熱交換形換気装置
【課題】家庭の台所や業務用厨房などで使用される熱交換形換気装置において、室内空間の快適性を高めることを目的とする。
【解決手段】室内空間１に設置されるフード部位６と、本体１７を天井裏空間７に備え、この本体１７は、伝熱性と耐水性を有する仕切板２１を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファン９により外気吸込口１１から吸い込んだ室外の空気を第四接続口１６、第二接続口５、外気給気口３を介して室内に給気する給気経路１２と、前記排気ファン８により室内空気吸込口２から吸い込んだ室内空間１の空気を第一接続口４、第三接続口１５、室内空気排気口１０を介して室外へ排出する排気経路１３とが、前記仕切板２１によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子１４を有し、前記フード部位の前記給気経路１２において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口３が設けられたことを特徴とする熱交換形換気装置。
【解決手段】室内空間１に設置されるフード部位６と、本体１７を天井裏空間７に備え、この本体１７は、伝熱性と耐水性を有する仕切板２１を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファン９により外気吸込口１１から吸い込んだ室外の空気を第四接続口１６、第二接続口５、外気給気口３を介して室内に給気する給気経路１２と、前記排気ファン８により室内空気吸込口２から吸い込んだ室内空間１の空気を第一接続口４、第三接続口１５、室内空気排気口１０を介して室外へ排出する排気経路１３とが、前記仕切板２１によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子１４を有し、前記フード部位の前記給気経路１２において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口３が設けられたことを特徴とする熱交換形換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば家庭の台所や業務用厨房などの空間に浮遊する油を排気する排気流と、室外の空気を室内へ給気する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年住宅の高気密化に伴い、家庭の台所や業務用厨房などの換気システムには、汚染空気を浄化して排気するという機能のみならず、排気と同風量の給気を行なうことが求められている。一方で、特に冬または寒冷地においては、室内の暖かい空気を排気し、室外の冷たい空気を給気することで、暖房負荷を増大させるという課題が存在した。
【０００３】
これらの要求・課題を解決するために、給排気経路間で熱交換を行う熱交換形換気装置が開発されてきた。従来、この種の熱交換形換気装置は、屋内に設置されたフード内にファンと熱交換器を設けているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、特許文献１に示す熱交換形換気装置について、図４を参照しながら説明する。
【０００５】
調理機器の上方などに配設される同時給排型の熱交換換気装置であり、フード１０１の排気口１０２と排気ファン１０３の吸気口を連結した排気ダクト１０４とを備えている。パンチングメタル１０５を前面に張設してフード１０１の前部に給気室１０６を設けている。給気室１０６と厨房１０７の給気口１０８を連結し、第一給気ダンパー１０９を介挿し、給気ダクト１１０と、フード１０１からの排気ダクト１０４の外周に排熱回収装置１１１を設けた構成となっている。第一給気ダンパー１０９より上流と下流における給気ダクトの分岐口１１２、分岐口１１３が排熱回収装置１１１を介在して連結し、第二給気ダンパー１１４を介挿した分岐給気ダクト１１５とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３１３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の熱交換形換気装置においては、特許文献１に例示したように排気する空気の熱エネルギーを給気する空気に熱交換器を通じることにより移行させ、レンジフードの前面側へ給気させる構成となっていた。
【０００８】
このような従来の熱交換形換気装置は、送出される空気が室内の左右方向および後方に十分に拡散しにくい。このため、室内の空気を循環させる効果は限定的であるという課題を有していた。さらに、左右方向および後方に空気を拡散させるためには、別箇所にサーキュレータや天井扇を設ける必要があり、室内空間を新たに確保する必要があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、少なくとも二方向の気流を作り出すことができ、同時給排をしつつ、室内の空気を均一化して快適性を高めるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、この目的を達成するために、本発明は室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする熱交換形換気装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする構成にした。
【００１２】
この構成により、給気経路側面に給気口を設けたことで、排気経路よりも給気経路を天井に近づけることができるため、コアンダ効果を利用して、室内の壁を伝わらせて空気を送ることができ、より広範囲の室内空気を均一化できるという効果を得ることができる。
【００１３】
また、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との間にそれぞれ熱交換素子備えたことで、熱交換できるため、室内の臭いなどを排出しながら、熱の回収ができ、より室内空気に近い状態の空気を供給することができるという効果を得ることができる。
【００１４】
さらに、排気ファン、給気ファンおよび熱交換素子を天井裏に設置したことで、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との距離を離すことができるため、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間へ伝わるファン騒音を低減させることができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態の熱交換形換気装置を示す断面図
【図２】図１における熱交換素子の分解鳥瞰図
【図３】図１における（ア）−（ア）フード部位断面図
【図４】従来の熱交換形換気装置を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の請求項１記載の熱交換形換気装置は、室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする構成を有する。
【００１７】
この構成により、給気経路側面に給気口を設けたことで、排気経路よりも給気経路を天井に近づけることができるため、コアンダ効果を利用して、室内の壁を伝わらせて空気を送ることができ、より広範囲の室内空気を均一化できるという効果を得ることができる。
【００１８】
また、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との間にそれぞれ熱交換素子備えたことで、熱交換できるため、室内の臭いなどを排出しながら、熱の回収ができ、より室内空気に近い状態の空気を供給することができるという効果を得ることができる。
【００１９】
さらに、排気ファン、給気ファンおよび熱交換素子を天井裏に設置したことで、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との距離を離すことができるため、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間へ伝わるファン騒音を低減させることができるという効果を得ることができる。
【００２０】
また、前記本体の第三接続口から本体内部へ吸い込んだ室内の空気が、熱交換素子を通過した後に排気ファンを通過して室内空気排気口へ導風され、外気吸込口から本体内部へ吸い込んだ室外の空気が給気ファンを通過した後に熱交換素子を通過して第四接続口へ導風される構成を特徴とする構成としてもよい。
【００２１】
排気ファンおよび給気ファンと室内空間との間にそれぞれ熱交換素子備えた構成により、排気ファンおよび給気ファンから発生した音が熱交換素子を通過する時に整流化し、熱交換素子通過後の風切り音が減少するため、室内空間へ伝わるファン騒音を熱交換素子によって低減させることができるという効果を得ることができる。
【００２２】
また、天井近傍に前記外気給気口があること特徴とする構成としてもよい。
【００２３】
天井近傍から給気が吹き出すことで、コアンダ効果を利用して、室内の壁を伝わらせて空気を送ることができ、気流感を感じることなく、快適な室内環境を形成することができるという効果のある空気撹拌装置を提供することができる。
【００２４】
また、フード部位は給気経路の略中央部分に排気経路を持つ二重構造であることを特徴とする構造としても良い。
【００２５】
この構成により、３６０℃に吹き出すことができるため、熱交換型換気扇の外周に風を送り出すことができ、より広範囲の室内空気を均一化することが容易になる。これにより、熱回収の効果に加えて、室内の空気を均一化することができるため、冬場でも室内全体を暖房することができ、生活者が移動した場所でもより容易に快適性を得ることができる。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態）
図１に本発明の実施の形態の熱交換形換気装置の断面図を示す。図２は図１における全熱交換素子の分解鳥瞰図である。図３は図１における（ア）−（ア）フード部位断面図である。
【００２８】
本発明の実施の形態における熱交換形換気装置は、室内空間１に設置され、室内空気吸込口２と外気給気口３と第一接続口４と第二接続口５とを有し、室内空気吸込口２と第一接続口４が連通し、外気給気口３と第二接続口５が連通するフード部位と、前記第一接続口４と連通する第三接続口１５と前記第二接続口５と連通する第四接続口１６と排気ファン８と給気ファン９と室内空気排気口１０と外気吸込口１１とを有する本体１７を天井裏空間７に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有するアルミ製の仕切板２１を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファン９より外気吸込口１１から吸い込んだ室外の空気を第四接続口１６、第二接続口５、外気給気口３を介して室内に給気する給気経路１２と、前記排気ファン８により室内空気吸込口２から吸い込んだ室内の空気を第一接続口４、第三接続口１５、室内空気排気口１０を介して室外へ排出する排気経路１３とが、前記仕切板２１によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子１４を有し、前記フード部位６の前記給気経路１２において水平方向の八方向に前記外気給気口３が設けられている。
【００２９】
また、前記本体１７の第三接続口１５から本体１７内部へ吸い込んだ室内の空気が、熱交換素子１４を通過した後に排気ファン８を通過して室内空気排気口１０へ導風され、外気吸込口１１から本体１７内部へ吸い込んだ室外の空気が給気ファン９を通過した後に熱交換素子１４を通過して第四接続口１６へ導風される構成をとる。
【００３０】
また、天井１８近傍に前記外気給気口３を設置しており、外からの空気は天井１８を伝い、室内空間１に供給される。１に給気される。本明細書では、図１に示したように、天井１８を境として、天井１８より下の空間を室内空間１、天井１８より上の空間を天井裏空間７とする。
【００３１】
また、フード部位６は給気経路１２の中央部分に排気経路１３を持つ二重構造となっており、平面を鉛直方向とした円筒形状となっている。
【００３２】
図２に図１における熱交換素子の分解鳥瞰図を示す。図２の熱交換素子１４は、仕切板２１を互い違いに複数層重ね合わせ、これらの各層間を交互に通るように給気経路１２および排気経路１３が設置される構成をとる。
【００３３】
熱交換素子１４の排気経路１３は、前記仕切板２１に接触し、鉛直下方向に傾きを持って熱交換素子１４より吹き出す構成をとる。また、排気経路１３は仕切板２１上の仕切棒２２によって、さらに複数の経路に分岐する構成をとる。同様に、仕切板２１上の仕切棒２２によって、給気経路１２は流路に沿ってさらに複数の経路に分岐する構成をとる。
【００３４】
図３は、図１における（ア）−（ア）フード部位断面図である。図３を垂直に貫く方向を天井１８方向と規定する。フード部位６は給気経路１２の中央に排気経路１３を持つ二重構造となっている。室内空気吸込口２から吸い込まれた室内空間１の空気は、フード部位６の中央に位置する排気経路１３を通り、第一接続口を通過後、第三接続口１５を通過し、本体１７へ流入する。また、本体１７を通過した室外の空気は第四接続口１６を通過後、第二接続口５を通過し、フード部位６に給気される空気を多方向に分岐するためのステンレス製の金属板３１により、多方向に分岐されて、外気給気口３より室内空間１へ給気される。
【００３５】
以上のような構成により、ガスレンジ１９から調理によって発生した熱い空気や室内空間１にて発生した空気は、室内空気吸込口２からフード部位６に吸い込まれ、第一接続口４および第三接続口１５を通過して本体１７内部に吸い込まれ、熱交換素子１４の仕切板２１上の排気経路１３通過した後に排気ファン８を通過して室内空気排気口１０から排気される。また、外気吸込口１１から本体１７内部へ吸い込んだ室外の空気は、給気ファン９を通過した後に熱交換素子１４の仕切板２１上の給気経路１２を通過して第四接続口１６と第二接続口５を通過した後にフード部位６へ導風され、金属板３１により分岐して外気給気口３から室内空間１へ給気される。
【００３６】
これらの構成により、下記の効果が生じる。
【００３７】
給気経路１２の水平方向の異なる８方向に外気給気口３を設けたことにより、排気経路１３よりも給気経路１２を天井１８に近づけ、コアンダ効果を利用し、室内の天井１８や壁（図示しない）を伝わらせて給気することにより、より広範囲に新鮮な空気を送ることができ、室内空間１を攪拌し、温湿度を均一化でき、快適な空間を形成することができる。
【００３８】
また、排気ファン８および給気ファン９と室内空間１との間にそれぞれ熱交換素子１４備えたことにより、熱交換できるため、室内空間１の臭いなどを排出しながら、熱の回収ができ、より室内空気に近い状態の空気を供給し、給気による急激な温湿度変化を軽減することができる。例えば、冬場に調理時に発生した空気を利用して、室内空間１を暖めることができる。
【００３９】
さらに、排気ファン８および給気ファン９を天井裏空間７に設置したことで、排気ファン８および給気ファン９と室内空間１との距離を離すことができるため、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間１へ伝わるファン騒音を低減させることができるという効果を得ることができる。さらに、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間１へ伝わる熱交換素子１４への流入・流出部において発生する風切り音を低減できるという効果を得ることができる。
【００４０】
さらに、熱交換素子１４を天井裏空間７に設置したことにより、フード部位６をコンパクトにすることができ、室内空間１におけるフード部位６による圧迫感を低減することができる。
【００４１】
また、排気ファン８および給気ファン９と、室内空間１との間にそれぞれ熱交換素子１４を配置したことにより、排気ファン８および給気ファン９から発生した風切音が熱交換素子１４を通過する時に整流化され、熱交換素子１４通過後の風切り音が減少する。それにより、室内空間１へ伝わるファン騒音を熱交換素子１４によって低減させることができるという効果を得ることができる。
【００４２】
天井１８近傍から給気が吹き出す構成により、コアンダ効果を利用して、室内空間１の天井１８や壁（図示しない）を伝わらせて空気を送ることができ、気流感を感じることなく、快適な室内環境を形成することができるという効果のある空気撹拌装置を提供することができる。
【００４３】
また、フード部位６は給気経路１２の中央部分に排気経路１３を持つ二重構造であり、３６０℃に吹き出すことができる構成としたため、熱交換型換気扇の外周に風を送り出すことができ、より広範囲の室内の空気を均一化することが容易になる。このように、熱回収して室内の空気を均一化することができるため、冬場でも室内全体を暖房することができ、生活者が移動した場所でもより容易に快適性を得ることができる。
【００４４】
また、熱交換素子１４を通過する油は、慣性力効果と冷却効果により熱交換素子１４のアルミ製の仕切板２１表面へ捕集され、重力および風圧によって、熱交換素子１４から排出される。このため、熱交換素子の各層間置間隔を狭めること、一例として、４ｍｍ程度から２ｍｍ程度にすることが可能となる。これにより、整流化されやすくなるため、より効果的に騒音を低減することができる。
【００４５】
その上、アルミ製の仕切板２１は、アルミ製の仕切板２１上に仕切棒２２が設置されており、これにより、さらに整流化することができ、騒音を低減することができる。
【００４６】
なお、図１では、ガスレンジ１９を示したが、ガスレンジ１９が無くともその効果の差異は生じない。
【００４７】
なお、図２では、仕切板２１が４枚の構成としたが、仕切板２１は１枚以上あればよく、枚数を増やすことは、熱交換効率を高め、整流化を促進することになるためより好適である。また、仕切板２１の材質としてアルミ製としたが、伝熱性を持ち、油に強い材質で、給気と排気を分離できれば良い。例えば銅やステンレスなどでも良い。また、ＡＣＳ樹脂などの合成高分子化合物の樹脂板や、塩素化ポリエチレンを混合した合成ゴムなどを用いても良い。また、仕切棒２２は必ずしも空気の入口から出口まで連続している必要は無く、給気と排気を分離できれば、どのような経路でも良い。本実施の形態では、直交流型の素子を例示したが、対向流型や平行流型等の静止型素子などでも良く、空気対空気の交換を行う熱交換素子であれば、どれを用いても良い。
【００４８】
なお、図３では、フード部位６が円筒状の二重構造である場合を図示したが、必ずしも円筒である必要は無く、三角形や正方形などの多角形なものでも良い。また、風路を８方向に分岐させたが、分岐の方向や数は特に限定するものではなく、吹き出す方向が多いほど、室内空気の攪拌力が高まるため好ましい。さらに、給気経路１２を金属板３１により、大体均等に分割しているが、均等に分割する必要は無い。また、本実施の形態では、シンプルな形状を示しているが、リモコン式のルーバーやセンサーなどを付属しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかる熱交換形換気装置は、室内空気を同時給排しながら、より広範囲の室内空気を均一化し、設置空間の快適性を向上させるものであるので、例えば家庭の台所や業務用厨房などの空間に浮遊する油を排気する排気流と、室外の空気を室内へ給気する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 室内空間
２ 室内空気吸込口
３ 外気給気口
４ 第一接続口
５ 第二接続口
６ フード部位
７ 天井裏空間
８ 排気ファン
９ 給気ファン
１０ 室内空気排気口
１１ 外気吸込口
１２ 給気経路
１３ 排気経路
１４ 熱交換素子
１５ 第三接続口
１６ 第四接続口
１７ 本体
１８ 天井
１９ ガスレンジ
２１ 仕切板
２２ 仕切棒
３１ 金属板
１０１ フード
１０２ 排気口
１０３ 排気ファン
１０４ 排気ダクト
１０５ パンチングメタル
１０６ 給気室
１０７ 厨房
１０８ 給気口
１０９ 第一給気ダンパー
１１０ 給気ダクト
１１１ 排熱回収装置
１１２ 分岐口
１１３ 分岐口
１１４ 第二給気ダンパー
１１５ 分岐給気ダクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば家庭の台所や業務用厨房などの空間に浮遊する油を排気する排気流と、室外の空気を室内へ給気する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年住宅の高気密化に伴い、家庭の台所や業務用厨房などの換気システムには、汚染空気を浄化して排気するという機能のみならず、排気と同風量の給気を行なうことが求められている。一方で、特に冬または寒冷地においては、室内の暖かい空気を排気し、室外の冷たい空気を給気することで、暖房負荷を増大させるという課題が存在した。
【０００３】
これらの要求・課題を解決するために、給排気経路間で熱交換を行う熱交換形換気装置が開発されてきた。従来、この種の熱交換形換気装置は、屋内に設置されたフード内にファンと熱交換器を設けているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、特許文献１に示す熱交換形換気装置について、図４を参照しながら説明する。
【０００５】
調理機器の上方などに配設される同時給排型の熱交換換気装置であり、フード１０１の排気口１０２と排気ファン１０３の吸気口を連結した排気ダクト１０４とを備えている。パンチングメタル１０５を前面に張設してフード１０１の前部に給気室１０６を設けている。給気室１０６と厨房１０７の給気口１０８を連結し、第一給気ダンパー１０９を介挿し、給気ダクト１１０と、フード１０１からの排気ダクト１０４の外周に排熱回収装置１１１を設けた構成となっている。第一給気ダンパー１０９より上流と下流における給気ダクトの分岐口１１２、分岐口１１３が排熱回収装置１１１を介在して連結し、第二給気ダンパー１１４を介挿した分岐給気ダクト１１５とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３１３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の熱交換形換気装置においては、特許文献１に例示したように排気する空気の熱エネルギーを給気する空気に熱交換器を通じることにより移行させ、レンジフードの前面側へ給気させる構成となっていた。
【０００８】
このような従来の熱交換形換気装置は、送出される空気が室内の左右方向および後方に十分に拡散しにくい。このため、室内の空気を循環させる効果は限定的であるという課題を有していた。さらに、左右方向および後方に空気を拡散させるためには、別箇所にサーキュレータや天井扇を設ける必要があり、室内空間を新たに確保する必要があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、少なくとも二方向の気流を作り出すことができ、同時給排をしつつ、室内の空気を均一化して快適性を高めるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、この目的を達成するために、本発明は室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする熱交換形換気装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする構成にした。
【００１２】
この構成により、給気経路側面に給気口を設けたことで、排気経路よりも給気経路を天井に近づけることができるため、コアンダ効果を利用して、室内の壁を伝わらせて空気を送ることができ、より広範囲の室内空気を均一化できるという効果を得ることができる。
【００１３】
また、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との間にそれぞれ熱交換素子備えたことで、熱交換できるため、室内の臭いなどを排出しながら、熱の回収ができ、より室内空気に近い状態の空気を供給することができるという効果を得ることができる。
【００１４】
さらに、排気ファン、給気ファンおよび熱交換素子を天井裏に設置したことで、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との距離を離すことができるため、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間へ伝わるファン騒音を低減させることができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態の熱交換形換気装置を示す断面図
【図２】図１における熱交換素子の分解鳥瞰図
【図３】図１における（ア）−（ア）フード部位断面図
【図４】従来の熱交換形換気装置を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の請求項１記載の熱交換形換気装置は、室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする構成を有する。
【００１７】
この構成により、給気経路側面に給気口を設けたことで、排気経路よりも給気経路を天井に近づけることができるため、コアンダ効果を利用して、室内の壁を伝わらせて空気を送ることができ、より広範囲の室内空気を均一化できるという効果を得ることができる。
【００１８】
また、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との間にそれぞれ熱交換素子備えたことで、熱交換できるため、室内の臭いなどを排出しながら、熱の回収ができ、より室内空気に近い状態の空気を供給することができるという効果を得ることができる。
【００１９】
さらに、排気ファン、給気ファンおよび熱交換素子を天井裏に設置したことで、排気ファンおよび給気ファンと室内空間との距離を離すことができるため、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間へ伝わるファン騒音を低減させることができるという効果を得ることができる。
【００２０】
また、前記本体の第三接続口から本体内部へ吸い込んだ室内の空気が、熱交換素子を通過した後に排気ファンを通過して室内空気排気口へ導風され、外気吸込口から本体内部へ吸い込んだ室外の空気が給気ファンを通過した後に熱交換素子を通過して第四接続口へ導風される構成を特徴とする構成としてもよい。
【００２１】
排気ファンおよび給気ファンと室内空間との間にそれぞれ熱交換素子備えた構成により、排気ファンおよび給気ファンから発生した音が熱交換素子を通過する時に整流化し、熱交換素子通過後の風切り音が減少するため、室内空間へ伝わるファン騒音を熱交換素子によって低減させることができるという効果を得ることができる。
【００２２】
また、天井近傍に前記外気給気口があること特徴とする構成としてもよい。
【００２３】
天井近傍から給気が吹き出すことで、コアンダ効果を利用して、室内の壁を伝わらせて空気を送ることができ、気流感を感じることなく、快適な室内環境を形成することができるという効果のある空気撹拌装置を提供することができる。
【００２４】
また、フード部位は給気経路の略中央部分に排気経路を持つ二重構造であることを特徴とする構造としても良い。
【００２５】
この構成により、３６０℃に吹き出すことができるため、熱交換型換気扇の外周に風を送り出すことができ、より広範囲の室内空気を均一化することが容易になる。これにより、熱回収の効果に加えて、室内の空気を均一化することができるため、冬場でも室内全体を暖房することができ、生活者が移動した場所でもより容易に快適性を得ることができる。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態）
図１に本発明の実施の形態の熱交換形換気装置の断面図を示す。図２は図１における全熱交換素子の分解鳥瞰図である。図３は図１における（ア）−（ア）フード部位断面図である。
【００２８】
本発明の実施の形態における熱交換形換気装置は、室内空間１に設置され、室内空気吸込口２と外気給気口３と第一接続口４と第二接続口５とを有し、室内空気吸込口２と第一接続口４が連通し、外気給気口３と第二接続口５が連通するフード部位と、前記第一接続口４と連通する第三接続口１５と前記第二接続口５と連通する第四接続口１６と排気ファン８と給気ファン９と室内空気排気口１０と外気吸込口１１とを有する本体１７を天井裏空間７に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有するアルミ製の仕切板２１を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファン９より外気吸込口１１から吸い込んだ室外の空気を第四接続口１６、第二接続口５、外気給気口３を介して室内に給気する給気経路１２と、前記排気ファン８により室内空気吸込口２から吸い込んだ室内の空気を第一接続口４、第三接続口１５、室内空気排気口１０を介して室外へ排出する排気経路１３とが、前記仕切板２１によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子１４を有し、前記フード部位６の前記給気経路１２において水平方向の八方向に前記外気給気口３が設けられている。
【００２９】
また、前記本体１７の第三接続口１５から本体１７内部へ吸い込んだ室内の空気が、熱交換素子１４を通過した後に排気ファン８を通過して室内空気排気口１０へ導風され、外気吸込口１１から本体１７内部へ吸い込んだ室外の空気が給気ファン９を通過した後に熱交換素子１４を通過して第四接続口１６へ導風される構成をとる。
【００３０】
また、天井１８近傍に前記外気給気口３を設置しており、外からの空気は天井１８を伝い、室内空間１に供給される。１に給気される。本明細書では、図１に示したように、天井１８を境として、天井１８より下の空間を室内空間１、天井１８より上の空間を天井裏空間７とする。
【００３１】
また、フード部位６は給気経路１２の中央部分に排気経路１３を持つ二重構造となっており、平面を鉛直方向とした円筒形状となっている。
【００３２】
図２に図１における熱交換素子の分解鳥瞰図を示す。図２の熱交換素子１４は、仕切板２１を互い違いに複数層重ね合わせ、これらの各層間を交互に通るように給気経路１２および排気経路１３が設置される構成をとる。
【００３３】
熱交換素子１４の排気経路１３は、前記仕切板２１に接触し、鉛直下方向に傾きを持って熱交換素子１４より吹き出す構成をとる。また、排気経路１３は仕切板２１上の仕切棒２２によって、さらに複数の経路に分岐する構成をとる。同様に、仕切板２１上の仕切棒２２によって、給気経路１２は流路に沿ってさらに複数の経路に分岐する構成をとる。
【００３４】
図３は、図１における（ア）−（ア）フード部位断面図である。図３を垂直に貫く方向を天井１８方向と規定する。フード部位６は給気経路１２の中央に排気経路１３を持つ二重構造となっている。室内空気吸込口２から吸い込まれた室内空間１の空気は、フード部位６の中央に位置する排気経路１３を通り、第一接続口を通過後、第三接続口１５を通過し、本体１７へ流入する。また、本体１７を通過した室外の空気は第四接続口１６を通過後、第二接続口５を通過し、フード部位６に給気される空気を多方向に分岐するためのステンレス製の金属板３１により、多方向に分岐されて、外気給気口３より室内空間１へ給気される。
【００３５】
以上のような構成により、ガスレンジ１９から調理によって発生した熱い空気や室内空間１にて発生した空気は、室内空気吸込口２からフード部位６に吸い込まれ、第一接続口４および第三接続口１５を通過して本体１７内部に吸い込まれ、熱交換素子１４の仕切板２１上の排気経路１３通過した後に排気ファン８を通過して室内空気排気口１０から排気される。また、外気吸込口１１から本体１７内部へ吸い込んだ室外の空気は、給気ファン９を通過した後に熱交換素子１４の仕切板２１上の給気経路１２を通過して第四接続口１６と第二接続口５を通過した後にフード部位６へ導風され、金属板３１により分岐して外気給気口３から室内空間１へ給気される。
【００３６】
これらの構成により、下記の効果が生じる。
【００３７】
給気経路１２の水平方向の異なる８方向に外気給気口３を設けたことにより、排気経路１３よりも給気経路１２を天井１８に近づけ、コアンダ効果を利用し、室内の天井１８や壁（図示しない）を伝わらせて給気することにより、より広範囲に新鮮な空気を送ることができ、室内空間１を攪拌し、温湿度を均一化でき、快適な空間を形成することができる。
【００３８】
また、排気ファン８および給気ファン９と室内空間１との間にそれぞれ熱交換素子１４備えたことにより、熱交換できるため、室内空間１の臭いなどを排出しながら、熱の回収ができ、より室内空気に近い状態の空気を供給し、給気による急激な温湿度変化を軽減することができる。例えば、冬場に調理時に発生した空気を利用して、室内空間１を暖めることができる。
【００３９】
さらに、排気ファン８および給気ファン９を天井裏空間７に設置したことで、排気ファン８および給気ファン９と室内空間１との距離を離すことができるため、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間１へ伝わるファン騒音を低減させることができるという効果を得ることができる。さらに、その距離を伝わっている間に音の減衰が生じ、室内空間１へ伝わる熱交換素子１４への流入・流出部において発生する風切り音を低減できるという効果を得ることができる。
【００４０】
さらに、熱交換素子１４を天井裏空間７に設置したことにより、フード部位６をコンパクトにすることができ、室内空間１におけるフード部位６による圧迫感を低減することができる。
【００４１】
また、排気ファン８および給気ファン９と、室内空間１との間にそれぞれ熱交換素子１４を配置したことにより、排気ファン８および給気ファン９から発生した風切音が熱交換素子１４を通過する時に整流化され、熱交換素子１４通過後の風切り音が減少する。それにより、室内空間１へ伝わるファン騒音を熱交換素子１４によって低減させることができるという効果を得ることができる。
【００４２】
天井１８近傍から給気が吹き出す構成により、コアンダ効果を利用して、室内空間１の天井１８や壁（図示しない）を伝わらせて空気を送ることができ、気流感を感じることなく、快適な室内環境を形成することができるという効果のある空気撹拌装置を提供することができる。
【００４３】
また、フード部位６は給気経路１２の中央部分に排気経路１３を持つ二重構造であり、３６０℃に吹き出すことができる構成としたため、熱交換型換気扇の外周に風を送り出すことができ、より広範囲の室内の空気を均一化することが容易になる。このように、熱回収して室内の空気を均一化することができるため、冬場でも室内全体を暖房することができ、生活者が移動した場所でもより容易に快適性を得ることができる。
【００４４】
また、熱交換素子１４を通過する油は、慣性力効果と冷却効果により熱交換素子１４のアルミ製の仕切板２１表面へ捕集され、重力および風圧によって、熱交換素子１４から排出される。このため、熱交換素子の各層間置間隔を狭めること、一例として、４ｍｍ程度から２ｍｍ程度にすることが可能となる。これにより、整流化されやすくなるため、より効果的に騒音を低減することができる。
【００４５】
その上、アルミ製の仕切板２１は、アルミ製の仕切板２１上に仕切棒２２が設置されており、これにより、さらに整流化することができ、騒音を低減することができる。
【００４６】
なお、図１では、ガスレンジ１９を示したが、ガスレンジ１９が無くともその効果の差異は生じない。
【００４７】
なお、図２では、仕切板２１が４枚の構成としたが、仕切板２１は１枚以上あればよく、枚数を増やすことは、熱交換効率を高め、整流化を促進することになるためより好適である。また、仕切板２１の材質としてアルミ製としたが、伝熱性を持ち、油に強い材質で、給気と排気を分離できれば良い。例えば銅やステンレスなどでも良い。また、ＡＣＳ樹脂などの合成高分子化合物の樹脂板や、塩素化ポリエチレンを混合した合成ゴムなどを用いても良い。また、仕切棒２２は必ずしも空気の入口から出口まで連続している必要は無く、給気と排気を分離できれば、どのような経路でも良い。本実施の形態では、直交流型の素子を例示したが、対向流型や平行流型等の静止型素子などでも良く、空気対空気の交換を行う熱交換素子であれば、どれを用いても良い。
【００４８】
なお、図３では、フード部位６が円筒状の二重構造である場合を図示したが、必ずしも円筒である必要は無く、三角形や正方形などの多角形なものでも良い。また、風路を８方向に分岐させたが、分岐の方向や数は特に限定するものではなく、吹き出す方向が多いほど、室内空気の攪拌力が高まるため好ましい。さらに、給気経路１２を金属板３１により、大体均等に分割しているが、均等に分割する必要は無い。また、本実施の形態では、シンプルな形状を示しているが、リモコン式のルーバーやセンサーなどを付属しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかる熱交換形換気装置は、室内空気を同時給排しながら、より広範囲の室内空気を均一化し、設置空間の快適性を向上させるものであるので、例えば家庭の台所や業務用厨房などの空間に浮遊する油を排気する排気流と、室外の空気を室内へ給気する給気流との間で熱交換する熱交換形換気装置等として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 室内空間
２ 室内空気吸込口
３ 外気給気口
４ 第一接続口
５ 第二接続口
６ フード部位
７ 天井裏空間
８ 排気ファン
９ 給気ファン
１０ 室内空気排気口
１１ 外気吸込口
１２ 給気経路
１３ 排気経路
１４ 熱交換素子
１５ 第三接続口
１６ 第四接続口
１７ 本体
１８ 天井
１９ ガスレンジ
２１ 仕切板
２２ 仕切棒
３１ 金属板
１０１ フード
１０２ 排気口
１０３ 排気ファン
１０４ 排気ダクト
１０５ パンチングメタル
１０６ 給気室
１０７ 厨房
１０８ 給気口
１０９ 第一給気ダンパー
１１０ 給気ダクト
１１１ 排熱回収装置
１１２ 分岐口
１１３ 分岐口
１１４ 第二給気ダンパー
１１５ 分岐給気ダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする熱交換形換気装置。
【請求項２】
前記本体の第三接続口から本体内部へ吸い込んだ室内の空気が、熱交換素子を通過した後に排気ファンを通過して室内空気排気口へ導風され、外気吸込口から本体内部へ吸い込んだ室外の空気が給気ファンを通過した後に熱交換素子を通過して第四接続口へ導風される構成を特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。
【請求項３】
天井近傍に前記外気給気口があること特徴とする請求項１または２記載の熱交換形換気装置。
【請求項４】
フード部位は給気経路の略中央部分に排気経路を持つ二重構造であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の熱交換形換気装置。
【請求項１】
室内に設置され、室内空気吸込口と外気給気口と第一接続口と第二接続口とを有し、室内空気吸込口と第一接続口が連通し、外気給気口と第二接続口が連通するフード部位と、前記第一接続口と連通する第三接続口と前記第二接続口と連通する第四接続口と排気ファンと給気ファンと室内空気排気口と外気吸込口とを有する本体を天井裏空間に備え、この本体は、伝熱性と耐水性を有する仕切板を所定間隔で複数層に重ね合わせ、前記給気ファンにより外気吸込口から吸い込んだ室外の空気を第四接続口、第二接続口、外気給気口を介して室内に給気する給気経路と、前記排気ファンにより室内空気吸込口から吸い込んだ室内の空気を第一接続口、第三接続口、室内空気排気口を介して室外へ排出する排気経路とが、前記仕切板によって構成された各層間を交互に通るように形成した熱交換素子を有し、前記フード部位の前記給気経路において水平方向の少なくとも異なる二方向に前記外気給気口が設けられたことを特徴とする熱交換形換気装置。
【請求項２】
前記本体の第三接続口から本体内部へ吸い込んだ室内の空気が、熱交換素子を通過した後に排気ファンを通過して室内空気排気口へ導風され、外気吸込口から本体内部へ吸い込んだ室外の空気が給気ファンを通過した後に熱交換素子を通過して第四接続口へ導風される構成を特徴とする請求項１に記載の熱交換形換気装置。
【請求項３】
天井近傍に前記外気給気口があること特徴とする請求項１または２記載の熱交換形換気装置。
【請求項４】
フード部位は給気経路の略中央部分に排気経路を持つ二重構造であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の熱交換形換気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１３４９２（Ｐ２０１３−１１３４９２Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９９５６（Ｐ２０１１−２５９９５６）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
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