(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立面分割式窓戸の窓枠のうち横ばりに埋設される熱交換モジュールと、
前記横ばりの側面に位置する縦仕切りに埋設される吸気モジュールと、
前記縦仕切りに埋設され、前記吸気モジュールの上側に位置する排気モジュールと、
を備え、
前記熱交換モジュールは、室外から流入した外気を前記排気モジュールに給気し、前記吸気モジュールが吸い込んだ内気を受け取って室外に排出し、外気と内気との間の熱交換を行うが、外気と内気とが混合されない状態で熱交換を行うことを特徴とする窓戸用の換気装置。
【請求項２】
立面分割式窓戸の窓枠のうち横ばりに埋設される熱交換モジュールと、
前記横ばりの側面に位置する縦仕切りに埋設される吸気モジュールと、
前記縦仕切りに埋設され、前記吸気モジュールの下側に位置する排気モジュールと、
を備え、
前記熱交換モジュールは、室外から流入した外気を前記排気モジュールに給気し、前記吸気モジュールが吸い込んだ内気を受け取って室外に排出し、外気と内気との間の熱交換を行うが、外気と内気とが混合されない状態で熱交換を行うことを特徴とする窓戸用の換気装置。
【請求項３】
前記熱交換モジュールは、前記内気と外気との間の熱交換を行うための熱交換素子を備え、
前記外気は、前記熱交換モジュールに流入してから前記熱交換素子に流入する前に外気用のフィルターを経ながら浄化されることを特徴とする請求項１または２に記載の窓戸用の換気装置。
【請求項４】
前記内気は、前記熱交換モジュールに流入してから前記熱交換素子に流入する前に内気用のフィルターを経ながら浄化されることを特徴とする請求項３に記載の窓戸用の換気装置。
【請求項５】
前記排気モジュールは、外気の排出のために、排気モジュールの長手方向に沿って並べられた複数の外気排出口を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の窓戸用の換気装置。
【請求項６】
前記縦仕切りには、前記排気モジュールの外気排出口に連通されて外気排出口から排出される外気を室内に給気する開口が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の窓戸用の換気装置。
【請求項７】
前記吸気モジュールは、内気の吸い込みのために、吸気モジュールの長手方向に沿って並べられた複数の内気吸込口を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の窓戸用の換気装置。
【請求項８】
前記縦仕切りには、前記吸気モジュールの内気吸込口に連通状に形成されて、内気を前記吸込モジュールの内気吸込口に給気する開口が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の窓戸用の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は換気装置に係り、さらに詳しくは、窓枠の内部に埋設されて室内の空気を室外に排出し、室外の空気を室内に流入させ、室外に排出される空気と室内に流入する空気との間の熱交換を行うことのできる窓戸用の換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、室内空間の空気に含まれている二酸化炭素の含量は、生命体の呼吸によって経時的に次第に増大する。そして、増大した二酸化炭素の含量は、生命体の呼吸に支障をきたすため、室内空間の空気は室外空間の新鮮な空気に随時置き換えられる必要がある。このために、居住用の建物やオフィス用の建物などでは、窓戸を開閉などして換気をするか、あるいは、室内の汚れた空気を換気するための換気システムが別設されており、換気システムには天井型及び窓戸型がある。
【０００３】
ところが、窓戸を開閉などして換気を行う場合には、外部の騒音と汚染物質が外部空気と共に流入することとなどの問題があり、天井型換気システムの場合には、室内の天井などに予め施工されている吸気ダクト及び排気ダクトに連設することを余儀なくされるため天井などに換気システムの配設のためのダクトをさらに施工しなければならないという問題があり、窓戸型換気システムの場合には、既存の建物の窓戸に配設空間を別設しなければならないという問題点がある。
【０００４】
さらに、室内の空気が強制的に室外に排出され、室外の空気が室内に流入する場合には、室内の空気と室外の空気との間の熱交換が行われなければ、室内の暖房または冷房に余計なコストがかかってしまうという問題及び室内の急激な温度変化によってその内部に存在する人々が不快感を感じてしまうという問題も発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は室内から室外へと排出される空気と、室外から室内へと流入する空気と、の間の熱交換を行うことができ、従来の換気手段が有する問題を解消することができると共に、特に、別途の配設空間が不要になる窓戸用の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】
【０００６】
本発明は、立面分割式窓戸の窓枠のうち横ばりに埋設される熱交換モジュールと、前記横ばりの側面に位置する縦仕切りに埋設される吸気モジュールと、前記縦仕切りに埋設され、前記吸気モジュールの上側に位置する排気モジュールと、を備え、前記熱交換モジュールは、室外から流入した外気を前記排気モジュールに給気し、前記吸気モジュールが吸い込んだ内気を受け取って室外に排出し、外気と内気との間の熱交換を行うが、外気と内気とが混合されない状態で熱交換を行うことを特徴とする窓戸用の換気装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、立面分割式窓戸の窓枠のうち横ばりに埋設される熱交換モジュールと、前記横ばりの側面に位置する縦仕切りに埋設される吸気モジュールと、前記縦仕切りに埋設され、前記吸気モジュールの下側に位置する排気モジュールと、を備え、前記熱交換モジュールは、室外から流入した外気を前記排気モジュールに給気し、前記吸気モジュールが吸い込んだ内気を受け取って室外に排出し、外気と内気との間の熱交換を行うが、外気と内気とが混合されない状態で熱交換を行うことを特徴とする窓戸用の換気装置を提供する。
【０００８】
前記熱交換モジュールは、前記内気と外気との間の熱交換を行うための熱交換素子を備え、前記外気は、前記熱交換モジュールに流入してから前記熱交換素子に流入する前に外気用のフィルターを経ながら浄化され、前記内気は、前記熱交換モジュールに流入してから前記熱交換素子に流入する前に内気用のフィルターを経ながら浄化される。
【０００９】
前記排気モジュールは、外気の排出のために、排気モジュールの長手方向に沿って並べられた複数の外気排出口を備え、前記縦仕切りには、前記排気モジュールの外気排出口に連通されて外気排出口から排出される外気を室内に給気する開口が形成される。
【００１０】
前記吸気モジュールは、内気の吸い込みのために、吸気モジュールの長手方向に沿って並べられた複数の内気吸込口を備え、前記縦仕切りには、前記吸気モジュールの内気吸込口に連通状に形成されて、内気を前記吸込モジュールの内気吸込口に給気する開口が形成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、室内から室外へと排出される空気と、室外から室内へと流入する空気と、が熱交換されながら換気が行われ、熱交換モジュール、吸気モジュール及び排気モジュールがそれぞれ別々に窓枠の縦仕切りに着脱自在に取り付けられることから、各モジュールのメンテナンスが容易に行えると共に、メンテナンスにかかるコストが節減可能になる。
【００１２】
また、排気モジュール及び吸気モジュールを上下に縦仕切りにそれぞれ配置し、前記熱交換モジュールは横ばりに配置して、窓戸用の換気装置を狭い空間に効率よく配設してコンパクト化を図ることができる。
【００１３】
さらに、前記窓戸型の換気装置が横ばり及び縦仕切りに完全に埋め立てられて外部から視認されないことから、見栄えがよく、しかも、高級感あふれる印象を与えるという有利な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る窓戸用の換気装置が取り付けられた立面分割式窓戸を示す部分斜視図である。
【図２】図１において埋め立てられる窓戸用の換気装置の分解斜視図である。
【図３】図２に示す窓戸用の換気装置の熱交換ユニットを示す斜視図であって、熱交換ユニットの下面を取り外して示すものである。
【図４】図３に示す熱交換ユニットのファンカバーを示す斜視図である。
【図５】図２に示す窓戸用の換気装置の熱交換ユニットを横に切り取った後に上部から見下ろした部分断面図である。
【図６】図５に示す熱交換ユニットの変形例を示す部分断面図である。
【図７】図５に示す熱交換ユニットの変形例を示す部分断面図である。
【図８】本発明に係る窓戸用の換気装置の排気モジュールの部分斜視図である。
【図９】図８に示す排気モジュールの一部切欠図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る窓戸用の換気装置の好適な実施形態を図面を参照して詳述する。以下で用いられた用語や単語は通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者はその自分の発明を最良の方法により説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して本発明の技術的思想に合う意味及び概念として解釈されるべきである。
【００１６】
まず、窓戸枠には、横方向及び縦方向にフレーム（枠体）が所定の間隔をあけて形成されており、このとき、窓戸枠の横方向部材を以下では横ばり（ｔｒａｎｓｏｍ）とし、窓戸枠の縦方向部材を以下では縦仕切り（ｍｕｌｌｉｏｎ）とする。
【００１７】
図１を参照すると、立面分割式窓戸には、横方向に多数の横ばり１１０、１３０が位置し、且つ、これらの間に縦方向に多数の縦仕切り１６０、１７０が位置する。そして、本発明に係る窓戸用の換気装置は、前記横ばり及び縦仕切りに完全に埋め立てられて外部から視認されないように構成される。
【００１８】
図１中において、横ばりや縦仕切りの内部に埋め立てられた、本発明に係る窓戸用の換気装置の構成は点線にて示してある。図１を参照すると、本発明に係る窓戸用の換気装置は、横ばりに埋め立てられた熱交換モジュール２００と、前記横ばりに垂直な状態で前記縦仕切りに埋め立てられた吸気モジュール３００及び排気モジュール４００と、を備える。
【００１９】
以下、まず、本発明の一実施形態に係る窓戸用の換気装置の構成について説明する。
【００２０】
図２は、窓戸用の換気装置の分解斜視図であり、図３は、図２に示す窓戸用の換気装置の熱交換ユニットを示す斜視図であって、熱交換ユニットの下面を取り外して示す、ものである。これらを参照すると、窓戸用の換気装置の熱交換モジュール２００は、熱交換ユニット２１０及び蓋体２５０を備える。ただし、本発明においては、換気装置が前記横ばりの内部に完全に埋め立てられるため、前記蓋体２５０は備えなくても構わない。熱交換ユニット２１０は、図３に示すように、ケース２１２と、ケースの下方のカバーの役割を果たす下部蓋体２１５と、を備え、前記ケース２１２には、外気用のフィルター２２２と、内気用のフィルター２２４と、熱交換素子２２６、２２８と、内気用のファン２３６と、外気用のファン２３８と、ファンカバー２３０と、などが収容される。
【００２１】
ケース２１２の側面には、室外の空気外気がケース２１２の内部に流入自在に外気流入ダクト２１４が形成され、ケース２１２の内部に流入した外気がケース２１２の外部に排出自在に外気排出ダクト２２０が形成され、室内の空気内気がケース２１２の内部に流入自在に内気流入孔２１６が形成され、流入した内気がケース２１２の外部に排出自在に内気排出ダクト２１８が形成される。そして、ケース２１２の内部に配設された外気用のフィルター２２２と、内気用のフィルター２２４と、全熱交換素子と、を取り替えやすくするために開閉または着脱可能な扉（図示せず）が形成される。
【００２２】
一方、図２に示すように、熱交換ユニット２１０が横ばりに取り付けられたときに、外気流入ダクト２１４及び内気排出ダクト２１８は横ばりの内部にはめ込まれ、内気流入孔２１６は吸気モジュールが位置する方向を向き、外気排出ダクト２２０は排気モジュール４００が位置している方向を向く。
【００２３】
前記外気用のフィルター２２２は、ケース２１２の内部に流入した外気を浄化するためのものである。このため、外気用のフィルター２２２は、外気がケース２１２の内部に流入した直後、または、外気がケース２１２の外部に排出される直前に浄化されるように配設される。しかしながら、ケース２１２の内部に流入した外気がそのまま熱交換素子２２６、２２８を通過する場合に熱交換素子２２６、２２８が閉塞される虞があるため、外気用のフィルター２２２は、外気がケース２１２の内部に流入した直後に浄化されるように配設されることが好ましい。この場合、外気用のフィルター２２２は、図３に示すように、外気流入ダクト２１４と第１の熱交換素子２２６との間に配設される。
【００２４】
内気用のフィルター２２４は、ケース２１２の内部に流入した内気を浄化するためのものである。ケース２１２の内部に流入した内気がそのまま熱交換素子２２６、２２８を通過する場合に熱交換素子２２６、２２８が閉塞される恐れがあるため、内気用のフィルター２２４が配設される。内気用のフィルター２２４は、内気がケース２１２の内部に流入した直後に浄化されるように配設される。内気用のフィルター２２４は、内気がケース２１２の内部に流入した直後に浄化されるように配設される。すなわち、内気用のフィルター２２４は、内気流入孔２１６と第１の熱交換素子２２６との間に配設される。
【００２５】
熱交換素子は、ケース２１２に流入した内気と外気との間の熱交換を行うためのものであり、第１の熱交換素子２２６及び第２の熱交換素子２２８を備える。このとき、第１の熱交換素子２２６及び第２の熱交換素子２２８は、外気及び内気がケース２１２の内部において混合されないように配設される。２つの熱交換素子がケース２１２の内部に設けられる場合に、第１及び第２の熱交換素子２２６、２２８は、両方とも顕熱交換素子からなるか、両方とも全熱交換素子からなるか、あるいは、顕熱交換素子及び全熱交換素子の組み合わせからなる。なお、熱交換時間を十分に確保するために、両方のうちの少なくとも一方（図５における符号２２６）は六角柱状に形成されることが好ましい。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、図６に示すように、両熱交換素子２２６、２２８が両方とも四角柱状に形成されてもよい。また、熱交換素子の数も２つに限定されるものではなく、図７に示すように、単一の全熱交換素子であってもよく、場合によっては３つ以上の全熱交換素子であってもよい。
【００２６】
内気用のファン２３６は、内気を内気流入孔（図５における符号２１６）を介してケースの内部に流入させ、内気排出ダクト２１８を介してケース２１２の外部に排出するために配備され、外気用のファン２３８は、外気を外気流入ダクト２１４を介してケース２１２の内部に流入させ、外気排出ダクト２２０を介してケース２１２の外部に排出するために配備される。ファンカバー２３０は、内気用のファン２３６及び外気用のファン２３８を覆うように配設される。ファンカバー２３０には、第２の熱交換素子２２８を通過した外気と内気とが互いに混ざらないように、図４に示すように、隔壁２３２が形成されている。
【００２７】
前記熱交換モジュールの下部蓋体２１５は、前記ケース２１２の下部面を覆う部材であり、下部蓋体の外側面には、外部に突き出て内気の流路を形成するダクト２１５ａが形成される。前記ダクト２１５ａの一方の端には、内気を吸い込む吸気モジュール３００に連通する入口２１５ｂが形成され、前記ダクトの他方の端は、前記ケースの内気流入孔２１６に連通する。室内空気は前記吸気モジュール３００に流入した後、内気は前記ダクト２１５ａの入口２１５ｂを介してダクト２１５ａに流入し、前記ダクトの他方の端からケースの内気流入孔２１６を介してケースの内部に流入する。
【００２８】
図５から図７は、本発明に係る窓戸用の換気装置の熱交換ユニットを横に切り取った後、上部から見下ろした部分断面図の様々な実施形態を示す様子である。
【００２９】
これらを参照すると、ケース２１２の下面には、前記ケース２１２の内部を流動する外気または内気を案内するガイドウィング２２７が配設されることが好ましい。前記ガイドウィング２２７は、外気用のフィルター２２２と第１の熱交換素子２２６との間、及び第１の熱交換素子２２６と第２の熱交換素子２２８との間に配設されて外気及び内気の流れを案内する。ガイドウィング２２７は所定の高さをもって形成され、所定の曲げ率を有する曲線状のものであり、ケース２１２の側面が位置する方向に向かって凸となる円弧状に形成される。
【００３０】
内気用のファン２３６及び外気用のファン２３８が作動すると、外気は外気流入ダクト２１４を介して室外からケース２１２の内部へと流入した後に外気用のフィルター２２２を経て第１の熱交換素子２２６に流入し、内気はケースの下部蓋体２１５のダクト２１５ａを通過した後、内気流入孔２１６を経てケース２１２の内部に流入する。そして、ケースの内部に流入した内気は内気用のフィルター２２４を経て第１の熱交換素子２２６に流入する。次いで、内気及び外気は第１の熱交換素子において混合されることなく全熱または顕熱を交換した後に第２の熱交換素子２２８に流入し、第２の熱交換素子２２８において混合されることなく全熱または顕熱を交換した後にファンカバー２３０の内部に流入する。次いで、内気及び外気は混合されることなく内気用のファン２３６及び外気用のファン２３８をそれぞれ経る。その後、内気は内気排出ダクト２１８を介して室外に排出され、外気は外気排出ダクト２２０を介して室内に排出されて室内空気の換気が行われる。図３、図５から図７において、外気の流れは実線の矢印にて示し、内気の流れは点線の矢印にて示す。
【００３１】
本発明に係る窓戸用の換気装置の前記排気モジュール４００は、熱交換ユニット２１０から外気を受け取って室内に排出するためのものであり、図８及び図９に示すように、上部部材４１０及び前記上部部材と組み合わせられる下部部材４３０を備える。前記上部部材４１０と下部部材４３０とが組み合わせられて外気の通路が形成される。また、前記下部部材４３０には、長手方向に沿って並べられ、長手方向に垂直な方向に沿って延びる複数のガイダー（図９における符号４３４）が形成され、前記ガイダー４３４の間には外気排出口４３２が形成されて、外気の通路４０２に倣って長手方向に沿って移動していた外気はガイダー４３４によって方向が切り替わった後に外気排出口４３２を通過して室内に流入する。具体的に図示はしないが、前記縦仕切りには前記外気排出口４３２と連通する開口が形成されていて、前記外気排出口から排出される外気が前記縦仕切りの開口を介して室内に排出可能になる。
【００３２】
そして、前記窓戸用の換気装置の外気用のファン２３８及び内気用のファン２３６の作動、停止、風量などを調節して換気動作指令を入力するためのボタンが横ばりまたは縦仕切りの適切な位置に配備される。
【００３３】
本発明に係る窓戸用の換気装置は、図２及び図３に示すように、縦仕切りに埋め立てられた吸気モジュール３００を備える。前記吸気モジュール３００は、室内からの内気を前記熱交換ユニット２１０に受け渡すためのものであり、基本的な構成は、上部部材及び下部部材を備え、下部部材には室内空気を吸い込むための内気吸込口が形成されているなど、上述した排気モジュール４００の構成と同様である。前記吸込モジュールを収容している縦仕切りには、前記吸込モジュールの内気吸込口と連通する開口が形成されていて、前記室内空気を前記吸込モジュールの内気吸込口に給気する。重複する説明を避けるために、前記吸気モジュールについての詳細な説明は省く。
【００３４】
以上述べたように、本発明は、排気モジュール及び吸気モジュールを上下に縦仕切りにそれぞれ配置し、前記熱交換モジュールは横ばりに配置して窓戸用の換気装置を狭い空間に効率よく配設してコンパクト化を図っている。また、本発明に係る窓戸型の換気装置は、横ばり及び縦仕切りに完全に埋め立てられて外部から視認されないことから見栄えがよく、しかも、高級感あふれる印象を与えるという有利な効果がある。
【００３５】
以上、本発明はたとえ限定された実施形態及び図面に基づいて説明されたが、本発明はこれによって何ら限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって本発明の技術思想及び後述する特許請求の範囲の均等な範囲内において種々に修正及び変形可能であるということはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３６】
１１０：横ばり、
１５０、１６０：縦仕切り、
２００：熱交換モジュール、
２１０：熱交換ユニット、
２１２：ケース、
２１４：外気流入ダクト、
２１５：下部蓋体、
２１５ａ：ダクト、
２１６：内気流入孔、
２１８：内気排出ダクト、
２２０：外気排出ダクト、
２２２：外気用のフィルター、
２２４：内気用のフィルター、
２２６：第１の熱交換素子、
２２７：ガイドウィング、
２２８：第２の熱交換素子、
２３０：ファンカバー、
２３２：隔壁、
２３６：内気用のファン、
２３８：外気用のファン、
３００：吸気モジュール、
４００：排気モジュール、
４１０：上部部材、
４３０：下部部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６】
0005472669.tif 000008
【図７】
0005472669.tif 000009
【図８】
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【図９】
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