JP7277784B2 - 加湿ユニット - Google Patents
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Description
水分を吸着させる吸湿領域及び水分を放出させる放湿領域を有する吸着部材と、
前記吸着部材の放湿領域を加熱するヒータと、
空気流を生成する第1ファンと、
前記吸着部材、前記ヒータ、及び前記第1ファンを収容する筐体と、
前記第1ファンを制御する第1制御回路と、
前記ヒータを制御する第2制御回路と、を備え、
前記筐体は、前記第1ファンによって屋外から取り入れられた空気が前記吸着部材の放湿領域を経由して前記対象空間へ吹き出される第1空気通路を有し、
前記第1ファンの回転数が所定の第1閾値以下のときに、前記ヒータが停止される。
前記第1ファンの回転数が前記第1閾値以下のときに、前記第1制御回路が前記信号伝達回路に所定の信号を送信し、前記第2制御回路が前記信号に基づいて前記ヒータを停止させる。
このような構成によって、第1ファンを制御する第1制御回路によって第1ファンの回転数を容易に把握することができ、この回転数に応じて第1制御回路から送信された信号に基づいて第2制御回路がヒータを停止することができる。
前記第1制御回路は、前記第1ファンの回転数が前記第1閾値以下であるか否かに応じて前記スイッチを開閉し、前記第2制御回路は、前記スイッチの開閉状態に基づいて前記ヒータを停止させる。
前記第1ファンの回転数が前記第1閾値以下のときに、前記電源から前記電源回路への通電が遮断される。
この構成によれば、第1ファンの回転数が第1閾値以下のときに、ヒータへの電力供給を不可能にすることでヒータを確実に停止させることができる。
この構成によれば、第2制御回路が、制御的にヒータを停止させる処理と、電源から電源回路への通電を遮断する処理との双方を行うことで、確実にヒータを停止させることができる。
前記吹出口から吹き出される空気の温度を検知する温度検知器をさらに備え、
前記温度検知器が所定以上の温度を検知すると、前記ヒータが停止される。
この構成によれば、第1ファンによる空気の風量が所定よりも小さい場合、吹出口における温度が上昇し、周囲部品を損傷させる可能性があるので、温度検知器が所定以上の温度を検出したときに、ヒータが停止することで周辺部品を保護することができる。
前記筐体は、前記第2ファンによって屋外から取り入れられた空気が前記吸着部材の吸湿領域を経由して屋外へ排出される第2空気通路と、前記第1空気通路及び前記第2空気通路へ空気を取り入れる取入口とを有し、
前記第1空気通路と前記第2空気通路とは、前記取入口から前記吸着部材までの間で共通の空気通路により構成され、
前記第1ファンにより生成される空気流の風量に対して前記第2ファンにより生成される空気流の風量が所定よりも大きい場合に、前記ヒータが停止される。
この構成によれば、第1、第2空気通路において筐体の取入口から吸着部材までの間の空気の引込が第1ファンだけでなく第2ファンによっても行われる場合、第2ファンの風量が第1ファンに相対して増大すると、第1ファンによってヒータ側へ空気が流れ難くなり、ヒータの温度が上昇するおそれがある。そのため、第2ファンにより生成される空気流の風量が、第1ファンにより生成される空気流の風量に対して所定よりも大きい場合にヒータを停止させることで、周辺部品を保護することができる。
この構成によれば、第1ファンの風量と第2ファンの風量との比較をそれぞれのファンの回転数に換算して行うことで、ヒータの停止制御を容易に行うことができる。
前記第1制御回路が設けられる第1制御基板と、
前記第2制御回路が設けられる第2制御基板と、を備えている。
この構成によれば、第1制御基板と第2制御基板とに対するメンテナンスや点検等の作業を行い易くすることができる。
<加湿ユニットの全体構成>
図1は、本開示の実施形態に係る加湿ユニット3の模式図である。
加湿ユニット3は、対象空間S1の加湿及び換気を行う。対象空間S1は、例えば、天井壁4、側壁5、及び図示しない床壁により仕切られた部屋内の空間である。
第3空気通路P3は、対象空間S1内の空気の状態である温度及び湿度を検出するために用いられる「状態検出用空気通路」である。流入口72から筐体47内に流入した対象空間S1の空気は、第3空気通路P3を流れる。第3空気通路P3は、第2空気通路P2と合流する。第3空気通路P3を流れる空気は、第2空気通路P2を流れる空気とともに排出口56から排出される。
図2は、加湿ユニット3の筐体47の外観斜視図である。以下の説明において、向きや位置を説明するために、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」等の表現を用いる場合がある。これらの表現は、特に断りの無い限り、図2に示された互いに直交する矢印X,Y,Zの方向に従う。具体的に、以下の説明では、図2中の矢印Xの方向(第1方向)を左右方向、矢印Yの方向(第2方向)を前後方法、矢印Zの方向(第3方向)を上下方向という。ただし、これらの方向や位置を表す表現は、説明の便宜上用いられるものであって本開示を限定するものではない。
図3及び図4に示すように、制御装置46は、第3空間R3及び第4空間R4に配置されている。制御装置46は、第1制御基板81と、第2制御基板82とを含む。第1制御基板81と第2制御基板82とは左右方向Xに並べて配置されている。第1制御基板81は、第1ファン43の動作を制御する。第2制御基板82は、第2ファン44及びヒータ42の動作を制御する。第1、第2制御基板81,82には、CPU及びメモリ等を有するマイクロコンピュータと、整流回路及びインバータ回路等を有するインバータ(電源回路)とが実装されている。
図4及び図8に示すように、エアフィルタ73が取り付けられる取付枠74は、第1仕切板61よりも下側に空気の流通を遮蔽する遮蔽板74aを有している。この遮蔽板74aには、取入口55から取り入れられた空気を冷却空間R4aに流入させる流入口74bが形成されている。
第6仕切板66には、開口66aの面積を調整する調整板66bが設けられている。本実施形態の調整板66bは、第6仕切板66に対して左右方向に移動可能に取り付けられている。調整板66bを左右方向に移動させることで当該調整板66bが開口66aに重なる長さを変化させ、冷却空間R4aと第6空間R6とを連通する開口66aの面積を調整することができる。開口66aの面積を調整することで、第4空間R4に流入する空気の風量を調節することができる。なお、調整板66bの移動は、手動で行ってもよいし、モータやソレノイド等のアクチュエータにより自動で行ってもよい。調整板66bは、上下方向に移動可能に設けられていてもよい。
図5に示すように、第5空間R5において、第1仕切板61の下側には第1ファン43が設けられている。この第1ファン43は、複数の羽根を有するファン本体43aと、ファン本体43aを収容するファンケース43bと、ファン本体43aを回転させるファンモータ43cとを有する。本実施形態の第1ファン43は、例えば遠心ファンである。
図3~図5に示すように、第6空間R6には、第2ファン44が設けられている。第2ファン44は、複数の羽根を有するファン本体44aと、ファン本体43aを収容するファンケース44bと、ファン本体43aを回転させるファンモータ43cとを有する。ファンケース44bの下面には、ファン本体44aの回転によってファンケース44b内へ空気を吸入させる吸込口44dが形成されている。ファンケース44bの後端には、ファン本体44aの回転によってファンケース44b外へ空気を吐出させる吐出口44eが形成されている。吐出口44eは、排出接続管53に接続されている。第2ファン44によって、第2空気通路P2の空気流が生成される。本実施形態の第2ファン44は、シロッコファンである。第2ファン44は、第1ファン43をよりも大きな風量の空気流を生成する。
図3~図5に示すように、吸湿ロータ(吸湿装置)41は、第1仕切板61に設けられている。吸湿ロータ41は、図3に示すように、平面視において第3仕切板63の傾斜板部63b及び縦板部63aの下方に配置されている。吸湿ロータ41は、第1空間R1と第2空間R2とを跨いで配置されている。吸湿ロータ41は、図4に示すように、底面視において第6空間R6に配置されている。
図3及び図4に示すように、第2ファン44を作動させると、屋外の空気は、導入接続管52の取入口55から筐体本体50の第1空間R1に導入される。第1空間R1に導入された空気は、吸着部材41aの第1領域A1を通過して第6空間R6に移動し、排出接続管53の排出口56から屋外へ排出される。
図13は、加湿ユニット3の制御装置46を概略的に示すブロック図である。
制御装置46の第1制御基板81は、第1ファン43の動作を制御する第1制御回路81Aを含む。第2制御基板82は、第2ファン44及びヒータ42の動作を制御する第2制御回路82Aを含む。
加湿運転を行う際、第1ファン43が停止したり第1ファン43の回転数が所定よりも低かったりすると、ヒータ42によって温められた空気に吸着部材41aの放湿領域A2に含まれた水分が適切に放出されないので、当該空気の温度が低下せず、周囲の部品を熱で損傷させてしまう可能性がある。そのため、本実施形態の制御装置46は、第1ファン43の回転数が所定の第1閾値以下である場合に、ヒータ42の作動を制限している。
図14は、加湿ユニット3の制御装置46の変形例を概略的に示すブロック図である。
本変形例では、商用電源80と第2制御回路82Aの第2インバータ82A2との間に設けられたスイッチ83が、第1制御回路81Aにおける第1マイコン81A1によって開閉が制御される。具体的に、第1制御回路81Aの第1マイコン81A1は、第1ファン43の回転数が所定の第1閾値を超えるときにスイッチ83を閉じる。そのため、第2制御回路82Aの第2インバータ82A2を介して電源80からの電力がヒータ42に供給され、ヒータ42が作動可能な状態となる。
ヒートシンク84を冷却するための第4空気通路P4は、第2空気通路P2ではなく、第1空気通路P1に合流させ、吹出口54から対象空間S1に吹き出してもよい。この場合、第4空気通路P4は、第1空気通路P1におけるヒータ42よりも空気流方向の上流側に合流することができる。
(1)上記実施形態の加湿ユニット3は、水分を吸着させる吸湿領域A1及び水分を放出させる放湿領域A2を有する吸着部材41aと、吸着部材41aの放湿領域A2を加熱するヒータ42と、空気流を生成する第1ファン43と、吸着部材41a、ヒータ42、及び第1ファン43を収容する筐体47と、第1ファン43を制御する第1制御回路81Aと、ヒータ42を制御する第2制御回路82Aと、を備える。筐体47は、第1ファン43によって屋外から取り入れられた空気が吸着部材41aの放湿領域A2を経由して対象空間S1へ吹き出される第1空気通路P1を有する。第1ファン43の回転数が所定の第1閾値以下のときに、前記ヒータ42が停止される。このような構成により、第1ファン43が止まっているときや第1閾値よりも低速で回転しているときに、ヒータ42の熱によって周囲の部品が損傷してしまうことがなく、当該部品を保護することができる。
41a :吸着部材
42 :ヒータ
43 :第1ファン
44 :第2ファン
45 :温湿度センサ
46 :制御装置
47 :筐体
54 :吹出口
55 :取入口
76 :温度ヒューズ(温度検知器)
80 :商用電源
81 :第1制御基板
81A :第1制御回路
82 :第2制御基板
82A :第2制御回路
82A2 :第2インバータ(電源回路)
83 :スイッチ
88 :信号伝達回路
89 :スイッチ
A1 :第1領域(吸湿領域)
A2 :第2領域(放湿領域)
P1 :第1空気通路
P2 :第2空気通路
S1 :対象空間
Claims (7)
- 対象空間(S1)を加湿する加湿ユニットであって、
水分を吸着させる吸湿領域(A1)及び水分を放出させる放湿領域(A2)を有する吸着部材(41a)と、
前記吸着部材(41a)の放湿領域(A2)を加熱するヒータ(42)と、
空気流を生成する第1ファン(43)と、
前記吸着部材(41a)、前記ヒータ(42)、及び前記第1ファン(43)を収容する筐体(47)と、
前記第1ファン(43)を制御する第1制御回路(81A)と、
前記ヒータ(42)を制御する第2制御回路(82A)と、
前記第1制御回路(81A)と前記第2制御回路(82A)とを接続する信号伝達回路(88)と、を備え、
前記筐体(47)は、前記第1ファン(43)によって屋外から取り入れられた空気が前記吸着部材(41a)の放湿領域(A2)を経由して前記対象空間(S1)へ吹き出される第1空気通路(P1)を有し、
前記第1ファン(43)の回転数が所定の第1閾値以下のときに、前記第1制御回路(81A)が前記信号伝達回路(88)に所定の信号を送信し、前記第2制御回路(82A)が前記信号に基づいて前記ヒータ(42)を停止させ、
前記信号伝達回路(88)が、スイッチ(89)を有し、
前記第1制御回路(81A)は、前記第1ファン(43)の回転数が前記第1閾値以下であるか否かに応じて前記スイッチ(89)を開閉し、前記第2制御回路(82A)は、前記スイッチ(89)の開閉状態に基づいて前記ヒータ(42)を停止させる、加湿ユニット。 - 対象空間(S1)を加湿する加湿ユニットであって、
水分を吸着させる吸湿領域(A1)及び水分を放出させる放湿領域(A2)を有する吸着部材(41a)と、
前記吸着部材(41a)の放湿領域(A2)を加熱するヒータ(42)と、
空気流を生成する第1ファン(43)と、
前記吸着部材(41a)、前記ヒータ(42)、及び前記第1ファン(43)を収容する筐体(47)と、
前記第1ファン(43)を制御する第1制御回路(81A)と、
前記ヒータ(42)を制御する第2制御回路(82A)と、を備え、
前記筐体(47)は、前記第1ファン(43)によって屋外から取り入れられた空気が前記吸着部材(41a)の放湿領域(A2)を経由して前記対象空間(S1)へ吹き出される第1空気通路(P1)を有し、
前記第2制御回路(82A)が、電源(80)からの電力を前記ヒータ(42)に供給する電源回路(82A2)を含み、
前記第2制御回路(82A)は、前記第1ファン(43)の回転数が所定の第1閾値以下のときに、前記電源回路(82A2)に前記ヒータ(42)を停止するための指示信号を送信する処理と、前記電源(80)から前記電源回路(82A2)への通電を遮断する処理とを行い、
前記第1ファン(43)の回転数が前記第1閾値以下のときに、前記電源(80)から前記電源回路(82A2)への通電が遮断されて前記ヒータ(42)が停止される、加湿ユニット。 - 対象空間(S1)を加湿する加湿ユニットであって、
水分を吸着させる吸湿領域(A1)及び水分を放出させる放湿領域(A2)を有する吸着部材(41a)と、
前記吸着部材(41a)の放湿領域(A2)を加熱するヒータ(42)と、
空気流を生成する第1ファン(43)と、
前記吸着部材(41a)、前記ヒータ(42)、及び前記第1ファン(43)を収容する筐体(47)と、
前記第1ファン(43)を制御する第1制御回路(81A)と、
前記ヒータ(42)を制御する第2制御回路(82A)と、
前記第1ファン(43)により生成される空気流よりも大きい風量の空気流を生成する第2ファン(44)と、を備え、
前記筐体(47)は、前記第1ファン(43)によって屋外から取り入れられた空気が前記吸着部材(41a)の放湿領域(A2)を経由して前記対象空間(S1)へ吹き出される第1空気通路(P1)と、前記第2ファン(44)によって屋外から取り入れられた空気が前記吸着部材(41a)の吸湿領域(A1)を経由して屋外へ排出される第2空気通路(P2)と、前記第1空気通路(P1)及び前記第2空気通路(P2)へ空気を取り入れる取入口(55)と、を有し、
前記第1空気通路(P1)と前記第2空気通路(P2)とは、前記取入口(55)から前記吸着部材(41a)までの間で共通の空気通路により構成され、
前記第1ファン(43)の回転数が所定の第1閾値以下のときに、前記ヒータ(42)が停止され、
前記第1ファン(43)により生成される空気流の風量に対して前記第2ファン(44)により生成される空気流の風量が所定よりも大きい場合に、前記ヒータ(42)が停止される、加湿ユニット。 - 前記第1ファン(43)の回転数を基準として設定される第2閾値よりも前記第2ファン(44)の回転数が大きい場合に、前記ヒータ(42)が停止される、請求項3に記載の加湿ユニット。
- 前記筐体(47)が、前記放湿領域(A2)で加湿された空気を対象空間(S1)に吹き出す吹出口(54)を備え、
前記吹出口(54)から吹き出される空気の温度を検知する温度検知器(76)をさらに備え、
前記温度検知器(76)が所定以上の温度を検知すると、前記ヒータ(42)が停止される、請求項1~4のいずれか1項に記載の加湿ユニット。 - 前記第1制御回路(81A)が設けられる第1制御基板(81)と、
前記第2制御回路(82A)が設けられる第2制御基板(82)と、を備えている、請求項1~5のいずれか1項に記載の加湿ユニット。 - 前記第1制御基板(81)と前記第2制御基板(82)とが隣接して配置されている、請求項6に記載の加湿ユニット。
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