(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内から屋外に排出される室内空気と屋外から室内に導入される外気とを全熱交換させる全熱交換器を備える全熱交換型換気ユニットにおいて、
室内空気の全量を前記全熱交換器を通過させて外気との全熱交換に供した後、全熱交換器を通過した室内空気の一部を室内に還流させ、残りの室内空気を再び前記全熱交換器を通過させて外気との全熱交換に供するようにしたことを特徴とする全熱交換型換気ユニット。
【請求項２】
前記全熱交換器の外気の導入通路長さを室内空気の排出通路長さよりも長く設定したことを特徴とする請求項１記載の全熱交換型換気ユニット。
【請求項３】
前記全熱交換器を通過した室内空気の室内温度に近い部分を室内に還流させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の全熱交換型換気ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内から屋外に排出される室内空気と屋外から室内に導入される外気とを全熱交換させる全熱交換器を備える全熱交換型換気ユニットに関する。
【０００２】
例えば住宅用のセントラル換気システムにおいて室内空気をそのまま屋外に排出すると、室内に新たに導入された外気が所定の室内温度と湿度に達するまでに多大なエネルギーと時間を要するため、換気ユニットに全熱交換器を設け、室内空気を屋外から室内に導入される外気との間で全熱交換させた後に屋外に排出することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図９に従来の全熱交換型換気ユニットに備えられた全熱交換器１１３における全熱交換方式を示すが、従来は外気ＯＡとの間で全熱交換に供された室内空気ＲＡの全て（１００％）が排気ＥＡとして屋外に排出されていた。尚、図９に示すように、外気ＯＡは全熱交換器１１３を通過することによって室内空気ＲＡとの間で全熱交換され、給気ＳＡとして室内に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように外気ＯＡとの間で全熱交換に供された室内空気ＲＡの全て（１００％）を排気ＥＡとして屋外に排出すると、外気ＯＡとの全熱交換に十分供されなかった部分の空気を含んだ室内空気ＲＡがそのまま屋外に排出されることとなり、全熱交換効率が上がらないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、全熱交換器の外気の全熱交換効率を高めて居住者にドラフト感を与えることなく空調設備全体での省エネルギーとランニングコストの低減を図ることができる全熱交換型換気ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、室内から屋外に排出される室内空気と屋外から室内に導入される外気とを全熱交換させる全熱交換器を備える全熱交換型換気ユニットにおいて、室内空気の全量を前記全熱交換器を通過させて外気との全熱交換に供した後、全熱交換器を通過した室内空気の一部を室内に還流させ、残りの室内空気を再び前記全熱交換器を通過させて外気との全熱交換に供するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記全熱交換器の外気の導入通路長を室内空気の排出通路長よりも長く設定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記全熱交換器を通過した室内空気の室内温度に近い部分を室内に還流させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
従って、本発明によれば、室内に導入される外気との全熱交換に供された室内空気の全てをそのまま屋外に排出することなく、その一部を室内に還流させるようにしたため、室内温度と湿度の変動が小さく抑えられるとともに、室内に還流する室内空気を全熱交換器における外気との全熱交換に再度供することができ、これによって全熱交換器の全熱交換効率が高められ、全熱交換器において室内空気との間で全熱交換された外気の温度と湿度は室内温度と湿度に近づく。この結果、室内温度と湿度に十分近づいた外気（給気）が所定の設定室内温度と湿度に達するに要するエネルギーが少なくて済み、室内温湿度状態の変動を最小限に抑えることができ、エアコン等の空調設備のランニングコストが低く抑えられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る全熱交換型換気ユニットを備えた換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図であり、図示の住宅は各１つのリビング、キッチン、トイレ、洗面所及び浴室と３つの居室Ａ，Ｂ，Ｃを備えている。
【００１３】
而して、本実施の形態に係る換気システムは、本発明に係る全熱交換型換気ユニット１をリビングと各居室Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ独立に設置し、各全熱交換型換気ユニット１における給気量（１００％）を排気量（５０％）よりも大きく設定して（本実施の形態では、給気量：排気量＝２：１に設定している）リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ内の圧力を正圧（陽圧）とし、洗面所に設置された排気型換気扇１７を常時運転して各全熱交換型換気ユニット１からリビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃに供給される給気ＳＡの一部（５０％）を排気型換気扇１７によって洗面所から屋外に排出することによって換気を行うようにしている。
【００１４】
ここで、本発明に係る全熱交換型換気ユニット１の具体的構成と作用を図２〜図７に基づいて説明する。尚、図２は全熱交換型換気ユニットの側面図、図３は同全熱交換型換気ユニットの底面図、図４は図２の矢視Ｘ方向の図、図５は図２の矢視Ｙ方向の図、図６は同全熱交換型換気ユニットに備えられた全熱交換器の作用を示す部分斜視図、図７は全熱交換器における全熱交換方式を示す模式図である。
【００１５】
図２〜図５に示す全熱交換型換気ユニット１は矩形ボックス状の本体ケース２を有しており、この本体ケース２の屋外に臨む端面の上下には排気口３と外気吸気口４が開口しており（図４参照）、同本体ケース２の室内に臨む他端面の上下には室内換気口５と室内吸気口６がそれぞれ開口している（図５参照）。
【００１６】
ところで、本体ケース２内には上方から給気通路７と排気通路８及び外気導入通路９が形成されており、給気通路７と外気導入通路９には共通の電動モータ１０によって一体的に回転駆動されるシロッコ型のファン１１，１２がそれぞれ設けられている。
【００１７】
更に、ケース本体２内には全熱交換器１３がケース本体２に対して脱着可能に取り付けられて収納されており、該全熱交換器１３の外気導入通路９に臨む下端面にはフィルタ１４が着脱可能に取り付けられている。尚、全熱交換器１３は、図６に示すように、水平方向に貫通する流路を形成する紙製の波板状フィン１５とこれに直交する上下方向に配されて上下方向に貫通する流路を形成する紙製の波板状フィン１６とを幅方向（横方向）に交互に重ねて構成されている。
【００１８】
次に、以上の構成を有する全熱交換型換気ユニット１の作用を説明する。
【００１９】
全熱交換型換気ユニット１に内蔵された前記ファン１１，１２が電動モータ１０によって一体的に回転駆動されると、屋外の新鮮な外気ＯＡ（その量を図７に示すように１００％とする）は外気吸気口４から換気ユニット１に導入され、この外気ＯＡは図２に実線矢印にて示すように外気導入通路９を室内側に向かって流れ、全熱交換器１３の下端面に取り付けられた前記フィルタ１４を通過して浄化された後、全熱交換器１３内を下方から上方に向かって流れ、後述の室内空気ＲＡ（その量を図４に示すように１００％とする）との間で温度（熱）と湿度（湿気）が交換（全熱交換）されて１００％の給気ＳＡとして室内に供給される。
【００２０】
一方、室内の汚れた１００％の量の空気ＲＡはファン１１に吸引されて図２に破線矢印にて示すように本体ケース２に開口する前記室内吸気口６から換気ユニット１内に導入され、ファン１１から吐出された室内空気ＲＡは給気通路７を室内方向へ向かって流れて全熱交換器１３を略水平に横切る。
【００２１】
従って、全熱交換器１３においては、新鮮な外気ＯＡと汚れた室内空気ＲＡの直交流が生じ、両者は前記波板状フィン１５，１６（図６参照）を介して全熱交換され、このようにして全熱交換された室内空気ＲＡは図７に示すようにその半分（５０％）が還気ＣＡとして１００％の量の前記給気ＳＡと混合されて前記室内換気口５（図２及び図５参照）から室内に供給され、残り５０％の室内空気ＲＡは図２に示すように空気槽２０において流れ方向が１８０°転換されて全熱交換器１３を水平に流れてそこを流れる外気ＯＡとの間で全熱交換に供された後、排気ＥＡとして排気通路８を屋外に向かって流れ、排気口３（図２及び図４参照）から屋外に排出される。
【００２２】
而して、本実施の形態では、室内に導入される外気ＯＡとの全熱交換に供された室内空気ＲＡの全てをそのまま屋外に排出するのではなく、その一部（本実施の形態では半分の５０％）の全熱交換効率の低い空気（室内温度に近い空気）を還気ＣＡとして室内に還流させるようにしたため、室内温度と湿度の変動が小さく抑えられる。
【００２３】
更に、本実施の形態では、室内空気ＲＡの一部（本実施の形態では５０％）を全熱交換器１３を通過させて外気ＯＡとの全熱交換を行い、更に空気槽２０にて均一になるように撹拌を行い、再び外気ＯＡとの全熱交換を行った後に排気ＥＡとして屋外に排出するようにしたため、全熱交換器１３の全熱交換効率が更に高められ、全熱交換器１３において室内空気ＲＡとの間で全熱交換された外気ＯＡの温度と湿度は室内温度と湿度に近づき（例えば、夏期においては十分冷やされるとともに除湿され、逆に冬期においては十分暖められるとともに加湿される）、全熱交換器１３を通過した外気ＯＡは給気ＳＡとして前記還気ＣＡと共に室内換気口５から室内に供給される。
【００２４】
従って、室内温度と湿度に十分近づいた給気ＳＡが所定の設定室内温度と湿度に達するに要するエネルギーは少なくて済み、室内温湿度状態の変動を最小限に抑えることができ、エアコン等の空調設備のランニングコストが低く抑えられる。
【００２５】
尚、全熱交換器１３を通過した室内空気ＲＡの室内温度及び湿度に近い部分（つまり、外気ＯＡとの全熱交換に十分供せられなかった部分）を還気ＣＡとして室内に還流させ、外気温度と湿度に近い部分（つまり、外気ＯＡとの全熱交換に十分供せられた部分）を排気ＥＡとして屋外に排出するようにすれば、全熱交換器１３の全熱交換効率が更に高められてエアコン等の空調設備のランニングコストの低減が更に促進される。
【００２６】
又、図示しないが、全熱交換器１３におけるの外気ＯＡの導入通路長を室内空気ＲＡの排出通路長よりも長く設定すれば、室内に供給される給気ＳＡの状態を室内状態に限りなく近づけることができる。
【００２７】
ところで、本実施の形態においては、図１に示すように各全熱交換型換気ユニット１における外気ＯＡの導入量を１００％とした場合、この外気ＯＡが全熱交換器１３によって全熱交換されることによって得られる同量（１００％）の給気ＳＡと５０％の還気ＣＡは混合されて１５０％の室内供給空気として各室（リビング及び居室Ａ，Ｂ，Ｃ）内に供給され、１５０％の室内供給空気の１／３の５０％が後述のように洗面所に流れ込んで排気ダクト１８を通って屋外に排出され、残り１００％の室内供給空気の半分（５０％）が室内換気ユニット１を通って排気ＥＡとして屋外に排出され、最後の半分（５０％）の室内空気ＲＡが還気ＣＡとして給気ＳＡに混合される。
【００２８】
而して、上述のように各室内への給気量＝外気ＯＡの導入量（１００％）を排気量（５０％）よりも大きく設定することによって、リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ内の圧力は正圧（陽圧）となり、リビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ内における５０％の室内空気ＲＡは図１に破線矢印にて示すように排気型換気扇１７を常時運転しているために負圧となっている洗面所へと流れ込み、計２００％の量の空気が排気ＥＡとなって図１に実線矢印にて示すように排気ダクト１８を通って屋外に排出され、残り１００％の室内空気ＲＡが室内換気ユニット１に吸引され、その半分（５０％）は還気ＣＡとして室内に還流し、残り５０％が排気ＥＡとして屋外に排出される。この結果、全熱交換型換気ユニット１とこれが設置されたリビング及び各居室Ａ，Ｂ，Ｃ及び屋外とを接続するためのダクト配管を要することなく居室外の換気も可能となって１フロア又は全館の換気システムが実現することとなり、建築工法に関係なく新築以外の住宅に対しても１フロア又は全館の換気システムを提供することができるようになる。
【００２９】
尚、以上の実施の形態では、全熱交換器１３を通過した室内空気ＲＡの一部を再び全熱交換器１３を通過させて外気ＯＡとの全熱交換に供するよう構成したが、図８に示すように、全熱交換器１３を通過した室内空気ＲＡの一部（図示例では５０％）を排気ＥＡとしてそのまま屋外に排出し、残り５０％の室内空気ＲＡを還気ＣＡとして給気ＳＡ（１００％）とミキシングさせる方式を採用しても全熱交換器１３の全熱交換効率を高めることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、室内から屋外に排出される室内空気と屋外から室内に導入される外気とを全熱交換させる全熱交換器を備える全熱交換型換気ユニットにおいて、前記全熱交換器を通過した室内空気の一部を室内に還流させるようにしたため、全熱交換器の外気の全熱交換効率を高めて居住者にドラフト感を与えることなく空調設備全体での省エネルギーとランニングコストの低減を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る全熱交換型換気ユニットを備えた換気システムの構成を示す住宅の模式的平断面図である。
【図２】本発明に係る全熱交換型換気ユニットの側面図である。
【図３】本発明に係る全熱交換型換気ユニットの底面図である。
【図４】図２の矢視Ｘ方向の図である。
【図５】図２の矢視Ｙ方向の図である。
【図６】本発明に係る全熱交換型換気ユニットに設けられた全熱交換器の作用を説明するための部分斜視図である。
【図７】本発明に係る全熱交換型換気ユニットに設けられた全熱交換器における全熱交換方式を示す模式図である。
【図８】本発明に係る全熱交換型換気ユニットに設けられた全熱交換器における全熱交換方式の別形態を示す模式図である。
【図９】従来の全熱交換器における全熱交換方式を示す模式図である。
【符号の説明】
１          全熱交換型換気ユニット
１３        全熱交換器
ＣＡ        還気
ＥＡ        排気
ＯＡ        外気
ＲＡ        室内空気
ＳＡ        給気
【図１】
0004325814.tif 000002
【図２】
0004325814.tif 000003
【図３】
0004325814.tif 000004
【図４】
0004325814.tif 000005
【図５】
0004325814.tif 000006
【図６】
0004325814.tif 000007
【図７】
0004325814.tif 000008
【図８】
0004325814.tif 000009
【図９】
0004325814.tif 000010