JP3452091B2 - 熱交換換気装置 - Google Patents

熱交換換気装置

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JP3452091B2
JP3452091B2 JP23786094A JP23786094A JP3452091B2 JP 3452091 B2 JP3452091 B2 JP 3452091B2 JP 23786094 A JP23786094 A JP 23786094A JP 23786094 A JP23786094 A JP 23786094A JP 3452091 B2 JP3452091 B2 JP 3452091B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、熱交換換気装置に関し、より詳
細には、いわゆる吹出式の送風機を採用した熱交換換気
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にこの種の熱交換換気装置として、
箱型のケーシングを設け、このケーシング内に、熱交換
エレメントと、給気用送風機と、排気用送風機とを収容
したものが広く知られている(例えば、実公昭61−1
0109号等参照)。上記熱交換エレメントは、多数の
単位部材を積層することにより、二種の空気を流通させ
るための空気流通路を、それぞれ上記単位部材の積層方
向と直交する方向に区画する多角柱状に形成されたもの
である。また、この種の熱交換換気装置においては、装
置の上下高さを低く設定するため、熱交換エレメント
を、その単位部材の積層方向が水平に沿うように配置し
ている。また、各送風機は、上記積層方向に沿う方向に
対向した状態で連設されており、それぞれ吹出流を直接
熱交換エレメントに吹きつけている。
【0003】そして、給気用送風機を運転することによ
り、室外の空気をケーシング内に導入して、熱交換エレ
メントの一方の空気流通路を通過させた後、室内に供給
するとともに、排気用送風機を運転することにより、室
内の空気をケーシング内に導入して、熱交換エレメント
の他方の空気流通路を通過させた後、室外に排出するよ
うにしている。そして、室内の空気と室外の空気とが熱
交換エレメントを流通する際に、両空気の熱交換が行な
われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように各送風
機は、上記積層方向に沿う方向に対向した状態で連設さ
れているとともに、何れの送風機も、その吹出流を直接
熱交換エレメントに吹きつけていたので、一方の送風機
の吹出口を熱交換エレメントの積層方向端部側に配置せ
ざるを得なかった。しかるに、一方の送風機の吹出口が
熱交換エレメントの積層方向端部側に配置されている場
合には、熱交換エレメントに対する吹出分布が不均等に
なり、熱交換効率が悪くなるという不具合があった。ま
た、吹出分布が不均等になるような状態で熱交換エレメ
ントに直接空気を圧送した場合には、送風音も局部的に
熱交換エレメントを通過しやすく、騒音の原因となって
いた。
【0005】本発明は上記不具合に鑑みてなされたもの
であり、熱交換エレメントの積層方向端部側に吹出口が
配設されている送風機の吹出分布を可及的に均一にする
ことのできる低騒音の熱交換換気装置を提供することを
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の構成は、室外空気を室内に
供給するための給気経路と室内空気を室外に排出するた
めの排気経路とを内部に区画するケーシングと、単位部
材を多数積層することにより略多角柱状に形成され、当
該単位部材の積層方向が水平に沿う姿勢でケーシング内
に収容されているとともに、上記給気経路と連通する室
外空気流通路および排気経路と連通する室内空気流通路
を、上記積層方向に対して直交する方向に区画する熱交
換エレメントと、ケーシング内にて上記積層方向と直交
する水平方向に、熱交換エレメントに対して対向する給
気側のファン羽根車と、このファン羽根車に対して、概
ね上記積層方向に沿って対向する排気側のファン羽根車
と、各ファン羽根車を、それらの回転中心がケーシング
内にて垂直に沿うように収容してファン羽根車から吹き
出される空気の吹出口をそれぞれ区画するファンケーシ
ングとを含む送風機とを備えた熱交換換気装置におい
て、上記ケーシングに設けられ、吹出口のうち、熱交換
エレメントの積層方向端部側に対して空気を吹き出すも
のの吹出流を、熱交換エレメントの、積層方向における
端面側から、室内空気流通路と室外空気流通路のうち、
対応する流通路へ向かい上記積層方向に沿わせる案内部
材を備え 上記ケーシングは、それに外付けされ、上記
各経路を室外と連通するための一対のダクト継手と、
ーシング内に取り付けられ、室内から室外へ流れる空気
の流通のみを許容した状態で、排気経路と連通するダク
ト継手の開口部分に臨む逆風防止用のシャッターを備
え、 上記ケーシングは、室内に臨んでケーシング内部を
覆う化粧パネルを備えているとともに、化粧パネルを開
放することによってシャッターをメンテナンス可能に開
放する開口を含んでいるものであることを特徴とする熱
交換換気装置である。
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】また、請求項記載の構成は、請求項
載の熱交換換気装置において、上記ケーシングは、結露
防止用シール材を介してシャッターと当接する仕切り部
材を含んでいるものである
【0011】
【作用】請求項1記載の構成では、吹出口のうち、熱交
換エレメントに対して空気を吹き出すものの吹出流は、
案内部材を経由することにより、熱交換エレメントの当
該単位部材積層方向に沿って拡散され、対応する流通路
に案内される
【0012】
【0013】また、シャッターがケーシング内に取り付
けられているので、ケーシングにダクト継手を取り付け
る際には、給気用と排気用とを区別する必要がなくな
る。そして、上記シャッターをメンテナンスする際に
は、化粧パネルを開いてケーシングの内部を開放し、室
内から開口を通してシャッターに臨むことができる。
【0014】また、請求項記載の構成では、結露防止
用シール材が本来の結露防止作用を奏する他、シャッタ
ーの開閉動作に伴う衝撃は、結露防止用シール材によっ
て緩衝されることになる
【0015】
【実施例】以下、添付図面を参照しつつ本発明の好まし
い実施例について詳述する。図1は、本発明の一実施例
における熱交換換気装置の要部を示す斜視図であり、図
2は、図1の熱交換換気装置の概略構成を示す斜視図で
あり、図3は、図1の熱交換換気装置の概略構成を示す
断面略図であり、図4は、図1の実施例における熱交換
換気装置の要部を示す斜視図であり、図5は、図1の実
施例の要部を示す断面略図である。
【0016】先ず、図2および図3を参照して、本実施
例に係る熱交換換気装置は、天井内に埋め込まれる箱型
のケーシング10を備えており、このケーシング10内
に、二種の空気を流通させる送風機20と、送風機20
によって送風される各空気の熱交換を行なう熱交換エレ
メント30とを内蔵している。上記ケーシング10は、
一の側壁に室外空気を内部に導入するための室外空気導
入口OAと、室内の空気を室外に排出するための排出口
EAとを備えている。また、ケーシング10の下部に
は、内部を室内に開放する開口10Aが区画されてお
り、この開口10Aには、化粧パネル11が取り付けら
れている。この化粧パネル11は、室外空気導入口OA
から導入された室外の空気を室内に供給する供給口SA
と、室内の空気を内部に導入して、排出口EAから排出
するための室内空気導入口RAとを区画している。そし
て、ケーシング10は、その内部に、室外空気導入口O
Aから導入された室外の空気を供給口SAに供給するた
めの給気経路SPと、室内空気導入口RAから導入され
た室内の空気を排出口EAから排出するための排気経路
EPとを内部に区画している。本実施例において、上記
室外空気導入口OAと排出口EAは、何れも同一の側壁
12に外付けされたダクト継手13によって区画されて
いる。
【0017】なお、図3に示すように、ケーシング10
内には、化粧パネル11に対向する蓋材15が枢支され
ており、この蓋材15によって、熱交換エレメント30
を上記開口10Aに対し開放可能に構成している。図2
を参照して、上記送風機20は、ファンケーシング21
を備えており、このファンケーシング21によって、上
記ケーシング10の給気経路SPおよび排気経路EPの
各一部をそれぞれ区画している。また、送風機20は、
ファンケーシング21に装着される一対の羽根車22
と、羽根車22をファンケーシング21に取り付けるた
めの取付け板23とを備えており、上記羽根車22によ
って各経路SP、EPを流れる空気を圧送している。
【0018】ファンケーシング21は、周知のビーズ成
形法により成形された発泡樹脂成形体であり、各羽根車
22、22毎に設けられた一対の渦巻室(図示せず)を
備えており、この渦巻室にて加圧された空気を吹き出す
吹出口21Cがそれぞれ形成されている。本実施例にお
いて、各羽根車22、22は、その回転中心が、熱交換
換気装置への装着時において上下に沿っている(図3参
照)。また、具体的には図示していないが、上記ファン
ケーシング21には、ベルマウスが嵌め込まれ、このベ
ルマウスから空気が渦巻室内に導入されるようになって
いる。給気用のベルマウスと室外空気導入口OAとを連
通するために、ファンケーシング21には、切欠部21
Dが形成されており、排気用のベルマウスと室内空気導
入口RAとを連通するために、ファンケーシング21に
は、切欠21Eと段差(図示せず)が形成されている。
さらに、上記吹出口21Cは、ファンケーシング21の
側部に形成されている。
【0019】次に、図3を参照して、上記羽根車22
は、取付け板23に固定されたモータ24により駆動さ
れるシロッコファンであり、何れも取付け時において、
モータ24の上側に配設されている。本実施例におい
て、各羽根車22は、ケーシング10内にて、上記積層
方向Lと直交する水平方向に対向しており、僅かに排気
側の羽根車22が熱交換エレメント30に近接した状態
で、概ね上記積層方向Lに沿って連設されている。この
レイアウトを採用することにより、ケーシング10の平
面における一方の辺が極端に長くならず、コンパクト化
を図ることができる。
【0020】上記取付け板23は、ファンケーシング2
1の底面形状に沿う形状に形成されており、ファンケー
シング21の下面に図示しないビスで固定されている。
次に、図1ないし図3を参照して、上記熱交換エレメン
ト30は、エレメント本体31と、エレメント本体31
を保持する保持フレーム32と、保持フレーム32に着
脱可能に取り付けられる一対のフィルタ33とを備えて
いる。
【0021】上記エレメント本体31は、紙等の素材で
形成された単位部材を多数積層することにより、給気経
路SPと連通する給気側流通路と、排気経路EPと連通
する排気側流通路とを区画しており、両流通路を通過す
る空気の熱を交換するようにしている。本実施例におい
て、熱交換エレメント30は、上記単位部材の積層方向
Lが、送風機20の各羽根車22、22の連設方向に沿
う水平方向に沿って配置されている。そして、各流通路
は、上記積層方向Lと直交する方向に沿って形成されて
いる。本実施例においては、給気経路SPおよび排気経
路EPの各上流側に、対応する羽根車22、22が配設
され、熱交換エレメント30の各流通路は、これら羽根
車22、22の下流側に設定されている。従って、送風
機20の各羽根車22、22は、何れも、熱交換エレメ
ント30に対して吹出流を圧送する吹出型に構成されて
いる。
【0022】熱交換エレメント30をケーシング10内
に装着するために、ケーシング10の一方の内側壁面
(ダクト継手13が取り付けられている側壁12の内壁
面)には、熱交換エレメント30の一端面と当接する当
接部材41が固定されているとともに、他方の内側壁面
には、上記当接部材41に熱交換エレメント30を弾性
的に押し付ける図示しない付勢機構が設けられている。
【0023】図1および図3を参照して、上記当接部材
41は、熱交換エレメント30の端面に当接する略逆ダ
イヤモンド型の仕切り部41Aと、仕切り部41Aの下
部から水平に屈曲して上記ケーシング10の内側壁に当
接する底板部41Bと、底板部41Bの端部から上方へ
屈曲する立設部41Cとを一体に備えており、この当接
部材41が、送風機20の給気側の吹出流を案内する案
内部材を構成しているとともに、ケーシング10と協働
してチャンバとしての静圧室40を区画している。
【0024】より詳細に説明すると、上記底板部41B
の長手方向略中央部には、間仕切り板41Dが立設され
ており、この間仕切り板41Dによって、仕切り部41
Aの正面を図3の左右に略二分している。間仕切り板4
1Dには、立設部41Cとつらいちになった屈曲片41
Eが延設されており、この屈曲片41Eがケーシング1
0の内側壁に当接するようになっている。当接部材41
をケーシング10に固定する際は、図示しないL字形の
取付け金具の一片をケーシング10の内側壁に固定し、
他片で当接部材41の底板部41Bの下面を受け、ビス
で固定することにより行なわれる。これにより、当接部
材41は、ケーシング10内に一体的に固定される。
【0025】なお、図3に示すように、当接部材41の
底板部41Bの下面には、止具60が回動可能に取り付
けられており、この止具60によって、熱交換エレメン
ト30の下部を受けることにより、熱交換エレメント3
0の落止めを図っている。そして、固定された当接部材
41は、上述した送風機20に向かっている部位が、ケ
ーシング10と協働して、給気側の吹出流を、熱交換エ
レメント30の、積層方向Lにおける端面側から対応す
る室外空気流通路へ向かい上記積層方向Lに沿わせる案
内部材を構成している。また、この部位が、給気側の吹
出流を静圧化させるためのチャンバとしての静圧室40
を区画している。本実施例においては、当接部材41に
シール材としてのスポンジ42が貼着されている。この
スポンジ42は、多孔質の樹脂で構成されており、これ
によって、結露防止や断熱を図っている。
【0026】図2および図4に示すように、上述した送
風機20の給気側の吹出口21Cは逆L字形に区画され
ており、吹き出した空気の主流が上記当接部材41の静
圧室40に向けて吹き出されるとともに、一部の空気
が、当接部材41をバイパスして、直接熱交換エレメン
ト30に供給されるようになっている。次に、当接部材
41は、その間仕切り板41Dによって、静圧室40と
同様な室40Aを区画している(図1参照)。この室4
0Aは、ケーシング10の排気経路EPの一部を区画す
るものであり、ケーシング10の側壁12に外付けされ
たダクト継手13により区画される排出口EAと連通し
ている。この室40Aには、排出口EAからの空気の逆
流を防止するためのシャッター50が配置されている。
【0027】図1および図5を参照して、シャッター5
0は、基板部51と、基板部51の上端側側部に延設さ
れた一対のヒンジ取付け片52とを一体に備えた板金製
品または樹脂成形品であり、図5に示すように、ケーシ
ング10の天井から垂下する支軸部16に枢支された軸
17を介して、回動可能且つ着脱可能に取り付けられて
いる。
【0028】ここで、シャッター50は、排気経路EP
を遮蔽する、図5の実線で示す閉塞位置において、上記
当接部材仕切り部41Aの排気口EA側に当接する位置
に取り付けられている。従って、シャッター50は、室
内から室外へ流れる空気の流通のみを許容した状態で、
排出口EAに臨んでいる。また、上記仕切り部41Aに
は、上述したスポンジ42が貼着されていることから、
上記シャッター50は、上記閉塞位置において、このス
ポンジ42を介して仕切り部41Aに当接することにな
る。
【0029】次に、本実施例の作用について、説明す
る。以上の構成により、送風機20が運転されて、各モ
ータ24が作動し、羽根車22を回転させると、給気用
の羽根車22によって、室外の空気は、室外空気導入口
OAからケーシング10内に導入され、さらにケーシン
グ10内の空気経路SPを通過し、熱交換エレメント3
0の室外空気流通路を経由して、供給口SAから室内に
供給される。これとともに、室内の空気は、排気用の羽
根車22によって、室内空気導入口RAからケーシング
10内に導入され、熱交換エレメント30を通過した
後、排出口EAから室外に排出される。
【0030】上述のような動作において、送風機20の
給気用の吹出口21Cからの空気は、その主流が静圧室
40内に送られ、静圧化された状態で、熱交換エレメン
ト30の積層方向Lに沿い、拡散された状態で、当該熱
交換エレメント30の室外空気流通路に導入される。従
って、本実施例によれば、熱交換エレメント30からの
吐出分布を可及的に均等にすることが可能になり、熱交
換効率も向上するという利点がある。また、圧力損失を
補うために、送風機20の各モータ24の回転数を大き
く設定することも不要になるので、騒音の抑制を図り、
消費電力の増加を抑制することも可能になるという利点
がある。
【0031】また、本実施例の構成では、静圧室40内
にて吹出流が一旦滞留し、その後、熱交換エレメント3
0に供給されるので、吹出流は、十二分に静圧された状
態で熱交換エレメント30に到達するばかりでなく、吹
出流量の低減も可及的に抑制される結果、より多くの風
量を確保することができ、圧力損失の低減をも図ること
が可能になるという利点がある。
【0032】さらに、図4に示したように、吹出流の一
部の空気が当接部材41を経由することにより、熱交換
エレメント30の当該単位部材積層方向Lに沿って拡散
されるとともに、残余の空気は、直接熱交換エレメント
30に吹き付けることになるので、ケーシング10の小
型化の要請から、吹出口21Cから当接部材41までの
経路を充分確保できない場合においても、吹出流の均一
化と吹出風量の確保とを両立させることが可能になると
いう利点がある。
【0033】また、当接部材41にスポンジ42が貼着
されているので、貼着されたスポンジ42が本来の断熱
機能を奏する他、吹出流の音をも吸収することになる結
果、一層、吹出流による異音の低減に寄与するという利
点がある。次に、排気側の空気がケーシング10から排
出口EAを経て室外に排出される際には、室40Aに配
置された逆風防止用のシャッター50を押し開けて流通
することになる。ここで、本実施例の構成では、上記シ
ャッター50が、ケーシング10内に着脱可能に取り付
けられていることから、ケーシング10にダクト継手1
3を取り付ける際に、給気用と排気用とを区別する必要
がなくなる。従って、作業効率が向上し、しかも、人的
要因による取付けミスをなくすことができるという利点
がある。また、給気側と排気側とで同一形状のダクト継
手13を採用することができることから、製造コストを
低減することができるという利点もある。
【0034】特に、本実施例の構成では、上記当接部材
41によって区画される室40Aを利用して、シャッタ
ー50を収容しているので、ケーシング10内の空間を
有効利用し、小型化に寄与することができるという利点
がある。次に、図3を参照して、ケーシング10内のメ
ンテナンス作業を行なう際は、室内から化粧パネル11
を取外し、蓋材15を開放した後、止具60を外して熱
交換エレメント30を取り外すことが可能になる。そし
て、この状態では、ケーシング10の開口10Aが室内
に開放されるので、作業者は、この開口10Aを通し
て、上記室40Aに配置されたシャッター50をメンテ
ナンスすることが可能になる。このように、本実施例の
構成では、シャッター50をメンテナンスするに際し、
化粧パネル11を開いてケーシング10の内部を開放
し、室内から開口を通してシャッター50に臨むことが
できるので、ケーシング10据え付け後のメンテナンス
作業も容易になるという利点がある。
【0035】加えて、上記スポンジ42が、本来の結露
防止作用を奏する他、シャッター50の開閉動作に伴う
衝撃を緩衝する結果、シャッター50の開閉動作に伴う
衝撃音をも吸収し、低騒音化を図ることが可能になると
いう利点もある。従って、本実施例によれば、熱交換エ
レメント30の積層方向Lの端部側に吹出口21Cが配
設されている送風機20の吹出分布を可及的に均一にす
ることができるという顕著な効果を奏する。
【0036】上述した実施例は、本発明の好ましい具体
例を例示したものに過ぎず、本発明は上記実施例に限定
されない。例えば、上述した実施例では、給排気一体型
のファンケーシング21を送風機20に採用しているの
で、取扱いが容易になっているのであるが、これに限ら
ず、給気用と排気用とにそれぞれ別部材で形成されたフ
ァンケーシングを送風機20に採用してもよい。
【0037】或いは、ケーシングが室内に露出する天井
吊り下げ型の熱交換換気装置に本発明を適用する等、本
発明の要旨を変更しない範囲内で種々の設計変更が可能
であることは云うまでもない。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
記載の構成では、熱交換エレメントに対して吹き出され
た空気が案内部材を経由することにより、熱交換エレメ
ントの当該単位部材積層方向に沿って拡散され、対応す
る流通路に案内されるので、熱交換エレメントからの吐
出分布を可及的に均等にすることが可能になり、熱交換
効率も向上するという利点がある。また、圧力損失を補
うために、送風機の出力を大きく設定することも不要に
なるので、騒音の抑制を図り、消費電力の増加を抑制す
ることも可能になるという利点がある。
【0039】
【0040】
【0041】、ケーシングにダクト継手を取り付け
る際に、給気用と排気用とを区別する必要がなくなるの
で、作業効率が向上し、しかも、人的要因による取付け
ミスをなくすことができるという利点がある。また、給
気側と排気側とで同一形状のダクト継手を採用すること
ができることから、製造コストを低減することができる
という利点もある。
【0042】さらに、シャッターをメンテナンスするに
際し、化粧パネルを開いてケーシングの内部を開放し、
室内から開口を通してシャッターに臨むことができるの
で、ケーシング据え付け後のメンテナンス作業も容易に
なるという利点がある。また、請求項記載の構成で
は、シャッターの開閉動作に伴う衝撃を結露防止用シー
ル材が緩衝する結果、シャッターの開閉動作に伴う衝撃
音を吸収し、低騒音化を図ることが可能になるという利
点もある。
【0043】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における熱交換換気装置の要
部を示す斜視図である。
【図2】図1の熱交換換気装置の概略構成を示す斜視図
である。
【図3】図1の熱交換換気装置の概略構成を示す断面略
図である。
【図4】図1の実施例における熱交換換気装置の要部を
示す斜視図である。
【図5】図1の実施例の要部を示す断面略図である。
【符号の説明】
10 ケーシング 10A 開口 11 化粧パネル 20 送風機 21 ファンケーシング 21C 吹出口 22 ファン羽根車 30 熱交換エレメント 40 静圧室(チャンバ) 41 当接部材(案内部材) 50 シャッター L 積層方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 7/08 - 7/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室外空気を室内に供給するための給気経路
    (SP)と室内空気を室外に排出するための排気経路(EP)と
    を内部に区画するケーシング(10)と、 単位部材を多数積層することにより略多角柱状に形成さ
    れ、当該単位部材の積層方向(L) が水平に沿う姿勢でケ
    ーシング(10)内に収容されているとともに、上記給気経
    路(SP)と連通する室外空気流通路および排気経路(EP)と
    連通する室内空気流通路を、上記積層方向(L) に対して
    直交する方向に区画する熱交換エレメント(30)と、 ケーシング(10)内にて上記積層方向(L) と直交する水平
    方向に、熱交換エレメント(30)に対して対向する給気側
    のファン羽根車(22)と、このファン羽根車(22)に対し
    て、概ね上記積層方向(L) に沿って対向する排気側のフ
    ァン羽根車(22)と、各ファン羽根車(22)を、それらの回
    転中心がケーシング(10)内にて垂直に沿うように収容し
    てファン羽根車(22)から吹き出される空気の吹出口(21
    C) をそれぞれ区画するファンケーシング(21)とを含む
    送風機(20)と を備えた熱交換換気装置において、 上記ケーシング(10)に設けられ、吹出口(21C) のうち、
    熱交換エレメント(30)の積層方向(L) 端部側に対して空
    気を吹き出すものの吹出流を、熱交換エレメント(30)
    の、積層方向(L) における端面側から、室内空気流通路
    と室外空気流通路のうち、対応する流通路へ向かい上記
    積層方向(L) に沿わせる案内部材(41)を備え 上記ケーシング(10)は、それに外付けされ、上記各経路
    (SP,EP) を室外と連通するための一対のダクト継手(13)
    と、 ケーシング(10)内に取り付けられ、室内から室外へ流れ
    る空気の流通のみを許容した状態で、排気経路(EP)と連
    通するダクト継手(13)の開口部分に臨む逆風防止用のシ
    ャッター(50)を備え、 上記ケーシング(10)は、室内に臨んでケーシング(10)内
    部を覆う化粧パネル(11)を備えているとともに、化粧パ
    ネル(11)を開放することによってシャッター(50)をメン
    テナンス可能に開放する開口(10A) を含んでいるもので
    ある ことを特徴とする熱交換換気装置。
  2. 【請求項2】請求項記載の熱交換換気装置において、 上記ケーシング(10)は、結露防止用シール材(42)を介し
    てシャッター(50)と当接する仕切り部材(41)を含んでい
    るものであることを特徴とする熱交換換気装置
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