- 全熱交換器ってどんな機器？
- どうやって熱を交換してるの？
- 顕熱式と何が違うの？
- 省エネ効果ってどれくらい？
- 選定で押さえるポイントは？
- 故障やメンテのリスクは？
上記の様な悩みを解決します。
全熱交換器は、室内の汚れた空気を排気しながら、外気を取り入れる際に 温度と湿度の両方を熱交換する 換気装置。冷暖房負荷を減らせるので、省エネ性能が問われるオフィス・学校・住宅でいまや必需品です。電気施工管理として絡む場合は電源と接続接点が主担当ですが、設備全体の仕組みを押さえておくと現場の調整がスムーズになります。
なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。
それではいってみましょう！
全熱交換器とは？
全熱交換器とは、結論「排気と給気を同時に行いながら、温度（顕熱）と湿度（潜熱）の両方を熱交換する換気装置」のことです。
通常の換気は、夏場なら 冷房した室内の冷気を捨てて、暑い外気を取り込む ことになります。これでは冷房の意味が薄れますよね。全熱交換器は、捨てる空気と取り入れる空気をユニット内ですれ違わせて、
- 夏：取り入れる外気を 冷やしてから 室内に入れる
- 冬：取り入れる外気を 暖めてから 室内に入れる
ということを行います。さらに湿度（水分）も交換するので、湿気も上手に出入りさせる仕組み。これにより、空調機の冷暖房負荷が大きく下がり、結果として 冷暖房の電気代が約20〜40%削減 できる、というのが代表的な効果です。
24時間換気の主役装置の1つとしても採用されるので、24時間換気の基本もあわせてどうぞ。
全熱交換器の仕組み
熱交換のしかたで大きく 回転式 と 静止式 の2タイプがあります。
回転式（ロータリー型）
吸湿性のあるロータ（円盤）が回転しながら、排気側で熱・湿気を吸い、給気側でそれを放出する方式。大風量に対応 でき、ZEB対応のオフィスや学校で多く採用されます。
静止式（プレート型／クロスフロー型）
平板状の特殊紙やフィルムを積層したエレメントの中で、給気と排気がクロスして流れる方式。可動部がないので故障しにくく、戸建て住宅・小規模オフィス向け に多い。市場の多数派はこちら。
| タイプ | 風量 | 特徴 | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| 回転式 | 大風量（数千m³/h以上） | 高効率、可動部あり | オフィスビル、学校 |
| 静止式 | 中小風量（数十〜千m³/h） | 可動部なし、メンテ容易 | 住宅、小規模事務所、店舗 |
エレメントは 特殊な吸湿シート（ポリエステル＋吸湿剤） が使われていて、空気中の水分子を通しつつ、ニオイ成分やCO₂はほぼ通さないという、よくできた選択透過膜になっています。
全熱交換器のメリット
1. 冷暖房の負荷を大きく削減
外気の温度と湿度をそのまま入れずに済むので、空調機側の負荷を 20〜40%削減 できる、というのが代表的な数字。エアコンの設備容量も小さく済むため、初期コストも下がります。
2. 省エネ法・建築物省エネ法の評価で有利
非住宅建築では PAL*やBPI などの省エネ評価の中で、全熱交換器の導入が評価対象。ZEBやBEMS導入物件ではほぼマストです。ZEBやHEMSはこちら。
https://seko-kanri.com/zeb/
https://seko-kanri.com/hems/
3. 室内の湿度を保ちやすい
冬の乾燥した外気を直接入れると湿度が下がりますが、全熱交換器は 湿度も交換 するので室内が乾燥しにくい。逆に夏は湿度の高い外気を絞って取り込めるので、除湿負荷も下がる。
4. 結露しにくい
冬の窓際や壁際に発生しがちな結露も、室内の湿度をうまくコントロールすれば軽減できます。結露対策の全体像はこちら。
5. CO₂濃度を維持したまま冷暖房効率を確保
24時間換気で必ず 30m³/h・人 以上の換気量を確保しないといけませんが、全熱交換器を使えば「換気はしっかりしつつ、冷暖房負荷は最小に」が成立します。
顕熱交換器との違い
セットで覚えるべきが 顕熱交換器（Sensible Heat Recovery Ventilator）。比較表で整理します。
| 項目 | 全熱交換器 | 顕熱交換器 |
|---|---|---|
| 交換対象 | 温度＋湿度 | 温度のみ |
| 構造 | 吸湿性エレメント | 金属／樹脂エレメント |
| 適合地域 | 高温多湿の日本本土全般 | 寒冷地（湿度交換不要・凍結リスク回避） |
| 価格 | やや高い | やや安い |
| メンテ | エレメントの汚れ・カビに注意 | 比較的シンプル |
- 本州・四国・九州・関東圏など高温多湿エリア → 全熱交換器
- 北海道など寒冷地で凍結リスクのあるエリア → 顕熱交換器
という棲み分けが基本。寒冷地で全熱を入れると、湿度が交換されることで エレメントが結露・凍結しトラブル になることがあるためです。
ちなみに「温度だけ移す＝顕熱、温度＋湿度を移す＝全熱」と覚えればOK。「全熱＝顕熱＋潜熱」という関係です。
全熱交換器の選定とサイズ
選定で押さえる項目を順に見ていきます。
1. 必要換気量を計算
建築基準法の24時間換気では、住宅で 0.5回/h以上、非住宅オフィスで 30m³/h・人以上 が基準。在席人数とフロア面積から必要風量を出します。
2. 機種ラインナップ
代表的な風量レンジは以下の通り。
| 風量 | 用途 |
|---|---|
| 100〜250m³/h | 戸建て住宅 |
| 350〜800m³/h | 小規模事務所・店舗 |
| 1,000〜2,000m³/h | 中規模オフィス1フロア |
| 3,000〜10,000m³/h | 学校・大規模オフィス |
| 10,000m³/h以上 | 超大型施設（複数台連結 or AHU内蔵型） |
3. 熱交換効率
カタログには 温度交換効率 と エンタルピー交換効率（湿度込み） が記載されています。一般に温度交換効率は 70〜80%、エンタルピー効率は 60〜70% が目安。
4. 静圧（外部静圧）
ダクト経路が長い場合は外部静圧が大きくなり、対応機種が絞られます。設計者がここで詰まる場面が多いので、施工管理として ダクト経路と機械静圧の整合確認 をしておきます。
5. 設置場所
天井隠ぺい型・天井吊り型・床置き型・壁付け型と多様。点検口の確保 とフィルター交換動線が大事です。点検口の基本はこちら。
6. 電気施工管理が押さえるポイント
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 電源 | AC100V または三相200V（風量による） |
| 容量 | 戸建用で50〜200W、業務用で500W〜数kW |
| 制御接点 | 中央監視・防災連動（火災時の停止信号）／ON-OFF信号 |
| インターロック | 排煙設備・防火ダンパとの連動が必要な場合あり |
特に 防災連動の停止信号（火災発生時に火を煽らないよう停止）は、消防検査で必ず確認される項目。配線設計の段階で見落とさないように。消防検査全般はこちら。
全熱交換器の注意点
1. フィルターの定期交換
エレメントの上流側にあるフィルターは 3ヶ月〜半年に1回 の清掃／交換が必要。サボると風量低下・モーター負荷増・結局省エネにならないという本末転倒に陥ります。
2. 高温多湿地域で使うこと
寒冷地・厨房直近・サウナ近接など、極端な温湿度差がある場所では エレメント結露・カビの発生リスク。設計段階で適否判断が必要です。
3. 取り合いダクトの結露対策
冬季、室内側に冷たい外気ダクトが露出していると、ダクト自体が結露します。保温材（グラスウール 25mm以上） を巻くのが定石。
4. ニオイの混合
廃熱回収時、排気側のニオイ成分が一部給気側へ移ってしまう「クロスリーク」現象がゼロではありません。トイレ・厨房・喫煙室の排気は 全熱交換器を経由しない別系統 で出すのが原則。
5. 中央監視との接点設計
ON/OFF・運転状態・故障接点を中央監視に上げる場合は、配線本数・接点容量・通信プロトコル（BACnet等）を設計段階で固めておく必要があります。動力盤・制御盤との取合いはこちら。
全熱交換器に関する情報まとめ
- 全熱交換器とは：給気と排気の温度・湿度を同時に熱交換する換気装置
- 仕組み：回転式（大風量）／静止式（中小風量）。吸湿性エレメントで顕熱＋潜熱を交換
- メリット：冷暖房負荷20〜40%減／省エネ法評価有利／湿度維持／結露軽減
- 顕熱式との違い：温度のみ vs 温度＋湿度。高温多湿の日本本土は全熱、寒冷地は顕熱
- 選定：換気量／効率／外部静圧／設置場所、電気側は電源・防災連動接点が肝
- 注意点：フィルター定期交換／適合地域／結露対策／クロスリーク／中央監視取合い
以上が全熱交換器に関する情報のまとめです。
全熱交換器は「省エネと換気を両立させる、設備の縁の下を支えるキー機器」。電気施工管理として直接買って取り付ける機器ではないですが、電源・接点・防災連動が絡むので、設備設計者と話せるレベルの理解は持っておきたい。換気・空調・省エネ系の関連記事もあわせて押さえると、建物全体の設備感が見えてきます。
