JP2013137172A - 吸着熱交換ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の吸着熱交換器を有する吸着熱交換ユニットにおいて、装置を大型化させることなく、各吸着熱交換器同士を接続すること。
【解決手段】吸着熱交換ユニット(51,52)は、扁平管(62)と、各扁平管(62)の一端が接続され、且つ外周面に開口部(86)が形成された平坦壁部(85)を有する第2ヘッダ集合管(81)と、隣り合う扁平管(62)の間に形成されたフィン(63)と、フィン(63)および扁平管(62)の表面に形成される吸着剤とをそれぞれが有する第1および第2吸着熱交換器(56,57)を備え、互いが直列に接続される2つの第2ヘッダ集合管(81,81)は、互いの平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている。
【選択図】図3
【解決手段】吸着熱交換ユニット(51,52)は、扁平管(62)と、各扁平管(62)の一端が接続され、且つ外周面に開口部(86)が形成された平坦壁部(85)を有する第2ヘッダ集合管(81)と、隣り合う扁平管(62)の間に形成されたフィン(63)と、フィン(63)および扁平管(62)の表面に形成される吸着剤とをそれぞれが有する第1および第2吸着熱交換器(56,57)を備え、互いが直列に接続される2つの第2ヘッダ集合管(81,81)は、互いの平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、複数の吸着熱交換器を備える吸着熱交換ユニットに関し、特に、吸着熱交換器同士の接続構造に係るものである。
従来より、吸着剤を用いて空気を除湿し又は加湿する調湿装置が知られている。例えば、特許文献1には、吸着剤を担持する吸着熱交換器を備えた調湿装置が開示されている。この調湿装置では、冷凍サイクルを行う冷媒回路に二つの吸着熱交換器が設けられる。冷媒回路は、第1吸着熱交換器が放熱器となって第2吸着熱交換器が蒸発器となる冷凍サイクル動作と、第2吸着熱交換器が放熱器となって第1吸着熱交換器が蒸発器となる冷凍サイクル動作とを、所定の時間毎(例えば、3分間毎)に交互に行う。
ところで、一般的な空気調和装置では、空調に必要な熱交換性能が不足した場合、熱交換器を大型化させるなどして熱交換性能を増大させている。ところが、上述した従来の調湿装置は、通常、天井裏などに据え付けられるため、調湿装置の高さは所定範囲内に制限されることが多く、熱交換能力が不足した場合、吸着熱交換器を調湿装置の高さ方向に大型化させることができない。このため、このような調湿装置では、熱交換性能の不足に対し、吸着熱交換器を複数台設け、それらを熱交換室内の奥行き方向に多列化させて配置している。したがって、多列に配置した複数の吸着熱交換器を接続する手段が必要となる。
これに対し、従来では、多列に配置した複数の熱交換器同士を連絡配管を用いて接続する手段が考えられている。
しかしながら、従来の連絡配管による手段を上記特許文献1に示す調湿装置に適用すると、この連絡配管を設けることによって調湿装置が大型化してしまうという問題があった。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、複数の吸着熱交換器を有する吸着熱交換ユニットにおいて、装置を大型化させることなく、各吸着熱交換器同士を接続することを目的とする。
第1の発明は、側面が対向するように上下に配列された扁平管(62)と、該各扁平管(62)の一端又は他端が接続され、且つ外周面に開口部(86)が形成された平面部(85)を有するヘッダ集合管(81)と、隣り合う上記扁平管(62)の間に形成された伝熱部(63)と、伝熱部(63)又は扁平管(62)の表面に形成される吸着剤とをそれぞれが有する複数の吸着熱交換器(56〜58)を備え、互いが直列に接続される2つのヘッダ集合管(81,81,82,83)は、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている。
上記第1の発明では、複数の吸着熱交換器(56〜58)は、それぞれが扁平管(62)と伝熱部(63)と吸着剤とヘッダ集合管(81)とを有している。扁平管(62)は、側面が対向するように上下に配列される。隣り合う扁平管(62)の間には伝熱部(63)が形成されている。そして、扁平管(62)又は伝熱部(63)の表面には吸着剤が担持されている。ヘッダ集合管(81)には、扁平管(62)の一端又は他端が接続されている。また、ヘッダ集合管(81)は、その外周面に開口部(86)が形成された平面部(85)を有している。
そして、互いに冷媒の流れが直列に接続される2つのヘッダ集合管(81,81)は、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている。扁平管(62)を流れる冷媒は一方のヘッダ集合管(81)に流入し、開口部(86)から他方のヘッダ集合管(81)に流入する。こうすることで、接続配管を用いることなく、複数の吸着熱交換器(56〜58)間で冷媒を移動させることができる。
第2の発明は、上記第1の発明において、上記複数の吸着熱交換器(56,57)は、各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列に接続される下流側ヘッダ集合管(81)を有する第1吸着熱交換器(56)と、各扁平管(62)の冷媒の上流端が並列に接続される上流側ヘッダ集合管(81)を有する第2吸着熱交換器(57)とを備え、上記下流側ヘッダ集合管(81)および上流側ヘッダ集合管(81)は、直列に接続されると共に、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置されている。
上記第2の発明では、複数の吸着熱交換器(56,57)は、第1吸着熱交換器(56)と第2吸着熱交換器(57)を備えている。そして、第1吸着熱交換器(56)は、下流側ヘッダ集合管(81)を有している。下流側ヘッダ集合管(81)には、第1吸着熱交換器(56)の各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列接続され、該各扁平管(62)から冷媒が流入する。また、第2吸着熱交換器(57)は、上流側ヘッダ集合管(81)を有している。上流側ヘッダ集合管(81)には、第2吸着熱交換器(57)の各扁平管(62)の冷媒の上流端が並列接続され、該上流側ヘッダ集合管(81)に流入させた冷媒を各扁平管(62)に案内する。
また、下流側ヘッダ集合管(81)は、その外周面に平面部(85)を有し、平面部(85)には、下流側ヘッダ集合管(81)の内部に連通する開口部(86)が形成されている。一方、上流側ヘッダ集合管(81)は、その外周面に平面部(85)を有し、平面部(85)には、上流側ヘッダ集合管(81)の内部に連通する開口部(86)が形成されている。そして、下流側ヘッダ集合管(81)と上流側ヘッダ集合管(81)は、直列に接続されると共に、互いに平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている。
こうすることで、第1吸着熱交換器(56)における各扁平管(62)を通過した冷媒は下流側ヘッダ集合管(81)に集まった後、互いの開口部(86,86)を通過して第2吸着熱交換器(57)の上流側ヘッダ集合管(81)に流入する。上流側ヘッダ集合管(81)の冷媒は、第2吸着熱交換器(57)の扁平管(62)に案内される。
第3の発明は、上記第1の発明において、上記複数の吸着熱交換器(56〜58)は、各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列に接続される下流側ヘッダ集合管(81)を有する第1吸着熱交換器(56)と、各扁平管(62)の冷媒の上流端が並列に接続される上流側ヘッダ集合管(81)を有する第2吸着熱交換器(57)と、扁平管(62)の冷媒の上流端が並列に接続される第3ヘッダ集合管(82)、および該各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列に接続される第4ヘッダ集合管(83)を有する第3吸着熱交換器(58)とを備えている。
上記第3の発明では、複数の吸着熱交換器(56〜58)は、第1吸着熱交換器(56)と第2吸着熱交換器(57)と第3吸着熱交換器(58)とを備えている。そして、第1吸着熱交換器(56)は、下流側ヘッダ集合管(81)を有している。下流側ヘッダ集合管(81)には、第1吸着熱交換器(56)の各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列接続され、該各扁平管(62)から冷媒が流入する。また、第2吸着熱交換器(57)は、上流側ヘッダ集合管(81)を有している。上流側ヘッダ集合管(81)には、第2吸着熱交換器(57)の各扁平管(62)の冷媒の上流端が並列接続され、該上流側ヘッダ集合管(81)に流入させた冷媒を各扁平管(62)に案内する。第3吸着熱交換器(58)は、第3ヘッダ集合管(82)および第4ヘッダ集合管(83)を有している。第3ヘッダ集合管(82)には、第3吸着熱交換器(58)の各扁平管(62)の冷媒の上流端が並列接続され、該第3ヘッダ集合管(82)に流入させた冷媒を各扁平管(62)に案内する。また、第4ヘッダ集合管(83)には、第3吸着熱交換器(58)の各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列接続され、該各扁平管(62)から冷媒が流入する。
また、下流側ヘッダ集合管(81)は、その外周面に平面部(85)を有し、平面部(85)には、下流側ヘッダ集合管(81)の内部に連通する開口部(86)が形成されている。一方、上流側ヘッダ集合管(81)は、その外周面に平面部(85)を有し、平面部(85)には、上流側ヘッダ集合管(81)の内部に連通する開口部(86)が形成されている。第3ヘッダ集合管(82)は、その外周面に平面部(85)を有し、平面部(85)には、第3ヘッダ集合管(82)の内部に連通する開口部(86)が形成されている。第4ヘッダ集合管(83)は、その外周面に平面部(85)を有し、平面部(85)には、第4ヘッダ集合管(83)の内部に連通する開口部(86)が形成されている。
ここで、第3吸着熱交換器(58)は、扁平管(62)の冷媒の上流端に接続される第3ヘッダ集合管(82)と、下流端に接続される第4ヘッダ集合管(83)を備えているため、複数の第3吸着熱交換器(58)を直列に接続することができる。このため、複数の吸着熱交換器を有する吸着ユニットにおける吸着熱交換器の台数を容易に増やすことができる。
第4の発明は、上記第3の発明において、上記下流側ヘッダ集合管(81)および第3ヘッダ集合管(82)は、直列に接続されると共に、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置される一方、上流側ヘッダ集合管(81)および第4ヘッダ集合管(83)は、直列に接続されると共に、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置されている。
上記第4の発明では、下流側ヘッダ集合管(81)と第3ヘッダ集合管(82)は、直列に接続されると共に、互いに平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている。また、上流側ヘッダ集合管(81)と第4ヘッダ集合管(83)は、直列に接続されると共に、互いに平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている。
こうすることで、第1吸着熱交換器(56)における各扁平管(62)を通過した冷媒は下流側ヘッダ集合管(81)に集まった後、互いの開口部(86,86)を通過して第3吸着熱交換器(58)の第3ヘッダ集合管(82)に流入する。第3ヘッダ集合管(82)の冷媒は、第3吸着熱交換器(58)の各扁平管(62)に案内される。そして、第3吸着熱交換器(58)の各扁平管(62)を通過した冷媒は第4ヘッダ集合管(83)に集まった後、互いの開口部(86,86)を通過して第2吸着熱交換器(57)の上流側ヘッダ集合管(81)に流入する。上流側ヘッダ集合管(81)の冷媒は、第2吸着熱交換器(57)の各扁平管(62)に案内される。
上記第1の発明によれば、直列接続された2つのヘッダ集合管(81,81)同士を平面部(85,85)および開口部(86,86)によって接続させたため、一方のヘッダ集合管(81)から他方のヘッダ集合管(81)に開口部(86,86)を介して冷媒を供給することができる。これにより、接続配管等を用いなくとも複数の吸着熱交換器(56〜58)を接続することができる。この結果、複数の吸着熱交換器(56〜58)を有する吸着熱交換ユニットにおいて、装置を大型化させることなく、各吸着熱交換器(56〜58)同士を接続することができる。
上記第2の発明によれば、互いに直列接続される下流側ヘッダ集合管(81)と上流側ヘッダ集合管(81)の平面部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置したため、第1吸着熱交換器(56)から第2吸着熱交換器(57)へ冷媒を流すことができる。これにより、接続配管等を用いなくとも第1および第2吸着熱交換器(56,57)を接続することができる。
上記第3の発明によれば、第3ヘッダ集合管(82)および第4ヘッダ集合管(83)を備えた第3吸着熱交換器(58)を設けたため、複数の吸着熱交換器(56〜58)の台数を簡単に増やすことができる。つまり、接続配管等を用いることなく、複数の第3吸着熱交換器(58)を直列接続することができる。
上記第4の発明によれば、下流側ヘッダ集合管(81)と第3ヘッダ集合管(82)の互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置される一方、上流側ヘッダ集合管(81)と第4ヘッダ集合管(83)の互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置したため、接続配管等を用いることなく、第1〜第3の吸着熱交換器(56〜58)を接続することができる。
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〉
以下、本発明の実施形態1を図面に基づいて詳細に説明する。
以下、本発明の実施形態1を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態1の調湿装置(10)は、室内空間の湿度調節と共に室内空間の換気を行うものであり、取り込んだ室外空気(OA)を湿度調節して室内空間へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を室外空間へ排出する。
〈調湿装置の全体構成〉
図1および図2に示すように、調湿装置(10)は、ケーシング(11)を備えている。また、ケーシング(11)内には、冷媒回路(50)が収容されている。この冷媒回路(50)には、第1吸着熱交換ユニット(51)、第2吸着熱交換ユニット(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が接続されている。冷媒回路(50)の詳細は後述する。
図1および図2に示すように、調湿装置(10)は、ケーシング(11)を備えている。また、ケーシング(11)内には、冷媒回路(50)が収容されている。この冷媒回路(50)には、第1吸着熱交換ユニット(51)、第2吸着熱交換ユニット(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が接続されている。冷媒回路(50)の詳細は後述する。
ケーシング(11)は、やや扁平で高さが比較的低い直方体状に形成されている。このケーシング(11)には、外気吸込口(24)と、内気吸込口(23)と、給気口(22)と、排気口(21)とが形成されている。
外気吸込口(24)及び内気吸込口(23)は、ケーシング(11)の背面パネル部(13)に設けられている。外気吸込口(24)は、背面パネル部(13)の下側部分に設けられている。内気吸込口(23)は、背面パネル部(13)の上側部分に設けられている。給気口(22)は、ケーシング(11)の第1側面パネル部(14)に設けられている。第1側面パネル部(14)において、給気口(22)は、ケーシング(11)の前面パネル部(12)側の端部付近に配置されている。排気口(21)は、ケーシング(11)の第2側面パネル部(15)に設けられている。第2側面パネル部(15)において、排気口(21)は、前面パネル部(12)側の端部付近に配置されている。
ケーシング(11)の内部空間には、上流側仕切板(71)と、下流側仕切板(72)と、中央仕切板(73)とが設けられている。これらの仕切板(71〜73)は、何れもケーシング(11)の底板に起立した状態で設置されており、ケーシング(11)の内部空間をケーシング(11)の底板から天板に亘って区画している。
上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)は、前面パネル部(12)及び背面パネル部(13)と平行な姿勢で、ケーシング(11)の前後方向に所定の間隔をおいて配置されている。上流側仕切板(71)は、背面パネル部(13)寄りに配置されている。下流側仕切板(72)は、前面パネル部(12)寄りに配置されている。中央仕切板(73)の配置については、後述する。
ケーシング(11)内において、上流側仕切板(71)と背面パネル部(13)の間の空間は、上下二つの空間に仕切られており、上側の空間が内気側通路(32)を構成し、下側の空間が外気側通路(34)を構成している。内気側通路(32)は、内気吸込口(23)に接続するダクトを介して室内空間と連通している。外気側通路(34)は、外気吸込口(24)に接続するダクトを介して室外空間と連通している。
内気側通路(32)には、内気側フィルタ(27)と、内気温度センサ(91)と、内気湿度センサ(92)とが設置されている。内気温度センサ(91)は、内気側通路(32)を流れる室内空気の温度を計測する。内気湿度センサ(92)は、内気側通路(32)を流れる室内空気の相対湿度を計測する。一方、外気側通路(34)には、外気側フィルタ(28)と、外気温度センサ(93)と、外気湿度センサ(94)とが設置されている。外気温度センサ(93)は、外気側通路(34)を流れる室外空気の温度を計測する。外気湿度センサ(94)は、外気側通路(34)を流れる室外空気の相対湿度を計測する。
ケーシング(11)内における上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間は、中央仕切板(73)によって左右に区画されており、中央仕切板(73)の右側の空間が第1熱交換器室(37)を構成し、中央仕切板(73)の左側の空間が第2熱交換器室(38)を構成している。第1熱交換器室(37)には、第1吸着熱交換ユニット(51)が収容されている。第2熱交換器室(38)には、第2吸着熱交換ユニット(52)が収容されている。また、図示しないが、第1熱交換器室(37)には、冷媒回路(50)の電動膨張弁(55)が収容されている。尚、各吸着熱交換ユニット(51,52)については後述する。
ケーシング(11)の内部空間において、下流側仕切板(72)の前面に沿った空間は、上下に仕切られており、この上下に仕切られた空間のうち、上側の部分が給気側通路(31)を構成し、下側の部分が排気側通路(33)を構成している。
上流側仕切板(71)には、開閉式のダンパ(41〜44)が四つ設けられている。各ダンパ(41〜44)は、概ね横長の長方形状に形成されている。具体的に、上流側仕切板(71)のうち内気側通路(32)に面する部分(上側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1内気側ダンパ(41)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2内気側ダンパ(42)が取り付けられる。また、上流側仕切板(71)のうち外気側通路(34)に面する部分(下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1外気側ダンパ(43)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2外気側ダンパ(44)が取り付けられる。上流側仕切板(71)に設けられた四つのダンパ(41〜44)は、空気の流通経路を切り換える切換機構(40)を構成している。
下流側仕切板(72)には、開閉式のダンパ(45〜48)が四つ設けられている。各ダンパ(45〜48)は、概ね横長の長方形状に形成されている。具体的に、下流側仕切板(72)のうち給気側通路(31)に面する部分(上側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1給気側ダンパ(45)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2給気側ダンパ(46)が取り付けられる。また、下流側仕切板(72)のうち排気側通路(33)に面する部分(下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1排気側ダンパ(47)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2排気側ダンパ(48)が取り付けられる。下流側仕切板(72)に設けられた四つのダンパ(45〜48)は、空気の流通経路を切り換える切換機構(40)を構成している。
ケーシング(11)内において、給気側通路(31)及び排気側通路(33)と前面パネル部(12)との間の空間は、仕切板(77)によって左右に仕切られており、仕切板(77)の右側の空間が給気ファン室(36)を構成し、仕切板(77)の左側の空間が排気ファン室(35)を構成している。
給気ファン室(36)には、給気ファン(26)が収容されている。また、排気ファン室(35)には排気ファン(25)が収容されている。給気ファン(26)及び排気ファン(25)は、何れも遠心型の多翼ファン(いわゆるシロッコファン)である。給気ファン(26)は、下流側仕切板(72)側から吸い込んだ空気を給気口(22)へ吹き出す。排気ファン(25)は、下流側仕切板(72)側から吸い込んだ空気を排気口(21)へ吹き出す。
給気ファン室(36)には、冷媒回路(50)の圧縮機(53)と四方切換弁(54)とが収容されている。圧縮機(53)及び四方切換弁(54)は、給気ファン室(36)における給気ファン(26)と仕切板(77)との間に配置されている。
図1〜図4に示すように、各吸着熱交換ユニット(51,52)は、第1および第2吸着熱交換器(56,57)で構成されている。各吸着熱交換器(56,57)は、それぞれが全体として長方形の薄板状あるいは扁平な直方体状に形成されている。そして、各吸着熱交換器(56,57)は、その前面及び背面が上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)と平行になる姿勢で、熱交換器室(37,38)内に起立した状態で配置されている。この吸着熱交換ユニット(51,52)では、各熱交換器室(37,38)を流れる空気の下流から上流にかけて第1吸着熱交換器(56)および第2吸着熱交換器(57)の順に並んで設置されている。
各吸着熱交換器(56,57)は、第1ヘッダ集合管(80)と、第2ヘッダ集合管(81)と、多数の扁平管(62)と、多数のフィン(63)とを備え、これらの扁平管(62)およびフィン(63)の表面に吸着剤を担持させたものである。第1および第2ヘッダ集合管(80,81)、扁平管(62,62)およびフィン(63)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。また、第1ヘッダ集合管(80)および第2ヘッダ集合管(81)は、その軸方向が上下方向となるように配置されている。
図5に示すように、上記第1ヘッダ集合管(80)は、両端が閉塞された細長い管状に形成され、図4における各吸着熱交換器(56)の左端に起立した状態で配置されている。第1ヘッダ集合管(80)は、軸直角断面形状が略D字状に形成され、扁平管(62)の一端が接続される。第1ヘッダ集合管(80)は、その周壁が円弧壁部(84)と、該円弧壁部(84)と対向する平坦壁部(85)とを有している。
上記円弧壁部(84)は、径方向外方へ膨出する円弧状に形成されている。円弧壁部(84)には、各扁平管(62)が互いに等間隔を置いて上下方向に配列された扁平管(62)の一端が接続される。
上記平坦壁部(85)は、第1ヘッダ集合管(80)の周壁において上記円弧壁部(84)と略対向する部分が平坦状に形成されている。平坦壁部(85)は、第1吸着熱交換器(56)の扁平管(62)の伸長方向と略平行方向に向かって延びている。
図6に示すように、上記第2ヘッダ集合管(81)は、両端が閉塞された細長い管状に形成され、図4における第1吸着熱交換器(56)の右端に起立した状態で配置されている。第2ヘッダ集合管(81)は、軸直角断面形状が略D字状に形成され、扁平管(62)の他端が接続される。第2ヘッダ集合管(81)は、その周壁が円弧壁部(84)と、該円弧壁部(84)と対向する平坦壁部(85)とを有している。尚、第2ヘッダ集合管(81)は、本発明に係るヘッダ集合管、上流側ヘッダ集合管、および下流側ヘッダ集合管を構成するものであって、特に、第1吸着熱交換器(56)の第2ヘッダ集合管(81)は、本発明に係るヘッダ集合管および下流側ヘッダ集合管を構成し、第2吸着熱交換器(57)の第2ヘッダ集合管(81)は、本発明に係るヘッダ集合管および上流側ヘッダ集合管を構成している。
上記円弧壁部(84)は、径方向外方へ膨出する円弧状に形成されている。円弧壁部(84)には、各扁平管(62)が互いに等間隔を置いて上下方向に配列された扁平管(62)の他端が接続される。
上記平坦壁部(85)は、第2ヘッダ集合管(81)の周壁において上記円弧壁部(84)と略対向する部分が平坦状に形成されている。平坦壁部(85)は、第1吸着熱交換器(56)の扁平管(62)の伸長方向と略平行方向に向かって延びている。尚、この平坦壁部(85)は、本発明に係る平面部を構成するものである。
上記平坦壁部(85)には、略矩形状の開口部(86)が形成されている。この開口部(86)は、第2ヘッダ集合管(81)の内部および外部と連通させるものである。開口部(86)は、平坦壁部(85)の長手方向の概ね上部位置に設けられている。
上記扁平管(62)は、その断面形状が扁平な長円形となった伝熱管である。第1吸着熱交換器(56)において、複数の扁平管(62)は、その伸長方向が左右方向となり、それぞれの平坦な側面が対向する状態で配置されている。また、複数の扁平管(62)は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置され、互いに実質的に平行となっている。各扁平管(62)は、その一端が第1ヘッダ集合管(80)に挿入され、その他端が第2ヘッダ集合管(81)に挿入されている。
各扁平管(62)は、図7に示すように、複数の流体通路(62a)が形成されている。各流体通路(62a)は、扁平管(62)の伸長方向に延びる通路である。各扁平管(62)において、複数の流体通路(62a)は、扁平管(62)の幅方向(即ち、長手方向と直交する方向)に一列に並んでいる。各扁平管(62)に形成された複数の流体通路(62a)は、それぞれの一端が第1ヘッダ集合管(80)の内部空間に連通し、それぞれの他端が第2ヘッダ集合管(81)の内部空間に連通している。第1吸着熱交換器(56)へ供給された冷媒は、扁平管(62)の流体通路(62a)を流れる間に空気と熱交換する。
フィン(63)は、金属板をプレス加工することによって形成された縦長のフィン板状フィンである。フィン(63)には、フィン(63)の前縁(即ち、風上側の縁部)からフィン(63)の幅方向に延びる細長い切り欠き部(64)が多数形成されている。フィン(63)では、多数の切り欠き部(64)が、フィン(63)の長手方向(上下方向)に一定の間隔で形成されている。切り欠き部(64)の風下寄りの部分は、管挿入部(65)を構成している。管挿入部(65)は、上下方向の幅が扁平管(62)の厚さと実質的に等しく、長さが扁平管(62,62)の幅と実質的に等しい。扁平管(62)は、フィン(63)の管挿入部(65)に挿入され、管挿入部(65)の周縁部とロウ付けによって接合される。また、フィン(63)には、伝熱を促進するためのルーバー(66)が形成されている。そして、複数のフィン(63)は、扁平管(62)の伸長方向に配列されることで、隣り合う扁平管(62)の間を空気が流れる複数の通風路に区画している。尚、このフィン(63)は、本発明に係る伝熱部を構成している。
図3、図8、および図9に示すように、第1吸着熱交換器(56)と第2吸着熱交換器(57)は、それぞれの第1ヘッダ集合管(80,80)同士と第2ヘッダ集合管(81,81)同士を接触させて配置されている。具体的には、両吸着熱交換器(56,57)は、各第1ヘッダ集合管(80,80)の平坦壁部(85,85)同士を合わせた状態で配置される一方、各第2ヘッダ集合管(81,81)の平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせた状態で配置される。つまり、第2ヘッダ集合管(81,81)同士は、冷媒流れが直列に接続される。そして、第1吸着熱交換器(56)の第2ヘッダ集合管(81)の内部と、第2吸着熱交換器(57)の第2ヘッダ集合管(81)の内部とが連通する。
〈冷媒回路の構成〉
図2に示すように、冷媒回路(50)は、第1吸着熱交換ユニット(51)、第2吸着熱交換ユニット(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が設けられた閉回路である。この冷媒回路(50)は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。また、図示しないが、冷媒回路(50)には、複数の温度センサ及び圧力センサが取り付けられている。
図2に示すように、冷媒回路(50)は、第1吸着熱交換ユニット(51)、第2吸着熱交換ユニット(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が設けられた閉回路である。この冷媒回路(50)は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。また、図示しないが、冷媒回路(50)には、複数の温度センサ及び圧力センサが取り付けられている。
冷媒回路(50)において、圧縮機(53)は、その吐出側が四方切換弁(54)の第1のポートに、その吸入側が四方切換弁(54)の第2のポートにそれぞれ接続されている。また、冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)の第3のポートから第4のポートへ向かって順に、第1吸着熱交換ユニット(51)と、電動膨張弁(55)と、第2吸着熱交換ユニット(52)とが配置されている。
四方切換弁(54)は、第1のポートと第3のポートが連通して第2のポートと第4のポートが連通する第1状態(図2(A)に示す状態)と、第1のポートと第4のポートが連通して第2のポートと第3のポートが連通する第2状態(図2(B)に示す状態)とに切り換え可能となっている。
圧縮機(53)は、圧縮機構とそれを駆動する電動機とが一つのケーシングに収容された全密閉型の圧縮機である。この圧縮機(53)の電動機には、インバータを介して交流が供給される。インバータの出力周波数(即ち、圧縮機の運転周波数)を変更すると、電動機とそれによって駆動される圧縮機構の回転速度が変化し、圧縮機(53)の運転容量が変化する。
〈コントローラの構成〉
調湿装置(10)には、制御器であるコントローラ(90)が設けられている(図2を参照)。コントローラ(90)には、内気湿度センサ(92)、内気温度センサ(91)、外気湿度センサ(94)、及び外気温度センサ(93)の計測値が入力されている。また、コントローラ(90)には、冷媒回路(50)に設けられた温度センサや圧力センサの計測値が入力されている。コントローラ(90)は、入力されたこれらの計測値に基づいて、調湿装置(10)の運転制御を行う。
調湿装置(10)には、制御器であるコントローラ(90)が設けられている(図2を参照)。コントローラ(90)には、内気湿度センサ(92)、内気温度センサ(91)、外気湿度センサ(94)、及び外気温度センサ(93)の計測値が入力されている。また、コントローラ(90)には、冷媒回路(50)に設けられた温度センサや圧力センサの計測値が入力されている。コントローラ(90)は、入力されたこれらの計測値に基づいて、調湿装置(10)の運転制御を行う。
コントローラ(90)は、調湿装置(10)の運転を、後述する除湿運転と加湿運転と低能力運転と単純換気運転とに切り換える。また、コントローラ(90)は、これらの運転中において、各ダンパ(41〜48)、各ファン(25,26)、圧縮機(53)、電動膨張弁(55)、及び四方切換弁(54)の動作を制御する。
−運転動作−
本実施形態の調湿装置(10)は、除湿運転と、加湿運転と、単純換気運転とを選択的に行う。除湿運転および加湿運転は、圧縮機(53)が作動し且つ切換機構(40)が空気の流通経路を切り換える運転である。単純換気運転は、圧縮機(53)と切換機構(40)の両方が停止する運転である。本実施形態では、単純換気運転についての説明は省略する。
本実施形態の調湿装置(10)は、除湿運転と、加湿運転と、単純換気運転とを選択的に行う。除湿運転および加湿運転は、圧縮機(53)が作動し且つ切換機構(40)が空気の流通経路を切り換える運転である。単純換気運転は、圧縮機(53)と切換機構(40)の両方が停止する運転である。本実施形態では、単純換気運転についての説明は省略する。
除湿運転、加湿運転、および単純換気運転のそれぞれでは、給気ファン(26)及び排気ファン(25)が作動する。そして、調湿装置(10)は、取り込んだ室外空気(OA)を供給空気(SA)として室内空間へ供給し、取り込んだ室内空気(RA)を排出空気(EA)として室外空間へ排出する。
〈除湿運転〉
除湿運転中の調湿装置(10)では、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれる。また、冷媒回路(50)では、圧縮機(53)が作動し、電動膨張弁(55)の開度が調節される。そして、除湿運転中の調湿装置(10)は、後述する第1バッチ動作と第2バッチ動作を3分間ずつ交互に繰り返し行う。
除湿運転中の調湿装置(10)では、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれる。また、冷媒回路(50)では、圧縮機(53)が作動し、電動膨張弁(55)の開度が調節される。そして、除湿運転中の調湿装置(10)は、後述する第1バッチ動作と第2バッチ動作を3分間ずつ交互に繰り返し行う。
先ず、除湿運転の第1バッチ動作について説明する。除湿運転の第1バッチ動作では、切換機構(40)が空気の流通経路を第2経路に設定する。具体的には、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、この第1バッチ動作では、冷媒回路(50)が第1冷凍サイクル動作を行う。つまり、冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第1状態(図2(A)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換ユニット(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換ユニット(52)が蒸発器となる。
外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第1空気は、第2外気側ダンパ(44)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換ユニット(52)を通過する。第2吸着熱交換ユニット(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換ユニット(52)において除湿された第1空気は、第2給気側ダンパ(46)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内空間へ供給される。
一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第2空気は、第1内気側ダンパ(41)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換ユニット(51)を通過する。第1吸着熱交換ユニット(51)では、冷媒によって加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換ユニット(51)において水分を付与された第2空気は、第1排気側ダンパ(47)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外空間へ排出される。
次に、除湿運転の第2バッチ動作について説明する。除湿運転の第2バッチ動作では、切換機構(40)が空気の流通経路を第1経路に設定する。具体的には、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が閉状態となる。また、この第2バッチ動作では、冷媒回路(50)が第2冷凍サイクル動作を行う。つまり、冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第2状態(図2(B)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換ユニット(51)が蒸発器となって第2吸着熱交換ユニット(52)が凝縮器となる。
外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第1空気は、第1外気側ダンパ(43)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換ユニット(51)を通過する。第1吸着熱交換ユニット(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換ユニット(51)において除湿された第1空気は、第1給気側ダンパ(45)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内空間へ供給される。
一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第2空気は、第2内気側ダンパ(42)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換ユニット(52)を通過する。第2吸着熱交換ユニット(52)では、冷媒によって加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換ユニット(52)において水分を付与された第2空気は、第2排気側ダンパ(48)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外空間へ排出される。
〈加湿運転〉
加湿運転中の調湿装置(10)では、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれる。また、冷媒回路(50)では、圧縮機(53)が作動し、電動膨張弁(55)の開度が調節される。そして、加湿運転中の調湿装置(10)は、後述する第1バッチ動作と第2バッチ動作を4分間隔で交互に繰り返し行う。
加湿運転中の調湿装置(10)では、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれる。また、冷媒回路(50)では、圧縮機(53)が作動し、電動膨張弁(55)の開度が調節される。そして、加湿運転中の調湿装置(10)は、後述する第1バッチ動作と第2バッチ動作を4分間隔で交互に繰り返し行う。
先ず、加湿運転の第1バッチ動作について説明する。加湿運転の第1バッチ動作では、切換機構(40)が空気の流通経路を第1経路に設定する。具体的には、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が閉状態となる。また、この第1バッチ動作では、冷媒回路(50)が第1冷凍サイクル動作を行う。つまり、冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第1状態(図2(A)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換ユニット(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換ユニット(52)が蒸発器となる。
内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第1空気は、第2内気側ダンパ(42)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換ユニット(52)を通過する。第2吸着熱交換ユニット(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換ユニット(52)において水分を奪われた第1空気は、第2排気側ダンパ(48)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外空間へ排出される。
一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第2空気は、第1外気側ダンパ(43)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換ユニット(51)を通過する。第1吸着熱交換ユニット(51)では、冷媒によって加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換ユニット(51)において加湿された第2空気は、第1給気側ダンパ(45)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内空間へ供給される。
次に、加湿運転の第2バッチ動作について説明する。加湿運転の第2バッチ動作では、切換機構(40)が空気の流通経路を第2経路に設定する。具体的には、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、この第2バッチ動作では、冷媒回路(50)が第2冷凍サイクル動作を行う。つまり、冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第2状態(図2(B)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換ユニット(51)が蒸発器となって第2吸着熱交換ユニット(52)が凝縮器となる。
内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第1空気は、第1内気側ダンパ(41)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換ユニット(51)を通過する。第1吸着熱交換ユニット(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換ユニット(51)において水分を奪われた第1空気は、第1排気側ダンパ(47)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外空間へ排出される。
一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第2空気は、第2外気側ダンパ(44)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換ユニット(52)を通過する。第2吸着熱交換ユニット(52)では、冷媒によって加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換ユニット(52)において加湿された第2空気は、第2給気側ダンパ(46)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内空間へ供給される。
〈吸着熱交換ユニットにおける冷媒の流れ〉
次に、第1吸着熱交換ユニット(51)および第2吸着熱交換ユニット(52)における冷媒の流れについて説明する。尚、本実施形態1では、冷媒の流れについて、第1吸着熱交換ユニット(51)と第2吸着熱交換ユニット(52)とで同様であるため、第1吸着熱交換ユニット(51)についてのみ説明する。
次に、第1吸着熱交換ユニット(51)および第2吸着熱交換ユニット(52)における冷媒の流れについて説明する。尚、本実施形態1では、冷媒の流れについて、第1吸着熱交換ユニット(51)と第2吸着熱交換ユニット(52)とで同様であるため、第1吸着熱交換ユニット(51)についてのみ説明する。
図2(A)に示すように、四方切換弁(54)が第1状態に設定されると、圧縮機(53)から吐出されたガス冷媒は、凝縮器となる第1吸着熱交換ユニット(51)において凝縮して液冷媒となった後、電動膨張弁(55)で膨張される。電動膨張弁(55)を通過した液冷媒は、第2吸着熱交換ユニット(52)に流入する。
上記第1吸着熱交換ユニット(51)では、図3において矢印で示すように、圧縮機(53)を吐出したガス冷媒は、第1吸着熱交換器(56)の第1ヘッダ集合管(80)に下方から流入し、上方に案内されて多数の扁平管(62)に流入される。第1吸着熱交換器(56)では、ガス冷媒が扁平管(62)の流体通路(62a)を流れる間に空気と熱交換した後、第2ヘッダ集合管(81)に流入する。第1吸着熱交換器(56)の第2ヘッダ集合管(81)に流入した冷媒は、開口部(86,86)を通過して第2吸着熱交換器(57)の第2ヘッダ集合管(81)へ流入する。第2ヘッダ集合管(81)に流入した冷媒は多数の扁平管(62)に流入される。第2吸着熱交換器(57)では、扁平管(62)の流体通路(62a)を流れる間に空気と熱交換した後、第1ヘッダ集合管(80)に流入した後、冷媒回路(50)に流出する。
−実施形態1の効果−
上記実施形態1によれば、直列接続された第2ヘッダ集合管(81)同士を平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)によって接続させたため、一方の第2ヘッダ集合管(81)から他方の第2ヘッダ集合管(81)に開口部(86,86)を介して冷媒を供給することができる。これにより、接続配管等を用いなくとも第1および第2吸着熱交換器(56,57)を接続することができる。この結果、複数の吸着熱交換器(56,58)を有する吸着熱交換ユニット(51,52)において、装置を大型化させることなく、各吸着熱交換器(56,57)同士を接続することができる。
上記実施形態1によれば、直列接続された第2ヘッダ集合管(81)同士を平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)によって接続させたため、一方の第2ヘッダ集合管(81)から他方の第2ヘッダ集合管(81)に開口部(86,86)を介して冷媒を供給することができる。これにより、接続配管等を用いなくとも第1および第2吸着熱交換器(56,57)を接続することができる。この結果、複数の吸着熱交換器(56,58)を有する吸着熱交換ユニット(51,52)において、装置を大型化させることなく、各吸着熱交換器(56,57)同士を接続することができる。
また、互いに直列接続される第2ヘッダ集合管(81)同士の平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置したため、第1吸着熱交換器(56)から第2吸着熱交換器(57)へ冷媒を流すことができる。これにより、接続配管等を用いなくとも第1および第2吸着熱交換器(56,57)を接続することができる。
〈発明の実施形態2〉
次に、上記実施形態2について説明する。実施形態2は、上記実施形態1に係る調湿装置(10)とは異なり、第3吸着熱交換器(58)を備えている。尚、本実施形態2では、上記実施形態1と異なる部分についてのみ説明する。
次に、上記実施形態2について説明する。実施形態2は、上記実施形態1に係る調湿装置(10)とは異なり、第3吸着熱交換器(58)を備えている。尚、本実施形態2では、上記実施形態1と異なる部分についてのみ説明する。
具体的に、図10〜図12に示すように、第3吸着熱交換器(58)は、第3ヘッダ集合管(82)と、第4ヘッダ集合管(83)と、多数の扁平管(62)と、多数のフィン(63)とを備え、これらの扁平管(62)およびフィン(63)の表面に吸着剤を担持させたものである。第3および第4ヘッダ集合管(82,83)、扁平管(62,62)およびフィン(63)は、何れもアルミニウム合金製の部材であって、互いにロウ付けによって接合されている。また、第3ヘッダ集合管(82)および第4ヘッダ集合管(83)は、その軸方向が上下方向となるように配置されている。
上記第3ヘッダ集合管(82)は、両端が閉塞された細長い管状に形成され、第3吸着熱交換器(58)の右端に起立した状態で配置されている。第3ヘッダ集合管(82)は、軸直角断面形状が略長方形状に形成され、扁平管(62)の一端が接続される。第3ヘッダ集合管(82)は、その周壁が2つの円弧壁部(84,84)と、該円弧壁部(84)と略直交する2つの平坦壁部(85,85)とを有している。
上記円弧壁部(84,84)は、径方向外方へ膨出する円弧状に形成されている。円弧壁部(84,84)には、各扁平管(62)が互いに等間隔を置いて上下方向に配列された扁平管(62)の一端が接続される。
上記平坦壁部(85,85)は、第3ヘッダ集合管(82)の周壁において上記円弧壁部(84)と略直交する部分が平坦状に形成されている。平坦壁部(85)は、第3吸着熱交換器(58)の扁平管(62)の伸長方向と略平行方向に向かって延びている。
第3ヘッダ集合管(82)の第1吸着熱交換器(56)側を向く平坦壁部(85)には、略矩形状の開口部(86)が形成されている。この開口部(86)は、第3ヘッダ集合管(82)の内部および外部と連通させるものである。開口部(86)は、平坦壁部(85)の長手方向の概ね上部位置に設けられている。尚、この平坦壁部(85)は、本発明に係る平面部を構成している。
上記第4ヘッダ集合管(83)は、両端が閉塞された細長い管状に形成され、第3吸着熱交換器(58)の左端に起立した状態で配置されている。第4ヘッダ集合管(83)は、軸直角断面形状が略長方形状に形成され、扁平管(62)の他端が接続される。第4ヘッダ集合管(83)は、その周壁が2つの円弧壁部(84)と、該円弧壁部(84)と略直交する2つの平坦壁部(85,85)とを有している。
上記円弧壁部(84)は、径方向外方へ膨出する円弧状に形成されている。円弧壁部(84)には、各扁平管(62)が互いに等間隔を置いて上下方向に配列された扁平管(62)の他端が接続される。
上記平坦壁部(85,85)は、第4ヘッダ集合管(83)の周壁において上記円弧壁部(84)と略直交する部分が平坦状に形成されている。平坦壁部(85,85)は、第3吸着熱交換器(58)の扁平管(62)の伸長方向と略平行方向に向かって延びている。
第4ヘッダ集合管(83)の第2吸着熱交換器(57)側を向く平坦壁部(85)には、略矩形状の開口部(86)が形成されている。この開口部(86)は、第4ヘッダ集合管(83)の内部および外部と連通させるものである。開口部(86)は、平坦壁部(85)の長手方向の概ね上部位置に設けられている。尚、この平坦壁部(85)は、本発明に係る平面部を構成している。
上記扁平管(62)は、その断面形状が扁平な長円形となった伝熱管である。第3吸着熱交換器(58)において、複数の扁平管(62)は、その伸長方向が左右方向となり、それぞれの平坦な側面が対向する状態で配置されている。また、複数の扁平管(62)は、互いに一定の間隔をおいて上下に並んで配置され、互いに実質的に平行となっている。各扁平管(62)は、その一端が第3ヘッダ集合管(82)に挿入され、その他端が第4ヘッダ集合管(83)に挿入されている。
図11および図12に示すように、第1吸着熱交換器(56)と第3吸着熱交換器(58)は、第1ヘッダ集合管(80)と第4ヘッダ集合管(83)とを接触させ、且つ第2ヘッダ集合管(81)と第3ヘッダ集合管(82)とを接触させて配置されている。具体的には、両吸着熱交換器(56,58)は、第1ヘッダ集合管(80)の平坦壁部(85)と第4ヘッダ集合管(83)との平坦壁部(85)とを合わせた状態で配置される。また、両吸着熱交換器(56,58)は、第2ヘッダ集合管(81)と第3ヘッダ集合管(82)の平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせた状態で配置される。つまり、第2ヘッダ集合管(81)と第3ヘッダ集合管(82)は、冷媒流れが直列に接続される。そして、第1吸着熱交換器(56)の第2ヘッダ集合管(81)の内部と、第3吸着熱交換器(58)の第3ヘッダ集合管(82)の内部とが連通する。
第2吸着熱交換器(57)と第3吸着熱交換器(58)は、第1ヘッダ集合管(80)と第3ヘッダ集合管(82)とを接触させ、且つ第2ヘッダ集合管(81)と第4ヘッダ集合管(83)とを接触させて配置されている。具体的には、両吸着熱交換器(57,58)は、第1ヘッダ集合管(80)の平坦壁部(85)と第3ヘッダ集合管(82)との平坦壁部(85)とを合わせた状態で配置される。また、両吸着熱交換器(57,58)は、第2ヘッダ集合管(81)と第4ヘッダ集合管(83)の平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせた状態で配置される。つまり、第2ヘッダ集合管(81)と第4ヘッダ集合管(83)は、冷媒流れが直列に接続される。そして、第2吸着熱交換器(57)の第2ヘッダ集合管(81)の内部と、第3吸着熱交換器(58)の第4ヘッダ集合管(83)の内部とが連通する。
〈吸着熱交換ユニットにおける冷媒の流れ〉
次に、第1吸着熱交換ユニット(51)および第2吸着熱交換ユニット(52)における冷媒の流れについて説明する。尚、本実施形態では、冷媒の流れについて、第1吸着熱交換ユニット(51)と第2吸着熱交換ユニット(52)とで同様であるため、第1吸着熱交換ユニット(51)についてのみ説明する。
次に、第1吸着熱交換ユニット(51)および第2吸着熱交換ユニット(52)における冷媒の流れについて説明する。尚、本実施形態では、冷媒の流れについて、第1吸着熱交換ユニット(51)と第2吸着熱交換ユニット(52)とで同様であるため、第1吸着熱交換ユニット(51)についてのみ説明する。
圧縮機(53)から吐出されたガス冷媒は、凝縮器となる第1吸着熱交換ユニット(51)において凝縮して液冷媒となった後、電動膨張弁(55)で膨張される。電動膨張弁(55)を通過した液冷媒は、第2吸着熱交換ユニット(52)に流入する。
上記第1吸着熱交換ユニット(51)では、図10において矢印で示すように、圧縮機(53)を吐出したガス冷媒は、第1吸着熱交換器(56)の第1ヘッダ集合管(80)に下方から流入し、上方に案内されて多数の扁平管(62)に流入される。第1吸着熱交換器(56)では、ガス冷媒が扁平管(62)の流体通路(62a)を流れる間に空気と熱交換した後、第2ヘッダ集合管(81)に流入する。第1吸着熱交換器(56)の第2ヘッダ集合管(81)に流入した冷媒は、開口部(86,86)を通過して第3吸着熱交換器(58)の第3ヘッダ集合管(82)へ流入する。第3ヘッダ集合管(82)に流入した冷媒は多数の扁平管(62)に流入される。第3吸着熱交換器(58)では、扁平管(62)の流体通路(62a)を流れる間に空気と熱交換した後、第4ヘッダ集合管(83)に流入する。第3吸着熱交換器(58)の第4ヘッダ集合管(83)に流入した冷媒は、開口部(86,86)を通過して第2吸着熱交換器(57)の第2ヘッダ集合管(81)へ流入する。第2ヘッダ集合管(81)に流入した冷媒は多数の扁平管(62)に流入される。第2吸着熱交換器(57)では、扁平管(62)の流体通路(62a)を流れる間に空気と熱交換した後、第1ヘッダ集合管(80)に流入した後、冷媒回路(50)に流出する。
−実施形態2の効果−
上記実施形態2によれば、第3ヘッダ集合管(82)および第4ヘッダ集合管(83)を備えた第3吸着熱交換器(58)を設けたため、複数の吸着熱交換器(56〜58)の台数を簡単に増やすことができる。つまり、接続配管等を用いることなく、さらに第3吸着熱交換器(58)を直列接続することができる。
上記実施形態2によれば、第3ヘッダ集合管(82)および第4ヘッダ集合管(83)を備えた第3吸着熱交換器(58)を設けたため、複数の吸着熱交換器(56〜58)の台数を簡単に増やすことができる。つまり、接続配管等を用いることなく、さらに第3吸着熱交換器(58)を直列接続することができる。
また、第2ヘッダ集合管(81)と第3ヘッダ集合管(82)の互いの平坦壁部部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置される一方、第2ヘッダ集合管(81)と第4ヘッダ集合管(83)の互いの平坦壁部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置したため、接続配管等を用いることなく、第1〜第3の吸着熱交換器(56〜58)を接続することができる。その他の構成、作用・効果は上記実施形態1と同様である。
〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態1および2について、以下のような構成としてもよい。
本発明は、上記実施形態1および2について、以下のような構成としてもよい。
上記実施形態1および2に係る吸着熱交換器(56,57,58)のフィン(63)は、例示であって、フィン形状はこれに限られるものではなく、その他のフィン形状を用いてもよい。また、上記実施形態1および2に係る吸着熱交換器(56,57,58)における扁平管(62)の本数は例示であって、これに限られるものではなく、扁平管の本数をこれよりさらに多数又は少数としてもよい。
また、上記実施形態および変形例に係るヘッダ集合管は、左右方向に延びて、且つ扁平管の伸長方向が上下方向に延びるように配置してもよい。
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、複数の吸着熱交換器を備えた吸着ユニット、およびそれらを備えた調湿装置について有用である。
62 扁平管
63 フィン
81 第2ヘッダ集合管
82 第3ヘッダ集合管
83 第4ヘッダ集合管
85 平坦壁部
86 開口部
63 フィン
81 第2ヘッダ集合管
82 第3ヘッダ集合管
83 第4ヘッダ集合管
85 平坦壁部
86 開口部
Claims (4)
- 側面が対向するように上下に配列された扁平管(62)と、該各扁平管(62)の一端又は他端が接続され、且つ外周面に開口部(86)が形成された平面部(85)を有するヘッダ集合管(81)と、隣り合う上記扁平管(62)の間に形成された伝熱部(63)と、伝熱部(63)又は扁平管(62)の表面に形成される吸着剤とをそれぞれが有する複数の吸着熱交換器(56〜58)を備え、
互いが直列に接続される2つのヘッダ集合管(81,81,82,83)は、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)同士を合わせて配置されている
ことを特徴とする吸着熱交換ユニット。 - 請求項1において、
上記複数の吸着熱交換器(56,57)は、各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列に接続される下流側ヘッダ集合管(81)を有する第1吸着熱交換器(56)と、各扁平管(62)の冷媒の上流端が並列に接続される上流側ヘッダ集合管(81)を有する第2吸着熱交換器(57)とを備え、
上記下流側ヘッダ集合管(81)および上流側ヘッダ集合管(81)は、直列に接続されると共に、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置されている
ことを特徴とする吸着熱交換ユニット。 - 請求項1において、
上記複数の吸着熱交換器(56〜58)は、各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列に接続される下流側ヘッダ集合管(81)を有する第1吸着熱交換器(56)と、各扁平管(62)の冷媒の上流端が並列に接続される上流側ヘッダ集合管(81)を有する第2吸着熱交換器(57)と、扁平管(62)の冷媒の上流端が並列に接続される第3ヘッダ集合管(82)および該各扁平管(62)の冷媒の下流端が並列に接続される第4ヘッダ集合管(83)を有する第3吸着熱交換器(58)とを備えている
ことを特徴とする吸着熱交換ユニット。 - 請求項3において、
上記下流側ヘッダ集合管(81)および第3ヘッダ集合管(82)は、直列に接続されると共に、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置される一方、上流側ヘッダ集合管(81)および第4ヘッダ集合管(83)は、直列に接続されると共に、互いの平面部(85,85)および開口部(86,86)を合わせて配置されている
ことを特徴とする吸着熱交換ユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011289326A JP2013137172A (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 吸着熱交換ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011289326A JP2013137172A (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 吸着熱交換ユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013137172A true JP2013137172A (ja) | 2013-07-11 |
Family
ID=48913029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011289326A Pending JP2013137172A (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 吸着熱交換ユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013137172A (ja) |
-
2011
- 2011-12-28 JP JP2011289326A patent/JP2013137172A/ja active Pending
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