JP2016070534A

JP2016070534A - 熱交換形換気装置

Info

Publication number: JP2016070534A
Application number: JP2014197711A
Authority: JP
Inventors: 賢幸木戸; Yoshiyuki Kido; 耕次飯尾; Koji Iio
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-05-09
Also published as: CN105465942A; CN105465942B

Abstract

【課題】従来の熱交換形換気装置は、室外気温度が低温時に、冷たい空気が本体内を流れ結露しないために外気吸込口と室内空気排気口を遮蔽する構造であったため、室内空気が汚染された状態が継続するという課題があった。
【解決手段】排気送風経路８を隔てる内装ケース１３の一部に室内空気再吹出口１７を設け、更に室内空気吸込口５を有するフロントパネル１４の一部に室内空気循環口６を設けることで、室内空気吸込口５から吸い込まれた室内空気がフィルター１６を通り浄化された後に、再び室内に吹き出すことで室内空気清浄の効果を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、外気と室内空気を熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。

従来、この種の換気装置としては、建物内に設置され外気を外気給気口から導入し、内蔵する熱交換素子を経て室内に供給する換気装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気空調装置について図１０を参照しながら説明する。

図１０に示すように、換気装置本体１０１は、建物内の屋根裏空間または天井裏空間に設置される。新鮮外気は、外気給気口１０２から導入され、内蔵する熱交換素子１０３を通過して室内給気口１０４を経て室内に供給される。一方、室内の汚れた空気は、室内排気口１０５から導入され、熱交換素子１０３を通過し、室外排気口１０６を経て室外に排気される。外気給気口１０２から導入される新鮮外気と室内排気口１０５から導入される室内の汚れた空気は、熱交換素子１０３を経て電動機１０７に同一軸１０８にて連結された給気用ファン１０９と排気用ファン１１０により移送される構成としている。

特開平１１−３２５５３５号公報

このような従来の熱交換形換気装置においては、低温の外気が本体内を流れると本体内で結露する懸念がある。そこで冷たい外気が本体内を流れ結露しないために、外気吸込口と室内空気排気口を遮蔽する構造としても良いが、この場合、室内空気が汚染された状態が継続するという課題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、排気送風経路を隔てる内装ケースの一部に室内空気再吹出口を設けることにより、室内空気吸込口から吸い込まれた室内空気がフィルターを通り浄化された後に再び室内に吹き出すことで、室内空気清浄できる熱交換形換気装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、室外からの空気を本体に取り入れる外気吸込口と、室内の空気を前記本体から室外へ排出する室内空気排気口と、前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、室内から前記本体へ室内空気を吸い込む室内空気吸込口と、前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気を再び室内に吹き出す室内空気循環口とを有し、前記本体の内部には、室外の空気を前記外気吸込口から前記室内吹出口へと連通する給気送風経路と、室内空気を前記室内空気吸込口から前記室内空気排気口へと連通する排気送風経路と、前記給気送風経路に設けられる給気用ファンと、前記排気送風経路に設けられる排気用ファンと、前記排気送風経路に設けられたフィルターと、前記フィルターおよび室内空気再吹出口を有する内装ケースと、前記外気吸込口、前記室内空気排気口および前記室内空気再吹出口にそれぞれ設けられた吸込用ダンパー、排気用ダンパーおよび循環用ダンパーと、前記給気送風経路と前記排気送風経路とが交差する位置に設けられ室内空気と室外空気とを熱交換する熱交換素子とを配置した熱交換形換気装置において、前記室内空気再吹出口は前記排気送風経路に連通し、前記吸込用ダンパー、前記排気用ダンパーおよび前記循環用ダンパーの開閉は制御手段により切り替えられ、熱交換気運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が開き、前記室内空気再吹出口が閉じた状態になることで、熱交換気運転を行い、循環運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が閉じ、前記室内空気再吹出口が開いた状態になることで循環送風経路を形成し、前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気が前記フィルターを通った後、前記室内空気循環口から再び室内へ吹き出す循環運転を行うものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、室外からの空気を本体に取り入れる外気吸込口と、室内の空気を前記本体から室外へ排出する室内空気排気口と、前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、室内から前記本体へ室内空気を吸い込む室内空気吸込口と、前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気を再び室内に吹き出す室内空気循環口とを有し、前記本体の内部には、室外の空気を前記外気吸込口から前記室内吹出口へと連通する給気送風経路と、室内空気を前記室内空気吸込口から前記室内空気排気口へと連通する排気送風経路と、前記給気送風経路に設けられる給気用ファンと、前記排気送風経路に設けられる排気用ファンと、前記排気送風経路に設けられたフィルターと、前記フィルターおよび室内空気再吹出口を有する内装ケースと、前記外気吸込口、前記室内空気排気口および前記室内空気再吹出口にそれぞれ設けられた吸込用ダンパー、排気用ダンパーおよび循環用ダンパーと、前記給気送風経路と前記排気送風経路とが交差する位置に設けられ室内空気と室外空気とを熱交換する熱交換素子とを配置した熱交換形換気装置において、前記室内空気再吹出口は前記排気送風経路に連通し、前記吸込用ダンパー、前記排気用ダンパーおよび前記循環用ダンパーの開閉は制御手段により切り替えられ、熱交換気運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が開き、前記室内空気再吹出口が閉じた状態になることで、熱交換気運転を行い、循環運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が閉じ、前記室内空気再吹出口が開いた状態になることで循環送風経路を形成し、前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気が前記フィルターを通った後、前記室内空気循環口から再び室内へ吹き出す循環運転を行うことにより、室内空気吸込口から吸い込まれた室内空気がフィルターを通り浄化された後に再び室内に吹き出すことで、室内空気清浄の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１の熱交換形換気装置を示す上方斜視図同熱交換形換気装置を示す側面断面図同熱交換形換気装置の排気送風経路を示す側面断面図同熱交換形換気装置の内装ケースを示す上方斜視図同熱交換形換気装置の吸込用ダンパーと排気用ダンパーを示す正面図同熱交換形換気装置の排気送風経路示す上方斜視図同熱交換形換気装置の循環送風経路を示す上方斜視図同熱交換形換気装置の一体化ダンパーを用いた際の排気送風経路を示す上方斜視図同熱交換形換気装置の一体化ダンパーを用いた際の循環送風経路を示す上方斜視図従来の熱交換形換気装置を示す側面断面図

本発明の請求項１記載の熱交換形換気装置は、室外からの空気を本体に取り入れる外気吸込口と、室内の空気を前記本体から室外へ排出する室内空気排気口と、前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、室内から前記本体へ室内空気を吸い込む室内空気吸込口と、前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気を再び室内に吹き出す室内空気循環口とを有し、前記本体の内部には、室外の空気を前記外気吸込口から前記室内吹出口へと連通する給気送風経路と、室内空気を前記室内空気吸込口から前記室内空気排気口へと連通する排気送風経路と、前記給気送風経路に設けられる給気用ファンと、前記排気送風経路に設けられる排気用ファンと、前記排気送風経路に設けられたフィルターと、前記フィルターおよび室内空気再吹出口を有する内装ケースと、前記外気吸込口、前記室内空気排気口および前記室内空気再吹出口にそれぞれ設けられた吸込用ダンパー、排気用ダンパーおよび循環用ダンパーと、前記給気送風経路と前記排気送風経路とが交差する位置に設けられ室内空気と室外空気とを熱交換する熱交換素子とを配置した熱交換形換気装置において、前記室内空気再吹出口は前記排気送風経路に連通し、前記吸込用ダンパー、前記排気用ダンパーおよび前記循環用ダンパーの開閉は制御手段により切り替えられ、熱交換気運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が開き、前記室内空気再吹出口が閉じた状態になることで、熱交換気運転を行い、循環運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が閉じ、前記室内空気再吹出口が開いた状態になることで循環送風経路を形成し、前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気が前記フィルターを通った後、前記室内空気循環口から再び室内へ吹き出す循環運転を行うものである。

これにより、室内空気吸込口から本体へ吸い込まれた室内空気を浄化した後、室内空気循環口から再び吹き出すことで室内空気清浄の効果を奏する。

また、循環運転時は、前記制御手段により、前記外気吸込口が閉じた状態になるものであってもよい。

これにより、室外の空気が冷たい空気あるいは汚い空気である場合、室外からの冷たい空気あるいは汚い空気が本体に入ることを防ぎ、結露の発生または熱交換素子の汚染を防ぐことができ、室内空気質が悪化することを防ぐという効果を奏する。

また、循環運転時は、前記制御手段により、前記外気吸込口が開いた状態になるものであってもよい。

これにより、室外の空気が新鮮な空気である場合、室外からの新鮮な空気を前記本体に取り入れることができ、室内に新鮮な空気を供給できるとともに、室内の二酸化炭素濃度の上昇を抑える効果を奏する。

また、前記排気用ダンパーと前記循環用ダンパーが一体化して１つの一体化ダンパーとなり、前記一体化ダンパーにより、前記排気用ダンパーの開閉と前記循環用ダンパーの開閉が逆になる構成としてもよい。

これにより、熱交換気運転時は、前記一体化ダンパーが前記室内空気再吹出口を閉じ、前記室内空気排気口を開けることで前記排気送風経路を形成する状態となり、循環運転時は、前記一体化ダンパーが前記室内空気再吹出口を開け、前記室内空気排気口を閉じることで、前記循環送風経路を形成することができ、熱交換気運転と循環運転を前記一体化ダンパーのみで切り替えることができるとともに、ダンパーの数を減らすことができ、コストダウンの効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態の熱交換形換気装置について、図１、２、３、４を用いて内部の構成と給気送風経路、排気送風経路、循環送風経路について説明する。

図１に示すように、熱交換形換気装置１は、箱形の熱交換形換気装置１の上部に室内空気吸込口５、室内空気循環口６を設け、側面に外気吸込口２、室内空気排気口３、そして、この側面に対向した側面に室内吹出口４を設けた構成である。

図２に示すように、熱交換形換気装置１は、新鮮な室外の空気を側面の外気吸込口２から吸い込み、熱交換形換気装置１の内部の熱交換素子１２を通って室内吹出口４から室内に供給される給気送風経路７を備えている。

一方、図３に示すように、室内の汚染された空気は室内空気吸込口５から吸い込まれ、熱交換素子１２を通って室内空気排気口３から室外に排気される排気送風経路８を備えている。このとき、熱交換素子１２は、排気される空気の熱量を給気される空気に供給する、または、給気される空気の熱量を排気される空気の熱量に供給する、熱回収の機能を有している。

図２に示すように、外気吸込口２から導入される新鮮な室外空気と室内空気吸込口５から導入される室内の汚染された空気は、モータ１１に同一軸にて連結された給気用ファン９と排気用ファン１０の運転によりそれぞれの給気送風経路７と排気送風経路８を流れる。なお、給気用ファン９と排気用ファン１０はモータ１１に同一軸にて連結されていなくてもよい。

熱交換素子１２は給気送風経路７と排気送風経路８とが交差する位置に配設される。モータ１１はモータ固定板１５に固定されている。

また、外気吸込口２、室内空気排気口３、室内吹出口４には、それぞれダクト（図示せず）が接続できる形状となっている。外気吸込口２と室内空気排気口３に接続したダクトは建物外壁面まで引き回して建物外の室外空気と連通する。室内吹出口４に接続したダクトは居室の天井面または壁面と連通されて室内へ室外空気を給気する。

図４に示すように、室内空気吸込口５を有するフロントパネル１４は熱交換形換気装置１の上面に設けられている。内装ケース１３は、排気送風経路８を隔てるように熱交換形換気装置１の内部に設けられ、フィルター１６を有している。本実施の形態の最も特徴的な部分は、室内空気循環口６がフロントパネル１４の一部に設けられ、室内空気再吹出口１７が内装ケース１３の一部に設けられていることである。室内空気再吹出口１７は排気送風経路８に連通する。また、循環用ダンパー１８は内装ケース１３に設けられている。

そして、図５に示すように、吸込用ダンパー１９が外気吸込口２に設けられ、排気用ダンパー２０が室内空気排気口３に設けられている。吸込用ダンパー１９は外気吸込口２の開閉を制御する。排気用ダンパー２０は室内空気排気口３の開閉を制御する。循環用ダンパー１８は室内空気再吹出口１７の開閉を制御する。吸込用ダンパー１９、排気用ダンパー２０および循環用ダンパー１８の開閉を切り替える制御手段（不図示）は本体の内部または外部に設けられる。制御手段により室内空気排気口３を開け室内空気再吹出口１７を閉じることで、室内空気吸込口５から熱交換形換気装置１に吸い込まれた室内空気は、室外空気との間で熱交換をし、室内空気排気口３から排気する熱交換気運転をすることができる。また、室内空気排気口３を閉じ室内空気再吹出口１７を開けることで、室内空気吸込口５から熱交換形換気装置１に吸い込まれた室内空気は、フィルター１６を通り浄化された後、室内空気再吹出口１７から再び室内に吹き出すことができる。これにより、汚染された室内空気の清浄効果を奏する。

図６に室内空気吸込口５から熱交換形換気装置１に吸い込まれた室内空気が排気送風経路８を流れ熱交換気運転する様子を示す。制御手段を作動することで、排気用ダンパー２０により室内空気排気口３を開け、循環用ダンパー１８により室内空気再吹出口１７を閉じる状態にする。これにより、室内空気吸込口５から熱交換形換気装置１に吸い込まれた室内排気空気はフィルター１６を通り浄化された後、熱交換素子１２により、室外空気との間で熱交換をする。そして、熱交換された室内空気は排気用ファン１０を通過した後に、室内空気排気口３から室外へ排気される。これにより、室内の汚染された空気を室外に排気するとともに、室内の二酸化炭素濃度を低下させる効果を奏する。

図７に室内空気吸込口５から熱交換形換気装置１に吸い込まれた室内空気が循環送風経路２１を流れ循環運転する様子を示す。制御手段を作動することで、排気用ダンパー２０により室内空気排気口３を閉じ、循環用ダンパー１８により室内空気再吹出口１７を開ける状態にする。これにより、室内空気吸込口５から熱交換形換気装置１に吸い込まれた室内空気はフィルター１６を通り浄化された後、熱交換素子１２により、室外空気との間で熱交換をする。そして、熱交換された室内空気は排気用ファン１０、室内空気再吹出口１７を通過した後、室内空気循環口６から再び室内に吹き出される。これにより、室内空気がフィルター１６を通り浄化された後に再び室内空気循環口６から吹き出すことにより、室内空気清浄の効果を奏する。

さらに、吸込用ダンパー１９について詳細を説明する。室内空気排気口３を閉じ、室内空気再吹出口１７を開け循環運転している状態で、制御手段により、外気吸込口２を閉じることで、室外空気が熱交換形換気装置１に入ることを防ぐことができる。これにより、室外気温度が低い空気が熱交換形換気装置１内を流れることを防ぎ、結露の発生を抑制する効果を奏する。また、室外の空気が汚染されている際も、汚染空気が熱交換形換気装置１内を流れることを防ぎ、熱交換素子１２の長寿命化の効果とともに、室内に汚染された空気が吹き出されない効果も奏する。

反対に、循環運転している状態で、制御手段により、外気吸込口２を開けることで、室外空気を熱交換形換気装置１内に吸い込むことができる。これにより、外気吸込口２から吸い込まれた室外の新鮮な空気を室内吹出口４から室内に吹き出すことができ、更に室内の二酸化炭素濃度も低下させる効果を奏する。

また、図８、９に排気用ダンパー２０と循環用ダンパー１８を一体化し１つの一体化ダンパー２２にした際の、排気送風経路８、循環送風経路２１を示している。一体化ダンパー２２は内装ケース１３に設け、位置は室内空気再吹出口１７の付近に設置する。一体化ダンパー２２のサイズは、室内空気再吹出口１７を塞ぐとともに、排気送風経路８を遮断し空気の通風を防ぐことにする。排気用ダンパー２０と循環用ダンパー１８が一体化していることで、熱交換気運転時は、排気送風経路８が開いた状態になると同時に室内空気再吹出口１７が閉じた状態となる。循環運転時は、排気送風経路８が閉じた状態になると同時に室内空気再吹出口１７を開いた状態にすることができる。これにより、熱交換気運転と循環運転を１つの一体化ダンパー２２のみで切り替えることができ、それによりダンパーの数を減らすことができ、コスト削減の効果を奏する。

本発明にかかる熱交換形換気装置は、外気と室内空気の熱交換を目的とするダクト式の熱交換気装置、ダクト式の空気調和装置などの用途として有効である。

１熱交換形換気装置
２外気吸込口
３室内空気排気口
４室内吹出口
５室内空気吸込口
６室内空気循環口
７給気送風経路
８排気送風経路
９給気用ファン
１０排気用ファン
１１モータ
１２熱交換素子
１３内装ケース
１４フロントパネル
１５モータ固定板
１６フィルター
１７室内空気再吹出口
１８循環用ダンパー
１９吸込用ダンパー
２０排気用ダンパー
２１循環送風経路
２２一体化ダンパー

Claims

室外からの空気を本体に取り入れる外気吸込口と、
室内の空気を前記本体から室外へ排出する室内空気排気口と、
前記本体から室内に空気を吹き出す室内吹出口と、
室内から前記本体へ室内空気を吸い込む室内空気吸込口と、
前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気を再び室内に吹き出す室内空気循環口とを有し、
前記本体の内部には、室外の空気を前記外気吸込口から前記室内吹出口へと連通する給気送風経路と、室内空気を前記室内空気吸込口から前記室内空気排気口へと連通する排気送風経路と、前記給気送風経路に設けられる給気用ファンと、前記排気送風経路に設けられる排気用ファンと、前記排気送風経路に設けられたフィルターと、前記フィルターおよび室内空気再吹出口を有する内装ケースと、前記外気吸込口、前記室内空気排気口および前記室内空気再吹出口にそれぞれ設けられた吸込用ダンパー、排気用ダンパーおよび循環用ダンパーと、前記給気送風経路と前記排気送風経路とが交差する位置に設けられ室内空気と室外空気とを熱交換する熱交換素子とを配置した熱交換形換気装置において、
前記室内空気再吹出口は前記排気送風経路に連通し、
前記吸込用ダンパー、前記排気用ダンパーおよび前記循環用ダンパーの開閉は制御手段により切り替えられ、
熱交換気運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が開き、前記室内空気再吹出口が閉じた状態になることで、熱交換気運転を行い、
循環運転時に、前記制御手段により、前記室内空気排気口が閉じ、前記室内空気再吹出口が開いた状態になることで循環送風経路を形成し、前記室内空気吸込口から前記本体へ吸い込まれた室内空気が前記フィルターを通った後、前記室内空気循環口から再び室内へ吹き出す循環運転を行うことを特徴とする熱交換形換気装置。
循環運転時に、前記制御手段により、前記外気吸込口が閉じた状態になることを特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。
循環運転時に、前記制御手段により、前記外気吸込口が開いた状態になることを特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。
前記排気用ダンパーと前記循環用ダンパーとが一体化して１つの一体化ダンパーとなり、
前記一体化ダンパーにより、前記排気用ダンパーの開閉と前記循環用ダンパーの開閉が逆になることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の熱交換形換気装置。