JP2019120420A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態1について説明する。
図1に示すように、空気調和装置(1)は、ケーシング(5)と、温度調節部(2)と、加湿部(3)と、吹出ファン(4)と、制御器(60)とを備える。空気調和装置(1)は、吸い込んだ外気などの被処理空気を、温度調節部(2)および加湿部(3)を通過させてから吹出ファン(4)によって吹き出すように構成されている。
ケーシング(5)は、扁平な箱状に形成されている。ケーシング(5)は、対向する側面パネル(9)の一方に吸込口(7)が形成され、他方に吹出口(8)が形成されている。ケーシング(5)内には、主風路(51)が形成されている。主風路(51)は、吸込口(7)から吸い込まれた被処理空気の全部が、主風路(51)を流れて吹出口(8)から吹き出されるように設けられている。吹出口(8)には、吹き出される被処理空気の温度および相対湿度を計測する温湿度センサ(15)が配置されている。主風路(51)は、吸込口(7)側の側面パネル(9)に沿った上流部(51a)と、吹出口(8)側の側面パネル(9)に沿った下流部(51b)とによって構成されている。
温度調節部(2)は、主風路(51)の上流部(51a)に配置されている。温度調節部(2)は、ブラインクーラ(11)と電気ヒータ(12)とを備えている。ブラインクーラ(11)と電気ヒータ(12)とは、上流部(51a)を横断するように配置されている。ブラインクーラ(11)は、図示しないチラー装置から供給されたブラインを空気と熱交換させる熱交換器である。電気ヒータ(12)は、ブラインクーラ(11)の下流側に配置されている。
吹出ファン(4)は、主風路(51)の下流部(51b)に配置されている。吹出ファン(4)は、被処理空気を吹出口(8)へ吹き出す。
加湿部(3)は、主風路(51)の上流部(51a)と下流部(51b)の間に配置されている。加湿部(3)は、加湿用風路(52)とバイパス風路(53)と加湿パン(33)とを備えている。加湿部(3)は、制御器(60)と共に加湿装置(10)を構成する。
制御器(60)は、空気調和装置(1)から吹き出される被処理空気の温度と相対湿度とがそれぞれの目標値となるように、温度調節部(2)と加湿部(3)とを制御するように構成されている。制御器(60)の詳細については後述する。
上記の構成により、吸込口(7)から吸い込まれた被処理空気は、まず温度調節部(2)において、その温度が調節される。バイパス側ダンパ(31)と加湿側ダンパ(32)の両方が開いている場合、温度調節部(2)を通過した被処理空気は、バイパス風路(53)および加湿用風路(52)に分流する。そして、被処理空気全体のうち加湿用風路(52)を通過して加湿パン(33)の上を流れる被処理空気のみが加湿される。そして、バイパス風路(53)を通過して加湿されていない被処理空気と、加湿用風路(52)を通過した被処理空気とは、主風路(51)の下流部(51b)へ流入して混ざり合う。下流部(51b)において混合された被処理空気は、吹出ファン(4)によって吹出口(8)から吹き出される。
図2〜図4に示すように、加湿パンは、パン本体(34)と、加熱ヒータ(50)と、水位センサ(54)と、温度センサ(55)と、ラバーヒータ(57)とを備えている。加湿パン(33)は、水を貯留しており、水面から水蒸気を被処理空気に供給する。
パン本体(34)は、底面部(35)と、側面部(40)と、排水口(45)と、給水口(47)と、仕切板(58)と、取付板(59)を備えている。パン本体(34)は、上面が開口するトレイ状に構成されている。
加湿パン(33)内における排水口(45)の下方に対応する位置には、通風方向に直交する向きに延びる加熱ヒータ(50)が配置されている。加熱ヒータ(50)は、加湿パン(33)の手前側(図2で示す下側)の縦壁部(41)に固定されている。加熱ヒータ(50)は、加湿パン(33)内の水を定められた温度に加熱する。
上記取付板(59)には、水位センサが取り付けられている。水位センサ(54)の下端は、排水口(45)よりも下側に位置している。水位センサ(54)は、加湿パン(33)の水位を計測する。水位センサ(54)は、制御器(60)に接続されており、計測した水位を制御器(60)に出力する。
温度センサ(55)は、取付板(59)における水位センサ(54)の手前側に配置されている。温度センサ(55)は、制御器(60)に接続されており、計測した水温を制御器(60)に出力する。
斜面部(37)の下面には、斜面部(37)を加熱するヒータとしてのラバーヒータ(57)が例えば3つ取り付けられている。
制御器(60)は、被処理空気の温度を制御する温度制御部(61)と、被処理空気の相対湿度を制御する湿度制御部(62)とを備えている。
温度制御部(61)は、温度調節部(2)に対する制御動作を行う。温度制御部(61)は、温湿度センサ(15)で計測される被処理空気の温度が目標温度となるように、ブラインクーラ(11)の冷却能力と、電気ヒータ(12)の加熱能力とを調節する。
湿度制御部(62)は、加湿部(3)に対する制御動作を行う。湿度制御部(62)は、水温制御部(63)と水位制御部(64)と風量制御部(65)とを備えている。
相対湿度は、飽和水蒸気量に対し、実際に含有する水蒸気量の割合である。飽和水蒸気量は、空気の温度に依存し、空気の温度が低下すると飽和水蒸気量も小さくなる。このため、氷点下などの低温環境では、飽和水蒸気量が少ないので、相対湿度も変動しやすくなってしまう。
実施形態2について説明する。実施形態2について説明する。本実施形態の空気調和装置(1)は、実施形態1の空気調和装置(1)において、加湿部(3)において、加湿用風路(52)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空気調和装置(1)について、実施形態1の空気調和装置(1)と異なる点を説明する。
本実施形態では、加湿部(3)は、加湿パン(33)の上を通過する風速を変更する風速変更機構としての加湿用ファン(70)を備えている。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
2 温度調節部
3 加湿部
31 バイパス側ダンパ(分配機構)
32 加湿側ダンパ(分配機構)
33 加湿パン
51 主風路
52 加湿用風路
53 バイパス風路
60 制御器
70 加湿用ファン(風速変更機構)
実施形態1について説明する。
図1に示すように、空気調和装置(1)は、ケーシング(5)と、温度調節部(2)と、加湿部(3)と、吹出ファン(4)と、制御器(60)とを備える。空気調和装置(1)は、吸い込んだ外気などの被処理空気を、温度調節部(2)および加湿部(3)を通過させてから吹出ファン(4)によって吹き出すように構成されている。
ケーシング(5)は、扁平な箱状に形成されている。ケーシング(5)は、対向する側面パネル(9)の一方に吸込口(7)が形成され、他方に吹出口(8)が形成されている。ケーシング(5)内には、主風路(51)が形成されている。主風路(51)は、吸込口(7)から吸い込まれた被処理空気の全部が、主風路(51)を流れて吹出口(8)から吹き出されるように設けられている。吹出口(8)には、吹き出される被処理空気の温度および相対湿度を計測する温湿度センサ(15)が配置されている。主風路(51)は、吸込口(7)側の側面パネル(9)に沿った上流部(51a)と、吹出口(8)側の側面パネル(9)に沿った下流部(51b)とによって構成されている。
温度調節部(2)は、主風路(51)の上流部(51a)に配置されている。温度調節部(2)は、ブラインクーラ(11)と電気ヒータ(12)とを備えている。ブラインクーラ(11)と電気ヒータ(12)とは、上流部(51a)を横断するように配置されている。ブラインクーラ(11)は、図示しないチラー装置から供給されたブラインを空気と熱交換させる熱交換器である。電気ヒータ(12)は、ブラインクーラ(11)の下流側に配置されている。
吹出ファン(4)は、主風路(51)の下流部(51b)に配置されている。吹出ファン(4)は、被処理空気を吹出口(8)へ吹き出す。
加湿部(3)は、主風路(51)の上流部(51a)と下流部(51b)の間に配置されている。加湿部(3)は、加湿用風路(52)とバイパス風路(53)と加湿パン(33)とを備えている。加湿部(3)は、制御器(60)と共に加湿装置(10)を構成する。
制御器(60)は、空気調和装置(1)から吹き出される被処理空気の温度と相対湿度とがそれぞれの目標値となるように、温度調節部(2)と加湿部(3)とを制御するように構成されている。制御器(60)の詳細については後述する。
上記の構成により、吸込口(7)から吸い込まれた被処理空気は、まず温度調節部(2)において、その温度が調節される。バイパス側ダンパ(31)と加湿側ダンパ(32)の両方が開いている場合、温度調節部(2)を通過した被処理空気は、バイパス風路(53)および加湿用風路(52)に分流する。そして、被処理空気全体のうち加湿用風路(52)を通過して加湿パン(33)の上を流れる被処理空気のみが加湿される。そして、バイパス風路(53)を通過して加湿されていない被処理空気と、加湿用風路(52)を通過した被処理空気とは、主風路(51)の下流部(51b)へ流入して混ざり合う。下流部(51b)において混合された被処理空気は、吹出ファン(4)によって吹出口(8)から吹き出される。
図2〜図4に示すように、加湿パンは、パン本体(34)と、加熱ヒータ(50)と、水位センサ(54)と、温度センサ(55)と、ラバーヒータ(57)とを備えている。加湿パン(33)は、水を貯留しており、水面から水蒸気を被処理空気に供給する。
パン本体(34)は、底面部(35)と、側面部(40)と、排水口(45)と、給水口(47)と、仕切板(58)と、取付板(59)を備えている。パン本体(34)は、上面が開口するトレイ状に構成されている。
加湿パン(33)内における排水口(45)の下方に対応する位置には、通風方向に直交する向きに延びる加熱ヒータ(50)が配置されている。加熱ヒータ(50)は、加湿パン(33)の手前側(図2で示す下側)の縦壁部(41)に固定されている。加熱ヒータ(50)は、加湿パン(33)内の水を定められた温度に加熱する。
上記取付板(59)には、水位センサが取り付けられている。水位センサ(54)の下端は、排水口(45)よりも下側に位置している。水位センサ(54)は、加湿パン(33)の水位を計測する。水位センサ(54)は、制御器(60)に接続されており、計測した水位を制御器(60)に出力する。
温度センサ(55)は、取付板(59)における水位センサ(54)の手前側に配置されている。温度センサ(55)は、制御器(60)に接続されており、計測した水温を制御器(60)に出力する。
斜面部(37)の下面には、斜面部(37)を加熱するヒータとしてのラバーヒータ(57)が例えば3つ取り付けられている。
制御器(60)は、被処理空気の温度を制御する温度制御部(61)と、被処理空気の相対湿度を制御する湿度制御部(62)とを備えている。
温度制御部(61)は、温度調節部(2)に対する制御動作を行う。温度制御部(61)は、温湿度センサ(15)で計測される被処理空気の温度が目標温度となるように、ブラインクーラ(11)の冷却能力と、電気ヒータ(12)の加熱能力とを調節する。
湿度制御部(62)は、加湿部(3)に対する制御動作を行う。湿度制御部(62)は、水温制御部(63)と水位制御部(64)と風量制御部(65)とを備えている。
相対湿度は、飽和水蒸気量に対し、実際に含有する水蒸気量の割合である。飽和水蒸気量は、空気の温度に依存し、空気の温度が低下すると飽和水蒸気量も小さくなる。このため、氷点下などの低温環境では、飽和水蒸気量が少ないので、相対湿度も変動しやすくなってしまう。
る主風路(51)を備える一方、加湿部(3)は、主風路(51)に接続しかつ、加湿パン(33)が配置された加湿用風路(52)と、主風路(51)に接続しかつ、加湿パン(33)が配置されていないバイパス風路(53)と、加湿用風路(52)へ流入する被処理空気の流量とバイパス風路(53)へ流入する被処理空気の流量の比率を変更可能にする分配機構としてのバイパス側ダンパ(31)および加湿側ダンパ(32)とを備えている。
空気の流量が不足してしまう。本実施形態では、加湿パンを有さないバイパス風路(53)を設けている。このため、吹出口(8)から吹き出される被処理空気の流量を確保することができる。
実施形態2について説明する。実施形態2について説明する。本実施形態の空気調和装置(1)は、実施形態1の空気調和装置(1)において、加湿部(3)において、加湿用風路(52)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空気調和装置(1)について、実施形態1の空気調和装置(1)と異なる点を説明する。
本実施形態では、加湿部(3)は、加湿パン(33)の上を通過する風速を変更する風速変更機構としての加湿用ファン(70)を備えている。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
2 温度調節部
3 加湿部
31 バイパス側ダンパ(分配機構)
32 加湿側ダンパ(分配機構)
33 加湿パン
51 主風路
52 加湿用風路
53 バイパス風路
60 制御器
70 加湿用ファン(風速変更機構)
Claims (7)
- 空気の温度を調節する温度調節部(2)と、貯留した水を蒸発させる加湿パン(33)を有して空気を加湿する加湿部(3)とを備え、吸い込んだ被処理空気を、上記温度調節部(2)および上記加湿部(3)を通過させてから吹き出す空気調和装置(1)であって、
上記温度調節部(2)が配置されて上記被処理空気の全部が通過する主風路(51)を備える一方、
上記加湿部(3)は、
上記主風路(51)に接続しかつ、上記加湿パン(33)が配置された加湿用風路(52)と、
上記主風路(51)に接続しかつ、上記加湿パン(33)が配置されていないバイパス風路(53)と、
上記加湿用風路(52)へ流入する上記被処理空気の流量と上記バイパス風路(53)へ流入する上記被処理空気の流量の比率を変更可能にする分配機構(31,32)とを備えることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
上記分配機構は、上記加湿用風路(52)に設けられた開度可変の加湿側ダンパ(32)と、上記バイパス風路(53)に設けられた開度可変のバイパス側ダンパ(31)のうちの少なくとも一方を備えていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2において、
上記分配機構は、上記加湿側ダンパ(32)と、上記バイパス側ダンパ(31)とを備え、
吹き出される上記被処理空気の湿度を上げるために上記バイパス側ダンパ(31)の開度を縮小し、吹き出される上記被処理空気の湿度を下げるために上記加湿側ダンパ(32)の開度を縮小する制御器(60)を備えていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2において、
上記分配機構は、上記加湿側ダンパ(32)を備え、
吹き出される上記被処理空気の湿度を上げるために上記加湿側ダンパ(32)の開度を拡大し、吹き出される上記被処理空気の湿度を下げるために上記加湿側ダンパ(32)の開度を縮小する制御器(60)を備えていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2において、
上記分配機構は、上記バイパス側ダンパ(31)を備え、
吹き出される上記被処理空気の湿度を上げるために上記バイパス側ダンパ(31)の開度を縮小し、吹き出される上記被処理空気の湿度を下げるために上記バイパス側ダンパ(31)の開度を拡大する制御器(60)を備えていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、
上記加湿部(3)は、上記加湿パン(33)の上を通過する風速を変更する風速変更機構(70)を備えていることを特徴とする空気調和装置。 - 請求項6において、
上記風速変更機構は、上記加湿用風路(52)と上記バイパス風路(53)のうちの上記加湿用風路(52)にだけに接続する加湿用ファン(70)を備えていることを特徴とする空気調和装置。
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