JP2024078584A - 給気装置およびこれを備えた熱交換形換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室内筐体から押し出された屋外空気による建物内壁への汚れの付着を抑制できる給気装置または熱交換形換気装置を提供する。
【解決手段】給気装置または熱交換形換気装置１は、ダクト３と、室内筐体２と、給気用送風機４と、を備え、ダクト３は屋外２２と室内２１とを連通し、室内筐体２は室内２１においてダクト３と接続され、給気用送風機４により屋外２２から室内２１へ空気が送風される給気風路８１が形成され、給気用送風機４は給気ケーシング４４を有し、給気ケーシング４４はダクト３の中に設けられ、給気ケーシング４４の吐出口外縁部４４ａの周囲を負圧領域８８にした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、屋外と室内とを連通したダクトを介して屋外空気を室内に供給することにより換気を行う給気装置、およびこれを備えた熱交換形換気装置に関するものである。

従来、この種の給気装置は、屋外と室内とを連通したダクト内に給気用の送風機を有し、屋外空気を室内に供給することにより換気を行う給気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その給気装置について図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、この給気装置は、箱体部１０１と、筒状部１０２と、給気用送風機１１０と、フィルタ１０５とからなる。

箱体部１０１は建物内壁１２０に取り付けられ、内部に給気通路１３０を備える。

筒状部１０２は、建物内壁１２０を貫通させて設けられる。

給気用送風機１１０は、筒状部１０２の内部に設けられる。

フィルタ１０５は、箱体部１０１の内部において、給気通路１３０を塞ぐように配置され、室内に給気される空気を濾過する構成としている。

給気用送風機１１０は、電動機１０３から突出する回転軸の端部に固定された給気用羽根車１０４を備える。

特開２００６－１１２７３６号公報

このような従来の給気装置においては、フィルタが箱体部内において、給気通路を塞ぐように配置され、室内に吸気される空気を濾過する構成としている。

このため、外部の塵埃が除去された清浄な空気が室内へ供給されるものの、箱体部内の空気の圧力が室内に比べて高い状態（正圧）となり、箱体部背面のすき間から塵埃を含んだ屋外空気が建物内壁に沿って押し出されるため、建物内壁に汚れが付着するという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、建物内壁への汚れの付着を抑制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、本発明の一態様に係る給気装置は、ダクトと、室内筐体と、給気用送風機と、を備えた給気装置であって、ダクトは屋外と室内とを連通し、室内筐体は室内においてダクトと接続され、給気用送風機により屋外から室内へ空気が
送風される給気風路が形成され、給気用送風機は給気ケーシングを有し、給気ケーシングはダクトの中に設けられ、給気ケーシングの吐出口外縁部の周囲を負圧領域にしたことを特徴としたものであり、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、建物内壁への汚れの付着を抑制できる。

本発明の実施の形態１の熱交換形換気装置を示す全体斜視図 同熱交換形換気装置の全体の部品構成を示す断面図 （ａ）同ダクトの室内筐体との接続部分を示した斜視図、（ｂ）同ダクト内における給気用送風機の構成を示した斜視図 同室内筐体のダクトとの接続部分を示した斜視図 従来の給気装置を示す断面図

本発明の一態様に係る給気装置は、ダクトと、室内筐体と、給気用送風機と、を備えた給気装置であって、ダクトは屋外と室内とを連通し、室内筐体は室内においてダクトと接続され、給気用送風機により屋外から室内へ空気が送風される給気風路が形成され、給気用送風機は給気ケーシングを有し、給気ケーシングはダクトの中に設けられ、給気ケーシングの吐出口外縁部の周囲を負圧領域にしたという構成を有する。

これにより、給気ケーシングから室内筐体内に入って正圧となった屋外空気の一部が、給気ケーシングの吐出口外縁部周囲の負圧領域に回収されるので、建物内壁への汚れの付着を抑制できるという効果を得ることができる。

また、ダクトはダクトフランジ部を有し、筐体は筐体背面を有し、筐体背面は、給気側開口、外縁接触部、およびダクトフランジ接触部を有し、吐出口外縁部は給気側開口の周囲において外縁接触部と接触し、ダクトフランジ部は外縁接触部よりも外側においてダクトフランジ接触部と接触するという構成にしてもよい。

これにより、ダクト内において吐出口外縁部の周囲に負圧領域を設けやすくなり、室内筐体内において正圧となった屋外空気をより効果的に負圧領域に回収することができる。このため、建物内壁への汚れの付着を抑制しやすくなる。

また、給気装置は、排気用送風機と、熱交換素子と、を備えた熱交換形換気装置であって、排気用送風機は室内筐体の中に設けられ、排気用送風機により室内から屋外へ空気が送風される排気風路が形成され、熱交換素子は、給気風路と排気風路とが交差する位置に設けられ、ダクトは給気風路と排気風路とを仕切る仕切板を有し、給気用送風機は仕切板に接続されるという構成にしてもよい。

これにより、屋外空気と室内空気を熱交換しながら換気を行う場合においても、室内筐体から押し出された屋外空気が、給気ケーシングの吐出口外縁部周囲の負圧領域に回収されるので、建物内壁への汚れの付着を抑制できる。

また、ダクトの内部において、給気用送風機を構成する給気モータは排気風路に突出する、という構成にしてもよい。

これにより、給気モータは、室内空気の通風による温調により、動作環境が安定するという効果を得ることができる。

また、仕切板は直線部および丸形部からなる仕切板フランジ部を有し、筐体背面は、排気側開口、直線接触部、および丸形接触部を有し、直線部は給気ケーシングの吐出口と隣接する位置に配置され、丸形部は直線部と隣接し、直線部は、排気側開口と給気側開口との間において直線接触部と接触し、丸形部は、排気側開口の周囲の一部において丸形接触部と接触し、ダクトフランジ部は、直線接触部および丸形接触部よりも外側においてダクトフランジ接触部と接触する、という構成にしてもよい。

これにより、給気風路から排気風路への風漏れを抑制することができ、結露の発生や、給気風路から排気風路への塵埃侵入を抑制することが可能となる。また、排気風路から室内への風漏れを抑制し、換気性能を確保できる。

また、熱交換素子は、室内筐体の中に設けられる、という構成にしてもよい。

熱交換素子が室内筐体の中に設けられることにより、給気ケーシングから室内筐体内に入った屋外空気の正圧レベルが上がることとなって建物内壁が汚れやすくなるが、その場合であっても、室内筐体内に入って正圧となった屋外空気の一部が、給気ケーシングの吐出口外縁部周囲の負圧領域に回収されるので、建物内壁への汚れの付着を抑制できる。

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）
図１および図２に示すように、熱交換形換気装置１は、室内筐体２と、ダクト３と、ルーバー８と、屋外フード１０とを備える。

室内筐体２と、ダクト３と、ルーバー８と、屋外フード１０は、後述するが、それぞれ内部に給気風路８１と排気風路８２を形成する。

室内筐体２は、室内２１側に設置され、室内２１への給気と室内空気の排気を行う。
屋外フード１０は、屋外２２側に設置され、屋外２２への排気と室内空気の給気を行う。

ダクト３は、例えば中空の円筒状外郭を有し、壁面２０に設けられる貫通孔２５の内部に取付けられる。

ダクト３は、円形断面の室内２１側端部を室内筐体２に接続し、円形断面の屋外２２側端部を屋外フード１０に接続する。

これにより、ダクト３は、室内筐体２と、屋外フード１０とで挟み込んでみ接続され、それぞれの給排気風路を連結する。

このようにして熱交換形換気装置１は、壁面２０に対して設置され、給気風路８１と排気風路８２とを形成し、室内２１と屋外２２との間で給排気を行う換気装置である。

屋外フード１０は、例えば箱形状の外郭を有し、筐体背面を壁面２０に対して固定し、設置状態においてダクト３に接続され、給気風路８１と排気風路８２を連結する。

屋外フード１０は、壁面２０への設置状態における筐体の側面および上下面の任意の面に対し、屋外側給気口３３と、屋外側排気口３４と、を備える。

屋外側給気口３３は、給気風路８１と連通する場所に設け、屋外側排気口３４は、排気
風路８２と連通する場所に設ける。

ここで屋外フード１０は、屋外２２から室内２１への風雨や粗塵の浸入を防止する役割を有した部材であるため、屋外側給気口３３と屋外側排気口３４は、細いスリット状の開口を多数個組合せて開口面積を確保することが望ましい。

ダクト３は、中空の円筒内部に仕切板９と、給気用送風機４と、を有している。

給気用送風機４は、給気回転軸４１と、給気モータ４２と、給気羽根車４３と、給気ケーシング４４と、から構成される。給気用送風機４は、仕切板９に固定され、屋外２２から室内２１への送風を行う。

給気用送風機４は、ダクト３の内部に備えることにより、室内筐体２が小型化できるという効果を有するが、必ずしもダクト３の内部に在る必要はない。例えば給気用送風機４を室内筐体２の内部に収めることで、ダクト３の外径を小さくすることが可能となる。これにより、設置に必要な壁面２０の貫通孔２５が小さくできるため、施工工事が簡易になるという効果を得る。

また、給気用送風機４を屋外フード１０の内部に収める場合も、同様の効果を得る。

仕切板９は、例えばフラットな平面を持つ板形状の部品であり、ダクト３の内部において、ダクト３の円形断面を二分するように取付けることで、ダクト３の内部に給気風路８１と排気風路８２とを形成する。

また、仕切板９は、平面の中央部に丸穴を設けており、給気回転軸４１を通し、給気モータ４２を排気風路８２側に、給気羽根車４３および給気ケーシング４４を給気風路８１側に設置することが好ましい。

このように、給気モータ４２を排気風路８２側に突出することで、ダクト３の内部において、給気羽根車４３および給気ケーシング４４のサイズを最大化し、換気性能を確保できるという効果を得る。また、排気風路８２側は室内空気の通路であり、比較的温調された空気が流れることが多いため、給気モータ４２は動作環境が安定する効果を得ることができる。

さらに、排気風路８２を流れる室内空気は、比較的清浄な空気であることが多いため、給気モータ４２への塵埃浸入等のリスクを低減することが可能となる。

室内筐体２は、例えば箱形状の外郭を有する。室内筐体２は、筐体背面６１には、筐体給気開口８４と筐体排気開口８５とを備え、筐体前面６２にはルーバー側開口８６を備え、筐体側面６３には室内側排気口３２を備える。

排気用送風機５、熱交換素子６、およびフィルタ７は、室内筐体２の内部に設けられる。

室内筐体２は、筐体背面６１を壁面２０に対して固定する。室内筐体２は、設置状態においてダクト３に接続される。給気ケーシング４４と筐体給気開口８４とが接続されることで、ダクト３から室内筐体２への給気風路８１が形成される。

フィルタ７は、通過する空気内に含まれる塵埃等を取り除き、塵埃等を低減した空気を下流に流す役割を有する。

フィルタ７は任意の形状が可能であるが、ここでは矩形の厚板形状を基本とする。これはフィルタ７を設ける部分の開口面積を可能な限り大きくし、集塵性能を確保するためである。

またフィルタ７は、室内筐体２の内部において、筐体給気開口８４の直後に配置することが望ましい。これは室内への給気に含まれる塵埃の低減に加え、フィルタ７の下流に配置する熱交換素子６といった部品の目詰りを低減することを目的とする。

熱交換素子６は、矩形の厚板形状を有した部品であり、その構成は、給気風路８１と排気風路８２を交差させるように熱交換板を多数交互に積層し、給気流と排気流の間で熱交換して換気によるエネルギーロスを軽減する役割を有する。

熱交換素子６は、例えば室内筐体２の内部において、給気風路８１と排気風路８２とが交差する位置に配置する。

特に、熱交換素子６は、室内筐体２の内部において、給気風路８１と排気風路８２とが直交する位置に配置されることが好ましい。つまり、熱交換素子６は、フィルタ７および、室内側排気口３２の面に対向する位置に設けられることが好ましい。これは、室内筐体２の内部における風路の曲がりによる通風抵抗をなるべく最小限にするためである。

なお、熱交換素子６は、室内側排気口３２の面に対向する位置に設けられなくても、フィルタ７の面に対向する位置に設けられれば、室内筐体２の内部における通風抵抗を低減する効果を得ることができる。また、熱交換素子６は、フィルタ７の面に対向する位置に設けられなくても、室内側排気口３２の面に対向する位置に設けられれば、室内筐体２の内部における通風抵抗を低減する効果を得ることができる。

ルーバー８は、室内筐体２のルーバー側開口８６の一部を覆うように設けられる。

ルーバー８は、開口部を有する任意の形状が可能である。ルーバー８は、給気風路８１の最下流に配置され、室内側給気口３１を形成し、室内２１への給気を行う。

排気用送風機５は、排気回転軸５１と、排気モータ５２と、排気羽根車５３と、排気ケーシング５４と、から構成される。

排気用送風機５は、室内筐体２の内部における熱交換素子６の下流に配置され、排気風路８２を構成し、室内２１から屋外２２への送風を行う。

ここで、図３および図４を用い、室内筐体２とダクト３との接続部の特徴を示す。

図３に示すように、ダクト３はダクトフランジ部７１を有する。

給気用送風機４の給気ケーシング４４は、吐出口外縁部４４ａを有する。吐出口外縁部４４ａの内側が吐出口４４ｂである。給気ケーシング４４は、仕切板９に接続される給気ケーシングベース７４を有する。

仕切板９は、直線部７５ａおよび丸形部７５ｂからなる仕切板フランジ部７５を有している。

直線部７５ａは給気ケーシング４４の吐出口４４ｂと隣接する位置に配置される。

丸形部７５ｂは直線部７５ａと隣接する。

ダクト３は、室内筐体２を支持する室内筐体支持部７８を有する。

図４に示すように、室内筐体２は、筐体前面６２に加え、筐体背面６１、筐体側面６３、筐体上面６４、および筐体下面６５、を有している。

筐体背面６１は、給気側開口９１、排気側開口９２、外縁接触部９３、直線接触部９４、丸形接触部９５、およびダクトフランジ接触部９６を有している。

排気側開口９２には、シャッター９７が設けられる。

直線部７５ａは、排気側開口９２と給気側開口９１との間において直線接触部９４と接触する。

丸形部７５ｂは、排気側開口９２の周囲の一部において丸形接触部９５と接触する。

給気ケーシング４４の吐出口外縁部４４ａは、給気側開口の周囲において外縁接触部９３と接触する。

ダクトフランジ部７１は、外縁接触部９３、直線接触部９４および丸形接触部９５よりも外側においてダクトフランジ接触部９６と接触する。

ダクト３の内部に配置された給気用送風機４により屋外２２から室内２１へ空気が送風される。

これにより、給気風路８１における室内筐体２内の圧力が室内２１に比べ高い状態（正圧）となる。これによって室内筐体２から屋外空気の一部が室内２１に押し出される。

他方、ダクト３内部において、給気ケーシング４４外側の空気は給気用送風機４の給気羽根車４３によって給気ケーシング４４内に引き込まれるため、吐出口外縁部４４ａの外側周囲には室内筐体２内の圧力よりも低い負圧領域８８が形成される。

給気ケーシング４４の吐出口４４ｂから室内筐体２内に入って正圧となった屋外空気の一部は、筐体背面６１と壁面２０との隙間から壁面２０に沿って室内２１へ押し出される前に、漏出給気風路８７を通って負圧領域８８へと回収される。漏出給気風路８７は、吐出口外縁部４４ａと外縁接触部９３との隙間から負圧領域８８へ漏れ出る空気の風路である。

このように、負圧領域８８の存在により、室内筐体２内において正圧となった屋外空気の一部が、筐体背面６１と壁面２０との隙間から壁面２０に沿って室内２１へ押し出されることを抑制できるため、建物内壁（壁面２０）への汚れの付着が抑制できるのである。

以上のように、実施の形態では、内部に熱交換素子を有して屋外空気と室内空気を熱交換しながら換気を行う熱交換形換気装置を用いて説明したが、熱交換素子６および排気用送風機５がなくても負圧領域８８を形成することが可能であるため、熱交換素子６および排気用送風機５は必須ではない。すなわち、本実施の形態は、熱交換素子６のない換気装置に適用することもできる。また、熱交換素子６および排気用送風機５のない給気装置に適用することもできる。

以下、本実施の形態について補足する。

筐体背面６１の各接触部（外縁接触部９３、直線接触部９４、丸形接触部９５、ダクトフランジ接触部９６など）はパッキン等を介して接触するという構成にしてもよい。

また、筐体背面６１の各接触部（外縁接触部９３、直線接触部９４、丸形接触部９５、ダクトフランジ接触部９６など）は、接触する部分を特定するために名称を付けている部分である。このため、筐体背面６１の各接触部は、他の筐体背面６１の部分と同じく、例えば平らな形状であっても良いし、他の形状であっても良い。

また、仕切板フランジ部７５の直線部７５ａは、一部に直線を含む部分のことを指すため、全体として直線形状である必要はない。直線部７５ａは、例えば全体として棒状の形状としたが他の形状であっても良い。

また、仕切板フランジ部７５の丸形部７５ｂは、一部に丸い部分を含む部分のことを指すため、全体として丸形である必要はない。丸形部７５ｂは、例えば扇形の形状としたが他の形状であっても良い。

また、実施の形態では、仕切板９を設けたが、仕切板９および仕切板フランジ部７５が無くても、負圧領域８８を形成することは可能である。すなわち、直線部７５ａに相当する部分も給気ケーシング４４の吐出口外縁部４４ａの一部とみなし、吐出口外縁部４４ａを給気側開口９１の周囲において外縁接触部９３と接触させることにより、負圧領域８８を形成することが可能となる。

以上、本発明に係る給気装置または熱交換形換気装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明に係る給気装置または熱交換形換気装置は、建物内壁への汚れの付着を抑制できるもので、同時に給気と排気を行なって２層管と接続される装置に適用することも可能であり、換気システムや空調システムを構成する換気装置などに適用することにおいて有用である。

１ 熱交換形換気装置
２ 室内筐体
３ ダクト
４ 給気用送風機
５ 排気用送風機
６ 熱交換素子
７ フィルタ
８ ルーバー
９ 仕切板
１０ 屋外フード
２０ 壁面
２１ 室内
２２ 屋外
２５ 貫通孔
３１ 室内側給気口
３２ 室内側排気口
３３ 屋外側給気口
３４ 屋外側排気口
４１ 給気回転軸
４２ 給気モータ
４３ 給気羽根車
４４ 給気ケーシング
４４ａ 吐出口外縁部
４４ｂ 吐出口
５１ 排気回転軸
５２ 排気モータ
５３ 排気羽根車
５４ 排気ケーシング
６１ 筐体背面
６２ 筐体前面
６３ 筐体側面
６４ 筐体上面
６５ 筐体下面
７１ ダクトフランジ部
７４ 給気ケーシングベース
７５ 仕切板フランジ部
７５ａ 直線部
７５ｂ 丸形部
７８ 室内筐体支持部
８１ 給気風路
８２ 排気風路
８４ 筐体給気開口
８５ 筐体排気開口
８６ ルーバー側開口
８７ 漏出給気風路
８８ 負圧領域
９１ 給気側開口
９２ 排気側開口
９３ 外縁接触部
９４ 直線接触部
９５ 丸形接触部
９６ ダクトフランジ接触部
９７ シャッター
１０１ 箱体部
１０２ 筒状部
１０３ 電動機
１０４ 給気用羽根車
１０５ フィルタ
１１０ 給気用送風機
１２０ 建物内壁
１３０ 給気通路

Claims (6)

1. ダクトと、室内筐体と、給気用送風機と、を備えた給気装置であって、
   前記ダクトは屋外と室内とを連通し、
   前記室内筐体は前記室内において前記ダクトと接続され、
   前記給気用送風機により前記屋外から前記室内へ空気が送風される給気風路が形成され、前記給気用送風機は給気ケーシングを有し、
   前記給気ケーシングは前記ダクトの中に設けられ、
   前記給気ケーシングの吐出口外縁部の周囲を負圧領域にしたことを特徴とする給気装置。
2. 前記ダクトはダクトフランジ部を有し、
   前記筐体は筐体背面を有し、
   前記筐体背面は、給気側開口、外縁接触部、およびダクトフランジ接触部を有し、
   前記吐出口外縁部は前記給気側開口の周囲において前記外縁接触部と接触し、
   前記ダクトフランジ部は前記外縁接触部よりも外側において前記ダクトフランジ接触部と接触することを特徴とする請求項１に記載の給気装置。
3. 請求項２に記載の給気装置を備えた熱交換形換気装置であって、
   排気用送風機と、熱交換素子と、を備え、
   前記排気用送風機は前記室内筐体の中に設けられ、
   前記排気用送風機により前記室内から前記屋外へ空気が送風される排気風路が形成され、前記熱交換素子は、前記給気風路と前記排気風路とが交差する位置に設けられ、
   前記ダクトは前記給気風路と前記排気風路とを仕切る仕切板を有し、
   前記給気用送風機は前記仕切板に接続されることを特徴とする熱交換形換気装置。
4. 前記ダクトの内部において、前記給気用送風機を構成する給気モータは前記排気風路に突出することを特徴とする請求項３に記載の熱交換形換気装置。
5. 前記仕切板は直線部および丸形部からなる仕切板フランジ部を有し、
   前記筐体背面は、排気側開口、直線接触部、および丸形接触部を有し、
   前記直線部は前記給気ケーシングの吐出口と隣接する位置に配置され、
   前記丸形部は前記直線部と隣接し、
   前記直線部は、前記排気側開口と前記給気側開口との間において前記直線接触部と接触し、
   前記丸形部は、前記排気側開口の周囲の一部において前記丸形接触部と接触し、
   前記ダクトフランジ部は、前記直線接触部および前記丸形接触部よりも外側において前記ダクトフランジ接触部と接触することを特徴とする請求項３に記載の熱交換形換気装置。
6. 前記熱交換素子は、前記室内筐体の中に設けられることを特徴とする請求項５に記載の熱交換形換気装置。