JP3747570B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱交換器を通じて給排気による換気を行なう換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記この種の換気装置は空調換気装置とも称され、一次気流を通す複数の一次通路と二次気流を通す複数の二次通路とが内部で独立状態のまま交差し、一次通路の出入口端が対向する二面に開口し、二次通路の出入口端が他の対向する二面に開口した六面体で積層構造の熱交換器が組込まれているものが多い。例えば、特開平３―１０５１４２号公報や実公平６―５５４３号公報には、上述のような構成の熱交換器を組込んだ空調換気装置が示されている。これらの空調換気装置は図１１に示すような基本的構造を有するものである。即ち、六面体の箱型に構成された本体ケーシング５０の中央に、熱交換器５１が一次通路と二次通路の開口する面同士により形成される四箇所の陵角部を上下と左右に向けて横向き状態に組込まれている。
【０００３】
本体ケーシング５０内には熱交換器５１の一次通路を経路の一部とする排気通路５２と、熱交換器５１の二次通路を経路の一部とする給気通路５３とが全経路にわたり独立状態に画成されている。熱交換器５１の左右には排気送風機５４と給気送風機５５が組込まれ、排気送風機５４により排気通路５２に排気流が、給気送風機５５により給気通路５３に給気流が形成される。排気通路５２は、本体ケーシング５０の一側に設けられた排気吸込口５６を入口端とし、熱交換器５１の一次通路を経て排気送風機５４から本体ケーシング５０の他側面に設けられた出口端となる排気吹出口５７に至る一連の通路として形成されている。また、給気通路５３は、本体ケーシング５０の一側に設けられた給気吸込口５８を入口端とし、熱交換器５１の二次通路を経て給気送風機５５から本体ケーシング５０の他側面に設けられた出口端となる給気吹出口５９に至る一連の通路として形成されている。この空調換気装置は、外気を熱交換器５１を通じて室内へ供給し、室内空気を熱交換器５１を通じて室外へ排気することができ、給排気流間での連続的な熱交換により室内の温度等の状態量を大きく変動させずに給排気による換気を行なうことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の換気空調装置においては、熱交換器５１の一次通路と二次通路の臨む面側の左右にそれぞれ給気通路５３と排気通路５２が画成され、給気送風機５５と排気送風機５４とが配置される構成であり、熱交換器５１の小口間である長手方向がほぼ本体ケーシング５０の幅となり、本体ケーシング５０の熱交換器５１の左右部分に給気送風機５５と排気送風機５４とが組込まれるため、その部分の容積が大きくなり、装置が大型になるといった問題点がある。そして、その容積の大きい部分に給気通路５３と排気通路５２とを画成し、給気送風機５５と排気送風機５４を組込むため、両通路を仕切る隔壁部材が複雑な形状になり、経路も長くなって気密保持も面倒になるといった問題も伴う。
【０００５】
一方、本体ケーシング５０の一側に給気吹出口５９と排気吸込口５６が、他側に排気吹出口５７と給気吸込口５８が配設されているため、設置場所が天井裏等の空間に限定され、設置場所に関する自由性が低く、メンテナンスもし難いといった問題点もある。
【０００６】
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あって、本発明の課題とするところは、小型化でき設置場所に関する制約の少ない熱交換器を内蔵した換気装置を得ることであり、その換気装置に通常換気機能を簡素な構成で付与することであり、メンテナンス性の向上を推進すること、施工性の向上とともに取扱い易くすることである。
【０００７】
【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に係る発明は、一次気流を通す複数の一次通路と二次気流を通す複数の二次通路とが内部で独立状態のまま交差し、一次通路の出入口端が対向する二面に開口し、二次通路の出入口端が他の対向する二面に開口した六面体で積層構造の熱交換器を、六面体の箱型に構成した本体ケーシングに対して、その両小口を横方向に向けて組込み、この熱交換器の両小口側に熱交換器の一次通路又は二次通路に通じる通風開口を持つ仕切板を設け、この仕切板には通風開口と対角線上において対向するバイパス通路を設け、仕切板の面に沿って対角線上をスライドするシャッタ板によりバイパス通路を開閉させるようにし、この仕切板により仕切られた熱交換器の小口側の本体ケーシング内には、それぞれ送風機を配設し、本体ケーシング内に排気吸込口を入口端とし、熱交換器の一次通路を経て一方の送風機から本体ケーシングに設けた排気吹出口を出口端とする排気通路と、給気吸込口を入口端とし、熱交換器の二次通路を経て他方の前記送風機から本体ケーシングに設けた給気吹出口を出口端とする給気通路とを全経路について互いに独立して形成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２に係る発明は、請求項１に係る前記手段における熱交換器を本体ケーシングに対してその一次通路の入口端の臨む面と、その二次通路の入口端が臨む面とが天板部に前後に並んで臨むように組込み、給気吹出口、給気吸込口、排気吹出口、排気吸込口を本体ケーシングの前記天板部に集合させる手段を採用する。
【００１０】
前記課題を達成するために請求項３に係る発明は、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本体ケーシングに各送風機の点検口と、熱交換器の点検口とを前後対称に設ける手段を採用する。
【００１３】
前記課題を達成するために請求項４に係る発明は、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本体ケーシングを、二つの送風機部分と一つの熱交換器部分とに分割して構成し、これらを着脱可能に連結して機能態となるようにする手段を採用する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図８はこの実施の形態１の換気装置について示したものであり、図において矢印イは給気流の流れを、矢印ロは排気流の流れを、矢印ハはバイパス流の流れをそれぞれ示している。この換気装置は、本体ケーシング１に積層型の熱交換器２と、遠心式の排気送風機３と給気送風機４とが組込まれて構成されている。熱交換器２は空気対空気での熱交換を行なうもので、一次気流（排気流）を通す複数の直線状の一次通路と二次気流（給気流）を通す複数の直線状の二次通路とが内部で独立状態のまま交差し、一次通路の出入口端が対向する二面に開口し、二次通路の出入口端が他の対向する二面に開口し、両小口５が閉止した六面体に構成されていて、両小口５間が長手方向の寸法となっている。
【００１５】
本体ケーシング１は六面体の箱型に構成され、この本体ケーシング１内のほぼ中央に熱交換器２がその両小口５を横方向に向け、一次通路の入口端の臨む面６と、二次通路の入口端が臨む面７とが本体ケーシング１の天板部８に前後に並んで臨むように着脱可能に組込まれている。熱交換器２の長手方向の下部を除く三箇所の陵角部９は、本体ケーシング１の内壁面に内接する状態に気密状態に組付けられ、下部の陵角部９は、本体ケーシング１の底面側に設けられた支持部材に気密状態に取付けられている。熱交換器２の両小口５は、それぞれ本体ケーシング１内を縦に仕切る第１の仕切板１０にそれぞれ当接しており、当該部の気密が保持されている。本体ケーシング１内には各第１の仕切板１０に平行に近接してそれぞれ第２の仕切板１１が設けられ、第１の仕切板１０と第２の仕切板１１により熱交換器２の小口５に隣接する給気チャンバと排気チャンバとが画成されている。これら第２の仕切板１１と本体ケーシング１の左右の側板部との間は、送風機室として画成され一方に排気送風機３が、他方に給気送風機４が組込まれている。
【００１６】
本体ケーシング１内には熱交換器２の一次通路を経路の一部とする排気通路１２と、熱交換器２の二次通路を経路の一部とする給気通路１３とが全経路にわたり独立して画成されている。排気通路１２は、本体ケーシング１の熱交換器２の一次通路の入口端が開口する面６の端に対応する天板部８に設けられた排気吸込口１４を入口端とし、熱交換器２の一次通路を経て熱交換器２の長手方向に通じる経路から、第１の仕切板１０に開設された通風開口１５を通り、排気チャンバを経て第２の仕切板１１の通風開口から排気送風機３の吸込口、吹出口に向い本体ケーシング１の一側部寄りの天板部８に設けられた排気吹出口１６を出口端とする一連の通路である。
【００１７】
給気通路１３は、本体ケーシング１の熱交換器２の二次通路の入口端が開口する面７の端に対応する天板部８に設けられた給気吸込口１７を入口端とし、熱交換器２の二次通路を経て熱交換器２の長手方向に通じる経路から、第１の仕切板１０に開設された通風開口１５を通り、給気チャンバを経て第２の仕切板１１の通風開口から給気送風機４の吸込口、吹出口に向い本体ケーシング１の他側部寄りの天板部８に設けられた給気吹出口１８を出口端とする一連の通路である。排気吹出口１６と排気吸込口１４と給気吸込口１７と給気吹出口１８とはダクトの接続を可能に構成され、千鳥状に並んで全て本体ケーシング１の天板部８上に集合している。
【００１８】
本体ケーシング１の熱交換器２の一次通路の出口端が開口する面の臨む底部側と、二次通路の出口端が開口する面の臨む底部側にはそれぞれ支持構造に支持された第１のドレンパン１９が配設されている。これらの各第１のドレンパン１９には受容したドレンを排出する排出口（図示しない）が形成され、いずれも第１のドレンパン１９の下方に設けられた第２のドレンパン２０に排水できるように構成されている。第２のドレンパン２０には単一の排水口が設けられ、排水管２１の接続によりドレンを外部に排水することができる構成である（図６参照）。
【００１９】
排気チャンバ側の第１の仕切板１０には、通風開口１５と対角線上において対向するバイパス通路２２が開設されている（図１参照）。このバイパス通路２２と通風開口１５とは第１の仕切板１０の面に沿って対角線上をスライドするシャッタ板２３によりいずれか一方が選択的に開放される。シャッタ板２３は保持レールにスライド可能に支持され、通常はバイパス通路２２を閉止し、通風開口１５を開放する位置にばねにより付勢されているが、駆動部２４に通電することによりバイパス通路２２を開放し、通風開口１５を閉止する位置に保持される。なお、バイパス通路２２は、熱交換器２の一次通路を迂回する排気通路を形成するものであるが、二次通路を迂回するバイパス通路を給気チャンバ側の第１の仕切板１０にも同様に設けてもよい。
【００２０】
熱交換器２と排気送風機３と給気送風機４の各点検口２５は、本体ケーシング１の前面部と背面部とに前後対称に設けられている。各点検口２５にはそれぞれ開閉可能な点検蓋２６が装着されている。なお、排気送風機３と給気送風機４に対する点検口２５については図６に示すように本体ケーシング１の側板部に設けることもできる。電装部品２７については、本体ケーシング１内の天板部８側に構成された通風部分とは隔絶し、水分等に晒されないスペース内に収納されている。
【００２１】
上述の換気装置は、図２，３，４に示すように排気送風機３と給気送風機４の運転により、外気を熱交換器２を通じて給気通路１３により室内へ供給し、室内空気を熱交換器２を通じて排気通路１２により室外へ排気することができ、この種の空調換気装置と同様に、給排気流間での連続的な熱交換により室内の温度等の状態量を大きく変動させずに給排気による換気を行なうことができる。そして、バイパス通路２２を図５に示すように開放することにより、熱交換を伴わない通常の換気も行なうことができ、春秋等の中間期の換気にも応ずることができる。
【００２２】
この換気装置の特徴は、横置き形態に内蔵した熱交換器２の両小口５に面する場所に排気送風機３と給気送風機４とを配設したことであり、これにより熱交換器２の長手方向の寸法を延長する形の本体ケーシング１でなく、熱交換器２の小口５側を延長した形の本体ケーシング１を構成できるので装置が小型になる。そして、排気チャンバと送風機室、給気チャンバと送風気室とは、排気通路１２と給気通路１３とが入り乱れないので、風路を隔絶する隔壁部材等は必要なく、従って、この部分に対する風路間の気密保持も不要になる。また、第１の仕切板１０にバイパス通路２２を開設するだけで熱交換器２を迂回するバイパスが構成でき、最短距離で構成の簡素なバイパス通路２２が構成できる。さらに、排気吹出口１６と排気吸込口１４と給気吸込口１７と給気吹出口１８とが千鳥状に並んで、全て本体ケーシング１の天板部８上に集合しているため、図６，７に示すように、天井裏以外の建物の壁構造２８等に対して取付けることができ、取付場所に関する自由性が高くなるうえ、ダクト接続の作業もし易くなる。
【００２３】
また、排気吹出口１６と排気吸込口１４と給気吸込口１７と給気吹出口１８の位置は、簡単に多方向に設定することが可能である。即ち、図８に示すように排気吹出口１６は、排気送風機３の吹出口の方向を変えることにより、本体ケーシング１の天板部８にも前面部にも背面部にも底面部にも設定することができる。同様に給気吹出口１８も、給気送風機４の吹出口の方向を変えることにより、本体ケーシング１の天板部８にも前面部にも背面部にも底面部にも設定することができる。排気吸込口１７については天板部８と前面部との二方向に設定でき、給気吸込口１７についても、天板部８と背面部との二方向に設定できる。これにより、設置場所に対する適用性が高くなり、施工の自由度が増すことになる。
【００２４】
この換気装置は、図６，７に示すように前面を前にして取付けることも、背面を前にして取付けることもできる。そして、いずれの取付方をしても熱交換器２及び排気送風機３、給気送風機４の保守点検を前側や側部側から実施することができる。そして取付方が異なっても、熱交換器２の一次通路や二次通路に生じるドレンは、各第１のドレンパン１９を経て第２のドレンパン２０に一括して集められ、一箇所の排水管２１により外部に排水できるため、排水管２１の施工は容易である。
【００２５】
実施の形態２．
図９はこの実施の形態２の換気装置の構成を示したものである。この換気装置も機能部品については基本的に実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形態１のものと同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。
【００２６】
この換気装置は実施の形態１で示した本体ケーシング１を、各第１の仕切板１０の位置において分割したものである。即ち、二つの送風機部分２９と一つの熱交換器部分３０とに分割構成されていて、二つの送風機部分２９で熱交換器部分３０を挟むように、合わせ面にシール部材３１を挟んで着脱可能に連結して実施の形態１のような機能態となるようにしたものである。送風機部分２９と熱交換器部分３０との連結は、例えば、フック３２とクランパー３３の組構成による公知の連結具により行なえばよい。このような構成を採ることにより、各部がユニット化するため取付け作業等における扱いがし易くなり、保守点検もやり易くなる。これ以外の機能や利点は実施の形態１のものと同じである。
【００２７】
実施の形態３．
図１０に示すこの実施の形態３は、実施の形態１，２の換気装置におけるドレンの処理構造に対する工夫を講じたものであり、他の構成については変わらない。従って、実施の形態１，２のものと同じ部分については実施の形態１，２のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。
【００２８】
ドレン処理に関し、実施の形態１で示したような第１のドレンパン１９を二つ並べて設けるのは、熱交換器２の下部の陵角部９における気密を維持し、給排気流が混ざらないようにするためであるが、第１のドレンパン１９が二つ必要である。そこで、一個のドレンパンで済むように、本体ケーシング１内の熱交換器２の下方にその熱交換器２の一次通路の出口端の開口する面と二次通路の出口端が開口する面とにわたる単一のドレンパン３４を設け、このドレンパン３４の底面の一部の一次通路の出口端の臨む側と二次通路の出口端の臨む側との境界部分に、熱交換器２の下部の陵角部９が入り込むＵ字状の凹部３５を構成する。これにより、凹部３５と陵角部９とにより水封機能を果たす通水連絡部３６が構成され、気密を図りつつドレンの連絡が可能になり、単一のドレンパン３４でドレン排水対策が可能になる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したとおり請求項１の発明によれば、小型化でき設置場所に関する制約の少ない熱交換器を内蔵した換気装置が得られるとともに通常換気機能を簡素な構成で付与することができる。
【００３０】
請求項２の発明によれば、小型化でき設置場所に関する制約の少ない熱交換器を内蔵した換気装置が得られる。
【００３２】
請求項３の発明によれば、換気装置のメンテナンス性が向上する。
【００３５】
請求項４の発明によれば、換気装置の施工性が向上し取扱いもし易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の換気装置を示す分解斜視図である。
【図２】 実施の形態１の換気装置の機能を示す平面機能説明図である。
【図３】 実施の形態１の換気装置の機能を示す正面機能説明図である。
【図４】 実施の形態１のバイパス通路におけるシャッタ板の機能を示す説明図である。
【図５】 実施の形態１のバイパス通路におけるシャッタ板の機能を示す説明図である。
【図６】 実施の形態１の換気装置の取付状態の一例を示す側面図である。
【図７】 実施の形態１の換気装置の取付状態の一例を示す正面図である。
【図８】 実施の形態１の換気装置の各吸込口と各吹出口の設定可能位置を示す説明図である。
【図９】 実施の形態２の換気装置を示す分解斜視図である。
【図１０】 実施の形態３の換気装置の通水連絡部の構成を示す部分断面図である。
【図１１】 従来の空調換気装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 本体ケーシング、 ２ 熱交換器、 ３ 排気送風機、 ４ 給気送風機、 ５ 小口、 ６ 面、 ７ 面、 ８ 天板部、 １２ 排気通路、 １３給気通路、 １４ 排気吸込口、 １６ 排気吹出口、 １７ 給気吸込口、１８ 給気吹出口、 １９ 第１のドレンパン、 ２０ 第２のドレンパン、２２ バイパス通路、 ２５ 点検口、 ２９ 送風機部分、 ３０ 熱交換器部分、 ３２ フック、 ３３ クランパー、 ３４ ドレンパン、 ３６ 通水連絡部。

Claims (4)

1. 一次気流を通す複数の一次通路と二次気流を通す複数の二次通路とが内部で独立状態のまま交差し、前記一次通路の出入口端が対向する二面に開口し、前記二次通路の出入口端が他の対向する二面に開口した六面体で積層構造の熱交換器を、六面体の箱型に構成した本体ケーシングに対して、その両小口を横方向に向けて組込み、この熱交換器の両小口側に前記熱交換器の一次通路又は二次通路に通じる通風開口を持つ仕切板を設け、この仕切板には前記通風開口と対角線上において対向するバイパス通路を設け、前記仕切板の面に沿って対角線上をスライドするシャッタ板により前記バイパス通路を開閉させるようにし、この仕切板により仕切られた前記熱交換器の小口側の前記本体ケーシング内には、それぞれ送風機を配設し、前記本体ケーシング内に排気吸込口を入口端とし、前記熱交換器の前記一次通路を経て一方の前記送風機から前記本体ケーシングに設けた排気吹出口を出口端とする排気通路と、給気吸込口を入口端とし、前記熱交換器の前記二次通路を経て他方の前記送風機から前記本体ケーシングに設けた給気吹出口を出口端とする給気通路とを全経路について互いに独立して形成した換気装置。
2. 請求項１に記載の換気装置であって、熱交換器を本体ケーシングに対してその一次通路の入口端の臨む面と、その二次通路の入口端が臨む面とが天板部に前後に並んで臨むように組込み、前記給気吹出口、給気吸込口、排気吹出口、排気吸込口を前記本体ケーシングの前記天板部に集合させた換気装置。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の換気装置であって、本体ケーシングに各送風機の点検口と、熱交換器の点検口とを前後対称に設けた換気装置。
4. 請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の換気装置であって、本体ケーシングを、二つの送風機部分と一つの熱交換器部分とに分割して構成し、これらを着脱可能に連結して機能態となるようにした換気装置。

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