(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の円形面と前記２枚の円形面の相互の外縁から互いに連なる外周側面とからなる顕熱ローターまたはデシカントローターを内包し、前記外縁の全周から前記円形面と所定の隙間で前記円形面の中心側に向かって張り出す所定の長さの円形面側壁と、前記円形面側壁に連なり円形に所定の高さ立ち上がる案内部と、前記外縁の全周から前記外周側面と所定の隙間で前記外周側面に重なるように張り出す所定の長さの側面側壁とを有し、前記円形面側壁、前記側面側壁と前記案内部が断面クランク状に連接しているデシカント式換気扇用ローター枠。
【請求項２】
前記デシカント式換気扇用ローター枠は、左ローター枠と右ローター枠に２分割され、前記左ローター枠と前記右ローター枠は同一の形状で、前記左ローター枠と前記右ローター枠を組み合わせることで構成される請求項１記載のデシカント換気扇用ローター枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デシカント式換気扇の吸着剤・吸湿剤（以下「デシカント」という。）を回転式に対応させたデシカントローターや、顕熱交換器を回転式に対応させた顕熱ローターに用いられるデシカント式換気扇用ローター枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
デシカント式換気扇は換気の際に、デシカントを利用して屋内の湿度調整を行い、同時に換気の際の屋内の温度変化を少なくするために、顕熱交換器で屋内の温度を調整する。デシカント式換気扇では、屋外から屋内へ屋外空気が通過する給気通路と、屋内から屋外へ屋内空気が通過する排気通路を有しており、この給気通路と排気通路の間で水分の移動をデシカントで行うことで、屋内の湿度調整が行われており、同時に顕熱交換器で給気通路と排気通路の間で熱の移動が行われることで、屋内の温度調整が行われている。
【０００３】
デシカントにより給気通路と排気通路の間で水分を移動させるために、デシカントを紙等の繊維質の材料に含浸または混抄させ、その繊維質の材料を薄い板状としたものを、空気が通過する多数の三角柱（コルゲート状）、四角柱、六角柱を隙間なく並べた構造の孔の集合体、所謂ハニカム構造体となるように成型している。このハニカム構造体を給気通路と排気通路の両方に跨るように配置し、これを回転させることで水分を移動させている。このため、ハニカム構造体を回転するのに適する様に２枚の円形面と前記２枚の円形面の相互の外縁から互いに連なる側面を有する所謂円盤状に加工されている。この回転式のデシカントはデシカントローターと呼ばれている。
【０００４】
また、顕熱交換器では、給気通路と排気通路の間で熱を移動させるために、アルミニウムや銅合金などの薄い金属製の板で前述のハニカム構造体を形成して、給気通路と排気通路の両方に跨るように配置し、これを回転させることで熱を移動させている。この回転に適する様に円盤状に加工された顕熱交換器は顕熱ローターと呼ばれている。
【０００５】
前記デシカントローターおよび前記顕熱ローターは屋外空気と屋内空気が小さい孔の集合体であるハニカム構造体を通過することや、電動機により前記デシカントローターおよび前記顕熱ローターを回転させているためメンテナンスが必要であり、メンテナンスを容易にするために前記デシカントローターと前記顕熱ローターを箱型のデシカント式換気扇用ローター枠に入れてメンテナンスを容易にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１５１４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本件出願人は特開２００８−１５１４６２号公報で、デシカント空調機及びシール部材の発明を出願している。この特許文献１に係る発明は、円盤状であるデシカントローターとこれを納めたデシカントローター枠に関し、円盤状のデシカントローターの端面に摺接するパッキンに関する発明である。
【０００８】
デシカントローターまたは顕熱ローターのように内部に空気を通過させて水分の移動または熱の移動を効率良く行うためには、通過する空気が漏れなくデシカントローターまたは顕熱ローターを通過させる必要がある。ところがデシカントローターまたは顕熱ローターは回転するので、前記デシカントローターまたは前記顕熱ローターを納めて軸受側となるデシカント式換気扇用ローター枠との重なり合う空間にはパッキンを設けないと大きく能力が低下する。また、パッキンを設けると回転するローターの抵抗となり、より大きな駆動力が必要となる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
第１発明のデシカント式換気扇用ローター枠（以後、単に「ローター枠」と呼ぶ。）は、２枚の円形面と前記２枚の円形面の相互の外縁から互いに連なる外周側面とからなる顕熱ローターまたはデシカントローターを内包し、前記外縁の全周から前記円形面と所定の隙間で前記円形面の中心側に向かって張り出す所定の長さの円形面側壁と、前記円形面側壁に連なり円形に所定の高さ立ち上がる案内部と、前記外縁の全周から前記外周側面と所定の隙間で前記外周側面に重なるように張り出す所定の長さの側面側壁とを有し、前記円形面側壁、前記側面側壁と前記案内部が断面クランク状に連接している。
【００１１】
第２発明のローター枠は、第１発明において、左ローター枠と右ローター枠に２分割され、前記左ローター枠と前記右ローター枠は同一の形状で、前記左ローター枠と前記右ローター枠を組み合わせることで構成される。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような、技術的手段を有することにより、以下の効果を有する。
【００１３】
第１発明によれば、ローター枠は、２枚の円形面と前記２枚の円形面の相互の外縁から互いに連なる外周側面とからなる顕熱ローターまたはデシカントローターを内包し、前記外縁の全周から前記円形面と所定の隙間で前記円形面の中心側に向かって張り出す所定の長さの円形面側壁と、前記外縁の全周から前記外周側面と所定の隙間で前記外周側面に重なるように張り出す所定の長さの側面側壁とを有しているので、
回転する必要があるデシカントローターまたは顕熱ローターと、前記デシカントローターまたは前記顕熱ローターを納めて軸受側となるローター枠との間にパッキンを設けなくとも、ローターを通過せずにローター枠内を通過する空気を少なくできる。
【００１４】
第２発明によれば、第１発明を利用し、前記ローター枠は、左ローター枠と右ローター枠に２分割され、前記左ローター枠と前記右ローター枠は同一の形状で、前記左ローター枠と前記右ローター枠を組み合わせることで構成されるので、製作時の費用が安くなり、組立が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係るローター枠が設けられているデシカント換気扇の概要図である。
【図２】本発明の実施例１に係るローター枠の部品構成図である。
【図３】本発明の実施例１に係るローター枠の外観図である。
【図４】本発明の実施例１に係るローター枠の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明を実施する形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明のデシカントローターまたは顕熱ローターを納めたローター枠が用いられるデシカント式換気扇の概略について図１を用いて説明する。
【００１８】
デシカント式換気扇７０は、第一の送風機７１によって屋外から屋内に向かって屋外空気が流される第一の風路７２と、第二の送風機７６によって屋内から屋外に向かって屋内空気が流される第二の風路７７よりなる。第一の風路７２および第二の風路７７はその途中において屋外空気と屋内空気とが混ざらないように気密性を保つ構造となっている。第一の風路７２および第二の風路７７のそれぞれに直交して、デシカントローター３０が納められたローター枠１０と、顕熱ローター４０が納められたローター枠１０がそれぞれ設けられている。それぞれのローター枠１０にはデシカントローター３０または顕熱ローター４０を回転させる駆動手段である電動機５０がそれぞれ設けられている。
【００１９】
なお、第一の風路７２および第二の風路７７に跨るように設けられるデシカントローター３０用のローター枠１０および顕熱ローター４０用のローター枠１０の外周には第一の風路７２や第二の風路７７にスライドして取り付ける構造が設けられており、ローター枠１０の外周から屋内空気や屋外空気が、デシカントローター３０や顕熱ローター４０を通過せずに第一の風路７２および第二の風路７７を通過することを防ぐ構造となっている。
【００２０】
第一の風路７２を通過する屋外空気が乾燥しており、第二の風路７７を通過する屋内空気が屋外空気に比較して湿り気を含んでいる場合には、デシカントローター３０が第二の風路７７を通過する屋内空気の水分を吸着し、吸着した部分が回転させられることにより第一の風路７２に移動した際、第一の風路７２を通過する屋外空気に放出することで、デシカント式換気扇７０の換気に伴う屋内空気からの水分が失われることを防ぎ、結果保湿機能として働く。
【００２１】
逆に第一の風路７２を通過する屋外空気が湿り気を含んでおり、第二の風路７７を通過する屋内空気が屋外空気に比較して乾燥している場合には、デシカントローター３０が第一の風路７２を通過する屋外空気の水分を吸着し、吸着した部分が回転させられることにより第二の風路７７に移動し、第二の風路７７を通過する屋内空気に放出することで、デシカント式換気扇７０の換気に伴う屋内空気の湿度を上昇させることを防ぎ、結果除湿機能として働く。
【００２２】
なお、デシカントローター３０の水分を放出させる際には、通過する空気の温度を上げる必要があるため。デシカントローター３０の空気の流れの上流側にヒーター等の加温手段（図示せず）を設けることが一般的である。
【００２３】
また、第一の風路７２を通過する屋外空気が冷たく、第二の風路７７を通過する屋内空気が屋外空気に比較して暖かい場合には、顕熱ローター４０が第二の風路７７を通過する屋内空気の熱を吸熱し、吸熱した部分が回転させられることにより第一の風路７２に移動した際、第一の風路７２を通過する屋外空気に放熱することで、デシカント式換気扇７０の換気に伴う屋内空気の温度低下を防ぐ。逆に第一の風路７２を通過する屋外空気が暖かく、第二の風路７７を通過する屋内空気が屋外空気に比較して冷たい場合には、顕熱ローター４０が第一の風路７２を通過する屋外空気の熱を吸熱し、吸熱した部分が回転させられることにより第二の風路７７に移動し、第二の風路７７を通過する屋内空気に放熱することで、デシカント式換気扇７０の換気に伴う屋内空気の温度上昇を防ぐ。
【００２４】
第一の送風機７１、第二の送風機７６、デシカントローター３０と顕熱ローター４０の電動機５０には電気が供給されることで駆動し、この駆動の制御は制御基板７９および操作装置（図示せず）によって行われる。
【００２５】
ローター枠１０と、ローター枠１０に納められるデシカントローター３０または顕熱ローター４０についての構成を、図２〜図４を用いて説明する。
【００２６】
デシカントローター３０のデシカント部３１は、高分子系吸収材やシリカゲル、ゼオライト等のデシカントを紙等の繊維質の材料に含浸または混抄させ、その繊維質の材料を薄い板状としたものを空気が通過する多数の三角柱、四角柱、六角柱等を隙間なく並べたハニカム構造体を、円盤状に成形されたものである。デシカントローター３０にはデシカント部３１以外にも回転に適するように、デシカント部３１の中心部に取り付けられ軸孔３５を有した中心部ホルダー３６と、デシカント部３１の外周に取り付けられ電動機５０の駆動を受ける外周ホルダー６０が備えられている。
【００２７】
デシカント部３１、中心部ホルダー３６および外周ホルダー６０は、同じ厚さであり、デシカント部３１の中心部に中心部ホルダー３６を、デシカント部３１の外周に外周ホルダー６０が取り付けられることで、デシカントローター３０として一体に形成される。一体に形成されたデシカントローター３０は、左右の両面に円形面を有し、前記円形面は夫々同一平面に形成されている。なお、前記円形面の相互の外縁から互いに連なる側面を有した２枚の円形面のデシカント部３１の部分が、空気通過面３３になる。デシカントローター３０は、中心部ホルダー３６の軸孔３５でローター枠１０に取り付けられた軸５１により軸支される。
【００２８】
顕熱ローター４０の顕熱交換器部４１は、アルミニウムや銅合金などの薄い金属製の板で前述の空気の通過するハニカム構造体を形成しており、円盤状に成形したものである。顕熱ローター４０には顕熱交換器部４１以外にも回転に適するように、顕熱交換器部４１の中心部に取り付けられ軸孔３５を有した中心部ホルダー３６と、顕熱交換器部４１の外周に取り付けられ電動機５０の駆動を受ける外周ホルダー６０が備えられている。
【００２９】
顕熱交換器部４１、中心部ホルダー３６および外周ホルダー６０は、同じ厚さであり、顕熱交換器部４１の中心部に中心部ホルダー３６を、顕熱交換器部４１の外周に外周ホルダー６０が取り付けられることで、顕熱ローター４０として一体に形成される。一体に形成された顕熱ローター４０は、左右の両面に円形面を有し、前記円形面は夫々同一平面に形成されている。なお、前記円形面の相互の外縁から互いに連なる側面を有した２枚の円形面の顕熱交換器部４１の部分が、空気通過面４３になる。顕熱ローター４０は、中心部ホルダー３６の軸孔３５でローター枠１０に取り付けられた軸５１により軸支される。
【００３０】
ローター枠１０は、右ローター枠１０ａおよび左ローター枠１０ｂに２分割できる構造になっている。右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂは、合成樹脂で成形したものであり、右ローター枠１０ａ上に図示する仮想線Ａ−Ａを回転軸として１８０度回転させると左ローター枠１０ｂの形状となるよう形成されている。なお、本来２分割されたものは同一の形状であり、区別をつける必要はないが説明の都合上、右側を右ローター枠１０ａと呼び、左側を左ローター枠１０ｂと呼ぶ。
【００３１】
右ローター枠１０ａおよび左ローター枠１０ｂには、第一の風路７２と第二の風路７７に直角に挿入されることで、第一の風路７２と第二の風路７７を仕切る四角形の仕切部１１と、仕切部１１の四角形の各辺から横板１２、１３および縦板１４、１５が直角に伸ばされている。横板１２、１３および縦板１４、１５には後述する右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂとを掛着させるための手段や、配線等の取り出し口が形成されている。
【００３２】
仕切部１１には、中央部に円形の孔１６が設けられている。孔１６の中央には軸受１７を設けるため、軸受１７から放射状に６本の支持部１８、１９が孔１６を６片に分割するように設けられている。なお、支持部１８、１９の内、仕切部１１を２つの四角形に２分割するように伸びる支持部１９は、ローター枠１０が第一の風路７２と第二の風路７７に２分割されるための仕切りも兼ねている。
【００３３】
孔１６はデシカントローター３０の空気通過面３３または顕熱ローター４０の空気通過面４３と対応する位置にある。また、孔１６の周囲には円形に所定の高さ（例えば、１０ミリメートル）立ち上げ、第一の風路７２の屋外空気または第二の風路７７の屋内空気を空気通過面３３、４３に導くための案内部２０が設けられている。案内部２０と仕切部１１が接続する箇所から仕切部１１の所定の範囲の環状の部分は円形面側壁１１ａとなる。また、円形面側壁１１ａから直角に、外周ホルダー６０の外周を覆う方向に張り出す壁である側面側壁１１ｂが設けられている。
【００３４】
右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂのそれぞれの横板１２、１３および縦板１４、１５には、複数の角孔２１と爪２２が設けられており、角孔２１に爪２２が掛止されることにより、右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂが掛着されて一体のローター枠１０となる。
【００３５】
右ローター枠１０ａおよび左ローター枠１０ｂのそれぞれの支持部１９の内面側にはパッキン５２が取り付けられる。パッキン５２はローター枠１０が第一の風路７２と第二の風路７７を跨る状態で取り付けられるので、第一の風路７２と第二の風路７７の間の気密性を確保するために用いられる。第一の風路７２と第二の風路７７を仕切るためにパッキン５２が必要な理由は、第一の風路７２と第二の風路７７では別々に第一の送風機７１と第二の送風機７６が設けられていること、およびデシカントローター３０と顕熱ローター４０を通過する前後の圧力損失が異なり、第一の風路７２と第二の風路７７との間にあるパッキン５２が設けられる４箇所の位置での第一の風路７２側と第二の風路７７との圧力差が大きくなる場合が生じるためである。
【００３６】
図３は、角孔２１と爪２２が掛止され、右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂとを掛着させて一体のローター枠１０にした場合の図である。ローター枠１０の内部におけるデシカントローター３０または顕熱ローター４０との位置関係を説明するために、図中において破線の斜線で示す仮想平面Ｂで切断し、矢印の方向から見た断面図の図４で説明する。
【００３７】
なお、デシカントローター３０と顕熱ローター４０の外周ホルダー６０は共通であるので、ローター枠１０との位置関係においてはデシカントローター３０も顕熱ローター４０も同一の位置関係となる。このため。デシカントローター３０を例に掲げて説明し、顕熱ローター４０についての説明は省略する。
【００３８】
図４において、右ローター枠１０ａが右側から左ローター枠１０ｂが左側からデシカントローター３０を覆っている。右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂが掛着することにより決まるローター枠１０内部のデシカントローター３０を納める空間は右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂのそれぞれ横板１２、１３および縦板１４、１４、１５、１５が互いに接触し合うことにより決まる（図４では、横板１２と横板１３がそれぞれ接触した状態となる。）。また、デシカントローター３０は、右ローター枠１０ａと左ローター枠１０ｂのそれぞれの軸受１７に軸支されているので、ローター枠１０とデシカントローター３０の位置関係は一定のものとなっている。
【００３９】
デシカント部３１の２つの空気通過面３３ａ、３３ｂと外周ホルダー６０の側面６１ａ、６１ｂは同一の平面となっている。この空気通過面３３ａ及び側面６１ａにより形成される円形面と空気通過面３３ｂ及び側面６１ｂにより形成される円形面の両方の外縁の全周から前記円形面と所定の隙間で前記円形面の中心側に向かって張り出す所定の長さの円形面側壁１１ａが設けられている。
【００４０】
所定の隙間についての具体的な例としてデシカントローター３０および顕熱ローター４０の直径が５００ミリメートル、厚みが６０ミリメートルの場合について説明する。円形面を形成する空気通過面３３ａと側面６１ａと円形面側壁１１ａとの隙間Ｃは、例えば、１.６ミリメートルで円形面を形成する空気通過面３３ａと側面６１ａの全周に渡って保つように構成されている。同様に円形面を形成する空気通過面３３ｂ及び側面６１ｂと円形面側壁１１ａの内面との隙間Ｃも、例えば、１.６ミリメートルで円形面を形成する空気通過面３３ｂと側面６１ｂの全周に渡って保つように構成されている。
【００４１】
所定の長さの具体的な例としては、円形面側壁１１ａの長さであるＤは、右ローター枠１０ａおよび左ローター枠１０ｂともに、例えば、１５．５ミリメートルで円形面を形成する空気通過面３３ａと側面６１ａおよび空気通過面３３ｂと側面６１ｂの両面の全周に渡って保つように構成されている。
【００４２】
また、デシカントローター３０の外縁となる外周ホルダー６０の外周側面６２の全周から外周側面６２と所定の隙間で外周側面６２に重なるように張り出す所定の長さの側面側壁１１ｂが設けられている。側面側壁１１ｂの具体的な例としては、所定の隙間のＥは、例えば、６ミリメートルで、所定の長さのＦは、例えば、１２ミリメートルで外周側面６２の全周に渡って保つように構成されている。
【００４３】
図４において、例えば屋内空気が矢印の方向で第二の送風機７６により流されているものとすると、屋内空気は空気通過面３３ａのハニカム構造体の複数の孔を通過し、空気通過面３３ｂより出ることになる。この場合において、デシカントローター３０を通過する空気抵抗に比較して、デシカントローター３０の外縁の全周に渡って設けられる円形面側壁１１ａと側面側壁１１ｂによる空気抵抗の方が大きくなるように構成されているので、デシカントローター３０外縁の全周に渡ってパッキンを設ける必要がなくなる。また、パッキンと、デシカントローター３０若しくは顕熱ローター４０が接触しないので、接触する場合に比べ低トルクの電動機５０を用いることができる。
【００４４】
以上、本発明について、実施例に基づき説明してきたが、前述の実施例に記載した数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。例えば、第一の送風機７１と第二の送風機７２の能力や、デシカント式換気扇７０の外部に設ける必要があるダクトの長さにより決まる配管抵抗、デシカントローター３０および顕熱ローター４０の設計空気抵抗等により、その例示数値は変化するので、試験によって決定する必要がある。
【符号の説明】
【００４５】
１０：ローター枠
１０ａ：右ローター枠
１０ｂ：左ローター枠
１１：仕切部
１１ａ：円形面側壁
１１ｂ：側面側壁
１２、１３：横板
１４、１５：縦板
１６：孔
１７：軸受
１８、１９：支持部
２０：案内部
２１：角孔
２２：爪
３０：デシカントローター
３１：デシカント部
３３、３３ａ、３３ｂ、４３：空気通過面
３５：軸孔
３６：中心部ホルダー
４０：顕熱ローター
４１：顕熱交換器部
５０：電動機
５１：軸
５２：パッキン
６０：外周ホルダー
６１ａ、６１ｂ：側面
６２：外周側面
７０：デシカント式換気扇
７１：第一の送風機
７２：第一の風路
７６：第二の送風機
７７：第二の風路
７９：制御基板
【図１】
0005898513.tif 000002
【図２】
0005898513.tif 000003
【図３】
0005898513.tif 000004
【図４】
0005898513.tif 000005