JP4129792B2

JP4129792B2 - 空調装置

Info

Publication number: JP4129792B2
Application number: JP2003052492A
Authority: JP
Inventors: 知昭坂田; 悦央中村
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004263893A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物内の換気を行う換気機能を有する換気装置等の空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に換気機能を有する空調装置は、室内空気を吸い込んで外部へ排気する排気ファンと、外部から外気を吸い込んで各部屋に給気する給気ファンと、排気ファンおよび給気ファンを回転駆動する駆動部と、排気ファンで吸い込まれる室内空気と給気ファンで吸い込まれる外気との間で熱交換を行う熱交換素子とを備えている。熱交換素子の両側にはフィルタが設けられ、室内空気と外気はフィルタを通過する際に塵埃等が除去されるようになっている。
【０００３】
また、排気ファン、給気ファン、駆動部、フィルタおよび熱交換素子はケースに収納され、このケースの下部開口部は蓋体で覆われている。
【０００４】
従来の空調装置においては、フィルタが熱交換素子と共に蓋体の内側に固定され、蓋体を開けることにより、フィルタおよび熱交換素子の保守点検が行えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３０４０１２６号公報（図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、フィルタが熱交換素子と共に蓋体の内側に固定されているために、蓋体を開けなければ、フィルタの点検や掃除を行うことができず面倒である。
【０００７】
本発明の課題は、フィルタの点検や掃除を容易に行うことのできる空調装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、建物の天井に設置され、室内空気を吸い込んで外部へ排気する排気ファンと、外部から外気を吸い込んで各部屋に給気する給気ファンと、前記排気ファンおよび前記給気ファンを回転駆動する駆動部と、前記排気ファンに吸い込まれる室内空気を濾過する室内空気フィルタと、前記給気ファンに吸い込まれる外気を濾過する外気フィルタと、前記室内空気フィルタで濾過された室内空気と前記外気フィルタで濾過された外気との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記排気ファン、給気ファン、駆動部、室内空気フィルタ、外気フィルタおよび熱交換素子が収納されたケースと、前記ケースの開口部を覆う蓋体とを備えた空調装置であって、前記蓋体に挿入孔を設けて、前記室内空気フィルタおよび前記外気フィルタを前記挿入孔を介して前記ケース内に挿入するとともに、前記室内空気フィルタの基部と前記外気フィルタの基部を前記挿入孔の内側縁部に着脱自在に取り付け、前記室内空気フィルタの挿入口と前記外気フィルタの挿入口との間に回転自在に取り付けられたフィルタ押さえ具を備え、前記押さえ具の回転により、前記室内空気フィルタの基部と前記外気フィルタの基部の前記各挿入口への係止及び係止解除を行うことを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、室内空気フィルタおよび外気フィルタの点検や掃除を行う際、押さえ具を回転させることにより、室内空気フィルタの基部と外気フィルタの基部の各挿入口への係止が解除され、室内空気フィルタおよび外気フィルタを各挿入口を介してケースからワンタッチで取り出すことができる。また、点検や掃除が終わったら、室内空気フィルタと外気フィルタを各挿入口を介してケース内に挿入してから、押さえ具を回転させることにより、室内空気フィルタの基部と外気フィルタの基部を各挿入口にワンタッチで係止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る空調装置１の内部構成を示している。図１において、部屋２の天井３には開口部４が形成され、空調装置１は開口部４に合わせて天井３の上に設置されている。空調装置１はケース５を有し、そのケース５のほぼ半分だけが開口部４から部屋２内に露出するように配置されている。
【００１５】
ケース５は直方体形状の箱形金属ケースからなり、そのケース５の長手方向の一方の側壁部６には排気口７および取入口８が、他方の側壁部９には給気口１０がそれぞれ形成されている。また天井３に接する、ケース５の底板部１１側には、熱交換素子１２の保持部材１３，１４を脱着するための開口部１５が形成され、この開口部１５には、開口部１５を閉鎖する蓋板１６が設けられている。この蓋板１６には吸込口１７が形成されている。また蓋板１６は、前記開口部１５の縁部に図示しないヒンジにより取り付けられ、開閉自在となっている。
【００１６】
ケース５の保持部材１３，１４から離間した部位には、ファンケース１８，１９を格納する固定枠２０が取り付けられており、固定枠２０の高さ方向の中央部には、風路を仕切る仕切板２１が取り付けられている。
【００１７】
仕切板２１の上部に配設されるファンケース１８の排気口部は、固定枠２０の縦壁部２０Ａに固定されており、縦壁部２０Ａには排気開口部２２が開口されている。仕切板２１の下部に配設されるファンケース１９の排気口部は、固定枠２０の縦壁部２０Ｂに固定されており、縦壁部２０Ｂに給気開口部２３が開口されている。
【００１８】
また、固定枠２０の縦壁部２０Ａには、外気を導入する導入開口部２４が形成され、固定枠２０の縦壁部２０Ｂには、室内空気ＲＡを建物外部に排気する開口部２５が形成されている。
【００１９】
ファンケース１８の内部には排気ファン２６が配設され、ファンケース１９の内部には給気ファン２７が配設されている。排気ファン２６および給気ファン２７は、仕切板２１に取り付けられたモータ（駆動部）２８の回転軸２８Ａに回り止めされて固定されている。モータ２８は図示しない制御基板に接続され、この制御基板からの電力制御により回転する。ファンケース１８，１９はそれぞれ空気取り入れのための開口部となるベルマウス１８Ａ，１９Ａを備えている。
【００２０】
固定枠２０とケース５の側壁部６との間には、弾性のある発泡樹脂（例えば発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリ塩化ビニル等）からなる樹脂部材２９が設けられている。樹脂部材２９には、排気口７および取入口８にそれぞれ通じる開口部３０，３１が形成されており、開口部３０，３１の縁部に筒状のダクトジョイント３２，３３が接触している。
【００２１】
ケース５の側壁部９側に設けられた給気口１０は部屋に外気を給気するためのものである。またケース５の側壁部９側には、他の室内の空気を吸い込んで建物外部に排出するための吸込口３４が形成されている。給気口１０の縁部には筒状のダクトジョイント３５が接触しており、吸込口３４の縁部にはダクトジョイント３６が接触している。ダクトジョイント３６は蓋３７が装着されており、本実施の形態では閉鎖されている。ダクトジョイント３２，３３には建物外部と通じる図示しないダクトが接続される。ダクトジョイント３５にはケース５に取り入れた新しい空気を供給するための室内天井に延びる図示しないダクトが接続される。なお、ダクトジョイント３６には、換気を希望する室内の天井や壁面等に設けた吸気グリル等に接続されるダクトが装着可能となっている。
【００２２】
熱交換素子１２は、図２に示すように、段ボール紙の断面形状に似た断面構成を有する樹脂製のシート４０，４１を多数積層したものであり、個々のシート４０，４１は室内の空気を通す細長い通路Ｐが多数平行に配列されている。シート４０とシート４１は交互に積層され、またシート４０の通路Ｐとシート４１の通路Ｐとは互に直交して配置されている。熱交換素子１２の４つの角部には面取り部４３が形成されている。このような構成の熱交換素子１２において、シート４０の通路Ｐに例えば部屋２の室内空気ＲＡを流し、シート４１の通路Ｐに例えば建物外から取り入れた外気ＯＡを流せば、空気ＲＡと外気ＯＡとの間で熱交換を行うことができる。
【００２３】
熱交換素子１２は保持部材１３，１４の間に挟まれて保持される。保持部材１３，１４は弾性のある発泡樹脂（例えば発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリ塩化ビニル等）からなるものであり、圧縮したときに短時間で原型復帰する弾性を有する。保持部材１３，１４は熱交換素子１２を保持した状態で、側壁部９と固定枠２０の縦壁部２０Ｂとの間に圧入されるものであり、保持部材１３，１４間に熱交換素子１２を挟着した組立体は、側壁部９と固定枠２０の縦壁部２０Ｂとの距離より圧入可能な程度に大きめに形成され、側壁部９と固定枠２０の縦壁部２０Ｂからの反力により、熱交換素子１２および保持部材１３，１４が逆さまに装着されても落下しないようになっている。
【００２４】
保持部材１３は、側壁部９と同形同大形状の縦壁部４４と、縦壁部４４の両側からケース５の中央部側に突出する縦壁部４５と、ケース５の天井板部５Ａ（図１参照）に面接触する天井板部４６と、熱交換素子１２への空気の風路を仕切る仕切板部４７とを有する。仕切板部４７の縁部４７Ａは熱交換素子１２の角部の面取り部４３を保持する。
【００２５】
縦壁部４５は、熱交換素子１２を挿入するための垂直な縁部４５Ａと、熱交換素子１２の左右端部を保持するために傾斜した縁部４５Ｂとを備えており、この縁部２４Ｂと仕切板部４７の縁部４７Ａ（図１参照）によって熱交換素子１２の一部を支える。
【００２６】
縦壁部４４の内側であって蓋板１６側の部分には、図１に示すように、蓋板１６に形成された箱体形状の空気案内部４８を収納する凸状の枠部４９が形成されている。さらに、縦壁部４５の仕切板部４７の上部には給気口１０およびダクトジョイント３５に通じる開口部５０が形成され、仕切板部４７の下部には吸込口３４およびダクトジョイント３６に通じることが可能な開口部５１が形成されている。
【００２７】
保持部材１４は、図２に示すように、ケース５の縦断面形状とほぼ同形同大形状の縦壁部５２と、縦壁部５２の両側から保持部材１３側に突出する縦壁部５３と、ケース５の天井板部５Ａに面接触する天井板部５４と、熱交換素子１２への空気の風路を仕切る仕切板部５５とを有する。仕切板部５５の縁部５５Ａは熱交換素子１２の角部の面取り部４３を保持する。
【００２８】
縦壁部５３は、熱交換素子１２を挿入するための垂直な縁部５３Ａと、熱交換素子１２の左右端部を保持するために傾斜した縁部５３Ｂとを備えており、この縁部５３Ｂと仕切板部５５の縁部５５Ａによって熱交換素子１２の一部を支える。さらに、天井板部５４の縁部５４Ａは保持部材１３の天井板部４６の縁部４６Ａと協働して熱交換素子１２の上部の面取り部４３を保持する。なお、熱交換素子１２の４つの角部は面取りされ、さらにシール部材５６が貼られていることにより、交差する通路Ｐ同士の空気が混入しないようになっている。
【００２９】
保持部材１４の縦壁部５２の仕切板部５５の上部には、ファンケース１８に空気を通すための開口部５７が開口されている。また、仕切板部５５の下部には、ファンケース１９からの空気を通すための開口部５８が開口されている。
【００３０】
蓋板１６の上面部には、図１に示すように、熱交換素子１２の通路Ｐに細かな塵埃が入り込むことを防止するための外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１が着脱可能に設けられている。外気フィルタ６０は取付枠６２に、室内空気フィルタ６１は取付枠６３にそれぞれ取り付けられている。
【００３１】
外気フィルタ６０は外気の流れに沿って給気ファン２７よりも下流側に、室内空気フィルタ６１は室内空気の流れに沿って排気ファン２６よりも上流側にそれぞれ配置されている。また、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１としては、塵埃、花粉を除去する集塵フィルタ、ＮＯｘ（窒素酸化物）等のガス状物質を除去する高性能フィルタ、脱臭フィルタ等、種々多様なものを使用できる。
【００３２】
蓋板１６の下方には、部屋２内の室内空気ＲＡを蓋板１６の吸込口１７に導入するためのフロントパネル６４が着脱可能に取り付けられている。フロントパネル６４には空気を取り入れるためのパネル側吸込口６５を有しており、フロントパネル６４と蓋板１６との間には空気を通す空気流路６６が形成されている。
【００３３】
図３はケース５の底面図である。蓋板１６には、熱交換素子１２が取り付けられた箇所の両側に、スリット状の２つの挿入孔６７，６８が並列して形成されている。挿入孔６７には外気フィルタ６０の基部が、挿入孔６８には室内空気フィルタ６１の基部がそれぞれ着脱自在に取り付けられている。
【００３４】
図４は、熱交換素子１２、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１付近の拡大断面図である。熱交換素子１２の両側にはガイド１２Ａ，１２Ｂが設けられ、挿入孔６７から挿入された外気フィルタ６０はガイド１２Ａによって、挿入孔６８から挿入された室内空気フィルタ６１はガイド１２Ｂによってそれぞれ案内され、所定位置に固定される。
【００３５】
蓋板１６には、その略中央部が上方（ケース５内部側）に突出して折り曲げられた屈曲部６９が形成され、その屈曲部６９の上面に熱交換素子１２が固定されている。屈曲部６９の両側は傾斜面となっており、その傾斜面に前記挿入孔６７，６８が形成されている。つまり、挿入孔６７，６８はそれぞれ開口面が逆向きに傾斜して形成されている。
【００３６】
外気フィルタ６０の取付枠６２および室内空気フィルタ６１の取付枠６３は図示してないが矩形状の枠体を有し、その枠体内側に各フィルタ６０，６１が取り付けられている。また、取付枠６２，６３の各基部には細長い長方形の板部材７０，７１がそれぞれ取り付けられている。これら板部材７０，７１の大きさ（面積）は、蓋板１６に形成された各挿入孔６７，６８の開口面積よりも大きくなっている。
【００３７】
また、屈曲部６９の下面には下方に向かって突出した凸部７２が設けられている。本実施の形態では、凸部７２は図４の紙面垂直方向に沿って２箇所に設けられている。これら凸部７２にはビス孔が形成され、ビス孔内面はネジ加工が施されている。
【００３８】
凸部７２にはフィルタ押え具（取付部材）７３が取り付けられている。フィルタ押え具７３は蝶ネジ形状をなし、その中央部に挿通孔７３Ａが形成されている。そして、挿通孔７３Ａには段付きビス７４が挿通され、この段付きビス７４は凸部７２に形成されたネジに螺合している。
【００３９】
外気フィルタ６０基部の板部材７０の内側にはシール部材７０Ａが、室内空気フィルタ６１基部の板部材７１の内側にはシール部材７１Ａがそれぞれ貼り付けられている。また、板部材７０，７１の略中央には、図５に示すように、取っ手７０Ｂ，７１Ｂがそれぞれ設けられている。
【００４０】
上記構成に空調装置１において、モータ２８を回転駆動させると、排気ファン２６が回転して、部屋２内の室内空気ＲＡは、フロントパネル６４のパネル側吸込口６５を介して空気流路６６内に流入し、吸込口１７を通った後、向きを反転させて熱交換素子１２の通路Ｐに流れ込む。このとき、給気ファン２７も回転するので、外気ＯＡがダクトジョイント３３を介してケース５内に流入し、給気開口部２３を通って熱交換素子１２の通路Ｐに流れ込む。そして、熱交換素子１２において、室内空気ＲＡと外気ＯＡとの間で熱交換が行われ、室内空気ＲＡはダクトジョイント３２を介して排気空気ＥＡとして外部へ排気され、外気ＯＡはダクトジョイント３５を介して給気空気ＳＡとして各部屋に給気される。
【００４１】
ところで、通常、フィルタ押え具７３は、図４および図７に示すように、板部材７０，７１に対して直角方向に配置されている。これによって、フィルタ押え具７３の上部角部が板部材７０，７１に当たって、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１は熱交換素子１２の両側に係止され、動かないようになっている。
【００４２】
外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１の点検や掃除を行う場合は、段付きビス７４を少し緩めて、フィルタ押え具７３を回転自在な状態にする。そして、フィルタ押え具７３を図７の矢印のように９０度回転させて二点鎖線で示す位置にすると、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１に対するフィルタ押え具７３による係止状態が解除され、外気フィルタ６０や室内空気フィルタ６１をケース５から容易に引き抜くことができる。
【００４３】
図６は室内空気フィルタ６１を引き抜いた状態でを示している。引き抜くときは取っ手７１Ｂを持って行うと操作しやすい。外気フィルタ６０を引き抜くときも同様である。
【００４４】
そして、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１の点検や掃除が終わったら、取っ手７０Ｂを持って外気フィルタ６０を挿入孔６７に、取っ手７１Ｂを持って室内空気フィルタ６１に挿入孔６８に挿入し、両フィルタ６０，６１をガイド１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ固定する。さらに、フィルタ押え具７３を図７に実線で示す位置まで９０度逆回転させて、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１を係止する。
【００４５】
本実施の形態によれば、蓋体１６を開けることなく、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１をそれぞれ挿入孔６７，６８を介して出し入れすることができ、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１の点検や掃除を容易に行うことが可能となる。
【００４６】
また、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１が蓋体１６に対して傾斜して挿入されているので、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１の開口面積を大きくとることができる。すなわち、屋根裏に設置される空調装置はケース５の高さに制限があり、そのため、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１を蓋体１６に対して垂直に取り付けた場合は、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１の開口面積を小さくせざるを得ないが、開口面積を小さくすると、集塵能力が低下するとともに、空気が流れにくくなって内部の圧力損失も大きくなるという問題が生じる。本実施の形態のように外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１が蓋体１６に対して傾斜して挿入されていれば、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１の開口面積を大きく設定することができ、その結果、集塵能力の低下や圧力損失が生じるのを防ぐことができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、熱交換素子１２はその側面が蓋体１６に対して傾斜して設置され、さらに外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１が熱交換素子１２の側面に沿って配置されているので、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１と熱交換素子１２の側面との間隔を狭くでき、これにより、空調装置をコンパクト化できる。
【００４８】
図８は他の実施の形態による要部構成を示した斜視図である。本実施の形態では、アーチ形状のフィルタ押え具（取付部材）８０によって、外気フィルタ６０の板部材７０および室内空気フィルタ６１の板部材７１が係止されている。フィルタ押え具８０の両端部には斜め上方に折り曲げられた折り曲げ部８０Ａ，８０Ｂが設けられ、係止時には折り曲げ部８０Ａが板部材７０に、折り曲げ部８０Ｂが板部材７１にそれぞれ当接するようになっている。フィルタ押え具８０の中央部は、ビス８１により凸部７２（図４参照）に固定されている。
【００４９】
このような構成において、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１の点検や掃除を行う場合に、ビス８１を少し緩めて、フィルタ押え具８０を回転自在な状態にすれば、外気フィルタ６０および室内空気フィルタ６１に対するフィルタ押え具８０による係止状態が解除され、外気フィルタ６０や室内空気フィルタ６１をケース５から容易に引き抜くことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フィルタの出し入れを挿入孔を介して行うことができるので、わざわざ装置本体のケースの蓋体を開ける必要が無くなる。その結果、フィルタの点検や掃除を極めて容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空調装置の断面図である。
【図２】熱交換素子およびそれを保持する保持部材の分解斜視図である。
【図３】本体ケースの底面図である。
【図４】外気フィルタおよび室内空気フィルタをフィルタ押え具によって係止した様子を示す図である。
【図５】外気フィルタおよび室内空気フィルタのフィルタ押え具による係止状態を解除した様子を示す図である。
【図６】室内空気フィルタを引き抜いた様子を示す図である。
【図７】フィルタ押え具の動作を示した図である。
【図８】他の実施の形態による要部構成を示した斜視図である。
【符号の説明】
１空調装置
５ケース
１２熱交換素子
１６蓋体
２６排気ファン
２７給気ファン
２８モータ（駆動部）
６０外気フィルタ
６１室内空気フィルタ
６７，６８挿入孔
７３，８０フィルタ押え具（取付部材）

Claims

建物の天井に設置され、室内空気を吸い込んで外部へ排気する排気ファンと、外部から外気を吸い込んで各部屋に給気する給気ファンと、前記排気ファンおよび前記給気ファンを回転駆動する駆動部と、前記排気ファンに吸い込まれる室内空気を濾過する室内空気フィルタと、前記給気ファンに吸い込まれる外気を濾過する外気フィルタと、前記室内空気フィルタで濾過された室内空気と前記外気フィルタで濾過された外気との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記排気ファン、給気ファン、駆動部、室内空気フィルタ、外気フィルタおよび熱交換素子が収納されたケースと、前記ケースの開口部を覆う蓋体とを備えた空調装置であって、
前記蓋体に挿入孔を設けて、前記室内空気フィルタおよび前記外気フィルタを前記挿入孔を介して前記ケース内に挿入するとともに、前記室内空気フィルタの基部と前記外気フィルタの基部を前記挿入孔の内側縁部に着脱自在に取り付け、
前記室内空気フィルタの挿入口と前記外気フィルタの挿入口との間に回転自在に取り付けられたフィルタ押さえ具を備え、
前記押さえ具の回転により、前記室内空気フィルタの基部と前記外気フィルタの基部の前記各挿入口への係止及び係止解除を行うことを特徴とする空調装置。