JPH09217952A - 熱交換換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換換気装置の大きさを高さについても平
面積についても共に縮減し、その小型化を達成する。 【解決手段】 互いに交叉する一次通路と二次通路が小
口を除く他の四面にそれぞれ開口する六面体に構成され
た熱交換器２を有し、この熱交換器２に排気用送風機４
により一次気流を一次通路に通過させ、給気用送風機３
により二次気流を二次通路に通過させて一次気流と二次
気流とを全経路において独立した状態において熱交換器
２により熱交換させて換気を行なう熱交換換気装置に対
し、熱交換器２の小口間を結ぶ中心線に対して、この中
心線を底辺とする中心線に対称の二つの略直角二等辺三
角形の投影平面内に排気用送風機４と給気用送風機３の
各送風機モータをそれぞれ配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給排気による換気
と併行して給排気間での熱の交換も行なわせる熱交換換
気分野に属する熱交換換気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記この種の熱交換換気装置の構成上の
特徴は、同時給排気式の換気装置に給排気間で連続的に
熱を交換させる熱交換器を具備していることである。組
込まれる熱交換器は、それらの殆どが伝熱性と通湿性と
を有する仕切板（伝熱性のみを有するものであることも
ある）を間隔板を挟んで所定の間隔をおいて複数層に重
ね合わせ、六面体に構成した基本構造を採っている。仕
切板は方形の平板で、間隔板は投影平面が仕切板に一致
する鋸波状又は正弦波状の波形を成形したコルゲート板
となっており、間隔板を仕切板の間にその波形の成形方
向を交互に９０度違えて挟着し、一次通路と二次通路を
これらの各層間に交互に構成している。

【０００３】特開平３−１０５１４２号公報には、上記
したような熱交換器を組込んだ基本的構成を示している
熱交換換気装置が示されている。即ち、図７に示すよう
に直方体に構成された箱体１０１の中央に熱交換器１０
２が組込まれ、熱交換器１０２の両側の箱体１０１内に
排気用送風機１０３と給気用送風機１０４とがそれぞれ
組込まれている。六面体の熱交換器１０２は、その一次
通路と二次通路との出入口の臨む面が作る対向する二つ
の稜角部がそれぞれ箱体１０１の上下の面に向くような
姿勢に組込まれ、その長手方向に沿う稜角部は箱体１０
１の側面に平行になっている。

【０００４】箱体１０１内には排気流を通す排気通路と
給気流を通す給気通路とが全経路にわたり離隔して形成
され、熱交換器１０２の一次通路は排気通路の経路の一
部を構成し、二次通路は給気通路の経路の一部を構成し
ている。排気通路には排気流を形成する排気用送風機１
０３が設けられ、給気通路には給気流を形成する給気用
送風機１０４が設けられている。排気通路の入口は箱体
１０１の一側に設けられ、出口は箱体１０１の他側に設
けられている。また給気通路の入口は箱体１０１の排気
通路の出口側の一側に排気通路の出口に並んで設けら
れ、その出口は箱体１０１の排気通路の入口側の他側に
排気通路の入口に並んで設けられている。

【０００５】給気通路の入口と排気通路の出口は、それ
ぞれダクトを介して室外へ連絡され、給気通路の出口と
排気通路の入口は、それぞれダクトを介して室内へ連絡
される。室内の空気は排気用送風機１０３により排気通
路を経て室外へ排気され、室外の空気は給気用送風機１
０４により給気通路を経て室内に供給される。この間、
排気される室内の空気と供給される室外の空気との間で
熱交換器１０２において連続的な熱交換が行なわれ、温
度等の状態量の変動を抑えながら給排気による換気が行
なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の熱
交換換気装置において、その装置の大きさは熱交換器１
０２と排気用送風機１０３と給気用送風機１０４の三つ
の主要な機能構成要素により決定付けられる。これらの
中でも熱交換器１０２は、熱交換機能の主体もあり、装
置の大きさを決定付ける主体でもある。即ち、所定の熱
交換性能を発揮させるには所定の伝熱面積を有する熱交
換器１０２を組込むことが必要であり、箱体１０１を薄
くしたい場合には長い熱交換器１０２を組込むことにな
り、箱体１０１の平面積を小さくしたい場合には断面積
の大きい熱交換器１０２を組込むことになる。

【０００７】断面積は小さく長い熱交換器１０２を箱体
１０１の中央に幅方向に組込むと、箱体１０１の高さ寸
法は小さくできるものの、箱体１０１の幅寸法は熱交換
器１０２の長さに応じて長くなり、熱交換器１０２の両
側に給気用送風機１０４と排気用送風機１０３とを配置
するため箱体１０１、即ち装置の平面積は大きくならざ
るを得ない。また、長さは短く断面積の大きい熱交換器
１０２を箱体１０１の中央に幅方向に組込むと、箱体１
０１の幅寸法は小さくできるものの、箱体１０１の高さ
寸法は熱交換器１０２の断面積の大きさに応じて高くな
るうえ、やはり熱交換器１０２の両側に給気用送風機１
０４と排気用送風機１０３とを配置するため箱体１０１
の平面積も大幅には減少しない。

【０００８】また、従来の熱交換換気装置では箱体１０
１の長手方向にしか排気通路の入口が設けられないの
で、箱体１０１の幅方向からダクトを接続する場合には
ダクトを直角に曲げなければならず、施工に手間がかか
るうえ圧力損失の増加を招き換気風量も低下するといっ
た問題もある。

【０００９】本発明は、上記した従来の問題点を解消す
るためになされたもので、その課題とするところは、熱
交換換気装置の大きさを高さについても平面積について
も共に縮減し、その小型化を達成することであり、ダク
トの接続に関する方向性の自由度を高めることであり、
こうした熱交換換気装置の機能の向上を図ることであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、六面体に構成された熱交換器と、
排気用送風機及び給気用送風機とを主体とする給排気と
ともに給排気間での熱交換を行なう熱交換換気装置に対
し、その熱交換器の小口間を結ぶ中心線に対して、この
中心線を底辺とする中心線に対称の二つの略直角二等辺
三角形の投影平面内に排気用送風機と給気用送風機の各
送風機モータをそれぞれ配置する手段を採用する。

【００１１】上記手段を採用することにより、特定の投
影平面積に対して長い熱交換器を設けることができ、給
気用送風機と排気用送風機もその特定の投影平面積を拡
大する割合は少なくなり、熱交換器の断面積も大きくし
なくても済む。

【００１２】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、六面体に構成された熱交換器と、排気用送風機及び
給気用送風機とを箱体内に組込み、給排気とともに給排
気間での熱交換を行なう熱交換換気装置に対し、その箱
体を平面形状において熱交換器の小口間を結ぶ中心線の
長さより長い長さの対角線となる方形の箱体に構成し、
熱交換器をこの箱体の対角線上にその小口間を結ぶ中心
線がほぼ一致するように組込み、箱体の熱交換器の両側
に排気用送風機と給気用送風機とをそれぞれ組込む手段
を採用する。

【００１３】上記手段を採用することにより、特定の投
影平面積の箱体に対して概ね最長の熱交換器を組込むこ
とができ、熱交換器の作る箱体内の空間に給気用送風機
と排気用送風機を収めることができ、熱交換器の断面積
も大きくしなくても済む。

【００１４】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、六面体に構成された熱交換器と、排気用送風機及び
給気用送風機とを箱体内に組込み、給排気とともに給排
気間での熱交換を行なう熱交換換気装置に対し、その箱
体を平面形状において熱交換器の小口間を結ぶ中心線の
長さより長い長さの対角線となる方形の箱体に構成し、
熱交換器をこの箱体の対角線上にその小口間を結ぶ中心
線がほぼ一致するように組込み、箱体の熱交換器の両側
に排気用送風機と給気用送風機とをそれぞれ組込み、熱
交換器の一方の小口側の箱体の外面における対角線に略
対称となる位置にそれぞれ一次気流の入口を設け、熱交
換器の他方の小口側の箱体の外面における対角線に略対
称となる位置にそれぞれ二次気流の入口を設ける手段を
採用する。

【００１５】上記手段を採用することにより、特定の投
影平面積の箱体に対して概ね最長の熱交換器を組込むこ
とができ、熱交換器の作る箱体内の空間に給気用送風機
と排気用送風機を収めることができ、熱交換器の断面積
も大きくしなくても済むとともに、一次気流と二次気流
の取込む方向をそれぞれ二方向に設定することができ
る。

【００１６】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項３にかかる前記手段における略対称位置にあ
る一次気流の各入口を開閉する開閉手段を備える手段を
採用する。

【００１７】上記手段を採用することにより、請求項３
にかかる前記機能とともに一次気流を取込む方向を開閉
手段の開閉により選択することができる。

【００１８】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項２又は請求項３にかかる前記手段における熱
交換器の小口近傍に熱交換器を迂回して気流を流す開閉
可能のバイパス通路を設ける手段を採用する。

【００１９】上記手段を採用することにより、請求項２
又は請求項３にかかる前記機能とともにバイパス通路を
開放することにより、熱交換を伴わない通常の換気も実
施することができる。

【００２０】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、請求項２〜請求項４までのいずれかにかかる前記手
段における箱体を略正方形の平面形状に構成する手段を
採用する。

【００２１】上記手段を採用することにより、請求項２
〜請求項４にかかる前記機能とともに天井裏等に装置を
設置した場合に天井面に設ける点検蓋を箱体と同様の略
正方形にすることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。 発明の実施の形態１．図１〜図６に示すこの実施の形態
１の熱交換換気装置は、平面形状が略正方形に形成され
た箱体１内に、熱交換器２と給気用送風機３と排気用送
風機４とが組込まれている。熱交換器２は、互いに交叉
する一次通路と二次通路の出入口が小口を除く他の四面
にそれぞれ開口する六面体に構成された積層型である。
この熱交換器２の小口間である長手方向の寸法は、平面
形状における箱体１の対角線５の長さの３／５程度で、
箱体１の一辺の長さより十分長くなっている。

【００２３】箱体１にはその対角線５上に沿う内部に、
当該対角線５上にある対向する二箇所の入隅部分を除い
て、上記した熱交換器２を対角線５方向が長手方向にな
るように収納する収納部が画成され、この収納部に熱交
換器２が対向する稜角部を箱体の上下の内面に向けて組
込まれている。箱体１に組込まれた熱交換器２の一方の
小口とこれに臨む箱体１の入隅部分との間は、熱交換器
２の一方の小口側に密接する隔壁６により対角線５に対
して対称形状の排気チャンバ７として画成されている。
また、熱交換器２の他方の小口とこれに臨む箱体１の入
隅部分との間も、熱交換器２の他方の小口側に密接する
隔壁６により対角線５に対して対称形状の給気チャンバ
８として画成されている。

【００２４】箱体１の排気チャンバ７側の外表には、図
１に示すように対角線５に対称となる位置にダクト接続
口を付けた吸込み方向が９０度異る二つの室内吸込口９
が開設され、それぞれ排気チャンバ７に連絡している。
排気チャンバ７内にはこの二つの室内吸込口９のいずれ
か一方を開口し、他方は閉止するギヤドモータにより回
動する開閉手段としてのシャッタ１０が設けられてい
る。また、箱体１の給気チャンバ８側の外表には対角線
５に対称となる位置にダクト接続口を付けた吸込み方向
が９０度異る二つの室外吸込口１１が開設され、それぞ
れ給気チャンバ８に連絡している。排気チャンバ７を画
成している隔壁６には熱交換器２の小口側から熱交換器
２の一次通路の入口が臨む面に連絡する連絡口１２が開
設されている。同様に、給気チャンバ８を画成している
隔壁６にも熱交換器２の小口側から熱交換器２の二次通
路の入口が臨む面に連絡する連絡口１３が開設されてい
る。

【００２５】熱交換器２の両側の箱体１内は、図２，３
に示すようにそれぞれ仕切板１４により上下に区画さ
れ、熱交換器２の一次通路と二次通路の出入口が臨む面
もこの仕切板１４により離隔されている。熱交換器２の
一次通路の出口側と二次通路の入口側を離隔している仕
切板１４の下側部分には排気用送風機４が組付けられ、
熱交換器２の一次通路の入口側と二次通路の出口側とを
離隔している仕切板１４の下側部分には給気用送風機３
が組付けられている。排気用送風機４の吸込口は仕切板
１４の上側の空間に臨み、その吐出口は箱体１の一側に
開設されたダクト接続口が付けられた室外吹出口１５に
臨んでいる。給気用送風機３の吸込口は仕切板１４の上
側の空間に臨み、その吐出口は箱体１の他側に開設され
たダクト接続口が付けられた室内吹出口１６に臨んでい
る。排気用送風機４も給気用送風機３もそれらの送風機
モータＭの回転軸は垂直方向に向けられ、羽根車の回転
面は箱体１の上面に平行になっている。

【００２６】上記構成により箱体１内には一次気流であ
る室内空気を通す排気通風路１７と、二次気流である外
気を通す給気通風路１８とが全経路にわたり独立して構
成されている。排気通風路１７は、室内吸込口９を入口
端とし、排気チャンバ７から連絡口１２を通り熱交換器
２の一次通路を経て排気用送風機４に至り、室外吹出口
１５を出口端とする一連の通路である。また、給気通風
路１８は、室外吸込口１１を入口端とし、給気チャンバ
８から連絡口１３を通り熱交換器２の二次通路を経て給
気用送風機３に至り、室内吹出口１６を出口端とする一
連の通路である。

【００２７】この熱交換換気装置の熱交換換気機能は通
常のこの種の装置と変らない。即ち、排気用送風機４と
給気用送風機３とを運転させることにより排気通風路１
７に排気流が形成され、給気通風路１８に給気流が形成
される。この排気流と給気流とは熱交換器２の一次通路
と二次通路を通過することにより連続的に熱交換するこ
とになる。この実施の形態１の熱交換換気装置の大きな
特徴は、装置全体が小型になっていることであり、また
室内空気と室外空気の吸込み方向がそれぞれ二様に設定
できることである。

【００２８】即ち、熱交換器２は平面形状が略正方形の
箱体１の対角線５に沿って組込まれているため、排気用
送風機４と給気用送風機３の組込みスペースも確保さ
れ、同じ大きさの熱交換器２を箱体１の壁面に平行に組
込み熱交換器２の両側に送風機を組込む従来のものより
箱体１の平面積は著しく小さくなる。熱交換器２は長手
方向の寸法が長くとれるので、その断面積を大きくしな
くても所定の熱交換性能が得られるため、箱体１の高さ
寸法も大きくしないでも済む。こうした意味で最も端的
な表現をすれば、この熱交換換気装置は、熱交換器２の
小口間を結ぶ中心線に対して、この中心線を底辺とする
中心線に対称の二つの略直角二等辺三角形の投影平面内
に排気用送風機４と給気用送風機３とをそれぞれ配置し
たものである。

【００２９】箱体１の高さ寸法の縮減には効果がないも
のの、熱交換器２を図４に示すように各小口が箱体１の
内面に当接する大きさにすれば、箱体１の平面積は最小
にすることができる。箱体１は厳密な意味での正方形に
する必要はなく、平面形状が長方形でも対角線５上に熱
交換器２を配設する上述の仕方により、装置の小型化を
達成することができる。箱体１を正方形に近い平面形状
にすることによる利点は、天井裏に装置を設置した場
合、天井面に構成する点検口も点検蓋も正方形にするこ
とができ、正方形の点検蓋は既成品が多くあり、これを
そのまま利用することができることである。

【００３０】そして、方向が９０度異る二個の室内吸込
口９と、方向が９０度異る二個の室外吸込口１１がある
ことにより、図５に示すようにダクト１９を曲げ配管し
なくても室外吸込口１１と室外吹出口１５を大きく離反
させて室外に臨ませることができ、給排気短絡を合理的
に解消できる。勿論、吸込方向が二様に選択できること
は、設置場所によりダクト１９の配管方向に制約がある
場合にも有効であり、ダクト設計の自由度が増し設置し
易くなる。こうした場合、使用しない室外吸込口１１は
閉止板等で閉止しておくことになる。

【００３１】室内吸込口９については、都合の良い方の
室内吸込口９を開放し、使わない方についてはシャッタ
１０で閉止しておいても良いし、図５に示すように二室
以上とダクト１９で連絡し、シャッタ１０で開閉を切換
えることにより、換気の必要な部屋を換気し、換気の不
要な部屋の換気を停止させることができる。また、図６
に示すようにシャッタ１０を中間位置で停止させうる構
成とし、二つの室内吸込口９を同時に開状態におくこと
ができるようにすることにより、二系統の同時換気も可
能になる。

【００３２】発明の実施の形態２．この実施の形態２の
熱交換換気装置は、熱交換換気を必要としない中間期等
においては熱交換を伴わない給排気による通常換気が実
施できるように工夫したものである。この点を除く構成
は実施の形態１のものと同じである。従って、実施の形
態１にかかる図をそのまま援用するとともに、実施の形
態１のものと同じ部分については実施の形態１のものと
同じ符号を用いそれらについての説明は省略する。

【００３３】この実施の形態２の熱交換換気装置は、図
１に示すように給気通風路１８と排気通風路１７のいず
れか一方、或いは双方に熱交換器２を迂回して流れるバ
イパス通路２０を設けたものである。バイパス通路２０
は隔壁６の一部にダンパ２１により開閉できる開口部を
形成することにより簡単に構成することが可能である。
即ち、熱交換器２の一次通路と二次通路のいずれか一
方、又は双方の出口側に連絡する開口部を隔壁６に形成
し、ダンパ２１を設ければよい。

【００３４】これにより、ダンパ２１を開放させればバ
イパス通路２０が開通し熱交換器２を迂回して排気用送
風機４と給気用送風機３のいずれか一方、又は双方に直
接空気流が吸い込まれ、熱交換を伴わない給排気による
通常換気が実施できる。これ以外の構成や機能並びに利
点は実施の形態１のものと同じであるのでそれらについ
ての説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１，２を示す熱交換換気装置
の平面構成図である。

【図２】図１のＡ―Ａ線における断面図である。

【図３】図１のＢ―Ｂ線における断面図である。

【図４】発明の実施の形態１，２の熱交換換気装置の構
成を示す説明図である。

【図５】発明の実施の形態１，２の熱交換換気装置の設
置状態を示す説明図である。

【図６】発明の実施の形態１，２の熱交換換気装置の設
置状態を示す説明図である。

【図７】従来の熱交換換気装置を示す平面構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 箱体 ２ 熱交換器 ３ 給気用送風機 ４ 排気用送風機 ５ 対角線 ７ 排気チャンバ ８ 給気チャンバ ９ 室内吸込口 １０ シャッタ １１ 室外吸込口 １２ 連絡口 １３ 連絡口 １４ 仕切板 １７ 排気通風路 １８ 給気通風路 ２０ バイパス通路 ２１ ダンパ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに交叉する一次通路と二次通路が小
   口を除く他の四面にそれぞれ開口する六面体に構成され
   た熱交換器を有し、この熱交換器に排気用送風機により
   一次気流を上記一次通路に通過させ、給気用送風機によ
   り二次気流を上記二次通路に通過させて一次気流と二次
   気流とを全経路において独立した状態において上記熱交
   換器により熱交換させて換気を行なう熱交換換気装置で
   あって、上記熱交換器の小口間を結ぶ中心線に対して、
   この中心線を底辺とする中心線に対称の二つの略直角二
   等辺三角形の投影平面内に上記排気用送風機と上記給気
   用送風機の各送風機モータをそれぞれ配置したことを特
   徴とする熱交換換気装置。
2. 【請求項２】 箱体内に互いに交叉する一次通路と二次
   通路が小口を除く他の四面にそれぞれ開口する六面体に
   構成された熱交換器を組込み、この熱交換器に上記箱体
   内に設けた排気用送風機により一次気流を上記一次通路
   に通過させ、上記箱体内に設けた給気用送風機により二
   次気流を上記二次通路に通過させて一次気流と二次気流
   とを全経路において独立した状態において上記熱交換器
   により熱交換させて換気を行なう熱交換換気装置であっ
   て、上記箱体を平面形状において上記熱交換器の小口間
   を結ぶ中心線の長さより長い長さの対角線となる方形の
   箱体に構成し、上記熱交換器をこの箱体の対角線上にそ
   の小口間を結ぶ中心線がほぼ一致するように組込み、上
   記箱体の熱交換器の両側に上記排気用送風機と上記給気
   用送風機とをそれぞれ組込んだことを特徴とする熱交換
   換気装置。
3. 【請求項３】 箱体内に互いに交叉する一次通路と二次
   通路が小口を除く他の四面にそれぞれ開口する六面体に
   構成された熱交換器を組込み、この熱交換器に上記箱体
   内に設けた排気用送風機により一次気流を上記一次通路
   に通過させ、上記箱体内に設けた給気用送風機により二
   次気流を上記二次通路に通過させて一次気流と二次気流
   とを全経路において独立した状態において上記熱交換器
   により熱交換させて換気を行なう熱交換換気装置であっ
   て、上記箱体を平面形状において上記熱交換器の小口間
   を結ぶ中心線の長さより長い長さの対角線となる方形の
   箱体に構成し、上記熱交換器をこの箱体の対角線上にそ
   の小口間を結ぶ中心線がほぼ一致するように組込み、上
   記箱体の熱交換器の両側に上記排気用送風機と上記給気
   用送風機とをそれぞれ組込み、上記熱交換器の一方の小
   口側の上記箱体の外面における対角線に略対称となる位
   置にそれぞれ一次気流の入口を設け、上記熱交換器の他
   方の小口側の上記箱体の外面における対角線に略対称と
   なる位置にそれぞれ二次気流の入口を設けたことを特徴
   とする熱交換換気装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の熱交換換気装置であっ
   て、略対称位置にある一次気流の各入口を開閉する開閉
   手段を備えたことを特徴とする熱交換換気装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は請求項３に記載の熱交換換
   気装置であって、箱体内における熱交換器の小口近傍に
   熱交換器を迂回して気流を流す開閉可能のバイパス通路
   を設けたことを特徴とする熱交換換気装置。
6. 【請求項６】 請求項２〜請求項４までのいずれかに記
   載の熱交換換気装置であって、箱体の平面形状を略正方
   形に構成したことを特徴とする熱交換換気装置。