JP4910323B2

JP4910323B2 - 熱交換型換気装置、この熱交換型換気装置を備える空調システムおよびこの空調システムを備えた建物

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Publication number: JP4910323B2
Application number: JP2005208550A
Authority: JP
Inventors: 知昭坂田
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: JP2007024415A

Description

本発明は、居住空間に供給する空気と居住空間から排出される空気との間で熱交換して居住空間の換気を行うことができる熱交換型換気装置、この熱交換型換気装置を備える空調システムおよびこの空調システムを備えた建物に関する。

熱交換型換気装置は、建物の内部に設置され、居住空間の熱エネルギーを利用しつつ居住空間を換気するために用いられる。このものでは、熱交換素子と、供給通路と、排出通路とを備えるものがある。熱交換素子は、内方に２つの空気の通路を有し、この両通路の空気の間での熱交換が可能である。供給通路は、建物の外部から取り入れた空気を熱交換素子の一方の通路を経て居住空間に供給する通路である。排出通路は、居住空間から取り込んだ空気を熱交換素子の他方の通路を経て建物の外部に排出する通路である。このため、熱交換型換気装置は、取り入れた外気を居住空間の熱エネルギーを利用して居住空間の温度に近づけた後居住空間に供給し、かつ居住空間の空気を排出する際、この空気から利用可能な熱エネルギーを回収している（例えば、特許文献１参照。）。

このような熱交換型換気装置では、居住空間の換気のために動作した際、同時に設置された環境の空間を換気することができるように、設置環境の空気を取り込むための導入口を設け、この導入口を排出通路に接続することが考えられている。
特開２００４−２６３８９３号公報（第２−１０頁、第１図）

しかしながら、このような導入口は、排出通路の熱交換素子よりも上流側に接続するか下流側に接続するかのいずれかとなるが、いずれの場合であっても熱エネルギーの大きな損失が生じてしまう。これは、一般に熱交換型換気装置は、建物の小屋裏空間や床下空間に設置されるが、これらの設置環境の温度変化は、建物の外部あるいは居住空間の温度変化と必ずしも一致するものではないことによる。

詳細には、導入口を熱交換素子よりも上流側で排出通路に接続した場合、設置環境と居住空間との温度差が大きくなるすなわち設置環境と建物の外部との温度差が小さくなると、居住空間の空気の熱エネルギーは、取り入れた外気だけではなく導入口から取り込まれた設置環境の空気にも伝達されてしまう。この設置環境の空気は、居住空間の空気と共に建物の外部へと排出されるので、居住空間の空気の熱エネルギーを効率良く利用することができなくなってしまう。このことを考慮して導入口を熱交換素子よりも下流側で排出通路に接続した場合、設置環境と居住空間との温度差が小さくなるすなわち設置環境と建物の外部との温度差が大きくなると、設置環境の空気を居住空間の空気と混合して熱交換素子を通しても両方の空気の熱エネルギーが取り入れた外気に伝達される、すなわち設置環境の空気と取り入れた外気との間で効果的に熱交換することができるにも拘わらず、設置環境の空気の熱エネルギーを建物の外部へ廃棄することとなってしまう。

そこで、本発明の目的は、居住空間および設置環境の熱エネルギーを効率良く利用しつつ居住空間および設置環境を同時に換気することができる熱交換型換気装置、これを備える空調システムおよびこの空調システムを備えた建物を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１に記載の熱交換型換気装置は、内方に２つの空気の通路を有しかつ両該通路の空気の間での熱交換が可能な熱交換素子と、建物の外部から取り入れた空気を前記熱交換素子内の一方の通路を経て居住空間に供給する供給通路と、前記居住空間の空気を取り込んで前記熱交換素子内の他方の通路を経て前記建物の外部へ排出する排出通路とを備え、前記建物の内部に設置される熱交換型換気装置であって、天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも下流位置に通じる第１の導入口と、前記天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも上流位置に通じる第２の導入口と、前記天井裏空間の温度を検出する第１の検出手段と、前記居住空間から取り込んだ空気の温度を検出する第２の検出手段と、を有し、前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、所定の値よりも大きい場合には、前記第２の導入口が閉鎖されるとともに前記第１の導入口が開放されることを特徴とする。

請求項２に記載の熱交換型換気装置は、内方に２つの空気の通路を有しかつ両該通路の空気の間での熱交換が可能な熱交換素子と、建物の外部から取り入れた空気を前記熱交換素子内の一方の通路を経て居住空間に供給する供給通路と、前記居住空間の空気を取り込んで前記熱交換素子内の他方の通路を経て前記建物の外部へ排出する排出通路とを備え、前記建物の内部に設置される熱交換型換気装置であって、天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも下流位置に通じる第１の導入口と、前記天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも上流位置に通じる第２の導入口と、前記天井裏空間の温度を検出する第１の検出手段と、前記居住空間から取り込んだ空気の温度を検出する第２の検出手段と、を有し、前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、所定の値よりも小さい場合には、前記第１の導入口が閉鎖されるとともに前記第２の導入口が開放されることを特徴とする。
請求項３に記載の熱交換型換気装置は、内方に２つの空気の通路を有しかつ両該通路の空気の間での熱交換が可能な熱交換素子と、建物の外部から取り入れた空気を前記熱交換素子内の一方の通路を経て居住空間に供給する供給通路と、前記居住空間の空気を取り込んで前記熱交換素子内の他方の通路を経て前記建物の外部へ排出する排出通路とを備え、前記建物の内部に設置される熱交換型換気装置であって、天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも下流位置に通じる第１の導入口と、前記天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも上流位置に通じる第２の導入口と、前記天井裏空間の温度を検出する第１の検出手段と、前記居住空間から取り込んだ空気の温度を検出する第２の検出手段と、を有し、前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、所定の値よりも大きい場合には、前記第２の導入口が閉鎖されるとともに前記第１の導入口が開放され、前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、前記所定の値よりも小さい場合には、前記第１の導入口が閉鎖されるとともに前記第２の導入口が開放されることを特徴とする。

請求項４に記載の熱交換型換気装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の熱交換型換気装置であって、前記第１の導入口および前記第２の導入口は、前記天井裏空間と前記排出通路との連通を断続自在な電動式の遮断扉を有することを特徴とする。

請求項５に記載の建物は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の熱交換型換気装置が前記天井裏空間に配置された空調システムを備えたことを特徴とする。

本発明に係る熱交換型換気装置によれば、設置環境の空気を排気通路に取り込むことができる第１の導入口と第２の導入口とを選択的に開放することができるので、設置環境と居住空間との温度差が小さいとき、第１の導入口を閉鎖して第２の導入口を開放することで、居住空間の空気および設置環境の空気と取り込んだ外気との間で熱交換させ、居住空間および設置環境の熱エネルギーを効率良く取り込んだ外気に与えることができる。また、設置環境と居住空間との温度差が大きいとき、第１の導入口を開放して第２の導入口を閉鎖することで、設置環境の空気は取り入れた外気と熱交換されることなく建物の外部へ排出され、かつ居住空間の空気と取り入れた外気との間では熱交換されるので、居住空間の熱エネルギーが設置環境の空気に回収されることを防止しかつ居住空間の熱エネルギーを効率良く利用することができる。

本発明を図１ないし図８に示した実施例に沿って詳細に説明する。

図１は、本発明の空調システム１０が採用された建物１１を模式的に示す斜視図である。図２は、空調システム１０により建物１１が換気される様子を模式的に示す断面図である。図３は、熱交換型換気装置１２内の供給通路Ｓおよび排出通路Ｅの空気の流れを表すための図面であり、図１の空調システム１０の熱交換型換気装置１２の周辺を拡大して示した斜視図である。図４は、図３に示したＩ−Ｉ線に沿って得られた模式的な断面図である。なお、図２は、建物１１内での空気の流れを表すための模式的な図面であり、必ずしも他の図面と一致するものではない。

建物１１は、居住空間１３と、小屋裏空間１４（階間空間）（図２参照。）とを有する。居住空間１３は、内部に壁で仕切られた複数の部屋を有する。各部屋間は、図２に示すように、壁あるいはドアの下部に設けられた隙間Ｇを介して空気の行き来が可能とされている。小屋裏空間１４は、居住空間１３の上方に位置し、居住空間１３の天井部１５と、建物１１の屋根部１１ａとにより規定されている。小屋裏空間１４には、空調システム１０の熱交換型換気装置１２が配置されている。天井部１５には、天井開口１６が形成されており、熱交換型換気装置１２は、後述する本体ケース１８の略半分に相当する熱交換室１９の下方が天井開口１６から居住空間１３に露出するように設置されている。

次に、熱交換型換気装置１２の内部構成について詳細に説明する。

熱交換型換気装置１２は、図３および図４に示すように、本体ケース１８を有する。本体ケース１８は、全体に直方体形状を呈する箱形の金属ケースであり、長手方向に位置する一方の端壁部２０および他方の端壁部２１と、高さ方向に位置する上壁部２２および下壁部２３と、幅方向に位置する両側壁部２４とにより規定されている。

本体ケース１８の下壁部２３には、本体開口２５が形成され、この本体開口２５が、天井部１５の天井開口１６に合うように本体ケース１８の設置位置が設定されている。本体開口２５は、後述する熱交換室１９の下方で本体ケース１８を開放する貫通孔であり、蓋板２６により封止可能である。蓋板２６は、図示を略すヒンジにより本体開口２５の縁部に取り付けられており、本体開口２５を開閉することができる。蓋板２６には、蓋板取込口２６ａが設けられている。蓋板取込口２６ａは、蓋板２６を貫通する貫通孔であり、蓋板２６が本体開口２５を閉鎖した状態で居住空間１３と熱交換室１９とを連通させる。

蓋板２６の下方、すなわち、天井部１５の天井開口１６には、フロントパネル２７が着脱可能に取り付けられている。フロントパネル２７は、天井開口１６を介して居住空間１３から熱交換型換気装置１２が見えることを防止する目隠し部材であり、パネル側取込口２７ａが設けられている。パネル側取込口２７ａは、フロントパネル２７を貫通する複数の細孔であり、フロントパネル２７と蓋板２６との間を経て蓋板取込口２６ａに至る空気流路（図４矢印Ｗ参照。）の居住空間１３の空気の取込個所となる。

本体ケース１８には、その内方を長手方向の２つの空間に分割する仕切板２８が設けられている。本体ケース１８の内方は、一方の空間が、給気ファン２９および排気ファン３０が設置されるファン設置室３１となり、他方の空間が、熱交換素子３２が設置される熱交換室１９となる。本体ケース１８は、ファン設置室３１側の一方の端壁部２０に形成された外気吸入口３３および排気口３４と、他方の端壁部２１すなわち熱交換室１９側の端壁部２１に形成された複数の給気口３５および還気口３６とを有する。

外気吸入口３３は、建物１１の外部の新鮮な空気ＯＡ（Outer Air：外気）の本体ケース１８への吸入個所となる。給気口３５は、外気ＯＡが熱交換素子３２を通過した後の空気ＳＡ（Supply Air：給気）の居住空間１３へ向けた本体ケース１８からの供給個所となる。還気口３６は、居住空間１３の空気ＲＡ（Return Air：還気）の本体ケース１８への取り込み個所となる。排気口３４は、還気ＲＡが熱交換素子３２を通過した後の空気ＥＡ（Exhaust Air：排気）の建物１１の外部へ向けた本体ケース１８からの排出個所となる。

熱交換素子３２は、図示は略すが、段ボールの板紙のように、平板な板紙上に波状断面の板紙が接着され波状断面の空気の通路を形成する第１の板材および第２の板材が、互いの空気の通路が直交するように多数層に重ねられて構成され、第１の板材の通路および第２の板材の通路（図４矢印Ａ、Ｂ参照。）を通る空気の間において潜熱及び顕熱または顕熱のみの熱交換が可能である。このため、一方の通路に還気ＲＡを流し、他方の通路に外気ＯＡを流すことにより、外気ＯＡと還気ＲＡとの間で熱交換を行うことができる。

熱交換素子３２は、本体ケース１８の内方で保持部材３７により挟持されている。保持部材３７は、発泡樹脂（例えば発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレン等）から形成され、圧縮したときに短時間で原型復帰する弾性作用を有する。保持部材３７は、熱交換素子３２を保持した状態で、端壁部２１と仕切板２８との間に圧入されている。この保持部材３７は、熱交換素子３２を保持した状態で本体開口２５から脱着可能とされており、これにより、フロントパネル２７を取り外しかつ蓋板２６を開放することで本体開口２５から熱交換素子３２を取り出すことができる。

熱交換素子３２を保持した状態の保持部材３７は、本体ケース１８の熱交換室１９を上下方向に２つに分割する仕切板部３７ａを有する。仕切板部３７ａは、熱交換素子３２の角部３２ａ、３２ｂに当接している。このため、熱交換室１９は、熱交換素子３２を介して上下方向に２つの空間に区画され、熱交換室１９には、熱交換素子３２で互いに交差する２つの通路（図４矢印Ａ、Ｂ参照。）が形成されている。熱交換素子３２の４つの角部は面取りされかつシール部材（図示せず。）が貼られており、互いに交差する両通路Ａ、Ｂ間での空気の行き来が防止されている。

各通路Ａ、Ｂは、本体ケース１８内で、仕切板２８に設けられた開口２８ａ、２８ｂを経てファン設置室３１に通じている。ファン設置室３１は、仕切板３８により上下方向に２つに分割され、下側の空間３９が開口２８ａを経て通路Ａに通じ、上側の空間４０が開口２８ｂを経て通路Ｂに通じている。仕切板２８には、それを貫通するようにモータ（駆動部）４１が取り付けられている。モータ４１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。モータ４１の回転軸４２には、下側の空間３９で給気ファン２９が取り付けられ、上側の空間４０で排気ファン３０が取り付けられている。両ファン２９、３０は、仕切板２８を挟んで並列しモータ４１の回転により動作可能とされている。

下側の空間３９は、外気吸入口３３に通じており、上側の空間４０は、排気口３４に通じている。下側の空間３９に通じる通路Ａは、端壁部２１の各給気口３５に通じており、上側の空間４０に通じる通路Ｂは、端壁部２１の還気口３６に通じている。給気ファン２９は、通路Ａに外気ＯＡを送り、排気ファン３０は、通路Ｂからの排気ＥＡを建物１１の外部へと送る。このため、下側の空間３９および通路Ａは、外気吸入口３３から熱交換素子３２を経て各給気口３５に至る供給通路Ｓ（図２参照。）を構成し、上側の空間４０および通路Ｂは、還気口３６およびパネル側取込口２７ａから熱交換素子３２を経て排気口３４に至る排気通路Ｅ（図２参照。）を構成している。

供給通路Ｓにはフィルタ４３が、排気通路Ｅにはフィルタ４４がそれぞれ設けられている。フィルタ４３は、外気ＯＡに含まれる塵埃が供給通路Ｓを経て居住空間１３に進入することを防止し、フィルタ４４は、還気ＲＡに含まれる塵埃が排気通路Ｅを経て建物１１から排出されることを防止する。両フィルタ４３、４４は、熱交換素子３２の各下面を覆うように配置されており、本体ケース１８の本体開口２５から着脱可能とされている。

外気吸入口３３、排気口３４、各給気口３５および還気口３６には、それぞれにダクトジョイント４５が取り付けられている。外気吸入口３３は、ダクトジョイント４５を介して外気吸入ダクト４６（図１ないし図３参照。）に接続されており、外気吸入ダクト４６は、建物１１の外部に通じている（図２参照。）。各給気口３５は、ダクトジョイント４５を介してそれぞれ給気ダクト４７に接続されており、各給気ダクト４７は供給グリル４８を介して居住空間１３に通じている。各供給グリル４８は、居住空間１３の天井部１５に取り付けられており、各給気ダクト４７から送られた給気ＳＡを居住空間１３に供給する。実施例１では、供給グリル４８は、３個所に設けられている（図１参照。）。

還気口３６は、ダクトジョイント４５を介して還気ダクト４９に接続されており、還気ダクト４９は取込グリル５０を介して居住空間１３に通じている。取込グリル５０は、居住空間１３の天井部１５に取り付けられており、居住空間１３の空気を取り込み還気ＲＡとして還気ダクト４９へと送る。排気口３４は、ダクトジョイント４５を介して排気ダクト５１（図１ないし図３参照。）に接続されており、排気ダクト５１は、外気吸入ダクト４６とは別に建物１１の外部に通じている（図２参照。）。

本発明の空調システム１０では、図３および図５に示すように、熱交換型換気装置１２の本体ケース１８の一方の側壁部２４に第１の導入口５２および第２の導入口５３が設けられている。第１の導入口５２は、熱交換素子３２を通過した後、すなわち熱交換素子３２よりも下流位置で排出通路Ｅに通じている。第２の導入口５３は、熱交換素子３２を通過する前、すなわち熱交換素子３２よりも上流位置で排出通路Ｅに通じている。

図６および図７は、導入口５２の開放状態および閉鎖状態を示している。なお、導入口５３は、導入口５２と同様の構成であるので図示を省略する。本実施例では、各導入口５２、５３は、導入貫通孔５４と、遮断扉部５５と、接続筒部５６とを有する。各導入貫通孔５４は、一方の側壁部２４を貫通する貫通孔である。接続筒部５６は、筒状の截頭円錐形状を呈し、本実施例では何も接続されていないが、ダクトの接続を可能とする。

遮断扉部５５は、３つの遮断扉５７と、それを支持する支持枠５８とを有する。各遮断扉５７は、全体に長尺の板形状を呈し、その長尺方向に沿う回転軸５７ａを有する。各支持枠５８は、矩形断面の筒形状を呈し、導入貫通孔５４を取り囲むように側壁部２４から立ち上がっている。各支持枠５８は、３つの遮断扉５７の回転軸５７ａを回動自在に支持している。３つの回転軸５７ａは、その各回転軸線が側壁部２４と平行な同一平面上に位置するように設定されている。各遮断扉５７は、その幅方向が１つの直線上に位置する、すなわち同一平面上で並列する回動姿勢（図６参照。）とされたとき、各支持枠と協働して各導入貫通孔５４を遮蔽する。また、各遮断扉５７は、その幅方向が互いに平行となる回動姿勢（図７参照。）とされたとき、各導入貫通孔５４を経て本体ケース１８の外方と内方とを連通（図７矢印Ｉ参照。）させる。

このように、両導入口５２、５３は、３つの遮断扉５７により断続可能であり、この各遮断扉５７の回動姿勢は制御手段（図示せず。）により制御される。この制御のために、熱交換型換気装置１２には、第１の検出手段５９および第２の検出手段６０（図３および図５参照。）が設けられている。両検出手段５９、６０は、その周囲の温度を検出することができる温度検出装置であり、それぞれ制御手段（図示せず。）に接続されている。

第１の検出手段５９は、第１の導入口５２の支持枠５８の上方に設けられており、熱交換型換気装置１２が設置された環境の温度を検出することができ、本実施例では、小屋裏空間１４の温度Ｔ１を検出する。第２の検出手段６０は、還気口３６に接続されたダクトジョイント４５の内方に設けられており、後述するように、還気口３６を通る居住空間１３から取り込まれた還気ＲＡの温度Ｔ２を検出する。

制御手段（図示せず。）は、両検出手段５９、６０により検出された両温度Ｔ１、Ｔ２の差を求め、この差に応じて条件分けをして各遮断扉５７を回動させる。これにより、両導入口５２、５３は、それぞれ開放されて断続する。本実施例では、第１の導入口５２が開放されると第２の導入口５３が閉鎖され、第１の導入口５２が閉鎖されると第２の導入口５３が開放されるように設定されている。

空調システム１０は、熱交換型換気装置１２に電力が供給されると、モータ４１が回転駆動し排気ファン３０が回転し、居住空間１３内の室内空気が、還気ＲＡとして取込グリル５０およびパネル側取込口２７ａに取り込まれ（図１および図２参照。）、排出通路Ｅに流入し（図３の矢印Ｖおよび図４の矢印Ｗ参照。）、熱交換素子３２を通過する（図３および図４に記載の矢印Ａ参照。）。このとき、給気ファン２９も回転するので、外気ＯＡが外気吸入ダクト４６を経て本体ケース１８のファン設置室３１に吸入されて供給通路Ｓに流入し（図３および図４の矢印Ｘ参照。）、熱交換素子３２を通過する（図３および図４に記載の矢印Ｂ参照。）。これにより、熱交換素子３２では、外気ＯＡと還気ＲＡとの間で熱交換が行われ、外気ＯＡは給気ＳＡとして各給気口３５から居住空間１３に向けて供給され（図３矢印Ｙ参照。）、還気ＲＡは排出通路Ｅ内で排気口３４に導かれ（図４矢印Ｚ参照。）、排気ＥＡとして排気口３４から建物１１の外部へ向けて排出される。

このため、居住空間１３では、各供給グリル４８から給気ＳＡが供給され（図１および図２参照。）、各部屋内の空気が循環される。各部屋間は隙間Ｇ（図２参照。）を経て空気の行き来が可能とされているので、居住空間１３内を循環された空気は、居住空間１３の略中央位置に設けられた熱交換型換気装置１２の本体ケース１８に、フロントパネル２７のパネル側取込口２７ａから蓋板２６の蓋板取込口２６ａを経て取り込まれ（図４矢印Ｗ参照。）、還気ＲＡとして排出通路Ｅに送られる。また、居住空間１３内を循環された空気は、取込グリル５０に取り込まれ、還気ＲＡとして還気ダクト４９を経て排出通路Ｅに送られる。なお、空気取込グリル５０および還気ダクト４９を設けずに、各部屋間の隙間（アンダーカット部）Ｇを通して、パネル側取込口２７ａから吸い込むようにしてもよい。

このように、空調システム１０は、居住空間１３内の熱エネルギーを逃がすことなく、居住空間１３内を換気することができる。この換気の際、本発明に係る熱交換型換気装置１２を備える空調システム１０では、同時に、居住空間１３および小屋裏空間１４の熱エネルギーを効率的に利用して小屋裏空間１４の換気を行うことができる。これについて、以下に、図８のフローチャートに沿って説明する。

図８は、空調システム１０が建物１１を換気する際の熱交換型換気装置１２の動作を示すフローチャートである。

空調システム１０は、熱交換型換気装置１２への電力の供給により動作を開始する（ステップＳ１）。

熱交換型換気装置１２への電力の供給により、両ファン２９、３０が回転し、居住空間１３の換気が行われる。このとき、両導入口５２、５３が閉鎖される（ステップＳ２）。

これに伴い、第１の検出手段５９が小屋裏空間１４の温度Ｔ１の検出を、第２の検出手段６０が還気ＲＡの温度Ｔ２の検出を開始する。

両導入口５２、５３の各遮断扉５７を回動制御する制御手段は、｜Ｔ１−Ｔ２｜＞５であるか否かを判断する（ステップＳ３）。

｜Ｔ１−Ｔ２｜＞５である場合、すなわち小屋裏空間１４の温度Ｔ１と居住空間１３からの還気ＲＡの温度Ｔ２との温度差が５（℃）よりも大きい場合、小屋裏空間１４からの還気ＲＡ´を居住空間１３からの還気ＲＡと共に熱交換素子３２に通過させると、建物１１内の熱エネルギーを外気ＯＡに対して効率良く利用することができないので、ステップＳ４へ進む。

｜Ｔ１−Ｔ２｜≦５である場合、すなわち小屋裏空間１４の温度Ｔ１と居住空間１３からの還気ＲＡの温度Ｔ２との温度差が５（℃）よりも小さい場合、小屋裏空間１４からの還気ＲＡ´を居住空間１３からの還気ＲＡと共に熱交換素子３２に通過させると、建物１１内の熱エネルギーを外気ＯＡに対して効率良く利用することができるので、ステップＳ５へ進む。

｜Ｔ１−Ｔ２｜＞５である場合、第１の導入口５２を開放し、第２の導入口５３を閉鎖する（ステップＳ４）。

これにより、小屋裏空間１４からの還気ＲＡ´は、第１の導入口５２から排出通路Ｅに取り込まれ（図３矢印Ｏ参照。）、熱交換素子３２を通過することなく建物１１の外部へ排出される（図５矢印Ｏ´参照。）。

｜Ｔ１−Ｔ２｜≦５である場合、第１の導入口５２を閉鎖し、第２の導入口５３を開放する（ステップＳ５）。

これにより、小屋裏空間１４からの還気ＲＡ´は、第２の導入口５３から排出通路Ｅに取り込まれ（図３矢印Ｐ参照。）、熱交換素子３２を通過して、居住空間１３からの還気ＲＡと共に外気ＯＡと熱交換された後、建物１１の外部へ排出される（図５矢印Ｐ´参照。）。

建物１１では、その外部、居住空間１３および小屋裏空間１４の温度の変化量が互いに一致するとは限らない。このため、熱交換型換気装置１２への電力の供給が断たれない限りステップＳ３へ戻り、温度差に応じた条件分けにより両導入口５２、５３の開閉動作を繰り返す。熱交換型換気装置１２への電力の供給が断たれた場合ステップＳ７へ進む（ステップＳ６）。

両ファン２９、３０が運転を停止し、居住空間１３の換気が終了する（ステップＳ７）。

したがって、本発明に係る熱交換型換気装置１２を備える空調システム１０では、居住空間１３および小屋裏空間１４の熱エネルギーを効率良く利用しつつ、居住空間１３および小屋裏空間１４を同時に換気することができる。

これは、小屋裏空間１４の還気ＲＡ´の温度が居住空間１３の還気ＲＡの温度よりも外気ＯＡの温度に近い場合、還気ＲＡ´を熱交換素子３２に通過させると、還気ＲＡ´は、外気ＯＡに熱エネルギーを与えるのではなく還気ＲＡから熱エネルギーを回収してしまうので、建物１１の内部の熱エネルギーを効率良く外気ＯＡに伝達することができない。このため、熱交換型換気装置１２では、小屋裏空間１４の還気ＲＡ´の温度Ｔ１と居住空間１３の還気ＲＡの温度Ｔ２との温度差が５（℃）よりも大きい場合、建物１１の内部の熱エネルギーを効率良く外気ＯＡに伝達するために、小屋裏空間１４の還気ＲＡ´を第１の導入口５２から排出通路Ｅに取り込んで熱交換素子３２を通過させずに建物１１の外部へ排出することによる。

また、小屋裏空間１４の還気ＲＡ´の温度が外気ＯＡの温度よりも居住空間１３の還気ＲＡの温度に近い場合、還気ＲＡ´を熱交換素子３２に通過させると、還気ＲＡ´は、還気ＲＡから熱エネルギーを回収することなく外気ＯＡに熱エネルギーを与えるので、建物１１の内部の熱エネルギーを効率良く外気ＯＡに伝達することができる。このため、熱交換型換気装置１２では、小屋裏空間１４の還気ＲＡ´の温度Ｔ１と居住空間１３の還気ＲＡの温度Ｔ２との温度差が５（℃）よりも小さい場合、建物１１の内部の熱エネルギーを効率良く外気ＯＡに伝達するために、小屋裏空間１４の還気ＲＡ´を第２の導入口５３から排出通路Ｅに取り込んで熱交換素子３２を通過させ、還気ＲＡと共に還気ＲＡ´を外気ＯＡと熱交換させた後、建物１１の外部へ排出することによる。

熱交換型換気装置１２には、互いに設置環境の空気（小屋裏空間１４の空気）を排出通路Ｅに取り込むことができる第１の導入口５２と第２の導入口５３とが設けられ、この両導入口５２、５３は、いずれか一方を選択して開放可能とされている。この第１の導入口５２が排出通路Ｅの熱交換素子３２よりも下流位置に通じており、第２の導入口５３が排出通路Ｅの熱交換素子３２よりも上流位置に通じていることから、熱エネルギーの利用効率を考慮して設置環境の空気の熱エネルギーを外気ＯＡと熱交換させるか否かを選択することができる。

両導入口５２、５３は、その各遮断扉５７が両検出手段５９、６０からの検出結果に基づいて回動制御されることにより開閉されるので、建物１１の外部、居住空間１３および小屋裏空間１４の温度のそれぞれの変化に対応して、建物１１内の熱エネルギーを効率良く利用することができる。

なお、上記した実施例では、第２の検出手段６０は、還気口３６に接続されたダクトジョイント４５の内方に設置されていたが、居住空間１３から取り込まれた還気ＲＡの温度Ｔ２を検出できるものであれば、例えば、パネル側取込口２７ａから蓋板取込口２６ａに至る通路（図４矢印Ｗ参照。）内に設置してもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、第１の検出手段５９は、第１の導入口５２の上方に設置されていたが、熱交換型換気装置１２が設置された環境の温度（本実施例では小屋裏空間１４の温度Ｔ１）を検出できるものであれば、例えば、本体ケース１８の上方に設置されていてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、小屋裏空間１４の温度Ｔ１と居住空間１３の温度Ｔ２との差が所定値（一例として５（℃））よりも大きいか否かを判断することにより各導入口５２、５３を開閉していたが、さらに外気ＯＡの温度Ｔ３を判断の材料に採用してもよい。外気ＯＡの温度Ｔ３は、例えば、外気吸入孔２５に接続されたダクトジョイント４５の内方に第３の検出手段を配置することにより検出することができる。この場合、ステップＳ３における判断条件を下記の式とすることで、図８に示したフローチャートと同様の動作を得ることができる。

｜Ｔ１−Ｔ２｜＞｜Ｔ１−Ｔ３｜
このような構成とすると、検出手段を増設する必要はあるが、建物１１内に蓄積された熱エネルギーをより効率良く取り入れた外気ＯＡに与えることができる。

上記した実施例では、空調システム１０は、平屋造りの建物１１に採用されていたが、例えば、複数のフロアにそれぞれ居住空間を有するマンションあるいは２階立ての建物であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、両導入口５２、５３は、導入貫通孔５４と、遮断扉部５５と、接続筒部５６とにより構成されていたが、熱交換型換気装置１２が設置された環境の空気を排出通路Ｅに取り込むことができ、かつこの取り込みを断続可能な構成とされているものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、小屋裏空間１４の温度Ｔ１と居住空間１３の温度Ｔ２との差の所定値を一例として５（℃）としていたが、この所定値は適宜設定すればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、空調システム１０の熱交換型換気装置１２が配置された小屋裏空間１４は、１階建ての建物１１の天井裏の空間であったが、居住空間の天井の裏側（上方）に形成される空間であれば、例えば、複数階の建物の１階の居住空間と２階の居住空間との間に形成される天井裏の空間（階間空間）であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

本発明の空調システムとは、換気機能のみ、また換気機能に加えて冷房機能および暖房機能の少なくともいずれか一方を備えた空調システムを含むものであり、上記した実施例はその一例に過ぎない。

本発明に係る熱交換型換気装置を備える空調システムが採用された建物を模式的に示す斜視図である。空調システムにより建物が換気される様子を模式的に示す断面図である。熱交換型換気装置を拡大して示す模式的な斜視図である。小屋裏空間に設置された熱交換型換気装置を模式的に示す断面図である。熱交換型換気装置を模式的に示す側面図である。導入口を模式的に示す斜視図であり、開放された状態を表している。導入口を模式的に示す斜視図であり、閉鎖された状態を表している。空調システムによる換気の際の両導入口の選択工程を示すフローチャートである。

符号の説明

１０空調システム
１１建物
１２熱交換型換気装置
１３居住空間
１４（設置環境としての）小屋裏空間
３２熱交換素子
５２第１の導入口
５３第２の導入口
５７遮断扉
５９第１の検出手段
６０第２の検出手段
Ａ、Ｂ熱交換素子の内方の２つの通路
Ｓ供給通路
Ｅ排出通路

Claims

内方に２つの空気の通路を有しかつ両該通路の空気の間での熱交換が可能な熱交換素子と、建物の外部から取り入れた空気を前記熱交換素子内の一方の通路を経て居住空間に供給する供給通路と、前記居住空間の空気を取り込んで前記熱交換素子内の他方の通路を経て前記建物の外部へ排出する排出通路とを備え、前記建物の内部に設置される熱交換型換気装置であって、
天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも下流位置に通じる第１の導入口と、
前記天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも上流位置に通じる第２の導入口と、
前記天井裏空間の温度を検出する第１の検出手段と、
前記居住空間から取り込んだ空気の温度を検出する第２の検出手段と、を有し、
前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、所定の値よりも大きい場合には、前記第２の導入口が閉鎖されるとともに前記第１の導入口が開放されることを特徴とする熱交換型換気装置。
内方に２つの空気の通路を有しかつ両該通路の空気の間での熱交換が可能な熱交換素子と、建物の外部から取り入れた空気を前記熱交換素子内の一方の通路を経て居住空間に供給する供給通路と、前記居住空間の空気を取り込んで前記熱交換素子内の他方の通路を経て前記建物の外部へ排出する排出通路とを備え、前記建物の内部に設置される熱交換型換気装置であって、
天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも下流位置に通じる第１の導入口と、
前記天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも上流位置に通じる第２の導入口と、
前記天井裏空間の温度を検出する第１の検出手段と、
前記居住空間から取り込んだ空気の温度を検出する第２の検出手段と、を有し、
前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、所定の値よりも小さい場合には、前記第１の導入口が閉鎖されるとともに前記第２の導入口が開放されることを特徴とする熱交換型換気装置。
内方に２つの空気の通路を有しかつ両該通路の空気の間での熱交換が可能な熱交換素子と、建物の外部から取り入れた空気を前記熱交換素子内の一方の通路を経て居住空間に供給する供給通路と、前記居住空間の空気を取り込んで前記熱交換素子内の他方の通路を経て前記建物の外部へ排出する排出通路とを備え、前記建物の内部に設置される熱交換型換気装置であって、
天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも下流位置に通じる第１の導入口と、
前記天井裏空間の空気を取り込み可能でありかつ前記排出通路の前記熱交換素子よりも上流位置に通じる第２の導入口と、
前記天井裏空間の温度を検出する第１の検出手段と、
前記居住空間から取り込んだ空気の温度を検出する第２の検出手段と、を有し、
前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、所定の値よりも大きい場合には、前記第２の導入口が閉鎖されるとともに前記第１の導入口が開放され、
前記第１の検出手段による検出値と前記第２の検出手段による検出値との差が、前記所定の値よりも小さい場合には、前記第１の導入口が閉鎖されるとともに前記第２の導入口が開放されることを特徴とする熱交換型換気装置。
前記第１の導入口および前記第２の導入口は、前記天井裏空間と前記排出通路との連通を断続自在な電動式の遮断扉を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の熱交換型換気装置。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の熱交換型換気装置が前記天井裏空間に配置された空調システムを備えたことを特徴とする建物。