことができる。

また、第一熱交換器３４と第二熱交換器４１を通過する室外空気と浴室４とトイレ６の空気の量を風路切替調整手段４４や吸込み風量調整装置３９、４２や吹出し風量調整装置３７，３８により、それぞれ調整して、室内、室外の温湿度、室内の空気の汚れ具合等の環境条件により、循環空気、排気、給気の量のバランスを調整することにより、浴室４とトイレ６を換気しながらリビング２や寝室３へ給気でき、省エネで空調できる。

また、換気時に第一熱交換器３４と第二熱交換器４１の給気バイパス手段４５と排気バイパス手段４６を開放状態にし、室外空気とサニタリー空気の一部を第一熱交換器３４と第二熱交換器４１を通さずに室内空間１と室外に給気、排気することにより、同じ給気・排気風量でも、より低電力でリビング２や寝室３への給気とサニタリー空間７の排気をすることができる。

また、サニタリー空間７から吸い込んだ空気が第二熱交換器４１で冷却された後、第一熱交換器３４で再熱されて、リビング２や寝室３に吹出すように風路を切替えることにより、室外への熱の流出を減らしながら、リビング２や寝室３の温度変化を軽減しながら、除湿することができる。

また、流路切替弁５５で冷媒の流れ方向を切替えることにより、リビング２や寝室３１の暖房運転と冷房運転を切替えることができる。

また、室外から吸い込んだ空気が第一熱交換器３４の減圧手段６３の下流側で冷却された後、減圧手段６３の上流側で再熱されて、リビング２や寝室３に吹出すようにすることにより、室外の新鮮な空気をリビング２や寝室３に導入しながら、リビング２や寝室３の温度を下げすぎないで除湿することができる。

また、リビング２や寝室３の空調を行う場合は、サニタリー空間７の換気する場合に対し、給気ファン２５または排気ファン１９の風量を増加させることにより、熱回収する能力を増やして、より省電力で、換気・空調をすることができる。

また、サニタリー空間７以外に設置された空調機３０、３１によって空調された空気がサニタリー空間７の吸込み口１７、２２から入り、その空気の熱回収をするため、本換気空調装置より効率がよい空調機３０、３１の吹出し空気の熱を利用することから、本体８内の熱交換器の小型化と空調運転時の省エネ化を図ることができる。

また、給気風路２９と排気風路２３の下部に配置された大型ドレン装置４８により、風路で発生した結露水の処理が確実に行え、熱交換器の凝縮水の排水口が１箇所となって施工性を向上でき、水量が増えることにより排水口への流れもスムーズとなって、滞留水による菌の発生も防止できる。

また、ドレンポンプ４９を運転することにより、凝縮水または結露水を大型ドレン装置４８より高いところに排水でき、天井裏のスペースが狭く、ドレン勾配がとれない場合にも施工できる。

また、給気風路２９と排気風路２３の周囲を断熱材５１で断熱処理することにより、換気空調装置の本体８の外郭への結露を防止しながら、熱の漏洩を防止して、より省エネ性を向上できる。

また、浴室４の天井裏などに設置した換気空調装置の本体８の内部に冷媒回路５２を構成する圧縮機５３、第一熱交換器３４、膨張機構５４、第二熱交換器４１を全て収納することにより、省スペース化や施工性の向上を図ることができる。

また、補助ヒーター３５、３６で給気ファン２５が送風する空気の少なくとも一部を加熱することにより、低温環境における暖房能力不足を補填することができる。

また、予熱ヒーター４０で第二熱交換器４１に供給される前の空気を予熱することにより、低温環境における暖房能力の低下や第二熱交換器４１への着霜の抑制することができ、また、付着した霜の除去を行うことができる。

また、低温時に第一熱交換器３４もしくは第二熱交換器４１に霜が付着した場合にコイル温センサー６４、６５で監視する冷媒温度に基づいて流路切替弁５５を切替えることにより、付着した霜の除去を行うことができる。

また、低温時に第二熱交換器４１に霜が付着した場合に冷媒回路５２の高圧側と低圧側をバイパス回路５６、５７を通じて開放し、高温の冷媒を第二熱交換器４１に流通させるもしくは第二熱交換器４１内の冷媒圧力を上昇させることにより、付着した霜の除去を行うことができる。

また、冷媒加熱手段６０を第二熱交換器４１と直列もしくは並列となるように冷媒回路５２中に介在させ、第二熱交換器４１に霜が付着するなど吸熱能力が低下した場合において、冷媒加熱手段６０を作動させることにより、吸熱能力を確保して暖房能力を維持することができる。

また、冷媒加熱手段６０に、電熱によって冷媒を加熱する冷媒加熱ヒーター７２を用いることにより、冷媒加熱手段６０の小型化を図ることができる。

また、冷媒加熱手段６０に、給湯機８０の給湯水との熱交換によって冷媒を加熱する冷媒−水熱交換器７９を用いることにより、冷媒加熱手段６０での電力使用量を削減することができる。

また、冷媒−水熱交換器７９に供給する給湯水に、ヒートポンプ式給湯機で沸かされた湯を用いることにより、冷媒加熱手段６０の電力使用量を更に削減することができる。

また、冷媒−水熱交換器７９で冷媒との熱交換をした後の給湯水を排水する場合に、第一熱交換器３４あるいは第二熱交換器４１に生じた結露水を排水する排水経路を利用することにより、排水経路数を増やさずに施工を簡略化することができる。

また、夏場などの高温時に放熱能力が不足した場合に冷媒−水熱交換器７９に供給される常温水に対して冷媒が放熱するように構成することにより、放熱不足を解消して冷房能力を維持することができる。

また、トイレ６用の専用風路を設け、洗面所５などの排気風路と合流しないように構成することにより、トイレ６使用時に臭いが洗面所５などに移行しないようにすることができる。

以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態１では、給気と空調する室内空間１をリビング２と寝室３とし、排気口を開口したサニタリー空間７を浴室４とトイレ６としたが、給気や空調する空間および排気口を開口する空間は、室内空間１内において区画された空間であれば良く、上記に限定されるものではない。即ち、給気と空調する空間を廊下とし、排気口を開口する空間を洗面所５に設定しても良い。

また、上記実施の形態では、吹出し口１３、１５をそれぞれリビング２と寝室３に、吸込み口１７、２２をそれぞれトイレ６と浴室４の各２箇所に開口する構成を示したが、吹出し口と吸込み口の数はこれに限定されるものではない。例えば吹出し口をリビング２と寝室３と廊下の３箇所に開口する構成としても良い。

また、上記実施の形態１では、排気のための浴室４の吸込み口２２を本体８のグリル２１に設けたカセットタイプとしているが、本体８の吸込み口にダクトを接続して、そのダクトの先に排気したい空間の天井の別の吸込み口と接続し、本体８は天井裏に隠蔽設置する隠蔽タイプでも良い。

また、上記実施の形態１では、冷媒回路５２にバイパス回路５６およびバイパス回路５７の２系統のバイパス回路を設ける構成を示したが、バイパス回路は１系統のみとしても良い。

また、上記実施の形態１では、冷媒加熱手段６０を第二熱交換器４１と並列状態に設ける構成を示したが、冷媒回路５２内において第二熱交換器４１と直列状態に介在させる構成としても良い。

また、上記実施の形態１では、開閉弁５８および開閉弁５９を開放と閉鎖の２段階で切替える構成を示したが、開閉弁はバイパス回路の開閉を実現できるものであれば良く電子式膨張弁などを使用しても良い。

また、上記実施の形態１では、減圧手段６３として第２の開閉弁６１とキャピラリチューブ６２を並列に設ける構成を示したが、減圧手段は、減圧作用を切替え可能なものであれば良く、電子式膨張弁を介在される構成としても良い。

また、上記実施の形態１では、冷媒加熱手段６０の具体構成として冷媒加熱ヒーター７２と冷媒−水熱交換器７９の２種類の構成を示したが、冷媒加熱手段６０は冷媒を加熱できるものであれば良いのであって、上記２種類に限定されるものではない。

また、上記実施の形態１では、冷媒−水熱交換器７９の水側の配管に燃焼式給湯機もしくはヒートポンプ給湯機からの給湯水を供給する構成を示したが、冷媒−水熱交換器７９の水側配管には高温の温水（例えば、４０℃〜９０℃）、あるいは常温の給水（例えば、１℃〜４０℃）を供給するものであれば良く、燃焼式給湯機もしくはヒートポンプ給湯機の給湯水に限定されるものではない。例えば、ガス給湯機、電気温水器、石油給湯機の給湯、給水および床暖房などにて使用する暖房用循環水もしくは常温の市水を供給する構成や浴槽の残り湯を循環させるような構成としても良い。

また、上記実施の形態では、給気ファン２５や排気ファン１９、圧縮機５３のモーターについては、ＡＣ／ＤＣなど特に言及していないが、ＤＣモーターにすれば特に省エネ性が向上するのは言うまでもない。

また、上記実施の形態１では、圧縮機５３は２ローター横置き仕様としたが、低振動であれば、スクロールなどでも良く、低背であれば、縦置でも良い。

また、上記実施の形態１では、本体８を浴室４の天井裏に吊り下げて設置する構成を示したが、設置場所・方法は、本体を設置できるスペースとメンテ性、遮音性、振動絶縁性が確保できれば良く、例えば、床置の本体８を室内や室外の機械室に設置したり、壁面内に埋め込んで設置する構成としても良い。

また、上記実施の形態１では、サニタリー専用風路２４を１回路として、トイレ１部屋と接続したが、サニタリー専用風路２４を複数設けて、リビング２や寝室３などに吹き出させたくない複数の居室と接続しても良く、例えば、油の臭いが気になるキッチンと壁紙の臭いが気になる新しい子供部屋の２部屋と接続しても良い。

以上のように本発明にかかる換気空調装置は、省スペース化と施工性の向上を図ることができ、また、複数のサニタリー空間から発生する水分や臭いなどの排気を適当な風量バランスで大風量で急速で行いながら、その空気の熱を回収して、室外の新鮮空気を給気しながら複数の室内空間を適当な風量バランスをとりながら空調することにより、空気質を向上させながら合わせて省エネな空調ができるものであり、サニタリー空間の換気、室内空間の給気・空調のみならず、住宅のリビング、寝室、キッチンあるいは洗面所等の居住空間、納戸、床下、倉庫などの非居住空間、非住宅の事務所、会議室、倉庫などの換気・給気・空調装置にも適用することができる。

本発明の実施の形態１に係る換気空調装置が設置されている居住空間の見取り図同換気空調装置の風路構成図同換気空調装置の冷媒回路図同換気空調装置の天井裏透視での概略設置構成図同換気空調装置の冷媒加熱手段に採用できる冷媒加熱ヒーターの概略構成図同換気空調装置の冷媒加熱手段に採用できる冷媒−水熱交換器の概略断面図同換気空調装置の各運転パターンにおける動作状態図

符号の説明

１室内空間
４浴室
５洗面所
６トイレ
７サニタリー空間
８本体
９排気口
１１給気口
１３吹出し口
１５吹出し口
１７吸込み口
１９排気ファン
２２吸込み口
２３排気風路
２４サニタリー専用風路
２５給気ファン
２９給気風路
３０空調機
３１空調機
３４第一熱交換器
３５補助ヒーター
３６補助ヒーター
３７吹出し風量調整装置
３８吹出し風量調整装置
３９吸込み風量調整装置
４０予熱ヒーター
４１第二熱交換器
４２吸込み風量調整装置
４４風路切替調整手段
４５給気バイパス手段
４６排気バイパス手段
４７除湿切替手段
４８大型ドレン装置
４９ドレンポンプ
５１断熱材
５２冷媒回路
５３圧縮機
５４膨張機構
５５流路切替弁
５６バイパス回路
５７バイパス回路
５８開閉弁
５９開閉弁
６０冷媒加熱手段
６１第２の開閉弁
６２キャピラリーチューブ
６３減圧手段
６４コイル温センサー
６５コイル温センサー
７２冷媒加熱ヒーター
７９冷媒−水熱交換器
８０給湯機

Claims

室外に開口した給気口から室外空気を吸い込んで、室内空間に開口した複数の吹出し口から空気を吹き出す給気ファンと、室内のサニタリー空間に開口した複数の吸込み口から空気を吸い込んで、室外に開口した排気口から空気を吹出す排気ファンと、前記複数の吸込み口の風量を調整する吸込み風量調整装置と、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記給気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第一熱交換器と、冷媒を膨張させる膨張機構と、前記排気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる第ニ熱交換器と、前記圧縮機、前記第一熱交換器、前記膨張機構、前記第二熱交換器の順または、前記圧縮機、前記第二熱交換器、前記膨張機構、前記第一熱交換器の順に冷媒が循環するように配管した冷媒回路とを備え、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の間で冷媒により熱を移動させることによって、前記サニタリー空間を換気しながら前記室内空間を暖房または冷房し、複数の前記吹出し口の風量を調整する吹出し風量調整装置を備えたものであって、前記室外空気を吸い込んで前記室内空間に吹出す給気風路とサニタリー空気を吸い込んで前記室外に排出する排気風路をそれぞれ、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の手前で、連通または遮断もしくは連通量を調整する風路切替調整手段を備え、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器を通過する前記室外空気と前記サニタリー空気の量をそれぞれ調整しながら、前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の間で冷媒により熱を移動させることによって、前記サニタリー空間を換気しながら前記室内空間を暖房または冷房することを特徴とする換気空調装置。
サニタリー空間を換気する場合に、室外空気とサニタリー空気の一部を第一熱交換器と第二熱交換器を通さずに室内空間と屋外に吹出すバイパス手段を開放状態に設定することを特徴とする請求項１記載の換気空調装置。
冷媒の流れ方向を圧縮機、第一熱交換器、膨張機構、第二熱交換器の順番から前記圧縮機、前記第二熱交換器、前記膨張機構、前記第一熱交換器の順番に切替える流路切替手段と前記第一熱交換器と前記第二熱交換器の両方の下部にドレン装置を備え、流路切替手段を切替えることによって、室内空間の暖房、冷房を切替えることを特徴とする請求項１または２記載の換気空調装置。
第一熱交換器の冷媒が流れる配管中に冷媒を減圧する減圧手段を更に備え、前記減圧手段の下流側の冷媒が給気ファンにより送風される空気から吸熱した後、前記減圧手段の上流側の冷媒が放熱することによって室内空間を除湿することを特徴とする請求項１、２または３記載の換気空調装置。
室内空間を暖房、冷房、あるいは除湿して空調を行う場合は、給気ファンと排気ファンだけを運転して換気する場合に対し、前記給気ファンと前記排気ファンの少なくともどちらかの風量を増加させることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の換気空調装置。
サニタリー空間に開口した吸込み口に吸込まれる空気をサニタリー空間以外に設置された空調機によって空調された空気としたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の換気空調装置。
室外空気を吸い込んで室内空間に吹出す給気風路とサニタリー空気を吸い込んで室外に排出する排気風路の下部に結露水を排水または蒸発させる大型ドレン装置を備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の換気空調装置。
凝縮水または結露水を排水または蒸発させるドレン装置にドレンポンプを備え、ドレン装置より高いところに排水する場合に前記ドレンポンプを運転させることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の換気空調装置。
室外空気を吸い込んで室内空間に吹出す給気風路とサニタリー空気を吸い込んで室外に排出する排気風路の周囲を断熱処理したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の換気空調装置。
少なくとも圧縮機、第一熱交換器、第二熱交換器、膨張機構を本体内部に内蔵したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の換気空調装置。
給気ファンが送風する空気の少なくとも一部を加熱する補助ヒータを更に備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の換気空調装置。
排気ファンによって第二熱交換器に供給される前の空気を余熱するための予熱ヒータを更に備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の換気空調装置。
第一熱交換器もしくは第二熱交換器に冷媒の温度を検知するコイル温センサーを備え、前記第一熱交換器もしくは第二熱交換器の冷媒温度に基づいて流路切替弁を切替えることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の換気空調装置。
圧縮機の吐出側から膨張機構に至る冷媒回路から分岐して、前記膨張機構から前記圧縮機の吸入側に至る冷媒回路に合流するバイパス回路と前記バイパス回路を開閉する開閉弁を更に備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３記載の換気空調装置。
第二熱交換器と直列もしくは並列となるように冷媒回路中に冷媒を加熱する冷媒加熱手段を介在させたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４記載の換気空調装置。
冷媒加熱手段を電熱により冷媒を加熱する冷媒加熱ヒータとしたことを特徴とする請求項１５記載の換気空調装置。
冷媒加熱手段を給湯水との熱交換により冷媒を加熱する冷媒−水熱交換器としたことを特徴とする請求項１５記載の換気空調装置。
冷媒−水熱交換器に供給される給湯水に、ヒートポンプ式給湯機で沸かされた湯を用いることを特徴とする請求項１７記載の換気空調装置。
冷媒−水熱交換器で冷媒との熱交換をした後の給湯水を第一熱交換器もしくは第二熱交換器で生じた凝縮水を排水するドレン装置を通じて装置外部に排水する構成としたことを特徴とする請求項１７または１８記載の換気空調装置。
冷媒−水熱交換器において冷媒が放熱するように、前記冷媒−水熱交換器に常温水を供給する構成としたことを特徴とする請求項１７、１８または１９記載の換気空調装置。
排気風路に複数の吸込み口のうち一つ以上に対応するサニタリー専用風路を備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０記載の換気空調装置。