JP7309066B2 - 熱交換型換気装置 - Google Patents

Description

本開示は、給気風路と排気風路とを流れる気流間で熱交換を行なわせる熱交換器を備えた熱交換型換気装置に関する。

従来、熱交換型換気装置には給気風路と排気風路とを流れる気流間で熱交換を行わせる熱交換換気と、給気風路と排気風路とを流れる気流間で熱交換を行わせない非熱交換換気とを切り換えることが可能である機種がある。このような熱交換型換気装置では、停止時の風路が熱交換換気状態の風路を維持するように制御されている。このため、熱交換型換気装置が換気対象空間としている室内と室外との間に圧力差があり、且つ室内が負圧である場合には、熱交換型換気装置の風路を介して外気が室内に流入する。そして、室内に流入する外気は、熱交換器を通過する。

このとき、霧が発生している場合または外気が高湿度な状態である場合には、熱交換型換気装置は、意図せずその空気を取り入れることになる。この結果、熱交換器の内部において水が凝縮し、凝縮した水が熱交換器の内部に付着することにより、熱交換器の劣化が早まる。また、室内の負圧が室内に設置された他の換気装置による局所換気に起因して恒常的に発生している場合、室内の負圧によって、扉が開きにくくなる状態の発生および室内への隙間風の発生が懸念される。

局所換気による室内の負圧の抑制方法としては、さらなる換気扇の増設および室内に給気するためのパスダクトの設置が考えられる。しかしながら、この場合は、追加で費用が必要となり、換気扇を増設する場合は電気料金も追加で必要となる。

特許文献１には、局所換気の運転動作および停止動作に従って熱交換型換気装置の排気を停止および運転させることにより、室内の過度の負圧を抑制することが記載されている。

特開２０１３－１９５０１０号公報

しかしながら、上記特許文献１では、熱交換型換気装置が常時動作している前提での制御である。一方で、非住宅の建物では、事務所などの専用部の換気を停止させ、トイレなどの共用部の換気を継続させる環境が想定される。この場合に生じる室内の負圧に対する対策としては、換気系統の運用および窓の開放など、使用者に手間をかけさせることが想定され、また対応としては確実性がないものとなっている。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、停止時の室内の負圧対策として換気扇またはパスダクトといった給気設備の追加を必要とせずに、停止時の外気の流入に起因した熱交換器の劣化を抑制できる熱交換型換気装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる熱交換型換気装置は、室内空気を室外に排気する排気風路と、室外空気を室内に給気する給気風路と、が独立して内部に形成されたケーシングと、排気風路に設けられて排気風路を流れる排気流を発生させる排気送風機と、給気風路に設けられて給気風路を流れる給気流を発生させる給気送風機と、給気風路と排気風路とに跨って設けられ給気流と排気流との間で熱交換させる熱交換器と、を備える。また、熱交換型換気装置は、排気風路および給気風路のうち少なくとも一方における熱交換器を通る風路に併設されて熱交換器を迂回するバイパス風路と、熱交換器を通る風路とバイパス風路とを切り替える風路切替用ダンパーと、排気送風機の動作と、給気送風機の動作と、風路切替用ダンパーの動作とを制御する制御部と、を備える。制御部は、給気送風機および排気送風機の運転が停止した状態では、バイパス風路を開放する開放位置に風路切替用ダンパーを配置する。

本開示にかかる熱交換型換気装置は、停止時の室内の負圧対策として換気扇またはパスダクトといった給気設備の追加を必要とせずに、停止時の外気の流入に起因した熱交換器の劣化を抑制できる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる熱交換型換気装置を示す斜視図 実施の形態１にかかる熱交換型換気装置の内部を模式的に示す図 実施の形態１にかかる熱交換型換気装置における熱交換換気運転時の排気流の流れのイメージを示す概念図 実施の形態１にかかる熱交換型換気装置の非熱交換換気運転時の排気流の流れのイメージを示す概念図 実施の形態１にかかる熱交換型換気装置の制御に関わる機能構成を示すブロック図 実施の形態１にかかる熱交換型換気装置が停止する場合の制御部の制御手順を示すフローチャート 実施の形態１にかかる熱交換型換気装置が停止している場合の第１風路切替用ダンパーの位置を示す概念図 実施の形態２にかかる熱交換型換気装置が停止している場合の第２風路切替用ダンパーの位置を示す概念図 実施の形態３にかかる熱交換型換気装置が停止している場合の第１風路切替用ダンパーおよび第２風路切替用ダンパーの位置を示す概念図 実施の形態４にかかる熱交換型換気装置の停止中における気流の流れのイメージを示す概念図 実施の形態４にかかる熱交換型換気装置の運転中における気流の流れのイメージを示す概念図 実施の形態１にかかる熱交換換気装置が有する制御部のハードウェア構成の例を示す第１の図 実施の形態１にかかる熱交換換気装置が有する制御部のハードウェア構成の例を示す第２の図

以下に、実施の形態にかかる熱交換型換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置を示す斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置の内部を模式的に示す図である。熱交換型換気装置１は、給気流と排気流との熱交換を行いながら換気を行うことが可能な装置である。

熱交換型換気装置１は、室外から室内への給気と室内から室外への排気とにより室内を換気することで、室内の快適な空気環境を維持する。また、熱交換型換気装置１は、給気流と排気流との熱交換により、室内に取り込まれる空気と室内の空気との温度差を小さくして、室内の空気調和の負担を低減させる。熱交換型換気装置１は、天井裏の空間に設置される。

熱交換型換気装置１は、給気流と排気流との熱交換を行う熱交換器２がケーシング５に収納されている。ケーシング５は、天板３と底板４とを含む六面体であり、熱交換型換気装置１の本体部を構成する。ケーシング５の内部には、給気流が通る給気風路３１と、排気流が通る熱交換排気風路である排気風路３２と、給気風路３１と排気風路３２とを仕切る仕切壁１７，１８とが設けられている。図１では、ケーシング５から天板３が取り外された状態における熱交換型換気装置１を示している。なお、実施の形態１において、熱交換型換気装置１は、天板３を鉛直上方へ向けて設置されるものとする。

ケーシング５のうちの１つの側面には、給気吸込口１３と排気吹出口１４とが設けられている。ケーシング５のうち当該側面と対向する側面には、給気吹出口１５と排気吸込口１６とが設けられている。給気吸込口１３には、室外と給気吸込口１３とを連通する不図示の室外側給気ダクトが接続される。給気吹出口１５には、室内と給気吹出口１５とを連通する不図示の室内側給気ダクトが接続される。排気吸込口１６には、室内と排気吸込口１６とを連通する不図示の室内側排気ダクトが接続される。排気吹出口１４には、室外と排気吹出口１４とを連通する不図示の室外側排気ダクトが接続される。

外気は、室外側給気ダクトを介して給気吸込口１３から給気風路３１へ取り込まれる。給気風路３１に取り込まれた外気は、給気風路３１を通って、給気吹出口１５から室内側給気ダクトを通って室内へ吹き出される。室内の空気は、室内側排気ダクトを介して排気吸込口１６から排気風路３２へ取り込まれる。排気風路３２へ取り込まれた空気は、排気風路３２を通って、排気吹出口１４から室外側排気ダクトを通って室外へ吹き出される。すなわち、室内空気を室外に排気する排気風路３２と、室外空気を室内に給気する給気風路３１と、が独立してケーシング５の内部に形成されている。

熱交換器２は、給気風路３１と排気風路３２とに跨って設けられ、給気流と排気流との間の全熱交換を行う。熱交換器２は、排気流が通る一次側風路と、給気流が通る二次側風路とを有する。熱交換器２の内部において、一時側風路と二次側風路とは垂直に交差している。一次側風路と二次側風路とは、平板紙と、波板紙であるコルゲートシートとが交互に積層および接着されて構成された積層体により形成されている。図１では、一次側風路と二次側風路との図示を省略している。積層体は、四角柱形状を呈する。熱交換器２のうち積層方向における両端に位置する端面は、それぞれ正方形を呈する。積層方向は、平板紙およびコルゲートシートが積層されている方向である。

熱交換器２は、積層方向に平行な４つの稜線部を有する。熱交換器２は、各稜線部が天板３、底板４、仕切壁１７および仕切壁１８のそれぞれに向けられるようにして、ケーシング５に収納される。すなわち、熱交換器２は、ケーシング５の内部の中央領域に、四角柱形状の軸方向が横向きにされた状態で、両端に位置する端面の対角線が上下方向と水平方向とに向くようにして組み込まれている。

給気風路３１は、室外の空気である外気を室内へ給気するための風路であり、給気吸込口１３と熱交換器２との間に形成された上流側給気風路３１ａと、熱交換器２と給気吹出口１５との間に形成された下流側給気風路３１ｂと、熱交換器２内の給気風路３１である熱交換器内給気風路３１ｃと、を有している。すなわち、上流側給気風路３１ａは、給気風路３１において熱交換器２よりも上流側であって室外に連通する上流側の給気風路である。また、下流側給気風路３１ｂは、給気風路３１において熱交換器２よりも下流側であって室内に連通する下流側の給気風路である。

排気風路３２は、室内空気である還気を室外へ排気するための風路であり、排気吸込口１６と熱交換器２との間に形成された上流側排気風路３２ａと、熱交換器２と排気吹出口１４との間に形成された下流側排気風路３２ｂと、熱交換器２内の排気風路３２である熱交換器内排気風路３２ｃと、を有している。すなわち、上流側排気風路３２ａは、熱交換器２よりも上流側であって室内に連通する上流側の排気風路である。また、下流側排気風路３２ｂは、熱交換器２よりも下流側であって室外に連通する下流側の排気風路である。

このように構成された排気風路３２は、排気吸込口１６と排気吹出口１４とを熱交換器２を介して繋いで室内の空気を室外に排気する熱交換排気風路である。

熱交換型換気装置１は、室外の空気を取り込み、取り込まれた空気を室内へ送る給気送風機１１と、室内の空気を取り込み、取り込まれた空気を室外へ送る排気送風機１２とを有する。

給気送風機１１は、下流側給気風路３１ｂ内に配置され、給気吸込口１３から給気吹出口１５に向かう給気流の流れを生成する。給気送風機１１は、給気送風機ケーシング７内に遠心多翼羽根と、遠心多翼羽根を回転させるための給気用電動機とを内部に備える。給気送風機１１は、給気用電動機によって遠心多翼羽根を回転させることによって給気流を発生させる。図においては、遠心多翼羽根と給気用電動機との図示を省略している。給気送風機１１は、後述する制御部３５によって給気用電動機の運転、停止および回転速度が制御されることで、制御部３５によって運転動作が制御される。

給気送風機ケーシング７は、給気送風機１１のスクロールケーシングを形成するとともに給気風路３１と排気風路３２とを仕切る仕切壁１８を構成している。

排気送風機１２は、下流側排気風路３２ｂ内に配置され、排気吸込口１６から排気吹出口１４に向かう排気流の流れを生成する。排気送風機１２は、排気送風機ケーシング８内に遠心多翼羽根と、遠心多翼羽根を回転させるための排気用電動機とを内部に備える。排気送風機１２は、排気用電動機によって遠心多翼羽根を回転させることによって排気流を発生させる。図においては、遠心多翼羽根と排気用電動機との図示を省略している。排気送風機１２は、後述する制御部３５によって排気用電動機の運転、停止および回転速度が制御されることで、制御部３５によって運転動作が制御される。

排気送風機ケーシング８は、排気送風機１２のスクロールケーシングを形成するとともに給気風路３１と排気風路３２とを仕切る仕切壁１７を構成している。

ケーシング５のうち、給気吸込口１３と排気吹出口１４とを有する側面および給気吹出口１５と排気吸込口１６とを有する側面以外の側面のうちの１つである前面には、メンテナンスカバー６と制御部９とが設けられている。メンテナンスカバー６は、熱交換器２のうちの１つの端面と対向する位置に設けられている。熱交換器２は、メンテナンスカバー６を開くことによって、ケーシング５の内部からのケーシング５の外部への引き出しと、ケーシング５の外部からケーシング５の内部への挿入とが可能とされている。制御部９は、熱交換型換気装置１の全体を制御する。

ケーシング５の内部には、熱交換器２を支持するガイドレール２１、ガイドレール２２、ガイドレール２３およびガイドレール２４が設けられている。ガイドレール２１は、天板３に設けられている。４つの稜線部のうち天板３へ向けられている１つがガイドレール２１へ挿入される。ガイドレール２２は、底板４に設けられている。４つの稜線部のうち底板４へ向けられている１つがガイドレール２２へ挿入される。ガイドレール２３は、仕切壁１７に設けられている。４つの稜線部のうち仕切壁１７に向けられている１つがガイドレール２３へ挿入される。ガイドレール２４は、仕切壁１８に設けられている。４つの稜線部のうち仕切壁１８に向けられている１つがガイドレール２４へ挿入される。メンテナンスカバー６を開けた状態において、ガイドレール２１，２２，２３，２４に沿って熱交換器２を移動させることによって、熱交換器２の引き出しと熱交換器２の挿入とが行われる。

ケーシング５の内部は、熱交換器２とガイドレール２１，２２，２３，２４と仕切壁１７，１８とによって互いに隔てられて独立した４つの空間に区分けされ、当該４つの空間が、上流側給気風路３１ａと下流側給気風路３１ｂと上流側排気風路３２ａと下流側排気風路３２ｂとされている。

図３は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置における熱交換換気運転時の排気流の流れのイメージを示す概念図である。図４は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置の非熱交換換気運転時の排気流の流れのイメージを示す概念図である。図３および図４における矢印は、気流の流れを示している。

ケーシング５の内部には、熱交換排気風路である排気風路３２における熱交換器２を通る風路に併設されて熱交換器２を迂回するバイパス風路である排気側バイパス風路５０が形成されている。排気側バイパス風路５０は、熱交換器２を迂回して上流側排気風路３２ａと下流側排気風路３２ｂとを繋ぐ風路であり、熱交換器２を通さずに排気吹出口１４に排気流を流すためのバイパス風路である。排気側バイパス風路５０は、熱交換器２を通らない非熱交換風路である。そして、熱交換器２よりも上流側の上流側排気風路３２ａと熱交換器２よりも下流側の下流側排気風路３２ｂとが熱交換器２を通さずに排気側バイパス風路５０によって繋がれた非熱交換風路である排気側非熱交換風路１０１が、ケーシング５の内部に形成されている。

熱交換型換気装置１は、排気吸込口１６から吸い込んだ室内空気の気流である排気流を熱交換排気風路である排気風路３２に流して熱交換器２に通すことにより、給気流と排気流との間で熱交換を伴う熱交換換気を行うことができる。一方、熱交換型換気装置１は、排気吸込口１６から吸い込んだ室内空気の気流である排気流を排気側非熱交換風路１０１の排気側バイパス風路５０に流して熱交換器２に通さないことにより、給気流と排気流との間で熱交換を伴わない普通換気を行うことができる。普通換気は、給気流と排気流との間で熱交換を伴わない換気である非熱交換換気である。

ケーシング５の内部には、排気風路３２と排気側バイパス風路５０とが分岐する部分に、排気風路３２における熱交換器２を通る風路と排気側バイパス風路５０とを切り替えるためのダンパーである電動式の第１風路切替用ダンパー５１が設けられている。第１風路切替用ダンパー５１は、排気風路３２と排気側非熱交換風路１０１とを切り替えるためのダンパーと換言できる。

第１風路切替用ダンパー５１は、排気風路３２と排気側バイパス風路５０との分岐点に回転軸を有し排気吸込口１６から吸い込まれた室内空気を熱交換器２に通すか否かを切り替えて排気風路３２と排気側バイパス風路５０とを切り替える風路切替部を構成している。第１風路切替用ダンパー５１は、例えば上流側排気風路３２ａの内部で回転する板からなり、向きが変化することにより排気風路３２と排気側バイパス風路５０とを切り替えることができる。第１風路切替用ダンパー５１の動作は、制御部３５によって制御される。

図３では、排気側バイパス風路５０を閉塞する閉塞位置に第１風路切替用ダンパー５１を配置して、排気流が通る排気風路を排気風路３２に切り替えた状態を示している。図３に示すように第１風路切替用ダンパー５１が閉塞位置に配置されているときは、上流側排気風路３２ａから熱交換器２に向かう風路が開放されることにより、排気風路３２が開放され、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１が閉塞される。これにより、排気流が上流側排気風路３２ａから熱交換器２を通って下流側排気風路３２ｂに流れるため、熱交換型換気装置１は、熱交換器２において給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換換気運転を行うことができる。

図４では、排気側バイパス風路５０を開放する開放位置に第１風路切替用ダンパー５１を配置して、排気流が通る排気風路を排気側非熱交換風路１０１に切り替えた状態を示している。図４に示すように第１風路切替用ダンパー５１が開放位置に配置されているときは、上流側排気風路３２ａから熱交換器２に向かう風路が閉塞されることにより、排気風路３２が閉塞され、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１が開放される。これにより、排気流は、上流側排気風路３２ａから熱交換器２を通らずに下流側排気風路３２ｂに流れるため、熱交換型換気装置１は、熱交換器２において給気流と排気流との間で熱交換を行わない非熱交換換気運転である普通換気運転を行うことができる。

普通換気運転は、排気流が熱交換器２を迂回して上流側排気風路３２ａから下流側排気風路３２ｂに流れ、室内空気を熱交換器２に通さずに室外へ排気するバイパス換気運転と換言できる。

熱交換型換気装置１は、上述した熱交換換気運転と普通換気運転の２つの運転モードを備え、ユーザの好みによって後述するリモートコントローラー３６を用いて運転モードが適宜選択される。

図５は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置の制御に関わる機能構成を示すブロック図である。熱交換型換気装置１は、ケーシング５の外部に取り付けられた制御部３５と、室内に設置されたリモートコントローラー３６とを備える。制御部３５とリモートコントローラー３６とは、互いに双方向通信が可能である。

制御部３５は、熱交換型換気装置１全体の動作を制御する。制御部３５は、給気送風機１１および排気送風機１２の動作を制御して熱交換型換気装置１の運転を制御する。制御部３５は、リモートコントローラー３６で受け付けられてリモートコントローラー３６から送信された、熱交換型換気装置１の動作を指示する制御信号に基づいて、熱交換型換気装置１の動作を制御する。また、制御部３５は、制御部３５にあらかじめ設定されている動作を指示する情報に基づいて、熱交換型換気装置１の動作を制御する。

また、制御部３５は、第１風路切替用ダンパー５１の動作を制御するダンパー制御部３５１を備える。ダンパー制御部３５１は、第１風路切替用ダンパー５１の動作を制御する第１制御部といえる。ダンパー制御部３５１は、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１を閉塞する閉塞位置と、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１を開放する開放位置とのうちのいずれかの位置に第１風路切替用ダンパー５１の位置を切り替えることにより、排気流が通る排気風路を排気風路３２と排気側非熱交換風路１０１とのうちのいずれかの風路に切り替える制御を行う。すなわち、ダンパー制御部３５１は、風路切替制御部としての機能を有する。ダンパー制御部３５１は、リモートコントローラー３６から送信された制御信号に基づいて、第１風路切替用ダンパー５１の位置を切り替える。

また、ダンパー制御部３５１は、制御信号を受信した場合に、給気送風機１１および排気送風機１２の双方の運転の停止を指示する指示信号が制御信号に含まれている場合に、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１を開放して排気風路３２を閉塞する制御を行う。すなわち、ダンパー制御部３５１は、受信した制御信号において、給気送風機１１および排気送風機１２の双方の運転の停止を指示する指示信号が含まれている場合に、第１風路切替用ダンパー５１を開放位置に配置する制御を行う。そして、ダンパー制御部３５１は、排気送風機１２を運転させるまで第１風路切替用ダンパー５１を開放位置に保持する制御を行う。

給気送風機１１および排気送風機１２の双方の運転の停止を指示する指示信号が含まれている制御信号は、熱交換型換気装置１の運転停止を指示する停止指示信号が挙げられる。

つぎに、熱交換型換気装置１の動作について説明する。図６は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置が停止する場合の制御部の制御手順を示すフローチャートである。図７は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置が停止している場合の第１風路切替用ダンパーの位置を示す概念図である。

ステップＳ１０において、制御部３５は、リモートコントローラー３６から送信された制御信号を受信する。

ステップＳ２０において、制御部３５は、給気送風機１１の運転の停止を指示する給気送風機１１の停止信号と、排気送風機１２の運転の停止を指示する排気送風機１２の停止信号との双方が、受信した制御信号に含まれているか否かを判定する。給気送風機１１の停止信号と排気送風機１２の停止信号との双方が、受信した制御信号に含まれている場合は、ステップＳ１０において制御部３５が熱交換型換気装置１の運転停止を指示する停止指示信号を受信した場合である。

給気送風機１１の停止信号と排気送風機１２の停止信号との双方が、受信した制御信号に含まれている場合は、ステップＳ２０においてＹｅｓとなり、ステップＳ３０に進む。給気送風機１１の停止信号と排気送風機１２の停止信号とのうち少なくとも一方が、受信した制御信号に含まれていない場合は、ステップＳ２０においてＮｏとなり、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ３０において、制御部３５は、排気側バイパス風路５０を開く制御を行う。具体的には、制御部３５が、給気送風機１１と排気送風機１２とを停止させる。そして、ダンパー制御部３５１が、第１風路切替用ダンパー５１を、図７に示すように排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１を開放する開放位置に配置し、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１を開放する制御を行う。すなわち、熱交換型換気装置１は、運転を停止している場合には、第１風路切替用ダンパー５１の位置が開放位置とされる。

ダンパー制御部３５１は、熱交換型換気装置１の運転を停止させる直前の熱交換型換気装置１の運転モードが熱交換換気運転およびバイパス換気運転のうちのいずれのモードであっても、熱交換型換気装置１の運転を停止させた場合には、第１風路切替用ダンパー５１の位置を開放位置とする。したがって、ダンパー制御部３５１は、熱交換型換気装置１の運転を停止させる直前に熱交換型換気装置１が熱交換換気運転を行っていた場合は、第１風路切替用ダンパー５１の位置を閉塞位置から開放位置に切り替える。ダンパー制御部３５１は、熱交換型換気装置１の運転を停止させる直前に熱交換型換気装置１がバイパス換気運転を行っていた場合は、第１風路切替用ダンパー５１の位置を開放位置のまま維持する。

ダンパー制御部３５１が第１風路切替用ダンパー５１の位置を閉塞位置から開放位置に切り替えるタイミングは、制御部３５が停止指示信号を受信したタイミングでもよく、制御部３５が停止指示信号を受信してから予め決められた時間の経過後でもよい。

ステップＳ４０において、ダンパー制御部３５１は、排気側バイパス風路５０を開いた状態を維持する。具体的には、ダンパー制御部３５１は、給気送風機１１および排気送風機１２の双方を運転させて熱交換型換気装置１を運転させるまで第１風路切替用ダンパー５１を開放位置に保持する制御を行い、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１を開いた状態を維持する。

ステップＳ５０において、制御部３５は、リモートコントローラー３６から送信された制御信号を受信したか否かを判定する。リモートコントローラー３６から送信された制御信号を受信したと判定された場合は、ステップＳ５０においてＹｅｓとなり、ステップＳ６０に進む。リモートコントローラー３６から送信された制御信号を受信していないと判定された場合は、ステップＳ５０においてＮｏとなり、ステップＳ４０に戻る。

ステップＳ６０において、制御部３５は、受信した制御信号に対応した制御を行って熱交換型換気装置１の運転を開始する。

なお、上述したステップＳ４０においては、ダンパー制御部３５１は、給気送風機１１および排気送風機１２の双方を運転させて熱交換型換気装置１を運転させるまで第１風路切替用ダンパー５１を開放位置に保持することとしたが、これに限定されない。ダンパー制御部３５１は、少なくとも制御部３５が制御信号に従って排気送風機１２を運転させた場合に、排気側バイパス風路５０を開いた状態の維持を解除して、第１風路切替用ダンパー５１の位置を受信した制御信号の内容に対応した位置に制御してもよい。すなわち、ダンパー制御部３５１は、排気送風機１２を運転させるまで、第１風路切替用ダンパー５１を開放位置に保持してもよい。

上記のように、熱交換型換気装置１は、熱交換型換気装置１の停止時に第１風路切替用ダンパー５１の位置を開放位置として排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１を開放する。これにより、熱交換型換気装置１の停止時に排気吹出口１４を通って熱交換型換気装置１の内部に流入した外気は、排気側バイパス風路５０を通り、熱交換器２を通らない。このため、霧が発生している場合または外気が高湿度な状態であっても、排気吹出口１４を通って熱交換型換気装置１の内部に流入した外気が熱交換器２において凝縮することがなく、外気に含まれる水が熱交換器２において凝集することがない。これにより、熱交換型換気装置１は、外気に起因した熱交換器２における不要な保水を低減でき、不要な保水による熱交換器２の劣化を低減できる。

また、排気側バイパス風路５０および排気側非熱交換風路１０１は、気流が熱交換器２を通らない風路であるため、気流が熱交換器２を通る風路である排気風路３２よりも圧力損失を少なくできる。このため、熱交換型換気装置１が換気対象空間としている室内に設けられた局所換気装置などの他の換気装置等の運転によって室内の負圧が恒常的に発生している場合でも、熱交換型換気装置１が停止している間は、排気側非熱交換風路１０１を通して外気が室内に流入しやすくなる。これにより、熱交換型換気装置１が停止している間においては、室内と室外との圧力差を少なくすることができ、室内が負圧であることに起因して扉が開きにくくなること、および室内が負圧であることに起因した隙間風の発生を低減できる。すなわち、排気側バイパス風路５０は、室内に外気を給気して室内の負圧を低減するパスダクトとして機能できる。

すなわち、熱交換型換気装置１は、停止時に排気風路３２が排気側非熱交換風路１０１となるように第１風路切替用ダンパー５１を切り換えることで、停止時に外気が熱交換器２を通過しない風路を確保することができる。これにより、熱交換型換気装置１は、停止時には室内の負圧によって排気側非熱交換風路１０１を介して室内へ外気を導入させ、意図しない外気の流入による熱交換器２の劣化を抑制するとともに、室内の負圧を低減できる。

したがって、本実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１は、停止中に室内の圧力が負圧環境であったとしても、熱交換器２を通過しない風路から外気を室内に流入させることが可能となり、熱交換器２が劣化しにくく、停止時の室内の負圧環境を軽減させることが可能となる。

一方、熱交換型換気装置１の停止時に第１風路切替用ダンパー５１の位置が閉塞位置とされて排気風路３２が開放された場合には、熱交換型換気装置１の停止時に排気吹出口１４を通って熱交換型換気装置１の内部に流入した外気は、熱交換器２を通る。このため、霧が発生している場合または外気が高湿度な状態には、排気吹出口１４を通って熱交換型換気装置１の内部に流入した外気が熱交換器２において凝縮してしまう。

上述したように、停止時の室内の負圧対策として換気扇またはパスダクトといった給気設備の室内への追加を必要とせずに、停止時の外気の流入に起因した熱交換器２の劣化を抑制できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、熱交換器２を迂回する風路であるバイパス風路を排気風路３２側に設けた場合について示したが、バイパス風路が給気風路３１側に設けられてもよい。

図８は、実施の形態２にかかる熱交換型換気装置が停止している場合の第２風路切替用ダンパーの位置を示す概念図である。実施の形態２にかかる熱交換型換気装置６０は、排気側バイパス風路５０および第１風路切替用ダンパー５１の代わりに給気側バイパス風路６１および第２風路切替用ダンパー６２を有すること以外は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１と同様の構成を有する。

実施の形態２にかかる熱交換型換気装置６０のケーシング５の内部には、熱交換給気風路である給気風路３１における熱交換器２を通る風路に併設されて熱交換器２を迂回するバイパス風路である給気側バイパス風路６１が形成されている。給気側バイパス風路６１は、熱交換器２を迂回して上流側給気風路３１ａと下流側給気風路３１ｂとを繋ぐ風路であり、熱交換器２を通さずに給気吹出口１５に給気流を流すためのバイパス風路である。給気側バイパス風路６１は、熱交換器２を通らない非熱交換風路である。そして、熱交換器２よりも上流側の上流側給気風路３１ａと熱交換器２よりも下流側の下流側給気風路３１ｂとが熱交換器２を通さずに給気側バイパス風路６１によって繋がれた非熱交換風路である給気側非熱交換風路１０２が、ケーシング５の内部に形成されている。

熱交換型換気装置６０は、給気吸込口１３から吸い込んだ外気の気流である給気流を熱交換給気風路である給気風路３１に流して熱交換器２に通すことにより、給気流と排気流との間で熱交換を伴う熱交換換気を行うことができる。一方、熱交換型換気装置６０は、給気吸込口１３から吸い込んだ外気の気流である給気流を非熱交換風路である給気側非熱交換風路１０２に流して熱交換器２に通さないことにより、給気流と排気流との間で熱交換を伴わない非熱交換換気である普通換気を行うことができる。

ケーシング５の内部には、給気風路３１と給気側バイパス風路６１とが分岐する部分に、給気風路３１における熱交換器２を通る風路と給気側バイパス風路６１とを切り替えるためのダンパーである電動式の第２風路切替用ダンパー６２が設けられている。第２風路切替用ダンパー６２は、給気風路３１と給気側非熱交換風路１０２とを切り替えるためのダンパーと換言できる。

第２風路切替用ダンパー６２は、給気風路３１と給気側バイパス風路６１との分岐点に回転軸を有し給気吸込口１３から吸い込まれた外気を熱交換器２に通すか否かを切り替えて給気風路３１と給気側バイパス風路６１とを切り替える風路切替部を構成している。第２風路切替用ダンパー６２は、例えば上流側給気風路３１ａの内部で回転する板からなり、向きが変化することにより給気風路３１と給気側バイパス風路６１とを切り替えることができる。第２風路切替用ダンパー６２の動作は、ダンパー制御部３５１によって制御される。

図８では、開放位置に配置された第２風路切替用ダンパー６２を実線で示し、閉塞位置に配置された第２風路切替用ダンパー６２を破線で示している。

図８に実線で示すように第２風路切替用ダンパー６２が給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２を開放する開放位置に配置されているときは、給気流が通る給気風路が給気側非熱交換風路１０２に切り替えられている。この場合、上流側給気風路３１ａから熱交換器２に向かう風路が閉塞されるため給気風路３１が閉塞され、給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２が開放される。これにより、給気流は、上流側給気風路３１ａから熱交換器２を通らずに下流側給気風路３１ｂに流れるため、熱交換型換気装置６０は、熱交換器２において給気流と排気流との間で熱交換を行わない普通換気運転を行うことができる。

図８に破線で示すように第２風路切替用ダンパー６２が給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２を閉塞する閉塞位置に配置されているときは、給気流が通る給気風路が給気風路３１に切り替えられている。この場合、上流側給気風路３１ａから熱交換器２に向かう風路が開放されるため給気風路３１が開放され、給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２が閉塞される。これにより、給気流が上流側給気風路３１ａから熱交換器２を通って下流側給気風路３１ｂに流れるため、熱交換型換気装置１は、熱交換器２において給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換換気運転を行うことができる。

制御部３５は、実施の形態１において図６を参照して説明した処理において、第１風路切替用ダンパー５１の代わりに第２風路切替用ダンパー６２を制御する処理を行う。すなわち、制御部３５は、給気送風機１１の停止信号と排気送風機１２の停止信号との双方が、受信した制御信号に含まれている場合に、給気送風機１１と排気送風機１２とを停止させる。そして、ダンパー制御部３５１は、給気送風機１１および排気送風機１２の双方の運転の停止を指示する指示信号が制御信号に含まれている場合に、給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２を開放する制御を行う。

すなわち、ダンパー制御部３５１は、受信した制御信号において、給気送風機１１および排気送風機１２の双方の運転の停止を指示する指示信号が含まれている場合に、第２風路切替用ダンパー６２の位置を、給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２を開放する開放位置に配置する制御を行う。そして、ダンパー制御部３５１は、排気送風機１２を運転させるまで第２風路切替用ダンパー６２を開放位置に保持する制御を行う。ダンパー制御部３５１は、第２風路切替用ダンパー６２の動作を制御する第２制御部といえる。

なお、ダンパー制御部３５１は、少なくとも制御部３５が制御信号に従って給気送風機１１を運転させた場合に、給気側バイパス風路６１を開いた状態の維持を解除して、第２風路切替用ダンパー６２の位置を受信した制御信号の内容に対応した位置に制御してもよい。すなわち、ダンパー制御部３５１は、給気送風機１１を運転させるまで、第２風路切替用ダンパー６２を開放位置に保持してもよい。

上記のように、熱交換型換気装置６０は、熱交換型換気装置６０の停止時に第２風路切替用ダンパー６２の位置を開放位置として給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２を開放する。これにより、熱交換型換気装置６０の停止時に給気吸込口１３を通って熱交換型換気装置６０の内部に流入した外気は、給気側バイパス風路６１を通り、熱交換器２を通らない。このため、霧が発生している場合または外気が高湿度な状態であっても、給気吸込口１３を通って熱交換型換気装置６０の内部に流入した外気が熱交換器２において凝縮することがなく、外気に含まれる水が熱交換器２において凝集することがない。これにより、熱交換型換気装置６０は、外気に起因した熱交換器２における不要な保水を低減でき、不要な保水による熱交換器２の劣化を低減できる。

また、給気側バイパス風路６１および給気側非熱交換風路１０２は、気流が熱交換器２を通らない風路であるため、気流が熱交換器２を通る風路である給気風路３１よりも圧力損失を少なくできる。このため、熱交換型換気装置６０が換気対象空間としている室内に設けられた局所換気装置などの他の換気装置等の運転によって室内の負圧が恒常的に発生している場合でも、熱交換型換気装置６０が停止している間は、給気側非熱交換風路１０２を通して外気が室内に流入しやすくなる。これにより、熱交換型換気装置６０が停止している間においては、室内と室外との圧力差を少なくすることができ、室内が負圧であることに起因して扉が開きにくくなること、および室内が負圧であることに起因した隙間風の発生を低減できる。すなわち、給気側バイパス風路６１は、室内に外気を給気して室内の負圧を低減するパスダクトとして機能できる。

上述したように、本実施の形態２にかかる熱交換型換気装置６０によれば、上述した実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
図９は、実施の形態３にかかる熱交換型換気装置が停止している場合の第１風路切替用ダンパーおよび第２風路切替用ダンパーの位置を示す概念図である。熱交換器２を迂回する風路であるバイパス風路は、排気風路３２側および給気風路３１側に設けられてもよい。図９に示す本実施の形態３にかかる熱交換型換気装置７０は、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１と実施の形態２にかかる熱交換型換気装置６０とを組み合わせた構成を有する。

本実施の形態３にかかる熱交換型換気装置７０の場合は、熱交換型換気装置７０の停止時に熱交換型換気装置７０の内部に流入した外気は、熱交換器２を通らない。すなわち、熱交換型換気装置７０の停止時に排気吹出口１４を通って熱交換型換気装置７０の内部に流入した外気は、排気側非熱交換風路１０１を通り、熱交換器２を通らない。また、熱交換型換気装置７０の停止時に給気吸込口１３を通って熱交換型換気装置７０の内部に流入した外気は、給気側非熱交換風路１０２を通り、熱交換器２を通らない。このため、本実施の形態３にかかる熱交換型換気装置７０は、上述した実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１と同様の効果が、実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１および実施の形態２にかかる熱交換型換気装置６０と比べて、より大きくなる。

実施の形態４．
図１０は、実施の形態４にかかる熱交換型換気装置の停止中における気流の流れのイメージを示す概念図である。図１１は、実施の形態４にかかる熱交換型換気装置の運転中における気流の流れのイメージを示す概念図である。本実施の形態４にかかる熱交換型換気装置８０は、上述した本実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１の構成に加え、熱交換器２よりも上流側の排気風路３２である上流側排気風路３２ａと、熱交換器２よりも下流側の排気風路３２である下流側排気風路３２ｂとを熱交換器２を通さずに繋ぐバイパス風路が、ケーシング５の外部に設けられてもよい。熱交換型換気装置８０は、排気風路３２における熱交換器２を通る風路に併設されてケーシング５の外部において熱交換器２を迂回する外部バイパス風路と、排気風路３２における熱交換器２を通る風路と外部バイパス風路とを切り替える風路切替シャッターと、を備える。

熱交換型換気装置８０は、上流側排気風路３２ａと下流側排気風路３２ｂとを連通して接続するバイパスダクト８１を有する。バイパスダクト８１は、外部バイパス風路である。バイパスダクト８１は、天板３に接続して設けられている。下流側排気風路３２ｂには、鉛直方向において排気吹出口１４よりも下側で下流側排気風路３２ｂを閉塞可能なシャッター８２が設けられている。シャッター８２は、風路切替シャッターである。

シャッター８２は、熱交換型換気装置８０の運転中は、図１１に示すように排気送風機１２が発生する排気流の動圧により鉛直方向上側に跳ね上げられて、熱交換器２から排気吹出口１４に向かう排気風路３２を開放する。

一方、シャッター８２は、排気流の動圧が無くなる熱交換型換気装置８０の停止中は、図１０に示すように排気吹出口１４よりも下側で下流側排気風路３２ｂを閉塞し、排気吹出口１４から熱交換器２に向かう風路を閉塞して排気風路３２を閉塞する。シャッター８２は、自重またはバネの付勢力によって排気吹出口１４よりも下側で下流側排気風路３２ｂを閉塞できるように構成される。これにより、熱交換器２よりも上流側の上流側排気風路３２ａと熱交換器２よりも下流側の下流側排気風路３２ｂとが熱交換器２を通さずにバイパスダクト８１によって繋がれた非熱交換風路である外部側非熱交換風路１０３が、ケーシング５の内部に形成されている。そして、熱交換型換気装置８０の停止時に排気吹出口１４を通って下流側排気風路３２ｂに流入した外気は、バイパスダクト８１を通って上流側排気風路３２ａに流れ、排気吸込口１６から室内に流れるため、熱交換器２を通らない。

したがって、本実施の形態４にかかる熱交換型換気装置８０によれば、上述した実施の形態１にかかる熱交換型換気装置１と同様の効果が得られる。

なお、上記のバイパスダクト８１とシャッター８２とを備えることにより、熱交換換気と非熱交換換気とを切り換える機能を有していない熱交換型換気装置においても、停止時の室内の負圧対策として換気扇またはパスダクトといった給気設備の追加を必要とせずに、停止時の外気の流入に起因した熱交換器の劣化を抑制できる。

図１２は、実施の形態１にかかる熱交換換気装置が有する制御部のハードウェア構成の例を示す第１の図である。図１２には、制御部３５の機能が専用のハードウェアを使用して実現される場合におけるハードウェア構成を示している。制御部３５は、各種処理を実行する処理回路４１と、制御部３５の外部の機器との接続インタフェースであるインタフェース４２とを備える。

専用のハードウェアである処理回路４１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらの組み合わせである。制御部３５の各機能は、処理回路４１を用いて実現される。インタフェース４２は、給気送風機１１と排気送風機１２と第１風路切替用ダンパー５１と第２風路切替用ダンパー６２とに制御信号を出力する。

図１３は、実施の形態１にかかる熱交換換気装置が有する制御部のハードウェア構成の例を示す第２の図である。図１３には、プログラムを実行するハードウェアを用いて制御部３５の機能が実現される場合におけるハードウェア構成を示している。制御部３５は、プロセッサ４３と、メモリ４４と、インタフェース４２とを有する。

プロセッサ４３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ４３は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）であってもよい。制御部３５の各機能は、プロセッサ４３と、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、内蔵メモリであるメモリ４４に格納される。メモリ４４は、不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであって、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）またはＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）である。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，６０，７０，８０ 熱交換型換気装置、２ 熱交換器、３ 天板、４ 底板、５ ケーシング、６ メンテナンスカバー、７ 給気送風機ケーシング、８ 排気送風機ケーシング、９ 制御部、１１ 給気送風機、１２ 排気送風機、１３ 給気吸込口、１４ 排気吹出口、１５ 給気吹出口、１６ 排気吸込口、１７，１８ 仕切壁、２１，２２，２３，２４ ガイドレール、３１ 給気風路、３１ａ 上流側給気風路、３１ｂ 下流側給気風路、３１ｃ 熱交換器内給気風路、３２ 排気風路、３２ａ 上流側排気風路、３２ｂ 下流側排気風路、３２ｃ 熱交換器内排気風路、３５ 制御部、３６ リモートコントローラー、４１ 処理回路、４２ インタフェース、４３ プロセッサ、４４ メモリ、５０ 排気側バイパス風路、５１ 第１風路切替用ダンパー、６１ 給気側バイパス風路、６２ 第２風路切替用ダンパー、８１ バイパスダクト、８２ シャッター、１０１ 排気側非熱交換風路、１０２ 給気側非熱交換風路、１０３ 外部側非熱交換風路、３５１ ダンパー制御部。

Claims (5)

1. 室内空気を室外に排気する排気風路と、室外空気を室内に給気する給気風路と、が独立して内部に形成されたケーシングと、
   前記排気風路に設けられて前記排気風路を流れる排気流を発生させる排気送風機と、
   前記給気風路に設けられて前記給気風路を流れる給気流を発生させる給気送風機と、
   前記給気風路と前記排気風路とに跨って設けられ前記給気流と前記排気流との間で熱交換させる熱交換器と、
   前記排気風路および前記給気風路のうち少なくとも一方における前記熱交換器を通る風路に併設されて前記熱交換器を迂回するバイパス風路と、
   前記熱交換器を通る風路と前記バイパス風路とを切り替える風路切替用ダンパーと、
   前記排気送風機の動作と、前記給気送風機の動作と、前記風路切替用ダンパーの動作とを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記給気送風機および前記排気送風機の運転が停止した状態では、前記バイパス風路を開放する開放位置に前記風路切替用ダンパーを配置すること、
   を特徴とする熱交換型換気装置。
2. 前記風路切替用ダンパーは、前記排気風路および前記給気風路の双方における前記熱交換器を通る風路に並設されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の熱交換型換気装置。
3. 前記制御部は、前記排気風路における前記熱交換器を通る風路に併設された前記風路切替用ダンパーを、前記排気送風機を運転させるまで前記開放位置に保持すること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の熱交換型換気装置。
4. 前記制御部は、前記給気風路における前記熱交換器を通る風路に併設された前記風路切替用ダンパーを、前記給気送風機を運転させるまで前記開放位置に保持すること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の熱交換型換気装置。
5. 前記排気風路における前記熱交換器を通る風路に併設されて前記ケーシングの外部において前記熱交換器を迂回する外部バイパス風路と、
   前記排気風路における前記熱交換器を通る風路と前記外部バイパス風路とを切り替える風路切替シャッターと、
   を備え、
   前記風路切替シャッターは、前記排気送風機が停止した状態では前記外部バイパス風路を開放する開放位置に移動すること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の熱交換型換気装置。

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