JP2022140875A - Heat exchange type ventilation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換形換気装置に関する。 The present invention relates to a heat exchange ventilator.
近年、住宅の気密性・断熱性の向上により、冷暖房時の換気による熱ロスの低減を目的として、給気流と排気流との間で熱交換を行うための熱交換素子を搭載した換気装置が知られている。さらに、住宅の高気密・高断熱化により、快適性を示すパラメータのひとつである湿度に対する制御が容易となったことで、加湿機能を搭載した熱交換形換気装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, due to improvements in the airtightness and heat insulation of houses, ventilation equipment equipped with heat exchange elements for exchanging heat between the supply air flow and the exhaust flow has been introduced with the aim of reducing heat loss due to ventilation during cooling and heating. Are known. Furthermore, due to the high airtightness and high insulation of houses, it has become easier to control humidity, which is one of the parameters that indicate comfort. See Patent Document 1).
このような加湿熱交換気装置は、例えば湿度が低くなる冬季において、室内の湿度が低くなることを抑制し、快適な室内空間を提供することができる。しかし、例えば湿度が高くなる夏季においては、室内の湿度が高くなることを抑制することができず、多湿環境となり、使用者が不快に感じる可能性がある。そこで、例えばコンプレッサー方式の冷凍サイクルによる除湿機能を加湿熱交換気装置へ搭載し、除加湿機能を搭載した熱交換形換気装置が考えられる(例えば、特許文献2)。 Such a humidification heat exchange device can prevent the indoor humidity from becoming low and provide a comfortable indoor space, for example, in winter when the humidity is low. However, for example, in summer when the humidity is high, it is not possible to prevent the indoor humidity from increasing, resulting in a humid environment, which may make the user feel uncomfortable. Therefore, for example, a heat exchange ventilator equipped with a dehumidification function by a compressor-type refrigeration cycle is installed in a humidification heat exchange device (for example, Patent Document 2).
以下、除加湿機能を搭載した熱交換気装置について、図4を参照しながら説明する。 A heat exchange device equipped with a dehumidifying/humidifying function will be described below with reference to FIG.
図4に示すように、熱交換形換気装置700は、給気風路610と、排気風路620と、屋外側給気口630と、給気ダクト640と、屋内側排気口650と、屋外側排気口660と、加湿部670と、除湿部680と、熱交換部690と、を備える。
As shown in FIG. 4, the
給気風路610は、屋外の空気を屋内へ搬送するための風路である。
The
排気風路620は、屋内の空気を屋外へ搬送するための風路である。
The
屋外側給気口630は、屋外の空気を熱交換形換気装置700へ吸込むための吸込口である。屋外側給気口630は、給気風路610の一部を構成する。屋外側給気口630は、図示しないダクトと接続して屋外と連通する。
The outdoor
給気ダクト640は、屋外側給気口630から熱交換形換気装置700へ吸い込まれた空気を加湿部670へ搬送するための風路である。給気ダクト640は、給気風路610の一部を構成する。
屋内側排気口650は、屋内の空気を熱交換形換気装置700へ吸込むための吸込口である。屋内側排気口650は、排気風路620の一部を構成する。屋内側排気口650は、図示しないダクトと接続してリビング等の屋内居住空間と連通する。
The indoor-
屋外側排気口660は、屋内側排気口650から熱交換形換気装置700へ吸い込まれた空気を屋外へ吹出すための吹出口である。屋外側排気口660は、排気風路620の一部を構成する。屋外側排気口660は、図示しないダクトと接続して屋外と連通する。
The outdoor-
加湿部670は、給気ダクト640から搬送された空気を加湿する。加湿部670は、遠心破砕方式によって水を微細化(霧化)し、微細化された水を空気に含ませて加湿を行う。加湿部670は、屋内側給気口671を備える。
屋内側給気口671は、加湿部670によって加湿された空気を吹出すための吹出口である。屋内側給気口671は、給気風路610の一部を構成する。屋内側給気口671は、図示しないダクトと接続してリビング等の屋内居住空間と連通する。
The indoor
除湿部680は、給気風路610を通る空気をコンプレッサー方式の冷凍サイクルによって除湿する。
The dehumidifying
除湿部680は、冷凍サイクルを実現するために、図示しない冷媒配管、熱交換器及び圧縮機を備える。冷媒配管は、冷媒を熱交換器から圧縮機へ、また圧縮機から熱交換器へ搬送するための管である。熱交換器は、冷媒と空気との間で熱交換する。圧縮機は、冷媒を循環する。除湿部80は、図示しない給気用送風機と排気用送風機を備える。給気用送風機は、給気風路610に給気流を発生する。排気用送風機は、排気風路620に排気流を発生する。
The
熱交換部690は、全熱交換式または顕熱交換式によって、給気風路610を通る空気と排気風路620を通る空気との間で熱エネルギーの交換を行う。熱交換部690は、熱交換素子691を備える。
The
熱交換素子691は、給気風路610を通る空気(給気流)と排気風路620を通る空気(排気流)との間で熱交換を行う。熱交換素子691は、給気風路610と排気風路620の一部を構成する。
The
このような構成とすることで、冬季においては除湿部680の運転を停止して加湿部670を運転するように熱交換形換気装置700の運転を制御することで屋内空間を加湿することができる。また、夏季においては加湿部670の運転を停止して除湿部680を運転するように熱交換形換気装置700の運転を制御することで屋内空間を除湿できる。よって、熱交換形換気装置700は、夏冬とも快適な屋内空間を提供することができる。
With such a configuration, the indoor space can be humidified by controlling the operation of the
コンプレッサー方式の冷凍サイクルは、主として圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器で構成される。そして、冷凍サイクルによる除湿性能は、冷媒に対する凝縮器の冷却性能に依存する。すなわち、冷媒に対する凝縮器の冷却性能が高くなれば、冷凍サイクルの除湿性能も高くなる。 A compressor type refrigeration cycle is mainly composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. The dehumidification performance of the refrigeration cycle depends on the cooling performance of the condenser with respect to the refrigerant. That is, the higher the cooling performance of the condenser with respect to the refrigerant, the higher the dehumidifying performance of the refrigeration cycle.
特許文献2に記載の除加湿熱交換形換気装置の場合、屋内から屋外へ空気を搬送するための排気風路内に凝縮器を配置して冷媒を冷却するが、真夏など屋内外の空間の空気の温度が高くなる環境では冷媒に対する凝縮器の冷却性能が低下して、除湿性能の低下が懸念される。冷媒に対する凝縮器の冷却性能を高める手段として、例えば空気に比べて比熱が大きい水を利用した水冷(液冷)が挙げられる。しかし、水冷を行うためには、水冷用の配管の追加するため材料費の増加と、水冷のための水を供給するためランニングコストの増加が懸念される。 In the case of the dehumidifying/humidifying heat exchange type ventilator described in Patent Document 2, the refrigerant is cooled by placing a condenser in the exhaust air passage for conveying air from indoors to outdoors. In an environment where the temperature of the air is high, the cooling performance of the condenser with respect to the refrigerant is degraded, and there is concern that dehumidification performance may be degraded. As means for enhancing the cooling performance of the condenser with respect to the refrigerant, for example, water cooling (liquid cooling) using water, which has a higher specific heat than air, can be mentioned. However, in order to perform water cooling, there are concerns about an increase in material costs due to the addition of water cooling pipes and an increase in running costs due to the supply of water for water cooling.
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、水冷の機能を搭載した場合でも材料費やランニングコストの増加を抑えつつ、冷媒に対する凝縮器の冷却性能を向上させ、除湿性能を高めた除加湿機能付きの熱交換形換気装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and improves the cooling performance of the condenser for the refrigerant and enhances the dehumidification performance while suppressing the increase in material costs and running costs even when the water cooling function is installed. An object of the present invention is to provide a heat exchange ventilator with a dehumidifying and humidifying function.
そして、この目的を達成するために、本発明に係る熱交換形換気装置は、給気風路と、排気風路と、給気風路を通る空気と排気風路を通る空気との間で熱交換するための熱交換素子と、給気風路を通る空気を加湿するための加湿部と、加湿部に給水された水の一部または全部を加湿部から排水するための加湿排水管と、給気風路を通る空気を除湿するための除湿部と、除湿部による冷凍サイクルにおいて、冷媒と排気風路を通る空気との間で熱交換するための凝縮器と、凝縮器に冷媒を搬送するための冷媒配管と、を備えた熱交換形換気装置であって、冷媒配管は、冷媒の流れを二方向へ分岐するための分岐部と、分岐部により分岐した冷媒の流れにおいて、一方の冷媒を通すための第一冷媒配管と、分岐部により分岐した冷媒の流れにおいて、他方の冷媒を通すための第二冷媒配管と、第一冷媒配管を通る冷媒の流れと第二冷媒配管を通る冷媒の流れを合流するための合流部と、を備え、凝縮器は、冷媒の熱を空気中へ放熱するための放熱部を有し、第一冷媒配管、第二冷媒配管および加湿排水管は、放熱部を貫通するものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the heat exchange type ventilator according to the present invention includes a supply air path, an exhaust air path, and heat exchange between the air passing through the supply air path and the air passing through the exhaust air path. a humidification unit for humidifying the air passing through the supply air passage; a humidification drainage pipe for draining part or all of the water supplied to the humidification unit from the humidification unit; A dehumidifying section for dehumidifying the air passing through the passage, a condenser for exchanging heat between the refrigerant and the air passing through the exhaust air passage in the refrigeration cycle by the dehumidifying section, and a condenser for conveying the refrigerant to the condenser. and a refrigerant pipe, wherein the refrigerant pipe has a branching portion for branching the flow of the refrigerant into two directions, and one of the refrigerant flows in the branched portion of the refrigerant flow is passed through the branching portion. a second refrigerant pipe for passing the other refrigerant in the flow of refrigerant branched by the branching portion; a flow of refrigerant through the first refrigerant pipe and a flow of refrigerant through the second refrigerant pipe The condenser has a heat radiation part for radiating the heat of the refrigerant to the air, and the first refrigerant pipe, the second refrigerant pipe, and the humidification drain pipe are provided with the heat radiation part and thereby achieve the intended purpose.
本発明によれば、水冷の機能を搭載した場合でも材料費やランニングコストの増加を抑えつつ、冷媒に対する凝縮器の冷却性能を向上させ、除湿性能を高めるという効果を得ることができる。 According to the present invention, even when a water cooling function is installed, it is possible to obtain the effect of improving the cooling performance of the condenser with respect to the refrigerant and enhancing the dehumidification performance while suppressing increases in material costs and running costs.
以下、本発明を実施するための形態について添付図面も参照して説明する。実施の形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the attached drawings. In the embodiment and modified examples, the same or equivalent constituent elements and members are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are appropriately enlarged or reduced for easy understanding. Also, in each drawing, some of the members that are not important for explaining the embodiments are omitted.
また、第一、第二などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。 Also, terms containing ordinal numbers such as first, second, etc. are used to describe various components, but these terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and the terms The constituent elements are not limited by
図1から図3を用いて、本発明の熱交換形換気装置100の構成について説明する。図1は、熱交換形換気装置100の構成を示す外観斜視図である。図2は、加湿部40および除湿部50の構成を示す外観斜視図である。図3は、加湿部40および凝縮器53の構成を示す部分断面図である。
The configuration of a
本発明に係る熱交換形換気装置100は、家屋の壁面などに設置され、屋外の空気を屋内へ搬送する給気機能と、屋内の空気を屋外へ搬送する排気機能と、を備える。さらに、熱交換形換気装置100は、屋外から屋内へ搬送される空気(給気流)と屋内から屋外へ搬送される空気(排気流)との間で熱交換を行う熱交換機能と、給気流に対して除湿または加湿を行う除加湿機能と、を備える。
A heat
熱交換形換気装置100は、給気風路10と、排気風路20と、屋外側給気口30と、給気ダクト32と、屋内側排気口34と、屋外側排気口36と、加湿部40と、除湿部50と、熱交換部60と、を備える。
The
給気風路10は、屋外の空気を屋内へ搬送するための風路である。
The
排気風路20は、屋内の空気を屋外へ搬送するための風路である。
The
屋外側給気口30は、屋外の空気を熱交換形換気装置100の内部へ吸込むための吸込口である。屋外側給気口30は、給気風路10の一部を構成する。屋外側給気口30は、図示しないダクトと接続して屋外と連通する。
The outdoor
給気ダクト32は、屋外側給気口30から熱交換形換気装置100へ吸い込まれた屋外の空気を加湿部40へ搬送するためのダクトである。給気ダクト32は、給気風路10の一部を構成する。
The
屋内側排気口34は、屋内の空気を熱交換形換気装置100の内部へ吸込むための吸込口である。屋内側排気口34は、排気風路20の一部を構成する。屋内側排気口34は、図示しないダクトと接続してリビング等の屋内居住空間と連通する。
The indoor-
屋外側排気口36は、屋内側排気口34から熱交換形換気装置100へ吸い込まれた屋内の空気を屋外へ吹出すための吹出口である。屋外側排気口36は、排気風路20の一部を構成する。屋外側排気口36は、図示しないダクトと接続して屋外と連通する。
The outdoor-
加湿部40は、給気ダクト32から搬送されてきた空気を加湿する。加湿部40は、遠心破砕方式によって水を微細化(霧化)し、微細化された水を給気ダクト32から搬送されてきた空気に含ませることで加湿を行う。加湿部40は、屋内側給気口41を有する。
The
屋内側給気口41は、加湿部40で加湿された空気を屋内へ吹出すための吹出口である。屋内側給気口41は、給気風路10の一部を構成する。屋内側給気口41は、図示しないダクトと接続してリビング等の屋内居住空間と連通する。
The indoor-side
除湿部50は、給気風路10を通る空気をコンプレッサー方式の冷凍サイクルによって除湿する。除湿部50は、除湿部上面外郭51と、除湿部側面外郭52と、凝縮器53と、冷媒配管54と、圧縮機55と、加湿排水管56と、を有する。
The
除湿部上面外郭51は、除湿部50の上面を覆う板金部材である。除湿部上面外郭51は、亜鉛メッキ鋼板など金属の板材を機械加工して成形される。除湿部上面外郭51は、屋外側給気口30、給気ダクト32、屋内側排気口34、屋外側排気口36および加湿部40と接続する。また、除湿部上面外郭51は、図示しない給気開口部を有する。給気開口部は、給気ダクト32を介して加湿部40と連通する。
The dehumidifier upper surface
除湿部側面外郭52は、除湿部50の側面を覆う板金部品である。除湿部側面外郭52は、亜鉛メッキ鋼板など金属の板材を機械加工して成形される。
The dehumidification
凝縮器53は、冷凍サイクルにおける冷媒と排気風路20を通る空気との間で熱エネルギーの交換を行い、冷媒を冷却する熱交換器の一種である。凝縮器53は、放熱部53aを有する。
The
放熱部53aは、冷媒から熱エネルギーを受け取り、冷媒から受け取った熱エネルギーを空気中へ放出する。放熱部53aは、複数の板状の放熱板を並行に配置して形成される。放熱部53aを板状とすることで、排気流(排気風路20を通る空気)と放熱部53aとの接触面積を大きくし、放熱性能を高めている。放熱部53aは、冷媒から熱を受け取りやすくするため、アルミニウムや銅など熱伝導性の高い材料が採用される。
The
なお、冷凍サイクルにおいて、除湿部50は、凝縮器53とは別に、図示しない蒸発器を有する。蒸発器は、冷媒と給気流(給気風路10を通る空気)との間で熱エネルギーの交換を行い、給気風路10を通る空気を冷却する。蒸発器は、凝縮器53と同様の構成を有する。
In addition, in the refrigerating cycle, the
冷媒配管54は、冷凍サイクルにおいて、冷媒を凝縮器53から圧縮機55へ搬送し、圧縮機55へ搬送された冷媒を再び凝縮器53へ搬送するための配管である。つまり、冷媒配管54は、凝縮器53と圧縮機55とを接続する。冷媒配管54は、分岐部54aと、第一冷媒配管54bと、第二冷媒配管54cと、合流部54dと、を有する。
The
分岐部54aは、冷媒配管54を通る冷媒の流れを二方向へ分岐する。分岐部54aは、冷媒の流れにおいて、凝縮器53の上流側に配置される。
The
第一冷媒配管54bは、分岐部54aにより分岐した冷媒の流れにおいて、一方の冷媒を通すための配管である。第一冷媒配管54bは、冷媒の流れにおいて、分岐部54aの下流側に配置される。第一冷媒配管54bは、放熱部53aの一端から放熱部53aの他端へ向けて、放熱部53aを構成する複数の放熱板を貫通する。なお、本発明の実施の形態において、貫通とは、貫通物と被貫通物とが接触することを指す。すなわち、第一冷媒配管54bは、放熱部53aを構成する放熱板を貫通しつつ接触している。このため、冷媒の熱エネルギーは、第一冷媒配管54bを介して放熱部53aへ移動する。
The first
第二冷媒配管54cは、分岐部54aにより分岐した冷媒の流れにおいて、他方の冷媒を通すための配管である。第二冷媒配管54cは、冷媒の流れにおいて、分岐部54aの下流側に配置される。第二冷媒配管54cは、放熱部53aの一端から放熱部53aの他端へ向けて、放熱部53aを構成する複数の放熱板を貫通する。すなわち、第一冷媒配管54bと同様に、第二冷媒配管54cは、放熱部53aを構成する放熱板を貫通しつつ接触している。このため、冷媒の熱エネルギーは、第二冷媒配管54cを介して放熱部53aへ移動する。
The second
合流部54dは、第一冷媒配管54bを流れる冷媒(第一冷媒)の流れと、第二冷媒配管54cを流れる冷媒(第二冷媒)の流れを合流する。合流部54dは、冷媒の流れにおいて、第一冷媒配管54bおよび第二冷媒配管54cの下流側に配置される。
The
つまり、冷媒配管54を流れる冷媒は、分岐部54aにおいて、第一冷媒と、第二冷媒とに流れが分かれる。その後、合流部54dにおいて、第一冷媒と第二冷媒は、再びひとつの流れとして合流する。
That is, the refrigerant flowing through the
圧縮機55は、冷凍サイクルにおいて冷媒の流れを生成する。つまり、圧縮機55は、凝縮器53、冷媒配管54および圧縮機55の間での循環流を生成する。
加湿排水管56は、図示しない給水部により加湿部40に給水された水の一部または全部を加湿部40から排水するための配管である。加湿排水管56は、放熱部53aの一端から放熱部53aの他端へ向けて、放熱部53aを構成する複数の放熱板を貫通する。すなわち、加湿排水管56は、放熱部53aを構成する放熱板を貫通しつつ接触する。これにより、加湿排水管56を通る水は、放熱部53aが受け取った冷媒の熱エネルギーの一部を受け取ることが可能となる。
The
なお、加湿排水管56に水の流れは、重力によって生成してもよいし、加湿排水管56にポンプなどを接続し、ポンプの運転によって生成してもよい。
The water flow in the
なお、加湿排水管56は、冷媒配管54と接触するように配置してもよい。
Note that the
熱交換部60は、全熱交換式または顕熱交換式によって、給気風路10を通る空気(給気流)と排気風路20を通る空気(排気流)との間で熱エネルギーの交換を行う。熱交換部60は、熱交換素子61を備える。
The
熱交換素子61は、給気風路10および排気風路20の一部を形成する。
The
以上が、熱交換形換気装置100の構成である。
The above is the configuration of the
次に、本願発明の特徴について、熱交換形換気装置100の除湿運転を用いて説明する。
Next, the features of the present invention will be described using the dehumidifying operation of the
除湿運転を開始すると、圧縮機55は、冷媒配管54を介して凝縮器53と蒸発器との間に冷媒の循環流を生成する。圧縮機55の循環流による冷凍サイクルは、主として、下記の4工程を繰り返すことで行われる。すなわち、
1.凝縮工程:凝縮器53において、高温・高圧になった冷媒(気体)と排気風路20を通る空気(排気流)との間で熱交換を行い、排気流に熱エネルギーを与えることで冷媒が凝縮する工程。
When the dehumidifying operation is started, the
1. Condensation process: In the
2.膨張行程:高圧の冷媒(液体)の圧力を下げる工程(この工程は、図示しない膨張弁によって行われる)。 2. Expansion process: A process of reducing the pressure of a high-pressure refrigerant (liquid) (this process is performed by an expansion valve (not shown)).
3.蒸発工程:蒸発器において、低温・低圧になった冷媒(液体)と給気風路10を通る空気(給気流)との間で熱交換を行い、給気流から奪った熱を冷媒に与えることで冷媒を蒸発させる工程。
3. Evaporation process: In the evaporator, heat is exchanged between the low-temperature, low-pressure refrigerant (liquid) and the air (supply airflow) passing through the
4.圧縮工程:蒸発した冷媒(気体)を圧縮機55によって圧縮し、高温・高圧の冷媒にする工程。
4. Compression step: A step of compressing the evaporated refrigerant (gas) with the
蒸発工程において冷却された給気流は、飽和水蒸気量が下がる。そのため、給気流に含まれる水分の一部は、蒸発器にて凝集し水滴となる。凝集した水滴は、図示しないドレンパンに一時的に溜められ、熱交換形換気装置100の外へ排水される。これにより、給気流の空気は、蒸発器を通過する前と比べて水分の少ない乾燥した空気となるので、熱交換形換気装置100は、屋内空間に対して除湿された空気を提供することができる。
The supply air stream cooled in the evaporation process has a lower saturated water vapor content. Therefore, part of the moisture contained in the supplied airflow condenses in the evaporator to form water droplets. The condensed water droplets are temporarily stored in a drain pan (not shown) and drained out of the
蒸発工程における除湿性能は、凝縮工程における冷媒の冷却性能に依存する。すなわち、凝縮工程における冷媒の冷却性能が低い場合、蒸発工程における除湿性能も低くなる。そこで、本願発明は、放熱部53aに加湿排水管56を通すことで、排気流を用いた冷媒に対する空冷に加えて、加湿排水を用いた冷媒に対する液冷によって、凝縮器53の冷却性能を高めている。また、水冷は、加湿部40から排水するための加湿排水管56と、加湿部40から排水される水を利用しているので、材料費やランニングコストの増加を抑えつつ、冷媒に対する凝縮器53の冷却性能を向上し、除湿性能を向上させる効果が期待できる。
The dehumidification performance in the evaporation process depends on the cooling performance of the refrigerant in the condensation process. That is, when the cooling performance of the refrigerant in the condensation process is low, the dehumidification performance in the evaporation process is also low. Therefore, in the present invention, by passing the
また、加湿排水管56を放熱部53aに貫通しつつ接触させることで、加湿排水管56を放熱部53aに接触させるだけの場合と比べて、放熱部53aと加湿排水管56との接触面積が大きくなる。そのため、放熱部53aから加湿排水管56を通る水へ移動する熱エネルギーの量を増やすことができる。これにより、冷媒に対する凝縮器53の冷却性能をさらに向上し、除湿性能をさらに向上する効果が期待できる。
In addition, the contact area between the
また、冷媒配管54を2方向へ分岐することで、冷媒に対する冷却能力をさらに高める効果が期待できる。以下、その仕組みについて、説明する。
Further, by branching the
まず、一般的な知識として、本発明の冷媒を含めた物質の状態変化(固体、液体、気体)には、熱エネルギーの移動が関係している。この熱エネルギーのうち、その物質の状態が変わらず温度だけ変化するのに必要な熱を顕熱と呼ぶ。また、温度が変わらずその物質の状態が変化するのに必要な熱を潜熱と呼ぶ。そして、顕熱と潜熱を合わせたものを全熱(エンタルピー)と呼ぶ。つまり、本発明の内容に置き換えると、凝縮器53を通過する冷媒の状態を気体から液体へ変化させるためには潜熱が重要となる。
First, as general knowledge, the change of state (solid, liquid, gas) of a substance including the refrigerant of the present invention is related to the transfer of thermal energy. Of this thermal energy, the heat required to change only the temperature without changing the state of the substance is called sensible heat. Latent heat is the heat required to change the state of a substance without changing its temperature. The sum of sensible heat and latent heat is called total heat (enthalpy). In other words, in terms of the content of the present invention, latent heat is important for changing the state of the refrigerant passing through the
ここで、本発明のように、冷媒の流れを2方向へ分けると、従来の1方向のみに冷媒を流す場合と比べて、それぞれの方向に流れる冷媒を気体から液体へ状態変化させるために必要な潜熱の量は小さくなる。つまり、本発明は従来と比べて、凝縮工程において気体から液体へ状態変化した冷媒をより多く得ることができる。そのため、本発明は、凝縮工程より後の蒸発工程において、冷媒を液体から気体へ状態変化するにあたり、冷媒が給気風路10を通る空気(給気流)から吸収する顕熱の量は従来と比べて多くなる。つまり、本発明は、蒸発工程において、給気流から冷媒に奪われる熱エネルギーの量が従来に比べて大きくなるため、蒸発器を通過したあとの給気流の温度も従来と比べて低くなる。よって、本発明は従来に比べて給気流の飽和水蒸気量を下げるので、除湿能力を向上させる効果が期待できるものである。
Here, when the flow of the refrigerant is divided into two directions as in the present invention, it is necessary to change the state of the refrigerant flowing in each direction from gas to liquid, compared to the conventional case where the refrigerant flows only in one direction. the amount of latent heat is reduced. In other words, the present invention can obtain a larger amount of refrigerant whose state has been changed from gas to liquid in the condensation process, as compared with the conventional art. Therefore, in the present invention, when the state of the refrigerant changes from liquid to gas in the evaporation process after the condensation process, the amount of sensible heat that the refrigerant absorbs from the air (supply air flow) passing through the
以上、本発明に係る熱交換形換気装置について、本実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 Although the heat exchange ventilator according to the present invention has been described above based on the present embodiment, the present invention is not limited to the present embodiment. As long as it does not deviate from the gist of the present invention, the present embodiment includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and forms constructed by combining the components of different embodiments are also included within the scope of the present invention. .
本発明に係る熱交換形換気装置は、冷凍サイクルに用いられる冷媒に対し、水を利用した液冷による冷却効率を、冷媒の流入箇所の配置を工夫することによって向上させ、凝縮器による冷媒の冷却能力向上ならびに除湿性能向上を可能とするものであるので、屋内空間の湿度を制御するのに使用される除加湿機能を備えた換気装置等として有用である。 The heat exchange ventilator according to the present invention improves the cooling efficiency of the refrigerant used in the refrigeration cycle by liquid cooling using water by devising the arrangement of the refrigerant inflow points, and the refrigerant is cooled by the condenser. Since it enables improvement of cooling capacity and dehumidification performance, it is useful as a ventilator or the like having a dehumidification/humidification function used to control the humidity in an indoor space.
10 給気風路
20 排気風路
30 屋外側給気口
32 給気ダクト
34 屋内側排気口
36 屋外側排気口
40 加湿部
41 屋内側給気口
50 除湿部
51 除湿部上面外郭
52 除湿部側面外郭
53 凝縮器
53a 放熱部
54 冷媒配管
54a 分岐部
54b 第一冷媒配管
54c 第二冷媒配管
54d 合流部
55 圧縮機
56 加湿排水管
60 熱交換部
61 熱交換素子
100 熱交換形換気装置
10 Air
Claims (2)
排気風路と、
前記給気風路を通る空気と前記排気風路を通る空気との間で熱交換するための熱交換素子と、
前記給気風路を通る空気を加湿するための加湿部と、
前記加湿部に給水された水の一部または全部を前記加湿部から排水するための加湿排水管と、
前記給気風路を通る空気を除湿するための除湿部と、
前記除湿部による冷凍サイクルにおいて、冷媒と前記排気風路を通る空気との間で熱交換するための凝縮器と、
前記凝縮器に前記冷媒を搬送するための冷媒配管と、
を備えた熱交換形換気装置であって、
前記冷媒配管は、
前記冷媒の流れを二方向へ分岐するための分岐部と、
前記分岐部により分岐した冷媒の流れにおいて、一方の冷媒を通すための第一冷媒配管と、
前記分岐部により分岐した冷媒の流れにおいて、他方の冷媒を通すための第二冷媒配管と、
前記第一冷媒配管を通る冷媒の流れと前記第二冷媒配管を通る冷媒の流れを合流するための合流部と、
を備え、
前記凝縮器は、
前記冷媒の熱を空気中へ放熱するための放熱部を有し、
前記第一冷媒配管、前記第二冷媒配管および前記加湿排水管は、
前記放熱部を貫通することを特徴とした熱交換形換気装置。 a supply air passage;
an exhaust air passage;
a heat exchange element for exchanging heat between the air passing through the supply air passage and the air passing through the exhaust air passage;
a humidifying section for humidifying the air passing through the air supply air path;
a humidification drainage pipe for draining part or all of the water supplied to the humidification unit from the humidification unit;
a dehumidifying section for dehumidifying the air passing through the air supply air passage;
a condenser for exchanging heat between the refrigerant and the air passing through the exhaust air passage in the refrigeration cycle by the dehumidifying section;
refrigerant piping for conveying the refrigerant to the condenser;
A heat exchange ventilator comprising
The refrigerant pipe is
a branching portion for branching the flow of the refrigerant into two directions;
a first refrigerant pipe for passing one refrigerant in the flow of the refrigerant branched by the branching portion;
a second refrigerant pipe for passing the other refrigerant in the flow of the refrigerant branched by the branching part;
a merging portion for joining the flow of refrigerant passing through the first refrigerant pipe and the flow of refrigerant passing through the second refrigerant pipe;
with
The condenser is
Having a heat radiating part for radiating the heat of the refrigerant to the air,
The first refrigerant pipe, the second refrigerant pipe and the humidification drain pipe,
A heat exchange type ventilator characterized by penetrating through the heat radiating section.
複数の板状の放熱板であり、
前記第一冷媒配管、前記第二冷媒配管および前記加湿排水管は、
前記放熱板を貫通することを特徴とした請求項1に記載の熱交換形換気装置。 The heat dissipation part is
A plurality of plate-shaped heat sinks,
The first refrigerant pipe, the second refrigerant pipe and the humidification drain pipe,
2. The heat exchange type ventilator according to claim 1, wherein the radiator plate is penetrated.
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