特開 2023-65737 熱交換形換気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023065737

(43)【公開日】2023-05-15

(54)【発明の名称】熱交換形換気装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/08 20060101AFI20230508BHJP

   F24F 13/30 20060101ALI20230508BHJP

【ＦＩ】

F24F7/08 101H

F24F7/08 101B

F24F13/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176048

(22)【出願日】2021-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】本多 正人

(72)【発明者】

【氏名】松島 浩平

(72)【発明者】

【氏名】吉田 真司

(57)【要約】

【課題】熱交換性能を維持しつつ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置できるように小型化された熱交形換気装置を提供する。
【解決手段】熱交換形換気装置２は、本体ケース５内において排気風路１６に排気流３を生じさせる排気ファン７と、給気風路１７に給気流４を生じさせる給気ファン１０と、排気風路１６と給気風路１７とが交差する交差部に配置され、排気流３と給気流４との間で熱交換させる熱交換素子６と、を備える。熱交換素子６は、矩形状の第一熱交換素子６ａ及び矩形状の第二熱交換素子６ｂを有し、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂは、いずれも熱交換素子ピース１５の積層方向が第一側面２０と第二側面２１とを最短距離で結ぶ直線に沿って配置され、且つ、積層方向に沿った第一熱交換素子６ａの稜角部と積層方向に沿った第二熱交換素子６ｂの稜角部とを突き合わせて本体ケース５の高さ方向に並列配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

屋内の空気を屋外に排気する排気風路と屋外の空気を屋内に給気する給気風路とが内部に形成された箱体形状の筐体と、
前記筐体の第一側面に並べて配置された外気口及び排気口と、
前記第一側面と対向する第二側面に並べて配置された内気口及び給気口と、
前記筐体内において前記内気口と前記排気口とを連通接続する前記排気風路に排気流を生じさせる排気送風機と、
前記筐体内において前記外気口と前記給気口とを連通接続する前記給気風路に給気流を生じさせる給気送風機と、
前記排気風路と前記給気風路とが交差する交差部に配置され、前記排気風路を流れる前記排気流と前記給気風路を流れる前記給気流との間で熱交換させる熱交換素子と、
を備え、
前記熱交換素子は、伝熱性及び吸湿性を有する仕切部材と、前記仕切部材の一方の面に設けられた複数の間隔保持部材とを有する複数の単位構成部材が積層されて前記排気風路と前記給気風路とが１層ずつ交互に形成された矩形状の第一熱交換素子及び矩形状の第二熱交換素子を有し、
前記第一熱交換素子及び前記第二熱交換素子は、いずれも前記単位構成部材の積層方向が前記第一側面と前記第二側面とを最短距離で結ぶ直線に沿って配置され、且つ、前記積層方向に沿った前記第一熱交換素子の稜角部と前記積層方向に沿った前記第二熱交換素子の稜角部とを突き合わせて前記筐体の高さ方向に並列配置されていることを特徴とする熱交換形換気装置。

【請求項2】

前記第一熱交換素子及び前記第二熱交換素子の積層方向の端面の対角線が互いに略垂直水平になるように前記第一熱交換素子と前記第二熱交換素子の稜角部が突き合わされたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、寒冷地等で使用され、屋内の空気を屋外へ排気する排気流と屋外の空気を屋内へ給気する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の熱交換形換気装置は、特許文献１に示すように、熱交換素子の各稜角部が外接する箱体を構成し、この箱体に熱交換素子が各稜角部を内接させて組み込まれている。箱体内部には、排気流と給気流の通風路が構成され、それぞれに送風機が組み込まれ、排気流と給気流は熱交換素子を交差して通過する構成となっている。排気用送風機と給気用送風機箱体は、箱体の長さ方向に対して直列に配置されており、一方、熱交換素子は、箱体の幅方向に、送風機と並列するように配置さている。熱交換器は、その両小口を横にし、排気流の流入側の面である排気流入面が本体箱体の上の面方向、給気流の流入側の面である給気流入面が本体箱体の下の面方向を向くように箱体に組み込まれる。なお、熱交換器のうち、排気流の流出側の面である排気流出面は、本体箱体の下の面方向を向く。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１０／０９５２３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の熱交換形換気装置は、木造あるいは鉄骨造等の天井空間あるいは床下空間に一定間隔を梁で張り巡らされて構成された住宅において、梁を避けるように設置されることが通例である。例えば、天井空間に設置する場合、熱交換形換気扇の設置スペースを確保するために、張り巡らされた梁と屋根の隙間である天井裏の空間に設置される。しかしながら、近年、天井裏空間において隣り合う梁の間隔が狭くなる場合があり、熱交換形換気装置の小型化、特に梁の間隔に相当する熱交換形換気装置の幅方向の寸法の低減が求められている。

【0005】

そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、熱交換性能を維持しつつ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置できるように小型化された熱交換形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】

【0006】

そして、この目的を達成するために、本発明に係る熱交換形換気装置は、屋内の空気を屋外に排気する排気風路と屋外の空気を屋内に給気する給気風路とが内部に形成された箱体形状の筐体と、筐体の第一側面に並べて配置された外気口及び排気口と、第一側面と対向する第二側面に並べて配置された内気口及び給気口と、筐体内において内気口と排気口とを連通接続する排気風路に排気流を生じさせる排気送風機と、筐体内において外気口と給気口とを連通接続する給気風路に給気流を生じさせる給気送風機と、排気風路と給気風路とが交差する交差部に配置され、排気風路を流れる排気流と給気風路を流れる給気流との間で熱交換させる熱交換素子と、を備える。熱交換素子は、伝熱性及び吸湿性を有する仕切部材と、仕切部材の一方の面に設けられた複数の間隔保持部材とを有する複数の単位構成部材が積層されて排気風路と給気風路とが１層ずつ交互に形成された矩形状の第一熱交換素子及び矩形状の第二熱交換素子を有する。第一熱交換素子及び第二熱交換素子は、いずれも単位構成部材の積層方向が第一側面と第二側面とを最短距離で結ぶ直線に沿って配置され、且つ、積層方向に沿った第一熱交換素子の稜角部と積層方向に沿った第二熱交換素子の稜角部とを突き合わせて筐体の高さ方向に並列配置されている。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】

【0007】

本発明によれば、熱交換性能を維持しつつ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置できるように小型化された熱交形換気装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換形換気装置の住宅における設置例を示す模式図である。

【図2】図２は、熱交換形換気装置の構造を示す模式図である。

【図3】図３は、熱交換形換気装置に用いられる２つの熱交換素子のうち一方の熱交換素子を示す斜視図である。

【図4】図４は、熱交換素子の構造を示す分解斜視図である。

【図5】図５は、図２の熱交換形換気装置に用いられる熱交換素子のＢ－Ｂ断面を示す断面図である。

【図6】図６は、図２の熱交換形換気装置のＡ－Ａ断面における部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に係る熱交換形換気装置は、屋内の空気を屋外に排気する排気風路と屋外の空気を屋内に給気する給気風路とが内部に形成された箱体形状の筐体と、筐体の第一側面に並べて配置された外気口及び排気口と、第一側面と対向する第二側面に並べて配置された内気口及び給気口と、筐体内において内気口と排気口とを連通接続する排気風路に排気流を生じさせる排気送風機と、筐体内において外気口と給気口とを連通接続する給気風路に給気流を生じさせる給気送風機と、排気風路と給気風路とが交差する交差部に配置され、排気風路を流れる排気流と給気風路を流れる給気流との間で熱交換させる熱交換素子と、を備える。熱交換素子は、伝熱性及び吸湿性を有する仕切部材と、仕切部材の一方の面に設けられた複数の間隔保持部材とを有する複数の単位構成部材が積層されて排気風路と給気風路とが１層ずつ交互に形成された矩形状の第一熱交換素子及び矩形状の第二熱交換素子を有する。第一熱交換素子及び第二熱交換素子は、いずれも単位構成部材の積層方向が第一側面と第二側面とを最短距離で結ぶ直線に沿って配置され、且つ、積層方向に沿った第一熱交換素子の稜角部と積層方向に沿った第二熱交換素子の稜角部とを突き合わせて筐体の高さ方向に並列配置されている。

【0010】

このようにすることで、二つの熱交換素子（第一熱交換素子及び第二熱交換素子）によって従来の熱交換形換気装置に用いられる熱交換素子と同等の熱交換性能を有するようにすれば、従来の熱交換形換気装置に用いられる熱交換素子の単位構成部材と比較して、各熱交換素子の単位構成部材の面積（言い換えれば、熱交換形換気装置の内部に設置状態での幅方向の寸法）を縮小化できるので、熱交換形換気装置の幅寸法を低減することができる。つまり、熱交換性能を維持しつつ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置できるように小型化された熱交換形換気装置とすることができる。

【0011】

また、本発明に係る熱交換形換気装置では、第一熱交換素子及び第二熱交換素子の積層方向の端面の対角線が互いに略垂直水平になるように第一熱交換素子と第二熱交換素子の稜角部が突き合わさせることが好ましい。このようにすることで、第一熱交換素子と第二熱交換素子の積層方向の端面の対角線が略水平垂直ではない場合と比較して、熱交換形換気装置の幅寸法において、熱交換素子が占有する幅寸法を低減することができる。これにより、熱交換形換気装置の幅方向の寸法をさらに低減することができ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置しやすくなる。

【0012】

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。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

【0013】

（実施の形態１）
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る熱交換形換気装置２の概略について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る熱交換形換気装置２の住宅（家１）における設置例を示す模式図である。図２は、熱交換形換気装置２の構造を示す模式図である。なお、図２の（ａ）は、熱交換形換気装置２の斜視図である。図２の（ｂ）は、熱交換形換気装置２に用いられる熱交換素子６の斜視図である。

【0014】

図１に示す通り、家１の屋内には、熱交換形換気装置２が設置されている。熱交換形換気装置２は、家１において、屋内の空気と屋外の空気とを熱交換しながら換気する装置である。

【0015】

排気流３は、図１の黒色矢印のごとく、熱交換形換気装置２を介して家１の屋内から屋外に放出される。排気流３は、家１の屋内から屋外に排出される空気の流れである。また、給気流４は、図１の白色矢印のごとく、熱交換形換気装置２を介して家１の屋外から屋内に取り入れられる空気の流れである。すなわち、給気流４は、家１の屋外から屋内に取り込まれる空気の流れである。例えば、日本の冬季の場合と、排気流３は２０℃～２５℃であり、給気流４は氷点下に達する場合がある。熱交換形換気装置２は、換気を行うとともに、換気時に排気流３の熱を給気流４へと伝達し、不用な熱の放出を抑制、すなわち排気流３により屋外に排出される熱を給気流４により屋内に取り込むことができる。

【0016】

熱交換形換気装置２は、図２の（ａ）に示す通り、本体ケース５、熱交換素子６、排気ファン７、内気口８、排気口９、給気ファン１０、外気口１１、及び給気口１２を備えている。本体ケース５は、熱交換形換気装置２の箱体形状を有する外枠である。本体ケース５は、外枠の幅方向の寸法（幅寸法）を幅Ｗ［ｍｍ］、長さ方向の寸法（長さ寸法）を長さＤ［ｍｍ］、高さ方向の寸法（高さ寸法）を高さＨ［ｍｍ］としている。なお、図２の（ａ）の破線Ｌは、本体ケース５内部における長さ方向の最短距離を示す直線である。

【0017】

本体ケース５の外周には、排気口９、外気口１１、内気口８、及び給気口１２が設けられている。より詳細には、本体ケース５の一つの側面である第一側面２０には、排気口９及び外気口１１が幅方向に並べて配置されている。また、本体ケース５の第一側面２０と対向する側面である第二側面２１には、内気口８及び給気口１２が幅方向に並べて配置されている。内気口８は、排気流３を屋内から熱交換形換気装置２に吸い込む吸込口である。排気口９は、排気流３を熱交換形換気装置２から屋外に吐き出す吐出口である。外気口１１は、給気流４を屋外から熱交換形換気装置２に吸い込む吸込口である。給気口１２は、給気流４を熱交換形換気装置２から屋内に吐き出す吐出口である。

【0018】

本体ケース５の内部には、熱交換素子６、排気ファン７、及び給気ファン１０が取り付けられている。熱交換素子６は、排気流３と給気流４との間で熱交換を行うための部材である。排気ファン７及び給気ファン１０は、本体ケース５の長さ方向に対して直列に配置されている。排気ファン７及び給気ファン１０は、破線Ｌに沿って直列状に配置されているとも言える。排気ファン７及び給気ファン１０は、本体ケース５の幅方向に対して、熱交換素子６と並列に配置されている。排気ファン７は、排気流３を屋内から内気口８を介して吸い込み、排気口９を介して屋外に吐出する送風機である。給気ファン１０は、給気流４を屋外から外気口１１を介して吸い込み、給気口１２を介して屋内に吐出する送風機である。排気ファン７を駆動することにより屋内から内気口８を介して吸い込まれた排気流３は、熱交換素子６及び排気ファン７を経由し、排気口９を介して屋外に排出される。また、給気ファン１０を駆動することにより屋外から外気口１１を介して吸い込まれた給気流４は、給気ファン１０を経由し、給気口１２を介して屋内に供給される。

【0019】

熱交換素子６は、図２の（ａ）に示すように、熱交換形換気装置２の内部において、熱交換素子６の長手方向（後述する熱交換素子ピース１５の積層方向）が第一側面２０と第二側面２１とを最短距離で結ぶ直線（破線Ｌ）に沿って配置されている。

【0020】

より詳細には、熱交換素子６は、図２の（ｂ）に示すように、矩形状の第一熱交換素子６ａと矩形状の第二熱交換素子６ｂとの２つの熱交換素子を積層して構成される。第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂの長手方向は、いずれも破線Ｌに沿って配置されている。そして、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂは、第一熱交換素子６ａの長手方向に沿った第一熱交換素子６ａの稜角部の一つと、第二熱交換素子６ｂの長手方向に沿った第二熱交換素子６ｂの稜角部の一つとを突き合わせて本体ケース５の高さ方向に並列配置されている。

【0021】

ここで、第一熱交換素子６ａと第二熱交換素子６ｂとを、本体ケース５の高さ方向に、並列に配置させるときには、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂの積層方向の端面の対角線が互いに略垂直水平になるように第一熱交換素子６ａと第二熱交換素子６ｂの稜角部が突き合わさせるように配置されている。

【0022】

第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂのそれぞれにおいて、長手方向に沿って稜角部を突き合わせて固定する方法は、例えば、接着剤シーリング材による接着硬化、ゴムパッキンなどによる押し付け、又は第一熱交換素子６ａと第二熱交換素子６ｂとの外周を固定する枠体での固定が挙げられる。このような固着方法を用いることで、排気流３と給気流４のそれぞれが漏れて混合されることを抑制ことができる。

【0023】

次に、図３及び図４を参照して、熱交換素子６を構成する第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂについて説明する。図３は、熱交換形換気装置２に用いられる２つの熱交換素子６のうち一方の第一熱交換素子６ａを示す斜視図である。図４は、第一熱交換素子６ａの構造を示す分解斜視図である。図３及び図４の説明に際して、記述の簡略化のため、第一熱交換素子６ａについて説明する。なお、第一熱交換素子６ａと第二熱交換素子６ｂの構造は同一であり、図３及び図４の説明において、第一熱交換素子６ａを第二熱交換素子６ｂに読み換えても差異はない。

【0024】

図３に示すように、第一熱交換素子６ａは、直方体形状であり、排気流３が流れる排気風路１６と給気流４が流れる給気風路１７とが直交するように風路が構成されている。直方体の寸法関係は、第一熱交換素子６ａの高さ方向の寸法Ｌ１より、第一熱交換素子６ａの端面の対角線Ｌ２の方が小さい構成となっている。本構成理由については後述する。

【0025】

図４に示すように、第一熱交換素子６ａは、複数の熱交換素子ピース１５から構成される。各熱交換素子ピース１５には、略正方形の伝熱板１３の一方の面の下に複数のリブ１４が接着されている。第一熱交換素子６ａは、積層方向（上下方向）に隣接する熱交換素子ピース１５のリブ１４の長手方向が互いに直交するように、隣接する熱交換素子ピース１５の向きを変えて複数積層するように構成されている。これにより、排気流３が通風する排気風路１６と、給気流４が通風する給気風路１７とを、熱交換素子ピース１５の積層方向において交互に設けることができる。したがって、排気流３と給気流４とが熱交換素子ピース１５の積層方向において交互に直交して流れるようになるため、第一熱交換素子６ａは、排気流３と給気流４との間で伝熱板１３を介して熱交換が可能となる。

【0026】

熱交換素子ピース１５は、第一熱交換素子６ａを構成する一つのユニットである。上述のように、熱交換素子ピース１５は、略正方形の伝熱板１３の一方の面下に複数のリブ１４を接着されて構成されている。伝熱板１３下のリブ１４は、長手方向が伝熱板１３の一つの端辺から、これに対向する端辺に向かうように形成されている。複数のリブ１４のそれぞれは、直線状に形成されている。そして、複数のリブ１４は、伝熱板１３の面下に所定の間隔で並列配置されている。具体的には、図４に示すように、上下に隣接する２つの熱交換素子ピース１５のうち、一方の熱交換素子ピース１５を構成する伝熱板１３の一方の面の下には、リブ１４の長手方向が、この伝熱板１３の端辺１３ａから対向する端辺１３ｃ側に向かうように、リブ１４が接着されて構成されている。また、他方の熱交換素子ピース１５を構成する伝熱板１３の一方の面の下には、リブ１４の長手方向が、上記一方の熱交換素子ピース１５を構成する伝熱板１３の端辺１３ｂ（端辺１３ａに垂直である端辺）から対向する端辺１３ｄ側に向かうように、リブ１４が接着にされて構成されている。

【0027】

伝熱板１３は、伝熱板１３を挟んで排気流３と給気流４とが流れたときに熱交換をするための板状の部材である。伝熱板１３は、伝熱性を備えた薄いシートであって、気体が透過しない性質のものを用いることができる。伝熱板１３は、セルロース繊維をベースとした伝熱紙によって形成され、伝熱性と透湿性と吸湿性とを備えており、熱と水分の交換を行う熱交換素子６を得ることができる。但し、伝熱板１３の材質は、これに限定されるものではない。伝熱板１３は、例えば、アルミニウム、鉄などの金属製のシート、または、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂製のシートを用いることで、熱のみを交換する熱交換素子６を得ることができる。さらに、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート等をベースとした透湿樹脂膜、または、セルロース繊維、セラミック繊維、あるいはガラス繊維をベースとした紙材料などを用いることで熱に加え水分の交換を行う熱交換素子６を得ることができる。

【0028】

複数のリブ１４は、伝熱板１３の対向する一対の端辺の間に設けられ、一方の端辺から他方の端辺に向かうように形成されている。リブ１４は、伝熱板１３を積み重ねるときに伝熱板１３間に排気流３または給気流４を通風させるための間隙、即ち排気風路１６または給気風路１７を形成するための部材である。より詳細には、複数のリブ１４は、図４に示すように、伝熱板１３の端辺（外縁）に平行に配置されるように形成されている。

【0029】

複数のリブ１４のそれぞれは、図４に示すように、断面が略円形状となっている。リブ１４と伝熱板１３の固着方法は接着剤での固着またはリブ自体を成形して固着する方法があげられる。接着剤の場合は、リブ１４に接着力を発揮する薬剤が好ましく、例えば、リブ１４に紙紐を用いた場合は、親水性の紙に接着性が良好な酢酸ビニル樹脂系の接着剤が挙げられる。また、製造方法に応じて、湿気硬化、乾燥固化、あるいはＵＶ硬化等の硬化方式を選択することができる。ただし、これらの薬剤に限らずリブ１４の材質に応じて既知の接着剤及び接着方法を用いることができ、その効果に差異は生じない。リブ自体を成形する場合は、伝熱板１３を挟み込んだインサート成形または真空成型が望ましく、溶融した樹脂が伝熱板１３と固着されやすい材質であることが望ましい。なお、リブ１４の断面形状は略円形状としたが、三角形形状、矩形形状、台形形状、又は六角形形状にしてもよい。

【0030】

リブ１４の材質としては、一定の強度があれば足り、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ、あるいはポリアミド等の樹脂部材、または、セルロース繊維、セラミック繊維、あるいはガラス繊維をベースとした紙材料、綿、絹、あるいは麻を用いることができる。

【0031】

第一熱交換素子６ａは、以上のような構成部材によって構成される。第二熱交換素子６ｂについても同様である。

【0032】

次に、熱交換素子６（第一熱交換素子６ａ、第二熱交換素子６ｂ）の寸法関係の相関について、熱交換形換気装置２の基本性能である、静圧、風量、及び熱交換効率を交えて説明する。熱交換形換気装置２では、静圧と風量（本構成影響が生じるのは熱交換素子６に掛かる圧力損失）及び熱交換効率を維持しながら、熱交換形換気装置２の幅寸法の低減を図るには、熱交換形換気装置２で多くの容積を占める熱交換素子６の容積低減が必要である。熱交換素子６の容積を低減するには、例えば、熱交換素子ピース１５の一辺を小さくすることが挙げられる。このような場合、従来の熱交換形換気装置に用いられる熱交換素子と比較して、伝熱板１３の伝熱面積が小さくなることで、熱交換効率が低下する。一方で、熱交換素子６の排気風路１６及び給気風路１７の風路長さが短くなる場合は、風路摩擦が低減できるため、圧力損失が低減する。不足した熱交換効率を補うためには、熱交換素子ピース１５の積層枚数を増やす必要がある。以上の事項から、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂの寸法関係は、図３に示した積層方向となる高さ方向の寸法Ｌ１より、端面の対角線Ｌ２の方が小さい構成となっている。そして、本実施の形態では、熱交換素子６の容積低減を実現しつつ、従来の熱交換形換気装置に用いられる熱交換素子と同等の熱交換性能を有するようにするために、熱交換素子ピース１５の積層枚数を増やし、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂの並列積層とした構成としている。

【0033】

次に、図５を参照して、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂを並列に積層して構成される熱交換素子６の通風方向について説明する。図５は、図２の熱交換形換気装置２に用いられる熱交換素子６のＢ－Ｂ断面を示す断面図である。

【0034】

ここで、第一熱交換素子６ａを通風する排気流３を排気流３ｃとし、給気流４を給気流４ｂとする。また、第二熱交換素子６ｂを通風する排気流３を排気流３ｄとし、給気流４を給気流４ｃとする。また、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂの高さ方向の対角線（図５中の上下方向にひかれた対角線）の左側の空間を熱交換前空間２２とし、右側の空間を熱交換後空間２３とする。また、第一熱交換素子６ａに対して水平方向の対角線より上側の空間を上段空間２４とし、第一熱交換素子６ａに対して水平方向の対角線より下側の空間、且つ、第二熱交換素子６ｂに対して水平方向の対角線より上側の空間を中段空間２５とし、第二熱交換素子６ｂに対して水平方向の対角線より下側の空間を下段空間２６とする。

【0035】

まず、第一熱交換素子６ａを通風する排気流３ｃと給気流４ｂの流れ方を説明する。排気流３ｃは、熱交換前空間２２且つ上段空間２４の空間、すなわち、第一熱交換素子６ａの左上側の空間から通風され、熱交換後空間２３且つ中段空間２５の空間、すなわち、第一熱交換素子６ａの右下側の空間へと通風される。一方で、給気流４ｂは、熱交換前空間２２且つ中段空間２５の空間、すなわち、第一熱交換素子６ａの左下側の空間から通風され、熱交換後空間２３且つ上段空間２４の空間、すなわち、第一熱交換素子６ａの右上側の空間へと通風される。

【0036】

次に、第二熱交換素子６ｂを通風する排気流３ｄと給気流４ｃの流れ方を説明する。排気流３ｄは、熱交換前空間２２且つ下段空間２６の空間、すなわち、第二熱交換素子６ｂの左下側の空間から通風され、熱交換後空間２３且つ中段空間２５の空間、すなわち、第二熱交換素子６ｂの右上側の空間へと通風される。一方で、給気流４ｃは、熱交換前空間２２且つ中段空間２５の空間、すなわち、第二熱交換素子６ｂの左上側の空間から通風され、熱交換後空間２３且つ下段空間２６の空間、すなわち、第二熱交換素子６ｂの右下側の空間へと通風される。

【0037】

熱交換素子６の風路は、以上のように排気流３（排気流３ｃ及び排気流３ｄ）及び給気流４（給気流４ｂ及び給気流４ｃ）が通風されるように構成されている。そして、分割された各風路によって、熱交換素子６としての風量を確保している。

【0038】

最後に、図２及び図６を参照して、熱交換形換気装置２における排気流３及び給気流４の流れ方について説明する。図６は、図２の熱交換形換気装置２のＡ－Ａ断面における部分断面図である。ここで、図６に示す排気流３ａ～排気流３ｅ、給気流４ａ～給気流４ｅ、排気風路１６ａ～排気風路１６ｃ、及び給気風路１７ａ～給気風路１７ｃは、熱交換形換気装置２における排気流３、給気流４、排気風路１６、及び給気風路１７を区別して説明するためのものであり、それぞれに差異はない。なお、排気風路１６ａ及び排気風路１６ｂと給気風路１７ａとは、熱交換前空間２２において互いに区切られた空間であり、排気風路１６ｃと給気風路１７ｂ及び給気風路１７ｃとは、熱交換後空間２３において互いに区切られた空間である。つまり、排気風路１６と給気風路１７とは、各風路において排気流３と給気流４とが混合されることはないように構成されている。

【0039】

まず、熱交換形換気装置２における排気流３の流れ方について説明する。

【0040】

熱交換形換気装置２では、内気口８より流通した排気流３は、上段空間２４の排気風路１６ａと下段空間２６の排気風路１６ｂとに分岐して流通し、熱交換素子６を流通した後に、中段空間２５にて合流して排気風路１６ｃを通り、排気口９から排気ファン７によって排気される。具体的には、内気口８より流通した排気流３は、上段空間２４の排気風路１６ａと下段空間２６の排気風路１６ｂとに分岐して、熱交換前空間２２において排気流３ａ及び排気流３ｂとなる。そして、排気流３ａは、第一熱交換素子６ａの左上側の空間である排気風路１６ａ（前述の熱交換前空間２２且つ上段空間２４の空間）を流通し、第一熱交換素子６ａを介して排気流３ｃとなって流通し、第一熱交換素子６ａの右下側の空間である排気風路１６ｃ（前述の熱交換後空間２３且つ中段空間２５の空間）に排気流３ｅとして流れる。同様に、排気流３ｂは、第二熱交換素子６ｂの左下側の空間である排気風路１６ｂ（前述の熱交換前空間２２且つ下段空間２６の空間）を流通し、第二熱交換素子６ｂを介して排気流３ｄとなって流通し、第二熱交換素子６ｂの右上側の空間である排気風路１６ｃ（前述の熱交換後空間２３且つ中段空間２５の空間）に排気流３ｅとして流れる。このとき、第一熱交換素子６ａを介して通風された排気流３ｃと、第二熱交換素子６ｂを介して通風された排気流３ｄとは、混合されて排気流３ｅとなる。その後、排気流３ｅは、排気口９から屋外に吐出される。

【0041】

次に、熱交換形換気装置２における給気流４の流れ方について説明する。

【0042】

熱交換形換気装置２では、外気口１１より流通した給気流４は、中段空間２５の給気風路１７ａから、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂに分岐して流通した後に、上段空間２４の給気風路１７ｂと、下段空間２６の給気風路１７ｃとをそれぞれ通り、給気ファン１０で混合され、給気口１２から給気される。具体的には、外気口１１より流通した給気流４ａは、二つに分岐し、分岐した給気流４ａの一方は、第一熱交換素子６ａの左下側の空間である給気風路１７ａ（前述の熱交換前空間２２且つ中段空間２５の空間）を流通し、第一熱交換素子６ａを介して給気流４ｂとなって流通し、第一熱交換素子６ａの右上側の空間である給気風路１７ｂ（前述の熱交換後空間２３且つ上段空間２４の空間）に給気流４ｄとして流れる。同様に、分岐した給気流４ａの他方は、第二熱交換素子６ｂの左上側の空間である給気風路１７ａ（前述の熱交換前空間２２且つ中段空間２５の空間）を流通し、第二熱交換素子６ｂを介して給気流４ｃとなって流通し、第二熱交換素子６ｂの右下側の空間である給気風路１７ｃ（前述の熱交換後空間２３且つ下段空間２６の空間）に給気流４ｅとして流れる。このとき、給気流４ｄと給気流４ｅとは、給気ファン１０によって混合され、給気口１２から屋内に給気される。

【0043】

以上、本実施の形態１に係る熱交換形換気装置２によれば、以下の効果を享受することができる。

【0044】

（１）熱交換形換気装置２は、屋内の空気を屋外に排気する排気風路１６と屋外の空気を屋内に給気する給気風路１７とが内部に形成された箱体形状の本体ケース５と、本体ケース５の第一側面２０に並べて配置された外気口１１及び排気口９と、第一側面２０と対向する第二側面２１に並べて配置された内気口８及び給気口１２と、本体ケース５内において内気口８と排気口９とを連通接続する排気風路１６に排気流３を生じさせる排気ファン７と、本体ケース５内において外気口１１と給気口１２とを連通接続する給気風路１７に給気流４を生じさせる給気ファン１０と、排気風路１６と給気風路１７とが交差する交差部に配置され、排気風路１６を流れる排気流３と給気風路１７を流れる給気流４との間で熱交換させる熱交換素子６と、を備える。熱交換素子６は、伝熱性及び吸湿性を有する伝熱板１３と、伝熱板１３の一方の面に設けられた複数のリブ１４とを有する複数の熱交換素子ピース１５が積層されて排気風路１６と給気風路１７とが１層ずつ交互に形成された矩形状の第一熱交換素子６ａ及び矩形状の第二熱交換素子６ｂを有する。第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂは、いずれも熱交換素子ピース１５の積層方向が第一側面２０と第二側面２１とを最短距離で結ぶ直線（破線Ｌ）に沿って配置され、且つ、積層方向に沿った第一熱交換素子６ａの稜角部と積層方向に沿った第二熱交換素子６ｂの稜角部とを突き合わせて本体ケース５の高さ方向に並列配置されている。

【0045】

このようにすることで、二つの熱交換素子（第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂ）によって従来の熱交換形換気装置に用いられる熱交換素子と同等の熱交換性能を有するようにすれば、従来の熱交換形換気装置に用いられる熱交換素子の熱交換素子ピース１５と比較して、各熱交換素子６の熱交換素子ピース１５の面積（言い換えれば、熱交換形換気装置２の内部に設置状態での幅方向の寸法）を縮小化できるので、熱交換形換気装置２の幅寸法（幅Ｗ）を低減することができる。つまり、熱交換性能を維持しつつ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置できるように小型化された熱交換形換気装置２とすることができる。

【0046】

（２）熱交換形換気装置２では、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂの積層方向の端面の対角線が互いに略垂直水平になるように第一熱交換素子６ａと第二熱交換素子６ｂの稜角部が突き合わさせるようにした。これにより、第一熱交換素子６ａと第二熱交換素子６ｂの積層方向の端面の対角線が略水平垂直ではない場合と比較して、熱交換形換気装置２の幅寸法（幅Ｗ）において、熱交換素子６が占有する幅寸法を低減することができる。これにより、熱交換形換気装置２の幅方向の寸法をさらに低減することができ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置しやすくなる。つまり、熱交換形換気装置２の施工性を向上することができる。

【0047】

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0048】

本実施の形態１に係る熱交換形換気装置２では、熱交換素子６を第一熱交換素子６ａと第二熱交換素子６ｂの２つを並列積層した構成としたが、これに限られない。例えば、熱交換素子６を３個または４個などの複数個を並列積層した構成としてもよい。これにより、各熱交換素子６の熱交換素子ピース１５の面積（言い換えれば、熱交換形換気装置２の内部に設置状態での幅方向の寸法）を縮小化できるので、熱交換形換気装置２の幅寸法（幅Ｗ）をさらに低減することができる。つまり、熱交換性能を維持しつつ、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置できるようにさらに小型化された熱交換形換気装置２とすることができる。

【0049】

また、本実施の形態１に係る熱交換形換気装置２では、第一熱交換素子６ａ及び第二熱交換素子６ｂを、それぞれ熱交換素子ピース１５を積層方向に複数枚積層して一つの熱交換素子として構成したが、積層方向に対して複数分割した構成としてもよい。こうした構成では、熱交換素子６の設置または着脱の際に寸法が小さくなることで、熱交換形換気装置２のメンテナンスをしやすくすることができる。

【0050】

また、本実施の形態１熱交換形換気装置２では、排気風路１６は、図６の左上側の上段空間２４及び左下側の下段空間２６から中段空間２５に排気流３が流通する風路とし、給気風路１７は、中段空間２５から右上側の上段空間２４段及び右下側の下段空間２６に給気流４が流通する風路として記載したが、これらが入れ替わっても何ら問題はない。その場合、図２に示した、内気口８は外気口１１に、排気口９は給気口１２になり、外気口１１は内気口８に、給気口１２は排気口９に配置変更した構成になる。

【0051】

以上で使用した文言に関し、本実施の形態に係る排気流３あるいは排気流３ａ～排気流３ｅは請求項の「排気流」に相当する。また、給気流４あるいは給気流４ａ～給気流４ｅは請求項の「給気流」に相当する。また、本体ケース５は請求項の「筐体」に相当する。また、伝熱板１３は請求項の「仕切部材」、リブ１４は請求項の「間隔保持部材」に相当する。また、熱交換素子ピースは請求項の「単位構成部材」に相当する。また、熱交換素子６請求項の「熱交換素子」、第一熱交換素子６ａは請求項の「第一熱交換素子」、第二熱交換素子６ｂは請求項の「第二熱交換素子」に相当する。また、排気ファン７は請求項の「排気送風機」、給気ファン１０は請求項の「給気送風機」に該当する。また、排気風路１６あるいは排気風路１６ａ～排気風路１６ｃは請求項の「排気風路」、給気風路１７あるいは給気風路１７ａ～給気風路１７ｃは請求項の「給気風路」に相当する。また、第一側面２０は請求項の「第一側面」、第二側面２１は請求項の「第二側面」に相当する。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明に係る熱交換形換気装置は、住宅躯体の梁と梁の隙間に設置できるように、より幅方向の寸法を低減した熱交形換気装置として有用である。

【符号の説明】

【0053】

１ 家
２ 熱交換形換気装置
３ 排気流
３ａ 排気流
３ｂ 排気流
３ｃ 排気流
３ｄ 排気流
３ｅ 排気流
４ 給気流
４ａ 給気流
４ｂ 給気流
４ｃ 給気流
４ｄ 給気流
４ｅ 給気流
５ 本体ケース
６ 熱交換素子
６ａ 第一熱交換素子
６ｂ 第二熱交換素子
７ 排気ファン
８ 内気口
９ 排気口
１０ 給気ファン
１１ 外気口
１２ 給気口
１３ 伝熱板
１３ａ 端辺
１３ｂ 端辺
１３ｃ 端辺
１３ｄ 端辺
１４ リブ
１５ 熱交換素子ピース
１６ 排気風路
１６ａ 排気風路
１６ｂ 排気風路
１６ｃ 排気風路
１７ 給気風路
１７ａ 給気風路
１７ｂ 給気風路
１７ｃ 給気風路
２０ 第一側面
２１ 第二側面
２２ 熱交換前空間
２３ 熱交換後空間
２４ 上段空間
２５ 中段空間
２６ 下段空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】