JP7495627B2 - 換気装置 - Google Patents
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Description
(1)換気装置の概要
本開示の換気装置(10)は、室内空間(5)を換気する。図1に示すように、換気装置(10)は、一般家屋などの建物の室内空間(5)を換気する。換気装置(10)は、室外空間(6)の室外空気(OA)を供給空気(SA)として室内に供給する。同時に、換気装置(10)は、室内空間(5)の室内空気(RA)を排出空気(EA)として室外に排出する。ここでいう「室内空間」は、居間などの居室と、廊下などの非居室とを含む。換気装置(10)は、室内空間(5)の空気の温度を調節する。換気装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを行う。
図1に示すように、換気ユニット(11)には、外気ダクト(D1)、排気ダクト(D2)、および給気ダクト(D3)が接続される。外気ダクト(D1)の流入端は、室外空間(6)に繋がる。外気ダクト(D1)の流出端は、給気路(13)の流入端に繋がる。排気ダクト(D2)の流入端は、排気路(14)の流出端に繋がる。排気ダクト(D2)の流出端は、室外空間(6)に繋がる。給気ダクト(D3)の流入端は、給気路(13)の流出端に繋がる。給気ダクト(D3)の流出端は室内空間(5)に繋がる。
図2に示す熱源ユニット(80)は、室外空間(6)に配置される。熱源ユニット(80)は、熱源ファン(81)と熱源側電装品箱(88)を有する。熱源ユニット(80)は、冷媒回路(R)の要素として、圧縮機(82)、熱源熱交換器(83)、切換機構(84)および膨張弁(85)を有する。
換気ユニット(11)の詳細について、図3~図9を参照しながら説明する。なお、以下の説明の「上」「下」「左」「右」「前」「後」は、換気ユニット(11)を正面から見たときの方向である。換気ユニット(11)の正面は、後述する第1ダクト接続部(C1)および第2ダクト接続部(C2)が設けられた面である。
図3~図5に示すように、ケーシング(12)は、前後方向に延びる直方体状に形成される。ケーシング(12)は、中空の箱状に形成される。ケーシング(12)は、上下方向に互いに対向する上板(12a)および下板(12b)と、4つの側板とを有する。4つの側板は、前後方向に互いに対向する前側板(12c)および後側板(12d)と、左右方向に互いに対向する右側板(12e)および左側板(12f)とで構成される。
図7および図8に示すように、全熱交換器ユニット(20)は、ケーシング(12)の内部空間における前側に配置される。全熱交換器ユニット(20)は、前側ダクト固定部材(17)の後方に隣接して配置される。全熱交換器ユニット(20)は、点検口(19)の上方に配置される。全熱交換器ユニット(20)は、第1収容部(22)、全熱交換器(21)、およびフィルタ(23)を有する。第1収容部(22)には、全熱交換器(21)とフィルタ(23)が収容される。
第1収容部(22)は、中空の略直方体状に形成される。第1収容部(22)の上下方向の長さは、ケーシング(12)の内部空間の上下方向の長さと略同じである。第1収容部(22)は、下面が開放されている。第1収容部(22)は、発泡スチロールで構成される。
全熱交換器(21)は、本開示の第1熱交換器に対応する。全熱交換器(21)は、第1収容部(22)の内部における後側に収容される。全熱交換器(21)は、給気路(13)を流れる空気と排気路(14)を流れる空気とを熱交換させる。図8に模式的に示すように、全熱交換器(21)の内部には、給気側内部流路(21a)および排気側内部流路(21b)が形成される。給気側内部流路(21a)と排気側内部流路(21b)とは、互いに直交する。
図8に示すように、フィルタ(23)は、第1収容部(22)の内部における全熱交換器(21)の前方に配置される。フィルタ(23)は、給気路(13)における全熱交換器(21)の上流側に配置される。フィルタ(23)は、室外空気(OA)中の塵埃を捕集する。
第1収容部(22)の前側面には、略矩形状の第1流入口(25)が形成される。第1流入口(25)は、第1収容部(22)の内部空間に連通する。第1流入口(25)は、前側ダクト固定部材(17)の第1ダクト接続部(C1)を介して、外気ダクト(D1)に連通する。第1流入口(25)に流入した室外空気は、フィルタ(23)を通過して、全熱交換器(21)の給気側内部流路(21a)に流入する。
図7および図8に示すように、ファンユニット(F)は、ケーシング(12)の内部空間における全熱交換器ユニット(20)の後方に隣接して配置される。ファンユニット(F)は、下板(12b)の上方に配置される。ファンユニット(F)は、左右方向に延びる略直方体状に形成される。ファンユニット(F)の上下方向の長さは、ケーシング(12)の内部空間の上下方向の長さと略同じである。ファンユニット(F)は、その右側面の一部が右側方に突出している。ファンユニット(F)の前端部には、開口が形成される。この開口には、全熱交換器(21)の後端部が挿入されている。
排気ファン(40)は、排気路(14)の空気を搬送する。排気ファン(40)は、排気側ハウジング(41)と、排気側ハウジング(41)に収容される第1羽根車(42)と、第1羽根車(42)を回転させる第1モータ(M1)とを有する。
給気ファン(30)は、給気路(13)の空気を搬送する。給気ファン(30)は、給気側ハウジング(31)と、給気側ハウジング(31)に収容される第2羽根車(32)と、第2羽根車(32)を回転させる第2モータ(M2)とを有する。
利用熱交換器ユニット(50)は、ケーシング(12)の内部空間におけるファンユニット(F)の後方に隣接して配置される。利用熱交換器ユニット(50)は、ファンユニット(F)と後側ダクト固定部材(18)との間に配置される。利用熱交換器ユニット(50)は、下板(12b)の上方に配置される。利用熱交換器ユニット(50)は、第2収容部(51)、利用熱交換器(52)、ポンプ(60)、排水管(62)、および冷媒配管(56,58)を有する。第2収容部(51)には、利用熱交換器(52)、ポンプ(60)、排水管(62)、および冷媒配管(56,58)が収容される。
第2収容部(51)は、略L字の箱状に形成される。第2収容部(51)の上面は、略L字状に形成される。第2収容部(51)の上面は、後方に延びた後に左側方に延びる。第2収容部(51)は、その下面が開放されている。第2収容部(51)の左右方向の長さは、ケーシング(12)の内部空間の左右方向の長さと略同じである。第2収容部(51)は、樹脂で構成される。第2収容部(51)の下側には、後述するドレンパン(64)が配置される。
利用熱交換器(52)は、本開示の第2熱交換器に対応する。利用熱交換器(52)は、給気路(13)における全熱交換器(21)の下流側に配置される。利用熱交換器(52)は、第1熱交換部(52a)、第2熱交換部(52b)、および減圧弁(52c)を有する。図2に示すように、第1熱交換部(52a)および第2熱交換部(52b)は、減圧弁(52c)が設けられた冷媒配管(56,58)を介して接続される。
第1熱交換部(52a)には、第1冷媒配管(56)の一端が接続される。第1冷媒配管(56)の他端には、第1冷媒管接続部(57)を介して、第1連絡配管(86)の一端が接続される。第2熱交換部(52b)には、第2冷媒配管(58)の一端が接続される。第2冷媒配管(58)の他端には、第2冷媒管接続部(59)を介して、第2連絡配管(87)の一端が接続される。第1冷媒配管(56)および第2冷媒配管(58)は、本開示の連絡配管に対応する。
図7に示すように、ポンプ(60)は、第2収容部(51)の配管空間(55)に配置される。ポンプ(60)は、配管空間(55)における減圧弁(52c)よりも前側に配置される。ポンプ(60)は、ドレンパン(64)の上方に配置される。ポンプ(60)は、ファンユニット(F)の右側方に配置される。ポンプ(60)は、その下部からドレンパン(64)の水を吸い上げる。
第2収容部(51)における第1熱交換部(52a)の前方には、左右方向を長辺とする略矩形状の流入口(51a)が形成される。第1熱交換部(52a)の全体は、第2収容部(51)の流入口(51a)から露出する。第2収容部(51)の流入口(51a)は、前後方向において、ファンユニット(F)の給気側吹出口(37)と重なる。
換気ユニット(11)は、ドレンパン(64)を備える。図8に示すように、ドレンパン(64)は、ケーシング(12)の下板(12b)の上に配置される。ドレンパン(64)は、利用熱交換器ユニット(50)の下側に配置され、利用熱交換器ユニット(50)の下部を閉塞する。
利用側電装品箱(70)は、本開示の電装品箱に対応する。利用側電装品箱(70)は、ケーシング(12)の右側面に沿って配置される。利用側電装品箱(70)は、ケーシング(12)の前側面寄りに配置される。利用側電装品箱(70)は、全熱交換器ユニット(20)の右側に配置される。利用側電装品箱(70)の内部空間には、電気部品(図示省略)が収容される。電気部品は、電源基板、制御基板などを含む。
換気ユニット(11)は、排気ガイド(14a)を備える。排気ガイド(14a)は、排気ファン(40)から吹出された空気を第2ダクト接続部(C2)まで案内するための部材である。排気ガイド(14a)は、ファンユニット(F)の排気側吹出口(48)と前側ダクト固定部材(17)の第2ダクト接続部(C2)とを繋ぐ。排気ガイド(14a)は、ケーシング(12)の左側板(12f)に沿って配置される。排気ガイド(14a)は、全熱交換器ユニット(20)を介して、利用側電装品箱(70)と対向して配置される。
(4-8-1)給気路
給気路(13)は、給気路(13)のうち全熱交換器(21)の上流側の流路である第1給気流路(S1)および全熱交換器(21)の下流側の流路である第2給気流路(S2)と、全熱交換器(21)の給気側内部流路(21a)とで構成される。給気路(13)を流れる空気は、第1給気流路(S1)、全熱交換器(21)の給気側内部流路(21a)、および第2給気流路(S2)の順に流れる。
排気路(14)は、排気路(14)のうち全熱交換器(21)の上流側の流路である第1排気流路(E1)および全熱交換器(21)の下流側の流路である第2排気流路(E2)と、全熱交換器(21)の排気側内部流路(21b)とで構成される。排気路(14)を流れる空気は、第1排気流路(E1)、全熱交換器(21)の排気側内部流路(21b)、および第2排気流路(E2)の順に流れる。
換気ユニット(11)は、3つの温湿度センサ(71,72,73)を備える。図3および図7に示すように、第1温湿度センサ(71)は、ケーシング(12)の前側板(12c)を貫通して固定される。第1温湿度センサ(71)は、ケーシング(12)の外部に露出する。第1温湿度センサ(71)は、ケーシング(12)の外部の温度および湿度を測定する。第1温湿度センサ(71)は、本開示の第1センサに対応する。
換気ユニット(11)は、活性種供給部(74)を備える。活性種供給部(74)は、ストリーマ放電により活性種(例えば、ラジカル、オゾン、高速電子、励起分子など)を生成し供給する。この活性種は、空気中の被処理成分(有害成分や臭気成分など)と反応することにより、被処理成分が酸化分解されて除去される。
換気装置(10)の運転動作について図2を参照しながら説明する。換気装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。換気装置(10)は、再熱除湿運転を行う。図2では、冷房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示している。
冷房運転では、圧縮機(82)および熱源ファン(81)が運転し、切換機構(84)が第1状態となり、熱源熱交換器(83)が放熱器(厳密には、凝縮器)として機能し、利用熱交換器(52)が蒸発器として機能する。具体的には、膨張弁(85)の開度を小さくし、減圧弁(52c)を全開にすることによって、第1熱交換部(52a)および第2熱交換部(52b)が蒸発器として機能する。加えて、冷房運転では、給気ファン(30)および排気ファン(40)が運転する。
暖房運転では、圧縮機(82)および熱源ファン(81)が運転し、切換機構(84)が第2状態となり、熱源熱交換器(83)が蒸発器として機能し、利用熱交換器(52)が放熱器(厳密には、凝縮器)として機能する。具体的には、膨張弁(85)の開度を小さくし、減圧弁(52c)を全開にすることによって、第1熱交換部(52a)および第2熱交換部(52b)が凝縮器として機能する。加えて、暖房運転では、給気ファン(30)および排気ファン(40)が運転する。
再熱除湿運転では、圧縮機(82)および熱源ファン(81)が運転し、切換機構(84)が第1状態となり、熱源熱交換器(83)が放熱器(厳密には、凝縮器)として機能し、利用熱交換器(52)の一部が蒸発器として機能する。具体的には、膨張弁(85)を全開にし、減圧弁(52c)の開度を小さくすることによって、第1熱交換部(52a)が蒸発器として機能し、第2熱交換部(52b)が放熱器(厳密には、凝縮器)として機能する。加えて、冷房運転では、給気ファン(30)および排気ファン(40)が運転する。
図7に示すように、ケーシング(12)内における全熱交換器ユニット(20)の右側方には、電装収容空間(75)が形成される。電装収容空間(75)には、利用側電装品箱(70)が配置される。電装収容空間(75)は、前後方向に延びる略直方体状の空間である。具体的には、電装収容空間(75)は、全熱交換器ユニット(20)と右側板(12e)との間に形成される。電装収容空間(75)は、全熱交換器ユニット(20)の前端から後端に亘って形成される。電装収容空間(75)は、ケーシング(12)の下面から上面に亘って形成される。電装収容空間(75)は、本開示の第1空間に対応する。
図7に示すように、排気ガイド(14a)の内部には、第1流路(P1)が形成される。第1流路(P1)は、排気路(14)の一部である。詳細には、第1流路(P1)は、第2排気流路(E2)における流出側の流路である。図9に示すように、第1流路(P1)は、下流側に向かうに従って徐々にその断面積が増加する。
図7に示すように、電装収容空間(75)は、ケーシング(12)内における前側面(前側板(12c))寄りに形成される。ケーシング(12)の前側板(12c)には、外気吸込口(o1)が形成されている。これにより、利用側電装品箱(70)をケーシング(12)の前側板(12c)の近くに配置できる。ケーシング(12)の前側面(前側板(12c))は、本開示の第3面に対応する。
(9-1)
ケーシング(12)内において利用側電装品箱(70)が配置される電装収容空間(75)と排水管(62)および冷媒配管(56,58)が配置される配管空間(55)とが、ケーシング(12)の右側板(12e)に沿うとともに前後方向に並んで形成される。
配管空間(55)には、排水管(62)および冷媒配管(56,58)が配置される。この構成により、配管空間(55)に、排水管(62)および冷媒配管(56,58)のいずれか一方を配置する構成に比べ、ケーシング(12)の右側板(12e)に沿う空間をより有効に利用できる。その結果、換気ユニット(11)の大型化を抑制できる。
排気路(14)は、ケーシング(12)の左側板(12f)に沿う第1流路(P1)を含む。この構成により、例えば第1流路(P1)と電装収容空間(75)とを上下方向に重ねて配置する構成に比べ、第1流路(P1)と利用側電装品箱(70)とが上下方向に干渉しないので、第1流路(P1)を上下方向に大きく形成できる。これにより、排気路(14)の圧力損失を低減できる。
電装収容空間(75)は、ケーシング(12)の前側板(12c)寄りに形成される。この構成により、電装品箱(70)をケーシング(12)の前側板(12c)の近くに配置できる。これにより、全熱交換器(21)の右側方の空間を有効に利用できる。
第1温湿度センサ(71)は、ケーシング(12)の外部の温度および湿度を測定する。第1温湿度センサ(71)は、外気吸込口(o1)の付近に配置される。この構成により、第1温湿度センサ(71)によって外気吸込口(o1)周辺の結露の状態を把握できる。加えて、ケーシング(12)の前側板(12c)に外気吸込口(o1)が形成され、この外気吸込口(o1)の付近に第1温湿度センサ(71)が配置されるので、第1温湿度センサ(71)は、電装収容空間(75)の近くに配置される。これにより、第1温湿度センサ(71)と利用側電装品箱(70)内の制御基板とを接続する配線の取り回しがしやすくなる。その結果、第1温湿度センサ(71)と利用側電装品箱(70)との配線を容易にできる。
ケーシング(12)の前側板(12c)には、連絡線(W)が通る貫通孔(H)が形成される。この構成により、貫通孔(H)の近くに利用側電装品箱(70)が配置される。その結果、連絡線(W)の取り回しがしやすくなり、連絡線(W)と利用側電装品箱(70)との配線を容易にできる。
給気路(13)の温度および湿度を測定する第2温湿度センサ(72)は、給気路(13)における全熱交換器(21)の下流側に配置される。この構成により、第2温湿度センサ(72)によって、全熱交換器(21)を通過した後の空気の温度および湿度を測定できる。これにより、室内空間(5)の温度および湿度を適切に調節できる。
電装収容空間(75)と配管空間(55)との間に作業空間(B)が形成される。この構成により、配管空間(55)側から延びる配線を利用側電装品箱(70)内の制御基板に接続する作業を容易にできる。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
12 ケーシング
12c 前側板(第3面)
12e 右側板(第1面)
12f 左側板(第2面)
13 給気路
14 排気路
21 全熱交換器(第1熱交換器)
30 給気ファン
52 利用熱交換器(第2熱交換器)
55 配管空間(第2空間)
56,58 冷媒配管(連絡配管)
62 排水管
64 ドレンパン
70 利用側電装品箱(電装品箱)
71 第1温湿度センサ(第1センサ)
72 第2温湿度センサ(第2センサ)
75 電装収容空間(第1空間)
80 熱源ユニット
B 作業空間(第3空間)
H 貫通孔
o1 外気吸込口
OA 室外空気
P1 第1流路
RA 室内空気
W 連絡線
Claims (8)
- 室外空気を室内に供給する給気路(13)と室内空気を室外に排出する排気路(14)とが形成されるとともに、第1面(12e)および該第1面(12e)と対向する第2面(12f)を有するケーシング(12)と、
前記給気路(13)の空気を搬送する給気ファン(30)と、
前記排気路(14)の空気を搬送する排気ファン(40)と、
前記給気路(13)を流れる空気と前記排気路(14)を流れる空気とを熱交換させる第1熱交換器(21)と、
前記給気路(13)における前記第1熱交換器(21)の下流側に配置される第2熱交換器(52)と、
前記第2熱交換器(52)の下側に配置され、排水管(62)を介してドレン水が排出されるドレンパン(64)と、
前記ケーシング(12)内に配置され、電装品を収容する電装品箱(70)と、
前記第2熱交換器(52)と連絡配管(56,58)を介して接続される熱源ユニット(80)とを備え、
前記ケーシング(12)の前記第1面(12e)および前記第2面(12f)は、第1方向を長辺とし、該第1方向と直交する第2方向を短辺とする長方形状に形成され、
前記ケーシング(12)内には、
前記電装品箱(70)が配置される第1空間(75)と、
前記排水管(62)または前記連絡配管(56,58)が配置される第2空間(55)とが形成され、
前記給気ファン(30)、前記排気ファン(40)、前記第1熱交換器(21)および前記第2熱交換器(52)は、前記第2面(12f)側に配置され、
前記第1空間(75)および前記第2空間(55)は、前記第1面(12e)に沿うとともに前記第1方向に並んで形成される
換気装置。 - 前記第2空間(55)には、前記排水管(62)および前記連絡配管(56,58)が配置される
請求項1に記載の換気装置。 - 前記排気路(14)は、前記第2面(12f)に沿う第1流路(P1)を含む
請求項1又は2に記載の換気装置。 - 前記ケーシング(12)は、前記第1方向に対向する面のうち、室外空気を前記給気路(13)に導入するための外気吸込口(o1)が形成される第3面(12c)を有し、
前記第1空間(75)は、前記第3面(12c)寄りに形成される
請求項1~3のいずれか1つに記載の換気装置。 - 前記ケーシング(12)の外部の温度および湿度を測定する第1センサ(71)を備え、
前記第1センサ(71)は、前記外気吸込口(o1)の付近に配置される
請求項4に記載の換気装置。 - 前記電装品箱(70)は、連絡線(W)を介して前記熱源ユニット(80)と接続され、
前記第3面(12c)には、前記連絡線(W)が通る貫通孔(H)が形成される
請求項4または5に記載の換気装置。 - 前記給気路(13)の温度および湿度を測定する第2センサ(72)を備え、
前記第2センサ(72)は、前記給気路(13)における前記第1熱交換器(21)の下流側に配置される
請求項1~6のいずれか1つに記載の換気装置。 - 前記ケーシング(12)内には、前記第1空間(75)および前記第2空間(55)の間に第3空間(B)が形成される
請求項1~7のいずれか1つに記載の換気装置。
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