特許 7741806 換気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-09-09

(45)【発行日】2025-09-18

(54)【発明の名称】換気装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 5/00 20060101AFI20250910BHJP

   F28D 20/02 20060101ALI20250910BHJP

   F24F 13/22 20060101ALI20250910BHJP

【ＦＩ】

F24F5/00 L

F28D20/02 D

F24F13/22 222

F24F13/22 221

F24F5/00 102

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022550234

(86)(22)【出願日】2021-02-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-21

(86)【国際出願番号】 EP2021025072

(87)【国際公開番号】W WO2021170295

(87)【国際公開日】2021-09-02

【審査請求日】2024-01-24

(31)【優先権主張番号】P.433008

(32)【優先日】2020-02-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】PL

(73)【特許権者】

【識別番号】522330924

【氏名又は名称】レスピレコ スプウカ ス オルガニザツィーノン オトゥポビエジャルノシチョン

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ブルジ，クシシュトフ

(72)【発明者】

【氏名】ブルジ，レナータ

【審査官】奥隅 隆

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０２８８６９６８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１５３３７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００３７３４２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ ５／００

Ｆ２８Ｄ ２０／０２

Ｆ２４Ｆ １３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気噴流用のダクトであり、建物仕切り壁（９）の開口部（１０）に連結された貫通ハウジング（１）を有する換気装置であって、固定式再生熱交換器（５）と、一定回転方向の遠心ファン（４１）および二次可逆式エアデフレクタ（４３）を有する主要可逆式エアデフレクタ（４２）で形成された吸入部（４）とが前記貫通ハウジング（１）内に直列配置されている、換気装置であり、前記固定式再生熱交換器（５）には、壁部（５３）に固定された少なくとも１つの熱交換システム（５１）を有する金属圧力容器（ＰＶ）が設けられ、前記金属圧力容器（ＰＶ）の内部（５３１）は、熱力学的作用剤（ＷＡ）で充填され、前記熱力学的作用剤（ＷＡ）の圧力制御システム（７）に連結されていることを特徴とする、換気装置。

【請求項2】

前記熱力学的作用剤（ＷＡ）は、炭化水素の任意の低沸点混合物または水またはアンモニアまたは二酸化炭素であることを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。

【請求項3】

前記金属圧力容器（ＰＶ）の内部（５３１）は、前記熱力学的作用剤（ＷＡ）を保持する毛管能力を有する、熱伝導性が高く液体状の多孔質材料（５３２、５３３、５３４）で更に充填され、前記多孔質材料（５３２、５３３、５３４）は、オープンセル金属フォーム（５３２）、オープンセルセラミックフォーム（５３３）、または金属繊維の繊維構造（５３４）の形態にあり、更に前記金属圧力容器（ＰＶ）の内部（５３１）は、粒状材料（５３５）で充填されていることを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。

【請求項4】

前記金属圧力容器（ＰＶ）は、圧力ファスナ（５７）によって互いに連結され、圧力コレクタ（５８）を介して前記圧力制御システム（７）の圧力コネクタ（７１）に取り付けられた多数の互いに平行なセグメント（５４）で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。

【請求項5】

前記金属圧力容器（ＰＶ）のセグメントは、空気流方向に従って水平に配向され広がる水平区画（５５１）の形態にある板要素（５５）であり、前記金属圧力容器（ＰＶ）の各水平区画（５５１）は、重ねて配置され、高い熱伝導性の材料で作られた２つの熱交換システム（５２５、５２６）を有し、前記金属圧力容器（ＰＶ）の水平区画（５５１）内の各熱交換システム（５２５、５２６）は、トレイ（５１２）内に位置し、良好な熱伝導性を維持するためにその底面に永続的に連結された、空気流方向に垂直および平行な多数のリブ（５１１）で構成され、前記２つの熱交換システム（５２５、５２６）のうちの上部熱交換システム（５２５）は、前記トレイ（５１２）の底面がこの区画の上面に直接接着するように前記水平区画（５５１）に横向きに固定され、前記２つの熱交換システム（５２５、５２６）のうちの下部熱交換システム（５２６）は、前記リブ（５１１）の全てがこの区画の下面に固定され、かつ前記トレイ（５１２）が前記リブ（５１１）の下に吊り下がるように吊下げ位置で固定され、好適には前記金属圧力容器（ＰＶ）の水平区画（５５１）内の各熱交換システム（５２５、５２６）が、前記トレイ（５１２）内に位置し、良好な熱伝導性を維持するためにその底面に永続的に連結されたオープンセル金属またはセラミックフォーム（５１７）構造または繊維状金属構造（５１８）の吸湿ライニングで構成される場合、前記上部熱交換システム（５２５）は、前記トレイ（５１２）の底面がこの区画の上面に直接接着するように前記水平区画（５５１）に横向きに固定され、前記下部熱交換システム（５２６）は、前記吸湿ライニングがこの区画の下面に固定され、かつ前記トレイ（５１２）が前記吸湿ライニングの下に吊り下がるように前記水平区画（５５１）に吊下げ位置で固定されることを特徴とする、請求項４に記載の換気装置。

【請求項6】

前記金属圧力容器（ＰＶ）のセグメントは、鉛直に、かつ空気流方向に従って配向され広がる平行な平坦区画（５５２）の形態にある板要素（５５）であり、前記金属圧力容器（ＰＶ）の各鉛直区画（５５２）は、高い熱伝導性の材料で作られ、良好な熱伝導性を維持するためにこの区画の対向外側表面に永続的に連結された長手方向水平ガッタ（５１３）で形成された熱交換システム（５１）を有し、前記金属圧力容器（ＰＶ）の各鉛直区画（５５２）は、高い熱伝導性の材料で作られ、良好な熱伝導性を維持するためにこの区画の対向外側表面に永続的に連結されたオープンセル金属またはセラミックフォーム（５１７）構造または金属繊維構造（５１８）の吸湿ライニングの形態にある熱交換システム（５１）を有することを特徴とする、請求項４に記載の換気装置。

【請求項7】

前記金属圧力容器（ＰＶ）のセグメントは、水平かつ空気流方向に垂直に配向され広がる平行管状セグメント（５６）の形態にあり、前記金属圧力容器（ＰＶ）の各水平管状セグメント（５６１）は、下縁部が水平ガッタ（５１５）と接合された横方向リブ（５１４）のセットの形態にある熱交換システム（５１）を有し、または前記金属圧力容器（ＰＶ）の各水平管状セグメント（５６１）は、下縁部が前記水平ガッタ（５１５）と接合された繊維状金属構造（５１８）またはオープンセル金属またはセラミックフォーム（５１７）構造の吸湿ラギングの形態にある熱交換システムを有することを特徴とする、請求項４に記載の換気装置。

【請求項8】

前記金属圧力容器（ＰＶ）のセグメントは、鉛直かつ空気流方向に垂直に配向され広がる平行管状セグメント（５６）の形態にあり、好適には、前記金属圧力容器（ＰＶ）の各鉛直管状セグメント（５６２）が、前記鉛直管状セグメント（５６２）の軸に沿って配置された円錐状リブ（５１６）を有する繊維状金属構造（５１８）またはオープンセル金属またはセラミックフォーム（５１７）構造の吸湿ラギングの形態にある熱交換システム（５１）を有する場合、前記金属圧力容器（ＰＶ）の各鉛直管状セグメント（５６２）は、凝縮水分のための容器である、重ねて配置された円錐状リブ（５１６）の形態にある熱交換システム（５１）を有することを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。

【請求項9】

前記金属圧力容器（ＰＶ）内の熱交換システム（５１）は、前記金属圧力容器（ＰＶ）の平行セグメント（５５１、５５２、５６１、５６２）が差し込まれた多孔質材料の固形物（５２４）であり、前記熱交換システム（５１）の固形物（５２４）は、金属繊維構造（５１８）またはオープンセル金属またはセラミックフォーム（５１７）構造の材料で形成されていることを特徴とする、請求項５または６または７または８に記載の換気装置。

【請求項10】

前記固定式再生熱交換器（５）には、前記熱交換システム（５１）の下で前記貫通ハウジング（１）の下部に位置する緊急ドリップトレイ（５１９）が設けられ、前記緊急ドリップトレイ（５１９）は、電気加熱要素（５２０）または復水ポンプ（５２１）を有する、前記熱交換システム（５１）の散水システム（５２２）が設けられた、出口のないトレイの形態にあり、または前記緊急ドリップトレイ（５１９）は、復水の下水管への重力または強制出口（５２３）を有することを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。

【請求項11】

前記熱力学的作用剤（ＷＡ）の圧力制御システム（７）には、蒸気圧縮装置（７２）が設けられ、その出口ポート（７２１）は、高圧バッファ容器（７３）および高圧センサ（７３１）との連結を有し、入口ポート（７２２）は、低圧バッファ容器（７４）および低圧センサ（７４１）との連結を有しており、また、前記熱力学的作用剤（ＷＡ）回路内に含まれる３位置２方向弁（７５）も設けられ、蒸気圧縮装置（７２）は、コンプレッサ（７８）、または高圧導管（７６）を介して前記高圧バッファ容器（７３）に、低圧導管（７７）を介して前記低圧バッファ容器（７４）に連結された、前記熱力学的作用剤（ＷＡ）のコンプレッサ（７８）が設けられた周知の家庭用装置（８）であることを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。

【請求項12】

前記熱力学的作用剤（ＷＡ）の圧力制御システム（７）の２方向弁（７５）は、電子制御システム（４５）によって前記主要可逆式エアデフレクタ（４２）の電動駆動装置と同期した電動駆動装置（７５１）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の換気装置。

【請求項13】

蓄熱モジュール（１１）は、前記固定式再生熱交換器（５）と前記建物仕切り壁（９）の開口部（１０）との間に位置し、前記二次可逆式エアデフレクタ（４３）は、本体ボウル（４３３）を有し、前記建物仕切り壁（９）の開口部（１０）の側にあるモジュールに連結され、前記二次可逆式エアデフレクタ（４３）の本体ボウル（４３３）は、電子制御システム（４５）によって前記主要可逆式エアデフレクタ（４２）の駆動装置（４２１）と同期されており、前記二次可逆式エアデフレクタ（４３）は長手方向ダクト（４３１）を有し、ここに均一回転式横方向軸受取付け本体（４３２）が位置しており、互いに接着し、両側に開放した、前記均一回転式横方向軸受取付け本体（４３２）の回転軸に垂直に広がり中央開口部（４３８）を有する、環状フランジ（４３７）で分離された２つのボウル（４３３、４３４）で構成され、また、前記環状フランジ（４３７）とかみ合う凹弓状リム（４３６）を有する長手方向仕切り壁（４３５）が前記二次可逆式エアデフレクタ（４３）のダクト（４３１）内に形成され、前記ダクト（４３１）は、前記長手方向仕切り壁（４３５）および前記環状フランジ（４３７）によって２つの長手方向領域（４３９、４４０）に分割され、前記蓄熱モジュール（１１）は、蓄熱体（１１１）、および前記蓄熱体（１１）に沿って広がる分流ダクト（１１２）で構成され、前記蓄熱モジュール（１１）側の二次可逆式エアデフレクタ（４３）は、２つのコネクタ（４４２、４４１）を有し、そこに前記蓄熱体（１１１）および前記分流ダクト（１１２）の最終部が連結され、前記蓄熱体（１１１）および前記分流ダクト（１１２）の対向する最終部は、Ｔ字管（１１３）によって前記固定式再生熱交換器（５）に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。

【請求項14】

前記蓄熱体（１１１）は、２つの対向する仕切り壁（１１７）で互いに分離された２つの空気分配区画（１１４）と、それらの間に形成され、蓄熱材料（１１６）で充填された閉区画（１１５）とで構成され、前記仕切り壁（１１７）の各々は、空気流のための多数の平行管（１１９）の端部が緊密に取り付けられた開口部（１１８）を有し、更に、前記蓄熱体（１１１）には、前記空気分配区画（１１４）の入口（１２１）内に位置する遮断空気ダンパ（１２０）が設けられ、前記蓄熱体（１１１）内の空気分配区画（１１４）の１つには、個別に駆動され、各々が少なくとも１つの空気流のための管（１１９）を閉じる空気弁（１２４）のセットで構成される空気分配システム（１２２）が設けられることを特徴とする、請求項１３に記載の換気装置。

【請求項15】

前記蓄熱体（１１１）の閉区画（１１５）内の蓄熱材料（１１６）は、室温で凝固する液体物質である、請求項１４に記載の換気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の主題は、様々な大容積の建物のために設計された、使用済み空気噴流からの熱回収機能を有する換気装置である。

【背景技術】

【0002】

ヒートポンプを有する周知の換気空調装置は、建物外での熱力学的作用剤の相変化による無用の熱の排出のために排気噴流を用いながら、換気ダクトおよび換気口のネットワークによって個々の建物室内に冷却または加熱した新鮮空気を送風する。これらの装置は、作用剤の相変化による潜熱のみを用いながら循環モードで機能する典型的構成のヒートポンプシステムに基づいて換気空気から熱を回収する。周知の解決策において、冷却剤を蒸発させるために必要な蒸発器内の部分真空、および作用剤を凝縮させるために必要な凝縮器内の過剰圧力には、機械的または熱的な蒸気圧縮方法を用いて屋外から来るエネルギの消費を用いて到達する。また、換気および熱回収装置が設けられた、ダクトフリー可逆式建物換気システムも周知である。このシステムで用いられる換気装置は、個々の室内に位置する可逆軸流ファンである。ファンの各々は、建物外壁に作られた開口部内に取り付けられ、この開口部の内部には、空気フィルタ、マフラ、および固定式再生熱交換器がある。この熱交換器本体の内部に、平坦または波状のシートパックがあり、シートは互いに平行で、エアダクト内で空気流方向と平行に固定される。また、最も単純な周知の熱交換器は、空気流のために小さなダクトが形成されたセラミックブロック形状である。周知のダクトフリー換気システムは、逆相で動作する少なくとも２つの軸流ファンの使用を必要とする。この解決策の不便な点として、軸流ファンの出力が比較的小さいこと、および結果として生じる低い容量および圧縮力、ならびに数十秒ごとに繰り返されるファンモータ始動の結果としてエネルギ消費量が大きいことによる低効率がある。換気装置における固定式再生熱交換器の使用は、それらの大きなサイズおよび比較的大きな重量によって制限される。周知の再生熱交換器において、相変化熱はこれまで用いられなかったが、このプロセスは、凝縮および蒸発の熱を除去するためのファンを有する周知のヒートポンプで発生する。また、一般に「熱パイプ」と称される、熱力学的作用剤で充填され両方向に塞がれたパイプ形状の熱交換器が周知である。熱力学的作用剤は、パイプの閉鎖空間内で蒸発および凝縮し、熱は、パイプの一端から他方の端部に伝達される。パイプ内の圧力は一定である。熱力学的作用剤の蒸発および凝縮は、パイプ端部からの熱除去およびパイプ端部への熱供給の結果生じる。特許明細書ＰＬ２３２０７５Ｂ１およびＷＯ２０１８／０３０９０３Ａ１は、一定の回転方向の遠心ファンと、ダクト内の空気流方向を反転するために設計された可逆式エアドライバとを備える、建物換気システムにおける使用のために提供された、エアダクト内の空気流を制御するための装置も説明する。

【0003】

長期的な蓄熱が可能な相変化材料、特に比較的低い温度でそれぞれ融解または凝固する固体または液体物質、特にパラフィンも知られている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の主な目的は、熱回収機能を有し、空気流方向が周期的に変化するファンを備える、換気装置内の改質型熱交換器を用いることによって、周知の解決策の不便な点をなくすことである。そのような装置において、熱交換器が熱エネルギを引き受け放出するサイクルは、外部エネルギの消費によって支援され、加熱または冷却の後に換気された室内に暖房または冷房のために供給され、逆相で屋外へ排出される空気の流れ方向の変化と調和させられる。本発明の他の目的は、再生熱交換器の重量を増加させることなく熱容量を大きくすることである。この効果は、熱交換器内の圧力変化の結果生じる熱力学的作用剤の相変化、凝縮／蒸発の潜熱を用いることにより得られ得る。本発明の更なる目的は、熱交換器の表面全体で、内部の作用剤の蒸発により冷却された熱交換器の壁との接触後、暖かい空気から凝縮する水分の周期的で均一な蓄積を可能にする、外部熱交換器要素の空間構造を得ることである。同時に、熱交換器の新たな空間構造は、高温相において、交換器内の作用剤の凝縮により加熱された表面に蓄積する水分の完全な蒸発を可能にするものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係る換気装置は、空気噴流用のダクトであり、建物仕切り壁の開口部に連結された貫通ハウジングを有し、固定式再生熱交換器と、一定の回転方向の遠心ファンおよび個別の駆動装置を有する主要可逆式エアジェットドライバで形成された空気吸入部とが、ハウジング内に直列配置される。

【0006】

本発明によると、換気装置は、少なくとも１つの熱交換システムが壁部に固定された金属圧力容器が熱交換器に設けられており、この容器の内部は、熱力学的作用剤で充填され、作用剤圧力の周期的離散制御システムに連結されていることを特徴とする。熱交換器圧力容器内の熱力学的作用剤は、水または炭化水素の低沸点混合物またはアンモニアまたは二酸化炭素の形態を有する。圧力容器の内部は更に、高い熱伝導性および液体状作用剤を保持する毛管能力を有する多孔質材料で充填され、凝縮した作用剤を圧力容器壁と直接接触した状態で可能な限り薄い膜または可能な限り微細な液滴の形状に維持する。熱交換器容器内の多孔質材料は、オープンセル金属またはセラミックフォーム、任意の材料の粒状床、または金属繊維で形成された構造充填材である。

【0007】

圧力容器は、圧力ファスナによって互いに連結され、圧力コレクタを介して圧力制御システムの圧力コネクタに取り付けられた多数の相互平行セグメントで構成される。好適には、圧力容器セグメントは、水平かつ空気流方向に従って広がる平坦区画形状の板要素である。各平坦水平熱交換器区画には、重ねて配置され、高い熱伝導性の材料で作られた２つの熱交換システムが設けられる。同様に、圧力容器の水平区画内の各熱交換システムは、水平トレイ内に位置し、良好な熱伝導性を維持するためにその底面に永続的に連結された、空気流方向に平行な多数の鉛直リブで構成される。上部熱交換システムは、トレイ底面が平坦区画の上面に直接接着するように、平坦区画に横向きに固定される。下部熱交換システムは、全てのリブが平坦区画の下面に固定され、トレイが鉛直リブの下に吊り下がるように、吊下げ位置で平坦区画に固定される。他の実施形態において、水平圧力容器区画の各熱交換システムは、水平トレイ内に位置し、良好な熱伝導性を維持するためにその底面に永続的に連結された、金属フォームまたは金属繊維構造の吸湿ライニングで構成される。上部熱交換システムは、トレイ底面が平坦区画の上面に直接接着するように、平坦区画に横向きに固定される。下部熱交換システムは、吸湿ライニングが平坦区画の下面に固定され、トレイがこのライニングの下に吊り下がるように、吊下げ位置で平坦区画に固定される。本発明の他の実施形態において、圧力容器セグメントは、鉛直かつ空気流方向に従って広がる平行平坦区画形状の板要素である。圧力容器の各平坦鉛直区画は、高い熱伝導性の材料で作られ、良好な熱伝導性を維持するためにこの区画の対向外側表面に永続的に連結された、長手方向に配置された水平ガッタで形成された熱交換システムを有する。他の実施形態において、圧力容器の各平坦鉛直区画は、高い熱伝導性の材料で作られ、良好な熱伝導性を維持するためにこの区画の対向外側表面に永続的に連結された、金属フォームまたは金属繊維構造の吸湿ライニング形状の熱交換システムを有する。好適には、圧力容器セグメントは、水平かつ空気流方向に垂直に広がる平行管状セグメントの形状である。圧力容器の各水平管状セグメントは、下縁部が水平に広がるガッタと接合された横方向リブのセットの形状の熱交換システムを有する。他の実施形態において、圧力容器の各水平管状セグメントは、縁部が水平に広がるガッタと接合された金属繊維構造またはオープンセル金属フォーム構造の吸湿ラギング形状の熱交換システムを有する。

【0008】

他の実施形態において、圧力容器セグメントは、鉛直かつ空気流方向に垂直に広がる平行管状セグメントの形状である。この実施形態において、各鉛直管状圧力容器セグメントは、重ねて配置された、凝縮水分のための容器である円錐状リブ形状の熱交換システムを有する。他の実施形態において、各鉛直管状圧力容器セグメントは、管状セグメント軸に沿って配置された円錐状リブを有する金属繊維構造またはオープンセル金属フォーム構造の吸湿ラギング形状の熱交換システムを備える。また、圧力容器内の熱交換システムは、平行セグメントが差し込まれた多孔質材料の固形物であってよい。好適には、多孔質固形物は、金属繊維構造またはオープンセル金属またはセラミックフォーム構造の材料で形成される。再生熱交換器には、熱交換システムの下でハウジングの下部に位置する緊急ドリップトレイが設けられ、このトレイは、熱交換システムの冷たい表面から滴る余分な凝縮水分を蓄積するために使用される。この水分は、圧力容器内の作用剤が蒸発プロセスにある時、熱交換器の周囲を流れる空気に由来する。熱交換器の緊急ドリップトレイは、装置内部に凝縮水が溢れることを防ぐ。緊急ドリップトレイは、圧力容器内で作用剤が凝縮される時にトレイに蓄積した水の蒸発のために用いられる電気加熱要素が設けられた、出口のないトレイの形状である。

【0009】

好適には、緊急ドリップトレイは、復水ポンプを備える、熱交換システムのための散水システムを有する。高温気候時または復水を下水に排出できない時に最初に行われる熱交換システム散水プロセスは、ドリップトレイから余分な水を取り除き、同時に、作用剤が圧力容器内で凝縮される時に熱交換器から周囲を流れる空気への熱除去の効率を高めるために用いられる。他の実施形態において、熱交換器の緊急ドリップトレイには、凝縮水の下水への重力または強制出口が設けられる。

【0010】

作用剤圧力の周期的離散制御システムには、蒸気圧縮装置が設けられ、その出口ポートは、高圧バッファ容器および高圧センサとの連結を有し、入口ポートは、低圧バッファ容器および低圧センサとの連結を有する。また、このシステムには、作用剤サイクルに含まれ、作用剤が流れる２つの経路の一方の選択を可能にするとともに、作用剤圧力の周期的離散制御システムから両方の圧力容器を遮断する３位置２方向弁が設けられる。２方向弁は、作用剤圧力制御システム内の高圧バッファ容器から熱交換器内の圧力容器へ移動する気相における圧縮作用剤の一部の流路を開閉し、また、熱交換器の圧力容器から作用剤圧力制御システム内の低圧バッファ容器へ移動する作用剤蒸気の一部の流路を開閉するために用いられる。蒸気圧縮装置は、実質的に周知のコンプレッサであるが、高圧導管を介して高圧バッファ容器に連結され、作用剤圧縮制御システム内の低圧導管を介して低圧バッファ容器に連結された作用剤圧縮システムを備える周知の家庭用装置も同様に用いられ得る。

【0011】

作用剤圧力の周期的離散制御システムの２方向弁は、電子制御システムによって可逆式エアジェットドライバの電動駆動装置と同期された電動駆動装置を有する。

【0012】

換気装置において更なる排熱利用を可能にするために、熱交換器と建物仕切り壁の開口部との間に蓄熱モジュールが位置し、個別の駆動装置を有する二次可逆式エアドライバは、建物仕切り壁の開口部側でモジュールに連結され、二次エアドライバの駆動は、電子制御システムによって主要エアドライバの駆動と同期されている。二次エアドライバは、長手方向ダクトを有し、ここに、環状フランジによって分割された、互いに接着し両側に開放している２つのボウルで構成される均一回転体が横に軸受け装着される。このフランジは、本体回転軸に垂直に広がり、中央開口部を有する。凹弓状リムを有する長手方向仕切り壁は、二次ドライバダクト内に形成された本体フランジとかみ合う。二次ドライバダクトは、仕切り壁およびフランジによって２つの長手方向領域に分割される。蓄熱モジュールは、流れ蓄熱体と、それに沿って広がる分流ダクトとで構成される。二次エアドライバは、蓄熱モジュール側に、蓄熱体および分流バイパスダクトの末端部が取り付けられた２つのコネクタを有し、蓄熱体および分流ダクトの対向末端部は、Ｔ字管によって熱交換器に取り付けられる。蓄熱体は、２つの対向仕切り壁で互いに分離された２つの空気分配区画と、それらの間に形成され、蓄熱材料で充填された閉区画とで構成される。蓄熱体仕切り壁の各々は、空気流のための多数の平行パイプの端部が緊密に取り付けられた開口部を有する。

【0013】

蓄熱体には、空気分配区画の入口に位置する遮断空気ダンパが設けられる。空気分配区画の１つには、個別に駆動され、各々が少なくとも１つの空気流用パイプを閉じる空気弁セットで構成される空気分配システムが設けられる。蓄熱体の閉区画内の蓄熱材料は、室温で凝固する周知の液体物質である。弁のセットにより、選択的な空気が蓄熱パイプの全てまたは一部を通過し、蓄熱材料における相変化現象を効果的に利用することが可能である。二次エアドライバは、空気流方向にかかわらず空気噴流を分流ダクトまたは蓄熱体へ経路指定することを可能にする。空気噴流の経路指定は、無用の凝縮熱が夏季冷房期間において蓄積され、冬季暖房期間において蓄熱体から受け取られるように、季節的な外部環境および熱交換器の作動条件に依存して行われる。

【0014】

本発明に係る装置は、夏季において日毎の蓄熱を可能にしながら、蓄熱体に夜間の冷気を満たすために自由空気の夜間冷却が用いられる。

【0015】

本発明に係る解決策により、典型的な顕熱の交換以外にも、圧力容器内の熱力学的作用剤の相交換中に生じる潜熱が再生熱交換器において用いられる。金属容器ジャケットおよびそれに連結された要素は、顕熱交換プロセスに実質的に関与するが、これらの要素は、交換器の周囲に流れる暖かい空気から、蒸発中に多大な熱量を吸収し、熱交換器の壁を冷却することにより周囲に流れる空気を冷却する作用剤へも熱を伝達する。同様の効果が、多大な熱量を熱交換器材料に伝達し、その周囲に流れる空気を加熱する作用剤の凝縮中に生じる。最終的に、熱交換器の熱容量は、そのサイズおよび重量の制限に関して大きくなる。

【0016】

そのような熱交換プロセスの動作およびその有利な効果は、圧力容器内で意図的に誘発される熱力学的作用剤の凝集状態の周期的変化、ならびに熱交換器の外側表面における新鮮空気または使用済み空気に含まれる水分の凝集状態の変化を用いて、作用剤圧力および熱交換器を通る空気流の方向の変化の協調制御によって得られる。熱交換器の新たな構成的解決策およびその要素が作られる材料の適切な選択は、有利な発明効果を得ることに重要な影響を及ぼす。上記により、圧力容器内の作用剤蒸発サイクル中、凝縮水分が熱交換器の外側表面で直接保持され得るとともに、この凝縮水分は、圧力容器内の作用剤凝縮サイクル中に蒸発し得る。また、本発明に係る解決策により、換気措置は、換気熱処理のプロセスで放出された排熱および自由空気からの受動熱の両方を長期的または一時的に蓄積するために用いることができる。

【0017】

本発明の主題は、図面における実施形態で示され、個々の図面は以下を示す。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】換気装置の長手方向断面図。

【図2】多孔質充填材を有する熱交換器内の圧力容器セグメントの断面図。

【図3】オープンセル金属またはセラミックフォームで充填された容器セグメントの断面図。

【図4】金属繊維の構造充填材を有する容器セグメントの断面図。

【図5】粒状床形状の充填剤を有する容器セグメントの断面図。

【図6】水平板チャンバセグメントおよび単一の下部熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図6a】図６に係る容器の垂直断面図。

【図6b】図６に係る容器の上面図。

【図7】水平板チャンバセグメントおよび二重熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図7a】図７に係る容器の垂直断面図。

【図7b】図７に係る容器の水平断面図。

【図8】水平チャンバセグメントおよび繊維状ラギングまたはオープンセルフォーム形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図8a】図８に係る容器の垂直断面図。

【図8b】図８に係る容器の水平断面図。

【図9】鉛直チャンバセグメントおよび水平ガッタ形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図9a】図９に係る容器の長手方向垂直断面図。

【図9b】図９に係る容器の水平断面図。

【図10】鉛直チャンバセグメントおよびガッタを有する繊維状ラギングまたはオープンセルフォーム形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図10a】図１０に係る垂直断面図。

【図10b】図１０に係る容器の水平断面図。

【図11】水平管状セグメントおよびガッタを有するリブ形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図11a】図１１に係る容器の垂直断面図。

【図11b】図１１に係る容器の水平断面図。

【図12】水平管状セグメントおよびガッタを有するラギング形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図12a】図１２に係る容器の垂直断面図。

【図12b】図１２に係る容器の水平断面図。

【図13】鉛直管状セグメントおよび円錐状リブ形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図13a】図１３に係る容器の垂直断面図。

【図13b】図１３に係る容器の水平断面図。

【図14】鉛直管状セグメントおよび繊維状ラギングまたはオープンセルフォーム形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図14a】図１４に係る容器の垂直断面図。

【図14b】図１４に係る容器の水平断面図。

【図15】水平管状セグメントおよび多孔質材料固形物形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図15a】図１５に係る容器の垂直断面図。

【図15b】図１５に係る容器の水平断面図。

【図16】鉛直管状セグメントおよび多孔質材料固形物形状の熱交換システムを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図16a】図１６に係る容器の長手方向垂直断面図。

【図16b】図１６に係る容器の水平断面図。

【図17】出口のない緊急ドリップトレイを有する容器の長手方向垂直断面図。

【図18】加熱要素を備える、出口のないドリップトレイを有する容器の垂直断面図。

【図19】復水ポンプを有する散水システムを備える、出口のないドリップトレイを有する容器の垂直断面図。

【図20】復水出口を備えるドリップトレイを有する容器の垂直断面図。

【図21】コンプレッサを使用する圧力容器内の作用剤圧力制御システムの概略図。

【図22】家庭用装置を使用する作用剤圧力制御システムの概略図。

【図23】冬季送風モードにおいて２方向弁が揚水位置にある、作用剤蒸気凝縮フェーズにおける圧力制御システムの概略図。

【図24】夏季送風モードにおいて２方向弁が吸引位置にある、作用剤蒸発フェーズにおける圧力制御システムの概略図。

【図25】夏季送風フェーズにおける受動モードにおいて２方向弁が閉じている圧力制御システムの概略図。

【図26】夏季排気フェーズにおける受動モードにおいて２方向弁が閉じている圧力制御システムの概略図。

【図27】排気フェーズにおける夏季に長期間機能する蓄熱体を有する換気装置の長手方向断面図。

【図28】空気分配システムを有する蓄熱体フラグメントの長手方向断面図。

【図29】図２８に係る蓄熱体フラグメントの横断面図。

【図30】二次エアドライバの長手方向垂直断面図。

【図31】送風フェーズにおける能動モードにおいて夏季に長期間蓄熱体が機能する換気装置の長手方向断面図。

【図32】夏季の受動モードにおける夜間の排気フェーズにおける熱交換器を有する、一時蓄熱体からの使用済み空気によって吸熱中の装置の長手方向断面図。

【図33】夏季の受動モードにおける日中の送風フェーズにおける熱交換器を有する、一時蓄熱体への新鮮空気による放熱中の装置の長手方向断面図。

【図34】送風フェーズにおける冬季の凝縮サイクルにおける能動モードにおける熱交換器を有する、長期蓄熱体からの新鮮空気による吸熱中の装置の長手方向断面図。

【図35】送風フェーズにおける季節移行期の凝縮サイクルにおける能動モードにおける熱交換器を有する、新鮮空気が長期蓄熱体をバイパスしながら分流ダクトを通って流れている間の装置の長手方向断面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明に係る換気装置は、空気流のためのダクトであり、建物仕切り壁９、特に建物壁の開口部１０に連結された、貫通水平配向ハウジング１を有する。図１に示すように、ハウジング１の内部には、使用済み空気濾過部２、騒音抑圧部３、一定回転方向の遠心ファン４１および主要可逆式エアドライバ４２を有する空気吸入部４、空気噴流からの熱回収のための固定式蓄熱熱交換器５、および新鮮空気濾過部６という構成要素が左から右へ一列に配置される。遠心ファン４１および主要可逆式エアドライバ４２を有する空気吸入部４の詳しい解決策は、特許出願明細書ＰＬ２３２０７５Ｂ１およびＷＯ２０１８／０３０９０３Ａ１によって周知である。装置ハウジング１およびエアドライバ４２は、プラスティック製である。熱交換器５は、第１に銅またはアルミニウム製の金属圧力容器ＰＶを有し、少なくとも１つの熱交換システム５１がその壁部５３に固定されている。圧力容器ＰＶの内部５３１は、熱力学的作用剤ＷＡで充填される。必要に応じて、作用剤ＷＡは、水、または炭化水素の低沸点混合物またはアンモニアまたは二酸化炭素であってよい。図２によると、ＰＶタンクの内部５３１は、高い熱伝導性および液体状作用剤ＷＡの毛管保持能力を有する多孔質材料で更に充填される。そのような種類の多孔質材料は、オープンセル金属フォーム５３２またはセラミックフォーム５３３、金属繊維の構造充填材５３４、およびセラミック材料の粒状床５３５であってよく、その金属またはプラスティック粒体は任意の形状の表面を有する。

【0020】

図６に示すように、圧力容器ＰＶは、圧力ファスナ５７によって互いに連結され、更に圧力コレクタ５８によって圧力制御システム７の圧力コネクタ７１に連結された多数の相互平行セグメント５４で構成される。

【0021】

図７に係る実施形態において、容器ＰＶのセグメントは、空気流方向に従って水平に広がる平坦区画５５１の形式の板要素５５である。圧力容器ＰＶの各平坦区画５５１には、高い熱伝導性の材料で作られ、重ねて配置された２つの熱交換システム５２５、５２６が設けられる。また、圧力容器ＰＶの水平区画５５１内の各熱交換システム５２５、５２６は、浅型水平トレイ５１２内に位置し、良好な熱伝導性を維持するためにその底面に永続的に連結された多数の鉛直配向リブ５１１で構成される。上部熱交換システム５２５は、水平区画５５１に横向きに固定され、トレイ５１２の底面がこの区画の上面に直接接着する。下部熱交換システム５２６は、吊下げ位置で水平区画５５１に固定され、全てのリブ５１１がこの区画の下面に固定されるがトレイ５１２は鉛直リブの下に吊り下がる。

【0022】

図８に係る実施形態において、圧力容器ＰＶの水平区画５５１内の各熱交換システム５２５、５２６は、水平トレイ５１２内に位置し、良好な熱伝導性を維持するためのその底面に永続的に連結された、金属またはセラミックのオープンセルフォーム５１７構造または金属繊維構造５１８の吸湿ライニングで形成される。上部熱交換システム５２５は、水平区画５５１に横向きに固定され、トレイ５１２の底面がこの区画の上面に直接接着し、下部熱交換システム５２６は、吊り下げ位置で水平区画５５１に固定され、ライニング５１７または５１８がこの区画の下面に固定されるが、トレイ５１２はライニング５１７または５１８の下に吊り下がる。

【0023】

図９に係る実施形態において、圧力容器ＰＶのセグメントは、空気流方向に従って鉛直に広がる平坦区画５５２の形式の板要素５５である。圧力容器ＰＶの各鉛直区画５５２は、高い熱伝導性の材料で作られ、良好な熱伝導性を維持するためにこの区画の対向外側表面に永続的に連結された、長手方向に配向された水平ガッタ５１３で形成された熱交換システム５１を有する。

【0024】

図１０によると、圧力容器ＰＶの各鉛直区画５５２は、高い熱伝導性の材料で作られ、良好な熱伝導性を維持するためにこの区画の対向外側表面に永続的に連結された、金属またはセラミックオープンセルフォーム５１７構造または金属繊維構造５１８の吸湿ライニング形状である熱交換システム５１を有する。

【0025】

図１１に係る実施形態において、圧力容器ＰＶのセグメントは、水平かつ空気流方向に垂直に広がる管状セグメント５６である。圧力容器ＰＶの各水平管状セグメント５６１は、下縁部が水平ガッタ５１５と接合された横方向リブのセット５１４の形状である熱交換システム５１を有する。

【0026】

図１２によると、圧力容器ＰＶの各水平管状セグメント５６１は、縁部が水平ガッタ５１５と接合された、金属繊維構造５１８またはオープンセル金属またはセラミックフォーム５１７の吸湿ライニング形状の熱交換システム５１を有する。

【0027】

図１３、図１３ａ、図１３ｂに係る実施形態において、圧力容器ＰＶのセグメントは、鉛直かつ空気流方向に垂直に広がる管状セグメント５６２である。各鉛直管状セグメント５６２は、重ねて配置され、凝縮水分のための貯水器である円錐状リブ５１６の形状の熱交換システムを有する。

【0028】

図１４、図１４ａ、および図１４ｂによると、圧力容器ＰＶの鉛直管状セグメント５６２の各々は、管状セグメント５６２の軸に沿って配置された円錐状リブ５１６を有する金属繊維構造５１８またはオープンセル金属フォーム５１７構造の吸湿ラギング形状の熱交換システムを有する。

【0029】

図１５に係る実施形態において、圧力容器ＰＶ内の熱交換システム５１は、水平平行セグメント５５１または５６１が差し込まれた多孔質材料固形物５２４であるが、図１６に係る実施形態において、圧力容器ＰＶ内の熱交換システム５１は、鉛直平行セグメント５５２または５６２が差し込まれた多孔質材料固形物５２４である。両方の実施形態において、多孔質固形物５２４は、金属繊維構造５１８または金属またはセラミックオープンセルフォーム５１７構造の材料で作られる。

【0030】

図１７に示すように、熱交換器５には、熱交換システム５１の下でハウジング１の下部に取り付けられた緊急ドリップトレイ５１９が設けられる。図１８に係る実施形態において、緊急ドリップトレイ５１９は、電気加熱要素５２０が設けられた出口のないトレイの形式である。図１９によると、緊急ドリップトレイ５１９は、熱交換システム５１の散水システム５２２を有する出口のないトレイの形式であり、復水ポンプ５２１が設けられている。図２０に係る他の実施形態において、緊急ドリップトレイ５１９には、復水の下水への出口５２３が設けられる。

【0031】

図２１に係る作用剤ＷＡの循環個別圧力制御システム７には、周知のコンプレッサ７８の形式の蒸気圧縮装置７２が設けられる。その出口ポート７２１は、高圧センサ７３１が設けられた高圧バッファ容器７３に連結され、入口ポート７２２は、低圧センサ７４１を備える低圧バッファ容器７４に連結される。また、このシステムには、作用剤ＷＡのサイクルに含まれる３位置２方向弁７５が設けられ、その出力は、連結コネクタ７１に連結される。この弁は、電子制御システム４４によって主要空気流デフレクタ４２の電気駆動と同期される電動ドライブ７５１を有する。

【0032】

図２２に示すように、蒸気圧縮装置７２は、冷蔵庫、冷凍庫、冷蔵ショーケース、エアコンディショナ、または暖房用ヒートポンプの形式である周知の家庭用装置８であってもよい。この装置には、高圧導管７６を通って高圧バッファ容器７３に、また低圧導管７７を通って低圧バッファ容器７４に連結された作用剤圧縮システムＷＡが設けられる。

【0033】

図２３において、作用剤ＷＡの圧力制御システム７は、２方向弁７５が揚水位置にある蒸気凝縮フェーズにおいて示され、図２４は、２方向弁７５が吸引位置にある蒸発フェーズにおける作用剤ＷＡの圧力制御システム７を示し、図２５は、２方向弁７５が閉じている受動熱伝達モードにおける作用剤ＷＡの圧力制御システム７を示し、図２６において、受動熱伝達モードにおける作用剤ＷＡの圧力制御システム７が示される。

【0034】

図２９によると、熱交換器５、ファン４１および主要エアデフレクタ４２を有する空気吸入部４、および図には示されない新鮮空気および使用済み空気濾過ならびに騒音抑圧部で構成された換気装置は、図には示されない断熱材で包囲された、熱交換器５と建物仕切り壁９の開口部１０との間に位置する蓄熱モジュール１１を備える。自身の駆動装置４４３を有する二次可逆式エアデフレクタ４３は、建物仕切り壁９の開口部１０側でモジュール１１に連結され、この駆動装置は、電子制御システム４５によって主要エアデフレクタ４２の駆動装置４２１と同期されている。図３０に示すように、二次エアデフレクタ４３は長手方向ダクト４３１を有し、ここに、互いに接着され、両側に開放しており、環状フランジ４３７で分離された２つのボウル４３３、４３４で構成された均一回転横軸受け装着体４３２が位置している。このフランジは、本体４３２の回転軸に垂直に広がり、中央開口部４３８を有する。また、本体４３２のフランジ４３７とかみ合う凹弓状リム４３６を有する長手方向仕切り壁４３５がダクト４３１内に形成される。最終的に、ダクト４３１は、仕切り壁４３５およびフランジ４３７によって、重ねて設置された２つの長手方向領域４３９、４４０に分割される。蓄熱モジュール１１は、長手方向に広がる分流ダクト１１２を有するフロー蓄熱体１１１で構成される。蓄熱モジュール１１側の二次エアデフレクタ４３は、長手方向領域４４０、４３９の出口に位置する２つのコネクタ４４２および４４１を有し、そこに蓄熱体１１１および分流ダクト１１２の末端部が連結され、蓄熱体１１１および分流ダクト１１２の対向する末端部は、Ｔ字管１１３によって熱交換器５に連結される。蓄熱体１１１は、２つの対向する仕切り壁１１７で互いに分離された２つの空気分配区画１１４と、それらの間に形成され蓄熱材料１１６で充填された閉区画１１５とで構成される。蓄熱体１１１の仕切り壁１１７の各々は開口部１１８を有し、空気分配区画１１４間の空気流のために平行に配置された多数の金属パイプ１１９の端部が堅固に取り付けられている。蓄熱体１１１には、空気分配区画１１４の入口に位置する遮断エアダンパ１２０が設けられる。これらの区画の１つには、図には示されない個々の駆動装置を有し、共通ブラケット１２３に取り付けられた、個々に駆動される空気弁１２４のセットで構成された空気分配システム１２２が設けられる。各弁１２４は、少なくとも１つの空気流用パイプ１１９を閉じる。蓄熱体１１１の閉区画１１５内の蓄熱材料１１６は、それぞれ室温に近い温度で凝固または融解する周知の有機または無機液体または固体物質である。換気装置の動作は、圧力容器ＰＶ内の作用剤ＷＡの相変化サイクルと作動フェーズとの正確な同期に基づく。作用剤ＷＡの蒸発サイクルにより、熱交換器５を通過する空気噴流の冷却がもたらされる一方、作用剤ＷＡの凝縮サイクルにより、熱交換器５を通過する空気噴流の加熱がもたらされる。装置は、交互に生じる送風フェーズおよび排気フェーズで動作し、その間、後続して、主要可逆式エアジェットデフレクタ４２内に構成されたファン４１が設けられた空気吸入部４の動作の結果として熱交換器５を通る空気噴流の方向が変化する。作動フェーズの変化は、主要エアデフレクタ４２の回転運動の結果生じ、これらは、２方向弁７５の方向を切り換えた結果発生する作用剤ＷＡガス転移サイクルの変化と連携している。作動フェーズの各々の持続期間は同じであり、ガス転移サイクルが変化する時点は、電子制御システム４５によって実施されるアルゴリズムに従って熱交換器を通過する空気に関する温度センサ７９の表示に依存して決定される。ガス転移サイクルの変化時点は、熱交換器５の温度を次の作動フェーズにおける所望の値にするために、作動フェーズの変化時点に先行し得る。夏季に換気された部屋を冷却する際、冷たい使用済み空気ＳＡの排気中、作用剤ＷＡ凝縮サイクルにおいて加熱された熱交換器５は、最終的な排気フェーズにおいて室温を超えない温度まで冷却される。動作フェーズの変更時点に関連してガス転移サイクルを変更する時点をシフトさせる目的は、冷却された室内に過度に高温の空気が送風される状況を防ぐことである。熱交換器５は、能動または受動の２つのモードで動作し、作用剤ＷＡの蒸発および凝縮のサイクルは交互に発生する。能動作動モードにおいて、作用剤ＷＡの蒸発または凝縮は、外部から供給されるエネルギを用いて圧力制御システム７によってそれぞれ圧力容器ＰＶ内で下降または上昇する圧力の結果生じる。作用剤ＷＡの蒸発サイクルは、２方向弁７５が吸引位置にあり、コンプレッサ７８が圧力容器ＰＶ内の圧力を減少させながら、閉じた高圧バッファ容器７３内の作用剤ＷＡを圧縮する時に生じる。作用剤ＷＡの凝縮サイクルは、２方向弁７５が揚水位置にあり、コンプレッサ７８が圧力容器ＰＶ内の圧力を上昇させながら、閉じた低圧バッファ容器７４内に部分真空を発生させる時に生じる。能動作動モードにおいて、圧力制御システム７を有する熱交換器５は、使用済み空気ＳＡおよび新鮮空気ＦＡの決定された噴射温度を得ることを可能にする周期的動作のヒートポンプである。特に夏季において、能動モードにおける加熱使用済み空気ＳＡの排気フェーズは、熱交換器５の温度が、換気され冷却された室内の気温と等しい時に終了する。送風フェーズおよび排気フェーズの持続期間は常に同じであり、送風フェーズにおける新鮮空気ＦＡの温度と、換気された室内の現在の気温との比較に基づいて決定される。受動作動モードにおいて、一定体積の圧力容器ＰＶにおける作用剤ＷＡの蒸発または凝縮のサイクルは、熱交換システム５を有する圧力容器ＰＶの周囲に、温度センサ７９で測定された異なる温度の使用済み空気ＳＡおよび新鮮空気ＦＡが流れた結果、作用剤ＷＡの温度がそれぞれ上昇または下降したことの影響で２方向弁７５が閉じた時に生じる。作用剤ＷＡの圧力の予備好適値は、制御システム４５によって選択され、その有利なレベルでの安定化は、圧力計７１１の表示に応答する２方向弁７５を用いて行われる。受動作動モードは、空気噴流の温度が少ない範囲でしか異ならず、作用剤ＷＡの予圧により、装置作動フェーズの各々において可能な限り多量の作用剤ＷＡの交互の蒸発および凝縮が確保される場合に用いられる。受動作動モードにおいて、本発明に係る装置は、一時的な蓄熱体である。作用剤ＷＡのフェーズ変化の熱は、季節に応じて送風新鮮空気を冷却または加熱するために有用な形式で用いられる。

【0035】

暖房の季節の間、受動作動モードにおいて、換気された室内からの使用済み空気ＳＡ排気フェーズにおいて、熱交換器５は、排出空気ＳＡの熱で温まると同時に排出空気ＳＡを冷却する。しかし、送風フェーズにおいて、外部からの新鮮空気ＦＡは、前もって加熱された熱交換器５内で温まると同時に熱交換器５を冷却する。その結果、送風空気は、換気された室内の空気よりもわずかに冷たい。暖房の季節の能動作動モードにおいて、送風フェーズにおいて、作用剤ＷＡの圧力は、外部エネルギの消費によって容器ＰＶ内で上昇し、それにより、この媒体の凝縮および凝縮熱の放出がもたらされる。熱交換器５は、能動作動モードにおいて蓄熱機能をより長く維持し、作用剤ＷＡが十分に圧縮されると、送風空気ＦＡは、換気された室内の温度を超える温度まで温まる。送風フェーズが排気フェーズと入れ替わる前、能動作動モードで加熱された熱交換器５は、この空気温度が換気された室内の気温と等しくなるまで送風空気ＦＡにより受動的に冷却されている。同様に、排気フェーズにおいて、前もって凝縮した作用剤ＷＡは、外部エネルギの消費に起因する圧力減少の結果、周囲から蒸発のために必要な熱を吸収しながら蒸発する。このように冷却された熱交換器５は、使用済み空気ＳＡを冷却する。排気フェーズが送風フェーズと入れ替わる前、熱交換器５は、先行する送風フェーズにおいて確立された時間内に、排出使用済み空気ＳＡによって受動的に加熱される。

【0036】

冷房の季節において、受動作動モードおよび使用済み空気ＳＡの排気フェーズで、外気により前もって加熱された熱交換器５は、排出される冷たい使用済み空気ＳＡの影響により冷却されると同時に使用済み空気ＳＡを加熱する。送風フェーズにおいて、外部から吹き込む新鮮空気ＦＡは、前もって冷却された熱交換器５内で冷却される。最終的に、換気された室内の空気は、送風空気よりもわずかに冷たい。冷房の季節において、能動作動モードおよび新鮮空気ＦＡの送風フェーズで、作用剤ＷＡの圧力は外部エネルギの消費によって低下し、それにより、この媒体の蒸発および熱交換器５による蒸発熱の吸収がもたらされる。このように冷却された熱交換器５は、送風空気を冷却する。送風フェーズが排気フェーズと入れ替わる前、能動作動モードにおいて冷却された熱交換器５は、換気された室内の気温が送風空気温度と等しくなるまで送風新鮮空気ＦＡによって受動的に加熱される。排気フェーズにおいて、前もって蒸発した作用剤ＷＡは、外部エネルギの消費に起因する圧力上昇の結果、周囲に凝縮熱を放出しながら凝縮する。このように加熱された熱交換器５は、排出使用済み空気ＳＡを加熱する。排気フェーズが送風フェーズと入れ替わる前、熱交換器５は、先行する送風フェーズにおいて確立された時間内に、排出使用済み空気ＳＡによって受動的に冷却される。

【0037】

蓄熱モジュール１１を有する換気装置の動作は、排気フェーズおよび送風フェーズの両方において、空気が分流ダクト１１２および蓄熱体１１１を交互に通過することを可能にするような主要エアデフレクタ４２の位置と二次エアデフレクタ４３の位置との同期化に左右され、図２７は、空気が蓄熱体１１１を通過している、夏季の排気フェーズにおいて作用剤ＷＡの凝縮熱の蓄積中である、蓄熱モジュール１１を有する換気装置を示す。この構成において、両方の遮断ダンパ１２０は、制御システム４５からの信号の影響により開いた状態で維持され、アクチュエータ４４３によって駆動される二次エアデフレクタ４３は、蓄熱体１１１を通る空気の流れを開放すると同時にバイパスダクト１１２を通る流れを閉鎖する位置を占める。また、全ての空気弁１２４は開いた状態で維持され、その結果、使用済み空気ＳＡの噴流全体が全ての空気管１１９を通過し、交換器５内の作用剤ＷＡ凝縮熱は、使用済み空気ＳＡ噴流に乗り、蓄熱体１１１内の相変化材料１１６に伝達される。

【0038】

図３１は、空気流がバイパスダクト１１２を通過する、夏季の送風フェーズにおける蓄熱モジュール１１を有する換気装置を示す。この構成において、両方の遮断ダンパ１２０は、制御システム４５からの信号の影響により開いた状態で維持され、二次エアデフレクタ４３は、バイパスダクト１１２を通る空気の流れを開放すると同時に蓄熱体１１１を通る流れを閉鎖する位置を占める。全ての空気弁１２４は開いた状態で維持されるが、新鮮空気ＦＡの噴流全体はバイパスダクト１１２を通り、更に熱交換器５を通って、ここで、作用剤ＷＡの蒸発により冷却された熱交換構造と接触して冷却される。

【0039】

図３２において、蓄熱体１１１による排気フェーズにおける夏季の換気装置が示され、熱交換器５は、使用済み空気ＳＡが相変化材料１１６の凍結温度よりも低い温度を有する時、受動モードである。弁１２４のいくつかの選択的な開放により、使用済み空気ＳＡは、単一の空気管１１９、またはいくつかの空気管１１９を備える部分のみによって吸い込まれる。有利な時間間隔で、開放弁１２４は閉じられ、次の一部が開かれる。蓄熱体１１１の一部のみを連続的に使用し、使用済み空気ＦＡの噴流全体が周期的に流れることにより、蓄熱体１１１の閉じた区画１１５内の奥にあるパイプ１１９の表面に直接付着する相変化材料１１６の固化層から熱を除去する時間が有利に延長される。これにより、換気新鮮空気ＦＡまたは使用済み空気ＳＡから蓄熱体１１１への熱伝達プロセスにおける相変化熱の連続的な使用が保証される。

【0040】

図３５によると、夏季の猛暑日の送風フェーズにおける換気装置において、ファン４１は、周囲を固化相変化材料１１６が取り巻く蓄熱体１１１の空気管１１９の部分を通る高温の新鮮空気ＦＡを吸い込み、その結果、新鮮空気ＦＡは、相変化材料の融解点まで冷却される。

【0041】

図３４に係る換気装置において、冬季における送風フェーズでは、冷たい新鮮空気ＦＡは、相変化材料１１６全体が液体である蓄熱体１１１の全ての空気管１１９を通過し、その凍結温度まで温まった後、作用剤ＷＡの凝縮サイクルにおいて熱交換器５内で温められる。

【0042】

図３５によると、季節移行期の換気装置において、蓄熱体１１１は、溶解相変化材料１１６で全体が満たされ、閉じている両ダンパ１２０によって外部環境から隔絶された状態で維持される。二次エアデフレクタ４３は、空気が分流ダクト１１２を通過することが可能な定位置で静止した状態である。新鮮空気ＦＡの送風および使用済み空気ＳＡの排気の両方がバイパスダクト１１２を介して生じる。

【0043】

本発明の実施の可能性は、示された実施形態に限定されない。２つの熱交換器を備える２ファン換気装置もまた上述した原理に基づいて動作可能である。そのような装置において、作用剤の圧縮および膨張システムは両方の熱交換器に共通であり、一方の熱交換器で作用剤圧力が低下すると第２の熱交換器では作用剤圧力が上昇するように動作する。

【0044】

本発明に係る装置は、工業生産において、特にボイラ内の燃焼排ガス冷却プロセスにおいて用いられ得る。

【符号の説明】

【0045】

１ ハウジング
２ 排気濾過部
３ 騒音抑圧部
４ 空気吸入部
４１ ファン
４２ 主要エアデフレクタ
４２１ 主要デフレクタ駆動装置
４３ 二次エアデフレクタ
４３１ デフレクタダクト
４３２ デフレクタ本体
４３３ 本体ボウル
４３４ 本体ボウル
４３５ ダクト仕切り壁
４３６ 仕切りリム
４３７ 本体フランジ
４３８ フランジ開口部
４３９ 上部ダクト領域
４４０ 下部ダクト領域
４４１ 二次デフレクタ上部コネクタ
４４２ 二次デフレクタ下部コネクタ
４４３ 二次デフレクタの駆動アクチュエータ
４５ エアデフレクタおよび２方向弁の制御システム
５ 熱交換器
５１ 熱交換システム
５１１ 水平容器区画リブ
５１２ 水平容器区画トレイ
５１３ 鉛直容器区画ガッタ
５１４ 管状容器セグメントの横方向リブ
５１５ 管状容器セグメントのガッタ
５１６ 管状容器セグメントの円錐状リブ
５１７ ラギングフォーム
５１８ 繊維状ラギング構造
５１９ 緊急ドリップトレイ
５２０ 加熱要素
５２１ 復水ポンプ
５２２ 散水システム
５２３ 復水出口
５２４ 多孔質材料固形物
５２５ 上部熱交換システム
５２６ 下部熱交換システム
５３ 圧力容器壁
５３１ 圧力容器内部
５３２ 多孔質金属容器充填材
５３３ 多孔質セラミック容器充填材
５３４ 容器充填材の繊維状構造
５３５ 容器充填材の粒状床
５４ 圧力容器セグメント
５５ 容器板セグメント
５５１ 容器セグメントの水平区画
５５２ 容器セグメントの鉛直区画
５６ 管状容器セグメント
５６１ 水平管状容器セグメント
５６２ 鉛直管状容器セグメント
５７ 容器セグメントの圧力コネクタ
５８ 圧力コレクタ
６ 新鮮空気濾過部
７ 圧力制御システム
７１ 連結コネクタ
７１１ 容器ＰＶ内の圧力センサ
７２ 蒸気圧縮装置
７２１ 出口ポート
７２２ 入口ポート
７３ 高圧バッファ容器
７３１ 高圧センサ
７４ 低圧バッファ容器
７４１ 低圧センサ
７５ ２方向弁
７５１ 弁駆動装置
７６ 高圧導管
７７ 低圧導管
７８ コンプレッサ
７９ 気温センサ
８ 家庭用装置
９ 建物仕切り壁
１０ 仕切り壁開口部
１１ 蓄熱モジュール
１１１ 蓄熱体
１１２ バイパスダクト
１１３ Ｔ字管
１１４ 空気分配区画
１１５ 閉区画
１１６ 蓄熱材料
１１７ 蓄熱体仕切り壁
１１８ 仕切り壁開口部
１１９ 空気管
１２０ 遮断ダンパ
１２１ 分配区画入口
１２２ 空気分配システム
１２３ 空気弁セットブラケット
１２４ 駆動装置付き空気弁
ＦＡ 新鮮空気
ＳＡ 使用済み空気
ＷＡ 作用剤
ＰＶ 圧力容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図6a】

【図6b】

【図7】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図8a】

【図8b】

【図9】

【図9a】

【図9b】

【図10】

【図10a】

【図10b】

【図11】

【図11a】

【図11b】

【図12】

【図12a】

【図12b】

【図13】

【図13a】

【図13b】

【図14】

【図14a】

【図14b】

【図15】

【図15a】

【図15b】

【図16】

【図16a】

【図16b】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】