(57)【要約】【課題】外気の温度が高い場合でも冷却能力を高くすることができることを目的とする。【解決手段】外気と冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行う給気熱交素子１１と、排気と前記冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行う排気熱交素子１２とを備えたという構成にしたことにより、外気吸込口１から給気ファン３によって外気を給気熱交素子１１へ流入させ、外気と冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子９へ流入させ、冷却エア流路８を通り、気化エア流路７にて発生した冷熱を熱交換隔壁を介して受け取り、冷却エアとして給気吹出口２から室内へと給気するので、外気の温度が高い場合でも冷却能力を高くすることができる換気装置を得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気吸込口と給気吹出口との間に設けた給気ファンと、室内気吸込口と排気吹出口との間に設けた排気ファンと、水の気化熱を利用して冷却を行う気化エアが流れる気化エア流路を有するとともに、前記気化エア流路と熱交換隔壁で仕切られ、冷却エアが流れる冷却エア流路を備えた間接気化冷却素子と、前記間接気化冷却素子にて利用する水を循環させる冷却水回路を備え、外気と前記冷却水回路とを流れる水の間で熱交換を行う給気熱交素子と、排気と前記冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行う排気熱交素子とを備えたことを特徴とする換気装置。
【請求項２】
給気ファンの上流側に、室内を循環する環気吸込口と環気ファンを設けたことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
給気ファンおよび排気ファンの回転方向を逆にして、空気の流れを逆にしたことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項４】
間接気化冷却素子の気化エア流路側と冷熱受取側とを入れ替え、かつ、冷却水回路の流れを逆にしたことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅に設置が可能な、室内と屋外で換気を行う換気装置に関し、特に水の気化熱を利用してエアを冷却する間接気化冷却機能を備えた換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の換気装置は、住宅への設置が可能で、水の気化熱を利用してエアを冷却する間接気化冷却ユニットを備えされたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その換気装置について図５を参照しながら説明する。
【０００４】
図５に示すように、換気装置１００Ａは、外気吸込口１０５から給気ファン１０２、間接気化冷却ユニット１０４の給気エア流路１１１ｂを通り、給気吹出口１０６へ連通した給気流路１０９Ａと、還気吸込口１０７から間接気化冷却ユニット１０４の排気エア流路１１１ａ、排気ファン１０３を通り、排気吹出口１０８へ連通した排気流路１１０Ａを備えることで、給気エアを冷却しつつ室内の換気を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１３９３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の間接気化冷却装置を備えた換気装置においては、特に夏場において外気の温度が高い場合、間接気化冷却ユニットに流入するエアの温度が高くなり、結果、室内へ供給するエアの冷却能力が低くなる、という課題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、外気の温度が高い場合でも冷却能力を高くすることができる換気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明は、外気吸込口と給気吹出口との間に設けた給気ファンと、室内気吸込口と排気吹出口との間に設けた排気ファンと、水の気化熱を利用して冷却を行う気化エアが流れる気化エア流路を有するとともに、前記気化エア流路と熱交換隔壁で仕切られ、冷却エアが流れる冷却エア流路を備えた間接気化冷却素子と、前記間接気化冷却素子にて利用する水を循環させる冷却水回路を備え、外気と前記冷却水回路とを流れる水の間で熱交換を行う給気熱交素子と、排気と前記冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行う排気熱交素子とを備えたこととしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外気吸込口と給気吹出口との間に設けた給気ファンと、室内気吸込口と排気吹出口との間に設けた排気ファンと、水の気化熱を利用して冷却を行う気化エアが流れる気化エア流路を有するとともに、前記気化エア流路と熱交換隔壁で仕切られ、冷却エアが流れる冷却エア流路を備えた間接気化冷却素子と、前記間接気化冷却素子にて利用する水を循環させる冷却水回路を備え、外気と前記冷却水回路とを流れる水の間で熱交換を行う給気熱交素子と、排気と前記冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行う排気熱交素子とを備えたことという構成にしたことにより、室内気吸込口から排気ファンによって室内気を間接気化冷却素子へ流入させ、気化エア流路を通り気化エアとして水の気化熱によって気化エア流路内部を冷却した後、排気熱交素子と熱交換を行い排気吹出口より外へ排気される。また、外気吸込口から給気ファンによって外気を給気熱交素子へ流入させ、外気と冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子へ流入させ、冷却エア流路を通り、気化エア流路にて発生した冷熱を熱交換隔壁を介して受け取り、冷却エアとして給気吹出口から室内へと給気することとなるので、外気の温度が高い場合でも冷却能力を高くすることができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の換気装置の一例を示す概略構成図
【図２】間接気化冷却素子の一例を示す構成図
【図３】間接気化冷却素子と冷却水回路の一例を示す構成図
【図４】本発明の実施の形態２の換気装置の一例を示す概略構成図
【図５】従来の換気装置の一例を示す概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１記載の換気装置は、外気吸込口と給気吹出口との間に設けた給気ファンと、室内気吸込口と排気吹出口との間に設けた排気ファンと、水の気化熱を利用して冷却を行う気化エアが流れる気化エア流路を有するとともに、前記気化エア流路と熱交換隔壁で仕切られ、冷却エアが流れる冷却エア流路を備えた間接気化冷却素子と、前記間接気化冷却素子にて利用する水を循環させる冷却水回路を備え、外気と前記冷却水回路とを流れる水の間で熱交換を行う給気熱交素子と、排気と前記冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行う排気熱交素子とを備えた、という構成を有する。これにより、室内気吸込口から排気ファンによって室内気を間接気化冷却素子へ流入させ、気化エア流路を通り気化エアとして水の気化熱によって気化エア流路内部を冷却した後、排気熱交素子と熱交換を行い排気吹出口より外へ排気される。また、外気吸込口から給気ファンによって外気を給気熱交素子へ流入させ、外気と冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子へ流入させ、冷却エア流路を通り、気化エア流路にて発生した冷熱を熱交換隔壁を介して受け取り、冷却エアとして給気吹出口から室内へと給気することとなるので、外気の温度が高い場合でも冷却能力を高くすることができる、という効果を奏する。
【００１２】
また、給気ファンの上流側に、室内を循環する環気吸込口と環気ファンを設けた、という構成にしてもよい。これにより、温度の低い室内気と温度の高い外気を合わせることで間接気化冷却素子への流入温度を下げることができ、環気ファンによって室内を循環するエアの流量を調節することとなるので、冷却能力が向上するとともに、給気の温度を調節することができる、という効果を奏する。
【００１３】
また、給気ファンおよび排気ファンの回転方向を逆にして、空気の流れを逆にしたという構成にしてもよい。これにより、給気吹出口から給気ファンによって室内気を間接気化冷却素子へ流入させ、冷却エア流路を通った後、給気熱交素子へ流入させ外気吸込口から排気する。また、排気吹出口から排気ファンによって外気を排気熱交素子へ流入させ、外気と冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子へ流入させ、気化エア流路を通り、気化エア流路にて熱交換を行い、また湿気を含んだ状態で室内気吸込口から室内へと給気することとなるので、冬場など、外気の温度が低い場合でも室内への給気の温度を高くすることができ、かつ、加湿を同時に行うことができる、という効果を奏する。
【００１４】
また、間接気化冷却素子の気化エア流路側と冷熱受取側とを入れ替え、かつ、冷却水回路の流れを逆にした、という構成にしてもよい。これにより、室内気吸込口から排気ファンによって室内気を間接気化冷却素子へ流入させ、冷却エア流路を通った後、排気熱交素子と熱交換を行い排気吹出口より外へ排気される。また、外気吸込口から給気ファンによって外気を給気熱交素子へ流入させ、外気と冷却水回路を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子へ流入させ、気化エア流路にて熱交換を行い、また湿気を含んだ状態で室内気吸込口から室内へと給気することとなるので、冬場など、外気の温度が低い場合でも室内への給気の温度を高くすることができ、かつ、加湿を同時に行うことができる、という効果を奏する。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１および図２に示すように、換気装置Ａは、例えば壁取り付け形であり、外気吸込口１と給気吹出口２との間に設けた給気ファン３と、室内気吸込口４と排気吹出口５との間に設けた排気ファン６を備える。給気ファン３と排気ファン６は例えばシロッコファンであり、給気ファン３は外気吸込口１から給気吹出口２へ向かうエアの流れを生成し、排気ファン６は室内気吸込口４から排気吹出口５へ向かうエアの流れを生成する。また外気吸込口１と排気吹出口５は図示しないダクトなどを介して屋外と接続され、給気吹出口２と室内気吸込口４は換気装置Ａの室内側に設けられ、直接エアの吹出し、吸込みを行う。また、水の気化熱を利用して冷却を行う気化エアが流れる気化エア流路７を有するとともに、気化エア流路７と熱交換隔壁で仕切られ、冷却エアが流れる冷却エア流路８を備えた間接気化冷却素子９を備える。気化エア流路７の壁面は例えば不繊布やパルプなどで形成された水分を含んだ湿潤壁で構成される。また冷却エア流路８の壁面は、例えば樹脂成型品またはアルミニウム、ステンレスなど、防湿性と熱伝導性を有する材料で構成される。また、間接気化冷却素子９にて利用する水を循環させる冷却水回路１０を備え、外気と冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行う給気熱交素子１１と、排気と冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行う排気熱交素子１２とを備える。図３に示すように冷却水回路１０は間接気化冷却素子９の一部を通り、間接気化冷却素子９にて利用する水の供給と熱の授受を同時に行うことができる構成とする。冷却水回路１０を流れる水の循環は、給気熱交素子１１を通る水と排気熱交素子１２を通る水の温度差による自然対流を利用して行うことができる構成とする。なお、冷却水回路１０を流れる水の循環は、例えばポンプなどを冷却水回路１０の途中に設けて循環させる構成としてもよい。冷却水回路１０への水の供給は取り外し可能なタンク１３を設けて行う。なお、水道から冷却水回路１０へ水を直接供給できる構成としてもよい。また、給気ファン３の上流側に、室内を循環する環気吸込口１４と環気ファン１５を備え、外気吸込口１から流入したエアと混合し、間接気化冷却素子９に流入する温度を調節できる構成とする。環気ファン１５と給気ファン３、排気ファン６はそれぞれが別々の電動機、別々の制御回路によって回転数が制御され、冷却エアの温度を調節できる構成とする。なお、給気ファン３、排気ファン６は同じ電動機によって駆動される構成としてもよい。また、給気ファン３のみで室内を循環する環気を取り入れる構成としてもよい。また、間接気化冷却素子９を取り外し可能とし、気化エア流路７と冷却エア流路８が入れ代わる向きに取り付けることができる構成とする。
【００１７】
このような構成によれば、室内気吸込口４から排気ファン６によって室内気を間接気化冷却素子９へ流入させ、気化エア流路７を通り気化エアとして水の気化熱によって気化エア流路７内部を冷却した後、排気熱交素子１２と熱交換を行い排気吹出口５より外へ排気される。また、外気吸込口１から給気ファン３によって外気を給気熱交素子１１へ流入させ、外気と冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子９へ流入させ、冷却エア流路８を通り、気化エア流路７にて発生した冷熱を熱交換隔壁を介して受け取り、冷却エアとして給気吹出口２から室内へと給気することとなるので、外気の温度が高い場合でも冷却能力を高くすることができる、という効果を奏する。
【００１８】
また、給気ファン３の上流側に、室内を循環する環気吸込口１４と環気ファン１５を設けたことにより、温度の低い室内気と温度の高い外気を合わせることで間接気化冷却素子９への流入温度を下げることができ、環気ファン１５によって室内を循環するエアの流量を調節することとなるので、冷却能力が向上するとともに、給気の温度を調節することができる、という効果を奏する。
【００１９】
また、間接気化冷却素子９を取り外し可能とし、間接気化冷却素子９を反対にして気化エア流路７側と冷却エア流路８側の入れ替えができる構成にしたことにより、室内気吸込口４から排気ファン６によって室内気を間接気化冷却素子９へ流入させ、冷却エア流路８を通った後、排気熱交素子１２と熱交換を行い排気吹出口５より外へ排気される。また、外気吸込口１から給気ファン３によって外気を給気熱交素子１１へ流入させ、外気と冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子９へ流入させ、気化エア流路７にて熱交換を行い、また湿気を含んだ状態で室内気吸込口４から室内へと給気することとなるので、冬場など、外気の温度が低い場合でも室内への給気の温度を高くすることができ、かつ、加湿を同時に行うことができる、という効果を奏する。
【００２０】
（実施の形態２）
図４において、図１および図２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。図４に示すように、換気装置Ｂは、例えば壁取り付け形であり、実施の形態２における換気装置Ａに対し、給気ファン３および排気ファン６の回転方向を逆にして、空気の流れを逆にしたという構成にした。例えば給気ファン３および排気ファン６はプロペラファンとし、給気吹出口２から給気ファン３によって室内気を間接気化冷却素子９へ流入させ、冷却エア流路８を通った後、給気熱交素子１１へ流入させ外気吸込口１から排気する。また、排気吹出口５から排気ファン６によって外気を排気熱交素子１２へ流入させ、外気と冷却水回路１０を流れる水との間で熱交換を行った後、間接気化冷却素子９へ流入させ、気化エア流路７を通り、気化エア流路７にて熱交換を行い、また湿気を含んだ状態で室内気吸込口４から室内へと給気することとなるので、冬場など、外気の温度が低い場合でも室内への給気の温度を高くすることができ、かつ、加湿を同時に行うことができる、という効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明にかかる換気装置は、気化熱利用して室内の冷却をしつつ換気を行うことを可能とするものであるので、住宅等に使用される冷却機能を備えた換気装置等として有用である。
【符号の説明】
【００２２】
１    外気吸込口
２    給気吹出口
３    給気ファン
４    室内気吸込口
５    排気吹出口
６    排気ファン
７    気化エア流路
８    冷却エア流路
９    間接気化冷却素子
１０  冷却水回路
１１  給気熱交素子
１２  排気熱交素子
１３  タンク
１４  環気吸込口
１５  環気ファン
【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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