JP2012137205A - Heat exchanging ventilation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器を備えて室内空気と外気との間で熱交換をしながら換気を行う熱交換換気装置に関する。 The present invention relates to a heat exchange ventilator that includes a heat exchanger and performs ventilation while exchanging heat between room air and outside air.
従来の静止形の直行流の熱交換器を備える熱交換換気装置は、室内から吸込んだ空気を、熱交換器を通して屋外へ排気し、屋外から吸い込んだ空気を、熱交換器を通して室内へ給気している。このような熱交換換気装置では、給気と排気の間の熱交換効率の向上が図られる。 A conventional heat exchange ventilator equipped with a stationary direct flow heat exchanger exhausts air sucked from the room to the outside through the heat exchanger, and supplies air sucked from the outside to the room through the heat exchanger. is doing. In such a heat exchange ventilator, the heat exchange efficiency between the supply air and the exhaust can be improved.
例えば特許文献1では、熱交換器の長辺に沿う風路が給気風路になり、短辺に沿う風路が排気風路になるように熱交換器が配置され、給気風量よりも排気風量を大きくして熱交換効率の向上を図る技術が開示されている。
For example, in
しかしながら、上記従来の技術によれば、給気風量よりも排気風量を大きくして、熱交換換気を行なっているため、室内の冷暖房された空気の熱が排気によって大量に排出されてしまうという問題があった。 However, according to the above conventional technique, the exhaust air volume is made larger than the supply air volume, and the heat exchange ventilation is performed, so that the heat of the air that has been air-conditioned indoors is exhausted in large quantities by the exhaust. was there.
また、給気風量よりも排気風量のほうが大きいため、室内が過度に負圧になってしまう場合がある。そのため、隙間風の侵入による冷暖房効率の低下や、居住者が冷風感を感じてしまうという問題があった。 Further, since the exhaust air volume is larger than the supply air volume, the room may become excessively negative pressure. Therefore, there existed a problem that the cooling / heating efficiency by the penetration | invasion of a baffle wind fell, and the resident felt a cold wind feeling.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、給気風量と排気風量とのバランスをとりつつ、熱交換効率の向上を図ることのできる熱交換換気装置を得ることを目的とする。 This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the heat exchange ventilation apparatus which can aim at the improvement of heat exchange efficiency, balancing the supply air volume and exhaust air volume.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、室外吸込口を通して室外とつながる第一の給気通風路と、室内吸込口を通して室内とつながる第一の排気通風路と、第一の給気通風路に空気を通風する第一の送風ファンと、第一の排気通風路に空気を通風する第二の送風ファンと、内部に相交差する給気風路と排気風路とを有し、第一の給気通風路が給気風路の一方の口に第一の排気通風路が排気風路の一方の口に接続された熱交換器と、熱交換器の給気風路の他方の口に接続され、室内と室内吹出口を通してつながる第二の給気通風路と、熱交換器の排気風路の他方の口に接続され、室外と室外吹出口を通してつながる第二の排気通風路と、第二の排気通風路から分岐されて、排気流の一部が室内側へ戻る循環流を形成する循環空気通風路と、を備え、熱交換器の給気風路は、熱交換器の排気風路よりも長く形成されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a first air supply passage connected to the outside through the outdoor suction port, a first exhaust air passage connected to the room through the indoor suction port, A first blower fan that ventilates air through one air supply ventilation path, a second blower fan that ventilates air through the first exhaust ventilation path, and a supply air duct and an exhaust air duct that intersect each other. A heat exchanger in which the first air supply passage is connected to one port of the air supply air passage and the first exhaust air passage is connected to one port of the exhaust air passage, and the air supply air passage of the heat exchanger A second exhaust ventilation passage connected to the other port and connected to the other inlet of the exhaust air passage of the heat exchanger and the second supply air ventilation passage connected to the indoor and the indoor outlet, and connected to the other outlet of the heat exchanger. Circulation that forms a circulation flow that branches off from the passage and the second exhaust ventilation passage and a part of the exhaust flow returns to the indoor side Comprising a gas ventilation passage, a supply air path of the heat exchanger, characterized in that it is formed longer than the exhaust air path of the heat exchanger.
本発明によれば、熱交換器の給気風路が排気風路よりも長いため、熱交換効率の向上を図ることができるとともに、循環空気通風路を設けることで給気風量と排気風量とのバランスがとりやすくなり、冷暖房効率の低下や、居住者が感じる冷風感の抑制を図ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, since the supply air passage of the heat exchanger is longer than the exhaust air passage, it is possible to improve the heat exchange efficiency, and by providing the circulating air ventilation passage, the supply air amount and the exhaust air amount can be reduced. It becomes easy to balance, and there is an effect that it is possible to reduce the cooling and heating efficiency and to suppress the feeling of cold wind felt by residents.
以下に、本発明にかかる熱交換換気装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a heat exchange ventilator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる熱交換換気装置の概略構成を示す横断面図である。図1において、熱交換換気装置1は建物の外壁50に設置される。なお、室内同士を仕切る内壁に設置する場合には、ダクトなどを用いて熱交換換気装置1を建物外部(室外)と接続させればよい。また、図1では、分かりやすく説明するために屋外フード22が上下に配置されているが、屋外フード22は横並びに配置されてもよい。これは、他の図(例えば、図2)においても同様である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the heat exchange ventilator according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
熱交換換気装置1は、室外とつながる口として、室外吸込口2と室外吹出口13を備えている。また、室内空間とつながる口として、室内吸込口4と室内吹出口11および循環空気吹出口23を備えている。
The
熱交換換気装置1の内部には、内部に相交差する給気風路8と排気風路9とが形成される。給気風路8と排気風路9とが交差する部分には、外気と室内空気との間で熱交換を行う熱交換器10が設けられる。
A
また、熱交換換気装置1の内部には、室外吸込口2から熱交換器10に至るまでの風路である第一の給気通風路3と、室内吸込口4から熱交換器10に至るまでの風路である第一の排気通風路5と、熱交換器10から室内吹出口11に至るまでの風路である第二の給気通風路12と、熱交換器10から室外吹出口13に至るまでの風路である第二の排気通風路14と、熱交換器10から循環空気吹出口23に至るまでの風路である循環空気通風路15とが形成されている。
Further, in the
また、第一の給気通風路3に空気を通風するための第一の送風ファン6と、第一の排気通風路5の空気を通風する第二の送風ファン7が備えられている。第二の送風ファン7は、第一の送風ファン6よりも能力が大きく、大風量の送風が可能な送風ファンとなっている。すなわち、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7を同時に運転させた場合、熱交換器10の給気風路8を通過する風量よりも、排気風路9を通過する風量のほうが大きくなる。
In addition, a
図1では、第一の送風ファン6が第一の給気通風路3の風路上に配置されているが、第二の給気通風路12上にあってもよい。同様に、図1では第二の送風ファン7が第二の排気通風路14の風路上に配置されているが、第一の排気通風路5上にあってもよい。
In FIG. 1, the
熱交換器10の給気風路8の一方の口には第一の給気通風路3が接続され、熱交換器10の排気風路9の一方の口には第一の排気通風路5が接続されている。熱交換器10の給気風路8の他方の口には第二の給気通風路12が接続され、熱交換器10の排気風路9の他方の口には第二の排気通風路14が接続されている。
The first
熱交換器10は、直方体の静止形熱交換器であって、内部には互いに直行する2種類の風路が形成されている。熱交換器10は、長辺に沿って形成された一方の風路の長さが、短辺に沿って形成された他方の風路の長さよりも長くなる。そして長辺に沿った一方の風路が給気風路8となり、短辺に沿った他方の風路が排気風路9となるように用いることで、例えば室内で冷暖房された空気の熱エネルギーを給気に伝えやすくすることができ、給気の温度をより室温に近づけることができる。そのため、給気の熱交換効率を高めて、冬期の給気による冷風感を低減することができる。
The
また、図1のように縦長に熱交換器10を配置することによって、装置本体の薄型化を図ることができ、外観のデザイン性の向上を図ることができる。
Further, by disposing the
第一の給気通風路3と接続される熱交換器10の給気風路8の入り口には、外気清浄フィルター21が備えられている。熱交換器10の給気風路8の入り口側に外気清浄フィルター21を配置することで、熱交換器10の目詰まりを抑制し、また、外気に含まれる花粉やチリ、窒素酸化物、臭いなどを取り除いて室内へ給気するために、より新鮮で浄化された外気が室内へ給気される効果がある。
An outside
第一の排気通風路5と接続される熱交換器10の排気風路9の入り口には、室内空気清浄フィルター20が備えられている。熱交換器10の排気風路9の入り口側に室内空気清浄フィルター20を配置することで、熱交換器10の目詰まりを抑制できる。また、一部の空気は室内へ循環空気として戻るため、室内空気に含まれるホコリや臭い、VOCなどを取り除いて、室内空気を浄化する効果がある。
An indoor
また、一部の空気は屋外へ排気されるが、室内空気清浄フィルター20を備えることによって、排気の空気も浄化して排出することにより、マンションなどで隣室が近い場合に、室内の焼肉やタバコなどの排気の煙が、隣室の給気に吸込まれて苦情がでるという課題に対して、排気を浄化して排出するため、隣室への臭いの移行を抑制する効果がある。
Also, some of the air is exhausted to the outdoors, but by providing the indoor
また、図1のように、熱交換器10を第二の送風ファン7よりも室内側に配置し、外気清浄フィルター21を熱交換器10よりも上方に配置し、室内空気清浄フィルター20を熱交換器10よりも室内側に配置することで、清掃の際に外気清浄フィルター21のみを引き出しやすくなる。また、室内空気清浄フィルター20のみを引き出しやくすなり、清掃性の向上を図ることができる。また、熱交換器10と外気清浄フィルター21と室内空気清浄フィルター20を一体的にまとめて取り出すことも可能で、清掃性の向上を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、熱交換換気装置1は、室外吸込口2を開閉可能とする給気用シャッター18および室外吹出口13を開閉可能とする排気用シャッター19を備えている。給気用シャッター18と排気用シャッター19が閉じて室外吸込口2および室外吹出口13を塞ぐことで、外気の侵入を防ぐことができる。これにより、室外の気温が低いときには、外気の侵入を防いで冷風感を抑えることができる。
The
動作の説明として、給気の流れは、第一の送風ファン6が運転されることによって、室外の空気が、屋外フード22より吸込まれる。そして、室外吸込口2を通って、第一の給気通風路3を通り、外気清浄フィルター21を通って外気の汚れ等が除去された後、熱交換器10の給気風路8を通って第二の給気通風路12を通る。そして、室内吹出口11より室内へ吹き出される。
As an explanation of the operation, as for the flow of the air supply, outdoor air is sucked from the
排気の流れは、第二の送風ファン7が運転されることによって、室内の空気が室内吸込口4より吸込まれる。そして、第一の排気通風路5を通り、室内空気清浄フィルター20を通って室内の汚れ等が除去された後、熱交換器10の排気風路9を通って、その後、一部は第二の排気通風路14を通る。そして、排気の一部は室外吹出口13より室外へ吹き出され、他の一部は、循環空気通風路15を通り、循環空気吹出口23より室内へ吹き出される。
As for the flow of exhaust, indoor air is sucked from the
図1において、室内吸込口4のグリルの風向は上向きにし、室内吹出口11および循環空気吹出口23の風向は下向きにしている。このようにすることで、給気と排気のショートサーキットを抑制することができ、換気効率の向上を図ることができる。
In FIG. 1, the wind direction of the grill of the
また、室内吹出口11と循環空気吹出口23とを隣接するように配置している。このようにすることで、循環空気と給気とを混合することができ、例えば冬期の給気による冷風感の低減を図ることができる。
Moreover, the
また、図1において、第一の送風ファン6および第二の送風ファン7のモーターが、第一の給気通風路3を通過する空気に接するように配置されている。このようにすることで、モーターからの発熱を給気に伝えて、モーターの温度上昇の抑制と給気の温度上昇を図ることができる。例えば冬期であれば、給気の温度が上昇することで、給気による冷風感の低減を図ることができる。
In FIG. 1, the motors of the
ここで、熱交換器10の排気風路9に流れる風量を、給気風路8に流れる風量よりも大きくし、排気風路9に大風量が流れても圧力損失が高くならないようにするために、給気風路8の長さが、排気風路9の長さよりも長くなるように熱交換器10の形状を直方体にしている。
Here, in order to prevent the pressure loss from increasing even if a large amount of air flows through the
熱交換器10の排気風路9を通過した排気を全て屋外へ排出してしまうと冷暖房の無駄になるため、給気と同量分を排気し、その他の排気は室内へ戻ってくるように構成する。例えば、給気として室内に30m3/hの給気空気を供給すると仮定すると、第一の排気通風路5に330m3/hの排気空気を流し、熱交換器10を通した後、循環空気通風路15側へ300m3/hの排気空気が流れ、第二の排気通風路14に30m3/hの排気空気が流れるように製品内の圧力損失バランスを調整した構造にする。
If all the exhaust that has passed through the
このように、熱交換器10の排気風路9を通過する空気の量を、給気風路8を通過する空気の量よりも多くなるように構成することで、室内の冷暖房された空気の熱エネルギーを給気空気に多く伝えることができる。これにより、給気の温度を、冷暖房された室内の温度に近づけることができるため、冬期の給気による冷風感の低減を図ることができる。
Thus, by configuring the amount of air passing through the
また、排気風路9を通過した排気空気の一部を、循環空気通風路15を介して室内に戻すことで、排気によって生じる熱エネルギーの損失を抑えることができる。したがって、冷暖房効率の向上を図ることができる。
Further, by returning a part of the exhaust air that has passed through the
また、排気風路9を通過した排気空気の一部を、循環空気通風路15を介して室内に戻すことで、実際に室内に給気される室外の空気の量と、室外に排気される室内の空気の量とのバランスをとりやすくなる。これにより、室内が過度に負圧になることを防ぐことができ、隙間風の侵入による冷暖房効率の低下を抑えたり、居住者が感じる冷風感を抑えたりすることができる。
In addition, by returning a part of the exhaust air that has passed through the
なお、本実施の形態1では、第二の送風ファン7の能力を第一の送風ファン6の能力よりも大きくすることで、排気風路9を通過する排気空気の量を、給気風路8を通過する給気空気の量よりも大きく形成しているがこれに限られない。例えば、熱交換換気装置1が備える制御部(図示せず)によって、各送風ファン6,7の出力を調整して、給気空気の量と排気空気の量とを調整してもよい。このように構成した場合には、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7とに、同等の能力を持つファンを用いることができる。第一の送風ファン6と第二の送風ファン7とを共通化すれば、部品の種類を抑えることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
In the first embodiment, the capacity of the
実施の形態2.
図2は、本発明の実施の形態2にかかる熱交換換気装置の概略構成を示す横断面図である。本実施の形態2では、第二の排気通風路14上であって、循環空気通風路15との分岐部分に風路切替ダンパ16を設けている。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the heat exchange ventilator according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, an air
風路切替ダンパ16は、扇形の横断面形状をしており、第二の排気通風路14の開口面積を任意の開度に可変できる構造となっている。扇形にすることで、第二の排気通風路14と循環空気通風路15とを選択的に閉鎖可能であるとともに、循環空気通風路15を任意の開度に開くことと、第二の排気通風路14を任意の開度に開くことが、1つの風路切替ダンパ16で可能となる。
The air
したがって、第二の排気通風路14と循環空気通風路15との両方にダンパを備える場合に比べて、部品点数を削減することができるなど、製造コストの抑制を図ることができる。また、風路切替ダンパ16は電動で駆動する構成であっても、手動で駆動する構成であってもよいが、電動で駆動するように構成した場合、ダンパを駆動するモーターも1つで済むため、より安価に製作できる。なお、第二の排気通風路14を閉鎖するダンパと循環空気通風路15を閉鎖するダンパを別々に設けてもよい。
Therefore, compared with the case where dampers are provided in both the second
図2において、風路切替ダンパ16の開度位置は、第二の排気通風路14に流れる排気空気の量(室外吹出口13から排気される排気空気の量)が、室外吸込口2を流れる給気空気の風量と同等の風量となるように調整されるのが好ましい。このように調整することで、実施の形態1と同様に給排気のバランスをとって、冷暖房効率の向上や冷風感の低減を図ることができる。また、室外吸込口2と室外吹出口13に風圧センサーを備えて風路切替ダンパ16の開度を制御してもよい。
In FIG. 2, the opening position of the air
また、熱交換換気装置1を設置する壁が外壁ではなく、室内同士を区切る内壁の場合には、ダクトなどを用いて室外と熱交換換気装置1を接続することになる。この場合には、ダクトの圧力損失などに応じて、風路切替ダンパ16の開度を調節し、排気される空気と循環する空気との調整を行うことができる。
When the wall on which the
図3は、図2に示す熱交換換気装置1の風路切替ダンパ16が循環空気通風路15を閉じている状態を示す図である。このように循環空気通風路15を閉じることで、喫煙などで室内空気が一時的に汚れてタバコの煙を室内へ戻したくない場合に、室内側へ循環流が戻ることを防ぐことができる。また、排気空気が第二の排気通風路14へ全て流れるため、排気風量を増やして汚染空気をよりすばやく排気することができ、室内空気の汚れをよりすばやく除去する効果がある。
FIG. 3 is a view showing a state in which the air
図4は、図2に示す熱交換換気装置1の風路切替ダンパ16が第二の排気通風路14を閉じている状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the air
図4において、風路切替ダンパ16の開度位置としては、第二の排気通風路14を閉じて、循環空気通風路15の開口面積を広くする位置となっている。また、第二の送風ファン7のみを運転し、第一の送風ファン6を停止する状態となっている。
In FIG. 4, the opening position of the air
また、給気用シャッター18および排気用シャッター19は、平板状でスライド可動可能となっており、給気用シャッター18で室外吸込口2を閉じることができ、排気用シャッター19で室外吹出口13を閉じることができるようになっている。なお、図4では、給気用シャッター18によって室外吸込口2が閉じられ、排気用シャッター19によって室外吹出口13が閉じられている状態を示している。
The
上述したような状態にすることにより、台風や吹雪や冬期の外気温が非常に低くなったときなど、換気をすることができない状況でも、室内空気清浄フィルター20によって室内空気を浄化する循環運転ができ、換気を止めていても、室内空気を浄化する効果を得ることができる。
In the above-described state, the circulation operation for purifying the room air by the room
また、給気用シャッター18と排気用シャッター19が閉じて室外吸込口2および室外吹出口13を塞ぐことで、外気の侵入を防ぎ、室外の気温が低いときには冷風感を抑える効果がある。
Further, the
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3にかかる熱交換換気装置の概略構成を示す横断面図である。本実施の形態3では、第二の排気通風路14に、第二の排気通風路14の空気を排気する第三の送風ファン17を備える。また、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7のモーターを両軸モーターで共用化している。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the heat exchange ventilator according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the second
第二の排気通風路14に、第二の排気通風路14の空気を排気する第三の送風ファン17を備えることで、より安定した排気風量を得られ、給気と排気の風量をバランスよく計画換気しやすくなる。
By providing the second
また、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7のモーターを両軸モーターで共用化した構造を採用することで、モーターの個数を減らすことができ、製造コストの抑制を図ることができる。
In addition, by adopting a structure in which the motors of the
また、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7のモーターを両軸モーターで共用化した場合には、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7とが同時に運転するため、第二の送風ファン6のみを動作させて排気のみを行うことが難しくなる。一方、本実施の形態3では、第三の送風ファン17を設けているので、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7の運転を停止しても、第三の送風ファン17を運転させれば排気のみを行うことが可能となる。そして、風路切替ダンパ16で循環空気通風路15を閉じている状態にすれば、循環気流を止めつつ、排気のみの運転が可能となる。
Further, when the motors of the
なお、本実施の形態3では、第一の送風ファン6と第二の送風ファン7のモーターを両軸モーターで共用化しているが、これに限られず、実施の形態1のように各ファン6,7のそれぞれにモーターを備えるように構成してもよい。
In the third embodiment, the motors of the
以上のように、本発明にかかる熱交換換気装置は、熱交換器を備えて熱交換をしながら換気を行う熱交換換気装置に有用である。 As described above, the heat exchange ventilator according to the present invention is useful for a heat exchange ventilator that includes a heat exchanger and performs ventilation while exchanging heat.
1 熱交換換気装置
2 室外吸込口
3 第一の給気通風路
4 室内吸込口
5 第一の排気通風路
6 第一の送風ファン
7 第二の送風ファン
8 給気風路
9 排気風路
10 熱交換器
11 室内吹出口
12 第二の給気通風路
13 室外吹出口
14 第二の排気通風路
15 循環空気通風路
16 風路切替ダンパ
17 第三の送風ファン
18 給気用シャッター
19 排気用シャッター
20 室内空気清浄フィルター
21 外気清浄フィルター
22 屋外フード
23 循環空気吹出口
50 外壁
DESCRIPTION OF
Claims (9)
室内吸込口を通して室内とつながる第一の排気通風路と、
前記第一の給気通風路に空気を通風する第一の送風ファンと、
前記第一の排気通風路に空気を通風する第二の送風ファンと、
内部に相交差する給気風路と排気風路とを有し、前記第一の給気通風路が前記給気風路の一方の口に前記第一の排気通風路が前記排気風路の一方の口に接続された熱交換器と、
前記熱交換器の給気風路の他方の口に接続され、前記室内と室内吹出口を通してつながる第二の給気通風路と、
前記熱交換器の排気風路の他方の口に接続され、前記室外と室外吹出口を通してつながる第二の排気通風路と、
前記第二の排気通風路から分岐されて、排気流の一部が室内側へ戻る循環流を形成する循環空気通風路と、を備え、
前記熱交換器の給気風路は、前記熱交換器の排気風路よりも長く形成されることを特徴とする熱交換換気装置。 A first air supply passage connected to the outside through the outdoor suction port;
A first exhaust ventilation path connected to the room through the indoor suction port;
A first blower fan for ventilating air through the first air supply passage;
A second blower fan for ventilating air through the first exhaust ventilation path;
An air supply passage and an exhaust air passage that intersect each other, wherein the first air supply passage is at one port of the air supply air passage and the first air exhaust passage is at one of the exhaust air passages. A heat exchanger connected to the mouth;
A second air supply air passage connected to the other port of the air supply air passage of the heat exchanger and connected through the room and the air outlet;
A second exhaust air passage connected to the other outlet of the exhaust air passage of the heat exchanger and connected to the outside and the outdoor outlet;
A circulation air ventilation path branched from the second exhaust ventilation path and forming a circulation flow in which a part of the exhaust flow returns to the indoor side,
The heat exchange ventilator characterized in that the supply air passage of the heat exchanger is formed longer than the exhaust air passage of the heat exchanger.
前記室外吹出口を開閉可能とする排気用シャッターと、をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の熱交換換気装置。 An air supply shutter capable of opening and closing the outdoor suction port;
The heat exchange ventilator according to any one of claims 1 to 5, further comprising an exhaust shutter capable of opening and closing the outdoor air outlet.
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