CN115298487A - 加湿单元 - Google Patents

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Abstract

加湿单元包括:吸附构件(41a);对吸附构件(41a)的放湿区域(A2)进行加热的加热器(42);生成气流的风扇(43、44);对它们进行收纳的框体(47);包括发热部件的电气安装件(46);以及对发热部件进行空气冷却的冷却器(84),框体(47)具有:供通过风扇(43、44)从框体(47)的外部吸入的空气经由吸附构件(41a)向框体(47)的外部排出的加湿用空气通路(P1、P2);以及配置有冷却器(84)且供通过风扇(43、44)从框体(47)的外部吸入的空气与加湿用空气通路(P1、P2)汇流的冷却用空气通路(P4),从冷却用空气通路(P4)穿过加湿用空气通路(P1、P2)向框体(47)的外部排出的空气的路径是不经由吸附构件(41a)的吸湿区域(A1)的路径。

Description

加湿单元
技术领域
本公开涉及一种加湿单元。
背景技术
在专利文献1公开了一种对室内进行加湿的调湿装置。所述调湿装置包括将加热器、调湿构件和风扇收纳的框体。在框体形成有第一流路以及第二流路,所述第一流路将通过风扇从屋外导入的空气向屋外排出,所述第二流路将通过风扇从屋外导入的空气向室内供给。在第一流路中流动的空气被调湿构件吸附水分而向屋外排出。在第二流路中流动的空气被加热器加温之后被调湿构件加湿并供给至室内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2006-170492号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
调湿装置的加热器或风扇在被包括开关元件等发热部件的电路驱动的情况下,为了确保可靠性需要对发热部件进行冷却。在使用从屋外吸入到框体内的空气对发热部件进行冷却的情况下,虽然能高效地进行发热部件的冷却,但当冷却后的被加温的空气经过调湿构件时,则可能会给加湿性能带来不良影响。
专利文献1的调湿装置对于以上这种发热部件的冷却并未作任何考虑。
本公开的目的在于提供一种加湿单元,能在不对对象空间的加湿产生不良影响的情况下进行发热部件的冷却。
解决技术问题所采用的技术方案
(1)本公开是一种加湿单元,所述加湿单元对对象空间进行加湿,其中,包括:吸附构件,所述吸附构件具有吸附水分的吸湿区域以及释放水分的放湿区域;加热器,所述加热器对所述吸附构件的放湿区域进行加热;风扇,所述风扇生成气流;框体,所述框体对所述吸附构件、所述加热器以及所述风扇进行收纳;电气安装件,所述电气安装件包括发热部件;以及冷却器,所述冷却器对所述发热部件进行空气冷却,所述框体具有:加湿用空气通路,所述加湿用空气通路供通过所述风扇从所述框体的外部吸入的空气经由所述吸附构件向所述框体的外部排出;以及冷却用空气通路,所述冷却用空气通路配置有所述冷却器,且供通过所述风扇从所述框体的外部吸入的空气与所述加湿用空气通路汇流,从所述冷却用空气通路穿过所述加湿用空气通路向所述框体的外部排出的空气的路径是不经由所述吸附构件的吸湿区域的路径。
根据以上结构,通过使从框体的外部吸入的空气流至冷却用空气流路以将其供给至冷却器,能对发热部件进行冷却。对发热部件进行冷却后的温空气在经过加湿用空气通路且不经由吸附构件的吸湿区域的情况下向框体外排出,因此,能在不损害吸附构件中的吸湿效率的情况下抑制对加湿性能产生不良影响。
(2)优选,所述加湿用空气通路由第一空气通路和第二空气通路构成,所述第一空气通路供从屋外吸入的空气经由所述吸附构件的放湿区域向所述对象空间吹出,所述第二空气通路供从屋外吸入的空气经由所述吸附构件的吸湿区域向屋外排出。根据上述结构,能通过在第二空气通路中流动的空气使吸附构件吸附水分,并将吸附构件的水分释放到在第一空气通路中流动的空气中,而对对象空间S1进行加湿。
(3)优选,所述冷却用空气通路与所述第二空气通路的比所述吸湿区域靠气流方向的下游侧处汇流。根据上述结构,能使在冷却用空气通路中被散热器加温后的空气与在第二空气通路中使吸附构件吸附水分后的空气汇流,并从共同的排出口排出。
(4)优选,所述冷却用空气通路与所述第一空气通路的比所述加热器靠气流方向的上游侧处汇流。根据上述结构,通过使在冷却用空气通路中被散热器加温后的空气在第一空气通路中流动,能预先对在第一空气通路中穿过加热器之前的空气进行加热,能抑制加热器的输出。
(5)优选,所述框体具有汇流口,所述汇流口使所述冷却用空气通路与所述加湿用空气通路汇流,所述汇流口的开口面积是能调节的。根据上述结构,能通过对汇流口的开口面积进行调节以对冷却用空气通路的空气的风量进行调节,因此,能根据第二风扇或第一风扇的运转频率使适当风量的空气流至冷却用空气通路。
(6)优选,所述加湿用空气通路和所述冷却用空气通路供空气从共同的吸入口被吸入到所述框体内。根据上述结构,能减少用于将空气吸入到框体内的吸入口的数量。
附图说明
图1是本公开的实施方式的加湿单元的示意图。
图2是加湿单元的框体的外观立体图。
图3是将框体的顶板拆除后的概要俯视图。
图4是将框体的嵌板拆除后的概要仰视图。
图5是将框体的前板拆除后的概要主视图。
图6是图3的C-C向视的概要剖视图。
图7是图6的D向视图。
图8是图4的E-E向视的概要剖视图。
图9是图8的F向视图。
图10是吸湿转子的俯视图。
图11是示出吸湿转子的分解立体图。
图12是加热器的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。
<加湿单元的的整体结构>
图1是本公开的实施方式的加湿单元3的示意图。
加湿单元3对对象空间S1进行加湿和换气。对象空间S1例如是被顶板壁4、侧壁5以及未图示的底板壁分隔而成的房间内的空间。
加湿单元3将屋外的空气导入并对其进行加湿,并将该加湿后的空气吹出到对象空间S1。加湿单元3包括吸湿转子41、加热器42、第一风扇43、第二风扇44、温湿度传感器45、控制装置46、框体47、导入管道48以及排出管道49等。
框体47对上述设备41~46进行收纳。框体47具有框体主体50、嵌板51、导入连接管52和排出连接管53。框体主体50的大部分配置于顶板内空间S2。框体主体50的下端部配置成将顶板壁4贯穿。顶板内空间S2是形成于顶板壁4的上方的空间。框体主体50的下端开放,并被嵌板51封堵。
嵌板51自由装拆地安装于框体主体50的下端。嵌板51的下表面整体露出于对象空间S1。在嵌板51形成有多个开口54、72,多个所述开口54、72使框体主体50的内部与对象空间S1连通。开口包括用于将空气从筐体主体50吹出到对象空间S1的吹出口54。在吹出口54附近设置有温度传感器60,所述温度传感器60对从吹出口54吹出的空气的温度进行检测。开口包括流入口72,所述流入口72使对象空间S1内的空气流入框体主体50内。在流入口72附近设置有温湿度传感器45,所述温湿度传感器45对从流入口72流入的对象空间S1的空气的温度以及湿度进行检测。
导入连接管52的一端以及排出连接管53的一端连接于框体主体50。导入连接管52的另一端侧的开口是用于吸入屋外的空气的吸入口55。排出连接管53的另一端侧的开口是用于将空气排出到屋外的排出口56。吸入口55以及排出口56也可以不使用导入连接管52以及排出连接管53,而通过形成于筐体主体50的壁面的开口构成。
框体47具有第一空气通路P1以及第二空气通路P2。第一空气通路P1以及第二空气通路P2是用于对象空间S1的加湿的“加湿用空气通路”。从吸入口55导入到框体47内的屋外的空气穿过第一空气通路P1流至吹出口54。从吸入口55导入到框体47内的屋外的空气穿过第二空气通路P2流至排出口56。
框体47还具有第三空气通路P3以及第四空气通路P4。
第三空气通路P3是用于对作为对象空间S1内的空气的状态的温度以及湿度进行检测的“状态检测用空气通路”。从流入口72流入框体47内的对象空间S1的空气在第三空气通路P3中流动。第三空气通路P3与第二空气通路P2汇流。在第三空气通路P3中流动的空气与在第二空气通路P2中流动的空气一起从排出口56排出。
第四空气通路P4是用于控制装置46所包含的发热部件的冷却的“冷却用空气通路”。从吸入口55导入到框体47内的屋外的空气在第四空气通路P4中流动。第四空气通路P4在对发热部件进行冷却之后与第二空气通路P2汇流。在第四空气通路P4中流动的空气与在第二空气通路P2中流动的空气一起从排出口56排出。
导入管道48的一端连接于框体47的导入连接管52。导入管道48的另一端贯穿侧壁5而与屋外连通。本实施方式的导入管道48兼作第一导入管道、第二导入管道和第四导入管道,所述第一导入管道用于将屋外的空气从吸入口55导入到第一空气通路P1,所述第二导入管道用于将屋外的空气从吸入口55导入到第二空气通路P2,所述第四导入管道用于将屋外的空气导入到第四空气通路P4。
排出管道49的一端连接于框体47的排出连接管53。排出管道49的另一端贯穿侧壁5而与屋外连通。在第二空气通路P2中流动的空气从排出口56经由排出管道49排出到屋外。
吸湿转子(吸附装置)41配置于第一空气通路P1以及第二空气通路P2的中途。吸湿转子41构成为,从在第二空气通路P2中流动的空气中夺取水分,并将所述水分释放到在第一空气通路P1中流动的空气中,而对该空气进行加湿。加热器42设置于第一空气通路P1的中途,并对在第一空气通路P1中流动的加湿前的空气进行加温。
第一风扇43配置于在第一空气通路P1中吹出口54附近。第一风扇43使第一空气通路P1内产生空气的流动。具体而言,第一风扇43配置于能够经由导入管道48将屋外的空气导入到第一空气通路P1并经由吸湿转子41将其从吹出口54吹出到对象空间S1的位置。
第二风扇44配置于在第二空气通路P2中排出口56附近。第二风扇44使第二空气通路P2内产生空气的流动。具体而言,第二风扇44配置于能够经由导入管道48将屋外的空气导入到第二空气通路P2并并经由吸湿转子41将其从排出口56排出到屋外的位置。第二风扇44还使第三空气通路P3以及第四空气通路P4内产生空气的流动。
温湿度传感器45设置于框体主体50内,并对对象空间S1的空气的温度以及湿度进行检测。温度传感器60设置于框体主体50内,并对吹出到对象空间S1的空气的温度进行检测。温湿度传感器45以及温度传感器60的检测值输入到控制装置46。在第一风扇43以及第二风扇44设置有编码器等旋转检测传感器(省略图示),旋转检测传感器的检测值也被输入至控制装置46。控制装置46基于各种传感器45、60的检测值等对吸湿转子41、加热器42、第一风扇43以及第二风扇44的动作进行控制。
加湿单元3进行“加湿运转”以及“换气运转”。在加湿运转中,控制装置46使吸湿转子41、加热器42、第一风扇43以及第二风扇44工作。由此,屋外的空气经过导入管道48被导入至框体主体50的第一空气通路P1以及第二空气通路P2。导入至第二空气通路P2的空气中的水分被吸湿转子41夺取。被夺取了水分的空气经过排出管道49排出到屋外。导入至第一空气通路P1的空气被吸湿转子41加湿。加湿后的空气从吹出口54吹出到对象空间S1。控制装置46以使由温湿度传感器45检测的对象空间S1的湿度达到目标湿度(设定湿度)的方式进行加湿运转。
在换气运转中,控制装置46使第一风扇43以及第二风扇44工作,使吸湿转子41以及加热器42不工作。由此,屋外的空气经过导入管道48被导入至框体主体50的第一空气通路P1以及第二空气通路P2。导入至第一空气通路P1的空气在未被吸湿转子41加湿的情况下从吹出口54吹出到对象空间S1。
在加湿运转以及换气运转中,从吹出口54向对象空间S1吹出的空气的风量设定为比从对象空间S1经过流入口72以及第三空气通路P3向屋外排出的空气的风量大。因此,对象空间S1的内部因从吹出口54释放的空气而变成正压。其结果是,对象空间S1内的空气会从加湿单元3以外的场所漏出到对象空间S1外,从而能对对象空间S1进行换气。因此,本实施方式的加湿单元3是将屋外的空气压入到对象空间S1的(外气压入式)的加湿单元。
<框体47的具体结构>
图2是加湿单元3的框体47的外观立体图。在以下的说明中,为了说明朝向、位置,有时使用“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等表述。只要没有特别说明,上述表述遵循图2所示的相互正交的箭头X、Y、Z的方向。具体而言,在以下的说明中,将图2中的箭头X的方向(第一方向)设为左右方向,将箭头Y的方向(第二方向)设为前后方向,将箭头Z的方向(第三方向)设为上下方向。然而,上述表示方向、位置的表述是为了便于说明,并非对本公开进行限定。
框体47的框体主体50形成于长方体的箱状。框体主体50具有前板50a、后板50b、左侧板50c、右侧板50d以及顶板50e。框体主体50的下端开放,并被嵌板51封堵。
在框体主体50的后板50b设置有导入连接管52以及排出连接管53。框体主体50中,与空气通过导入连接管52以及排出连接管53出入的方向(前后方向Y)水平正交的方向(左右方向X)的长度比空气通过导入连接管52以及排出连接管53出入的方向(前后方向Y)的长度大。在嵌板51形成有吹出口54和流入口72。在左右方向X上,吹出口54配置于嵌板51的一侧部,流入口72配置于嵌板51的另一侧部。因此,吹出口54和流入口72以在左右方向X上隔开间隔的方式配置。
图3是框体47的将顶板50e拆除后的概要俯视图。图4是框体47的将嵌板51拆除后的概要仰视图。图5是框体47的将前板50a拆除后的概要主视图。如图3~图5所示,在框体47内以在左右方方向X上分配的方式配置有吸湿转子41、第一风扇43和第二风扇44等设备。
在框体主体50设置有将其内部空间上下分开的第一隔板61。如图3以及图5所示,在第一隔板61上设置有第二隔板62、第三隔板63以及第四隔板64。如图4以及图5所示,在比第一隔板61靠下侧处设置有第五隔板65、第六隔板66以及第七隔板67。
如图3所示,第一隔板61设置于在图3中俯视观察时由第二隔板62、第三隔板63围成的区域以及由第三隔板63、第四隔板64围成的区域(除了配置有第二风扇44的区域和配置有控制装置46的一部分的区域以外的区域)。在设置有第二风扇44的区域还设置有第八隔板68和第九隔板69。
如图3所示,第二隔板62具有在俯视观察时沿着前后方向Y延伸的两个纵板部62a、62c和将这些纵板部62a、62c彼此连接的倾斜板部62b。纵板部62a从框体主体50的前板50a向后方延伸。纵板部62c从框体主体50的后板50b向前方延伸。纵板部62a和纵板部62c的左右方向X的位置错开。倾斜板部62b对纵板部62a的后端和纵板部62c的前端进行连接。
第三隔板63相对于第二隔板62在左右方向X上隔开间隔地配置。第三隔板63具有在俯视观察时沿着前后方向Y延伸的两个纵板部63a、63c和将这些纵板部63a、63c彼此连接的倾斜板部63b。纵板部63a从框体主体50的前板50a向后方延伸。纵板部63c从框体主体50的后板50b向前方延伸。纵板部63a和纵板部63c的左右方向X的位置错开。倾斜板部63b对纵板部63a的后端和纵板部63c的前端进行连接。
第四隔板64遍及第三隔板63的纵板部63c的前后方向Y的中途部和框体主体50的右侧板50d沿着左右方向X延伸。
根据以上结构,在框体主体50的上部侧且在左右方向X的大致中央处,通过第二隔板62以及第三隔板63形成有遍及框体主体50的前后方向Y的第一空间R1。在框体主体50的上部侧的右前侧,通过第三隔板63以及第四隔板64形成有第二空间R2。在框体主体50的上部侧的右后侧,通过第三隔板63的纵板部63c以及第四隔板64形成有第三空间R3。
如图4所示,配置于第一隔板61的下侧的第五隔板65从框体主体50的后板50b向前方延伸。第五隔板65配置于第二隔板62的纵板部62c(参照图3)的下方。第六隔板66遍及第五隔板65的前端和框体主体50的右侧板50d沿着左右方向X延伸。第七隔板67遍及第六隔板66的左右方向X的中途部和框体主体50的前板50a沿着前后方向Y延伸。
根据上述结构,在框体主体50的下部侧的右后侧,通过第五隔板65以及第六隔板66形成有第四空间R4。在框体主体50的下部侧的右前侧,通过第六隔板66以及第七隔板67形成有第五空间R5。
在图3所示的第三空间R3与图4所示的第四空间R4之间不存在第一隔板61。因此,第三空间R3和第四空间R4上下连通。在第三空间R3以及第四空间R4配置有包括控制装置46的电气安装件。在第五空间R5配置有第一风扇43。
在框体主体50内,图3所示的比第二隔板62靠左侧的区域和图4所示的比第五隔板65以及第七隔板67靠左侧的区域形成连续相连的第六空间R6。在上述第六空间R6配置有第二风扇44。第六空间R6形成通过第二风扇44使空气流动的第二空气通路P2(参照图1)的一部分。
如图3以及图4所示,第八隔板68从框体主体50的左侧板50c向右方延伸。第九隔板69遍及第八隔板68的右端和前板50a沿着前后方向Y延伸。第八隔板68的上端以及第九隔板69的上端连接于框体主体50的顶板50e。第八隔板68的下端以及第九隔板69的下端到达嵌板51。
在框体主体50形成有被第八隔板68以及第九隔板69隔开的第七空间R7。第七空间R7是从筐体主体50的上端至下端且在俯视观察时划分成四边形的空间。在第七空间R7的内表面或外表面设置有隔热件77。通过所述隔热件77抑制与相邻的第二空间R2之间的热量的移动。
另外,对框体主体50的内部空间进行分割的结构并不局限于本实施方式,能适当改变。
如图3以及图4所示,导入连接管52设置于筐体主体50的后板50b中与第一空间R1和第四空间R4对应的位置。导入连接管52的吸入口55与第一空间R1和第四空间R4连通。第一空间R1形成供从吸入口55吸入的空气流动的第一空气通路P1(参照图1)以及第二空气通路P2的一部分。第四空间R4形成供从吸入口55吸入的空气流动的第四空气通路P4(参照图1)。第二空间R2经由后述的吸湿转子41的加热器壳体41f与第一空间R1连通,并与第一空间R1一起形成有第一空气通路P1。
在框体主体50的后板50b的内表面设置有空气过滤器73,所述空气过滤器73从自吸入口55吸入到框体主体50内的空气中将尘埃等去除。空气过滤器73安装于设置于后板50b的安装框74。如图3所示,在第一空间R1设置有挡板装置75,所述挡板装置75能在允许从吸入口55吸入的空气经过的形态和阻止从吸入口55吸入的空气经过的形态之间切换。挡板装置75具有门75a,所述门75a通过旋转以将第一空气通路P1以及第二空气通路P2开闭。
排出连接管53在筐体主体50的后板50b中设置于与第六空间R6对应的位置。排出连接管53的排出口56与第六空间R6连通。第六空间R6经由后述的吸湿转子41的吸附构件41a与第一空间R1连通,并与第一空间R1一起形成有第二空气通路P2。
如图4以及图5所示,形成于嵌板51的吹出口54形成于与第五空间R5对应的位置。如图3以及图4所示,形成于嵌板51的流入口72形成于与第七空间R7对应的位置。第七空间R7形成有第三空气通路P3(参照图1)。
图6是图3的C-C向视的概要剖视图。图7是图6的D向视图。如图3、图4以及图6所示,在形成第七空间R7的第八隔板68形成有开口68a。开口68a使第七空间R7与第六空间R6连通。开口68a构成使第三空气通路P3与第二空气通路P2汇流的汇流口。如图7所示,本实施方式的开口68a由在上下方向Z上细长的多个狭缝构成。多个狭缝沿着左右方向X排列。开口68a的面积小于流入口72的面积。
在第七空间R7配置有温湿度传感器45。温湿度传感器45对从流入口72流经开口68a的空气的温度以及湿度进行检测。如图6所示,温湿度传感器45在第七空间R7中配置成与开口68a相对。因此,能适当地对经过开口68a的空气的温度以及湿度进行检测。
如图7所示,在第八隔板68设置有对开口68a的面积进行调节的调节板68b。本实施方式的调节板68b以能相对于第八隔板68沿着上下方向移动的方式安装。通过使调节板68b沿着上下方向移动,能使调节板68b与开口68a重叠的长度变化,能对使第七空间R7与第六空间R6连通的开口68a的面积进行调节。通过对开口68a的面积进行调节,能对流入第七空间R7的气流的风量进行调节。另外,调节板68b的移动既可以手动进行,也可以通过马达或螺线管等致动器自动进行。调节板68b也可以设置成能沿着左右方向移动。
<控制装置46的结构>
如图3以及图4所示,控制装置46配置于第三空间R3以及第四空间R4。控制装置46包括第一控制基板81和第二控制基板82。第一控制基板81对第一风扇43的动作进行控制。第二控制基板82对第二风扇44以及加热器42的动作进行控制。在第一控制基板81、第二控制基板82安装有具有CPU以及存储器等的微型计算机和具有整流电路以及逆变器电路等的逆变器(电源电路)等。
在第二控制基板82安装有逆变器所包含的开关元件等的发热部件。如图4所示,在第二空气基板82安装有用于对发热部件进行冷却的散热器(冷却器)84。散热器84通过由铝合金等形成的块构成,在表面形成有大量的翅片。散热器84位于导入连接管52的前侧附近。在配置有控制装置46的第四空间R4沿着前后方向Y配置有对供散热器84配置的区域(冷却空间)R4a和将区域R4a与除此以外的区域进行划分的分隔壁85。冷却空间R4a形成有第四空气通路P4(参照图1)。
图8是图4的E-E向视的概要剖视图。
如图4以及图8所示,安装有空气过滤器73的安装框74在比第一隔板61靠下侧的位置具有遮蔽空气的流通的遮蔽板74a。在上述遮蔽板74a形成有流入口74b,所述流入口74b使从吸入口55吸入的空气流入冷却空间R4a。
在第六隔板66形成有开口66a。开口66a使冷却空间R4a与第六空间R6连通。第六空间R6形成有第二空气通路P2,因此,开口66a构成使第四空气通路P4与第二空气通路P2汇流的汇流口。因此,从吸入口55吸入的空气从流入口74b流经冷却空间R4a,并从开口66a排出到第六空间R6。流经冷却空间R4a的空气被供给至配置于冷却空间R4a的散热器84,从而安装于第二控制基板82的发热部件得到冷却。
图9是图8的F向视图。
在第六隔板66设置有调节板66b,所述调节板66b对开口66a的面积进行调节。本实施方式的调节板66b以能相对于第六隔板66沿着左右方向移动的方式安装。通过使调节板66b沿着左右方向移动,能使该调节板66b与开口66a重叠的长度变化,从而对使冷却空间R4a与第六空间R6连通的开口66a的面积进行调节。通过对开口66a的面积进行调节,能对流入第四空间R4的空气的风量进行调节。另外,调节板66b的移动既可以手动进行,也可以通过马达或螺线管等致动器自动进行。调节板66b也可以设置成能沿着上下方向移动。
<第一风扇43的结构>
如图5所示,在第五空间R5中,在第一隔板61的下侧设置有第一风扇43。所述第一风扇43具有:风扇主体43a,所述风扇主体43a具有多个叶片;风扇壳体43b,所述风扇壳体43b对风扇主体43a进行收纳;以及风扇马达43c,所述风扇马达43c使风扇主体43a旋转。本实施方式的第一风扇43例如是离心风扇。
在第一隔板61形成有吸入口61a,所述吸入口61a通过风扇主体43a的旋转使空气向风扇壳体43b内吸入。在风扇壳体43b的下端形成有喷出口43d,所述喷出口43d通过风扇主体43a的旋转使空气向风扇壳体43b外喷出。喷出口43d连接于嵌板51的吹出口54,并与吹出口54连通。通过第一风扇43生成第一空气通路P1的气流。
如图4所示,在第一风扇43的风扇壳体43b设置有温度传感器60和温度保险丝(温度检测器)76。温度传感器60对从喷出口43d吹出的空气的温度进行检测。温度保险丝76具有当周围的空气温度超过规定温度时断线的电线,其装入到将信号发送到控制装置46的电路。温度传感器60的检测值以及温度保险丝76的断线状态输入到控制装置46。
<第二风扇44的结构>
如图3~图5所示,在第六空间R6设置有第二风扇44。第二风扇44具有:风扇主体44a,所述风扇主体44a具有多个叶片;风扇壳体44b,所述风扇壳体44b对风扇主体44a进行收纳;以及风扇马达44c,所述风扇马达44c使风扇主体44a旋转。在风扇壳体44b的下表面形成有吸入口44d,所述吸入口44d通过风扇主体44a的旋转使空气向风扇壳体44b内吸入。在风扇壳体44b的后端形成有喷出口44e,所述喷出口44e通过风扇主体44a的旋转使空气向风扇壳体44b外喷出。喷出口44e连接于排出连接管53。通过第二风扇44生成第二空气通路P2的气流。本实施方式的第二风扇44是西洛克风扇。第二风扇44生成比第一风扇43更大的风量的气流。
<吸湿转子41的结构>
如图3~图5所示,吸湿转子(吸湿装置)41设置于第一隔板61。吸湿转子41如图3所示俯视观察时配置于第三隔板63的倾斜板部63b以及纵板部63a的下方。吸湿转子41配置成跨及第一空间R1和第二空间R2。吸湿转子41如图4所示那样仰视观察时配置于第六空间R6。
图10是吸湿转子41的俯视图。图11是吸湿转子41的分解立体图。吸湿转子41具有吸附构件41a、齿圈41b、小齿轮41c、支承框架41d和加热器壳体41f。另外,图11示出了使吸附构件41a从支承框架41d向上方分离并省略了齿圈41b的状态。
吸附构件41a是形成为圆环状的干燥件。吸附构件41a在其温度低时从经过自身的空气中吸附水分。吸附构件41a在其温度高时将自身所吸附的水分释放到经过吸附构件41a的空气中,而对该空气进行加湿。
齿圈41b由外齿齿轮构成。齿圈41b安装于吸附构件41a的外周。吸附构件41a和齿圈41b一体化。吸附构件41a以及齿圈41b配置于支承框架41d。吸附构件41a以及齿圈41b在吸附构件41a的中心O处能旋转地支承于支承框架41d。
支承框架41d与框体主体50的第一隔板61形成为一体,或是固定于第一隔板61。在支承框架41d形成有大致扇形的通孔41d1、41d2。通孔41d1形成于与后述的第一区域A1(参照图3)对应的位置。通孔41d2形成于与后述的第二区域A2、第三区域A3对应的位置。通孔也可以分别与第一区域A1~第三区域A3对应地形成于三处。
小齿轮41c在齿圈41b的外周侧能旋转地支承于支承框架41d。小齿轮41c与齿圈41b啮合。小齿轮41c在未图示的马达的作用下旋转。当小齿轮41c旋转时,吸附构件41a与齿圈41b一起绕中心O旋转。在本实施方式中,吸附构件41a朝其周向一侧(图3的空白箭头B所示的方向)旋转。
如图4、图5以及图11所示,在吸湿转子41的支承框架41d设置有加热器壳体41f。加热器壳体41f俯视观察时形成为大致圆弧状,其配置于与支承框架41d的通孔41d2对应的位置。加热器壳体41f形成为上端开放的箱状。加热器壳体41f如图5所示那样在第六空间R6中配置于吸附构件41a的下方。加热器壳体41f在图3的俯视观察时配置于后述的第二区域A2以及第三区域A3的范围(240°的角度范围)。加热器壳体41f作为形成经过吸附构件41a的空气的通路的通路构件发挥作用。加热器壳体41f在第一空间R1与第二空间R2之间形成第一空气通路P1的一部分。
在加热器壳体41f内收纳有加热器42。如图3所示,加热器42位于倾斜板部63b的下方。加热器42配置于相当于第二区域A2与第三区域A3之间的位置。如图11所示,在加热器壳体41f的内部,比加热器42靠第一空气通路P1的气流方向的上游侧构成加热器前空间41f1。加热器前空间41f1配置于第三区域A3(参照图3以及图4)。被加热器42加温之前的空气被导入加热器前空间41f1。
在加热器壳体41f的内部,比加热器42靠第一空气通路P1的气流方向的下游侧构成加热器后空间41f2。加热器后空间41f2配置于第二区域A2(参照图3以及图4)。被加热器42加温之后的空气被导入加热器后空间41f2。
图12是加热器42的立体图。加热器42例如通过金属形成为截面呈四边形。加热器42为了增加与经过其内部的空气之间的接触面积而具有格子状的框架体42a。加热器42的一方的开放端是空气的入口42b,加热器42的另一方的开放端是空气的出口42c。
加热器42配置成使入口42b朝向加热器前空间41f1,使出口42c朝向加热器后空间41f2。加热器前空间41f1的空气从入口42b导入到加热后的加热器42内,并在经过加热器42的内部时与框架体42a等接触而被加温。加温后的空气从加热器42的出口42c向加热器后空间41f2移动,并对位于加热器后空间41f2的上方的吸附构件41a进行加温(参照图3)。因此,加热器42间接地对吸附构件41a进行加温。
加热器42也可对吸附构件41a进行直接加温以取代对空气进行加温。在这种情况下,例如只要将加热器42配置于吸附构件41a的上方,并通过加热器42的辐射热量对吸附构件41a进行加温即可。
如图3所示,吸附构件41a在俯视观察时具有第一区域(吸湿区域)A1、第二区域(放湿区域)A2以及第三区域A3。第一区域A1、第二区域A2以及第三区域A3绕吸附构件41a的中心O分别设定于120°的角度范围。第一区域A1与第二区域A2以及第三区域A3相邻。第二区域A2与第一区域A1以及第三区域A3相邻。第三区域A3与第一区域A1以及第二区域A2相邻。
第一区域A1~第三区域A3是固定于一定位置的区域。因此,当吸附构件41a朝箭头B方向旋转时,第一区域A1~第三区域A3在吸附构件41a上相对移动。
第一区域A1设定于从第三隔板63的纵板部63a起算朝向与箭头B相反的方向的120°的角度范围。由此,第一区域A1夹在第一空间R1与第六空间R6之间。
当来自吸入口55的屋外的冷空气被导入到第一空间R1内时,该空气的一部分经过吸附构件41a的第一区域A1流向第六空间R6。吸附构件41a的第一区域A1被空气冷却而使温度下降。因此,吸附构件41a的第一区域A1对经过吸附构件41a的空气中的水分进行吸附。在吸附构件41a的第一区域A1将空气中的水分吸附之后,当吸附构件41a旋转时,原本是第一区域A1的部分变成第二区域A2。
第二区域A2设定于从第三隔板63的纵板部63a起算朝向箭头B方向到达倾斜板部63b的120°的角度范围。第二区域A2夹在第二空间R2与散热器壳体41f的加热器后空间41f2之间。在加热器壳体41f内被加热器42加温后的空气从加热器后空间41f2经过吸附构件41a的第二区域A2移动至第二空间R2。此时,吸附构件41a的第二区域A2被空气加温而温度上升,因此,将水分释放到经过该第二区域A2的空气中,而对该空气进行加湿。
第三区域A3设定于从第三隔板63的倾斜板部63b起算朝向箭头B方向的120°的角度范围。第三区域A3夹在第一空间R1与散热器壳体41f的加热器前空间41f1之间。当来自吸入口55的屋外的冷空气被导入到第一空间R1内时,该空气的一部分经过吸附构件41a的第三区域A3移动至加热器前空间41f1。此时,吸附构件41a的第三区域A3被冷空气预先冷却。冷空气被吸附构件41a的第三区域A3预先加温。吸附构件41a也可以未必具有第三区域A3。
如上所述,吸湿转子41通过使单个的吸附构件41a旋转,能进行第一区域A1中的对在第一空气通路P1中流动的空气中的水分的吸附和第二区域A2中的对第二空气通路P2中流动的空气的加湿,能紧凑地构成加湿单元3。
<空气通路的总结>
如图3以及图4所示,当使第二风扇44工作时,屋外的空气从导入连接管52的吸入口55被导入到框体主体50的第一空间R1。导入到第一空间R1的空气经过吸附构件41a的第一区域A1并移动至第六空间R6,并从排出连接管53的排出口56向屋外排出。
因此,在本实施方式中,导入连接管52的管内空间、第一空间R1、第六空间R6以及排出连接管53的管内空间构成供空气从吸入口55流至排出口56的第二空气通路P2。在第二空气通路P2的中途配置有吸附构件41a的第一区域A1以及第二风扇44。吸湿转子41的吸附构件41a在第一区域A1中对在第二空气通路P2中流动的空气中的水分进行吸附。
当第二风扇44工作时,对象空间S1的空气从形成于嵌板51的流入口72流入第七空间R7。导入到第七空间R7的空气流经温湿度传感器45附近并经过开口68a而流入第六空间R6,并从排出连接管53的排出口56向屋外排出。因此,在本实施方式中,第七空间R7构成第三空气通路P3。
第三空气通路P3在开口68a处与第二空气通路P2汇流,并排出到屋外。在第三空气通路P3中流动的空气仅用于对对象空间S1的温度以及湿度进行检测,不经过吸附转子41排出到屋外,因此,对对象空间S1的加湿毫无帮助。因此,在第三空气通路P3中流动的空气的风量设定为比在第二空气通路P2以及第一空气通路P1中流动的空气的风量小。在本实施方式中,通过尽可能地使开口68a的面积变小,能将在第三空气通路P3中流动的空气的风量设定得较小,从而抑制对象空间S1的加湿效率的下降。
第三空气通路P3在比第二空气通路P2的吸附构件41a靠下游侧处与第二空气通路P2汇流。假设当第三空气通路P3在比吸附构件41a靠上游侧处与第二空气通路P2汇流,则对象空间S1的温空气将会经过吸附构件41a的第一区域A1,从而可能会妨碍吸附构件41a对水分的吸附。在本实施方式中,第三空气通路P3在比吸附构件41a靠下游侧处与第二空气通路P2汇流,因此,能高效地进行基于吸附构件41a的水分的吸附。
当第二风扇44工作时,从吸入口55流入的空气从形成于空气过滤器73的安装框74的流入口74b流入第四空间R4的冷却空间R4a。流入冷却空间R4a的空气在对控制装置46的发热部件进行冷却之后经过形成于第六隔板66的开口66a,流入第六空间R6而从排出口56向屋外排出。因此,在本实施方式中,第四空间R4的冷却空间R4a构成第四空气通路P4。
第四空气通路P4在第二空气通路P2的比吸附构件41a靠下游侧处与第二空气通路P2汇流。因此,从第四空气通路P4经过第二空气通路P2向屋外排出的空气的路径变成不经由吸附构件41a的第一区域A1的路径。假设当第四空气通路P4在比吸附构件41a靠上游侧处与第二空气通路P2汇流,则对发热部件进行冷却之后的温空气将会经过吸附构件41a的第一区域A1,从而可能会妨碍吸附构件41a对水分的吸附。在本实施方式中,第四空气通路P4在比吸附构件41a靠下游侧处与第二空气通路P2汇流,对发热部件进行冷却之后的温空气不会流经吸附构件41a的第一区域A1,因此,能高效地进行吸附构件41a对水分的吸附。
当在加湿运转时使第一风扇43工作时,屋外的空气从导入连接管52的吸入口55被导入到第一空间R1,经过吸附构件41a的第三区域A3并移动到加热器壳体41f的加热器前空间41f1。移动到加热器前空间41f1的空气在加热器壳体41f内被加热器42加温并移动至加热器后空间41f2,经过吸附构件41a的第二区域A2并移动到第二空间R2。移动到第二空间R2的空气通过第一风扇43从嵌板51的吹出口54吹出到对象空间S1。
因此,在本实施方式中,导入连接管52的管内空间、第一空间R1、加热器前空间41f1、加热器后空间41f2以及第二空间R2构成供空气从吸入口55流至吹出口54的第一空气通路P1。在第一空气通路P1的中途配置有吸附构件41a的第三区域A3以及第二区域A2、加热器42和第一风扇43。
在第一空气通路P1中,通过被加热器42加温之前的空气经过吸附构件41a的第三区域A3,以预先对吸附构件41a进行冷却。吸附构件41a通过被加热器42加温后的空气经过吸附构件41a的第二区域A2而将水分释放到该空气中。由此,经过吸附构件41a的第二区域A2的空气被加湿。
在加湿运转时,在第一空气通路P1中流动的空气以及在第二空气通路P2中流动的空气均经过相同空间即第一空间R1。然而,在第一空间R1中并未设置用于对在第一空气通路P1以及第二空气通路P2中流动的空气进行分配的隔板。这是由于,第二风扇44以比第一风扇43更大的风量被驱动,因此,在第二风扇44与第一风扇43之间空气的抽吸力将会产生差异,空气在所述抽吸力的差异的作用下被分配到第一空气通路P1和第二空气通路P2中。在第一空气通路P1中流动的空气以及在第二空气通路P2中流动的空气均经过相同空间即第一空间R1,因此,能简化框体主体50内的结构。
当在换气运转时使第一风扇43以及第二风扇44工作时,与加湿运转时相同地,屋外的空气在第一空气通路P1以及第二空气通路P2中流动。不过,吸湿转子41以及加热器42未被驱动,因此,在第一空气通路P1中流动的空气在未被吸湿转子41的吸附构件41a加湿的情况下,从嵌板51的吹出口54释放到对象空间S1中。在换气运转时不仅驱动第一风扇43还驱动第二风扇44的原因在于,第一风扇43所生成的气流的风量比第二风扇44所生成的气流的风量小,因此,仅驱动第一风扇43可能难以将屋外的空气经由导入管道48吸入。
<第一风扇43以及第二风扇44的风量控制>
通过控制装置46对第一风扇43以及第二风扇44的运转频率(转速)进行控制以分别生成规定风量的气流。由第一风扇43产生的风量和由第二风扇44产生的风量例如设定为1:5的比率。
如图1所示,在连接于导入连接管52的导入管道48较长的情况下,为了将屋外的空气吸入到框体47内,需要提高第一风扇43以及第二风扇44的运转频率。因此,第一风扇43以及第二风扇44分别通过控制装置46以适当的运转频率运转。
当第二风扇44的运转频率被提高时,在第七空间R7中流动的空气的风量以及在第四空间R4中流动的空气的风量也增大。在第七空间R7中流动的空气仅用于对对象空间S1的温度以及湿度进行检测,在第四空间R4中流动的空气仅用于对发热部件的冷却,两者均不用于空气的加湿,因此,风量越增大,对加湿而言损失越大。因此,在本实施方式中,通过分别利用调节板68b、66b对使第七空间R7与第六空间R6连通的开口(汇流口)68a的开度以及使第四空间R4与第六空间R6连通的开口(汇流口)66a的开口进行调节,即使提高了第二风扇44的运转频率,也能抑制在第七空间R7以及第四空间R4中流动的空气的风量的增大。
<其他实施方式>
用于对散热器84进行冷却的第四空气通路P4也可以不与第二空气通路P2汇流,而与第一空气通路P1汇流,并从吹出口54吹出到对象空间S1。在这种情况下,第四空气通路P4能与第一空气通路P1的比加热器42靠气流方向的上游侧处汇流。
用于对对象空间S1的温度以及湿度进行检测的第三空气通路P3也可以与第一空气通路P1的比第一风扇43靠上游侧处汇流。具体而言,第三空气通路P3也可以与第一空气通路P1的比吸附构件41a靠上游侧或下游侧处汇流。第三空气通路P3还能与第二空气通路P2的比吸附构件41a靠上游侧处汇流。
在上述实施方式中,第一空气通路P1和第二空气通路P2在框体主体50内由共同的第一空间R1形成,但也可以由不同的空间形成。在这种情况下,第一空气通路P1和第二空气通路P2也可以从不同的吸入口吸入空气。
上述实施方式的吸湿转子41通过由齿圈41b以及小齿轮41c构成的齿轮机构使吸附构件41a旋转,但也可以通过带或链条等其他旋转传递机构使吸附构件41a旋转。
在上述实施方式中,在第七空间R7中设置有温湿度传感器45,但也可以设置有仅对湿度进行检测的湿度传感器。温度传感器和湿度传感器也可以分开设置。
<实施方式的作用效果>
(1)上述实施方式的加湿单元3包括:吸附构件41a,所述吸附构件41a具有吸附水分的第一区域(吸湿区域)A1以及释放水分的第二区域(放湿区域)A2;加热器42,所述加热器42对吸附构件41a的第二区域A2进行加热;第一风扇43以及第二风扇44,所述第一风扇43以及所述第二风扇44生成气流;框体47,所述框体47对吸附构件41a、加热器42、第一风扇43以及第二风扇44进行收纳;控制装置(电气安装件)46,所述控制装置46包括发热部件;以及散热器(冷却器)84,所述散热器84对发热部件进行空气冷却。框体47具有:加湿用空气通路(第一空气通路第二空气通路)P1、P2,所述加湿用空气通路P1、P2供通过第一风扇43以及第二风扇44从框体47的外部吸入的空气经由吸附构件41a向框体47的外部排出;以及冷却用空气通路P4,所述冷却用空气通路P4配置有散热器84,且供通过第一风扇43以及第二风扇44从框体47的外部吸入的空气与加湿用空气通路P1、P2汇流。从冷却用空气通路P4穿过加湿用空气通路P1、P2向框体47的外部排出的空气的路径是不经由吸附构件41a的第一区域A1的路径。
根据以上结构,通过使从框体47的外部吸入的空气流至冷却用空气流路P4以将其供给至散热器84,能对发热部件进行冷却。对发热部件进行冷却之后的温空气在加湿用空气通路P1、P2中流动,而在不流经吸附构件41a的第一区域A1的情况下向框体47的外部排出,因此,能在不损害吸附构件41a的吸湿效率的情况下抑制对加湿性能产生不良影响。
(2)加湿用空气通路P1、P2由第一空气通路P1和第二空气通路P2构成,所述第一空气通路P1供从屋外吸入的空气经由吸附构件41a的第二区域A2向对象空间S1吹出,所述第二空气通路P2供从屋外吸入的空气经由吸附构件41a的第一区域A1向屋外排出。根据上述结构,能通过在第二空气通路P2中流动的空气使吸附构件41a吸附水分,并将吸附构件41a的水分释放到在第一空气通路P1中流动的空气中,而对对象空间S1进行加湿。
(3)冷却用空气通路P4与第二空气通路P2的比第一区域A1靠气流方向的下游侧处汇流。因此,能使在冷却用空气通路P4中被散热器84加温后的空气与在第二空气通路P2中使吸附构件41a吸附水分后的空气汇流,并从共同的排出口56排出。
(4)在其他实施方式中,冷却用空气通路P4还能与第一空气通路P1的比加热器42靠气流方向的上游侧处汇流。在这种情况下,通过使在冷却用空气通路P4中被散热器84加温后的空气在第一空气通路P1中流动,能预先对在第一空气通路P1中穿过加热器42之前的空气进行加热,能抑制加热器42的输出。
(5)框体47具有汇流口66a,所述汇流口66a使冷却用空气通路P4与加湿用空气通路P1、P2汇流,汇流口66a的开口面积是能调节的。能通过对汇流口66a的开口面积进行调节以对冷却用空气通路P4的空气的风量进行调节,因此,能根据第二风扇44或第一风扇43的运转频率使适当风量的空气流至冷却用空气通路P4。
(6)加湿用空气通路P1、P2和冷却用空气通路P4供空气从共同的吸入口55被吸入到框体47内。根据上述结构,能将形成于框体47的吸入口55的数量设为最小限度。还能将连接于吸入口55的导入管道48的数量限制在最小限度。
本公开并不限定于以上的示例,而是通过权利要求书示出,意在包含与权利要求书等同的含义及其范围内的所有改变。
(符号说明)
3:加湿单元
41a:吸附构件
42:加热器
43:第一风扇
44:第二风扇
46:控制装置(电气安装件)
47:框体
66a:开口(汇流口)
A1:第一区域(吸湿区域)
A2:第二区域(放湿区域)
P1:第一空气通路(加湿用空气通路)
P2:第二空气通路(加湿用空气通路)
P4:第四空气通路(冷却用空气通路)
S1:对象空间。

Claims (6)

1.一种加湿单元,所述加湿单元对对象空间(S1)进行加湿,
其中,包括:
吸附构件(41a),所述吸附构件(41a)具有吸附水分的吸湿区域(A1)以及释放水分的放湿区域(A2);
加热器(42),所述加热器(42)对所述吸附构件(41a)的放湿区域(A2)进行加热;
风扇(43、44),所述风扇(43、44)生成气流;
框体(47),所述框体(47)对所述吸附构件(41a)、所述加热器(42)以及所述风扇(43、44)进行收纳;
电气安装件(46),所述电气安装件(46)包括发热部件;以及
冷却器(84),所述冷却器(84)对所述发热部件进行空气冷却,
所述框体(47)具有:
加湿用空气通路(P1、P2),所述加湿用空气通路(P1、P2)供通过所述风扇(43、44)从所述框体(47)的外部吸入的空气经由所述吸附构件(41a)向所述框体(47)的外部排出;以及
冷却用空气通路(P4),所述冷却用空气通路(P4)配置有所述冷却器(84),且供通过所述风扇(43、44)从所述框体(47)的外部吸入的空气与所述加湿用空气通路(P1、P2)汇流,
从所述冷却用空气通路(P4)穿过所述加湿用空气通路(P1、P2)向所述框体(47)的外部排出的空气的路径是不经由所述吸附构件(41a)的吸湿区域(A1)的路径。
2.如权利要求1所述的加湿单元,其中,
所述加湿用空气通路(P1、P2)由第一空气通路(P1)和第二空气通路(P2)构成,所述第一空气通路(P1)供从屋外吸入的空气经由所述吸附构件(41a)的放湿区域(A2)向所述对象空间(S1)吹出,所述第二空气通路(P2)供从屋外吸入的空气经由所述吸附构件(41a)的吸湿区域(A1)向屋外排出。
3.如权利要求2所述的加湿单元,其中,
所述冷却用空气通路(P4)与所述第二空气通路(P2)的比所述吸湿区域(A1)靠气流方向的下游侧处汇流。
4.如权利要求2所述的加湿单元,其中,
所述冷却用空气通路(P4)与所述第一空气通路(P1)的比所述加热器(42)靠气流方向的上游侧处汇流。
5.如权利要求3或4所述的加湿单元,其中,
所述框体(47)具有汇流口(66a),所述汇流口(66a)使所述冷却用空气通路(P4)与所述加湿用空气通路(P1、P2)汇流,所述汇流口(66a)的开口面积是能调节的。
6.如权利要求1至5中任一项所述的加湿单元,其中,
所述加湿用空气通路(P1、P2)和所述冷却用空气通路(P4)供空气从共同的吸入口(55)被吸入到所述框体(47)内。
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