JP4273764B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外気を室内に取り入れると共に室内の空気を建物の外部に排出する機能を有する空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建物の外部の空気（外気）を室内に取り入れると共に室内の空気を建物の外部に排出する機能を有する空調装置としては、全熱交換型換気装置（例えば特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
この換気装置は、室内の空気を装置本体内部に取り入れた後、建物の外部に排出する換気風路と、建物の外部の空気を装置本体内部に取り入れた後、室内に配風する外気取り入れ用の導入風路とを備えており、この導入風路と前記換気風路とが交差して熱交換を行うようになっている。
【０００４】
この熱交換を行う熱交換エレメントは、一方向に延びる細長い通路を多数並列して板状に構成したシートを多数積層したものである。換気風路の一部を構成するシートの通路は、換気風路に沿って通路が向けられ、導入風路の一部を構成するシートの通路は、導入風路に沿って通路が向けられる。換気風路の一部を構成するシートと、導入風路の一部を構成するシートは互いに隣り合うように接合されて多数積層される。このような熱交換エレメントの構成により、室内から建物の外部に排出される排出空気と、建物の外部から室内に導入される導入空気との間において熱交換がなされるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２８１５２３号公報（００１５段落、図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような換気装置では、排出風路から排気される空気の圧力より、建物の外部から室内に入り込む風の圧力が強いと、排出風路から建物内部に風が入り込む現象が生じる。特に、マンション等においてビル風が生じると、風圧の強いビル風のために排出風路から室内に外気が侵入しやすい。また、建物の外部の空気を室内に導入する導入風路内に昆虫や木の葉等が入り込むこともある。
【０００７】
そこで、換気装置の排出風路の開口部や外気導入風路の開口部に設置されるダクトジョイントに逆流防止シャッターや防虫ネットを設けると、シャッターや防虫ネットの掃除のときには、換気装置本体を一旦取り外さなければならないため、多大な手間と時間を要するという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、逆流防止シャッターの修理や防虫ネット等の防虫部材の清掃等のメンテナンス作業を容易に行うことが可能な空調装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願の請求項１の空調装置は、室内の空気を建物の外部に排出するための換気風路と、建物外部の空気を室内に取り入れるための外気導入風路と、前記換気風路の排気用開口部から室内空気を吸気して建物外部に排気する第１ファンと、前記外気導入風路の外気導入用開口部から外気を導入して室内に給気する第２ファンとを備える本体ケース内に、
前記外気導入風路と前記換気風路とが交差して、導入する空気と換気する空気とで熱交換する熱交換ユニットを着脱可能に設け、
前記熱交換ユニットに塵埃が入り込むのを防止するためのフィルターを設け、
前記本体ケースの下部に前記熱交換ユニットを挿入または取り出すための開口部を形成した空調装置において、
前記熱交換ユニットは、
前記排気開口部と第１ファンを介して連通した第１開口部と、前記外気導入用開口部と第２ファンを介して連通した第２開口部と、室内に給気するための第３開口部と、室内から吸気するための第４開口部を有する発泡樹脂材料で形成された保持部材と、
第１開口部と第４開口部を連通し、第２開口部と第３開口部を連通するとともに前記保持部材に着脱可能に保持される熱交換エレメントとを備え、
前記熱交換エレメントは少なくとも第２開口部側に、空調装置下面の挿入開口部から挿入される前記フィルターの取付枠を着脱自在に備え、
第２開口部に、建物外部から前記外気導入風路を経由して室内に虫が入り込むことを防止する防虫ネット部材を着脱可能に設けたことを特徴とする。
【００１０】
本願請求項２の空調装置は、前記保持部材は、第１開口部および第２開口部を有する第１保持部材と、第３開口部および第４開口部を有する第２保持部材からなり、前記熱交換エレメントが第１保持部材および第２保持部材により挟持されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態にかかる空調装置としての換気装置を図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態にかかる換気装置１の概略構成を示したものである。換気装置１の本体ケース２は、室内の天井板３の上部空間に支持部材（図示せず）によって取り付けられるものであり、天井板３に換気用の開口部４が形成されている。本体ケース２はこの開口部４から本体ケース２のほぼ半分だけが開口部４から臨むことが可能とされている。
【００１７】
本体ケース２は直方体形状の箱形金属ケースからなる。本体ケース２の長手方向の一方の側壁部５には、室内の空気を建物外に排気する出口側の開口部６と、建物外部の空気を室内に導入するための入り口側の開口部７とが形成されている。
【００１８】
本体ケース２の長手方向の他方の側壁部８には、本体ケース２の内部に導入した空気を室内に送風する出口側の開口部９が形成されている。また、本体ケース２の天井板３に接する底板部１０側には、熱交換エレメント１１の保持部材１２、１３を脱着するための開口部１４が形成されており、この開口部１４を閉鎖する蓋板１５に、室内の空気を建物の外部に排出するための入り口側の開口部１６が形成されている。この開口部１６は、保持部材１２，１３を開口部４より脱着するために、開口部４より小さく形成されている。蓋板１５は開口部１６の縁部に図示しないヒンジにより取り付けられ、開閉可能とされている。熱交換ユニット３３は、支持部材１２，１３と熱交換エレメント１１とによって構成され、支持部材１２，１３と熱交換エレメント１１の組立体からなる熱交換ユニット３３は、開口部１４から本体ケース２内に挿入可能とされ、熱交換エレメント１１は支持部材１２，１３の間に保持される。
【００１９】
本体ケース２の保持部材１２，１３から離間した部位には、ファンケース１７、１８を格納する固定枠１９が取り付けられており、固定枠１９の高さ方向の中央部には、風路を仕切る仕切板２０が取り付けられている。
【００２０】
仕切板２０の上部に配設されるファンケース１７の排気口部は、固定枠１９の縦壁部１９Ａに固定されており、縦壁部１９Ａに排気開口部２１が開口されている。仕切板２０の下部に配設されるファンケース１８の排気口部は、固定枠１９の縦壁部１９Ｂに固定されており、縦壁部１９Ｂに排気開口部２２が開口されている。
【００２１】
また、固定枠１９の縦壁部１９Ａには、外気を導入する導入開口部２３が形成され、固定枠１９の縦壁部１９Ｂには、室内空気を建物外部に排気する開口部２４が形成されている。
【００２２】
ファンケース１７の内部には遠心ファン２５が配設され、ファンケース１８の内部には遠心ファン２６が配設されている。遠心ファン２５，２６は仕切板２０に取り付けられたモーター２７の回転軸２７Ａに回り止めされて固定されている。モーター２７は図示しない制御基板に接続され、制御基板からの電力制御により回転する。ファンケース１７，１８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１７Ａ、１８Ａを備えている。
【００２３】
固定枠１９と本体ケース２の側壁部５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）からなる樹脂板２８が設けられている。樹脂板２８には、開口部６，７とそれぞれ通じる開口部２９，３０が形成されており、開口部２９，３０の縁部に筒状のダクトジョイント３１，３２が接触している。
【００２４】
本体ケース２の側壁部８側には、本体ケース２内部に取り入れた建物の外部の空気を室内に供給するための開口部３３と、他の室内の空気を建物外部に排出するための開口部３４とが形成されている。開口部３３の縁部には筒状のダクトジョイント３５が接触しており、開口部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、この実施の形態では閉鎖されている。ダクトジョイント３１、３２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には本体ケース２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。尚、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。
【００２５】
熱交換エレメント１１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プラスチック製のシート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。換気風路ＡＲ２の一部を構成するシート４０は、換気風路ＡＲ２に沿って通路Ｐが向けられ、外気導入風路ＡＲ１の一部を構成するシート４１は、外気導入風路ＡＲ１に沿って通路Ｐが向けられる。換気風路ＡＲ２の一部を構成するシート４０と、外気導入風路ＡＲ１の一部を構成するシート４１は一組とされており、互いに隣り合うように接合され、複数のシート４０，４１の組が多数積層されて熱交換エレメント１１が構成されている。熱交換エレメント１１の構成により、室内から建物の外部に排出される空気と、建物の外部から室内に導入される空気との間において熱交換がなされるようになっている。
【００２６】
熱交換エレメント１１は保持部材１２、１３の間に挟まれて保持される。保持部材１２、１３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１２，１３は熱交換エレメント１１を保持した状態で、側壁部８と固定枠１９の縦壁部１９Ｂとの間に圧入されるものであり、保持部材１２，１３間に熱交換エレメント１１を挟着した組立体は、側壁部８と固定枠１９の縦壁部１９Ｂ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８と固定枠１９の縦壁部１９Ｂからの反力により、熱交換エレメント１１及び保持部材１２，１３が逆さまに装着されても落下しないようになっている。
【００２７】
保持部材１２は、側壁部８と同形同大形状の縦壁部４９と、縦壁部４９の両側から本体ケース２の中央部側に突出する縦壁部５０と、本体ケース２の天井板部２Ａに面接触する天井板部５１と、熱交換エレメント１１への空気の風路を仕切る仕切板部５２とを有する。仕切板部５２の縁部５２Ａは熱交換エレメント１１の角部の面取り部４３を保持する。
【００２８】
縦壁部５０は、熱交換エレメント１１を挿入するための垂直な縁部５０Ａと、熱交換エレメント１１の左右端部を保持するために傾斜した縁部５０Ｂとを備えており、この縁部５０Ｂと仕切板部５２の縁部５２Ａによって熱交換エレメント１１の一部を支える。
【００２９】
縦壁部４９の内側であって蓋板１５側の部分には、蓋板１５に形成された箱体形状の空気案内部５３を収納する凸状の枠部５４が形成されている。更に、縦壁部５０の仕切板部５２の上部には開口部３３及びダクトジョイント３５に通じる開口部５５が形成され、縦壁部５０の仕切板部５２の下部には開口部３４及びダクトジョイント３６に通じることが可能な開口部５６が形成されている。
【００３０】
保持部材１３は、本体ケース２の縦断面形状とほぼ同形同大形状の縦壁部６０と、縦壁部６０の両側から保持部材１２側に突出する縦壁部６１と、本体ケース２の天井板部２Ａに面接触する天井板部６２と、熱交換エレメント１１への空気の風路を仕切る仕切板部６３とを有する。仕切板部６３の縁部６３Ａは熱交換エレメント１１の角部の面取り部４３を保持する。
【００３１】
縦壁部６１は、熱交換エレメント１１を挿入するための垂直な縁部６１Ａと、熱交換エレメント１１の左右端部を保持するために傾斜した縁部６１Ｂとを備えており、この縁部６１Ｂと仕切板部６３の縁部６３Ａによって熱交換エレメント１１の一部を支える。更に、天井板部６２の縁部６２Ａは保持部材１２の天井板部５１の縁部５１Ａと共同して熱交換エレメント１１の上部の面取り部４３を保持する。尚、熱交換エレメント１１の４つの角部は面取りされて更にシール部材４８が貼られていることことにより、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。
【００３２】
保持部材１３の縦壁部６０の仕切板部６３の上部には、ファンケース１７に空気を通すための開口部６４が開口されている。この開口部６４の縁部には逆流防止部材としての逆流防止シャッター６５（図３，図４参照）が脱着可能に配設される。また、保持部材１３の縦壁部６０の仕切板部６３の下部には、ファンケース１８に空気を通すための開口部６６が開口されている。この開口部６６の縁部には防虫部材としての防虫ネット部材６７（図３，図５参照）が脱着可能に配設される。
【００３３】
逆流防止シャッター６５は、開口部６４に圧入される矩形状の保持枠６８の左右側壁部に回転軸６９を取り付け、回転軸６９にシャッター７０を回転可能に設けたものであり、シャッター７０の上部に回転軸を設け、上部のシャッター７０の下端部を下部のシャッター７０の回転軸６９より下側であってファンケース１７側に位置するように設けることによって、通常時は重力により下向きとされる。室内の空気が建物の外部に排出される場合には、シャッター７０は遠心ファン２５の吸引力により、開いて熱交換エレメント１１を通ってきた空気を遠心ファン２５側に導く。他方、ビル風や強風等によりファンケース１７内に逆流して空気が、熱交換エレメント１１側に入り込もうとすると、シャッター７０がその逆流する空気を遮断する。
【００３４】
防虫ネット部材６７は、図５に示すように、開口部６６に圧入して保持される保持枠７１に網目の細かな袋状ネット７２が取り付けられたものであり、ファンケース１８から熱交換エレメント１１側に吸い込まれる建物外部の空気を透過し、塵芥や昆虫等を捕獲して、侵入を防止する。開口部６６のファンケース１８側の縁部には、取付用の溝部７３が形成されており、溝部７３に防虫ネット部材６７が着脱可能に嵌め込まれている。
【００３５】
これらの逆流防止シャッター６５及び防虫ネット部材６７は開口部６４，６６から取り外すことが可能なように圧入により保持されている。
【００３６】
蓋板１５の上面部には、熱交換エレメント１１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フィルター８０、８１の取付枠８２，８３が着脱可能に支持されている。図６に示すように、蓋板１５の中央部は熱交換エレメント１１の下部にある面取り部４３を面接触により支持する凸状部８４が帯状に形成されている。凸状部８４の斜面部には取付枠部８２，８３の挿入開口部８５，８６が形成されており、取付枠部８２，８３の鍔部８７が挿入開口部８５，８６の隙間をシールしている。取付枠部８２，８３の鍔部８７は、凸状部８４の台形断面形状と相似形の断面形状と凸状部８４を塞ぐ大きさを有する取付金具（図示省略）により固定される。この取付金具は凸状部８４の室内側の壁面にボルトを複数本取付け、取付金具にボルトを通す穴を形成し、前記ボルトを取付金具の穴に挿入し、ナットで止める。
【００３７】
蓋板１５の下方には、室内の空気を蓋板１５の開口部１６に導入するためのフロントパネル８８が着脱可能に取り付けられる。フロントパネル８８には空気を取り入れるための開口部８９を有しており、フロントパネル８８と蓋板１５の間には空気を通す通路９０が形成されるようになっている。
【００３８】
この実施の形態にかかる換気装置１においては、外気を室内に取り入れる外気導入風路ＡＲ１は、ダクトジョイント３２と、縦壁部５の開口部７と、樹脂板２８の開口部３０と、開口部２３と、仕切板２０で仕切られたファンケース１８の配設空間ＳＰ１と、ファンケース１８と、開口部２２と、防虫ネット部材６７と、開口部６６と、仕切板部６３で仕切られた保持部材１３の下部の空間ＳＰ２と、フィルター８０と、熱交換エレメント１１と、熱交換エレメント１１と保持部材１２の仕切板部５２上部の空間ＳＰ３と、開口部３３と、ダクトジョイント３５とにより構成される。
【００３９】
また、室内の空気を建物の外部に排出する換気風路ＡＲ２は、フロントパネル８８の開口部８９と、フロントパネル８８と蓋板１５の間の通路９０と、開口部１６と、熱交換エレメント１１と保持部材１２の仕切板部５２下部の空間ＳＰ４と、熱交換エレメント１１と保持部材１３の仕切板部６３上部の空間ＳＰ５と、開口部６４と、逆流防止シャッター６５と、開口部２４と、仕切板２０上部の空間ＳＰ６と、ファンケース１７と、開口部２１，２９，６とダクトジョイント３１とで構成される。
【００４０】
そして、外気導入風路ＡＲ１を構成する保持部材１３の空間ＳＰ２であって、熱交換エレメント１１の空気取り入れ口に防虫ネット部材６７を脱着可能に設けているので、清掃・交換のメンテナンスが容易である。
【００４１】
また、換気風路ＡＲ２を構成する保持部材１３の空間ＳＰ５であって、熱交換エレメント１１の空気排気口に逆流防止シャッター６５を脱着可能に設けているので、清掃・交換のメンテナンスが容易である。
【００４２】
しかも、本体ケース２の開口部１４から熱交換エレメント１１と保持部材１２，１３を挿入・取り外し可能であると共に、保持部材１２，１３と熱交換エレメント１１との組立体を分解可能であるので、熱交換エレメント１１や逆流防止シャッター６５或いは防虫ネット部材６７の取付や清掃・交換等のメンテナンスを行う場合に、極めて便利である。
【００４３】
【発明の効果】
本願の第１の空調装置によれば、換気装置の本体ケース内部に、建物外部から取り入れる空気以外のものの侵入を阻止する侵入防止手段を設けるため、侵入防止手段の交換・清掃等のメンテナンスの際に、本体ケースから侵入防止手段を取り外せば良く、メンテナンスが容易になる。
【００４４】
本願の第２の空調装置によれば、本体ケースからの着脱が可能であるので、メンテナンスが更に容易になる。
【００４５】
本願の第３の空調装置によれば、換気風路に逆流防止部材を設けることにより、建物外部の空気が建物内部に入り込んで、換気効率が低下することを防止でき、逆流防止部材のメンテナンスも容易である。
【００４６】
本願の第４の空調装置によれば、逆流防止部材が熱交換ユニットから着脱可能であるので、メンテナンス作業が更に容易になる。
【００４７】
本願の第５の空調装置によれば、外気導入風路に防虫部材を設けることにより、昆虫や塵芥が室内に入り込むことを防止できるのみならず、防虫部材を着脱することにより防虫部材の清掃・交換等のメンテナンスが容易である。
【００４８】
本願の第６の空調装置によれば、防虫部材が熱交換ユニットから着脱可能であるので、メンテナンス作業が更に容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる換気装置の構成を示す断面図。
【図２】図１の保持部材及び熱交換エレメントの組立状態を示す分解斜視図。
【図３】図１に示す保持部材１３の側面図。
【図４】図３に示す逆流防止シャッターの平面図。
【図５】図３に示す防虫ネット部材の平面図。
【図６】図１に示すケース本体の下部の蓋板側の構成を示す図。
【符号の説明】
１ 換気装置
２ 本体ケース
３ 天井部
１１ 熱交換エレメント （熱交換ユニットの一部）
１２，１３ 保持部材 （熱交換ユニットの一部）
１７，１８ ファンケース（熱交換ユニットの一部）
２７ ファンモーター
２５，２６ 遠心ファン
３３ 熱交換ユニット
ＡＲ１ 外気導入風路
ＡＲ２ 換気風路
６５ 逆流防止シャッター（侵入防止手段；逆流防止部材）
６７ 防虫ネット部材（侵入防止手段；防虫部材）

Claims (2)

1. 室内の空気を建物の外部に排出するための換気風路と、建物外部の空気を室内に取り入れるための外気導入風路と、前記換気風路の排気用開口部から室内空気を吸気して建物外部に排気する第１ファンと、前記外気導入風路の外気導入用開口部から外気を導入して室内に給気する第２ファンとを備える本体ケース内に、
   前記外気導入風路と前記換気風路とが交差して、導入する空気と換気する空気とで熱交換する熱交換ユニットを着脱可能に設け、
   前記熱交換ユニットに塵埃が入り込むのを防止するためのフィルターを設け、
   前記本体ケースの下部に前記熱交換ユニットを挿入または取り出すための開口部を形成した空調装置において、
   前記熱交換ユニットは、
   前記排気開口部と第１ファンを介して連通した第１開口部と、前記外気導入用開口部と第２ファンを介して連通した第２開口部と、室内に給気するための第３開口部と、室内から吸気するための第４開口部を有する発泡樹脂材料で形成された保持部材と、
   第１開口部と第４開口部を連通し、第２開口部と第３開口部を連通するとともに前記保持部材に着脱可能に保持される熱交換エレメントとを備え、
   前記熱交換エレメントは少なくとも第２開口部側に、空調装置下面の挿入開口部から挿入される前記フィルターの取付枠を着脱自在に備え、
   第２開口部に、建物外部から前記外気導入風路を経由して室内に虫が入り込むことを防止する防虫ネット部材を着脱可能に設けたことを特徴とする空調装置。
2. 前記保持部材は、第１開口部および第２開口部を有する第１保持部材と、第３開口部および第４開口部を有する第２保持部材からなり、前記熱交換エレメントが第１保持部材および第２保持部材により挟持されていることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。

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