JPS58158438A - 熱交換形換気装置 - Google Patents

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】 本発明は、熱交換形換気装置に係り、特に、その小形化
、薄形化を図りうるとともに、諸性能を向上させるのに
好適な流路構成を有する熱又換形換気装置に関するもの
である。

この種の装置の従来例について説明すると、まず、その
熱交換器は、第１図の斜視図に示すようなものである。

すなわち、−人気流イと二次気流口とは、熱交換器１内
で直交するように流れ、−人気流イは一次気流通路２を
通り、二次気流口は二次気流通路３を通り、その波形の
形成方向に交互に９０度違えて重ねられた鋸歯状断面を
有する仕切体４を介して、それぞれの保有する温度と湿
度とを交換する構造であった。

しかし、このような熱交換器においては、仕切体４に和
紙やプラスチックを用い、伝熱特性にすぐれる金属およ
び非鉄金属に係るものは、通湿性がないということから
使用することができず、その性能向上に限界があるとい
う欠点を有していた。

また、上記のような熱交換器１を用いるようにした従来
の熱交楔形換気装置を例示すると、まず、第２図に示す
よ、うなものである。

すなわち、第２図は、従来の熱交楔形換気装置を説明す
るための略示断面図である。

給気流５は、室外給気口６から給気ファン７、熱交換器
１に澹り、室内給気口８へと流れるものであり、また排
気流９は、室内排気口１ｏから排気ファン１１、熱交換
器１を通り室外排気口１２へと流れるものであり、この
ため、上述構成の熱交換器１は、図示のように斜゛設さ
れるものである。

したがって、枠体１３内部に、送風ユニット１４と熱交
換器１とを並設することにより、各デッドスペース１５
ができるので、装置全体を小形化することへの障害とな
っていた。

また、給気流５と排気流９とは、熱交換器１の上記形状
と配置とにより、それぞれ熱交換器１の前後で、折曲部
１６が２ケ所形成され、これが大きな圧力損失を生じる
という欠点を有するものであった。

次に、第３図は、同様に上記熱交換器１を用いるように
した。他の従来の熱交楔形換気装置を説明するための略
示断面図である。

給気流５は、室外給気口６から給気ファン７、熱交換器
１を通り、室内給気口８へと流れＳまた排気流９は、室
内排気口１０から排気ファン１１、熱交換器１を通り、
室外排気口１２へと流れるものであり、このため、第２
図と同様に熱交換器１は斜設されるものである。

したがって、さきと同様に、枠体１３の内部に送風ユニ
ット１４と熱交換器１とを並設することで各デッドスペ
ース１５ができ、小形の装置に向かず、また、さきに述
べた屈曲部が同様にできて、大きな圧力損失を生ずるも
のである。

本発明は、上記に述べたような従来例に係るものの欠点
を解消するもので、熱交換器を温度および湿度交換性能
を同時に大幅に向上させるように構成するとともに、そ
の給、排気流入部を送風ユニットのそれぞれの吐出部に
直接９面するように配設し、熱交換器の前記給、排気流
入部を、たとえば送１、ユニットにおける送風機の軸方
向へ配設することにより、薄形で小形コンパクトな熱交
楔形換気装置の提供を、その目的とするものである。

本発明の％徴は、枠体内に、−次気流と二次気流とを形
成して、給、排気をするようにした送風ユニットと、前
記−次気流と二次気流との交差部分へ設けるようにした
熱交換器とを備えるとともに枠体内、外への給、排気が
できるようにした熱交楔形換気装置において、ジグザグ
状左右交互に設けられた、−天気流、二次気流の流入部
のそれぞれから流入された、送風ユニットのそれぞれの
吐出部からの一次気流と二次気流とが、相互に仕１切ら
れた。−天気流、二次気流の流出部のそれぞ扛により交
差せしめられて流出するように形成された熱交換器を、
その−天気流、二次気流の流入部が上記送風ユニットに
おける吐出部へ、直接、面するように配設せしめうるよ
うに構成した熱交楔形換気装置にある。

次に、本発明に係る各実施例を、各図に基づいて説明す
る。

まず、第４図は、本発明の一実施例に係る熱交楔形換気
装置の斜視図、第５図は、その壁面取付け略示断面図、
第６図は、その熱交換器の拡大斜視図、第７図は、その
熱交換器と送風機との位置関係を説明するための拡大斜
視図である。

まず、本実施例に係るものは、前面に室内給気口１７、
室内排気口１８が形成され、後述する送風部品などを内
蔵した枠体に係る主ケース１９と、それぞれダクト２３
を介して室外と連通ずるようにした室外給気口２１と室
外排気口２２とが設けられた背面取付板２０とにより構
成されるものである。

そして、その取付けは、まず、背面取付板２０を壁面２
４に取付け、次にダクト２３を接続するもので、主ケー
ス１啼は背面取付板２０に着脱自在に係合されるもので
ある。

前記の主ケース１９の内部は、背面取付板２０に並設さ
れる、送風ユニット側と熱交換器側とに二分割され、送
風ユニットにおける送風機２５の運転により、給気流２
６と排気流２７とが形成されるものである。

そして、送風機２５側には、給気用ファン２８および排
気用ファン２９ならびに、これらの一対のファンを同時
に駆動回転させる送風機電動機３０などが内蔵されるも
ので、これらは送風ユニットを形成するものである。

また、熱交換器側には、−次気流に係る給気流２６と二
次気流に係る排気流２７との間で熱交換する固定式の、
後述する熱交換器３１が内蔵されているものである。

上記の構成により、概括的に述べると、第５図に示すご
とく、給気流２６は、室外給気口２１がら給気ファン２
８、熱交換器３１を通り室内給気口１７へと流れるもの
であり、一方、排気流２７は、室内排気口１８から排気
ファン２９．熱交換器ｆｆ）を通り室外排気口２２へと
流れるものである。

次に、第６図により、上記の熱交換器３１について詳述
する。

３２は、コ字状または弧状折曲部を有し波形状に連続し
て屈曲形成され、一つ置きに左右へ開口するようにして
、さきに述べた給気流および排気流の流出部に係る両通
気路を交互に形成した伝熱性を有する波形状仕切体であ
り、３３は、上記通気路の入口を部分的に閉塞する前面
部を有し側部が開口した、コ字状またはＬ字状の１通湿
性に係る間隔板であり、３４は、上記波形状仕切体にた
いする端面仕切体である。そして、上記の波形状仕切体
３２などは、和紙あるいはアルミにより作られ、また間
隔板３３は、和紙あるいは不織布などで作られるもので
ある。

すなわち、その一端面を端面仕切体３４で塞いだ波形状
仕切体３２０反対側の端面における両通気路の側部間ロ
側ヘコ字状９間隔板３３を嵌入して、それらの通気路を
部分的に閉塞せしめて熱交換器３１を構成するものであ
る。

そして、前記により、波形状仕切体３２の通気路におい
て、間隔板３３が嵌入されずに、ジグザグ状に左右交互
に形成された不閉塞部分の片側を、その反対側の一次気
流の流出部に係る給気流出口３６へ通ずる、−次気流の
流入部に係る給気流人口３５とし、他の片側を、その反
対側の二次気流の流出部に係る排気流出口３８へ通ずる
、二次気流の流入部に係る排気流入口３７とするととも
に、その給気流出口３６と排気流出口３８とを相互に仕
切るようにしたものである。

つまり、第６図に示すように、ジグザグ状左右交互に設
けられた、−次気流に係る給気流２６、二次気流に係る
排気流２７の流入部に係る給気流人口３５、排気流入口
３７のそれぞれから流入される、その給気流２６、排気
流２７が、相互に仕切られた、給気流２６の給気流出口
３６と排気流２７の排気流出口３８とのそれぞれにより
交差せしめられて流出するようにしたものである。

これにより、熱交換器３１において、給気流２６は給気
流人口３５から入り給気流出口３６へ流れ、排気流２７
は排気流入口３７がら入り排気流出口３８へと交差して
流れ、給気流２６と排気流２７とは、伝熱性を有する波
形状仕切体３２の屈曲部各層を交互に通り、給気流２６
と排気流２７との間で熱交換が行われるものである。

なお、ケース１９の壁体を端面仕切体として用いるよう
にすれば、特に上記した端面仕切体３４を必要としない
ものである。

しかして、この熱交換器３１における上記給気流入口３
５、排気流入口３７から入る給気流２６、排気流２７は
、さきに述べた送風ユニットにおける吐出部から吐出さ
れるものであり、これの流入と、熱交換器３１と送風ユ
ニットにおける送風機２５の配置に係る本実施例の構成
について、第７図により、次に述べる。

第７図は、既述のように、熱交換器３１と送風機２５と
の位置関係を説明するための斜視図である。

図示のように、送風ユニットの吐出部に係る、送風機２
５の給気側吐出口３９は、熱交換器３１の給気流人口３
５に直接、面するように配設され、同様の送風機２５の
排気側吐出口４０は、熱交換器３１の排気流入口３７に
、直接、面するように配設されるようにしたものであっ
て、給、排気流入口３５．３７が送風機２５の軸方向へ
平行になるように配置されたものである。

したがって、図示のごとく、給気流２６は、送風機２５
の給気口４１から給気側吐出口３９より吐出され、熱交
換器３１の給気流人口３５を通り給気流出口３６へと流
れるものであり、また排気流２７は、送風機２５の排気
口４２から排気側吐出口４０より吐出され、熱交換器３
ｔの排気流入口３７を通り排気流出口３８へと流れるも
のである。

以上に述べたように１本実施例によれば、まず、送風機
の給気流吐出口および排気流吐出口とが、熱交換器の端
面流人、両側面流出構成により、熱交換器の給気流入口
および排気流入口とに、直接、面するようになっている
ので、従来例のような給気路と排気路のデッドスペース
が僅少で、また気流の折曲部が熱交換器内の１ケ所のみ
であるため、線路内の圧力損失が少ないものである。

また、送風機の給気流および排気流吐出口と、熱交換器
の給気流および排気流入口とが、相い接するように合致
させているので、その熱交換器のさきの構成による高さ
、奥行の変更による、送風機と熱交換層とを備えた装置
全体の薄形化を可能とするものであり、また後述するよ
うに伝熱性能のすぐれた金属、不織布を波形状仕切体、
間隔板の構成材料として使用することによって、その熱
交換器の薄形化が容易にできるようになるものである。

さらに、熱交換器における伝熱面積の拡大は。

送風機の給気流および排気流の吐出方向と同方向におい
て行えるので、装置全体を薄形にしたままで熱交換性能
の向上を図ることができるものである。

次に、第８図は、本発明の他の実施例に係るものの略示
断面図であり、第９図は、その熱交換器の拡大斜視図、
第１０図は、第９図に係るものの分解説明斜視図である
。

まず、第８図において、２６Ａは給気流の一次気流、２
７Ａは、排気流の二次気流を示すものであり、また、１
７Ａは室内給気口、１８Ａは室内ｊ排気口、１９Ａは枠
体、２１Ａは室外給気口、２２Ａは室外排気口、２５Ａ
は送風機、２８Ａは給気ファン、２９Ａは排気ファン％
３０Ａは送風機電動機で、３１Ａは熱交換器であり、上
記の送風機２５Ａ１給気ファン２８Ａ１排気ファン２９
Ａ１送風機電動機３０Ａなどは、送風ユニットを構成す
るものである。

すなわち、実線で示す、−洗気流２６Ａは、室外給気口
２１Ａから給気ファン２８Ａ１熱交換器３１Ａを通り室
内給気口１７Ａへと流れ、二次気流２７Ａは、室内排気
口１８Ａから排気ファン２９Ａ１熱交換器３１Ａを通り
室外排気口２２Ａへと流れるように構成されているもの
である。

そして、送風ユニットにおける吐出部が、後述する熱交
換器３１Ａの一次、二次気流の流入部に係る一次気流通
気ロ４６．４７（第９図）へ、直接、面するように、熱
交換器３１Ａを送風機２５Ａの軸方向へ平行に配設せし
めたものである。

次に、第９．１０図により、上記の熱交換器３１Ａにつ
いて詳述する。

４５は、第１０図に示すように、さきの波形状仕切体３
２と同材料で、同様に、連続して屈曲形成され一つ置き
に左右へ開口するようにして、−火気流２６Ａおよび二
次気流２７Ａの流出部に係る通気路４３．４４を交互に
形成した伝熱性を有する波形状仕切板、また４８は、−
火気流２６Ａ。ついあよ係、４え。４６およ。ユヶ気流
。への流入部に係る通気口４７をジグザグ状に左右交互
に設けられた通湿性を有する間隔板であり、その材料は
、さきの間隔板３３と同様である。

そして、これら波形状仕切板４５と間隔板４８とを、第
９図に示すように複数層に重ね合わせて、通気路４３．
４４を仕切るようにし、熱交換器３１Ａを構成せしめた
ものである。

上記により、伝熱性を有する波形状仕切板４５は、−火
気流゛２６Ａの通気路４３と二次気流２７Ａの通気路４
４とが、それぞれ交互に逆方向になるように形成されて
いるので、これらの気流は交差せしめられて流出し、−
火気ｆｉ２６Ａの温度と二次気流２７Ａの温度が、伝熱
性を有する波形状仕切板４５を介して交換されるように
なっているものである。

また、通気性を有する間隔板４８は、−火気流２６Ａの
通気口４６および二次気流２７Ａの通気口４７をそれぞ
れ複数個有し、−火気流２６Ａの湿度と二次気流２７Ａ
の湿度が通湿性を有する間隔板４８を介して交換される
ようになっているものである。

そして、この熱交換器３１Ａは、第８図に示す装置に組
込まれた際に、さきの実施例のような端面仕切体を有し
なくとも、枠１９Ａ゛の壁体により仕切られるので差支
えはないものであるが、もちろん上記の端面仕切体を設
けることを妨げるものではない。

ここで、以上に述べた本実施例に係る装置において、上
記の熱交換器３１Ａに、−火気流２６Ａとして冷たい乾
いた空気、たとえば冬期の戸外からの吸込空気を通し、
二次気流２７Ａとして暖がい湿った空気、たとえば暖房
加湿した室の排出空気を通した場合について説明すると
、二次気流２７Ａの熱が波形状仕切板４５を透過し、ま
た、二次気流２７Ａの湿気が間隔板４８を透過して一次
気流２６Ａ側に、同時かつ連続的に移動するので、二次
気流２７Ａと一次気流２６Ａとの間の温度交換と湿度交
換の、いわゆる全熱交換がなされ、−火気流２６Ａの温
度および湿度は、二次気流２７Ａの排気側温度および湿
度に近づけられるものである。

以上に述べたところにより、本実施例に係るものにおい
ては、さきの実施例と同等の効果を所期できるほか、熱
交換器の構成において、温度交換する仕切板と湿度交換
する間隔板とを複数層に重ね合わせることにより、自動
組立による生産性のよい熱交換器を゛提供することがで
き、また仕切板に発生する結露を、特に不織布系の間隔
板で、吸着９発散させることができるものでちる。

また、交互に重ね合わせることを多重にすることにより
、全熱交換器を静止形構造にでき、温度湿度交換機能を
同時に大幅に向上させることができるものである。

さらに、さきの実施例と同様に、−次、二次気流の間で
、これらの気流の間を完全に仕切った状態で、かつ、そ
の流動を中断することなく、温。

湿度を、同時、かつ連続的に交、換することができるも
のである。　′ 前後したが、各実施例の波形状仕切体、同仕切板および
間隔板の材料についての実験結果を、次に述べることと
する。

すなわち、温度交換効率と湿度交換効率についてみると
、温度交換効率は、波形状仕切体３２、同仕切板４５の
伝熱特性によって決まり、湿度交換効率は、間隔板３３
．４８の通湿性によって決まるものである。

第１１図は、仕切板の材質と温度交換効率との関係特性
図であるが、横軸は空気流量Ｇ１縦軸は温度交換効率Ｈ
に係り、破線Ｓは、バルブ系の仕切板、実線Ａは、アル
ミ系の仕切板に係るもので、アルミ系の仕切板の方がパ
ルプ系の仕切板よりも、温度交換効率が高い結果となっ
たものである。

また、第１２図は１間隔板の材質と湿度交換効率との関
係特性図であるが、横軸は空気流量Ｇ１縦軸は湿度交換
効率Ｕに係り、破線Ｐは、プラスチック系間隔板、実線
は、不織布系間隔板に係るもので、不織布系間隔板の方
がプラスチック系間隔板よりも湿度交換効率の高い結果
となったものである。

以上に述べたところをも総合して、本発明によるときは
、その小形化、薄形化を図りうるとともに、諸性能を向
上させるのに好適な流路構成を有する熱交換形換気装置
の提供を可能とするもので、すぐれた実用的効果を奏す
る発明ということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の熱交換器の斜視図、第２，３図は、従
来の熱交換形換気装置を説明するための略示断面図、第
４図は１本発明の一実施例に係る熱交換形換気装置の斜
視図、第５図は、その壁面取付は略示断面図、第６図は
、その熱交換器の拡大斜視図、第７図は、その熱交換器
の送風機との位置関係を説明するための拡大斜視図、第
８図は、本発明の他の実施例に係るものの略示断面図、
第９図は、その熱交換器の拡大斜視図、第１０図は、第
９図に係るものの分解説明斜視図、第１１図は、仕切板
の材質と温度交換効率との関係特性図、第１２図は、間
隔板と湿度交換効率との関係特性図である。 １９・・・ケース、１９Ａ・・・枠体、２０・・・背面
取付板、２５．２５Ａ・・・送風機、２６・・・給気流
、２６Ａ・・・−吹気流、２７・・・排気流、２７Ａ・
・・二次気流、２８．２８Ａ１給気フアン、２９，２９
Ａ・・・排気ファン、３０．３ＯＡ・・・送風機電動機
、３１゜３１Ａ・・・熱交換器、３２・・・波形状仕切
体、３３゜４８・・・間隔板、３５・・・給気流入口、
３６・・・給気流出口、３７・・・排気流入口、≦８・
・・排気流出口、３９・・・給気側吐出口、４０・・・
排気側吐出口、４３゜４４・・・通気路、４５・・・波
形状仕切板、４６．４７第５図 りｌ ′＄ｇｍ ７ ｆ、ｇ（ｆＤ １．２ｉ 　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、枠体内に、−次気流と二次気流とを形成して給、排
   気をするようにした送風ユニットと、前記−次気流と二
   次気流との交差部分へ設けるようにした熱交換器とを備
   えるとともに、枠体内、外への給、排気ができるように
   した熱交換形換気装置。 において、ジグザグ状左右交互に設けられた、−次気流
   、二次気流の流入部のそれぞれから流入される、送風ユ
   ニットのそれぞれの吐出部からの一次気流一と二次気流
   とが、相互に仕切られた、−次気流、二次気流の流出部
   のそれぞれにより交差せしめられて流出するように形成
   された熱交換器を、その−次気流、二次気流の流入部が
   上記送風ユニットにおける吐出部へ、直接、面するよう
   に配設せしめうるように構成したことを特徴とする熱交
   換形換気装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて１、熱交
   換器は、コ字状に連続して屈曲形成され、一つ置きに左
   右へ開口するようにして、−次気流および二次気流の流
   出部に係る両通気路を交互に形成した伝熱性を有する波
   形状仕切体の、上記両通気路の側部開口側へ、その通気
   路入口を引分的に閉塞し側部開放の通湿性に係る間隔板
   を嵌入して、−次気流、二次気流の流入部をジグザグ状
   左右交互に設けるようにしたものである熱交換形換気装
   置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、コ字状
   に連続して屈曲形成され、一つ置きに左右へ開口するよ
   うにして、−次気流および二次気流の流出部に係る両通
   気路を交互に形成した伝熱性を有する波形状仕切板と、
   −次気流の流入部に係る通気口および二次気流の流入部
   に係る通気口をジグザグ状左右交互に設けるようにした
   通湿性に係る間隔板とを、複数層に重ね合わせたもので
   ある熱交換形換気装置。