JP5005095B2 - 熱交換換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、外気と室内空気との間で熱交換器により顕熱の交換または潜熱の交換を行いながら換気する熱交換換気装置に関するものである。

外気と室内空気との間で顕熱の交換または潜熱の交換を行いながら換気する熱交換換気装置では、室外側吸込口から熱交換器を経て室内側吹出口に達する給気風路と、室内側吸込口から熱交換器を経て室外側吹出口に達する排気風路とが本体ケーシング内に画定される。この熱交換換気装置では、給気風路および排気風路で気流漏れが生じると熱交換素子での換気効率が低下する等の不具合が引き起こされるので、気流漏れを防止するための策が講じられる。

例えば特許文献１には、本体ケーシング内の幅方向中央部に熱交換器を配置すると共に該熱交換器を軸とした回転対称位置に１対の仕切部材を設け、これら１対の仕切部材と熱交換器と本体ケーシングとにより排気風路（排気通路）および給気風路（給気通路）を画定した熱交換換気装置が記載されている。この熱交換換気装置では、排気風路および給気風路それぞれでの気密性を高めるために、各仕切部材での他の部材との当り面にシール部材を装着している。
特開平０５−１１８６０３号公報

本体ケーシングと該本体ケーシング内に配置した仕切り部材とを用いて給気風路および排気風路を画定する従来の熱交換換気装置では、該熱交換換気装置を部屋の壁や天井に設置するにあたって本体ケーシングにねじれや撓みが生じると、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れが起こり易くなる。このため、本体ケーシングの板厚を厚くする等の方法で本体ケーシングの剛性を高めて、設置時に本体ケーシングにねじれや撓みが生じるのを防止している。しかしながら、本体ケーシングの高剛性化は熱交換換気装置のコストアップにつながる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れが起こり難いものを低コストで作製し易い熱交換換気装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の熱交換換気装置は、室外側吸込口、室内側吹出口、室内側吸込口、および室外側吹出口を有する本体ケーシング内に給気用送風機と排気用送風機とが配置され、給気用送風機により室外側吸込口から取り込んだ外気を室内側吹出口から室内に吹き出す給気風路と、排気用送風機により室内側吸込口から取り込んだ室内空気を室外側吹出口から室外に吹き出す排気風路とが本体ケーシング内に形成される熱交換換気装置であって、給気風路の一部となる第１流路と排気風路の一部となる第２流路とが形成された熱交換素子を有し、この熱交換素子により外気と室内空気との間で熱交換を行う熱交換器と、熱交換器に装着されて、第１流路および第２流路のいずれか一方の流路に連通すると共に給気風路および排気風路のいずれか一方にのみ含まれる第１気体流通部を熱交換器の室外側に画定する第１フローガイドと、熱交換器に装着されて、第１流路および第２流路のうちで第１気体流通部に連通する流路に連通すると共に給気風路および排気風路のいずれか一方にのみ含まれる第２気体流通部を熱交換器の室内側に画定する第２フローガイドとを備えていることを特徴とするものである。

本発明の熱交換換気装置では、設置時にたとえ本体ケーシングにねじれや撓みが生じても、上記の第１気体流通部と第２気体流通部とを含む風路については、本体ケーシングのねじれや撓みの影響を受け難い。このため、本体ケーシングの板厚を薄くしても高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れが起こり難いものを得易い。また、第１フローガイドおよび第２フローガイドは、例えば合成樹脂により安価に作製することが可能である。したがって、本発明によれば、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れが起こり難い熱交換換気装置を低コストで作製し易くなる。

図１は、本発明の熱交換換気装置の一例を概略的に示す分解斜視図である。 図２は、図１に示した熱交換換気装置での熱交換器、第１フローガイド、および第２フローガイドの各々を概略的に示す分解斜視図である。 図３は、図１に示した熱交換換気装置での熱交換器、第１フローガイド、および第２フローガイドの各々を概略的に示す部分断面側面図である。 図４は、図３に示した熱交換器および第２フローガイドの各々を熱交換器内での外気の流れ方向と平行な面で切断したときの断面を示す概略図である。 図５は、図１に示した熱交換換気装置での給気送風機およびその周囲に配置される部材を概略的に示す分解斜視図である。 図６は、本発明の熱交換換気装置のうちで第１フローガイドおよび第２フローガイドの各々を含む風路の一部を本体ケーシングを利用して画定したものの一例を概略的に示す分解斜視図である。 図７は、本発明の熱交換換気装置のうちでバイパス風路が本体ケーシング内に設けられたものの一例を概略的に示す分解斜視図である。 図８は、図７に示した熱交換換気装置でのバイパス風路の配置を概略的に示す平面図である。 図９は、第１フローガイドおよび第２フローガイドの各々と熱交換器との係合形態の他の例を概略的に示す部分断面図である。 図１０は、２つの部材の当接箇所からの気流の漏れを防止するシーリング材の配置例を概略的に示す断面図である。 図１１は、２つの部材の当接箇所からの気流の漏れを防止するシーリング材の他の配置例を概略的に示す断面図である。 図１２は、２つの部材の当接箇所からの気流の漏れを防止するシーリング材の更に他の配置例を概略的に示す側面図である。 図１３は、２つの部材の当接箇所からの気流の漏れを防止するシーリング材の更に他の配置例を概略的に示す側面図である。 図１４は、本発明の熱交換換気装置のうちでフィルタが配置されたものでの熱交換器、第１フローガイド、第２フローガイド、およびフィルタそれぞれの配置の一例を概略的に示す部分断面側面図である。

符号の説明

１１ａ 室外側吸込口
１１ｂ 室内側吹出口
１３ａ 室内側吸込口
１３ｂ 室外側吹出口
２０ 本体ケーシング
２３ 框部
２３ａ，２３ｂ 係合部（第１係合部）
２３ｃ，２３ｄ 係合部（第２係合部）
２５ 枠体
２７ 熱交換素子
３０ 熱交換器
３５ａ，３５ｂ 熱交換器用係合部
４０ 第１フローガイド
４３ａ，４３ｂ 熱交換器用係合部
５０ 第２フローガイド
５２ａ 環状の係合部
６０Ａ，６０Ｂ ファンケーシング
７０ 給気用送風機
８０ 排気用送風機
１００Ａ，１００Ｂ，１３０ 熱交換換気装置
１１０ バイパス風路
１２０ ダンパ
ＦＰ₁ 第１流路
ＦＰ₂ 第２流路
ＧＦ₁ 第１気体流通部
ＧＦ₂ 第２気体流通部
Ｓｈ₁，Ｓｈ₂ シーリング材

以下、本発明の熱交換換気装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の熱交換換気装置の一例を概略的に示す分解斜視図である。同図に示す熱交換換気装置１００Ａは、本体ケーシング２０と、熱交換器３０と、熱交換器３０に装着された第１フローガイド４０と、熱交換器３０に装着された第２フローガイド５０と、ファンケーシング６０Ａと、給気用送風機７０と、排気用送風機８０と、充填材８５と、制御部９０とを備えている。熱交換器３０、第１フローガイド４０、第２フローガイド５０、ファンケーシング６０Ａ、給気用送風機７０、排気用送風機８０、および充填剤８５の各々は本体ケーシング２０に収容されており、制御部９０は本体ケーシング２０の外面に取り付けられている。

上記の本体ケーシング２０は、矩形状の底板部１と、底板部１に取り付けられて該底板部１と共に上端が開放された箱体を形成する２つの側壁形成部材３ａ，３ｂと、室内側において各側壁形成部材３ａ，３ｂの上端に取り付けられるメンテナンスパネル５と、室外側において各側壁形成部材３ａ，３ｂの上端に取り付けられる天板７とを有している。

側壁形成部材３ａには室外側吸込口１１ａと室内側吹出口１１ｂ（室内側吹出口１１ｂは現れていない）とが形成されており、側壁形成部材３ｂには室内側吸込口１３ａと室外側吹出口１３ｂとが形成されている。また、側壁形成部材３ａには、室外側吸込口１１ａを取り囲むダクト接続筒１５ａが当該側壁形成部材３ａの外側から取り付けられていると共に、室内側吹出口１１ｂを取り囲むダクト接続筒１５ｂが当該側壁形成部材３ａの外側から取り付けられている。そして、側壁形成部材３ｂには、室内側吸込口１３ａを取り囲むダクト接続筒１７ａが当該側壁形成部材３ｂの外側から取り付けられていると共に、室外側吹出口１３ｂを取り囲むダクト接続筒１７ｂが当該側壁形成部材３ｂの外側から取り付けられている。上記の各ダクト接続筒１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂは、本体ケーシング２０を構成している。

熱交換器３０は上記の本体ケーシング２０内に配置されて、室外側吸込口１１ａから本体ケーシング２０内に取り込まれた外気と室内側吸込口１３ａから本体ケーシング２０内に取り込まれた室内空気との間で熱交換を行う。第１フローガイド４０は、熱交換器３０に装着されて該熱交換器３０の室外側での外気の風路の一部を構成する。第２フローガイド５０は、熱交換器３０に装着されて該熱交換器３０の室内側での外気の風路の一部を構成する。

熱交換器３０、第１フローガイド４０、および第２フローガイド５０それぞれ上方への移動は、各側壁形成部材３ａ，３ｂに取り付けられてこれらの部材を覆うメンテナンスパネル５により防止される。熱交換器３０の交換等のメンテナンス作業の便宜を図るために、メンテナンスパネル５は各側壁形成部材３ａ，３ｂに着脱自在に取り付けられる。

ファンケーシング６０Ａは、底板部１上に位置するステージ部５１と、ステージ部５１の周囲に配置された側壁部５３と、側壁部５３の上端に取り付けられてステージ部５１および側壁部５３を覆うカバー５７とを有している。このファンケーシング６０Ａは、第１フローガイド４０よりも室外側の領域に配置されて、室外側吸込口１１ａから第１フローガイド４０にかけて外気の風路を画定する。

給気用送風機７０は、ファンケーシング６０Ａ内の設置用スペースＳ₁に配置され、制御部９０による制御の下に動作する。排気用送風機８０は、平面視したときにファンケーシング６０Ａでの側壁部５３と側壁形成部材３ｂとの間に位置する底板部１上の設置スペースＳ₂に配置され、制御部９０による制御の下に動作する。給気用送風機７０は上述のカバー５７を介して天板７により覆われ、排気用送風機８０はカバー５７を介することなく天板７により覆われる。

上記の各部材を有する熱交換換気装置１００Ａでは、給気用送風機７０を動作させることにより、外気がダクト接続筒１５ａおよび室外側吸込口１１ａを通って本体ケーシング２０内に取り込まれ、さらにはファンケーシング６０Ａ内に取り込まれ第１フローガイド４０側へ送られ、該第１フローガイド４０内、熱交換器３０内、および第２フローガイド５０内を順次通って室内側吹出口１１ｂに達し、ここからダクト接続筒１５ｂを経て室内に吹き出される。ファンケーシング６０Ａ、第１フローガイド４０、熱交換器３０、および第２フローガイド５０により、外気が流通する給気風路が画定される。図１においては、給気風路での外気の流下方向を破線の矢印ａ₁〜ａ₄で示している。

また、排気用送風機８０を動作させることにより、室内空気がダクト接続筒１７ａおよび室内側吸込口１３ａを通って本体ケーシング２０内に取り込まれ、熱交換器３０を通ってファンケーシング６０Ａのステージ部５１と本体ケーシング２０の底板部１との隙間から排気用送風機８０に達し、ここから室外側吹出口１３ｂおよびダクト接続筒１７ｂを経て室外に吹き出される。本体ケーシング２０、第２フローガイド５０、熱交換器３０、およびファンケーシング６０Ａにより、室内空気が流通する給気風路が画定される。図１においては、排気風路での室内空気の流下方向を破線の矢印ｂ₁〜ｂ₄で示している。

上述の構成を有する熱交換換気装置１００Ａは、給気風路の画定の仕方に特徴を有しているので、以下、図２〜図５を参照して、熱交換換気装置１００Ａでの給気風路の画定の仕方について詳述する。図２〜図４を参照して熱交換器周辺での給気風路の画定の仕方について説明した後、図５を参照して給気送風機周辺での給気風路の画定の仕方について説明する。

図２は、図１に示した熱交換換気装置での熱交換器、第１フローガイド、および第２フローガイドの各々を概略的に示す分解斜視図であり、図３は、図１に示した熱交換換気装置での熱交換器、第１フローガイド、および第２フローガイドの各々を概略的に示す部分断面側面図である。また、図４は、図３に示した熱交換器および第２フローガイドの各々を熱交換器内での外気の流れ方向と平行な面で切断したときの断面を示す概略図である。

図２に示すように、熱交換換気装置１００Ａ（図１参照）での熱交換器３０は、枠体２５と該枠体２５に収容された直交流形の熱交換素子２７とを有している。枠体２５での長手方向の両端には四角形状の小口部２１，２１が設けられており、これらの小口部２１，２１は、４つの框部２３，２３，２３，２３により互いに接続されている。個々の小口部２１での４つの角部それぞれに、框部２３が接続されている。枠体２５は、１対の框部２３，２３を鉛直方向に向け、他の１対の框部２３，２３を水平方向に向けて、本体ケーシング２０（図１参照）内に配置されている。

この枠体２５に収容された熱交換素子２７は、室外側の上部から室内側の下部に向かう第１流路ＦＰ₁と、室内側の上部から室外側の下部に向かう第２流路ＦＰ₂とを有し、第１流路ＦＰ₁を流れる外気と第２流路ＦＰ₂を流れる室内空気との間で熱交換を行う。図２においては、第１流路ＦＰ₁での外気の流下方向を一点鎖線の矢印Ａで示しており、第２流路ＦＰ₂での室内空気の流下方向を一点鎖線の矢印Ｂで示している。なお、図２においては、第２流路ＦＰ₂での側壁のみが現れている。

上記の熱交換素子２７としては、例えば、シート状を呈する紙製の仕切り部材と波形を呈する紙製の間隔保持部材とを交互に積層し、仕切り部材とその下の間隔保持部材との間、および仕切り部材とその上の間隔保持部材との間にそれぞれ空気の流路を複数形成した全熱交換型、顕熱交換型、または潜熱交換型の素子が用いられる。仕切り部材の下に形成された各流路と当該仕切り部材の上に形成された各流路とは平面視したときに略直交する。例えば、個々の仕切部材の上に形成される複数の流路の各々が上述の第１流路として用いられ、当該仕切部材の下に形成される複数の流路の各々が上述の第２流路として用いられる。熱交換換気装置１００Ａでは、熱交換素子２７が底板部１（図１参照）上に横臥した状態で熱交換器３０が配置される。

第１フローガイド４０は、長手方向の両端に位置する小口部３１ａ，３１ａ（図２には一方の小口部３１ａのみが現れている）と、室外側に位置する側壁部３１ｂと、天板部３１ｃとを有する中空の部材であり、小口部３１ａ側からみた形状は、高さ方向下部の幅が高さ方向上部の幅よりも狭く、天板部３１ｃと側壁部３１ｂとが鋭角をなす逆三角形状ないし逆台形状である。

第１フローガイド４０での熱交換器３０側の領域は略全長に亘って開口しており、当該第１フローガイド４０を熱交換器３０に装着することにより、排気風路から分離した状態で第１流路ＦＰ₁の各々と連通する第１気体流通部ＧＦ₁が熱交換器３０との間に形成される。給気風路にのみ含まれる第１気体流通部ＧＦ₁が熱交換器３０との間に形成される。側壁部３１ｂでの長手方向中央部には、第１気体流通部ＧＦ₁の入り口となる開口部３３が設けられている。また、側壁部３１ｂには、ファンケーシング６０Ａの側壁部５３（図１参照）に係合する２つの係合部３７ａ，３７ｂが形成されている。

第２フローガイド５０は、ベース４５と該ベース４５上に位置するスペーサ部４７とを有している。ベース４５は、長手方向の両端に位置する小口部４１ａ，４１ａと、本体ケーシング２０の底板部１（図１参照）側に位置する底板部４１ｂと、室内側吸込口１３ａ（図１参照）側に位置する側壁部４１ｃと、該側壁部４１ｃよりも室内側吹出口１１ｂ（図１参照）寄りの領域において室内側に突出した角筒状の突出部４１ｄとを有する中空の部材である。各小口部４１ａ，４１ａは三角形状を呈し、突出部４１ｄは平面視上、矩形を呈する。

このベース４５での熱交換器３０側の領域は略全長に亘って開口しており、第２フローガイド５０を熱交換器３０に装着することにより、排気風路から分離した状態で第１流路ＦＰ₁の各々と連通する第２気体流通部ＧＦ₂が熱交換器３０との間に形成される。給気風路にのみ含まれる第２気体流通部ＧＦ₂が熱交換器３０との間に形成される。突出部４１ｄでの室内側の端面には、側壁形成部材３ａに設けられている室内側吹出口１１ｂの内周壁に当接する環状の係合部４９（後掲の図３参照）と該環状の係合部に囲まれた開口部とが形成されており、第２気体流通部ＧＦ₂は室内側吹出口１１ｂと連通する。一方、スペーサ部４７は直方体状を呈し、突出部４１ｄ上に形成されてメンテナンスパネル５の下面に接する。このスペーサ部４７は、側壁部４１ｃ、突出部４１ｄ、および本体ケーシング２０（図１参照）と共に、熱交換器３０よりも室内側の領域での排気風路を画定する。なお、図２においては、熱交換器３０での外気の流下方向を一点鎖線の矢印Ａで示しており、熱交換器３０での室内空気の流下方向を一点鎖線の矢印Ｂで示している。

図３に示すように、上述した第１フローガイド４０は、熱交換器３０に形成された係合部２３ａ，２３ｂと当該第１フローガイド４０に形成された熱交換器用係合部３５ａ，３５ｂとを互いに係合させることで、熱交換器３０に着脱自在に装着されている。同様に、上述した第２フローガイド５０は、熱交換器３０に形成された係合部２３ｃ，２３ｄと当該第２フローガイド５０に形成された熱交換器用係合部４３ａ，４３ｂとを互いに係合させることで、熱交換器３０に着脱自在に装着されている。

熱交換器３０における各係合部２３ａ〜２３ｄは、当該熱交換器３０の長手軸に沿って枠体２５の框部２３に突出形成されている。各係合部２３ａ〜２３ｄは、熱交換器３０の長手軸に沿った溝部を有する雌型の係合部である。メンテナンスパネル５（図１参照）側に位置する係合部２３ａと室外側に位置する係合部２３ｂとが第１フローガイド４０の熱交換器用係合部３５ａ，３５ｂと係合する第１係合部として機能し、底板部１（図１参照）側に位置する係合部２３ｃと室内側に位置する係合部２３ｄとが第２フローガイド５０の熱交換器用係合部４３ａ，４３ｂと係合する第２係合部として機能する。

第１フローガイド４０における上記の熱交換器用係合部３５ａは、天板部３１ｃの下面での熱交換器３０側端部に形成されて下方に突出しており、熱交換器用係合部３５ｂは、側壁部３１ｂの内面での下部に形成されて熱交換器３０側に突出している。各熱交換器用係合部３５ａ，３５ｂは、第１フローガイド４０の長手軸に沿った凸条を呈する雄型の係合部である。小口部３１ａ（図２参照）側からみた第１フローガイド４０の側面形状が前述のように逆三角形状ないし逆台形状に選定されているので、熱交換器３０への当該第１フローガイド４０の着脱は、熱交換器３０の上方から容易に行うことができる。

また、第２フローガイド５０における上記の熱交換器用係合部４３ａは、ベース４５の底板部４１ｂでの熱交換器３０側の端部に形成されて上方に突出しており、熱交換器用係合部４３ｂは、ベース４５の側壁部４１ｃでの熱交換器３０側上部に形成されて熱交換器３０側に突出している。各熱交換器用係合部４３ａ，４３ｂは、第２フローガイド５０の長手軸に沿った凸条を呈する雄型の係合部である。なお、図３においても、図２におけるのと同様に、熱交換器３０での外気の流下方向を一点鎖線の矢印Ａで示しており、熱交換器３０での室内空気の流下方向を一点鎖線の矢印Ｂで示している。

図４に示すように、第２フローガイド５０は熱交換器３０よりも長く、熱交換器３０における各小口部２１の外表面は、第２フローガイド５０における各小口部４１ａを部分的に薄肉化することで当該小口部４１ａの内面側に形成されたステップ状の係合面に接している。図示を省略するが、前述した第１フローガイド４０も熱交換器３０より長く、熱交換器３０における各小口部２１の外表面は、第２フローガイド５０に対するのと同様に、第１フローガイ４０における各小口部３１ａを部分的に薄肉化することで当該小口部３１ａの内面側に形成されたステップ状の係合面に接している。

熱交換器３０に第１フローガイド４０および第２フローガイド５０の各々を上述のように装着することにより、これら熱交換器３０、第１フローガイド４０、および第２フローガイド５０によって排気風路から分離された給気風路が熱交換器３０内およびその周辺に画定される。すなわち、第１フローガイド４０の開口部３３から第１気体流通部ＧＦ₁に流入した外気がここから熱交換素子２７中の各第１流路ＦＰ₁（図２参照）を流下して第２気体流通路ＧＦ₂に入り、該第２気体流通路ＧＦ₂から室内側吹出口１１ｂに達する給気風路が画定される。

次に、給気送風機周辺での給気風路の画定の仕方について図５を参照して説明する。図５は、給気送風機およびその周囲に配置される部材を概略的に示す分解斜視図である。同図に示すように、給気用送風機７０はファンケーシング６０Ａ内の設置スペースＳ₁に配置される。ファンケーシング６０Ａは、ステージ部５１と、ステージ部５１の周囲に配置された側壁部５３と、側壁部５３を本体ケーシング２０の底板部１（図１参照）上に支持する支持部５５ａ〜５５ｃと、カバー５７とを有している。

上記のステージ部５１は、設置スペースＳ₁での底を画定する第１ステージ部５１ａと、給気用送風機７０から第１フローガイド４０にかけての給気風路の底を画定する第２ステージ部５１ｂとを有している。一方、側壁部５３は第１側壁部５３ａ、第２側壁部５３ｂ、および第３側壁部５３ｃを有している。各支持部５５ａ〜５５ｃは、第３側壁部５３ｃに形成されている。

側壁部５３の第１側壁部５３ａは、本体ケーシング２０を構成する側壁形成部材３ａの内周面に沿ってＬ字状に屈曲しており、該第１側壁部５３ａの下端は上記の底板部１に接する。第１側壁部５３ａでの室外側吸込口１１ａ側の領域には、室外側吸込口１１ａに挿入されて該室外側吸込口１１ａの内周壁に接する環状の係合部５２ａが形成されており、該環状の係合部５２ａによって囲まれた領域は開口部５２ｂになっている。

第２側壁部５３ｂは、第１ステージ部５１ａでの第１フローガイド４０側の領域から側壁形成部材３ｂ（図１参照）側の領域にかけて当該第１ステージ部５１ａの上方に突出して形成され、第１側壁部５３ａと協同して設置スペースＳ₁を画定すると共に給気用送風機７０から第１フローガイド４０にかけての給気風路を第３側壁部５３ｃと協同して規定する。第１フローガイド４０に形成されている前述の係合部３７ａ（図２参照）は、第２側壁部５３ｂに係合する。

第３側壁部５３ｃは、第２ステージ部５１ｂでの側壁形成部材３ｂ側の端部に形成されて当該第２ステージ部５１ｂ上に突出し、給気用送風機７０から第１フローガイド４０にかけての給気風路を第２ステージ部５１ｂおよび第２側壁部５３ｂの各々と協同して規定する。この第３側壁部５３ｃは、第１側壁部５３ａに連なって該第１側壁部５３ａから第１フローガイド４０側にかけて波状に延在して、第１フローガイド４０に形成されている前述の係合部３７ｂ（図２参照）に係合する。

上述のステージ部５１および側壁部５３を本体ケーシング２０内に配置し、設置スペースＳ₁に給気用送風機７０を配置した後、側壁部５３の上端にカバー５７を取り付けることにより、熱交換器３０よりも室外側の領域における給気風路が画定される。第１ステージ部５１ａと第２ステージ部５１ｂとによって給気風路の底が規定され、カバー５７によって給気風路の天井が規定され、第１側壁部５３ａ、第２側壁部５３ｂ、および第３側壁部５３ｃによって給気風路での水平方向の広がりが規定される。

同時に、熱交換器３０よりも室外側の領域における排気風路の天井が第１ステージ部５１ａ、第２ステージ部５１ｂ、および天板７（図１参照）によって規定される。当該領域での排気風路の底は底板部１（図１参照）により規定され、排気風路の水平方向の広がりは第１側壁部５３ａと側壁形成部材３ｂ（図１参照）とにより規定される。

以上説明したようにして熱交換器３０、第１フローガイド４０、第２フローガイド５０、およびファンケーシング６０Ａにより給気風路が画定される熱交換換気装置１００Ａでは、設置時にたとえ本体ケーシング２０にねじれや撓みが生じても、少なくとも熱交換器３０周辺での給気風路は本体ケーシング２０のねじれや撓みの影響を受け難い。熱交換器３０周辺での高圧側の風路（給気風路）から低圧側の風路（排気風路）への気流漏れは、第１フローガイド４０と第２フローガイド５０とによって抑えられる。

したがって、熱交換換気装置１００Ａでは、本体ケーシング２０の板厚を薄くしても、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れが起こり難いものを作製し易い。第１フローガイド４０および第２フローガイド５０の各々は例えば合成樹脂により安価に作製することができるので、当該熱交換換気装置１００Ａでは、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れが起こり難いものを低コストで作製することが容易である。

また、ファンケーシング６０Ａを備えているので、第１フローガイド４０よりも室外側の領域においても本体ケーシング２０のねじれや撓みの影響を給気風路が受け難く、当該領域での給気風路からの気流漏れはファンケーシング６０Ａによって抑えられる。ファンケーシング６０Ａは例えば合成樹脂により安価に作製することができるので、この点からも、熱交換換気装置１００Ａでは、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れが起こり難いものを低コストで作製することが容易である。

実施の形態２．
本発明の熱交換換気装置では、第１フローガイドおよび第２フローガイドの各々を含む風路の一部を本体ケーシングを利用して画定することもできる。

図６は、第１フローガイドおよび第２フローガイドの各々を含む風路の一部を本体ケーシングを利用して画定した熱交換換気装置の一例を概略的に示す分解斜視図である。同図に示す熱交換換気装置１００Ｂは、図１に示した熱交換換気装置１００Ａでのカバー５７を省略して、第１フローガイド４０よりも室外側の領域での給気風路を天板７とファンケーシング６０Ｂとにより画定したものである。天板７は、シーリング材を用いてファンケーシング６０Ｂに気密に接合されている。なお、図６に示す各構成部材については、実施の形態１で図１を参照して既に説明しているので、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。ただし、カバーが省略されたファンケーシングについては新たな参照符号「６０Ｂ」を付してある。

このように構成された熱交換換気装置１００Ｂは、実施の形態１で説明した熱交換換気装置１００Ａ（図１参照）と同様の技術的効果を奏する。カバーがないファンケーシング６０Ｂを用いているので、熱交換換気装置１００Ａに比べても製造コストを削減することが容易である。

実施の形態３．
本発明の熱交換換気装置は、熱交換器により外気と室内空気との熱交換を行って換気する熱交換換気運転と、熱交換器による外気と室内空気との熱交換を行わずに換気する自然換気運転とを選択可能に構成することもできる。これら熱交換換気運転と自然換気運転とを選択可能にする場合には、給気風路および排気風路の他に、熱交換器を迂回するバイパス風路が本体ケーシング内に設けられ、当該流路の入り口近傍にダンパが配置される。

図７は、バイパス風路が本体ケーシング内に設けられた熱交換換気装置の一例を概略的に示す分解斜視図であり、図８は、図７に示した熱交換換気装置でのバイパス風路の配置を概略的に示す平面図である。図７または図８に示す構成部材のうちで図１に示した構成部材と共通するものについては、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。なお、図８においてはメンテナンスパネル５、天板７、およびカバー５７の図示を省略している。

図７および図８に示す熱交換換気装置１３０では、図１に示した熱交換換気装置１００Ａでの充填材８５が省略されて、熱交換器３０の手前で排気風路から分岐して熱交換器３０を迂回しながら排気用送風機８０に達するバイパス風路１１０が画定されている。このバイパス風路１１０内には、側壁形成部材３ｂと熱交換器３０、第２フローガイド５０との間隔を保持するＬ字状の間隔保持部材１０３が配置されている。また、バイパス風路１１０での室内側吸込口１３ａ側の端には、バイパス風路１１０の入り口となる導入筒部１０５が配置されている。

本体ケーシング２０内での室内側吸込口１３ａ近傍の領域には、上記のバイパス風路１１０を開閉させるダンパ１２０が配置されている。このダンパ１２０は、所定方向に変位してバイパス風路１１０を開閉させる風路切換板１１３と、制御部９０により動作制御されるモータ等の駆動源１１５と、駆動源１１５で生じた動力を風路切換板１１３に伝達するリンク部材１１７（図８参照）とを有している。バイパス風路１１０を開にするときには、室内側吸込口１３ａから熱交換器３０に向かう流路が風路切換板１１３により閉にされる一方で、導入筒部１０５の入り口が開になる。また、バイパス風路１１０を閉にするときには、導入筒部１０５の入り口が風路切換板１１３によって閉塞される一方で、室内側吸込口１３ａから熱交換器３０に向かう流路が開になる。図７および図８は、バイパス風路１１０が開のときの状態を示している。

例えば、ダクト接続筒１５ａの近傍に外気の温度を検知する温度センサが配置されると共にダクト接続筒１７ａの近傍に室内空気の温度を検知する温度センサが配置され、これらの温度センサの検知結果を基に熱交換換気運転を行うのが適当か自然換気運転を行うのが適当かを制御部９０が判断し、該判断の結果に応じて制御部９０がダンパ１２０の動作を制御するように熱交換換気装置１３０が構成される。

このように構成された熱交換換気装置１３０は、実施の形態１で説明した熱交換換気装置１００Ａ（図１参照）と同様の技術的効果を奏する。また、例えば春季や秋季において熱交換換気運転を行わなくても快適な室内環境を得易いときには自然換気運転を行うことができるので、熱交換換気装置１００Ａよりも空気調和機機能を高め易い。

以上、本発明の熱交換換気装置について実施の形態を３つ挙げて説明したが、前述のように、本発明は上述の形態に限定されるものではない。本発明の熱交換換気装置は、風路となる第１気体流通部を有する第１フローガイドと、風路となる第２気体流通部を有する第２フローガイドとを熱交換器に装着して、給気風路および排気風路のいずれか一方に上記第１気体流通部と上記第２気体流通部とを含ませたものであれば基本的によい。

第１フローガイドを熱交換器に装着する際に用いる係合部、すなわち第１フローガイドにおける熱交換器用係合部と熱交換器における第１係合部とは、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れを抑えることができればよく、実施の形態１で説明したように一方を雌型とし他方を雄型とする他に、両者が互いに面接触または線接触するものであってもよい。第２フローガイドにおける熱交換器用係合部と熱交換器における第２係合部についても同様である。さらには、熱交換器の小口部と第１フローガイドの小口部または第２フローガイドの小口部との係合形態についても同様である。

図９は、第１フローガイドおよび第２フローガイドの各々と熱交換器との係合形態の他の例を概略的に示す部分断面図である。同図においては、図３に示した構成要素と機能が共通する構成要素に、図３で用いた参照符号での数値部分に「１００」を加えた参照符号を付してある。図９に示す例では、熱交換器１３０における枠体１２５での個々の框部１２３に、垂直断面形状が矩形の第１係合部１２３ａ、第１係合部１２３ｂ、第２係合部１２３ｃ、または第２係合部１２３ｄが形成されている。

第１係合１２３ａ，１２３ｂおよび第２係合部１２３ｃ，１２３ｄの各々は、熱交換器１３０の長手軸に沿って形成された凸条部であり、個々の係合部１２３ａ〜１２３ｄでの線幅方向の両側には平坦面が形成されている。第１フローガイド１４０での熱交換器用係合部１３５ａは、第１係合部１２３ａでの室外側の側面と上記平坦面のうちで第１係合部１２３ａの室外側に位置する平坦面とに面接触しており、熱交換器用係合部１３５ｂは、第１係合部１２３ｂでの上側の側面と上記平坦面のうちで第１係合部１２３ｂの上方に位置する平坦面とに線接触している。また、第２フローガイド１５０での熱交換器用係合部１４３ａは、第２係合部１２３ｃでの室内側の側面と上記平坦面のうちで第２係合部１２３ｃの室内側に位置する平坦面とに面接触しており、熱交換器用係合部１４３ｂは、第２係合部１２３ｄでの２つの側面と上記平坦面のうちで第２係合部１２３ｄの下方に位置する平坦面とに面接触している。熱交換器１３０の小口部と第１フローガイド１４０の小口部との係合形態、および熱交換器１３０の小口部と第２フローガイド１５０の小口部との係合形態は、それぞれ、実施の形態１で図４を参照して説明した係合形態と同様である。

また、ファンケーシングによって画定する風路は、給気風路ではなく排気風路であってもよい。例えば、図１に示した熱交換換気装置１００Ａでの給気用送風機７０を排気用送風機として機能させ、同図に示した排気用送風機８０を給気用送風機として機能させれば、熱交換器３０と第１フローガイド４０と第２フローガイド５０とによって熱交換器３０およびその周辺の排気風路が画定され、ファンケーシング６０Ａによって熱交換器３０よりも室外側での排気風路が画定された熱交換換気装置を得ることができる。

給気用送風機および排気用送風機の各々は、熱交換換気装置の低騒音化を図るという観点からは熱交換器よりも室外側に設けることが好ましいが、一方を熱交換器よりも室外側に配置し、他方を熱交換器よりも室内側に配置することもできる。勿論、給気用送風機および排気用送風機の各々を熱交換器よりも室内側に配置することも可能である。

また、高圧側の風路から低圧側の風路への気流漏れを抑えるという観点からは、第１フローガイドと熱交換器との当接箇所や、第２フローガイドと熱交換器との当接箇所からの気流の漏れをシーリング材により防止することが好ましい。同様の観点から、例えば、図１に示した熱交換換気装置１００Ａでの第２フローガイド５０と室内側吹出口１１ｂとの当接箇所、ファンケーシング６０Ａと室外側吸込口１１ａとの当接箇所、およびカバー５７と側壁部５３との当接箇所、ならびに図６に示した熱交換換気装置１００Ｂでの天板７と側壁部５３との当接箇所等についても、気流の漏れをシーリング材により防止することが好ましい。

シーリング材を用いて気流の漏れを防止する場合には、例えば実施の形態１で説明した熱交換器３０および第１フローガイド４０におけるように、互いに当接する２つの部材の各々に互いに係合する係合部を予め形成しておくことにより、気流の漏れを防止し易くなる。上記のシーリング材としては、例えばクッション性を有するフィルム状ないしシート状のものや、固化前の性状がクリーム状ないしゲル状のもの等を用いることができる。

図１０および図１１の各々は、２つの部材の当接箇所からの気流の漏れを防止するシーリング材の配置例を概略的に示す断面図であり、図１２，図１３の各々は、２つの部材の当接箇所からの気流の漏れを防止するシーリング材の配置例を概略的に示す側面図である。図１０に示す例では、第１部材Ｍ₁に形成された雌型の係合部Ｅ₁と第２部材Ｍ₂に形成された雄型の係合部Ｅ₂とを互いに係合させるにあたって、予め係合部Ｅ₂およびその周囲にクッション性を有するシート状ないしフィルム状のシーリング材Ｓｈ₁を設け、その後に係合部Ｅ₁と係合部Ｅ₂とを互いに係合させることで第１部材Ｍ₁と第２部材Ｍ₂との当接箇所からの気流の漏れを防止する。

また、図１１に示す例では、第１部材Ｍ₃に形成された雌型の係合部Ｅ₃と第２部材Ｍ₄に形成された雄型の係合部Ｅ₄とを互いに係合させるにあたって、予め係合部Ｅ₃およびその周囲にクッション性を有するシート状ないしフィルム状のシーリング材Ｓｈ₂を設け、その後に係合部Ｅ₃と係合部Ｅ₄とを互いに係合させることで第１部材Ｍ₃と第２部材Ｍ₄との当接箇所からの気流の漏れを防止する。

図１２に示す例では、第１部材Ｍ₅に形成された係合部Ｅ₅と第２部材Ｍ₆に形成された係合部Ｅ₆とを互いに係合させるにあたって、予め係合部Ｅ₅およびその周囲にクッション性を有するシート状ないしフィルム状のシーリング材Ｓｈ₃を設け、その後に係合部Ｅ₅と係合部Ｅ₆とを互いに係合させることで第１部材Ｍ₅と第２部材Ｍ₆との当接箇所からの気流の漏れを防止する。図１３に示す例では、第１部材Ｍ₇に形成された係合部Ｅ₇と第２部材Ｍ₈に形成された係合部Ｅ₈とを互いに係合させるにあたって、予め係合部Ｅ₈およびその周囲にクッション性を有するシート状ないしフィルム状のシーリング材Ｓｈ₄を設け、その後に係合部Ｅ₇と係合部Ｅ₈とを互いに係合させることで第１部材Ｍ₇と第２部材Ｍ₈との当接箇所からの気流の漏れを防止する。

本発明の熱交換換気装置の実用性を高めるという観点からは、外気や室内空気に含まれる塵埃が熱交換器中の熱交換素子に付着してしまうのをフィルタにより防止することが好ましい。図１４は、フィルタが配置された熱交換換気装置での熱交換器、第１フローガイド、第２フローガイド、およびフィルタそれぞれの配置の一例を概略的に示す部分断面側面図である。同図に示す例では、熱交換器３０での外気の流入側に第１フィルタ１４０ａが配置されており、熱交換器３０での室内空気の流入側に第２フィルタ１４０ｂが配置されている。

これらの第１フィルタ１４０ａおよび第２フィルタ１４０ｂを配置することにより、外気や室内空気に含まれる塵埃が熱交換器３０中の熱交換素子に付着してしまうことが防止されるので、上記塵埃の付着に起因する熱交換効率の低下を抑えることができる。なお、図１４に示す構成部材のうちで図３に示した構成部材と共通するものについては、図３で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。本発明の熱交換換気装置については、上述した以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。

本発明の熱交換換気装置は、家庭用または業務用の熱交換換気装置として好適である。

Claims (11)

1. 室外側吸込口、室内側吹出口、室内側吸込口、および室外側吹出口を有する本体ケーシング内に給気用送風機と排気用送風機とが配置され、前記給気用送風機により前記室外側吸込口から取り込んだ外気を前記室内側吹出口から室内に吹き出す給気風路と、前記排気用送風機により前記室内側吸込口から取り込んだ室内空気を前記室外側吹出口から室外に吹き出す排気風路とが前記本体ケーシング内に形成される熱交換換気装置であって、
   前記給気風路の一部となる第１流路と前記排気風路の一部となる第２流路とが形成された熱交換素子を有し、該熱交換素子により前記外気と前記室内空気との間で熱交換を行う熱交換器と、
   該熱交換器に装着されて、前記第１流路および前記第２流路のいずれか一方の流路に連通すると共に前記給気風路および前記排気風路のいずれか一方にのみ含まれる第１気体流通部を前記熱交換器の室外側に画定する第１フローガイドと、
   前記熱交換器に装着されて、前記第１流路および前記第２流路のうちで前記第１気体流通部に連通する流路に連通すると共に前記給気風路および前記排気風路のいずれか一方にのみ含まれる第２気体流通部を前記熱交換器の室内側に画定する第２フローガイドと、
   を備えていることを特徴とする熱交換換気装置。
2. 前記第１フローガイドが画定する前記第１気体流通部および前記第２フローガイドが画定する前記第２気体流通部は、それぞれ、前記排気風路にのみ含まれ、
   前記熱交換器の周辺での前記給気風路と前記排気風路とは、前記第１フローガイドと前記第２フローガイドとにより互いに分離されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
3. 前記第１フローガイドが画定する前記第１気体流通部および前記第２フローガイドが画定する前記第２気体流通部は、それぞれ、前記給気風路にのみ含まれ、
   前記熱交換器の周辺での前記給気風路と前記排気風路とは、前記第１フローガイドと前記第２フローガイドとにより互いに分離されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
4. 前記給気用送風機を収容して前記給気風路の一部を画定するファンケーシングを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
5. 前記ファンケーシングは、前記室外側吸込口に係合する環状の係合部を有し、前記室外側吸込口から前記第１フローガイドにかけての給気風路を画定することを特徴とする請求項４に記載の熱交換換気装置。
6. 前記排気用送風機を収容して前記排気風路の一部を画定するファンケーシングを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
7. 前記第１フローガイドは、前記熱交換器の長手軸に沿って該熱交換器と係合する熱交換器用係合部を有し、
   前記熱交換器は、前記第１フローガイドの前記熱交換器用係合部と係合する第１係合部を有し、
   前記熱交換器用係合部と前記第１係合部とは、互いに着脱自在に係合することを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
8. 前記第２フローガイドは、前記熱交換器の長手軸に沿って該熱交換器と係合する熱交換器用係合部を有し、
   前記熱交換器は、前記第２フローガイドの前記熱交換器用係合部と係合する第２係合部を有し、
   前記熱交換器用係合部と前記第２係合部とは、互いに着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
9. 前記第１フローガイドを該第１フローガイドの長手方向端面側からみたときの形状は、逆三角形状または逆台形状であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
10. 前記給気風路および前記排気風路のいずれか一方から分岐して前記熱交換器を迂回するバイパス風路と、
    前記バイパス風路の分岐箇所近傍に配置されて該バイパス風路を開閉させるダンパと、
    を更に有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
11. 前記バイパス風路は前記排気風路から分岐していることを特徴とする請求項１０に記載の熱交換換気装置。

Images