JPH05157299A

JPH05157299A - 熱交換換気装置

Info

Publication number: JPH05157299A
Application number: JP31913991A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hikita; 修引田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1993-06-22

Abstract

(57)【要約】【構成】結露または結露の凍結による目詰まりを防止
するために、給気ファン５３の回転を一時的に制動する
スイッチ機構Ｓ２を設ける。スイッチ機構Ｓ２は、空気
状態検出手段Ｓ１の出力信号に基づいて作動する。この
空気状態検出手段Ｓ１は、熱交換器５２の排気側経路５
２ｂの出口近傍部に配設されている。【効果】一か所に配設された空気状態検出手段Ｓ１
と、廉価なスイッチ機構Ｓ２のみで、結露または結露の
凍結による目詰まりを防止することができるので、全体
の構成がコンパクトになり、コストを低く抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換換気装置に関
し、より詳細には、室内空気の熱と室外空気の熱とを交
換可能な機能を有する換気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、室内の空気調和に要するエネ
ルギーを低減すると共に、快適な空気調和を実現するた
めに、室外から室内へ導入される空気と、室内から室外
へ排出される空気との間で熱交換を行わせ、室内空気と
の温度差を低減した状態で室外空気を室内へ導入するよ
うにした熱交換換気装置が用いられている。

【０００３】例えば特開平１−１４７２４０号公報に開
示されている熱交換換気装置では、図３に示すように、
装置の外郭を形成するケーシング２０内に、室外空気を
導入するための給気ファン２４、室内空気を排出するた
めの排気ファン２８、並びに室外空気と排気すべき室内
空気との間で熱交換を行わせるための全熱交換器２３を
有している。

【０００４】具体的には図示していないが、上記全熱交
換器２３は、例えば波状のセパレータを、和紙等からな
る平板状に形成された熱交換用の素子を介在させて、波
の方向がほぼ直交するように交互に複数層積層して構成
されたものであり、室外空気が流通する一方の経路２３
ａと、室内空気が流通する、上記一方の経路２３ａとは
分離された他方の経路２３ｂとを備えている。そして各
経路２３ａ、２３ｂを室外空気及び室内空気が流通する
際に、各素子間を介して全熱交換が行われる。

【０００５】上記ケーシング２０には、上記全熱交換器
２３の一方の経路２３ａの上流側に配設された上流側給
気ダクト２１と、下流側に配設された下流側給気ダクト
２２が接続している。下流側給気ダクト２２と全熱交換
器２３との間には、上記給気ファン２４と熱交換器２５
がそれぞれ配設されており、室外から上流側給気ダクト
２１を介して導かれた室外空気が、全熱交換器２３の一
方の経路２３ａを通って給気ファン２４に至り、さらに
熱交換器２５を経て下流側給気ダクト２２に至る給気経
路２６を流通する。

【０００６】他方、上記ケーシング２０には、上記全熱
交換器２３の他方の経路２３ｂの上流側に配設された上
流側排気ダクト２７と、下流側に配設された下流側排気
ダクト２９が接続しており、換気を行うべき室から上流
側排気ダクト２７を介して導かれた室内空気が、全熱交
換器２３の他方の経路２３ｂを通って排気ファン２８か
ら下流側排気ダクト２９に至る排気経路３０を流通す
る。

【０００７】上記構成によれば、全熱交換器２３の一方
の経路２３ａを通して室外からの空気を室内に給気する
と共に、他方の経路２３ｂを通して室内の空気を室外に
排気することにより、室内空気と室外空気との熱交換を
行うことができる結果、夏季、冬季共に、上記空気調和
装置の負荷を低減することができる。ところが、寒冷地
等においては、室外空気の温度が氷点下（特に−１０℃
以下の場合）に達する場合もあるので、暖房のために高
温多湿となっている室内空気が全熱交換器２３で冷却さ
れると、熱交換後の室内空気中の水蒸気量が飽和する結
果、全熱交換器２３の排気側経路２３ｂで結露が生じる
ことがある。この結露した水滴がさらに冷却されて凍結
すると、全熱交換器２３の排気側経路２３ｂに目詰まり
が生じてしまい、換気を行えなくなるという問題が生じ
る。

【０００８】そこで、図３に示す上記従来の装置では、
バイパス通路３３を設け、このバイパス通路３３によっ
て、全熱交換器２３での熱交換前の室外空気が流通する
給気流通路３１と、全熱交換器２３及び熱交換器２５で
の熱交換後の室外空気が流通する給気流通路３２との間
を接続している。給気流通路３１は室外空気の流れ方向
に関して給気ファン２４よりも上流側の流通路であり、
また給気流通路３２は給気ファン２４よりも下流側の流
通路であるから、給気流通路３２の方が相対的に正圧と
なる。このため、バイパス通路３３における空気の流れ
方向は、矢印３５で示すように、熱交換後の室外空気が
帰還される方向となる。

【０００９】バイパス通路３３の途中には、ダンパ３４
が設けられており、このダンパ３４の開度調整によって
バイパス通路３３を通る空気の流量が制御される。ダン
パ３４の開度は演算器４０により制御される。この演算
器４０は、熱交換前の室外空気の状態を検出する第１の
室外空気状態センサ３６、熱交換後の室外空気の状態を
検出する第２の室外空気状態センサ３７、及び熱交換前
の室内空気の状態を検出する室内空気状態センサ３８の
出力に応じてダンパ３４の適切な開度を演算し、演算さ
れた開度に応じてダンパ３４を制御するものである。

【００１０】上記構成によれば、各センサ３６〜３８が
近傍の空気の温度及び湿度を検出してその信号を出力す
ると、演算器４０は、各センサ３６〜３８の出力に基づ
いて全熱交換器２３を通過した後の室内空気が過飽和状
態となるかどうかを判断し、熱交換後の室内空気が過飽
和状態となるときには、ダンパ３４を必要量だけ開いて
最小限の高温の室外空気をバイパス通路３３から給気流
通路３１に帰還させる。これにより、全熱交換器２３に
取り入れられる室外空気の温度が上昇するから、室内空
気の冷却が抑制され、全熱交換器２３における排気側経
路での結露を防ぐことができる。この結果、結露した水
滴の凍結による全熱交換器２３の排気側経路２３ｂの目
詰まりを防ぐことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように図３に示す
上記従来の構成では、結露を防止するため、或いは結露
の凍結による全熱交換器２３の排気側経路２３ｂの目詰
まりを防止するために、バイパス通路３３やダンパ３４
を設けているため、全体の構成が大型化し、またコスト
高ともなる。

【００１２】しかも、上記交換器保護手段Ｓ１０のダン
パ３４を制御するために、多数のセンサ３６〜３８と、
センサ３６〜３８の出力に基づいてダンパ３４の適切な
開度を演算すると共に演算された開度に応じてダンパ３
４を制御する演算器４０を設けているので、高価な演算
器４０を使用する必要がある結果、製造コストが一層高
くなるという不具合があった。

【００１３】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、結露または結露の凍結による熱交換器の目詰まりを
防止することが可能な構成であって、小型であり、しか
も廉価な熱交換換気装置を提供することを目的としてい
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、結露や結
露の凍結による熱交換器の目詰まりが、当該熱交換器の
排気側経路の出口側に特に発生しやすいことに着目して
本願発明を完成するに至った。即ち上記課題を解決する
ために本発明の熱交換換気装置は、室外から空気を室内
に導入する給気ファンと、室内の空気を室外に排出する
排気ファンと、室内に導入される空気が通る給気側経路
と、室外に排出される空気が通る排気側経路とを含み、
一方の経路を通る空気と他方の経路を通る空気との間で
の熱を交換する熱交換器とを備えた熱交換換気装置にお
いて、熱交換器の排気側経路の出口近傍部に配設され、
当該排気側経路を通る空気の状態を検出する空気状態検
出手段と、空気状態検出手段の出力信号に基づいて上記
給気ファンの回転を一時的に制動するスイッチ機構とを
備えていることを特徴としている。

【００１５】

【作用】上記構成からなる熱交換換気装置によれば、結
露や結露の凍結による目詰まりが最も生じやすい部位で
ある熱交換器の排気側経路の出口近傍部位が、所定の状
態になると、それを空気状態検出手段が検出してスイッ
チ機構に検出結果を出力する。これによりスイッチ機構
は、何等出力信号を演算するための演算手段を用いるこ
となく給気ファンの回転を一時的に制動するので、給気
ファンの回転が低下または停止される結果、熱交換器を
通る室内空気の温度低下が抑制され、熱交換器の排気側
経路を通過する空気が過飽和に達するのを阻止して結露
を防止することができる。また、熱交換器を通る室内空
気の温度低下が抑制されることにより、結露が凍結する
ことをも防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ま
しい実施例について詳述する。図１は本発明の熱交換換
気装置の基本的な構成を示す概念図である。図１を参照
して、この熱交換換気装置は、天井裏などに配置される
ケーシング５１の中央部に四角柱状の全熱交換器５２を
配置し、この全熱交換器５２において、給気ファン５３
により給気される室外からの室外空気と、排気ファン５
４により排気される室内空気との間での熱交換を行わせ
るようにしたものである。

【００１７】室外からの室外空気は、上流側給気ダクト
Ｄ１から全熱交換器５２の一方の経路５２ａを通り給気
ファン５３に至る給気経路５６を通って流通し、給気フ
ァン５３から下流側給気ダクトＤ２を介して換気を行う
べき室に導入される。一方、排気すべき室内空気は、上
流側排気ダクトＤ３から全熱交換器５２の他方の経路５
２ｂを通り排気ファン５４に至る排気経路５８を通って
流通し、下流側排気ダクトＤ４から室外に排出される。

【００１８】従って冬季等に室内で暖房が行われている
ときには、全熱交換器５２における室外空気と室内空気
との間の熱交換によって、ダクトＤ１からの室外空気が
加熱され、この加熱後の高温の室外空気がダクトＤ２か
ら室内に供給されることになる。これにより暖房負荷が
低減され、また温度差の少ない室外空気が供給されるか
ら、快適な空気調和が実現できる。夏季において室内の
冷房が行われているときも同様であり、結果として上記
の熱交換換気装置の使用によって、空気調和のエネルギ
ーを低減することができるとともに、快適な空気調和の
実現が可能となる。

【００１９】ところで、冬季の寒冷地において、暖房に
より加熱されたダクトＤ３からの高温多湿の室内空気の
熱が全熱交換器５２で奪われると、この室内空気中の水
蒸気量が過飽和状態となることが考えられる。このとき
には全熱交換器５２の排気側経路５２ｂの出口側で結露
が生じることとなり、室外空気の温度が氷点下（特に−
１０℃以下）の場合には、結露した水滴が凍結して目詰
まりを生じさせるおそれがある。このため、本実施例で
は、全熱交換器５２の排気側経路５２ｂの出口近傍部に
配設され、当該排気側経路５２ｂを通る空気の状態を検
出する空気状態検出手段としてのセンサＳ１と、センサ
Ｓ１の出力信号に基づいて給気ファン５３のモータＭ１
の回転を一時的に制動するスイッチ機構Ｓ２とを備えて
おり、これによって、給気ファン５３の回転を制御し、
上記室内空気の結露や結露の凍結による目詰まりを防止
するようにしている。

【００２０】上記センサＳ１は、例えば周囲の温度の空
気を検出する温度センサで構成されている。センサＳ１
を配設している位置は、熱交換器５２の排気側経路５２
ｂの出口近傍部であれば、何れでもよいが、より好まし
くは、熱交換器５２の排気側経路５２ｂの出口近傍部で
あって、且つ給気経路５６側近傍に配設される。なお空
気状態検出手段としては、上記温度センサに代えて、周
囲の空気の湿度を検出する湿度センサを採用したり、温
度センサと湿度センサを両方採用してもよい。

【００２１】スイッチ機構Ｓ２は、ラインＳ３を介し
て、給気ファン５３のモータＭ１と電気的に接続されて
おり、センサＳ１の出力信号に基づいて給気ファン５３
のモータＭ１の電源をＯＮ・ＯＦＦ可能な電気回路から
構成されている。なお本実施例においては、上記スイッ
チ機構Ｓ２を単純なＯＮ・ＯＦＦスイッチで構成してい
るが、給気ファン５３のモータＭ１の回転数を段階的に
変化させることのできる多段スイッチを採用してもよ
い。また本実施例においては、温度が０℃の時に給気フ
ァン５３のモータＭ１を一定時間ＯＦＦするように設定
されている。尤もこれらの設定条件は、製造される製品
の特性や、使用が予想される地域の環境に応じて適宜変
更されるものである。またセンサＳ１を湿度センサで構
成したり、湿度センサを併用するものである場合には、
所定の湿度でモータＭ１を停止することができるように
スイッチ機構Ｓ２の回路が設定されることは云うまでも
ない。

【００２２】次に図２も参照して、上記実施例の作用に
ついて説明する。以上の構成によれば、結露や結露の凍
結による目詰まりが最も生じやすい部位である全熱交換
器５２の排気側経路５２ｂの出口近傍部位の温度が、例
えば図２の時間ｔ１のときに０℃に低下すると、それを
センサＳ１が検出してスイッチ機構Ｓ２に検出結果を出
力する。これによりスイッチ機構Ｓ２は、何等出力信号
を演算するための演算手段を用いることなく給気ファン
５３のモータＭ１の回転を一時的に制動するので、給気
ファン５３のモータＭ１の回転が、所定の時間、一時的
に停止される結果、全熱交換器５２を通る室内空気の温
度低下が抑制され、全熱交換器５２の排気側経路５２ｂ
を通過する空気が過飽和に達するのを阻止して結露を防
止することができる。また、全熱交換器５２を通る室内
空気の温度低下が抑制されることにより、結露が凍結す
ることをも防止することができる。

【００２３】次に上記所定の時間を過ぎると、給気ファ
ン５３のモータＭ１が図２の時間ｔ２のところで再びＯ
Ｎになり、回転が再開される。回転が再開されてから所
定の間は、モータＭ１の停止期間の予熱によって全熱交
換器５２の温度上昇が維持されるため、排気側経路５２
ｂの出口近傍部位の温度は、例えば時間ｔ３に達するま
で上昇し、図２の例では５℃の所にまで達する。

【００２４】そして、時間ｔ３を過ぎてから再び温度が
低下し、例えば時間ｔ４の所で、排気側経路５２ｂの出
口近傍部位の温度が、再び０℃に低下すると、それをセ
ンサＳ１が検出し、上記動作を繰り返す。なお排気ファ
ン５４のモータＭ２は、上記動作中、一定の回転数で回
転している。このように本実施例の熱交換換気装置によ
れば、一か所に配設されたセンサＳ１と、廉価なスイッ
チ機構Ｓ２のみで、結露や結露の凍結による目詰まりを
防止することができるので、全体の構成がコンパクトに
なり、また配線も比較的容易になることからコストを低
く抑えることができる。

【００２５】しかも、何等出力信号を演算するための演
算手段を用いることなく所期の制御を行うことができる
ので、高価な演算器を用いる必要がなくなり、製造コス
トの低減に寄与することができる。なお上述した実施例
は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、
本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の設計変更を施
すことができることは、云うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の熱交換換気
装置によれば、一か所に配設された空気状態検出手段
と、廉価なスイッチ機構のみで、交換器保護手段を構成
することができるので、全体の構成がコンパクトにな
り、また配線も比較的容易になることからコストを低く
抑えることができる。

【００２７】しかも、何等出力信号を演算するための演
算手段を用いることなく所期の制御を行うことができる
ので、高価な演算器を用いる必要がなくなり、この点か
ら一層コストの低減に寄与することができる。従って本
発明によれば、結露または結露の凍結による熱交換器の
目詰まりを防止することが可能な構成であって、小型で
あり、しかも廉価な熱交換換気装置を提供することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の熱交換換気装置の基本的な
構成を示す概略図である。

【図２】上記実施例の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。

【図３】従来の技術の基本構成を示す概略図である。

【符号の説明】

５２全熱交換器５２ａ給気側経路５２ｂ排気側経路５３給気ファン５４排気ファンＳ１空気状態検出センサＳ２スイッチ機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室外から空気を室内に導入する給気ファン
(53)と、室内の空気を室外に排出する排気ファン(54)と、室内に導入される空気が通る給気側経路(52a) と、室外
に排出される空気が通る排気側経路(52b) とを含み、一
方の経路を通る空気と他方の経路を通る空気との間での
熱を交換する熱交換器(52)とを備えた熱交換換気装置に
おいて、熱交換器(52)の排気側経路(52b) の出口近傍部に配設さ
れ、当該排気側経路(52b) を通る空気の状態を検出する
空気状態検出手段(S1)と、空気状態検出手段(S1)の出力信号に基づいて上記給気フ
ァン(53)の回転を一時的に制動するスイッチ機構(S2)と
を備えていることを特徴とする熱交換換気装置。