(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給気送風機が組込まれた給気通風路と、
排気送風機が組込まれた排気通風路と、
前記排気通風路に接続されて室内からの室内気を吸込む室内吸込口と、
前記給気通風路に接続されて室外からの外気を吹き出す室内吹出口と、
前記排気通風路を流れる室内気と前記給気通風路を流れる外気との間で熱交換させる熱交換器と、
前記室内吹出口とは別個に設けられて前記排気通風路を流れる前記室内気を室内に吹き出す循環室内吹出口と、を有し、
前記排気通風路は、前記循環室内吹出口に向かう通風路と室外に向かう通風路とに分岐され、
前記室内吸込口から前記排気送風機を経て前記循環室内吹出口に至る循環経路が構成され、
前記循環室内吹出口に向かう通風路を開閉する開閉手段をさらに有することを特徴とする熱交換換気装置。
【請求項２】
給気送風機が組込まれた給気通風路と、
排気送風機が組込まれた排気通風路と、
前記排気通風路に接続されて室内からの室内気を吸込む室内吸込口と、
前記給気通風路に接続されて室外からの外気を吹き出す室内吹出口と、
前記排気通風路を流れる室内気と前記給気通風路を流れる外気との間で熱交換させる熱交換器と、
前記室内吸込口とは別個に設けられて前記室内気を前記給気通風路に吸込む循環室内吸込口と、を有し、
前記給気通風路は、前記循環室内吸込口からの通風路と室外からの通風路とに分岐され、
前記循環室内吸込口から前記給気送風機を経て前記室内吹出口に至る循環経路が構成され、
前記循環室内吸込口からの通風路を開閉する開閉手段をさらに有することを特徴とする熱交換換気装置。
【請求項３】
給気送風機が組込まれた給気通風路と、
排気送風機が組込まれた排気通風路と、
前記排気通風路に接続されて室内からの室内気を吸込む室内吸込口と、
前記給気通風路に接続されて室外からの外気を吹き出す室内吹出口と、
前記排気通風路を流れる室内気と前記給気通風路を流れる外気との間で熱交換させる熱交換器と、
前記室内吹出口とは別個に設けられて前記排気通風路を流れる前記室内気を室内に吹き出す循環室内吹出口と
前記室内吸込口とは別個に設けられて前記室内気を前記給気通風路に吸込む循環室内吸込口と、を有し、
前記排気通風路は、前記循環室内吹出口に向かう通風路と室外に向かう通風路とに分岐され、
前記給気通風路は、前記循環室内吸込口からの通風路と室外からの通風路とに分岐され、
前記室内吸込口から前記排気送風機を経て前記循環室内吹出口に至る循環経路および前記循環室内吸込口から前記給気送風機を経て前記室内吹出口に至る循環経路が構成され、
前記循環室内吹出口に向かう通風路を開閉する開閉手段、および前記循環室内吸込口からの通風路を開閉する開閉手段をさらに有することを特徴とする熱交換換気装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の熱交換換気装置であって、室内の温度、湿度および汚濁度のうち少なくとも１つの状態量を検知する環境センサーと、
前記環境センサーの出力値に応じて前記開閉手段の開閉を制御する制御回路と、を設けた熱交換換気装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４までのいずれかに記載の熱交換換気装置であって、前記循環経路内に通過する空気を清浄化する空気清浄化手段を設けた熱交換換気装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５までのいずれかに記載の熱交換換気装置であって、前記循環経路内に通過する空気の臭気を除去する臭気除去手段を設けた熱交換換気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器を通じて給排気による熱交換換気を行う熱交換換気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記この種の熱交換換気装置は、一次気流である排気流を通す複数の一次通路と、二次気流である給気流を通す複数の二次通路とが内部で独立状態のまま交差した六面体で積層構造の熱交換器が組込まれているものが多い。基本的には、六面体の箱型に構成された本体ケーシング内に、熱交換器が一次通路と二次通路の開口する面同士により形成される四箇所の稜角部を上下と左右に向けて横向き状態に組込んだ構成が採られている。本体ケーシング内には熱交換器の一次通路を経路の一部とする排気通風路と、熱交換器の二次通路を経路の一部とする給気通風路との二系統の換気通風路が全経路にわたり独立状態に画成されている。給気通風路には給気送風機が組込まれ、室外から室内へ向う給気流が形成され、排気通風路には排気送風機が組込まれ室内から室外へ向う排気流が形成される。そして給排気流間で連続的な熱交換が行われ、温度等の状態量の変動を抑えた給排気による換気が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような熱交換換気装置は種々の設置環境に置かれるが、例えば臭気やガス成分の発生を伴う作業所や福祉施設や医療施設等では、臭気対策として必要とする換気量よりはるかに多量の換気を行うか、別途に脱臭機等を併設して対応していることが多い。給排気流間で熱交換を行うといっても換気に伴う熱損失は有り、換気量により臭気対策を講じる場合には室内の空調雰囲気を維持する空調機は能力の大きなものとするか、強モードで運転しなくてはならないことになる。脱臭機等を別設する対応策では、設備費も嵩みメンテナンスも面倒になるといった問題点がある。
【０００４】
本発明は上記した従来の問題点を解消するためになされたものであって、その課題とするところは、必要に応じて室内の空気を循環させ脱臭や空気浄化の機能部品の装着により空気浄化装置としても有効に機能させることができる熱交換換気装置を得ることであり、その熱交換換気装置の機能性の向上を図ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項１の発明は、送風機により室内に取入れる外気と、送風機により同室内から室外へ排気する室内気とを内蔵の熱交換器を通して熱交換させて換気する換気通風路を有する熱交換換気装置について、室内の空気を循環させる換気用の送風機を含む開閉可能の循環経路を構成する手段を採用する。
【０００６】
前記課題を達成するために請求項２の発明は、請求項１に係る前記手段における循環経路を排気用の送風機を中核にして構成する手段を採用する。
【０００７】
前記課題を達成するために請求項３の発明は、請求項１に係る前記手段における循環経路を給気用の送風機を中核にして構成する手段を採用する。
【０００８】
前記課題を達成するために請求項４の発明は、請求項１に係る前記手段における循環経路を排気用の送風機を中核にして構成した系統と、給気用の送風機を中核にして構成した系統の二系統にする手段を採用する。
【０００９】
前記課題を達成するために請求項５の発明は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段における循環経路にこれを開閉する開閉手段を設け、その開閉手段の開放により換気通風路の室外への連絡を遮断するようにする手段を採用する。
【００１０】
前記課題を達成するために請求項６の発明は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段における循環経路にこれを開閉する開閉手段を設け、その開閉手段により連続的に通風量を可変できるようにする手段を採用する。
【００１１】
前記課題を達成するために請求項７の発明は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段における循環経路にこれを開閉する開閉手段を設け、その開閉手段により連続的に通風量を可変できるようにするとともに、開閉手段の開閉動作を室内の温度や湿度や汚濁度といった状態量に応じて行うようにする手段を採用する。
【００１２】
前記課題を達成するために請求項８の発明は、請求項１〜請求項７までのいずれかに係る前記手段における循環経路内に、循環経路を通過する空気を清浄化する空気清浄手段を設ける手段を採用する。
【００１３】
前記課題を達成するために請求項９の発明は、請求項１〜請求項８までのいずれかに係る前記手段における循環経路内に、循環経路を通過する空気の臭気を除去する脱気除去手段を設ける手段を採用する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本実施の形態の熱交換換気装置について示したものである。この熱交換換気装置は、本体１に積層型の熱交換器２と、排気送風機３と給気送風機４とが組込まれて構成されている。熱交換器２は空気対空気での熱交換を行うもので、一次気流（排気流）を通す複数の直線状の一次通路と二次気流（給気流）を通す複数の直線状の二次通路とが内部で独立状態のまま交差し、一次通路の出入口端が対向する二面に開口し、二次通路の出入口端が他の対向する二面に開口し、両小口の閉止した六面体に構成されている。
【００１５】
本体１は、そのケーシングが六面体の箱型に構成され、このケーシング内のほぼ中央部に熱交換器２が着脱可能に組込まれている。ケーシング内には熱交換器２の一次通路を経路の一部とする排気通風路５と、熱交換器２の二次通路を経路の一部とする給気通風路６の二系統の換気通風路が全経路にわたり互いに離隔して構成されている。給気送風機４は給気通風路６の一部に、排気送風機３は排気通風路５の一部に組込まれている。
【００１６】
排気通風路５は、ケーシングの下面に開口された室内吸込口７を入口端とし、熱交換器２の一次通路を経て排気送風機３の吸込口から吹出口に向い、ケーシングの一側に開口された室外吹出口８を出口端とする一連の通路である（図１参照）。給気通風路６は、ケーシングの一側に開口された室外吸込口９を入口端とし、給気送風機４の吸込口から吹出口に向い熱交換器２の二次通路を経てケーシングの下面に開口された室内吹出口１０を出口端とする一連の通路である（図１参照）。室外吸込口９及び室外吹出口８にはダクト１１が接続され、それぞれダクト１１を介して屋外に連絡される。
【００１７】
室外吹出口８と室外吸込口９に接続される各ダクト１１にはその途中にそれぞれ風路切換器１２が接続されている。各風路切換器１２には図２に示すように三方に接続口が形成されていて、排気系統の風路切換器１２における二つの接続口は、ケーシングの室外吹出口８を室外（多くは屋外）へダクト１１により連通させるものであり、他の一つの接続口は室内吸込口７の臨む当該室内に循環室内吹出口１３とし連絡される。また、給気系統の風路切換器１２の二つの接続口は、ケーシングの室外吸込口９と室外（多くは屋外）とをダクト１１により連通させるものであり、他の一つの接続口は室内吹出口１０の臨む当該室内に循環室内吸込口１４として連絡される。
【００１８】
即ち、室内の空気を室外へ排気する排気系統には、風路切換器１２により室内吸込口７、熱交換器２の一次通路、排気送風機３、循環室内吹出口１３に至る一連の循環経路が構成され、室外の空気を室内へ給気する給気系統には、風路切換器１２により循環室内吸込口１４、室外吸込口９、給気送風機４、熱交換器２の二次通路、室内吹出口１０に至る一連の循環経路が構成されている。各風路切換器１２には、図２に示すように循環経路を開閉する開閉ダンパ１５が設けられ、循環経路を全開した場合には排気系統、或いは給気系統の通風路の室外への連絡は遮断される。
【００１９】
各循環経路中にはその任意の位置に当該部を通過する空気を清浄化する除塵フィルターや高性能フィルターの組合せで構成された空気清浄フィルター１６や、臭気を除去する臭気除去手段としての脱臭フィルター１７等の機能部品が設けられている。各風路切換器１２の開閉ダンパ１５は、図２に示すようにギヤードモーター等の駆動手段１８により開度が連続的に調整できるように構成され、その開度に応じ室外側と室内側の通風量が按分される。開閉ダンパ１５の開閉動作は、室内の温度や湿度や汚濁度といった状態量を検知する環境センサー１９の出力に応じて制御回路２０により制御される。制御回路２０は、自動運転に設定された場合には環境センサー１９の出力値に応じた開度に開閉ダンパ１５の開度を制御し、予め設定された目標値に室内の状態量がなるようにフィードバック制御を行う。
【００２０】
この熱交換換気装置は、通常にあっては各風路切換器１２の開閉ダンパ１５は循環経路を閉止する位置におかれ、この種の熱交換換気装置と同様に給排気流間での連続的な熱交換を伴う熱交換換気を行う。自動運転モードに設定されたり、循環運転モードに設定された場合には、制御回路２０は環境センサー１９の出力値に応じて予め設定された制御アルゴリズムに従って開閉ダンパ１５の開度を制御する。例えば、設定値を越える臭気を環境センサー１９が検出した場合、制御回路２０は環境センサー１９の出力値に応じた開度に各風路切換器１２の開閉ダンパ１５を動かす。環境センサー１９の出力値に対する開閉ダンパ１５の開度の決定は予め設定された制御テーブルを参照して行われる。
【００２１】
開閉ダンパ１５が開放方向に動くと、その開度に応じた通風量の循環経路が給気系統と排気系統とに形成され、同時に本来の給排気による換気量は循環量と按分する形で減少する。排気系統に形成される循環経路においては、室内吸込口７から吸込まれた室内の空気は熱交換器２を経て排気送風機３に吸込まれ、室外吹出口８からダクト１１を経て風路切換器１２に至り、循環室内吹出口１３から再び室内へ吹出される。給気系統に形成される循環経路においても、循環室内吸込口１４から吸込まれた室内の空気は給気送風機４を経て熱交換器２を通過し、室内吹出口１０から再び室内へ吹出される。
【００２２】
各循環経路に流れる室内の空気は空気清浄フィルター１６及び脱臭フィルター１７によって浄化され脱臭されて室内へ戻される。この間、開閉ダンパ１５の開度に応じた風量での給排気による熱交換換気が行われる。開閉ダンパ１５が全開の状態では換気機能は停止し、室内空気の循環による空気浄化機能のみを果たすことになる。このように、本実施の形態の熱交換換気装置によれば、熱交換換気機能と空気浄化機能を調和させて働かせることができるため、換気量に依存した臭気対策を講じる必要もなく、脱臭装置を併設する必要もない。即ち、臭気やガス成分の発生を伴う作業所や福祉施設や医療施設等の室内環境の改善に好適な省エネルギー、省コストの熱交換換気装置といえるものである。
【００２３】
なお、排気系統に対してのみ循環経路を構成しても、給気系統に対してのみ循環経路を構成してもよい。前者の構成を採用した場合には外気の導入を優先する室内空気の循環になり、後者の構成を採用した場合には排気を優先する室内空気の循環になる。また、図４に示すように室内吸込口７、室外吹出口８、室外吸込口９、室内吹出口１０にダクト１１を接続して熱交換換気を行う形式の熱交換換気装置では、ケーシング内に風路切換器１２を構成し、循環室内吹出口１３や循環室内吸込口１４を室内に連絡させるように構成すればよい。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、必要に応じて室内の空気を循環させ脱臭や空気浄化の機能部品の装着により空気浄化装置として機能させることができる熱交換換気装置が得られる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、請求項１に係る前記効果とともに給気優先の室内空気循環機能が得られる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、請求項１に係る前記効果とともに排気優先の室内空気循環機能が得られる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、請求項１に係る前記効果とともに換気機能を停止し室内空気循環機能だけを果たさせることが可能になる。
【００２８】
請求項５の発明によれば、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記効果とともに換気機能と循環機能の切換えが容易になり、機能性が向上する。
【００２９】
請求項６の発明によれば、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記効果とともに換気機能と循環機能を調和的に働かせることができる。
【００３０】
請求項７の発明によれば、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記効果とともにより快適な室内環境を形成できるようになる。
【００３１】
請求項８の発明によれば、請求項１〜請求項７までのいずれかに係る前記効果とともに空気清浄機能を果たし得るものとなる。
【００３２】
請求項９の発明によれば、請求項１〜請求項８までのいずれかに係る前記効果とともに脱臭機能を果たしうるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態の熱交換換気装置を示す平面構成図である。
【図２】  実施の形態の熱交換換気装置の風路切換器を示す構成図である。
【図３】  実施の形態の熱交換換気装置の制御系のブロック構成図である。
【図４】  実施の形態の他の熱交換換気装置を示す平面構成図である。
【符号の説明】
２  熱交換器、  ３  排気送風機、  ４  給気送風機、  ５  排気通風路、
６  給気通風路、  ７  室内吸込口、  ８  室外吹出口、  ９  室外吸込口、
１０  室内吹出口、  １３  循環室内吹出口、  １４  循環室内吸込口、  １５開閉ダンパ、  １６  空気清浄フィルター、  １７  脱臭フィルター、  １９環境センサー。
【図１】
0004437584.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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