JP3062555B2 - 熱交換器付換気扇 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内に取り入れられる
空気と室内から排出される空気との間で熱交換させる熱
交換器を備えた熱交換器付換気扇に係わり、特にダンパ
の切替えにより室内から吸引した空気を熱交換器に通し
て排出する場合と通さずに排出する場合とに切替えるよ
うに構成したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱交換器を備えた換気扇、例えば喫茶店
や小売店などで使用される天井設置形の熱交換器付換気
扇（以下、業務用空調換気扇と称する）にあっては、熱
交換器の空気通路に塵埃などが付着すると、熱交換効率
が悪くなる。このため、特に汚染度が高い室内空気に対
しては、熱交換器を通して屋外に排出する場合と、通さ
ずに排出する場合とに切替えることができるようにし、
店内が冷暖房されていない場合には、室内空気を熱交換
器を通すことなく屋外に排出するようにして該熱交換器
の排気通路（室内からの空気が通る通路）に塵埃などが
付着することを極力防止するようにしている。

【０００３】この室内空気の排出経路の切替え構成は図
６に示している。同図において、１は本体であり、この
本体１内には排気チャンバ２が設けられている。この排
気チャンバ２には、室内に連通する流入口３と、図示し
ない熱交換器の排気通路の入口側に連通する熱交換用通
気口４と、同熱交換器の排気通路の出口側にバイパス路
５を介して連通するバイパス用通気口６とが形成されて
いる。

【０００４】上記排気チャンバ２内には空気の流路を切
替えるためのダンパ７が配設されている。このダンパ７
は、熱交換用通気口４を開閉する第１の開閉板部８およ
びバイパス用通気口６を開閉する第２の開閉板部９を平
行となる形態にて有し、一端側が軸支部材１０に軸１１
を介して回動可能に支持されている。このダンパ７と軸
支部材１０との間には引張りスプリング１２が掛け渡さ
れており、ダンパ７はこの引張りスプリング１２により
矢印Ａ方向に回動付勢されている。また、本体１側には
図示しないモータを内設した電動式巻取機構１３が設け
られている。この電動式巻取機構１３は、モータが起動
すると、引き紐１４を巻き取る構成のもので、その引き
紐１４は連結棒１５を介してダンパ７に連結されてい
る。

【０００５】そして、電動式巻取機構１３が非駆動状態
のとき、ダンパ７は、図６に示すように、引張りスプリ
ング１２の付勢力により矢印Ａ方向に回動され、第２の
開閉板部９がバイパス用通気口６を閉鎖した熱交換排気
状態となる。この状態では、図示しない排気用送風装置
により室内から吸引されて流入口３から排気チャンバ２
内に流入した空気は、矢印Ｂで示すように熱交換用通気
口４から図示しない熱交換器の排気通路の入口側に流出
し、そして熱交換器の排気通路を通じて屋外へと排出さ
れる。

【０００６】また、電動式巻取機構１３が起動して引き
紐１５を巻き取ると、図７に示すように、ダンパ７が引
き紐１５により引張りスプリング１２の付勢力に抗して
矢印Ａとは反対の矢印Ｃ方向に回動され、第１の開閉板
部８が熱交換用通気口４を閉鎖したバイパス排気状態に
なる。この状態では、流入口３から排気チャンバ２内に
流入した空気は、矢印Ｄで示すように、バイパス用通気
口６から図示しない熱交換器を迂回するようにバイパス
路５を介して熱交換器の排気通路の出口側に流出し、屋
外へと排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記熱交換
排気状態とバイパス排気状態との間での切替えは、換気
運転中に行われることが多い。この場合、ダンパ７は、
図６に示す熱交換排気状態では流入口３から熱交換用通
気口４に向かって流れる空気の風圧を受けて矢印Ａ方向
に押圧され、また図７に示すバイパス換気状態では流入
口３からバイパス用通気口６に向かって流れる空気の風
圧を受けて矢印Ｃ方向に押圧されるようになる。

【０００８】このため、ダンパ７を熱交換排気状態とバ
イパス換気状態との間で切替える場合、風圧により円滑
な切替え動作が妨げられる。また、特に図６のバイパス
排気状態から図７の熱交換排気状態に切替える場合、電
動式巻取機構１３（引き紐１４）は、ダンパ７を該ダン
パ７に作用する風圧と引張りスプリング１２の付勢力と
の双方に抗して矢印Ｃ方向に回動させねばならない。

【０００９】この場合、ダンパ７への連結棒１５の連結
部位を軸１１から遠く離れた部位に設定すれば、引き紐
１４の引張力は小さなもので済むが、しかし引き紐１４
の巻き取り長さとしては長くなっしまう。ところが、電
動式巻取機構１３の引き紐１４の巻き取り長さには限り
があってそれ程長くはないため、ダンパ７への連結棒１
５の連結部位はできるだけ軸１１の近くに定めねばなら
ないという事情がある。従って、電動式巻取機構１３と
しては、駆動力の大きなモータ、換言すれば引き紐の引
張り力が大きいものとする必要があり、コストが高くな
るという不具合を生ずる。

【００１０】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ダンパを熱交換排気状態とバイパス換
気状態との間で切替える場合、風圧を切替え力に利用す
ることができ、円滑に切替え動作させることができ、ま
た電動式巻取機構としては引張り力の比較的小さなもの
で済む熱交換器付換気扇を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の熱交換器付換気
扇は、屋外から室内に供給される空気を通す給気通路お
よび室内から屋外へ排出される空気を通す排気通路を有
する熱交換器を設けると共に、室内から吸引される空気
が流入する排気チャンバを設け、ダンパにより、排気チ
ャンバ内に流入した空気を熱交換用通気口から前記熱交
換器の排気通路入口側に流出させて該排気通路を通した
後に屋外に排出する熱交換排気状態と、バイパス用通気
口から前記熱交換器の排気通路出口側に流出させて該排
気通路を通さずに屋外に排出するバイパス排気状態とに
切替えるようにしたものにおいて、前記ダンパは、前記
排気チャンバ内に回動可能に設けられ、且つ前記熱交換
用通気口を開閉する第１の開閉板部と前記バイパス用通
気口を開閉する第２の開閉板部とを回動支点側から排気
チャンバの空気流入口側に向かって略ハ字状に拡開する
形態となるように一体に有し、回動により、第１の開閉
板部が熱交換用通気口を開放し第２の開閉板部が前記バ
イパス用通気口を閉鎖する熱交換排気状態と、第１の開
閉部が熱交換用通気口を閉鎖し第２の開閉部がバイパス
用通気口を開放するバイパス排気状態とに切替えるよう
に構成されていることを特徴とするものである。

【００１２】この場合、ダンパの切替えは、該ダンパを
一方向に回動付勢するスプリングと、モータを駆動源と
し条部材を巻き取ることにより前記ダンパを前記スプリ
ングの付勢力に抗して他方向に回動付勢する電動式巻取
機構とにより行うようにすることができる。

【００１３】

【作用】ダンパの第１の開閉板部および第２の開閉板部
は排気チャンバの流入口側に向かって略ハ字状に拡開す
る形状となるように形成されているから、ダンパを熱交
換排気状態とバイパス排気状態との間で切替える場合、
該ダンパが受ける風圧は比較的小さなものとなり、また
ダンパが若干回動すると、風圧が回動助勢力として作用
するようになり、小さな回動力で切替わり動作する。

【００１４】このため、ダンパの切替え動作源として電
動式巻取機構を採用した場合、その電動式巻取機構とし
ては、巻取力の比較的小さなもので済む。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を業務用空調換気扇
に適用して図１ないし図５を参照しながら説明する。

【００１６】全体構成を示す図４において、２１は四角
箱形の本体であり、この本体２１内の中央部分は熱交換
器収納部２２とされ、この熱交換器収納部２２内に２個
の熱交換器２３，２３が図５にも示すように４５度傾け
た状態にして収納されている。この熱交換器２３は本体
２１の図示前側の側面に形成された出入口２４を通じて
出し入れ可能になっている。なお、出入口２４は着脱可
能な蓋板２５によって閉鎖される。

【００１７】上記熱交換器２３は直交流形のものとして
構成され、給気通路２３ａと排気通路２３ｂとが交互に
且つ直交するように形成されている。そして、給気通路
２３ａは、図４に示すように熱交換器収納部２２におけ
る熱交換器２３の左下側および右上側の空間２６および
２７に連通し、排気通路２３ｂは熱交換器２３の右下側
および左上側の空間２８および２９に連通している。な
お、図５では、給気通路２３ａおよび排気通路２３ｂを
便宜上矢印で示した。

【００１８】また、本体２１内の左右両側には、給気用
送風装置３０および排気用送風装置３１が配設されてい
る。これら両送風装置３０および３１は同一構成のもの
で、吸入口３２ａおよび吐出部３２ｂを有したケーシン
グ２２と、このケーシング２２内に配設された遠心ファ
ン３３と、この遠心ファン３３を駆動するファンモータ
３４とを備えている。なお、図４では、吸入口３２ａ、
遠心ファン３３、ファンモータ３４は給気用送風装置３
０のもののみを示す。

【００１９】上記給気用送風装置３０の吸入口３２ａは
熱交換器２３の右上側の空間２７に連通されており、該
給気用送風装置３０が運転されると、屋外の空気が本体
２１の継手３５に接続された図示しないダクトを通じて
熱交換器２３の左下側の空間２６に吸入される。この空
間２６内に吸入された室内空気は、給気通路２３ａ、空
間２７を順に通って給気用送風装置３０の吐出部３２ｂ
から本体２１の継手３６に接続された図示しないダクト
を通じて室内に供給されるようになっている。この場合
の各継手３５，３６における空気の流れ方向を図４に白
抜きの矢印で示す。

【００２０】また、排気用送風装置３１の図示しない吸
入口は熱交換器２３の左上側の空間２９に連通されてお
り、該排気用送風装置３１が運転されると、室外の空気
が本体２１の継手３７に接続された図示しないダクトを
通じて、本体１１に形成された排気チャンバ３８内に流
入する。そして、排気チャンバ３８内に流入した空気
は、後述するダンパ３９により熱交換排気状態にされて
いる場合には、その後、熱交換器２３の右下側の空間２
８に吸入され、排気通路２３ｂ、空間２９を順に通って
排気用送風装置３１の吐出部３２ｂから本体２１の継手
４０に接続された図示しないダクトを通じて屋外に吐出
されるようになっている。この場合の各継手３７，４０
における空気の流れ方向を図４に白抜きの矢印で示す。

【００２１】また、排気チャンバ３８内に流入した空気
は、ダンパ３９によりバイパス排気状態にされている場
合には、その後、熱交換器収納部２２の最奥部に配設さ
れたバイパス路たるバイパスダクト４１を介して空間２
９に吸入され、排気用送風装置３１の吐出部３２ｂから
本体２１の継手４０に接続された図示しないダクトを通
じて屋外に吐出されるようになっている。従って、バイ
パス排気状態にある場合には、室内からの空気は熱交換
器２３の排気通路２３ｂを迂回し、該排気通路２３ｂを
通ることなく屋外へと排出されるようになっている。

【００２２】なお、図４および図５において、４２は熱
交換器２３に流入する空気中から塵埃などを捕獲するた
めのフィルタで、給気通路２３ａおよび排気通路２３ｂ
の入口側の面、すなわち給気通路２３ａの下面および排
気通路２３ｂの下面を覆うように配置されている。

【００２３】さて、前記排気チャンバ３８は、図１に示
すように、本体２１の隅角部分に形成されている。この
排気チャンバ３８の一側面を構成する本体２１の側面に
継手３７に接続される図示しないダクトを介して室内に
連通する流入口４３が形成されている。また、排気チャ
ンバ３８の側面のうち、流入口４３とは反対側の側面に
は、熱交換器２３の排気通路２３ａの入口側である前記
空間２８に連通する熱交換用通気口４４が形成されてい
る。更に、排気チャンバ３８の側面のうち、図示左側の
斜状側面３８ａには、前記バイパスダクト４１を介して
熱交換器２３の排気通路２３ｂの出口側である前記空間
２９に連通するバイパス用通気口４５が形成されてい
る。

【００２４】かかる排気チャンバ３８内には、前記ダン
パ３９が配設されている。このダンパ３９は金属板製
で、図３にも示すように、底板部４６の両側縁部に熱交
換用通気口４４を開閉する第１の開閉板部４７およびバ
イパス用通気口４５を開閉する第２の開閉板部４８が左
右に対向するようにして折曲形成されている。かかるダ
ンパ３９は、底板部４６の一端部と、該一端部の上方に
位置するようにして第１の開閉板部４７の上端部に折曲
形成された支持片４７ａとが前記バイパスダクト４１に
固定された軸支部材４９に軸５０を介して回動可能に支
持されている。

【００２５】そして、ダンパ３９の底板部４６は、回動
支点側である軸５０側から流入口４３側に向かって次第
に幅広になる扇状に形成されている。従って、この扇状
の底板部４６の両側縁部に立ち上がり状に折曲形成され
た第１および第２の開閉板部４７および４８は、回動支
点側から流入口４３側に向かって略ハ字状に拡開する形
態に形成されていることとなる。

【００２６】一方、ダンパ３９と軸支部材４９との間に
は引張りスプリング５１が掛け渡されており、ダンパ３
９はこの引張りスプリング５１により矢印Ｅ方向に回動
付勢されている。また、本体２１側に固定された部材５
２には、図示しないモータを内設した電動式巻取機構５
３が設けられている。この電動式巻取機構５３は、モー
タが起動すると、条部材としての引き紐５４を巻き取る
構成のもので、その引き紐５４は連結棒５５の一端部に
連結されている。そして、この連結棒５５の他端部は、
ダンパ３９の第１の開閉板部４７に形成された長孔４７
ｂから両開閉板部４７および４８間に挿通されて底板部
４６に突設された突片４６ａに連結されている。

【００２７】そして、電動式巻取機構５３が非駆動状態
のとき、ダンパ３９は、図１に示すように、引張りスプ
リング５１の付勢力により矢印Ｅ方向に回動され、第２
の開閉板部４８がバイパス用通気口４５を閉鎖した熱交
換排気状態となる。また、電動式巻取機構５３が駆動さ
れて引き紐５４を巻き取ると、図２に示すように、ダン
パ３９が引き紐５４により引張りスプリング５１の付勢
力に抗して矢印Ｅとは反対の矢印Ｆ方向に回動され、第
１の開閉板部４７が熱交換用通気口４４を閉鎖したバイ
パス排気状態になる。なお、電動式巻取機構５３の駆動
は図示しない壁掛式操作部に設けられたスイッチにより
行うようになっている。

【００２８】次に上記構成の作用を説明する。今、ダン
パ３９が図１に示す熱交換排気状態にあるとする。この
状態で両送風装置３０および３１が運転されると、給気
用送風装置３０の送風作用により、屋外の空気が継手３
５に接続された図示しないダクトを通じて熱交換器２３
の左下側の空間２６に吸入され、その後、給気通路２３
ａ、空間２７を順に通って給気用送風装置３０の吐出部
３２ｂから継手３６に接続された図示しないダクトを通
じて室内に供給される。

【００２９】また、排気用送風装置３１の送風作用によ
り、室内の空気が継手３７に接続された図示しないダク
トを通じて吸引され、流入口４３から排気チャンバ３８
内に流入する。そして、排気チャンバ３８内に流入した
空気は、開放されている熱交換用通気口４４から排気通
路２３ｂの入口側である空間２８に流出し、その後、排
気通路２３ｂ、空間２９を順に通って排気用送風装置３
１の吐出部３２ｂから継手４０に接続された図示しない
ダクトを通じて屋外に排出される。そして、屋外から室
内へと供給される空気および室内から屋外へと排出され
る空気が熱交換器２３の給気通路２３ａおよび排気通路
２３ｂを通る過程で、両空気間で熱交換が行われる。

【００３０】この場合、第１および第２の開閉板部４７
および４８は、略ハ字状に形成されているから、第２の
開閉板部４８が斜状壁面３８ａのバイパス用通気口４５
を閉鎖した状態において、第１の開閉板部４７は図１に
示すように、流入口４３から熱交換用通気口４４に向か
って流れる空気流（図１に矢印Ｇで示す）に対して略平
行に位置するようになるため、該第１の開閉板部４７は
風圧をほとんど受けない。従って、排気チャンバ３８内
を流れる空気も第１の開閉板部４７から抵抗を受けるこ
となく円滑に流れることとなり、風損が少なくなって排
気風量が増大する傾向となる。

【００３１】かかる両送風装置３０および３１の運転中
において、熱交換排気状態からバイパス排気状態に切替
えるべく電動式巻取機構５３を起動させる。すると、引
き紐５４が巻き取られてダンパ３９を矢印Ｆ方向に引張
るため、ダンパ３９がその引張り力により引張りスプリ
ング５１の付勢力に抗して矢印Ｆ方向に回動される。こ
のダンパ３９の回動開始時において、第２の開閉板部４
８には風圧が作用するが、第１の開閉板部４７はほとん
ど風圧を受けないので、ダンパ３９は比較的小さな引張
り力で矢印Ｆ方向に回動し始める。そして、図１に二点
鎖線で示すように、ダンパ３９が矢印Ｆ方向に少し回動
すると、第１の開閉板部４７は風圧を受けるようになる
が、この風圧はダンパ３９を矢印Ｆ方向に回動させる方
向に作用し、その風圧はそれ以後ダンパ３９が矢印Ｆ方
向に回動すればするほど大きくなる。このため、電動式
巻取機構５３の引き紐５４の引張り力としては、それ程
大きなものでなくとも、ダンパ３９は円滑に矢印Ｆ方向
に回動することとなる。

【００３２】さて、ダンパ３９の矢印Ｆ方向への回動が
終了すると、図２に示すように、第２の開閉板部４８が
バイパス用通気口４５を開放し、第１の開閉板部４７が
熱交換用通気口４４を閉鎖するように切り替わり、バイ
パス排気状態となる。この状態では、排気チャンバ３８
内に流入した空気は、図２に矢印Ｈで示すように、バイ
パス用通気口４５からバイパスダクト４１を介して熱交
換器２３の排気通路２３ｂの出口側である空間２９に流
出し、その後、排気用送風装置３１の吐出部３２ｂから
継手４０に接続された図示しないダクトを通じて屋外に
排出される。

【００３３】この場合も、第１および第２の開閉板部４
７および４８は略ハ字状に形成されているから、第１の
開閉板部４７が熱交換用通気口４４を閉鎖した状態にお
いて、第２の開閉板部４８は、流入口４３からバイパス
用通気口４５に向かって流れる空気流に対して略平行に
位置するようになるため、該第２の開閉板部４８は風圧
をほとんど受けない。従って、排気チャンバ３８内を流
れる空気も第２の開閉板部４８から抵抗を受けることな
く円滑に流れることとなり、風損が少なくなって排気風
量が増大する傾向となる。

【００３４】かかる両送風装置３０および３１の運転中
において、熱交換排気状態に戻すべく電動式巻取機構５
３を駆動停止させる。すると、ダンパ３９が引張りスプ
リング５１の付勢力により引き紐５４を巻き戻しつつ矢
印Ｅ方向に回動される。このダンパ３９の回動開始時に
おいて、第１の開閉板部４７にはダンパ３９を矢印Ｆ方
向に回動させようとする風圧が作用するが、第２の開閉
板部４８はほとんど風圧を受けないため、ダンパ３９は
比較的小さな引張り力で矢印Ｅ方向に回動し始める。そ
して、ダンパ３９が矢印Ｅ方向に少し回動すると、第２
の開閉板部４８はダンパ３９を矢印Ｅ方向に回動させよ
うとする風圧を受け、その風圧はダンパ３９が矢印Ｅ方
向に回動すればするほど大きくなるため、該ダンパ３９
は円滑に矢印Ｆ方向に回動することとなる。従って、引
張りスプリング５１としては弾発力の比較的小さなもの
を使用できるようになり、その結果、電動式巻取機構５
３の駆動力もより一層小さなもので済ますことができる
ようになる。

【００３５】尚、図１および図２に示す両状態におい
て、第１および第２の開閉板部４７および４８は夫々風
圧ＨおよびＧを受けることとなり、第１の開閉板部４７
による熱交換用通気口４４の閉塞状態および第２の開閉
板部４８によるバイパス用通気口４５の閉塞状態が確実
に保持され空気漏れを有効に防止できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば次のような
効果を得ることができる。

【００３７】請求項１記載の熱交換器付換気扇では、ダ
ンパの第１の開閉部と第２の開閉部とを回動支点側から
排気チャンバの室内空気の流入口に向かって略ハ字状に
拡開する形状となるように形成したことにより、ダンパ
を熱交換排気状態とバイパス排気状態との間で切替える
場合、該ダンパが受ける風圧は比較的小さなものとな
り、またダンパが若干回動すると、風圧が回動助勢力と
して作用するようになるので、ダンパを小さな回動力で
円滑に切替え動作させることができる。

【００３８】請求項２記載の熱交換器付換気扇では、ダ
ンパの切替えを、該ダンパを一方向に回動付勢するスプ
リングと、モータを駆動源とし条部材を巻き取ることに
よりダンパをスプリングの付勢力に抗して他方向に回動
付勢する電動式巻取機構とにより行うようにしたことに
より、引張り力の比較的小さな電動式巻取機構でダンパ
を円滑に切替え動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を熱交換排気状態で示す要部
の横断平面図

【図２】バイパス換気状態で示す図１相当図

【図３】一部破断して示す要部の斜視図

【図４】本体の天井板を除去して示す部分分解斜視図

【図５】熱交換器の通路構成を示す正面図

【図６】従来例を示す図１相当図

【図７】図２相当図

【符号の説明】

２１は本体、２２は熱交換器収納部、２３は熱交換器、
２３ａは給気通路、２３ｂは排気通路、３０は排気用送
風装置、３１は給気用送風装置、３８は排気チャンバ、
３９はダンパ、４１はバイパスダクト（バイパス路）、
４３は流入口、４４は熱交換用通気口、４５はバイパス
用通気口、４６は底板部、４７は第１の開閉板部、４８
は第２の開閉板部、４９は軸支部材、５０は軸（ダンパ
の回動支点）、５１は引張りスプリング、５３は電動式
巻取機構、５４は引き紐（条部材）、５５は連結棒であ
る。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋外から室内に供給される空気を通す給
   気通路および室内から屋外へ排出される空気を通す排気
   通路を有する熱交換器を設けると共に、室内から吸引さ
   れる空気が流入する排気チャンバを設け、ダンパによ
   り、排気チャンバ内に流入した空気を熱交換用通気口か
   ら前記熱交換器の排気通路入口側に流出させて該排気通
   路を通した後に屋外に排出する熱交換排気状態と、バイ
   パス用通気口から前記熱交換器の排気通路出口側に流出
   させて該排気通路を通さずに屋外に排出するバイパス排
   気状態とに切替えるようにしたものにおいて、前記ダン
   パは、前記排気チャンバ内に回動可能に設けられ、且つ
   前記熱交換用通気口を開閉する第１の開閉板部と前記バ
   イパス用通気口を開閉する第２の開閉板部とを回動支点
   側から排気チャンバの空気流入口側に向かって略ハ字状
   に拡開する形態となるように一体に有し、回動により、
   第１の開閉板部が熱交換用通気口を開放し第２の開閉板
   部が前記バイパス用通気口を閉鎖する熱交換排気状態
   と、第１の開閉部が熱交換用通気口を閉鎖し第２の開閉
   部がバイパス用通気口を開放するバイパス排気状態とに
   切替えるように構成されていることを特徴とする熱交換
   器付換気扇。
2. 【請求項２】 ダンパの切替えは、該ダンパを一方向に
   回動付勢するスプリングと、モータを駆動源とし条部材
   を巻き取ることにより前記ダンパを前記スプリングの付
   勢力に抗して他方向に回動付勢する電動式巻取機構とに
   より行うことを特徴とする請求項１記載の熱交換器付換
   気扇。