JP2551200B2 - 熱交換換気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、屋外から給気される空気と室内から排気さ
れる空気との間で熱交換を行わせつつ換気を行う熱交換
換気と、上記熱交換を伴わずに換気を行う普通換気とが
選択され得る熱交換換気装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来から、空気調和のエネルギーを低減するととも
に、快適な空気調和を行うために、屋外から室内へ給気
される空気と、室内から屋外へ排気される空気との間で
熱交換を行わせるようにした熱交換換気装置が用いられ
ている。典型的な先行技術は、実公昭64−2114号公報に
示されており、その基本的な構成は本願第６図〜第９図
に示されている。この熱交換換気装置は天井埋込形熱交
換換気装置であって、ほぼ直方体状のケーシング１の下
面には、室内給気口２および室内排気口３を形成した表
装板４が固定されている。

ケーシング１内には、互いに交差する一対の空気通路
6A,6Bを有する熱交換器６が収納されている。ケーシン
グ１の一端部に設けた排気チャンバ７内には排気ファン
８が配設されており、この排気ファン８を駆動すると、
室内排気口３から室内の空気が熱交換器６の一方の空気
通路6Aを介してチャンバ７に導かれ、この排気チャンバ
７に形成した排気口7aから図外の排気ダクトを介して屋
外に排出される。一方、屋外からの空気は、ケーシング
１の他端部に設けた給気チャンバ９内に配設した給気フ
ァン10を駆動することによって、図外の給気ダクトを介
して給気チャンバ９に形成した給気口9aから給気チャン
バ９内の空間に導かれる。給気チャンバ９に導かれた外
気はさらに、熱交換器６の他方の空気通路6Bを介して室
内給気口２から室内に給気される。熱交換器６では排気
される空気と給気される空気との間での熱交換が行われ
る。

ケーシング１内において、熱交換器６が収納され、室
内排気口３からの空気を熱交換器６に導く排気通路11お
よび熱交換器６を介した室内からの空気が流通する排気
通路12などが形成された空間と、排気チャンバ７とは、
仕切壁13および開閉板14によって仕切られている。

第９図には開閉板14の近傍の詳しい構成が示されてい
る。仕切壁13には、上記排気通路11,12にそれぞれ対応
したバイパス孔16および排気連絡孔15がその対角線上に
位置するように配置されている。仕切壁13にはまた前記
対角線と平行に配設した一対の案内レール17が固定され
ており、この案内レール17にほぼ亀甲形の板状体で構成
した前記開閉板14が係合されている。開閉板14には一端
をケーシング１に固定したコイルばね18の他端が固定さ
れており、このコイルばね18のばね力により、開閉板14
は、通常はバイパス孔16を閉塞する位置に位置してい
る。

開閉板14にはまた、ギヤドモータ19によって駆動され
るリンク機構20が係合されており、ギヤドモータ19への
通電により開閉板14はコイルばね18のばね力に抗して矢
印R1方向に変位される。これにより、開閉板14で排気連
絡孔15を閉塞させることができ、この状態では、バイパ
ス孔16は開放される。ギヤドモータ19への通電を停止す
れば、開閉板14はコイルばね18によりバイパス孔16を閉
塞する位置に導かれる。なお、70は、クッション材が内
張されたホルダであり、開閉板14によるバイパス孔16の
閉塞が気密に行われるようにしている。

上記のような構成では、開閉板14により、排気連絡孔
15およびバイパス孔16のいずれか一方を選択的に閉塞す
ることができる。バイパス孔16を閉塞して排気連絡口15
を開放した状態では、室内排気口３からの空気は排気通
路11から熱交換器６の空気通路6Aを介して排気通路12か
ら排気チャンバ７を介して屋外に排気され、したがって
排気される空気と屋外から給気される空気との間で熱交
換が行われる。

一方、排気連絡孔15を閉塞し、バイパス孔16を開放し
た状態では、室内排気口３からの空気は、排気通路11か
らバイパス孔16を通って排気チャンバ７から排気され
る。すなわち、熱交換器６をバイパスして排気されるこ
とになるので、排気される空気と室内に給気される空気
との間での熱交換は行われない。

このように、ギヤドモータ19への通電を制御すること
によって、熱交換を行いつつ換気を行う熱交換換気運転
と、熱交換を伴わずに換気を行う普通換気運転とが切り
換えられる。

ところが、上記の構成では、バイパス孔16の閉塞は、
専らコイルばね18のばね力に頼って行われており、この
コイルばね18の耐久寿命が短いために、シール特性の劣
化が早いという問題がある。シール特性が劣化すれば、
熱交換換気を行う際に熱交換器６を介さずに屋外に排出
される空気が増大することになり、このため、熱交換効
率が劣化することになる。

この不具合を解決した構成は、たとえは本件出願人が
先に出願した特願平２−63698号に示されており、その
構成は本願第10図に示されている。この第10図において
前述の第９図に示された各部に対応する部分には同一の
参照符号を付して示す。この提案例では、支点76に回動
自在に支持された揺動レバー77の一端を開閉板14の中央
付近にこの開閉板14の直線運動を許容するように遊動状
態に連結させるとともに、図外のモータにより回転駆動
されるロータ78の軸心から離間した位置に連結された連
結レバー79に前記揺動レバー77の他端を連結している。
そして、ロータ78を回転させることによって、揺動レバ
ー77を矢印R2方向に揺動させ、これにより開閉板14を矢
印R3方向に変位させるようにしている。なお、80は、開
閉板14を仕切壁13に圧接させて、バイパス孔16を気密に
閉塞するための板バネである。

この構成によれば、前述の先行技術のようにコイルば
ねを用いることなく開閉板14により排気連絡孔15または
バイパス孔16のいずれか一方を選択的に閉塞できるの
で、前述のようなコイルばねの耐久性に起因するシール
特性の早期劣化の問題が生じない。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、この提案例の構成では、この熱交換換
気装置の運転を停止したときに、開閉板14が排気連絡孔
15,バイパス孔16のいずれを閉塞した状態となるかは、
熱交換換気装置の運転停止直前の運転状態に依存する。
もしも、閉塞板14が排気連絡孔15を閉塞してバイパス孔
16を開放している状態で運転が停止されたときには、排
気が行われない状態で、屋外と室内とが熱交換器６を介
さずに連通することになる。このため、屋外から害虫な
どが室内へ容易に侵入し得ることとなる。

そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、運転
停止時に屋外からの害虫などの侵入を確実に防ぐことが
できる熱交換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＞ 上記の目的を達成するための本発明の熱交換換気装置
は、屋外から室内へ給気される空気と室内から屋外に排
気される空気との間で熱交換を行わせる熱交換器と、 室内からの排気すべき空気を前記熱交換器へ導く排気
通路および前記排気すべき空気を前記熱交換器を側路し
て排気させるバイパス通路の、いずれか一方を選択的に
開放し、他方を閉塞する切換え手段と、 モータによって駆動されるクランク機構を有し、この
クランク機構によって前記切換え手段を駆動する駆動手
段とを備えた熱交換換気装置であって、 運転停止中は、前記切換え手段が前記バイパス通路を
閉塞し前記排気通路を開放するように前記駆動手段を制
御する制御手段を備えたものである。

＜作用＞ 上記の構成によれば、運転停止中は、切換え手段によ
ってバイパス通路が閉塞され排気通路が開放された状態
となるように、駆動手段の制御が行われる。したがっ
て、運転停止状態では、バイパス通路は閉塞され、屋外
の空間と室内の空間との間には熱交換器が介在されるこ
とになる。このため、屋外からの害虫などは、熱交換器
よりも室内側へ侵入することができない。

＜実施例＞ 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第３図は本発明の一実施例の熱交換換気装置の内部構
成を簡略化して示す平面図であり、第４図は同じくその
内部構成を示す側面図である。この熱交換換気装置は、
屋外からの空気が給気ダクト21から室外側給気口22を介
して導かれるとともに、室内からの空気が排気ダクト23
から室内側排気口24を介して導かれるケーシング25を備
えている。室外側給気口22からの外気は、給気通路26か
ら熱交換器27を通って給気ファン28に至る経路29に従っ
て流通し、給気ファン28から室内側給気口30を経て、給
気ダクト31から室内に供給される。

一方、室内側排気口24からの室内空気は、室内側排気
口24の近傍の通路に設けられ、ダンパモータDMにより駆
動されるクランク機構32により駆動されて矢印33方向に
回動される切換え手段であるダンパ34の位置により、経
路35,36のいずれか一方に従ってケーシング25内を流通
する。すなわち、ダンパ34が、第３図において実線で示
す位置にあるときには、室内側排気口24からの室内空気
は、排気通路37Aから熱交換器27を介して排気通路37Bか
ら排気ファン38に至る経路35に従って流通する。一方、
ダンパ34が第３図において二点鎖線で示す位置にあると
きには、熱交換器27を側路したバイパス通路39を介して
排気通路37Bから排気ファン38に至る経路36に従ってケ
ーシング25内を流通する。

すなわち、ダンパ34は、排気通路37Aおよびバイパス
通路39のいずれか一方を選択的に開放し他方を閉塞し
て、熱交換器27で外気と排気される室内空気との間での
熱交換が行われる熱交換換気と、排気される室内空気を
熱交換器27をバイパスさせて上記のような熱交換を伴わ
ずに換気を行う普通換気とを切り換える。本実施例で
は、上記クランク機構32およびダンパモータDMを含んで
駆動手段が構成されている。

排気ファン38からの室内空気は、室外側排気口40から
排気ダクト41を介して室外に排出される。なお、42は熱
交換器27のフィルタである。

第５図はダンパ34を駆動するための構成を示す斜視図
である。ダンパモータDMによって駆動されるクランク機
構32は、ダンパモータDMの回転軸にその基端部が固定さ
れたドグ91と、このドグ91の先端部に一端が回転自在に
取り付けられ、他端がダンパ34に固定した取付部材92に
回転自在に係合されたレバー93とを有している。

ダンパモータDMは、モータ取付台94によってケーシン
グ25の底板95に固定されている。このモータ取付台94に
おいて、ドグ91の近傍には、閉リミットスイッチ55sお
よび開リミットスイッチ55oが取付部材95によって取り
付けられている。たとえば、閉リミットスイッチ55s
は、ダンパ34が第３図における二点鎖線で示す位置から
実線で示す位置に回動するときに、実線で示す回動終端
位置に至った時点でオフされるマイクロスイッチで構成
されている。開リミットスイッチ55oも同様に、ダンパ3
4が第３図における実線で示す位置から二点鎖線で示す
位置に回動するときに、二点鎖線で示す回動終端位置に
至った時点でオフされるマイクロスイッチによって構成
されている。

第２図は本実施例の熱交換換気装置の電気的構成を示
すブロック図である。この熱交換換気装置は、給気ファ
ン28のモータM1、排気ファン38のモータM2およびダンパ
モータDMを制御する制御回路50を備えている。この制御
回路50には図外の電源装置からたとえば単相200Vの電圧
が、降圧トランス51を介して供給されている。制御回路
50にはまた、たとえばダクト23,31が接続された室内に
設けられたリモコンユニット52が接続されている。

このリモコンユニット52は、当該熱交換換気装置の運
転／停止の切換え、風量の切換え（強風，弱風）、熱交
換換気と普通換気との切換え、および普通換気と熱交換
換気との切換えが自動で行われる自動モードと上記切換
えを手動で行う手動モードとの切換えなどを行うための
スイッチ52aを備えている。

前記電源装置からの電力は、ライン53,54からスイッ
チS1H,S1Lを介して給気ファン28のモータM1に供給さ
れ、また、スイッチS2H,S2Lを介して排気ファン38のモ
ータM2に供給されている。スイッチS1H,S2Hはそれぞれ
モータM1,M2の各高速回転端子T1H,T2Hに接続されてお
り、スイッチS1L,S2LはそれぞれモータM1,M2の各低速回
転端子T1L,T2Lに接続されている。スイッチS1H,S1Lはい
ずれか一方が導通され、モータM1は高速回転と低速回転
との二種類の状態に切り換えられる。スイッチS2H,S2L
に関しても同様である。上記の各スイッチS1H,S1L,S2H,
S2Lは、制御回路50によって制御され、これによりモー
タM1,M2の制御が行われる。

さらに、上記電源装置からの電力は、制御回路50によ
り制御され普通換気と熱交換換気とを切り換えるための
切換えスイッチSWから、前述の開リミットスイッチ55o
または閉リミットスイッチ55sを介してダンパモータDM
に供給されている。

第１図は制御回路50の動作を説明するためのフローチ
ャートである。ステップn1で主電源の投入が待機され、
主電源が投入されるとステップn2で切換えスイッチSWが
閉リミットスイッチ55s側に接続され、ダンパ34が第３
図における実線位置とされて通路39が閉塞された状態と
なる。以下では、このダンパ34が第３図の実線位置にあ
る場合を「ダンパ34が閉状態にある」などといい、第３
図の二点鎖線で示す位置にある場合を「ダンパ34が開状
態にある」などという。

ステップn3では、リモコンユニット52からの信号を参
照して運転スイッチがオンされているかどうかが判断さ
れ、オンされていなければ、ステップn4でダンパ34が閉
状態とされ、さらにステップn5でモータM1,M2をいずれ
もオフして、すなわち、スイッチS1H,S1L,S2H,S2Lをい
ずれも遮断して、給気ファン28および排気ファン38を停
止させる。したがって、停止状態では、ダンパ34は閉状
態にあって、通路39を介して室外から害虫などが侵入す
ることを防ぐ。

ステップn3で運転スイッチがオンされていると判断さ
れるとステップn6に進み、スイッチS1H,S2HまたはS1L,S
2Lが導通されて給・排気用モータM1,M2が付勢され、給
・排気ファン28,38が駆動される。

ステップn7では、主電源投入とともにスタートする図
外のタイマの時計時間を参照して、主電源投入後所定時
間ΔＴ（たとえば10秒）が経過したかどうかが判断され
る。この所定時間ΔＴが経過していないときには、この
時間の経過まで待機され、その後に処理はステップn8に
移る。上記所定時間ΔＴは、機械的動作が完了するのに
要する時間を考慮して定められるべき時間である。

ステップn8では、リモコンユニット53において熱交換
換気が選択されているかどうかが判断され、熱交換換気
が選択されていれば、ステップn3に戻り、熱交換換気が
選択されていなければステップn9に進む。ステップn9で
は、スイッチSWが開リミットスイッチ55o側に接続され
て、ダンパ34が開状態とされ、熱交換を伴わない普通換
気が行われる。この後の処理はステップn3に戻る。

このような制御回路50の制御動作によって、運転スイ
ッチがオフされたときには、ダンパ34は必ず閉状態とさ
れる（ステップn3,n4,n5）。したがって、この熱交換換
気装置が停止状態にあって、排気ファン38が停止してい
る状態では、室外側の排気ダクト41と室内側の排気ダク
ト23との間が熱交換器27を介さずに連通することはな
く、両者の間には必ず熱交換器27が介在する。

したがって、排気ファン38が停止している運転停止状
態において、たとえ排気ダクト41を介してハウジング25
内に害虫などが入り込んだとしても、この害虫は熱交換
器27のフィルタ42よりも室内側へは進むことができな
い。このようにして、運転停止状態で、害虫などが室内
に入り込むことを確実に防ぐことができる。

もちろん本実施例においては、第９図などに示された
先行技術において用いられたようなコイルばねを用いて
いないので、コイルばねの耐久性に起因するシール特性
の早期劣化の問題は生じない。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。たとえば上述の実施例では、回動されるダンパ34に
よって、排気経路の切換えが行われて、熱交換換気と普
通換気とが切り換えられる構成を例にとって説明した
が、たとえば第10図に示された構成のように、摺動する
開閉板14によって熱交換換気と普通換気とが切り換えら
れる構成に対しても本発明は容易に応用し得るものであ
る。すなわち、たとえば第10図の熱交換換気装置におい
て、その運転停止中には、開閉板14をバイパス孔16を閉
塞して排気連絡孔15を開放する位置に位置させればよ
い。その他本発明の要旨を変更しない範囲内において、
種々の設計変更を施すことが可能である。

＜発明の効果＞ 以上のように本発明の熱交換換気装置によれば、運転
停止状態では、バイパス通路は閉塞され、屋外の空間と
室内の空間との間には熱交換器が介在されるので、屋外
からの害虫などは熱交換器よりも室内側へ侵入すること
ができない。これにより、害虫などの侵入を確実に防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の熱交換換気装置の動作を説
明するためのフローチャート、 第２図は上記熱交換換気装置の電気的構成を示すブロッ
ク図、 第３図は上記熱交換換気装置の内部構成を示す簡略化し
た平面図、 第４図は同じくその内部構成を示す簡略化した側面図、 第５図はダンパ34の駆動のための構成を示す斜視図、 第６図は先行技術の構成を示す正面図、 第７図は同じくその側面図、 第８図は同じくその内部構成を示す断面図、 第９図は同じくその要部の構成を示す側面図、 第10図は本件出願人の先の提案例の要部の構成を示す側
面図である。 27……熱交換器、37A……排気通路、39……バイパス通
路、24……ダンパ（切換え手段）、32……クランク機
構、50……制御回路（制御手段）、55s……閉リミット
スイッチ、55o……開リミットスイッチ、DM……ダンパ
モータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】屋外から室内へ給気される空気と室内から
   屋外に排気される空気との間で熱交換を行わせる熱交換
   器（27）と、 室内からの排気すべき空気を前記熱交換器（27）へ導く
   排気通路（37A）および前記排気すべき空気を前記熱交
   換器（27）を側路して排気させるバイパス通路（39）
   の、いずれか一方を選択的に開放し、他方を閉塞する切
   換え手段（34）と、 モータ（DM）によって駆動されるクランク機構（32）を
   有し、このクランク機構（32）によって前記切換え手段
   （34）を駆動する駆動手段（DM,32）とを備えた熱交換
   換気装置てあって、 運転停止中は、前記切換え手段（34）が前記バイパス通
   路（39）を閉塞し前記排気通路（37A）を開放するよう
   に前記駆動手段（DM,32）を制御する制御手段（50）を
   備えたことを特徴とする熱交換換気装置。