(57)【要約】【課題】排気路の結露を抑制するデシカント換気扇を提供する。【解決手段】室内に外気を取り込む給気路１１と室内の空気を排出する排気路１２が設けられ、排気路１２から給気路１１に水分を移動させるデシカントロータ１３と、排気路１２で吸収した熱によって給気路１１を通る外気を加温する顕熱交換ロータ１４とを有して、保湿運転を行うデシカント換気扇１０において、外気の温度を計測する温度センサ３１が設けられ、温度センサ３１の計測温が所定値以下の際に、顕熱交換ロータ１４を間欠的に停止して、排気路１２内の温度低下を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に外気を取り込む給気路と該室内の空気を排出する排気路が設けられ、該排気路から該給気路に水分を移動させるデシカントロータと、前記排気路で吸収した熱によって前記給気路を通る前記外気を加温する顕熱交換ロータとを有して、保湿運転を行うデシカント換気扇において、
前記外気の温度を計測する温度センサが設けられ、該温度センサの計測温が所定値以下の際に、前記顕熱交換ロータを間欠的に停止して、前記排気路内の温度低下を抑制することを特徴とするデシカント換気扇。
【請求項２】
請求項１記載のデシカント換気扇において、前記温度センサは、前記給気路に取り付けられ、該給気路内の前記外気の流れに沿って、前記顕熱交換ロータの上流側に配置されていることを特徴とするデシカント換気扇。
【請求項３】
請求項１又は２記載のデシカント換気扇において、前記顕熱交換ロータは、前記排気路内の前記室内の空気の流れに沿って、前記デシカントロータの上流側に配置されていることを特徴とするデシカント換気扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の温度低下を抑制し、かつ、室内の湿度を保ちながら換気するデシカント換気扇に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築基準法の改正により、シックハウス対策として、一般家庭の住宅においては、０．５回／ｈ以上の換気が義務付けられている。住宅の換気を行う換気システムには、室内の温度低下を抑制し、かつ、室内の湿度を保ちながら換気を行うデシカント換気扇があり、その具体例が特許文献１に記載されている。
特許文献１のデシカント換気扇は、排気路を通って排出される室内の空気から吸収した水分を室内に供給される外気に与えるデシカントロータと、排気路を通る室内の空気から熱を吸収し室内に供給される外気を加温する顕熱交換ロータを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８５６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のデシカント換気扇は、室内に供給される外気が低温（例えば０℃以下）の場合、排気路の顕熱交換ロータの下流側が結露するという問題があった。これは、給気路内の外気に熱を奪われ低温となった顕熱交換ロータが、排気路内を通る空気を冷やして排気路の外周部を露点以下の温度にすることによるものである。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、排気路の結露を抑制するデシカント換気扇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】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係るデシカント換気扇は、室内に外気を取り込む給気路と該室内の空気を排出する排気路が設けられ、該排気路から該給気路に水分を移動させるデシカントロータと、前記排気路で吸収した熱によって前記給気路を通る前記外気を加温する顕熱交換ロータとを有して、保湿運転を行うデシカント換気扇において、前記外気の温度を計測する温度センサが設けられ、該温度センサの計測温が所定値以下の際に、前記顕熱交換ロータを間欠的に停止して、前記排気路内の温度低下を抑制する。
【０００６】
本発明に係るデシカント換気扇において、前記温度センサは、前記給気路に取り付けられ、該給気路内の前記外気の流れに沿って、前記顕熱交換ロータの上流側に配置されているのが好ましい。
【０００７】
本発明に係るデシカント換気扇において、前記顕熱交換ロータは、前記排気路内の前記室内の空気の流れに沿って、前記デシカントロータの上流側に配置されているのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るデシカント換気扇は、外気の温度を計測する温度センサが設けられ、温度センサの計測温が所定値以下の際に、顕熱交換ロータを間欠的に停止して、排気路内の温度低下を抑制するので、排気路内で結露が発生するのを防止可能である。また、排気路内の結露を防止するために追加されるのは、１つの温度センサのみであり、デシカント換気扇の設計を根本的に変更することなく排気路内の結露を防止することができる。
【０００９】
本発明に係るデシカント換気扇において、温度センサが、給気路に取り付けられ、給気路内の外気の流れに沿って、顕熱交換ロータの上流側に配置されている場合、温度センサによって給気路に取り込まれた外気の温度を確実に計測し、排気路内で結露が発生するのを安定的に防止することができる。
【００１０】
また、本発明に係るデシカント換気扇において、顕熱交換ロータが、排気路内の室内の空気の流れに沿って、デシカントロータの上流側に配置されている場合、排気路内は、顕熱交換ロータとデシカントロータの間が、デシカントロータの下流側に比べて相対湿度が高く結露し易い状態であり、排気路内の結露を防止する意義が大きいと言える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るデシカント換気扇の説明図である。
【図２】制御手段の接続を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るデシカント換気扇１０は、室内に外気を取り込む給気路１１と室内の空気を排出する排気路１２が設けられ、排気路１２から給気路１１に水分を移動させるデシカントロータ１３と、排気路１２で吸収した熱によって給気路１１を通る外気を加温する顕熱交換ロータ１４とを有して、保湿運転を行う。以下、詳細に説明する。
【００１３】
デシカント換気扇１０は、図１に示すように、室内に外気を送る給気路１１と室内の空気を屋外に排出する排気路１２とが形成された筺体１５を備え、筺体１５内には、デシカントロータ１３及び顕熱交換ロータ１４が設けられている。
デシカントロータ１３は、給気路１１と排気路１２に跨って配置され、波板部材、ハニカム部材等を積層して形成され、給気路１１、排気路１２を流れる空気が貫流する構造を備えている。デシカントロータ１３の表面構成材料は、高分子系吸収材や、シリカゲル、ゼオライト等の吸湿材によって覆われている。
【００１４】
筺体１５内には、図２に示す電動モータ１６が設けられ、デシカントロータ１３は、電動モータ１６から駆動力を与えられて回転し、給気路１１と排気路１２の相対湿度が高い側から低い側に水分を移動させる。
デシカントロータ１３に付着されている吸湿材は、空気中の水分を吸着し、加温されることによって、その吸着した水分を放出して、水分を吸着可能な状態に再生する。
【００１５】
給気路１１内には、図１に示すように熱交換器１７、１８とファン１９があって、ファン１９が作動すると、屋外の外気が給気路１１を通って室内に流入する。熱交換器１７は、給気路１１内の室内の空気の流れに沿って、熱交換器１８の上流側に配置されている。
排気路１２内にも、２つの熱交換器２０、２１とファン２２が配置され、ファン２２が作動すると室内の空気が排気路１２を経由して屋外に排出される。熱交換器２０は、排気路１２内の外気の流れに沿って、熱交換器２１の上流側にある。
そして、熱交換器１７、１８、２０、２１は、冷媒が循環する冷媒回路２３によって順に接続されている。
【００１６】
冷媒回路２３には、冷媒を圧縮する圧縮機２４、冷媒の流れる方向を切り替える四方弁２５、冷媒を減圧する膨張弁２６が設けられている。膨張弁２６は、熱交換器１７、２１の間に配置されている。
デシカント換気扇１０は、図２に示すように、電動モータ１６、ファン１９、２２、圧縮機２４、四方弁２５及び膨張弁２６に接続された制御手段２８を備え、制御手段２８には操作盤２９が接続されている。
制御手段２８は、例えば、マイクロコンピュータからなり、操作盤２９での入力操作に従って、四方弁２５の切り替え等を行う。
【００１７】
操作盤２９で保湿運転開始の操作が行われると、制御手段２８は、四方弁２５を、圧縮機２４から吐出された冷媒が熱交換器１８、１７、膨張弁２６、熱交換器２１、２０を順に通って圧縮機２４に戻る状態にし、圧縮機２４を作動する。
保湿運転を行っているとき、圧縮機２４から吐出された高圧で気体状の冷媒は、熱交換器１８、１７を通過して凝縮した後に、膨張弁２６によって低圧状態にされ、熱交換器２１、２０を通過して蒸発し、圧縮機２４に流入する。
圧縮機２４を出た気体状の冷媒は、熱交換器１８を通過する際に一部が液体となり、熱交換器１８で液体とならなかった残りが熱交換器１７を通る際に液体となる。そして、全体が液体となった冷媒は、熱交換器２１を通過の際に一部が気化し、残りが熱交換器２０を通過の際に蒸発する。
【００１８】
デシカントロータ１３は、排気路１２を通過中の室内の空気から水分を吸収し、熱交換器１７の凝縮熱によって加温されて、吸収していた水分を給気路１１に放出し、水分を吸収可能な状態となる。この結果、排気路１２を屋外に向かって流れていた室内の空気からデシカントロータ１３に移動した水分は、給気路１１内を室内に向かって流れる外気と共に室内に戻る。従って、室内は湿度が保たれた状態で換気がなされることになる。
【００１９】
一方、操作盤２９で除湿運転の操作が行われると、制御手段２８は、四方弁２５の状態を切り替えて、圧縮機２４から吐出された冷媒が、熱交換器２０、２１、膨張弁２６、熱交換器１７、１８を順に通って圧縮機２４に戻るようにする。
これによって、圧縮機２４から吐出された高圧で気体状の冷媒は、熱交換器２０、２１を通過して凝縮した後に、膨張弁２６によって低圧状態にされ、熱交換器１７、１８を通過して蒸発し、圧縮機２４に戻る。
デシカントロータ１３は、給気路１１内を通る外気から水分を吸収し、排気路１２内で熱交換器２０によって加温されて、吸収していた水分を排気路１２内に放出するので、室内は、換気と共に除湿がなされる状態となる。
【００２０】
また、筺体１５内に設けられた顕熱交換ロータ１４は、図１に示すように、給気路１１と排気路１２に跨って配置されている。顕熱交換ロータ１４も、デシカントロータ１３と同様に、波板部材、ハニカム部材等を積層して形成され、給気路１１、排気路１２を流れる空気が貫流する構造を備えている。
筺体１５内には、図２に示す電動モータ３０が設けられ、顕熱交換ロータ１４は、電動モータ３０の駆動によって回転し、給気路１１内を流れる外気と排気路１２内を流れる室内の空気のうち温度が高い側から吸熱し、温度が低い側に放熱する。
【００２１】
顕熱交換ロータ１４は、室内に比べ屋外の温度が低い冬場に、排気路１２を通って屋外に排出される室内の空気から熱を吸収し、その熱を給気路１１で放出する。給気路１１で放出された熱は、給気路１１内を流れる外気によって室内に運ばれ、換気によって室内の温度が低下するのを抑制する。
そして、顕熱交換ロータ１４は、室内に比べ屋外の温度が高い夏場に、給気路１１を通って室内に流入する外気から熱を奪い、その熱を排気路１２に放出する。従って、給気路１１を流れる外気は給気路１１で冷やされた後に室内に流入し、室内の温度上昇を抑制する。
【００２２】
本実施の形態では、給気路１１に、給気路１１内の外気の流れに沿って、熱交換器１７、デシカントロータ１３、顕熱交換ロータ１４、熱交換器１８が順に配置され、排気路１２に、排気路１２内の空気の流れに沿って、顕熱交換ロータ１４、熱交換器２０、デシカントロータ１３、熱交換器２１が順に配置されている。
従って、冬場の保湿運転中には、顕熱交換ロータ１４を通過して昇温した外気が、熱交換器１８の凝縮熱によって更に温度上昇して室内に送られ、夏場の除湿運転中には、顕熱交換ロータ１４を通過して冷やされた外気が、熱交換器１８の蒸発熱によって更に冷やされた後に室内に流入する。
【００２３】
また、給気路１１には、図１に示すように、熱交換器１７の上流側に、給気路１１に取り込まれる外気の温度を計測する温度センサ３１が取り付けられ、排気路１２には、顕熱交換ロータ１４の上流側に排気路１２に取り込まれる室内の空気の温度及び湿度を計測する温湿度センサ３２が設けられている。冷媒回路２３には、熱交換器１７、２１の間に冷媒の温度を計測する温度センサ３３が取り付けられている。温度センサ３１、温湿度センサ３２及び温度センサ３３は、図２に示すように、制御手段２８に接続され、制御手段２８は、温度センサ３３等の計測温度を基に、圧縮機２４の運転レベルと膨張弁２６の開度を調整する。
【００２４】
ここで、室内が屋外の外気より高温の状態で保湿運転を行うと、排気路１２内の顕熱交換ロータ１４の下流側が上流側に比べて低温になるので、屋外の外気の温度によっては、排気路１２内が、顕熱交換ロータ１４の下流側、特に顕熱交換ロータ１４とデシカントロータ１３の間で結露が生じ易くなっている。
排気路１２内の結露は、カビや細菌の繁殖を招くので衛生面上問題である。
本実施の形態では、顕熱交換ロータ１４が排気路１２内の空気の流れに沿ってデシカントロータ１３の上流側に配置されているため、排気路１２は、保湿運転中に、デシカントロータ１３の上流側が下流側より湿度が高い状態である。従って、排気路１２の顕熱交換ロータ１４の下流側に結露が生じ易くなっている。
【００２５】
そこで、制御手段２８は、温度センサ３１の計測温が所定値（本実施の形態では、−１０〜０℃の範囲）以下の状態で、保湿運転を行う際には、顕熱交換ロータ１４を間欠的に停止して、排気路１２内の温度低下を抑制し、排気路１２内で結露が生じるのを防止する。
温度センサ３１の計測値が所定値より高いとき、顕熱交換ロータ１４が連続して作動するのに対し、温度センサ３１の計測値が所定値以下のとき、顕熱交換ロータ１４は、Ｔ１時間の作動とＴ２時間の停止を交互に繰り返して、排気路１２内の熱の給気路１１への移動を抑制する。
本実施の形態では、Ｔ１、Ｔ２が共に３〜１５分の範囲で予め定められた時間である。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、給気路に熱交換器を１つ、排気路に熱交換器を１つだけ設けるようにすることもできる。また、熱交換器の代わりに電熱器やその他の加熱手段を用いて、デシカントロータを加温して水分を吸収可能な状態にしてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０：デシカント換気扇、１１：給気路、１２：排気路、１３：デシカントロータ、１４：顕熱交換ロータ、１５：筺体、１６：電動モータ、１７、１８：熱交換器、１９：ファン、２０、２１：熱交換器、２２：ファン、２３：冷媒回路、２４：圧縮機、２５：四方弁、２６：膨張弁、２８：制御手段、２９：操作盤、３０：電動モータ、３１：温度センサ、３２：温湿度センサ、３３：温度センサ
【図１】
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【図２】
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