WO2019207733A1 - 熱交換素子、熱交換換気装置及び熱交換素子の製造方法 - Google Patents

熱交換素子、熱交換換気装置及び熱交換素子の製造方法 Download PDF

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WO2019207733A1
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exchange element
plate
heat
partition plate
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彰則 清水
保博 中村
亜加音 野村
洋航 松浦
義浩 細川
一 外川
隆裕 川崎
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三菱電機株式会社
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    • F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
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Definitions

  • the present invention relates to a heat exchange element used in a heat exchange ventilator and an air conditioner and a method for manufacturing the heat exchange element.
  • a heat exchange ventilator is a device that performs ventilation by exchanging the temperature and humidity of indoor air (also combined with total heat) and the outdoor temperature and humidity (also combined with total heat) using a heat exchange element.
  • a paper member having water vapor permeability has been adopted as a heat exchange element.
  • counterflow type heat exchange elements have been adopted in which air that is sucked into the room from the outside and air that is exhausted from the room to the outside flow in the heat exchange element face to face. .
  • a transmission plate in which a flow path through which air flows is formed by attaching a corrugated spacing plate to a partition plate made of thin paper or the like that partitions two fluids that exchange heat as in Patent Document 1.
  • a heat exchange element in which heat bodies are laminated so that their flow paths are parallel to form a counterflow portion having a corrugated paper-like structure.
  • the heat exchange block in Patent Document 2 can be expected to have the effect of preventing fluid leakage to the outside due to the above configuration.
  • heat exchange is performed between the fluid in the flow path and the outside air outside the heat exchange block via the part where the partition plate is folded back, and the heat exchange block There is a problem in that the heat exchange efficiency is reduced.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a heat exchange element, a heat exchange ventilator, and a method for manufacturing the heat exchange element with higher heat exchange efficiency.
  • the heat exchange element according to the present invention includes a plurality of partition plates having a planar shape, and a plurality of spacing plates having a corrugated cross-sectional view, so that the traveling directions of the corrugations of the spacing plates are in the same direction.
  • the method of manufacturing a heat exchange element according to the present invention includes a heat transfer body that forms a heat transfer body having a rectangular shape in plan view by joining a partition plate having a flat shape and a spacing plate having a corrugated shape in cross section.
  • the heat exchange element according to the present invention is configured as described above, the heat insulation between the flow path of the heat exchange element and the outside air becomes higher, so that the fluid in the flow path of the heat exchange element and the outside air The heat exchange can be reduced. As a result, a heat exchange element with higher heat exchange efficiency can be obtained.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the counterflow portion of the heat exchange element in the first embodiment of the present invention. It is an upper surface external view of the heat-transfer body used for the flow-path change part in Embodiment 1 of this invention. It is an upper surface external view of the coupling body which joined the heat exchanger used for the counterflow part in Embodiment 1 of this invention, and the heat exchanger used for the flow-path change part. It is a figure which shows the state which joined the partition plate and the space
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat exchange element 10 in the present embodiment.
  • the heat exchange element 10 includes a flow path changing unit 6 and a counter flow unit 7.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the counterflow portion 7 of the heat exchange element 10 in the present embodiment.
  • the counterflow portion 7 includes a plurality of partition plates 1 that have a planar shape and a plurality of spacing plates 2 that have a waveform shape in cross-sectional view, and the traveling direction of the waveform of the spacing plate 2 is
  • the partition plates 1 and the spacing plates 2 are alternately stacked so as to be in the same direction. That is, the counter flow portion 7 is a rectangular heat transfer body 3 formed by a partition plate 1 having a planar shape and a spacing plate 2 having a corrugated sectional view, and the traveling direction of the waveform of the spacing plate 2 is the same. It is formed so as to be oriented.
  • first flow paths 51 and second flow paths 52 are alternately formed in the space between the partition plates 1 of the adjacent heat transfer bodies 3.
  • air first fluid
  • Air second fluid
  • heat exchange is performed between the first fluid and the second fluid via the partition plate 1.
  • the side surface 5 of the counterflow portion 7 is formed by a portion where the partition plate 1 and the interval plate 2 overlap each other.
  • the spacing plate 2 forming the side surface 5 has a plurality of folds, and the folds of the spacing plate 2 forming the side surface 5 overlap with other portions of the spacing plate 2 forming the side surface 5. Yes.
  • interval board 2 which form the side surface 5 are joined by the joining member 9 (for example, a sealing material or an adhesive tape).
  • the partition plate 1 is composed of a plate made of cellulose or chitin to improve heat transfer and water vapor permeability. Since the space
  • the spacing plate 2 is composed of a pulp material made of cellulose or the like that satisfies such properties, a resin plate, or a metal (for example, aluminum, iron, stainless steel) plate.
  • the flow path changing section 6 is formed by alternately laminating isosceles triangular heat transfer bodies 3x and heat transfer bodies 3y.
  • FIG. 3 is a top external view of the heat transfer body 3x and the heat transfer body 3y used in the flow path changing portion 6 of the heat exchange element 10 in the present embodiment. Similar to the heat transfer body 3 described above, the heat transfer body 3x includes a partition plate 1x and a spacing plate 2x. The heat transfer body 3y includes a partition plate 1y and a spacing plate 2y. The heat transfer body 3 x corresponds to the first flow path 51. The heat transfer body 3 y corresponds to the second flow path 52.
  • the spacing plate 2x is joined to the partition plate 1x so as to have an angle ⁇ of 10 degrees to 60 degrees with respect to the base of the isosceles triangle.
  • the spacing plate 2y is joined to the partition plate 1y so as to have an angle ⁇ of 10 degrees to 60 degrees with respect to the base of the isosceles triangle.
  • the spacing plate 2x and the spacing plate 2y are joined to the partition plate 1x and the partition plate 1y so that the directions of the first flow path 51 and the second flow path 52 are not the same direction.
  • the flow path changing unit 6 changes the flow direction of the first fluid flowing through the first flow path 51 of the counterflow section 7 and the second fluid flowing through the second flow path 52.
  • the first fluid flowing through the first flow path 51 flows from the outside into the first fluid inlet 11 and flows through the first flow path 51 of the flow path changing unit 6 toward the upper right in FIG. .
  • the first fluid flows through the first flow path 51 of the counterflow section 7 in the right direction in FIG. 1, flows through the first flow path 51 of the flow path changing section 6 in the upper right direction, and finally It flows out into the room from the outlet 12 of the first fluid.
  • the second fluid flowing through the second flow path 52 flows into the second fluid inlet 13 from the room, and the second flow path 52 of the flow path changing unit 6 is directed to the upper left in FIG. To flow.
  • the second fluid flows through the second flow path 52 of the counterflow portion 7 in the left direction of FIG. 1, flows through the second flow path of the flow path changing portion 6 in the upper left direction, and finally the second flow path. 2 flows out of the room from the fluid outlet 14.
  • FIG. 4A is an external view of the upper surface of the connection body 17 in which the heat transfer element 3 and the heat transfer element 3x of the heat exchange element 10 in the present embodiment are joined.
  • the joining tape 15 is affixed to the bottom of the isosceles triangle of the heat transfer body 3x.
  • the same bonding tape 15 is attached to both sides located at the inlet or outlet.
  • the connection body 17 with the heat transfer body 3 and the heat transfer body 3x is formed.
  • the heat transfer body 3 and the heat transfer body 3x are bonded together at a position where the centers of the sides coincide.
  • FIG. 4B is an external view of the upper surface of the connection body 18 obtained by joining the heat transfer body 3 and the heat transfer body 3y of the heat exchange element 10 in the present embodiment.
  • the joining tape 15 is affixed to the base part of the isosceles triangle of the heat transfer body 3y.
  • the same bonding tape 15 is attached to both sides located at the inlet or outlet.
  • the connection body 18 with the heat transfer body 3 and the heat transfer body 3y is formed.
  • the heat transfer body 3 and the heat transfer body 3y are bonded together at the positions where the centers of the sides coincide.
  • the portion where the bonding tape 15 in the connecting body 17 is applied has a configuration in which the spacing plate 2, the partition plate 1, and the bonding tape 15 are laminated, and thus the bonding tape 15 is not applied. Compared with the portion, the thickness increases by the thickness of the bonding tape 15.
  • the heat exchange element 10 is formed by alternately laminating the coupling body 17 and the coupling body 18.
  • the portion where the joining tape 15 is attached is installed so that the joining tape 15 of the connecting body 17 and the spacing plate 2 of the connecting body 18 are in contact with each other.
  • a gap is partially generated between the spacing plate 2 and the partition plate 1 of the connecting body 18 by the thickness of the joining tape 15. .
  • the height adjusting tape 16 may be attached to a portion of the flow path changing unit 6 where the joining tape 15 is not attached.
  • the interval plate 2 having a corrugated cross-sectional view is formed by sandwiching a pulp material made of cellulose or the like, a resin plate, or a metal plate between a corrugator, a corrugated press, or a gear.
  • the apex portion of the corrugated shape of the spacing plate 2 is glued by a gluing machine.
  • the partition plate 1 is bonded to the glued portion of the spacing plate 2 and dried, so that the partition plate 1 and the apex portion of the corrugated shape of the spacing plate 2 are joined, and the partition plate 1 and the spacing plate 2 are joined together. What was joined is cut out into a quadrangle using a Thomson punch or a cutter, and the heat transfer body 3 which comprises the counterflow part 7 is formed (heat transfer body formation step).
  • FIG. 5 is a diagram showing a state where the partition plate 1 and the spacing plate 2 of the heat transfer body 3 of the heat exchange element 10 in the present embodiment are joined.
  • the heat transfer body 3 has a single cardboard shape.
  • the bonding tape 15 is applied to the base of the isosceles triangle of the heat transfer body 3x.
  • the same joining tape 15 is attached to both sides located at the inlet or outlet.
  • the connection body 17 with the heat transfer body 3 and the heat transfer body 3x is formed.
  • the joining tape 15 is affixed to the base part of the isosceles triangle of the heat transfer body 3y.
  • the same joining tape 15 is attached to both sides located at the inlet or outlet. Thereby, the connection body 18 with the heat transfer body 3 and the heat transfer body 3y is formed.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which both ends of the partition plate 1 and the spacing plate 2 of the heat transfer element 3 are crushed in the heat exchange element 10 according to the present embodiment.
  • connection body 17 including the heat transfer body 3 and the connection body 18 including the heat transfer body are alternately stacked so that the traveling direction of the waveform of the spacing plate 2 is the same direction (stacking step).
  • the bent portion 40 is bent downward (bending step).
  • the starting point of bending of the bent portion 40 is a bending angle 8.
  • the portion where the partition plate 1 and the interval plate 2 overlap is bent that is, the bent portion 40 bent in the folding step is joined by the joining member 9 (for example, a sealing material or a joining tape).
  • the joining member 9 for example, a sealing material or a joining tape.
  • the bending direction of the bent portion 40 is directed toward the bending angle 8 direction of the bent portions 40 of the other heat transfer bodies 3.
  • the length from the bending angle 8 to the end of the bent portion 40 is longer than the distance in the vertical direction between the partition plates 1 of the adjacent heat transfer bodies 3. Therefore, when the bent portion 40 of the heat transfer body 3 is bent, the side surface 5 is formed by overlapping the bent portion 40 of the other heat transfer body.
  • the side surface 5 is formed by a portion where the part where the partition plate 1 and the spacing plate 2 overlap is bent.
  • the portion of the spacing plate 2 that forms the side surface 5 has a plurality of folds, and the fold of the spacing plate 2 that forms the side surface 5 is the side surface 5. Therefore, as compared with the case where the interval plate 2 forming the side surface 5 has a planar shape, the side surface 5 is formed by the amount of the overlap.
  • the formed spacing plate 2 has a thickness.
  • portions of the partition plate 1 and the spacing plate 2 forming the side surface 5 are joined by the joining member 9.
  • the heat exchange element that can further reduce fluid leakage There is a further effect that can be obtained.
  • the spacing plate of the heat transfer body of another layer When a plurality of heat transfer bodies are formed by being stacked as in the heat exchange element of Patent Document 1, on the partition plate of one heat transfer body, the spacing plate of the heat transfer body of another layer The tip hits and the load is applied.
  • the partition plate When the humidity of the environment in which the heat exchange element of Patent Document 1 and the heat exchange block of Patent Document 2 are installed is high, the partition plate may be softened, the partition plate may sink, and the spacing plate contacting the top may bite. As a result, the flow path formed in the partition plate becomes narrow, it becomes difficult for the fluid to flow, and there may be a problem that the electric power for driving the fan that flows the fluid increases.
  • the side surface 5 has a plurality of partition plates 1 and the interval plates 2 overlapped and joined by the joining member 9, so that the side surface 5 becomes a highly rigid plane.
  • the side surface 5 since the counterflow portion 7 is supported by the side surface 5, it is possible to prevent the partition plate 1 from sinking and the spacing plate 2 in contact with the counterflow portion 7 from entering. There is a further effect that wasteful power is not consumed.
  • interval board 2 which forms the side 5 of the heat exchange element 10 in this Embodiment may be planar shape.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the counterflow portion 7 of the heat exchange element 10 in the present embodiment.
  • the heat exchanging element 10 in the present embodiment uses a heat-sealing paper that is a mixture paper in which a chemical fiber such as polyethylene or polyethylene terephthalate having heat-fusibility is formed on the material of the partition plate 1 and the spacing plate 2. It has a different point. Further, the chemical fiber may be a mixed paper made in a part instead of the whole sheet. Moreover, the sheet
  • the manufacturing method of the heat exchange element 10 in this Embodiment is demonstrated.
  • the manufacturing method of the heat exchange element 10 by this form it is the manufacturing method similar to the manufacturing method of the heat exchange element 10 which concerns on Embodiment 1 fundamentally.
  • a mixed paper in which a chemical fiber such as polyethylene or polyethylene terephthalate having heat sealing property is used as the material of the partition plate 1 and the spacing plate 2 is used, and the partition plate 1 and the spacing plate 2 overlap each other.
  • the bent portions that is, the bent portions 40, the partition plate 1 and the spacing plate 2 are fused and heat-sealed by applying an iron or a iron and thermocompression bonding (thermocompression step).
  • the point which forms the part 91 differs from Embodiment 1.
  • the heat exchanging element 10 in the present embodiment also has the same effect as the heat exchanging element 10 in the first embodiment, and the part where the partition plate 1 and the spacing plate 2 overlap each other.
  • the bonding member 9 in the first embodiment is not necessary, so that the process of applying the sealing material or tape material is omitted, and the productivity is further improved. There is a further effect.
  • the side surface 5 becomes a plane having high rigidity.
  • the counterflow portion 7 has a structure supported by the side surface 5 provided with the heat fusion portion 91, it is possible to prevent the partition plate 1 from sinking and the spacing plate 2 in contact therewith from biting in. There is an additional effect that the electric power for driving the fan through which the fluid flows is not increased and unnecessary electric power is not consumed.
  • the heat fusion part 91 is installed on the side surface 5 of the heat exchange element 10, the heat insulation between the outside of the heat exchange element 10 and the flow path is further increased by the thickness of the heat fusion part 91.
  • the heat exchange between the fluid in the flow path of the heat exchange element 10 and the outside air can be further prevented, so that the heat exchange element 10 having a higher heat exchange efficiency can be obtained by further reducing the decrease in heat exchange efficiency. The effect is obtained.
  • FIG. 8 is an external view of a state in which the heat exchange ventilator according to the present embodiment is installed in a room.
  • the heat exchanging ventilator 20 is a kind of air conditioner, and in addition to a ventilation function for supplying outdoor air to the room and exhausting the indoor air to the outside, heat is recovered from the exhausted air and supplied. It is a ventilator that also has a function of reducing the energy burden of an apparatus such as an air conditioner that adjusts the indoor temperature by applying heat to the air.
  • the heat exchange ventilator 20 is housed in the ceiling of the room. From the viewpoint of indoor aesthetics, there are many houses that collectively store air conditioners in the ceiling as shown in FIG. When a device is installed in the ceiling, a large installation space can be secured as compared with a case where the device is generally installed indoors.
  • an outdoor air inlet 21 that is a hole for taking outdoor air into the outdoor wall surface
  • an outdoor air outlet 22 that is a hole for discharging air to the outside
  • a room that is a hole for allowing air to flow into the indoor ceiling.
  • An intake port 23 and an indoor exhaust port 24 which is a hole for discharging indoor air are provided.
  • the outdoor intake port 21 and the indoor intake port 23, and the outdoor exhaust port 22 and the indoor exhaust port 24 are connected by a duct 25 via a heat exchange ventilator 20 containing the heat exchange element 10 therein.
  • FIG. 9 and 10 are internal configuration diagrams of the heat exchange ventilator in the present embodiment.
  • the heat exchange element 10 is mounted in the heat exchange ventilator 20, and heat exchange is performed when indoor and outdoor air passes through the heat exchange element 10.
  • the heat exchange ventilator 20 has two fans (not shown) for blowing air from the outside to the inside and from the inside to the outside. By operating the fans, air is supplied to and exhausted from the room. .
  • the heat exchange ventilator 20 is provided with bypass air passages 26 and 27 and dampers 28 and 29 for air passage switching, and the air passage can be switched.
  • the heat exchange element 10 is formed with the first fluid inlet 11, the first fluid outlet 12, the second fluid inlet 13, and the second fluid outlet 14.
  • the first fluid inflow port 11 is connected to the duct 25 connected to the outdoor intake port 21, so that the first fluid flow
  • the outlet 12 is connected to a duct 25 that leads to the indoor air inlet 23.
  • the second fluid inlet 13 is connected to a duct 25 connected to the indoor exhaust port 24, and the second fluid outlet 14 is connected to a duct 25 connected to the outdoor exhaust port 22.
  • the heat exchange ventilator 20 is provided with a carbon dioxide detector 30 (a carbon dioxide sensor) that detects carbon dioxide in the vicinity of an inlet through which exhaust from the room flows from the indoor exhaust port 24.
  • a temperature / humidity detector 312 (temperature / humidity sensor) is provided in the vicinity of the inlet of the heat exchange ventilator 20 where the intake air from the outside flows from the outdoor intake port 21, and the exhaust from the room is exhausted to the indoor exhaust port 24.
  • a temperature / humidity detection unit 311 (temperature / humidity sensor) is provided in the vicinity of the inflow port from which the air flows.
  • FIG. 9 shows a state in which air, which is a fluid, flows in the heat exchange element 10 by the dampers 28 and 29.
  • FIG. 10 shows that the air path is switched by the dampers 28 and 29, and the heat exchange element 10 The state when the fluid air does not flow inside is shown.
  • FIG. 11 is a functional configuration diagram of the heat exchange ventilator 20 according to the present embodiment.
  • the fan control unit 32 instructs the fan drive unit 35 on the air volume based on the concentration of carbon dioxide contained in the indoor exhaust detected by the carbon dioxide detection unit 30.
  • the fan drive unit 35 drives a fan (not shown) based on the air volume instructed from the fan control unit 32. The operation of the fan control unit 32 will be described later.
  • the damper control unit 33 instructs the damper driving unit 341 and the damper driving unit 342 on the direction of the damper according to the indoor and outdoor temperatures and humidity detected by the temperature / humidity detection unit 311 and the temperature / humidity detection unit 312.
  • the damper drive unit 341 drives the damper 29 in the direction instructed by the damper control unit 33.
  • the damper drive unit 342 drives the damper 28 in the direction instructed by the damper control unit 33. The operation of the damper control unit 33 will be described later.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the fan control unit 32 of the heat exchange ventilator 20 in the present embodiment.
  • the fan control unit 32 instructs the fan drive unit 35 to drive the fan with the normal air volume (S101).
  • the process proceeds to S102.
  • the normal air volume is, for example, 500 m3 / h.
  • the fan control unit 32 receives the concentration of carbon dioxide contained in the indoor exhaust air detected by the carbon dioxide detection unit 30 (S102). Thereafter, the process proceeds to S103.
  • the fan control unit 32 determines whether or not the concentration of carbon dioxide contained in the indoor exhaust is equal to or higher than the rating (S103). When the concentration of carbon dioxide contained in the indoor exhaust is equal to or higher than the rating (YES in S103), the process returns to S101, and the fan control unit 32 continues to instruct the fan drive unit 35 to drive the fan with the normal air volume. (S101).
  • the process proceeds to S104, and the fan control unit 32 instructs the fan drive unit 35 to drive the fan with a low airflow ( S104). Thereafter, the process proceeds to S105.
  • the rating of the concentration of carbon dioxide is, for example, 200 ppm. When the number of people in the room is about 10, the amount of generated carbon dioxide is small, and the carbon dioxide concentration in the room is 200 ppm or less.
  • the weak air volume is, for example, 210 m3 / h.
  • the fan control unit 32 receives the concentration of carbon dioxide contained in the indoor exhaust detected by the carbon dioxide detection unit 30 (S105). Thereafter, the process proceeds to S106.
  • the fan control unit 32 determines whether or not the concentration of carbon dioxide contained in the indoor exhaust is equal to or higher than the rating (S106).
  • the process returns to S101, and the fan control unit 32 instructs the fan drive unit 35 to drive the fan with the normal air volume. (S101).
  • the process returns to S104, and the fan control unit 32 continues to instruct the fan drive unit 35 to drive the fan with a low air flow rate. (S104).
  • the fan control unit 32 operates as described above to suppress fan power when the indoor carbon dioxide concentration is less than or equal to the rating, thereby producing an effect that power consumption can be suppressed.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the damper control unit 33 of the heat exchange ventilator 20 in the present embodiment.
  • the damper control unit 33 receives the indoor air temperature, the outdoor air temperature, the indoor air humidity, and the outdoor air humidity detected by the temperature / humidity detection unit 311 and the temperature / humidity detection unit 312 (S201). Thereafter, the process proceeds to S202.
  • the damper control unit 33 determines whether the room air temperature is equal to or higher than the set temperature (S202). When the damper control unit 33 determines that the room air temperature is equal to or higher than the set temperature (YES in S202), the process proceeds to S203. When the damper control unit 33 determines that the room air temperature is not equal to or higher than the set temperature (NO in S202), the process proceeds to S207.
  • the damper control unit 33 determines whether or not the outdoor air temperature is equal to or lower than the set temperature (S203). When the damper control unit 33 determines that the outdoor air temperature is equal to or lower than the set temperature (YES in S203), the process proceeds to S204. When the damper control unit 33 determines that the outdoor air temperature is not equal to or lower than the set temperature (NO in S203), the process proceeds to S207.
  • the damper control unit 33 determines whether the indoor air humidity is equal to or higher than the set humidity (S204). When the damper control unit 33 determines that the indoor air humidity is equal to or higher than the set humidity (YES in S204), the process proceeds to S205. When the damper control unit 33 determines that the indoor air humidity is not equal to or higher than the set humidity (NO in S204), the process proceeds to S207.
  • the damper control unit 33 determines whether the outdoor air humidity is equal to or lower than the set humidity (S205). When the damper control unit 33 determines that the outdoor air humidity is equal to or lower than the set humidity (YES in S205), the process proceeds to S206. When the damper control unit 33 determines that the outdoor air humidity is not lower than the set humidity (NO in S205), the process proceeds to S207.
  • the damper control unit 33 instructs the damper driving unit 341 and the damper driving unit 342 to drive the damper 28 and the damper 29 so as to bypass the heat exchange element 10 as shown in FIG. Thereafter, the process returns to S201.
  • the indoor air temperature is equal to or higher than the set temperature and the outdoor air temperature is equal to or lower than the set temperature, it is not necessary to collect the indoor heat by heat exchange.
  • the temperature / humidity detection unit 311 detects the indoor air temperature as 30 ° C., detects the outdoor air temperature as 20 ° C., and damper control in which detection information is separately provided. Sent to the unit 33.
  • the damper 28 and the damper 29 block the first fluid inlet 11 and the second fluid inlet 13 of the heat exchange element 10, and the supply air from the outside air passes through the bypass air path 27,
  • the exhaust from the room passes through the bypass air passage 26.
  • the air supply from the outside air and the exhaust from the room have an air passage configuration that does not pass through the heat exchange element 10.
  • the outside air having a temperature lower than that of the room air flows in as it is, so that the room temperature is lowered.
  • the damper control unit 33 instructs the damper drive unit 341 and the damper drive unit 342 to drive the direction of the damper 28 and the damper 29 so that the heat exchange element 10 performs heat exchange as shown in FIG. To do. Thereafter, the process returns to S201.
  • the damper 28 and the damper 29 are configured so that the supply air from the outside air and the exhaust from the room pass through the heat exchange element 10. It is driven.
  • the present invention is not limited to the first to third embodiments. Within the scope of the present invention, it is possible to freely combine the embodiments, and to change or omit part of them as appropriate.

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Abstract

この発明に係る熱交換素子は、平面形状を呈する複数の仕切り板と、断面視が波形形状を呈する複数の間隔板と、を備え、間隔板の波形の進行方向が同じ向きになるように、仕切り板及び間隔板が交互に積層されている対向流部を有する熱交換素子であって、対向流部の側面は、仕切り板及び間隔板が重なっている部分を折り曲げた先の部分で形成されている。この発明に係る熱交換素子は、上記のように構成したので、熱交換素子の流路と外気との間の断熱性がより高くなり、熱交換素子の流路内の流体と外気との間の熱交換を低減することができる。その結果、熱交換効率のより高い熱交換素子が得られる。

Description

熱交換素子、熱交換換気装置及び熱交換素子の製造方法
　本発明は、熱交換換気装置及び空気調和装置に用いられる、熱交換素子及びその熱交換素子の製造方法に関する。
　近年、省エネルギーの観点から室内を換気する装置として熱交換換気装置が採用されている。熱交換換気装置は、室内の空気の温度および湿度（併せて全熱）と、室外の温度および湿度（併せて全熱）とを、熱交換素子によって交換し、換気を行う装置である。換気に伴う熱のロスを低減するために、熱交換素子として水蒸気の透過性を有する紙部材が採用されてきている。また、熱交換効率を上げるために、室外から室内へ吸気される空気と、室内から室外へ排気される空気が熱交換素子内で向かい合わせに流れる対向流型熱交換素子が採用されてきている。
　従来の対向流型熱交換素子として、特許文献１のように熱交換する二つの流体を仕切る薄紙等よりなる仕切り板に、波形形状の間隔板を貼り合わせて空気が流れる流路を形成した伝熱体を、その流路が平行になるように積層し、段ボール紙状の構造の対向流部とした熱交換素子が知られている。
　特許文献１における熱交換素子では、間隔板の波形形状の頂点と仕切り板の平面との接合となるため、波形形状の間隔板と平面形状の仕切り板との接合は線上での接合となる。そのため、紙材の少しの撓みなどにより、仕切り板と間隔板との間に隙間が生じ得る。その結果、その隙間を通じて、流路と直交する方向に流路内の流体が漏れるという問題がある。そこで、特許文献２における熱交換ブロックでは、仕切り板の両端縁を折り返し、間隔板を包み込んだ構成を有する伝熱体を作成し、それらを積層する熱交換ブロックが提案されている。
日本特開２００８－１５１４２４号公報 日本実開昭５７－４６２６８号公報
　特許文献２における熱交換ブロックは、上記構成により、上記外部への流体漏れを防ぐ効果が期待できる。一方、上記構成において、熱交換ブロックの側面にて、流路内の流体と熱交換ブロック外の外気との間で仕切り板を折り返した部分を介して熱交換が行われてしまい、熱交換ブロックの熱交換効率が低下するという問題がある。
　本発明の目的は上記課題を解決し、熱交換効率のより高い熱交換素子、熱交換換気装置及び熱交換素子の製造方法を提供することである。
　本発明に係る熱交換素子は、平面形状を呈する複数の仕切り板と、断面視が波形形状を呈する複数の間隔板と、を備え、間隔板の波形の進行方向が同じ向きになるように、仕切り板及び間隔板が交互に積層されている対向流部を有する熱交換素子であって、対向流部の側面は、仕切り板及び間隔板が重なっている部分を折り曲げた先の部分で形成されている。
　本発明に係る熱交換素子の製造方法は、平面形状を呈する仕切り板と、断面視が波形形状を呈する間隔板と、を接合して平面視が長方形状の伝熱体を形成する伝熱体形成ステップと、伝熱体を積層する積層ステップと、仕切り板及び間隔板が重なっている部分を折り曲げる側面形成ステップと、を有する。
　本発明に係る熱交換素子は、上記のように構成したので、熱交換素子の流路と外気との間の断熱性がより高くなり、熱交換素子の流路内の流体と外気との間の熱交換を低減することができる。その結果、熱交換効率のより高い熱交換素子が得られる。
本発明の実施の形態１における熱交換素子の斜視図である。 本発明の実施の形態１における熱交換素子の対向流部のＡ－Ａ’断面図である。 本発明の実施の形態１における流路変更部に用いられている伝熱体の上面外観図である。 本発明の実施の形態１における対向流部に用いられている伝熱体及び流路変更部に用いられている伝熱体を接合した連結体の上面外観図である。 本発明の実施の形態１における伝熱体の仕切り板と間隔板を接合した状態を示す図である。 本発明の実施の形態１における伝熱体の仕切り板と間隔板の両端部を押しつぶした状態を示す図である。 本発明の実施の形態２における熱交換素子の対向流部のＡ－Ａ’断面図である。 本発明の実施の形態３における熱交換換気装置が部屋に設置されている状態の外観図である。 本発明の実施の形態３における熱交換換気装置の内部構成図である。 本発明の実施の形態３における熱交換換気装置の内部構成図である。 本発明の実施の形態３における熱交換換気装置の機能構成図である。 本発明の実施の形態３における熱交換換気装置のファン制御部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３における熱交換換気装置のダンパー制御部の動作を示すフローチャートである。
実施の形態１
　以下、本実施の形態における熱交換素子１０の構成を図１～図６を用いて説明する。
　図１は、本実施の形態における熱交換素子１０の斜視図である。熱交換素子１０は、流路変更部６及び対向流部７で構成される。図２は、本実施の形態における熱交換素子１０の対向流部７のＡ－Ａ’断面図である。
　図２に示すように、対向流部７は、平面形状を呈する複数の仕切り板１と、断面視が波形形状を呈する複数の間隔板２と、を備え、間隔板２の波形の進行方向が同じ向きになるように、仕切り板１及び間隔板２が交互に積層されている。すなわち、対向流部７は、平面形状を呈する仕切り板１と断面視が波形形状の間隔板２とで形成されている長方形状の伝熱体３を、間隔板２の波形の進行方向が同じ向きになるように積層して形成されている。
　図２に示すように、隣接している伝熱体３の仕切り板１間の空間は、交互に第１の流路５１と第２の流路５２が形成される。第１の流路５１には、室外から室内に吸気される空気（第１の流体）が流れる。第２の流路５２には室内から室外に排気される空気（第２の流体）が流れる。第１の流路５１に第１の流体、第２の流路５２に第２の流体が流れることで、第１の流体と第２の流体は仕切り板１を介して熱交換が行われる。
　対向流部７の側面５は、仕切り板１及び間隔板２が重なっている部分を折り曲げた先の部分で形成されている。側面５を形成している間隔板２は複数の折り目を有し、側面５を形成している間隔板２の折り目は、当該側面５を形成している間隔板２の他の部分と重なっている。また、側面５を形成している仕切り板１及び間隔板２は、接合部材９（例えばシール材又は粘着テープ）によって接合されている。
　仕切り板１は、伝熱性と水蒸気の透過性を向上させるため、セルロースまたはキチン質などからなる板で構成されている。間隔板２は、板の厚みが増すと流路を閉塞し、圧力損失の増大につながるため、板は薄い方が望ましい。さらに、構造保持のため、折り曲げ加工などにより変形し、その形状を保持できる形状保持性能を有することが望ましい。間隔板２はこのような性質を満たす、セルロースなどからなるパルプ材または樹脂の板あるいは金属（例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス）の板で構成されている。
　流路変更部６は、二等辺三角形状の伝熱体３ｘと伝熱体３ｙとを交互に積層して形成されている。図３は、本実施の形態における熱交換素子１０の流路変更部６に用いられている伝熱体３ｘ及び伝熱体３ｙの上面外観図である。先述の伝熱体３と同様に、伝熱体３ｘは仕切り板１ｘと間隔板２ｘとで構成される。伝熱体３ｙは仕切り板１ｙと間隔板２ｙとで構成される。伝熱体３ｘは、第１の流路５１に対応している。伝熱体３ｙは、第２の流路５２に対応している。
　間隔板２ｘは、二等辺三角形の底辺に対して１０度～６０度の角度θになるように、仕切り板１ｘと接合されている。間隔板２ｙは、二等辺三角形の底辺に対して１０度～６０度の角度θになるように、仕切り板１ｙと接合されている。また間隔板２ｘ及び間隔板２ｙは、第１の流路５１及び第２の流路５２の向きが同一方向にならないように、仕切り板１ｘ及び仕切り板１ｙと接合されている。
　流路変更部６は、対向流部７の第１の流路５１を流れる第１の流体及び第２の流路５２を流れる第２の流体の流れる向きを変える。第１の流路５１を流れる第１の流体は、室外から第１の流体の流入口１１へと流入し、流路変更部６の第１の流路５１を図１の右上の向きへ流れる。次に、その第１の流体は対向流部７の第１の流路５１を図１の右方向へと流れ、流路変更部６の第１の流路５１を右上方向に流れ、最後に第１の流体の流出口１２から室内に流出する。
　また、第２の流路５２を流れる第２の流体は、室内から第２の流体の流入口１３へと流入し、流路変更部６の第２の流路５２を図１の左上の向きへ流れる。次に、その第２の流体は対向流部７の第２の流路５２を図１の左方向へと流れ、流路変更部６の第２の流路を左上方向に流れ、最後に第２の流体の流出口１４から室外に流出する。
　図４（ａ）は本実施の形態における熱交換素子１０の伝熱体３及び伝熱体３ｘを接合した連結体１７の上面外観図である。伝熱体３ｘの二等辺三角形の底辺部分に接合用テープ１５が貼られる。伝熱体３の仕切り板１の長方形の辺のうち、流入口又は流出口に位置する両辺にも同一の接合用テープ１５が跨る形で貼り付けられる。これにより、伝熱体３及び伝熱体３ｘとの連結体１７が形成される。このとき、伝熱体３及び伝熱体３ｘは各辺の中心が一致する位置で貼り合わされる。
　図４（ｂ）は本実施の形態における熱交換素子１０の伝熱体３及び伝熱体３ｙを接合した連結体１８の上面外観図である。上述の連結体１７を形成する場合と同様に、伝熱体３ｙの二等辺三角形の底辺部分に接合用テープ１５が貼られる。伝熱体３の仕切り板１の長方形の辺のうち、流入口又は流出口に位置する両辺にも同一の接合用テープ１５が跨る形で貼り付けられる。これにより、伝熱体３及び伝熱体３ｙとの連結体１８が形成される。このとき、伝熱体３及び伝熱体３ｙは各辺の中心が一致する位置で貼り合わされる。
　また、連結体１７内の接合用テープ１５の貼り付けを行った部分は、間隔板２と仕切り板１と接合用テープ１５が積層された構成となるため、接合用テープ１５を貼り付けていない部分と比べて、接合用テープ１５の厚み分、厚みが増す。熱交換素子１０は連結体１７と連結体１８を交互に積層することで形成される。
　連結体１７及び連結体１８を積層したときに、接合用テープ１５の貼り付けを行った部分は、連結体１７の接合用テープ１５と、連結体１８の間隔板２が接するように設置されるが、連結体１７の接合用テープ１５を貼り付けていない部分は、連結体１８の間隔板２と仕切り板１との間に、接合用テープ１５の厚みの分だけ、部分的に隙間が生じる。このため、その厚みの分の高さを調整するため、流路変更部６の接合用テープ１５を貼り付けていない部分に高さ調節用テープ１６を貼り付けても良い。
　図５～図６にて、本実施の形態における熱交換素子の製造方法について説明する。断面視が波形形状である間隔板２は、セルロースなどからなるパルプ材、樹脂の板又は金属の板をコルゲーター、波状プレス機、又はギアに挟むことで形成される。次に間隔板２の波形形状の頂点部分は、糊付け機により糊が付けられる。次に、仕切り板１を間隔板２の糊付けした部分に貼り合わせ、乾燥させることで、仕切り板１と間隔板２の波形形状の頂点部分とを接合し、仕切り板１と間隔板２とを接合したものを、トムソン抜きやカッターなどを用いて四角形に切り出して、対向流部７を構成する伝熱体３を形成する（伝熱体形成ステップ）。
　図５は、本実施の形態における熱交換素子１０の、伝熱体３の仕切り板１と間隔板２を接合した状態を示す図である。図５に示すとおり、伝熱体３は片段ボール状の形状をしている。仕切り板１と間隔板２との接合により、剛性の低い仕切り板１を平面に保つ効果を奏する。伝熱体３の仕切り板１と、伝熱体３の波状の間隔板２の端部は一致している。
　また、図５と同様に、仕切り板１ｘと間隔板２ｙとを接合したものを、トムソン抜きやカッターなどを用いて二等辺三角形に切り出して、流路変更部６を構成する伝熱体３ｘを形成する。仕切り板１ｙと間隔板２ｙとを接合したものを、トムソン抜きやカッターなどを用いて二等辺三角形に切り出して、流路変更部６を構成する伝熱体３ｙを形成する。
　次に、伝熱体３ｘの二等辺三角形の底辺部分に接合用テープ１５を貼る。伝熱体３の仕切り板１の長方形の辺のうち、流入口又は流出口に位置する両辺にも同一の接合用テープ１５が跨る形で貼り付ける。これにより、伝熱体３及び伝熱体３ｘとの連結体１７を形成する。同様に、伝熱体３ｙの二等辺三角形の底辺部分に接合用テープ１５を貼る。伝熱体３の仕切り板１の長方形の辺のうち、流入口又は流出口に位置する両辺にも同一の接合用テープ１５が跨る形で貼り付ける。これにより、伝熱体３及び伝熱体３ｙとの連結体１８を形成する。
　次に、伝熱体３の仕切り板１及び間隔板２が重なっている部分のうち両端を、ローラーまたはプレスなどで押しつぶして平滑化し、折り曲げ部４０を形成する（平滑化ステップ）。図６は本実施の形態における熱交換素子１０の、伝熱体３の仕切り板１と間隔板２の両端部を押しつぶした状態を示す図である。
次に、間隔板２の波形の進行方向が同じ向きになるように、伝熱体３を備えた連結体１７と伝熱体を備えた連結体１８を交互に積層する（積層ステップ）。
次に、仕切り板１及び間隔板２が重なっている部分、すなわち折り曲げ部４０を下方向に折り曲げる（折り曲げステップ）。折り曲げ部４０の折れ曲がりの起点を折り曲げ角８とする。
次に、仕切り板１及び間隔板２が重なっている部分を折り曲げた先の部分、すなわち折り曲げステップにて折り曲げた折り曲げ部４０を、接合部材９（例えばシール材又は接合用テープ）によって接合させることで側面５を形成する（接合ステップ）。
折り曲げ部４０の折り曲げ方向は、他の伝熱体３の折り曲げ部４０の折り曲げ角８方向に向かっている。折り曲げ角８から折り曲げ部４０の端までの長さは、隣接している伝熱体３の仕切り板１同士の垂直方向の距離よりも長い。したがって、伝熱体３の折り曲げ部４０を折り曲げた場合、他の伝熱体の折り曲げ部４０と重なることで側面５が形成される。
　上述したとおり、本実施の形態における熱交換素子１０は、側面５が仕切り板１及び間隔板２が重なっている部分を折り曲げた先の部分で形成されている。その結果、熱交換素子１０の側面５と熱交換素子１０の外部は２枚の板で分断されているので、熱交換素子１０の流路と外気との間の断熱性がより高くなり、熱交換素子１０の流路内の流体と外気との間の熱交換を低減することができるので、熱交換効率のより高い熱交換素子１０が得られるという効果を奏する。
　また、本実施の形態における熱交換素子１０は、間隔板２のうち側面５を形成している部分は複数の折り目を有し、側面５を形成している間隔板２の折り目は、側面５を形成している間隔板２の他の部分と重なっている形状であるため、側面５を形成している間隔板２が平面形状である場合と比較して、上記重なりの分だけ側面５を形成している間隔板２は厚みを有する。その結果、熱交換素子１０の流路と外気との間の断熱性が更に高くなり、熱交換素子１０の流路内の流体と外気との間の熱交換を更に低減することができるので、熱交換効率の更に高い熱交換素子１０が得られるという更なる効果を奏する。
　また、本実施の形態における熱交換素子１０は、仕切り板１及び間隔板２のうち側面５を形成している部分を接合部材９によって接合している。その結果、対向流部７の伝熱体３の各層に形成されている流路が、熱交換素子１０外部に対してより密封されるので、流体漏れをより軽減することが可能な熱交換素子が得られるという更なる効果を奏する。
具体的には、側面に対し、特許文献１の熱交換素子のように対向流部の側面に何も処理を施さない場合、熱交換素子の全体から合計１６％の流体漏れが発生したのに対し、側面にシール材を塗布して厳封した場合、流体の漏れ量は合計３％に抑えられる。一方、本実施の形態における熱交換素子１０のように、側面５を形成している仕切り板及び前記間隔板を接合部材９によって接合した場合、流体漏れはシール材を塗布して厳封した場合と比較して１／６のシール材の使用量で、流体の漏れ量はシール材を塗布して厳封した場合と同等の合計３％に抑えられた。
また、特許文献１の熱交換素子のように、複数の伝熱体が積層されて形成されている場合、一つの伝熱体の仕切り板の上に、別の層の伝熱体の間隔板の先端が当たり、荷重がかかる。特許文献１の熱交換素子及び特許文献２の熱交換ブロックが設置される環境の湿度が高い場合、仕切り板が柔軟化し、仕切り板が沈み込み、上に接する間隔板が食い込む恐れがある。その結果、仕切り板に形成されている流路が狭窄になり、流体が流れにくくなり、流体を流すファンを駆動する電力が増大するという問題が起こりえる。
本実施の形態における熱交換素子１０は、側面５が複数の仕切り板１と間隔板２を重ね合わせて、接合部材９にて接合することで、側面５は剛性の高い平面となる。その結果、対向流部７は側面５に支持される構造となるので、仕切り板１が沈み込み、上に接する間隔板２が食い込むことを防ぐことができるので、流体を流すファンを駆動する電力が増大せずに、無駄な電力を消費しないという更なる効果を奏する。
　なお、本実施の形態における熱交換素子１０の、側面５を形成している間隔板２は、平面形状であってもよい。
実施の形態２
　以下、本実施の形態における熱交換素子１０の構成を、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態における熱交換素子１０の対向流部７のＡ－Ａ’断面図である。本実施の形態における熱交換素子１０は、仕切り板１と間隔板２の素材に熱融着性のあるポリエチレンもしくはポリエチレンテレフタレート等の化学繊維を全体に抄き込んだ混抄紙を用い、熱融着性を有する点が異なる。また、前記化学繊維は、シート全体でなく一部に抄き込んだ混抄紙でもよい。また、パルプ繊維を基材とし、熱融着性のあるホットメルトもしくは酢酸ビニルのような接着剤をコーティングしたシート等であってもよい。それ以外の点は実施の形態１における熱交換素子１０と同様の構成である。
次に、本実施の形態における熱交換素子１０の製造方法について説明する。本形態による熱交換素子１０の製造方法については、基本的には実施の形態１に係る熱交換素子１０の製造方法と同様の製造方法である。しかしながら、仕切り板１と間隔板２の素材に熱融着性のあるポリエチレンもしくはポリエチレンテレフタレート等の化学繊維を抄き込んだ混抄紙を用いており、仕切り板１及び間隔板２が重なっている部分を折り曲げた先の部分、すなわち折り曲げ部４０同士を接合する際に、アイロンまたはコテを当てて熱圧着させる（熱圧着ステップ）ことで、仕切り板１と間隔板２が融着して熱融着部９１を形成させる点が実施の形態１と異なる。
　上述したとおり、本実施の形態における熱交換素子１０もまた、実施の形態１における熱交換素子１０と同様の効果を奏するのは無論のこと、仕切り板１及び間隔板２が重なっている部分を折り曲げた先の部分、すなわち折り曲げ部４０同士を接合する際に、実施の形態１における接合部材９が不要となるので、シール材塗布又はテープ材張りの工程が省略され、より生産性が向上するという更なる効果を奏する。
　また、本実施の形態における熱交換素子１０の熱融着部９１は、常温へと冷却されることで剛性が増すため、側面５は剛性の高い平面となる。その結果、対向流部７は熱融着部９１を備えた側面５に支持される構造となるので、仕切り板１が沈み込み、上に接する間隔板２が食い込むことを防ぐことができるので、流体を流すファンを駆動する電力が増大せずに、無駄な電力を消費しないという更なる効果を奏する。
　また、熱融着部９１は、熱交換素子１０の側面５に設置されるため、熱融着部９１の厚みの分だけ、熱交換素子１０外と流路内との間の断熱性がさらに高まり、熱交換素子１０の流路内の流体と外気との間の熱交換を更に防止することができるので、熱交換効率の低下を更に低減し、熱交換効率の更に高い熱交換素子１０が得られるという効果を奏する。
　実施の形態３
　本実施の形態では、実施の形態１の熱交換素子１０を搭載した熱交換換気装置２０の構成と動作について、図８～図１３を用いて説明する。図８は、本実施の形態における熱交換換気装置が部屋に設置されている状態の外観図である。熱交換換気装置２０は、空気調和機の一種であり、室外の空気を室内へ給気し室内の空気を室外に排気する換気機能に加え、排気する空気から熱を回収し、給気する空気へ熱を与えることで、エアコンなど室内温度を調整する装置のエネルギー負担を軽減する機能も有する換気装置である。
　本実施の形態において、熱交換換気装置２０は室内の天井内に収納されている。室内美観の点から、図８のように天井内に空調機器をまとめて収納する住宅が多い。天井内に機器を設置する場合、一般に室内に設置する場合と比較して、広い設置スペースが確保できる。図８において、室外壁面に室外の空気を取り入れる穴である室外吸気口２１、室外へと空気を排出する穴である室外排気口２２、室内の天井に室内へと空気を流入させる穴である室内吸気口２３、室内の空気を排出する穴である室内排気口２４を備えている。室外吸気口２１と室内吸気口２３、室外排気口２２と室内排気口２４は熱交換素子１０を内部に含有する熱交換換気装置２０を介してダクト２５で接続している。
　図９及び図１０は、本実施の形態における熱交換換気装置の内部構成図である。図９に示すように、熱交換換気装置２０内には熱交換素子１０が搭載されており、室内外の空気が熱交換素子１０を通過することで、熱交換が行われる。熱交換換気装置２０内部には室外から室内および室内から室外に向けて空気を送風する２つのファン（図示しない）を有しており、ファンを運転させることで室内への給気と排気を行う。また、熱交換換気装置２０には、バイパス風路２６、２７と風路切り替えのためのダンパー２８、２９が備えられており、風路の切り替えが可能である。
　前述のように、熱交換素子１０には第１の流体の流入口１１と第１の流体の流出口１２、第２の流体の流入口１３と第２の流体の流出口１４が形成されているが、熱交換素子１０が熱交換換気装置２０に搭載されるにあたり、例えば、第１の流体の流入口１１は室外吸気口２１から連なるダクト２５と連結しており、第１の流体の流出口１２は室内吸気口２３へと連なるダクト２５と連結している。また、第２の流体の流入口１３は室内排気口２４から連なるダクト２５と連結しており、第２の流体の流出口１４は室外排気口２２へと連なるダクト２５と連結している。
　熱交換換気装置２０には、室内からの排気が室内排気口２４から流入する流入口の近傍に二酸化炭素を検知する二酸化炭素検知部３０（二酸化炭素センサー）が設けられている。熱交換換気装置２０の、室外からの吸気が室外吸気口２１から流入する流入口近傍には、温湿度検知部３１２（温湿度センサー）が設けられており、室内からの排気が室内排気口２４から流入する流入口の近傍に温湿度検知部３１１（温湿度センサー）が設けられている。
　図９は、ダンパー２８、２９によって、熱交換素子１０内に流体である空気が流れる場合の様子を示しており、図１０は、前記ダンパー２８、２９によって風路が切りかえられ、熱交換素子１０内に流体である空気が流れない場合の様子を示している。
　図１１は本実施の形態における熱交換換気装置２０の機能構成図である。ファン制御部３２は、二酸化炭素検知部３０によって検知された室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度によって、ファン駆動部３５に風量を指示する。ファン駆動部３５は、ファン制御部３２から指示された風量に基づいて、図示しないファンを駆動する。ファン制御部３２の動作については後述する。
　ダンパー制御部３３は、温湿度検知部３１１及び温湿度検知部３１２によって検知された室内及び室外の温度及び湿度によって、ダンパー駆動部３４１及びダンパー駆動部３４２にダンパーの向きを指示する。ダンパー駆動部３４１は、ダンパー制御部３３に指示された向きにダンパー２９を駆動する。ダンパー駆動部３４２は、ダンパー制御部３３に指示された向きにダンパー２８を駆動する。ダンパー制御部３３の動作については後述する。
　図１１は、本実施の形態における熱交換換気装置２０のファン制御部３２の動作を示すフローチャートである。最初にファン制御部３２は、ファン駆動部３５に通常風量でファンを駆動するように指示する（Ｓ１０１）。その後、Ｓ１０２の処理に進む。通常風量とは例えば５００ｍ３／ｈである。
　次にファン制御部３２は、二酸化炭素検知部３０が検知した、室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度を受信する（Ｓ１０２）。その後、Ｓ１０３の処理に進む。
　次にファン制御部３２は、室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度が定格以上か否かを判定する（Ｓ１０３）。室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度が定格以上である場合（Ｓ１０３のＹＥＳ）、Ｓ１０１の処理へと戻り、ファン制御部３２は、ファン駆動部３５に通常風量でのファンの駆動指示を継続する（Ｓ１０１）。
　室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度が定格以下である場合（Ｓ１０３のＮＯ）、Ｓ１０４の処理に進み、ファン制御部３２は、ファン駆動部３５に弱風量でのファンの駆動を指示する（Ｓ１０４）。その後、Ｓ１０５の処理に進む。二酸化炭素の濃度の定格とは、例えば２００ｐｐｍである。室内の在室人数が１０人程度である場合、二酸化炭素発生量が少なく、室内の二酸化炭素濃度が２００ｐｐｍ以下となる。また、弱風量とは例えば２１０ｍ３／ｈである。
　次にファン制御部３２は、二酸化炭素検知部３０が検知した、室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度を受信する（Ｓ１０５）。その後、Ｓ１０６の処理に進む。
　次にファン制御部３２は、室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度が定格以上か否かを判定する（Ｓ１０６）。室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度が定格以上である場合（Ｓ１０６のＹＥＳ）、Ｓ１０１の処理へと戻り、ファン制御部３２は、ファン駆動部３５に通常風量でのファンの駆動を指示する（Ｓ１０１）。
　室内の排気に含まれる二酸化炭素の濃度が定格以下である場合（Ｓ１０６のＮＯ）、Ｓ１０４の処理に戻り、ファン制御部３２は、ファン駆動部３５に弱風量でのファンの駆動の指示を継続する（Ｓ１０４）。ファン制御部３２は、上記のような動作をすることにより、室内の二酸化炭素濃度が定格以下の場合、ファン動力を抑えさせるので、電力の消費を抑えることが出来るという効果を奏する。
　図１３は、本実施の形態における熱交換換気装置２０のダンパー制御部３３の動作を示すフローチャートである。最初にダンパー制御部３３は、温湿度検知部３１１及び温湿度検知部３１２によって検知された室内空気温度、室外空気温度、室内空気湿度及び室外空気湿度を受信する（Ｓ２０１）。その後、Ｓ２０２の処理に進む。
　次に、ダンパー制御部３３は、室内空気温度が設定温度以上か否かを判定する（Ｓ２０２）。ダンパー制御部３３が、室内空気温度が設定温度以上であると判定した場合（Ｓ２０２のＹＥＳ）、Ｓ２０３の処理に進む。ダンパー制御部３３が、室内空気温度が設定温度以上でないと判定した場合（Ｓ２０２のＮＯ）、Ｓ２０７の処理に進む。
　次に、ダンパー制御部３３は、室外空気温度が設定温度以下か否かを判定する（Ｓ２０３）。ダンパー制御部３３が、室外空気温度が設定温度以下であると判定した場合（Ｓ２０３のＹＥＳ）、Ｓ２０４の処理に進む。ダンパー制御部３３が、室外空気温度が設定温度以下でないと判定した場合（Ｓ２０３のＮＯ）、Ｓ２０７の処理に進む。
　次に、ダンパー制御部３３は、室内空気湿度が設定湿度以上か否かを判定する（Ｓ２０４）。ダンパー制御部３３が、室内空気湿度が設定湿度以上であると判定した場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）、Ｓ２０５の処理に進む。ダンパー制御部３３が、室内空気湿度が設定湿度以上でないと判定した場合（Ｓ２０４のＮＯ）、Ｓ２０７の処理に進む。
　次に、ダンパー制御部３３は、室外空気湿度が設定湿度以下か否かを判定する（Ｓ２０５）。ダンパー制御部３３が、室外空気湿度が設定湿度以下であると判定した場合（Ｓ２０５のＹＥＳ）、Ｓ２０６の処理に進む。ダンパー制御部３３が、室外空気湿度が設定湿度以下でないと判定した場合（Ｓ２０５のＮＯ）、Ｓ２０７の処理に進む。
　Ｓ２０６では、ダンパー制御部３３は、ダンパー２８及びダンパー２９の向きを、図１０に示すように熱交換素子１０をバイパスするように駆動することをダンパー駆動部３４１及びダンパー駆動部３４２に指示する。その後、Ｓ２０１の処理に戻る。室内空気温度が設定温度以上であり、室外空気温度が設定温度以下である場合は、熱交換による室内の熱の回収が不要であるため、換気空気は熱交換素子１０を通さない方が望ましい。例えば、室内空気の設定温度が２５℃であるとき、温湿度検知部３１１により、室内空気温度が３０℃と検知され、室外空気温度が２０℃と検知され、検知情報が別途設けられたダンパー制御部３３に送られる。
　この風路切り替えにより、ダンパー２８及びダンパー２９が熱交換素子１０の第１の流体の流入口１１、第２の流体の流入口１３を塞ぎ、外気からの給気はバイパス風路２７を通り、室内からの排気はバイパス風路２６を通る。すなわち、外気からの給気及び室内からの排気は熱交換素子１０を通さない風路構成となる。この結果、室内空気よりも低い温度の外気がそのまま流入することで、室内温度が下げられる。
　Ｓ２０７では、ダンパー制御部３３は、ダンパー２８及びダンパー２９の向きを、図９に示すように熱交換素子１０が熱交換を行うように駆動することをダンパー駆動部３４１及びダンパー駆動部３４２に指示する。その後、Ｓ２０１の処理に戻る。たとえば、室内空気温度が設定温度以下であり、室外空気温度が設定温度以上であるときに、外気からの給気及び室内からの排気は熱交換素子１０を通るように、ダンパー２８及びダンパー２９が駆動されている。
　なお、本実施の形態における熱交換換気装置２０は、実施の形態１の熱交換素子１０を搭載しているが、実施の形態２の熱交換素子１０を搭載してもよい。　
　本発明は、実施の形態１～３に限られない。本発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせること、及びその一部を適宜変更、省略等することが可能である。
１、１ｘ、１ｙ　仕切り板
２、２ｘ、２ｙ　間隔板
３、３ｘ、３ｙ　伝熱体
４０　折り曲げ部
５　側面
５１　第１の流路
５２　第２の流路
６　流路変更部
７　対向流部
８　折り曲げ角
９　接合部材
１０　熱交換素子
１１　第１の流体の流入口
１２　第１の流体の流出口
１３　第２の流体の流入口
１４　第２の流体の流出口
１５　接合用テープ
１６　高さ調節用テープ
１７、１８　連結体
２０　熱交換換気装置
２１　室外吸気口
２２　室外排気口
２３　室内吸気口
２４　室内排気口
２５　ダクト
２６　バイパス風路
２７　バイパス風路
２８　ダンパー
２９　ダンパー
３０　二酸化炭素検知部
３１１、３１２　温湿度検知部
９１　熱融着部

Claims (9)

  1. 平面形状を呈する複数の仕切り板と、
    断面視が波形形状を呈する複数の間隔板と、を備え、
    前記間隔板の波形の進行方向が同じ向きになるように、前記仕切り板及び前記間隔板が交互に積層されている対向流部を有する熱交換素子であって、
    前記対向流部の側面は、前記仕切り板及び前記間隔板が重なっている部分を折り曲げた先の部分で形成されている熱交換素子。
  2. 前記間隔板のうち前記側面を形成している部分は複数の折り目を有し、
    前記側面を形成している前記間隔板の前記折り目は、当該側面を形成している前記間隔板の他の部分と重なっている請求項１に記載の熱交換素子。
  3. 前記仕切り板及び前記間隔板のうち前記側面を形成している部分は、接合部材によって接合されている請求項１又は請求項２に記載の熱交換素子。
  4. 前記仕切り板及び前記間隔板は、熱融着性を有する部材からなる請求項１又は請求項２に記載の熱交換素子。
  5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換素子を備え、
    前記熱交換素子は、室外吸気口から吸入され室内排気口に排気される流体及び室内吸気口から吸入され室外排気口に排気される流体間の熱交換を行う熱交換換気装置。
  6. 平面形状を呈する仕切り板と、断面視が波形形状を呈する間隔板と、を接合して平面視が長方形状の伝熱体を形成する伝熱体形成ステップと、
    　前記間隔板の波形の進行方向が同じ向きになるように、前記伝熱体を積層する積層ステップと、
    　前記仕切り板及び前記間隔板が重なっている部分を折り曲げる側面形成ステップと、を有する熱交換素子の製造方法。
  7. 前記伝熱体を前記積層ステップで積層する前に、
    前記仕切り板及び前記間隔板が重なっている部分を押しつぶす平滑化ステップを有する請求項６に記載の熱交換素子の製造方法。
  8. 前記仕切り板及び前記間隔板が重なっている部分を折り曲げた先の部分を接合部材によって接合させる接合ステップを有する請求項６又は請求項７に記載の熱交換素子の製造方法。
  9. 前記仕切り板及び前記間隔板は熱融着性を有する部材からなり、
    前記仕切り板及び前記間隔板が重なっている部分を折り曲げた先の部分を熱圧着させる熱圧着ステップを有する請求項６又は請求項７に記載の熱交換素子の製造方法。
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