JPWO2004065859A1 - 熱交換器ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、換気に加えて空調を行う場合であっても省スペース化できる熱交換器ユニット（１）を提供するものである。外部空間（ＳＯ）から室内空間（ＳＩ）に流れる給気流路（Ａ）と、室内空間（ＳＩ）から外部空間（ＳＯ）に流れる排気流路（Ｂ）とによって熱交換換気を行う熱交換器ユニット（１）であって、光脱臭部（Ｕ１）と、第１送風部（４）とを備えている。光脱臭部（Ｕ１）は、少なくとも室内空間（ＳＩ）に通じるように設けられており、循環流路（Ｃ）によって空気調和を行う。循環流路（Ｃ）は、給気流路（Ａ）と排気流路（Ｂ）とのいずれかの近傍に配置される。第１送風部（４）は、第１吸込口および第２吸込口を持つ両吸込型の第１羽根車（５）を有している。ここで、給気流路（Ａ）と排気流路（Ｂ）とのうち循環流路（Ｃ）の近傍に配置される側の流路は、第１羽根車（５）の第１吸込口側に配置される。また、循環流路（Ｃ）は、第１羽根車（５）の第２吸込口側に配置される。

Description

本発明は、熱交換器ユニット、特に、外部空間から室内空間に流れる給気流路と、室内空間から外部空間に流れる排気流路とによって熱交換換気を行う熱交換器ユニットに関する。

オフィスビル等においては、室内空間を快適な状態にするために、室外の新鮮な空気を室内に取り入れて換気を行う場合がある。しかし、冷暖房等により空気調和された室内を換気する場合には、窓を開けて換気を行ってしまうとせっかく調和された空気の熱を逃がすことになる。そうすると、再度、室内空間の温度調節のための冷暖房等の空気調和機を運転させなければならなくなり、エネルギーの無駄になってしまう。
このため、このような空気調和された状況をできるだけ保ちながら室内の換気を行う方法として、室内に供給される給気（外気）と室内から排出される調和空気（還気）との間で熱交換を行わせる方法があり、これにより空気調和機の運転によるエネルギーの無駄を低減させることもできるようになっている。
上記のような方法で熱交換換気を行う装置として、熱交換器ユニットが存在する。熱交換器ユニットは、エアコン等の空気調和機と連動して、あるいは単独で運転されるものであり、ビルや種々の施設の換気を行うために設置されている。この熱交換器ユニットは、図７に示すように、換気を行う室内空間ＳＩの天井裏などに設置される。ここでは、空気調和機８２と連動して動作させる場合を示している。図７の熱交換器ユニット８０は、給気流路Ｇと排気流路Ｈとを用いて熱交換エレメント８１により室内空間ＳＩからの還気Ｈ１と外部空間ＳＯからの外気Ｇ１との間で熱交換をさせて、還気Ｈ１を外部空間ＳＯに放出し（排気Ｈ２）、熱交換後の外気Ｇ１を給気Ｇ２として室内空間ＳＩに送出する。（例えば、特開２０００−１３０７２０号公報参照。）。
また、近年では、室内環境に対する関心がますます高まってきており、空気の清浄度、湿度、有害物質の含有度という要素を含めたトータルでの快適な室内環境が求められるようになってきている。このため、上述の熱交換器ユニットによる換気を行うだけではなく、脱臭ユニットや加湿ユニット等の空調機器を別個に配備する等して、多数の空調機器を用意してそれぞれの機能を同時に作動させることによってより快適な室内環境を実現しようとするようになってきている。
ところが、上述のように、新たに空調機器を用意しようとする場合には、この空調機器を設置するスペースをさらに確保しなければならない。これは、より多くの空調機器を用意して多様な機能による空調を行う場合には、よりいっそう顕著な問題となってくる。

この発明の目的は、換気に加えて空調を行う場合であっても省スペース化できる熱交換器ユニットを提供することにある。
請求項１に記載の熱交換器ユニットは、外部空間から室内空間に流れる給気流路と、室内空間から外部空間に流れる排気流路とによって熱交換換気を行う熱交換器ユニットであって、第１付加機能部と、第１送風部とを備えている。第１付加機能部は、少なくとも室内空間に通じるように設けられている第１付加機能流路によって空気調和を行う。この第１付加機能流路は、給気流路と排気流路とのいずれかの近傍に配置される。第１送風部は、第１吸込口および第２吸込口を持つ両吸込型の第１羽根車を有している。ここで、給気流路と排気流路とのうち第１付加機能流路の近傍に配置される側の流路が、第１羽根車の第１吸込口側に配置される。第１付加機能流路は、第１羽根車の第１吸込口側とは軸方向反対側となる第２吸込口側に配置される。
熱交換器ユニットでは、室内空間の空気と外部空間の空気とを、互いに熱交換しながら入れ替えることにより室内空間の換気を行っている。ここで、熱交換器ユニットによる熱交換換気を行うだけでなく、他の空調設備を設けて空調を行い、室内環境をより良くしたい場合がある。ところが、別個の空調設備を新たに設置する場合には、設置するスペースをさらに確保しなければならない。
しかし、請求項１に記載の熱交換器ユニットでは、第１送風部が第１吸込口および第２吸込口とを持つ両吸込型の第１羽根車を有している。このため、１つの第１羽根車によって、第１吸込口側から吸い込む空気の流路と第２吸込口側から吸い込む空気の流路との２つの流路を確保できるようになる。そして、給気流路と排気流路とのうち第１付加機能流路の近傍に配置される側の流路は、第１羽根車の第１吸込口側に配置され、第１付加機能流路は、第１羽根車の第２吸込口側に配置される。このため、第１羽根車によって確保された２つの流路を、給気流路とその近傍に配置された第１付加機能流路とに対して用いることができる。また、同様にして、排気流路とその近傍に配置された第１付加機能流路とに対して用いることができる。
したがって、２つの流路によって熱交換換気を行うだけでなく、第１付加機能部によって空気調和を行うための流路をさらに１つ設けた熱交換器ユニットであっても、別途新たなファンを設ける必要が無く、１つの第１羽根車によって給気流路と排気流路とのうちの第１付加機能流路の近傍に配置されている側の流路と、第１付加機能流路との２つの流路において空気流れを形成させることが可能になる。したがって、第１付加機能を備えさせた熱交換器ユニットであっても、省スペース化することができるようになる。
ここで、第１付加機能部は、室内空間と外部空間に通じる第１付加機能流路によって空気調和を行うものであってもよいし、室内空間から再び室内空間に戻るような第１付加機能流路によって空気調和を行うものであってもよい。
請求項２に記載の熱交換器ユニットは、請求項１に記載の熱交換器ユニットであって、第１送風部は、第１羽根車を内部に収容する第１ケーシングをさらに有している。ここで、第１ケーシングの内部は、第１空間と第２空間とに仕切られている。第１空間は、第１羽根車の第１吸込口側の空間である。第２空間は、第１羽根車の第１吸込口側とは軸方向反対側となる第２吸込口側の空間である。
ここでは、１つの第１羽根車によって、第１吸込口側の流路と第２吸込口側の流路との２つの流路を確保しているが、上記２つの流路を通過する空気が互いに混ざり合ってしまうことがある。
しかし、請求項２に記載の熱交換器ユニットでは、第１ケーシングの内部が、第１空間と第２空間とに仕切られている。これにより、第１送風部１つによって、第１空間側から吸い込む空気と第２空間側から吸い込む空気との混ざり合いを抑えることが可能になる。したがって、第１羽根車の第１空間側を通過する空気と第２空間側を通過する空気との状態や性質が異なる場合であっても、熱交換換気を行いつつ、両空気の混ざり合いを抑えた効果的な空調を実現できるようになる。
請求項３に記載の熱交換器ユニットは、請求項２に記載の熱交換器ユニットであって、第１羽根車は、第１羽根車側仕切り部材を有している。この第１羽根車側仕切り部材は、両吸込型の第１羽根車の内部において第１空間と第２空間との両空間から吸い込まれる空気を分けることができるように設けられている。そして、第１ケーシングは、第１ケーシング側仕切り部材を有している。この第１ケーシング側仕切り部材は、第１ケーシングの内周から第１羽根車側仕切り部材の外周近傍まで延びるようにして形成されることで第１ケーシング内を第１空間と第２空間とに仕切っている。この第１ケーシング側仕切り部材および第１羽根車側仕切り部材は、両空間の通気を抑制できる材質、例えば、合成樹脂、金属等の硬質材料で形成されている。
ここでは、第１送風部における第１羽根車の内部を含む第１ケーシング内を、１つの仕切り部材により仕切るのでなく、第１羽根車側仕切り部材と第１ケーシング側仕切り部材との２つの仕切り部材を協働させることによって第１空間と第２空間とに仕切っている。このため、互いに近接する部分の第１羽根車側仕切り部材の形状と第１ケーシング側仕切り部材の形状とをそれぞれ変形させる等して両空間を仕切ることができるようになる。例えば、一方の仕切り部材の先端が凹んでおり、他方の仕切り部材の先端がその一方の凹みに収容されるような構造であってもよい。したがって、２つの空気流の混ざり合いをより効果的に防止することができるようになる。
請求項４に記載の熱交換器ユニットは、請求項３に記載の熱交換器ユニットであって、第１羽根車側仕切り部材および第１ケーシング側仕切り部材は、第１羽根車の回転軸方向の自由な位置に移動可能である。
ここでは、第１羽根車側仕切り部材および第１ケーシング側仕切り部材の位置を回転軸方向に対して自由な位置に設定することができるため、第１送風部における両空間における風量を変更することができるようになる。このため、第１付加機能部の風量を設定する際に、その設定の自由度を増加させることが可能となる。
例えば、第１羽根車側仕切り部材および第１ケーシング側仕切り部材の位置を回転軸方向に対して第１空間よりに配置させた場合には、その第１空間側の流路が第２空間側の流路に対して狭くなるため、第１空間側を流れる流量を少なくし第２空間側を流れる流量を多くすることができるようになる。
請求項５に記載の熱交換器ユニットは、請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器ユニットであって、第１羽根車は、一対の環状部材と、両環状部材を連結させるようにして円周上に並ぶ多数の羽根とを有する。
ここでは、第１羽根車が一対の環状部材と、両環状部材を連結させるようにして円周上に並ぶ多数の羽根とからなっており、この第１羽根車を回転させることにより、一対の環状部材の開口に吸い込まれた空気が円周上に並ぶ多数の羽根から径方向外方へと吹出される。
なお、円周上に並ぶ多数の羽根は、一対の環状部材に対して垂直であってもよく、ねじれの位置に配置されるものであってもよい。
請求項６に記載の熱交換器ユニットは、請求項１から５のいずれかに記載の熱交換器ユニットであって、第１付加機能流路は、室内空間の空気を取り込み、空気調和後に室内空間に戻す流路である。
ここでは、このような第１付加機能流路に配置された第１付加機能部によって、室内から取り込まれた空気を調和させて再び室内に戻すことができるようになる。このため、室内環境の改善を換気によってのみ行うのではなく、さらなる室内空気の調和によって、より良い室内環境を実現することができるようになる。
なお、例えば、第１付加機能部として、室外空間の湿度を室内空間に取り込む加湿部が採用されている場合には、温度調節された室内空間に温度調節されていない加湿空気が運び込まれることとなり、室内空間を希望の湿度にすることができても希望の温度に保つことが難しくなる。しかし、ここでは、このような場合であっても、室内空間の空気を調和した後に再び室内空間に戻すという流路であるために、室内空間の冷やされたり暖められたりしている空気の熱の損失を低減することができるようになる。
請求項７に記載の熱交換器ユニットは、請求項１から６のいずれかに記載の熱交換器ユニットであって、第１付加機能部は、室内空間中において、臭気成分を低減させる脱臭部、有害成分を低減させる空気清浄部および、水分を増加させる加湿部のうち少なくとも１つを有している。
ここでは、熱交換器ユニットにより熱交換換気を行いながら、第１付加機能流路に配置される脱臭部、空気清浄部および加湿部のうち少なくとも１つを用いることによってさらなる室内空気の調和を行うことができるようになる。したがって、室内空間をより快適な状態にすることができるようになる。
なお、ここでの第１付加機能流路おいては、脱臭部と空気清浄部，脱臭部と加湿部等のようにして組み合わせることによって２つ以上の機能を有するようにしてもよい。
また、臭気成分を低減させる脱臭部としては、例えば、光脱臭触媒を用いた脱臭を行ってもよい。この場合には、光脱臭触媒の性質によって、分解力の劣化を抑えることができる。このため、オゾン方式や活性炭方式による脱臭等の他の方式による脱臭方式に比べて、脱臭性能を高いまま比較的長い時間維持することが可能となり、脱臭触媒のメンテナンスを行う手間や回数を低減させることができる。
請求項８に記載の熱交換器ユニットは、請求項１から７のいずれかに記載の熱交換器ユニットであって、第２送風部をさらに備えている。この第２送風部は、回転軸が第１羽根車と同一である第２羽根車を有している。
熱交換による換気を行うためには、給気流路と排気流路の２つの流路が必要となり、羽根車を備えた送風部およびその羽根車を回転させるためのモータ等の動力部が給気流路の流路と排気流路の流路に対してそれぞれに必要となる。このため、このようなモータ等の動力部を２つ設ける必要がある。
しかし、請求項８に記載の熱交換器ユニットでは、第１羽根車と第２羽根車との回転軸が共通なので、これらの羽根車を回転させるモータ等の動力部を共通化させて１つの動力部によってこれら２つの羽根車を回転させることができるようになる。これによって、部品点数を低減させることが可能となる。
なお、これにより熱交換器ユニットをさらに小型化することもできるようになる。
請求項９に記載の熱交換器ユニットは、請求項８に記載の熱交換器ユニットであって、第２羽根車は、第１吸込口および第２吸込口を持つ両吸込型であり、第２付加機能部をさらに備えている。第２付加機能部は、第２付加機能流路を用いて空気調和を行う。この第２付加機能流路は、少なくとも室内空間に通じており、第２羽根車の第１吸込口側か第２羽根車の第１吸込口側とは軸方向反対側となる第２吸込口側かのいずれかが配置されている。
ここでの第２送風部の第２羽根車は、第１羽根車と同様に、両吸込型となっており、第１吸込口側と第２吸込口とを有している。このため、１つの第２羽根車によって、第１吸込口側から吸い込む空気の流路と第２吸込口側から吸い込む空気の流路との２つの流路において空気流れを形成することができるようになる。これにより、第２送風部においても２つの流路を設けることができ、この２つの流路のうちのいずれかを、第２付加機能部による空調を行うための第２付加機能流路として用いることができるようになる。すなわち、ここでは、上述した第１羽根車を合わせると、１つの熱交換器ユニットで合計４つの流路を確保することができるようになる。このため、この４つの流路を用いて、熱交換換気と第１付加機能部による空気調和とを行うだけではなく、さらに第２付加機能部による空気調和をも実現することができ、室内環境をよりいっそう快適な状態にすることができるようになる。
ここで、第２付加機能部は、室内空間と外部空間に通じる第２付加機能流路によって空気調和を行うものであってもよいし、室内空間から再び室内空間に戻るような第２付加機能流路によって空気調和を行うものであってもよい。
請求項１０に記載の熱交換器ユニットは、請求項９に記載の熱交換器ユニットであって、第２送風部は、第２羽根車を内部に収容する第２ケーシングをさらに有している。ここで、第２ケーシングの内部は、第３空間と第４空間とに仕切られている。第３空間は、第２羽根車の第１吸込口側の空間である。第４空間は、第２羽根車の第１吸込口側とは軸方向反対側となる第２吸込口側の空間である。
ここでは、１つの第２羽根車によって、第１吸込口側の流路と第２吸込口側の流路との２つの流路を確保しているが、上記２つの流路を通過する空気が互いに混ざり合ってしまうことがある。
しかし、請求項１０に記載の熱交換器ユニットでは、第２ケーシングの内部が、第３空間と第４空間とに仕切られている。これにより、１つの第２送風部においてこの第３空間側から吸い込む空気と第４空間側から吸い込む空気との混ざり合いを抑えることが可能になる。したがって、第２羽根車の第３空間側を通過する空気と第４空間側を通過する空気との状態や性質が異なる場合であっても、熱交換換気を行いつつ、両空気の混ざり合いを抑えた効果的な空調を実現できるようになる。
請求項１１に記載の熱交換器ユニットは、外部空間から室内空間に流れる給気流路と、室内空間から外部空間に流れる排気流路とによって熱交換換気を行う熱交換器ユニットであって、給気用送風部と、付加機能部とを備えている。給気用送風部は、外部空間の空気を給気流路に取り込んで室内空間に送り出す。付加機能部は、給気用送風部を利用して熱交換換気とは別の空気調和を行う。
熱交換器ユニットでは、室内空間の空気と外部空間の空気とを、互いに熱交換しながら入れ替えることにより室内空間の換気を行っている。ここで、熱交換器ユニットによる熱交換換気を行うだけでなく、他の空調設備を設けて空調を行い、室内環境をより良くしたい場合がある。ところが、別個の空調設備を新たに設置する場合には、設置するスペースをさらに確保しなければならない。
しかし、請求項１１に記載の熱交換器ユニットでは、付加機能部は、給気用送付部によって形成される空気流れを利用して、熱交換換気とは別の空気調和を行う。このため、付加機能部によってさらに別の空気調和を行う熱交換換気ユニットであっても、給気用送風部によって形成される空気流れを利用することができ、付加機能部用の空気流れを別途形成しなくても、付加機能部による空気調和を実現することができるようになる。このため、熱交換換気ユニットにおいて、熱交換換気を行うだけでなく、さらに付加機能による空気調和を行う場合であっても、省スペース化することが可能となる。
なお、ここでの付加機能部による別の空気調和としては、例えば、塵や埃の除去、冷房、暖房、除湿、加湿、除菌、脱臭、香り付け等を行うものが含まれる。また、付加機能部による空気調和は、熱交換される前の空気に対して空調する場合であってもよいし、熱交換された後の空気に対して空調する場合であってもよい。
請求項１２に記載の熱交換器ユニットは、請求項１１に記載の熱交換器ユニットであって、給気用送風部は、両吸込型の羽根車を有する。
ここでは、給気用送風部が両吸込型の羽根車を有しており、１つの羽根車によって２つの空気流れが形成される。このため、給気用送風部により形成される一方の空気流れを利用して給気を行い、他方の空気流れを利用して付加機能部による空気調和を行うことができるようになる。したがって、熱交換換気を行うだけでなく、さらに付加機能部によって空気調和を行う熱交換器ユニットであっても、別途新たな送風機構を設ける必要が無く、１つの羽根車によって、給気と付加機能部による空気調和との両機能を実行させることが可能になる。
なお、ここでは、例えば、両吸込型の羽根車の一方の吸込口側による空気流れを利用して付加機能部による空気調和を行い、他方の吸込口側による空気流れを利用して給気を行ってもよい。また、例えば、ここでの給気側の空気流れを利用して、さらに別の空気調和を行うことができるような構成にしてもよい。

第１図は、熱交換器ユニットの構成概念図である。
第２図は、熱交換器ユニットによる熱交換運転動作を示す図である。
第３図は、第１送風部の断面正面図である。
第４図は、第１送風部の断面側面図である。
第５図は、熱交換器ユニットの変形構成概念図である。
第６図は、両仕切り板間の拡大図である。
第７図は、熱交換器ユニットの一般配置図である。
第８図は、第２実施形態における熱交換器ユニットの断面構成概念図である。

［第１実施形態］
＜熱交換器ユニットの概観構成＞
本発明の第１実施形態に係る熱交換器ユニット１を、図１に示す。図１は、熱交換器ユニット１の概念図であり、概念をわかり易く示すために各流路をダクトのように示している。しかし、このようなダクトを設けることにより流路を構成するのではなく、仕切り板を各部に設けることにより流路を構成するようにしてもよい。
この熱交換器ユニット１は、換気を行う室内空間ＳＩの天井裏などに設置される。熱交換器ユニット１は、熱交換器ケーシング３、給気流路Ａ、排気流路Ｂ、第１送風部４、第２送風部７、熱交換エレメント２、循環流路Ｃ、光脱臭部Ｕ１およびファンモータ１１を備えている。
熱交換器ケーシング３は、外部空間ＳＯと室内空間ＳＩとに通じさせるための開口である給気吸込口Ａ１及び給気吹出口Ａ２と、同様の開口である排気吸込口Ｂ１及び排気吹出口Ｂ２とが設けられている。また、さらに熱交換器ケーシング３は、後述する循環流路Ｃを形成させるための循環吸込口Ｃ１及び循環吹出口Ｃ２が設けられている。そして、給気吸込口Ａ１から取り込んだ外気を、給気吹出口Ａ２から送り出すための給気流路Ａと、排気吸込口Ｂ１から取り込んだ外気を、排気吹出口Ｂ２から送り出すための排気流路Ｂとによって室内空間ＳＩの換気を行っている。
第１送風部４は、給気流路Ａおよび循環流路Ｃの両方の流路にまたがるようにして設けられており、上述のような給気流路Ａおよび循環流路Ｃの空気流れを作り出している。この第１送風部４は、第１羽根車５と、第１ケーシング６と、第１羽根車側仕切り板５３と、第１ケーシング側仕切り板６５等とからなる。第１羽根車５は、図３に示すように、互いに平行な一対の環状板５１ａとその円周上に並んでこの環状板５１ａどうしを連結させている多数の羽根５２とからなるファン（いわゆるシロッコファン）であり、給気吸込口Ａ１から外気が流入するように、また循環吸込口Ｃ１から室内空間ＳＩの空気が流入するように運転される。第１ケーシング６は、第１羽根車５の運転によって生み出される風を目的の方向に導くように形成されている。なお、この第１送風部４には第１羽根車側仕切り板５３と、第１ケーシング側仕切り板６５とが設けられている。これにより２つの流路ができるように作成されている。図３に示すように、このうちの一方の空間Ｏ１を流れる流路である右方流路Ａ４２（後述する。）が給気流路Ａ側に用いられており、他方の空間Ｏ２を流れる流路である左方流路Ｃ４１（後述する。）は循環流路Ｃ側に用いられている。
ファンモータ１１は、これらの第１羽根車５と第２羽根車８の両方のファンを同時に回転させるモータである。そして、これらのファンはどちらも回転軸１３の同一線上に配置されている。
第２送風部７は、排気流路Ｂに設けられて上述のような排気の空気流れを作り出している。第２送風部７は、第２羽根車８や第２ケーシング９等からなる。第２羽根車８は、仕切り板が設けられていない点を除けば第１羽根車と同様なシロッコファンであって、排気流路Ｂに配置されており、排気吸込口Ｂ１から換気対象である室内空間ＳＩの空気（還気）が流入するように運転される。第２ケーシング９は、第１羽根車５の運転によって生み出される風を目的の方向に導くように形成されている。
そして、熱交換エレメント２では、給気流路Ａの空気と排気流路Ｂの空気とが互いに混ざり合わないで熱交換できる構造を備えている。ここでは、室内空間ＳＩから排気流路Ｂを通過してくる還気と外部空間ＳＯから給気流路Ａを通過してくる外気との間で熱交換が行われる。そして、還気は外部空間に放出され（排気）、熱交換後の外気が給気として室内空間ＳＩに送り出される。
また、循環流路Ｃは、循環吸込口Ｃ１から取り込まれた室内空気を循環吹出口Ｃ２から再び室内空間ＳＩに戻すための流路となっている。そして、この循環流路Ｃには、光脱臭フィルタやインバータランプ等を備える光脱臭部Ｕ１が設けられている。この光脱臭部Ｕ１は、この光脱臭フィルタによって室内から取り込んだ空気に含まれる臭気を低減させて再び室内空間ＳＩに戻している。
＜熱交換エレメントの構成＞
熱交換エレメント２は、顕熱と潜熱の両方を扱ういわゆる全熱交換型であり、互いに直交する給気流路Ａと排気流路Ｂとが交互に積層される構造を有している。外部空間ＳＯの空気が、給気流路Ａの途中に設けられた熱交換エレメント２によって熱交換されて、室内空気の温度に近い温度となって室内空間ＳＩに流入する。反対に、室内空間ＳＩの空気が、給気流路Ａと交差するようにして排気流路Ｂの途中に設けられた熱交換エレメント２によって熱交換され、室外空間ＳＩに放出される。
〔換気動作〕
上記の熱交換器ユニット１では、給気流路Ａと排気流路Ｂとによって室内空間ＳＩと建物外の外部空間ＳＯとが結ばれている。そして、ファンモータ１１が作動することで第１羽根車５及び第２羽根車８が回転し、熱交換器ユニット１の運転が始まる。
この熱交換器ユニット１は、夏場の冷房、冬場の暖房、外部空間ＳＯの温度が室内空間ＳＩよりも低いときの冷房、外部空間ＳＯの温度が室内空間ＳＩよりも高いときの暖房といった各状況によって動作が異なるが、以下に図２を参照しながらその動作の一例を示す。
夏場に室内空間ＳＩが空気調和機（図示せず）によって２６℃に冷房されている場合、熱交換器ユニット１は、２６℃の還気を排気吸込口Ｂ１から排気流路Ｂに取り入れ、３２℃の外気を給気吸込口Ａ１から給気流路Ａに取り入れて、熱交換エレメント２によって熱交換を行う。この場合、２７．４℃の給気を給気吹出口Ａ２から室内空間ＳＩに入れるとともに、３０．６℃の排気を排気吹出口Ｂ２から大気中に放出する。これにより、空気調和機による温度調節の運転負荷が小さくなり、エネルギー消費が抑えられる。
＜光脱臭部の概観構成＞
循環型の光脱臭部Ｕ１は、図１に示すように、循環流路Ｃに設置されている。光脱臭部Ｕ１は、光脱臭フィルタやインバータランプ等から構成されており、循環吸込口Ｃ１から室内空間ＳＩの空気を取り入れてその臭気成分を削減させて、循環吹出口Ｃ２から再び室内空間ＳＩに戻している。光脱臭フィルタは、室内空間ＳＩから吸い込まれる空気の臭気を削減するフィルタであって、光脱臭触媒を備えており、後述する光脱臭動作によって脱臭を行う。
なお、第１送風部４の断面図である図３に示すように、循環流路Ｃの空気流れＦ１を作り出しているのは、上述した第１送風部４の第１羽根車５のうち、左方流路Ｃ４１の部分である。ここでは、光脱臭の循環流路Ｃの空気と熱交換換気の給気流路Ａの空気とが互いに混ざり合うことが無いように送風されている。
〔光脱臭動作〕
ここでは、光脱臭部Ｕ１に備え付けられている光脱臭フィルタやインバータランプ等による脱臭動作について説明する。
ここでの脱臭動作では、紫外線を受けて空気中の有害成分を無害化させることができるという光触媒の性質を利用している。このような光触媒として現在使用されているものとしては酸化チタンがあり、この酸化チタンは紫外線のエネルギーを受けて活性酸素（ヒドロキシラジカル，スーパーオキサイドアニオン）を生成し、その活性酸素の働きにより有機物や無機物を分解する。この活性酸素による酸化分解作用は非常に強力であり、悪臭成分や有害物質を炭酸ガスと水に分解する。また、菌やウィルス等は、たんぱく質の固まりとして不活性化させて除去することもできる。そして、このような活性酸素を生じさせるための光触媒への光の照射は、インバータランプを用いて行っている。すなわち、インバータランプから発される紫外線などを含む光が光触媒に照射されることにより、空気中の細菌や臭気成分などが分解される。その後、空気は、図３の矢印Ｆ１で示すように、第１送風部４の左方流路Ｃ４１を経て室内空間ＳＩへと送風される。
＜第１送風部の概観構成＞
ここでは、第１送風部４について図３および図４を参照しつつ説明する。図３は、第１送風部４とこれを駆動するファンモータ１１とを模式的に示す断面正面図である。図４は、図３の第１送風部４に対応する断面側面図である。第１送風部４は、ファンモータ１１と共に遠心式の送風機を構成し、回転可能に支持される第１羽根車５と、この第１羽根車５を収容する第１ケーシング６とを有している。第１羽根車５は、その回転軸の延びる方向に並ぶファンモータ１１の回転軸１３と連結されることにより駆動される。
以下では、第１羽根車５の回転軸の延びる回転軸方向を左右方向として（図３の矢印Ｌ方向を左，矢印Ｒ方向を右とする。）方向を説明する。
第１ケーシング６は、略円筒形状の周壁６１と、周壁６１と接続されて軸方向の両端部に配置される一対の側壁６３とを有している。周壁６１は、図４に示すように、断面略円弧状をなす周面部６１ａと、周面部６１ａの周方向の一端から接線方向に延びる長平面部６１ｂと、周面部６１ａの周方向の他端から長平面部６１ｂと対向して延びる短平面部６１ｃとを有している。
第１羽根車５は、略円筒形状をなしており、この円筒の軸が回転軸１３と一致するようにして配置される。第１羽根車５は、図３に示すように、互いに略平行な一対の環状板５１ａ，５１ｂと、この環状板５１ａと環状板５１ｂとの間を左右に区画する円形の第１羽根車側仕切り板５３とを円形に並ぶ多数の羽根５２により連結した左右両吸込型の羽根車である，環状板５１ａ，５１ｂには、それぞれその中央部に空気を通す開口が形成されている。第１羽根車側仕切り板５３は、軸方向の略中間部に配置されている。そして、第１羽根車側仕切り板５３の中心には、回転駆動するための回転軸１３が嵌合されるボス部１２が設けられている。羽根５２は、回転軸１３を中心とした円周上に数多く配置されている。各羽根５２は、同形状に、例えば、シロッコ型に形成されている。
第１ケーシング６は、上述の第１羽根車５の外周５５と第１ケーシング６の内周６２との間に、第１羽根車側仕切り板５３と協働して第１ケーシング６内を軸方向左右に仕切る第１ケーシング側仕切り板６５を有している。このように第１ケーシング６内が左側の空間Ｏ２と右側の空間Ｏ１とに仕切られているため、２つの空気流Ｆ１とＦ２との混ざり合いを抑えるようにしてこれらの２つの空気を通過させることができる。このため、付加機能部Ｕ１を加えて空気調和を行う循環流路Ｃを新たに備えることになった熱交換器ユニット１であっても、給気流路Ａに流れている空気と、この循環流路Ｃに流れている空気との混ざり合いを抑えるようにすることができる。したがって、通常は熱交換器ユニット１に付加機能部Ｕ１を加える際には別途ファンを設ける必要があるが、このような第１送風部４の構造を採用することにより上述のように混ざり合いが抑えられている２つの空気流を作り出すのに必要となる送風部は１つでよいことになる。このため、このようなファンを別途設置する必要を無くすことができ、熱交換器ユニットを小型化することが可能となる。
第１ケーシング６には、左側の空間Ｏ２と右側の空間Ｏ１とにそれぞれ左方吸込口４１ａおよび右方吸込口４２ａ、左方吹出口４１ｂおよび右方吹出口４２ｂ、左方流路Ｃ４１及び右方流路Ａ４２が設けられている。左方吸込口４１ａおよび右方吸込口４２ａは、上述の一対の環状板５１ａ，５１ｂにそれぞれ形成されている。左方吹出口４１ｂおよび右方吹出口４２ｂは、左方吸込口４１ａおよび右方吸込口４２ａにそれぞれ連通するように設けられている。左方流路Ｃ４１は、左方吸込口４１ａと左方吹出口４１ｂとを連通させ、右方流路Ａ４２は、右方吸込口４２ａと右方吹出口４２ｂとを連通させており、左方流路Ｃ４１と右方流路Ａ４２とは、第１羽根車側仕切り板５３と第１ケーシング側仕切り板６５とが協働することにより、互いに仕切られている。左方吸込口４１ａおよび右方吸込口４２ａは、それぞれ第１羽根車５の環状板５１ａ，５１ｂに対向し、環状板５１ａ，５１ｂの開口に空気を導くベルマウスを形成している。また、左方吹出口４１ｂおよび右方吹出口４２ｂは、互いに軸方向に隣接して配置され、一対の側壁６３、一対の平面部６１ｂ，６１ｃおよび、第１ケーシング側仕切り板６５のうちの吹出口側仕切り板６５ｂとにより区画されている。左方吹出口４１ｂおよび右方吹出口４２ｂからの吹出方向は、互いに平行且つ同じ向きとされている。
第１ケーシング側仕切り板６５は、環状突起６５ａと吹出口側仕切り板６５ｂとを含んでいる。この環状突起６５ａは、第１ケーシング６の内周６２に設けられて回転中心方向に向けて第１羽根車５の第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６に近接するまで延びている。吹出口側仕切り板６５ｂは、長平面部６１ｂおよび短平面部６１ｃを接続しつつ第１ケーシング６内部で環状突起６５ａとつながっている。
吹出口側仕切り板６５ｂ、環状突起６５ａ、および第１羽根車側仕切り板５３は、通気を阻止できる材質、例えば、合成樹脂、金属等の硬質材料で形成されている。吹出口側仕切り板６５ｂは、周壁６１および側壁６３により枠状に区画された第１ケーシング６の吹出口近傍部分を、左方吹出口４１ｂと右方吹出口４２ｂとに仕切る板材である。吹出口側仕切り板６５ｂの吹出口側内周部６２ｂは、第１羽根車５の第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６に接近しており、この外周縁部５６に沿うような円弧形状をなしている。
環状突起６５ａは、第１ケーシング６の周壁６１から径方向内方に向けて突出するようにして延びており、突出する先端となる環状突起内周部６２ａが円弧形状をなしている。環状突起６５ａと吹出口側仕切り板６５ｂとは、軸方向のほぼ同じ位置に設けられ、第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６近傍で、互いになめらかにつながっている。これにより、環状突起６５ａと吹出口側仕切り板６５ｂとが協働して第１ケーシング６内部を仕切ることができる。第１ケーシング６の周壁６１の内周６２は、環状突起６５ａの環状突起内周部６２ａと、吹出口側仕切り板６５ｂの吹出口側内周部６２ｂとを含む。第１ケーシング６の内周６２は、軸方向を切る断面で、断面略円形をなしている。この円形は、第１羽根車５の回転軸１３を中心とする所定直径の円形となっており、第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６に接近している。
第１羽根車側仕切り板５３は、回転軸１３と同心の円板であり、羽根５２よりも径方向外方に所定の長さ分だけ突出して形成されている。第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６は、第１ケーシング側仕切り板６５のうち環状突起６５ａの環状突起内周部６２ａと、吹出口側仕切り板６５ｂの吹出口側内周部６２ｂとに接近している。
また、軸方向に対して同じ位置に配置され、且つ、縁部同士が互いに対向するようにして配置される第１羽根車側仕切り板５３と、環状突起６５ａおよび吹出口側仕切り板６５ｂとによって、第１送風部４は仕切られている。環状突起６５ａの環状突起内周部６２ａおよび吹出口側仕切り板６５ｂの吹出口側内周部６２ｂと、第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６との隙間は、軸方向に延びている。ファンモータ１１は、予め定める所定方向、例えば、反時計回り方向に駆動される。これに伴い、第１羽根車５および第１羽根車側仕切り板５３が同方向に回転する。
＜２つの空気流路について＞
ファンモータ１１が駆動されることにより第１羽根車５が回転すると、羽根５２によって第１送風部４の内部にある空気が第１送風部４の外部に押し出される。これにより、一対の環状板５１ａ，５１ｂに設けられたそれぞれの開口からそれぞれ空気が取り込まれる。
環状板５１ａの開口では、室内空間ＳＩの空気が取り込まれる。この空気は、循環吸込口Ｃ１から吸い込まれ循環流路Ｃを通過し、循環流路Ｃに配置されている光脱臭部Ｕ１によって臭気が低減された空気である。図３の矢印Ｆ１で示すように、この臭気が低減された空気は、第１送風部４の左方吸込口４１ａを通過して、環状板５１ａの開口を通過し、左方流路Ｃ４１を通って左方吹出口４１ｂから室内空間ＳＩに吹出される。
同時に、環状板５１ｂの開口では、外部空間ＳＯの空気が取り込まれる。この空気は、吸気吸込口Ａ１から吸い込まれ給気流路Ａの熱交換エレメント２によって熱交換された空気である。図３の矢印Ｆ２で示すように、この熱交換された空気は、第１送風部４の右方吸込口４２ａを通過して、環状板５１ｂの開口を通過し、右方流路Ａ４２を通り右方吹出口４２ｂから室内空間ＳＩに吹出される。
このとき、各流路Ｃ４１，Ａ４２を流れる空気流Ｆ１とＦ２との混ざり合いを抑えることができる。
なお、第１羽根車側仕切り板５３および第１ケーシング側仕切り板６５はそれぞれ軸方向の自由な位置に設置することができる。このため、循環流路Ｃを通過する空気の流量を増やしたり、逆に、給気流路Ａを通過する空気の流量を増やしたりすることもできる。ここでは、例えば、全熱交換エレメント２を通過させる給気流路Ａおよび排気流路Ｂは２５０ｍ３／ｈで空気を流しており、光脱臭による循環流路Ｃは一定の脱臭効率を保つために３５０ｍ３／ｈで室内空気を循環させている。また、風量の調整は、漏れを防止するための第１羽根車５と第１ケーシング６との間の各隙間の大きさを調整することによって静圧を変化させて行う。
＜本発明の第１実施形態に係る熱交換器ユニットの特徴＞
〔１〕
本実施形態では、光脱臭部Ｕ１を加えて、熱交換換気を行う給気流路Ａと、光脱臭を行う循環流路Ｃの１つとを備えることになった熱交換器ユニット１であっても、これらの流路を流れる空気の混ざり合いを抑えることができる。
しかも、熱交換器ユニット１に光脱臭部Ｕ１を加える際には通常、別途ファンを設ける必要があるが、第１送風部４内を２つの空間に仕切る構造を採用することにより、このような別途ファンを設置する必要を無くすことができるようになる。このため、他の付加機能を追加する場合であっても熱交換器ユニット１の大型化を抑えたり小型化することが可能となる。また、部品点数の増加を抑えることができるため構造を簡素化することができる。
〔２〕
本実施形態では、室内空気の臭気成分の低減を行うのに、換気のみによって行うのではなく、光脱臭部Ｕ１による脱臭との組み合わせによって行っている。このため、臭気成分を一定レベル以下に落とすために換気しなければならない空気の量を低減することができる。これにより、室内の冷やされたり暖められたりした熱の損失をより抑えることが可能となる。
また、換気のみによって室内の臭気成分を低減させるよりも、このような光脱臭部Ｕ１と共に臭気成分を低減させることで、より効率的に室内の臭気成分の低減を行うことができるようになる。すなわち、光脱臭部Ｕ１のような付加的な空気調和機能を追加させた上記実施形態の熱交換器ユニット１は、室内の空気中に臭気成分・ウィルスが多く存在する場合等、排気だけでは室内環境を十分に改善することが困難な状況において、または排気だけでは室内環境の劣悪化を留めることが困難な状況において、特に有効である。
〔３〕
ここでは、第１羽根車側仕切り板５３および第１ケーシング側仕切り板６５の位置を回転軸１３の方向に対して自由な位置に設置できる。このため、第１送風部４の左側の左方流路Ｃ４１を流れる流量と、右側の右方流路Ａ４１を流れる流量とを自由に調整することが可能となる。したがって、ユーザーの希望に応じた送風量を実現することができ、また、光脱臭部Ｕ１の機能に応じた送風量に調節することも可能となる。
〔４〕
本実施形態では、室内空気の脱臭成分の分解に際して光脱臭部Ｕ１の光触媒を用いて行っているため、分解力の劣化が生じにくい。このため、オゾン方式や活性炭方式による脱臭等の他の方式による脱臭方式に比べて、脱臭性能が高いままの状態を比較的長い時間維持することができる。このため、脱臭触媒のメンテナンスを行う手間や回数を低減させることができる。
〔５〕
本実施形態では、循環流路Ｃを通過して室内空間ＳＩに戻される空気は、熱交換換気された後の空気が通過している第１送風部４のうちの左方流路Ｃ４１を通過する。そして、第１羽根車側仕切り板５３および第１ケーシング側仕切り板６５越しに多少の熱が交換されることがあっても、その熱を得たり失ったりした空気は外部空間ＳＯに逃げないで室内空間ＳＩに送り出されている。このため、熱交換する前の空気が通過する場所に第１送風部４を設けて、そこに循環流路Ｃに空気を通過させる場合よりも、本実施形態の場合は室内の温度の変化を抑えることが可能となる。
〔６〕
本実施形態では、第１送風部４と第２送風部７とファンモータ１１の回転軸１３とが共通した構造となっている。このため、これら２つの第１送風部４と第２送風部７との回転を１つのファンモータ１１で回転させることができる。このため、送風部毎に別個に動力部を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑えることができ、構造を簡素化することができる。また、熱交換器ユニット１の小型化を実現することができる。
＜本発明の第１実施形態に係る熱交換器ユニットの変形例＞
〔Ａ〕
上記実施形態では、循環流路Ｃに光脱臭部Ｕ１を備えさせて室内空気の臭気を光触媒によって低減させている。しかし、この循環流路Ｃに水分を吸脱着させるための水分吸脱着剤を有する加湿部を備えさせて、この加湿部によって室内空気の加湿を行うようにしてもよい。この場合には、室内空間を、換気と加湿という両面から快適な状態にすることができるようになる。
また、循環流路Ｃに、室内空気に含まれる有害成分を低減させる空気清浄部を備えさせて、この空気清浄部によって室内空気の清浄を行うようにしてもよい。この場合には、室内空間を、換気と空気清浄という両面から快適な状態にすることができるようになる。
〔Ｂ〕
上記実施形態では、第１送風部４のみが第１羽根車５の第１羽根車側仕切り板５３および第１ケーシング６の第１ケーシング側仕切り板６５を有している。しかし、図５に示すように、第２送風部７においても第２羽根車８に第２羽根車側仕切り板７１を備えさせて第２ケーシング９に第２ケーシング側仕切り板７２を備えさせるようにしてもよい。このようにして第２送風部７内を回転軸方向一方の空間である第３空間Ｏ３と逆側の空間である第４空間Ｏ４とに仕切ることによって、新たな循環流路Ｄをさらに１つ設けることができ、この新たな循環流路Ｄに光脱臭部Ｕ２をさらに備え付けることができるようになる。なお、この変形例では、この循環流路Ｄは、室内空間ＳＩからの空気を取り入れる循環吸込口Ｄ１と、他の付加機能部Ｕ２による空調後の空気を室内空間ＳＩに戻す循環流路Ｄ２とによって空気の流れる通路を形成している。
そして、このように熱交換換気を行う流路２つに、循環流路Ｃと循環流路Ｄとをさらに備えることになった熱交換器ユニット１であっても、２つの空気の混ざり合いを抑えながら２つの空気を送風することのできる第１送風部４および第２送風部７を用いることができる。これにより、第１送風部４は、熱交換換気を行う給気流路Ａと排気流路Ｂとのうちの一方の流路に流れている空気と、その一方の流路の近傍に位置して空気調和が行われる循環流路Ｃに流れている空気との混ざり合いを抑えることができ、第２送風部７は、熱交換換気を行う給気流路Ａと排気流路Ｂとのうちの他方の流路に流れている空気と、その他方の流路の近傍に位置して空気調和が行われる循環流路Ｃに流れている空気との混ざり合いを抑えることができる。また、熱交換器ユニット１に付加機能を加えた場合には通常、その付加機能を動作させるために用いる送風用のファンを別途設ける必要があるが、上述のような互いの混ざり合いを抑えながら２つの空気を送風することができる送風部を採用することにより、このようなファンを設置する必要を無くすことができる。このため、付加機能を２つ加えた場合であっても、付加機能を１つ加えた場合と同じように熱交換器ユニット１を小型化することが可能となる。
また、図５に示すように、上記変形例（Ａ）における加湿部や空気清浄部等の他の付加機能を、上記循環流路Ｃや循環流路Ｄに対して、それぞれ選択可能に付加させることもできる。例えば、循環流路Ｃにおける付加機能Ｕ１として光脱臭部を配置して、循環流路Ｄにおける付加機能Ｕ２として加湿部を配置することもできる。これによって、換気，脱臭および加湿等の多面的な空気調和を同時に行うことができるようになる。したがって、より快適な室内環境を実現することができるようになる。
また、図５は、熱交換器ユニット１の変形例の概念図であり、概念をわかり易く示すために各流路をダクトのように示している。しかし、このようなダクトを設けることにより流路を構成するのではなく、仕切り板を各部に設けることにより流路を構成するようにしてもよい。
〔Ｃ〕
上記実施形態では、第１羽根車側仕切り板５３と第１ケーシング側仕切り板６５とは、互いに仕切り板の先端が近接するように配置されているが、図６に示すように、第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６を包むようにして、第１ケーシング側仕切り板６５に溝型部材６６を設けるようにしてもよい。これにより、第１羽根車側仕切り板５３の外周縁部５６とこの溝型部材６６との隙間は軸方向と径方向のジグザグ形状をなし、空気が通過しにくい構造とすることができる。このため、左方流路Ｃ４１と右方流路Ａ４２との間の空気の行き来をより効果的に抑えることができる。
なお、このような溝型部材は第１羽根車側仕切り板５３側に設けても上記と同様の効果を得ることができる。
さらに、このような溝型部材は上記変形例（Ｂ）における第２羽根車側仕切り板７１または第２ケーシング側仕切り板７２に設けても上記と同様の効果を得ることができる。
〔Ｄ〕
上記実施形態の第１送風部４は、給気流路Ａのうち熱交換された後の空気が通過する位置に配置されているが、給気流路Ａのうち熱交換される前の空気が通過する位置に配置されていてもよい。また、第２送風部７は、排気流路Ｂのうち熱交換された後の空気が通過する位置に配置されていてもよい。
〔Ｅ〕
上記実施形態では循環吹出口Ｃ２と、給気吹出口Ａ２とは吹き出し口側仕切り板６５ｂによって互いに仕切られているが、この循環吹出口Ｃ２と、給気吹出口Ａ２とは仕切られていなくてもよい。いずれにせよ室内空間ＳＩに入る空気として室内空間ＳＩで混ざり合うため上記実施形態と同様の効果が得られるためである。
〔Ｆ〕
上記実施形態では、第１羽根車５と第２羽根車８とは、同一軸を介してファンモータ１１によって同時に回転する構成となっている。ここで、第１羽根車５と第２羽根車８とは、例えば各羽根車に用いられる歯車の歯数を変える等、単位時間当たりの回転数が異なるようにして各羽根車の能力が異なるように設定してもよい。
また、これに対して、上記実施形態のように１つファンモータ１１によって両羽根車を回転制御するのではなく、例えば、第１羽根車５を回転させるためのファンモータと第２羽根車８を回転させるためのファンモータとを別個に設けて、２つのファンモータによってそれぞれの羽根車を制御できるようにしてもよい。このように羽根車毎に別個独立の運転・停止制御を可能にすると、例えば、排気のみを行ったり、給気と室内空気の循環のみを行ったりすることもできるようになる。この場合には、排気を行わない場合であっても、給気と室内空気の循環を行うことにより新鮮で清浄された空気を室内に取り込むことができるようになる。
また、例えば、上記実施形態の構成とは異なり第１送風部４が給気流路Ａに設けられ、第２送風部７が排気流路Ｂと循環流路Ｃとの両方の流路にまたがるようにして設けられているような構成の場合には、羽根車毎の運転・停止の制御により、給気のみを行ったり、排気と室内空気の循環のみを行ったりすることもできるようになる。この場合には、排気と室内空気の循環を行わない場合であっても、給気を行うことにより新鮮な空気を室内に取り込むことができるようになる。
また、例えば、上記実施形態の構成とは異なり第１送風部４が循環流路Ｃに設けられ、第２送風部７が給気流路Ａと排気流路Ｂとの両方の流路にまたがるようにして設けられているような構成の場合には、羽根車毎の運転・停止の制御により、室内空気の循環のみを行ったり、排気と給気のみを行ったりすることも可能である。この場合には、排気と給気を行わない場合であっても、室内空気の循環を行うことにより、室内空気の温度の変化を抑えながら空気の清浄化を行うことができるようになる。
このように、羽根車毎の運転・停止制御を可能にすることによって、熱交換器ユニット１の様々な仕様が可能になる。
なお、上述のように、給気を行う羽根車と排気を行う羽根車とをそれぞれ別個の羽根車によって運転制御する場合には、室内が負圧になりにくいように給気量が排気量を上回るように運転制御する等によって、シックハウス対策やその他の室内環境の改善をより効果的に実現することができるようになる。
〔Ｇ〕
上記実施形態における熱交換器ユニット１では、給気流路Ａにおいて特に何ら空調設備が設けられていない場合を例にとって説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、給気流路Ａにおいて、光脱臭部Ｕ１の光脱臭機能とは別の空調機能を有する空気調和部を設ける構成にしてもよい。また、光脱臭機能と同じ機能の空気調和部を設けてもよい。例えば、上述したような加湿・除湿機能、脱臭機能や除菌機能等の他にも、マイナスイオンを発生させる機能や調和対象の空気に香り付けを行う機能等を有するものであってもよい。このように、熱交換換気機能と光脱臭機能（他の機能でもよい）と別の空調機能とを備えた熱交換器ユニットであっても、上述の両吸込型の第１羽根車５を用いて２つの空気流れを形成することによって、省スペース化することができる。
また、本変形例Ｇにおいても、上述の変形例Ｆにおいて述べたような、第１羽根車５を回転させるためのファンモータと第２羽根車８を回転させるためのファンモータとを別個に設けて、２つのファンモータによってそれぞれの羽根車を回転制御するようにしてもよい。この場合には、給気流路Ａにおいて新たに設けられた空気調和部についても、別個に運転・停止制御を行うことができるようになる。
この場合には、給気と排気とによる熱交換換気、給気流路Ａの空気調和部、循環流路Ｃにおける光脱臭部Ｕ１との主に３つの空調機能を、目的の仕様に応じて第１羽根車５と第２羽根車８とに割り当てるように流路を形成して、羽根車の一方のみを運転させたり、両方運転させたりすることにより、必要に応じた運転制御を行うことができるようになる。
〔Ｈ〕
なお、水分の吸脱着性に優れたゼオライト等からなるデシカントを排気流路Ｂと給気流路Ａとの両流路にまたがるように配置させて、除湿・加湿による湿度調整が可能な構成にしてもよい。このような構成を採用した場合には、給気流路Ａの空気と排気流路Ｂの空気との間で熱交換を行うだけでなく、除湿・加湿による湿度調整をも行うことができ、室内環境をより快適にすることができるようになる。例えば、室内に乾燥空気を送り込みたい場合には、給気流路Ａを流れる空気の水分を円盤形状のゼオライト吸湿ローラ等の一部分に対して吸湿させ、このローラを回転させることで吸湿部分を排気流路Ｂ内に移動させ、排出流路Ｂを流れる空気を加熱して吸湿部分を通過させる。これにより、湿度の高い空気が室外に放出されて、室内には湿度の低い空気が供給される。また、その逆を行うことも可能である。このようにして、熱交換換気と伴に湿度制御も行うことで、室内環境をより快適にすることができるようになる。なお、上記デシカントを排気流路Ｂと循環流路Ｃとの両流路にまたがるようにして配置した場合も同様な効果が得られる。
〔Ｉ〕
なお、上記実施形態に係る熱交換ユニット１は、室内の天井に給気吹出口Ａ２と排気吸込口Ｂ１とが設けられているような、天井埋込型の設備としても適応することができる。また、上記実施形態における熱交換器ユニット１では、空気調和装置等と伴に設置されて連動して駆動されるものであってもよく、空気調和装置とは別個に駆動されるものであってもよい。また、空気調和装置が設けられていない部屋等に対して単独で設置するような熱交換装置に対しても適応することができる。
［第２実施形態］
ここでは、図８に示す第２実施形態に係る熱交換器ユニット１００について説明する。この熱交換器ユニット１００は、上記第１実施形態に係る熱交換器ユニット１とは以下に述べる点で異なっている。図８は、熱交換器ユニット１００を室内の天井等に取り付けた場合における天井等の面と平行な面の断面概念図であり、概念をわかり易く示すために各流路をダクトのように示している。しかし、このようなダクトを設けることにより流路を構成するのではなく、各部に仕切り板を設けることにより流路を構成するようにしてもよい。この熱交換器ユニット１００は、例えば、室内から天井を見上げた場合にパネル部１０２と、パネル部１０２に設けられた４つの開口Ａ２，Ｂ１，Ｃ１，Ｃ２とが見えるように設置されている。ここでは、外部空間ＳＯの空気を、給気吸込口Ａ１から取り込んで、熱交換エレメント２によって熱交換を行って、給気吹出口Ａ２から室内空間ＳＩに放出する。そして、室内空間ＳＩの空気を、排気吸込口Ｂ１から取り込んで、熱交換エレメント２によって熱交換を行って、排気吹出口Ｂ２から外部空間ＳＯに放出する。さらに、室内空間ＳＩの空気を、循環吸込口Ｃ１から取り込んで、光脱臭部Ｕ１によって臭気を低減させて、循環吹出口Ｃ２から再び室内空間ＳＩに放出する。また、この第２実施形態においても付加機能部Ｕ１としては、光脱臭部、加湿部や空気清浄部などを自由に選択して設置させることが可能である。
上記実施形態においては、給気流路Ａ、排気流路Ｂ及び循環流路Ｃには、空気中のほこり等を取り除くエアフィルタは設けられていない。しかし、この第２実施形態においては、給気流路Ａ、排気流路Ｂ及び循環流路Ｃには、このようなエアフィルタ１０４，１０５，１０６が設けられている。これにより、給気流路Ａのエアフィルタ１０４によって、室内空間ＳＩに取り込まれる外気の汚れを低減させることができる。また、排気流路Ｂのエアフィルタ１０５によって、外部空間ＳＯに放出する空気の汚れを低減させることができる。さらに、循環流路Ｃのエアフィルタ１０６によって、室内空間ＳＩから取り込まれた空気の汚れを低減させることによって、光脱臭部Ｕ１に掛かる負担を少なくすることができるようになる。
上記実施形態においては、第１送風部４は給気流路Ａおよび循環流路Ｃの両方の流路にまたがるようにして設けられているが、図８に示す熱交換器ユニット１００のように、第１送風部４を排気流路Ｂおよび循環流路Ｃの両方の流路にまたがるようにして設けるという構造にしてもよい。この熱交換器ユニット１００においては、第１送風部４内の２つに仕切られた空間Ｏ１と空間Ｏ２とのうち、空間Ｏ１側が排気流路Ｂに含まれ、空間Ｏ２側が循環流路Ｃに含まれるように構成されている。
また、上記実施形態においては、循環流路Ｃに設けられる付加機能部としての光脱臭部Ｕ１は循環吸込口Ｃ１と第１送風部４との間に設けられているが、図８に示す熱交換器ユニット１００のように、付加機能部Ｕ１を第１送風部４と循環吹出口Ｃ２との間に設けるという構造にしてもよい。すなわち、室内空間ＳＩの空気が循環吸込口Ｃ１から取り込まれた後であって第１送風部４を通過する前に付加機能部Ｕ１により空調を行うという構造ではなく、室内空間ＳＩの空気が第１送風部４を通過した後であって再び循環吹出口Ｃ２から室内空間ＳＩに放出される直前に付加機能部Ｕ１により空調を行うという構造にしてもよい。この場合には、第１送風部４等の機械付近を通過する空気の状態は、循環吹出口Ｃ２近傍の室内空間ＳＩの空気の状態に近い状態とすることができる。このため、付加機能部Ｕ１の性質上、付加機能部Ｕ１によって調和された空気が第１送風部４等の機械の劣化を生じさせる恐れがある場合であっても、第２実施形態に係る熱交換器ユニット１００では、このような劣化の生じる恐れを抑えることが可能となる。
例えば、付加機能Ｕ１として加湿部を用いた場合に、加湿部を循環吸込口Ｃ１と第１送風部４との間に設けると、加湿された後の水分を含んだ空気が第１送風部４等の機械付近を通過することになり、第１送風部４等の機械に劣化が生ずる恐れがある。しかし、第２実施形態の熱交換器ユニット１００では、付加機能部は第１送風部４と循環吹出口Ｃ２との間に設けているため、加湿後の水分を含んだ空気が第１送風部４等の機械付近を通過することを抑え、第１送風部４等の機械に劣化が生ずる恐れを抑えることができるようになる。
また、上記実施形態の熱交換器ユニット１では、図１に示すように熱交換器エレメント２を通過する２つの流路の流れる方向は互いに交差する関係ではない。しかし、図８に示す熱交換器ユニット１００のように、熱交換器エレメント２を通過する２つの流路の流れる方向を互いに略直行関係となるようにしてもよい。
また、上記実施形態の熱交換器ユニット１では、図１に示すように、熱交換器エレメント２の各辺が略四角形状の熱交換器ケーシング３の対角線に対してそれぞれ略平行関係となるように熱交換器エレメント２が配置されている。しかし、図８に示す第２実施形態に係る熱交換器ユニット１００のように、熱交換器エレメント２の各辺が略四角形状の熱交換器ケーシング１０３に対してそれぞれ略平行関係になるように熱交換器エレメント２を配置してもよい。これにより、熱交換器エレメント２を熱交換器ケーシング１０３内に収めることが容易となり、また、より省スペース化を図ることが可能となる。
また、上記実施形態の熱交換器ユニット１では、第１送風部４だけでなく第２送風部７についても両吸込型の構造となっているが、図８に示す熱交換器ユニット１００のように、第２送付部７を片吸込型の構造としてもよい。この場合であっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、熱交換器ユニット１００についての上記以外の構成については、上記実施形態の熱交換器ユニット１の構成と同様である。
＜本発明の第２実施形態の変形例＞
〔Ａ〕
上記第２実施形態では、第１羽根車５と第２羽根車８とは、同一軸を介してファンモータ１１によって同時に回転する構成となっている。ここで、第１羽根車５と第２羽根車８とは、例えば各羽根車に用いられる歯車の歯数を変える等、単位時間当たりの回転数が異なるように、設定することも可能である。
また、これに対して、上記実施形態のように１つファンモータ１１によって両羽根車を回転制御するのではなく、例えば、第１羽根車５を回転させるためのファンモータと第２羽根車８を回転させるためのファンモータとを別個に設けて、２つのファンモータによってそれぞれの羽根車を回転制御するようにしてもよい。これによって、羽根車毎に別個独立の運転・停止制御を行うことが可能になる。他の記載については、上記第１実施形態に係る熱交換器ユニットの変形例（Ｆ）と同様の態様による実施が可能である。
なお、上述のように、給気を行う羽根車と排気を行う羽根車とをそれぞれ別個の羽根車によって運転制御する場合には、室内が負圧になりにくいように給気量が排気量を上回るように運転制御する等によって、シックハウス対策やその他の室内環境の改善をより効果的に実現することができるようになる。
〔Ｂ〕
上記第２実施形態における熱交換器ユニット１００では、給気流路Ａにおける空気調和機能としてはエアフィルタ１０４が設けられており、室内空間ＳＩに取り込まれる外気の汚れを低減させている。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、給気流路Ａにおいて、光脱臭部Ｕ１の光脱臭機能とは別の空調機能を有する空気調和部を設けた構成にしてもよい。また、光脱臭機能と同じ機能の空気調和部を設けてもよい。例えば、上述したような加湿・除湿機能、脱臭機能や除菌機能等の他にも、マイナスイオンを発生させる機能や調和対象の空気に香り付けを行う機能等を有するものであってもよい。このように、熱交換換気機能と光脱臭機能（他の機能でもよい）と別の空調機能とを備えた熱交換器ユニットであっても、上述の両吸込型の第１羽根車５を用いて２つの空気流れを形成することによって、省スペース化することができる。
また、本変形例Ｂにおいても、上述に変形例Ａにおいて述べたような、第１羽根車５を回転させるためのファンモータと第２羽根車８を回転させるためのファンモータとを別個に設けて、２つのファンモータによってそれぞれの羽根車を回転制御できるような構成にしてもよい。この場合には、給気流路Ａにおいて新たに設けられた空気調和部についても、別個に運転・停止制御を行うことができるようになる。
また、例えば、羽根車毎の運転・停止の制御により、給気のみを行ったり、排気と室内空気の循環のみを行ったりすることもできるようになる。この場合には、排気と室内空気の循環を行わない場合であっても、給気を行うことにより新鮮な空気を室内に取り込みつつ給気流路Ａに設けられた空気調和部を機能させることにより、調和された新鮮な空気を取り入れることも可能になる。
なお、上述した第１実施形態に係る熱交換器ユニットにおける各変形例を、本第２実施形態において適応することもできる。

本発明に係る熱交換器ユニットを利用すれば、１つの羽根車によって、一方の吸込口側から吸い込む空気の流路と他方の吸込口側から吸い込む空気の流路との２つの流路に空気流れを形成することができるようになるため、付加機能を備えさせた熱交換器ユニットであっても、省スペース化することが可能となる。

Claims (12)

1. 外部空間（ＳＯ）から室内空間（ＳＩ）に流れる給気流路（Ａ）と、室内空間（ＳＩ）から外部空間（ＳＯ）に流れる排気流路（Ｂ）とによって熱交換換気を行う熱交換器ユニット（１）であって、
   少なくとも前記室内空間（ＳＩ）に通じており前記給気流路（Ａ）と前記排気流路（Ｂ）とのいずれかの近傍に配置される第１付加機能流路（Ｃ）によって、空気調和を行う第１付加機能部（Ｕ１）と、
   第１吸込口および第２吸込口を持つ両吸込型の第１羽根車（５）を有する第１送風部（４）と、
   を備え、
   前記第１付加機能流路（Ｃ）の近傍に配置される前記給気流路（Ａ）と前記排気流路（Ｂ）とのいずれかが前記第１羽根車（５）の前記第１吸込口側に配置され、前記第１付加機能流路（Ｃ）が前記第１羽根車（５）の前記第２吸込口側に配置される、
   熱交換器ユニット（１）。
2. 前記第１送風部（４）は、前記第１羽根車（５）を内部に収容する第１ケーシング（６）をさらに有しており、
   前記第１ケーシング（６）の内部は、前記第１羽根車（５）の前記第１吸込口側の第１空間（Ｏ１）と、前記第１羽根車（５）の前記第２吸込口側の第２空間（Ｏ２）とに仕切られている、
   請求項１に記載の熱交換器ユニット（１）。
3. 前記第１羽根車（５）は、前記第１羽根車（５）の内部を前記第１空間（Ｏ１）と前記第２空間（Ｏ２）とに仕切る第１羽根車側仕切り部材（５３）を有し、
   前記第１ケーシング（６）は、前記第１ケーシング（６）の内周から前記第１羽根車側仕切り部材（５３）の外周近傍まで延びている第１ケーシング側仕切り部材（６５）を有している、
   請求項２に記載の熱交換器ユニット（１）。
4. 前記第１羽根車側仕切り部材（５３）および前記第１ケーシング側仕切り部材（６５）は、前記第１羽根車（５）の回転軸（１３）方向の自由な位置に移動可能である、
   請求項３に記載の熱交換器ユニット（１）。
5. 前記第１羽根車（５）は、一対の環状部材（５１ａ，５１ｂ）と、前記環状部材を連結させるようにして円周上に並ぶ多数の羽根（５２）とを有する、
   請求項１から４のいずれかに記載の熱交換器ユニット（１）。
6. 前記第１付加機能流路（Ｃ）は、前記室内空間（ＳＩ）の空気を取り込み、空気調和後に室内空間（ＳＩ）に戻す流路である、
   請求項１から５のいずれかに記載の熱交換器ユニット（１）。
7. 前記第１付加機能部（Ｕ１）は、室内空間（ＳＩ）中において、臭気成分を低減させる脱臭部、有害成分を低減させる空気清浄部および、水分を増加させる加湿部のうち少なくとも１つを有している、
   請求項１から６のいずれかに記載の熱交換器ユニット（１）。
8. 回転軸（１３）が前記第１羽根車（５）と同一である第２羽根車（８）を有する第２送風部（７）をさらに備えた、
   請求項１から７のいずれかに記載の熱交換器ユニット（１）。
9. 前記第２羽根車（８）は、第１吸込口および第２吸込口を持つ両吸込型であって、
   少なくとも前記室内空間（ＳＩ）に通じており前記第２羽根車（８）の前記第１吸込口側あるいは前記第２羽根車（８）の前記第２吸込口側に配置されている第２付加機能流路（Ｄ）を用いて空気調和を行う第２付加機能部（Ｕ２）をさらに備えた、
   請求項８に記載の熱交換器ユニット（１）。
10. 前記第２送風部（７）は、前記第２羽根車（８）を内部に収容する第２ケーシング（９）をさらに有しており、
    前記第２ケーシング（９）の内部は、前記第２羽根車（８）の前記第１吸込口側の第３空間（Ｏ３）と、前記第２羽根車（８）の前記第２吸込口側の第４空間（Ｏ４）とに仕切られている、
    請求項９に記載の熱交換器ユニット（１）。
11. 外部空間（ＳＯ）から室内空間（ＳＩ）に流れる給気流路（Ａ）と、室内空間（ＳＩ）から外部空間（ＳＯ）に流れる排気流路（Ｂ）とによって熱交換換気を行う熱交換器ユニット（１）であって、
    前記外部空間（ＳＯ）の空気を前記給気流路（Ａ）に取り込んで前記室内空間（ＳＩ）に送り出す給気用送風部（４）と、
    前記給気用送風部（４）を利用して前記熱交換換気とは別の空気調和を行う付加機能部（Ｕ１）と、
    を備えた熱交換器ユニット（１）。
12. 前記給気用送風部（４）は、両吸込型の羽根車（５）を有する、
    請求項１１に記載の熱交換器ユニット（１）。

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