JP2010096454A - Dehumidifying/humidifying device - Google Patents
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Abstract
【課題】吸着素子の除加湿性能を空調手段において均一化することができる除加湿装置を提供する。
【解決手段】除加湿装置100は、吸着モジュール3の温度を均一化するように、複数のフィン33が設けられる。各フィン33は、送風機2によって送風される空気の風速が大きい部分の圧力損失を風速が小さい部分より大きくなるように設けられ、フィン33の長さ方向Yの寸法は、風速が大きい部分を風速が小さい部分より大きくなるように設定される。
【選択図】図1The present invention provides a dehumidifying / humidifying device capable of making the dehumidifying / humidifying performance of an adsorbing element uniform in an air conditioning means.
A dehumidifying / humidifying device 100 is provided with a plurality of fins 33 so as to make the temperature of an adsorption module 3 uniform. Each fin 33 is provided so that the pressure loss of the portion where the wind speed of the air blown by the blower 2 is large is larger than the portion where the wind speed is small, and the dimension in the longitudinal direction Y of the fin 33 is the portion where the wind speed is high. Is set to be larger than a small portion.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、空気を取り込んで除湿された空気と加湿された空気とを吹き出す除加湿装置に関する。 The present invention relates to a dehumidifying / humidifying device that takes in air and blows out dehumidified air and humidified air.
第1の従来技術の除加湿装置として、熱電変換素子の両面に吸放熱板を取り付け、片面に吸湿材を取り付けた構成の装置がある。このような除加湿装置では、熱電変換素子に印加する直流電圧の極性を切り替え、吸湿作動時は吸湿材を冷やし、脱湿作動時には吸湿材を温め、除加湿を行っている(たとえば特許文献1参照)。 As a first conventional dehumidifying / humidifying device, there is an apparatus having a structure in which a heat absorbing / dissipating plate is attached to both sides of a thermoelectric conversion element and a moisture absorbing material is attached to one side. In such a dehumidifying / humidifying device, the polarity of the DC voltage applied to the thermoelectric conversion element is switched, the hygroscopic material is cooled during the hygroscopic operation, and the hygroscopic material is warmed during the dehumidifying operation (for example, Patent Document 1). reference).
第2の従来技術の除加湿装置として、ケーシング内に送風機、吸着モジュール、および流路切替装置を収容して構成されている装置がある。吸着モジュールは、ペルチェ素子の各面に第1の吸着素子および第2の吸着素子を直接配置して構成される。流路切替装置は、第1の吹出口および第2の吹出口に対し、第1の吸着素子を通過した空気と第2の吸着素子を通過した空気とを振り向け、かつ振り向け先を切替可能に構成されている。 As a second conventional dehumidifying / humidifying device, there is a device configured to accommodate a blower, an adsorption module, and a flow path switching device in a casing. The adsorption module is configured by directly arranging the first adsorption element and the second adsorption element on each surface of the Peltier element. The flow path switching device can turn the air passing through the first adsorbing element and the air passing through the second adsorbing element to the first air outlet and the second air outlet, and can switch the destination of the air. It is configured.
吸着モジュールにおいてペルチェ素子の電流を逆転させてペルチェ素子の吸熱部と放熱部とを入れ替えるとともに、流路切替装置において各空気の振り向け先を切り替えるようになっている(たとえば特許文献2参照)。
前述の第1の従来技術では、吸放熱板は加湿時に熱電変換素子によって均一に熱を与えられる。しかしながら、吸放熱板の温度は、吸放熱板に対する風流れによって、通風方向において風上側の温度が低く、風下側に向かって徐々に温度が高くなるという熱勾配が発生する。換言すると、吸放熱板が均一の温度にならず吸放熱板内に温度分布が発生する。吸湿剤は温度によって水を保持できる吸湿量が異なるので、吸湿剤の放水量に分布が発生する。したがって加湿性能が吸放熱板において部分的に異なるので、吸着材の性能を発揮しきれていないという問題がある。また除湿時も同様の問題がある。 In the first prior art described above, the heat absorbing / dissipating plate is uniformly heated by the thermoelectric conversion element during humidification. However, the temperature of the heat absorbing / dissipating plate generates a thermal gradient in which the temperature on the windward side is low in the ventilation direction and gradually increases toward the leeward side due to the wind flow with respect to the heat absorbing / dissipating plate. In other words, the heat absorbing / dissipating plate does not have a uniform temperature, and a temperature distribution occurs in the heat absorbing / dissipating plate. Since the moisture absorption amount of water that can hold water varies depending on the temperature, a distribution occurs in the water discharge amount of the moisture absorption agent. Therefore, there is a problem that the performance of the adsorbent is not fully exhibited because the humidifying performance is partially different in the heat absorbing / dissipating plate. There are similar problems during dehumidification.
また前述の第2の従来技術でも、ペルチェ素子の各面内で同様に温度分布が発生するので、吸着材の性能を発揮しきれてなく、加湿性能および除湿性能が安定しないという問題がある。 Also in the second prior art described above, since the temperature distribution is similarly generated in each surface of the Peltier element, there is a problem that the performance of the adsorbent cannot be fully exhibited and the humidification performance and dehumidification performance are not stable.
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、吸着素子の除加湿性能を空調手段において均一化することができる除加湿装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a dehumidifying / humidifying device capable of making the dehumidifying / humidifying performance of the adsorbing element uniform in the air conditioning means.
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means in order to achieve the aforementioned object.
請求項1に記載の発明では、加湿風が通過する加湿風通路(80)と、除湿風が通過する除湿風通路(90)とが形成されるメインケーシング(1)と、
メインケーシング内に空気を送風する送風手段(2)と、
メインケーシング内に設けられ、送風手段によって送風される空気を加湿および除湿する空調手段であって、送風手段によって送風される空気と熱交換する熱交換部(33)、熱交換部を加熱する加熱部(30)、および熱交換部に設けられ、熱交換部の温度に基づいて水分を吸着および放出する吸着部(36)、を含む空調手段(3)と、
空調手段によって加湿された空気を加湿風通路に導き、かつ除湿された空気を除湿風通路に導く流路切替手段(4)と、
熱交換部を通過する空気の流通方向と略直交する幅方向に関して、吸着部の温度を均一化する温度調節手段(33)と、を含むことを特徴とする除加湿装置である。
In the invention according to
A blowing means (2) for blowing air into the main casing;
An air conditioning means provided in the main casing for humidifying and dehumidifying the air blown by the blower means, a heat exchange part (33) for exchanging heat with the air blown by the blower means, and heating for heating the heat exchange part An air-conditioning means (3) including an adsorbing part (36) provided in the part (30) and the heat exchanging part and adsorbing and releasing moisture based on the temperature of the heat exchanging part;
A flow path switching means (4) for guiding the air humidified by the air conditioning means to the humidified air passage and guiding the dehumidified air to the dehumidified air passage;
A dehumidifying / humidifying device comprising temperature adjusting means (33) for making the temperature of the adsorbing portion uniform with respect to a width direction substantially orthogonal to a flow direction of air passing through the heat exchanging portion.
請求項1に記載の発明に従えば、幅方向に関して吸着部の温度を均一化する温度調節手段が設けられる。このような温度調節手段によって吸着部の幅方向に関して温度は均一となるので、温度の偏りをなくすことができる。吸着部は、熱交換部の温度に基づいて水分を吸着および放出するので、温度を均一にすることによって、吸着および放出する水分量を均一にすることができる。これによって吸着部において均一に除加湿性能を発揮することができ、除加湿性能を安定させることができる。したがって空調手段を制御することによって、所望の状態の除湿風および加湿風を生成することができ、除加湿装置の利便性を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, the temperature adjusting means for making the temperature of the suction portion uniform in the width direction is provided. Such temperature adjusting means makes the temperature uniform in the width direction of the adsorbing portion, so that temperature deviation can be eliminated. Since the adsorption unit adsorbs and releases moisture based on the temperature of the heat exchange unit, the amount of moisture to be adsorbed and released can be made uniform by making the temperature uniform. As a result, the dehumidifying / humidifying performance can be exhibited uniformly in the adsorption portion, and the dehumidifying / humidifying performance can be stabilized. Therefore, by controlling the air-conditioning means, it is possible to generate dehumidified air and humidified air in a desired state, and the convenience of the dehumidifying / humidifying device can be improved.
また請求項2に記載の発明では、温度調節手段は、メインケーシング内の熱交換部の上流側における送風手段によって送風される空気の風速分布に基づいて、風速の大きい部分と残余の風速の小さい部分とでは、風速の大きい部分の圧力損失を風速の小さい部分より大きくするように設けられることを特徴とする。
Further, in the invention according to
請求項2に記載の発明に従えば、温度調節手段は、送風される空気の風速の大きい部分の圧力損失を風速の小さい部分より大きくするので、風速の大きい部分における風量を少なくし、風速の小さい部分における風量を多くすることができる。これによって吸着部を通過する風量の分布を均一化することができる。したがって吸着部と空気との熱伝達量が略等しくなるので、吸着部の幅方向に関して、温度を均一化することができる。これによって前述の吸着部の温度の均一化による効果を達成することができる。 According to the second aspect of the present invention, the temperature adjusting means makes the pressure loss of the portion where the wind speed of the blown air is large larger than the portion where the wind speed is small. The air volume in a small part can be increased. Thereby, the distribution of the airflow passing through the adsorption portion can be made uniform. Accordingly, since the heat transfer amounts between the adsorption part and the air are substantially equal, the temperature can be made uniform in the width direction of the adsorption part. As a result, it is possible to achieve the above-described effect due to the uniform temperature of the adsorption portion.
さらに請求項3に記載の発明では、温度調節手段は、熱交換部の上流側における風速分布を均一化するように設けられることを特徴とする。
Further, the invention according to
請求項3に記載の発明に従えば、温度調節手段は、吸着部における風速分布を均一化するので、吸着部を通過する空気の流路が複数ある場合、流路の断面積を互いに等しくすることによって、風量分布を均一化することができる。これによって前述の風量分布を均一化による効果を達成することができる。 According to the third aspect of the present invention, the temperature adjusting means equalizes the wind speed distribution in the adsorption section. Therefore, when there are a plurality of air flow paths passing through the adsorption section, the cross-sectional areas of the flow paths are made equal to each other. Thus, the air volume distribution can be made uniform. As a result, it is possible to achieve the effect of making the above-described air volume distribution uniform.
さらに請求項4に記載の発明では、加熱部は、熱交換部の上流側の方が下流側より温度が高くなるように加熱することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to
請求項4に記載の発明に従えば、加熱部は、熱交換部の上流側の方が下流側より温度が高くなるように加熱する。熱交換部に設けられる吸着部の下流側は、熱交換部の上流側からの熱伝導と、上流側で熱交換によって加熱された空気の熱伝達とによって加熱されるので、吸着部における空気の流通方向に関する温度を均一にすることができる。換言すると、吸着部を流通方向に関して均一に加熱するよりも、上流側を強く加熱する方が、吸着部の温度を流通方向に関して均一にすることができる。これによって前述の吸着部の温度の均一化による効果を達成することができる。
According to invention of
さらに請求項5に記載の発明では、温度調節手段は、熱交換部に設けられ、空気の流通方向に沿って延び、幅方向に間隔をあけて形成された複数のフィンであり、
複数のフィンのピッチは、風速の大きい部分が風速の小さい部分より小さいことを特徴とする。
Further, in the invention according to
The pitch of the plurality of fins is characterized in that the portion where the wind speed is high is smaller than the portion where the wind speed is low.
請求項5に記載の発明に従えば、複数のフィンのピッチは、風速の大きい部分が風速の小さい部分より小さいので、風速の大きい部分における風量を少なくし、風速の小さい部分における風量を多くすることができる。これによって吸着部を通過する風量の分布を均一化することができるので、前述の吸着部の風量の分布の均一化による効果を達成することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the pitch of the plurality of fins is such that the portion where the wind speed is high is smaller than the portion where the wind speed is low, so the air volume in the portion where the wind speed is high is reduced and the air volume is increased in the portion where the wind speed is low. be able to. As a result, the distribution of the airflow passing through the adsorption portion can be made uniform, so that the effect of making the distribution of the airflow in the adsorption portion described above uniform can be achieved.
さらに請求項6に記載の発明では、温度調節手段は、熱交換部に設けられ、空気の流通方向に沿って延び、幅方向に間隔をあけて形成された複数のフィンであり、
複数のフィンの流通方向の長さ寸法は、風速の大きい部分が風速の小さい部分より大きいことを特徴とする。
Further, in the invention described in
The length dimension of the plurality of fins in the flow direction is characterized in that a portion where the wind speed is high is larger than a portion where the wind speed is low.
請求項6に記載の発明に従えば、複数のフィンの流通方向の長さ寸法は、風速の大きい部分が風速の小さい部分より大きいので、風速の大きい部分の圧力損失を大きく、風速が小さい部分の圧力損失を小さくすることができる。これによって吸着部を通過する風量の分布を均一化することができるので、前述の吸着部の風量の分布の均一化による効果を達成することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the length dimension in the flow direction of the plurality of fins is such that the portion where the wind speed is high is larger than the portion where the wind speed is low, so that the pressure loss of the portion where the wind speed is high is large and the portion where the wind speed is low The pressure loss can be reduced. As a result, the distribution of the airflow passing through the adsorption portion can be made uniform, so that the effect of making the distribution of the airflow in the adsorption portion described above uniform can be achieved.
さらに請求項7に記載の発明では、温度調節手段は、熱交換部に設けられ、空気の流通方向に沿って延び、幅方向に間隔をあけて形成された複数のフィンであり、
複数のフィンの厚み寸法は、風速の大きい部分が風速の小さい部分より大きいことを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 7, the temperature adjusting means is a plurality of fins provided in the heat exchanging portion, extending along the air flow direction, and spaced apart in the width direction.
The thickness dimension of the plurality of fins is characterized in that a portion where the wind speed is high is larger than a portion where the wind speed is low.
請求項7に記載の発明に従えば、複数のフィンの厚み寸法は、風速の大きい部分が風速の小さい部分より大きくするので、風速の大きい部分の圧力損失を大きくし、風速の小さい部分の圧力損失を小さくすることができる。これによって吸着部を通過する風量の分布を均一化することができるので、前述の吸着部の風量の分布の均一化による効果を達成することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the thickness dimension of the plurality of fins is such that the portion where the wind speed is high is larger than the portion where the wind speed is low, so that the pressure loss in the portion where the wind speed is high is increased and the pressure in the portion where the wind speed is low. Loss can be reduced. As a result, the distribution of the airflow passing through the adsorption portion can be made uniform, so that the effect of making the distribution of the airflow in the adsorption portion described above uniform can be achieved.
さらに請求項8に記載の発明では、温度調節手段は、熱交換部に設けられ、空気の流通方向に沿って延び、幅方向に間隔をあけて形成された複数のフィンであり、
吸着部は、複数のフィンの表面に設けられ、
吸着部の厚み寸法は、風速の大きい部分が風速の小さい部分より大きいことを特徴とする。
Further, in the invention described in
The adsorption portion is provided on the surface of the plurality of fins,
The thickness dimension of the adsorption part is characterized in that a portion with a high wind speed is larger than a portion with a low wind speed.
請求項8に記載の発明に従えば、吸着部の厚み寸法は、風速の大きい部分が風速の小さい部分より大きいので、風速の大きい部分における圧力損失を大きくし、風速の小さい部分における圧力損失を小さくすることができる。これによって吸着部を通過する風量の分布を均一化することができるので、前述の吸着部の風量の分布の均一化による効果を達成することができる。
According to the invention described in
さらに請求項9に記載の発明では、送風手段は、
吸込口(23)および吹出口(24)が形成される渦巻き状のスクロールケーシング(20)と、
スクロールケーシング内に設けられる多翼ファン(21)と、を含み、
複数のフィンの少なくとも一部は、スクロールケーシング内に設けられることを特徴とする。
Furthermore, in the invention described in
A spiral scroll casing (20) in which an inlet (23) and an outlet (24) are formed;
A multiblade fan (21) provided in the scroll casing,
At least a part of the plurality of fins is provided in the scroll casing.
請求項9に記載の発明に従えば、複数のフィンの少なくとも一部は、スクロールケーシング内に設けられる。したがって流通方向の寸法の大きいフィンをスクロールケーシング内に設けることによって、メインケーシングの長さ寸法を短くすることができる。これによって除加湿装置を小形化することができる。
According to the invention described in
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each above-mentioned means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図7を用いて説明する。図1は、第1実施形態の除加湿装置100を示す平面断面図である。図2は、除加湿装置100の側面断面図である。本実施形態の除加湿装置100は、たとえば車両の車室内に搭載され、車室内空気を取り込んで除湿風と加湿風とを吹き出す車両用の除加湿装置100に適用される。除加湿装置100は、たとえば外気が乾燥する冬季において、車両前面窓ガラスの内面側に防曇用の除湿風を供給するとともに、乗員側には加湿風を供給するために使用される。除加湿装置100は、たとえば車室内の天井部分に設置される。除加湿装置100は、ケーシング1、送風機2、吸着モジュール3、流路切替部4、アクチュエータ7および制御装置(図示せず)を含む。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan sectional view showing a dehumidifying /
ケーシング1は、空気が流通する流路を形成する。ケーシング1は、空気が流通する流通方向に沿って延びるように長手状に形成される。ケーシング1内には、吸着モジュール3および流路切替部4が、空気の流通方向に沿って順次配設されている。ケーシング1は、設置場所に応じて各種の形状に設計できるが、たとえば車室内の天井に設置するため、高さに相当する厚さ部分が薄く設計された扁平な略直方体の箱状に形成される。またケーシング1は、天井形状に応じて、外郭形状を曲線状に形成してもよい。ケーシング1は、たとえば樹脂からなる。
The
以下、ケーシング1が延びる方向であって、空気が流通する方向を長さ方向Y(図1における左右方向)と称し、長さ方向Yに直交する方向を幅方向X(図1における上下方向)と称し、長さ方向Yおよび幅方向Xに垂直な方向を厚さ方向Z(図1の紙面に垂直な方向)と称することがある。
Hereinafter, the direction in which the
ケーシング1には、送風機2から送風される空気が流通する通路として、メイン通路26、加湿風通路80および除湿風通路90が形成される。メイン通路26は、加湿風通路80および除湿風通路90の上流側に設けられる。メイン通路26を通過した空気は、加湿風通路80および除湿風通路90にそれぞれ送られる。ケーシング1の長さ方向Y一方の端部には、メイン通路26に空気を送るために、外方に開口する開口10が形成される。
In the
開口10は、ケーシング1における幅方向X他方側(図1における下方側)に形成される。開口10は、長さ方向Y一方(図1における右方)に向かって先細りの形状の端部に形成される。したがって開口10を形成するためのケーシング1の幅方向X一方側の壁部1aは、幅方向X他方側に向かうにつれて、長さ方向Y一方に向かうように傾斜する。また開口10を形成するためのケーシング1の幅方向X他方側の壁部1bは、長さ方向Yの延びる。
The
加湿風通路80は、ケーシング1の内壁部によって形成され、除湿風通路90とは別に空気が流通する通路である。換言すると、加湿風通路80および除湿風通路90は、ケーシング1の内壁部によって、それぞれ独立した通路として形成される。したがって加湿風通路80を流通する加湿風は、除湿風通路90には流通しない。ケーシング1の空気流れ下流端である長さ方向Y他方の端部(図1における左方)には、加湿風通路80を流下した加湿風が吹き出す加湿風吹出口8と、除湿風通路90を流下した除湿風が吹き出す除湿風吹出口9とが、幅方向Xに並んでそれぞれ設けられる。これらの加湿風吹出口8と除湿風吹出口9とは、ケーシング1に一体成形した仕切り壁11によって区画形成されており、本実施形態では除湿風吹出口9に対して加湿風吹出口8を小さく形成している。加湿風吹出口8には、たとえば乗員側へ向けられたフェイス吹出ダクト(図示せず)が接続され、除湿風吹出口9には、たとえば車両前面窓ガラスなどへ向けられたデフロスタ吹出ダクト(図示せず)が接続される。
The humidified
送風機2は、送風手段であって、ケーシング1の長さ方向Y一方(図1の右方)の端部に設けられる。送風機2は、たとえば多翼ファン21、ラジアルファンおよびターボファンなどを含む遠心式の送風機2であって、回転軸線方向から吸入した空気を径方向外方に吹き出すように構成される。本実施の形態の送風機2は、樹脂で成形した扁平なスクロールケーシング20と、その内部に配設された多翼ファン21と、その多翼ファン21を駆動する送風モータ22とを備えている。
The
スクロールケーシング20は、多翼ファン21が空気を送り出すための吹出口24を形成する。スクロールケーシング20は、多翼ファン21の半径方向に臨む壁部である。スクロールケーシング20は、多翼ファン21を半径方向外方から取り囲み、吹出口24に向けて徐々に拡がる渦巻状の流路を形成する。
The
スクロールケーシング20の厚さ方向Z他方(図2における下方)の下面部は、外部からの空気をスクロールケーシング20内に流入させるための吸込口23が形成される。これによって吸込口23からスクロールケーシング20内に流入した空気は、渦巻状の流路によって径方向および周方向に整流されて吹出口24から長さ方向Y他方に向かって送られる。送風機2の吹出口24は、ケーシング1の長さ方向Y一方に形成される開口10に接続され、吸い込んだ空気をケーシング1内に供給する。
A
開口10がケーシング1における幅方向X他方側(図1における下方側)に形成されるので、送風機2の吹出口24から送風される空気は、メイン通路26の幅方向X他方側から流入する。したがってメイン通路26の吸着モジュール3の上流側における風速分布は、吹出口24が長さ方向Y他方に臨む部分が、風速の大きい部分となり、幅方向X一方側の壁部1aが長さ方向Y他方の臨む部分が、風速の小さい部分となる。
Since the
さらにスクロールケーシング20の渦巻状の流路によって径方向および周方向に整流された空気は、風速分布が一様ではなく、図1に矢印で示すように、吹出口24の幅方向X他方側(図1における下方側)の方が最も風速が大きく、幅方向X一方側に向かうにつれて、徐々に風速が小さくなる。そして開口10の幅方向X一方側の端部からさらに幅方向X一方側のメイン通路26では、幅方向X一方側の壁部1aによって空気が案内されるので、さらに風速が小さくなる。
Furthermore, the air rectified in the radial direction and the circumferential direction by the spiral flow path of the
次に、吸着モジュール3について、図3を用いて説明する。図3は、吸着モジュール3の一部を拡大して示す斜視図である。吸着モジュール3は、メイン通路26に設けられる。吸着モジュール3は、空気が通過することができるように構成される。吸着モジュール3は、空調手段であって、送風機2によって送風される空気を加湿および除湿する。吸着モジュール3は、ペルチェ素子30、第1の吸着素子31Aおよび第2の吸着素子31Bを含む。
Next, the
ペルチェ素子30は、加熱手段であって、第1の吸着素子31Aおよび第2の吸着素子31Bを加熱する。ペルチェ素子30は、ペルチェ効果を利用した板状の熱電素子であり、通電されるとその厚さ方向Z一端面側で吸熱作用を果たし、厚さ方向Z他端面側で放熱作用を果たす熱電素子である。ペルチェ素子30は、図1に示すように、略直角三角形の板状に形成される。ペルチェ素子30の姿勢は、斜辺が幅方向X他方に向かうにつれて、長さ方向Y他方の向かう方向に延び、長さ方向Yの延びる一辺が短く、幅方向Xに延びる一辺が長い。
The
ペルチェ素子30は、2種の金属板の間にP型半導体とN型半導体とを多数配置するとともに、一方の金属板によってN−P接合を構成し、かつ他方の金属板によってP−N接合を構成した素子であり、係る素子においては、PN接合部分に電流を流すことにより熱移動が起こり、一方の金属板で吸熱現象が生じ、他方の金属板で放熱現象が生じる。ペルチェ素子30は、板状に形成され、厚さ方向Zに直交する2つの板面部30a,30bが吸熱部および放熱部として機能する。
In the
第1の吸着素子31Aは、ペルチェ素子30の厚さ方向Z一方の板面部30aに設けられる。第2の吸着素子31Bは、ペルチェ素子30の厚さ方向Z他方の板面部30bに設けられる。ペルチェ素子30の長さ方向Yにおける長さ寸法は、各吸着素子31A,31Bの長さ方向Yにおける長さ寸法より短く、たとえば約2分の1に設定される。ペルチェ素子30は、各吸着素子31A,31Bの長さ方向Yの中央より上流側に寄せて配設している。ペルチェ素子30の長さ方向Yにおける上流端位置と、吸着素子31A,31Bの長さ方向Yにおける上流端位置とは、略同位置である。したがってペルチェ素子30は、各吸着素子31A,31Bの上流側の方が下流側より温度が高くなるように加熱する。
The first adsorption element 31 </ b> A is provided on one
ペルチェ素子30から下流側であって、各吸着素子31A,31Bの間の空間には、断熱部材34が設けられる。断熱部材34は、第1の吸着素子31Aと第2の吸着素子31Bとを断熱する。断熱部材34は、ペルチェ素子30と同じ形状のアルミニウムの角管を一体に接合し、角管内の空気層を断熱に利用している。
A
第1の吸着素子31Aと第2の吸着素子31Bとは構成が略同一であるので、第1の吸着素子31Aに関して説明し、第2の吸着素子31Bに関しては説明を省略する。第1の吸着素子31Aは、ペルチェ素子30の一方の板面部30aの温度に基づいて水分を吸着および放出する。第1の吸着素子31Aは、冷却されると吸湿量が増え水分を吸収し、通過する空気を除湿する。また第1の吸着素子31Aは、加熱されると吸湿量が減り水分を放出し、通過する空気を加湿する。
Since the
第1の吸着素子31Aは、基板32およびフィン33を含み、基板32およびフィン33の表面には吸着材が塗布される。基板32およびフィン33は、熱交換部であって、アルミニウムなど熱伝導率に優れる金属で形成される。基板32は、平板状であって、ペルチェ素子30の板面部30aに積層するように設けられる。したがって基板32の形状は、略直角三角形板状である。
The first adsorption element 31 </ b> A includes a
フィン33は、基板32から厚さ方向Z外方に突出して複数設けられる。フィン33は、長さ方向Yに沿って延びるように複数設けられ、幅方向Xに離間するように設けられる。フィンピッチは、互いに等しく、フィンの厚み寸法も互いに等しい。したがって各フィン間の隙間も互いに等しい。
A plurality of
フィン33は、送風機2によって送風される空気と熱交換する熱交換部としての機能を有し、さらに塗布される吸着材の温度を均一化する温度調節手段としての機能も有する。各フィン33は、送風機2によって送風される空気の風速が大きい部分の圧力損失を風速が小さい部分より大きくなるように設けられる。フィン33の長さ方向Yの寸法は、風速が大きい部分を風速が小さい部分より大きくなるように設定される。したがって図1に示す風速分布に応じて、幅方向X他方側(図1における下方側)の方がフィン33の長さ寸法が大きくなるように設定され、幅方向X一方側に向かうにつれて、フィン33の長さ寸法が徐々に小さくなる。また各フィン33の上流側(図1の右方側)の端部は、長さ方向Yに関して略同位置となるように設定される。したがって各フィン33の下流側(図1の左方側)の端部は、長さ方向Yに関して位置が互いに異なり、幅方向X一方側に向かうにつれて、徐々に上流側に位置する。
The
吸着材は、吸着部であって、基板32およびフィン33の温度に基づいて水分を吸着および放出する。吸着材は、低い湿度で水分を容易に吸着し、かつ低い温度で容易に脱離し得る材料、たとえばゼオライトが好ましい。吸着モジュール3において各吸着素子31A,31Bは、ペルチェ素子30の各板面部30a,30bに対し、空気層や他の断熱要素が介在することなく、ペルチェ素子30で生成された温熱および冷熱が熱伝導によって伝わるように配置されていれば良く、銀ペーストや伝熱グリスなどの熱伝導材料を介して配置されても良い。
The adsorbent is an adsorbing portion that adsorbs and releases moisture based on the temperatures of the
吸着モジュール3は、各吸着素子31A,31Bの吸着および脱離操作に準じた時間間隔、たとえば5分以上10分以下の間隔でペルチェ素子30に流れる電流の方向が逆転され、ペルチェ素子30の板面部30a,30bにおける吸熱機能と放熱機能とが入れ替えられるように制御される。吸着モジュール3は、加熱側の吸着素子が水分を放出しきる前に、電流の方向が逆転される。
The
次に、流路切替部4に関して説明する。図4は、流路切替部4を示す斜視図である。図5は、流路切替部4を示す側面図である。除加湿装置100は、吸着モジュール3の各吸着素子31A,31Bの吸着操作および脱離操作を、5〜10分位毎で交互に切り替える。したがって本実施形態においては、加湿された空気を加湿風吹出口8から連続的に吹き出し、除湿された空気を除湿風吹出口9から連続的に吹き出すため、図1に示すように、吸着モジュール3の下流側に流路切替部4が配置される。
Next, the flow
流路切替部4は、流路切替手段であって、吸着モジュール3を通過した空気の振り向け先を切り替えるように構成される。流路切替部4は、第1の吸着素子31Aを通過した空気を加湿風通路80に振り分け、第2の吸着素子31Bを通過した空気を除湿風通路90に振り分ける状態と、第1の吸着素子31Aを通過した空気を除湿風通路90に振り分け、第2の吸着素子31Bを通過した空気を加湿風通路80に振り分ける状態とを切り替える。
The flow
流路切替部4は、図2に示すように、吸着モジュール3の下流側に配設された仕切り板40により、第1の吸着素子31Aを通過した空気が流入する第1流入空間3Aと、第2の吸着素子31Bを通過した空気が流入する第2流入空間3Bとに区画されている。
As shown in FIG. 2, the flow
仕切り板40の下流側は、図2に示すように、ケーシング1に一体成形した仕切り壁11により、加湿風吹出口8に連なる加湿風通路80と、除湿風吹出口9に連なる除湿風通路90とに区画されており、除湿風通路90に対して加湿風通路80の通路断面積が小さくなっている。これにより、除湿風吹出口9から吹き出される除湿風の風量に対して、加湿風吹出口8から吹き出される加湿風の風量が少なくなっている。
As shown in FIG. 2, the downstream side of the
流路切替部4は、複数の流路切替ドア6およびシャフト60を含む。流路切替ドア6は、仕切り板40と仕切り壁11との間に配設される。シャフト60は、流路切替ドア6が一体に設けられる。シャフト60は、ケーシング1の幅方向Xに沿って、回転可能に設けられる。
The flow
シャフト60には、4つの流路切替ドア6であって、2つの加湿側ドア61a,61bと、2つの除湿側ドア62a,62bとが設けられる。流路切替ドア6の回動範囲θ(本実施形態では約60度)を小さくするために、加湿側ドア61a,61bと除湿側ドア62a,62bとをそれぞれ2つずつ設けられる。加湿側ドア61a,61bは、その角度位置に応じて、加湿風通路80と第1流入空間3Aとを連通し、加湿風通路80と第2流入空間3Bとを閉塞する状態と、これとは逆に、加湿風通路80と第2流入空間3Bとを連通し、加湿風通路80と第1流入空間3Aとを閉塞する状態と、を切り替える。また除湿側ドア62a,62bは、加湿側ドア61a,61bと同様にその角度位置に応じて、除湿風通路90と第1流入空間3Aとを連通し、除湿風通路90と第2流入空間3Bとを閉塞する状態と、これとは逆に、除湿風通路90と第2流入空間3Bとを連通し、除湿風通路90と第1流入空間3Aとを閉塞する状態と、を切り替える。
The
加湿側ドア61a,61bと除湿側ドア62a,62bとのドア面積は、両流通路80,90の通路断面積に略比例して、除湿側ドア62a,62bが大きく、加湿側ドア61a,61bが小さくなっている。また、シャフト60の一端側には、この流路切替ドア6を回動させるためのレバープレート63が設けられ、このレバープレート63がケーシング1の外部に突出するように構成される。ケーシング1の外面には、レバープレート63の端部と接続され、流路切替ドア6を切替駆動するサーボモータなどのアクチュエータ7が配設されている。
The door areas of the
次に、流路切替部4の動作に関して説明する。図6および図7は、流路切り替えのしくみを説明する図であり、それぞれの(a)は図1のa−a断面図、(b)は図1のb−b断面図である。図6は、流路切替部4が第1の流路切替位置にある状態を示す。図7は、流路切替部4が第2の流路切替位置にある状態を示す。
Next, the operation of the flow
流路切替部4が第1の流路切替位置にある状態では、加湿側ドア61a,61bは、加湿風通路80と第1流入空間3Aとを閉塞し、加湿風通路80と第2流入空間3Bとを連通する状態である。また除湿側ドア62a,62bは、除湿風通路90と第1流入空間3Aとを連通し、除湿風通路90と第2流入空間3Bとを閉塞する状態である。
When the flow
したがって図6(a)に示すように加湿風吹出口8側では、第2流入空間3Bに流出した加湿風がそのまま加湿風吹出口8へ流出するとともに、第1流入空間3Aに流出した除湿風は、加湿風吹出口8への流路が加湿側ドア61bで閉塞されているので、第1流入空間3A内を幅方向X他方(図6の紙面手前側)へ流れて除湿風通路90側へ移動し、そこから除湿風吹出口9へ流出するようになる。
Therefore, as shown in FIG. 6A, on the humidified
同様に、図6(b)の除湿風吹出口9側では、第1流入空間3Aに流出した除湿風がそのまま除湿風吹出口9へ流出するとともに、第2流入空間3Bに流出した加湿風は、除湿風吹出口9への流路が除湿側ドア62bで閉塞されているので、第2流入空間3B内を幅方向X一方(図6の紙面奥側)へ流れて加湿風通路80側へ移動し、そこから加湿風吹出口8へ流出するようになる。
Similarly, on the side of the dehumidifying
流路切替部4が第2の流路切替位置にある状態では、前述の第1の流路切替位置とは逆の状態であって、加湿側ドア61a,61bは、加湿風通路80と第1流入空間3Aとを連通し、加湿風通路80と第2流入空間3Bとを閉塞する状態である。また除湿側ドア62a,62bは、除湿風通路90と第1流入空間3Aとを閉塞し、除湿風通路90と第2流入空間3Bとを連通する状態である。
In a state where the flow
したがって図7(a)の加湿風吹出口8側では、第1流入空間3Aに流出した加湿風がそのまま加湿風吹出口8へ流出するとともに、第2流入空間3Bに流出した除湿風は、加湿風吹出口8への流路が加湿側ドア61aで閉塞されているので、第2流入空間3B内を幅方向X他方(図7の紙面手前側)へ流れて除湿風通路90側へ移動し、そこから除湿風吹出口9へ流出するようになる。
Therefore, on the side of the humidified
同様に、図7(b)の除湿風吹出口9側では、第2流入空間3Bに流出した除湿風がそのまま除湿風吹出口9へ流出するとともに、第1流入空間3Aに流出した加湿風は、除湿風吹出口9への流路が除湿側ドア62aで閉塞されているので、第1流入空間3A内を幅方向X一方(図7の紙面奥側)へ流れて加湿風通路80側へ移動し、そこから加湿風吹出口8へ流出するようになる。
Similarly, on the side of the dehumidifying
制御装置(図示せず)は、制御手段であって、送風機2の制御、吸着モジュール3におけるペルチェ素子30の電流の制御、および流路切替部4におけるアクチュエータ7の制御を行う。制御装置は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。
The control device (not shown) is a control means, and controls the
制御装置は、ペルチェ素子30の電流の逆転に応じて流路切替ドア6を回動するように制御し、吸着モジュール3で処理された各空気の振り向け先が、一方の空気は加湿風吹出口8から除湿風吹出口9へ、他方の空気は除湿風吹出口9から加湿風吹出口8へ切り替える。流路切替ドア6の作動するタイミングは、ペルチェ素子30の電流を逆転させて以降、ペルチェ素子30の各板面部30a,30bの温度が高低逆転するまでの間であり、通常は電流の逆転以降約30秒以上60秒以下の時間が経過するまでの間である。制御装置は、電流逆転後しばらくしてから流路切替ドア6を作動させて振り向け先を切り替えることで、より一層効率的に除湿風および加湿風を生成することができる。
The control device controls the flow
次に、除加湿装置100の動作に関して説明する。除加湿装置100は、たとえば外気が乾燥している冬季において次のように動作する。送風機2は、車室内の空気を吸い込み、これを吸着モジュール3の第1の吸着素子31Aおよび第2の吸着素子31Bにそれぞれ送風する。吸着モジュール3においては、たとえば、ペルチェ素子30の一方の板面部30aが吸熱部として機能し、他方の板面部30bが放熱部として機能する。
Next, the operation of the dehumidifying /
このため、一方の板面部30aによって第1の吸着素子31Aが冷却され、そのフィン33に設けられた吸着材の吸着操作が進行し、フィン33を通過する空気中の水分を吸着する。第2の吸着素子31Bは、ペルチェ素子30の他方の板面部30bによって加熱され、その第2の吸着素子31Bのフィン33に設けられた吸着材の脱離操作が進行し、フィン33を通過する空気に水蒸気を放出する。
For this reason, the
吸着モジュール3の第1の吸着素子31Aを通過して除湿された空気は第1流入空間3Aに流出し、第2の吸着素子31Bを通過して加湿された空気は第2流入空間3Bに流出し、流路切替ドア6により、加湿された空気は加湿風通路80に振り向けられて加湿風吹出口8から吹き出され、除湿された空気は除湿風通路90に振り向けられて除湿風吹出口9から吹き出される。
Air dehumidified after passing through the
次に、吸着モジュール3において、吸着操作および脱離操作が所定時間行われると、ペルチェ素子30に印加される電圧が逆転され、ペルチェ素子30の吸熱部と放熱部とが入れ替えられる。換言すれば、一方の板面部30aが放熱部として機能し、他方の板面部30bが吸熱部として機能する。そして、ペルチェ素子30の各板面部30a,30bの機能の入れ替わることによって、各吸着素子31A,31Bにおいては、各々、吸着材の吸着操作および脱離操作が反転する。
Next, in the
したがって第1の吸着素子31Aは、冷却されていたそのフィン33が加熱されることにより、それまで吸着した水蒸気を脱離する。また第2の吸着素子31Bは、加熱されていたそのフィン33が冷却されることにより、水蒸気の吸着を開始する。その結果、第1の吸着素子31Aは、これを通過する空気に水蒸気を放出して加湿し、第2の吸着素子31Bは、これを通過する空気中の水蒸気を吸着して除湿する。これにより、加湿された空気は第2流入空間3Bに流出し、除湿された空気は第1流入空間3Aに流出する。
Therefore, the
また、ペルチェ素子30に印加される電圧が逆転されると、流路切替ドア6が第1の流路切替位置から第2の流路切替位置に回動して流路が切り替えられる。したがって流路切替ドア6が、たとえば図6に示す状態から図7に示す状態に切り替えられる。このため、吸着モジュール3の第1の吸着素子31Aを通過して加湿された空気は第1流入空間3Aに流出し、第2の吸着素子31Bを通過して除湿された空気は第2流入空間3Bに流出し、流路切替ドア6により、加湿された空気は加湿風通路80に振り向けられて加湿風吹出口8から吹き出され、除湿された空気は、除湿風通路90に振り向けられて除湿風吹出口9から吹き出される。
When the voltage applied to the
除加湿装置100は、前述のような吸着モジュール3で吸着操作および脱離操作を一定のタイミングで反転させるとともに、これに応じて、除湿された空気と加湿された空気との吹出流路を流路切替ドア6によって切り替える。これにより、除湿風吹出口9から除湿された空気を連続して吹き出し、加湿風吹出口8から加湿された空気を連続して吹き出すことができる。そして、除湿された空気を窓ガラスの防曇用に使用し、加湿された空気を快適性向上のために使用する。
The dehumidifying /
以上説明したように本実施の形態の除加湿装置100では、吸着材の温度を均一化する温度調節手段として複数のフィン33が設けられる。各フィン33の長さ寸法は、風速の大きい部分が風速の小さい部分より大きく設定される。このように送風される空気の風速が大きい部分の圧力損失を風速が小さい部分より大きくするので、風速が大きい部分の風量を少なくし、風速が小さい部分の風量を多くすることができる。これによって各フィン間を通過する風量の分布を均一化することができる。したがって各フィンに塗布される吸着材と空気との熱伝達量が幅方向Xに関して略等しくなるので、幅方向Xに関して温度を均一化することができる。
As described above, in the dehumidifying /
このように温度調節手段として機能する複数のフィン33によって吸着材の温度は均一となるので、吸着材における温度の偏りをなくすことができる。吸着材は、フィン33の温度に基づいて水分を吸着および放出するので、温度を均一にすることによって、吸着および放出する水分量を均一にすることができる。
As described above, the temperature of the adsorbent is made uniform by the plurality of
たとえば加熱されているフィン33は、複数のフィン33内の水分放出分布が吸着素子31A,31Bにおいて均一化される。したがって吸着材の水分放出時間が一定になり、吸着材の水分枯渇のタイミングの同期が取れる。換言すると、ある部分の吸着材は水分を放出したが、他の部分の吸着材は放出できる水分が残っているという状態が起こりにくくなる。
For example, in the
同様に、冷却されているフィン33は、複数のフィン33内の水分吸着分布が吸着素子31A,31Bにおいて均一化される。したがって吸着材の水分吸着時間が一定になり、吸着材の水分飽和のタイミングの同期が取れる。換言すると、ある部分の吸着材は水分を吸いきったが、他の部分の吸着材はまだ水分が吸えるという状態が起こりにくくなる。
Similarly, in the
このように本実施の形態の除加湿装置100では、吸着材において均一に除加湿性能を発揮することができ、除加湿性能を安定させることができる。したがってペルチェ素子30を制御することによって、所望の状態の除湿風および加湿風を生成することができ、除加湿装置100の利便性を向上することができる。
Thus, in the dehumidifying /
また温度分布が無くなることによって、熱量の無駄が無くなり、ペルチェ素子30における消費電力を小さくすることができる。また吸着材の過加熱を行わないので、加湿空気の温度を低くできる。同様に、吸着材の過冷却を行わないので、除湿空気の温度を高くできる。
Further, since the temperature distribution is eliminated, the amount of heat is not wasted, and the power consumption in the
また吸着モジュール3においては、長さ方向Y(流通方向)におけるペルチェ素子30の長さが、長さ方向Yにおけるフィン33の長さよりも短く形成されているとともに、フィン33に対してペルチェ素子30が上流側となる位置に配設されている。したがってペルチェ素子30は、吸着素子31A,31Bの上流側の方が下流側より温度が高くなるように加熱する。吸着素子31A,31Bに設けられる吸着材の下流側は、吸着素子31A,31Bの上流側からの熱伝導と、上流側で熱交換によって加熱された空気の熱伝達とによって加熱されるので、長さ方向Yに関する温度を均一にすることができる。換言すると、吸着材を長さ方向Yに関して均一に加熱するよりも、上流側を強く加熱する方が、吸着材の温度を長さ方向Yに関して均一にすることができる。これによって無駄な電力を使うことなく、吸着素子31A,31Bの略全面で充分な吸着・脱離作用を発揮させることができる。
Further, in the
またペルチェ素子30の長さ寸法が、フィン33の長さ寸法の略半分である。これによれば、加熱能力および冷却能力に勾配を付けて効率的な加熱および冷却とすることにより、ペルチェ素子30の大きさを、略半分程度にまで小さくすることができる。
The length dimension of the
またペルチェ素子30の上流端位置と、フィン33の上流端位置とが略同じである。これによってフィン33の上流端から加熱および冷却を行って、できるだけ上流端近傍から必要温度に立ち上げることで効率的な加熱および冷却が可能となる。
The upstream end position of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図8を用いて説明する。図8は、第2実施形態の除加湿装置100Aを示す平面断面図である。本実施の形態は、前述の第1実施形態における断熱部材34の部分にペルチェ素子30が延設され、スクロールケーシング20内に吸着モジュール3が配置されている点に特徴を有する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a plan sectional view showing a dehumidifying /
スクロールケーシング20によって形成される渦巻状の流路によって、径方向および周方向に整流された空気は、風速分布が一様ではなく、吹出口24の幅方向X他方側(図1における下方側)の方が風速が大きくなる。このような風速が大きい部分に、前述の第1実施形態と同様に長さ寸法が長いフィン33が設けられる。これによって前述の第1実施形態のケーシングに比べて、長さ寸法を短くすることができる。これによって除加湿装置100Aを小形化することができる。また本実施の形態の除加湿装置100Aは、前述の第1実施形態と同様の構成に関しては、同様の作用および効果を達成することができる。
The air rectified in the radial direction and the circumferential direction by the spiral flow path formed by the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に関して、図9および図10を用いて説明する。図9は、第3実施形態の除加湿装置100Bを示す平面断面図である。図10は、吸着モジュール3を示す断面図である。本実施の形態は、前述の第1実施形態における断熱部材34の部分にペルチェ素子30が延設され、フィン33の構成が異なる点に特徴を有する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a plan sectional view showing a dehumidifying /
複数のフィン33の厚み寸法は、風速が大きい部分を風速が小さい部分より大きくなるように設定される。したがって風速分布に応じて、幅方向X他方側(図10における左方側)の方がフィン33の厚み寸法が大きくなるように設定され、幅方向X一方側に向かうにつれて、フィン33の厚み寸法が徐々に小さくなる。
The thickness dimension of the plurality of
フィンピッチは互いに等しく、フィン33の長さ寸法も互いに等しい。したがって各フィン33間の隙間が、互いに異なり、風速が大きい部分の隙間が小さく、風速が小さい部分の隙間が大きくなる。したがって風速分布に応じて、幅方向X他方側の方がフィン33間の隙間が小さくなるように設定され、幅方向X一方側に向かうにつれて、フィン33間の隙間が徐々に大きくなる。
The fin pitch is equal to each other, and the length dimension of the
このように本実施の形態では、複数のフィン33の厚み寸法は、風速が大きい部分を風速が小さい部分より大きくするので、風速が大きい部分の圧力損失を大きくし、風速が小さい部分の圧力損失を小さくすることができる。これによって吸着材36を通過する風量の分布を均一化することができるので、前述の第1実施形態と同様に風量の分布の均一化による効果を達成することができる。また本実施の形態の除加湿装置100Bは、前述の第1実施形態と同様の構成に関しては、同様の作用および効果を達成することができる。
As described above, in the present embodiment, the thickness dimension of the plurality of
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に関して、図11を用いて説明する。図11は、吸着モジュール3Cを示す断面図である。本実施の形態は、前述の第3実施形態におけるフィン33および吸着材36の構成が異なる点に特徴を有する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the adsorption module 3C. The present embodiment is characterized in that the configurations of the
複数のフィン33の表面に設けられる吸着材36の厚み寸法は、風速の大きい部分が、風速の小さい部分より大きくなるように設定される。したがって風速分布に応じて、幅方向X他方側(図11における左方側)の方が吸着材36の厚み寸法が大きくなるように設定され、幅方向X一方側(図11における右方側)に向かうにつれて、吸着材36の厚み寸法が徐々に小さくなる。したがってフィン33の厚み寸法は、図11に示すように、吸着材36の厚み寸法に比例するので、吸着材36の厚み寸法が大きくなるとフィン33の厚み寸法が大きくなる。
The thickness dimension of the adsorbent 36 provided on the surface of the plurality of
フィンピッチは互いに等しく、フィン33の長さ寸法も互いに等しい。したがって各フィン33間の隙間が、互いに異なり、風速が大きい部分の隙間が小さく、風速が小さい部分の隙間が大きくなる。したがって前述の第3実施形態と同様に、風速分布に応じて、幅方向X他方側の方がフィン33間の隙間が小さくなるように設定され、幅方向X一方側に向かうにつれて、フィン33間の隙間が徐々に大きくなる。
The fin pitch is equal to each other, and the length dimension of the
このように本実施の形態では、複数のフィン33に設けられる吸着材36の厚み寸法は、風速が大きい部分を風速が小さい部分より大きくするので、風速が大きい部分の圧力損失を大きくし、風速が小さい部分の圧力損失を小さくすることができる。これによって吸着材36を通過する風量の分布を均一化することができるので、前述の第3実施形態と同様に風量の分布の均一化による効果を達成することができる。また本実施の形態の除加湿装置は、前述の第3実施形態と同様の構成に関しては、同様の作用および効果を達成することができる。
As described above, in the present embodiment, the thickness dimension of the adsorbent 36 provided on the plurality of
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に関して、図12を用いて説明する。図12は、第5実施形態の除加湿装置100を示す平面断面図である。本実施の形態は、前述の第1実施形態における断熱部材34の部分にペルチェ素子30が延設され、フィン33の構成が異なる点に特徴を有する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a plan sectional view showing the dehumidifying /
複数のフィン33のピッチは、風速の大きい部分が風速の小さい部分より小さくなるように設定される。したがって風速分布に応じて、幅方向X他方側(図12における下方側)の方がフィン33のピッチが小さくなるように設定され、幅方向X一方側に向かうにつれて、フィン33のピッチが徐々に大きくなる。
The pitch of the plurality of
フィンの厚み寸法は互いに等しく、フィンの長さ寸法も互いに等しい。したがって各フィン間の隙間が、互いに異なり、風速が大きい部分の隙間が小さく、風速が小さい部分の隙間が大きくなる。したがって風速分布に応じて、幅方向X他方側の方がフィン33間の隙間が小さくなるように設定され、幅方向X一方側に向かうにつれて、フィン33間の隙間が徐々に大きくなる。
The thickness dimensions of the fins are equal to each other, and the length dimensions of the fins are also equal to each other. Accordingly, the gaps between the fins are different from each other, the gap at the portion where the wind speed is high is small, and the gap at the portion where the wind speed is low is large. Therefore, the gap between the
このように本実施の形態では、複数のフィンのピッチは、風速の大きい部分が風速の小さい部分より小さくするので、風速が大きい部分の圧力損失を大きくし、風速が小さい部分の圧力損失を小さくすることができる。これによって吸着材を通過する風量の分布を均一化することができるので、前述の第1実施形態と同様に風量の分布の均一化による効果を達成することができる。また本実施の形態の除加湿装置は、前述の第1実施形態と同様の構成に関しては、同様の作用および効果を達成することができる。 As described above, in the present embodiment, the pitch of the plurality of fins is such that the portion where the wind speed is high is smaller than the portion where the wind speed is low, so that the pressure loss in the portion where the wind speed is high is increased and the pressure loss in the portion where the wind speed is low is reduced. can do. As a result, the air volume distribution passing through the adsorbent can be made uniform, so that the effect of making the air volume distribution uniform can be achieved as in the first embodiment. Further, the dehumidifying / humidifying device of the present embodiment can achieve the same operations and effects with respect to the same configuration as that of the first embodiment.
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
前述の第1実施形態では、温度調節手段は複数のフィン33によって実現されるがこのような構成に限ることはなく、温度調節手段を吸着部における風速分布を均一化する案内板によって実現してもよい。たとえば風速が大きい部分の空気を風速が小さい部分に振り分けるように、案内板を吸着モジュール3の上流側に設けることによって、吸着モジュール3における風速を均一化することができる。このような案内板を設けることによって、風量を均一化する場合と同様の作用および効果を達成することができる。
In the first embodiment described above, the temperature adjusting means is realized by the plurality of
また前述の第1実施形態では、直線的に風速が変化する風速分布なので、風速の大きい部分と風速の小さい部分との差は明確ではないが、風速の大きさに比例して圧力損失が大きくなるように、フィン33の長さ寸法が選択されているが、これに限ることない。フィン33の長さ寸法は、段階的に変化させてもよい。
In the first embodiment described above, since the wind speed distribution varies linearly, the difference between the high wind speed portion and the low wind speed portion is not clear, but the pressure loss increases in proportion to the wind speed. As such, the length dimension of the
また送風手段は、遠心式の送風機によって実現されるが、遠心式に送風機に限ることはなく、風速が均一な送風手段を用いてもよい。 Moreover, although a ventilation means is implement | achieved by the centrifugal blower, it is not restricted to a centrifugal blower, You may use the ventilation means with uniform wind speed.
また前述の第1実施形態では、フィンの厚み寸法は一様であるが、このような構成に限ることはなく、圧力損失の要望に応じて、フィンの厚み寸法を長さ方向に関して変わるように設定してもよい。 In the first embodiment described above, the thickness dimension of the fin is uniform. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the thickness dimension of the fin may be changed with respect to the length direction according to the demand for pressure loss. It may be set.
また前記の第1実施形態では、加熱手段とてペルチェ素子30を用いているが、加熱手段はペルチェ素子30に限ることはなく、加熱機能のみを有するヒータによって実現してもよい。加熱手段がヒータの場合、ペルチェ素子30のように冷却機能はないが、送風による自然冷却によって、除湿機能を達成することができる。
In the first embodiment, the
前述の第1実施形態では、流路切替ドア6の回動範囲を小さくするために、加湿側ドア61a,61bと除湿側ドア62a,62bとをそれぞれ2枚ずつ形成しているが、加湿側ドアと除湿側ドアとを対向する位置に1枚ずつ形成し、それぞれのドアが閉塞する位置が入れ替わるように180度回動させる構造としても良い。ドアの回動範囲は大きくなるが、ドアの形状を簡単にすることができる。
In the first embodiment described above, two
また流路切替部4の構成は、前述のドアを回動させる構成に限ることはなく、空気の流路を切り替える他の機構として、たとえば2つの可撓性管路を移動させてその接続先を変更するような機構、およびリンクなどによって同期作動する2つのシャッターを交互に開閉してその接続先を変更する機構なども使用できる。
The configuration of the flow
またフィン33は、小型化を図ることができ、大きな吸着面積を確保でき、かつ一層多量の粉体状の吸着材を保持し得る限り、前述の実施の各形態のフィン33の形状に限ることはなく、各種の構造のものを使用できる。フィンの構造としては、たとえば波板状の基材シートによって通気セルの開口形状が略三角形に形成されたコルゲート型、通気セルの開口形状が略六角形に形成されたハニカム型、および通気セルの開口形状が四角形に形成された格子型などの構造であってもよい。
Further, the
また除加湿装置100は、外気が高湿度となる状況においては、電気回路の接続変更により、乗員側に除湿風を供給するようにしてもよい。また除加湿装置100は、既設の空調装置に組み込んでもよい。
Further, the dehumidifying /
前述の実施の各形態では、除加温装置を車両に搭載して用いたものであるが、通常の室内で用いても良く、加湿を必要とする空間(たとえば寝室)内の所定空間(たとえば寝具の枕元周り)に加湿した空気を吹き出し、除湿を必要とする空間(たとえば結露し易い窓や壁)側には除湿された空気を吹き出すように使っても良い。 In each of the above-described embodiments, the heat removal apparatus is mounted on a vehicle and used. However, it may be used in a normal room, and a predetermined space (for example, a bedroom) in a space (for example, a bedroom) that requires humidification. It may be used so that humidified air is blown out around the bedside of the bedding, and the dehumidified air is blown out to a space requiring dehumidification (for example, a window or wall where condensation easily occurs).
1…ケーシング(メインケーシング)
2…送風機(送風手段)
3…吸着モジュール(空調手段)
3A…第1流入空間
3B…第2流入空間
4…流路切替部(流路切替手段)
6…流路切替ドア
8…加湿風吹出口
9…除湿風吹出口
20…スクロールケーシング
21…多翼ファン
23…吸込口
24…吹出口
30…ペルチェ素子(加熱部)
30a,30b…板面部
31A…第1の吸着素子
31B…第2の吸着素子
33…フィン(温度調節手段・熱交換部)
34…断熱部材
36…吸着材(吸着部)
80…加湿風通路
90…除湿風通路
100,100A,100B…除加湿装置
1. Casing (main casing)
2… Blower (blower means)
3 ... Adsorption module (air conditioning means)
3A ...
6 ... Flow
30a, 30b ...
34 ...
80 ...
Claims (9)
前記メインケーシング内に空気を送風する送風手段(2)と、
前記メインケーシング内に設けられ、前記送風手段によって送風される空気を加湿および除湿する空調手段であって、前記送風手段によって送風される空気と熱交換する熱交換部(33)、前記熱交換部を加熱する加熱部(30)、および前記熱交換部に設けられ、前記熱交換部の温度に基づいて水分を吸着および放出する吸着部(36)、を含む空調手段(3)と、
前記空調手段によって加湿された空気を前記加湿風通路に導き、かつ除湿された空気を前記除湿風通路に導く流路切替手段(4)と、
前記熱交換部を通過する空気の流通方向と略直交する幅方向に関して、前記吸着部の温度を均一化する温度調節手段(33)と、を含むことを特徴とする除加湿装置。 A main casing (1) formed with a humidified air passage (80) through which the humidified air passes and a dehumidified air passage (90) through which the dehumidified air passes;
A blowing means (2) for blowing air into the main casing;
An air conditioning means provided in the main casing for humidifying and dehumidifying air blown by the blower means, a heat exchange part (33) for exchanging heat with the air blown by the blower means, the heat exchange part An air-conditioning means (3) including a heating unit (30) for heating and an adsorption unit (36) provided in the heat exchange unit and adsorbing and releasing moisture based on the temperature of the heat exchange unit;
A flow path switching means (4) for guiding the air humidified by the air conditioning means to the humidified air passage and guiding the dehumidified air to the dehumidified air passage;
A dehumidifying / humidifying device comprising temperature adjusting means (33) for making the temperature of the adsorbing unit uniform in a width direction substantially orthogonal to a flow direction of air passing through the heat exchanging unit.
前記複数のフィンのピッチは、前記風速の大きい部分が前記風速の小さい部分より小さいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の除加湿装置。 The temperature adjusting means is a plurality of fins provided in the heat exchanging part, extending along a flow direction of air, and formed at intervals in the width direction,
The dehumidifying / humidifying device according to any one of claims 1 to 5, wherein the pitch of the plurality of fins is such that a portion where the wind speed is large is smaller than a portion where the wind speed is small.
前記複数のフィンの流通方向の長さ寸法は、前記風速の大きい部分が前記風速の小さい部分より大きいことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の除加湿装置。 The temperature adjusting means is a plurality of fins provided in the heat exchanging part, extending along a flow direction of air, and formed at intervals in the width direction,
6. The dehumidifying / humidifying device according to claim 1, wherein a length dimension of the plurality of fins in a flowing direction is such that a portion where the wind speed is large is larger than a portion where the wind speed is small.
前記複数のフィンの厚み寸法は、前記風速の大きい部分が前記風速の小さい部分より大きいことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の除加湿装置。 The temperature adjusting means is a plurality of fins provided in the heat exchanging part, extending along a flow direction of air, and formed at intervals in the width direction,
7. The dehumidifying / humidifying device according to claim 1, wherein a thickness of the plurality of fins is such that a portion where the wind speed is large is larger than a portion where the wind speed is small.
前記吸着部は、前記複数のフィンの表面に設けられ、
前記吸着部の厚み寸法は、前記風速の大きい部分が前記風速の小さい部分より大きいことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の除加湿装置。 The temperature adjusting means is a plurality of fins provided in the heat exchanging part, extending along a flow direction of air, and formed at intervals in the width direction,
The suction portion is provided on a surface of the plurality of fins;
The dehumidifying / humidifying device according to any one of claims 1 to 7, wherein a thickness dimension of the adsorbing portion is such that a portion where the wind speed is large is larger than a portion where the wind speed is small.
吸込口(23)および吹出口(24)が形成される渦巻き状のスクロールケーシング(20)と、
前記スクロールケーシング内に設けられる多翼ファン(21)と、を含み、
前記複数のフィンの少なくとも一部は、前記スクロールケーシング内に設けられることを特徴とする請求項6に記載の除加湿装置。 The blowing means is
A spiral scroll casing (20) in which an inlet (23) and an outlet (24) are formed;
A multi-blade fan (21) provided in the scroll casing,
The dehumidifying / humidifying device according to claim 6, wherein at least some of the plurality of fins are provided in the scroll casing.
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