(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の内部と外部との間の境界面に配置されることが意図される、二重流れ設備、特に熱設備のための二方向空気流分離器であって、
該二方向空気流分離器はハウジング（２１０）を備え、
該ハウジング（２１０）は、
内部設備（１１０）に接続されることが意図される主開口（２２０）と、
該主開口（２２０）とは別個の少なくとも２つの外部二次開口（２３０，２４０）と、
前記主開口（２２０）を２つの一次通路（２２４，２２６）に分割する共通リッジ（２２２）から延びて、前記主開口（２２０）の前記一次通路（２２４，２２６）からそれぞれ前記外部二次開口（２３０，２４０）に向かって２つの末広がり流路（２２４、２２６）を画定するようにする少なくとも２つのデフレクター（２６０，２７０）を備える、流れを分離する手段（２５０）と
を備え、
前記内部設備（１１０）に接続されることが意図される前記主開口（２２０）は、垂直面（Ｖ）内に収まることと、
前記デフレクター（２６０、２７０）は、水平に広がる方向に延びることと、
前記２つの末広がり流路をそれぞれ通過する入口流及び出口流が水平線（Ｈ）に関してそれぞれ対向する傾き（−α，＋α）を有するように、前記ハウジング（２１０）は、流れを方向付ける手段も備えることを特徴とする、二方向空気流分離器。
【請求項２】
前記外部二次開口（２３０，２４０）における流れの方向（２３２，２４２）と、前記一次通路（２２４，２２６）における流れの方向との間の傾き（β）が、１０度〜９０度、好ましくは約２０度であることを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項３】
前記流れを方向付ける手段による前記水平線（Ｈ）に関する前記入口流及び前記出口流の前記傾き（−α，＋α）は、５度〜３０度、有利には約１５度であることを特徴とする請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項４】
前記少なくとも２つのデフレクター（２６０，２７０）は、前記共通リッジ（２２２）から、前記主開口（２２０）と直交する垂直面（２２１）の両側にそれぞれ分かれていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の二方向空気流分離器。
【請求項５】
前記少なくとも２つのデフレクター（２６０，２７０）は、前記共通リッジ（２２２）を通る垂直面（２２１）に関して対称であることを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項６】
前記主開口（２２０）は円形断面を有し、前記一次通路（２２４，２２６）のそれぞれの断面が、少なくともおおよそ半円の形態であることを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項７】
前記末広がり流路（２８０，２９０）のそれぞれの断面が、前記一次通路（２２４，２２６）から前記外部二次開口（２３０，２４０）に向かって漸増することを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項８】
前記２つの末広がり流路（２８０，２９０）の幾何学的中心軸が、共通の水平面に位置付けられることと、
少なくとも１つの方向フィン（２８２，２９２）が、前記２つの末広がり流路（２８０，２９０）のそれぞれに設けられ、流れの一方を前記主開口（２２０）の関連する前記一次通路（２２４）の方向に下方に導くとともに、他方の流れを前記主開口（２２０）の関連する前記一次通路（２２６）から離れる方向に下方に導くようになっていることと
を特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項９】
前記方向フィン（２８２，２９２）は、前記主開口（２２０）に形成された前記一次通路（２２４，２２６）に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１０】
前記２つの末広がり流路（２８０，２９０）の幾何学的中心軸が、前記水平線（Ｈ）に関してそれぞれ逆方向に傾いていることを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１１】
前記デフレクター（２６０，２７０）を含む前記ハウジング（２１０）の内壁が、前記一次通路（２２４，２２６）の断面と前記外部二次開口（２３０，２４０）の断面との間で、前記内壁の向きで曲率の急変を伴うことなく連続した移行部を画定することを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１２】
前記ハウジング（２１０）は、垂直面（２２１）に関して対称な２つのシェル（２５２，２５４）によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１３】
前記シェル（２５２，２５４）はそれぞれ、前記一次通路（２２４，２２６）から前記外部二次開口（２３０，２４０）の方向に開いた管状コルネットの全体形状であることを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１４】
前記２つのシェル（２５２，２５４）はそれぞれ、水平中央平面に関して対称であることを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１５】
前記２つのシェル（２５２，２５４）は同一であることを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１６】
前記２つのシェル（２５２，２５４）は、垂直支持板（２５６）に固定され、該垂直支持板（２５６）の中央に前記主開口（２２０）が形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１７】
前記外部二次開口（２３０，２４０）は、長軸が垂直な実質的に楕円形であることを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１８】
前記シェル（２５２，２５４）はそれぞれ、雨避け手段を形成するために、その垂直側壁（２６０，２６２；２７０，２７２）を越えて延びる上壁部分（２６４，２７４）を有することを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項１９】
前記シェル（２５２，２５４）はそれぞれ、外部の方向に下方に延びる底壁部分（２６６，２７６）を有することを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項２０】
前記デフレクター（２６０，２７０）は、前記主開口（２２０）を、同一の断面を有する２つの一次通路（２２４，２２６）に分割することを特徴とする、請求項１２に記載の二方向空気流分離器。
【請求項２１】
前記デフレクター（２６０，２７０）は、前記主開口（２２０）を、異なる断面を有する２つの一次通路（２２４，２２６）に分割することを特徴とする、請求項１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項２２】
断面が小さい方の前記一次通路（２２６）は、流出流専用であることを特徴とする、請求項２１に記載の二方向空気流分離器。
【請求項２３】
熱組立体、特にヒートポンプのような、二方向二重空気流設備であって、
空気入口（１１４）及び空気出口（１１６）を備える熱力学的装置（１１０）と、
中央壁（１２４）によって２つの平行な流路（１２６，１２７）に分割され、一端（１２９）が前記熱力学的装置（１１０）の前記空気入口及び前記空気出口に接続される二方向導管要素（１２０）と、
建物の外部に配置されると共に、主開口（２２０）において前記二方向導管要素（１２０）の他端（１２８）に接続される、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の二方向空気流分離器（２００）と
を備える二方向二重空気流設備。
【請求項２４】
前記二方向導管要素（１２０）は、外囲が円形の回転断面を有する導管（１２２）によって形成され、その全長にわたって連続した直径分離隔壁（１２４）を備えることを特徴とする、請求項２３に記載の二方向二重空気流設備。
【請求項２５】
前記直径分離隔壁（１２４）は、前記二方向導管要素（１２０）内でそれぞれ逆方向に循環する流れの間でのいかなる熱移動も防止するために、熱絶縁性であることを特徴とする、請求項２３に記載の二方向二重空気流設備。
【請求項２６】
前記二方向空気流分離器（２００）は、垂直壁に固定されることを特徴とする、請求項２３に記載の二方向二重空気流設備。
【請求項２７】
請求項２３に記載の二方向二重空気流設備を建物に取り付ける方法であって、
空気入口及び空気出口を備える熱力学的装置（１１０）を準備するステップと、
前記建物の内部の垂直壁に二方向空気流分離器（２００）を取り付けるステップと、
中央壁（１２４）によって２つの平行な流路（１２６，１２７）に分割された二方向導管要素（１２０）を準備するステップと、
前記二方向導管要素（１２０）の一端（１２９）を前記熱力学的装置（１１０）の前記空気入口及び前記空気出口に接続するステップと、
前記二方向導管要素（１２０）の他端（１２８）を前記二方向空気流分離器（２００）の主開口（２２０）に接続するステップと
を少なくとも含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に建物のための空気流分離器の分野に関する。より正確には、本発明は、建物の外部に空気入口及び空気出口を有する二重流れ空気用組立体に関する。これらの組立体は、建物の内部と外部との間の境界面に配置されることが意図される空気流分離器に関連付けられる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、外気熱力学的組立体及び制御式機械換気システムに適用する。
【０００３】
従来技術の公知の組立体を概略的に示す図１を参照すると、熱力学的機械１、特にヒートポンプを備える熱力学的機械は、一般的に室内に取り付けられ、空気入口２及び空気出口５を備えている。この空気入口２及び空気出口５は一般的に、建物の外部の空気と連通するために、建物の壁に設けられた各開口４，７に導管３，６を介して、それぞれが関連付けられている。
【０００４】
この解決手段は特に、壁内に２つの開口４，７が必要なことにより、設備の実装を、費用がかかり複雑なものにする点で不評である。さらに、空気入口と空気出口との間での空気の再循環を、部分的なものでさえも回避するために、開口４と開口７との間の間隔に関する制約があり、このような再循環が生じた場合、熱力学的機械の効率が低下するか（例えば、暖房モードで稼働するヒートポンプの場合、低温の排出空気が流入空気と再循環するため）、又は制御式機械換気設備の機能が不十分になる。
【０００５】
従来技術は特に、空気に影響する熱機械、例えばヒートポンプを対象とした、２つの空気流の分離に関する、より正確には建物における空気入口及び空気出口に関する課題の解決を試みるために、種々の解決手段を提案している。
【０００６】
強制換気装置に関する従来技術の別の解決手段を示す図２（１９９３年に公開された特開平５−２８８３６２号公報から抜粋した図）を参照すると、建物の屋根に配置されることが意図された、２つの垂直流路１０，１４を備える装置が提案されており、垂直流路１０，１４は、空気入口流及び空気出口流として別個の流れを有するように、装置の高さに沿って実質的に平行であると共にそれぞれの入口オリフィス１１及び出口オリフィス１５で分岐している。特開平５−２８８３６２号公報は、入口オリフィス１１及び出口オリフィス１５の空気入口及び空気出口を屋根に向かって、すなわち下方に向けることを推奨している。
【０００７】
このような装置は、第１には、これが屋根へのアクセスを必要とするため（これは常に可能とは限らず、取り付けを複雑で費用がかかるものにする）、第２には、この設備が、屋根から建物の低い部分に一般的に位置付けられる熱力学的機械までの空気導管の取り付けを必要とすることで、建物内のシェルの加工が必要であると共に大幅な圧力低下を招くため、不評である。
【０００８】
これらの理由から、特開平５−２８８３６２号公報で提案された装置は、著しい経済的発展を経ることがなかった。
【０００９】
図３及び図４（それぞれ、２００５年に公開された韓国特許出願公開２００５／００１２４０９号明細書及び２００９年に公開されたフランス特許第２９２６８７４号明細書から抜粋）を参照すると、全体的に水平な向きのフィンによって形成されて、例えば建物を暖房するために設けられたヒートポンプのような空気に影響する熱機械を備える部屋の外部に向いた開口を覆うグリル２０を備えた装置が提案されている。このグリル２０は、外気の吸引及びヒートポンプの出口における空気の排出にそれぞれ割り当てられるグリルの２つの垂直方向に隣接した部分を覆う、２つのフィン群２２，２４を備えている。各フィン群２２，２４のフィンは、流入空気流及び流出空気流を異なる方向に排出するように、互いに同じ向きを有し、他方のフィン群のフィンとは異なる向きを有している。
【００１０】
しかしながら、これらの解決手段に関しては特に、部屋の外部隔壁（すなわち壁）に大きな開口が必要であり、これは常に可能とは限らず実装が複雑かつ高価である場合が多い点で、同様に不評である。さらに、この大きな開口は、例えば建物の安全性に関してさらなる問題を加え、このグリルは、建物内への侵入を容易にしてしまう。
【００１１】
これらの解決手段は、熱力学的機械を収容している部屋内にも空気流を発生させ、これは、第１には使用者（例えば、上記熱力学的機械の保守又は調整の担当者）にとって不快な場合があり、第２には建物の残りの部分に関する熱力学的機械の閉じ込めを必要とする。熱力学的機械が閉じ込められなければ、取り出された外気と、室温で維持される場合が多い内部空気とが撹拌される。
【００１２】
実際には、新築現場及び改装の両方で、特にヒートポンプに基づく熱力学的機械の取り付けに関する市場からの大きな需要があるにも関わらず、韓国特許出願公開２００５／００１２４０９号明細書及びフランス特許第２９２６８７４号で提案された装置も、著しい経済的発展を経ることがなかったことが分かっている。当該技術分野では、米国特許出願公開第２００２／０１９７９４８号明細書、米国特許出願公開第２００８／０１１３６０９号明細書、ドイツ特許第１９８５００９４号明細書、ドイツ特許第２９６１１５１６号明細書、欧州特許第２０８８３８０号明細書も公知である。
【００１３】
要約すると、当業者はこれまで、許容可能なサイズ及び費用の信頼性の高い装置で、第１には出口と入口との間での流体の再循環を回避する必要性と、第２には圧力低下を制限する要件との相反する課題を調和させることができていなかった。
【発明の概要】
【００１４】
したがって、本発明の１つの目的は、上記の課題を解決する二重空気流機械の外部流れ分離器を提案することである。
【００１５】
より包括的には、本発明の１つの目的は、取り付けが単純で安価であり、建物内のシェルに対して最低限の加工しか必要としない組立体を提供することである。
【００１６】
より詳細には、本発明の主題は、垂直壁に作られた単一の開口を用いて取り付けることができると共に最小の接地面積を有することができる外部流れ分離器を提供することである。
【００１７】
この目的のために、本発明は、建物の内部と外部との間の境界面に配置されることが意図される、二重流れ設備、特に熱設備のための二方向空気流分離器であって、二方向空気流分離器はハウジングを備え、ハウジングは、内部設備に接続されることが意図される主開口と、主開口とは別個の少なくとも２つの外部二次開口と、主開口を２つの一次通路に分割する共通リッジから延びて、主開口の一次通路からそれぞれ外部二次開口に向かって２つの末広がり流路を画定するようにする少なくとも２つのデフレクターを備える、流れを分離する手段とを備え、内部設備に接続されることが意図される主開口は、垂直面内に収まることと、デフレクターは、水平に広がる方向に延びることと、２つの末広がり流路をそれぞれ通過する入口流及び出口流が水平線に関してそれぞれ対向する傾きを有するように、ハウジングは、流れを方向付ける手段も備えることを特徴とする。
【００１８】
したがって、本発明の主題である二方向空気流分離器は、
−デフレクターによって与えられ、二方向空気流分離器を通る垂直面の両側で流れを導く第１の水平方向の広がり、すなわち水平面内の広がり、
−流れを方向付ける手段によって与えられ、二方向空気流分離器を通る水平面の両側で流れを導く第２の広がり、すなわち垂直面内の広がり、
という２つの広がりを有する。
【００１９】
第２の広がりは、例えば暖房モードで稼動するヒートポンプが、下降する傾向のある高密度の冷気を下方に排出して、逆に上昇する傾向のあるより低い密度の暖気を上方に引き取ることを可能にするため、熱設備に特に重要である。第１の広がり（水平面内）も、空気の再循環のいかなる危険性も高めることが可能であるという点で、特に重要な要素である。これは、第１の広がりが、水平面において空気の出入りをずらすからである。したがって、第２の広がりが不十分である場合（例えば、周囲温度が低すぎて、排出された冷気が水平に上昇し、空気入口に吸い込まれる危険性もあるため）、第１の広がりは、水平面で生じるずれによって、上昇空気が空気入口と同じ高さになるのを防止する。
【００２０】
本発明の他の特徴、目的、及び利点は、非限定的な例を用いて与えられる以下の詳細な説明を、添付図面に関連して読めば明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術による外部流れ分離器の概略図である。
【図２】従来技術による外部流れ分離器の概略図である。
【図３】従来技術による外部流れ分離器の概略図である。
【図４】従来技術による外部流れ分離器の概略図である。
【図５】本発明の可能な一実施形態によるヒートポンプ用の外部流れ分離器を備えた熱力学的組立体の概略図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による外部流れ分離器の概略等角図である。
【図７】図６に示される外部流れ分離器の垂直中央断面の部分概略図である。
【図８】図６に示される外部流れ分離器の水平中央断面の部分概略図である。
【図９】本発明の可能な一実施形態による外部流れ分離器の、図６の逆側を見た概略斜視図である。
【図１０】本発明の第２の好適な実施形態による外部流れ分離器の斜視図である。
【図１１】図１０に示される外部流れ分離器の平面図である。
【図１２】図１０に示される外部流れ分離器の正面図である。
【図１３】本発明による外部流れ分離器の概略垂直断面図であり、流れを方向付ける手段の一実施形態をより正確に示す。
【図１４】本発明による外部流れ分離器の概略垂直断面図であり、流れを方向付ける手段の一実施形態をより正確に示す。
【図１５】本発明による外部流れ分離器の概略水平断面図であり、２つの流路で同一の流速の提供が可能であることをより正確に示す。
【図１６】本発明による外部流れ分離器の概略水平断面図であり、２つの流路で異なる流速の提供が可能であることをより正確に示す。
【図１７】外部流れ分離器と関連の機器とを接続することが意図される本発明による導管要素の概略斜視図である。
【図１８】外部流れ分離器と関連の機器とを接続することが意図される本発明による導管要素の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
上記のように、本発明は、熱設備の分野及び制御式機械換気設備の両方に同じく適用される。しかしながら、説明の残りの部分では熱設備専用の実施形態について説明するが、この説明を限定的なものと見なすことはできないものとする。
【００２３】
図５は、本発明の可能な一実施形態による熱力学的組立体１００を概略的に示している。この熱力学的組立体１００は、空気に作用する熱力学的機械１１０（例えば、暖房モードで稼動するヒートポンプ又はエアコンディショナー）を備えている。このような熱力学的機械１１０は、空気流入口１１４及び空気流出口１１６を備えている。暖房モードにあるヒートポンプでは、流出流が低温空気流であり、流入流が外部温度において「高温」空気の流れである。明らかに、熱力学的機械のタイプに従って、特にエアコンディショナーではその逆も可能である。
【００２４】
この熱力学的組立体１００は、二方向導管要素１２０（すなわち、内部で２つの空気流をそれぞれ逆方向に通すことを可能にする）も備えている。この二方向導管要素１２０は、流入流及び流出流を二方向空気流分離器２００と熱力学的機械１１０との間に導くことを可能にする。
【００２５】
二方向空気流分離器２００は、図６〜図１６に関する説明でより詳細に後述する。二方向導管要素１２０は、図１７及び図１８に関する説明でより詳細に後述する。
【００２６】
本発明による流れ分離器の主な特徴を、最初に図６〜図９に関して説明する。
【００２７】
前述のように、本発明による二重流れ設備の二方向空気流分離器２００は、内部の主開口２２０と、主開口２２０とは異なる少なくとも２つの外部二次開口２３０，２４０と、少なくとも２つのデフレクター２６０，２７０を備える流れを分離する手段２５０とを備えたハウジング２１０を備えている。
【００２８】
デフレクター２６０，２７０は、主開口２２０を２つの一次通路２２４，２２６に分割する共通リッジ２２２から延びている。デフレクター２６０，２７０は、この共通リッジ２２２から、２つの末広がり流路２８０，２９０を画定している。これら２つの末広がり流路２８０，２９０は、主開口２２０の一次通路２２４，２２６と外部二次開口２３０，２４０との間にそれぞれ延びている。
【００２９】
２つの一次通路２２４，２２６は、二方向導管要素１２０によって熱力学的機械１１０の入口１１４及び出口１１６にそれぞれ接続されている。
【００３０】
より正確には、本発明によれば、主開口２２０は垂直面内に刻まれている。
【００３１】
デフレクター２６０，２７０は、水平に広がる方向に延びている。換言すれば、２つのデフレクター２６０，２７０は、共通リッジ２２２から、主開口２２０と直交する垂直面２２１（図１１及び図１５を参照）の両側にそれぞれ分かれている。これらは、共通リッジ２２２を通るこの垂直面２２１に関して対称であることが好ましい。
【００３２】
デフレクター２６０は、入口側の外部二次開口２３０において軸２３２を中心とする流入流を、一次通路２２４を通過する流れの形態で、熱力学的機械１１０の方向に、この一次通路２２４における主開口２２０の垂直面と直交する軸２２５を中心として逸らせる。
【００３３】
対称的に、デフレクター２７０は、熱力学的機械１１０から出てきて一次通路２２６における主開口２２０の垂直面と直交する軸２２７を中心としてこの一次通路２２６を通過する流れを、出口側の外部二次開口２４０を通過する流出流の形態で、この出口側の外部二次開口２４０の軸２４２を中心として逸らせる。
【００３４】
さらに、本発明によれば、ハウジング２１０は、２つの末広がり流路２８０，２９０をそれぞれ通過する入口流及び出口流が外部二次開口２３０，２４０で水平線Ｈに関してそれぞれ対向する傾き＋α及び−αを有するように、流れを方向付ける手段も備えている。
【００３５】
さまざまな形態を取り得るこの流れを方向付ける手段は、図１３及び図１４に関してより詳細に後述する。
【００３６】
本発明者らは、上記構成が、大きな圧力低下を一切もたらすことなく、外部二次開口２４０を通って出る空気流と外部二次開口２３０を通って入る空気流との間の再循環を防止することを可能にすると判断した。
【００３７】
ハウジング２１０が実質的に直方体の幾何学的形状を有する空気流分離器２００を、図６〜図９で見ることができる。このハウジング２１０は、４つの対向する垂直壁２１２，２１４，２１６，２１８を備えている。垂直壁２１２は、壁に面する（及びハウジング２１０を壁に固定する手段を収容する）ことが意図されている。垂直壁２１４は、垂直壁２１２と平行に対向している。垂直壁２１６及び垂直壁２１８は、互いに平行に対向し、垂直壁２１２及び２１４と交わっている。ハウジング２１０は、２つの概ね水平な壁２１１（ハウジングの上部に位置付けられている）及び壁２１３（ハウジングの底部に位置付けられている）も備えている。
【００３８】
内部の主開口２２０は、垂直壁２１２の中央に形成されている。これは、円形断面を有することが好ましい。したがって、主開口２２０は、冠鋸又は任意の同等の手段のような従来の工具で容易に作製することができる。
【００３９】
主開口２２０は、上記デフレクター２６０，２７０によって、２つの一次通路２２４，２２６に分割されている。
【００４０】
一次通路２２４，２２６は、上記軸２２５，２２７を中心としている。
【００４１】
外部二次開口２３０，２４０は、垂直壁２１６及び２１８にそれぞれ配置されている。これらは、上記軸２３２，２４２を中心としている。
【００４２】
図７、図８、図９を調べると分かり得るように、ハウジング２１０は、一次通路２２４，２２６を外部二次開口２３０，２４０にそれぞれ接続する２つの末広がり流路２８０及び２９０を画定している。
【００４３】
デフレクター２６０，２７０の共通リッジ２２２が主開口２２０の直径に対応する場合、一次通路２２４，２２６のそれぞれの断面は、半円の形態である。図６〜図９に示される特定の実施形態によれば、外部二次開口２３０及び２４０は、矩形断面を有している。
【００４４】
ハウジング２１０の内壁、特にデフレクター２６０，２７０は、一次通路２２４，２２６の断面と外部二次開口２３０，２４０の断面との間で、連続した移行部を画定している、すなわち内壁の向きで曲率の急変を伴っていない。
【００４５】
より正確には、本発明によれば、末広がり流路２８０，２９０のそれぞれの全断面積は、一次通路２２４，２２６から外部二次開口２３０，２４０に向かって漸増している。
【００４６】
有利には、図７及び図８で見ることができるように、末広がり流路２８０，２９０を囲むハウジング２１０の内部体積の全体が、例えばハニカム構造又は同等物を形成するリブ２０２によって形成されている。このような空気流分離器のハウジング２１０は、原材料をほとんど必要としない。したがって、これは軽量であり製造費が安い。
【００４７】
図１０〜図１２に示される本発明による流れ分離器の好適な実施形態を次に説明する。
【００４８】
図１０〜図１２に示される実施形態によれば、ハウジング２１０は、上記垂直面２２１に関して対称な２つのシェル２５２，２５４から形成されている。
【００４９】
各シェル２５２，２５４は、一次通路２２４，２２６から外部二次開口２３０，２４０の方向に開いた管状コルネットの全体形状であることが好ましい。このような実施形態は、材料をほとんど必要とせず、空気流に関して最適化された特に軽量の装置を提供する。
【００５０】
好ましくは、シェル２５２，２５４のそれぞれは、水平中央平面に関して対称でもある。この後者の特性は、例えば単一の射出成形金型を用いて２つの厳密に同一のシェル２５２，２５４を作製することを可能にする。
【００５１】
図１０〜図１２に示される実施形態によれば、２つのシェル２５２，２５４は、垂直支持板２５６に固定され、垂直支持板２５６の中央に主開口２２０が形成されている。
【００５２】
２つのシェル２５２，２５４及び垂直支持板２５６を組み立てることによって形成されるハウジング２１０を備えた二方向空気流分離器２００が、このように図１０〜図１２で見られる。このハウジング２１０は、主開口２２０と、主開口２２０とは異なる２つの外部二次開口２３０，２４０と、流れを分離する手段２５０を構成する２つのデフレクター２６０，２７０とを備えている。
【００５３】
図６〜図９に示される実施形態のように、デフレクター２６０，２７０は、主開口２２０を２つの一次通路２２４，２２６に分割する共通リッジ２２２から延びている。デフレクター２６０，２７０は、この共通リッジ２２２から、外部二次開口２３０，２４０のそれぞれとつながる２つの水平に広がった末広がり流路２８０，２９０を画定している。
【００５４】
図１０〜図１２に示される好適な実施形態によれば、外部二次開口２３０，２４０は、実質的に長軸が垂直な楕円の形態である。
【００５５】
したがって、各シェル２５２，２５４は、一次通路２２４，２２６における半円の形態の断面と、外部二次開口２３０，２４０における楕円の断面との間で徐々に変化する幾何学的形状を有している。
【００５６】
より正確には、図１０〜図１２に示される実施形態によれば、ハウジング２１０を構成する２つのシェル２５２、２５４のそれぞれは、
−垂直対称面２２１と同じ側で末広がり流路２８０，２９０の境界を定めるデフレクター２６０，２７０と、
−垂直支持板２５６と同じ側で末広がり流路２８０，２９０の境界を定める内壁２６２，２７２と、
−デフレクター２６０，２７０と内壁２６２，２７２とをそれぞれ接続する上壁２６４，２７４及び底壁２６６，２７６と
によって形成されている。
【００５７】
各デフレクター２６０，２７０は、水平断面で見て、関連する末広がり流路２８０，２９０の中心の方向に少なくともわずかに凹んだ形状を有することが好ましい。この形状は、例えば主開口２２０の直径と一致する共通リッジ２２２に対応する垂直直線状の内側の母線と、好ましくは垂直な外側の直線リッジ２６１，２７１との間で変化する。曲率の不連続を伴うことなく上壁２６４，２７４及び底壁２６６，２７６を延ばすために、デフレクター２６０，２７０は、垂直断面で見てその上端及び下端が徐々に湾曲して、流路の内側に向かって凹んでいる。
【００５８】
内壁２６２，２７２は、概ね平坦であり、垂直であり、垂直支持板２５６と平行であることが好ましい。これらの形状は、主開口２２０を囲む半円によって形成された母線と、直線リッジ２６１，２７１と平行であり好ましくは垂直な外側の直線リッジ２６３，２７３との間で変化する。曲率の不連続を伴うことなく同様に上壁２６４，２７４及び底壁２６６，２７６を延ばすために、内壁２６２，２７２は、デフレクター２６０，２７０と対称的に、垂直断面で見てその上端及び下端が徐々に湾曲して、流路の内側に向かって凹んでいる。
【００５９】
これらの上壁２６４，２７４及び底壁２６６，２７６は、流路の内側に向かって凹んだ丸形キャップによって形成されている。
【００６０】
一方で直線リッジ２６１及び２６３が対になって、他方で直線リッジ２７１及び２７３が対になって、外部二次開口２３０及び２４０の垂直中央平面をそれぞれ画定する。
【００６１】
したがって、画定された中央平面は、図１１に参照符号２６５及び２７５で示されており、互いに交わると共に内部の主開口２２０が刻まれた垂直面Ｖとも交わっている。
【００６２】
添付の図１０〜図１２を調べると、好ましくは上壁２６４，２７４及び底壁２６６，２７６が上記中央平面２６５及び２７５を越えて延びることも分かるであろう。
【００６３】
したがって、上壁２６４，２７４のうち中央平面２６５，２７５を越えて突出する部分は、ハウジング２１０の内部体積に雨が入るのを防止することが意図された雨避け手段を構成する。
【００６４】
該当する場合、変形形態として又は付加的に、本発明による流れ分離器は、末広がり流路２８０，２９０内に雨が入るのを防止するために、例えば外部二次開口２３０及び２４０に位置付けられたフィンを備えてもよい。
【００６５】
底壁２６６，２７６のうち中央平面２６５，２７５を越えて突出する部分は、装置の美観及び空気力学を完璧なものにする。この部分は、雨又は凝縮によって末広がり流路２８０，２９０に入ってしまう可能性があるいかなる水も除去するための流路も構成する。
【００６６】
本発明者らは、風洞で行った試験によって、そのような幾何学的形状がシェル２５２とシェル２５４との間での空気流の再循環を防止するだけでなく不均一な流量分布領域も回避することを示すことができた。逆に、この幾何学的形状により、流れの良好な分布及びデッドゾーンの最適化が得られる。これは、外部二次開口２３０，２４０の方向に膨らんで圧力低下を最小限に抑えることが好ましい。
【００６７】
前述のように、本発明によれば、ハウジング２１０は、２つの末広がり流路２８０，２９０をそれぞれ通過する入口流及び出口流が、外部二次開口２３０，２４０で水平線Ｈに関してそれぞれ対向する傾き＋α及び−αを有するように、流れを方向付ける手段を備えている。入口流の傾きの大きさは、必ずしも出口流と同一の絶対値ではないが、これらの傾きは、同一の＋／−αであることが好ましい。
【００６８】
そのような流れを方向付ける手段は、図６〜図９に示された第１の実施形態及び図１０〜図１２に示された第２の実施形態の両方に当てはまる、実質的に２つの形態を取ることができる。
【００６９】
図１３に概略的に示される第１の変形実施形態によれば、２つの末広がり流路２８０，２９０の幾何学的中心軸は、共通の水平面内に位置付けられるが、各流路に少なくとも１つの方向フィン２８２，２９２が設けられている。方向フィン２８２は、流れの一方すなわち暖流を、好ましくは上部から引き取って、主開口２２０の一次通路２２４に向けて導くようになっている。方向フィン２９２は、他方の流れすなわち低温流を、主開口２２０の一次通路２２６から離れる方向に下方に導くようになっている。１つ又は複数の方向フィン２８２，２９２は、各末広がり流路２８０，２９０に関連して設けてもよい。方向フィン２８２，２９２は、末広がり流路２８０，２９０の任意の適当な点に、好ましくは一次通路２２４，２２６に配置することができる。
【００７０】
したがって、方向フィン２８２，２９２は、長い方の寸法が主開口２２０の平面と一致して水平に延びるが上記軸２２５及び２２７と少なくとも概ね平行な短い方の寸法が水平線に対して傾いている細長い板から形成されることが有利である。
【００７１】
図１４に概略的に示される第２の変形実施形態によれば、２つの末広がり流路２８０，２９０の幾何学的中心軸は、水平線Ｈに関してそれぞれ逆方向に傾いている。
【００７２】
高温空気入口用の外部二次開口２３０の軸は、上記軸２３２と概ね一致し、主開口２２０の一次通路２２４の方向に下方に傾斜している。低温空気出口用の外部二次開口２４０の軸は、上記軸２４２と概ね一致し、主開口２２０の一次通路２２６から離れる方向に下方に傾斜している。
【００７３】
前述のように、上記流れを方向付ける手段は、デフレクター２６０及び２７０によって与えられる水平方向の広がりに従ってこの水平方向の広がりを強調することを可能にする。
【００７４】
図１５に示されるように、デフレクター２６０，２７０は、主開口２２０を、同一の断面を有する２つの一次通路２２４，２２６に分割することができる。この場合、共通リッジ２２２は、主開口２２０の直径に沿って延びる。流入及び流出の処理量が同一である場合、流入流及び流出流の速度は同一である。
【００７５】
しかしながら、図１６に示されるように、デフレクター２６０及び２７０が主開口２２０を、異なる断面を有する２つの一次通路２２４及び２２６に分割するようにすることも可能である。この場合、流入流量及び流出流量が同一であると、この断面が小さい方の一次通路２２６を通過する流れの速度は、断面が大きい方の一次通路２２４を通過する流れの速度よりも速い。好ましくは、断面が小さい方の一次通路２２６は、流出流が出口用の外部二次開口２４０から遠くに高速で発射されるように流出流専用であり、断面が大きい方の一次通路２２４は、流入流が入口用の外部二次開口２３０の近くで低速で吸引されるように流入流専用である。このようにして、流入流と流出流との間の再循環の危険性がさらに低減される。
【００７６】
一次通路２２４及び２２６の断面の差は、流入流及び流出流の温度の差から得られたこれら２つの流れの密度の差も考慮したものであってもよい。
【００７７】
図１７及び図１８に示される二方向導管要素１２０の２つの実施形態を次に説明する。
【００７８】
図１７に示される実施形態によれば、二方向導管要素１２０は、外囲が円形の回転断面を有する形態、有利には可撓性の導管１２２の形態であり、その全長にわたって連続した直径分離隔壁１２４を備えている。
【００７９】
導管１２２の断面は、主開口２２０の断面に対応し、直径分離隔壁１２４の位置は、デフレクターの共通リッジ２２２の位置に対応する。このような直径分離隔壁１２４が、第１の端１２８で主開口２２０の一次通路２２４，２２６に、第２の端１２９で熱力学的機械１１０の入口及び出口にそれぞれ接続されることが意図される２つの平行な気密に分離された流路１２６、１２７の境界を定めることを可能にすることを、当業者は理解するであろう。
【００８０】
直径分離隔壁１２４は、流路１２６，１２７内でそれぞれ逆方向に循環する流れの間でのいかなる熱移動も防止すると共にいかなる凝縮作用も防止するために、熱絶縁性であることが好ましい。これは、例えば非限定的に、蜂窩状ポリカーボネートから作られた隔壁であってもよい。
【００８１】
このような二方向導管要素１２０は、空気流分離器２００の流出空気流及び流入空気流を熱力学的機械１１０に出入りさせることを可能にすることが有利である。
【００８２】
図１８に示される導管要素は、第２の端１２９において、２つの流路１２６，１２７が２つの別個の導管１２１，１２３を画定する分岐１２５の形態で個別化されているという点で、図１７に示される導管要素と区別される。
【００８３】
特定の非限定的な実施形態によれば、
−主開口２２０の直径は、１５ｃｍ〜５０ｃｍ、通常は約３０ｃｍであり、
−一次通路２２４の断面と一次通路２２６の断面との比は、１〜１／２、例えば約２／３であり、
−外部二次開口２３０，２４０の断面とそれぞれに関連する一次通路２２４，２２６の断面との比は、１〜１．５、または３でさえあり、
−主開口２２０を含む垂直面に対して垂直と見なされる、図１６に示された分離器の深さＰは、約１５ｃｍであり、
−外部二次開口２３０，２４０の輪郭の垂直長軸と水平短軸との比は、１．５〜３、通常は約２であり、
−外部二次開口の垂直長軸は、約４０ｃｍであることが有利であり、
−外部二次開口２３０，２４０における流れの方向２３２，２４２と一次通路２２４，２２６における流れの方向との間の傾きβは、１０度〜９０度、好ましくは約２０度であり、
−流れを方向付ける手段による水平線Ｈに関する入口流及び出口流の傾き＋／−αは、好ましくは５度〜３０度、有利には約１５度である。
【００８４】
当然ながら、本発明は、これまで説明してきた特定の実施形態に限定されるのではなく、本発明の精神に従ったすべての変形形態に及ぶ。
【００８５】
本発明による空気流分離器は、入口と出口との間のいかなる直接再循環も防止し、圧力低下を制限し、設備内に水が入るのを防止し、信頼性が高く安全な装置からの利益を受け、特定の付属品又は工具も熱力学的機械１１０の特別な閉じ込めも必要ない単純な設備を可能にする。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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