特開 2023-93086 全熱交換器

(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】P2023093086

(43)【公開日】2023-07-04

(54)【発明の名称】全熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/08 20060101AFI20230627BHJP

   F24F 3/147 20060101ALI20230627BHJP

   F24F 13/08 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

F24F7/08 101B

F24F7/08 101K

F24F3/147

F24F13/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021208494

(22)【出願日】2021-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】濱崎 元貴

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 堅太郎

(72)【発明者】

【氏名】陶 沫

【テーマコード（参考）】

3L053

3L081

【Ｆターム（参考）】

3L053BC08

3L081AA01

3L081AB03

(57)【要約】

【課題】給気路や排気路において全熱交換素子を通過する気流の偏りを抑制し、風速分布の均一化を図ることが可能な全熱交換器を提供する。
【解決手段】全熱交換器は、給気路と、排気路と、給気ファンと、排気ファンと、熱交換素子と、筐体とを備える。給気路と排気路は、第１の方向に沿って連続して延びるとともに、第１の方向と直交する第２の方向に沿って並ぶ。給気ファンおよび排気ファンはいずれも、モータおよび回転羽を覆う外装部材をそれぞれ有する。給気ファンの外装部材は、排気路において熱交換素子の手前で第２の方向における給気路側に逸れて筐体の内壁で跳ね返った空気を、熱交換素子に誘導する排気用ガイド部を有する。排気ファンの外装部材は、給気路において熱交換素子の手前で第２の方向における排気路側に逸れて筐体の内壁で跳ね返った空気を、熱交換素子に誘導する給気用ガイド部を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

室外と室内とを連通し、前記室外の空気を前記室内に導く給気路と、
前記室外と前記室内とを連通し、前記室内の空気を前記室外に導く排気路と、
前記給気路に設けられ、前記給気路に空気を流す給気ファンと、
前記排気路に設けられ、前記排気路に空気を流す排気ファンと、
前記給気路を流れる空気と、前記排気路を流れる空気との間で全熱交換を行う熱交換素子と、
前記給気路、前記排気路、前記給気ファン、前記排気ファン、前記熱交換素子を内部に有する筐体と、を備え、
前記給気路と前記排気路は、第１の方向に沿って連続して延びるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って並び、
前記給気ファンおよび前記排気ファンはいずれも、回転軸を回転させるモータ、前記回転軸に取り付けられた回転羽、前記モータおよび前記回転羽を覆う外装部材をそれぞれ有し、
前記給気ファンの前記外装部材は、前記排気路において前記熱交換素子の手前で前記第２の方向における前記給気路側に逸れて前記筐体の内壁で跳ね返った空気を、前記熱交換素子に誘導する排気用ガイド部を有し、
前記排気ファンの前記外装部材は、前記給気路において前記熱交換素子の手前で前記第２の方向における前記排気路側に逸れて前記筐体の内壁で跳ね返った空気を、前記熱交換素子に誘導する給気用ガイド部を有する
全熱交換器。

【請求項2】

前記排気用ガイド部および前記給気用ガイド部はいずれも、前記熱交換素子に向けて突出する突起と、前記突起の裾部に連続する傾斜面を含む
請求項１に記載の全熱交換器。

【請求項3】

前記突起は、前記第１の方向および前記第２の方向のいずれとも直交する第３の方向からみて、前記熱交換素子に向けて前記第２の方向の寸法が小さくなる略台形状をなすとともに、前記第２の方向からみて、前記熱交換素子に向けて前記第３の方向の寸法が小さくなる略台形状をなす
請求項２に記載の全熱交換器。

【請求項4】

前記突起は、前記第１の方向と前記第３の方向とで規定される平面および前記第２の方向と前記第３の方向とで規定される平面のいずれに対しても傾斜し、前記外装部材から突出する第１の斜面部を有し、
前記傾斜面は、前記第１の斜面部となだらかに連続する
請求項３に記載の全熱交換器。

【請求項5】

前記第１の斜面部は、前記内壁に臨み、
前記突起は、前記第２の方向において前記第１の斜面部とは反対側に第２の斜面部を有し、
前記第２の斜面部は、前記第１の斜面部および前記傾斜面と略同等の傾斜で前記外装部材の表面と連続する
請求項４に記載の全熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、全熱交換素子を用いた全熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

全熱交換器は、例えば室外から室内への給気と、室内から室外への排気との間で熱交換を行う。全熱交換器は、室外と室内とを連通させる一対の通気路と、これらの通気路にそれぞれ設けられたファンと、これらの通気路に介在する全熱交換素子を備えている。ファンが稼働すると、一方の通気路（以下、給気路という）には室外から室内へ空気（外気）が導かれ、他方の通気路（以下、排気路という）には室内から室外へ空気（内気）が導かれる。給気路および排気路を通る空気がそれぞれ全熱交換素子を通過する際、外気と内気との間で熱交換される。給気路は、一次側に室外の空気（外気）を吸い込む吸込口を有し、二次側に室内に空気を吹き出して給気する吹出口を有する。排気路は、一次側に室内の空気（内気）を吸い込む吸込口を有し、二次側に室外に空気を吹き出して排気する吹出口を有する。これらの吸込口と吹出口は、接続管にそれぞれ接続されている。

【0003】

このような全熱交換器では、給気路や排気路において全熱交換素子を通過する気流に偏りが生じ、風速分布にムラが生じる場合がある。例えば、全熱交換素子において空気が流入する面積（通風前面面積）に比べて吸込口の開口面積、換言すれば接続管の断面積が小さい場合、気流が偏りやすい。接続管が丸形のダクトである場合、その断面積は通風前面面積に比べて小さくなりやすい。気流に偏りが生じ、風速分布にムラが生じると、ファンや全熱交換素子の性能低下を招きやすい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４９９７８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、これを踏まえてなされたものであり、その目的は、給気路や排気路において全熱交換素子を通過する気流の偏りを抑制し、風速分布の均一化を図ることが可能な全熱交換器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態によれば、全熱交換器は、給気路と、排気路と、給気ファンと、排気ファンと、熱交換素子と、筐体とを備える。前記給気路は、室外と室内とを連通し、前記室外の空気を前記室内に導く。前記排気路は、前記室外と前記室内とを連通し、前記室内の空気を前記室外に導く。前記給気ファンは、前記給気路に設けられ、前記給気路に前記空気を流す。前記排気ファンは、前記排気路に設けられ、前記排気路に前記空気を流す。前記熱交換素子は、前記給気路を流れる空気と、前記排気路を流れる空気との間で全熱交換を行う。前記筐体は、前記給気路、前記排気路、前記給気ファン、前記排気ファン、前記熱交換素子を内部に有する。前記給気路と前記排気路は、第１の方向に沿って連続して延びるとともに、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って並ぶ。前記給気ファンおよび前記排気ファンはいずれも、回転軸を回転させるモータ、前記回転軸に取り付けられた回転羽、前記モータおよび前記回転羽を覆う外装部材をそれぞれ有する。前記給気ファンの前記外装部材は、前記排気路において前記熱交換素子の手前で前記第２の方向における前記給気路側に逸れて前記筐体の内壁で跳ね返った前記空気を、前記熱交換素子に誘導する排気用ガイド部を有する。前記排気ファンの前記外装部材は、前記給気路において前記熱交換素子の手前で前記第２の方向における前記排気路側に逸れて前記筐体の内壁で跳ね返った前記空気を、前記熱交換素子に誘導する給気用ガイド部を有する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る全熱交換器を概略的に示す斜視図である。

【図2】実施形態に係る全熱交換器を矢印Ａ２で示す上方から概略的に示す平面図である。

【図3】実施形態に係る全熱交換器を矢印Ａ３で示す側方から概略的に示す側面図である。

【図4】実施形態に対する比較例に係る全熱交換器において、排気路を流れる空気（還気空間における空気）の流れの一例を示す図である。

【図5】実施形態に係る全熱交換器において、排気路を流れる空気（還気空間における空気）の流れの一例を示す図である。

【図6】実施形態に係る全熱交換器における排気用ガイド部の突起および給気用ガイド部の突起の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態に係る全熱交換器について、図１から図５を参照して説明する。全熱交換器は、例えば換気装置が備える構成要素であり、建物の天井裏などに設置され、室外から室内への給気と室内から室外への排気との間で熱交換を行う。

【0009】

図１は、本実施形態に係る全熱交換器１を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示す全熱交換器１を矢印Ａ２で示す上方から概略的に示す平面図である。図３は、図１に示す全熱交換器１を矢印Ａ３で示す側方から概略的に示す側面図である。以下の説明においては、図１から図３に示すように第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ、および第３の方向Ｚをそれぞれ定義する。これらの方向Ｘ，Ｙ，Ｚは、互いに直交する方向である。一例として、第１の方向Ｘに沿った方向を幅方向、第２の方向Ｙに沿った方向を奥行方向、第３の方向Ｚに沿った方向を高さ方向とする。ただし、これらの方向は、全熱交換器１が実際に設置された状態の各方向と一致していなくても構わない。

【0010】

図１から図３に示すように、全熱交換器１は、主たる要素として、通気路２と、送風装置３と、熱交換素子４とを備えている。これらの通気路２、送風装置３、および熱交換素子４は、筐体５に格納されている。筐体５は、全熱交換器１の外形を規定する要素であり、例えば通気路２、送風装置３、および熱交換素子４を格納する箱部５１と、箱部５１を閉塞する蓋部５２とを有する。

【0011】

筐体５は、六つの主たる面部を有する略直方体状の外形をなす。例えば、かかる六つの面部のうち、箱部５１は四つの面部を有し、蓋部５２は二つの面部を有する。箱部５１は、底面部５ａ、側面部５ｂ、一対の端面部５ｃ，５ｄを有する。底面部５ａは、Ｘ－Ｙ平面に沿った面部であり、一例として筐体５の底面を規定する。Ｘ－Ｙ平面は、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとで規定される平面である。側面部５ｂは、Ｘ－Ｚ平面に沿った面部であり、一例として筐体５における第２の方向Ｙの側面を規定する。Ｘ－Ｚ平面は、第１の方向Ｘと第３の方向Ｚとで規定される平面である。一対の端面部５ｃ，５ｄは、Ｙ－Ｚ平面に沿った面部であり、一例として筐体５における第１の方向Ｘの端面を規定する。Ｙ－Ｚ平面は、第２の方向Ｙと第３の方向Ｚとで規定される平面である。蓋部５２は、天面部５ｅ、側面部５ｆを有する。天面部５ｅは、Ｘ－Ｙ平面に沿って底面部５ａと対向配置される面部であり、一例として筐体５の天面を規定する。側面部５ｆは、Ｘ－Ｚ平面に沿って側面部５ｂと対向配置される面部であり、一例として筐体５における第２の方向Ｙの側面を規定する。図１から図３に示す例において、端面部５ｃは室内側、端面部５ｄは室外側をそれぞれ向いて配置される面部である。

【0012】

通気路２は、筐体５の内部において室外と室内とを連通して空気を導く通路であり、一対をなす給気路２１と排気路２２を有する。図１から図３に示す例において、給気路２１および排気路２２は、第１の方向Ｘに沿って連続して延びている。したがって、第１の方向Ｘは、給気路２１および排気路２２が空気を導く方向、端的にはこれら通気路２における空気の主たる流れ方向に相当する。また、給気路２１および排気路２２は、第２の方向Ｙに沿って並んでいる。給気路２１は、室外の空気を室内に導くための通気路である。給気路２１は、一次側に室外から空気（外気）を吸い込む吸込口６１ａを有し、二次側に室内へ空気（給気）を吹き出す吹出口６１ｂを有する。一次側は、給気路２１における熱交換素子４の上流側であり、熱交換される前の外気が流れる側である。二次側は、給気路２１における熱交換素子４の下流側であり、外気が熱交換された給気が流れる側である。排気路２２は、室内の空気を室外に導くための通気路である。排気路２２は、一次側に室内から空気（還気）を吸い込む吸込口６２ａを有し、二次側に室外へ空気（排気）を吹き出す吹出口６２ｂを有する。一次側は、排気路２２における熱交換素子４の上流側であり、熱交換される前の還気が流れる側である。二次側は、排気路２２における熱交換素子４の下流側であり、還気が熱交換された排気が流れる側である。

【0013】

吸込口６１ａ，６２ａおよび吹出口６１ｂ，６２ｂは、筐体５に形成された開口部であり、それぞれ接続管（図示省略）にそれぞれ接続されている。図１から図３に示す例において、吸込口６１ａ，６２ａおよび吹出口６１ｂ，６２ｂは、円筒状の形態をなしており、丸形のダクト（図示省略）にそれぞれ接続される。ただし、吸込口６１ａ，６２ａおよび吹出口６１ｂ，６２ｂの形態はこれに限定されない。また、吹出口６１ｂおよび吸込口６２ａは、筐体５の端面部５ｃに開口している。吸込口６１ａおよび吹出口６２ｂは、筐体５の端面部５ｄに開口している。

【0014】

送風装置３は、通気路２に空気の流れ（気流）を発生させる装置であり、給気ファン３１と排気ファン３２を有する。給気ファン３１は、給気路２１に設けられて当該給気路２１に気流を発生させる。給気ファン３１により、吸込口６１ａから給気路２１に外気が吸い込まれ、吹出口６１ｂから給気が吹き出される。排気ファン３２は、排気路２２に設けられて当該排気路２２に気流を発生させる。排気ファン３２により、吸込口６２ａから排気路２２に還気が吸い込まれ、吹出口６２ｂから排気が吹き出される。

【0015】

図１から図３に示す例において、給気ファン３１は、給気路２１の二次側、つまり給気路２１における熱交換素子４よりも吹出口６１ｂ寄りに配置されている。排気ファン３２は、排気路２２の二次側、つまり排気路２２における熱交換素子４よりも吹出口６２ｂ寄りに配置されている。

【0016】

給気ファン３１および排気ファン３２はいずれも、回転軸（図示省略）を回転させるモータ７１、当該回転軸に取り付けられた回転羽７２、モータ７１および回転羽７２を覆う外装部材７３を有する。

【0017】

モータ７１は、主たる要素として固定子、固定子に対して回転する回転子、固定子および回転子を支持するモータカバー７１ａを備える。回転軸は、回転子に設けられて回転子とともに回転する。モータカバー７１ａは、外装部材７３の一つであり、固定子、回転子などを覆ってモータ７１の保護を図る。図１から図３に示す例では、モータカバー７１ａは外装部材７３の一部として構成されている。

【0018】

回転羽７２は、モータ７１の回転軸に取り付けられ、当該回転軸とともに回転する。図１から図３に示す例において、回転羽７２は、モータ７１の回転軸の先端部と同軸に取り付けられた円筒状の多翼ファンとして構成されている。第１の方向Ｘにおいて、回転羽７２は、モータ７１よりも熱交換素子４から離れて配置されている。回転羽７２は、ファンケース７２ａで覆われている。ファンケース７２ａは、外装部材７３の一つであり、回転羽７２を覆って回転羽７２の保護を図る。図１から図３に示す例では、ファンケース７２ａは外装部材７３の一部として構成されている。例えば、ファンケース７２ａは、モータカバー７１ａと一体をなし、外装部材７３を構成する。

【0019】

例えば、給気ファン３１の回転羽７２が回転すると、吸込口６１ａから給気路２１に吸い込まれた外気が熱交換素子４を通過して還気と熱交換される。熱交換された外気は、回転羽７２の内側に吸い込まれる。当該回転羽７２の内側に吸い込まれた外気は、回転羽７２の外周部からファンケース７２ａの内部に吹き出されて、給気として吹出口６１ｂから吹き出される。また、排気ファン３２の回転羽７２が回転すると、吸込口６２ａから排気路２２に吸い込まれた還気が熱交換素子４を通過して外気と熱交換される。熱交換された還気は、回転羽７２の内側に吸い込まれる。当該回転羽７２の内側に吸い込まれた還気は、回転羽７２の外周部からファンケース７２ａの内部に吹き出されて、排気として吹出口６２ｂから吹き出される。

【0020】

熱交換素子４は、給気路２１を流れる空気（外気）と排気路２２を流れる空気（還気）との間で熱交換を行う要素である。熱交換素子４は、例えば複数段の第１の空気流路と第２の空気流路とを交互に重ね合わせた立体構造を有する。複数段の第１の空気流路は、給気路２１を流れる空気が通過する。第１の空気流路は、給気路２１を流れる空気が流入する流入部４１と、流入部４１と対向配置されて当該空気が流出する流出部４２を有している。複数段の第２の空気流路は、排気路２２を流れる空気が通過する。第２の空気流路は、排気路２２を流れる空気が流入する流入部４３と、流入部４３と対向配置されて当該空気が流出する流出部４４を有している。流入部４１，４３には、塵埃除去用のフィルタが配置されていてもよい。熱交換素子４は、給気路２１を流れる空気と排気路２２を流れる空気との流通を遮断しながら、第１の空気流路を流れる空気（外気）の熱と第２の空気流路を流れる空気（還気）の熱とを交換する。また、熱交換素子４は、かかる熱交換と同時に湿度も交換する。すなわち、熱交換素子４は、全熱交換素子として構成されている。

【0021】

熱交換素子４は、第２の方向Ｙに沿って筐体５内の側面部５ｂ，５ｆの間の略全体に亘って延在している。また、熱交換素子４は、流入部４１と流出部４２をＸ－Ｙ平面、流入部４３と流出部４４をＹ－Ｚ平面に沿わせた状態から、第２の方向Ｙに沿った軸を中心に略４５°回転させた姿勢で配置されている。したがって、流入部４１，４３および流出部４２，４４は、第２の方向Ｙを長手方向とし、Ｘ－Ｙ平面およびＹ－Ｚ平面のいずれに対しても傾斜する面状に広がっている。

【0022】

外装部材７３は、モータ７１および回転羽７２を覆ってこれらの保護を図るとともに、給気ファン３１および排気ファン３２の外形をそれぞれ規定する。上述したように、第１の方向Ｘにおいて、回転羽７２は、モータ７１よりも熱交換素子４から離れて配置されている。したがって、第１の方向Ｘにおいて、モータカバー７１ａはファンケース７２ａよりも熱交換素子４、具体的には流入部４１，４３に近づいて配置されている。給気ファン３１のモータカバー７１ａは、Ｙ－Ｚ平面に沿って広がって流入部４３と対向する面部７１１を有している。排気ファン３２のモータカバー７１ａは、Ｙ－Ｚ平面に沿って広がって流入部４１と対向する面部７１２を有している。

【0023】

また、外装部材７３は、給気路２１と排気路２２とを隔てる隔壁部材となっている。すなわち、給気路２１は、外装部材７３で排気路２２と隔てられた筐体５の内部の空間として形成されている。これに対し、排気路２２は、外装部材７３で給気路２１と隔てられた筐体５の内部の空間として形成されている。かかる空間（以下、通気空間という）は、筐体５における箱部５１および蓋部５２の内面と、外装部材７３であるモータカバー７１ａおよびファンケース７２ａとで囲まれた空間である。外装部材７３は、通気空間を第３の方向Ｚにおいて二つに隔てて二層に分割している。給気ファン３１の外装部材７３は、通気空間を給気空間８１と還気空間８２とに分割する。給気空間８１は、給気路２１の吹出口６１ｂおよび熱交換素子４の流出部４２と連通する空間である。還気空間８２は、排気路２２の吸込口６２ａおよび熱交換素子４の流入部４３と連通する空間である。これに対し、排気ファン３２の外装部材７３は、通気空間を排気空間８３と外気空間８４とに分割する。排気空間８３は、排気路２２の吹出口６２ｂおよび熱交換素子４の流出部４４と連通する空間である。外気空間８４は、給気路２１の吸込口６１ａおよび熱交換素子４の流入部４１と連通する空間である。

【0024】

給気ファン３１の外装部材７３は、排気路２２を流れる空気の一部を熱交換素子４に誘導する排気用ガイド部９１を有する。排気用ガイド部９１は、排気路２２を流れて熱交換素子４の手前で第２の方向Ｙにおける給気路２１側に逸れて筐体５の内壁で跳ね返った空気を熱交換素子４に誘導する。図１から図３に示す例において、第２の方向Ｙにおける給気路２１側に逸れた空気は、蓋部５２の側面部５ｆに当たって跳ね返る。すなわち、排気用ガイド部９１は、流入部４３から熱交換素子４に流入せずに流入部４３に沿って流れ、側面部５ｆから跳ね返った空気（排気路２２を流れる空気の一部）を流入部４３から熱交換素子４に流入させる。

【0025】

また、排気ファン３２の外装部材７３は、給気路２１を流れる空気の一部を熱交換素子４に誘導する給気用ガイド部９２を有する。給気用ガイド部９２は、給気路２１を流れて熱交換素子４の手前で第２の方向Ｙにおける排気路２２側に逸れて筐体５の内壁で跳ね返った空気を熱交換素子４に誘導する。図１から図３に示す例において、第２の方向Ｙにおける排気路２２側に逸れた空気は、箱部５１の側面部５ｂに当たって跳ね返る。すなわち、給気用ガイド部９２は、流入部４１から熱交換素子４に流入せずに流入部４１に沿って流れ、側面部５ｂから跳ね返った空気（給気路２１を流れる空気の一部）を流入部４１から熱交換素子４に流入させる。

【0026】

本実施形態では一例として、排気用ガイド部９１は、給気ファン３１の外装部材７３の一部として、給気ファン３１のモータカバー７１ａに設けられている。給気用ガイド部９２は、排気ファン３２の外装部材７３の一部として、排気ファン３２のモータカバー７１ａに設けられている。

【0027】

排気用ガイド部９１は、突起９３１と傾斜面９４１を含んで構成されている。同様に、給気用ガイド部９２は、突起９３２と傾斜面９４２を含んで構成されている。突起９３１，９３２は、熱交換素子４に向けてモータカバー７１ａの面部７１１，７１２から突出している。図１から図３に示す例において、突起９３１，９３２は、第３の方向Ｚからみて熱交換素子４に向けて第２の方向Ｙの寸法が小さく（狭く）なる略台形状をなしている。また、突起９３１，９３２は、第２の方向Ｙからみて熱交換素子４に向けて第３の方向Ｚの寸法が小さく（狭く）なる略台形状をなしている。

【0028】

突起９３１は、還気空間８２に配置され、吸込口６２ａから還気空間８２に吸い込まれた空気（還気）の一部を熱交換素子４の流入部４３に誘導する。このため、突起９３１は、第３の方向Ｚにおける還気空間８２の高さ（第３の方向Ｚの寸法）の半分程度、換言すれば給気ファン３１のモータカバー７１ａの高さの半分程度の高さに亘って設けられている。すなわち、突起９３１は、還気空間８２を第３の方向Ｚに閉塞させることなく、還気空間８２における還気の流動を可能とする。第３の方向Ｚにおいて、突起９３１の下端は、熱交換素子４の流入部４３と流出部４２との境界部の位置と略同一高さに位置付けられている。突起９３１の先端部（突出端部）９５１は、熱交換素子４の流入部４３と接触することなく、所定の隙間をあけて流入部４３と近接している。

【0029】

一方、突起９３２は、外気空間８４に配置され、吸込口６１ａから外気空間８４に吸い込まれた空気（外気）の一部を熱交換素子４の流入部４１に誘導する。このため、突起９３２は、第３の方向Ｚにおける外気空間８４の高さ（第３の方向Ｚの寸法）の半分程度、換言すれば排気ファン３２のモータカバー７１ａの高さの半分程度の高さに亘って設けられている。すなわち、突起９３２は、外気空間８４を閉塞させることなく、外気空間８４における外気の流動を可能とする。第３の方向Ｚにおいて、突起９３２の下端は、熱交換素子４の流入部４１と流出部４４との境界部の位置と略同一高さに位置付けられている。突起９３２の先端部（突出端部）９５２は、熱交換素子４の流入部４１と接触することなく、所定の隙間をあけて流入部４１と近接している。

【0030】

傾斜面９４１は、突起９３１の斜面部９６１と略凹凸なく、なだらかに連続している。斜面部（第１の斜面部）９６１は、Ｘ－Ｚ平面およびＹ－Ｚ平面のいずれに対しても傾斜し、給気ファン３１のモータカバー７１ａの面部７１１から突出する面状の部分である。斜面部９６１は、第２の方向Ｙにおいて側面部５ｆに臨んでいる。傾斜面９４１は、Ｘ－Ｚ平面およびＹ－Ｚ平面のいずれに対しても傾斜し、突起９３１の裾部で斜面部９６１と接続している。突起９３１の裾部は、突起９３１が給気ファン３１のモータカバー７１ａの面部７１１から突出する基端部分である。このように傾斜面９４１が突起９３１の斜面部９６１と連続することで、給気ファン３１のモータカバー７１ａは、第２の方向Ｙの側面部５ｆ側の端部がなだらかに傾斜して面状に広がった形態をなす。かかる端部の傾斜角度、例えばＹ－Ｚ平面に沿った面部７１１に対する傾斜角度は、３５°程度であればよいがこれに限定されない。

【0031】

上述したように、側面部５ｆは、吸込口６２ａから還気空間８２に吸い込まれ、熱交換素子４の手前で第２の方向Ｙにおける給気路２１側に逸れた空気が当たって跳ね返る面部である。このため、突起９３１および傾斜面９４１は、側面部５ｆに当たって跳ね返った空気、つまり還気空間８２に吸い込まれた空気の一部を熱交換素子４の流入部４３に誘導する。なお、給気ファン３１のモータカバー７１ａは、第２の方向Ｙの側面部５ｂ側（側面部５ｆとは反対側）の端部も側面部５ｆ側と同様になだらかに傾斜して面状に広がった形態をなす。

【0032】

傾斜面９４２は、突起９３２の斜面部９６２と略凹凸なく、なだらかに連続している。斜面部（第１の斜面部）９６２は、Ｘ－Ｚ平面およびＹ－Ｚ平面のいずれに対しても傾斜し、排気ファン３２のモータカバー７１ａの面部７１２から突出する面状の部分である。斜面部９６２は、第２の方向Ｙにおいて側面部５ｂに臨んでいる。傾斜面９４２は、Ｘ－Ｚ平面およびＹ－Ｚ平面のいずれに対しても傾斜し、突起９３２の裾部で斜面部９６２と接続している。突起９３２の裾部は、突起９３２が排気ファン３２のモータカバー７１ａの面部７１２から突出する基端部分である。このように傾斜面９４２が突起９３２の斜面部９６２と連続することで、排気ファン３２のモータカバー７１ａは、第２の方向Ｙの側面部５ｂ側の端部がなだらかに傾斜して面状に広がった形態をなす。かかる端部の傾斜角度、例えばＹ－Ｚ平面に沿った面部７１２に対する傾斜角度は、３５°程度であればよいがこれに限定されない。

【0033】

上述したように、側面部５ｂは、吸込口６１ａから外気空間８４に吸い込まれ、熱交換素子４の手前で第２の方向Ｙにおける排気路２２側に逸れた空気が当たって跳ね返る面部である。このため、突起９３２および傾斜面９４２は、側面部５ｂに当たって跳ね返った空気、つまり外気空間８４に吸い込まれた空気の一部を熱交換素子４の流入部４１に誘導する。なお、排気ファン３２のモータカバー７１ａは、第２の方向Ｙの側面部５ｆ側（側面部５ｂとは反対側）の端部も側面部５ｂ側と同様になだらかに傾斜して面状に広がった形態をなす。

【0034】

このように本実施形態によれば、給気路２１および排気路２２において熱交換素子４を通過する気流の偏りを抑制し、風速分布の均一化を図ることができる。このような本実施形態の作用効果について、比較例との比較により説明する。図４は、比較例に係る全熱交換器１０において排気路２２を流れる空気、具体的には還気空間８２における空気の流れの一例を示す図である。全熱交換器１０においては、本実施形態のような排気用ガイド部９１（突起９３１と傾斜面９４１）、および給気用ガイド部９２（突起９３２と傾斜面９４２）は、備えられていない。なお、これらガイド部９１，９２以外の全熱交換器１０の構成要素は、本実施形態に係る全熱交換器１と同等である。図５は、全熱交換器１において排気路２２を流れる空気、具体的には還気空間８２における空気の流れの一例を示す図である。

【0035】

比較例および本実施形態のいずれにおいても、図４および図５に示すように、吸込口６２ａから還気空間８２に吸い込まれ、熱交換素子４の手前で第２の方向Ｙにおける給気路２１側に逸れた空気は、側面部５ｆに当たって跳ね返る。比較例と本実施形態では、側面部５ｆから跳ね返った空気の流れ（気流）が以下のように異なる。

【0036】

図４において、矢印Ａ４は、還気空間８２における空気の流れを示す軌跡の一例である。矢印Ａ４で示すように、比較例において、側面部５ｆから跳ね返った空気は、排気用ガイド部９１（突起９３１と傾斜面９４１）により誘導されないため、熱交換素子４の流入部４３に強制的には流入しない。このため、側面部５ｆから跳ね返った空気は、給気ファン３１のモータカバー７１ａの面部７１１と熱交換素子４の流入部４３との間の空隙を抜け、モータカバー７１ａの表面に沿うように吸込口６２ａの近傍まで流れる。その後、吸込口６２ａの近傍で流入部４３から熱交換素子４に流入する。このような気流について、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）を用いて解析した場合、流入部４３における風速分布の標準偏差、給気ファン３１の前後（上流側と下流側）の差圧、給気ファン３１の全圧効率は、次のような値となる。なお、全圧効率は、例えば送風装置（ここでは給気ファン３１）の全圧と風量とを掛けて軸動力で割った値であり、送風装置の仕事率に相当する値である。比較例における気流のＣＦＤ解析の結果、流入部４３における風速分布の標準偏差は０．６０２８程度、給気ファン３１の前後の差圧は３３３［Ｐａ］程度、給気ファン３１の全圧効率は４９．３［％］程度となる。

【0037】

図５において、矢印Ａ５は、還気空間８２における空気の流れを示す軌跡の一例である。矢印Ａ５で示すように、本実施形態において、側面部５ｆから跳ね返った空気は、排気用ガイド部９１（突起９３１と傾斜面９４１）により誘導される。このため、側面部５ｆから跳ね返った空気は、跳ね返りの途中で向きを変え、熱交換素子４の流入部４３に積極的に流入する。すなわち、側面部５ｆから跳ね返った空気は、吸込口６２ａの近傍まで流れることなく、側面部５ｆの近傍、換言すれば流入部４３における第２の方向Ｙの給気路２１寄りで流入部４３に流入する。このような気流について、ＣＦＤ解析した場合、風速分布の標準偏差、給気ファン３１の前後の差圧、給気ファン３１の全圧効率は、次のような値となる。本実施形態の場合、風速分布の標準偏差は０．５７９６程度、給気ファン３１の前後の差圧は３３６［Ｐａ］程度、給気ファン３１の全圧効率は４９．９［％］程度となる。

【0038】

すなわち、本実施形態によれば、比較例と比べて流入部４３における風速分布の標準偏差は改善し、給気ファン３１の前後の差圧および全圧効率はいずれも向上している。したがって、本実施形態のように排気用ガイド部９１（突起９３１と傾斜面９４１）を備えることで、排気路２２において熱交換素子４を通過する気流の偏りを抑制し、風速分布の均一化を図ることができる。

【0039】

加えて、本実施形態に係る排気ファン３２のモータカバー７１ａは、給気用ガイド部９２（突起９３２と傾斜面９４２）を備えている。給気路２１は、排気路２２と空気の流れが逆方向となる点で排気路２２と異なるが、給気用ガイド部９２（突起９３２と傾斜面９４２）が備えられていることで、外気空間８４における空気を給気用ガイド部９２で誘導できる。このため、側面部５ｂから跳ね返った空気は、吸込口６１ａの近傍まで流れることなく、側面部５ｂの近傍、換言すれば流入部４１における第２の方向Ｙの排気路２２寄りで流入部４１に流入する。したがって、給気路２１において熱交換素子４を通過する気流の偏りを抑制し、風速分布の均一化を図ることができる。

【0040】

このように本実施形態によれば、給気路２１および排気路２２において熱交換素子４を通過する気流の偏りを抑制し、流入部４１，４３における風速分布の均一化を図ることができる。したがって、例えば、熱交換素子４において空気が流入する面積（通風前面面積）に比べて吸込口６１ａ，６２ａの開口面積が小さい場合であっても、気流の偏りを抑制し、流入部４１，４３における風速分布のムラも抑制できる。その結果、給気ファン３１および排気ファン３２の性能や熱交換素子４の性能などの向上を図ることができる。

【0041】

以上、本発明の実施形態を説明したが、かかる実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0042】

例えば、排気用ガイド部および給気用ガイド部の構成は、上述した本実施形態（図１から図３）の構成には限定されない。図６は、排気用ガイド部の突起および給気用ガイド部の突起の変形例を示す図である。図６に示すような変形例に係る全熱交換器１ａであっても、上述した本実施形態と同等の効果を奏することができる。以下、変形例に係る全熱交換器１ａについて説明する。なお、全熱交換器１ａは、排気用ガイド部の突起および給気用ガイド部の突起の構成が本実施形態に係る全熱交換器１と異なるが、それ以外は、全熱交換器１と同様である。そのため、全熱交換器１ａにおいて全熱交換器１と同一もしくは類似の構成部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。

【0043】

図６に示すように、排気用ガイド部９１は、突起９３３と傾斜面９４１を含んで構成されている。同様に、給気用ガイド部９２は、突起９３４と傾斜面９４２を含んで構成されている。

【0044】

突起９３３は、第１の斜面部である斜面部９６１を有するとともに、第２の斜面部である斜面部９７１を有する。斜面部９７１は、第２の方向Ｙにおいて斜面部９６１とは反対側に位置し、斜面部９６１側に傾く面状の部分である。斜面部９７１は、Ｘ－Ｚ平面およびＹ－Ｚ平面のいずれに対しても傾斜し、給気ファン３１のモータカバー７１ａの面部７１１から突出する面状の部分である。これにより、第２の方向Ｙにおける斜面部９６１とは反対側において、突起９３３は、突起９３１よりもなだらかに面部７１１と連続する。斜面部９７１の傾斜角度、例えばＹ－Ｚ平面に沿った面部７１１に対する傾斜角度は、斜面部９６１と同等（一例として３５°程度）であればよいがこれに限定されない。図６に示す例において、斜面部９７１は、斜面部９６１および傾斜面９４１と略同等の傾斜で外装部材７３の表面である面部７１１と連続している。

【0045】

突起９３４は、第１の斜面部である斜面部９６２を有するとともに、第２の斜面部である斜面部９７２を有する。斜面部９７２は、第２の方向Ｙにおいて斜面部９６２とは反対側に位置し、斜面部９６２側に傾く面状の部分である。斜面部９７２は、Ｘ－Ｚ平面およびＹ－Ｚ平面のいずれに対しても傾斜し、排気ファン３２のモータカバー７１ａの面部７１２から突出する面状の部分である。これにより、第２の方向Ｙにおける斜面部９６２とは反対側において、突起９３４は、突起９３２よりもなだらかに面部７１２と連続する。斜面部９７２の傾斜角度、例えばＹ－Ｚ平面に沿った面部７１２に対する傾斜角度は、斜面部９６２と同等（一例として３５°程度）であればよいがこれに限定されない。図６に示す例において、斜面部９７２は、斜面部９６２および傾斜面９４２と略同等の傾斜で外装部材７３の表面である面部７１２と連続している。

【0046】

本変形例の還気空間８２における空気の流れの一例として、吸込口６２ａから吸い込まれた還気は、排気用ガイド部９１（突起９３３と傾斜面９４１）により誘導される。
このため、吸込口６２ａによって吸い込まれた還気は、排気用ガイド部９１の突起９３３に備えられる斜面部９７１により、なだらかに側面部５ｆへ誘導される。
すなわち、吸込口６２ａから吸い込まれた還気は、排気用ガイド部９１の手前で跳ね返り吸込口６２ａの近傍まで流れることなく、側面部５ｆの近傍、換言すれば流入部４３における第２の方向Ｙの給気路２１寄りで流入部４３に流入する。
したがって、本変形例のように排気用ガイド部９１（突起９３３と傾斜面９４１）を備えることで、排気路２２において熱交換素子４を通過する気流の偏りを抑制し、風速分布の均一化を図ることができる。

【0047】

加えて、本変形例に係る排気ファン３２のモータカバー７１ａは、給気用ガイド部９２（突起９３４と傾斜面９４２）を備えている。給気路２１は、排気路２２と空気の流れが逆方向となる点で排気路２２と異なるが、給気用ガイド部９２（突起９３４と傾斜面９４２）が備えられていることで、外気空間８４における空気を給気用ガイド部９２で誘導できる。
このため、吸込口６１ａによって吸い込まれた外気は、給気用ガイド部９２の突起９３４に備えられる斜面部９７２により、なだらかに側面部５ｂへ誘導される。
すなわち、吸込口６１ａから吸い込まれた外気は、給気用ガイド部９２の手前で跳ね返り吸込口６１ａの近傍まで流れることなく、側面部５ｂの近傍、換言すれば流入部４１における第２の方向Ｙの排気路２２寄りで流入部４１に流入する。
したがって、本変形例のように給気用ガイド部９２（突起９３４と傾斜面９４１）を備えることで、給気路２１において熱交換素子４を通過する気流の偏りを抑制し、風速分布の均一化を図ることができる。

【0048】

このように本変形例によれば、給気路２１および排気路２２において熱交換素子４を通過する気流の偏りを抑制し、流入部４１，４３における風速分布の均一化を図ることができる。したがって、例えば、熱交換素子４において空気が流入する面積（通風前面面積）に比べて吸込口６１ａ，６２ａの開口面積が小さい場合であっても、気流の偏りを抑制し、流入部４１，４３における風速分布のムラも抑制できる。その結果、給気ファン３１および排気ファン３２の性能や熱交換素子４の性能などの向上を図ることができる。

【符号の説明】

【0049】

１…全熱交換器、２…通気路、３…送風装置、４…熱交換素子、５…筐体、５ａ…底面部、５ｂ…側面部、５ｃ，５ｄ…端面部、５ｅ…天面部、５ｆ…側面部、２１…給気路、２２…排気路、３１…給気ファン、３２…排気ファン、４１，４３…流入部、４２，４４…流出部、５１…箱部、５２…蓋部、６１ａ，６２ａ…吸込口、６１ｂ，６２ｂ…吹出口、７１…モータ、７１ａ…モータカバー、７２…回転羽、７２ａ…ファンケース、７３…外装部材、８１…給気空間、８２…還気空間、８３…排気空間、８４…外気空間、９１…排気用ガイド部、９２…給気用ガイド部、７１１，７１２…面部、９３１，９３２，９３３，９３４…突起、９４１，９４２…傾斜面、９５１，９５２…突起の先端部、９６１，９６２，９７１，９７２…突起の斜面部、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】