WO2005106372A1 - 吸着熱交換器 - Google Patents

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WO2005106372A1
WO2005106372A1 PCT/JP2005/007845 JP2005007845W WO2005106372A1 WO 2005106372 A1 WO2005106372 A1 WO 2005106372A1 JP 2005007845 W JP2005007845 W JP 2005007845W WO 2005106372 A1 WO2005106372 A1 WO 2005106372A1
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WO
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adsorption
heat exchanger
fins
fin
adsorption heat
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Application number
PCT/JP2005/007845
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tomohiro Yabu
Shuji Ikegami
Shun Yoshioka
Guannan Xi
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
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Publication date
Application filed by Daikin Industries, Ltd. filed Critical Daikin Industries, Ltd.
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
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    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
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    • F24F3/1429Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant alternatively operating a heat exchanger in an absorbing/adsorbing mode and a heat exchanger in a regeneration mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
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    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
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    • F28F13/14Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by endowing the walls of conduits with zones of different degrees of conduction of heat
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    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/185Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/04Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities

Definitions

  • the present invention relates to adsorption heat exchange in which passing air is brought into contact with an adsorbent carried on the fin surface.
  • Patent Document 1 discloses a dehumidifier using two adsorption heat exchangers.
  • the cooling water cooled by the cooling tower is supplied to the adsorption heat exchanger on the adsorption side, and the hot water from the heat source is supplied to the adsorption heat exchanger on the regeneration side.
  • the dehumidifier has an operation in which the first adsorption heat exchanger is on the adsorption side and the second adsorption heat exchange is on the regeneration side, and an operation in which the first adsorption heat exchange is on the regeneration side.
  • the dehumidifying device dehumidifies the air with the adsorption heat exchanger on the adsorption side and regenerates the adsorbent with the adsorption heat exchanger on the regeneration side.
  • the operation of the dehumidifier will be described by taking as an example a state in which cooling water is supplied to the first adsorption heat exchanger and hot water is supplied to the second adsorption heat exchanger.
  • the air passing through the first adsorption heat exchanger is dehumidified by desorbing moisture by the adsorbent in the process of passing between the fins.
  • the cooling water flowing in the heat transfer tube of the first adsorption heat exchanger absorbs heat of adsorption generated when moisture in the air is adsorbed by the adsorbent.
  • the cooling water in the heat transfer tubes also absorbs heat from the air.
  • the hot water flowing in the heat transfer tubes heats the air passing between the adsorbent and the fins. Then, in the second adsorption heat exchanger, water is desorbed from the adsorbent, and the desorbed water is provided to the air passing between the fins.
  • Patent document 1 JP-A-7-265649
  • the air supplied to the adsorption heat exchange on the adsorption side passes between the fins. Water is gradually deprived in the process.
  • the absolute humidity of the air passing through the adsorption heat exchanger on the adsorption side gradually decreases in the process of passing between the fins, and the relative humidity gradually decreases accordingly.
  • the moisture in the air is adsorbed by the adsorbent.
  • the amount of water adsorbed on the portion located on the downstream side of the air flow is smaller than that on the upstream side of the air flow. Then, due to the uneven amount of water adsorbed in the adsorption heat exchanger, there was a problem that the water adsorption performance in the adsorption heat exchange was not sufficiently exhibited!
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a humidity control apparatus having an adsorption heat exchanger, in which the moisture adsorption performance of the adsorption heat exchanger is sufficiently improved. There is something to show.
  • a plurality of heat transfer tubes (40) through which a heat medium flows and a plurality of fins (30) carrying an adsorbent on the surface are provided, and the fins (30) It is intended for adsorption heat exchangers to be brought into contact with the adsorbent carried on the surface.
  • the fin (30) has a main body portion (61) in close contact with the heat transfer tube (40) and a front edge portion (62) extending from the front edge of the main body portion (61) to the upstream side of the air flow. In the fin (30), the fin efficiency of the front edge portion (62) is lower than that of the main body portion (61).
  • the second invention is characterized in that a plurality of heat transfer tubes (40) through which a heat medium flows and a plurality of fins (30) supporting an adsorbent are provided on the surface thereof, and the fins (30) It is intended for adsorption heat exchangers to be brought into contact with the adsorbent carried on the surface.
  • the fin (30) has a main body portion (61) in close contact with the heat transfer tube (40) and a front edge portion (62) extending from the front edge of the main body portion (61) to the upstream side of the air flow.
  • a rear edge portion (63) extending from the rear edge of the main body portion (61) to the downstream side of the airflow is formed, and the fin (30) has a front edge compared to the rear edge portion (63).
  • the part (62) is long!
  • a slit (64) is formed in a front edge portion (62) of the fin (30).
  • a fourth invention provides a heat transfer tube (40) through which a heat medium flows, and a fan supporting an adsorbent on the surface.
  • the present invention is directed to an adsorption heat exchanger in which a plurality of air inlets (30) are provided and the passing air is brought into contact with an adsorbent carried on the fins (30).
  • the fin (30) has a main body portion (61) in close contact with the heat transfer tube (40) and a front edge portion (62) extending from the front edge of the main body portion (61) to the upstream side of the air flow. Are formed, and a slit (64) force S is formed in the front edge portion (62) of the fin (30).
  • a plurality of heat transfer tubes (40) through which a heat medium flows and a plurality of fins (30) carrying an adsorbent on the surface are provided, and the fins (30) It is intended for adsorption heat exchangers to be brought into contact with the adsorbent carried on the surface.
  • a portion located on the upstream side of the air flow constitutes an upstream portion (26), and a portion located on the downstream side constitutes a downstream portion (27).
  • the heat transfer performance of the downstream portion (27) is higher than the heat transfer performance of 26).
  • the heat transfer coefficient of the fin (30) is higher in the downstream portion (27) than in the upstream portion (26)! is there.
  • a seventh invention is directed to the fifth invention, wherein the heat transfer coefficient of the heat transfer tube (40) is higher in the downstream portion (27) than in the upstream portion (26). It is.
  • the eighth invention is characterized in that a plurality of heat transfer tubes (40) through which a heat medium flows and a plurality of fins (30) carrying an adsorbent are provided on the surface thereof, and the fins (30) It is intended for adsorption heat exchangers to be brought into contact with the adsorbent carried on the surface.
  • a portion located on the upstream side of the air flow constitutes an upstream portion (26), and a portion located on the downstream side constitutes a downstream portion (27).
  • 30) are arranged at a predetermined pitch along the direction in which the heat transfer tubes (40) extend, while the pitch between the fins (30) differs between the upstream portion (26) and the downstream portion (27). Is what you are doing.
  • the ninth invention is characterized in that a plurality of heat transfer tubes (40) through which a heat medium flows and a plurality of fins (30) carrying an adsorbent are provided on the surface thereof, and the fins (30) It is intended for adsorption heat exchangers to be brought into contact with the adsorbent carried on the surface.
  • the portion of the adsorption heat exchanger located on the upstream side of the air flow constitutes the upstream portion (26), and the portion located on the downstream side constitutes the downstream portion (27), while the downstream portion (27) is formed.
  • the sum of the surface areas of the fins (30) located at (27) is the sum of the surface areas of the fins (30) located at the upstream side (26). It is larger than the measured value.
  • the fin 'and' tube heat exchanger includes a plurality of fins (30) arranged at a predetermined pitch along a direction in which the heat transfer tubes (40) extend.
  • the pitch between the fins (30) is smaller in the downstream portion (27) than in the upstream portion (26).
  • a plurality of heat transfer tubes (40) through which a heat medium flows and a plurality of fins (30) carrying an adsorbent on the surface are provided, and the passing air is supplied to the fins (30). It is intended for adsorption heat exchangers that come into contact with the adsorbent carried.
  • the portion of the adsorption heat exchanger located on the upstream side of the airflow constitutes the upstream portion (26), and the portion located on the downstream side constitutes the downstream portion (27), while the downstream portion (27) is formed.
  • the configuration is such that the passing wind speed in (27) is higher than the passing wind speed in the upstream portion (26).
  • the fin (30) is formed in a plate shape, while the downstream portion (27) has a smaller fin (30) than the upstream portion (26). The thicker the plate, the better.
  • a thirteenth invention is directed to the fin according to the eleventh invention, wherein a plurality of tube rows (41 to 43) in which the heat transfer tubes (40) are arranged at a constant pitch in a direction orthogonal to the air passage direction are formed.
  • a heat transfer tube (40) that is constituted by an 'and' tube heat exchanger and forms a tube row (43) of the downstream part (27) forms a tube row (41) of the upstream part (26) It has a larger diameter than (40).
  • a plurality of heat transfer tubes (40) through which a heat medium flows and fins (30) carrying an adsorbent are provided on a plurality of surfaces, and the passing air is supplied to the fins (30). It is intended for adsorption heat exchangers that come into contact with the adsorbent carried.
  • a plurality of heat exchange units (71 to 73) each composed of a fin (30) and a heat transfer tube (40) are formed, and the heat exchange units (71 to 73) are arranged in a predetermined direction along the air passage direction. They are arranged at intervals.
  • the heat transfer tube (40) and the fin (30) are provided in the adsorption heat exchange (20).
  • An adsorbent is carried on the surface of the fin (30).
  • the adsorbent on the surface of the fin (30) comes into contact with air passing through the adsorption heat exchanger (20).
  • the adsorption heat exchanger (20) The adsorbent may be carried only on the surface of the fin (30) !, or for example, the adsorbent may be carried on the surface of the fin (30) and the surface of the heat transfer tube (40).
  • the front edge portion (62) and the main body portion (61) are formed on the fin (30).
  • the main body portion (61) is in close contact with the heat transfer tube (40), and a front edge portion (62) is formed continuously to the front edge of the main body portion (61). That is, the leading edge portion (62) is located upstream of the main body portion (61) in the direction of airflow!
  • the fin efficiency of the front edge portion (62) is lower than the fin efficiency of the main body portion (61). Therefore, even when the heat medium having the same temperature flows in all the heat transfer tubes (40), the temperature of the leading edge (62) and the temperature of the main body (61) of the fin (30) are different. I do.
  • the temperature of the fin (30) is reduced to the temperature of the leading edge portion (62).
  • the temperature of the main body (61) decreases, while the temperature of the air gradually decreases as the air passes through the adsorption heat exchanger (20).
  • the temperature difference between the fin (30) and the air is averaged from the leading edge portion (62) to the main body portion (61), and the amount of water adsorbed on the fin (30) is also reduced. It is averaged from (62) to the body (61).
  • the fin (30) has the front edge portion (62), the main body portion (61), and the rear edge portion (63).
  • the main body portion (61) is in close contact with the heat transfer tube (40), and a front edge portion (62) is formed continuously with the front edge of the main body portion (61).
  • a trailing edge portion (63) is formed continuously to the trailing edge of (61). That is, in the fin (30), the front edge portion (62), the main body portion (61), and the rear edge portion (63) are formed in order from the upstream side to the downstream side of the airflow.
  • the leading edge portion (62) extending to the upstream side of the air flow is longer than the trailing edge portion (63) extending to the downstream side of the air flow.
  • the efficiency is lower than the fin efficiency of the main body (61) and the trailing edge (63). For this reason, even when the heat medium having the same temperature flows in all the heat transfer tubes (40), the temperature of the front edge portion (62) and the temperature of the main body portion (61) and the rear edge portion ( 63).
  • a heat medium for cooling is supplied into the heat transfer tube (40) when adsorbing moisture in the air to the adsorption heat exchanger (20), the temperature of the fin (30) is reduced to the temperature of the leading edge portion (62).
  • the temperature of air gradually decreases in the process of passing through the adsorption heat exchanger (20). Therefore, in the adsorption heat exchanger (20), the temperature difference between the fin (30) and the air is averaged from the leading edge portion (62) to the trailing edge portion (63), and the amount of water adsorbed on the fin (30) is also reduced.
  • the part (62) force is also averaged by forcing the trailing edge part (63).
  • the slit (64) is formed in the front edge portion (62) of the fin (30). That is, the leading edge portion (62) is partially divided by the slit (64). Therefore, in the leading edge portion (62), heat conduction is hindered by the slit (64), and the temperature difference between the fin (30) and the air is further reduced.
  • the fin (30) is formed with the front edge portion (62) and the main body portion (61).
  • the main body portion (61) is in close contact with the heat transfer tube (40), and a front edge portion (62) is formed continuously to the front edge of the main body portion (61). That is, the leading edge portion (62) is located upstream of the main body portion (61) in the direction of air flow.
  • a slit (64) is formed in the leading edge portion (62) of the fin (30). That is, the leading edge portion (62) is partially separated by the slit (64), and is hindered by the heat conduction slit (64) in the leading edge portion (62). For this reason, the temperature of the leading edge portion (62) is closer to the temperature of the air than when the slit (64) is not formed.
  • the temperature difference between the fin (30) and the air is averaged by applying force from the leading edge (62) to the main body (61), and the amount of water adsorbed on the fin (30) is also reduced. It is averaged from the leading edge (62) to the body (61).
  • the portion located on the upstream side of the air flow becomes the upstream portion (26), and the portion located on the downstream side of the air flow. Is the downstream part (27).
  • the air passing through the adsorption heat exchanger (20) first contacts the adsorbent on the fin (30) surface in the upstream portion (26), and then adsorbs on the fin (30) surface in the downstream portion (27). Contact with agent.
  • the air passing through the adsorption heat exchanger (20) exchanges heat with the heat medium in the heat transfer tube (40) at the upstream portion (26), and then further passes through the heat transfer tube (27) at the downstream portion (27). Exchange heat with the heat medium in 40).
  • the heat transfer performance of the downstream portion (27) is higher than the heat transfer performance of the upstream portion (26). For this reason, the downstream portion (27) into which the air that has passed through the upstream portion (26) is also The amount of heat exchange is secured.
  • the downstream portion (27) includes an upstream portion.
  • the air already cooled to a certain extent is further cooled, so that the decrease in the relative humidity of the air is suppressed.
  • a sufficient amount of water is adsorbed on the fins (30) also in the downstream portion (27), and the fins extend from the upstream portion (26) to the downstream portion (27). The amount of water adsorbed on (30) is averaged.
  • the downstream portion (27) includes an upstream portion (26)
  • the air already heated to some extent is further heated, thereby suppressing an increase in the relative humidity of the air.
  • the adsorption heat exchanger (20) a sufficient amount of water to be desorbed from the fins (30) is secured even in the downstream portion (27), and then the air is transferred to the adsorption heat exchange (20).
  • the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged from the upstream portion (26) to the downstream portion (27).
  • the heat transfer coefficient of the fin (30) in the downstream portion (27) is higher than the heat transfer coefficient of the fin (30) in the upstream portion (26). That is, the heat transfer between the fins (30) and the air is promoted to improve the heat transfer performance of the downstream portion (27).
  • the heat transfer coefficient of the heat transfer tube (40) in the downstream portion (27) is higher than the heat transfer coefficient of the heat transfer tube (40) in the upstream portion (26). I have. That is, heat transfer between the heat transfer tube (40) and the heat medium is promoted, thereby improving the heat transfer performance of the downstream portion (27).
  • the plurality of fins (30) are arranged at predetermined intervals along the direction in which the heat transfer tube (40) extends.
  • the pitch between the fins (30) in the upstream portion (26) is different from the pitch between the fins (30) in the downstream portion (27). That is, in this adsorption heat exchange (20), the number of fins (30) is different between the upstream portion (26) and the downstream portion (27), and the fin (30) in the upstream portion (26) is different.
  • Total surface area of 30) and surface area of fins (30) in downstream part (27) Are different.
  • the pitch of the fins (30) is set in accordance with the change in the state of the air during the passage through the adsorption heat exchange (20), the fins (30) extend from the upstream portion (26) to the downstream portion (27). The amount of water adsorption to 30) is averaged.
  • the fins in the downstream portion (27) are compared.
  • the total surface area of (30) has increased.
  • the area of the downstream portion (27) supporting the adsorbent is larger than the area of the upstream portion (26) supporting the adsorbent. It is getting bigger.
  • the upstream portion (26) absorbs some moisture to the fins (30) and the downstream portion (27) ) Also ensures the amount of water adsorbed on the fins (30). Accordingly, in the adsorption heat exchanger (20), the amount of adsorbed water on the fins (30) is averaged from the upstream portion (26) to the downstream portion (27).
  • the adsorption heat exchanger (20) is configured by the fin 'and' tube heat exchanger.
  • a plurality of fins (30) are arranged at predetermined intervals along the extension direction of the heat transfer tube (40).
  • the pitch of the fins (30) in the downstream portion (27) is smaller than the pitch of the fins (30) in the upstream portion (26).
  • the total surface area of the fins (30) is made larger than the total surface area of the fins (30) in the upstream portion (26).
  • the passing wind speed in the downstream portion (27) is higher than the passing wind speed in the upstream portion (26).
  • the heat transfer between the fins (30) and the air is promoted as the passing wind speed increases. That is, in the adsorption heat exchanger (20), the heat transfer performance of the downstream portion (27) is higher than the heat transfer performance of the upstream portion (26). Therefore, the amount of heat exchange between the air and the heat medium is secured also in the downstream portion (27) into which the air that has passed through the upstream portion (26) is sent.
  • the temperature difference between the fin (30) and the air is averaged by applying force from the leading edge (62) to the main body (61), and the amount of water adsorbed on the fin (30) also increases.
  • the edge (62) force is averaged over the body (61).
  • the thickness of the fin (30) provided in the downstream portion (27) is smaller than that of the fin (30) provided in the upstream portion (26). ) Is thicker.
  • adsorption heat exchange ⁇ (20) air passes between the fins (30), and the cross-sectional area of the portion through which the air passes decreases as the thickness of the fins (30) increases. Therefore, in this invention, by increasing the thickness of the fins (30) at the downstream portion (27), the passing wind speed at the downstream portion (27) is lower than the passing wind speed at the upstream portion (26). Raise it.
  • the adsorption heat exchanger (20) is configured by the fin 'and' tube heat exchanger.
  • a plurality of heat transfer tubes (40) are arranged at a constant pitch in a direction orthogonal to the air passage direction, and a group of the heat transfer tubes (40) arranged at a constant interval is formed. It constitutes a tube row (41-43).
  • a group of heat transfer tubes (40) and a plurality of tube rows (41 to 43) are formed!
  • the heat transfer tubes (40) constituting the tube row (43) located at the downstream portion (27) are the tube rows (41) located at the upstream portion (26). It is thicker than the heat transfer tubes (40) that make up!
  • the air passing through the adsorption heat exchanger (20) passes between the heat transfer tubes (40) constituting the tube rows (41 to 43).
  • the heat transfer tubes (40) constituting the tube rows (41 to 43) are thicker, the cross-sectional area of the portion through which the air passes decreases, and the flow velocity of the air passing therethrough increases. Therefore, in the present invention, by increasing the diameter of the heat transfer tubes (40) constituting the tube row (43) of the downstream portion (27), the passing wind speed at the downstream portion (27) is reduced by the upstream portion (26). It is higher than the passing wind speed at.
  • the adsorption heat exchanger (20) includes a plurality of heat exchange units (71 to 73).
  • Each heat exchange unit (71-73) is composed of a fin (30) and a heat transfer tube (40).
  • the plurality of heat exchange units (71 to 73) are arranged at predetermined intervals. That is, in the adsorption heat exchanger (20), a space is formed between the heat exchange units (71 to 73).
  • the air sent to the adsorption heat exchanger (20) sequentially passes through a plurality of heat exchange units (71 to 73) arranged at predetermined intervals. At this time, in the space formed between the two heat exchange units (73), the air that has passed between the fins (30) in the upstream heat exchange units (71 to 73) is mixed, and then downstream To the side heat exchange unit (71-73).
  • the second heat exchange unit (72) is temporarily arranged downstream of the first heat exchange unit (71), and each heat exchange unit It is assumed that (71 to 73) is in the operation of adsorbing moisture in the air. At that time, the air is dehumidified and cooled when passing through the first heat exchange unit (71). The dehumidification amount and the cooling amount for the air are not necessarily required for the entire heat exchange unit (71 to 73). Not uniform. If the amount of dehumidification and the amount of cooling to air in the first heat exchange unit (71) located on the upstream side become uneven, the second heat exchange unit (72) located on the downstream side is affected by the influence. The amount of dehumidification and cooling of air may become more uneven.
  • the air that has passed through the first heat exchange unit (71) located on the upstream side is mixed to make the temperature and humidity uniform. Then, it is sent to the second heat exchange unit (72) located downstream. Therefore, in the adsorption heat exchanger (20), the amount of water adsorption is secured also in the heat exchange units (71 to 73) located downstream of the air flow, and the amount of water adsorption in each heat exchange unit (71 to 73) is ensured.
  • the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged in each portion from the upstream side to the downstream side of the air flow. For this reason, in the adsorption heat exchanger (20), the amount of water adsorbed by the adsorbent has been reduced in the past. It is possible to secure almost the same amount of water adsorption as that of the portion located in the area. Therefore, according to the above inventions, the water adsorption capacity of the adsorption heat exchange (20) can be increased by averaging the water adsorption amount in each part of the adsorption heat exchange (20). .
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration and an operation of a refrigerant circuit according to a first embodiment, where (A) shows a state during a first operation, and (B) shows a state during a first operation. Indicates the status during the second operation.
  • FIG. 2 is a perspective view of an adsorption heat exchanger according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a side view of the adsorption heat exchanger of Embodiment 1 as viewed from the U tube side.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the adsorption heat exchanger showing a part of a cross section taken along a line AA in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a perspective view of an adsorption heat exchanger according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a side view of the adsorption heat exchanger of Embodiment 2 as viewed from the U-tube side.
  • FIG. 7 is a perspective view of an adsorption heat exchanger according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a side view of an adsorption heat exchanger according to a modification of the second embodiment as viewed from the U-tube side.
  • FIG. 9 is a side view of the adsorption heat exchanger of Embodiment 3 as viewed from the U-tube side.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the adsorption heat exchanger showing a part of a cross section taken along line BB in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a perspective view of an adsorption heat exchanger according to a fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a side view of the adsorption heat exchanger of Embodiment 4 as viewed from the U-tube side.
  • FIG. 13 is a perspective view of an adsorption heat exchanger according to a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view of an adsorption heat exchanger according to a fifth embodiment.
  • FIG. 15 is a side view of the adsorption heat exchanger of Embodiment 5 as viewed from the U-tube side.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the adsorption heat exchanger, showing a part of the CC cross section in FIG. 15.
  • FIG. 17 is a side view of an adsorption heat exchanger according to a modified example of Embodiment 5 as viewed from the U-tube side.
  • FIG. 18 is a perspective view of an adsorption heat exchanger according to a sixth embodiment.
  • FIG. 19 is a side view of the adsorption heat exchanger of Embodiment 6 as viewed from the U-tube side.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a main part of an adsorption heat exchanger according to a first modification of the other embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic side view of an adsorption heat exchanger according to a second modification of the other embodiment, as viewed from the short side of the fin.
  • FIG. 22 is a schematic side view of an adsorption heat exchanger according to a second modification of the other embodiment viewed from the short side of the fin. Explanation of reference numerals
  • Embodiment 1 of the present invention will be described.
  • the humidity control apparatus of the present embodiment is configured to be able to perform a dehumidifying operation for supplying dehumidified air to a room and a humidifying operation for supplying humidified air to a room.
  • the humidity control device includes a refrigerant circuit (10).
  • the refrigerant circuit (10) includes a first adsorbing member (11), a second adsorbing member (12), a compressor (13), a four-way switching valve (14), and an electric expansion valve ( 15) is a closed circuit provided.
  • the refrigerant circuit (10) is filled with a refrigerant.
  • a vapor compression refrigeration cycle is performed by circulating the charged refrigerant.
  • Each of the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) is constituted by an adsorption heat exchanger (20). Details of the adsorption heat exchanger (20) will be described later.
  • the compressor (13) has a discharge side connected to the first port of the four-way switching valve (14) and a suction side connected to the second port of the four-way switching valve (14). Connected to each port The One end of the first suction member (11) is connected to a third port of the four-way switching valve (14). The other end of the first adsorption member (11) is connected to one end of the second adsorption member (12) via the electric expansion valve (15). The other end of the second suction member (12) is connected to a fourth port of the four-way switching valve (14).
  • the four-way switching valve (14) is in a first state in which the first port and the third port are in communication and the second port and the fourth port are in communication (the state shown in Fig. 1 (A)). Can be switched to the second state (the state shown in Fig. 1 (B)) where the first and fourth ports communicate and the second and third ports communicate. .
  • each of the first adsorbing member (11) and the second adsorbing member (12) is an adsorbent heat exchanger.
  • the adsorption heat exchanger (20) is a so-called cross fin type fin 'and' tube heat exchanger.
  • the adsorption heat exchanger (20) includes a plurality of heat transfer tubes (40) made of copper and fins (30) made of aluminum.
  • the fins (30) are each formed in a rectangular plate shape, and are arranged at regular intervals.
  • Each heat transfer tube (40) is formed in a straight tube shape and penetrates fins (30) arranged at regular intervals. That is, in the adsorption heat exchanger (20), many fins (30) are arranged at equal intervals along the axial direction of each heat transfer tube (40).
  • the arrangement of the heat transfer tubes (40) is a so-called staggered arrangement. Specifically, in the adsorption heat exchange (20), the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the long sides of the fins (30). In the adsorption heat exchanger (20), the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the short sides of the fins (30).
  • the pitch of the heat transfer tubes (40) in the long side direction of the fin (30) is a so-called step pitch, and the pitch of the heat transfer tubes (40) in the short side direction of the fin (30) is a so-called row pitch.
  • a group of heat transfer tubes (40) arranged in a line along the long side of the fins (30) constitutes one tube row (41 to 43).
  • three such tube rows (41 to 43) are formed.
  • the adjacent one of the three rows (41 to 43) is shifted by half the step pitch in the longitudinal direction of the fin (30).
  • adjacent heat transfer tubes (40) are connected to each other by U-shaped U tubes (45).
  • One path is formed by the heat transfer tubes (40).
  • the three pipe rows (41 to 43) located at the most upstream side of the air flow (left side in Figs. 3 and 4) constitute the first pipe row (41), and are located immediately after that. This constitutes the second tube row (42), and the one located at the most downstream side of the air flow (right side in FIGS. 3 and 4) constitutes the third tube row (43)! .
  • the fin (30) has a main body portion (61), a front edge portion (62), and a rear edge portion (63). Specifically, in the fin (30), a portion extending from immediately before the first tube row (41) to immediately after the third tube row (43) in the direction of air flow constitutes a main body portion (61). In the fin (30), the portion of the airflow upstream of the main body portion (61) is the front edge portion (62), and the portion of the airflow downstream of the main body portion (61) is the rear edge portion. (63).
  • the leading edge portion (62) extends from the leading edge of the main body portion (61) to the upstream side of the airflow, and the trailing edge portion (63) extends from the trailing edge of the main body portion (61) to the air. Extending downstream of the stream! In the fin (30), the length L of the leading edge portion (62) is longer than the length L of the trailing edge portion (63).
  • an adsorption layer (35) is formed on the surface of each fin (30).
  • the adsorption layer (35) is composed of an adsorbent made of powdered zeolite and a binder having urethane resin and the like.
  • the zeolite particles constituting the adsorbent are bonded to other zeolite particles and fins (30) by a binder.
  • the adsorbent provided in the adsorption layer (35) is not limited to zeolite.
  • the adsorption layer (35) may be provided with various materials as an adsorbent, such as silica gel, activated carbon, and organic high molecular materials having a hydrophilic functional group.
  • This humidity control apparatus alternately repeats the first operation and the second operation at predetermined time intervals (for example, every five minutes) during both the dehumidifying operation and the humidifying operation.
  • the humidity control device takes in outdoor air (OA) as the first air and room air (RA) as the second air during the dehumidifying operation.
  • the humidifier controls indoor air (RA) as the first air and outdoor air (OA) as the second air during the humidification operation. Put in.
  • the first operation will be described.
  • the second air force is supplied to the first adsorbing member (11), and the first air is supplied to the second adsorbing member (12).
  • a regeneration operation for the first adsorption member (11) and an adsorption operation for the second adsorption member (12) are performed.
  • the four-way switching valve (14) is set to the first state.
  • the compressor (13) When the compressor (13) is operated, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10) to perform refrigeration.
  • the first adsorption member (11) functions as a condenser
  • the second adsorption member (12) functions as an evaporator.
  • the refrigerant discharged from the compressor (13) is radiated and condensed by the first adsorption member (11).
  • the refrigerant condensed by the first adsorption member (11) is decompressed when passing through the electric expansion valve (15), and then absorbs heat by the second adsorption member (12) and evaporates.
  • the refrigerant evaporated by the second adsorption member (12) is sucked into the compressor (13), compressed, and discharged again by the compressor (13).
  • the adsorption layer (35) on the surface of the fin (30) is heated by the refrigerant in the heat transfer tube (40) to be heated.
  • Adsorbed layer (35) force The desorbed moisture is applied to the second air.
  • the second adsorbing member (12) also constituted by the adsorption heat exchanger (20) the moisture in the first air is adsorbed on the adsorption layer (35) on the fin (30) surface, and the generated heat of adsorption is dissipated. Heat is absorbed by the refrigerant in the heat transfer tube (40).
  • the first air dehumidified by the second adsorbing member (12) is supplied into the room, and the desorbed water is removed together with the second air by the first adsorbing member (11). Is discharged to On the other hand, during the humidifying operation, the second air humidified by the first adsorbing member (11) is supplied into the room, and the first air deprived of moisture by the second adsorbing member (12) is discharged outside the room. You.
  • the second operation will be described.
  • the first air force is supplied to the first suction member (11), and the second air is supplied to the second suction member (12).
  • a regeneration operation for the second adsorption member (12) and an adsorption operation for the first adsorption member (11) are performed.
  • the four-way switching valve (14) is set to the second state.
  • the compressor (13) When the compressor (13) is operated, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (10), and Ital is done.
  • the second adsorption member (12) functions as a condenser, and the first adsorption member (11) functions as an evaporator.
  • the refrigerant discharged from the compressor (13) also releases heat and condenses in the second adsorbing member (12).
  • the refrigerant condensed by the second adsorption member (12) is decompressed when passing through the electric expansion valve (15), and then absorbs heat by the first adsorption member (11) and evaporates.
  • the refrigerant evaporated by the first adsorption member (11) is sucked into the compressor (13), compressed, and discharged again by the compressor (13).
  • the adsorption layer (35) on the surface of the fin (30) is heated by the refrigerant in the heat transfer tube (40) and is heated.
  • Adsorbed layer (35) force The desorbed moisture is applied to the second air.
  • the first adsorption member (11) also constituted by the adsorption heat exchanger (20) the moisture in the first air is adsorbed on the adsorption layer (35) on the fin (30) surface, and the generated heat of adsorption is dissipated. Heat is absorbed by the refrigerant in the heat transfer tube (40).
  • the first air dehumidified by the first adsorbing member (11) is supplied to the room, and the moisture desorbed from the second adsorbing member (12) is discharged to the outside together with the second air. Is discharged to On the other hand, during the humidifying operation, the second air humidified by the second adsorbing member (12) is supplied into the room, and the first air deprived of moisture by the first adsorbing member (11) is discharged outside the room. You.
  • the adsorption heat exchanger (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as an evaporator
  • Moisture in the air is adsorbed to the exchanger (20).
  • Low-pressure refrigerant is supplied to the adsorption heat exchanger (20) functioning as an evaporator as a heat medium for cooling.
  • the process of adsorbing moisture in the air to the adsorption heat exchanger (20) serving as an evaporator will be described with reference to FIG.
  • the refrigerant decompressed by the electric expansion valve (15) is distributed to each of the pipe rows (41 to 43).
  • the air sent into the adsorption heat exchanger (20) flows between the fins (30), and flows between the fins (30) while contacting the adsorption layer (35). In the process, the air is deprived of moisture and heat by the fins (30) having the adsorption layer (35) formed on the surface.
  • the heat transferred from the air to the fins (30) moves to the heat transfer tube (40) by heat conduction, and is finally absorbed by the refrigerant in the heat transfer tube (40).
  • the temperature of the fin (30) becomes closer to the temperature of the air as the distance from the heat transfer tube (40) increases. In other words, it is an evaporator In the adsorption heat exchanger (20), the temperature of the fins (30) increases as the distance from the heat transfer tube (40) increases. Therefore, the fin efficiency of the leading edge portion (62) of the fin (30) is lower than that of the main body portion (61) and the trailing edge portion (63).
  • the fins (30) of the adsorption heat exchanger (20) serving as the evaporator immediately flow into the adsorption heat exchanger (20) and come into contact with the air.
  • ) Becomes relatively high, and the temperature of the main body portion (61) and the trailing edge portion (63) that come into contact with air that has already been cooled to some extent is relatively low. Therefore, in adsorption heat exchange, the temperature difference between the fin (30) and the air is averaged from the leading edge (62) to the trailing edge (63), and the amount of water adsorbed on the fin (30) is also reduced. ) The force is also averaged by forcing the trailing edge (63).
  • the adsorption heat exchange (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as a condenser, and the adsorption heat exchange is performed. Water desorbs from (20).
  • the high-pressure gas refrigerant is supplied to the adsorption heat exchanger (20) functioning as a condenser as a heating medium for heating.
  • the process of desorbing moisture from the adsorption heat exchange (20) serving as a condenser will be described with reference to FIG.
  • the refrigerant discharged by the compressor (13) is distributed to each tube row (41 to 43).
  • the air sent into the adsorption heat exchanger (20) flows between the fins (30), and flows between the fins (30) while contacting the adsorption layer (35).
  • the air is given moisture and heat by the fins (30) having the adsorption layer (35) formed on the surface.
  • Fin (30) force The heat applied to the air is transferred by the heat transfer tube (40) force heat conduction in which the refrigerant condenses.
  • the temperature of the fin (30) becomes closer to the temperature of the air as the distance from the heat transfer tube (40) increases.
  • the temperature of the fins (30) decreases as the distance from the heat transfer tube (40) decreases. Therefore, the fin efficiency of the leading edge portion (62) of the fin (30) is lower than that of the main body portion (61) and the trailing edge portion (63).
  • Force The amount of desorbed water is averaged. Therefore, when moisture in the air is subsequently adsorbed by the adsorption heat exchange (20), the amount of moisture adsorbed on the fins (30) is averaged from the upstream side to the downstream side of the air flow.
  • the adsorption heat exchanger (20) is configured such that the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged from the upstream side to the downstream side of the air flow. Have been. For this reason, in the adsorption heat exchange (20), the amount of water adsorbed on the adsorbent has been reduced in the past! / The downstream side of the airflow was almost the same as the upstream side of the airflow. It is possible to secure a certain amount of water adsorption. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently exhibit the water adsorption amount in each part of the adsorption heat exchange (20), and to increase the water adsorption capacity of the adsorption heat exchange (20). be able to.
  • the air when the temperature of the fins (30) is substantially constant from upstream to downstream of the air flow in the adsorption heat exchanger (20) serving as an evaporator, the air
  • the temperature of the fins (30) in the first row section (21) located upstream of the flow may fall below the dew point temperature of the air. If the temperature of the fin (30) falls below the dew point temperature of the air, dew condensation will occur on the surface of the fin (30), and drain water generated by condensation of moisture in the air will be discharged. Is required.
  • set the refrigerant evaporation temperature in all tube rows (41 to 43) to a relatively high temperature to prevent condensation on the fin (30) surface It is possible. However, if this measure is taken, the cooling of the air downstream of the air flow becomes insufficient, and there is a possibility that the amount of water adsorbed on the fins (30) may not be sufficiently secured.
  • the dew point temperature is relatively high, and the temperature of the leading edge portion (62) in contact with the air is set relatively high.
  • the temperature of the main body portion (61) and the trailing edge portion (63) that come into contact with air that has been dehumidified to some extent and whose dew point temperature has already been lowered are set relatively low. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the generation of drain water in the adsorption heat exchanger (20), and furthermore, the fins (30) are located on the downstream side of the air flow. A sufficient moisture adsorption amount can be ensured even in the portion where the water is absorbed.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described.
  • the configuration of the adsorption heat exchange (20) in the first embodiment is changed.
  • a plurality of slits (64) are formed in the front edge portion (62) of the fin (30)! You.
  • Each slit (64) is a linear cut extending along the long side of the fin (30).
  • a plurality of slits (64) are formed in two rows. The slits (64) in each row are arranged at equal intervals on a straight line. In the slits (64) arranged in two rows, the positions of the slits (64) in one row and the other row are shifted in the longitudinal direction of the fin. That is, in the front edge portion (62), the plurality of slits (64) are arranged in a staggered manner.
  • the heat that has also moved by air force moves toward the heat transfer tube (40) by heat conduction.
  • the leading edge portion (62) since the temperature of the air in contact with the portion located on the upstream side of the airflow is higher, heat mainly moves from the upstream side to the downstream side of the airflow.
  • the leading edge portion (62) is located on the leading edge side (see FIG. 6).
  • the temperature difference between the fin (30) and the air decreases further toward the left.
  • the temperature difference between the fin (30) and the air is further averaged from the leading edge portion (62) to the trailing edge portion (63).
  • slits (64) extending in the long side direction of the fin (30) are formed in a row. Then, in the leading edge portion (62), heat conduction along the direction of the air flow is impeded by the slit (64). As a result, the temperature difference between the fin (30) and the air decreases as the force moves toward the leading edge (left side in FIG. 8), and the temperature difference between the fin (30) and the air increases from the upstream side to the downstream side of the airflow. Averaged.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described.
  • the configuration of the adsorption heat exchange (20) in the first embodiment is changed.
  • the adsorption heat exchange (20) is a so-called cross-fin type fin “and” tube heat exchange.
  • the adsorption heat exchange (20) includes a plurality of heat transfer tubes (40) made of copper and fins (30) made of aluminum.
  • the fins (30) are each formed in a rectangular plate shape, and are arranged at regular intervals.
  • Each heat transfer tube (40) is formed in a straight tube shape and penetrates fins (30) arranged at regular intervals. That is, in the adsorption heat exchanger (20), many fins (30) are arranged at equal intervals along the axial direction of each heat transfer tube (40). These points are the same as those of the adsorption heat exchanger (20) of the first embodiment shown in FIG.
  • the arrangement of the heat transfer tubes (40) is a so-called staggered arrangement.
  • the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the long sides of the fins (30).
  • the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the short sides of the fins (30).
  • the pitch of the heat transfer tubes (40) in the long side direction of the fins (30) is a so-called step pitch
  • the pitch of the heat transfer tubes (40) in the short side direction of the fins (30) is a so-called row pitch.
  • the heat tubes (40) constitute one tube row (41 to 43).
  • three such tube rows (41 to 43) are formed.
  • the adjacent one of the three rows (41 to 43) is shifted by half the step pitch in the longitudinal direction of the fin (30).
  • adjacent heat transfer tubes (40) are connected to each other by U-shaped U tubes (45), and one path is formed by all the heat transfer tubes (40). You. Among these three pipe rows (41 to 43), the one located at the most upstream side (left side in FIG.
  • the second tube row (42) is constituted, and the one located at the most downstream side (right side in FIG. 9) of the air flow constitutes the third tube row (43).
  • the first row portion (21), the second row portion (22), and the third row portion (23) are formed in this order (from left to right in FIGS. 9 and 10). .
  • the portion extending from the leading edge to the middle between the first tube row (41) and the second tube row (42) becomes the first row portion (21)
  • the part extending from the middle between the pipe rows (41) and the second pipe row (42) to the middle between the second pipe row (42) and the third pipe row (43) becomes the second row part (22)
  • the second pipe row The portion extending from the middle of (42) and the third tube row (43) to the trailing edge is the third row portion (23).
  • the first row part (21) and the second row part (21) are sequentially moved from the upstream side to the downstream side (left to right in Figs. 9 and 10) of the airflow. 22) and a third row portion (23) are formed.
  • the first row portion (21) is the upstream portion (26)
  • the third row portion (23) is the downstream portion (27).
  • a plurality of cut-and-raised portions (65) are formed at a portion located in the third row portion (23).
  • the cut-and-raised portion (65) is formed by cutting and raising a slender portion extending toward the long side of the fin (30). That is, the cut-and-raised portion (65) is separated from adjacent portions on both sides along the long side direction of the fin (30), and both end portions in the long side direction of the fin (30) are continuous with adjacent portions.
  • the cut-and-raised portions (65) are formed side by side at three portions of the fins (30) between the heat transfer tubes (40) constituting the third tube row (43).
  • the heat transfer performance of the third row section (23) located downstream of the air flow is the heat transfer performance of the first pipe row (41) and the second pipe row (42) located upstream of the air flow. Higher than performance.
  • the heat transfer performance of the adsorption heat exchange (20) means the heat transfer rate between the refrigerant and the air in the adsorption heat exchange (20).
  • an adsorption layer (35) is formed on the surface of each fin (30).
  • the adsorption layer (35) is composed of an adsorbent made of a powdery zeolite and a binder having a polyurethane resin or the like.
  • the zeolite particles constituting the adsorbent are joined to other zeolite particles and the fins (30) by means of a binder.
  • the adsorbent provided in the adsorption layer (35) is not limited to zeolite.
  • the adsorption layer (35) may be provided with various materials as an adsorbent, such as silica gel, activated carbon, and an organic polymer material having a hydrophilic functional group.
  • the operation of the humidity control apparatus in the present embodiment is the same as in the first embodiment.
  • the process in which moisture in the air is adsorbed and desorbed on the adsorption heat exchanger (20) of the present embodiment will be described.
  • the adsorption heat exchanger (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as an evaporator, and is connected to the adsorption heat exchanger (20). Moisture in the air is absorbed.
  • a low-pressure refrigerant is supplied as a cooling heat medium to the adsorption heat exchanger (20) functioning as an evaporator.
  • the refrigerant decompressed by the electric expansion valve (15) is distributed to each of the pipe rows (41 to 43).
  • the air sent into the adsorption heat exchanger (20) flows between the fins (30) and passes through the first row portion (21), the second row portion (22), and the third row portion (23) in order. I will spend it.
  • the air comes into contact with the adsorption layer (35) on the surface of the fin (30), and in the process, the fin (30) on which the adsorption layer (35) is formed takes moisture and heat.
  • the third row part (23) The air that has flowed into is disturbed by the cut-and-raised portion (65).
  • a cut-and-raised portion (65) is formed in the fin (30).
  • heat transfer from the air to the fin (30) is promoted.
  • the air and the fins (30) also flow in the third row (23) where the air already cooled to some extent in the first row (21) and the second row (22) flows. ), The amount of heat exchange is secured.
  • the third row portion (23) where the cut-and-raised portion (65) is formed in the fin (30) is formed by the fin (
  • the air temperature is lower than in the case where the cut-and-raised portion (65) is not formed in 30). That is, the relative humidity of the air in contact with the portion of the fin (30) located in the third row portion (23) is higher than when the cut-and-raised portion (65) is not formed in the fin (30).
  • the adsorption heat exchange (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as a condenser, and the adsorption heat exchange is performed. Water desorbs from (20).
  • the high-pressure gas refrigerant is supplied to the adsorption heat exchanger (20) functioning as a condenser as a heating medium for heating.
  • the process of desorbing moisture from the adsorption heat exchange (20) serving as a condenser will be described with reference to FIG.
  • the refrigerant discharged by the compressor (13) is distributed to the respective pipe rows (41 to 43).
  • the air sent into the adsorption heat exchanger (20) flows between the fins (30) and passes through the first row part (21), the second row part (22), and the third row part (23) in order. I will do it.
  • the air comes into contact with the adsorption layer (35) on the surface of the fin (30), and in the process, the fin (30) formed with the adsorption layer (35) is given moisture and heat.
  • the air flowing into the third row portion (23) is disturbed by the cut-and-raised portion (65).
  • a cut-and-raised portion (65) is formed in the fin (30).
  • heat transfer from the fin (30) to the air is promoted.
  • the air and fins (30) also flow in the third row (23) through which the air already heated to some extent in the first row (21) and the second row (22) flows. ), The amount of heat exchange is secured.
  • the third row portion (23) where the cut-and-raised portion (65) is formed in the fin (30) is The air temperature is higher than when the cut-and-raised portion (65) is not formed in the fin (30).
  • the relative humidity of the air that comes into contact with the portion of the fin (30) located in the third row portion (23) is lower than when the cut-and-raised portion (65) is not formed in the fin (30).
  • the adsorption heat exchange (20) a sufficient amount of water desorbed from the fins (30) is ensured even in the third row portion (23), and then the water is transferred to the adsorption heat exchanger (20).
  • the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged over the first row portion (21) and the third row portion (23).
  • the adsorption heat exchanger (20) is configured such that the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged from the upstream side to the downstream side of the air flow. Have been. For this reason, in the adsorption heat exchange (20), the amount of water adsorbed on the adsorbent has been reduced in the past! / The downstream side of the airflow was almost the same as the upstream side of the airflow. It is possible to secure a certain amount of water adsorption. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently exhibit the water adsorption amount in each part of the adsorption heat exchange (20), and to increase the water adsorption capacity of the adsorption heat exchange (20). Can be.
  • the heat transfer performance of the third row portion (23) may be improved by using a heat transfer tube (40) having a high heat transfer coefficient.
  • a heat transfer tube (40) having a high heat transfer coefficient For example, as the heat transfer tubes (40) forming the first row portion (21) and the second row portion (22), a smooth tube having a smooth inner surface is used, while the heat transfer tubes forming the third row portion (23) ( As 40), an inner grooved pipe having a rifled torsion groove formed on the inner surface may be used.
  • the heat transfer tubes (40) constituting the third row portion (23) heat transfer between the refrigerant flowing inside and the heat transfer tubes (40) is promoted, and as a result, the third row portion (23) Heat transfer performance is improved.
  • Embodiment 4 of the present invention will be described.
  • the configuration of the adsorption heat exchange (20) in the first embodiment is changed.
  • the adsorption heat exchange ⁇ (20) is a so-called cross-fin type fin And 'tube heat exchanger.
  • the adsorption heat exchanger (20) is provided with a plurality of heat transfer tubes (40) made of copper, fins (30) made of aluminum and aluminum, and auxiliary fins (66) also made of aluminum.
  • the fin (30) and the auxiliary fin (66) are both formed in a rectangular plate shape.
  • the length of the short side of the auxiliary fin (66) is about 1Z3 which is the length of the short side of the fin (30).
  • the heat transfer tubes (40) are each formed in a straight tubular shape, and are arranged in parallel with each other.
  • the fins (30) and the auxiliary fins (66) are alternately arranged at equal intervals along the axial direction of the heat transfer tube (40).
  • the auxiliary fin (66) is offset from the rear edge of the fin (30) (the right front side in FIG. 11), and the long side of the rear edge is the same as the long side of the rear edge of the fin (30). Located on a plane.
  • an adsorption layer is formed on the surface of the fin (30) and the surface of the auxiliary fin (66).
  • This adsorption layer is composed of an adsorbent made of powdery zeolite and a binder made of a resin such as urethane resin.
  • the zeolite particles constituting the adsorbent are bonded to other zeolite particles and fins (30) by a binder.
  • the adsorbent provided in the adsorption layer is not limited to zeolite.
  • Various materials such as silica gel, activated carbon, and organic polymer materials having hydrophilic functional groups may be provided as the adsorbent in the adsorption layer.
  • the arrangement of the heat transfer tubes (40) is a so-called staggered arrangement. Specifically, in the adsorption heat exchange (20), the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the long sides of the fins (30). In the adsorption heat exchanger (20), the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the short sides of the fins (30).
  • the pitch of the heat transfer tubes (40) in the long side direction of the fin (30) is a so-called step pitch, and the pitch of the heat transfer tubes (40) in the short side direction of the fin (30) is a so-called row pitch.
  • a group of heat transfer tubes (40) arranged in a row along the long side of the fins (30) constitutes one tube row (41 to 43).
  • three such tube rows (41 to 43) are formed.
  • the adjacent one of the three rows (41 to 43) is shifted by half the step pitch in the longitudinal direction of the fin (30).
  • adjacent heat transfer tubes (40) are connected to each other by U-shaped U tubes (45), and one path is formed by all the heat transfer tubes (40). You.
  • These three rows (41-43) are empty
  • the one located on the most upstream side (left side in Fig. 12) of the air flow constitutes the first tube row (41), and the one located immediately after that constitutes the second tube row (42),
  • the one located downstream (right side in Fig. 12) constitutes the third tube row (43)!
  • a first-row portion (21), a second-row portion (22), and a third-row portion (23) are formed in this order along the left-force direction in FIG. Specifically, in this adsorption heat exchange (20), the portion extending from the leading edge to the middle between the first tube row (41) and the second tube row (42) becomes the first row portion (21), The part extending from the middle of the pipe row (41) and the second pipe row (42) to the middle of the second pipe row (42) and the third pipe row (43) becomes the second row portion (22), and the second pipe row (22) The portion extending between the rear end of the intermediate force between the row (42) and the third tube row (43) is the third row portion (23).
  • the first row portion (21) and the second row portion (22) are directed in order from the upstream side of the air flow to the downstream side (the left side force is also the right side in FIG. 12). And a third row portion (23).
  • the first row portion (21) becomes the upstream portion (26), and the third row portion (23) becomes the downstream portion (27).
  • the auxiliary fins (66) are arranged offset to the trailing edge side of the fins (30) (see FIG. 11), and the first row portion (21) and the second row portion (22) have only fins (30), and the third row portion (23) has both fins (30) and auxiliary fins (66).
  • the adsorption heat exchange (20) has the following configuration.
  • the distance between the fins (30) is the fin pitch p in the first row portion (21), and the distance between the fins (30) and the auxiliary fins (66) is In the third row (23)
  • the fin pitch P is half of the fin pitch p in the first row portion (21).
  • the total surface area of the fins (30) and the auxiliary fins (66) in the third row portion (23) is This is about twice the total surface area of (30). That is, the heat transfer area with the air in the third row portion (23) is larger than the heat transfer area with the air in the first row portion (21).
  • an adsorption layer is formed on the surface of the fin (30) and the surface of the auxiliary fin (66). Yes. Therefore, in the adsorption heat exchanger (20), the contact area between the air and the adsorbent layer in the third row portion (23) is larger than the contact area between the air and the adsorbent layer in the first row portion (21). .
  • the operation of the humidity control apparatus in the present embodiment is the same as in the first embodiment.
  • the process in which moisture in the air is adsorbed and desorbed on the adsorption heat exchanger (20) of the present embodiment will be described.
  • the adsorption heat exchanger (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as an evaporator, and is connected to the adsorption heat exchanger (20). Moisture in the air is absorbed.
  • a low-pressure refrigerant is supplied as a cooling heat medium to the adsorption heat exchanger (20) functioning as an evaporator.
  • the refrigerant depressurized by the electric expansion valve (15) is distributed to each of the pipe rows (41 to 43).
  • the air sent to the adsorption heat exchanger (20) passes through the first row section (21), the second row section (22), and the third row section (23) in order, and in the process, And water are deprived by the adsorption heat exchanger (20).
  • the third row portion (23) when the air passes between the fin (30) and the auxiliary fin (66), it comes into contact with the adsorption layer.
  • the heat transfer area on the air side of the third row portion (23) is larger than the heat transfer area on the air side of the first row portion (21). Therefore, in the adsorption heat exchanger (20), a sufficient amount of heat exchange between the air and the refrigerant is ensured even in the third row portion (23) located downstream of the air flow. And the temperature of the air passing through the third row (23) is The lowering of the relative humidity of the air is suppressed, and the amount of water adsorbed on the adsorption layer is secured.
  • the contact area between the adsorbent and the air in the third row portion (23) is larger than the contact area between the adsorbent and the air in the first row portion (21).
  • the amount of water adsorbed on the adsorption layer in the third row portion (23) is secured.
  • a sufficient amount of water is adsorbed on the adsorbent layer also in the third row part (23), and the first row part (21) to the third row part (23) In this way, the amount of water adsorbed on the adsorbent layer is averaged.
  • the adsorption heat exchange (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as a condenser, and the adsorption heat exchange is performed. Water desorbs from (20).
  • the high-pressure gas refrigerant is supplied to the adsorption heat exchanger (20) functioning as a condenser as a heating medium for heating.
  • the adsorption heat exchange (20) functioning as a condenser as a heating medium for heating.
  • the refrigerant discharged by the compressor (13) is distributed to the respective pipe rows (41 to 43).
  • the air sent to the adsorption heat exchanger (20) is
  • the heat transfer area on the air side of the third row portion (23) is larger than the heat transfer area on the air side of the first row portion (21). Therefore, in the adsorption heat exchanger (20), a sufficient amount of heat exchange between the air and the refrigerant is ensured even in the third row portion (23) located downstream of the air flow. Then, the temperature of the air passing through the third row portion (23) becomes higher than when the auxiliary fins (66) are not provided, and the rise in the relative humidity of the air is suppressed, and the water desorbed from the adsorption layer is suppressed. The quantity is secured.
  • the contact area between the adsorbent and the air in the third row portion (23) is larger than the contact area between the adsorbent and the air in the first row portion (21). Therefore, also in this point, the amount of water desorbed from the adsorption layer in the third row portion (23) is secured.
  • the amount of water released from the adsorption layer When the moisture in the air is subsequently adsorbed to the adsorption heat exchanger (20), the amount of water adsorbed on the adsorbent layer is applied by applying force from the first row part (21) to the third row part (23). Are averaged.
  • the fin pitch p in the third row portion (23) is set narrower than the fin pitch p in the first row portion (21).
  • the amount of water adsorption is averaged over the first-row portion (21) and the third-row portion (23).
  • the adsorption heat exchanger (20) the amount of water adsorbed by the adsorbent has been reduced in the past, and the downstream side of the airflow was almost the same as the upstream side of the airflow. It is possible to secure the amount of water adsorption. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently exhibit the water adsorption amount in each part of the adsorption heat exchange (20), and to increase the moisture adsorption capacity of the adsorption heat exchange (20). it can.
  • a corrugated fin (67) may be provided instead of the auxiliary fin (66) as shown in FIG.
  • the corrugated fin (67) is formed in a slender rectangular shape as a whole, and is formed in a corrugated shape in which peaks and valleys are alternately repeated in the long side direction.
  • the length of the short side of the corrugated fin (67) is 1Z3 which is the length of the short side of the fin (30), similarly to the auxiliary fin (66).
  • the corrugated fin (67) sandwiched between the fins (30) has its peak portion in close contact with one fin (30) and its valley portion in close contact with the other fin (30).
  • the corrugated fins (67) are arranged offset to the trailing edge side of the fins (30) similarly to the auxiliary fins (66), and furthermore, the adsorbent layer is provided on the surface thereof. Are formed. That is, in this adsorption heat exchange (20), only the fins (30) exist in the first row portion (21) and the second row portion (22), and the fins (30) exist in the third row portion (23). ) And corrugated fins (67) are both present.
  • the heat transfer area with air in the third row portion (23) is larger than the heat transfer area with air in the first row portion (21), and
  • the contact area between the air and the adsorbent layer in (23) is larger than the contact area between the air and the adsorbent layer in the first row portion (21).
  • the third row part (23) Is higher than the passing wind speed in the first row portion (21).
  • the auxiliary fin (66) on the leading edge side of the fin (30).
  • the fin pitch in the first row portion (21) is smaller than the fin pitch in the third row portion (23).
  • the temperature of the adsorption layer on the surface of the fin (30) is higher in the third row (23) than in the first row (21). May approach temperature.
  • water adsorption to the adsorbent layer in the third row portion (23) is promoted, and the amount of water adsorption from the first row portion (21) to the third row portion (23) is averaged.
  • the temperature of the adsorbent layer on the fin (30) surface of the third row part (23) in the third row part (23) is lower than that of the refrigerant in the first row part (21) May be close to the condensation temperature.
  • the desorption of moisture from the adsorbent layer in the third row portion (23) is promoted, and the amount of water absorbed from the first row portion (21) to the third row portion (23) is increased. This is advantageous in terms of averaging.
  • Embodiment 5 of the present invention will be described.
  • the configuration of the adsorption heat exchange (20) in the first embodiment is changed.
  • the adsorption heat exchange (20) is a so-called cross-fin type fin-and-tube heat exchanger.
  • the adsorption heat exchanger (20) includes a plurality of heat transfer tubes (40) made of copper and a plurality of fins (30) made of aluminum.
  • the fins (30) are each formed in a rectangular plate shape and are arranged at regular intervals.
  • Each heat transfer tube (40) is formed in a straight tube shape and penetrates fins (30) arranged at regular intervals. That is, in the adsorption heat exchanger (20), a large number of fins (30) are arranged at equal intervals along the axial direction of each heat transfer tube (40).
  • the arrangement of the heat transfer tubes (40) is a so-called staggered arrangement. Specifically, in the adsorption heat exchange (20), the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the long sides of the fins (30). In the adsorption heat exchanger (20), the heat transfer tubes (40) are arranged at a predetermined pitch along the short sides of the fins (30).
  • the pitch of the heat transfer tubes (40) in the long side direction of the fin (30) is a so-called step pitch, and the pitch of the heat transfer tubes (40) in the short side direction of the fin (30) is a so-called row pitch.
  • the heat tubes (40) constitute one tube row (41 to 43).
  • three such tube rows (41 to 43) are formed.
  • the adjacent one of the three rows (41 to 43) is shifted by half the step pitch in the longitudinal direction of the fin (30).
  • adjacent heat transfer tubes (40) are connected to each other by U-shaped U tubes (45), and one path is formed by all the heat transfer tubes (40). You. Among these three pipe rows (41 to 43), the one located at the most upstream side (left side in FIG.
  • the first row portion (21), the second row portion (22), and the third row portion (23) are formed in this order (from left to right in FIGS. 15 and 16). .
  • the portion extending from the leading edge to the middle between the first tube row (41) and the second tube row (42) becomes the first row portion (21)
  • the part extending from the middle between the pipe rows (41) and the second pipe row (42) to the middle between the second pipe row (42) and the third pipe row (43) becomes the second row part (22)
  • the second pipe row The portion extending from the middle of (42) and the third tube row (43) to the trailing edge is the third row portion (23).
  • the first row part (21) and the second row part are sequentially moved from the upstream side to the downstream side (from left to right in Figs. 15 and 16) of the airflow. (22) and a third row portion (23) are formed.
  • the first row portion (21) is the upstream portion (26)
  • the third row portion (23) is the downstream portion (27).
  • the fins (30) include a first fin (31) located in the first row portion (21) and a second fin located in the second row portion (22). (32) and a third fin (33) located in the third row portion (23).
  • the first fin (31) and the second fin (32) have the same plate thickness.
  • the thickness of the third fin (33) is larger than the thickness of the first fin (31) or the second fin (32).
  • an adsorption layer (35) is formed on the surface of each fin (31-33).
  • the adsorption layer (35) is composed of an adsorbent made of powdery zeolite and a binder made of urethane resin.
  • the zeolite particles constituting the adsorbent are bonded to other zeolite particles and fins (30) by a binder. It is.
  • the adsorbent provided in the adsorption layer (35) is not limited to zeolite.
  • the adsorbent layer (35) may be provided with various materials as an adsorbent, such as silica gel, activated carbon, and an organic polymer material having a hydrophilic functional group.
  • the plate thickness of the third fin (33) is larger than the plate thickness of the first fin (31) or the second fin (32). I have.
  • the area of the third row portion (23) through which air can pass is smaller than that of the first row portion (21), and as a result, the passing wind speed in the third row portion (23) is It is faster than the passing wind speed in the part (21).
  • the operation of the humidity control apparatus in the present embodiment is the same as in the first embodiment.
  • the process in which moisture in the air is adsorbed and desorbed on the adsorption heat exchanger (20) of the present embodiment will be described.
  • the adsorption heat exchanger (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as an evaporator, and is connected to the adsorption heat exchanger (20). Moisture in the air is absorbed.
  • a low-pressure refrigerant is supplied as a cooling heat medium to the adsorption heat exchanger (20) functioning as an evaporator.
  • the process of adsorbing water in the air to the adsorption heat exchanger (20) serving as an evaporator will be described with reference to FIG.
  • the refrigerant decompressed by the electric expansion valve (15) is distributed to each of the pipe rows (41 to 43).
  • the air sent into the adsorption heat exchanger (20) flows between the fins (30) and passes through the first row portion (21), the second row portion (22), and the third row portion (23) in order. I will spend it.
  • the air comes into contact with the adsorption layer (35) on the surface of the fin (30), and in the process, the fin (30) on which the adsorption layer (35) is formed takes moisture and heat.
  • the passing wind speed is higher in the third row portion (23) than in the first row portion (21) and the second row portion (22).
  • the third fin ( The air temperature is lower than in the case where 33) has the same thickness as the first fin (31) and the second fin (32).
  • the relative humidity of the air in contact with the third fin (33) located in the third row portion (23) is the same for the third fin (33) as for the first fin (31) and the second fin (32).
  • the thickness is higher than when the thickness is large.
  • the adsorption heat exchange (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as a condenser, and the adsorption heat exchange is performed. Water desorbs from (20).
  • the high-pressure gas refrigerant is supplied to the adsorption heat exchanger (20) functioning as a condenser as a heating medium for heating.
  • the process of desorbing moisture from the adsorption heat exchange (20) serving as a condenser will be described with reference to FIG.
  • the refrigerant discharged by the compressor (13) is distributed to each tube row (41 to 43).
  • the air sent into the adsorption heat exchanger (20) flows between the fins (30) and passes through the first row part (21), the second row part (22), and the third row part (23) in order. I will do it.
  • the air comes into contact with the adsorption layer (35) on the surface of the fin (30), and in the process, the fin (30) formed with the adsorption layer (35) is given moisture and heat.
  • the passing wind speed is higher in the third row portion (23) than in the first row portion (21) and the second row portion (22).
  • the third fin (33) is replaced by the first fin (31) and the second fin (32).
  • the air temperature is higher than when the plate thickness is the same as in ()).
  • the relative humidity of the air in contact with the third fin (33) located in the third row portion (23) is the same for the third fin (33) as for the first fin (31) and the second fin (32). It becomes lower than the case of sheet thickness.
  • the adsorption heat exchanger (20) is configured such that the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged from the upstream side to the downstream side of the air flow. Have been. For this reason, in the adsorption heat exchange (20), the amount of water adsorbed on the adsorbent has been reduced in the past! / The downstream side of the airflow was almost the same as the upstream side of the airflow. It is possible to secure a certain amount of water adsorption. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently exhibit the water adsorption amount in each part of the adsorption heat exchange (20), and to increase the water adsorption capacity of the adsorption heat exchange (20). be able to.
  • the heat transfer tubes (40) constituting the third tube row (43) include the first tube row (41) and the second tube row (41). It may be larger in diameter than the heat transfer tube (40) constituting (42).
  • the area of the portion through which air can pass is further reduced in the third row portion (23) than in the first row portion (21). As a result, the passing wind speed in the third row portion (23) is higher than the passing wind speed in the first row portion (21).
  • Embodiment 6 of the present invention will be described.
  • the configuration of the adsorption heat exchange (20) in the first embodiment is changed.
  • the adsorption heat exchanger (20) is a so-called cross-fin type fin and tube heat exchanger.
  • the adsorption heat exchanger (20) includes three heat exchange units (71 to 73). These three heat exchange units (71 to 73) are arranged along the direction of the air flow.
  • the three heat exchange units (71 to 73) located on the upstream side of the air flow constitute the first heat exchange unit (71), and are located downstream of the first heat exchange unit (71). What is located constitutes the second heat exchange unit (72), and what is located downstream of the airflow constitutes the third heat exchange unit (73)!
  • Each of the above heat exchange units (71 to 73) includes a plurality of heat transfer tubes (40) made of copper and fins (30) made of aluminum.
  • the fins (30) are each formed in a rectangular plate shape, They are arranged at regular intervals.
  • the heat transfer tube (40) is formed in a straight tubular shape and penetrates through fins (30) arranged at regular intervals. That is, in each of the heat exchange units (71 to 73), a large number of fins (30) are arranged at equal intervals along the axial direction of each heat transfer tube (40).
  • an adsorption layer is formed on the surface of the fin (30).
  • This adsorbing layer is composed of an adsorbent made of powdery zeolite and a nodder having urethane resin and the like.
  • the zeolite particles constituting the adsorbent are bonded to other zeolite particles and fins (30) by a binder.
  • the adsorbent provided in the adsorption layer is not limited to zeolite.
  • Various materials such as silica gel, activated carbon, and organic polymer materials having a hydrophilic functional group may be provided as the adsorbent in the adsorption layer.
  • the plurality of heat transfer tubes (40) are arranged in a row along the long sides of the fins (30), and a group of heat transfer tubes ( 40) constitute one tube row (41 to 43).
  • a group of heat transfer tubes ( 40) constitute one tube row (41 to 43).
  • adjacent heat transfer tubes (40) are connected to each other by U-shaped U tubes (45), and one path is formed by all the heat transfer tubes (40).
  • the first tube row (41) is formed by the heat transfer tubes (40) provided in the first heat exchange unit (71), and the heat transfer tubes (40) provided in the second heat exchange unit (72).
  • the second tube row (42) is formed, and the third tube row (43) is formed by the heat transfer tubes (40) provided in the third heat exchange unit (73).
  • the arrangement of the heat transfer tubes (40) is a so-called staggered arrangement. That is, the position of the heat transfer tube (40) in the second heat exchange unit (72) is determined by the position of the heat transfer tube (40) in the first heat exchange unit (71) and the third heat exchange unit ( 73 ). The pitch of the heat transfer tubes (40) in the units (71 to 73) is shifted by half the pitch (, so-called step pitch).
  • the three heat exchange units (71 to 73) are arranged along the direction of the air flow. Specifically, the three heat exchange units (71 to 73) have their fins (30) in parallel with their long sides in parallel, and the fins (30) of each heat exchange unit (71 to 73) are on the same plane. It is arranged in the state located in. In addition, in the adsorption heat exchanger (20), the three heat exchange units (71 to 73) are arranged at regular intervals. It is.
  • a first space (76) is formed between the first heat exchange unit (71) and the second heat exchange unit (72), and the second heat exchange unit (72)
  • a second space (77) is formed between the first heat exchange unit (73) and the third heat exchange unit (73).
  • the operation of the humidity control apparatus in the present embodiment is the same as in the first embodiment.
  • the process in which moisture in the air is adsorbed and desorbed on the adsorption heat exchanger (20) of the present embodiment will be described.
  • the adsorption heat exchanger (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as an evaporator, and is connected to the adsorption heat exchanger (20). Moisture in the air is absorbed.
  • a low-pressure refrigerant is supplied as a cooling heat medium to the adsorption heat exchanger (20) functioning as an evaporator.
  • the refrigerant decompressed by the electric expansion valve (15) is distributed to each of the pipe rows (41 to 43).
  • the air sent to the adsorption heat exchanger (20) passes through the first heat exchange unit (71), the second heat exchange unit (72), and the third heat exchange unit (73) in order.
  • the air passing through the first heat exchange unit (71) comes into contact with the adsorption layer on the surface of the fin (30), and in the process, removes moisture and heat to the fin (30) on which the adsorption layer is formed.
  • the air that has passed through (71) flows into the first space (76).
  • the amount of moisture and heat taken by the fins (30) from the air is not always constant, and the temperature and humidity of the air flowing out of the first heat exchange unit (71) are not uniform. Absent.
  • the air that has flowed into the first space (76) by the power of the first heat exchange unit (71) is mixed to make the temperature and humidity uniform, and then sent to the second heat exchange unit (72).
  • the air that has passed through (72) flows into the second space (77).
  • the amount of water and the amount of heat taken by each fin (30) from the air are not necessarily constant.
  • the temperature and humidity of the air flowing out of the heat exchange unit (72) are not uniform. Then, the air that has flowed into the second space (77) by the second heat exchange unit (72) is mixed to make the temperature and humidity uniform, and then sent to the third heat exchange unit (73).
  • the air passing through the third heat exchange unit (73) comes into contact with the adsorption layer on the surface of the fin (30), and in the process, removes moisture and heat from the fin (30) on which the adsorption layer is formed. Is Then, the air that has passed between the fins (30) of the third heat exchange unit (73) is sent to the downstream side of the adsorption heat exchanger (20).
  • the temperature and humidity of the air flowing out of each of the heat exchange units (71 to 73) are usually uneven.
  • the air with respect to the air in the third heat exchange unit (73) is not uniform.
  • the amount of dehumidification and the amount of cooling may be further uneven due to the influence of the state of the air flowing out of the second heat exchange unit (72).
  • the air that has passed through the first heat exchange unit (71) is mixed in the first space (76) to make the temperature and humidity uniform, Then, it is sent to the second heat exchange unit (72) on the downstream side.
  • the air that has passed through the second heat exchange unit (72) is mixed in the second space (77) to make the temperature and humidity uniform, and then the third heat exchange unit (73) on the downstream side is used. ).
  • the second heat exchange unit (72) located downstream of the first heat exchange unit (71) and the third heat exchange unit located downstream of the second heat exchange unit (72) The amount of moisture adsorption and the amount of heat exchange in the exchange unit (73) are averaged, and the amount of moisture adsorption in each of the heat exchange units (71-73) is made uniform.
  • the adsorption heat exchange (20) constituting the first adsorption member (11) and the second adsorption member (12) functions as a condenser, and the adsorption heat exchange is performed. Water desorbs from (20).
  • the high-pressure gas refrigerant is supplied to the adsorption heat exchanger (20) functioning as a condenser as a heating medium for heating.
  • the process in which water is desorbed from the adsorption heat exchange (20) serving as a condenser will be described.
  • the refrigerant discharged by the compressor (13) is distributed to each tube row (41 to 43).
  • the air sent to the adsorption heat exchanger (20) sequentially passes through the first heat exchange unit (71), the second heat exchange unit (72), and the third heat exchange unit (73).
  • the air passing through the first heat exchange unit (71) comes into contact with the adsorption layer on the surface of the fin (30), and in the process, the moisture and heat of the fin (30) on which the adsorption layer is formed are formed. Is given.
  • the air that has passed through the first heat exchange cut (71) flows into the first space (76).
  • the amount of water and the amount of heat applied to the air from each fin (30) are not always constant, and the temperature and humidity of the air flowing out of the first heat exchange unit (71) are not uniform. Then, the air flowing from the first heat exchange unit (71) into the first space (76) is mixed to make the temperature and humidity uniform, and then to the second heat exchange unit (72). Sent.
  • the air passing through the second heat exchange unit (72) comes into contact with the adsorption layer on the surface of the fin (30), and in the process, the moisture and heat of the fin (30) on which the adsorption layer is formed are formed. Is given.
  • the air that has passed through the second heat exchange cut (72) flows into the second space (77).
  • the amount of water and the amount of heat applied to the air from each fin (30) are not always constant, and the temperature and humidity of the air flowing out of the second heat exchange unit (72) are not uniform. Then, the air flowing from the second heat exchange unit (72) into the second space (77) is mixed to make the temperature and humidity uniform, and then to the third heat exchange unit (73). Sent.
  • the air passing through the third heat exchange unit (73) comes into contact with the adsorption layer on the surface of the fin (30), and in the process, imparts moisture and heat to the fin (30) formed with the adsorption layer. Is done. Then, the air that has passed between the fins (30) of the third heat exchange unit (73) is sent to the downstream side of the adsorption heat exchanger (20).
  • the temperature and humidity of the air flowing out of each of the heat exchange units (71 to 73) are generally uneven, and, for example, the air with respect to the air in the third heat exchange unit (73) is not uniform.
  • the amount of humidification and the amount of heating may be further non-uniform due to the effect of the state of the outflowing air on the force of the second heat exchange unit (72).
  • the air that has passed through the first heat exchange unit (71) is mixed in the first space (76) to make the temperature and humidity uniform, Then, it is sent to the second heat exchange unit (72) on the downstream side.
  • the air that has passed through the second heat exchange unit (72) is mixed in the second space (77) to make the temperature and humidity uniform, and then the third heat exchange unit (73) on the downstream side is used. ).
  • the second heat exchange unit (72) located downstream of the first heat exchange unit (71) and the second heat exchange unit (72) The amount of desorbed water and the amount of heat exchange in the third heat exchange unit (73) located downstream of (3) are averaged, and when adsorbing moisture in the air to the adsorption heat exchange (20), The amount of water adsorbed in the exchange units (71 to 73) is made uniform.
  • the adsorption heat exchanger (20) is configured so that the amount of adsorbed moisture on each of the heat exchange units (71 to 73) arranged along the air flow is averaged. Is configured. For this reason, in the adsorption heat exchanger (20), the amount of water adsorbed on the adsorbent has been reduced in the conventional case, and the downstream side of the air flow is almost the same as the upstream side of the air flow. It is possible to secure a water adsorption amount. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently exhibit the amount of water adsorbed in each part of the adsorption heat exchange (20), and to increase the water adsorption capacity of the adsorption heat exchange (20).
  • the amount of the adsorbent provided in the adsorption layer may be different between the upstream side and the downstream side of the air flow.
  • a description will be given of a case where the present modified example is applied to the adsorption heat exchanger (20) of the first embodiment.
  • the first adsorption layer (36), the second adsorption layer (37) and the second adsorption layer (37) are provided on the surface of each fin (30).
  • Three adsorption layers (38) are formed. Specifically, in each of the fins (30), a first adsorption layer (36) is provided at a portion extending from a leading edge thereof to an intermediate portion between the first tube row (41) and the second tube row (42).
  • the second adsorption layer (37) extends from the middle of the second pipe row (42) to the middle of the second pipe row (42) and the third pipe row (43).
  • a third adsorption layer (38) is formed in a portion extending from the middle to the rear edge of the third tube row (43).
  • the ratio between the adsorbent and the binder is set to a predetermined value! RU
  • the ratio between the adsorbent and the binder differs for each adsorption layer (36 to 38). Specifically, the mass ratio of the adsorbent in the adsorption layers (36 to 38) increases in the order of the first adsorption layer (36), the second adsorption layer (37), and the third adsorption layer (38). In other words, in these three adsorbent layers (36 to 38), those located on the downstream side of the air flow have a higher mass ratio of the adsorbent.
  • the air is adsorbed on the fins (30) from the upstream side to the downstream side of the airflow.
  • a large amount of adsorbent is provided in the third adsorbent layer (38) located downstream of the first adsorbent layer (36) located upstream of the air flow so that the amount of water absorbed is averaged. I have.
  • the mass ratio of the binder in each of the adsorption layers (36 to 38) decreases in the order of the first adsorption layer (36), the second adsorption layer (37), and the third adsorption layer (38). .
  • the zeolite particles serving as the adsorbent are joined to other zeolite particles or fins (30) by the noinder. For this reason, the zeolite particles of the adsorption layer (36 to 38) are in a state where a part of the surface is covered with the binder.
  • the mass ratio of the binder in the adsorbent layer (36 to 38) decreases, the area of the surface of the zeolite particles that can be in contact with air without being covered by the binder increases, and as a result, the adsorbent layer (36 to 38) 38)
  • the water adsorption capacity is improved.
  • the surface of the zeolite particles, which are the adsorbent, that can contact with air has the first adsorption layer (36), the second adsorption layer (37), and the third adsorption layer (38). In this order, the amount of water adsorbed on the fins (30) is also averaged from the upstream side to the downstream side of the air flow.
  • the mixing ratio of the adsorbent and the binder in each of the adsorption layers (36 to 38) is different.
  • the static performance of the adsorption layer (36 to 38) formed on the surface of the fin (30) depends on the first adsorption layer (36) and the second adsorption layer (37). , And the third adsorption layer (38).
  • the static performance is improved in the order of the first adsorption layer (36), the second adsorption layer (37), and the third adsorption layer (38), so that the upstream of the air flow is improved. From the side to the downstream side, the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged.
  • the static performance of the adsorbent layers (36 to 38) means that the fins (30) having the adsorbent layers (36 to 38) are in contact with air having a constant relative humidity for a sufficiently long time.
  • the amount of water that can be adsorbed by the adsorbent layer (36-38) when it is made to flow, that is, when the adsorbent layer (36-38) and the air with a constant relative humidity coexist and reach an equilibrium state, ⁇ 38) is represented by the amount of adsorbed moisture.
  • the amount of the adsorbent in each of the adsorption layers (36 to 38) is made different by making the thickness of each of the adsorption layers (36 to 38) different. Is also good.
  • the thickness of the adsorption layers (36 to 38) is the same as that of the first adsorption layer (36), the second adsorption layer (37), and the third adsorption layer (38). Increase in order.
  • the larger the amount of the adsorbent contained in the adsorption layers (36 to 38) the higher the adsorption capacity of the adsorption layers (36 to 38). Therefore, also in this modified example, it is possible to average the amount of water adsorbed on each of the adsorption layers (36 to 38).
  • the substance used as the adsorbent may be different for each of the adsorption layers (36 to 38).
  • the first adsorbent layer (36) contains only zeolite as an adsorbent
  • the second adsorbent layer (37) contains a mixture of zeolite and silica gel as an adsorbent
  • the third adsorbent layer (38) uses adsorbent. Only silica gel may be provided.
  • the static performance of the adsorption layer (36 to 38) formed on the surface of the fin (30) depends on that of the first adsorption layer (36), the second adsorption layer (37), and the third adsorption layer (38). It becomes higher in order.
  • the evaporation temperature and the condensation temperature of the refrigerant in each of the pipe rows (41 to 43) of the adsorption heat exchanger (20) may be different.
  • a description will be given of a case where the present modified example is applied to the adsorption heat exchanger (20) of the first embodiment.
  • the adsorption heat exchanger (20) as the first adsorption member (11) or the second adsorption member (12) has the other end of the first tube row (41) connected to the electric expansion valve (15).
  • the other end of the third tube row (43) is connected to the four-way switching valve (14).
  • the refrigerant decompressed by the electric expansion valve (15) is supplied to the adsorption heat exchanger (20) serving as an evaporator. After passing through the first tube row (41), the refrigerant is depressurized by the first capillary tube (51) and flows into the second tube row (42). That is, the refrigerant evaporation temperature in the second tube row (42) is lower than the refrigerant evaporation temperature in the first tube row (41). The refrigerant that has passed through the second tube row (42) is further decompressed by the second capillary tube (52) and flows into the power.
  • the refrigerant evaporation temperature in the third tube row (43) is even lower than the refrigerant evaporation temperature in the second tube row (42).
  • the temperature of the fins (30) decreases from the upstream side to the downstream side of the air flow.
  • the temperature of the air sent to the adsorption heat exchanger (20), which is an evaporator gradually decreases in the process of passing between the fins (30).
  • the temperature of the fins (30) and the temperature of the air gradually decrease from the upstream side to the downstream side of the air flow, and the air flow is reduced.
  • the temperature difference between the fins (30) and the air is averaged from the upstream side to the downstream side. For this reason, the temperature difference between the air and the fins (30) is ensured even on the downstream side of the airflow in which the temperature of the air has already been lowered to some extent. Therefore, even in the downstream part of the airflow in the adsorption heat exchanger (20), the cooling of the air is ensured, whereby the decrease in the relative humidity of the air is suppressed, and the water content of the adsorbent on the fin (30) surface is reduced. The amount of adsorption is secured.
  • the refrigerant that has been discharged by the compressor (13) is supplied to the adsorption heat exchange (20) serving as a condenser.
  • the refrigerant is depressurized by the second capillary tube (52) after passing through the third tube row (43), and then flows into the second tube row (42). That is, the refrigerant condensing temperature in the second tube row (42) is lower than the refrigerant condensing temperature in the third tube row (43).
  • the refrigerant having passed through the second tube row (42) is further decompressed by the first capillary tube (51) and flows into the first tube row (41).
  • the refrigerant condensing temperature in the first tube row (41) is even lower than the refrigerant condensing temperature in the second tube row (42). Then, in the adsorption heat exchange (20) serving as a condenser, the temperature of the fins (30) increases from the upstream side to the downstream side of the air flow.
  • the air sent into the adsorption heat exchanger (20) serving as a condenser gradually rises in temperature in the process of passing between the fins (30).
  • the adsorption heat exchanger (20) which is a condenser
  • the temperature of the fins (30) and the temperature of the air gradually increase from the upstream side to the downstream side of the airflow, and the air
  • the temperature difference between the fin (30) and the air is averaged from upstream to downstream of the flow. For this reason, the temperature difference between the air and the fins (30) is ensured even on the downstream side of the airflow where the temperature of the air has already become somewhat high.
  • the increase in the relative humidity of the air is suppressed by reliably heating the air, and the air is removed from the adsorbent on the fin (30) surface.
  • the amount of water released is secured.
  • the amount of water desorbed from the fins (30) from the upstream side to the downstream side of the air flow is averaged, and then the water in the air is absorbed and exchanged.
  • the air flow from upstream to downstream thus, the amount of water adsorbed on the fins (30) is averaged.
  • adsorption heat exchanger (20) of the present modification as shown in Fig. 22, three pipe rows (41 to 43) may be connected in parallel.
  • the adsorption heat exchange (20) is provided with four cavities (51-54).
  • the first capillary tube (51) is connected to the first tube row (
  • a second capillary tube (52) is provided between one end of the second tube row (42) and one end of the second tube row (42).
  • the third capillary tube (53) is connected to the first tube row (53).
  • the fourth capillary tube (54) is connected to the second tube row (54).
  • one end of the third tube row (43) in the adsorption heat exchange (20) and the second capillary tube (52) are connected to the four-way switching valve (14), and the adsorption heat exchanger is connected.
  • the space between the other end of the first tube row (41) and the third capillary tube (53) in (20) is connected to the electric expansion valve (15).
  • the refrigerant discharged from the compressor (13) is supplied to the third pipe row (43) as it is in the second carrier.
  • the pressure is reduced by both the second capillary tube (52) and the first capillary tube (51) to the second tube row (42).
  • Each is introduced into a tube row (41). Therefore, in the adsorption heat exchange (20), which is a condenser, the refrigerant condensing temperature increases in the order of the first tube row (41), the second tube row (42), and the third tube row (43). Go on.
  • the flow rates of the refrigerant in the respective pipe rows (41 to 43) of the adsorption heat exchanger (20) may be different.
  • the adsorption heat exchange (20) is configured so that the flow rate of the refrigerant increases in the order of the first pipe row (41), the second pipe row (42), and the third pipe row (43). Is desirable.
  • the adsorption heat exchange (20) which is an evaporator, the temperature of the fins (30) becomes lower toward the downstream side of the airflow, and the fin (30) becomes a condenser! The temperature of the fins (30) becomes higher toward the downstream side of the airflow.
  • the present invention is useful for an adsorption heat exchanger in which an adsorbent is supported on a fin.

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Abstract

 吸着熱交換器(20)がフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成される。吸着熱交換器(20)では、空気流の上流側から下流側へ向かって順に、第1管列(41)と第2管列(42)と第3管列(43)とが形成される。各フィン(30)では、各管列(41~43)の伝熱管(40)と密着する部分が本体部分を構成する。また、各フィン(30)では、本体部分から空気流の上流側へ延びる部分が前縁部分を、本体部分から空気流の下流側へ延びる部分が後縁部分をそれぞれ構成する。そして、吸着熱交換器(20)の各フィン(30)では、前縁部分の長さが後縁部分の長さよりも長くなっている。

Description

明 細 書
吸着熱交換器
技術分野
[0001] 本発明は、通過する空気をフィン表面に担持された吸着剤と接触させる吸着熱交 翻に関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、特許文献 1に開示されているように、フィンや伝熱管の表面に吸着剤を担 持する吸着熱交^^が知られている。また、この特許文献 1には、 2つの吸着熱交換 器を用いた除湿装置が開示されている。この除湿装置では、吸着側の吸着熱交 へクーリングタワーで冷却された冷却水を供給し、再生側の吸着熱交^^へ温熱供 給源からの温水を供給する。この除湿装置は、第 1の吸着熱交換器が吸着側となつ て第 2の吸着熱交^^が再生側となる動作と、第 1の吸着熱交^^が再生側となつ て第 2の吸着熱交^^が吸着側となる動作とを交互に繰り返す。そして、この除湿装 置は、吸着側の吸着熱交換器で空気を除湿し、再生側の吸着熱交換器で吸着剤を 再生する。
[0003] 上記除湿装置の動作について、第 1の吸着熱交換器へ冷却水が供給されて第 2の 吸着熱交換器へ温水が供給される状態を例に説明する。第 1の吸着熱交換器を通 過する空気は、フィンの間を通過する過程で水分を吸着剤に奪われて除湿される。 第 1の吸着熱交換器の伝熱管内を流れる冷却水は、空気中の水分が吸着剤へ吸着 される際に生じる吸着熱を吸熱する。また、伝熱管内の冷却水は、空気からも吸熱す る。一方、第 2の吸着熱交換器では、伝熱管内を流れる温水によって吸着剤やフィン の間を通過する空気が加熱される。そして、第 2の吸着熱交換器では、吸着剤から水 分が脱離し、この脱離した水分がフィンの間を通過する空気へ付与される。
特許文献 1:特開平 7— 265649公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 上述のように、吸着側の吸着熱交^^へ供給された空気は、フィンの間を通過する 過程で次第に水分を奪われてゆく。つまり、吸着側の吸着熱交換器を通過する空気 は、フィンの間を通過する過程で絶対湿度が次第に低下し、それに伴って相対湿度 も次第に低下してゆく。そして、一般的には、空気の相対湿度が低くなるほど、空気 中の水分が吸着剤に吸着されに《なる。このため、従来の吸着熱交換器では、空気 流の上流側に位置する部分に比べ空気流の下流側に位置する部分に吸着される水 分量が少なくなつていた。そして、吸着熱交換器における水分の吸着量が偏ることに 起因して、吸着熱交 における水分の吸着性能が充分に発揮されな!、と!、う問題 かあつた。
[0005] 本発明は、カゝかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸着熱 交換器を備える調湿装置において、吸着熱交換器における水分の吸着性能を充分 に発揮させること〖こある。
課題を解決するための手段
[0006] 第 1の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフ イン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着 剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、上記フィン (30)には、伝熱管( 40)に密着する本体部分 (61)と、該本体部分 (61)の前縁から空気流の上流側へ延 びる前縁部分 (62)とが形成されており、上記フィン (30)では、本体部分 (61)に比べ て前縁部分 (62)のフィン効率が低くなつて ヽるものである。
[0007] 第 2の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフ イン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着 剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、上記フィン (30)には、伝熱管( 40)に密着する本体部分 (61)と、該本体部分 (61)の前縁から空気流の上流側へ延 びる前縁部分 (62)と、該本体部分 (61)の後縁から空気流の下流側へ延びる後縁部 分 (63)とが形成されており、 上記フィン (30)では、後縁部分 (63)に比べて前縁部 分(62)が長くなつて!/ヽるものである。
[0008] 第 3の発明は、上記第 1又は第 2の発明において、フィン (30)の前縁部分 (62)にス リット (64)が形成されるものである。
[0009] 第 4の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフ イン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着 剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、上記フィン (30)には、伝熱管( 40)に密着する本体部分 (61)と、該本体部分 (61)の前縁から空気流の上流側へ延 びる前縁部分 (62)とが形成されており、上記フィン (30)の前縁部分 (62)にスリット (64 )力 S形成されるちのである。
[0010] 第 5の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフ イン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着 剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、上記吸着熱交換器のうち空気 流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、下流側に位置する部分が下流側 部分 (27)をそれぞれ構成し、上記上流側部分 (26)の伝熱性能に比べて上記下流側 部分 (27)の伝熱性能が高くなるように構成されるものである。
[0011] 第 6の発明は、上記第 5の発明において、下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に 比べてフィン (30)の熱伝達係数が高くなつて!/ヽるものである。
[0012] 第 7の発明は、上記第 5の発明において、下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に 比べて伝熱管 (40)の熱伝達係数が高くなつて!/、るものである。
[0013] 第 8の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフ イン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着 剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、上記吸着熱交換器のうち空気 流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、下流側に位置する部分が下流側 部分 (27)をそれぞれ構成し、複数の上記フィン (30)が上記伝熱管 (40)の伸長方向 に沿って所定のピッチで配置される一方、上記上流側部分 (26)と上記下流側部分( 27)とでフィン(30)同士のピッチが相違しているものである。
[0014] 第 9の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフ イン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着 剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、上記吸着熱交換器のうち空気 流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、下流側に位置する部分が下流側 部分 (27)をそれぞれ構成する一方、上記下流側部分 (27)に位置する各フィン (30) の表面積の合計値が、上記上流側部分 (26)〖こ位置する各フィン (30)の表面積の合 計値よりも大きくなつているものである。
[0015] 第 10の発明は、上記第 9の発明において、複数のフィン (30)が伝熱管 (40)の伸長 方向に沿って所定のピッチで配置されたフィン 'アンド'チューブ熱交換器により構成 される一方、下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に比べてフィン (30)同士のピッチ が狭くなつて ヽるものである。
[0016] 第 11の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持する フィン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸 着剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、上記吸着熱交換器のうち空 気流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、下流側に位置する部分が下流 側部分 (27)をそれぞれ構成する一方、上記下流側部分 (27)における通過風速が上 記上流側部分 (26)における通過風速よりも速くなるように構成されるものである。
[0017] 第 12の発明は、上記第 11の発明において、フィン (30)が板状に形成される一方、 下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に比べてフィン (30)の板厚が厚くなつて 、るも のである。
[0018] 第 13の発明は、上記第 11の発明において、空気の通過方向と直交する方向に伝 熱管 (40)を一定のピッチで配置した管列 (41〜43)が複数形成されたフィン 'アンド' チューブ熱交 ^器により構成され、下流側部分 (27)の管列 (43)を構成する伝熱管( 40)が上流側部分 (26)の管列 (41)を構成する伝熱管 (40)よりも大径となって 、るも のである。
[0019] 第 14の発明は、内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持する フィン (30)とが複数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸 着剤と接触させる吸着熱交換器を対象とする。そして、フィン (30)と伝熱管 (40)とで 構成された熱交換ユニット (71〜73)が複数形成され、上記熱交換ユニット(71〜73) は、空気の通過方向に沿って所定の間隔をおいて配置されるものである。
[0020] 一作用
上記の各発明では、伝熱管 (40)とフィン (30)とが吸着熱交 (20)に設けられる 。フィン (30)の表面には、吸着剤が担持されている。フィン (30)表面の吸着剤は、吸 着熱交換器 (20)を通過する空気と接触する。尚、この吸着熱交換器 (20)では、フィ ン (30)の表面だけに吸着剤を担持させてもよ!、し、例えばフィン (30)の表面と伝熱 管 (40)の表面に吸着剤を担持させてもよ!、。
[0021] 上記第 1の発明では、フィン (30)に前縁部分 (62)と本体部分 (61)とが形成される。
フィン (30)では、本体部分 (61)が伝熱管 (40)と密着し、この本体部分 (61)の前縁に 連続して前縁部分 (62)が形成される。つまり、前縁部分 (62)は、空気流の方向にお ける本体部分 (61)の上流側に位置して!/、る。
[0022] この発明のフィン(30)にお!/、て、前縁部分(62)のフィン効率は、本体部分(61)のフ イン効率よりも低くなつている。このため、全ての伝熱管 (40)内を同じ温度の熱媒体 が流通する状態であっても、フィン (30)では前縁部分 (62)の温度と本体部分 (61)の 温度とが相違する。例えば、吸着熱交 (20)に空気中の水分を吸着させる際に伝 熱管 (40)内へ冷却用の熱媒体を供給する場合、フィン (30)では前縁部分 (62)の温 度に比べて本体部分 (61)の温度が低くなる一方、吸着熱交換器 (20)を通過する過 程で空気の温度は次第に低下してゆく。従って、吸着熱交換器 (20)では、前縁部分 (62)から本体部分 (61)にかけてフィン (30)と空気の温度差が平均化され、フィン (30 )に対する水分吸着量も前縁部分 (62)から本体部分 (61)に力けて平均化される。
[0023] 上記第 2の発明では、フィン (30)に前縁部分 (62)と本体部分 (61)と後縁部分 (63) とが形成される。フィン (30)では、本体部分 (61)が伝熱管 (40)と密着し、この本体部 分 (61)の前縁に連続して前縁部分 (62)が形成され、更には本体部分 (61)の後縁に 連続して後縁部分 (63)が形成される。つまり、フィン (30)では、空気流の上流側から 下流側へ向かって順に、前縁部分 (62)と本体部分 (61)と後縁部分 (63)とが形成さ れる。
[0024] この発明のフィン (30)において、空気流の上流側へ延びる前縁部分 (62)は、空気 流の下流側へ延びる後縁部分 (63)に比べて長くなつており、そのフィン効率が本体 部分 (61)や後縁部分 (63)のフィン効率に比べて低くなる。このため、全ての伝熱管( 40)内を同じ温度の熱媒体が流通する状態であっても、フィン (30)では前縁部分 (62 )の温度と本体部分 (61)や後縁部分 (63)の温度とが相違する。例えば、吸着熱交換 器 (20)に空気中の水分を吸着させる際に伝熱管 (40)内へ冷却用の熱媒体を供給 する場合、フィン (30)では前縁部分 (62)の温度に比べて本体部分 (61)や後縁部分 (63)の温度が低くなる一方、吸着熱交換器 (20)を通過する過程で空気の温度は次 第に低下してゆく。従って、吸着熱交換器 (20)では、前縁部分 (62)から後縁部分( 63)にかけてフィン (30)と空気の温度差が平均化され、フィン (30)に対する水分吸着 量も前縁部分 (62)力もや後縁部分 (63)に力けて平均化される。
[0025] 上記第 3の発明では、フィン (30)の前縁部分 (62)にスリット (64)が形成される。つま り、前縁部分 (62)は、スリット (64)によって部分的に分断された状態となる。このため 、前縁部分 (62)では、熱伝導がスリット(64)によって阻害されることとなり、フィン (30) と空気の温度差が更に縮小する。
[0026] 上記第 4の発明では、フィン (30)に前縁部分 (62)と本体部分 (61)とが形成される。
フィン (30)では、本体部分 (61)が伝熱管 (40)と密着し、この本体部分 (61)の前縁に 連続して前縁部分 (62)が形成される。つまり、前縁部分 (62)は、空気流の方向にお ける本体部分 (61)の上流側に位置している。フィン (30)の前縁部分 (62)には、スリツ ト (64)が形成される。つまり、前縁部分 (62)は、スリット (64)によって部分的に分断さ れた状態となり、前縁部分 (62)における熱伝導力スリット (64)によって阻害される。こ のため、前縁部分 (62)の温度は、スリット(64)を形成しない場合に比べて空気の温 度に近くなる。従って、吸着熱交換器 (20)では、前縁部分 (62)から本体部分 (61)に 力けてフィン (30)と空気の温度差が平均化され、フィン (30)に対する水分吸着量も 前縁部分 (62)から本体部分 (61)にかけて平均化される。
[0027] 上記第 5乃至第 13の各発明において、吸着熱交換器 (20)では、空気流の上流側 に位置する部分が上流側部分 (26)となり、空気流の下流側に位置する部分が下流 側部分 (27)となっている。吸着熱交換器 (20)を通過する空気は、先ず上流側部分( 26)においてフィン (30)表面の吸着剤と接触し、その後、下流側部分 (27)においてフ イン (30)表面の吸着剤と接触する。また、吸着熱交換器 (20)を通過する空気は、上 流側部分 (26)で伝熱管 (40)内の熱媒体と熱交換し、その後、更に下流側部分 (27) で伝熱管 (40)内の熱媒体と熱交換する。
[0028] 上記第 5の発明にお 、て、吸着熱交換器 (20)では、下流側部分 (27)の伝熱性能 が上流側部分 (26)の伝熱性能よりも高くなつている。このため、上流側部分 (26)を通 過した空気が送り込まれる下流側部分 (27)においても、空気と熱媒体の間における 熱交換量が確保される。
[0029] 例えば、吸着熱交換器 (20)に空気中の水分を吸着させる際に伝熱管 (40)内へ冷 却用の熱媒体を供給する場合、下流側部分 (27)では、上流側部分 (26)で既にある 程度冷却された空気が更に冷却されて空気の相対湿度の低下が抑制される。これに より、吸着熱交換器 (20)では、下流側部分 (27)においてもフィン (30)に対する水分 吸着量が充分に確保され、上流側部分 (26)から下流側部分 (27)にかけてフィン (30 )に対する水分吸着量が平均化される。
[0030] また、吸着熱交 (20)力 水分を脱離させる際に伝熱管 (40)内へ加熱用の熱 媒体を供給する場合、下流側部分 (27)では、上流側部分 (26)で既にある程度加熱 された空気が更に加熱されて空気の相対湿度の上昇が抑制される。これにより、吸 着熱交換器 (20)では、下流側部分 (27)にお 、てもフィン (30)から脱離する水分量が 充分に確保され、その後に吸着熱交 (20)へ空気中の水分を吸着させる際には 、上流側部分 (26)から下流側部分 (27)にかけてフィン (30)に対する水分吸着量が 平均化される。
[0031] 上記第 6の発明では、下流側部分 (27)におけるフィン (30)の熱伝達係数が、上流 側部分 (26)におけるフィン (30)の熱伝達係数よりも高くなつている。つまり、フィン (30 )と空気の間における熱伝達を促進させることで、下流側部分 (27)の伝熱性能を向 上させている。
[0032] 上記第 7の発明では、下流側部分 (27)における伝熱管 (40)の熱伝達係数が、上 流側部分 (26)における伝熱管 (40)の熱伝達係数よりも高くなつている。つまり、伝熱 管 (40)と熱媒体の間における熱伝達を促進させることで、下流側部分 (27)の伝熱性 能を向上させている。
[0033] 上記第 8の発明において、吸着熱交換器 (20)では、伝熱管 (40)の伸長方向に沿 つて複数のフィン (30)が所定の間隔で配置される。この吸着熱交換器 (20)では、上 流側部分 (26)におけるフィン (30)同士のピッチと、下流側部分 (27)におけるフィン( 30)同士のピッチとが相違している。つまり、この吸着熱交翻 (20)では、上流側部 分 (26)と下流側部分 (27)とでフィン (30)の枚数が相違しており、上流側部分 (26)に おけるフィン (30)の表面積の合計値と下流側部分 (27)におけるフィン (30)の表面積 の合計値が相違する。吸着剤を担持するフィン (30)の表面積の合計値が異なれば、 それに起因してフィン (30)に吸着される水分量も上流側部分 (26)と下流側部分 (27) とで相違する。そこで、吸着熱交 (20)を通過する過程における空気の状態変化 に対応してフィン (30)のピッチを設定すれば、上流側部分 (26)から下流側部分 (27) に亘つてフィン (30)に対する水分吸着量の平均化が図られる。
[0034] 上記第 9の発明にお 、て、吸着熱交換器 (20)では、上流側部分 (26)におけるフィ ン (30)の表面積の合計値に比べ、下流側部分 (27)におけるフィン (30)の表面積の 合計値が大きくなつている。つまり、吸着熱交翻 (20)では、上流側部分 (26)のうち 吸着剤を担持する部分の面積に比べ、下流側部分 (27)のうち吸着剤を担持する部 分の面積の方が大きくなつている。そして、吸着熱交換器 (20)に空気中の水分を吸 着させる場合には、上流側部分 (26)である程度の水分をフィン (30)に奪われた空気 が流入する下流側部分 (27)においても、フィン (30)に対する水分吸着量が確保され る。従って、吸着熱交換器 (20)では、上流側部分 (26)から下流側部分 (27)に亘つて フィン (30)に対する水分吸着量の平均化が図られる。
[0035] 上記第 10の発明では、吸着熱交換器 (20)がフィン 'アンド'チューブ熱交換器によ つて構成される。吸着熱交換器 (20)では、伝熱管 (40)の伸長方向に沿って複数の フィン (30)が所定の間隔で配置される。この吸着熱交換器 (20)では、上流側部分( 26)におけるフィン (30)同士のピッチに比べ、下流側部分 (27)におけるフィン (30)同 士のピッチが狭くなつている。つまり、この吸着熱交翻 (20)では、上流側部分 (26) に比べて下流側部分 (27)に設けられるフィン (30)の枚数を多くすることで、下流側部 分 (27)におけるフィン (30)の表面積の合計値を上流側部分 (26)におけるフィン (30) の表面積の合計値よりも大きくしている。
[0036] 上記第 11の発明において、吸着熱交換器 (20)では、上流側部分 (26)における通 過風速に比べて下流側部分 (27)における通過風速が速くなつている。ここで、フィン (30)と空気の間における熱伝達は、通過風速が速いほど促進される。つまり、この吸 着熱交換器 (20)では、下流側部分 (27)の伝熱性能が上流側部分 (26)の伝熱性能 よりも高くなる。このため、上流側部分 (26)を通過した空気が送り込まれる下流側部 分 (27)においても、空気と熱媒体の間における熱交換量が確保される。従って、吸 着熱交翻 (20)では、前縁部分 (62)から本体部分 (61)に力 4ナてフィン (30)と空気 の温度差が平均化され、フィン (30)に対する水分吸着量も前縁部分 (62)力 本体部 分 (61)にかけて平均化される。
[0037] 上記第 12の発明において、吸着熱交換器 (20)では、下流側部分 (27)に設けられ たフィン (30)の板厚が上流側部分 (26)に設けられたフィン (30)に比べて厚くなつて いる。吸着熱交^^ (20)では、フィン (30)の間を空気が通過することとなり、空気が 通過する部分の断面積はフィン (30)の板厚が増すにつれて狭くなる。そこで、この発 明では、下流側部分 (27)でフィン (30)の板厚を厚くすることで、下流側部分 (27)で の通過風速を上流側部分 (26)での通過風速よりも高くして 、る。
[0038] 上記第 13の発明では、吸着熱交換器 (20)がフィン 'アンド'チューブ熱交換器によ つて構成される。吸着熱交換器 (20)では、空気の通過方向と直交する方向に複数の 伝熱管 (40)が一定のピッチで配置されており、この一定間隔で配置された一群の伝 熱管 (40)が管列 (41〜43)を構成している。また、吸着熱交翻 (20)では、一群の伝 熱管 (40)力 なる管列 (41〜43)が複数形成されて!/、る。この吸着熱交 (20)に おいて、下流側部分 (27)に位置する管列 (43)を構成する伝熱管 (40)は、上流側部 分 (26)に位置する管列 (41)を構成する伝熱管 (40)に比べて太くなつて!/、る。ここで 、吸着熱交換器 (20)を通過する空気は、管列 (41〜43)を構成する伝熱管 (40)の間 を通り抜けてゆくことになる。このため、管列 (41〜43)を構成する伝熱管 (40)が太い ほど、空気が通過する部分の断面積が狭くなり、そこを通過する空気の流速が速くな る。そこで、この発明では、下流側部分 (27)の管列 (43)を構成する伝熱管 (40)を太 くすることで、下流側部分 (27)での通過風速を上流側部分 (26)での通過風速よりも 高くしている。
[0039] 上記第 14の発明において、吸着熱交換器 (20)では、複数の熱交換ユニット(71〜 73)が形成される。各熱交換ユニット (71〜73)は、フィン (30)と伝熱管 (40)とで構成さ れている。この吸着熱交換器 (20)において、複数の熱交換ユニット(71〜73)は、所 定の間隔をおいて配置されている。つまり、この吸着熱交換器 (20)では、熱交換ュ ニット (71〜73)同士の間に空間が形成される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空 気は、所定間隔で配置された複数の熱交換ユニット(71〜73)を順次通過してゆく。 その際、二つの熱交換ユニット 〜73)の間に形成された空間では、上流側の熱交 換ュニット(71〜73)においてフィン (30)の間を通過した空気が混合され、その後に 下流側の熱交換ユニット(71〜73)へ送られる。
[0040] ここで、この発明の吸着熱交翻 (20)では、仮に、第 1の熱交換ユニット(71)の下 流に第 2の熱交換ユニット(72)が配置され、各熱交換ユニット(71〜73)に空気中の 水分を吸着させる動作中であるとする。その際、空気は第 1の熱交換ユニット(71)を 通過する際に除湿されると共に冷却される力 空気に対する除湿量と冷却量は熱交 換ュニット(71〜73)の全体に亘つて必ずしも均一ではない。そして、上流側に位置 する第 1の熱交換ユニット (71)で空気に対する除湿量と冷却量が不均一となると、下 流側に位置する第 2の熱交換ユニット(72)では、その影響によって空気に対する除 湿量と冷却量が更に不均一となるおそれがある。
[0041] 一方、この発明の吸着熱交換器 (20)において、上流側に位置する第 1の熱交換ュ ニット (71)を通過した空気は、混合されて温度と湿度の均一化が図られ、その後に下 流側に位置する第 2の熱交換ユニット(72)へ送られる。従って、この吸着熱交換器( 20)では、空気流の下流側に位置する熱交換ユニット(71〜73)においても水分吸着 量が確保され、各熱交換ユニット(71〜73)における水分吸着量の均一化が図られる 発明の効果
[0042] 上述したように、上記各発明の吸着熱交換器 (20)では、空気流の上流側から下流 側に亘る各部分において、フィン (30)に対する水分吸着量の平均化が図られる。こ のため、吸着熱交換器 (20)では、従来であれば吸着剤に対する水分の吸着量が減 少してしまって!/ヽた空気流の下流側に位置する部分でも、空気流の上流側に位置す る部分と概ね同じ程度の水分吸着量を確保することが可能となる。従って、上記各発 明によれば、吸着熱交 (20)の各部分にぉ 、て水分吸着量の平均化を図ること で、吸着熱交 (20)の水分吸着能力を増大させることができる。
図面の簡単な説明
[0043] [図 1]図 1は、実施形態 1における冷媒回路の構成と動作を示す冷媒回路図であって 、(A)は第 1動作中の状態を示すものであり、(B)は第 2動作中の状態を示すものであ る。
[図 2]図 2は、実施形態 1における吸着熱交換器の斜視図である。
[図 3]図 3は、実施形態 1の吸着熱交換器を U管側から見た側面図である。
[図 4]図 4は、図 3における A— A断面の一部を示す吸着熱交換器の断面図である。
[図 5]図 5は、実施形態 2における吸着熱交換器の斜視図である。
[図 6]図 6は、実施形態 2の吸着熱交換器を U管側から見た側面図である。
[図 7]図 7は、実施形態 2の変形例における吸着熱交換器の斜視図である。
[図 8]図 8は、実施形態 2の変形例の吸着熱交換器を U管側から見た側面図である。
[図 9]図 9は、実施形態 3の吸着熱交換器を U管側から見た側面図である。
[図 10]図 10は、図 9における B— B断面の一部を示す吸着熱交換器の断面図である
[図 11]図 11は、実施形態 4における吸着熱交換器の斜視図である。
[図 12]図 12は、実施形態 4の吸着熱交換器を U管側から見た側面図である。
[図 13]図 13は、実施形態 4の変形例における吸着熱交換器の斜視図である。
[図 14]図 14は、実施形態 5における吸着熱交換器の斜視図である。
[図 15]図 15は、実施形態 5の吸着熱交換器を U管側から見た側面図である。
[図 16]図 16は、図 15における C C断面の一部を示す吸着熱交換器の断面図であ る。
[図 17]図 17は、実施形態 5の変形例の吸着熱交換器を U管側から見た側面図であ る。
[図 18]図 18は、実施形態 6における吸着熱交換器の斜視図である。
[図 19]図 19は、実施形態 6の吸着熱交換器を U管側から見た側面図である。
[図 20]図 20は、その他の実施形態の第 1変形例における吸着熱交換器の要部を示 す断面図である。
[図 21]図 21は、その他の実施形態の第 2変形例の吸着熱交換器をフィンの短辺側 から見た概略側面図である。
[図 22]図 22は、その他の実施形態の第 2変形例の吸着熱交換器をフィンの短辺側 から見た概略側面図である。 符号の説明
20 吸着熱交換器
26 上流側部分
27 下流側部分
30 フィン
40 伝熱管
41 第 1管列
42 第 2管列
43 第 3管列
61 本体部分
62 前縁部分
63 後縁部分
64 スリット
発明を実施するための最良の形態
[0045] 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。
[0046] 《発明の実施形態 1》
本発明の実施形態 1について説明する。本実施形態の調湿装置は、除湿した空気 を室内へ供給する除湿運転と、加湿した空気を室内へ供給する加湿運転とが可能に 構成されている。
[0047] 上記調湿装置は、冷媒回路(10)を備えている。図 1に示すように、この冷媒回路( 10)は、第 1吸着部材 (11)、第 2吸着部材 (12)、圧縮機(13)、四方切換弁(14)、及 び電動膨張弁(15)が設けられた閉回路である。この冷媒回路(10)には、冷媒が充 填されている。冷媒回路(10)では、充填された冷媒を循環させることにより蒸気圧縮 冷凍サイクルが行われる。また、第 1吸着部材(11)と第 2吸着部材(12)は、何れも吸 着熱交換器 (20)によって構成されている。吸着熱交換器 (20)の詳細については後 述する。
[0048] 上記冷媒回路(10)にお 、て、圧縮機(13)は、その吐出側が四方切換弁(14)の第 1のポートに、その吸入側が四方切換弁(14)の第 2のポートにそれぞれ接続されてい る。第 1吸着部材(11)の一端は、四方切換弁(14)の第 3のポートに接続されている。 第 1吸着部材 (11)の他端は、電動膨張弁 (15)を介して第 2吸着部材 (12)の一端に 接続されている。第 2吸着部材(12)の他端は、四方切換弁(14)の第 4のポートに接 続されている。
[0049] 上記四方切換弁(14)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 1(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 1(B)に示す状態)とに切 り換え可能となっている。
[0050] 上述のように、第 1吸着部材(11)及び第 2吸着部材(12)は、それぞれが吸着熱交
(20)によって構成されている。この吸着熱交 (20)について、図 2,図 3,図 4 を参照しながら説明する。
[0051] 図 2に示すように、吸着熱交^^ (20)は、いわゆるクロスフィン型のフィン 'アンド' チューブ熱交^器である。吸着熱交換器 (20)は、銅製の伝熱管 (40)とアルミニウム 製のフィン (30)とを複数ずつ備えている。フィン (30)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。各伝熱管 (40)は、直管状に形成され、一定 間隔で並べられたフィン (30)を貫通している。つまり、吸着熱交換器 (20)では、各伝 熱管 (40)の軸方向に沿って多数のフィン (30)が等間隔で配置されている。
[0052] 図 3にも示すように、吸着熱交換器 (20)では、各伝熱管 (40)の配列がいわゆる千 鳥配列となっている。具体的に、この吸着熱交翻 (20)では、フィン (30)の長辺に沿 つて所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。また、この吸着熱交換器 (20)で は、フィン (30)の短辺に沿っても所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。フィ ン(30)の長辺方向における伝熱管(40)のピッチが 、わゆる段ピッチであり、フィン( 30)の短辺方向における伝熱管(40)のピッチがいわゆる列ピッチである。
[0053] 上記吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の長辺に沿って一列に並んだ一群の伝 熱管(40)が 1つの管列(41〜43)を構成している。この吸着熱交換器 (20)では、この ような管列 (41〜43)が三つ形成されて 、る。三つの管列 (41〜43)のうち隣接するも のは、フィン (30)の長手方向へ段ピッチの半分だけずれている。また、各管列 (41〜 43)では、隣接する伝熱管 (40)が互いに U字状の U管 (45)で接続されており、全て の伝熱管(40)によって 1つのパスが形成される。これら三つの管列(41〜43)は、空 気流の最も上流側(図 3,図 4では左側)〖こ位置するものが第 1管列 (41)を構成し、そ の直後に位置するものが第 2管列 (42)を構成し、空気流の最も下流側(図 3,図 4で は右側)〖こ位置するものが第 3管列 (43)を構成して!/ヽる。
[0054] 上記フィン (30)には、本体部分 (61)と前縁部分 (62)と後縁部分 (63)とが形成され ている。具体的に、フィン (30)では、空気流の方向における第 1管列 (41)の直前から 第 3管列 (43)の直後に亘る部分が本体部分 (61)を構成している。また、フィン (30)で は、本体部分 (61)よりも空気流の上流側の部分が前縁部分 (62)を、本体部分 (61) よりも空気流の下流側の部分が後縁部分 (63)をそれぞれ構成している。つまり、フィ ン (30)では、前縁部分 (62)が本体部分 (61)の前縁から空気流の上流側へ延び、後 縁部分 (63)が本体部分 (61)の後縁から空気流の下流側へ延びて!/、る。このフィン( 30)において、前縁部分 (62)の長さ Lは、後縁部分 (63)の長さ Lよりも長くなつてい
1 2
る(図 3を参照)。
[0055] 図 4に示すように、上記吸着熱交換器 (20)では、各フィン (30)の表面に吸着層(35 )が形成されている。この吸着層(35)は、粉末状のゼォライトからなる吸着剤と、ウレ タン榭脂等力もなるバインダとによって構成されている。吸着層(35)において、吸着 剤を構成するゼオライト粒子は、他のゼォライト粒子やフィン (30)に対してバインダに よって接合されている。尚、吸着層(35)に設ける吸着剤は、ゼォライトに限られる訳 ではない。吸着層(35)には、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、各種の材料を吸着剤として設けてもょ ヽ。
[0056] 運転動作
上記調湿装置では、除湿運転と加湿運転とが可能である。この調湿装置は、除湿 運転中と加湿運転中の何れにおいても、第 1動作と第 2動作を所定の時間間隔 (例 えば 5分間隔)で交互に繰り返す。
[0057] 〈調湿装置の動作〉
上記調湿装置は、除湿運転中であれば第 1空気として室外空気 (OA)を、第 2空気 として室内空気 (RA)をそれぞれ取り込む。また、上記調湿装置は、加湿運転中であ れば第 1空気として室内空気 (RA)を、第 2空気として室外空気(OA)をそれぞれ取り 込む。
[0058] 先ず、第 1動作について説明する。第 1動作中には、第 1吸着部材 (11)へ第 2空気 力 第 2吸着部材(12)へ第 1空気がそれぞれ送り込まれる。この第 1動作では、第 1 吸着部材(11)についての再生動作と、第 2吸着部材(12)についての吸着動作とが 行われる。
[0059] 図 1(A)に示すように、第 1動作中の冷媒回路(10)では、四方切換弁(14)が第 1状 態に設定される。圧縮機(13)を運転すると、冷媒回路(10)で冷媒が循環して冷凍サ イタルが行われる。その際、冷媒回路(10)では、第 1吸着部材 (11)が凝縮器として機 能し、第 2吸着部材 (12)が蒸発器として機能する。
[0060] 具体的に、圧縮機(13)カゝら吐出された冷媒は、第 1吸着部材 (11)で放熱して凝縮 する。第 1吸着部材 (11)で凝縮した冷媒は、電動膨張弁 (15)を通過する際に減圧さ れ、その後に第 2吸着部材 (12)で吸熱して蒸発する。第 2吸着部材 (12)で蒸発した 冷媒は、圧縮機(13)へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機(13)力 吐出される。
[0061] 吸着熱交換器 (20)により構成された第 1吸着部材(11)では、フィン (30)表面の吸 着層(35)が伝熱管 (40)内の冷媒によって加熱され、加熱された吸着層(35)力 脱 離した水分が第 2空気に付与される。また、同じく吸着熱交換器 (20)により構成され た第 2吸着部材 (12)では、フィン (30)表面の吸着層(35)に第 1空気中の水分が吸着 され、発生した吸着熱が伝熱管 (40)内の冷媒に吸熱される。
[0062] そして、除湿運転中であれば、第 2吸着部材(12)で除湿された第 1空気が室内へ 供給され、第 1吸着部材 (11)力 脱離した水分が第 2空気と共に室外へ排出される。 一方、加湿運転中であれば、第 1吸着部材(11)で加湿された第 2空気が室内へ供給 され、第 2吸着部材 (12)に水分を奪われた第 1空気が室外へ排出される。
[0063] 次に、第 2動作について説明する。第 2動作中には、第 1吸着部材(11)へ第 1空気 力 第 2吸着部材(12)へ第 2空気がそれぞれ送り込まれる。この第 2動作では、第 2 吸着部材(12)についての再生動作と、第 1吸着部材(11)についての吸着動作とが 行われる。
[0064] 図 1(B)に示すように、第 2動作中の冷媒回路(10)では、四方切換弁(14)が第 2状 態に設定される。圧縮機(13)を運転すると、冷媒回路(10)で冷媒が循環して冷凍サ イタルが行われる。その際、冷媒回路(10)では、第 2吸着部材 (12)が凝縮器として機 能し、第 1吸着部材 (11)が蒸発器として機能する。
[0065] 具体的に、圧縮機(13)力も吐出された冷媒は、第 2吸着部材 (12)で放熱して凝縮 する。第 2吸着部材 (12)で凝縮した冷媒は、電動膨張弁 (15)を通過する際に減圧さ れ、その後に第 1吸着部材 (11)で吸熱して蒸発する。第 1吸着部材 (11)で蒸発した 冷媒は、圧縮機(13)へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機(13)力 吐出される。
[0066] 吸着熱交換器 (20)により構成された第 2吸着部材(12)では、フィン (30)表面の吸 着層(35)が伝熱管 (40)内の冷媒によって加熱され、加熱された吸着層(35)力 脱 離した水分が第 2空気に付与される。また、同じく吸着熱交換器 (20)により構成され た第 1吸着部材 (11)では、フィン (30)表面の吸着層(35)に第 1空気中の水分が吸着 され、発生した吸着熱が伝熱管 (40)内の冷媒に吸熱される。
[0067] そして、除湿運転中であれば、第 1吸着部材(11)で除湿された第 1空気が室内へ 供給され、第 2吸着部材 (12)から脱離した水分が第 2空気と共に室外へ排出される。 一方、加湿運転中であれば、第 2吸着部材(12)で加湿された第 2空気が室内へ供給 され、第 1吸着部材 (11)に水分を奪われた第 1空気が室外へ排出される。
[0068] 〈吸着熱交換器への水分の吸着〉
上述のように、上記調湿装置の運転中には、第 1吸着部材(11)や第 2吸着部材(12 )を構成する吸着熱交換器 (20)が蒸発器として機能し、その吸着熱交換器 (20)へ空 気中の水分が吸着される。蒸発器として機能する吸着熱交 (20)へは、低圧冷媒 が冷却用の熱媒体として供給される。ここでは、蒸発器となっている吸着熱交 ( 20)へ空気中の水分が吸着される過程について、図 4を参照しながら説明する。
[0069] 蒸発器となって ヽる吸着熱交換器 (20)では、電動膨張弁 (15)で減圧された冷媒が 各管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン( 30)の間へ流れ込み、フィン (30)の間を吸着層(35)と接触しながら流れてゆく。その 過程において、空気は、表面に吸着層(35)の形成されたフィン (30)に水分と熱を奪 われる。空気からフィン (30)へ移動した熱は、熱伝導によって伝熱管 (40)へと移動し 、最終的には伝熱管 (40)内の冷媒に吸熱される。このフィン (30)では、伝熱管 (40) から離れた場所ほど、その温度が空気の温度に近くなる。つまり、蒸発器となってい る吸着熱交換器 (20)において、フィン (30)の温度は、伝熱管 (40)から離れるにつれ て高くなる。このため、フィン (30)の前縁部分 (62)は、その本体部分 (61)や後縁部分 (63)に比べてフィン効率が低くなる。
[0070] このように、蒸発器となっている吸着熱交 (20)のフィン (30)では、吸着熱交換 器 (20)へ流入して間もな 、空気と接触する前縁部分 (62)の温度が相対的に高くなり 、既にある程度冷却された空気と接触する本体部分 (61)や後縁部分 (63)の温度が 相対的に低くなつている。従って、吸着熱交翻では、前縁部分 (62)から後縁部分( 63)にかけてフィン (30)と空気の温度差が平均化され、フィン (30)に対する水分吸着 量も前縁部分 (62)力もや後縁部分 (63)に力けて平均化される。
[0071] 〈吸着熱交 力 の水分の脱離〉
上述のように、上記調湿装置の運転中には、第 1吸着部材(11)や第 2吸着部材(12 )を構成する吸着熱交 (20)が凝縮器として機能し、その吸着熱交 (20)から 水分が脱離する。凝縮器として機能する吸着熱交換器 (20)に対しては、高圧ガス冷 媒が加熱用の熱媒体として供給される。ここでは、凝縮器となっている吸着熱交 (20)から水分が脱離する過程につ!、て、図 4を参照しながら説明する。
[0072] 凝縮器となって!/、る吸着熱交 (20)では、圧縮機(13)力 吐出された冷媒が各 管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン (30) の間へ流れ込み、フィン (30)の間を吸着層(35)と接触しながら流れてゆく。その過程 において、空気は、表面に吸着層(35)の形成されたフィン (30)力 水分と熱を付与 される。フィン (30)力 空気へ付与される熱は、内部で冷媒が凝縮する伝熱管 (40) 力 熱伝導によって移動してきたものである。このフィン (30)では、伝熱管 (40)から離 れた場所ほど、その温度が空気の温度に近くなる。つまり、凝縮器となっている吸着 熱交換器 (20)において、フィン (30)の温度は、伝熱管 (40)から離れるにつれて低く なる。このため、フィン (30)の前縁部分 (62)は、その本体部分 (61)や後縁部分 (63) に比べてフィン効率が低くなる。
[0073] このように、蒸発器となっている吸着熱交 (20)のフィン (30)では、吸着熱交換 器 (20)へ流入して間もな 、空気と接触する前縁部分 (62)の温度が相対的に低くなり 、既にある程度加熱された空気と接触する本体部分 (61)や後縁部分 (63)の温度が 相対的に高くなつている。従って、吸着熱交翻では、前縁部分 (62)から後縁部分( 63)にかけてフィン (30)と空気の温度差が平均化され、空気流の上流側から下流側 に亘つてフィン (30)力 脱離する水分量の平均化が図られる。このため、その後に空 気中の水分を吸着熱交 (20)に吸着させる際には、空気流の上流側から下流側 に亘つてフィン (30)に対する水分吸着量の平均化が図られる。
[0074] 一実施形態 1の効果
上述したように、本実施形態の調湿装置において、吸着熱交換器 (20)は、空気流 の上流側から下流側に亘つてフィン (30)に対する水分吸着量が平均化されるように 構成されている。このため、吸着熱交翻(20)においては、従来であれば吸着剤に 対する水分の吸着量が減少してしまって!/、た空気流の下流側でも、空気流の上流側 と概ね同じ程度の水分吸着量を確保することが可能となる。従って、本実施形態によ れば、吸着熱交翻 (20)の各部分にぉ 、て水分吸着量を充分に発揮させることが でき、吸着熱交翻 (20)の水分吸着能力を増大させることができる。
[0075] ここで、蒸発器となって 、る吸着熱交換器 (20)にお 、て、空気流の上流から下流に 亘つてフィン (30)の温度が概ね一定である場合には、空気流の上流側に位置する第 1列部分 (21)でフィン (30)の温度が空気の露点温度を下回るおそれがある。フィン( 30)の温度が空気の露点温度を下回ると、フィン (30)の表面で結露が生じてしま 、、 空気中の水分が結露して生じたドレン水を排水する等、ドレン水の処理が必要となつ てしまう。吸着熱交換器 (20)でのドレン水の発生を防ぐ方策としては、全ての管列( 41〜43)における冷媒蒸発温度を比較的高めに設定してフィン (30)表面での結露を 防ぐことが考えられる。し力しながら、この方策を採ると、空気流の下流側で空気の冷 却が不充分となり、フィン (30)に対する水分吸着量を充分に確保できなくなるおそれ がある。
[0076] これに対し、上記吸着熱交換器 (20)のフィン (30)では、露点温度の比較的高!、空 気と接触する前縁部分 (62)の温度が相対的に高く設定される一方、ある程度除湿さ れて露点温度の既に低下した空気と接触する本体部分 (61)や後縁部分 (63)の温度 が相対的に低く設定される。従って、本実施形態によれば、吸着熱交換器 (20)での ドレン水の発生を防止することができ、しかもフィン (30)うち空気流の下流側に位置 する部分でも充分な水分吸着量を確保することができる。
[0077] 《発明の実施形態 2》
本発明の実施形態 2について説明する。本実施形態は、上記実施形態 1において 、吸着熱交 (20)の構成を変更したものである。
[0078] 図 5,図 6に示すように、本実施形態の吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の前縁 部分 (62)に複数のスリット (64)が形成されて!、る。各スリット(64)は、フィン (30)の長 辺に沿って延びる線状の切り込みである。前縁部分 (62)では、複数のスリット(64)が 二列に並んで形成されている。各列のスリット(64)は、一直線上に等間隔で配置され ている。また、二列に並んだスリット(64)は、一方の列と他方の列とでスリット(64)の位 置がフィンの長手方向へずれている。つまり、前縁部分 (62)では、複数のスリット (64 )が千鳥状に配置されている。
[0079] 蒸発器となって 、る吸着熱交換器 (20)では、空気からフィン (30)へ熱が移動する。
そして、フィン (30)では、空気力も移動してきた熱が伝熱管 (40)へ向力つて熱伝導に より移動してゆく。その際、前縁部分 (62)では、空気流の上流側に位置する部分ほど 接触する空気の温度が高いため、熱は主として空気流の上流側から下流側へ向か つて移動してゆく。一方、前縁部分 (62)では、フィン (30)の長辺方向、即ち空気流と 直交する方向に延びるスリット(64)が形成されており、このスリット (64)が空気流に沿 つた方向の熱移動を阻害する。このため、前縁部分 (62)では、その前縁側(図 6にお ける左側)へ向かうにつれてフィン (30)と空気の温度差が更に縮まる。この結果、吸 着熱交翻では、前縁部分 (62)から後縁部分 (63)に力 4ナてフィン (30)と空気の温 度差が更に平均化される。
[0080] 凝縮器となって!/、る吸着熱交換器 (20)では、伝熱管 (40)からフィン (30)へ熱が移 動する。そして、フィン (30)では、熱が伝熱管 (40)から遠ざかる方向へ熱伝導により 移動してゆく。その際、前縁部分 (62)では、空気流の上流側に位置する部分ほど接 触する空気の温度が低いため、熱は主として空気流の下流側から上流側へ向かって 移動してゆく。一方、前縁部分 (62)では、フィン (30)の長辺方向、即ち空気流と直交 する方向に延びるスリット(64)が形成されており、このスリット (64)が空気流に沿った 方向の熱移動を阻害する。このため、前縁部分 (62)では、その前縁側(図 6における 左側)へ向かうにつれてフィン (30)と空気の温度差が更に縮まる。この結果、吸着熱 交換器では、前縁部分 (62)から後縁部分 (63)にかけてフィン (30)と空気の温度差 が更に平均化される。
[0081] 実施形態 2の変形例
本実施形態の吸着熱交換器 (20)では、図 7,図 8に示すように、前縁部分 (62)の 長さ Lと後縁部分 (63)の長さ Lが同じであってもよい。この変形例においても、前縁
1 2
部分 (62)には、フィン (30)の長辺方向へ延びるスリット(64)がー列に並んで形成さ れる。そして、前縁部分 (62)では、空気流の方向に沿った熱伝導がスリット(64)によ つて阻害される。このため、その前縁側(図 8における左側)へ向力うにつれてフィン( 30)と空気の温度差が縮小し、空気流の上流側から下流側にかけてフィン (30)と空 気の温度差が平均化される。
[0082] 《発明の実施形態 3》
本発明の実施形態 3について説明する。本実施形態は、上記実施形態 1において 、吸着熱交 (20)の構成を変更したものである。
[0083] 上記吸着熱交^^ (20)は、いわゆるクロスフィン型のフィン 'アンド'チューブ熱交 である。吸着熱交 (20)は、銅製の伝熱管 (40)とアルミニウム製のフィン (30) とを複数ずつ備えている。フィン (30)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。各伝熱管 (40)は、直管状に形成され、一定間隔で並べられ たフィン (30)を貫通している。つまり、吸着熱交換器 (20)では、各伝熱管 (40)の軸方 向に沿って多数のフィン (30)が等間隔で配置されている。これらの点は、図 2に示す 上記実施形態 1の吸着熱交換器 (20)と同様である。
[0084] 図 9に示すように、吸着熱交換器 (20)では、各伝熱管 (40)の配列がいわゆる千鳥 配列となっている。具体的に、この吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の長辺に沿つ て所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。また、この吸着熱交換器 (20)では 、フィン (30)の短辺に沿っても所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。フィン( 30)の長辺方向における伝熱管(40)のピッチが 、わゆる段ピッチであり、フィン (30) の短辺方向における伝熱管(40)のピッチが 、わゆる列ピッチである。
[0085] 上記吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の長辺に沿って一列に並んだ一群の伝 熱管(40)が 1つの管列(41〜43)を構成している。この吸着熱交換器 (20)では、この ような管列 (41〜43)が三つ形成されて 、る。三つの管列 (41〜43)のうち隣接するも のは、フィン (30)の長手方向へ段ピッチの半分だけずれている。また、各管列 (41〜 43)では、隣接する伝熱管 (40)が互いに U字状の U管 (45)で接続されており、全て の伝熱管(40)によって 1つのパスが形成される。これら三つの管列(41〜43)は、空 気流の最も上流側(図 9における左側)〖こ位置するものが第 1管列 (41)を構成し、そ の直後に位置するものが第 2管列 (42)を構成し、空気流の最も下流側(図 9における 右側)に位置するものが第 3管列 (43)を構成して!/、る。
[0086] 上記吸着熱交換器 (20)では、この吸着熱交換器 (20)を通過する空気の流れ方向
(図 9,図 10では左から右へ向力 方向)に沿って順に、第 1列部分 (21)と第 2列部 分 (22)と第 3列部分 (23)とが形成されている。具体的に、この吸着熱交 (20)で は、その前縁から第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間に亘る部分が第 1列部分 (21) となり、第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間から第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間 に亘る部分が第 2列部分 (22)となり、第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間から後縁に 亘る部分が第 3列部分 (23)となっている。つまり、この吸着熱交翻 (20)では、空気 流の上流側から下流側(図 9,図 10では左側から右側)へ向力つて順に、第 1列部分 (21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とが形成されている。そして、この吸着熱交 換器 (20)では、第 1列部分 (21)が上流側部分 (26)となり、第 3列部分 (23)が下流側 部分 (27)となっている。
[0087] 図 10にも示すように、上記フィン (30)では、第 3列部分 (23)に位置する部分に複数 の切り起こし部 (65)が形成されて!、る。この切り起こし部(65)は、フィン(30)の長辺方 向へ延びる細長い部分を切り起こすことによって形成されている。つまり、切り起こし 部 (65)は、フィン (30)の長辺方向に沿った両側が隣接する部分と分断され、フィン( 30)の長辺方向の両端側が隣接する部分と連続している。また、切り起こし部(65)は 、フィン (30)のうち第 3管列 (43)を構成する伝熱管 (40)に挟まれた部分に三つずつ 並んで形成されている。
[0088] 上記吸着熱交換器 (20)において、フィン (30)の間を流れる空気は、切り起こし部( 65)によって乱される。このため、吸着熱交^^ (20)のフィン (30)では、切り起こし部 (65)の形成された空気流の下流側部分の熱伝達係数が、切り起こし部(65)の形成 されない空気流の上流側部分の熱伝達係数よりも高くなる。そして、吸着熱交換器(
20)では、空気流の下流側に位置する第 3列部分 (23)の伝熱性能が空気流の上流 側に位置する第 1管列 (41)や第 2管列 (42)の伝熱性能よりも高くなる。なお、吸着熱 交 (20)の伝熱性能は、吸着熱交 (20)における冷媒と空気の間の熱通過率 を意味している。
[0089] 図 10に示すように、上記吸着熱交換器 (20)では、各フィン (30)の表面に吸着層( 35)が形成されている。この吸着層(35)は、粉末状のゼォライトからなる吸着剤と、ゥ レタン榭脂等力もなるバインダとによって構成されている。吸着層(35)において、吸 着剤を構成するゼオライト粒子は、他のゼォライト粒子やフィン (30)に対してノインダ によって接合されている。尚、吸着層(35)に設ける吸着剤は、ゼォライトに限られる 訳ではない。吸着層(35)には、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、各種の材料を吸着剤として設けてもょ ヽ。
[0090] 運転動作
本実施形態における調湿装置の動作は、上記実施形態 1と同様である。ここでは、 本実施形態の吸着熱交換器 (20)に対して空気中の水分が吸脱着される過程を説明 する。
[0091] 〈吸着熱交換器への水分の吸着〉
調湿装置の運転中には、第 1吸着部材 (11)や第 2吸着部材 (12)を構成する吸着 熱交換器 (20)が蒸発器として機能し、その吸着熱交換器 (20)へ空気中の水分が吸 着される。蒸発器として機能する吸着熱交換器 (20)へは、低圧冷媒が冷却用の熱媒 体として供給される。ここでは、蒸発器となっている吸着熱交 (20)へ空気中の水 分が吸着される過程について、図 10を参照しながら説明する。
[0092] 蒸発器となって ヽる吸着熱交換器 (20)では、電動膨張弁 (15)で減圧された冷媒が 各管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン( 30)の間を流れ込み、第 1列部分 (21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とを順に通 過してゆく。その間、空気は、フィン (30)表面の吸着層(35)と接触し、その過程で吸 着層(35)の形成されたフィン (30)に水分と熱を奪われる。その際、第 3列部分 (23) へ流入した空気は、その流れが切り起こし部(65)によって乱される。このため、フィン (30)に切り起こし部 (65)が形成されて!、る第 3列部分 (23)では、空気からフィン (30) への熱伝達が促進される。つまり、吸着熱交換器 (20)では、第 1列部分 (21)や第 2 列部分 (22)で既にある程度冷却された空気が流れる第 3列部分 (23)でも、空気とフ イン (30)の間における熱交換量が確保される。
[0093] そして、蒸発器となって 、る吸着熱交換器 (20)にお 、て、フィン (30)に切り起こし 部(65)が形成された第 3列部分 (23)では、フィン (30)に切り起こし部(65)を形成しな い場合に比べて空気の温度が低くなる。つまり、フィン (30)のうち第 3列部分 (23)に 位置する部分と接触する空気の相対湿度は、フィン (30)に切り起こし部(65)を形成 しない場合に比べて高くなる。これにより、吸着熱交翻 (20)では、第 3列部分 (23) においてもフィン (30)に対する水分吸着量が充分に確保され、第 1列部分 (21)から 第 3列部分 (23)にかけてフィン (30)に対する水分吸着量が平均化される。
[0094] 〈吸着熱交 力 の水分の脱離〉
上述のように、上記調湿装置の運転中には、第 1吸着部材(11)や第 2吸着部材(12 )を構成する吸着熱交 (20)が凝縮器として機能し、その吸着熱交 (20)から 水分が脱離する。凝縮器として機能する吸着熱交換器 (20)に対しては、高圧ガス冷 媒が加熱用の熱媒体として供給される。ここでは、凝縮器となっている吸着熱交 (20)から水分が脱離する過程について、図 10を参照しながら説明する。
[0095] 凝縮器となって!/、る吸着熱交 (20)では、圧縮機(13)力 吐出された冷媒が各 管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン (30) の間へ流れ込み、第 1列部分 (21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とを順に通過 してゆく。その間、空気は、フィン (30)表面の吸着層(35)と接触し、その過程で吸着 層(35)の形成されたフィン (30)力 水分と熱を付与される。その際、第 3列部分 (23) へ流入した空気は、その流れが切り起こし部(65)によって乱される。このため、フィン (30)に切り起こし部 (65)が形成されて!、る第 3列部分 (23)では、フィン (30)から空気 への熱伝達が促進される。つまり、吸着熱交換器 (20)では、第 1列部分 (21)や第 2 列部分 (22)で既にある程度加熱された空気が流れる第 3列部分 (23)でも、空気とフ イン (30)の間における熱交換量が確保される。 [0096] そして、凝縮器となって!/、る吸着熱交換器 (20)にお 、て、フィン (30)に切り起こし 部(65)が形成された第 3列部分 (23)では、フィン (30)に切り起こし部(65)を形成しな い場合に比べて空気の温度が高くなる。つまり、フィン (30)のうち第 3列部分 (23)に 位置する部分と接触する空気の相対湿度は、フィン (30)に切り起こし部(65)を形成 しない場合に比べて低くなる。これにより、吸着熱交翻 (20)では、第 3列部分 (23) にお 、てもフィン (30)から脱離する水分量が充分に確保され、その後に吸着熱交換 器 (20)へ空気中の水分を吸着させる際には、第 1列部分 (21)力 第 3列部分 (23)に かけてフィン (30)に対する水分吸着量が平均化される。
[0097] 一実施形態 3の効果
上述したように、本実施形態の調湿装置において、吸着熱交換器 (20)は、空気流 の上流側から下流側に亘つてフィン (30)に対する水分吸着量が平均化されるように 構成されている。このため、吸着熱交翻(20)においては、従来であれば吸着剤に 対する水分の吸着量が減少してしまって!/、た空気流の下流側でも、空気流の上流側 と概ね同じ程度の水分吸着量を確保することが可能となる。従って、本実施形態によ れば、吸着熱交 (20)の各部分にぉ 、て水分吸着量を充分に発揮させることが でき、吸着熱交翻 (20)の水分吸着能力を増大させることができる。
[0098] 一実施形態 3の変形例
本実施形態の吸着熱交 (20)では、熱伝達係数の高!ヽ伝熱管 (40)を用いるこ とで第 3列部分 (23)の伝熱性能を向上させるようにしてもよい。例えば、第 1列部分( 21)や第 2列部分 (22)を構成する伝熱管 (40)としては内面が平滑な平滑管を用いる 一方、第 3列部分 (23)を構成する伝熱管 (40)としては内面にライフル状のねじれ溝 が形成された内面溝付管を用いてもよい。この場合、第 3列部分 (23)を構成する伝 熱管 (40)では、内部を流れる冷媒と伝熱管 (40)との間における熱伝達が促進され、 結果として第 3列部分 (23)の伝熱性能が向上する。
[0099] 《発明の実施形態 4》
本発明の実施形態 4について説明する。本実施形態は、上記実施形態 1において 、吸着熱交 (20)の構成を変更したものである。
[0100] 図 11に示すように、上記吸着熱交^^ (20)は、いわゆるクロスフィン型のフィン 'ァ ンド 'チューブ熱交換器である。吸着熱交換器 (20)は、銅製の伝熱管 (40)と、アルミ -ゥム製のフィン (30)と、同じくアルミニウム製の補助フィン (66)とを複数ずつ備えて いる。フィン (30)と補助フィン (66)は、共に長方形板状に形成されている。ただし、補 助フィン(66)の短辺の長さは、フィン(30)の短辺の長さの 1Z3程度となっている。伝 熱管 (40)は、それぞれが直管状に形成されており、互いに平行に配置されている。
[0101] 上記吸着熱交翻 (20)にお 、て、フィン (30)と補助フィン (66)は、伝熱管 (40)の 軸方向に沿って交互に等間隔で配置されている。また、補助フィン (66)は、フィン (30 )の後縁側(図 11における右手前側)にオフセットして配置されており、その後縁側の 長辺がフィン(30)の後縁側の長辺と同一平面上に位置している。
[0102] 上記吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の表面と補助フィン (66)の表面とに吸着 層が形成されている。この吸着層は、粉末状のゼォライトからなる吸着剤と、ウレタン 榭脂等カゝらなるバインダとによって構成されている。吸着層において、吸着剤を構成 するゼォライト粒子は、他のゼォライト粒子やフィン (30)に対してバインダによって接 合されている。尚、吸着層に設ける吸着剤は、ゼォライトに限られる訳ではない。吸着 層には、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、各種 の材料を吸着剤として設けてもょ ヽ。
[0103] 図 12に示すように、吸着熱交換器 (20)では、各伝熱管 (40)の配列がいわゆる千 鳥配列となっている。具体的に、この吸着熱交翻 (20)では、フィン (30)の長辺に沿 つて所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。また、この吸着熱交換器 (20)で は、フィン (30)の短辺に沿っても所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。フィ ン(30)の長辺方向における伝熱管(40)のピッチが 、わゆる段ピッチであり、フィン( 30)の短辺方向における伝熱管(40)のピッチがいわゆる列ピッチである。
[0104] 上記吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の長辺に沿って一列に並んだ一群の伝 熱管(40)が 1つの管列(41〜43)を構成している。この吸着熱交換器 (20)では、この ような管列 (41〜43)が三つ形成されて 、る。三つの管列 (41〜43)のうち隣接するも のは、フィン (30)の長手方向へ段ピッチの半分だけずれている。また、各管列 (41〜 43)では、隣接する伝熱管 (40)が互いに U字状の U管 (45)で接続されており、全て の伝熱管(40)によって 1つのパスが形成される。これら三つの管列(41〜43)は、空 気流の最も上流側(図 12における左側)に位置するものが第 1管列 (41)を構成し、そ の直後に位置するものが第 2管列 (42)を構成し、空気流の最も下流側(図 12におけ る右側)に位置するものが第 3管列 (43)を構成して!/、る。
[0105] 上記吸着熱交換器 (20)では、この吸着熱交換器 (20)を通過する空気の流れ方向
(図 12では左力も右へ向力 方向)に沿って順に、第 1列部分 (21)と第 2列部分 (22) と第 3列部分 (23)とが形成されている。具体的に、この吸着熱交翻 (20)では、その 前縁から第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間に亘る部分が第 1列部分 (21)となり、第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間から第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間に亘る部 分が第 2列部分 (22)となり、第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間力 後縁に亘る部分 が第 3列部分 (23)となっている。つまり、この吸着熱交換器 (20)では、空気流の上流 側から下流側(図 12では左側力も右側)へ向力つて順に、第 1列部分 (21)と第 2列部 分 (22)と第 3列部分 (23)とが形成されている。そして、この吸着熱交 (20)では、 第 1列部分 (21)が上流側部分 (26)となり、第 3列部分 (23)が下流側部分 (27)となつ ている。
[0106] 上述のように、上記吸着熱交翻 (20)では、補助フィン (66)がフィン (30)の後縁側 へオフセットして配置されており(図 11を参照)、第 1列部分 (21)及び第 2列部分 (22 )にはフィン (30)だけが存在し、第 3列部分 (23)にはフィン (30)と補助フィン (66)の 両方が存在している。このことは、上記吸着熱交 (20)が次のような構成となって いることを意味している。
[0107] 先ず、この吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)同士の間隔が第 1列部分 (21)にお けるフィンピッチ pとなり、フィン (30)と補助フィン (66)の間隔が第 3列部分 (23)にお
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けるフィンピッチ pとなる。そして、この吸着熱交 (20)では、第 3列部分 (23)にお
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けるフィンピッチ Pが第 1列部分 (21)におけるフィンピッチ pの半分となっている。
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[0108] 次に、この吸着熱交翻 (20)では、第 3列部分 (23)におけるフィン (30)及び補助 フィン (66)の表面積の合計値が、第 1列部分 (21)におけるフィン (30)の表面積の合 計値の約二倍となっている。つまり、第 3列部分 (23)における空気との伝熱面積は、 第 1列部分 (21)における空気との伝熱面積よりも広くなつている。また、この吸着熱交 换器 (20)では、フィン (30)の表面と補助フィン (66)の表面とに吸着層が形成されて いる。従って、この吸着熱交換器 (20)では、第 3列部分 (23)における空気と吸着層 の接触面積が、第 1列部分 (21)における空気と吸着層の接触面積よりも広くなつてい る。
[0109] 更に、この吸着熱交換器 (20)において、第 1列部分 (21)ではフィン (30)同士の間 を空気が通過し、第 3列部分 (23)ではフィン (30)と補助フィン (66)の間を空気が通 過する。このため、第 3列部分 (23)では第 1列部分 (21)に比べて空気の通過できる 部分の面積が狭くなり、その結果、第 3列部分 (23)における通過風速が第 1列部分( 21)における通過風速よりも速くなる。
[0110] 運転動作
本実施形態における調湿装置の動作は、上記実施形態 1と同様である。ここでは、 本実施形態の吸着熱交換器 (20)に対して空気中の水分が吸脱着される過程を説明 する。
[0111] 〈吸着熱交換器への水分の吸着〉
調湿装置の運転中には、第 1吸着部材 (11)や第 2吸着部材 (12)を構成する吸着 熱交換器 (20)が蒸発器として機能し、その吸着熱交換器 (20)へ空気中の水分が吸 着される。蒸発器として機能する吸着熱交換器 (20)へは、低圧冷媒が冷却用の熱媒 体として供給される。ここでは、蒸発器となっている吸着熱交 (20)へ空気中の水 分が吸着される過程について説明する。
[0112] 蒸発器となって ヽる吸着熱交換器 (20)では、電動膨張弁 (15)で減圧された冷媒が 各管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、第 1列部 分 (21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とを順に通過してゆき、その過程で熱と水 分を吸着熱交換器 (20)に奪われてゆく。第 1列部分 (21)及び第 2列部分 (22)では、 空気がフィン (30)同士の間を通過する際に吸着層と接触する。第 3列部分 (23)では 、空気がフィン (30)と補助フィン (66)の間を通過する際に吸着層と接触する。
[0113] 上述のように、第 3列部分 (23)の空気側の伝熱面積は、第 1列部分 (21)の空気側 の伝熱面積よりも広くなつている。このため、吸着熱交換器 (20)では、空気流の下流 側に位置する第 3列部分 (23)でも、空気と冷媒の間の熱交換量が充分に確保される 。そして、第 3列部分 (23)を通過する空気の温度は、補助フィン (66)を設けない場合 に比べて低くなり、この空気の相対湿度の低下が抑制されて吸着層に対する水分吸 着量が確保される。また、第 3列部分 (23)における吸着剤と空気の接触面積は、第 1 列部分 (21)における吸着剤と空気の接触面積よりも広くなつている。従って、この点 でも、第 3列部分 (23)での吸着層に対する水分吸着量が確保される。その結果、吸 着熱交換器 (20)では、第 3列部分 (23)においても吸着層に対する水分吸着量が充 分に確保され、第 1列部分 (21)から第 3列部分 (23)に力けて吸着層に対する水分吸 着量が平均化される。
[0114] 〈吸着熱交 力 の水分の脱離〉
上述のように、上記調湿装置の運転中には、第 1吸着部材(11)や第 2吸着部材(12 )を構成する吸着熱交 (20)が凝縮器として機能し、その吸着熱交 (20)から 水分が脱離する。凝縮器として機能する吸着熱交換器 (20)に対しては、高圧ガス冷 媒が加熱用の熱媒体として供給される。ここでは、凝縮器となっている吸着熱交
(20)から水分が脱離する過程につ!、て説明する。
[0115] 凝縮器となっている吸着熱交 (20)では、圧縮機(13)力 吐出された冷媒が各 管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、第 1列部分
(21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とを順に通過し、その過程で熱と水分を吸 着熱交換器 (20)から付与されてゆく。第 1列部分 (21)及び第 2列部分 (22)では、空 気がフィン (30)同士の間を通過する際に吸着層と接触する。第 3列部分 (23)では、 空気がフィン (30)と補助フィン (66)の間を通過する際に吸着層と接触する。
[0116] 上述のように、第 3列部分 (23)の空気側の伝熱面積は、第 1列部分 (21)の空気側 の伝熱面積よりも広くなつている。このため、吸着熱交換器 (20)では、空気流の下流 側に位置する第 3列部分 (23)でも、空気と冷媒の間の熱交換量が充分に確保される 。そして、第 3列部分 (23)を通過する空気の温度は、補助フィン (66)を設けない場合 に比べて高くなり、この空気の相対湿度の上昇が抑制されて吸着層から脱離する水 分量が確保される。また、第 3列部分 (23)における吸着剤と空気の接触面積は、第 1 列部分 (21)における吸着剤と空気の接触面積よりも広くなつている。従って、この点 でも、第 3列部分 (23)で吸着層から脱離する水分量が確保される。その結果、吸着 熱交 (20)では、第 3列部分 (23)においても吸着層から脱離する水分量が充分 に確保され、その後に吸着熱交 (20)へ空気中の水分を吸着させる際には、第 1 列部分 (21)から第 3列部分 (23)に力 4ナて吸着層に対する水分吸着量が平均化され る。
[0117] 一実施形態 4の効果
上述したように、本実施形態の吸着熱交換器 (20)では、第 3列部分 (23)における フィンピッチ pが第 1列部分 (21)におけるフィンピッチ pよりも狭く設定されており、そ
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れによって第 1列部分 (21)力 第 3列部分 (23)に亘つて水分吸着量の平均化が図ら れている。このため、吸着熱交換器 (20)においては、従来であれば吸着剤に対する 水分の吸着量が減少してしまって!/、た空気流の下流側でも、空気流の上流側と概ね 同じ程度の水分吸着量を確保することが可能となる。従って、本実施形態によれば、 吸着熱交 (20)の各部分にぉ 、て水分吸着量を充分に発揮させることができ、吸 着熱交 (20)の水分吸着能力を増大させることができる。
[0118] 実施形態 4の変形例
本実施形態の吸着熱交換器 (20)では、図 13に示すように、補助フィン (66)に代え て波形フィン (67)を設けてもよい。この波形フィン (67)は、全体として細長い長方形 状に形成されており、その長辺方向へ山部と谷部が交互に繰り返す波板状に形成さ れている。波形フィン(67)の短辺の長さは、補助フィン(66)と同様に、フィン(30)の 短辺の長さの 1Z3となっている。また、フィン(30)の間に挟み込まれた波形フィン(67 )は、その山部が一方のフィン (30)と密着し、その谷部が他方のフィン (30)と密着して いる。
[0119] 上記吸着熱交換器 (20)において、波形フィン (67)は、補助フィン (66)と同様にフィ ン (30)の後縁側にオフセットして配置され、更にはその表面に吸着層が形成されて いる。つまり、この吸着熱交翻 (20)では、第 1列部分 (21)及び第 2列部分 (22)に はフィン (30)だけが存在し、第 3列部分 (23)にはフィン (30)と波形フィン (67)の両方 が存在している。従って、吸着熱交 (20)では、第 3列部分 (23)における空気との 伝熱面積が第 1列部分 (21)における空気との伝熱面積よりも広くなつており、第 3列 部分 (23)における空気と吸着層の接触面積が第 1列部分 (21)における空気と吸着 層の接触面積よりも広くなつている。また、吸着熱交翻 (20)では、第 3列部分 (23) における通過風速が第 1列部分 (21)における通過風速よりも速くなつている。
[0120] また、本実施形態の吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の前縁側に補助フィン (66 )を配置するほうが有利な場合もある。この場合には、第 1列部分 (21)におけるフィン ピッチが第 3列部分 (23)におけるフィンピッチよりも狭くなる。蒸発器となっている吸 着熱交換器 (20)では、第 1列部分 (21)に比べて第 3列部分 (23)の方がフィン (30)表 面の吸着層の温度が冷媒蒸発温度に近くなる場合がある。その場合には、第 3列部 分 (23)での吸着層に対する水分吸着が促進されることになり、第 1列部分 (21)から 第 3列部分 (23)に亘る水分吸着量を平均化する面で有利となる。また、凝縮器となつ ている吸着熱交換器 (20)では、第 1列部分 (21)に比べて第 3列部分 (23)の方がフィ ン (30)表面の吸着層の温度が冷媒凝縮温度に近くなる場合がある。その場合には、 第 3列部分 (23)での吸着層からの水分の脱離が促進されることになり、第 1列部分( 21)から第 3列部分 (23)に亘る水分吸着量を平均化する面で有利となる。
[0121] 《発明の実施形態 5》
本発明の実施形態 5について説明する。本実施形態は、上記実施形態 1において 、吸着熱交 (20)の構成を変更したものである。
[0122] 図 14に示すように、上記吸着熱交^^ (20)は、いわゆるクロスフィン型のフィン.ァ ンド ·チューブ熱交換器である。吸着熱交換器 (20)は、銅製の伝熱管 (40)とアルミ二 ゥム製のフィン (30)とを複数ずつ備えている。フィン (30)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。各伝熱管 (40)は、直管状に形成され、 一定間隔で並べられたフィン (30)を貫通している。つまり、吸着熱交換器 (20)では、 各伝熱管 (40)の軸方向に沿って多数のフィン (30)が等間隔で配置されて!、る。
[0123] 図 15にも示すように、吸着熱交換器 (20)では、各伝熱管 (40)の配列がいわゆる千 鳥配列となっている。具体的に、この吸着熱交翻 (20)では、フィン (30)の長辺に沿 つて所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。また、この吸着熱交換器 (20)で は、フィン (30)の短辺に沿っても所定のピッチで伝熱管 (40)が配置されている。フィ ン(30)の長辺方向における伝熱管(40)のピッチが 、わゆる段ピッチであり、フィン( 30)の短辺方向における伝熱管(40)のピッチがいわゆる列ピッチである。
[0124] 上記吸着熱交換器 (20)では、フィン (30)の長辺に沿って一列に並んだ一群の伝 熱管(40)が 1つの管列(41〜43)を構成している。この吸着熱交換器 (20)では、この ような管列 (41〜43)が三つ形成されて 、る。三つの管列 (41〜43)のうち隣接するも のは、フィン (30)の長手方向へ段ピッチの半分だけずれている。また、各管列 (41〜 43)では、隣接する伝熱管 (40)が互いに U字状の U管 (45)で接続されており、全て の伝熱管(40)によって 1つのパスが形成される。これら三つの管列(41〜43)は、空 気流の最も上流側(図 15における左側)〖こ位置するものが第 1管列 (41)を構成し、そ の直後に位置するものが第 2管列 (42)を構成し、空気流の最も下流側(図 15におけ る右側)に位置するものが第 3管列 (43)を構成して!/、る。
[0125] 上記吸着熱交換器 (20)では、この吸着熱交換器 (20)を通過する空気の流れ方向
(図 15,図 16では左から右へ向力 方向)に沿って順に、第 1列部分 (21)と第 2列部 分 (22)と第 3列部分 (23)とが形成されている。具体的に、この吸着熱交 (20)で は、その前縁から第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間に亘る部分が第 1列部分 (21) となり、第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間から第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間 に亘る部分が第 2列部分 (22)となり、第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間から後縁に 亘る部分が第 3列部分 (23)となっている。つまり、この吸着熱交翻 (20)では、空気 流の上流側から下流側(図 15,図 16では左側から右側)へ向力つて順に、第 1列部 分 (21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とが形成されている。そして、この吸着熱 交換器 (20)では、第 1列部分 (21)が上流側部分 (26)となり、第 3列部分 (23)が下流 側部分 (27)となっている。
[0126] 図 16にも示すように、上記フィン (30)は、第 1列部分 (21)に位置する第 1フィン (31 )と、第 2列部分 (22)〖こ位置する第 2フィン (32)と、第 3列部分 (23)に位置する第 3フ イン (33)とに分断されて 、る。このうち、第 1フィン (31)と第 2フィン (32)とは、板厚が 等しくなつている。一方、第 3フィン (33)の板厚は、第 1フィン (31)や第 2フィン (32)の 板厚よりも厚くなつている。
[0127] 上記吸着熱交換器 (20)では、各フィン (31〜33)の表面に吸着層(35)が形成され ている。この吸着層(35)は、粉末状のゼォライトからなる吸着剤と、ウレタン榭脂等か らなるバインダとによって構成されている。吸着層(35)において、吸着剤を構成する ゼォライト粒子は、他のゼォライト粒子やフィン (30)に対してバインダによって接合さ れている。尚、吸着層(35)に設ける吸着剤は、ゼォライトに限られる訳ではない。吸 着層 (35)には、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 、各種の材料を吸着剤として設けてもよい。
[0128] 上述のように、上記吸着熱交換器 (20)では、第 3フィン (33)の板厚が第 1フィン (31 )や第 2フィン (32)の板厚に比べて厚くなつている。このため、第 3列部分 (23)では第 1列部分 (21)に比べて空気の通過できる部分の面積が狭くなり、その結果、第 3列部 分 (23)における通過風速が第 1列部分 (21)における通過風速よりも速くなる。
[0129] 運転動作
本実施形態における調湿装置の動作は、上記実施形態 1と同様である。ここでは、 本実施形態の吸着熱交換器 (20)に対して空気中の水分が吸脱着される過程を説明 する。
[0130] 〈吸着熱交換器への水分の吸着〉
調湿装置の運転中には、第 1吸着部材 (11)や第 2吸着部材 (12)を構成する吸着 熱交換器 (20)が蒸発器として機能し、その吸着熱交換器 (20)へ空気中の水分が吸 着される。蒸発器として機能する吸着熱交換器 (20)へは、低圧冷媒が冷却用の熱媒 体として供給される。ここでは、蒸発器となっている吸着熱交 (20)へ空気中の水 分が吸着される過程について、図 16を参照しながら説明する。
[0131] 蒸発器となって ヽる吸着熱交換器 (20)では、電動膨張弁 (15)で減圧された冷媒が 各管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン( 30)の間を流れ込み、第 1列部分 (21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とを順に通 過してゆく。その間、空気は、フィン (30)表面の吸着層(35)と接触し、その過程で吸 着層(35)の形成されたフィン (30)に水分と熱を奪われる。その際、第 3列部分 (23) では、第 1列部分 (21)や第 2列部分 (22)に比べて通過風速が速くなつている。このた め、第 3列部分 (23)では、空気からフィン (30)への熱伝達が促進される。つまり、吸 着熱交換器 (20)では、第 1列部分 (21)や第 2列部分 (22)で既にある程度冷却され た空気が流れる第 3列部分 (23)でも、空気とフィン (30)の間における熱交換量が確 保される。
[0132] そして、蒸発器となって 、る吸着熱交換器 (20)の第 3列部分 (23)では、第 3フィン( 33)が第 1フィン (31)や第 2フィン (32)と同じ板厚である場合に比べて空気の温度が 低くなる。つまり、第 3列部分 (23)に位置する第 3フィン (33)と接触する空気の相対湿 度は、第 3フィン (33)が第 1フィン (31)や第 2フィン (32)と同じ板厚である場合に比べ て高くなる。これにより、吸着熱交換器 (20)では、第 3列部分 (23)においてもフィン( 30)に対する水分吸着量が充分に確保され、第 1列部分 (21)から第 3列部分 (23)に かけてフィン (30)に対する水分吸着量が平均化される。
[0133] 〈吸着熱交 力 の水分の脱離〉
上述のように、上記調湿装置の運転中には、第 1吸着部材(11)や第 2吸着部材(12 )を構成する吸着熱交 (20)が凝縮器として機能し、その吸着熱交 (20)から 水分が脱離する。凝縮器として機能する吸着熱交換器 (20)に対しては、高圧ガス冷 媒が加熱用の熱媒体として供給される。ここでは、凝縮器となっている吸着熱交 (20)から水分が脱離する過程について、図 16を参照しながら説明する。
[0134] 凝縮器となって!/、る吸着熱交 (20)では、圧縮機(13)力 吐出された冷媒が各 管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン (30) の間を流れ込み、第 1列部分 (21)と第 2列部分 (22)と第 3列部分 (23)とを順に通過 してゆく。その間、空気は、フィン (30)表面の吸着層(35)と接触し、その過程で吸着 層(35)の形成されたフィン (30)力 水分と熱を付与される。その際、第 3列部分 (23) では、第 1列部分 (21)や第 2列部分 (22)に比べて通過風速が速くなつている。このた め、第 3列部分 (23)では、フィン (30)から空気への熱伝達が促進される。つまり、吸 着熱交換器 (20)では、第 1列部分 (21)や第 2列部分 (22)で既にある程度加熱され た空気が流れる第 3列部分 (23)でも、空気とフィン (30)の間における熱交換量が確 保される。
[0135] そして、凝縮器となって!/、る吸着熱交換器 (20)の第 3列部分 (23)では、第 3フィン( 33)が第 1フィン (31)や第 2フィン (32)と同じ板厚である場合に比べて空気の温度が 高くなる。つまり、第 3列部分 (23)に位置する第 3フィン (33)と接触する空気の相対湿 度は、第 3フィン (33)が第 1フィン (31)や第 2フィン (32)と同じ板厚である場合に比べ て低くなる。これにより、吸着熱交換器 (20)では、第 3列部分 (23)においてもフィン( 30)から脱離する水分量が充分に確保され、その後に吸着熱交換器 (20)へ空気中 の水分を吸着させる際には、第 1列部分 (21)力 第 3列部分 (23)にかけてフィン (30 )に対する水分吸着量が平均化される。
[0136] 一実施形態 5の効果
上述したように、本実施形態の調湿装置において、吸着熱交換器 (20)は、空気流 の上流側から下流側に亘つてフィン (30)に対する水分吸着量が平均化されるように 構成されている。このため、吸着熱交翻(20)においては、従来であれば吸着剤に 対する水分の吸着量が減少してしまって!/、た空気流の下流側でも、空気流の上流側 と概ね同じ程度の水分吸着量を確保することが可能となる。従って、本実施形態によ れば、吸着熱交翻 (20)の各部分にぉ 、て水分吸着量を充分に発揮させることが でき、吸着熱交翻 (20)の水分吸着能力を増大させることができる。
[0137] 一実施形態 5の変形例
本実施形態の吸着熱交換器 (20)では、図 17に示すように、第 3管列 (43)を構成す る伝熱管 (40)が、第 1管列 (41)や第 2管列 (42)を構成する伝熱管 (40)よりも大径と なっていてもよい。本変形例において、第 3列部分 (23)では、第 1列部分 (21)に比べ て空気の通過できる部分の面積が更に狭くなる。この結果、第 3列部分 (23)における 通過風速は、第 1列部分 (21)における通過風速よりも一層速くなる。
[0138] 《発明の実施形態 6》
本発明の実施形態 6について説明する。本実施形態は、上記実施形態 1において 、吸着熱交 (20)の構成を変更したものである。
[0139] 図 18に示すように、上記吸着熱交換器 (20)は、いわゆるクロスフィン型のフィン.ァ ンド 'チューブ熱交換器である。この吸着熱交換器 (20)は、三つの熱交換ユニット( 71〜73)を備えている。これら三つの熱交換ユニット(71〜73)は、空気流の方向に沿 つて並べられている。そして、これら三つの熱交換ユニット(71〜73)は、空気流の上 流側に位置するものが第 1熱交換ユニット (71)を構成し、第 1熱交換ユニット (71)の 下流側に位置するものが第 2熱交換ユニット (72)を構成し、空気流の下流側に位置 するものが第 3熱交換ユニット (73)を構成して!/ヽる。
[0140] 上記の各熱交換ユニット(71〜73)は、銅製の伝熱管(40)とアルミニウム製のフィン( 30)とを複数ずつ備えている。フィン (30)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。伝熱管 (40)は、直管状に形成され、一定間隔で並べら れたフィン (30)を貫通している。つまり、各熱交換ユニット(71〜73)では、各伝熱管( 40)の軸方向に沿って多数のフィン (30)が等間隔で配置されている。
[0141] 上記の各熱交換ユニット(71〜73)では、フィン (30)の表面に吸着層が形成されて いる。この吸着層は、粉末状のゼォライトからなる吸着剤と、ウレタン榭脂等力もなる ノ インダとによって構成されている。吸着層において、吸着剤を構成するゼオライト粒 子は、他のゼォライト粒子やフィン (30)に対してバインダによって接合されている。尚 、吸着層に設ける吸着剤は、ゼォライトに限られる訳ではない。吸着層には、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、各種の材料を吸着剤と して設けてもよい。
[0142] また、上記の各熱交換ユニット(71〜73)では、複数の伝熱管(40)フィン(30)の長 辺に沿って一列に配置され、この一列に並んだ一群の伝熱管 (40)が 1つの管列 (41 〜43)を構成している。各管列 (41〜43)では、隣接する伝熱管 (40)が互いに U字状 の U管(45)で接続されており、全ての伝熱管(40)によって 1つのパスが形成される。 そして、第 1熱交換ユニット(71)に設けられた伝熱管 (40)によって第 1管列 (41)が形 成され、第 2熱交換ユニット (72)に設けられた伝熱管 (40)によって第 2管列 (42)が形 成され、第 3熱交換ユニット (73)に設けられた伝熱管 (40)によって第 3管列 (43)が形 成されている。
[0143] 図 19にも示すように、吸着熱交換器 (20)では、各伝熱管 (40)の配列がいわゆる千 鳥配列となっている。つまり、第 2熱交換ユニット(72)における伝熱管 (40)の位置は、 第 1熱交換ユニット (71)や第 3熱交換ユニット (73)における伝熱管 (40)の位置から、 各熱交換ユニット(71〜73)における伝熱管 (40)のピッチ( 、わゆる段ピッチ)の半分 だけずれている。
[0144] 上述のように、上記吸着熱交換器 (20)にお!/、て、三つの熱交換ユニット(71〜73) は、空気流の方向に沿って並べられている。具体的に、三つの熱交換ユニット(71〜 73)は、それぞれのフィン (30)の長辺方向が平行になると共に、各熱交換ユニット(71 〜73)のフィン (30)が同一平面上に位置する状態で並べられている。また、吸着熱交 換器 (20)において、三つの熱交換ユニット(71〜73)は、一定の間隔をおいて配置さ れている。そして、吸着熱交翻 (20)では、第 1熱交換ユニット (71)と第 2熱交換ュ ニット (72)の間に第 1空間 (76)が形成され、第 2熱交換ユニット (72)と第 3熱交換ュ ニット (73)の間に第 2空間(77)が形成される。
[0145] 運転動作
本実施形態における調湿装置の動作は、上記実施形態 1と同様である。ここでは、 本実施形態の吸着熱交換器 (20)に対して空気中の水分が吸脱着される過程を説明 する。
[0146] 〈吸着熱交換器への水分の吸着〉
調湿装置の運転中には、第 1吸着部材 (11)や第 2吸着部材 (12)を構成する吸着 熱交換器 (20)が蒸発器として機能し、その吸着熱交換器 (20)へ空気中の水分が吸 着される。蒸発器として機能する吸着熱交換器 (20)へは、低圧冷媒が冷却用の熱媒 体として供給される。ここでは、蒸発器となっている吸着熱交 (20)へ空気中の水 分が吸着される過程について説明する。
[0147] 蒸発器となって ヽる吸着熱交換器 (20)では、電動膨張弁 (15)で減圧された冷媒が 各管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、第 1熱交 換ユニット (71)と第 2熱交換ユニット (72)と第 3熱交換ユニット (73)とを順に通過する
[0148] 第 1熱交換ユニット(71)を通過中の空気は、フィン (30)表面の吸着層と接触し、そ の過程で吸着層の形成されたフィン (30)に水分と熱を奪われる。第 1熱交換ユニット
(71)を通過した空気は、第 1空間(76)へ流れ込む。ここで、第 1熱交換ユニット (71) において、各フィン (30)が空気から奪う水分量や熱量は必ずしも一定ではなぐ第 1 熱交換ユニット (71)から流出する空気の温度や湿度は均一ではない。そして、第 1熱 交換ユニット (71)力 第 1空間(76)へ流入した空気は、混合されることによって温度 と湿度が均一化され、その後に第 2熱交換ユニット (72)へ送られる。
[0149] 第 2熱交換ユニット(72)を通過中の空気は、フィン (30)表面の吸着層と接触し、そ の過程で吸着層の形成されたフィン (30)に水分と熱を奪われる。第 2熱交換ユニット
(72)を通過した空気は、第 2空間(77)へ流れ込む。ここで、第 2熱交換ユニット (72) において、各フィン (30)が空気から奪う水分量や熱量は必ずしも一定ではなぐ第 2 熱交換ユニット (72)から流出する空気の温度や湿度は均一ではない。そして、第 2熱 交換ユニット (72)力 第 2空間(77)へ流入した空気は、混合されることによって温度 と湿度が均一化され、その後に第 3熱交換ユニット (73)へ送られる。
[0150] 第 3熱交換ユニット(73)を通過中の空気は、フィン (30)表面の吸着層と接触し、そ の過程で吸着層の形成されたフィン (30)に水分と熱を奪われる。そして、第 3熱交換 ユニット(73)のフィン (30)間を通過した空気は、吸着熱交換器 (20)の下流側へと送り 出されてゆく。
[0151] 上述のように、各熱交換ユニット(71〜73)から流出する空気の温度や湿度は不均 一となるのが通常であり、例えば第 3熱交換ユニット (73)での空気に対する除湿量と 冷却量は、第 2熱交換ユニット (72)力 流出する空気の状態の影響を受けて更に不 均一化するおそれがある。
[0152] 一方、本実施形態の吸着熱交換器において、第 1熱交換ユニット(71)を通過した 空気は、第 1空間(76)内で混合されて温度と湿度の均一化が図られ、その後に下流 側の第 2熱交換ユニット(72)へ送られる。また、第 2熱交換ユニット(72)を通過した空 気は、第 2空間(77)内で混合されて温度と湿度の均一化が図られ、その後に下流側 の第 3熱交換ユニット(73)へ送られる。従って、この吸着熱交^^では、第 1熱交換 ユニット (71)の下流側に位置する第 2熱交換ユニット (72)や、第 2熱交換ユニット(72 )の下流に位置する第 3熱交換ユニット (73)における水分吸着量や熱交換量が平均 化され、各熱交換ユニット (71〜73)における水分吸着量の均一化が図られる。
[0153] 〈吸着熱交 力 の水分の脱離〉
上述のように、上記調湿装置の運転中には、第 1吸着部材(11)や第 2吸着部材(12 )を構成する吸着熱交 (20)が凝縮器として機能し、その吸着熱交 (20)から 水分が脱離する。凝縮器として機能する吸着熱交換器 (20)に対しては、高圧ガス冷 媒が加熱用の熱媒体として供給される。ここでは、凝縮器となっている吸着熱交 (20)から水分が脱離する過程につ!、て説明する。
[0154] 凝縮器となって!/、る吸着熱交 (20)では、圧縮機(13)力 吐出された冷媒が各 管列 (41〜43)へ分配される。吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、第 1熱交換 ユニット (71)と第 2熱交換ユニット (72)と第 3熱交換ユニット (73)とを順に通過する。 [0155] 第 1熱交換ユニット(71)を通過中の空気は、フィン (30)表面の吸着層と接触し、そ の過程で吸着層の形成されたフィン (30)カゝら水分と熱を付与される。第 1熱交換ュ- ット(71)を通過した空気は、第 1空間(76)へ流れ込む。ここで、第 1熱交換ユニット(
71)において、各フィン (30)から空気へ付与される水分量や熱量は必ずしも一定で はなぐ第 1熱交換ユニット (71)から流出する空気の温度や湿度は均一ではない。そ して、第 1熱交換ユニット (71)から第 1空間(76)へ流入した空気は、混合されることに よって温度と湿度が均一化され、その後に第 2熱交換ユニット (72)へ送られる。
[0156] 第 2熱交換ユニット(72)を通過中の空気は、フィン (30)表面の吸着層と接触し、そ の過程で吸着層の形成されたフィン (30)カゝら水分と熱を付与される。第 2熱交換ュ- ット(72)を通過した空気は、第 2空間(77)へ流れ込む。ここで、第 2熱交換ユニット(
72)において、各フィン (30)から空気へ付与される水分量や熱量は必ずしも一定で はなぐ第 2熱交換ユニット (72)から流出する空気の温度や湿度は均一ではない。そ して、第 2熱交換ユニット (72)から第 2空間(77)へ流入した空気は、混合されることに よって温度と湿度が均一化され、その後に第 3熱交換ユニット (73)へ送られる。
[0157] 第 3熱交換ユニット(73)を通過中の空気は、フィン (30)表面の吸着層と接触し、そ の過程で吸着層の形成されたフィン (30)力 水分と熱を付与される。そして、第 3熱 交換ユニット(73)のフィン (30)間を通過した空気は、吸着熱交換器 (20)の下流側へ と送り出されてゆく。
[0158] 上述のように、各熱交換ユニット(71〜73)から流出する空気の温度や湿度は不均 一となるのが通常であり、例えば第 3熱交換ユニット(73)での空気に対する加湿量と 加熱量は、第 2熱交換ユニット (72)力も流出する空気の状態の影響を受けて更に不 均一化するおそれがある。
[0159] 一方、本実施形態の吸着熱交換器において、第 1熱交換ユニット(71)を通過した 空気は、第 1空間(76)内で混合されて温度と湿度の均一化が図られ、その後に下流 側の第 2熱交換ユニット(72)へ送られる。また、第 2熱交換ユニット(72)を通過した空 気は、第 2空間(77)内で混合されて温度と湿度の均一化が図られ、その後に下流側 の第 3熱交換ユニット(73)へ送られる。従って、この吸着熱交^^では、第 1熱交換 ユニット (71)の下流側に位置する第 2熱交換ユニット (72)や、第 2熱交換ユニット(72 )の下流に位置する第 3熱交換ユニット (73)における水分脱離量や熱交換量が平均 化され、その後に吸着熱交 (20)へ空気中の水分を吸着させる際には、各熱交 換ュニット(71〜73)における水分吸着量の均一化が図られる。
[0160] 一実施形態 6の効果
上述したように、本実施形態の調湿装置において、吸着熱交換器 (20)は、空気流 に沿って配置された各熱交換ユニット(71〜73)に対する水分吸着量が平均化される ように構成されている。このため、吸着熱交換器 (20)においては、従来であれば吸着 剤に対する水分の吸着量が減少してしまって 、た空気流の下流側でも、空気流の上 流側と概ね同じ程度の水分吸着量を確保することが可能となる。従って、本実施形 態によれば、吸着熱交 (20)の各部分において水分吸着量を充分に発揮させる ことができ、吸着熱交 (20)の水分吸着能力を増大させることができる。
[0161] 《その他の実施形態》
第 1変形例
上記各実施形態の吸着熱交換器 (20)では、空気流の上流側と下流側とで、吸着 層に設けられた吸着剤の量が相違していてもよい。ここでは、本変形例を上記実施 形態 1の吸着熱交換器 (20)に適用したものについて説明する。
[0162] 図 20に示すように、本変形例の吸着熱交換器 (20)において、各フィン (30)の表面 には、第 1吸着層 (36)と第 2吸着層 (37)と第 3吸着層 (38)とが形成される。具体的に 、各フィン (30)では、その前縁から第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間に亘る部分に 第 1吸着層 (36)が、第 1管列 (41)と第 2管列 (42)の中間から第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間に亘る部分に第 2吸着層(37)が、第 2管列 (42)と第 3管列 (43)の中間か ら後縁に亘る部分に第 3吸着層(38)がそれぞれ形成されている。
[0163] 各吸着層(36〜38)では、吸着剤とバインダの比率が所定の値に設定されて!、る。
吸着剤とバインダの比率は、吸着層(36〜38)ごとに相違している。具体的に、吸着 層(36〜38)における吸着剤の質量割合は、第 1吸着層(36)、第 2吸着層(37)、第 3 吸着層(38)の順に高くなつている。つまり、これら三つの吸着層(36〜38)は、空気流 の下流側に位置するものほど吸着剤の質量割合が高くなつている。このように、上記 吸着熱交換器 (20)では、空気流の上流側から下流側にかけてフィン (30)に吸着さ れる水分量が平均化されるように、空気流の上流側に位置する第 1吸着層(36)よりも 下流側に位置する第 3吸着層(38)の方へ多量の吸着剤を設けている。
[0164] また、各吸着層(36〜38)におけるバインダの質量割合は、第 1吸着層(36)、第 2吸 着層(37)、第 3吸着層(38)の順に低くなつている。上述のように、各吸着層(36〜38) では、吸着剤であるゼォライト粒子がノインダによって他のゼォライト粒子やフィン( 30)と接合されている。このため、吸着層(36〜38)のゼオライト粒子は、その表面の一 部がバインダによって覆われた状態になる。吸着層(36〜38)におけるバインダの質 量割合が小さくなれば、ゼォライト粒子の表面のうちバインダで覆われずに空気と接 触可能な部分の面積が増大し、結果として吸着層(36〜38)の水分吸着能力が向上 する。つまり、上記吸着熱交換器 (20)では、吸着剤であるゼォライト粒子のうち空気 と接触可能な表面が第 1吸着層 (36)、第 2吸着層 (37)、第 3吸着層 (38)の順に拡大 し、これによつても空気流の上流側から下流側にかけてフィン (30)に吸着される水分 量の平均化が図られる。
[0165] このように、上記吸着熱交換器 (20)では、各吸着層(36〜38)における吸着剤とバ インダの混合比率が相違している。その結果、この吸着熱交換器 (20)では、フィン( 30)表面に形成された吸着層 (36〜38)の静的性能が、第 1吸着層 (36)、第 2吸着層 (37)、第 3吸着層(38)の順に高くなつている。そして、この吸着熱交換器 (20)では、 第 1吸着層 (36)、第 2吸着層 (37)、第 3吸着層 (38)の順に静的性能が向上すること によって、空気流の上流側から下流側にかけてフィン (30)に吸着される水分量の平 均化が図られる。
[0166] 尚、吸着層(36〜38)の静的性能とは、吸着層(36〜38)の形成されたフィン (30)を 相対湿度が一定の空気と充分に長い時間に亘つて接触させた場合に吸着層(36〜 38)が吸着し得る水分量、即ち、吸着層(36〜38)と相対湿度が一定の空気が共存し ていて平衡状態に達したときに吸着層(36〜38)が吸着している水分量によって表さ れる。
[0167] また、本変形例の吸着熱交 (20)では、各吸着層(36〜38)の厚みを相違させる ことによって、各吸着層(36〜38)における吸着剤の量を相違させてもよい。この場合 、吸着層(36〜38)の厚みは、第 1吸着層(36)、第 2吸着層(37)、第 3吸着層(38)の 順に大きくなる。上述のように、吸着層(36〜38)に含まれる吸着剤の量が多いほど、 吸着層(36〜38)の吸着能力は高くなる。従って、本変形例においても、各吸着層( 36〜38)に吸着される水分量を平均化することが可能である。
[0168] また、本変形例の吸着熱交 (20)では、吸着剤として用いられる物質が吸着層( 36〜38)ごとに異なってもよい。例えば、第 1吸着層(36)には吸着剤としてゼォライト のみを、第 2吸着層(37)には吸着剤としてゼォライトとシリカゲルの混合物を、第 3吸 着層(38)には吸着剤としてシリカゲルのみをそれぞれ設けてもよい。この場合、フィ ン (30)表面に形成された吸着層(36〜38)の静的性能は、第 1吸着層(36)、第 2吸着 層 (37)、第 3吸着層 (38)の順に高くなる。
[0169] 第 2変形例
上記各実施形態の調湿装置では、吸着熱交換器 (20)の各管列 (41〜43)における 冷媒の蒸発温度や凝縮温度が相違していてもよい。ここでは、本変形例を上記実施 形態 1の吸着熱交換器 (20)に適用したものについて説明する。
[0170] 図 21に示すように、上記吸着熱交換器 (20)では、三つの管列 (41〜43)が直列に 接続されている。具体的に、第 1管列 (41)の一端は、第 1キヤビラリチューブ (51)を介 して第 2管列 (42)の一端に接続されている。また、第 2管列 (42)の他端は、第 2キヤ ビラリチューブ (52)を介して第 3管列 (43)の一端に接続されて 、る。冷媒回路(10) において、第 1吸着部材 (11)や第 2吸着部材 (12)としての吸着熱交換器 (20)は、第 1管列 (41)の他端が電動膨張弁(15)に接続され、第 3管列 (43)の他端が四方切換 弁(14)に接続されている。
[0171] 蒸発器となって ヽる吸着熱交換器 (20)へは、電動膨張弁 (15)で減圧された冷媒が 供給される。この冷媒は、第 1管列 (41)を通過後に第 1キヤビラリチューブ (51)で減 圧されて力 第 2管列 (42)へ流入する。つまり、第 2管列 (42)における冷媒蒸発温度 は、第 1管列 (41)における冷媒蒸発温度よりも低くなる。また、第 2管列 (42)を通過し た冷媒は、第 2キヤビラリチューブ (52)で更に減圧されて力もへ流入する。つまり、第 3管列 (43)における冷媒蒸発温度は、第 2管列 (42)における冷媒蒸発温度よりも更 に低くなる。そして、蒸発器となっている吸着熱交翻 (20)では、空気流の上流側か ら下流側へ向かってフィン(30)の温度が低くなつてゆく。 [0172] 蒸発器となっている吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン (30)の間を通 過するの過程で次第に温度低下してゆく。つまり、蒸発器となっている吸着熱交 (20)では、空気流の上流側から下流側へ向かうにつれて、フィン (30)の温度と空気 の温度とが次第に低下してゆくこととなり、空気流の上流側から下流側に亘つてフィン (30)と空気の温度差が平均化される。このため、空気の温度が既にある程度低くなつ た空気流の下流側においても、空気とフィン (30)の温度差が確保される。従って、吸 着熱交換器 (20)における空気流の下流側部分においても、空気の冷却を確実に行 うことによって空気の相対湿度の低下が抑制され、フィン (30)表面の吸着剤に対する 水分吸着量が確保される。
[0173] 凝縮器となっている吸着熱交 (20)へは、圧縮機(13)力 吐出された冷媒が供 給される。この冷媒は、第 3管列 (43)を通過後に第 2キヤビラリチューブ (52)で減圧さ れてから第 2管列 (42)へ流入する。つまり、第 2管列 (42)における冷媒凝縮温度は、 第 3管列 (43)における冷媒凝縮温度よりも低くなる。また、第 2管列 (42)を通過した 冷媒は、第 1キヤビラリチューブ (51)で更に減圧されて力 第 1管列 (41)へ流入する 。つまり、第 1管列 (41)における冷媒凝縮温度は、第 2管列 (42)における冷媒凝縮 温度よりも更に低くなる。そして、凝縮器となっている吸着熱交 (20)では、空気 流の上流側から下流側へ向かってフィン (30)の温度が高くなつてゆく。
[0174] 凝縮器となっている吸着熱交換器 (20)へ送り込まれた空気は、フィン (30)の間を通 過する過程で次第に温度上昇してゆく。つまり、凝縮器となっている吸着熱交換器( 20)では、空気流の上流側から下流側へ向かうにつれて、フィン (30)の温度と空気の 温度とが次第に上昇してゆくこととなり、空気流の上流側から下流側に亘つてフィン( 30)と空気の温度差が平均化される。このため、空気の温度が既にある程度高くなつ た空気流の下流側においても、空気とフィン (30)の温度差が確保される。従って、吸 着熱交換器 (20)における空気流の下流側部分においても、空気の加熱を確実に行 うことによって空気の相対湿度の上昇が抑制され、フィン (30)表面の吸着剤から脱離 する水分量が確保される。その結果、吸着熱交換器 (20)では、空気流の上流側から 下流側に亘つてフィン (30)から脱離する水分量の平均化が図られ、その後に空気中 の水分を吸着熱交^^ (20)に吸着させる際には、空気流の上流側から下流側に亘 つてフィン (30)に対する水分吸着量の平均化が図られる。
[0175] また、本変形例の吸着熱交換器 (20)では、図 22に示すように、三つの管列 (41〜 43)が並列に接続されてもよい。この吸着熱交^^ (20)には、四つのキヤビラリチュ ーブ (51〜54)が設けられている。具体的に、第 1キヤビラリチューブ (51)は第 1管列(
41)の一端と第 2管列 (42)の一端との間に、第 2キヤビラリチューブ (52)は第 2管列(
42)の一端と第 3管列 (43)の一端との間に、第 3キヤビラリチューブ (53)は第 1管列(
41)の他端と第 2管列 (42)の他端との間に、第 4キヤビラリチューブ (54)は第 2管列(
42)の他端と第 3管列 (43)の他端との間にそれぞれ設けられて!/、る。冷媒回路(10) では、吸着熱交 (20)における第 3管列 (43)の一端と第 2キヤビラリチューブ (52) の間が四方切換弁(14)に接続され、吸着熱交換器 (20)における第 1管列 (41)の他 端と第 3キヤビラリチューブ (53)の間が電動膨張弁(15)に接続されて!、る。
[0176] 図 22に示す吸着熱交換器 (20)が蒸発器となる場合、電動膨張弁 (15)で減圧され た冷媒は、そのままの状態で第 1管列 (41)へ、第 3キヤビラリチューブ (53)で減圧さ れて力 第 2管列 (42)へ、第 3キヤビラリチューブ (53)と第 4キヤビラリチューブ (54) の両方で減圧されて力も第 3管列 (43)へそれぞれ導入される。従って、蒸発器となつ ている吸着熱交換器 (20)では、第 1管列 (41)、第 2管列 (42)、第 3管列 (43)の順で 冷媒蒸発温度が低くなつてゆく。
[0177] 図 22に示す吸着熱交 (20)が凝縮器となる場合、圧縮機 (13)カゝら吐出された 冷媒は、そのままの状態で第 3管列 (43)へ、第 2キヤビラリチューブ (52)で減圧され てから第 2管列 (42)へ、第 2キヤビラリチューブ (52)と第 1キヤビラリチューブ (51)の 両方で減圧されて力ゝら第 1管列 (41)へそれぞれ導入される。従って、凝縮器となって いる吸着熱交翻 (20)では、第 1管列 (41)、第 2管列 (42)、第 3管列 (43)の順で冷 媒凝縮温度が高くなつてゆく。
[0178] また、上記各実施形態の調湿装置では、吸着熱交換器 (20)の各管列 (41〜43)に おける冷媒の流量が相違していてもよい。この場合、吸着熱交翻 (20)は、第 1管列 (41)、第 2管列 (42)、第 3管列 (43)の順で冷媒の流量が多くなつてゆくように構成さ れるのが望ましい。この場合も、蒸発器となっている吸着熱交 (20)では空気流 の下流側ほどフィン (30)の温度が低くなり、凝縮器となって!/、る吸着熱交換器 (20)で は空気流の下流側ほどフィン (30)の温度が高くなる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明は、フィンに吸着剤が担持された吸着熱交換器につい て有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
上記フィン (30)には、伝熱管 (40)に密着する本体部分 (61)と、該本体部分 (61)の 前縁から空気流の上流側へ延びる前縁部分 (62)とが形成されており、
上記フィン (30)では、本体部分 (61)に比べて前縁部分 (62)のフィン効率が低くな つている吸着熱交換器。
[2] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
上記フィン (30)には、伝熱管 (40)に密着する本体部分 (61)と、該本体部分 (61)の 前縁から空気流の上流側へ延びる前縁部分 (62)と、該本体部分 (61)の後縁から空 気流の下流側へ延びる後縁部分 (63)とが形成されており、
上記フィン (30)では、後縁部分 (63)に比べて前縁部分 (62)が長くなつて 、る吸着 熱交換器。
[3] 請求項 1又は 2に記載の吸着熱交換器において、
フィン (30)の前縁部分 (62)にスリット (64)が形成されて!ヽる吸着熱交^^。
[4] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
上記フィン (30)には、伝熱管 (40)に密着する本体部分 (61)と、該本体部分 (61)の 前縁から空気流の上流側へ延びる前縁部分 (62)とが形成されており、
上記フィン (30)の前縁部分 (62)にスリット (64)が形成されて!ヽる吸着熱交^^。
[5] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
上記吸着熱交換器のうち空気流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、 下流側に位置する部分が下流側部分 (27)をそれぞれ構成し、
上記上流側部分 (26)の伝熱性能に比べて上記下流側部分 (27)の伝熱性能が高 くなるように構成されて ヽる吸着熱交^^。
[6] 請求項 5に記載の吸着熱交換器において、
下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に比べてフィン (30)の熱伝達係数が高くな つている吸着熱交換器。
[7] 請求項 5に記載の吸着熱交換器において、
下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に比べて伝熱管 (40)の熱伝達係数が高くな つている吸着熱交換器。
[8] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
上記吸着熱交換器のうち空気流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、 下流側に位置する部分が下流側部分 (27)をそれぞれ構成し、
複数の上記フィン (30)が上記伝熱管 (40)の伸長方向に沿って所定のピッチで配 置される一方、
上記上流側部分 (26)と上記下流側部分 (27)とでフィン (30)同士のピッチが相違し ている吸着熱交換器。
[9] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
上記吸着熱交換器のうち空気流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、 下流側に位置する部分が下流側部分 (27)をそれぞれ構成する一方、
上記下流側部分 (27)に位置する各フィン (30)の表面積の合計値が、上記上流側 部分 (26)に位置する各フィン (30)の表面積の合計値よりも大きくなつて 、る吸着熱 交概
[10] 請求項 9に記載の吸着熱交^^において、
複数のフィン (30)が伝熱管 (40)の伸長方向に沿って所定のピッチで配置されたフ イン 'アンド'チューブ熱交^^により構成される一方、
下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に比べてフィン (30)同士のピッチが狭くなつ ている吸着熱交換器。
[11] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
上記吸着熱交換器のうち空気流の上流側に位置する部分が上流側部分 (26)を、 下流側に位置する部分が下流側部分 (27)をそれぞれ構成する一方、
上記下流側部分 (27)における通過風速が上記上流側部分 (26)における通過風速 よりも速くなるように構成されている吸着熱交翻。
[12] 請求項 11に記載の吸着熱交^^にぉ 、て、
フィン (30)が板状に形成される一方、
下流側部分 (27)では上流側部分 (26)に比べてフィン (30)の板厚が厚くなつて 、る 吸着熱交換器。
[13] 請求項 11に記載の吸着熱交換器にお 、て、
空気の通過方向と直交する方向に伝熱管 (40)を一定のピッチで配置した管列 (41 〜43)が複数形成されたフィン'アンド ·チューブ熱交 により構成され、
下流側部分 (27)の管列 (43)を構成する伝熱管 (40)が上流側部分 (26)の管列 (41 )を構成する伝熱管 (40)よりも大径となって 、る吸着熱交^^。
[14] 内部を熱媒体が流通する伝熱管 (40)と表面に吸着剤を担持するフィン (30)とが複 数ずつ設けられ、通過する空気を上記フィン (30)に担持された吸着剤と接触させる 吸着熱交換器であって、
フィン (30)と伝熱管 (40)とで構成された熱交換ユニット(71〜73)が複数形成され、 上記熱交換ユニット(71〜73)は、空気の通過方向に沿って所定の間隔をおいて配 置されている吸着熱交^^。
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