(57)【要約】【課題】梅雨時などの高湿時に換気により室外空気を室内に導入する際に室外の湿気も室内へ入ってくるためカビ等の原因になる。このような湿気を取り除くための従来の冷凍サイクルを用いた再熱除湿方式では除湿後の吹出空気温度が上昇するため、室内温度が上昇するという課題があり、高湿時に換気をしつつ室内の温度を上昇させない除湿をおこなうことを目的とする。【解決手段】換気により室外の空気を屋内に導入する際に除湿をした後に室内へ供給するが、室外空気を冷却除湿して室内に供給する経路と室内空気に放熱して室外へ排気する経路を分離することで室内の温度を上昇させることなく除湿した空気を室内に導入することができ、さらに熱交換器ユニットとの組み合わせで使用することにより、より快適な除湿換気が可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の空気を吸い込んで室外へ排気する排気送風機と、
室外へ排気する空気を通じる排気風路と、
室外の空気を吸い込んで室内へ給気する給気送風機と、
室内へ給気する空気を通じる給気風路と、
圧縮機、第一熱交換器、膨張機構、第二熱交換器の順に配管で接続して冷凍サイクルを構成する冷媒回路とを備え、
前記第一熱交換器は前記排気風路内に設けられ、
前記第二熱交換器は前記給気風路内に設けられ、
室外へ排気される空気は第一熱交換器を通過するときに内部の冷媒を凝縮させて温められ、
室内へ給気される空気は第二熱交換器を通過するときに内部の冷媒を蒸発させて冷却除湿される除湿換気装置。
【請求項２】
箱型の本体を有し、この本体内に風路仕切板を挟んで前記排気風路と前記給気風路を配した請求項１記載の除湿換気装置。
【請求項３】
前記本体内に室内の空気を給気風路へ導き、室外の空気を排気風路へ導く交差風路と、
この交差風路への導通を切り替える風路切替手段を備え、
前記交差風路を通過させない場合には室内から室外へ排気される空気は第一熱交換器を通過するときに内部の冷媒を凝縮させて温められ、室外から室内へ給気される空気は第二熱交換器を通過するときに内部の冷媒を蒸発させて冷却除湿され、
前記交差風路を通過させる場合には室外の空気は第一熱交換器を通過して温められて再び屋外へ排気され、室内の空気は第二熱交換器を通過して冷却除湿された後、再び室内へ給気される請求項２記載の除湿換気装置。
【請求項４】
前記給気風路と前記排気風路を通過する空気の間に全熱交換をおこなう熱交素子を備えた請求項１〜３いずれかひとつに記載の除湿換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、居住空間の換気と除湿をおこなう除湿換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の居住空間の除湿と住宅の換気を切り替えておこなう除湿換気装置は、除湿をおこなう際の冷凍サイクルからの排熱により居住空間内の温度が上昇する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、特許文献１で示された除湿換気装置は、除湿を行なう際には、蒸発器（冷却器）、凝縮器（加熱器）を通して再び室内に戻す除湿風路と、室内の空気をそのまま室外に排気する換気風路とを切り替えるという構成である。そして、蒸発器と凝縮器はひとつの冷凍サイクルを構成しているので、室内へ供給される空気は、冷却後（蒸発器通過後）、必ず加熱（凝縮器通過）されるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−２４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の除湿換気装置において、除湿する場合には、冷却（蒸発器）と加熱（凝縮器）を行なうので、除湿後の吹出空気温度が上昇するため、屋内の湿度を下げることはできるが同時に屋内温度が上昇するという課題がある。また、換気する場合には、梅雨時などの高湿時には換気により屋外空気を屋内に導入する際に屋外の湿気も屋内へ入ってくるためカビ等の原因になる。そこで、本発明では屋外が高湿時に換気をしつつ屋内の温度を上昇させない除湿をおこなうことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、室内の空気を吸い込んで室外へ排気する排気送風機と、室外へ排気する空気を通じる排気風路と、室外の空気を吸い込んで室内へ給気する給気送風機と、室内へ給気する空気を通じる給気風路と、圧縮機、第一熱交換器、膨張機構、第二熱交換器の順に配管で接続して冷凍サイクルを構成する冷媒回路とを備え、前記第一熱交換器は前記排気風路内に設けられ、前記第二熱交換器は前記給気風路内に設けられたものである。
【０００７】
この手段により前記第二熱交換器において室内に導入される空気を冷却除湿し、前記第一熱交換器において室内から室外に排出される空気に冷媒が放熱することによって、換気時に室内に導入する空気を温度を上昇させることなく除湿することができる除湿換気装置が得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば室内に導入する空気を冷却除湿し、室外に排出する空気に冷媒が放熱することができるため、換気をおこなう際に室内に導入する空気の温度を上昇させることなく除湿することができる除湿換気装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における除湿換気装置の概略構成図
【図２】同除湿換気装置と熱交換器ユニットとの接続図
【図３】本発明の実施の形態２における除湿換気装置の概略構成図
【図４】同除湿換気装置と熱交換器ユニットとの接続図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の請求項１記載の除湿換気装置は、室内の空気を吸い込んで室外へ排気する排気送風機と、室外へ排気する空気を通じる排気風路と、室外の空気を吸い込んで室内へ給気する給気送風機と、室内へ給気する空気を通じる給気風路と、圧縮機、第一熱交換器、膨張機構、第二熱交換器の順に配管で接続して冷凍サイクルを構成する冷媒回路とを備え、前記第一熱交換器は前記排気風路内に設けられ、前記第二熱交換器は前記給気風路内に設けられ、前記第二熱交換器において室内に導入される空気を冷却除湿し、前記第一熱交換器において室内から室外に排出される空気に冷媒が放熱することによって、換気時に室内に導入する空気を温度を上昇させることなく除湿するという作用を有する。
【００１１】
また、箱体の本体を有し、この本体内に風路仕切板を挟んで前記排気風路と前記給気風路を配したものであり、前記第二熱交換器において室内に導入される空気を冷却除湿し、前記第一熱交換器において室内から室外に排出される空気に冷媒が放熱することによって、換気時に室内に導入する空気を温度を上昇させることなく除湿する一体型の除湿換気装置となる。
【００１２】
また、本体内に室内の空気を給気風路へ導き、室外の空気を排気風路へ導く交差風路と、この交差風路への導通を切り替える風路切替手段を備え、前記交差風路を通過させない場合には室内から室外へ排気される空気は第一熱交換器を通過するときに内部の冷媒を凝縮させて温められ、室外から室内へ給気される空気は第二熱交換器を通過するときに内部の冷媒を蒸発させて冷却除湿され、前記交差風路を通過させる場合には室外の空気は第一熱交換器を通過して温められて再び屋外へ排気され、室内の空気は第二熱交換器を通過して冷却除湿された後、再び室内へ給気されるものであり、前記風路切替手段により風路を切り替えることにより、前記第二熱交換器において室内の空気を冷却除湿して循環させ、前記第一熱交換器において室外から吸い込んだ空気に放熱して再度室外へ排出することによって、換気をおこなうことなく室内の空気を循環冷却除湿することができるという作用を有する。
【００１３】
また、前記給気風路と前記排気風路を通過する空気の間に全熱交換をおこなう熱交素子を備えることにより、熱交素子と冷凍サイクルの両方による熱交換および除湿をおこなうことができるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、除湿換気装置の基本となる風路構成図および冷媒回路図である。
【００１６】
本体１は、箱型の筐体であって、４つの開口を備えている。開口のひとつは、室外の空気を本体１内へ吸い込む吸気口として吸気アダプター３を備えている。開口の他のひとつは、吸い込んだ室外の空気を室内へ供給する給気アダプター４を備えている。開口の他のひとつは、室内の空気を本体１内へ吸い込む換気アダプター６を備えている。開口の他のひとつは、室内の空気を室外へ送り出す排気アダプター７を備えている。また、本体１内には、室外の空気を吸って室内に吹き出す給気送風機２と、室内の空気を吸って屋外に吹き出す排気送風機５が備えられている。そして、本体１内には、給気送風機２の駆動により室外の空気が吸気アダプター３から給気アダプター４へと通じる給気風路１４が形成されている。また、本体１内には、排気送風機５の駆動により室内の空気が換気アダプター６から排気アダプター７へと通じる排気風路１３を有している。本体１は、風路仕切板１２によって、その内部を二分され、一方に給気風路１４、他方に排気風路１３が配されている。すなわち、給気風路１４、排気風路１３は、風路仕切板１２を挟んで設けられている。
【００１７】
さらに、本体１には、圧縮機８、第一熱交換器９、膨張機構１０、第二熱交換器１１の順に冷媒が循環するように配管した冷媒回路を備えている。圧縮機８は、冷媒回路内を循環する冷媒を圧縮する。第一熱交換器９は、排気送風機５により送風される空気と冷媒を熱交換させる。膨張機構１０は、冷媒回路内を循環する冷媒を膨張させる。第二熱交換器１１は、給気送風機２により送風される空気と冷媒を熱交換させる。
【００１８】
この除湿換気装置は、給気送風機２を駆動させて、吸気アダプター３より吸い込んだ室外の空気を第二熱交換器１１を通過させる。第二熱交換器１１内には、液体状態の冷媒が流入するので、熱交換して給記する（室外の）空気を除湿冷却した後、給気アダプター４を通して室内空間へ供給する。また、排気送風機５を駆動させて、換気アダプター６より吸い込んだ室内の空気を第一熱交換器９を通過させる。第一熱交換器９内には、気体状態の冷媒が流入するので、熱交換して排気する（室内の）空気に放熱した後、排気アダプター７を通して室外へ排気する。
【００１９】
上記構成において、換気をおこなう際に室外から導入する空気を除湿冷却してから室内に供給するとともに、冷凍サイクルの排熱は室内から排気する空気に乗せて室外へ排気することができるため、室内の温度を上昇させることなく換気と除湿をおこなうことができ、室内の快適性を向上することができる。
【００２０】
図２は、熱交換器ユニット１５と図１で示した除湿換気装置の本体１を接続したものである。
【００２１】
熱交換器ユニット１５には、その筐体の４つの開口に、ＳＡアダプター１６、ＥＡアダプター１８、ＯＡアダプター２０、ＲＡアダプター２１が設けられている。そして、ＯＡアダプター２０からＳＡアダプター１６に至る給気風路１４ｂとＲＡアダプター２１からＥＡアダプター１８に至る排気風路１３ｂが形成されている。熱交素子２２は、給気風路１４ｂと排気風路１３ｂが交差する位置に配置されている。この熱交素子２２は、薄い伝熱板を積層して、交互に通す空気（給気する空気と排気する空気）間で熱交換を行うものである。
【００２２】
そして、熱交換器ユニット１５のＳＡアダプター１６と本体１の吸気アダプター３とをダクト１７で連接する。また、熱交換器ユニット１５のＥＡアダプター１８と本体１の換気アダプター６とをダクト１９で連接する。
【００２３】
熱交換器ユニット１５においては、ＯＡアダプター２０より吸い込んだ室外の空気（給気風路１４ｂを通過する空気）とＲＡアダプター２１より吸い込んだ室内の空気（排気風路１３ｂを通過する空気）とを熱交素子２２で熱交換する。そして、ＳＡアダプター１６より吹き出された室外から導入された空気（給気風路１４ｂを通過する空気）はダクト１７を通って吸気アダプター３から本体１へ導入される。そして、給気風路１４において、第二熱交換器１１を通過してさらに熱交換し除湿冷却した後、給気アダプター４を通して室内空間へ供給される。一方、熱交換器ユニット１５において熱交換された排気空気（排気風路１３ｂを通過する空気）は、ＥＡアダプター１８より吹き出され、ダクト１９を通って換気アダプター６から本体１へ導入される。そして、排気風路１３において、第一熱交換器９を通過して熱交換し放熱した後、排気アダプター７を通して室外へ排気することができる構成となっている。
【００２４】
上記構成において、熱交換器ユニット１５のみで室外空気と室内空気の熱交換と換気をおこなうよりもさらに室内へ供給する空気の温度と湿度を低減することができ、室内の快適性を向上することができる。
【００２５】
（実施の形態２）
図３において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
図３に示すように、第二の実施の形態による除湿換気装置は、第一の実施の形態による除湿換気装置に対し、本体１内に風の流れを交差させることができる交差風路２３と風路を切り替える風路切替手段２４を備えたものである。
【００２７】
風路切替手段２４を開とした場合、すなわち、交差風路２３を給気風路１４、排気風路１３が通過しない場合には、第一の実施の形態と同様、給気風路１４を通じる空気は、第二熱交換器１１を通過して冷却除湿される。排気風路１３を通じる空気は、第一熱交換器９を通過してその放熱を受けて排気される。
【００２８】
一方、風路切替手段２４を閉とした場合、すなわち、交差風路２３を通過する場合は、図４に示すように、放熱風路１３ｃ、循環風路１４ｃの経路を通過する。このとき、給気送風機２を駆動することにより換気アダプター６より吸い込んだ室内の空気は第二熱交換器１１を通過する（循環風路１４ｃ）。そして、第二熱交換器１１によって熱交換し除湿冷却した後、給気アダプター４を通して再び室内空間へ供給される。また、排気送風機５を駆動させることにより吸気アダプター３より吸い込んだ室外の空気は第一熱交換器９を通過する（放熱風路１３ｃ）。そして、第一熱交換器９によって熱交換し放熱した後、排気アダプター７を通して再び室外へ排気するものである。図３の風路切替手段２４は実線が閉の状態を示し、点線が開の状態を示す。
【００２９】
上記構成において、換気をおこなうことなく室内の空気を循環除湿することができ、室外から本体１に導入する空気を用いて冷凍サイクルの排熱を室外へ排気することができるため、温度を上昇させることなく室内空気の循環除湿をおこなうことができ、室内の快適性を向上することができる。
【００３０】
図４は、熱交換器ユニット１５と図３で示した除湿換気装置を接続したものである。
【００３１】
熱交換器ユニット１５には、第一の実施の形態（図２）で説明したように、その筐体の４つの開口に、ＳＡアダプター１６、ＥＡアダプター１８、ＯＡアダプター２０、ＲＡアダプター２１が設けられている。そして、ＯＡアダプター２０からＳＡアダプター１６に至る給気風路１４ｂとＲＡアダプター２１からＥＡアダプター１８に至る排気風路１３ｂが形成されている。熱交素子２２は、給気風路１４ｂと排気風路１３ｂが交差する位置に配置されている。この熱交素子２２は、薄い伝熱板を積層して、交互に通す空気（給気する空気と排気する空気）間で熱交換を行うものである。
【００３２】
さらに、第二の実施の形態では、熱交換器ユニット１５には、熱交素子２２を通過せずにＲＡアダプター２１からＥＡアダプター１８へ通じるバイパス風路２６を備えている。バイパス風路２６とＲＡアダプター２１を設けた空間とを連通させるため、バイパスダンパー２５が設けられている。
【００３３】
この熱交換器ユニット１５は、第一の実施の形態と同様、ＳＡアダプター１６と本体１の吸気アダプター３とをダクト１７で連接し、ＥＡアダプター１８と本体１の換気アダプター６とをダクト１９で連接している。
【００３４】
本実施の形態の特徴的な部分は、熱交換器ユニット１５のバイパスダンパー２５を開として本体１内の風路切替手段２４を閉とした場合（交差風路２３を通過させる場合）である。このとき、熱交換器ユニット１５のＯＡアダプター２０より吸い込んだ室外の空気は室内の空気と熱交換することなく熱交換器ユニット１５のＳＡアダプター１６より吹き出される（給気風路１４ｂ）。そして、ダクト１７を通って吸気アダプター３から本体１へ導入され、第一熱交換器９を通過させることにより熱交換し放熱される。そして、排気アダプター７を通して再び室外へ排気される。この場合、給気風路１４ｂを通過するが、実際には、第一熱交換器９の放熱を受けて排気されるのである。
【００３５】
一方、熱交換器ユニット１５のＲＡアダプター２１より吸い込んだ室内の空気はバイパス風路２６を通って室外の空気と熱交換することなく熱交換器ユニット１５のＥＡアダプター１８より吹き出される。そして、ダクト１９を通って換気アダプター６から本体１へ導入され、第二熱交換器１１を通過させることにより熱交換し除湿冷却される。そして、給気アダプター４を通して再び室内空間へ供給される。
【００３６】
上記構成において、換気を必要としない場合に室内の空気を循環除湿することができ、室外から本体１に導入する空気を用いて冷凍サイクルの排熱を室外へ排気することができるため、温度を上昇させることなく室内空気の循環除湿をおこなうことができ、室内の快適性を向上することができる。
【００３７】
なお、以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００３８】
例えば、本実施の形態では給気送風機２および排気送風機５を各々第二熱交換器１１および第一熱交換器９の下流側に配置する構成としたが、第二熱交換器および第一熱交換器に風を流せる位置であれば第二熱交換器１１および第一熱交換器９の上流側に配置してもよく、その作用効果に差異を生じない。
【００３９】
例えば、本実施の形態では熱交換器ユニット１５と本体１をダクト１７とダクト１９で連接する構成としたが、本体１内に熱交素子２２を内蔵する構成としてもよく、その作用効果に差異を生じない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、換気にともなって室外から室内へ浸入する湿気を除湿するとともに、その際に室内の温度を上昇させない除湿換気装置を実現できるとともに、熱交換器と組み合わせて使用することでより快適な除湿換気が可能となる除湿換気装置を実現できる。
【００４１】
また、換気を必要としない場合には室内の空気を循環除湿することができ、その際に室内の温度を上昇させない除湿換気装置を実現できる。
【符号の説明】
【００４２】
１    本体
２    給気送風機
３    吸気アダプター
４    給気アダプター
５    排気送風機
６    換気アダプター
７    排気アダプター
８    圧縮機
９    第一熱交換器
１０  膨張機構
１１  第二熱交換器
１２  風路仕切板
１３  排気風路
１３ｃ  放熱風路
１４  給気風路
１４ｃ  循環風路
１５  熱交換器ユニット
１６  ＳＡアダプター
１７  ダクト
１８  ＥＡアダプター
１９  ダクト
２０  ＯＡアダプター
２１  ＲＡアダプター
２２  熱交素子
２３  交差風路
２４  風路切替手段
２５  バイパスダンパー
２６  バイパス風路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015064171.tif 000006