CN101173806B - 吸附体及具备吸附体的调湿装置以及空调机的室内机 - Google Patents
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Abstract
本发明能够增大吸附体的表面积而提高水分的吸附性能,在将该吸附体设置在调湿装置及空调机的室内机内的情况下,能够使用横流风扇在室内整个区域中范围较大地进行加湿后的空气或除湿后的空气的吹出。隔开间隙配置有形成为长条状、能够吸附及能够脱离吸附对象物质的多片吸附板(15),在这些吸附板(15)的长度方向及与该长度方向正交的方向上空气可通风,通过在长度方向上空气通风而进行吸附对象物质的吸附或脱离,通过在与长度方向正交的方向上空气通风而进行吸附对象物质的脱离或吸附。
Description
技术领域
本发明涉及能够吸附以及能够脱离空气中的水分等的吸附体、具备吸附体的调湿装置以及空调机的室内机。
背景技术
例如,如下述专利文献1、2所述,已知有利用能够吸附以及能够脱离空气中的水分等的吸附体进行加湿及除湿的调湿装置。
在这些调湿装置中使用的吸附体形成为具有可通风的多个空气通路的形状、例如蜂窝形状(honeycomb structure),通过将含有水分的空气通风到空气通路中,将空气中的水分吸附在吸附体上。另一方面,通过使被加热的空气通风到空气通路中而将吸附体加热,使吸附在吸附体中的水分从吸附体脱离。
因而,通过含有从吸附体脱离的水分的空气送风到室内中,进行室内的加湿。另一方面,使室内的空气中含有的水分吸附在吸附体上、将吸附在吸附体上的水分向室外放出,进行室内的除湿。
【专利文献1】:日本特许第3132940号公报
【专利文献2】:日本特许第3254381号公报
但是,在上述的吸附体中,对于以下的点并没有考虑。
上述吸附体在同一方向上形成有用来吸附水分或使水分脱离的使空气通风的空气通路。
并且,用来使水分吸附到吸附体上的空气的通风方向与用来使水分从吸附体脱离的空气的通风方向沿着空气通路设定为相反方向。
因此,作为对这些吸附体送风的送风机,离心型的送风机是适合的,在将这些吸附体在调湿装置及空调机的室内机中使用的情况下,为了使含有水分的空气吹出到室内中而使用横长形状的横流风扇(cross-flowfan)是困难的。因此,利用横流风扇均匀地吹出从吸附体脱离的含有水分的空气较困难,室内的加湿状态不会变得均等。
此外,在专利文献2中记载的吸附体中,为了提高吸附性能而提高加湿性能,需要增大吸附体的直径而增大吸附体的表面积。但是,如果吸附体的直径变大,则随之室内机的外形尺寸、特别是与吸附体的旋转中心正交的方向的宽度尺寸变大。
空调机的室内机是安装在室内的壁面等上的构造,抑制从壁面伸出的尺寸的要求较高。因此,关于增大吸附体的直径来提高加湿性能受到了限制。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而做出的,其目的是提供一种吸附体、调湿装置、以及空调机的室内机,能够增大吸附体的表面积而提高水分的吸附性能,以及在将该吸附体设置在调湿装置及空调机的室内机内的情况下,能够使用横流风扇在室内整个区域中范围较大地进行加湿后的空气或除湿后的空气的吹出。
本发明的技术方案1的特征在于,在吸附体中,隔开间隙配置有形成为长条状、能够吸附及能够脱离吸附对象物质的多片吸附板,构成为空气能够在这些吸附板的长度方向及与该长度方向正交的方向上通风,通过空气在上述吸附板的长度方向上通风而进行吸附对象物质的吸附或脱离,通过空气在与上述吸附板的长度方向正交的方向上通风而进行吸附对象物质的脱离或吸附。
本发明的技术方案2的技术方案的特征在于,在技术方案1中,上述多片吸附板构成使相互相邻的面对置、并且在这些面与面之间具有空气能够通风的间隙而连结的吸附板单元;利用覆盖构成上述吸附板单元的一部分上述吸附板的沿着长度方向的方向的外周部的第1盖部、和覆盖上述吸附板单元的另一部分上述吸附板的长度方向的两端部的第2盖部,形成能够绕沿着上述吸附板的长度方向的中心线旋转地保持上述吸附板单元的保持体;在上述保持体的上述第1盖部与一部分上述吸附板之间,形成有空气能够沿上述吸附板的长度方向通风的第1空气通路,在上述第2盖部与另一部分上述吸附板之间,形成有空气能够沿与上述吸附板的长度方向正交的方向通风的第2空气通路。
本发明的技术方案3的调湿装置,特征在于,在调湿装置中,具备:主体,设置在室内,形成有吸入室内的空气的吸入口和将从该吸入口吸入的空气向室内吹出的吹出口;第2方案所述的吸附体,设置在上述主体内,将水分作为吸附对象物质;驱动部,使上述吸附体的上述吸附板单元绕中心线旋转;室外排气用风扇,设置在上述主体内,将空气吸入到该主体内并将吸入的空气通风到上述第1空气通路内之后向室外排气;横流风扇,与上述吸附体的长度方向平行地设置在上述主体内,将室内的空气从上述吸入口吸入到上述主体内,将吸入的空气通风到上述第2空气通路内之后从上述吹出口向室内吹出;加热机构,设置在上述主体内,将位于上述第1空气通路内的上述吸附板和位于上述第2空气通路内的上述吸附板中的至少一个加热。
本发明的技术方案4的空调机的室内机,特征在于,在空调机的室内机中,具备:室内机主体,设置在室内,形成有吸入室内的空气的吸入口和将从该吸入口吸入的空气向室内吹出的吹出口;热交换器,设置在上述室内机主体内,将从上述吸入口吸入而从上述吹出口吹出的空气加热;上述技术方案2所述的吸附体,设置在上述室内机主体内,将水分作为吸附对象物质;驱动部,使上述吸附体的上述吸附板单元绕中心线旋转;室外排气用风扇(exhaust fan),设置在上述室内机主体内,将空气吸入到该室内机主体内,并将吸入的空气通风到上述吸附体的上述第1空气通路内之后向室外排气;横流风扇,与上述吸附体的长度方向平行地设置在上述室内机主体内,并将室内的空气从上述吸入口吸入到上述室内机主体内,将吸入的空气通风到上述第2空气通路内之后从上述吹出口向室内吹出;用通过上述热交换器加热后的空气加热位于上述第2空气通路内的上述吸附板,从而使水分脱离到室内。
根据本发明,能够得到空间效率(space efficiency)良好的吸附体、调湿装置、空调机的室内机。即,能够增大吸附体的表面积而提高吸附性能。此外,在将该吸附体设置在调湿装置或空调机的室内机内的情况下,能够不增大调湿装置或室内机的外径尺寸而设置,能够有效地利用横长形状的横流风扇的通风,高效率地进行加湿或除湿。
附图说明
图1是表示有关本发明的第1实施方式的吸附体的立体图。
图2是图1所示的吸附体的分解立体图。
的纵剖侧视图。
图4是表示调湿装置的纵剖侧视图。
图5是表示调湿装置的电连接构造的框图。
图6是对调湿装置的运转控制进行说明的流程图。
图7是表示有关本发明的第2实施方式的吸附体的立体图。
图8是图7所示的吸附体的分解立体图。
图9是表示有关本发明的第3实施方式的空调机的室内机的纵剖侧视图。
图10是其水平剖视图。
图11是表示空调机的室内机的电连接构造的框图。
图12是对空调机的运转控制进行说明的流程图。
图13是表示有关本发明的第4实施方式的空调机的室内机的水平剖视图。
图14是表示有关本发明的第5实施方式的吸附体的分解立体图。
图15是其侧视图。
图16是表示使用该吸附体的空调机的室内机的纵剖侧视图。
图17是表示有关本发明的第6实施方式的吸附体及空调机的室内机的纵剖侧视图。
图18是表示该吸附体的立体图。
图19是表示有关本发明的第7实施方式的吸附体的吸附板的构造的纵剖侧视图。
图20是表示使用有关第7实施方式的吸附体的空调机的室内机的电连接构造的框图。
图21是对空调机的运转时的控制进行说明的流程图。
图22是对空调机的运转时的控制进行说明的流程图。
具体实施方式
以下,利用附图说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
有关本发明的第1实施方式的调湿装置1是能够进行在冬季等室内湿度较低时进行的室内的加湿、和在梅雨时等进行的除湿两者的装置。首先,如图3及图4所示,具有安装在将室内与室外分隔的壁2的内侧面上的主体3,在主体3的前面部上沿着主体3的横宽方向形成有多个吸入口4。在主体3的下部,沿着主体3的横宽方向形成有多个吹出口5。主体3在其背面上具备未图示的安装板,经由安装板安装在室内的壁面上。
在主体3内,设置有吸附体6、空气过滤器(air filter)7、离心型的室外排气用风扇8、横流风扇9、作为加热机构的加热器(heater)10、11、和控制器12。
如图2所示,图1所示的吸附体6由吸附板单元13和保持体14形成。
吸附板单元13具有形成为长条的板状(长方形状)、能够吸附及能够脱离水分及气味成分等吸附物质的多片吸附板15,这些吸附板15面对面地对置,并且在这些面与面之间留出可通风的间隙而连结。更具体地讲,吸附板15通过在以纸等为坯材的基板的表面上涂布沸石(zeolite)等吸附材料粒子来形成。吸附材料在低温(室温)下吸附水分等吸附物质,如果变为高温,则使吸附的水分等吸附物质脱离。
多片吸附板15的连结是通过将吸附板15的长度方向的两端用环状框(ring frame)16固定而进行的,吸附板单元13的外形形状为圆柱状。
在环状框16上,设有与吸附板15平行地延伸、在环状框16的直径方向上被固定的分隔板16a。在分隔板16a的侧面中央部上,沿着吸附板15的长度方向固定有向从吸附板15离开的方向即外侧延伸的旋转轴16b。分隔板16a与吸附板15同样,从环状框16的一端到另一端,将吸附板15两分割为两个组(group),并且还同时进行吸附板单元13的加强。
保持体14绕旋转轴16b的中心线可旋转地保持吸附板单元13。保持体14具有将保持的吸附板单元13的一部分的沿着吸附板15的长度方向的方向的外周部气密地覆盖的第1盖部17、和将保持的吸附板单元13的另一部分的沿着吸附板15的长度方向的两端部气密地覆盖的一对第2盖部18。第1盖部17形成为覆盖吸附板单元13的圆周方向的约180°的范围的形状。第2盖部18形成为半圆状。在第2盖部18上,形成有可旋转地轴支撑旋转轴16b的支撑孔19。
在吸附体6上,形成有可将空气通风的第1空气通路20和第2空气通路21。第1空气通路20被第1盖部17和一部分吸附板15包围而形成,将各吸附板15之间做成空气能够沿长度方向(图1中的A方向)通风。第2空气通路21被一对第2盖部18和另一部分吸附板15包围而形成,将各吸附板15之间做成空气能够沿与吸附板15的长度方向正交的方向(图1中的B方向)通风。另外,分隔板16a位于第1空气通路20与第2空气通路21之间,使空气不会来到第1空气通路20与第2空气通路21之间。
如图3所示,在吸附体6设置在主体3内的情况下,通过未图示的保持机构位置固定地保持保持体14,在吸附板单元13的旋转轴16b上,经由啮合了多个齿轮的减速机构23连结有作为将吸附板单元13绕中心线旋转驱动的驱动部的马达22。在调湿装置1中,设有贯通主体3而延伸到主体3的外部、在将调湿装置1安装到壁2上的情况下贯通壁2而延伸到室外的吸气用管(air intake pipe)24和排气用管(exhaust pipe)25。吸气用管24的位于主体3内的端部连接在吸附体6的第1空气通路20的一端侧的入口20A上。进而,排气用管25的位于主体3内的端部连接在第1空气通路20的另一端侧的出口20B上。
空气过滤器7配置在吸入口4与吸附体6之间,形成为可通风的网状(mesh structure)。在被从吸入口4吸入到主体3内的空气中含有尘埃的情况下,在该空气通过空气过滤器7的过程中尘埃被空气过滤器7捕集。
室外排气用风扇8设置在排气用管25内,在室外排气用风扇8上连结有旋转驱动该室外排气用风扇8的马达26。通过驱动室外排气用风扇8,室外的空气被从吸气用管24吸入,被吸入的空气在吸附体6的第1空气通路20内沿图1所示的箭头A方向流通,通过排气用管25而被排气到室外。
横流风扇9是形成为圆柱长条形状的贯流送风机,在主体3内与吸附体6的长度方向平行地设置。进而,在调湿装置1安装在壁2上的情况下,设置在主体3内的横流风扇9的长度方向与壁2平行且朝向水平的方向。在横流风扇9的轴的一端上连结有旋转驱动横流风扇9的马达27。横流风扇9的另一端侧的轴与室外排气用风扇8的马达26相邻而设有轴承。即,横流风扇9与室外排气用风扇8的轴配置在大致一致的位置上,降低了噪音、振动。通过驱动横流风扇9,室内的空气被从吸入口4吸入到主体3内,被吸入的空气在第2空气通路21内沿图1所示的箭头B方向流通,通过第2空气通路21内的空气从吹出口5向室内吹出。
加热器10、11中的一个加热器10用于室内的加湿用,另一个加热器11用于室内的除湿用。这些加热器10、11设成可切换为开启(ON)状态和关闭(OFF)状态,通过被切换为开启状态,被通电而发热。加湿用的加热器10配置在吸入口4与吸附体6之间,通过在加湿运转时被切换为开启状态而发热,被从吸入口4吸入而在第2空气通路21内通风的空气被加热。另一方面,除湿用的加热器11设置在吸气用管24内,通过在除湿运转时被切换为开启状态而发热,将被从室外吸气而在第1空气通路20内通风的空气加热。
控制器12由编程的(programmed)微型计算机及其周边设备构成。控制器12收容在主体3内,进行主体3内的控制对象物的控制。如图5所示,在控制器12上连结有旋转驱动吸附板单元13的马达22、旋转驱动室外排气用风扇8的马达26、旋转驱动横流风扇9的马达27、加热器10、11、和接受来自操作调湿装置1的运转状态的遥控器(remotecontroller)28的红外线信号的受光部29。
基于图6的流程图对调湿装置1的运转控制进行说明。控制器12监视是否从遥控器28输入了加湿运转的开始信号(S1)、以及是否输入了除湿运转的开始信号(S2)。
在输入了加湿运转的开始信号的情况下(S1的“是”),开始内置于控制器12中的定时器(timer)的计数(count)(S3),驱动横流风扇9(S4),驱动室外排气用风扇8(S5),对加湿用的加热器10通电(S6)。
这里,通过在步骤S5中驱动室外排气用风扇8,室外的空气被从吸气用管24吸入,被吸入的空气在通过吸附体6的第1空气通路20内后被从排气用管25排到室外。使室外的空气在第1空气通路20内通风,通过通风的空气碰到位于第1空气通路20内的各吸附板15,包含在室外的空气中的水分被第1空气通路20内的吸附板15吸附。
同时,通过在步骤S4驱动横流风扇9,室内的空气被从吸入口4吸入到主体3内,被从吸入口4吸入的空气在通过吸附体6的第2空气通路21后从吹出口5向室内吹出。进而,通过在步骤S6中对加湿用的加热器10通电而从加热器10发热,被从吸入口4吸入的室内空气在被加热器10加热后通过第2空气通路21内。因此,通过被加热器10加热的高温空气碰到第2空气通路21内的吸附板15,第2空气通路21内的吸附板15被加热,水分从被加热的吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分通过横流风扇9的驱动而包含在从吹出口5吹出的空气中,放出到室内,进行室内的加湿。
然后,判断定时器的计数时间“T”是否经过了为了使吸附板15吸附水分而预先设定的设定时间“ts1”(S7),再判断是否输入了加湿运转的结束信号(S8)。
在输入加湿运转的结束信号之前(S8的“否”),在定时器的计数时间“T”经过了设定时间“ts1”的情况下(S7的“是”),驱动马达22而使吸附板单元13旋转180°(S9),将定时器复位以及再开始(S10)。 通过在步骤S9中使吸附板单元13旋转180°,在旋转前位于第1空气通路20内而吸附了在室外的空气中含有的水分的吸附板15移动到第2空气通路21内。即,在旋转后分隔板16a也位于第1空气通路20与第2空气通路21之间,将第1空气通路20与第2空气通路21分隔。并且,通过横流风扇9的驱动被通风的空气中被加热器10加热的空气碰到从第1空气通路20内移动到形成第2空气通路21的位置的吸附板15上,水分从移动到第2空气通路21内的吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分通过横流风扇9的驱动而包含到从吹出口5吹出的空气中,向室内放出,进行室内的加湿。
同时,通过在步骤S9中使吸附板单元13旋转180°,在旋转前位于第2空气通路21内而通过被加热器10加热的空气脱离了水分的吸附板15,移动到第1空气通路20内。并且,通过室外排气用风扇8的驱动而通风的相对低温的室外的空气碰到从第2空气通路21内移动到第1空气通路20内的吸附板15,在室外的空气中含有的水分被吸附到位于第1空气通路20内的吸附板15上。
在步骤S10中再开始定时器后,判断定时器的计数时间“T”是否经过了设定时间“ts1”(S7)、和是否输入了加湿运转的结束信号(S8)。并且,在输入加湿运转的结束信号之前(S8的“否”),在定时器的计数时间“T”经过了设定时间“ts1”的情况下(S7的“是”),驱动马达22而使吸附板单元13再次旋转180°(S9)。
这样,通过每隔设定的设定时间“ts1”将吸附板单元13旋转180°,室外的空气中的水分被吸附板15吸附,被吸附的水分从吸附板15脱离,从吸附板15脱离的水分放出到室内,持续进行室内的加湿。
在通过使用者的操作从遥控器28输入了加湿运转的结束信号的情况下(S8的“是”),将定时器复位(S11),停止横流风扇9的驱动(S12),停止室外排气用风扇8的驱动(S13),停止向加湿用的加热器10的通电(S14),加湿运转结束。
另一方面,在输入了除湿运转的开始信号的情况下(S2的“是”),开始内置于控制器12中的定时器的计数(S15),驱动横流风扇9(S16),驱动室外排气用风扇8(S17),对除湿用的加热器11通电(S18)。
这里,通过在步骤S16中驱动横流风扇9,室内的空气被从吸入口4吸入到主体3内,被从吸入口4吸入的空气在通过吸附体6的第2空气通路21内之后,从吹出口5向室内吹出。通过室内的空气通过第2空气通路21内,在室内的空气中含有的水分被第2空气通路21内的吸附板15吸附,从吹出口5向室内吹出的空气中的水分量减少。即,向室内吹出了湿度较低的干燥空气。
同时,通过在步骤S17中驱动室外排气用风扇8,室外的空气被从吸气用管24吸入,被吸入的空气在通过吸附体6的第1空气通路20后通过排气用管25内被排到室外。此时,通过在步骤S18中对除湿用的加热器11通电而从加热器11发热,将从室外吸入而通过第1空气通路20的空气加热。因此,被加热器11加热的高温空气碰到第1空气通路20内的吸附板15上,该吸附板15被加热,水分从该吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分包含在被从排气用管25向室外排气的空气中而被输送,放出到室外。
然后,判断定时器的计数时间“T”是否经过了为了使水分从吸附板15脱离而预先设定的设定时间“ts2”(S19),再判断是否输入了除湿运转的结束信号(S20)。
在输入除湿运转的结束信号之前(S20的“否”)、在定时器的计数时间“T”经过了设定时间“ts2”的情况下,(S19的“是”),驱动马达22而使吸附板单元13旋转180°(S21),将定时器复位并再开始(S22)。
通过在步骤S21中使吸附板单元13旋转180°,在旋转前位于第2空气通路21内而吸附有在室内的空气中含有的水分的吸附板15,移动到第1空气通路20内。并且,通过室外排气用风扇8的驱动而被通风的空气中的被加热器11加热的空气碰到从第2空气通路21移动到第1空气通路20内的吸附板15,水分从移动到第1空气通路20内的吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分包含在从排气用管25向室外排出的空气中而被输送、放出到室外。
同时,通过步骤S21的旋转,在旋转前位于第1空气通路20内而碰到被加热器11加热的空气、脱离了水分的吸附板15,移动到第2空气通路21内。并且,通过横流风扇9的驱动而被通风的相对低温的室内空气碰到从第1空气通路移动到第2空气通路21内的吸附板15,室内的空气中的水分被第2空气通路21内的吸附板15吸附。
在再开始定时器后(S22),判断定时器的计数时间“T”是否经过了设定时间“ts2”(S19)、和是否输入了脱离运转的结束信号(S20)。并且,在输入除湿运转的结束信号之前(S20的“否”)、在定时器的计数时间“T”经过了设定时间“ts2”的情况下(S19的“是”),驱动马达22而使吸附板单元13再旋转180°(S21)。
这样,通过将吸附板单元13每隔设定时间“ts2”旋转180°,室内的空气中的水分被吸附板15吸附,被吸附的水分放出到室外,继续进行室内的除湿。
在输入了除湿运转的结束信号的情况下(S20的“是”),将定时器复位(S23),停止横流风扇9的驱动(S24),停止室外排气用风扇8的驱动(S25),停止向除湿用的加热器11的通电(S26),除湿运转结束。
用来吸附的最适合的设定时间“ts1”与用来脱离的最适合的设定时间“ts2”的关系,根据横流风扇9及室外排气用风扇8的送风能力及空气中的水分含有量等而变动,但一般吸附需要的时间比脱离需要的时间长。所以,例如可以将设定时间“ts1”设定为10分钟、将设定时间“ts2”设定为6分钟,但结果由于在除湿、加湿的任一个中吸附板15都同时进行吸附和脱离,所以该时间设定并不是什么问题,设定为不在饱和后还继续吸附或脱离的通风的程度的较短的时间是关键。
另外,作为吸附材料,如果不仅是水分、也能够进行气味成分等的吸附及脱离,则在调湿装置1的除湿运转时,室内的气味成分被第2空气通路21内的吸附板15吸附,被吸附的气味成分通过使被加热器11加热的空气通过到第2空气通路21内而从吸附板15脱离。由此,能够在进行室内的除湿的同时将气味成分从室内除去。
此外,在本实施方式中,在输入了加湿运转的结束信号的情况下(S8的“是”)、以及输入了除湿运转的结束信号的情况下(S20的“是”),在输入这些结束信号后马上停止驱动横流风扇9(S12、S24)、以及停止驱动室外排气用风扇8(S13、S25)。
但是,在加湿运转时,也可以在停止向加热器10的通电后的规定时间经过后(例如经过2分钟后)停止横流风扇9的驱动,在除湿运转时,也可以在停止向加热器11的通电后的规定时间经过后(例如经过2分钟后)停止室外排气用风扇8的驱动。由此,对于停止了通电的加热器10、11能够送风规定时间,能够促进加热器10、11的冷却。
在这样的结构中,吸附体6形成为长条状,该吸附体6以与横流风扇9平行的朝向设置在主体3内。因此,能够实现主体3的外径尺寸变大的抑制、和增大吸附体6的表面积而带来水分等的吸附物质的吸附性能的提高。由此,能够不使调湿装置1大型化而实现加湿性能及除湿性能的提高。
此外,在吸附体6中,形成有空气沿吸附板15的长度方向流动的第1空气通路20、和空气沿与吸附板15的长度方向正交的方向流动的第2空气通路21,通过使吸附板单元13旋转,能够将各个吸附板15切换为位于第1空气通路20内的状态和位于第2空气通路21内的状态。因此,通过对一个空气通路通风用来吸附水分的空气、对另一个空气通路通风用来使吸附的水分脱离的加热的空气、使吸附板单元13旋转,能够连续地进行加湿运转或除湿运转。
进而,在加湿运转时,使用与壁2平行地配置的横流风扇9,能够从吸入口4范围较大地吸入室内空气,并且能够将包含从吸附板15脱离的水分的空气从吹出口5向室内整个区域范围较大地吹出,所以能够提高室内的加湿性能。此外,在除湿运转时,使用与壁2平行地配置的横流风扇9,能够从吸入口4范围较大地吸入室内空气,并且能够将水分被吸附板15吸附从而含有的水分变少的空气从吹出口5向室内整个区域范围较大地吹出,所以能够提高室内的除湿性能。另外,本实施方式的调湿装置能够进行加湿与除湿两者,但也可以设为仅有任一种功能。进而,也可以设为只有气味除去的功能。在这些情况下,某一个加热器10、11不再需要。此外,将各吸附板15用平板构成,但为了增大吸附面积而提高除加湿性能,也可以在不会成为通风阻力的范围内在表面上设置细小的凹凸。
(第2实施方式)
基于图7及图8对有关本发明的第2实施方式的吸附体30进行说明。另外,在第2实施方式以及其以后的实施方式中,对于与先说明的其他实施方式的结构要素相同的结构要素赋予相同的标号,省略重复的说明。
吸附体30如图8所示,由吸附板单元31和保持体32形成。
吸附板单元31具有:整体上为圆筒形状、以该圆筒形的轴31a为中心形成为长条的大致正三角柱状的分隔体33;和形成为长条的板状(长方形状)、能够吸附及能够脱离水分及气味成分等吸附物质的多片吸附板15。多片吸附板15分别平行地配置在沿着分隔体33的中线(轴31a)的3个面上,这些吸附板15面对面地对置、在这些面与面之间设置可通风的间隙来连结。这些多片吸附板15收容在从轴31a离开而宽度尺寸变短的圆筒形内。多片吸附板15的连结是通过将吸附板15的长度方向的两端用环状框16固定来进行的。环状框16固定在三角柱状的分隔体33的3个顶点部上。在分隔体33的中心线(轴31a)上的两端部上,固定有沿着吸附板15的长度方向向从吸附板15离开的方向即外侧延伸的旋转轴31b。
保持体32的内径形成为比吸附板单元31的外径稍大。保持体32在其内部以旋转轴31b为中心可旋转地保持吸附板单元31。吸附板单元31向保持体32内的组装可以通过将保持体32做成沿着长度方向两分割的构造、或者将后述的第1盖部17a与一个第2盖部18a之间做成分割构造来进行。保持体32具有:将保持的吸附板单元31的一部分的沿着吸附板15的长度方向的方向的外周部气密地覆盖的第1盖部17a;和将保持的吸附板单元31的另一部分的沿着吸附板15的长度方向的两端部气密地覆盖的一对第2盖部18a。第1盖部17a形成为覆盖吸附板单元31的圆周方向的约240°的范围的形状。第2盖部18a形成为覆盖配置于分隔体33的一个面上的吸附体15的端部和分隔体33的长度方向的端面的扇形。在第2盖部18a上,形成有可旋转地轴支撑旋转轴31b的支撑孔19。在吸附板单元31向保持体32的组装时,进行配置,以使三角柱状的分隔体33的两个角部正好位于第1盖部17a的开口端部上。
在吸附体30中,如图7所示,形成有可将空气通风的第1空气通路20a、20b和第2空气通路21。第1空气通路20a、20b被第1盖部17a与一部分的吸附板15包围而形成,空气能够沿吸附板15的长度方向通风。第2空气通路21被第2盖部18a和另一部分的吸附板15包围而形成,空气能够在与吸附板15的长度方向正交的方向上通风。
在主体3内设置了吸附体30的情况下,与第1实施方式同样,吸附体30与横流风扇9平行地配置,在吸附板单元31的旋转轴31b上经由减速机构23连结有旋转驱动吸附板单元31的马达22。此外,在第1空气通路20a、20b的一端侧连接有吸气用管24,在第1空气通路20a、20b的另一端侧连接有排气用管25。另外,马达22在驱动吸附板单元31以使其每次旋转120°这一点上与第1实施方式不同。
在将这样的结构的吸附体30组装到图3、图4所示的调湿装置中的情况下,在加湿运转时,驱动室外排气用风扇8和横流风扇9,以及对加热器10通电。通过驱动室外排气用风扇8,被从吸气用管24吸入的室外的空气在第1空气通路20a、20b内通风,空气中的水分被位于第1空气通路20a、20b内的吸附板15吸附。进而,通过驱动横流风扇9、以及对加热器10通电,被从吸入口4吸入的室内的空气被加热器10加热,被加热器10加热的空气通风到第2空气通路21内,从吹出口5向室内吹出。
在开始加湿运转后经过为了使吸附板15吸附水分而预先设定的设定时间后,驱动马达22,使吸附板单元31旋转120°。
通过使吸附板单元31旋转120°,在旋转后总是为三角柱状的分隔体33的任意两个角部正好位于第1盖部17a的开口端部上。因此,在旋转前位于第1空气通路20b内的吸附板15移动到第2空气通路21内,在旋转前位于第1空气通路20a内的吸附板15移动到第1空气通路20b内,在旋转前位于第2空气通路21内的吸附板15移动到第1空气通路20a内。通过每隔设定时间重复该动作,吸附板单元31旋转120°。通过横流风扇9的驱动而通风的空气中的、被加热器10加热的空气碰到从第1空气通路20b移动到第2空气通路21内的吸附板15,水分从移动到第2空气通路21内的吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分包含在通过横流风扇9的驱动而从吹出口5吹出的空气中,放出到室内,将室内加湿。
通过室外排气用风扇8的驱动而通风的从室外吸入的空气碰到从第1空气通路20a内移动到第1空气通路20b内的吸附板15、以及从第2空气通路21内移动到第1空气通路20a内的吸附板15,对于移动到第1空气通路20a、20b内的吸附板15进行水分的吸附。
因而,如该第2实施方式那样,设有3个空气通路20a、20b、21,在加湿时,通过使用其中的两个作为水分的吸附用、使用剩下的1个作为水分脱离用,能够将吸附板15吸附水分的时间设定为较长。即,一般,吸附材料的吸附需要的时间比脱离需要的时间长。所以,在本实施方式中,通过将吸附板15分为3个组、将其1个用于脱离而其余两个用于吸附,能够将吸附时间设定为脱离时间的2倍。由此,能够增加被吸附板15吸附的水分的量,能够增加从吸附板15脱离的水分量而提高加湿性能。
另一方面,在除湿运转时,驱动室外排气用风扇8和横流风扇9,并且对加热器11通电。通过驱动横流风扇9,使被从吸入口4吸入的室内的空气在第2空气通路21中通风,空气中的水分被第2空气通路21内的吸附板15吸附。水分被吸附板15吸附、含有的水分量变少的空气从吹出口5吹出到室内。进而,通过驱动室外排气用风扇8、并且对加热器11通电,从吸气用管24吸入的室外的空气被加热器11加热,被加热器11加热的高温空气被通风到第1空气通路20a、20b内而被排出室外。通过该高温空气碰到吸附板15,使水分从吸附板15脱离,脱离的水分放出到室外,进行室内的除湿。
从开始除湿运转经过为了使水分从吸附板15脱离而预先设定的设定时间后,驱动马达22,使吸附板单元31旋转120°。
通过使吸附板单元31旋转120°,在旋转前位于第2空气通路21内的吸附板15移动到第1空气通路20a内,在旋转前位于第1空气通路20a内的吸附板15移动到第1空气通路20b内,在旋转前位于第1空气通路20b内的吸附板15移动到第2空气通路21内。每隔设定时间重复该动作,吸附板单元31旋转120°。
被室外排气用风扇8通风的室外的空气中、被加热器11加热后的高温空气碰到从第2空气通路21移动到第1空气通路20a内的吸附板15以及从第1空气通路20a内移动到第1空气通路20b内的吸附板15,水分从第1空气通路20a、20b内的吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分包含在被室外排气用风扇8通风的空气中而被输送,放出到室外。
由横流风扇9通风的室内的空气碰到从第1空气通路20b内移动到第2空气通路21内的吸附板15,室内的空气中的水分被移动到第2空气通路21内的吸附板15吸附,进行室内的除湿。
因而,如该第2实施方式那样,通过设置3个空气通路20a、20b、21、在除湿时将其中的1个作为水分的吸附用使用、将剩余的两个作为水分的脱离用使用,能够增长水分脱离吸附板15的时间而增加水分从吸附板15的脱离量。由此,能够提高水分向吸附板15的吸附性能,能够提高除湿性能。
另外,当使吸附板单元31旋转时,为了确保空气通路20a、20b、21而需要使保持体32与分隔体33的角部的旋转位置准确一致。因此,优选不是单纯的马达22的旋转角度控制,而是设置某种旋转角传感器或位置检测传感器,基于该传感器输出控制旋转角。
(第3实施方式)
基于图9至图13对有关本发明的第3实施方式的空调机的室内机40进行说明。在该室内机中,利用图1及图2所示的吸附体6进行加湿运转。
该室内机40具有安装在将室内与室外分隔的壁2的内侧面上的室内机主体41,在室内机主体41的前面部和上面部形成有多个吸入口42。在室内机主体41的下部形成有可通过百叶窗(louver)43调节开度的吹出口44。
在室内机主体41内,设置有空气过滤器45、热交换器46、横流风扇47、室外排气用风扇48、吸附体6、和控制器49。
空气过滤器45配置在与室内机主体41的前面部和上面部的吸入口42对置的位置上,形成为网状。在被从吸入口42吸入的空气中含有尘埃的情况下,在该空气通过空气过滤器45的过程中尘埃被空气过滤器45捕集。
热交换器46通过两根冷媒配管50、51连接在室外热交换器等上,该室外热交换器设于设置在室外的室外机(未图示)内,在内部流过冷媒,设成可切换为制冷运转状态和制暖运转状态。热交换器46在制冷运转时变为低温而将流过热交换器46的周围的空气冷却,在制暖运转时变为高温而将流过热交换器46的周围的空气加热。
在室外排气用风扇48上连结有旋转驱动该室外排气用风扇48的马达52。室外排气用风扇48与在图3中说明的室外排气用风扇48相同,通过旋转驱动室外排气用风扇48,室外的空气通过吸气用管24被从入口20A吸入到室内机主体41内,被吸入的空气被通风到吸附体6的第1空气通路20内,在第1空气通路20内通风的空气经由出口20B流过排气用管25,排出室外。另外,吸气用管24及排气用管25以及两条冷媒配管50、51共通使用设在壁2上的1个孔2a贯通到室外。该孔2a设在室内机主体41的背面侧、从室内侧看不到的位置上,使外观变得良好。
横流风扇47是形成为长条圆筒形状的贯通送风机,在室内机主体41内的长度方向上设置,与吸附体6的长度方向平行地定位。即,在室内机40安装在壁2上的情况下,设置在室内机主体41内的横流风扇47的长度方向与壁2平行而朝向水平的方向。在横流风扇47上,连结有旋转驱动该横流风扇47的马达53。通过驱动横流风扇47,室内的空气被从吸入口42吸入到室内机主体41内,被吸入的空气通过经过热交换器46的周围而被加热或冷却,变为被加热的热风或被冷却的冷风而从吹出口44吹出到室内。
如图1及图2所示,吸附体6由吸附板单元13和保持体14形成,形成有第1空气通路20和第2空气通路21。吸附体6配置在室内机主体41与热交换器46的下端侧之间,第2空气通路21以朝向上下方向的朝向配置。
在室内机主体41内的吹出口44与吸附体6之间,设有受马达54驱动而旋转、能够旋转到能够将由横流风扇47朝向吹出口44送风的空气的一部分向吸附体6侧送风的位置、和将向吸附体6的送风截断的位置的风门55。另外,吸附体6以将向吸附体6侧送风的空气导引到第2空气通路21内的朝向配置。图9表示风门(damper)55旋转到能够向吸附体6侧送风的位置的状态。当风门55旋转而朝向吹出口44被送风的空气的一部分被向吸附体6侧送风的情况下,被向吸附体6侧送风的空气通过吸附体6的第2空气通路21内,向热交换器46的吸入方向上游侧流动。
控制器49进行室内机主体41内的控制对象物的控制。在控制器49上,如图11所示,连接有旋转驱动吸附体6的吸附板单元13的马达22、旋转驱动室外排气用风扇48的马达52、旋转驱动横流风扇47的马达53、驱动风门55的马达54、和旋转驱动设在室外机中的压缩机56的马达57。进而,在控制器49上,连接有检测热交换器46的温度的温度传感器58、和接受来自操作空调机的运转状态的遥控器59的红外线信号的受光部60等。
基于图12的流程图对运转空调机的运转控制时的控制进行说明。控制器49监视有无来自遥控器59的信号的输入(S31)。在有来自遥控器59的信号的输入的情况下(S31的“是”),判断该信号是否是制暖运转的开始信号(S32),以及判断是否是加湿运转的开始信号(S33)。
在输入的信号不是制暖运转的开始信号的情况下(S32的“否”),进行输入的制暖运转以外的模式的运转控制(S34)。此外,在虽然输入了制暖运转的开始信号(S32的“是”)、但没有输入加湿运转的开始信号的情况下(S33的“否”),进行没有伴随加湿运转的通常制暖的运转控制(S35)。
在输入了制暖运转的开始信号(S32的“是”)、并且输入了加湿运转的开始信号的情况下(S33的“是”),执行加湿运转。即,在制暖时以外由于不向室内吹出暖风,所以不能执行加湿运转。
在加湿运转(S33的“是”)中,开始内装在控制器12中的定时器的计数(S36),读入测量热交换器46的温度的温度传感器58的值(S37)。接着,基于温度传感器58的测量值控制压缩机驱动用马达57的运转频率,以使温度传感器58的值上升到适合于加湿运转的目标值(S38)。由此,从吹出口44吹出的温风的温度上升、维持在适合于使用吸附体6的加湿用的温度。
进而,将风门63旋转到能够将从吹出口44吹出的温风的一部分向吸附体6侧送风的位置(S39),驱动横流风扇47(S40),驱动室外排气用风扇48(S41)。
这里,通过在步骤S40中驱动室外排气用风扇48,室外的空气经过吸气用的管被吸入到室内机主体41内,被吸入的空气通过吸附体6的第1空气通路20内,在通过第1空气通路20内后经由排气用管25向室外排气。室外的空气在第1空气通路20内通风,通过通风的空气碰到第1空气通路20内的吸附体15,在室外的空气中含有的水分被第1空气通路20内的吸附板15吸附。
此外,通过在步骤S40中驱动横流风扇47,室内的空气被从吸入口42吸入到室内机主体41内,被吸入的空气被热交换器46加热,成为温风而从吹出口44向室内吹出,进行制暖运转。
进而,通过在步骤S39中风门55向朝向吸附体6侧的可送风位置旋转,构成被热交换器46加热而向吹出口44侧送风的温风的一部分被向吸附体6侧导引、该空气通过第2空气通路21内、通过第2空气通路21内后再次被向热交换器46侧吸入的所谓的短回路(short circuit)。因此,热交换器46作为将通风到第2空气通路21中的空气加热的加热机构发挥功能,被热交换器46加热的空气碰到第2空气通路21内的吸附板15,水分从第2空气通路21内的吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分被热交换器46加热,包含在从吹出口44吹出的空气中而向室内放出,进行室内的制暖与加湿。
然后,判断定时器的计数时间“T”是否经过了为了使吸附板15吸附水分而预先设定的设定时间“ts1”(S42),再判断是否输入了加湿运转的结束信号(S43)。
在输入加湿运转的结束信号之前(S43的“否”),在定时器的计数时间“T”经过了设定时间“ts1”的情况下(S42的“是”),驱动马达22而使吸附板单元13旋转180°(S44),将定时器复位以及再开始(S45)。
通过使吸附板单元13旋转180°(S44),在旋转前位于第1空气通路20内而吸附了在室外的空气中含有的水分的吸附板15移动到第2空气通路21内。并且,由热交换器46加热而被风门55导引的温风碰到从第1空气通路20内移动到第2空气通路21的位置的吸附板15上,水分从移动到第2空气通路21内的吸附板15脱离。从吸附板15脱离的水分被热交换器46加热,包含到从吹出口44吹出的空气中,向室内放出,进行室内的制暖与加湿。
在输入了加湿运转的结束信号的情况下(S43的“是”),将定时器复位(S46),停止室外排气用风扇48的驱动(S47),使风门55向截断向吸附体6侧的送风的位置旋转(S48),开始通常制暖的运转控制(S35)。
在这样的结构中,吸附体6形成为横长长条状,该吸附体6以与横流风扇47平行的朝向设置在室内机主体41内。因此,能够实现室内机主体41的外径尺寸变大的抑制、和增大吸附体6的表面积而带来水分吸附性能的提高。由此,能够不使室内机40大型化而实现加湿性能的提高。
并且,吸附体6设置在室内机主体41与热交换器46的下端侧之间,即使将吸附体6设置在该部位上,也不会妨碍从吸入口42的室内空气的吸入。因此,即使将吸附体6设置在室内机主体41内,制暖运转时及制冷运转时的风量也不会下降,能够维持制暖性能及制冷性能。
此外,由于作为为了使水分从吸附板15脱离而将通风在第2空气通路21中的空气加热的机构而使用热交换器46,所以不需要以往设置的再现用(脱离用)加热器。通过这样使热交换器46的热作为用来水分脱离的加热机构发挥功能,能够提高安全性。进而,由于作为通风在第2空气通路21中的空气的送风机而在室内机40中使用已有的横流风扇47,所以在第2空气通路21中不需要设置用来使空气通风的新的送风机,能够将具有加湿功能的空调机很紧凑地构成。此外,如果在室外排气用风扇48的入口测设置风门等的空气流路的切换机构,作为吸入空气而能够进行在第2空气通路21内通风的空气或者室内空气的切换,则在加湿运转时以外的时间能够使室外排气用风扇48作为换气装置发挥功能。
从吸附板15脱离而将室内加湿的水分由于在制暖运转时包含在从吹出口44吹出的温风中而被向室内放出,所以能够对室内整个区域范围较大地放出,能够将室内均匀地加湿。
(第4实施方式)
基于图13对有关本发明的第4实施方式的空调机的室内机40A进行说明。该室内机40A是从图9至图12所示的室内机40中去除了吸气用管24的,代替从室外吸引的空气而将室内的空气通风到吸附体6的第1空气通路20内。除了该变更部分以外,与第3实施方式相同,所以省略其说明,以下重点说明变更部分。
在室内机主体41A的右侧面上设有吸入室内空气的第2吸入口61,该第2吸入口61经由直线状的管道62连通到第1空气通路20的入口20A。因此,通过旋转驱动室外排气用风扇48,室内的空气经由管道62被从第2吸入口61吸入到室内机主体41A内,被吸入的空气通过第1空气通路20内而从出口20B进入到排气用管25内,从排气用管25内流出而被向室外排气。
此时,通过室内空气碰到第1空气通路20内的吸附板15,包含在室内的空气中的水分被第1空气通路20内的吸附板15吸附。因而,从排气用管25排除减少水分的干燥空气。结果,室内的水分被吸附板15保持,在该吸附板15旋转移动到第2空气通路21内时,通过横流风扇9的通风带来的通过热交换器46的温风使吸附在吸附板15上的水分脱离,回到室内。在此期间,由于含有此时的外气的湿度的水分的外部空气从房间的间隙流入了通过室外排气用风扇48的排气使室内的空气减少的量,所以结果室内的湿度上升。
根据该第4实施方式,由于贯通壁2向室外延伸的管只是排气用管25,所以壁2的孔2a较小就够了。此外,由于使第2吸入口61位于与室外排气用风扇48相反侧的侧面上,在室内机主体41的侧面的第1空气通路20的入口20A侧、并且将第2吸入口61与第1空气通路20用直线状的管道62连结,所以能够缩短管道长,通风阻力变小。即,将第2吸入口61、管道62、吸附体30大致以直线状配置,缩短了通风路径,因此,室外排气用风扇48的风量变大,能够缩短吸附时间。进而,室外排气用风扇48的送风成为将室内空气向室外排气,具有不论加湿运转的运转/停止都能够通过运转室外排气用风扇48进行换气等的各种效果。
另一方面,制暖运转稳定时的室内空气温度为20~25℃左右。相对于此,制暖运转时的室内机40A的吹出空气温度为50℃左右,温度差不能取得过大。因此,存在有吸附体6的吸附、脱离功能(每单位时间的水分吸附、脱离量(g))下降的若干的问题。
(第5实施方式)
基于图14至图16对有关本发明的第5实施方式的吸附体70及使用该吸附体70的空调机的室内机71进行说明。在该室内机71中,使用吸附体70进行加湿运转。
吸附体70如图14所示,由圆筒状的吸附板单元72和保持该吸附板单元72的保持体73形成。
吸附板单元72具有截面形状形成为Y字形状的长条状的分隔体74、和能够吸附及能够脱离水分及气味成分等吸附物质的多片吸附板75。吸附板75是将长条的板状部件以一个面为凸状、另一个面为凹状的朝向弯曲而形成,使凸状侧朝向分隔体74的中心侧而配置。通过做成这样的弯曲形状,得到了尽量大的吸附板75的面积,增加了吸附量。多片吸附板75分别配置在由分隔体74分隔的3个区域内。这些吸附板75使面对面地对置、在这些面与面之间具有可通风的间隙而连结。另外,分隔体74设置为,使其将圆筒状的吸附板单元72大致均等地3分割。
多片吸附板75的连结是通过将吸附板75的长度方向的两端用环状框16固定而进行的。环状框16固定在Y字形状的分隔体74的3个顶点部上。在分隔体74的中心线上的两端部,固定有沿着吸附板75的长度方向向从吸附板75离开的方向即外侧延伸的旋转轴72。
保持体73的基本的构造与图8所示的保持体32相同,比吸附板单元72的外径稍大地形成,在其内部,将吸附板单元72以旋转轴72b为中心可旋转地保持。吸附板单元72向保持体73内的组装可以通过将保持体73沿着长度方向做成2分割构造、或者将后述的第1盖部17b和一个第2盖部18b之间做成分割构造来进行。保持体73具有将保持的吸附板单元72的一部分吸附板75的沿着长度方向的方向的外周部气密地覆盖的第1盖部17b、和将保持的吸附板单元72的另一部分的吸附板75的长度方向的两端部气密地覆盖的一对第2盖部18b。第1盖部17b形成为覆盖吸附板单元72的圆周方向的约240°的范围的形状。在第2盖部18b上,形成有可旋转地轴支撑旋转轴72b的支撑孔19。此外,第2盖部18b形成为以旋转轴72b为中心覆盖约120°的范围的扇形,以使其覆盖配置在由分隔体74分隔的1个区域中的吸附板15的端部。
在吸附体70上,如图15所示,形成有可将空气通风的第1空气通路20a、20b和第2空气通路21。第1空气通路20a、20b被第1盖部17b和一部分吸附板75包围而形成,媳妇版75的长度方向上空气可通风。第2空气通路21被第2盖部18b和另一部分吸附板75包围而形成,在与吸附板75的长度方向正交的方向上能够使空气通风。
室内机71的基本构造与图9所示的室内机40相同,在代替该室内机40中使用的吸附体6而使用吸附体70这一点上不同。
吸附体70配置在室内机主体41与热交换器46的下端侧之间、一部分面向吹出口44的位置上。
在室内机主体41内的吹出口44上,设有受马达(未图示)驱动而旋转、可旋转到能够由横流风扇47朝向吹出口44送风的空气的一部分向吸附体70侧送风的位置、和将向吸附体70侧的送风截断的位置的风门55。另外,吸附体70配置在被向吸附体70侧送风的空气被导引到第2空气通路21内、通过第2空气通路21内的空气从吹出口44向室内吹出的位置上。图16表示风门55旋转到能够向吸附体70侧送风的位置的状态。
在吸附体70设置在室内机主体41内的情况下,与图9及图10所示的第3实施方式相同,吸附体70与横流风扇47平行地配置,在吸附板单元72的旋转轴72b上,经由减速机构23连结有旋转驱动吸附板单元72的马达22。此外,在第1空气通路20a、20b的一端侧连接有吸气用管24,在第1空气通路20a、20b的另一端侧连接有排气用管25。
另外,对于第1空气通路20a、20b的一端侧的入口20A,也可以与图13所示的第4实施方式同样,经由直线状的管道62连通到室内。
在这样的结构中,通过将吸附体70设置在室内机主体41内、驱动室外排气用风扇48和横流风扇47、以及使风门55旋转到图16所示的位置,通过室外排气用风扇48的驱动而通过吸气用管24内从室外吸入的空气朝向箭头a所示的方向在第1空气通路20a、20b内通风。此外,通过横流风扇47的驱动而从室内吸入的空气沿着箭头表示的方向在第2空气通路21内通风,通过第2空气通路21内之后从吹出口44向室内吹出。
通过被从室外吸入的空气通风到第1空气通路20a、20b内,通风的空气碰到第1空气通路20a、20b内的吸附板75上,空气中的水分被该吸附板75吸附。
另一方面,通过横流风扇47的驱动被从吸入口42吸入的空气被热交换器46加热,被加热的空气的一部分通过第2空气通路21内而向室内吹出。在该过程中,被加热的空气碰到第2空气通路21内的吸附板75,水分从该吸附板75脱离。从吸附板75脱离的水分包含在通过横流风扇75的驱动而从吹出口44吹出的空气中而放出到室内,将室内加湿。
在开始加湿运转后,每经过设定时间时使吸附板单元72每次旋转120°。通过该旋转,反复进行位于第1空气通路20b内而吸附了水分的吸附板75移动到第2空气通路21内的动作,被从室外的空气中吸附到吸附板75上的水分放出到室内,继续进行室内的加湿。
从第2空气通路21内的吸附板75脱离的水分,在从吸附板75脱离后原样从吹出口44放出到室内,所以能够高效率地进行从吸附板75脱离的水分向室内的放出。
(第6实施方式)
基于图17及图18对有关本发明的第6实施方式的吸附体80及使用该吸附体80的空调机81进行说明。在该室内机81中,利用吸附体80进行加湿运转。
吸附体80如图18所示,通过在以纸等为材料的长方形状的基材的表面上涂布沸石等吸附材料粒子而形成的多片吸附板82、和支撑这些吸附板82的两端的支撑框83形成为箱形。吸附板82形成为长条状,具有间隙而配置,在这些吸附板82的长度方向(图18中A方向)以及与该长度方向正交的方向(图18中B方向)上能够使空气通风。
在室内机81中,在室内机主体41表面与热交换器46的下端侧之间形成有可滑动地收容吸附体80的收容部84。收容部84形成为与横流风扇47的旋转中心平行的横长形状。吸附体80以吸附体80的长度方向与横流风扇47的旋转中心平行的方向收容在收容部84中。收容在收容部84中的吸附体80能够移动到作为空气在吸附板82的长度方向上通风的位置的吸附位置(在图17中用实线表示的位置)、和作为空气在与吸附板82的长度方向正交的方向上通风的位置的脱离位置(在图17中用双点划线表示的位置)。
在收容部84的长度方向的一端侧连接有吸气用管24,在收容部84的长度方向的另一端侧连接有排气用管25。
作为使吸附体80移动到由实线表示的吸附位置和由双点划线表示的脱离位置的机构,设有设在吸附体80上而位于从收容部84露出的位置上的齿条(rack)85、与齿条85啮合的小齿轮(pinion)86、和旋转驱动小齿轮86的马达87。
在这样的结构中,对在驱动横流风扇47和热交换器46的制暖运转时进行加湿运转的情况进行说明。
首先,使吸附体80位于由实线表示的吸附位置,驱动室外排气用风扇48。由此,室外的空气通过吸气用管24被吸入到室内机主体41内,在收容部84内沿着吸附板82的长度方向被通风,通过排气用管25内排出到室外。在该过程中,被通风的空气碰到吸附板82,空气中的水分被吸附板82吸附。
在将室外排气用风扇48驱动设定时间后,停止室外排气用风扇48的驱动,并驱动马达86,使吸附体80移动到由双点划线表示的脱离位置。由此,通过横流风扇47的驱动被从吸入口42吸入、被热交换器46加热而从吹出口44向室内吹出的空气的一部分沿着与吸附板82的长度方向正交的方向通风。在该过程中,被热交换器46加热的空气碰到吸附板82,使水分从吸附板82脱离,脱离的水分包含在从吹出口44吹出的空气中而放出到室内,将室内加湿。
在吸附体80移动到由双点划线表示的位置后经过了设定时间的情况下,通过马达86的驱动使吸附体80移动到由实线表示的吸附位置,对吸附板82进行水分的吸附。每隔规定时间,吸附体80反复出没吹出口44。
从吸附板82脱离的水分在从吸附板82脱离后原样从吹出口44放出到室内,所以能够高效率地进行从吸附板82脱离的水分放出到室内。
(第7实施方式)
基于图19至图22对有关本发明的第7实施方式的吸附体及空调机的室内机进行说明。
有关第7实施方式的吸附体的各个吸附板90的构造不同,吸附体本身的形状与图1、图7、图14所示的吸附体相同。构成图1所示的吸附体6的吸附板15是通过将沸石等的吸附材料粒子涂布在长方形状的基板的表面上而形成的。相对于此,构成有关第7实施方式的吸附体的吸附板90如图19所示,由耐热塑料制的长方形状的基材91、粘贴在基材91的两面上而将吸附板90加热的作为加热机构的薄膜加热器(film heater)92、和涂布在薄膜过滤器92的表面上的沸石等的吸附体粒子93形成。并且,通过将这样的吸附板90如图2、图8或图14所示那样使面对面地对置并在这些面与面之间具有可通风的间隙而连结,形成吸附板单元94。
如果是使用这样的吸附板90形成的吸附体,则可通过使空气通风以使其碰到吸附板90来吸附水分。此外,通过对薄膜加热器92通电而将吸附板90直接加热,能够使水分从吸附板90脱离。如果使空气通风以使其碰到该被加热的吸附板90,则能够进一步促进水分的脱离。
在图1的吸附板单元13采用该吸附板90的情况下,在薄膜加热器92上连接通电用的导线(lead-wire)的一端,导线的另一端连接在电源上。此外,向薄膜加热器92的通电系统设有使向位于吸附板单元13的一半区域的薄膜加热器92的通电开启/关闭(on/off)的第1通电系统、和使向位于吸附板单元13的剩余一半区域的薄膜加热器92的通电开启/关闭的第2通电系统。
在以这样的吸附板单元94作为结构要素的吸附体中,如图1所示,形成有第1空气通路20和第2空气通路21。在将该吸附体组装到图3及图4所示的调湿装置中的情况下,可以不需要加热器10、11。此外,在向图9及图10所示的空调机的室内机组装的情况下,能够变更为通过横流风扇47的驱动而从室内机主体41的吸入口42被吸入的空气原样通过第2空气通路21内的位置,不需要风门55。
图20是表示设有以吸附板单元94作为结构要素的吸附体的空调机的室内机的电连接构造的框图(block diagram)。
在有关第7实施方式的空调机的室内机中,设有进行设置在室内机中的控制对象物的控制的控制部95。在控制部95上,如图20所示,连接有作为旋转驱动吸附体的吸附板单元94的驱动部的马达96、旋转驱动室外排气用风扇48的马达52、旋转驱动横流风扇47的马达53、连接在第1通电系统上的薄膜加热器92、和连接在第2通电系统上的薄膜加热器92。进而,在控制器95上,连结有接受来自操作空调机的运转状态的遥控器97的红外线信号的受光部98。
基于图21及图22的流程图对空调机的运转控制进行说明。控制器95监视是否从遥控器97输入了加湿运转的开始信号(S51)、以及是否输入了除湿运转的开始信号(S52)。
在输入了加湿运转的开始信号的情况下(S51的YES),将内装在控制器95中的定时器的计数启动(S53),驱动横流风扇47(S54),驱动室外排气用风扇48(S55),对加湿用的薄膜加热器92通电(S56)。所谓的加湿用的薄膜加热器92,是指薄膜加热器92中的、粘贴在位于通过横流风扇47的驱动而被送风的空气通风的第2空气通路21内的吸附板90上的薄膜加热器92。因而,在如后述那样使吸附板单元94旋转180°的情况下,对从第1空气通路20移动到第2空气通路21内的吸附板90的薄膜加热器92进行通电,停止对从第2空气通路21内移动到第1空气通路20内的吸附板90的薄膜加热器92的通电。
这里,通过在步骤S55中驱动室外排气用风扇48,室外的空气通过吸气用管24被吸入到室内机主体41内,被吸入的空气通风到吸附体的第1空气通路20内,在第1空气通路20内通风后通过排气用管25内排到室外。室外的空气被通风到第1空气通路20内,通过被通风的空气碰到第1空气通路20内的吸附板90上,包含在室外的空气中的水分被第1空气通路20内的吸附板90的吸附材料粒子93吸附。
此外,通过在步骤S54中驱动横流风扇47,室内的空气被从吸入口42吸入到室内机主体41内,被从吸入口42吸入的空气的一部分被通风到吸附体的第2空气通路21内,在第2空气通路21内通风后通过热交换器46,从吹出口44向室内吹出。
进而,通过在步骤S56对加湿用的薄膜加热器92通电、从该薄膜加热器92发热,位于第2空气通路21内的吸附板90被加热。因此,水分从被薄膜加热器92加热的吸附板90脱离,脱离的水分被通过横流风扇47的驱动而通风到第2空气通路21中的空气输送,从吹出口44向室内放出,开始加湿运转。
然后,判断定时器的计数时间“T”是否经过了为了使吸附板90吸附水分而预先设定的设定时间“ts1”(S57),再判断是否输入了加湿运转的结束信号(S58)。
在输入加湿运转的结束信号之前(S58的“否”),在定时器的计数时间“T”经过了设定时间“ts1”的情况下(S57的“是”),判断马达96的旋转位置是“n=1”还是“n=2”(S59)。“n=1”是指上次的马达96的旋转是反旋转,“n=2”是指上次的马达96的旋转是正旋转。
在马达96的上次的旋转是反旋转的情况下(S59的“是”),使马达96正旋转而使吸附板单元94正旋转180°(S60),对于马达96的旋转位置设置“n=2”(S61),将定时器复位及再开始(S62)。另一方面,在马达96的上次的旋转是正旋转(n=2)的情况下(S59的“否”),使马达96反旋转而使吸附板单元94反旋转180°(S63),对于马达96的旋转位置设置“n=1”(S64),将定时器复位及再开始(S62)。
这里,将吸附板单元94交替地切换为正旋转和反旋转的理由是为了使连接在吸附板90的薄膜加热器92上的两系统的导线的配线构造简单化、以及防止导线的缠绕。
通过使吸附板单元94旋转180°(S60、S63),在旋转前位于第1空气通路20内而吸附了在室外的空气中含有的水分的吸附板90移动到第2空气通路21内。并且,对移动到第2空气通路21内的吸附板90的薄膜加热器92通电,将移动到第2空气通路21内的吸附板90加热。因此,水分从被薄膜加热器92加热的吸附板90脱离,脱离的水分被通过横流风扇47的驱动而通风到第2空气通路21中的空气输送,被从吹出口44向室内放出,开始加湿运转。
此外,通过使吸附板单元94旋转180°(S60、S63),在旋转前位于第2空气通路21内的吸附板90移动到第1空气通路20内,停止对移动到第1空气通路20内的吸附板90的薄膜加热器92的通电。由此,在通风到第1空气通路20内的室外的空气中含有的水分吸附在移动到第1空气通路20内的吸附板90上。
在输入了加湿运转的结束信号的情况下(S58的“是”),将定时器复位(S65),停止横流风扇47的驱动(S66),停止室外排气用风扇48的驱动(S67),停止向加湿用的薄膜加热器92的通电(S68),结束加湿运转。另外,在虽然开始了加湿运转(S51的“是”)、但是是制暖运转中的情况下,横流风扇47继续驱动状态。
在输入了除湿运转的开始信号的情况下(S52的“是”),开始内装在控制器95中的定时器的计数(S69),驱动横流风扇47(S70),驱动室外排气用风扇48(S71),对除湿用的薄膜加热器92通电(S72)。所谓的除湿用的薄膜加热器92,是指薄膜加热器92中的、粘贴在吸附板90上的薄膜加热器92,该吸附板90位于通过室外排气用风扇48的驱动而被送风的空气通风的第1空气通路20内。因而,在如后述那样,将吸附板单元94旋转180°的情况下,进行向薄膜加热器92的通电状态的切换,对从第2空气通路21移动到第1空气通路20内的吸附板90的薄膜加热器92进行通电,停止对从第1空气通路20内移动到第2空气通路21内的吸附板90的薄膜加热器92的通电。
这里,通过在步骤S70中驱动横流风扇47,室内的空气被从吸入口42吸入到室内机主体41内,被从吸入口42吸入的空气的一部分在通风到吸附体的第2空气通路21内之后从吹出口44向室内吹出。室内的空气通风到第2空气通路21内,通过被通风的空气碰到第2空气通路21内的吸附板90,在室内的空气中含有的水分被第2空气通路21内的吸附板90的吸附材料粒子93吸附。
此外,通过在步骤S71中驱动室外排气用风扇48,室外的空气通过吸气用管24被吸入到室内机主体41内,被吸入的空气通风到吸附体的第1空气通路20内而被从排气用管25向室外排气。
通过在步骤S72中对加湿用的薄膜加热器92通电、从薄膜加热器92发热,第1空气通路20内的吸附板90被加热。因此,所被吸附的水分从被薄膜加热器92加热的吸附板90脱离,脱离的水分被通风到第1空气通路20内的空气输送,放出到室外。
然后,判断定时器的计数时间“T”是否经过了为了使吸附板90吸附水分而预先设定的设定时间“ts2”(S73),再判断是否输入了除湿运转的结束信号(S74)。
在输入除湿运转的结束信号之前(S74的“否”),在定时器的计数时间“T”经过了设定时间“ts2”的情况下(S73的“是”),判断马达96的旋转位置是“n=1”还是“n=2”(S75)。“n=1”是指上次的马达96的旋转是反旋转,“n=2”是指上次的马达96的旋转是正旋转。
在马达96的上次的旋转是反旋转的情况下(S75的“是”),使马达96正旋转而使吸附板单元94正旋转180°(S76),对于马达96的旋转位置设置“n=2”(S77),使定时器复位及再开始(S78)。另一方面,在马达96的上次的旋转是正旋转(n=2)的情况下(S75的“否”),使马达96反旋转而使吸附板单元94反旋转180°(S79),对于马达96的旋转位置设置“n=1”(S80),使定时器复位及再开始(S78)。
通过使吸附板单元94旋转180°(S76、S79),在旋转前位于第2空气通路21内而吸附了在室内的空气中含有的水分的吸附板90移动到第1空气通路20内。并且,对移动到第1空气通路20内的吸附板90的薄膜加热器92通电,将移动到第1空气通路20内的吸附板90加热,从该吸附板90脱离水分。从吸附板90脱离的水分被通过室外排气用风扇48的驱动而通风到第1空气通路20内的空气输送,放出到室外。由此,在室内的空气中含有的水分放出到室外,进行室内的除湿运转。
此外,通过使吸附板单元94旋转180°(S76、S79),在旋转前位于第1空气通路20内的吸附板90移动到第2空气通路21内,停止对移动到第2空气通路21内的吸附板90的薄膜加热器92的通电。由此,在通风到第2空气通路21内的室内的空气中含有的水分,被吸附在移动到第2空气通路21内的吸附板90上。
在输入了除湿运转的结束信号的情况下(S74的“是”),将定时器复位(S81),停止横流风扇47的驱动(S82),停止室外排气用风扇48的驱动(S83),停止向除湿用的薄膜加热器92的通电(S84),结束除湿运转。另外,在虽然开始了除湿运转(S52的“是”)、但是是制冷或制暖运转中的情况下,横流风扇47继续驱动状态。
在该第7实施方式中,吸附体由于在吸附板90上设有作为将吸附板90加热的加热机构的薄膜加热器92,所以不需要设计用来设置加热机构的空间,能够实现室内机的小型化。该薄膜加热器92由于直接加热吸附板90,所以输出比配置在空气流路中的加热器小就足够、是节能的。进而,由于作为通风到第2空气通路21中的空气的送风机而使用在室内机中已有的横流风扇47,所以不需要设置用来使空气通风到第2空气通路21中的新的送风机。
由于包含从吸附板90脱离的水分的空气、或者使吸附板90吸附水分而含有水分量变少的空气从吹出口44吹出,所以能够对室内整个区域范围较大及均匀地进行加湿或除湿。
此外,在第3实施方式的室内机40中,通过热交换器46的热进行从吸附板15的水分的脱离,但在该实施方式中,由于在各个吸附板90上设有薄膜加热器92,所以不论空调机的运转模式如何都能够进行加湿或除湿。近年来,随着高气密住宅的增加,制暖运转时的除湿运转的要求变高,根据该实施方式,也能够进行以往困难的制暖运转中的除湿。
Claims (4)
1.一种吸附体,其特征在于,
隔开间隙配置有形成为长条状、能够吸附及能够脱离吸附对象物质的多片吸附板,
构成为空气能够在这些吸附板的长度方向及与该长度方向正交的方向上通风,
通过空气在上述吸附板的长度方向上通风而进行吸附对象物质的吸附或脱离,
通过空气在与上述吸附板的长度方向正交的方向上通风而进行吸附对象物质的脱离或吸附。
2.如权利要求1所述的吸附体,其特征在于,
上述多片吸附板构成使相互相邻的面对置、并且在这些面与面之间具有空气能够通风的间隙而连结的吸附板单元;
利用覆盖构成上述吸附板单元的一部分上述吸附板的沿着长度方向的方向的外周部的第1盖部、和覆盖上述吸附板单元的另一部分上述吸附板的长度方向的两端部的第2盖部,形成能够绕沿着上述吸附板的长度方向的中心线旋转地保持上述吸附板单元的保持体;
在上述保持体的上述第1盖部与一部分上述吸附板之间,形成有空气能够沿上述吸附板的长度方向通风的第1空气通路,在上述第2盖部与另一部分上述吸附板之间,形成有空气能够沿与上述吸附板的长度方向正交的方向通风的第2空气通路。
3.一种调湿装置,其特征在于,具备:
主体,设置在室内,形成有吸入室内的空气的吸入口和将从该吸入口吸入的空气向室内吹出的吹出口;
权利要求2所述的吸附体,设置在上述主体内,将水分作为吸附对象物质;
驱动部,使上述吸附体的上述吸附板单元绕中心线旋转;
室外排气用风扇,设置在上述主体内,将空气吸入到该主体内并将吸入的空气通风到上述第1空气通路内之后向室外排气;
横流风扇,与上述吸附体的长度方向平行地设置在上述主体内,将室内的空气从上述吸入口吸入到上述主体内,将吸入的空气通风到上述第2空气通路内之后从上述吹出口向室内吹出;
加热机构,设置在上述主体内,将位于上述第1空气通路内的上述吸附板和位于上述第2空气通路内的上述吸附板中的至少一个加热。
4.一种空调机的室内机,其特征在于,
具备:
室内机主体,设置在室内,形成有吸入室内的空气的吸入口和将从该吸入口吸入的空气向室内吹出的吹出口;
热交换器,设置在上述室内机主体内,将从上述吸入口吸入而从上述吹出口吹出的空气加热;
权利要求2所述的吸附体,设置在上述室内机主体内,该吸附体将水分作为吸附对象物质;
驱动部,使上述吸附体的上述吸附板单元绕中心线旋转;
室外排气用风扇,设置在上述室内机主体内,将空气吸入到该室内机主体内,并将吸入的空气通风到上述吸附体的上述第1空气通路内之后向室外排气;
横流风扇,与上述吸附体的长度方向平行地设置在上述室内机主体内,将室内的空气从上述吸入口吸入到上述室内机主体内,并将吸入的空气通风到上述第2空气通路内之后从上述吹出口向室内吹出;
用通过上述热交换器加热后的空气加热位于上述第2空气通路内的上述吸附板,从而使水分脱离到室内。
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