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CN1527923A - 吸附部件与空调装置 - Google Patents

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Abstract

将平板构件(83)和波浪状平板构件(84)交替着摞起来而构成吸附部件(81,82)。平板构件(83)构成为L1/L2=2的规定的长方形状。在该吸附部件(81,82)中,拥有吸附剂的调湿侧通路(85)朝着位于平板构件(83)的长边一侧的侧面开着口;用以让冷却用空气流通的冷却侧通路(86)朝着位于平板构件(83)的短边一侧的侧面开着口。

Description

吸附部件与空调装置
技术领域
本发明涉及一种将空气中的水蒸气吸附在吸附剂上及让空气中的水蒸气从吸附剂上脱离出来的吸附部件、以及拥有该吸附部件且调节空气的湿度的空调装置。
背景技术
到目前为止,特开2001-62242号公报所公开的具有吸附剂的吸附部件已为众人所知。该吸附部件中划分出了吸附侧的空气通路和冷却侧的空气通路。而且,在吸附侧的空气通路的内面涂敷了吸附剂。
将空气导入到吸附部件的吸附一侧的空气通路中以后,该空气中所含的水蒸气被吸附到吸附剂上。水蒸气被吸附到吸附剂上以后就产生吸附热,在吸附侧的空气通路中流动的空气就被该吸附热加热。这样,空气的温度在吸附侧的空气通路上升,其相对湿度便下降,吸附在吸附剂上的水蒸气的量就减少。于是,在上述吸附部件中,通过冷却用空气在冷却用空气通路中流动而夺走吸附热这一做法,而确保了空气的除湿量。
—解决课题—
在上述吸附部件中,为让吸附剂在吸附侧的空气通路中确实地吸附水蒸气,所希望的是让吸附剂和空气确确实实地相互接触。另一方面,还希望在冷却侧空气通路中,提高吸附侧的空气和冷却侧的空气之间的热交换率来增大两侧气体之间的传热量。
然而,在现有的吸附部件中,吸附部件的形状是考虑制造上的问题等来决定的,结果是,所形成的就不是考虑了吸附一侧和冷却一侧功能上的不同的形状了。换句话说,因为现有的吸附部件形成为其断面为正方形的四棱柱体,故两个空气通路的开口面积相等。正因为如此,在现有的吸附部件中,就不能充分地发挥出吸附剂的吸附能力,也就出现了不能充分地确保吸附部件所能吸附的水蒸气量这样的问题。而且,若想确保吸附量,又会导致吸附部件的大型化。
本发明正是为解决上述问题而研究开发出来的。其目的在于:将吸附部件的形状最佳化而提高其吸附能力,同时提供使用了高性能的吸附部件的空调装置。
发明内容
本发明所采用的第一个技术方案提供了一种吸附部件,其包括流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86)。而且,该吸附部件(81,82)形成为以一定的间隔将长方形板状的隔离构件(83,210)摞起来而构成的长方体,在上述隔离构件(83,210)的摞叠方向上交替着形成上述第一通路(85)和上述第二通路(86)。上述第一通路(85)朝着位于上述隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面开着口,上述第二通路(86)朝着位于上述隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面开着口。
本发明所采用的第二个技术方案是这样的,在上述第一个技术方案中,所形成的隔离构件(83,210),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
本发明的第三个技术方案提供了一种吸附部件(81,82),其包括:多个形成有流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86)的部件要素(251,…),且是将上述多个部件要素(251,…)组合起来而构成吸附部件(81,82),做到第一空气在每一个第一通路(85)中流通,第二通路(86)在每一个第二通路(86)中流通。而且,吸附部件(81,82)整体上形成为长方体,上述第一通路(85)及第二通路(86)中的任一个皆不开口的闭塞端面(240)为长方形,布置上述部件要素(251,…)时,要做到第一通路(85)朝着位于上述闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于上述闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
本发明所采用的第四个技术方案是这样的,在上述第三个技术方案中,吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
本发明所采用的第五个技术方案提供了一种空调装置,其拥有多个吸附部件(81,82),交替着重复空气在第1吸附部件(81)中被除湿同时吸附剂在第2吸附部件(82)中得到了再生的第一动作、和空气在第2吸附部件(82)中被除湿同时吸附剂在第1吸附部件(81)中得到了再生的第二动作,该空调装置进行将所取进来的空气除湿后供向室内的运转、或者将所取进来的空气加湿后供向室内的运转。而且,上述吸附部件(81,82)拥有:流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热有空气在流通的第二通路(86);上述吸附部件(81,82)为以一定的间隔将长方形板状的隔离构件(83,210)摞起来而构成的长方体,在上述隔离构件(83,210)的摞叠方向上交替着形成上述第一通路(85)和上述第二通路(86)。上述第一通路(85)朝着位于上述隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面开着口,上述第二通路(86)朝着位于上述隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面开着口。
本发明所采用的第六个技术方案是这样的,在上述第五个技术方案中,所形成的吸附部件(81,82)的隔离构件(83,210),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
本发明所采用的第七个技术方案提供了一种空调装置,其拥有多个吸附部件(81,82),交替着重复进行空气在第1吸附部件(81)中被除湿同时吸附剂在第2吸附部件(82)中得到了再生的第一动作、和空气在第2吸附部件(82)中被除湿同时吸附剂在第1吸附部件(81)中得到了再生的第二动作,该空调装置进行将所取进来的空气除湿后供向室内的运转、或者将所吸进来的空气加湿后供向室内的运转。而且,上述吸附部件(81,82)包括:多个形成有流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86)的部件要素(251,…),且是将上述多个部件要素(251,…)组合起来构成上述吸附部件(81,82),做到第一空气在每一个第一通路(85)中流通,第二通路(86)在每一个第二通路(86)中流通。而且,上述吸附部件(81,82)整体上形成为长方体,上述第一通路(85)及第二通路(86)中的任一个皆不开口的闭塞端面(240)为长方形,布置上述部件要素(251,…)时,要做到第一通路(85)朝着位于上述闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于上述闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
本发明所采用的第八个技术方案是这样的,在上述第七个技术方案中,吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
本发明所采用的第九个技术方案提供了一种空调装置,其包括:吸附部件(81,82)和为再生吸附剂而将供向上述吸附部件(81,82)的空气加热的加热器(92)。进行让上述吸附部件(81,82)中的吸附剂吸附第一空气中的水分的动作和由在上述加热器(92)中加热了的第二空气将上述吸附部件(81,82)的吸附剂再生的动作,而将除湿了的第一空气或者加湿了的第二空气供向室内。而且,上述吸附部件(81,82)中有流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86),上述吸附部件(81,82)形成为以一定的间隔将长方形板状的隔离构件(83,210)摞起来而构成的长方体,在上述隔离构件(83,210)的摞起来的方向上交替着形成了上述第一通路(85)和上述第二通路(86)。上述第一通路(85)朝着位于上述隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面开着口,上述第二通路(86)朝着位于上述隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面开着口。
本发明所采用的第十个技术方案是这样的,在上述第九个技术方案中,所形成的吸附部件(81,82)的隔离构件(83,210),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
本发明所采用的第十一个技术方案提供了一种空调装置。其包括:吸附部件(81,82)和为再生吸附剂而将供向上述吸附部件(81,82)的空气加热的加热器(92)。进行让上述吸附部件(81,82)中的吸附剂吸附第一空气中的水分的动作和由在上述加热器(92)中加热了的第二空气将上述吸附部件(81,82)的吸附剂再生的动作,而将除湿了的第一空气或者加湿了的第二空气供向室内。而且,上述吸附部件(81,82)包括:多个形成有流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86)的部件要素(251,…),且是将上述多个部件要素(251,…)组合起来而而构成上述吸附部件(81,82),做到第一空气在每一个第一通路(85)中流通,第二通路(86)在每一个第二通路(86)中流通。而且,上述吸附部件(81,82)整体上形成为长方体,上述第一通路(85)及第二通路(86)中的任一个皆不开口的闭塞端面(240)为长方形,布置上述部件要素(251,…)时,要做到第一通路(85)朝着位于上述闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于上述闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
本发明所采用的第十二个技术方案是这样的,在上述第十一个技术方案中,吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
本发明所采用的第十三个技术方案是这样的,在上述第十或者是十二个技术方案中,为再生吸附剂而供向上述吸附部件(81,82)的第二空气的温度在100℃以下。
—作用—
在上述第一个技术方案中,将板状的隔离构件(83,210)摞起来以后而形成了吸附部件(81,82),摞起来的多个隔离构件(83,210)分别形成为长方形状。因此,整体上看吸附部件(81,82)形成为长方体。而且,是在隔离构件(83,210)和与其相邻的隔离构件(83,210)之间保持着一定的间隔而将它们摞起来的。因此,在吸附部件(81,82)中隔离构件(83,210)的摞起来的方向上交替着划分出了第一通路(85)和第二通路(86)。
在该技术方案的吸附部件(81,82)中,第一通路(85)朝着位于隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面开着口。换句话说,第一通路(85)朝着沿隔离构件(83,210)的四条边而形成的吸附部件(81,82)的侧面中较宽的侧面开着口;第二通路(86)朝着较窄的侧面开着口。因此,和使隔离构件(83,210)为正方形板状的现有的吸附部件相比,吸附部件(81,82)侧面中的每一条通路(85,86)的开口部的面积比拥有吸附剂的第一通路(85)的开口面积大了;用以让冷却用空气流通的第二通路(86)的开口面积小了。
在上述第二个技术方案中,构成吸附部件(81,82)的隔离构件(83,210),形成为其长边的长度在其短边的长度的4倍以下的长方形。因此,在吸附部件(81,82)中,位于隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面的面积就在位于隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面的面积的4倍以下。再就是,第一通路(85)的开口面积为第二通路(86)的开口面积的4倍以下。只不过是,不会有第一通路(85)的开口面积在第二通路(86)的开口面积以下这样的情况。
在上述第三个技术方案中,一个吸附部件(81,82)由多个部件要素(251,…)构成。每一个部件要素(251,…)上形成了第一通路(85)和第二通路(86)。在将多个部件要素(251,…)组合起来而形成的吸附部件(81,82)中,处于第一空气在每一个部件要素(251,…)的第一通路(85)中流通,第二空气在每一个部件要素(251,…)的第二通路(86)中流通这样的状态。
在本解决方案中,由多个部件要素(251,…)构成的吸附部件(81,82)的整体形状为长方体。在长方体的吸附部件(81,82)中,在部件要素(251,…)的端面构成的吸附部件(81,82)的闭塞端面(240)形成为长方形。而且,在该吸附部件(81,82)中,第一通路(85)朝着位于闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。换句话说,该技术方案中的吸附部件(81,82)中,按规定的姿势来布置多个部件要素(251,…),而让吸附部件(81,82)整体上成为上述状态。
如上所述,该技术方案的吸附部件(81,82)中的状态是这样的,第一通路(85)朝着位于闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。换句话说,第一通路(85)朝着沿隔离构件(83,210)的四条边而形成的吸附部件(81,82)的侧面中较宽的侧面开着口;第二通路(86)朝着较窄的侧面开着口。
在上述第四个技术方案中,由多个部件要素(251,…)构成的吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),形成为其长边的长度在其短边的长度的4倍以下的长方形。因此,在吸附部件(81,82)中,位于闭塞端面(240)的长边一侧的侧面的面积就在位于闭塞端面(240)的短边一侧的侧面的面积的4倍以下。再就是,从吸附部件(81,82)整体来看,第一通路(85)的开口面积在第二通路(86)的开口面积的4倍以下。只不过是,不会有第一通路(85)的开口面积在第二通路(86)的开口面积以下这样的情况。
在上述第五、第六、第七及第八个技术方案中,在空调装置中设置了多个吸附部件(81,82)。该空调装置交替着进行第一动作和第二动作。在第一动作中,同时进行在第一吸附部件(81)中由吸附剂吸附水蒸气而将空气除湿的动作和在第二吸附部件(82)中让水蒸气从吸附剂中脱离出来而将吸附剂再生的动作。另一方面,在第二动作中,同时进行在第二吸附部件(82)中由吸附剂吸附水蒸气而将空气除湿的动作和在第一吸附部件(81)中让水蒸气从吸附剂中脱离出来而将吸附剂再生的动作。换句话说,在上述空调装置中,由吸附剂对空气的除湿和吸附剂的再生,是在每一个吸附部件(81,82)中交替地重复进行的。
在这些技术方案的调湿装置中,对供向室内的空气进行除湿或者加湿。换句话说,该调湿装置,进行将由吸附部件(81,82)夺走水蒸气而被除湿的空气供向室内的运转、或者进行将被加上了从吸附部件(81,82)脱离出来的水蒸气而被加湿的空气供向室内的运转。需提一下,还可以构成可切换着进行以下运转的上述调湿装置,即将被除湿的空气供向室内的运转和将被加湿的空气供向室内的运转。
在上述第九、第十、第十一及第十二个技术方案中,在空调装置中设置了吸附部件(81,82)和加热器(92)。第一空气和第二空气被取到该空调装置中。若将第一空气导入到吸附部件(81,82)的第一通路(85)中,则第一空气中的水分被吸附剂吸附。另一方面,若在加热器(92)中加热第二空气之后再将它导入到吸附部件(81,82)的第一通路(85)中,水分就从吸附剂中脱离出来。换句话说,吸附剂得到了再生,脱离出来的水分加给了第二空气。
这些解决方案中的调湿装置,对供向室内的空气进行除湿或者加湿。换句话说,该调湿装置,进行将由吸附部件(81,82)夺走水蒸气而被除湿的第一空气供向室内的运转、或者进行将被加上了从吸附部件(81,82)脱离出来的水蒸气而被加湿的第二空气供向室内的运转。需提一下,还可以构成可切换着进行以下运转的上述调湿装置,即将被除湿的第一空气供向室内的运转和将被加湿的第二空气供向室内的运转。
在上述第十三个技术方案中,导入到吸附部件(81,82)中的第二空气的温度在100℃以下。换句话说,在加热器(92)中加热后供向吸附部件(81,82)的第二空气的温度在100℃以下。
—效果—
在本发明中,在吸附部件(81,82)中,让隔离构件(83,210)形成为长方形板状,让闭塞端面(240)形成为长方形。而且,在本发明所涉及的吸附部件(81,82)中,让第一通路(85)朝着位于隔离构件(83,210)、闭塞端面(240)的长边一侧的较宽的侧面开着口,让第二通路(86)朝着位于短边一侧的较窄的侧面开着口。
因此,根据本发明,与隔离构件(83,210)、闭塞端面(240)为正方形状的现有物相比,可缩小用以让冷却用空气流通的第二通路(86)的开口面积,而提高空气在该第二通路(86)中的流速。同时还可扩大具有吸附剂的第一通路(85)的开口面积,而降低空气在该第一通路(85)中的流速。
结果是,可边让吸附剂在第一通路(85)中确实地去接触空气,边通过提高空气在第二通路(86)中的流速来增大从第一通路(85)的空气移向第二通路(86)的空气的热量。因此,根据本发明,在吸附部件中,可边确保吸附剂和空气在第一通路(85)中接触,边增大第二通路(86)的空气所吸收的吸附热的量,从而来提高吸附部件(81,82)的吸附能力。
附图的简单说明
图1为显示第一个实施例所涉及的空调装置的结构的简略立体图。
图2为显示第一个实施例所涉及的空调装置中的旋转切换阀的简略立体图。
图3为显示第一个实施例所涉及的空调装置的吸附部件的简略立体图。
图4为显示第一个实施例所涉及的空调装置的主要部分的示意图。
图5为显示第一个实施例所涉及的空调装置的除湿运转中的第一动作的分解立体图。
图6为显示第一个实施例所涉及的空调装置的除湿运转中的第二动作的分解立体图。
图7为显示第一个实施例所涉及的空调装置的加湿运转中的第一动作的分解立体图。
图8为显示第一个实施例所涉及的空调装置的加湿运转中的第二动作的分解立体图。
图9示出了平板构件的长边和短边之比L1/L2与吸附部件的水蒸气吸附量之间的关系。
图10为显示用以说明第一个实施例的效果的空调装置的结构的示意图。
图11为显示第二个实施例所涉及的空调装置的结构的分解立体图。
图12为显示第二个实施例所涉及的空调装置的除湿运转的示意图。
图13为显示第二个实施例所涉及的空调装置的加湿运转的示意图。
图14为显示其他的实施例的第一个变形例所涉及的吸附部件的简略立体图。
图15为显示其他的实施例的第一个变形例所涉及的吸附部件的第一构件的简略立体图。
图16为显示其他的实施例的第一个变形例所涉及的吸附部件的第二构件的简略立体图。
图17为显示其他的实施例的第二个变形例所涉及的吸附部件的简略立体图。
图18为显示其他的实施例的第二个变形例所涉及的吸附部件的简略立体图。
图19为显示其他的实施例的第二个变形例所涉及的吸附部件的简略立体图。
图20为显示其他的实施例的第二个变形例所涉及的吸附部件的简略立体图。
具体实施方式
下面,参考附图详细说明本发明的实施例。需提一下,在以下的说明中,“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“跟前”、“深处”,都是针对所参考的附图而言的。
(发明的第一个实施例)
第一个实施例所涉及的空调装置是这样的,切换着进行将除湿且冷却了的外部空气供向室内的除湿运转、将加热并加湿了的外部空气供向室内的加湿运转。而且,该空调装置中有两个吸附部件(81,82),也就是说,该空调装置进行一次式(batch)的动作。这里,参考图1到图5,说明该第一个实施例所涉及的空调装置的结构。
如图1、图5所示,上述空调装置拥有有点扁平的长方体壳体(10),该壳体(10)中有4个旋转切换阀(71,72,73,74)、两个吸附部件(81,82)以及一个制冷剂回路。需提一下,图1中省略了对上述旋转切换阀(71~74)的图示。
如图2所示,上述旋转切换阀(71~74)具有圆盘状的端面部分(75)、及从该端面部分(75)的外周垂直延伸的周侧部分(76)。端面部分(75)被切了一个中心角为90度的扇形的缺口。周侧部分(76)的和端面部分(75)的缺口相对应的部分也被切掉了。端面部分(75)及周侧部分(76)的被切掉的部分构成旋转切换阀(71~74)的切口(77)。所构成的该旋转切换阀(71~74)可绕着通过端面部分(75)的中心的轴旋转。
如图3所示,上述吸附部件(81,82)是通过将正方形的平板构件(83)和波浪状平板构件(84)交替着摞起来而构成的。平板构件(83)构成长方形板状的隔离构件。而且,平板构件(83)形成为其长边的长度L1为其短边的长度L2的2倍的长方形状。换句话说,该平板构件(83)中存在着L1/L2=2这样的关系。摞波浪状平板构件(84)的时候,让相邻的波浪状平板构件(84)的脊梁方向相互错开90度。而且,整个吸附部件(81,82)形成为长方体或者四棱柱体。换句话说,每一个吸附部件(81,82)的端面的形状为和平板构件(83)一样的长方形。
上述吸附部件(81,82),在它的平板构件(83)和波浪状平板构件(84)的摞起来的方向上夹着平板构件(83)交替着形成了为第一通路的调湿侧通路(85)和为第二通路的冷却侧通路(86)。在吸附部件(81,82)中,调湿侧通路(85)朝着平板部件(83)的长边一侧的侧面开着口;冷却侧通路(86)朝着平板构件(83)的短边一侧的侧面开着口。而且,在面向调湿侧通路(85)的平板构件(83)的表面、设在调湿侧通路(85)的波浪状平板构件(84)的表面上涂敷了用以吸附水蒸气的吸附剂。可用例如氧化硅胶、沸石、离子交换树脂等作这种吸附剂用。
上述制冷剂回路,为一通过管道将压缩机(91)、再生热交换器(92)即冷凝器、膨胀阀即膨胀机构、第一及第二冷却热交换器(93,94)即蒸发器连接起来后而形成的闭回路。需提一下,对制冷剂回路的整个结构以及膨胀阀的图示都省略了。该制冷剂回路让已充填在内的制冷剂循环而进行蒸气压缩式的冷冻循环。而且,在该制冷剂回路中,第一冷却热交换器(93)和第二冷却热交换器(94)并列连接着。于是,这样构成的制冷剂回路切换着进行以下两种动作,即只有第一冷却热交换器(93)作为蒸发器用,不将制冷剂导入到第二冷却热交换器(94)中的动作;和只有第二冷却热交换器(94)作为蒸发器用,不将制冷剂导入到第一冷却热交换器(93)中的动作。
如图1、图5所示,在上述壳体(10)内最靠前的位置上设了室外侧面板(11),在最靠后的位置上设了室内侧面板(12)。在室外侧面板(11)的右上角形成了供气侧入口(13),在它的下部靠左一点的位置上形成了排气侧出口(16)。另一方面,在室内侧面板(12)的右下角形成了供气侧入口(14),在它的左上角形成了排气侧入口(15)。
在上述壳体(10)中有4枚隔离板(21,24,34,31)。这些隔离板(2 1,24,…)按从靠前到靠后的顺序立着设置着,将壳体(10)的内部空间前后划分开。而且,由这些隔离板(21,24,…)划分了的壳体(10)的内部空间又分别被上下划分开。
在室外侧面板(11)和第一隔离板(21)之间划分出了上侧的第一上部流路(41)和下侧的第一下部流路(42)。第一上部流路(41)通过供气侧入口(13)和室外空间相通。第一下部流路(42)通过排出侧出口(16)与室外空间相通。该第一下部流路(42)上设置了第一冷却热交换器(93),在室外侧面板(11)和第一隔离板(21)之间靠左的位置上设置了压缩机(91)。
在第一隔离板(21)和第二隔离板(24)之间,左右并列着设置着两个旋转切换阀(71,72)。具体而言,在靠右的位置上设置了第一旋转切换阀(71),在靠左的位置上设置了第二旋转切换阀(72)。设置这些旋转切换阀(71,72)时要保证端面部分(75)朝向第二隔离板(24)这样的姿态。而且,布置这些旋转切换阀(71,72)时,要做到让它们边接触第一隔离板(21)和第二隔离板(24)这两个隔离板,边旋转。
第一隔离板(21)和第二隔离板(24)之间被划分为上下两个空间,同时上下每一个空间又由第一及第二旋转切换阀(71,72)划分为3个空间。在第一旋转切换阀(71)的右侧划分出了上侧的第二右上部流路(43)和下侧的第二右下部流路(44)。第一旋转切换阀(71)和第二旋转切换阀(72)之间划分出了上侧的第二中央上部流路(45)及下侧的第二中央下部流路(46)。在第二旋转切换阀(72)的左侧划分出了上侧的第二左上部流路(47)和下侧的第二左下部流路(48)。
上述第一隔离板(21)上形成了两个开口。开在右侧的第一右侧开口(22)为圆形开口,形成在与第一旋转切换阀(71)相对应的位置上。开在左侧的第一左侧开口(23)为圆形开口,形成在与第二旋转切换阀(72)相对应的位置上。分别给第一右侧开口(22)及第一左侧开口(23)设了开、关闸门(shutter)。通过操作该开、关闸门,第一右侧开口(22)及第一左侧开口(23)就在只有其上半部分开着口的状态和只有其下半部分开着口的状态之间进行切换。该开、关闸门构成开关机构。
在第二隔离板(24)和第三隔离板(34)之间,左右并列着设置了两个吸附部件(81,82)。具体而言,在靠右的位置上设置了第一吸附部件(81),在靠左的位置上设置了第二吸附部件(82)。平行布置着这些吸附部件(81,82),且保持为各自的长边方向和壳体(10)的长边方向一致的状态。
如图4所示,设置这些吸附部件(81,82)时,保持着构成其端面的平板构件(83)的一条对角线基本上水平的状态。每一个吸附部件(81,82)被布置成各自的端面中处于水平的对角线相互在一直线上的样子。而且,每一个吸附部件(81,82)被布置成呈各自的长边一侧的侧面朝着同一个方向倾斜的斜面的样子,同时每一个吸附部件(81,82)还可绕着通过其端面中心的轴旋转。
第二隔离板(24)和第三隔离板(34)之间被划分为上下两个空间,同时上下每一个空间又由第一及第二吸附部件(81,82)划分为3个空间。换句话说,在第一吸附部件(81)的右侧划分出了上侧的第三右上部流路(51)和下侧的第三右下部流路(52)。第一吸附部件(81)和第二吸附部件(82)之间划分出了上侧的第三中央上部流路(53)及下侧的第三中央下部流路(54)。在第二吸附部件(82)的左侧划分出了上侧的第三左上部流路(55)和下侧的第三左下部流路(56)。而且,第三中央下部流路(54)构成再生用空气流路。制冷剂回路的再生用热交换器(92)构成为加热器且被设置成横断该第三中央下部流路(54)的样子。
在上述第二隔离板(24)上形成了5个开口。让开在右上角的第二右上开口(25)与第二右上部流路(43)及第三右上部流路(51)相通;让开在右下角的第二右下开口(26)与第二右下部流路(44)和第三右下部流路(52)相通;让开在上部中央的第二中央开口(27)与第二中央上部流路(45)和第三中央上部流路(53)相通;让开在左上角的第二左上开口(28)与第二左上部流路(47)和第三左上部流路(55)相通;让开在左下角的第二左下开口(29)与第二左下部流路(48)和第三左下部流路(56)相通。
分别给第二右上开口(25)、第二右下开口(26)、第二中央开口(27)、第二左上开口(28)以及第二左下开口(29)设了开、关闸门。通过操作该开、关闸门,第二右上开口(25)、第二右下开口(26)、第二中央开口(27)、第二左上开口(28)以及第二左下开口(29)就在连通状态和非连通状态之间进行转换。
在第三隔离板(34)和第四隔离板(31)之间,左右并列着设置着两个旋转切换阀(73,74)。具体而言,在靠右的位置上设置了第三旋转切换阀(73),在靠左的位置上设置了第四旋转切换阀(74)。设置这些旋转切换阀(73,74)时要保证端面部分(75)朝向第三隔离板(34)。而且,布置这些旋转切换阀(73,74)时,要做到让它们边接触第三隔离板(34)和第四隔离板(31)这两个隔离板,边旋转。
第三隔离板(34)和第四隔离板(31)之间被划分为上下两个空间,同时上下每一个空间又由第三及第四上述旋转切换阀(73,74)划分为3个空间。在第三旋转切换阀(73)的右侧划分出了上侧的第四右上部流路(63)和下侧的第四右下部流路(64)。第三旋转切换阀(73)和第四旋转切换阀(74)之间形划分出了上侧的第四中央上部流路(65)及下侧的第四中央下部流路(66)。在第四旋转切换阀(74)的左侧划分出了上侧的第四左上部流路(67)和下侧的第四左下部流路(68)。
在上述第三隔离板(34)上形成了5个开口。让开在右上角的第三右上开口(35)与第三右上部流路(51)及第四右上部流路(63)相通;让开在右下角的第三右下开口(36)与第三右下部流路(52)和第四右下部流路(64)相通;让开在上部中央的第三中央开口(37)与第四中央上部流路(53)和第四中央上部流路(65)相通;让开在左上角的第三左上开口(38)与第三左上部流路(55)和第四左上部流路(67)相通;让开在左下角的第三左下开口(39)与第三左下部流路(56)和第四左下部流路(68)相通。
分别给第三右上开口(35)、第三右下开口(36)、第三中央开口(37)、第三左上开口(38)以及第三左下开口(39)设了开、关闸门。通过操作该开、关闸门,第三右上开口(35)、第三右下开口(36)、第三中央开口(37)、第三左上开口(38)以及第三左下开口(39)就在连通状态和非连通状态之间进行转换。该开、关闸门构成开关机构。
在上述第四隔离板(31)上形成了两个开口。口开在右侧的第四右侧开口(32)为圆形开口,形成在与第三旋转切换阀(73)相对应的位置上。口开在左侧的第四左侧开口(33)为圆形开口,形成在与第四旋转切换阀(74)相对应的位置上。分别给第四右侧开口(32)及第四左侧开口(33)设了开、关闸门(shutter)。通过操作该开、关闸门,第四右侧开口(32)及第四左侧开口(33)就在只有其上半部分开着口的状态和只有其下半部分开着口的状态之间进行切换。
在第四隔离板(31)和室内侧面板(12)之间划分出上侧的第五上部流路(61)和下侧的第五下部流路(62)。第五上部流路(61)通过排气侧入口(15)和室内空间相通。该第五上部流路(61)上设置了排气扇(96)。另一方面,第五下部流路(62)通过排气侧出口(14)和室内空间相通。该第五下部流路(62)上设置了供气扇(95)和第二冷却热交换器(94)。
—运转情况—
参考图4~图8,说明上述空调装置的运转情况。需提一下,图4示意地示出了壳体(10)内的第二隔离板(24)和第三隔离板(34)之间的部分。
(除湿运转)
如图5、图6所示,在进行除湿运转的时候,一驱动供气扇(95),室外空气就通过供气侧入口(13)被吸到壳体(10)内,该室外空气作为第一空气流入第一上部流路(41)中。另一方面,一驱动排气扇(96),室内空气就通过排出侧入口(15)被吸入到壳体(10)内,该室内空气作为第二空气流到第五上部流路(61)中。因为有必要使供向室内的供气量和从室内排出的排气量平衡,所以在上述空调装置中,使作为第一空气取入的室外空气的量和作为第二空气取入的室内空气的量相等。
在进行除湿运转的时候,在制冷剂回路中,进行以再生热交换器(92)作冷凝器、以第二冷却热交换器(94)作蒸发器的冷冻循环。换句话说,在进行除湿运转的时候,在第一冷却热交换器(93)中制冷剂不流通。于是,上述空调装置就通过重复交替着进行的第一动作和第二动作而进行除湿运转。
参考图5,说明除湿运转的第一动作。在该第一动作中,在第一吸附部件(81)中空气被除湿,同时第二吸附部件(82)的吸附剂得到了再生。
需提一下,在进行该第一动作的时候,第二隔离板(24)中的第二右上开口(25)、第二中央开口(27)及第二左下开口(29)是关着的。第三隔离板(34)中的第三右下开口(36)、第三左上开口(38)及第三左下开口(39)是关着的。
第一右侧开口(22)的上半部分开着口。第一旋转切换阀(71)的切口(77)成为位于右下的姿态而朝着第二右下部流路(44)开着口。第二隔离板(24)的第二右下开口(26)成为连通状态。在这一状态下,流入第一上部流路(41)的第一空气,按第一右侧开口(22)、第一旋转切换阀(71)的内部、第二右下部流路(44)、第二右下开口(26)这样的顺序通过其中,并流入第三右下部流路(52)中。
第四右侧开口(32)的上半部分开着口。第三旋转切换阀(73)的切口(77)成为位于右上的姿态而朝着第四右上部流路(63)开着口。第三隔离板(34)的第三右上开口(35)成为连通状态。在这一状态下,流向第五上部流路(61)的第二空气,按第四右侧开口(32)、第三旋转切换阀(73)的内部、第四右上部流路(63)、第三右上开口(35)这样的顺序通过其中,并流入第三右上部流路(51)中。
第一吸附部件(81),其调湿侧通路(85)和第三右下部流路(52)及第三中央上部流路(53)相通,其冷却侧通路(86)和第三右上部流路(51)及第三中央下部流路(54)相通;第二吸附部件(82),其调湿侧通路(85)和第三中央下部流路(54)及第三左上部流路(55)相通,其冷却侧通路(86)和第三中央上部流路(53)及第三左下部流路(56)相通。
如图4(a)所示,在这一状态下,第一空气从第三右下部流路(52)流入第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)中。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间里,第一空气中所含的水蒸气被吸附到吸附剂上。在调湿侧通路(85)中被除湿了的第一空气流入第三中央上部流路(53)。
另一方面,第二空气从第三右上部流路(51)流到第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)中。在流过该冷却侧通路(86)的那一段时间里,第二空气吸收在调湿侧通路(85)中水蒸气被吸附到吸附剂上时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流入第三中央下部流路(54)中。在第二空气流过第三中央下部流路(54)的那一段时间里,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,而吸收制冷剂的冷凝热。
在第一吸附部件(81)及再生热交换器(92)中加热了的第二空气,被导入到第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,而使水蒸气脱离吸附剂。换句话说,即是进行吸附剂的再生。从吸附剂脱离出来的水蒸气和第二空气一起流入第三左上部流路(55)中。
第三隔离板(34)的第三中央开口(37)成为连通状态。第四旋转切换阀(74)的切口(77)成为位于右上的姿态而朝着第四中央上部流路(65)开着口。第四左侧开口(33)的下半部分开着口。在这一状态下,在第一吸附部件(81)中被除湿了的第一空气,按第三中央上部流路(53)、第三中央开口(37)、第四中央上部流路(65)、第四旋转切换阀(74)的内部及第四左侧开口(33)这样的顺序通过其中,并流入第五下部流路(62)中。
在流过第五下部流路(62)的那一段时间内、第一空气通过第二冷却热交换器(94)。在第二冷却热交换器(94)中,第一空气和制冷剂进行热交换,而对制冷剂放热。然后,被除湿且被冷却了的第一空气通过供气侧出口(14)供到室内。
第二隔离板(24)的第二左上开口(28)成为连通状态。第二旋转切换阀(72)的切口(77)成为位于左上的姿态而朝着第二左上部流路(47)开着口。第一左侧开口(23)的下半部分开着口。在这一状态下,从第二吸附部件(82)流出的第二空气,按第三左上部流路(55)、第二左上开口(28)、第二左上部流路(47)、第二旋转切换阀(72)的内部及第一左侧开口(23)这样的顺序通过其中,再流入第一下部流路(42)中。
在流过第一下部流路(42)的那一段时间内,第二空气通过第一冷却热交换器(93)。此时,制冷剂在第一冷却热交换器(93)中不流通。因此,第二空气只通过第一冷却热交换器(93),既不吸热也不放热。之后,第二空气通过排出侧出口(16)被排出到室外。
参考图6,说明除湿运转的第二动作。在进行该第二动作的时候,和进行第一动作的时候相反,空气在第二吸附部件(82)中被除湿,同时第一吸附部件(81)的吸附剂得到了再生。
需提一下,在进行该第二动作的时候,第二隔离板(24)的第二右下开口(26)、第二中央开口(27)及第二左上开口(28)是关着的;第三隔离板(34)的第三右上开口(35)、第三右下开口(36)及第三左下开口(39)是关着的。
第一左侧开口(23)的上半部分开着口。第二旋转切换阀(72)的切口(77)成为位于左下的姿态而朝着第二左下部流路(48)开着口。第二隔离板(24)的第二左下开口(29)成为连通状态。在这一状态下,流向第一上部流路(41)的第一空气,按第一左侧开口(23)、第二旋转切换阀(72)的内部、第二左下部流路(48)、第二左下开口(29)这样的顺序通过其中,再流入第三左下部流路(56)中。
第四左侧开口(33)的上半部分开着口。第四旋转切换阀(74)的切口(77)成为位于左上的姿态而朝着第四左上部流路(67)开着口。第三隔离板(34)的第三左上开口(38)成为连通状态。在这一状态下,流向第五上部流路(61)的第二空气,按第四左侧开口(33)、第四旋转切换阀(74)的内部、第四左上部流路(67)及第三左上开口(38)的顺序通过其中,再流入第三左上部流路(55)中。
在从第一动作切换到第二动作之际,第一吸附部件(81)及第二吸附部件(82)朝着图4中的时针方向旋转。然后,第二吸附部件(82),其调湿侧通路(85)和第三左下部流路(56)及第三中央上部流路(53)相通,其冷却侧通路(86)和第三左上部流路(55)及第三中央下部流路(54)相通;第一吸附部件(81),其调湿侧通路(85)和第三中央下部流路(54)及第三右上部流路(51)相通,其冷却侧通路(86)和第三中央上部流路(53)及第三右下部流路(52)相通。
如图4(b)所示,在这一状态下,第一空气从第三左下部流路(56)流到第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)中。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间内,第一空气中所含的水蒸气被吸附到吸附剂上。在该调湿侧通路(85)中被除湿了的第一空气流入第三中央上部流路(53)中。
另一方面,第二空气从第三左上部流路(55)流到第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)中。在流过该冷却侧通路(86)的那一段时间内,第二空气吸收在调湿侧通路(85)中水蒸气被吸附到吸附剂上时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流入第三中央下部流路(54)中。在第二空气流过第三中央下部流路(54)的那一段时间里,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,而吸收制冷剂的冷凝热。
在第二吸附部件(82)及再生热交换器(92)中加热了的第二空气,被导入到第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,而使水蒸气脱离吸附剂。换句话说,即是进行吸附剂的再生。从吸附剂脱离出来的水蒸气和第二空气一起流入第三右上部流路(51)中。
第三隔离板(34)的第三中央开口(37)成为连通状态。第三旋转切换阀(73)的切口(77)成为位于左上的姿态而朝着第四中央上部流路(65)开着口。第四右侧开口(32)的下半部分开着口。在这一状态下,在第二吸附部件(82)中被除湿了的第一空气,按第三中央上部流路(53)、第三中央开口(37)、第四中央上部流路(65)、第三旋转切换阀(73)的内部及第四右侧开口(32)这样的顺序通过其中,再流入第五下部流路(62)中。
在流过第五下部流路(62)的那一段时间内,第一空气通过第二冷却热交换器(94)。在第二冷却热交换器(94)中,第一空气和制冷剂进行热交换,而对制冷剂放热。然后,被除湿且被冷却了的第一空气通过供气侧出口(14)供到室内。
第二隔离板(24)的第二右上开口(25)成为连通状态。第一旋转切换阀(71)的切口(77)成为位于右上的姿态而朝着第二右上部流路(43)开着口。第一右侧开口(22)的下半部分开着口。在这一状态下,从第一吸附部件(81)流出的第二空气,按第三右上部流路(51)、第二右上开口(25)、第二右上部流路(43)、第一旋转切换阀(71)的内部及第一右侧开口(22)这样的顺序通过其中,再流入第一下部流路(42)中。
在流过第一下部流路(42)的那一段时间内,第二空气通过第一冷却热交换器(93)。此时,制冷剂在第一冷却热交换器(93)中不流通。因此,第二空气只通过第一冷却热交换器(93),既不吸热也不放热。之后,第二空气通过排出侧出口(16)被排出到室外。
(加湿运转)
如图7、图8所示,在进行加湿运转的时候,一驱动供气扇(95),室外空气就通过供气侧入口(13)被吸到壳体(10)内,该室外空气作为第二空气流入第一上部流路(41)中。另一方面,一驱动排气扇(96),室内空气就通过排出侧入口(15)被吸入到壳体(10)内,该室内空气作为第一空气流到第五上部流路(61)中。需提一下,在进行加湿运转的时候,在上述空调装置中,也是使作为第一空气取入的室外空气的量和作为第二空气取入的室内空气的量相等。其理由和除湿运转时是一样的。
在进行加湿运转的时候,在制冷剂回路中,进行以再生热交换器(92)作冷凝器、以第一冷却热交换器(93)作蒸发器的冷冻循环。换句话说,在进行加湿运转的时候,第二冷却热交换器(94)中制冷剂不流通。于是,上述空调装置就通过重复交替着进行的第一动作和第二动作而进行加湿运转。
参考图7,说明加湿运转的第一动作。在进行该第一动作的时候,在第一吸附部件(81)中空气被加湿,同时第二吸附部件(82)的吸附剂吸附水蒸气。
需提一下,在进行该第一动作的时候,第二隔离板(24)中的第二右上开口(25)、第二右下开口(26)及第二左下开口(29)是关着的。第三隔离板(34)中的第三右下开口(36)、第三中央开口(37)及第三左上开口(38)是关着的。
第一左侧开口(23)的上半部分开着口。第二旋转切换阀(72)的切口(77)成为位于左上的姿态而朝着第二左上部流路(47)开着口。第二隔离板(24)的第二左上开口(28)成为连通状态。在这一状态下,流向第一上部流路(41)的第二空气,按第一左侧开口(23)、第二旋转切换阀(72)的内部、第二左上部流路(47)、第二左上开口(28)这样的顺序通过其中,再流入第三左上部流路(55)中。
第四左侧开口(33)的上半部分开着口。第四旋转切换阀(74)的切口(77)成为位于左下的姿态而朝着第四左下部流路(68)开着口。第三隔离板(34)的第三左下开口(39)成为连通状态。在这一状态下,流向第五上部流路(61)的第一空气,按第四左侧开口(33)、第四旋转切换阀(74)的内部、第四左下部流路(68)及第三左下开口(39)这样的顺序通过其中,再流入第三左下部流路(56)中。
第二吸附部件(82),其调湿侧通路(85)与第三左下部流路(56)及第三中央上部流路(53)相通,其冷却侧通路(86)与第三左上部流路(55)及第三中央下部流路(54)相通。第一吸附部件(81),其调湿侧通路(85)与第三中央下部流路(54)及第三右上部流路(51)相通,其冷却侧通路(86)与第三中央上部流路(53)及第三右下部流路(52)相通。
如图4(b)所示,在这一状态下,第一空气从第三左下部流路(56)流向第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)中。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间内,第一空气中所含的水蒸气被吸附剂所吸附。在调湿侧通路(85)中被夺去了水分的第一空气流入第三中央上部流路(53)中。
另一方面,第二空气从第三左上部流路(55)例如第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)中。在流过该冷却侧通路(86)的那一段时间内,第二空气吸收水蒸气在调湿侧通路(85)中被吸附剂吸附时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流向第三中央下部流路(54)。在第二空气流过第三中央下部流路(54)的那一段时间内,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,而吸收制冷剂的冷凝热。
在第二吸附部件(82)及再生热交换器(92)中被加热了的第二空气,被导入到第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,水蒸气就脱离吸附剂。换句话说,进行吸附剂的再生。脱离了吸附剂的水蒸气加给了第二空气,第二空气被加湿。在第一吸附部件(81)中被加湿了的第二空气流向第三右上部流路(51)。
第三隔离板(34)的第三右上开口(35)处于连通状态。第三旋转切换阀(73)的切口(77)成为位于右上的姿态而朝着第四右上部流路(63)开着口。第四右侧开口(32)的下半部分开着口。在这一状态下,在第一吸附部件(81)中被加湿了的第二空气,按第三右上部流路(51)、第三右上开口(35)、第四右上部流路(63)、第三旋转切换阀(73)的内部及第四右侧开口(32)这样的顺序通过其中,再流入第五下部流路(62)中。
在流过第五下部流路(62)的那一段时间内,第二空气通过第二冷却热交换器(94)。此时,在第二冷却热交换器(94)中制冷剂不流通。因此,第二空气只通过第二冷却热交换器(94),既不吸热也不放热。之后,被加热且被加湿的第二空气通过供气侧出口(14)被供到室内。
第二隔离板(24)的第二中央开口(27)成为连通状态。第一旋转切换阀(71)的切口(77)成为位于左上的姿态而朝着第二中央上部流路(45)开着口。第一右侧开口(22)的下半部分开着口。在这一个状态下,在第二吸附部件(82)中被剥夺了水蒸气的第一空气,按第三中央上部流路(53)、第二中央开口(27)、第二中央上部流路(45)、第一旋转切换阀(71)的内部及第一右侧开口(22)这样的顺序通过其中,再流入第一下部流路(42)中。
在流过第一下部流路(42)的那一段时间内,第一空气通过第一冷却热交换器(93)。在第一冷却热交换器(93)中,第一空气和制冷剂进行热交换,制冷剂回路的制冷剂从第一空气中吸热而蒸发。之后,第一空气通过排出侧出口(16)被排向室外。
参考图8,说明加湿运转的第二动作。在进行第二动作的时候,和进行第一动作的时候相反,空气在第二吸附部件(82)中被加湿,第一吸附部件(81)的吸附剂吸附水蒸气。
需提一下,在进行该第二动作的时候,第二隔离板(24)的第二右下开口(26)、第二左上开口(28)及第二左下开口(29)是关着的;第三隔离板(34)的第三右上开口(35)、第三中央开口(37)及第三左下开口(39)是关着的。
第一右侧开口(22)的上半部分开着口。第一旋转切换阀(71)的切口(77)成为位于右上的姿势而朝着第二右上部流路(43)开着口。第二隔离板(24)的第二右上开口(25)成为连通状态。在这一状态下,流向第一上部流路(41)的第二空气,按第一右侧开口(22)、第一旋转切换阀(71)的内部、第二右上部流路(43)、第二右上开口(25)这样的顺序通过其中,再流入第三右上部流路(51)中。
第四右侧开口(32)的上半部分开着口。第三旋转切换阀(73)的切口(77)成为位于右下的姿态而朝着第四右下部流路(64)开着口。第三隔离板(34)的第三右下开口(36)成为连通状态。在这一状态下,流向第五上部流路(61)的第一空气,按第四右侧开口(32)、第三旋转切换阀(73)的内部、第四右下部流路(64)及第三右下开口(36)这样的顺序通过其中,再流入第三右下部流路(52)中。
在从第一动作切换到第二动作的时候,第一吸附部件(81)及第二吸附部件(82)朝着图4中的逆时针方向旋转。第一吸附部件(81),其调湿侧通路(85)与第三右下部流路(52)及第三中央上部流路(53)相通,其冷却侧通路(86)与第三右上部流路(51)及第三中央下部流路(54)相通。第二吸附部件(82),其调湿侧通路(85)与第三中央下部流路(54)及第三左上部流路(55)相通,其冷却侧通路(86)与第三中央上部流路(53)及第三左下部流路(56)相通。
如图4(a)所示,在这一状态下,第一空气从第三右下部流路(52)流入第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)中。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间内,第一空气中所含有的水蒸气被吸附到吸附剂上。水分在调湿侧通路(85)中被夺走了的第一空气流入第三中央上部流路(53)。
另一方面,第二空气从第三右上部流路(51)流向第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)。在流过该冷却侧通路(86)的那一段时间内,第二空气吸收在调湿侧通路(85)中水蒸气被吸附到吸附剂时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流向第三中央下部流路(54)中。在流过第三中央下部流路(54)的那一段时间内,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,吸收制冷剂的冷凝热。
在第一吸附部件(81)及再生热交换器(92)中被加热了的第二空气,被导入到第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,水蒸气就脱离吸附剂。换句话说,进行吸附剂的再生。脱离了吸附剂的水蒸气被加给了第二空气,第二空气被加湿。在第二吸附部件(82)中被加湿了的第二空气流入第三左上部流路(55)中。
第三隔离板(34)的第三左上开口(38)成为连通状态。第四旋转切换阀(74)的切口(77)成为位于左上的姿态而朝着第四左上部流路(67)开着口。第四左侧开口(33)的下半部分开着口。在这一状态下,在第二吸附部件(82)中被加湿了的第二空气,按第三左上部流路(55)、第三左上开口(38)、第四左上部流路(67)、第四旋转切换阀(74)的内部及第四左侧开口(33)这样的顺序通过其中,再流入第五下部流路(62)中。
在流过第五下部流路(62)的那一段时间内,第二空气通过第二冷却热交换器(94)。此时,在第二冷却热交换器中制冷剂不流通。因此,第二空气只通过第二冷却热交换器(94),既不吸热也不放热。之后,被加热且被加湿了的第二空气通过供气侧出口(14)被供向室内。
第二隔离板(24)的第二中央开口(27)成为连通状态。第二旋转切换阀(72)的切口(77)成为位于右上的姿态而朝着第二中央上部流路(45)开着口。第一左侧开口(23)的下半部分开着口。在这一状态下,在第一吸附部件(81)中被剥夺了水蒸气的第一空气,按第三中央上部流路(53)、第二中央开口(27)、第二中央上部流路(45)、第二旋转切换阀(72)的内部及第一左侧开口(23)这样的顺序通过其中,再流入第一下部流路(42)中。
在流过第一下部流路(42)的那一段时间内,第一空气通过第一冷却热交换(93)。在第一冷却热交换器(93)中,第一空气和制冷剂进行热交换,制冷剂回路中的制冷剂从第一空气中吸热而蒸发。之后,第一空气通过排出侧出口(16)被排向室外。
—吸附部件的形状—
这里,参考图3及图9,说明不让平板构件(83)形成为正方形,而让平板构件(83)形成为长方形,且让吸附部件(81,82)形成为上述一定的长方体的理由。需提一下,图9用曲线示出了在设吸附部件(81,82)的容积V=L1×L2×W一定的条件下,在不同的再生温度下改变平板构件(83)的长边和短边之比L1/L2时水蒸气吸附量的变化情况。这里所说的“再生温度”意味着从再生热交换器(92)即加热器供到吸附部件(81,82)的第二空气的温度。
如图3所示,在本实施例的吸附部件(81,82)中,位于该平板构件(83)的长边一侧的侧面的面积S1=L1×W,调湿侧通路(85)朝着该侧面开着口;位于该平板构件(83)的短边一侧的侧面的面积S2=L2×W,冷却侧通路(86)朝着该侧面开着口。
在L1=L2的情况下(换句话说,平板构件(83)为正方形的情况下,S1=S2,随着L1/L2的值增大,面积S1逐渐增大,面积S2则逐渐减小。因此,随着L1/L2的值增大,在上述吸附部件(81,82)中,其侧面的调湿侧通路(85)的开口部分的面积(亦即调湿侧通路(85)的通路截面积逐渐地增大;其侧面的冷却侧通路(86)的开口部分的面积(亦即冷却侧通路(86)的通路截面积)逐渐减小。因此,和让平板构件(83)形成为正方形的情况相比,在上述吸附部件(81,82)中,冷却侧通路(86)中的空气流速上升,调湿侧通路(85)中的空气流速下降。
这样以来,若冷却侧通路(86)中的空气流速上升,在冷却侧通路(86)中流动的空气和平板构件(83)之间的热传导率就上升,从调湿侧通路(85)的空气移动到冷却侧通路(86)一侧的空气的热量就增大。因此,可抑制流过调湿侧通路(85)的空气的温度上升,该空气的相对湿度保持在较高的水平上,被吸附剂吸附的水蒸气的量就增大。还有,若在调湿侧通路(85)中的空气流速下降,就能增加空气在调湿侧通路(85)中和吸附剂接触的时间,由此也可提高由吸附剂吸附的水蒸气的量。
因此,如图9所示,随着L1/L2的值增大,吸附部件(81,82)的水蒸气吸附量也就增大。此时,吸附部件(81,82)中的水蒸气吸附量增加的比率随着L1/L2的增大而逐渐减小。而且,若L1/L2的值达到了某一程度以上,即使再使L1/L2的值更大,大过这一程度,水蒸气吸附量也几乎不会有什么增加。因此,即使过分地增大L1/L2的值,也只是吸附部件(81,82)的形状更加扁平而大型化而已,是不能指望水蒸气吸附量有什么增大的。
例如,在再生温度为100℃度的情况下,即使让L1/L2的值大于2.0,水蒸气吸附量的增加几乎是没有什么希望的。因此,在这一情况下,最好是,形成吸附部件(81,82),让其保持1.0<L1/L2≤2.0这样的关系,保持1.5≤L1/L2≤2.0这样的关系就更理想了。
还有,在再生温度为80℃度的情况下,即使让L1/L2的值大于3.0,水蒸气吸附量的增加几乎是没有什么希望的。因此,在这一情况下,最好是,形成吸附部件(81,82),让其保持1.0<L1/L2≤3.0这样的关系。此时若重视吸附部件(81,82)的小型化,就在形成吸附部件(81,82)时,做到1.0<L1/L2≤2.0,例如L1/L2=1.5即可。另一方面,若重视吸附部件(81,82)的性能,就在形成吸附部件(81,82)时,做到2.0≤L1/L2≤3.0,例如L1/L2=2.5即可。
还有,在再生温度为60℃的情况下,即使让L1/L2的值大于4.0,水蒸气吸附量的增加几乎是没有什么希望的。因此,在这一情况下,最好是,形成吸附部件(81,82),保持1.0<L1/L2≤4.0这样的关系。此时若重视吸附部件(81,82)的小型化,就在形成吸附部件(81,82)时,做到2.0≤L1/L2≤3.0,例如L1/L2=2.5即可。另一方面,若重视吸附部件(81,82)的性能,就在形成吸附部件(81,82)时,做到3.0≤L1/L2≤4.0,例如L1/L2=3.5即可。
这里,在本实施例的空调装置中,在该再生热交换器(92)中由制冷剂的冷凝热对第二空气加热。因此,若考虑通常的冷冻循环中的动作条件,该空调装置中的再生温度就在60℃左右。因此,最好是,在该空调装置中,形成吸附部件(81,82)时,让1.0<L1/L2≤4.0。
在本实施例中,从重视吸附部件(81,82)小型化的观点出发,形成吸附部件(81,82)时,让L1/L2=2.0。和L1/L2=1.0时相比,在这种情况下,有望吸附部件(81,82)的水蒸气吸附量增加,增加量不到35%。
—第一个实施例的效果—
在该第一个实施例中,让构成吸附部件(81,82)的平板构件(83)形成为长方形板状。因此,根据该第一个实施例所涉及的吸附部件(81,82),和让平板构件(83)形成为正方形状的现有例相比,可通过缩小用以让冷却用空气流通的冷却侧通路(86)的开口面积而提高该冷却侧通路(86)中的空气的流速,同时还可通过扩大具有吸附剂的调湿侧通路(85)的开口面积而降低该调湿侧通路(85)中的空气流速。
结果是,通过边在第一通路(85)中让吸附剂和空气确实地去接触,边提高空气在第二通路(86)中的流速来增大从第一通路(85)的空气移向第二通路(86)的空气的热量。因此,根据本第一个实施例,在吸附部件(81,82)中,可边确保吸附剂和空气在第一通路(85)中接触,边增大第二通路(86)的空气所吸收的吸附热的量,从而来提高吸附部件(81,82)的吸附能力。
还有,可通过使用该第一个实施例所涉及的吸附部件(81,82),而将空调装置小型化。参考图10来说明这一点。
首先,假设在让构成吸附部件(81,82)的平板构件(83)为正方形状的情况下,该平板构件(83)的一条边的边长为“1”。在这一情况下,空调装置的壳体(10)的高度h1一定比平板构件(83)的对角线的长度“1.41”大。与此相对,在让构成吸附部件(81,82)的平板构件(83)为长方形的情况下,在平板构件(83)的面积一定的条件下平板构件(83)的短边的边长为“0.71”,长边的边长为“1.41”。因此,可将空调装置的壳体(10)的高度h2缩短到“1.27”。结果是,根据该第一个实施例,可使空调装置的壳体(10)变薄,而谋求空调装置的小型化。
还有,通过使用该第一个实施例所涉及的吸附部件(81,82),就可减少用以驱动吸附部件(81,82)旋转的动力。换句话说,如图10所示,在使用平板构件(83)为正方形状的吸附部件(81,82)的情况下,切换着进行第一动作和第二动作时必须让吸附部件(81,82)旋转θ1=90°。与此相对,在使用第一个实施例那样的平板构件(83)为长方形的吸附部件(81,82)的情况下,切换着进行第一动作和第二动作时只要让吸附部件(81,82)旋转θ2=53.1°即可。因此,根据该第一个实施例,可使让吸附部件(81,82)旋转的角度比现有情况下的小,而减少驱动吸附部件(81,82)旋转时所需要的动力。
这里,在上述空调装置中,切换第一动作和第二动作的时候,第一空气和第二空气在吸附部件(81,82)的周围有一段时间是混合在一起的。换句话说,会产生对供向室内的空气除湿、加湿等不充分的时间段。与此相对,根据该第一个实施例,可减小吸附部件(81,82)的旋转角度。结果是,根据该第一个实施例,可通过让吸附部件(81,82)旋转而缩短对第一动作及而第二动作进行切换所需的时间,从而对供向室内的空气进行确确实实的除湿、加湿。
—第一个实施例的第一个变形例—
在上述第一个实施例中,是将供气扇(95)和排气扇(96)都设在壳体(10)内的室内侧面板(12)一侧的。还可按以下布置方式来布置它们。即与此相反,将供气扇(95)和排气扇(96)都设在壳体(10)内的室外侧面板(11)一侧;将供气扇(95)和排气扇(96)中之任一个布置在室内侧面板(12)一侧,而将供气扇(95)和排气扇(96)中之另一个布置在室外侧面板(11)一侧也是可以的。
(发明的第二个实施例)
本发明的第二个实施例所涉及的空调装置是这样的,切换着进行将已除湿且冷却了的外部空气供向室内的除湿运转、将加热并加湿了的外部空气供向室内的加湿运转。而且,该空调装置中有两个吸附部件(81,82),也就是说,该空调装置进行一次式(batch)的动作。只不过是,该第二个实施例所涉及的空调装置中,吸附部件(81,82)固定不动而不再旋转这一点和上述第一个实施例不同。
如图11所示,上述空调装置包括纵长的长方体壳体(10)。在该壳体(10)中放置了两个吸附部件(81,82)和一个制冷剂回路。需提一下,吸附部件(81,82)和上述第一个实施例中的一样,故说明省略不提了。
上述制冷剂回路,为一通过管道将压缩机(91)、再生热交换器(92)即冷凝器、膨胀阀即膨胀机构、冷却热交换器(93)即蒸发器连接起来后而形成的闭回路。需提一下,对制冷剂回路的整个结构以及膨胀阀的图示都省略了。该制冷剂回路让已充填在内的制冷剂循环,而进行蒸气压缩式的冷冻循环。
上述壳体(10)内放置着第一隔离面板(101)和第二隔离面板(106)。布置第一隔离面板(101)和第二隔离面板(106)时,保持第一隔离面板(101)在下、第二隔离面板(106)在上这样的位置关系,而将壳体(10)的内部空间隔离为上下空间。再就是,在该壳体(10)中,第一隔离面板(101)以下的部分构成下段部(110),该第一隔离面板(101)和第二隔离面板(106)之间的部分构成中段部(120),第二隔离面板(106)以上的部分构成上段部(130)。
在壳体(10)的下段部(110),其前后方向的中央部位左右并列着布置着两个吸附部件(81,82)。两个吸附部件(81,82)以其长边方向成为上下方向这样的姿势立放着。而且,第一吸附部件(81)布置在下段部(110)的靠右的那一侧,第二吸附部件(82)布置在下段部(110)的靠左的那一侧。在这一状态下,第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)朝着壳体(10)的右侧面开着口;第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)朝着壳体(10)的左侧面开着口。
在下段部(110)的右侧部分第一吸附部件(81)的前方划分出了下段右前流路(111);在下段部(110)的右侧部分第一吸附部件(81)的后方划分出了下段右后流路(112)。下段右后流路(112)中放置了制冷剂回路的压缩机(91)。在下段部(110)的左侧部分的第二吸附部件(82)的前方划分出了下段左前流路(113),在下段部(110)的左侧部分的第二吸附部件(82)的后方划分出了下段左后流路(114)。
在下段部(110)的内部,形成了由第一吸附部件(81)和下段右后流路(112)、及第二吸附部件(82)和下段左后流路(114)所夹的下段中央流路(115)。该下段中央流路(115)构成再生用空气流路。而且,将再生热交换器(92)设置成横端下段中央流路(115)的样子。
在下段部(110)的前面左右方向的中央部位,纵长且长方形的吸入口(116)开着口。在下段部(110)对应于该吸入口(116)的位置上设置了摆动切换阀(140)。该摆动切换阀(140)构成为纵长的长方形平板状,以其后端为轴而摆动。借助该摆动切换阀(140)的摆动可在吸入口(116)仅和下段右前流路(111)相通的状态和吸入口(116)仅和下段左前流路(113)相通的状态之间进行切换。
而且,下段部(110)中放置了两个形成为纵长的长方形平板状的滑动切换阀(141,142)。
第一滑动切换阀(141)设置在第一吸附部件(81)及下段右后流路(112)和下段中央流路(115)之间,可前后移动。借助该第一滑动切换阀(141)的动作,可在以下两种状态下进行切换,即第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)不通且下段右后流路(112)和下段中央流路(115)相通的状态;和第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)相通且下段右后流路(112)和下段中央流路(115)不通的状态。
第二滑动切换阀(142)设置在第二吸附部件(82)及下段左后流路(114)和下段中央流路(115)之间,且可前后移动。借助该第二滑动切换阀(142)的动作可在以下两种状态下进行切换,即第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)不通且下段左后流路(114)和下段中央流路(115)相通的状态;和第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)相通且下段左后流路(114)和下段中央流路(115)不通的状态。
中段部(120)的内部空间被分隔为前后空间。该中段部(120)被划分为前侧的中段前侧流路(121)和后侧的中段后侧流路(122)。
在第一隔离面板(101)的右前角形成了右前开口(102),在第一隔离面板(101)的左前角形成了左前开口(103)。所构成的右前开口(102)是可开、关的,可让下段右前流路(111)和中段前侧流路(121)连通起来。所构成的左前开口(103)是可开、关的,可让下段左前流路(113)和中段前侧流路(121)连通起来。
在第一隔离面板(101)的右后角上形成了右后开口(104),在第一隔离面板(101)的左后角形成了左后开口(105)。所构成的右后开口(104)可开、关,将下段右后流路(112)和中段后侧流路(122)连通起来;所构成的左后开口(105)可开、关,让下段左后流路(114)和中段后侧流路(122)连通起来。
上段部(130)的内部空间被分隔为前后空间。该上段部(130)被划分出了前侧的上段前侧流路(131)和后侧的上段后侧流路(132)。上段前侧流路(131)中设置了第二风扇(144)。上段前侧流路(131)通过第二风扇(144)与中段前侧流路(121)连通。上段后侧流路(132)中设置了第一风扇(143),上段后侧流路(132)通过第一风扇(143)和中段后侧流路(122)连通。
上段部(130)的右端面上第一排气口(133)和第二排气口(134)开着口。通过第一排气口(133)让上段后侧流路(132)和壳体(10)相通;通过第二排气口(134)让上段前侧流路(131)和壳体(10)相通。而且,是这样的结构,当第一排气口(133)和第二排气口(134)中之一开着口时,另一个则是关闭着的。
上段部(130)的靠右的地方,设置了供气口(135)。该供气口(135)是通过将筒形部分(137)放在箱形部分(136)上而构成的。供气口(135)的箱形部分(136)的前面和背面可以自由地开、关。一打开箱形部分(136)的前面,上段前侧流路(131)就和箱形部分(136)的内部相通;一打开箱形部分(136)的背面,上段后侧流路(132)就和箱形部分(136)的内部相通。
—运转情况—
参考图11~图13,说明上述空调装置的运转情况。需提一下,图12及图13,示意地示出了从上方观看上段部(130)、中段部(120)及下段部(110)所看到的状态。
(除湿运转)
上述空调装置通过重复交替着进行的第一动作和第二动作而进行除湿运转。此时,要驱动第一风扇(143)和第二风扇(144),同时还要让制冷剂在制冷剂回路中循环而进行冷冻循环。这里,参考图12,说明除湿运转中的第一动作和第二动作。
在除湿运转的第一动作中,在第一吸附部件(81)中空气被除湿,同时第二吸附部件(82)的吸附剂得到了再生。
在下段部(110)中,摆动切换阀(140)倒向左侧,吸入口(116)和下段右前流路(111)连通。第一滑动切换阀(141)移动而使第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)连通,第二滑动切换阀(142)移动而使下段左后流路(114)和下段中央流路(115)连通。
在这一状态下,室外空气作为第一空气从吸入口(116)流向下段右前流路(111),第一空气又从下段右前流路(111)流向第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间内,第一空气中所含的水蒸气被吸附剂所吸附。在调湿侧通路(85)中被除湿了的第一空气流向下段右后流路(112)。
另一方面,室外空气作为第二空气流向朝着下段部(110)的右侧面开口的第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86),在流过冷却侧通路(86)的那一段时间内,第二空气吸收在调湿侧通路(85)中水蒸气被吸附到吸附剂上时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流向下段中央流路(115)。在流过下段中央流路(115)的那一段时间内,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,而吸收制冷剂的冷凝热。
在第一吸附部件(81)及再生热交换器(92)中加热了的第二空气,流过下段左后流路(114)并被导入到第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,而使水蒸气脱离吸附剂。换句话说,即是进行吸附剂的再生。从吸附剂脱离出来的水蒸气和第二空气一起流入下段左前流路(113)中。
第一隔离面板(101)上的右后开口(104)及左前开口(103)开放,右前开口(102)及左后开口(105)关闭。上段部(130)中的第二排气口(134)开放,第一排气口(133)关闭。在供气口(135)中,箱形部分(136)的前面关闭,背面开放。
在这一状态下,在第一吸附部件(81)中被除湿了的第一空气,从下段右后流路(112)通过右后开口(104)流向中段后侧流路(122)。在流过中段后侧流路(122)的那一段时间内,第一空气通过冷却热交换器(93)。在冷却热交换器(93)中,第一空气和制冷剂进行热交换而对制冷剂放热。之后,第一空气被第一风扇(143)所吸引而流向上段后侧流路(132)。结果是,被除湿且被冷却了的第一空气流向供气口(135)的箱形部分(136),而被供向室内。
另一方面,从第二吸附部件(82)流出的第二空气,从下段左前流路(113)通过左前开口(103)流向中段前侧流路(121)。中段前侧流路(121)中的第二空气被第二风扇(144)吸引而流向上段前侧流路(131)。之后,第二空气通过第二排气口(134)而被排向室外。
除湿运转时的第二动作,和第一动作相反,空气在第二吸附部件(82)中被除湿,同时第一吸附部件(81)的吸附剂得到了再生。
在下段部(110),摆动切换阀(140)倒向右侧而使吸入口(116)和下段左前流路(113)相通。而且,第一滑动切换阀(141)移动而使下段右后流路(112)和下段中央流路(115)连通;第二滑动切换阀(142)移动而使第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)连通。
在这一状态下,室外空气作为第一空气从吸入口(116)流向下段左前流路(113)。该第一空气又从下段左前流路(113)流向第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间内,第一空气中所含的水蒸气被吸附剂所吸附。在调湿侧通路(85)中被除湿了的第一空气流向下段左后流路(114)。
另一方面,室外空气作为第二空气流向朝着下段部(110)左侧面开着口的第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)。在流过该冷却侧通路(86)的那一段时间内,第二空气吸收在调湿侧通路(85)中水蒸气被吸附到吸附剂上时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流向下段中央流路(115)中。在第二空气流过下段中央流路(115)的那一段时间里,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,而吸收制冷剂的冷凝热。
在第二吸附部件(82)及再生热交换器(92)中加热了的第二空气,流过下段右后流路(112)而被导入到第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,而使水蒸气脱离吸附剂。换句话说,即是进行吸附剂的再生。从吸附剂脱离出来的水蒸气和第二空气一起流入下段右前流路(111)中。
第一隔离面板(101)的右前开口(102)及左后开口(105)开放,右后开口(104)及左前开口(103)关闭。在上段部(130)中,第二排气口(134)开放,第一排气口(133)关闭。在供气口(135)中,箱形部分(136)的前面关闭,背面开放。
在这一状态下,在第二吸附部件(82)中被除湿了的第一空气,从下段左后流路(114)通过左后开口(105)流向中段后侧流路(122)。在流过中段后侧流路(122)的那一段时间内,第一空气通过冷却热交换器(93)。在冷却热交换器(93)中,第一空气和制冷剂进行热交换,而对制冷剂放热。然后,第一空气被第一风扇(143)所吸引而流向上段后侧流路(132)。结果是,被除湿且被冷却了的第一空气通过供气口(135)的箱形部分(136)而被供向室内。
另一方面,从第一吸附部件(81)流出的第二空气,从下段右前流路(111)通过右前开口(102)而流向中段前侧流路(121)。中段前侧流路(121)的第二空气被第二风扇(144)吸引而流向上段前侧流路(131)。之后,第二空气通过第二排气口(134)而排向室外。
(加湿运转)
上述空调装置通过重复交替着进行的第一动作和第二动作而进行加湿运转。此时,要驱动第一风扇(143)和第二风扇(144),同时还要让制冷剂在制冷剂回路中循环而进行冷冻循环。这里,参考图13,说明加湿运转时的第一动作和第二动作。
在加湿运转时的第一动作中,在第一吸附部件(81)中空气被加湿,同时第二吸附部件(82)的吸附剂得到了再生。
在下段部(110),摆动切换阀(140)倒向右侧而使吸入口(116)和下段左前流路(113)连通。第一滑动切换阀(141)移动而使下段右后流路(112)和下段中央流路(115)连通;第二滑动切换阀(142)移动而使第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)连通。
在这一状态下,室外空气作为第一空气从吸入口(116)流向下段左前流路(113),第一空气又从下段左前流路(113)流向第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间内,第一空气中所含的水蒸气被吸附剂所吸附。在调湿侧通路(85)被夺去了水分的第一空气流向下段左后流路(114)。
另一方面,室外空气作为第二空气流向口开在下段部(110)左侧面的第二吸附部件(82)的冷却侧通路(86)中,在流过该冷却侧通路(86)的那一段时间内,第二空气吸收在调湿侧通路(85)中水蒸气被吸附到吸附剂上时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流向下段中央流路(115)。在流过下段中央流路(115)的那一段时间内,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,而吸收制冷剂的冷凝热。
在第二吸附部件(82)及再生热交换器(92)中加热了的第二空气,流过下段右后流路(112)并被导入到第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,而使水蒸气脱离吸附剂。换句话说,即是进行吸附剂的再生。结果是,脱离了吸附剂的水蒸气加给了第二空气,而使第二空气被加湿。在第一吸附部件(81)中被加湿了的第二空气流向下段右前流路(111)。
第一隔离面板(101)上的右前开口(102)及左后开口(105)开放,第一隔离面板(101)上的右后开口(104)及左前开口(103)关闭。上段部(130)中的第一排气口(133)开放,第二排气口(134)关闭。在供气口(135)中,箱形部分(136)的前面开放,背面关闭。
在这一状态下,在第一吸附部件(81)中被加湿了的第二空气,从下段右前流路(111)通过右前开口(102)流向中段前侧流路(121)。中段前侧流路(121)中的第二空气被第二风扇(144)所吸引而流向上段前侧流路(131)。结果是,被加热且被加湿了的第二空气流向供气口(135)的箱形部分(136),而被供向室内。
另一方面,在第二吸附部件(82)中被夺走了水分的第一空气,从下段左后流路(114)通过左后开口(105)而流向中段后侧流路(122)。在流过中段后侧流路(122)的那一段时间内,第一空气通过冷却热交换器(93)。在冷却热交换器(93)中,第一空气和制冷剂进行热交换,制冷剂回路中的制冷剂从第一空气中吸热。之后,第一空气由第一风扇(143)吸引而流向上段后侧流路(132),通过第一排气口(133)排向室外。
在加湿运转时的第二动作中,和第一动作相反,空气在第二吸附部件(82)中被加湿,同时水蒸气被第一吸附部件(81)的吸附剂所吸附。
在下段部(110)中摆动切换阀(140)倒向左侧而使吸入口(116)和下段右前流路(111)连通。第一滑动切换阀(141)移动而使第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)和下段中央流路(115)连通,第二滑动切换阀(142)移动而使下段左后流路(114)和下段中央流路(115)连通。
在这一状态下,室外空气作为第一空气从吸入口(116)流向下段右前流路(111),第一空气又从下段右前流路(111)流向第一吸附部件(81)的调湿侧通路(85)。在流过该调湿侧通路(85)的那一段时间内,第一空气中所含的水蒸气被吸附剂所吸附。在调湿侧通路(85)中被夺取了水分的第一空气流向下段右后流路(112)。
另一方面,室外空气作为第二空气流向口朝着下段部(110)的右侧面开的第一吸附部件(81)的冷却侧通路(86)中,在流过该冷却侧通路(86)的那一段时间内,第二空气吸收在调湿侧通路(85)中水蒸气被吸附到吸附剂上时所产生的吸附热。夺来了吸附热的第二空气流向下段中央流路(115)。在流过下段中央流路(115)的那一段时间内,第二空气通过再生热交换器(92)。在再生热交换器(92)中,第二空气和制冷剂进行热交换,而吸收制冷剂的冷凝热。
在第一吸附部件(81)及再生热交换器(92)中加热了的第二空气,流过下段左后流路(114)并被导入到第二吸附部件(82)的调湿侧通路(85)中。在该调湿侧通路(85)中,吸附剂被第二空气加热,水蒸气脱离吸附剂。换句话说,即是进行吸附剂的再生。从吸附剂脱离出来的水蒸气加给了第二空气,第二空气即被加湿。在第二吸附部件(82)中被加湿了的第二空气流向下段左前流路(113)。
第一隔离面板(101)上的右后开口(104)及左前开口(103)开放,右前开口(102)及左后开口(105)关闭。上段部(130)中的第一排气口(133)开放,第二排气口(134)关闭。在供气口(135)中,箱形部分(136)的前面开放,背面关闭。
在这一状态下,在第二吸附部件(82)中被加湿了的第二空气,从下段左前流路(113)通过左前开口(103)流向中段前侧流路(121)。中段前侧流路(121)中的第二空气被第二风扇(144)吸引而流向上段前侧流路(131)。结果是,被加热并被加湿了的第二空气流入供气口(135)的箱形部分(136),而被供向室内。
另一方面,在第一吸附部件(81)中被夺走了水分的第一空气,从下段右后流路(112)通过右后开口(104)流向中段后侧流路(122)。在流过中段后侧流路(122)的那一段时间内,第一空气通过冷却热交换器(93)。在冷却热交换器(93)中,第一空气和制冷剂进行热交换,制冷剂回路中的制冷剂从第一空气中吸热。之后,第一空气被第一风扇(143)所吸引而流向上段后侧流路(132),通过第一排气口(133)而排到室外。
(发明的其他实施例)
—第一个变形例—
本发明所涉及的吸附部件(81,82)可为如下的结构。
如图14所示,本变形例中的吸附部件(81,82),是通过交替着将多个第一构件(210)、多个第二构件(220)摞起来而构成为长方体。
在长方体的吸附部件(81,82)中,调湿侧通路(85)、冷却侧通路(86)朝着和第一构件(210)、第二构件(220)的摞叠方向平行的侧面开着口。具体而言,由第一构件(210)构成且有第一空气在流动的调湿侧通路(85)朝着4个侧面中相对的两个面开着口;由第二构件(220)构成且第一空气在流动的冷却侧通路(86)朝着剩下的相对的两个面开着口。
在长方体吸附部件(81,82)中,位于第一构件(210)、第二构件(220)的摞起来的方向的两端的端面,构成调湿侧通路(85)及冷却侧通路(86)中之任一个都不开口的闭塞端面(240)。该闭塞端面(240)形成为长方形状,长边的边长为L1,短边的边长为L2。而且,在上述吸附部件(81,82)中,调湿侧通路(85)朝着位于闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,冷却侧通路(86)朝着位于闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
如图15所示,第一构件(210)形成为长方体板状,构成隔离构件。具体而言,第一构件(210)的长边的边长为L1,短边的边长为L2,厚度为t1。该第一构件(210)是通过由两枚平板(211,212)夹着一枚波浪形板(213)而构成的。在第一构件(210)中,将波浪形板(213)布置成其脊梁方向和平板(211,212)的短边平行的样子,在第一构件(210)中,两枚平板(211,212)之间形成了调湿侧通路(85)。
在上述第一构件(210)中,每一枚平板(211,212)和波浪形板(213)由陶瓷纸、玻璃纤维纸等纤维纸构成。而且,在每一个平板(211,212)的内表面及波浪形板(213)的表面涂敷了用以吸附水蒸气的吸附剂。可用例如氧化硅胶、沸石、离子交换树脂等作这种吸附剂用。
如图16所示,第二构件(220)形成为长方形的框体状。具体而言,第二构件(220)的长边的边长为L1,短边的边长为L2,厚度为t2。该第二构件(220)是通过将长方形平板状即所谓的塑料盒的中央部分冲掉后而形成为框体。
具体而言,第二构件(220)拥有:两个面对着面布置的平板部分(221,222)及在其间所设的增强栈部分(223)。增强栈部分(223)为保持两块平板部分(221,222)的间隙而形成在与平板部分(221,222)正交的方向上。而且,增强栈部分(223)的延伸方向和第二构件(220)的长边平行。
在上述第二构件(220)中,在平板部分(221,222)之间形成冷却侧通路(86)。而且,在将第一构件(210)及第二构件(220)摞起来而构成的吸附部件(81,82)中,第二构件(220)的被冲掉的部分成为其两侧被第一构件(210)塞住的状态,这一部分也构成冷却侧通路(86)。需提一下,在第二构件(220)中,平板部分(221,222)和增强栈部分(223)的表面上未涂敷吸附剂。
—第二个变形例—
本发明所涉及的吸附部件(81,82)可为如下的结构。
如图17~图20所示,本变形例中的吸附部件(81,82)拥有多个部件要素(251,252,253,254)。该吸附部件(81,82)是将多个部件要素(251~254)组合起来后而形成的,整体形成为长方体。
在图17~图20中,示出了将本变形例应用到上述第一个变形例所涉及的吸附部件(81,82)中的情况。由多个部件要素(251~254)构成的本实施例中的吸附部件(81,82),其整体形状和上述第一个变形例所涉及的吸附部件(81,82)一样(参考图14)。
在本变形例中的吸附部件(81,82)中,每一个部件要素(251~254)是通过交替着将多个第一构件(210)及多个第二构件(220)摞起来以后而构成为长方体。第一构件(210)、第二构件(220)的结构和上述第一个变形例中的一样(参考图15、图16)。只不过是,该变形例中的第一构件(210)及第二构件(220)的大小,既有和上述第一个变形例一样的时候,也有和上述第一个变形例不一样的时候。
在长方体的部件要素(251~254中),调湿侧通路(85)、冷却侧通路(86)朝着与第一构件(210)、第二构件(220)的摞起来的方向平行的侧面开着口。具体而言,由第一构件(210)构成且有第一空气在流动的调湿侧通路(85)朝着4个侧面中相对的两个面开着口;由第二构件(220)构成且第一空气在流动的冷却侧通路(86)朝着剩下的相对的两个面开着口。而且,在该部件要素(251~254)中,和4个侧面正交的端面上,调湿侧通路(85)及冷却侧通路(86)中的任一条通路都不开口。
图17所示的吸附部件(81,82)由三个部件要素(251)构成。该部件要素(251)中的第一构件(210)及第二构件(220)形成为和上述第一个变形例一样的长方形状。换句话说,第一构件(210)、第二构件(220)的长边的边长为L1,短边的边长为L2。在每一个部件要素(251)中,第一构件(210)、第二构件(220)的叠层方向的长度为W/3。
在该图中的吸附部件(81,82)中,三个部件要素(251)以相邻的部件要素(251)的端面相互对着的状态从我们跟前朝着离开我们的远处排成一列。而且,吸附部件(81,82)的整体形状为宽度L1、高度L2、深度W的长方体。
还有,在该图中的吸附部件(81,82)中,布置在最靠近跟前的部件要素(251)的跟前一侧的端面和布置在深处的部件要素(251)的深处一侧的端面构成吸附部件(81,82)的闭塞端面(240)。该闭塞端面(240)为长边的边长为L1、短边的边长为L2的长方形状。以吸附部件(81,82)作为一个整体来看时,调湿侧通路(85)朝着闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,冷却侧通路(86)朝着闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
图18所示的吸附部件(81,82)由两个部件要素(252)构成。该部件要素(252)的第一构件(210)及第二构件(220)是将上述第一个变形例中的部件沿着长边的中央分成两个以后而形成为四边形状。换句话说,第一构件(210)、第二构件(220),其一条边的边长为L1/2,与这一条边正交的另一条边的边长为L2。而且,每一个部件要素(252)在第一构件(210)、第二构件(220)的叠层方向上的长度为W。
在该图所示的吸附部件(81,82)中,两个部件要素(252)以在部件要素(251)中冷却侧通路(86)开着口的侧面相对着的姿势左右布置着。而且,吸附部件(81,82)的整体形状为宽度L1、高度L2、深度W的长方体。
还有,在该图的吸附部件(81,82)中,由左右排列着的两个部件要素(252)的端面形成闭塞端面(240)。该吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),是通过将部件要素(252)的四角形状的两个端面合起来后而形成为长方形状。具体而言,该闭塞端面(240)为长边的边长为L1,短边的边长为L2的长方形状。若将吸附部件(81,82)作为一个整体来看的话,调湿侧通路(85)朝着位于闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口;冷却侧通路(86)朝着位于闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
图19所示的吸附部件(81,82)由两个部件要素(253)构成。该部件要素(253)的第一构件(210)及第二构件(220)是将上述第一个变形例中的部件沿着短边的中央分成两个以后而形成为长方形状。换句话说,第一构件(210)、第二构件(220)的长边的边长为L1,短边的边长为L2/2。而且,每一个部件要素(253)在第一构件(210)、第二构件(220)的叠层方向上的长度为W。
在该图所示的吸附部件(81,82)中,两个部件要素(253)以在部件要素(251)中调湿侧通路(85)开着口的侧面相对着的姿势上下摞着。而且,该吸附部件(81,82)的整体形状为宽度L1、高度L2、深度W的长方体。
还有,在该图的吸附部件(81,82)中,由上下排列着的两个部件要素(253)的端面形成闭塞端面(240)。该吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),是通过将部件要素(253)的四角形状的两个端面合起来后而形成为长方形状。具体而言,该闭塞端面(240)为长边的边长为L1,短边的边长为L2的长方形状。若将吸附部件(81,82)作为一个整体来看的话,调湿侧通路(85)朝着位于闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口;冷却侧通路(86)朝着位于闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
图20所示的吸附部件(81,82)由八个部件要素(254)构成。该部件要素(254)的第一构件(210)及第二构件(220)是将上述第一个变形例中的部件沿着长边和短边的中央分成四个以后而形成为长方形状。换句话说,第一构件(210)、第二构件(220),其长边的边长为L1/2,短边的边长为L2/2。而且,每一个部件要素(254)在第一构件(210)、第二构件(220)的摞起来的方向上的长度为W/2。
在该图所示的吸附部件(81,82)中,八个部件要素(254)以规定的姿势布置着。具体而言,上下相邻的部件要素(254)为各自的调湿侧通路(85)开着口的侧面面对着面;左右相邻的部件要素(254)为各自的冷却侧通路(86)开着口的侧面相互面对着面;前后相邻的部件要素(254)为各自的端面相互面对着面。于是,该吸附部件(81,82)的整体形状为宽度L1、高度L2、深度W的长方体。
还有,在该图的吸附部件(81,82)中,由上下左右排列着的四个部件要素(254)的端面形成闭塞端面(240)。该吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),是通过将部件要素(25)的四角形状的四个端面合起来后而形成为长方形状。具体而言,该闭塞端面(240)为长边的边长为L1、短边的边长为L2的长方形状。若将吸附部件(81,82)作为一个整体来看的话,调湿侧通路(85)朝着位于闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口;冷却侧通路(86)朝着位于闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
需提一下,在本变形例的吸附部件(81,82)中,构成它的多个部件要素(251~254)不靠得很密也是可以的。换句话说,在该吸附部件(81,82)中,部件要素(251~254)之间多少有点间隙也是可以的。
还有,在该吸附部件(81,82)中,每一个部件要素(251~254)并不一定要互相固定在一起。换句话说,也可以是这样的,即若将多个部件要素(251~254)分别放到空调装置的壳体(10)内,在该壳体(10)内就由多个部件要素(251~254)形成一个吸附部件(81,82)。
—第三个变形例—
在上述各实施例的空调装置中,在再生热交换器(92)中让空气和制冷剂进行热交换,而由制冷剂的冷凝热来将第二空气加热的。还可用下述做法来代替这一做法。
也就是说,在再生热交换器(92)中让第二空气和温水进行热交换,由温水来对第二空气加热。在这种情况下,可将空调装置内的再生温度亦即从再生热交换器(92)送到吸附部件(81,82)中的第二空气的温度设在60℃~80℃左右。因此,在本变形例中,让吸附部件(81,82)的形状成为例如L1/L2=2.5左右即可。
还有,在再生热交换器(92)中用以加热第二空气的媒体,不仅可为制冷剂、温水,还可使用例如燃烧气体等。在这一情况下,可将空调装置中的再生温度设在100℃左右。
需提一下,在上述每一个实施例的空调装置中,再生温度并非要一定不变,而是根据被导入再生热交换器(92)的第二空气的温度而变化。而且,该空调装置中,再生温度的变动范围的下限值在30℃左右。
换句话说,因为对大小等有限制,所以对再生热交换器(92)性能等也就有限制。因此,可以认为:再生热交换器(92)的出入口处的第二空气的温度差最大在40℃左右。另一方面,该空调装置运转时的外气温度最低在-10℃左右。因此,若假设一使用室外空气作第二空气的情况,就成为在再生热交换器(92)中让-10℃的第二空气的温度升到40℃,此时的再生温度就成为30℃。
就这样,在上述每一个实施例的空调装置中,在由制冷剂的冷凝热加热第二空气的情况下,再生温度在30℃以上(包括30℃)60℃以下(包括60℃)这样的范围内变动。而且,在使用燃烧气体来加热第二空气的情况下,再生温度就在30℃以上(包括30℃)100℃以下(包括100℃)这样的范围内变动。
工业上的可利用性
综上所述,本发明对调节空气湿度的空调装置很有用。

Claims (13)

1、一种吸附部件,其包括:流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86),其特征在于:
吸附部件,形成为以一定的间隔将长方形板状的隔离构件(83,210)摞起来而构成的长方体;
在上述隔离构件(83,210)的摞起来的方向上交替着形成上述第一通路(85)和上述第二通路(86);
上述第一通路(85)朝着位于上述隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面开着口;
上述第二通路(86)朝着位于上述隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面开着口。
2、根据权利要求第1项所述的吸附部件,其特征在于:
所形成的隔离构件(83,210),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
3、一种吸附部件(81,82),其包括:多个形成有流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86)的部件要素(251,…),且是将上述多个部件要素(251,…)组合起来而构成吸附部件(81,82),做到第一空气在每一个第一通路(85)中流通,第二通路(86)在每一个第二通路(86)中流通,其特征在于:
上述吸附部件(81,82)整体上形成为长方体,上述第一通路(85)及第二通路(86)中的任一个皆不开口的闭塞端面(240)为长方形,布置上述部件要素(251,…),做到第一通路(85)朝着位于上述闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于上述闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
4、根据权利要求第3项所述的吸附部件,其特征在于:
吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
5、一种空调装置,其拥有:多个吸附部件(81,82),交替着重复进行空气在第1吸附部件(81)中被除湿同时吸附剂在第2吸附部件(82)中得到了再生的第一动作、和空气在第2吸附部件(82)中被除湿同时吸附剂在第1吸附部件(81)中得到了再生的第二动作,进行将所取进来的空气除湿后供向室内的运转、或者将所取进来的空气加湿后供向室内的运转,其特征在于:
上述吸附部件(81,82),拥有:流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热有空气在流通的第二通路(86);
上述吸附部件(81,82),形成为以一定的间隔将长方形板状的隔离构件(83,210)摞起来而构成的长方体;
在上述隔离构件(83,210)的摞叠方向上交替着形成上述第一通路(85)和上述第二通路(86);
上述第一通路(85)朝着位于上述隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面开着口,上述第二通路(86)朝着位于上述隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面开着口。
6、根据权利要求第5项所述的空调装置,其特征在于:
所形成的吸附部件(81,82)的隔离构件(83,210),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
7、一种空调装置,其拥有:多个吸附部件(81,82),交替着重复进行空气在第1吸附部件(81)中被除湿同时吸附剂在第2吸附部件(82)中得到了再生的第一动作、和空气在第2吸附部件(82)中被除湿同时吸附剂在第1吸附部件(81)中得到了再生的第二动作,进行将所取进来的空气除湿后供向室内的运转、或者将所吸进来的空气加湿后供向室内的运转,其特征在于:
上述吸附部件(81,82),包括:多个形成有流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86)的部件要素(251,…),且是将上述多个部件要素(251,…)组合起来构成上述吸附部件(81,82),做到第一空气在每一个第一通路(85)中流通,第二通路(86)在每一个第二通路(86)中流通;
上述吸附部件(81,82)整体上形成为长方体,上述第一通路(85)及第二通路(86)中的任一个皆不开口的闭塞端面(240)为长方形,布置上述部件要素(251,…),做到第一通路(85)朝着位于上述闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于上述闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
8、根据权利要求第7项所述的空调装置,其特征在于:
吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
9、一种空调装置,其包括:吸附部件(81,82)和为再生吸附剂而将供向上述吸附部件(81,82)的空气加热的加热器(92),进行让上述吸附部件(81,82)中的吸附剂吸附第一空气中的水分的动作和由在上述加热器(92)中加热了的第二空气将上述吸附部件(81,82)的吸附剂再生的动作,而将除湿了的第一空气或者加湿了的第二空气供向室内,其特征在于:
上述吸附部件(81,82),拥有:流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86);
上述吸附部件(81,82),形成为以一定的间隔将长方形板状的隔离构件(83,210)摞起来而构成的长方体;
在上述隔离构件(83,210)的摞起来的方向上交替着形成了上述第一通路(85)和上述第二通路(86);
上述第一通路(85)朝着位于上述隔离构件(83,210)的长边一侧的侧面开着口,上述第二通路(86)朝着位于上述隔离构件(83,210)的短边一侧的侧面开着口。
10、根据权利要求第9项所述的空调装置,其特征在于:
所形成的吸附部件(81,82)的隔离构件(83,210),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
11、一种空调装置,其包括:吸附部件(81,82)和为再生吸附剂而将供向上述吸附部件(81,82)的空气加热的加热器(92),进行让上述吸附部件(81,82)中的吸附剂吸附第一空气中的水分的动作和由在上述加热器(92)中加热了的第二空气将上述吸附部件(81,82)的吸附剂再生的动作,而将除湿了的第一空气或者加湿了的第二空气供向室内,其特征在于:
上述吸附部件(81,82),包括:多个形成有流通着的空气和吸附剂接触的第一通路(85)、和空气为夺取在该第一通路(85)中所产生的吸附热而在流通的第二通路(86)的部件要素(251,…),且是将上述多个部件要素(251,…)组合起来而构成上述吸附部件(81,82),做到第一空气在每一个第一通路(85)中流通,第二通路(86)在每一个第二通路(86)中流通;
上述吸附部件(81,82)整体上形成为长方体,上述第一通路(85)及第二通路(86)中的任一个皆不开口的闭塞端面(240)为长方形,布置上述部件要素(251,…),做到第一通路(85)朝着位于上述闭塞端面(240)的长边一侧的侧面开着口,第二通路(86)朝着位于上述闭塞端面(240)的短边一侧的侧面开着口。
12、根据权利要求第11项所述的空调装置,其特征在于:
吸附部件(81,82)的闭塞端面(240),其长边的长度在其短边的长度的4倍以下。
13、根据权利要求第10项或者第12项所述的空调装置,其特征在于:
为再生吸附剂而供向上述吸附部件(81,82)的第二空气的温度在100℃以下(包括100℃)。
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