JP5906708B2 - 調湿装置 - Google Patents
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Description
実施形態1の調湿装置(10)は、室内空間の湿度調節と共に室内空間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空間へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を室外空間へ排出する。
調湿装置(10)について、図1を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。
図2に示すように、主冷媒回路(50)は、第1主吸着熱交換器(51)、第2主吸着熱交換器(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。この主冷媒回路(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。即ち、主冷媒回路(50)には、各主吸着熱交換器(51,52)の吸着剤を加熱又は冷却する熱媒体が循環する。また、図示しないが、主冷媒回路(50)には、複数の温度センサ及び圧力センサが取り付けられている。
図2に示すように、補助冷媒回路(60)は、第1補助吸着熱交換器(61)及び第2補助吸着熱交換器(62)が接続された閉回路である。補助冷媒回路(60)は、冷媒が充填された冷媒流路を構成している。補助冷媒回路(60)は、主冷媒回路(50)と異なり、冷媒を循環させるための圧縮機が設けられていない。補助冷媒回路(60)では、各補助吸着熱交換器(61,62)を通過する空気の温度差を利用して冷媒が自然に移動する(詳細は後述する)。本実施形態の補助冷媒回路(60)は、各補助吸着熱交換器(61,62)を閉ループ状に接続している。補助冷媒回路(60)には、第1配管(63)と第2配管(64)とが接続されている。第1配管(63)は、各補助吸着熱交換器(61,62)の両端部のうち近い側の端部同士を接続している。第2配管(64)は、各補助吸着熱交換器(61,62)の両端部のうち遠い側の端部同士を接続している。第1配管(63)は、第2配管(64)よりも配管の長さが短くなっている。また、第1配管(63)及び第2配管(64)は、毛管現象により冷媒を移送できるような毛細管構造となっている。
調湿装置(10)には、制御器であるコントローラ(90)が設けられている(図2を参照)。コントローラ(90)には、内気湿度センサ(92)、内気温度センサ(91)、外気湿度センサ(94)、及び外気温度センサ(93)の計測値が入力されている。また、コントローラ(90)には、主冷媒回路(50)に設けられた温度センサや圧力センサの計測値が入力されている。コントローラ(90)は、入力されたこれらの計測値に基づいて、調湿装置(10)の運転制御を行う。
本実施形態の調湿装置(10)は、除湿運転と、加湿運転とを選択的に行う。除湿運転および加湿運転は、圧縮機(53)が作動し且つ切換機構(40)が空気の流通経路を切り換える運転である。
除湿運転中の調湿装置(10)では、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、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。また、主冷媒回路(50)では、圧縮機(53)が作動し、電動膨張弁(55)の開度が調節される。そして、除湿運転中の調湿装置(10)は、後述する第1バッチ動作と第2バッチ動作を3分間ずつ交互に繰り返し行う。
加湿運転中の調湿装置(10)では、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、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。また、主冷媒回路(50)では、圧縮機(53)が作動し、電動膨張弁(55)の開度が調節される。そして、加湿運転中の調湿装置(10)は、後述する第1バッチ動作と第2バッチ動作を4分間隔で交互に繰り返し行う。
上記実施形態1では、除湿運転時において、室外空気を補助吸着熱交換器(61,62)で除湿及び冷却してから主吸着熱交換器(51,52)で更に除湿するようにしている。従って、この調湿装置(10)の除湿能力を向上できる。また、加湿運転時において、室外空気を補助吸着熱交換器(61,62)で加湿及び加熱してから主吸着熱交換器(51,52)で更に加湿するようにしている。従って、この調湿装置(10)の加湿能力を向上できる。
図7に示す変形例は、上述した実施形態1において、補助冷媒回路(60)の構成が異なるものである。この変形例の補助冷媒回路(60)では、各補助吸着熱交換器(61,62)の両端部のうち近い側の端部が第1配管(63)を介して互いに接続される一方、該両端部のうち遠い側の端部は閉塞部(66,67)によって封止されている。つまり、この補助冷媒回路(60)は、各補助吸着熱交換器(61,62)の両端部のうち一方の端部のみが互いに接続されている。これにより、この変形例では、補助冷媒回路(60)の簡素化を図ることができる。
参考形態の調湿装置(10)は、室内空間の湿度調節と共に室内空間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空間へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を室外空間へ排出する。
上記参考形態によれば、除湿運転時において、上述した第1バッチ動作と第2バッチ動作とを切り換えることで、室外空気の水分や熱を吸着素子(81,82)に付与した後、これらの水分や熱を室外へ排出できる。その結果、この調湿装置(10)の除湿能力を向上できる。また、加湿運転時において、上述した第1バッチ動作と第2バッチ動作とを切り換えることで、室内空気の水分や熱を吸着素子(81,82)に付与した後、これらの水分や熱を室内へ供給できる。これにより、この調湿装置(10)の加湿能力を向上できる。
上記実施形態1では、水分を吸着及び放出して空気を調湿するための吸着部として、主吸着熱交換器(51,52)を用いている。しかしながら、このような吸着部として、空気の加熱機構と吸着ロータとを組み合わせた方式等の他の方式を採用してもよい。
37 第1熱交換器室(第1の調湿空間)
38 第2熱交換器室(第2の調湿空間)
40 切換機構
50 主冷媒回路
51 第1主吸着熱交換器(主吸着熱交換器)
52 第2主吸着熱交換器(主吸着熱交換器)
60 補助冷媒回路(冷媒流路)
61 第1補助吸着熱交換器
62 第2補助吸着熱交換器
81 第1吸着素子(吸着素子)
82 第2吸着素子(吸着素子)
Claims (5)
- 第1と第2の調湿空間(37,38)にそれぞれ配置されて各々が水分を吸着及び放出する吸着部(51,52)と、
空気の流通経路を、室外空気が上記第1の調湿空間(37)を通過して室内へ供給され室内空気が上記第2の調湿空間(38)を通過して室外へ排出される第1経路と、室外空気が上記第2の調湿空間(38)を通過して室内へ供給され室内空気が上記第1の調湿空間(37)を通過して室外へ排出される第2経路とに切り換える切換機構(40)とを備えた調湿装置であって、
上記第1調湿空間(37)における吸着部(51)の上流側に配置され、吸着剤を担持する第1の吸着熱交換器(61)と、上記第2調湿空間(38)における吸着部(52)の上流側に配置され、吸着剤を担持する第2の吸着熱交換器(62)とが接続され、
上記切換機構(40)によって上記第1経路を形成し室外空気が流れる第1吸着熱交換器(61)で冷媒を蒸発させ室内空気が流れる第2吸着熱交換器(62)で冷媒を凝縮させることで第1吸着熱交換器(61)の冷媒を第2吸着熱交換器(62)に移動させる動作と、上記切換機構(40)によって第2経路を形成し室外空気が流れる第2吸着熱交換器(62)で冷媒を蒸発させ室内空気が流れる第1吸着熱交換器(61)で冷媒を凝縮させることで第2吸着熱交換器(62)の冷媒を第1吸着熱交換器(62)に移動させる動作とを交互に繰り返す除湿運転を行うように構成された冷媒流路(60)を備えている
ことを特徴とする調湿装置。 - 第1と第2の調湿空間(37,38)にそれぞれ配置されて各々が水分を吸着及び放出する吸着部(51,52)と、
空気の流通経路を、室外空気が上記第1の調湿空間(37)を通過して室内へ供給され室内空気が上記第2の調湿空間(38)を通過して室外へ排出される第1経路と、室外空気が上記第2の調湿空間(38)を通過して室内へ供給され室内空気が上記第1の調湿空間(37)を通過して室外へ排出される第2経路とに切り換える切換機構(40)とを備えた調湿装置であって、
上記第1調湿空間(37)における吸着部(51)の上流側に配置され、吸着剤を担持する第1の吸着熱交換器(61)と、上記第2調湿空間(38)における吸着部(52)の上流側に配置され、吸着剤を担持する第2の吸着熱交換器(62)とが接続され、
上記切換機構(40)によって上記第2経路を形成し室内空気が流れる第1吸着熱交換器(61)で冷媒を蒸発させ室外空気が流れる第2吸着熱交換器(62)で冷媒を凝縮させることで第1吸着熱交換器(61)の冷媒を第2吸着熱交換器(62)に移動させる動作と、上記切換機構(40)によって第1経路を形成し室内空気が流れる第2吸着熱交換器(62)で冷媒を蒸発させ室外空気が流れる第1吸着熱交換器(61)で冷媒を凝縮させることで第2吸着熱交換器(62)の冷媒を第1吸着熱交換器(62)に移動させる動作とを交互に繰り返す加湿運転を行うように構成された冷媒流路(60)を備えている
ことを特徴とする調湿装置。 - 請求項1又は2において、
上記冷媒流路(60)は、上記2つの吸着熱交換器(61,62)を閉ループ状に接続していることを特徴とする調湿装置。 - 請求項1又は2において、
上記冷媒流路(60)は、上記各吸着熱交換器(61,62)の両端部のうち一方の端部のみを互いに接続していることを特徴とする調湿装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1つにおいて、
上記各吸着部(51,52)は、各々が吸着剤を担持して該吸着剤を加熱又は冷却する熱媒体が流れる主吸着熱交換器(51,52)であることを特徴とする調湿装置。
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