特許 6037887 熱交換換気装置

(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】6037887

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】熱交換換気装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/08 20060101AFI20161128BHJP

【ＦＩ】

   F24F7/08 101G

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-32917(P2013-32917)

(22)【出願日】2013年2月22日

(65)【公開番号】特開2014-163549(P2014-163549A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2015年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085198

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 久夫

(74)【代理人】

【識別番号】100098604

【弁理士】

【氏名又は名称】安島 清

(74)【代理人】

【識別番号】100087620

【弁理士】

【氏名又は名称】高梨 範夫

(74)【代理人】

【識別番号】100125494

【弁理士】

【氏名又は名称】山東 元希

(74)【代理人】

【識別番号】100141324

【弁理士】

【氏名又は名称】小河 卓

(74)【代理人】

【識別番号】100153936

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 健誠

(74)【代理人】

【識別番号】100160831

【弁理士】

【氏名又は名称】大谷 元

(72)【発明者】

【氏名】森川 昌貴

(72)【発明者】

【氏名】三宅 史恭

(72)【発明者】

【氏名】河合 俊明

【審査官】 小野田 達志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３３１１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２０１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９６５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５２７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２２３３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１２３１４１（ＪＰ，Ｕ）

(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】

給気送風機及び排気送風機を内蔵し、前記給気送風機の運転により室外から室内へ向かう空気流を通す給気通風路と、前記排気送風機の運転により前記室内から前記室外へ向かう空気流を通す排気通風路と、が内部に形成される外装ケーシングと、
前記給気通風路及び前記排気通風路に設けられ、前記給気通風路を通る空気流と前記排気通風路を通る空気流との間で熱交換を行う熱交換エレメントと、
前記外装ケーシング内の底面又は上面に設けられ、前記熱交換エレメントを可動自在に支持するガイドレールと、
前記給気送風機及び前記排気送風機の動作を制御する制御回路と、
前記熱交換エレメントを跨ぐように配線され、前記制御回路に一端が接続されるリード線と、
前記外装ケーシング内の底面又は上面に当接させて、前記ガイドレールの延長方向に着脱可能に取り付けられ、前記リード線を通すリード線用通路部品と、
を備え、
前記リード線用通路部品は、前記外装ケーシング内の底面又は上面に対向した凹部形状の保持部を備え、前記リード線は前記保持部を通って前記制御回路に接続されることを特徴とする熱交換換気装置。

【請求項2】

前記リード線は、前記制御回路に対して前記熱交換エレメントを挟んで配置された前記給気送風機又は前記排気送風機の少なくとも何れか一方と、前記制御回路とを前記リード線用通路部品を通って接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。

【請求項3】

前記制御回路に対して前記熱交換エレメントを挟んだ位置であって、前記給気通風路又は前記排気通風路の少なくとも何れか一方に設けられ、通過する空気流の状態を検知するセンサーを備え、
前記リード線は、前記センサーと前記制御回路とを前記リード線用通路部品を通って接続する
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気装置。

【請求項4】

前記リード線用通路部品は、前記ガイドレールと、前記外装ケーシングの底面又は上面に設けられた固定金具とに接続される
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の熱交換換気装置。

【請求項5】

前記リード線用通路部品は、前記ガイドレールとともに前記熱交換エレメントを可動自在に支持し、ガイドレールの機能を有する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の熱交換換気装置。

【請求項6】

前記ガイドレールは、端部に切り欠き部が形成され、
前記リード線用通路部品は、前記ガイドレール側の端部に、前記切り欠き部に係合する爪部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の熱交換換気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱交換換気装置に関し、特に、そのリード線の配線構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、給気と排気との間で熱交換を行いつつ換気を行う熱交換換気装置においては、給気送風機又は排気送風機の電動機に接続されるリード線を制御回路にまで通すためには、リード線を熱交換エレメントを迂回させて配線する必要があり、このため、リード線の配線が長くなる、という問題点があった。このような問題点を解決するために、リード線の配線をできるだけ短くするための構成が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には「室内の空気を室外に排気する排気用ファンと室外の空気を室内に給気する給気用ファンとを上板と下板との間に備え、前記両ファン間に前記排気と給気との間で熱交換を行う熱交換エレメントを配置した熱交換形換気装置において、前記上板又は下板に、前記熱交換エレメントの上方又は下方に位置して前記排気用ファン用の電動機ケーブルを挿通させるケーブル用通路を設けた」ものが提案されている。

【0004】

また、特許文献２には、「給気送風機の運転により室外から室内へ向かう空気流を通す給気通風路と、排気送風機の運転により前記室内から前記室外へ向かう空気流を通す排気通風路と、が形成された外装ケーシングと、前記給気通風路及び前記排気通風路の途中に設けられ、前記給気通風路を通る空気流と前記排気通風路を通る空気流との間で熱交換を行わせる熱交換エレメントと、前記熱交換エレメントを跨ぐように配線されたリード線と、前記リード線の一部を挟持し前記外装ケーシングに着脱可能に取り付けられるリード線用通路部品と、」を有し、排気送風機の電動機に繋ぐリード線を挿通させる技術が提案されている。リード線用通路は、熱交換エレメントの上方又は下方に設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９−１９６５７６号公報（請求項１、図１）

【特許文献2】特開２０１２−２２０１２０号公報（請求項１、図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の技術においては、リード線用通路は外装ケーシングの天板又は底板に設けられるが、天板又は底板にビーディング加工を施してリード線用通路を形成している。ビーディング加工によってリード線用通路を形成するためには、天板及び底板のいずれかについて、大型の金型設備を用意することとなるため、設備に大きなコストがかかってしまうという課題があった。

【0007】

また、特許文献２の技術においては、リード線用通路は、外装ケーシングに着脱可能に取り付けられるが、外装ケーシングの天板又は底板に切り欠き部（又は開口）を設け、その切り欠き部（又は開口）に、リード線用通路部品の保護カバーを設置している。このように、保護カバーを設置する際に切り欠き部（又は開口）が必要である。このため、排気から給気、又は給気から排気への風漏れ、設置雰囲気の空気の吸い込みなどの、漏れが発生するという課題があった。

【0008】

本発明は、上記の課題を背景としてなされたものであり、外装ケーシング内部の配線を短くでき、且つ、設備に大きなコストがかかることなく、組み立て易い構造を持つ熱交換換気装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る熱交換換気装置は、給気送風機及び排気送風機を内蔵し、前記給気送風機の運転により室外から室内へ向かう空気流を通す給気通風路と、前記排気送風機の運転により前記室内から前記室外へ向かう空気流を通す排気通風路と、が内部に形成される外装ケーシングと、前記給気通風路及び前記排気通風路に設けられ、前記給気通風路を通る空気流と前記排気通風路を通る空気流との間で熱交換を行う熱交換エレメントと、前記外装ケーシング内の底面又は上面に設けられ、前記熱交換エレメントを可動自在に支持するガイドレールと、前記給気送風機及び前記排気送風機の動作を制御する制御回路と、前記熱交換エレメントを跨ぐように配線され、前記制御回路に一端が接続されるリード線と、前記外装ケーシング内の底面又は上面に当接させて、前記ガイドレールの延長方向に着脱可能に取り付けられ、前記リード線を通すリード線用通路部品と、を備え、前記リード線用通路部品は、前記外装ケーシング内の底面又は上面に対向した凹部形状の保持部を備え、前記リード線は前記保持部を通って前記制御回路に接続されるものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、外装ケーシングの底面又は上面に設けられたガイドレールの延長方向に着脱可能に取り付けられたリード線用通路部品に、リード線を通すことで、概ね最短距離での配線とすることができる。また、外装ケーシングとは別にリード線用通路部品を設けることで、外装ケーシングを組み立てた後にリード線用通路部品を取り付けることが可能であるため、組み立て作業を容易にすることができる。更に、リード線用通路部品の取り付け穴が不要であるため、漏れのない構造が可能である。外装ケーシングを従来のように加工する必要がないので、設備に大きなコストがかかることもない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置を、天板を外して示した斜視図である。

【図2】図１に示す熱交換換気装置の内部の空気の流れを示す図である。

【図3】リード線用通路部品を取り付ける前の状態の熱交換換気装置の斜視図である。

【図4】リード線用通路部品を取り付けた状態の熱交換換気装置の斜視図である。

【図5】リード線用通路部品を底板の上方から見た斜視図である。

【図6】リード線用通路部品を底板側から見た斜視図である。

【図7】図３に示すリード線用通路部品の取り付け前の状態を側面から見た断面図である。

【図8】図４に示すリード線用通路部品の取り付け後の状態を側面から見た断面図である。

【図9】図８のＡ−Ａ断面図である。

【図10】図８のＢ−Ｂ断面図である。

【図11】本発明の実施の形態２に係るリード線用通路部品の取り付け状態を示す斜視図である。

【図12】図１１に示すリード線用通路部品の取り付け状態を側面から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明の実施の形態に係る熱交換換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。

【0013】

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換換気装置を、天板を外して示した斜視図である。本実施の形態に係る熱交換換気装置は、例えば天井裏の空間に取り付けられ、ダクト（図示省略）を通じた給排気により室内を換気する。

【0014】

本実施の形態に係る熱交換換気装置は、外装ケーシング５を備える。外装ケーシング５は、天板９、底板１０及び四つの側面を備える六面体の箱型から構成されている。外装ケーシング５は、その内部に、給気通風路及び排気通風路が形成されている。更に、外装ケーシング５は、給気送風機６及び排気送風機７を内蔵している。給気送風機６は、給気通風路に設けられている。給気通風路は、給気送風機６の運転により室外から室内へ向かう空気流を通す。給気送風機６は、電動機と、電動機の駆動により回転する羽根部材とを、渦巻状に形成された給気用ファンケーシングで囲んで構成されている。

【0015】

排気送風機７は、排気通風路に設けられている。排気通風路は、排気送風機７の運転により室内から室外へ向かう空気流を通す。排気送風機７は、電動機と、電動機の駆動により回転する羽根部材とを、渦巻状に形成された排気用ファンケーシングで囲んで構成されている。

【0016】

熱交換エレメント８は、上記の給気通風路及び排気通風路の途中であって、外装ケーシング５の中央部に格納され、ガイドレール１７により支持されている。熱交換エレメント８は、四角柱状に形成されており、平板紙上に接着された波板紙（コルゲートシート）による多層構造をなす給気通路と、平板紙上に接着された波板紙（コルゲートシート）による多層構造をなす排気通路とを、給気通路の方向と排気通路の方向が直交するように多数積層したものであって、給気通路を通過する給気流と排気通路を通過する排気流との間で熱交換を行わせる。

【0017】

ガイドレール１７は、天板９及び底板１０にそれぞれ設けられており、熱交換エレメント８を移動可能に支持している。ガイドレール１７には、熱交換エレメント８とのシール性を向上させるため、内側にパッキン２５が貼り付けられている（図７参照）。熱交換エレメント８は、上下のガイドレール１７に沿って、外装ケーシング５において水平方向に出し入れ可能に組み込まれている。外装ケーシング５の側面のうち、熱交換エレメント８の端面に対向する位置に、メンテナンスカバー１１が設けられている。メンテナンスカバー１１を開くことで、熱交換エレメント８が外装ケーシング５から出し入れ可能になっている。

【0018】

外気吸込口１及び排気吹出口２が外装ケーシング５の一側面に設けられている。また、還気吸込口３及び給気吹出口４が、外装ケーシング５のうち、外気吸込口１及び排気吹出口２が設けられた側とは反対側の側面に設けられている。

【0019】

給気通風路は、外気吸込口１から熱交換エレメント８の給気通路及び給気用ファンケーシングを経由して、給気吹出口４に至る。排気通風路は、還気吸込口３から熱交換エレメント８の排気通路及び排気用ファンケーシングを経由して、排気吹出口２に至る。給気通風路及び排気通風路は、熱交換換気装置内において、給気流と排気流との混合が無いように互いに独立して構成されている。

【0020】

制御回路１２は、メンテナンスカバー１１が設けられた側面であって、給気送風機６に近い位置に設けられている。リード線１３は、給気送風機６の電動機と制御回路１２とを接続している。制御回路１２は、リード線１３を介して、給気送風機６の電動機へ電力を供給する。リード線１３は、外装ケーシング５の内部のうち、熱交換エレメント８と給気送風機６との間を這わせて配線されている。

【0021】

リード線１４は、排気送風機７の電動機と制御回路１２とを接続している。制御回路１２は、リード線１４を介して、排気送風機７の電動機へ電力を供給する。リード線１４は、排気送風機７から熱交換エレメント８を跨ぐようにして、制御回路１２へと配線されている。

【0022】

なお、図１の熱交換換気装置では、図示されていないが、伝送線１５及びセンサー１９を内蔵している（後述の図３参照）。伝送線１５は、センサー１９と制御回路１２とを接続している。センサー１９は、吸気風路に設けられ、空気流の状態（温度又は湿度）を検知する。制御回路１２は、伝送線１５を介して、センサー１９へ電力を供給し信号を受信する。伝送線１５は、センサー１９から熱交換エレメント８を跨ぐようにして制御回路１２へと配線されている。なお、上記のリード線１４及び伝送線１５は、本発明のリード線に相当する。

【0023】

図２は、図１の熱交換換気装置の内部の空気の流れを示す図である。
排気送風機７を運転することにより、室内の還気Ａは、ダクトを介して還気吸込口３から排気通風路へ吸い込まれる。排気通風路へ吸い込まれた還気Ａは、熱交換エレメント８の排気通路を通過した後、排気Ｂとして、排気吹出口２からダクトを介して室外へ吹き出される。

【0024】

また、給気送風機６を運転することにより、室外の外気Ｃは、ダクトを介して外気吸込口１から給気通風路へ吸い込まれる。給気通風路へ吸い込まれた外気Ｃは、熱交換エレメント８の給気通路を通過した後、給気Ｄとして、給気吹出口４からダクトを介して室内へ吹き出される。熱交換換気装置は、熱交換エレメント８での給気流と排気流との間の熱交換により、排気熱を回収して給気流とともに室内へ送る。これにより、室内の冷暖房負荷を軽減することが可能となる。

【0025】

図３は、リード線用通路部品を取り付ける前の熱交換換気装置の斜視図である。
伝送線１５は、センサー１９と制御回路１２とを接続している。ここでは、熱交換換気装置からメンテナンスカバー１１及び熱交換エレメント８（図１参照）を取り外した状態で、伝送線１５は、ガイドレール１７と固定金具１６との間を這わせて配線されている。メンテナンスカバー１１は、外装ケーシング５の側面に形成された開口１８に取り付けられる。なお、センサー１９は、伝送線１５の先端部分に取り付けられている。

【0026】

図４は、リード線用通路部品を取り付けた状態の熱交換換気装置の斜視図である。図５は、リード線用通路部品を底板の上方から見た斜視図である。図６は、リード線用通路部品を底板側から見た斜視図である。図７は、図３に示すリード線用通路部品の取り付け前の状態を側面から見た断面図である。図８は、図４に示すリード線用通路部品の取り付け後の状態を側面から見た断面図である。図９は、図８のＡ−Ａ断面図である。図１０は、図８のＢ−Ｂ断面図である。

【0027】

図４に示すように、リード線用通路部品２１は、ガイドレール１７の延長方向に、外装ケーシング５に脱着可能に取り付けられ、伝送線１５の一部を狭持する。本実施の形態では、リード線用通路部品２１は、外装ケーシング５のうち天板９及び底板１０に、外装ケーシング５の内側からそれぞれ取り付けられている。リード線用通路部品２１は、例えば、プラスチック材料を使用して構成されている。なお、天板９は本発明の外装ケーシングの上面に相当し、底板１０は本発明の外装ケーシングの底面に相当する。

【0028】

図５及び図６に示すように、リード線用通路部品２１は、底板１０（又は天板９）に対向する位置に伝送線１５の一部を保持する保持部２２を備えている。保持部２２は、伝送線１５を底板１０（又は天板９）とともに保持できるように、底板１０（又は天板９）に対向して凹部状に形成されている。リード線用通路部品２１には、保持部２２の反対側に、幅方向の両端にそれぞれ突起したレール構造２６が形成されている。このレール構造２６は、ガイドレール１７の途切れた部分を補うようにして形成されており、熱交換エレメント８の挿入口に設置されている。レール構造２６は、熱交換エレメント８の挿入口に傾斜を設けることで（つまり挿入端側が幅広になるようにする）、熱交換エレメント８の挿入性を改善している。
また、リード線用通路部品２１は、ガイドレール１７側の端部には、その両側部にガイドレール１７の端部が挿入される凹部２１ａが形成され、中央部にはガイドレール１７側に突起したパッキン押さえ２７が形成されている。そして、パッキン押さえ２７が、ガイドレール１７内側に貼り付けられたパッキン２５の一部を押圧することで、熱交換エレメント８の挿入時のパッキン２５の剥がれが抑制される。
また、リード線用通路部品２１は、熱交換エレメント８の挿入口側（メンテナンスカバー１１側）の外側部には、係合用の凹部２１ｂが形成されている。

【0029】

ここで、リード線用通路部品２１の取り付けについて説明する。
まず、図３に示すように、メンテナンスカバー１１及び熱交換エレメント８以外の部品を外装ケーシング５に組み付けてから、伝送線１５を固定金具１６とガイドレール１７との間に這わせた状態とする。そして、図７〜図１０に示すように、保持部２２に伝送線１５が通された状態のリード線用通路部品２１は、凹部２１ａとガイドレール１７の先端の凸部Ａ２３とを勘合させるとともに、凹部２１ｂと固定金具１６の凸部Ｂ２４とを勘合させることにより、底板１０に固定される。

【0030】

なお、上記の説明は底板１０にリード線用通路部品２１を取り付けて伝送線１５を配線する場合の例であるが、天板９にリード線用通路部品２１を取り付けてリード線１４を配線する場合においても、同様にして天板９に固定される。

【0031】

以上のように、本実施の形態に係る熱交換換気装置は、天板９及び底板１０については、凹形状の保持部２２を備えたリード線用通路部品２１を設けたため、従来のようにビーディング加工を不要とする。このため、熱交換換気装置は、天板９及び底板１０のいずれについても専用の金型設備を不要にできるため、製造に要する設備費用を抑制することができる。

【0032】

また、本実施の形態に係る熱交換換気装置は、リード線用通路部品２１が、ガイドレール１７と、底板１０（又は天板９）の固定金具１６とに接続されるので、天板９や底板１０については、従来のように、リード線用通路部品２１を取り付けるための穴及び切欠きの加工を不要とする。このため、熱交換換気装置は、天板９及び底板１０のいずれについても、取り付け穴等からの漏れを抑制することができる。

【0033】

また、リード線用通路部品２１は、外装ケーシング５の内側から取り付け可能とすることで、外装ケーシング５内の配線を整備し、外装ケーシング５を組み立てた後に取り付けることができる。また、リード線用通路部品２１を天板９及び底板１０に取り付けるためのねじ止めを必要としないので、この点からも組み立て作業が簡単なものとなっている。

【0034】

また、リード線１４及び伝送線１５は、熱交換エレメント８の一稜部を跨ぐリード線用通路部品２１を通すことで、概ね最短距離での配線をすることができる。また、熱交換換気装置のメンテナンスのときは、リード線用通路部品２１とともに容易にリード線１４、伝送線１５を取り外すことが可能であるため、メンテナンス時の利便性を高めることができる。

【0035】

また、リード線用通路部品２１は、ガイドレール１７とともに、熱交換エレメント８を移動可能に支持しており、ガイドレールとしての機能も果たしており、熱交換エレメント８の出し入れが円滑になされる。

【0036】

実施の形態２．
本実施の形態２は、実施の形態１で示したリード線用通路部品の取り付けに関するもので、それ以外の構成は実施の形態１と同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については実施の形態１のものと同じ符号を用い、それらについての説明は省略する。

【0037】

図１１は、本実施の形態の熱交換換気装置のリード線用通路部品の取り付け状態を示す斜視図である。図１２は、図１１に示すリード線用通路部品の取り付け状態を側面から見た図である。
ガイドレール１７は、その一端の下部に切り欠き２８が設けられている。また、リード線用通路部品２１は、ガイドレール１７側には、切り欠き２８に係合するように形成されたツメ（爪部）２９が形成されている。ガイドレール１７の切り欠き２８に、リード線用通路部品２１のツメ２９を引っ掛かけるようにすることで、ガイドレール１７に凸部Ａ２３の形状を当該部に配置しない機種でも、共通の構造を採ることができる。これ以外の機能は実施の形態１のものと同じである。

【0038】

なお、リード線用通路部品２１は、少なくともリード線１４及び伝送線１５を通すための構成を備えるものであれば良く、適宣変更してもよい。
また、上記の説明では、リード線１４を通す例について説明したが、給気送風機６と制御回路１２とが熱交換エレメント８を介して配置された場合には、リード線１３についても同様に適用される。
また、上記の説明では、センサー１９が吸気流の状態を検知する例について説明したが、センサー１９を排気通風路に設けて排気流の状態を検知するようにしてもよい。
また、上記の説明では、リード線用通路部品２１を天板９及び底板１０の双方に設けた例について説明したが、必要に応じていずれか一方だけに設けるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１ 外気吸込口、２ 排気吹出口、３ 還気吸込口、４ 給気吹出口、５ 外装ケーシング、６ 給気送風機、７ 排気送風機、８ 熱交換エレメント、９ 天板、１０ 底板、１１ メンテナンスカバー、１２ 制御回路、１３、１４ リード線、１５ 伝送線、１６ 固定金具、１７ ガイドレール、１８ 開口、１９ センサー、２１ リード線用通路部品、２２ 保持部、２３ 凸部Ａ、２４ 凸部Ｂ、２５ パッキン、２６ レール構造、２７ パッキン押さえ、２８ 切り欠き、２９ ツメ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】