(57)【要約】【課題】窓枠を小型化しつつ、快適性を向上可能な熱交換形換気装置を提供する。【解決手段】熱交換形換気装置は、室内側に位置する室内側採光部１４ａと室外側に位置する室外側採光部１５ａとを有する採光部４ａと、室内側採光部１４ａと室外側採光部１５ａとに挟まれる位置において採光部４ａと並設され、室内側より取り込んで室外側へ排気される室内空気と、室外側より取り込んで室内側へ給気される室外空気との間で熱交換を行う熱交換部５ａとを有して構成される熱交換形換気セル１ａを複数備える。複数の熱交換形換気セル１ａは、窓枠３の内側において、熱交換形換気セル１ａの風路（排気風路１７、給気風路１８）が上下方向に沿って直列に連通して構成されている。【選択図】図４
2020148382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内側に位置する室内側採光部と室外側に位置する室外側採光部とを有する採光部と、前記室内側採光部と前記室外側採光部とに挟まれる位置において前記採光部と並設され、室内側より取り込んで室外側へ排気される室内空気と、室外側より取り込んで室内側へ給気される室外空気との間で熱交換を行う熱交換部とを有して構成される熱交換形換気セルを複数備え、
複数の前記熱交換形換気セルは、窓枠の内側において、前記熱交換形換気セルの風路が第一方向に沿って直列に連通して構成されていることを特徴とする熱交換形換気装置。
【請求項２】
前記第一方向に沿って直列に連通して構成された複数の前記熱交換形換気セルからなる熱交換形換気セル群を複数備え、
複数の前記熱交換形換気セル群は、前記第一方向と直交する第二方向に沿って並列に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。
【請求項３】
前記第一方向に沿って直列に連通して構成された複数の前記熱交換形換気セルは、前記室内側の風路が排気風路で構成され、前記室外側の風路が給気風路で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換形換気装置。
【請求項４】
前記窓枠は、前記室内側に設けられ、前記室内空気を取り込む排気流入口と、前記室外側に設けられ、前記室内空気を吹き出す排気流出口と、前記室外側に設けられ、前記室外空気を取り込む給気流入口と、前記室内側に設けられ、前記室外空気を吹き出す給気流出口と、前記排気流入口から前記排気流出口へと前記室内空気を送風する排気送風機と、前記給気流入口から前記給気流出口へと前記室外空気を送風する給気送風機と、を有し、
前記排気風路は、前記排気流入口と前記排気流出口とを連通して構成され、前記給気風路は、前記給気流入口と前記給気流出口とを連通して構成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換形換気装置。
【請求項５】
前記室内空気は、前記窓枠の上辺部に設けられた前記排気流入口から取り込まれ、前記排気風路を流通して、前記窓枠の下辺部に設けられた前記排気流出口から吹き出され、
前記室外空気は、前記窓枠の下辺部に設けられた前記給気流入口から取り込まれ、前記給気風路を流通して、前記窓枠の上辺部に設けられた前記給気流出口から吹き出され、
前記排気風路の空気流れ方向と前記給気風路の空気流れ方向とは互いに対向していることを特徴とする請求項４に記載の熱交換形換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換形換気装置に関し、特に窓に設置されて室内を換気する窓用の熱交換形換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化にともなって住宅の空調負荷を削減する要求が高まっており、優れた省エネ性と施工性を併せ持つ熱交換形換気装置が求められている。こうした熱交換形換気装置として、例えば、窓に設置して室内の換気を行う窓用の熱交換形換気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来の熱交換形換気装置１０１について、図１２、図１３を参照しながら説明する。図１２は、従来の熱交換形換気装置１０１の設置例を示す概略斜視図である。図１３は、従来の熱交換形換気装置１０１の構成を示す概略斜視図である。
【０００４】
図１２に示すように、熱交換形換気装置１０１は窓枠１０２に埋設されている。また、図１３に示すように、熱交換形換気装置１０１は、室内空気を取り込む排気流入口１０３と室内空気を吹き出す排気流出口１０４とを連通する排気風路内に熱交換素子１０５と排気送風機１０６とを備えている。また、熱交換形換気装置１０１は、室外空気を取り込む給気流入口１０７と室外空気を吹き出す給気流出口１０８とを連通する給気風路内に熱交換素子１０５と給気送風機１０９とを備えている。排気送風機１０６と給気送風機１０９とを運転することにより、熱交換素子１０５の内部で、排気流（室内空気）と給気流（室外空気）とが熱交換されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５２５７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の熱交換形換気装置１０１は、窓枠１０２の内部に、排気流と給気流とを熱交換する熱交換素子１０５が存在するので、熱交換に必要な面積が窓枠部分に制限される。このため、特に冬季の場合、従来の熱交換形換気装置１０１では、十分な熱交換ができずに、室内への吹き出し温度が低下し、快適性が損なわれるという課題があった。一方、十分な熱交換を行うために窓枠１０２を大型化する場合には、窓としての採光面積が小さくなるという課題が生じることが懸念される。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、窓枠を小型化しつつ、快適性を向上可能な熱交換形換気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明に係る熱交換形換気装置は、室内側に位置する室内側採光部と室外側に位置する室外側採光部とを有する採光部と、室内側採光部と室外側採光部とに挟まれる位置において採光部と並設され、室内側より取り込んで室外側へ排気される室内空気と、室外側より取り込んで室内側へ給気される室外空気との間で熱交換を行う熱交換部とを有して構成される熱交換形換気セルを複数備える。複数の熱交換形換気セルは、窓枠の内側において、熱交換形換気セルの風路が第一方向に沿って直列に連通して構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、窓枠を小型化しつつ、快適性を向上可能な熱交換形換気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換形換気装置の設置例を示す概略正面図である。
【図２】図２は、同熱交換形換気装置の室内側から見た概略斜視図である。
【図３】図３は、同熱交換形換気装置の室外側から見た概略斜視図である。
【図４】図４は、同熱交換形換気装置の概略断面図である。
【図５】図５は、同熱交換形換気装置を構成する熱交換形換気セルの概略斜視図である。
【図６】図６は、熱交換形換気セルの構成を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、熱交換形換気セルの構成を示す概略断面図（上下方向）である。
【図８】図８は、熱交換形換気セルの連結部の概略断面図（上下方向）である。
【図９】図９は、熱交換形換気セルの構成を示す概略断面図（左右方向）である。
【図１０】図１０は、熱交換形換気セルの連結部の概略断面図（左右方向）である。
【図１１】図１１は、４個の熱交換形換気セルの連結前後の概略斜視図である。
【図１２】図１２は、従来の熱交換形換気装置の設置例を示す概略斜視図である。
【図１３】図１３は、従来の熱交換形換気装置の構成を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る熱交換形換気装置は、室内側に位置する室内側採光部と室外側に位置する室外側採光部とを有する採光部と、室内側採光部と室外側採光部とに挟まれる位置において採光部と並設され、室内側より取り込んで室外側へ排気される室内空気と、室外側より取り込んで室内側へ給気される室外空気との間で熱交換を行う熱交換部とを有して構成される熱交換形換気セルを複数備える。複数の熱交換形換気セルは、窓枠の内側において、熱交換形換気セルの風路が第一方向に沿って直列に連通して構成されている。
【００１２】
こうした構成によれば、従来の窓枠に熱交換素子を設けた場合と比べ、熱交換が行われる面積を大型化することが可能となり、熱交換効率を向上させることができる。よって、熱交換形換気装置は、換気の際に室内を快適な温度に保つことができ、快適性を向上させることができる。また、採光部に熱交換部を並設することで、従来窓枠に埋設されていた熱交換素子が不要となり、窓枠の小型化が可能となる。この結果、窓枠を小型化しつつ、快適性を向上可能な熱交換形換気装置を提供できる。さらには、熱交換形換気セルを複数連結して熱交換形換気装置を構成するので、熱交換形換気セル単体を大型化して熱交換形換気装置を構成する場合に比べて、装置の大型化も容易に実現できる。
【００１３】
また、本発明に係る熱交換形換気装置では、第一方向に沿って直列に連通して構成された複数の熱交換形換気セルからなる熱交換形換気セル群を複数備える。そして、複数の熱交換形換気セル群は、第一方向と直交する第二方向に沿って並列に設けられている。このようにすることで、熱交換形換気装置の大型化を第二方向にも容易に実現できる。
【００１４】
また、本発明に係る熱交換形換気装置では、第一方向に沿って直列に連通して構成された複数の熱交換形換気セルは、室内側の風路が排気風路で構成され、室外側の風路が給気風路で構成されている。このようにすることで、給気風路に流れる室外空気によって室内空気が冷却されるのを抑制することができる。つまり、室内側採光部の室内側の室内空気の温度が低下することによって生じる結露（室内側採光部の室内側表面での結露）を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明に係る熱交換形換気装置では、窓枠は、室内側に設けられ、室内空気を取り込む排気流入口と、室外側に設けられ、室内空気を吹き出す排気流出口と、室外側に設けられ、室外空気を取り込む給気流入口と、室内側に設けられ、室外空気を吹き出す給気流出口と、排気流入口から排気流出口へと室内空気を送風する排気送風機と、給気流入口から給気流出口へと室外空気を送風する給気送風機とを有する。そして、排気風路は、排気流入口と排気流出口とを連通して構成され、給気風路は、給気流入口と給気流出口とを連通して構成されている。このようにすることで、室内空気または室外空気が流れる風路の断面積を大きくでき、圧力損失を小さく抑えることができる。よって、排気送風機および給気送風機の駆動を小さく抑えることができ、省エネルギー運転と送風機（排気送風機および給気送風機）の静音化を実現できる。
【００１６】
また、本発明に係る熱交換形換気装置では、室内空気は、窓枠の上辺部に設けられた排気流入口から取り込まれ、排気風路を流通して、窓枠の下辺部に設けられた排気流出口から吹き出される。室外空気は、窓枠の下辺部に設けられた給気流入口から取り込まれ、給気風路を流通して、窓枠の上辺部に設けられた前記給気流出口から吹き出される。そして、排気風路の空気流れ方向と給気風路の空気流れ方向とは互いに対向している。このようにすることで、空気流れに垂直な方向に均一である面温度分布で熱交換することができる。つまり、熱交換部（排気風路を流通する室内空気）の面温度分布の局所的な偏りを軽減することによって、冬季の場合には、室内側採光部の室内側の室内空気の温度の局所的な低下が抑制され、室内側採光部の室内側表面での結露を抑制することができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態１に係る熱交換形換気装置１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換形換気装置１の設置例を示す概略正面図である。図２は、熱交換形換気装置１の室内側から見た概略斜視図である。図３は、熱交換形換気装置１の室外側から見た概略斜視図である。図４は、熱交換形換気装置１の概略断面図である。なお、図１は、家の室内側からみた状態である。以下の説明では、室内側からみた状態において、左右（左側、右側）を規定して説明する。
【００１９】
熱交換形換気装置１は、図１に示すように、家の壁面２に窓として設置されている。熱交換形換気装置１は、外形が矩形状である窓枠３と、窓枠３の内側に設けられた採光部４と、採光部４と並設された光透過性のある熱交換部（熱交換素子）５と、を有している。熱交換形換気装置１は、動作することによって、家の室内の空気（以下、室内空気６）と室外の空気（以下、室外空気７）との間で熱交換しつつ換気を行う。詳細は後述するが、採光部４（および熱交換部５）は、複数の熱交換形換気セル１ａを上下方向および左右方向に連結することによって構成されている。複数の熱交換形換気セル１ａのそれぞれには、採光部４ａおよび熱交換部５ａが形成されている。なお、図１では、採光部４（および熱交換部５）は、９個の熱交換形換気セル１ａを３段３列で連結して構成されている。
【００２０】
窓枠３は、図１に示すように、外形が矩形状であり、上側にある上辺部３ａと、上辺部３ａと対となる下側にある下辺部３ｂと、左側にある左辺部３ｃと、左辺部３ｃと対となる右側にある右辺部３ｄとで構成されている。窓枠３は、上辺部３ａの左右両端で左辺部３ｃの上端および右辺部３ｄの上端と連結し、下辺部３ｂの左右両端で左辺部３ｃの下端および右辺部３ｄの下端とを連結している。ここで、窓枠３の内側には、外の光を室内に取り入れるための採光部４および熱交換部５が設けられている。
【００２１】
窓枠３の材質は、一般的に金属または樹脂が用いられる。金属としては、軽量なアルミ
などを用いることがよく、樹脂としては、剛性の高い塩化ビニルあるいはポリカーボネートなどが用いられる。室外からの熱の侵入を防ぐためには、金属と比較して熱伝導性の低い樹脂を用いることが好ましい。
【００２２】
窓枠３は、中空部材で構成されている。窓枠３の室内側の上辺部３ａには、図２に示すように、室内空気６を取り込むための排気流入口８と、室外空気７を吹き出すための給気流出口１１とが形成されている。一方、窓枠３の室外側の下辺部３ｂには、図３に示すように、室内空気６を吹き出すための排気流出口９と、室外空気７を取り込むための給気流入口１０とが形成されている。なお、図示していないが、排気流入口８（あるいは排気流入口８の近傍の排気風路１７）には排気フィルタが取り付けられ、給気流入口１０（あるいは給気流入口１０の近傍の給気風路１８）には給気フィルタが取り付けられている。
【００２３】
また、窓枠３の室内側の上辺部３ａに設けた給気流出口１１は、給気流出口１１から吹き出される室外空気７が採光部４（後述する室内側採光部１４）の室内側表面に沿って窓枠３の下辺部３ｂ側に流れるように、その吹き出し方向が調整されている。
【００２４】
また、窓枠３の上辺部３ａの内部には、図４に示すように、排気流入口８から排気流出口９へと室内空気６を送風するための排気送風機１２が設置されている。一方、窓枠３の下辺部３ｂの内部には、給気流入口１０から給気流出口１１へと室外空気７を送風するための給気送風機１３が設置されている。ここで、排気送風機１２および給気送風機１３に用いる送風機としては、例えば、クロスフローファンあるいは小型のブロアファンが挙げられる。
【００２５】
採光部４（および熱交換部５）は、図１〜図３に示すように、上辺部３ａ、下辺部３ｂ、左辺部３ｃ、右辺部３ｄの窓枠３に固定されて、配置されている。採光部４は、光を透過する材質で構成されており、一般的に硝子材料、強化プラスチック等の材料で構成されている。詳細は後述するが、熱交換部５もまた光透過性のある材料で構成されている。
【００２６】
採光部４は、図４に示すように、熱交換部５と並設して構成されている。具体的には、採光部４は、熱交換部５よりも室内側に位置する室内側採光部１４と、熱交換部５よりも室外側に位置する室外側採光部１５とを有している。そして、採光部４は、室内側採光部１４と室外側採光部１５との間において熱交換部５を並設するように構成されている。つまり、採光部４が熱交換部５と並設する構成とは、室内側から室外側に向かって、室内側採光部１４、熱交換部５、室外側採光部１５の順に各部材が積み重なって配置された状態を示す。なお、採光部４は、熱交換部５と重畳して構成されているとも言える。
【００２７】
室内側採光部１４は、第一中空層２１を介して対向する一対の第一採光板２２で構成されている。ここで、第一中空層２１は、一対の第一採光板２２の間に連結部材２０を挟み込むことで形成されている。また、第一中空層２１には乾燥空気あるいはアルゴン等の低熱伝導性ガスが封入され、第一中空層２１は断熱層として機能する。
【００２８】
一方、室外側採光部１５は、第二中空層２３を介して対向する一対の第二採光板２４で構成されている。ここで、第二中空層２３は、一対の第二採光板２４の間に連結部材２０を挟み込むことで形成されている。また、第二中空層２３には乾燥空気あるいはアルゴン等の低熱伝導性ガスが封入され、第二中空層２３は断熱層として機能する。なお、本実施の形態では、室内側採光部１４と室外側採光部１５とは同一材料、同一構造としている。
【００２９】
熱交換部５は、図４に示すように、室内側採光部１４と室外側採光部１５との間において採光部４と並設するように配置されている。具体的には、熱交換部５は、光透過性のある伝熱板１６と、排気風路１７と、給気風路１８とを有して構成されている。なお、熱交
換部５の熱交面積（熱交換可能な面積）は、図１〜図４に示すように、採光部４の採光面積と同程度またはそれ以上としている。
【００３０】
伝熱板１６は、室内側採光部１４と室外側採光部１５との間に設けられ、排気風路１７を流通する室内空気６と、給気風路１８を流通する室外空気７との間で熱交換を行う。伝熱板１６の材質は、光透過性を有し、且つ、熱交換するために熱のみを伝える素材、例えばポリプロピレン、ポリカーボネートといった樹脂あるいは従来の窓に設置されるガラス材などが用いられる。あるいは、伝熱板１６の材質として、光透過性を有し、且つ、熱と湿度とをともに伝える素材、例えばポリウレタンといった樹脂を用いてもよい。
【００３１】
排気風路１７は、室内側採光部１４と伝熱板１６との間に設けられ、排気流入口８と排気流出口９とを連通している風路である。排気風路１７は、排気風路１７を流通する室内空気６が窓枠３の上辺部３ａから窓枠３の下辺部３ｂに向かって流れるように構成されている。一方、給気風路１８は、伝熱板１６と室外側採光部１５との間に設けられ、給気流入口１０と給気流出口１１とを連通している風路である。給気風路１８は、給気風路１８を流通する室外空気７が窓枠３の下辺部３ｂから窓枠３の上辺部３ａに向かって流れるように構成されている。つまり、排気風路１７を流通する室内空気６の空気流れ方向と給気風路１８を流通する室外空気７の空気流れ方向とは互いに対向している。
【００３２】
次に、熱交換形換気装置１における熱交換換気について、図４を参照して説明する。
【００３３】
熱交換形換気装置１は、熱交換換気を行う場合には、熱交換部５の排気送風機１２および給気送風機１３を動作させる。
【００３４】
熱交換部５は、図４に示すように、窓枠３の上辺部３ａ内に設けた排気送風機１２を駆動することで、室内側の上辺部３ａに設けた排気流入口８から室内空気６を吸い込み、排気送風機１２を経由して、熱交換部５の排気風路１７を流通し、窓枠３の室外側の下辺部３ｂに設けた排気流出口９から室内空気６を室外へと排出する。
【００３５】
一方、熱交換部５は、窓枠３の下辺部３ｂ内に設けた給気送風機１３を駆動することで、室外側の下辺部３ｂに設けた給気流入口１０から室外空気７を吸い込み、給気送風機１３を経由して、熱交換部５の給気風路１８を流通し、室内側の上辺部３ａに設けた給気流出口１１から室外空気７を室内へと取り入れる。
【００３６】
熱交換部５は、排気風路１７を流通する室内空気６（排気流）と、給気風路１８を流通する室外空気７（給気流）との間で伝熱板１６を介して熱交換を行う。これにより、熱交換部５は、換気を行う際に、室外に放出する室内空気６の熱を室内に取り入れる室外空気７へと伝達し、不要な熱の放出を抑制し、室内に熱を回収している。
【００３７】
次に、図５〜図１０を参照して、熱交換形換気装置１を構成する熱交換形換気セル１ａについて説明する。図５は、熱交換形換気装置１を構成する熱交換形換気セル１ａの概略斜視図である。図６は、熱交換形換気セル１ａの構成を示す分解斜視図である。図７は、熱交換形換気セル１ａの構成を示す概略断面図（上下方向）である。図８は、熱交換形換気セル１ａの連結部の概略断面図（上下方向）である。図９は、熱交換形換気セル１ａの構成を示す概略断面図（左右方向）である。図１０は、熱交換形換気セル１ａの連結部の概略断面図（左右方向）である。ここで、上下方向は、請求項の「第一方向」に相当し、左右方向は、請求項の「第二方向」に相当する。なお、以下の説明では、図１と同様、室内側からみた状態において、左右（左側、右側）を規定して説明する。
【００３８】
熱交換形換気セル１ａは、所定の寸法を有する基本セルである。そして、図１等に示し
たように、複数の基本セル（熱交換形換気セル１ａ）が上下方向および左右方向に連結することによって熱交換形換気装置１の採光部４（および熱交換部５）を構成する。
【００３９】
具体的には、熱交換形換気セル１ａは、図５に示すように、外形が矩形状である連結部材２０と、連結部材２０の内側に設けられた採光部４ａと、採光部４ａと並設された熱交換部５ａとを有して構成される。
【００４０】
連結部材２０は、図６に示すように、上側にある上辺部２０ａと、上辺部２０ａと対となる下側にある下辺部２０ｂと、左側にある左辺部２０ｃと、左辺部２０ｃと対となる右側にある右辺部２０ｄとで構成されている。連結部材２０は、上辺部２０ａの左右両端で左辺部２０ｃの上端および右辺部２０ｄの上端と連結され、下辺部２０ｂの左右両端で左辺部２０ｃの下端および右辺部２０ｄの下端とを連結される。この際、連結部材２０の内側には、採光部４ａを構成する一対の第一採光板２２および一対の第二採光板２４と、熱交換部５ａを構成する伝熱板１６とが所定の位置で挟持される。
【００４１】
また、連結部材２０の上辺部２０ａには、図６に示すように、第一排気風路口１７ａと第一給気風路口１８ａとが設けられている。また、連結部材２０の下辺部２０ｂには、第二排気風路口１７ｂと第二給気風路口１８ｂとが設けられている。そして、熱交換形換気セル１ａでは、図７に示すように、第一排気風路口１７ａと第二排気風路口１７ｂとの間を連通して排気風路１７が構成され、第一給気風路口１８ａと第二給気風路口１８ｂとの間を連通して給気風路１８が構成される。
【００４２】
また、連結部材２０の上辺部２０ａは、図７に示すように、上端部が凹形状（凹部）を有して構成されている。一方、連結部材２０の下辺部２０ｂは、下端部が凸形状（凸部）を有して構成されている。そして、２つの熱交換形換気セル１ａを上下方向（第一方向）に連結する場合には、図８に示すように、一方の連結部材２０の上辺部２０ａの凹部と、他方の連結部材２０の下辺部２０ｂの凸部とが嵌合して連結される。この際、一方の連結部材２０の上辺部２０ａの第一排気風路口１７ａおよび第一給気風路口１８ａは、他方の連結部材２０の下辺部２０ｂの第二排気風路口１７ｂおよび第二給気風路口１８ｂとそれぞれ連通する。
【００４３】
また、連結部材２０の左辺部２０ｃは、図９に示すように、左端部が凹形状（凹部）を有して構成されている。一方、連結部材２０の右辺部２０ｄは、右端部が凸形状（凸部）を有して構成されている。そして、２つの熱交換形換気セル１ａを左右方向（第二方向）に連結する場合には、図１０に示すように、一方の連結部材２０の左辺部２０ｃの凹部と、他方の連結部材２０の右辺部２０ｄの凸部とが嵌合して連結される。
【００４４】
採光部４ａ（および熱交換部５ａ）は、図５、図６に示すように、上辺部２０ａ、下辺部２０ｂ、左辺部２０ｃ、右辺部２０ｄの連結部材２０に固定されて、配置されている。
【００４５】
採光部４ａは、図７に示すように、熱交換部５ａと並設して構成されている。具体的には、採光部４ａは、熱交換部５ａよりも室内側に位置する室内側採光部１４ａと、熱交換部５ａよりも室外側に位置する室外側採光部１５ａとを有している。そして、採光部４ａは、室内側採光部１４ａと室外側採光部１５ａとの間において熱交換部５ａを並設するように構成されている。なお、室内側採光部１４ａおよび室外側採光部１５ａについては、室内側採光部１４および室外側採光部１５と同様の構成となるため、その説明を省略する。
【００４６】
熱交換部５ａは、図７、図９に示すように、室内側採光部１４ａと室外側採光部１５ａとの間において採光部４ａと並設するように配置されている。熱交換部５ａは、伝熱板１
６と、排気風路１７と、給気風路１８とを有して構成されている。熱交換部５ａは、排気風路１７を流通する室内空気６（排気流）と、給気風路１８を流通する室外空気７（給気流）との間で伝熱板１６を介して熱交換を行う。なお、熱交換部５ａを構成する各部材の詳細については、熱交換部５と同様となるため、その説明を省略する。
【００４７】
次に、図１１を参照して、複数の熱交換形換気セル１ａの連結について説明する。図１１は、４個の熱交換形換気セルの連結前後の概略斜視図である。ここで、図１１の（ａ）は、４個の熱交換形換気セルの連結前の概略斜視図であり、図１１の（ｂ）は、４個の熱交換形換気セルの連結後の概略斜視図である。
【００４８】
図１１の（ａ）に示すように、４個の熱交換形換気セル１ａを上下方向（第一方向）に２段、左右方向（第二方向）に２列に配置する。そして、図１１の（ｂ）に示すように、４個の熱交換形換気セル１ａは、隣接する熱交換形換気セル１ａの連結部材２０同士を嵌合させて連結される。
【００４９】
具体的には、４個の熱交換形換気セル１ａは、２個の熱交換形換気セル１ａの連結部材２０同士を上下方向（第一方向）に直列に連結することで、２個の熱交換形換気セル群１ｂを構成する。この際、上下に隣接する熱交換形換気セル１ａは、図８に示したように、下側の連結部材２０の上辺部２０ａの凹部と、上側の連結部材２０の下辺部２０ｂの凸部とが嵌合して連結される。ここで、「直列に連結する」とは、隣接する熱交換形換気セル１ａの風路（排気風路１７、給気風路１８）が互いに連通する状態となるように連結することを指す。
【００５０】
そして、４個の熱交換形換気セル１ａは、２個の熱交換形換気セル群１ｂの連結部材２０同士を左右方向（第二方向）に並列に連結することで、２段２列で連結して構成された熱交換形換気セル群を構成する。この際、左右に隣接する熱交換形換気セル群１ｂは、図１０に示したように、右側の連結部材２０の左辺部２０ｃの凹部と、左側の連結部材２０の右辺部２０ｄの凸部とが嵌合して連結される。ここで、「並列に連結する」とは、隣接する熱交換形換気セル１ａの風路（排気風路１７、給気風路１８）が互いに連通しない状態となるように連結することを指す。
【００５１】
以上のようにして、４個の熱交換形換気セル１ａは、２段２列で連結して構成された熱交換形換気セル群となる。なお、熱交換形換気装置１を大型化する場合には、複数の熱交換形換気セル１ａをＭ段Ｎ列で連結して構成された熱交換形換気セル群とすればよい。ここで、Ｍ、Ｎは、正の整数である。なお、図１では、９個の熱交換形換気セル１ａを３段３列で連結して構成された熱交換形換気セル群とし、こうした熱交換形換気セル群を窓枠３の内側に配置して、熱交換形換気装置１を構成している。
【００５２】
以上、本実施の形態１に係る熱交換形換気装置１によれば、以下の効果を享受することができる。
【００５３】
（１）熱交換形換気装置１は、室内側採光部１４と室外側採光部１５とに挟まれる位置に採光部４と並設された熱交換部５を備える。これにより、従来の窓枠に熱交換素子を設けた場合と比べ、熱交換が行われる面積を大型化することが可能となり、熱交換効率を向上させることができる。よって、熱交換形換気装置１は、換気の際に室内を快適な温度に保つことができ、快適性を向上させることができる。また、採光部４に熱交換部５を並設することで、従来窓枠に埋設されていた熱交換素子が不要となり、窓枠の小型化が可能となる。この結果、窓枠を小型化しつつ、快適性を向上可能な熱交換形換気装置１を提供できる。さらには、熱交換形換気セル１ａを複数連結して熱交換形換気装置１を構成するので、熱交換形換気セル単体を大型化して熱交換形換気装置１を構成する場合に比べて、装
置の大型化も容易に実現できる。
【００５４】
（２）複数の熱交換形換気セル群１ｂを、上下方向（第一方向）と直交する左右方向（第二方向）に沿って並列に設けた。このようにすることで、熱交換形換気装置１の大型化を左右方向にも容易に実現できる。
【００５５】
（３）複数の熱交換形換気セル１ａを連結して熱交換形換気装置１を構成するので、熱交換形換気装置１の採光部４あるいは熱交換部５が汚れた場合には、汚れた個所に対応する熱交換形換気セル１ａを選択的に交換あるいは洗浄することが可能となる。これにより、熱交換形換気装置１のメンテナンス性を向上させることができる。
【００５６】
（４）熱交換形換気セル１ａの選択的な交換が可能であるので、熱交換形換気装置１に対して、新たな機能／デザイン（ディスプレイ、タッチパネル、太陽パネル、防犯センサ、空質センサ、色付きガラス、摺りガラス、等）の追加が可能となる。
【００５７】
（５）熱交換形換気セル１ａは、運搬／生産／サイズ展開が容易であるので、熱交換形換気セル単体を大型化して熱交換形換気装置１を構成する場合に比べて、熱交換形換気装置１の低コスト化を実現することができる。
【００５８】
（６）熱交換形換気装置１では、上下方向に沿って直列に連通して構成された複数の熱交換形換気セル１ａは、室内側の風路が排気風路１７で構成され、室外側の風路が給気風路１８で構成される。このようにすることで、給気風路１８に流れる室外空気７によって室内空気６が冷却されるのを抑制することができる。つまり、室内側採光部１４ａの室内側の室内空気６の温度が低下することによって生じる結露（室内側採光部１４ａの室内側表面での結露）を抑制することができる。
【００５９】
（７）熱交換形換気装置１は、室内側採光部１４と熱交換部５の伝熱板１６との間に排気風路１７が形成され、室外側採光部１５と伝熱板１６との間に給気風路１８が形成されている。これにより、室内空気６または室外空気７が流れる風路の断面積を大きくでき、圧力損失を小さく抑えることができる。よって、排気送風機１２および給気送風機１３の駆動を小さく抑えることができ、省エネルギー運転と送風機（排気送風機１２および給気送風機１３）の静音化を実現できる。
【００６０】
（８）排気風路１７を流通する室内空気６の空気流れ方向と給気風路１８を流通する室外空気７の空気流れ方向とが互いに対向することによって、空気流れに垂直な方向に均一である面温度分布で熱交換することができる。つまり、熱交換部５（排気風路１７を流通する室内空気６）の面温度分布の局所的な偏りを軽減することによって、冬季の場合には、室内側採光部１４の室内側の室内空気６の温度の局所的な低下が抑制され、室内側採光部１４の室内側表面での結露をさらに抑制することができる。
【００６１】
（９）第一中空層２１を介して対向する一対の第一採光板２２で構成された室内側採光部１４を設けたことによって、室内側採光部１４の室内側の室内空気６と、排気風路１７を流通する室内空気６（室外空気７と熱交換して温度が低下した室内空気６）との間での熱伝達が抑制される。このため、冬季など室外空気７の温度が低い場合でも、室内側採光部１４の室内側表面の室内空気６の温度が、室外空気７と熱交換して温度が低下した室内空気６によって低下することが抑制される。この結果、室内側採光部１４の室内側の室内空気６の温度が低下することによって生じる結露（室内側採光部１４の室内側表面での結露）を抑制することができる。つまり、室内側表面での結露を抑制することが可能な熱交換形換気装置１とすることができる。
【００６２】
（１０）室外側採光部１５は、第二中空層２３を介して対向する一対の第二採光板２４で構成されている。このため、室外側採光部１５によって、室外から熱交換部５（給気風路１８を流通する室外空気７）への熱伝達を抑制することができる。すなわち、冬季の場合には、給気風路１８を流通する室外空気７（室内空気６と熱交換して温度が上昇した室外空気７）の温度が、室外側採光部１５の室外側の室外空気７によって低下することが抑えられるので、結果として排気風路１７を流通する室内空気６の温度を上昇させることができる。この結果、排気風路１７内の伝熱板１６の表面での結露の発生自体が抑制され、視認性の低下がさらに抑制された熱交換形換気装置１とすることができる。
【００６３】
一方、夏季の場合には、給気風路１８を流通する室外空気７（室内空気６と熱交換して温度が上昇した室外空気７）の温度が、室外側採光部１５の室外側の室外空気７によってさらに上昇することが抑えられる。このため、室外空気７を室内に導入した際に生じる室内温度の上昇を抑制することができる。この結果、熱交換形換気装置１は、室外空気７の導入に伴う室内温度の上昇を補うための室内冷房の負荷を軽減することができる。
【００６４】
（１１）熱交換形換気装置１は、採光部４に並設した熱交換部５を備える。このため、太陽光（日光）の輻射熱によって熱交換部５の伝熱板１６の表面温度が上昇し、給気風路１８を流通する室外空気７の温度を上昇させることができる。この結果、排気風路１７内の伝熱板１６の表面での結露の発生自体が抑制され、視認性の低下がさらに抑制された熱交換形換気装置１とすることができる。
【００６５】
（１２）熱交換形換気装置１は、採光部４に並設した熱交換部５を備える。このため、冬季など室外空気７の温度が低い場合、室外空気７が給気風路１８を流通する際に太陽光（日光）の輻射熱によって加熱されるので、室外空気７を室内に導入した際に生じる室内温度の低下を抑制することができる。この結果、熱交換形換気装置１は、室外空気７の導入に伴う室内温度の低下を補うための室内暖房の負荷を軽減することができる。
【００６６】
（１３）熱交換形換気装置１は、排気流入口８に排気フィルタが設置されるとともに、給気流入口１０に給気フィルタが設置されている。このため、室内空間および室外空間の埃などの固形物が熱交換部５へ流入するのを防止することができる。この結果、熱交換部５の内部に固形物が詰まり、固形物が通風抵抗となることで排気風量および給気風量が減少するのを防止するとともに、伝熱板１６の表面に付着する汚れを防止することができ、窓としての採光機能（または視認性）の低下を抑制することができる。
【００６７】
以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６８】
本実施の形態では、熱交換形換気セル１ａの採光部４ａとして、第一中空層２１を有する室内側採光部１４ａと第二中空層２３を有する室外側採光部１５ａとからなる構成としたが、これに限られない。例えば、採光部４ａとして、中空層を有さない室内側採光部１４ａ（例えば、単体の第一採光板２２のみ）と第二中空層２３を有する室外側採光部１５とからなる構成にしてもよい。このようにすることで、複数の熱交換形換気セル１ａを連結して構成される熱交換形換気装置１の軽量化・薄型化が可能となる。
【００６９】
また、採光部４ａとして、中空層が複数並設された室内側採光部１４ａと第二中空層２３を有する室外側採光部１５とからなる構成にしてもよい。このようにすることで、複数の熱交換形換気セル１ａを連結して構成される熱交換形換気装置１の断熱性能を向上させることが可能となる。
【００７０】
本実施の形態では、熱交換形換気セル１ａを構成する伝熱板１６（特に排気風路１７側の伝熱板１６の表面）に親水性の保護層を設けてもよい。このようにすることで、複数の熱交換形換気セル１ａを連結して熱交換形換気装置１を構成した場合、この親水性の保護層によって、排気風路１７内の伝熱板１６の表面では、伝熱板１６の表面に発生する結露水が水玉（水滴）にはならずに、伝熱板１６の表面に薄く拡がった状態となる。これにより、伝熱板１６の表面を透過する光の乱反射（水玉状の結露水に起因した光の乱反射）を抑制することができる。この結果、冬季など室外空気７の温度が低い場合に、採光部４から視認される熱交換部５（伝熱板１６の表面）での結露に起因した視認性の低下を抑制することができる。
【００７１】
なお、保護層としては、例えば、光触媒活性を有する粒子が分散されたシリコン酸化物層を用いてもよい。ここで、光触媒活性を有する粒子とは、光（例えば、紫外線）の照射によって親水基（水酸基）を生成する光触媒の粒子である。光触媒としては、例えば、酸化チタン、酸化タングステン等が用いられてもよい。なお、「親水性を有する」とは、少なくとも水との接触角が１０°程度以下となっている状態を示す。
【００７２】
本実施の形態では、排気流入口８（あるいは排気流入口８の近傍の排気風路１７）に排気フィルタを取り付けるとともに、給気流入口１０（あるいは給気流入口１０の近傍の給気風路１８）に給気フィルタを取り付ける構成としたが、これに限られない。例えば、室外空間には室内空間よりも花粉あるいは埃などの固形物が多く存在しているため、給気流入口１０側のみに給気フィルタを取り付ける構成としてもよい。これにより、少なくとも排気風路１７よりも固形物が詰まりやすい給気風路１８への固形物の流入（給気風路１８の給気風量の減少）を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る熱交換形換気装置は、室内空気と室外空気との間での熱交換を可能とする熱交換形換気装置として有用である。主に建物の窓に用いられることで効果を奏する。
【符号の説明】
【００７４】
１    熱交換形換気装置
１ａ    熱交換形換気セル
１ｂ    熱交換形換気セル群
２    家の壁面
３    窓枠
３ａ    上辺部
３ｂ    下辺部
３ｃ    左辺部
３ｄ    右辺部
４    採光部
４ａ    採光部
５    熱交換部
５ａ    熱交換部
６    室内空気
７    室外空気
８    排気流入口
９    排気流出口
１０    給気流入口
１１    給気流出口
１２    排気送風機
１３    給気送風機
１４    室内側採光部
１４ａ    室内側採光部
１５    室外側採光部
１５ａ    室外側採光部
１６    伝熱板
１７    排気風路
１７ａ    第一排気風路口
１７ｂ    第二排気風路口
１８    給気風路
１８ａ    第一給気風路口
１８ｂ    第二給気風路口
２０    連結部材
２０ａ    上辺部
２０ｂ    下辺部
２０ｃ    左辺部
２０ｄ    右辺部
２１    第一中空層
２２    第一採光板
２３    第二中空層
２４    第二採光板
１０１    熱交換形換気装置
１０２    窓枠
１０３    排気流入口
１０４    排気流出口
１０５    熱交換素子
１０６    排気送風機
１０７    給気流入口
１０８    給気流出口
１０９    給気送風機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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