JP2000018667A - 熱交換換気装置及び熱交換換気装置付き構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内全体の換気に係る気流設計の自由度が高
く、設置スペースも少なくて済む熱交換換気装置を得
る。 【解決手段】 室内外を貫通する風路構造２に送風方向
の反転の可能な送風機３と、送風機３の送風に対して採
熱及び放熱を行ないうる熱交換器４とを組込んだ互いに
分離した構成の一つ又は複数の第１と第２の熱交換送風
機能体５，６と、第１と第２の熱交換送風機能体５，６
の送風機３の送風方向を反転させる制御機９とを備えさ
せ、制御機９により熱交換換気設定状態にあっては、一
定時間毎に第１と第２の熱交換送風機能体５，６の送風
方向が反対になるように制御し、急速排気又は急速給気
の指示によっては、第１と第２の熱交換送風機能体５，
６が同時に排気又は給気の送風を行なうように制御する
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換しながら給
排気による換気を行なう熱交換換気装置及び熱交換しな
がら給排気による換気を行なう熱交換換気装置付き構造
物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】給排気流間で熱交換を行ないながら換気
を実施する熱交換換気装置としては、例えば特公昭６３
―２６８２２号公報に示されているようなものがある。
これは図４に示すように、一次気流と二次気流が層間を
交互に通るように構成された積層型の熱交換器２０が室
内外を連絡する二系統の通風路２１，２２の連絡部に組
込まれている。二系統の通風路２１，２２には送風方向
を反転させうる送風機２３がそれぞれ組込まれ、熱交換
器２０内の一つの風路を通る一次気流と二次気流を周期
的に互いに交換するように構成されている。この熱交換
換気装置では、熱交換器２０の中を流れる気流の方向が
周期的に逆転することにより、熱交換器２０の入口に埃
がたまらずフィルターを省くことができる。

【０００３】また、特表平６―５０５７９１号公報に示
されているような熱交換換気装置もある。この熱交換換
気装置は、保持板上の平行な軸線に近接して配置された
二本の管状部材の両端側に、それぞれ熱交換部材が組込
まれ、熱交換部材の間の各管状部材内に送風機が組込ま
れた構成である。管状部材は室内外を仕切る壁を貫通し
て設けられ、二つの送風機の回転方向は反対方向で、所
定時間毎に反転するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の熱
交換換気装置においては、室内への給気の取出し口と、
室内からの排気の取出し口とが近接位置になるため、室
内の換気に係る気流設計に制約が生じるばかりでなく、
給排気による室内全体の換気が円滑に行なわれにくいと
いった問題点がある。また、室内を急速に換気したいよ
うな状況に対応できないといった問題点もある。

【０００５】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたものであって、室内全体の換気に係る気
流設計の自由度が高く、設置スペースも少なくて済む熱
交換換気装置を得ることであり、その熱交換換気装置の
機能を拡充することであり、その熱交換換気装置を活用
して省エネルギーで、快適な換気を実現できる熱交換換
気装置付き構造物を得ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、室内外を貫通する風路構造に送風
方向の反転の可能な送風機と、その送風機の送風に対し
て採熱及び放熱を行ないうる熱交換器とを組込んだ互い
に分離した構成の一つ又は複数の第１と第２の熱交換送
風機能体と、この第１と第２の熱交換送風機能体の送風
機の送風方向を反転させる制御手段とを備え、制御手段
により熱交換換気設定状態にあっては、一定時間毎に第
１と第２の熱交換送風機能体の送風方向が反対になるよ
うに各送風機を制御し、急速排気又は急速給気の指示に
よっては、第１と第２の熱交換送風機能体が同時に排気
又は給気の送風を行なうように各送風機を制御する手段
を採用する。

【０００７】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、室内外を貫通する風路構造に送風方向の反転の可能
な送風機と、その送風機の送風に対して採熱及び放熱を
行ないうる熱交換器とを組込んだ互いに分離した構成の
一つ又は複数の第１と第２の熱交換送風機能体と、この
第１と第２の熱交換送風機能体の前記送風機の送風方向
を反転させる制御手段とを備え、制御手段により熱交換
換気設定状態にあっては、一定時間毎に第１と第２の熱
交換送風機能体の送風方向が反対になるように各送風機
を制御し、急速換気の指示によっては、第１と第２の熱
交換送風機能体が排気又は給気の送風を行なうように送
風方向を固定する手段を採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、室内外を貫通する風路構造に送風方向の反転の可能
な送風機と、その送風機の送風に対して採熱及び放熱を
行ないうる熱交換器とを組込んだ第１と第２の熱交換送
風機能体を同一室内について高低差を付けて配設し、こ
の第１と第２の熱交換送風機能体の送風機の送風方向を
反転させる制御手段を設け、制御手段により熱交換換気
設定状態にあっては、一定時間毎に第１と第２の熱交換
送風機能体の送風方向が反対になるように各送風機を制
御し、外気冷房の指示によっては、高い位置の熱交換送
風機能体の送風方向を給気側に固定し、低い位置の熱交
換送風機能体の送風方向を排気側に固定する手段を採用
する。

【０００９】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項３に係る前記手段における制御手段により外
気暖房の指示によっては、高い位置の熱交換送風機能体
の送風方向を排気側に固定し、低い位置の熱交換送風機
能体の送風方向を給気側に固定する手段を採用する。

【００１０】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、室内外を貫通する複数の風路構造を高低差を付けて
設け、これらの風路構造にはそれぞれ送風方向の反転の
可能な送風機と、その送風機の送風に対して採熱及び放
熱を行ないうる熱交換器とを組込み、高低二様の熱交換
送風機能体を構成し、この熱交換送風機能体の送風機の
送風方向を反転させる制御手段を設け、制御手段により
熱交換換気設定状態にあっては、一定時間毎に高低二様
の熱交換送風機能体の送風方向が反対になるように送風
機を制御し、外気冷房の指示によっては、高い位置の熱
交換送風機能体の送風方向を給気側に固定し、低い位置
の熱交換送風機能体の送風方向を排気側に固定する手段
を採用する。

【００１１】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、請求項５に係る前記手段における制御手段により外
気暖房の指示によっては、高い位置の熱交換送風機能体
の送風方向を排気側に固定し、低い位置の熱交換送風機
能体の送風方向を給気側に固定する手段を採用する。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。 実施の形態１．図１によって示すこの実施の形態１は、
同時に給気と排気を行なって室内を換気する熱交換換気
装置に関するものである。この熱交換換気装置は、室内
外を仕切る壁構造１等を貫通する風路構造２に送風方向
の反転の可能な送風機３と、その送風機３の送風に対し
て採熱及び放熱を行ないうる熱交換器４とを組込んだ互
いに分離した構成の第１の熱交換送風機能体５と第２の
熱交換送風機能体６とから構成されている。第１の熱交
換送風機能体５と第２の熱交換送風機能体６は、一つず
つで構成しても、図１のように複数をグループ７，８に
して二群構成にしてもよい。第１と第２の熱交換送風機
能体５，６の風路構造２はいずれも直管型のダクトによ
り構成され、その送風機３はプロペラファンが、熱交換
器４は金属板で構成された蓄熱型のものがそれぞれ採用
されている。

【００１３】第１と第２の熱交換送風機能体５，６の各
送風機３は、共通の制御機９により制御されるようにな
っている。制御機９は、第１と第２の熱交換送風機能体
５，６の送風機３の送風方向を制御するとともに、利用
者の設定により、熱交換換気モード、急速換気モード、
急速排気モード、急速給気モードでの運転制御機能を備
えている。

【００１４】この熱交換換気装置は、第１と第２の熱交
換送風機能体５，６を室内１０の換気に係る気流設計に
応じて自由に配置することができる。基本的には第１と
第２の熱交換送風機能体５，６とは近接させない配置が
採られる。第１と第２の熱交換送風機能体５，６自体
は、風路構造２を室内外を貫通させて取付け得るスペー
スがあればよく、設置スペースは少なくて済む。そし
て、熱交換換気モードの指示では、換気の開始とともに
制御機９により、第１と第２の熱交換送風機能体５，６
の送風方向が一定時間毎に反対になるように制御され
る。即ち、一定時間の間、第１の熱交換送風機能体５
は、送風方向が図１におけるＡの方向（給気方向）であ
る給気運転におかれ、第２の熱交換送風機能体６は、送
風方向が図１におけるＢの方向（排気方向）である排気
運転におかれる。排気運転をしている第２の熱交換送風
機能体６の熱交換器４は、排気流から採熱し蓄熱してい
く。

【００１５】一定時間が経過すると、第１の熱交換送風
機能体５は、送風方向が図１におけるＢの方向（排気方
向）である排気運転におかれ、第２の熱交換送風機能体
６は、送風方向が図１におけるＡの方向（給気方向）で
ある給気運転におかれる。これにより風向反転前に第２
の熱交換送風機能体６の熱交換器４に蓄熱された熱は、
給気流に放熱され室内１０に回収されていく。一方、排
気運転に移行した第１の熱交換送風機能体５の熱交換器
４には排気流からの熱が蓄熱されていく。一定時間間隔
でこの繰り返しを行なうことにより、室内１０の状態量
の変動を押えた同時給排気による換気が実現する。送風
方向を反転させる時間間隔は、熱交換器４に十分に排気
流の熱が蓄熱される時間間隔に設定されている。

【００１６】急速排気モードの指示では、制御機９は第
１と第２の熱交換送風機能体５，６の各送風機３をその
送風方向が同時に排気方向となるように制御し、第１と
第２の熱交換送風機能体５，６は同時に排気運転を行な
う。これにより、定格処理風量以上の大風量での排気に
よる換気が実施でき、汚濁した室内１０の空気を迅速に
室外へ排気することができる。

【００１７】急速給気モードの指示では、制御機９は第
１と第２の熱交換送風機能体５，６の各送風機３をその
送風方向が同時に給気方向となるように制御し、第１と
第２の熱交換送風機能体５，６は同時に給気運転を行な
う。これにより、定格処理風量以上の大風量での給気に
よる換気が実施でき、室内１０の空気を迅速に外気によ
って清浄化することができる。

【００１８】急速換気モードの指示では、制御機９は第
１と第２の熱交換送風機能体５，６の各送風機３をその
送風方向が互いに反対方向となるように固定し、第１と
第２の熱交換送風機能体５，６はそれぞれ固定された排
気運転又は給気運転を行なう。これにより、給気・排気
の切換え時の送風ロスが低減し、定格処理風量以上の風
量での給排気による換気が実施でき、気密性の高い部屋
でも有効な換気が実施できる。

【００１９】実施の形態２．図２，３によって示すこの
実施の形態２は、実施の形態１で示した熱交換換気装置
に、外気冷房機能や外気暖房機能を備えたものであり、
それに係る構成以外は実施の形態１のものと同じであ
る。従って、実施の形態１のものと同じ部分については
実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらについて
の説明は省略する。

【００２０】この熱交換換気装置の制御機９は、第１と
第２の熱交換送風機能体５，６の送風機３の送風方向を
制御するとともに、利用者の設定により、熱交換換気モ
ード、急速換気モード、急速排気モード、急速給気モー
ド、外気冷房モード、外気暖房モードでの運転制御機能
を備えている。外気冷房モードと外気暖房モード以外
は、実施の形態１で説明した運転動作である。

【００２１】この熱交換換気装置では、内外を壁構造１
で離隔した構造物１１に第１の熱交換送風機能体５と第
２の熱交換送風機能体６とを高低差を付けて配設し、高
低二様の熱交換送風機能体５，６が構成されている。例
えば、構造物１１が図２，３に示すような住居形態であ
る場合、一方の熱交換送風機能体５は天井近くの壁構造
１を貫いて取付けられ、他方の熱交換送風機能体６は対
向側の壁構造１の床近くに取付けられる。

【００２２】外気冷房モードの指示では、制御機９は高
い方の熱交換送風機能体５の送風機３を給気方向の運転
に固定し、低い方の熱交換送風機能体６の送風機３を排
気方向の運転に固定する。これにより構造物１１の室内
１０には、図２の矢印で示すように天井側から外気が吹
込まれ、床側から室内空気が室外へ吹出される。天井側
に滞留しがちな暖気は、高い方の熱交換送風機能体５の
送風により外気に拡散ないしは追いやられつつ、低い方
の熱交換送風機能体６によって室外へ排気される。そし
て、室内１０全体の気温の差が無くなっていく。外気冷
房は、春先とか秋口など中間期に、室内１０の温度は上
昇しているが、外気の温度はさわやかな低温であるよう
なときに有効であり、室内熱源機の負荷を軽減すること
もでき省エネルギー効果が得られる。

【００２３】また、外気暖房モードの指示では、制御機
９は高い方の熱交換送風機能体５の送風機３を排気方向
の運転に固定し、低い方の熱交換送風機能体６の送風機
３を給気方向の運転に固定する。これにより構造物１１
の室内１０には、図３の矢印で示すように床側から外気
が吹込まれ、天井側から室内空気が室外へ吹出される。
外気暖房は、春先とか秋口など中間期に、外気の温度は
上昇しているが、室内の温度は日射などがなく上昇して
いないようなときに有効であり、地表近くの暖かい外気
を床側から取り入れ、排気により暖かい外気で室内１０
の空気を置換し温度差を均一化することで実現する。こ
のような外気暖房を行なうことで室内熱源機の負荷を軽
減することもでき省エネルギー効果が得られる。

【００２４】上述したような構成の構造物１１をユニッ
ト化し、実施の形態１で示したような熱交換換気装置の
活用により省エネルギーで、快適な換気を実現できる熱
交換換気装置付き構造物１１も得ることができる。これ
以外の機能や利点は実施の形態１のものと同じであり、
高低二様の複数の熱交換送風機能体５，６をグループ
７，８にして二群構成とすることも同様に可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上実施の形態での説明からも明らかな
ように、請求項１の発明によれば、室内全体の換気に係
る気流設計の自由度が高く、設置スペースも少なくて済
む熱交換換気装置が得られる。

【００２６】請求項２の発明によれば、室内全体の換気
に係る気流設計の自由度が高く、設置スペースも少なく
て済む、気密性の高い部屋にも有効な熱交換換気装置が
得られる。

【００２７】請求項３の発明によれば、室内全体の換気
に係る気流設計の自由度が高く、設置スペースも少なく
て済む、外気冷房機能も発揮できる熱交換換気装置が得
られる。

【００２８】請求項４の発明によれば、請求項３に係る
前記効果とともに外気暖房機能も発揮できる熱交換換気
装置が得られる。

【００２９】請求項５の発明によれば、熱交換換気装置
を活用した省エネルギーで、快適な換気を実現できる熱
交換換気装置付き構造物が得られる。

【００３０】請求項６の発明によれば、請求項５に係る
前記効果とともに外気暖房も可能な、熱交換換気装置付
き構造物が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１を示す熱交換換気装置の構成図
である。

【図２】 実施の形態２を示す外気冷房時の構造物の空
気の流れを示す構成図である。

【図３】 実施の形態２を示す外気暖房時の構造物の空
気の流れを示す構成図である。

【図４】 従来の熱交換換気装置を示す断面構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 壁構造、 ２ 風路構造、 ３ 送風機、 ４ 熱
交換器、 ５ 第１の熱交換送風機能体（高い方の熱交
換送風機能体）、 ６ 第２の熱交換送風機能体（低い
方の熱交換送風機能体）、 ９ 制御機、 １０ 室
内、 １１ 構造物。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内外を貫通する風路構造に送風方向の
   反転の可能な送風機と、その送風機の送風に対して採熱
   及び放熱を行ないうる熱交換器とを組込んだ互いに分離
   した構成の一つ又は複数の第１と第２の熱交換送風機能
   体と、この一つ又は複数の第１と第２の熱交換送風機能
   体の前記送風機の送風方向を反転させる制御手段とを備
   え、この制御手段により熱交換換気設定状態にあって
   は、一定時間毎に前記一つ又は複数の第１と第２の熱交
   換送風機能体の送風方向が反対になるように前記各送風
   機を制御し、急速排気又は急速給気の指示によっては、
   一つ又は複数の前記第１と第２の熱交換送風機能体が同
   時に排気又は給気の送風を行なうように前記各送風機を
   制御する構成の熱交換換気装置。
2. 【請求項２】 室内外を貫通する風路構造に送風方向の
   反転の可能な送風機と、その送風機の送風に対して採熱
   及び放熱を行ないうる熱交換器とを組込んだ互いに分離
   した構成の一つ又は複数の第１と第２の熱交換送風機能
   体と、この一つ又は複数の第１と第２の熱交換送風機能
   体の前記送風機の送風方向を反転させる制御手段とを備
   え、この制御手段により熱交換換気設定状態にあって
   は、一定時間毎に前記一つ又は複数の第１と第２の熱交
   換送風機能体の送風方向が反対になるように前記各送風
   機を制御し、急速換気の指示によっては、一つ又は複数
   の前記第１と第２の熱交換送風機能体が排気又は給気の
   送風を行なうように送風方向を固定する構成の熱交換換
   気装置。
3. 【請求項３】 室内外を貫通する風路構造に送風方向の
   反転の可能な送風機と、その送風機の送風に対して採熱
   及び放熱を行ないうる熱交換器とを組込んだ第１と第２
   の熱交換送風機能体を同一室内について高低差を付けて
   配設し、この第１と第２の熱交換送風機能体の前記送風
   機の送風方向を反転させる制御手段を設け、この制御手
   段により熱交換換気設定状態にあっては、一定時間毎に
   前記第１と第２の熱交換送風機能体の送風方向が反対に
   なるように前記各送風機を制御し、外気冷房の指示によ
   っては、高い位置の前記熱交換送風機能体の送風方向を
   給気側に固定し、低い位置の前記熱交換送風機能体の送
   風方向を排気側に固定するようにした熱交換換気装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の熱交換換気装置であっ
   て、制御手段は外気暖房の指示によっては、高い位置の
   熱交換送風機能体の送風方向を排気側に固定し、低い位
   置の熱交換送風機能体の送風方向を給気側に固定する熱
   交換換気装置。
5. 【請求項５】 室内外を貫通する複数の風路構造を高低
   差を付けて設け、これらの風路構造にはそれぞれ送風方
   向の反転の可能な送風機と、その送風機の送風に対して
   採熱及び放熱を行ないうる熱交換器とを組込み、高低二
   様の熱交換送風機能体を構成し、この熱交換送風機能体
   の前記送風機の送風方向を反転させる制御手段を設け、
   この制御手段により熱交換換気設定状態にあっては、一
   定時間毎に前記高低二様の熱交換送風機能体の送風方向
   が反対になるように前記送風機を制御し、外気冷房の指
   示によっては、高い位置の前記熱交換送風機能体の送風
   方向を給気側に固定し、低い位置の前記熱交換送風機能
   体の送風方向を排気側に固定するようにした熱交換換気
   装置付き構造物。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の熱交換換気装置付き構
   造物であって、制御手段は外気暖房の指示によっては、
   高い位置の熱交換送風機能体の送風方向を排気側に固定
   し、低い位置の熱交換送風機能体の送風方向を給気側に
   固定する熱交換換気装置付き構造物。