(57)【要約】熱交換形換気装置（２）は、窓枠（５）と、窓枠（５）の内側にある採光部（６）と、採光部（６）に重畳して配置される熱交換素子（７）とを備える。窓枠（５）は、排気流入口（９）と、排気流出口（１０）と、給気流入口（１２）と、給気流出口（１３）と、排気送風機（８）と、給気送風機（１１）とを有する。熱交換素子（７）は、給気流入口（１２）と給気流出口（１３）との間に設けられた給気風路（１５）と、排気流入口（９）と排気流出口（１０）との間に設けられた排気風路（１４）とを有する。給気風路（１５）と排気風路（１４）とは、顕熱または全熱を交換する光透過性のある伝熱板（１６）で仕切られている。伝熱板（１６）は、風路である給気風路（１５）と排気風路（１４）とを形成するよう複数積層され、給気風路（１５）と排気風路（１４）とは一層ずつ交互に配置されている。
2019087998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓枠と、前記窓枠の内側にある採光部と、前記採光部に重畳して配置される熱交換素子とを備え、
前記窓枠は、室内側に設けられた室内空気を取り込む排気流入口と、室外側に設けられた前記室内空気を吹出す排気流出口と、前記室外側に設けられた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た前記室外空気を吹出す給気流出口と、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、
前記熱交換素子は、前記給気流入口と前記給気流出口との間に設けられた給気風路と、前記排気流入口と前記排気流出口との間に設けられた排気風路とを有し、
前記給気風路と前記排気風路とは、顕熱または全熱を交換する光透過性のある伝熱板で仕切られており、
前記伝熱板は、風路である前記給気風路と前記排気風路とを形成するよう複数積層され、前記給気風路と前記排気風路とは一層ずつ交互に配置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】
前記熱交換素子は、前記採光部の室内側に配置され、前記採光部に面する側に室内からの熱輻射を遮る低放射性層を有し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】
前記熱交換素子は、複数積層された前記風路のうち、室内側の風路が前記排気風路で構成され、室外側の風路が前記給気風路で構成さ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４】
前記熱交換素子は、中空の断熱層を介して前記採光部と接す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５】
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が対向す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６】
前記窓枠の一方の一対の辺部の一辺部に前記排気流入口が設けられ、前記一方の一対の辺部の他辺部に前記排気流出口が設けられ、
前記窓枠の他方の一対の辺部の一辺部に前記給気流入口が設けられ、前記他方の一対の辺部の他辺部に前記給気流出口が設けられ、
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が直交す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７】
窓枠と、前記窓枠の内側にある採光部と、前記採光部に重畳して配置される熱交換素子とを備え、
前記窓枠は、室内側に設けられた室内空気を取り込む排気流入口と、室外側に設けられた前記室内空気を吹出す排気流出口と、前記室外側に設けられた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た前記室外空気を吹出す給気流出口と、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、
前記熱交換素子は、前記給気流入口と前記給気流出口との間に設けられた給気風路と、前記排気流入口と前記排気流出口との間に設けられた排気風路とを有し、
前記給気風路と前記排気風路とは、顕熱または全熱を交換する光透過性のある伝熱板で仕切られており、
前記熱交換素子は、室内側の前記排気風路と、前記伝熱板と、室外側の前記給気風路とをこの順に配置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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、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居住分野の省エネが重視されるようになってきた。住宅の消費エネルギの中では給湯、照明、空調、換気の消費エネルギが比較的大きいため、これらの消費エネルギを低減する技術が切に望まれている。【０００３】
この中で住宅の空調負荷に着目すると、住宅の躯体から失われる熱（冷房の場合は冷熱）と換気によって失われる熱がある。住宅の躯体から失われる熱は、ここ数十年での住宅の断熱、気密性能の大幅な向上により、低減されるようになってきた。一方、換気によって失われる熱を低減させるには、排気流と給気流の間で熱交換を行う熱交換形換気装置が有効である。【０００４】
熱交換形換気装置は、特に、室内と室外の温度差の大きい寒冷地域あるいは冬季で熱回収効果が高く、空調エネルギを低減できる。しかし、従来の熱交換形換気装置は天井裏などに配置され、各居室に空気を分配させるためダクトを取り回す必要があることから、大掛かりな施工が必要である。【０００５】
これに対して、熱交換形換気装置を簡易に施工するために、熱交換形換気装置を窓に取り付け、ダクトを用いずに熱を回収しつつ換気する検討がなされてきた（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
これらを実現するために、この種の熱交換形換気装置は、以下のような構成となっていた。【０００７】
図１０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。図１１に示すように、熱交換形換気装置１０１は、排気流入口１０３と排気流出口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を備えている。また、熱交換形換気装置１０１は、給気流入口１０７と給気流出口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を備えている。排気送風機１０６と給気送風機１０９を運転することにより熱交換素子１０５内部で、排気流と給気流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】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１３−５２５７３３号公報
【発明の概要】
【０００９】
近年、前述のように住宅の空調負荷を削減する要求が高まっており、優れた省エネ性の熱交換形換気装置が求められている。その一方で、建築用の窓枠は、建物のデザイン性や美観にとって重要であり、壁材等の窓枠の周辺部材との調和が求められる。そのため、窓枠の小型化に対する要求は高い。
【００１０】
しかしながら、このような従来の熱交換形換気装置は、窓枠の内部に給気流と排気流と熱交換する伝熱部材と給気送風機と排気送風機が存在するため、窓枠が大型化し、外観を損なうという課題があった。また、窓枠内に伝熱部材が設置されていることで、熱交換に必要な面積が窓枠部分に限定されている。そのため熱交換に必要な面積が狭く、十分な熱交換ができず、特に冬季の場合、室内への吹出し温度が低下し、快適性を損なうという課題があった。
【００１１】
そこで本開示は、窓枠の小型化を可能とし、室内への吹出し温度の低下を抑制し快適性を向上できる熱交換形換気装置を提供することを目的とする。
【００１２】
そして、この目的を達成するために、本開示の一態様に係る熱交換形換気装置は、窓枠と、窓枠の内側にある採光部と、採光部に配置される熱交換素子とを備える。窓枠は、室内側に設けられた室内空気を取り込む排気流入口と室外側に設けられた室内空気を吹出す排気流出口と、室外側に設けられた室外空気を取り込む給気流入口と室内側に設けられた室外空気を吹出す給気流出口と、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。熱交換素子は、給気送風機により生じる給気流が流通する給気風路と排気送風機により生じる排気流が流通する排気風路と有する。給気風路と排気風路とは、顕熱または全熱を交換する伝熱板でしきられている。伝熱板は、風路である給気風路と排気風路を形成するように複数積層され、給気風路と排気風路とは一層ずつ交互に積層されている。
【００１３】
本開示の一態様によれば、熱交換素子が窓枠の内側にある採光部に配置され、窓枠に給気送風機と排気送風機とが配置されている。そのため、窓枠の小型化を可能となる。さらに、熱交換素子が採光部に配置されるため、従来の窓枠に配置される熱交換素子よりも大型化することが可能となり、熱交交換効率が向上するという効果を備える。
【００１４】
したがって、本開示の熱交換形換気装置を用いることで、窓枠の小型化を可能とし、室内空気を室外空気との熱交換を効率よく行い快適性を向上できる熱交換形換気装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本開示の実施の形態１に係る熱交換形換気装置の設置例を示す概略立面図である。
【図２】図２は、同熱交換形換気装置の室内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概略断面図である。
【図４】図４は、低放射性層を備えた同熱交換形換気装置の概略断面図である。
【図５】図５は、断熱層を備えた同熱交換形換気装置の概略断面図である。
【図６】図６は、室内外から見た直交流熱交換素子を用いた同熱交換形換気装置の概略斜視図である。
【図７】図７は、室内から見た直交流熱交換素子を用いた同熱交換形換気装置の断面斜視図である。
【図８】図８は、フィルタを設置した同熱交換形換気装置の概略断面図である。
【図９】図９は、同熱交換形換気装置の概略断面図である。
【図１０】図１０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１１】図１１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】
【００１６】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本開示の技術思想を具体化するための熱交換形換気装置を例示するものであって、本開示は熱交換形換気装置を以下のものに特定しない。また、請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本開示を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００１７】
本開示の一態様に係る熱交換形換気装置は、窓枠と、窓枠の内側にある採光部と、採光部に重畳して配置される熱交換素子と、を備える。窓枠は、室内側に設けられた室内空気を取り込む排気流入口と、室外側に設けられた室内空気を吹出す排気流出口と、室外側に設けられた室外空気を取り込む給気流入口と、室内側に設けられた室外空気を吹出す給気流出口と、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。熱交換素子は、給気流入口と給気流出口との間に設けられた給気風路と、排気流入口と排気流出口との間に設けられた排気風路とを有する。給気風路と排気風路とは、顕熱または全熱を交換する光透過性のある伝熱板で仕切られている。伝熱板は、風路である給気風路と排気風路とを形成するよう複数積層され、給気風路と排気風路とは一層ずつ交互に配置されている。
【００１８】
これにより、採光部に熱交換素子が配置されることで、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。また、熱交換素子が採光部に配置されるため、従来よりも熱交換素子を大型化することが可能となり、熱交交換効率が向上するという効果を備える。さらに、冬季の場合、採光部に熱交換素子が配置されるため、熱交換素子は、室内に取り入れる空気と室外に排出する空気の熱を交換することに加え、日射を取得することが可能である。そのため、熱交換素子内部の伝熱板表面の温度が上昇し、給気風路を流通する空気の温度を上昇させることができる。また、伝熱板が光透過性を備えているため窓としての採光機能を果たすことが可能である。したがって、前述のように窓としての機能を損なうことなく窓枠の小型化を可能とし、熱交換素子をより大型化することが可能となり、熱交交換効率が向上するという効果をそなえる。そのため、室内空気を室外空気との熱交換を効率よく行い、快適性を向上できる熱交換形換気装置を提供することができるという効果を奏する。
【００１９】
また、熱交換素子は、採光部の室内側に配置され、採光部に面する側に熱輻射を遮る低放射性層を有していてもよい。これにより、熱輻射による熱移動を抑制することができる。そのため、冬季は室内が室外より高温のため、室内から室外へと移動していた熱を熱交換素子側に反射することができ、給気風路内の空気温度をさらに上昇することができる。また、夏季は室外が室内より高温のため、室外から室内へと移動していた熱を室外側に反射することができる。したがって、冬季においても夏季においても快適な温度の空気を室内に取り入れることができ、快適性を向上することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、熱交換素子は、複数積層された風路のうち、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てもよい。これにより、給気風路に流れる給気流によって室内の空気が冷却されることを抑制することができる。また、給気風路に流れる給気流が採光部を介して光によって暖められるため、給気流の温度を上昇させることができる。
【００２１】
また、熱交換素子は、中空の断熱層を介して採光部と接する構成としてもよい。これにより、室外と熱交換素子との間に中空の断熱層を設けることができ、室外から給気風路への熱影響を抑制することができるため、給気温度と排気温度を効率よく交換することができる。
【００２２】
また、給気風路の空気流れ方向と排気風路の空気流れ方向が対向する構成としてもよい。これにより、給気する空気と排気する空気が対向することで、均一な温度分布で熱交換できるため、伝熱板での温度交換効率を向上することができる。
【００２３】
また、窓枠の一方の一対の辺部の一辺部に排気流入口が設けられ、一方の一対の辺部の他辺部に排気流出口が設けられ、窓枠の他方の一対の辺部の一辺部に給気流入口が設けられ、他方の一対の辺部の他辺部に給気流出口が設けられ、排気風路の空気流れ方向と、給気風路の空気流れ方向とが直交する構成としてもよい。
【００２４】
これにより、給気流入口と給気風路と給気流出口とが直線的に構成されるため、曲がりの少ない単純な風路構成となる。そのため圧力損失が低くなり、送風に必要な動力を抑制することができる。加えて、窓枠の四方の辺部に排気流入口、排気流出口、給気流入口、給気流出口がそれぞれ配置されるため、給気流出口より室内に給気された新鮮な室外空気が排気流入口より室外に排気されることを防止することができる。また、排気流出口より室外に排気された室内空気が給気流入口より室内に給気されることを防止することができる。したがって、排気される室内空気と給気される室外空気との混合を防ぎ、効率的に換気することができる。
【００２５】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１において、家の壁面１に熱交換形換気装置２が設置されている。熱交換形換気装置２は、外形が矩形状である窓枠５と、窓枠５の内側に設けられた採光部６と、採光部６と重畳して設けられた光透過性のある熱交換素子７とを有している。なお、窓枠５の下辺部の室内側には、後述する給気流出口１３が設けられている。
【００２７】
図２に示すように、窓枠５は、外形が矩形状であり、室内側からみて、上側にある上辺部２１と、上辺部２１と対となる下側にある下辺部２２と、左側にある左辺部２３と、左辺部２３と対となる右側にある右辺部２４とで構成されている。窓枠５は、上辺部２１の左右両端で左辺部２３の上端及び右辺部２４の上端と連結し、下辺部２２の左右両端で左辺部２３の下端及び右辺部２４の下端とを連結している。
【００２８】
図２、図３に示すように採光部６および熱交換素子７は、上辺部２１、下辺部２２、左辺部２３、右辺部２４を含む窓枠５に固定されて、配置されている。採光部６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、熱交換素子７もまた光透過性のある材料で構成されている。
【００２９】
図２、図３に示すように、下辺部２２の室内側に設けられた排気流入口９から室内の空気（以下、室内空気３という）は黒色矢印のごとく吸込まれ、熱交換形換気装置２を介して、上辺部２１の室外側に設けられた排気流出口１０から黒色矢印のごとく室外に放出される。また、上辺部２１の室外側に設けられた給気流入口１２から室外の空気（以下、室外空気４という）は、白色矢印のごとく吸込まれ、熱交換形換気装置２を介して、下辺部２２の室内側に設けられた給気流出口１３から白色矢印のごとく室内にとり入れられる。
【００３０】
そして、このことにより換気を行うとともに、この換気時に、放出される室内空気３の熱が室内に取り入れられる室外空気４へと伝達される。これにより、不用な熱の放出が抑制され、室内に熱の回収をしているのである。
【００３１】
本実施の形態では、熱交換形換気装置２は、図３に示すように、中空部材からなる窓枠５と、窓枠５の内側に設けられた採光部６と、採光部６に重畳して配置される熱交換素子７と、を備えている。また、窓枠５の上辺部２１内に設けられた排気送風機８を駆動することで、室内側の下辺部２２に設けられた排気流入口９から室内空気３が吸込まれる。吸込まれた室内空気３は、熱交換素子７の排気風路１４、排気送風機８を経由して、室外側の上辺部２１に設けられた排気流出口１０から室外へと排出される。
【００３２】
また、窓枠５の下辺部２２内に設けられた給気送風機１１を駆動することで、室外側の上辺部２１に設けられた給気流入口１２から室外空気４が吸込まれる。吸込まれた室外空気４は、熱交換素子７の給気風路１５、給気送風機１１を経由して、室内側の下辺部２２に設けられた給気流出口１３から室内へと取り入れられる。ここで、上辺部２１にある排気流出口１０から室外に吹出された空気を給気流入口１２から室内へ取り込まないように、排気流出口１０と給気流入口１２とは、矩形状の上辺部２１のうち、それぞれ異なる面に配置されている。また同様に、下辺部２２にある給気流出口１３から室内に吹出された空気を排気流入口９から室外へ取り込まないように、給気流出口１３と排気流入口９とは、矩形状の下辺部２２のうち、それぞれ異なる面に配置されている。なお、排気送風機８や給気送風機１１に用いる送風機としてクロスフローファンが挙げられる。そして、熱交換素子７は排気流入口９と排気流出口１０との間に設けられた排気風路１４と、給気流入口１２と給気流出口１３との間に設けられた給気風路１５とを有する。排気風路１４と給気風路１５とは光透過性のある伝熱板１６で仕切られている。排気風路１４と給気風路１５とは、伝熱板１６を介して一層ずつ交互に積層されている。
【００３３】
本実施の形態の熱交換形換気装置２によれば、熱交換形換気装置２を運転すると、熱交換素子７内で排気される室内空気３から給気される室外空気４へと伝熱板１６を介して熱が移動し、室内に熱を回収することができる。また、採光部６に重畳して熱交換素子７を配置することで、従来窓枠５に備えていた熱交換素子７を不要にすることができ、窓枠５を小型化できる。その上、採光部６の面積を窓枠５の面積と比較すると広くすることができるため、排気される室内空気３から給気される室外空気４への熱交換効率を向上することができる。さらに、冬季の場合、熱交換素子７が採光部６に重畳して配置されているため、熱交換素子７は日射を取得することができる。これにより、熱交換素子７内部の伝熱板１６の表面の温度が上昇し、給気風路１５を流通する空気の温度を上昇させることができる。加えて、伝熱板１６が光透過性を備えているため窓としての採光機能を果たしている。
【００３４】
したがって、窓としての機能を損なうことなく、デザイン性の優れた窓枠５を持つ熱交換形換気装置２を提供できる。その上、熱交換素子７が高い熱交換効率を実現できるため、年間を通して空調負荷を削減可能な熱交換形換気装置２を提供することができる。さらに、特に冬場では、日射を利用し、給気流の吹出し温度を上昇させ、快適な温度の空気を給気できる熱交換形換気装置２を提供することができる。
【００３５】
なお、光透過性のある伝熱板１６は、熱交換するためには、熱のみを伝える素材、例えばポリプロピレンあるいはポリカーボネートといった樹脂や従来窓に設置される顕熱交換可能なガラス材などであってもよい。また、伝熱板１６は、熱と湿度を共に伝える全熱交換可能な素材、例えばポリウレタンといった樹脂であってもよい。
【００３６】
また、中空部材からなる窓枠５は、一般的に金属、または樹脂が用いられ、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。室外からの熱の進入を防ぐためには、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。
【００３７】
また、本実施の形態の熱交換形換気装置２では、図３に示すように、排気風路１４と給気風路１５とは、伝熱板１６を介して一層ずつ交互に積層（重畳）された構成としているが、複数積層された風路のうち、室内側の風路は排気風路１４とすることが好ましい。これにより、給気風路１５に流れる給気流（室外空気４）によって室内の空気が冷却されるのを抑制することができる。一方、複数積層した風路のうち、室外側の風路は給気風路１５とすることが好ましい。これにより、給気風路１５に流れる給気流が採光部６を介した光の入射によって熱が加えられ、給気流の温度を上昇させることができる。
【００３８】
また、本実施の形態の熱交換形換気装置２では、図３に示すように、給気流入口１２は上辺部２１の下面側に設けられている。これにより、室外空間の埃などの固形物が熱交換素子７へ流入するのを防止することができる。
【００３９】
以上、本開示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や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開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４０】
また、本実施の形態の熱交換形換気装置２では、図３に示すように、室外側に採光部６と室内側に熱交換素子７とを有する２層構造としたが、これに限られない。例えば、室内側にも採光部６を設け、熱交換形換気装置２を、室外側の採光部６／熱交換素子７／室内側の採光部６の３層構造としてもよい。これにより、室内側でも窓としての機能を損なうことなく、デザイン性の優れた窓枠を持つ熱交換形換気装置２を提供できる。
【００４１】
また、図４に示すように、熱交換素子７は、熱交換素子７の室外側（採光部６に面する側）に放射率が低い金属がコーティングされた低放射性層１７を備える構成としてもよい。
【００４２】
これにより、冬季は室内が室外より高温のため、従来、放射によって室内から室外へと移動していた熱を熱交換素子７側に反射することができる。そのため、給気風路１５内の給気流（室外空気４）に放射による熱を加えることができ、給気流の空気温度をさらに上昇させ、室内に吹出すことができる。また、夏季は室外が室内より高温のため、従来、放射によって室外から室内へと移動していた熱を室外側に反射することができる。そのため、給気風路１５内の給気流に放射による熱が加えられにくくなる。これにより、給気流の空気温度を上昇させることなく室内に吹出すことができる。
【００４３】
したがって、冬季の場合は、給気流の吹出し温度を上昇させることができ、また、夏季の場合は、給気流の吹出し温度の上昇を抑制できる。これにより、年間を通じて、快適な温度の給気流を室内に取り入れることができ、快適性を向上することができるという効果を奏する。
【００４４】
なお、ここに用いられる放射率が低い金属とは銀を主成分としたものが知られている。
【００４５】
なお、低放射性層１７の膜厚は５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲が好ましく、５０ｎｍ以下では、熱放射の反射率が低くなり、５００ｎｍ以上であれば、光透過性が低減される。そのため、５０ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚は窓としての機能を損なわず、熱放射の反射率を確保でき、高い熱交換効率を実現し、快適な温度の空気を取り入れることができる。
【００４６】
なお、低放射性層１７は、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法などにより形成される。
【００４７】
また、伝熱板１６は、厚み１０μｍ以上５００μｍ以下である構成としてもよい。これにより、厚みが５００μｍ以下の薄膜であるため、熱伝導性が向上し、高い温度交換効率が得ることができる。また、厚みが１０μｍ未満では、通風するときに生じる圧力をうけて、伝熱板１６がたわみ、風路を閉塞し通風抵抗となる。そのため、厚みを１０μｍ以上とすることで、伝熱板１６としての必要な剛性をもち、たわみによる風路閉塞を抑制することができる。
【００４８】
したがって、風路閉塞を抑制しつつ、高い熱交換効率を実現し、快適な温度の空気を取り入れることができ、快適性を向上することができるという効果を奏する。
【００４９】
また、図５に示すように、熱交換素子７は、室外側（採光部６に面する側）に光透過性を備える面材で仕切られた中空の断熱層１８を備える構成としてもよい。
【００５０】
なお、ここで用いられる断熱層１８を構成する光透過性を備える面材とは、ポリプロピレンあるいはポリカーボネートといった樹脂や、従来窓に設置されるガラス材などで構成すればよい。
【００５１】
これにより、中空層は空気の熱伝導性が低いため断熱層１８として機能するため、室外から熱交換素子７への熱伝導を抑制することができる。例えば、冬季の場合、低温である室外空気から給気風路１５内の給気流（室外空気４）への熱伝導を抑制することができるため、給気温度の低下を抑制することができる。また、夏季の場合、高温である室外空気から給気流への熱伝導を抑制することができるため、給気温度の上昇を抑制することができる。さらに、断熱層１８が光透過性を備えているため窓としての採光機能を果たしている。
【００５２】
したがって、窓としての機能を損なわず、冬季の場合は、給気流の吹出し温度の低下を抑制できる。また、夏季の場合は、給気流の吹出し温度の上昇を抑制できる。つまり、年間を通じて、快適な温度の空気を室内に取り入れることができ、快適性を向上することができるという効果を奏する。
【００５３】
また、排気風路１４の空気流れ方向と給気風路１５の空気流れ方向とが対向する構成としてもよい。
【００５４】
これにより、給気される空気（室外空気４）の流れ方向と排気される空気（排気空気３）の流れ方向とが対向することで、均一な温度分布で熱交換できるため、伝熱板１６での温度交換効率を向上することができる。したがって、高い熱交換効率を実現できるため、年間を通して快適な温度の空気を室内に取り入れることができ、快適性を向上することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、図６の（ａ）、図６の（ｂ）に示すように、窓枠５の左辺部２３の室内側に排気流入口９と右辺部２４の室外側に排気流出口１０が設けられ、窓枠５の上辺部２１の室外側に給気流入口１２と下辺部２２の室内側に給気流出口１３が設けられている。ここで、排気流入口９から吸い込んだ熱交換素子７内の排気流の流れ方向と給気流入口１２から吸い込んだ熱交換素子７内の給気流の流れ方向とが直交する構成としてもよい。なお、この場合、窓枠５の下辺部２２内に設けられた給気送風機１１は、窓枠５の左辺部２３内に設けられる。一方、排気送風機８は、先の実施の形態と同じであり、窓枠５の上辺部２１内に設けられている。
【００５６】
ここで、熱交換素子７内の排気流と給気流の流れ方向について、図７を用いて説明する。図７は、図６の（ｂ）に示すＡ−Ａ′線の面上を切断し、拡大した断面図を示す。図７に示すように、左辺部２３にある排気流入口９から吸込まれた排気流は、熱交換素子７の排気風路１４内を左辺部２３から右辺部２４へと黒矢印のごとく流れる。また、上辺部２１の室外に設けられた給気流入口１２から吸込まれた給気流は、熱交換素子７の給気風路１５内を上辺部２１から下辺部２２へと白矢印のごとく流れる。したがって、図７に示すように熱交換素子７内を通風する黒矢印の排気流と白矢印の給気流とが直交する向きになっている。
【００５７】
これにより、排気流入口９と排気送風機８と排気流出口１０とが、一方の方向に延在するように直線的に構成され、また、給気流入口１２と給気送風機１１と給気流出口１３とが、直交する別の一方の方向に延在するように直線的に構成される。つまり、排気流入口９と排気送風機８と排気流出口１０とが延在する方向と、給気流入口１２と給気送風機１１と給気流出口１３とが延在する方向とは直行する。そのため、排気風路１４と給気風路１５とが曲がりの少ない単純な風路構成となる。これにより、圧力損失を抑制でき、排気送風機８や給気送風機１１に必要な動力を抑制することができる。加えて、窓枠５の四方に排気流入口９と排気流出口１０と給気流入口１２と給気流出口１３がそれぞれ配置されるため、室内空気３と室外空気４が混合しにくくなり、効率的に換気することができる。
【００５８】
したがって、送風動力を抑制した省エネ性の高い運転ができることに加え、快適な温度の空気を効率よく室内に取り入れることができ、快適性を向上することができるという効果を奏する。
【００５９】
なお、図８に示すように、排気流入口９に排気フィルタ１９と給気流入口１２に給気フィルタ２０とを設けた構成としてもよい。これにより、室外空間や室内空間の埃などの固形物が熱交換素子７へ流入するのを防止することで、熱交換素子７内に固形物が詰まり、固形物が通風抵抗となることで、排気風量が減少するのを防止するとともに、伝熱板１６表面に付着する汚れを防止することができ、採光機能の低下を抑制することができる。
【００６０】
また、図９に示すように、熱交換素子７は、１枚の伝熱板１６をはさんで、室内側の排気風路１４と室外側の給気風路１５とで構成されてもよい、言い換えれば、熱交換素子７は、室内側の排気風路１４と、１枚の伝熱板１６と、室外側の給気風路１５とをこの順に配置して構成されてもよい。これにより、熱交換形換気装置２の薄型化が可能となるとともに、窓としての採光機能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本開示に係る熱交換形換気装置は、室内と室外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】
【００６２】
１    壁面
２    熱交換形換気装置
３    室内空気
４    室外空気
５    窓枠
６    採光部
７    熱交換素子
８    排気送風機
９    排気流入口
１０    排気流出口
１１    給気送風機
１２    給気流入口
１３    給気流出口
１４    排気風路
１５    給気風路
１６    伝熱板
１７    低放射性層
１８    断熱層
１９    排気フィルタ
２０    給気フィルタ
２１    上辺部
２２    下辺部
２３    左辺部
２４    右辺部
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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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月14日(2020.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】  そして、この目的を達成するために、本開示の一態様に係る熱交換形換気装置は、窓枠と、窓枠の内側にある採光部と、採光部に配置される熱交換素子とを備える。窓枠は、室内側に設けられた室内空気を取り込む排気流入口と室外側に設けられた室内空気を吹出す排気流出口と、室外側に設けられた室外空気を取り込む給気流入口と室内側に設けられた室外空気を吹出す給気流出口と、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。熱交換素子は、複数の風路を画定する複数の伝熱板を含み、各電熱板は、複数の風路のうち２つ風路の間に位置する。複数の伝熱板は、光透過性を有し、かつ、顕熱または全熱を交換する。複数の風路は、１つ以上の給気風路と１つ以上の排気風路とを含む。１つ以上の給気風路は、給気流入口と給気流出口との間に設けられ、１つ以上の排気風路は、排気流入口と排気流出口との間に設けられている。そして、１つ以上の給気風路と１つ以上の排気風路とは交互に配置されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】  本開示の一態様に係る熱交換形換気装置は、窓枠と、窓枠の内側にある採光部と、採光部に重畳して配置される熱交換素子と、を備える。窓枠は、室内側に設けられた室内空気を取り込む排気流入口と、室外側に設けられた室内空気を吹出す排気流出口と、室外側に設けられた室外空気を取り込む給気流入口と、室内側に設けられた室外空気を吹出す給気流出口と、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。熱交換素子は、複数の風路を画定する複数の伝熱板を含み、各電熱板は、複数の風路のうちの２つの風路の間に位置する。複数の伝熱板は、光透過性を有し、かつ、顕熱または全熱を交換する。複数の風路は、１つ以上の給気風路と１つ以上の排気風路とを含む。１つ以上の給気風路は、給気流入口と給気流出口との間に設けられ、１つ以上の排気風路は、排気流入口と排気流出口との間に設けられている。そして、１つ以上の給気風路と１つ以上の排気風路とは交互に配置されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
窓枠と、前記窓枠の内側にある採光部と、前記採光部に重畳して配置される熱交換素子とを備え、  前記窓枠は、室内側に設けられた室内空気を取り込む排気流入口と、室外側に設けられた前記室内空気を吹出す排気流出口と、前記室外側に設けられた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た前記室外空気を吹出す給気流出口と、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、  前記熱交換素子は、複数の風路を画定する複数の伝熱板を含み、各電熱板は、前記複数の風路のうち２つの風路の間に位置し、  前記複数の伝熱板は、光透過性を有し、かつ、顕熱または全熱を交換し、  前記複数の風路は、１つ以上の給気風路と１つ以上の排気風路とを含み、前記１つ以上の給気風路は、前記給気流入口と前記給気流出口との間に設けられ、前記１つ以上の排気風路は、前記排気流入口と前記排気流出口との間に設けられ、  前記１つ以上の給気風路と前記１つ以上の排気風路とは交互に配置されている、熱交換形換気装置。
【国際調査報告】
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