CN117501051A - 调湿装置 - Google Patents

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CN117501051A CN202280040266.1A CN202280040266A CN117501051A CN 117501051 A CN117501051 A CN 117501051A CN 202280040266 A CN202280040266 A CN 202280040266A CN 117501051 A CN117501051 A CN 117501051A
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exchange mechanism
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丸桥伊织
重田明广
广田正宣
松井大
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种调湿装置，其通过迅速地进行调湿机构的放湿，启动变得迅速，能够使调湿量的性能提高。调湿装置包括：壳体10；配置在壳体10的内部、且设置于对空调对象空间供给空气的供气流路11的供气侧热交换机构21；配置在壳体10的内部，且设置于将空气向外部排出的排气流路12的排气侧热交换机构22；和设置在供气流路11和排气流路12，在调湿机构驱动部26的驱动下沿规定方向旋转的转子形状的调湿机构25，排气侧热交换机构22包括：供冷热介质流入的排气侧热交换机构入口配管31、和供冷热介质流出的排气侧热交换机构出口配管32，排气侧热交换机构入口配管31位于比排气侧热交换机构出口配管32靠下方的位置。

Description

调湿装置
技术领域
本发明涉及调湿装置。
背景技术
专利文献1公开了一种调湿装置。在专利文献1的调湿装置，具有从外部大气向室内流入空气的供气流路、和从室内向外部排出空气的排气流路，通过利用了蓄热量的显热热交换在供气侧和排气侧进行热交换后，利用与盘管进行通气在供气侧和排气侧的流路内沿同一方向进行旋转的圆盘型单一调湿件进行了调湿。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-024377号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供一种调湿装置，其通过迅速地进行调湿机构的放湿(排湿)，启动变得迅速，能够使调湿量的性能提高。
用于解决技术问题的技术方案
在本说明书中，包含2021年6月8日提出申请的日本国专利申请·特愿2021-095894号的全部内容。
本发明的调湿装置包括：壳体；供气侧热交换机构，其配置在所述壳体的内部，且设置在对空调对象空间供给空气的供气流路；排气侧热交换机构，其配置在所述壳体的内部，且设置在向外部排出空气的排气流路；和设置在所述供气流路和所述排气流路，在调湿机构驱动部的驱动下沿规定方向旋转的转子形状(一例是圆盘形状)的调湿机构，所述排气侧热交换机构包括：供冷热介质流入的排气侧热交换机构入口配管；和供冷热介质流出的排气侧热交换机构出口配管，所述排气侧热交换机构入口配管位于比所述排气侧热交换机构出口配管靠下方的位置。
发明的效果
在本发明的调湿装置中，在排气流路中流通的空气，因为通过温度最高的排气侧热交换机构入口配管输送到调湿机构，所以在调湿机构从供气流路移动到排气流路的瞬间，能够由温度最高的空气加热。因此，在需要向外部排出湿度的供冷运转时，能够使调湿机构迅速地放湿而完全地再生，启动变得迅速，能够提高调湿量的性能。
附图说明
图1是表示实施方式1的调湿装置的概略截面图。
图2是表示实施方式1的调湿装置的排气侧热交换机构和供气侧热交换机构的概略的结构图。
图3是表示实施方式1的排气侧热交换机构和供气侧热交换机构的基于冷热介质配管的冷热介质的通路的例子的说明图。
图4是表示实施方式1的排气侧热交换机构和供气侧热交换机构的基于冷热介质配管的冷热介质的通路的另一例的说明图。
具体实施方式
(成为本发明的基础的知识等)
在发明者们想到本发明时，在调湿装置中，具有从外部大气向室内流入空气的供气流路、和从室内向外部排出空气的排气流路，通过利用蓄热量的显热热交换在供气侧和排气侧进行热交换后，利用与盘管进行通气而在供气侧和排气侧的流路内沿同一方向进行旋转的圆盘型单一调湿件进行了调湿。
但是，空气在供气流路和排气流路内流通，将双方的显热经由全热交换器进行热交换，通过全热交换器而层流的供气由冷却盘管冷却，层流的排气经由加热盘管加热圆盘型调湿件，但是发明者们发现：为了加热温度均匀，圆盘型调湿件的放湿较慢，存在调湿量降低的问题，为了解决该问题而完成了本发明。
因此，本发明提供一种调湿装置，其通过迅速地进行调湿机构的放湿，启动变得迅速，能够使调湿量的性能提高。
以下，参照附图对实施方式进行详细说明。但是，存在将必要程度以上的详细说明省略的情况。例如，存在将已经公知的事项的详细说明、或者对实质上相同的结构的重复说明省略的情况。这是为了避免以下的说明变得过度冗长，使本领域技术人员易于理解。
此外，附图和以下的说明是为了本领域技术人员充分理解本发明而提供的，并不是意图通过这些内容对权利要求的范围中记载的主题加以限定。
(实施方式1)
以下，利用附图对实施方式1进行说明。
[1-1.结构]
[1-1-1.调湿装置的结构]
图1是实施方式1的调湿装置1的概略截面图。在以下的说明中，前后、左右和上下这样的方向的记载以图1所示的调湿装置1为基准而使用。
调湿装置1具有大致长方体形状的壳体10。在壳体10的内部设置有：供从室外导入而供给到作为空调对象空间的室内的空气(即，供给空气(也称为供气))流通的供气流路11；和供从室内导入而排出至外部的空气(即，排出空气(也称为排气))流通的排气流路12。
在供气流路11的上游端设置有外部空气供气口13。在供气流路11的下游端设置有室内供气口14。
在排气流路12的上游端设置有室内换气口15。在排气流路12的下游端设置有外部空气排气口16。
在供气流路11配置有作为供气用搬送机构的供气风扇17。通过供气风扇17工作，空气在供气流路11中流通，被供给至室内。
在排气流路12配置有作为排气用搬送机构的排气风扇18。通过排气风扇18工作，空气在排气流路12中流通，被从室内排出。
在供气流路11上和排气流路12上，配置有作为全热交换机构的全热交换器20。
本实施方式的全热交换器20是所谓的正交型的全热交换器20，供气流路11与排气流路12正交。全热交换器20例如由亲水性树脂、具有难燃性的药剂的多孔质基材构成，通过具有直线状的流路的四方形板状的基材一边改变朝向一边交替地层叠，构成供气流路11与排气流路12正交的方柱形状的全热交换器20。
本实施方式的全热交换器20具有导热性和透湿性，构成为在供气流路11中流通的空气、与在排气流路12中流通的空气能够进行显热(温度)和潜热(湿度)的全热(全部热量)的热交换。
在供气流路11中，在全热交换器20的下游侧配置有供气侧热交换机构21。供气侧热交换机构21对于在供气流路11中流通的空气进行加热、冷却等。
在排气流路12中，在全热交换器20的下游侧配置有排气侧热交换机构22。排气侧热交换机构22对于在排气流路12中流通的空气进行加热、冷却等。
供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22是所谓的翼管式热交换器，具有流通冷热介质的管(未图示)和与空气进行吸放热的吸放热部(未图示)。
供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22串联(串列)连接，与壳体10的外部的冷热介质回路连接。冷热介质经由冷热介质回路流向供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22。在供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22中，通过其内部的空气与冷热介质进行热交换，空气被加热、冷却。
此外，供气侧热交换机构21能够切换为“进行加热”、“进行冷却”、和“加热和冷却均不进行”中的任一者。另外，排气侧热交换机构22能够切换为“与供气侧热交换机构21的加热、冷却相反”、“加热和冷却均不进行”的任一者。
在供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22的下游侧配置有调湿单元24。调湿单元24具有调湿机构25、和使调湿机构25旋转的电动机等调湿机构驱动部26。调湿机构25是在低温时吸湿、在高温时放湿的调湿机构25。
当低温的空气流入调湿机构25时，空气中的水分被吸附，进行空气的除湿。另外，高温的空气流入调湿机构25中时，吸附在调湿机构25中的水分脱离到空气中，进行空气的加湿。
调湿机构25通过驱动调湿机构驱动部26使其沿规定方向旋转。调湿机构25的转子(rotor)形状部分在供气流路11与排气流路12之间连续地移动。调湿机构25一边将在供气流路11和排气流路12中的一者流动的空气除湿，一边将在另一者流动的空气加湿。调湿单元24对在比全热交换器20靠下游侧的供气流路11中流通的空气、和在比全热交换器20靠下游侧的排气流路12中流通的空气进行调湿。
调湿机构25在本实施方式中，在供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22的宽度方向上并排配置有2个。
此外，各调湿机构25的旋转方向可以是向彼此相反的方向旋转，也可以是向相同方向的旋转。
在壳体10的内部，设置有将全热交换器20的上方和下方分隔的分隔部件27。
分隔部件27具有将全热交换器20、供气侧热交换机构21中的供气流路11、与全热交换器20、排气侧热交换机构22中的排气流路12分开的功能。
[1-1-2.热交换机构的结构]
接着，关于排气侧热交换机构22和供气侧热交换机构21的结构进行详细说明。
图2是表示排气侧热交换机构22和供气侧热交换机构21的概略的结构图。
如图2所示，在排气侧热交换机构22的内部，设置有供来自室外机(未图示)的冷热介质流通的冷热介质配管30。
排气侧热交换机构22的冷热介质配管30，由在排气侧热交换机构22的宽度方向(图3或者图4的纸面垂直方向)延伸的多个冷热介质配管30构成。
在冷热介质配管30连接有排气侧热交换机构入口配管31和排气侧热交换机构出口配管32。
在本实施方式中，排气侧热交换机构入口配管31与位于排气侧热交换机构22的最下部的冷热介质配管30连接。另外，在本实施方式中，排气侧热交换机构出口配管32与位于排气侧热交换机构22的最上部的冷热介质配管30连接。
同样地，供气侧热交换机构21的冷热介质配管30由在供气侧热交换机构21的宽度方向(图3或者图4的纸面垂直方向)上延伸的多个冷热介质配管30构成。
在冷热介质配管30连接有供气侧热交换机构入口配管33和供气侧热交换机构出口配管34。
在本实施方式中，供气侧热交换机构入口配管33与位于供气侧热交换机构21的最下部的冷热介质配管30连接。另外，在本实施方式中，供气侧热交换机构出口配管34与位于供气侧热交换机构21的最上部的冷热介质配管30连接。
图3和图4是表示排气侧热交换机构22和供气侧热交换机构21的基于冷热介质配管30的冷热介质的通路的例子的说明图。
如图3所示，例如从排气侧热交换机构入口配管31流入冷热介质配管30的冷热介质，以使得从配置在排气侧热交换机构22的下表面侧的冷热介质配管30流经配置在上表面侧的冷热介质配管30，然后，再次流入配置在下表面侧的冷热介质配管30的方式构成通路。
并且，流过冷热介质配管30的冷热介质，从与位于最上部的冷热介质配管30连接的排气侧热交换机构出口配管32流出。
即，构成为，排气侧热交换机构入口配管31与位于排气侧热交换机构22的最下方的冷热介质配管30连接，由此构成为，排气侧热交换机构22从下方导入最高温的冷热介质。
另外，如图4所示，例如从排气侧热交换机构入口配管31流入到冷热介质配管30的冷热介质，以使得从配置在排气侧热交换机构22的下表面侧的冷热介质配管30依次流到上方的冷热介质配管30，之后，返回到配置在排气侧热交换机构22的上表面侧的最下方的冷热介质配管30，从排气侧热交换机构22的上表面侧的冷热介质配管30依次流到上方的冷热介质配管30的方式构成通路。
并且，流过冷热介质配管30的冷热介质，从与位于最上部的冷热介质配管30连接的排气侧热交换机构出口配管32流出。
在此情况下，也构成为排气侧热交换机构入口配管31与位于排气侧热交换机构22的最下方的冷热介质配管30连接，由此构成为，排气侧热交换机构22从下方导入最高温的冷热介质。
这些排气侧热交换机构22的冷热介质配管30的结构，关于供气侧热交换机构21的冷热介质配管30也是同样的。
即，构成为，供气侧热交换机构入口配管33与位于供气侧热交换机构21的最下方的冷热介质配管30连接，由此构成为，供气侧热交换机构21从下方导入最高温的冷热介质。
[1-2.作用]
关于按以上的方式构成的调湿装置1的作用进行说明。
在实施方式1的调湿装置1中，驱动供气风扇17、排气风扇18和调湿机构驱动部26，空气(供气)流到供气流路11，空气(排气)流到排气流路12，调湿机构25以旋转轴为中心进行旋转。
在供气流路11、排气流路12中分别流通的空气，在流入到全热交换器20时彼此进行全热交换并流出，在其下游侧的供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22中，一者被冷却，另一者被加热，流入到调湿机构25中。
当被冷却而成为低温的空气流入到调湿机构25时，空气在被除湿了的状态下从调湿机构25流出。
另一方面，当被加热而成为高温的空气流入到调湿机构25时，空气在被加湿了的状态下从调湿机构25流出。
由调湿机构25进行了调湿的空气被供给、排气至空调对象空间或外部。
例如，在供冷运转时，在供气侧热交换机构21的冷热介质配管30中流通低温的冷热介质，在排气侧热交换机构22的冷热介质配管30中流通高温的冷热介质。
并且，从外部导入而在供气流路11中流通的空气，被供气侧热交换机构21冷却，在调湿机构25中水分被吸收(被除湿)后供给到空调对象空间中。
从供气流路11的空气吸收了水分的调湿机构25，沿规定方向旋转而从供气流路11移动到排气流路12。
另一方面，从空调对象空间导入而在排气流路12中流通的空气，被排气侧热交换机构22加热而将调湿机构25加热。被流经排气流路12的空气加热了的调湿机构25，释放水分而再生，再次通过其旋转而从排气流路12移动到供气流路11。调湿机构25释放到排气流路12中的水分被排出到外部。
在排气侧热交换机构22中流通的冷热介质，在排气侧热交换机构入口配管31处其温度最高，从排气侧热交换机构入口配管31至排气侧热交换机构出口配管32为止，对在排气流路12中流通的空气赋予热量地流通。
在排气侧热交换机构22中，由于排气侧热交换机构入口配管31位于比排气侧热交换机构出口配管32靠下方的位置，因此流经排气流路12的空气通过排气侧热交换机构22时，通过温度最高的排气侧热交换机构入口配管31的空气，在调湿机构25从供气流路11移动到排气流路12的瞬间开始加热调湿机构25。
即，在调湿机构25通过规定方向的旋转从供气流路11移动到排气流路12的瞬间，调湿机构25暴露在流经排气流路12的空气中的温度最高的空气而被加热。
由此，在需要向外部排出湿度的供冷运转时，调湿机构25被迅速地放湿而完全地再生，由此启动变得迅速，能够提高调湿量的性能。
另外，在空调对象空间中，在将调湿从除湿改变为加湿的情况下，供气侧热交换机构21和排气侧热交换机构22的加热与冷却切换，在供气侧热交换机构21的冷热介质配管30中流通高温的冷热介质，在排气侧热交换机构22的冷热介质配管30中流通低温的冷热介质。
并且，从空调对象空间导入而在排气流路12中流通的空气，通过排气侧热交换机构22被冷却，在调湿机构25中水分被吸收(被除湿)而排出到外部。
从排气流路12的空气吸收了水分的调湿机构25沿规定方向旋转，从排气流路12移动到供气流路11。
另一方面，从外部导入而在供气流路11中流通的空气，被供气侧热交换机构21加热而将调湿机构25加热。
被流经供气流路11的空气加热了的调湿机构25，释放水分而再生，再次通过其旋转从供气流路11移动到排气流路12。调湿机构25释放到供气流路11中的水分被供给到空调对象空间中。
在供气侧热交换机构21中流通的冷热介质，在供气侧热交换机构入口配管33处其温度最高，从供气侧热交换机构入口配管33至供气侧热交换机构出口配管34为止，对在供气流路11中流通的空气赋予热量地流通。
在供气侧热交换机构21中，因为供气侧热交换机构入口配管33处于比供气侧热交换机构出口配管34靠下方的位置，所以在流经供气流路11的空气通过供气侧热交换机构21时，通过温度最高的供气侧热交换机构入口配管33的空气，在调湿机构25从排气流路12移动到供气流路11的瞬间开始调湿机构25的加热。
即，在调湿机构25通过规定方向的旋转从排气流路12移动到供气流路11的瞬间，调湿机构25暴露在流经供气流路11的空气中的温度最高的空气而被加热。
由此，在需要使室内空气具有湿度的供暖运转时，调湿机构25也同样地能够迅速地放湿而完全再生，由此能够迅速启动，能够提高调湿量的性能。
另外，如前文所述，在低温的冷热介质从排气侧热交换机构入口配管31流入排气侧热交换机构22时，高温的冷热介质从供气侧热交换机构21的供气侧热交换机构入口配管33流入。
因此，排气侧热交换机构入口配管31与供气侧热交换机构入口配管33的温度差变得极大。存在由于该温度差而在分隔部件27产生结露的问题。
但是，在本实施方式中，将排气侧热交换机构入口配管31设置在排气侧热交换机构22的最下部，并且将供气侧热交换机构入口配管33设置在供气侧热交换机构21的最下部。
因此，能够一定程度确保排气侧热交换机构入口配管31与供气侧热交换机构入口配管33的间隔，能够抑制由于排气侧热交换机构入口配管31与供气侧热交换机构入口配管33的温度差产生的影响。
[1-3.效果等]
如上所述，在本实施方式中包括：壳体10；配置在壳体10的内部、设置在对空调对象空间供给空气的供气流路11的供气侧热交换机构21；配置在壳体10的内部、设置在将空气排向外部的排气流路12的排气侧热交换机构22；和设置在供气流路11和排气流路12、在调湿机构驱动部26的驱动下沿规定方向旋转的转子形状的调湿机构25，排气侧热交换机构22包括：供冷热介质流入的排气侧热交换机构入口配管31；和供冷热介质流出的排气侧热交换机构出口配管32，排气侧热交换机构入口配管31位于比排气侧热交换机构出口配管32靠下方的位置。
由此，因为流经排气流路12的空气通过温度最高的排气侧热交换机构入口配管31而被输送到调湿机构25，所以在调湿机构25从供气流路11移动到排气流路12的瞬间，能够由温度最高的空气加热。因此，在进行需要向外部排出湿度的供冷运转时，能够使调湿机构25迅速地放湿而完全再生，由此启动变得迅速，能够使调湿量的性能提高。
另外，在本实施方式中，供气侧热交换机构21包括供冷热介质流入的供气侧热交换机构入口配管33、和供冷热介质流出的供气侧热交换机构出口配管34，供气侧热交换机构入口配管33位于比供气侧热交换机构出口配管34靠下方的位置。
由此，因为流经供气流路11的空气通过温度最高的供气侧热交换机构入口配管33而被输送到调湿机构25，所以在从排气流路12移动到供气流路11的瞬间，能够由温度最高的空气加热。因此，在需要对室内(室内空气)供给湿度的供暖运转时，能够使调湿机构25迅速地放湿而完全再生，由此启动变得迅速，能够使调湿量的性能提高。
另外，在本实施方式中，调湿机构25构成有多个，通过调湿机构驱动部26传递动力而能够独立地沿规定方向旋转。
由此，关于多个调湿机构25，能够使调湿量的性能提高。
另外，在本实施方式中，排气侧热交换机构22包括供冷热介质在排气侧热交换机构22的宽度方向上流通的冷热介质配管30，排气侧热交换机构入口配管31位于排气侧热交换机构22的最下部，排气侧热交换机构出口配管32位于排气侧热交换机构22的最上部。
由此，因为流经排气流路12的空气，通过位于排气侧热交换机构22的最下部的温度最高的排气侧热交换机构入口配管31而被输送到调湿机构25，所以能够由温度最高的空气加热调湿机构25。因此，在需要向外部排出湿度的供冷运转时，能够使调湿机构25迅速地放湿而完全再生，由此启动变得迅速，能够使调湿量的性能提高。
另外，在本实施方式中，供气侧热交换机构21包括供冷热介质在供气侧热交换机构21的宽度方向上流通的冷热介质配管30，供气侧热交换机构入口配管33位于供气侧热交换机构21的最下部，供气侧热交换机构出口配管34位于供气侧热交换机构21的最上部。
由此，因为流经供气流路11的空气，通过位于供气侧热交换机构21的最下部的温度最高的供气侧热交换机构入口配管33而被输送到调湿机构25，所以能够由温度最高的空气加热调湿机构25。因此，在进行需要对室内供给湿度的供暖运转时，能够使调湿机构25迅速地放湿而完全再生，由此启动变得迅速，能够使调湿量的性能提高。
如上所述，作为本说明书中记载的技术的例示，说明了实施方式1。但是，本发明的技术不限定于此，还能够适用于进行了改变、置换、追加、省略等的实施方式。
产业上的可利用性
本发明能够适当地用作能够使调湿机构迅速地放湿而完全再生、启动变得迅速、能够使调湿量的性能提高的调湿装置。
附图标记的说明
1 调湿装置
10 壳体
11 供气流路
12 排气流路
13 外部空气供气口
14 室内供气口
15 室内换气口(室内回气口)
16 外部空气排气口
17 供气风扇
18 排气风扇
20 全热交换器
21 供气侧热交换机构
22 排气侧热交换机构
24 调湿单元
25 调湿机构
26 调湿机构驱动部
27 分隔部件
30 冷热介质配管
31 排气侧热交换机构入口配管
32 排气侧热交换机构出口配管
33 供气侧热交换机构入口配管
34 供气侧热交换机构出口配管。

Claims (5)

1.一种调湿装置，其特征在于，包括：
壳体；
供气侧热交换机构，其配置在所述壳体的内部，且设置在对空调对象空间供给空气的供气流路；
排气侧热交换机构，其配置在所述壳体的内部，且设置在向外部排出空气的排气流路；和
设置在所述供气流路和所述排气流路，在调湿机构驱动部的驱动下沿规定方向旋转的转子形状的调湿机构，
所述排气侧热交换机构包括：供冷热介质流入的排气侧热交换机构入口配管；和供冷热介质流出的排气侧热交换机构出口配管，
所述排气侧热交换机构入口配管位于比所述排气侧热交换机构出口配管靠下方的位置。
2.如权利要求1所述的调湿装置，其特征在于：
所述供气侧热交换机构包括：供冷热介质流入的供气侧热交换机构入口配管；和供冷热介质流出的供气侧热交换机构出口配管，
所述供气侧热交换机构入口配管位于比所述供气侧热交换机构出口配管靠下方的位置。
3.如权利要求1或2所述的调湿装置，其特征在于：
所述调湿机构设置有多个，通过由所述调湿机构驱动部传递动力而能够独立地沿规定方向旋转。
4.如权利要求1～3中任一项所述的调湿装置，其特征在于：
所述排气侧热交换机构包括：供冷热介质在所述排气侧热交换机构的宽度方向上流通的冷热介质配管，
所述排气侧热交换机构入口配管位于所述排气侧热交换机构的最下部，所述排气侧热交换机构出口配管位于所述排气侧热交换机构的最上部。
5.如权利要求2～4中任一项所述的调湿装置，其特征在于：
所述供气侧热交换机构包括：供冷热介质在所述供气侧热交换机构的宽度方向上流通的冷热介质配管，
所述供气侧热交换机构入口配管位于所述供气侧热交换机构的最下部，所述供气侧热交换机构出口配管位于所述供气侧热交换机构的最上部。
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