JP7352773B2 - Heat exchange type ventilation device with dehumidification function - Google Patents

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Description

本発明は、居住空間などに用いられる除湿機能付き熱交換形換気装置に関するものである。 The present invention relates to a heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function used in living spaces and the like.

従来、冷房あるいは暖房の効果を損なわずに換気できる装置として、換気の際に給気流と排気流との間で熱交換を行う熱交換形換気装置が知られている。 BACKGROUND ART Conventionally, a heat exchange type ventilation device that exchanges heat between a supply air flow and an exhaust air flow during ventilation has been known as a device that can perform ventilation without impairing the effectiveness of cooling or heating.

近年、地球温暖化の影響および住宅の気密性が向上したことにより、特に夏季において、室内の排熱および排湿が不足し、室内が高温多湿になるため、居住者にとって室内の快適性が損なわれることが懸念されている。夏季において室内の快適性を向上させるには、特に室内の湿度低下が重要であることから、室内の湿度を調整しながら熱交換換気を行う除湿機能付き熱交換形換気装置が求められている。このため、我々は、除湿機能付き熱交換形換気装置として、冷凍サイクルと熱交換器とを組み合わせた除湿装置を適用した熱交換形換気装置の開発を進めている。冷凍サイクルと熱交換器とを組み合わせた除湿装置としては、例えば、特許文献１に記載の除湿装置が知られている。 In recent years, due to the effects of global warming and improvements in the airtightness of houses, there is insufficient exhaust heat and moisture indoors, making indoors hot and humid, especially in the summer, which reduces indoor comfort for residents. There are concerns that this will occur. In order to improve indoor comfort in the summer, it is especially important to reduce indoor humidity, so there is a need for a heat exchange type ventilation system with a dehumidifying function that performs heat exchange ventilation while adjusting indoor humidity. For this reason, we are developing a heat exchange type ventilation system with a dehumidifying function that uses a dehumidifier that combines a refrigeration cycle and a heat exchanger. As a dehumidifying device that combines a refrigeration cycle and a heat exchanger, for example, a dehumidifying device described in Patent Document 1 is known.

従来の除湿装置について図５を参照して説明する。 A conventional dehumidification device will be explained with reference to FIG.

図５に示すように、従来の除湿装置１００は、空気吸込口１０１から本体ケース１０２内に吸い込んだ空気（空気Ｘ、空気Ｙ）を、除湿部１０３を通過させた後に、空気吹出口１０４から本体ケース１０２外に吹き出す構成となっている。除湿部１０３は、冷凍サイクルと、熱交換器１１１とを含む。冷凍サイクルは、圧縮機１０５、放熱器１０６、膨張器１０７、吸熱器１０８の順に連結されている。熱交換器１１１は、吸熱器１０８と放熱器１０６との間に配置され、第一流路１０９を流れる空気Ｘと第二流路１１０を流れる空気Ｙとの間で熱交換する。 As shown in FIG. 5, in the conventional dehumidifying device 100, air (air The air is blown out of the main body case 102. Dehumidification section 103 includes a refrigeration cycle and a heat exchanger 111. In the refrigeration cycle, a compressor 105, a radiator 106, an expander 107, and a heat absorber 108 are connected in this order. The heat exchanger 111 is arranged between the heat absorber 108 and the heat radiator 106, and exchanges heat between the air X flowing through the first flow path 109 and the air Y flowing through the second flow path 110.

そして、第一流路１０９を流れる空気Ｘは、吸熱器１０８で冷却されて結露が発生する。冷却された空気Ｘから生じた結露水は回収される。一方、第二流路１１０を流れる空気Ｙは、吸熱器１０８によって冷却された空気Ｘと熱交換して冷却されて結露が発生する。冷却された空気Ｙから生じた結露水もまた回収される。このように除湿装置１００によって空気の除湿が行われる。 Then, the air X flowing through the first flow path 109 is cooled by the heat absorber 108, and dew condensation occurs. The condensed water generated from the cooled air X is collected. On the other hand, the air Y flowing through the second flow path 110 exchanges heat with the air X cooled by the heat absorber 108, is cooled, and dew condensation occurs. Condensed water generated from the cooled air Y is also recovered. In this way, air is dehumidified by the dehumidifier 100.

国際公開第２０１６／０３１１３９号International Publication No. 2016/031139

しかしながら、従来の除湿装置１００は、冷凍サイクルの放熱器１０６を冷却するために、除湿した空気を放熱器１０６に通過させる構成となっている。放熱器１０６では、吸熱器１０８によって吸熱されるエネルギーに加えて、圧縮機１０５によって冷凍サイクル内の冷媒を循環させるためのエネルギーが排熱される。そのため、放熱器１０６を通過した除湿後の空気の温度は、除湿前の空気の温度以上に上昇することになる。この結果、従来の除湿装置１００の除湿機構を熱交換形換気装置の給気風路に配置して除湿した場合には、除湿後の空気（温度上昇した空気）がそのまま給気流として室内に吹き出され、室内の快適性が損なわれるという課題が生じる。 However, the conventional dehumidifier 100 is configured to allow dehumidified air to pass through the radiator 106 in order to cool the radiator 106 of the refrigeration cycle. In the heat radiator 106, in addition to the energy absorbed by the heat absorber 108, energy for circulating the refrigerant in the refrigeration cycle by the compressor 105 is exhausted. Therefore, the temperature of the air after dehumidification that has passed through the radiator 106 will rise above the temperature of the air before dehumidification. As a result, when the dehumidifying mechanism of the conventional dehumidifier 100 is placed in the air supply air path of a heat exchange type ventilation device for dehumidification, the air after dehumidification (air whose temperature has increased) is directly blown into the room as a supply air flow. , the problem arises that indoor comfort is impaired.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流を送風可能な除湿機能付き熱交換形換気装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function capable of blowing a supply air flow in which a temperature rise caused by dehumidification is suppressed.

この目的を達成するために、本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置は、室内の空気を室外に排出するための排気風路を流通する排気流と、室外の空気を室内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、給気流に対して除湿する除湿装置とを備える。除湿装置は、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルと、第一流路を流れる空気と第二流路を流れる空気との間で熱交換する熱交換器とを含む。除湿装置は、給気風路から熱交換形換気装置による熱交換後の給気流が導入されるとともに、排気風路から排気流が導入されるように構成される。除湿装置に導入された給気流の一部分は、吸熱器、熱交換器の第一流路の順に流通して給気風路に導出され、除湿装置に導入された給気流の他の部分は、熱交換器の第二流路を流通して給気風路に導出される。放熱器は、除湿装置に導入された排気流が流通する第一放熱器と、吸熱器において結露した水によって冷却される第二放熱器とを含む。そして、第二放熱器は、吸熱器の下部において吸熱器と一体的に構成されている。 In order to achieve this objective, the heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to the present invention has an exhaust flow flowing through an exhaust air passage for discharging indoor air to the outdoors, and an exhaust flow that supplies outdoor air to the indoor room. The ventilation system includes a heat exchange type ventilation device that exchanges heat with the air supply flow flowing through the air supply air path for the purpose of cooling the air, and a dehumidification device that dehumidifies the air supply flow. The dehumidifier includes a refrigeration cycle that includes a compressor, a radiator, an expander, and a heat absorber, and a heat exchanger that exchanges heat between air flowing through a first flow path and air flowing through a second flow path. including. The dehumidifier is configured such that the supply air flow after heat exchange by the heat exchange type ventilation device is introduced from the supply air path, and the exhaust air flow is introduced from the exhaust air path. A portion of the air supply flow introduced into the dehumidification device flows through the heat absorber and the first flow path of the heat exchanger in that order, and is led out to the air supply air path, and the other portion of the air supply flow introduced into the dehumidification device flows through the heat exchanger and the first flow path of the heat exchanger. The air flows through the second flow path of the container and is led out to the air supply air path. The heat radiator includes a first radiator through which the exhaust flow introduced into the dehumidifier flows, and a second radiator cooled by water condensed in the heat absorber. The second heat radiator is configured integrally with the heat absorber at the lower part of the heat absorber.

本発明によれば、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流を送風可能な除湿機能付き熱交換形換気装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function that can send a supply air flow in which a temperature rise caused by dehumidification is suppressed.

図１は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の住宅における設置状態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing how a heat exchange type ventilation device according to a prerequisite example of the present invention is installed in a house. 図２は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a heat exchange type ventilation device according to a prerequisite example of the present invention. 図３は、本発明の実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to Embodiment 1 of the present invention. 図４は、同除湿機能付き熱交換形換気装置における除湿装置の構成の一部を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a part of the configuration of a dehumidifier in the heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function. 図５は、従来の除湿装置の構成を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a conventional dehumidifying device.

本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置は、室内の空気を室外に排出するための排気風路を流通する排気流と、室外の空気を室内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、給気流に対して除湿する除湿装置とを備える。除湿装置は、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルと、第一流路を流れる空気と第二流路を流れる空気との間で熱交換する熱交換器とを含む。除湿装置は、給気風路から熱交換形換気装置による熱交換後の給気流が導入されるとともに、排気風路から排気流が導入されるように構成される。除湿装置に導入された給気流の一部分は、吸熱器、熱交換器の第一流路の順に流通して給気風路に導出され、除湿装置に導入された給気流の他の部分は、熱交換器の第二流路を流通して給気風路に導出される。放熱器は、除湿装置に導入された排気流が流通する第一放熱器と、吸熱器において結露した水によって冷却される第二放熱器とを含む。そして、第二放熱器は、吸熱器の下部において吸熱器と一体的に構成されている。 The heat exchange type ventilation device with a dehumidification function according to the present invention has an exhaust flow flowing through an exhaust air path for discharging indoor air to the outdoors, and an air supply air flow flowing through an air supply air path for supplying outdoor air into the room. The ventilation system includes a heat exchange type ventilation device that exchanges heat with the supply air flow, and a dehumidification device that dehumidifies the supply air flow. The dehumidifier includes a refrigeration cycle that includes a compressor, a radiator, an expander, and a heat absorber, and a heat exchanger that exchanges heat between air flowing through a first flow path and air flowing through a second flow path. including. The dehumidifier is configured such that the supply air flow after heat exchange by the heat exchange type ventilation device is introduced from the supply air path, and the exhaust air flow is introduced from the exhaust air path. A portion of the air supply flow introduced into the dehumidification device flows through the heat absorber and the first flow path of the heat exchanger in that order, and is led out to the air supply air path, and the other portion of the air supply flow introduced into the dehumidification device flows through the heat exchanger and the first flow path of the heat exchanger. The air flows through the second flow path of the container and is led out to the air supply air path. The heat radiator includes a first radiator through which the exhaust flow introduced into the dehumidifier flows, and a second radiator cooled by water condensed in the heat absorber. The second heat radiator is configured integrally with the heat absorber at the lower part of the heat absorber.

こうした構成によれば、除湿装置における放熱器の冷却（排熱）に必要なエネルギーを、吸熱器から第二放熱器に流れ落ちる結露水の顕熱または気化熱と、熱交換形換気装置から第一放熱器に導入される排気流（除湿を必要する夏季において、給気流よりも温度が低い排気流)の空気熱とによって得ることができる。そのため、放熱器を効果的に冷却することができ、除湿後の空気（給気流）の温度上昇を抑制することができる。この結果、冷凍サイクルと熱交換器とを組み合わせた除湿装置を適用した場合でも、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流を送風することができる。つまり、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流を送風可能な除湿機能付き熱交換形換気装置とすることができる。 According to such a configuration, the energy required for cooling (exhaust heat) of the radiator in the dehumidifier is converted into the sensible heat or heat of vaporization of the condensed water flowing down from the heat absorber to the second radiator, and the energy from the heat exchange type ventilation device to the first radiator. It can be obtained by the air heat of the exhaust flow introduced into the radiator (in the summer when dehumidification is required, the exhaust flow has a lower temperature than the supply air flow). Therefore, the radiator can be effectively cooled, and the temperature rise of the dehumidified air (supply air flow) can be suppressed. As a result, even when a dehumidifying device that combines a refrigeration cycle and a heat exchanger is applied, it is possible to send a supply air flow in which a temperature rise caused by dehumidification is suppressed. In other words, it is possible to provide a heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function that can send a supply air flow in which a temperature rise caused by dehumidification is suppressed.

また、本発明の除湿機能付き熱交換形換気装置では、吸熱器と第二放熱器とは、吸熱器を構成する第一冷媒管と、第二放熱器を構成する第二冷媒管との周囲に放熱フィンを一体的に設けて構成されている。これにより、吸熱器において発生する結露水は、放熱フィンに沿って吸熱器側から第二放熱器側に流れ落ちやすくなるので、第二放熱器を効果的に冷却することができ、給気流の温度上昇を確実に抑制することができる。 Further, in the heat exchange type ventilation device with a dehumidification function of the present invention, the heat absorber and the second heat radiator are arranged around the first refrigerant pipe that constitutes the heat absorber and the second refrigerant pipe that constitutes the second heat radiator. It is constructed by integrally providing heat dissipation fins. As a result, the condensed water generated in the heat absorber easily flows down from the heat absorber side to the second heat radiator side along the heat radiating fins, so the second heat radiator can be effectively cooled, and the temperature of the supply air flow increases. The increase can be reliably suppressed.

また、本発明の除湿機能付き熱交換形換気装置では、放熱器は、熱交換器を流通した給気流が流通する第三放熱器をさらに含み、第一放熱器、第三放熱器、第二放熱器の順に冷媒が流れるように構成されていることが好ましい。これにより、結露水による第二放熱器の冷却によって給気流の温度が低下しすぎた場合に、第三放熱器を流れる冷媒によって熱交換器を流通した給気流の温度調整を行うことが可能となる。つまり、室内に供給される給気流の温度が所望の温度となるように容易に調整することができる。 Moreover, in the heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function of the present invention, the radiator further includes a third radiator through which the supply air flow that has passed through the heat exchanger flows, and the first radiator, the third radiator, and the second radiator It is preferable that the refrigerant is configured to flow in the order of the radiators. As a result, if the temperature of the supply air stream drops too much due to cooling of the second radiator by condensed water, the temperature of the supply air stream that has passed through the heat exchanger can be adjusted by the refrigerant flowing through the third radiator. Become. That is, the temperature of the air supply flow supplied into the room can be easily adjusted to a desired temperature.

また、本発明の除湿機能付き熱交換形換気装置では、除湿装置から室内に供給される給気流の温度は、給気流の一部分の風量と給気流の他の部分の風量の比率を制御することによって調節される。これにより、吸熱器によって冷却された気流（第一流路を流通した給気流の一部分）によって、第二流路を流通した給気流の他の部分の温度をさらに低下させることができるので、室内に供給される給気流の温度が所望の温度となるように容易に調整することができる。 In addition, in the heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function of the present invention, the temperature of the supply air flow supplied indoors from the dehumidifier can be controlled by controlling the ratio of the air volume of one part of the supply air flow to the air volume of another part of the supply air flow. adjusted by. As a result, the airflow cooled by the heat absorber (a part of the supply airflow that passed through the first flow path) can further reduce the temperature of the other part of the supply airflow that passed through the second flow path, so that The temperature of the supplied air stream can be easily adjusted to a desired temperature.

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。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、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、図面ごとの説明は省略している。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments are examples of embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. In addition, throughout all the drawings, the same parts are given the same reference numerals and their explanations are omitted. Further, in order to avoid duplication of details of each part that is not directly related to the present invention, explanations for each drawing are omitted.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（前提例）
まず、図１、図２を参照して、本発明の実施の形態の前提例となる熱交換形換気装置について説明する。図１は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の住宅における設置状態を示す模式図である。図２は、本発明の前提例に係る熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。 (Prerequisite example)
First, with reference to FIGS. 1 and 2, a heat exchange type ventilation system that is a prerequisite example of an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing how a heat exchange type ventilation device according to a prerequisite example of the present invention is installed in a house. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a heat exchange type ventilation device according to a prerequisite example of the present invention.

図１において、家１の屋内に熱交換形換気装置１０が設置されている。熱交換形換気装置１０は、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。 In FIG. 1, a heat exchange type ventilation device 10 is installed indoors in a house 1. The heat exchange type ventilation device 10 is a device that ventilates indoor air and outdoor air while exchanging heat.

図１に示す通り、排気流２は、黒色矢印のごとく、熱交換形換気装置１０を介して屋外に放出される。排気流２は、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３は、白色矢印のごとく、熱交換形換気装置１０を介して室内に取り入れられる。給気流３は、屋外から屋内に取り込まれる空気の流れである。例えば、日本の冬季を挙げると、排気流２は２０℃～２５℃であるのに対して、給気流３は氷点下に達することもある。熱交換形換気装置１０は、換気を行うとともに、この換気時に、排気流２の熱を給気流３へと伝達し、不用な熱の放出を抑制している。 As shown in FIG. 1, the exhaust stream 2 is discharged outdoors through a heat exchange type ventilation device 10, as indicated by the black arrow. Exhaust flow 2 is a flow of air exhausted from indoors to outdoors. Further, the air supply flow 3 is taken into the room via the heat exchange type ventilation device 10 as indicated by the white arrow. The air supply flow 3 is a flow of air taken indoors from outdoors. For example, in the winter season in Japan, the temperature of the exhaust air stream 2 is 20°C to 25°C, while the temperature of the air supply air stream 3 can reach below freezing. The heat exchange type ventilation device 10 performs ventilation, and during this ventilation, transfers the heat of the exhaust air flow 2 to the supply air flow 3, thereby suppressing the release of unnecessary heat.

熱交換形換気装置１０は、図２に示す通り、本体ケース１１、熱交換素子１２、排気ファン１３、内気口１４、排気口１５、給気ファン１６、外気口１７、給気口１８、排気風路４、給気風路５を備えている。本体ケース１１は、熱交換形換気装置１０の外枠である。本体ケース１１の外周には、内気口１４、排気口１５、外気口１７、給気口１８が形成されている。内気口１４は、排気流２を熱交換形換気装置１０に吸い込む吸込口である。排気口１５は、排気流２を熱交換形換気装置１０から屋外に吐き出す吐出口である。外気口１７は、給気流３を熱交換形換気装置１０に吸い込む吸込口である。給気口１８は、給気流３を熱交換形換気装置１０から屋内に吐き出す吐出口である。 As shown in FIG. 2, the heat exchange type ventilation device 10 includes a main body case 11, a heat exchange element 12, an exhaust fan 13, an inside air port 14, an exhaust port 15, an air supply fan 16, an outside air port 17, an air supply port 18, and an exhaust air vent. It has an air passage 4 and an air supply air passage 5. The main body case 11 is an outer frame of the heat exchange type ventilation device 10. An internal air port 14, an exhaust port 15, an external air port 17, and an air supply port 18 are formed on the outer periphery of the main body case 11. The internal air port 14 is a suction port that draws the exhaust stream 2 into the heat exchange type ventilation device 10 . The exhaust port 15 is a discharge port that discharges the exhaust flow 2 from the heat exchange type ventilation device 10 to the outdoors. The outside air port 17 is a suction port that draws the supply air flow 3 into the heat exchange type ventilation device 10 . The air supply port 18 is a discharge port that discharges the air supply flow 3 from the heat exchange type ventilation device 10 indoors.

本体ケース１１の内部には、熱交換素子１２、排気ファン１３、給気ファン１６が取り付けられている。また、本体ケース１１の内部には、排気風路４、給気風路５が構成されている。熱交換素子１２は、排気風路４を流通する排気流２と、給気風路５を流通する給気流３との間で熱交換（顕熱と潜熱）を行うための部材である。排気ファン１３は、排気口１５の近傍に設置され、排気流２を内気口１４から吸い込み、排気口１５から吐出するための送風機である。給気ファン１６は、給気口１８の近傍に設置され、給気流３を外気口１７から吸い込み、給気口１８から吐出するための送風機である。排気風路４は、内気口１４と排気口１５とを連通する風路である。給気風路５は、外気口１７と給気口１８とを連通する風路である。排気ファン１３により吸い込まれた排気流２は、排気風路４内の熱交換素子１２、排気ファン１３を経由し、排気口１５から屋外へと排出される。また、給気ファン１６により吸い込まれた給気流３は、給気風路５内の熱交換素子１２、給気ファン１６を経由し、給気口１８から屋内へと供給される。 Inside the main body case 11, a heat exchange element 12, an exhaust fan 13, and an air supply fan 16 are attached. Further, inside the main body case 11, an exhaust air passage 4 and an air supply air passage 5 are configured. The heat exchange element 12 is a member for performing heat exchange (sensible heat and latent heat) between the exhaust air flow 2 flowing through the exhaust air path 4 and the supply air flow 3 flowing through the air supply air path 5. The exhaust fan 13 is a blower that is installed near the exhaust port 15 and sucks the exhaust flow 2 through the internal air port 14 and discharges it from the exhaust port 15. The air supply fan 16 is a blower that is installed near the air supply port 18 and sucks in the air supply flow 3 from the outside air port 17 and discharges it from the air supply port 18 . The exhaust air passage 4 is an air passage that communicates the inside air port 14 and the exhaust port 15. The air supply path 5 is an air path that communicates the outside air port 17 and the air supply port 18. The exhaust flow 2 sucked in by the exhaust fan 13 passes through the heat exchange element 12 in the exhaust air path 4 and the exhaust fan 13, and is discharged outdoors from the exhaust port 15. Further, the air supply flow 3 sucked in by the air supply fan 16 passes through the heat exchange element 12 in the air supply air path 5 and the air supply fan 16, and is supplied indoors from the air supply port 18.

熱交換形換気装置１０は、熱交換換気を行う場合には、熱交換素子１２の排気ファン１３および給気ファン１６を動作させ、熱交換素子１２において排気風路４を流通する排気流２と、給気風路５を流通する給気流３との間で熱交換を行う。これにより、熱交換形換気装置１０は、換気を行う際に、室外に放出する排気流２の熱を室内に取り入れる給気流３へと伝達し、不要な熱の放出を抑制し、室内に熱を回収する。この結果、冬季においては、換気を行う際に、屋外の温度が低い空気によって屋内の空気の温度が低下することを抑制できる。一方、夏季においては、換気を行う際に、屋外の温度が高い空気によって屋内の空気の温度が上昇することを抑制できる。 When performing heat exchange ventilation, the heat exchange type ventilation device 10 operates the exhaust fan 13 and the air supply fan 16 of the heat exchange element 12, and the exhaust air flow 2 flowing through the exhaust air passage 4 in the heat exchange element 12 and the exhaust air flow 2 are operated. , and the supply air flow 3 flowing through the supply air passage 5 . As a result, when performing ventilation, the heat exchange type ventilation device 10 transfers the heat of the exhaust air flow 2 released outdoors to the air supply flow 3 taken indoors, suppresses unnecessary heat release, and heats the room indoors. Collect. As a result, in the winter, when performing ventilation, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the indoor air due to the low temperature outdoor air. On the other hand, in the summer, when performing ventilation, it is possible to suppress the temperature of the indoor air from increasing due to the high temperature air outdoors.

（実施の形態１）
次に、図３を参照して、実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置の構成を示す模式図である。なお、図３の各模式図では、排気風路４および給気風路５を、熱交換形換気装置１０内の排気流２および給気流３の流れ（黒矢印）と兼用して表記している。 (Embodiment 1)
Next, with reference to FIG. 3, a heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to Embodiment 1 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each schematic diagram of FIG. 3, the exhaust air path 4 and the air supply air path 5 are shown to also serve as the flows of the exhaust air flow 2 and the air supply air flow 3 (black arrows) in the heat exchange type ventilation device 10. .

実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置５０は、図３に示すように、前提例に係る熱交換形換気装置１０に対して、除湿機能を付与する手段としての除湿装置３０を連結した構成を有している。 As shown in FIG. 3, a heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidification function according to the first embodiment is provided with a dehumidification device 30 as a means for imparting a dehumidification function to the heat exchange type ventilation device 10 according to the prerequisite example. It has a connected configuration.

除湿装置３０は、熱交換形換気装置１０での熱交換後の給気流３の除湿を行うためのユニットである。除湿装置３０は、圧縮機３１と放熱器３２と膨張器３３と吸熱器３４とを含んで構成される冷凍サイクルと、熱交換器３５と、を備えている。そして、本実施の形態の冷凍サイクルは、圧縮機３１と放熱器３２と膨張器３３と吸熱器３４とをこの順序で環状に連結して構成されている。冷凍サイクルには、例えば、冷媒として代替フロン（ＨＦＣ１３４ａ）が利用される。また、冷凍サイクルを構成する各機器の連結には、銅管がよく用いられ、溶接方式で連結される。 The dehumidifier 30 is a unit for dehumidifying the air supply flow 3 after heat exchange in the heat exchange type ventilation device 10. The dehumidifier 30 includes a refrigeration cycle including a compressor 31 , a radiator 32 , an expander 33 , and a heat absorber 34 , and a heat exchanger 35 . The refrigeration cycle of this embodiment is configured by connecting a compressor 31, a radiator 32, an expander 33, and a heat absorber 34 in this order in an annular shape. For example, a fluorocarbon substitute (HFC134a) is used as a refrigerant in the refrigeration cycle. Copper tubes are often used to connect the various devices that make up the refrigeration cycle, and are connected by welding.

圧縮機３１は、冷凍サイクルにおける低温・低圧の冷媒ガス（作動媒体ガス）を圧縮し、圧力を高めて高温化する機器である。本実施の形態では、圧縮機３１は、冷媒ガスの温度を４５℃程度にまで高温化している。 The compressor 31 is a device that compresses low-temperature, low-pressure refrigerant gas (working medium gas) in the refrigeration cycle, increases the pressure, and raises the temperature. In this embodiment, the compressor 31 raises the temperature of the refrigerant gas to about 45°C.

放熱器３２は、圧縮機３１によって高温・高圧となった冷媒ガスと空気（排気流２、給気流３）との間または冷媒ガスと水（結露水）との間で熱交換することによって、熱を外部（冷凍サイクル外）に放出させる機器である。このとき、冷媒ガスは、高圧下で凝縮されて液化する。放熱器３２では、導入される冷媒ガスの温度（４５℃程度）が空気の温度より高いため、熱交換すると、空気または水は昇温され、冷媒ガスは冷却される。なお、放熱器３２は、凝縮器ともいう。 The radiator 32 exchanges heat between the refrigerant gas that has become high temperature and high pressure by the compressor 31 and air (exhaust flow 2, supply air flow 3) or between the refrigerant gas and water (condensed water). This is a device that releases heat to the outside (outside the refrigeration cycle). At this time, the refrigerant gas is condensed and liquefied under high pressure. In the radiator 32, the temperature of the refrigerant gas introduced (about 45° C.) is higher than the temperature of the air, so when heat is exchanged, the temperature of the air or water is raised and the refrigerant gas is cooled. Note that the radiator 32 is also referred to as a condenser.

具体的には、放熱器３２は、第一放熱器３２ａと、第二放熱器３２ｂと、第三放熱器３２ｃとを有して構成される。第一放熱器３２ａは、排気風路４内に配置されて排気流２が流通する放熱器である。第二放熱器３２ｂは、後述する吸熱器３４の下部に配置されて吸熱器３４において結露した水が流れ落ちてくる放熱器である。第三放熱器３２ｃは、給気風路５内に配置されて給気流３が流通する放熱器である。そして、第一放熱器３２ａと、第二放熱器３２ｂと、第三放熱器３２ｃとは、冷媒管３６によって第一放熱器３２ａ、第三放熱器３２ｃ、第二放熱器３２ｂの順に冷媒が流れるように連結されている。なお、第二放熱器３２ｂの詳細については後述する。 Specifically, the radiator 32 includes a first radiator 32a, a second radiator 32b, and a third radiator 32c. The first radiator 32a is a radiator that is disposed within the exhaust air path 4 and through which the exhaust flow 2 flows. The second heat radiator 32b is a heat radiator that is disposed below a heat absorber 34, which will be described later, and allows water condensed in the heat absorber 34 to flow down. The third radiator 32c is a radiator that is disposed within the air supply air path 5 and through which the air supply flow 3 flows. The refrigerant flows through the first radiator 32a, the second radiator 32b, and the third radiator 32c in this order through the refrigerant pipe 36. are connected like this. Note that details of the second radiator 32b will be described later.

膨張器３３は、放熱器３２によって液化した高圧の冷媒を減圧して元の低温・低圧の液体とする機器である。なお、膨張器３３は、膨張弁ともいう。 The expander 33 is a device that reduces the pressure of the high-pressure refrigerant liquefied by the radiator 32 and returns it to the original low-temperature, low-pressure liquid. Note that the expander 33 is also referred to as an expansion valve.

吸熱器３４は、膨張器３３を流通した冷媒が空気から熱を奪って蒸発し、液状の冷媒を低温・低圧の冷媒ガスとする機器である。吸熱器３４では、導入される冷媒の温度が空気の温度より低いため、熱交換すると、空気が冷却され、冷媒が昇温される。なお、吸熱器３４は、蒸発器ともいう。 The heat absorber 34 is a device in which the refrigerant that has passed through the expander 33 removes heat from the air and evaporates, turning the liquid refrigerant into a low-temperature, low-pressure refrigerant gas. In the heat absorber 34, the temperature of the refrigerant introduced is lower than the temperature of the air, so when heat is exchanged, the air is cooled and the temperature of the refrigerant is raised. Note that the heat absorber 34 is also referred to as an evaporator.

熱交換器３５は、顕熱型の熱交換素子を備えた熱交換器である。熱交換器３５は、従来の除湿装置１００における熱交換器１１１（図５参照）と同様、吸熱器３４と放熱器３２（第三放熱器３２ｃ）との間の空間に配置されている。熱交換器３５の内部には、所定の方向に空気が流れる第一流路３５ａと、第一流路３５ａと略直交する方向に空気が流れる第二流路３５ｂとが設けられている。第一流路３５ａは、吸熱器３４から導入される空気を、放熱器３２（第三放熱器３２ｃ）に導出する流路である。第二流路３５ｂは、熱交換形換気装置１０から導入された空気を、放熱器３２を流通させることなく、給気風路５に導出する流路である。そして、熱交換器３５は、第一流路３５ａを流れる空気と第二流路３５ｂを流れる空気との間で顕熱のみ交換する。 The heat exchanger 35 is a heat exchanger equipped with a sensible heat exchange element. The heat exchanger 35 is arranged in the space between the heat absorber 34 and the heat radiator 32 (third heat radiator 32c), like the heat exchanger 111 (see FIG. 5) in the conventional dehumidification device 100. Inside the heat exchanger 35, a first flow path 35a through which air flows in a predetermined direction and a second flow path 35b through which air flows in a direction substantially orthogonal to the first flow path 35a are provided. The first flow path 35a is a flow path that leads the air introduced from the heat absorber 34 to the radiator 32 (third radiator 32c). The second flow path 35b is a flow path that leads the air introduced from the heat exchange type ventilation device 10 to the air supply air path 5 without passing through the radiator 32. The heat exchanger 35 exchanges only sensible heat between the air flowing through the first flow path 35a and the air flowing through the second flow path 35b.

次に、第二放熱器３２ｂの詳細な構造について図４を参照して説明する。図４は、除湿機能付き熱交換形換気装置５０における除湿装置３０の構成の一部を示す模式図である。なお、図４では、図面の上下方向が、除湿装置３０の鉛直方向の上下に相当するものとして説明する。 Next, the detailed structure of the second radiator 32b will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a schematic diagram showing a part of the configuration of the dehumidifier 30 in the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function. In addition, in FIG. 4, description will be made assuming that the vertical direction of the drawing corresponds to the vertical direction of the dehumidifier 30.

図４に示すように、第二放熱器３２ｂは、吸熱器３４の下部に配置されて、吸熱器３４と一体的に構成されている。具体的には、吸熱器３４と第二放熱器３２ｂとは、吸熱器３４を構成する第一冷媒管３６ａと、第二放熱器３２ｂを構成する第二冷媒管３６ｂとの周囲に放熱フィン３７を一体的に設けて構成されている。そして、吸熱器３４において結露した水(結露水)は、放熱フィン３７に沿って吸熱器３４側から第二放熱器３２ｂ側に流れ落ちてくる。さらに、第二放熱器３２ｂに流れ落ちた結露水は、第二放熱器３２ｂを構成する第二冷媒管３６ｂの表面において、第二冷媒管３６ｂの冷媒の熱によって温度上昇または気化する。ここで、温度上昇した水は、第二放熱器３２ｂの下方に設けられた漏斗状の排水設備部３８に流れ落ち、住宅施設の排水設備に接続された排水管３９から排水される。一方、気化した水は、給気側の放熱器３２（特に第三放熱器３２ｃ）を流通する給気流３によって給気風路５に導出されて室内に放出される。なお、気化する水はごく一部であるが、気化した水によって給気風路５に導出する給気流３の湿度が上昇する。このため、本実施の形態では、給気風路５に導出する給気流３の湿度を、気化する水によって上昇する湿度量を反映させて制御している。 As shown in FIG. 4, the second heat radiator 32b is disposed below the heat absorber 34 and is configured integrally with the heat absorber 34. Specifically, the heat absorber 34 and the second heat radiator 32b include heat radiation fins 37 around the first refrigerant pipe 36a forming the heat absorber 34 and the second refrigerant pipe 36b forming the second heat radiator 32b. It is constructed by integrally providing. Then, the water condensed in the heat absorber 34 (condensed water) flows down from the heat absorber 34 side to the second heat radiator 32b side along the heat radiation fins 37. Further, the temperature of the condensed water that has fallen into the second radiator 32b increases or evaporates on the surface of the second refrigerant pipe 36b constituting the second radiator 32b due to the heat of the refrigerant in the second refrigerant pipe 36b. Here, the water whose temperature has increased flows down into a funnel-shaped drainage equipment section 38 provided below the second radiator 32b, and is drained from a drainage pipe 39 connected to the drainage equipment of the residential facility. On the other hand, the vaporized water is led to the air supply air path 5 by the air supply flow 3 flowing through the radiator 32 on the air supply side (particularly the third radiator 32c), and is discharged into the room. Note that although only a small portion of the water vaporizes, the humidity of the air supply flow 3 led out to the air supply air path 5 increases due to the vaporized water. For this reason, in this embodiment, the humidity of the air supply flow 3 led out to the air supply air path 5 is controlled to reflect the amount of humidity increased by the vaporized water.

次に、熱交換形換気装置１０と除湿装置３０との間での気流（排気流２、給気流３）の流れについて図３を参照して説明する。なお、以下の説明では、熱交換後の気流（排気流２、給気流３）または風路（排気風路４、給気風路５）は、熱交換形換気装置１０における熱交換素子１２を通過した後の気流または風路を示し、熱交換前の気流または風路は、熱交換素子１２を通過する前の気流をまたは風路を示すものとする。 Next, the flow of air (exhaust air flow 2, supply air flow 3) between the heat exchange type ventilation device 10 and the dehumidification device 30 will be explained with reference to FIG. 3. In the following description, the airflow (exhaust air flow 2, supply air flow 3) or air path (exhaust air path 4, supply air path 5) after heat exchange passes through the heat exchange element 12 in the heat exchange type ventilation device 10. The air flow or air path before heat exchange is shown as the air flow or air path after heat exchange, and the air flow or air path before heat exchange is shown as the air flow or air path before passing through the heat exchange element 12.

図３に示すように、熱交換形換気装置１０には、熱交換後の排気風路４に切替ダンパ４０が設置され、熱交換後の給気風路５に切替ダンパ４１が設置されている。切替ダンパ４０は、排気風路４を流通する排気流２を屋外に流す状態と、排気風路４を流通する排気流２を除湿装置３０に流す状態とを切り替えるためのダンパである。また、切替ダンパ４１は、給気風路５を流通する給気流３を屋内に流す状態と、給気風路５を流通する給気流３を除湿装置３０に流す状態とを切り替えるためのダンパである。 As shown in FIG. 3, in the heat exchange type ventilation device 10, a switching damper 40 is installed in the exhaust air passage 4 after heat exchange, and a switching damper 41 is installed in the supply air passage 5 after heat exchange. The switching damper 40 is a damper for switching between a state in which the exhaust air flow 2 flowing through the exhaust air path 4 is caused to flow outdoors and a state in which the exhaust air flow 2 flowing in the exhaust air path 4 is caused to flow into the dehumidifier 30. Further, the switching damper 41 is a damper for switching between a state in which the air supply flow 3 flowing through the air supply air path 5 is caused to flow indoors and a state in which the air supply flow 3 flowing through the air supply air path 5 is caused to flow into the dehumidifier 30.

除湿機能付き熱交換形換気装置５０では、各切替ダンパによって除湿装置３０に気流が流れる状態とすることで、熱交換後の給気流３に対して除湿が実行される。除湿の詳細については後述する。なお、除湿の必要がない冬季などの場合には、各切替ダンパによって除湿装置３０に気流が流れない状態とすることで、除湿装置３０に起因した圧力損失の上昇が抑制される。これにより、除湿機能付き熱交換形換気装置５０として、年間を通じての省エネルギーでの運転を実現することができる。 In the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function, dehumidification is performed on the supply air flow 3 after heat exchange by causing the airflow to flow through the dehumidification device 30 using each switching damper. Details of dehumidification will be described later. In addition, in the case of winter when dehumidification is not necessary, an increase in pressure loss caused by the dehumidifier 30 is suppressed by setting the switching dampers to a state in which no airflow flows to the dehumidifier 30. As a result, the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function can be operated in an energy-saving manner throughout the year.

また、図３に示すように、除湿装置３０には、内部に導入される熱交換後の給気流３を、２つの気流（第一給気流３ａ、第二給気流３ｂ）に分割する分岐ダンパ４２が設置されている。第一給気流３ａは、吸熱器３４に導入され、第一流路３５ａを流通する気流であり、第二給気流３ｂは、熱交換器３５に導入され、第二流路３５ｂを流通する気流である。分岐ダンパ４２は、第一給気流３ａの風量と第二給気流３ｂの風量の比率を可変に構成されている。つまり、分岐ダンパ４２は、ダンパの角度（熱交換後の給気流３の分岐割合）を調整することによって、第二給気流３ｂに対する第一給気流３ａの割合を容易に増減させることが可能となっている。ここで、第一給気流３ａは、請求項の「除湿装置に導入された給気流の一部分」に相当し、第二給気流３ｂは、請求項の「除湿装置に導入された給気流の他の部分」に相当する。 As shown in FIG. 3, the dehumidifier 30 also includes a branch damper that divides the heat-exchanged air supply flow 3 introduced into the interior into two air flows (a first air supply flow 3a and a second air supply flow 3b). 42 are installed. The first air supply flow 3a is an air flow that is introduced into the heat absorber 34 and flows through the first flow path 35a, and the second air supply flow 3b is an air flow that is introduced into the heat exchanger 35 and flows through the second flow path 35b. be. The branch damper 42 is configured to vary the ratio of the air volume of the first air supply flow 3a to the air volume of the second air supply flow 3b. In other words, the branch damper 42 can easily increase or decrease the ratio of the first air supply flow 3a to the second air supply flow 3b by adjusting the angle of the damper (the branching ratio of the air supply flow 3 after heat exchange). It has become. Here, the first air supply flow 3a corresponds to "a part of the air supply flow introduced into the dehumidifying device" in the claims, and the second air supply flow 3b corresponds to "a portion of the air supply flow introduced into the dehumidification device" in the claims. corresponds to ``part''.

除湿装置３０では、分割された給気流３のうち第一給気流３ａは、吸熱器３４、熱交換器３５の第一流路３５ａ、第三放熱器３２ｃの順に流通した後に、熱交換形換気装置１０における熱交換後の給気風路５に導出される。一方、第二給気流３ｂは、熱交換器３５の第二流路３５ｂを流通した後に、第三放熱器３２ｃ（あるいは第二放熱器３２ｂ）を流通することなく、熱交換後の給気風路５に導出される。本実施の形態では、除湿装置３０は、熱交換器３５を流通した第一給気流３ａと熱交換器３５を流通した第二給気流３ｂとを合流させた後に、熱交換後の給気風路５に導出するように構成されている。これにより、室内に送風される給気流３としての温度調整がなされる。室内に送風される給気流３の温度調整方法については後述する。 In the dehumidifier 30, the first air supply flow 3a of the divided air supply flow 3 flows through the heat absorber 34, the first flow path 35a of the heat exchanger 35, and the third radiator 32c in this order, and then passes through the heat exchange type ventilation device. After heat exchange at 10, the air is led out to the supply air path 5. On the other hand, after the second air supply flow 3b flows through the second flow path 35b of the heat exchanger 35, the second air supply flow 3b does not flow through the third radiator 32c (or the second radiator 32b). 5. In the present embodiment, the dehumidifier 30 merges the first air supply flow 3a that has passed through the heat exchanger 35 and the second air supply flow 3b that has passed through the heat exchanger 35, and then connects the air supply air path after heat exchange. 5. As a result, the temperature of the air supply flow 3 blown into the room is adjusted. A method for adjusting the temperature of the supply air flow 3 blown into the room will be described later.

一方、除湿装置３０に導入された排気流２は、第一放熱器３２ａを流通した後に、熱交換形換気装置１０における熱交換後の排気風路４に導出される。つまり、本実施の形態では、除湿装置３０は、熱交換形換気装置１０から導入される排気流２によって第一放熱器３２ａが冷却されるように構成されている。 On the other hand, the exhaust air flow 2 introduced into the dehumidification device 30 flows through the first radiator 32a and is then led out to the exhaust air path 4 after heat exchange in the heat exchange type ventilation device 10. That is, in this embodiment, the dehumidifier 30 is configured so that the first radiator 32a is cooled by the exhaust flow 2 introduced from the heat exchange type ventilation device 10.

次に、実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置５０の除湿の動作について説明する。 Next, the dehumidifying operation of the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function according to the first embodiment will be explained.

まず、除湿機能付き熱交換形換気装置５０を運転することによって、排気ファン１３と給気ファン１６が駆動し、熱交換形換気装置１０の内部には、排気風路４を流通する排気流２と、給気風路５を流通する給気流３とが生じる。 First, by operating the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function, the exhaust fan 13 and the air supply fan 16 are driven, and inside the heat exchange type ventilation device 10, an exhaust flow 2 flowing through the exhaust air path 4 is generated. , and a supply air flow 3 flowing through the supply air path 5 is generated.

例えば、夏季において、排気流２は、エアコンなどによって快適な温度湿度に空調された屋内の空気であり、給気流３は、高温多湿の屋外の空気である。 For example, in summer, the exhaust air flow 2 is indoor air that has been conditioned to a comfortable temperature and humidity by an air conditioner, and the supply air flow 3 is outdoor air that is hot and humid.

排気流２と給気流３とは、熱交換形換気装置１０の内部で顕熱と潜熱が交換される。この際、高温多湿の給気流３から排気流２に水分が移動するため、給気流３の水分が除去される。つまり、熱交換形換気装置１０の内部での全熱交換によって、給気流３に対する除湿（第一除湿）がなされる。 Sensible heat and latent heat are exchanged between the exhaust air flow 2 and the supply air flow 3 inside the heat exchange type ventilation device 10. At this time, since moisture moves from the hot and humid supply air stream 3 to the exhaust stream 2, the moisture in the supply air stream 3 is removed. That is, the supply air flow 3 is dehumidified (first dehumidification) by total heat exchange inside the heat exchange type ventilation device 10.

次に、熱交換後の給気流３は、除湿装置３０に導入されて除湿される。具体的には、除湿装置３０に導入された給気流３のうち第一給気流３ａは、吸熱器３４によって冷却される。これにより、第一給気流３ａの温度が露点温度以下となり、第一給気流３ａが結露するので、第一給気流３ａの水分が除去される。つまり、吸熱器３４を流通することによって、第一給気流３ａに対する除湿（第二除湿）がなされる。 The supply air stream 3 after heat exchange is then introduced into a dehumidifier 30 to be dehumidified. Specifically, the first supply air flow 3 a of the supply air flow 3 introduced into the dehumidifier 30 is cooled by the heat absorber 34 . As a result, the temperature of the first air supply flow 3a becomes equal to or lower than the dew point temperature, and the first air supply flow 3a becomes dew-condensed, so that moisture in the first air supply flow 3a is removed. That is, by flowing through the heat absorber 34, the first supply air flow 3a is dehumidified (second dehumidification).

加えて、除湿装置３０に導入された給気流３のうち残りの第二給気流３ｂは、熱交換器３５の第二流路３５ｂに流入し、第一流路３５ａ内の吸熱器３４で冷却された第一給気流３ａと熱交換される。これにより、第二流路３５ｂ内の第二給気流３ｂが冷却されて結露するので、第二給気流３ｂの水分が除去される。つまり、熱交換器３５で顕熱交換することによって、第二給気流３ｂに対する除湿（第三除湿）がなされる。 In addition, the remaining second air supply flow 3b of the air supply flow 3 introduced into the dehumidifier 30 flows into the second flow path 35b of the heat exchanger 35, and is cooled by the heat absorber 34 in the first flow path 35a. Heat is exchanged with the first air supply flow 3a. As a result, the second air supply flow 3b in the second flow path 35b is cooled and dew condenses, so that moisture in the second air supply flow 3b is removed. That is, by exchanging sensible heat with the heat exchanger 35, the second air supply flow 3b is dehumidified (third dehumidification).

つまり、除湿機能付き熱交換形換気装置５０は、熱交換形換気装置１０と吸熱器３４と熱交換器３５との各機器による除湿（第一除湿～第三除湿）によって、屋外の高温多湿の給気流３から水分を除去し、その際、必要な除湿量を確保している。 In other words, the heat exchange type ventilation device 50 with dehumidification function removes the high temperature and humidity outdoors by dehumidifying the heat exchange type ventilation device 10, the heat absorber 34, and the heat exchanger 35 (first dehumidification to third dehumidification). Moisture is removed from the supply air flow 3, and at this time, the necessary amount of dehumidification is ensured.

次に、除湿機能付き熱交換形換気装置５０の除湿動作時における除湿装置３０の第二放熱器３２ｂの冷却について説明する。 Next, cooling of the second radiator 32b of the dehumidifying device 30 during the dehumidifying operation of the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function will be described.

除湿装置３０は、吸熱器３４での第二除湿において結露した水（結露水）が第二放熱器３２ｂに流れ落ちる構成となっている。また、除湿装置３０は、熱交換形換気装置１０の排気風路４から排気流２を導入し、導入された排気流２が放熱器３２（第一放熱器３２ａ）を流通する構成となっている。つまり、本実施の形態では、除湿装置３０は、吸熱器３４から第二放熱器３２ｂに流れ落ちる結露水の顕熱または気化熱と、熱交換形換気装置１０からの排気流２（除湿を必要する夏季において、給気流３よりも温度が低い排気流)の空気熱とによって放熱器３２（第一放熱器３２ａ、第二放熱器３２ｂ）が冷却されるように構成されている。なお、第一放熱器３２ａから熱を奪った排気流２は、排気風路４に導出されてそのまま屋外に排出される。 The dehumidifier 30 is configured such that water condensed during the second dehumidification in the heat absorber 34 (condensed water) flows down to the second heat radiator 32b. Further, the dehumidifier 30 is configured to introduce the exhaust air flow 2 from the exhaust air path 4 of the heat exchange type ventilation device 10, and the introduced exhaust air flow 2 flows through the radiator 32 (first radiator 32a). There is. That is, in the present embodiment, the dehumidifier 30 uses the sensible heat or heat of vaporization of the condensed water that flows down from the heat absorber 34 to the second radiator 32b, and the exhaust flow 2 from the heat exchange type ventilation device 10 (which requires dehumidification). In summer, the radiator 32 (the first radiator 32a, the second radiator 32b) is configured to be cooled by the air heat of the exhaust air flow, which has a lower temperature than the air supply flow 3. Note that the exhaust flow 2 that has taken heat from the first radiator 32a is led out to the exhaust air path 4 and is discharged outdoors as it is.

一方、除湿装置３０は、除湿された給気流３が第三放熱器３２ｃを流通する構成となっている。つまり、除湿された給気流３もまた第三放熱器３２ｃを冷却するので、給気流３の温度が上昇している。しかしながら、本実施の形態では、放熱器３２（第一放熱器３２ａ、第二放熱器３２ｂ）が、吸熱器３４からの結露水と、熱交換形換気装置１０からの排気流２とによって冷却されているので、従来のように給気流３のみを流通させて冷却する場合に比べて、除湿装置３０から給気風路５に導出される給気流３の温度上昇を抑制することができる。 On the other hand, the dehumidifier 30 is configured such that the dehumidified supply air flow 3 flows through the third radiator 32c. In other words, the dehumidified supply air flow 3 also cools the third radiator 32c, so the temperature of the supply air flow 3 is rising. However, in this embodiment, the heat radiators 32 (first heat radiator 32a, second heat radiator 32b) are cooled by the condensed water from the heat absorber 34 and the exhaust flow 2 from the heat exchange type ventilation device 10. Therefore, compared to the conventional case where only the supply air flow 3 is circulated for cooling, the temperature rise of the supply air flow 3 led out from the dehumidifier 30 to the supply air passage 5 can be suppressed.

ここで、除湿された給気流３は、第三放熱器３２ｃを冷却することにより、給気流３の温度が上昇している。このため、第三放熱器３２ｃは、結露水による第二放熱器３２ｂの冷却によって給気流の温度が低下しすぎた場合に、第三放熱器３２ｃを流れる冷媒によって熱交換器３５を流通した給気流３の温度調整を行っているとも言える。 Here, the temperature of the dehumidified supply air flow 3 is increased by cooling the third radiator 32c. Therefore, when the temperature of the supply air flow drops too much due to cooling of the second radiator 32b by condensed water, the third radiator 32c is configured to handle the supply air flowing through the heat exchanger 35 by the refrigerant flowing through the third radiator 32c. It can also be said that the temperature of the airflow 3 is adjusted.

次に、実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置５０における給気流３の温度調整方法について説明する。 Next, a method for adjusting the temperature of the air supply flow 3 in the heat exchange type ventilation device with dehumidification function 50 according to the first embodiment will be described.

除湿機能付き熱交換形換気装置５０には、図３に示すように、分岐ダンパ４２の分岐割合の制御に関連して、熱交換前の排気流２の空気温度を検出する第一温度センサ４５と、除湿装置３０の熱交換器３５を流通して合流した後の給気流３（第一給気流３ａと第二給気流３ｂの混合気流）の空気温度を検出する第二温度センサ４６と、分岐ダンパ４２を制御する制御部（図示せず）と、を有する。 As shown in FIG. 3, the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function includes a first temperature sensor 45 that detects the air temperature of the exhaust stream 2 before heat exchange in connection with controlling the branching ratio of the branching damper 42. and a second temperature sensor 46 that detects the air temperature of the supply air flow 3 (mixed air flow of the first supply air flow 3a and the second supply air flow 3b) after flowing through the heat exchanger 35 of the dehumidification device 30 and merging. It has a control section (not shown) that controls the branch damper 42.

制御部は、第一温度センサ４５によって検出した温度に基づいて、分岐ダンパ４２の分岐割合を調整させ、第二温度センサ４６によって検出される温度が所定の温度範囲となるように分岐ダンパ４２を制御する。具体的には、制御部は、第一温度センサ４５での温度と比べて、第二温度センサ４６での温度が高い場合には、第二給気流３ｂの風量に対する第一給気流３ａの風量を増加させ、除湿後の給気流３の温度を下降させる。一方、制御部は、第一温度センサ４５での温度と比べて、第二温度センサ４６での温度が低い場合には、第二給気流３ｂの風量に対する第一給気流３ａの風量を減少させ、給気流３の温度を上昇させる。これにより、除湿機能付き熱交換形換気装置５０では、第一温度センサ４５（屋内から吸い込んだ熱交換前の排気流２）と同等の温度となる給気流３を給気することが可能となる。 The control unit adjusts the branching ratio of the branching damper 42 based on the temperature detected by the first temperature sensor 45, and controls the branching damper 42 so that the temperature detected by the second temperature sensor 46 falls within a predetermined temperature range. Control. Specifically, when the temperature at the second temperature sensor 46 is higher than the temperature at the first temperature sensor 45, the control unit controls the air volume of the first air supply flow 3a relative to the air volume of the second air supply flow 3b. is increased and the temperature of the supply air stream 3 after dehumidification is decreased. On the other hand, when the temperature at the second temperature sensor 46 is lower than the temperature at the first temperature sensor 45, the control unit reduces the air volume of the first air supply flow 3a relative to the air volume of the second air supply flow 3b. , increasing the temperature of the supply air stream 3. As a result, the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidification function can supply the air supply flow 3 having the same temperature as the first temperature sensor 45 (exhaust flow 2 taken in from indoors before heat exchange). .

以上、実施の形態１に係る除湿機能付き熱交換形換気装置５０によれば、以下の効果を享受することができる。 As described above, according to the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function according to the first embodiment, the following effects can be enjoyed.

（１）除湿装置３０は、除湿装置３０に導入される排気流２によって第一放熱器３２ａを冷却する構成とした。さらに、除湿装置３０は、吸熱器３４と第二放熱器３２ｂとを一体的に構成し、除湿処理において結露した水（結露水）が第二放熱器３２ｂに流れ落ちて冷却する構成とした。つまり、除湿装置３０は、除湿装置３０に導入される排気流２と、吸熱器３４から導入される結露水とによって放熱器３２（第一放熱器３２ａ、第二放熱器３２ｂ）を冷却する構成となっている。これにより、除湿装置３０における放熱器３２の冷却（排熱）に必要なエネルギーを、熱交換形換気装置１０からの排気流２（除湿を必要する夏季において、給気流３よりも温度が低い排気流)の空気熱と、吸熱器３４から第二放熱器３２ｂに導入される水（結露水）の顕熱または気化熱とによって得ることができる。そのため、放熱器３２を効果的に冷却することができ、除湿後に放熱器３２を流通する給気流３の温度上昇を抑制することができる。この結果、冷凍サイクルと熱交換器３５とを組み合わせた除湿装置３０を適用した場合でも、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流３を送風することができる。つまり、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流３を送風可能な除湿機能付き熱交換形換気装置５０とすることができる。 (1) The dehumidifier 30 is configured to cool the first radiator 32a by the exhaust flow 2 introduced into the dehumidifier 30. Furthermore, the dehumidifier 30 has a structure in which the heat absorber 34 and the second heat radiator 32b are integrally formed, and water condensed in the dehumidification process (dew condensation water) flows down to the second heat radiator 32b for cooling. In other words, the dehumidifier 30 has a configuration in which the radiator 32 (the first radiator 32a, the second radiator 32b) is cooled by the exhaust flow 2 introduced into the dehumidifier 30 and the dew condensed water introduced from the heat absorber 34. It becomes. As a result, the energy required for cooling (exhaust heat) of the radiator 32 in the dehumidifier 30 is transferred from the exhaust stream 2 from the heat exchange type ventilation system 10 (in the summer when dehumidification is required, the exhaust air whose temperature is lower than the supply air stream 3). It can be obtained by the air heat of the water (flow) and the sensible heat or heat of vaporization of the water (condensed water) introduced from the heat absorber 34 to the second heat radiator 32b. Therefore, the radiator 32 can be effectively cooled, and a rise in temperature of the supply air flow 3 flowing through the radiator 32 after dehumidification can be suppressed. As a result, even when the dehumidifying device 30 that combines a refrigeration cycle and the heat exchanger 35 is applied, it is possible to blow the supply air flow 3 in which the temperature rise caused by dehumidification is suppressed. In other words, the heat exchange type ventilation device 50 with a dehumidifying function can blow the supply air flow 3 in which the temperature rise caused by dehumidification is suppressed.

（２）吸熱器３４と第二放熱器３２ｂとは、吸熱器３４を構成する第一冷媒管３６ａと、第二放熱器３２ｂを構成する第二冷媒管３６ｂとの周囲に放熱フィン３７を一体的に設けて構成した。これにより、吸熱器３４において結露した水は、放熱フィン３７に沿って吸熱器３４側から第二放熱器３２ｂ側に流れ落ちやすくなるので、第二放熱器３２ｂを効果的に冷却することができ、給気流３の温度上昇を確実に抑制することができる。 (2) The heat absorber 34 and the second heat radiator 32b have heat radiation fins 37 integrated around the first refrigerant pipe 36a forming the heat absorber 34 and the second refrigerant pipe 36b forming the second heat radiator 32b. It was designed and configured. As a result, the water condensed in the heat absorber 34 easily flows down from the heat absorber 34 side to the second heat radiator 32b side along the heat radiation fins 37, so that the second heat radiator 32b can be effectively cooled. The temperature rise of the supply air flow 3 can be reliably suppressed.

（３）放熱器３２は、第一放熱器３２ａ、第三放熱器３２ｃ、第二放熱器３２ｂの順に冷媒が流れる構成とした。これにより、結露水による第二放熱器３２ｂの冷却によって給気流３の温度が低下しすぎた場合に、第三放熱器３２ｃを流れる冷媒によって熱交換器３５を流通した給気流３の温度調整を行うことが可能となる。つまり、室内に供給される給気流３の温度が所望の温度となるように容易に調整することができる。 (3) The radiator 32 has a configuration in which the refrigerant flows in the order of the first radiator 32a, the third radiator 32c, and the second radiator 32b. As a result, when the temperature of the supply air flow 3 drops too much due to cooling of the second radiator 32b by condensed water, the temperature of the supply air flow 3 flowing through the heat exchanger 35 can be adjusted by the refrigerant flowing through the third radiator 32c. It becomes possible to do so. That is, the temperature of the supply air flow 3 supplied into the room can be easily adjusted to a desired temperature.

（４）除湿装置３０では、除湿装置３０から室内に供給される給気流３の温度は、第一給気流３ａの風量と第二給気流３ｂの風量の比率を制御することによって調節する構成とした。これにより、吸熱器３４によって冷却された気流（第一流路３５ａを流通した第一給気流３ａ）によって、第二流路３５ｂを流通した第二給気流３ｂの温度をさらに低下させることができるので、室内に供給される給気流３の温度が所望の温度となるように容易に調整することができる。 (4) The dehumidifier 30 has a configuration in which the temperature of the air supply flow 3 supplied indoors from the dehumidifier 30 is adjusted by controlling the ratio of the air volume of the first air supply flow 3a and the air volume of the second air supply flow 3b. did. As a result, the temperature of the second air supply flow 3b flowing through the second flow path 35b can be further lowered by the airflow cooled by the heat absorber 34 (the first air supply flow 3a flowing through the first flow path 35a). , the temperature of the air supply 3 supplied into the room can be easily adjusted to a desired temperature.

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. This can be easily inferred. For example, the numerical values listed in the above embodiment are merely examples, and it is of course possible to employ other numerical values.

本実施の形態では、熱交換器３５として、顕熱型の熱交換素子を用いたが、顕熱型の熱交換素子としては、熱交換素子の第一流路３５ａと第二流路３５ｂを構成する部材が撥水性（疎水性）を有することが好ましい。撥水性（疎水性）を有する部材としては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン等の樹脂部材が用いられる。このようにすることで、熱交換素子の内部で発生した結露水が、熱交換素子の外部に流れ出やすくなるので、結露水に起因した熱交換器３５の熱交換効率の低下を招くことなく、除湿することが可能となる。 In this embodiment, a sensible heat type heat exchange element is used as the heat exchanger 35, but the first flow path 35a and the second flow path 35b of the heat exchange element are configured as the sensible heat type heat exchange element. It is preferable that the member has water repellency (hydrophobicity). As the water-repellent (hydrophobic) member, for example, a resin member such as polypropylene or polystyrene is used. By doing this, the condensed water generated inside the heat exchange element easily flows out of the heat exchange element, so that the heat exchange efficiency of the heat exchanger 35 does not decrease due to the condensed water. It becomes possible to dehumidify.

本発明に係る除湿機能付き熱交換形換気装置は、冷凍サイクルと熱交換器とを組み合わせた除湿装置を用いた場合でも、除湿に伴って生じる温度上昇が抑制された給気流を送風可能とするものであるので、屋内と屋外の熱交換を可能とする熱交換形換気装置として有用である。 The heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to the present invention makes it possible to send a supply air flow in which the temperature rise caused by dehumidification is suppressed even when a dehumidifying device that combines a refrigeration cycle and a heat exchanger is used. Therefore, it is useful as a heat exchange type ventilation device that enables heat exchange between indoors and outdoors.

１ 家
２ 排気流
３ 給気流
３ａ 第一給気流
３ｂ 第二給気流
４ 排気風路
５ 給気風路
１０ 熱交換形換気装置
１１ 本体ケース
１２ 熱交換素子
１３ 排気ファン
１４ 内気口
１５ 排気口
１６ 給気ファン
１７ 外気口
１８ 給気口
３０ 除湿装置
３１ 圧縮機
３２ 放熱器
３２ａ 第一放熱器
３２ｂ 第二放熱器
３２ｃ 第三放熱器
３３ 膨張器
３４ 吸熱器
３５ 熱交換器
３５ａ 第一流路
３５ｂ 第二流路
３６ 冷媒管
３６ａ 第一冷媒管
３６ｂ 第二冷媒管
３７ 放熱フィン
３８ 排水設備部
３９ 排水管
４０ 切替ダンパ
４１ 切替ダンパ
４２ 分岐ダンパ
４５ 第一温度センサ
４６ 第二温度センサ
５０ 除湿機能付き熱交換形換気装置
１００ 除湿装置
１０１ 空気吸込口
１０２ 本体ケース
１０３ 除湿部
１０４ 空気吹出口
１０５ 圧縮機
１０６ 放熱器
１０７ 膨張器
１０８ 吸熱器
１０９ 第一流路
１１０ 第二流路
１１１ 熱交換器 1 House 2 Exhaust flow 3 Air supply flow 3a First air supply flow 3b Second air supply flow 4 Exhaust air path 5 Air supply air path 10 Heat exchange type ventilation device 11 Main body case 12 Heat exchange element 13 Exhaust fan 14 Internal air port 15 Exhaust port 16 Supply Air fan 17 Outside air port 18 Air supply port 30 Dehumidifier 31 Compressor 32 Radiator 32a First radiator 32b Second radiator 32c Third radiator 33 Expander 34 Heat absorber 35 Heat exchanger 35a First flow path 35b Second Channel 36 Refrigerant pipe 36a First refrigerant pipe 36b Second refrigerant pipe 37 Radiation fin 38 Drainage equipment part 39 Drainage pipe 40 Switching damper 41 Switching damper 42 Branch damper 45 First temperature sensor 46 Second temperature sensor 50 Heat exchange with dehumidification function Type ventilation device 100 Dehumidification device 101 Air suction port 102 Main body case 103 Dehumidification part 104 Air outlet 105 Compressor 106 Heat radiator 107 Expander 108 Heat absorber 109 First flow path 110 Second flow path 111 Heat exchanger

Claims (4)

室内の空気を室外に排出するための排気風路を流通する排気流と、室外の空気を室内へ給気するための給気風路を流通する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置と、
前記給気流に対して除湿する除湿装置と、
を備える除湿機能付き熱交換形換気装置であって、
前記除湿装置は、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルと、第一流路を流れる空気と第二流路を流れる空気との間で熱交換する熱交換器と、を含み、
前記除湿装置は、前記給気風路から前記熱交換形換気装置による熱交換後の前記給気流が導入されるとともに、前記排気風路から前記排気流が導入されるように構成され、
前記除湿装置に導入された前記給気流の一部分は、前記吸熱器、前記熱交換器の前記第一流路の順に流通して前記給気風路に導出され、
前記除湿装置に導入された前記給気流の他の部分は、前記熱交換器の前記第二流路を流通して前記給気風路に導出され、
前記放熱器は、前記除湿装置に導入された前記排気流が流通する第一放熱器と、前記吸熱器において結露した水によって冷却される第二放熱器とを含み、
前記第二放熱器は、前記吸熱器の下部において前記吸熱器と一体的に構成されていることを特徴とする除湿機能付き熱交換形換気装置。 Heat exchange type ventilation that exchanges heat between the exhaust air flowing through the exhaust air duct for discharging indoor air to the outdoors and the supply air flowing through the air supply air duct for supplying outdoor air into the room. a device;
a dehumidifier that dehumidifies the air supply flow;
A heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function, comprising:
The dehumidification device includes a refrigeration cycle that includes a compressor, a radiator, an expander, and a heat absorber, and a heat exchanger that exchanges heat between air flowing through a first flow path and air flowing through a second flow path. including a vessel,
The dehumidifying device is configured such that the supply air flow after heat exchange by the heat exchange type ventilation device is introduced from the supply air path, and the exhaust air flow is introduced from the exhaust air path,
A portion of the supply air flow introduced into the dehumidification device flows through the heat absorber and the first flow path of the heat exchanger in this order, and is led out to the supply air path,
Another portion of the supply air flow introduced into the dehumidification device flows through the second flow path of the heat exchanger and is led out to the supply air path,
The heat radiator includes a first radiator through which the exhaust flow introduced into the dehumidification device flows, and a second radiator cooled by water condensed in the heat absorber,
The heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function, wherein the second heat radiator is configured integrally with the heat absorber at a lower part of the heat absorber. 前記吸熱器と前記第二放熱器とは、前記吸熱器を構成する第一冷媒管と、前記第二放熱器を構成する第二冷媒管との周囲に放熱フィンを一体的に設けて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の除湿機能付き熱交換形換気装置。 The heat absorber and the second heat radiator are configured by integrally providing heat radiation fins around a first refrigerant pipe that constitutes the heat absorber and a second refrigerant pipe that constitutes the second heat radiator. The heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to claim 1. 前記放熱器は、前記熱交換器を流通した前記給気流が流通する第三放熱器をさらに含み、前記第一放熱器、前記第三放熱器、前記第二放熱器の順に冷媒が流れるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の除湿機能付き熱交換形換気装置。 The radiator further includes a third radiator through which the supply air flow that has passed through the heat exchanger flows, and the refrigerant flows in the order of the first radiator, the third radiator, and the second radiator. The heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to claim 1 or 2, characterized in that: 前記除湿装置から室内に供給される前記給気流の温度は、前記給気流の一部分の風量と前記給気流の他の部分の風量の比率を制御することによって調節されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の除湿機能付き熱交換形換気装置。 The temperature of the supply air flow supplied into the room from the dehumidifier is regulated by controlling the ratio of the air volume of one part of the supply air flow to the air volume of another part of the supply air flow. The heat exchange type ventilation device with a dehumidifying function according to any one of 1 to 3.
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