JP2021036178A - 除湿機能付き熱交換形換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除湿によって発生した結露水を排水する際に排水口で生じる異音の発生を抑制することが可能な除湿機能付き熱交換形換気装置を提供する。【解決手段】除湿機能付き熱交換形換気装置は、排気風路を流通する排気流と給気風路を流通する給気流３との間で熱交換する熱交換形換気装置と、給気流３を除湿する除湿装置を備える。除湿装置は、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器３４を含む冷凍サイクルと、内部を流れる空気間で熱交換する熱交換器３５と、除湿処理で結露した水（結露水）を集めて排水する集水部３８とを含む。集水部３８は、ドレンパン６０と、ドレンパン６０の底部６０ａに設けられ、結露水を排出するための排水口６１と、ドレンパン６０を貫通して設けられた通気管６２とを有して構成される。【選択図】図４

Description

本発明は、居住空間などに用いられる除湿機能付き熱交換形換気装置に関するものである。

従来、冷房あるいは暖房の効果を損なわずに換気できる装置として、換気の際に給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換形換気装置が知られている。

近年、地球温暖化の影響および住宅の気密性が向上したことにより、特に日本の夏季において、室内の排熱および排湿が不足し、室内が高温多湿になるため、居住者にとって室内の快適性が損なわれることが懸念されている。日本の夏季において室内の快適性を向上させるには、特に室内の湿度低下が重要であることから、室内の湿度を調整しながら熱交換換気を行う除湿機能付き熱交換形換気装置が求められている。このため、我々は、除湿機能付き熱交換形換気装置として、冷凍サイクルと熱交換器とを組み合わせた除湿装置を適用した熱交換形換気装置の開発を進めている。冷凍サイクルと熱交換器とを組み合わせた除湿装置としては、例えば、特許文献１に記載の除湿装置が知られている。

従来の除湿装置について図７を参照して説明する。

図７に示すように、従来の除湿装置１００は、空気吸込口１０１から本体ケース１０２内に吸い込んだ空気（空気Ｘ、空気Ｙ）を、除湿部１０３を通過させた後に、空気吹出口１０４から本体ケース１０２外に吹き出す構成となっている。除湿部１０３は、圧縮機１０５、放熱器１０６、膨張器１０７、吸熱器１０８の順に連結した冷凍サイクルと、吸熱器１０８と放熱器１０６との間に配置され、第一流路１０９を流れる空気Ｘと第二流路１１０を流れる空気Ｙとの間で熱交換する熱交換器１１１と、を備えている。

そして、第一流路１０９を流れる空気Ｘは、吸熱器１０８で冷却されて結露が発生する。冷却された空気Ｘから生じた結露水は回収される。一方、第二流路１１０を流れる空気Ｙは、吸熱器１０８によって冷却された空気Ｘと熱交換して冷却されて結露が発生する。冷却された空気Ｙから生じた結露水もまた回収される。このように従来の除湿装置１００によって空気の除湿が行われる。

国際公開第２０１６／０３１１３９号

従来の除湿装置１００では、吸熱器１０８及び熱交換器１１１での結露により発生した結露水を、漏斗状の集水部１１２ａで集めて集水タンク１１２ｂに流入させて回収する構成となっている。そして、図７に示すように、集水部１１２ａの上側空間（吸熱器１０８及び熱交換器１１１の側の空間）には、熱交換器１１１で熱交換された空気Ｙが流通している。そのため、従来の除湿装置１００の除湿機構を熱交換形換気装置の給気風路に配置した場合、従来の除湿装置１００よりも装置内の気密性を高く構成するため、流通する給気流によって集水部の上側空間が負圧状態となり、集水部の開口部を介して空気（集水部の下側空間の空気）が上部空間に流入することになる。これにより、集水部の開口部では、排出される結露水が上部空間に流入してくる空気を一時的に塞ぐ状態になることに起因
して異音が発生するという課題が生じる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、除湿によって発生した結露水を排水する際に排水口で生じる異音の発生を抑制することが可能な除湿機能付き熱交換形換気装置を提供するものである。

この目的を達成するために、本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置は、室内の空気を室外に排出するための排気風路を流通する排気流と、室外の空気を室内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、給気流に対して除湿する除湿装置と、を備える除湿機能付き熱交換形換気装置である。除湿装置は、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルと、第一流路を流れる空気と第二流路を流れる空気との間で熱交換する熱交換器と、吸熱器及び熱交換器の下方に設けられ、除湿によって生じる結露水を集めて排出する集水部と、を含む。また、除湿装置は、給気風路から熱交換後の給気流が導入されるとともに、排気風路から排気流が導入されるように構成される。そして、除湿装置に導入される給気流の一部分は、吸熱器、熱交換器の第一流路の順に流通して給気風路に導出され、除湿装置に導入される給気流の他の部分は、熱交換器の第二流路を上方から下方に向かって流通して給気風路に導出される。除湿装置に導入される排気流は、放熱器を流通して排気風路に導出される。集水部は、ドレンパンと、ドレンパンの底部に設けられ、結露水を排出するための排水口と、ドレンパンを貫通して設けられた通気管と、を有して構成される。

本発明によれば、除湿によって発生した結露水を排水する際に排水口で生じる異音の発生を抑制することが可能な除湿機能付き熱交換形換気装置を提供することができる。

図１は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の住宅における設置状態を示す模式図である。 図２は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。 図４は、同除湿機能付き熱交換形換気装置における除湿装置の主要構成を示す断面図である。 図５は、同除湿装置における集水部の構成を示す断面図である。 図６は、同除湿装置における集水部の構成を示す上面図である。 図７は、従来の除湿装置の構成を示す概略断面図である。

本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置は、室内の空気を室外に排出するための排気風路を流通する排気流と、室外の空気を室内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、給気流に対して除湿する除湿装置と、を備える除湿機能付き熱交換形換気装置である。除湿装置は、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルと、第一流路を流れる空気と第二流路を流れる空気との間で熱交換する熱交換器と、吸熱器及び熱交換器の下方に設けられ、除湿によって生じる結露水を集めて排出する集水部と、を含む。また、除湿装置は、給気風路から熱交換後の給気流が導入されるとともに、排気風路から排気流が導入されるように構成される。そして、除湿装置に導入される記給気流の一部分は、吸熱器、熱交換器の第一流路の順に流通して給気風路に導出され、除湿装置に導入される給気流の他の部分は、熱交換器の第二
流路を上方から下方に向かって流通して給気風路に導出される。除湿装置に導入される排気流は、放熱器を流通して排気風路に導出される。集水部は、ドレンパンと、ドレンパンの底部に設けられ、結露水を排出するための排水口と、ドレンパンを貫通して設けられた通気管と、を有して構成される。

こうした構成によれば、熱交換器の第二風路を流通した給気流によって集水部の上側空間（集水部の、吸熱器及び熱交換器の側の空間）が負圧状態となった場合には、集水部の下側空間の空気が通気管を介して集水部の上側空間に流入することが可能になる。これにより、排水口を介した集水部の上側空間への集水部の下側空間からの空気の流入が抑制されるので、除湿によって発生した結露水を排出する際に排水口で生じる異音の発生を抑制することができる。

また、本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置では、通気管は、ドレンパンの底部から突出して設けられ、排水口の位置よりも上方に位置する通気口を備えることが好ましい。このようにすることで、集水部に集水された結露水は、通気管の通気口に流入して排出されることなく、ドレンパンの排水口を介して確実に排出されるようになる。このため、集水部から結露水を排出する際には、通気管での異音の発生を防ぐことができる。

また、本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置では、通気口の開口面積は、排水口の開口面積よりも大きいことが好ましい。このようにすることで、集水部の下側空間の空気は、通気管を介して集水部の上側空間に流入しやすくなるので、結露水を排出する際に排水口で生じる異音の発生をより確実に抑制することができる。

また、本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置では、通気管は、排水口と隣接する位置に設けられていることが好ましい。このようにすることで、排水口を介して集水部の上側空間に流入しようとする空気を、通気管を介して上側空間に流入させることができるので、結露水を排出する際に排水口で生じる異音の発生をより効果的に抑制することができる。

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、図面ごとの説明は省略している。

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。

（前提例）
まず、図１、図２を参照して、本発明の実施の形態の前提例となる熱交換形換気装置について説明する。図１は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の住宅における設置状態を示す模式図である。図２は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。

図１において、家１の屋内に熱交換形換気装置１０が設置されている。熱交換形換気装置１０は、屋内の空気と屋外の空気とを熱交換しながら換気する装置である。

図１に示す通り、排気流２は、黒色矢印のごとく、熱交換形換気装置１０を介して屋外に放出される。排気流２は、屋内から屋外に排出される空気の流れである。また、給気流３は、白色矢印のごとく、熱交換形換気装置１０を介して室内に取り入れられる。給気流３は、屋外から屋内に取り込まれる空気の流れである。例えば、日本の冬季を挙げると、
排気流２は２０℃〜２５℃であるのに対して、給気流３は氷点下に達することもある。熱交換形換気装置１０は、換気を行うとともに、この換気時に、排気流２の熱を給気流３へと伝達し、不用な熱の放出を抑制している。

熱交換形換気装置１０は、図２に示す通り、本体ケース１１、熱交換素子１２、排気ファン１３、内気口１４、排気口１５、給気ファン１６、外気口１７、給気口１８、排気風路４、給気風路５を備えている。本体ケース１１は、熱交換形換気装置１０の外枠である。本体ケース１１の外周には、内気口１４、排気口１５、外気口１７、給気口１８が形成されている。内気口１４は、排気流２を熱交換形換気装置１０に吸い込む吸込口である。排気口１５は、排気流２を熱交換形換気装置１０から屋外に吐き出す吐出口である。外気口１７は、給気流３を熱交換形換気装置１０に吸い込む吸込口である。給気口１８は、給気流３を熱交換形換気装置１０から屋内に吐き出す吐出口である。

本体ケース１１の内部には、熱交換素子１２、排気ファン１３、給気ファン１６が取り付けられている。また、本体ケース１１の内部には、排気風路４、給気風路５が構成されている。熱交換素子１２は、排気風路４を流通する排気流２と、給気風路５を流通する給気流３との間で熱交換（顕熱と潜熱）を行うための部材である。排気ファン１３は、排気口１５の近傍に設置され、排気流２を内気口１４から吸い込み、排気口１５から吐出するための送風機である。給気ファン１６は、給気口１８の近傍に設置され、給気流３を外気口１７から吸い込み、給気口１８から吐出するための送風機である。排気風路４は、内気口１４と排気口１５とを連通する風路である。給気風路５は、外気口１７と給気口１８とを連通する風路である。排気ファン１３を駆動させることにより内気口１４から吸い込まれた排気流２は、排気風路４内の熱交換素子１２、排気ファン１３を経由し、排気口１５から屋外へと排出される。また、給気ファン１６を駆動させることにより外気口１７から吸い込まれた給気流３は、給気風路５内の熱交換素子１２、給気ファン１６を経由し、給気口１８から屋内へと供給される。

熱交換形換気装置１０は、熱交換換気を行う場合には、熱交換素子１２の排気ファン１３および給気ファン１６を動作させ、熱交換素子１２において排気風路４を流通する排気流２と、給気風路５を流通する給気流３との間で熱交換を行う。これにより、熱交換形換気装置１０は、換気を行う際に、室外に放出する排気流２の熱を室内に取り入れる給気流３へと伝達し、不要な熱の放出を抑制し、室内に熱を回収する。この結果、冬季においては、換気を行う際に、屋外の温度が低い空気によって屋内の温度低下を抑制することができる。一方、夏季においては、換気を行う際に、屋外の温度が高い空気によって屋内の温度上昇を抑制することができる。

（実施の形態１）
次に、図３を参照して、本実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。なお、図３の模式図では、排気風路４および給気風路５を、熱交換形換気装置１０内の排気流２および給気流３の流れ（黒矢印）と兼用して表記している。

本実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置５０は、図３に示すように、前提例に係る熱交換形換気装置１０に対して、除湿機能を付与する手段としての除湿装置３０を連結した構成を有している。

除湿装置３０は、熱交換形換気装置１０での熱交換後の給気流３の除湿を行うためのユニットである。除湿装置３０は、圧縮機３１と放熱器３２と膨張器３３と吸熱器３４とを含んで構成される冷凍サイクルと、熱交換器３５と、集水部３８と、を備えている。そして、本実施の形態の冷凍サイクルは、圧縮機３１と放熱器３２と膨張器３３と吸熱器３４
とをこの順序で環状に連結して構成されている。冷凍サイクルには、例えば、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ１３４ａ）が利用される。また、冷凍サイクルを構成する各機器の連結には、銅管がよく用いられ、溶接方式で連結される。

圧縮機３１は、冷凍サイクルにおける低温・低圧の冷媒ガス（作動媒体ガス）を圧縮し、圧力を高めて高温化する機器である。本実施の形態では、圧縮機３１は、冷媒ガスの温度を４５℃程度にまで高温化している。

放熱器３２は、圧縮機３１によって高温・高圧となった冷媒ガスと空気（排気流２）との間で熱交換することによって、熱を外部（冷凍サイクル外）に放出させる機器である。このとき、冷媒ガスは、高圧下で凝縮されて液化する。放熱器３２では、導入される冷媒ガスの温度（４５℃程度）が空気の温度より高いため、熱交換すると、空気は昇温され、冷媒ガスは冷却される。なお、放熱器３２は、凝縮器ともいう。

膨張器３３は、放熱器３２によって液化した高圧の冷媒を減圧して元の低温・低圧の液体とする機器である。なお、膨張器３３は、膨張弁ともいう。

吸熱器３４は、膨張器３３を流通した冷媒が空気から熱を奪って蒸発し、液状の冷媒を低温・低圧の冷媒ガスとする機器である。吸熱器３４では、導入される冷媒の温度が空気の温度より低いため、熱交換すると、空気が冷却され、冷媒が昇温される。なお、吸熱器３４は、蒸発器ともいう。

熱交換器３５は、顕熱型の熱交換素子を備えた熱交換器である。熱交換器３５の内部には、所定の方向（図３の左側から右側への方向）に空気が流れる第一流路３６と、この第一流路３６と略直交する方向（図３の上方から下方への方向）に空気が流れる第二流路３７と、を備える。第一流路３６は、吸熱器３４から導入される空気を、給気風路５に導出する流路である。第二流路３７は、熱交換形換気装置１０から導入された空気を、給気風路５に導出する流路である。そして、熱交換器３５は、第一流路３６を流れる空気と第二流路３７を流れる空気との間で顕熱のみ交換する。

集水部３８は、除湿処理において結露の発生により生じた水（結露水）を集水して外部に排出する機器である。より詳細には、集水部３８は、吸熱器３４および熱交換器３５の下方に設けられ、吸熱器３４において結露した水（結露水３４ａ）と熱交換器３５において結露した水(結露水３５ａ)とを集水して排水設備部３９を介して外部に排出する。集水部３８の詳細は後述する。

排水設備部３９は、外部の排水管３９ａによって、例えば、住宅あるいは施設に設けられている排水口などの排水設備に接続されている。

次に、熱交換形換気装置１０と除湿装置３０との間での気流（排気流２、給気流３）の流れについて図３を参照して説明する。なお、以下の説明では、熱交換後の気流（排気流２、給気流３）または風路（排気風路４、給気風路５）は、熱交換形換気装置１０における熱交換素子１２を通過した後の気流または風路を示し、熱交換前の気流または風路は、熱交換素子１２を通過する前の気流をまたは風路を示すものとする。

図３に示すように、熱交換形換気装置１０には、熱交換後の排気風路４に切替ダンパ４０が設置され、熱交換後の給気風路５に切替ダンパ４１が設置されている。切替ダンパ４０は、排気風路４を流通する排気流２を屋外に流す状態と、排気風路４を流通する排気流２を除湿装置３０に流す状態とを切り替えるためのダンパである。また、切替ダンパ４１は、給気風路５を流通する給気流３を屋内に流す状態と、給気風路５を流通する給気流３
を除湿装置３０に流す状態とを切り替えるためのダンパである。

除湿機能付き熱交換形換気装置５０では、各切替ダンパによって除湿装置３０に気流が流れる状態とすることで、熱交換後の給気流３に対して除湿が実行される。除湿の詳細については後述する。なお、除湿の必要がない冬季などの場合には、各切替ダンパによって除湿装置３０に気流が流れない状態とすることで、除湿装置３０に起因した圧力損失の上昇が抑制され、除湿機能付き熱交換形換気装置５０として、年間を通じての省エネルギーでの運転を実現することができる。

また、図３に示すように、除湿装置３０には、内部に導入される熱交換後の給気流３を、２つの気流（第一給気流３ａ、第二給気流３ｂ）に分割する分岐ダンパ４２が設置されている。第一給気流３ａは、吸熱器３４に導入され、熱交換器３５の第一流路３６を流通する気流であり、第二給気流３ｂは、熱交換器３５に導入され、第二流路３７を流通する気流である。分岐ダンパ４２は、第一給気流３ａの風量と第二給気流３ｂの風量の比率を可変に構成されている。つまり、分岐ダンパ４２は、ダンパの角度（熱交換後の給気流３の分岐割合）を調整することによって、第二給気流３ｂに対する第一給気流３ａの割合を容易に増減させることが可能となっている。ここで、第一給気流３ａは、請求項の「除湿装置に導入された給気流の一部分」に相当し、第二給気流３ｂは、請求項の「除湿装置に導入された給気流の他の部分」に相当する。

除湿装置３０では、分割された給気流３のうち第一給気流３ａは、吸熱器３４、熱交換器３５の第一流路３６の順に流通した後に、放熱器３２を流通することなく、熱交換形換気装置１０における熱交換後の給気風路５に導出される。一方、第二給気流３ｂは、熱交換器３５の第二流路３７を流通した後に、放熱器３２を流通することなく、熱交換後の給気風路５に導出される。本実施の形態では、除湿装置３０は、熱交換器３５を流通した第一給気流３ａと熱交換器３５を流通した第二給気流３ｂとを合流させた後に、熱交換後の給気風路５に導出するように構成されている。これにより、室内に送風される給気流３としての温度調整がなされる。

一方、除湿装置３０に導入された排気流２は、放熱器３２を流通した後に、熱交換形換気装置１０における熱交換後の排気風路４に導出される。つまり、本実施の形態では、除湿装置３０は、熱交換形換気装置１０から導入される排気流２によって放熱器３２が冷却されるように構成されている。

次に、本実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置５０の除湿の動作について説明する。

まず、除湿機能付き熱交換形換気装置５０を運転することによって、排気ファン１３と給気ファン１６が駆動し、熱交換形換気装置１０の内部には、排気風路４を流通する排気流２と、給気風路５を流通する給気流３とが生じる。

例えば、夏季において、排気流２は、エアコンなどによって快適な温度湿度に空調された屋内の空気であり、給気流３は、高温多湿の屋外の空気である。

排気流２と給気流３とは、熱交換形換気装置１０の内部で顕熱と潜熱が交換される。この際、高温多湿の給気流３から排気流２に水分が移動するため、給気流３の水分が除去される。つまり、熱交換形換気装置１０の内部での全熱交換によって、給気流３に対する除湿（第一除湿）がなされる。

次に、熱交換後の給気流３は、除湿装置３０に導入されて除湿される。具体的には、除
湿装置３０に導入された給気流３のうち第一給気流３ａは、吸熱器３４によって冷却される。これにより、第一給気流３ａの温度が露点温度以下となり、第一給気流３ａが結露するので、第一給気流３ａの水分が除去される。つまり、吸熱器３４を流通することによって、第一給気流３ａに対する除湿（第二除湿）がなされる。

加えて、除湿装置３０に導入された給気流３のうち残りの第二給気流３ｂは、熱交換器３５の第二流路３７に流入し、第一流路３６内の吸熱器３４で冷却された第一給気流３ａと熱交換される。これにより、第二流路３７内の第二給気流３ｂが冷却されて結露するので、第二給気流３ｂの水分が除去される。つまり、熱交換器３５で顕熱交換することによって、第二給気流３ｂに対する除湿（第三除湿）がなされる。

つまり、除湿機能付き熱交換形換気装置５０は、熱交換形換気装置１０と吸熱器３４と熱交換器３５との各機器による除湿（第一除湿〜第三除湿）によって、屋外の高温多湿の給気流３から水分を除去し、その際、必要な除湿量を確保している。

次に、除湿機能付き熱交換形換気装置５０の除湿動作時における除湿装置３０の放熱器３２の冷却について説明する。

除湿装置３０は、熱交換形換気装置１０の排気風路４から排気流２を導入し、導入された排気流２が放熱器３２を流通する構成となっている。つまり、除湿装置３０は、熱交換形換気装置１０からの排気流２（除湿を必要する夏季において、給気流３よりも温度が低い排気流)の空気熱によって放熱器３２が冷却されるように構成されている。なお、放熱
器３２から熱を奪った排気流２は、排気風路４に導出されてそのまま屋外に排出される。これにより、除湿装置３０における放熱器３２の冷却（排熱）に必要なエネルギーを、熱交換形換気装置１０からの排気流２（除湿を必要する夏季において、給気流３よりも温度が低い排気流２）によって得ることができるため、除湿後の空気（給気流）を放熱器３２に対して流通させることなく室内に吹き出すことが可能となる。

次に、除湿装置３０の集水部３８について図４〜図６を参照して説明する。図４は、除湿機能付き熱交換形換気装置５０における除湿装置３０の主要構成を示す断面図である。図５は、除湿装置３０における集水部３８の構成を示す断面図である。図６は、除湿装置３０における集水部３８の構成を示す上面図である。

上述したように、除湿装置３０の集水部３８は、吸熱器３４および熱交換器３５の下方に設けられ、吸熱器３４で生じた結露水３４ａおよび熱交換器３５で生じた結露水３５ａを集水して排水設備部３９を介して外部に排出する。

具体的には、図４に示すように、集水部３８は、ドレンパン６０と、排水口６１と、通気管６２とを有して構成される。そして、集水部３８は、集水部３８の上側空間６３側において結露水（結露水３４ａ、結露水３５ａ）を集水し、排水口６１を介して集水部３８の下側空間６４側に排出する。ここで、上側空間６３は、集水部３８を基準として鉛直方向の上方側の空間であり、吸熱器３４および熱交換器３５が配置されている側の空間である。下側空間６４は、集水部３８を基準として鉛直方向の下方側の空間であり、排水設備部３９が配置されている側の空間である。

ドレンパン６０は、図４に示すように、少なくとも吸熱器３４および熱交換器３５の底部全面に亘って設けられている。そして、ドレンパン６０は、上部が開口した箱型形状を有しており、吸熱器３４で生じた結露水３４ａおよび熱交換器３５で生じた結露水３５ａを一時的に溜めることができる。

図５に示すように、ドレンパン６０の底部６０ａには、ドレンパン６０で集水された結露水（結露水３４ａ、結露水３５ａ）を排出するための排水口６１が設けられている。排水口６１は、結露水を排出可能な漏斗形状の開口であり、ドレンパン６０の底部６０ａの最も低い位置に設けられている。なお、特に図示していないが、ドレンパン６０の底部６０ａは、排水口６１に向かって結露水が流れ込むように下り勾配となる傾斜を有している。これにより、ドレンパン６０で集水された結露水は、排水口６１から確実に排出される。

また、ドレンパン６０には、ドレンパン６０を貫通して設けられた通気管６２が設けられている。通気管６２は、集水部３８の上側空間６３と下側空間６４との間で空気を通気させる円筒形状の管である。通気管６２は、排水口６１と隣接する位置に設けられている。また、通気管６２は、ドレンパン６０の底部６０ａから突出して設けられ、排水口６１の位置よりも上方に位置する通気口６２ａを有している。具体的には、通気口６２ａは、排水口６１の上端位置（ドレンパン６０の底部６０ａの位置に相当）よりも突出量Ｈだけ高い位置に位置している。これにより、集水部３８に集水された結露水は、通気管６２の通気口６２ａに流入して排出されることなく、排水口６１を介して排出されるようにできる。

排水口６１は、漏斗形状の最小直径となる位置において直径Ｄ１を有する。一方、通気管６２の通気口６２ａは、円筒形状の位置に関係なく直径Ｄ２を有する。また、図６に示すように、通気口６２ａの開口面積Ｓ２は、排水口６１の開口面積Ｓ１よりも大きくなっている。ここで、開口面積は、集水部３８の上側空間６３と下側空間６４との間で空気が流通する際に支配的となる最小開口面積で規定される。これにより、集水部３８の下側空間６４の空気は、空気が流通する際の抵抗がより小さい通気管６２を介して集水部３８の上側空間６３に流入しやすくなる。

以上のように、除湿装置３０における集水部３８は構成され、除湿処理において結露の発生により生じた水（結露水）を集水して外部に排出する。

以上、本実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置５０によれば、以下の効果を享受することができる。

（１）除湿装置３０では、除湿によって生じる結露水（結露水３４ａ、結露水３５ａ）を集めて排出する集水部３８を、ドレンパン６０と、ドレンパン６０の底部６０ａに設けられ、結露水を排出する排水口６１と、ドレンパン６０を貫通する通気管６２とを有して構成した。このようにすることで、熱交換器３５の第二流路３７を流通した第二給気流３ｂによって集水部３８の上側空間６３が負圧状態となった場合には、集水部３８の下側空間６４の空気が通気管６２を介して集水部３８の上側空間６３に流入することが可能になる。これにより、排水口６１を介した集水部３８の上側空間６３への集水部３８の下側空間６４からの空気の流入が抑制されるので、除湿によって発生した結露水を排出する際に排水口６１で生じる異音の発生を抑制することができる。つまり、除湿によって発生した結露水を排水する際に排水口６１で生じる異音の発生を抑制することが可能な除湿機能付き熱交換形換気装置５０とすることができる。

（２）集水部３８では、通気管６２の通気口６２ａを、排水口６１の上端位置よりも上方に位置するようにした。これにより、集水部３８に集水された結露水は、通気管６２の通気口６２ａに流入して排出されることなく、ドレンパン６０の排水口６１を介して確実に排出されるようになる。このため、集水部３８から結露水を排出する際には、通気管６２での異音の発生を防ぐことができる。

（３）集水部３８では、通気口６２ａの開口面積Ｓ２を、排水口６１の開口面積Ｓ１よりも大きくした。これにより、集水部３８の下側空間６４の空気は、通気管６２を介して集水部３８の上側空間６３に流入しやすくなるので、結露水を排出する際に排水口６１で生じる異音の発生をより確実に抑制することができる。

（４）集水部３８では、通気管６２を、排水口６１と隣接する位置に設けた。これにより、排水口６１を介して集水部３８の上側空間６３に流入しようとする空気を、通気管６２を介して上側空間６３に流入させることができるので、結露水を排出する際に排水口６１で生じる異音の発生をより効果的に抑制することができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

本実施の形態１では、熱交換器３５として、顕熱型の熱交換素子を用いたが、顕熱型の熱交換素子としては、熱交換素子の第一流路３６と第二流路３７を構成する部材が撥水性（疎水性）を有することが好ましい。撥水性（疎水性）を有する部材としては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂部材が用いられる。このようにすることで、熱交換素子の内部で発生した結露水３５ａが、熱交換素子の外部に流れ出やすくなるので、結露水３５ａに起因した熱交換器３５の熱交換効率の低下を招くことなく、除湿することが可能となる。

本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置は、冷凍サイクルと熱交換器とを組み合わせた除湿装置を用いた場合でも、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流を送風可能とするものである。また、除湿によって発生した結露水を排水する際に排水口で生じる異音の発生を抑制することが可能なので、屋内と屋外の熱交換を可能とする熱交換形換気装置として有用である。

１ 家
２ 排気流
３ 給気流
３ａ 第一給気流
３ｂ 第二給気流
４ 排気風路
５ 給気風路
１０ 熱交換形換気装置
１１ 本体ケース
１２ 熱交換素子
１３ 排気ファン
１４ 内気口
１５ 排気口
１６ 給気ファン
１７ 外気口
１８ 給気口
３０ 除湿装置
３１ 圧縮機
３２ 放熱器
３３ 膨張器
３４ 吸熱器
３４ａ 結露水
３５ 熱交換器
３５ａ 結露水
３６ 第一流路
３７ 第二流路
３８ 集水部
３９ 排水設備部
３９ａ 排水管
４０ 切替ダンパ
４１ 切替ダンパ
４２ 分岐ダンパ
５０ 除湿機能付き熱交換形換気装置
６０ ドレンパン
６０ａ 底部
６１ 排水口
６２ 通気管
６２ａ 通気口
６３ 上側空間
６４ 下側空間
１００ 除湿装置
１０１ 空気吸込口
１０２ 本体ケース
１０３ 除湿部
１０４ 空気吹出口
１０５ 圧縮機
１０６ 放熱器
１０７ 膨張器
１０８ 吸熱器
１０９ 第一流路
１１０ 第二流路
１１１ 熱交換器
１１２ａ 集水部
１１２ｂ 集水タンク

Claims (4)

1. 室内の空気を室外に排出するための排気風路を流通する排気流と、室外の空気を室内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、
   前記給気流に対して除湿する除湿装置と、
   を備える除湿機能付き熱交換形換気装置であって、
   前記除湿装置は、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルと、第一流路を流れる空気と第二流路を流れる空気との間で熱交換する熱交換器と、前記吸熱器及び前記熱交換器の下方に設けられ、除湿によって生じる結露水を集めて排出する集水部と、を含み、
   前記除湿装置は、前記給気風路から熱交換後の前記給気流が導入されるとともに、前記排気風路から前記排気流が導入されるように構成され、
   前記除湿装置に導入される前記給気流の一部分は、前記吸熱器、前記熱交換器の前記第一流路の順に流通して前記給気風路に導出され、
   前記除湿装置に導入される前記給気流の他の部分は、前記熱交換器の前記第二流路を上方から下方に向かって流通して前記給気風路に導出され、
   前記除湿装置に導入される前記排気流は、前記放熱器を流通して前記排気風路に導出され、
   前記集水部は、ドレンパンと、前記ドレンパンの底部に設けられ、前記結露水を排出するための排水口と、前記ドレンパンを貫通して設けられた通気管と、を有して構成されることを特徴とする除湿機能付き熱交換形換気装置。
2. 前記通気管は、前記ドレンパンの底部から突出して設けられ、前記排水口の位置よりも上方に位置する通気口を備えることを特徴とする請求項１に記載の除湿機能付き熱交換形換気装置。
3. 前記通気口の開口面積は、前記排水口の開口面積よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の除湿機能付き熱交換形換気装置。
4. 前記通気管は、前記排水口と隣接する位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の除湿機能付き熱交換形換気装置。