JP2022115491A - 調湿ユニットおよび調湿装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本開示は、空気の流入方向に関わらず、調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる調湿ユニットを提供する。【解決手段】本開示における調湿ユニットは、低温時に吸湿し高温時に放湿する調湿手段と、調湿手段内に形成され空気が流れる複数の流路と、調湿手段を回転させる駆動部と、を備える調湿ユニットにおいて、調湿手段は、空気が流入する入口面と、空気が流出する出口面と、を有し、入口面に複数の流路の空気吸込口が形成され、出口面に複数の流路の空気吹出口が形成され、調湿手段は、調湿機能を有する複数の板状部材が、調湿手段の回転軸を中心に所定の隙間を空けて放射状に配置されることにより構成され、流路は、隙間により形成される。【選択図】図2
Description
本開示は、調湿ユニットおよび調湿装置に関する。
特許文献1は、調湿体を備えた空調装置を開示する。特許文献1の空調装置では、外気から室内へ空気が流入する給気風路と、室内から外気へと空気が排出される排気風路とを備え、顕熱交換体で給気風路側と排気風路側とで熱交換を行ったのち、加熱器に通気して円板形状の調湿体を介して湿度調整をして給気する。特許文献1の調湿体は、通気自在なハニカム状の基材を有する。
本開示は、空気の流入方向に関わらず、調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる調湿ユニットおよび調湿装置を提供する。
本開示における調湿ユニットは、低温時に吸湿し高温時に放湿する調湿手段と、調湿手段内に形成され空気が流れる複数の流路と、調湿手段を回転させる駆動部と、を備える調湿ユニットにおいて、調湿手段は、空気が流入する入口面と、空気が流出する出口面と、を有し、入口面に複数の流路の空気吸込口が形成され、出口面に複数の流路の空気吹出口が形成され、調湿手段は、調湿機能を有する複数の板状部材が、調湿手段の回転軸を中心に所定の隙間を空けて放射状に配置されることにより構成され、流路は、隙間により形成される。
本開示における調湿装置は、筐体と、筐体の内部に設けられ、外部から空気を導入して空調対象空間に空気を供給する給気流路と、筐体の内部に設けられ、空調対象空間から空気を導入して外部に空気を排出する排気流路と、給気流路および排気流路に配設され、給気流路を流れる空気と、排気流路を流れる空気と、を熱交換する熱交換手段と、上述の調湿ユニットと、を備え、調湿ユニットは、熱交換手段よりも下流側の給気流路を流れる空気、および、熱交換手段よりも下流側の排気流路を流れる空気を調湿する。
本開示における調湿ユニットおよび調湿装置では、調湿手段は、調湿機能を有する複数の板状部材が、調湿手段の回転軸を中心に所定の隙間を空けて放射状に配置されることにより構成され、流路は、その隙間により形成される。これにより、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。そのため、空気の流入方向に関わらず、調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。
(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、調湿ユニットでは、回転軸を有する円板状の調湿手段、いわゆる、デシカントロータに空気を通過させることで、空気を調湿していた。このようなデシカントロータは、厚み方向、すなわち、回転軸の軸方向に延びるハニカム構造の流路を有しており、デシカントロータ内では、空気は、回転軸の軸方向に沿って流れる。
しかしながら、空気が回転軸に対して傾斜してデシカントロータに流入する場合には、空気の流れが入口面で曲げられる。また、調湿ユニットをコンパクトに構成するため、デシカントロータの出口面を筐体の底面近傍に配置される場合が多い。この場合、デシカントロータから流出した空気の流れが底面によって曲げられ易い。そのため、従来のデシカントロータでは、空気の流入方向によっては、調湿する際に圧力損失が生じやすいと言う課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
そこで本開示は、空気の流入方向に関わらず、調湿する際の圧力損失を抑制し易い調湿ユニットおよび調湿装置を提供する。
発明者らが本開示に想到するに至った当時、調湿ユニットでは、回転軸を有する円板状の調湿手段、いわゆる、デシカントロータに空気を通過させることで、空気を調湿していた。このようなデシカントロータは、厚み方向、すなわち、回転軸の軸方向に延びるハニカム構造の流路を有しており、デシカントロータ内では、空気は、回転軸の軸方向に沿って流れる。
しかしながら、空気が回転軸に対して傾斜してデシカントロータに流入する場合には、空気の流れが入口面で曲げられる。また、調湿ユニットをコンパクトに構成するため、デシカントロータの出口面を筐体の底面近傍に配置される場合が多い。この場合、デシカントロータから流出した空気の流れが底面によって曲げられ易い。そのため、従来のデシカントロータでは、空気の流入方向によっては、調湿する際に圧力損失が生じやすいと言う課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
そこで本開示は、空気の流入方向に関わらず、調湿する際の圧力損失を抑制し易い調湿ユニットおよび調湿装置を提供する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
(実施の形態1)
以下、図1~図3を用いて、実施の形態1を説明する。
[1-1.構成]
[1-1-1.調湿装置の構成]
図1は、実施の形態1における調湿装置1の断面図である。図1では、調湿装置1の内部構造を模式的に示す。以下の説明において、前後、左右、および、上下、という方向の記載は、図1に示す調湿装置1を基準にして用いる。
本開示の調湿ユニット11を使用する装置の一例である調湿装置1について説明する。
調湿装置1は、空調対象空間の湿度を調整する装置である。
以下、図1~図3を用いて、実施の形態1を説明する。
[1-1.構成]
[1-1-1.調湿装置の構成]
図1は、実施の形態1における調湿装置1の断面図である。図1では、調湿装置1の内部構造を模式的に示す。以下の説明において、前後、左右、および、上下、という方向の記載は、図1に示す調湿装置1を基準にして用いる。
本開示の調湿ユニット11を使用する装置の一例である調湿装置1について説明する。
調湿装置1は、空調対象空間の湿度を調整する装置である。
調湿装置1は、筐体2を有する。筐体2の内部には、外部から導入されて空調対象空間に供給される空気、いわゆる、給気が流れる給気流路3と、空調対象空間から導入されて外部に排出される空気、いわゆる、排気が流れる排気流路4と、が設けられる。
給気流路3の上流端には、外気口3Oaが設けられる。給気流路3の下流端には、給気口3Saが設けられる。
排気流路4の上流端には、還気口4Raが設けられる。排気流路4の下流端には、排気口4Eaが設けられる。
給気流路3の上流端には、外気口3Oaが設けられる。給気流路3の下流端には、給気口3Saが設けられる。
排気流路4の上流端には、還気口4Raが設けられる。排気流路4の下流端には、排気口4Eaが設けられる。
給気流路3には、給気ファン(給気用送風手段)5が配置される。給気ファン5が作動することにより、給気流路3を空気が流れて、空調対象空間に空気が供給される。
排気流路4には、排気ファン6が配置される。排気ファン(排気用送風手段)6が作動することにより、排気流路4を空気が流れて、空調対象空間から空気が排出される。
排気流路4には、排気ファン6が配置される。排気ファン(排気用送風手段)6が作動することにより、排気流路4を空気が流れて、空調対象空間から空気が排出される。
給気流路3上および排気流路4上には、熱交換手段7が配置される。熱交換手段7には、互いに独立した空気の流路である第一の流路7Aと第二の流路7Bとが設けられている。第一の流路7Aが給気流路3に接続され、第二の流路7Bが排気流路4に接続される。本実施の形態の熱交換手段7は、全熱交換手段であり、伝熱性と透湿性とを有し、第一の流路7Aを流れる空気と、第二の流路7Bを流れる空気とが、顕熱(温度)と潜熱(湿度)との全熱の熱交換を可能に構成されている。ただし、熱交換手段7は、全熱交換手段に代えて、顕熱交換手段もでよく、第一の流路7Aを流れる空気と、第二の流路7Bを流れる空気とが、顕熱(温度)の熱交換を可能に構成されていてもよい。
給気流路3において、熱交換手段7の下流側には、給気側熱交換手段8が配設される。給気側熱交換手段8は、給気流路3を流れる空気に対して、加熱、冷却等を行う。
排気流路4において、熱交換手段7の下流側には、排気側熱交換手段9が配設される。排気側熱交換手段9は、排気流路4を流れる空気に対して、加熱、冷却等を行う。
給気側熱交換手段8は、加熱、冷却、ならびに、加熱および冷却のいずれも行わない、のいずれかに切替可能である。また、排気側熱交換手段9は、給気側熱交換手段8の加熱、冷却とは逆、加熱および冷却のいずれも行わない、のいずれかに切替可能である。
排気流路4において、排気側熱交換手段9の下流側には、補助加熱手段10が配設される。補助加熱手段10は、排気側熱交換手段9が排気流路4の空気を加熱する場合に、排気側熱交換手段9が加熱する空気を補助的に加熱する。
排気流路4において、熱交換手段7の下流側には、排気側熱交換手段9が配設される。排気側熱交換手段9は、排気流路4を流れる空気に対して、加熱、冷却等を行う。
給気側熱交換手段8は、加熱、冷却、ならびに、加熱および冷却のいずれも行わない、のいずれかに切替可能である。また、排気側熱交換手段9は、給気側熱交換手段8の加熱、冷却とは逆、加熱および冷却のいずれも行わない、のいずれかに切替可能である。
排気流路4において、排気側熱交換手段9の下流側には、補助加熱手段10が配設される。補助加熱手段10は、排気側熱交換手段9が排気流路4の空気を加熱する場合に、排気側熱交換手段9が加熱する空気を補助的に加熱する。
給気側熱交換手段8および排気側熱交換手段9の下流側には、調湿ユニット11が配置される。調湿ユニット11は、デシカントロータ(調湿手段)12と、デシカントロータ12を回転させる電動モータ(駆動部)13とを有する。デシカントロータ12は、低温時に吸湿し高温時に放湿する調湿手段である。デシカントロータ12は、回転軸12Aを有し、回転軸12Aを中心に所定方向に回動するロータ形状を成す。すなわち、デシカントロータ12は、回転軸12A回りの回転体形状である。デシカントロータ12には、その内部に空気が流れる複数の流路が形成されている。デシカントロータ12は、給気流路3および排気流路4に跨って配設される。
デシカントロータ12に低温の空気が流入すると、空気中の水分が吸着されて、空気の除湿が行われる。また、デシカントロータ12に高温の空気が流入すると、デシカントロータ12に吸着している水分が空気中に離脱して、空気の加湿が行われる。
デシカントロータ12は、電動モータ13が駆動することにより所定方向に回転する。デシカントロータ12は、ロータ形状部分が給気流路3と排気流路4との間を連続的に移動する。デシカントロータ12は、給気流路3および排気流路4の一方を流れる空気を除湿しながら、他方を流れる空気を加湿する。調湿ユニット11は、熱交換手段7よりも下流側の給気流路3を流れる空気、および、熱交換手段7よりも下流側の排気流路4を流れる空気を調湿する。
デシカントロータ12は、電動モータ13が駆動することにより所定方向に回転する。デシカントロータ12は、ロータ形状部分が給気流路3と排気流路4との間を連続的に移動する。デシカントロータ12は、給気流路3および排気流路4の一方を流れる空気を除湿しながら、他方を流れる空気を加湿する。調湿ユニット11は、熱交換手段7よりも下流側の給気流路3を流れる空気、および、熱交換手段7よりも下流側の排気流路4を流れる空気を調湿する。
[1-1-2.調湿装置の詳細な構成]
実施の形態1における調湿装置1は、回転軸12Aの軸方向が上下方向(鉛直方向)となるように設置される。本実施の形態では、回転軸12Aの軸方向一端側が上側に対応する。回転軸12Aの軸方向他端側が下側に対応する。
筐体2は、直方体状に形成されており、上面板2Aと、下面板2Bと、左面板2Cと、右面板2Dと、後面板2Eと、前面板(不図示)と、を備える。
実施の形態1における調湿装置1は、回転軸12Aの軸方向が上下方向(鉛直方向)となるように設置される。本実施の形態では、回転軸12Aの軸方向一端側が上側に対応する。回転軸12Aの軸方向他端側が下側に対応する。
筐体2は、直方体状に形成されており、上面板2Aと、下面板2Bと、左面板2Cと、右面板2Dと、後面板2Eと、前面板(不図示)と、を備える。
左面板2Cには、一対の開口2C1、2C2が形成される。開口2C1は、給気口3Saを形成する。また、開口2C2は、還気口4Raを形成する。
本実施の形態では、還気口4Raに対応して排気ファン6が配置され、排気ファン6は熱交換手段7の上流側に配置される。
本実施の形態では、還気口4Raに対応して排気ファン6が配置され、排気ファン6は熱交換手段7の上流側に配置される。
右面板2Dには、一対の開口2D1、2D2が形成される。開口2D1は、排気口4Eaを形成する。また、開口2D2は、外気口3Oaを形成する。
本実施の形態では、外気口3Oaに対応して給気ファン5が配置され、給気ファン5は熱交換手段7の上流側に配置される。
本実施の形態では、外気口3Oaに対応して給気ファン5が配置され、給気ファン5は熱交換手段7の上流側に配置される。
筐体2の内部には、左右方向に延在する板状の第1の仕切部材21が配置されている。第1の仕切部材21は、左右対称状に形成される。第1の仕切部材21は、上下方向中央部に配置される。第1の仕切部材21は、前面板(不図示)から後面板2Eに延びて、筐体2の内部を、第1の仕切部材21の一端は、左面板2Cの開口2C1と開口2C2の間に取り付けられる。第1の仕切部材21の他端は、左面板2Dの開口2D1と開口2D2の間に取り付けられる。
第1の仕切部材21の左右方向中央部には、前後方向に延びる長孔状の開口21Aが形成される。
開口21Aの下方には、下面板2Bから上方の開口21Aに向かって延在する板状の第2の仕切部材22が配置される。第2の仕切部材22は、前面板(不図示)から後面板2Eに延びている。第2の仕切部材22と後述する熱交換手段7により筐体2の内部には、給気口3Sa側の空間と、排気口4Ea側の空間とが形成される。
開口21Aの下方には、下面板2Bから上方の開口21Aに向かって延在する板状の第2の仕切部材22が配置される。第2の仕切部材22は、前面板(不図示)から後面板2Eに延びている。第2の仕切部材22と後述する熱交換手段7により筐体2の内部には、給気口3Sa側の空間と、排気口4Ea側の空間とが形成される。
開口21Aの上方には、上面板2Aから下方の開口21Aに向かって延在する板状の第3の仕切部材23が配置される。第3の仕切部材23は、前面板(不図示)から後面板2Eに延びている。第3の仕切部材23と後述する熱交換手段7により、筐体2の内部には、還気口4Ra側の空間と、外気口3Oa側の空間とが形成される。
第1の仕切部材21の開口21Aには、四角柱状(略柱状)に延びる熱交換手段7が配置される。熱交換手段7は、第2の仕切部材22と第3の仕切部材23との間に配置される。熱交換手段7は、回転軸12Aの延長線Lと重なる位置に設けられ、延長線Lと交差する方向の一例としての前後方向に延びて配置される。すなわち、本実施の形態では、熱交換手段7の延出方向は前後方向が対応する。なお、以下では、回転軸12Aの延長線Lも、回転軸Lと呼ぶ。
本実施の形態の熱交換手段7は、いわゆる、直交型の熱交換手段7であり、第一の流路7Aと第二の流路7Bとが直交している。熱交換手段7は、例えば、親水性樹脂や難燃性の薬剤を備える多孔質基材で構成され、直線状の流路を備える四角板状の基材が、向きを変えながら交互に積層されることにより、第一の流路7Aと第二の流路7Bとが直交する四角柱形状の熱交換手段7が構成される。
熱交換手段7は、四角柱形状の四つ角それぞれに仕切部材21、22、23が位置するように配置される。つまり、熱交換手段7の四角柱形状の対角線が仕切部材21、22、23の延長線上となるように配置される。これにより、熱交換手段7は、第一の流路7Aが右上から左下に延び、第二の流路7Bが左上から右下に延びるように配置される。
第一の流路7Aは、右上面の給気流入面7A1で外気口3Oa側の空間に接続され、左下面に設けられる給気流出面7A2で給気口3Sa側の空間に接続される。また、第二の流路7Bは、左上面に設けられる排気流入面7B1で還気口4Ra側の空間に接続され、右下面に設けられる排気流出面7B2で排気口4Ea側の空間に接続される。
給気流出面7A2と排気流出面7B2とは、所定の傾斜角度で水平面に対して傾斜しており、下方に進むにしたがって互いに近づくように傾斜している。
筐体2と仕切部材21~23とによって形成された4つの空間、および、熱交換手段7の流路7A、7Bにより、筐体2の内部には、給気流路3および排気流路4が形成される。
給気流出面7A2と排気流出面7B2とは、所定の傾斜角度で水平面に対して傾斜しており、下方に進むにしたがって互いに近づくように傾斜している。
筐体2と仕切部材21~23とによって形成された4つの空間、および、熱交換手段7の流路7A、7Bにより、筐体2の内部には、給気流路3および排気流路4が形成される。
熱交換手段7の下方には、給気側熱交換手段8と排気側熱交換手段9とが配置される。本実施の形態では、給気側熱交換手段8が給気流路3に配置され、排気側熱交換手段9が排気流路4に配置される点以外は、給気側熱交換手段8と排気側熱交換手段9とは、同様に構成される。
熱交換手段8、9は、いわゆる、フィンアンドチューブ式熱交換器であり、冷媒が流れる管(不図示)と、空気と吸放熱を行う吸放熱部(不図示)と、を有する。熱交換手段8、9は、直列的に接続されて、筐体2の外部の冷媒回路に接続される。熱交換手段8、9には、冷媒回路を介して冷媒が流れる。熱交換手段8、9では、その内部を通過する空気と冷媒とが熱交換され、空気が加熱、冷却される。
熱交換手段8、9は、外観が断面矩形状の柱状に形成されている。すなわち、熱交換手段8、9は、外観が、前後方向に延びる板状に形成されている。熱交換手段8、9は、厚み方向に延びる直線状の空気の流路(不図示)を備える。熱交換手段8、9は、長辺側の面に空気を内部の流路に流入させる流入面8A、9Aと、空気を内部の流路から流出させる流出面8B、9Bと、を備える。流入面8A、9Aと流出面8B、9Bとは略平行に設けられ、熱交換手段8、9内の空気の流路長は、流入する位置によらず一定となるように構成されている。なお、本実施の形態の説明では、「略」を、加工誤差や組付け誤差等の多少の違いを許容する意味で使用することがある。つまり、略平行とは、基本的には平行を意味し、加工誤差や組付け誤差等で平行でない場合も、平行に含むという意味で用いている。
給気側熱交換手段8は、流入面8Aが、熱交換手段7の給気流出面7A2に対向して略平行に配置される。また、排気側熱交換手段9は、流入面9Aが、熱交換手段7の排気流出面7B2に対向して略平行に配置される。略平行に配置することにより、それぞれの流路3、4において、熱交換手段7から流出した空気が熱交換手段8、9に流入するまでの距離が均一化され易くなっている。
排気側熱交換手段9の下方には、補助加熱手段10が配置される。補助加熱手段10は、例えば、電気ヒータである。補助加熱手段10は、外観が、前後方向に延びる板状に形成されている。補助加熱手段10は、厚み方向に延びる直線状の空気の流路(不図示)を備える。補助加熱手段10は、長辺側の面に空気を内部の流路に流入させる流入面10Aと、空気を内部の流路から流出させる流出面10Bと、を備える。流入面10Aと流出面10Bとは略平行に設けられている。補助加熱手段10は、流入面10Aが、排気側熱交換手段9の流出面9Bに対向して略平行に配置され、排気流路4において、排気側熱交換手段9から流出した空気が補助加熱手段10に流入するまでの距離が均一化され易くなっている。
熱交換手段8、9の下方には、調湿ユニット11が配置される。調湿ユニット11の電動モータ13は筐体2の下面板2Bに支持される。電動モータ13の駆動軸13Aは、上下方向に延びている。駆動軸13Aの上端部には、デシカントロータ12が支持される。デシカントロータ12は、熱交換手段8、9よりも筐体2内で低い位置に設置される。デシカントロータ12は、上面(回転軸Lの軸方向一側面)に空気の入口面12Bを備え、下面(回転軸Lの軸方向他側面)に空気の出口面12Cを備える。デシカントロータ12は下面板2Bに近接して配置される。
熱交換手段7の延出方向と直交し且つ回転軸12Aを通過する断面(図1参照)において、デシカントロータ12の入口面12Bの外径Rは、回転軸Lから最も離間した第一の流路7Aの下面板2B側への延長方向(第一の流路7Aの下流端7A3の接線方向)に延びる仮想的な延長線L1と、回転軸Lから最も離間した第二の流路7Bの下面板2B側への延長方向(第二の流路7Bの下流端7B3の接線方向)に延びる仮想的な延長線L2と、に跨る大きさに形成される。これにより、流路3、4の空気は、矢印3A、4Aで示すように、熱交換手段7の流路7A、7Bや熱交換手段8、9の流路を直線状に流れて、デシカントロータ12に直進しながら流入可能となっている。
デシカントロータ12の入口面12B側には、延長線L1に沿って配置された給気ガイド板25と、延長線L2に沿って配置された排気ガイド板26と、が設けられている。これらにより、熱交換手段7の流路7A、7Bから流出した空気を、熱交換手段8、9、とデシカントロータ12に案内し易くなっている。
なお、調湿ユニット11は、第2の仕切部材22を横切るように配置されるが、第2の仕切部材22には、調湿ユニット11の各部材を配置可能に適宜の開口、切欠きが形成されている。
[1-2.デシカントロータの詳細な構成]
図2は、実施の形態1におけるデシカントロータ12の斜視図である。図3は、実施の形態1におけるデシカントロータ12の回転軸Lに沿った断面図である。図3では、板状部材31又は流路33を横切る図2のIII-III線で示す断面を示す。
デシカントロータ12は、円柱状の回転軸12Aを有する。回転軸12Aの外周面には、調湿機能を有する同一形状の複数の板状部材31が支持される。板状部材31は、例えば、板状の基材に、シリカゲルや、ゼオライト、塩化リチウム等の吸湿材を塗布(保持、吸着)させることで構成される。
図2は、実施の形態1におけるデシカントロータ12の斜視図である。図3は、実施の形態1におけるデシカントロータ12の回転軸Lに沿った断面図である。図3では、板状部材31又は流路33を横切る図2のIII-III線で示す断面を示す。
デシカントロータ12は、円柱状の回転軸12Aを有する。回転軸12Aの外周面には、調湿機能を有する同一形状の複数の板状部材31が支持される。板状部材31は、例えば、板状の基材に、シリカゲルや、ゼオライト、塩化リチウム等の吸湿材を塗布(保持、吸着)させることで構成される。
板状部材31は、周方向に所定の間隔を空けて配置され、回転軸12Aを中心とする放射状に配置される。板状部材31の上部の径方向外端には、円環枠部32が接合されている。円環枠部32の内径が、Rに設定されている。円環枠部32の径方向内側に空気が流入する。各板状部材31の上部と、円環枠部32とにより、空気が流入する入口面12Bが形成される。また、円環枠部32よりも下側の各板状部材31の外周形状により、空気が流出する出口面12Cが形成される。回転軸12Aと、隣接する2つの板状部材31、31と、円環枠部32とにより囲まれた隙間状の空間により、流路33が構成される。
入口面12Bには、複数の流路33のそれぞれの空気吸込口33Aが形成される。また、出口面12Cには、複数の流路33のそれぞれの空気吹出口33Bが形成される。流路33は、回転軸12Aから径方向に延びると共に径方向外側ほど流路面積が広がるように形成されている。よって、回転軸Lに対して傾斜する方向に流れる空気が、流路33内を直進し易く、空気の圧力損失を抑制することができる。
デシカントロータ12の入口面12Bの外径(円環枠部32の内径)Rは、図1に示すように、第一の流路7Aの延長線L1と、第二の流路7Bの延長線L2と、に跨る大きさに形成される。このため、熱交換手段7の延出方向に直交し且つ回転軸Lを通過する断面において、矢印3A,4Aで示すように、流路3、4のそれぞれを流れる空気の流れ方向にほぼ一致するように、調湿ユニット11の流路33が形成されている。よって、空気の流れる方向を直線的とし易い。
本実施の形態の板状部材31は、略長方形形状に形成されている。すなわち、板状部材31は、回転軸12Aに沿う第1辺31Aと、第1辺31Aの上端(回転軸Lの軸方向一端)から延びる第2辺31Bと、第1辺31Aの下端(回転軸Lの軸方向他端)から延びる第3辺31Cと、第2辺31B及び第3辺31Cの径方向外端を接続する第4辺31Dと、を有する。
入口面12Bが各板状部材31の第2辺31Bで形成され、出口面12Cが各板状部材31の第3辺31Cおよび第4辺31Dで形成されており、デシカントロータ12の側壁(第4辺31D)からも空気が流出するため、複数の空気吸込口33Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口33Bの開口面積の総和の方が大きくなっている。よって、流路33を流れる空気の圧力損失を抑制し易くなっている。
[1-2.動作]
以上のように構成された調湿装置1およびデシカントロータ12について、以下その動作、作用を説明する。
以上のように構成された調湿装置1およびデシカントロータ12について、以下その動作、作用を説明する。
[1-2-1.調湿装置1の動作]
実施の形態1の調湿装置1では、給気ファン5と排気ファン6と電動モータ13とが作動して、給気流路3には空気(給気)が流れ、排気流路4には空気(排気)が流れ、デシカントロータ12が回転軸12Aを中心に回転する。
実施の形態1の調湿装置1では、給気ファン5と排気ファン6と電動モータ13とが作動して、給気流路3には空気(給気)が流れ、排気流路4には空気(排気)が流れ、デシカントロータ12が回転軸12Aを中心に回転する。
流路3、4を流れるそれぞれの空気は、熱交換手段7に流入すると互いに全熱交換して流出し、その下流側の熱交換手段7、8では、一方が冷却され、他方が加熱され、デシカントロータ12に流入する。
冷却されて低温となった空気がデシカントロータ12に流入すると、空気が除湿された状態でデシカントロータ12から流出する。一方、加熱されて高温となった空気がデシカントロータ12に流入すると、空気が加湿された状態でデシカントロータ12から流出する。
デシカントロータ12で調湿された空気は、空調対象空間あるいは外部に、供給、排気される。
冷却されて低温となった空気がデシカントロータ12に流入すると、空気が除湿された状態でデシカントロータ12から流出する。一方、加熱されて高温となった空気がデシカントロータ12に流入すると、空気が加湿された状態でデシカントロータ12から流出する。
デシカントロータ12で調湿された空気は、空調対象空間あるいは外部に、供給、排気される。
よって、調湿装置1では、給気側熱交換手段8に冷却機能をもたせ、排気側熱交換手段9および補助加熱手段10に加熱機能を持たせることにより、冷却除湿された空気を空調対象空間に供給可能である。また、調湿装置1では、給気側熱交換手段8に加熱機能をもたせ、排気側熱交換手段9に加熱機能をもたせることにより、加熱加湿された空気を空調対象空間に供給可能である。なお、補助加熱手段10は加湿時には停止させる。
ここで、本実施の形態の各流路3、4では、熱交換手段7からデシカントロータ12の入口面12Bまで空気が直線的に流動可能に構成されており、デシカントロータ12には、矢印3A、4Aで示すように、回転軸Lに傾斜した方向に直進して流入し易くなっている。
従来のデシカントロータでは、回転軸Lの方向に延びるハニカム構造の流路を有しており、デシカントロータ内では空気が回転軸Lに沿って流れる。このため、流路3、4の空気は、デシカントロータの入口面に進入する際に曲げられると共に、出口面から流出した際には筐体2の面(例えば、下面板2B)で直交方向に曲げられ易い。よって、従来のデシカントロータでは、流路3、4の空気の圧力損失が生じ易いという課題があった。
これに対して、本実施の形態のデシカントロータ12では、板状部材31が、回転軸Lに放射状に配置されて流路33が構成されており、流路33が回転軸12Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、従来のデシカントロータ12に比べて、流路33では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面12Cから流出され易くなっている。また、出口面12Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。よって、デシカントロータ12を通過する際の空気の圧力損失が低減されている。
[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、調湿ユニット11は、低温時に吸湿し高温時に放湿するデシカントロータ12と、デシカントロータ12内に形成され空気が流れる複数の流路33と、デシカントロータ12を回転させる電動モータ13と、を備える。この調湿ユニット11において、デシカントロータ12は、空気が流入する入口面12Bと、空気が流出する出口面12Cと、を有し、入口面12Bに複数の流路33の空気吸込口33Aが形成され、出口面12Cに複数の流路33の空気吹出口33Bが形成され、デシカントロータ12は、調湿機能を有する複数の板状部材31が、デシカントロータ12の回転軸Lを中心に所定の隙間を空けて放射状に配置されることにより構成され、流路33は、隙間により形成される。
これにより、デシカントロータ12において、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。そのため、デシカントロータ12への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ12で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
以上のように、本実施の形態において、調湿ユニット11は、低温時に吸湿し高温時に放湿するデシカントロータ12と、デシカントロータ12内に形成され空気が流れる複数の流路33と、デシカントロータ12を回転させる電動モータ13と、を備える。この調湿ユニット11において、デシカントロータ12は、空気が流入する入口面12Bと、空気が流出する出口面12Cと、を有し、入口面12Bに複数の流路33の空気吸込口33Aが形成され、出口面12Cに複数の流路33の空気吹出口33Bが形成され、デシカントロータ12は、調湿機能を有する複数の板状部材31が、デシカントロータ12の回転軸Lを中心に所定の隙間を空けて放射状に配置されることにより構成され、流路33は、隙間により形成される。
これにより、デシカントロータ12において、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。そのため、デシカントロータ12への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ12で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態のように、複数の空気吸込口33Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口33Bの開口面積の総和の方が大きくてもよい。そのため、流路33を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態において、調湿装置1は、筐体2と、筐体2の内部に設けられ、外部から空気を導入して空調対象空間に空気を供給する給気流路3と、筐体2の内部に設けられ、空調対象空間から空気を導入して外部に空気を排出する排気流路4と、給気流路3および排気流路4に配設され、給気流路3を流れる空気と、排気流路4を流れる空気と、を熱交換する熱交換手段7と、調湿ユニット11と、を備える。この調湿装置1では、調湿ユニット11は、熱交換手段7よりも下流側の給気流路3を流れる空気、および、熱交換手段7よりも下流側の排気流路4を流れる空気を調湿する。
これにより、デシカントロータ12において、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。そのため、デシカントロータ12への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ12で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
これにより、デシカントロータ12において、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。そのため、デシカントロータ12への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ12で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態のように、調湿装置1では、熱交換手段7は、略柱状に延び、熱交換手段7は、回転軸12Aの延長線Lと重なる位置に設けられ、延長線Lと交差する方向に延びて配置され、熱交換手段7の延出方向と直交し且つ回転軸12Aを通過する断面において、熱交換手段7を流れる給気流路3の空気の流れ方向および熱交換手段7を流れる排気流路4の空気の流れ方向と、調湿ユニット11の流路33の方向と、が略一致していてもよい。
これにより、熱交換手段7の延出方向と直交し且つ回転軸12Aを通過する断面において、流路3、4を流れる空気の流れ方向を直線的とし易い。そのため、流路3、4を流れる空気の流れ方向が直線的でない場合に比べて、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制できる。
これにより、熱交換手段7の延出方向と直交し且つ回転軸12Aを通過する断面において、流路3、4を流れる空気の流れ方向を直線的とし易い。そのため、流路3、4を流れる空気の流れ方向が直線的でない場合に比べて、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制できる。
本実施の形態のように、調湿装置1では、熱交換手段7は、給気流路3を形成する第一の流路7Aと、排気流路4を形成する第二の流路7Bとを備え、熱交換手段7の延出方向に見た場合に、第一の流路7Aと第二の流路7Bとが交差してもよい。
これにより、調湿装置1をコンパクトにできる。
これにより、調湿装置1をコンパクトにできる。
本実施の形態のように、調湿装置1では、熱交換手段7の延出方向と直交し且つ回転軸12Aを通過する断面において、デシカントロータ12の入口面12Bは、第一の流路7Aの延長方向に延びる仮想的な延長線L1と、第二の流路7Bの延長方向に延びる仮想的な延長線L2と、に跨る大きさであってもよい。
これにより、熱交換手段7から流出した空気を、デシカントロータ12に直線的に案内することができる。
これにより、熱交換手段7から流出した空気を、デシカントロータ12に直線的に案内することができる。
(実施の形態2)
以下、図4および図5を用いて、実施の形態2を説明する。
[2-1.全体構成]
図4は、実施の形態2におけるデシカントロータ212の斜視図である。図5は、実施の形態2におけるデシカントロータ212の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態2にかかる調湿ユニット11は、実施の形態1におけるデシカントロータ12に代えて、デシカントロータ212を備える。
以下、図4および図5を用いて、実施の形態2を説明する。
[2-1.全体構成]
図4は、実施の形態2におけるデシカントロータ212の斜視図である。図5は、実施の形態2におけるデシカントロータ212の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態2にかかる調湿ユニット11は、実施の形態1におけるデシカントロータ12に代えて、デシカントロータ212を備える。
[2-2.デシカントロータの構成]
実施の形態2におけるデシカントロータ212では、板状部材231の形状が、実施の形態1の板状部材31(図2、図3参照)とは異なる。
実施の形態2におけるデシカントロータ212では、板状部材231の形状が、実施の形態1の板状部材31(図2、図3参照)とは異なる。
本実施の形態の板状部材231は、略直角三角形形状に形成されている。板状部材231は、回転軸212Aに沿う第1辺231Aと、第1辺231Aの上端から延びる第2辺231Bと、第1辺231Aの下端と第2辺231Bの径方向外端とを接続する第3辺231Cと、を有し、第3辺231Cが斜辺となる略直角三角形形状である。
すなわち、各板状部材231の第2辺231Bと、円環枠部32とにより、空気が流入する入口面212Bが形成される。また、円環枠部32よりも下側の各板状部材231の第3辺231Cにより、空気が流出する出口面212Cが形成される。回転軸212Aと、隣接する2つの板状部材231、231と、円環枠部32とにより囲まれた隙間状の空間により、流路233が構成される。入口面212Bには、複数の流路233のそれぞれの空気吸込口233Aが形成される。また、出口面212Cには、複数の流路233のそれぞれの空気吹出口233Bが形成される。デシカントロータ212は、外観形状が略円錐状である。本実施の形態でも、複数の空気吸込口233Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口233Bの開口面積の総和の方が大きくなっている。
[2-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ212では、板状部材231が、回転軸212Aに放射状に配置されて流路233が構成されており、流路233が回転軸212Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1と同様に、流路233では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面212Cから流出され易くなっている。また、出口面212Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態2でも、デシカントロータ212への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ212で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
また、調湿ユニット11の上下寸法を小さくするため、デシカントロータ212を下面板2B付近に配置する場合がある。この場合でも、本実施の形態のように、板状部材231を略直角三角形形状とすることで、調湿ユニット11の出口面212Cと下面板2Bの間の空間を十分に確保できる。これにより、デシカントロータ212から流出する空気の圧力損失を低減できる。
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ212では、板状部材231が、回転軸212Aに放射状に配置されて流路233が構成されており、流路233が回転軸212Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1と同様に、流路233では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面212Cから流出され易くなっている。また、出口面212Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態2でも、デシカントロータ212への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ212で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
また、調湿ユニット11の上下寸法を小さくするため、デシカントロータ212を下面板2B付近に配置する場合がある。この場合でも、本実施の形態のように、板状部材231を略直角三角形形状とすることで、調湿ユニット11の出口面212Cと下面板2Bの間の空間を十分に確保できる。これにより、デシカントロータ212から流出する空気の圧力損失を低減できる。
本実施の形態のように、調湿ユニット11では、デシカントロータ212は、板状部材231は、回転軸Lに沿う第1辺231Aと、入口面212Bに相当する第2辺231Bと、出口面212Cに相当する第3辺231Cと、を有し、第3辺231Cが斜辺となる略直角三角形形状であってもよい。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ212における出口面212Cを入口面212Bよりも大きくでき、デシカントロータ212で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ212における出口面212Cを入口面212Bよりも大きくでき、デシカントロータ212で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。
(実施の形態3)
以下、図6を用いて、実施の形態3を説明する。
[3-1.全体構成]
図6は、実施の形態3におけるデシカントロータ312の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態3にかかる調湿ユニット11は、実施の形態1、2におけるデシカントロータ12、212に代えて、デシカントロータ312を備える。
以下、図6を用いて、実施の形態3を説明する。
[3-1.全体構成]
図6は、実施の形態3におけるデシカントロータ312の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態3にかかる調湿ユニット11は、実施の形態1、2におけるデシカントロータ12、212に代えて、デシカントロータ312を備える。
[3-2.デシカントロータの構成]
実施の形態3におけるデシカントロータ312では、板状部材331の形状が、実施の形態1、2の板状部材31、231(図2~図5参照)とは異なる。
実施の形態3におけるデシカントロータ312では、板状部材331の形状が、実施の形態1、2の板状部材31、231(図2~図5参照)とは異なる。
本実施の形態の板状部材331は、四角形形状に形成されている。すなわち、板状部材331は、回転軸Lに沿う第1辺331Aと、第1辺331Aの上端から直交方向に延びる第2辺331Bと、第1辺331Aの下端から第2辺331Bと平行に延びて第2辺331Bよりも長い第3辺331Cと、第2辺331B及び第3辺331Cの径方向外端を接続する第4辺331Dと、を有する。
デシカントロータ312は、外観形状が、略円錐台形状に形成される。入口面312Bは、デシカントロータ312の面積が小さい方の底面に設けられ、出口面312Cは、デシカントロータ312の面積が大きい方の底面に設けられている。第4辺331Dにはテーパ状の側面部234が形成されている。
すなわち、各板状部材331の第2辺331Bと、円環枠部32とにより、空気が流入する入口面312Bが形成される。また、円環枠部32よりも下側の各板状部材331の第3辺331Cにより、空気が流出する出口面312Cが形成される。回転軸12Aと、隣接する2つの板状部材231、231と、円環枠部32と、側面部234とにより囲まれた隙間状の空間により、流路333が構成される。入口面312Bには、複数の流路333のそれぞれの空気吸込口333Aが形成される。また、出口面312Cには、複数の流路333のそれぞれの空気吹出口333Bが形成される。本実施の形態でも、複数の空気吸込口333Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口333Bの開口面積の総和の方が大きくなっている。
[3-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ312では、板状部材331が、回転軸312Aに放射状に配置されて流路333が構成されており、流路333が回転軸312Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1、2と同様に、流路333では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面312Cから流出され易くなっている。また、出口面312Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態3でも、デシカントロータ312への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ312で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ312では、板状部材331が、回転軸312Aに放射状に配置されて流路333が構成されており、流路333が回転軸312Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1、2と同様に、流路333では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面312Cから流出され易くなっている。また、出口面312Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態3でも、デシカントロータ312への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ312で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態のように、調湿ユニット11では、デシカントロータ312は、略円錐台形状で形成され、入口面312Bは、デシカントロータ312の面積が小さい方の底面に設けられ、出口面312Cは、デシカントロータ312の面積が大きい方の底面に設けられていてもよい。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ312における出口面312Cを入口面312Bよりも大きくでき、デシカントロータ312で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ312における出口面312Cを入口面312Bよりも大きくでき、デシカントロータ312で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
(実施の形態4)
以下、図7を用いて、実施の形態4を説明する。
[4-1.全体構成]
図7は、実施の形態4におけるデシカントロータ412の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態4にかかる調湿ユニット11は、実施の形態3におけるデシカントロータ312に代えて、デシカントロータ412を備える。
以下、図7を用いて、実施の形態4を説明する。
[4-1.全体構成]
図7は、実施の形態4におけるデシカントロータ412の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態4にかかる調湿ユニット11は、実施の形態3におけるデシカントロータ312に代えて、デシカントロータ412を備える。
[4-2.デシカントロータの構成]
実施の形態4におけるデシカントロータ412では、板状部材431の形状が、実施の形態3の板状部材331(図6参照)とは異なる。
実施の形態4におけるデシカントロータ412では、板状部材431の形状が、実施の形態3の板状部材331(図6参照)とは異なる。
本実施の形態の板状部材431は、四角形形状に形成されている。すなわち、板状部材431は、回転軸412Aに沿う第1辺431Aと、第1辺431Aの上端から直交方向に延びる第2辺431Bと、第1辺431Aの下端から第2辺431Bと平行に延びて第2辺431Bよりも短い第3辺431Cと、第2辺431B及び第3辺431Cの径方向外端を接続する第4辺431Dと、を有する。
デシカントロータ412は、外観形状が、実施の形態3のデシカントロータ312とは逆向きの略円錐台形状に形成される。入口面412Bは、デシカントロータ412の面積が大きい方の底面に設けられ、出口面412Cは、デシカントロータ412の面積が小さい方の底面および、側面に設けられている。
すなわち、各板状部材431の第2辺431Bと、円環枠部32とにより、空気が流入する入口面412Bが形成される。また、円環枠部32よりも下側の各板状部材431の第3辺431Cおよび第4辺431Dにより、空気が流出する出口面412Cが形成される。回転軸412Aと、隣接する2つの板状部材431、431と、円環枠部32とにより囲まれた隙間状の空間により、流路433が構成される。入口面412Bには、複数の流路433のそれぞれの空気吸込口433Aが形成される。また、出口面412Cには、複数の流路433のそれぞれの空気吹出口433Bが形成される。本実施の形態でも、複数の空気吸込口433Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口433Bの開口面積の総和の方が大きくなっている。
[4-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ412では、板状部材431が、回転軸412Aに放射状に配置されて流路433が構成されており、流路433が回転軸412Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~3と同様に、流路433では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面412Cから流出され易くなっている。また、出口面412Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態4でも、デシカントロータ412への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ412で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ412では、板状部材431が、回転軸412Aに放射状に配置されて流路433が構成されており、流路433が回転軸412Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~3と同様に、流路433では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面412Cから流出され易くなっている。また、出口面412Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態4でも、デシカントロータ412への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ412で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態のように、調湿ユニット11では、デシカントロータ412は、略円錐台形状で形成され、入口面412Bは、デシカントロータ412の面積が大きい方の底面に設けられ、出口面412Cは、デシカントロータの面積が小さい方の底面及び側面に設けられていてもよい。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ412における出口面412Cを入口面412Bよりも大きくでき、デシカントロータ412で調湿する際の圧力損失を抑制できる。また、出口面412Cのうち、第4辺431Dに対応する部分から流出した空気が流入する空間が広いので、第4辺431Dに対応する部分から流出する空気の圧力損失を抑制できる。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ412における出口面412Cを入口面412Bよりも大きくでき、デシカントロータ412で調湿する際の圧力損失を抑制できる。また、出口面412Cのうち、第4辺431Dに対応する部分から流出した空気が流入する空間が広いので、第4辺431Dに対応する部分から流出する空気の圧力損失を抑制できる。
(実施の形態5)
以下、図8および図9を用いて、実施の形態5を説明する。
[5-1.全体構成]
図8は、実施の形態5におけるデシカントロータ512の斜視図である。図9は、実施の形態5におけるデシカントロータ512の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態5にかかる調湿ユニット11は、実施の形態1におけるデシカントロータ12(図2、図3参照)に代えて、デシカントロータ512を備える。
以下、図8および図9を用いて、実施の形態5を説明する。
[5-1.全体構成]
図8は、実施の形態5におけるデシカントロータ512の斜視図である。図9は、実施の形態5におけるデシカントロータ512の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態5にかかる調湿ユニット11は、実施の形態1におけるデシカントロータ12(図2、図3参照)に代えて、デシカントロータ512を備える。
[5-2.デシカントロータの構成]
実施の形態5におけるデシカントロータ512は、実施の形態1のデシカントロータ12の上部が下方に凹んだ形状に形成され、入口面512Bが凹み形状512Dで構成される点が、実施の形態1とは異なる。
実施の形態5におけるデシカントロータ512は、実施の形態1のデシカントロータ12の上部が下方に凹んだ形状に形成され、入口面512Bが凹み形状512Dで構成される点が、実施の形態1とは異なる。
本実施の形態の板状部材531は、L字状に形成されている。すなわち、板状部材531は、L字状の板状部材531の一端が回転軸512Aに支持され、他端に円環枠部32が接合されることで、回転体形状に形成される。
デシカントロータ512は、有底筒形状である。入口面512Bは、デシカントロータ512の凹み形状512Dを形成する内側面531Aおよび内底面531Bに設けられる。また、出口面512Cは、デシカントロータ512の外側面531Cおよび外底面531Dに設けられている。デシカントロータ512は、上面(回転軸Lの軸方向一端面)に凹み形状を有する回転体形状である。デシカントロータ512は、円環枠部32の内周側に連なるような外観形状を形成する内周面(内側面531Aおよび内底面531B)に比べて、円環枠部32の外周側に連なるような外観形状を形成する外周面(外側面531Cおよび外底面531D)の方が、表面積が大きく形成されている。
回転軸512Aと、隣接する2つの板状部材531、531と、円環枠部32とにより囲まれた隙間状の空間により、流路533が構成される。入口面512Bには、複数の流路533のそれぞれの空気吸込口533Aが形成される。また、出口面512Cには、複数の流路533のそれぞれの空気吹出口533Bが形成される。本実施の形態では、特に、凹み形状512Dにより、複数の空気吸込口533Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口533Bの開口面積の総和の方が大きくなっている。
[5-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ512では、板状部材531が、回転軸512Aに放射状に配置されて流路533が構成されており、流路533が回転軸512Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~4と同様に、流路533では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面512Cから流出され易くなっている。また、出口面512Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態5でも、デシカントロータ512への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ512で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ512では、板状部材531が、回転軸512Aに放射状に配置されて流路533が構成されており、流路533が回転軸512Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~4と同様に、流路533では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面512Cから流出され易くなっている。また、出口面512Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態5でも、デシカントロータ512への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ512で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態のように、調湿ユニット11では、デシカントロータ512は、有底筒形状であり、入口面512Bは、デシカントロータ512の内側面531Aおよび内底面531Bに設けられ、出口面512Cは、デシカントロータ512の外側面531Cおよび外底面531Dに設けられてもよい。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ512における出口面512Cを入口面512Bよりも大きくでき、デシカントロータ512で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ512における出口面512Cを入口面512Bよりも大きくでき、デシカントロータ512で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
(実施の形態6)
以下、図10および図11を用いて、実施の形態6を説明する。
[6-1.全体構成]
図10は、実施の形態6におけるデシカントロータ612の斜視図である。図11は、実施の形態6におけるデシカントロータ612の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態6にかかる調湿ユニット11は、実施の形態4におけるデシカントロータ412(図7参照)に代えて、デシカントロータ612を備える。
以下、図10および図11を用いて、実施の形態6を説明する。
[6-1.全体構成]
図10は、実施の形態6におけるデシカントロータ612の斜視図である。図11は、実施の形態6におけるデシカントロータ612の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態6にかかる調湿ユニット11は、実施の形態4におけるデシカントロータ412(図7参照)に代えて、デシカントロータ612を備える。
[6-2.デシカントロータの構成]
実施の形態6におけるデシカントロータ612は、実施の形態4のデシカントロータ412の上部が下方に凹んだ形状に形成され、入口面612Bが凹み形状612Dで構成される点が、実施の形態4とは異なる。
実施の形態6におけるデシカントロータ612は、実施の形態4のデシカントロータ412の上部が下方に凹んだ形状に形成され、入口面612Bが凹み形状612Dで構成される点が、実施の形態4とは異なる。
デシカントロータ612は、すり鉢状の有底筒形状である。入口面612Bは、デシカントロータ612の凹み形状612Dを形成する内側面631Aに設けられる。また、出口面612Cは、デシカントロータ612の外側面631Cおよび外底面631Dに設けられている。デシカントロータ612は、上面(回転軸Lの軸方向一端面)に凹み形状612Dを有する回転体形状である。デシカントロータ612は、円環枠部32の内周側に連なるような外観形状を形成する内周面(内側面631A)に比べて、円環枠部32の外周側に連なるような外観形状を形成する外周面(外側面631Cおよび外底面631D)の方が、表面積が大きく形成されている。
回転軸612Aと、隣接する2つの板状部材631、631と、円環枠部32とにより囲まれた隙間状の空間により、流路633が構成される。入口面612Bには、複数の流路633のそれぞれの空気吸込口633Aが形成される。また、出口面612Cには、複数の流路633のそれぞれの空気吹出口533Bが形成される。本実施の形態では、特に、凹み形状612Dにより、複数の空気吸込口633Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口633Bの開口面積の総和の方が大きくなっている。
[6-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ612では、板状部材631が、回転軸612Aに放射状に配置されて流路633が構成されており、流路633が回転軸612Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~5と同様に、流路633では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面612Cから流出され易くなっている。また、出口面612Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態6でも、デシカントロータ612への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ612で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ612では、板状部材631が、回転軸612Aに放射状に配置されて流路633が構成されており、流路633が回転軸612Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~5と同様に、流路633では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面612Cから流出され易くなっている。また、出口面612Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態6でも、デシカントロータ612への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ612で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態のように、調湿ユニット11では、デシカントロータ612は、有底筒形状であり、入口面612Bは、デシカントロータ612の内側面631Aおよび内底面631Bに設けられ、出口面612Cは、デシカントロータの外側面および外底面に設けられてもよい。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ612における出口面612Cを入口面612Bよりも大きくでき、デシカントロータ612で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ612における出口面612Cを入口面612Bよりも大きくでき、デシカントロータ612で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
(実施の形態7)
以下、図12を用いて、実施の形態7を説明する。
[7-1.全体構成]
図12は、実施の形態7におけるデシカントロータ712の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態7にかかる調湿ユニット11は、実施の形態5におけるデシカントロータ512(図8、図9参照)に代えて、デシカントロータ712を備える。
以下、図12を用いて、実施の形態7を説明する。
[7-1.全体構成]
図12は、実施の形態7におけるデシカントロータ712の回転軸Lに沿った断面図である。
実施の形態7にかかる調湿ユニット11は、実施の形態5におけるデシカントロータ512(図8、図9参照)に代えて、デシカントロータ712を備える。
[7-2.デシカントロータの構成]
実施の形態7におけるデシカントロータ712は、板状部材731の形状が、実施の形態5の板状部材531(図8、図9参照)とは異なる。
実施の形態7におけるデシカントロータ712は、板状部材731の形状が、実施の形態5の板状部材531(図8、図9参照)とは異なる。
本実施の形態の板状部材731は、複数回屈曲する形状で形成されており、下方に進むに連れて回転軸L側に近づく階段状に形成されている。すなわち、板状部材731は、一端が回転軸712Aに支持され、他端に円環枠部32接合されることで、回転体形状に形成される。
デシカントロータ712は、軸方向に進むに連れて小径となる複数段の有底筒形状である。入口面712Bは、デシカントロータ712の凹み形状712Dを形成する階段状の内周面731Aに設けられる。また、出口面712Cは、デシカントロータ712の階段状の外周面731Cに設けられている。デシカントロータ712は、上面(回転軸Lの軸方向一端面)に凹み形状712Dを有する回転体形状である。デシカントロータ712は、円環枠部32の内周側に連なるような外観形状を形成する内周面731Aに比べて、円環枠部32の外周側に連なるような外観形状を形成する外周面731Cの方が、表面積が大きく形成されている。
回転軸712Aと、隣接する2つの板状部材731、731と、円環枠部32とにより囲まれた隙間状の空間により、流路733が構成される。入口面712Bには、複数の流路733のそれぞれの空気吸込口733Aが形成される。また、出口面712Cには、複数の流路733のそれぞれの空気吹出口733Bが形成される。本実施の形態では、特に、凹み形状712Dにより、複数の空気吸込口733Aの開口面積の総和よりも、複数の空気吹出口733Bの開口面積の総和の方が大きくなっている。
[7-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ712では、板状部材731が、回転軸712Aに放射状に配置されて流路733が構成されており、流路733が回転軸712Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~6と同様に、流路733では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面712Cから流出され易くなっている。また、出口面712Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態7でも、デシカントロータ712への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ712で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
以上のように、本実施の形態において、デシカントロータ712では、板状部材731が、回転軸712Aに放射状に配置されて流路733が構成されており、流路733が回転軸712Aから径方向に広がりを持つ構造となっている。このため、実施の形態1~6と同様に、流路733では、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっており、回転軸Lに対して傾斜する空気の流れを維持しながら出口面712Cから流出され易くなっている。また、出口面712Cから流出する空気は、下面板2Bに対して傾斜する方向に流れ易くなっており、空気の流れの曲がり方が緩やかになっている。すなわち、径方向に流れようとする空気の流れが妨げられ難くなっている。
実施の形態7でも、デシカントロータ712への空気の流入方向に関わらず、デシカントロータ712で調湿する際の圧力損失を抑制し易くできる。よって、流路3、4を流れる空気の圧力損失を抑制し易くできる。
本実施の形態のように、デシカントロータ712は、軸方向に進むに連れて小径となる複数段の有底筒形状であり、入口面712Bは、デシカントロータ712の内周面に設けられ、出口面712Cは、デシカントロータ712の外周面に設けられてもよい。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ712における出口面712Cを入口面712Bよりも大きくでき、デシカントロータ712で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
これにより、簡易な構造で、デシカントロータ712における出口面712Cを入口面712Bよりも大きくでき、デシカントロータ712で調湿する際の圧力損失を抑制できる。
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1~7を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1~7で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1~7を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1~7で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態1~7の調湿ユニット11では、回転軸Lが上下方向となる構成を説明したが、例えば、回転軸Lが水平方向となるように調湿ユニット11が配置された調湿装置1でもよい。
実施の形態1~7の調湿ユニット11では、電動モータ13の駆動軸13Aにデシカントロータ12~712が接続される構成を説明したが、調湿ユニット11が、ギアやベルト等の駆動力の伝達機構を備え、駆動軸13Aから伝達機構を介してデシカントロータ12~712に駆動力を伝達させる構成でもよい。
実施の形態1~7のデシカントロータ12では、板状部材が、長方形形状、四角形形状、直角三角形形状、L字形状、複数回の屈曲板状を例示したが、板状部材は多角形状でなくてもよい。例えば、デシカントロータの外観形状が半球状でもよく、板状部材は、回転軸Lに沿う第1辺と、第1辺の上端から直交方向に延びる第2辺とを有し、第1辺と第2辺とが曲線状に接続される外周形状でもよい。
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、調湿手段を使用する調湿装置、空気調和装置などに適用可能である。
2 筐体
3 給気流路
4 排気流路
7 熱交換手段
7A 第一の流路
7B 第二の流路
11 調湿ユニット
12、21、312、412、512、612、712 デシカントロータ(調湿手段)
12A、21A、312A、412A、512A、612A、712A 回転軸
12B、21B、312B、412B、512B、612B、712B 入口面
12C、21C、312C、412C、512C、612C、712C 出口面
13 電動モータ(駆動部)
31、231、331、431、531、631、731 板状部材
33、233,333,433、533、633、733 流路
33A、233A、333A、433A、533A、633A、733A 空気吸込口
33B、233B、333B、433B、533B、633B、733B 空気吹出口
L 回転軸(延長線)
L1 第一の流路の延長線
L2 第二の流路の延長線
231A 第1辺
231B 第2辺
231C 第3辺
531A 内側面
531B 内底面
531C 外側面
531D 外底面
631A 内側面
631B 内底面
3 給気流路
4 排気流路
7 熱交換手段
7A 第一の流路
7B 第二の流路
11 調湿ユニット
12、21、312、412、512、612、712 デシカントロータ(調湿手段)
12A、21A、312A、412A、512A、612A、712A 回転軸
12B、21B、312B、412B、512B、612B、712B 入口面
12C、21C、312C、412C、512C、612C、712C 出口面
13 電動モータ(駆動部)
31、231、331、431、531、631、731 板状部材
33、233,333,433、533、633、733 流路
33A、233A、333A、433A、533A、633A、733A 空気吸込口
33B、233B、333B、433B、533B、633B、733B 空気吹出口
L 回転軸(延長線)
L1 第一の流路の延長線
L2 第二の流路の延長線
231A 第1辺
231B 第2辺
231C 第3辺
531A 内側面
531B 内底面
531C 外側面
531D 外底面
631A 内側面
631B 内底面
Claims (10)
- 低温時に吸湿し高温時に放湿する調湿手段と、
前記調湿手段内に形成され空気が流れる複数の流路と、
前記調湿手段を回転させる駆動部と、
を備える調湿ユニットにおいて、
前記調湿手段は、空気が流入する入口面と、空気が流出する出口面と、を有し、
前記入口面に前記複数の流路の空気吸込口が形成され、
前記出口面に前記複数の流路の空気吹出口が形成され、
前記調湿手段は、調湿機能を有する複数の板状部材が、前記調湿手段の回転軸を中心に所定の隙間を空けて放射状に配置されることにより構成され、
前記流路は、前記隙間により形成される、
調湿ユニット。 - 複数の前記空気吸込口の開口面積の総和よりも、複数の前記空気吹出口の開口面積の総和の方が大きい、
請求項1に記載の調湿ユニット。 - 前記板状部材は、前記回転軸に沿う第1辺と、前記入口面に相当する第2辺と、前記出口面に相当する第3辺と、を有し、前記第3辺が斜辺となる略直角三角形形状である、
請求項1又は2に記載の調湿ユニット。 - 前記調湿手段は、略円錐台形状で形成され、
前記入口面は、前記調湿手段の面積が小さい方の底面に設けられ、
前記出口面は、前記調湿手段の面積が大きい方の底面に設けられている、
請求項1又は2に記載の調湿ユニット。 - 前記調湿手段は、略円錐台形状で形成され、
前記入口面は、前記調湿手段の面積が大きい方の底面に設けられ、
前記出口面は、前記調湿手段の面積が小さい方の底面及び側面に設けられている、
請求項1又は2に記載の調湿ユニット。 - 前記調湿手段は、有底筒形状であり、
前記入口面は、前記調湿手段の内側面および内底面に設けられ、
前記出口面は、前記調湿手段の外側面および外底面に設けられている、
請求項1又は2に記載の調湿ユニット。 - 筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、外部から空気を導入して空調対象空間に空気を供給する給気流路と、
前記筐体の内部に設けられ、空調対象空間から空気を導入して外部に空気を排出する排気流路と、
前記給気流路および前記排気流路に配設され、前記給気流路を流れる空気と、前記排気流路を流れる空気と、を熱交換する熱交換手段と、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の調湿ユニットと、
を備え、
前記調湿ユニットは、前記熱交換手段よりも下流側の前記給気流路を流れる空気、および、前記熱交換手段よりも下流側の前記排気流路を流れる空気を調湿する、
調湿装置。 - 前記熱交換手段は、略柱状に延び、
前記熱交換手段は、前記回転軸の延長線と重なる位置に設けられ、前記延長線と交差する方向に延びて配置され、
前記熱交換手段の延出方向と直交し且つ前記回転軸を通過する断面において、前記熱交換手段を流れる前記給気流路の空気の流れ方向および前記熱交換手段を流れる前記排気流路の空気の流れ方向と、前記調湿ユニットの前記流路の方向と、が略一致している、
請求項7に記載の調湿装置。 - 前記熱交換手段は、前記給気流路を形成する第一の流路と、前記排気流路を形成する第二の流路とを備え、
前記熱交換手段の延出方向に見た場合に、前記第一の流路と前記第二の流路とが交差している、
請求項8に記載の調湿装置。 - 前記熱交換手段の延出方向と直交し且つ前記回転軸を通過する断面において、前記調湿手段の前記入口面は、前記第一の流路の延長方向に延びる仮想的な延長線と、前記第二の流路の延長方向に延びる仮想的な延長線と、に跨る大きさである、
請求項9に記載の調湿装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021012108A JP2022115491A (ja) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 調湿ユニットおよび調湿装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2021012108A JP2022115491A (ja) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 調湿ユニットおよび調湿装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2022115491A true JP2022115491A (ja) | 2022-08-09 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7445940B2 (ja) | 2021-05-19 | 2024-03-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 気流制御システム |
-
2021
- 2021-01-28 JP JP2021012108A patent/JP2022115491A/ja active Pending
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2022
- 2022-01-26 CN CN202210095245.1A patent/CN114811915A/zh active Pending
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CN114811915A (zh) | 2022-07-29 |
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