JP2024044236A - Dehumidifying/humidifying device with sterilization functions - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋内を代表とする対象空間に対して、除菌を行いながら除加湿を行う除菌機能付き除加湿装置に関するものである。 The present invention relates to a dehumidifier with a sterilization function that dehumidifies and sterilizes a target space, typically an indoor space.
従来、除菌された清浄な空気を供給する空気調和システムとして、屋内に供給する空気を次亜塩素酸が含まれた気液接触部に接触させて放出することで除菌をする空気調和システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, air conditioning systems that supply sterilized clean air disinfect the air by bringing the air supplied indoors into contact with a gas-liquid contact area containing hypochlorous acid and releasing it. is known (for example, see Patent Document 1).
従来の空気調和システムでは、次亜塩素酸を放出するには、加湿装置あるいは2流体ノズルなどを用いて、水分と共に次亜塩素酸を放出するため、次亜塩素酸を放出した対象空間内の加湿をすることはできるものの、特に相対湿度の高い夏季においては対象空間内の湿度を上昇させることになり快適性が損なわれる可能性が高かった。 In conventional air conditioning systems, hypochlorous acid is released using a humidifier or two-fluid nozzle, which releases hypochlorous acid along with moisture. Although it is possible to humidify the target space into which the hypochlorous acid is released, this increases the humidity in the target space, especially in the summer when the relative humidity is high, which can lead to a decrease in comfort.
そこで、本発明は、年間を通して、快適性を保ちながら次亜塩素酸を放出可能な除菌機能付き除加湿装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a dehumidification/humidification device with a sterilization function that can release hypochlorous acid while maintaining comfort throughout the year.
この目的を達成するために、本発明に係る除菌機能付き除加湿装置は、外部の空気を取り込む吸込口と、圧縮機と、膨張器と、冷媒の流通状態を切り替える四方弁と、蒸発器と、加熱又は冷却の一方を行う第一熱交換器と、加熱又は冷却の他方を行う第二熱交換器と、を含んで構成される冷凍サイクルと、内部を流通する空気に加湿及び除菌成分の付加を施す加湿除菌部と、第一熱交換風路と第一熱交換風路とは独立した第二熱交換風路とを有し、第一熱交換風路を流れる空気と第二熱交換風路を流れる空気との間で熱交換する熱交換部と、吸込口から取り込んだ空気の第一部分が、蒸発器、第一熱交換風路の順に流通する第一風路と、吸込口から取り込んだ空気の第二部分が、第二熱交換風路を流通する第二風路と、吸込口から取り込んだ空気の第三部分が、第一熱交換器、加湿除菌部の順に流通する第三風路と、第一風路、第二風路、及び第三風路を流通した空気を外部に吹き出す吹出口と、を備える。四方弁によって冷凍サイクルでの冷媒の流れを第一流通状態とし、第一熱交換器が冷却を行う蒸発器として機能するとともに、第二熱交換器が加熱を行う凝縮器として機能する除湿モードと、四方弁によって冷凍サイクルでの冷媒の流れを第一流通状態とは異なる第二流通状態とし、第二熱交換器が蒸発器として機能するとともに、第一熱交換器が凝縮器として機能する加湿モードと、を有する。 In order to achieve this objective, the dehumidifying device with a sterilization function according to the present invention includes a suction port that takes in external air, a compressor, an expander, a four-way valve that switches the flow state of refrigerant, and an evaporator. A refrigeration cycle comprising: a first heat exchanger that performs either heating or cooling; and a second heat exchanger that performs the other heating or cooling; and a refrigeration cycle that humidifies and sterilizes the air circulating inside. It has a humidifying and sterilizing section that adds components, a first heat exchange air path, and a second heat exchange air path that is independent of the first heat exchange air path, and the air flowing through the first heat exchange air path and the second heat exchange air path are a heat exchange part that exchanges heat with the air flowing through the two heat exchange air passages; a first air passage through which a first portion of the air taken in from the suction port flows in the order of the evaporator and the first heat exchange air passage; The second part of the air taken in from the suction port flows through the second heat exchange air path, and the third part of the air taken in from the suction port flows through the first heat exchanger and the humidification/sterilization section. It is provided with a third air passage that circulates in order, and an outlet that blows out the air that has passed through the first air passage, the second air passage, and the third air passage to the outside. A dehumidification mode in which the refrigerant flow in the refrigeration cycle is set to the first flow state by a four-way valve, the first heat exchanger functions as an evaporator for cooling, and the second heat exchanger functions as a condenser for heating. , the flow of refrigerant in the refrigeration cycle is set to a second flow state different from the first flow state by a four-way valve, and the second heat exchanger functions as an evaporator, and the first heat exchanger functions as a condenser. mode.
本発明によれば、年間を通して、快適性を保ちながら次亜塩素酸を放出可能な除菌機能付き除加湿装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a dehumidification/humidification device with a sterilization function that can release hypochlorous acid while maintaining comfort throughout the year.
本発明に係る除菌機能付き除加湿装置は、外部の空気を取り込む吸込口と、圧縮機と、膨張器と、冷媒の流通状態を切り替える四方弁と、蒸発器と、加熱又は冷却の一方を行う第一熱交換器と、加熱又は冷却の他方を行う第二熱交換器と、を含んで構成される冷凍サイクルと、内部を流通する空気に加湿及び除菌成分の付加を施す加湿除菌部と、第一熱交換風路と第一熱交換風路とは独立した第二熱交換風路とを有し、第一熱交換風路を流れる空気と第二熱交換風路を流れる空気との間で熱交換する熱交換部と、吸込口から取り込んだ空気の第一部分が、蒸発器、第一熱交換風路の順に流通する第一風路と、吸込口から取り込んだ空気の第二部分が、第二熱交換風路を流通する第二風路と、吸込口から取り込んだ空気の第三部分が、第一熱交換器、加湿除菌部の順に流通する第三風路と、第一風路、第二風路、及び第三風路を流通した空気を外部に吹き出す吹出口と、を備える。四方弁によって冷凍サイクルでの冷媒の流れを第一流通状態とし、第一熱交換器が冷却を行う蒸発器として機能するとともに、第二熱交換器が加熱を行う凝縮器として機能する除湿モードと、四方弁によって冷凍サイクルでの冷媒の流れを第一流通状態とは異なる第二流通状態とし、第二熱交換器が蒸発器として機能するとともに、第一熱交換器が凝縮器として機能する加湿モードと、を有する。 The dehumidifying device with a sterilization function according to the present invention includes a suction port that takes in external air, a compressor, an expander, a four-way valve that switches the refrigerant flow state, an evaporator, and one that controls heating or cooling. A refrigeration cycle that includes a first heat exchanger that performs heating or cooling, and a second heat exchanger that performs heating or cooling, and humidification and sterilization that humidifies and adds a sterilization component to the air circulating inside. and a first heat exchange air passage and a second heat exchange air passage independent of the first heat exchange air passage, the air flowing through the first heat exchange air passage and the air flowing through the second heat exchange air passage. a first air passage through which a first part of the air taken in from the suction port flows through the evaporator and then the first heat exchange air passage; and a first part of the air taken in from the suction port. A second air path in which two parts flow through the second heat exchange air path, and a third air path in which a third part of the air taken in from the suction port flows through the first heat exchanger and the humidifying and sterilizing section in that order. , an outlet for blowing out the air flowing through the first air path, the second air path, and the third air path to the outside. A dehumidification mode in which the refrigerant flow in the refrigeration cycle is set to the first flow state by a four-way valve, the first heat exchanger functions as an evaporator for cooling, and the second heat exchanger functions as a condenser for heating. , the flow of refrigerant in the refrigeration cycle is set to a second flow state different from the first flow state by a four-way valve, and the second heat exchanger functions as an evaporator, and the first heat exchanger functions as a condenser. mode.
こうした構成によれば、除湿モードでは、吸込口から取り込んだ外部の空気の第一部分が、第一風路を流通する。その過程で、空気の第一部分は、冷却した蒸発器を通過して低温となり、結露、つまり除湿される。そして、低温となった空気は、第一熱交換風路を流通し、その後、吹出口から外部に吹き出される。また、吸込口から取り込んだ外部の空気の第二部分が、第二風路を流通する。その過程で、空気の第二部分は、第二熱交換風路を流通し、第一熱交換風路を流通する低温空気と熱交換することで低温となり、結露、つまり除湿される。その後、除湿された空気の第二部分は、吹出口から外部に吹き出される。また、吸込口から取り込んだ外部の空気の第三部分が、第三風路を流通する。その過程で、空気の第三部分は、冷却した第一熱交換器を通過して低温となる。そして、低温となった空気は、加湿除菌部を流通し、加湿、及び、除菌成分の付加が施され、その後、吹出口から外部に吹き出される。その結果、装置内部を流通する空気を除湿しつつ、加湿除菌部には、低温な、水分が気化しにくい空気を導入できるため、加湿除菌部における加湿量を抑制することができる。 According to this configuration, in the dehumidification mode, the first portion of the external air taken in from the suction port flows through the first air path. In the process, a first portion of the air passes through a cooled evaporator to a lower temperature and is condensed, or dehumidified. Then, the low-temperature air flows through the first heat exchange air passage, and is then blown out from the air outlet. Further, a second portion of external air taken in from the suction port flows through the second air path. In the process, the second portion of the air flows through the second heat exchange air path, exchanges heat with the low temperature air flowing through the first heat exchange air path, becomes lower temperature, and is dehumidified, that is, dehumidified. The second portion of the dehumidified air is then blown out from the outlet. Further, a third portion of external air taken in from the suction port flows through the third air path. In the process, the third portion of air passes through the cooled first heat exchanger and becomes cooler. Then, the low-temperature air flows through the humidifying and sterilizing section, where it is humidified and added with a sterilizing component, and then blown out from the air outlet. As a result, while dehumidifying the air circulating inside the device, it is possible to introduce low-temperature air in which moisture is difficult to evaporate into the humidifying and sterilizing section, so that the amount of humidification in the humidifying and sterilizing section can be suppressed.
一方、加湿モードでは、吸込口から取り込んだ外部の空気の第一部分が、第一風路を流通する。その過程で、空気の第一部分は、冷却した蒸発器を通過して低温となる。そして、低温となった空気は、第一熱交換風路を流通し、その後、吹出口から外部に吹き出される。また、吸込口から取り込んだ外部の空気の第二部分が、第二風路を流通する。その過程で、空気の第二部分は、第二熱交換風路を流通し、吹出口から外部に吹き出される。また、吸込口から取り込んだ空気の第三部分は、加熱した第一熱交換器を通過して高温となる。そして、高温となった空気は、加湿除菌部を流通し、加湿、及び、除菌成分の付加が施され、その後、吹出口から外部に吹き出される。その結果、加湿除菌部には、高温な、水分が気化しやすい空気を導入できるため、加湿除菌部での加湿量を増加することができる。 On the other hand, in the humidification mode, a first portion of external air taken in from the suction port flows through the first air path. In the process, the first part of the air passes through a cooled evaporator and becomes cold. Then, the low-temperature air flows through the first heat exchange air passage, and is then blown out from the air outlet. Further, a second portion of external air taken in from the suction port flows through the second air path. In the process, the second portion of air flows through the second heat exchange air path and is blown out from the outlet. Moreover, the third portion of the air taken in from the suction port passes through the heated first heat exchanger and becomes high temperature. Then, the high-temperature air flows through the humidifying and sterilizing section, where it is humidified and added with a sterilizing component, and then blown out from the air outlet. As a result, it is possible to introduce high-temperature air in which moisture is easily vaporized into the humidification and sterilization section, so that the amount of humidification in the humidification and sterilization section can be increased.
つまり、除菌機能付き除加湿装置では、除湿モードと加湿モードとの切り替えにより、湿度の高い時期(例えば、日本の夏期)は、除菌成分を放出しながら除湿し、湿度の低い時期(例えば、日本の冬期)は、除菌成分を放出しながら、加湿することができる。言い換えれば、除菌機能付き除加湿装置は、年間を通して、快適性を保ちながら除菌成分を放出可能な装置である。 In other words, a dehumidifier with sterilization function can switch between dehumidification mode and humidification mode to dehumidify while releasing sterilizing components during periods of high humidity (e.g., the Japanese summer), and humidify while releasing sterilizing components during periods of low humidity (e.g., the Japanese winter). In other words, a dehumidifier with sterilization function is a device that can release sterilizing components while maintaining comfort throughout the year.
また、本発明に係る除菌機能付き除加湿装置では、第一風路には、第一部分が、蒸発器、第一熱交換風路、第二熱交換器の順に流通し、第二風路には、第二部分が、第二熱交換風路、第二熱交換器の順に流通する。これにより、除湿モードにおいて、蒸発器、または、第二熱交換風路を流通して冷却され、低温となった空気が第二熱交換器を流通するため、第二熱交換器の放熱が促進される。その結果、蒸発器がより低温になり、蒸発器での除湿を促進することができる。さらに、第一熱交換器がより低温になり、加湿除菌部を流通する空気がより低温となるため、加湿除菌部による加湿がさらに抑制される。つまり、除湿モードにおける除湿効果を高めることができる。 Further, in the dehumidifying and dehumidifying device with a sterilization function according to the present invention, in the first air passage, the first part flows through the evaporator, the first heat exchange air passage, and the second heat exchanger in this order, and the second air passage The second portion flows through the second heat exchange air path and the second heat exchanger in this order. As a result, in the dehumidification mode, the air that has been cooled by flowing through the evaporator or the second heat exchange air path and has become low temperature flows through the second heat exchanger, promoting heat dissipation from the second heat exchanger. be done. As a result, the temperature of the evaporator becomes lower, and dehumidification in the evaporator can be promoted. Furthermore, since the temperature of the first heat exchanger becomes lower and the air flowing through the humidification and sterilization section becomes lower temperature, humidification by the humidification and sterilization section is further suppressed. In other words, the dehumidification effect in the dehumidification mode can be enhanced.
また、本発明に係る除菌機能付き除加湿装置では、第一風路を流通した空気と、第二風路を流通した空気と、第三風路を流通した空気と、を混合する混合部を備え、混合部にて混合された空気が吹出口から外部に吹き出される。これにより、吹出口から外部に吹き出される空気の温度、湿度、及び、除菌成分のばらつきを低減し、より快適性を向上できる。 Furthermore, in the dehumidifying device with a sterilization function according to the present invention, the mixing unit mixes the air that has passed through the first air passage, the air that has passed through the second air passage, and the air that has passed through the third air passage. The air mixed in the mixing section is blown out from the outlet. Thereby, variations in the temperature, humidity, and sterilizing components of the air blown out from the outlet can be reduced, and comfort can be further improved.
また、本発明に係る除菌機能付き除加湿装置では、吸込口から取り込んだ空気の第四部分が、第二熱交換器を流通するバイパス風路をさらに備え、吹出口は、バイパス風路を流通した空気を外部に吹き出す。このようにすることで、第二熱交換器を流通する空気が増加し、除湿モードでは第二熱交換器の放熱が促進され、加湿モードでは第二熱交換器の吸熱が促進される。その結果、除湿モードでは、蒸発器がより低温になり、蒸発器での除湿が促進される。さらに、第一熱交換器がより低温になり、加湿除菌部を流通する空気がより低温となるため、加湿除菌部による加湿がさらに抑制される。また、加湿モードでは、第一熱交換器がより高温になり、加湿除菌部を流通する空気がより高温となるため、加湿除菌部による加湿がより促進される。つまり、除湿モードでは除湿効果を、加湿モードでは加湿効果を高めることができる。 Further, the dehumidifying device with a sterilization function according to the present invention further includes a bypass air path through which the fourth portion of the air taken in from the suction port flows through the second heat exchanger, and the air outlet includes a bypass air path. Blow out the circulated air to the outside. By doing so, the amount of air flowing through the second heat exchanger increases, heat radiation from the second heat exchanger is promoted in the dehumidification mode, and heat absorption by the second heat exchanger is promoted in the humidification mode. As a result, in the dehumidification mode, the evaporator becomes cooler and dehumidification in the evaporator is facilitated. Furthermore, since the temperature of the first heat exchanger becomes lower and the air flowing through the humidification and sterilization section becomes lower temperature, humidification by the humidification and sterilization section is further suppressed. Furthermore, in the humidification mode, the temperature of the first heat exchanger becomes higher and the air flowing through the humidification and sterilization section becomes higher temperature, so that humidification by the humidification and sterilization section is further promoted. In other words, the dehumidification effect can be enhanced in the dehumidification mode, and the humidification effect can be enhanced in the humidification mode.
また、本発明に係る除菌機能付き除加湿装置では、第一風路を流通した空気と、第二風路を流通した空気と、第三風路を流通した空気と、バイパス風路を流通した空気と、を混合する混合部を備え、混合部にて混合された空気が吹出口から外部に吹き出される。これにより、吹出口から外部に吹き出される空気の温度、湿度、及び、除菌成分のばらつきを低減し、より快適性を向上できる。 The dehumidifier/humidifier with sterilization function according to the present invention is provided with a mixing section that mixes the air that has flowed through the first air duct, the air that has flowed through the second air duct, the air that has flowed through the third air duct, and the air that has flowed through the bypass air duct, and the air mixed in the mixing section is blown out from the air outlet. This reduces the variation in temperature, humidity, and sterilizing components of the air blown out from the air outlet, further improving comfort.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the following embodiment is an example of the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. Also, each figure described in the embodiment is a schematic diagram, and the ratio of the size and thickness of each component in each figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio.
(実施の形態1)
まず、図1を参照して、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2の概略について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2の居住空間1への設置例を示す概念図である。
(Embodiment 1)
First, an overview of a dehumidifier/humidifier with
図1に示す通り、除菌機能付き除加湿装置2は、居住空間1の天面1aの裏側に設置される。除菌機能付き除加湿装置2は、居住空間1の吸込空気3を取り込み、取り込んだ吸込空気3を除湿または加湿しつつ除菌成分を付加し、除菌成分が付加された吹出空気4として居住空間1に放出する。つまり、除菌機能付き除加湿装置2は、居住空間1を除湿または加湿するとともに、居住空間1に除菌成分を供給して除菌する装置と言える。なお、除菌機能付き除加湿装置2は、特に図示していないが、外部電源に接続されるとともに、給水設備及び排水設備と接続されている。
As shown in FIG. 1, the dehumidifier/
詳細は後述するが、吹出空気4は、除菌機能付き除加湿装置2内で除湿または加湿しつつ除菌した空気である。また、吹出空気4は、除菌成分を含むので、居住空間1の壁面などを除菌する空気とも言える。
As will be described in detail later, the blown air 4 is air that has been sterilized while being dehumidified or humidified in the sterilization-equipped dehumidifier/
次に、図2を参照して、除菌機能付き除加湿装置2の具体的な構成について説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係る除菌機能付き除加湿装置2の構成を示す模式図である。
Next, the specific configuration of the dehumidifier/humidifier with
図2に示す通り、除菌機能付き除加湿装置2は、吸込口5、吹出口6、冷凍サイクル7、加湿除菌部8、熱交換部9、第一風路10、第二風路11、第三風路12、バイパス風路13、混合部14、第一送風機15、及び第二送風機16を備えている。冷凍サイクル7は、圧縮機7a、膨張器7b、四方弁7c、蒸発器7d、第一熱交換器7e、第二熱交換器7f、及び冷媒管7gを含む。熱交換部9は、第一熱交換風路9a及び第二熱交換風路9bを含む。
As shown in FIG. 2, the dehumidifying and
吸込口5は、居住空間1の吸込空気3を除菌機能付き除加湿装置2に取り込むための取込口であり、居住空間1の天面1aに配置される。
The
吹出口6は、除菌機能付き除加湿装置2に取り込んだ空気(吸込空気3)を吹出空気4として居住空間1に供給するための吹出口であり、居住空間1の天面1aに配置される。
The
第一風路10は、吸込口5と混合部14(吹出口6)との間を連通する風路の一つである。第一風路10は、吸込口5から取り込んだ空気の一部(後述する第一気流3a)が、冷凍サイクル7の蒸発器7d、熱交換部9の第一熱交換風路9a、冷凍サイクル7の第二熱交換器7f、第一送風機15、混合部14の順に流通する風路であり、吸込口5と混合部14とを連通接続するように配置される。言い換えれば、第一風路10には、上流側から、冷凍サイクル7の蒸発器7d、熱交換部9の第一熱交換風路9a、冷凍サイクル7の第二熱交換器7f、第一送風機15、及び混合部14(吹出口6)がこの順に配置されている。
The
第二風路11は、吸込口5と混合部14(吹出口6)との間を連通する風路の一つである。第二風路11は、吸込口5から取り込んだ空気の一部(後述する第二気流3b)が、熱交換部9の第二熱交換風路9b、冷凍サイクル7の第二熱交換器7f、第一送風機15、混合部14の順に流通する風路であり、吸込口5と混合部14とを連通接続するように配置される。言い換えれば、第二風路11には、上流側から、熱交換部9の第二熱交換風路9b、冷凍サイクル7の第二熱交換器7f、第一送風機15、及び混合部14(吹出口6)がこの順に配置されている。
The
第三風路12は、吸込口5と混合部14(吹出口6)との間を連通する風路の一つである。第三風路12は、吸込口5から取り込んだ空気の一部(後述する第三気流3c)が、冷凍サイクル7の第一熱交換器7e、第二送風機16、加湿除菌部8、混合部14の順に流通する風路であり、吸込口5と混合部14とを連通接続するように配置される。言い換えれば、第三風路12には、冷凍サイクル7の第一熱交換器7e、第二送風機16、加湿除菌部8、及び混合部14(吹出口6)がこの順に配置されている。
The
バイパス風路13は、吸込口5と混合部14(吹出口6)との間を連通する風路の一つである。バイパス風路13は、吸込口5、冷凍サイクル7の第二熱交換器7f、第一送風機15、混合部14の順に流通する風路であり、吸込口5と混合部14とを連通接続するように配置される。言い換えれば、バイパス風路13には、冷凍サイクル7の第二熱交換器7f、第一送風機15、及び混合部14(吹出口6)がこの順に配置されている。
The
第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13は、吸込口5から吹出口6に至る分岐風路であるとも言える。
The
混合部14は、第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13を流通した空気を混合し、吹出口6まで流通させる空間であり、第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13の混合部14との接続部と吹出口6とを連通接続するように配置される。
The mixing
冷凍サイクル7は、圧縮機7a、膨張器7b、四方弁7c、蒸発器7d、第一熱交換器7e、及び第二熱交換器7fが冷媒管7gにより連結して、冷媒流路を構成する部材である。冷凍サイクルには、冷媒管7gとして、銅管がよく用いられ、溶接方式で連結される。また、冷凍サイクルには、例えば、冷媒として代替フロン(HFC134a)が利用される。
In the
圧縮機7aは、冷凍サイクルにおける低温・低圧の冷媒ガス(作動媒体ガス)を圧縮し、圧力を高めて高温化する機器である。本実施の形態では、圧縮機7aは、冷媒ガスの温度を45℃程度にまで高温化している。なお、圧縮機7aは、第一風路10、第二風路11、第三風路12、バイパス風路13、及び混合部14の外側に配置されている。
The
膨張器7bは、凝縮器によって液化した高圧の冷媒を減圧して低温・低圧の液体とする機器である。この膨張器7bは、絞り開度が可変であり、冷媒流路内を流れる冷媒の流量調整等を行う。なお、膨張器7b自体は、第一風路10、第二風路11、第三風路12、バイパス風路13、及び混合部14の外側に配置されている。
The
四方弁7cは、冷凍サイクル7の冷媒の流れを、第一流通状態と第二流通状態とで切り替えるための弁である。第一流通状態とは、冷媒が、圧縮機7a、四方弁7c、第二熱交換器7f、膨張器7b、第一熱交換器7e、四方弁7c、蒸発器7d、圧縮機7aの順に循環する状態である。第二流通状態とは、冷媒が、圧縮機7a、四方弁7c、第一熱交換器7e、膨張器7b、第二熱交換器7f、四方弁7c、蒸発器7d、圧縮機7aの順に循環する状態である。なお、四方弁7cは、第一風路10、第二風路11、第三風路12、バイパス風路13、及び混合部14の外側に配置されている。
The four-
蒸発器7dは、冷却を行う機器であり、冷凍サイクル7においては蒸発器として機能する。蒸発器7dは、第一風路10における吸込口5と熱交換部9(第一熱交換風路9a)との間に設置されている。
The
第一熱交換器7eは、冷却または加熱の一方を行う機器であり、冷凍サイクル7においては、冷却を行う際は蒸発器として機能し、加熱を行う際は凝縮器として機能する。より詳細には、第一熱交換器7eは、冷凍サイクル7の冷媒の流れが第一流通状態である際は蒸発器として機能し、冷却を行い、冷凍サイクル7の冷媒の流れが第二流通状態である際は凝縮器として機能し、加熱を行う。第一熱交換器7eは、第三風路12における吸込口5と第二送風機16との間に配置される。
The
第二熱交換器7fは、冷却または加熱の他方を行う機器であり、冷凍サイクル7においては、凝縮器または蒸発器として機能する。より詳細には、第二熱交換器7fは、冷凍サイクル7の冷媒の流れが第一流通状態である際は凝縮器として機能し、冷凍サイクル7の冷媒の流れが第二流通状態である際は蒸発器として機能する。第二熱交換器7fは、第一風路10、第二風路11、及びバイパス風路13に跨るように配置される。より詳細には、第二熱交換器7fは、第一風路10においては熱交換部9(第一熱交換風路9a)と第一送風機15との間に位置し、第二風路11においては熱交換部9(第二熱交換風路9b)と第一送風機15との間に位置し、バイパス風路13においては吸込口5と第一送風機15との間に位置するように配置される。
The
凝縮器(第一熱交換器7e及び第二熱交換器7fの一方)は、圧縮機7aによって高温・高圧となった冷媒ガスと空気との間で熱交換することによって、熱を外部(冷凍サイクル外)に放出させる。凝縮器では、導入される冷媒ガスの温度(45℃程度)が空気の温度より高いため、熱交換すると、空気は昇温され、冷媒ガスは冷却される。このとき、冷媒ガスは、高圧下で凝縮されて液化する。
The condenser (either the
蒸発器(蒸発器7d、並びに、第一熱交換器7e及び第二熱交換器7fの他方)は、膨張器7bを流通した冷媒が空気から熱を奪って蒸発し、液状の冷媒を低温・低圧の冷媒ガスとする機器である。蒸発器では、導入される冷媒の温度が空気の温度より低いため、熱交換すると、空気が冷却され、冷媒が昇温される。
The evaporator (
冷媒管7gは、圧縮機7a、膨張器7b、四方弁7c、蒸発器7d、第一熱交換器7e、及び第二熱交換器7fのそれぞれの間を連結する配管である。冷媒管7gは、例えば、銅管が用いられ、配管内に冷媒(冷媒ガス)が流通する。
The
加湿除菌部8は、内部を流通する空気(後述する第三気流3c)に次亜塩素酸ガスを付加する機器である。加湿除菌部8は、遠心破砕ユニット及び次亜塩素酸水槽を有する。加湿除菌部8は、モータを用いて遠心破砕ユニットを回転させ、次亜塩素酸水槽に貯水されている次亜塩素酸水を遠心力で吸い上げて周囲(遠心方向)に飛散・衝突・破砕させ、微細化された水とともに次亜塩素酸を気化させる。これにより、加湿除菌部8を流通する空気には、微細化された水とともに次亜塩素酸ガスが付加される。加湿除菌部8は、第三風路12における第二送風機16と混合部14との間に配置されている。なお、加湿除菌部8で付加される次亜塩素酸ガスは、請求項の「除菌成分」に相当する。また、「除菌成分」は「浄化成分」とも言える。
The humidifying and sterilizing
熱交換部9は、第一熱交換風路9aと第一熱交換風路9aとは独立した第二熱交換風路9bとを有し、第一熱交換風路9aを流れる空気と第二熱交換風路9bを流れる空気との間で熱交換する機器である。より詳細には、熱交換部9は、顕熱型の熱交換素子を備えた熱交換器である。熱交換部9の内部には、所定の方向に空気が流れる第一熱交換風路9aと、第一熱交換風路9aと略直交する方向に空気が流れる第二熱交換風路9bとを備える。第一熱交換風路9aでは、内部を流れる空気と、第二熱交換風路9bを流通する空気との間で熱交換がされる。同様に、第二熱交換風路9bでは、内部を流れる空気と、第一熱交換風路9aを流通する空気との間で熱交換がされる。熱交換部9は、図2に示すように、第一風路10と第二風路11とが交差する位置に配置される。
The
第一送風機15は、第一風路10、第二風路11、及びバイパス風路13に空気を流通させ、混合部14及び吹出口6を通して外部に吹き出すための送風ファンである。送風ファンとしては、例えば、シロッコファンあるいは軸流ファンが用いられる。第一送風機15は、第一風路10、第二風路11、及びバイパス風路13に跨るように、第二熱交換器7fと混合部14との間に配置される。
The
第二送風機16は、第三風路12に空気を流通させ、混合部14及び吹出口6を通して外部に吹き出すための送風ファンである。送風ファンとしては、例えば、シロッコファンあるいは軸流ファンが用いられる。第二送風機16は、第三風路12における第一熱交換器7eと加湿除菌部8との間に配置される。
The
次に、図3及び図4を参照して、除菌機能付き除加湿装置2の内部の空気の流れについて説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る除菌機能付き除加湿装置2の除湿モードにおける構成を示す模式図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る除菌機能付き除加湿装置2の加湿モードにおける構成を示す模式図である。
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, the flow of air inside the dehumidifying and
除菌機能付き除加湿装置2は、第一送風機15と第二送風機16とを動作させることにより、吸込口5から吸込空気3を取り込む。吸込口5から取り込まれた吸込空気3は、第一風路10に流入する第一気流3aと、第二風路11に流入する第二気流3bと、第三風路12に流入する第三気流3cと、バイパス風路に流入する第四気流3dに分割される。ここで、第一気流3aは請求項の「吸込口から取り込んだ空気の第一部分」に相当し、第二気流3bは請求項の「吸込口から取り込んだ空気の第二部分」に相当し、第三気流3cは請求項の「吸込口から取り込んだ空気の第三部分」に相当し、第四気流3dは請求項の「吸込口から取り込んだ空気の第四部分」に相当する。本実施の形態では、吸込空気3の温度は27℃であり、相対湿度は60%であり、風量は420m3/hである。また、吸込口5から取り込んだ時点での第一気流3aの風量は120m3/hであり、第二気流3bの風量は100m3/hであり、第三気流3cの風量は120m3/hであり、第四気流3dの風量は80m3/hである。
The sterilization-equipped
第一気流3aは、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、蒸発器7d、第一熱交換風路9a、第二熱交換器7f、及び第一送風機15の順に流通し、混合部14に流入する。
The first airflow 3a is taken into the
第二気流3bは、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第二熱交換風路9b、第二熱交換器7f、及び第一送風機15の順に流通し、混合部14に流入する。
The second airflow 3b is taken into the sterilization-equipped dehumidifier/
第三気流3cは、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第一熱交換器7e、第二送風機16、及び加湿除菌部8の順に流通し、混合部14に流入する。
The third airflow 3c is taken into the dehumidifying and
第四気流3dは、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第二熱交換器7f、及び第一送風機15の順に流通し、混合部14に流入する。
The fourth airflow 3d is taken into the sterilization-equipped dehumidifier/
混合部14に流入した第一気流3a、第二気流3b、第三気流3c、及び第四気流3dは、混合され、吹出口6から吹出空気4として外部に吹き出される。
The first airflow 3a, the second airflow 3b, the third airflow 3c, and the fourth airflow 3d that flow into the mixing
次に、除菌機能付き除加湿装置2における除湿モード及び加湿モードについて詳細に説明する。
Next, the dehumidification mode and humidification mode of the dehumidification/
図3を参照して、除菌機能付き除加湿装置2の除湿モードにおける冷凍サイクルの動作、内部を流通する空気の状態遷移、及び加湿除菌部8の動作について説明する。除湿モードは、除湿しながら次亜塩素酸ガスを放出するモードであり、湿度が高い夏場などに、除湿をしつつ、次亜塩素酸ガスによる除菌も行いたい場合に使用されるモードである。
With reference to Figure 3, the operation of the refrigeration cycle in the dehumidification mode of the dehumidifier/humidifier with
除菌機能付き除加湿装置2は、冷凍サイクル7の冷媒の流れを第一流通状態とすることで、蒸発器7d及び第一熱交換器7eによる空気の冷却を行う。より詳細には、冷凍サイクル7の冷媒の流れが第一流通状態となるように四方弁7cを切り替え、膨張器7bの開度調整を行い、圧縮機7aの運転を開始する。この時、圧縮機7aから吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁7cを流通した後、第二熱交換器7fを流通する。この時、第二熱交換器7fは凝縮器として機能する。その後、冷媒は、膨張器7bを通過して減圧された後、第一熱交換器7eを流通する。この時、第一熱交換器7eは蒸発器として機能する。その後、冷媒は、四方弁7cを流通した後、蒸発器7dを流通する。その後、冷媒は圧縮機7a流入する。
The dehumidifying and
第一気流3aは、第一送風機15によって第一風路10を流通する気流である。
The first airflow 3a is an airflow that flows through the
第一気流3a(温度27℃、相対湿度60%、風量120m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第一風路10を流通していき、蒸発器7dを流通することで冷却される。これにより、第一気流3aの温度が露点温度以下となり、結露し、第一気流3aに含まれる水分が除去される。つまり、蒸発器7dを流通することによって、第一気流3aに対する除湿がなされる。本実施の形態では、蒸発器7dを流通した第一気流3aの温度は10℃となり、相対湿度は95%となる。
The first air flow 3a (temperature 27° C., relative humidity 60%, air volume 120 m 3 /h) is taken into the
その後、第一気流3a(温度10℃、相対湿度95%、風量120m3/h)は、熱交換部9の第一熱交換風路9aを流通し、第二熱交換風路9bを流通する第二気流3bと熱交換することで、昇温される。本実施の形態では、第一熱交換風路9aを流通した第一気流3aの温度は18℃となり、相対湿度は60%となる。
Thereafter, the first air flow 3a (
その後、第一気流3a(温度18℃、相対湿度60%、風量120m3/h)は、凝縮器として機能する第二熱交換器7fを流通する。これにより、蒸発器7d及び蒸発器として機能する第一熱交換器7eにおいて吸熱されるエネルギーと、圧縮機7aにおいて冷凍サイクル7内の冷媒を循環させるためのエネルギーとの合計に相当する熱量の一部が、凝縮器として機能する第二熱交換器7fから第一気流3aに排熱される。その結果、第一気流3aは昇温される。本実施の形態では、第二熱交換器7fを流通した第一気流3aの温度は32℃となり、相対湿度は35%となる。
Then, the first airflow 3a (temperature 18°C, relative humidity 60%, air volume 120 m3 /h) flows through the
その後、第一気流3a(温度32℃、相対湿度35%、風量120m3/h)は、第一送風機15を流通し、混合部14に流入する。
Thereafter, the first airflow 3a (temperature: 32° C., relative humidity: 35%, air volume: 120 m 3 /h) passes through the
また、第二気流3bは、第一送風機15によって第二風路11を流通する気流である。
The second airflow 3b is an airflow that flows through the
第二気流3b(温度27℃、相対湿度60%、風量100m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第二風路11を流通していき、熱交換部9の第二熱交換風路9bを流通する。この時、第二気流3b(温度27℃、相対湿度60%、風量100m3/h)は、第一熱交換風路9aを流通する第一気流3a(温度10℃、相対湿度95%、風量120m3/h)と熱交換することで、冷却される。これにより、第二気流3bの温度が露点温度以下となり、結露し、第二気流3bに対する除湿がなされる。つまり、第二熱交換風路9bを流通することによって、第二気流3bに対する除湿がなされる。このとき、第二熱交換風路9bを流通する風量(100m3/h)は、第一熱交換風路9aを流通する風量(120m3/h)よりも小さい。本実施の形態では、第二熱交換風路9bを流通した第二気流3bの温度は18℃となり、相対湿度は90%となる。
The second airflow 3b (temperature 27°C, relative humidity 60%, air volume 100m3 /h) is taken into the sterilization-equipped
その後、第二気流3b(温度18℃、相対湿度90%、風量100m3/h)は、凝縮器として機能する第二熱交換器7fを流通する。これにより、蒸発器7d及び蒸発器として機能する第一熱交換器7eにおいて吸熱されるエネルギーと、圧縮機7aにおいて冷凍サイクル7内の冷媒を循環させるためのエネルギーとの合計に相当する熱量の一部が、凝縮器として機能する第二熱交換器7fから第二気流3bに排熱される。その結果、第二気流3bは昇温される。本実施の形態では、第二熱交換器7fを流通した第二気流3bの温度は32℃となり、相対湿度は35%となる。
Then, the second airflow 3b (temperature 18°C, relative humidity 90%, air volume 100 m3 /h) flows through the
その後、第二気流3b(温度32℃、相対湿度35%、風量100m3/h)は、第一送風機15を流通し、混合部14に流入する。
Thereafter, the second airflow 3b (temperature 32°C, relative humidity 35%, air volume 100 m 3 /h) passes through the
また、第三気流3cは、第二送風機16によって第三風路12を流通する気流である。
Further, the third airflow 3c is an airflow that flows through the
第三気流3c(温度27℃、相対湿度60%、風量120m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第三風路12を流通していき、蒸発器として機能する第一熱交換器7eを流通することで冷却される。本実施の形態では、蒸発器として機能する第一熱交換器7eを流通した第三気流3cの温度は19℃となり、相対湿度は95%となる。
The third air flow 3c (temperature 27°C, relative humidity 60%, air volume 120 m3 /h) is taken into the dehumidifier with
その後、第三気流3c(温度19℃、相対湿度95%、風量120m3/h)は、第二送風機16を流通し、加湿除菌部8を流通する。これにより、第三気流3cは、次亜塩素酸ガスが付加される。また、同時に加湿される。しかしながら、加湿除菌部8に導入される第三気流3cは、低温高湿な空気であるため、加湿除菌部8における加湿は抑制される。本実施の形態では、加湿除菌部8を流通した第三気流3cの温度は19℃となり、相対湿度は99%となる。
Thereafter, the third air flow 3c (temperature 19° C., relative humidity 95%, air volume 120 m 3 /h) flows through the
その後、第三気流3c(温度19℃、相対湿度99%、風量120m3/h)は、混合部14に流入する。
Thereafter, the third airflow 3c (temperature 19° C., relative humidity 99%, air volume 120 m 3 /h) flows into the mixing
また、第四気流3dは、第一送風機15によってバイパス風路13を流通する気流である。
Furthermore, the fourth airflow 3d is an airflow that flows through the
第四気流3d(温度27℃、相対湿度60%、風量80m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、バイパス風路13を流通していき、凝縮器として機能する第二熱交換器7fを流通する。これにより、蒸発器7d及び蒸発器として機能する第一熱交換器7eにおいて吸熱されるエネルギーと、圧縮機7aにおいて冷凍サイクル7内の冷媒を循環させるためのエネルギーとの合計に相当する熱量の一部が、凝縮器として機能する第二熱交換器7fから第四気流3dに排熱される。この時、第二熱交換器7fから第一気流3a、第二気流3b、及び第四気流3dに排熱されるエネルギーの合計は、蒸発器7d及び蒸発器として機能する第一熱交換器7eにおいて吸熱されるエネルギーと、圧縮機7aにおいて冷凍サイクル7内の冷媒を循環させるためのエネルギーとの合計に相当する。その結果、第四気流3dは昇温される。本実施の形態では、第二熱交換器7fを流通した第四気流3dの温度は32℃となり、相対湿度は35%となる。
The fourth air flow 3d (temperature 27° C., relative humidity 60%, air volume 80 m 3 /h) is taken into the
その後、第四気流3d(温度32℃、相対湿度35%、風量80m3/h)は、第一送風機15を流通し、混合部14に流入する。
Thereafter, the fourth airflow 3d (temperature 32°C, relative humidity 35%, air volume 80 m 3 /h) passes through the
混合部14に流入した第一気流3a(温度32℃、相対湿度35%、風量120m3/h)、第二気流3b(温度32℃、相対湿度35%、風量100m3/h)、第三気流3c(温度19℃、相対湿度99%、風量120m3/h)、及び第四気流3d(温度32℃、相対湿度35%、風量80m3/h)は、混合部14において混合され、除湿、及び、次亜塩素酸ガスの付加が施された吹出空気4として吹出口6から外部に吹き出される。この時、吹出空気4は、温度が28℃、相対湿度が47%、風量が420m3/hとなり、除湿量は25L/日となる。
A first airflow 3a (temperature 32°C, relative humidity 35%, air volume 120m 3 /h), a second airflow 3b (temperature 32°C, relative humidity 35%, airflow 100m 3 /h), and a third airflow flowed into the mixing
以上のようにして、本実施の形態における除菌機能付き除加湿装置2では、除湿モードを実行することで、装置内部を流通する空気を除湿しつつ、加湿除菌部8には、低温高湿な水分が気化しにくい空気を導入できるため、次亜塩素酸ガスを気化して放出する際の加湿を抑制することができる。したがって、高温多湿な夏場などで、次亜塩素酸ガスを付加しつつ除湿を行うことができる。
As described above, in the
次に、図4を参照して、除菌機能付き除加湿装置2の加湿モードにおける冷凍サイクルの動作、内部を流通する空気の状態遷移、及び加湿除菌部8の動作について説明する。加湿モードは、加湿しながら次亜塩素酸ガスを放出するモードであり、湿度が低い冬場などに、加湿をしつつ、次亜塩素酸ガスによる除菌も行いたい場合に使用されるモードである。
Next, with reference to FIG. 4, the operation of the refrigeration cycle in the humidification mode of the dehumidification/
除菌機能付き除加湿装置2は、冷凍サイクル7の冷媒の流れを第二流通状態とすることで、第一熱交換器7eによる空気の加熱を行う。より詳細には、冷凍サイクル7の冷媒の流れが第二流通状態となるように四方弁7cを切り替え、膨張器7bの開度調整を行い、圧縮機7aの運転を開始する。この時、圧縮機7aから吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁7cを流通した後、第一熱交換器7eを流通する。この時、第一熱交換器7eは凝縮器として機能する。その後、冷媒は、膨張器7bを通過して減圧された後、第二熱交換器7fを流通する。この時、第二熱交換器7fは蒸発器として機能する。その後、冷媒は、四方弁7cを流通した後、蒸発器7dを流通する。その後、冷媒は圧縮機7a流入する。
The dehumidification/
第一気流3aは、第一送風機15によって第一風路10を流通する気流である。
The first airflow 3a is an airflow that flows through the
第一気流3a(温度20℃、相対湿度30%、風量120m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第一風路10を流通していき、蒸発器7dを流通する。これにより、第一気流3aは蒸発器7dによって吸熱され、冷却される。本実施の形態では、蒸発器7dを流通した第一気流3aの温度は15℃となり、相対湿度は42%となる。
The first airflow 3a (temperature 20°C, relative humidity 30%, air volume 120 m3 /h) is taken into the dehumidifier/
その後、第一気流3a(温度15℃、相対湿度42%、風量120m3/h)は、熱交換部9の第一熱交換風路9aを流通し、第二熱交換風路9bを流通する第二気流3bと熱交換することで、昇温される。本実施の形態では、第一熱交換風路9aを流通した第一気流3aの温度は18℃となり、相対湿度は34%となる。
Thereafter, the first air flow 3a (
その後、第一気流3a(温度18℃、相対湿度34%、風量120m3/h)は、蒸発器として機能する第二熱交換器7fを流通する。これにより、第一気流3aは第二熱交換器7fによって吸熱され、冷却される。本実施の形態では、蒸発器として機能する第二熱交換器7fを流通した第一気流3aの温度は13℃となり、相対湿度は47%となる。
Then, the first airflow 3a (temperature 18°C, relative humidity 34%, air volume 120 m3 /h) flows through the
その後、第一気流3a(温度13℃、相対湿度47%、風量120m3/h)は、第一送風機15を流通し、混合部14に流入する。
Thereafter, the first air flow 3a (
また、第二気流3bは、第一送風機15によって第二風路11を流通する気流である。
The second airflow 3b is an airflow that flows through the
第二気流3b(温度20℃、相対湿度30%、風量100m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第二風路11を流通していき、熱交換部9の第二熱交換風路9bを流通する。この時、第二気流3b(温度20℃、相対湿度30%、風量100m3/h)は、第一熱交換風路9aを流通する第一気流3a(温度15℃、相対湿度42%、風量120m3/h)と熱交換することで、冷却される。本実施の形態では、第二熱交換風路9bを流通した第二気流3bの温度は17℃となり、相対湿度は37%となる。
The second air flow 3b (temperature 20° C., relative humidity 30%, air volume 100 m 3 /h) is taken into the
その後、第二気流3b(温度17℃、相対湿度37%、風量100m3/h)は、蒸発器として機能する第二熱交換器7fを流通する。これにより、第二気流3bは第二熱交換器7fによって吸熱され、冷却される。本実施の形態では、蒸発器として機能する第二熱交換器7fを流通した第二気流3bの温度は12℃となり、相対湿度は49%となる。
Then, the second airflow 3b (temperature 17°C, relative humidity 37%, air volume 100 m3 /h) flows through the
その後、第二気流3b(温度12℃、相対湿度49%、風量100m3/h)は、第一送風機15を流通し、混合部14に流入する。
Thereafter, the second air flow 3b (
また、第三気流3cは、第二送風機16によって第三風路12を流通する気流である。
Further, the third airflow 3c is an airflow that flows through the
第三気流3c(温度20℃、相対湿度30%、風量120m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、第三風路12を流通していき、凝縮器として機能する第一熱交換器7eを流通することで加熱される。この時、蒸発器7d及び蒸発器として機能する第二熱交換器7fにおいて吸熱されるエネルギーと、圧縮機7aにおいて冷凍サイクル7内の冷媒を循環させるためのエネルギーとの合計に相当する熱量が、凝縮器として機能する第一熱交換器7eから第三気流3cに排熱される。本実施の形態では、凝縮器として機能する第一熱交換器7eを流通した第三気流3cの温度は45℃となり、相対湿度は7%となる。
The third airflow 3c (temperature 20°C, relative humidity 30%, air volume 120 m3 /h) is taken into the sterilization-equipped dehumidifier/
その後、第三気流3c(温度45℃、相対湿度7%、風量120m3/h)は、第二送風機16を流通し、加湿除菌部8を流通する。これにより、第三気流3cは、次亜塩素酸ガスが付加される。また、同時に加湿される。この時、加湿除菌部8に導入される第三気流3cは、高温低湿な空気であるため、加湿除菌部8における加湿は促進される。本実施の形態では、加湿除菌部8を流通した第三気流3cの温度は22℃となり、相対湿度は80%となる。
Thereafter, the third airflow 3c (temperature 45° C.,
その後、第三気流3c(温度22℃、相対湿度80%、風量120m3/h)は、混合部14に流入する。
Thereafter, the third airflow 3c (temperature: 22° C., relative humidity: 80%, air volume: 120 m 3 /h) flows into the mixing
また、第四気流3dは、第一送風機15によってバイパス風路13を流通する気流である。
Furthermore, the fourth airflow 3d is an airflow that flows through the
第四気流3d(温度20℃、相対湿度30%、風量80m3/h)は、吸込口5から除菌機能付き除加湿装置2に取り込まれた後に、バイパス風路13を流通していき、蒸発器として機能する第二熱交換器7fを流通する。これにより、第四気流3dは第二熱交換器7fによって吸熱され、冷却される。本実施の形態では、第二熱交換器7fを流通した第四気流3dの温度は13℃となり、相対湿度は47%となる。
The fourth airflow 3d (temperature 20°C, relative humidity 30%, air volume 80 m3 /h) is taken into the dehumidifier with
その後、第四気流3d(温度13℃、相対湿度47%、風量80m3/h)は、第一送風機15を流通し、混合部14に流入する。
Thereafter, the fourth airflow 3d (temperature: 13°C, relative humidity: 47%, air volume: 80 m 3 /h) passes through the
混合部14に流入した第一気流3a(温度13℃、相対湿度47%、風量120m3/h)、第二気流3b(温度12℃、相対湿度49%、風量100m3/h)、第三気流3c(温度22℃、相対湿度80%、風量100m3/h)、及び第四気流3d(温度13℃、相対湿度47%、風量80m3/h)は、混合部14において混合され、加湿、及び、次亜塩素酸ガスの付加が施された吹出空気4として吹出口6から外部に吹き出される。この時、吹出空気4は、温度が16℃、相対湿度が64%、風量が420m3/hとなり、加湿量は31L/日となる。
A first airflow 3a (
以上のようにして、本実施の形態における除菌機能付き除加湿装置2では、加湿モードを実行することで、装置内部を流通する空気を加熱し、加湿除菌部8に高温低湿の水分が気化しやすい空気を導入できるため、加湿除菌部8で次亜塩素酸ガスを付加しながら加湿する際に、単に居住空間1内の空気を導入する場合に比べて加湿量を増やすことができる。したがって、低温低湿な冬場などに次亜塩素酸ガスを付加しつつ加湿を行うことができる。
As described above, in the dehumidifier/humidifier with
以上、本実施の形態1に係る除菌機能付き除加湿装置2によれば、以下の効果を享受することができる。
As described above, the dehumidifier/
(1)除菌機能付き除加湿装置2は、外部の空気を取り込む吸込口5と、圧縮機7aと、膨張器7bと、冷媒の流通状態を切り替える四方弁7cと、蒸発器7dと、加熱又は冷却の一方を行う第一熱交換器7eと、加熱又は冷却の他方を行う第二熱交換器7fと、を含んで構成される冷凍サイクル7と、内部を流通する空気に加湿及び除菌成分の付加を施す加湿除菌部8と、第一熱交換風路9aと第一熱交換風路9aとは独立した第二熱交換風路9bとを有し、第一熱交換風路9aを流れる空気と第二熱交換風路9bを流れる空気との間で熱交換する熱交換部9と、吸込口5から取り込んだ空気の第一部分(第一気流3a)が、蒸発器7d、第一熱交換風路9aの順に流通する第一風路10と、吸込口5から取り込んだ空気の第二部分(第二気流3b)が、第二熱交換風路9bを流通する第二風路11と、吸込口5から取り込んだ空気の第三部分(第三気流3c)が、第一熱交換器7e、加湿除菌部8の順に流通する第三風路12と、第一風路10、第二風路11、及び第三風路12を流通した空気を外部に吹き出す吹出口6と、を備える。四方弁7cによって冷凍サイクル7での冷媒の流れを第一流通状態とし、第一熱交換器7eが冷却を行う蒸発器として機能するとともに、第二熱交換器7fが加熱を行う凝縮器として機能する除湿モードと、四方弁7cによって冷凍サイクル7での冷媒の流れを第一流通状態とは異なる第二流通状態とし、第二熱交換器7fが蒸発器として機能するとともに、第一熱交換器7eが凝縮器として機能する加湿モードと、を有する。
(1) The
こうした構成によれば、除湿モードでは、吸込口5から取り込んだ外部の空気の第一部分(第一気流3a)が、第一風路10を流通する。その過程で、空気の第一部分(第一気流3a)は、冷却した蒸発器7dを通過して低温となり、結露、つまり除湿される。そして、低温となった空気は、第一熱交換風路9aを流通し、その後、吹出口6から外部に吹き出される。また、吸込口5から取り込んだ外部の空気の第二部分(第二気流3b)が、第二風路11を流通する。その過程で、空気の第二部分(第二気流3b)は、第二熱交換風路9bを流通し、第一熱交換風路9aを流通する低温空気と熱交換することで低温となり、結露、つまり除湿される。その後、除湿された空気の第二部分(第二気流3b)は、吹出口6から外部に吹き出される。また、吸込口5から取り込んだ外部の空気の第三部分(第三気流3c)が、第三風路12を流通する。その過程で、空気の第三部分(第三気流3c)は、冷却した第一熱交換器7eを通過して低温となる。そして、低温となった空気は、加湿除菌部8を流通し、加湿、及び、除菌成分の付加が施され、その後、吹出口6から外部に吹き出される。その結果、装置内部を流通する空気を除湿しつつ、加湿除菌部8には、低温な、水分が気化しにくい空気を導入できるため、加湿除菌部8における加湿量を抑制することができる。
According to this configuration, in the dehumidification mode, the first portion (first airflow 3a) of external air taken in from the
一方、加湿モードでは、吸込口5から取り込んだ外部の空気の第一部分(第一気流3a)が、第一風路10を流通する。その過程で、空気の第一部分(第一気流3a)は、冷却した蒸発器7dを通過して低温となる。そして、低温となった空気は、第一熱交換風路9aを流通し、その後、吹出口6から外部に吹き出される。また、吸込口5から取り込んだ外部の空気の第二部分(第二気流3b)が、第二風路11を流通する。その過程で、空気の第二部分(第二気流3b)は、第二熱交換風路9bを流通し、吹出口6から外部に吹き出される。また、吸込口5から取り込んだ空気の第三部分(第三気流3c)は、加熱した第一熱交換器7eを通過して高温となる。そして、高温となった空気は、加湿除菌部8を流通し、加湿、及び、除菌成分の付加が施され、その後、吹出口6から外部に吹き出される。その結果、加湿除菌部8には、高温な、水分が気化しやすい空気を導入できるため、加湿除菌部8での加湿量を増加することができる。
On the other hand, in the humidification mode, the first part (first airflow 3a) of the outside air taken in from the
つまり、除菌機能付き除加湿装置2では、除湿モードと加湿モードとの切り替えにより、湿度の高い時期(例えば、日本の夏期)は、除菌成分を放出しながら除湿し、湿度の低い時期(例えば、日本の冬期)は、除菌成分を放出しながら、加湿することができる。言い換えれば、除菌機能付き除加湿装置2は、年間を通して、快適性を保ちながら除菌成分を放出可能な装置である。
In other words, in the dehumidifying and
(2)除菌機能付き除加湿装置2では、第一風路10には、第一気流3aが、蒸発器7d、第一熱交換風路9a、第二熱交換器7fの順に流通し、第二風路11には、第二気流3bが、第二熱交換風路9b、第二熱交換器7fの順に流通する。これにより、除湿モードにおいて、蒸発器7d、または、第二熱交換風路9bを流通して冷却され、低温となった空気が第二熱交換器7fを流通するため、第二熱交換器7fの放熱が促進される。その結果、蒸発器7dがより低温になり、蒸発器7dでの除湿を促進することができる。さらに、第一熱交換器7eがより低温になり、加湿除菌部8を流通する空気がより低温となるため、加湿除菌部8による加湿がさらに抑制される。つまり、除湿モードにおける除湿効果を高めることができる。
(2) In the
(3)除菌機能付き除加湿装置2では、第一風路10を流通した空気(第一気流3a)と、第二風路11を流通した空気(第二気流3b)と、第三風路12を流通した空気(第三気流3c)と、を混合する混合部14を備え、混合部14にて混合された空気が吹出口6から外部に吹き出される。これにより、吹出口6から外部に吹き出される空気の温度、湿度、及び、除菌成分のばらつきを低減し、より快適性を向上できる。
(3) In the
(4)除菌機能付き除加湿装置2では、吸込口5から取り込んだ空気の第四部分(第四気流3d)が、第二熱交換器7fを流通するバイパス風路13を備え、吹出口6は、バイパス風路13を流通した空気を外部に吹き出す。このようにすることで、第二熱交換器7fを流通する空気が増加し、除湿モードでは第二熱交換器7fの放熱が促進され、加湿モードでは第二熱交換器7fの吸熱が促進される。その結果、除湿モードでは、蒸発器7dがより低温になり、蒸発器7dでの除湿が促進される。さらに、第一熱交換器7eがより低温になり、加湿除菌部8を流通する空気がより低温となるため、加湿除菌部8による加湿がさらに抑制される。また、加湿モードでは、第一熱交換器7eがより高温になり、加湿除菌部8を流通する空気がより高温となるため、加湿除菌部8による加湿がより促進される。つまり、除湿モードでは除湿効果を、加湿モードでは加湿効果を高めることができる。
(4) In the dehumidifier/
(5)除菌機能付き除加湿装置2では、第一風路10を流通した空気(第一気流3a)と、第二風路11を流通した空気(第二気流3b)と、第三風路12を流通した空気(第三気流3c)と、バイパス風路13を流通した空気(第四気流3d)と、を混合する混合部14を備え、混合部14にて混合された空気が吹出口6から外部に吹き出される。これにより、吹出口6から外部に吹き出される空気の温度、湿度、及び、除菌成分のばらつきを低減し、より快適性を向上できる。
(5) The dehumidifier/
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. can be easily inferred.
本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2は、居住空間1の天面1aの裏側に設置されたが、これに限らない。例えば、居住空間1の床上に置くことが可能な装置構成としても同様の効果を享受することができる。
The dehumidifier/
また、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2では、加湿除菌部8を流通する第三気流3cに除菌成分として次亜塩素酸ガスを付加したが、これに限らない。例えば、クロラス酸水、オゾン水、または過酸化水素水等の除菌成分を含む薬液を加湿除菌部8にて気化させることで、塩素ガス、オゾンガス、または過酸化水素ガス等の除菌成分を第三気流3cに付加してもよい。このようにしても、居住空間1の除菌を行うことができる。つまり、年間を通して、快適性を保ちながら除菌成分を放出可能な装置とすることができる。
Further, in the dehumidifying and
また、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2では、居住空間1から吸込空気3を取り込み、居住空間1に吹出空気4を吹き出したが、これに限らない。例えば、居住空間1に別途設置される換気装置により居住空間1に供給される空気を吸込空気3として装置内部に取り込み、調湿及び除菌成分の付加を施した上で、吹出空気4として居住空間1に吹き出してもよい。より具体的には、換気装置と吸込口5をダクトで連通接続し、換気装置により居住空間1に供給される空気を、ダクトを通じて吸込口5に搬送させ、吸込空気3として装置内部に取り込む。このようにしても、居住空間1の調湿及び除菌を行うことができる。
In addition, in the dehumidifier/
また、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2では、吸込口5と吹出口6とをそれぞれ一つずつ備えているが、これに限られない。例えば、第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13のそれぞれに空気を取り込む吸込口と、各吸込口に対応した吹出口とを設けてもよい。つまり、混合部14を設けずに、第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13にそれぞれ対応する吹出口を設け、第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13を流通した第一気流3a、第二気流3b、第三気流3c、及び第四気流3dをそれぞれ個別に外部に吹き出してもよい。このようにすることで、除菌機能付き除加湿装置2の構成上の取り回しの制約が減り、装置の小型化あるいは圧力損失の低減などの効果を享受することができる。
In addition, the sterilization-equipped
また、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2では、加湿除菌部8として遠心破砕ユニットを用いたが、これに限られない。例えば、次亜塩素酸水を含ませるように構成された気化フィルタを用いてもよい。このようにしても、内部を流通する空気に加湿及び次亜塩素酸ガスの付加を施すことができ、居住空間1の調湿及び除菌を行うことができる。
Further, in the dehumidifying and
また、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2では、第一送風機15と第二送風機16の2つの送風機を備えたが、これに限られない。例えば、1つの送風機を、吸込口5に近接して配置してもよい。または、第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13のそれぞれの内部に送風機を設けてもよい。このようにしても、各風路に空気を流通させることができ、同様の効果を享受することができる。
In addition, the dehumidifier/humidifier with
また、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2では、第一風路10、第二風路11、及びバイパス風路13に第二熱交換器7fを配置したが、これに限られない。例えば、第二熱交換器7fを風路外(第一風路10、第二風路11、第三風路12、及びバイパス風路13の外側)に配置して他の送風機によって空気を流通させてもよい。その場合、バイパス風路13は不要となる。または、バイパス風路13のみに第二熱交換器7fを配置してもよい。または、バイパス風路13を設けず、第一風路10及び第二風路11のどちらか一方、または両方に第二熱交換器7fを配置してもよい。または、第一風路10及び第二風路11のどちらか一方と、バイパス風路13に第二熱交換器7fを配置してもよい。このようにしても、吹出空気4の温度及び湿度の状況が変わるものの、同様の効果を享受することができる。
In addition, in the dehumidifying/
また、本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置2では、第一風路10、第二風路11、及びバイパス風路13は、風路間での空気の往来が無いように吸込口5から混合部14にかけて分離されているが、これに限らない。例えば、第一風路10の第一熱交換風路9aより下流側と、第二風路11の第二熱交換風路9bより下流側と、バイパス風路13とを分離する壁などは特に設けず、混合部14に流入する前に、第一風路10の第一熱交換風路9aより下流側を流通する空気と、第二風路11の第二熱交換風路9bより下流側を流通する空気と、バイパス風路13を流通する空気とが混合可能な構成としてもよい。このようにしても、同様の効果を享受することができる。
In addition, in the dehumidifying and
本実施の形態に係る除菌機能付き除加湿装置は、除湿及び加湿の切り替えによる年間を通した空間の快適性向上と除菌による感染症リスクの低減を両立するものであり、室内空間などを除湿または加湿しつつ除菌する装置として有用である。 The dehumidifier/humidifier with sterilization function according to this embodiment improves the comfort of the space throughout the year by switching between dehumidification and humidification, while reducing the risk of infection through sterilization, and is useful as a device that sterilizes while dehumidifying or humidifying indoor spaces, etc.
1 居住空間
1a 天面
2 除菌機能付き除加湿装置
3 吸込空気
3a 第一気流
3b 第二気流
3c 第三気流
3d 第四気流
4 吹出空気
5 吸込口
6 吹出口
7 冷凍サイクル
7a 圧縮機
7b 膨張器
7c 四方弁
7d 蒸発器
7e 第一熱交換器
7f 第二熱交換器
7g 冷媒管
8 加湿除菌部
9 熱交換部
9a 第一熱交換風路
9b 第二熱交換風路
10 第一風路
11 第二風路
12 第三風路
13 バイパス風路
14 混合部
15 第一送風機
16 第二送風機
1 Living space
Claims (5)
圧縮機と、膨張器と、冷媒の流通状態を切り替える四方弁と、蒸発器と、加熱又は冷却の一方を行う第一熱交換器と、加熱又は冷却の他方を行う第二熱交換器と、を含んで構成される冷凍サイクルと、
内部を流通する空気に加湿及び除菌成分の付加を施す加湿除菌部と、
第一熱交換風路と前記第一熱交換風路とは独立した第二熱交換風路とを有し、前記第一熱交換風路を流れる空気と前記第二熱交換風路を流れる空気との間で熱交換する熱交換部と、
前記吸込口から取り込んだ空気の第一部分が、前記蒸発器、前記第一熱交換風路の順に流通する第一風路と、
前記吸込口から取り込んだ空気の第二部分が、前記第二熱交換風路を流通する第二風路と、
前記吸込口から取り込んだ空気の第三部分が、前記第一熱交換器、前記加湿除菌部の順に流通する第三風路と、
前記第一風路、前記第二風路、及び前記第三風路を流通した空気を外部に吹き出す吹出口と、
を備え、
前記四方弁によって前記冷凍サイクルでの冷媒の流れを第一流通状態とし、前記第一熱交換器が冷却を行う蒸発器として機能するとともに、前記第二熱交換器が加熱を行う凝縮器として機能する除湿モードと、前記四方弁によって前記冷凍サイクルでの冷媒の流れを前記第一流通状態とは異なる第二流通状態とし、前記第二熱交換器が蒸発器として機能するとともに、前記第一熱交換器が凝縮器として機能する加湿モードと、を有する、除菌機能付き除加湿装置。 A suction port that takes in outside air,
A compressor, an expander, a four-way valve that switches the refrigerant flow state, an evaporator, a first heat exchanger that performs either heating or cooling, and a second heat exchanger that performs the other heating or cooling. A refrigeration cycle consisting of;
a humidifying and sterilizing section that humidifies and adds a sterilizing component to the air circulating inside;
It has a first heat exchange air path and a second heat exchange air path independent of the first heat exchange air path, and air flows through the first heat exchange air path and air flows through the second heat exchange air path. a heat exchange section that exchanges heat between the
a first air path through which a first portion of air taken in from the suction port flows through the evaporator and the first heat exchange air path in this order;
a second air path through which a second portion of the air taken in from the suction port flows through the second heat exchange air path;
a third air path through which a third portion of the air taken in from the suction port flows through the first heat exchanger and the humidifying and sterilizing section in this order;
an outlet that blows out the air that has passed through the first air path, the second air path, and the third air path to the outside;
Equipped with
The four-way valve causes the flow of refrigerant in the refrigeration cycle to be in a first flow state, and the first heat exchanger functions as an evaporator for cooling, and the second heat exchanger functions as a condenser for heating. the refrigerant flow in the refrigeration cycle is set to a second flow state different from the first flow state by the four-way valve, the second heat exchanger functions as an evaporator, and the first heat exchanger functions as an evaporator; A dehumidifying device with a sterilization function, which has a humidifying mode in which an exchanger functions as a condenser.
前記第二風路には、前記第二部分が、前記第二熱交換風路、前記第二熱交換器の順に流通する、請求項1に記載の除菌機能付き除加湿装置。 In the first air path, the first portion flows through the evaporator, the first heat exchange air path, and the second heat exchanger in this order,
The dehumidifying and dehumidifying device with a sterilization function according to claim 1, wherein the second portion flows through the second air passage in the order of the second heat exchange air passage and the second heat exchanger.
前記混合部にて混合された空気が前記吹出口から外部に吹き出される、請求項2に記載の除菌機能付き除加湿装置。 a mixing section that mixes the air that has flowed through the first air passage, the air that has flowed through the second air passage, and the air that has flowed through the third air passage,
The dehumidifying/humidifying device with sterilization function according to claim 2 , wherein the air mixed in the mixing section is blown out from the air outlet to the outside.
前記吹出口は、前記バイパス風路を流通した空気を外部に吹き出す、請求項2に記載の除菌機能付き除加湿装置。 further comprising a bypass air path through which a fourth portion of the air taken in from the suction port flows through the second heat exchanger;
The dehumidifier and dehumidifier with a sterilization function according to claim 2, wherein the air outlet blows out the air that has passed through the bypass air path to the outside.
前記混合部にて混合された空気が前記吹出口から外部に吹き出される、請求項4に記載の除菌機能付き除加湿装置。 a mixing section that mixes the air that has flowed through the first air passage, the air that has flowed through the second air passage, the air that has flowed through the third air passage, and the air that has flowed through the bypass air passage,
The dehumidifying/humidifying device with sterilization function according to claim 4, wherein the air mixed in the mixing section is blown out to the outside from the air outlet.
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