JP2004003858A

JP2004003858A - 換気装置

Info

Publication number: JP2004003858A
Application number: JP2003279636A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Kurokawa; 黒川　敏康; Kazuhito Kojima; 小嶋　和仁; Yuhei Naruse; 成瀬　裕平; Yuichi Katayama; 片山　雄一; Haruhiko Tamagaki; 玉垣　春彦; Masahiro Sakaguchi; 坂口　雅弘
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】　換気装置に対し気密保持部材を用いることなく熱交換器部分の気密を保持する。
【解決手段】　給排気間での熱交換を行なう着脱可能に組込まれた熱交換器を有し、その熱交換器は積層構造の六面体をなし、本体内にその小口となるフレームの一部で構成された一端面側が本体の構造面に当接され、フレームで構成された他の端面側が本体に設けられた点検口に臨み、その点検口に係脱可能に装着された点検蓋により被冠されて機能態におかれている換気装置であって、熱交換器の点検口側の端面側を本体の点検口の外にそのフレーム分だけ突出させ、点検蓋に対して熱交換器の本体からの突出を許容する凹みをその内側に設けた。
【選択図】　　　図１

Description

　本発明は排気する空気と給気する空気との間で熱交換を行なわせる熱交換器を備えた換気装置の分野及び、こうした換気装置に組み込まれる熱交換器の分野に属するものである。

　汚濁した室内の空気を排気しつつ、新選な外気を室内に供給する同時給排気式の換気方式を採用した換気装置に給排気間で連続的な熱交換を行なわせる熱交換器を組み込んだ換気装置は、状態量の変動を抑えながら換気ができることから広く普及している。この種の換気装置は熱交換換気装置とも称され、その基本的構成は、排気流を形成する送風機と給気流を形成する送風機と、給排気間での熱交換を行なう熱交換器をケーシングに組込んだものとなっている。

　この種の装置に採用されている熱交換器は、周知のように伝熱板を波板状のコルゲート板を挟んで端面が方形の六面体として積層した熱交換素子によるものがほとんどである。熱交換器としては上記のような熱交換素子の小口である両端面と、四箇所の稜角部とをフレームで補強して構成されている。

　こうした換気装置で技術的に重要視されている点は、性能は勿論のことであるが、熱交換器部分で交差させる二系統の通風路間の気密をよりよく保持すること、清掃を要する熱交換器の着脱操作を手軽に実施できるようにすること、全体をよりコンパクトにすることなど、熱交換器との拘りに関することが多い。例えば、特開平６―２６６８２号公報には熱交換器の脱着の為の摺動レールを簡易に固定するための技術が開示されている。熱交換器部分の気密保持は、従来においてはごく一般的に行なわれているようにパッキン等の気密保持部材を熱交換器とこれに当る本体の内面との間に挟み込ませることで対応している。

　全体としてかなり長尺になる熱交換器では扱い易くするために熱交換器を長手方向に分割して連設するようにしているものもあるが、こうしたものでも熱交換器同士の連接部分の気密保持については気密保持部材を熱交換器同士の間に挟み込ませることで対応している。

特開平６―２６６８２号公報

　上記のような従来の換気装置では、熱交換器部分の気密保持に気密保持部材が必要でコスト高になるばかりでなく、気密保持部材が劣化すると当該部の気密が保持できなくなり、給排気が混合してしまうといった問題点がある。また、熱交換には機能しない気密保持部材と熱交換器の両端部のフレーム部分とが通風路に臨むことになるため、通風路がその分狭められ通風路の圧力損失が大きくなっている。

　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、その課題とするところは、換気装置において気密保持部材を用いることなく熱交換器部分の気密を保持する技術を確立することであり、熱交換に機能しない部分を通風路から排除して通風路の圧力損失を減少させることであり、熱交換器の装着操作の簡便性を図ることであり、気密保持部材を介在させずに熱交換器同士を連設できる熱交換器の構造を得ることである。

　給排気間での熱交換を行なう着脱可能に組込まれた熱交換器を有し、その熱交換器が積層構造の六面体をなし、本体内にその小口となるフレームの一部で構成された一端面側が本体の構造面に当接され、フレームで構成された他の端面側が本体に設けられた点検口に臨み、その点検口に係脱可能に装着された点検蓋により被冠されて機能態におかれている換気装置に対して、熱交換器の点検口側の端面側を本体の点検口の外にそのフレーム分だけ突出させ、点検蓋には熱交換器の本体からの突出を許容する凹みを内側に設ける手段を採用する。

　給排気間での熱交換を行なう着脱可能に組込まれた熱交換器を有し、その熱交換器が積層構造の六面体をなし、本体内にその小口となるフレームの一部で構成された一端面側が本体の構造面に当接され、同様にフレームで構成された他の端面側が本体に設けられた点検口に臨み、その点検口に係脱可能に装着された点検蓋により被冠されて機能態におかれている換気装置に対して、熱交換器の点検口側の端面側を本体の点検口の外にそのフレーム分だけ突出させ、点検蓋には熱交換器の本体からの突出を許容する凹みを内側に設け、熱交換器の本体の構造面側の端面側を、構造面に形成した凹部に嵌め合わせる手段を採用する。

発明の実施の形態１．
　図１〜図９は実施の形態１の換気装置を示したものである。図示の換気装置は箱型の本体ケーシング１内に給気用送風機２と排気用送風機３と熱交換器４とが組込まれている。本体ケーシング１内には給気流を通す給気通路５と排気流を通す排気通路６の二系統の通風路が構成されている。排気通路６の一部は本体ケーシング１内に組み込まれた熱交換器４の一次流体通路７により、また給気通路５の一部は熱交換器４の二次流体通路８によりそれぞれ構成され、両者は全経路にわたり相互に離隔されている。

　給気通路５は、本体ケーシング１の一側に設けられた給気吸込口９を入口端とし、熱交換器４の二次流体通路８を通り給気用送風機２を経て本体ケーシング１の他側面に設けられた給気吹出口１０を出口端とする一連の通路として構成されている。また、排気通路６は本体ケーシング１の一側の給気吹出口１０と並んで設けられた排気吸込口１１を入口端とし、熱交換器４の一次流体通路７を通り排気用送風機３を経て本体ケーシング１の他側面に給気吸込口９と並んで設けられた排気吹出口１２を出口端とする一連の通路として構成されている。

　給気通路５側にはその給気吸込口９の下流部と給気用送風機２の上流部との間を連絡するバイパス１３が併設されている。このバイパス１３は図２に示すようにダンパ１４により開閉され、ダンパ１４により入口部分が開放された場合には熱交換器４を迂回して給気用送風機２に至るバイパス流が形成される。これにより熱交換を伴わない通常換気も実施できる。従って、バイパス１３は給気通路５側でなく排気通路６側に併設されることもある。

　熱交換器４は、図４や図５に示すように伝熱板を波板状のコルゲート板を挟んで複数層に積層した積層構造の熱交換素子１５にフレーム１６が装着された構成である。熱交換素子１５は、排気流を通す一次流体通路７と給気流を通す二次流体通路８が離隔されて内部で交差する全体として四角柱状の六面体に構成されている。フレーム１６は、熱交換素子１５の小口である正方形の両端面を被覆する端部保持部１７と、熱交換素子１５の平行に走る四箇所の稜角部をそれぞれ被覆する四本の枠部１８とからなり、金属又は合成樹脂で構成されている。この実施の形態の熱交換器４のフレーム１６は樹脂成形物で、二分割され対角線上にある枠部１８での接合によりフレーム１６をなしている。

　対角線上にある二本の枠部１８と、他の対角線上にある二本の枠部１８とではその形状が異っている。一方の二本の枠部１８は熱交換素子１５の稜角部を対角線方向に延長する形態で突き出され、その外側には熱交換素子１５の稜角部に平行な一連のチャンネル１９が並立するフランジ部２０により形成されている。このチャンネル１９は一方の端部保持部１７側では閉止されているが、他方の端部保持部１７側はそのまま開放されている。他の二本の枠部１８は、熱交換素子１５の稜角部を対角線方向に延長する形態に突き出された角棒状に形成され上述のようなチャンネル１９はない。

　熱交換素子１５の両端の小口を被覆するフレーム１６の端部保持部１７は、基本的には熱交換素子１５の端面に対応する形状の平板状に形成されているが、枠部１８のチャンネル１９を形成しているフランジ部２０に連続したリブ状の突縁２１を有している（図４参照）。この突縁２１に囲まれた部分は熱交換素子１５の端面形状にほぼ相似した形状の凹部２２を熱交換器４の端部に形出している。一端側の凹部２２を画成している突縁２１は、他端側の凹部２２を画成している突縁２１の内側に嵌め合わすことができるように設定されている。そして一方の凹部２２の中央には出し入れ可能の把手２３が設けられ、把手２３とは反対側の熱交換器４の端部はフレーム１６の各枠部１８の先端部に形成したテーパ２４により先細形状になっている。

　この熱交換器４は、本体ケーシング１の構造面である内面の上下と、給気通路５と排気通路６とを仕切る仕切板２５の左右とにそれぞれ設けられたガイドレール２６にフレーム１６の各枠部１８をテーパ２４側から嵌め合わせ押し込むことにより本体ケーシング１内に装着され機能態におかれる。熱交換器４の装着は、本体ケーシング１の前面に形成された熱交換器４の端面形状に対応した形状の点検口２７から行なわれる。点検口２７から押し込まれた熱交換器４の先細側の端面は、この実施の形態１のものではバイパス１３を形成する樹脂製の通路部材２８の外面に対向し当接する。通路部材２８の外面は本体側の構成であり本体の構造面である。

　通路部材２８の熱交換器４の端面が当る部分には、図６に示すように端面の突縁２１及び枠部１８の先端部が嵌合する角型の嵌合凹部２９が形成されていて、ガイドレール２６に係合され押し込まれた熱交換器４の先端側はこの嵌合凹部２９に凹凸嵌合し嵌合い関係になる。この嵌合い関係の遊びは少なく設定され、しかも凹凸による当該部の延面距離が長くなっているので、この部分の圧力損失は大きくパッキン等の気密保持部材を挟み込まなくても気密は保持でき給気通路５と排気通路６との離隔は保たれる。

　通路部材２８の嵌合凹部２９には熱交換器４の突縁２１と枠部１８の先端部が嵌合するが、嵌合凹部２９に対する熱交換器４の端面部の嵌合いの深さは、熱交換に機能しないフレーム１６の端部分が図８に示すように入り込むようにすると、当該部の給気通路５と排気通路６とのフレーム１６により塞がれる部分がなくなるので給気通路５と排気通路６の圧力損失をその分減少させることができる。装着状態の熱交換器４の把手２３のある側の端部側は、点検口２７に臨み点検口２７よりそのフレーム１６部分が図８に示すように外側へ突出している。点検口２７には着脱可能の点検蓋３０が装着され、熱交換器４の端部を被冠しているが、点検蓋３０の内面には熱交換器４の突出分が収まる凹部３１が形成されている。これにより、当該部の給気通路５と排気通路６とのフレーム１６により塞がれる部分がなくなるので給気通路５と排気通路６の圧力損失をここでも減少させることができ、換気装置の小型化を達成することも可能である。

　熱交換器４の取り外しは、点検蓋３０を外し把手２３を使って熱交換器４を引き抜けばよく、装着はガイドレール２６に枠部１８を係合し差し込めばよい。装着時の操作は熱交換器４の差し込み側が枠部１８のテーパ２４により先細になっているので、ガイドレール２６への差し込みは大変容易である。このような構造の熱交換器４は、フレーム１６を合成樹脂で成形することにより、金属の場合よりはるかに容易に構成することができ、コスト的にも有利である。ただし、熱交換器４とこれに当る構造面である相手側との凹凸による嵌合い関係は、図９に示すようにいくつかの仕方があり、気密保持を念頭において加工しやすい仕方を適宜選定して決めれば良い。また、換気装置によってはバイパス１３の無いものもあり、上述のように通路部材２８に嵌合凹部２９を形成できないものもある。こうしたタイプの換気装置では本体ケーシング１の熱交換器４の先端側が当る構造面に嵌合凹部２９を形成すればよい。

発明の実施の形態２．
　この実施の形態２の換気装置は、図１０，１１に示すように実施の形態１で示したものと基本的には同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については実施の形態１で使用した符号を使いそれらについての説明は省略する。

　この実施の形態２の換気装置は熱交換器４に特徴があり、その扱いを容易にするために分割構成とし、いくつかの熱交換器４ａを縦列に連接して一つの熱交換器４として機能するようにしたものである。こうした技術は既に実際に実施されている。ただし、これまでは熱交換器４ａ同士の突合わせ箇所に気密保持部材を挟み込まなければ当該部の気密が保持できなかった。この実施の形態２の熱交換器４は、構成上は実施の形態１で示した熱交換器４と同じである。即ち、実施の形態１で示した熱交換器４を二個とか三個繋ぎ合わせるか、個々にはサイズの小さい熱交換器４ａを構成し、繋ぎ合わせにより全体として実施の形態１の熱交換器４とすればよい。

　熱交換器４ａの一端と他端とは凹凸による嵌合いの可能な形態に構成されている。具体的には実施の形態１で示した熱交換器４の端部の突縁２１による構成がそのまま形成されている。即ち、フレーム１６の端部保持部１７に形成した突縁２１とこれによる凹部２２との凹凸嵌合により熱交換器４ａ同士を図１２に示すように突合わせ連設できるようにしている。この嵌合い関係は実施の形態１の嵌合凹部２９と熱交換器４の端面側との嵌合い関係と同じであり、嵌合いとその延面距離の長さで当該部の気密が保持されるものである。従って、気密保持部材なしに給気通路５と排気通路６との間の気密が保持でき、部品点数の削減とともに組立ても容易になりこの種の換気装置のコストを低減させうる。これ以外の機能は実施の形態１で示した熱交換器４と同じであるのでその説明は省略する。

この発明の実施の形態１の換気装置の構成を示す斜視図である。実施の形態１の換気装置の構成を示す透視平面図である。実施の形態１の換気装置の構成を示す透視正面図である。実施の形態１の換気装置の熱交換器の構成を示す斜視図である。実施の形態１の換気装置の熱交換器の構成を示す斜視図である。実施の形態１の換気装置の通路部材の構成を示す斜視図である。実施の形態１の換気装置の熱交換器の突縁と嵌合凹部との嵌合い関係を示す説明図である。実施の形態１の換気装置の熱交換器部分の構成を示す横断平面図である。実施の形態１の換気装置の熱交換器と相手側との嵌合い関係を示す説明図である。実施の形態２の換気装置を示す斜視図である。実施の形態２の換気装置の熱交換器部分の横断平面図である。実施の形態２の熱交換器同士の端部の嵌合い関係を示す説明図である。

符号の説明

　１　本体ケーシング
　２　給気用送風機
　３　排気用送風機
　４　熱交換器
　５　給気通路
　６　排気通路
　７　一次流体通路
　８　二次流体通路
　１５　熱交換素子
　１６　フレーム
　１７　端部保持部
　１８　枠部
　２１　突縁
　２２　凹部
　２４　テーパ
　２７　点検口
　２８　通路部材
　２９　嵌合凹部
　３０　点検蓋
　３１　凹部

Claims

給排気間での熱交換を行なう着脱可能に組込まれた熱交換器を有し、その熱交換器は積層構造の六面体をなし、本体内にその小口となるフレームの一部で構成された一端面側が本体の構造面に当接され、フレームで構成された他の端面側が上記本体に設けられた点検口に臨み、その点検口に係脱可能に装着された点検蓋により被冠されて機能態におかれている換気装置であって、上記熱交換器の点検口側の端面側を上記本体の点検口の外にそのフレーム分だけ突出させ、上記点検蓋に対して上記熱交換器の本体からの突出を許容する凹みをその内側に設けたことを特徴とする換気装置。
給排気間での熱交換を行なう着脱可能に組込まれた熱交換器を有し、その熱交換器は積層構造の六面体をなし、本体内にその小口となるフレームの一部で構成された一端面側が本体の構造面に当接され、同様にフレームで構成された他の端面側が上記本体に設けられた点検口に臨み、その点検口に係脱可能に装着された点検蓋により被冠されて機能態におかれている換気装置であって、上記熱交換器の点検口側の端面側を上記本体の点検口の外にそのフレーム分だけ突出させ、上記点検蓋に対して上記熱交換器の本体からの突出を許容する凹みをその内側に設け、上記熱交換器の本体の構造面側の端面側を、構造面に形成した凹部に嵌め合わせたことを特徴とする換気装置。