説明

熱交換ダクト

【課題】外管内における内管の相対位置を固定して、熱交換効率を向上させる。
【解決手段】外管1の内部に可撓性の内管2を配置し、外管1と内管2の間に形成される通気路3と、内管2の内部の通気路4との間で熱交換を行なう熱交換ダクトにおいて、前記内管2を、螺旋状に線材を巻いて形成した軸スペーサ5の周りに配置する。外管1内で内管2が軸スペーサ5により所定位置に保持されるので、内管2同士の意図しない接触が防止され、通気路3,4を流れる空気と内管2の表面との接触面積を大きく確保できるので、優れた熱効率を得ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、熱交換機能を備えた多層管構造の通気ダクトであって、少なくとも内管がフレキシブルなものに関する。
【背景技術】
【0002】
住宅やオフィスビル、工場等の建築物には、換気装置が設けられているが、換気装置で単に換気を行なうだけでは、空調に供したエネルギーが排出されてしまうため、換気系統中に全熱交換器を設け、これにより給排気間で全熱交換を行なう場合がある。
【0003】
ところが、このような全熱交換器を設置しようとすると、コストがかかるほか、大きな設置スペースを要する等の問題があるため、全熱交換器の普及率は低く、エネルギーの有効利用があまり図られていないという事情がある。
【0004】
一方で、空調用のダクトは、ほとんどの建物や施設に設けられていることから、これに熱交換機能を付与することができれば、熱交換器付きの換気装置を導入することなく、また、ダクト設置工事以外の工事を行なうことなく、容易にエネルギーを有効利用することができるものと考えられる。
【0005】
このような熱交換機能を備えた多層管構造のダクトとして、下記特許文献1には、図6に示すように、外管51の内部に内管52を配置し、外管51と内管52の間に形成される通気路53と、内管52の内部の通気路54との間で熱交換を行なう熱交換ダクトが記載されている。
【0006】
ここで、内管52は、例えば特殊加工紙等の水透過性及び熱伝導性を有する材料を筒状に巻いて形成され、可撓性を有するものとなっており、外管51は、例えば亜鉛鉄板等の水透過性を有さない適宜の材料で形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平5−288367号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、上記のような熱交換ダクトでは、通気路53を流れる空気と内管52の表面との接触面積が大きいほど、熱交換効率が向上するが、内管52同士が所定部位以外で接触すると、性能が低下してしまう。
【0009】
そこで、この発明は、外管内における内管の相対位置を固定して、熱交換効率を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するため、この発明は、外管の内部に可撓性の内管を配置し、外管と内管の間に形成される通気路と、内管の内部の通気路との間で熱交換を行なう熱交換ダクトにおいて、前記内管を、螺旋状に線材を巻いて形成した軸スペーサの周りに配置したのである。
【0011】
また、このような熱交換ダクトにおいて、前記内管を、軸スペーサの周りに巻き付けるように螺進させたのである。
【0012】
さらに、前記内管を、結束材により結束したのである。
【0013】
そのほか、前記結束材に挿通した球状の周スペーサを、外管と内管の間に介在させたのである。
【発明の効果】
【0014】
この熱交換ダクトでは、外管内で内管が軸スペーサにより所定位置に保持されるので、内管同士の意図しない接触が防止され、通気路を流れる空気と内管の表面との接触面積を大きく確保できるので、優れた熱交換効率を得ることができる。
【0015】
また、軸スペーサは、曲げ伸ばし自在であるため、内管の動きに追随して内管を保持でき、熱交換ダクトの可撓性が損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】この発明に係る熱交換ダクトの実施形態を示す一部切欠斜視図
【図2】同上の一端の継手のエンドキャップ部分を示す拡大斜視図
【図3】同上の軸スペーサの周りに内管を巻き付ける工程を示す斜視図
【図4】同上の内管を外管に挿通する工程を示す斜視図
【図5】同上の内管の他端をエンドキャップに取り付ける工程を示す斜視図
【図6】従来の熱交換ダクトの使用状態を示す概略縦断面図
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0018】
図1に示すように、この発明の実施形態に係る熱交換ダクトDは、外管1の内部に複数本の内管2を撚り合わせて配置し、外管1と内管2の間に形成される通気路3と、内管2の内部の通気路4との間で全熱交換を行なうものである。
【0019】
熱交換ダクトDの両端部には、継手10が取り付けられている。継手10は、T字管であり、外管1が接続される端部の反対側の接続口11では通気路4が開口し、これと直角をなす接続口12では通気路3が開口する。接続口11には、エンドキャップ13が嵌められ、これに各内管2の端部が取り付けられている。
【0020】
外管1は、螺旋状の線材により、防湿性を有する内装フィルム、グラスウール等の保温材及び耐熱性を有する外装フィルムを内側から順次保持した構成とされ、可撓性及び伸縮性を有するものとされている。
【0021】
内管2は、螺旋状の線材により、ガスバリア性及び透湿性を有する膜状部材を保持した構成とされ、可撓性及び伸縮性を有するものとされている。膜状部材としては、紙又は不織布にセルロース膜を形成したものが適している。
【0022】
この熱交換ダクトの組み立てに際しては、まず、図2に示すように、複数本(図では8本)の内管2の端部にカラー2aを取り付けて、一端の継手10に内管2の一端側を挿通し、カラー2aをエンドキャップ13に周方向に8個並べて形成された開口部の周囲にビス14で固定する。
【0023】
次に、螺旋状に線材を巻いて形成した軸スペーサ5を、周方向に配列された内管2の中心側に挿入し、図3に示すように、全ての内管2を、一端から他端へかけて軸スペーサ5の周りに撚り合わせる。
【0024】
この線材としては、一般的な鋼線の針金のほか、金属製線材であればほとんどのものが使用できる。また、塑性変形能力の高いポリエチレン製線材や、金属製線材を樹脂でコーティングした線材を使用することもできる。このように、樹脂が表面となる線材を使用すると、耐食性の点で有利である。また、断面形状が円形の線材だけでなく、偏平な帯状の線材を螺旋状に成形したものを使用することもできる。
【0025】
また、金属線材を輪状とした結束材6に発泡スチロール等から成る球状の周スペーサ7を挿通しておき、この結束材6を内管2の束に巻き付けて、内管2を結束すると共に、周スペーサ7を内管2の束の周りに配置する。
【0026】
その後、図4に示すように、束ねた内管2に外管1を被せ、一端の継手10に外管1の一端部を接続して、熱交換ダクトDを形成する。
【0027】
そして、図5に示すように、他端の継手10に内管2の他端側を挿通して接続し、外管1を縮めて、この継手10の接続口11から内管2を引き出した状態で、上記と同様にして、内管2の他端部をエンドキャップ13に取り付け、図1に示すように、外管1を復元させ、エンドキャップ13を接続口11の内側に嵌め込む。
【0028】
この組立作業において、外管1と内管2とが長さ方向に相対移動する際、周スペーサ7が球状であることから、外管1に対して周スペーサ7が滑らかに移動し、容易に作業を行なうことができる。
【0029】
上記のような熱交換ダクトDでは、外管1内で内管2が軸スペーサ5により所定位置に保持されるので、内管2同士の意図しない接触が防止され、また、周スペーサ7により、内管2と外管1との接触も防止される。
【0030】
そして、内管2が螺進しているので、通気路3,4を流れる空気と内管2の表面との接触面積を大きく確保でき、熱交換ダクトDの全長を変化させることなく、優れた熱交換効率を得ることができる。
【0031】
また、軸スペーサ5は、曲げ伸ばし自在であるため、外管1及び内管2の動きに追随して内管2を保持でき、熱交換ダクトDの可撓性が損なわれることがない。
【0032】
さらに、内管2の端部がエンドキャップ13により支持されるので、エンドキャップ13の開口部の配置を内管2の配置に対応させるだけで、多数本の内管2を所定位置に容易に配置することができる。
【0033】
なお、上記実施形態では、8本の内管2を撚り合わせたものを例示したが、このように内管2を複数本設ける場合には、熱効率上、内管2同士を離すことが好ましく、軸スペーサ5の周方向において、等間隔に配置することが望ましい。また、組立性を考慮して、内管2を軸スペーサ5に巻き付けるのではなく、熱交換ダクトDの軸線方向に直線的に並進するようにしてもよい。
【0034】
また、内管2の本数は、特に限定されるものではなく、1本の内管2が軸スペーサ5の周りに螺進するものとしてもよい。
【0035】
また、外管1として、可撓性を有するものを例示したが、熱交換ダクトD自体の可撓性が要求されない場合には、外管1は、亜鉛鋼板製のスパイラルダクトや角ダクト等、可撓性のないものとしてもよい。
【0036】
そのほか、上記各実施形態では、外管1の断面形状が円形のものを例示したが、外管1を、高さ方向の寸法が幅方向の寸法に対して小さい楕円形状や長方形状の断面形状を有するものとすると、天井裏のように高さが制限された空間にも設置することができる。
【0037】
また、内管2の束の周りに球状の周スペーサ7を設けたものを例示したが、周スペーサ7は、結束材6を曲げて、通気路3の軸方向に平行に向く環状に形成したものとしてもよく、外管1の長さや内管2の本数等によっては、周スペーサ7を省略してもよい。
【0038】
また、上記実施形態では、内管2の膜状部材として、透湿性を有するものを用いることにより、全熱交換型としているが、浴室やトイレ等、湿度が高い室内や臭気が気になる室内の換気に使用する場合には、膜状部材として、透湿性のないものを使用し、顕熱交換型としてもよい。
【符号の説明】
【0039】
D 熱交換ダクト
1 外管
2 内管
2a カラー
3,4 通気路
5 軸スペーサ
6 結束材
7 周スペーサ
10 継手
11,12 接続口
13 エンドキャップ
14 ビス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外管(1)の内部に可撓性の内管(2)を配置し、外管(1)と内管(2)の間に形成される通気路(3)と、内管(2)の内部の通気路(4)との間で熱交換を行なう熱交換ダクトにおいて、前記内管(2)を、螺旋状に線材を巻いて形成した軸スペーサ(5)の周りに配置したことを特徴とする熱交換ダクト。
【請求項2】
前記内管(2)を、軸スペーサ(5)の周りに巻き付けるように螺進させたことを特徴とする請求項1に記載の熱交換ダクト。
【請求項3】
前記内管(2)を、結束材(6)により結束したことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交換ダクト。
【請求項4】
前記結束材(6)に挿通した球状の周スペーサ(7)を、外管(1)と内管(2)の間に介在させたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の熱交換ダクト。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−167888(P2012−167888A)
【公開日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−30446(P2011−30446)
【出願日】平成23年2月16日(2011.2.16)
【出願人】(000142595)株式会社栗本鐵工所 (566)
【Fターム(参考)】