JP3674298B2

JP3674298B2 - 空調換気扇

Info

Publication number: JP3674298B2
Application number: JP08088898A
Authority: JP
Inventors: 俊英杉原; 瑞穂飯田; 美音子中村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JPH11281118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は給排気間で熱交換を行なう空調換気扇に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９、図１０は例えば特許第２５６８７２６号公報に示された従来の空調換気扇を示す断面図、正面図である。図において、１は本体ケーシングである外郭で、室内排気口２と室外排気口３を結び、熱交換器６とモータ７により駆動される排気用羽根８を備えた排気用送風機９などで形成された排気通風路を備える。
また、外郭１には室外給気口１０と室内給気口１１を結び、熱交換器６とモータ７により駆動される給気用羽根１２を備えた給気用送風機１３などで形成された給気通風路を備えている。
さらに、外郭１には室内側普通換気吸込口１４と室外側普通換気吐出口１５を結び、モータ１６により駆動される普通換気用羽根１７を備えた普通換気用送風機１８などで形成された普通換気通風路を備えている。
【０００３】
室内側普通換気吸込口１４と室内排気口２は室内給気口１１の下方に位置し、さらに室内側普通換気吸込口１４の中心は室内排気口２の中心より下方に位置している。
外郭１の室外側には室外排気口３において排気通風路および室外給気口１０において給気通風路を開閉する熱交換器用のシャッタ１９と、室外側普通換気吐出口１５において普通換気通風路を開閉する普通換気用シャッタ２０とを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空調換気扇は以上のように構成されているので、排気風量を増やすために普通換気用送風機を備えなければならなかった。
また、製品本体の限られた空間の中で普通換気用の羽根と普通換気用のモータを配置しなければならず、熱交換換気用の通風路スペースが狭くなることから、熱交換換気時の圧力損失が高くなる傾向があった。
【０００５】
また、普通換気用の通風路、熱交換換気用の通風路とは独立した通風路が必要であり、室外側普通換気用吐出口と室外排気口とを共用することができず、普通換気用にシャッタを設けなければならなかった。
また、室内給気口の中心が室内普通換気吸込口の中心より上方に位置していることから、室内給気口と室内排気口の位置が近くなり、普通換気を行なわない熱交換換気のみの使用の場合は、視覚的にあたかも室内のタバコの煙などが逆流しているように見える状態が起こりやすかった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、安価で、しかも熱交換換気用の通風路を大きく確保することができ、熱交換換気時の圧力損失を小さくすることで送風機の負荷を低く抑えることができる空調換気扇を得ることを目的とする。
また、普通換気用に専用の独立した通風路や送風機を備えることなく、普通換気と熱交換換気とが行なえる空調換気扇を得ることを目的とする。
【０００７】
また、壁穴を大きくすることなく、熱交換面積を確保できる空調換気扇を得ることを目的とする。
また、熱交換換気時にも煙等が捕捉でき、室内給気口から逆流するように見える現象を低減できる空調換気扇を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
室内と室外とを結ぶ給気通風路と排気通風路とを内部に形成する本体ケーシングと、前記本体ケーシング内に左右に配置され、前記給気通風路と排気通風路との間で熱交換する熱交換器と、前記熱交換器同士の間に設けられ、上側を前記各熱交換器の給気吐出面と連通する給気室、下側を前記各熱交換器の排気吐出面と連通する排気室にそれぞれ区画する仕切板と、前記給気室と連通状態にその上方に配設された給気用送風機と、前記排気室と連通状態にその下方に配設された排気用送風機と、前記各熱交換器の外側上方に形成され、前記各熱交換器の排気吸込面と室内排気口とを連通状態にする室内吸込側室と、前記各熱交換器の内側上方に形成され、前記各熱交換器の給気吐出面と室内給気口とを連通状態にする室内吐出側室と、前記各熱交換器の外側下方に形成され、前記各熱交換器の給気吸込面と室外給気口とを連通状態にする室外吸込側室と、前記各熱交換器の内側下方に形成され、前記各熱交換器の排気吐出面と室外排気口とを連通状態にする室外吐出側室と、前記室外吐出側室と室内とを仕切り、室内からの排気を前記熱交換器を通過することなく前記室外吐出側室へ導くよう連通可能な開閉式のバイパスダンパとを備えたものである。
【０００９】
また、前記熱交換器を対向配置される直交式熱交換器とし、給気流及び排気流が各熱交換器の稜線の長さ方向に水平併行して給排気されるよう室内吸込側室、給気室、室外吸込側室および排気室を備えたものである。
【００１０】
室内と室外とを結ぶ給気通風路と排気通風路とを内部に形成する本体ケーシングと、前記本体ケーシング内に配置され、前記給気通風路と排気通風路との間で熱交換する熱交換器と、前記給気通風路及び排気通風路にそれぞれ設けられた給気用送風機及び排気用送風機と、前記熱交換器を通過することなく室内と室外とを結ぶよう形成された排気バイパス路とを備え、前記排気通風路の室内排気口及び前記排気バイパス路の室内側の排気バイパス口の中心が前記給気通風路の室内給気口の中心より下方に位置するとともに、前記排気バイパス口の中心が前記室内排気口の中心より下方に位置するよう構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。図１はこの発明の空調換気扇を示す側断面図、図２は同正面断面図、図３は同部分斜視図、図４は同背面図、図５は同正面図、図６は同分解斜視図、図７は熱交換器の挿脱状態を示す斜視図、図８は同透視斜視図である。図において、１は壁を貫通する壁穴に木枠を介して固定された空調換気扇の本体ケーシングで、内部には室内側側面に形成された室内排気口２と室外側側面に形成された室外排気口２１とを結ぶ排気通風路、並びに室外側側面に形成された室外給気口１０と室内側側面に形成された室内給気口１１とを結ぶ給気通風路が区画形成されている。
【００１２】
６は長手方向が室内と室外とを結ぶ壁穴貫通方向となるよう左右に並列配置され、排気通風路と給気通風路との間で熱交換を行なう直交型の熱交換器で、断面平行四辺形状をし、各風路面が所定の角度で傾斜するように配設されている。４は左右の熱交換器６の対向する稜線同士を結ぶように設けられ、上側を各熱交換器６の給気吐出面と連通する給気室４０に、下側を各熱交換器６の排気吐出面と連通する排気室４１にそれぞれ区分する仕切板、９は排気通風路に設けられ、モータ７により駆動される排気用羽根８を備えた排気用送風機、１３は給気通風路に設けられ、モータ７により駆動される給気用羽根１２を備えた給気用送風機である。
【００１３】
３１は給気用送風機１３の羽根ケーシング下面および排気用送風機９の羽根ケーシング上面にそれぞれ形成されたガイドで、各熱交換器６の上および下稜部が当接するとともに、メンテナンス時にはこのガイドを摺動して室内側の開口からの挿脱を可能にする。５は熱交換器６の排気吸込面に設けられた排気用フィルター５ａおよび給気吸込面に設けられた給気用フィルター５ｂを一体的に保持するフィルター枠で、室内側には室内空気と室外空気との混合を防ぐ仕切部３３が設けられると共に、フィルター枠５を室内側へ引き出すための取っ手３２が設けられている。
【００１４】
５０は各熱交換器６の外側上方に形成され、各熱交換器６の排気吸込面と室内排気口２とに連通する室内吸込側室、５１は各熱交換器６の内側上方に形成され、各熱交換器６の給気吐出面と室内給気口１１とに連通する室内吐出側室、５２は各熱交換器６の外側下方に形成され、各熱交換器６の給気吸込面と室外給気口１０とに連通する室外吸込側室、５３は各熱交換器６の内側下方に形成され、各熱交換器６の排気吐出面と室外排気口２１とに連通する室外吐出側室、５４は室外吐出側室５３の室内側に配設され、空調換気扇の制御等を行なう回路ボックスである。
【００１５】
２２は排気室４１と室内との間を仕切る開閉式のバイパスダンパで、回路ボックス５４内の制御手段により図示しない開動モータを駆動制御することにより下端の回動軸中心に排気室４１側へ倒れ込むことで自動的に開動し室内側の排気バイパス口５５を形成し、制御手段からの制御に基づき開動モータの付勢力を解除することにより図示しないばねの付勢力で閉方向へ付勢される。２３は本体ケーシング１の室外側側壁中央下部に形成された室外排気口２１及び室外排気口２１の左右に形成された室外側給気口１０を一括して開閉する一枚のシャッタで、回路ボックス５４内の制御手段により図示しない開閉モータを駆動制御することにより上下方向に移動し、自動的に開閉が行われる。
【００１６】
３０は室内側を覆う格子状のグリルである。グリル３０は外面的には連続した格子状であるが、裏面は室内排気口２、室内側の排気バイパス口５５及び室内給気口１１を区画するよう図示しないリブが設けられ、このリブはグリル３０において、室内排気口２及び室内側の排気バイパス口５５が室内給気口１１より下方に位置するとともに、排気バイパス口５５の中心が室内排気口２の中心より下方に位置するよう区画している。
【００１７】
３４は本体ケーシング１内側の室外側側壁の隅部に形成された切欠部で、下方へ向かって深くなるよう数段にわたって形成されている。３５は本体ケーシング１内側の室外側側壁に切欠３４から室外排気口２１へ向かって下り勾配となるよう形成された背面リブで、先端が室外排気口２１上に位置する。尚、切欠部３４の先端は背面リブ３５側に向かって先細りする形状に形成されている。３６は本体ケーシング１内側の壁側側壁に形成された段差部で、室外給気口１０によって室外排気口２１へ導けない高さの結露水や本体ケーシング１内側の壁側側壁の結露水を室外給気口１０から離れた位置に導くよう室内側へ向かって下り勾配となるよう形成されている。
【００１８】
次に空調換気扇の組み立てについて説明する。仕切板４は中央にモータ７取付け用の穴が穿設されており、ここにモータ７を嵌入して仕切板にネジ等により固定する。次に断面四辺形状の熱交換器６の稜部の一つを仕切板４の端面に当接させた状態で排気用送風機９の羽根ケーシングおよび給気用送風機１３の羽根ケーシングを上下より熱交換器６を挟持するよう当接させる。その際、熱交換器６の上側の稜部を給気用送風機１３の羽根ケーシング下面に形成されたガイド３１に、下側の稜部を排気用送風機９の羽根ケーシング上面に形成されたガイド３１にはめこむようにする。
【００１９】
その後羽根ケーシングに突き出たモータ７の軸に排気用羽根８および給気用羽根１２を固定する。この状態では、熱交換器６等は固定されていないが、排気用羽根８および給気用羽根１２は離脱したり落下することはないので、各羽根ケーシングを両側から熱交換器６を挟むように持てば、組立品がばらけることはない。このようにして組み立てた内部品を本体ケーシング１の室内側開口よりケーシング内に一括して挿入することで、本体ケーシング１が周囲を規制し、内部組立品のばらけを防止する。
【００２０】
このような組み立てを行なうことにより、従来本体ケーシング内に一つづつ部品を組み付けて行く場合と異なり、周囲を規制するものがないまま内部部品の組み立てが行なえるので、作業性が格段に向上する。また、挿入状態では、熱交換器６の各稜部が各部材に当接することで上下および左右方向のスペーサとしての役割も兼ね、しかも中段が排気通風路および給気通風路の熱交換部として使用できるから、空間の有効活用もでき、装置全体をコンパクトにできる。
【００２１】
また、ガイド３１を羽根ケーシングに形成することで、従来羽根ケーシングを別体で取り付けていた場合に比し、部品点数が減らせ、組立性が向上するとともに、ガイド３１の気密性が高いことから、熱交換器６の稜部のフレームを廃止することができる。
また、送風機のモータ７を２つの熱交換器６間の仕切板４に固定することで、モータ７を通風路に面して配置できるから、モータ７の発熱を効率的に冷却することができる。
【００２２】
また、組立品を本体ケーシング１内に挿入するだけで周囲が規制され、熱交換器６と羽根ケーシング等が気密に密着されるから、これら内部部品を本体ケーシングの強固に固定する必要がなく、本体ケーシング１との挿脱をより簡易なものにすることができる。
しかも、これらが本体ケーシング１の室内側開口から一括して挿脱できるので、壁取付後のメンテナンス時等において、本体ケーシング１を壁穴に取付けたまま、内部部品だけを容易に取り出すことが可能になる。
【００２３】
次に熱交換換気運転時の動作について説明する。熱交換換気運転を行なう場合、運転スイッチをＯＮすることにより回路ボックス５４内の制御手段がシャッタ２３の開閉モータに回動指示し、この開閉モータの回転駆動によりシャッタ２３が開方向に移動する。この結果、室外給気口１０及び室外排気口２１が開放される。次いで制御手段からの指示によりモータ７が所定の回転数に制御され、これにより排気用送風機９の排気用羽根８、給気用送風機１３の給気用羽根１２がそれぞれ回転し、排気通風路及び給気通風路にそれぞれ排気流、給気流が発生する。
【００２４】
排気流は室内から室内排気口２に吸い込まれ、室内吸込側室５０、熱交換器６、排気室４１、室外吐出側室５３の排気用送風機９を通り室外排気口２１から室外へと至る。給気流は室外から室外給気口１０に吸い込まれ、室外吸込側室５２、熱交換器６、給気室４０、室内吐出側室５１の給気用送風機１３を通り室内給気口１１から室内へと至る。その際、各熱交換器６にて排気流と給気流の間で熱交換或は熱湿交換が行われる。運転停止時は逆の順序で停止していく。
【００２５】
室内空気は室内排気口２に吸い込まれる際、リブで区画された対応するグリル３０の吸込口から取り込まれるが、グリル３０においては、室内排気口２に対応する吸込口が十分下側まで拡大されているため、グリルの下部付近から室内空気を捕捉することができる。この結果、従来の室内排気口２に臨んで吸込口が形成されていた場合と異なり、捕捉し切れなかったタバコの煙等が室内排気口２上方の室内給気口１１から逆流するように見える現象がより低減される。
【００２６】
また、タバコ等の一般的な室内空気の汚れに対して、排気風量を大きくする運転（以下大排気量運転と呼ぶ）を行なう場合、上記熱交換換気運転と同様の動作が行われるが、シャッタ２３が開放した後、制御手段からの指示によりバイパスダンパの開モータが駆動し、これによりバイパスダンパ２２が排気室４１内へ倒れ、排気バイパス口５５が開放される。それと同時またはその後に排気用送風機９及び給気用送風機１３が回転することにより、排気流は上記熱交換換気運転時のルートの他、排気バイパス口５５から直接室内空気が排気室４１へ取り込まれ、熱交換器６の通過抵抗を受けることなく大風量排気が行われる。
【００２７】
室内空気は排気バイパス口５５及び室内排気口２に吸い込まれる際、リブで区画された対応するグリル３０の吸込口から取り込まれる。大部分の排気は排気バイパス口５５から取り込まれ、そこで捕捉し切れなかった分は、排気バイパス口５５よりも上方にある室内排気口２にて捕捉することができる。しかも室内排気口２は室内給気口１１の左右に形成されているため、タバコの煙等は室内給気口１１の左右へ誘引される。この結果、排気バイパス口５５で捕捉し切れなかったタバコの煙等が室内排気口２上方の室内給気口１１から逆流するように見える現象がより低減される。
【００２８】
上記のような構成とすることにより、室内側及び室外側の排気口及び給気口を並列に形成することができるので、排気通風路及び給気通風路の開閉シャッタを一枚の共通したシャッタで構成でき、簡単且つ安価な構成とすることができる。また、バイパスダンパを排気室の室内側の隔壁を兼ねて設けることで、特別なバイパス風路や送風機がなくても熱交換換気とバイパス換気とが行なえる。
また、室外吐出側室５３の室内側寄りに回路ボックス５４を配置したので、排気バイパス口５５から回路ボックス５４のメンテナンスが容易に行なえる。
【００２９】
また、熱交換器６を壁穴方向に貫通するように配置し、室内側及び室外側の排気口及び給気室を熱交換器の稜線の長さ方向に水平併行するようにしたので、熱交換器の長さ方向によって熱交換器の吸込及び吐出面積（表面積）が確保でき、壁穴を大きくすることなく低圧損で十分な熱交換性能が確保できる。
また、実質的な室内排気口及び排気バイパス口が室内給気口より下方に位置するとともに、排気バイパス口の中心が室内排気口の中心より下方に位置するので、熱交換換気運転時および大排気量運転時における排気の捕捉がより確実に行なえるようになる。
尚、排気バイパス口と同様な構成で給気バイパス口を給気室４０の室内側隔壁に形成し、バイパスダンパで開閉してもよい。
【００３０】
さらに、図２、図６のように熱交換器６の排気吸込側及び給気吸込側に排気用フィルター５ａ及び給気用フィルター５ｂを付けた場合、これらフィルター５ａ及び５ｂを容易に取り出すことができる。この場合、図７に示すように、室内側のグリル３０を開放し、フィルター枠５の取っ手３２をもって室内側に引き出せば簡単に取り出せる。しかも取り出したところは室内空間なので、フィルター挿脱用の空間を特別に確保する必要がない。また、本構成によれば、室内側に特に遮る構成物が存在しないので、メンテナンス作業が容易に行なえる。
【００３１】
また、冬期に熱交換換気運転または大排気量運転を行なうと、本体ケーシング１の外側は外気にされされており、内側は室内空気が通っているために、本体ケーシング１の内側に結露水が発生する。その結露水は本体ケーシング１内壁を伝って下に落ちていくが、その際、リブ３５が結露水を室外排気口２１の方へ導くので、結露水は室外排気口２１から排気流の力で室外へ吹き飛ばされ、排出される。
【００３２】
また、リブ３５で捕捉できない本体ケーシング内壁の室外側側壁隅部の結露水は、先端がリブ３５に向かって先細りする切欠部３４によってリブ３５方向へ集約されリブ３５に滴下する。後はリブ３５に沿って上述と同様に室外排気口２１から室外へ排出される。さらに、本体ケーシング１内壁のうち壁側の側壁面に発生した結露水や、室外側の側壁であっても室外給気口１０の関係で傾斜したリブ３５で捕捉できない高さに発生する結露水は、室外給気口１０直上の切欠部３４および段差部３６によって室外給気口１０から離れた場所へ導くことにより、結露水が凍ったり、その結果シャッタ２３が開閉できなくなることを防止する。
【００３３】
【発明の効果】
室内と室外とを結ぶ給気通風路と排気通風路とを内部に形成する本体ケーシングと、前記本体ケーシング内に左右に配置され、前記給気通風路と排気通風路との間で熱交換する熱交換器と、前記熱交換器同士の間に設けられ、上側を前記各熱交換器の給気吐出面と連通する給気室、下側を前記各熱交換器の排気吐出面と連通する排気室にそれぞれ区画する仕切板と、前記給気室と連通状態にその上方に配設された給気用送風機と、前記排気室と連通状態にその下方に配設された排気用送風機と、前記各熱交換器の外側上方に形成され、前記各熱交換器の排気吸込面と室内排気口とを連通状態にする室内吸込側室と、前記各熱交換器の内側上方に形成され、前記各熱交換器の給気吐出面と室内給気口とを連通状態にする室内吐出側室と、前記各熱交換器の外側下方に形成され、前記各熱交換器の給気吸込面と室外給気口とを連通状態にする室外吸込側室と、前記各熱交換器の内側下方に形成され、前記各熱交換器の排気吐出面と室外排気口とを連通状態にする室外吐出側室と、前記室外吐出側室と室内とを仕切り、室内からの排気を前記熱交換器を通過することなく前記室外吐出側室へ導くよう連通可能な開閉式のバイパスダンパとを備えたので、普通換気のために専用の送風機を備えなくても普通換気と熱交換換気とが行なえる効果が得られる。
【００３４】
また、前記熱交換器を対向配置される直交式熱交換器とし、給気流及び排気流が各熱交換器の稜線の長さ方向に水平併行して給排気されるよう室内吸込側室、給気室、室外吸込側室および排気室を備えたので、熱交換換気運転時においても風路の圧力損失を低減でき、省エネルギーを実現できる効果が得られる。
【００３５】
室内と室外とを結ぶ給気通風路と排気通風路とを内部に形成する本体ケーシングと、前記本体ケーシング内に配置され、前記給気通風路と排気通風路との間で熱交換する熱交換器と、前記給気通風路及び排気通風路にそれぞれ設けられた給気用送風機及び排気用送風機と、前記熱交換器を通過することなく室内と室外とを結ぶよう形成された排気バイパス路とを備え、前記排気通風路の室内排気口及び前記排気バイパス路の室内側の排気バイパス口の中心が前記給気通風路の室内給気口の中心より下方に位置するとともに、前記排気バイパス口の中心が前記室内排気口の中心より下方に位置するよう構成したので、タバコの煙等が室内給気口から逆流しているように見える現象を低減できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す側断面図である。
【図２】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す正面断面図である。
【図３】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す背面図である。
【図５】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す正面図である。
【図６】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す分解斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態における空調換気扇を示す透視斜視図である。
【図９】従来の空調換気扇を示す側断面図である。
【図１０】従来の空調換気扇を示す正面図である。
【符号の説明】
１本体ケーシング、２室内排気口、５フィルター枠、６熱交換器、７モータ、９排気用送風機、１０室外給気口、１１室内給気口、１３給気用送風機、２１室外排気口、２２バイパスダンパ、２３シャッタ、３４切欠部、３５背面リブ、３６段差部。

Claims

室内と室外とを結ぶ給気通風路と排気通風路とを内部に形成する本体ケーシングと、
前記本体ケーシング内に左右に配置され、前記給気通風路と排気通風路との間で熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器同士の間に設けられ、上側を前記各熱交換器の給気吐出面と連通する給気室、下側を前記各熱交換器の排気吐出面と連通する排気室にそれぞれ区画する仕切板と、
前記給気室と連通状態にその上方に配設された給気用送風機と、
前記排気室と連通状態にその下方に配設された排気用送風機と、
前記各熱交換器の外側上方に形成され、前記各熱交換器の排気吸込面と室内排気口とを連通状態にする室内吸込側室と、
前記各熱交換器の内側上方に形成され、前記各熱交換器の給気吐出面と室内給気口とを連通状態にする室内吐出側室と、
前記各熱交換器の外側下方に形成され、前記各熱交換器の給気吸込面と室外給気口とを連通状態にする室外吸込側室と、
前記各熱交換器の内側下方に形成され、前記各熱交換器の排気吐出面と室外排気口とを連通状態にする室外吐出側室と、
前記室外吐出側室と室内とを仕切り、室内からの排気を前記熱交換器を通過することなく前記排気室を通って前記室外吐出側室へ導くよう連通可能な開閉式のバイパスダンパとを備えたことを特徴とする空調換気扇。
前記熱交換器を対向配置される直交式熱交換器とし、給気流及び排気流が各熱交換器の稜線の長さ方向に水平併行して給排気されるよう室内吸込側室、給気室、室外吸込側室および排気室を備えたことを特徴とする請求項１記載の空調換気扇。
室内と室外とを結ぶ給気通風路と排気通風路とを内部に形成する本体ケーシングと、
前記本体ケーシング内に配置され、前記給気通風路と排気通風路との間で熱交換する熱交換器と、
前記給気通風路及び排気通風路にそれぞれ設けられた給気用送風機及び排気用送風機と、
前記熱交換器を通過することなく室内と室外とを結ぶよう形成された排気バイパス路と、
を備え、
前記排気通風路の室内排気口及び前記排気バイパス路の室内側の排気バイパス口の中心が前記給気通風路の室内給気口の中心より下方に位置するとともに、前記排気バイパス口の中心が前記室内排気口の中心より下方に位置することを特徴とする空調換気扇。