JPS6053823B2 - 空気調和機の加湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気調和機に係り、特にノズルなどで水を噴
霧し、空気調和機内を流れる空気を加湿する加湿装置に
関する。

従来の加湿装置を備えた空気調和機は、第１図に示す如
き構成を有している。

すなわち、図において、空気調和機１には、空気取入口
２２が設けられており、矢印Ａに示す如く空気が取り入
れられるように構成されている。この空気取入口２２の
後方には、フィルタ７が設けられておりこのフィルタの
後方に加湿用の水噴霧器２が設けられている。この水噴
霧器２には、ポンプ４によつて水量調節弁９を介して水
が供給されるように構成されている。この水量調節弁９
は、空気調和機１内に取りつけられている湿度検出器８
によつて作動゛ 、 ・− ・“−ふ↓ムｆｆ″れフ
↓暗−胞°小ＴＬｒは、水滴となつて下にたまつた水を
外部に排出するための排出管が設けられている。

また、水噴霧器２の後方には空気冷却器５、空気加熱器
６を介して給気ファン１１によつて室内へ供給される。

このような構成における加湿の状態が第２図に空気線図
として示されている。図は横軸に乾球湿度（℃）、縦軸
に絶対湿度（に９／に９’）をとり、飽和曲線、９０％
曲線、８０％曲線、７０％曲線、６０％曲線、５０％曲
線、４０％曲線を示し、各曲線を温域湿度（℃）に分け
て表わしたものである。いま、図において、加温前空気
の温度、湿度の関係がＡ）加湿後の空気の状態をＢ、噴
霧する水温に等しい飽和線上の状態点とすると、加湿後
の空気の状態点Ｂは点Ａ（５Ｃを結んだ線上にあり、そ
の位置は噴霧水量によつて決まる。し力化、実際の加湿
操作においては水温（点Ｃｌに相当）および加湿前の空
気の状態Ａが変動するため、点Ａと点Ｃを結ふ線の勾配
と位置は一定Ｊにならない。

このため、例えば点Ｃが点Ｃｌに変動した場合の加湿空
気Ｂは、まず点Ａの空気を点Ｂの絶対湿度に等しい点Ｂ
１まで加湿し、その後、空気加熱器６で加熱し点Ｂを得
ている。

また、逆に点ｃが点Ｃ２に変動した場合は、同様にＢ２
まで加湿し、その後空気冷却器５で冷却し加湿空気Ｂを
得ている。このように、従来の空気調和機の加湿装置は
、所要の加湿空気Ｂを得るのに一旦、加湿した空気を加
熱または冷却して、調整しなければならないという欠点
があつた。

本発明の目的は加湿後の空気を更に冷却あるいは加熱に
よる調整をすることなく所要加湿空気を得ることができ
る加湿装置を提供することにある。本発明は、水噴霧器
の後方に、水噴霧器に水を送るための導水入管を蛇行状
に形成して噴霧前の水と、噴霧後の水および加湿空気と
の熱交換ができるように構成することにより噴霧される
水の温度を加湿空気の湿球温度に実質上等しくしようと
いうものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第３図には、本発明の一実施例が示されている。

第１図従来装置と同一の等号が付されたものは同一の部
品、同一の機能を有するものである。

空気調和機１００内で第１図図示従来の空気調和機１と
異なるのは、水噴霧器２の後方、空気冷却器５との間に
水噴霧器２に水を送るための導水入管３が蛇行状に形成
され設けられてい点である。また、空気調和機１００の
空気取入口２２には温湿度検出器２０が取付けられてお
り、この空気取入口２２には、外気用ダクト１６が接続
されている。

この外気用ダクト１６内には、風量調整節．ダンパ１９
が設けられており、外気量を調節している。一方、空気
調和機１００の給気ファン１１には給気用ダクト１３が
接続されており、この給気用ダクト１３によつて空気調
和機１００によつて空．調された空気が室内に送られる
。

また、室内からは、還気用ダクト１４に設けられた還気
ファン１２によつて空気が送られる。

この還気用ダクトには、帰還ダクト２３と排気用ダクト
１５とが接続されている。帰還ダクト２３に・は、帰還
空気量を調整するための風量調整ダンパ１８が設けられ
ており、排気用ダクト１５には、排気空気量を調整する
ための風量調整ダンパ１７が設けられている。この帰還
ダクト２３の他端は、外気用ダクト１６に接続されてい
る。このような構成を有する空調システムは空調した室
内からの空気が還気ファン１２によつて還気し、風量調
整ダンパ１７，１８の調整によつて還気の一部は排気さ
れ、残りは外から導入される外気と混ざり混合空気とし
て空気調和機１へはいつていくもので、これらの操作は
従来から一般におこなわれているものである。

空気調和機１に導入した混合空気は、フイルタノ７を通
過した後、加湿を必要とする場合（所要加湿空気の絶対
温度が、導入する外気の絶対湿度よりも高い場合で、普
通は、暖房時および外気利用冷房時におこなわれる。

）にだけ、水噴霧器２により噴霧された水の蒸発で加湿
され、つづいて水一導入管３と熱交換し、さらに空気冷
却器５、空気加熱器６を通つて給気ファン１１により室
内へ送られる。なお、空気冷却器５は冷房時の空気冷却
に、空気加熱器６は暖房時の空気加熱に使用されるもの
で加湿の調整には使用されない。一方、加湿用の水は、
ポンプ４によつて水導入管３に送られ、ここで空気およ
び噴霧された水と熱交換し、その後、水噴霧器２より空
気中に噴霧され一部は蒸発・加湿し、残りは水導入管２
に触れて落下し、空気調和機１から排出管１０によつて
外部に排出される。

なお、噴霧される水量は湿度検出器８によつて所望の湿
度になるよう水量調整弁９によつて調整される。

また、実施例の水噴霧器２ては噴霧した水量の３０〜４
０％が蒸発・加湿し、残りが水滴として落下するもので
ある。第４図には、本実施例を用いた場合の空気の状態
変化が示されている。すなわち、混合空気をＡ、加湿空
気をＢ１水導入管３の入口温と同等の飽和線上の点をＣ
１噴霧水温に等しい飽和線上の点をＤ１還気の温度・湿
度の空気線図上の状態をＥ、外気の空気線図上の状態点
をＦとすると、Ｅの還気とＦの外気が混合し、Ａの混合
空気となり、つづいて水口噴霧器２より噴霧される水（
点Ｄの状態）の一部は蒸発してしまうため点Ａは点Ｂま
で加湿される。その後、点Ｂの加湿空気と蒸発しなかつ
た水は水導入管３に触れ、水導入管３内の水（入口状態
は点Ｃ）と熱交換する。ここで、水導入管３の表面積が
十分に広ければ水導入管３内の水温は加湿空気の湿球温
度（点Ｄに相当する）に実質上等しくなり、Ｂにある加
空気の温度はほとんど変化しないことになる。

これは次の計算からも明らかである。〔計算例〕 （１）条件 （ａ）混合空気 風 量 １０００イ／ｈ
乾球温度 １９℃ 湿球温度 １４゜
Ｃ 絶対湿度 ０．００７８ｋｇ／Ｋ９″ 比容積 ０．８３５ｋｇ／Ｋｇ″（ｂ
）所要加湿空気 乾球温度 １ｒＣ 湿球温度 １４℃ 絶対湿度 ０．００８６ｋｇ／Ｋ９
（ｃ）水導入管の入口水温 １８℃（ｄ）加湿効率
０．４ （２）計算結果 （ａ）噴霧水量 （ｂ）水導入管内の水温を１８℃→１４゜Ｃにする艮の
所要熱量 八 ＼１Ｕ１１＼ｖノノ Ｖ●Ｖ−ー
Ｌ易（ｃ）水導入管内の水と熱交換した加湿空気
σンタルピ変化この結果は、加湿空気の乾球温度が約０
．０３℃冫球温度が約０．０７Ｃ変化することに相当す
る。

し：がつて、水導入管３入口の水温が多少変動し“も、
混合空気の湿球温度が一定であれば、噴霧．れる水温は
加湿空気の湿球温度（混合空気の湿ｊ温度に等しい）に
等しくなる。このように、本実施例によれば、所望の加
湿ク気の状態Ｂを得ようとする場合まず、混合空気（湿
球温度が加湿空気の温球温度になるように還（）と外気
の風量比を調整し、つづいて、相対湿度ｉるいは絶対湿
度を検出しながら、加湿制御を行・だけでよい。

また、本実施例によれば、従来おこなつてい・所望の加
湿空気の絶対湿度まで加湿し、その？７加熱あるいは冷
却して制御する必要がなくなり制御操作が非常に簡単に
なるとともに、エネル・消費も少くなるという、効果が
ある。

以上説明したように、本発明によれば、加湿イの空気を
更に冷却あるいは加熱による調整をす：９ことなく、所
要加湿空気を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の加湿装置を備えた空気調和１の構成図
、第２図は第１図図示空気調和機にお番る加湿状態を示
す空気線図、第３図は、本発明（５実施例を示す構成図
、第４図は第３図図示実施イによる加湿状態を示す空気
線図である。 １・・・・・・空気調和機、２・・・・・・水噴霧器、
３・・・・・・フ導入管、４・・・・・・ポンプ、５・
・・・・・空気冷却器、６・・・・空気加熱器、７・・
・・・フィルタ、８・・・・・・湿度検Ｌθ器、９・・
・・・・水量調節弁、１０・・・・・・排出管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気調和機内に導入する空気に水噴霧器により水を
   噴霧して加湿する空気調和機の加湿装置において、上記
   水噴霧器に水を供給するための水導入管を前記水噴霧器
   より導入空気の進行方向前方噴霧された水が当る位置に
   蛇行状に配管し、噴霧水の温度を上記導入空気の湿球温
   度に制御するようにしたことを特徴とする空気調和機の
   加湿装置。