説明

吸湿ユニット

【課題】ショートサーキット現象が発生するおそれを低減することができる吸湿ユニットの提供。
【解決手段】加湿ユニット50は、加湿ロータと吸着用送風装置60と第1吸着用空気吸気口56b及び吸着用空気排気口56aが近接して形成されており加湿ロータと吸着用送風装置60とを収納する加湿ユニットケーシング51とを備える。吸着用送風装置60は、回転軸方向から吸入した空気を径方向に吹き出す羽根車とスクロール流路よりも空気流下流側であって吸着用空気排気口56aと対向する位置に吹出口66bが形成されているファンケーシングとを有する。ファンケーシングは、舌部69aと舌部69a端部から吹出口66bに延びる内壁部69dと内壁部69dに対向するように位置する外壁部69cとを含む。吸着用送風装置60が加湿ユニットケーシング51に収納された状態で外壁部69cは内壁部69dよりも第1吸着用空気吸気口56b近傍に位置している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸湿ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、空気中の水分を吸湿可能な吸湿部材と、吸気口及び排気口が設けられており吸湿部材を収納している本体フレームと、吸気口から吸湿部材を介して排気口に向かう空気流を生成するシロッコファンと、を備える吸湿ユニットがある。
【0003】
例えば、特許文献1(特開2002−48362号公報)に開示されている加湿ユニット(吸湿ユニットに相当)は、外気から吸湿した水分を加熱空気に放出する加湿ロータ(吸湿部材に相当)と、加湿ロータを収納する本体フレームとを備えている。この加湿ユニットでは、加湿ロータに外気が通されることで、外気中に含まれる水分が加湿ロータに吸湿されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、シロッコファンには、特許文献1に開示されているように、羽根車と、羽根車の回転軸を中心として略渦巻形状に形成されているファンケーシングとを備えており、ファンケーシング内に吸い込まれた空気が、ファンケーシング内の空気流路を羽根車の回転軸から離れる方向に流れ、ファンケーシングに設けられている吹出口から吹き出されるように構成されているものがある。このようなシロッコファンによって、吸気口を介して本体フレーム外から取り込まれた空気が、吸湿部材に通された後に、ファンケーシング内の空気流路を通り、排気口を介して本体フレーム外に排気される構成の吸湿ユニットには、ファンケーシングの舌部端部から吹出口に延びる内壁部が、内壁部と対向するように位置する外壁部よりも吸気口近傍に配置されているものがある。このような構成の加湿ユニットにおいて、吸気口と排気口とが近接しており、かつ、排気口に対向するように障害物が配置されている場合には、吹出口を介して排気口から本体フレーム外に吹き出された空気が障害物によって規制されることで吸気口に吸い込まれるショートサーキット現象が発生するおそれがある。
【0005】
そこで、本発明の課題は、ショートサーキット現象が発生するおそれを低減することができる吸湿ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1観点に係る吸湿ユニットは、吸湿部材と、シロッコファンと、本体フレームと、を備える。吸湿部材は、空気中の水分を吸湿可能である。シロッコファンは、吸湿部材に外気を通すためのファンである。シロッコファンは、羽根車と、ファンケーシングと、を有する。羽根車は、回転軸方向から吸入した空気を径方向に吹き出す。ファンケーシングには、吹出口が形成されている。また、ファンケーシングは、羽根車から吹き出された空気が流れる略渦巻状のスクロール流路を構成している。本体フレームは、吸湿部材とシロッコファンとを収納している。また、本体フレームには、吸気口と排気口とが近接して形成されている。吸気口は、外気を引き込むための開口である。排気口は、シロッコファンから吹き出される空気を外に排出するための開口である。また、吹出口は、スクロール流路よりも空気流下流側であって、排気口と対向する位置に設けられている。ファンケーシングは、舌部と、内壁部と、外壁部と、を含む。舌部は、羽根車の径方向に沿って内側に突出している。内壁部は、舌部端部から吹出口に延びている。外壁部は、内壁部に対向するように位置している。さらに、シロッコファンが本体フレームに収納された状態で、外壁部は、内壁部よりも吸気口近傍に位置している。
【0007】
本発明の第1観点に係る吸湿ユニットでは、シロッコファンが本体フレームに収納された状態で、外壁部が内壁部よりも吸気口近傍に位置している。このため、排気口からは、主に、吸気口から離れる方向に空気を吹き出すことができる。この結果、排気口から吹き出された空気が、吸気口から吸い込まれ難くなる。
【0008】
これによって、ショートサーキット現象が発生するおそれを低減することができる。
【0009】
本発明の第2観点に係る吸湿ユニットは、第1観点の吸湿ユニットにおいて、本体フレームは、少なくとも1つの角部を有する。また、内壁部は、外壁部よりも角部近傍に配置されている。
【0010】
例えば、シロッコファンから吹き出される空気量を増加させるために、ファンケーシングの高さ方向の寸法を大きくせずにファンケーシングの吹出口寸法を大きくしようとした場合、外壁部が内壁部よりも角部近傍に配置されていると、外壁部を延ばす方向に制約が生じてしまう。
【0011】
そこで、本発明の第2観点に係る吸湿ユニットでは、内壁部が外壁部よりも角部近傍に配置されている。このため、外壁部を延ばす方向の制約を生じにくくすることができる。
【0012】
本発明の第3観点に係る吸湿ユニットは、第2観点の吸湿ユニットにおいて、本体フレームは、第1板部と第2板部とを含む。第1板部と第2板部とは、角部を構成する。また、ファンケーシングは、角部近傍に位置している。さらに、ファンケーシングは、リブ部を有する。リブ部は、第1板部及び第2板部の少なくともいずれか一方に延びている。この吸湿ユニットでは、本体フレームの角部近傍には、リブ部が配置されているため、本体フレームの角部近傍の強度を増すことができる。
【0013】
本発明の第4観点に係る吸湿ユニットは、第1観点から第3観点のいずれかの吸湿ユニットにおいて、スクロール流路におけるファンケーシングのスクロール拡大率は、スクロール流路の巻終わり部の方が、スクロール流路の巻始め部よりも大きい。この吸湿ユニットでは、スクロール流路における空気流下流側の流路面積を大きくすることができるため、スクロール流路を流れる空気量を増やすことができる。
【0014】
これによって、吹出口から吹き出される空気量を増加させることができる。
【0015】
本発明の第5観点に係る吸湿ユニットは、第1観点から第4観点のいずれかの吸湿ユニットにおいて、吸湿部材は、加熱されることにより水分を脱離することが可能である。また、吸湿ユニットは、ヒータと、ファンと、を更に備える。ヒータは、吸湿部材から水分を脱離させるために吸湿部材を通る空気を加熱する。ファンは、ヒータによって加熱された空気を吸湿部材に流す。この吸湿ユニットでは、ヒータによって加熱された空気がファンによって吸湿部材に流されることで、吸湿部材によって吸湿されていた水分が、空気中に脱離される。このため、この吸湿ユニットでは、加湿空気を生成することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明の第1観点に係る吸湿ユニットでは、ショートサーキット現象が発生するおそれを低減することができる。
【0017】
本発明の第2観点に係る吸湿ユニットでは、外壁部を延ばす方向の制約を生じにくくすることができる。
【0018】
本発明の第3観点に係る吸湿ユニットでは、本体フレームの角部近傍の強度を増すことができる。
【0019】
本発明の第4観点に係る吸湿ユニットでは、吹出口から吹き出される空気量を増加させることができる。
【0020】
本発明の第5観点に係る吸湿ユニットでは、加湿空気を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態に係る空気調和機の正面図。
【図2】加湿ユニット及び室内機における空気の流れを説明するための図(第2吸着用空気取込口は省略)。
【図3】加湿ユニットの分解斜視図。
【図4】加湿ユニットの平面図(加湿ロータ、ヒータ、吸排気ファン、流路切換装置、及び、吸着用送風装置の第1ケーシング及び羽根車は省略)。
【図5】ファンケーシング内のスクロール流路を説明するための図。
【図6】吸着用送風装置の斜視図(第1ケーシングは省略)。
【図7】スクロール壁部の形状を説明するための図。
【図8】従来の加湿ユニットの平面図(加湿ロータ、ヒータ、吸排気ファン、流路切換装置、及び、吸着用送風装置の第1ケーシング及び羽根車は省略)。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る加湿ニット(吸湿ユニットに相当)50を備える空気調和機10について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0023】
(1)空気調和機の構成
空気調和機10は、図1及び図2に示すように、1台の室外機11と、1台の室内機12とが冷媒配管によって並列に接続されているペア型の空気調和機である。また、この空気調和機10は、冷房運転、暖房運転、除湿運転、加湿運転、給気運転および排気運転等の運転を行うことができる。なお、本実施形態の空気調和機は、ペア型の空気調和機であるが、これに限定されず、1台の室外機に複数台の室内機が接続されたマルチ型の空気調和機であってもよい。
【0024】
室外機11は、図2に示すように、室外熱交換器24や室外ファン29などを内部に収容する室外空調ユニット20と、加湿ユニット50とを備えている。室内機12の内部には室内熱交換器13および室内ファン14等が収容されている。また、加湿ユニット50と室内機12との間には、加湿ユニット50の内部空間と室内機12の内部空間とを連通させることが可能な吸排気ダクト15が設けられている。
【0025】
以下に、空気調和機10の備える室内機12および室外機11の詳細について説明する。
【0026】
(2)室内機の構成
室内機12は、室内の壁面等に設置される壁掛け型の室内機である。また、室内機12は、室内機ケーシング16、室内熱交換器13及び室内ファン14を備えており、室内熱交換器13及び室内ファン14は室内機ケーシング16内に収納されている。
【0027】
室内熱交換器13は、長手方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管から挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。
【0028】
室内ファン14は、クロスフローファンであって、回転駆動することによって、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。室内ファン14は、室内の空気を室内機12内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器13との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。
【0029】
また、室内機12内には、室内ファン14が回転し空気流が生成されている状態で、室内機12の上部に設けられている空気取込口16aの下流側であり、かつ、室内熱交換器13の上流側の空間に、吸排気ダクト15の一方の端部が配置されている。
【0030】
(3)室外機の構成
室外機11は、図1および図2に示すように、下部の室外空調ユニット20と、上部の加湿ユニット50とから構成されている。このため、この室外機11では、室外空調ユニット20と加湿ユニット50との電源を一元化することができる。
【0031】
(3−1)室外空調ユニットの構成
室外空調ユニット20内には、図2に示すように、圧縮機21と、圧縮機21の吐出側に接続される四路切換弁22と、圧縮機21の吸入側に接続されるアキュムレータ23と、四路切換弁22に接続された室外熱交換器24と、室外熱交換器24に接続された室外膨張弁25とが収容されている。室外膨張弁25は、フィルタ26および液閉鎖弁27を介して液冷媒配管に接続されており、この液冷媒配管を介して室内熱交換器13の一端と接続されている。また、四路切換弁22は、ガス閉鎖弁28を介してガス冷媒配管に接続されており、このガス冷媒配管を介して室内熱交換器13の他端と接続されている。
【0032】
(3−2)加湿ユニットの構成
図3は、加湿ユニット50の分解斜視図である。
【0033】
加湿ユニット50は、図1、図2及び図3に示すように、加湿ユニットケーシング(本体フレームに相当)51と、加湿ロータ(吸湿部材に相当)52と、ヒータ55と、吸着用送風装置(シロッコファンに相当)60と、流路切換装置53と、吸排気ファン(ファンに相当)54と、を備えている。加湿ユニット50は、室内から取り込まれた空気を室外へと排気したり、室外から取り込まれた室外空気を室内へと供給したりすることができる。また、室外空気を加湿して室内へと供給することもできる。
【0034】
(3−2−1)加湿ユニットケーシング
加湿ユニットケーシング51は、加湿ロータ52、ヒータ55、吸排気ファン54、流路切換装置53および吸着用送風装置60等を収納している。
【0035】
加湿ユニットケーシング51は、図4に示すように、平面視において、4つの角部51a,51b,51c,51dを有する略4角形状を呈しており、前面部56、背面部57、左側面部59a、及び、右側面部59bを含む。なお、加湿ユニットケーシング51の形状はこれに限定されず、1つ以上の角部を有する形状であればよい。
【0036】
加湿ユニットケーシング51の前面部56には、図1及び図3に示すように、複数のスリット状の開口からなる吸着用空気排気口(排気口に相当)56a及び第1吸着用空気吸気口(吸気口に相当)56bが並んで設けられている。なお、本実施形態では、吸着用空気排気口56aが第1吸着用空気吸気口56bよりも左側面部59a側に位置している。第1吸着用空気吸気口56bは、加湿ロータ52に水分を吸着させるために室外から取り込まれる空気が通る開口である。吸着用空気排気口56aは、吸湿用流路58aを流れて加湿ロータ52によって水分が吸着された後の空気を、加湿ユニットケーシング51外に排出するための開口である。また、加湿ユニットケーシング51の背面部57には、複数のスリット状の開口からなる第2吸着用空気吸気口57bおよび吸排気口57aが設けられている(図2及び図3参照)。第2吸着用空気吸気口57bは、第1吸着用空気吸気口56bと同様に、加湿ロータ52に水分を吸着させるために室外から取り込まれる空気が通る開口である。吸排気口57aは、加湿運転時或いは給気運転時に、室外の空気を加湿用流路58bに取り込むための開口である。室外の空気が加湿用流路58bに流入すると、加湿ロータ52の一部分を通過した後、ヒータ55で加熱されてから、加湿ロータ52の別の部分を通過して、吸排気ファン54へ向かって流れる。また、排気運転時には、室内機12から取り込まれた空気が、加湿ユニット50内の加湿用流路58bに流入し、吸排気口57aを介して室外へと排気される。
【0037】
なお、本実施形態では、加湿ユニットケーシング51の前面部56には、吸着用空気排気口56aと第1吸着用空気吸気口56bとが左右方向に並んで設けられているが、吸着用空気排気口56aと第1吸着用空気吸気口56bとが近接して設けられていれば、これに限定されず、例えば、上下方向に並んで設けられていてもよい。また、本実施形態では、加湿ユニットケーシング51の背面部57には第2吸着用空気吸気口57bが設けられているが、他に吸着用空気取込口が設けられていれば(例えば、第1吸着用空気吸気口56bがあれば)、加湿ユニットケーシング51の背面部57に第2吸着用空気吸気口57bが設けられていなくてもよい。
【0038】
(3−2−2)加湿ロータ
加湿ロータ52は、ハニカム構造のセラミックロータであり、略円板状の外形を有している。また、加湿ロータ52は、回転可能に設けられており、ロータ駆動用モータによって回転駆動される。さらに、加湿ロータ52の主たる部分は、ゼオライト等の吸着剤から焼成されている。ゼオライト等の吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着(吸湿)するとともに、吸着した水分を加熱されることによって脱離するという性質を有している。なお、本実施形態では、吸着剤としてゼオライトを用いているが、シリカゲルやアルミナ等を吸着剤として用いることも可能である。このように加湿ロータ52が略円板状であることで、加湿ユニット50を小型化することができる。
【0039】
(3−2−3)ヒータ
ヒータ55は、加湿ロータ52の上方に位置しており、加湿ロータ52に対向して配置されている。また、ヒータ55は、加湿ロータ52から水分を脱離させるために加湿ロータ52へ送られる空気を加熱する。ヒータ55によって加熱された空気が、加湿ロータ52へ送られることで、加湿ロータ52は加熱されることになる。
【0040】
(3−2−4)吸排気ファン
吸排気ファン54は、加湿ロータ52の側方に配置されており、室外から取り込まれ室内機12へと送られる空気の流れ、及び、室内から室内機12内に取り込まれ室外へと送られる空気の流れを生成する遠心ファン組立体である。吸排気ファン54は、室外から取り入れた空気を室内機12へと送る場合には、吸排気口57aから室外の空気を加湿用流路58bに流入させ、加湿ロータ52を通過させた後、流路切換装置53及び吸排気ダクト15を介して室内機12へと流れる空気流を生成する。このとき、図2に示すA1方向に空気が流れる。また、吸排気ファン54は、室内の空気を室内機12から室外へと排出する場合には、室内機12から吸排気ダクト15、加湿用流路58bを介して吸排気口57aから室外へと流れる空気流を生成する。このとき、図2に示すA2方向に空気が流れる。なお、本実施形態における吸排気ファン54は、ターボファンである。
【0041】
(3−2−5)流路切換装置
流路切換装置53は、吸排気ファン54と吸排気ダクト15との間に配置されている。また、流路切換装置53は、吸排気ファン54と吸排気ダクト15との接続状態を、加湿用流路58bと吸排気ダクト15とを接続した状態の供給状態と、加湿用流路58bと吸排気ダクト15との接続を解除した供給停止状態とに切り換えることが可能である。供給状態では、加湿用流路58bから吸排気ダクト15への空気の流れ、或いは、吸排気ダクト15から加湿用流路58bへの空気の流れを許容する。このため、給気状態では、加湿用流路58bを流れ吸排気ファン54から吹き出された空気が吸排気ダクト15へと流れたり、室内機12から吸排気ダクト15を通って吸排気ファン54に吸い込まれた空気が加湿用流路58bに流れたりする。このため、給気状態では、図2に示すA1方向に空気が流れ、室外の空気が吸排気ダクト15を通って室内機12へと供給されたり、図2に示すA2方向に空気が流れ、室内機12から吸排気ダクト15を通ってきた空気が、吸排気口57aを経て室外へと排気されたりする。また、供給停止状態では、加湿用流路58bから吸排気ダクト15への空気の流れ、或いは、吸排気ダクト15から加湿用流路58bへの空気の流れが遮断される。このため、供給停止状態では、室外の空気が室内機12内に供給されたり、室内機12内の空気が室外に排気されたりしないようになる。
【0042】
(3−2−6)吸着用送風装置
吸着用送風装置60は、加湿ロータ52に外気を通すための装置であって、加湿ロータ52のうちのヒータ55と対向しない部分を通過する空気の流れを生成する。すなわち、吸着用送風装置60は、第1吸着用空気吸気口56b及び第2吸着用空気吸気口57bから吸い込まれ、吸湿用流路58aを流れて、吸着用空気排気口56aから室外へ排出される空気の流れを生成する。
【0043】
吸着用送風装置60は、ファンモータ61と、ファンモータ61によって回転駆動される羽根車62と、羽根車62を収納するファンケーシング63と、を備えており、羽根車62の回転軸方向から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式の送風機、いわゆるシロッコファンである。なお、本実施形態では、図4に示すように、吸着用送風装置60は、平面視において、加湿ユニットケーシング51の長手方向(左右方向)の中央よりも左側面部59a側に配置されている。
【0044】
ファンモータ61は、後述する第2ファンケーシング68のモータ収納部68bに収納された状態で、ファンケーシング63に固定されている。また、ファンモータ61の回転軸61aは、ファンケーシング63内に位置している。
【0045】
羽根車62は、円周方向に配設された複数のブレード62aと、ブレード62aの空気吸込側端部に設けられた環状の保持リング62bと、保持リング62bと対向する位置に設けられた円板状の底面プレート62cと、を有している。羽根車62は、ファンモータ61の回転軸61aに連結されており、羽根車62がファンモータ61により回転駆動されると、回転軸方向より吸引した空気を、ブレード62a間を通って径方向外側に吹き出して、後述するスクロール流路64に圧送する。
【0046】
ファンケーシング63は、吸湿用流路58aの一部であって、羽根車62から吹き出される空気が流れる略渦巻状(螺旋状)のスクロール流路64とスクロール流路64の下流側に位置する吹出流路65とを含む空気流路66を構成している。なお、本実施形態では、スクロール流路64と吹出流路65とは、ファンケーシング63の平面視において、羽根車62の回転軸61aから水平方向に延びる仮想面Fによって区別している(図5及び図6参照)。スクロール流路64は、空気流路66において、仮想面Fよりも空気流上流側に位置する部分であり、吹出流路65は、空気流路66において、仮想面Fよりも空気流下流側に位置する部分である。
【0047】
また、ファンケーシング63には、スクロール流路64の空気流れ下流側、すなわち、吹出流路65の下端部に、空気流路66を流れた空気をファンケーシング63外部へ吹き出すための吹出口66bが形成されている。吹出口66bは、羽根車62の径方向外側に開口するように設けられている。また、加湿ユニットケーシング51に吸着用送風装置60が収納された状態で、吹出口66bは、吸着用空気排気口56aと対向するように位置している。このため、空気流路66を流れて吹出口66bから吹き出された空気は、吸着用空気排気口56aを介して加湿ユニットケーシング51外に排出される。
【0048】
また、ファンケーシング63は、その上部を構成する第1ファンケーシング67と、その下部を構成する第2ファンケーシング68と、その中央部を構成する第3ファンケーシング69とを備えている。
【0049】
第1ファンケーシング67は、ファンモータ61に対向するように配置される。また、第1ファンケーシング67には、ファンケーシング63内に空気を導くための吸込口67aが、羽根車62の回転軸方向に設けられている。また、吸込口67aは、ベルマウス状に設けられている。
【0050】
第2ファンケーシング68は、第1ファンケーシング67と対向するように位置している。より詳しくは、第1ファンケーシング67と第2ファンケーシング68とは、羽根車62の回転軸方向に相互に離間して位置している。また、第2ファンケーシング68は、平面部68aと、平面部68aから下方に突出するモータ収納部68bと、を有している。モータ収納部68bには、上述のように、ファンモータ61が収納される。
【0051】
第3ファンケーシング69は、第1ファンケーシング67と第2ファンケーシング68との間に配置されており、第1ファンケーシング67及び第2ファンケーシング68と共に空気流路66を構成している。また、第3ファンケーシング69は、図4及び図6に示すように、舌部69aと、スクロール壁部69bと、外壁部69cと、内壁部69dと、リブ部69eと、を有している。
【0052】
舌部69aは、羽根車62の径方向に沿って内側に突出する尖端部69aaを含む。また、第3ファンケーシング69と羽根車62の回転軸61aとの距離は、舌部69aの尖端部69aaにおいて最も短くなっており、舌部69aの尖端部69aaは、スクロール流路64の上流端(以下、巻始め部64aという)に位置している。
【0053】
スクロール壁部69bは、羽根車62の周面と対向するように舌部69aの端部からスクロール流路64の下流端(以下、巻終わり部64bという)まで所定の渦巻状(螺旋状)に延びている。具体的には、スクロール壁部69bは、スクロール流路64の巻始め部64aからの巻き角度(舌部69aからの角度)θが増大するにつれて、羽根車62の回転軸61aからの径方向の距離(以下、スクロール半径という)が大きくなるように湾曲している。なお、本実施形態では、第3ファンケーシング69のスクロール半径は、図5の二点鎖線で示すように、スクロール流路64の巻終わり部64bの方が、スクロール流路64の巻始め部64aよりも大きくなるように設計されている。このため、スクロール流路64の流路断面積は、上流から下流に向けて徐々に拡大している。
【0054】
図7は、スクロール壁部69bの形状を説明するための図である。一般的に、第3ファンケーシングのスクロール形状は、スクロール拡大率をnとし、舌部69aの尖端部69aaと羽根車62の回転軸61aとの距離をr0とし、巻き角度θにおけるスクロール半径をrとすると、r=r0exp(nθ)で設計されている。
【0055】
本実施形態のスクロール壁部69bの形状は、図7に示すように、従来のスクロール壁部を左右反転させた場合のスクロール壁部の形状(r=rsexp(nsθ);0<θ≦θs、θs<1π)と、所定のスクロール壁部の形状(r=reexp(neθ);re<rs、θs≦θ≦θe、θe<1.5π)とを合成した形状としている。このため、本実施形態のスクロール壁部69bの形状は、巻終わり部64bのスクロール拡大率neが、巻始め部64aのスクロール拡大率nsよりも大きくなる。したがって、スクロール流路を流れる空気の流量との関係の小さい領域(スクロール流路において、従来のスクロール壁部を左右反転させた場合のスクロール壁部の形状によって構成される領域)の流路面積を維持し、スクロール流路を流れる空気の流量との関係の大きい領域(スクロール流路において、所定のスクロール壁部の形状によって構成される領域)の流路面積を大きくすることができる。これにより、同一拡大円でスクロール壁部の形状を構成する場合と比較して、スクロール流路を流れる空気の量を増やすことができる。
【0056】
内壁部69dは、舌部69aのスクロール壁部69bと連続している側の端部とは反対側の端部から延びている。外壁部69cは、内壁部69dと対向するように位置しており、スクロール壁部69bの舌部69aと連続している側の端部とは反対側の端部(巻き角度θが大きい側の端部)から延びている。また、加湿ユニットケーシング51に吸着用送風装置60が収納された状態で、内壁部69dが外壁部69cよりも前面部56と左側面部59aとによって構成される加湿ユニットケーシング51の角部51a近傍に位置しており、外壁部69cが内壁部69dよりも第1吸着用空気吸気口56b近傍に位置している。さらに、内壁部69dと外壁部69cとは、第1ファンケーシング67及び第2ファンケーシング68と共に、吹出流路65を構成している。そして、内壁部69d端部及び外壁部69c端部は、吹出口66bの一部を規定している。
【0057】
リブ部69eは、スクロール壁部69bにおいて角部51a近傍に位置する部分から左側面部59aに延びており、角部51aを補強している。なお、本実施形態では、リブ部69eがスクロール壁部69bにおいて角部51a近傍に位置する部分から左側面部59aに延びているが、角部51aを補強できるのであれば、これに限定されず、例えば、リブ部69eがスクロール壁部69bにおいて角部51a近傍に位置する部分から前面部56に延びていてもよい。
【0058】
このような構成によって、吸着用送風装置60では、羽根車62が回転駆動することで、羽根車62の回転軸方向に位置する吸込口67aからファンケーシング63内に吸い込まれ、スクロール流路64において加圧された空気が、スクロール流路64の巻終わり部64bに近い側のスクロール壁部69bの端部の接線方向に圧送された状態で吹出流路65を流れて、吹出口66bから吹き出される。このため、吹出口66bから吹き出される空気は、主に、図4に示す矢印方向に向かって流れる。
【0059】
(3−2−7)加湿運転時の空気の流れ
加湿ユニット50内において、加湿運転時、羽根車62が駆動されて、吸湿用流路58aを図2の矢印A11−12方向に空気が流れ、かつ、吸排気ファン54が駆動されて、加湿用流路58bを図2の矢印A21−23方向に空気が流れる。なお、加湿運転時には、加湿ロータ52は、図3の矢印Y方向に回転する。
【0060】
矢印A11方向に流れる空気は、第1吸着用空気吸気口56b及び第2吸着用空気吸気口57bから加湿ロータ52を通過して、第1ファンケーシング67近傍へと向かう。この空気は、吸湿用流路58aを流れることにより、加湿ロータ52のうちヒータ55と対向しない部分を通過するが、この際、空気中の水分が加湿ロータ52の前記部分に吸着される。
【0061】
矢印A12方向に流れる空気は、第1ファンケーシング67近傍から吸込口67aを介してファンケーシング63内に吸い込まれ、空気流路66を流れ吹出口66bを介して吸着用空気排気口56aに向かう。
【0062】
矢印A21方向に流れる空気は、吸排気口57aから加湿ロータ52を通過してヒータ55に向かう。この空気は、加湿ロータ52の第1領域(加湿用流路58bのヒータ55よりも上流側の部分に面する領域)を通過するが、この第1領域は加湿ロータ52の矢印Y方向の回転で吸湿用流路58aに面する。
【0063】
矢印A22−23方向に流れる空気は、ヒータ55に加熱された空気が加湿ロータ52を通過して流路切換装置53に向かう。矢印A22方向に流れる空気は、加湿ロータ52の第1領域とは別の略扇形状の第2領域(加湿用流路58bのヒータ55よりも下流側の部分に面する領域)を通過して、加湿ロータ52を加熱する。この第2領域は、加湿ロータ52の矢印Y方向の回転で、加湿用流路58bのヒータ55よりも上流側の部分に面する。加湿ロータ52は、加熱されることで、空気中に加湿ロータ52に吸着されていた水分を脱離して、加湿空気を生成する。そして、矢印A23方向に流れて流路切換装置53に到った加湿空気は、吸排気ファン54を経由して再び流路切換装置53に戻され、吸排気ダクト15を経て室内機12へと送られる。
【0064】
(4)特徴
(4−1)
図8は、従来の加湿ユニット550の平面図である。なお、図8では、加湿ロータ、ヒータ、吸排気ファン及び流路切換装置と、吸着用送風装置560の第1ケーシング及び羽根車と、を省略して描いている。
【0065】
従来の加湿ユニット550の備える吸着用送風装置560は、図8に示すように、第3ファンケーシング569の舌部569a端部から吹出口566bに延びる内壁部569dが、内壁部569dと対向するように位置する外壁部569cよりも吸着用空気吸気口556b近傍に配置されている。このため、吸着用空気吸気口556bと吸着用空気排気口556aとが近接しており、かつ、吸着用空気排気口556aに対向するように障害物Oが配置されている場合には、吹出口566bを介して吸着用空気排気口556aから吹き出された空気が障害物Oによって規制されることで吸着用空気吸気口556bに吸い込まれるショートサーキット現象が発生するおそれがある(図8の矢印参照)。
【0066】
そこで、本実施形態では、加湿ユニットケーシング51に吸着用送風装置60が収納された状態で、吹出口66bに延びる外壁部69cが、吹出口66bに延びる内壁部69dよりも第1吸着用空気吸気口56b近傍に位置している。このため、吹出口66bと対向する位置にある吸着用空気排気口56aからは、主に、第1吸着用空気吸気口56bから離れる方向(図4の矢印参照)に空気が吹き出される。この結果、吸着用空気排気口56aから吹き出された空気が、第1吸着用空気吸気口56bから吸い込まれ難くなる。
【0067】
これによって、ショートサーキット現象が発生するおそれを低減することができている。
【0068】
(4−2)
本実施形態では、加湿ユニットケーシング51に吸着用送風装置60が収納された状態で、内壁部69dが外壁部69cよりも加湿ユニットケーシング51の角部51a近傍に位置している。言い換えると、平面視において、内壁部69dが外壁部69cよりも左側面部59a側に延びている。このため、従来の吸着用送風装置560のように、外壁部569cが内壁部569dよりも加湿ユニットケーシング551の角部551a近傍に位置している場合と比較して、外壁部を延ばす方向の制約を生じ難くすることができる。
【0069】
(4−3)
本実施形態では、スクロール壁部69bの角部51a近傍に位置する部分から左側面部59aに延びるリブ部69eが設けられている。このため、加湿ユニットケーシング51の角部51aの強度を増すことができている。
【0070】
また、リブ部69eは、スクロール壁部69bにおける舌部69a近傍の部分から延びているため、リブ部69eを配置するためのスペースを新たに設けなくても、リブ部69eを設けることができる。
【0071】
(4−4)
本実施形態では、第3ファンケーシング69のスクロール拡大率は、スクロール流路64の巻終わり部64bの方が、スクロール流路64の巻始め部64aよりも大きくなるように設計されている。このため、スクロール流路64における空気流下流側の流路面積を大きくすることができる。
【0072】
これによって、スクロール流路を流れる空気の量を増やすことができるため、吹出口66bから吹き出される空気の量を増やすことができている。
【0073】
また、本実施形態では、スクロール壁部69bの形状を、従来のスクロール壁部を左右反転させた場合のスクロール壁部の形状と、所定のスクロール壁部の形状とを合成した形状としている。このため、スクロール流路を流れる空気の流量との関係の小さい領域の流路面積を維持し、スクロール流路を流れる空気の流量との関係の大きい領域の流路面積を大きくすることができる。これにより、同一拡大円でスクロール壁部の形状を構成する場合と比較して、スクロール流路を流れる空気の量を増やすことができている。
【0074】
(4−5)
本実施形態では、羽根車62が駆動されて吸湿用流路58aに空気が流れることで、外気が、加湿ロータ52のうちヒータ55と対向しない部分を通過して、空気中の水分が加湿ロータ52の前記部分に吸着される。また、吸排気ファン54が駆動されて加湿用流路58bに空気が流れることで、ヒータ55によって加熱された空気が、加湿ロータ52に流れて加湿ロータ52の吸着していた水分が空気中に脱離され、加湿空気が生成される。そして、生成された加湿空気は、吸排気ダクト15を経て室内機12へと送られる。このため、加湿空気を室内機12の設置されている室内に供給することができる。
【0075】
(4−6)
従来の加湿ユニット550の備える吸着用送風装置560のモータ収納部は、本実施形態の吸着用送風装置60のモータ収納部68bと同様に、下方に突出するように設けられている。
【0076】
ここで、室外空調ユニット20と加湿ユニット50との間には、室外ファン29のファンモータ台の一部が配置されている。このため、従来の加湿ユニット550の吸着用送風装置560では、モータ収納部を右側に移動させると、モータ収納部が室外空調ユニット20のファンモータ台の一部に接触してしまうため、スクロール壁部の形状を変更することができない。
【0077】
そこで、本実施形態では、第3ファンケーシング69の形状を、従来とは反転させて、吹出口66bからの空気の吹き出し方向を変更している。このため、従来の加湿ユニット550の吸着用送風装置560と比較して、モータ収納部68bの位置を左側に移動させることができる。この結果、モータ収納部68bと室外ファン29のファンモータ台との距離を確保することができるため、巻終わり部64bにおけるスクロール半径を延ばすことができている。
【産業上の利用可能性】
【0078】
本発明は、ショートサーキット現象が発生するおそれを低減することができる発明であり、吸気口と排気口とが近接して形成されている吸湿ユニットへの適用が有効である。
【符号の説明】
【0079】
50 加湿ユニット(吸湿ユニット)
51 加湿ユニットケーシング(本体フレーム)
51a 角部
52 加湿ロータ(吸湿部材)
54 吸排気ファン(ファン)
55 ヒータ
56 前面部(第1板部)
56a 吸着用空気排気口(排気口)
56b 第1吸着用空気吸気口(吸気口)
59a 左側面部(第2板部)
60 吸着用送風装置(シロッコファン)
62 羽根車
63 ファンケーシング
64 スクロール流路
64a 巻始め部
64b 巻終わり部
66b 吹出口
69a 舌部
69c 外壁部
69d 内壁部
69e リブ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0080】
【特許文献1】特開2002−48362号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気中の水分を吸湿可能な吸湿部材(52)と、
回転軸方向から吸入した空気を径方向に吹き出す羽根車(62)と、吹出口(66b)が形成されており前記羽根車から吹き出された空気が流れる略渦巻状のスクロール流路(64)を構成するファンケーシング(63)とを有し、前記吸湿部材に外気を通すためのシロッコファン(60)と、
前記吸湿部材及び前記シロッコファンを収納しており、外気を引き込むための吸気口(56b)と前記シロッコファンから吹き出される空気を外に排出するための排気口(56a)とが近接して形成されている本体フレーム(51)と、
を備え、
前記吹出口は、前記スクロール流路よりも空気流下流側であって、前記排気口と対向する位置に設けられており、
前記ファンケーシングは、前記羽根車の径方向に沿って内側に突出する舌部(69a)と、前記舌部端部から前記吹出口に延びる内壁部(69d)と、前記内壁部に対向するように位置する外壁部(69c)と、を含み、
前記シロッコファンが前記本体フレームに収納された状態で、前記外壁部は、前記内壁部よりも前記吸気口近傍に位置している、
吸湿ユニット(50)。
【請求項2】
前記本体フレームは、少なくとも1つの角部(51a)を有しており、
前記内壁部は、前記外壁部よりも前記角部近傍に配置されている、
請求項1に記載の吸湿ユニット。
【請求項3】
前記本体フレームは、前記角部を構成する第1板部(56)と第2板部(59a)とを含み、
前記ファンケーシングは、前記角部近傍に位置しており、前記第1板部及び前記第2板部の少なくともいずれか一方に延びるリブ部(69e)を有する、
請求項2に記載の吸湿ユニット。
【請求項4】
前記スクロール流路における前記ファンケーシングのスクロール拡大率は、前記スクロール流路の巻終わり部(64b)の方が、前記スクロール流路の巻始め部(64a)よりも大きい、
請求項1から3のいずれか1項に記載の吸湿ユニット。
【請求項5】
前記吸湿部材は、加熱されることにより水分を脱離することが可能であり、
前記吸湿部材から水分を脱離させるために前記吸湿部材を通る空気を加熱するヒータ(55)と、前記ヒータによって加熱された空気を前記吸湿部材に流す空気流れを生成するファン(54)と、を更に備える、
請求項1から4のいずれか1項に記載の吸湿ユニット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−107796(P2012−107796A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−256409(P2010−256409)
【出願日】平成22年11月17日(2010.11.17)
【出願人】(000002853)ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Fターム(参考)】