(57)【要約】【課題】室外から室内に取り入れられる給気流に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を除去することのできる熱交換形換気装置を提供することを目的とする。【解決手段】室外４の空気を給気する給気用送風手段１１と、室内１の空気を排気する排気用送風手段９と、給気用送風手段１１の給気流路１０に設けられる中性能以上の機能を有するフィルタ１２を有した空気浄化手段１３と、排気流と給気流との間で熱交換素子１４を設けることにより、室外４から室内に取り入れられる給気流に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を除去することのできる熱交換形換気装置が得られる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外空気を給気する給気用送風手段と、室内の空気を排気する排気用送風手段と、前記給気用送風手段の給気流路に設けられる空気浄化手段と、前記排気用送風手段の排気流と前記給気用送風手段の給気流との間で熱交換を行うように設けた熱交換素子とを備え、前記空気浄化手段として中性能以上の機能を有するフィルタを設けた熱交換形換気装置。
【請求項２】
空気浄化手段を給気用送風手段の風上側に設けた請求項１記載の熱交換形換気装置。
【請求項３】
空気浄化手段を中性能以上の機能を有するフィルタと、ＮＯＸを除去できるＮＯＸ用フィルタにより構成した請求項１または２記載の熱交換形換気装置。
【請求項４】
給気口と排気口が室内に露出するように、取付枠を介して本体を窓枠と窓サッシ間に取付ける構成とした請求項１、２または３記載の熱交換形換気装置。
【請求項５】
本体の底面に室外排気口を設け、本体内の下方部に熱交換素子を設け、前記熱交換素子の結露水が前記室外排気口より室外に排出される構成とした請求項１、２または３記載の熱交換形換気装置。
【請求項６】
本体の室内に面する前面側に開口を設け、本体内に設けられる空気浄化手段を室内側より引き出し自在に設けた請求項１、２、３または５記載の熱交換形換気装置。
【請求項７】
本体に設けられる室外給気口に雨水の浸入を阻止するしゃへい板を設けた請求項１、２、３、５または６記載の熱交換形換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外の空気を浄化して室内に取り入れる熱交換形換気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市部において、自動車の排ガス等における屋外空気の汚染が呼吸器系の疾病の原因といわれるようになり、社会問題となっている。特にディーゼル排ガスは、喘息等の呼吸器の疾患に著しい影響を与えることが知られるようになった。ディーゼル排ガス中にはＳＰＭ（浮遊粒子状物質）とＮＯＸ（窒素酸化物）が多く含まれ両方共、喘息の原因物質といわれている。
【０００３】
そして、従来は外気は新鮮なものとして住宅の換気は行われているが、最近では自動車の排ガス問題等から都市部では室内の汚染された空気と屋外の新鮮空気を入れ替える換気の概念は成り立たなくなってきている。
【０００４】
従来、この種の熱交換形換気装置では、室外の空気を室内に取り入れる給気流と室内の汚染空気を室外に排気する排気流との間で熱交換を行う熱交換素子の目詰まりを緩和するために給気流に含まれる大きなほこりを除去したり、花粉等が室内に侵入しないようにすることをねらってフレイドンフィルタ（粗塵フィルタ）を設けることが知られていた。
【０００５】
また、室内空気を清浄化するため空気清浄機を用い室内空気を循環させながら清浄化していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の熱交換形換気装置では、大きなほこりや花粉等を除去するために粗塵フィルタを設けていたが、ディーゼル排ガス中のＳＰＭ（浮遊粒子状物質）等は取除くことができないので、ディーゼル排ガスが多い都市部においては室内にディーゼル排ガス中のＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が侵入するという課題があり、ディーゼル排ガス中のＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が室内に侵入しないようにすることが要求されている。
【０００７】
また、空気清浄機においては、室内に浮遊するＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を除去することをできるものもあるが、ディーゼル排ガスが一度室内に入ったのちにディーゼルに含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を取り除くこととなるので、室内に浮遊するＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を人が呼吸することにより吸い込むこととなり室内の環境は十分とはいえないという課題があり、室内にディーゼル排ガスに含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が室内に侵入するのを防止して室内の環境の良化を図ることが要求されている。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するもので、室外から室内に取り入れられる給気流に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を除去することのできる熱交換形換気装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱交換形換気装置においては、室外空気を給気する給気用送風手段と、室内の空気を排気する排気用送風手段と、前記給気用送風手段の給気流路に設けられる空気浄化手段と、前記排気用送風手段の排気流と前記給気用送風手段の給気流との間で熱交換を行うように設けた熱交換素子とを備え、前記空気浄化手段として中性能以上の機能を有するフィルタを設けた構成としたものである。
【００１０】
この本発明によれば、室外から室内に取り入れられる給気流に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を除去することのできる熱交換形換気装置を提供することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、室外空気を給気する給気用送風手段と、室内の空気を排気する排気用送風手段と、前記給気用送風手段の給気流路に設けられる空気浄化手段と、前記排気用送風手段の排気流と前記給気用送風手段の給気流との間で熱交換を行うように設けた熱交換素子とを備え、前記空気浄化手段として中性能以上の機能を有するフィルタを設けたものであり、室外の空気がディーゼル排ガスにより汚染されていても、ディーゼル排ガス中に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が室内に給気される時点で空気浄化手段に設けた中性能以上の機能を有するフィルタにより除去されることとなり、室内には、ＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が侵入することがなくなり、喘息等の呼吸器の疾患に良い影響を与える環境を造ることができるという作用を有する。
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態１）
図１に示すように、室内１側に排気口２と給気口３を設け、室外４側に排気口２と連通する室外排気口５と給気口３と連通する室外給気口６を設けた本体７を形成し、本体７内の排気口２から室外排気口５に至る排気流路８に送風機よりなる排気用送風手段９を設け、本体７内の室外給気口６から給気口３に至る給気流路１０に送風機によりなる給気用送風手段１１を設け、給気用送風手段１１の風上側には自動車から排出されるディーゼル排ガス中のＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を除去できる中性能以上の機能を有するフィルタ１２よりなる空気浄化手段１３を設け、排気用送風手段９の排気流と給気用送風手段１１の給気流との間で熱交換が行われるように排気流路８と給気流路１０の交叉部に熱交換素子１４を設け構成する。
【００１４】
上記構成において、熱交換形換気装置を運転すると、排気用送風手段９により室内１の汚染された空気は室内１側に設けた排気口２より排気され、排気流路８を通り熱交換素子１４を通過する間に排気流の持っていた熱分を給気流に回収させた後、室外排気口５より室外４に排気される。
【００１５】
一方、給気用送風手段１１により、室外４のディーゼル排ガス中に含まれているＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を含む空気が室外４側に設けた室外給気口６より給気され空気浄化手段１３に設けた中性能以上の機能を有するフィルタ１２に空気中に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が吸着され浄化された空気が熱交換素子１４を通る。このとき排気流のもつ熱分を熱交換素子１４で給気流に回収され給気口３より室内１に給気し、排熱を回収しながら換気を行うことができる。
【００１６】
このように本発明の実施の形態１の熱交換形換気装置によれば、室内１側に排気口２と給気口３を設け、室外４側に排気口２と連通する室外排気口５と、給気口３と連通する室外給気口６を設けた本体７を形成し、本体７内の排気口２から室外排気口５に至る排気流路８に排気用送風手段９を設け、本体７内の室外給気口６から給気口８に至る給気流路１０に給気用送風手段１１とディーゼル排ガス中のＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を除去できる中性能以上の機能を有するフィルタ１２よりなる空気浄化手段１３を設け、排気用送風手段９の排気流と給気用送風手段１１の給気流との間で熱交換を行う熱交換素子１４を設け構成し、室外４にディーゼル排ガスが存在する状態で浄化実験をした結果（表１）に示すような特性が得られた。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
この（表１）からも明らかなように、室外４の粉塵濃度が変化しても室内１に取り入れられる粉塵濃度はゼロに近く安定した状態であることが判明し、都市部において自動車の排ガス等による屋外空気が汚染されている場合においても、空気浄化手段１３に設けた中性能以上の機能を有するフィルタ１２により排ガス中のＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が除去されたのち、室内１に給気されることとなり、室内１の環境良化を図ることができ、喘息等の呼吸器の疾患に苦しむ人達に良い影響を与えることができる。
【００１９】
また、熱交換素子１４による熱交換によって冷暖房等のエネルギーロスを小さくすることができるとともに、空気清浄機の場合と比較して外気の給気時に浄化するので、水際で汚染をくい止めることのできるという大きな特徴を有するものである。
【００２０】
また、本発明の実施の形態１の熱交換形換気装置によれば、空気浄化手段１３を給気用送風手段１１の風上側に設けたので、外気は静圧の圧力差で空気浄化手段１３に設けたフィルタ１２を通過することとなり、フィルタ１２面における風速が均一に分散され浄化効果を高めるとともに、フィルタの長寿命化が図れるとともに熱交換素子１４には浄化された空気が接触することにより熱交換素子１４の目詰まりや汚れが緩和され、別個に粗塵フィルタ等を設ける必要もなくなる。
【００２１】
（実施の形態２）
図２に示すように、空気浄化手段１３Ａを中性能以上の機能を有するフィルタ１２Ａと、ディーゼル排ガス中に含まれるＮＯＸ（窒素酸化物）を除去できるＮＯＸ用フィルタ１５により構成する。
【００２２】
上記構成において、室外４に浮遊するディーゼル排ガスが空気浄化手段１３Ａに給気されると、ディーゼル排ガス中に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）はフィルタ１２Ａに吸着され、ディーゼル排ガス中に含まれるＮＯＸ（窒素酸化物）はＮＯＸ用フィルタ１５に吸着されることとなる。
【００２３】
このように本発明の実施の形態２の熱交換形換気装置によれば、空気浄化手段１３Ａを中性能以上の機能を有するフィルタ１２ＡとＮＯＸ（窒素酸化物）を除去できるＮＯＸ用フィルタ１５を設けたので、室外４の空気中に自動車から放出されたディーゼル排ガスが存在していても、ディーゼル排ガスを含む空気を給気するとき、空気浄化手段１３Ａに設けた中性能以上の機能を有するフィルタ１２Ａによりディーゼル排ガス中に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が除去され、ＮＯＸ用フィルタ１５でディーゼル排ガス中に含まれるＮＯＸ（窒素酸化物）の濃度が低減され、室内１に浄化された空気が給気され、室内１の環境良化を図ることができ、喘息等の呼吸器の疾患に苦しむ人達に更に良い影響を与えることができる。
【００２４】
（実施の形態３）
図３に示すように、窓枠１６の鴨居１６ａと敷居１６ｂ間に張架できるように縦枠１７ａと横枠１７ｂにより枠状に形成した取付枠１７に本体７Ａを排気口２Ａと給気口３Ａが室内１Ａ側に露出するように取り付け、本体７Ａと敷居１６ｂ間の空間には目かくし板１８を設け、取付枠１７を介して本体７Ａを窓枠１６と窓サッシ１９間に取り付ける構成とする。
【００２５】
上記構成において、本体７Ａは取付枠１７を介して窓枠１６と窓サッシ１９間に取り付けられることにより、壁部等に本体７Ａの取付孔を形成することなく、室内１Ａと室外４Ａとの仕切り部分に本体７Ａを取り付けることができる。
【００２６】
このように本発明の実施の形態３の熱交換形換気装置によれば、給気口３と排気口２が室内に露出するように取付枠１７を介して本体７Ａを窓枠１６と窓サッシ１９との間に取り付ける構成としたので、既築住宅における利用においては、壁、天井などの建物に換気のための開口部を新たに設ける必要があったが、窓取り付けとすることにより建物の改造が不要となり施工費を大幅に節減できるとともに取り付けも容易となる。
【００２７】
なお、実施の形態３では室内１Ａ側に露出する排気口２Ａを上部に設け、給気口３Ａを下部に設けたものを用いて説明したが、排気口２Ａを下部に設け、給気口３Ａを上部に設けても同様の作用効果をもたらすことはいうまでもない。
【００２８】
（実施の形態４）
図４に示すように、本体７Ｂの室内１Ｂに対向する垂直面に排気口２Ｂと給気口３Ｂを設け、室外４Ｂに対向する垂直面には室外給気口６Ａを設け、下部の水平面となる底面には室外排気口５Ａを設け、排気口２Ｂから室外排気口５Ａに至る排気流路８Ａには、排気用送風手段９Ａを設け、室外給気口６Ａから給気口３Ｂに至る給気流路１０Ａには空気浄化手段１３Ｂと給気用送風手段１１Ａを設け、排気用送風手段９Ａの排気流と給気用送風手段１１Ａの給気流との間で熱交換できる熱交換素子１４Ａを本体７Ｂの底面に形成された室外排気口５Ａの近傍において、熱交換素子１４Ａに発生する結露水２０が排出できる位置となる本体７Ｂ内の下方部に設け構成する。
【００２９】
上記構成において、熱交換形換気装置を運転すると、排気用送風手段９Ａにより室内１Ｂの汚染された空気は室内１Ｂ側に設けた排気口２Ｂより排気され排気流路８Ａを通り熱交換素子１４Ａを通過する間に排気流の持っていた熱分を給気流に回収させた後室外排気口５Ａより室外４Ｂに排気される。
【００３０】
一方、給気用送風手段１１Ａにより室外４Ｂのディーゼル排ガス中に含まれているＳＰＭ（浮遊粒子状物質）を含む空気が室外４Ｂ側に設けた室外給気口６Ａより給気され空気浄化手段１３Ａに設けた中性能以上の機能を有するフィルタ１２Ａに空気中に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）が吸着され浄化された空気が熱交換素子１４Ａを通る。このとき、排気流のもつ熱分が熱交換素子１４Ａで給気流に回収され、給気口３Ｂより室内１Ｂに給気し、排熱を回収しながら換気を行うことができるが室外４Ｂの外気温が低温のときには、熱交換素子１４Ａに排気流との温度差により結露し、結露水が下方に落下することとなるが、結露水は本体７Ｂの底面に形成された室外排気口６Ａより室外に排出されることとなる。
【００３１】
このように本発明の実施の形態４の熱交換形換気装置によれば、本体７Ｂの底面に室外排気口５Ａを設け、本体７Ｂ内の下方部に熱交換素子１４Ａを設け、熱交換素子１４Ａの結露水が室外排気口５Ａより室外４Ｂに排出される構成としたので、冬期等の外気温が低温のときに熱交換素子１４Ａに発生した結露水２０が本体７Ｂの底面に設けた室外排気口５Ａを通り室外４Ｂに排出されることとなり、結露水２０を効率良く室外４Ｂに排出することができ、また、熱交換素子１４Ａで発生した結露水２０が送風手段等の機器や電装部品等に入り込むことが防止でき安全性を確保することができる。
【００３２】
（実施の形態５）
図５および図６に示すように、本体７Ｃの室内１Ｃに面する前面側の上方部に排気口２Ｃと給気口３Ｃを左右に並べて設け、本体７Ｃの室外４Ｃに面する背面側の下方部に室外給気口６Ｂを設け、底面に室外排気口５Ｂを設け、室外給気口６Ｂの近傍には空気浄化手段１３Ｃを配設し、空気浄化手段１３Ｃは本体７Ｃの前面側に設けた開口２１より引き出し自在に設け、室外給気口６Ｂから給気口３Ｃに至る給気流路１０Ｂには空気浄化手段１３Ｃと熱交換素子１４Ｂおよび給気用送風手段１１Ｂを設け、排気口２Ｃから室外排気口５Ｂに至る排気流路８Ｂには排気用送風手段９Ｂと熱交換素子１４Ｂを設け、熱交換素子１４Ｂは室外排気口５Ｂの上方に配設する。
【００３３】
上記構成において、熱交換形換気装置を運転すると、排気用送風手段９Ｂにより室内１Ｃの汚染された空気は室内１Ｃ側に設けた排気口２Ｃより排気され排気流路９Ｂを通り熱交換素子１４Ｂを通過する間に排気流の持っていた熱分を給気流に回収させた後、室外排気口５Ｂより室外４Ｃに排気される。
【００３４】
一方、給気用送風手段１１Ｂにより、排ガス等を含む外気が室外給気口６Ｂより給気され、空気浄化手段１３Ｂにより浄化され、浄化された空気が熱交換素子１４Ｂを通る。このとき、排気流のもつ熱分が熱交換素子１４Ｂで給気流に回収され給気口３Ｃ室内１Ｃに給気し排熱を回収しながら換気する。また、外気温が低温のときに熱交換素子１４Ｂに結露した結露水２０Ａは本体７Ｃの底面に設けた室外排気口６Ｂより排出される。
【００３５】
そして、空気浄化手段１３Ｂの点検や交換等のメンテを行うときには、本体７Ｃの前面に設けた開口２１より空気浄化手段１３Ｂを引き出してメンテを行うことができる。
【００３６】
このように本発明の実施の形態５の熱交換形換気装置によれば、本体７Ｃの室内１０に面する前面側に開口２１を設け、本体７Ｃ内に設けられる空気浄化手段１３Ｃを引き出し自在に設けたので、空気浄化手段１３Ｃが室内１Ｃ側から着脱することができ、メンテ性が向上することとなる。
【００３７】
（実施の形態６）
図７に示すように、内部に空気浄化手段１３Ｄを設けた本体７Ｄの室外側に設けられる室外給気口６Ｃに雨水の浸入を阻止するしゃへい板２２を設け構成する。
【００３８】
上記構成において、雨が降り雨水が室外給気口６Ｃから本体７Ｄ内に浸入しようとしても、しゃへい板２２により受け止められ本体７Ｄ内に雨水の浸入するのが阻止される。
【００３９】
このように本発明の実施の形態６の熱交換形換気装置によれば本体７Ｄに設けられる室外給気口６Ｃに雨水の浸入を阻止するしゃへい板２２を設けたので、室外給気口６Ｃから本体７Ｄ内に浸入しようとする雨水がしゃへい板２２に衝突して受け止められて室外４Ｃに排出されることとなり、室外給気口６Ｃ近傍の本体７Ｄ内に設けられた空気浄化手段１３Ｄに雨水が接触するのが阻止され空気浄化手段１３Ｄが雨水により損傷するのが防止できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の実施の形態から明らかなように、本発明によれば室外空気を給気する給気用送風手段と、室内の空気を排気する排気用送風手段と、前記給気用送風手段の給気流路に設けられる空気浄化手段と、前記排気用送風手段の排気流と前記給気用送風手段の給気流との間で熱交換を行うように設けた熱交換素子とを備え、前記空気浄化手段として中性能以上の機能を有するフィルタを設けたので、外気がディーゼル排ガスを含む環境にあっても、室内に流入しようとする排ガスを水際でくい止め浄化して室内環境の良化を図ることのできる熱交換形換気装置を提供することができる。
【００４１】
また、空気浄化手段を給気用送風手段の風上側に設けたので、フィルタ面での風速が均一に分散され浄化効率が高まるとともに、熱交換素子の汚れを緩和することができる。
【００４２】
また、空気浄化手段を中性能以上の機能を有するフィルタと、ＮＯＸを除去できるＮＯＸ用フィルタにより構成したので、ディーゼル排ガス中に含まれるＳＰＭ（浮遊粒子状物質）とＮＯＸ（窒素酸化物）の両方を除去することができ、更に浄化した空気を室内に取り入れることができる。
【００４３】
また、給気口と排気口が室内に露出するように取付枠を介して本体を窓枠と窓サッシ間に取り付ける構成としたので、建物を改造することなく本体を室外と室内の仕切り部分に容易に取り付けることができる。
【００４４】
また、本体の底面に室外排気口を設け、本体内の下方部に熱交換素子を設け、前記熱交換素子の結露水が前記室外排気口より室外に排出される構成としたので、熱交換素子で発生した結露水を効率良く室外に排出することができるとともに、本体内部に組み込まれた機器や電装部品を結露水で損傷させることが防止でき、機器の安全性を高めることができる。
【００４５】
また、本体の室内に面する前面側に開口を設け、本体内に設けられる空気浄化手段を引き出し自在に設けたので、空気浄化手段が室内側から着脱可能となることによりメンテ性が向上する。
【００４６】
また、本体に設けられる室外側給気口に雨水の浸入を阻止するしゃへい板を設けたので、雨水が本体内に浸入して空気浄化手段を損傷するのが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の熱交換形換気装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態２の熱交換形換気装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態３の熱交換形換気装置の取付状態を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態４の熱交換形換気装置の断面図
【図５】本発明の実施の形態５の熱交換形換気装置の断面図
【図６】同熱交換形換気装置の空気浄化手段を引き出した状態を示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態６の熱交換形換気装置のしゃへい板を示す断面図
【符号の説明】
１　　室内
１Ｃ　室内
２Ａ　排気口
３Ａ　給気口
４　　室外
４Ｂ　室外
５Ａ　室外排気口
６Ｃ　室外給気口
７Ａ　本体
７Ｂ　本体
７Ｃ　本体
７Ｄ　本体
９　　排気用送風手段
１０　給気流路
１１　給気用送風手段
１２　フィルタ
１２Ａ　フィルタ
１３　空気浄化手段
１３Ａ　空気浄化手段
１３Ｃ　空気浄化手段
１４　熱交換素子
１４Ａ　熱交換素子
１５　ＮＯＸフィルタ
１６　窓枠
１７　取付枠
１９　窓サッシ
２０　結露水
２１　開口
２２　しゃへい板
【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】
2004092924.tif 000008
【図６】
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【図７】
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