WO2024047730A1

WO2024047730A1 - 熱交換換気装置

Info

Publication number: WO2024047730A1
Application number: PCT/JP2022/032531
Authority: WO
Inventors: 耕平長谷川
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2024-03-07

Abstract

熱交換換気装置（１）は、給気風路（６）と排気風路（７）とが設けられたケーシング（２０）と、給気風路（６）に給気流（１６）を形成する給気送風機（８）と、排気風路（７）に排気流（１７）を形成する排気送風機（９）と、給気風路（６）と排気風路（７）とに跨がってケーシング（２０）内に設置され、給気流（１６）と排気流（１７）との間で熱交換を行う熱交換器（１０）と、排気流（１７）の空気質を検出する空気質センサ（１８）と、空気質センサ（１８）が検出した結果に基づいて給気送風機（８）及び排気送風機（９）の動作を制御する制御部（１５）とを備え、ケーシング（２０）は、排気風路（７）のうち還気口（３）と熱交換器（１０）との間の部分に通じる開口（２０ａ）が形成されており、空気質センサ（１８）は、ケーシング（２０）の外から開口（２０ａ）を塞ぐように着脱可能にケーシング（２０）に装着されている。

Description

熱交換換気装置

　本開示は給気流と排気流との間で熱交換を行いながら換気を行う熱交換換気装置に関する。

　従来の熱交換換気装置においては、室内から室外へ排出する排気の空気質に基づいて排気流を形成する排気送風機及び給気流を形成する給気送風機を制御することで、必要な換気量を確保するとともに、室内空気の空気質を向上させることが行われる。例えば、特許文献１に開示されるように空気質センサの一種であるＣＯ_２センサを有する熱交換換気装置は、ＣＯ_２濃度に応じて排気送風機及び給気送風機の運転強度を変更することで、室内空気のＣＯ_２濃度を基準値以下に抑える制御を行う。

特開２０２０－３４２２３号公報

　空気質センサは、塵埃などの堆積により、センシング感度が経時的に低下したり故障したりすることがある。したがって、空気質センサは、目視による確認、清掃などのメンテナンス及び故障時の交換が必要である。特許文献１に開示される熱交換換気装置は、空気質センサであるＣＯ_２センサが筐体内部に設置されているため、ＣＯ_２センサの目視確認、メンテナンス又は交換を行うためには、筐体に設けられた熱交換器のメンテナンス用の扉から、まず熱交換器、風路構成部品及び排気送風機などを取り出し、その後でＣＯ_２センサを取り出す必要がある。このように、特許文献１に開示される熱交換換気装置は、ＣＯ_２センサを取り出すにあたっては、熱交換器、風路構成部品及び排気送風機などを先に取り出す必要がありＣＯ_２センサへ容易にアクセスすることができない。特に、熱交換換気装置を天井裏に設置する場合には、ＣＯ_２センサへアクセスするための作業を天井の開口を通じて行う必要があり、ＣＯ_２センサへのアクセスはさらに困難になる。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、空気質センサへのアクセスが容易な熱交換換気装置を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る熱交換換気装置は、室外の空気を取り込む室外空気取込口と、室外の空気を室内へ供給する空気供給口と、室内の空気を吸い込む還気口と、室内の空気を室外に排出する排出口と、室外空気取込口と空気供給口とを繋ぐ給気風路と、還気口と排出口とを繋ぐ排気風路とが設けられたケーシングと、給気風路に設置され、給気風路に給気流を形成する給気送風機と、排気風路に設置され、排気風路に排気流を形成する排気送風機と、給気風路と排気風路とに跨がってケーシング内に設置され、給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換器と、排気流の空気質を検出する空気質センサと、空気質センサが検出した結果に基づいて給気送風機及び排気送風機の動作を制御する制御部とを備える。ケーシングは、排気風路のうち還気口と熱交換器との間の部分に通じる開口が形成されている。空気質センサは、ケーシングの外から開口を塞ぐように着脱可能にケーシングに装着されている。

　本開示によれば、空気質センサへのアクセスが容易な熱交換換気装置を得られるという効果を奏する。

実施の形態１に係る熱交換換気装置の構成を示す上面図実施の形態１に係る熱交換換気装置の構成を示す上面図実施の形態１に係る熱交換換気装置の斜視図実施の形態１に係る熱交換換気装置に用いるセンサ設置用塞ぎ板の正面図実施の形態１に係る熱交換換気装置のセンサ設置用塞ぎ板の側面図実施の形態１に係る熱交換換気装置のケーシングの開口の部分の拡大斜視図実施の形態１に係る熱交換換気装置のセンサレスの状態での上面図実施の形態１に係る熱交換換気装置のセンサレスの状態での斜視図実施の形態１に係る熱交換換気装置の塞ぎ板の正面図

　以下に、実施の形態に係る熱交換換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
　図１及び図２は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の構成を示す上面図である。図１は、後述する風路切換ダンパ１２が普通換気風路１１を塞いだ熱交換換気時の熱交換換気装置１を示している。図２は、後述する風路切換ダンパ１２が普通換気風路１１を開放した普通換気時の熱交換換気装置１を示している。なお、図１及び図２では、後述するケーシング２０の天面の図示を省略することによりケーシング２０の内部の構造を可視化して模式的に示している。図３は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の斜視図である。熱交換換気装置１は、室外空気取込口４と、室外の空気を室内へ供給する空気供給口２と、室内の空気を吸い込む還気口３と、室内の空気を室外に排出する排出口５と、室外空気取込口４と空気供給口２とを繋ぐ給気風路６と、還気口３と排出口５とを繋ぐ排気風路７と、排気風路７に接続されたバイパス風路である普通換気風路１１とが設けられたケーシング２０を有する。空気供給口２は、天井裏から室内に通じる給気ダクトに接続される。還気口３は、天井裏から室内に通じる排気ダクトに接続される。室外空気取込口４は、天井裏から室外に通じる給気ダクトに接続される。排出口５は、天井裏から室外に通じる排気ダクトに接続される。普通換気風路１１は、還気口３から取り入れた室内の空気を、熱交換器１０を通過させずに迂回して排出口５から室外に排出する。

　図１及び図２においては、給気風路６のうち室外空気取込口４と熱交換器１０との間の部分は、排気風路７のうち排出口５と熱交換器１０との間の部分の陰になっており、排気風路７のうち還気口３と熱交換器１０との間の部分は、給気風路６のうち空気供給口２と熱交換器１０との間の部分の陰になっている。

　給気風路６のうち、熱交換器１０よりも空気供給口２側の部分には、室外空気取込口４から取り入れた室外の空気を空気供給口２から室内に供給する給気送風機８が設置されている。排気風路７のうち、熱交換器１０よりも排出口５側の部分には、還気口３から取り入れた室内の空気を排出口５から室外に排出する排気送風機９が設置されている。給気送風機８は、給気風路６に給気流１６を形成する。排気送風機９は、排気風路７に排気流１７を形成する。

　ケーシング２０の内部には、熱交換器１０が設置されている。熱交換器１０は、室外から取り入れられて給気風路６を通る給気流１６と、室内から取り入れられて排気風路７を通る排気流１７との間で熱交換を行わせる。普通換気風路１１は、排気風路７のうち、熱交換器１０よりも上流となる還気口３側の部分と、熱交換器１０よりも下流となる排出口５側の部分とに接続されている。

　ケーシング２０には、メンテナンス用開口２１が形成されている。メンテナンス用開口２１は、着脱可能なカバー２２で覆われている。カバー２２をケーシング２０から取り外し、メンテナンス用開口２１を開放することにより、メンテナンス用開口２１から熱交換器１０の清掃及び着脱を行うことができる。また、熱交換器１０を取り外した状態では、メンテナンス用開口２１を通じて給気送風機８及び排気送風機９のメンテナンスを行うことができる。

　熱交換換気装置１は、風路切換ダンパ１２を有する。風路切換ダンパ１２は、排気風路７のうち熱交換器１０よりも上流に位置する排気風路７と普通換気風路１１との分岐部分に配置されている。風路切換ダンパ１２は、普通換気風路１１を開放する状態と、普通換気風路１１を塞ぐ状態とのいずれかの状態をとる。風路切換ダンパ１２が普通換気風路１１を塞いだ状態では、還気口３から取り入れた室内の空気は、熱交換器１０を通って排出口５に流れる。一方、風路切換ダンパ１２が普通換気風路１１を開放すると、還気口３から取り入れた室内の空気は熱交換器１０をバイパスして排出口５に流れる。

　熱交換換気装置１は、制御部１５を有する。制御部１５は、給気送風機８と排気送風機９と、風路切換ダンパ１２とを制御する。制御部１５は、回路ボックス１４に収容されて保護されている。

　風路切換ダンパ１２は、不図示の駆動装置を有する。制御部１５は、風路切換ダンパ１２の駆動装置を制御することによって風路の切換を実現する。

　図１に示すように、熱交換換気時には、制御部１５は、風路切換ダンパ１２を制御し、普通換気風路１１を塞ぐ。風路切換ダンパ１２が普通換気風路１１を塞いだ状態で、制御部１５が給気送風機８及び排気送風機９を駆動させると、室外空気取込口４から取り入れられた室外の空気と、還気口３から取り入れられた室内の空気とが熱交換器１０を通過して熱交換される。熱交換後の空気が、空気供給口２から室内へ吐き出され、排出口５から室外へ吐き出されることにより、排気流１７と給気流１６とで熱交換しながら換気することができる。

　実施の形態１に係る熱交換換気装置１は、熱交換を行わずに換気する設定がなされた場合には、普通換気運転を実施する。図２に示すように、普通換気時には、制御部１５は、風路切換ダンパ１２を制御し、普通換気風路１１を開放する。風路切換ダンパ１２が普通換気風路１１を開放した状態で、制御部１５が給気送風機８及び排気送風機９を駆動させると、室外空気取込口４から取り入れられた室外の空気は、熱交換器１０を通過して空気供給口２から吐き出される。一方で還気口３から取り入れられた室内の空気は、熱交換器１０を通過せずに排出口５から吐き出される。このため、普通換気時には、排気流１７と給気流１６とで熱交換を行わずに換気することができる。

　ケーシング２０は、排気風路７のうち還気口３と熱交換器１０との間の部分に通じる開口２０ａが形成されている。

　開口２０ａは、ケーシング２０のうち還気口３が設けられた側面に形成されてもよいし、還気口３が設けられた側面に隣接する側面に形成されていてもよい。

　ケーシング２０の開口２０ａには、空気質センサ１８が固定されたセンサ設置用塞ぎ板１９が取り付けられている。

　図４は、実施の形態１に係る熱交換換気装置に用いるセンサ設置用塞ぎ板の正面図である。図５は、実施の形態１に係る熱交換換気装置のセンサ設置用塞ぎ板の側面図である。センサ設置用塞ぎ板１９は、空気質センサ１８を固定可能である。センサ設置用塞ぎ板１９には、空気質センサ１８と制御部１５とを接続する通信及び給電用の通信給電線２３を通す穴が形成されており、通信給電線２３は、センサ設置用塞ぎ板１９のうち開口２０ａへの取付時にケーシング２０の内側になる面から、ケーシング２０の外側になる面に引き出されている。

　図６は、実施の形態１に係る熱交換換気装置のケーシングの開口の部分の拡大斜視図である。図６に示すように、空気質センサ１８を固定したセンサ設置用塞ぎ板１９をケーシング２０に外側からねじ２４で取り付けることにより、開口２０ａを通じて排気風路７に空気質センサ１８を設置することができる。なお、ここでは空気質センサ１８全体が排気風路７に設置される構造を示したが、空気質センサ１８の一部がケーシング２０の外部に配置されるように空気質センサ１８をセンサ設置用塞ぎ板１９に固定する構造であってもよい。センサ設置用塞ぎ板１９は、パッキン１９ａを備えている。パッキン１９ａは、開口２０ａの縁とセンサ設置用塞ぎ板１９との隙間からケーシング２０内に空気が流入することを防止する。空気質センサ１８は、ねじ２４を緩めてセンサ設置用塞ぎ板１９をケーシング２０から外すことにより、熱交換換気装置１から取り出すことができる。このように、空気質センサ１８は、ケーシング２０の外から開口２０ａを塞ぐように着脱可能にケーシング２０に装着されている。なお、空気質センサ１８の筐体のサイズが開口２０ａのサイズと同じである場合には、センサ設置用塞ぎ板１９を介さずに空気質センサ１８自体で開口２０ａを塞いでもよい。

　空気質センサ１８は、空気質を測定するセンサであり湿度センサ、塵埃センサ、臭気センサ及びガスセンサを例示できる。空気質センサ１８は、例示したセンサのうちの一つであってもよいし、複数組み合わせてもよい。すなわち、空気質センサ１８は、湿度センサ、塵埃センサ、臭気センサ及びガスセンサの少なくともいずれかを含む。また、ガスセンサは、ＣＯ_２センサを例示できるが、ＣＯ_２以外のガスを検出するセンサであってもよい。また、ＣＯ_２センサと、ＣＯ_２以外のガスを検出するセンサとを組み合わせてもよい。

　通信給電線２３は、ケーシング２０の外に配置されている。回路ボックス１４には、配線穴１４ａが形成されている。通信給電線２３は、配線穴１４ａを通じて回路ボックス１４に引き込まれ、制御部１５に接続される。通信給電線２３がケーシング２０の外に配置されるため、通信給電線２３をケーシング２０内で引き回す作業を行う必要はない。なお、制御部１５がケーシング２０の開口２０ａの近くに設置されており、通信給電線２３が短い場合には、通信給電線２３をケーシング２０の内部に配置してもよい。

　制御部１５は、空気質センサ１８から入力される空気質の測定結果に基づいて、給気送風機８、排気送風機９及び風路切換ダンパ１２を制御することにより、室内空気の空気質を向上させることができる。例えば、空気質センサ１８がＣＯ_２センサであって、排気流１７のＣＯ_２濃度が高い場合には、室内空気のＣＯ_２濃度も高くなっているため、制御部１５は、給気送風機８及び排気送風機９の運転強度を高くして給気風量及び排気風量を増大させることにより換気量を増大させて、室内空気のＣＯ_２濃度の低下を図ることができる。

　実施の形態１に係る熱交換換気装置１は、空気質センサ１８を省略したセンサレスの構成とすることができる。図７は、実施の形態１に係る熱交換換気装置のセンサレスの状態での上面図である。図８は、実施の形態１に係る熱交換換気装置のセンサレスの状態での斜視図である。なお、図７では、図１及び図２と同様に、ケーシング２０の天面の図示を省略することによりケーシング２０の内部の構造を可視化して模式的に示している。図７においても、給気風路６のうち室外空気取込口４と熱交換器１０との間の部分は、排気風路７のうち排出口５と熱交換器１０との間の部分の陰になっており、排気風路７のうち還気口３と熱交換器１０との間の部分は、給気風路６のうち空気供給口２と熱交換器１０との間の部分の陰になっている。熱交換換気装置１をセンサレスの構成とする場合、開口２０ａは、塞ぎ板１３によって塞がれる。図９は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の塞ぎ板の正面図である。塞ぎ板１３には、センサ設置用塞ぎ板１９と同様にパッキン１３ａが装着されており、開口２０ａの縁と塞ぎ板１３との隙間からケーシング２０内に空気が流入しないようになっている。

　実施の形態１に係る熱交換換気装置１のケーシング２０は、排気風路７のうち還気口３と熱交換器１０との間の部分に通じる開口２０ａが形成されている。このため、実施の形態１に係る熱交換換気装置１は、空気質センサ１８を固定したセンサ設置用塞ぎ板１９をケーシング２０に取り付けて空気質センサ１８を有する構造とすることも、開口２０ａを塞ぎ板１３で塞いだセンサレスの構造とすることもできる。熱交換換気装置１をセンサレスの構造とした場合には、ケーシング２０に取り付けられた塞ぎ板１３を取り外し、空気質センサ１８が固定されたセンサ設置用塞ぎ板１９をケーシング２０に取り付けるだけで、空気質センサ１８を容易に後付けで追加することができる。

　また、実施の形態１に係る熱交換換気装置１は、空気質センサ１８の目視確認、メンテナンス又は交換のために空気質センサ１８にアクセスする場合には、センサ設置用塞ぎ板１９をケーシング２０から取り外すだけで空気質センサ１８へのアクセスが可能である。このように、実施の形態１に係る熱交換換気装置１は、空気質センサ１８へアクセスするためにメンテナンス用開口２１を通じて作業を行う必要がないため、天井裏などに設置された場合であっても、空気質センサ１８へのアクセスが容易である。

　以上の実施の形態に示した構成は、内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１　熱交換換気装置、２　空気供給口、３　還気口、４　室外空気取込口、５　排出口、６　給気風路、７　排気風路、８　給気送風機、９　排気送風機、１０　熱交換器、１１　普通換気風路、１２　風路切換ダンパ、１３　塞ぎ板、１３ａ，１９ａ　パッキン、１４　回路ボックス、１４ａ　配線穴、１５　制御部、１６　給気流、１７　排気流、１８　空気質センサ、１９　センサ設置用塞ぎ板、２０　ケーシング、２０ａ　開口、２１　メンテナンス用開口、２２　カバー、２３　通信給電線、２４　ねじ。

Claims

　室外の空気を取り込む室外空気取込口と、室外の空気を室内へ供給する空気供給口と、室内の空気を吸い込む還気口と、室内の空気を室外に排出する排出口と、前記室外空気取込口と前記空気供給口とを繋ぐ給気風路と、前記還気口と前記排出口とを繋ぐ排気風路とが設けられたケーシングと、
　前記給気風路に設置され、前記給気風路に給気流を形成する給気送風機と、
　前記排気風路に設置され、前記排気風路に排気流を形成する排気送風機と、
　前記給気風路と前記排気風路とに跨がって前記ケーシング内に設置され、前記給気流と前記排気流との間で熱交換を行う熱交換器と、
　前記排気流の空気質を検出する空気質センサと、
　前記空気質センサが検出した結果に基づいて前記給気送風機及び前記排気送風機の動作を制御する制御部とを備え、
　前記ケーシングは、前記排気風路のうち前記還気口と前記熱交換器との間の部分に通じる開口が形成されており、
　前記空気質センサは、前記ケーシングの外から前記開口を塞ぐように着脱可能に前記ケーシングに装着されていることを特徴とする熱交換換気装置。
　前記空気質センサは、一部が前記排気風路に配置され、前記一部以外の部分は前記ケーシングの外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
　前記ケーシングには、前記排気風路のうち前記熱交換器の上流側と下流側とを結び前記熱交換器を迂回する普通換気風路が形成されており、
　前記排気風路には、前記排気風路のうち前記熱交換器よりも上流に位置する前記排気風路と前記普通換気風路との分岐部分に、風路切換ダンパが設置されており、
　前記風路切換ダンパは、前記普通換気風路を開放する状態と、前記普通換気風路を塞ぐ状態とのいずれかの状態をとり、
　前記開口は、前記排気風路のうち前記風路切換ダンパよりも上流に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の熱交換換気装置。
　前記空気質センサと前記制御部とを接続する通信給電線を有し、
　前記通信給電線は、前記ケーシングの外に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換換気装置。
　前記空気質センサは、温度センサ、湿度センサ、塵埃センサ、臭気センサ及びガスセンサの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換換気装置。
　前記ガスセンサは、ＣＯ_２センサを含むことを特徴とする請求項５に記載の熱交換換気装置。