专利名称：热交换构造体的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用热交换元件来进行热交换的热交换构造体。
背景技术：
近年来，为了提高冷暖气效果，随着居住空间朝高绝热化和高气密化发展，室内空 气的污染成为问题，人们重新认识到换气的重要性。作为不损害冷暖气效果而进行换气的 方法，众所周知使用热交换元件在供气侧空气和排气侧空气之间进行热交换的方法。以前使用一种换气装置，该换气装置在对住宅等建筑物的室内进行换气时，将排 出室内空气的排气管道和向室内供给室外空气的供气管道连接到在内部设有热交换元件 的箱型外罩(casing)，通过在外罩内部具有的送风机使供气侧空气和排气侧空气流动至热 交换元件并进行热交换(参照专利文献1)。专利文献1 日本特开2009-121727号公报
发明内容
这种换气装置一般埋入式地设置在建筑物的天花板后和壁内等。然而，与一般使用的供气管道和排气管道相比，现有的换气装置有必要用大型的 外罩进行外装，而在天花板后等狭小空间内进行施工是极其困难的。另外，以前使用的标准的热交换元件的用于进行供气侧空气和排气侧空气的热交 换的接触时间短，热交换效率的极限是60 80%左右。因此，本发明的目的在于，提供一种具有热交换效率高的热交换元件且紧凑的热 交换构造体。本发明的热交换构造体，通过共用空气管道而使来自屋外的供气侧空气流动的供 气管道和来自室内的排气侧空气流动的排气管道在规定长度范围成为一体构造，并且，在 该共用空气管道内，内装有进行热交换的细长状逆流型热交换元件。另外，上述供气管道、上述排气管道以及上述共用空气管道是将覆盖有金属薄膜 的瓦楞平板材弯折形成乃至弯曲形成为筒型而形成的。另外，在上述供气管道中内装有吸入送风机，而且在上述排气管道中内装有排出 送风机。另外，上述热交换元件相对于上述共用空气管道的截面的纵尺寸和横尺寸的相加 平均值而设定成3倍以上且25倍以下的长尺寸。依照本发明的热交换构造体，即使在天花板后等狭小的空间也能够容易地设置 和施工。而且，供气侧空气和排气侧空气的接触时间长，热交换效率几乎能够达到90% 100%。
图1是显示本发明的一个实施例的一部分截面平面图。
图2是显示热交换元件的一个示例的立体图。图3是显示热交换构造体的说明用立体图。图4是图3的Y-Y放大截面图。图5是显示本发明的另一实施例的立体图。图6是图5的说明用截面图。图7是显示本发明的又一实施例的立体图。图8是图6的说明用截面图。图9是显示本发明的再一实施例的平面图。图10是显示瓦楞平板材的放大截面图。符号说明1 供气侧空气2 排气侧空气3 热交换元件4 瓦楞平板材5 金属薄膜6 吸入送风机7:排出送风机10 共用空气管道11 供气管道12 排气管道L0 长度范围L1 长尺寸A0 纵尺寸B0 横尺寸M 相加平均值
具体实施例方式以下，基于显示实施例的附图详细说明本发明。
如图1所示，本发明的热交换构造体D通过共用空气管道10而将来自屋外的新鲜 的供气侧空气1流动的供气管道11和从室内排出的被污染的排气侧空气2流动的排气管 道12在规定长度范围Ltl上一体状地连接设置。在共用空气管道10内，内装有进行供气侧 空气1和排气侧空气2的热交换的细长状的逆流型热交换元件3。供气管道11、排气管道12以及共用空气管道10，由粘贴覆盖有铝箔等金属薄膜5 的纸或树脂制的瓦楞平板材4(参照图10)形成，将瓦楞平板材4弯折乃至弯曲形成筒型而 制造。在图1 图4所示的实施例中，供气管道11、排气管道12以及共用空气管道10形 成为截面呈四角形的方筒状。供气管道11和排气管道12并排设置成平行一对状，经由分 离壁部13而被分离。共用空气管道10在长尺寸L1上去除将供气管道11和排气管道12隔 开的分离壁部13，使供气管道11和排气管道12联接成一体连通状。供气管道11和排气管道12从共用空气管道10延伸状地连续。即，在外观上，热交换构造体D的供气管道11、排 气管道12以及共用空气管道10形成一根长管道。供气管道11配置有从热交换元件3引出供气侧空气1并向室内流动的吸入送风 机6。排气管道12配置有从热交换元件3引出排气侧空气2并排出至屋外的排出送风机 7。吸入送风机6和排出送风机7在从共用空气管道10隔离的位置处内装于管道11或排 气管道12，并连接到图示省略的电源而进行驱动。吸入送风机6与共用空气管道10隔开吸 入距离尺寸L6而配置，排出送风机7与共用空气管道10隔开排出距离尺寸L7而配置。吸 入距离尺寸L6和排出距离尺寸L7设定成比共用空气管道10的长度范围Ltl大。如图2所示，热交换元件3是使2种空气的显热和潜热进行热交换的逆流型全热 交换元件，形成为俯视时呈细长六角形状的层压块。热交换元件3形成为相对于共用空气 管道10的截面(参照图4)的纵尺寸Atl和横尺寸Btl (均用内侧尺寸来示意)的相加平均值 M{ = (A0+B0)/2}而将长尺寸L1设定成3倍以上且25倍以下(更优选为7倍以上且20倍 以下)的细长状。热交换元件3优选为将长尺寸L1S定成比共用空气管道10的长度范围 L0短，且以在共用空气管道10的内侧不产生间隙而内装的方式设定高度尺寸H1和宽度尺 寸W”另外，热交换元件3由倾斜面部31、32、33、34在较长方向的两端形成角部30、30， 使角部30、30抵接在分离壁部13的切端部14、14，配置在共用空气管道10内。具体地，如图2和图4所示，热交换元件3通过将细长的六角板形状的热交换部件 20层压多层而构成，该热交换部件20由间隔膜23和固定在间隔膜23上的流路形成部件 24构成。热交换部件20具有形成有多个供气流路21的第1热交换部件20A和形成有多个 排气流路22的第2热交换部件20B，第1热交换部件20A和第2热交换部件20B交替地层 压。如此，在热交换元件3中，多个供气流路21...和多个排气流路22...经由间隔膜23 而交替地配置。热交换元件3使形成一个角部30的一对倾斜面部31、32作为供气流路21...的 一端开口的具有多个供气入口的倾斜面部31和排气流路22...的一端开口的具有多个排 气出口 22e...的倾斜面部32而构成。另一角部30由供气流路21...的另一端开口的具 有多个供气出口 21e...的倾斜面部33和排气流路22...的另一端开口的具有多个排气入 口的倾斜面部34形成。所以，供气流路21在分别靠近热交换元件3的较长方向两端而配 置的倾斜面部31、33上开口，设成连通状。而且，排气流路22在热交换元件3的其它2个 倾斜面部32、34上开口，设成连通状。在图1中，S表示由供气管道11和供气流路21形成的供气侧空气1的流动，E表 示由排气管道12和排气流路22形成的排气侧空气2的流动。供气侧空气1从供气管道11导入到热交换元件3的倾斜面部31，通过热交换元 件3内，从热交换元件3的相反侧的倾斜面部33吐出到供气管道11。另一方面，排气侧空 气2从排气管道12导入到热交换元件3的倾斜面部34，沿与供气侧空气1相对的方向通过 热交换元件3内，从热交换元件3的相反侧的倾斜面部32吐出到排气管道12。S卩，热交换 元件3以在内部使供气侧空气1和排气侧空气2相对流通且热交换显热和潜热的方式而构 成。5
换言之，供气管道11经由共用空气管道10内的热交换元件3而连通，并能够从屋 外向室内搬送供气侧空气1。另一方面，排气管道12经由共用空气管道10内的热交换元 件3而连通，使排气侧空气2与供气侧空气1 (不混入)进行热交换并能够从室内向屋外排出ο如图3所示，供气管道11使分配管15比吸入送风机6更配置在室内侧的位置，并 将供气侧空气1分配到建筑物的房间。而且，排气管道12使分歧配管16比共用空气管道 10更配置在室内侧的位置，并从建筑物的房间吸收排气侧空气2，将其集中到排气管道12。 虽然省略了图示，但在供气管道11上设有多个分配管15...，在排气管道12上设有多个分 歧配管16...，向多个房间供给供气侧空气1，并且，回收排气侧空气2，进行建筑物内的换 气。另外，供气管道11和排气管道12不限于平行地配置，如图1中的双点划线所示， 也可以优选以规定角度而相互分离配置。而且，关于后述的图9，也是同样的情况。在此，对于瓦楞平板材4追加说明。如图10所示，瓦楞平板材4由平板状的中板 部40、粘合在中板部40的表面和背面上的波板部41、41、贴合在波板部41、41的表背两侧 的侧板部42、42以及贴在侧板部42、42上的铝箔等金属薄膜5、5构成。波板部41进行过波状(corrugated)加工，在波板部41、中板部40以及侧板部42 之间，形成有多个空间部43...。而且，瓦楞平板材4用牛皮纸和塑料等材料来制作中板部 40、波板部41以及侧板部42。通过这种构成，瓦楞平板材4具备优良的绝热性，并且重量轻 且制作廉价，而且，被金属薄膜5覆盖，耐火性也优良。对上述本发明的热交换构造体的使用方法(作用)进行说明。首先，为了将图1、图3所示的热交换构造体D作为空气搬送用的换气管道而设置在 住宅、店铺以及事务所等建筑物的天花板后，以沿着格线将瓦楞平板材4弯折成角筒的方式 进行装配，形成由分离壁部13隔开的供气管道11和排气管道12以及一体构造的共用空气管 道10。此时，在共用空气管道10，预先内装热交换元件3。这种装配作业在设置和施工的现 场能够简单地进行，如果以扁平地展开的状态搬入瓦楞平板材4，能够削减运输成本。接着，用线和吊杆等将热交换构造体D吊入天花板后。作为热交换构造体D的材 料的瓦楞平板材4重量轻，能够简单地抬起并用少量的线和吊杆等进行吊下。而且，瓦楞平 板材4是具备绝热性的材料，因而不必另外进行绝热处理就完成了热交换构造体D的设置， 以热不会向外部逃逸的方式搬送空气。然后，在设置完成的热交换构造体D的供气管道11上连接与建筑物的各房间连通 的分配管15，在排气管道12上连接与建筑物的各房间连通的分歧配管16。使吸入送风机 6和排出送风机7工作，使来自屋外的新鲜的供气侧空气1流动至供气管道11，使从室内排 出的被污染的排气侧空气2流动至排气管道12。吸入送风机6和排出送风机7从共用空气 管道10处隔开吸入距离尺寸L6和排出距离尺寸L7而分离，因而将各自具有的重量分散到 由瓦楞平板材4制成的热交换构造体D上而进行支撑。换言之，不需要用刚性和强度高的 大型外罩外装共用空气管道10，使用能够支撑热交换元件3的重量的刚性的瓦楞平板材4 制作共用空气管道10即可。在热交换构造体D中，具有温度差的2种空气流动并通过热交换元件3，从而进行 热交换，消减室内冷暖气的消耗能量。由于热交换元件3形成为在较长方向上具有长尺寸L1的细长状，因而供气侧空气1和排气侧空气2相对地流通的距离变长，用于进行逆流型的 热交换的时间变得足够长。即，热交换元件3通过与共用空气管道10的形状匹配而细长地 形成，使得有效传热面积变大，高效地进行热交换。接着，图5和图6显示了本发明的另一实施例。如图5所示，热交换构造体D可以是将瓦楞平板材4弯曲成圆筒状而形成截面呈 椭圆形的共用空气管道10的构造体。这种情况下，将由通用性高的圆筒状管道形成的供气 管道11和排气管道12分别联接到共用空气管道10上而构成热交换构造体D。在通过共用 空气管道10使供气管道11和排气管道12成为一体构造的方面不变，构成为，在内装于共 用空气管道10的热交换元件3中使供气侧空气1和排气侧空气2不混合而流动，并热交换 显热和潜热。如图6所示，由于截面矩形状的热交换元件3在具有椭圆形截面的共用空气管道 10内形成多个间隙17...而内装，因而用适宜隔离物(spacer)等填补间隙17...，将供气 侧空气1和排气侧空气2分流。此外，图7和图8显示了本发明的又一实施例。热交换构造体D也可以优选为，在将瓦楞平板材4弯曲形成圆筒状而构成的共用 空气管道10内，内装热交换元件3，而且在形成于热交换元件3的高度方向上的间隙17、17 中配置小型热交换部件8、8。小型热交换部件8、8是与热交换元件3同样地用于进行热交 换的逆流型全热交换元件，通过间隙17、17而进行供气侧空气1和排气侧空气2的热交换， 进一步提高热交换构造体D的热交换效率。图9是显示了本发明的再一实施例的图。热交换构造体D也可以使用与上述实施例不同的另外的热交换元件9，变更供气 侧空气1的流动S和排气侧空气2的流动E。这种情况下，供气管道11和排气管道12以对 应于热交换元件9的方式一体联接到共用空气管道10上。由于热交换元件9将较长方向 的长度尺寸L2设定成与上述长尺寸L1相同的程度，俯视时形成为细长六角形状，因而供气 侧空气1和排气侧空气2相对地流通的距离长，确保了用于进行热交换的时间足够长。如上所述，本发明通过共用空气管道10而使来自屋外的供气侧空气1流动的供气 管道11和来自室内的排气侧空气2流动的排气管道12在规定长度范围Ltl成为一体构造， 并且，在共用空气管道10内，内装有进行热交换的细长状逆流型热交换元件3，因而即使在 天花板后等狭小的空间也能够容易地设置和施工。而且，供气侧空气1和排气侧空气2的 接触时间长，能够充分地提高热交换效率，例如，几乎能够达到100%。另外，由于供气管道11、排气管道12以及共用空气管道10是将覆盖有金属薄膜 5的瓦楞平板材4弯折形成乃至弯曲形成为筒型而形成的，因而重量轻且具备优良的绝热 性，耐火性也优良。而且，制作廉价。另外，由于在供气管道11中内装有吸入送风机6，而且，在排气管道12中内装有排 出送风机7，因而能够紧凑地设计共用空气管道10。另外，由于热交换元件3相对于共用空气管道10的截面的纵尺寸Atl和横尺寸Btl 的相加平均值M而设定成3倍以上且25倍以下的长尺寸L1,因而能够确保用于供气侧空气 1和排气侧空气2进行热交换的时间足够长，能够充分地提高热交换效率，例如，几乎能够 达到100%。
权利要求
1.一种热交换构造体，其中，通过共用空气管道(10)而使来自屋外的供气侧空气(1) 流动的供气管道(11)和来自室内的排气侧空气( 流动的排气管道(1 在规定长度范围 (LO)成为一体构造，并且，在该共用空气管道(10)内，内装有进行热交换的细长状逆流型 热交换元件(3)。
2.根据权利要求1所述的热交换构造体，其特征在于，所述供气管道(11)、所述排气管 道(1 以及所述共用空气管道(10)是将覆盖有金属薄膜( 的瓦楞平板材(4)弯折形成 乃至弯曲形成为筒型而形成的。
3.根据权利要求1或2所述的热交换构造体，其特征在于，在所述供气管道(11)中内 装有吸入送风机(6)，而且，在所述排气管道(1 中内装有排出送风机(7)。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的热交换构造体，其特征在于，所述热交换元件 (3)相对于所述共用空气管道(10)的截面的纵尺寸(Atl)和横尺寸(Btl)的相加平均值(M) 而设定成3倍以上且25倍以下的长尺寸(L1)。
全文摘要
本发明涉及热交换构造体，具体而言，提供一种具有热交换效率高的热交换元件且紧凑的热交换构造体。该热交换构造体通过共用空气管道(10)而使来自屋外的供气侧空气(1)流动的供气管道(11)和来自室内的排气侧空气(2)流动的排气管道(12)在规定长度范围(L0)成为一体构造，并且，在共用空气管道(10)内，内装有进行热交换的细长状逆流型热交换元件(3)。
文档编号F24F13/30GK102052741SQ200910266738
公开日2011年5月11日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年11月5日
发明者小田岛贞雄, 田岛宏邦 申请人:有限会社科技新领域