專利名稱：熱交換構(gòu)造體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用熱交換元件來進(jìn)行熱交換的熱交換構(gòu)造體。
背景技術(shù)：
近年來，為了提高冷暖氣效果，隨著居住空間朝高絕熱化和高氣密化發(fā)展，室內(nèi)空 氣的污染成為問題，人們重新認(rèn)識到換氣的重要性。作為不損害冷暖氣效果而進(jìn)行換氣的 方法，眾所周知使用熱交換元件在供氣側(cè)空氣和排氣側(cè)空氣之間進(jìn)行熱交換的方法。以前使用一種換氣裝置，該換氣裝置在對住宅等建筑物的室內(nèi)進(jìn)行換氣時，將排 出室內(nèi)空氣的排氣管道和向室內(nèi)供給室外空氣的供氣管道連接到在內(nèi)部設(shè)有熱交換元件 的箱型外罩(casing)，通過在外罩內(nèi)部具有的送風(fēng)機(jī)使供氣側(cè)空氣和排氣側(cè)空氣流動至熱 交換元件并進(jìn)行熱交換(參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-121727號公報

發(fā)明內(nèi)容
這種換氣裝置一般埋入式地設(shè)置在建筑物的天花板后和壁內(nèi)等。然而，與一般使用的供氣管道和排氣管道相比，現(xiàn)有的換氣裝置有必要用大型的 外罩進(jìn)行外裝，而在天花板后等狹小空間內(nèi)進(jìn)行施工是極其困難的。另外，以前使用的標(biāo)準(zhǔn)的熱交換元件的用于進(jìn)行供氣側(cè)空氣和排氣側(cè)空氣的熱交 換的接觸時間短，熱交換效率的極限是60 80%左右。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種具有熱交換效率高的熱交換元件且緊湊的熱 交換構(gòu)造體。本發(fā)明的熱交換構(gòu)造體，通過共用空氣管道而使來自屋外的供氣側(cè)空氣流動的供 氣管道和來自室內(nèi)的排氣側(cè)空氣流動的排氣管道在規(guī)定長度范圍成為一體構(gòu)造，并且，在 該共用空氣管道內(nèi)，內(nèi)裝有進(jìn)行熱交換的細(xì)長狀逆流型熱交換元件。另外，上述供氣管道、上述排氣管道以及上述共用空氣管道是將覆蓋有金屬薄膜 的瓦楞平板材彎折形成乃至彎曲形成為筒型而形成的。另外，在上述供氣管道中內(nèi)裝有吸入送風(fēng)機(jī)，而且在上述排氣管道中內(nèi)裝有排出 送風(fēng)機(jī)。另外，上述熱交換元件相對于上述共用空氣管道的截面的縱尺寸和橫尺寸的相加 平均值而設(shè)定成3倍以上且25倍以下的長尺寸。依照本發(fā)明的熱交換構(gòu)造體，即使在天花板后等狹小的空間也能夠容易地設(shè)置 和施工。而且，供氣側(cè)空氣和排氣側(cè)空氣的接觸時間長，熱交換效率幾乎能夠達(dá)到90% 100%。


圖1是顯示本發(fā)明的一個實施例的一部分截面平面圖。
圖2是顯示熱交換元件的一個示例的立體圖。圖3是顯示熱交換構(gòu)造體的說明用立體圖。圖4是圖3的Y-Y放大截面圖。圖5是顯示本發(fā)明的另一實施例的立體圖。圖6是圖5的說明用截面圖。圖7是顯示本發(fā)明的又一實施例的立體圖。圖8是圖6的說明用截面圖。圖9是顯示本發(fā)明的再一實施例的平面圖。圖10是顯示瓦楞平板材的放大截面圖。符號說明1 供氣側(cè)空氣2 排氣側(cè)空氣3 熱交換元件4 瓦楞平板材5 金屬薄膜6 吸入送風(fēng)機(jī)7:排出送風(fēng)機(jī)10 共用空氣管道11 供氣管道12 排氣管道L0 長度范圍L1 長尺寸A0 縱尺寸B0 橫尺寸M 相加平均值
具體實施例方式以下，基于顯示實施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明的熱交換構(gòu)造體D通過共用空氣管道10而將來自屋外的新鮮 的供氣側(cè)空氣1流動的供氣管道11和從室內(nèi)排出的被污染的排氣側(cè)空氣2流動的排氣管 道12在規(guī)定長度范圍Ltl上一體狀地連接設(shè)置。在共用空氣管道10內(nèi)，內(nèi)裝有進(jìn)行供氣側(cè) 空氣1和排氣側(cè)空氣2的熱交換的細(xì)長狀的逆流型熱交換元件3。供氣管道11、排氣管道12以及共用空氣管道10，由粘貼覆蓋有鋁箔等金屬薄膜5 的紙或樹脂制的瓦楞平板材4(參照圖10)形成，將瓦楞平板材4彎折乃至彎曲形成筒型而 制造。在圖1 圖4所示的實施例中，供氣管道11、排氣管道12以及共用空氣管道10形 成為截面呈四角形的方筒狀。供氣管道11和排氣管道12并排設(shè)置成平行一對狀，經(jīng)由分 離壁部13而被分離。共用空氣管道10在長尺寸L1上去除將供氣管道11和排氣管道12隔 開的分離壁部13，使供氣管道11和排氣管道12聯(lián)接成一體連通狀。供氣管道11和排氣管道12從共用空氣管道10延伸狀地連續(xù)。即，在外觀上，熱交換構(gòu)造體D的供氣管道11、排 氣管道12以及共用空氣管道10形成一根長管道。供氣管道11配置有從熱交換元件3引出供氣側(cè)空氣1并向室內(nèi)流動的吸入送風(fēng) 機(jī)6。排氣管道12配置有從熱交換元件3引出排氣側(cè)空氣2并排出至屋外的排出送風(fēng)機(jī) 7。吸入送風(fēng)機(jī)6和排出送風(fēng)機(jī)7在從共用空氣管道10隔離的位置處內(nèi)裝于管道11或排 氣管道12，并連接到圖示省略的電源而進(jìn)行驅(qū)動。吸入送風(fēng)機(jī)6與共用空氣管道10隔開吸 入距離尺寸L6而配置，排出送風(fēng)機(jī)7與共用空氣管道10隔開排出距離尺寸L7而配置。吸 入距離尺寸L6和排出距離尺寸L7設(shè)定成比共用空氣管道10的長度范圍Ltl大。如圖2所示，熱交換元件3是使2種空氣的顯熱和潛熱進(jìn)行熱交換的逆流型全熱 交換元件，形成為俯視時呈細(xì)長六角形狀的層壓塊。熱交換元件3形成為相對于共用空氣 管道10的截面(參照圖4)的縱尺寸Atl和橫尺寸Btl (均用內(nèi)側(cè)尺寸來示意)的相加平均值 M{ = (A0+B0)/2}而將長尺寸L1設(shè)定成3倍以上且25倍以下(更優(yōu)選為7倍以上且20倍 以下)的細(xì)長狀。熱交換元件3優(yōu)選為將長尺寸L1S定成比共用空氣管道10的長度范圍 L0短，且以在共用空氣管道10的內(nèi)側(cè)不產(chǎn)生間隙而內(nèi)裝的方式設(shè)定高度尺寸H1和寬度尺 寸W”另外，熱交換元件3由傾斜面部31、32、33、34在較長方向的兩端形成角部30、30， 使角部30、30抵接在分離壁部13的切端部14、14，配置在共用空氣管道10內(nèi)。具體地，如圖2和圖4所示，熱交換元件3通過將細(xì)長的六角板形狀的熱交換部件 20層壓多層而構(gòu)成，該熱交換部件20由間隔膜23和固定在間隔膜23上的流路形成部件 24構(gòu)成。熱交換部件20具有形成有多個供氣流路21的第1熱交換部件20A和形成有多個 排氣流路22的第2熱交換部件20B，第1熱交換部件20A和第2熱交換部件20B交替地層 壓。如此，在熱交換元件3中，多個供氣流路21...和多個排氣流路22...經(jīng)由間隔膜23 而交替地配置。熱交換元件3使形成一個角部30的一對傾斜面部31、32作為供氣流路21...的 一端開口的具有多個供氣入口的傾斜面部31和排氣流路22...的一端開口的具有多個排 氣出口 22e...的傾斜面部32而構(gòu)成。另一角部30由供氣流路21...的另一端開口的具 有多個供氣出口 21e...的傾斜面部33和排氣流路22...的另一端開口的具有多個排氣入 口的傾斜面部34形成。所以，供氣流路21在分別靠近熱交換元件3的較長方向兩端而配 置的傾斜面部31、33上開口，設(shè)成連通狀。而且，排氣流路22在熱交換元件3的其它2個 傾斜面部32、34上開口，設(shè)成連通狀。在圖1中，S表示由供氣管道11和供氣流路21形成的供氣側(cè)空氣1的流動，E表 示由排氣管道12和排氣流路22形成的排氣側(cè)空氣2的流動。供氣側(cè)空氣1從供氣管道11導(dǎo)入到熱交換元件3的傾斜面部31，通過熱交換元 件3內(nèi)，從熱交換元件3的相反側(cè)的傾斜面部33吐出到供氣管道11。另一方面，排氣側(cè)空 氣2從排氣管道12導(dǎo)入到熱交換元件3的傾斜面部34，沿與供氣側(cè)空氣1相對的方向通過 熱交換元件3內(nèi)，從熱交換元件3的相反側(cè)的傾斜面部32吐出到排氣管道12。S卩，熱交換 元件3以在內(nèi)部使供氣側(cè)空氣1和排氣側(cè)空氣2相對流通且熱交換顯熱和潛熱的方式而構(gòu) 成。5
換言之，供氣管道11經(jīng)由共用空氣管道10內(nèi)的熱交換元件3而連通，并能夠從屋 外向室內(nèi)搬送供氣側(cè)空氣1。另一方面，排氣管道12經(jīng)由共用空氣管道10內(nèi)的熱交換元 件3而連通，使排氣側(cè)空氣2與供氣側(cè)空氣1 (不混入)進(jìn)行熱交換并能夠從室內(nèi)向屋外排出ο如圖3所示，供氣管道11使分配管15比吸入送風(fēng)機(jī)6更配置在室內(nèi)側(cè)的位置，并 將供氣側(cè)空氣1分配到建筑物的房間。而且，排氣管道12使分歧配管16比共用空氣管道 10更配置在室內(nèi)側(cè)的位置，并從建筑物的房間吸收排氣側(cè)空氣2，將其集中到排氣管道12。 雖然省略了圖示，但在供氣管道11上設(shè)有多個分配管15...，在排氣管道12上設(shè)有多個分 歧配管16...，向多個房間供給供氣側(cè)空氣1，并且，回收排氣側(cè)空氣2，進(jìn)行建筑物內(nèi)的換 氣。另外，供氣管道11和排氣管道12不限于平行地配置，如圖1中的雙點劃線所示， 也可以優(yōu)選以規(guī)定角度而相互分離配置。而且，關(guān)于后述的圖9，也是同樣的情況。在此，對于瓦楞平板材4追加說明。如圖10所示，瓦楞平板材4由平板狀的中板 部40、粘合在中板部40的表面和背面上的波板部41、41、貼合在波板部41、41的表背兩側(cè) 的側(cè)板部42、42以及貼在側(cè)板部42、42上的鋁箔等金屬薄膜5、5構(gòu)成。波板部41進(jìn)行過波狀(corrugated)加工，在波板部41、中板部40以及側(cè)板部42 之間，形成有多個空間部43...。而且，瓦楞平板材4用牛皮紙和塑料等材料來制作中板部 40、波板部41以及側(cè)板部42。通過這種構(gòu)成，瓦楞平板材4具備優(yōu)良的絕熱性，并且重量輕 且制作廉價，而且，被金屬薄膜5覆蓋，耐火性也優(yōu)良。對上述本發(fā)明的熱交換構(gòu)造體的使用方法(作用)進(jìn)行說明。首先，為了將圖1、圖3所示的熱交換構(gòu)造體D作為空氣搬送用的換氣管道而設(shè)置在 住宅、店鋪以及事務(wù)所等建筑物的天花板后，以沿著格線將瓦楞平板材4彎折成角筒的方式 進(jìn)行裝配，形成由分離壁部13隔開的供氣管道11和排氣管道12以及一體構(gòu)造的共用空氣管 道10。此時，在共用空氣管道10，預(yù)先內(nèi)裝熱交換元件3。這種裝配作業(yè)在設(shè)置和施工的現(xiàn) 場能夠簡單地進(jìn)行，如果以扁平地展開的狀態(tài)搬入瓦楞平板材4，能夠削減運輸成本。接著，用線和吊桿等將熱交換構(gòu)造體D吊入天花板后。作為熱交換構(gòu)造體D的材 料的瓦楞平板材4重量輕，能夠簡單地抬起并用少量的線和吊桿等進(jìn)行吊下。而且，瓦楞平 板材4是具備絕熱性的材料，因而不必另外進(jìn)行絕熱處理就完成了熱交換構(gòu)造體D的設(shè)置， 以熱不會向外部逃逸的方式搬送空氣。然后，在設(shè)置完成的熱交換構(gòu)造體D的供氣管道11上連接與建筑物的各房間連通 的分配管15，在排氣管道12上連接與建筑物的各房間連通的分歧配管16。使吸入送風(fēng)機(jī) 6和排出送風(fēng)機(jī)7工作，使來自屋外的新鮮的供氣側(cè)空氣1流動至供氣管道11，使從室內(nèi)排 出的被污染的排氣側(cè)空氣2流動至排氣管道12。吸入送風(fēng)機(jī)6和排出送風(fēng)機(jī)7從共用空氣 管道10處隔開吸入距離尺寸L6和排出距離尺寸L7而分離，因而將各自具有的重量分散到 由瓦楞平板材4制成的熱交換構(gòu)造體D上而進(jìn)行支撐。換言之，不需要用剛性和強(qiáng)度高的 大型外罩外裝共用空氣管道10，使用能夠支撐熱交換元件3的重量的剛性的瓦楞平板材4 制作共用空氣管道10即可。在熱交換構(gòu)造體D中，具有溫度差的2種空氣流動并通過熱交換元件3，從而進(jìn)行 熱交換，消減室內(nèi)冷暖氣的消耗能量。由于熱交換元件3形成為在較長方向上具有長尺寸L1的細(xì)長狀，因而供氣側(cè)空氣1和排氣側(cè)空氣2相對地流通的距離變長，用于進(jìn)行逆流型的 熱交換的時間變得足夠長。即，熱交換元件3通過與共用空氣管道10的形狀匹配而細(xì)長地 形成，使得有效傳熱面積變大，高效地進(jìn)行熱交換。接著，圖5和圖6顯示了本發(fā)明的另一實施例。如圖5所示，熱交換構(gòu)造體D可以是將瓦楞平板材4彎曲成圓筒狀而形成截面呈 橢圓形的共用空氣管道10的構(gòu)造體。這種情況下，將由通用性高的圓筒狀管道形成的供氣 管道11和排氣管道12分別聯(lián)接到共用空氣管道10上而構(gòu)成熱交換構(gòu)造體D。在通過共用 空氣管道10使供氣管道11和排氣管道12成為一體構(gòu)造的方面不變，構(gòu)成為，在內(nèi)裝于共 用空氣管道10的熱交換元件3中使供氣側(cè)空氣1和排氣側(cè)空氣2不混合而流動，并熱交換 顯熱和潛熱。如圖6所示，由于截面矩形狀的熱交換元件3在具有橢圓形截面的共用空氣管道 10內(nèi)形成多個間隙17...而內(nèi)裝，因而用適宜隔離物(spacer)等填補(bǔ)間隙17...，將供氣 側(cè)空氣1和排氣側(cè)空氣2分流。此外，圖7和圖8顯示了本發(fā)明的又一實施例。熱交換構(gòu)造體D也可以優(yōu)選為，在將瓦楞平板材4彎曲形成圓筒狀而構(gòu)成的共用 空氣管道10內(nèi)，內(nèi)裝熱交換元件3，而且在形成于熱交換元件3的高度方向上的間隙17、17 中配置小型熱交換部件8、8。小型熱交換部件8、8是與熱交換元件3同樣地用于進(jìn)行熱交 換的逆流型全熱交換元件，通過間隙17、17而進(jìn)行供氣側(cè)空氣1和排氣側(cè)空氣2的熱交換， 進(jìn)一步提高熱交換構(gòu)造體D的熱交換效率。圖9是顯示了本發(fā)明的再一實施例的圖。熱交換構(gòu)造體D也可以使用與上述實施例不同的另外的熱交換元件9，變更供氣 側(cè)空氣1的流動S和排氣側(cè)空氣2的流動E。這種情況下，供氣管道11和排氣管道12以對 應(yīng)于熱交換元件9的方式一體聯(lián)接到共用空氣管道10上。由于熱交換元件9將較長方向 的長度尺寸L2設(shè)定成與上述長尺寸L1相同的程度，俯視時形成為細(xì)長六角形狀，因而供氣 側(cè)空氣1和排氣側(cè)空氣2相對地流通的距離長，確保了用于進(jìn)行熱交換的時間足夠長。如上所述，本發(fā)明通過共用空氣管道10而使來自屋外的供氣側(cè)空氣1流動的供氣 管道11和來自室內(nèi)的排氣側(cè)空氣2流動的排氣管道12在規(guī)定長度范圍Ltl成為一體構(gòu)造， 并且，在共用空氣管道10內(nèi)，內(nèi)裝有進(jìn)行熱交換的細(xì)長狀逆流型熱交換元件3，因而即使在 天花板后等狹小的空間也能夠容易地設(shè)置和施工。而且，供氣側(cè)空氣1和排氣側(cè)空氣2的 接觸時間長，能夠充分地提高熱交換效率，例如，幾乎能夠達(dá)到100%。另外，由于供氣管道11、排氣管道12以及共用空氣管道10是將覆蓋有金屬薄膜 5的瓦楞平板材4彎折形成乃至彎曲形成為筒型而形成的，因而重量輕且具備優(yōu)良的絕熱 性，耐火性也優(yōu)良。而且，制作廉價。另外，由于在供氣管道11中內(nèi)裝有吸入送風(fēng)機(jī)6，而且，在排氣管道12中內(nèi)裝有排 出送風(fēng)機(jī)7，因而能夠緊湊地設(shè)計共用空氣管道10。另外，由于熱交換元件3相對于共用空氣管道10的截面的縱尺寸Atl和橫尺寸Btl 的相加平均值M而設(shè)定成3倍以上且25倍以下的長尺寸L1,因而能夠確保用于供氣側(cè)空氣 1和排氣側(cè)空氣2進(jìn)行熱交換的時間足夠長，能夠充分地提高熱交換效率，例如，幾乎能夠 達(dá)到100%。
權(quán)利要求
1.一種熱交換構(gòu)造體，其中，通過共用空氣管道(10)而使來自屋外的供氣側(cè)空氣(1) 流動的供氣管道(11)和來自室內(nèi)的排氣側(cè)空氣( 流動的排氣管道(1 在規(guī)定長度范圍 (LO)成為一體構(gòu)造，并且，在該共用空氣管道(10)內(nèi)，內(nèi)裝有進(jìn)行熱交換的細(xì)長狀逆流型 熱交換元件(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換構(gòu)造體，其特征在于，所述供氣管道(11)、所述排氣管 道(1 以及所述共用空氣管道(10)是將覆蓋有金屬薄膜( 的瓦楞平板材(4)彎折形成 乃至彎曲形成為筒型而形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換構(gòu)造體，其特征在于，在所述供氣管道(11)中內(nèi) 裝有吸入送風(fēng)機(jī)(6)，而且，在所述排氣管道(1 中內(nèi)裝有排出送風(fēng)機(jī)(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一項所述的熱交換構(gòu)造體，其特征在于，所述熱交換元件 (3)相對于所述共用空氣管道(10)的截面的縱尺寸(Atl)和橫尺寸(Btl)的相加平均值(M) 而設(shè)定成3倍以上且25倍以下的長尺寸(L1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱交換構(gòu)造體，具體而言，提供一種具有熱交換效率高的熱交換元件且緊湊的熱交換構(gòu)造體。該熱交換構(gòu)造體通過共用空氣管道(10)而使來自屋外的供氣側(cè)空氣(1)流動的供氣管道(11)和來自室內(nèi)的排氣側(cè)空氣(2)流動的排氣管道(12)在規(guī)定長度范圍(L0)成為一體構(gòu)造，并且，在共用空氣管道(10)內(nèi)，內(nèi)裝有進(jìn)行熱交換的細(xì)長狀逆流型熱交換元件(3)。
文檔編號F24F13/30GK102052741SQ200910266738
公開日2011年5月11日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者小田島貞雄, 田島宏邦 申請人:有限會社科技新領(lǐng)域