(57)【要約】【課題】部品点数を抑え、組み立てやすい構造を有し、断熱構造の最適化を図った熱交換型換気装置を提供すること。【解決手段】外装箱５は、上面を構成する天板９と、下面を構成する底板１０と、外気側前面、外気口１と排気口２とが形成された外気側側面、および外気側背面を構成する第一外板３１と、内気側前面、給気口３と還気口４とが形成された内気側側面、および内気側背面を構成する第二外板３２と、外気側前面と内気側前面との間の前面、外気側背面と内気側背面との間の背面、および、内部を熱交換素子が配置される全熱交換領域ａと、それ以外の領域とに仕切る仕切面を構成する第三外板３３と、それ以外の領域を、加湿器が配置される加湿領域ｂと、熱交換前の排気流が通過する室内風路領域ｃとに仕切る仕切板３４と、を備えたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気口から取り込んだ室外空気を給気口から室内へ給気するための給気通風路と、
還気口から取り込んだ室内空気を排気口から室外へ排気するための排気通風路と、
前記給気通風路に設けられ、前記外気口から前記給気口へ給気流を進行させる給気送風機と、
前記排気通風路に設けられ、前記還気口から前記排気口へ排気流を進行させる排気送風機と、
前記給気通風路を流れる前記給気流と前記排気通風路を流れる前記排気流との熱交換を行う熱交換素子と、
熱交換した後の前記給気流を加湿する加湿器と、を外装箱の内部に有し、
前記外装箱は、
上面を構成する天板と、
下面を構成する底板と、
外気側前面、前記外気口と前記排気口とが形成された外気側側面、および外気側背面を構成する第一外板と、
内気側前面、前記給気口と前記還気口とが形成された内気側側面、および内気側背面を構成する第二外板と、
前記外気側前面と前記内気側前面との間の前面、前記外気側背面と前記内気側背面との間の背面、および、内部を前記熱交換素子が配置される全熱交換領域と、それ以外の領域とに仕切る仕切面を構成する第三外板と、
前記それ以外の領域を、前記加湿器が配置される加湿領域と、熱交換前の前記排気流が通過する室内風路領域とに仕切る仕切板と、を備えた
ことを特徴とする熱交換型換気装置。
【請求項２】
前記第一外板を、断熱材付きの鋼板で構成した
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換型換気装置。
【請求項３】
組立時において、
前記第二外板は、前記加湿器を前記加湿領域に配置した後で組み付けられる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換型換気装置。
【請求項４】
前記全熱交換領域は、前記第一外板および前記第三外板で囲まれ、前記加湿領域は、前記第三外板の前記仕切面の前面側、前記第二外板の前記内気側前面と前記内気側側面の前面側、および前記仕切板で囲まれ、前記室内風路領域は、前記第三外板の前記仕切面の背面側、前記第二外板の前記内気側背面と前記内気側側面の背面側、および前記仕切板で囲まれている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱交換型換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿機能を搭載した熱交換型換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内の温度や湿度の変動が少ない換気を行うため、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熱交換素子と、給気通風路に格納され、給気流を加湿する加湿器と、を備えた熱交換型換気装置がある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、従来の熱交換型換気装置を構成する外装箱を示した斜視図、図５は、従来の熱交換型換気装置を構成する外装箱から天板および底板を除いた分解斜視図である。
特許文献１に記載されているような、従来の熱交換型換気装置を構成する外装箱は、図４に示すように、給気流と排気流との間で全熱交換を行わせる全熱交換領域ａと、全熱交換後の給気流を加湿する加湿領域ｂと、全熱交換前の排気流が通過する室内風路ｃと、に内部が仕切られた構造となっている。
【０００４】
また、外装箱は、装置上面を構成する天板１０１と、装置底面を構成する底板１０２と、装置前面を構成する第一外板１０３と、装置側面および背面を構成する第二外板１０４および第三外板１０５と、装置内部に配置され風路を仕切る第一仕切板１０６および第二仕切板１０７と、を備えている。
図４および図５において、左側を外気側、右側を内気側とすると、第二外板１０４は外気側側面および外気側背面を構成し、第三外板１０５は内気側背面および内気側側面を構成している。また、第一仕切板１０６は内部を全熱交換領域ａとそれ以外の領域とに仕切り、第二仕切板１０７は前記それ以外の領域を加湿領域ｂと室内風路ｃとを仕切っている。
【０００５】
また、冬期の冷たい室外空気と天井裏の暖かい空気とが隣接することによって生じる結露を防止するため、装置の側面を構成する側板のうち、室外空気に接する第一外板１０３および第二外板１０４を、断熱材を貼り付けた断熱材付きの鋼板で構成している。
【０００６】
装置を組み立てる順序としては、まず、底板１０２に第二外板１０４および第三外板１０５を組み付ける。次に、全熱交換領域ａにその内蔵部品を組み付けた後、第一外板１０３を組み付ける。次に、第一仕切板１０６および第二仕切板１０７を組み付けた後、加湿領域ｂにその内蔵部品を組み付ける。最後に、天板１０１を組み付けて完成となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１７２９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような従来の熱交換型換気装置は、全熱交換領域ａの内蔵部品を組み付ける際に、その内蔵部品が外に飛び出したりしないように、予め全熱交換領域ａを囲んでおく必要がある。そのため、第二外板１０４および第三外板１０５を組み付けた後で加湿領域ｂの内蔵部品を組み付ける必要があるが、加湿領域ｂの内蔵部品を組み付ける際に、上面側以外が塞がれてしまっている。そのため、加湿領域ｂの内蔵部品を装置の上面側から組み付ける必要があり、組み立てづらいという課題があった。
そこで、この課題を解決するために、加湿領域ｂの一部を構成する第三側板１０５を複数に分割することも考えられるが、そうすると部品点数が増え、外装箱の接合部からの空気漏れの可能性も上がってしまうため、好ましくない。
【０００９】
また、結露を防止するため室外空気と天井裏空気とが接する部分を断熱する必要があるが、装置の前面を構成する第一外板１０３は一部品で構成されており、第一外板１０３全体を断熱材付きの鋼板で構成する必要がある。そのため、室外空気に接しない断熱が不要な部分（室内空気側および加湿領域側）も断熱する構造となり、断熱構造の最適化が図れていないという課題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、部品点数を抑え、組み立てやすい構造を有し、断熱構造の最適化を図った熱交換型換気装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る熱交換型換気装置は、外気口から取り込んだ室外空気を給気口から室内へ給気するための給気通風路と、還気口から取り込んだ室内空気を排気口から室外へ排気するための排気通風路と、前記給気通風路に設けられ、前記外気口から前記給気口へ給気流を進行させる給気送風機と、前記排気通風路に設けられ、前記還気口から前記排気口へ排気流を進行させる排気送風機と、前記給気通風路を流れる前記給気流と前記排気通風路を流れる前記排気流との熱交換を行う熱交換素子と、熱交換した後の前記給気流を加湿する加湿器と、を外装箱の内部に有し、前記外装箱は、上面を構成する天板と、下面を構成する底板と、外気側前面、前記外気口と前記排気口とが形成された外気側側面、および外気側背面を構成する第一外板と、内気側前面、前記給気口と前記還気口とが形成された内気側側面、および内気側背面を構成する第二外板と、前記外気側前面と前記内気側前面との間の前面、前記外気側背面と前記内気側背面との間の背面、および、内部を前記熱交換素子が配置される全熱交換領域と、それ以外の領域とに仕切る仕切面を構成する第三外板と、前記それ以外の領域を、前記加湿器が配置される加湿領域と、熱交換前の前記排気流が通過する室内風路領域とに仕切る仕切板と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱交換型換気装置によれば、外装箱を上記の構成とすることにより、部品点数を抑えることができ、組み立てやすく、断熱構造の最適化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る熱交換型換気装置の構造図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る熱交換型換気装置を構成する外装箱を示した斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る熱交換型換気装置を構成する外装箱から天板および底板を除いた分解斜視図である。
【図４】従来の熱交換型換気装置を構成する外装箱を示した斜視図である。
【図５】従来の熱交換型換気装置を構成する外装箱から天板および底板を除いた分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１５】
熱交換型換気装置は、空調対象空間（たとえば、家、ビル、倉庫など）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ことができるものである。なお、以下の説明においては、空調対象空間が、建築物の室内である場合を例に説明する。また、「室外空気」は熱交換型換気装置から室内に供給される給気に対応し、「室内空気」は、熱交換型換気装置から室外に排出される「排気」に対応する。また、「装置」は熱交換型換気装置を意味するものとする。
【００１６】
また、図１において、左下側を前面側、右上側を背面側、左上側を外気側、右下側を内気側とし、図２および図３においては、下側を前面側、上側を背面側、左側を外気側、右側を内気側とする。
【００１７】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る熱交換型換気装置の構造図である。図２は、本発明の実施の形態に係る熱交換型換気装置を構成する外装箱５を示した斜視図、図３は、本発明の実施の形態に係る熱交換型換気装置を構成する外装箱５から天板９および底板１０を除いた分解斜視図である。
なお、図１では装置の上面、前面、および内気側側面、の一部を透過させて図示している。また、図１中の矢印は空気の流れを示している。
【００１８】
熱交換型換気装置は、その外装を構成する直方体の外装箱５を備え、外装箱５は、装置の上面を構成する天板９と、装置の底面を構成する底板１０と、装置の前面の一部、側面、および背面の一部を構成する第一外板３１および第二外板３２と、装置の前面の一部および背面の一部を構成し装置の内部を仕切る第三外板３３と、装置の内部を仕切る仕切板３４と、を備えている。熱交換型換気装置は、その内部が仕切板３４と第三外板３３とで仕切られており、機能によって全熱交換領域ａ、加湿領域ｂ、室内風路領域ｃの３つに仕切られている。また、装置の内部には給気通風路と排気通風路とが形成されている。
なお、本実施の形態では、全熱交換領域ａ、加湿領域ｂ、および室内風路領域ｃは、第一外板３１、第二外板３２、第三外板３３、および仕切板３４のいずれかによって囲まれた領域を意味するものとする。
【００１９】
第一外板３１には、室外から空気を取り込む外気口１、および室外へ空気を排気する排気口２が形成され、第一外板３１と対向する第二外板３２には、室内から空気を取り込む還気口４、および室内へ空気を給気する給気口３が形成されている。
【００２０】
給気通風路は、外気口１から取り込んだ室外空気を給気口３から室内へ給気するための風路であり、排気通風路は、還気口４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。
【００２１】
給気送風機６は、給気通風路に設けられており、給気送風機６の運転により室外から室内へ向かって空気流（給気流）が進行し、給気通風路を流れる。給気送風機６は、電動機と、電動機の駆動により回転する羽根部材とが、渦巻状に形成された給気用ファンケーシングで囲まれ、構成されている。
【００２２】
排気送風機７は、排気通風路に設けられており、排気送風機７の運転により室内から室外へ向かって空気流（排気流）が進行し、排気通風路を流れる。排気送風機７は、電動機と、電動機の駆動により回転する羽根部材とが、渦巻状に形成された排気用ファンケーシングで囲まれ、構成されている。
【００２３】
熱交換エレメント８は、給気通風路および排気通風路の途中であって、全熱交換領域ａの（ほぼ）中央に配置されている。熱交換エレメント８は、たとえば、平板紙上に接着された波板紙（コルゲートシート）による多層構造をなす給気通路と、平板紙上に接着された波板紙（コルゲートシート）による多層構造をなす排気通路とが、給気通風路の方向と排気通風路とが直交するように多数積層されたものであって、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ようになっている。
なお、熱交換エレメント８は本発明の「熱交換素子」に相当する。
【００２４】
給気通風路は、外気口１から熱交換エレメント８の給気通路、および給気用ファンケーシングを経由して、給気口３に至る。また、排気通風路は、還気口４から熱交換エレメント８の排気通路、および排気用ファンケーシングを経由して、排気口２に至る。給気通風路および排気通風路は、熱交換型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構成されている。
【００２５】
メンテナンスカバー１１は、外装箱５の前面の、熱交換エレメント８の端面に対向する位置に設けられており、そのメンテナンスカバー１１を開くことで、熱交換エレメント８が外装箱５から水平方向に出し入れ可能となっている。
【００２６】
ガイドレール１３は、天板９と底板１０とにそれぞれ設けられており、その上下のガイドレール１３に沿って、熱交換エレメント８が外装箱５から水平方向に出し入れ可能に組み込まれている。
【００２７】
電源ボックス１２は、外装箱５の前面の、メンテナンスカバー１１が設けられた側面かつ給気送風機６に近い位置に設けられている。
【００２８】
加湿領域ｂは、給気通風路の出口側である、全熱交換領域ａと給気口３との間に形成され、加湿領域ｂの内部には、加湿給水ストレーナ２１、電磁弁２２、加湿エレメント２３、および加湿エレメント２３や電磁弁２２などからの水漏れを受けるドレンパン２４が設けられている。
なお、加湿領域ｂの加湿エレメント２３よりも熱交換エレメント８側に、たとえば直膨コイルで構成され、熱交換エレメント８の給気通路から供給された空気を加熱する加熱器を設けてもよい。
【００２９】
加湿給水ストレーナ２１は、外部の水道配管（図示せず）との接続口が、装置の内側から前面に向かって外装箱５から飛び出すように設けられており、外部の水道配管（図示せず）に接続され、水道配管から供給される水を濾過する。
電磁弁２２は、加湿給水ストレーナ２１と銅パイプなどの配管によって接続されており、開閉により加湿給水ストレーナ２１から加湿エレメント２３への水の供給量を調整する。
【００３０】
加湿エレメント２３は、加湿領域ｂの（ほぼ）中央に配置されており、電磁弁２２とゴムチューブなどの配管によって接続され、熱交換エレメント８の給気通路から供給された空気に水分を供給することで加湿を行う。
ドレンパン２４は、加湿領域ｂの底面全体を覆うように配置されており、電磁弁２２や加湿エレメント２３などからの水漏れを受ける。
なお、加湿給水ストレーナ２１および加湿エレメント２３は本発明の「加湿器」に相当する。
【００３１】
室内風路領域ｃは、排気通風路の入口側である、全熱交換領域ａと還気口４との間に形成され、還気口４から取り込まれて全熱交換領域ａに送られる空気（つまり、熱交換前の排気流）が通過する。
【００３２】
次に、熱交換型換気装置の動作について説明する。
給気送風機６を運転することにより、室外空気はダクト（図示せず）を介して外気口１から取り込まれ、給気流として給気通風路を流れる。一方、排気送風機７を運転することにより、室内の室内空気はダクト（図示せず）を介して還気口４から取り込まれ、排気流として排気通風路を流れる。
【００３３】
その後、給気流および排気流は熱交換エレメント８を通過するが、その際に給気流と排気流との間で熱交換を行う。熱交換により排気熱を回収した給気流は加湿エレメント２３を通過する際に加湿され、給気口３からダクト（図示せず）を介して室内へ供給される。
一方、熱交換後の排気流は、排気口２からダクト（図示せず）を介して室外へ排気される。
【００３４】
以上のように、熱交換エレメント８で給気流と排気流との間で熱交換を行わせることによって、室内の冷暖房負荷を軽減することが可能であり、また、加湿エレメント２３で熱交換後の空気を加湿することによって、より湿度を高めた状態で室内に空気を供給することができる。
【００３５】
次に、外装箱５の構造について説明する。
外装箱５は、上述したが、図２および図３に示すように、装置の上面を構成する天板９と、装置の底面を構成する底板１０と、装置の前面の一部、側面、および背面の一部を構成する第一外板３１および第二外板３２と、装置の前面の一部および背面の一部を構成し装置の内部を仕切る第三外板３３と、装置の内部を仕切る仕切板３４と、を備えている。
【００３６】
第一外板３１は、外気側前面、外気側側面、および外気側背面を構成する。第一外板３１は、平面視がコの字形状であり、外気側側面には外気口１および排気口２が形成されている。また、装置を設置する際に、第一外板３１は、室外空気と天井裏空気とが接する面となるため、結露防止を目的として断熱材付きの鋼板で構成されている。
【００３７】
第二外板３２は、内気側前面、内気側側面、および内気側背面を構成する。第二外板３２は、平面視がコの字形状であり、内気側側面には給気口３および還気口４が形成されている。
【００３８】
第三外板３３は、外気側前面と内気側前面との間の前面、および外気側背面と内気側背面との間の背面を構成する。また、装置の内部を全熱交換領域ａとそれ以外（加湿領域ｂおよび室内風路領域ｃ）とに仕切る仕切面を構成し、平面視がコの字形状である。
【００３９】
仕切板３４は、装置の内部を加湿領域ｂと室内風路領域ｃとに仕切る。また、第二外板３２と第三外板３３との固定面を両端部に有し、平面視がコの字形状である。
【００４０】
全熱交換領域ａは、第一外板３１および第三外板３３で囲まれ、加湿領域ｂは、第三外板３３の仕切面の前面側、第二外板３２の内気側前面と内気側側面の前面側、および仕切板３４で囲まれ、室内風路領域ｃは、第三外板３３の仕切面の背面側、第二外板３２の内気側背面と内気側側面の背面側、および仕切板３４で囲まれている。
【００４１】
装置を組み立てる順序としては、まず、底板１０に第一外板３１および第三外板３３を組み付けるが、その際に、第一外板３１および第三外板３３の、背面側の端部同士を重ね合わせ、ネジ締結などの方法によって結合する。次に、全熱交換領域ａの内蔵部品を組み付ける。次に、仕切板３４を組み付けるが、その際に、加湿領域ｂと室内風路領域ｃとの仕切位置に合わせ、固定面を第三外板３３に重ね合わせ、ネジ締結などの方法によって結合する。次に、加湿領域ｂの内蔵部品を組み付ける。次に、第二外板３２を組み付けるが、その際に、仕切板３４の固定面を第二外板３２に重ね合わせ、ネジ締結などの方法によって結合される。また、第三外板３３の前面側の角部に第二外板３２の前面側の端部を重ね合わせ、ネジ締結などの方法によって結合する。最後に、天板９を組み付けて完成となる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係る外装箱５によれば、天板９、底板１０、第一外板３１、第二外板３２、第三外板３３、および仕切板３４の６部品という、従来の７部品よりも少ない部品点数で装置の外装を構成し、装置の内部を全熱交換領域ａ、加湿領域ｂ、室内風路領域ｃの３つに分けることができる。
【００４３】
また、全熱交換領域ａに内蔵部品を組み付ける際に、その内蔵部品が外に飛び出したりしないように、予め全熱交換領域ａを囲んでおく必要があるが、第一外板３１と第三外板３３とで囲むことができる。そのため、全熱交換領域ａの内蔵部品を組み付けた後で、加湿領域ｂの内蔵部品を組み付ける際に、加湿領域ｂの内蔵部品を装置の上面側ではなく前面側および側面側から組み付け、その後で第二外板３２を組み付けることが可能となる。したがって、組み立てやすい構造を実現できる。
【００４４】
また、上記の構造とすることにより、断熱材付きの鋼板を、断熱を必要とする箇所のみに使用することで、断熱材の使用量を削減でき、断熱構造の最適化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  外気口、２  排気口、３  給気口、４  還気口、５  外装箱、６  給気送風機、７  排気送風機、８  熱交換エレメント、９  天板、１０  底板、１１  メンテナンスカバー、１２  電源ボックス、１３  ガイドレール、２１  加湿給水ストレーナ、２２  電磁弁、２３  加湿エレメント、２４  ドレンパン、３１  第一外板、３２  第二外板、３３  第三外板、３４  仕切板、１０１  （従来の）天板、１０２  （従来の）底板、１０３  （従来の）第一外板、１０４  （従来の）第二外板、１０５  （従来の）第三外板、１０６  第一仕切板、１０７  第二仕切板、ａ  全熱交換領域、ｂ  加湿領域、ｃ  室内風路領域。
【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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