JP2018128196A - 換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結露水の水漏れを防止でき、ドレンパンの組立に手間を要しない換気装置を得ること。【解決手段】換気装置は、室内外を隔てる壁に取り付けられ、室内に通じる吸込口及び吹出口が前面に形成されており、室外に通じる給気口及び排気口が背面に形成されている本体と、排気口を通じて排気する室内空気を、吸込口を通じて取り込む排気用ファンと、吹出口を通じて室内に給気する室外空気を、給気口を通じて取り込む給気用ファンと、室内空気と室外空気との間で熱交換を行わせる熱交換器１１と、熱交換器１１で発生する結露水を受けるドレンパン４０とを備え、ドレンパン４０は、結露水を溜める受皿部４０Ａと、受皿部４０Ａに溜まった結露水を排気口を通して室外へ案内する排水部材４０Ｂと、排気口よりも小さい開口４０Ｆが形成されており、排気口の前に開口４０Ｆが位置するように配置されて排気口の縁１Ｋを覆い隠す遮蔽板４０Ｃとが一体構造となっている。【選択図】図９

Description

本発明は、室内空気と室外空気との間で熱交換しながら換気する換気装置に関する。

冬期のように室内と室外との温度差が大きい場合、換気装置の内部で室内空気と室外空気との間で熱交換する際に、暖かく湿った室内空気が室外空気によって冷やされ、結露水が発生する。結露水は、熱交換器の還気から排気に至る風路で発生し、熱交換器の排気側に排水される。換気装置には、熱交換器の排気側に出た結露水が水漏れしないように、ドレンパンが備えられている。

特許文献１に開示されるように、ドレンパンは、結露水を受けるための受皿と、結露水を排水するための排水口とで構成されていた。

特許文献２に示される従来の熱交換換気扇では、受皿には、結露水の飛散を防止する遮蔽板が取りつけられている。

特開平９−２７３７９３号公報 実開昭６０−１８０９３７号公報

特許文献１に開示される発明は、熱交換器で発生した結露水が排気流に飛ばされて受皿で受けることができなかった場合、本体内部に結露水がかかり水漏れする可能性がある。また、本体の排気口が大きいと壁に水がかかり水漏れする可能性がある。

特許文献２に開示される発明は、遮蔽板が受皿とは別の部品で構成されており、部品組み立ての手間がかかる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、結露水の水漏れを防止でき、ドレンパンの組立に手間を要しない換気装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、空調対象空間の内外を隔てる壁に取り付けられ、空調対象空間に通じる吸込口及び吹出口が前面に形成されており、空調対象空間の外に通じる給気口及び排気口が背面に形成されている本体と、本体内に設けられ、排気口を通じて空調対象空間の外に排気する室内空気を、吸込口を通じて空調対象空間から本体内に取り込む排気用ファンと、本体内に設けられ、吹出口を通じて空調対象空間に給気する室外空気を、給気口を通じて空調対象空間の外から本体内に取り込む給気用ファンと、室内空気と室外空気との間で熱交換を行わせる熱交換器と、熱交換器で発生する結露水を受けるドレンパンとを備える。ドレンパンは、結露水を溜める受皿部と、受皿部に溜まった結露水を排気口を通して空調対象空間の外へ案内する排水部材と、排気口よりも小さい開口が形成されており、排気口の前に開口が位置するように配置されて排気口の縁を覆い隠す遮蔽板とが一体構造となっている。

本発明によれば、結露水の水漏れを防止でき、ドレンパンの組立に手間を要しない換気装置を得られるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る換気装置の斜視図 実施の形態１に係る換気装置の断面模式図 実施の形態１に係る換気装置の断面模式図 実施の形態１に係る換気装置の断面模式図 実施の形態１に係る換気装置の分解斜視図 実施の形態１に係る換気装置のドレンパンの斜視図 実施の形態１に係る換気装置のドレンパンの斜視図 実施の形態１に係る換気装置のドレンパンの拡大図 実施の形態１に係る換気装置の断面斜視図

以下に、本発明の実施の形態に係る換気装置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。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る換気装置の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る換気装置の断面模式図であり、図１中のII-II線に沿った断面を示している。図３は、実施の形態１に係る換気装置の断面模式図であり、図２中のIII-III線に沿った断面を示している。なお、図１及び図２中の矢印は、空気の流れを表している。

換気装置１００は、空調対象空間の空気を取り込んで空調対象空間外に排出するとともに、空調対象空間外の空気を取り込んで空調対象空間に供給する。空調対象空間には、室内、ビル内及び倉庫内を例示できるが、これらに限定はされない。以下の説明においては、空調対象空間は室内であり、空調対象空間外は室外であるとする。空調対象空間が室内であるため、「室外空気」は換気装置１００から室内に供給される給気に対応し、「室内空気」は、換気装置１００から室外に排出される「排気」に対応する。

換気装置１００は、各種機器が搭載される本体１と、本体１の前面側に設けられたパネル２と、本体１の前面側であってパネル２の下側に取り付けられた風向可変部品３と、本体１の背面側に接続された給気用パイプ１３と、本体１の背面側に接続された排気用パイプ１４と、取り込んだ室外空気と室内空気との間で熱交換を行わせる熱交換器１１と、室外空気を取り込む給気用ファン８と、室内空気を取り込む排気用ファン９とを有している。給気用パイプ１３及び排気用パイプ１４は、室外と本体１とを連通している。排気用パイプ１４は、換気装置１００を正面視したときに、給気用パイプ１３の左側に位置している。

換気装置１００が取り付けられる壁５０は、空調対象空間の内外を隔てている。壁５０には、室内と室外とを連通する開口部１３Ａ及び開口部１４Ａが形成されている。給気用パイプ１３は、開口部１３Ａに配置されており、排気用パイプ１４は開口部１４Ａに配置されている。

本体１は、直方体形状の外郭を形成している。本体１には、給気用ファン８と、排気用ファン９と、熱交換器１１とが搭載されている。

本体１の前面側には室内空気を吸い込む吸込口１Ａ及び熱交換器１１で熱交換した空気を放出する吹出口１Ｅが形成されている。吹出口１Ｅ及び吸込口１Ａは、パネル２の背面側と対向する位置に形成されている。吸込口１Ａには、ベルマウス１Ｄが形成されており、室内から本体１内に吸い込まれる室内空気を整流している。吸込口１Ａにベルマウス１Ｄを形成することにより、騒音を低減し、ユーザの快適性を損ねることを抑制している。

本体１の背面側には、給気用パイプ１３に接続される給気口１Ｂ及び排気用パイプ１４に接続される排気口１Ｃが形成されている。

本体１には、本体１内に取り込んだ室外空気と室内空気とが混合しないようにする仕切板３０が設けられている。仕切板３０の前面側は、本体１内に取り込んだ室内空気が流れる風路を構成している。仕切板３０の背面側は、本体１内に取り込んだ室外空気が流れる風路を構成している。

パネル２は、換気装置１００の前面の一部を構成する。パネル２は、正面視したときの平面形状が長方形形状をした平板状の部材である。パネル２は、壁５０に本体１が設置された状態において、鉛直方向と平行に配置される。パネル２は、パネル２の背面側と本体１の前面側との間に吹出口７を形成している。すなわち、パネル２の背面と本体１の前面との間には、間隔が空いている。

パネル２の背面側の上部には、本体１に接続される接続部２Ａが形成されている。パネル２は、接続部２Ａによって本体１の前面側に保持される。

接続部２Ａは、本体１との接続箇所が軸となって回転可能である。すなわち、接続部２Ａが回転することでパネル２が上側に持ち上がり、本体１の前面側及び排気用ファン９が露出して、清掃といった作業を行える状態となる。

給気用パイプ１３は、一端側が本体１の給気口１Ｂに接続され、他端側が開口部１３Ａを通じて室外側に配置されている。給気用フード１２は、壁５０の室外側の面に取り付けられる。給気用フード１２は、風雨が強い状況においても、給気用パイプ１３の他端側から室内側に風雨が侵入してしまうことを抑制する。給気用フード１２の壁５０に取り付けられた側は、給気用パイプ１３と連通している。

排気用パイプ１４は、一端側が本体１の排気口１Ｃに接続され、他端側が開口部１４Ａを通じて室外側に配置されている。排気用フード１５は、壁５０の室外側の面に取り付けられる。排気用フード１５は、風雨が強い状況においても、排気用パイプ１４の他端側から室内側に風雨が侵入してしまうことを抑制する。排気用フード１５の壁５０に取り付けられた側は、排気用パイプ１４と連通している。

熱交換器１１は、本体１に取り込んだ室外空気と、室内の空気との間で熱交換を行う。すなわち、熱交換器１１は、排気の熱を給気で回収する機能を有している。なお、熱交換器１１は、熱交換器１１に流入した室外空気と室内空気とが混合しない構造になっている。すなわち、熱交換器１１では、熱交換器１１に流入した室外空気が流れる給気流路と、室内空気が流れる排気流路とは、熱交換可能に隣接するが、室外空気と室内空気とが混合しないように隔離されている。熱交換器１１は、図２に示すように、換気装置１００を正面視したときに給気用ファン８及び排気用ファン９の左側に位置する。

熱交換器１１には、室外空気が流入する流入口１１Ａと、流入口１１Ａから流入して熱交換した空気が放出される流出口１１Ｂが形成されている。また、熱交換器１１には、室内空気が流入する流入口１１Ｃと、流入口１１Ｃから流入して熱交換した空気が放出される流出口１１Ｄが形成されている。

流入口１１Ａには、給気用ファン８から室外空気が供給される。また、流出口１１Ｂから吹き出される空気は、吹出口１Ｅを介して本体１から放出される。

また、流入口１１Ｃには、排気用ファン９から室内空気が供給される。また、流出口１１Ｄから吹き出される空気は、排気口１Ｃを介して本体１から放出される。

モータ１０は、シャフト８Ｂ，９Ｂを有する両軸モータである。モータ１０は、図２及び図３に示すように、給気が流れる風路側にシャフト８Ｂが配置され、排気が流れる風路側にシャフト９Ｂが配置されている。そして、モータ１０は、仕切板３０を境にして、給気が流れる風路側と排気が流れる風路側に跨がって設置されている。

給気用ファン８は、ファン８Ａを備えている。ファン８Ａは、シャフト８Ｂに接続される。給気用ファン８は、モータ１０の回転がシャフト８Ｂにより伝えられてファン８Ａが回転し、本体１に室外空気を取り込み、室内に放出する。

排気用ファン９は、ファン９Ａを備えている。ファン９Ａは、シャフト９Ｂに接続される。排気用ファン９は、モータ１０の回転がシャフト９Ｂにより伝えられてファン９Ａが回転し、本体１に室内空気を取り込み、室外に放出する。

ファン８Ａ，９Ａには、シロッコファンを適用可能であるが、シロッコファンに限定はされない。

次に、実施の形態１に係る換気装置１００の熱交換器１１の周りの構造について説明する。図４は、実施の形態１に係る換気装置の断面模式図であり、図２中のIV-IV線に沿った断面を示している。図５は、実施の形態１に係る換気装置の分解斜視図である。図４及び図５に示すように、換気装置１００の外郭は、パネル２と、本体１とで構成されている。本体１は、前ケーシング１Ｆと中ケーシング１Ｇと後ケーシング１Ｈとにより構成されている。壁５０の室内側には、取付板６がねじ止めにより固定され、取付板６に対して本体１が取り付けられる。前ケーシング１Ｆと、パネル２とを合わせることで、吹出口７と給気流出空間１６Ｂと排気流入空間１６Ｃとが形成される。後ケーシング１Ｈには、給気流入空間１６Ａと排気流出空間１６Ｄとが設けられている。本体１内には、給気流入空間１６Ａから給気流出空間１６Ｂを通って室内と室外とを結ぶ給気通風路と、排気流入空間１６Ｃから排気流出空間１６Ｄを通って室内と室外とを結ぶ排気通風路とが形成されている。給気通風路及び排気通風路は、熱交換器１１内で交差し、室外空気と室内空気との間で熱交換が行われる。給気用ファン８は、給気流入空間１６Ａに設置されており、排気用ファン９は、排気流入空間１６Ｃに設置されている。熱交換器１１は、給気用ファン８及び排気用ファン９よりも下流側に設置されている。

また、前ケーシング１Ｆは、熱交換器１１が配置される空間の下に、不図示の回路ボックスが配置される電子部品配置空間１７が設けられており、電子部品配置空間１７は、カバー２３で塞がれている。

後ケーシング１Ｈ側には、給気口１Ｂ及び排気口１Ｃを開閉するシャッタ４と、サブシャッタ５とが設けられている。シャッタ４は、排気口１Ｃを塞ぐ第１遮蔽部４Ｃと、給気口１Ｂを塞ぐ第２遮蔽部４Ｄとを備えており、第１遮蔽部４Ｃと第２遮蔽部４Ｄとの間には、給気口１Ｂと概ね同じ大きさのシャッタ開口４Ａが形成されている。第２遮蔽部４Ｄには、サブシャッタ５がスライド可能に取り付けられている。第１遮蔽部４Ｃには、後述するドレンパン４０の排水部材４０Ｂとの干渉を防止する切欠き部４Ｂが設けられている。

第１遮蔽部４Ｃが排気口１Ｃの正面に位置すると、排気口１Ｃは第１遮蔽部４Ｃで塞がれる。また、第２遮蔽部４Ｄとサブシャッタ５とが並んだ状態で給気口１Ｂの正面に位置すると、給気口１Ｂは第２遮蔽部４Ｄ及びサブシャッタ５で塞がれる。したがって、換気装置１００を運転しないときに、シャッタ４とサブシャッタ５とにより給気口１Ｂ及び排気口１Ｃが塞げば、外からの外気の侵入を遮断できる。シャッタ４を矢印Ａ方向に移動させ、第２遮蔽部４Ｄとサブシャッタ５とが重なって、給気口１Ｂの縁に配置されるとともに、給気口１Ｂとシャッタ開口４Ａとの位置が一致する給気口１Ｂは通風可能になる。また、第１遮蔽部４Ｃが、給気口１Ｂと排気口１Ｃとの間に配置されると、排気口１Ｃが開放され、排気口１Ｃは通風可能となる。したがって、換気装置１００の運転時には、給気口１Ｂ及び排気口１Ｃを開放することにより、換気が可能となる。

また、熱交換器１１の下方には熱交換器１１で発生した結露水４１を受けるためのドレンパン４０が設置されている。

中ケーシング１Ｇは、熱交換器１１、給気ファン８Ａ及び排気ファン９Ａを収納するスチロール成型された枠体であり、前ケーシング１Ｆと後ケーシング１Ｈとに収まる。中ケーシング１Ｇに収められた熱交換器１１の流入口１１Ａには、外気から侵入する塵埃を除去するフィルタ１９が設けられている。フィルタ１９は、フィルタ保持枠２０及びフィルタ固定枠２１により支持されている。フィルタ固定枠２１は、中ケーシング１Ｇに取り付けられ、フィルタ保持枠２０はフィルタ固定枠２１に取り付けられる。

前ケーシング１Ｆの排気通風路の吸込口１Ａには、室内の埃を捕集する室内側フィルタ２２が取り付けられる。

パネル２には、風向可変部品３が回動可能に取り付けられ、吹出口７から出る風の風向きを図３に示すように前方向とするか、図４に示すように下方向とするかを変更可能となっている。

室外空気は、給気用フード１２から給気用パイプ１３を介して本体１内に取り込まれる。本体１内に取り込まれた室外空気は、給気用ファン８を通って熱交換器１１に流入する。そして、熱交換器１１に流入した室外空気は、熱交換器１１に流入した室内空気との間で熱交換がなされた後に、熱交換器１１から放出される。そして、熱交換器１１から放出された室外空気は、吹出口１Ｅを介して吹出口７から吹き出された後に、風向可変部品３の作用によって鉛直方向又は水平方向に風向が調整されて換気装置１００から室内に放出される。

室内空気は、吸込口１Ａから本体１内に取り込まれる。本体１内に取り込まれた室内空気は、排気用ファン９を通って熱交換器１１に流入する。熱交換器１１に流入した室内空気は、熱交換器１１に流入した室外空気との間で熱交換がなされた後に、熱交換器１１から放出される。そして、熱交換器１１から放出された室内空気は、排気用パイプ１４及び排気用フード１５を介して室外に放出される。

図６は、実施の形態１に係る換気装置のドレンパンの斜視図であり、背面上方から見た状態を示している。図７は、実施の形態１に係る換気装置のドレンパンの斜視図であり、前面上方から見た状態を示している。図８は、実施の形態１に係る換気装置のドレンパンの拡大図であり、図６中のVIII部を拡大して示している。図９は、実施の形態１に係る換気装置の断面斜視図である。図９は、図４に相当する断面の斜視図であるが、パネル２及び風向可変部品３の図示は省略している。ドレンパン４０は、受皿部４０Ａと、排水部材４０Ｂと、遮蔽板４０Ｃと、熱交換器仕切部４０Ｄと、ガイドリブ４０Ｅとを備えている。受皿部４０Ａは、結露水４１を溜める。排水部材４０Ｂは、排気口１Ｃに挿入される。遮蔽板４０Ｃは、排気口１Ｃよりも小さい開口４０Ｆが形成されており、開口４１Ｃが排気口４１Ｃの前に位置することにより、前面側から見た際に排気口１Ｃの縁１Ｋを覆い隠し、排気口１Ｃの周りの壁面４３を遮蔽する。壁面４３には、排気口１Ｃの周辺の壁５０及び排気用パイプ１４のフランジ部１４１が含まれる。受皿部４０Ａ、排水部材４０Ｂ及び遮蔽板４０Ｃは一体構造となっており、部品間の継ぎ目から結露水４１が漏れることは防止される。また、受皿部４０Ａ、排水部材４０Ｂ及び遮蔽板４０Ｃを組み立てる作業が不要であるとともに、部品点数の削減により製造コストを低減できる。

熱交換器１１で発生した結露水４１は、ドレンパン４０の受皿部４０Ａに落下する。受皿部４０Ａに落下した結露水４１は、排水部材４０Ｂへと流れ、排気用パイプ１４を経て屋外へ排水される。

結露水４１は、排気気流４２に流されてドレンパン４０の受皿部４０Ａに落下せず、壁面４３の方向へ飛ばされる場合がある。受皿部４０Ａで受けきれなかった結露水４１は、本体１の外へ水漏れする可能性がある。したがって、ドレンパン４０には、飛散する結露水４１が壁面４３へ当たらないようにするために、遮蔽板４０Ｃが設けられている。飛散した結露水４１が遮蔽板４０に当たり、受皿部４０Ａへと落下することで排水部材４０Ｂへと流れ、排気用パイプ１４を経て屋外へ排水される。

結露水４１は、受皿部４０Ａに集められるが、表面張力によって水かさが高くなり、排水部材４０Ｂから流れ出にくくなる現象が発生する場合がある。したがって、ドレンパン４０には、結露水４１の流れを円滑にするためにガイドリブ４０Ｅが設けられている。ガイドリブ４０Ｅは、受皿部４０Ａの上面に突出して結露水４１を流す方向に沿って延びるリブ状である。ドレンパン４０にガイドリブ４０Ｅが設けられていることにより、結露水４１の表面張力が破られ、ガイドリブ４０Ｅに沿って結露水４１が流れやすくなる。

受皿部４０Ａに設けられた熱交換器仕切部４０Ｄは、熱交換器１１から出た室内空気が、室外空気の流路に入ることを防止する仕切板である。受皿部４０Ａに熱交換器仕切部４０Ｄを設けることにより、室内空気と室外空気とが混ざることは防止される。

実施の形態１に係る換気装置１００は、結露水４１の水漏れを防止でき、ドレンパン４０の組立に手間を要することがない。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 本体、１Ａ 吸込口、１Ｂ 給気口、１Ｃ 排気口、１Ｄ ベルマウス、１Ｅ 吹出口、１Ｆ 前ケーシング、１Ｇ 中ケーシング、１Ｈ 後ケーシング、１Ｋ 縁、２ パネル、３ 風向可変部品、４ シャッタ、４Ａ シャッタ開口、５ サブシャッタ、６ 取付板、７ 吹出口、８ 給気用ファン、８Ａ，９Ａ ファン、８Ｂ，９Ｂ シャフト、９ 排気用ファン、１０ モータ、１１ 熱交換器、１１Ａ 給気流入口、１１Ｂ 給気流出口、１１Ｃ 排気流入口、１１Ｄ 排気流出口、１２ 給気用フード、１３ 給気用パイプ、１３Ａ，１４Ａ 開口部、１４ 排気用パイプ、１５ 排気用フード、１９ フィルタ、２０ フィルタ保持枠、２１ フィルタ固定枠、２２ 室内側フィルタ、３０ 仕切板、４０ ドレンパン、４０Ａ 受皿部、４０Ｂ 排水部材、４０Ｃ 遮蔽板、４０Ｄ 熱交換器仕切部、４０Ｅ ガイドリブ、４０Ｆ 開口、４１ 結露水、４２ 排気気流、４３ 壁面、５０ 壁、１００ 換気装置、１４１ フランジ部。

Claims (3)

1. 空調対象空間の内外を隔てる壁に取り付けられ、前記空調対象空間に通じる吸込口及び吹出口が前面に形成されており、前記空調対象空間の外に通じる給気口及び排気口が背面に形成されている本体と、
   前記本体内に設けられ、前記排気口を通じて前記空調対象空間の外に排気する室内空気を、前記吸込口を通じて前記空調対象空間から前記本体内に取り込む排気用ファンと、
   前記本体内に設けられ、前記吹出口を通じて前記空調対象空間に給気する室外空気を、前記給気口を通じて前記空調対象空間の外から前記本体内に取り込む給気用ファンと、
   前記室内空気と前記室外空気との間で熱交換を行わせる熱交換器と、
   前記熱交換器で発生する結露水を受けるドレンパンとを備え、
   前記ドレンパンは、前記結露水を溜める受皿部と、前記受皿部に溜まった前記結露水を前記排気口を通して前記空調対象空間の外へ案内する排水部材と、前記排気口よりも小さい開口が形成されており、前記排気口の前に前記開口が位置するように配置されて前記排気口の縁を覆い隠す遮蔽板とが一体構造となっていることを特徴とする換気装置。
2. 前記ドレンパンは、前記熱交換器から出た前記室内空気が、前記室外空気の流路に入ることを防止する仕切板が前記受皿部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
3. 前記ドレンパンは、前記結露水の表面張力を低下させるガイドリブが前記排水部材に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の換気装置。

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