JPS58179745A - 空調換気扇 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空調換気扇に係り、その目的とするところは、
熱交換素子の積層方向の両端面に設けたダンパーにより
、熱交換素子内を流れる排気流と給気流を所定時間で交
互に切りかえて熱交換効率を向上し、かつ冷暖房しない
時期には熱交換をせずに強制同時給排を行なって換気風
量の増大をはかり、冷暖房時にはす〜キュレータとして
使用し冷暖房効果を向上させることにある。

従来、空調換気扇は第１図に示すように、排気通風路と
給気通風路の交差部に熱交換素子１０１を固定し、排気
用羽根１０２及び給気用羽根１０３をモータ１０４によ
り回転させ、熱交換素子１０１により熱交換素子１０１
により熱交換しており、熱交換素子１０１の伝熱板は一
般に透湿性を有する紙等で構成されているが、元来紙の
熱伝導率は低く、また湿度は紙を透過して交換していた
ので熱交換率は十分痛いとはいえなかった。また、空゛
調換気扇は冷暖房時にはその機能を発揮するが、中間期
の春秋においては熱交換は必要ないにもかかわらず排気
及び給気は熱交換素子１０１を通過するので、本来空調
換気扇の内部に設けた送風機の持つ風量を有効に利用で
きず、また従来の空調換気扇は全熱交換のみ、あるいは
顕熱交換のみしか行なえず、例えば地下室等では通常は
全熱交換快気で良いが、！季には湿度が高くなり、顕熱
交換換気を行なう必要があるにもかかわらず、それがで
きないという欠点を有していた。また、冷暖房時には天
井付近と床付近では相当温度差が生じるので、サーキュ
レータを設けるのが望ましいのであるが、空気調和機と
空調換気扇とサーキュレータ金量−室内に設けることは
費用、スペース等の点で無理があった。

本発明はかかる従来の欠、点を解消するものであり、以
下第２図〜第１３図にもとづいてその実施−全説明する
。

第２〜７図において、１は室外側吸込口２と室外側吐出
口３と仕切板４と中間第１吸込口６と中間第２吸込口６
と中間第１吐出ロアと中間第２吐出口８とを有する本体
、９は室内側第１吸込口１゜と室内側第２吸込口１１と
室内側第１吐出口１２と室内１則第２吐出口１３とを有
するルーバであり本体１に嵌合さｎている。１４は不透
湿性の材料の両面に吸湿材を有する伝熱板１５と吸湿性
を有する１…浦板１６を交互に積層した熱交換素子で、
中間第１吸込口５、中間第２吸込口６．中間第１吐出１
」７．中間第２吐出口８と、ルーバ９の間に設けら扛て
いる。１７．１８はＰＪｔＪ記熱交換素子１４の両端面
に設けて、室内側第１吸込口１０と中間第１吸込口５と
室外側吐出口３′ｆｆ：連通して第１排気通風路八−Ａ
′を形成すると同時に、室内側第１吐出口１２と中間第
１吐出ロアと室外側吸込口２を連通して第１給気通風路
Ｂ−、Ｂ’を形成し、または室内側第２吸込口１１と中
間第２吸込口６と室外側吐出口３を連通して第２排気通
風路Ｃ，Ｃ／を形成すると同時に、室内側第２吐出口１
３と中間第２吐出口８と室外側吸込口２を連通して第２
給気通路を形成するように選択的にそｎぞれの通風路を
切り替えるためのダンパーで、１７は中間第１吸込口６
．中間第２吸込口６．中間第１吐出ロア、中間第２吐出
口８に接して設けてあり、１８はルーバ９と熱交換素子
１４の間に設けである。

１９は排気用羽根、２０Ｉ′ｉ、排気用ケーシング、２
１は給気用羽根、２２は給気用ケーシング、２３は排気
用羽根１９と給気用羽根２１を回転するモータである。

上記構成において、ダンパー１７．１８が第２〜３図の
位置にある場合、室内空気はルーバ９の室内側第１吸込
口１０より吸込まれ、第１排気通風路Ａ−八′に沿って
熱交換素子１４に入り、排気用ケーシング２０を経て、
モータ２３により回転する排気用羽根１９によって、本
体１の室外側吐出口３から室外へ排出される。また、外
気は本体側吸込口２より吸込まれ、第１給気通風路Ｂ　
−Ｂ’に沿って給気用ケーシング２２を通り、モータ２
３により回転する給気用羽根２１によって熱交換素子１
４に入り、ル−ツ（９の室内側第１吐出口１２から室内
に給気さ扛る。

また、ダンノ々−１７，１８が第４〜５図の位置にある
場合、室内空気はル−ツ（９０室内供Ｉｊ第２吸込口１
１より、及込ま扛。第２排気通風路Ｃ，Ｃ’に沿って熱
交換素子１４に入り、排気用ケーシング２０を経て、モ
ータ２３により回転する排気用羽根１９によって、本体
１の室外側吐出口３カムら室外へ排出される。また、外
気は本体１の室外１１０吸込口２より吸込まれ、第２給
気通路Ｄ−Ｄ’に沿って給気用ケーシング２２を通り、
モータ２３により回転する給気用羽根２１によって熱交
換素子１４に入り、ルーツ（９の室内側第２吐出口１３
から室内に給気される。

このように室内空気は第１排気通風路Ａ、Ａ’あるいは
第２排気通風路Ｃ，Ｃ／に沿って流れ、外気は第１給気
Ｂ、Ｂ７、あるいは第２給気通風路り−Ｄ′に沿って流
れて、熱交換素子１４によって顕熱、及びａ熱（水分）
の交換を行なうわけであるが以下に詳、前に述べる。

ダンパー１７．１８が第２〜３図の位置にある場合、冷
暖房時において、第１排気通風路Ａ　−、／Ｙに沿って
熱交換素子１４に入った、外気に比べて低温低湿の室内
空気は、熱交換素子１４の伝熱板１５を介で、第１給気
通風路Ｂ−、ＢＩに沿って室内に給気される外気から顕
熱を奪い、また伝熱板１６の吸湿材と間隔板１６から水
分が脱着され、高幅高湿となって亨外へ排気される。こ
の場合、脱着熱（吸熱反応のため負）が生じ、外気と熱
交換を行なって高温となった室内空気の温度を下げるこ
とになるが、この熱は伝熱板１４を介して、給気される
外気から顕熱として奪うことになり有効に利用される。

一方、第１給気通風路Ｂ−、ＢＩに沿って熱交換素子１
４に入った、室内空気に比べて高温高湿の外気は、熱交
換素子１４の伝熱板１５を介して、第１排気通風路Ａ　
、　ＡＩに沿って室外ＶＣ排気される室内空気は顕熱を
与え、また伝熱１反１５の吸湿材と間隔板１６に水分が
吸着され１代温１代γ−屁となって室内へ給気される。

この場合、吸着熱が生じ、室内空気と熱交換を行なって
低温となった外気の温度を上げることになるが、との前
書は伝熱板１５を介して、排気される室内空気にｇ熱と
して与えることになり解消される。

次に、伝熱板１５の吸湿材と間隔板１６において、水分
の吸着脱着が飽和近くなった時点でダンパー１７．１８
を第４〜５図の位置へ移動すると第１排気通風路八−Ａ
′の中にあって室内空気が通過していた熱交換素子１４
の層は第２給気通風ｊ４　Ｄ　−、Ｄ’となり、外気が
通過することになる。

こ扛により、室内空気により低温低湿となっているこの
層の伝熱板１５と間隔板１６に、外気の持つ顕熱が奪わ
扛、水分が吸着さｎ、て、外気よりも低温低Ｚ雇となっ
て室内に給気さｎる。そしてＩＩｉ熱は伝熱板１６と間
隔板１６にて程なく蓄熱し飽和となり、室外へ排気され
る室内空気に伝熱板１６を介して奪われることになる。

また、水分の吸着熱が生じるが、こｎは前述と同様に伝
熱板１５を介して、排気される室内空気に与えら扛る。

一方第１給気通風路Ｂ　−、Ｂ’の中にあって外気が通
過していた熱交換素子１４の層には室内空気が通過する
ことになり、外気により高温高湿となっているこのノー
の伝ｐＡｍ１５と間隔板１６から、通過する室内空気に
顕熱が与えらｎ１水分が脱着さｎて、室内空気よりも高
温高湿となって室外に排気される。そして、伝熱板１６
と間隔板１６にｉえられ　、でいた顕熱は程なくして放
熱され、室内へ給気さｊＬる外気から伝熱板１６を介し
て顕熱を啄うことになる。また、水分の脱着ｆＡ（吸熱
反応のため負）が生じるが、こ扛は前述と同様に伝熱板
１６を介して、給気さｎる外気から顕熱として奪うこと
になり、有効に利用される。

この動作を繰返して室内空気と外気との間で全熱交換換
気を行なうわけであるが、ｇ熱は伝熱板１６を介してだ
けでなく、蓄熱と放熱によっても交換セき、また、水分
の交換は伝熱板１６の吸湿材と間隔板１６での吸着脱着
により行ない、吸着脱着熱も伝熱板１６を介してその前
書となることを屏消し有効に利用できるので、従来のよ
うに透湿性を有する伝熱板を介して顕然と水分を交換を
行なうのに比べ全熱交換率が相当向上する。

尚、暖房時においても同様の作用にょシ熱交換率が向上
する。

また、ダンパー１７．１８を移動せずに３転すれば、水
分の交換は行なわれず、単に顕熱のみが交換さ扛、例え
ば地下室のように夏季には温度が低く湿度が高くなる場
合など、顕熱交換換気によって地下室の低温をほぼ保ち
ながら湿度を下げる合、室内の湿度が上昇し、押込れ内
の壁面、あるいは外気に面した壁面等で結露が発生し、
衣類が吸湿したりカビが発生する等の前書があったが、
このような顕熱のみを交換する顕熱交換換気を打丁げる
ことか可能となり、この様な結露による前書を防ぐこと
が可能となる。特にこの効果は冬の日中でも湿度が高い
裏日本側で大なるものがある。

またダンパー１７．１８を第８〜９図の位置に移動する
と、室内側第２吐出口１３と中間第１吸込口６と室外側
吐出口３が連通し、室内１ｊｌＩＩ第２吸込口１１と中
間第１吐出口了と室外側吸込口２が連通ずる。この状態
にてモータ２３を運転すれば室内空気はルーバ９の室内
側第２吐出口１３から吸込まれ、矢印Ｘ−ＸＩのごとく
中間第１吸込口５を経て、排気用ケーシング２ｏより排
気用羽根１９によって室外側吐出口３から室外へ排気さ
れる。一方、外気は矢印Ｙ−，Ｙｌのごとく室外側吸込
口２から給気用ケーシング２２を経て、給気用羽根２１
により、中間第１吐出ロアを通ってルーバ９の室内側第
２吸込口１１から室内給気される。

このため第１排気通風路Ａ、Ａ’、第１給気通風路Ｂ−
、Ｂ＃、第２排気通風路Ｃ−ＣＦ、及び第２給気通風路
り、Ｄ’において相当な抵抗となっている、。

熱交換素子１４を通ることなく室内空気と外気を強ｒ５
１１同時給排換気できるので、春秋の中間期に、送風機
が本来持つ風曽を有効に利用することができ、特に冷房
時期の前後では外気による冷房も可能となる。

第１０〜１３図は他の実施例であり、同一番号は第１実
施回と同一のものを示す。図において、２４は仕切板４
に設けられた循環用開口であシ、室外側吸込口２と室外
側吐出口３を連通する。２５はシャッター回転軸２６に
平行になるように固定さｎた外部シャッター２７と前記
シャッタ回転軸２６に直角になるように固定された内部
シャッター２８により形成され、シャッター回転軸２６
を中心に開閉するシャッターである。第１０〜１１図の
ようにシャッター２６を開放すると外部シャッター２７
により室外側吸込口２と室外側吐出口３が外気に開放必
れ、内部ンヤツター２８・によシ循環用開口２４が閉鎖
される。第１２〜１３図のようにシャッター２６を閉鎖
すると外部シャッター２７により室外側吸込口２と室外
側吐出口３がかそｎぞれ外気と遮断さ扛、内部シャッタ
ー２８により循環用開口２４が開放される。

上記構成において、シャッター２６を閉鎖すると室外側
吸込口２と室外側吐出口３．が外気と遮断され、循環用
開口２４が開放されて、室内空気は矢印Ｚ−Ｚｌのごと
く、４内側第２吐出口１３から吸込まれ、中間第１吸込
口６を通って排気用ケーシング２０から排気用羽根１９
により循環用開口２４に送り込まれた後、給気口ケーシ
ング２２から給気用羽根２１により中間第１吐出ロアを
経て室内側第２吸込口１１から室内へ吐出さｎる。

したがって、サーキュレータの機能を持つことになり、
例えば暖房時には天井付近に滞留した暖かい空気を下方
へ吹き下すことができるので、温度分布の不均一による
不快感を解消でき、暖房効果を向上させることができる
。

なお、本発明の第１実施例では熱交換素子１４の伝熱板
１６は不透湿の材料の両面に吸湿材を有するものである
が、透湿性と吸湿性を有する材料で形成すれば、伝熱板
１６を介して顕熱と水分を交換でき、第１実施例のよう
に伝熱板１６を介して顕熱のみを交換すちのに比べ熱交
換率が向上する。そして従来のように熱交換素子１０１
に対して室内空気、及び外気の流れが一定であれば、伝
熱板を介してのみ顕熱と水分の交換を行なうが、本発明
によｎば、熱交換素子１４に対して室内空気、及び外気
の流扛が入れ替わり、伝熱板１６と間隔板１６で蓄熱放
熱と水分の吸層脱着による交換が行なわれるので効率が
向上するという利点が生じる。

また、熱交換素子１４の伝熱板１５９間隔板１６を不透
湿性で、かつ吸湿性の無い材料で形成すれば、伝熱板１
５を介して顕熱のみが交換され熱交換素子１４に対して
室内空気と外気の流れを入れ替えれば前述のように伝熱
板１６と間隔板１６の蓄熱放熱作用によシ熱交換率が向
上し、水分の交換は行なわ扛ないので〈例えば浴室のよ
うに、湿気を排出し浴室を湿気の害から守り、かつ排気
によって室外へ放出さ扛る顕熱を回収し、浴室の保温を
する必要がある一合などは極、めて有効である。

以上、本発明によれば、熱交餠素子に対する室内空気、
及び外気の流れを所定の時間で切り替えることにより、
熱交侠率を向上させることが可能となる。また冷暖房を
行なわない中間期には、熱交換素子を通過させる事なく
強制同時給排を行なうことができるので、侠気風量が増
大し、さらにシャッターにより冷暖房時にはサーキュレ
ータとしても１更用でき、その上熱交侠素子を透湿性、
及び吸湿性を有する材料や不透湿性で吸湿性の無い材料
で形成すれば、熱交換率が向上し、また便用礪所に最も
適した熱交換換気かり能となり、多くの−れた清面を有
する空調換気扇を提供することが可能となり、その効果
は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空調換気扇の側断面図、第２図は本発明
のｔ実施例の平面断面図、＠３図は同側断面図、第４図
は同実施例のダンパー切シ替え時の平面断面図、第６図
はダンパー切り替え時の同側断面図、第６図は同熱交換
素子の斜視図、第７図は同実施クリの斜視図、第８図は
ダンパー移動時時の同千面断面図、第９図はダンノ（−
移動時の同＋ＵＩＩ断面図、第１０図は本発明の他の実
施例のシャッター開放時の平面断面図、第１１図は同実
施例のシャッター開放時の平面断面図、第９図は同シャ
ッター閉鎖時の平面断面図、第１３図は同シャッター閉
鎖時の１１１１１１１１ｆ面図である。 １・・・・・本体、２・・・・・室外側吸込口、３・・
・・・室外側吐出口、４・・・・・仕切板、６・・・・
・　中間第１吸込口、６・・・・・中間第２吸込口、７
・・・・・中間第１吐出口、８・・・・・中間第２吐出
口、９・・・・ルーバ、１０・・・・・室内側第１吸込
口、１１・・・・・４内−１ｊ第２吸込口、１２・・・
・・室内側第１吐出口、１３・・・・・室内側第２吐出
口、１４・・・・・熱父侠素子、１５・・・・・伝熱板
、１６・・・・・間隔板、１７・・――−ダン／ニー、
１８−・・・拳タンパ−１１９・Φ・・・排気用羽４Ｌ
２０　・・・・・排気用ケーシング、２慴・・・・・給
気用羽根、２２・・・・・・給気用ケーシング、２３争
・・・・・モータ、２４・・嗜・・循環用開口、２５＠
−１・　７ヤノター、２６−・＠−シャッター回転軸、
２了書・・・・　外部シャッター、２８・・１１も・・
内部シャッタ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 ＠　　４　　）Ｚ、ｉ □□−−−］７ １１５図 （８。 ｆ２／−−−−−−／ ｆＯ−”　”７’ ／　−一−−−＼、 ／　　　′　　　　　　λ 一゛）：　　（’＠’、’・ ｐ　’　−＋　−、ｌ　　　　＼　　−・−１−やつ、
−１ 第６図 、３ 第７図 第８図 ４ 第９図 第１０図 第１１図 第１２ｎ ｆＸＳ１３ｒｑ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内ｌｌ！１１ｇ１吸込ｌコと中間第１吸込口と
   室外側吐出口を連通ずる第１排気通風路と、室内側第２
   吸込１」と中間第２吸込口と室外ｍｌ吐出口を連通ずる
   第２排気通風路と、室内側第１吐出口と中間第１吐出口
   と４外１剤吸込口を連通ずる第１給気通風路と、室内１
   ０す第２吐出口と中間第２吐出口と４外側吸込口全連通
   する第２給気通風路を有する本体と、前記第１、及び第
   ２排気通風路に送風するための羽根、及び前、１ｉｒ２
   第１．及び第２給気通風路に送風するための羽根と、そ
   れらを回転させるためのモーターと、前記第１．及び第
   ２排気通風路と前記第１．及び！１８２給気通風路の交
   差部に設けた画商に、吸湿性の１ノれた材料により形成
   された層を有する不透湿１生の伝熱１反と、前記伝熱板
   を所定間隔に保持する間隔板を交互に績ノーシて形成し
   た熱交換素子と、前記熱交換素子の積層方向の両端面に
   設けて、前記室内側第１吸込口と中間第１吸込口と室外
   側吐出口を連通して第１排気通風路を形成すると同時に
   、前記室内ｌ１ｌｌｌ第１吐出口と中間第１吐出口と室
   外側吸込口を連通して第１給気通風路を形成し、または
   前記室内ｆＩＩｌｌ第２吸込口と中間第２吸込口と室外
   側吐出口を連通して第２排気通風路を形成すると同時に
   、前記室内側第２吐出口と中間第２吐出口と室外１荊吸
   込口を連通して第２給気通、に路を形成するように選択
   的にそれぞれの通風路を切り替えるダンパーを考する空
   調換気扇。
2. （２）前記ダンパーは、前記室内側第２吐出口と中間第
   １吸込口と室外側吐出口を熱交換素子を介さずに連通ず
   ると同時に、前記室内側第２吸込口と中間第１吐出口と
   室外側吸込口を熱交換素子を介さずに連通ずる位置に保
   持した特許請求の範囲第１項記載の空調換気扇。
3. （３）前記ダンパーは、前記室内側第２吐出口と中間第
   １吸込口と室外吐出口を熱交換素子を介さずに連通ずる
   と同時に、前記内側第２吸込口と中間第１吐出口と室外
   側吸込口を熱交換素子を介さずに連通ずる位置に１呆持
   し、前記本体には、前記室外側吸込口と室外側吐出口を
   連通ずると同時に、４外吸込口と外気とを、及び室外側
   吐出口と外気とを遮断するためのシャッターを設けた特
   許請求の範囲第１項記載の空調換気扇。
4. （４）前記熱交換素子の伝熱板は、透湿性を有する特許
   請求の範囲４１項記載の空調換気扇。
5. （５）前記熱交換素子の伝熱板は、吸湿性がなく不透湿
   １生を有する特許請求の範囲第１項記載の空調換気扇。