JP2020197317A - 熱交換換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換素子の設置場所の選択の自由度を上げることができる熱交換換気装置を得ること。【解決手段】熱交換換気装置１は、第１排気風路２８と第１給気風路２９とが形成され、第１排気風路２８内に配置される排気用送風機２２と第１給気風路２９内に配置される給気用送風機２３とを有する送風機ユニット２と、第２排気風路３７と第２給気風路３８とが形成され、第２排気風路３７を流れる排気流と第２給気風路３８を流れる給気流との間で熱交換させる熱交換素子３２を有する熱交換器ユニット３とを備える。送風機ユニット２と熱交換器ユニット３は、互いに分離した状態で設置される。熱交換換気装置１は、第１排気風路２８と第２排気風路３７とを連通するとともに、第１給気風路２９と第２給気風路３８とを連通する接続ユニット４を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、室内からの空気と室外からの空気との間で熱交換させながら換気を行う熱交換換気装置に関する。

従来、建物に設置されて室内からの空気と室外からの空気との間で熱交換させながら換気を行う熱交換換気装置が知られている。例えば、特許文献１には、建物の天井裏に設置される熱交換換気装置が記載されている。

特許文献１に記載された熱交換換気装置は、室内からの空気を室外に排気するための排気風路と室外からの空気を室内に給気するための給気風路とが形成されたケーシングを備える。ケーシング内には、排気風路を流れる排気流と給気風路を流れる給気流との間で熱交換を行う熱交換素子が配置されている。また、ケーシング内には、室内からの空気を室外へ送風する排気用送風機と、室外からの空気を室内へ送風する給気用送風機とが配置されている。以下、排気用送風機と給気用送風機を区別せずに「送風機」と称する場合もある。

特許第６１５０７４２号公報

上記特許文献１に記載された技術では、一つのケーシング内に熱交換素子と送風機とを収容するため、熱交換素子の設置場所が送風機の設置場所に依存する。すなわち、送風機の都合で熱交換素子も設置場所が決まる。しかしながら、送風機の都合から決まる設置場所とは異なる場所に熱交換素子を設置したい場合もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、熱交換素子の設置場所の選択の自由度を上げることができる熱交換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、本発明にかかる熱交換換気装置は、室内からの空気を室外に排気するための第１排気風路と室外からの空気を室内に給気するための第１給気風路とが形成され、第１排気風路内に配置される排気用送風機と第１給気風路内に配置される給気用送風機とを有する送風機ユニットと、室内からの空気を室外に排気するための第２排気風路と室外からの空気を室内に給気するための第２給気風路とが形成され、第２排気風路を流れる排気流と第２給気風路を流れる給気流との間で熱交換させる熱交換素子を有する熱交換器ユニットと、を備える。送風機ユニットと熱交換器ユニットは、互いに分離した状態で設置される。熱交換換気装置は、第１排気風路と第２排気風路とを連通するとともに、第１給気風路と第２給気風路とを連通する接続ユニットを備える。

本発明によれば、熱交換素子の設置場所の選択の自由度を上げることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる熱交換換気装置を示す分解斜視図 図１に示された熱交換換気装置の組付状態を示す斜視図 図１に示された熱交換換気装置の内部構成を示す平面図 実施の形態１にかかる送風機ユニットと熱交換器ユニットとを分離して建物内の別々の場所に設置した場合の一例を示す斜視図 実施の形態１にかかる送風機ユニットと熱交換器ユニットとを分離して建物内の別々の場所に設置した場合の他の例を示す斜視図 実施の形態１の変形例にかかる熱交換換気装置を示す斜視図 実施の形態１の他の変形例にかかる熱交換換気装置を示す模式図

以下に、本発明の実施の形態にかかる熱交換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にかかる熱交換換気装置１を示す分解斜視図である。図２は、図１に示された熱交換換気装置１の組付状態を示す斜視図である。熱交換換気装置１は、送風機ユニット２と、熱交換器ユニット３と、送風機ユニット２と熱交換器ユニット３とを接続する接続ユニット４とを備える。送風機ユニット２と熱交換器ユニット３は、互いに分離した状態で設置可能である。熱交換換気装置１は、建物の天井裏、床下空間、壁面などに設置され、室内からの空気と室外からの空気との間で熱交換させながら換気を行う装置である。

図３は、図１に示された熱交換換気装置１の内部構成を示す平面図である。なお、図３では、熱交換換気装置１の天面の図示を省略して熱交換換気装置１の内部を可視化している。図３に示す点線の矢印Ｘは、排気の流れを示している。図３に示す実線の矢印Ｙは、給気の流れを示している。送風機ユニット２は、送風機ケーシング２１と、排気用送風機２２と、給気用送風機２３とを有する。

送風機ケーシング２１は、排気用送風機２２と給気用送風機２３とを収容する部材である。送風機ケーシング２１の形状は、排気用送風機２２と給気用送風機２３とを収容可能であれば特に制限されないが、本実施の形態では直方体状に形成されている。送風機ケーシング２１には、室内からの空気が流入する室内空気流入口２４と、室内からの空気が流出する室内空気流出口２５とが形成されている。送風機ケーシング２１には、室外からの空気が流入する室外空気流入口２６と、室外からの空気が流出する室外空気流出口２７とが形成されている。

送風機ケーシング２１の内部には、室内からの空気を室外に排気するための第１排気風路２８と、室外からの空気を室内に給気するための第１給気風路２９とが形成されている。第１排気風路２８は、室内空気流入口２４と室内空気流出口２５とを繋ぐ風路である。第１給気風路２９は、室外空気流入口２６と室外空気流出口２７とを繋ぐ風路である。第１排気風路２８と第１給気風路２９とは、互いに平行に並んで形成されている。

室内空気流入口２４、室内空気流出口２５、室外空気流入口２６、室外空気流出口２７のそれぞれには、円筒状のパイプジョイント５が差し込まれている。図２および図３に示すように、室内空気流出口２５のパイプジョイント５には、室外に繋がるパイプ６が接続される。室外空気流入口２６のパイプジョイント５には、室外に繋がるパイプ６が接続される。室内空気流入口２４および室外空気流出口２７のパイプジョイント５については後で詳しく説明する。

排気用送風機２２は、第１排気風路２８内に配置されて、室内からの空気を送風機ケーシング２１外へ送風する送風機である。排気用送風機２２は、室内空気流入口２４から第１排気風路２８内に空気を流入させ、室内空気流出口２５から空気を排出させる。

給気用送風機２３は、第１給気風路２９内に配置されて、室外からの空気を送風機ケーシング２１内へ送風する送風機である。給気用送風機２３は、室外空気流入口２６から第１給気風路２９内に空気を流入させ、室外空気流出口２７から空気を排出させる。

熱交換器ユニット３は、熱交換素子ケーシング３１と、熱交換素子３２とを有する。熱交換素子ケーシング３１は、熱交換素子３２を収容する部材である。熱交換素子ケーシング３１の形状は、熱交換素子３２を収容可能であれば特に制限されないが、本実施の形態では直方体状に形成されている。熱交換素子ケーシング３１には、室内からの空気が流入する室内空気流入口３３と、室内からの空気が流出する室内空気流出口３４とが形成されている。熱交換素子ケーシング３１には、室外からの空気が流入する室外空気流入口３５と、室外からの空気が流出する室外空気流出口３６とが形成されている。

熱交換素子ケーシング３１の内部には、室内からの空気を室外に排気するための第２排気風路３７と、室外からの空気を室内に給気するための第２給気風路３８とが形成されている。第２排気風路３７は、室内空気流入口３３と室内空気流出口３４とを繋ぐ風路である。第２給気風路３８は、室外空気流入口３５と室外空気流出口３６とを繋ぐ風路である。第２排気風路３７と第２給気風路３８とは、互いに交差している。

室内空気流入口３３、室内空気流出口３４、室外空気流入口３５、室外空気流出口３６のそれぞれには、円筒状のパイプジョイント５が差し込まれている。図２および図３に示すように、室内空気流入口３３のパイプジョイント５には、室内に繋がるパイプ６が接続される。室外空気流出口３６のパイプジョイント５には、室内に繋がるパイプ６が接続される。室内空気流出口３４および室外空気流入口３５のパイプジョイント５については後で詳しく説明する。

熱交換素子３２は、第２排気風路３７と第２給気風路３８との交差部に配置されて、第２排気風路３７を流れる排気流と第２給気風路３８を流れる給気流との間で熱交換させる部材である。

接続ユニット４は、第１接続部４１と、第１接続部４１と別体に形成された第２接続部４２とを有する。第１接続部４１は、第１排気風路２８と第２排気風路３７とを連通する。第１接続部４１は、円筒状のパイプジョイント５を有する。パイプジョイント５は、送風機ケーシング２１の室内空気流入口２４と熱交換素子ケーシング３１の室内空気流出口３４とに差し込まれている。第１排気風路２８と第２排気風路３７とは、パイプジョイント５を介して互いに連通する。これにより、熱交換換気装置１には、室内空気流入口３３から室内空気流出口２５に至る排気風路７が形成される。

第２接続部４２は、第１給気風路２９と第２給気風路３８とを連通する。第２接続部４２は、円筒状のパイプジョイント５を有する。パイプジョイント５は、送風機ケーシング２１の室外空気流出口２７と熱交換素子ケーシング３１の室外空気流入口３５とに差し込まれている。第１給気風路２９と第２給気風路３８とは、パイプジョイント５を介して互いに連通する。これにより、熱交換換気装置１には、室外空気流入口２６から室外空気流出口３６に至る給気風路８が形成される。

図４は、実施の形態１にかかる送風機ユニット２と熱交換器ユニット３とを分離して建物９内の別々の場所に設置した場合の一例を示す斜視図である。図３に示す熱交換換気装置１ではパイプジョイント５で送風機ユニット２と熱交換器ユニット３とを直接接続しているが、図４に示す熱交換換気装置１では送風機ユニット２と熱交換器ユニット３のそれぞれにパイプジョイント５を差し込んで、パイプジョイント５間をパイプ６で接続する。なお、図４では、建物９の天井裏９１、壁面９２および天井面９３を模式的に示している。

図４に示す接続ユニット４の第１接続部４１は、２つのパイプジョイント５と、２つのパイプジョイント５間を接続するパイプ６とを有する。一方のパイプジョイント５は、送風機ケーシング２１の室内空気流入口２４と接続される。他方のパイプジョイント５は、熱交換素子ケーシング３１の室内空気流出口３４と接続される。接続ユニット４の第２接続部４２は、２つのパイプジョイント５と、２つのパイプジョイント５間を接続するパイプ６とを有する。一方のパイプジョイント５は、送風機ケーシング２１の室外空気流出口２７と接続される。他方のパイプジョイント５は、熱交換素子ケーシング３１の室外空気流入口３５と接続される。このように送風機ユニット２と熱交換器ユニット３のそれぞれにパイプジョイント５を差し込んで、パイプジョイント５間をパイプ６で接続することで、送風機ユニット２と熱交換器ユニット３を分離させて設置可能である。送風機ユニット２と熱交換器ユニット３を分離させて設置することで、図４に示すように、送風機ユニット２を建物９の天井裏９１に設置し、熱交換器ユニット３を建物９の室内側の壁面９２に設置することができる。なお、熱交換器ユニット３は、建物９の壁の中、シューズクローゼットの中、戸棚の中などに設置されてもよい。

建物９の天井面９３には、図示しない蓋で開閉可能に覆われる点検口９４が形成されている。送風機ユニット２は、点検口９４と上下方向で対応する位置に配置されている。これにより、点検口９４を通じて送風機ユニット２のメンテナンス作業を行うことができる。なお、送風機ユニット２は、点検口９４の直上ではなく、点検口９４の近くに配置されてもよい。以下、送風機ユニット２および熱交換器ユニット３の設置姿勢に基づいて、送風機ケーシング２１および熱交換素子ケーシング３１の上方の面を天面、下方の面を底面、残りの面を側面とする。

送風機ケーシング２１の１つの側面２１ａには、室内空気流出口２５と室外空気流入口２６とが形成されている。室内空気流出口２５は、室外に繋がるパイプ６Ａとパイプジョイント５を介して接続される。室外空気流入口２６は、室外に繋がるパイプ６Ｂとパイプジョイント５を介して接続される。送風機ケーシング２１のうち側面２１ａと対向する側面２１ｂには、室内空気流入口２４と室外空気流出口２７とが形成されている。

熱交換素子ケーシング３１の天面３１ａには、室内空気流出口３４と室外空気流入口３５とが形成されている。熱交換素子ケーシング３１の底面３１ｂには、室内空気流入口３３と室外空気流出口３６とが形成されている。室内空気流入口３３は、室内に繋がるパイプ６Ｃとパイプジョイント５を介して接続される。室外空気流出口３６は、室内に繋がるパイプ６Ｄとパイプジョイント５を介して接続される。熱交換換気装置１には、パイプ６Ｃからパイプ６Ａを経て室外に至る排気経路が形成される。熱交換換気装置１には、パイプ６Ｂからパイプ６Ｄを経て室内に至る給気経路が形成される。

図５は、実施の形態１にかかる送風機ユニット２と熱交換器ユニット３とを分離して建物９内の別々の場所に設置した場合の他の例を示す斜視図である。図５に示す例では、送風機ユニット２および熱交換器ユニット３を図４に示す送風機ユニット２および熱交換器ユニット３の設置状態から反転させ、矢印Ｙに示すように壁面９２のパイプ６Ｈから室外の空気を給気させ、矢印Ｘに示すように天井裏９１のパイプ６Ｅから室内の空気を排気させる。

図５に示す室内空気流入口２４は、室内に繋がるパイプ６Ｅとパイプジョイント５を介して接続される。室外空気流出口２７は、室内に繋がるパイプ６Ｆとパイプジョイント５を介して接続される。室内空気流出口２５には、第１接続部４１のパイプジョイント５が接続される。室外空気流入口２６には、第２接続部４２のパイプジョイント５が接続される。

熱交換素子ケーシング３１の天面３１ａには、室内空気流入口３３と室外空気流出口３６とが形成されている。室内空気流入口３３には、第１接続部４１のパイプジョイント５が接続される。室内空気流入口３３のパイプジョイント５と室内空気流出口２５のパイプジョイント５間は、パイプ６で互いに接続される。室外空気流出口３６には、第２接続部４２のパイプジョイント５が接続される。室外空気流出口３６のパイプジョイント５と室外空気流入口２６のパイプジョイント５間は、パイプ６で互いに接続される。熱交換素子ケーシング３１の底面３１ｂには、室内空気流出口３４と室外空気流入口３５とが形成されている。室内空気流出口３４は、室外に繋がるパイプ６Ｇとパイプジョイント５を介して接続される。室外空気流入口３５は、室外に繋がるパイプ６Ｈとパイプジョイント５を介して接続される。熱交換換気装置１には、パイプ６Ｅからパイプ６Ｇを経て室外に至る排気経路が形成される。熱交換換気装置１には、パイプ６Ｈからパイプ６Ｆを経て室内に至る給気経路が形成される。

次に、熱交換換気装置１の作用効果について説明する。

本実施の形態では、送風機ユニット２と熱交換器ユニット３が互いに分離した状態で設置できるため、送風機ユニット２の設置場所とは異なる場所に熱交換器ユニット３を設置できる。これにより、熱交換器ユニット３の設置場所の選択の自由度を上げることができる。

図４および図５に示すように、送風機ユニット２を天井裏９１に設置し、熱交換器ユニット３を壁面９２に設置することで、送風機ユニット２と熱交換器ユニット３とを別々にメンテナンスできる。また、送風機ユニット２のみを天井裏９１で点検口９４の直上または近くに設置することで、熱交換換気装置１全体を天井裏９１に設置する場合に比べて送風機ユニット２のメンテナンス作業が容易になる。また、送風機ユニット２よりもメンテナンス頻度が高い熱交換器ユニット３を、天井裏９１に比べてアクセスしやすい壁面９２に設置することで、熱交換器ユニット３のメンテナンス作業が容易になる。

本実施の形態では、送風機ユニット２と熱交換器ユニット３とを互いに分離した状態で設置できるため、消費電力、騒音、費用などの観点から互いに特徴の異なる送風機ユニット２および熱交換器ユニット３を自由に選択して組み合わせることができる。これにより、熱交換換気装置１のバリエーションを増やすことができる。

なお、送風機ユニット２および熱交換器ユニット３の接続方法および設置場所は、例示した接続方法及び設置場所に限定されない。例えば、送風機ケーシング２１と熱交換素子ケーシング３１とにパイプ接続部を直接形成して、送風機ケーシング２１と熱交換素子ケーシング３１とをパイプ６で直接接続してもよい。このようにすると、パイプジョイント５を省略できるため、部品点数および組付工数の削減を図ることができる。なお、室外または室内に繋がるパイプ６も、送風機ケーシング２１または熱交換素子ケーシング３１に形成したパイプ接続部に直接接続してもよい。

図６は、実施の形態１の変形例にかかる熱交換換気装置１を示す斜視図である。熱交換器ユニット３は、熱交換素子ケーシング３１と別体で形成されたパネル１０を有する。熱交換素子ケーシング３１の１面は、開口している。パネル１０は、熱交換素子ケーシング３１の開口を塞いでいる。パネル１０には、室内からの空気を熱交換素子ケーシング３１内に流入させる室内空気流入口１０ａが形成されている。本変形例では、室内空気流入口１０ａをパネル１０に形成することで、熱交換前の室内からの空気を通すパイプ６が不要になるため、圧力損失を低減することができる。なお、室外からの空気を熱交換素子ケーシング３１外に流出させる室外空気流出口をパネル１０に形成してもよい。このようにすると、熱交換後の室外からの空気を通すパイプ６が不要になるため、圧力損失を低減することができる。パネル１０には、室内からの空気を流入させる室内空気流入口１０ａおよび室外からの空気を流出させる室外空気流出口のうち少なくとも一方が設けられていればよい。

図７は、実施の形態１の他の変形例にかかる熱交換換気装置１を示す模式図である。なお、図７では、説明の容易化のため、接続ユニット４、熱交換素子３２などの図示を省略している。送風機ユニット２は、排気側送風機ユニット２Ａと、給気側送風機ユニット２Ｂとに分かれている。排気側送風機ユニット２Ａは、第１排気風路２８と、排気用送風機２２と、第１排気風路２８および排気用送風機２２を収容する排気側送風機ケーシング２１ｃとを有する。給気側送風機ユニット２Ｂは、第１給気風路２９と、給気用送風機２３と、第１給気風路２９および給気用送風機２３を収容する給気側送風機ケーシング２１ｄとを有する。熱交換器ユニット３は、排気側送風機ユニット２Ａと給気側送風機ユニット２Ｂとの間に設置されている。送風機ユニット２を排気側送風機ユニット２Ａと給気側送風機ユニット２Ｂとに分けることで、排気側送風機ユニット２Ａおよび給気側送風機ユニット２Ｂのそれぞれを実施の形態１にかかる送風機ユニット２よりも小型化および軽量化できる。そのため、排気側送風機ユニット２Ａおよび給気側送風機ユニット２Ｂのそれぞれをメンテナンスする際の作業性を向上させることができる。

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 熱交換換気装置、２ 送風機ユニット、２Ａ 排気側送風機ユニット、２Ｂ 給気側送風機ユニット、３ 熱交換器ユニット、４ 接続ユニット、５ パイプジョイント、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ パイプ、７ 排気風路、８ 給気風路、９ 建物、１０ パネル、１０ａ，２４，３３ 室内空気流入口、２１ 送風機ケーシング、２１ａ，２１ｂ 側面、２１ｃ 排気側送風機ケーシング、２１ｄ 給気側送風機ケーシング、２２ 排気用送風機、２３ 給気用送風機、２５，３４ 室内空気流出口、２６，３５ 室外空気流入口、２７，３６ 室外空気流出口、２８ 第１排気風路、２９ 第１給気風路、３１ 熱交換素子ケーシング、３１ａ 天面、３１ｂ 底面、３２ 熱交換素子、３７ 第２排気風路、３８ 第２給気風路、４１ 第１接続部、４２ 第２接続部、９１ 天井裏、９２ 壁面、９３ 天井面、９４ 点検口。

Claims (5)

1. 室内からの空気を室外に排気するための第１排気風路と室外からの空気を室内に給気するための第１給気風路とが形成され、前記第１排気風路内に配置される排気用送風機と前記第１給気風路内に配置される給気用送風機とを有する送風機ユニットと、
   室内からの空気を室外に排気するための第２排気風路と室外からの空気を室内に給気するための第２給気風路とが形成され、前記第２排気風路を流れる排気流と前記第２給気風路を流れる給気流との間で熱交換させる熱交換素子を有する熱交換器ユニットと、を備え、
   前記送風機ユニットと前記熱交換器ユニットは、互いに分離した状態で設置され、
   前記第１排気風路と前記第２排気風路とを連通するとともに、前記第１給気風路と前記第２給気風路とを連通する接続ユニットを備えることを特徴とする熱交換換気装置。
2. 前記送風機ユニットは、前記第１排気風路と前記第１給気風路とが形成された送風機ケーシングをさらに有し、
   前記熱交換器ユニットは、前記第２排気風路と前記第２給気風路とが形成された熱交換素子ケーシングをさらに有し、
   前記接続ユニットは、
   前記第１排気風路と前記第２排気風路とを連通する第１接続部と、
   前記第１接続部と別体に形成され、前記第１給気風路と前記第２給気風路とを連通する第２接続部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
3. 前記第１接続部は、第１排気風路と第２排気風路とを接続させるパイプを有し、
   前記第２接続部は、第１給気風路と第２給気風路とを接続させるパイプを有することを特徴とする請求項２に記載の熱交換換気装置。
4. 前記送風機ユニットは、建物の天井裏に設置され、
   前記熱交換器ユニットは、前記建物の室内壁面に設置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換換気装置。
5. 前記送風機ユニットは、前記第１排気風路と前記排気用送風機とを有する排気側送風機ユニットと、前記第１給気風路と前記給気用送風機とを有する給気側送風機ユニットと、に分かれており、
   前記熱交換器ユニットは、前記排気側送風機ユニットと前記給気側送風機ユニットとの間に設置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換換気装置。

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