專利名稱：熱回收裝置與使用它的建筑物熱回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于有效回收建筑物等的換氣所產(chǎn)生的冷暖氣設(shè)備的熱量的熱回收裝置和使用它的建筑物熱回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
關(guān)于環(huán)境問(wèn)題是當(dāng)前要求緊急解決的問(wèn)題。特別是在京都議定書(shū)批準(zhǔn)之后，消減CO2的排放問(wèn)題的檢查引人注目。為減少CO2，必須在日本全國(guó)的所有領(lǐng)域推進(jìn)節(jié)能。因此，對(duì)于小型建筑物、特別是一般住宅的冷暖氣設(shè)備，均要求其節(jié)能。
另一方面，在一般住宅中，從健康考慮、對(duì)住宅的換氣給予高度關(guān)注。但是，如要搞好換氣，在交換設(shè)了冷暖氣設(shè)備的住宅內(nèi)空氣時(shí)，將其熱能白白地排出到外部。
因此，現(xiàn)在需求在換氣時(shí)可有效回收冷暖氣設(shè)備的熱的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供換氣時(shí)可有效回收冷暖氣設(shè)備的熱、在一般住宅也可使用的系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是對(duì)從換氣來(lái)的熱的回收裝置，它具有散熱片、與該散熱片相連接的珀?duì)柼?、與該珀?duì)柼噙B接的媒體、和供電給前述珀?duì)柼碾娫矗涮卣髟谟?，通過(guò)前述珀?duì)柼膿Q氣將熱[含制冷]移至媒體。
本發(fā)明的建筑物的熱回收系統(tǒng)的特征在于，它具有將從前述建筑物的各房間來(lái)的換氣的排氣集中起來(lái)收集的集中換氣扇，將該集中換氣扇排氣的熱量傳給媒體的前述熱回收裝置，用于將前述媒體傳遞的熱排放到各房間的高效傳熱片。
作為前述媒體，使用高效傳熱材料，不使前述媒體移動(dòng)也可傳熱。由這樣的構(gòu)成，可消除房間上下間與房間之間的溫度差。


圖1是表示實(shí)施例的熱回收裝置的構(gòu)成的圖。
圖2是表示用于熱回收裝置的熱交換器的詳細(xì)構(gòu)成的圖。
圖3是用來(lái)說(shuō)明用于熱交換器的珀?duì)柼膱D。
圖4是表示將熱回收裝置用于一般住宅的例子的圖。
圖5是表示設(shè)置實(shí)施例的建筑物熱回收系統(tǒng)的住宅的構(gòu)成的圖。
圖6是表示使用實(shí)施例的建筑物熱回收系統(tǒng)的散熱板的構(gòu)成的圖。
圖7是表示建筑物熱回收系統(tǒng)的其他實(shí)施例的構(gòu)成的圖。
圖8是用于說(shuō)明散熱板與高效傳熱材料的連接關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是將換氣來(lái)的熱量傳給媒體的熱回收裝置的整體圖。在圖1的裝置中，以建筑物的各房間裝暖氣設(shè)備的情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，實(shí)施例的熱回收裝置，用水作為熱的媒體的例子。作為熱回收裝置的熱的媒體，可以是油等的液體、空氣等的氣體、固體或其混合體，如是流動(dòng)體都可用。另外，如后所述，作為熱的媒體也有不用流動(dòng)體的情況。
在圖1中，用于換氣而從各房間排出的空氣，通過(guò)集中換氣扇110收集。集中換氣扇110，以吸排氣管連接于熱交換器120。收集到集中換氣扇110的空氣，在熱交換器120、回收變熱了的排氣的熱量之后，排出到熱回收裝置的外邊。另一方面，熱交換器120以吸排水管連接于水箱130，將以泵140從水箱130吸上來(lái)的水由熱交換器120加熱之后，使水再回到水箱130。
熱交換器120，由珀?duì)柼鋮s從集中換氣扇110來(lái)的排氣的同時(shí)，加熱水箱130里的水，整體上將各房間來(lái)的空氣的熱量有效地轉(zhuǎn)移到水中。由于通過(guò)珀?duì)柼行У剞D(zhuǎn)移熱量，可使從熱交換器來(lái)的水的溫度比排氣的溫度還高。
在冷氣設(shè)備情況下，借使向珀?duì)柼╇姷碾娏鞣聪?，可?duì)集中換氣扇110來(lái)的排氣加熱，通過(guò)熱交換器120冷卻水，可得到冷水。也在這時(shí)，該冷水借使用珀?duì)柼?，可使該冷水比房間來(lái)的排氣還冷。
溫度計(jì)154測(cè)定進(jìn)入熱交換器120的水的溫度，溫度計(jì)152測(cè)定從熱交換器120排出的水的溫度，溫度計(jì)156測(cè)定水箱130內(nèi)的水溫。電源160向熱交換器120的珀?duì)柼c泵供電，由功率計(jì)162測(cè)定其電力。
圖2是詳細(xì)表示圖1的熱交換器120的構(gòu)造的圖，圖2(a)是熱交換器120的正視圖，圖2(b)是其平面圖，圖2(c)是其側(cè)視圖。
熱交換器120由散熱片210、珀?duì)柼?20、吸排水管250、容器部230構(gòu)成。從集中換氣扇110排出的氣通過(guò)散熱片210內(nèi)部排出到熱交換器外。這時(shí)排氣的熱量傳給散熱片210。通過(guò)熱交換器120的水，從水箱130通過(guò)吸排水管250的一方進(jìn)入容器230，從另一方排出，回到水箱130。
珀?duì)柼?20，其一方的面接合于散熱片210的平的面上，其另一方的面接合于容器部230的一面上。如在該珀?duì)柼?20中通過(guò)電流，一方的面成冷卻面，另一方的面成加熱面，如使電流的方向反向，冷卻面和加熱面也顛倒過(guò)來(lái)。
因此，在以熱交換器回收暖氣設(shè)備的熱、而加熱容器部230的水的情況下，如通過(guò)電流使珀?duì)柼?20的散熱片210側(cè)的面成冷卻面，容器230側(cè)的面成加熱面，則珀?duì)柼?20的散熱片210側(cè)冷卻排氣，珀?duì)柼?20的容器230側(cè)加熱水。反過(guò)來(lái)，在回收冷氣設(shè)備的冷氣來(lái)冷卻水的情況下，在珀?duì)柼?20中流過(guò)與暖氣設(shè)備時(shí)相反方向的電流，珀?duì)柼?20的散熱片210側(cè)加熱排氣，而珀?duì)柼?20的容器部230側(cè)冷卻水。
圖3說(shuō)明了用于上述熱交換器的珀?duì)柼?20的構(gòu)成例。
圖3(a)是使用于熱交換器的珀?duì)柼?20的外觀。圖3(b)是表示珀?duì)柼膬?nèi)部構(gòu)成例的圖。圖3(c)是表示圖3(b)的每個(gè)珀?duì)柼墓ぷ鞯膱D。
如圖3(b)所示，圖3(a)所示的大面積的珀?duì)柼菍⒍鄠€(gè)小的珀?duì)柼噪姶?lián)、熱并聯(lián)的形式連接起來(lái)的。圖3(c)是以單個(gè)珀?duì)柼膱D，說(shuō)明珀?duì)柼墓ぷ?。如將直流電?20連于珀?duì)柼娏鲝腘型半導(dǎo)體314的下側(cè)通過(guò)上部的電極316流向P型半導(dǎo)體312的下側(cè)。能量與電子一起沿與電流相反的方向移動(dòng)。在N型半導(dǎo)體314中，電子為從上部電極316側(cè)得到用于從上部電極316移動(dòng)到N型半導(dǎo)體的能量、和用于在N型半導(dǎo)體314內(nèi)部移動(dòng)到下部電極315的能量，其結(jié)果為在上部電極316側(cè)能量不足、溫度下降。對(duì)此，在下部電極315側(cè)，電子放出奪取的能量、溫度上升。在P型半導(dǎo)體312中，空穴和電子同樣的工作使能量移動(dòng)。其結(jié)果，在吸熱面318吸收的總熱量合計(jì)為相當(dāng)于總供電力的熱量，在散熱面319散熱。這種加熱(冷卻)效果，與電流的大小和半導(dǎo)體的數(shù)量成比例。這時(shí)，作為用于珀?duì)柼鹊碾娫纯墒褂锰?yáng)能電池，而且，可做成有益于環(huán)境的系統(tǒng)。
圖4表示了將圖1的熱回收裝置用于一般住宅的例子。
在圖4中，以管子將熱交換器430與集中換氣扇420連接起來(lái)，例如設(shè)在頂棚里，將為從各房間換氣的空氣從換氣管410送到集中換氣扇420，通過(guò)熱交換器430，從排氣管460排至室外。另一方面，將泵·預(yù)備水箱450設(shè)于室外，使吸排水管440通到熱交換器430，例如，在房屋的基礎(chǔ)施工部分(地下加固混凝土部分等)470中配管，再連接到泵·預(yù)備水箱450。這樣，借使用基礎(chǔ)工程部分470，可得到大的熱容量，可增多蓄熱的量。
在熱交換器430中，在珀?duì)柼型ㄒ噪娏鳌⑹乖谑褂门瘹庠O(shè)備時(shí)對(duì)水加熱，而在使用冷氣設(shè)備時(shí)冷卻水。被加熱或被冷卻的水沿著吸排水管440的配管循環(huán)，再回到泵·預(yù)備水箱450。
也可以通過(guò)本熱回收裝置用蓄存于水中的熱量(冷或熱)制暖(制冷)各房間。這種情況下，如圖4所示，也可以將蓄熱的水以管路482、484送至各房間，由熱交換器輔助各房間的冷暖氣設(shè)備。與圖2一樣地，如在熱交換器中使用珀?duì)柼Ч麜?huì)更好。另外，也可以使用地板下暖氣(冷氣)設(shè)備。
另外，為建筑物內(nèi)換氣，在集中并吸取外氣的情況下，也可用于制暖(制冷)這種吸入氣。這種情況下所使用的熱交換器，如使用圖2所示那樣的珀?duì)柼嵝蕰?huì)更好。
在這種系統(tǒng)中，各裝置的設(shè)置場(chǎng)所并不局限于上述場(chǎng)所，例如，也可將熱交換器430設(shè)于室外。另外，吸排水管440的配置場(chǎng)所也不局限于上述，例如在上述之外也可配管于各房間的地板、墻壁、頂棚的內(nèi)部等。
圖5是表示設(shè)置了本發(fā)明的實(shí)施例的建筑物熱回收系統(tǒng)的高絕熱、高氣密性的板狀住宅的構(gòu)成。在圖5中，這種住宅，使用絕熱材料達(dá)到高絕熱，相對(duì)外部住宅的熱量逸散不出去。在該住宅中，例如將外絕熱材料設(shè)在地板底下、成高絕熱。
從住宅各房間來(lái)的排氣，通過(guò)設(shè)在各房間的換氣配管512等集中到集中排氣·熱回收裝置。集中排氣·熱回收裝置，由收集從換氣配管512來(lái)的排氣的集中換氣扇510與從排氣中將熱量回收到媒體中的熱交換器530構(gòu)成，在將從排氣來(lái)的熱量回收到媒體中的同時(shí)，由配管514將排氣排至住宅的外邊。集中排氣·熱回收裝置，不僅回收暖氣設(shè)備時(shí)的熱，也回收冷氣設(shè)備時(shí)的制冷。熱交換器530由被操作板操作的控制裝置540控制?？刂蒲b置540，還由吸氣溫度傳感器543、排氣溫度傳感器545、入口水溫傳感器544、出口水溫傳感器547，進(jìn)行溫度監(jiān)視。關(guān)于熱交換器530后邊詳述。
由集中排氣·熱回收裝置回收的熱(包含制冷)，通過(guò)例如水等媒體、熱交換器530，從設(shè)于各房間的散熱板(貼附高效傳熱片的板)560再回到住宅內(nèi)。該散熱板560，如圖5所示，也可設(shè)于內(nèi)壁、頂棚、地板等。散熱板也可與內(nèi)壁做成一體。散熱板(貼附高效傳熱片的板)560的構(gòu)成后述。
在集中排氣·熱回收裝置中使用的熱交換器530中，使用了采用上述珀?duì)柼臒峤粨Q器530。在該熱交換器530中，將珀?duì)柼c設(shè)于排氣中的散熱片相連，由珀?duì)柼崃?制冷)從排氣轉(zhuǎn)移到媒體。
圖6是表示用于實(shí)施例的熱回收系統(tǒng)的散熱板560的構(gòu)成的圖。
散熱板(貼附高效傳熱片的板)560，是在板562上貼附高效傳熱片(例如，石墨片等)566，在水等媒體間的熱交換器556和高效傳熱片566之間的熱傳導(dǎo)，由同樣的高效傳熱片564實(shí)施。熱交換器556內(nèi)的媒體，由于慢慢移動(dòng)，可對(duì)高效傳熱片564充分傳熱。
由于以高效傳熱片構(gòu)成散熱板，故可做成重量輕且效率高的散熱板。
而且，該散熱板560，由于是由設(shè)置于板面的一部分的高效傳熱片傳熱，故可通過(guò)打釘?shù)确绞皆O(shè)于任何場(chǎng)所。
圖7是表示本發(fā)明的建筑物熱回收系統(tǒng)的其他實(shí)施例的圖。圖8是用于說(shuō)明圖4的熱回收系統(tǒng)與散熱板(貼附高效傳熱片的板)560和媒體的連接關(guān)系的圖。
在該系統(tǒng)中，如圖7所示，由熱交換器530將來(lái)自各房間的換氣的熱傳遞到高效傳熱材料。在熱交換器內(nèi)，高效傳熱材料與珀?duì)柼苯咏佑|傳遞換氣的熱。該高效傳熱材料(例如石墨等)內(nèi)藏于管572內(nèi)，向各房間傳導(dǎo)換氣的熱。對(duì)于該管，可根據(jù)其場(chǎng)所選擇傳導(dǎo)高效傳熱材料來(lái)的熱、或防止散熱的材料。在各房間中，如圖8所示，由高效傳熱材料片564將熱量從內(nèi)藏高效傳熱材料的管574傳至散熱板560上的高效傳熱材料片566，由散熱板560散出熱量。這時(shí)，在高效傳熱材料片564與管574的接觸處，使用傳熱性能良好的材料(例如銅)。
這樣，在該熱回收系統(tǒng)中，由于使用高效傳熱材料傳熱，就不需要用于媒體移動(dòng)的動(dòng)力。
另外，如將散熱板用于房間的頂棚或地板等，不僅是從排氣回收的熱量，而且如房間上下或房間之間存在溫度差的話，其溫度差的熱也由散熱板的高效傳熱片吸收，可通過(guò)管中的高效傳熱材料傳導(dǎo)，因此也可起到消除家中的溫度差的作用。這一點(diǎn)在不回收從排氣來(lái)的熱時(shí)也有效。
之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)，是因?yàn)閷?duì)散熱板用的高效傳熱片或管中的高效傳熱材料的傳熱方向是雙向的，可自由傳熱。
工業(yè)利用性由使用本發(fā)明的熱回收裝置，可低成本高效率運(yùn)用、且也容易維護(hù)。另外，由于消耗電力少，因而有節(jié)能效果。另外還有噪音小的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種熱回收裝置，它是從換氣中回收熱的裝置，具有散熱片、連接該散熱片的珀?duì)柼?、連接該珀?duì)柼拿襟w、向前述珀?duì)柼╇姷碾娫?；其特征在于，通過(guò)前述珀?duì)柼?含制冷)從換氣移向媒體。
2.一種建筑物熱回收系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)具有集中換氣扇、熱回收裝置及高效傳熱片，前述集中換氣扇用來(lái)集中收集從前述建筑物的各房間來(lái)的換氣中的排氣；前述熱回收裝置是用于將熱(含冷熱)從上述排氣移向媒體的裝置，它具有散熱片、連接該散熱片的珀?duì)柼?、和向前述珀?duì)柼╇姷碾娫?；前述高效傳熱片用于將從前述媒體傳來(lái)的熱(含冷熱)散于各房間。
3.如權(quán)利要求1所述的建筑物的熱回收系統(tǒng)，其特征在于，作為前述媒體可使用高效傳熱材料，可不使前述媒體移動(dòng)而進(jìn)行傳熱。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供換氣時(shí)可有效回收冷暖氣設(shè)備的熱的、一般住宅也可使用的系統(tǒng)。因此，集中換氣扇(110)以吸排氣管連接于熱交換器(120)，從集中換氣扇(110)通向熱交換器(120)、將各房間來(lái)的變暖了的排氣中的熱量由熱交換器(120)回收之后，排出到裝置外。另一方面，熱交換器(120)以吸排水管連接于水箱(130)，將以泵(140)從水箱(130)抽上來(lái)的水由熱交換器(120)加熱，再使水回到水箱(130)。熱交換器(120)，由珀?duì)柼鋮s從集中換氣扇(110)來(lái)的排氣，同時(shí)加熱水箱(130)中的水，整體上有效地將各房間來(lái)的空氣的熱移至水中。由于通過(guò)珀?duì)柼行мD(zhuǎn)移熱，可使熱交換器來(lái)的水的溫度比排氣溫度還高。
文檔編號(hào)F24F5/00GK1643312SQ0380746
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者山本英世 申請(qǐng)人:琺姆株式會(huì)社, 阿魯?shù)霉こ讨晔綍?huì)社