JPS60259848A

JPS60259848A - 換気装置

Info

Publication number: JPS60259848A
Application number: JP59115687A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Miyanari; 宮成　正治; Akira Horie; 堀江　旭; Susumu Kawakami; 川上　享; Norio Mayama; 間山　典夫; Masashi Urano; 雅司浦野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1985-12-21
Also published as: JPH0221487B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は、住宅等において使用される熱回収型の換気
装置に関するものである。

〔背景技術〕

一般に、室内換気は、住宅の壁または窓に絹み込んだ換
気扇または熱回収型換気扇を使用し、除湿に関してはニ
アコンディショナーやヒートポンプを利用した床置型の
除湿機を用いていた。−従って、各機能別に単独設備に
なっているので、換気、除湿、サーキュレーションとい
った全ての機能を満足させるには設置スペースの拡大化
５価格の高騰化という問題があった。また、従来の熱回
収型換気扇は熱交換エレメントによる排気熱の回収であ
ったので、熱の回収効率は約７０％が限界であるという
問題があり、さらに寒冷地では熱交換エレメントへの結
露、凍結で著しく熱交換効率が低下するという問題を含
んでいた。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、（Ａ＞換気時の熱回収効率を高め、
（Ｂ）換気、除湿、サーキュレーションの各機能を具備
し、省スペース化、装置価格の低減化を図るとともに、
（Ｃ）ランニングコストの低減化をも可能にした換気装
置を提供することである。

〔発明の開示〕

この発明の換気装置は、吸気用および排気用の２つの導
通口のうち一方の導通口内に凝縮器を、他方に蒸発器を
設置し、かつこれらの導通口の少なくとも一方に送風機
を設けるとともに、前記凝縮器および蒸発器を圧縮器お
よび１１１脹弁を含むヒートポンプの冷媒配管で接続し
たことを特徴とするものである。

この発明の他の換気装置は、吸気用および排気用の２つ
の導通口のうち一方の導通口内に凝縮器を、他方に蒸発
器を設置し、かつこれらの導通口の少なくとも一方に送
風機を設けるとともに、前記凝縮器および蒸発器を圧縮
器および膨張弁を含むヒートポンプの冷媒配管で接続し
た換気装置であって、前記２つの導通口を除湿回路用ダ
クトを介して接続し、かつ前記除湿回路用ダクトに開閉
用ダンパを付設し、さらに前記２つの導通口の室外側開
口に開閉用の蓋体を設けたことを特徴とするものである
。

この発明のさらに他の換気装置は、吸気用および排気用
の２つの導通口のうち一方の導通口内に凝縮器を、他方
に蒸発器を設置し、かつこれらの導通口の少なくとも一
方に送風機を設けるとともに、前記凝縮器および蒸発器
を圧縮器および膨張弁を含むヒートポンプの冷媒配管で
接続換気装置であって、前記冷媒配管に前記膨張弁をバ
イパスする弁と、前記圧縮器への冷媒の流入を開閉する
弁と、前記圧縮器からの冷媒の流出を開閉する弁とを設
けたことを特徴とするものである。

この発明の第１の実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。第１図は、この実施例における換気状態を
示す説明図、第２図は除湿またはサーキュレーション状
態を示す説明図である。

第１図において、２０はこの実施例の除湿機能付熱回収
型換気装置であり、外壁や窓１６に取付けられている。

２３は室内を、また２４は室外をそれぞれ示している。

また、１はヒートポンプの圧縮機、２は暖房期の吸気用
導通口２１　（冷房期はファン（送風機）７を逆転させ
ることで排気用導通口になる）に内蔵された凝縮器、３
はキャピラリーチューブ（膨張弁）、４は暖房期の排気
用導通口２２　（冷房期は吸気用導通口になる）に内蔵
された蒸発器である。５はキャピラリーチューブのバイ
パス弁、７は正転・逆転の切替で空気の流れ方向を変え
ることのできるファン、８はヒートポンプの冷媒配管、
９と１０は結露水受皿と排水管、１１と１３は室外側の
吸排気口、１２と１４は室内側の吸排気口である。１５
と　１５′は吸気用導通口２１と排気用導通口２２を結
ぶ除湿回路用ダクト１７を開閉するダンパである。

次に、この実施例の動作を説明する。第１図は排気熱を
回収しつつ換気を行なう動作を示したものである。ダン
パ１５と１５′により除湿回路用ダクト１７を閉じるこ
とにより、吸気用および排気用の導通口２１と２２を換
気の状態にすることができる。つまり、暖房期には送風
機７を正転させて、室外吸込口１１−吸気用導通口２１
−室内吹出口１２の空気の流れでもって新鮮な外気を室
内２３へ取り入れつつ、室内排気口１４−排気用導通口
２２→室外排気口１３の空気の流れでもって、室内２３
の汚れた空気を室外２４へ排出する。

この時、ヒートポンプの圧縮器１を運転することにより
、室内２３からの排気熱を排気用導通口２２内の蒸発器
４の熱源として利用することができる。つまり、バイパ
ス弁５を閉にして、圧縮器１−凝縮器２−キャピラリー
チューブ３−蒸発器４−圧縮器１のヒートポンプの冷媒
回路を構成し、室内２３からの排気熱を蒸発器４で奪っ
て室外２４からの冷たい空気を凝縮器２で加熱するので
ある。

冷房期には、送風ｔａ７を逆転させて吸気用導通口２１
と排気用１３１口２２の空気の流れを逆転させる。その
結果、前記とは逆に、室内吹出口１２−吸気用導通口２
１−室外吸込口１１の空気の流れでもって汚れた室内空
気を室外２４へ排出し、室外排気口１３−排気用導通口
２２−室内排気口１４の流れでもって外気を室内２３へ
取り入れる。

この時もバイパス弁５を閉にして暖房期と同じくヒート
ポンプの冷媒回路を構成することで、室内２３の冷たい
排気へ凝縮器２で熱を捨て、蒸発器４で外気を冷却して
室内へ送り込むことができる。

つまり、室内２３からの排気へ熱を捨てることで、室内
２３へ取り入れる吸気の温度を下げて換気の熱を有効に
利用するのである。

このように、住宅の換気扇にヒートポンプを使用するこ
とで、暖房時には暖かい室内の排気熱を使って外気吸気
を加熱し室内へ取り入れるとともに、冷房時には冷たい
室内の排気熱へ外気吸気の熱を放出することで外気吸気
を冷却して室内に取り入れることができる。さらに、従
来の熱交換エレメントは冬季に着霜、結露、氷結により
著しく熱回収効率が低下するのに対し、この実施例では
暖かい室内空気を熱源として運転するために、着霜、結
露、氷結が少なく、冬でも熱回収効率が高いという利点
がある。さらに、ヒートポンプの使用方法としても、通
常のニアコンディショナーのように、冷たい外気から熱
を奪って室内空気を暖める暖房や暖かい外気へ熱を捨て
て室内を冷やす冷房と異なり、暖房期には暖かい空気か
ら熱を奪って冷たい外気吸気を暖め、冷房期には冷たい
室内排気へ熱を捨てて暖かい外気吸気を冷却するといっ
た熱移動の基本にかなった動作を行なうので、ヒートポ
ンプの成績係数が著しく高まり、熱回収効率が高いとい
う利点もある。

第２図はこの実施例における除湿状態を示したものであ
って、除湿回路用ダクト１７の両端開口を塞いでいたダ
ンパ１５．１５’を開き、約９０゜回動させて室外吸込
口１１および室外排気口１３を閉じる。この状態で、フ
ァン７を正転させて、室内２３−室内排気口１４−排気
用導通口２２−陳Ｍ回路用ダクト１７−吸気用導通口２
１−室内吹出口１２−室内２３の空気循環回路を形成し
、バイパス弁５を閉にした前記と同じヒートポンプの運
転を行なう。このため、従来のヒートポンプ式除ｉ機の
ごと＜、蔑発器４で結露して乾燥した空気を凝縮器２で
常温に加熱し、再び室内吹出口１２から室内へ返すこと
ができる。結露水は結露水受皿９を介して排水管１０か
ら室外へ排出される。

また、ダンパー１５．１５’、ファン７を以上の除湿回
路のままでヒートポンプの運転を停止すれば、室内空気
のサーキュレータとして利用することができる。

以上のように、この実施例によれば、高効率で熱回収換
気を行ないうるとともに、ダンパ１５゜１５′の切替に
より除湿機能およびサーキュレション機能をも１台の装
置に付加することができる。

その結果、多機能を有する安価でコンパクトな換気装置
を提供することができ、室内スペースの有効利用が可能
になる。

この発明の第２の実施例を第３図に基づいて説明する。

すなわち、この換気装置は、ヒートポンプを使わずに圧
縮器１を停止トさせた状態において、０熱回収換気を可能にしたものであって、ヒートポンプの
冷媒回路８の一部である凝縮器２とバイパス弁５と蒸発
器４とをヒートパイプにすることで排気熱回収換気を行
なうものである。

この実施例の換気装置は、第３図に示すように、蒸発器
４と圧縮器１との間に圧縮器１への冷媒の流入を開閉す
る弁１９と、圧縮器１と凝縮器２との間に圧縮器１から
の冷媒の流出を開閉する弁１８とをそれぞれ設けたもの
であり、その他の構成は前述の実施例と同様である。

また、この実施例の他の構成要件としては、凝縮器２お
よび蒸発器４を、圧縮器１の停止時に冷媒が重力でもっ
て凝縮器２からバイパス弁５を介して蒸発器４へ流れる
ように１１０勾配に配置することである。これによって
、重力式のヒートパイプを構成することができる。

前記弁１８．１９は、ヒートポンプとして冷媒回路８を
使用したとき、冷媒は圧縮器にも留っていて、温度条件
によっては凝縮器２および蒸発器４では冷媒がきわめて
少なく、そのままではヒートパイプとして使用したとき
に冷媒不足となることがあるので、ヒートポンプのポン
プダウンによって冷媒を凝縮器２または蒸発器４へ集め
るために使用するものである。

ポンプダウンは弁１８を開に弁１９を閉にして一定時間
ヒートポンプを運転することで、蒸発器４または凝縮器
２へ冷媒を液化させ、その後圧縮器１を停止し、弁１８
．１９を閉しる。これによって、開いたバイパス弁５を
介して冷媒が凝縮器２と蒸発器４との間を循環するヒー
トパイプが構成される。かかるヒートパイプを用いた暖
房時および冷房時におけるファン７の運転と熱の受授は
、ヒートポンプを用いた前述の実施例と同しであるので
、説明を省略する。

このように、この実施例では、弁５．１８．１９の開閉
によって、ヒートポンプを用いて積極的に熱回収する運
転と、圧縮器を停止させてヒートパイプで安いランニン
グコストによる運転との切替が可能になる。その結果、
換気負荷に応した経済的な運転が可能になる。

】　１なお、弁５．１８．１９の開閉は、換気負荷に応じてこ
れらの弁の開閉を自動制御する制御装置を用いて行なう
か、あるいは手動で切替るようにする。

また、圧縮器１が停止すると冷媒が全て蒸発器４へ留ま
るように冷媒配管８を行なえば、弁１８゜１９は不要で
ありポンプダウンの必要はない。

この発明の第３の実施例を第４図に基づいて説明する。

すなわち、この換気装置は第４図に示すように、圧縮器
１を吸気用導通口２１内に設置したものである。これに
よって、圧縮器１で放出される熱を暖房期に室内吸気へ
回収することができ、圧縮器１の放熱をも有効に利用す
ることができる。

また、冷房間には、ファン７の逆転運転により、吸気用
導通口２１は室内空気の排気用に使用されるので、圧縮
器の熱で室内を加熱する心配はない。

なお、以上の実施例では、ファン７の回転を逆転させて
暖房期と冷房間との換気の切替を行なったが、ヒートポ
ンプの冷媒回路における冷媒の流れ方向を変えるように
してもよい。

３２〔発明の効果〕この発明によれば、以下の効果がある。

（Ａ）　ヒートポンプを使用することにより、暖房時に
は暖かい室内の排気熱を使って外気吸気を加熱し室内へ
取り入れ、冷房時には冷たい室内の排気熱へ外気吸気の
熱を放出し、外気吸気を冷却して室内に取り入れること
ができる。そのため、熱回収効率が高くなる。

（Ｂ）　熱回収換気、除湿、サーキュレーションの機能
を一台の装置で行なうことができ、装置自体も安価でコ
ンパクトになり、省スペースを図ることができる。

（Ｃ）　ヒートポンプの運転を停止して、ヒートポンプ
の冷媒回路の一部をピー１〜パイプとして利用すること
ができるので、換気負荷に応じたランニングコストの安
い経済的な熱回収換気が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例における熱回収換気状
態の説明図、第２図は除湿状態の説明図、４第３図はこの発明の第２の実施例の説明図、第４図はこ
の発明の第３の実施例の説明図である。 ■・・・圧縮器、２・・・凝縮器、３・・・キャピラリ
ーチューブ（膨張弁）、４・・・蒸発器、５・・・バイ
パス弁、７・・・ファン（送風機）、８・・・冷媒配管
、１１．１３・・・室外側開口、１５．１５’・・・ダ
ンパ（蓋体）、１７・・・除湿回路用ダクト、２１・・
・吸気用導１ｆｆ１口、２２・・・排気用導通口、２３
・・・室内、２４・・・室外５第１図特開昭ＧＯ−２５９８４８（６）第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吸気用および排気用の２つの導通口のうち一方の
導通口内に凝縮器を、他方に蒸発器を設置し、かつこれ
らの導通口の少なくとも一方に送風機を設けるとともに
、前記凝縮器および蒸発器を圧縮器および膨張弁を含む
ヒートポンプの冷媒配管で接続したことを特徴とする換
気装置。
（２）前記送風機が回転方向を逆転可能にしたファンで
ある特許請求の範囲第（１）項記載の換気装置。
（３）前記圧縮器が前記凝縮器とともに前記一方の導通
口内に設置された特許請求の範囲第（１）項記載の換気
装置。
（４）前記ヒートポンプが冷媒の流れ方向を切替え可能
にした特許請求の範囲第（１）項記載の換気装置。
（５）吸気用および排気用の２つの導通口のうち一方の
導通口内に凝縮器を、他方に蒸発器を設置し、かつこれ
らの導通口の少なくとも一方に送風機を設けるとともに
、前記凝縮器および蒸発器を圧縮器および膨張弁を含む
ヒートポンプの冷媒配管で接続した換気装置であって、
前記２つの導３１１１０を除湿回路用ダクトを介して接
続し、かっこの除湿回路用ダクトに開閉用ダンパを付設
し、さらに前記２つの導通口の室外側開口に開閉用の蓋
体を設けたことを特徴とする換気装置。
（６）前記蓋体が前記除湿回路用ダクトのダンパを兼ね
、前記室外側開口を開いた状態で前記ダクトの両端開口
を塞いだ特許請求の範囲第（５）項記載の換気装置。
（７）吸気用および排気用の２つの導ｊｍ口のうち一方
の導通口内に凝縮器を、他方に蒸発器を設置し、かつこ
れらの導通口の少なくとも一方に送風機を設けるととも
に、前記凝縮器および蒸発器を圧縮器および膨張弁を含
むヒートポンプの冷媒配管で接続した換気装置であって
、前記冷媒配管に前記膨張弁をバイパスする弁と、前記
圧縮器への冷媒の流入を開閉する弁と、前記圧縮器から
の冷媒の流出を開閉する弁とを設けたことを特徴とする
換気装置。