本発明の請求項1に記載の熱交換形換気装置は、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む排気流が流入する熱交排気流路の流入口と、きわめて低い温度の給気流が流入する熱交給気流路の流入口が離れた構成としたものであり、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができ、更に熱交排気流路において結露や氷結が起こる時は、熱交換器は氷結時の熱交換気運転を行い、他の熱交換器は熱交排気流路内の結露や氷結のデフロスト運転を行い、複数の熱交換器にて氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を順次切り換える構成としたことで、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができ、また、室外の温度が高い場合、複数の熱交換器を用いて通常時の熱交換気運転をすることにより、高い熱交換効率を得ることができる。
また、本発明の請求項2に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の吐出口が隣接し、熱交給気流路の流入口と熱交排気流路の吐出口が隣接する構成としたものであり、熱交換器の一定容積内で熱交排気流路と熱交給気流路の接触面積を広くすることができるため、熱交換器の熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の給気流は、室内の温かい排気流によって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい排気流は、きわめて低い温度の給気流によって熱交換して室外温度近くまで下降するため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項3に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交排気流路を通風する排気流と熱交給気流路を通風する給気流とが対向する構成としたものであり、熱交換器の一定容積内で直交流方式や並行流方式よりも熱交換効率を高くすることができる対向流方式により、熱交換器の熱交換効率を高くすることができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項4に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交排気流路および熱交給気流路をL字状の構成としたものであり、熱交換器の一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の流入口とが離れ、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の吐出口が隣接し、熱交給気流路の流入口と熱交排気流路の吐出口が隣接する熱交換器の構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む排気流が流入する熱交排気流路の流入口と、きわめて低い温度の給気流が流入する熱交給気流路の流入口が離れているため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、熱交換器の一定容積内で熱交排気流路と熱交給気流路の接触面積を広くすることができるため、熱交換器の熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の給気流は、室内の温かい排気流によって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい排気流は、きわめて低い温度の給気流によって熱交換して室外温度近くまで下降するため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項5に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器はL字状の熱交排気流路とL字状の熱交給気流路が平面視折り返した関係の構成としたものであり、熱交換器の一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の流入口とが離れ、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の吐出口が隣接し、熱交給気流路の流入口と熱交排気流路の吐出口が隣接する熱交換器の構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む排気流が流入する熱交排気流路の流入口と、きわめて低い温度の給気流が流入する熱交給気流路の流入口が離れているため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、熱交換器の一定容積内で熱交排気流路と熱交給気流路の接触面積を広くすることができるため、熱交換器の熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の給気流は、室内の温かい排気流によって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい排気流は、きわめて低い温度の給気流によって熱交換して室外温度近くまで下降するため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項6に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器はL字状の熱交排気流路とL字状の熱交給気流路が平面的に180度回転した関係の構成としたものであり、熱交換器の一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の流入口とが離れ、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の吐出口が隣接し、熱交給気流路の流入口と熱交排気流路の吐出口が隣接する熱交換器の構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む排気流が流入する熱交排気流路の流入口と、きわめて低い温度の給気流が流入する熱交給気流路の流入口が離れているため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、熱交換器の一定容積内で熱交排気流路と熱交給気流路の接触面積を広くすることができるため、熱交換器の熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の給気流は、室内の温かい排気流によって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい排気流は、きわめて低い温度の給気流によって熱交換して室外温度近くまで下降するため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項7に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交排気流路および熱交給気流路をS字状の構成としたものであり、熱交換器の一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の流入口とが離れ、熱交排気流路の流入口と熱交給気流路の吐出口が隣接し、熱交給気流路の流入口と熱交排気流路の吐出口が隣接する熱交換器の構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む排気流が流入する熱交排気流路の流入口と、きわめて低い温度の給気流が流入する熱交給気流路の流入口が離れているため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、熱交換器の一定容積内で熱交排気流路と熱交給気流路の接触面積を広くすることができるため、熱交換器の熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の給気流は、室内の温かい排気流によって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい排気流は、きわめて低い温度の給気流によって熱交換して室外温度近くまで下降するため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項8に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は非水溶性の材料で構成したものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、熱交換器は非水溶性の材料で構成したため、結露水による劣化が防止され、熱交換器の基本性能を保持することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
また、本発明の請求項9に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交排気流路を通風する排気流と熱交給気流路を通風する給気流との間で、温度と湿度を熱交換する非水溶性の全熱交換型の構成としたものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流は、室内の温かい湿度を含む排気流によって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む排気流は、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流によって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化するため、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項10に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交排気流路と熱交給気流路の間に伝熱板を備え、伝熱板は非水溶性の透湿樹脂膜で構成したものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、伝熱板は非水溶性の透湿樹脂膜で構成したため、結露水による劣化が防止され、熱交換器の基本性能を保持することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
また、本発明の請求項11に記載の熱交換形換気装置は、伝熱板を構成する透湿樹脂膜は非水溶性の多孔質樹脂膜の片面に、気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜を重合した2層構造の構成としたものであり、伝熱板は透湿樹脂膜の骨組みを非水溶性の多孔質樹脂膜が担い、この骨組みに気体遮蔽性と透湿性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜を重合したことにより親水性透湿樹脂膜を薄くすることができ、2層構造の伝熱板は気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができる。また、多孔質樹脂膜は細孔を多数有するために、親水性透湿樹脂膜がこの細孔に入り込むように重合することができるので、2層構造の伝熱板はアンカー効果により重合強度を向上することができ、伝熱板は剥離を無くすことができる。また、伝熱板は非水溶性を有する多孔質樹脂膜および親水性透湿樹脂膜で構成されているため、結露を繰り返すような環境においても、伝熱板を構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、熱交換器は、結露水による劣化が防止され、熱交換器の基本性能を保持することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、熱交換器は、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流は、室内の温かい湿度を含む排気流によって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む排気流は、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流によって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項12に記載の熱交換形換気装置は、伝熱板を構成する透湿樹脂膜は前記多孔質樹脂膜の他面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した3層構造の構成としたものであり、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材は伝熱板としての強度を保持する役目を担い、気体遮蔽および温度と湿度を熱交換する機能を果たす多孔質樹脂膜および親水性透湿樹脂膜は更に薄膜化することができ、3層構造の伝熱板は気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を一層向上することができる。また、多孔質樹脂膜は細孔を多数有するために、多孔質樹脂基材が細孔に入り込むように重合することができるので、3層構造の伝熱板はアンカー効果により重合強度を向上することができ、伝熱板は剥離を無くすことができる。また、伝熱板は非水溶性を有する多孔質樹脂膜、親水性透湿樹脂膜および多孔質樹脂基材で構成されているため、結露を繰り返すような環境においても、伝熱板を構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、熱交換器は、結露水による劣化が防止され、熱交換器の基本性能を保持することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、熱交換器は、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流は、室内の温かい湿度を含む排気流によって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む排気流は、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流によって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項13に記載の熱交換形換気装置は、伝熱板を構成する透湿樹脂膜は前記親水性透湿樹脂膜の片面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材を重合した3層構造の構成としたものであり、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材は伝熱板としての強度を保持する役目を担い、気体遮蔽および温度と湿度を熱交換する機能を果たす多孔質樹脂膜および親水性透湿樹脂膜は更に薄膜化することができ、3層構造の伝熱板は気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を一層向上することができる。また、伝熱板は非水溶性を有する多孔質樹脂膜、親水性透湿樹脂膜および多孔質樹脂基材で構成されているため、結露を繰り返すような環境においても、伝熱板を構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、熱交換器は、結露水による劣化が防止され、熱交換器の基本性能を保持することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、熱交換器は、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流は、室内の温かい湿度を含む排気流によって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む排気流は、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流によって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項14に記載の熱交換形換気装置は、多孔質樹脂膜はポリテトラフルオロエチレンの構成としたものであり、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質材料は細孔が小さく、空隙率が大きな薄膜に形成することができるため、透湿樹脂膜の骨組みを多孔質樹脂膜が担い、この骨組みに気体遮蔽性と透湿性を有する親水性透湿樹脂膜を重合することにより親水性透湿樹脂膜を非常に薄くすることができ、伝熱板は気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができる。またポリテトラフルオロエチレンの多孔質材料は水に対して安定的な材料であり、結露を繰り返すような環境においても、伝熱板を構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、熱交換器は、結露水による劣化が防止され、熱交換器の基本性能を保持することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、熱交換器は、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流は、室内の温かい湿度を含む排気流によって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む排気流は、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流によって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項15に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交排気流路および熱交給気流路の流路の間隔を分割する非水溶性の分割リブを備えた構成としたものであり、排気流は熱交換器の熱交排気流路において分割リブにより分割して流路を通風し、給気流は熱交換器の熱交給気流路において分割リブにより分割して流路を通風するため、排気流および給気流は熱交排気流路および熱交給気流路の分割された流路に沿って均一に通風することができ、熱交換器内の伝熱面積を有効に活用することができるため、熱交換効率を向上することができる。従って、熱交換器は、熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流は、室内の温かい湿度を含む排気流によって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む排気流は、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む給気流によって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、排気流と給気流は、熱交換器内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、熱交排気流路で結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、本発明の請求項16に記載の熱交換形換気装置は、分割リブは非水溶性の樹脂で構成したものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、分割リブは非水溶性の樹脂で構成したため、結露水による劣化が防止され、熱交換器の基本性能を保持することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
また、本発明の請求項17に記載の熱交換形換気装置は、熱交換器は熱交給気流路より熱交排気流路の積層高さを高くした構成としたものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、熱交排気流路で結露し、氷結したとしても、熱交排気流路の積層高さは熱交給気流路より高いため、熱交排気流路は結露水や氷によって塞がれ、通風できなることを回避することができ、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図10を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1に示すように、熱交換形換気装置1は、第一の本体箱2aと、第二の本体箱2bを備え、第一の本体箱2aは、第一の熱交換器3aと、第一の送風機4aと、第一の室内排気口5aと、第一の室外排気口6aと、第一の室外給気口7aと、第一の室内給気口8aと、第一の排気流遮蔽手段として第一の室外排気口遮蔽ダンパー24aと、第一の給気流遮蔽手段として第一の室外給気口遮蔽ダンパー25aと第一の室内給気口遮蔽ダンパー26aを備えた構成である。
第一の本体箱2aの内部は、第一の送風機4aは第一の電動機14aの回転軸に固着された第一の排気羽根15aによって室内の空気を室外へ排出する第一の排気流16aを通風させる第一の排気流の経路17aと、同じく第一の電動機14aの回転軸に固着された第一の給気羽根18aによって室外の空気を室内に給気する第一の給気流19aを通風させる第一の給気流の経路20aとを、一箇所で対向するように形成し、この対向する箇所に、第一の排気流16aが通過する第一の熱交排気流路21aと第一の給気流19aが通過する第一の熱交給気流路22aとを備えた第一の熱交換器3aを設けている。第一の熱交換器3aは第一の熱交排気流路21aと第一の熱交給気流路22aが交互に複数積層して形成されている。第一の排気流の経路17aにおいて、第一の室外排気口遮蔽ダンパー24aは第一の室外排気口6aの遮蔽と開放を行う構成である。そして、第一の排気流16aにおいて室内の空気を第一の熱交排気流路21aの上流側とした場合、第一の室外排気口遮蔽ダンパー24aは第一の熱交排気流路21aの下流側の遮蔽と開放を行う。また、第一の給気流の経路20aにおいて、第一の室外給気口遮蔽ダンパー25aは第一の室外給気口7aの遮蔽と開放を行い、第一の室内給気口遮蔽ダンパー26aは第一の室内給気口8aの遮蔽と開放を行う構成である。そして、第一の給気流19aにおいて室外の空気を第一の熱交給気流路22aの上流側とした場合、第一の室外給気口遮蔽ダンパー25aは第一の熱交給気流路22aの上流側の遮蔽と開放を行い、第一の室内給気口遮蔽ダンパー26aは第一の熱交給気流路22aの下流側の遮蔽と開放を行う。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の第一の本体箱2aを図2に示し、熱交換気運転について、以下に説明する。
図2に示すように、第一の排気流16a(図中の実線矢印)において室内の空気を第一の熱交排気流路21aの上流側とした場合、第一の排気流16aは、室内の空気(RA)が第一の室内排気口5aから第一の熱交排気流路21aの上流側へ流入し、第一の熱交排気流路21aを通過する時に第一の給気流19aと熱交換して、第一の熱交排気流路21aの下流側へ排気の空気(EA)となって流出し、第一の室外排気口6aから室外へ吐出する第一の排気流の経路17aを形成している。また、第一の給気流19a(図中の破線矢印)において室外の空気を第一の熱交給気流路22aの上流側とした場合、第一の給気流19aは、室外の空気(OA)が第一の室外給気口7aから第一の熱交給気流路22aの上流側へ流入し、第一の熱交給気流路22aを通過する時に第一の排気流16aと熱交換して、第一の熱交給気流路22aの下流側へ給気の空気(SA)となって流出し、第一の室内給気口8aから室内へ吐出する第一の給気流の経路20aを形成している。
ここで、第一の本体箱2aは、第一の還流口として第一の排気還流口29aと、第一の還流遮蔽手段として第一の排気還流遮蔽ダンパー30aを備えている。
そして、第一の熱交換気運転は、第一の還流口である第一の排気還流口29aを第一の還流遮蔽手段である第一の排気還流遮蔽ダンパー30aで遮蔽し、第一の室外排気口遮蔽ダンパー24aを開放し、第一の排気流16aは、第一の排気羽根15aによって第一の排気流の経路17aに通風され、第一の室外給気口遮蔽ダンパー25aと第一の室内給気口遮蔽ダンパー26aを開放し、第一の給気流19aは第一の給気羽根18aによって第一の給気流の経路20aに通風されることにより、第一の熱交換器3aが第一の排気流16aと第一の給気流19aとの間で熱交換しながら、室内空気の排気と室外空気の給気を行う。
ここで、室外がきわめて低い温度となる寒冷地において、図2で説明した第一の熱交換気運転を継続すると、室内の温かい湿度を含む第一の排気流16aは、きわめて低い温度の第一の給気流19aによって、第一の熱交排気流路21aで徐々に結露し氷結していく。氷結していくと熱交換気機能がわずかずつ低下して、本来の熱交換気運転を継続することができなくなる。
そこで、上記のように構成された熱交換形換気装置1の第一の本体箱2aを図3に示し、寒冷地における冬季のデフロスト運転について、以下に説明する。
図3に示すように、第一の排気流16a(図2)において室内の空気を第一の熱交排気流路21aの上流側とした場合、第一の室内空気循環流27a(図中の点線矢印)は、第一の熱交排気流路21aの上流側から第一の熱交換器3aに室内空気を通過させ、第一の熱交排気流路21aの下流側から室内に戻す第一の排気流循環経路を形成する。第一の排気流循環経路において、第一の排気還流口29aは第一の熱交排気流路21aの下流側に設け、第一の排気還流遮蔽ダンパー30aは第一の排気還流口29aの遮蔽と開放を行うことで、第一の室内空気循環流27aの第一の排気流循環経路の遮蔽と開放を行う構成である。
第一の排気流循環経路を用いた第一のデフロスト運転は、図3に示すように第一の室内空気循環流27aは、第一の排気羽根15aによって室内の空気(RA)が第一の室内排気口5aから第一の熱交排気流路21aの上流側へ流入し、第一の熱交排気流路21aを通過する時に、第一の熱交排気流路21aの結露や氷結を融解、乾燥させ、次に第一の熱交排気流路21aの下流側から第一の排気還流口29aを通過して室内へ戻る。この時のダンパーの開閉は、第一の排気還流遮蔽ダンパー30aは開放し、第一の室外排気口遮蔽ダンパー24aと第一の室外給気口遮蔽ダンパー25aは遮蔽し、第一の室内給気口遮蔽ダンパー26aは遮蔽および/または開放を行う。
図3に示した第一のデフロスト運転は、ダンパーの開閉について、第一の排気流遮蔽手段は、第一の排気流の経路17a(図2)の少なくとも第一の熱交排気流路21aの下流側を遮蔽し、すなわち、第一の室外排気口遮蔽ダンパー24aを遮蔽する構成とし、第一の給気流遮蔽手段は、第一の給気流の経路20a(図2)の少なくとも第一の熱交給気流路22aの上流側を遮蔽し、すなわち、第一の室外給気口遮蔽ダンパー25aを遮蔽する構成とする。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の第一の本体箱2aの運転制御の構成を図2に示し、以下に説明する。
第一の本体箱2aは図2に示すように、第一の検知手段は、第一の排気流16aの室内温度および/または室内湿度を検知する第一の室内環境検知手段37aと、第一の給気流19aの室外温度を検知する第一の室外温度検知手段38aである。第一の室内環境検知手段37aは、第一の排気流16aの第一の室内排気口5a近傍に設け、第一の室外温度検知手段38aは第一の給気流19aの第一の室外給気口7a近傍に設けている。
ここで、上記のように構成された熱交換形換気装置1の第二の本体箱2bの構成について、以下に説明する。
第二の本体箱2bは第一の本体箱2aと同じ構成であり、詳細な説明や図面は省略する。第二の本体箱2bは、第二の熱交換器3bと、第二の送風機4bと、第二の室内排気口5bと、第二の室外排気口6bと、第二の室外給気口7bと、第二の室内給気口8bと、第二の還流口として第二の排気還流口29b、第二の排気流遮蔽手段として第二の室外排気口遮蔽ダンパー24bと、第二の給気流遮蔽手段として第二の室外給気口遮蔽ダンパー25bと第二の室内給気口遮蔽ダンパー26bと、第二の還流遮蔽手段として第二の排気還流遮蔽ダンパー30bと、第二の検知手段として第二の室内環境検知手段37bと、第二の室外温度検知手段38bと、第二の電動機14bと、第二の排気羽根15bと、第二の排気流16bと、第二の排気流の経路17bと、第二の給気羽根18bと、第二の給気流19bと、第二の給気流の経路20bと、第二の熱交排気流路21bと、第二の熱交給気流路22bと、第二の室内空気循環流27bを備えた構成である。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の第一の本体箱2aおよび第二の本体箱2bの運転制御について、以下に説明する。
この明細書では、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bにおいて結露や氷結が起こる時は、第一の本体箱2aを用いた熱交換気運転は、第一の氷結時の熱交換気運転とし、第二の本体箱2bを用いた熱交換気運転は、第二の氷結時の熱交換気運転とし、第一の本体箱2aを用いたデフロスト運転は、第一のデフロスト運転とし、第二の本体箱2bを用いたデフロスト運転は、第二のデフロスト運転とする。また、室外の温度が高く、第一および第二の熱交排気流路21a、21bにおいて結露や氷結が起こらない時は、第一の本体箱2aと第二の本体箱2bを用いた通常時の熱交換気運転とする。なお、第一の本体箱2aを用いた熱交換気運転については、第一の氷結時の熱交換気運転および通常時の熱交換気運転は、第一の本体箱2aの構成や通風の仕方は同様とし、第二の本体箱2bを用いた熱交換気運転については、第二の氷結時の熱交換気運転および通常時の熱交換気運転は、第二の本体箱2bの構成や通風の仕方は同様とする。
熱交換形換気装置1は運転を開始すると、第一の本体箱2aの第一の熱交換器3aと、第二の本体箱2bの第二の熱交換器3bの二つの熱交換器を用いた通常時の熱交換気運転を行う。第一および第二の本体箱2a、2bは、第一および第二の排気流16a、16bの室内温度および/または室内湿度を、第一および/または第二の室内環境検知手段37a、37bによって検知していき、また、第一および/または第二の給気流19a、19bの室外温度を、第一および/または第二の室外温度検知手段38a、38bによって検知していく。
ここで、室外がきわめて低い温度となる寒冷地では、通常時の熱交換気運転を継続すると、室内の温かい湿度を含む第一および/または第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度の第一および/または第二の給気流19a、19bによって、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bで徐々に結露し氷結していく。第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bで結露し氷結していくことによって、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bで氷結の影響を受けるような室外温度と室内環境(室内温度および/または室内湿度)の関係を予め実験、計算などにより設定しておく。
そして、室外温度が徐々に低下していき、第一および/または第二の室内環境検知手段37a、37bと第一および/または第二の室外温度検知手段38a、38bによって、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bにおいて結露や氷結の影響を受けるような室外温度と室内環境(室内温度および/または室内湿度)の関係を検知すると、一方の本体箱の熱交換器は氷結時の熱交換気運転を行い、他方の本体箱の熱交換器はデフロスト運転を行い、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bが結露や氷結による影響がなくなるまで、氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を順次切り換えて運転する。
そして、室外温度が上昇し、第一および/または第二の室内環境検知手段37a、37bと第一および/または第二の室外温度検知手段38a、38bによって、第一および第二の熱交排気流路21a、21bにおいて結露や氷結の影響を受けないような室外温度と室内環境(室内温度および/または室内湿度)の関係を検知すると、第一の本体箱2aの第一の熱交換器3aと、第二の本体箱2bの第二の熱交換器3bの二つの熱交換器を用いた通常時の熱交換気運転を行う。
なお、熱交換形換気装置1の運転制御は、第一の本体箱2aに備えた第一の室内環境検知手段37aおよび第一の室外温度検知手段38aと、第二の本体箱2bに備えた第二の室内環境検知手段37bおよび第二の室外温度検知手段38bを両方用いても、いずれかを用いても、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bにおいて結露や氷結を検知し、結露や氷結による影響がなくなるまで、氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を順次切り換えて運転すれば、その作用効果に差異はない。
また、熱交換形換気装置1は、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bにおける結露や氷結の影響を検知する第一および/または第二の検知手段として、第一および/または第二の室内環境検知手段37a、37bと第一および/または第二の室外温度検知手段38a、38bを用いて運転制御を行うと説明したが、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bにおける結露や氷結の影響を検知することができれば、その他の検知手段を用いても良い。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の寒冷地における冬季の氷結時の熱交換気運転およびデフロスト運転を図4に示し、以下に説明する。
図4a、図4bに示した熱交換形換気装置1の運転は、図2に示した第一の熱交換器3aと第二の熱交換器3bを交互に用いた第一および第二の氷結時の熱交換気運転と、図3に示した第一および第二の排気流循環経路を用いた第一および第二のデフロスト運転である。
図4aに示すように、熱交換形換気装置1は、第一の熱交換器3aには第一の排気流16a(図中の実線矢印)と第一の給気流19a(図中の破線矢印)が通風され、第一の熱交換器3aは第一の排気流16aと第一の給気流19aにて第一の氷結時の熱交換気運転を行い、第二の熱交換器3bには室内空気の第二の室内空気循環流27b(図中の点線矢印)が通風され、第二の熱交換器3bは第二の排気流循環経路を用いた第二のデフロスト運転を行っている。
第二の熱交換器3b内では、第二の熱交排気流路21bを流れる温かい第二の室内空気循環流27bによって結露や氷結を融解し乾燥していき、温かい第二の室内空気循環流27bのみが流れていたので、当初の結露や氷結がなくなり、乾燥した正常な状態に復帰する。
室外の温度が0℃未満となるような低温時に第一の氷結時の熱交換気運転を継続すると、第一の熱交換器3aは冷たい第一の給気流19aによって温かい第一の排気流16aの流れる第一の熱交排気流路21aで徐々に結露し氷結していく。氷結していくと熱交換気機能がわずかずつ低下していくが、第一および/または第二の室内環境検知手段37a、37bと、第一および/または第二の室外温度検知手段38a、38bによって、本来の熱交換気運転ができなくなる前に、氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を切り換える。
次に図4bに示すように、熱交換形換気装置1は、第二の熱交換器3bには第二の排気流16b(図中の実線矢印)と第二の給気流19b(図中の破線矢印)が通風され、第二の熱交換器3bは第二の排気流16bと第二の給気流19bにて第二の氷結時の熱交換気運転を行い、第一の熱交換器3aには室内空気の第一の室内空気循環流27a(図中の点線矢印)が通風され、第一の熱交換器3aは第一の排気流循環経路を用いた第一のデフロスト運転を行っている。
第一の熱交換器3aは、図4aの運転により、第一の熱交排気流路21aに結露や氷結が起こっていても、第一の熱交換器3a内では、第一の熱交排気流路21aを流れる温かい第一の室内空気循環流27aによって結露や氷結を融解し乾燥していき、温かい第一の室内空気循環流27aのみが流れていたので、当初の結露や氷結がなくなり、乾燥した正常な状態に復帰する。
室外の温度が0℃未満となるような低温時に第二の氷結時の熱交換気運転を継続すると、第二の熱交換器3bは冷たい第二の給気流19bによって温かい第二の排気流16bの流れる第二の熱交排気流路21bで徐々に結露し氷結していく。氷結していくと熱交換気機能がわずかずつ低下していくが、第一および/または第二の室内環境検知手段37a、37bと、第一および/または第二の室外温度検知手段38a、38bによって、本来の熱交換気運転ができなくなる前に、氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を切り換える。
図4aおよび図4bに示した氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を順次切り換えることにより、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合でも、第一および第二の熱交排気流路21a、21bでの結露や氷結の影響を受けにくくして、本来の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の通常時の熱交換気運転を図5に示し、以下に説明する。
図5に示すように、熱交換形換気装置1は、第一の熱交換器3aには第一の排気流16a(図中の実線矢印)と第一の給気流19a(図中の破線矢印)が通風され、第一の熱交換器3aは第一の排気流16aと第一の給気流19aにて通常時の熱交換気運転を行い、第二の熱交換器3bには第二の排気流16b(図中の実線矢印)と第二の給気流19b(図中の破線矢印)が通風され、第二の熱交換器3bは第二の排気流16bと第二の給気流19bにて通常時の熱交換気運転を行っている。
通常時の熱交換気運転の第一および第二の熱交換器3a、3bに通風させる第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bの風量は、前記説明した第一および第二の氷結時の熱交換気運転の第一および第二の熱交換器3a、3bに通風させる第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bの風量と等しい構成とする。例えば、家屋に換気風量が100m3/h必要な場合、熱交換形換気装置1は、通常時の熱交換気運転は、第一の熱交換器3aに通風させる第一の排気流16aの風量は50m3/h、第一の給気流19aの風量は50m3/hとし、第二の熱交換器3bに通風させる第二の排気流16bの風量は50m3/h、第二の給気流19bの風量は50m3/hとする。また、熱交換形換気装置1は、氷結時の熱交換気運転は、第一の熱交換器3aが使用されている時は、第一の熱交換器3aに通風させる第一の排気流16aの風量は100m3/h、第一の給気流19aの風量は100m3/hとし、第二の熱交換器3bが使用されている時は、第二の熱交換器3bに通風させる第二の排気流16bの風量は100m3/h、第二の給気流19bの風量は100m3/hとする。この構成により、熱交換形換気装置1は、室外がきわめて低い温度となる寒冷地や室外の温度が高い時など、地域や時期に関わらず、家屋やビルなどに必要な換気風量を熱回収しながら得ることができる。
また、通常時の熱交換気運転は、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは第一および第二の熱交換器3a、3bに対して一度通風させる構成とする。すなわち、熱交換形換気装置1に通風される排気流の風量および給気流の風量は、第一の熱交換器3aに通風させる第一の排気流16aの風量および第一の給気流19aの風量と、第二の熱交換器3bに通風させる第二の排気流16bの風量および第二の給気流19bの風量に分散される構成である。
この明細書では、第一の本体箱2aの第一の熱交換器3aと第二の本体箱2bの第二の熱交換器3bの二つの熱交換器を用いて、氷結時の熱交換気運転および通常時の熱交換気運転について説明したが、二つ以上の複数の熱交換器を用いて、熱交排気流路において結露や氷結が起こる時は、熱交換器は氷結時の熱交換気運転を行い、他の熱交換器は熱交排気流路内の結露や氷結のデフロスト運転を行い、複数の熱交換器にて氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を順次切り換える構成とし、熱交排気流路において結露や氷結が起こらない時は、複数の熱交換器を用いて通常時の熱交換気運転を行う構成とする熱交換形換気装置であれば、その作用効果に差異はない。
図6に示すように、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aと、第一の熱交給気流路22aと、第一の熱交排気単位素子39aと、第一の熱交給気単位素子40aと、第一の伝熱板41aと、第一の分割リブ42aと、第一の流入口43aと、第一の吐出口44aを備えた構成であり、図6の第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを交互に積層接着した状態を示す。
そして、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aに分解した状態を図7に示す。図7は第一の熱交換器3aの説明のために、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを4枚に分解して示した。第一の熱交排気単位素子39aは、矩形の第一の伝熱板41aの表面において、矩形の短辺に第一の流入口43aを備え、第一の熱交排気流路21aはこの第一の流入口43aと連通するL字状の風路を形成し、この第一の熱交排気流路21aの他端であって、矩形の長辺に第一の吐出口44aを備えた構成である。そして、第一の熱交排気流路21aは第一の分割リブ42aにて流路の間隔を分割した構成である。
また、第一の熱交給気単位素子40aは、矩形の第一の伝熱板41aの表面において、矩形の短辺に第一の流入口43aを備え、第一の熱交給気流路22aはこの第一の流入口43aと連通するL字状の風路を形成し、この第一の熱交給気流路22aの他端であって、矩形の長辺に第一の吐出口44aを備えた構成である。そして、第一の熱交給気流路22aは第一の分割リブ42aにて流路の間隔を分割した構成である。
ここで、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aは平面視折り返した関係に構成され、図7の第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを交互に積層接着すると、図6に示した第一の熱交換器3aが得られる。すなわち、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aのL字状の第一の熱交排気流路21aと、第一の熱交給気単位素子40aのL字状の第一の熱交給気流路22aが平面視折り返した関係に構成される。また、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aが離れている構成であり、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の吐出口44aが隣接し、第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aと第一の熱交排気流路21aの第一の吐出口44aが隣接する構成である。また、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aと第一の熱交給気流路22aの間に第一の伝熱板41aが形成される。
ここで、図1および図2で説明したように、第一の本体箱2aの内部の第一の送風機4aを駆動させると、第一の熱交換器3aは、室内の空気を室外へ排出する第一の排気流16aと、室外の空気を室内に給気する第一の給気流19aが、第一の熱交換器3aに備えた第一の熱交排気流路21aと第一の熱交給気流路22aで対向するように通風される対向流方式である。第一の熱交換器3aは、第一の伝熱板41aを介して、第一の熱交排気流路21aを通風する第一の排気流16aと第一の熱交給気流路22aを通風する第一の給気流19aとの間で、温度と湿度を対向流方式で熱交換する全熱交換型である。第一の熱交換器3aは、熱交換器の一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、温度と湿度を熱交換する全熱交換型であるため、例えば、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一の給気流19aは、室内の温かい湿度を含む第一の排気流16aによって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態を変化させ、室内の温かい湿度を含む第一の排気流16aは、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一の給気流19aによって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態を変化させることがでる。
第一の分割リブ42aは非水溶性の樹脂で構成される。そして、第一の熱交排気単位素子39aおよび第一の熱交給気単位素子40aは、第一の伝熱板41aを射出成形機に挿入して樹脂にて一体成形するインサート射出成形工法で成形することができる。この樹脂としては非水溶性の熱可塑性樹脂を適用し、樹脂の種類としては、ポリエステル系、ポリスチレン系のABS、AS、PS、またはポリオレフィン系のPP、PEなどが用いられる。また熱可塑性樹脂の中にガラス繊維または炭素繊維の無機充填剤を添加した樹脂を用いても良い。無機充填剤の添加量は樹脂の重量に対して1〜50重量%、更に好ましくは10〜30重量%である。この樹脂に無機充填剤を添加すると、樹脂成形で形成された第一の熱交排気単位素子39aおよび第一の熱交給気単位素子40aは強度と反りや収縮性の物性が向上するとともに、一体成形する第一の伝熱板41aと第一の分割リブ42aを構成するこの樹脂との接着性が向上する。これは化学結合による接着性が向上するのではなく、無機充填剤と第一の伝熱板41aとの繊維の絡まりが強くなった物理結合が向上するものである。無機充填剤の添加量は樹脂の重量に対して多く混入すると、樹脂成形品の強度と反りや収縮性の物性が向上するが、50重量%以上になると、射出成形する時の溶融した樹脂の流動性が低下する。そのため、目的とする形状の樹脂成形品が得られない場合があり、無機充填剤の添加量は樹脂成形品の必要強度、樹脂物性、射出成形機の仕様などにより適宜決定する。実施の形態1では、第一の分割リブ42aを構成する樹脂は、非水溶性のポリエステル系樹脂にガラス繊維を10重量%添加した樹脂を用いる。
図6〜図10に第一の伝熱板41aを示す。第一の伝熱板41aは、厚さが0.2〜0.01mm、好ましくは0.1〜0.01mmの伝熱性、透湿性、気体遮蔽性を有する非水溶性の透湿樹脂膜で構成される。第一の伝熱板41aを構成する非水溶性の透湿樹脂膜としては、PP、PE、PET、PTFE、エーテル系ポリウレタンなどを素材とし、非水溶性に処理した多孔質樹脂シート、またはエーテル系のポリウレタン系樹脂、エーテル系のポリエステル系樹脂などを素材とし、非水溶性に処理した無孔質樹脂シートとする。
図6および図7の第一の伝熱板41aは、具体的には例えば、エーテル系のポリエステル系樹脂を素材とした厚さ0.05mmの、非水溶性に処理した無孔質樹脂シートの透湿樹脂膜で構成される。
第一の伝熱板41aは第一の分割リブ42aを構成する非水溶性の樹脂と一体成形することにより、第一の熱交排気単位素子39aおよび第一の熱交給気単位素子40aが形成されるため、第一の伝熱板41aの透湿樹脂膜と第一の分割リブ42aを構成する樹脂は同じ素材または同系列の樹脂素材にすることが好ましく、更に熱可塑性樹脂にすることが好ましい。すなわち、第一の伝熱板41aおよび第一の分割リブ42aを構成する樹脂を熱可塑性樹脂にすることにより、熱接着することが容易に行える。そのため、第一の熱交換器3aは加工工程が少なくなり、量産性を向上することができる。
図8に示すように、第一の伝熱板41aは、非水溶性の多孔質樹脂膜45の片面に、気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜46を重合した2層構造で構成される。多孔質樹脂膜45としては、PP、PE、PET、PTFEなどを素材とした多孔質樹脂シートを用いる。特に、多孔質樹脂膜45として、孔径が小さく、非常に空隙率を大きくでき、膜厚を薄くでき、水に対して安定的なPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が好ましい。気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜46としては、エーテル系のポリウレタン系樹脂、エーテル系のポリエステル系樹脂などを素材とする。
図8の第一の伝熱板41aは、具体的には例えば、PTFEを素材とした厚さ0.02mmの多孔質樹脂膜45の片面に、エーテル系のポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂を厚さ0.01mmに薄く形成した親水性透湿樹脂膜46を重合した2層構造である。この明細書における重合とは、膜と膜をつなぎ合わせること。すなわち、多孔質樹脂膜45と親水性透湿樹脂膜46をヒートシールやラミネートなどの加工によって構造的な密着状態とすることである。
図9に示すように、第一の伝熱板41aは、図8で説明した非水溶性の多孔質樹脂膜45の片面に気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜46を重合した2層構造の第一の伝熱板41aの、多孔質樹脂膜45の他面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材47を重合した3層構造で構成される。
通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材47としては、PETなどのポリエステル系樹脂、PP、PEなどのポリオレフィン系樹脂などを素材とした熱可塑性樹脂である不織布を用いる。不織布の坪量は10〜100g/m2、好ましくは15〜40g/m2である。不織布の厚みは基材としての強度を満たす限り極力薄いことが好ましい。不織布で構成された通気性の多孔質樹脂基材47は、不織布の樹脂繊維間同士の間隔を粗く、すなわち広くすることができるため、温度と湿度を熱交換する際に影響をほとんど受けない材料である。
多孔質樹脂基材47は、具体的には例えば、坪量30g/m2、厚さ0.1mmのPETの不織布を用いる。図8で説明した2層構造の第一の伝熱板41aと多孔質樹脂基材47の重合は、ヒートシール加工を用いて成形する。多孔質樹脂基材47の不織布は、多孔質樹脂膜45のPTFEの細孔に入り込むように重合することができるので、アンカー効果により重合強度を向上することができ、剥離がなくなることで、第一の伝熱板41aは基本性能を長期に保持することができる。
図10に示すように、第一の伝熱板41aは、図8で説明した非水溶性の多孔質樹脂膜45の片面に気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜46を重合した2層構造の第一の伝熱板41aの、親水性透湿樹脂膜46の面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材47を重合した3層構造で構成される。
多孔質樹脂基材47は、具体的には例えば、坪量30g/m2、厚さ0.1mmのPETを素材とした不織布を用いる。図8で説明した2層構造の第一の伝熱板41aと多孔質樹脂基材47の重合は、ヒートシール加工を用いて成形する。
図10の第一の伝熱板41aは、図8で説明した2層構造の第一の伝熱板41aを構成する親水性透湿樹脂膜46の面を凹凸にし、凹凸にした親水性透湿樹脂膜46の面に、多孔質樹脂基材47を重合した3層構造としてもよい。そのために、放電加工にて、親水性透湿樹脂膜46の表面を粗すようにして凹凸にする。親水性透湿樹脂膜46はエーテル系のポリウレタン系樹脂またはポリエステル系樹脂などを材料とし、厚さ0.01mmの薄膜に形成しているため、放電加工による凹凸化は親水性透湿樹脂膜46にピンホールができない程度に行う。これにより、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持しつつ、親水性透湿樹脂膜46と多孔質樹脂基材47を重合する表面積を増やせる。従って、第一の伝熱板41aを構成する3層構造は、重合強度を向上することができ、剥離がなくなることで、第一の伝熱板41aは基本性能を長期に保持することができる。そして、結露を繰り返すような環境においても、結露水による劣化が防止され、第一の伝熱板41aの剥離が無く、気流の漏れを防止するなどの基本性能を保持することができる。
また、図10の第一の伝熱板41aは、図8で説明した2層構造の第一の伝熱板41aを構成する親水性透湿樹脂膜46の面に、耐水性を有する接着剤を用いて多孔質樹脂基材47を点接着した、3層構造としてもよい。点接着した部分は接着剤によって水蒸気が透過できないため、点接着は親水性透湿樹脂膜46と多孔質樹脂基材47とが剥離しない程度に行い、水蒸気が透過できる第一の伝熱板41aの有効面積の減少を極力少なくする。これにより、第一の伝熱板41aを構成する3層構造は、潜熱交換効率の低下を抑えつつ接着強度を向上することができる。また、接着剤は耐水性を有するため多湿環境でも剥離することが無く、第一の伝熱板41aとしての基本性能を長期に保持することができる。そして、結露を繰り返すような環境においても、結露水による劣化が防止され、第一の伝熱板41aの剥離が無く、気流の漏れを防止するなどの基本性能を保持することができる。
ここで、第二の熱交換器3bは第一の熱交換器3aと同じ構成であり、詳細な説明や図面は省略する。第二の熱交換器3bは、第二の熱交排気流路21bと、第二の熱交給気流路22bと、第二の熱交排気単位素子39bと、第二の熱交給気単位素子40bと、第二の伝熱板41bと、第二の分割リブ42bと、第二の流入口43bと、第二の吐出口44bを備えた構成である。また、第二の伝熱板41bは、第一の伝熱板41aと同じ構成であり、詳細な説明や図面は省略する。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の作用と効果について、以下に説明する。
熱交換形換気装置1は、第一および/または第二の熱交排気流路21a、21bにおいて結露や氷結が起こる時は、第一の熱交換器3aは第一の氷結時の熱交換気運転を行い、第二の熱交換器3bは第二のデフロスト運転を行い、その後、第二の熱交換器3bは第二の氷結時の熱交換気運転を行い、第一の熱交換器3aは第一のデフロスト運転を行い、第一および第二の熱交換器3a、3bにて第一および第二の氷結時の熱交換気運転と第一および第二のデフロスト運転を順次切り換える構成とし、第一および第二の熱交排気流路21a、21bにおいて結露や氷結が起こらない時は、第一および第二の熱交換器3a、3bを用いて通常時の熱交換気運転を行う構成とし、第一および第二の熱交換器3a、3bは、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bとが離れた構成としたものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bが流入する第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bが流入する第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bが離れた構成のため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることにより、氷結時の熱交換気運転を長く行えるため、本来の熱交換換気を継続して実施することができる。更に、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、複数の熱交換器にて氷結時の熱交換気運転とデフロスト運転を順次切り換える構成としたことで、第一および第二の熱交排気流路21a、21bでの氷結の影響を受けにくくして、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができ、また、室外の温度が高い場合、第一および第二の熱交換器3a、3bを用いて通常時の熱交換気運転をすることにより、高い熱交換効率を得ることができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接し、第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接する構成としたものであり、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で第一および第二の熱交排気流路21a、21bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの接触面積を広くすることができるため、第一および第二の熱交換器3a、3bの熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい排気流16a、16bは、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度近くまで下降するため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bを通風する第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bを通風する第一および第二の給気流19a、19bとが対向する構成としたものであり、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で直交流方式や並行流方式よりも熱交換効率を高くすることができる対向流方式により、第一および第二の熱交換器3a、3bの熱交換効率を高くすることができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bおよび第一および第二の熱交給気流路22a、22bをL字状の構成としたものであり、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bとが離れ、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接し、第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接する第一および第二の熱交換器3a、3bの構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bが流入する第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと、きわめて低い温度の給気流19a、19bが流入する第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bが離れているため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で第一および第二の熱交排気流路21a、21bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの接触面積を広くすることができるため、第一および第二の熱交換器3a、3bの熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度近くまで下降するため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bはL字状の第一および第二の熱交排気流路21a、21bとL字状の第一および第二の熱交給気流路22a、22bが平面視折り返した関係の構成としたものであり、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bとが離れ、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接し、第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接する第一および第二の熱交換器3a、3bの構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bが流入する第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと、きわめて低い温度の給気流19a、19bが流入する第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bが離れているため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で第一および第二の熱交排気流路21a、21bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの接触面積を広くすることができるため、第一および第二の熱交換器3a、3bの熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度近くまで下降するため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bおよび第一および第二の熱交給気流路22a、22bの流路の間隔を分割する非水溶性の第一および第二の分割リブ42a、42bを備えた構成としたものであり、第一および第二の排気流16a、16bは第一および第二の熱交換器3a、3bの第一および第二の熱交排気流路21a、21bにおいて第一および第二の分割リブ42a、42bにより分割して流路を通風し、第一および第二の給気流19a、19bは第一および第二の熱交換器3a、3bの第一および第二の熱交給気流路22a、22bにおいて第一および第二の分割リブ42a、42bにより分割して流路を通風するため、第一および第二の排気流16a、16bおよび第一および第二の給気流19a、19bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bおよび第一および第二の熱交給気流路22a、22bの分割された流路に沿って均一に通風することができ、第一および第二の熱交換器3a、3b内の伝熱面積を有効に活用することができるため、熱交換効率を向上することができる。従って、第一および第二の熱交換器3a、3bは、熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の伝熱板41a、41bと第一および第二の分割リブ42a、42bの非水溶性の材料で構成したものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の熱交換器3a、3bは非水溶性の材料で構成したため、結露水による劣化が防止され、第一および第二の熱交換器3a、3bの基本性能を保持することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の分割リブ42a、42bは非水溶性の樹脂で構成したものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の分割リブ42a、42bは非水溶性の樹脂で構成したため、結露水による劣化が防止され、第一および第二の熱交換器3a、3bの基本性能を保持することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bを通風する第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bを通風する第一および第二の給気流19a、19bとの間で、温度と湿度を熱交換する非水溶性の全熱交換型の構成としたものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化するため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの間に第一および第二の伝熱板41a、41bを備え、第一および第二の伝熱板41a、41bは非水溶性の透湿樹脂膜で構成したものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の伝熱板41a、41bは非水溶性の透湿樹脂膜で構成したため、結露水による劣化が防止され、第一および第二の熱交換器3a、3bの基本性能を保持することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。
また、熱交換形換気装置1は、第一および第二の伝熱板41a、41bを構成する透湿樹脂膜は非水溶性の多孔質樹脂膜45の片面に、気体遮蔽性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜46を重合した2層構造の構成としたものであり、第一および第二の伝熱板41a、41bは透湿樹脂膜の骨組みを非水溶性の多孔質樹脂膜45が担い、この骨組みに気体遮蔽性と透湿性を有する非水溶性の親水性透湿樹脂膜46を重合したことにより親水性透湿樹脂膜46を薄くすることができ、2層構造の第一および第二の伝熱板41a、41bは気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができる。また、多孔質樹脂膜45は細孔を多数有するために、親水性透湿樹脂膜46がこの細孔に入り込むように重合することができるので、2層構造の第一および第二の伝熱板41a、41bはアンカー効果により重合強度を向上することができ、第一および第二の伝熱板41a、41bは剥離を無くすことができる。また、第一および第二の伝熱板41a、41bは非水溶性を有する多孔質樹脂膜45および親水性透湿樹脂膜46で構成されているため、結露を繰り返すような環境においても、第一および第二の伝熱板41a、41bを構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の熱交換器3a、3bは、結露水による劣化が防止され、第一および第二の熱交換器3a、3bの基本性能を保持することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bは、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、図9の第一および第二の伝熱板41a、41bを構成する透湿樹脂膜は図8で説明した2層構造の第一および第二の伝熱板41a、41bの多孔質樹脂膜45の他面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材47を重合した3層構造の構成としたものであり、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材47は第一および第二の伝熱板41a、41bとしての強度を保持する役目を担い、気体遮蔽および温度と湿度を熱交換する機能を果たす多孔質樹脂膜45および親水性透湿樹脂膜46は更に薄膜化することができ、図9の3層構造の第一および第二の伝熱板41a、41bは気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を一層向上することができる。また、多孔質樹脂膜45は細孔を多数有するために、多孔質樹脂基材47が細孔に入り込むように重合することができるので、3層構造の第一および第二の伝熱板41a、41bはアンカー効果により重合強度を向上することができ、第一および第二の伝熱板41a、41bは剥離を無くすことができる。また、第一および第二の伝熱板41a、41bは非水溶性を有する多孔質樹脂膜45、親水性透湿樹脂膜46および多孔質樹脂基材47で構成されているため、結露を繰り返すような環境においても、第一および第二の伝熱板41a、41bを構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の熱交換器3a、3bは、結露水による劣化が防止され、第一および第二の熱交換器3a、3bの基本性能を保持することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bは、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、図10の第一および第二の伝熱板41a、41bを構成する透湿樹脂膜は図8で説明した2層構造の第一および第二の伝熱板41a、41bの親水性透湿樹脂膜46の片面に、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材47を重合した3層構造の構成としたものであり、通気性の非水溶性の多孔質樹脂基材47は第一および第二の伝熱板41a、41bとしての強度を保持する役目を担い、気体遮蔽および温度と湿度を熱交換する機能を果たす多孔質樹脂膜45および親水性透湿樹脂膜46は更に薄膜化することができ、図10の3層構造の第一および第二の伝熱板41a、41bは気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を一層向上することができる。また、第一および第二の伝熱板41a、41bは非水溶性を有する多孔質樹脂膜45、親水性透湿樹脂膜46および多孔質樹脂基材47で構成されているため、結露を繰り返すような環境においても、第一および第二の伝熱板41a、41bを構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の熱交換器3a、3bは、結露水による劣化が防止され、第一および第二の熱交換器3a、3bの基本性能を保持することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bは、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
また、熱交換形換気装置1は、多孔質樹脂膜45はポリテトラフルオロエチレンの構成としたものであり、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質材料は細孔が小さく、空隙率が大きな薄膜に形成することができるため、透湿樹脂膜の骨組みを多孔質樹脂膜45が担い、この骨組みに気体遮蔽性と透湿性を有する親水性透湿樹脂膜46を重合することにより親水性透湿樹脂膜46を非常に薄くすることができ、図8〜図10の第一および第二の伝熱板41a、41bは気体移行が少なく、且つ熱移動が高く、水蒸気のみについて選択的に透過抵抗を小さくすることができるので、気流の漏れを防止することができるとともに、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができる。またポリテトラフルオロエチレンの多孔質材料は水に対して安定的な材料であり、結露を繰り返すような環境においても、図8〜図10の第一および第二の伝熱板41a、41bを構成する成分が保持され、透湿性、気体遮蔽性などの基本性能を保持することができる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の熱交換器3a、3bは、結露水による劣化が防止され、第一および第二の熱交換器3a、3bの基本性能を保持することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bは、顕熱交換効率および潜熱交換効率を向上することができるため、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度と室内湿度の近くまで空気の状態が変化し、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度ときわめて少ない湿度を含む第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度と室外湿度の近くまで空気の状態が変化することにより、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を一層受けにくくすることができる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について、図11および図12を用いて説明する。図11は第一の熱交換器3aの概略斜視図であり、図12は第一の熱交換器3aの概略分解斜視図である。
実施の形態1と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
図11に示すように、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aと、第一の熱交給気流路22aと、第一の熱交排気単位素子39aと、第一の熱交給気単位素子40aと、第一の伝熱板41aと、第一の分割リブ42aと、第一の流入口43aと、第一の吐出口44aを備えた構成であり、図11の第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを交互に積層接着した状態を示す。
そして、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aに分解した状態を図12に示す。図12は第一の熱交換器3aの説明のために、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを4枚に分解して示した。
第一の熱交排気単位素子39aは、矩形の第一の伝熱板41aの表面において、矩形の短辺に第一の流入口43aを備え、第一の熱交排気流路21aはこの第一の流入口43aと連通するL字状の風路を形成し、この第一の熱交排気流路21aの他端であって、矩形の長辺に第一の吐出口44aを備えた構成である。そして、第一の熱交排気流路21aは第一の分割リブ42aにて流路の間隔を分割した構成である。
また、第一の熱交給気単位素子40aは、矩形の第一の伝熱板41aの表面において、矩形の短辺に第一の流入口43aを備え、第一の熱交給気流路22aはこの第一の流入口43aと連通するL字状の風路を形成し、この第一の熱交給気流路22aの他端であって、矩形の長辺に第一の吐出口44aを備えた構成である。そして、第一の熱交給気流路22aは第一の分割リブ42aにて流路の間隔を分割した構成である。
ここで、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aは平面的に180度回転した関係に構成され、図12の第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを交互に積層接着すると、図11に示した第一の熱交換器3aが得られる。すなわち、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aのL字状の第一の熱交排気流路21aと、第一の熱交給気単位素子40aのL字状の第一の熱交給気流路22aが平面的に180度回転した関係に構成される。また、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aが離れている構成であり、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の吐出口44aが隣接し、第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aと第一の熱交排気流路21aの第一の吐出口44aが隣接する構成である。また、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aと第一の熱交給気流路22aの間に第一の伝熱板41aが形成される。
ここで、実施の形態1の第一の熱交換器3aの第一の排気流16aおよび第一の給気流19aと、実施の形態2の第一の熱交換器3aの第一の排気流16aおよび第一の給気流19aの通風方向が異なるため、実施の形態1の図1〜図3で説明した第一の本体箱2aの構成は第一の排気流16aおよび第一の給気流19aの通風方向によって適宜変更するものとする。すなわち、第一の本体箱2aの構成要素である第一の排気流の経路17a、第一の給気流の経路20a、第一の室内排気口5a、第一の室内給気口8a、第一の室内給気口遮蔽ダンパー26a、第一の室内環境検知手段37aなどの位置関係を第一の排気流16aおよび第一の給気流19aの通風方向によって適宜変更する。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の作用と効果について、以下に説明する。
熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bはL字状の第一および第二の熱交排気流路21a、21bとL字状の第一および第二の熱交給気流路22a、22bが平面的に180度回転した関係の構成としたものであり、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bとが離れ、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接し、第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接する第一および第二の熱交換器3a、3bの構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bが流入する第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと、きわめて低い温度の給気流19a、19bが流入する第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bが離れているため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で第一および第二の熱交排気流路21a、21bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの接触面積を広くすることができるため、第一および第二の熱交換器3a、3bの熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度近くまで下降するため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について、図13および図14を用いて説明する。図13は第一の熱交換器3aの概略斜視図であり、図14は第一の熱交換器3aの概略分解斜視図である。
実施の形態1および実施の形態2と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
図13に示すように、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aと、第一の熱交給気流路22aと、第一の熱交排気単位素子39aと、第一の熱交給気単位素子40aと、第一の伝熱板41aと、第一の分割リブ42aと、第一の流入口43aと、第一の吐出口44aを備えた構成であり、図13の第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを交互に積層接着した状態を示す。
そして、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aに分解した状態を図14に示す。図14は第一の熱交換器3aの説明のために、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを4枚に分解して示した。
第一の熱交排気単位素子39aは、六角形の第一の伝熱板41aの表面において、六角形の一辺に第一の流入口43aを備え、第一の熱交排気流路21aはこの第一の流入口43aと連通するS字状の風路を形成し、この第一の熱交排気流路21aの他端であって、六角形の一辺に第一の吐出口44aを備えた構成である。そして、第一の熱交排気流路21aは第一の分割リブ42aにて流路の間隔を分割した構成である。
また、第一の熱交給気単位素子40aは、六角形の第一の伝熱板41aの表面において、六角形の一辺に第一の流入口43aを備え、第一の熱交給気流路22aはこの第一の流入口43aと連通するS字状の風路を形成し、この第一の熱交給気流路22aの他端であって、六角形の一辺に第一の吐出口44aを備えた構成である。そして、第一の熱交給気流路22aは第一の分割リブ42aにて流路の間隔を分割した構成である。
ここで、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aは平面視折り返した関係に構成され、図14の第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを交互に積層接着すると、図13に示した第一の熱交換器3aが得られる。すなわち、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aのS字状の第一の熱交排気流路21aと、第一の熱交給気単位素子40aのS字状の第一の熱交給気流路22aが平面視折り返した関係に構成される。また、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aが離れている構成であり、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の吐出口44aが隣接し、第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aと第一の熱交排気流路21aの第一の吐出口44aが隣接する構成である。また、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気流路21aと第一の熱交給気流路22aの間に第一の伝熱板41aが形成される。
なお、実施の形態3では、第一の熱交換器3aは第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを平面視折り返した関係の構成で説明したが、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aと第一の熱交給気単位素子40aを平面的に180度回転した関係の構成でも良い。すなわち、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aが離れている構成で、第一の熱交排気流路21aの第一の流入口43aと第一の熱交給気流路22aの第一の吐出口44aが隣接し、第一の熱交給気流路22aの第一の流入口43aと第一の熱交排気流路21aの第一の吐出口44aが隣接する構成の対向流方式の熱交換器であれば、その作用効果に差異はない。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の作用と効果について、以下に説明する。
熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交排気流路21a、21bおよび第一および第二の熱交給気流路22a、22bをS字状の構成としたものであり、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で熱交換効率を高くすることができる対向流方式に加え、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bとが離れ、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接し、第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bと第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の吐出口44a、44bが隣接する第一および第二の熱交換器3a、3bの構成が得られる。従って、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、室内の温かい湿度を含む第一および第二の排気流16a、16bが流入する第一および第二の熱交排気流路21a、21bの第一および第二の流入口43a、43bと、きわめて低い温度の給気流19a、19bが流入する第一および第二の熱交給気流路22a、22bの第一および第二の流入口43a、43bが離れているため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が最も大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。また、第一および第二の熱交換器3a、3bの一定容積内で第一および第二の熱交排気流路21a、21bと第一および第二の熱交給気流路22a、22bの接触面積を広くすることができるため、第一および第二の熱交換器3a、3bの熱交換効率を高くすることができ、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bは、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bによって熱交換して室内温度近くまで上昇し、室内の温かい第一および第二の排気流16a、16bは、きわめて低い温度の第一および第二の給気流19a、19bによって熱交換して室外温度近くまで下降するため、第一および第二の排気流16a、16bと第一および第二の給気流19a、19bは、第一および第二の熱交換器3a、3b内で温度差と湿度差が大きい状態で接触することがないため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結していくことの影響を受けにくくすることができる。
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について、図15を用いて説明する。図15は第一の熱交換器3aの第一の熱交排気流路21aと第一の熱交給気流路22aとが対向する部分の概略断面図である。
実施の形態1、実施の形態2および実施の形態3と同一部分は同一番号とし、同一の作用効果を有するものとし、詳細な説明は省略する。
図15に示すように、第一の熱交換器3aは、第一の熱交排気単位素子39aの第一の熱交排気流路21aの積層高さをHとし、第一の熱交給気単位素子40aの第一の熱交給気流路22aの積層高さをLとした場合、第一の熱交給気流路22aの積層高さLより、第一の熱交排気流路21aの積層高さHを高くした構成である。これは、第一の熱交排気単位素子39aの第一の熱交排気流路21aを形成する第一の分割リブ42aの凸高さを、第一の熱交給気単位素子40aの第一の熱交給気流路22aを形成する第一の分割リブ42aの凸高さより、高くすることで形成することができる。
上記のように構成された熱交換形換気装置1の作用と効果について、以下に説明する。
熱交換形換気装置1は、第一および第二の熱交換器3a、3bは第一および第二の熱交給気流路22a、22bより第一および第二の熱交排気流路21a、21bの積層高さを高くした構成としたものであり、室外がきわめて低い温度となる寒冷地で運転した場合、第一および第二の熱交排気流路21a、21bで結露し、氷結したとしても、第一および第二の熱交排気流路21a、21bの積層高さは第一および第二の熱交給気流路22a、22bより高いため、第一および第二の熱交排気流路21a、21bは結露水や氷によって塞がれ、通風できなることを回避することができ、本来の第一および第二の氷結時の熱交換気運転を継続することができる。