JP2005283079A - 調湿装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 表面に吸着剤が塗布された吸着熱交換器(3,5)を用いて空気の調湿を行う調湿装置において、潜熱能力の制御範囲を広げられるようにする。
【解決手段】 第1,第2吸着熱交換器(3,5)と、両吸着熱交換器(3,5)に接続された冷媒回路とを備え、第1空気が第1吸着熱交換器(3)を流れるとともに第2空気が第2吸着熱交換器(5)を流れる第1動作と、第1空気が第2吸着熱交換器(5)を流れるとともに第2空気が第1吸着熱交換器(3)を流れる第2動作とを空気通路を切り換えて行う調湿装置において、第1,第2吸着熱交換器(3,5)を流れる空気の流速分布を、開閉ダンパ(61,62)によって第1動作時と第2動作時で異ならせるようにする。
【選択図】 図5

Description

本発明は、空気の除湿や加湿を行う調湿装置に関し、特に、表面に吸着剤が担持された吸着熱交換器を用いて空気の調湿を行う調湿装置に関するものである。
従来より、吸着熱交換器を用いて空気の除湿や加湿を行う調湿装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この調湿装置は、上記吸着熱交換器を2つ備え、それぞれに、冷却媒体と加熱媒体を切り換えて流せるように構成されている。また、各吸着熱交換器には、被処理空気が流通するようになっている。
ここで、吸着熱交換器の一方を第1吸着熱交換器、他方を第2吸着熱交換器とし、各吸着熱交換器を流れる空気を第1空気(被処理空気)と第2空気として、この調湿装置の動作を説明する。
この調湿装置では、第1吸着熱交換器の吸着剤で被処理空気を除湿しながら第2吸着熱交換器の吸着剤を再生する第1動作と、第2吸着熱交換器の吸着剤で被処理空気を除湿しながら第1吸着熱交換器の吸着剤を再生する第2動作とを交互に切り換えて、いわゆるバッチ式の運転を行う。具体的に、第1動作時には、第1吸着熱交換器に冷却媒体を流しながら第1空気の水分を吸着剤で吸着するとともに、第2吸着熱交換器に加熱媒体を流しながら第2空気に吸着剤の水分を放出して該吸着剤を再生する。また、第2動作時には、第2吸着熱交換器に冷却媒体を流しながら第1空気の水分を吸着剤で吸着するとともに、第1吸着熱交換器に加熱媒体を流しながら第2空気に吸着剤の水分を放出して該吸着剤を再生する。
そして、第1動作と第2動作を切り換えながら、吸着剤によって減湿された第1空気を室内に供給することで、室内を除湿することができる。また、逆に第1空気に上記吸着熱交換器の吸着剤から水分を与えて室内に供給すると、室内を加湿することも可能である。
上記構成の調湿装置では、一般に、被処理空気である第1空気には室外空気が用いられ、この室外空気の湿度を調整して室内に供給するようにしている。また、第2空気には一般に室内空気が用いられていて、除湿運転時にはこの室内空気で吸着熱交換器の吸着剤を再生した後、室外に放出する一方、加湿運転時にはこの室内空気から吸着熱交換器の吸着剤に水分を与えた後、室外に放出するようにしている。
このように、この種の調湿装置では、一般に室内空気と室外空気とを入れ換える換気方式が採用されている。また、この調湿装置では被処理空気を第1吸着熱交換器と第2吸着熱交換器に交互に流す構成にしているため、両吸着熱交換器には、通常は互いに同じ大きさのもの(同じ熱交換面積を有するもの)が用いられている。
特開平07−265649号公報
ところで、上記特許文献1の調湿装置においては、冷却媒体に冷水を用い、加熱媒体に温水を用いるようにしているが、上記吸着熱交換器を冷媒回路に接続して、冷却側(吸着側)の吸着熱交換器を冷媒回路の蒸発器に、加熱側(再生側)の吸着熱交換器を冷媒回路の凝縮器にすることも可能である。
一方、一般にこの種の調湿装置では、吸着側の空気と再生側の空気の相対湿度差が大きいほど潜熱能力が高くなるが、上記の調湿装置で相対湿度差を大きくするために再生時の温度(凝縮温度)を上昇させたり、吸着時の温度(蒸発温度)を低下させたりしようとしても、広範囲の制御を行うことが困難であった。
これは、上記構成の調湿装置では、吸着側(冷却側)の吸着熱交換器と再生側(加熱側)の吸着熱交換器の大きさが同じであり、しかも換気機能上の制約から風量バランスを変更することができない構造になっていて、蒸発温度や凝縮温度を圧縮機の能力制御範囲内でしか調整できないためである。
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、吸着熱交換器における蒸発温度や凝縮温度を広範囲で調整できるようにして、潜熱能力の制御範囲を広げられるようにすることである。
本発明は、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせる流速分布調整手段(70)を設けるようにしたものである。
具体的に、第1の発明は、表面に吸着剤が担持された第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)と、両吸着熱交換器(3,5)に接続された冷媒回路(1)と、第1空気の流れる第1空気通路と、第2空気の流れる第2空気通路とを備え、さらに、第1空気が第1吸着熱交換器(3)を流れるとともに第2空気が第2吸着熱交換器(5)を流れる第1動作と、第1空気が第2吸着熱交換器(5)を流れるとともに第2空気が第1吸着熱交換器(3)を流れる第2動作とを、両空気通路の流路を切り換えて行う流路切換手段(60)を備えた調湿装置を前提としている。
そして、この調湿装置は、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせる流速分布調整手段(70)を備えていることを特徴としている。
この第1の発明では、流速分布調整手段(70)により、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせることができる。こうすることにより、実質的な熱交換面積を調整することで吸着熱交換器(3,5)の能力を変化させることができ、凝縮温度や蒸発温度を圧縮機の能力制御範囲を超えて調整することが可能となる。
第2の発明は、第1の発明の調湿装置において、流速分布調整手段(70)が、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が凝縮器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が蒸発器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するように構成されていることを特徴としている。
この第2の発明のように、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が凝縮器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が蒸発器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するようにすれば、流速の低下した部分において熱交換量が減って、凝縮器が小さくなったのと同じ作用で凝縮温度が上昇する。このことにより、吸着剤からの水分の放出量を増やすことができる。
第3の発明は、第1の発明の調湿装置において、流速分布調整手段(70)が、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が蒸発器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が凝縮器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するように構成されていることを特徴としている。
この第3の発明のように、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が蒸発器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が凝縮器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するようにすれば、流速の低下した部分において熱交換量が減って、蒸発器が小さくなったのと同じ作用で蒸発温度が低下する。このことにより、吸着剤での水分の吸着量を増やすことができる。
第4の発明は、第1から第3のいずれか1の発明の調湿装置において、流速分布調整手段(70)が、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の上流側に配置されていることを特徴としている。
この第4の発明では、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の上流側に配置された流速分布調整手段(70)により、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせることができ、それによって吸着熱交換器(3,5)の能力を変化させ、凝縮温度や蒸発温度を調整できる。
第5の発明は、第1から第3のいずれか1の発明の調湿装置において、流速分布調整手段(70)が、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の下流側に配置されていることを特徴としている。
この第5の発明では、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の下流側に配置された流速分布調整手段(70)により、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせることができ、それによって吸着熱交換器(3,5)の能力を変化させ、凝縮温度や蒸発温度を調整できる。
第6の発明は、第1から第5のいずれか1の発明の調湿装置において、第1吸着熱交換器(3)と第2吸着熱交換器(5)が、互いに同一の大きさに形成されていることを特徴としている。
この第6の発明では、第1吸着熱交換器(3)と第2吸着熱交換器(5)を互いに同一の大きさに形成した調湿装置において、風量バランスを変更できなくても、流速分布を調整することで吸着熱交換器(3,5)の能力を簡単に変化させて、凝縮温度や蒸発温度を調整できる。
第7の発明は、第1から第6のいずれか1の発明の調湿装置において、流路切換手段(60)が、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える複数の開閉ダンパ(61〜68)により構成されるとともに、所定の開閉ダンパ(61,62)により流速分布調整手段(70)が構成され、上記開閉ダンパ(61,62)が、吸着熱交換器(3,5)に空気を流す状態で、該ダンパ(61,62)の一部が吸着熱交換器(3,5)を流れる空気の邪魔板となるように構成されていることを特徴としている。
この第7の発明では、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える複数の開閉ダンパ(61〜68)のうち、一部のものを利用して風速分布を付けることができる。そうすることで、凝縮温度や蒸発温度を調整し、吸着剤における水分の放出量や吸着量を調整することが可能となる。
第8の発明は、第1から第6のいずれか1の発明の調湿装置において、流路切換手段(60)が、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える複数の開閉ダンパ(61〜68)により構成され、さらに、上記開閉ダンパ(61〜68)を開いて吸着熱交換器(3,5)に空気を流す状態で、吸着熱交換器(3,5)を流れる空気の邪魔板となる流速分布調整ダンパ(71)(72)を備え、該流速分布調整ダンパ(71)(72)により流速分布調整手段(70)が構成されていることを特徴としている。
この第8の発明では、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える複数の開閉ダンパ(61〜68)とは別に流速分布調整ダンパ(71)(72)を設けているので、この流速分布調整ダンパ(71)(72)を適宜開閉することで、流速分布を付ける状態や付けない状態を選択することが可能となる。
上記第1の発明によれば、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせる流速分布調整手段(70)を設けて、吸着熱交換器(3,5)の能力を変化させることができるようにしているので、凝縮温度や蒸発温度を圧縮機の能力制御範囲を超えて調整することが可能となり、従来よりも潜熱能力の制御範囲を広げられる。
上記第2の発明によれば、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が凝縮器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が蒸発器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するようにしているので、流速の低下した部分において熱交換量を減らし、凝縮器が小さくなったのと同じ作用で凝縮温度を上げることができる。したがって、吸着剤からの水分の放出量を増やすことが可能となり、加湿運転時には加湿性能を高めることができる。また、除湿運転時に再生側の水分放出量を増やすことも可能になるので、除湿性能を高めることもできる。
上記第3の発明によれば、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が蒸発器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が凝縮器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するようにしているので、流速の低下した部分において熱交換量を減らし、蒸発器が小さくなったのと同じ作用で蒸発温度を下げることができる。したがって、吸着剤での水分の吸着量を増やすことが可能となり、除湿運転時には除湿性能を高めることができる。また、加湿運転時に吸着側の水分吸着量を増やすことも可能になるので、加湿性能を高めることもできる。
上記第4の発明によれば、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の上流側に配置された流速分布調整手段(70)により、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせることができる。したがって、吸着熱交換器(3,5)の能力を変化させることで凝縮温度や蒸発温度を調整し、加湿性能や除湿性能を高められる。
上記第5の発明によれば、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の下流側に配置された流速分布調整手段(70)により、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせることができる。したがって、吸着熱交換器(3,5)の能力を変化させることで凝縮温度や蒸発温度を調整し、加湿性能や除湿性能を高められる。
上記第6の発明によれば、第1吸着熱交換器(3)と第2吸着熱交換器(5)を互いに同一の大きさに形成した調湿装置において、風量バランスを変更できなくても、流速分布を調整することで吸着熱交換器(3,5)の能力を簡単に変化させて、凝縮温度や蒸発温度を圧縮機の能力制御範囲を超えて調整できる。したがって、第1動作と第2動作を切り換えるバッチ式の運転動作を行いながら、加湿性能や除湿性能を容易に制御できる。
上記第7の発明によれば、流路切換手段(60)を構成する複数の開閉ダンパ(61〜68)の一部を流速分布調整手段(70)として用いているので、調湿装置の構成を複雑にせずに、加湿性能や除湿性能を広範囲で調整することが可能となる。
上記第8の発明によれば、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える複数の開閉ダンパ(61〜68)とは別に流速分布調整ダンパ(71)(72)を設けているので、必要に応じて流速分布調整ダンパ(71)(72)を開閉することで、流速分布を付ける状態や付けない状態を選択し、潜熱能力を調整することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
《発明の実施形態1》
この調湿装置は、第1空気である室外空気(OA)を室内空間へ供給するとともに、第2空気である室内空気(RA)を室外空間へ排出する、いわゆる換気型の調湿装置である。この調湿装置は、吸着剤が担持された第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)と、これらの吸着熱交換器(3,5)が接続された冷媒回路(1)とを備えている。
この調湿装置は、減湿された空気を室内空間へ供給する除湿運転と、加湿された空気を室内空間へ供給する加湿運転とを切り換えて行えるように構成されている。また、除湿運転時と加湿運転時のいずれも、第1,第2吸着熱交換器(3,5)の一方を吸着側に、他方を再生側にする状態を切り換えながら、バッチ式の吸着/再生動作を行うように構成されている。
まず、調湿装置に備えられた冷媒回路(1)について、図1及び図2を参照しながら説明する。
図1に示すように、冷媒回路(1)は、圧縮機構である圧縮機(7)と、四路切換弁(8)と、第1吸着熱交換器(3)と、膨張機構である膨張弁(9)と、第2吸着熱交換器(5)とが順に接続されて閉回路となっている。この冷媒回路(1)は、冷媒が充填されており、この冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うように構成されている。なお、上記四路切替弁(8)には、冷媒回路(1)の配管が接続可能な第1から第4のポート(8a,8b,8c,8d)が設けられている。
冷媒回路(1)において、圧縮機(7)の吐出口は、四路切替弁(8)の第1ポート(8a)に接続されている。また、四路切替弁(8)の第3ポート(8c)は、第1吸着熱交換器(3)の一端と接続されている。第1吸着熱交換器(3)の他端は、膨張弁(9)を介して第2吸着熱交換器(5)の一端と接続されている。第2吸着熱交換器(5)の他端は、四路切替弁(8)の第4ポート(8d)に接続されている。また、四路切替弁(8)の第2ポート(8b)は、圧縮機(7)の吸引口と接続されている。
四路切換弁(8)は第1ポート(8a)と第3ポート(8c)とが連通すると同時に第2ポート(8b)と第4ポート(8d)とが連通する第1状態(図1(A)に示す状態)と、第1ポート(8a)と第4ポート(8d)とが連通すると同時に第2ポート(8b)と第3ポート(8c)とが連通する第2状態(図1(B)に示す状態)とに切換可能となっている。そして、四路切換弁(8)が第1状態に切り換わると、第1吸着熱交換器(3)が凝縮器として機能し、第2吸着熱交換器(5)が蒸発器として機能する。一方、四路切換弁(8)が第2状態に切り換わると、第1吸着熱交換器(3)が蒸発器として機能し、第2吸着熱交換器(5)が凝縮器として機能する。
図2に示すように、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)は、それぞれクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。具体的に、第1,第2吸着熱交換器(3,5)は、長方形板状に形成されたアルミニウム製の多数のフィン(4)と、このフィン(4)を貫通する銅製の伝熱管(6)とを備えている。両吸着熱交換器(3,5)は、互いに同じ大きさに形成されている。
上記各フィン(4)及び伝熱管(6)の外表面には、吸着剤がディップ成形(浸漬成形)により担持されている。この吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性または吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基またはスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料などが挙げられる。
次に、実施形態1の調湿装置の具体構成について図3を参照しながら詳細に説明する。なお、図3(A)は調湿装置の内部を平面から視た図、図3(B)は調湿装置の内部を左側から視た図、図3(C)は調湿装置の内部を右側から視た図、図3(D)は、図3(A)のD−D断面図である。なお、本実施形態の説明において、「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、特にことわらない限り、図3に示す調湿装置を正面側(図3(A)の下側)から視た場合の方向性を意味している。
実施形態1の調湿装置は、やや扁平な矩形箱形のケーシング(10)を備えており、ケーシング(10)の内部には、室内空間と室外空間とを連通させる空気通路が形成されている。この空気通路には、第1空気が流れる第1空気通路と、第2空気が流れる第2空気通路とがある。
ケーシング(10)には、最も奥側に後面パネル(10a)が形成され、最も手前側に前面パネル(10b)が形成されている。また、ケーシング(10)には、左側にケーシング第1側板(11)が形成されており、右側にケーシング第2側板(12)が形成されている。さらに、ケーシング(10)には、上側にケーシング天板(10c)が形成され、下側にケーシング底板(10d)が形成されている。
後面パネル(10a)の左側寄りには、室外空間からの室外空気(OA)をダクト(図示せず)を介して取り入れる第1吸込口(15)が形成され、後面パネル(10a)の右側寄りには、室内空間からの室内空気(RA)をダクトを介して取り入れる第2吸込口(16)が形成されている。一方、前面パネル(10b)の右側寄りには、調湿空気(SA)をダクトを介して室内空間へ供給する給気口(17)が形成され、前面パネル(10b)の左側寄りには、排出空気(EA)をダクトを介して室外空間へ排出する排気口(18)が形成されている。
ケーシング(10)の内部は、前後方向において大略的に3つの空間に仕切られている。この3つの空間のうち、ケーシング(10)の前面パネル(10b)寄りに形成された空間は、左右に2つの空間に仕切られている。そして、この2つ空間のうち、右側の空間が給気側通路(31)を構成し、左側の空間が排気側通路(32)を構成している。
給気側通路(31)は、給気口(17)を介して室内空間と連通している。この給気側通路(31)には、給気ファン(21)が設置されている。一方、排気側通路(32)は、排気口(18)を介して室外空間と連通している。この排気側通路(32)には、排気ファン(22)が設置されている。また、給気側通路(31)の左側寄りには、上述した圧縮機(7)が配置されている。
ケーシング(10)の後面パネル(10a)寄りに形成された空間は、吸込側仕切板(19)によって左右2つの空間に仕切られている。この2つの空間のうち、左側の空間が第1吸込通路(33)を構成し、右側の空間が第2吸込通路(34)を構成している。そして、上記第1吸込通路(33)は、第1吸込口(15)を介して室外空間と連通している一方、上記第2吸込通路(34)は、第2吸込口(16)を介して室内空間と連通している。
また、ケーシング(10)の後面パネル(10a)寄りに形成された空間には、上記吸込側仕切板(19)を貫通するとともに上記第1吸込通路(33)と上記第2吸込通路(34)とに跨るようにして配置された吸込側フィルタ(23)が配置されている。この吸込側フィルタ(23)は、第1吸込通路(31)に位置する第1プレフィルタ(23a)と、第2吸込通路(32)に位置する第2プレフィルタ(23b)とが一体的に構成されたものである。そして、上記第1プレフィルタ(23a)が、第1吸込口(15)より吸引された室外空気(OA)中の塵埃を捕集する一方、上記第2プレフィルタ(23b)が、第2吸引口(16)より吸引された室内空気(RA)中の塵埃を捕集する。
ケーシング(17)の前後方向の中央に形成された空間は、左側寄りに位置する第1仕切板(13)及び右側寄りに位置する第2仕切板(14)によって左右に3つの空間に仕切られている。さらに、第1仕切板(13)と第2仕切板(14)との間の空間は、中央仕切板(20)によって、第1空気調和室(第1通路)(41)と第2空気調和室(第2通路)(42)とに仕切られている。
第1空気調和室(41)は、中央仕切板(20)の後側に形成されており、上述した第1吸着熱交換器(3)が配置されている。第1吸着熱交換器(3)は、図3(D)に示すように、第1空気調和室(41)の上下方向における中央部に配置されている。そして、第1空気調和室(41)を上部の空間と下部の空間とに仕切っている。また、第1吸着熱交換器(3)は、扁平な直方体形状に形成されており、第1空気調和室(41)における上面及び下面の面積が他の面の面積よりも大きくなる形状をしている。
第2空気調和室(42)は、中央仕切板(20)の前側に形成されており、上述した第2吸着熱交換器(5)が配置されている。第2吸着熱交換器(5)は、第1吸着熱交換器(3)と同様に、第2空気調和室(42)の上下方向における中央部に配置されている。そして、第2空気調和室(42)を上部の空間と下部の空間とに仕切っている。また、第2吸着熱交換器(5)も、扁平な直方体形状に形成されており、第2空気調和室(42)における上面及び下面の面積が他の面の面積よりも大きくなる形状をしている。
ケーシング第1側板(11)と第1仕切板(13)との間の空間は、上下に仕切られている。そして、この空間は、上側の空間が左側上部通路(第3通路)(43)を構成し、下側の空間が左側下部通路(第4通路)(44)を構成している。左側上部通路(43)は、上記第1吸込通路(33)と連通している一方、上記排気側通路(32)から仕切られている。左側下部通路(44)は、上記排気側通路(32)と連通している一方、上記第1吸込通路(33)から仕切られている。
ケーシング第2側板(12)と第2仕切板(14)との間の空間は、上下に仕切られている。そして、この空間は、上側の空間が右側上部通路(第5通路)(45)を構成し、下側の空間が右側下部通路(第6通路)(46)を構成している。右側上部通路(45)は、上記第2吸込通路(34)と連通している一方、上記給気側通路(31)から仕切られている。右側下部通路(46)は、上記給気側通路(31)と連通している一方、第2吸込側通路(34)から仕切られている。
また、第1仕切板(13)には、第1左上開口(第1開口)(51)、第2左上開口(第2開口)(52)、第1左下開口(第3開口)(53)、及び第2左下開口(第4開口)(54)が形成されている。第1左上開口(51)は、第1仕切板(13)における奥側の上部に形成され、第2左上開口(52)は、第1仕切板(13)における手前側の上部に形成されている。また、第1左下開口(53)は、第1仕切板(13)における奥側の下部に形成され、第2左下開口(54)は、第1仕切板(13)における手前側の下部に形成されている。
第1から第4までの開口(51〜54)には、それぞれ開閉ダンパ(61〜64)が設けられている。各開口(51〜54)の開閉ダンパ(61〜64)は、それぞれ独立して開の状態と閉の状態とに切換可能となっている。そして、第1左上開口(51)が開の状態となると、左側上部通路(43)と第1空気調和室(41)の上部空間とが連通する。また、第2左上開口(52)が開の状態となると、左側上部通路(43)と第2空気調和室(42)の上部空間とが連通する。さらに、第1左下開口(53)が開の状態となると、左側下部通路(44)と第1空気調和室(41)の下部空間とが連通する。また、第2左下開口(54)が開の状態となると、左側下部通路(44)と第2空気調和室(42)の下部空間とが連通する。
一方、第2仕切板(14)には、第1右上開口(第5開口)(55)、第2右上開口(第6開口)(56)、第1右下開口(第7開口)(57)、及び第2右下開口(第8開口)(58)が形成されている。第1右上開口(55)は、第2仕切板(14)における奥側の上部に形成され、第2右上開口(56)は、第2仕切板(14)における手前側の上部に形成されている。また、第1右下開口(57)は、第2仕切板(14)における奥側の下部に形成され、第2右下開口(58)は、第2仕切板(14)における手前側の下部に形成されている。
第5から第8までの開口(55〜58)には、それぞれ開閉ダンパ(65〜68)が設けられている。各開口(55〜58)の開閉ダンパ(65〜68)は、それぞれ独立して開の状態と閉の状態とに切換可能となっている。そして、第1右上開口(55)が開の状態となると、右側上部通路(45)と第1空気調和室(41)の上部空間とが連通する。また、第2右上開口(56)が開の状態となると、右側上部通路(45)と第2空気調和室(42)の上部空間とが連通する。さらに、第1右下開口(57)が開の状態となると、右側下部通路(46)と第1空気調和室(41)の下部空間とが連通する。また、第2右下開口(58)が開の状態となると、右側下部通路(46)と第2空気調和室(42)の下部空間とが連通する。
上記開閉ダンパ(61〜68)は、各開口(51〜58)の上下の中心に設けられた軸を中心として回転することにより開閉する。ここで、第1仕切板(13)と第1,第2吸着熱交換器(3,5)の左側の端面との間隔は、第2仕切板(14)と第1,第2吸着熱交換器(3,5)の右側の端面との間隔よりも狭く、第1仕切板(13)側において上側の開閉ダンパ(61,62)を開いた状態にすると、仮想線で示すように、各開閉ダンパ(61,62)の端部が各吸着熱交換器(3,5)の一部を覆うように構成されている。
この調湿装置は、上記各ダンパ(61〜68)の開閉状態を切り換えることにより、第1空気である室外空気(OA)が流れる第1空気通路と、第2空気である室内空気(RA)が流れる第2空気通路とにおいて、それぞれの流路が切り換わる。そして、上記各ダンパ(61〜68)は、室外空気(OA)が第1吸着熱交換器(3)を流れるとともに室内空気(RA)が第2吸着熱交換器(5)を流れる第1動作と、室外空気が第2吸着熱交換器(5)を流れるとともに室内空気(RA)が第1吸着熱交換器(3)を流れる第2動作とを、両空気通路を切り換えて行う流路切換手段(60)を構成している。なお、第1運転時は、第1吸着熱交換器(3)を通過した室外空気(OA)が室内に供給され、第2吸着熱交換器(5)を通過した室内空気(RA)が室外へ排出される。第2運転時は、第2吸着熱交換器(5)を通過した室外空気(OA)が室内に供給され、第1吸着熱交換器(3)を通過した室内空気(RA)が室外へ排出される。また、第1動作と第2動作を切り換えるときには、同時に冷媒回路(1)内の冷媒の循環方向も切り換えられる。
また、第1仕切板(13)の上側の2枚のダンパ(61,62)は、上述したように各吸着熱交換器(3,5)の一部を覆うように構成されている。このため、詳細は後述するが、第1動作時と第2動作時とで、各吸着熱交換器(3,5)を流れる空気の流速分布が変化する。つまり、第1開口(51)の開閉ダンパ(61)と第2開口(52)の開閉ダンパ(62)は、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせる流速分布調整手段(70)にもなっている。
−運転動作−
次に、実施形態1に係る調湿装置の運転動作について説明する。この調湿装置は、冷媒回路(1)内の冷媒の循環方向を切り換えるとともに、第1動作と第2動作とを交互に切り換えて、除湿運転、又は加湿運転を継続的に行う。
《除湿運転》
除湿運転時には、第1動作において、冷媒回路(1)が第2状態(図1(B)の状態)となり、第1吸着熱交換器(3)が蒸発器として機能する一方、第2吸着熱交換器(5)が凝縮器として機能する。また、第2動作において、冷媒回路(1)が第1状態(図1(A)の状態)となり、第1吸着熱交換器(3)が凝縮器として機能する一方、第2吸着熱交換器(5)が蒸発器として機能する。
図4に示すように、給気ファン(21)及び排気ファン(22)が起動すると、室外空気(OA)が第1吸込口(15)よりケーシング(10)内に取り込まれ、第1吸込通路(33)に流入する一方、室内空気(RA)が第2吸込口(16)よりケーシング(10)内に取り込まれ、第2吸込通路(34)に流入する。
第1吸込通路(33)に流入した室外空気(OA)は、第1プレフィルタ(23a)を通過する。ここで、室外空気(OA)中の比較的大きな塵埃が捕集される。その後、室外空気(OA)は、左側上部通路(43)に流入する。一方、第2吸込通路(34)に流入した室内空気(RA)は、第2プレフィルタ(23b)を通過する。ここで、室内空気(RA)中の塵埃が捕集される。その後、室内空気(RA)は、右側上部通路(45)に流入する。
以降、除湿運転時の第1動作について、図4及び図5を参照しながら説明する。なお、図5(A)は、第1,第2空気調和室(41,42)の内部を左側から視た断面図であり、図5(B)は、図5(A)のB−B断面図、図5(C)は、図5(A)のC−C断面図である。
除湿運転の第1動作では、第1左上開口(51)、第2左下開口(54)、第2右上開口(56)、及び第1右下開口(57)の開閉ダンパ(61,64,66,67)が開の状態となり、第2左上開口(52)、第1左下開口(53)、第1右上開口(55)、及び第2右下開口(58)の開閉ダンパ(62,63,65,68)が閉の状態となる。
したがって、左側上部通路(43)を流通する室外空気(OA)は、第1左上開口(51)より第1空気調和室(41)の上部空間に流入する。この空気は、第1吸着熱交換器(3)を下向きに通過し、第1空気調和室(41)の下部空間に流入する。ここで、蒸発器として機能する第1吸着熱交換器(3)の吸着剤によって空気中の水分が吸着される。なお、この際生じる吸着熱は、第1吸着熱交換器(3)内の冷媒の蒸発熱として利用される。
以上のように第1吸着熱交換器(3)で減湿された空気は、第1右下開口(57)より右側下部通路(46)へ流入する。そして、この空気は、給気側通路(31)を流通した後、給気口(17)より調湿空気(SA)として室内空間へ供給される。
一方、右側上部通路(45)を流通する室内空気(RA)は、第2右上開口(56)より第2空気調和室(42)の上部空間に流入する。この空気は、第2吸着熱交換器(5)を下向きに通過し、第2空気調和室(42)の下部空間に流入する。ここで、凝縮器として機能する第2吸着熱交換器(5)の吸着剤が加熱され、吸着剤に吸着された水分が脱着されると、この水分が空気に付与されるとともに第2吸着熱交換器(5)の吸着剤が再生される。
以上のように第2吸着熱交換器(5)の吸着剤の再生に利用された空気は、第2左下開口(54)より左側下部通路(44)へ流入する。そして、この空気は、排気側通路(32)を流通した後、排気口(18)より排出空気(EA)として室外空間へ排出される。
次に、除湿運転時の第2動作について、図6及び図7を参照しながら説明する。なお、図7(A)は、第1,第2空気調和室(41,42)の内部を左側から視た断面図であり、図7(B)は、図7(A)のB−B断面図、図7(C)は、図7(A)のC−C断面図である。
除湿運転の第2動作では、第2左上開口(52)、第1左下開口(53)、第1右上開口(55)、及び第2右下開口(58)の開閉ダンパ(62,63,65,68)が開の状態となり、第1左上開口(51)、第2左下開口(54)、第2右上開口(56)、及び第1右下開口(57)の開閉ダンパ(61,64,66,67)が閉の状態となる。
したがって、左側上部通路(43)を流通する室外空気(OA)は、第2左上開口(52)より第2空気調和室(42)の上部空間に流入する。この空気は、第2吸着熱交換器(5)を下向きに通過し、第2空気調和室(42)の下部空間に流入する。ここで、蒸発器として機能する第2吸着熱交換器(5)の吸着剤によって空気中の水分が吸着される。なお、この際生じる吸着熱は、第2吸着熱交換器(5)内の冷媒の蒸発熱として利用される。
以上のように第2吸着熱交換器(5)で減湿された空気は、第2右下開口(58)より右側下部通路(46)へ流入する。そして、この空気は、給気側通路(31)を流通した後、給気口(17)より調湿空気(SA)として室内空間へ供給される。
一方、右側上部通路(45)を流通する室内空気(RA)は、第1右上開口(55)より第1空気調和室(41)の上部空間に流入する。この空気は、第1吸着熱交換器(3)を下向きに通過し、第1空気調和室(41)の下部空間に流入する。ここで、凝縮器として機能する第1吸着熱交換器(3)の吸着剤が加熱され、吸着剤に吸着された水分が脱着されると、この水分が空気に付与されるとともに第1吸着熱交換器(1)の吸着剤が再生される。
以上のように第1吸着熱交換器(3)の吸着剤の再生に利用された空気は、第1左下開口(53)より左側下部通路(44)へ流入する。そして、この空気は、排気側通路(32)を流通した後、排気口(18)より排出空気(EA)として室外空間へ排出される。
以上の第1,第2動作を行う際、第1仕切板(13)に設けられている上側の2枚の開閉ダンパ(61,62)は、各開口(51,52)を開いた状態にしたときに、一部が第1,第2吸着熱交換器(3,5)を覆うようになっている(図5(B)、図7(C)参照)。このため、第1動作時及び第2動作時のいずれの場合も、蒸発器となる吸着熱交換器(3,5)の一部(開閉ダンパ(61,62)が空気流れに対する邪魔板になっている箇所)において空気の流速が低下する。その結果、開閉ダンパ(61,62)で遮られた部分の熱交換量が減って、蒸発器が小さくなったのと同じ作用が生じ、冷凍サイクルの動作が低圧側へシフトして蒸発温度が低下する。ただし、開閉ダンパ(61,62)で覆われた部分においても、隙間から空気は流れるため、吸着剤への水分の吸着は行われる。そして、以上のことにより、吸着性能が向上する。
一方、図5(C)、図7(B)に示すように、凝縮器となる吸着熱交換器(5,3)では、第2仕切板(14)に設けられている開閉ダンパ(65〜68)が、各開口(55〜58)を開いた状態にしたときでも、吸着熱交換器(5,3)の空気の流れに対する邪魔板にはならないため、該吸着熱交換器(5,3)の全体で流速分布が均一となる。
《加湿運転》
加湿運転時には、第1動作において、冷媒回路(1)が第1状態(図1(A)の状態)となり、第1吸着熱交換器(3)が凝縮器として機能する一方、第2吸着熱交換器(5)が蒸発器として機能する。また、第2動作において、冷媒回路(1)が第2状態(図1(B)の状態)となり、第1吸着熱交換器(3)が蒸発器として機能する一方、第2吸着熱交換器(5)が凝縮器として機能する。
図4に示すように、給気ファン(21)及び排気ファン(22)が起動すると、室外空気(OA)が第1吸込口(15)よりケーシング(10)内に取り込まれ、第1吸込通路(33)に流入する一方、室内空気(RA)が第2吸込口(16)よりケーシング(10)内に取り込まれ、第2吸込通路(34)に流入する。
第1吸込通路(33)に流入した室外空気(OA)は、第1プレフィルタ(23a)を通過する。ここで、室外空気(OA)中の比較的大きな塵埃が捕集される。その後、室外空気(OA)は、左側上部通路(43)に流入する。一方、第2吸込通路(34)に流入した室内空気(RA)は、第2プレフィルタ(23b)を通過する。ここで、室内空気(RA)中の塵埃が捕集される。その後、室内空気(RA)は、右側上部通路(45)に流入する。
以降、加湿運転時の第1動作について、図4及び図5を参照しながら説明する。加湿運転の第1動作では、第1左上開口(51)、第2左下開口(54)、第2右上開口(56)、及び第1右下開口(57)の開閉ダンパ(61,64,66,67)が開の状態となり、第2左上開口(52)、第1左下開口(53)、第1右上開口(55)、及び第2右下開口(58)の開閉ダンパ(62,63,65,68)が閉の状態となる。
したがって、左側上部通路(43)を流通する室外空気(OA)は、第1左上開口(51)より第1空気調和室(41)の上部空間に流入する。この空気は、第1吸着熱交換器(3)を下向きに通過し、第1空気調和室(41)の下部空間に流入する。ここで、凝縮器として機能する第1吸着熱交換器(3)の吸着剤が加熱され、吸着剤に吸着された水分が脱着されると、この水分が空気に付与される。
以上のように第1吸着熱交換器(3)で加湿された空気は、第1右下開口(57)より右側下部通路(46)へ流入する。そして、この空気は、給気側通路(31)を流通した後、給気口(17)より調湿空気(SA)として室内空間へ供給される。
一方、右側上部通路(45)を流通する室内空気(RA)は、第2右上開口(56)より第2空気調和室(42)の上部空間に流入する。この空気は、第2吸着熱交換器(5)を下向きに通過し、第2空気調和室(42)の下部空間に流入する。ここで、蒸発器として機能する第2吸着熱交換器(5)の吸着剤によって空気中の水分が吸着される。なお、この際生じる吸着熱は、第2吸着熱交換器(5)内の冷媒の蒸発熱として利用される。
以上のように第2吸着熱交換器(5)の吸着剤に水分を付与した空気は、第2左下開口(54)より左側下部通路(44)へ流入する。そして、この空気は、排気側通路(32)を流通した後、排気口(18)より排出空気(EA)として室外空間へ排出される。
次に、加湿運転時の第2動作について、図6及び図7を参照しながら説明する。加湿運転の第2動作では、第2左上開口(52)、第1左下開口(53)、第1右上開口(55)、及び第2右下開口(58)の開閉ダンパ(62,63,65,68)が開の状態となり、第1左上開口(51)、第2左下開口(54)、第2右上開口(56)、及び第1右下開口(57)の開閉ダンパ(61,64,66,67)が閉の状態となる。
したがって、左側上部通路(43)を流通する室外空気(OA)は、第2左上開口(52)より第2空気調和室(42)の上部空間に流入する。この空気は、第2吸着熱交換器(5)を下向きに通過し、第2空気調和室(42)の下部空間に流入する。ここで、凝縮器として機能する第2吸着熱交換器(5)の吸着剤が加熱され、吸着剤に吸着された水分が脱着されると、この水分が空気に付与される。
以上のように第2吸着熱交換器(5)で加湿された空気は、第2右下開口(58)より右側下部通路(46)へ流入する。そして、この空気は、給気側通路(31)を流通した後、給気口(17)より調湿空気(SA)として室内空間へ供給される。
一方、右側上部通路(45)を流通する室内空気(RA)は、第1右上開口(55)より第1空気調和室(41)の上部空間に流入する。この空気は、第1吸着熱交換器(3)を下向きに通過し、第1空気調和室(41)の下部空間に流入する。ここで、蒸発器として機能する第1吸着熱交換器(3)の吸着剤によって空気中の水分が吸着される。なお、この際生じる吸着熱は、第1吸着熱交換器(3)内の冷媒の蒸発熱として利用される。
以上のように第1吸着熱交換器(3)の吸着剤に水分を付与した空気は、第1左下開口(53)より左側下部通路(44)へ流入する。そして、この空気は、排気側通路(32)を流通した後、排気口(18)より排出空気(EA)として室外空間へ排出される。
以上の第1,第2動作を行う際、第1仕切板(13)に設けられている上側の2枚の開閉ダンパ(61,62)は、各開口(51,52)を開いた状態にしたときに、一部が第1,第2吸着熱交換器(3,5)を覆うようになっている(図5(B)、図7(C)参照)。このため、第1動作時及び第2動作時のいずれの場合も、凝縮器となる吸着熱交換器(3,5)の一部(開閉ダンパ(61,62)が空気流れに対する邪魔板になっている箇所)において空気の流速が低下する。その結果、開閉ダンパ(61,62)で遮られた部分の熱交換量が減って、縮器が小さくなったのと同じ作用が生じ、冷凍サイクルの動作が高圧側へシフトして凝縮温度が上昇する。ただし、開閉ダンパ(61,62)で覆われた部分においても、隙間から空気は流れるため、吸着剤の再生は行われる。そして、以上のことにより、再生(加湿)性能が向上する。
一方、図5(C)、図7(B)に示すように、蒸発器となる吸着熱交換器(5,3)では、第2仕切板(14)に設けられている4枚の開閉ダンパ(65〜68)が、各開口(55〜58)を開いた状態にしたときでも、吸着熱交換器(5,3)の空気の流れに対する邪魔板にはならないため、該吸着熱交換器(5,3)の全体で流速分布が均一となる。
ここで、吸着剤にゼオライトを用いた場合に、加湿運転に関して、蒸発器側に風速分布を付けた場合と凝縮器側に風速分布を付けた場合の効果の違いについて説明する。
図8は、ゼオライトの吸着等温線を表し、横軸が相対湿度、縦軸が含水率である。この図に示すように、ゼオライトは相対湿度が低いときは吸着等温線の傾きが大きく、相対湿度が高くなると傾きが小さくなっている。
冬期に定格運転で加湿を行う場合、吸着側(蒸発器側)で風速分布を生じさせて、吸着時の空気温度を例えば20℃から5℃低下させて15℃に変化させると、相対湿度は40%から55%に上昇する。逆に再生側(凝縮器側)で空気温度を45℃から5℃上昇させて50℃に変化させると、相対湿度は9.1%から7.0%に低下する。
この相対湿度の変化から含水率の変化を読みとると、吸着側では含水率は0.4wt%増加するのに対して、再生側では吸着等温線の傾きが大きいために0.6wt%増加する。したがって、この場合には、吸着側(蒸発器側)に風速分布を付けるよりも、再生側(凝縮器側)に風速分布を付けた方が、潜熱性能(加湿量)の向上を望めることが分かる。
ただし、吸着側(蒸発器側)に風速分布を付けた場合でも、付けない場合よりは潜熱性能(加湿量)は向上する。つまり、図において、吸着再生温度を変化させない場合の含水率差を(a)とすると、凝縮器側で風速分布を付けて凝縮温度を上昇させた場合の含水率差が(b)となり、蒸発器側で風速分布を付けて蒸発温度を低下させた場合の含水率差が(c)となって、(b)と(c)のいずれも(a)より大きくなる。
−実施形態1の効果−
以上説明したように、この実施形態では、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える流路切換手段(60)である複数の開閉ダンパ(61〜68)を、流速分布調整手段(70)として利用し、上記開閉ダンパ(61〜68)のうち所定のものを開いて吸着熱交換器(3,5)に空気を流す状態で、2枚の開閉ダンパ(61,62)の一部が吸着熱交換器(3,5)を流れる空気の邪魔板となるようにしている。
そして、除湿運転時には、蒸発器となる吸着熱交換器(3,5)の一部における流速を低下させることで、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせるようにして、蒸発温度を低下させるようにしている。したがって、空気の除湿性能を高めることが可能となる。
また、加湿運転時には凝縮器となる吸着熱交換器(3,5)の一部における流速を低下させることで、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせるようにして、凝縮温度を上昇させるようにしている。したがって、空気の加湿性能を高めることが可能となる。
また、この実施形態1では、流路切換手段(60)である上記開閉ダンパ(61〜68)のうちの2枚(61,62)を、流速分布調整手段(70)として用いているため、専用の流速分布調整手段は不要である。このため、構成や制御が複雑になるのを防止できる。
《発明の実施形態2》
本発明の実施形態2は、上記開閉ダンパ(61〜68)とは別に、専用の流速分布調整手段(70)を設けるようにした例である。
図9に示すように、この実施形態2では、開閉ダンパ(61〜68)は、それぞれが2枚の開閉板からなり、開いた状態において、開閉ダンパ(61〜68)の端部が各吸着熱交換器(3,5)の一部を覆うようには構成されていない。一方、吸着熱交換器(3,5)の右側端部の上方には、上記開閉ダンパ(61〜68)を開いた状態で、吸着熱交換器を流れる空気の邪魔板となる流速分布調整ダンパ(71)が流速分布調整手段(70)として設けられている。この流速分布調整ダンパ(71)は、図に実線で示す縦位置にしたときに吸着熱交換器(3,5)に流速分布を付ける一方、図に破線で示す横位置にしたときには吸着熱交換器(3,5)に流速分布を付けない状態となる。
したがって、実施形態1と同様に、除湿運転時には蒸発器となる吸着熱交換器(3,5)に流速分布を付け、加湿運転時には凝縮器となる吸着熱交換器(3,5)に流速分布を付けることで、除湿性能及び加湿性能を高めることができる。また、この実施形態では、必要なければ流速分布調整ダンパ(71)開いておいて、流速分布を均一にする運転も可能である。
−実施形態2の変形例−
図10は、流速分布調整手段(70)の変形例を示す図である。この図では、流速分布調整手段(70)として、開閉面が回転軸からオフセットした流速分布調整ダンパ(72)が設けられている。したがって、この流速分布調整ダンパ(72)を開いたときには、仮想線で示すように開閉面がケーシング(10)の内面に沿った状態となるので、図9の例と比較して、流速分布調整ダンパ(72)を開いたときに該ダンパ(72)が空気の抵抗になるのを確実に防止できる。
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
例えば、上記各実施形態では、吸着熱交換器(3,5)に対して空気流通方向の上流側に流速分布調整手段(70)を設けた例について説明したが、流速分布調整手段(70)は吸着熱交換器(3,5)に対して空気流通方向の下流側に設けてもよい。その場合でも、吸着熱交換器(3,5)の一部で流速が低下するので、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、上記実施形態で説明した調湿装置の装置構成は単なる一例であり、ケーシング(10)の構造や内部機器の配置などは適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態では吸込側フィルタ(23)を設けるようにしているが、この吸込側フィルタ(23)は必ずしも設けなくてもよい。また、上記実施形態ではケーシング(10)の後面パネル(10a)に第1吸込口(15)と第2吸込口(16)を形成し、前面パネル(10b)に給気口(17)と排気口(18)を形成しているが、例えばケーシング第1側板(11)に第1吸込口(15)と排気口(18)を形成するとともに、ケーシング第2側板(12)に第2吸込口(16)と給気口(17)を形成して、それに合わせてケーシング(10)の内部構造を変更してもよい。
以上説明したように、本発明は、表面に吸着剤が塗布された吸着熱交換器を用いて空気の調湿を行う調湿装置について有用である。
実施形態1に係る調湿装置の冷媒回路の構成を示す回路図であり、(A)は第1状態、(B)は第2状態を示している。 実施形態1に係る調湿装置の吸着熱交換器の概略構成図である。 実施形態1に係る調湿装置の概略構成図であり、(A)は平面から見た構成図図、(B)は左側面から見た構成図、(C)は右側面から見た構成図、(D)は正面から見た構成図である。 実施形態1に係る調湿装置の第1動作時における空気の流れを示す説明図であり、(A)は平面から見た空気流れ図、(B)は左側面から見た空気流れ図、(C)は右側面から見た空気流れ図である。 実施形態1に係る調湿装置の第1動作時における空気調和室内の空気の流れを示す説明図であり、(A)は図4(A)の中央縦断面における空気流れ図、(B)は図5(A)のB−B断面における空気流れ図、(C)は図5(A)のC−C断面における空気流れ図である。 実施形態1に係る調湿装置の第2動作時における空気の流れを示す説明図であり、(A)は平面から見た空気流れ図、(B)は左側面から見た空気流れ図、(C)は右側面から見た空気流れ図である。 実施形態1に係る調湿装置の第2動作時における空気調和室内の空気の流れを示す説明図であり、(A)は図6(A)の中央縦断面における空気流れ図、(B)は図7(A)のB−B断面における空気流れ図、(C)は図7(A)のC−C断面における空気流れ図である。 ゼオライトの吸着等温線である。 実施形態2に係る調湿装置の要部断面図である。 実施形態2の変形例に係る調湿装置の要部断面図である。
符号の説明
(1) 冷媒回路
(3) 第1吸着熱交換器
(5) 第2吸着熱交換器
(60) 流路切換手段
(61〜68)開閉ダンパ
(70) 流速分布調整手段
(71) 流速分布調整ダンパ
(72) 流速分布調整ダンパ

Claims (8)

  1. 表面に吸着剤が担持された第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)と、両吸着熱交換器(3,5)に接続された冷媒回路(1)と、第1空気の流れる第1空気通路と、第2空気の流れる第2空気通路とを備え、
    さらに、第1空気が第1吸着熱交換器(3)を流れるとともに第2空気が第2吸着熱交換器(5)を流れる第1動作と、第1空気が第2吸着熱交換器(5)を流れるとともに第2空気が第1吸着熱交換器(3)を流れる第2動作とを、両空気通路の流路を切り換えて行う流路切換手段(60)を備えた調湿装置であって、
    第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)を流れる空気の流速分布を、第1動作時と第2動作時で異ならせる流速分布調整手段(70)を備えていることを特徴とする調湿装置。
  2. 請求項1に記載の調湿装置において、
    流速分布調整手段(70)は、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が凝縮器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が蒸発器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するように構成されていることを特徴とする調湿装置。
  3. 請求項1に記載の調湿装置において、
    流速分布調整手段(70)は、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)が蒸発器となるときに、両吸着熱交換器(3,5)が凝縮器となるときと比較して、該吸着熱交換器(3,5)の一部で空気の流速が低下するように構成されていることを特徴とする調湿装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1に記載の調湿装置において、
    流速分布調整手段(70)は、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の上流側に配置されていることを特徴とする調湿装置。
  5. 請求項1から3のいずれか1に記載の調湿装置において、
    流速分布調整手段(70)は、第1吸着熱交換器(3)及び第2吸着熱交換器(5)に対して空気流通方向の下流側に配置されていることを特徴とする調湿装置。
  6. 請求項1から5のいずれか1に記載の調湿装置において、
    第1吸着熱交換器(3)と第2吸着熱交換器(5)は、互いに同一の大きさに形成されていることを特徴とする調湿装置。
  7. 請求項1から6のいずれか1に記載の調湿装置において、
    流路切換手段(60)が、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える複数の開閉ダンパ(61〜68)により構成されるとともに、所定の開閉ダンパ(61,62)により流速分布調整手段(70)が構成され、
    上記開閉ダンパ(61,62)は、吸着熱交換器(3,5)に空気を流す状態で、該ダンパ(61,62)の一部が吸着熱交換器(3,5)を流れる空気の邪魔板となるように構成されていることを特徴とする調湿装置。
  8. 請求項1から6のいずれか1に記載の調湿装置において、
    流路切換手段(60)が、第1空気通路の流路と第2空気通路の流路を切り換える複数の開閉ダンパ(61〜68)により構成され、
    さらに、上記開閉ダンパ(61〜68)を開いて吸着熱交換器(3,5)に空気を流す状態で、吸着熱交換器(3,5)を流れる空気の邪魔板となる流速分布調整ダンパ(71)(72)を備え、該流速分布調整ダンパ(71)(72)により流速分布調整手段(70)が構成されていることを特徴とする調湿装置。
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