JP6142502B2 - 換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、外気と室内の空気との間で熱交換を行って給排気を行う熱交換型の換気装置に関する。

従来から外気と室内の空気との間で熱交換を行って、温度が調整された新鮮な空気（外気）を供給できるようにした熱交換型換気装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−０２９７７９号公報

このような熱交換型の換気装置を使用する場合、外気が氷点下になるような冬季では、低温の外気と、室内からの高湿の還気との間で熱交換が行われることで、還気の温度が下げられると、熱交換素子における還気の吹出口が凍結する虞があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、熱交換素子等の凍結を防止できる換気装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、屋外から吸い込まれた外気と、室内から吸い込まれた還気との間で熱交換を行う熱交換手段と、屋外から外気を吸い込み、熱交換手段で還気と熱交換された外気を給気として室内に吹き出す給気送風手段と、室内から還気を吸い込み、熱交換手段で外気と熱交換された還気を排気として屋外に吹き出す排気送風手段と、給気送風手段で吸い込まれ、熱交換手段に送られる外気、または、排気送風手段で吸い込まれ、熱交換手段に送られる還気のいずれかあるいは両方を利用して、熱交換手段の凍結を防止する凍結防止手段とを備え、凍結防止手段は、排気送風手段で熱交換手段に送り込まれる還気が吸い込まれる熱交換手段の還気吸込口が面した還気吸込空間と、熱交換手段の排気吹出口が面した排気吹出空間との間を連通させたバイパス風路を備え、凍結防止手段は、排気送風手段で熱交換手段に送り込まれる還気が、外気との間で熱交換されて吹き出される熱交換手段の排気吹出口の凍結を防止し、熱交換手段の排気吹出口が面した排気吹出空間の温度を、排気吹出口が凍結しないような温度にする換気装置である。

本発明の換気装置では、風路中で冬季等に凍結し得る部位を、外気あるいは還気を利用して凍結が発生する状態にならないようにする。

本発明の換気装置によれば、外気と還気との間で熱交換が行われる熱交換手段等、風路中で冬季等に凍結する状態となり得る部位の凍結を防ぐことができる。

本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す正面断面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す正面図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す上面図である。 本実施の形態の風路開閉ダンパの一例を示す斜視図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の制御機能の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置が設置される建物の一例を示す模式的な構成図である。 バイパス風路の開閉動作を示すフローチャートである。 本実施の形態の熱交換型換気装置の変形例を示す構成図である。 本実施の形態の熱交換型換気装置の他の変形例を示す構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の換気装置の実施の形態としての熱交換型換気装置について説明する。

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の全体構成例＞
図１は、本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す正面断面図、図２は、本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図、図３は、本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図である。また、図４は、本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す正面図、図５は、本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す上面図である。

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０が建物の床に設置される形態で使用される。熱交換型換気装置１Ａは、屋外から吸い込まれた外気ＯＡと、室内から吸い込まれた還気ＲＡとの間で熱交換を行う熱交換素子２を装置本体１０に備える。

また、熱交換型換気装置１Ａは、屋外から外気ＯＡを吸い込み、熱交換素子２で還気ＲＡと熱交換された外気ＯＡを、給気ＳＡとして室内に吹き出す給気ファン３ＳＡを装置本体１０に備える。

更に、熱交換型換気装置１Ａは、室内から還気ＲＡを吸い込み、熱交換素子２で外気ＯＡと熱交換された還気ＲＡを、排気ＥＡとして屋外に吹き出す排気ファン３ＥＡを装置本体１０に備える。

熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０の上面に空気の吸込口と吹出口が形成される構成で、屋外からの外気ＯＡが吸い込まれる外気吸込口１０ＯＡと、室内への給気ＳＡが吹き出される給気吹出口１０ＳＡを、装置本体１０の上面に備える。また、熱交換型換気装置１Ａは、室内からの還気ＲＡが吸い込まれる還気吸込口１０ＲＡと、屋外への排気ＥＡが吹き出される排気吹出口１０ＥＡを、装置本体１０の上面に備える。

熱交換型換気装置１Ａは、本例では、還気吸込口１０ＲＡと給気吹出口１０ＳＡが、装置本体１０の正面側の上面に並列して設けられ、外気吸込口１０ＯＡと排気吹出口１０ＥＡが、装置本体１０の背面側の上面に並列して設けられる。

また、熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込口１０ＲＡと外気吸込口１０ＯＡが、装置本体１０を正面から見て左側に設けられ、給気吹出口１０ＳＡと排気吹出口１０ＥＡが、装置本体１０を正面から見て右側に設けられる。

熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込口１０ＲＡにＲＡダクトジョイント１１ＲＡが取り付けられ、外気吸込口１０ＯＡにＯＡダクトジョイント１１ＯＡが取り付けられる。また、熱交換型換気装置１Ａは、給気吹出口１０ＳＡにＳＡダクトジョイント１１ＳＡが取り付けられ、排気吹出口１０ＥＡにＥＡダクトジョイント１１ＥＡが取り付けられる。

熱交換型換気装置１Ａは、金属等で構成された筐体１１の内側に、気密性及び断熱性を有した材質、本例では発泡スチロールで構成された風路形成部材１２が取り付けられて、装置本体１０が構成される。

熱交換素子２は熱交換手段の一例で、外気ＯＡが通る第１の熱交換風路２０ａを構成する部材と、還気ＲＡが通る第２の熱交換風路２０ｂを構成する部材が、第１の熱交換風路２０ａと第２の熱交換風路２０ｂとの間での空気の流れが遮蔽された状態となるように積層されて構成される。

熱交換素子２は、熱交換素子取付部１３に取り付けられた状態で、第１の熱交換風路２０ａと第２の熱交換風路２０ｂが前後方向に沿って交互に積層される。また、熱交換素子２は、還気ＲＡが吸い込まれる還気吸込口２１ＲＡと、給気ＳＡが吹き出される給気吹出口２１ＳＡが、熱交換素子２の上部に並列して設けられる。更に、熱交換素子２は、外気ＯＡが吸い込まれる外気吸込口２１ＯＡと、排気ＥＡが吹き出される排気吹出口２１ＥＡが、熱交換素子２の下部に並列して設けられる。

熱交換素子２は、本例では、装置本体１０を正面から見て、左側の上部に還気吸込口２１ＲＡが形成され、右側の上部に給気吹出口２１ＳＡが形成される。また、熱交換素子２は、左側の下部に外気吸込口２１ＯＡが形成され、右側の下部に排気吹出口２１ＥＡが形成される。

これにより、熱交換素子２の下部の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれ、第１の熱交換風路２０ａを通り、熱交換素子２の上部の給気吹出口２１ＳＡから吹き出される空気と、熱交換素子２の上部の還気吸込口２１ＲＡから吸い込まれ、第２の熱交換風路２０ｂを通り、熱交換素子２の下部の排気吹出口２１ＥＡから吹き出される空気の流れが対向する。ここで、熱交換素子２が第１の熱交換風路２０ａと第２の熱交換風路２０ｂとの間で湿度の交換ができる構成である場合、図示しない透湿層に防カビ剤を添加することで、カビの発生が抑えられる。

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２が取り付けられる熱交換素子取付部１３が、装置本体１０を正面から見て中央付近に設けられる。熱交換型換気装置１Ａは、風路形成部材１２に空間を設けて熱交換素子取付部１３が形成され、装置本体１０の風路形成部材１２に熱交換素子２が取り付けられる。

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子取付部１３に取り付けられる熱交換素子２が前後方向に移動可能に支持される構成を熱交換素子２と熱交換素子取付部１３に備える。熱交換型換気装置１Ａは、筐体１１の正面板１１ａを取り外すことで、熱交換素子２が前後方向への移動で装置本体１０の正面側から着脱可能に構成される。

給気ファン３ＳＡは給気送風手段の一例、排気ファン３ＥＡは排気送風手段の一例で、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、回転駆動される多翼の羽根車３０と、羽根車３０を回転させるモータ３０Ｍと、風路を形成するファンケース３１と、ファンケース３１内を通る空気の風量を検出する風量検出センサ３２を備える。

ファンケース３１は風路形成手段の一例で、羽根車３０が回転駆動されることで空気が吸い込まれる吸込部であるファン吸込口３１ａと、ファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が吹き出される吹出部であるファン吹出口３１ｂを備える。また、ファンケース３１は、ファン吸込口３１ａから吸い込んだ空気をファン吹出口３１ｂから吹き出す空気の流れを生成する風路であるファンケース風路３１ｃを備える。

給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、ベルマウスと称される円形の開口で構成されるファン吸込口３１ａが、羽根車３０の軸方向に沿って設けられる。また、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、羽根車３０の外周に沿ってファンケース風路３１ｃが設けられ、羽根車３０の軸方向に沿ってファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が、羽根車３０の回転方向に沿ってファン吹出口３１ｂから吹き出される。

給気ファン３ＳＡは、羽根車３０の軸が水平方向に沿った向きとなり、ファン吸込口３１ａが側部に配置される。また、給気ファン３ＳＡは、ファンケース風路３１ｃが上向きに屈曲した形状で、ファン吹出口３１ｂが上部に配置される。

排気ファン３ＥＡも同様に、羽根車３０の軸が水平方向に沿った向きとなり、ファン吸込口３１ａが側部に配置される。また、排気ファン３ＥＡは、ファンケース風路３１ｃが上向きに屈曲した形状で、ファン吹出口３１ｂが上部に配置される。

ファンケース風路３１ｃは、羽根車３０の外周に沿って形成される風路と連通し、ファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が横方向に沿って流れる第１の風路３１ｄを備える。また、ファンケース風路３１ｃは、第１の風路３１ｄと連通し、第１の風路３１ｄを通る横方向に沿った空気の流れを縦方向に曲げる屈曲部３１ｅを備える。更に、ファンケース風路３１ｃは、屈曲部３１ｅと連通し、空気が縦方向に沿って流れてファン吹出口３１ｂから吹き出される第２の風路３１ｆとを備える。

ファンケース３１は、ファンケース風路３１ｃの開口面積が、第１の風路３１ｄから第２の風路３１ｆに向かって屈曲部３１ｅで広がる形状を有する。

風量検出センサ３２は検出手段の一例で、ファンケース風路３１ｃを通る空気ン流れで回転するシャッタ部材３２ａと、軸３２ｂにシャッタ部材３２ａが取り付けられ、シャッタ部材３２ａの回転による軸３２ｂの回転角度に応じた信号を出力する角度検出手段としてのエンコーダ３２ｃを備える。

風量検出センサ３２は、シャッタ部材３２ａの一方の端部である先端から軸３２ｂまでの長さが、シャッタ部材３２ａの他方の端部である後端から軸３２ｂまでの長さより長くなるように、シャッタ部材３２ａに対して軸３２ｂが偏芯して設けられる。

風量検出センサ３２は、軸３２ｂを支点としたシャッタ部材３２ａの回転方向が、ファンケース風路３１ｃの屈曲した方向に沿うように、第１の風路３１ｄと第２の風路３１ｆが連通するファンケース風路３１ｃの屈曲部３１ｅに、シャッタ部材３２ａが配置される。

すなわち、風量検出センサ３２は、軸３２ｂの向きを、ファンケース風路３１ｃを通る空気の流れに対して略直交する水平方向に沿った向きとし、軸３２ｂの位置を、第１の風路３１ｄに対して上側にオフセットされ、かつ、第２の風路３１ｆ方向にオフセットされる位置として、シャッタ部材３２ａが屈曲部３２ｅに配置される。

風量検出センサ３２は、羽根車３０が停止されている換気停止状態では、シャッタ部材３２ａの一方の端部側が下向きとなる方向に、シャッタ部材３２ａが自重で軸３２ｂを支点に回転して、シャッタ部材３２ａが鉛直方向に沿った向きとなる。

そして、風量検出センサ３２は、換気停止状態でシャッタ部材３２ａの先端と、ファンケース風路３１ｃを形成するファンケース３１の内面との間に所定の間隔で隙間が形成されるように、シャッタ部材３２ａの長さ及び軸３２ｂの位置が設定される。

これにより、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、換気停止状態では、シャッタ部材３２ａで第１の風路３１ｄの一部が閉塞され、羽根車３０が回転駆動された初期の状態で、空気が流れる空間が形成されている。

また、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、シャッタ部材３２ａの軸３２ｂの位置が、第１の風路３１ｄに対して上側にオフセットされ、かつ、第２の風路３１ｆ方向にオフセットされる位置としたことで、空気の流れで図３に矢印で示す開く方向に回転するシャッタ部材３２ａの軌跡が、第２の風路３１ｆに入ることが可能となる。

そして、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、第２の風路３１ｆでは空気が上向きに流れるので、シャッタ部材３２ａに上方へ回転させる力が加えられ、シャッタ部材３２ａの回転角度を、換気停止状態におけるシャッタ部材３２ａの鉛直方向に沿った向きを０°としたとき、９０°より大きく設定することが可能になる。

ここで、シャッタ部材３２ａの回転角度αが１８０°以上になると、自重で復帰できなくなるので、シャッタ部材３２ａの回転角度αは、９０°より大きく１８０°より小さく設定される。

更に、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、上述したように、シャッタ部材３２ａが屈曲部３１ｅに配置され、ファンケース風路３１ｃの開口面積が、第１の風路３１ｄから第２の風路３１ｆに向かって屈曲部３１ｅで広がる形状を有することで、空気の流れでシャッタ部材３２ａが開く方向に回転する動作で、ファンケース風路３１ｃの開口面積が広がる。

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡが取り付けられる給気ファン取付部１４ＳＡが、装置本体１０を正面から見て熱交換素子２の側方、本例では右側の側方の上部に設けられる。また、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン３ＥＡが取り付けられる排気ファン取付部１４ＥＡが、装置本体１０を正面から見て給気ファン取付部１４ＳＡと同じ熱交換素子２の側方、本例では右側の側方の下部に設けられる。

熱交換型換気装置１Ａは、風路形成部材１２の側方上部に、筐体１１との間に空間を設けて給気ファン取付部１４ＳＡが形成され、風路形成部材１２の側方下部に、筐体１１との間に空間を設けて排気ファン取付部１４ＥＡが形成されて、装置本体１０に給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡが取り付けられる。

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン取付部１４ＳＡに取り付けられる給気ファン３ＳＡが前後方向に移動可能に支持される構成を給気ファン３ＳＡと給気ファン取付部１４ＳＡに備える。熱交換型換気装置１Ａは、筐体１１の正面板１１ａを取り外すことで、給気ファン３ＳＡが前後方向への移動で装置本体１０の正面側から着脱可能に構成される。

また、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン取付部１４ＥＡに取り付けられる排気ファン３ＥＡが前後方向に移動可能に支持される構成を排気ファン３ＥＡと排気ファン取付部１４ＥＡに備える。熱交換型換気装置１Ａは、筐体１１の正面板１１ａを取り外すことで、排気ファン３ＥＡが前後方向への移動で装置本体１０の正面側から着脱可能に構成される。

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２の還気吸込口２１ＲＡから吸い込まれる還気ＲＡが通る還気吸込空間１５ＲＡと、熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡから吹き出される排気ＥＡが通る排気吹出空間１５ＥＡを備える。

また、熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれる外気ＯＡが通る外気吸込空間１５ＯＡと、熱交換素子２の給気吹出口２１ＳＡから吹き出される給気ＳＡが通る給気吹出空間１５ＳＡを備える。

熱交換型換気装置１Ａは、本例では、装置本体１０を正面から見て、風路形成部材１２の左側の上部に還気吸込空間１５ＲＡが形成され、風路形成部材１２の右側の上部に給気吹出空間１５ＳＡが形成される。また、熱交換型換気装置１Ａは、風路形成部材１２の左側の下部に外気吸込空間１５ＯＡが形成され、風路形成部材１２の右側の下部に排気吹出空間１５ＥＡが形成される。

熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込空間１５ＲＡの上側に還気吸込口１０ＲＡが位置する風路構成で、還気吸込空間１５ＲＡと装置本体１０の上面に設けられる還気吸込口１０ＲＡが連通し、還気吸込口１０ＲＡと熱交換素子２の還気吸込口２１ＲＡが、還気吸込空間１５ＲＡを介して連通する。

また、熱交換型換気装置１Ａは、給気吹出空間１５ＳＡの側方に給気ファン３ＳＡが位置する風路構成で、給気吹出空間１５ＳＡと給気ファン３ＳＡのファン吸込口３１ａが連通する。

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡの上側に給気吹出口１０ＳＡが位置する風路構成で、給気ファン３ＳＡのファン吹出口３１ｂと、装置本体１０の上面に設けられる給気吹出口１０ＳＡが連通し、給気吹出口１０ＳＡと熱交換素子２の給気吹出口２１ＳＡが、給気吹出空間１５ＳＡと給気ファン３ＳＡを介して連通する。

熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込口１０ＯＡと外気吸込空間１５ＯＡを連通させた外気吸込風路１６ＯＡを備える。熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０を正面から見て熱交換素子２の側方、本例では左側の風路形成部材１２に、上下方向に延在する空間を設けて外気吸込風路１６ＯＡが構成される。

熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込風路１６ＯＡの上部側と、装置本体１０の上面に設けられる外気吸込口１０ＯＡが連通する。また、熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込風路１６ＯＡが装置本体１０の下部に形成される外気吸込空間１５ＯＡの側方まで延在し、外気吸込風路１６ＯＡの下部側と外気吸込空間１５ＯＡが連通する。

更に、熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込風路１６ＯＡと還気吸込空間１５ＲＡが風路形成部材１２で仕切られる。

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込口１０ＯＡと熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡが、外気吸込風路１６ＯＡと外気吸込空間１５ＯＡを介して連通する。また、外気吸込風路１６ＯＡが熱交換素子２の側方に設けられることで隣接した外気吸込風路１６ＯＡと還気吸込空間１５ＲＡが、風路形成部材１２で隔絶される。

また、熱交換型換気装置１Ａは、排気吹出空間１５ＥＡと排気吹出口１０ＥＡを、排気ファン３ＥＡを介して連通させた排気吹出風路１６ＥＡを備える。熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０を正面から見て熱交換素子２の側方、本例では右側の風路形成部材１２に、上下方向に延在する空間を設けて排気吹出風路１６ＥＡが構成される。

熱交換型換気装置１Ａは、排気吹出空間１５ＥＡの側方に排気ファン３ＥＡが位置する風路構成で、排気吹出空間１５ＥＡと排気ファン３ＥＡのファン吸込口３１ａが連通し、排気ファン３ＥＡのファン吹出口３１ｂと排気吹出風路１６ＥＡの下部側が連通する。

また、熱交換型換気装置１Ａは、排気吹出風路１６ＥＡが給気ファン３ＳＡの後方を通り、排気吹出風路１６ＥＡの上部側と、装置本体１０の上面に設けられる排気吹出口１０ＥＡが連通する。

更に、熱交換型換気装置１Ａは、排気吹出風路１６ＥＡと給気吹出空間１５ＳＡが風路形成部材１２で仕切られる。

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、排気吹出口１０ＥＡと熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡが、排気吹出空間１５ＥＡと排気ファン３ＥＡと排気吹出風路１６ＥＡを介して連通する。また、排気吹出風路１６ＥＡが熱交換素子２の側方に設けられることで隣接した排気吹出風路１６ＥＡと給気吹出空間１５ＳＡが、風路形成部材１２で隔絶される。

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込口１０ＯＡ、外気吸込風路１６ＯＡ、外気吸込空間１５ＯＡ、熱交換素子２の第１の熱交換風路２０ａ、給気吹出空間１５ＳＡ、給気ファン３ＳＡ及び給気吹出口１０ＳＡが連通した給気風路１７ＳＡが形成される。

また、熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込口１０ＲＡ、還気吸込空間１５ＲＡ、熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂ、排気吹出空間１５ＥＡ、排気ファン３ＥＡ、排気吹出風路１６ＥＡ及び排気吹出口１０ＥＡが連通した排気風路１７ＥＡが形成される。

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂをバイパスさせるバイパス風路１８を備える。熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込空間１５ＲＡの後面側に設けた開口でバイパス風路入口１８ａが形成されると共に、排気吹出空間１５ＥＡの後面側に設けた開口でバイパス風路出口１８ｂが形成され、還気吸込空間１５ＲＡと排気吹出空間１５ＥＡとが連通する空間を、熱交換素子２の後方の風路形成部材１２に設けて、バイパス風路１８が形成される。

熱交換型換気装置１Ａは、バイパス風路１８を開閉する風路開閉ダンパ４を備える。熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込空間１５ＲＡに設けたバイパス風路入口１８ａに、この開口を開閉する構成を有した風路開閉ダンパ４が取り付けられる。

図６は、本実施の形態の風路開閉ダンパの一例を示す斜視図で、図６（ａ）は、風路開閉ダンパを閉じた状態を示し、図６（ｂ）は、風路開閉ダンパを開いた状態を示す。風路開閉ダンパ４は、風路開口部４０を開閉する開閉板４１と、開閉板４１を駆動するモータを備えた駆動部４２と、風路開口部４０が形成されると共に、開閉板４１と駆動部４２が取り付けられる筐体４３を備える。

風路開閉ダンパ４は、風路開口部４０の形状、大きさ等に応じて、１枚あるいは複数枚の開閉板４１が軸４１ａを支点として回転可能に筐体４３に取り付けられる。駆動部４２は、軸４１ａを回転させることで開閉板４１を回転させ、開閉板４１で風路開口部４０を開閉する。

風路開閉ダンパ４は、開閉板４１、駆動部４２及び筐体４３等の構成要素が組み立てられた組立体が、熱交換型換気装置１Ａのバイパス風路入口１８ａに取り付けられる。

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、風路開閉ダンパ４の開閉板４１の開閉で、還気ＲＡの全量を熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂに通す風路と、還気ＲＡの一部を熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂに通し、残部をバイパス風路１８に通す風路が切り替えられる。ここで、風路開閉ダンパ４は、開閉板４１、駆動部４２及び筐体４３等の構成要素が組み立てられた組立体が、熱交換型換気装置１Ａに対して着脱可能に構成される。

熱交換型換気装置１Ａは、給気風路１７ＳＡに捕集フィルタ５と給気フィルタ６を備える。熱交換型換気装置１Ａは、空気が上部から下部へと流れる外気吸込風路１６ＯＡに、袋状の捕集フィルタ５が、上方に袋の開口部、下方に袋の底部となる向きで、着脱可能に取り付けられる。捕集フィルタ５は、袋部が捕集対象物と同系色に近い例えば黒等の色がつけられた不織布等で構成される。

また、熱交換型換気装置１Ａは、捕集フィルタ５の下流で、外気吸込空間１５ＯＡの入口に、給気フィルタ６が装置本体１０の前方から着脱可能に取り付けられる。

ここで、熱交換型換気装置１Ａは、給気フィルタ６を清掃する機構を備えても良い。フィルタ清掃機構は、例えば、給気フィルタ６の上流側にレールに沿って動作可能なブラシを備える。ブラシは、レールにガイドされて移動することで、給気フィルタ６の空気通過面の全面を通過できる構成を有する。また、フィルタ清掃機構は、給気フィルタ６の下部に受け皿を備え、ブラシの動作で給気フィルタ６から落とした粉塵等を、受け皿で回収する。

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の制御機能例＞
図７は、本実施の形態の熱交換型換気装置の制御機能の一例を示すブロック図で、次に、各図を参照して、本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａの制御機能について説明する。

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡに備えた風量検出センサ３２と、排気ファン３ＥＡに備えた風量検出センサ３２で検出された風量に基づき、給気ファン３ＳＡのモータ３０Ｍと排気ファン３ＥＡのモータ３０Ｍを制御すると共に、外気ＯＡが通る風路中に備えた温度検出センサ８ＯＡで検出された外気ＯＡの温度に基づき、風路開閉ダンパ４を制御する制御部３００を備える。

制御部３００は制御手段の一例で、風量検出センサ３２のエンコーダ３２ｃから出力される角度情報と風量情報のテーブルが設定され、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡの各風量検出センサ３２から出力される角度情報に基づき、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡのそれぞれの風量を検出する。

制御部３００は、給気ファン３ＳＡの風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、給気ファン３ＳＡで所定の風量が得られるように、給気ファン３ＳＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。また、制御部３００は、排気ファン３ＥＡの風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、排気ファン３ＥＡで給気ファン３ＳＡと同じあるいは異なる所定の風量が得られるように、排気ファン３ＥＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

また、制御部３００は、モータ３０Ｍに印加する電圧情報と、モータ３０Ｍに所定の電圧を印加した場合の目標風量情報のテーブルが設定され、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡにおいて、モータ３０Ｍに印加した電圧と、各風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、給気フィルタ６の目詰まり等の負荷の発生の有無を検出する。

熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込空間１５ＯＡ等、外気ＯＡが通る風路に、温度検出手段としての温度検出センサ８ＯＡが設けられる。制御部３００は、バイパス風路開閉温度情報と、バイパス風路開閉温度情報に基づく風量設定情報が設定され、温度検出センサ８ＯＡで検出された外気ＯＡの温度が、バイパス風路開閉温度情報で設定されるバイパス風路１８を開く温度であると、駆動部４２を制御して風路開閉ダンパ４でバイパス風路１８を開ける。また、風量設定情報に基づき給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡの風量を下げる。

ここで、熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込空間１５ＲＡ等、還気ＲＡが通る風路に、温度検出手段としての温度検出センサ８ＲＡを設ける構成としても良い。制御部３００は、温度検出センサ８ＯＡで検出された外気ＯＡの温度と、温度検出センサ８ＲＡで検出された還気ＲＡの温度の差を算出し、還気ＲＡと外気ＯＡの温度差が、バイパス風路開閉温度情報で設定されるバイパス風路１８を開く所定の温度であると、駆動部４２を制御して風路開閉ダンパ４でバイパス風路１８を開ける。また、風量設定情報に基づき給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡの風量を下げる。

更に、外気ＯＡの温度と、還気ＲＡと外気ＯＡの温度差の両方を利用して、バイパス風路１８の開閉と、風量を変更する制御を行うこととしても良い。すなわち、バイパス風路１８を開閉するバイパス風路開閉温度情報として、還気ＲＡと外気ＯＡとの温度差の値が、外気ＯＡの温度に応じて設定され、外気ＯＡの温度に基づき、バイパス風路１８を開閉する還気ＲＡと外気ＯＡとの温度差の値が切り替えられるようにしても良い。

＜本実施の形態の換気装置の設置例＞
図８は、本実施の形態の熱交換型換気装置が設置される建物の一例を示す模式的な構成図である。熱交換型換気装置１Ａは、建物１００に設けた設置室１０１に、捕集フィルタ５を交換する際に開閉される蓋部１１ｂの開閉、及び正面板１１ａを取り外しての熱交換素子２、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡの点検、交換等、装置本体１０内の所定のメンテナンスが可能な形態で設置される。

熱交換型換気装置１Ａは、ＯＡダクトジョイント１１ＯＡにＯＡダクト７１ＯＡが接続される。ＯＡダクト７１ＯＡは、建物１００の天井等に配置され、外壁に設けたＯＡ吸込グリル７２ＯＡと接続される。また、熱交換型換気装置１Ａは、ＥＡダクトジョイント１１ＥＡにＥＡダクト７１ＥＡが接続される。ＥＡダクト７１ＥＡは、建物１００の天井等に配置され、外壁に設けたＥＡ吹出グリル７２ＥＡと接続される。

更に、熱交換型換気装置１Ａは、ＳＡダクトジョイント１１ＳＡにＳＡダクト７１ＳＡが接続される。ＳＡダクト７１ＳＡは、建物１００の天井等に配置され、居室１０２の天井等に設けたＳＡ吹出グリル７２ＳＡと接続される。また、熱交換型換気装置１Ａは、ＲＡダクトジョイント１１ＲＡにＲＡダクト７１ＲＡが接続される。ＲＡダクト７１ＲＡは、建物１００の天井等に配置され、居室１０２の天井等に設けたＲＡ吸込グリル７２ＲＡと接続される。

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の動作例＞
次に、各図を参照して、本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａの動作例について説明する。

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡの羽根車３０が回転駆動されることで、給気ファン３ＳＡのファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が、ファンケース風路３１ｃを通って給気ファン３ＳＡのファン吹出口３１ｂから吹き出される。

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡが駆動されると、給気風路１７ＳＡを通る空気の流れが生じ、ＯＡ吸込グリル７２ＯＡから外気ＯＡが吸い込まれる。ＯＡ吸込グリル７２ＯＡから吸い込まれた外気ＯＡは、ＯＡダクト７１ＯＡを通り外気吸込口１０ＯＡから装置本体１０内に吸い込まれる。

外気吸込口１０ＯＡから装置本体１０内に吸い込まれる外気ＯＡは、外気吸込風路１６ＯＡから捕集フィルタ５及び給気フィルタ６を通り、外気吸込空間１５ＯＡから熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡに導入される。

熱交換素子２に外気吸込口２１ＯＡから導入された外気ＯＡは、熱交換素子２の第１の熱交換風路２０ａを通り、熱交換素子２の給気吹出口２１ＳＡから給気吹出空間１５ＳＡを通り、給気ファン３ＳＡのファン吸込口３１ａに吸い込まれる。

給気ファン３ＳＡに吸い込まれた空気は、給気ファン３ＳＡのファン吹出口３１ｂから吹き出され、給気ファン３ＳＡから吹き出された空気は、給気吹出口１０ＳＡから給気ＳＡとして装置本体１０外へ吹き出される。そして、給気吹出口１０ＳＡから吹き出された給気ＳＡは、ＳＡダクト７１ＳＡを通り、ＳＡ吹出グリル７２ＳＡから居室１０２に吹き出される。

一方、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン３ＥＡの羽根車３０が回転駆動されることで、排気ファン３ＥＡのファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が、ファンケース風路３１ｃを通って排気ファン３ＥＡのファン吹出口３１ｂから吹き出される。

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン３ＥＡが駆動されると、排気風路１７ＥＡを通る空気の流れが生じ、ＲＡ吸込グリル７２ＲＡから居室１０２の空気である還気ＲＡが吸い込まれる。ＲＡ吸込グリル７２ＲＡから吸い込まれた還気ＲＡは、ＲＡダクト７１ＲＡを通り還気吸込口１０ＲＡから装置本体１０内に吸い込まれる。

還気吸込口１０ＲＡから装置本体１０内に吸い込まれる還気ＲＡは、還気吸込空間１５ＲＡから熱交換素子２の還気吸込口２１ＲＡに導入される。熱交換素子２に還気吸込口２１ＲＡから導入された還気ＲＡは、熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂを通り、熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡから排気吹出空間１５ＥＡを通り、排気ファン３ＥＡのファン吸込口３１ａに吸い込まれる。

排気ファン３ＥＡに吸い込まれた空気は、排気ファン３ＥＡのファン吹出口３１ｂから吹き出され、排気ファン３ＥＡから吹き出された空気は、排気吹出風路１６ＥＡを通り、排気吹出口１０ＥＡから排気ＥＡとして装置本体１０外へ吹き出される。そして、排気吹出口１０ＥＡから吹き出された排気ＥＡは、ＥＡダクト７１ＥＡを通り、ＥＡ吹出グリル７２ＥＡから屋外に吹き出される。

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２では、外気ＯＡと還気ＲＡの間で熱交換が行われることで、室温に近づけられた給気ＳＡが室内に吹き出され、温度が調整された新鮮な空気（外気ＯＡ）が室内に供給される。また、室内の汚れた空気が屋外に排気されて、室温の変動を抑えて換気が行われる。

熱交換型換気装置１Ａでは、熱交換素子２の下部の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれ、第１の熱交換風路２０ａを通り、熱交換素子２の上部の給気吹出口２１ＳＡから吹き出される空気と、熱交換素子２の上部の還気吸込口２１ＲＡから吸い込まれ、第２の熱交換風路２０ｂを通り、熱交換素子２の下部の排気吹出口２１ＥＡから吹き出される空気の流れが対向する。これにより、外気ＯＡと還気ＲＡが熱交換し得る距離が長くなり、熱交換効率が向上する。

図９は、バイパス風路の開閉動作を示すフローチャートで、次に、各図を参照して、バイパス風路１８を外気ＯＡの温度に基づき開閉する動作について説明する。

制御部３００は、図９のステップＳＡ１で、温度検出センサ８ＯＡで検出された外気ＯＡの温度が、バイパス風路開閉温度情報で設定されるバイパス風路１８を閉じる温度であると、図９のステップＳＡ２で、駆動部４２を制御して、図６（ａ）に示すように、開閉板４１で風路開口部４０を閉じた状態として、風路開閉ダンパ４でバイパス風路１８のバイパス風路入口１８ａを閉じる。

また、制御部３００は、図９のステップＳＡ１で、温度検出センサ８ＯＡで検出された外気ＯＡと、温度検出センサ８ＲＡで検出された還気ＲＡの温度差が、バイパス風路開閉温度情報で設定されるバイパス風路１８を閉じる所定値であるか否かを判断するようにしても良い。更に、外気ＯＡの温度と、還気ＲＡと外気ＯＡの温度差の両方を利用して、バイパス風路１８を閉じるか否かを判断するようにしても良い。

また、制御部３００は、図９のステップＳＡ３で、風量設定情報に基づき通常の給気及び排気風量となるように、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡの風量を制御する。これにより、室内より吸い込んだ還気ＲＡの全量と外気ＯＡとの間で熱交換が行われる。

制御部３００は、図９のステップＳＡ１で、温度検出センサ８ＯＡで検出された外気ＯＡの温度が、バイパス風路開閉温度情報で設定されるバイパス風路１８を開く温度であると、図９のステップＳＡ４で、駆動部４２を制御して、図６（ｂ）に示すように、開閉板４１で風路開口部４０を開いた状態として、風路開閉ダンパ４でバイパス風路１８のバイパス風路入口１８ａを開ける。また、制御部３００は、図９のステップＳＡ５で、風量設定情報に基づき給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡの風量を下げる。

熱交換型換気装置１Ａでは、風路開閉ダンパ４が開けられると、排気風路１７ＥＡを通る還気ＲＡの一部が、還気吸込空間１５ＲＡと排気吹出空間１５ＥＡの間で熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂを通り、排気風路１７ＥＡを通る還気ＲＡの残部が、熱交換素子２をバイパスしてバイパス風路１８を通る。

春季及び秋季では、屋外と室内の温度差が一般的に小さく、外気ＯＡと還気ＲＡとの間で熱交換を行っても、熱交換前の外気ＯＡと熱交換後の給気ＳＡとの間で温度変化が少ない場合がある。

そこで、制御部３００では、春季及び秋季における外気ＯＡの温度、または、還気ＲＡと外気ＯＡの温度差、あるいは、外気ＯＡの温度と、還気ＲＡと外気ＯＡの温度差の両方がバイパス風路開閉温度情報として設定され、例えば、温度検出センサ８ＯＡで検出される外気ＯＡの温度が、春季あるいは秋季に相当する温度であると、風路開閉ダンパ４を開けて、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通し、残部は熱交換素子２をバイパスさせる。熱交換素子２は風路が狭く通気抵抗が大きい。このため、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通し、残部は熱交換素子２をバイパスさせることで、通気抵抗を減らすことができる。

また、外気ＯＡが氷点下になるような冬季では、高湿の還気ＲＡと低温の外気ＯＡとの間で熱交換が行われることで、還気ＲＡの温度が下げられると、熱交換素子２における還気ＲＡの吹出口である排気吹出口２１ＥＡが凍結する場合がある。

そこで、制御部３００では、冬季における外気ＯＡの温度、または、還気ＲＡと外気ＯＡの温度差、あるいは、外気ＯＡの温度と、還気ＲＡと外気ＯＡの温度差の両方がバイパス風路開閉温度情報として設定され、例えば、温度検出センサ８ＯＡで検出される外気ＯＡの温度が、冬季に相当する温度であると、風路開閉ダンパ４を開けて、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通し、残部は熱交換素子２をバイパスさせる。

これにより、熱交換されておらず温度が下げられていない還気ＲＡが排気吹出空間１５ＥＡに吹き出され、熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡを暖めることができ、排気吹出口２１ＥＡの凍結を防止することができる。

また、風量設定情報に基づき給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡの風量を下げることで、給気風量と換気風量が下げられる。給気風量と換気風量が下げられると、外気ＯＡ及び還気ＲＡが熱交換素子２を通過する時間が長くなり、熱交換効率が向上する。これにより、還気ＲＡの一部を熱交換素子２を通さずにバイパス風路１８でバイパスさせても、室内に低温の空気が給気されることを防ぐことができる。

次に、風量検出センサ３２での風量検出及び風量検出に基づく制御について説明する。熱交換型換気装置１Ａでは、給気ファン３ＳＡの羽根車３０が回転駆動されることで、ファンケース風路３１ｃを通る空気の流れによって、給気ファン３ＳＡに設けた風量検出センサ３２のシャッタ部材３２ａが軸３２ｂを支点に回転する。

制御部３００は、風量検出センサ３２のエンコーダ３２ｃから出力される角度情報と風量情報のテーブルに基づき、給気ファン３ＳＡの風量検出センサ３２から出力されるシャッタ部材３２ａの角度情報から給気ファン３ＳＡの風量を検出し、給気ファン３ＳＡで所定の風量が得られるように、給気ファン３ＳＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

また、熱交換型換気装置１Ａでは、排気ファン３ＥＡの羽根車３０が回転駆動されることで、ファンケース風路３１ｃを通る空気の流れによって、排気ファン３ＥＡに設けた風量検出センサ３２のシャッタ部材３２ａが軸３２ｂを支点に回転する。

制御部３００は、角度情報と風量情報のテーブルに基づき、排気ファン３ＥＡの風量検出センサ３２から出力されるシャッタ部材３２ａの角度情報から排気ファン３ＥＡの風量を検出し、排気ファン３ＥＡで所定の風量が得られるように、排気ファン３ＥＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

熱交換型換気装置１Ａでは、給気風路１７ＳＡと排気風路１７ＥＡは、風路形状の違いや風路長の違いにより一般的に通気抵抗が異なる。そこで、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれの風量検出センサ３２で検出された風量に基づき、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれのモータ３０Ｍに印加する電圧を変化させることで、給気風路１７ＳＡと排気風路１７ＥＡとの通気抵抗の違いによらず、給気風量と排気風量を一定にする制御が行われる。また、給気風量と排気風量を異ならせて、給気過多、換気過多とする制御が行われる。

また、制御部３００は、モータ３０Ｍに印加する電圧情報と、モータ３０Ｍに所定の電圧を印加した場合の目標風量情報のテーブルに基づき、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡにおいて、モータ３０Ｍに印加した電圧と、各風量検出センサ３２で検出した風量から、給気フィルタ６及び熱交換素子２の目詰まり等の負荷の発生の有無を検出する。

そして、制御部３００は、負荷の発生を検出すると、表示あるいは音等を出力する図示しない報知手段で、利用者に通知を行う。ここで、給気フィルタ６を清掃する機構を備えた構成では、風量検出センサ３２で検出した風量から負荷の発生を検出すると、給気フィルタ６で目詰まりが発生したと判断し、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡを停止し、フィルタ清掃機構を作動させることとしても良い。また、一定時間毎等の定期的にフィルタ清掃機構を作動させることとしても良い。

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の作用効果例＞
熱交換型換気装置では、外気ＯＡが氷点下となるような冬季に、高湿の還気ＲＡと低温の外気ＯＡとの間で熱交換が行われると、外気ＯＡの温度に近づけられるように還気ＲＡの温度が下げられることで、熱交換素子において、外気との間で熱交換された還気の吹出口が凍結する場合がある。

このため、外気ＯＡあるいは還気ＲＡを、熱交換素子を通さずにバイパスさせる風路を備え、熱交換素子を通る風路と熱交換素子をバイパスする風路とを切り替えられるようにすることで、例えば、冬季等は外気ＯＡと還気ＲＡとの熱交換をしない風路構成とすれば、還気ＲＡの温度の低下が抑えられ、熱交換素子の凍結を防ぐことができる。

しかし、外気ＯＡと還気ＲＡとの熱交換が行われないことで、冬季であれば室内に低温の空気が給気される。

また、熱交換素子を通る風路と熱交換素子をバイパスする風路が切り替えられて使用されることで、熱交換素子をバイパスする風路を使用する運転時は通気抵抗が増加する。更に、熱交換素子をバイパスする風路の開口面積を大きくすれば通気抵抗は減らすことができるが、装置が大型化する。

一方、給気風量と排気風量の一方、あるいは双方を減らすことで、凍結を抑制することができるが、凍結を完全に防ぐことはできない。また、給気風量を排気風量に対して減らすような運転では、室内から排気される空気の量が給気される空気の量より多くなり、室内の気圧が外気圧に対して負圧になってしまい、窓等の開口部から外気が流入する。

更に、換気動作を停止すれば、熱交換素子に空気が取り込まれなくなり、凍結が防止されるが、換気動作を停止している間は、室内の換気が行われず、２４時間換気で必要とされる換気量が確保できない。

これに対して、本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、還気ＲＡが通る熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂをバイパスするバイパス風路１８を備える。バイパス風路１８は、熱交換素子２に還気ＲＡが吸い込まれる還気吸込口２１ＲＡに面した還気吸込空間１５ＲＡにバイパス風路入口１８ａが形成され、バイパス風路入口１８ａにバイパス風路１８を開閉する風路開閉ダンパ４を備える。

また、バイパス風路１８は、熱交換素子２から熱交換された還気ＲＡが排気ＥＡとして吹き出される排気吹出口２１ＥＡに面した排気吹出空間１５ＥＡに、バイパス風路出口１８ｂが形成される。

このように、熱交換素子２に還気ＲＡが吸い込まれる還気吸込口２１ＲＡに面した還気吸込空間１５ＲＡに風路開閉ダンパ４を備えることで、風路開閉ダンパ４を開けると、還気吸込空間１５ＲＡが風路の分岐箇所となり、還気吸込空間１５ＲＡと連通した還気吸込口１０ＲＡから熱交換素子２を通る風路と、還気吸込口１０ＲＡからバイパス風路１８を通る風路が形成される。

これにより、風路開閉ダンパ４を開けると、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通り、残部は熱交換素子２をバイパスしてバイパス風路１８を通る。バイパス風路１８を通る還気ＲＡは、バイパス風路出口１８ｂから排気吹出空間１５ＥＡに吹き出される。

バイパス風路１８を通る還気ＲＡは、外気ＯＡとの熱交換がされておらず温度が下げられていないので、バイパス風路出口１８ｂから排気吹出空間１５ＥＡに吹き出される室温に応じた空気で、排気吹出空間１５ＥＡに面した熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡが暖められる。

還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通るので、外気ＯＡと熱交換されて外気ＯＡの温度に応じて温度が下げられた空気が熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡから吹き出されるが、バイパス風路１８を通る温度が下げられていない空気で熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡが暖められるので、排気吹出口２１ＥＡの凍結を防止することができる。

また、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通るので、還気ＲＡと熱交換された外気ＯＡを給気ＳＡとして室内に給気することができ、冬季に低温の空気が室内に給気されることを防ぐことができる。

ここで、還気ＲＡは、室温に応じた空気であるので、熱交換素子２の還気吸込口２１ＲＡが凍結することは無い。また、外気ＯＡは、冬季では温度は低いものの、水蒸気量が低いため、熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡが凍結することは無い。但し、外気ＯＡが熱交換されずに第１の熱交換風路２０ａを通り給気吹出口２１ＳＡから吹き出されると、給気吹出口２１ＳＡが凍結する場合がある。

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、上述したように、バイパス風路１８を使用する運転でも、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通るので、還気ＲＡと熱交換された外気ＯＡを熱交換素子２の給気吹出口２１ＳＡから吹き出すことができ、給気吹出口２１ＳＡの凍結を防止することができる。従って、熱交換素子２の全体の凍結を防止することができる。

また、風路開閉ダンパ４を開けると、還気吸込空間１５ＲＡと連通した還気吸込口１０ＲＡから熱交換素子２を通る風路と、還気吸込口１０ＲＡからバイパス風路１８を通る風路が形成されるので、一方の風路のみを使用する風路構成と比較して、風路の開口面積が拡大する。

これにより、熱交換素子２が凍結する場合がある冬季に加えて、屋外と室内の温度差が小さい春季及び秋季にも風路開閉ダンパ４を開けることで、還気吸込口１０ＲＡから熱交換素子２を通る風路と、還気吸込口１０ＲＡからバイパス風路１８を通る風路の両方を使用することができ、通気抵抗を減らすことができる。

通気抵抗を減らすことで、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡにおいて所定の風量を得るために必要な羽根車３０の回転数を下げることができ、羽根車３０の回転数を下げることができれば、羽根車３０を駆動するモータ３０Ｍでの消費電力を下げることができると共に、音も下げることができる。

また、バイパス風路１８を開く際には、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡの風量を下げることで、給気風量と換気風量が下げられる。給気風量と換気風量が下げられると、外気ＯＡ及び還気ＲＡが熱交換素子２を通過する時間が長くなり、熱交換効率が向上する。これにより、還気ＲＡの一部を熱交換素子２を通さずにバイパス風路１８でバイパスさせても、室内に低温の空気が給気されることを防ぐことができる。更に、給気風量と排気風量を同一として、風量を下げることで、室内が負圧になることを防止することができる。

熱交換素子を通る風路と熱交換素子をバイパスする風路が切り替えられるようにした換気装置で、一方の風路を開いたときに他方の風路が閉じられるようにした構成では、例えば還気ＲＡの全量を熱交換素子に通す、あるいは全量をバイパスさせるといった切り替えが可能なる。

しかし、風路を切り替える構成が複雑になり、製品のコストアップにつながる。また、上述したように、熱交換素子を通る風路とバイパス風路の切り替えにより一方の風路のみを使用する構成で、通気抵抗を減らすため風路の開口面積を大きくすると、風路を開閉する部材も大型化する。

これに対して、本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、バイパス風路１８を使用する際には、熱交換素子２を通る第２の熱交換風路２０ｂとバイパス風路１８の両方を使用する風路構成とした。このため、バイパス風路１８を開閉する構成としては、バイパス風路１８の入口側である還気吸込空間１５ＲＡの一部を開閉するような構成の風路開閉ダンパ４を備えれば良い。

これにより、風路開閉ダンパ４は、図６等に示すように、開閉板４１を回転させるような単純な構成で実現でき、製品コストを下げることができる。また、風路開閉ダンパ４は、還気吸込空間１５ＲＡの一部を開閉できるような大きさで良く、小型化が可能である。

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのそれぞれに風量検出センサ３２を備える。本実施の形態では、風量検出センサ３２のエンコーダ３２ｃから出力される角度情報と風量情報のテーブルが設定され、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡの各風量検出センサ３２から出力される角度情報に基づき、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡのそれぞれの風量を検出する。そして、風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、所定の風量が得られるように、モータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

これにより、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれの風量検出センサ３２で検出された風量に基づき、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれのモータ３０Ｍに印加する電圧を変化させ、ダクト長のばらつきや外風圧の影響等によらず、風量を一定とする等の制御が可能となる。

上述したように、バイパス風路１８を開くと共に、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡの風量を下げる際、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれの風量検出センサ３２で検出された風量に基づき、給気風量と排気風量が同じとなるように制御すれば、室内が負圧になることを防止することができる。

なお、本実施の形態では、シャッタ部材３２ａの回転角度で風量を検出することで、風路を通る空気の流れを検出する構成としたが、他の風量センサ、風速センサ、圧力センサ等で検出される値に基づき、モータ３０Ｍを制御することとしても良い。

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、装置本体１０の上面に外気吸込口１０ＯＡ、給気吹出口１０ＳＡ、還気吸込口１０ＲＡ、排気吹出口１０ＥＡが配置される。また、外気吸込口１０ＯＡと連通した外気吸込風路１６ＯＡが、熱交換素子２の一方の側方に配置され、外気ＯＡが装置本体１０内で上部から下部へと流れ、装置本体１０の下部で熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれ、熱交換素子２内を下部から上部へ流れる。

更に、排気吹出口１０ＥＡと連通した排気吹出風路１６ＥＡが、熱交換素子２の他方の側方に配置され、還気ＲＡが熱交換素子２内を上部から下部へ流れて外気ＯＡと熱交換された排気ＥＡが、装置本体１０内で下部から上部へと流れる。

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、このような風路構成としたことで、装置本体１０の小型化が可能となる。また、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡを熱交換素子２の側方に配置し、バイパス風路１８を熱交換素子２の背面側に配置することで、熱交換素子２を、装置本体１０の前面から着脱可能な構成とすることができると共に、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡを装置本体の前面から着脱可能な構成とすることができる。

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の変形例＞
図１０は、本実施の形態の熱交換型換気装置の変形例を示す構成図である。ここで、図１０では、変形例の熱交換型換気装置１Ｂの風路構成の概要を示している。

変形例の熱交換型換気装置１Ｂは、凍結防止手段として排気吹出空間１５ＥＡにヒータ２００を備える。ヒータ２００は加熱手段の一例で、熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡが面した排気吹出空間１５ＥＡ内を加熱する。また、ヒータ２００を熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡに近づけて配置し、排気吹出口２１ＥＡを直接的に加熱できるようにしても良い。

これにより、変形例の熱交換型換気装置１Ｂでは、排気吹出空間１５ＥＡに取り込まれる空気である還気ＲＡを利用して、排気吹出空間１５ＥＡあるいは排気吹出空間１５ＥＡに面した熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡの温度を、排気吹出口２１ＥＡが凍結しない温度にすることができ、熱交換素子２の凍結を防止することができる。

図１１は、本実施の形態の熱交換型換気装置の他の変形例を示す構成図である。ここで、図１１では、他の変形例の熱交換型換気装置１Ｃの風路構成の概要を示している。

他の変形例の熱交換型換気装置１Ｃは、凍結防止手段として外気ＯＡを暖める温度調整手段を備える構成で、外気ＯＡを暖める温度調整手段として、還気ＲＡを外気吸込空間１５ＯＡに流す還流風路２０１を備える。

他の変形例の熱交換型換気装置１Ｃでは、排気吹出空間１５ＥＡと外気吸込空間１５ＯＡを連通させた還流風路２０１を備えると共に、還流風路２０１を開閉する還流風路開閉ダンパ２０２を備える。

他の変形例の熱交換型換気装置１Ｃでは、風路開閉ダンパ４を開けることで、還気ＲＡが還気吸込空間１５ＲＡからバイパス風路１８を通り、熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂをバイパスした空気が排気吹出空間１５ＥＡに吹き出される。

また、他の変形例の熱交換型換気装置１Ｃでは、還流風路開閉ダンパ２０２を開けることで、排気吹出空間１５ＥＡに吹き出された熱交換されていない空気の一部が外気吸込空間１５ＯＡに送られ、熱交換素子２の第１の熱交換風路２０ａに取り込まれる外気ＯＡが暖められる。これにより、他の変形例の熱交換型換気装置１Ｃでは、外気ＯＡ及び還気ＲＡを利用して熱交換素子２の凍結を防止することができる。

上述した各熱交換型換気装置では、外気ＯＡの温度に基づいて風路開閉ダンパ４を開けて、凍結防止運転を行うこととしたが、図示しない操作装置等で予め設定された日付情報に基づき風路開閉ダンパ４を開けて、凍結防止運転を行うこととしても良い。

また、風路開閉ダンパ４は、バイパス風路１８の全閉と全開を切り替えるようにしたが、風路開閉ダンパ４の開度を制御して、熱交換素子２を通る空気の風量とバイパス風路１８を通る空気の風量の比率を制御するようにしても良い。これにより、熱交換素子２の凍結を防止しつつ、通気抵抗の増減による消費電量と熱交換効率の最適な組み合わせを実現することが可能となる。更に、通気抵抗を減らすためには、給気風路１７ＳＡ側でも熱交換素子２をバイパスさせるため、例えば、外気吸込空間１５ＯＡと給気吹出空間１５ＳＡをバイパスさせるバイパス風路を備えることとしても良い。

本発明は、風量の制御が行われる換気装置に適用される。

１Ａ・・・熱交換型換気装置、１０・・・装置本体、１０ＯＡ・・・外気吸込口、１０ＳＡ・・・給気吹出口、１０ＲＡ・・・還気吸込口、１０ＥＡ・・・排気吹出口、１１・・・筐体、１２・・・風路形成部材、１３・・・熱交換素子取付部、１４ＳＡ・・・給気ファン取付部、１４ＥＡ・・・排気ファン取付部、１５ＯＡ・・・外気吸込空間、１５ＳＡ・・・給気吹出空間、１５ＲＡ・・・還気吸込空間、１５ＥＡ・・・排気吹出空間、１６ＯＡ・・・外気吸込風路、１６ＥＡ・・・排気吹出風路、１７ＳＡ・・・給気風路、１７ＥＡ・・・排気風路、１８・・・バイパス風路、２・・・熱交換素子、２０ａ・・・第１の熱交換風路、２０ｂ・・・第２の熱交換風路、２１ＯＡ・・・外気吸込口、２１ＳＡ・・・給気吹出口、２１ＲＡ・・・還気吸込口、２１ＥＡ・・・排気吹出口、３ＳＡ・・・給気ファン、３ＥＡ・・・排気ファン、３０・・・羽根車、３０Ｍ・・・モータ、３１・・・ファンケース、３１ａ・・・ファン吸込口、３１ｂ・・・ファン吹出口、３１ｃ・・・ファンケース風路、３１ｄ・・・第１の風路、３１ｅ・・・屈曲部、３１ｆ・・・第２の風路、３２・・・風量検出センサ、３２ａ・・・シャッタ部材、３２ｂ・・・軸、３２ｃ・・・エンコーダ、３３ａ・・・第１のストッパ、３３ｂ・・・第２のストッパ、４・・・風路開閉ダンパ、５・・・捕集フィルタ、６・・・給気フィルタ、３００・・・制御部

Claims (7)

1. 屋外から吸い込まれた外気と、室内から吸い込まれた還気との間で熱交換を行う熱交換手段と、
   屋外から外気を吸い込み、前記熱交換手段で還気と熱交換された外気を給気として室内に吹き出す給気送風手段と、
   室内から還気を吸い込み、前記熱交換手段で外気と熱交換された還気を排気として屋外に吹き出す排気送風手段と、
   前記給気送風手段で吸い込まれ、前記熱交換手段に送られる外気、または、前記排気送風手段で吸い込まれ、前記熱交換手段に送られる還気のいずれかあるいは両方を利用して、前記熱交換手段の凍結を防止する凍結防止手段とを備え、
   前記凍結防止手段は、前記排気送風手段で前記熱交換手段に送り込まれる還気が吸い込まれる前記熱交換手段の還気吸込口が面した還気吸込空間と、前記熱交換手段の排気吹出口が面した排気吹出空間との間を連通させたバイパス風路を備え、
   前記凍結防止手段は、前記排気送風手段で前記熱交換手段に送り込まれる還気が、外気との間で熱交換されて吹き出される前記熱交換手段の前記排気吹出口の凍結を防止し、前記熱交換手段の前記排気吹出口が面した前記排気吹出空間の温度を、前記排気吹出口が凍結しないような温度にする
   ことを特徴とする換気装置。
2. 前記熱交換手段の前記還気吸込口が面した前記還気吸込空間に、前記バイパス風路を開閉する風路開閉手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
3. 前記風路開閉手段は、前記熱交換手段の前記還気吸込口が面した前記還気吸込空間に設けられ、前記バイパス風路と連通した開口を開閉する開閉板と、前記開閉板を駆動する駆動手段を備えた
   ことを特徴とする請求項２に記載の換気装置。
4. 外気の温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段で検出された外気の温度に基づき、前記風路開閉手段を開閉する制御手段と
   を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の換気装置。
5. 前記バイパス風路は、前記熱交換手段の背面側に設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の換気装置。
6. 前記凍結防止手段は、前記熱交換手段の前記排気吹出口あるいは前記排気吹出口が面した前記排気吹出空間を加熱する加熱手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の換気装置。
7. 前記凍結防止手段は、前記給気送風手段で前記熱交換手段に送り込まれる外気を暖める温度調整手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の換気装置。

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