JP6320640B2 - 熱交換換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、給排気流間で熱交換をしながら給排気による換気を行う熱交換換気装置に関する。

熱交換換気装置は、空気対空気での熱交換を行う熱交換器が内蔵され、熱交換を行いながら同時給排気により換気を行う。熱交換換気装置は、室外の空気を室内に導入する給気路と、室内の空気を室外に排出する排気路とを備えている。

熱交換器は、給気路及び排気路の上流側に配置される一対のフィルタと併用されるものであり、フィルタのメンテナンスのために、比較的頻繁に熱交換換気装置のケーシングに着脱される。熱交換器は、熱交換器に沿わせたレール上を移動させて容易に着脱できるように構成されている。

特許文献１には、熱交換器の着脱において、熱交換器着脱用のレールに沿って熱交換器をはめ込んで装着し保持するとともに、レールに沿って熱交換器を引き抜いて取り外し可能な熱交換換気装置が開示されている。

特開平１０−３００１５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される発明は、熱交換器を容易に抜き差しするために、熱交換器のフレームとレールとの間に隙間が必要となり、給排気流間の空気漏れが発生する。一方で、漏れを抑制するために熱交換器のフレームとレールとを密着させた場合には、熱交換器の抜き差しが困難になる。すなわち、特許文献１に開示される発明では、熱交換器の着脱の容易性と給排気流間の空気漏れの抑制とは、トレードオフの関係になってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、熱交換器の着脱の容易性と、給排気流間の空気漏れの抑制とを両立させた熱交換換気装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、本体外殻を構成し、内部に給気路及び排気路が形成された箱体と、給気路に給気流を発生させる給気送風機ユニットと、排気路に排気流を発生させる排気送風機ユニットと、給気流と排気流との間で熱交換を行う着脱可能な熱交換器と、箱体の内部に設けられ熱交換器を支持する支持部材と、支持部材と箱体との間に設けられた弾性力のあるシール材とを備える。支持部材は、シール材を圧縮する方向に移動可能に設置されている。

本発明にかかる熱交換換気装置は、熱交換器の着脱の容易性と、給排気流間の空気漏れの抑制とを両立できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の外観斜視図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の側面図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器の斜視図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器設置前の状態を示す図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器レールの概略図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器レールの側面図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器レールの斜視図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器を取り付けた状態を示す図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器とケーシング底面との係合部分の正面図 実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器とケーシング底面との係合部分の斜視図

以下に、本発明の実施の形態に係る熱交換換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の外観斜視図である。図２は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の側面図である。なお、図１では、ケーシング天面１ｆの図示を省略してケーシング１の内部を図示している。また、図２では、ケーシング側面１ａ及び熱交換器メンテナンス用パネル１１を透過させて、ケーシング１の内部を可視化して図示している。熱交換換気装置は、熱交換換気装置の箱体を構成するケーシング１と、給気路６と排気路７との間に設けられ、給気路６を通過する給気流と排気路７を通過する排気流との間で熱交換を行わせる熱交換器１０と、給気流を発生させる給気送風機ユニット８と、排気流を発生させる排気送風機ユニット９とを有する。図１及び図２では、給気流を実線の矢印で示し、排気流を破線の矢印で示している。

ケーシング１は、直方体形状の箱体であり、熱交換器１０のメンテナンス用の熱交換器メンテナンス口１３が形成されたケーシング側面１ａと、室外側吸込口２及び室内側吸込口４を有するケーシング側面１ｃと、室外側吹出口５及び室内側吹出口３を有するケーシング側面１ｄと、ケーシング側面１ａに対向するケーシング側面１ｅと、箱体の底面をなすケーシング底面１ｂと、箱体の天面をなすケーシング天面１ｆとを備えている。ケーシング１内には、室外側吸込口２と室内側吹出口３とを連通させて室外の空気を室内に供給する給気路６と、室内側吸込口４と室外側吹出口５とを連通させて室内の空気を室外に排気する排気路７とが形成されている。給気路６と排気路７とは、全経路にわたり互いに独立している。

熱交換器１０は、ケーシング側面１ｃ寄りに配置されている。熱交換器１０は角柱状であり、四つの稜線には熱交換器枠１４が設けられている。一方、ケーシング１には、断面形状が凹状の熱交換器レール１５が設けられている。熱交換器レール１５は、熱交換器１０を支持する支持部材である。熱交換器１０は、熱交換器レール１５の凹みの中に熱交換器枠１４が係合した状態で設置される。すなわち、熱交換器レール１５の断面は、熱交換器１０の稜線をなす熱交換器枠１４が係合する凹形状である。

一方、給気送風機ユニット８及び排気送風機ユニット９は、ケーシング側面１ｄ寄りに配置されている。熱交換器１０の長手方向に沿って、ケーシング側面１ａ側に給気送風機ユニット８が配置され、ケーシング側面１ｅ側に排気送風機ユニット９が配置されている。給気送風機ユニット８及び排気送風機ユニット９は、熱交換器１０の二次側に設置され、熱交換器１０から空気を吸い出す。給気送風機ユニット８及び排気送風機ユニット９は、互いに独立しており、給気路６と排気路７とが交わらないように、風路仕切り部品１２が給気送風機ユニット８と排気送風機ユニット９とを隔離している。

給気路６を通過する給気流は、ケーシング側面１ｃの室外側吸込口２からケーシング１内に流入する。ケーシング１内に流入した給気流は、熱交換器前給気風路６ａ、熱交換器１０及び熱交換器後給気風路６ｂを通り、給気送風機ユニット８前の給気送風機ユニット風路６ｃ及び給気送風機ユニット８後の給気吹出風路６ｄを経由して、ケーシング側面１ｄに設けられた室内側吹出口３から室内側に吹き出される。すなわち、給気路６は、室外側吸込口２、熱交換器前給気風路６ａ、熱交換器１０、熱交換器後給気風路６ｂ、給気送風機ユニット風路６ｃ、給気吹出風路６ｄ及び室内側吹出口３によって構成される。

排気路７を通過する排気流は、ケーシング側面１ｃの室内側吸込口４からケーシング１内に流入する。ケーシング１内に流入した排気流は、熱交換器前排気風路７ａ、熱交換器１０及び熱交換器後排気風路７ｂを通り、排気送風機ユニット９前の排気送風機ユニット風路７ｃ及び排気送風機ユニット９後の排気吹出風路７ｄを経由して、ケーシング側面１ｄに設けられた室外側吹出口５から室外側に吹き出される。すなわち、排気路７は、室内側吸込口４、熱交換器前排気風路７ａ、熱交換器１０、熱交換器後排気風路７ｂ、排気送風機ユニット風路７ｃ、排気吹出風路７ｄ及び室外側吹出口５によって構成される。

給気送風機ユニット８及び排気送風機ユニット９と熱交換器１０との間には、エレメントレールホルダ１８が設けられている。エレメントレールホルダ１８は、ケーシング側面１ａ寄りかつケーシング天面１ｆ寄りの部分と、ケーシング側面１ｅ寄りかつケーシング底面１ｂ寄りの部分とが開いている。すなわち、エレメントレールホルダ１８は、熱交換器後給気風路６ｂを給気送風機ユニット風路６ｃと接続し、排気送風機ユニット風路７ｃとは隔離している。また、エレメントレールホルダ１８は、熱交換器後排気風路７ｂを排気送風機ユニット風路７ｃと接続し、給気送風機ユニット風路６ｃとは隔離している。

室外側吸込口２と室内側吸込口４との間には、エレメントレールホルダ１９が設けられている。エレメントレールホルダ１９は、室外側吸込口２を熱交換器前給気風路６ａと接続し、熱交換器前排気風路７ａとは隔離している。また、エレメントレールホルダ１９は、室内側吸込口４を熱交換器前排気風路７ａと接続し、熱交換器前給気風路６ａとは隔離している。

排気流は、図２での左上から右下に向かって熱交換器１０を通過し、給気流は、図２での左下から右上に向かって熱交換器１０を通過する。給気流と排気流とが熱交換器１０内で交差することにより、熱交換器１０を構成する仕切壁を介して熱交換が行われる。

熱交換換気装置の運転時には、熱交換器メンテナンス口１３は、熱交換器メンテナンス用パネル１１でふさがれる。熱交換器メンテナンス用パネル１１は、熱交換器１０の端面に接することで、熱交換器１０の周辺での熱交換器前給気風路６ａ、熱交換器後給気風路６ｂ、熱交換器前排気風路７ａ及び熱交換器後排気風路７ｂの間で空気の漏れが生じないようにしている。

熱交換器１０のメンテナンスは、天井板に設けられた点検口を通じて行われる。ケーシング側面１ａの熱交換器メンテナンス用パネル１１が取り外され、ケーシング側面１ａに設けられた熱交換器メンテナンス口１３から熱交換器１０を挿抜する。

図３は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器の斜視図である。なお、図３では、ケーシング天面１ｆ及びエレメントレールホルダ１８，１９に設置された熱交換器レール１５については、ケーシング天面１ｆ及びエレメントレールホルダ１８，１９の図示は省略して図示している。熱交換器１０は、図３中の矢印Ａの向きに熱交換器レール１５に沿ってスライドさせることでケーシング１内に挿入され、矢印Ａとは逆向きに熱交換器レール１５に沿ってスライドさせることで、ケーシング１から抜き取られる。以下の説明では、熱交換器１０の着脱時の動作について、ケーシング底面１ｂに設置された熱交換器レール１５を例に説明するが、ケーシング天面１ｆに設置された熱交換器レール１５及びエレメントレールホルダ１８，１９に設置された熱交換器レール１５についても同様である。

図４は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器設置前の状態を示す図である。図５は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器レールの概略図である。図６は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器レールの側面図である。図７は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器レールの斜視図である。熱交換換気装置は、軸１７ｂと、熱交換器レール１５に設けられた貫通穴よりも大きく軸の一端に形成された規制部であるねじ頭１７ａとを備え、ケーシング１に固定される固定部材である段付きネジ１７を有する。熱交換器レール１５は、軸１７ｂを貫通穴に通して段付きネジ１７がケーシング１に固定されることによって、ねじ頭１７ａにより段付きネジ１７からの脱落を防止した状態で、移動可能にケーシング１に取り付けられる。熱交換器レール１５は、ケーシング底面１ｂにシール材１６を介して取り付けられる。すなわち、シール材１６は、熱交換器レール１５の熱交換器１０が当接する面と反対の面に設けられている。熱交換器１０を設置していない状態では、熱交換器レール１５に取り付けたシール材１６の反発力により、熱交換器レール１５は、段付きネジ１７のねじ頭１７ａに当接した状態で保持されている。

熱交換器レール１５とケーシング底面１ｂとは、圧縮されたシール材１６の反発力によって、熱交換器レール１５が段付きネジ１７のねじ頭１７ａに押しつけられることで、段付きネジ１７の段差の距離を上限に、間隔を保って維持される。熱交換器レール１５は、段付きネジ１７の軸方向に移動可能であり、熱交換器レール１５にケーシング底面１ｂに向けた力を加えると、加えた力がシール材１６の反発力よりも大きければ、シール材１６を圧縮しながら熱交換器レール１５がケーシング底面１ｂに近づくように移動する。

なお、ここでは段付きネジ１７で熱交換器レール１５を固定しているが、ねじ頭１７ａとケーシング底面１ｂとの間の間隔が一定の間隔に保たれれば良いため、軸１７ｂに段差を有さない半ねじを用いることもできる。

図８は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器を取り付けた状態を示す図である。図９は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器とケーシング底面との係合部分の正面図である。図１０は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換器とケーシング底面との係合部分の斜視図である。熱交換器レール１５は、ケーシング底面１ｂ側にシール材１６が取り付けてあるため、熱交換器１０を挿抜する際は、熱交換器レール１５のシール材１６が取り付けていない面と、熱交換器枠１４が摺動する。

熱交換器１０をケーシング１に挿入すると、熱交換器枠１４によって熱交換器レール１５が押し下げられる。熱交換器レール１５がねじ頭１７ａから離れてケーシング底面１ｂに近づくことによりシール材１６が圧縮され、熱交換器レール１５とケーシング底面１ｂとの隙間が埋まる。したがって、熱交換器枠１４、熱交換器レール１５、シール材１６及びケーシング底面１ｂの間は、隙間がなく空気の漏れが生じない状態となる。これにより、熱交換器前給気風路６ａと熱交換器後排気風路７ｂとの間の空気漏れを防止できる。

ケーシング天面１ｆに設けた熱交換器レール１５、エレメントレールホルダ１８，１９に設けた熱交換器レール１５についても上記と同様であり、熱交換器前給気風路６ａと熱交換器前排気風路７ａとの間の空気漏れ、熱交換器前排気風路７ａと熱交換器後給気風路６ｂとの間の空気漏れ及び熱交換器後給気風路６ｂと熱交換器後排気風路７ｂとの間の空気漏れも防止することができる。上記のように、シール材１６は、給気路６と排気路７との境界に設置され、給気路６と排気路７とを隔離している。

なお、断熱性を持つ材料でシール材１６を形成することで、給排気路間に生じる熱の移動を遮断し、結露を防ぐことが可能となる。

以上のように、実施の形態１に係る熱交換換気装置は、熱交換器１０を保持する熱交換器レール１５を可動させ、熱交換器枠１４に密着させることにより熱交換器１０の大きさにバラつきが生じても熱交換器１０のバラつきに対応してシール材１６の反発力によって熱交換器レール１５が密着できるので、給気流と排気流との間の漏れを防ぐことができる。また、熱交換器レール１５が段付きネジ１７の軸方向に可動するので、熱交換器枠１４と熱交換器レール１５とが接触したまま熱交換器１０を容易に摺動させて抜き差しすることができる。さらに、シール材１６が熱交換器１４に直に接触しないので、熱交換器１０の抜き差しにともなってシール材１６を傷つける恐れもない。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ ケーシング、１ａ，１ｃ，１ｄ，１ｅ ケーシング側面、１ｂ ケーシング底面、１ｆ ケーシング天面、２ 室外側吸込口、３ 室内側吹出口、４ 室内側吸込口、５ 室外側吹出口、６ 給気路、６ａ 熱交換器前給気風路、６ｂ 熱交換器後給気風路、６ｃ 給気送風機ユニット風路、６ｄ 給気吹出風路、７ 排気路、７ａ 熱交換器前排気風路、７ｂ 熱交換器後排気風路、７ｃ 排気送風機ユニット風路、７ｄ 排気吹出風路、８ 給気送風機ユニット、９ 排気送風機ユニット、１０ 熱交換器、１１ 熱交換器メンテナンス用パネル、１２ 風路仕切り部品、１３ 熱交換器メンテナンス口、１４ 熱交換器枠、１５ 熱交換器レール、１６ シール材、１７ 段付きネジ、１７ａ ねじ頭、１７ｂ 軸、１８，１９ エレメントレールホルダ。

Claims (6)

1. 本体外殻を構成し、内部に給気路及び排気路が形成された箱体と、
   前記給気路に給気流を発生させる給気送風機ユニットと、
   前記排気路に排気流を発生させる排気送風機ユニットと、
   前記給気流と前記排気流との間で熱交換を行う着脱可能な熱交換器と、
   前記箱体の内部に設けられ前記熱交換器を支持する支持部材と、
   前記支持部材と前記箱体との間に設けられた弾性力のあるシール材とを備え、
   前記支持部材は、前記シール材を圧縮する方向に移動可能に設置されていることを特徴とする熱交換換気装置。
2. 前記シール材は、前記給気路と前記排気路との境界に設置され、前記給気路と前記排気路とを隔離していることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
3. 軸と、前記支持部材に設けられた貫通穴よりも大きく前記軸の一端に形成された規制部とを備え、前記箱体に固定される固定部材を有し、
   前記軸を前記貫通穴に通して前記固定部材が前記箱体に固定されることによって、前記支持部材は、前記規制部により前記固定部材からの脱落を防止した状態で、移動可能に前記箱体に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
4. 前記固定部材は、半ネジであり、前記規制部はねじ頭であることを特徴とする請求項３に記載の熱交換換気装置。
5. 前記支持部材の断面は、前記熱交換器の稜線が係合する凹形状であり、前記シール材は、前記支持部材の前記熱交換器が当接する面と反対の面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
6. 前記シール材は、断熱性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換換気装置。