WO2006134716A1 - 熱交換機器 - Google Patents

Abstract

　小型で薄型の熱交換機器を提供する。機体（１）と、室内の空気（２）を吸い込む室内吸込口（３）と、室内吹出口（４）と、屋外の空気（６）を吸い込む屋外吸込口（７）と、屋外吹出口（８）と、機体（１）の内部に取り付けられた電動機（１１）と、電動機（１１）に配置された排気用羽根（９）及び給気用羽根（１０）と、排気用羽根（９）の周辺に設けられた排気用ファンケーシング（１２）と、給気用羽根（１０）の周辺に設けられた給気用ファンケーシング（１３）と、排気用ファンケーシング（１２）及び給気用ファンケーシング（１３）の周辺に複数個配置された熱交換素子（１６）を備える。

Description

明 細 書

熱交換機器

技術分野

[0001] 本発明は、室内空気と屋外空気をファンモータによる送風と熱交換素子による熱交 換により室内の換気を行う熱交換機器に関し、特に熱交換機器のコンパクト化と通風 路抵抗の低減を図るものに関する。

背景技術

[0002] 図 12〜図 14は熱交換機器の第 1の従来例を示す。図 12は、正面断面図、図 13は 、壁面に取付けを行う時の施工図、図 14は、天井面に取付けを行う時の施工図であ る。

[0003] 本体 101は、排気用羽根 102および給気用羽根 103とそれらを回転させるモータ 1 04と複数個の熱交換素子 105で概ね構成されている。本体 101の室内面側には、 室内の空気を吸い込む室内側吸込口 106と室内に空気を吹き出す室内側吐出口 1 07を有するルーバー 108が取り付けられている。一方、室外面側には、室外に空気 を吹き出す室外側吐出口 109と室外力も空気を吸い込む室外側吸込口 110が取り 付けられている。

[0004] 本体 101の中央部内には、室内側吸込口 106の上部に排気用羽根 102を設け、 それを回転させるモータ 104を連結し、排気用羽根 102が連結されたモータ 104の 反対側には給気用羽根 103が連結されている。そして、排気用羽根 102と給気用羽 根 103の外周部には、互いに独立した通路が交互に形成された複数個の熱交換素 子 105を配設している。そして、室内側吸込口 106,排気用羽根 102,熱交換素子 1 05に連結され室外側吐出口 109に連通する排気通風路が形成されている。また、室 外側吸込口 110,給気用羽根 103,熱交換素子 105に連結され室内側吐出口 107 に連通する給気通風路が形成されている。そして、本体 101の室外側吐出口 109と 室外側吸込口 110は、隔壁 111にて 2層に分離され、本体 101に設けたダクト接続 口 112にそれぞれ連通した構成となっている（例えば、日本特許公開特開昭 59— 1 29339号公報）。 [0005] こうした構成は図 12および 13に示すように、室内側吸込口 106から吸込んだ室内 吸込空気 106aを、排気用羽根 102により熱交換素子 105を通過させて熱交換を行 い、排気通風路を通じて室外側吐出口 109から排出空気 109aとして排気する。一方 、室外側吸込口 110から吸込んだ室外吸込空気 110bを給気用羽根 103により熱交 換素子 105を通過させて熱交換を行い、給気通風路を通じて室内側吐出口 107から 給気空気 107bとして給気する。

[0006] 図 14に示すように、本体 101のルーバー 108を天井面 121に設置する。ダクト 123 は本体 101の背面力も取り出され、天井裏 122の高さ方向にダクト接続され室外フー ド 124までダクト配管される。

[0007] 図 15は、第 2の従来例の施工図である。天井裏に吊下げられている。そして、室外 フード 124から室外側吐出口 109までの間、室外フード 124から室外側吸込口 110 までの間、室内側吸込口 106から室内吸込みルーバー 125までの間及び室内側吐 出口 107から室内吐出ルーバー 126までの間がダクト配管 123によって連通してい る。

[0008] こうした構成によって、室外の空気を室内に供給するための給気通路と、室内の空 気を室外へ排気するための排気通路とが独立状態に箱体内に画成される。排気通 路には排気流を形成する排気送風機が、給気通路には給気流を形成する給気送風 機がそれぞれ組み込まれ、排気流と給気流との間で連続的に熱交換するための熱 交換素子が配設される。排気送風機と給気送風機は、羽根の軸方向を水平に配置 し、かつ熱交換素子を挟む形で横方向に 2個の羽根を並べて配置された構成となつ て 、る（例えば日本特許公開特開 2000— 257935号公報)。

[0009] また、図 15に示すように、室内吸込ルーバー 125からダクト 123を通じ、さらに室内 側吸込口 106から吸込んだ室内吸込空気 106aを、排気用羽根 102により熱交換素 子 105を通過させて熱交換を行う。そして、室外側吐出口 109からダクト 123を通じ て室外フード 124から排出空気 109aとして排気する。一方、室外フード 124からダク ト 123を通じて室外側吸込口 110から吸い込んだ室外吸込空気 105bを給気用羽根 103により熱交換素子 105を通過させて熱交換を行い、室内側吐出口 107からダクト 123を通じ、さらにル—バー 126から給気空気として給気する。 [0010] 近年、居住あるいは非居住の建物においては、室内を広く見せるために床面から 天井までの距離を大きくとろうとする志向が巿場に対して高まってきて 、る。このため 、天井裏に十分なスペースを確保することが難しくなつてきて 、る。

[0011] このような状況下においては、上記第 1の従来例に示すように通常、壁面に取り付 ける熱交 器を天井に配設した場合、熱交 器のコンパ外ィ匕は図れる。しかし 、外部に配管するダクト接続口を熱交 器の天井面に配設しなければならない。こ のため、ダクト配管の工事を行う際、狭い天井裏においては満足なダクト配管工事を 行うことができない。また、仮に配管が行えたとしても各種装置や設備の取り付けェ 事を行うことは容易ではな 、。

[0012] また、上記第 2の従来例の熱交換機器は、天井裏に自由度をもたせて配置させるこ とができる。また、天井裏に配置するので音の影響を抑止することができる。また、熱 交 器が室内力 見えないために美観に優れる。こうした第 2の従来例の熱交換 機器は、室内側と屋外側の給排気をダクト配管にて行なう換気方式に好適である。し かし、熱交 器に内蔵された羽根の軸方向を水平に配置する必要があり、本体の 高さは羽根の外径の大きさによって決まる。また、ダクト配管で給排気を行うため、羽 根を回転させるためには高い圧力を必要とし、外径サイズの大きな羽根が必要となり 、本体の高さサイズが必然的に大きくなる。さらに、熱交換素子を挟む形で 2個の羽 根を横方向に並べて配置する必要がある。このため、熱交 器の横方向のサイズ も大きくなつているのが現状である。熱交換機器全体のサイズが大きくなると、狭い天 井裏での配置工事は容易ではなくなる。

発明の開示

[0013] 本発明はこのような従来の不具合を解決するもので、狭い天井裏で、天井の横方 向へのダクト配管が可能であり、薄型でかつコンパクトィ匕が図れる熱交 器を提供 するものである。

[0014] 本発明の熱交 器は、室内の空気と屋外の空気をファンモータと熱交換素子に より熱交換し、屋外の給気と室内の排気をダクト接続で行う熱交 器である。熱交 器には、室内の空気を吸 、込む室内吸込口と室内に空気を吹き出す室内吹出 口を設ける。屋外の空気を吸 、込む屋外吸込口と屋外に排出する屋外吹出口を有 する箱状の機体の中央部には回転により送風する排気用羽根と給気用羽根を電動 機に装着する。また、排気用羽根の外側には排気用ファンケーシング、給気用羽根 の外側には給気用ファンケーシングをそれぞれ設ける。熱交換素子は伝熱板を所定 間隔に保持して積層し、互いに独立した通路が交互に形成された複数個の給気路と 排気路を形成し、さらに、熱交換素子を排気用ファンケーシング及び給気用ファンケ 一シングの外周部に複数個配置し、屋外吸込ロカ 熱交換素子を通り、さらに給気 用羽根を通じて室内吹出口に連通する給気風路と、室内吸込口から熱交換素子を 通り、さらに排気用羽根を通じて屋外吹出口に連通する排気風路を設ける。

[0015] こうした構成によれば、熱交換素子がそれらのファンケーシング及び羽根の周囲を 囲むように配置することができる。さらに、熱交換素子の吐出面と排気用ファンケーシ ング及び給気用ファンケーシングを近くに配置しても、複数個の熱交換素子を通過 する空気量の均一化が図れる。このため、熱交換素子を小型化しても高い熱交換性 能が得られると共に排気用羽根及び給気用羽根の径を大きくすることができる。さら に、羽根幅が小さい場合であっても高静圧化を確保することができ、機体の薄型化を 図ることができる。

[0016] また、本発明の熱交換機器は、熱交換素子を、機体内周面の少なくとも対向する 2 辺に配置したものである。これにより、限られた機体容積の中で排気用ファンケーシ ングと給気用ファンケーシングが占める容積を除いた空間に効率良く熱交換素子を 配置することができ、機体の小型化が図れる。

[0017] また、本発明の熱交棚器は、熱交換素子の 1つを、屋外吸込口と排気用ファンケ 一シング及び給気用ファンケーシングとの間に配置したものである。これにより熱交 換素子の伝熱板の積層枚数を増加させることが可能となり、ファンケーシングの横の 空間を有効に使うことができ、機体の小型化が図れる。

[0018] また、本発明の熱交換機器は、電動機の軸の中心と、対向して配置した複数の熱 交換素子の電動機側の面との距離を等しくしたものである。これにより、限られた機体 の容積の中に効率的に熱交換素子を配置することができ、機体の小型化が図れる。

[0019] また、本発明の熱交換機器は、排気用羽根及び給気用羽根を両面吸込み構造と したものである。これにより熱交換素子の複数個の排気路および給気路を通過する 空気量の分布が平準化され、高い熱交換性能を得ることができる。さらに、排気用フ アンケーシングと屋外吹出口の高さ方向の差を小さくして圧損を低減することができ、 機体の薄型化が図れる。

[0020] また、本発明の熱交換機器は、排気用ファンケーシングの吸込み面と電動機固定 板との距離と、給気用ファンケーシングの吸込み面と電動機固定板との距離を等しく したものである。これにより限られた機体の背高の範囲で排気用ファンケーシングぉ よび給気用ファンケーシングを効率的に配置することができ、機体の薄型化が図れる

[0021] また、本発明の熱交換機器は、給気用ファンケーシングの吸込み面と電動機固定 板との距離を排気用ファンケーシングの吸込み面と電動機固定板との距離よりも大き くしたものである。これによりルーバーの大きさや形状の変更等により給気風路と排気 風路の圧損に差異が生じた場合には、圧損を調整することができる。

[0022] また、本発明の熱交換機器は、機体の対向する 2つの側面に各別に 2つの支持部 材を固定し、 2つの支持部材に電動機固定板を固定する構成としたものである。これ により電動機を、熱交換素子や排気用ケーシング及び給気用ケーシングにより周囲 を囲まれた構造でも強固に保持することができるため、機体の強度を十分に確保す ることができ、機体の薄形化'軽量化が図れる。

[0023] また、本発明の熱交 器は、 2つの支持部材と天井裏空間に機体を吊下げるた めの吊り金具を固定する構成としたものである。 2つの支持部材は、熱交 器の機 体を天井裏の空間に吊下げたときに、重量物である電動機の重量を十分に支持する ことができる機械的強度を有する。このため機体には電動機を支持するための機械 的強度がさほど要求されないため、機体の軽量ィ匕が図れる。

[0024] また、本発明の熱交換機器は、排気用ファンケーシングの吹出口側を屋外吹出口 に向力つて低く傾斜させ、屋外吸込口と屋外吹出口側に位置する熱交換素子の屋 外側上流部との間を連通する通風路を形成したものである。これにより屋外吸込口か ら流入する屋外の空気力 複数個の熱交換素子の室外側上流面に向力つて流れる 際の風量分布を改善することができる。小型の熱交換素子を用いても高い熱交換性 能が得られると共に排気風路の圧損を低減することができる。 [0025] また、本発明の熱交換機器は、屋外吸込口と熱交換素子との間に屋外側空気室を 設け、室内吸込口と熱交換素子との間に室内側空気室を設けたものである。これに より屋外吸込口から流入する屋外の空気が、複数個の熱交換素子の屋外側上流面 に向力つて流れる時の風路面積を増加させることができる。併せて、室内吸込口から 流入する室内の空気が、複数個の熱交換素子の室内側上流面に向力つて流れる際 の風路面積を増カロさせることになるので、圧損の低減を図ることができる。

[0026] また、本発明の熱交換機器は、室内側空気室に隣接して、室内吹出口と連通する 室内側給気空気室を設けたものである。これにより室内側ファンケーシンダカも室内 吹出し口に連通する風路において圧損の増加を最小限に押えながら風向を変えるこ とがでさる。

[0027] また、本発明の熱交換機器は、熱交換素子の屋外側上流部と排気側ファンケーシ ングの間に屋外側仕切りを設け、熱交換素子の室内側上流部と給気側ファンケーシ ングの間に室内側仕切りを設けたものである。これにより屋外吸込ロカ 入り熱交換 素子の屋外側上流部へ流入する屋外の空気力 S排気用ケーシングに吸引されるという 不具合を排除することができる。また、室内吸込口から入り熱交換素子の室内側上流 部へ流入する屋外の空気が給気用ケーシングに吸引されることを防ぐことができる。 熱交 器の機体のサイズに影響を与えることなく仕切りを設けることができるので 機体の小型化が図れる。

[0028] また、本発明の熱交 器は、熱交換素子の対向する屋外側上流部と室内側上 流部にフィルターを設けたものである。これにより屋外吸込口と熱交換素子の屋外側 上流部へ連通する風路において風路面積を十分に確保することができ、また室内吸 込口と熱交換素子の室内側上流部を連通する風路においても同様に風路面積を確 保することができ、フィルターの圧損を低減することができる。

[0029] また、本発明の熱交 器は、フィルターと熱交換素子を網形状の榭脂等力もなる 伸縮性材料により密接させる構成とするものである。これによりフィルターの空気が流 入する上流面及び空気が流出する下流面をほぼ閉塞することなく熱交換素子とフィ ルターを密接するこができ、空気がフィルターを通過する際の圧損を低減することが できる。 [0030] 本発明にかかる熱交 器の構成は上述のとおりである。さらに要約すれば、コン ノ^トな集積ィ匕構造を得るために、排気用羽根の外側に排気用ファンケーシング、給 気用羽根の外側に給気用ファンケーシングを設ける。また、熱交換素子を排気用ファ ンケーシング及び給気用ファンケーシングの外周部に複数個配置する。また、屋外 吸込ロカ 熱交換素子を通り給気用羽根を通じ室内吹出口に連通する給気風路と、 室内吸込ロカ 熱交換素子を通り排気用羽根を通じ屋外吹出口に連通する排気風 路を設ける。こうした構成とすることにより、機体の小型化及び薄型化が図れると共に 軽量ィ匕および静圧性能の向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0031] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1にか力る正面断面図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態 1にか力る底面断面図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施の形態 1にか力る熱交換素子を示す断面図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態 2にか力る電動機支持構造を示す平面断面図で ある。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 2にか力ゝる電動機支持構造を示す右側面断面図 である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 2にか力る天井面取付の施工図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施の形態 3にか力る正面断面図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施の形態 3にか力る底面断面図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態 3にか力る天井面に取付けするときの施工図であ る。

[図 10]図 10は、本発明の実施の形態 4にかかる正面断面図である。

[図 11]図 11は、本発明の実施の形態 4にかかる底面断面図である。

[図 12]図 12は、第 1の従来例の正面断面図である。

[図 13]図 13は、第 1の従来例の壁面取付け施工図である。

[図 14]図 14は、第 1の従来例の天井面取付け施工図である。

[図 15]図 15は、第 2の従来例の施工図である。

符号の説明 機体

室内の空気

室内吸込口

室内吹出口

ノレ一ノ^一

屋外の空気

屋外吸込口

屋外吹出口

排気用羽根

給気用羽根

電動機

a 面

排気用ファンケーシングa 吹出部

給気用ファンケーシング 電動機固定板 吸込み面

a 上流 ΐϋ

D F"流 ιϋ

熱交換素子

a 屋外側上流部b 室内側上流部c 屋外側下流部d 室内側下流部

屋外側空気室 室内側空気室 室内側給気空気室 通風路 21 室内側仕切り

22a 給気風路

22b 排気風路

23 伝熱板

24 給気路

25 排気路

26 フイノレター

27 伸縮性材料

28 屋外側仕切り

30 屋外排気ダクト

31 屋外吹出フード

32 屋外吸込フード

33 屋外給気ダクト

34a 室内給気ノレ一-

35 室内給気ダクト

37 側面

38 支持部材

39 吊り金具

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、本発明の実施の形態について図 1から図 10までを参照しながら説明する。

[0034] (実施の形態 1)

本発明の実施の形態 1について図 1〜図 4に基づき説明する。

[0035] 図 1および図 2に示すように、箱状の機体 1には、室内の空気 2を吸い込む室内吸 込口 3と室内に空気を吹き出す室内吹出口 4を有するルーバー 5及び屋外の空気 6 を吸い込む屋外吸込口 7と、屋外に空気を吹き出す屋外吹出口 8をその側面側に設 けている。機体 1の中央部内には回転により送風する排気用羽根 9と給気用羽根 10 を電動機 11に装着する。

[0036] さらに、電動機 11は排気用ファンケーシング 12と給気用ファンケーシング 13との間 に設けた電動機固定板 14に配置されている。排気用ファンケーシング 12の吸込み 面 15から電動機固定板 14までの距離と、給気用ファンケーシング 13の吸込み面 15 力も電動機固定板 14までの距離を等しくなるよう配置している。また、排気用羽根 9 の外側に排気用ファンケーシング 12を、給気用羽根 10の外側に給気用ファンケー シング 13をそれぞれ設ける。また、排気用羽根 9及び給気用羽根 10はそれぞれ両 面吸込構造のものを用いて 、る。

[0037] 複数個の熱交換素子 16は電動機 11に対向し、かつ、排気用ファンケーシング 12 及び給気用ファンケーシング 13の外周部に配置されている。また、複数個の熱交換 素子 16の面 1 la (図 2参照）から電動機 11の中心部 11Cまでのそれぞれの距離は 等しくなるよう配置している。さらに、屋外吸込口 7と熱交換素子 16との間に屋外側空 気室 17を設ける。さらに、室内吸込口 3と熱交換素子 16との間に室内側空気室 18を 設ける。さらに室内側空気室 18に隣接して、室内吹出口 4と連通する室内側給気空 気室 19を設け、排気用ファンケーシング 12の吹出部 12a (図 2参照）を屋外吹出口 8 に向力つて低く傾斜させる。また、通風路 20は屋外吸込口 7と屋外吹出口 8側に位 置する熱交換素子 16の屋外側上流部 16aとの間を連通するよう形成している。

[0038] また、熱交換素子 16の屋外側上流部 16aと排気用ファンケーシング 12の間に屋外 側仕切り 28を設ける。さらに熱交換素子 16の室内側上流部 16bと給気用ファンケー シング 13の間に室内側仕切り 21を設ける。これにより、屋外吸込口 7から熱交換素 子 16を通り給気用羽根 10を通じ室内吹出口 4に連通する給気風路 22aと、室内吸 込口 3から熱交換素子 16を通り排気用羽根 9を通じ屋外吹出口 8に連通する排気風 路 22bが形成される。

[0039] また、図 3に示すように熱交換素子 16は、伝熱板 23を所定間隔に保持して積層し 、互いに独立した通路が交互に形成された複数個の給気路 24と排気路 25を有する 。また、熱交換素子 16の屋外側上流部 16aと室内側上流部 16bには、たとえば榭脂 力もなり、形状がたとえば網形状に形成されたフィルター 26を設ける。

[0040] 図 1および図 4に示すようにルーバー 5の室内吸込口 3から吸込まれた室内の空気 2は室内側空気室 18にて分散されフィルター 26を介して複数個の熱交換素子 16の 室内側上流部 16bに流入する。熱交換素子 16を通過し、熱交換素子 16の屋外側下 流部 16cから流出した室内の空気 2は排気用ファンケーシング 12及び排気用羽根 9 に誘引され屋外吹出口 8から屋外排気ダクト 30を介し屋外吹出フード 31から屋外に 排出される。一方、屋外吸込みフード 32から屋外給気ダクト 33を介して屋外吸込口 7から吸込まれた屋外の空気 6は屋外側空気室 17にて分散されフィルター 26を介し て複数個の熱交換素子 16の屋外側上流部 16aに流入する。熱交換素子 16の室内 側下流部 16dから流出した屋外の空気 6は、給気用ファンケーシング 13及び給気用 羽根 10に誘引され室内側給気空気室 19を介してルーバー 5の室内吹出口 4から室 内へ供給される。

[0041] これにより、天井裏が狭い建物に対しても、天井の横方向へのダクト配管が可能と なり、薄型でコンパクトな熱交 器を提供することができる。熱交 器のコンパク ト化を図るには、図 1および図 2に示すように、排気用ファンケーシング 12と排気用羽 根 9及び給気用ファンケーシング 13と給気用羽根 10は吸込み面 15の全周から吸込 むため熱交換素子 16をそれらのファンケーシング 12, 13及び羽根の周囲を囲むよう に配置する。

[0042] こうした配置によって、熱交換素子 16の屋外側下流部 16cと室内側下流部 16dに よって構成される面と排気用ファンケーシング 12及び給気用ファンケーシング 13の 距離を近づけても、複数個の熱交換素子 16を通過する空気量の均一化を図ることが できる。このため、小型の熱交換素子 16であっても高い熱交換性能が得られると共 に、熱交換素子 16を小型化させ、かつ、排気用羽根 9と給気用羽根 10の径を大きく することができる。これによつて、羽根幅が小さい場合でも高静圧化を確保することが でき、機体 1の薄型化を図ることができる。

[0043] また、熱交換素子 16を、機体 1の内周面の少なくとも対向する 2辺に配置することに より、限られた機体 1の容積の中で排気用ファンケーシング 12と給気用ファンケーシ ング 13が占める容積を除いた空間に効率良く熱交換素子 16を配置することができ、 機体 1の小型化が図れる。

[0044] また熱交換素子 16の 1つを、屋外吸込口 7と排気用ファンケーシング 12及び給気 用ファンケーシング 13との間に配置する。これにより熱交換素子 16の伝熱板 23の積 層枚数を増加させても、ファンケーシングの横の空間を有効に使うことができ、機体 1 の小型化が図れる。

[0045] また電動機 11と対向して配置した複数個の熱交換素子 16は、電動機 11の軸の中 心 11C力も電動機側の面 11aまでの距離 LI laと Ll la2を相等しくすることにより、限 られた機体容積の中で効率的に熱交換素子 16を配置することができるので機体 1の 小型化が図れる。

[0046] また排気用羽根 9及び給気用羽根 10を両面吸込み型の構造とすることにより熱交 換素子 16の複数個の排気路 25および給気路 24を通過する空気量の分布が向上し 、高い熱交換性能を得ることができる。また、排気用ファンケーシング 12と屋外吹出 口 8の高さ方向の差を小さく抑えることで圧損を低減することができ機体 1の薄型化が 図れる。

[0047] また排気用ファンケーシング 12の吸込み面 15から電動機固定板 14までの距離と、 給気用ファンケーシング 13の吸込み面 15から電動機固定板 14までの距離を等しく することにより、限られた機体の大きさの範疇で排気用ファンケーシング 12および給 気用ファンケーシング 13を効率的に配置することができ、機体 1の薄型化が図れる。

[0048] また排気用ファンケーシング 12の吹出部 12aを屋外吹出口 8に向力つて低く傾斜さ せ、屋外吸込口 7と屋外吹出口 8側に位置する熱交換素子 16の屋外側上流部 16a との間を連通する通風路 20を形成する。これにより屋外吸込口 7から流入する屋外 の空気力 複数個の熱交換素子 16の室外側上流部 16aに向力つて流れる際の風量 分布を改善することができる。このため、熱交換素子 16の小型化を図っても高い熱 交換性能が得られると共に排気風路 22bの圧損を低減することができる。

[0049] また屋外吸込口 7と熱交換素子 16との間に屋外側空気室 17を設け、室内吸込口 3 と熱交換素子 16との間に室内側空気室 19を設ける。これにより屋外吸込口 7から流 入する屋外の空気 6が、複数個の熱交換素子 16の屋外側上流部 16aに向力つて流 れる際の風路面積を増カロさせることができる。また、室内吸込口 3から流入する室内 の空気力 複数個の熱交換素子 16の室内側上流部 16bに向力つて流れる時の風路 面積を増加させることができるので、圧損の低減を図ることができる。

[0050] また室内側空気室 19に隣接して、室内吹出口 4と連通する室内側給気空気室 19 を設ける。給気用ファンケーシング 13から室内吹出口 4に連通する風路において圧 損の増加を最小限に押えながら風向を変えることができる。

[0051] また熱交換素子 16の屋外側上流部 16aと排気用ファンケーシング 12の間に屋外 側仕切り 28を設ける。さらに、熱交換素子 16の室内側上流部 16bと給気側ファンケ 一シング 13の間に室内側仕切り 21を設ける。これにより屋外吸込口 7から入り熱交 換素子 16の屋外側上流部 16aへ流入する屋外の空気 6が排気用ケーシング 14に 吸引されることを防ぐことができる。また、室内吸込口 3から入り熱交換素子 16の室内 側上流部 16bへ流入する室内の空気 2が給気用ケーシング 15に吸引されることを防 ぐことができる。機体 1のサイズに影響を与えることなく室内側仕切り 21を設けることが できるので機体 1の小型化が図れる。さらにルーバー 5の大きさや形状等により給気 風路 22aと排気風路 22bの圧損に差異が生じた場合に、室内側仕切り 21または室 外側仕切り 28の位置や形状を調整することで圧損を調整することができる。

[0052] また熱交換素子 16の対向する屋外側上流部 16aと室内側上流部 16bにフィルター 26を設ける。屋外吸込口 7と熱交換素子 16の屋外側上流部 16aへ連通する風路に おいて風路面積を確保することができ、また室内吸込口 3と熱交換素子 16の室内側 上流部 16bを連通する風路において風路面積を確保することでフィルター 26の圧損 を低減することができる。

[0053] またフィルター 26と熱交換素子 16を網形状の榭脂等の伸縮性材料 27により密接 させる。フィルター 26の空気が流入する上流面 15a及び空気が流出する下流面 15b (図 3参照）をほぼ閉塞することなく熱交換素子 16とフィルター 26を密接するこができ 、空気がフィルターを通過する際の圧損を低減することができる。さらに一般的には 熱交 器が停止の状態では熱交換素子とフィルターの間に隙間が生じることがあ るが、熱交 器が停止中の状態においても熱交換素子 16とフィルター 26を密接 することができる。屋外の空気 6の中に存在するたとえば小さな虫などが熱交換素子 16とフィルター 26の隙間を通って室内へ侵入することを防止することができる。

[0054] なお、実施の形態 1において、排気用ファンケーシング 12の吸込み面 15から電動 機固定板 14までの距離と、給気用ファンケーシング 13の吸込み面 15から電動機固 定板 14なでの距離は等しくなるよう配置する。しかし、給気用ファンケーシング 13の 吸込み面 15と電動機固定板 14との距離を排気用ファンケーシング 12の吸込み面 1 5と電動機固定板 14との距離よりも大きくしてもよい。これによりルーバー 5の大きさや 形状等により給気風路 22aと排気風路 22bの圧損に差異が生じた場合に、給気用フ アンケーシング 13の吸込み面 15と、電動機固定板 14との距離を調整することで圧損 を調整することができる。

[0055] (実施の形態 2)

図 5は電動機の支持構造を示す側面断面図であり、図 6は電動機を天井面への取 り付け状態を示す。図 5,図 6において、図 1から図 4までと同じ箇所には同じ符号を 用いた。図 5および図 6に示すように機体 1の対向する 2つの側面 37に 2つの支持部 材 38が固定し、電動機固定板 14を 2つの支持部材 38に固定し、電動機 11を電動 機固定板 14に固定する。また 2つの支持部材 38にはそれぞれ 2個の吊り金具 39を 固定する。

[0056] 上記構成により電動機 11の重量は電動機固定板 14と 2つの支持部材 38を介して 4つの吊り金具 39にて保持されることになる。

[0057] これにより機体 1を吊下げた際、重量物である電動機 11の重量を支持部材 38で十 分支持することができる。したがって、表面積の大きい機体 1にはさほどの強度も要求 されないので軽量化が図れる。

[0058] (実施の形態 3)

実施の形態 3について図 7及び図 8に基づき説明する。図 7は熱交換機器の正面 断面図であり、図 8は底面断面図である。図 7,図 8において、図 1から図 6までと同じ 箇所には同じ符号を用いた。

[0059] 実施の形態 3は実施の形態 1が室内の給排気を直接行なう方式であるのに対して、 室内の給排気を本体力もダクトを介して行う方式とした点で異なる。

[0060] 図 7および図 8に示すように箱状の機体 1の側面には室内の空気 2を吸い込む室内 吸込口 3と室内に空気を吹き出す室内吹出口 4及び屋外の空気 6を吸い込む屋外吸 込口 7と屋外に空気を吹き出す屋外吹出口 8を設けている。機体 1の中央部内には 回転により送風する排気用羽根 9と給気用羽根 10が電動機 11に装着されている。電 動機 11を電動機固定板 14に配置し、排気用羽根 9の外側には排気用ファンケーシ ング 12、給気用羽根 10の外側に給気用ファンケーシング 13が設けられている。 [0061] また、電動機 11に対向した少なくとも 2つの辺に配置した熱交換素子 16の面 11a 力も電動機 11の中心部 11Cまでの距離 Ll lalと Ll la2とは相等しくなるよう配置し ている。また、排気用羽根 9及び給気用羽根 10はそれぞれ両面吸込構造としている 。また、熱交換素子 16は図 3に示す伝熱板 23を所定間隔に保持して積層し、互いに 独立した通路が交互に形成された複数個の給気路 24と排気路 25を有する。こうした 熱交換素子 16は排気用ファンケーシング 12及び給気用ファンケーシング 13の外周 部に複数個配置されている。屋外吸込口 7と熱交換素子 16との間に屋外側空気室 1 7を設け、室内吸込口 3と熱交換素子 16との間に室内側空気室 18を設ける。また、 熱交換素子 16の屋外側上流部 16aと排気用ファンケーシング 12の間に屋外側仕切 り 28を設ける。さらに熱交換素子 16の室内側上流部 16bと給気用ファンケーシング 1 3の間に室内側仕切り 21を設ける。屋外吸込口 7から熱交換素子 16を通り給気用羽 根 10を通じ室内吹出口 4に連通する給気風路 22aと、室内吸込口 3から熱交換素子 16を通り排気用羽根 9を通じ屋外吹出口 8に連通する排気風路 22bを設ける。

[0062] 室内排気ルーバー 34aから吸込まれた室内の空気 2は室内排気ダクト 36を介して 室内吸込口 3に入り、室内側空気室 18で分散されフィルター 26を介して複数個の熱 交換素子 16の室内側上流部 16bに流入する。熱交換素子 16を通過し、熱交換素子 16の屋外側下流部 16cから流出した室内の空気 2は排気用ファンケーシング 12及 び排気用羽根 9に誘引され屋外吹出口 8から屋外排気ダクト 30を介し屋外吹出フー ド 31から屋外に排出される。一方、屋外吸込みフード 32 (図 4参照）から屋外給気ダ タト 33 (図 4参照）を介して屋外吸込口 7から吸込まれた屋外の空気 6は屋外側空気 室 17で分散されフィルター 26を介して複数個の熱交換素子 16の屋外側上流部 16a に流入する。熱交換素子 16の室内側下流部 16dから流出した屋外の空気 6は、給 気用ファンケーシング 13及び給気用羽根 10に誘引され室内吹出口 4から室内給気 ダクト 35を経由し、さらに室内給気ルーバー 34aを介して室内へ供給される。

[0063] こうした構成により、天井裏が狭い建物であっても、天井の横方向へのダクト配管が 可能となり、かつ、薄型でコンパクトな熱交 器を提供することができる。

[0064] 熱交浦器のコンパクト化は、図 7および図 8に示すように、熱交換素子 16が排気 用ファンケーシング 12,排気用羽根 9,給気用ファンケーシング 13と給気用羽根 10 を囲むように配置することで成される。

[0065] 熱交換素子 16の屋外側下流部 16cと室内側下流部 16dにより構成される面と排気 用ファンケーシング 12及び給気用ファンケーシング 13の距離が近い場合であっても 複数個の熱交換素子 16を通過する空気量が均一化され、小型の熱交換素子 16で あっても高い熱交換性能が得られる。併せて、熱交換素子 16の小型化で排気用羽 根 9と給気用羽根 10の径を大きくすることができる。これにより、羽根幅が小さい場合 でも高静圧化を確保することができ、機体 1の薄型化を図ることができる。

[0066] (実施の形態 4)

実施の形態 4は図 10および図 11に示すように実施の形態 1にお 、て、室内吸込口 3と室内吹出口 4の位置を変更し、室内吸込口 3と排気用ファンケーシング 12および 給気用ファンケーシング 13の間の熱交換素子 16を外したものである。図 1から図 9ま でと同じ箇所には同じ符号を用いた。また、電動機 11に対向した少なくとも 2つの辺 に配置した熱交換素子 16の面 1 laから電動機 11の中心部 11Cまでの距離、 LI lal と LI la2とは相等しくなるよう配置して!/、る。

[0067] 実施の形態 4は実施の形態 1〜3と同様の効果を得ることができる。

産業上の利用可能性

[0068] 本発明の熱交換機器は、機体の背高を低く保ちながら機内圧損を低減し、静圧性 能を向上させることが可能なため、天井裏サイズの確保が難しい近年の居住および 非居住の建物の熱交 器として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 室内の空気と屋外の空気をファンモータと熱交換素子により熱交換し、屋外の給気と 室内の排気をダ外接続にて行う熱交換機器であって、機体と、前記機体に設けられ 前記室内の空気を吸い込む室内吸込口と、前記機体に設けられ前記室内に空気を 吹き出す室内吹出口と、前記屋外の空気を吸い込む屋外吸込口と、前記屋外に排 出する屋外吹出口と、前記機体の内部に取り付けられた電動機と、前記電動機に配 置された排気用羽根及び給気用の羽根と、前記排気用羽根の周辺に設けられた排 気用ファンケーシングと、前記給気用羽根の周辺に設けられた給気用ファンケーシン グと、前記排気用ファンケーシング及び前記給気用ファンケーシングの周辺に複数 個配置された熱交換素子とを備え、前記熱交換素子は、伝熱板を所定間隔に保持 して積層され、互いに独立した通路が交互に形成された複数個の給気路と排気路を 有し、前記熱交換素子は前記排気用ファンケーシング及び前記給気用ファンケーシ ングの外周部に複数個配置され、前記屋外吸込口から前記熱交換素子を通り前記 給気用羽根を通じ前記室内吹出口に連通する給気風路と、前記室内吸込口から前 記熱交換素子を通り前記排気用羽根を通じて前記屋外吹出口に連通する排気風路 を設けてなる熱交 器。

[2] 前記複数の熱交換素子を、機体内周面の少なくとも対向する 2辺に配置したことを特 徴とする請求項 1に記載の熱交換機器。

[3] 前記複数個の熱交換素子の 1つを、前記屋外吸込口と前記排気用ファンケーシング 及び前記給気用ファンケーシングとの間に配置したことを特徴とする請求項 1または

2の 、ずれか 1項に記載の熱交 器。

[4] 前記電動機の中心部と、前記電動機に対向して配置した前記複数の熱交換素子の 前記電動機側の面とのそれぞれの距離を等しくしたことを特徴とする請求項 1に記載 の熱交換機器。

[5] 前記排気用羽根及び前記給気用羽根を両面吸込みとしたことを特徴とする請求項 1 に記載の熱交換機器。

[6] 前記排気用ファンケーシングと前記給気用ファンケーシングの間に電動機固定板を 設け、前記排気用ファンケーシングの吸込み面と上記電動機固定板との距離と、前 記給気用ファンケーシングの吸込み面と上記電動機固定板との距離を等しくしたこと を特徴とする請求項 1に記載の熱交換機器。

[7] 前記排気用ファンケーシングと前記給気用ファンケーシングとの間に電動機固定板 を設け、前記給気用ファンケーシングの吸込み面と上記電動機固定板との距離を前 記排気用ファンケーシングの吸込み面と上記電動機固定板との距離よりも大きくした ことを特徴とする請求項 1に記載の熱交 器。

[8] 前記機体の対向する 2つの側面に複数個の支持部材を固定し、前記複数個の支持 部材に前記電動機固定板を固定することを特徴とする請求項 6または 7のいずれか 1 項に記載の熱交換機器。

[9] 前記複数個の支持部材と天井裏空間に前記機体を吊下げるための吊り金具を固定 することを特徴とする請求項 6または 7のいずれか 1項に記載の熱交 器。

[10] 前記排気用ファンケーシングの吹出口側を前記屋外吹出口に向力つて低く傾斜させ

、前記屋外吸込口と前記屋外吹出口側に位置する前記熱交換素子の屋外側上流 部との間を連通する通風路を形成したことを特徴とする請求項 1, 2, 4, 5, 6または 7 の ヽずれか 1項に記載の熱交 器。

[11] 前記屋外吸込口と前記熱交換素子との間に屋外側空気室を設け、前記室内吸込口 と前記熱交換素子との間に室内側空気室を設けたことを特徴とする請求項 1に記載 の熱交換機器。

[12] 前記室内側空気室に隣接して、前記室内吹出口と連通する室内側給気空気室を設 けたことを特徴とする請求項 11に記載の熱交 器。

[13] 前記熱交換素子の屋外側上流部と前記排気側ファンケーシングの間に屋外側仕切 りを設け、前記熱交換素子の室内側上流部と前記給気側ファンケーシングの間に室 内側仕切りを設けたことを特徴とする請求項 1に記載の熱交 器。

[14] 前記熱交換素子の対向する前記屋外側上流部と前記室内側上流部にフィルターを 設けたことを特徴とする請求項 1に記載の熱交換機器。

[15] 前記フィルターと前記熱交換素子を伸縮性材料により密接させることを特徴とする請 求項 14に記載の熱交換機器。