JP3661394B2

JP3661394B2 - 熱交換換気装置

Info

Publication number: JP3661394B2
Application number: JP05056298A
Authority: JP
Inventors: 雄一片山; 邦男今井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: JPH11248217A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の空気を室外へ内蔵の熱交換器を通じて排気するとともに、室外の空気を室内にその熱交換器により熱交換させて給気して給排気による換気を行なう熱交換換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記この種の熱交換換気装置は図８，９に示すように、空気対空気の熱交換を行なう熱交換器５０が内蔵され、熱交換を行ないながら同時給排気により換気を行なうものであり、室内の状態量の変動の少ない換気を行なうことができる。こうした熱交換換気装置には、６面体に構成された積層型の熱交換器５０が多く採用されている。熱交換器５０の端面は平行四辺形をしていて、従来においては例えば、特開平９―１７８２３８号公報や特開平２―２６７４４２号公報に示されているように、箱型のケーシング５１にその小口に関する二本の対角線の一方が水平方向に、他方が垂直方向に向くように組込まれている。従って、排気流と給気流とを通す流体通路は斜めに交差していて、ケーシング５１の下面に構成された室内側吸込口から吸込まれた室内空気５２は、熱交換器５０の一方の流体通路を斜め上方に向って流れ、室外側吸込口から吸込まれた室外空気５３は、熱交換器５０の他方の流体通路を斜め下方に向って流れ、室内側吹出口から室内へ吹出される。
【０００３】
このような熱交換換気装置には、熱交換器を迂回するバイパス通風路を備えているものもある。バイパス通風路は、排気通風路の一部を分岐させ熱交換器を迂回して室内空気を排気する経路であり、風路切換装置により開閉できるようになっている。バイパス通風路を開放することにより、室内空気は熱交換器を迂回して室外側吹出口に向い、春秋等の中間期に適した熱交換を伴わない普通換気が実施される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の熱交換換気装置においては、熱交換器５０の小口に関する対角線の寸法によりケーシング５１の高さ寸法が決まり、薄型化を推進することが困難であった。熱交換器５０をケーシング５１に対して９０度回転させた形態に組込むことは、熱交換器５０の下方から給排気させる場合、通風路の風路構成が簡単であり、これまでこの組込み形態が踏襲されてきた。しかしながら、給気する空気の清浄化と流体通路の目詰まりを防止するためのエアーフィルタ５４等の保守・点検が困難であるといった問題点があり、また、天井裏等の狭隘な場所に設置することが多いため、薄型化の要請には依然強いものがある。エアーフィルタ５４の保守・点検がし難いのは、熱交換器５０の流体通路の入口の臨む面が閉塞空間に位置し、ここに装着したエアーフィルタ５４を取外し、清掃等を行なって再度装着するには嵩のある熱交換器５０を、そのつど図９に示すように回転させるか取外さなければならないことになるためである。また、バイパス通風路を持つものでは、風路切換装置の構成が複雑になり勝ちであり、バイパス通風路が室内側吸込口に近接するため騒音が室内側に漏れ易いといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、その課題とするところは、熱交換換気装置の薄型化を推進しつつバイパス通風路に関する構成を簡素化することであり、低騒音化を推進することであり、その熱交換換気装置のエアーフィルタの着脱性を向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項１の発明は、６面体に構成されたケーシングに内蔵された積層型で６面体の熱交換器の一方の流体通路によって経路の一部が構成され、送風機により室外から室内へ向う空気流を通す給気通風路と、給気通風路に対して全経路にわたり独立し、熱交換器の他方の流体通路で経路の一部が構成され、送風機により室内から室外へ向う空気流を通す排気通風路とを備えた熱交換換気装置について、その熱交換器を一方の流体通路と他方の流体通路とが略水平方向と略垂直方向の向きで交差するようにケーシングに配置し、その熱交換器の流体通路が臨まない両小口の一方側に給気流を形成する送風機を配設し、他方側に排気流を形成する送風機を配設し、給気通風路の出口端である室内側吹出口と、排気通風路の入口端である室内側吸込口とを熱交換器の一方の流体通路の開口する面が臨むケーシングの下面に分離して構成するとともに、室内側吸込口と排気流を形成する送風機の吸込み側とを連絡するバイパス通風路と、排気通風路の熱交換器の下流側の一部とを形成する仕切箱を熱交換器の一方の小口側に設け、この仕切箱にはバイパス通風路と排気通風路のいずれか一方を閉止し他方を開放する風路切換手段を設け、この風路切換手段がバイパス通風路を閉止している状態においては、仕切箱が形成する排気通風路の風路面積が、排気用の送風機の吸込み側に向って漸増する構成とする手段を採用する。
【０００７】
前記課題を達成するために請求項２の発明は、６面体に構成されたケーシングに内蔵された積層型で６面体の熱交換器の一方の流体通路によって経路の一部が構成され、送風機により室外から室内へ向う空気流を通す給気通風路と、給気通風路に対して全経路にわたり独立し、熱交換器の他方の流体通路で経路の一部が構成され、送風機により室内から室外へ向う空気流を通す排気通風路とを備えた熱交換換気装置について、その熱交換器を給気通風路側の流体通路を略水平方向にし、排気通風路側の流体通路を略垂直方向の向きにしてケーシングに配置し、その熱交換器の流体通路が臨まない両小口の一方側に給気流を形成する送風機を配設し、他方側に排気流を形成する送風機を配設し、給気通風路の出口端である室内側吹出口と、排気通風路の入口端である室内側吸込口とを熱交換器の排気通風路側の流体通路の開口する面が臨むケーシングの下面に分離して構成し、熱交換器の流体通路の開口する面にはケーシングの下面から着脱可能にエアーフィルタを設けるとともに、室内側吸込口と排気流を形成する送風機の吸込み側とを連絡するバイパス通風路と、排気通風路の熱交換器の下流側の一部とを形成する仕切箱を熱交換器の一方の小口側に設け、仕切箱にはバイパス通風路と排気通風路のいずれか一方を閉止し他方を開放する風路切換手段を設け、この風路切換手段がバイパス通風路を閉止している状態においては、仕切箱が形成する排気通風路の風路面積が、排気用の送風機の吸込み側に向って漸増する構成とする手段を採用する。
【０００８】
前記課題を達成するために請求項３の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記手段における仕切箱を消音構造とする手段を採用する。
【０００９】
前記課題を達成するために請求項４の発明は、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記手段における排気流を形成する送風機を両吸込み式の遠心型の送風機で構成する手段を採用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７に示すこの実施の形態の熱交換換気装置は、空気対空気での熱交換を行なう熱交換器１が下面の開放した６面体の箱型に構成されたケーシング２内に内蔵され、熱交換を行ないながら同時給排気により室内の換気を行なうものであり、室内の状態量の変動の少ない換気を実施することができる。この熱交換換気装置には、経路の一部が熱交換器１の一方の流体通路３で構成され、給気送風機４により室外から室内へ向う空気流を通す給気通風路５と、経路の一部が熱交換器１の他方の流体通路６で構成され、排気送風機７により室内から室外へ向う空気流を通す排気通風路８とが全経路にわたり独立して構成されている。
【００１１】
熱交換器１は図２に示すように積層型で６面体に構成され、給気通風路５側の流体通路３が略水平方向に向き、排気通風路８側の流体通路６が略垂直方向に向くようにケーシング２の中央に組込まれている。この熱交換器１の流体通路３，６が臨まない両小口の臨むケーシング２の両側は、隔壁９と仕切箱１０とで熱交換器１側と隔てられ、下面が係脱可能の閉止板１１で閉止された給気室１２と排気室１３とがそれぞれ画成されている。給気室１２を画成しているケーシング２の前面には室外側吸込口１４が開設され、室外（多くは屋外）へダクトにより連絡させうるようにダクト接続口１５が設けられている。給気室１２内には両吸込み式で遠心型の給気送風機４がその電動機の回転軸１６を略垂直にして組込まれている。この給気送風機４の吹出口は、ケーシング２における熱交換器１側とを隔てている隔壁９の前側に形成された縦長の連絡口１７に臨んでいて、熱交換器１の前面とケーシング２の前面の内壁面との間に形成された給気通風路５の一部に連絡している。
【００１２】
給気室１２の反対側の排気室１３を画成しているケーシング２の前面には室外側吹出口１８が開設され、室外（多くは屋外）へダクトにより連絡させうるようにダクト接続口１５が設けられている。排気室１３内には両吸込み式で遠心型の排気送風機７がその電動機の回転軸１６を略水平にして組込まれている。この排気送風機７の吹出口は、室外側吹出口１８に臨んでいる。排気室１３とケーシング２における熱交換器１側とを隔てている仕切箱１０の上部には図５，６に示すように横長の連絡口１９が開設され、熱交換器１の上面とケーシング２の天面の内壁面との間に形成された排気通風路８の一部に連絡している。この仕切箱１０の上面は排気室１３側に９０度より小さい角度で傾斜していて、下部に形成されたバイパス通風路２０の出口が上向きに開口している。
【００１３】
バイパス通風路２０は、室内側吸込口２１と排気室１３とを連絡し、熱交換器１を迂回する通風路を構成している。仕切箱１０の内面には消音材２２が張設され、バイパス通風路２０の出口は、通常においては風路切換手段としての開閉ダンパ２３により閉止されている。開閉ダンパ２３は、バイパス通風路２０と連絡口１９とが隣接する側で回動可能に枢支され、仕切箱１０内に設けられたダンパ駆動装置により、連絡口１９とバイパス通風路２０のいずれか一方を閉止し、他方を開放するように動作する。ダンパ駆動装置は、一端が駆動装置２４に連結され、他端がリンク２５によって開閉ダンパ２３の背面に連結された揺動アーム２６を備え、この揺動アーム２６に掛装された引張りバネ２７の付勢により開閉ダンパ２３を通常においてはバイパス通風路２０を閉止する位置に保持している。開閉ダンパ２３の背面には断熱材２８が設けられ、仕切箱１０の上面に当りバイパス通風路２０の出口を閉止している状態においては、仕切箱１０の上面で形成される排気通風路８の風路面積は排気室１３側に向って漸増している。
【００１４】
ケーシング２の熱交換器１の臨む下部の開放部分には上下方向にスライド調節できる角筒状態のスライドチャンバ２９が連結され、このスライドチャンバ２９の下端の開口を覆う状態に化粧パネル３０が装着されている。熱交換器１の上面の前後の陵角部とケーシング２の前後の各内壁面との間にはそれぞれ水平方向の仕切板３１が設けられ、熱交換器１の下面の前側の陵角部とケーシング２の前面の内壁面との間にも水平方向の仕切板３２がケーシング２の開放部からの操作で着脱できるように設けられている。さらに熱交換器１の下面の背後側の陵角部には可撓性を備え、伸縮できる隔壁構造３３が垂下状態に設けられ、化粧パネル３０の背面に下端が当接し、室内側吸込口２１と室内側吹出口３４とを離隔している。化粧パネル３０には室内側吸込口２１と室内側吹出口３４とにそれぞれ連絡する吸込グリルと吹出グリルが室内に臨むように構成されている。
【００１５】
給気通風路５は、室外側吸込口１４を入口端とし、給気室１２から給気送風機４を経て連絡口１７からケーシング２の前面側の給気通風路５の一部に至り、さらに熱交換器１の略水平方向に向いている流体通路３を通り、ケーシング２の背後側の給気通風路５の一部からケーシング２の下面の室内側吹出口３４に至り、これを出口端とする一連の通風路として構成され、その熱交換器１の流体通路３の入口が臨む面には除塵フィルタ３５が、出口が臨む面には高性能フィルタ３６がそれぞれ着脱可能に装着されている。一方、排気通風路８は、ケーシング２の下部の室内側吸込口２１を入口端とし、熱交換器１の略垂直方向に向いている流体通路６を通り、ケーシング２の天面側の排気通風路８の一部から連絡口１９を経て排気室１３に至り、排気送風機７を経てケーシング２の前面の室外側吹出口１８に至り、これを出口端とする一連の通風路として構成され、その熱交換器１の流体通路６の入口が臨む面には目詰まり防止用のエアーフィルタ３７が着脱可能に装着されている。
【００１６】
この熱交換換気装置は、給気通風路５により熱交換器１を通じて室外空気を室内へ給気することができ、同時に排気通風路８により熱交換器１を通じて室内空気を室外に排気することができ、熱交換を行ないながら同時給排気による熱交換換気を行なうことができる。熱交換器１を出た室内空気は、仕切箱１０の連絡口１９から排気室１３へ向って流れるが、仕切箱１０の上面は開閉ダンパ２３とにより排気室１３側に下傾していて、気流を排気室１３側へ円滑に導く案内板として機能するため、風切音や運転騒音は軽減することになる。また、ダンパ駆動装置の駆動装置２４を動作させ揺動アーム２６を引張りバネ２７の付勢に抗して回動させると、リンク２５により開閉ダンパ２３が押し上げられ、排気通風路８の連絡口１９が閉止され、バイパス通風路２０が開放される。バイパス通風路２０が開放すると、室内側吸込口２１から熱交換器１を迂回してバイパス通風路２０を経て排気送風機７に室内空気が吸込まれ、室外側吹出口１８から室外へ排気されることになる。即ち、熱交換を伴わない普通換気が実施される。バイパス通風路２０は排気室１３に室内側吸込口２１が仕切箱１０を隔てて隣接している構成のため、至って簡素に構成することができ、仕切箱１０と消音材２２とにより排気室１３側の騒音が室内側吸込口２１から室内に到達しにくく低騒音化を推進することができる。
【００１７】
この熱交換換気装置の特徴は、熱交換器１をその二系統の流体通路３，６が略水平方向と略垂直方向に向くようにケーシング２に組込んだことである。従来においては小口の対角線が略水平方向と略垂直方向に向くようにケーシングに組込んでいるため、熱交換器の置かれた部分の給気通風路及び排気通風路の断面形状は略三角形になっているが、この実施の形態のものでは略四角形状となっている。こうした構成を採ることにより、熱交換器１の寸法も各通風路の風路面積も同じとした場合、ケーシング２の高さ寸法を低くすることができ、薄型化を推進することができる。例えば、熱交換器１の小口の対角線の寸法が２００ｍｍで、風路面積１００００平方ｍｍとした場合には、従来の置き方では√２×２００＝２８２．８ｍｍの高さになるが、この実施の形態で示した置き方では、２６６．７ｍｍとなり、約１６．１ｍｍの薄型化が実現する。
【００１８】
通風路は断面が四角形の方が三角形より囲長が長くなり、圧力損失の点では不利のようであるが、吸込み分布の均一化を図ることができ、これにより圧力損失に関しては解消することができる。熱交換器１が置かれている給気通風路５への室外空気の押込み口は中間となり、室外空気を室外側吸込口１４から取り入れ給気送風機４によって中間に位置する給気通風路５へ押し込むことが容易にでき、しかも両吸込み式であることにより、均一な風速で押し込むことができるので圧力損失を抑えることができる。排気送風機７についても、両吸込み式とすることにより均一な吸込みが可能になり送風性能が安定する。特に、押し込みにより熱交換器１に送風する給気送風機４の電動機の回転軸１６を略垂直に配置することにより、吸込みに関する圧力損失が改善され、騒音も低減する。また、吸込みによる排気送風機７の電動機の回転軸１６を略水平に設置することにより、電動機側からの吸込みと反電動機側からの吸込みのバランスが調整でき騒音が低減する。
【００１９】
そして、除塵フィルタ３５、高性能フィルタ３６、エアーフィルタ３７のいずれも、ケーシング２の下方の開放部分から熱交換器１を外すことなく脱着することができ、除塵フィルタ３５、高性能フィルタ３６、エアーフィルタ３７の清掃を容易に実施することができる。即ち、除塵フィルタ３５は図４に示すように仕切板３２を外せば、ケーシング２の開放部から着脱でき、高性能フィルタ３６とエアーフィルタ３７はそのままの状態でケーシング２の開放部から着脱できる。このように嵩のある熱交換器１の操作なしにケーシング２の開放部から除塵フィルタ３５、高性能フィルタ３６、エアーフィルタ３７をそれぞれ着脱できることは、天井裏等の狭隘な場所に設置されることの多い熱交換換気装置にとっては大変都合の良いことである。
【００２０】
なお、室外側吹出口１８や室外側吸込口１４の位置は、ケーシング２の前面側でなければならないわけではなく、背後側の面でも天面でも構わない。また、図７に示すように熱交換器１の略垂直方向に向く流体通路６に上から下に向って室外空気を通し、略水平方向に向く流体通路３に前面側から背後側に向って室内空気を通すような通風路の構成を採っても、装置の薄型化についてはこれを推進することができる。ただし、この構成の場合、熱交換器１への室外空気の流入側が閉塞空間となるため除塵フィルタ３５を設けた場合には、熱交換器１を外さないと除塵フィルタ３５のメンテナンスができないという不都合は起りうる。
【００２１】
【発明の効果】
以上実施の形態での説明からも明らかなように、請求項１の発明によれば熱交換換気装置の薄型化を推進しつつバイパス通風路に関する構成を簡素化することができ、騒音も軽減する。
【００２２】
請求項２の発明によれば、熱交換換気装置の薄型化を推進しつつバイパス通風路に関する構成を簡素化することができ、騒音も軽減し、エアーフィルタの着脱性も向上する。
【００２３】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記効果とともに、より騒音が軽減する。
【００２４】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記効果とともに、送風機の吸込みに関する圧力損失が改善され、低騒音化を推進できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の熱交換換気装置を示す平面図である。
【図２】実施の形態の熱交換換気装置の要部の分解斜視図である。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】実施の形態の熱交換換気装置におけるフィルタの脱着についての操作を示す説明図である。
【図５】実施の形態の熱交換換気装置の仕切箱を示す斜視図である。
【図６】実施の形態の熱交換換気装置の排気室部分の断面図である。
【図７】実施の形態の熱交換換気装置の他の風路構成を示す構成図である。
【図８】従来の熱交換換気装置の断面構成図である。
【図９】従来の熱交換換気装置のメンテナンス時の操作を示す説明図である。
【符号の説明】
１熱交換器、２ケーシング、３流体通路、４給気送風機、５給気通風路、６流体通路、７排気送風機、８排気通風路、１０仕切箱、１２給気室、１３排気室、１４室外側吸込口、１８室外側吹出口、１９連絡口、２０バイパス通風路、２１室内側吸込口、２２消音材、２３開閉ダンパ、３２仕切板、３４室内側吹出口、３５除塵フィルタ、３６高性能フィルタ、３７エアーフィルタ。

Claims

６面体に構成されたケーシングに内蔵された積層型で６面体の熱交換器の一方の流体通路によって経路の一部が構成され、送風機により室外から室内へ向う空気流を通す給気通風路と、この給気通風路に対して全経路にわたり独立し、前記熱交換器の他方の流体通路で経路の一部が構成され、送風機により室内から室外へ向う空気流を通す排気通風路とを備えた熱交換換気装置であって、その熱交換器を一方の流体通路と他方の流体通路とが略水平方向と略垂直方向の向きで交差するように前記ケーシングに配置し、その熱交換器の前記流体通路が臨まない両小口の一方側に給気流を形成する前記送風機を配設し、他方側に排気流を形成する前記送風機を配設し、前記給気通風路の出口端である室内側吹出口と、前記排気通風路の入口端である室内側吸込口とを前記熱交換器の一方の流体通路の開口する面が臨む前記ケーシングの下面に分離して構成するとともに、前記室内側吸込口と排気流を形成する前記送風機の吸込み側とを連絡するバイパス通風路と、前記排気通風路の前記熱交換器の下流側の一部とを形成する仕切箱を前記熱交換器の一方の小口側に設け、この仕切箱には前記バイパス通風路と前記排気通風路のいずれか一方を閉止し他方を開放する風路切換手段を設け、この風路切換手段が前記バイパス通風路を閉止している状態においては、前記仕切箱が形成する排気通風路の風路面積が、排気用の前記送風機の吸込み側に向って漸増する構成とした熱交換換気装置。
６面体に構成されたケーシングに内蔵された積層型で６面体の熱交換器の一方の流体通路によって経路の一部が構成され、送風機により室外から室内へ向う空気流を通す給気通風路と、この給気通風路に対して全経路にわたり独立し、前記熱交換器の他方の流体通路で経路の一部が構成され、送風機により室内から室外へ向う空気流を通す排気通風路とを備えた熱交換換気装置であって、その熱交換器を給気通風路側の流体通路を略水平方向にし、排気通風路側の流体通路を略垂直方向の向きにして前記ケーシングに配置し、その熱交換器の前記流体通路が臨まない両小口の一方側に給気流を形成する前記送風機を配設し、他方側に排気流を形成する前記送風機を配設し、前記給気通風路の出口端である室内側吹出口と、前記排気通風路の入口端である室内側吸込口とを前記熱交換器の排気通風路側の流体通路の開口する面が臨む前記ケーシングの下面に分離して構成し、前記熱交換器の流体通路の開口する面には前記ケーシングの下面から着脱可能にエアーフィルタを設けるとともに、前記室内側吸込口と排気流を形成する前記送風機の吸込み側とを連絡するバイパス通風路と、前記排気通風路の前記熱交換器の下流側の一部とを形成する仕切箱を前記熱交換器の一方の小口側に設け、この仕切箱には前記バイパス通風路と前記排気通風路のいずれか一方を閉止し他方を開放する風路切換手段を設け、この風路切換手段が前記バイパス通風路を閉止している状態においては、前記仕切箱が形成する排気通風路の風路面積が、排気用の前記送風機の吸込み側に向って漸増する構成とした熱交換換気装置。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の熱交換換気装置であって、仕切箱を消音構造とした熱交換換気装置。
請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の熱交換換気装置であって、排気流を形成する送風機を両吸込み式の遠心型の送風機で構成した熱交換換気装置。