JP2008025923A - 調湿装置および空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】省エネルギー性を向上させることができる調湿装置および空気調和機を提供する。
【解決手段】調湿装置4aは、吸加湿部材41と、一対の電極部42,43と、ラジアルファン組立体48および吸着用送風装置46とを備える。吸加湿部材41は、空気が透過可能な誘電体を有しており、誘電体には、水分を吸着可能であると共に加熱されることにより吸着した水分を離脱する吸着剤が担持されている。一対の電極部42,43は、吸加湿部材41を間に挟んで配置され、吸加湿部材41に電圧を印可可能である。ラジアルファン組立体48および吸着用送風装置46は、吸加湿部材41を通り室外へ排出される空気の流れと、吸加湿部材41を通り室内へ供給される空気の流れとを生成する。
【選択図】図2
【解決手段】調湿装置4aは、吸加湿部材41と、一対の電極部42,43と、ラジアルファン組立体48および吸着用送風装置46とを備える。吸加湿部材41は、空気が透過可能な誘電体を有しており、誘電体には、水分を吸着可能であると共に加熱されることにより吸着した水分を離脱する吸着剤が担持されている。一対の電極部42,43は、吸加湿部材41を間に挟んで配置され、吸加湿部材41に電圧を印可可能である。ラジアルファン組立体48および吸着用送風装置46は、吸加湿部材41を通り室外へ排出される空気の流れと、吸加湿部材41を通り室内へ供給される空気の流れとを生成する。
【選択図】図2
Description
本発明は、調湿装置および空気調和機に関する。
従来、加湿された空気や除湿された空気を室内に送ることにより室内の湿度を調整する調湿装置が利用されている。この調湿装置は、ゼオライト等の吸着剤が担持された吸加湿部材を備えており、吸加湿部材は、通過する空気から水分を吸着すると共に、加熱されることにより吸着した水分を離脱することができる。また、調湿装置には、吸加湿部材を加熱するヒーター(電熱器)が備えられており、吸加湿部材を加熱することによって吸加湿部材から水分を離脱させる。これにより、空気の加湿や除湿を行うことができる。
特許第3438672号明細書
しかし、上記の調湿装置のように、吸加湿部材の加熱手段としてヒーターが用いられる場合、エネルギーの損失が大きく、省エネルギー性を向上させることは困難である。
本発明の課題は、省エネルギー性を向上させることができる調湿装置および空気調和機を提供することにある。
第1発明の調湿装置は、吸加湿部材と、一対の電極部と、送風部とを備える。吸加湿部材は、空気が透過可能な誘電体を有しており、誘電体には、水分を吸着可能であると共に加熱されることにより吸着した水分を離脱する吸着剤が担持されている。一対の電極部は、吸加湿部材を間に挟んで配置され、吸加湿部材に電圧を印可可能である。送風部は、吸加湿部材を通り室外へ排出される空気の流れと、吸加湿部材を通り室内へ供給される空気の流れとを生成する。
この調湿装置では、非加熱状態の吸加湿部材を空気が通ることによって空気中の水分が吸加湿部材に吸着される。また、空気が加熱状態の吸加湿部材を通ることによって吸加湿部材から空気中に水分が離脱される。このため、非加熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給される場合には、水分の少ない空気が室内に送られることによって室内の除湿を行うことができる。また、過熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給される場合には、水分の多い空気が室内に送られることによって室内の加湿を行うことができる。
ここで、この調湿装置では、一対の電極部が吸加湿部材に電圧を印可することにより、誘電加熱によって吸加湿部材が加熱される。このため、ヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
第2発明の調湿装置は、第1発明の調湿装置であって、吸加湿部材は回転可能に設けられており、一対の電極部は、吸加湿部材の回転軸方向に距離を隔てて配置され、吸加湿部材の一部に対向している。また、この調湿装置は、駆動部と、第1空気通路と、第2空気通路とをさらに備える。駆動部は、吸加湿部材を回転させる部分である。第1空気通路は、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材のうち電極部と対向しない位置を通り室外へ排出される空気が通る空気通路である。第2空気通路は、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材のうち電極部と対向する位置を通り室内へ供給される空気が通る空気通路である。そして、送風部は、第1空気通路を通る空気の流れを生成する第1送風装置と、第2空気通路を通る空気の流れを生成する第2送風装置とを有する。
この調湿装置では、第1空気通路を通る空気は、吸加湿部材のうち電極部と対向しない位置を通ることにより、吸加湿部材に水分を奪われ、室外へ排出される。この吸加湿部材のうち水分を吸着した部分は、吸加湿部材が回転することによって電極部と対向する位置に移動する。ここで、第2空気通路を通る空気は、吸加湿部材のうち電極部と対向する位置を通る。吸加湿部材の電極部と対向する部分は、誘電加熱によって加熱されており、第2空気通路を通る空気中に水分を離脱する。これにより、水分を多く含む空気が室内へ供給される。また、吸加湿部材のうち水分を離脱した部分は、吸加湿部材が回転することにより電極部と対向しない位置に移動して再び水分を吸着する。以上の動作が繰り返し行われることにより、室内の加湿が行われる。
このように、この調湿装置では、吸加湿部材を回転させることによって、電極部と対向する部分と電極部と対向しない部分との位置を繰り返し入れ替えることができ、誘電加熱を受ける部分と誘電加熱を受けない部分とを繰り返し入れ替えることができる。これにより、吸加湿部材において水分の吸着と離脱とが並行して行われ、無給水での室内の加湿が可能となる。
第3発明の調湿装置は、第1発明の調湿装置であって、吸加湿部材は回転可能に設けられており、一対の電極部は、吸加湿部材の回転軸方向に距離を隔てて配置され、吸加湿部材の一部に対向している。また、この調湿装置は、駆動部と、第3空気通路と、第4空気通路とをさらに備える。駆動部は、吸加湿部材を回転させる部分である。第3空気通路は、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材のうち電極部と対向しない位置を通り室内へ供給される空気が通る空気通路である。第4空気通路は、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材のうち電極部と対向する位置を通り室外へ排出される空気が通る空気通路である。そして、送風部は、第3空気通路を通る空気の流れを生成する第3送風装置と、第4空気通路を通る空気の流れを生成する第4送風装置とを有する。
この調湿装置では、第3空気通路を通る空気は、吸加湿部材のうち電極部と対向しない位置を通ることにより、吸加湿部材に水分を奪われ、室内に供給される。これにより、水分の含有量の少ない空気が室内に供給され、室内の除湿を行うことができる。そして、この吸加湿部材のうち水分を吸着した部分は、吸加湿部材が回転することによって電極部と対向する位置に移動する。ここで、第4空気通路を通る空気は、吸加湿部材のうち電極部と対向する位置を通る。吸加湿部材のうち電極部と対向する部分は、誘電加熱によって加熱されることにより、第4空気通路を通る空気中に水分を離脱する。これにより、水分を多く含む空気が室外へ排出される。また、吸加湿部材のうち水分を離脱した部分は、吸加湿部材が回転することにより電極部と対向しない位置に移動して再び水分を吸着する。以上の動作が繰り返し行われることにより、室内の除湿が行われる。
このように、この調湿装置では、吸加湿部材が回転することによって、電極部と対向する部分と電極部と対向しない部分との位置を繰り返し入れ替えることができ、誘電加熱を受ける部分と誘電加熱を受けない部分とを繰り返し入れ替えることができる。これにより、吸加湿部材において水分の吸着と離脱とが並行して行われ、水分の処理が不要な室内の除湿が可能となる。
第4発明の調湿装置は、第2発明または第3発明の調湿装置であって、吸加湿部材は、回転軸を含む平面で誘電体を仕切るように設けられた絶縁層をさらに有する。
この調湿装置では、吸加湿部材の誘電体が、絶縁層によって回転軸を含む平面で仕切られている。このため、誘電加熱を受ける部分と誘電加熱を受けない部分とを明確に分けることができ、水分を吸着させる部分と水分を離脱させる部分とを容易に分けることができる。
第5発明の調湿装置は、第1発明の調湿装置であって、切替部と、制御部とをさらに備える。切替部は、送風部によって生成される空気の流れを、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材を通って室外へ排出される第1流れ状態と、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材を通って室内へ供給される第2流れ状態とに切り替える。制御部は、送風部によって生成される空気の流れを第1流れ状態にすると共に吸加湿部材に電圧が印可されていない状態にする加湿水分吸着運転と、送風部によって生成される空気の流れを第2流れ状態にすると共に一対の電極部によって吸加湿部材に電圧が印可されている状態にする加湿水分離脱運転とを選択的に実行可能である。
この調湿装置では、加湿水分吸着運転では、吸加湿部材に電圧が印可されておらず誘電加熱が行われていない。このため、吸加湿部材を通過する空気に含まれていた水分が吸加湿部材に吸着され、水分を奪われた空気は室外へ排出される。次に、加湿水分吸着運転から加湿水分離脱運転に切り替えられると、吸加湿部材に電圧が印可され、吸加湿部材が誘電加熱によって加熱される。これにより、吸加湿部材から水分が離脱され、水分を多く含む空気が室内に供給される。以上のように、この調湿装置では、加湿水分吸着運転と加湿水分離脱運転とが選択的に実行され交互に繰り返されることによって、吸加湿部材への水分の吸着と、吸加湿部材からの水分の離脱とが繰り返される。これにより、無給水での室内の加湿が可能となる。
第6発明の調湿装置は、第1発明の調湿装置であって、切替部と、制御部とをさらに備える。切替部は、送風部によって生成される空気の流れを、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材を通って室内へ供給される第3流れ状態と、室外又は室内から取り込まれ吸加湿部材を通って室外へ排出される第4流れ状態とに切り替える。制御部は、送風部によって生成される空気の流れを第3流れ状態にすると共に吸加湿部材に電圧が印可されていない状態にする除湿水分吸着運転と、送風部によって生成される空気の流れを第4流れ状態にすると共に一対の電極部によって吸加湿部材に電圧が印可されている状態にする除湿水分離脱運転とを選択的に実行可能である。
この調湿装置では、除湿水分吸着運転では、吸加湿部材に電圧が印可されておらず誘電加熱が行われていない。このため、吸加湿部材を通過する空気に含まれていた水分が吸加湿部材に吸着され、水分を奪われた空気が室内へ供給される。これにより、水分の含有量の少ない空気が室内に送られ、室内の除湿が行われる。次に、除湿水分吸着運転から除湿水分離脱運転に切り替えられると、吸加湿部材に電圧が印可され、吸加湿部材が誘電加熱によって加熱される。これにより、吸加湿部材から水分が離脱され、水分を多く含む空気が室外に排出される。以上のように、この調湿装置では、除湿水分吸着運転と除湿水分離脱運転とが選択的に実行され交互に繰り返されることによって、吸加湿部材への水分の吸着と、吸加湿部材からの水分の離脱とが繰り返される。これにより、水分の処理が不要な室内の除湿が可能となる。
第7発明の調湿装置は、第1発明から第6発明のいずれかの調湿装置であって、一対の電極部の少なくとも一方は、網目状の形状を有する。
この調湿装置では、一対の電極部の少なくとも一方は網目状の形状を有する。このため電極部が吸加湿部材に対向して配置されていても、吸加湿部材を通る空気の流れを阻害する恐れを低減させることができる。
第8発明の空気調和機は、請求項1から7のいずれかに記載の調湿装置を備える。
この空気調和機では、調湿装置において、非加熱状態の吸加湿部材を空気が通ることによって空気中の水分が吸加湿部材に吸着される。また、空気が加熱状態の吸加湿部材を通ることによって吸加湿部材から空気中に水分が離脱される。このため、非加熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給されると、水分の少ない空気が室内に送られることによって室内の除湿を行うことができる。また、過熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給されると、水分の多い空気が室内に送られることによって室内の加湿を行うことができる。
ここで、この空気調和機では、調湿装置において、一対の電極部が吸加湿部材に電圧を印可することにより、誘電加熱によって吸加湿部材が加熱される。このため、ヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
第1発明の調湿装置では、非加熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給される場合には、水分の少ない空気が室内に送られることによって室内の除湿を行うことができる。また、過熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給される場合には、水分の多い空気が室内に送られることによって室内の加湿を行うことができる。
ここで、この調湿装置では、一対の電極部が吸加湿部材に電圧を印可することにより、誘電加熱によって吸加湿部材が加熱される。このため、ヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
第2発明の調湿装置では、吸加湿部材を回転させることによって、電極部と対向する部分と電極部と対向しない部分との位置を繰り返し入れ替えることができ、誘電加熱を受ける部分と誘電加熱を受けない部分とを繰り返し入れ替えることができる。これにより、吸加湿部材において水分の吸着と離脱とが並行して行われ、無給水での室内の加湿が可能となる。
第3発明の調湿装置では、吸加湿部材が回転することによって、電極部と対向する部分と電極部と対向しない部分との位置を繰り返し入れ替えることができ、誘電加熱を受ける部分と誘電加熱を受けない部分とを繰り返し入れ替えることができる。これにより、吸加湿部材において水分の吸着と離脱とが並行して行われ、水分の処理が不要な室内の除湿が可能となる。
第4発明の調湿装置では、吸加湿部材の誘電体が、絶縁層によって回転軸を含む平面で仕切られている。このため、誘電加熱を受ける部分と誘電加熱を受けない部分とを明確に分けることができ、水分を吸着させる部分と水分を離脱させる部分とを容易に分けることができる。
第5発明の調湿装置では、加湿水分吸着運転と加湿水分離脱運転とが選択的に実行され交互に繰り返されることによって、吸加湿部材への水分の吸着と、吸加湿部材からの水分の離脱とが繰り返される。これにより、無給水での室内の加湿が可能となる。
第6発明の調湿装置では、除湿水分吸着運転と除湿水分離脱運転とが選択的に実行され交互に繰り返されることによって、吸加湿部材への水分の吸着と、吸加湿部材からの水分の離脱とが繰り返される。これにより、水分の処理が不要な室内の除湿が可能となる。
第7発明の調湿装置では、一対の電極部の少なくとも一方は網目状の形状を有する。このため電極部が吸加湿部材に対向して配置されていても、吸加湿部材を通る空気の流れを阻害する恐れを低減させることができる。
第8発明の空気調和機では、非加熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給される場合には、水分の少ない空気が室内に送られることによって室内の除湿を行うことができる。また、過熱状態の吸加湿部材を通った空気が室内に供給される場合には、水分の多い空気が室内に送られることによって室内の加湿を行うことができる。
ここで、調湿装置において、一対の電極部が吸加湿部材に電圧を印可することにより、誘電加熱によって吸加湿部材が加熱される。このため、ヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
<第1実施形態>
〔空気調和機の概略構成〕
本発明の第1実施形態に係る空気調和機1の外観を図1に示す。
〔空気調和機の概略構成〕
本発明の第1実施形態に係る空気調和機1の外観を図1に示す。
この空気調和機1は、室内の壁面などに取り付けられる室内機2と、室外に設置される室外機3とに分かれて構成されており、室内の冷房および暖房を行うことができる。また、室外機3は、室外空調ユニット5と、室外空調ユニット5上に載置される調湿ユニット4aとを有している。後述するように、調湿装置4aは、室外の空気を室内へ供給したり、室内の空気を室外へ排出したりすることができ、室外機3と室内機2との間には、調湿装置4aからの室外空気や調湿空気等を室内機2側に供給するときや室内の空気を室外に排出するときに用いられる給排気ホース6が設けられている。
〔冷媒回路の構成〕
図2は、空気調和機1に備えられている冷媒回路の系統図に、室内に供給される空気や室外へ排出される空気が通る空気通路を模式的に付加したものである。
図2は、空気調和機1に備えられている冷媒回路の系統図に、室内に供給される空気や室外へ排出される空気が通る空気通路を模式的に付加したものである。
室内機2には、室内熱交換器11が設けられている。この室内熱交換器11は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。
また、室内機2内には、クロスフローファン12と、クロスフローファン12を回転駆動する室内ファンモータ13とが設けられている。このクロスフローファン12は、室内空気を室内機2内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器11との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。
室外空調ユニット5には、圧縮機21と、圧縮機21の吐出側に接続される四路切換弁22と、圧縮機21の吸入側に接続されるアキュムレータ23と、四路切換弁22に接続された室外熱交換器24と、室外熱交換器24に接続された電動弁25とが設けられている。電動弁25は、フィルタ26および液閉鎖弁27を介して冷媒配管32に接続されており、この冷媒配管32を介して室内熱交換器11の一端と接続される。また、四路切換弁22は、ガス閉鎖弁28を介して冷媒配管31に接続されており、この冷媒配管31を介して室内熱交換器11の他端と接続されている。
また、室外空調ユニット5内には、室外熱交換器24での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン29が設けられている。このプロペラファン29は、室外ファンモータ30によって回転駆動される。
〔調湿装置に係る構成〕
調湿装置4aは、室内から取り込まれた空気を室外へと排出させる排気運転と、室外から取り込まれた空気を室内へと供給する給気運転とを行うことができる。また、給気運転には、室外から取り込まれた空気を加湿して室内へと供給する加湿運転と、室外から取り入れた空気を加湿を行わずに室内へと供給する給気換気運転とがある。調湿装置4aは、図3に示すように、調湿装置ケーシング40、吸加湿部材41、一対の電極部42,43、切換ダンパ44、ラジアルファン組立体48、吸着用送風装置46、制御部51(図6参照)などを備えている。ラジアルファン組立体48および吸着用送風装置46は、吸加湿部材41を通り室外へ排出される空気の流れと、吸加湿部材41を通り室内へ供給される空気の流れとを生成する送風部を構成している。
調湿装置4aは、室内から取り込まれた空気を室外へと排出させる排気運転と、室外から取り込まれた空気を室内へと供給する給気運転とを行うことができる。また、給気運転には、室外から取り込まれた空気を加湿して室内へと供給する加湿運転と、室外から取り入れた空気を加湿を行わずに室内へと供給する給気換気運転とがある。調湿装置4aは、図3に示すように、調湿装置ケーシング40、吸加湿部材41、一対の電極部42,43、切換ダンパ44、ラジアルファン組立体48、吸着用送風装置46、制御部51(図6参照)などを備えている。ラジアルファン組立体48および吸着用送風装置46は、吸加湿部材41を通り室外へ排出される空気の流れと、吸加湿部材41を通り室内へ供給される空気の流れとを生成する送風部を構成している。
〈調湿装置ケーシング〉
調湿装置ケーシング40は、吸加湿部材41、電極部42,43、ラジアルファン組立体48、切換ダンパ44、吸着用送風装置46などを収納しており、調湿装置ケーシング40の内部は、正面視における右側が吸加湿部材41等を収容する空間、左側が吸着用送風装置46等を収容する空間となっている。
調湿装置ケーシング40は、吸加湿部材41、電極部42,43、ラジアルファン組立体48、切換ダンパ44、吸着用送風装置46などを収納しており、調湿装置ケーシング40の内部は、正面視における右側が吸加湿部材41等を収容する空間、左側が吸着用送風装置46等を収容する空間となっている。
調湿装置ケーシング40の前面には、複数のスリット状の開口からなる吸着用空気吹出口40aが設けられている。調湿装置ケーシング40の背面には、吸着用空気吸込口40bおよび給排気口40cが左右方向に並んで設けられている。吸着用空気吸込口40bは、吸加湿部材41に水分を吸着させるために室外から取り込まれる空気が通る開口である。給排気口40cは、給気運転時には室内機2へと送られるために室外から調湿装置4a内に取り込まれる空気が通り、排気運転時には室内機2から取り込まれて調湿装置4aから室外へと排気される空気が通る開口である。調湿装置ケーシング40の上部は、天板66により覆われている。
また、図2に示すように、調湿装置ケーシング40内には、第1空気通路49aと第2空気通路49bとが設けられている。第1空気通路49aは、室外から吸着用空気吸込口40bを通って取り込まれ、吸加湿部材41のうち電極部42,43と対向しない位置を通り、吸着用空気吹出口40aから室外へ排出される空気が通る通路である。第2空気通路49bは、加湿運転時や給気換気運転時において、室外から給排気口40cを通って取り込まれ、吸加湿部材41のうち電極部42,43と対向する位置、ラジアルファン組立体48および切換ダンパ44を通り、給排気ダクト61へ送られる空気が通る通路である。給排気ダクト61に送られた空気は、給排気ホース6を通って室内機2に送られ、室内機2の吹出し口から室内へ吹き出されることにより室内へ供給される。また、給気換気運転時には、第2空気通路49bには、加湿運転時や給気換気運転時とは逆方向に空気が流れ、第2空気通路49bは、室内から取り込まれ室外へ排出される空気が通る通路となる。
〈吸加湿部材〉
吸加湿部材41は、図3に示すように、概ね円板形状を有するハニカム構造を有するロータであり、主として、セラミック等の誘電体で構成されている。吸加湿部材41は、水平面で切った断面において細かいハニカム(蜂の巣)状になっており、空気が容易に透過できる構造となっている。
吸加湿部材41は、図3に示すように、概ね円板形状を有するハニカム構造を有するロータであり、主として、セラミック等の誘電体で構成されている。吸加湿部材41は、水平面で切った断面において細かいハニカム(蜂の巣)状になっており、空気が容易に透過できる構造となっている。
吸加湿部材41には、ゼオライト、シリカゲル、あるいはアルミナといった吸着剤が担持されている。このゼオライト等の吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着可能であると共に、加熱されることによって水分を離脱する性質を有している。
吸加湿部材41は、調湿装置ケーシング40側に設けられた支持軸40dに、図示しないロータガイドを介して支持されている。吸加湿部材41は、支持軸40dを通る回転軸AX1(図4,図5参照)を中心に回転可能に設けられており、ロータ駆動モータ47によって回転駆動される。
また、図4に示すように、吸加湿部材41は、回転軸AX1を含む平面で誘電体を仕切るように設けられた絶縁層410を有している。絶縁層410は、回転軸AX1を中心に放射状に設けられており、ここでは、誘電体を6等分するように設けられている。
〈電極部〉
図5に示すように、一対の電極部42,43は、吸加湿部材41の回転軸AX1方向に距離を隔てて配置され、吸加湿部材41を間に挟んで配置されている。一対の電極部42,43は、調湿装置ケーシング40に固定されており、吸加湿部材41の一部に対向するように配置されている。このため、吸加湿部材41が回転しても一対の電極部42,43は移動せず、吸加湿部材41は一対の電極部42,43に対して相対的に移動する。なお、吸加湿部材41は、電極部42,43に接触した状態で電極部42,43の間を回転する。
図5に示すように、一対の電極部42,43は、吸加湿部材41の回転軸AX1方向に距離を隔てて配置され、吸加湿部材41を間に挟んで配置されている。一対の電極部42,43は、調湿装置ケーシング40に固定されており、吸加湿部材41の一部に対向するように配置されている。このため、吸加湿部材41が回転しても一対の電極部42,43は移動せず、吸加湿部材41は一対の電極部42,43に対して相対的に移動する。なお、吸加湿部材41は、電極部42,43に接触した状態で電極部42,43の間を回転する。
また、吸加湿部材41のうち電極部42,43と対向する位置は、上述した第2空気通路49bと交差しており、吸加湿部材41のうち電極部42,43が対向しない位置は第1空気通路49aと交差している(図2参照)。各電極部42,43は、網目状の形状を有する金属製の部材であり、空気が透過し易くなっている。また、一対の電極部42,43は、それぞれ電源回路50に接続されており、吸加湿部材41に電圧を印可することにより吸加湿部材41を誘電加熱することができる。
なお、一対の電極部42,43のうち、吸加湿部材41の上面に設けられた電極部42が架電電極であり、吸加湿部材41の上面に設けられた電極部43が接地電極である。
〈ラジアルファン組立体〉
ラジアルファン組立体48は、吸加湿部材41の側方に配置されており、第2空気通路49bを通る空気の流れを生成する。すなわち、ラジアルファン組立体48は、給排気口40cから吸加湿部材41および切換ダンパ44を経て室内へと到る空気の流れを生成して、室外から取り入れた空気を室内機2へと送る。また、ラジアルファン組立体48は、室内機2から取り入れた空気を第2空気通路49bを介して室外へと排出することもできる。ラジアルファン組立体48は、切換ダンパ44が切り換わることにより、これらの動作を切り換える。
ラジアルファン組立体48は、吸加湿部材41の側方に配置されており、第2空気通路49bを通る空気の流れを生成する。すなわち、ラジアルファン組立体48は、給排気口40cから吸加湿部材41および切換ダンパ44を経て室内へと到る空気の流れを生成して、室外から取り入れた空気を室内機2へと送る。また、ラジアルファン組立体48は、室内機2から取り入れた空気を第2空気通路49bを介して室外へと排出することもできる。ラジアルファン組立体48は、切換ダンパ44が切り換わることにより、これらの動作を切り換える。
ラジアルファン組立体48は、室外から取り入れた空気を室内機2へと送る場合には、吸加湿部材41のうち電極部42,43と対向する部分を通過した空気を、切換ダンパ44を経て給排気ダクト61へと送り出す。給排気ダクト61は、給排気ホース6に接続されており、ラジアルファン組立体48は、給排気ダクト61と給排気ホース6とを介して空気を室内機2へと供給する。
また、ラジアルファン組立体48は、室内機2から取り入れた室内の空気を室外へと排出する場合には、給排気ホース6を通り給排気ダクト61から送られてきた空気を給排気口40cから室外へと排出する。
〈切換ダンパ〉
切換ダンパ44は、ラジアルファン組立体48の下方に配置される回転式の空気流路切換手段であり、第1切換状態、第2切換状態及び第3切換状態に切り替わる。
切換ダンパ44は、ラジアルファン組立体48の下方に配置される回転式の空気流路切換手段であり、第1切換状態、第2切換状態及び第3切換状態に切り替わる。
第1切換状態においては、ラジアルファン組立体48から吹き出された空気は、給排気ダクト61を経て給排気ホース6を通って室内機2へと供給されるようになる。これにより、第1切換状態では、図2の実線矢印A1で示す矢印の向きに空気が流れ、室外空気が加湿され又は加湿されずに給排気ホース6を通って室内機2へと供給される。
第2切換状態では、図2の破線矢印A2で示す矢印の向きに空気が流れ、室内機2から給排気ホース6及び給排気ダクト61を通ってきた空気が、ラジアルファン組立体48から給排気口40cを経て室外へと排気される。
第3切換状態では、切換ダンパ44と給排気ダクト61とを繋ぐ経路が閉じられ、室外機3と室内機2との間の空気の流れが遮断される。
〈吸着用送風装置〉
吸着用送風装置46は、吸着用ファンモータ65と、吸着用ファンモータ65によって回転駆動される吸着用ファン68とを有し、第1空気通路49aを通る空気の流れを生成する。すなわち、吸着用送風装置46は、吸着用空気吸込口40bから吸い込まれ、吸加湿部材41のうち電極部42,43と対向しない部分を通過し、吸着用空気吹出口40aから室外へ排出される空気の流れを生成する。
吸着用送風装置46は、吸着用ファンモータ65と、吸着用ファンモータ65によって回転駆動される吸着用ファン68とを有し、第1空気通路49aを通る空気の流れを生成する。すなわち、吸着用送風装置46は、吸着用空気吸込口40bから吸い込まれ、吸加湿部材41のうち電極部42,43と対向しない部分を通過し、吸着用空気吹出口40aから室外へ排出される空気の流れを生成する。
〈制御部〉
図6に示す制御部51は、ラジアルファン組立体48、切換ダンパ44、ロータ駆動モータ47、電源回路50等を制御することによって、加湿運転、給気換気運転および排気運転を行うことができる。
図6に示す制御部51は、ラジアルファン組立体48、切換ダンパ44、ロータ駆動モータ47、電源回路50等を制御することによって、加湿運転、給気換気運転および排気運転を行うことができる。
以下、図2および図3に基づいて各運転時の動作について説明する。
〔加湿運転時の動作〕
本実施形態にかかる空気調和機1において加湿運転が行われるときには、上記の切換ダンパ44は第1切換状態に切り換えられ、ラジアルファン組立体48および吸着用ファンモータ65が駆動される。また、一対の電極部42,43に電圧が印可される。
本実施形態にかかる空気調和機1において加湿運転が行われるときには、上記の切換ダンパ44は第1切換状態に切り換えられ、ラジアルファン組立体48および吸着用ファンモータ65が駆動される。また、一対の電極部42,43に電圧が印可される。
吸着用ファンモータ65が駆動されると、室外の空気が調湿装置4a内に取り込まれ、第1空気通路49aを通って、室外へ排出される(図2の実線矢印A3参照)。すなわち、室外からの空気は、吸着用空気吸込口40bから調湿装置ケーシング40内に取り入れられる。調湿装置ケーシング40内に入ってきた空気は、吸加湿部材41のうち電極部42,43に対向しない位置(図2において吸加湿部材41の左側半分、以下「吸着位置」と呼ぶ)を下方から上方に通過する。このとき、吸加湿部材41は、吸加湿部材41の吸着位置を通る空気から水分を吸着する。吸加湿部材41を通過した空気は、吸着側ダクト45によって下方に折り返され、吸着側ベルマウス63の開口63aを通り、吸着用空気吹出口40aから室外機3の外部へと排出される。
この吸着過程で、吸加湿部材41のうち吸着位置において水分を吸着した部分は、吸加湿部材41が回転することによって、吸着位置から電極部42,43に対向する位置(図2において吸加湿部材41の右側半分、以下「離脱位置」と呼ぶ)に移動する。
一方、ラジアルファン組立体48が駆動されると、室外の空気が調湿装置4a内に取り込まれ、第2空気通路49b、給排気ホース6、室内機2を通って、室内へ供給される(図2の実線矢印A1参照)。すなわち、室外の空気は、給排気口40cから調湿装置ケーシング40内に取り込まれ、吸加湿部材41の離脱位置の奥側を下方から上方に向けて通過し、吸加湿部材41の離脱位置の手前側を上方から下方に通過する。この離脱位置では、吸加湿部材41が電極部42,43によって電圧を印可されることにより誘電加熱されており、離脱位置を通過する空気中に水分が離脱していく。吸加湿部材41の離脱位置を通過した空気は、切換ダンパ44、ラジアルファン組立体48を通り、給排気ダクト61から給排気ホース6に送られる。給排気ホース6に送られた空気は、室内機2へと送られ、室内機2の吹き出し口から室内へと吹き出される。この室内機2へと送られる空気は、吸加湿部材41に吸着されていた水分を含むようになっており、これにより室内の加湿が行われる。
以上のように、この調湿装置4aでは、電極部42,43が固定的に設けられると共に吸加湿部材41が電極部42,43の間で回転する。このため、吸加湿部材41において電極部42,43と対向する部分と電極部42,43と対向しない部分とを繰り返し入れ替えることができ、誘電加熱を受ける部分と誘電加熱を受けない部分とを繰り返し切り替えることができる。これにより、吸加湿部材41において水分の吸着と離脱とが繰り返され、無給水での室内の加湿が可能となっている。
〔給気換気運転時の動作〕
給気喚起運転が行われる場合には、吸着用ファンモータ65が作動されず、また、電極部42,43に電圧が印可されずに、上記の加湿運転と同様の動作が行われる。これにより、室外から取り入れられた空気が、加湿されずに上記と同様の経路を通って室内機2へと送られる。
給気喚起運転が行われる場合には、吸着用ファンモータ65が作動されず、また、電極部42,43に電圧が印可されずに、上記の加湿運転と同様の動作が行われる。これにより、室外から取り入れられた空気が、加湿されずに上記と同様の経路を通って室内機2へと送られる。
〔排気運転時の動作〕
次に、排気運転時の動作について説明する。排気運転が行われる場合には、上記の切換ダンパ44は第2切換状態に切り換えられ、ラジアルファン組立体48が駆動される。吸着用ファンモータ65は駆動されず、一対の電極部42,43には電圧は印可されない。
次に、排気運転時の動作について説明する。排気運転が行われる場合には、上記の切換ダンパ44は第2切換状態に切り換えられ、ラジアルファン組立体48が駆動される。吸着用ファンモータ65は駆動されず、一対の電極部42,43には電圧は印可されない。
ラジアルファン組立体48が駆動されると、室内機2から取り込まれた室内の空気は、給排気ホース6を経て調湿装置4aの内部に取り込まれ、第2空気通路49bを上記の加湿運転時とは逆方向に流れることにより室外へ排出される(図2の波線矢印A2参照)。すなわち、給排気ダクト61から調湿装置4aの内部に取り込まれた空気は、切換ダンパ44、ラジアルファン組立体48を通り、吸加湿部材41の離脱位置のうち手前の部分を下方から上方に通過し、離脱位置のうち奥の部分の上方から下方に向けて通過し、給排気口40cから室外へと排出される。
〔特徴〕
この空気調和機1では、調湿装置4aにおいて、吸加湿部材41の加熱が電極部42,43による誘電加熱によって行われている。このため、電熱式のヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
この空気調和機1では、調湿装置4aにおいて、吸加湿部材41の加熱が電極部42,43による誘電加熱によって行われている。このため、電熱式のヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
また、吸加湿部材41が絶縁層410によって複数の部分に仕切られているため、誘電加熱を受ける部分と受けない部分とを明確に分離することができ、水分の離脱を生じさせたい部分に集中して誘電加熱を生じさせることができる。
さらに、吸加湿部材41は誘電加熱によって加熱されるため、ヒーターによって加熱される場合と比べると安全性が向上している。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る空気調和機が備える調湿装置4bを図7に示す。この調湿装置4bは、吸加湿部材54(図9参照)に水分を吸着させる加湿水分吸着運転と、吸加湿部材54から水分を離脱させる加湿水分離脱運転とを交互に切り替えて行うことによって加湿空気を室内へ送るバッチ式の装置である。なお、調湿装置4bを除く構成(室内機2や室外空調ユニット5など)については第1実施形態の空気調和機1と同様である。
本発明の第2実施形態に係る空気調和機が備える調湿装置4bを図7に示す。この調湿装置4bは、吸加湿部材54(図9参照)に水分を吸着させる加湿水分吸着運転と、吸加湿部材54から水分を離脱させる加湿水分離脱運転とを交互に切り替えて行うことによって加湿空気を室内へ送るバッチ式の装置である。なお、調湿装置4bを除く構成(室内機2や室外空調ユニット5など)については第1実施形態の空気調和機1と同様である。
〔調湿装置の構成〕
この調湿装置4bは、図8および図9に示すように、調湿装置ケーシング53、吸加湿部材54、一対の電極部55,56、カバー部材57、ダクト部材58、送風ファン組立体59、制御部78(図12参照)等を備えている。
この調湿装置4bは、図8および図9に示すように、調湿装置ケーシング53、吸加湿部材54、一対の電極部55,56、カバー部材57、ダクト部材58、送風ファン組立体59、制御部78(図12参照)等を備えている。
(調湿装置ケーシング)
調湿装置ケーシング53は、吸加湿部材54、一対の電極部55,56、送風ファン組立体59等を収納している。調湿装置ケーシング53の内部は、送風ファン組立体59を収納する空間と、吸加湿部材54を収納する空間とに分かれている。具体的には、調湿装置ケーシング53の内部において、正面視における左側が送風ファン組立体59を収納する空間となっており、その側方すなわち右側の空間が、吸加湿部材54を収納する空間となっている。吸加湿部材54を収納する空間には、電極部55,56、カバー部材57、ダクト部材58も収納されている。
調湿装置ケーシング53は、吸加湿部材54、一対の電極部55,56、送風ファン組立体59等を収納している。調湿装置ケーシング53の内部は、送風ファン組立体59を収納する空間と、吸加湿部材54を収納する空間とに分かれている。具体的には、調湿装置ケーシング53の内部において、正面視における左側が送風ファン組立体59を収納する空間となっており、その側方すなわち右側の空間が、吸加湿部材54を収納する空間となっている。吸加湿部材54を収納する空間には、電極部55,56、カバー部材57、ダクト部材58も収納されている。
また、調湿装置ケーシング53の前面右側、右側面、背面右側には、吸着用空気吸込口53a,53b,53cが設けられており、調湿装置ケーシング53内の吸加湿部材54が収納される空間に連通している。また、調湿装置ケーシング53の前面左側、左側面、背面左側には、吸着用空気排気口53d,53e,53fが設けられており、調湿装置ケーシング53内の送風ファン組立体59が収納される空間に連通している。
(吸加湿部材)
吸加湿部材54は、第1実施形態の吸加湿部材41と同様に吸着剤が担持された誘電体から構成されており、空気中の水分を吸着・離脱することができる。吸加湿部材54は、細長い矩形形状を呈しており、概ね水平に配置されている。吸加湿部材54は、第1実施形態の吸加湿部材41とは異なり、回転せず固定的に設けられている。
吸加湿部材54は、第1実施形態の吸加湿部材41と同様に吸着剤が担持された誘電体から構成されており、空気中の水分を吸着・離脱することができる。吸加湿部材54は、細長い矩形形状を呈しており、概ね水平に配置されている。吸加湿部材54は、第1実施形態の吸加湿部材41とは異なり、回転せず固定的に設けられている。
(電極部)
一対の電極部55,56は、図9および図10に示すように、吸加湿部材54を間に挟んで上下方向に距離を隔てて配置されており、吸加湿部材54の上面および下面を概ね覆っている。一対の電極部55,56は、それぞれ電源回路67に接続されており、吸加湿部材54に電圧を印可することによって、吸加湿部材54を誘電加熱することができる。各電極部55,56は、網目状の金属製の部材であり、吸加湿部材54と同様の細長い矩形の外形を有している。
一対の電極部55,56は、図9および図10に示すように、吸加湿部材54を間に挟んで上下方向に距離を隔てて配置されており、吸加湿部材54の上面および下面を概ね覆っている。一対の電極部55,56は、それぞれ電源回路67に接続されており、吸加湿部材54に電圧を印可することによって、吸加湿部材54を誘電加熱することができる。各電極部55,56は、網目状の金属製の部材であり、吸加湿部材54と同様の細長い矩形の外形を有している。
(カバー部材)
カバー部材57は、図9に示すように、吸加湿部材54との間に密閉空間SP1を構成する部材であり、吸加湿部材54および吸加湿部材54の上方に配置された電極部55の上面の概ね全体を覆うように設けられている。
カバー部材57は、図9に示すように、吸加湿部材54との間に密閉空間SP1を構成する部材であり、吸加湿部材54および吸加湿部材54の上方に配置された電極部55の上面の概ね全体を覆うように設けられている。
(ダクト部材)
ダクト部材58は、図8および図9に示すように、吸加湿部材54を通って送風ファン組立体59に送られる空気が通る空気通路SP2を構成する部材である。ダクト部材58は、吸加湿部材54および吸加湿部材54の下方に配置された電極部56の下面に対向しており、ダクト部材58の上に電極部56および吸加湿部材54が載置されている。ダクト部材58の上面は開口しており、ダクト部材58の開口は吸加湿部材54および電極部56の下面に面している。ダクト部材58の前後方向の幅は吸加湿部材54の幅よりの小さく、ダクト部材58は、吸加湿部材54の前後方向の中間部分に対向している。このため、吸加湿部材54の前後方向の中間部分はダクト部材58の内部の空気通路SP2に面しているが、吸加湿部材54の前端部近傍および後端部近傍の部分は、ダクト部材58の内部の空気通路SP2に面しておらず、ダクト部材58の外部の空間に面している。
ダクト部材58は、図8および図9に示すように、吸加湿部材54を通って送風ファン組立体59に送られる空気が通る空気通路SP2を構成する部材である。ダクト部材58は、吸加湿部材54および吸加湿部材54の下方に配置された電極部56の下面に対向しており、ダクト部材58の上に電極部56および吸加湿部材54が載置されている。ダクト部材58の上面は開口しており、ダクト部材58の開口は吸加湿部材54および電極部56の下面に面している。ダクト部材58の前後方向の幅は吸加湿部材54の幅よりの小さく、ダクト部材58は、吸加湿部材54の前後方向の中間部分に対向している。このため、吸加湿部材54の前後方向の中間部分はダクト部材58の内部の空気通路SP2に面しているが、吸加湿部材54の前端部近傍および後端部近傍の部分は、ダクト部材58の内部の空気通路SP2に面しておらず、ダクト部材58の外部の空間に面している。
また、ダクト部材58の一側端は、送風ファン組立体59に繋がっており、ダクト部材58の内部の空気通路SP2は、送風ファン組立体59のファン吸気口59aに繋がっている。
(送風ファン組立体)
送風ファン組立体59は、吸加湿部材54の吸着および脱離のための空気を吸加湿部材54へ供給する。送風ファン組立体59は、図11および図12に示すように、ファンロータ71と、ファンモータ72と、ファンケーシング73と、ディフューザ74と、ディフューザ駆動部75とを備えている。
送風ファン組立体59は、吸加湿部材54の吸着および脱離のための空気を吸加湿部材54へ供給する。送風ファン組立体59は、図11および図12に示すように、ファンロータ71と、ファンモータ72と、ファンケーシング73と、ディフューザ74と、ディフューザ駆動部75とを備えている。
ファンロータ71は、ファンモータ72によって駆動され、回転軸AX2を中心に回転する。ファンロータ71は、リング状の主板の内周縁部に多数のフィンが立設されたターボファン(具体的には、遠心+斜流の複合ファン)である。
ファンケーシング73は、スクロール形状を有するスクロールケーシングであり、下部にファン吸気口59aが形成され、側面にファン給気口59bが形成されている。ファン給気口59bは、図8に示すように、内部配管76を介して給排気ダクト77に接続されており、給排気ダクト77は給排気ホース6(図1参照)に接続されている。また、ファンケーシング73の上面には、ディフューザ74によって開閉される開口59cが形成されている。
ディフューザ74は、ファンケーシング73の上面の開口59cを覆うように設けられており、開口59cを開閉するように上下方向に移動可能に設けられている。ディフューザ74が上方に移動した開状態では、開口59cを通ってファンロータ71の遠心方向に空気が吹き出され、開口59cから吹き出された空気は、調湿装置ケーシング53の吸着用空気排気口53d,53e,53fを通って室外へ排出される。従って、ディフューザ74が上方に移動した開状態では、ファンロータ71によって生成される空気の流れは、室外から取り込まれ吸加湿部材54を通って室外へ排出される第1流れ状態となる。一方、ディフューザ74が下方へ移動した閉状態では、開口59cが閉じられ、ファン給気口59bから空気が吹き出される。ファン給気口59bから吹き出された空気は、内部配管76、給排気ダクト77、及び、給排気ホース6を順に通って室内へと送られる。従って、ディフューザ74が下方へ移動した閉状態では、ファンロータ71によって生成される空気の流れは、室外から取り込まれ吸加湿部材54を通って室内へ供給される第2流れ状態となる。このように、ディフューザ74は、ファンロータ71によって生成される空気の流れを第1流れ状態と第2流れ状態とに切り替えることができる。
ディフューザ駆動部75は、ディフューザ74を回転軸AX2に平行な方向に沿って、すなわち上下方向に往復移動させることができる。
(制御部)
図12に示すように、制御部78は、ファンモータ72、ディフューザ駆動部75、電源回路67等を制御することによって、加湿運転および給気換気運転を行うことができる。
図12に示すように、制御部78は、ファンモータ72、ディフューザ駆動部75、電源回路67等を制御することによって、加湿運転および給気換気運転を行うことができる。
以下、各運転時の動作について説明する。
〔加湿運転時の動作〕
この空気調和機では、制御部78は、ファンモータ72、ディフューザ駆動部75、電源回路67等を制御することにより、吸加湿部材54に水分を吸着させる加湿水分吸着運転と、吸加湿部材54から水分を離脱させる加湿水分離脱運転とを選択的に実行することができる。制御部78は、加湿水分吸着運転と加湿水分離脱運転とを交互に行うことにより、吸加湿部材54への水分の吸着と脱着とを交互に行わせ、無給水での室内の加湿を行うことができる。
この空気調和機では、制御部78は、ファンモータ72、ディフューザ駆動部75、電源回路67等を制御することにより、吸加湿部材54に水分を吸着させる加湿水分吸着運転と、吸加湿部材54から水分を離脱させる加湿水分離脱運転とを選択的に実行することができる。制御部78は、加湿水分吸着運転と加湿水分離脱運転とを交互に行うことにより、吸加湿部材54への水分の吸着と脱着とを交互に行わせ、無給水での室内の加湿を行うことができる。
〈加湿水分吸着運転〉
まず、加湿水分吸着運転時の動作について説明する。加湿水分吸着運転時には、ディフューザ74は開状態となり、開口59cは開かれる。送風ファン組立体59は、水分を吸加湿部材54に吸着させるのに適した低静圧大風量を得るために低回転で駆動される。また、一対の電極部55,56には、電圧が印可されない状態となる。
まず、加湿水分吸着運転時の動作について説明する。加湿水分吸着運転時には、ディフューザ74は開状態となり、開口59cは開かれる。送風ファン組立体59は、水分を吸加湿部材54に吸着させるのに適した低静圧大風量を得るために低回転で駆動される。また、一対の電極部55,56には、電圧が印可されない状態となる。
この場合、図8および図9に示すように、送風ファン組立体59によって生成される空気の流れは第1流れ状態となる。すなわち、室外の空気は、吸着用空気吸込口53a,53b,53cから調湿装置ケーシング53の内部の吸加湿部材54が収納される空間に取り込まれ、吸加湿部材54の下面の前端部近傍および後端部近傍を下から上に通ってカバー部材57の内部の密閉空間SP1に取り込まれる(図8および図9の矢印A4参照)。カバー部材57の内部の密閉空間SP1に取り込まれた空気は、吸加湿部材54の前後方向の中間部分を上から下に通過して、ダクト部材58の内部の空気通路SP2に取り込まれる(図9の矢印A5参照)。このとき、吸加湿部材54を通過する空気に含まれる水分が吸加湿部材54に吸着される。吸加湿部材54を通過してダクト部材58の内部の空気通路SP2に取り込まれた空気は、送風ファン組立体59のファン給気口59bを通って、送風ファン組立体59の内部に取り込まれる(図8の矢印A6参照)。送風ファン組立体59の内部に取り込まれた空気は、開口59c(図11参照)を通ってファンロータ71の遠心方向に吹き出され、調湿装置ケーシング53の吸着用空気排気口53d,53e,53fから室外へ排出される(図8および図11のA7参照)。
〈加湿水分離脱運転時の動作〉
次に、加湿水分離脱運転時の動作について説明する。加湿水分離脱運転時には、ディフューザ74は、閉状態となり、送風ファン組立体59は、水分を吸加湿部材54から脱離させるのに適した高静圧小風量を得るために高回転で駆動される。また、一対の電極部55,56には、電圧が印可され、吸加湿部材54は誘電加熱される。
次に、加湿水分離脱運転時の動作について説明する。加湿水分離脱運転時には、ディフューザ74は、閉状態となり、送風ファン組立体59は、水分を吸加湿部材54から脱離させるのに適した高静圧小風量を得るために高回転で駆動される。また、一対の電極部55,56には、電圧が印可され、吸加湿部材54は誘電加熱される。
この場合、図13に示すように、送風ファン組立体59によって生成される空気の流れは第2流れ状態となる。ここで、室外の空気が、吸着用空気吸込口53a,53b,53cから調湿装置ケーシング53の内部に取り込まれ送風ファン組立体59の内部に送られるまでの空気の流れは、上記の加湿水分吸着運転時と同様である。ただし、吸加湿部材54は、誘電加熱されているため、吸加湿部材54を通過する空気中に水分を放出する。送風ファン組立体59の内部に取り込まれた空気は、ファン給気口59bから吹き出され、内部配管76を通って、給排気ダクト77に送られる(矢印A8参照)。給排気ダクト77に送られた空気は、給排気ホース6通って室内へと送られる。
〔給気換気運転時の動作〕
給気換気運転時には、空気の流れを上記の加湿水分離脱運転時と同じ第2流れ状態にすると共に、電極部55,56に電圧が印可されていない状態にする。これにより、室外の空気を調湿装置4bに取り込み、加湿せずに室内へと供給することができる。
給気換気運転時には、空気の流れを上記の加湿水分離脱運転時と同じ第2流れ状態にすると共に、電極部55,56に電圧が印可されていない状態にする。これにより、室外の空気を調湿装置4bに取り込み、加湿せずに室内へと供給することができる。
〔特徴〕
この空気調和機では、第1実施形態に係る空気調和機1と同様に、調湿装置4bにおいて、吸加湿部材54の加熱が電極部55,56による誘電加熱によって行われる。このため、電熱式のヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
この空気調和機では、第1実施形態に係る空気調和機1と同様に、調湿装置4bにおいて、吸加湿部材54の加熱が電極部55,56による誘電加熱によって行われる。このため、電熱式のヒーターによって加熱される場合と比べると、エネルギーの損失が少なく、省エネルギー性を向上させることができる。
また、吸加湿部材54は誘電加熱によって加熱されるため、ヒーターによって加熱される場合と比べると安全性が向上している。
<他の実施形態>
(1)
上記の第1実施形態においては、吸加湿部材41において加湿された空気が室内へと送られているが、吸加湿部材41において水分が吸着された後の空気が室内へと送られることにより室内の除湿が行われてもよい。
(1)
上記の第1実施形態においては、吸加湿部材41において加湿された空気が室内へと送られているが、吸加湿部材41において水分が吸着された後の空気が室内へと送られることにより室内の除湿が行われてもよい。
例えば、図14に示すように、調湿装置4cに、第3空気通路49cと第4空気通路49dとが設けられてもよい。第3空気通路49cは、室外から取り込まれ吸加湿部材54のうち電極部55,56と対向しない位置を通り室内へ供給される空気が通る空気通路である。第4空気通路49dは、室外から取り込まれ吸加湿部材54のうち電極部42,43と対向する位置を通り室外へ排出される空気が通る空気通路である。他の構成については、第1実施形態の調湿装置4aと同様である。
このような調湿装置4cでは、吸加湿部材41によって除湿された空気を第3空気通路49cを介して室内へ送ると共に、吸加湿部材41に吸着された水分を第4空気通路49dを通る空気によって室外へと排出することができる。
(2)
上記の第1実施形態の第1空気通路49aでは、室外から取り込まれた空気が吸加湿部材41に通されているが、室内から取り込まれた空気が調湿装置4a内に取り込まれ吸加湿部材41に通されるように第1空気通路49aが構成されてもよい。第2空気通路49bについても同様である。
上記の第1実施形態の第1空気通路49aでは、室外から取り込まれた空気が吸加湿部材41に通されているが、室内から取り込まれた空気が調湿装置4a内に取り込まれ吸加湿部材41に通されるように第1空気通路49aが構成されてもよい。第2空気通路49bについても同様である。
また、上記の他の実施形態の第3空気通路49cにおいても、室外から取り込まれた空気が吸加湿部材41に通されているが、室内から取り込まれた空気が調湿装置4c内に取り込まれ吸加湿部材41に通されるように第3空気通路49cが構成されてもよい。第4空気通路49dについても同様である。
さらに、ダンパ等の切換手段によって空気通路が切り換えられることにより、第1実施形態に係る第1空気通路49aおよび第2空気通路49bと、他の実施形態の第3空気通路49cおよび第4空気通路49dとが共に調湿装置に設けられてもよい。この場合、各空気通路を流れる空気の流れを切り換えることにより、加湿と除湿との両方を行うことができる。
なお、上記の場合、給排気ホース6に、室内機2から調湿装置に送られる空気が通る空気通路と、調湿装置から室内機2に送られる空気が通る空気通路との2系統の空気通路が設けられるとよい。これにより、室内機2から調湿装置に室内の空気を送ると同時に、調湿装置から室内機2に調湿された空気又は調湿されていない空気を送ることができる。
(3)
上記の第2実施形態において、ファンロータ71によって生成される空気の流れを第3流れ状態にすると共に吸加湿部材54に電圧が印可されていない状態にする除湿水分吸着運転と、ファンロータ71によって生成される空気の流れを第4流れ状態にすると共に一対の電極部55,56によって吸加湿部材54に電圧が印可されている状態にする除湿水分離脱運転とが交互に行われてもよい。第3流れ状態は、第2流れ状態と同様の空気の流れであり、第4流れ状態は第1流れ状態と同様の空気の流れである。これにより、吸加湿部材54において水分を吸着され水分量が少なくなった空気が室内に送られ、室内の除湿を行うことができる。
上記の第2実施形態において、ファンロータ71によって生成される空気の流れを第3流れ状態にすると共に吸加湿部材54に電圧が印可されていない状態にする除湿水分吸着運転と、ファンロータ71によって生成される空気の流れを第4流れ状態にすると共に一対の電極部55,56によって吸加湿部材54に電圧が印可されている状態にする除湿水分離脱運転とが交互に行われてもよい。第3流れ状態は、第2流れ状態と同様の空気の流れであり、第4流れ状態は第1流れ状態と同様の空気の流れである。これにより、吸加湿部材54において水分を吸着され水分量が少なくなった空気が室内に送られ、室内の除湿を行うことができる。
(4)
上記の第2実施形態においては、第1流れ状態は、室外から取り込まれ吸加湿部材54を通って室外へ排出される空気の流れ状態であるが、室内から取り込まれ吸加湿部材54を通って室外へ排出される空気の流れの状態であってもよい。また、第2流れ状態は、室外から取り込まれ吸加湿部材54を通って室内へ供給される空気の流れ状態であるが、室内から取り込まれ吸加湿部材54を通って室内へ供給される空気の流れの状態であってもよい。
上記の第2実施形態においては、第1流れ状態は、室外から取り込まれ吸加湿部材54を通って室外へ排出される空気の流れ状態であるが、室内から取り込まれ吸加湿部材54を通って室外へ排出される空気の流れの状態であってもよい。また、第2流れ状態は、室外から取り込まれ吸加湿部材54を通って室内へ供給される空気の流れ状態であるが、室内から取り込まれ吸加湿部材54を通って室内へ供給される空気の流れの状態であってもよい。
さらに、上記の他の実施形態(3)における第3流れ状態および第4流れ状態についても同様に、室内から取り込まれた空気が吸加湿部材54に通されてもよい。
(5)
上記の実施形態では、調湿装置4a,4bは、室外空調ユニット5と共に室内に配置されているが、室内機2と共に室内に配置されるものであってもよい。
上記の実施形態では、調湿装置4a,4bは、室外空調ユニット5と共に室内に配置されているが、室内機2と共に室内に配置されるものであってもよい。
また、上記の実施形態では、調湿装置4a,4bは、室外空調ユニット5および室内機2と共に利用されているが、室外空調ユニット5や室内機2を伴わず単独で使用されるものであってもよい。
(6)
上記の第1実施形態では、吸加湿部材41は、絶縁層410によって6つに分けられているが、より多くの又はより少ない数に分けられてもよい。
(6)
上記の第1実施形態では、吸加湿部材41は、絶縁層410によって6つに分けられているが、より多くの又はより少ない数に分けられてもよい。
(7)
上記の第1実施形態では、一対の電極部42,43の両方が網目状の形状となっているが、一方のみがこのような形状となっていてもよい。また、電極部42,43の形状は網目状に限るものではなく他の形状であってもよい。ただし、空気抵抗を低減させる観点からは、網目状のように空気が透過しやすい形状であることがより望ましい。
上記の第1実施形態では、一対の電極部42,43の両方が網目状の形状となっているが、一方のみがこのような形状となっていてもよい。また、電極部42,43の形状は網目状に限るものではなく他の形状であってもよい。ただし、空気抵抗を低減させる観点からは、網目状のように空気が透過しやすい形状であることがより望ましい。
第2実施形態の一対の電極部55,56についても同様である。
(8)
上記の実施形態では、吸加湿部材41,54の誘電体としてセラミックが例示されているが、パルプや樹脂などの材料で誘電体として利用可能な素材が用いられてもよい。
上記の実施形態では、吸加湿部材41,54の誘電体としてセラミックが例示されているが、パルプや樹脂などの材料で誘電体として利用可能な素材が用いられてもよい。
本発明は、省エネルギー性を向上させることができる効果を有し、調湿装置および空気調和機として有用である。
1 空気調和機
4a,4b,4c 調湿装置
41,54 吸加湿部材
42,43,55,56 電極部
46 吸着用送風装置(送風部、第1送風装置、第4送風装置)
47 ロータ駆動モータ(駆動部)
48 ラジアルファン組立体(送風部、第2送風装置、第3送風装置)
49a 第1空気通路
49b 第2空気通路
49c 第3空気通路
49d 第4空気通路
59 送風ファン組立体(送風部)
74 ディフューザ(切替部)
78 制御部
410 絶縁層
4a,4b,4c 調湿装置
41,54 吸加湿部材
42,43,55,56 電極部
46 吸着用送風装置(送風部、第1送風装置、第4送風装置)
47 ロータ駆動モータ(駆動部)
48 ラジアルファン組立体(送風部、第2送風装置、第3送風装置)
49a 第1空気通路
49b 第2空気通路
49c 第3空気通路
49d 第4空気通路
59 送風ファン組立体(送風部)
74 ディフューザ(切替部)
78 制御部
410 絶縁層
Claims (8)
- 水分を吸着可能であると共に加熱されることにより吸着した水分を離脱する吸着剤が担持されており、空気が透過可能な誘電体を有する吸加湿部材(41,54)と、
前記吸加湿部材(41,54)を間に挟んで配置され前記吸加湿部材(41,54)に電圧を印可可能な一対の電極部(42,43,55,56)と、
前記吸加湿部材(41,54)を通り室外へ排出される空気の流れと、前記吸加湿部材(41,54)を通り室内へ供給される空気の流れとを生成する送風部(46,48,59)と、
を備える調湿装置(4a,4b,4c)。 - 前記吸加湿部材(41)は回転可能に設けられており、
一対の前記電極部(42,43)は、前記吸加湿部材(41)の回転軸方向に距離を隔てて配置され、前記吸加湿部材(41)の一部に対向しており、
前記吸加湿部材(41)を回転させる駆動部(47)と、
室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(41)のうち前記電極部(42,43)と対向しない位置を通り室外へ排出される空気が通る第1空気通路(49a)と、
室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(41)のうち前記電極部(42,43)と対向する位置を通り室内へ供給される空気が通る第2空気通路(49b)と、
をさらに備え、
前記送風部(46,48)は、前記第1空気通路(49a)を通る空気の流れを生成する第1送風装置(46)と、前記第2空気通路(49b)を通る空気の流れを生成する第2送風装置(48)とを有する、
請求項1に記載の調湿装置(4a)。 - 前記吸加湿部材(41)は回転可能に設けられており、
一対の前記電極部(42,43)は、前記吸加湿部材(41)の回転軸方向に距離を隔てて配置され、前記吸加湿部材(41)の一部に対向しており、
前記吸加湿部材(41)を回転させる駆動部(47)と、
室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(41)のうち前記電極部(42,43)と対向しない位置を通り室内へ供給される空気が通る第3空気通路(49c)と、
室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(41)のうち前記電極部(42,43)と対向する位置を通り室外へ排出される空気が通る第4空気通路(49d)と、
をさらに備え、
前記送風部(46,48)は、前記第3空気通路(49c)を通る空気の流れを生成する第3送風装置(48)と、前記第4空気通路(49d)を通る空気の流れを生成する第4送風装置(46)とを有する、
請求項1に記載の調湿装置(4c)。 - 前記吸加湿部材(41)は、回転軸を含む平面で前記誘電体を仕切るように設けられた絶縁層(410)をさらに有する、
請求項2または3に記載の調湿装置(4a,4c)。 - 前記送風部(59)によって生成される空気の流れを、室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(54)を通って室外へ排出される第1流れ状態と、室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(54)を通って室内へ供給される第2流れ状態とに切り替える切替部(74)と、
前記送風部(59)によって生成される空気の流れを前記第1流れ状態にすると共に前記吸加湿部材(54)に電圧が印可されていない状態にする加湿水分吸着運転と、前記送風部(59)によって生成される空気の流れを前記第2流れ状態にすると共に一対の前記電極部(55,56)によって前記吸加湿部材(54)に電圧が印可されている状態にする加湿水分離脱運転とを選択的に実行可能な制御部(78)と、
を備える請求項1に記載の調湿装置(4b)。 - 前記送風部(59)によって生成される空気の流れを、室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(54)を通って室内へ供給される第3流れ状態と、室外又は室内から取り込まれ前記吸加湿部材(54)を通って室外へ排出される第4流れ状態とに切り替える切替部(74)と、
前記送風部(59)によって生成される空気の流れを前記第3流れ状態にすると共に前記吸加湿部材(54)に電圧が印可されていない状態にする除湿水分吸着運転と、前記送風部(59)によって生成される空気の流れを前記第4流れ状態にすると共に一対の前記電極部(55,56)によって前記吸加湿部材(54)に電圧が印可されている状態にする除湿水分離脱運転とを選択的に実行可能な制御部(78)と、
を備える請求項1に記載の調湿装置(4b)。 - 一対の前記電極部(42,43,55,56)の少なくとも一方は、網目状の形状を有する、
請求項1から6のいずれかに記載の調湿装置(4a,4b,4c)。 - 請求項1から7のいずれかに記載の調湿装置(4a,4b,4c)を備える空気調和機(1)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006199706A JP2008025923A (ja) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | 調湿装置および空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008025923A true JP2008025923A (ja) | 2008-02-07 |
Family
ID=39116731
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---|---|---|---|
JP2006199706A Pending JP2008025923A (ja) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | 調湿装置および空気調和機 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2008025923A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012007842A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 加湿エレメント及び加湿エレメントの製造方法及び加湿器 |
JP2014224623A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 三菱電機株式会社 | 流体搬送装置 |
JP2021169902A (ja) * | 2020-04-17 | 2021-10-28 | ダイキン工業株式会社 | 加湿ユニット |
-
2006
- 2006-07-21 JP JP2006199706A patent/JP2008025923A/ja active Pending
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JP2014224623A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 三菱電機株式会社 | 流体搬送装置 |
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