特許 6036181 換気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6036181

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】換気装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/08 20060101AFI20161121BHJP

【ＦＩ】

   F24F7/08 101J

   F24F7/08 101L

【請求項の数】4

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-241262(P2012-241262)

(22)【出願日】2012年10月31日

(65)【公開番号】特開2014-92290(P2014-92290A)

(43)【公開日】2014年5月19日

【審査請求日】2015年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006301

【氏名又は名称】マックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001209

【氏名又は名称】特許業務法人山口国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野口 智樹

(72)【発明者】

【氏名】二渡 勲

【審査官】 小野田 達志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１２２５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４５７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７９０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３０４１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−００６７１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−２９７７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５８７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９８４０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気を吸い込んで吹き出す送風装置を備え、
前記送風装置は、
回転駆動される羽根車と、
前記羽根車が回転駆動されることで、吸込部から吸い込んだ空気を吹出部から吹き出す空気の流れを生成する風路が形成された前記送風装置のファンケースで構成される風路形成手段と、
前記風路形成手段に設けられ、前記風路形成手段で形成される前記風路を通る空気の流れを検出する検出手段とを備え、
前記風路形成手段は、
前記吸込部から吸い込んだ空気が横方向に沿って流れる第１の風路と、
前記第１の風路と連通し、前記第１の風路を通る横方向に沿った空気の流れを縦方向に曲げる屈曲部と、
前記屈曲部と連通し、空気が縦方向に沿って流れて前記吹出部から吹き出される第２の風路とを備え、
前記風路の開口面積が、前記第１の風路から前記第２の風路に向かって前記屈曲部で広がる形状を有し、
前記検出手段は、
前記屈曲部近傍に設けられ、前記風路形成手段で形成される前記風路を通る空気の流れで軸を支点に回転するシャッタ部材と、
前記シャッタ部材の回転角度を検出する角度検出手段とを備え、
前記検出手段は、前記軸を支点とした前記シャッタ部材の回転方向が、前記屈曲部で前記第１の風路と前記第２の風路の屈曲した方向に沿う向きとなり、かつ、空気の流れで前記シャッタ部材が開く方向に回転する動作で前記風路の開口面積が広がる位置に前記シャッタ部材を備え、
空気の流れで開く方向に回転する前記シャッタ部材の軌跡が、前記第２の風路に入り、前記シャッタ部材の最大の回転角度が、９０°以上に設定され、
前記羽根車が停止されている換気停止状態では、前記シャッタ部材が自重で前記軸を支点に回転して、前記シャッタ部材が鉛直方向に沿った向きとなり、
前記シャッタ部材が突き当てられることで、前記シャッタ部材の回転角度を規制するストッパを、前記シャッタ部材の回転角度が９０°以上１８０°未満の範囲に備えた
ことを特徴とする換気装置。

【請求項2】

前記検出手段は、前記羽根車が停止されている換気停止状態で、前記風路を形成する前記風路形成手段の壁面と前記シャッタ部材との間に空間が形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。

【請求項3】

外気と室内の空気との間で熱交換を行う熱交換素子を備えると共に、
前記送風装置は、外気を吸い込み、前記熱交換素子で室内からの空気と熱交換された空気を室内に給気する給気送風装置と、室内からの空気を吸い込み、前記熱交換素子で外気と熱交換された空気を屋外に排気する排気送風装置を備え、
前記給気送風装置と前記排気送風装置は、それぞれ前記検出手段を備えた
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の換気装置。

【請求項4】

前記給気送風装置に設けられた前記検出手段で検出された空気の流れに基づいて、前記給気送風装置の前記羽根車の回転駆動を制御すると共に、前記排気送風装置に設けられた前記検出手段で検出された空気の流れに基づいて、前記排気送風装置の前記羽根車の回転駆動を制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項３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、羽根車が回転駆動されることで空気の流れを発生させるファンを備えた換気装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ファンを使用して室内の空気を排気する換気装置、更には、外気と室内の空気との間で熱交換を行って、温度が調整された新鮮な空気（外気）を供給できるようにした熱交換型換気装置が提案されている。

【0003】

また、室内の空気の排気のみを行う換気装置で、ダクトジョイントに風量を検出するセンサを備えた技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−４５７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ダクトが接続されるダクトジョイントに風量を検出するセンサを備えた構成では、ファンとセンサがそれぞれ独立した構成要素で、風路を構成する部材に取り付けられるので、ファンとセンサとの間の風路長が長く、また、ファンとセンサの取り付け位置の誤差により、装置毎にファンとセンサの取り付け位置がばらつく等、風量が変動する要因が多く存在するので、風量制御の安定性が低下する虞があった。

【0006】

更に、ファンとセンサとの間に熱交換素子等の構造部材が配置されると、ダクトが接続されるダクトジョイントに風量を検出するセンサを備えた構成では、風路長や取り付け位置の誤差に、風量が変動する要因が更に加わり、風量制御の安定性がより低下する虞があった。

【0007】

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、風量制御の安定性を向上させ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】

上述した課題を解決するため、本発明は、空気を吸い込んで吹き出す送風装置を備え、送風装置は、回転駆動される羽根車と、羽根車が回転駆動されることで、吸込部から吸い込んだ空気を吹出部から吹き出す空気の流れを生成する風路が形成された送風装置のファンケースで構成される風路形成手段と、風路形成手段に設けられ、風路形成手段で形成される風路を通る空気の流れを検出する検出手段とを備え、風路形成手段は、吸込部から吸い込んだ空気が横方向に沿って流れる第１の風路と、第１の風路と連通し、第１の風路を通る横方向に沿った空気の流れを縦方向に曲げる屈曲部と、屈曲部と連通し、空気が縦方向に沿って流れて吹出部から吹き出される第２の風路とを備え、風路の開口面積が、第１の風路から第２の風路に向かって屈曲部で広がる形状を有し、検出手段は、屈曲部近傍に設けられ、風路形成手段で形成される風路を通る空気の流れで軸を支点に回転するシャッタ部材と、シャッタ部材の回転角度を検出する角度検出手段とを備え、検出手段は、軸を支点としたシャッタ部材の回転方向が、屈曲部で第１の風路と第２の風路の屈曲した方向に沿う向きとなり、かつ、空気の流れでシャッタ部材が開く方向に回転する動作で風路の開口面積が広がる位置にシャッタ部材を備え、空気の流れで開く方向に回転するシャッタ部材の軌跡が、第２の風路に入り、シャッタ部材の最大の回転角度が、９０°以上に設定され、羽根車が停止されている換気停止状態では、シャッタ部材が自重で軸を支点に回転して、シャッタ部材が鉛直方向に沿った向きとなり、シャッタ部材が突き当てられることで、シャッタ部材の回転角度を規制するストッパを、シャッタ部材の回転角度が９０°以上１８０°未満の範囲に備えた換気装置である。

【0009】

本発明の換気装置では、送風装置で生成される空気の流れによる風量、風速等が、送風装置で風路を形成する風路形成手段に設けられた検出手段で検出される。

【発明の効果】

【0010】

本発明の換気装置によれば、送風装置と検出手段との配置が近づけられ、送風装置と検出手段との位置関係が安定し、風量等の制御の安定性が向上する。また、送風装置での風量の増加に伴い、シャッタ部材の回転角度が大きくなると、風路の開口面積が広がる構成としたことで、風量が多い状態での通気抵抗を小さくでき、風量が多い状態で所望の風量を得るための羽根車の回転数を下げることができる。羽根車の回転数を下げることができれば、消費電力を下げることができると共に、音も下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す正面断面図である。

【図2】本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図である。

【図3】本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図である。

【図4】本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す正面図である。

【図5】本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す上面図である。

【図6】本実施の形態の給気ファン及び排気ファンの一例を示す側面図である。

【図7】本実施の形態の給気ファン及び排気ファンの一例を示す斜視図である。

【図8】本実施の形態の熱交換型換気装置の制御機能の一例を示すブロック図である。

【図9】本実施の形態の熱交換型換気装置が設置される建物の一例を示す模式的な構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明の換気装置の実施の形態としての熱交換型換気装置について説明する。

【0013】

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の全体構成例＞
図１は、本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す正面断面図、図２は、本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図、図３は、本実施の形態の熱交換型換気装置の風路構成の一例を示す側面断面図である。また、図４は、本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す正面図、図５は、本実施の形態の熱交換型換気装置の外観構成の一例を示す上面図である。

【0014】

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０が建物の床に設置される形態で使用される。熱交換型換気装置１Ａは、屋外から吸い込まれた外気ＯＡと、室内から吸い込まれた還気ＲＡとの間で熱交換を行う熱交換素子２を装置本体１０に備える。

【0015】

また、熱交換型換気装置１Ａは、屋外から外気ＯＡを吸い込み、熱交換素子２で還気ＲＡと熱交換された外気ＯＡを、給気ＳＡとして室内に吹き出す給気ファン３ＳＡを装置本体１０に備える。

【0016】

更に、熱交換型換気装置１Ａは、室内から還気ＲＡを吸い込み、熱交換素子２で外気ＯＡと熱交換された還気ＲＡを、排気ＥＡとして屋外に吹き出す排気ファン３ＥＡを装置本体１０に備える。

【0017】

熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０の上面に空気の吸込口と吹出口が形成される構成で、屋外からの外気ＯＡが吸い込まれる外気吸込口１０ＯＡと、室内への給気ＳＡが吹き出される給気吹出口１０ＳＡを、装置本体１０の上面に備える。また、熱交換型換気装置１Ａは、室内からの還気ＲＡが吸い込まれる還気吸込口１０ＲＡと、屋外への排気ＥＡが吹き出される排気吹出口１０ＥＡを、装置本体１０の上面に備える。

【0018】

熱交換型換気装置１Ａは、本例では、還気吸込口１０ＲＡと給気吹出口１０ＳＡが、装置本体１０の正面側の上面に並列して設けられ、外気吸込口１０ＯＡと排気吹出口１０ＥＡが、装置本体１０の背面側の上面に並列して設けられる。

【0019】

また、熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込口１０ＲＡと外気吸込口１０ＯＡが、装置本体１０を正面から見て左側に設けられ、給気吹出口１０ＳＡと排気吹出口１０ＥＡが、装置本体１０を正面から見て右側に設けられる。

【0020】

熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込口１０ＲＡにＲＡダクトジョイント１１ＲＡが取り付けられ、外気吸込口１０ＯＡにＯＡダクトジョイント１１ＯＡが取り付けられる。また、熱交換型換気装置１Ａは、給気吹出口１０ＳＡにＳＡダクトジョイント１１ＳＡが取り付けられ、排気吹出口１０ＥＡにＥＡダクトジョイント１１ＥＡが取り付けられる。

【0021】

熱交換型換気装置１Ａは、金属等で構成された筐体１１の内側に、気密性及び断熱性を有した材質、本例では発泡スチロールで構成された風路形成部材１２が取り付けられて、装置本体１０が構成される。

【0022】

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２が取り付けられる熱交換素子取付部１３が、装置本体１０を正面から見て中央付近に設けられる。熱交換型換気装置１Ａは、風路形成部材１２に空間を設けて熱交換素子取付部１３が形成され、装置本体１０の風路形成部材１２に熱交換素子２が取り付けられる。

【0023】

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子取付部１３に取り付けられる熱交換素子２が前後方向に移動可能に支持される構成を熱交換素子２と熱交換素子取付部１３に備える。熱交換型換気装置１Ａは、筐体１１の正面板１１ａを取り外すことで、熱交換素子２が前後方向への移動で装置本体１０の正面側から着脱可能に構成される。

【0024】

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡが取り付けられる給気ファン取付部１４ＳＡが、装置本体１０を正面から見て熱交換素子２の側方、本例では右側の側方の上部に設けられる。また、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン３ＥＡが取り付けられる排気ファン取付部１４ＥＡが、装置本体１０を正面から見て給気ファン取付部１４ＳＡと同じ熱交換素子２の側方、本例では右側の側方の下部に設けられる。

【0025】

熱交換型換気装置１Ａは、風路形成部材１２の側方上部に、筐体１１との間に空間を設けて給気ファン取付部１４ＳＡが形成され、風路形成部材１２の側方下部に、筐体１１との間に空間を設けて排気ファン取付部１４ＥＡが形成されて、装置本体１０に給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡが取り付けられる。

【0026】

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン取付部１４ＳＡに取り付けられる給気ファン３ＳＡが前後方向に移動可能に支持される構成を給気ファン３ＳＡと給気ファン取付部１４ＳＡに備える。熱交換型換気装置１Ａは、筐体１１の正面板１１ａを取り外すことで、給気ファン３ＳＡが前後方向への移動で装置本体１０の正面側から着脱可能に構成される。

【0027】

また、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン取付部１４ＥＡに取り付けられる排気ファン３ＥＡが前後方向に移動可能に支持される構成を排気ファン３ＥＡと排気ファン取付部１４ＥＡに備える。熱交換型換気装置１Ａは、筐体１１の正面板１１ａを取り外すことで、排気ファン３ＥＡが前後方向への移動で装置本体１０の正面側から着脱可能に構成される。

【0028】

熱交換素子２は、外気ＯＡが通る第１の熱交換風路２０ａを構成する部材と、還気ＲＡが通る第２の熱交換風路２０ｂを構成する部材が、第１の熱交換風路２０ａと第２の熱交換風路２０ｂとの間での空気の流れが遮蔽された状態となるように積層されて構成される。

【0029】

熱交換素子２は、熱交換素子取付部１３に取り付けられた状態で、第１の熱交換風路２０ａと第２の熱交換風路２０ｂが前後方向に沿って交互に積層される。また、熱交換素子２は、還気ＲＡが吸い込まれる還気吸込口２１ＲＡと、給気ＳＡが吹き出される給気吹出口２１ＳＡが、熱交換素子２の上部に並列して設けられる。更に、熱交換素子２は、外気ＯＡが吸い込まれる外気吸込口２１ＯＡと、排気ＥＡが吹き出される排気吹出口２１ＥＡが、熱交換素子２の下部に並列して設けられる。

【0030】

熱交換素子２は、本例では、装置本体１０を正面から見て、左側の上部に還気吸込口２１ＲＡが形成され、右側の上部に給気吹出口２１ＳＡが形成される。また、熱交換素子２は、左側の下部に外気吸込口２１ＯＡが形成され、右側の下部に排気吹出口２１ＥＡが形成される。

【0031】

これにより、熱交換素子２の下部の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれ、第１の熱交換風路２０ａを通り、熱交換素子２の上部の給気吹出口２１ＳＡから吹き出される空気と、熱交換素子２の上部の還気吸込口２１ＲＡから吸い込まれ、第２の熱交換風路２０ｂを通り、熱交換素子２の下部の排気吹出口２１ＥＡから吹き出される空気の流れが対向する。ここで、熱交換素子２が第１の熱交換風路２０ａと第２の熱交換風路２０ｂとの間で湿度の交換ができる構成である場合、図示しない透湿層に防カビ剤を添加することで、カビの発生が抑えられる。

【0032】

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２の還気吸込口２１ＲＡから吸い込まれる還気ＲＡが通る還気吸込空間１５ＲＡと、熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡから吹き出される排気ＥＡが通る排気吹出空間１５ＥＡを備える。

【0033】

また、熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれる外気ＯＡが通る外気吸込空間１５ＯＡと、熱交換素子２の給気吹出口２１ＳＡから吹き出される給気ＳＡが通る給気吹出空間１５ＳＡを備える。

【0034】

熱交換型換気装置１Ａは、本例では、装置本体１０を正面から見て、風路形成部材１２の左側の上部に還気吸込空間１５ＲＡが形成され、風路形成部材１２の右側の上部に給気吹出空間１５ＳＡが形成される。また、熱交換型換気装置１Ａは、風路形成部材１２の左側の下部に外気吸込空間１５ＯＡが形成され、風路形成部材１２の右側の下部に排気吹出空間１５ＥＡが形成される。

【0035】

熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込口１０ＯＡと外気吸込空間１５ＯＡを連通させた外気吸込風路１６ＯＡを備える。熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０を正面から見て熱交換素子２の側方、本例では左側の風路形成部材１２に、還気吸込空間１５ＲＡとは隔絶され、外気吸込口１０ＯＡと外気吸込空間１５ＯＡとが連通した空間を設けて外気吸込風路１６ＯＡが構成される。

【0036】

また、熱交換型換気装置１Ａは、排気吹出空間１５ＥＡと排気吹出口１０ＥＡを、排気ファン３ＥＡを介して連通させた排気吹出風路１６ＥＡを備える。熱交換型換気装置１Ａは、排気吹出空間１５ＥＡの側方に排気ファン取付部１４ＥＡが形成されて、排気吹出空間１５ＥＡと排気ファン３ＥＡが連通する。

【0037】

熱交換型換気装置１Ａは、装置本体１０を正面から見て熱交換素子２の側方、本例では右側の風路形成部材１２に、給気ファン３ＳＡの後方を通り、給気吹出空間１５ＳＡとは隔絶され、排気ファン３ＥＡと排気吹出口１０ＥＡとが連通した空間を設けて排気吹出風路１６ＥＡが構成される。

【0038】

更に、熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込口１０ＲＡと還気吸込空間１５ＲＡが連通する。また、熱交換型換気装置１Ａは、給気吹出空間１５ＳＡの側方に給気ファン取付部１４ＳＡが形成されて、給気吹出空間１５ＳＡと給気ファン３ＳＡが連通し、給気ファン３ＳＡと給気吹出口１０ＳＡが連通する。

【0039】

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、外気吸込口１０ＯＡ、外気吸込風路１６ＯＡ、外気吸込空間１５ＯＡ、熱交換素子２の第１の熱交換風路２０ａ、給気吹出空間１５ＳＡ、給気ファン３ＳＡ及び給気吹出口１０ＳＡが連通した給気風路１７ＳＡが形成される。

【0040】

また、熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込口１０ＲＡ、還気吸込空間１５ＲＡ、熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂ、排気吹出空間１５ＥＡ、排気ファン３ＥＡ、排気吹出風路１６ＥＡ及び排気吹出口１０ＥＡが連通した排気風路１７ＥＡが形成される。

【0041】

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂをバイパスさせるバイパス風路１８を備える。熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込空間１５ＲＡの後面側に設けた開口でバイパス風路入口１８ａが形成されると共に、排気吹出空間１５ＥＡの後面側に設けた開口でバイパス風路１８ｂが形成され、還気吸込空間１５ＲＡと排気吹出空間１５ＥＡとが連通する空間を、熱交換素子２の後方の風路形成部材１２に設けて、バイパス風路１８が形成される。

【0042】

熱交換型換気装置１Ａは、バイパス風路１８を開閉する風路開閉ダンパ４を備える。熱交換型換気装置１Ａは、還気吸込空間１５ＲＡに設けたバイパス風路入口１８ａに、この開口を開閉する構成を有した風路開閉ダンパ４が取り付けられる。

【0043】

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、風路開閉ダンパ４の開閉で、還気ＲＡの全量を熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂに通す風路と、還気ＲＡの一部を熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂに通し、残部をバイパス風路１８に通す風路が切り替えられる。

【0044】

熱交換型換気装置１Ａは、給気風路１７ＳＡに捕集フィルタ５と給気フィルタ６を備える。熱交換型換気装置１Ａは、空気が上部から下部へと流れる外気吸込風路１６ＯＡに、袋状の捕集フィルタ５が、上方に袋の開口部、下方に袋の底部となる向きで、着脱可能に取り付けられる。捕集フィルタ５は、袋部が捕集対象物と同系色に近い例えば黒等の色がつけられた不織布等で構成される。

【0045】

また、熱交換型換気装置１Ａは、捕集フィルタ５の下流で、外気吸込空間１５ＯＡの入口に、給気フィルタ６が装置本体１０の前方から着脱可能に取り付けられる。

【0046】

ここで、熱交換型換気装置１Ａは、給気フィルタ６を清掃する機構を備えても良い。フィルタ清掃機構は、例えば、給気フィルタ６の上流側にレールに沿って動作可能なブラシを備える。ブラシは、レールにガイドされて移動することで、給気フィルタ６の空気通過面の全面を通過できる構成を有する。また、フィルタ清掃機構は、給気フィルタ６の下部に受け皿を備え、ブラシの動作で給気フィルタ６から落とした粉塵等を、受け皿で回収する。

【0047】

＜給気ファン及び排気ファンの構成例＞
図６は、本実施の形態の給気ファン及び排気ファンの一例を示す側面図、図７は、本実施の形態の給気ファン及び排気ファンの一例を示す斜視図で、次に、各図を参照して、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡの構成について説明する。

【0048】

給気ファン３ＳＡは給気送風装置の一例、排気ファン３ＥＡは排気送風装置の一例で、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、回転駆動される多翼の羽根車３０と、羽根車３０を回転させるモータ３０Ｍと、風路を形成するファンケース３１と、ファンケース３１内を通る空気の風量を検出する風量検出センサ３２を備える。

【0049】

ファンケース３１は風路形成手段の一例で、羽根車３０が回転駆動されることで空気が吸い込まれる吸込部であるファン吸込口３１ａと、ファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が吹き出される吹出部であるファン吹出口３１ｂを備える。また、ファンケース３１は、ファン吸込口３１ａから吸い込んだ空気をファン吹出口３１ｂから吹き出す空気の流れを生成する風路であるファンケース風路３１ｃを備える。

【0050】

給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、ベルマウスと称される円形の開口で構成されるファン吸込口３１ａが、羽根車３０の軸方向に沿って設けられる。また、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、羽根車３０の外周に沿ってファンケース風路３１ｃが設けられ、羽根車３０の軸方向に沿ってファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が、羽根車３０の回転方向に沿ってファン吹出口３１ｂから吹き出される。

【0051】

給気ファン３ＳＡは、給気ファン取付部１４ＳＡに取り付けられた状態では、羽根車３０の軸が水平方向に沿った向きとなり、ファン吸込口３１ａが側部に配置される。また、給気ファン３ＳＡは、ファンケース風路３１ｃが上向きに屈曲した形状で、ファン吹出口３１ｂが上部に配置される。

【0052】

排気ファン３ＥＡも同様に、排気ファン取付部１４ＥＡに取り付けられた状態では、羽根車３０の軸が水平方向に沿った向きとなり、ファン吸込口３１ａが側部に配置される。また、排気ファン３ＥＡは、ファンケース風路３１ｃが上向きに屈曲した形状で、ファン吹出口３１ｂが上部に配置される。

【0053】

ファンケース風路３１ｃは、羽根車３０の外周に沿って形成される風路と連通し、ファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が横方向に沿って流れる第１の風路３１ｄを備える。また、ファンケース風路３１ｃは、第１の風路３１ｄと連通し、第１の風路３１ｄを通る横方向に沿った空気の流れを縦方向に曲げる屈曲部３１ｅを備える。更に、ファンケース風路３１ｃは、屈曲部３１ｅと連通し、空気が縦方向に沿って流れてファン吹出口３１ｂから吹き出される第２の風路３１ｆとを備える。

【0054】

ファンケース３１は、ファンケース風路３１ｃの開口面積が、第１の風路３１ｄから第２の風路３１ｆに向かって屈曲部３１ｅで広がる形状を有する。

【0055】

風量検出センサ３２は検出手段の一例で、ファンケース風路３１ｃを通る空気ン流れで回転するシャッタ部材３２ａと、軸３２ｂにシャッタ部材３２ａが取り付けられ、シャッタ部材３２ａの回転による軸３２ｂの回転角度に応じた信号を出力する角度検出手段としてのエンコーダ３２ｃを備える。

【0056】

風量検出センサ３２は、シャッタ部材３２ａの一方の端部である先端から軸３２ｂまでの長さが、シャッタ部材３２ａの他方の端部である後端から軸３２ｂまでの長さより長くなるように、シャッタ部材３２ａに対して軸３２ｂが偏芯して設けられる。

【0057】

風量検出センサ３２は、軸３２ｂを支点としたシャッタ部材３２ａの回転方向が、ファンケース風路３１ｃの屈曲した方向に沿うように、第１の風路３１ｄと第２の風路３１ｆが連通するファンケース風路３１ｃの屈曲部３１ｅに、シャッタ部材３２ａが配置される。

【0058】

すなわち、風量検出センサ３２は、軸３２ｂの向きを、ファンケース風路３１ｃを通る空気の流れに対して略直交する水平方向に沿った向きとし、軸３２ｂの位置を、第１の風路３１ｄに対して上側にオフセットされ、かつ、第２の風路３１ｆ方向にオフセットされる位置として、シャッタ部材３２ａが屈曲部３２ｅの近傍に配置される。

【0059】

風量検出センサ３２は、羽根車３０が停止されている換気停止状態では、シャッタ部材３２ａの一方の端部側が下向きとなる方向に、シャッタ部材３２ａが自重で軸３２ｂを支点に回転して、シャッタ部材３２ａが鉛直方向に沿った向きとなる。ここで、図５に実線で示すように、換気停止状態でシャッタ部材３２ａが鉛直方向に沿った向きとなっているときの角度を０°とする。

【0060】

そして、風量検出センサ３２は、換気停止状態でシャッタ部材３２ａの先端と、ファンケース風路３１ｃを形成するファンケース３１の内面との間に所定の間隔で隙間が形成されるように、シャッタ部材３２ａの長さ及び軸３２ｂの位置が設定される。

【0061】

これにより、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、換気停止状態では、シャッタ部材３２ａで第１の風路３１ｄの一部が閉塞され、羽根車３０が回転駆動された初期の状態で、空気が流れる空間が形成されている。

【0062】

また、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、シャッタ部材３２ａの軸３２ｂの位置が、第１の風路３１ｄに対して上側にオフセットされ、かつ、第２の風路３１ｆ方向にオフセットされる位置としたことで、図５に一点鎖線で示す空気の流れで開く方向に回転するシャッタ部材３２ａの軌跡ｔが、第２の風路３１ｆに入ることが可能となる。

【0063】

そして、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、第２の風路３１ｆでは空気が上向きに流れるので、シャッタ部材３２ａに上方へ回転させる力が加えられ、シャッタ部材３２ａの最大の回転角度αを、９０°以上、好ましくは９０°より大きく設定することが可能になる。

【0064】

ここで、シャッタ部材３２ａの回転角度αが１８０°以上になると、自重で復帰できなくなるので、シャッタ部材３２ａの回転角度αは、９０°より大きく１８０°より小さく設定される。

【0065】

更に、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、上述したように、シャッタ部材３２ａが屈曲部３１ｅの近傍に配置され、ファンケース風路３１ｃの開口面積が、第１の風路３１ｄから第２の風路３１ｆに向かって屈曲部３１ｅで広がる形状を有することで、空気の流れでシャッタ部材３２ａが開く方向に回転する動作で、ファンケース風路３１ｃの開口面積が広がる。

【0066】

給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、シャッタ部材３２ａの回転角度を規制する第１のストッパ３３ａと第２のストッパ３３ｂを備える。第１のストッパ３３ａ及び第２のストッパ３３ｂは、軸３２ｂを支点としたシャッタ部材３２ａの回転動作の軌跡ｔ内に突出し、シャッタ部材３２ａが突き当てられることで、シャッタ部材３２ａの回転角度が規制される。

【0067】

すなわち、第１のストッパ３３ａは、換気停止状態で鉛直方向に沿った向きで停止しているシャッタ部材３２ａに対して、羽根車３０が回転駆動されることで発生する空気の流れによるシャッタ部材３２ａの回転方向の逆方向に設けられる。

【0068】

これにより、第１のストッパ３３ａは、換気停止状態で鉛直方向に沿った向きで停止しているシャッタ部材３２ａが、空気の逆流等により逆方向に回転することを防止する。ここで、第１のストッパ３３ａは設けなくても良い。

【0069】

ここで、第１のストッパ３３ａは、換気停止状態で鉛直方向に沿った向きで停止しているシャッタ部材３２ａとは接触しない位置に設けられ、第１のストッパ３３ａとシャッタ部材３２ａの固着が防止される。

【0070】

また、第２のストッパ３３ｂは、シャッタ部材３２ａの回転角度の上限値である１８０°より手前に設けられる。これにより、第２のストッパ３３ｂは、シャッタ部材３２ａが１８０°以上回転することを防止する。

【0071】

ここで、第２のストッパ３３ｂは、予め定められた最大の風量が得られるように羽根車３０が回転駆動されることで、所定の上限位置まで回転したシャッタ部材３２ａとは接触しない位置に設けられ、第２のストッパ３３ｂとシャッタ部材３２ａの固着が防止される。

【0072】

風量検出センサ３２では、軸３２ｂの周辺に粉塵等が堆積すると、シャッタ部材３２ａの回転動作の負荷となる。そこで、軸３２ｂの外周面に図示しない凸状のリブを備え、粉塵等が軸３２ｂに付着し難くして、粉塵等の堆積を防ぐ。

【0073】

また、軸３２ｂの周辺の空気の流れと合致する向きでリブを備えることで、粉塵等の付着防止効果を向上させることができる。更に、想定される風量で所定の回転角度が得られる範囲で、シャッタ部材３２ａの重量を重くすることで、シャッタ部材３２ａが自重によって戻る力を向上させて、シャッタ部材３２ａの固着を防止できる。また、シャッタ部材３２ａの重心を、金属をインサート成型する等により先端側に近づけることでも、シャッタ部材３２ａが自重によって戻る力を向上させて、シャッタ部材３２ａの固着を防止できる。更に、軸３２ｂ及び周辺を清掃する機構を備えても良い。

【0074】

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の制御機能例＞
図８は、本実施の形態の熱交換型換気装置の制御機能の一例を示すブロック図で、次に、各図を参照して、本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａの制御機能について説明する。

【0075】

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡに備えた風量検出センサ３２と、排気ファン３ＥＡに備えた風量検出センサ３２で検出された風量に基づき、給気ファン３ＳＡのモータ３０Ｍと排気ファン３ＥＡのモータ３０Ｍを制御する制御部３００を備える。

【0076】

制御部３００は制御手段の一例で、風量検出センサ３２のエンコーダ３２ｃから出力される角度情報と風量情報のテーブルが設定され、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡの各風量検出センサ３２から出力される角度情報に基づき、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡのそれぞれの風量を検出する。

【0077】

制御部３００は、給気ファン３ＳＡの風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、給気ファン３ＳＡで所定の風量が得られるように、給気ファン３ＳＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。また、制御部３００は、排気ファン３ＥＡの風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、排気ファン３ＥＡで給気ファン３ＳＡと同じあるいは異なる所定の風量が得られるように、排気ファン３ＥＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

【0078】

また、制御部３００は、モータ３０Ｍに印加する電圧情報と、モータ３０Ｍに所定の電圧を印加した場合の目標風量情報のテーブルが設定され、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡにおいて、モータ３０Ｍに印加した電圧と、各風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、給気フィルタ６の目詰まり等の負荷の発生の有無を検出する。

【0079】

＜本実施の形態の換気装置の設置例＞
図９は、本実施の形態の熱交換型換気装置が設置される建物の一例を示す模式的な構成図である。熱交換型換気装置１Ａは、建物１００に設けた設置室１０１に、捕集フィルタ５を交換する際に開閉される蓋部１１ｂの開閉、及び正面板１１ａを取り外しての熱交換素子２、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡの点検、交換等、装置本体１０内の所定のメンテナンスが可能な形態で設置される。

【0080】

熱交換型換気装置１Ａは、ＯＡダクトジョイント１１ＯＡにＯＡダクト７１ＯＡが接続される。ＯＡダクト７１ＯＡは、建物１００の天井等に配置され、外壁に設けたＯＡ吸込グリル７２ＯＡと接続される。また、熱交換型換気装置１Ａは、ＥＡダクトジョイント１１ＥＡにＥＡダクト７１ＥＡが接続される。ＥＡダクト７１ＥＡは、建物１００の天井等に配置され、外壁に設けたＥＡ吹出グリル７２ＥＡと接続される。

【0081】

更に、熱交換型換気装置１Ａは、ＳＡダクトジョイント１１ＳＡにＳＡダクト７１ＳＡが接続される。ＳＡダクト７１ＳＡは、建物１００の天井等に配置され、居室１０２の天井等に設けたＳＡ吹出グリル７２ＳＡと接続される。また、熱交換型換気装置１Ａは、ＲＡダクトジョイント１１ＲＡにＲＡダクト７１ＲＡが接続される。ＲＡダクト７１ＲＡは、建物１００の天井等に配置され、居室１０２の天井等に設けたＲＡ吸込グリル７２ＲＡと接続される。

【0082】

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の動作例＞
次に、各図を参照して、本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａの動作例について説明する。

【0083】

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡの羽根車３０が回転駆動されることで、給気ファン３ＳＡのファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が、ファンケース風路３１ｃを通って給気ファン３ＳＡのファン吹出口３１ｂから吹き出される。

【0084】

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡが駆動されると、給気風路１７ＳＡを通る空気の流れが生じ、ＯＡ吸込グリル７２ＯＡから外気ＯＡが吸い込まれる。ＯＡ吸込グリル７２ＯＡから吸い込まれた外気ＯＡは、ＯＡダクト７１ＯＡを通り外気吸込口１０ＯＡから装置本体１０内に吸い込まれる。

【0085】

外気吸込口１０ＯＡから装置本体１０内に吸い込まれる外気ＯＡは、外気吸込風路１６ＯＡから捕集フィルタ５及び給気フィルタ６を通り、外気吸込空間１５ＯＡから熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡに導入される。

【0086】

熱交換素子２に外気吸込口２１ＯＡから導入された外気ＯＡは、熱交換素子２の第１の熱交換風路２０ａを通り、熱交換素子２の給気吹出口２１ＳＡから給気吹出空間１５ＳＡを通り、給気ファン３ＳＡのファン吸込口３１ａに吸い込まれる。

【0087】

給気ファン３ＳＡに吸い込まれた空気は、給気ファン３ＳＡのファン吹出口３１ｂから吹き出され、給気ファン３ＳＡから吹き出された空気は、給気吹出口１０ＳＡから給気ＳＡとして装置本体１０外へ吹き出される。そして、給気吹出口１０ＳＡから吹き出された給気ＳＡは、ＳＡダクト７１ＳＡを通り、ＳＡ吹出グリル７２ＳＡから居室１０２に吹き出される。

【0088】

一方、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン３ＥＡの羽根車３０が回転駆動されることで、排気ファン３ＥＡのファン吸込口３１ａから吸い込まれた空気が、ファンケース風路３１ｃを通って排気ファン３ＥＡのファン吹出口３１ｂから吹き出される。

【0089】

これにより、熱交換型換気装置１Ａは、排気ファン３ＥＡが駆動されると、排気風路１７ＥＡを通る空気の流れが生じ、ＲＡ吸込グリル７２ＲＡから居室１０２の空気である還気ＲＡが吸い込まれる。ＲＡ吸込グリル７２ＲＡから吸い込まれた還気ＲＡは、ＲＡダクト７１ＲＡを通り還気吸込口１０ＲＡから装置本体１０内に吸い込まれる。

【0090】

還気吸込口１０ＲＡから装置本体１０内に吸い込まれる還気ＲＡは、還気吸込空間１５ＲＡから熱交換素子２の還気吸込口２１ＲＡに導入される。熱交換素子２に還気吸込口２１ＲＡから導入された還気ＲＡは、熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂを通り、熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡから排気吹出空間１５ＥＡを通り、排気ファン３ＥＡのファン吸込口３１ａに吸い込まれる。

【0091】

排気ファン３ＥＡに吸い込まれた空気は、排気ファン３ＥＡのファン吹出口３１ｂから吹き出され、排気ファン３ＥＡから吹き出された空気は、排気吹出風路１６ＥＡを通り、排気吹出口１０ＥＡから排気ＥＡとして装置本体１０外へ吹き出される。そして、排気吹出口１０ＥＡから吹き出された排気ＥＡは、ＥＡダクト７１ＥＡを通り、ＥＡ吹出グリル７２ＥＡから屋外に吹き出される。

【0092】

熱交換型換気装置１Ａは、熱交換素子２では、外気ＯＡと還気ＲＡの間で熱交換が行われることで、室温に近づけられた給気ＳＡが室内に吹き出され、温度が調整された新鮮な空気（外気ＯＡ）が室内に供給される。また、室内の汚れた空気が屋外に排気されて、室温の変動を抑えて換気が行われる。

【0093】

熱交換型換気装置１Ａでは、熱交換素子２の下部の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれ、第１の熱交換風路２０ａを通り、熱交換素子２の上部の給気吹出口２１ＳＡから吹き出される空気と、熱交換素子２の上部の還気吸込口２１ＲＡから吸い込まれ、第２の熱交換風路２０ｂを通り、熱交換素子２の下部の排気吹出口２１ＥＡから吹き出される空気の流れが対向する。これにより、外気ＯＡと還気ＲＡが熱交換し得る距離が長くなり、熱交換効率が向上する。

【0094】

熱交換型換気装置１Ａは、外気ＯＡの温度等に基づき、風路開閉ダンパ４が開けられる。熱交換型換気装置１Ａでは、風路開閉ダンパ４が開けられると、排気風路１７ＥＡを通る還気ＲＡの一部が、還気吸込空間１５ＲＡと排気吹出空間１５ＥＡの間で熱交換素子２の第２の熱交換風路２０ｂを通り、排気風路１７ＥＡを通る還気ＲＡの残部が、熱交換素子２をバイパスしてバイパス風路１８を通る。

【0095】

春季及び秋季では、屋外と室内の温度差が一般的に小さく、外気ＯＡと還気ＲＡとの間で熱交換を行っても、熱交換前の外気ＯＡと熱交換後の給気ＳＡとの間で温度変化が少ない場合がある。

【0096】

そこで、風路開閉ダンパ４を開けて、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通し、残部は熱交換素子２をバイパスさせる。熱交換素子２は風路が狭く通気抵抗が大きい。このため、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通し、残部は熱交換素子２をバイパスさせることで、通気抵抗を減らすことができる。

【0097】

また、外気ＯＡが氷点下になるような冬季では、高湿の還気ＲＡと低温の外気ＯＡとの間で熱交換が行われることで、還気ＲＡの温度が下げられると、熱交換素子２における還気ＲＡの吹出口である排気吹出口２１ＥＡが凍結する場合がある。

【0098】

そこで、風路開閉ダンパ４を開けて、還気ＲＡの一部は熱交換素子２を通し、残部は熱交換素子２をバイパスさせる。これにより、熱交換されておらず温度が下げられていない還気ＲＡが排気吹出空間１５ＥＡに吹き出され、熱交換素子２の排気吹出口２１ＥＡを暖めることができ、排気吹出口２１ＥＡの凍結を防止することができる。

【0099】

次に、風量検出センサ３２での風量検出及び風量検出に基づく制御について説明する。熱交換型換気装置１Ａでは、給気ファン３ＳＡの羽根車３０が回転駆動されることで、ファンケース風路３１ｃを通る空気の流れによって、給気ファン３ＳＡに設けた風量検出センサ３２のシャッタ部材３２ａが軸３２ｂを支点に回転する。

【0100】

制御部３００は、風量検出センサ３２のエンコーダ３２ｃから出力される角度情報と風量情報のテーブルに基づき、給気ファン３ＳＡの風量検出センサ３２から出力されるシャッタ部材３２ａの角度情報から給気ファン３ＳＡの風量を検出し、給気ファン３ＳＡで所定の風量が得られるように、給気ファン３ＳＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

【0101】

また、熱交換型換気装置１Ａでは、排気ファン３ＥＡの羽根車３０が回転駆動されることで、ファンケース風路３１ｃを通る空気の流れによって、排気ファン３ＥＡに設けた風量検出センサ３２のシャッタ部材３２ａが軸３２ｂを支点に回転する。

【0102】

制御部３００は、角度情報と風量情報のテーブルに基づき、排気ファン３ＥＡの風量検出センサ３２から出力されるシャッタ部材３２ａの角度情報から排気ファン３ＥＡの風量を検出し、排気ファン３ＥＡで所定の風量が得られるように、排気ファン３ＥＡのモータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

【0103】

熱交換型換気装置１Ａでは、給気風路１７ＳＡと排気風路１７ＥＡは、風路形状の違いや風路長の違いにより一般的に通気抵抗が異なる。そこで、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれの風量検出センサ３２で検出された風量に基づき、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれのモータ３０Ｍに印加する電圧を変化させることで、給気風路１７ＳＡと排気風路１７ＥＡとの通気抵抗の違いによらず、給気風量と排気風量を一定にする制御が行われる。また、給気風量と排気風量を異ならせて、給気過多、換気過多とする制御が行われる。

【0104】

また、制御部３００は、モータ３０Ｍに印加する電圧情報と、モータ３０Ｍに所定の電圧を印加した場合の目標風量情報のテーブルに基づき、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡにおいて、モータ３０Ｍに印加した電圧と、各風量検出センサ３２で検出した風量から、給気フィルタ６及び熱交換素子２の目詰まり等の負荷の発生の有無を検出する。

【0105】

そして、制御部３００は、負荷の発生を検出すると、表示あるいは音等を出力する図示しない報知手段で、利用者に通知を行う。ここで、給気フィルタ６を清掃する機構を備えた構成では、風量検出センサ３２で検出した風量から負荷の発生を検出すると、給気フィルタ６で目詰まりが発生したと判断し、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡを停止し、フィルタ清掃機構を作動させることとしても良い。また、一定時間毎等の定期的にフィルタ清掃機構を作動させることとしても良い。

【0106】

＜本実施の形態の熱交換型換気装置の作用効果例＞
熱交換型換気装置等の換気装置では、羽根車の回転数を一定にする、あるいは羽根車を駆動するモータへの印加電圧を一定にすることで、風量を一定にする制御が行われているが、ダクト長の施工時のばらつきや外風圧の影響、使用に伴う通気抵抗の増加等、風量の変動要因が存在するので、実際の風量は一定にならなかった。

【0107】

また、熱交換型換気装置では、外気ＯＡを吸い込んで給気ＳＡとして吹き出す給気用のファンと、還気ＲＡを吸い込んで排気ＥＡとして吹き出す排気用のファンが備えられているが、給気用の風路と排気用の風路は、風路形状の違いや風路長の違いにより一般的に通気抵抗が異なる。

【0108】

このため、羽根車の回転数を一定にする、あるいは羽根車を駆動するモータへの印加電圧を一定にする制御では、給気側と排気側で風量を同じにする、あるいは、給気側と排気側で所定量風量を異ならせる等の制御が困難であった。

【0109】

これに対して、本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのそれぞれに風量検出センサ３２を備える。本実施の形態では、風量検出センサ３２のエンコーダ３２ｃから出力される角度情報と風量情報のテーブルが設定され、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡの各風量検出センサ３２から出力される角度情報に基づき、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡのそれぞれの風量を検出する。そして、風量検出センサ３２で検出した風量に基づき、所定の風量が得られるように、モータ３０Ｍに印加される電圧を制御する。

【0110】

これにより、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれの風量検出センサ３２で検出された風量に基づき、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのぞれぞれのモータ３０Ｍに印加する電圧を変化させ、ダクト長のばらつきや外風圧の影響等によらず、風量を一定とする等の制御が可能となる。

【0111】

また、給気ファン３ＳＡと排気ファン３ＥＡのそれぞれで、検出された風量に基づき、所定の風量が得られるようにモータ３０Ｍに印加する電圧等を制御できるので、給気風路１７ＳＡと排気風路１７ＥＡとの通気抵抗の違いによらず、各風路で風量を一定にする制御、あるいは、給気過多、換気過多等、給気側と排気側で所定量風量を異ならせる制御が可能となる。

【0112】

なお、本実施の形態では、シャッタ部材３２ａの回転角度で風量を検出することで、風路を通る空気の流れを検出する構成としたが、他の風量センサ、風速センサ、圧力センサ等で検出される値に基づき、モータ３０Ｍを制御することとしても良い。

【0113】

熱交換型換気装置等の換気装置で、上述したように、風路中に風量を検出するセンサを備えることで、センサで検出された風量に基づき、風量を一定とする等の制御が可能となる。

【0114】

しかし、ファンとセンサがそれぞれ独立した構成要素で、風路を構成する部材に取り付けられるので、ファンとセンサとの間の風量長が長く、また、ファンとセンサの取り付け位置の誤差により、換気装置毎にファンとセンサの取り付け位置がばらつき、更に、ファンとセンサとの間に熱交換素子が配置される等、風量が変動する要因が多く存在するので、風量制御の安定性が低下していた。

【0115】

また、ファンとセンサがそれぞれ独立した構成要素であるので、ファン単体で風量を検出し、検出した風量に基づきモータを制御する試験等を行うことができず、ファン単体での性能を評価することができなかった。

【0116】

これに対して、熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡのファンケース３１に風量検出センサ３２が設けられ、風量を検出する構成要素が給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡとユニット化されている。

【0117】

これにより、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡと風量検出センサ３２との配置が近づけられ、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡと風量検出センサ３２との位置関係が安定し、例えば、空気の流れを発生させる羽根車３０と風量検出センサ３２との間に、空気の流れを阻害するような部品を配置しない構成とすることができるので、風量制御の安定性が向上する。

【0118】

また、ファン単体で風量を検出し、検出した風量に基づきモータを制御する試験等を行うことができ、ファン単体での性能を評価することができる。

【0119】

熱交換型換気装置１Ａは、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡでの風量の増加に伴い、シャッタ部材３２ａの回転角度が大きくなる。本実施の形態では、ファンケース風路３１ｃを屈曲部３２ｅで上方に屈曲させた構成とし、屈曲部３１ｅに風量検出センサ３２のシャッタ部材３２ａを配置することで、シャッタ部材３２ａの回転角度を、９０°より大きく設定できる。

【0120】

これにより、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡでの風量の増加に伴い、シャッタ部材３２ａの回転角度が９０°以上となっても、風量の検出が可能となり、風量を増加させた場合における風量制御が行えるようになる。

【0121】

ここで、シャッタ部材の回転可能な角度が９０°以下となるような構成では、エンコーダで検出できる単位角度当たりの風量の変化量が大きくなる。このため、検出し得る風量の変化量が大きく、風量の微細な変化が検出できない。

【0122】

これに対して、シャッタ部材３２ａの回転可能な角度を９０°より大きくした構成では、エンコーダ３２ｃで検出できる単位角度当たりの風量の変化量が小さくなる。このため、検出し得る風量の変化量が小さくなり、風量の微細な変化を検出できる。

【0123】

また、本実施の形態のように、風路の内部に設けたシャッタ部材の回転動作で風量を検出する構成では、換気停止状態でシャッタ部材が風路を閉塞する構成とすると、シャッタ部材で空気の逆流を防止する機能を持たせることができる。

【0124】

しかし、換気停止状態でシャッタ部材が風路を閉塞する構成とすると、風量が少ない状態での通気抵抗が大きくなる。このため、風量が少ない状態で所望の風量を得るためには、羽根車の回転数を多くする必要があった。

【0125】

また、換気停止状態で風路を塞げるようにするため、シャッタ部材が風路の開口面積に合わせて大きく、シャッタ部材の回転軌跡が大きくなり、シャッタ部材の周囲で部品が配置できない範囲が大きくなる。

【0126】

これに対して、本実施の形態では、シャッタ部材３２ａには逆流防止の機能を持たせず、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡは、換気停止状態でもシャッタ部材３２ａの先端とファンケース３１の内面との間に所定の間隔で隙間が形成される構成とした。このため、風量が少なく、シャッタ部材３２ａの回転角度が小さい状態でも、空気が流れる空間が形成される。

【0127】

これにより、風量が少ない状態での通気抵抗を小さくでき、風量が少ない状態で所望の風量を得るための羽根車３０の回転数を下げることができる。羽根車３０の回転数を下げることができれば、消費電力を下げることができると共に、音も下げることができる。

【0128】

また、シャッタ部材３２ａの回転動作の軌跡ｔ内には他の部品は配置できないが、換気停止状態でシャッタ部材３２ａの先端とファンケース３１の内面との間に隙間が形成される構成とすることで、シャッタ部材３２ａの回転動作の軌跡ｔが小さくなり、シャッタ部材３２ａの周囲で部品が配置できない範囲を小さくすることができる。

【0129】

ここで、シャッタ部材３２ａの先端とファンケース３１の内面との隙間を大きくすれば、通気抵抗は更に減少する。しかし、シャッタ部材３２ａの先端とファンケース３１の内面との隙間を大きくするためには、シャッタ部材３２ａを更に小さくする必要があるが、風量が少ない状態で、シャッタ部材３２ａが回転せず、風量の検出ができない虞がある。

【0130】

このため、換気停止状態でシャッタ部材３２ａにより閉塞されるファンケース風路３１ｃの開口面積が、２０〜６０％となるように、シャッタ部材３２ａ及びファンケース風路３１ｃの寸法が設定される。

【0131】

更に、本実施の形態では、シャッタ部材３２ａの回転角度を、９０°より大きく設定するため、ファンケース風路３１ｃに屈曲部３１ｅを設けたことで、通気抵抗が増加する。

【0132】

これに対して、本実施の形態では、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡでの風量の増加に伴い、シャッタ部材３２ａの回転角度が大きくなると、ファンケース風路３１ｃの開口面積が広がる構成とした。

【0133】

これにより、風量が多い状態での通気抵抗を小さくでき、風量が多い状態で所望の風量を得るための羽根車３０の回転数を下げることができる。羽根車３０の回転数を下げることができれば、消費電力を下げることができると共に、音も下げることができる。

【0134】

熱交換型換気装置では、熱交換素子の風路中に粉塵等が流入することで、熱交換素子の通気抵抗が増加することを防ぐため、給気風路で熱交換素子の上流側に給気フィルタを備えて、外気から粉塵等を除去して熱交換素子に外気を導入できる構成としている。給気フィルタを備えていない構成では、熱交換素子が粉塵等で目詰まりを起こし、通気抵抗が増加する状態となると、熱交換素子の交換が必要となる。

【0135】

一方、給気フィルタはユーザによる清掃が必要となるが、適切な時期にフィルタの清掃が行われない場合、給気フィルタが目詰まり等を起こして通気抵抗が増加する。

【0136】

給気フィルタで通気抵抗が増加すると風量が低下する。また、風量を上げるためには、羽根車の回転数を上げる必要があり、音が大きくなると共に消費電力も増加する。

【0137】

そこで、本実施の形態では、風量検出センサ３２で検出した風量から負荷の発生を検出すると、給気フィルタ６で目詰まりが発生したと判断し、利用者に通知を行うことで、ユーザに給気フィルタ６の清掃時期を適格に通知でき、利便性が向上する。また、給気フィルタ６を清掃する機構を備えた構成では、風量検出センサ３２で検出した風量から負荷の発生を検出すると、フィルタ清掃機構を作動させることとすれば、ユーザによる清掃が行われなくても、給気フィルタ６の清掃が行われて通気抵抗の増加の要因を排除できる。

【0138】

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、装置本体１０の上面に外気吸込口１０ＯＡ、給気吹出口１０ＳＡ、還気吸込口１０ＲＡ、排気吹出口１０ＥＡが配置される。また、外気吸込口１０ＯＡと連通した外気吸込風路１６ＯＡが、熱交換素子２の一方の側方に配置され、外気ＯＡが装置本体１０内で上部から下部へと流れ、装置本体１０の下部で熱交換素子２の外気吸込口２１ＯＡから吸い込まれ、熱交換素子２内を下部から上部へ流れる。

【0139】

更に、排気吹出口１０ＥＡと連通した排気吹出風路１６ＥＡが、熱交換素子２の他方の側方に配置され、還気ＲＡが熱交換素子２内を上部から下部へ流れて外気ＯＡと熱交換された排気ＥＡが、装置本体１０内で下部から上部へと流れる。

【0140】

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａでは、このような風路構成としたことで、装置本体１０の小型化が可能となる。また、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡを熱交換素子２の側方に配置し、バイパス風路１８を熱交換素子２の背面側に配置することで、熱交換素子２を、装置本体１０の前面から着脱可能な構成とすることができると共に、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡを装置本体の前面から着脱可能な構成とすることができる。

【0141】

更に、外気ＯＡが装置本体１０内で上部から下部へと流れる風路構成としたことで、捕集フィルタ５及び給気フィルタ６を装置本体１０内の下部に配置することが可能となる。フィルタが装置本体の上部に配置されていると、フィルタの清掃、交換時等に、フィルタを装置本体から取り出したとき、フィルタに付着している粉塵等が室内に舞い上がるような状態となることがある。これに対して、捕集フィルタ５及び給気フィルタ６を装置本体１０内の下部に配置することで、フィルタに付着した粉塵等が舞い上がって拡散することを防止することができる。

【0142】

また、給気ファン３ＳＡ及び排気ファン３ＥＡを熱交換素子２の側方に配置することで、２つのファンの一方を、装置本体１０の下部に配置することができ、装置本体１０の重心位置を下部側とすることができる。

【0143】

本実施の形態の熱交換型換気装置１Ａは、空気が上部から下部へと流れる外気吸込風路１６ＯＡに、袋状の捕集フィルタ５が、上方に袋の開口部、下方に袋の底部となる向きで取り付けられることで、捕集フィルタ５の袋部に入った虫等の捕集対象物を、袋の底部に溜めて、風路中に逆流することを防止できる。

【0144】

また、捕集フィルタ５は、袋部が捕集対象物と同系色に近い例えば黒等の色がつけられた不織布等で構成されることで、捕集フィルタ５に捕集した虫等を、フィルタの交換時等にユーザから見え難くすることができる。更に、捕集フィルタ５の袋部を巻き取ることができるので、捕集フィルタ５を装置本体１０から取り外すときに、虫が生きている場合でも捕集した虫が外部に出ることを防止できる。

【産業上の利用可能性】

【0145】

本発明は、風量の制御が行われる換気装置に適用される。

【符号の説明】

【0146】

１Ａ・・・熱交換型換気装置、１０・・・装置本体、１０ＯＡ・・・外気吸込口、１０ＳＡ・・・給気吹出口、１０ＲＡ・・・還気吸込口、１０ＥＡ・・・排気吹出口、１１・・・筐体、１２・・・風路形成部材、１３・・・熱交換素子取付部、１４ＳＡ・・・給気ファン取付部、１４ＥＡ・・・排気ファン取付部、１５ＯＡ・・・外気吸込空間、１５ＳＡ・・・給気吹出空間、１５ＲＡ・・・還気吸込空間、１５ＥＡ・・・排気吹出空間、１６ＯＡ・・・外気吸込風路、１６ＥＡ・・・排気吹出風路、１７ＳＡ・・・給気風路、１７ＥＡ・・・排気風路、１８・・・バイパス風路、２・・・熱交換素子、２０ａ・・・第１の熱交換風路、２０ｂ・・・第２の熱交換風路、２１ＯＡ・・・外気吸込口、２１ＳＡ・・・給気吹出口、２１ＲＡ・・・還気吸込口、２１ＥＡ・・・排気吹出口、３ＳＡ・・・給気ファン、３ＥＡ・・・排気ファン、３０・・・羽根車、３０Ｍ・・・モータ、３１・・・ファンケース、３１ａ・・・ファン吸込口、３１ｂ・・・ファン吹出口、３１ｃ・・・ファンケース風路、３１ｄ・・・第１の風路、３１ｅ・・・屈曲部、３１ｆ・・・第２の風路、３２・・・風量検出センサ、３２ａ・・・シャッタ部材、３２ｂ・・・軸、３２ｃ・・・エンコーダ、３３ａ・・・第１のストッパ、３３ｂ・・・第２のストッパ、４・・・風路開閉ダンパ、５・・・捕集フィルタ、６・・・給気フィルタ、３００・・・制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】