JPS5916704Y2 - 換気兼用の熱交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は換気兼用の熱交換装置に係る。

従来、蓄熱性の熱交換エレメントを回転させ、別に設け
た送風機で送風することにより１次ガスと２次ガス間で
熱交換を行なわせるものや、プレート式の熱交換器等が
あるが、いずれも熱交換エレメントのほかに送風機を必
要とし、装置が大形となるのみならず高価となる欠点が
あった。

とくに換気用の熱交換器として用いる場合には居住空間
を有効に利用するうえで、装置が大形となることは極め
て不具合である。

本考案は上記従来装置の欠点を除去するため、小形で高
性能な換気兼用の熱交換装置であって、冷暖房を経済的
に行うことを可能にすると共に、熱交換を伴う換気また
は熱交換を伴わない換気を選択的に行ないうるようにし
たものである。

本考案を貫流式送風機に施した第１図乃至第５図、多翼
送風機に施した第６図、第７図を参照して説明する。

第１の実施例（貫流式送風機）。

第１図（第２図のＡ−Ａ線またはＡ’−Ａ’線に沿った
横断面図）、第２図（縦断面図）に示すように、多数の
中空翼１（２はフィン）を重力方向へ立てて軸９に沿っ
てドラム状に配置し、両端部を夫々支持部材５に取付け
てランナを形成し、モータ６によりケーシング３，３′
の内部において軸９のまわりに回転可能になっている。

上記ケーシング３，３′は上半部、下半部一体構造に形
成され、軸９の中心廻りに１８０°回転できる構造にな
っており、第１図に実線および破線で示すように上半、
下半各部分には互いに反対方向の流体（空気）の流れが
生ずるような軸中心に対し対称な形状の室内および室外
への流体出入開口が設けられている。

４ａは第２図、第３図すに示すようにランナ翼部分の中
央部に設置した仕切板、４ａは同仕切板４ａと面一にケ
ーシング側に設けられた仕切で、これら両仕切４ ａ
、４ ｂによってランナ翼部分を上下２つに区分してお
り、ケーシング３，３′を１８０°回転することにより
第１図、第２図に実線矢印ａ、破線矢印すで示すごとく
上下各流体出入開口３ａ。

３’ａから夫々区分されたランナ翼部分を通して互いに
反対方向の流体（空気）の流れが生ずるようになってい
る。

中空翼１を水平に配置する場合にはその内部には第４図
に示すごとく内面に沿って多孔質材（焼結金属、金網等
）７を挿入してウィックとすれば良い。

中空翼１の内部には作動流体として冷媒ガス８が封入さ
れている。

即ち、この実施例では中空翼１を重力の方向に立てドラ
ム状に配置したランナの中央部に設けた仕切板４ａと、
これと面一のケーシング側の仕切４ｂとによって区分さ
れた上下２つの区分に、ケーシング３，３′の開口部を
通して夫々温度の異なる流体（空気）を案内すると共に
、前記２つの区分を貫通する中空翼１（ヒーＩ・パイプ
）の回転により該翼１の外部を流動する流体（空気）間
で温度差があるときに、同翼１の中空内部に封入された
冷媒ガス８により下記の作用をするものである。

（Ｉ）仕切板４ａの下側翼部分（下区分）を流れる流体
（空気）の温度が上側翼部分（上区分）を流れる流体の
温度より高いときにはヒートパイプの効果が得られるか
ら、第１図第２図に実線矢印ａ破線矢印すで示す二部体
間で熱交換が行なわれる。

ヒートパイプの原理により第３図すのように中空翼１内
部の冷媒ガスが上部で冷却されて凝縮液化し、それが重
力により翼内壁に沿って下降し下部で加熱されて蒸発ガ
ス化し、このガスがまた上方へ移動する。

この結果、ガスのもっている潜熱の移動が中空翼１の長
手方向に生ずるため強力な熱の移動が可能となり、結局
上記二部体間の熱交換作用を大きくするもので゛ある。

（ＩＩ）次に、上記（Ｉ）と逆に仕切板４ａの上側翼部
分を流れる流体温度が下側翼部分を流れる流体温度より
高いときには、ヒートパイプの働きはなくなる。

このときは中空翼１の熱伝導だけで熱が伝わるが、その
量は上記（Ｉ）の場合に比べて非常に小さいから熱交換
作用はなくなり、送風だけの働きをすることになる。

第５図イに示すように第２図の本考案装置Ｅを冷暖房さ
れている部屋の窓壁Ｗに設置し、室内外の空気のうち高
温側の空気が仕切板４ａの下側翼部分を流れるようにす
ることによって、吸排気間での熱交換が可能となる。

その結果、この熱交換量だけ冷暖房負荷の軽減となり、
経済的な冷暖房を可能とする。

また冷暖房を必要としない中間期においては、第５図口
のごとく仕切板４ａの下側翼部分を高温側の空気が流れ
ないようにすることにより、単なる換気装置として用い
られることは勿論のことである。

例えば夏期の夜間のように外気の温度が室内温度より低
いときには、上記（ＩＩ）で述べたように熱交換を伴わ
ない換気とすることにより、一種の冷房効果を得る換気
冷房とすることが出来る。

即ち、本考案においては必要に応じて上記のごとく高温
側の流体（空気）をランナ翼部分の下区分あるいは上区
分へ導く作用は、上下一体のケーシング３，３′を１８
０°回転させ流体出入開口の位置を変えることにより行
えるので、一台で上記（Ｉ）、（ＩＩ）の機能を兼ね備
えることになり、オールシーズンの換気装置となる。

第２の実施例（多翼送風機）。

第６図（平面図）、第７図（縦断面図）に示すごとく、
ヒートパイプの働きをする多数の中空翼１１（１２はフ
ィン）をドラム状に配置してなるランナの中央部に設け
た仕切板１４ａに軸１９が取付けられている。

即ち、中空翼１］は軸１９に沿って延びその各端部は夫
々支持部材１５に固定され、軸１９まわりに回転可能に
なっている。

前記ランナ翼部分を囲むケーシング１３．１３’の中央
部には翼部分の仕切板１４ ａと面一に仕切１４ｂが設
けられ、同仕切１４ｂを中央にした上半部１３、下半部
１３′は一体構造に形成され、前記同仕切１４ ａ 、
１４ ｂによりケーシング内のランナ翼部分を上下２つ
に区分し、同各区分に対応するケーシング上半部１３、
下半部１３′には流体出入開口１３ ａ 、１３’ａを
有し、各区分の翼部分を流過した流体（空気）を実線矢
印ａ、破線矢印すのごとく室内および室外へ流すように
なっており、この第２実施例の作用効果も前記第１の実
施例と同じである。

要するに、本考案は多数の中空翼１，１１を軸９゜１９
に沿って配置しケーシング３．３’、１３．１３’内に
おいて前記軸まわりに回転可能に装架されたドラム形ラ
ンナの具申央部に設けた仕切板４ａ、１４ａと、該仕切
板と面一に前記ケーシング側に設けられた仕切４ ｂ
、１４ ｂとによってランナ翼部分を２つに区分し、該
各部分に夫々対応するケーシングに室内および室外への
流体出入開口３ ａ 、３’ａ 、１３ ａ 。

１３′ａを設けると共に、前記中空翼の内部に前記同仕
切によって区分された二部体間の温度差により該翼の長
手方向に熱の移動を可能とする作動流体８を封入し、上
記２つの区分の一方の区分により室外の空気を室内に吸
引したときは他方の区分により室内の空気を室外に排出
せしめることを特徴とする換気兼用の熱交換装置である
。

つまり、本考案はケーシングの中央仕切とランナ翼部分
の中央仕切によって同翼部分をケーシング内において２
つに区分し、該各区分を夫々流れる流体（空気）の温度
差によりケーシングの有する流体出入開口から室内およ
び室外へ出入する一流体（空気）間で熱交換（単なる循
環空気流でない）させるもので、下記の作用効果を有す
るものである。

（ｉ）各区分を流れる流体内の温度に差があり、中空翼
がヒートパイプとしての働きをする場合は、上記各流体
間で効果的熱交換を行うことが出来る。

（ｉｉ）従って、本考案装置を冷暖房される部屋の窓等
に中空翼が上下方向に向くよう設置し、室内外空気のう
ち高温側の空気が翼部分の下区分を流れるようにすれば
、吸排気間での熱交換が可能となるので、この熱交換量
だけ冷暖房負荷の軽減となり、経済的な冷暖房が可能と
なる。

また冷暖房を必要としない期間、例えば外気温度が室内
温度より低い夏期の夜間等においては、温度の高い空気
を翼部分の上区分に流しヒートパイプの働きをさせない
ようにすれば、熱交換を伴わない換気冷房とすることが
出来る。

（ｉｉｉ）即ち、第１実施例のごとく室内および室外へ
の流体出入開口を夫々上半部下半部に有するケーシング
を軸まわりに１８０°回転させて、ランナ翼部分の中央
仕切により２つに区分された上区分、下区分を夫々流れ
る流体の流れ方向を互いに逆方向にすることにより、熱
交換を伴う換気または熱交換を伴わない換気を選択的に
行なうことが出来る。

（ｉｖ）云うまでもなく本考案装置は、回転する蓄熱性
の熱交換エレメントと別に送風機を具有する従来の熱交
換装置に比し、小形でコストも低廉である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本考案の第１実施例を示し、第１図
は第２図のＡ−Ａ線またはＡ’−Ａ’線に沿って切断し
矢視方向に見た１部横断面図、第２図は１部縦断面図、
第３図のａは中空翼の平面図、ｂは翼内部に封入された
作動流体の移動を説明するための縦断面図、第４図は中
空翼をヒートパイプとした構造を示す縦断面図、第５図
イ９口は第１図乃至第４図に示した本考案装置を換気装
置に使用した場合の冷暖房時、換気冷房時の空気の流れ
状態を示す説明図であり、第６図、第７図は本考案の第
２実施例を示し第６図は平面図、第７図は１部縦断面図
である。 図において、１，１１・・・・・・中空翼、３．３’、
１３ 、１３’・・・・・・ケーシング、３ ａ 、３
’ａ 、１３ ａ 、１３’ａ・・・・・・室内および
室外への流体出入開口、４ ａ 、１４ ａ・・・・・
・仕切板、４ｂ、１４ｂ・・・・・・ケーシング側の仕
切、８・・・・・・封入冷媒ガス（作動流体）、９．１
９・・・・・・軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多数の中空翼を軸に沿って配置しケーシング内において
   前記軸まわりに回転可能に装架されたドラム形ランナの
   具申央部に設置した仕切板と、該仕切板と面一に前記ケ
   ーシングに設けられた仕切とによってランナ翼部分を２
   つに区分し、該各区分に夫々対応するケーシングに室内
   および室外への流体出入開口を設けると共に、前記中空
   翼の内部に前記各区分を流れる空気間の温度差により該
   翼の長手方向に熱の移動を可能とする作動流体を封入し
   、上記２つの区分の１方の区分により室外の空気を室内
   に吸引したときは他方の区分により室内の空気を室外に
   排出せしめることを特徴とする換気兼用の熱交換装置。