JP2011220639A - 熱交換換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冬場等においては浴室内から屋外に排気する空気の熱と水分とを屋外から屋内に給気する空気に戻し、夏場等においては浴室内から屋外に排気する空気の熱と水分とを屋外から屋内に給気する空気に戻さないようにする熱交換換気装置を提供する。
【解決手段】熱交換換気装置において、屋外に排気される浴室１１内の空気と居室１２内の空気とが全熱交換素子３を経由するようにする第１切替位置と、屋外に排気される居室１２内の空気が全熱交換素子３を経由するようにするとともに浴室１１内の空気が全熱交換素子３を経由しないようにする第２切替位置と、屋外に排気される浴室１１内の空気と居室１２内の空気とが全熱交換素子３を経由しないようにする第３切替位置とに切替可能なダンパ６を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、全熱交換素子を備えた熱交換換気装置に関し、特に、浴室内から屋外に排気される空気の熱と水分とを有効に利用することができる熱交換換気装置に関する。

従来、屋内の空気と屋外の空気とを換気する場合に使用する熱交換換気装置が知られており、例えば、下記特許文献１，２に記載されている。このような熱交換換気装置は、その内部に全熱交換素子を備えており、この全熱交換素子を用いて、屋内から屋外に排気される空気の熱と水分とを、屋外から屋内に給気される空気に戻している。熱交換換気装置を使用することにより、換気に伴なう熱エネルギーの無駄を少なくすることができ、省エネを図ることができる。また、冬場などには、屋内から屋外に排気される空気の水分を利用して屋内を加湿することができる。

特開２０００−７４４４５号公報 特開平１１−３０４３２号公報

しかしながら、浴室内の空気は高温多湿であるため、夏場において、屋外に排気する浴室内の空気の熱と水分とを熱交換換気装置を用いて屋内に給気する空気に戻すと、屋内が高温多湿になるという不都合が生じる。

そこで、特許文献２に記載されているように、浴室内の空気の排気を全熱交換素子を経由させずに行なうことが一般的である。

しかし、冬場においては、浴室内から屋外に排気する空気の熱と水分とを熱交換換気装置を用いて屋内に給気する空気に戻し、省エネと室内の加湿とを図りたいという要望がある。

なお、特許文献１には、浴室内の空気を排気する場合に全熱交換素子を経由させる状態と経由させない状態とに切替えるダンパ装置が記載されている。このダンパ装置は、浴室内に干した洗濯物を乾燥させるために浴室内からの排気量を増やしたい場合等に、浴室内から排気される空気を全熱交換素子を経由しない状態に切替えるものである。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、冬場等においては浴室内から屋外に排気する空気の熱と水分とを屋外から屋内に給気する空気に戻すとともに、夏場等においては浴室内から屋外に排気する空気の熱と水分とを屋外から屋内に給気する空気に戻さないようにする熱交換換気装置を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、熱交換換気装置において、筐体と、前記筐体内に設置された全熱交換素子と、屋外の空気を前記筐体内に吸込み、前記全熱交換素子を経由して浴室内と居室内とに給気する給気用送風ユニットと、前記浴室内の空気と前記居室内の空気とを前記筐体内に吸込んで屋外に排気する排気用送風ユニットと、屋外に排気される前記浴室内の空気と前記居室内の空気とが前記全熱交換素子を経由するようにする第１切替位置と、屋外に排気される前記居室内の空気が前記全熱交換素子を経由するようにするとともに前記浴室内の空気が前記全熱交換素子を経由しないようにする第２切替位置と、屋外に排気される前記浴室内の空気と前記居室内の空気とが前記全熱交換素子を経由しないようにする第３切替位置とに切替可能なダンパと、を備えることである。

本発明によれば、冬場等においてはダンパを第１切替位置に切替えることにより、浴室内から屋外に排気される空気の熱と水分とを全熱交換素子の働きによって屋外から居室内に給気される空気に戻すことができ、夏場等においてはダンパを第２切替位置又は第３切替位置に切替えることにより、浴室内や居室内から屋外に排気される空気の熱と水分とを屋外から居室内に給気される空気に戻さないようにすることができる。

本発明の一実施の形態の熱交換換気装置における、ダンパを第１切替位置に切替えた状態を示す断面図である。 ダンパを第２切替位置に切替えた状態を示す断面図である。 ダンパを第３切替位置に切替えた状態を示す断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 ダンパの切替状態を説明するフローチャートである。

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。熱交換換気装置１は筐体２を備え、筐体２内には全熱交換素子３と、給気用送風ユニット４と、排気用送風ユニット５と、ダンパ６と、居室内温度センサ７と、外気温センサ８とが収容されている。

筐体２には複数の接続口９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが設けられ、接続口９ａには排気ダクト１０ａの一端が接続され、接続口９ｂには吸込ダクト１０ｂの一端が接続され、接続口９ｃには浴室環気ダクト１０ｃの一端が接続され、接続口９ｄには居室環気ダクト１０ｄの一端が接続され、接続口９ｅには給気ダクト１０ｅの一端が接続されている。排気ダクト１０ａの他端と吸込ダクト１０ｂの他端とは屋外に開口され、浴室環気ダクト１０ｃの他端は浴室１１に接続され、居室環気ダクト１０ｄの他端は分岐して複数の居室１２のそれぞれに接続され、給気ダクト１０ｅの他端は分岐して浴室１１と各居室１２とに接続されている。

全熱交換素子３は、室外から吸込まれて浴室１１内や居室１２内等に給気される空気が流れる給気領域１３と、浴室１１内や居室１２内等から屋外に排気される空気が流れる排気領域１４とが層状に交互に形成されている。給気領域１３を流れる空気と排気領域１４を流れる空気とは交差する方向に交じり合わないように流れ、排気される空気の熱と水分とが、給気領域１３と排気領域１４とを仕切る仕切部を通過して給気される空気に戻されるようになっている。

給気用送風ユニット４は、羽根車４ａとモータ４ｂとを備えている。モータ４ｂにより駆動されて羽根車４ａが回転することにより、室外の空気が吸込ダクト１０ｂ内を通って筐体２内に吸込まれる。筐体２内に吸込まれた空気は、全熱交換素子３の給気領域１３を経由し、給気ダクト１０ｅ内を通って浴室１１や居室１２に給気される。

排気用送風ユニット５は、羽根車５ａとモータ５ｂとを備えている。モータ５ｂにより駆動されて羽根車５ａが回転することにより、浴室１１内の空気が浴室環気ダクト１０ｃ内を通って筐体２内に吸込まれ、及び、居室１２内の空気が居室環気ダクト１０ｄ内を通って筐体２内に吸込まれる。筐体２内に吸込まれた空気は、全熱交換素子３の排気領域１４を経由し、又は、筐体２内における全熱交換素子３の外周側に形成されたバイパス通路１５内を経由し、排気ダクト１０ａ内を通って屋外に排気される。

ダンパ６は、浴室１１や居室１２から筐体２内に吸込まれて排気ダクト１０ａから屋外に排気される空気を、全熱交換素子３の排気領域１４を経由させるか、又は、バイパス通路１５を経由させるかを切替える部材である。ダンパ６は回動支点６ａを中心として回動可能に設けられており、図示しないモータを駆動させてダンパ６を回動支点６ａの回りに回動させることにより、ダンパ６は第１切替位置と第２切替位置と第３切替位置とのいずれかの位置に切替えられる。

図１は、ダンパ６を第１切替位置に回動させた状態を示している。この状態においては、浴室１１から浴室環気ダクト１０ｃ内を通って筐体２内に吸込まれた空気と、居室１２から居室環気ダクト１０ｄ内を通って筐体２内に吸込まれた空気とが、全熱交換素子３の排気領域１４を経由して流れ、排気ダクト１０ａから屋外に排気される。

従って、ダンパ６が第１切替位置に回動された場合には、居室１２内から屋外に排気される空気と浴室１１内から屋外に排気される空気とが全熱交換素子３の排気領域１４を経由して流れるので、これらの空気の熱と水分とが、全熱交換素子３の給気領域１３を経由して居室１２内や浴室１１内に給気される空気に戻される。このため、冬場などに屋内で空気調和機を暖房運転している場合には、屋外から居室１２内や浴室１１内に給気される空気を暖めることができるとともに加湿することができる。

図２は、ダンパ６を第２切替位置に回動させた状態を示している。この状態においては、居室１２内から居室環気ダクト１０ｄ内を通って筐体２内に吸込まれた空気が全熱交換素子３の排気領域１４を経由して流れるとともに、浴室１１内から浴室環気ダクト１０ｃ内を通って筐体２内に吸込まれた空気が排気領域１４を経由せずにバイパス通路１５内を流れ、これらの空気は排気ダクト１０ａから屋外に排気される。

従って、ダンパ６が第２切替位置に回動された場合には、浴室１１内から屋外に排気される空気は全熱交換素子３の排気領域１４を経由せずにバイパス通路１５内を流れて排気される。このため、夏場などに屋内で空気調和機を冷房運転している場合には、浴室１１から排気される空気の熱や水分が、屋外から居室１２内や浴室１１内に給気される空気に戻されることを防止することができる。また、居室１２内から排気される空気は全熱交換素子３の排気領域１４を経由して流れるので、居室１２内から排気される空気の熱を屋外から居室１２内や浴室１１内に給気される空気に戻し、屋外から給気される空気を冷やすことができる。

図３は、ダンパ６を第３切替位置に回動させた状態を示している。この状態においては、浴室１１内から浴室環気ダクト１０ｃ内を通って筐体２内に吸込まれた空気と、居室１２内から居室環気ダクト１０ｄ内を通って筐体２内に吸込まれた空気とが、全熱交換素子３の排気領域１４を経由せずにバイパス通路１５内を流れ、排気ダクト１０ａから屋外に排気される。

従って、ダンパ６が第３切替位置に回動された場合には、浴室１１内や居室１２内から屋外に排気される空気は全熱交換素子３の排気領域１４を経由しない。このため、夏場の夜間などに屋外温度が居室内温度より低くなっている場合には、居室１２内の高温の空気をそのまま屋外に排出し、居室内温度より低い温度の室外の空気を居室１２内に給気することができる。

居室内温度センサ７は、筐体２内における居室環気ダクト１０ｄとの接続部の近傍に配置され、居室１２内の温度（居室内温度）を検知する。居室内温度センサ７は、筐体２の外周部分に取付けられてダンパ６を回動させる切替制御部である制御部１６に接続されている。

外気温センサ８は、筐体２内における吸込ダクト１０ｂとの接続部の近傍に配置され、屋外の温度（室外温度）を検知する。外気温センサ８は、制御部１６に接続されている。制御部１６では、居室内温度センサ７の検知結果と外気温センサ８の検知結果とに基づき、又は、図示しない操作部からの手動による切替操作に基づき、ダンパ６を第１切替位置と第２切替位置と第３切替位置とのいずれかに回動させる。

図５は、ダンパ６の切替を自動的に行う場合の制御部１６での制御について説明するフローチャートである。

熱交換環気装置１の運転が開始されると、外気温センサ８の検知結果と居室内温度センサ７の検知結果とに基づいて、今が冬季であるか否かが判断される（ステップＳ１）。

ステップＳ１において今は冬季であると判断された場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、居室内温度が屋外温度より高いか否かが判断される（ステップＳ２）。

ステップＳ２において居室内温度が屋外温度より高いと判断された場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、ダンパ６が第１切替位置に回動される（ステップＳ３）。これにより、浴室１１内及び居室１２内から屋外に排気される空気は、全熱交換素子３の排気領域１４を経由することになり、屋外に排気される空気の熱と水分とが屋外から居室１２内や浴室１１内に給気される空気に戻される。このため、換気による熱エネルギーの無駄を少なくすることができ、また、居室１２内を加湿することができる。

一方、ステップＳ２において、居室内温度が屋外温度より低いと判断された場合には（ステップＳ２のＮＯ）、ダンパ６が第３切替位置に回動される（ステップＳ４）。これにより、居室１２内の空気は、全熱交換素子３の排気領域１４を経由せずにバイパス通路１５内を通って排気される。このため、屋外から居室１２内等に給気される空気が、全熱交換素子３での熱交換によりさらに冷やされるということが防止される。

ステップＳ１において、今は冬季でない（夏季である）と判断された場合には（ステップＳ１のＮＯ）、居室内温度が屋外温度より低いか否かが判断される（ステップＳ５）。

ステップＳ５において、居室内温度が屋外温度より低いと判断された場合には（ステップＳ５のＹＥＳ）、ダンパ６が第２切替位置に回動される（ステップＳ６）。これにより、浴室１１内から屋外に排気される空気は全熱交換素子３の排気領域１４を経由せずにバイパス通路１５内を流れて排気される。このため、浴室１１から排気される空気の熱や水分が、屋外から居室１２内や浴室１１内に給気される空気に戻されることがなく、居室１２内の高温化や高湿化を防止することができる。また、居室１２内から屋外に排気される空気は全熱交換素子３の排気領域１４を経由するので、居室１２内から排気される空気の熱を屋外から給気される空気に戻して屋外から給気される空気を冷やすことができ、熱エネルギーの無駄を少なくすることができる。

一方、ステップＳ５において、居室内温度が屋外温度より高いと判断された場合には（ステップＳ５のＮＯ）、ダンパ６が第３切替位置に回動される（ステップＳ７）。このため、夏場の夜間などに屋外温度が居室内温度より低くなっている場合には、居室１２内の高温の空気をそのまま屋外に排出し、居室内温度より低い温度の室外の空気を居室１２内に給気することができる。

２…筐体、３…全熱交換素子、４…給気用送風ユニット、５…排気用送風ユニット、６…ダンパ、７…居室内温度センサ、８…外気温センサ、１１…浴室、１２…居室、１６…切替制御部（制御部）

Claims (2)

1. 筐体と、
   前記筐体内に設置された全熱交換素子と、
   屋外の空気を前記筐体内に吸込み、前記全熱交換素子を経由して浴室内と居室内とに給気する給気用送風ユニットと、
   前記浴室内の空気と前記居室内の空気とを前記筐体内に吸込んで屋外に排気する排気用送風ユニットと、
   屋外に排気される前記浴室内の空気と前記居室内の空気とが前記全熱交換素子を経由するようにする第１切替位置と、屋外に排気される前記居室内の空気が前記全熱交換素子を経由するようにするとともに前記浴室内の空気が前記全熱交換素子を経由しないようにする第２切替位置と、屋外に排気される前記浴室内の空気と前記居室内の空気とが前記全熱交換素子を経由しないようにする第３切替位置とに切替可能なダンパと、
   を備えることを特徴とする熱交換換気装置。
2. 居室内の温度を検知する居室内温度センサと屋外の温度を検知する外気温センサとの検知結果に基づき、前記ダンパを各切替位置に切替える切替制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の熱交換換気装置。

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