(57)【要約】  熱交換換気装置は、給気流が通過する給気通風路と排気流が通過する排気通風路とが交差するように積層された積層構造であり、給気流と排気流との熱交換を行う角柱形状の全熱交換素子（８）と、全熱交換素子（８）を収容する外装箱と、全熱交換素子（８）の積層方向の四つの稜線部を覆い、角部から外側に向かって突出した突起部（２１１）を有する熱交換素子枠（２１）と、全熱交換素子（８）の積層方向の長さ以上の長さを持ち、熱交換素子枠（２１）の突起部（２１１）を把持し、突起部（２１１）と接触する部分が弾性を有する保持レール（１３）とを備える。  上記構成により、熱交換素子枠と保持レールとの間の隙間での空気漏れを低減できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給気流が通過する給気通風路と排気流が通過する排気通風路とが交差するように積層された積層構造であり、前記給気流と前記排気流との熱交換を行う角柱形状の全熱交換素子と、  前記全熱交換素子を収容する外装箱と、  前記全熱交換素子の積層方向の四つの稜線部を覆い、角部から外側に向かって突出した突起部を有する熱交換素子枠と、  前記全熱交換素子の積層方向の長さ以上の長さを持ち、前記熱交換素子枠の突起部を把持し、前記突起部と接触する部分が弾性を有する保持レールとを備えたことを特徴とする熱交換換気装置。
【請求項２】
前記保持レールは、定格温度範囲内での温度変化による前記全熱交換素子の伸縮量よりも大きい保持しろを備えることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
【請求項３】
前記保持レールは、前記突起部の側面と面接触することを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。
【請求項４】
前記保持レールは、前記突起部の両側面を挟んで接触することを特徴とする請求項３に記載の熱交換換気装置。
【請求項５】
前記保持レールは、全体が金属の弾性体である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。
【請求項６】
前記保持レールは、全体がゴム又は樹脂の弾性体である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。
【請求項７】
給気流が通過する給気通風路と排気流が通過する排気通風路とが交差するように積層された積層構造であり、前記給気流と前記排気流との熱交換を行う角柱形状の全熱交換素子と、  前記全熱交換素子を収容する外装箱と、  前記全熱交換素子の積層方向の四つの稜線部を覆い、角部から外側に向かって突出し、弾性を備えた突起部を有する熱交換素子枠と、  前記熱交換素子枠の突起部を把持する前記全熱交換素子の積層方向の長さ以上の長さを持つ保持レールとを備えたことを特徴とする熱交換換気装置。
【請求項８】
前記保持レールは、定格温度範囲内での温度変化による前記全熱交換素子の伸縮量よりも大きい保持しろを備えることを特徴とする請求項７に記載の熱交換換気装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、室外空気と室内空気との間で熱を交換しながら換気を行う熱交換換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１に開示されるように、室内の温度及び湿度の変動が小さい換気を行うため、室外と室内とを繋げる給気通風路と、室内と室外とを繋げる排気通風路と、給気通風路を流れる給気流と排気通風路を流れる排気流との間で熱交換を行わせる全熱交換素子とを備えた熱交換換気装置が知られている。【０００３】  従来の熱交換換気装置では、全熱交換素子は、天面及び底面全体と側面部の四つの稜線部を覆う枠の中に挿入され、全熱交換素子と枠との間は空気漏れがないようにシール材により接着されている。全熱交換素子は、機器本体内に設置された保持レールと嵌合し、機器正面のメンテナンス口から引き出し可能な構造となされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１３６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  特許文献１に開示されるような熱交換換気装置は、熱交換素子枠と保持レールとの嵌め合いにより全熱交換素子を固定する構造であり、全熱交換素子をスライドさせて引き出すため、及び全熱交換素子と熱交換素子枠との寸法ばらつきを吸収するために、熱交換素子枠と保持レールとの間に隙間が設けられている。このため、給気風路と排気封路との間の隙間から空気の漏洩があり、給気風路と排気風路との圧力差によっては隙間からの空気漏洩量が増大してしまう。【０００６】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、熱交換素子枠と保持レールとの間の隙間での空気漏れを低減した熱交換換気装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、給気流が通過する給気通風路と排気流が通過する排気通風路とが交差するように積層された積層構造であり、給気流と排気流との熱交換を行う角柱形状の全熱交換素子を有する。また、本発明は、全熱交換素子を収容する外装箱と、全熱交換素子の積層方向の四つの稜線部を覆い、角部から外側に向かって突出した突起部を有する熱交換素子枠とを有する。また、本発明は、全熱交換素子の積層方向の長さ以上の長さを持ち、熱交換素子枠の突起部を把持し、突起部と接触する部分が弾性を有する保持レールを備える。
【発明の効果】
【０００８】  本発明に係る熱交換換気装置は、熱交換素子枠と保持レールとの間の隙間での空気漏れを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の構成を示す斜視図
【図２】実施の形態１に係る熱交換換気装置が備える全熱交換素子の斜視図
【図３】実施の形態１に係る熱交換換気装置が備える全熱交換素子の正面図
【図４】実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換素子枠と保持レールとの保持構造を示す図
【図５】実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換素子枠と保持レールとの保持構造の部分拡大図
【図６】本発明の実施の形態２に係る熱交換換気装置の全熱交換素子と保持レールとの構造を示す図
【図７】実施の形態２に係る熱交換換気装置の全熱交換素子と保持レールとの別の構造を示す図
【図８】本発明の実施の形態３に係る熱交換換気装置の全熱交換素子と保持レールとの構造を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、本発明の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。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面に示される構成部材の大小関係は一例であり、本発明は図中の大小関係に限定されることはない。
【００１１】  熱交換換気装置は、空調対象空間の空気を取り込んで空調対象空間外に排出するとともに、空調対象空間外の空気を取り込んで空調対象空間に供給する。空調対象空間の例には、家屋、ビルディング及び倉庫を挙げることができる。以下の説明においては、空調対象空間が建築物の室内とする。また、「室外空気」は、熱交換換気装置から室内に供給される給気を指し、「室内空気」は、熱交換換気装置によって室外へ排出される排気を指す。
【００１２】実施の形態１．  図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置の構成を示す斜視図である。なお、図１では、熱交換換気装置の天面５１、前面５３及び内気側側面５５の一部を透過させて図示している。また、図１中のハッチングがドットの矢印は給空気の流れを示し、ハッチングが斜線の矢印は排気流の流れを示している。
【００１３】  熱交換換気装置は、天面５１、底面５２、前面５３、後面５４、内気側側面５５及び外気側側面５６を有する直方体形状であって、外郭を構成する外装箱５を備える。外装箱５は、室外から空気を取り込む外気口１、室外へ空気を排気する排気口２、室内から空気を取り込む還気口３及び室内へ空気を給気する給気口４を有する。外気口１及び排気口２は、外気側側面５６に設けられており、還気口３及び給気口４は、内気側側面５５に設けられている。
【００１４】  給気通風路９は、外気口１から取り込んだ室外空気を給気口４から室内へ給気するための風路である。排気通風路１０は、還気口３から取り込んだ室内空気を排気口２から室外へ排気するための風路である。
【００１５】  給気送風機６は、給気通風路９に設けられている。給気送風機６を運転することにより室外から室内へ向かって給気流が進行し、給気通風路９を通過する。給気送風機６は、電動機６１と、電動機６１の運転によって回転する羽根部材６２とが、渦巻き状に形成された給気用ファンケーシング６３で囲まれて構成されている。
【００１６】  排気送風機７は、排気通風路１０に設けられている。排気送風機７を運転することにより室内から室外へ向かって排気流が進行し、排気通風路１０を通過する。排気送風機７は、電動機７１と、電動機７１の運転によって回転する羽根部材７２とが、渦巻き状に形成された排気用ファンケーシング７３で囲まれて構成されている。
【００１７】  全熱交換素子８は、外装箱５の中央部に配置されて、給気通風路９及び排気通風路１０の途中に位置している。全熱交換素子８は、積層方向が内気側側面５５及び外気側側面５６と平行となった状態で、前面５３と後面５４とに跨がるように設置される。
【００１８】  図２は、実施の形態１に係る熱交換換気装置が備える全熱交換素子の斜視図である。図２は、全熱交換素子８を図１と同じ方向から見た状態を示している。図３は、実施の形態１に係る熱交換換気装置が備える全熱交換素子の正面図である。全熱交換素子８は、平板８１に接着された波板８２による積層構造をなす給気風路８３と、平板８１に接着された波板８４による積層構造をなす排気風路８５とが、給気通風路９の方向と排気通風路１０の方向とが直交するように複数積層された直方体形状の積層構造体である。全熱交換素子８の積層方向の四つの稜線部は、全熱交換素子８の角の二等分線の延長上に設置された突起部２１１を持つＹ字形の熱交換素子枠２１によって覆われている。全熱交換素子８と熱交換素子枠２１の保持部２１２とは接着シール材により隙間なく接着されて、全熱交換素子８と熱交換素子枠２１との間では空気の漏洩のない構造となっている。熱交換素子８と熱交換素子枠２１との接着には、室温硬化型シリコーンを用いた接着シール材を適用可能であるが、これに限定されることはない。
【００１９】  平板８１、波板８２及び波板８４は、セルロースを原料とする紙で製造されており、性質上、温湿度環境によって収縮する。全熱交換素子８全体で膨張率が均一であるとき、全熱交換素子８は、対角線方向、すなわち図３に矢印Ａ及び矢印Ｂで示す方向のいずれかで寸法変化が最大となる。したがって、全熱交換素子８の突起部２１１の先端２１１ａ同士の間隔Ｌ１は、温度によって変化する。ここで、定格温度範囲の最高温度における全熱交換素子８の突起部２１１の先端２１１ａ同士の間隔を、Ｌ１ｍａｘとし、定格温度範囲の最低温度における全熱交換素子８の突起部２１１の先端２１１ａ同士の間隔をＬ１ｍｉｎとする。なお、Ｌ１ｍａｘとＬ１ｍｉｎとの間に、Ｌ１ｍａｘ＞Ｌ１ｍｉｎの関係が成り立つことは言うまでも無い。
【００２０】  図１及び図２に示すように、給気通風路９は、外気口１から全熱交換素子８の給気通路８３及び給気用ファンケーシング６３を経由して給気口４に至る。また、排気通風路１０は、還気口３から全熱交換素子８の排気通路８５及び排気用ファンケーシング７３を経由して排気口２に至る。給気通風路９及び排気通風路１０は、熱交換換気装置内において給気流と排気流とが混合しないように互いに独立している。
【００２１】  メンテナンスカバー１１は、外装箱５の前面５３の全熱交換素子８の端面に対向する位置に設けられている。メンテナンスカバー１１を開くことで、全熱交換素子８を外装箱５から出し入れ可能となる。
【００２２】  電源への接続用の端子台を収容した電源ボックス１２は、外装箱５の前面５３の中央よりも内気側側面５５寄りの位置に設けられている。
【００２３】  図４は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換素子枠と保持レールとの保持構造を示す図である。図５は、実施の形態１に係る熱交換換気装置の熱交換素子枠と保持レールとの保持構造の部分拡大図である。
【００２４】  保持レール１３は、外装箱５の天板５１及び底板５２と、給気用ファンケーシング６３と、排気用ファンケーシング７３とに設けられている。全熱交換素子８は、上下左右の保持レール１３に沿って、外装箱５から天板５１及び底板５２と平行方向に出し入れ可能に組み込まれている。
【００２５】  保持レール１３は、熱交換素子枠２１の突起部２１１の厚さよりも若干幅狭の間隙を形成する把持部１３１と、熱交換素子枠２１の突起部２１１を把持部１３１に案内する案内部１３２とを備えている。案内部１３２は、把持部１３１の先端１３１ａから、把持部１３１よりも間隔が広がるように延在している。把持部１３１は、基部１３１ｂの部分で天板５１、底板５２、給気用ファンケーシング６３又は排気用ファンケーシング７３に固定されている。
【００２６】  全熱交換素子８の積層方向の四つの稜線部に配置された熱交換素子枠２１は、突起部２１１が保持レール１３の把持部１３１に把持されて固定される構造となっている。
【００２７】  把持部１３１の先端１３１ａ同士の間隔Ｌ２は、定格温度範囲の最低温度における全熱交換素子８の突起部２１１の先端２１１ａ同士の間隔をＬ１ｍｉｎよりも小さくなっている。したがって、定格温度範囲内であれば、全熱交換素子８は、収縮しても保持レール１３からは脱落しない。また、把持部１３１の基部１３１ｂの間隔Ｌ３は、定格温度範囲の最高温度における全熱交換素子８の突起部２１１の先端２１１ａ同士の間隔Ｌ１ｍａｘよりも大きくなっている。したがって、定格温度範囲内であれば、全熱交換素子８は、膨張しても天板５１、底板５２、給気用ファンケーシング６３及び排気用ファンケーシング７３に接触しない。このように、保持レール１３には、全熱交換素子８の伸縮量よりも大きい保持しろが設けられている。
【００２８】  把持部１３１の先端１３１ａ同士の間隔Ｌ２は、定格温度範囲の最低温度における全熱交換素子８の突起部２１１の先端２１１ａ同士の間隔をＬ１ｍｉｎよりも小さく、かつ把持部１３１の基部１３１ｂ同士の間隔Ｌ３は、定格温度範囲の最高温度における全熱交換素子８の突起部２１１の先端２１１ａ同士の間隔Ｌ１ｍａｘよりも大きくなっており、保持レール１３は、全熱交換素子８の積層方向の長さ及び熱交換素子枠２１の長手方向長さ以上の長さを有し、熱交換素子枠２１を長手方向全体に把持する構造となっている。保持レール１３は、少なくとも把持部１３１が弾性体で形成され、熱交換素子枠２１の突起部２１１を挟み込むように配置されており、熱交換素子枠２１の突起部２１１の少なくとも一部分を把持するように配置されている。
【００２９】  把持部１３１を構成する弾性体は、ばね鋼板のような反発力を持った金属の弾性体又は樹脂若しくはゴムといった弾性体である。なお、保持レール１３は、少なくとも把持部１３１が弾性体で形成されていれば良いが、保持レール１３全体を弾性体で構成してもよい。保持レール１３全体を金属の弾性体で構成することにより、保持レール１３の耐久性を向上させることができる。また、保持レール１３全体を樹脂又はゴムで構成することにより、保持レール１３の加工の自由度を高めることができる。
【００３０】  実施の形態１に係る熱交換換気装置は、突起部２１１の両側に保持レール１３の把持部１３１が面接触するため、熱交換素子枠２１と保持レール１３との間に隙間が生じないようになっている。したがって、実施の形態１に係る熱交換換気装置は、全熱交換素子８の寸法にばらつきが生じても、熱交換素子枠２１と保持レール１３との間の隙間での空気漏れを低減できる。さらに、突起部２１１は、保持レール１３とは接触するが、天板５１、底板５２、給気用ファンケーシング６３及び排気用ファンケーシング７３とは接触しておらず、かつ、全熱交換素子８の伸縮量よりも大きい保持しろが設けられているため、全熱交換素子８が図４の矢印Ａ及び矢印Ｂ方向に伸縮しても、突起部２１１と保持レール１３との間に隙間は生じない。したがって、実施の形態１に係る熱交換換気装置は、熱交換素子枠２１と保持レール１３との間の隙間を低減し、温湿度環境による全熱交換素子８の伸縮及び全熱交換素子８の仕上がり寸法のばらつきに関わらず、全熱交換素子８と熱交換素子枠２１との間及び熱交換素子枠２１と保持レール１３との間に隙間が発生することを防止できる。
【００３１】  上記の説明においては、全熱交換素子８は、給気通風路９の方向と排気通風路１０の方向とが直交する直方体形状であるとしたが、直方体形状に限らず、角柱状であればよい。なお、全熱交換素子８をひし形断面の角柱状とすれば、給気通風路９と排気通風路１０とで流路幅のバランスをとることができ、給気量と排気量とに差が生じることを抑えることができる。
【００３２】実施の形態２．  図６は、本発明の実施の形態２に係る熱交換換気装置の全熱交換素子と保持レールとの構造を示す図である。全熱交換素子８の積層方向の四つの稜線部に配置された熱交換素子枠２１は、突起部２１１が保持レール２２に把持されて固定される構造となっている。保持レール２２は、全熱交換素子８の積層方向の長さ及び熱交換素子枠２１の長手方向長さ以上の長さを有し、熱交換素子枠２１を長手方向全体に把持する構造となっている。保持レール２２は、ゴム及びエラストマーといった弾性材料、又はゴム若しくは樹脂を発泡させた発泡材といった反発力を持った材料で形成された把持部２２１が、熱交換素子枠２１の突起部２１１を挟み込むように配置されている。把持部２２１は、枠部２２２に固定されている。枠部２２２は、金属又は樹脂といった非弾性材料で構成できる。熱交換素子枠２１は突起部２１１の少なくとも一部が把持部２２１によって把持される。
【００３３】  この他については実施の形態１と同様であり、保持レール２２には、全熱交換素子８の伸縮量よりも大きい保持しろが設けられる。
【００３４】  実施の形態２に係る熱交換換気装置は、枠部２２２に設置された把持部２２１で突起部２１１を挟み込んで把持するため、熱交換素子枠２１と保持レール２２との間の隙間を低減し、温湿度環境による全熱交換素子８の伸縮及び全熱交換素子８の仕上がり寸法のばらつきに関わらず、全熱交換素子８と熱交換素子枠２１との間及び熱交換素子枠２１と保持レール２２との間に隙間が発生することを防止することができる。
【００３５】  図７は、実施の形態２に係る熱交換換気装置の全熱交換素子と保持レールとの別の構造を示す図である。上記の説明では、熱交換素子枠２１の突起部２１１の両側面を弾性力のある把持部２２１で挟んだ構成を示したが、図７に示すように保持レール２２のうち、突起部２１１の一方の側面に接触する部分だけ把持部２２１を設け、他方の側面に接触する部分は枠部２２２が当接するようにしてもよい。
【００３６】実施の形態３．  図８は、本発明の実施の形態３に係る熱交換換気装置の全熱交換素子と保持レールとの構造を示す図である。全熱交換素子８の積層方向の四つの稜線部に配置された熱交換素子枠２１は、突起部２１３が保持レール１４に把持されて固定される構造となっている。保持レール１４は、全熱交換素子８の積層方向の長さ及び熱交換素子枠２１の長手方向長さ以上の長さを有し、熱交換素子枠２１を長手方向全体に把持する構造となっている。熱交換素子枠２１は、突起部２１３が、ゴム及びエラストマーといった弾性材料、又はゴム若しくは樹脂を発泡させた発泡材といった反発力を持った材料で形成され、保持レール１４によって挟み込まれるように配置されている。保持レール１４は、突起部２１３よりも剛性が高い材料で形成されている。
【００３７】  全熱交換素子８の積層方向の四つの稜線部は、全熱交換素子８の角の二等分線の延長上に設置された突起部２１３を持つＹ字形の熱交換素子枠２１によって覆われている。全熱交換素子８と熱交換素子枠２１の保持部２１２とは接着シール材により隙間なく接着されて、全熱交換素子８と熱交換素子枠２１との間では空気の漏洩のない構造となっている。熱交換素子８と熱交換素子枠２１との接着には、室温硬化型シリコーンを用いた接着シール材を適用可能であるが、これに限定されることはない。
【００３８】  実施の形態３に係る熱交換換気装置は、熱交換素子枠２１の突起部２１３が弾性体で形成され、かつ保持レール１４が突起部２１３よりも剛性が高い材料で形成されている点を除いては実施の形態１と同様であり、保持レール１４には、全熱交換素子８の伸縮量よりも大きい保持しろが設けられる。
【００３９】  実施の形態３に係る熱交換換気装置は、保持レール１４で突起部２１３を挟んで把持するため、熱交換素子枠２１と保持レール１４との間の隙間を低減し、温湿度環境による全熱交換素子８の伸縮及び全熱交換素子８の仕上がり寸法のばらつきに関わらず、全熱交換素子８と熱交換素子枠２１との間及び熱交換素子枠２１と保持レール１４との間に隙間が発生することを防止することができる。突起部２１３が弾性材料又は発泡材で形成された熱交換素子枠２１は、全熱交換素子８の交換時に一緒に交換されるため、突起部２１３に永久ひずみが生じて熱交換素子枠２１と保持レール１４との間に隙間が生じても、全熱交換素子８の交換後には隙間は消滅する。これにより、熱交換素子枠２１と保持レール１４との間に隙間が発生することを防止できる。
【００４０】  以上の実施の形態に示した構成は、本発明の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、本発明の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。
【符号の説明】
【００４１】  １  外気口、２  排気口、３  還気口、４  給気口、５  外装箱、６  給気送風機、７  排気送風機、８  全熱交換素子、９  給気通風路、１０  排気通風路、１１  メンテナンスカバー、１２  電源ボックス、１３，１４，２２  保持レール、２１  熱交換素子枠、５１  天面、５２  底面、５３  前面、５４  後面、５５  内気側側面、５６  外気側側面、６１，７１  電動機、６２，７２  羽根部材、６３  給気用ファンケーシング、７３  排気用ファンケーシング、８１  平板、８２，８４  波板、８３  給気風路、８５  排気風路、１３１，２２１  把持部、１３１ａ，２１１ａ  先端、１３１ｂ  基部、１３２  案内部、２１１，２１３  突起部、２１２  保持部、２２２  枠部。
【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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【国際調査報告】
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2017109952.tif 000012
2017109952.tif 000013
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