JP7065264B2

JP7065264B2 - 熱交換形換気装置

Info

Publication number: JP7065264B2
Application number: JP2017180922A
Authority: JP
Inventors: 匠東条; 智之樋口; 訓央清本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2037-09-21
Also published as: JP2019056515A

Description

本発明は、外気と室内空気を熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。

従来、この種の換気装置としては、建物内に設置され外気を外気給気口から導入し、内蔵する熱交換素子を経て室内に供給する換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その換気装置について図１０を参照しながら説明する。

図１０に示すように、換気装置本体１０１は、建物内の屋根裏空間または天井裏空間に設置される。新鮮外気は、外気給気口１０２から導入され、内蔵する熱交換素子１０３を通過して室内給気口１０４を経て室内に供給される。一方、室内の汚れた空気は、室内排気口１０５から導入され、熱交換素子１０３を通過し、室外排気口１０６を経て室外に排気される。外気給気口１０２から導入される新鮮外気と室内排気口１０５から導入される室内の汚れた空気は、熱交換素子１０３を経て電動機１０７に同一軸１０８にて連結された給気用ファン１０９と排気用ファン１１０により移送される構成としている。

特開２０１３－１９４９３１号公報

このような従来の熱交換形換気装置においては、設置場所が天井裏等であったため、施工またはメンテナンスが容易では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、施工性またはメンテナンス性を向上させた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、本発明の一態様に係る熱交換形換気装置は、本体ケースと、ファンユニットと、熱交換素子と、室内空気を吸い込む室内吸込口を有するパネルと、を備えた熱交換形換気装置であって、前記本体ケースは、第１側面と、前記第１側面に対向する第２側面と、前記第１側面と前記第２側面とに隣接して配置される第３側面と、を有し、前記第１側面は、吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口と、外気を吸込む外気吸込口と、を有し、前記第２側面は、吸い込んだ外気を室内に供給する給気口を有し、前記ファンユニットは、給気ファンと、排気ファンと、を有し、前記排気口および前記外気吸込口は、前記本体ケースの第１側面に設けられ、前記給気口は、前記本体ケースの第１側面に対向する第２側面に設けられ、前記給気ファンにより前記外気吸込口から前記給気口へ屋外の空気が送風される給気経路が形成され、前記排気ファンにより前記室内吸込口から前記排気口へ室内の空気が送風される排気経路が形成され、前記熱交換素子は、前記本体ケース内において、前記給気経路と前記排気経路とが交差する位置であって、前記ファンユニットよりも前記第１側面に近い位置に設けられ、前記本体ケースは、前記第３側面を居室の壁面に対向し、前記第１側面を下、前記第２側面を上とした縦向きの状態で壁面に設置され、前記パネルは、前記壁面を挟んで前記第３側面と対向して設置され、前記排気口は、ダクトを介して前記外部と連通し、前記外気吸込口は、ダクトを介して前記外部と連通し、前記給気口は、ダクトを介して前記室内と連通する、熱交換形換気装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、施工性またはメンテナンス性を向上させた熱交換形換気装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１の熱交換形換気装置を示す斜視図空気の流れを示す断面斜視図パネルを外した状態を示す分解斜視図熱交換素子を取り出した状態を示す斜視図素子保持部を取り出した状態を示す斜視図ファンユニットを取り出した状態を示す斜視図ファンユニットを示す分解斜視図ファンユニットを示す上面図ファンユニットの断面を示す断面図従来の熱交換形換気装置を示す概略図

本発明の一態様に係る熱交換形換気装置は、本体ケースと、ファンユニットと、熱交換素子と、を備えた熱交換形換気装置であって、前記本体ケースは、室内空気を吸い込む室内吸込口と、吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口と、外気を吸い込む外気吸込口と、吸い込んだ外気を室内に供給する給気口と、を有し、前記ファンユニットは、給気ファンと、排気ファンと、を有し、前記排気口および前記外気吸込口は、前記本体ケースの第１側面に設けられ、前記給気口は、前記本体ケースの第１側面に対向する第２側面に設けられ、前記給気ファンにより前記外気吸込口から前記給気口へ屋外の空気が送風される給気経路が形成され、前記排気ファンにより前記室内吸込口から前記排気口へ室内の空気が送風される排気経路が形成され、前記熱交換素子は、前記本体ケース内において、前記給気経路と前記排気経路とが交差する位置であって、前記ファンユニットよりも前記第１側面に近い位置に設けられ、前記本体ケースは、前記第１側面を下、前記第２側面を上とした縦向きの状態で壁面に設置される、という構成を有する。

これにより、本体ケースは縦向きの状態で壁面に設置できるため、天井裏等に限らず居室等の壁面への設置が可能となる。そのため、天井裏等に設置する際に必要となっていた施工またはメンテナンス時の高所作業が不要となるので、施工性またはメンテナンス性を向上することができる。

さらに、第１側面を下、第２側面を上とした縦向きで設置されるので、室内に供給される空気は、本体ケース下側から吸い込まれ本体ケース上側に吹き出されることとなり、室内への埃等の侵入を抑制することができる。

また、前記本体ケースは、前記壁面に対向する第３側面を有し、前記本体ケースは、前記第３側面にメンテナンス開口を有し、前記室内吸込口は、前記メンテナンス開口と連通し、前記熱交換素子および前記ファンユニットは、前記メンテナンス開口から取り出せる、という構成にしてもよい。

これにより、第３側面に設けられたメンテナンス開口から、熱交換素子およびファンユニットが取り出すことが可能となるので、メンテナンス性をさらに高めることができるという効果を奏する。

また、前記ファンユニットは、前記給気ファンおよび前記排気ファンを保持するファン保持部を含み、前記熱交換素子を前記メンテナンス開口から取り出すと、前記ファン保持部の側面が前記本体ケースの内壁と接触した状態で、前記ファンユニットが前記第２側面側から前記第１側面側に向かって下降する、という構成にしてもよい。

これにより、本体ケース上方に設けられたファンユニットをメンテナンス開口から取り出す際、ファンユニットの自重を利用することにより、使用者は強い力をかけずにファンユニットを下すことができるので、ファンユニットの取り外しが容易に行えるという効果を奏する。

また、前記給気ファンは、給気ファンモータと、給気ファンモータ軸と、を有し、前記排気ファンは、排気ファンモータと、排気ファンモータ軸と、を有し、前記本体ケースは、前記壁面と隣り合う第４側面を有し、前記給気ファンモータ軸は、前記ファンユニットの中心より前記第４側面側に位置し、前記ファンユニットの重心位置が中心となるように、前記排気ファンモータ軸を前記第４側面から離れる方向にずらす、という構成にしてもよい。

これにより、給気ファンモータ軸と排気ファンモータ軸を互いにずらして配置することとなるので、ファンユニットの重心が安定して、施工性およびメンテナンス性が向上する。

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）
本発明の第１の実施の形態の熱交換形換気装置について、図１および図２を用いて内部の構成と給気経路、排気経路について説明する。

図１に示すように、熱交換形換気装置１の本体ケース２は、外気吸込口３、排気口４、給気口５、室内吸込口６を有している。

外気を吸い込む外気吸込口３は、本体ケース２の第１側面３１に設けられる。

吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口４は、本体ケース２の第１側面３１に設けられる。

吸い込んだ外気を室内に供給する給気口５は、本体ケース２の第１側面３１に対向した第２側面３２に設けられる。給気口５にはダクト（図示せず）が接続され、ダクトを介して、室内に設けられた給気吹出口（図示せず）から外気が供給される。なお、給気口５は図１においては６個設けられているが、数および大きさはこれに限られず、本体ケース２の大きさ等により適宜設定してもよい。

室内空気を吸い込む室内吸込口６は、本体ケース２の壁面に対向する第３側面３３に設けられる。なお、室内吸込口６は、パネル７の開口として第３側面３３の下部（第１側面３１側）に設けられてもよい。

外気吸込口３および排気口４にはダクト（図示せず）が接続され、ダクトを介して屋外と連通する。

パネル７は、本体ケース２の第３側面３３に設けられる。第３側面３３とは、熱交換形換気装置１が取り付けられる壁面に対向する面である。なおパネル７は、本体ケース２の第３側面３３の一部を兼ねていてもよい。

本体ケース２は外気吸込口３と排気口４を有した第１側面３１を下、給気口５を有した第２側面３２を上とした縦向きの状態で壁面に設置される。

そして、図２に示すように、本体ケース２の内部には、ファンユニット８、熱交換素子１１、空気清浄フィルター１２および防虫フィルター１３が設けられている。

また、熱交換形換気装置１は、外気吸込口３から吸込まれた屋外の空気（給気空気）が、防虫フィルター１３、空気清浄フィルター１２、熱交換素子１１および給気ファン１０を通過して、給気口５から室内に供給される給気経路１４を備えている。

さらに、熱交換形換気装置１は、室内吸込口６から吸い込まれた室内の空気（排気空気）が、熱交換素子１１、排気ファン９を通って排気口４から室外（屋外）に排気される排気経路１５を備えている。

すなわち、熱交換形換気装置１は縦向きに設置されると、本体ケース２下方から外気を吸込み、本体ケース２上方から外気を吹き出す。

このとき、熱交換素子１１は、排気される空気の熱量を吸気される空気に供給する、または、吸気される空気の熱量を排気される空気の熱量に供給する、熱回収の機能を有している。

外気吸込口３から導入される屋外空気（給気空気）と、室内吸込口６から導入される汚染された室内空気（排気空気）は、給気ファン１０と排気ファン９の運転によりそれぞれ給気経路１４と排気経路１５を流れる。熱交換素子１１は給気経路１４と排気経路１５が交差する位置に設置されている。

熱交換素子１１は、ファンユニット８より第１側面３１に近い位置に設けられる。すなわち、本体ケース２内において、熱交換素子１１はファンユニット８より上方に設けられる。

本体ケース２において、前方側面（第３側面）のパネル７は、メンテナンス開口１６と連通している。パネル７に設けられた室内吸込口６はメンテナンス開口１６と連通している。すなわち、吸い込まれる室内の空気は、室内吸込口、メンテナンス開口、本体ケース内部を順に通過する。

熱交換素子１１は、素子保持部１７により保持される。また素子保持部１７は、例えば発泡スチロールなどの発泡プラスチックからなる。

熱交換素子１１および素子保持部１７とファンユニット８とは略同一の大きさであってもよい。

熱交換素子１１、素子保持部１７、およびファンユニット８は、本体ケース２と別部材であり、メンテナンス開口１６から熱交換素子１１、素子保持部１７、ファンユニット８の順に取り出せる。

ここで、図３～図６を用いて、熱交換素子１１、素子保持部１７、ファンユニット８を取り出す手順について説明する。

まず、図３に示すように、本体ケース２からパネル７を外す。次に、図４に示すように、熱交換素子１１をメンテナンス開口１６から取り出す。そして、図５に示すように、素子保持部１７をメンテナンス開口１６から取り出す。このとき、素子保持部１７をメンテナンス開口１６から取り出すと、図６（ａ）に示すように、ファン保持部１８の側面が本体ケース２の内壁と接触した状態で、ファンユニット８が給気口５を有した側面（第２側面３２）側から排気口４および外気吸込口３を有した側面（第１側面３１）側に向かって下降することとなる。

すなわち、ファン保持部１８の側面が本体ケース２内での壁面と接触した状態で、ファン保持部１８が摺動（スライド）する構成である。

これにより、ファンユニット８が自重で降りてくるため、使用者は強い力をかけることなく、ファンユニット８の取り外しを容易に行うことができる。

また、本体ケース２が壁面に取り付けられることから、メンテナンス開口１６は使用者の手の届きやすい高さに位置することになる。したがって使用者はより楽な姿勢でメンテナンスを行うことができる。

なお、熱交換素子１１やファンユニット８をメンテナンス開口１６から取り出すにあたり、空気清浄フィルター１２等を適宜取り出すこととしてもよい。

なお、熱交換素子１１、素子保持部１７、ファンユニット８を取り付ける際には、上述した取り出す手順と逆の手順で取り付けることとしてもよい。

次に、図７～図９を用いて、ファンユニット８について詳述する。図９は、図８のＢ－Ｂ断面を示す断面図である。

図７に示すように、ファンユニット８は、給気ファン１０と、排気ファン９と、ファン保持部１８と、ファン取付部４０と、を含む。

ファン保持部１８は、給気ファン保持部１９と、排気ファン保持部２０と、を含む。また、ファン保持部１８は、例えば発泡スチロールなどの発泡プラスチックからなる。

給気ファン保持部１９は給気ファン１０を覆うように保持し、排気ファン保持部２０は排気ファン９を覆うように保持する。

給気ファン１０および排気ファン９は、ファン取付部４０に取り付けられ、一体となった状態でファンユニット８に内蔵される。

給気ファン１０および排気ファン９は、ファンユニット８に内蔵された状態で本体ケース２内に設けられる。これにより、給気ファン１０および排気ファン９が本体ケース２内に内蔵されることで、熱交換形換気装置１の小型化という効果を奏する。さらに、壁面と当接する本体ケース２の面が平面となるため、熱交換形換気装置１を壁面に設置する際の施工性が向上する。

給気ファン１０は、給気ファンモータ２１と、給気ファンモータ軸２２と、を有している。また、排気ファン９は、排気ファンモータ２３と、排気ファンモータ軸２４と、を有している。

本体ケース２は、本体ケース２が取り付けられる壁面と隣り合う第４側面３４を有している。

ファンユニット８は、第１ファンユニット側面４１と、第２ファンユニット側面４２と、第３ファンユニット側面４３と、を有している。

第１ファンユニット側面４１は、ファンユニット８における、本体ケース２の第１側面３１側の側面である。

第２ファンユニット側面４２は、ファンユニット８における、本体ケース２の第３側面３３側の側面である。

第３ファンユニット側面４３は、ファンユニット８における、本体ケース２の第４側面３４側の側面である。

なお図８は、ファンユニット８を第２ファンユニット側面４２側から見た図である。

図９に示すように、給気ファンモータ軸２２は、ファンユニット中心２５より第３ファンユニット側面４３に近い位置に設けられる。すなわち、給気ファンモータ軸２２は、ファンユニット中心２５より本体ケース２の第４側面３４側に位置している。そのため、ファンユニット８全体の重心位置が中心となるように、排気ファンモータ軸２４をファンユニット中心２５より第３ファンユニット側面４３から離れる方向にずらしている。

すなわち、本体ケース２の第４側面３４側から見て、手前側に給気ファンモータ軸２２があり、奥側に排気ファンモータ軸２４が位置している。

なお、ファンユニット中心２５とは、第１ファンユニット側面４１と第１ファンユニット側面４１と対向する面との距離が等しく、かつ、第２ファンユニット側面４２と第２ファンユニット側面４２と対向する面との距離が等しく、かつ、第３ファンユニット側面４３と第３ファンユニット側面４３と対向する面との距離が等しい点である。

これにより、ファンユニットの重心が安定するため、ファンユニットの取り外しの際に使用者にかかる負担を軽減し、さらに施工性およびメンテナンス性が向上することとなる。

本発明に係る熱交換形換気装置は、縦向きの状態で壁面に設置されることを可能とするものであるので、外気と室内空気の熱交換を目的とするダクト式の換気装置、ダクト式の空気調和装置などの用途としても有用である。

１熱交換形換気装置
２本体ケース
３外気吸込口
４排気口
５給気口
６室内吸込口
７パネル
８ファンユニット
９排気ファン
１０給気ファン
１１熱交換素子
１２空気清浄フィルター
１３防虫フィルター
１４給気経路
１５排気経路
１６メンテナンス開口
１７素子保持部
１８ファン保持部
１９給気ファン保持部
２０排気ファン保持部
２１給気ファンモータ
２２給気ファンモータ軸
２３排気ファンモータ
２４排気ファンモータ軸
２５ファンユニット中心
３１第１側面
３２第２側面
３３第３側面
３４第４側面
４０ファン取付部
４１第１ファンユニット側面
４２第２ファンユニット側面
４３第３ファンユニット側面
１０１換気装置本体
１０２外気給気口
１０３熱交換素子
１０４室内給気口
１０５室内排気口
１０６室外排気口
１０７電動機
１０８同一軸
１０９給気用ファン
１１０排気用ファン

Claims

本体ケースと、ファンユニットと、熱交換素子と、室内空気を吸い込む室内吸込口を有するパネルと、を備えた熱交換形換気装置であって、
前記本体ケースは、
第１側面と、
前記第１側面に対向する第２側面と、
前記第１側面と前記第２側面とに隣接して配置される第３側面と、を有し、
前記第１側面は、
吸い込んだ室内空気を外部に排出する排気口と、外気を吸込む外気吸込口と、を有し、
前記第２側面は、
吸い込んだ外気を室内に供給する給気口を有し、
前記ファンユニットは、給気ファンと、排気ファンと、を有し、
前記給気ファンにより前記外気吸込口から前記給気口へ屋外の空気が送風される給気経路が形成され、
前記排気ファンにより前記室内吸込口から前記排気口へ室内の空気が送風される排気経路が形成され、
前記熱交換素子は、前記本体ケース内において、前記給気経路と前記排気経路とが交差する位置であって、前記ファンユニットよりも前記第１側面に近い位置に設けられ、
前記本体ケースは、
前記第３側面を居室の壁面に対向し、前記第１側面を下、前記第２側面を上とした縦向きの状態で設置され、
前記パネルは、
前記壁面を挟んで前記第３側面と対向して設置され、
前記排気口は、
ダクトを介して前記外部と連通し、
前記外気吸込口は、
ダクトを介して前記外部と連通し、
前記給気口は、
ダクトを介して前記室内と連通する、ことを特徴とする熱交換形換気装置。
前記本体ケースは、前記第３側面にメンテナンス開口を有し、
前記室内吸込口は、前記メンテナンス開口と連通し、
前記熱交換素子および前記ファンユニットは、前記メンテナンス開口から取り出せ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。
前記ファンユニットは、前記給気ファンおよび前記排気ファンを保持するファン保持部を含み、
前記熱交換素子を前記メンテナンス開口から取り出すと、前記ファン保持部の側面が前記本体ケースの内壁と接触した状態で、前記ファンユニットが前記第２側面側から前記第１側面側に向かって下降することを特徴とする請求項２に記載の熱交換形換気装置。
前記給気ファンは、給気ファンモータと、給気ファンモータ軸と、を有し、
前記排気ファンは、排気ファンモータと、排気ファンモータ軸と、を有し、
前記本体ケースは、前記壁面と隣り合う第４側面を有し、
前記給気ファンモータ軸は、前記ファンユニットの中心より前記第４側面側に位置し、
前記ファンユニットの重心位置が中心となるように、前記排気ファンモータ軸を前記第４側面から離れる方向にずらすことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換形換気装置。