JP5845388B2

JP5845388B2 - 熱交換形換気装置

Info

Publication number: JP5845388B2
Application number: JP2011052675A
Authority: JP
Inventors: 俊司三宅; 村山　拓也; 拓也村山; 朋宜若松; 洋祐浜田; 将秀福本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-03-10
Also published as: JP2012189252A

Description

本発明は、寒冷地等で使用され、室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路との間で熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。

この種の熱交換形換気装置は、冬季に室外が、例えば−１０℃以下のような低い温度になると、室内から通風された温かい排気流が流れる熱交換素子の排気経路内において、隣接する給気経路内の室外から通風された冷たい給気流によって排気流が冷やされることで、排気流路が結露・結氷が発生し目詰まりしていくが、従来の熱交換形換気装置では、この結露・結氷による目詰まりを凍結抑制制御による間欠運転によって抑制する構成をとっていた（例えば、特許文献１参照）。

以下、特許文献１に示す熱交換形換気装置について、図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、熱交換器ユニット１０１は、熱交換換気を行なうことができる熱交換エレメント１０２と、室内の空気を室外へ排気し熱交換エレメント１０２を経由する排気経路１０３と、室外の空気を室内へ給気し熱交換器エレメント１０２を経由する給気経路１０４と、排気経路１０３に組み込まれる排気ファン１０５と、給気経路１０４に組み込まれる給気ファン１０６と、室外の空気の外気温度を検出する温度センサ１０７と、温度センサ１０７で検出した外気温度によって排気ファン１０５と給気ファン１０６の運転制御を行う制御部とを備えている。

そして、熱交換器ユニット１０１の制御部は、外気温度が−１０℃を下回った時に、熱交換エレメント１０２が凍結することを抑えるため、外気温度に応じて２つの凍結抑制制御を行う。この２つの凍結抑制制御は第１凍結抑制制御及び第２凍結抑制制御である。

第１凍結抑制制御は、外気温度が−１０℃を下回った場合に、熱交換エレメント１０２の凍結を抑制する制御であり、排気ファン１０５を常時作動させ、給気ファン１０６の動作を６０分のうち最初の１５分だけ休止させる運転を繰り返す。

第２凍結抑制制御は、外気温度が−１５℃を下回った場合に、第１凍結抑制制御よりも強力に熱交換エレメント１０２の凍結を抑制する制御であり、排気ファン１０５及び給気ファン１０６の間欠運転を行う。第２凍結抑制制御は、排気ファン１０５及び給気ファン１０６を６０分休止させた後に５分だけ作動を再開させる運転を繰り返す。

特開２００３−１４８７８０号公報

このような従来の熱交換形換気装置においては、凍結抑制制御による間欠運転をおこなっている間は熱交換換気ができないという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、寒冷地など熱交換素子内部に結露・結氷が発生する条件下において、熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができる熱交換形換気装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明の熱交換形換気装置は、室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記給気経路中の給気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第一開口部および第二開口部と、前記熱交換素子内の給気流の流通方向を反転させる給気切替部とを備え、前記給気切替部は、室外と前記第一開口部または前記第二開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第一開口部または前記第二開口部の他方を室内と連通させる給気仕切板を備え、前記給気仕切板を移動させることにより、前記第一開口部と室外とが連通するとともに前記第二開口部と室内とが連通する第一給気状態と、前記第一開口部と室内とが連通するとともに前記第二開口部と室外とが連通する第二給気状態とを切り替えて、前記熱交換素子内を流れる前記給気流の流通方向を反転させるという構成としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

また、室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記排気経路中の排気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第三開口部および第四開口部と、前記熱交換素子内の排気流の流通方向を反転させる排気切替部とを備え、前記排気切替部は、室内と前記第三開口部または前記第四開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第三開口部または前記第四開口部の他方を室外と連通させる排気仕切板を備え、前記排気仕切板を移動させることにより、前記第三開口部と室内とが連通するとともに前記第四開口部と室外とが連通する第一排気状態と、前記第三開口部と室外とが連通するとともに前記第四開口部と室内とが連通する第二排気状態とを切り替て、前記熱交換素子内を流れる前記排気流の流通方向を反転させえるという構成にしてもよく、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明の熱交換形換気装置によれば、室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記給気経路中の給気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第一開口部および第二開口部と、前記熱交換素子内の給気流の流通方向を反転させる給気切替部とを備え、前記給気切替部は、室外と前記第一開口部または前記第二開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第一開口部または前記第二開口部の他方を室内と連通させる給気仕切板を備え、前記給気仕切板を移動させることにより、前記第一開口部と室外とが連通するとともに前記第二開口部と室内とが連通する第一給気状態と、前記第一開口部と室内とが連通するとともに前記第二開口部と室外とが連通する第二給気状態とを切り替えるという構成にしたことにより、室外がきわめて低い温度になり熱交換素子内部の排気経路に結露・氷結が発生して熱交換換気が困難になる時に、第一給気状態（または第二給気状態）と、第二給気状態（または第一給気状態）とを切り替えて、前記熱交換素子内を流れる給気流の流通方向を反転させることで、熱交換素子内を流れる給気流の流通方向を反転させる。

給気流の流通方向を反転させることにより、熱交換前の冷たい給気流が流入していた第一開口部（または第二開口部）から熱交換後の暖かい給気流が流出し、熱交換後の暖かい給気流が流出していた第二開口部（または第一開口部）に熱交換前の冷たい給気流が流入するようになり、熱交換素子内部の給気流路の温度分布が反転する。

その結果、熱交換素子内部の相対的に低温となっていた部分、すなわち給気流が流入していた第一開口部（または第二開口部）近傍の排気経路に発生していた結露・結氷を給気経路中の熱交換後の暖かい給気流により蒸発・融解できる。

また、室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記排気経路中の排気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第三開口部および第四開口部と、前記熱交換素子内の排気流の流通方向を反転させる排気切替部とを備え、前記排気切替部は、室内と前記第三開口部または前記第四開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第三開口部または前記第四開口部の他方を室外と連通させる排気仕切板を備え、前記排気仕切板を移動させることにより、前記第三開口部と室内とが連通するとともに前記第四開口部と室外とが連通する第一排気状態と、前記第三開口部と室外とが連通するとともに前記第四開口部と室内とが連通する第二排気状態とを切り替えて、前記熱交換素子内を流れる排気流の流通方向を反転させるという構成にしたことにより、室外がきわめて低い温度になり熱交換素子内部の排気経路に結露・氷結が発生して熱交換換気が困難になる時に、第一排気状態（または第二排気状態）と、第二排気状態（または第一排気状態）とを切り替えることで、熱交換素子内を流れる排気流の流通方向を反転させる。

排気流の流通方向を反転させることにより、熱交換前の暖かい排気流が流入していた第三開口部（または第四開口部）から熱交換後の冷たい排気流が流出し、熱交換後の冷たい排気流が流出していた第四開口部（または第三開口部）に熱交換前の暖かい排気流が流入するようになり、熱交換素子内部の排気経路の温度分布が反転する。

その結果、熱交換素子内部の相対的に低温となっていた部分、すなわち排気流が流出していた第四開口部（または第三開口部）近傍の排気経路に発生していた結露・結氷を熱交換前の暖かい排気流により蒸発・融解できる。

以上の作用により熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができるという効果のある熱交換形換気装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における第一給気状態および第一排気状態の熱交換形換気装置を示す概略断面の構成図本発明の実施の形態１における第二給気状態および第二排気状態の熱交換形換気装置を示す概略断面の構成図本発明の実施の形態１における第一給気状態および第二排気状態の熱交換形換気装置を示す概略断面の構成図本発明の実施の形態１における第二給気状態および第一排気状態の熱交換形換気装置を示す概略断面の構成図従来の熱交換気ユニットを示す概略断面の構成図

本発明の請求項１記載の熱交換形換気装置は、室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記給気経路中の給気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第一開口部および第二開口部と、前記熱交換素子内の給気流の流通方向を反転させる給気切替部とを備え、前記給気切替部は、室外と前記第一開口部または前記第二開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第一開口部または前記第二開口部の他方を室内と連通させる給気仕切板を備え、前記給気仕切板を移動させることにより、前記第一開口部と室外とが連通するとともに前記第二開口部と室内とが連通する第一給気状態と、前記第一開口部と室内とが連通するとともに前記第二開口部と室外とが連通する第二給気状態とを切り替えて、前記熱交換素子内を流れる前記給気流の流通方向を反転させるという構成を有する。

これにより、室外がきわめて低い温度になり熱交換素子内部の排気経路に結露・氷結が発生して熱交換換気が困難になる時に、第一給気状態（または第二給気状態）と、第二給気状態（または第一給気状態）とを切り替えることで、熱交換素子内を流れる給気流の流通方向を反転させる。

以上の作用により熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができるという効果を奏する。

また、熱交換前の給気流が前記給気仕切板に接触する面は、第一給気状態および第二給気状態の何れにおいても同一の面であるという構成にしてもよい。

これにより、第一給気状態（または第二給気状態）と、第二給気状態（または第一給気状態）とを切り替えた後、熱交換前の冷たい給気流が接触することにより冷えて熱交換後の給気流の露点以下の温度となった給気仕切板の面に熱交換後の暖かい給気流が接触することを防ぐことができる。

熱交換後の給気流の結露・結氷を抑制する事ができ、給気切替部の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に給気流の流通方向を反転させることができる。

また、前記給気切替部が断熱性を有する素材からなる事を特徴とした構成にしてもよい。

これにより、熱交換前の冷たい給気流により、給気切替部が冷えにくくなり、熱交換後の暖かい給気流が接触する給気切替部の温度が熱交換後の給気流の露点以下になりにくくなる。そのため、熱交換後の給気流の結露・結氷を抑制する事ができ、給気切替部の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に給気流の流通方向を反転させることができる。

また、前記給気経路に通風するための給気送風手段と備え、前記給気切替部にて切替を行なう間、前記送風手段の搬送動力を停止または低下させるという構成にしてもよい。これにより、第一給気状態（または第二給気状態）と、第二給気状態（または第一給気状態）とを切り替える際に、熱交換後の暖かい給気流が熱交換後の給気流の露点以下の温度の熱交換前の冷たい給気流と混ざりにくくなる。そのため、熱交換後の給気流の結露・結氷を抑制する事ができ、給気切替部の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に給気状態を切り替え給気流の流通方向を反転させることができる。

また、室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記排気経路中の排気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第三開口部および第四開口部と、前記熱交換素子内の排気流の流通方向を反転させる排気切替部とを備え、前記排気切替部は、室内と前記第三開口部または前記第四開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第三開口部または前記第四開口部の他方を室外と連通させる排気仕切板を備え、前記排気仕切板を移動させることにより、前記第三開口部と室内とが連通するとともに前記第四開口部と室外とが連通する第一排気状態と、前記第三開口部と室外とが連通するとともに前記第四開口部と室内とが連通する第二排気状態とを切り替えて、前記熱交換素子内を流れる前記排気流の流通方向を反転させるという構成にしてもよい。これにより、室外がきわめて低い温度になり熱交換素子内部の排気経路に結露・氷結が発生して熱交換換気が困難になる時に、第一排気状態（または第二排気状態）と、第二排気状態（または第一排気状態）とを切り替えることで、熱交換素子内を流れる排気流の流通方向を反転させる。排気流の流通方向を反転させることにより、熱交換前の暖かい排気流が流入していた第三開口部（または第四開口部）から熱交換後の冷たい排気流が流出し、熱交換後の冷たい排気流が流出していた第四開口部（または第三開口部）に熱交換前の暖かい排気流が流入するようになり、熱交換素子内部の排気経路の温度分布が反転する。

また、熱交換前の排気流が前記排気仕切板に接触する面は、第一排気状態および第二排気状態の何れにおいても同一の面であるという構成にしてもよい。これにより、第一排気状態（または第二排気状態）と、第二排気状態（または第一排気状態）とを切り替えた後、熱交換後の冷たい排気流が接触することにより冷えて熱交換前の排気流の露点以下の温度となった排気仕切板の面に熱交換前の暖かい排気流が接触することを防ぐ事ができる。そのため、熱交換前の排気流の結露・結氷を抑制する事ができ、排気切替部の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に排気状態を切り替え排気流の流通方向を反転させることができる。

その結果、熱交換素子内部の相対的に低温となっていたすなわち排気流が流出していた第四開口部（または第三開口部）近傍の排気経路に発生していた結露・結氷を熱交換前の暖かい排気流により蒸発・融解できる。

また、前記排気切替部が断熱性を有する素材からなるという構成にしてもよい。これにより、熱交換後の冷たい排気流により、排気切替部が冷えにくくなり、熱交換後の暖かい排気流が接触する排気切替え部の面の温度が熱交換前の排気流の露点以下になりにくくなる。そのため、熱交換前の排気流の結露・結氷を抑制する事ができ、排気切替部の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に排気状態を切り替え排気流の流通方向を反転させることができる。

また、前記排気経路に通風するための排気送風手段と備え、前記排気切替部にて切替を行なう間、前記排気送風手段の搬送動力を停止または低下させるという構成にしてもよい。これにより、第一排気状態（または第二排気状態）と、第二排気状態（または第一排気状態）とを切り替える際に熱交換前の排気流と熱交換後の排気流とを混ざりにくくなる。そのため、熱交換前の排気流の結露・結氷を抑制する事ができ、排気切替部の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に排気状態を切り替え排気流の流通方向を反転させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および図２に本実施の形態における熱交換形換気装置の断面の構成図を示す。後述するように、図１と図２とは、給気流および排気流の流通方向が反転している。

本実施の形態における熱交換形換気装置は、本体箱１に室外より室外の空気を取り込む室外吸込口２と、室内へ室外の空気を給気する室内給気口３と、室内より室内の空気を取り込む室内吸込口４と、室外へ室内の空気を排出する室外排気口５とを備えている。

また、室外吸込口２と室内給気口３とを連通させた給気経路６と、室内吸込口４と室外排気口５とを連通させた排気経路７と、給気経路６を流れる給気流を送風するための給気送風手段８と、排気経路７を流れる排気流を送風するための排気送風手段９、給気経路６と排気経路７との間で熱交換を行う熱交換素子１０とを備えている。

熱交換素子１０には給気経路６中を流れる給気流を流すために開口した第一開口部１１および第二開口部１２と、排気経路７中を流れる排気流を流すために開口した第三開口部１３および第四開口部１４を備えている。

そして、熱交換素子１０を流れる給気流および排気流の流通方向を反転させる反転手段として、給気切替部１５および排気切替部１６とを備えており、給気切替部１５は給気仕切板１７により給気切替部第一空間１９と給気切替部第二空間２０との二つの空間に仕切られ、排気切替部１６は排気仕切板１８により排気切替部第一空間２１と排気切替部第二空間２２との二つの空間に仕切られている。

図１には第一給気状態の給気経路６と第一排気状態の排気経路７とを示している。第一給気状態の給気経路６は室外吸込口２から給気送風手段８と給気切替部第一空間１９と第一開口部１１と第二開口部１２と給気切替部第二空間２０とを経て室内給気口３を連通する経路となっている。第一排気状態の排気経路７は室内吸込口４から排気切替部第一空間２１と第三開口部１３と第四開口部１４と排気切替部第二空間２２とを経て室外排気口５を連通する経路となっている。

図２には第二給気状態の給気経路６と第二排気状態の排気経路７を示している。第二給気状態の給気経路６は室外吸込口２から給気送風手段８と給気切替部第一空間１９と第二開口部１２と第一開口部１１と給気切替部第二空間２０とを経て室内給気口３を連通する経路となっている。第二排気状態の排気経路７は室内吸込口４から排気切替部第一空間２１と第四開口部１４と第三開口部１３と排気切替部第二空間２２とを経て室外排気口５を連通する経路となっている。

ここで給気切替部１５の給気仕切板１７を移動させることにより、第一給気状態と第二給気状態とを選択的に切替える事ができる。同様に排気切替部１６の排気仕切板１８を移動させることにより、第一排気状態と第二排気状態とを選択的に切替えることができる。

以上のような構成において、第一給気状態および第一排気状態から第二給気状態および第二排気状態へと切替える操作について図１と図２とを用いて説明する。

室外がきわめて低い温度条件で熱交換換気を行うと熱交換素子１０内部の相対的に低温となる部分、図１に示す第一給気状態および第一排気状態では熱交換前の冷たい給気流が流入していた第一開口部１１と熱交換後の冷たい排気流が流出していた第四開口部１４近傍の排気経路７に結露・結氷が発生し熱交換換気が困難になる。

ここで、給気仕切板１７と排気仕切板１８とを移動させ、図１に示す第一給気状態および第一排気状態から図２に示す第二給気状態および第二排気状態に切り替えることで、熱交換素子１０内を流れる給気流および排気流の流通方向を反転させる。

給気流および排気流の流通方向を反転させることにより、給気経路６では熱交換前の冷たい給気流が流入していた第一開口部１１から熱交換後の暖かい給気流が流出し、熱交換後の暖かい給気流が流出していた第二開口部１２に熱交換前の冷たい給気流が流入するようになり、排気経路７では熱交換前の暖かい排気流が流入していた第三開口部１３から熱交換後の冷たい排気流が流出し、熱交換後の冷たい排気流が流出していた第四開口部１４に熱交換前の暖かい排気流が流入するようになり、熱交換素子１０内部の給気経路６と排気経路７との温度分布が反転する。

その結果、第四開口部１４に流入する熱交換前の暖かい排気流により、熱交換素子１０内部の相対的に低温となっていた第四開口部１４近傍の排気経路７に発生していた結露・結氷を蒸発・融解できる。

このように、結露・結氷が発生し熱交換換気が困難になった場合に第一給気状態および第一排気状態と第二給気状態および第二排気状態とを切り替え、給気流と排気流との流通方向を反転させることで、熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができる。室外のきわめて低い温度条件が続く場合は、この切替を一定時間ごとに行うことにより、熱交換換気を連続して運転できる。

なお、ここでは給気状態の切替と排気状態の切替とを同時に行なう場合について説明したが、排気状態を切り替えず給気状態のみ切り替えた場合であっても給気状態を切り替えず排気状態のみ切り替えた場合であっても排気経路７に発生していた結露・結氷を蒸発・融解できる。

まず排気状態を切り替えず給気状態のみ切り替えた場合について図１と図３とを用いて説明する。

ここで、給気仕切板１７を移動させ、図１に示す第一給気状態および第一排気状態から図３に示す第二給気状態および第一排気状態に切り替えることで、熱交換素子１０内を流れる給気流の流通方向を反転させる。

給気流の流通方向を反転させることにより、給気経路６では熱交換前の冷たい給気流が流入していた第一開口部１１から熱交換後の暖かい給気流が流出し、熱交換後の暖かい給気流が流出していた第二開口部１２に熱交換前の冷たい給気流が流入するようになり、熱交換素子１０内部の給気経路６の温度分布が反転する。

その結果、第一開口部１１から流出する熱交換後の暖かい給気流により、熱交換素子１０内部の相対的に低温となっていた第四開口部１４近傍の排気経路７に発生していた結露・結氷を蒸発・融解できる。

このように、結露・結氷が発生し熱交換換気が困難になった場合に第一給気状態と第二給気状態とを切り替え、給気流の流通方向を反転させることで、熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができる。室外のきわめて低い温度条件が続く場合は、この切替を一定時間ごとに行うことにより、熱交換換気を連続して運転できる。

次に、給気状態を切り替えず排気状態のみ切り替えた場合について図１と図４とを用いて説明する。

図１に示す第一給気状態および第一排気状態では室外がきわめて低い温度条件で熱交換換気を行うと熱交換素子内部の相対的に低温となる部分、すなわち熱交換前の冷たい給気流が流入していた第一開口部１１と熱交換後の冷たい排気流が流出していた第四開口部１４近傍の排気経路７に結露・結氷が発生し熱交換換気が困難になる。

ここで、排気仕切板１８を移動させ、図１に示す第一給気状態および第一排気状態から図４に示す第一給気状態および第二排気状態に切り替えることで、熱交換素子１０内を流れる排気流の流通方向を反転させる。

排気流の流通方向を反転させることにより、排気経路７では熱交換前の暖かい排気流が流入していた第三開口部１３から熱交換後の冷たい排気流が流出し、熱交換後の冷たい排気流が流出していた第四開口部１４に熱交換前の暖かい排気流が流入するようになり、熱交換素子１０内部の排気経路７の温度分布が反転する。

その結果、熱交換素子１０内部の相対的に低温となっていた第四開口部１４近傍の排気経路７に発生していた結露・結氷を蒸発・融解できる。

このように、結露・結氷が発生し熱交換換気が困難になる場合に第一排気状態と第二排気状態とを切り替えることで、熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができる。室外のきわめて低い温度条件が続く場合は、この切替を一定時間ごとに行うことにより、熱交換換気を連続して運転できる。

また、図１に示すような第一給気状態で熱交換前の冷たい給気流が接触していた給気仕切板１７の面（斜線模様の面）を図２に示すような第二給気状態に切り替えた時でも熱交換前の冷たい給気流が接触するようにしている。その構成は図示していないが、例えば給気仕切板１７の移動範囲を規定するストッパーを備えた構成や、給気仕切板１７の回転方向及び回転角度を制御する制御手段を備えた構成により実現できる。

この構成により、給気状態を切り替えた後、熱交換前の冷たい給気流が接触することにより冷えて熱交換後の給気流の露点以下の温度となった給気仕切板１７の面（斜線模様の面）に熱交換後の暖かい給気流が接触することを防ぐことができる。そのため、熱交換後の給気流の結露・結氷を抑制することができ、給気切替部１５の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に給気状態を切り替え給気流の流通方向を反転させることができる。その結果、熱交換素子１０内部の相対的に低温となっていた第四開口部１４近傍の排気経路７に発生していた結露・結氷を蒸発・融解できる。

このように、結露・結氷が発生し熱交換換気が困難になった場合に第一給気状態と第二給気状態とを切り替えることで、熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができる。

また、図１に示すような第一排気状態で熱交換後の冷たい排気流が接触していた排気仕切板１８の面（斜線模様の面）が図２に示すような第二排気状態に切り替えた時でも熱交換後の冷たい排気流が接触するようにしている。その構成は図示していないが、例えば排気仕切板１８の移動範囲を規定するストッパーを備えた構成や、給気仕切板１７の回転方向及び回転角度を制御する制御手段を備えた構成により実現できる。

この構成により、排気状態を切り替えた後、熱交換後の冷たい排気流が接触することにより冷えて熱交換前の排気流の露点以下の温度となった排気仕切板１８の面（斜線模様の面）に熱交換前の暖かい排気流が接触することを防ぐことができる。給気切替部１５と同様、排気切替部１６の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができ、詳細な説明は省略する。

ここで、給気切替部１５は断熱性を有する素材、例えば発泡スチロールや発泡ウレタン等の材料で構成されている。

本発明における断熱性を有する材料とは、熱伝達率の低い材料、例えば、１Ｗ／ｍ・Ｋ以下、好ましくは０．１Ｗ／ｍ・Ｋの材料等と、熱容量の大きな材料、例えば比熱が１Ｊ／ｇ・Ｋ以上の材料等との少なくともどちらか一方の特性を満たすものを示す。両方の特性を満たすものであればなお好ましく、例示した発泡スチロールはこの両方の特性を満たす材料の一つである。

そのため、熱交換前の冷たい給気流により、給気切替部１５が冷えにくくなり、熱交換後の暖かい給気流が接触する給気切替部１５の温度が熱交換後の給気流の露点以下になりにくくなる。そのため、熱交換後の給気流の結露・結氷を抑制する事ができ、給気切替部１５の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に給気状態を切り替え給気流の流通方向を反転させることができる。その結果、熱交換素子１０内部の相対的に低温となっていた第四開口部１４近傍の排気経路７に発生していた結露・結氷を蒸発・融解できる。

また、排気切替部１６も給気切替部１５と同様、断熱性を有する素材、例えば発泡スチロールや発泡ウレタン等の材料で構成しており、詳細な説明は省略する。

ここで、給気切替部１５にて切替を行なう間、給気送風手段８の搬送動力を停止または低下させることを特徴としてもよい。

この構成により熱交換後の暖かい給気流が露点以下の温度の熱交換前の冷たい給気流と混ざりにくくなる。そのため、熱交換後の給気流の結露・結氷を抑制する事ができ、給気切替部１５の結露・結氷による動作不全の発生を抑制することができるので、継続的に給気状態を切り替え給気流の流通方向を反転させることができる。その結果、熱交換素子１０内部の相対的に低温となっていた第四開口部１４近傍の排気経路７に発生していた結露・結氷を蒸発・融解できる。

さらに、排気切替部１６にて切替を行なう間も給気切替部１５にて切替を行なう間と同様、排気送風手段９の搬送動力を停止または低下させることを特徴としてもよく、詳細な説明は省略する。

なお、本実施の形態では給気切替部１５と給気仕切板１７とを相対的に移動させ給気流の流通方向を反転させたが、給気切替部１５と給気仕切板１７とを一体の構成とし給気切替部１５全体を移動させても、給気流の流通方向を反転させることができるため、その作用効果に差異を生じない。

なお、本実施の形態では排気切替部１６と排気仕切板１８とを相対的に移動させ排気流の流通方向を反転させたが、排気切替部１６と排気仕切板１８とを一体の構成とし排気切替部１６全体を移動させても、排気流の流通方向を反転させることができるため、その作用効果に差異を生じない。

なお、図１、図２、図３、図４には給気送風手段８を室外吸込口２と給気切替部１５との間に配置し、排気送風手段９を室外吸込口２と排気切替部１６との間に配置したが、給気送風手段８を室外吸込口２と給気切替部１５との間（または給気切替部１５と室内給気口３との間）に配置し、排気送風手段９を室内吸込口４と排気切替部１６との間（または排気切替部１６と室外排気口５との間）に配置することで熱交換素子１０内の給気経路６と排気経路７との圧力差を低減する事ができ熱交換素子１０の破損を抑制することができる。

本発明にかかる熱交換形換気装置は、熱交換換気を行いながら結露・結氷を蒸発・融解させることができるものである。寒冷地等で熱交換素子内部において結露・結氷が発生する条件下においてに使用される、室外の空気を室内へ給気する給気流と、室内の空気を室外へ排気する排気流との間で熱交換する熱交換形換気装置等として有用である。

１本体箱
２室外吸込口
３室内給気口
４室内吸込口
５室外排気口
６給気経路
７排気経路
８給気送風手段
９排気送風手段
１０熱交換素子
１１第一開口部
１２第二開口部
１３第三開口部
１４第四開口部
１５給気切替部
１６排気切替部
１７給気仕切板
１８排気仕切板
１９給気切替部第一空間
２０給気切替部第二空間
２１排気切替部第一空間
２２排気切替部第二空間

Claims

室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記給気経路中の給気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第一開口部および第二開口部と、
前記熱交換素子内の給気流の流通方向を反転させる給気切替部とを備え、前記給気切替部は、室外と前記第一開口部または前記第二開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第一開口部または前記第二開口部の他方を室内と連通させる給気仕切板を備え、前記給気仕切板を移動させることにより、前記第一開口部と室外とが連通するとともに前記第二開口部と室内とが連通する第一給気状態と、前記第一開口部と室内とが連通するとともに前記第二開口部と室外とが連通する第二給気状態とを切り替えて、前記熱交換素子内を流れる前記給気流の流通方向を反転させることを特徴とする熱交換形換気装置。
熱交換前の給気流が前記給気仕切板に接触する面は、第一給気状態および第二給気状態の何れにおいても同一の面であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。
前記給気切替部が断熱性を有する素材からなることを特徴とした請求項１または２に記載の熱交換形換気装置。
前記給気経路に通風するための給気送風手段を備え、前記給気切替部にて切替を行なう間、前記送風手段の搬送動力を停止または低下させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の熱交換形換気装置。
室外の空気を室内に取り込む給気経路と、室内の空気を室外に排出する排気経路と、前記給気経路と前記排気経路との間で熱交換を行う熱交換素子と、前記排気経路中の排気流を前記熱交換素子に流すために前記熱交換素子に開口した第三開口部および第四開口部と、前記熱交換素子内の排気流の流通方向を反転させる排気切替部とを備え、前記排気切替部は、室内と前記第三開口部または前記第四開口部の何れか一方を連通させると同時に前記第三開口部または前記第四開口部の他方を室外と連通させる排気仕切板を備え、前記排気仕切板を移動させることにより、前記第三開口部と室内とが連通するとともに前記第四開口部と室外とが連通する第一排気状態と、前記第三開口部と室外とが連通するとともに前記第四開口部と室内とが連通する第二排気状態とを切り替えて、前記熱交換素子内を流れる前記排気流の流通方向を反転させることを特徴とする熱交換形換気装置。
熱交換前の排気流が前記排気仕切板に接触する面は、第一排気状態および第二排気状態の何れにおいても同一の面であることを特徴とする請求項５に記載の熱交換形換気装置。
前記排気切替部が断熱性を有する素材からなることを特徴とした請求項５または６に記載の熱交換形換気装置。
前記排気経路に通風するための排気送風手段を備え、前記排気切替部にて切替を行なう間、前記排気送風手段の搬送動力を停止または低下させることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の熱交換形換気装置。