JPS6358046A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は同時吸排を行ないながら吸気流及び排気流間で
熱交換を行う熱交換形換気装置に関する。

（従来の技術） この種の換気装置としては、従来より、いわゆる直交流
形熱交換器とこれに空気を送り込むための一対のファン
装置とを設けた構成が一般的である。直交流形熱交換器
は、周知の通り、多数の伝熱板を空気通路形成用の波板
を介して重ねることにより互いに直交する２種の空気通
路を交互に積層するように構成されており、これら各空
気通路にファン装置から室内空気及び外気を送り込んで
熱交換させるようになっている。

ところが、上記構成の熱交換器における熱の移動形態は
、伝熱板を隔てて流れる両空気間の温度刀に基づき伝熱
する熱透過形であるから、伝熱板の熱抵抗による伝熱効
率の低下を避けることができない。しかも、空気通路の
内面の大部分を構成する波板は熱交換にほとんど寄与せ
ず、実際に熱交換に寄与するのは空気通路内面の一部に
過ぎない伝熱板部分のみである。これらの理由によって
従来の熱交換器は熱交換効率が未だ十分でなく、十分な
熱交換量を確保するには熱交換器自体を大形化する必要
があり、結局、換気装置全体が大形化するという欠点が
あった。

斯かる問題に対処すべく、例えば特開昭５５−１０７８
４８号公報に記載された構成も考えられている。これは
、蓄熱性材料により形成した円板を所定の空隙を隔てて
多数積層して積層翼車を構成し、これを正逆回転させる
ことにより横断気流を交互に逆向きに生じさせて吸気及
び排気を交互に行わせるようにしたものである。この構
成によれば、同一の空気流路を吸気流・排気流が逆方向
に流れるから、熱の移動形態は円板への蓄熱及びこれか
らの放熱により行われるようになり、熱透過形となる直
交流形熱交換器に比べて熱交換効率が優れるという利点
がある。

しかしながら上記構成では、積層翼車の特性上、静圧が
本来的に小さいため、送風能力の面で改善の余地が残さ
れている。また、空気通路は単純な・［面状である上に
、横断気流が積層翼車内を偏って流れるため、熱交換面
積が十分ではなく、熱交換効率の而でもやはり改善の余
地が残されている。

しかも、吸気と排気とを交互に行う構成であって同時吸
排ができないため、気密性が高い部屋の換気には不向き
であるという問題もある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、従来の熱交換形換気装置では、熱交
換効率の面で十分でないため、勢い全体が大形化すると
いう問題があり、これに対処しようとすれば同時吸排が
できなくなる等の問題が惹起されたのである。

そこで、本発明の目的は、同時吸排を可能にして気密性
が高い部屋の換気も十分に行ない得、しかも熱交換効率
を大幅に向上させ得て小形化を図ることができる熱交換
器自体Ｗ　ＩＩＫを提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の熱交換形換気装置は、同時に回転駆動されて夫
々吸気及び排気を行う第１及び第２の遠心送風翼車と、
同時に回転駆動されて夫々排気及び吸気を行う第３及び
第４の遠心送風翼車と、第１及び第４の遠心送風翼車の
各ケーシングを互いに連通させる第１の連通路と、第２
及び第３の遠心送風翼車の各ケーシングを互いに連通さ
せる第２の連通路とを設け、前記各遠心送風翼車を、蓄
熱性材料にて多数の空気流路を放射状に区画することに
より構成し、前記第１及び第２の遠心送風翼車と前記第
３及び第４の遠心送風翼車とを交互に回転駆動すること
により前記各連通路に交互に逆方向に空気を流して各遠
心送風翼車への蓄熱及びこれからの放熱によって熱交換
させるようにしたところに特徴を有するものである。

（作用） まず、例えば第１及び第２の遠心送風翼車が回転駆動さ
れると、例えば外気が第１の遠心送風翼車により吸引さ
れてここから第１の連通路及び停止している第４の遠心
送風翼車を通って室内に送出される。また、これと同時
に、例えば室内空気が第２の遠心送風翼車により吸引さ
れてここから第２の連通路及び停止している第３の遠心
送風翼車を通って室外に送出される。このように第１の
連通路に室内への吸気流が流れ口つ第２の連通路に室外
への排気流が流れる同時吸排が行われた後、今度は第１
及び第２の遠心送風翼車が停止して第３及び第４の遠心
送風翼車が回転駆動される。

すると、外気が第３の遠心送風翼車により吸引されてこ
こから第２の連通路及び停止している第２の遠心送風翼
車を通って室内に送出され、これと同時に室内空気が第
４の遠心送風翼車により吸引されてここから第１の連通
路及び停止している第１の遠心送風翼車を通って室外へ
送出される。即ち、今度は第１の連通路に排気流が流れ
且つ第２の連通路に吸気流が流れるという同時吸排が行
われる。以下、同様に同一の連通路に吸気流及び俳気流
が交互に流れる状態が繰返される。

遠心送風翼車は、蓄熱性材Ｆ−’）にて多数の空気流路
を放射状に区画することにより形成されているから、例
えば室内空気が高温の場合には、排気時に遠心送風翼車
に蓄熱され、吸気時にその遠心送風翼車から放熱され、
これにて交互に流れる排気流と吸気流との間で熱交換が
行われる。この際の熱交換は、直交流形熱交換器のよう
な伝熱板を隔てた透過形の熱移動によらず、同一の空気
流路を交互に流れる空気間での蓄熱材料を介した直接的
熱移動によるから、伝熱効率に優れ、しかも各空気流路
内面の全域が熱交換に寄与して熱交換面積が広いから、
熱交換効率が飛躍的に向上し、小形であっても十分な熱
交換量を得ることができる。

更には、多数の空気流路を放射状に形成した構成の遠心
送風翼車であるから、小形であっても、十分な静圧・送
風量を確保することができる。

（実施例） 以下本発明の第１実施例につき第１図乃至第６図を参照
して説明する。

先ず第２図には本実施例に係る熱交換形換気装置の全体
的構成が示されており、同図に示すように、外殻１は、
矩形の枠体２の前後に前面板３及び背面板４を取付けて
偏平な箱形をなすように構成されている。この外殻１の
前面板３には２個の通気口５ａ、５ｂが横並びに形成さ
れ、背面板４にはやはり２個の通気口６ａ、６ｂが前面
板３の通気口５ｇ、５ｂに対応するように形成されてい
る（全ての通気口５ａ、５ｂ、５ａ、５ｂは第１図に示
されている）。外殻１は例えば室壁７に取付けられ、そ
の室壁７を貫通するダクト８，９が背面板４の通気口５
ａ、３ｂに夫々連結されて室外と連通している。外殻１
内には、これを前後に仕切るように仕切板１０が設けら
れ、この仕切板１０のうち前記各通気口５ａ〜６ｂと略
同心の２か所の位置に第１及び第２のモータ１１，１２
が固定されている。両モータ１１，１２は共に両輪形で
あって、仕切板１０の前後両側に略等寸法づつ突出して
いる。第１のモータ１１の回転軸１１ａの室外側に指向
する端部には第１の遠心送風翼車１３が、室内側に指向
する端部には第２の遠心送風翼車１４が夫々直結され、
第２のモータ１２の回転軸１２ａの室外側に指向する端
部には第３の遠心送風翼車１５が、室内側に指向する端
部には第４の遠心送風翼車１６が夫々直結されている。

従って、第１及び第２の各遠心送風翼車１３，１４は第
１のモータ１１により同時に回転駆動され、第３及び第
４の各遠心送風翼車１５，１６は第２のモータ１２によ
り同時に回転駆動される。

ここで、各遠心送風翼車１３〜１６につき詳述するが、
これらは共に同一の構成であるので、第１の遠心送風翼
車１３についてのみ第３図及び第４図も参照して説明す
る。図中、１７は外周形状が円形をなす端板で、その中
央部には第１のモータ１１のうち仕切板１０から突出す
る部分を包囲するような膨出部１７ａが形成され、この
端板１７のうち膨出部１７ａの突出側の面に環状板１８
及び環状をなす波板１９が交互に多数積層されている。

環状板１８及び波板１９は共に端板１７の外径τｊ法と
略同−（例えば２２４ｍｍ）であって、且つ同一の内外
径比（例えば０゜６３）で、共に蓄熱性材料例えば０．
２ｎｏｓ厚の塩化ビニル樹脂により形成されている。ま
た、各波板１９は、放射方向に延びる例えば１８０個の
突条１９ａを全周にわたり等間隔に配置した形態で、従
って隣接する突条１９ａ間の間隔は外周側程広くなって
おり、且つその突条１９ａの高さ寸法は例えば１．８ｍ
ｌ１１に設定されている。−ノｊ、端ｆ２１７のうち環
状板１８及び波板１９の内外周縁に沿う部分には、夫々
例えば５本５１°１２本の位置決めビン２０が突設され
、Ｒつこれらに対応して環状板１８及び波板１９に切欠
部１８ａ、１９ｂが形成されている。そして、各波板１
９及び環状板１８は、夫々の切欠部１９ｂ、Ｉｇａを各
ビン２０に嵌め込みながら交互に積層され、最終段の環
状板１８をビン２０に接イグすることにより各環状板１
８及び波板１９か積層状態に保持されている。斯かる積
層状態とすることにより、環状板１８と波板１９との間
に多数の空気流路２１が放射状に区画形成されて遠心送
風翼車１３が構成され、その空気流路２１は外周側稈通
路断面積が人になる形＋３となっている。このような構
成において遠心送風翼車１３が回転駆動されると、各空
気流路２１の外周側程周速が大きくなることによる静圧
上昇及びその空気流路２１が外周側程流路断面積が大き
くなることによる流速の減少による静圧上昇が生ずるの
で、遠心送風翼車して機能して空気が内周側から外周側
に送出されることになる。尚、斯かる（ｈ成とした本実
施例における第１乃至第４の各遠心送風翼車１３〜１６
の外径寸法は約２２４ｍｍ＋、軸方向寸法は約３７ｍｍ
、積層段数は約２０段である。

さて、以」−の構成とした遠心送風翼車１３〜１６は、
夫々の端板１７の膨出部１７ａをモータに彼せるように
して第１及び第２の各モータ１１゜１２の回転軸１１ａ
、１２ａに取付けられている。

仕切板１０の前面側に位置する第２及び第４の遠心送風
翼車１４，１６を外周側から包囲する領域には、各遠心
送風翼車１４，１６の上部を残して略゛１４円状に包囲
する帯板２２が仕切板１０に固定して設けられ、これに
て第２及び第４の遠心送風翼車１４．１６のための第２
及び第４のケーシング２３，２４が形成されている。一
方、仕切板１０の背面側にも前面側と同様な形状の帯板
（図示せず）が固定され、これにて第１及び第３の遠心
送風翼１ｊ１３，１５のための第１及び第３のケーシン
グ２６．２７が形成されている。各帯板２２のうち夫々
の中間部分には略水平に折曲された平坦面部２２ａが形
成され、ここに交差通風器２８が仕切板１０を貫通して
載置状態で固定されている。この交差通風器２８は、菱
形板状をなす多数の隔板２９をスペーサー３０を介して
積層することにより互いに略直交する方向に延びる空気
通路を多段に形成して成り、これにより室外側に位置す
る第１のケーシング２６と室内側に位置する第４のケー
シング２４とを連通させる第１の連通路３１と、室内側
に位置する第２のケーシング２３と室外側に位置する第
３０ケーシング２７とを連通ずる第２の連通路３２とか
形成されている。尚、第１図中３３は引き紐で、これを
１回引き操作すると、この熱交換形換気装置が作動状態
になって図示しないタイマー装置により第１及び第２の
モータ１１，１２が例えば１分づつ交互に通電され。

再度引き操作すると両モータ１１，１２が共に断電され
るようになっている。

次に、本実施例の作用につき原理的（１４成を示す第１
図も参照しながら説明する。引き紺３３を引き１．■作
すると、まず１分間だけ第１のモータ１１のみに通電さ
れて第１及び第２の遠心送風翼車１３．１４が同時に回
転駆動され、第３及び第４の遠心送風翼車１５，１６は
停止状態を維持する。

第１の遠心送風翼車１３が回転する結果、その空気流路
２１内を内周側から外周側に向かって流れる気流が生ず
るため、外気がダクト８を通って外殻１内の第１のケー
シング２６内に吸引され、ここから交差通風器２８の第
１の連通路３１を通り第４のケーシング２４内に流入し
、停止している第４の遠心送風翼車１６の空気流路２１
を外周側から内周側に向かって流れ前面板３の通気口５
ｂから室内に送出される。このような吸気流が流れる様
子を第１図（Ａ）に白抜きの矢印をもって示す。また、
これと同時に、第２の遠心送風翼車１４が回転する結果
、その空気流路２１内をやはり内周側から外周側に向か
って流れる気流が生ずるため、室内空気が前面板３の通
気口５ａから第２のケーシング２３内に吸引され、ここ
から交差通風器２８の第２の連通路３２を通り、第３の
ケーシング２７内に流入し、停止している第３の遠心送
風翼中１５の空気流路２１内を外周側から内周側に向か
って流れダクト９を通って室外へ送出される。以−１−
述べた排気流の流れ方向を第１図（Ａ）に黒塗りの矢印
をもって示す。以下、このような第１及び第２の遠心送
風翼車１３，１４にて夫々吸気及び排気を同時に行う状
態を一次状態と称す。

この−次状態か１分間継続した後、次いでタイマー装置
により第１のモータ１１か断電されてこれに代わり第２
のモータ１２か１分間たけ通電され、今度は第１及び第
２の遠心送風翼車１３．１４が停止して第３及び第４の
遠心送風翼車１５，１６が回転駆動される。すると、第
３の遠心送風翼車１５の回転により、その空気流路２１
内を内周側から外周側に向かって流れる気流が生ずるた
め、外気が今度はダクト９から第３のケーシング２７内
に吸引され、ここから交差通風器２８の第２の連通路３
２を通り第２のケーシング２３内に流入し、停止してい
る第２の遠心送風翼車１４の空気流路２工内を外周側か
ら内周側に向かって流れ前面板３の通気口５ａから室内
に送出される。このような吸気流の流れる様子を第１図
（Ｂ）に白抜きの矢印をもって示すが、第１図（Ａ）と
の比較から明らかなように、この吸気流は前述した一次
状態における排気流と同一の通路を逆向きに流れるもの
となる。一方、第４の遠心送風翼車１６の回転により、
その空気流路２１内を内周側から外周側に向かって流れ
る気流が生ずるため、室内空気が前面板３の通気口５ｂ
から第４のケーシング２４内に吸引され、ここから交差
通風器２８の第１の連通路３１を通り、第１のケーシン
グ２６内に流入し、停止している第１の遠心送風翼車１
３の空気流路２１内を外周側から内周側に向かって流れ
ダクト８を通って室外へ送出される。このような排気流
が流れる様子を第１図（Ｂ）に黒塗りの矢印をもって示
すが、この排気流は第１図（Ａ）との比較から明らかな
ように、前述した一次状態における吸気流と同一の通路
を逆向きに流れるものとなる。以下、このように第３及
び第４の遠心送風翼車１５．１６により夫々吸気及び排
気を同時に行う状態を二次状態と称する。この二次状態
が１分間だけ継続すると、タイマー装置の切替わりによ
り再び第１のモータ１１、次いで第２のモータ１２の順
で交互に１分づつ通電が繰返され、結局、−次状態と二
次状態とが１分づつ交互に繰返される。

さて、今、冬期にあって暖房中の室内の換気を行ってい
るとする。この場合には、室内空気は高温で、外気は低
温である。従って、第１図（Ａ）に示す一次状態では、
第２及び第３の各遠心送風翼＋：１４．１５の空気流路
２１に高温の室内空気が流れるため、＃熱性材料にて形
成した環状板１８及び波板１９が暖められこれに蓄熱さ
れる。そして、これに続く第１図（Ｂ）に示す二次状態
では、第３及び第２の各遠心送風翼車１５，１４の空気
流路２１に低温の外気が流れ、第４及び第１の各遠心送
風翼車１６，１３に高温の室内空気が流れる。このため
、二次状態における外気の吸気流は、第３及び第４の遠
心送風翼車１５．１４の空気流路２１内を流れる際に一
次状態において蓄熱された環状板１８及び波板１９から
の放熱により加熱され、暖かくなって室内に送出される
。また、この間に室内空気の排気流が第４及び第１の遠
心送風翼車１６，１３の空気流路２１内を流れるためこ
こに蓄熱され、この熱は引続く一次状態において遠心送
風翼車１６．１３の空気流路２１に吸気流が流れる際に
放熱されてやはり暖かい吸気流として室内に送出される
。これにて、暖房時に換気を行って室内の汚れた空気を
排気し且つ清浄な空気を吸気しながら、熱損失を防ぐこ
とができるものである。

ここで、暖房時における同時吸排換気により吸気流の温
度をどの程度まで高めることができるかを実測例を挙げ
て説明する。第５図は冬期の温度条件下、例えば外気温
度５℃、室内温度２１℃において、前面板３の通気口５
ａ近傍（第１図に点！にて示す）における点の温度変化
と、ダクト９の近傍（第１図に点Ｅにて示す）における
点の；Ｒ度変化とを０動記録温度計にて実測した結果を
示している。第５図に示す一次状態において、室内空気
の温度が２１℃であるにもかかわらず、Ｅ点を流れる排
気流の温度がｕ：Ｌちに」二昇しないのは、排気流の熱
が第２及び第３の遠心送風翼＋１４゜１５に移動してそ
れに蓄熱されるため、その分俳気流の温度が低ドするた
めである。これに対し、室内側の１点の温度は室内の暖
かい空気が吸気口５ａに向けて流入するため、早期に室
温と略等しくなる。次に、二次状態に移ると、ダクト９
に向けて低温の外気が流入するため、Ｅ点の温度は早期
に低下する。一方、外気温度が５℃であって相当に低い
にもかかわらず、外気を取入れた吸気流が流れる１点の
温度が当初室温に近く、且つ下降度合いが緩やかである
のは、−次状態において蓄熱された第２及び第３の遠心
送風翼車１４，１５により外気（吸気流）が加熱される
ためである。

ここで、二次状態における１点の温度変化を平均した・
１へ均温度ｔｉを求めると、約１７．５℃であり、外気
温度に対し約１２．５℃」二昇したことが明らかである
。即ち、本実施例では、室内温度が２１℃のとき、温度
５℃の渭浄な外気を取入れながらこれを約１７．５℃に
まで高めることができるものである。

次に第６図は第１及び第２のモータ１１．１２の切替え
時間τと温度効率ηとの関係を示している。ここで、温
度効率ηは吸気側温度効率η１と排気側温度効率η２と
の算術平均で、吸気側及び排気側の各温度効率ηｌ、η
２は次式の通りに定義しである。

ｒｘ　−（ｔｉ　−Ｔｅ　）　／　（Ｔｉ　−Ｔａ　）
７７２−　（Ｔｉ　−ｔｃ　）　／　（Ｔｉ　−Ｔｃ　
）ここで、２は室内側の二次状態における点！の平均温
度、ｔｃは室外側の一次状態における点Ｅの平均温度、
Ｔｉは室内温度、Ｔｃは外気温度である。

第６図からは切替え時間τが長くなる程温度効率ηが低
下することが認められるが、切替え時間τが６０秒（１
分）程度でも約７０％の温度効率が確保できることが明
らかである。

このように本実施例は、同一の通路に排気流と吸気流と
を交互に流し、各遠心送風翼車１３〜１６への蓄熱及び
これからの放熱を利用して熱交換させるようにしたとこ
ろに特徴をａする。この場合の熱の移動形態は、従来の
直交流形熱交換器におけるような伝熱板を隔てた透過形
の熱移動によらず、高温の排気流が遠心送風翼車１３．
〜１６に直接触れて蓄熱し、且つ低温の吸気流が蓄熱さ
れた遠心送風翼車１３〜１６から直接加熱される直接的
熱移動形態を採るから、熱伝達効率が極めて優れる。し
かも、各遠心送風翼車１３〜１６の空気流路２１の内面
全域が熱交換に寄与するから、熱交換面積が伝熱板部分
に限られる従来の直交流形熱交換器に比べて飛躍的に増
大し、総じ°Ｃ熱交換効率が大幅に向上する。このよう
な高い熱交換効率を得られることは、その機能を受は持
つ遠心送風翼車１３〜１６を小形化できることを意味し
、その遠心送風翼車１３〜１６が熱交換機能に加えて送
風機能を有し専用の送風装置を必要としないこととあい
まって、換気装置全体の大幅な小形化・薄形化を可能に
する。因みに、本実施例によれば、従来の直交流形熱交
換器を用いた熱交換形換気装置に比べて、装置全体の容
積を約４０％減少させることができた。更には、遠心送
風翼車１３〜１６は多数の空気流路２１を放射状に形成
した遠心形であるから、前述した特開昭５５−１０７８
４８号公報に示された積層翼車形のものに比べて静圧・
送風量を大幅に増大させることができる。

また、斯かる優れた効果を奏しながら、同時吸排がｌ■
能であるから、特に気密性が高い部屋における換気にも
好適することは勿論である。しかも、特に本実施例では
、第１乃至第４の各遠心送風翼車１３〜１６を同一構成
としたから、部品の種類を削減してコスト低減を図るこ
とができる。尚、」二記実施例では、室内の暖房時に換
気を行う場合について説明したが、これに限られず夏期
等において室内の冷房時に換気を行う場合であっても、
高温の外気を排気流によって冷却しながら室内に吸入す
ることができるので、冷房効果を損うことなく換気を行
ない得ることは勿論である。また、第１又は第２のモー
タ１１，１２の一方のみを連続運転すれば、排気流及び
吸気流が方向を変えることなく連続的に生成されるから
、熱交換を行うことなく換気を行うことができる。

次に、本発明の第２実施例につき第７図を参照して説明
する。この第２実施例が前記第１実施例と相違するとこ
ろは、第１及び第２の連通路の構成にあり、その他の点
は同一である。即ち、前記第１実施例では両速通路３１
．３２を多数の空気通路を多段に形成した交差通風器２
８にて構成したが、本実施例では、これらを互いに交差
する第１及び第２の２本のダクｌ−３４，３５から構成
している。第１及び第４のケーシング２６．２４には下
部に互いに対向するように吐出口２６ａ、２４ａが形成
されており、その各吐出口２６ａ、２４ａを第１のダク
ト３４にて連通させて第１の連通路を構成している。ま
た、第２及び第３の各ケーシング２３，２７には上部に
互いに対向するように吐出口２３ａ、２７ａが形成され
ており、この各吐出口２３ａ、２７ａを第１のダクト３
４の上に位置させた第２のダクト３５により連通させて
第２の連通路を構成している。その他の点は第１実施例
と同一であるので、同一部分に同一符号を付して説明を
省略する。斯かる構成としても、−次状態における排気
流は同図黒塗りの矢印のように流れ、吸気流は白抜きの
矢印のように流れる、且つ二次状態ではそれらと逆向き
に流れるから、前記第１実施例と同様な効果を奏するこ
とは勿論である。

次に、本発明の第３実施例につき第８図を参照して説明
する。第１実施例と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明を省略し、異なるところのみにつき述べるに、外
殻１内は仕切板１０により前後に区画され、この仕切板
１０に第１及び第２のモータ１１，１２が固定されてい
る。第１のモータ１１の回転軸１１ａのうち室外側に指
向する端部には第１の遠心送風翼車１３が直結され、室
内側に指向する端部には第２の遠心送風翼車１４が直結
されている。一方、第２のモータ１２９回転軸１２ａの
室外側に指向する端部には、前記第１実施例とは逆に、
第４の遠心送風翼中１６が、室内側に指向する端部には
第３の遠心送風翼車１５が夫々直結されている。そして
、仕切板１０の背面側には、共に背面側に位置する第１
及び第４の各遠心送風翼車１３，１６を一連に覆うよう
に第１及び第４のケーシング３６．３７が一体に構成さ
れ、各ケーシング３６．３７の吐出口を連結する部分を
第１の連通路３８としている。第１のケーシング３６の
うち第１の遠心送風翼車１３の内周領域に対向する部分
には通気口３６ａが形成され、これが前面板４に形成し
た通気口４ａ及びダクト８を通して室外に連通している
。また、第４のケーシング３７のうち第４の遠心送風翼
車１６の内周領域に対向する部分に通気口３７ａが形成
され、これが外殻１と第４のケーシング３７との間の空
間及び外殻１の右端部に形成したダクト部３９を通って
室内に連通している。一方、仕切板１０の前面側も同様
な構成である。即ち、仕切り板１０の前面側には、共に
前面側に位置する第２及び第３の各遠心送風翼車１４，
１５を一連に覆うように第２及び第３のケーシング４０
，４１が一体に構成され、各ケーシング４０．４１の吐
出口を連結する部分を第２の連通路４２としている。第
２のケーシング４０のうち第２の遠心送風翼車１４の内
周領域に対向する部分には通気口４Ｑａが形成され、こ
れが前面板３に形成した通気口３ａを通して室内に連通
している。また、第３のケーシング４１のうち第３の遠
心送風翼車１５の内周領域に対向する部分に通気口４１
ａが形成され、これが外殻１と第３のケーシング４１と
の間の空間及び外殻１の右端部よりに形成したダクト部
４３及びダクト９を通って室内に連通している。面、外
殻１内には各ケーシング３６，３７゜４１．４２間で空
気が不必要に混合しないように隔壁４４．４５が設けら
れている。

上記構成の作用につき述べるに、第１のモータ１１を回
転駆動させると、第１及び第２の遠心送風翼＋１３．１
４が同時に回転する。第１の遠心送風翼車１３の回転に
より、外気がダクト８及び通気口３６ａを順に通って第
１のケーシング３６内に吸引され、ここで第１の遠心送
風翼車１３の空気流路２１を内周側から外周側に流れて
第１の連通路３８を通って第４のケーシング３７内に流
入し、第４の遠心送風翼車１６内を外周側から内周側に
流れて通気口３７ａから外殻１内に流出し、更にダクト
部３９を通って室内に送出される。斯かる吸気流の流れ
の様子は第８図に白抜きの矢印にて示しである。一方、
第２の遠心送風翼車１４の回転により、室内空気が前面
板３の通気口３ａを通って第２のケーシング４０内に吸
引され、ここで第２の遠心送風翼車１４の空気流路２１
内を内周側から外周側に流れて第２の連通路４２を通っ
て第３のケーシング４１内に流入し、第３の遠心送風翼
車１５内を外周側から内周側に流れて通気口４１ａから
外殻１内に流出し、史にダクト部４３及びダクト９を順
に通って室外に送出される。

この排気流の流れの様子は第８図に黒塗りの矢印にて示
しである。このような−次状態の後、第１実施例と同様
に、次いで第２のモータ１２が回転駆動されて第３及び
第４の遠心送風翼車１５，１６が同時に回転し、二次状
態となる。この二次状態では、排気流は、第８図に白抜
きの矢印で示した吸気流と同一の通路を逆向きに流れ、
吸気流は、第８図に黒塗り矢印にて示した排気流と同一
の通路を逆向きに流れる。従って、第１及び第２のモー
タ１１，１２を交互に通電して一次状態と二次状態とを
交互に現出させることにより、第１実施例と同様に、排
気流と吸気流との間で極めて高い効率で熱交換を行うこ
とができ、第１実施例と同様の効果を得ることができる
。

次に、本発明の第４実施例につき第９図を参照して説明
する。ここでも、やはり第１実施例と同一部分には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。外殻１内を前後に
仕切る仕切板１０には、共に正逆回転可能な第１及び第
２のモータ１１，１２が横並びに固定されている。第１
のモータ１１の回転輪１１ａのうち室内側に指向する端
部には第１の遠心送風翼車１３が第１の一方向回転クラ
ッチ４４を介して取付けられ、室外側に指向する端部に
は第４の遠心送風翼車１６が第４の一方向回転クラッチ
４５を介して取付けられている。また、第２のモータ１
２の回転軸１２ａのうち室外側に指向する端部には第２
の遠心送風翼車１４が第２の一方向回転クラッチ４６を
介して取付けられ、室内側に指向する端部には第３の遠
心送風翼車１５が第３の一方向同転クラッチ４７を介し
て取付けられている。第１及び第２の一方向回転クラッ
チ４４．４６は、第１及び第２の両モータ１１．１２が
室内側から見て時計向り方向に回転する（以下これを「
正転」と称す）ときに回転力を夫々第１及び第２の遠心
送風翼車１３，１４に伝達して各翼車１３．１４を同時
に回転駆動し、両モータ１１．１２が室内側から見て逆
に反時計回り方向に回転する（以下これを「逆転」と称
す）ときには回転力を各翼車１３，１４に伝達せず各翼
車１３．１４を停止したままとする。一方、第３及び第
４の各一方向回転クラッチ４７．４５は、第１及び第２
の両モータ１１，１２が逆転するときに回転力を第３及
び第４の各遠心送風翼車１５゜１６に伝達して各翼車１
５．１６を同時に回転させ、両モータ１１，１２が正転
するときには回転力を各翼車１５．１６に伝達せず各翼
車１５，１６を停止状態のままとする。そして、外殻１
内には第１乃至第４の各遠心送風翼中１３〜１６を各別
に包囲する第１乃至第４のケーシング４８〜５１が設け
られ、そのうち第１及び第４の各ケーシング４ｇ、５１
間は外殻１内の左端部内に形成した第１の連通路５２に
より互いに連通され、第２及び第３の各ケーシング４９
，５０間は外殻１内の右端部内に形成した第２の連通路
５３により互いに連通されている。また、前記第１及び
第２の各モータ１１，１２は、図示しないタイマー装置
により例えば１分おきに共に正転する状態と共に逆転す
る状態とが繰返されるようになっている。

次に上記構成の作用につき述べるに、両モータ１１．１
２が共に正転するときには、第１及び第２の各遠心翼車
１３．１４のみが同時に回転駆動される。第１の遠心送
風翼車１３の回転により、室内空気が前面板３の通気口
５ａから第１のケーシング４８内に吸引され、ここで第
１の遠心送風翼車１３の空気流路２１内を内周側から外
周側に送られて第１のケーシング４８から第１の連通路
５２を通って第４のケーシング５１内に流入し、第４の
遠心送風翼＋１６の空気流路２１内を外周側から内周側
に流れて前面板４の通気口６ａ及びダクト８を通って室
外に送出される。このような排気流の流れの様子は、第
９図に黒塗りの矢印をもって示しである。一方、第２の
遠心送風翼車１４の回転により、外気かダクト９及び背
面反４の通気口６ｂを通って第２のケーシング４９内に
吸引され、ここで第２の遠心送風翼車１４の空気流路２
１内を内周側から外周側に送られて第２０ケーシング４
９から第２の連通路５３を通って第３のケーシング５０
内に流入し、第３の遠心送風翼車１５の空気流路２１内
を外周側から内周側に流れて前面１３の通気口４ａから
室内に送出される。

このような吸気流の流れの様子は第８図に白抜きの矢印
をもって示しである。以１−述べた一次状態が１分間継
続すると、次いで第１及び第２の両モータ１１，１２を
共に逆転させて同時吸排を行う二次状態となる。この二
次状態では、各一方向回転クラッチ４４〜４７の作用に
より第３及び第４の各遠心送風翼車１５，１６のみに回
転力が伝達されて同翼車１５，１６が回転し、第１及び
第２の遠心送風翼＋１３．１４が停止する。従って、こ
の二次状態における吸気流は、−次状態における排気流
と同一の通路を逆向きに流れるようになり、排気流は、
−次状態における吸気流と同一の通路を逆向きに流れる
ようになる。従って、第１及び第２の両モータ１１，１
２を共に交互に正逆回転させることにより、第１実施例
と同様に、排気流と吸気流との間で極めて高い効率で熱
交換を行うことができ、第１実施例と同様な効果を得る
ことができる。

第１０図は本発明の第５実施例を示し、前記第１実施例
における各遠心送風翼車１３〜１６を同図に示すように
構成したところに特徴を有し、その他の点は第１実施例
と同一である。同図に示すように、遠心送風翼＋、５４
を構成する端板１．７のうち環状板１８及び波板１９に
より囲まれる内周側領域には複数個の補助翼片５５が等
間隔で突設されている。この補助翼片５５により静圧の
一層の上昇を期するもので、これにて送風能力が増大す
るため、遠心送風翼車５４を第１実施例のものよりも薄
形化して換気装置全体の薄形化もｉＩ能になる。

第１１図及び第１２図は本発明の第６実施例を示し、や
はり遠心送風翼車に改良を加えた例である。前記各実施
例では各遠心送風翼車１３〜１６は夫々独立した形態を
なすが、本実施例では、２個分の遠心送風翼車を軸方向
に連結して一体化した形態の遠心送風翼車５６を構成し
ている。この遠心送風翼車５６の軸方向の中間部分には
鍔部５７が突出して設けられ、第１２図に示すように、
外殻１内の仕切板１０に設けた環状の受は溝５８内に鍔
部５７を回転自在に収納して仕切板１０の前後を気密に
シールしている。この構成としても前記第１実施例と同
様の効果を奏することは勿論である。

尚、本発明は」二記しｎつ図面に示す実施例に限定され
るものではなく、例えば遠心送風翼車を構成する材料を
蓄熱性のみならず含湿性も併有するものとしてもよく、
これにて顕然交換のみならず潜熱交換も可能とすること
ができる。また、蓄熱性飼料としては塩化ビニルに限ら
ず他の種類のプラスチック等や通常の飼料の表面に蓄熱
層を形成した飼料であっても良く、要するところ、熱容
量が大きく蓄熱性に優れていれば良いものである。

史には、遠心送風翼車を蓄熱性飼料にて形成することに
加え、第１及び第２の各連通路や各ケーシング等も併せ
て蓄熱性の高い飼料により形成すれば、−層の熱交換効
率の向」ニを図ることもできる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明は、蓄熱性材料にて多数の空気
流路を放射状に区画形成してなる遠心送風翼車を用い、
同一の通路に交互に逆向きとなるよう吸気流及び排気流
を流して同時吸排を行うようにしたところに特徴を有し
、これにて遠心送風翼車への蓄熱及びこれからの放熱に
より直接的熱移動に基づく熱交換が可能になると共に熱
交換面積が大幅に向上する。従って、熱交換効率を飛躍
的に向上させて換気装置全体の小形化ないし薄形化を図
ることができ、しかも遠心送風形とし且つ同時吸排を可
能としたことから、十分な送風能力を得ることができる
と共に、気密性が高い部屋における換気も確実に行うこ
とができるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第６図は本発明の第１実施例を示し、第１図
（Ａ）及び（Ｂ）は原理的構成を示す横断面図、第２図
は一部破断して示す全体の斜視図、第３図は遠心送風翼
車の分解斜視図、第４図は遠心送風翼車の斜視図、第５
図は作動状態における第１図Ｅ点及び１点の７１す度変
化特性図、第６図は温度効率と切替え時間との関係を示
す特性図、第７図は本発明の第２実施例を示す横断面図
、第８図は同第３実施例を示す横断面図、第９図は同第
４実施例を示す横断面図、第１０図は同第５実施例を示
す遠心送風翼車の分解斜視図、第１１図及び第１２図は
同第６実施例を示す遠心送風翼車の斜視図及び要部の部
分横断面図である。 図面中、１１及び１２は第１及び第２のモータ、１３〜
１６は第１乃至第４の遠心送風ＩＡ屯、２１は空気流路
、２６．３６．４８は第１のケーシング、２３．４０．
４９は第２のケーシング、２７゜４１．５０は第３のケ
ーシング、２４，３７．５１は第４のケーシング、２８
は交差通風器、３１゜３８は第１の連通路、３２．４２
は第２の連通路、３４は第１のダクト（第１の連通路）
、３５は第２のダクト（第２の連通路）、４４〜４６は
一方向回転クラッチ、５５は補助翼片、５６は遠心送風
翼車である。 出願人　　株式会社　　東　　芝 ２１′ 第　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同時に回転駆動されて夫々吸気及び排気を行う第１
   及び第２の遠心送風翼車と、同時に回転駆動されて夫々
   排気及び吸気を行う第３及び第４の遠心送風翼車と、第
   １及び第４の遠心送風翼車の各ケーシングを互いに連通
   させる第１の連通路と、第２及び第３の遠心送風翼車の
   各ケーシングを互いに連通させる第２の連通路とを備え
   、前記各遠心送風翼車を、蓄熱性材料にて多数の空気流
   路を放射状に区画することにより構成し、前記第１及び
   第２の遠心送風翼車と前記第３及び第４の遠心送風翼車
   とを交互に回転駆動することにより前記各連通路に交互
   に逆方向に空気を流して各遠心送風翼車への蓄熱及びこ
   れからの放熱によって熱交換させるようにしたことを特
   徴とする熱交換形換気装置。 ２、遠心送風翼車には補助翼片が設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の熱交換形換気
   装置。