CN104136857B - 热交换式换气装置 - Google Patents

Abstract

热交换式换气装置(1)在供气送风路径(6)与排气送风路径(7)交叉的位置配置有热交换元件部(11)。另外，热交换式换气装置(1)包括：风路遮挡部(12)、室内湿度测量部(13)、和控制部(28)。控制部(28)具有当室内湿度测量部(13)的值高于第1规定值时减少外部空气(24)向热交换元件部(11)导入的排气运转模式。

Description

热交换式换气装置

技术领域

本发明涉及热交换式换气装置。

背景技术

将外部空气与室内空气进行热交换的现有的热交换式换气装置，将室内空气从设置于主体下表面的室内排气口强制向屋外排气(例如，参照专利文献1)。

下面，参照图9，对现有的热交换式换气装置进行说明。图9是表示现有的热交换式换气装置的侧面截面图。如图9所示，换气装置主体101利用供气风扇102从建筑物的外部空气供气口(未图示)导入新鲜的外部空气，经由管道从外部空气取入口103取入。换气装置主体101通过内置的热交换元件部104，从主体供气口105吹出外部空气，经由管道从室内供气口供给到室内。

在这种现有的热交换式换气装置中，在室内空气变成高湿度的情况(例如假设在浴室中使用)下，在热交换元件部104的排气风路侧，水分附着于热交换元件部104。而且，该水分隔着热交换元件部104与低温的外部空气接触。因此，在热交换元件部104中发生冻结。另外，变成高湿度的室内空气隔着热交换元件部104与低温的外部空气接触而被急剧冷却，所以有发生结露的问题。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-106427号公报

发明内容

本发明的热交换式换气装置在于，在主体内设置有：利用供气用风扇将外部空气从室外向室内送风的供气送风路径；和利用排气用风扇将室内空气从室内向室外送风的排气送风路径。在供气送风路径与排气送风路径交叉的位置配置有热交换元件部。另外，热交换式换气装置具有：在供气送风路径的比热交换元件部更靠上游侧设置有开口部的风路遮挡部；测量室内湿度的室内湿度测量部；和切换风路遮挡部的开闭的控制部。控制部具有当室内湿度测量部的值高于第1规定值时关闭开口部、减少外部空气向热交换元件部导入的排气运转模式。

在这种热交换式换气装置中，热交换元件部中的冷风与高湿度的空气的接触受到抑制，热交换元件部的结露、冻结得以防止。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的热交换式换气装置的下方立体图。

图2是表示该热交换式换气装置的侧面截面图。

图3是表示该热交换式换气装置的排气送风路径的部分立体图。

图4是表示该热交换式换气装置的风路遮挡部的部分立体图。

图5是表示该热交换式换气装置的风路遮挡部的立体图。

图6是表示该热交换式换气装置的风路遮挡部的分解立体图。

图7是在该热交换式换气装置设置有加热器时的部分立体图。

图8是在该热交换式换气装置的风路遮挡部设置有加热器时的立体图。

图9是表示现有的热交换式换气装置的侧面截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式)

使用图1～图3，对本发明的实施方式的热交换式换气装置，对其内部结构、供气送风路径和排气送风路径进行说明。

图1是表示本发明的实施方式的热交换式换气装置的下方立体图。如图1所示，热交换式换气装置1在箱形的主体1a的下部设有室内空气吸入口5，在一侧面设有外部空气吸入口2和室内空气排气口3。在与设置有外部空气吸入口2和室内空气排气口3的侧面相对的侧面上设有外部空气供气口4。

图2是表示本发明的实施方式的热交换式换气装置的侧面截面图。如图2所示，热交换式换气装置1从外部空气吸入口2吸入新鲜的外部空气24。外部空气24通过热交换式换气装置1内部的热交换元件部11和供气送风路径6，从外部空气供气口4供给到室内27。

图3是表示本发明的实施方式的热交换式换气装置的排气送风路径的部分立体图。如图3所示，污染后的室内空气25从室内空气吸入口5被吸入，通过热交换元件部11和排气送风路径7，从室内空气排气口3排出到室外26。此时，热交换元件部11具有热回收的功能，将所排出的空气的热量供给到所供给的空气，或者将所供给的空气的热量供给到所排出的空气。

如图2所示，外部空气24和室内空气25利用安装于一个电动机10的旋转轴10a的供气用风扇8和排气用风扇9分别流过供气送风路径6和排气送风路径7。即，在供气送风路径6中，外部空气24由供气用风扇8从室外26向室内27送风。在排气送风路径7中，室内空气25由排气用风扇9从室内27向室外26送风。像这样，供气送风路径6和排气送风路径7设置于主体1a。

另外，热交换元件部11配置于供气送风路径6与排气送风路径7交叉的位置。供气用风扇8和排气用风扇9采用具有相同性能的西罗科式叶轮。

另外，外部空气吸入口2、室内空气排气口3和外部空气供气口4分别成为能够连接管道(未图示)的形状。分别与外部空气吸入口2和室内空气排气口3连接的管道，被引绕至建筑物外壁面，与外部空气24连通。与外部空气供气口4连接的管道，与居室的天花板面或者壁面连通，向室内27供给外部空气24。

图4是表示本发明的实施方式的热交换式换气装置的风路遮挡部的部分立体图。如图4所示，在供气送风路径6内，风路遮挡部12安装于比热交换元件部11更靠上游侧。控制部28切换风路遮挡部12的开闭。

另外，如图2所示，在排气送风路径7的室内空气吸入口5与热交换元件部11的室内空气吸入侧之间安装有室内湿度传感器13，作为测量室内27的湿度的室内湿度测量部。像这样，热交换式换气装置1具有风路遮挡部12、控制部28和室内湿度传感器13。

图5是表示本发明的实施方式的热交换式换气装置的风路遮挡部的立体图。如图5所示，风路遮挡部12由设置有开口部15的保持部16和遮挡部14构成。风路遮挡部12无缝隙地设置于图2所示的供气送风路径6。由此，外部空气24全部通过风路遮挡部12的开口部15。

图6是表示本发明的实施方式的热交换式换气装置的风路遮挡部的分解立体图。如图6所示，风路遮挡部12利用保持部16将遮挡部用电动机18保持于电动机保持罩19。在遮挡部用电动机18的旋转轴安装有齿轮17。遮挡部14在边缘设置有与齿轮17咬合的直线齿轮。而且，遮挡部14被罩20保持于保持部16。遮挡部用电动机18通过其旋转使遮挡部14滑动，将开口部15的开度从全闭至全开进行调整。开口部15关闭遮挡部14，由此能够截断外部空气24的导入，停止供气风量。因此，将外部空气24向图2所示的热交换元件部11的导入截断。

对上述结构的本实施方式的热交换式换气装置1的动作进行说明。图2所示的热交换式换气装置1在施工后，分别在外部空气吸入口2、室内空气排气口3和外部空气供气口4连接管道。与外部空气吸入口2和室内空气排气口3连接的管道，被引绕至建筑物外壁面，与外部空气24连通。与外部空气供气口4连接的管道，与居室的天花板面或者壁面连通，向室内27供给外部空气24。

(通常运转模式)

图2所示的热交换式换气装置1，通常使风路遮挡部12“打开”，并运转电动机10。即，控制部28具有这种“通常运转模式”。此时，将空气调节后的室内空气25送到排气送风路径7，将冷的(根据情况也可能是暖的)外部空气24送到供气送风路径6。在热交换元件部11，进行室内空气25与外部空气24的热交换。然后，外部空气24被加热(或者冷却)后向室内27供给。

(排气运转模式)

在室内空气25变成高湿度，不加改变地继续与外部空气24进行热交换换气运转的情况下，如果外部空气24是低温，则经由热交换元件部11与低温的外部空气24接触的高湿的室内空气25被急剧冷却。冷却后的高湿度的室内空气25达到露点温度就会结露，水分附着于热交换元件部11的元件表面。另外，在外部空气24为极低温的情况下，结露并附着的水分冻结，堵住排气送风路径7，变得无法排气。

于是，在由室内湿度传感器13检测出室内27的湿度上升至规定的湿度的情况下，驱动图6所示的风路遮挡部12的遮挡部用电动机18，使遮挡部14活动，关闭开口部15。即，控制部28具有当室内湿度传感器13的值高于第1规定值(第1室内湿度设定值)时关闭开口部15，减少外部空气24向图2所示的热交换元件部11导入的“排气运转模式”。此处，第1规定值是室内湿度设定值，是使用者根据喜好而设定的值。例如，第1规定值是令居住者认为舒适的湿度范围40％以上60％以下的值。

由此，能够减少外部空气24向热交换元件部11内部导入。然后，将热交换式换气装置1切换为仅排气送风的运转，抑制热交换元件部11内部的结露、冻结。而且，供气用风扇8采用西罗科式的叶轮，所以当供气送风路径6关闭时，供气用风扇8的功变小。其结果为，安装于电动机10的旋转轴10a的相反侧的排气用风扇9的功增大，能够有效地排出室内27的水分。像这样，根据本发明的实施方式的热交换式换气装置1，即使在室内空气25为高湿度的情况下，热交换元件部11内部的结露、冻结也受到抑制。

另外，在检测出室内27的湿度上升至第1规定值的情况下，也可以使遮挡部14活动使开口部15不完全关闭而调整开度。即，热交换元件部11内部的结露是因为热交换时外部空气24从室内空气25中夺走与产生结露相应的热量而产生的。因此，通过抑制外部空气24的导入量，能够抑制热交换元件部11内部的结露、冻结。

(元件干燥模式)

另外，切换为上述排气运转模式后持续进行仅排气送风的运转时，室内空气25被排出，室内27的湿度不断下降。控制部28还具有在排气运转模式下室内湿度传感器13的值低于第2规定值(第2室内湿度设定值)而在一定时间仅进行室内空气25的排气运转的“元件干燥模式”。即，元件干燥模式是室内27的湿度变为第2规定值以下持续一定时间的排气运转模式。此处，第2规定值是定义排气运转模式结束的湿度。排气运转模式时，排出高湿度的室内空气25，导入低湿度的外部空气24，室内27的湿度降低。即，第2规定值是在热交换元件部11中室内空气25与冷的外部空气24接触时也难以结露的湿度，且为比第1规定值小的值。

另外，上述一定时间是事先存储在控制部28中的、例如利用累计计时器等单元根据排气运转模式的经过时间判断的时间。

例如，当室内27的温度为18℃，外部空气24的温度为5℃时，如果将第2规定值设定成低于40％，则热交换元件部11的结露难以发生。即，在室内湿度传感器13的值低于第2规定值的时刻，水分有可能附着于热交换元件部11的排气送风路径7一侧。但是，室内空气25变成湿度低且干燥的状态，所以通过将室内空气25送风至热交换元件部11，附着于热交换元件部11表面的水分向室外26释放。在一定时间持续元件干燥模式的仅排气送风的运转后，图6所示的遮挡部用电动机18工作。然后，遮挡部14活动，打开开口部15，向热交换元件部11导入外部空气24，转移至通常运转模式的热交换换气运转。

由此，热交换元件部11成为充分干燥的状态，所附着的水分消失，热交换元件部11的结露、冻结得以防止。

元件干燥模式结束的时刻在上述中为一定时间，但是也可以根据室内27的湿度的测量值来判断。在此情况下，在控制部28中存储第3规定值(第3室内湿度设定值)。第3室内湿度设定值是比上述的第2室内湿度设定值小的值。如果流过图2所示的排气送风路径7的空气未充分干燥，则热交换元件部11不干燥。因此，元件干燥模式在经过上述的一定时间后，仅进行室内空气25的排气直至室内湿度传感器13的值低于第3规定值。即，室内27的湿度低于第2规定值而在一定时间仅进行排气运转后，当室内27的湿度低于第3规定值时，可以判断为热交换元件部11已被干燥。

图7是在本发明的实施方式的热交换式换气装置中设置有加热器时的部分立体图。如图7所示，热交换式换气装置1在供气送风路径6的外部空气吸入口2与热交换元件部11之间设置有作为加热部的加热器21。加热器21具有比供气送风路径6的截面积小的通过面21a。另外，作为测量室外26温度的室外温度测量部的室外温度传感器22，设置于外部空气吸入口2。像这样热交换式换气装置1包括加热器21和室外温度传感器22。

图8是在本发明的实施方式的热交换式换气装置的风路遮挡部设置有加热器时的立体图。如图8所示，加热器21由加热器保持部23安装于风路遮挡部12。而且，外部空气24通过加热器21。当室外温度传感器22检测出通过图7所示的供气送风路径6的外部空气24低于规定的温度(第4规定值)时，加热器21运转，外部空气24被加热器21加热。即，控制部28在室外温度传感器22的值低于第4规定值时，开始加热器21的运转。

此处，第4规定值是判断为仅靠热交换元件部11中的热交换无法获得充分的温度上升，向室内27的吸气低的外部空气24的温度。具体而言，第4规定值是-15℃以上5℃以下的值。当外部空气24低于第4规定值时，外部空气24被加热器21加热后流入到热交换元件部11。像这样，在热交换元件部11中难以发生冻结。另外，也可以根据喜好设定高于0℃的温度，以使得热交换后的向室内27的吹出温度不会下降得过低。像这样，能够防止或者减轻对居住者带来的冷风。

通过采用上述结构，与经由图7所示的热交换元件部11而被加热的外部空气24接触的室内空气25的温度变高，室内空气25能够保有的水蒸气量与外部空气24未被加热的情况相比增加。因此，从用于干燥热交换元件部11的仅排气的运转转移至热交换换气运转，热交换元件部11的结露、冻结也变得难以发生。另外，干燥热交换元件部11的仅排气的运转时间被缩短，被切换为热交换换气运转。

另外，加热器21也可以使用PTC加热器。PTC加热器具有根据通过风速使电阻值变化，从而使发热温度一定的温度保持性能。因此，即使在因故障等电动机10的运转停止的情况下，PTC加热器的输出也不会上升，所以难以发生着火、冒烟等，安全性提高。

像这样，根据本发明的实施方式的热交换式换气装置，即使室内空气25是高湿度的，热交换元件部11的结露、冻结也受到抑制。

产业上的利用可能性

本发明的热交换式换气装置能够适用于进行外部空气与室内空气的热交换的管道式热交换换气装置、管道式的空气调节装置。

附图符号说明

1 热交换式换气装置

1a 主体

2 外部空气吸入口

3 室内空气排气口

4 外部空气供气口

5 室内空气吸入口

6 供气送风路径

7 排气送风路径

8 供气用风扇

9 排气用风扇

10 电动机

10a 旋转轴

11 热交换元件部

12 风路遮挡部

13 室内湿度传感器(室内湿度测量部)

14 遮挡部

15 开口部

16 保持部

17 齿轮

18 遮挡部用电动机

19 电动机保持罩

20 罩

21 加热器(加热部)

21a 通过面

22 室外温度传感器(室外温度测量部)

23 加热器保持部

24 外部空气

25 室内空气

26 室外

27 室内

28 控制部

Claims (5)

1.一种热交换式换气装置，其特征在于：

在主体内设置有：利用供气用风扇将外部空气从室外向室内送风的供气送风路径；和利用排气用风扇将室内空气从所述室内向所述室外送风的排气送风路径，

在所述供气送风路径与所述排气送风路径交叉的位置配置有热交换元件部，

所述热交换式换气装置具有：

在所述供气送风路径的比所述热交换元件部更靠上游侧设置有开口部的风路遮挡部；

测量所述室内湿度的室内湿度测量部；和

切换所述风路遮挡部的开闭的控制部，

所述控制部具有：当所述室内湿度测量部的值高于第1规定值时调整关闭所述开口部的方向、减少所述外部空气向所述热交换元件部导入的排气运转模式；和

所述室内湿度测量部的值低于第2规定值而在一定时间维持所述排气运转模式的元件干燥模式。

2.如权利要求1所述的热交换式换气装置，其特征在于：

所述控制部进行下述控制：在经过所述一定时间后，维持所述排气运转模式直至所述室内湿度测量部的值低于第3规定值，之后调整打开所述开口部的方向，使外部空气向所述热交换元件部的导入变大。

3.如权利要求1所述的热交换式换气装置，其特征在于，还包括：

在所述供气送风路径的外部空气吸入口与所述热交换元件部之间的、具有比所述供气送风路径的截面积小的通过面的加热部；和

测量所述室外温度的室外温度测量部，

所述控制部在所述室外温度测量部的值低于第4规定值时，开始所述加热部的运转。

4.如权利要求3所述的热交换式换气装置，其特征在于：

所述加热部采用PTC加热器。

5.如权利要求1所述的热交换式换气装置，其特征在于：

所述供气用风扇和所述排气用风扇安装于一个电动机的旋转轴。