JP4760059B2 - 熱交換型換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、部屋の壁面に埋め込んだ形態で取り付けられる熱交換型換気装置に関する。詳しくは、風雨の侵入を防ぐシャッタの操作性を向上させるようにしたものである。

従来より、屋外の空気を室内に給気する給気ファンと、室内の空気を屋外へ排気する排気ファンと、給気ファンで吸い込んだ屋外の空気と排気ファンで吸い込んだ室内の空気の間で熱交換を行う熱交換素子を備え、外気を室内の温度に近づけて給気を行いながら換気を行う熱交換型換気装置が提案されている。

熱交換型換気装置としては、住宅の天井に設置され、建物全体の換気を行う装置が提案されている。また、部屋の壁に設置され、部屋毎の換気を行う装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

部屋の壁に設置される熱交換型換気装置は、壁に掛ける形態で取り付けられ、装置全体が壁から突出した取付形態である。

そして、部屋の壁の設置される熱交換型換気装置では、風雨の侵入を防ぐためにシャッタが備えられる。シャッタは、装置本体の背面側に備えられ、例えば装置本体の下部に操作部を備えている。

また、空気の吸込口と排気口に独立してシャッタを備える場合は、２枚のシャッタを連動させるため、ラックとギア等による駆動力の伝達機構を備えている。

特開２００１−３４９５９２号公報

部屋の壁に設置される従来の熱交換型換気装置は、装置全体が壁から突出した取り付け形態であるので、部屋内への突出量が多く外観性が悪いという問題がある。

これに対して、壁内に埋め込む取付形態も考えられるが、装置本体の背面側に備えられるシャッタが操作できなくなるという問題が生じる。そこで、操作部を装置本体の正面側に延ばす手段が考えられるが、２枚のシャッタを連動させる機構が複雑であると、動作が円滑に行われなくなり、操作性が低下するという問題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、装置の背面側に備えたシャッタを装置の正面側で操作する際の操作性を向上させた熱交換型換気装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明の熱交換型換気装置は、屋外の空気を室内に給気する給気ファンと、室内の空気を屋外へ排気する排気ファンと、給気ファンで吸い込んだ屋外の空気と排気ファンで吸い込んだ室内の空気の間で熱交換を行う熱交換素子とを備え、部屋の壁面に取り付けられる熱交換型換気装置において、壁面に取り付けられる本体取付部を有し、壁面に形成した開口部に少なくとも一部が埋め込まれる本体部と、本体部の背面に形成され、給気ファンと連通して屋外の空気を吸い込む屋外吸込口と、本体部の背面に形成され、熱交換素子と連通して室内の空気を排気する排気口と、屋外吸込口を開閉する給気口シャッタと、排気口を開閉する排気口シャッタと、給気口シャッタと排気口シャッタの一方から、本体部の正面側へ延在して本体部の正面側に設けられ、本体部の正面側で操作される把手部とを備え、把手部を水平移動させることで、給気口シャッタと排気口シャッタの一方の水平移動を他方の回転動作に変換する変換手段により、給気口シャッタと排気口シャッタが連動して、屋外吸込口と排気口の開閉を行うことを特徴とする。

請求項２に係る発明の熱交換型換気装置は、請求項１に記載された発明の熱交換型換気装置において、把手部は、本体部の正面を覆うフロントパネルと本体部の周縁部に形成された凹部内に配置されることを特徴とする。

請求項３に係る発明の熱交換型換気装置は、請求項１または２に記載された発明の熱交換型換気装置において、変換手段は、給気口シャッタと排気口シャッタの一方に備えられ、水平移動の方向に沿って延在するラックギアと、給気口シャッタと排気口シャッタの他方に備えられ、ラックギアと噛み合って回転する平ギアで構成されることを特徴とする。

請求項４に係る発明の熱交換型換気装置は、請求項１，２または請求項３に記載された発明の熱交換型換気装置において、給気口シャッタと排気口シャッタは、互いが近づく方向に移動して、屋外吸込口と排気口を開くことを特徴とする。

請求項５に係る発明の熱交換型換気装置は、請求項４に記載された発明の熱交換型換気装置において、給気口シャッタと排気口シャッタは、互いが重なる位置に移動して、屋外吸込口と排気口を開くことを特徴とする。

本発明の熱交換型換気装置によれば、給気口シャッタと排気口シャッタの一方の水平移動と他方の回転動作を連動させて、屋外吸込口と排気口の開閉を行うので、給気口シャッタと排気口シャッタとの間の駆動力の伝達を、給気口シャッタと排気口シャッタの２部品で行うことがき、構成を簡単にすることができる。

これにより、本体部の背面側に備えられる給気口シャッタと排気口シャッタを、本体部の正面側で操作する構成としても、動作が円滑に行われる。したがって、本体部を壁面に埋め込んだ形態で熱交換型換気装置を取り付けることができ、操作性を低下させることなく、外観性を向上させることができる。

また、構成が簡単であるので、シャッタの設置に必要なスペースが少なくて済み、装置の小型化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の熱交換型換気装置の実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の構成例＞
図１は本実施の形態の熱交換型換気装置１の構成の一例を示す分解斜視図、図２は本実施の形態の熱交換型換気装置１の構成の一例を示す平面断面図である。また、図３は本実施の形態の熱交換型換気装置１の構成の一例を示す正面図、図４は本実施の形態の熱交換型換気装置１の構成の一例を示す背面図である。更に、図５は本実施の形態の熱交換型換気装置１の構成の一例を示す正面上方から見た斜視図、図６は本実施の形態の熱交換型換気装置１の構成の一例を示す背面下方から見た斜視図である。

本実施の形態の熱交換型換気装置１は、屋外の空気を室内に給気する給気ファン２と、室内の空気を屋外へ排気する排気ファン３と、給気ファン２で吸い込んだ屋外の空気と排気ファン３で吸い込んだ室内の空気の間で熱交換を行う熱交換素子４を備え、外気を室内の温度に近づけて給気を行いながら換気を行う。

熱交換型換気装置１は、給気ファン２、排気ファン３及び熱交換素子４等が取り付けられる本体ケース５と、本体ケース５の正面に取り付けられるフロントパネル６を備える。

熱交換型換気装置１は、部屋の壁５１に形成した開口部５２に本体ケース５を埋め込み、フロントパネル６を壁５１から部屋側へ露出させた形態で壁５１に取り付けられる。

図７は本実施の形態の熱交換型換気装置１の取付形態を示す壁部の断面図である。熱交換型換気装置１は、図７（ａ）に示すように、本体ケース５を単体で壁５１に取り付ける形態と、図７（ｂ）に示すように、本体ケース５をスペーサ部材７を介して壁５１に取り付ける形態を選択可能で、スペーサ部材７の取り付けの有無で、壁５１と外壁５３ａの間の隙間の寸法の違いに対応する。

本体ケース５は本体部を構成し、図１乃至図３等に示すように正面の左右両側に取付フランジ部８を備える。取付フランジ部８は本体取付部を構成し、本体ケース５の側面から突出して形成され、複数の本体取付穴９とガイド穴１０を備える。

図８は本実施の形態の熱交換型換気装置１の取付形態を示す取付部分の要部断面図である。図８（ａ）に示すように、本体ケース５を直接壁５１に取り付ける取付形態では、取付フランジ部８の本体取付穴９を使用して、ネジ１１ａにより本体ケース５が壁５１の開口部５２に固定される。

また、図８（ｂ）に示すように、本体ケース５をスペーサ部材７を介して壁５１に取り付ける取付形態では、取付フランジ部８の本体取付穴９を使用して、ネジ１１ｂによりスペーサ部材７が取付フランジ部８に固定される。

ガイド穴１０は、スペーサ部材７を介して本体ケース５を壁５１に固定する際に、スペーサ部材７を壁５１に固定するネジ１１ａの頭部が通る直径を有する。

締結部材であるネジ１１ａは取付部材を構成し、本体ケース５を直接壁５１に取り付ける取付形態では、本体ケース５を壁５１に締結固定する。また、本体ケース５をスペーサ部材７を介して壁５１に取り付ける取付形態では、スペーサ部材７を壁５１に締結固定する。

スペーサ部材７は取付スペーサ部を構成し、図１に示すように本体ケース５が嵌る開口部７ａを有して、本体ケース５の周囲四側面の一部を覆う形状である。スペーサ部材７の正面側の外形は、フロントパネル６の外形と略同形に構成される。また、スペーサ部材７は、外周に段差部７ｂが形成され、段差部７ｂより後側は、フロントパネル６の外形より若干小さな外形で構成される。

スペーサ部材７は、正面側にフランジ受け部１２を備え、フランジ受け部１２にネジ穴１３を備える。また、スペーサ部材７は背面側にスペーサ取付穴１４を備える。

ネジ穴１３は固定部を構成し、本体ケース５の取付フランジ部８の本体取付穴９に対応した箇所に形成される。スペーサ取付穴１４は、取付フランジ部８のガイド穴１０に対応した箇所に形成され、ケース本体５にスペーサ部材７を嵌めると、取付フランジ部８のガイド穴１０までつながるガイド筒部１４ａを備える。ガイド筒部１４ａはガイド部を構成し、スペーサ部材７を壁５１に固定するネジ１１ａの頭部が通る直径を有する。

フロントパネル６は、本体ケース５の取付フランジ部８に嵌る形状を有し、上面側に吹出口１５と吸込口１６を備える。室内吹出口を構成する吹出口１５と室内吸込口を構成する吸込口１６はそれぞれ例えばスリット状で、横方向に並んで形成される。

給気ファン２及び排気ファン３はシロッコファンと称される多翼ファンで、図２に示すように、給気ファン２は、ファンモータ１８に回転駆動される多翼の羽根車１９と、風路を形成する給気ファンケース２０を備える。また、排気ファン３は、ファンモータ１８に回転駆動される多翼の羽根車２１と、風路を形成する排気ファンケース２２を備える。

ファンモータ１８は両軸のモータで、軸が水平な向きで前後に突出しており、前方の軸に排気ファン３の羽根車２１が取り付けられると共に、後方の軸に給気ファン２の羽根車１９が取り付けられる。これにより、給気ファン２と排気ファン３は、排気ファン３を正面側として前後に並べて配置される。

給気ファンケース２０は、羽根車１９の軸方向で本体ケース５の背面側に給気ファン吸込口２０ａを備えると共に、羽根車１９の接線方向に給気ファン吹出口２０ｂを備える。給気ファン吸込口２０ａは、本体ケース５の背面に形成した開口部と連通し、屋外吸込口を構成する。

排気ファンケース２２は、羽根車２１の軸方向で本体ケース５の正面側に排気ファン吸込口２２ａを備えると共に、羽根車２１の接線方向に排気ファン吹出口２２ｂを備える。

排気ファン吸込口２２ａは、フロントパネル６の吸込口１６と連通する。ここで、フロントパネル６の内側において、吸込口１６と吹出口１５の間は図示しない仕切りによって仕切られており、装置内において吸込口１６と吹出口１５の間で空気の流れは発生しない。

給気ファン吹出口２０ｂ及び排気ファン吹出口２２ｂは、給気ファン２及び排気ファン３の側方に形成され、熱交換素子４が取り付けられる風路形成室２３と連通する。給気ファン吹出口２０ｂ及び排気ファン吹出口２２ｂは、排気ファン吹出口２２ｂが給気ファン吹出口２０ｂより上側でかつ正面側に形成される。

熱交換素子４は、熱伝導性を有する材質で形成され、給気風路４ａが並列して形成された熱交換素子材４ｃと、排気風路４ｂが並列して形成された熱交換素子材４ｄとを、給気風路４ａと排気風路４ｂが直交する向きとして交互に積層して直方体状に構成したものである。各給気風路４ａと各排気風路４ｂは、熱交換素子材の隔壁で遮蔽されており、給気風路４ａと排気風路４ｂの間では空気は流れず、熱が伝導する。

熱交換素子４は、給気風路４ａと連通する一の面が給気流入部２４ａとなり、給気流入部２４ａと直交し、排気風路４ｂと連通する面が排気流入部２５ａとなる。また、給気流入部２４ａと対向し、給気風路４ａと連通する面が給気流出部２４ｂとなり、排気流入部２５ａと対向し、排気風路４ｂと連通する面が排気流出部２５ｂとなる。

熱交換素子４は、各流入部及び流出部を正面から見て４５度に傾斜させた向きで、かつ、給気流入部２４ａが下側に位置して給気ファン２の給気ファン吹出口２０ｂと対向し、排気流入部２５ａが上側に位置して排気ファン３の排気ファン吹出口２２ｂと対向する向きで、各角部がガイド部材２６で支持されて、風路形成室２３に取り付けられる。

風路形成室２３は、ガイド部材２６に熱交換素子４が取り付けられると、熱交換素子４により仕切られて風路が形成される。すなわち、風路形成室２３は、熱交換素子４が取り付けられると、給気ファン吹出口２０ｂと連通した給気フィルタ取付風路２７が、熱交換素子４の給気流入部２４ａと対向する本体ケース５の下部に形成される。

また、風路形成室２３は、熱交換素子４の給気風路４ａを介して給気フィルタ取付風路２７と連通した給気口連通風路２８が、熱交換素子４の給気流出部２４ｂと対向する本体ケース５の上部に形成される。

更に、風路形成室２３は、排気ファン吹出口２２ｂと連通した排気フィルタ取付風路２９が、熱交換素子４の排気流入部２５ａと対向する本体ケース５の上部に形成される。

また、風路形成室２３は、熱交換素子４の排気風路４ｂを介して排気フィルタ取付風路２９と連通した排気口連通風路３０が、熱交換素子４の排気流出部２５ｂと対向する本体ケース５の下部に形成される。

上下方向に隣り合う給気フィルタ取付風路２７と排気フィルタ取付風路２９は、熱交換素子４及びガイド部材２６で遮蔽される。同様に、上下方向に隣り合う給気口連通風路２８と排気口連通風路３０は、熱交換素子４及びガイド部材２６で遮蔽される。また、左右方向に隣り合う給気フィルタ取付風路２７と排気口連通風路３０、及び、排気フィルタ取付風路２９と給気口連通風路２８は、熱交換素子４及びガイド部材２６で遮蔽される。

給気口連通風路２８は、正面側がフロントパネル６の吹出口１５と連通する。これに対して、給気フィルタ取付風路２７、排気フィルタ取付風路２９及び排気口連通風路３０の正面側は、図示しないカバーで塞がれており、吹出口１５と連通しない。また、給気フィルタ取付風路２７、給気口連通風路２８及び排気フィルタ取付風路２９の背面側は、本体ケース５で塞がれている。

排気口連通風路３０は、本体ケース５の背面側に排気口３１を備える。本体ケース５の背面側において、外気を吸い込む給気ファン吸込口２０ａと、室内の空気を吹き出す排気口３１は、独立して形成される。

排気口３１は、排気口連通風路３０が熱交換素子４の排気流出部２５ｂと対向する本体ケース５の下部に形成されるため、本体ケース５の背面の下部に形成される。

また、排気口連通風路３０は、底面にドレンパン３２を備える。ドレンパン３２は、排気口３１方向へ徐々に下がるように傾斜しており、排気口３１と連通した排水口３２ａから、ドレンパン３２で集めた水を屋外へ排水する。なお、ドレンパン３２は着脱できる構成として、掃除が行えるようにしても良い。

＜フィルタの構成例＞
熱交換型換気装置１は、給気フィルタ取付風路２７に給気フィルタ３３を備えると共に、排気フィルタ取付風路２９に排気フィルタ３４を備える。

図９は給気フィルタ３３の一例を示す構成図であり、図９（ａ）は側面図、図９（ｂ）は斜視図である。給気フィルタ３３は、フィルタ部３５と、フィルタ部３５を支持する枠体３６と、枠体３６と一体に形成された虫取皿部３７を備える。

フィルタ部３５は、フィルタ素材を蛇腹状にして形成され、折り目が例えば横向きとなるように枠体３６に取り付けられる。枠体３６は、図３等に示す熱交換素子４の給気流入部２４ａの傾斜に合わせて、フィルタ部３５を傾斜させて支持する。

給気フィルタ３３は、フィルタ部３５を熱交換素子４の給気流入部２４ａの傾斜に合わせて斜めに配置することで、フィルタ部３５の面積を、熱交換素子４の給気流入部２４ａとほぼ同じとすることができる。

虫取皿部３７は異物受け部を構成し、傾斜したフィルタ部３５の下部に形成される。虫取皿部３７は、一方の端部は枠体３６の下端とつながり、他方の端部は、フィルタ部３５の上端の水平方向の位置と略同等の位置まで略水平方向に延びている。また、虫取皿部３７の幅は、フィルタ部３５の幅と略同等である。これにより、虫取皿部３７は、フィルタ部３５の下部全体を覆う大きさを有する。

虫取皿部３７と枠体３６は、幅方向の両側がサイドガイド３８により一体となり、虫取皿部３７の幅方向の両側がサイドガイド３８で覆われる。また、虫取皿部３７の他方の端部は、斜め方向に立ち上がるフラップ部３９が形成される。なお、フラップ部３９は、虫取皿部３７に落ちた虫等の落下を防ぐと共に、風の流れを妨げないように角度等が設定されている。

給気フィルタ３３は枠体３６の側部に把手４０が形成され、給気フィルタ３３の交換時は、把手４０を把持して給気フィルタ３３の着脱が行われる。

図３等に示す排気フィルタ３４は、給気フィルタ３３のフィルタ部３５と同等のフィルタが、四角形状の枠体に取り付けられて構成され、虫取皿部等を備えず平板状である。

給気フィルタ３３は、給気フィルタ取付風路２７に形成した給気フィルタガイド部材４１にガイドされて、給気フィルタ取付風路２７に着脱自在に取り付けられる。給気フィルタ３３は、図９に示すフィルタ部３５が、図３に示すように熱交換素子４の給気流入部２４ａと対向し、虫取皿部３７が給気フィルタ取付風路２７の下面に配置される向きで、給気フィルタガイド部材４１に支持される。

給気フィルタガイド部材４１は、給気フィルタ３３を熱交換素子４の延在方向に沿ってスライド移動できるように支持しており、給気フィルタ３３は、熱交換素子４の延在方向に沿ってスライド移動させて、給気フィルタ取付風路２７に対して着脱される。

排気フィルタ３４は、排気フィルタ取付風路２９に形成した排気フィルタガイド部材４２にガイドされて、排気フィルタ取付風路２９に着脱自在に取り付けられる。

排気フィルタ３４は、熱交換素子４の排気流入部２５ａと対向する向きで、排気フィルタガイド部材４２に支持される。排気フィルタガイド部材４２は、排気フィルタ３４を熱交換素子４の延在方向に沿ってスライド移動できるように支持しており、排気フィルタ３４は、熱交換素子４の延在方向に沿ってスライド移動させて、排気フィルタ取付風路２９に対して着脱される。

＜シャッタの構成例＞
熱交換型換気装置１は、図４に示すように、本体ケース５の背面側の給気ファン吸込口２０ａを開閉自在に遮蔽する給気口シャッタ４３を備えると共に、排気口３１を開閉自在に遮蔽する排気口シャッタ４４を備える。

図１０はシャッタの構成の一例を示す背面図で、本体ケース５の背面側の内部構成を示す。ここで、図１０（ａ）はシャッタを開けた状態を示し、図１０（ｂ）はシャッタを閉じた状態を示す。

給気口シャッタ４３は、給気ファン吸込口２０ａを遮蔽するシャッタ部４５と、シャッタ部４５の移動をガイドするガイド部４６と、排気口シャッタ４４へ駆動力を伝達するラック部４７と、シャッタ部４５を移動させる把手部４８が例えば一体に形成される。

シャッタ部４５は、給気ファン吸込口２０ａの形状に合わせて例えば円形で、給気ファン吸込口２０ａを塞ぐ大きさを有する。ガイド部４６は、本体ケース５に備えた図示しないガイドレールにガイドされて、給気口シャッタ４３の全体を左右方向に移動可能に支持する。ラック部４７は、給気口シャッタ４３の移動方向に沿って延在する。

把手部４８は、本体ケース５の背面側に位置する給気口シャッタ４３を、フロントパネル６側で操作するため、図６に示すように本体ケース５の正面に向けて延在している。把手部４８の先端は、フロントパネル６の下部に露出しており、装置正面側での操作が可能である。なお、把手部４８を露出させず、フロントパネル６を取り外してから操作するようにしても良い。

排気口シャッタ４４は、排気口３１を遮蔽するシャッタ部４９と、給気口シャッタ４３から駆動力を受けてシャッタ部４９を移動させるギア部５０が例えば一体に形成される。

シャッタ部４９は、排気口３１の形状に合わせて例えば半円形で、排気口３１を塞ぐ大きさを有する。ギア部５０は、給気口シャッタ４３のラック部４７と噛み合う円弧状の平ギアが、本体ケース５に備えた軸５０ａを支点に回転できるように構成され、ギア部５０が回転すると、シャッタ部４９は軸５０ａを支点とした回転動作を行う。

＜熱交換型換気装置の設置例＞
図１１は熱交換型換気装置１が設置された建物の一例を示す構成図で、次に、本実施の形態の熱交換型換気装置１の設置例について説明する。

熱交換型換気装置１は、建物６０の居室等の部屋６１の壁５１に設置される。熱交換型換気装置１を設置する壁５１は、屋外に面している壁面であり、天井へのダクトの設置等を行わず、外気の取り入れ及び室内の空気の排気が行える構成である。なお、熱交換型換気装置１は、自機が設置された部屋６１の換気を行う能力を有する。

＜熱交換型換気装置の取付例＞
次に、本実施の形態の熱交換型換気装置１を壁５１に取り付ける動作について説明する。熱交換型換気装置１は、図７に示すように、壁５１に開口部５２を形成して、本体ケース５を壁５１に埋め込んだ形態で取り付けられる。

ここで、壁５１と外壁５３ａ及び通気層を構成する板材５３ｂとの間の隙間の寸法は、部屋の様式等によって異なっており、洋間では深く、和室では浅くなっている。例えば部屋が洋間の場合は、図７（ａ）に示す壁５１と外壁５３ａの間の寸法Ｌ１は１８０ｍｍ程度で、部屋が和室の場合は、図７（ｂ）に示す壁５１と外壁５３ａの間の寸法Ｌ２は１３０ｍｍ程度である。

熱交換型換気装置１は、壁５１と外壁５３ａの間の寸法が深い場合は、本体ケース５を直接壁５１に取り付ける。これに対して、壁５１と外壁５３ａの間の寸法が浅い場合は、本体ケース５をスペーサ部材７を介して壁５１に取り付ける。

まず、本体ケース５を直接壁５１に取り付ける取付形態について図７（ａ）及び図８（ａ）等を参照して説明すると、壁５１に、本体ケース５の大きさに合わせた開口部５２を形成する。開口部５２は、本体ケース５が嵌り、かつ本体ケース５の取付フランジ部８が突き当たる大きさを有する。

また、外壁５３に、給気ファン吸込口２０ａに取り付けられる給気ダクト５４が通る穴部と、排気口３１に取り付けられる排気ダクト５５が通る穴部を開ける。

次に、本体ケース５を壁５１の開口部５２に嵌め、取付フランジ部８の本体取付穴９にネジ１１ａを通して、ネジ１１ａを壁５１に締め付けることで、本体ケース５を取付フランジ部８を介してネジ１１ａで壁５１に固定する。

そして、フロントパネル６を本体ケース５に装着する。また、給気ダクト５４及び排気ダクト５５に屋外フード５６を装着する。壁５１と外壁５３の間の寸法が深い場合は、本体ケース５を壁５１に直接取り付ける取付形態とすることで、本体ケース５の全体が壁５１の内部に埋め込まれ、フロントパネル６が壁５１から部屋側に露出した形態となる。これにより、壁５１からの突出量が少なく抑えられ、熱交換型換気装置１を目立たない状態で設置できる。

次に、本体ケース５をスペーサ部材７を介して壁５１に取り付ける取付形態について図７（ｂ）及び図８（ｂ）等を参照して説明する。すなわち、壁５１と外壁５３ａの間の寸法が浅い場合は、本体ケース５の全体を壁５１の内部に埋め込むことができない。そこで、スペーサ部材７を使用して、本体ケース５を壁５１から浮かして取り付ける。

なお、スペーサ部材７を介した本体ケース５の取り付けに際して、壁５１に開口部５２等を形成する工程は、本体ケース５を直接取り付ける形態と同じである。

まず、本体ケース５にスペーサ部材７を取り付けるため、スペーサ部材７の開口部７ａに本体ケース５を嵌めて、本体ケース５の取付フランジ部８を、スペーサ部材７のフランジ受け部１２に突き当てる。

次に、取付フランジ部８の本体取付穴９にネジ１１ｂを通して、ネジ１１ｂをスペーサ部材７のネジ穴１３に締め付けることで、本体ケース５の取付フランジ部８の裏側に、ネジ１１ｂでスペーサ部材７を固定する。

次に、スペーサ部材７を取り付けた本体ケース５を、壁５１の開口部５２に嵌め、取付フランジ部８のガイド穴１０から、スペーサ部材７のスペーサ取付穴１４にネジ１１ａを通して、ネジ１１ａを壁５１に締め付けることで、本体ケース５をスペーサ部材７を介してネジ１１ａで壁５１に固定する。

そして、フロントパネル６を本体ケース５に装着する。また、給気ダクト５４及び排気ダクト５５に屋外フード５６を装着する。

ここで、スペーサ部材７のスペーサ取付穴１４は、取付フランジ部８のガイド穴１０までつながるガイド筒部１４ａを備える。これにより、スペーサ部材７の背面側に位置するスペーサ取付穴１４に、取付フランジ部８のガイド穴１０からネジ１１ａを挿入する際に、ネジ１１ａの落下を防ぎ、容易にネジ１１ａを挿入することができる。

壁５１と外壁５３ａの間の寸法が浅い場合は、本体ケース５の全体を壁５１の内部に埋め込むことができないので、スペーサ部材７を介して本体ケース５を壁５１に取り付ける取付形態とすることで、本体ケース５をスペーサ部材７の厚さに応じて壁５１から浮かせる。これにより、本体ケース５の背面側の一部が壁５１の内部に埋め込まれ、フロントパネル６及びスペーサ部材７が壁５１から部屋側に露出した形態となる。

従って、壁５１と外壁５３ａの間の寸法が浅く、本体ケース５の全体を壁５１の内部に埋め込むことができない場合でも、本体ケース５を露出させることはなく、外観性を損なわずに熱交換型換気装置１を設置できる。

そして、壁５１と外壁５３ａの間の寸法の違いを、スペーサ部材７の取り付けの有無で対応できるので、１種類の装置で対応可能となり、コストを抑えることができると共に、取付方法も同様であるので、施工性を向上させることができる。

また、スペーサ部材７の外形を、フロントパネル６の外形より若干小さくすることで、スペーサ部材７を介して壁５１に取り付けられた熱交換型換気装置１を見たときに、熱交換型換気装置１の側面に影が形成される等によって、視覚的に目立たなくする効果を得ることができる。

＜熱交換型換気装置の動作例＞
次に、上述したように壁５１に取り付けられた熱交換型換気装置１の動作について各図を参照して説明する。なお、換気動作中は、給気口シャッタ４３は給気ファン吸込口２０ａを開放し、排気口シャッタ４４は排気口３１を開放している。

熱交換型換気装置１は、図示しない操作部での操作を受けてファンモータ１８が回転駆動されると、給気ファン２の羽根車１９と排気ファン３の羽根車２１が回転する。

給気ファン２の羽根車１９が回転すると、本体ケース５の背面側の給気ファン吸込口２０ａから、給気ダクト５４を介して屋外の空気（外気ＯＡ）が吸い込まれる。給気ファン吸込口２０ａから吸い込まれた外気は、給気ファンケース２０を通り、給気ファン吹出口２０ｂから給気フィルタ取付風路２７に吹き出す。

給気フィルタ取付風路２７に吹き出した外気は、給気フィルタ３３を通り、熱交換素子４の給気流入部２４ａから給気風路４ａを通って、給気流出部２４ｂから給気口連通風路２８に吹き出す。

そして、給気口連通風路２８に吹き出した外気は、フロントパネル６の吹出口１５から室内に給気ＳＡとして吹き出す。

排気ファン３の羽根車２１が回転すると、フロントパネル６の吸込口１６を介して、室内の空気ＲＡが排気ファン吸込口２２ａから吸い込まれる。排気ファン吸込口２２ａから吸い込まれた室内の空気は、排気ファンケース２２を通り、排気ファン吹出口２２ｂから排気フィルタ取付風路２９に吹き出す。

排気フィルタ取付風路２９に吹き出した室内の空気は、排気フィルタ３４を通り、熱交換素子４の排気流入部２５ａから排気風路４ｂを通って、排気流出部２５ｂから排気口連通風路３０に吹き出す。

そして、排気口連通風路３０に吹き出した室内の空気は、本体ケース５の背面側の排気口３１から、排気ダクト５５を介して屋外へ排気ＥＡとして排出される。

さて、空気調和された室内の空気は、夏季は外気より温度が低く、冬季は外気より温度が高い。熱交換素子４では、給気風路４ａを通る外気と排気風路４ｂを通る室内の空気の間で熱交換を行うことで、夏季は、温度の高い外気と冷却された室内の空気の間で熱交換が行われ、外気の温度が下げられる。また、冬季は、温度の低い外気と暖房された室内の空気の間で熱交換が行われ、外気の温度が上げられる。

これにより、熱交換型換気装置１では、外気を室内の温度に近づけて給気を行いながら、室内の換気を行うことができる。そして、熱交換型換気装置１が設置された図１１に示す部屋６１に対して、所定換気回数を満たす風量を備えることで、部屋６１の２４時間換気が行われる。なお、熱交換素子４としては、温度と湿度の両方を交換できる全熱交換素子でも良い。

夏季等に熱交換型換気装置１を使用すると、給気ファン２によって吸い込んだ外気中に虫等の異物が入り込んでいる場合がある。熱交換型換気装置１では、外気中の異物は給気フィルタ３３で捕獲して、熱交換素子４の給気風路４ａに入り込まないようにしている。

給気フィルタ３３で捕獲した異物は、フィルタ部３５に付着した状態となると目詰まりを起こすので、フィルタ部３５を傾けて配置することで、フィルタ部３５で付着した異物を下に落とす。

上述したように、熱交換素子４は、各流入部及び流出部を正面から見て４５度に傾斜させた向きで、かつ、給気流入部２４ａを下側に位置させているので、給気フィルタ３３は、図９に示す空気の流れＥに対してフィルタ部３５を下向きに傾斜させて、熱交換素子４の給気流入部２４ａの入口に配置することができる。

これにより、給気フィルタ３３では、フィルタ部３５に付着した異物を下に落とすことができ、フィルタ部３５の短期間での目詰まりの発生を防ぎ、風路抵抗を減らして効率を上げることができる。

給気フィルタ３３は、傾斜したフィルタ部３５の下側に虫取皿部３７を備えており、フィルタ部３５から落ちた異物は、虫取皿部３７で集められ、給気フィルタ取付風路２７内に直接落ちることはない。

また、虫取皿部３７は、異物等の落下を防ぐために備えたフラップ部３９で、フィルタ部３５に空気が流れるような風路を形成することで、風路抵抗を減らして効率を上げることができる。

ここで、排気フィルタ３４は、室内の空気が通るので、虫等の異物の付着は少ない。よって、給気フィルタ３３のように、付着した異物を除去するための構成等は特に必要ではない。

なお、熱交換型換気装置１の長期の使用により、給気フィルタ３３及び排気フィルタ３４は埃等で目詰りすることがあるので、定期的な交換が必要である。本例の熱交換型換気装置１では、給気フィルタ３３は、給気フィルタガイド部材４１によって熱交換素子４の延在方向に沿って前後方向にスライド移動できるように支持されている。

これにより、給気フィルタ３３は、熱交換素子４の延在方向に沿って前後にスライド移動させることで、本体ケース５の正面側から着脱が行われる。

給気フィルタ３３は、虫取皿部３７が一体となって引き出され、かつ、虫取皿部３７はサイドガイド３８及びフラップ部３９により周囲が高くなっているので、引出し時に異物が外に落下することを防いでいる。

また、排気フィルタ３４は、排気フィルタガイド部材４２によって熱交換素子４の延在方向に沿って前後方向にスライド移動できるように支持されている。これにより、排気フィルタ３４は、熱交換素子４の延在方向に沿って前後にスライド移動させることで、本体ケース５の正面側から着脱が行われる。従って、各流入部及び流出部を正面から見て４５度に傾斜させた向きとした熱交換素子４に対して、上側に位置させた排気流入部２５ａの入口に、排気フィルタ３４を着脱自在に配置することができる。

このように、本体ケース５の正面側から、給気フィルタ３３と排気フィルタ３４を着脱できるようにすることで、図７等に示すように、本体ケース５を壁５１に埋め込む取付形態としても、給気フィルタ３３及び排気フィルタ３４を交換できる構成とすることができる。

冬季等に熱交換型換気装置１を使用すると、外気と室内の空気の温度差により熱交換素子４で結露が発生することがある。すなわち、熱交換素子４の排気風路４ｂを通る室内の空気が、給気風路４ａを通る外気で冷やされることで、主に排気風路４ｂで結露が発生する。

本例の熱交換型換気装置１では、熱交換素子４を４５度に傾斜させた向きとしてあり、給気風路４ａ及び排気風路４ｂが傾斜している。これにより、排気風路４ｂで発生した結露水は、排気風路４ｂの傾斜によって、排気口連通風路３０方向へ流れる。

排気口連通風路３０には、ドレンパン３２を備えており、熱交換素子４の排気風路４ｂで発生した結露水はドレンパン３２で集められる。そして、ドレンパン３２で集められた結露水は、ドレンパン３２の傾斜によって排気口３１から排気ダクト５５を介して屋外へ排水される。

本例の熱交換型換気装置１では、各流入部及び流出部を正面から見て４５度に傾斜させた向きとした熱交換素子４に対して、上側に位置させた排気流入部２５ａの入口に、排気フィルタ３４を着脱自在に配置している。

これにより、排気フィルタ３４を配置しない熱交換素子４の排気流出部２５ｂを下側に位置させて、排気流出部２５ｂと連通した排気口連通風路３０を本体ケース５の下側に配置することができる。このように、排気フィルタ３４を上側に配置したことで、熱交換素子４で発生した結露水をドレンパン３２で集めることができる。そして、排気口連通風路３０と連通した排気口３１を介して、結露水を屋外に排水することができる。

＜シャッタの動作例＞
熱交換型換気装置１では、雨や風等が強いときは、運転を停止してシャッタを閉じ、風雨の侵入を防ぐ。

図１０（ｂ）にシャッタを閉じた状態を示す。給気口シャッタ４３のシャッタ部４５が給気ファン吸込口２０ａを塞ぐ位置にあると、給気口シャッタ４３のラック部４７とギア部５０が噛み合う排気口シャッタ４４は、シャッタ部４９が排気口３１を塞ぐ位置となる。

シャッタを開ける場合は、装置正面側で把手部４８を矢印ＯＰ１方向に移動させる。把手部４８を矢印ＯＰ１方向に移動させると、給気口シャッタ４３の全体が矢印ＯＰ１方向に移動することで、シャッタ部４５が矢印ＯＰ１方向に移動して給気ファン吸込口２０ａを開く。

また、給気口シャッタ４３が矢印ＯＰ１方向に移動すると、ラック部４７とギア部５０の噛み合いによって、排気口シャッタ４４は軸５０ａを支点に矢印ＯＰ２方向に回転する。これにより、シャッタ部４９が矢印ＯＰ２方向に回転して排気口３１を開く。

ここで、給気口シャッタ４３のシャッタ部４５と、排気口シャッタ４４のシャッタ部４９の移動方向は互いが近づく方向であり、給気口シャッタ４３と排気口シャッタ４４を連動させて開くと、図１０（ａ）に示すように、シャッタ部４５とシャッタ部４９は、給気ファン吸込口２０ａと排気口３１の間に形成された退避部５ａに重なった状態で収納される。

シャッタを閉じる場合は、図１０（ａ）に示す状態から、装置正面側で把手部４８を矢印ＣＬ１方向に移動させる。把手部４８を矢印ＣＬ１方向に移動させると、給気口シャッタ４３の全体が矢印ＣＬ１方向に移動することで、退避部５ａからシャッタ部４５が矢印ＣＬ１方向に移動して給気ファン吸込口２０ａを閉じる。

また、給気口シャッタ４３が矢印ＣＬ１方向に移動すると、ラック部４７とギア部５０の噛み合いによって、排気口シャッタ４４は軸５０ａを支点に矢印ＣＬ２方向に回転する。これにより、シャッタ部４９が退避部５ａから矢印ＣＬ２方向に回転して排気口３１を閉じる。

本例の熱交換型換気装置１は、壁５１に埋め込んだ形態で取り付けられるので、本体ケース５の背面側に配置される給気口シャッタ４３及び排気口シャッタ４４を、装置正面側で開閉できる機構が必要となる。そこで、スライド移動させる給気口シャッタ３４に、フロントパネル６まで延びる把手部４８を備えることで、装置正面側での操作を可能とする。

また、給気口シャッタ４３に備えたラック部３７と、排気口シャッタ４４に備えたギア部５０の組み合わせで、給気口シャッタ４３の動作を排気口シャッタ４４に伝達するので、給気口シャッタ４３と排気口シャッタ４４の開閉を、給気口シャッタ４３と排気口シャッタ４４の２部品で行うことができる。

これにより、構造が簡単となり、過負荷の発生等を抑えて、装置正面側に延ばした把手部４８の操作で、装置背面側の給気口シャッタ４３及び排気口シャッタ４４を円滑に動作させることができる。

更に、給気口シャッタ４３と排気口シャッタ４４を開放したときは、双方のシャッタ部４５とシャッタ部４９を、給気ファン吸込口２０ａと排気口３１の間に形成された退避部５ａに重なった状態で収納するので、収納スペースを少なくして、小型化を図ることができる。

本発明は、住宅の居室等の壁面に設置され、熱交換機能を有する換気装置に適用される。

本実施の形態の熱交換型換気装置の構成の一例を示す分解斜視図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の構成の一例を示す平面断面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の構成の一例を示す正面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の構成の一例を示す背面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の構成の一例を示す正面上方から見た斜視図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の構成の一例を示す背面下方から見た斜視図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の取付形態を示す壁部の断面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の取付形態を示す取付部分の要部断面図である。 給気フィルタの一例を示す構成図である。 シャッタの構成の一例を示す背面図である。 熱交換型換気装置が設置された建物の一例を示す構成図である。

符号の説明

１・・・熱交換型換気装置、２・・・給気ファン、３・・・排気ファン、４・・・熱交換素子、４ａ・・・給気風路、４ｂ・・・排気風路、５・・・本体ケース、６・・・フロントパネル、７・・・スペーサ部材、７ａ・・・開口部、７ｂ・・・段差部、８・・・取付フランジ部、９・・・本体取付穴、１０・・・ガイド穴、１１ａ・・・ネジ、１１ｂ・・・ネジ、１２・・・フランジ受け部、１３・・・ネジ穴、１４・・・スペーサ取付穴、１４ａ・・・ガイド筒部、１５・・・吹出口、１６・・・吸込口、１８・・・ファンモータ、１９・・・羽根車、２０・・・給気ファンケース、２０ａ・・・給気ファン吸込口、２０ｂ・・・給気ファン吹出口、２１・・・羽根車、２２・・・排気ファンケース、２２ａ・・・排気ファン吸込口、２２ｂ・・・排気ファン吹出口、２３・・・風路形成室、２４ａ・・・給気流入部、２４ｂ・・・給気流出部、２５ａ・・・排気流入部、２５ｂ・・・排気流出部、２６・・・ガイド部材、２７・・・給気フィルタ取付風路、２８・・・給気口連通風路、２９・・・排気フィルタ取付風路、３０・・・排気口連通風路、３１・・・排気口、３２・・・ドレンパン、３３・・・給気フィルタ、３４・・・排気フィルタ、３５・・・フィルタ部、３６・・・枠体、３７・・・虫取皿部、３８・・・サイドガイド、３９・・・フラップ部、４０・・・把手、４１・・・給気フィルタガイド部材、４２・・・排気フィルタガイド部材、４３・・・給気口シャッタ、４４・・・排気口シャッタ、４５・・・シャッタ部、４６・・・ガイド部、４７・・・ラック部、４８・・・把手部、４９・・・シャッタ部、５０・・・ギア部、５１・・・壁、５２・・・開口部、５３ａ・・・外壁

Claims (5)

1. 屋外の空気を室内に給気する給気ファンと、
   室内の空気を屋外へ排気する排気ファンと、
   前記給気ファンで吸い込んだ屋外の空気と前記排気ファンで吸い込んだ室内の空気の間で熱交換を行う熱交換素子とを備え、
   部屋の壁面に取り付けられる熱交換型換気装置において、
   前記壁面に取り付けられる本体取付部を有し、前記壁面に形成した開口部に少なくとも一部が埋め込まれる本体部と、
   前記本体部の背面に形成され、前記給気ファンと連通して屋外の空気を吸い込む屋外吸込口と、
   前記本体部の背面に形成され、前記熱交換素子と連通して室内の空気を排気する排気口と、
   前記屋外吸込口を開閉する給気口シャッタと、
   前記排気口を開閉する排気口シャッタと、
   前記給気口シャッタと前記排気口シャッタの一方から、前記本体部の正面側へ延在して前記本体部の正面側に設けられ、前記本体部の正面側で操作される把手部とを備え、
   前記把手部を水平移動させることで、前記給気口シャッタと前記排気口シャッタの一方の水平移動を他方の回転動作に変換する変換手段により、前記給気口シャッタと前記排気口シャッタが連動して、前記屋外吸込口と前記排気口の開閉を行う
   ことを特徴とする熱交換型換気装置。
2. 前記把手部は、前記本体部の正面を覆うフロントパネルと前記本体部の周縁部に形成された凹部内に配置される
   ことを特徴とする請求項１記載の熱交換型換気装置。
3. 前記変換手段は、前記給気口シャッタと前記排気口シャッタの一方に備えられ、水平移動の方向に沿って延在するラックギアと、前記給気口シャッタと前記排気口シャッタの他方に備えられ、前記ラックギアと噛み合って回転する平ギアで構成される
   ことを特徴とする請求項１または２記載の熱交換型換気装置。
4. 前記給気口シャッタと前記排気口シャッタは、互いが近づく方向に移動して、前記屋外吸込口と前記排気口を開く
   ことを特徴とする請求項１，２または３記載の熱交換型換気装置。
5. 前記給気口シャッタと前記排気口シャッタは、互いが重なる位置に移動して、前記屋外吸込口と前記排気口を開く
   ことを特徴とする請求項４記載の熱交換型換気装置。

Images