JP4179315B2 - Heat exchange ventilator - Google Patents
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Description
この発明は、箱型の本体ケーシングに交差型(若しくは直交流透過方式)と称される、板状の熱交換素子を互い違いに配列して積層させた熱交換器を採用した熱交換換気装置に関するものである。 The present invention relates to a heat exchange ventilator employing a heat exchanger in which plate-shaped heat exchange elements are alternately arranged and stacked on a box-shaped main body casing, which is referred to as a cross-type (or cross-flow transmission type). It is about.
全熱交換器とは、顕熱(即ち温度)と潜熱(湿度)を併せたものの熱交換システムであり、本発明はこの種の熱交換システムを採用してOA(OutsideAir:外気即ち、換気扇によって吸い込まれる新鮮な空気)、SA(SupplyAir:給気即ち、熱交換器を通過した前記の外気),RA(ReturnAir:環気即ち、換気扇によって吸い込まれ、外部に戻される室内の空気)、及びEA(ExhaustAir:排気即ち、熱交換器通過後の、排出される環気)の4種類の空気流れ系統を有する形式の全熱交換換気装置並びにシステムである。 A total heat exchanger is a heat exchange system that combines sensible heat (ie, temperature) and latent heat (humidity), and the present invention employs this type of heat exchange system to implement OA (OutsideAir: Fresh air to be sucked), SA (SupplyAir: the outside air that has passed through the heat exchanger), RA (ReturnAir: the air that is sucked in by the ventilation fan and returned to the outside), and EA It is a total heat exchange ventilator and system of the type having four types of air flow systems (ExhaustAir: exhaust, that is, exhausted air after passing through a heat exchanger).
最近は、住まいの高気密・高断熱化や冷暖房機器の性能が向上したことによって、窓を閉め切った生活時間帯が長くなってきている。そこで問題となるのが、自然換気による不安定な換気の問題であり、給気・換気不足による室内の加湿状態と空気汚染、そして窓を開けて換気をすると室温を逃がすことによるエネルギーの損失の問題、また、外気に含まれる花粉や粉塵の侵入、といった数々の問題が生じてきている。
そこで、近時これらの問題点を解消するものとして前記の全熱交換器を採用した換気システムが開発され多方面に採用されてきている。
Recently, due to high airtightness and high thermal insulation of houses and improved performance of air-conditioning equipment, living hours with windows closed have become longer. The problem here is the problem of unstable ventilation due to natural ventilation, which is caused by the lack of air supply and ventilation, indoor humidification and air pollution, and the loss of energy due to the release of room temperature when ventilated by opening windows. Numerous problems have arisen, such as the invasion of pollen and dust contained in the outside air.
Therefore, recently, a ventilation system using the total heat exchanger has been developed and used in various fields to solve these problems.
熱交換器を内蔵した換気装置としてはこれまでに種々のものが開発され考案されており、多くのタイプのものが実用化されている。例えば実開平3ー48643号や特開平5ー223306号公報に記載のものもその一つである。 Various ventilators with built-in heat exchangers have been developed and devised so far, and many types have been put to practical use. For example, those described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-48643 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-223306 are one of them.
実開平3ー48643号の構成は、排気用送風機と吸気用送風機とを運転することにより、室内空気内側吸い込み口から箱体内に吸い込まれ、排気通路内の熱交換機を通り室外側吹出から吹き出され室外に排出される。一方室外空気は室外側吸い込み口から箱体内に吸い込まれ、給気通路内の熱交換器を通り、室内側の吹出口から吹き出され室内に吹き出され室内に給気される。この時、熱交換器では排気流と給気流との間で熱交換が行われ、排気熱を回収して冷暖房負荷を軽減する。この構成の場合、排気用と給気用の送風機の羽根ケーシングに排気、給気通路の一部が一体に形成されているが、その流路に凹凸があって、この部分で乱流が発生し、この乱流が圧損となり送風能力が減少するという問題があった。このような問題点を解決するために、前記特開平5ー223306号では給気通路と排気通路の一部を一体に設けたケーシングと、前記の両者を分離するセパレータに給気流、排気流の案内板を一体に形成したことで解決しようとしている。 The configuration of Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-48643 is operated by operating an exhaust fan and an intake fan, and is sucked into the box from the indoor air inner suction port, and then blown from the outdoor outlet through the heat exchanger in the exhaust passage. It is discharged outside the room. On the other hand, the outdoor air is sucked into the box from the outdoor suction port, passes through the heat exchanger in the air supply passage, is blown out from the air outlet on the indoor side, is blown into the room, and is supplied into the room. At this time, in the heat exchanger, heat exchange is performed between the exhaust flow and the supply air flow, and the exhaust heat is collected to reduce the cooling / heating load. In this configuration, the exhaust and supply passages are partly formed integrally in the blade casings of the exhaust and supply fans, but there are irregularities in the flow path, and turbulence occurs in this part. However, there is a problem that this turbulent flow causes pressure loss and air blowing capacity decreases. In order to solve such problems, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-223306, a casing in which a part of an air supply passage and an exhaust passage are provided integrally, and a separator that separates both the air supply and exhaust flows are provided. We are trying to solve this problem by forming the guide plate in one piece.
しかしながら、前記の従来技術は構造が比較的複雑である為に組立が面倒であると共に、この複雑さの故に効率的な空気流が得られない場合が生じていた。効率的な換気がおこなわれないということは、各部屋へ新鮮な空気の供給と安定した換気の確保ができないということであり、室内温度の維持ができないことでもある。 However, the above-described prior art has a troublesome assembly because the structure is relatively complicated, and there is a case where an efficient air flow cannot be obtained due to this complexity. The fact that efficient ventilation is not performed means that fresh air cannot be supplied to each room and stable ventilation cannot be ensured, and the room temperature cannot be maintained.
従って、本発明の主たる目的は従来技術の種々の欠陥を改善した新規で構造簡単な熱交換型換気装置を提供するものである。 Accordingly, the main object of the present invention is to provide a new and simple heat exchange type ventilator which has improved various deficiencies of the prior art.
本発明の更に別の目的は、構造が簡単で経済的な熱交換型換気装置を提供することであり、しかも、一般の家屋に取り付けるに際し取付が簡単であり、家屋内のシステムとしても非常に簡便であるとともに安価に取り付けができる新規な構造を提供するものである。
Still another object of the present invention is to provide a heat exchange type ventilator that is simple in structure and economical, and is easy to install when installed in a general house. The present invention provides a novel structure that is simple and can be attached at low cost.
この発明の請求項1の熱交換型換気装置は、箱型のケーシング(11)の室内側の面に還気口(23)を設け、前記ケーシング(11)の周りの複数の側壁に、外気を導入する外気吸気口(20)と、室内の空気を排出する排気口(21)と、前記外気を複数の室内に給気する複数の室内給気口(24)とを、配設し、前記ケーシング(11)内に、外気を吸い込むための第1の送風機(13)と、室内からの空気を吸い込んで排出するための第2の送風機(14)と、外気と室内からの空気とを熱交換する熱交換器(15)とを設け、前記ケーシング(11)は、前記第1の送風機(13)による前記外気吸入口(20)からの外気が、前記還気口(23)から吸い込んだ室内の空気と混流されることがないように熱交換器(15)で熱交換された後に、前記複数の室内給気口(24)から配管部材を介して複数の室内に給気され、室内を循環した空気が、前記第2の送風機(14)によって前記還気口(23)から取り入れられ、前記吸い込んだ外気と前記熱交換器(15)で熱交換された後に、室内へ再循環されることがないよう前記排気口(21)から室外へと排出するよう構成されている熱交換型換気装置であって、
前記両送風機(13,14)は上下に配設されていると共に前記両送風機(13,14)間に配設されたモータ(12)によって回転駆動可能に設けられ、
前記ケーシング(11)は、前記第1の送風機(13)のケースの上壁部と第2の送風機(14)のケースの下壁部との間に風路を形成し、前記外気吸入口(20)から吸い込まれた外気が前記風路を通って前記モータ(12)に触れた後に室内給気口(24)に流れるよう構成されていると共に、
前記熱交換器(15)は縦断面形状が矩形で前記外気吸込口(20)と前記排気口(21)の並設方向に細長い箱型に形成され且つ空気の流れの損失抵抗が少なくなるように縦断面方向において傾けて取り付けられていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a heat exchange type ventilator is provided with a return air port (23) on the indoor side surface of a box-shaped casing (11), and a plurality of side walls around the casing (11) are provided with outside air. An outside air intake port (20) for introducing air, an exhaust port (21) for discharging indoor air, and a plurality of indoor air supply ports (24) for supplying the outside air to a plurality of rooms, A first blower (13) for sucking outside air into the casing (11), a second blower (14) for sucking and discharging air from the room, and outside air and air from the room. A heat exchanger (15) for exchanging heat, and the casing (11) sucks the outside air from the outside air inlet (20) by the first blower (13) from the return air port (23). Heat exchange with heat exchanger (15) so that it is not mixed with indoor air Then, the air that has been supplied from the plurality of indoor air supply ports (24) to the plurality of indoors via the piping members and circulated through the indoors is returned to the return air ports (23 by the second blower (14)). ), And after exchanging heat with the sucked outside air in the heat exchanger (15), it is configured to be discharged from the exhaust port (21) to the outside so as not to be recirculated into the room. A heat exchange type ventilation device,
Both the fans (13, 14) are arranged up and down and are rotatably driven by a motor (12) arranged between the fans (13, 14).
The casing (11) forms an air passage between an upper wall portion of the case of the first blower (13) and a lower wall portion of the case of the second blower (14), and the outside air inlet ( 20) The outside air sucked from 20) is configured to flow to the indoor air supply port (24) after touching the motor (12) through the air passage ,
The heat exchanger (15) has a rectangular longitudinal cross-sectional shape and is formed in a box shape elongated in the direction in which the outside air suction port (20) and the exhaust port (21) are arranged side by side, so that the loss resistance of air flow is reduced. It is characterized by being attached at an angle in the longitudinal section direction.
本願の請求項2の熱交換型換気装置は、請求項1に記載の熱交換型換気装置において、前記ケーシング(11)は天井裏に設置され、前記ケーシング(11)内には取り付け枠体が設置され、爪を形成した弾性係止具が前記取り付け枠体に設けられていると共に、送風及び熱交換用の内部機器が収納・保持された保持枠体を前記取り付け枠体に下方から挿入することにより、前記保持枠体が前記取り付け枠体に弾性係止具で係止されていることを特徴とする。
The heat exchange type ventilator according to claim 2 of the present application is the heat exchange type ventilator according to claim 1, wherein the casing (11) is installed behind the ceiling, and a mounting frame is provided in the casing (11). An elastic locking device that is installed and formed with a claw is provided on the mounting frame body, and a holding frame body in which internal devices for blowing and heat exchange are stored and held is inserted into the mounting frame body from below. Thus, the holding frame body is locked to the mounting frame body by an elastic locking tool.
請求項1の熱交換型換気装置によれば、新鮮な外気が室内からの空気と混流することがないように室内からの空気と熱交換されて、複数の室内に供給されると共に室内の汚れた空気が再循環されることがないよう、室外へと排出されて建物全体の換気が行われる。 According to the heat exchange type ventilator of claim 1, heat is exchanged with the indoor air so that fresh outside air does not mix with the indoor air, and is supplied to a plurality of indoors and is contaminated in the indoors. The entire building is ventilated by being discharged outside the room so that the air is not recirculated.
請求項2の熱交換型換気装置によれば、取り付け枠体に対して保持枠体を挿入可能としているので、施工性や保守性が向上する。 According to the heat exchange type ventilator of the second aspect, since the holding frame can be inserted into the mounting frame, workability and maintainability are improved.
また、これらの発明は、前記のように極めて構造が簡単であるし、2個の送風機が同じ方向に向いて取り付いているので組立が容易である。特に、同一金型による送風機を2個採用して異なる2方向の空気流れを形成しているため、部品生産において極めて経済的である。また、取り付け枠体に対する保持枠体の着脱が自在であり、設置・保守が簡単である。 In addition, these inventions are extremely simple in structure as described above, and are easy to assemble because two fans are mounted in the same direction. In particular, since two air blowers using the same mold are employed to form air flows in two different directions, it is extremely economical in parts production. Further, the holding frame can be freely attached to and detached from the mounting frame, and installation and maintenance are easy.
また、加熱しがちなモータを冷却する作用も有しているためにモータのボールベアリングのグリス寿命を伸ばすことができるので、モータ自体の寿命を伸ばすことができると共に、効率的な換気を提供できるものである。また、前記のような全熱交換型換気装置を採用したことにより、常に新鮮な外気を室温に近い温度に変換して室内に供給し、快適な室温を保ちながら空気を対流させ、室内の汚れた空気を排気することができ、また、住宅の気密性や外気温度等の気象条件に左右されることなく絶えず一定の新鮮な空気の供給と換気が達成できる。更に、室内外の空気の温度と湿度を交換するので適度な湿度を保つことができる。 In addition, since it has an action of cooling the motor which tends to be heated, the grease life of the ball bearing of the motor can be extended, so that the life of the motor itself can be extended and efficient ventilation can be provided. Is. In addition, by adopting the total heat exchange type ventilator as described above, fresh outside air is always converted to a temperature close to room temperature and supplied to the room, and air is convected while keeping a comfortable room temperature. The air can be exhausted, and a constant supply of fresh air and ventilation can be achieved without being influenced by weather conditions such as the airtightness of the house and the outside air temperature. Furthermore, since the temperature and humidity of indoor and outdoor air are exchanged, an appropriate humidity can be maintained.
更に、本体となる保持枠体41を、予め設置場所に設置した取り付け枠体31に着脱自在に嵌め込めるのでダクト接続部の工事を先に完了させてから保持枠体41を含む本体を下から差し込むようにして簡単に取り付けられ、しかも、工事が別々の場所で行うことが出来るため、最近のように狭い天井の家屋構造の場合にも簡単に工事が可能となるし、本体が簡単に取り外せるので保守点検が容易に成し得ることとなるので極めて有利である。
Further, since the
また、熱交換器を着脱自在型とすれば熱交換器自体の保守点検が容易となって便利である。 Further, if the heat exchanger is a detachable type, it is convenient because the maintenance and inspection of the heat exchanger itself is easy.
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on examples.
この発明の好ましい実施例を示す図1、図2及び図3において、箱型のケーシング11の中には、モータ12の回転軸の一方に結合された第1の送風機13と、他方の回転軸に取り付いた第2の送風機14とをケーシング11のほぼ中心位置に、所望の取り付け壁部(図3参照)を介して取り付いている。しかも、図1,図3から明らかなように、第1の送風機13と第2の送風機14は上下に配設されている。前記第1及び第2の送風機13,14はいずれも同一金型で形成したシロッコファンであり、モータ15の同軸に且つ同一回転方向となるように、しかも同じ向きに配列されており、組立の際に誤って向きが違って取り付られる心配がないようになっている。前記モータ12及び2個の送風機13,14の取り付け位置の近傍には、図3から明らかなように縦断面形状が矩形で図1,図2の如く細長い箱型の熱交換器15が設置されている。
1, 2 and 3 showing a preferred embodiment of the present invention, a box-
前記熱交換器15は全熱交換型で直交流透過方式のものであり、板状の熱交換素子を互い違いに配列して積層させて構成したものである。熱交換器15を通る室内の汚れた空気(RA)は、前記外気が通る熱交換器の通路に対して直交する通路を通って熱交換され、第2の送風機14によって前記排気口21から室外へと排出されるようにしてなるものである。図3において、熱交換器15は外気吸入口20に面した側と、還気口23に面した側にはそれぞれフィルタ25,26が取り付いている。図3において、熱交換器15はほぼ正方形の断面形状を有しており、縦断面方向においてα=20度となる角度にやや傾けて取り付けられている。これは、幾つかの空気流れが存在する中で、それぞれの空気の流れの損失抵抗をできるだけ少なくする目的で成されている。
The
前記箱型のケーシング11の一方の側には、外気を吸入する為の外気吸入口20と、その近傍に排気口21とが並設されている。前記外気吸入口20には、花粉や排ガス等も多分に含んでいると思われる屋外の空気(OA)が入り込むための口である。そして、前記排気口21からは、後述する換気装置のフロントパネル22の換気口23から入り込んだ室内の汚れた空気(RA)が換気装置本体10の熱交換器15を通って熱交換されて室外に排出される。尚、図3から明らかなように、熱交換器15は外気吸入口20と排気口21の並設方向に細長く形成されている。
On one side of the box-
ここで、外気吸入口20から吸い込まれた外気(OA)は前記のように熱交換器15を通り、そのまま第1の送風機13の中を通り、この第1の送風機13によって第2の送風機14との間の空間、即ち前記モータ12に触れてモータを冷却しながら、室内給気口24に送り込まれ、そこから室内に供給される。従って、本発明の換気装置はモータ冷却効果を呈する構造ともなっている。
Here, the outside air (OA) sucked in from the
また、室内の汚れた空気(RA)は、熱交換器15の別側から入り込んで第2の送風機14へと送り込まれ、この第2の送風機14によって排気口21から室外に排出される。このとき室内の汚れた空気は熱交換器15を経ないで直接排気口21に送られる。
The dirty air (RA) in the room enters from the other side of the
ケーシング11の対向する他側には複数の(図示例では4個)の給気口24が配設されている。この給気口24は前記外気吸入口20からの外気(OA)を熱交換器15や第1の送風機13を介して換気装置本体10から外側へ、即ち換気しようとする居住室内に送り込む吹出し口である。従って、ここでは室内給気口24と称する。この室内給気口24から吹き出された空気(SA)は室内を循環して前記還気口23と熱交換器15と第2の送風機14を通って排気口21から排気(EA)として住居の外部へと排出される。
A plurality (four in the illustrated example) of
図4は前記の全熱交換型換気装置10を家屋内にシステムとして取り付けた状態を例示したものである。図示のシステムでは家屋の1階部分と2階部分とに分けてそれぞれに配管をしている。このように1階部分と2階部分とに分けて2台の熱交換装置を設け、各階の天井裏に全熱交換換気装置を設置するワンフローア完結型とすると、各階を繋ぐダクトスペースが不要となり、工事が簡単であるし経済的でもある。しかし、必要に応じて、或いは熱交換装置自体の能力によって1台の熱交換装置のみとすることも可能であるし、3台以上のシステムとすることも可能であること勿論である。また、図示を省略したが、タイマー装置を内臓させてオン・オフの自動切り替えをできるようにすることも可能であるし、リモートコントロラのシステムを取り付けることもできる。
FIG. 4 illustrates a state in which the total heat
図5は箱型ケーシング11の好ましい構成を示す斜視図である。この図において、箱型ケーシング11は、取り付け場所である例えば天井に最初にそのまま設置される取り付け枠体31と、熱交換器15や送風機13、14等の内部機器を収納・保持した保持枠体41とを有している。このうち、天井などに取り付けられる取り付け枠体31は図示の通り、外気吸入口20と排出口21、および室内給気口24をそれぞれの側壁に予め形成されており、その側壁下部には爪を形成した弾性係止具32,33が形成されている。つぎに、前記取り付け枠体31に前記弾性係止具32,33を介して脱着自在に取り付けられる前記保持枠体41は、前記した種々の空気の流れを形成できるような構造を有し、且つ予め内部装置であるモータ12、送風機13,14、そして熱交換器15が搭載されている。このように形成された保持枠体41を、予め取り付け場所に取り付けた取り付け枠体31に下側から挿入して前記弾性係止具32,33の爪が係止凹所42,43にそれぞれ弾性嵌合するようにして保持枠体41を取り付け枠体31内に保持する。このような構成とすることにより、ダクト接続部の工事を先に完了させてから保持枠体41を含む本体を下から差し込むようにして簡単に取り付けられ、しかも、工事が別々の場所で行うことが出来るため、最近のように狭い天井の家屋構造の場合にも簡単に工事が可能となるし、本体が簡単に取り外せるので保守点検が容易に成し得ることとなるので極めて有利である。
FIG. 5 is a perspective view showing a preferred configuration of the box-shaped
図6は着脱自在とした熱交換器15の取り付け(取り外し)を図示したものである。図示の通り熱交換器15は把持部45と設けた枠体46に一体に取り付いており、図5に示した保持枠体41の所定位置に設けた弾性保持具(図示せず)を介して脱着自在に保持される(図3参照)。かくて、熱交換器のみの保守点検が極めて簡単にできる。
FIG. 6 illustrates the attachment (removal) of the
本発明は構造簡単で経済的であり、設置・保守・点検が容易な全熱交換型換気装置に利用できる。 The present invention is simple in structure and economical, and can be used for a total heat exchange type ventilator that is easy to install, maintain, and inspect.
11 ケーシング
12 モータ
13 第1の送風機
14 第2の送風機
15 熱交換器
20 外気吸入口
21 排出口
22 フロントパネル
23 還気口
24 室内給気口
31 取り付け枠体
32,33 弾性係止具
41 保持枠体
42,43 係止凹所
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記両送風機(13,14)は上下に配設されていると共に前記両送風機(13,14)間に配設されたモータ(12)によって回転駆動可能に設けられ、
前記ケーシング(11)は、前記第1の送風機(13)のケースの上壁部と第2の送風機(14)のケースの下壁部との間に風路を形成し、前記外気吸入口(20)から吸い込まれた外気が前記風路を通って前記モータ(12)に触れた後に室内給気口(24)に流れるよう構成されていると共に、
前記熱交換器(15)は縦断面形状が矩形で前記外気吸込口(20)と前記排気口(21)の並設方向に細長い箱型に形成され且つ空気の流れの損失抵抗が少なくなるように縦断面方向において傾けて取り付けられていることを特徴とする熱交換型換気装置。 A return air port (23) is provided on the indoor side surface of the box-shaped casing (11), an outdoor air intake port (20) for introducing outside air to a plurality of side walls around the casing (11), and indoor air An exhaust port (21) for exhausting air and a plurality of indoor air supply ports (24) for supplying the outside air into a plurality of rooms are arranged, and a first for sucking the outside air into the casing (11) 1 blower (13), a second blower (14) for sucking and discharging air from the room, and a heat exchanger (15) for exchanging heat between the outside air and the air from the room, The casing (11) is heated so that outside air from the outside air inlet (20) by the first blower (13) is not mixed with indoor air sucked from the return air port (23). After the heat exchange in the exchanger (15), the plurality of indoor air inlets (24 The air that has been supplied into the plurality of rooms through the piping members and circulated in the room is taken in from the return port (23) by the second blower (14), and the sucked outside air and the heat exchanger A heat exchange type ventilator configured to discharge from the exhaust port (21) to the outside of the room so as not to be recirculated into the room after heat exchange in (15),
Both the fans (13, 14) are arranged up and down and are rotatably driven by a motor (12) arranged between the fans (13, 14).
The casing (11) forms an air passage between an upper wall portion of the case of the first blower (13) and a lower wall portion of the case of the second blower (14), and the outside air inlet ( 20) The outside air sucked from 20) is configured to flow to the indoor air supply port (24) after touching the motor (12) through the air passage ,
The heat exchanger (15) has a rectangular longitudinal cross-sectional shape and is formed in a box shape elongated in the direction in which the outside air suction port (20) and the exhaust port (21) are arranged side by side, so that the loss resistance of air flow is reduced. The heat exchange type ventilator is characterized in that it is attached at an angle in the longitudinal section direction.
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