JP4305555B2 - 調湿装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ケーシング内の仕切板によって室外空気が流れる第1空気通路と室内空気が流れる第2空気通路とが区画形成される調湿装置に関し、特に各空気通路にそれぞれ湿度センサが設けられる調湿装置に係るものである。
従来より、室外空気や室内空気を調湿し、調湿後の空気を室内へ供給する調湿装置が知られている。特許文献1には、表面に吸着剤が担持された吸着熱交換器を備えた調湿装置が開示されている。
特許文献1に開示された調湿装置には、2つの吸着熱交換器を備えた冷媒回路が設けられている。この冷媒回路は、第1の吸着熱交換器が凝縮器となって第2の吸着熱交換器が蒸発器となる動作と、第2の吸着熱交換器が凝縮器となって第1の吸着熱交換器が蒸発器となる動作とを交互に行う。蒸発器として動作する吸着熱交換器では、吸着剤に空気中の水分が吸着される。凝縮器として動作する吸着熱交換器では、水分が吸着剤から脱離して空気に付与される。
特許文献1に開示された調湿装置は、各吸着熱交換器を通過した空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する。例えば、除湿運転中の調湿装置では、第1及び第2の吸着熱交換器のうち蒸発器として動作する方を通過した空気が室内へ供給されて凝縮器として動作する方を通過した空気が室外へ排出されるように、ケーシング内での空気の流通経路が設定される。
また、特許文献1に開示された調湿装置は、室外空気と室内空気とがケーシング内に取り込まれる。例えば除湿運転中の調湿装置は、取り込んだ室外空気を蒸発器として動作する吸着熱交換器で除湿してから室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気を凝縮器として動作する吸着熱交換器から脱離した水分と共に室外へ排出する。これにより、室内の調湿と同時に室内の換気が行われる。
更に、特許文献1に開示された調湿装置では、湿度センサで検出した空気の湿度に基づいて、調湿能力を調節している。具体的に、ケーシング内には、取り込まれた室外空気が流れる外気側流路(第1空気通路)と、取り込まれた室内空気が流れる内気側流路(第2空気通路)とが形成されている。外気側流路と内気側流路とは1枚の仕切板によって区画形成されている。そして、外気側流路と内気側流路とにはそれぞれ湿度センサが設けられている。調湿装置の運転時には、各湿度センサによって室外空気や室内空気の湿度が検出され、この検出湿度に応じて吸着熱交換器の調湿能力を制御している。
特開2006−349304号公報
ところで、特許文献1のような調湿装置では、第1空気通路を流れる室外空気の温度と、第2空気通路を流れる室内空気の温度が大きく異なる。具体的に、例えば夏季の運転時には室外空気よりも室内空気が低温となり、冬季の運転時には室内空気よりも室外空気が低温となる。
ここで、特許文献1の調湿装置では、例えば室外空気の湿度を検出する湿度センサを仕切板の表面に取り付けるようにしていた。このため、例えば夏季の運転時において、湿度センサの熱が仕切板を介して低温側の通路(室内空気)へ伝導してしまい、湿度センサの周囲が冷えてしまうことがあった。その結果、湿度センサの近傍で結露水が発生し、湿度センサが濡れてしまったり、湿度センサの検出湿度に誤差が生じる虞があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、室外空気と室内空気とを取り込んで調湿を行う調湿装置において、湿度センサの近傍での結露水の発生を抑制して、湿度センサの濡れや検出湿度の誤差を回避することである。
第1の発明は、ケーシング(11)と、該ケーシング(11)内で室外空気が流れる第1空気通路(34)と室内空気が流れる第2空気通路(32)とを区画形成するように両空気通路(32,34)の間に介設される仕切板(70)と、各空気通路(32,34)を流れる空気の調湿を行う調湿手段(51,52)と、上記各空気通路(32,34)にそれぞれ設けられて各空気の湿度を検知する湿度センサ(96,97)とを備えた調湿装置を前提としている。そして、この調湿装置は、上記ケーシング(11)には、その上面に形成されて該ケーシング(11)本体から取り外し可能な天板と、上記各空気通路(32,34)へ空気を取り込むための吸込口(23,24)が形成される側板(13)と、上記調湿手段(51,52)が設けられる調湿室(37,38)と、該調湿室(37,38)及び上記各空気通路(34,32)を区画すると共に該調湿室(37,38)と各空気通路(34,32)とをそれぞれ断続する複数のダンパ(41〜44)を有するダンパ側仕切板(71)とが形成されており、上記仕切板(70)は、上記ケーシング(11)の天板と上記側板(13)と上記ダンパ側仕切板(71)との間に上記第1空気通路(34)と第2空気通路(32)の一方を区画し、ケーシング(11)の底板と上記側板(13)と上記ダンパ側仕切板(71)との間に上記第1空気通路(34)と第2空気通路(32)の他方を形成するように、ケーシング(11)の内部空間を上下に仕切っており、上記仕切板(70)の上側の空気通路(32)には、吸込口(23)から取り込まれて上記調湿室(37,38)へ流入する空気中から塵埃を除去するフィルタ(27)が設けられ、上記各湿度センサ(96,97)は、上記各空気通路(32,34)に臨む通路面のうち上記仕切板(70)以外の通路面に取り付けられ、上記各湿度センサ(96,97)のうち上記仕切板(70)の上側の空気通路(32)に配置される湿度センサ(96)が、上記フィルタ(27)の下流側に位置するようにダンパ側仕切板(71)に取り付けられていることを特徴とする。
第1の発明では、ケーシング(11)内に仕切板(70)が設けられることで、ケーシング(11)内に第1空気通路(34)と第2空気通路(32)とが区画される。第1空気通路(34)に取り込まれる室外空気や、第2空気通路(32)に取り込まれる室内空気は、調湿手段(51,52)で調湿される。調湿後の空気は、例えば室内空間へ供給されて室内の調湿に利用される。また、各空気通路(32,34)には、湿度センサ(96,97)がそれぞれ設けられる。各湿度センサ(96,97)は、各空気中の湿度を検知する。各湿度センサ(96,97)で検知された湿度は、例えば調湿手段(51,52)の調湿能力の制御に利用される。
ここで、本発明の各湿度センサ(96,97)は、各空気通路(32,34)に臨む通路面のうち、仕切板(70)以外の通路面に取り付けられる。つまり、本発明では、空気通路(32,34)の温度差によって熱が伝導し易い仕切板(70)には、湿度センサ(96,97)が取り付けられず、それ以外の通路面に湿度センサ(96,97)が取り付けられる。従って、湿度センサ(96,97)の熱が仕切板(70)を介して他の空気通路(32,34)へ伝導してしまうことが回避され、湿度センサ(96,97)の近傍で結露水が発生することが防止できる。
また、第1の発明では、第1空気通路(34)や第2空気通路(32)と調湿室(37,38)とが、ダンパ側仕切板(71)によって区画される。ダンパ側仕切板(71)には、複数のダンパ(41〜44)が設けられている。このダンパ(41〜44)が開閉されることで、調湿室(37,38)と第1空気通路(34)や第2空気通路(32)の断続状態が切り換えられ、ケーシング(11)内の空気の流れが変更される。
本発明では、各湿度センサ(96,97)のうちの一方又は両方が、各空気通路(34,32)の通路面のうちのダンパ側仕切板(71)側の通路面に取り付けられる。これにより、ダンパ(41〜44)の配線と、湿度センサ(96,97)の配線とが集約され、これらの配線の取り回しが簡素化される。
第2の発明は、第1の発明の調湿装置において、上記湿度センサ(96,97)が支持される支持台(101)と、上記空気通路(32,34)の通路面に設けられて上記支持台(101)が着脱自在に取り付けられる取付部材(120)とを更に備えていることを特徴とするものである。
第2の発明では、空気通路(32,34)における仕切板(70)以外の通路面に取付部材(120)が設けられる。一方、湿度センサ(96,97)は支持台(101)に支持されており、この支持台(101)を介して取付部材(120)に着脱自在に取り付けられる。この構成により、湿度センサ(96,97)の取り外しが容易となるので、湿度センサ(96,97)のメンテナンスや交換も容易となる。また、湿度センサ(96,97)を支持台(101)に支持させることで、湿度センサ(96,97)と通路面との間に一定の距離を置くことができる。従って、仕切板(70)以外の通路面が冷えてしまったとしても、湿度センサ(96,97)と通路面との間の伝熱が抑制できるので、湿度センサ(96,97)の近傍での結露水の発生を防止できる。
第3の発明は、第2の発明の調湿装置において、上記取付部材(120)には、上記空気通路(32,34)の通路面に沿って延びると共に長手方向の両端に跨るようにガイド溝(123)が形成されるレール部(122)が形成され、上記支持台(101)の端部には、上記レール部(122)のガイド溝(123)に嵌合して該レール部(122)に進退自在に保持されるガイド部(104)が形成されていることを特徴とするものである。
第3の発明では、取付部材(120)にレール部(122)が形成され、支持台(101)にはレール部(122)のガイド溝(123)に嵌合するガイド部(104)が形成される。湿度センサ(96,97)は、支持台(101)のガイド部(104)をガイド溝(123)に嵌め込むことで、支持台(101)が取付部材(120)に取り付けられる。この構成では、取付部材(120)に対する支持台(101)の取り付け/取り外しが容易となる。
第4の発明は、第1の発明の調湿装置において、上記ケーシング(11)の一側面(14)には、上記第1空気通路(34)及び第2空気通路(32)の双方に臨むメンテナンス用開放部(14a)が形成されており、上記湿度センサ(96,97)の双方が、ケーシング(11)の上記一側面(14)寄りに配置されていることを特徴とするものである。
第4の発明では、ケーシング(11)の一側面(14)にメンテナンス用開放部(14a)が形成される。各湿度センサ(96,97)は、各空気通路(32,34)において上記ケーシング(11)の一側面(14)寄り、即ちメンテナンス用開放部(14a)寄りに配置される。従って、ケーシング(11)の一側面(14)側からメンテナンス用開放部(14a)を通じて、双方の湿度センサ(96,97)のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。
第5の発明は、第2又は第3の発明の調湿装置において、上記ケーシング(11)の一側面(14)には、上記第1空気通路(34)及び第2空気通路(32)の双方に臨むメンテナンス用開放部(14a)が形成され、上記湿度センサ(96,97)の双方が、ケーシング(11)の上記一側面(14)寄りに配置されており、上記取付部材(120)には、上記支持台(101)を取付部材(120)に固定するための連結部(125)が上記メンテナンス用開放部(14a)側に臨むように形成されていることを特徴とするものである。
第5の発明では、第4の発明と同様にして、ケーシング(11)の一側面(14)にメンテナンス用開放部(14a)が形成され、各湿度センサ(96,97)がメンテナンス用開放部(14a)寄りに配置される。更に、本発明の取付部材(120)には、支持台(101)を固定するための連結部(125)がメンテナンス用開放部(14a)側に臨むように形成されている。この構成により、メンテナンス用開放部(14a)を通じて、支持台(101)が連結部(125)を介して取付部材(120)に容易に固定可能となる。
第6の発明は、第3の発明の調湿装置において、上記ケーシング(11)の一側面(14)には、上記第1空気通路(34)及び第2空気通路(32)の双方に臨むメンテナンス用開放部(14a)が形成され、上記湿度センサ(96,97)の双方が、ケーシング(11)の上記一側面(14)寄りに配置されており、上記レール部(122)における上記メンテナンス用開放部(14a)側寄りの端部には、上記支持台(101)が当接するように板部(124)が立設しており、上記板部(124)には、上記支持台(101)を取付部材(120)に固定するための連結部(125)が形成されていることを特徴とするものである。
第6の発明では、第4の発明と同様にして、ケーシング(11)の一側面にメンテナンス用開放部(14a)が形成され、各湿度センサ(96,97)がメンテナンス用開放部(14a)寄りに配置される。更に、本発明の取付部材(120)では、レール部(122)におけるメンテナンス用開放部(14a)寄りの端部に板部(124)が立設される。この板部(124)は、レール部(122)に沿って進退する支持台(101)と当接することで、ガイド部(104)がレール部(122)から抜けてしまうのを禁止する抜け止め部材を構成している。
また、板部(124)には、取付部材(120)に支持台(101)を固定するための連結部(125)が形成されている。ここで、板部(124)は、メンテナンス用開放部(14a)側に配置されている。従って、メンテナンス用開放部(14a)を通じて、支持台(101)を連結部(125)を介して取付部材(120)に容易に固定可能となる。
本発明では、各空気通路(32,34)に設けられる各湿度センサ(96,97)を仕切板(70)以外の通路面に取り付けるようにしている。これにより、本発明によれば、各湿度センサ(96,97)の熱が仕切板(70)へ伝導してしまうことを抑制できるので、各湿度センサ(96,97)の表面近傍での結露水の発生を防止できる。その結果、湿度センサ(96,97)に結露水が付着してしまったり、湿度センサ(96,97)の近傍の湿度が局所的に増大してしまうことを回避できる。従って、結露水の発生に起因して、湿度センサ(96,97)が故障したり、湿度センサ(96,97)の検出湿度に誤差が生じたりするのを防止できる。その結果、この調湿装置の信頼性を確保できる。
また、第1の発明によれば、湿度センサ(96,97)をダンパ側仕切板(71)側の通路面に取り付けるようにしたので、各ダンパ(41〜44)及び湿度センサ(96,97)の配線が集約され、これらの配線の取り回しを簡素化できる。また、このようにダンパ側仕切板(71)に湿度センサ(96,97)を取り付けるようにすると、各空気通路(34,32)に臨む他の通路面を構成するケーシング板(例えば天板)を取り外した状態で、ダンパ(41〜44)及び湿度センサ(96,97)の配線/動作確認を行い、その後に天板等のケーシング板を組み付けることができる。従って、この調湿装置の組立て作業や、メンテナンス作業等を簡便化できる。
また、第2の発明によれば、湿度センサ(96,97)を支持台(101)で支持すると共に、通路面の取付部材(120)に支持台(101)を着脱自在に取り付けるようにしている。これにより、本発明によれば、湿度センサ(96,97)の取り付け/取り外しが容易となるので、メンテナンス性が向上する。また、取付部材(120)が設けられる通路面から湿度センサ(96,97)までの間に有る程度の間隔を置くことができるので、湿度センサ(96,97)の熱が通路面側に伝導し難くなる。その結果、湿度センサ(96,97)の近傍での結露水の発生を一層確実に回避でき、結露水による湿度センサ(96,97)の濡れや検出誤差を防止できる。
更に、第3の発明によれば、通路面に設けられる取付部材(120)にレール部(122)を形成し、支持台(101)のガイド部(104)をレール部(122)のガイド溝(123)に嵌合させることで、支持台(101)を取付部材(120)に取り付けるようにしている。これにより、支持台(101)をレール部(122)に沿ってスライドさせることで、取付部材(120)に対する支持台(101)の着脱を簡便に行うことができる。
また、第4の発明によれば、双方の湿度センサ(96,97)をケーシング(11)の一側面(14)のメンテナンス用開放部(14a)側に配置するようにしたので、各湿度センサ(96,97)のメンテナンスを同一方向から容易に行うことができる。
更に、第5の発明によれば、支持台(101)を取付部材(120)に固定するための連結部(125)をメンテナンス用開放部(14a)側に臨ませるようにしたので、作業者による支持台(101)と取付部材(120)の固定作業が簡便となる。
更に、第6の発明によれば、取付部材(120)のレール部(122)の端部に板部(124)を形成することで、支持台(101)のガイド部(104)がレール部(122)の端部から抜けてしまうのを板部(124)によって防止できる。また、連結部(125)が形成される板部(124)をメンテナンス用開放部(14a)寄りに配置したので、作業者による支持台(101)と取付部材(120)の固定作業が簡便となる。また、固定作業時においては、支持台(101)のガイド部(104)と板部(124)とを当接させることで、支持台(101)の位置決めを確実に行って支持台(101)を取付部材(120)に固定することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の前提となる参考形態の調湿装置(10)について説明する。参考形態の調湿装置(10)は、室内の湿度調節と共に室内の換気を行うものであり、取り込んだ室外空気(OA)を湿度調節して室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を室外に排出する。
〈調湿装置の全体構成〉
調湿装置(10)について、図1〜図5を適宜参照しながら説明する。なお、ここでの説明で用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、特にことわらない限り、調湿装置(10)を前面側から見た場合の方向を意味している。
調湿装置(10)は、ケーシング(11)を備えている。また、ケーシング(11)内には、冷媒回路(50)が収容されている。この冷媒回路(50)には、第1吸着熱交換器(51)、第2吸着熱交換器(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が接続されている。冷媒回路(50)の詳細は後述する。
ケーシング(11)は、やや扁平で高さが比較的低い直方体状に形成されている。このケーシング(11)は、その左右方向の幅が奥行きよりも幾分長くなっている(図3を参照)。ケーシング(11)では、図1における左手前の側面(即ち、前面)を形成する部分が前面パネル部(12)となり、同図における右奥の側面(即ち、背面)を形成する部分が背面パネル部(13)となっている。また、このケーシング(11)では、同図における右手前の側面を形成する部分が第1側面パネル部(14)となり、同図における左奥の側面を形成する部分が第2側面パネル部(15)となっている。ケーシング(11)では、前面パネル部(12)と背面パネル部(13)とが互いに対向し、第1側面パネル部(14)と第2側面パネル部(15)とが互いに対向している。
ケーシング(11)には、外気吸込口(24)と、内気吸込口(23)と、給気口(22)と、排気口(21)とが形成されている。
外気吸込口(24)及び内気吸込口(23)は、背面パネル部(13)に開口している(図3,図4を参照)。外気吸込口(24)は、背面パネル部(13)の下側部分に配置されている。また、外気吸込口(24)は、背面パネル部(13)の左右幅方向の中央から第2側面パネル部(15)側へオフセットした位置に設けられている。内気吸込口(23)は、背面パネル部(13)の上側部分に配置されている。また、内気吸込口(23)は、背面パネル部(13)の左右幅方向の中央から第1側面パネル部(14)側へオフセットした位置に設けられている。
給気口(22)は、第1側面パネル部(14)における前面パネル部(12)側の端部付近に配置されている。排気口(21)は、第2側面パネル部(15)における前面パネル部(12)側の端部付近に配置されている。
ケーシング(11)の内部空間には、上流側仕切板(71)と、下流側仕切板(72)と、中央仕切板(73)と、第1仕切板(74)と、第2仕切板(75)とが設けられている。これらの仕切板(71〜75)は、何れもケーシング(11)の底板に立設されており、ケーシング(11)の内部空間をケーシング(11)の底板から天板に亘って区画している。
上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)は、前面パネル部(12)及び背面パネル部(13)と平行に配置されている。ケーシング(11)の内部空間において、上流側仕切板(71)は背面パネル部(13)寄りに配置され、下流側仕切板(72)は前面パネル部(12)寄りに配置されている。
上流側仕切板(71)の左右方向の幅は、ケーシング(11)の左右方向の幅よりも短くなっている。上流側仕切板(71)の右端部は、第1側面パネル部(14)に接合されている。一方、上流側仕切板(71)の左端部と第2側面パネル部(15)との間には、隙間が形成されている。
下流側仕切板(72)の左右方向の幅は、上流側仕切板(71)の左右方向の幅よりも短くなっている。下流側仕切板(72)の右端部と第1側面パネル部(14)との間には、隙間が形成されている。また、下流側仕切板(72)の左端部と第2側面パネル部(15)との間にも、隙間が形成されている。
第1仕切板(74)は、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間を右側から塞ぐように配置されている。具体的に、第1仕切板(74)は、第1側面パネル部(14)と平行となり、且つ上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)と直交する姿勢で配置されている。第1仕切板(74)の前端部は、下流側仕切板(72)の右端部に接合されている。第1仕切板(74)の後端部は、下流側仕切板(72)に接合されている。
第2仕切板(75)は、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間を左側から塞ぐように配置されている。具体的に、第2仕切板(75)は、第2側面パネル部(15)と平行となり、且つ上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)と直交する姿勢で配置されている。第2仕切板(75)の前端部は、下流側仕切板(72)の左端部に接合されている。第2仕切板(75)の後端部は、背面パネル部(13)に接合されている。また、この第2仕切板(75)には、上流側仕切板(71)の左端部が接合されている。
中央仕切板(73)は、上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)と直交する姿勢で、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間に配置されている。中央仕切板(73)は、上流側仕切板(71)から下流側仕切板(72)に亘って設けられ、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間を左右に区画している。また、中央仕切板(73)は、上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)の左右幅方向の中央よりも第2側面パネル部(15)側へ幾分寄った位置に設けられている。
ケーシング(11)の内部空間には、内外通路仕切板(70)も形成されている(図2,図4,図5を参照)。内外通路仕切板(70)は、上流側仕切板(71)及び背面パネル部(13)と直交するような水平な姿勢で、上流側仕切板(71)と背面パネル部(13)の間に配置されている。そして、内外通路仕切板(70)は、上流側仕切板(71)と背面パネル部(13)の間の空間を上下2つの空間に仕切っている。上下に仕切られたこの空間は、上側の空間が内気側通路(32)を構成し、下側の空間が外気側通路(34)を構成している。つまり、内外通路仕切板(70)は、内気側通路(32)と外気側通路(34)とを区画形成するように両通路(32,34)に介設する仕切板を構成している。
外気側通路(34)は、外気吸込口(24)に接続するダクトを介して室外空間と連通している。つまり、外気側通路(34)は、ケーシング(11)内に取り込まれる室外空気が流れる第1空気通路を構成している。外気側通路(34)には、空気から塵埃等を除去するための外気側フィルタ(28)が設けられている。外気側フィルタ(28)は、長辺が左右幅方向へ延びる長方形板状に形成され、外気側通路(34)を横断する姿勢で立設されている。外気側通路(34)は、この外気側フィルタ(28)によって前後に区画されている。外気側通路(34)における外気側フィルタ(28)の前側(下流側)の部分には、外気側通路(34)を流れる室外空気の湿度を検知する外気湿度センサ(97)が収容されている。
内気側通路(32)は、内気吸込口(23)に接続するダクトを介して室内と連通している。つまり、内気側通路(32)は、ケーシング(11)内に取り込まれる室内空気が流れる第2空気通路を構成している。内気側通路(32)には、空気から塵埃等を除去するための内気側フィルタ(27)が設けられている。内気側フィルタ(27)は、長辺が左右幅方向へ延びる長方形板状に形成され、内気側通路(32)を横断する姿勢で立設されている。内気側通路(32)は、この内気側フィルタ(27)によって前後に区画されている。内気側通路(32)における内気側フィルタ(27)の前側(下流側)の部分には、内気側通路(32)を流れる室内空気の湿度を検知する内気湿度センサ(96)が収容されている。各湿度センサ(96,97)で検知した湿度は、調湿装置(10)の調節能力の制御に利用される。外気湿度センサ(97)及び内気湿度センサ(96)の詳細は後述する。
上述したように、ケーシング(11)内における上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間は、中央仕切板(73)によって左右に区画されている。左右に仕切られたこの空間は、中央仕切板(73)の右側の空間が第1熱交換器室(37)を構成し、中央仕切板(73)の左側の空間が第2熱交換器室(38)を構成している(図1,図3を参照)。これらの熱交換器室(37,38)は、空気を調湿するための調湿室を構成している。
第1熱交換器室(37)には、第1吸着熱交換器(51)が収容されている。第2熱交換器室(38)には、第2吸着熱交換器(52)が収容されている。各吸着熱交換器(51,52)は、全体として長方形の厚板状あるいは扁平な直方体状に形成されている。吸着熱交換器(51,52)の詳細は後述する。
吸着熱交換器(51,52)は、その前面及び背面が上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)と平行になる姿勢で、熱交換器室(37,38)内に立設されている。つまり、吸着熱交換器(51,52)は、熱交換器室(37,38)を横断する姿勢で設置されている。各熱交換器室(37,38)は、吸着熱交換器(51,52)によって前後に区画されている。各熱交換器室(37,38)において、吸着熱交換器(51,52)は、熱交換器室(37,38)の前後方向の中央よりも上流側仕切板(71)寄りに配置されている。また、各吸着熱交換器(51,52)は、左右幅方向に概ね一直線上に並んで配置されている。
各吸着熱交換器(51,52)には、液側分流器(61)とガス側ヘッダ(62)とが設けられている。第1吸着熱交換器(51)は、液側分流器(61)及びガス側ヘッダ(62)を含む全体が第1熱交換器室(37)に収容されている。一方、第2吸着熱交換器(52)は、全てのフィン(57)を含む大部分が第2熱交換器室(38)に収容されるものの、その一部分が中央仕切板(73)を貫通して第1熱交換器室(37)に露出している。具体的に、第2吸着熱交換器(52)は、それに付属する液側分流器(61)及びガス側ヘッダ(62)が第1熱交換器室(37)内に位置している。また、第2吸着熱交換器(52)は、液側分流器(61)及びガス側ヘッダ(62)が接続する端部側に位置するU字管部(59)も、第1熱交換器室(37)内に露出している。また、第1熱交換器室(37)には、冷媒回路(50)の電動膨張弁(55)が収容されている。
ケーシング(11)の内部空間では、下流側仕切板(72)の前面に沿った部分が上下に仕切られている(図2,図3,図5を参照)。上下に仕切られたこの空間は、上側の空間が給気側通路(31)を構成し、下側の空間が排気側通路(33)を構成している。
上流側仕切板(71)は、上記各熱交換器室(37,38)と上記内気側通路(32)及び外気側通路(34)とをそれぞれ区画すると共に、複数のダンパ(41〜44)を有するダンパ側仕切板を構成している。具体的に、上流側仕切板(71)には、各熱交換器室(37,38)と内気側通路(32)及び外気側通路(34)とを断続するための開閉式のダンパ(41〜44)が4つ設けられている(図3,図5を参照)。各ダンパ(41〜44)は、概ね横長の長方形状に形成されている。具体的に、上流側仕切板(71)のうち内気側通路(32)に面する部分(上側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1内気側ダンパ(41)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2内気側ダンパ(42)が取り付けられる。また、上流側仕切板(71)のうち外気側通路(34)に面する部分(下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1外気側ダンパ(43)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2外気側ダンパ(44)が取り付けられる。
第1内気側ダンパ(41)を開閉すると、内気側通路(32)と第1熱交換器室(37)の間が断続される。第2内気側ダンパ(42)を開閉すると、内気側通路(32)と第2熱交換器室(38)の間が断続される。第1外気側ダンパ(43)を開閉すると、外気側通路(34)と第1熱交換器室(37)の間が断続される。第2外気側ダンパ(44)を開閉すると、外気側通路(34)と第2熱交換器室(38)の間が断続される。
上流側仕切板(71)において、第1外気側ダンパ(43)は、第1内気側ダンパ(41)の真下に配置されている。第1内気側ダンパ(41)及び第1外気側ダンパ(43)は、それぞれの左右幅方向の中央が第1熱交換器室(37)の左右幅方向の中央よりも中央仕切板(73)寄り(即ち、第2側面パネル部(15)寄り)となる位置に設置されている(図3を参照)。
また、上流側仕切板(71)において、第2外気側ダンパ(44)は、第2内気側ダンパ(42)の真下に配置されている。第2内気側ダンパ(42)及び第2外気側ダンパ(44)は、それぞれの左右幅方向の中央が第2熱交換器室(38)の左右幅方向の中央よりも中央仕切板(73)寄り(即ち、第1側面パネル部(14)寄り)となる位置に設置されている(図3を参照)。
下流側仕切板(72)には、開閉式のダンパ(45〜48)が4つ設けられている(図3,図5を参照)。各ダンパ(45〜48)は、概ね横長の長方形状に形成されている。具体的に、下流側仕切板(72)のうち給気側通路(31)に面する部分(上側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1給気側ダンパ(45)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2給気側ダンパ(46)が取り付けられる。また、下流側仕切板(72)のうち排気側通路(33)に面する部分(下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1排気側ダンパ(47)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2排気側ダンパ(48)が取り付けられる。
第1給気側ダンパ(45)を開閉すると、給気側通路(31)と第1熱交換器室(37)の間が断続される。第2給気側ダンパ(46)を開閉すると、給気側通路(31)と第2熱交換器室(38)の間が断続される。第1排気側ダンパ(47)を開閉すると、排気側通路(33)と第1熱交換器室(37)の間が断続される。第2排気側ダンパ(48)を開閉すると、排気側通路(33)と第2熱交換器室(38)の間が断続される。
下流側仕切板(72)において、第1排気側ダンパ(47)は、第1給気側ダンパ(45)の真下に配置されている。第1給気側ダンパ(45)及び第1排気側ダンパ(47)は、それぞれの左右幅方向の中央が第1熱交換器室(37)の左右幅方向の中央よりも中央仕切板(73)寄り(即ち、第2側面パネル部(15)寄り)となる位置に設置されている(図3を参照)。
また、下流側仕切板(72)において、第2排気側ダンパ(48)は、第2給気側ダンパ(46)の真下に配置されている。第2排気側ダンパ(48)及び第2給気側ダンパ(46)は、それぞれの左右幅方向の中央が第2熱交換器室(38)の左右幅方向の中央よりも中央仕切板(73)寄り(即ち、第1側面パネル部(14)寄り)となる位置に設置されている(図3を参照)。
ケーシング(11)内では、給気側通路(31)及び排気側通路(33)と前面パネル部(12)との間の空間が、給排気仕切板(77)によって左右に仕切られている。この左右に仕切られた空間は、給排気仕切板(77)の右側の空間が給気ファン室(36)を構成し、給排気仕切板(77)の左側の空間が排気ファン室(35)を構成している。この給排気仕切板(77)は、中央仕切板(73)よりも更に第2側面パネル部(15)寄りに立設されている。給気ファン室(36)及び排気ファン室(35)は、何れもケーシング(11)の底板から天板に亘る空間である。
給気ファン室(36)には、給気ファン(26)が収容されている。また、排気ファン室(35)には排気ファン(25)が収容されている。給気ファン(26)及び排気ファン(25)は、何れも遠心型の多翼ファン(いわゆるシロッコファン)である。
具体的に、これらのファン(25,26)は、ファンロータと、ファンケーシング(86)と、ファンモータ(89)とを備えている。図示しないが、ファンロータは、その軸方向の長さが直径に比べて短い円筒状に形成され、その周側面に多数の翼が形成されている。ファンロータは、ファンケーシング(86)に収容されている。ファンケーシング(86)では、その側面(ファンロータの軸方向と直交する側面)の一方に吸入口(87)が開口している。また、ファンケーシング(86)には、その周側面から外側へ突出する部分が形成されており、その部分の突端に吹出口(88)が開口している。ファンモータ(89)は、ファンケーシング(86)における吸入口(87)と反対側の側面に取り付けられている。ファンモータ(89)は、ファンロータに連結されてファンロータを回転駆動する。
給気ファン(26)及び排気ファン(25)において、ファンロータがファンモータ(89)によって回転駆動されると、吸入口(87)を通ってファンケーシング(86)内へ空気が吸い込まれ、ファンケーシング(86)内の空気が吹出口(88)から吹き出される。
給気ファン室(36)において、給気ファン(26)は、ファンケーシング(86)の吸入口(87)が下流側仕切板(72)と対面する姿勢で設置されている。また、この給気ファン(26)のファンケーシング(86)の吹出口(88)は、給気口(22)に連通する状態で第1側面パネル部(14)に取り付けられている。
排気ファン室(35)において、排気ファン(25)は、ファンケーシング(86)の吸入口(87)が下流側仕切板(72)と対面する姿勢で設置されている。また、この排気ファン(25)のファンケーシング(86)の吹出口(88)は、排気口(21)に連通する状態で第2側面パネル部(15)に取り付けられている。
給気ファン室(36)には、冷媒回路(50)の圧縮機(53)と四方切換弁(54)とが収容されている。圧縮機(53)及び四方切換弁(54)は、給気ファン室(36)における給気ファン(26)と給排気仕切板(77)との間に配置されている。
四方切換弁(54)には、各吸着熱交換器(51,52)のガス側ヘッダ(62)から延びる連絡配管(65)が接続されている。この連絡配管(65)は、下流側仕切板(72)を貫通している。具体的に、下流側仕切板(72)では、給気側通路(31)に臨む部分(上側部分)のうち中央仕切板(73)の右側の部分(即ち、第1熱交換器室(37)に臨む部分)を連絡配管(65)が貫通している。なお、各吸着熱交換器(51,52)の液側分流器(61)は、一方が電動膨張弁(55)の一端に接続され、他方が電動膨張弁(55)の他端に接続されている。
ケーシング(11)内において、第1仕切板(74)と第1側面パネル部(14)の間の空間は、第1バイパス通路(81)を構成している(図2,図3を参照)。また、ケーシング(11)内において、第2仕切板(75)と第2側面パネル部(15)の間の空間は、第2バイパス通路(82)を構成している(図3,図4を参照)。第1バイパス通路(81)及び第2バイパス通路(82)は、ケーシング(11)の底板から天板に亘る空間である。第1バイパス通路(81)の通路幅は、第2バイパス通路(82)の通路幅よりも長くなっている。
第1バイパス通路(81)の始端(背面パネル部(13)側の端部)は、外気側通路(34)だけに連通しており、内気側通路(32)からは遮断されている。この第1バイパス通路(81)は、外気側通路(34)における外気側フィルタ(28)の下流側部分と連通している。第1バイパス通路(81)の終端(前面パネル部(12)側の端部)は、仕切板(78)によって、給気側通路(31)、排気側通路(33)、及び給気ファン室(36)から区画されている。仕切板(78)のうち給気ファン室(36)に臨む部分には、第1バイパス用ダンパ(83)が設けられている。第1バイパス用ダンパ(83)は、概ね縦長の長方形状に形成されている。第1バイパス用ダンパ(83)を開閉すると、第1バイパス通路(81)と給気ファン室(36)との間が断続される。
第2バイパス通路(82)の始端(背面パネル部(13)側の端部)は、内気側通路(32)だけに連通しており、外気側通路(34)からは遮断されている。この第2バイパス通路(82)は、第2仕切板(75)に形成された連通口(76)を介して、内気側通路(32)における内気側フィルタ(27)の下流側部分と連通している。第2バイパス通路(82)の終端(前面パネル部(12)側の端部)は、仕切板(79)によって、給気側通路(31)、排気側通路(33)、及び排気ファン室(35)から区画されている。仕切板(79)のうち排気ファン室(35)に臨む部分には、第2バイパス用ダンパ(84)が設けられている。第2バイパス用ダンパ(84)は、概ね縦長の長方形状に形成されている。第2バイパス用ダンパ(84)を開閉すると、第2バイパス通路(82)と排気ファン室(35)との間が断続される。
なお、図5の右側面図及び左側面図では、第1バイパス通路(81)、第2バイパス通路(82)、第1バイパス用ダンパ(83)、及び第2バイパス用ダンパ(84)の図示を省略している。
ケーシング(11)の一側面となる第1側面パネル部(14)では、内気側通路(32)及び外気側通路(34)に臨む部分が第1メンテナンス用開放部(14a)を構成し、第1バイパス通路(81)に臨む部分が第2メンテナンス用開放部(14b)を構成している(図2を参照)。第1メンテナンス用開放部(14a)には、第1開閉パネル(17)が着脱自在に取り付けられ、第2メンテナンス用開放部(14b)には、第2開閉パネル(16)が着脱自在に取り付けられている(図1,図3を参照)。
ケーシング(11)の前面パネル部(12)では、その右寄りの部分に電装品箱(90)が取り付けられている。なお、図2及び図5において、電装品箱(90)は省略されている。電装品箱(90)は、直方体状の箱であって、その内部に制御用基板(91)と電源用基板(92)とが収容されている。制御用基板(91)及び電源用基板(92)は、電装品箱(90)の側板のうち前面パネル部(12)に隣接するもの(即ち、背面板)の内側面に取り付けられている。電源用基板(92)のインバータ部には、放熱フィン(93)が設けられている。この放熱フィン(93)は、電源用基板(92)の背面に突設されており、電装品箱(90)の背面板とケーシング(11)の前面パネル部(12)とを貫通して給気ファン室(36)に露出している(図3,図4を参照)。
ケーシング(11)内において、圧縮機(53)、ファン(25,26)、ダンパ(41〜48)、湿度センサ(96,97)等に接続するリード線は、電装品箱(90)の内部へと延びている。そのうち、上流側仕切板(71)に取り付けられたダンパ(41〜44)の駆動モータに接続するリード線や、湿度センサ(96,97)に接続するリード線は、第1バイパス通路(81)を通って電装品箱(90)へと延びている。
〈冷媒回路の構成〉
上記冷媒回路(50)について、図6を参照しながら説明する。
上記冷媒回路(50)は、第1吸着熱交換器(51)、第2吸着熱交換器(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が設けられた閉回路である。この冷媒回路(50)は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。
上記冷媒回路(50)において、圧縮機(53)は、その吐出側が四方切換弁(54)の第1のポートに、その吸入側が四方切換弁(54)の第2のポートにそれぞれ接続されている。第1吸着熱交換器(51)の一端は、四方切換弁(54)の第3のポートに接続されている。第1吸着熱交換器(51)の他端は、電動膨張弁(55)を介して第2吸着熱交換器(52)の一端に接続されている。第2吸着熱交換器(52)の他端は、四方切換弁(54)の第4のポートに接続されている。
上記四方切換弁(54)は、第1のポートと第3のポートが連通して第2のポートと第4のポートが連通する第1状態(図6(A)に示す状態)と、第1のポートと第4のポートが連通して第2のポートと第3のポートが連通する第2状態(図6(B)に示す状態)とに切り換え可能となっている。
図7に示すように、第1吸着熱交換器(51)及び第2吸着熱交換器(52)は、何れもクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。各吸着熱交換器(51,52)は、室外空気(OA)や室内空気(RA)の調湿を行う調湿手段を構成している。これら吸着熱交換器(51,52)は、銅製の伝熱管(58)とアルミニウム製のフィン(57)とを備えている。吸着熱交換器(51,52)に設けられた複数のフィン(57)は、それぞれが長方形板状に形成され、一定の間隔で並べられている。また、伝熱管(58)は、フィン(57)の配列方向に蛇行する形状となっている。つまり、この伝熱管(58)では、各フィン(57)を貫通する直管部と、隣り合った直管部同士を接続するU字管部(59)とが交互に形成されている。
上記各吸着熱交換器(51,52)では、各フィン(57)の表面に吸着剤が担持されており、フィン(57)の間を通過する空気がフィン(57)に担持された吸着剤と接触する。この吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性の官能基を有する有機高分子材料など、空気中の水蒸気を吸着できるものが用いられる。
参考形態の調湿装置(10)では、冷媒回路(50)が熱媒回路を構成する。この冷媒回路(50)では、2つの吸着熱交換器(51,52)のうち凝縮器として動作する方に高圧のガス冷媒が加熱用の熱媒流体として供給され、蒸発器として動作する方に低圧の気液二相冷媒が冷却用の熱媒流体として供給される。
〈湿度センサの構成〉
上述したように、外気側通路(34)には外気湿度センサ(97)が、内気側通路(32)には内気湿度センサ(96)がそれぞれ設けられている。外気湿度センサ(97)はケーシング(11)の底板の上面側に取り付けられ、内気湿度センサ(96)はケーシング(11)の天板の下面側に取り付けられている。(図5の右側面図を参照)。つまり、各湿度センサ(96,97)は、各通路(32,34)に臨む通路面のうち内外通路仕切板(70)以外の通路面であって、且つ内外通路仕切板(70)と対向する通路面に取り付けられている。
また、外気湿度センサ(97)は、外気側通路(34)において第1側面パネル部(14)寄りに配置されている(図2を参照)。つまり、外気湿度センサ(97)は、第1メンテナンス用開放部(14a)の近傍に配置されている。内気湿度センサ(96)は、内気側通路(32)において第1側面パネル部(14)寄りに配置されている。つまり、内気湿度センサ(96)も、第1メンテナンス用開放部(14a)の近傍に配置されている。
各湿度センサ(96,67)は、センサユニット(100)にそれぞれ組み込まれている。これらのセンサユニット(100)について図8及び図9を参照しながら説明する。なお、2つのセンサユニット(100)の基本構成は同じであるので、ここでは外気湿度センサ(97)側のセンサユニット(100)を代表として詳細に説明する。センサユニット(100)は、支持台(101)とセンサカバー(110)と取付部材(120)とを備えている。
支持台(101)は、外気湿度センサ(97)を支持する支持部材を構成している。支持台(101)は、その中間部位が縦断面視でコの字状となるように膨出する板状に形成されている。具体的に、支持台(101)は、支持板部(102)と脚部(103)とガイド部(104)とを備えている。
支持板部(102)は、略長方形の板状に形成されている。支持板部(102)の中央には、外気湿度センサ(97)を保持するための保持部が形成されている。支持板部(102)は、ケーシング(11)の底板と平行な姿勢で該底板と所定間隔を置くように支持されている。これにより、外気湿度センサ(97)も、底板から所定の距離だけ離れている。
脚部(103)は、細長な略長方形の板状に形成されている。脚部(103)は、支持板部(102)の幅方向(図9における左右方向)の両端に連続的に形成され、支持板部(102)に直交する姿勢で下方へ延出している。
ガイド部(104)は、細長な略長方形の板状に形成されている。ガイド部(104)は、脚部(103)の下側の端部に連続的に形成され、脚部(103)と直交し、且つ支持板部(102)と平行な姿勢で幅方向の外側に延出している。
また、支持台(101)には、略長方形の第1連結板(105)が形成されている。第1連結板(105)は、支持板部(102)の長手方向における第1側面パネル部(14)寄りの端部に連続的に形成されている。第1連結板(105)は、支持板部(102)と直交し、且つ第1側面パネル部(14)と平行となるように支持板部(102)から下方へ延出している。第1連結板(105)の高さ寸法は、脚部(103)の高さ寸法と概ね同じである。また、第1連結板(105)の中央部位には、円形又は楕円形状の第1ビス穴(106)が形成されている。第1ビス穴(106)は、第1メンテナンス用開放部(14a)を向くように開口している。
上記センサカバー(110)は、外気湿度センサ(97)を覆う保護カバーを構成している。センサカバー(110)は、下側の面が開放された箱状に形成されている。センサカバー(110)では、第1連結板(105)と平行となる側の一対の側板部(111,111)の高さが、残りの一対の側板部(112,112)の高さよりも短くなっている。センサカバー(110)は、一対の側板部(111,111)の下端が支持板部(102)と当接し、残りの一対の側板部(112,112)の下端がガイド部(104)と当接するようにして、支持台(101)に着脱自在となっている。
上記一対の側板部(111,111)には、それぞれスリット(112,112)が形成されている。各スリット(112,112)は、各側板部(111,111)の中間部位を下側から切り欠くような長方形状に形成されている。これらのスリット(112,112)により、側板部(111)と支持板部(102)との間には、空気をセンサカバー(110)の内部に導入し、又は外部へ排出する一対の空気流通口が形成される。
上記取付部材(120)は、上記支持台(101)を各通路(32,34)の通路面に取り付けるためのものである。具体的に、外気側通路(34)では、取付部材(120)がケーシング(11)の底板の上側の通路面に固定されている。また、内気側通路(32)では、取付部材(120)がケーシング(11)の底板の下側の通路面に固定されている。なお、図示しないが、これらの通路面と取付部材(120)の間には、断熱材が介設されている。
取付部材(120)は、基板(121)と、該基板(121)の幅方向の両端に形成される一対のレール部(122)とを備えている。基板(121)は、対応する通路面に敷設される長方形板状に形成されている。基板(121)と支持台(101)とでは、その長手方向及び幅方向の寸法が概ね同じとなっている。一対のレール部(122)は、互いに平行となり、且つ第1メンテナンス用開放部(14a)と直交するように延びている。レール部(122)は、取付部材(120)の幅方向の両端を内側に向かって折り返すことで形成される。つまり、レール部(122)は、その横断面が内側に向かって開放するコの字状に形成される。そして、各レール部(122)の内側には、支持台(101)のガイド部(104)が嵌合するガイド溝(123)が形成されている。ガイド溝(123)は、レール部(122)の長手方向の両端に亘って形成される。支持台(101)のガイド部(104)は、ガイド溝(123)に嵌合することでガイド部(104)に進退自在に保持される。
また、取付部材(120)には、板部としての第2連結板(124)が形成されている。第2連結板(124)は、上記第1連結板(105)と概ね同一形状となる長方形状に形成されている。第2連結板(124)は、基板(121)の長手方向(即ち、レール部(122)の長手方向)における第1メンテナンス用開放部(14a)寄りの端部に連続的に形成されている。第2連結板(124)は、基板(121)の端部の幅方向の中間部位で立設している。そして、第2連結板(124)は、ガイド溝(123)に進退自在に保持される支持台(101)の第1連結板(105)と当接可能となっている。
また、第2連結板(124)の中央部位には、円形又は楕円形状の第2ビス穴(125)が形成されている。第2ビス穴(125)は、第1メンテナンス用開放部(14a)を向くように開口している。第2ビス穴(125)は、支持台(101)を取付部材(120)に固定するための連結部を形成している。
更に、センサユニット(100)では、支持台(101)が取付部材(120)に装着された状態で、支持台(101)と取付部材(120)とを固定する固定部材としてのビス(130)を備えている。ビス(130)は、第1連結板(105)と第2連結板(124)とが当接する状態で、各ビス穴(106,125)に締結される。なお、このような支持台(101)と取付部材(120)との着脱動作についての詳細は後述する。
−運転動作−
参考形態の調湿装置(10)は、除湿換気運転と、加湿換気運転と、単純換気運転とを選択的に行う。除湿換気運転中や加湿換気運転中の調湿装置(10)は、取り込んだ室外空気(OA)を湿度調節してから供給空気(SA)として室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を排出空気(EA)として室外へ排出する。一方、単純換気運転中の調湿装置(10)は、取り込んだ室外空気(OA)をそのまま供給空気(SA)として室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)をそのまま排出空気(EA)として室外へ排出する。
〈除湿換気運転〉
除湿換気運転中の調湿装置(10)では、後述する第1動作と第2動作が所定の時間間隔(例えば3分間隔)で交互に繰り返される。この除湿換気運転中において、第1バイパス用ダンパ(83)及び第2バイパス用ダンパ(84)は、常に閉状態となる。
除湿換気運転中の調湿装置(10)において、給気ファン(26)を運転すると、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれる。また、排気ファン(25)を運転すると、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれる。
先ず、除湿換気運転の第1動作について説明する。図10に示すように、この第1動作中には、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。
この第1動作中の冷媒回路(50)では、図6(A)に示すように、四方切換弁(54)が第1状態に設定される。この状態の冷媒回路(50)では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路(50)では、圧縮機(53)から吐出された冷媒が第1吸着熱交換器(51)、電動膨張弁(55)、第2吸着熱交換器(52)の順に通過し、第1吸着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(52)が蒸発器となる。
外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第1空気は、第2外気側ダンパ(44)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(52)で除湿された第1空気は、第2給気側ダンパ(46)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第2空気は、第1内気側ダンパ(41)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)で水分を付与された第2空気は、第1排気側ダンパ(47)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
次に、除湿換気運転の第2動作について説明する。図11に示すように、この第2動作中には、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が閉状態となる。
この第2動作中の冷媒回路(50)では、図6(B)に示すように、四方切換弁(54)が第2状態に設定される。この状態の冷媒回路(50)では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路(50)では、圧縮機(53)から吐出された冷媒が第2吸着熱交換器(52)、電動膨張弁(55)、第1吸着熱交換器(51)の順に通過し、第1吸着熱交換器(51)が蒸発器となって第2吸着熱交換器(52)が凝縮器となる。
外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第1空気は、第1外気側ダンパ(43)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(51)で除湿された第1空気は、第1給気側ダンパ(45)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第2空気は、第2内気側ダンパ(42)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)で水分を付与された第2空気は、第2排気側ダンパ(48)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
〈加湿換気運転〉
加湿換気運転中の調湿装置(10)では、後述する第1動作と第2動作が所定の時間間隔(例えば3分間隔)で交互に繰り返される。この加湿換気運転中において、第1バイパス用ダンパ(83)及び第2バイパス用ダンパ(84)は、常に閉状態となる。
加湿換気運転中の調湿装置(10)において、給気ファン(26)を運転すると、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれる。また、排気ファン(25)を運転すると、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれる。
先ず、加湿換気運転の第1動作について説明する。図12に示すように、この第1動作中には、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が閉状態となる。
この第1動作中の冷媒回路(50)では、図6(A)に示すように、四方切換弁(54)が第1状態に設定される。そして、この冷媒回路(50)では、除湿換気運転の第1動作中と同様に、第1吸着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(52)が蒸発器となる。
内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第1空気は、第2内気側ダンパ(42)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(52)で水分を奪われた第1空気は、第2排気側ダンパ(48)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第2空気は、第1外気側ダンパ(43)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)で加湿された第2空気は、第1給気側ダンパ(45)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
次に、加湿換気運転の第2動作について説明する。図13に示すように、この第2動作中には、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。
この第2動作中の冷媒回路(50)では、図6(B)に示すように、四方切換弁(54)が第2状態に設定される。そして、この冷媒回路(50)では、除湿換気運転の第2動作中と同様に、第1吸着熱交換器(51)が蒸発器となって第2吸着熱交換器(52)が凝縮器となる。
内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第1空気は、第1内気側ダンパ(41)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(51)で水分を奪われた第1空気は、第1排気側ダンパ(47)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第2空気は、第2外気側ダンパ(44)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)で加湿された第2空気は、第2給気側ダンパ(46)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
〈単純換気運転〉
単純換気運転中における調湿装置(10)の動作について、図14を参照しながら説明する。この単純換気運転は、外気をそのまま室内へ供給しても室内の快適性が損なわれない時期(例えば、春季や秋季などの中間期)に行われる。つまり、この単純換気運転は、室内へ供給される空気の湿度調節は不要であるが、室内の換気は行う必要がある場合に実行される。
この単純換気運転では、第1バイパス用ダンパ(83)及び第2バイパス用ダンパ(84)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第2外気側ダンパ(44)、第1給気側ダンパ(45)、第2給気側ダンパ(46)、第1排気側ダンパ(47)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、単純換気運転中において、冷媒回路(50)の圧縮機(53)は停止状態となる。つまり、単純換気運転中において、冷媒回路(50)での冷凍サイクルは行われない。
単純換気運転中の調湿装置(10)において、給気ファン(26)を運転すると、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ取り込まれる。外気吸込口(24)を通って外気側通路(34)へ流入した室外空気は、外気側フィルタ(28)を通過後に第1バイパス通路(81)へ流入し、第1バイパス用ダンパ(83)を通って給気ファン室(36)へ流入する。給気ファン室(36)へ流入した室外空気は、給気ファン(26)へ吸い込まれ、給気口(22)を通って室内へ供給される。
また、単純換気運転中の調湿装置(10)において、排気ファン(25)を運転すると、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ取り込まれる。内気吸込口(23)を通って内気側通路(32)へ流入した室内空気は、内気側フィルタ(27)を通過後に第2バイパス通路(82)へ流入し、第2バイパス用ダンパ(84)を通って排気ファン室(35)へ流入する。排気ファン室(35)へ流入した室内空気は、排気ファン(25)へ吸い込まれ、排気口(21)を通って室外へ排出される。
−湿度センサの濡れ対策−
上述のように、調湿装置(10)の各運転時においては、室外空気(OA)が外気側通路(34)へ取り込まれると同時に室内空気(RA)が内気側通路(32)へ取り込まれる。つまり、ケーシング(11)内では、内外通路仕切板(70)を挟んで上側を室内空気(RA)が流れ、下側を室外空気(OA)が流れる。ここで、例えば夏季や冬季等において、室外空気(OA)と室内空気(RA)との温度差が大きくなると、外気側通路(34)側の熱と内気側通路(32)の熱とが内外通路仕切板(70)を通じて伝導し易くなる。そして、従来例においては、このような仕切板に湿度センサが取り付けられていたため、湿度センサの熱が仕切板に伝導し、湿度センサの近傍で結露水が発生してしまうことがあった。
これに対し、本参考形態の各湿度センサ(96,97)は、各通路(32,34)において内外通路仕切板(70)の通路面以外の通路面(即ち、ケーシング(11)の底板及び天板)に取り付けられている。従って、湿度センサ(96,97)から内外通路仕切板(70)への熱の伝導を抑えることができるので、湿度センサ(96,97)の近傍での結露水の発生を防止できる。よって、この結露水が各湿度センサ(96,97)に付着したり、各湿度センサ(96,97)の周囲の湿度が局所的に増大してしまうことがない。その結果、本参考形態では、各湿度センサ(96,97)の濡れに起因して各湿度センサ(96,97)が故障してしまったり、各湿度センサ(96,97)の検知湿度に誤差が生じたりすることが回避される。よって、調湿装置(10)では、これらの湿度センサ(96,97)の検知湿度に基づいて、適正な調湿能力の制御(例えば圧縮機(53)の運転周波数制御による冷媒循環量の制御)を行うことができる。
−センサユニットの着脱作業−
次に、内気湿度センサ(96)や外気湿度センサ(97)が組み込まれるセンサユニット(100)の着脱動作について説明する。
各湿度センサ(96)のメンテナンス等を行う際には、ケーシング(11)から第1開閉パネル(17)(図1を参照)を取り外す。その結果、作業者に対して第1メンテナンス用開放部(14a)が露出される状態となる(図8を参照)。
作業者は、第1連結板(105)及び第2連結板(124)からビス(130)を外し、支持台(101)と取付部材(120)の連結を解除する。そして、図9に示すレール部(122)に沿うように支持台(101)を手前側にスライドさせることで、ガイド溝(123)からガイド部(104)を抜き出す。以上により、取付部材(120)から支持台(101)が取り外される。
一方、支持台(101)を取付部材(120)に取り付ける際には、支持台(101)のガイド部(104)をガイド溝(123)の手前側の端部から挿入する。そして、支持台(101)を奥側へスライドさせることで、第1連結板(105)と第2連結板(124)とを当接させる。この状態で、第1連結板(105)及び第2連結板(124)をビス(130)によって締結することで、支持台(101)と取付部材(120)とが連結固定される。
参考形態の効果−
上記参考形態では、外気側通路(34)及び内気側通路(32)に設けられる各湿度センサ(96,97)を内外通路仕切板(70)以外の通路面に取り付けるようにしている。これにより、各湿度センサ(96,97)から内外通路仕切板(70)への伝熱を抑制でき、湿度センサ(96,97)の近傍での結露水の発生を防止できる。よって、湿度センサ(96,97)に結露水が付着してしまったり、湿度センサ(96,97)の近傍の湿度が局所的に増大してしまうことを回避できる。従って、結露水が付着することにより湿度センサ(96,97)が故障したり、湿度センサ(96,97)の検出湿度に誤差が生じたりするのを防止できる。その結果、この調湿装置(10)の信頼性を確保できる。
特に、上記参考形態では、内気湿度センサ(96)をケーシング(11)の天板の下面に取り付け、外気湿度センサ(97)をケーシング(11)の底板の上面に取り付けている。つまり、各湿度センサ(96,97)は、内外通路仕切板(70)と対向する通路面にそれぞれ取り付けられている。従って、内外通路仕切板(70)と各湿度センサ(96,97)との距離を充分稼ぐことができ、湿度センサ(96,97)から内外通路仕切板(70)への伝熱を一層効果的に抑制できる。その結果、結露水が湿度センサ(96,97)に付着したり、湿度センサ(96,97)の近傍の湿度が局所的に増大したりするのを効果的に防止することができる。
また、上記参考形態では、各湿度センサ(96,97)を支持台(101)で支持すると共に、通路面に設けられる取付部材(120)に支持台(101)を着脱自在に取り付けるようにしている。これにより、各湿度センサ(96,97)の取り付け/取り外しが容易となるので、メンテナンス性が向上する。更に、取付部材(120)にレール部(122)を形成し、支持台(101)のガイド部(104)をレール部(122)のガイド溝(123)に嵌合させることで、支持台(101)を取付部材(120)に取り付けるようにしている。これにより、支持台(101)をレール部(122)に沿ってスライドさせることで、取付部材(120)に対する支持台(101)の着脱を簡便に行うことができる。
また、双方の湿度センサ(96,97)をケーシング(11)の片側の第1メンテナンス用開放部(14a)寄りに配置するようにしたので、各湿度センサ(96,97)のメンテナンスを同一方向から容易に行うことができる。更に、支持台(101)を取付部材(120)に固定するための第2ビス穴(125)を第1メンテナンス用開放部(14a)側に臨ませるようにしたので、作業者による支持台(101)と取付部材(120)の固定作業が簡便となる。また、第2連結板(124)をレール部(122)の長手方向の端部側に形成することで、第2連結板(124)をガイド部(104)の抜け止め用の部材として利用できる。更に、第2連結板(124)と第1連結板(105)とをビス(130)で締結する際には、第2連結板(124)を支持台(101)の位置決め部材としても利用できる。
《実施形態》
本発明の実施形態は、上記参考形態の調湿装置(10)において、内気湿度センサ(96)を上流側仕切板(71)側の通路面に取り付ける一方、外気湿度センサ(97)は、上記実施形態1と同様、ケーシング(11)の底板側の通路面に取り付けている。なお、内気湿度センサ(96)は、上記実施形態1と同様のセンサユニット(100)に組み込まれている。また、内気湿度センサ(96)は、上記実施形態1と同様、第1開閉パネル部(14a)寄りに配置されており、第1開閉パネル(17)を取り外した状態で、作業者が容易にメンテナンス作業を行えるようになっている。また、この例では、内気側通路(32)において、内気湿度センサ(96)の上流側に内気側フィルタ(27)が配置されている。これにより、空気中に含まれる塵埃等が内気湿度センサ(96)に付着してしまうのを防止している。
図15の例に示すように、内気湿度センサ(96)を上流側仕切板(71)に取り付けると、この調湿装置(10)の組立て時において、内気湿度センサ(96)の配線作業が容易となる。具体的に、調湿装置(10)の組立て時には、ケーシング(11)の天板が取り外された状態で、上流側仕切板(71)の内気湿度センサ(96)や第1,第2内気側ダンパ(41,42)の配線が行われる。なお、この配線は、第1バイパス通路(81)を通って電装品箱(90)へ導入される。そして、組立て時には、内気湿度センサ(96)や第1,第2内気側ダンパ(41,42)が正常に機能するかを検査した後に、天板をケーシング(11)に取り付ける。
これに対し、仮に天板側の通路面に内気湿度センサ(96)を設けるようにすると、ケーシング(11)の天板と共に内気湿度センサ(96)も取り外されてしまうので、このような天板の取り外しを考慮して電装品箱(90)から内気湿度センサ(96)までの配線に余裕を持たす必要がある。あるいは、ダンパ(41,42)等の検査をした後に天板をケーシング(11)に取り付けてから、内気湿度センサ(96)の配線作業を行う必要がある。
このように、図15に示す例では、ダンパ(41,42)を有する上流側仕切板(71)側の通路面に内気湿度センサ(96)を取り付けることで、天板の組立て状態に拘わらず、電装品箱(90)から内気湿度センサ(96)までの間を比較的短い配線で繋ぐことができる。また、ダンパ(41,42)の配線と内気湿度センサ(96)の配線とを同じ経路で導線でき、配線の取り回しが簡素化される。
また、上記実施形態では、内外通路仕切板(70)の上側に内気側通路(32)を区画し、下側に外気側通路(34)を区画しているが、これとは逆に上側に外気側通路(34)を区画し、下側に内気側通路(32)を区画するようにしても良い。
更に、上記実施形態では、2つの吸着熱交換器(51,52)から成る調湿手段で空気を調湿している。しかしながら、調湿手段はこれに限らず、回転板に吸着剤が担持された吸着ロータや、室外空気と室内空気との顕熱及び潜熱を交換する全熱交換器等を用いることもできる。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、室内の湿度調節を行うための調湿装置について有用である。
前面側から見た調湿装置をケーシングの天板を省略して示す斜視図である。 前面側から見た調湿装置をケーシングの一部および電装品箱を省略して示す斜視図である。 調湿装置をケーシングの天板を省略して示す平面図である。 背面側から見た調湿装置をケーシングの天板を省略して示す斜視図である。 調湿装置の一部を省略して示す概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、(A)は第1動作中の動作を示すものであり、(B)は第2動作中の動作を示すものである。 吸着熱交換器の概略斜視図である。 取り付けられた状態のセンサユニットの近傍を示す斜視図である。 センサユニットの分解斜視図である。 除湿換気運転の第1動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 除湿換気運転の第2動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 加湿換気運転の第1動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 加湿換気運転の第2動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 単純換気運転における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 本発明の実施形態において、背面側から見た調湿装置をケーシングの天板を省略して示す斜視図である。
符号の説明
10 調湿装置
11 ケーシング
14 第1側面パネル部(ケーシングの一側面)
14a 第1メンテナンス用開放部(メンテナンス用開放部)
32 内気側通路(第2空気通路)
34 外気側通路(第1空気通路)
41 第1内気側ダンパ(ダンパ)
42 第2内気側ダンパ(ダンパ)
43 第1外気側ダンパ(ダンパ)
44 第2外気側ダンパ(ダンパ)
51 第1吸着熱交換器(調湿手段)
52 第2吸着熱交換器(調湿手段)
70 内気通路仕切板(仕切板)
71 上流側仕切板(ダンパ側仕切板)
96 内気湿度センサ(湿度センサ)
97 外気湿度センサ(湿度センサ)
101 支持台
104 ガイド部
120 取付部材
122 レール部
123 ガイド溝
124 第2連結板(板部)
125 第2ビス穴(連結部

Claims (6)

  1. ケーシング(11)と、該ケーシング(11)内で室外空気が流れる第1空気通路(34)と室内空気が流れる第2空気通路(32)とを区画形成するように両空気通路(32,34)の間に介設される仕切板(70)と、各空気通路(32,34)を流れる空気の調湿を行う調湿手段(51,52)と、上記各空気通路(32,34)にそれぞれ設けられて各空気の湿度を検知する湿度センサ(96,97)とを備えた調湿装置であって、
    上記ケーシング(11)には、その上面に形成されて該ケーシング(11)本体から取り外し可能な天板と、上記各空気通路(32,34)へ空気を取り込むための吸込口(23,24)が形成される側板(13)と、上記調湿手段(51,52)が設けられる調湿室(37,38)と、該調湿室(37,38)及び上記各空気通路(34,32)を区画すると共に該調湿室(37,38)と各空気通路(34,32)とをそれぞれ断続する複数のダンパ(41〜44)を有するダンパ側仕切板(71)とが形成されており、
    上記仕切板(70)は、上記ケーシング(11)の天板と上記側板(13)と上記ダンパ側仕切板(71)との間に上記第1空気通路(34)と第2空気通路(32)の一方を区画し、ケーシング(11)の底板と上記側板(13)と上記ダンパ側仕切板(71)との間に上記第1空気通路(34)と第2空気通路(32)の他方を形成するように、ケーシング(11)の内部空間を上下に仕切っており、
    上記仕切板(70)の上側の空気通路(32)には、吸込口(23)から取り込まれて上記調湿室(37,38)へ流入する空気中から塵埃を除去するフィルタ(27)が設けられ、
    上記各湿度センサ(96,97)は、上記各空気通路(32,34)に臨む通路面のうち上記仕切板(70)以外の通路面に取り付けられ
    上記各湿度センサ(96,97)のうち上記仕切板(70)の上側の空気通路(32)に配置される湿度センサ(96)が、上記フィルタ(27)の下流側に位置するようにダンパ側仕切板(71)に取り付けられていることを特徴とする調湿装置。
  2. 請求項1において、
    上記湿度センサ(96,97)が支持される支持台(101)と、
    上記空気通路(32,34)の通路面に設けられて上記支持台(101)が着脱自在に取り付けられる取付部材(120)とを更に備えていることを特徴とする調湿装置。
  3. 請求項2において、
    上記取付部材(120)には、上記空気通路(32,34)の通路面に沿って延びると共に長手方向の両端に跨るようにガイド溝(123)が形成されるレール部(122)が形成され、
    上記支持台(101)の端部には、上記レール部(122)のガイド溝(123)に嵌合して該レール部(122)に進退自在に保持されるガイド部(104)が形成されていることを特徴とする調湿装置。
  4. 請求項1において、
    上記ケーシング(11)の一側面(14)には、上記第1空気通路(34)及び第2空気通路(32)の双方に臨むメンテナンス用開放部(14a)が形成されており、
    上記湿度センサ(96,97)の双方が、ケーシング(11)の上記一側面(14)寄りに配置されていることを特徴とする調湿装置。
  5. 請求項2又は3において、
    上記ケーシング(11)の一側面(14)には、上記第1空気通路(34)及び第2空気通路(32)の双方に臨むメンテナンス用開放部(14a)が形成され、
    上記湿度センサ(96,97)の双方が、ケーシング(11)の上記一側面(14)寄りに配置されており、
    上記取付部材(120)には、上記支持台(101)を取付部材(120)に固定するための連結部(125)が上記メンテナンス用開放部(14a)側に臨むように形成されていることを特徴とする調湿装置。
  6. 請求項3において、
    上記ケーシング(11)の一側面(14)には、上記第1空気通路(34)及び第2空気通路(32)の双方に臨むメンテナンス用開放部(14a)が形成され、
    上記湿度センサ(96,97)の双方が、ケーシング(11)の上記一側面(14)寄りに配置されており、
    上記レール部(122)における上記メンテナンス用開放部(14a)寄りの端部には、支持台(101)が当接するように板部(124)が立設しており、
    上記板部(124)には、上記支持台(101)を取付部材(120)に固定するための連結部(125)が形成されていることを特徴とする調湿装置。
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