特開 2024-81538 熱交換換気システム

(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】P2024081538

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】熱交換換気システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/08 20060101AFI20240611BHJP

   F24F 12/00 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

F24F7/08 Z

F24F7/08 101J

F24F7/08 101L

F24F7/08 101M

F24F12/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022195233

(22)【出願日】2022-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】512324498

【氏名又は名称】株式会社オンダ建築デザイン事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100083183

【弁理士】

【氏名又は名称】西 良久

(72)【発明者】

【氏名】恩田 勇

(57)【要約】      （修正有）

【課題】外気を室内へ給気する給気流と、室内の空気を外気へ排出する排気流との間で熱交換を行う熱交換換気装置を備えた熱交換換気システムの改良に関する。
【解決手段】建物の北側の外壁面に開口された夏期用外気給気口が設けられ、建物の南側に開口された冬期用外気給気口が設けられて、熱交換換気装置の給気ダクトに接続されており、該給気ダクトには夏期用外気給気口と冬期用外気給気口とを択一的に切り替えて室外側吸込口に一方の外気を取り込む切替装置を設けており、夏期には、夏期用外気給気口からの給気流を給気ダクトから熱交換器に取り入れ、冬期用外気給気口からの給気流を遮断してなり、冬期には、冬期用外気給気口からの給気流を給気ダクトから熱交換換気ユニットに取り入れ、夏期用外気給気口からの給気流を遮断してなることを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の北側の外壁面に開口された夏期用外気給気口が設けられ、建物の南側に開口された冬期用外気給気口が設けられて、熱交換換気装置の給気ダクトに接続されており、
該給気ダクトには夏期用外気給気口と冬期用外気給気口とを択一的に切り替えて室外側吸込口に一方の外気を取り込む切替装置を設けており、
熱交換換気装置は、給気ダクトに接続されて外気を取り込む室外側吸込口と、外気を室内に給気する室内側吹出口と、還気である室内空気を取り込む室内側吸込口と、室内空気を屋外へ排気する室外側吹出口とを備えてケーシングの内部で互いに交差する給気風路と排気風路とが形成されており、
夏期には、夏期用外気給気口からの給気流を給気ダクトから熱交換器に取り入れ、冬期用外気給気口からの給気流を遮断してなり、
冬期には、冬期用外気給気口からの給気流を給気ダクトから熱交換換気ユニットに取り入れ、夏期用外気給気口からの給気流を遮断してなることを特徴とする熱交換換気システム。

【請求項2】

熱交換換気装置の給気風路側に、冬期に作動する加熱装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換換気システム。

【請求項3】

夏期用外気給気口と冬期用外気給気口の近傍にそれぞれ取り込む外気温度を計測する温度センサと、該温度センサを基に切替装置を作動させるコントローラが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換換気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外気を室内へ給気する給気流と、室内の空気を外気へ排出する排気流との間で、１台の装置にて室内で空調された温度の熱交換を行い、天井裏ダクトにて全室をまかなう熱交換換気装置を備えた熱交換換気システムの改良に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、外気を室内へ給気する給気風路と、室内の空気を室外に排気するための排気風路とを備え、排気風路を流れる排気流と給気風路を流れる給気流とを熱交換装置に通過させることで、気流間での熱交換を行いながら換気を行う熱交換換気装置が知られている。
しかし、外気の給気口は建物の外壁面近傍の一定個所に設けられているので、例えば、外気の給気口が南側外壁面近傍に配置してある場合には、夏期には外気温が３５℃前後の高温となる。外壁表面温度においては材質にもよるが５０℃～６０℃以上の場合もある。
一方、北面側では日陰の外壁表面温度は２５℃から３０℃位で南面外壁面の半分程度である。
また、外気の給気口が北側外壁面近傍に配置している場合には冬期には外気温が５～１０℃前後の低温となる。
しかし、日の当たる南面側の外壁表面温度では、冬期であっても３０℃以上の場合もある。
そのため、夏期には北側外壁面近傍の給気口から給気して熱交換後に室内に給気できれば空気の温度を低くすることができるが、南側外壁面近傍の給気口から給気する場合には室内の冷房エネルギーを高くする必要がある。

【0003】

同様に冬期に南側外壁面近傍の給気口から給気して熱交換後に室内に給気できれば空気の温度を高くすることができるが、北側外壁面近傍の給気口から給気する場合には室内の暖房エネルギーを高くする必要がある。
これは、従来、外気の給気口が、建物の一定個所に固定されているため、季節により太陽の位置が異なることによって建物の外壁面にあたる温度が大きく異なってしまい、冷房や暖房のため無駄なエネルギーを浪費することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－２３５９５５号公報

【特許文献2】特開２０２０‐１４３８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、その解決しようとする問題点は、集熱給気ダクトの位置を夏期用外気給気口と冬期用外気給気口とにそれぞれ設けて、若しくはその地域・敷地条件に合わせて、給気する温度によって夏期と冬期とに外気給気口を切り替えて熱交換換気システムに連結させて、冷房エネルギーや暖房エネルギーの無駄を省くことにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
建物の北側の外壁面に開口された夏期用外気給気口が設けられ、建物の南側に開口された冬期用外気給気口が設けられて、熱交換換気装置の給気ダクトに接続されており、
該給気ダクトには夏期用外気給気口と冬期用外気給気口とを択一的に切り替えて室外側吸込口に一方の外気を取り込む切替装置を設けており、
熱交換換気装置は、給気ダクトに接続されて外気を取り込む室外側吸込口と、外気を室内に給気する室内側吹出口と、還気である室内空気を取り込む室内側吸込口と、室内空気を屋外へ排気する室外側吹出口とを備えてケーシングの内部で互いに交差する給気風路と排気風路とが形成されており、
夏期には、夏期用外気給気口からの給気流を給気ダクトから熱交換器に取り入れ、冬期用外気給気口からの給気流を遮断してなり、
冬期には、冬期用外気給気口からの給気流を給気ダクトから熱交換換気ユニットに取り入れ、夏期用外気給気口からの給気流を遮断してなることを特徴とする。

【0007】

請求項２の発明では、熱交換換気装置の給気風路側に、冬期に作動する加熱装置が設けられていることを特徴とする。
請求項３の発明では、夏期用外気給気口と冬期用外気給気口の近傍にそれぞれ取り込む外気温度を計測する温度センサと、該温度センサを基に切替装置を作動させるコントローラが設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

上記構成からなるので、夏期には前記夏期用外気給気口から吸い込んだ外気を熱交換装置に取込み、熱交換後に室内側吹出口に送るので、冷房エネルギーが削減でき、冬期には前記冬期用外気給気口から吸い込んだ外気を熱交換装置に取込み、熱交換後に室内側吹出口に送るので、室内の暖房エネルギーが削減できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】夏期における熱交換換気システムの概略図である。

【図2】冬期における熱交換換気システムの概略図である。

【図3】冬期における熱交換換気システムで加熱装置を設けた異なる概略図である。

【図4】熱交換換気システムの全体図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例0010】

以下に、この発明の熱交換換気システムの好適実施例について説明する。
図１は冬期用給気口３を封鎖し、夏期用外気給気口２を使用する概略図、図２は冬期用外気給気口３を使用し、夏期用給気ダクトを封鎖する概略図である。
図４に示す熱交換換気装置１０は、外気を取り込む室外側吸込口１１と、外気を室内に給気する室内側吹出口１２と、還気である室内空気を取り込む室内側吸込口１３と、室内空気を屋外へ排気する室外側吹出口１４を備えており、筐体１０ａの内部には、内部の熱交換器において互いに交差して熱交換するように設けられた給気風路１６と排気風路１７とが形成された公知構成からなっている。

【0011】

即ち、室内側吹出口１２と室内側吸込口１３とは、筐体１０ａにおける対向する側面の一方に設けられており、室外側吸込口１１と室外側吹出口１４とは、筐体１０ａにおける対向する側面の他方に設けられている。

【0012】

また、前記室外側吸込口１１および室内側吹出口１２と、室内側吸込口１３および室外側吹出口１４とには、クロスする風路を構成するダクトとして前記給気風路１６と排気風路１７とが設けられている。

【0013】

室外側吸込口１１は、室外側給気ダクト１が接続され、該室外側給気ダクト１の両端には、一端側に建物の北側外壁で開口する夏期用外気給気口２けられ、他端側に建物の南側外壁で開口する冬期用外気給気口３が設けられている。

【0014】

そして、室外側給気ダクト１１の中間位置には、前記夏期用外気給気口２と冬期用外気給気口３のいずれかの一方の風路を択一的に切り替えて室外側吸込口１１に接続する給気切替ユニット４および切替コントローラ３５が設けられている。

【0015】

給気切替ユニット４は、夏期には夏期用外気給気口２からの風路のみを室外側吸込口１１に通し冬期用外気給気口３からの風路は遮断し、冬期には冬期用外気給気口３からの風路を室外側吸込口１１に通し夏期用外気給気口２からの風路は遮断する。

【0016】

上記給気切替ユニット４は、オペレータによるマニュアル操作でもよいし、予め定めたスケジュールの日付によって夏期期間中では、夏期用外気給気口２からの風路のみを室外側吸込口１１に通し、冬期期間中では、冬期用外気給気口３からの風路のみを室外側吸込口１１に通すように手動または自動的に切り替えてもよい。

【0017】

前記切替操作は、マニュアルによっての切替では不正確になりうるので、温度センサーＳ１、Ｓ２でそれぞれの外気給気口２，３近傍の外気温度を測定し、測定温度が所定温度の範囲内の場合、または所定の温度差によって、夏期には低温の方の風路２を通して高温の風路３を遮断し、冬期には低温３の方の風路を遮断するように自動制御してもよい。

【0018】

また、温度差が一定の範囲内の場合には、いずれか一方だけの風路を通すようにしてもよいし、双方の風路を遮断せずに、給気切替ユニット４を全開して室外側吸込口１１に通すようにしてもよい。

【0019】

また、室内側吹出口１２は、室内側給気ダクト２２が接続され、室内側給気ダクト２２を介して建物の各室内の給気吹出口３２と連通している。
室内側吸込口１３は、室内側排気ダクト２３が接続され、各室または所望の室内や廊下などの場所に設けられた排気取込口３３が設けられ、前記室内側排気ダクト２３を介して室内側吸込口１３から室外側吹出口１４を経由して室外側排気ダクト２４を通り屋外の排気口５から排気される。

【実施例0020】

図３に示す実施例では、熱交換換気装置１０の給気風路１２側に、冬期に作動する加熱装置４０が設けられている。
これによれば、従来型の熱交換換気装置１０に、加熱装置４０を組み込むことにより、冬期の暖房負荷を低減させることができる。
上記加熱装置４０は、夏期は作動しないように設定することが好ましい。
例えば、給気切替ユニット４で夏期用外気給気口２を室外側吸込口１１と接続させる場合には、加熱装置４０の作動を停止するように連動させ、同様に給気切替ユニット４で冬期用外気給気口３を室外側吸込口１１と接続させる場合には、加熱装置４０を作動させるようにしてもよい。
更に、加熱装置に限らず冷暖房装置を組み込んでもよい。

【0021】

上記実施例で、夏期用外気給気口と冬期用外気給気口とは、夏期と冬期で建物の外壁に対する日照温度に差違があり、その温度差が大きい個所がある建物で、夏期と冬期で相対的に温度差が大きい場所が選択され、一般的には夏期用外気給気口は北向きの壁面、冬期用外気給気口は南向きの壁面となるが、建物や周囲の環境によって適宜設定することができる。
また、前記実施例のように夏期用外気給気口と冬期用外気給気口の２つに限定することなく、複数設けてもよい。
その場合は、それぞれの給気口近傍の温度をセンサで比較して夏期には最も低い温度の給気口を選択し、冬期には最も温度の高い給気口を選択して使用する給気口を最適のものに切り替えるようにしてもよい。
この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その他その要旨を変更しない範囲で種々設計変更することができる。