WO2020255368A1 - 熱交換換気装置 - Google Patents

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伸吾 桑名
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三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/39Monitoring filter performance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56Heat recovery units

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchange ventilation device that ventilates while exchanging heat between a supply air flow and an exhaust flow.
  • Patent Document 1 discloses a heat exchange ventilation device including a normal ventilation air passage that bypasses the heat exchanger and a damper that switches between the exhaust air passage and the normal ventilation air passage.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a heat exchange ventilation device capable of easily removing dust attached to a filter for removing dust of an air flow passing through an air supply air passage and an exhaust air passage. And.
  • the present invention has an air supply air passage connecting the outside air suction port and the air supply / discharge port, and an exhaust air passage connecting the return air suction port and the exhaust air discharge port.
  • a normal ventilation air passage which is a bypass air passage connected to the exhaust air passage at the first branch on the exhaust air passage and the second branch on the exhaust discharge port side of the first branch, and a third on the air supply air passage. It has a main body with a dust removal air passage connected to a branch and a fourth branch on the exhaust air passage.
  • the present invention is installed so as to straddle the portion of the exhaust air passage between the first branch and the second branch and the portion of the air supply air passage on the air supply / discharge port side of the third branch.
  • the present invention includes an exhaust damper and an exhaust filter whose arrangement positions are changed so as to cover one of the first branch and the exhaust air passage, and the exhaust damper covers the first branch and the exhaust filter covers the exhaust air passage.
  • the exhaust filter has an exhaust side air passage switching damper that can switch to a state in which the exhaust damper covers the exhaust air passage on the exhaust discharge port side of the first branch covered with the exhaust filter. ..
  • the present invention includes an air supply damper and an air supply filter whose arrangement positions are changed so as to cover one of the third branch and the air supply air passage, the air supply damper covers the third branch, and the air supply air filter is the air supply air. It is possible to switch between a state in which the air supply filter covers the path and a state in which the air supply damper covers the air supply air passage on the air supply discharge port side of the third branch covered with the air supply filter. It has an air passage switching damper on the air supply side.
  • the present invention controls an exhaust air passage damper that opens and closes an exhaust air passage on the heat exchanger side of the first branch, an exhaust side air passage switching damper, an air supply side air passage switching damper, and an exhaust air passage damper. Has a part.
  • the heat exchange ventilation device has an effect that the dust attached to the filter for removing the dust of the airflow passing through the air supply air passage and the exhaust air passage can be easily removed.
  • the schematic diagram which shows the schematic structure of the heat exchange ventilation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention The figure which shows the air flow at the time of heat exchange ventilation of the heat exchange ventilation apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of a heat exchange ventilation device according to a first embodiment of the present invention.
  • the heat exchange ventilation device 1 is provided on the air supply air passage 6 connecting the outside air suction port 4 and the air supply / discharge port 2, the exhaust air passage 7 connecting the return air suction port 3 and the exhaust air discharge port 5, and the exhaust air passage 7.
  • the normal ventilation air passage 11 and the air supply air passage which are bypass air passages connected to the exhaust air passage 7 by the first branch 61 and the second branch 62 on the exhaust discharge port 5 side of the first branch 61. It has a box body 60 having a dust removing air passage 65 connected to a third branch 63 on the 6 and a fourth branch 64 on the exhaust air passage 7.
  • the dust removing air passage 65 is provided in the portion where the air supply air passage 6 and the exhaust air passage 7 are adjacent to each other, the third branch 63, the fourth branch 64, and the dust removal are removed.
  • the air passage 65 is common.
  • the air supply / discharge port 2 and the return air suction port 3 are connected to a duct leading from the ceiling to the room.
  • the outside air suction port 4 and the exhaust / discharge port 5 are connected to a duct leading from the ceiling to the outside.
  • the ordinary ventilation air passage 11 exhausts the indoor air taken in from the return air suction port 3 to the outside through the exhaust discharge port 5 without passing through the heat exchanger 10.
  • a heat exchanger 10 is installed inside the heat exchange ventilator 1.
  • the heat exchanger 10 exchanges heat between the air taken in from the outside passing through the air supply air passage 6 and the air taken in from the room passing through the exhaust air passage 7.
  • the heat exchanger 10 is a portion of the exhaust air passage 7 between the first branch 61 and the second branch 62 and a portion of the air supply air passage 6 closer to the air supply / discharge port 2 than the third branch 63. It is installed across the area.
  • a portion of the air supply air passage 6 on the air supply / discharge port 2 side of the heat exchanger 10 has an air supply blower 8 that supplies outdoor air taken in from the outside air suction port 4 into the room from the air supply / discharge port 2. is set up.
  • An exhaust blower 9 is installed in the exhaust air passage 7 on the exhaust discharge port 5 side of the heat exchanger 10 to exhaust the indoor air taken in from the return air suction port 3 to the outside through the exhaust discharge port 5. ing.
  • the heat exchange ventilator 1 includes an air supply side air passage switching damper 12 provided with an air supply damper 122 and an air supply filter 121 whose arrangement positions are changed so as to cover one of the third branch 63 and the air supply air passage 6.
  • an air supply damper 122 When the air supply damper 122 is arranged so as to cover the third branch 63, the air supply air passage 6 and the dust removal air passage 65 are separated from each other. Further, when the air supply damper 122 is arranged so as to cover the air supply air passage 6, the air supply air passage 65 for removing dust is opened. Therefore, the air supply damper 122 is provided in either the air supply air passage 6 downstream of the heat exchanger 10 or the exhaust air passage 7 downstream of the heat exchanger 10, and the air supply air passage 6 upstream of the heat exchanger 10. To switch whether to connect. When the air supply filter 121 is arranged so as to cover the air supply air passage 6, dust contained in the air flow in the air supply air passage 6 is captured by the dust collecting surface 121a.
  • an air supply filter 121 for capturing dust and an air supply damper 122 for switching the air passage are installed on the first shaft 123.
  • the first shaft 123 on which the air supply damper 122 and the air supply filter 121 are installed rotates together with the air supply damper 122 and the air supply filter 121 to rotate the air supply damper 122 and the air supply filter 121.
  • the structure is such that the arrangement position of the air filter 121 is changed.
  • the heat exchange ventilation device 1 has an exhaust side air passage switching damper 13 provided with an exhaust damper 132 and an exhaust filter 131 whose arrangement position is changed so as to cover one of the first branch 61 and the exhaust air passage 7.
  • the exhaust damper 132 When the exhaust damper 132 is arranged so as to cover the first branch 61, it separates the exhaust air passage 7 and the ordinary ventilation air passage 11. Further, when the exhaust damper 132 is arranged so as to cover the exhaust air passage 7, the normal ventilation air passage 11 is opened. Therefore, the exhaust damper 132 switches which of the exhaust air passage 7 downstream of the heat exchanger 10 and the ordinary ventilation air passage 11 is connected to the exhaust air passage 7 upstream of the heat exchanger 10.
  • the dust collected in the air flow in the exhaust air passage 7 is captured by the dust collecting surface 131a. Further, when the exhaust filter 131 is arranged so as to cover the first branch 61, the dust collected in the airflow flowing into the ordinary ventilation air passage 11 is captured by the dust collecting surface 131a.
  • an exhaust filter 131 for capturing dust and an exhaust damper 132 for switching the air passage are installed on the second shaft 133.
  • the second shaft 133 on which the exhaust damper 132 and the exhaust filter 131 are installed rotates together with the exhaust damper 132 and the exhaust filter 131 to position the exhaust damper 132 and the exhaust filter 131. It is a structure to change.
  • the air supply side air passage switching damper 12 may be configured to operate the air supply damper 122 and the air supply filter 121 separately. Further, the exhaust side air passage switching damper 13 may be configured such that the exhaust damper 132 and the exhaust filter 131 are operated separately.
  • the heat exchange ventilator 1 has an exhaust air passage damper 14 that opens and closes the exhaust air passage 7 on the heat exchanger 10 side of the first branch 61.
  • the heat exchange ventilation device 1 has a control unit 15.
  • the control unit 15 controls the air supply blower 8, the exhaust blower 9, the air supply side air passage switching damper 12, the exhaust side air passage switching damper 13, and the exhaust air passage damper 14.
  • the heat exchange ventilation device 1 has a drive device (not shown) for driving each of the air supply side air passage switching damper 12, the exhaust side air passage switching damper 13, and the exhaust air passage damper 14.
  • the control unit 15 realizes air passage switching by controlling the positions of the air supply side air passage switching damper 12, the exhaust side air passage switching damper 13, and the exhaust air passage damper 14.
  • FIG. 2 is a diagram showing an air flow during heat exchange ventilation of the heat exchange ventilation device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an air passage configuration and an air flow during heat exchange ventilation of the heat exchange ventilation device according to the first embodiment.
  • the control unit 15 controls the air supply side air passage switching damper 12, partitions the air supply air passage 6 and the exhaust air passage 7 by the air supply damper 122, and is taken in from the outside air suction port 4 to supply the air.
  • the air that has passed through the air filter 121 is passed through the heat exchanger 10.
  • the air supply filter 121 covers the air supply air passage 6 with the dust collecting surface 121a facing upstream.
  • control unit 15 controls the exhaust side air passage switching damper 13, partitions the exhaust air passage 7 and the normal ventilation air passage 11 by the exhaust damper 132, is taken in from the return air suction port 3, and passes through the exhaust filter 131. Pass the air through the heat exchanger 10.
  • the exhaust filter 131 covers the exhaust air passage 7 with the dust collecting surface 131a facing upstream.
  • control unit 15 controls the exhaust air passage damper 14 so as to open an opening leading to the heat exchanger 10 so as not to cause a pressure loss upstream of the heat exchanger 10 in the exhaust air passage 7. ..
  • the heat exchange ventilation device 1 according to the first embodiment performs a normal ventilation operation when the ventilation is set so that the heat exchange is not performed by the user.
  • FIG. 4 is a diagram showing an air passage configuration and an air flow during normal ventilation of the heat exchange ventilation device according to the first embodiment.
  • control unit 15 puts the air supply side air passage switching damper 12 in the same state as during heat exchange ventilation operation.
  • control unit 15 controls the exhaust side air passage switching damper 13, and controls the exhaust side air passage switching damper 13 so that the air taken in from the return air suction port 3 passes through the exhaust filter 131.
  • the exhaust filter 131 covers the exhaust air passage 7 with the dust collecting surface 131a facing upstream.
  • control unit 15 controls the exhaust air passage damper 14 and closes the exhaust air passage 7 upstream of the heat exchanger 10 in the exhaust air passage 7.
  • the air taken in from the outside air suction port 4 passes through the heat exchanger 10 and is discharged from the air supply / discharge port 2.
  • the air taken in from the return air suction port 3 is discharged from the exhaust discharge port 5 without passing through the heat exchanger 10. Therefore, it is possible to ventilate the indoor air and the outdoor air without exchanging heat.
  • FIG. 5 is a diagram showing an air passage configuration and an air flow when dust is removed from the heat exchange ventilation device according to the first embodiment.
  • the heat exchange ventilation device 1 When the heat exchange ventilation device 1 is operated for a long time, dust adheres to the air supply filter 121 in the air supply air passage 6 and the exhaust filter 131 in the exhaust air passage 7, and the pressure loss increases. The efficiency of the heat exchange ventilation device 1 is reduced. Therefore, it is desirable for the user to periodically remove the dust adhering to the air supply filter 121 and the exhaust filter 131.
  • the heat exchange ventilation device 1 is generally installed behind the ceiling, and maintenance-free operation is desired.
  • the heat exchange ventilation device 1 can carry out the dust removing operation of the air supply filter 121 and the exhaust filter 131.
  • the control unit 15 controls the air supply side air passage switching damper 12 and arranges the air supply filter 121 at the fourth branch 64 with the dust collecting surface 121a facing the downstream side.
  • the air supply damper 122 is arranged so as to block the air supply air passage 6.
  • the control unit 15 controls the exhaust side air passage switching damper 13 and arranges the exhaust filter 131 at the first branch 61 with the dust collecting surface 131a facing the downstream side.
  • the exhaust damper 132 is arranged so as to block the exhaust air passage 7.
  • the control unit 15 arranges the exhaust air passage damper 14 so as to block the exhaust air passage 7.
  • the control unit 15 drives the exhaust blower 9 at the maximum output air volume
  • the air taken in from the outside air suction port 4 and the air taken in from the return air suction port 3 pass through the heat exchanger 10. It is discharged from the exhaust discharge port 5 without being discharged. Since the dust collecting surface 121a of the air supply filter 121 and the dust collecting surface 131a of the exhaust filter 131 face the exhaust discharge port 5, dust is blown off by the air passing through the air supply filter 121 and the exhaust filter 131. The blown dust is discharged to the outside of the heat exchange ventilation device 1 from the exhaust discharge port 5.
  • the heat exchange ventilation device 1 according to the first embodiment can discharge the dust adhering to the heat exchange ventilation operation and the normal ventilation operation to the outside of the room.
  • the control unit 15 starts the dust removal operation when there is a user operation using the remote controller. Further, the control unit 15 starts the dust removing operation when the condition stored in the condition storage unit 151 is satisfied.
  • the condition to be stored in the condition storage unit 151 can be exemplified when the cumulative usage time reaches a preset time. Further, the condition to be stored in the condition storage unit 151 can be exemplified when the motor rotation speed of the air supply blower 8 or the exhaust blower 9 exceeds a preset value.
  • control unit 15 can perform the dust removal operation by storing the conditions such as automatically performing the dust removal operation every time the power of the heat exchange ventilation device 1 is turned on and off in the condition storage unit 151. Can also be executed more frequently.
  • the function of the control unit 15 of the heat exchange ventilation device 1 according to the first embodiment is realized by the processing circuit.
  • the processing circuit may be dedicated hardware or a processing device that executes a program stored in the storage device.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which the function of the control unit of the heat exchange ventilation device according to the first embodiment is realized by hardware.
  • the processing circuit 29 incorporates a logic circuit 29a that realizes the function of the control unit 15.
  • the function of the control unit 15 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration in which the function of the control unit of the heat exchange ventilation device according to the first embodiment is realized by software.
  • the processing circuit 29 includes a processor 291 that executes the program 29b, a random access memory 292 that the processor 291 uses for the work area, and a storage device 293 that stores the program 29b.
  • the function of the control unit 15 is realized by the processor 291 expanding and executing the program 29b stored in the storage device 293 on the random access memory 292.
  • the software or firmware is written in a programming language and stored in the storage device 293.
  • Processor 291 can exemplify a central processing unit, but is not limited thereto.
  • the storage device 293 applies a semiconductor memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), or EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). It can.
  • the semiconductor memory may be a non-volatile memory or a volatile memory.
  • the storage device 293 can be applied with a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc).
  • the processor 291 may output data such as a calculation result to the storage device 293 and store the data, or may store the data in an auxiliary storage device (not shown) via the random access memory 292.
  • the function of the control unit 15 can be realized by a microcomputer.
  • the processing circuit 29 realizes the function of the control unit 15 by reading and executing the program 29b stored in the storage device 293. It can be said that the program 29b causes the computer to execute the procedure and method for realizing the function of the control unit 15.
  • processing circuit 29 may realize a part of the function of the control unit 15 with dedicated hardware and a part of the function of the control unit 15 with software or firmware.
  • the processing circuit 29 can realize each of the above-mentioned functions by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • the configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

熱交換換気装置(1)は、給気風路(6)と、排気風路(7)と、排気風路(7)上の第1の分岐(61)及び第2の分岐(62)で排気風路(7)に接続された普通換気風路(11)と、給気風路(6)上の第3の分岐(63)と排気風路(7)上の第4の分岐(64)とに接続された塵埃除去用風路(65)とを備えた箱体(60)と、熱交換器(10)と、第1の分岐(61)及び排気風路(7)の一方を覆うように配置位置が変更される排気ダンパー(132)及び排気フィルター(131)を備えた排気側風路切換ダンパー(13)と、第3の分岐(63)及び給気風路(6)の一方を覆うように配置位置が変更される給気ダンパー(122)及び給気フィルター(121)を備えた給気側風路切換ダンパー(12)と、第1の分岐(61)よりも熱交換器(10)側の排気風路(7)を開閉する排気風路ダンパー(14)とを有する。

Description

熱交換換気装置
 本発明は、給気流と排気流との間で熱交換しながら換気を行う熱交換換気装置に関する。
 給気風路を通る給気流と排気風路を通る排気流との間で熱交換を行わせる熱交換器と、給気風路及び排気風路の各々の熱交換器の上流側において、通過する気流の塵埃を除去するフィルターとを備えた熱交換換気装置が知られている。特許文献1には、熱交換器をバイパスする普通換気風路と、排気風路と普通換気風路とを切り換えるダンパーとを備えた熱交換換気装置が開示されている。
特開2017-58042号公報
 特許文献1に開示される熱交換換気装置は、フィルターを本体外に取り出す作業には手間と時間とが掛かるため、その多くはフィルターについた塵埃の除去がなされないまま使用されており、塵埃によって圧力損失が増加し換気風量が低下した状態で使用される。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、給気風路及び排気風路を通過する気流の塵埃を除去するフィルターに付いた塵埃を容易に除去できる熱交換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、本発明は、外気吸込口と給気吐出口とを繋ぐ給気風路と、還気吸込口と排気吐出口とを繋ぐ排気風路と、排気風路上の第1の分岐及び第1の分岐よりも排気吐出口側の第2の分岐で排気風路に接続されたバイパス風路である普通換気風路と、給気風路上の第3の分岐と排気風路上の第4の分岐とに接続された塵埃除去用風路とを備えた本体を有する。本発明は、排気風路のうち第1の分岐と第2の分岐との間の部分及び給気風路のうち第3の分岐よりも給気吐出口側の部分に跨がって設置された熱交換器と、給気風路のうち、熱交換器よりも給気吐出口側の部分に設置された給気送風機と、排気風路のうち、熱交換器よりも排気吐出口側の部分に設置された排気送風機とを有する。本発明は、第1の分岐及び排気風路の一方を覆うように配置位置が変更される排気ダンパー及び排気フィルターを備え、排気ダンパーが第1の分岐を覆い排気フィルターが排気風路を覆う状態と、排気フィルターが第1の分岐を覆い排気フィルターに覆われた第1の分岐よりも排気吐出口側で排気ダンパーが排気風路を覆う状態とに切り換え可能な排気側風路切換ダンパーを有する。本発明は、第3の分岐及び給気風路の一方を覆うように配置位置が変更される給気ダンパー及び給気フィルターを備え、給気ダンパーが第3の分岐を覆い給気フィルターが給気風路を覆う状態と、給気フィルターが第3の分岐を覆い給気フィルターに覆われた第3の分岐よりも給気吐出口側で給気ダンパーが給気風路を覆う状態とに切り換え可能な給気側風路切換ダンパーを有する。本発明は、第1の分岐よりも熱交換器側の排気風路を開閉する排気風路ダンパーと、排気側風路切換ダンパー、給気側風路切換ダンパー及び排気風路ダンパーを制御する制御部とを有する。
 本発明に係る熱交換換気装置は、給気風路及び排気風路を通過する気流の塵埃を除去するフィルターに付いた塵埃を容易に除去できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態1に係る熱交換換気装置の概略構成を示す模式図 実施の形態1に係る熱交換換気装置の熱交換換気時の空気の流れを示す図 実施の形態1に係る熱交換換気装置の熱交換換気時の風路構成及び空気の流れを示す図 実施の形態1に係る熱交換換気装置の普通換気時の風路構成及び空気の流れを示す図 実施の形態1に係る熱交換換気装置の塵埃除去時の風路構成及び空気の流れを示す図 実施の形態1に係る熱交換換気装置の制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図 実施の形態1に係る熱交換換気装置の制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図
 以下に、本発明の実施の形態に係る熱交換換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換換気装置の概略構成を示す模式図である。熱交換換気装置1は、外気吸込口4と給気吐出口2とを繋ぐ給気風路6と、還気吸込口3と排気吐出口5とを繋ぐ排気風路7と、排気風路7上の第1の分岐61及び第1の分岐61よりも排気吐出口5側の第2の分岐62とで排気風路7に接続されたバイパス風路である普通換気風路11と、給気風路6上の第3の分岐63と排気風路7上の第4の分岐64とに接続された塵埃除去用風路65とを備えた箱体60を有している。なお、実施の形態1においては、給気風路6と排気風路7とが隣接する部分に塵埃除去用風路65を設けているため、第3の分岐63、第4の分岐64及び塵埃除去用風路65が共通となっている。給気吐出口2及び還気吸込口3は、天井裏から室内に通じるダクトに接続される。外気吸込口4及び排気吐出口5は、天井裏から室外に通じるダクトに接続される。普通換気風路11は、還気吸込口3から取り入れた室内の空気を、熱交換器10を通過させずに排気吐出口5から室外に排出する。
 熱交換換気装置1の内部には、熱交換器10が設置されている。熱交換器10は、給気風路6を通過する室外から取り入れられた空気と排気風路7を通過する室内から取り入れられた空気との間で熱を交換させる。熱交換器10は、排気風路7のうち第1の分岐61と第2の分岐62との間の部分及び給気風路6のうち第3の分岐63よりも給気吐出口2側の部分に跨がって設置されている。
 給気風路6のうち、熱交換器10よりも給気吐出口2側の部分には、外気吸込口4から取り入れた室外の空気を給気吐出口2から室内に供給する給気送風機8が設置されている。排気風路7のうち、熱交換器10よりも排気吐出口5側の部分には、還気吸込口3から取り入れた室内の空気を排気吐出口5から室外に排出する排気送風機9が設置されている。
 熱交換換気装置1は、第3の分岐63及び給気風路6の一方を覆うように配置位置が変更される給気ダンパー122及び給気フィルター121を備えた給気側風路切換ダンパー12を有する。給気ダンパー122は、第3の分岐63を覆うように配置されると、給気風路6と塵埃除去用風路65とを仕切る。また、給気ダンパー122は、給気風路6を覆うように配置されると塵埃除去用風路65を開放する。したがって、給気ダンパー122は、熱交換器10よりも下流の給気風路6及び熱交換器10よりも下流の排気風路7のうちのどちらに熱交換器10よりも上流の給気風路6を接続するかを切り換える。給気フィルター121は、給気風路6を覆うように配置されると、給気風路6内の気流に含まれる塵埃を集塵面121aに捕捉する。
 給気側風路切換ダンパー12は、塵埃を捕捉するための給気フィルター121と、風路を切り換えるための給気ダンパー122とが第1の軸123に設置されている。給気側風路切換ダンパー12は、給気ダンパー122及び給気フィルター121が設置された第1の軸123が、給気ダンパー122及び給気フィルター121とともに回転して、給気ダンパー122及び給気フィルター121の配置位置を変える構造である。
 熱交換換気装置1は、第1の分岐61及び排気風路7の一方を覆うように配置位置が変更される排気ダンパー132及び排気フィルター131を備えた排気側風路切換ダンパー13を有する。排気ダンパー132は、第1の分岐61を覆うように配置されると排気風路7と普通換気風路11とを仕切る。また、排気ダンパー132は、排気風路7を覆うように配置されると、普通換気風路11を開放する。したがって、排気ダンパー132は、熱交換器10よりも下流の排気風路7及び普通換気風路11のうちのどちらに熱交換器10よりも上流の排気風路7を接続するかを切り換える。排気フィルター131は、排気風路7を覆うように配置されると排気風路7内の気流に含まれる塵埃を集塵面131aに捕捉する。また、排気フィルター131は、第1の分岐61を覆うように配置されると、普通換気風路11へ流入する気流に含まれる塵埃を集塵面131aに捕捉する。
 排気側風路切換ダンパー13は、塵埃を捕捉するための排気フィルター131と、風路を切り換えるための排気ダンパー132とが第2の軸133に設置されている。排気側風路切換ダンパー13は、排気ダンパー132及び排気フィルター131が設置された第2の軸133が、排気ダンパー132及び排気フィルター131とともに回転して、排気ダンパー132及び排気フィルター131の配置位置を変える構造である。
 なお、給気側風路切換ダンパー12は、給気ダンパー122と給気フィルター121とを別々にして、それぞれ運用する構成としてもよい。また、排気側風路切換ダンパー13は、排気ダンパー132と排気フィルター131とを別々にして、それぞれ運用する構成としてもよい。
 熱交換換気装置1は、第1の分岐61よりも熱交換器10側の排気風路7を開閉する排気風路ダンパー14を有する。
 熱交換換気装置1は、制御部15を有する。制御部15は、給気送風機8と排気送風機9と給気側風路切換ダンパー12と排気側風路切換ダンパー13と排気風路ダンパー14とを制御する。
 熱交換換気装置1は、給気側風路切換ダンパー12、排気側風路切換ダンパー13、及び排気風路ダンパー14のそれぞれを駆動するための不図示の駆動装置を有する。制御部15は、給気側風路切換ダンパー12、排気側風路切換ダンパー13、及び排気風路ダンパー14のそれぞれの位置を制御することによって風路の切り換えを実現する。
 図2は、実施の形態1に係る熱交換換気装置の熱交換換気時の空気の流れを示す図である。図3は、実施の形態1に係る熱交換換気装置の熱交換換気時の風路構成及び空気の流れを示す図である。
 熱交換換気運転時には、制御部15は、給気側風路切換ダンパー12を制御し、給気風路6と排気風路7とを給気ダンパー122によって仕切り、外気吸込口4から取り入れられて給気フィルター121を通過した空気を熱交換器10に通す。給気フィルター121は、集塵面121aを上流側に向けて給気風路6を覆う。
 また、制御部15は、排気側風路切換ダンパー13を制御し、排気風路7と普通換気風路11を排気ダンパー132によって仕切り、還気吸込口3から取り入れられて排気フィルター131を通過した空気を熱交換器10に通す。排気フィルター131は、集塵面131aを上流側に向けて排気風路7を覆う。
 また、制御部15は、排気風路ダンパー14を制御し、排気風路7内の熱交換器10よりも上流において、圧力損失とならないよう、熱交換器10に通じる開口を開けた状態とする。
 この状態で、制御部15が給気送風機8及び排気送風機9を駆動させると、外気吸込口4から取り入れられた空気と還気吸込口3から取り入れられた空気とが熱交換器10を通過して熱交換される。熱交換後の空気は、給気吐出口2から室内に排気吐出口5から室外にそれぞれ吐き出され、室内の空気と室外の空気を熱交換しながら換気することができる。
 実施の形態1に係る熱交換換気装置1は、ユーザによって熱交換しない換気の設定とされた場合に普通換気運転を実施する。図4は、実施の形態1に係る熱交換換気装置の普通換気時の風路構成及び空気の流れを示す図である。実施の形態1に係る熱交換換気装置1は、室外の空気の温度よりも室内の空気の温度の方が高い場合には、室内の空気と室外の空気を熱交換させずに換気をすることで、室内の空気を冷房することができる。したがって、熱交換換気装置1とは別に空気調和機を稼働させなくても室内の温度を下げることができる。
 普通換気運転時には、制御部15は、給気側風路切換ダンパー12を熱交換換気運転時と同様の状態とする。
 また、制御部15は、排気側風路切換ダンパー13を制御し、還気吸込口3から取り入れられた空気が排気フィルター131を通過するように排気側風路切換ダンパー13を制御する。なお、排気フィルター131は、集塵面131aを上流側に向けて排気風路7を覆う。
 また、制御部15は、排気風路ダンパー14を制御し、排気風路7内の熱交換器10よりも上流において排気風路7を閉塞させる。
 この状態で、給気送風機8及び排気送風機9を駆動させると、外気吸込口4から取り入れられた空気は熱交換器10を通過し、給気吐出口2から吐き出される。一方で還気吸込口3から取り入れられた空気は熱交換器10を通過せずに排気吐出口5から吐き出される。したがって、室内の空気と室外の空気とを熱交換することなく換気することができる。
 図5は、実施の形態1に係る熱交換換気装置の塵埃除去時の風路構成及び空気の流れを示す図である。熱交換換気装置1を長時間にわたり運転していると、給気風路6内の給気フィルター121及び排気風路7内の排気フィルター131には塵埃が付着し、圧力損失が増加することで、熱交換換気装置1の効率が低下する。このため、給気フィルター121及び排気フィルター131に付着した塵埃をユーザが定期的に除去することが望ましい。しかし、熱交換換気装置1は、天井裏に設置されるのが一般的であり、メンテナンスフリー化が望まれている。
 このため、実施の形態1に係る熱交換換気装置1は、給気フィルター121及び排気フィルター131の塵埃除去運転を実施可能となっている。
 給気フィルター121の塵埃除去運転時には、制御部15は、給気側風路切換ダンパー12を制御し、集塵面121aを下流側に向けて第4の分岐64に給気フィルター121を配置するとともに、給気風路6を塞ぐように給気ダンパー122を配置する。これにより、外気吸込口4から取り入れられた空気は、熱交換器10へ流れることはなく、給気フィルター121を通過して排気風路7へ流れる。
 また、排気フィルター131の塵埃除去運転時には、制御部15は、排気側風路切換ダンパー13を制御し、集塵面131aを下流側に向けて第1の分岐61に排気フィルター131を配置するとともに、排気風路7を塞ぐように排気ダンパー132を配置する。また、制御部15は、排気風路7を塞ぐように排気風路ダンパー14を配置する。
 この状態で、制御部15が排気送風機9を最大出力風量にて駆動させると、外気吸込口4から取り入れられた空気と還気吸込口3から取り入れられた空気とが熱交換器10を通過せずに排気吐出口5から吐き出される。給気フィルター121の集塵面121a及び排気フィルター131の集塵面131aは、排気吐出口5側に面しているため、給気フィルター121及び排気フィルター131を通過する空気によって塵埃が吹き飛ばされる。吹き飛ばされた塵埃は、排気吐出口5から熱交換換気装置1の外へ排出される。このように、実施の形態1に係る熱交換換気装置1は、熱交換換気運転時及び普通換気運転時に付着した塵埃を、室外に排出することができる。
 制御部15は、リモートコントローラを用いたユーザ操作があった場合に塵埃除去運転を開始する。また、制御部15は、条件記憶部151に記憶されている条件が成立したときに、塵埃除去運転を開始する。条件記憶部151に記憶させる条件は、累計使用時間が予め設定した時間に達した場合を例示できる。また、条件記憶部151に記憶させる条件は、給気送風機8又は排気送風機9のモータ回転数が予め設定した値を超えた場合を例示できる。
 上記に加えて、熱交換換気装置1の電源をオンオフするごとに自動的に塵埃除去運転を実施するなどの条件を条件記憶部151に記憶させておくことにより、制御部15は、塵埃除去運転をより高頻度に実行することも可能である。
 なお、給気フィルター121の塵埃除去運転と、排気フィルター131の塵埃除去運転とを別々に行うことも可能である。
 上記の実施の形態1に係る熱交換換気装置1の制御部15の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する処理装置であってもよい。
 処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。図6は、実施の形態1に係る熱交換換気装置の制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路29には、制御部15の機能を実現する論理回路29aが組み込まれている。
 処理回路29が処理装置の場合、制御部15の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
 図7は、実施の形態1に係る熱交換換気装置の制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路29は、プログラム29bを実行するプロセッサ291と、プロセッサ291がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ292と、プログラム29bを記憶する記憶装置293を有する。記憶装置293に記憶されているプログラム29bをプロセッサ291がランダムアクセスメモリ292上に展開し、実行することにより、制御部15の機能が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置293に格納される。プロセッサ291は、中央処理装置を例示できるがこれに限定はされない。記憶装置293は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、又はEEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)といった半導体メモリを適用できる。半導体メモリは、不揮発性メモリでもよいし揮発性メモリでもよい。また記憶装置293は、半導体メモリ以外にも、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はDVD(Digital Versatile Disc)を適用できる。なお、プロセッサ291は、演算結果といったデータを記憶装置293に出力して記憶させてもよいし、ランダムアクセスメモリ292を介して不図示の補助記憶装置に当該データを記憶させてもよい。プロセッサ291、ランダムアクセスメモリ292及び記憶装置293を1チップに集積することにより、制御部15の機能をマイクロコンピュータにより実現することができる。
 処理回路29は、記憶装置293に記憶されたプログラム29bを読み出して実行することにより、制御部15の機能を実現する。プログラム29bは、制御部15の機能を実現する手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
 なお、処理回路29は、制御部15の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、制御部15の機能の一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
 このように、処理回路29は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の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、本発明の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 熱交換換気装置、2 給気吐出口、3 還気吸込口、4 外気吸込口、5 排気吐出口、6 給気風路、7 排気風路、8 給気送風機、9 排気送風機、10 熱交換器、11 普通換気風路、12 給気側風路切換ダンパー、13 排気側風路切換ダンパー、14 排気風路ダンパー、15 制御部、29 処理回路、29a 論理回路、29b プログラム、60 箱体、61 第1の分岐、62 第2の分岐、63 第3の分岐、64 第4の分岐、65 塵埃除去用風路、121 給気フィルター、121a,131a 集塵面、122 給気ダンパー、123 第1の軸、131 排気フィルター、132 排気ダンパー、133 第2の軸、151 条件記憶部、291 プロセッサ、292 ランダムアクセスメモリ、293 記憶装置。

Claims (5)

  1.  外気吸込口と給気吐出口とを繋ぐ給気風路と、還気吸込口と排気吐出口とを繋ぐ排気風路と、前記排気風路上の第1の分岐及び前記第1の分岐よりも前記排気吐出口側の第2の分岐で前記排気風路に接続されたバイパス風路である普通換気風路と、前記給気風路上の第3の分岐と前記排気風路上の第4の分岐とに接続された塵埃除去用風路とを備えた本体と、
     前記排気風路のうち前記第1の分岐と前記第2の分岐との間の部分及び前記給気風路のうち前記第3の分岐よりも前記給気吐出口側の部分に跨がって設置された熱交換器と、
     前記給気風路のうち、前記熱交換器よりも前記給気吐出口側の部分に設置された給気送風機と、
     前記排気風路のうち、前記熱交換器よりも前記排気吐出口側の部分に設置された排気送風機と、
     前記第1の分岐及び前記排気風路の一方を覆うように配置位置が変更される排気ダンパー及び排気フィルターを備え、前記排気ダンパーが前記第1の分岐を覆い前記排気フィルターが前記排気風路を覆う状態と、前記排気フィルターが前記第1の分岐を覆い前記排気フィルターに覆われた前記第1の分岐よりも前記排気吐出口側で前記排気ダンパーが前記排気風路を覆う状態とに切り換え可能な排気側風路切換ダンパーと、
     前記第3の分岐及び前記給気風路の一方を覆うように配置位置が変更される給気ダンパー及び給気フィルターを備え、前記給気ダンパーが前記第3の分岐を覆い前記給気フィルターが前記給気風路を覆う状態と、前記給気フィルターが前記第3の分岐を覆い前記給気フィルターに覆われた前記第3の分岐よりも前記給気吐出口側で前記給気ダンパーが前記給気風路を覆う状態とに切り換え可能な給気側風路切換ダンパーと、
     前記第1の分岐よりも前記熱交換器側の前記排気風路を開閉する排気風路ダンパーと、
     前記排気側風路切換ダンパー、前記給気側風路切換ダンパー及び前記排気風路ダンパーを制御する制御部とを有することを特徴とする熱交換換気装置。
  2.  前記制御部は、
     熱交換換気運転時には、前記排気ダンパーで前記第1の分岐を覆い、集塵面を上流側に向けた前記排気フィルターで前記排気風路を覆い、前記給気ダンパーで前記第3の分岐を覆い、集塵面を上流側に向けた前記給気フィルターで前記給気風路を覆い、前記排気風路ダンパーに前記排気風路を開放させ、
     前記排気フィルターの塵埃除去運転時には、前記排気ダンパーで前記排気風路を覆い、集塵面を下流側に向けた前記排気フィルターで前記第1の分岐を覆い、前記排気風路ダンパーに前記排気風路を閉塞させ、
     前記給気フィルターの塵埃除去運転時には、集塵面を下流側に向けた前記給気フィルターで前記第3の分岐を覆い、前記給気ダンパーで前記給気風路を覆うことを特徴とする請求項1に記載の熱交換換気装置。
  3.  前記制御部は、
     普通換気運転時には、前記排気ダンパーで前記排気風路を覆い、前記排気フィルターで前記第1の分岐を覆い、前記給気ダンパーで前記第3の分岐を覆い、前記排気風路ダンパーに前記排気風路を閉塞させることを特徴とする請求項2に記載の熱交換換気装置。
  4.  前記給気側風路切換ダンパーは、前記給気ダンパー及び前記給気フィルターが設置された第1の軸が、前記給気ダンパー及び前記給気フィルターとともに回転して、前記給気ダンパー及び前記給気フィルターの配置位置を変える構造であり、
     前記排気側風路切換ダンパーは、前記排気ダンパー及び前記排気フィルターが設置された第2の軸が、前記排気ダンパー及び前記排気フィルターとともに回転して、前記排気ダンパー及び前記排気フィルターの配置位置を変える構造であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の熱交換換気装置。
  5.  前記制御部は、前記給気フィルター及び前記排気フィルターの少なくとも一方の前記塵埃除去運転を開始する条件を記憶する条件記憶部を有することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の熱交換換気装置。
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