JP6122281B2 - 換気装置及びその熱交換ユニット - Google Patents

Description

本発明は、熱交換機能を備えた換気装置に係り、特に屋外からの空気や室内からの空気を送風するファンやファンの制御装置を、熱交換を行うエレメントを収容したケースから分離した換気装置に関する。

従来、第１種換気装置（以下、単に換気装置と呼ぶ。）において、単に屋内の空気を排気するだけでは屋内の温度が下がるので、換気装置内に熱交換を行うエレメントを設けている。

同時給気排気を行う従来の換気装置は、熱交換用のエレメントに加えて、給気用ファンと排気用ファンとを空気用通路を備えた筐体に一体に組み込んで構成されている（特許文献１）。

また、従来、エレメントを収容した本体部から給気用ファンと排気用ファンとを分離した換気装置が知られている。
例えば、特許文献２には、給気装置と排気装置とを、エレメントを備えた本体部から分離して構成し、給気装置と排気装置とをそれぞれダクトを介して本体部に連結した構成が開示されている（特許文献２の図２２）。
この換気装置は、給気装置が駆動されることで外気が室内へ供給され、排気装置が駆動されることで室内の空気が屋外へ排出される。

特開２００１−２３５１９９号公報 特開２００６−１０５４２２号公報

しかしながら、特許文献１の換気装置は、エレメントに加えて２つのファンを１つの筺体内に収容しているため、重くさらに大きいため、天井への施工の際に作業が容易ではなかった。

特許文献２の換気装置は、同時給排気の際、エレメントを介して熱交換を行うことに加えて、排気用空気の一部の気化熱を利用して空気の冷却を行う。
このため、排気用空気の一部を本体部内で分岐させるための通路と、気化熱を利用した冷却ユニットと、給水装置と、排水部材とを本体部に備えるため、給気装置と排気装置とが本体部から分離されてはいるものの文献１と同様に装置が大型化して、天井への施工が容易ではない。

本発明は、施工を容易にすることができる熱交換ユニットとこの熱交換ユニットを備えた換気装置とを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の換気装置は、熱交換ユニットと、第１送風機を備えた第１送風ユニットと、第２送風機を備えた第２送風ユニットと、向きを変えることができる第１ダクト及び第２ダクトと、第１送風機及び第２送風機を制御する制御ユニットと、を備え、第１送風ユニットが第１ダクトを介して熱交換ユニットに連結され、第２送風ユニットが第２ダクトを介して熱交換ユニットに連結され、熱交換ユニットは、室内からの排気用の空気と屋外からの供給用の空気との間で熱交換を行うエレメントと、エレメントを収容し第１ダクトと第２ダクトとが接続されるケースと、を備えている。エレメントは、供給用の空気が通る第１シート材と、排気用の空気が通る第２シート材とを、交互に重ねた積層体として構成されており、さらにエレメントは、底面と、供給用の空気の入口を複数有する第１の側面と、熱交換を行った供給用の空気の出口を複数有する第２の側面と、排気用の空気の入口を複数有する第３の側面と、熱交換を行った排気用の空気の出口を複数有する第４の側面と、上面と、を有し、第１の側面〜第４の側面は、第４の側面、第２の側面、第３の側面、第１の側面の順にエレメントの周方向に配置され、さらに第１の側面〜第４の側面は異なる方向を向いている。ケースはケース外装を構成するボトム部とサイド部とアッパー部とで構成され、ボトム部とサイド部とアッパー部とがエレメントの表面に沿って形成され、サイド部は、排気用の空気の入口部と出口部と、供給用の空気の入口部と出口部と、を備え、ケースのサイド部は、第１の側面〜第４の側面をそれぞれ覆う部分をダクト取付部として構成され、入口部と出口部とがダクト取付部で成る。第１の側面を覆うダクト取付部は第１の側面に垂直な方向に突出する第１の筒部を備え、第２の側面を覆うダクト取付部は第２の側面に垂直な方向に突出する第２の筒部を備え、第３の側面を覆うダクト取付部は第３の側面に垂直な方向に突出する第３の筒部を備え、第４の側面を覆うダクト取付部は第４の側面に垂直な方向に突出する第４の筒部を備えて、第１の筒部〜第４の筒部の突出する方向が異なっている。第１ダクトが第３の筒部及び第４の筒部の一方に接続され、第２ダクトが第１の筒部及び第２の筒部の一方に接続され、熱交換ユニットと第１送風ユニットと第２送風ユニットと制御ユニットとがそれぞれ家屋の構造体に固定されることを特徴としている。

第１の筒部〜第４の筒部は先細に形成されている。
熱交換ユニット、第１送風ユニット、第２送風ユニット、制御ユニットは、天井やフロア等の内壁面に設けられた点検口から取り出せる大きさに形成されていることが望ましい。
屋外から取り込む供給用の空気中の塵や埃等の異物を捕集するフィルタユニットをさらに備える場合、このフィルタユニットも好ましくは点検口から取り出せる大きさに形成される。
さらに、上記課題を解決する本発明の熱交換ユニットは、第１送風機を備えた第１送風ユニットと第２送風機を備えた第２送風ユニットに連結され、室内からの排気用の空気と屋外からの供給用の空気との間で熱交換を行う、第１種換気装置用の熱交換ユニットであって、排気用の空気と供給用の空気とが通過して熱交換を行うエレメントと、第１ダクトを介して第１送風ユニットと第２ダクトを介して第２送風ユニットとに連結されエレメントを収容するケースと、を備えている。エレメントは、供給用の空気が通る第１シート材と、排気用の空気が通る第２シート材とを、交互に重ねた積層体として構成されており、さらにエレメントは、底面と、供給用の空気の入口を複数有する第１の側面と、熱交換を行った供給用の空気の出口を複数有する第２の側面と、排気用の空気の入口を複数有する第３の側面と、熱交換を行った排気用の空気の出口を複数有する第４の側面と、上面と、を有し、第１の側面〜第４の側面は、第４の側面、第２の側面、第３の側面、第１の側面の順にエレメントの周方向に配置され、さらに第１の側面〜第４の側面は異なる方向を向いており、ケースはケース外装を構成するボトム部とサイド部とアッパー部とで構成され、ボトム部とサイド部とアッパー部とがエレメントの表面に沿って形成され、サイド部は、排気用の空気の入口部と出口部と、供給用の空気の入口部と出口部と、を備え、ケースのサイド部は、第１の側面〜第４の側面をそれぞれ覆う部分をダクト取付部として構成され、入口部と出口部がダクト取付部で成る。第１の側面を覆うダクト取付部は第１の側面に垂直な方向に突出する第１の筒部を備え、第２の側面を覆うダクト取付部は第２の側面に垂直な方向に突出する第２の筒部を備え、第３の側面を覆うダクト取付部は第３の側面に垂直な方向に突出する第３の筒部を備え、第４の側面を覆うダクト取付部は第４の側面に垂直な方向に突出する第４の筒部を備え、第１の筒部〜第４の筒部は先細に形成され、さらに第１の筒部〜第４の筒部の突出する方向が異なっており、第３の筒部及び第４の筒部の一方に第１ダクトが接続され、第１の筒部及び第２の筒部の一方に第２ダクトが接続されることを特徴としている。

本発明によれば、送風機を備えた第１送風ユニットと第２送風ユニットと制御ユニットとが、熱交換を行うエレメントを収容した熱交換ユニットと分離して別部材として構成されるので、熱交換ユニットを小さく構成することができる。このため換気装置を設置する際、熱交換ユニットと第１送風ユニットと第２送風ユニットと制御ユニットとを個別に取り扱うことができるので作業が容易になる。また、熱交換ユニットと第１送風ユニットと第２送風ユニットと制御ユニットとを分散して施工場所に取り付けることができるので、設置位置を選択する自由度が従来の一体型の装置に比べて大きい。

本発明の実施形態に係る換気装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る換気装置の平面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る熱交換ユニットの正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は底面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る熱交換ユニットの図３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は図３（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、（Ｄ）は図３（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る熱交換ユニットの図３（Ｃ）のＥ−Ｅ線断面図、（Ｂ）は図３（Ｃ）のＦ−Ｆ線断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る給気用送風ユニット及び排気用送風ユニットの正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は平面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る給気用送風ユニット及び排気用送風ユニットの図６（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係るフィルタユニットの正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態に換気装置の設置例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る換気装置１の斜視図、図２は換気装置１の平面図である。図中のＸ方向とこれに垂直なＹ方向とを含む面が水平を意味し、この面に垂直なＺ方向が家屋の上方向を示す。

換気装置１は、熱交換ユニット１０と、給気用送風ユニット２０と、排気用送風ユニット３０と、フィルタユニット４０と、第１ダクト〜第３ダクトＤ１〜Ｄ３と、を備えている。図１では第１ダクトＤ１〜第３ダクトＤ３を二点鎖線で表している。図２では本実施形態の換気装置１に連結される他の部材を二点鎖線で表している。

熱交換ユニット１０は、給気用送風ユニット２０によって熱交換ユニット１０へ流れこむ屋外からの供給用の空気（以下、外気ＯＡと呼ぶ場合がある。）と、排気用送風ユニット３０によって熱交換ユニット１０へ流れこむ室内からの排気用の空気（以下、室内空気ＲＡと呼ぶ場合がある）との間で熱交換を行う。

図３（Ａ）〜（Ｄ）は熱交換ユニット１０の正面図、左側面図、平面図、底面図であり、図４（Ａ）と（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図、図４（Ｃ）は図３（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、図４（Ｄ）は図３（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面図であり、図５（Ａ）と（Ｂ）は図３（Ｃ）のＥ−Ｅ線断面図とＦ−Ｆ線断面図である。

熱交換ユニット１０は、屋外からの新鮮な外気ＯＡが流れる通路と室内からの汚れた室内空気ＲＡが流れる通路とを近接させて熱交換を行うエレメント１１０と、エレメント１１０を収容するケース１２０と、を備えている。熱交換を終えた室内空気ＲＡは排気用空気ＥＡとしてエレメントから屋外へ向けて送られ、室内空気ＲＡとの間で熱交換を行った外気ＯＡは供給用空気ＳＡとして室内へ向けて送られる。

エレメント１１０は、図４（Ｂ）に示すように、第１シート材１１０Ａと、第２シート材１１０Ｂとを交互に重ねて積層体として構成されている。図４（Ｂ）は第１シート材１１０Ａと、第２シート材１１０Ｂとが積層した状態を概略で示しており、第１シート材１１０Ａと第２シート材１１０Ｂの厚みや積層数は図示例に限定されるものではない。なお図４（Ｂ）以外の図では第１シート材１１０Ａと第２シート材１１０Ｂとが積層した状態の表示を省略している。

この積層体は、六角形の底面１１１と、底面１１１の各縁から立ち上がった矩形の６つ第１側面１１２Ａ〜第６側面１１２Ｆ（図４（Ａ）参照）とで成る外周面１１２と、第１側面１１２Ａ〜第６側面１１２Ｆの上縁で囲われた上面１１３と、を有する。本実施形態では、各第１側面１１２Ａ〜第６側面１１２Ｆの外形はほぼ同じ形状である。

第１側面１１２Ａ〜第６側面１１２Ｆは、図４（Ａ）に示すように、積層体の周方向に第１側面１１２Ａ、第２側面１１２Ｂ、第３側面１１２Ｃ、第４側面１１２Ｄ、第５側面１１２Ｅ、第６側面１１２Ｆの順に、配置されている。

また、隣り合う側面同士がなす角度をθ１〜θ６（図４（Ａ）参照）とすると、第１側面１１２Ａと第６側面１１２Ｆとがなす角度θ１と第３側面１１２Ｃと第４側面１１２Ｄとがなす角度θ４とが同じに設定され、第１側面１１２Ａと第２側面１１２Ｂとがなす角度θ２と第２側面１１２Ｂと第３側面１１２Ｃとがなす角度θ３と第４側面１１２Ｄと第５側面１１２Ｅとがなす角度θ５と第５側面１１２Ｅと第６側面１１２Ｆとがなす角度θ６とが同じに設定されている。例えば、角度θ１、θ４は１００度程度である。

第２側面１１２Ｂと第５側面１１２Ｅとが図４（Ａ）に示すように両端の位置を揃えて平行に配置されるように、積層体は形成されている。
第１側面１１２Ａと第４側面１１２Ｄとは平行に配置されているが、各面の両端の位置は揃っていない。図４（Ａ）に示す符号Ｏの点はエレメントの中心を示し、第１側面１１２Ａを中心Ｏ側へ面に垂直な方向に投影させると、第１側面１１２Ａは第４側面１１２Ｄと部分的に重なるように、第１側面１１２Ａと第４側面１１２Ｄとは位置がずれて配置されている。これらと同様に、第３側面１１２Ｃと第６側面１１２Ｆも平行で、面に垂直な方向で部分的に重なるように配置されている。

各第１シート材１１０Ａは、例えば屋外からの新鮮な外気ＯＡが通る複数の第１流路（図示省略）を有する。各第２シート材１１０Ｂは、室内からの汚れた室内空気ＲＡが通る複数の第２流路（図示省略）を有する。

ここで、第１側面１１２Ａは、エレメント１１０内で熱交換を行った室内空気ＲＡ、つまり排気用空気ＥＡが出る面として構成され、エレメント１１０内から室内空気ＲＡを出すための複数の孔（図示省略）を有する。また、第４側面１１２Ｄは、室内からの汚れた室内空気ＲＡがエレメント１１０内へ入る面として構成され、エレメント１１０内へ室内空気ＲＡが入るための複数の孔（図示省略）を有する。各第２流路は、第４側面１１２Ｄに形成された孔から第１側面１１２Ａに形成された孔までを結ぶように形成されている。隣り合う第２流路の間は仕切られている。例えば、一つの第２シート材１１０Ｂにおいて、第１側面１１２Ａの近傍や第４側面１１２Ｄの近傍で各第２流路は間仕切りされているが、第２シート材１１０Ｂは、第１側面１１２Ａと第４側面１１２Ｄとの間の中間領域で圧力損失や空気の分布を考慮して間仕切りの数を減らして、入口部分の複数の細い流路が合流する大きな流路を複数本備えるように、構成されている。

さらに、第３側面１１２Ｃは、エレメント１１０内から熱交換を行った外気ＯＡ、つまり供給用空気ＳＡが出る面として構成され、エレメント１１０内から外気ＯＡを出すための複数の孔（図示省略）を有する。また、第６側面１１２Ｆは、屋外からの新鮮な外気ＯＡがエレメント１１０内へ入る面として構成され、エレメント１１０内へ外気ＯＡが入るための複数の孔（図示省略）を有する。各第１流路は、第６側面１１２Ｆに形成された孔から第３側面１１２Ｃに形成された孔までを結ぶように形成されている。隣り合う第１流路の間は仕切られている。例えば、一つの第１シート材１１０Ａにおいて、各第１流路は、第２流路と同様に、第６側面１１２Ｆの近傍や第３側面１１２Ｃの近傍で間仕切りされているが、第１シート材１１０Ａは、第３側面１１２Ｃと第６側面１１２Ｆとの間の中間領域で圧力損失や空気の分布を考慮して間仕切りの数を減らして、入口部分の複数の細い流路が合流する大きな流路を複数本備えるように、構成されている。

例えば、このエレメント１１０としては、特開２００９−１２１７２７号公報に示す構造のエレメントを利用できる。また、第１流路の第１側面１１２Ａから第４側面１１２Ｄまでの道のりは、第１側面１１２Ａの孔から第４側面１１２Ｄの孔までをつなぐ直線の流路に限定されず、例えば流路の方向が途中で向きを変えた構造であってもよい。第２の流路も、エレメント内で直線状に構成されるもの限定されない。

ケース１２０は、エレメント１１０の底面１１１を覆うボトム部１２１と、エレメント１１０の外周面１１２を覆うサイド部１２２と、エレメント１１０の上面１１３を覆うアッパー部１２３と、を備えている。ボトム部１２１とサイド部１２２とアッパー部１２３とがエレメント１１０の表面、具体的には底面１１１、外周面１１２、上面１１３に沿って形成されている。

ケース１２０のサイド部１２２は、図３（Ｃ）に示すように、エレメント１１０の第２側面１１２Ｂを覆う第１当接部１２２Ａと、第５側面１１２Ｅを覆う第２当接部１２２Ｂと、を備える。

サイド部１２２はさらにダクト取付部１２５を備えている。エレメント１１０の第１側面１１２Ａを覆うサイド部１２２の部分がダクト取付部１２５として構成されている。ダクト取付部１２５は図３（Ａ）に示すように、基部１２５Ａと、基部１２５Ａから立ち上がった筒部１２５Ｂと、を備えている。ここで、図５（Ａ）は基部１２５Ａの断面図、図５（Ｂ）は筒部１２５Ｂの断面図を示している。

基部１２５Ａは、中央部分に貫通穴１２５Ｃを備えて枠型に形成されている。この基部１２５Ａの裏面は第１側面１１２Ａに沿うように形成され、基部１２５Ａは第１側面１１２Ａに当接或いは近接している。

基部１２５Ａの貫通穴１２５Ｃの縁から外方向、つまり第１側面１１２Ａに垂直な方向に筒部１２５Ｂの中心の軸を沿わせて筒部１２５Ｂが突出している。この筒部１２５Ｂは、根元から先端にいくにつれて先細なテーパー部として形成されている。

このようなダクト取付部１２５がエレメントの第３側面１１２Ｃ，第４側面１１２Ｄ，第６側面１１２Ｆを覆うサイド部１２２の部分にもそれぞれ形成されている。各ダクト部を区別するため、第１側面１１２Ａ、第３側面１１２Ｃ，第４側面１１２Ｄ，第６側面１１２Ｆにそれぞれ対向するダクト取付部１２５を、第１ダクト取付部１２６、第２ダクト取付部１２７、第３ダクト取付部１２８、第４ダクト取付部１２９と呼ぶ。

図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、第１ダクト取付部１２６と第４ダクト取付部１２９とが並んで設けられているが、各筒部１２５Ｂの突出方向が異なる。第１ダクト取付部１２６と第４ダクト取付部１２９の各筒部１２５Ｂは、筒部の軸方向が非平行に、つまり図３（Ｃ）に第１ダクト取付部１２６の軸ＡＸ１と第４ダクト取付部１２９の軸ＡＸ２とを二点鎖線で示すように、テーパー部の根元に比べて先端側で軸同士の間隔が広がるように、各筒部１２５Ｂの突出向きが異なっている。
第２ダクト取付部１２７と第３ダクト取付部１２８との突出向きも、各筒部１２５Ｂの根元に比べて先端側で軸同士の間隔が広がるように、異なっている。

このようにボトム部１２１と、サイド部１２２と、アッパー部１２３とで囲われた領域にエレメント１１０が、ボトム部１２１とサイド部１２２とアッパー部１２３の内面に密着或いは近接して、収容される。
なお、各ダクト取付部１２５の基部１２５Ａと第１当接部１２２Ａと第２当接部１２２Ｂとボトム部１２１とアッパー部１２３とで、エレメント１１０を固定、つまりケース内での移動を規制する。例えば、第１ダクト取付部１２６と第４ダクト取付部１２９との連結部分１２２Ｃ（図３（Ａ）参照）で、第１側面１１２Ａと第６側面１１２Ｆとがなす角部Ａ１が位置決めされ、第２ダクト取付部１２７と第３ダクト取付部１２８との連結部分１２２Ｄ（図３（Ａ）参照）で第３側面１１２Ｃと第４側面１１２Ｄとがなす角部Ａ２が位置決めされる。

またボトム部１２１と、サイド部１２２と、アッパー部１２３とは、熱交換ユニット１０の外形を構成する。これらのボトム部１２１と、サイド部１２２と、アッパー部１２３とは例えば発泡材で、軽量に構成されている。エレメントの底面１１１、外周面１１２、上面１１３に沿って形成される各ボトム部１２１とサイド部１２２とアッパー部１２３とは、厚みがほぼ一定に形成される。
なお、熱交換ユニット１０は、図３（Ａ）に示すように、各ダクト取付部１２５にダクト取付用のガイド部材１３０を設けている。ガイド部材１３０は、環状に形成され、ダクト取付部１２５の先端口に比べて小さい径の挿入部１３１（図３（Ｃ）参照）を有し、この挿入部１３１がダクト内に入り込む。
また、ケース１２０のアッパー部１２３に家屋の構造体への取り付け用の金具１４０（図３（Ｃ）参照）が取り付けられている。例えば梁や根太等の骨組或いは鉄骨材等の家屋の構造体に取り付けた別の取付金具に金具１４０を連結させることで、熱交換ユニット１０を家屋の構造体に固定する。

給気用送風ユニット２０は、室内へ向けて空気を送り出す。本実施形態では、給気用送風ユニット２０は、熱交換ユニット１０と室内の給気用グリル（後述）との間に設けられている。
図６（Ａ）〜（Ｃ）は給気用送風ユニット２０の正面図、右側面図、平面図であり、図７（Ａ）、（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図である。

給気用送風ユニット２０は、ファン２１０と、ファン２１０を収容するケース２２０とを備えている。
ケース２２０は、矩形のボトム部２２１と、４つの側面を有するサイド部２２２と、アッパー部２２３とを備えている。
サイド部２２２は、ボトム部２２１の周縁から立ち上がった４つの壁部を有し、この壁部の内、正面を構成する前壁部２２２Ａにはエア出口２２４が形成され、後壁部２２２Ｂにはエア入口２２５が形成されている。これらのエア入口２２５からエア出口２２４へ通じる流路２２６がケース内に形成されている。

この流路２２６に、ファン２１０としてシロッコファンが設けられ、このシロッコファンの吐き出し口がエア出口２２４に連結されている。具体的には、シロッコファンの回転部材２１１を囲うファンケース２１２がケース内の空間を仕切り、ケース内に入った空気はシロッコファン内を通ってエア出口２２４に送られる。

この給気用送風ユニット２０のエア入口２２５とエア出口２２４は、熱交換ユニット１０のダクト取付部１２５と同様に、テーパー部として形成され、その先端にダクト取付用のガイド部材１３０が設けられている。

給気用送風ユニット２０のエア入口２２５は、熱交換ユニット１０の第２ダクト取付部１２７と第２ダクトＤ２でつながっている。

またボトム部２２１と、サイド部２２２と、アッパー部２２３とは、給気用送風ユニット２０の外形を構成する。これらのボトム部２２１と、サイド部２２２と、アッパー部２２３とは例えば発泡材で、軽量に構成されている。

さらに、ケース２２０のアッパー部２２３に家屋の構造体への取り付け用の金具２４０（図６（Ｃ）参照）が取り付けられている。例えば梁や根太等の骨組或いは鉄骨材等の家屋の構造体に取り付けた別の取付金具に金具２４０を連結させることで、給気用送風ユニット２０を家屋の構造体に固定する。

排気用送風ユニット３０は、屋外へ向けて空気を送り出す。本実施形態では、排気用送風ユニット３０は、熱交換ユニット１０と屋外の排気用フード（後述）との間に設けられている。
この排気用送風ユニット３０は、前述の給気用送風ユニット２０と同様の構成であるため、同じ部材には同じ符号を用いてその説明を省略する。
排気用送風ユニット３０のエア入口２２５は、図１に示すように熱交換ユニット１０の第１ダクト取付部１２６と第１ダクトＤ１でつながっている。

フィルタユニット４０は、屋外から取り込んだ外気ＯＡに含まれる塵、埃などを捕集する。
図８（Ａ），（Ｂ）はフィルタユニット４０の正面図と底面図であり、図８（Ｃ），（Ｄ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図である。
フィルタユニット４０は、フィルタ部材４１０と、フィルタ部材４１０を収容するケース４２０とを備えている。

ケース４２０は、矩形のボトム部４２１と、４つの側面を有するサイド部４２２と、アッパー部４２３と、を備えている。
サイド部４２２は、ボトム部４２１の周縁から立ち上がった４つの壁部を有し、この壁部の内、正面を構成する前壁部４２２Ａには外気エア入口４２４が形成され、後壁部４２２Ｂには外気エア出口４２５が形成されている。これらの外気エア入口４２４から外気エア出口４２５へ通じる流路４２６がケース内に形成されている。

この流路４２６の途中に、外気ＯＡの進行を遮るようにフィルタ部材４１０が設けられている。フィルタ部材４１０として、虫などを捕集する網目の大きな第１フィルタ４１１と、埃や埃などを捕集する目が細かい第２フィルタ４１２と、を備えている。

このフィルタユニット４０の外気エア入口４２４と外気エア出口４２５は、熱交換ユニット１０のダクト取付部１２５と同様に、テーパー部として形成され、その先端にダクト取付用のガイド部材１３０が設けられている。

このフィルタユニット４０の外気エア出口４２５は、熱交換ユニット１０の第４ダクト取付部１２９と第３ダクトＤ３でつながっている。

またボトム部４２１と、サイド部４２２と、アッパー部４２３とは、フィルタユニット４０の外形を構成する。これらのボトム部４２１と、サイド部４２２と、アッパー部４２３とは例えば発泡材で、軽量に構成されている。

また、フィルタユニット４０のボトム部４２１には、取付部４２７が設けられている。取付部４２７は、図８（Ｂ）に示すように、枠部４２７Ａと、枠部４２７Ａに開閉自在に取り付けられた扉部４２７Ｂとを備えている。この枠部４２７Ａが例えば天井に埋め込まれてフィルタユニット４０が固定される。室内からこの扉部４２７Ｂを開くことで、第１フィルタ４１１，第２フィルタ４１２を取り出せる。

第１ダクトＤ１と第２ダクトＤ２と第３ダクトＤ３は、筒状の芯材とこの芯材の周囲を覆う断熱材とを備え、ダクトの向きを自在に変えることができるように構成されている。芯材は、円筒管に限定されるものでなく、線状の部材を螺旋状に巻いて筒形状にしたものも利用できる。

制御ユニット５０は、給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０の駆動を制御する。
図示省略するが、熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とにはサーミスタが設けられ、これらのサーミスタの抵抗値などに基づいて、制御ユニット５０は給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０のファン２１０を制御する。
また、リモコン５０Ｒ（図２参照）が室内に設けられ、室内側から制御ユニット５０を操作することができる。
また、制御ユニット５０は、例えば天井を構成する板等の家屋の構造体にねじや取付金具を利用して固定される。

換気装置１は、天井裏や床下に設置され、例えば図２に示すように他のダクトなどをさらに連結されて使用される。
給気用送風ユニット２０のエア出口２２４には第４ダクトＤ４の一端部が連結され、この第４ダクトＤ４の他端側が室内の天井や壁面に固定された給気用グリル６１に連結されている。この給気用グリル６１を通って供給用空気ＳＡが室内に送り出される。

排気用送風ユニット３０のエア出口２２４には、第５ダクトＤ５の一端部が連結され、この第５ダクトＤ５の他端側が家屋の外壁面に固定された排気用フード６２に連結されている。この排気用フード６２を通って排気用空気ＥＡが屋外に送り出される。

フィルタユニット４０の外気エア入口４２４には、第６ダクトＤ６の一端部が連結され、この第６ダクトＤ６の他端側が家屋の外壁面に固定された給気用フード６３に繋がっている。この給気用フード６３を通って屋外の新鮮な空気が屋内に引き込まれる。

熱交換ユニット１０の第３ダクト取付部１２８には、第７ダクトＤ７の一端部が連結され、この第７ダクトＤ７の他端側が天井に固定された排気用グリル６４に繋がっている。この排気用グリル６４内に室内の汚れた空気が引き込まれる。

このように構成された換気装置１では、給気用送風ユニット２０が制御ユニット５０によって駆動されると、屋外の外気ＯＡが、壁面に固定された給気用フード６３、第６ダクトＤ６、フィルタユニット４０、第３ダクトＤ３、熱交換ユニット１０、第２ダクトＤ２、給気用送風ユニット２０、第４ダクトＤ４、給気用グリル６１を経由して、室内に供給用空気ＳＡ、つまり新鮮な空気が送られる。
また、排気用送風ユニット３０が制御ユニット５０によって駆動されると、室内空気ＲＡが天井に固定された排気用グリル６４、第７ダクトＤ７、熱交換ユニット１０、第１ダクトＤ１、排気用送風ユニット３０、第５ダクトＤ５、排気用フード６２を経由して、屋外に排気用空気ＥＡ、つまり汚れた空気が送られる。
このような同時給排気による換気と同時に、熱交換ユニット１０で室内空気ＲＡと外気ＯＡとの間で熱交換が行われる。

換気装置１の施工は、家屋を建造する過程、例えば天井や壁が作られる前に梁や根太などの骨組或いは鉄骨材等の家屋の構造体に各ユニットを固定する。
例えば、図９に示すように、天井裏に換気装置１を設置する場合、図示する天井７１が作られる前に、天井裏に相当する領域に熱交換ユニット１０、給気用送風ユニット２０、排気用送風ユニット３０を配置する。図示例の場合、熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０、排気用送風ユニット３０とを、取付金具８０を利用して梁などの水平材７２に固定する。この取付金具８０の上端部は水平材７２に固定されている。水平材７２より低い位置に設けられる各取付金具８０の下端部が、熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とに連結される。熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０との上面に設けられたプレート状の金具２４０に各取付金具８０が連結される。各ユニットは、２つの取付金具８０を利用して家屋の構造体に固定される。

さらに、熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とを各ダクトで連結する。また、換気装置１と各部屋のグリルやフードとの間に設けるダクトなども熱交換ユニット１０等に接続し、必要により、金具などを利用してダクトも家屋の構造体に固定する。
例えば、ダクト内にガイド部材１３０の挿入部１３１を入れ、挿入部１３１とダクトとの重なり部分をバンドで締め付けて、ダクトを各ユニットに接続する。

熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とダクトとが設置された後に天井が作られる。この天井に、フィルタユニット４０を固定する。フィルタユニット４０用の取付穴を天井に作り、この取付穴にフィルタユニット４０の枠部４２７Ａ（図８参照）を固定する。さらに、給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とを制御する制御ユニット５０を、例えば図９に示すように、天井７１の裏面にねじなどで固定する。

制御ユニット５０と熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とを配線Ｗで連結することで、図１に示す換気装置１の取り付けが完了する。

このような天井作製後の制御ユニット５０の設置などは、天井に点検口を作り、この点検口を利用して行う。図１と図２で、符号７３で示す４角形の領域は点検口を表している。図示例では、点検口７３が熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０との間の天井部分に設けられている。

このように本実施形態の換気装置１では、ファン２１０を備えた給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とフィルタユニット４０と制御ユニット５０とが熱交換を行うエレメント１１０を収容した熱交換ユニット１０と分離して別部材として構成される。さらに熱交換ユニット１０のケース１２０がエレメント１１０の表面に沿って形成されている。これにより熱交換ユニット１０を従来の換気装置に比べて小さく構成することができる。

このため、熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とフィルタユニット４０と制御ユニット５０とを施工時に別々に持ち運びでき、個別に家屋の構造体に設置することができるので、作業が容易になる。また、熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とフィルタユニット４０と制御ユニット５０とを分散して配置することができるので、換気装置１の設置場所の自由度は従来の一体型の装置に比べて大きい。

また、本実施形態では、第１ダクト取付部１２６と第４ダクト取付部１２９とは、各テーパー部の突出方向が異なるため、各筒部１２５Ｂへのダクトの連結作業が容易である。

また、給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とが熱交換ユニット１０と分離しているため、予め仕様が異なるファンを搭載した給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とを複数用意しておくことで、施工対象の家屋の規模に応じた各給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とを選択できる。これにより、使用場所に応じた仕様に換気装置を構成することができる。

［第１変形例］
第１変形例に係る換気装置は、各ユニットが天井に形成された点検口７３を通ることができるように寸法が設定されている。
例えば、熱交換ユニット１０、給気用送風ユニット２０、排気用送風ユニット３０、フィルタユニット４０は、縦、横、高さの寸法が、例えば天井に形成した縦６００ｍｍ、横６００ｍｍの正方形の点検口７３（図１、図２）を通ることができるように構成される。
なお、図１及び図２では、点検口７３を模式的に表し、その大きさを熱交換ユニット１０と比較すると、熱交換ユニット１０は縦の寸法が点検口７３の一辺の寸法より大きいが、点検口７３に対して熱交換ユニット１０の姿勢を傾けることで点検口７３を通って天井裏から室内に熱交換ユニット１０を取り出すことができる。

一方、従来、天井裏に設置した特許文献１や特許文献２の大型の交換装置では、装置の底面などに設けたパネルを外してエレメントやファンなどの付け替えが行われる。この際、作業者は天井の点検口から装置内の細かな部品などを取り扱うため、交換作業を容易に行うことはできなかった。

本実施形態では、点検口から換気装置内のエレメントやファンを取り換える作業に代えて、各ユニットを点検口７３から取り出すことができるので、メンテナンスの作業が容易である。

［第２変形例］
第２変形例に係る換気装置は、第１実施形態に比べてエレメントの第２側面１１２Ｂと第５側面１１２Ｅの大きさを小さく或いは省略することで、熱交換ユニットの大きさをさらに小さくすることができる。
例えば、エレメントから第２側面１１２Ｂと第５側面１１２Ｅを省略した場合、エレメントは、四角形或いは菱形の底面と、底面の各縁から立ち上がった矩形の４つの面で成る外周面と、この外周面の上縁で囲われた上面と、を有する。
４つの面は、エレメントの周方向に、第１面、第２面、第３面、第４面の順に並んで配置され、さらに第１面と第３面とが平行に形成され、第２面と第４側とが平行に形成されている。例えば、エレメントが水平の断面形状を正方形を成すように構成されている場合、正面としての第１面が熱交換を行った排気用の空気の出口を複数有する面として、右側面としての第２面が熱交換を行った供給用の空気の出口を複数有する面として、背面としての第３面が排気用の空気の入口を複数有する面として、左側面としていの第４面が供給用の空気の入口を複数有する面として、利用することができる。
ケースのサイド部は、４つの面を覆う部分を前述のダクト取付部１２５として構成される。このケースもエレメントの外形に沿って形成することで小型に構成するができる。
本実施形態の場合、熱交換ユニットの持ち運び等の取り扱いがさらに容易になる。

［第３変形例］
上記実施形態では、点検口から作業者が各ユニットへの作業を行える範囲に、熱交換ユニット１０と給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とフィルタユニット４０と制御ユニット５０とが配置されるが、例えば第３変形例では、フィルタユニットを給気用フード６３寄りに設ける場合、換気装置はフィルタユニット４０を省略して構成されてもよい。

［第４変形例］
上記実施形態では、第１送風ユニットや第２送風ユニットとしての給気用送風ユニット２０と排気用送風ユニット３０とがエレメントから空気を引き出す側に設置されているが、エレメントへ空気を送る側に、具体的には給気用送風ユニット２０は第４ダクト取付部１２９にダクトを介して連結され、排気用送風ユニット３０は第３ダクト取付部１２８にダクトを介して連結されてもよい。

点検口の位置や各ユニットの取付位置は例示であり、図示例に限定されるものではない。

１ ：換気装置
１０ ：熱交換ユニット
２０ ：給気用送風ユニット
３０ ：排気用送風ユニット
４０ ：フィルタユニット
５０ ：制御ユニット
５０Ｒ ：リモコン
６１ ：給気用グリル
６２ ：排気用フード
６３ ：給気用フード
６４ ：排気用グリル
７１ ：天井
７２ ：水平材
７３ ：点検口
８０ ：取付金具
１１０ ：エレメント
１１０Ａ ：第１シート材
１１０Ｂ ：第２シート材
１１１ ：底面
１１２ ：外周面
１１２Ａ ：第１側面
１１２Ｂ ：第２側面
１１２Ｃ ：第３側面
１１２Ｄ ：第４側面
１１２Ｅ ：第５側面
１１２Ｆ ：第６側面
１１３ ：上面
１２０ ：ケース
１２２Ａ ：第１当接部
１２２Ｂ ：第２当接部
１２２Ｃ ：連結部分
１２２Ｄ ：連結部分
１２５ ：ダクト取付部
１２５Ａ ：基部
１２５Ｂ ：筒部
１２５Ｃ ：貫通穴
１２６ ：第１ダクト取付部
１２７ ：第２ダクト取付部
１２８ ：第３ダクト取付部
１２９ ：第４ダクト取付部
１３０ ：ガイド部材
１３１ ：挿入部
１４０ ：金具
２１０ ：ファン
２１１ ：回転部材
２１２ ：ファンケース
２２０ ：ケース
２２４ ：エア出口
２２５ ：エア入口
２２６ ：流路
２４０ ：金具
４１０ ：フィルタ部材
４１１ ：第１フィルタ
４１２ ：第２フィルタ
４２０ ：ケース
４２２Ａ ：前壁部
４２２Ｂ ：後壁部
４２４ ：外気エア入口
４２５ ：外気エア出口
４２６ ：流路
４２７ ：取付部
４２７Ａ ：枠部
４２７Ｂ ：扉部
Ａ１ ：角部
Ａ２ ：角部
ＡＸ１ ：軸
ＡＸ２ ：軸
Ｄ１ ：第１ダクト
Ｄ２ ：第２ダクト
Ｄ３ ：第３ダクト
Ｄ４ ：第４ダクト
Ｄ５ ：第５ダクト
Ｄ６ ：第６ダクト
Ｄ７ ：第７ダクト
ＥＡ ：排気用空気
Ｏ ：中心
ＯＡ ：外気
ＲＡ ：室内空気
ＳＡ ：供給用空気
Ｗ ：配線

Claims (5)

1. 熱交換ユニットと、第１送風機を備えた第１送風ユニットと、第２送風機を備えた第２送風ユニットと、向きを変えることができる第１ダクト及び第２ダクトと、上記第１送風機及び上記第２送風機を制御する制御ユニットと、を備え、
   上記第１送風ユニットが上記第１ダクトを介して上記熱交換ユニットに連結され、上記第２送風ユニットが上記第２ダクトを介して上記熱交換ユニットに連結され、
   上記熱交換ユニットは、室内からの排気用の空気と屋外からの供給用の空気との間で熱交換を行うエレメントと、上記エレメントを収容し上記第１ダクトと上記第２ダクトとが接続されるケースと、を備え、
   上記エレメントは、上記供給用の空気が通る第１シート材と、上記排気用の空気が通る第２シート材とを、交互に重ねた積層体として構成されており、さらに上記エレメントは、底面と、上記供給用の空気の入口を複数有する第１の側面と、熱交換を行った上記供給用の空気の出口を複数有する第２の側面と、上記排気用の空気の入口を複数有する第３の側面と、熱交換を行った上記排気用の空気の出口を複数有する第４の側面と、上面と、を有し、
   上記第１の側面〜上記第４の側面は、上記第４の側面、上記第２の側面、上記第３の側面、上記第１の側面の順に上記エレメントの周方向に配置され、さらに上記第１の側面〜上記第４の側面は異なる方向を向いており、
   上記ケースはケース外装を構成するボトム部とサイド部とアッパー部とで構成され、
   上記ボトム部と上記サイド部と上記アッパー部とが上記エレメントの表面に沿って形成され、
   上記サイド部は、上記排気用の空気の入口部と出口部と、上記供給用の空気の入口部と出口部と、を備え、
   さらに上記ケースのサイド部は、上記第１の側面〜上記第４の側面をそれぞれ覆う部分をダクト取付部として構成され、
   上記入口部と上記出口部とが上記ダクト取付部で成り、
   上記第１の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第１の側面に垂直な方向に突出する第１の筒部を備え、上記第２の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第２の側面に垂直な方向に突出する第２の筒部を備え、上記第３の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第３の側面に垂直な方向に突出する第３の筒部を備え、上記第４の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第４の側面に垂直な方向に突出する第４の筒部を備えて、上記第１の筒部〜上記第４の筒部の突出する方向が異なっており、
   上記第１ダクトが上記第３の筒部及び上記第４の筒部の一方に接続され、
   上記第２ダクトが上記第１の筒部及び上記第２の筒部の一方に接続され、
   上記熱交換ユニットと上記第１送風ユニットと上記第２送風ユニットと上記制御ユニットとがそれぞれ家屋の構造体に固定されることを特徴とする、換気装置。
2. 前記第１の筒部〜前記第４の筒部は先細に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。
3. 前記熱交換ユニットと前記第１送風ユニットと前記第２送風ユニットと前記制御ユニットとは、天井やフロア等の内壁面に設けられた点検口から取り出せる大きさに形成されている、請求項１又は２に記載の換気装置。
4. 屋外から取り込む前記供給用の空気中の塵や埃等の異物を捕集するフィルタユニットを備え、上記フィルタユニットは前記点検口から取り出せる大きさに形成され、
   前記第２送風ユニットが前記第２ダクトを介して前記第２の側面を覆う前記ダクト取付部に連結されていて、
   上記フィルタユニットが第３ダクトを介して前記第１の側面を覆う前記ダクト取付部に連結されていることを特徴とする、請求項３に記載の換気装置。
5. 第１送風機を備えた第１送風ユニットと第２送風機を備えた第２送風ユニットとに連結され、室内からの排気用の空気と屋外からの供給用の空気との間で熱交換を行う、第１種換気装置用の熱交換ユニットであって、
   上記排気用の空気と上記供給用の空気とが通過して熱交換を行うエレメントと、
   第１ダクトを介して上記第１送風ユニットと第２ダクトを介して上記第２送風ユニットとに連結され上記エレメントを収容するケースと、を備え、
   上記エレメントは、上記供給用の空気が通る第１シート材と、上記排気用の空気が通る第２シート材とを、交互に重ねた積層体として構成されており、さらに上記エレメントは、底面と、上記供給用の空気の入口を複数有する第１の側面と、熱交換を行った上記供給用の空気の出口を複数有する第２の側面と、上記排気用の空気の入口を複数有する第３の側面と、熱交換を行った上記排気用の空気の出口を複数有する第４の側面と、上面と、を有し、
   上記第１の側面〜上記第４の側面は、上記第４の側面、上記第２の側面、上記第３の側面、上記第１の側面の順に上記エレメントの周方向に配置され、さらに上記第１の側面〜上記第４の側面は異なる方向を向いており、
   上記ケースはケース外装を構成するボトム部とサイド部とアッパー部とで構成され、
   上記ボトム部と上記サイド部と上記アッパー部とが上記エレメントの表面に沿って形成され、
   上記サイド部は、上記排気用の空気の入口部と出口部と、上記供給用の空気の入口部と出口部と、を備え、
   さらに上記ケースのサイド部は、上記第１の側面〜上記第４の側面をそれぞれ覆う部分をダクト取付部として構成され、
   上記入口部と上記出口部とが上記ダクト取付部で成り、
   上記第１の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第１の側面に垂直な方向に突出する第１の筒部を備え、上記第２の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第２の側面に垂直な方向に突出する第２の筒部を備え、上記第３の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第３の側面に垂直な方向に突出する第３の筒部を備え、上記第４の側面を覆う上記ダクト取付部は上記第４の側面に垂直な方向に突出する第４の筒部を備え、
   上記第１の筒部〜上記第４の筒部は先細に形成され、さらに上記第１の筒部〜上記第４の筒部の突出する方向が異なっており、
   上記第３の筒部及び上記第４の筒部の一方に上記第１ダクトが接続され、上記第１の筒部及び上記第２の筒部の一方に上記第２ダクトが接続される、熱交換ユニット。