JP7037468B2 - 換気システム - Google Patents

Description

本発明は、空調対象空間の換気を行う換気システムに関する。

換気システムとして、外気を居室等の空調対象空間内に供給する給気路と、空調対象空間内の空気を空調対象空間外に排気する排気路と、給気路の外気と排気路の空気とを熱交換させる熱交換部とが備えられているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載のシステムでは、熱交換部において空調対象空間にて空調された空気と外気とを熱交換させ、熱交換された外気を空調対象空間に供給することで、空調ロスの低減を図り、省エネルギー化を図るようにしている。

特開平９－２１０４２１号公報

特許文献１に記載のような換気システムにおいて、居室等の空調対象空間だけでなく、廊下や倉庫等の非空調対象空間の環境改善が望まれている。
そこで、熱交換部にて熱交換された後の空調対象空間の空気を、外部に排気するのではなく、非空調対象空間に供給することで、熱交換後の空調対象空間の空気を用いて非空調対象空間の環境改善を図ることが考えられている。そのために、排気路は、熱交換部にて熱交換された後の空気を非空調対象空間に供給する状態で非空調対象空間に接続することが考えられている。

しかしながら、給気路及び排気路における空気の通流を行うシステムの運転中には、排気路を通して、熱交換後の空調対象空間の空気を非空調対象空間に供給できるものの、給気路及び排気路における空気の通流を停止するシステムの運転停止中には、熱交換後の空調対象空間の空気を非空調対象空間に供給できなくなる。よって、システムの運転停止中には、他の空間での換気により非空調対象空間に吸引作用が作用されると、意図していない部分から外気が流入してしまい、すきま風が生じたり、汚染された外気が流入される等の問題を生じることになる。

この問題を解消するためには、換気システムを常時稼働させておくことが考えられるが、この場合には、消費エネルギーが増大してコストアップを招き、省エネルギー化を阻害することになる。また、外気を通流させて非空調対象空間に供給する外気導入路を設けることも考えられるが、この場合には、外部と非空調対象空間とを接続する長さの長い外気導入路を設けなければならず、コストアップや構成の複雑化を招くことになる。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、コストアップや構成の複雑化を招くことなく、意図していない部分からの外気の流入を抑制しながら、非空調対象空間の環境改善を図ることができる換気システムを提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、外気を空調対象空間内に供給する給気路と、
空調対象空間内の空気を空調対象空間外に排気する排気路と、
前記給気路の外気と前記排気路の空気とを熱交換させる熱交換部とが備えられ、
前記排気路は、前記熱交換部にて熱交換された後の空気を非空調対象空間に供給する状態で非空調対象空間に接続され、
前記熱交換部をバイパスする状態で、前記給気路における前記熱交換部よりも空気の通流方向の上流側部位と非空調対象空間とを接続するバイパス路が備えられ、
前記バイパス路には、前記給気路及び前記排気路における空気の通流を行う運転中に、非空調対象空間側から前記給気路側への空気の通流を阻止し、且つ、前記給気路及び前記排気路における空気の通流を停止する運転停止中に、前記給気路側から非空調対象空間側への空気の通流を許容するバイパスダンパが備えられている点にある。

本構成によれば、排気路は、熱交換部にて熱交換された後の空気を非空調対象空間に供給する状態で非空調対象空間に接続されているので、排気路を通して、熱交換部にて熱交換された後の空調対象空間の空気を非空調対象空間に供給することができ、非空調対象空間の環境改善を図ることができる。給気路における熱交換部よりも空気の通流方向の上流側部位と非空調対象空間とを接続するバイパス路が備えられているので、システムの運転停止中であっても、バイパス路を通して外気を非空調対象空間に供給することができる。しかも、バイパス路は、給気路における熱交換部よりも空気の通流方向の上流側部位と非空調対象空間とを接続するという簡易な構成であるので、コストアップや構成の複雑化を招くこともなく、システムの運転停止中における非空調対象空間への外気の供給を行うことができる。

以上のことから、コストアップや構成の複雑化を招くこともなく、意図していない部分からの外気の流入を抑制しながら、非空調対象空間の環境改善を図ることができる。

更に、本構成によれば、システムの運転停止中には、バイパスダンパが、給気路側から非空調対象空間側への空気の通流を許容するので、バイパス路を通して外気を非空調対象空間に供給することができる。システムの運転中には、バイパスダンパが、非空調対象空間側から給気路側への空気の通流を阻止するので、非空調対象空間の空気が逆流して、空調対象空間に供給する外気に悪影響を与えてしまうのを防止することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記バイパス路は、前記給気路における前記熱交換部よりも空気の通流方向の上流側部位と前記排気路における前記熱交換部よりも空気の通流方向の下流側部位とを接続している点にある。

本構成によれば、バイパス路は、給気路における熱交換部よりも空気の通流方向の上流側部位と排気路における熱交換部よりも空気の通流方向の下流側部位とを接続しているので、非空調対象空間に接続された排気路の一部をバイパス路に兼用することができ、構成の簡素化を図ることができる。

第１実施形態における換気システムの全体概略構成を示す図 第２実施形態における換気システムの全体概略構成を示す図 第３実施形態における換気システムの全体概略構成を示す図

本発明に係る換気システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１に示すように、換気システム１は、外気ＯＡを居室等の空調対象空間Ｋ１内に供給する給気路２と、空調対象空間Ｋ１内の空気ＲＡを空調対象空間Ｋ１外に排気する排気路３と、給気路２の外気ＯＡと排気路３の空気ＲＡとを熱交換させる熱交換部４とが備えられている。熱交換部４は、例えば、潜熱と顕熱との両方を熱交換する全熱交換式に構成されている。

給気路２には、外気ＯＡの通流方向で熱交換部４よりも下流側に給気ファン５が配置されている。排気路３には、空気ＲＡの通流方向で熱交換部４よりも下流側に排気ファン６が配置されている。空調対象空間Ｋ１の天井部にはケーシング７が配置され、ケーシング７には、給気路２の一部、排気路３の一部、及び、熱交換部４に加えて、給気ファン５、排気ファン６が備えられている。ちなみに、ケーシング７は、空調対象空間Ｋ１の天井部においてどのような位置に配置させるかは適宜変更が可能である。

給気ファン５及び排気ファン６を作動させることで、給気路２にて外気ＯＡを通流させ、且つ、排気路３にて空調対象空間Ｋ１内の空気ＲＡを通流させ、熱交換部４において外気ＯＡと空気ＲＡとを熱交換させる。これにより、空調装置（図示省略）にて空調された空気ＲＡの熱を回収した外気ＯＡを空調対象空間Ｋ１に供給して、空調ロスの低減を図るようにしている。

排気路３は、熱交換部４にて熱交換された後の空気ＲＡを非空調対象空間Ｋ２に供給する状態で非空調対象空間Ｋ２に接続されている。非空調対象空間Ｋ２は、例えば、廊下、倉庫、機械室等の各種の空間を適用することができる。排気路３は、熱交換部４にて熱交換された後の予熱を有する空気ＲＡを非空調対象空間Ｋ２に供給するので、空調された空調対象空間Ｋ１内の空気ＲＡを有効に活用して、非空調対象空間Ｋ２を多少なりとも空調することができ、非空調対象空間Ｋ２の環境を改善することができる。

非空調対象空間Ｋ２に隣接して換気空間Ｋ３が備えられている。換気空間Ｋ３は、例えば、トイレ等の空間とすることができる。換気空間Ｋ３では、図１中矢印にて示すように、例えば、２４時間稼動する換気装置（図示省略）により、換気空間Ｋ３内の空気を換気空間用排気路１１を通して外部に排気している。図１中矢印にて示すように、換気空間Ｋ３における空気の排気等により換気空間Ｋ３及び非空調対象空間Ｋ２に吸引作用が作用する。よって、非空調対象空間Ｋ２に供給される空気は、非空調対象空間Ｋ２と換気空間Ｋ３との間での連通部等を通して換気空間Ｋ３に通流され、換気空間Ｋ３の換気空間用排気路１１を介して外部に排気され、換気空間Ｋ３とともに非空調対象空間Ｋ２の換気を行うことができる。

非空調対象空間Ｋ２に空気を供給するに当たり、換気システム１は、排気路３を備えるだけでなく、熱交換部４をバイパスする状態で、給気路２における熱交換部４よりも外気ＯＡの通流方向の上流側部位と非空調対象空間Ｋ２とを接続するバイパス路８が備えられている。

バイパス路８は、給気路２における熱交換部４よりも外気ＯＡの通流方向の上流側部位と排気路３における熱交換部４よりも空気ＲＡの通流方向の下流側部位とを接続している。これにより、バイパス路８は、非空調対象空間Ｋ２に接続された排気路３の一部を兼用して構成されている。

バイパス路８には、モーターダンパにて構成されたバイパスダンパ９が備えられている。給気路２及び排気路３における空気ＯＡ，ＲＡの通流を行う運転中には、バイパスダンパ９が閉状態となり、非空調対象空間Ｋ２側から給気路２側への空気ＲＡの通流を阻止している。給気路２及び排気路３における空気ＯＡ，ＲＡの通流を停止する運転停止中には、バイパスダンパ９が開状態となり、給気路２側から非空調対象空間Ｋ２側への空気ＯＡの通流を許容している。

換気システム１には、換気システム１の動作を制御する制御部１０が備えられている。制御部１０は、給気ファン５、排気ファン６等の作動状態に加えて、バイパスダンパ９の開閉状態を制御している。換気システム１の運転スイッチ等を有するリモートコントローラー（図示省略）が備えられ、制御部１０は、リモートコントローラーからの指令に基づいて、給気ファン５、排気ファン６、バイパスダンパ９の作動状態を制御している。

ユーザ等により運転スイッチがＯＮ操作される等して、制御部１０が、リモートコントローラーから運転開始の指令を受けると、給気ファン５及び排気ファン６を作動開始させて換気システム１の運転を開始し、且つ、バイパスダンパ９を閉状態に制御している。換気システム１の運転中には、閉状態のバイパスダンパ９にて非空調対象空間Ｋ２側から給気路２側への空気ＲＡの通流を阻止している。この場合には、給気路２の外気ＯＡが、熱交換部４にて空気ＲＡが有する熱を回収して空調対象空間Ｋ１に供給されている。空調対象空間Ｋ１の空気ＲＡは、排気路３により、熱交換部４にて外気ＯＡとの間で熱交換された後、非空調対象空間Ｋ２に供給されている。

ユーザ等により運転スイッチがＯＦＦ操作される等して、制御部１０が、リモートコントローラーから運転停止の指令を受けると、給気ファン５及び排気ファン６を作動停止させて換気システム１の運転を停止し、且つ、バイパスダンパ９を開状態に制御している。換気システム１の運転停止中には、開状態のバイパスダンパ９にて給気路２側から非空調対象空間Ｋ２側への空気ＯＡの通流を許容している。この場合には、換気空間Ｋ３における空気の排気等により換気空間Ｋ３及び非空調対象空間Ｋ２に吸引作用が作用すると、外気ＯＡが、給気路２、バイパス路８、排気路３を通して、熱交換部４をバイパスする状態で非空調対象空間Ｋ２に供給される。これにより、換気空間Ｋ３における空気の排気等により換気空間Ｋ３及び非空調対象空間Ｋ２に吸引作用が作用しても、意図していない部分からの外気ＯＡの流入を抑制しながら、非空調対象空間Ｋ２の換気を行うことができる。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、第１実施形態のバイパス路８の別実施形態を示すものである。以下、図２に基づいて、第２実施形態におけるバイパス路８の構成について説明するが、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同符号を記す等により説明は省略する。

第１実施形態では、図１に示すように、バイパス路８が、給気路２における熱交換部４よりも外気ＯＡの通流方向の上流側部位と排気路３における熱交換部４よりも空気ＲＡの通流方向の下流側部位とを接続することで、排気路３の一部を兼用して構成されている。それに対して、第２実施形態では、図２に示すように、バイパス路８が、給気路２における熱交換部４よりも外気ＯＡの通流方向の上流側部位と非空調対象空間Ｋ２とを接続しており、排気路３とは別に備えられている。

例えば、ケーシング７の配置位置と非空調対象空間Ｋ２との間の距離が短い場合には、図２に示すように、バイパス路８を非空調対象空間Ｋ２に直接接続することができ、排気路３に影響を与えることなく、バイパス路８にて適切に外気ＯＡを非空調対象空間Ｋ２に供給することができる。

〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、第１実施形態のバイパスダンパ９の別実施形態を示すものである。以下、図３に基づいて、第３実施形態におけるバイパスダンパ９の構成について説明するが、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同符号を記す等により説明は省略する。

第１実施形態では、図１に示すように、バイパスダンパ９が、モーターダンパにて構成されている。それに対して、第３実施形態では、バイパスダンパ９が、逆流防止ダンパ１２にて構成されている。逆流防止ダンパ１２は、常時、非空調対象空間Ｋ２側から給気路２側への空気ＲＡの通流を阻止し、且つ、給気路２側から非空調対象空間Ｋ２側への空気ＯＡの通流を許容している。これにより、制御部１０にて逆流防止ダンパ１２を制御することなく、換気システム１の運転中には、逆流防止ダンパ１２にて非空調対象空間Ｋ２側から給気路２側への空気ＲＡの通流を阻止することができる。また、換気システム１の運転停止中には、逆流防止ダンパ１２にて給気路２側から非空調対象空間Ｋ２側への空気ＯＡの通流を許容することができる。

例えば、給気路２における圧力損失が小さいと、バイパス路８への外気ＯＡの通流を防止しながら、空調対象空間Ｋ１への外気ＯＡの供給を行うことができる。また、給気路２における外気取入口から非空調対象空間Ｋ２までの距離が短く、バイパス路８における圧力損失が小さいと、バイパス路８にて外気ＯＡを非空調対象空間Ｋ２に供給することができる。よって、給気路２における圧力損失が小さく、気路２における外気取入口から非空調対象空間Ｋ２までの距離が短く、バイパス路８における圧力損失が小さい場合に、図３に示すように、バイパスダンパ９として逆流防止ダンパ１２を用いると、構成の簡素化を図ることができながら、非空調対象空間Ｋ２への外気ＯＡの供給を適切に行うことができる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、給気ファン５について、給気路２において外気ＯＡの通流方向で熱交換部４よりも下流側に配置しているが、例えば、給気路２において外気ＯＡの通流方向で熱交換部４よりも上流側に配置することもでき、給気ファン５をどのような位置に配置するかは適宜変更することができる。

（２）上記実施形態では、排気ファン６の配置位置について、排気路３において空気ＲＡの通流方向で熱交換部４よりも下流側に配置しているが、例えば、排気路３において空気ＲＡの通流方向で熱交換部４よりも上流側に配置することもでき、排気ファン６の配置位置をどのような位置に配置するかは適宜変更することができる。

１ 換気システム
２ 給気路
３ 排気路
４ 熱交換部
８ バイパス路
９ バイパスダンパ
１２ 逆流防止ダンパ（バイパスダンパ）
Ｋ１ 空調対象空間
Ｋ２ 非空調対象空間
ＯＡ 外気
ＲＡ 空調対象空間の空気

Claims (2)

1. 外気を空調対象空間内に供給する給気路と、
   空調対象空間内の空気を空調対象空間外に排気する排気路と、
   前記給気路の外気と前記排気路の空気とを熱交換させる熱交換部とが備えられ、
   前記排気路は、前記熱交換部にて熱交換された後の空気を非空調対象空間に供給する状態で非空調対象空間に接続され、
   前記熱交換部をバイパスする状態で、前記給気路における前記熱交換部よりも空気の通流方向の上流側部位と非空調対象空間とを接続するバイパス路が備えられ、
   前記バイパス路には、前記給気路及び前記排気路における空気の通流を行う運転中に、非空調対象空間側から前記給気路側への空気の通流を阻止し、且つ、前記給気路及び前記排気路における空気の通流を停止する運転停止中に、前記給気路側から非空調対象空間側への空気の通流を許容するバイパスダンパが備えられている換気システム。
2. 前記バイパス路は、前記給気路における前記熱交換部よりも空気の通流方向の上流側部位と前記排気路における前記熱交換部よりも空気の通流方向の下流側部位とを接続している請求項１に記載の換気システム。

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