Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftbefeuchter zur Befeuchtung
von Luft, die zum Beispiel einem Raum zugeführt werden soll, und insbesondere
einen Luftbefeuchter zur Befeuchtung von zuzuführender Luft durch Sammeln der
Feuchtigkeit aus der Luft, wobei keine Wasserzufuhreinheit vorgesehen ist.
Stand der Technik
Konventionell gab es einen Luftbefeuchter dieser Art wie in
5 gezeigt (japanische offen gelegte Patentveröffentlichung
Nr. HEI 8-141345). Dieser Luftbefeuchter weist einen Befeuchtungsrotor
2 auf, der aus einem Adsorptionsmittel aus Silikagel, Zeolith oder dergleichen,
angeordnet in einem Gehäuse 1, aufgebaut ist. Ein Feuchtigkeitsabsorptionskanal
3 und ein Befeuchtungskanal 5 erstrecken sich durch diesen Befeuchtungsrotor
2. Der Befeuchtungsrotor 2 führt eine Feuchtigkeitsabsorptionsoperation
in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 3 aus, und führt eine Feuchtigkeitsdesorptionsoperation
in dem Befeuchtungskanal 5 aus. Ein Ventilator 6 ist auf der Anströmseite
des Befeuchtungsrotors 2 des Feuchtigkeitsabsorptionskanals 3
vorgesehen, um einen Luftstrom, wie durch die Pfeile A und B angezeigt, zu erzeugen,
durch den der Befeuchtungsrotor 2 die Feuchtigkeit aus der Luft in dem
Feuchtigkeitsabsorptionskanal 3 absorbiert. Andererseits sind ein Ventilator
7 und eine Heizung 8 auf der Anströmseite des Befeuchtungsrotors
2 des Befeuchtungskanals 5 angeordnet, um einen Luftstrom, wie
durch Pfeile C und D angezeigt, durch den Befeuchtungskanal 5 zu erzeugen.
Die Luft, die sich in dem Befeuchtungskanal 5 befindet, und der durch den
Ventilator 7 Druck zugeführt wird und die durch die Heizung
8 aufgeheizt wird, wird durch den Befeuchtungsrotor 2 befeuchtet
(Absorptionsfeuchte des Befeuchtungsrotors 2) und einer Innenraumeinheit
durch ein Leitungssystem (nicht dargestellt) zugeführt.
In diesem Luftbefeuchter absorbiert der Befeuchtungsrotor
2 Feuchtigkeit aus der Luft in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
3, und die Feuchtigkeit wird von dem Befeuchtungsrotor 2 an die
Luft in dem Befeuchtungskanal 5 abgegeben. Diese Anordnung hat den Vorteil,
dass keine Wasserzufuhreinheit notwendig ist.
Jedoch in dem oben genannten konventionellen Luftbefeuchter sind der
Ventilator 6 in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 3 und der Ventilator
in dem Befeuchtungskanal 5 auf der Anströmseite des Befeuchtungsrotors
2 angeordnet, und dementsprechend weist diese Anordnung die folgenden Probleme
auf. Im Allgemeinen wird eine große Menge von Luft (3 m3/min zum
Beispiel) durch den Feuchtigkeitsabsorptionskanal 3 geströmt, um Feuchtigkeit
aus der Luft zu sammeln. Der Feuchtigkeitsabsorptionskanal 3 weist eine
relativ große Querschnittsfläche auf, und der Ventilator 6 bringt
einen Druck auf, der gerade ausreichend ist, um die Luft durch den Befeuchtungsrotor
2 treten zu lassen. Daher ist ein Druck an einem Punkt M auf der Anströmseite
des Befeuchtungsrotors 2 in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
3 ungefähr ein Druck von 7 mm Wassersäulendruck. Auf der anderen
Seite wird eine relativ geringe Menge von Luft (0,2 m3/min zum Beispiel)
dem Befeuchtungskanal 5 zugeführt. Die Querschnittsfläche des
Befeuchtungskanals 5 ist relativ klein, und ein Druck an einem Punkt L
auf der Abströmseite des Befeuchtungsventilators 2 in dem Befeuchtungskanal
5 erreicht einen Druck von 50 bis 80 mm Wassersäulendruck, um den
Widerstand einer langen Leitung zu der Innenraumeinheit auf der Seite des Befeuchtungskanals
5 zu überwinden. Dementsprechend besteht das Problem, dass ein Druckunterschied
zwischen dem Punkt M und dem Punkt L einen Wert von 43 bis 73 mm Wassersäulendruck
erreicht, und eine große Menge befeuchteter Luft aus dem Befeuchtungskanal
5 in den Feuchtigkeitsabsorptionskanal 3 ausströmt. Der Befeuchtungsrotor
2 rotiert um eine Achse 2a herum, und daher existiert ein Spalt
zwischen einer Wand 9 und dem Befeuchtungsrotor 2, wobei die Wand
9 zwischen den Punkten L und M angeordnet ist. Eine große Menge befeuchteter
Luft strömt durch diesen Spalt aufgrund des oben genannten großen Druckunterschiedes
aus. Dieses Ausströmen der befeuchteten Luft führt zu einer verringerten
Befeuchtungseffektivität (Menge der Befeuchtung/Einspeisung).
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Luftbefeuchter
vorgesehen, der umfasst: einen Befeuchtungsrotor, einen Feuchtigkeitsabsorptionskanal,
der sich durch den Befeuchtungsrotor erstreckt, ein Feuchtigkeitsabsorptionsventilator,
der in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal angeordnet ist, ein Befeuchtungskanal,
der sich durch den Befeuchtungsrotor erstreckt, ein Befeuchtungsventilator, der
in dem Befeuchtungskanal angeordnet ist, und ein Heizmittel zum Aufheizen der Luft
in dem Befeuchtungskanal, wobei der Befeuchtungsrotor Feuchtigkeit aus der Luft
in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal absorbiert und die erhitzte Luft in dem Befeuchtungskanal
befeuchtet, wobei der Befeuchtungskanal an den Feuchtigkeitsabsorptionskanal mittels
eines im Freien befindlichen Luftbereiches in der Nähe des Befeuchtungsrotors
angrenzt.
Bei dem Luftbefeuchter, der den obigen Aufbau aufweist, grenzt der
Befeuchtungskanal über einen im Freien befindlichen Luftbereich in der Nähe
des Befeuchtungsrotors an den Feuchtigkeitsabsorptionskanal an.
Daher kann der Druckunterschied zwischen dem Befeuchtungskanal und dem im Freien
befindlichen Luftbereich kleiner gemacht werden, als der Druckunterschied zwischen
dem Befeuchtungskanal und dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal. Daher kann der Eingang
von trockener Luft in den Befeuchtungskanal reduziert werden. Daher kann die Befeuchtungseffektivität
erhöht werden.
In dem Luftbefeuchter eines der Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung ist ein Luftbefeuchter wie oben beschrieben vorgesehen, wobei der Befeuchtungsventilator
einem Kanalabschnitt des Befeuchtungskanals durch den Befeuchtungsrotor gegenüberliegt
und dem im Freien befindlichen Luftbereich nicht gegenüberliegt.
In dem obigen Ausführungsbeispiel liegt der Befeuchtungsventilator
einem Kanalabschnitt des Befeuchtungskanals durch den Befeuchtungsrotor gegenüber
und liegt dem im Freien befindlichen Luftbereich überhaupt nicht gegenüber.
Daher, obwohl Außenluft von dem im Freien befindlichen Luftbereich in den Kanalabschnitt
des Befeuchtungskanals einströmt, strömt die Außenluft nicht direkt
in den Befeuchtungsventilator durch den Befeuchtungsrotor ohne durch den Kanalabschnitt
zu treten. Daher kann die Menge der Außenluft, die direkt in den Befeuchtungsventilator
von dem im Freien befindlichen Luftbereich tritt, reduziert werden, wodurch eine
größere Menge von Luft, die durch die Heizung erhitzt wurde, durch den
Befeuchtungsrotor geströmt wird, wodurch die Befeuchtungseffektivität
erhöht wird.
In weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung
ist der Luftbefeuchter der Erfindung so konstruiert, dass der Feuchtigkeitsabsorptionsventilator
in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal auf der Abströmseite des Befeuchtungsrotors
angeordnet ist; und der Befeuchtungsventilator in dem Befeuchtungskanal auf der
Abströmseite des Befeuchtungsrotors angeordnet ist.
In dem Luftbefeuchter, der die obige Konstruktion aufweist, sind der
Feuchtigkeitsabsorptionsventilator und der Befeuchtungsventilator auf der Abströmseite
des Befeuchtungsrotors angeordnet. Der Befeuchtungskanal und der Feuchtigkeitsabsorptionskanal
weisen Unterdrücke in der Nähe der Endfläche des Befeuchtungsrotors
auf und weisen keinen hohen Druck wie den der befeuchteten Luft auf, der Druck auf
der Außenseite des Befeuchtungsventilators zugeführt werden soll. Daher
ist eine Druckdifferenz zwischen der Luft in dem Befeuchtungskanal und der Luft
in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal oder zwischen der Luft in dem Befeuchtungskanal
und der Außenluft klein in der Nähe der Endfläche des Befeuchtungsrotors,
wodurch das Ausströmen von Luft aus dem Befeuchtungskanal oder der Eintritt
von Außenluft in den Befeuchtungskanal gering ist. Daher ist die Befeuchtungseffektivität
erhöht.
Außerdem grenzt in diesen Ausführungsbeispielen der Befeuchtungskanal
an den Feuchtigkeitsabsorptionskanal über den im Freien befindlichen Luftbereich
in der Nähe des Befeuchtungsrotors an, und daher kann die Druckdifferenz zwischen
der Luft in dem Befeuchtungskanal und der Luft in dem im Freien befindlichen Luftbereich
kleiner gemacht werden als die Druckdifferenz zwischen dem Befeuchtungskanal und
dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal. Daher kann das Ausströmen zwischen dem im
Freien befindlichen Luftbereich und dem Befeuchtungskanal reduziert werden. Außerdem
wird keine der Befeuchtungsseite und der Feuchtigkeitsabsorptionsseite durch die
Druckabweichungen auf der gegenüberliegenden Seite beeinflusst. Daher kann
eine konstante Strömung in jedem Kanal beibehalten werden, und die Leistung
ist stabilisiert.
In einer ersten Abwandlung dieser Ausführungsform wird ein Abschnitt
des Befeuchtungsrotors, von dem aus die Feuchtigkeit durch die Luft desorbiert wird,
die sich in dem Befeuchtungskanal befindet und durch das Heizmittel aufgeheizt wird,
durch die strömende Luft vorgeheizt, die durch den Abschnitt befeuchtet werden
soll, und die vorgeheizte Luft wird durch das Heizmittel aufgeheizt und durch den
Befeuchtungsrotor gegeben.
In der ersten Abwandlung des Ausführungsbeispiels wird der Abschnitt
des Befeuchtungsrotors, von dem aus die Feuchtigkeit durch die Luft desorbiert wird,
die durch das Heizmittel aufgeheizt wird, durch die strömende Luft vorgeheizt,
die durch den Abschnitt befeuchtet werden soll, und danach wird die vorgeheizte
Luft durch das Heizmittel aufgeheizt. Daher wird die Last des Heizmittels reduziert,
wodurch das Heizmittel kompakt gemacht werden kann und eine Energieeinsparung erzielt
wird. Insbesondere aufgrund des Zusammenwirkungseffekts der Anordnung, dass das
Ausströmen von Luft aus dem Befeuchtungskanal oder das Einströmenden von
Luft in den Befeuchtungskanal gering ist, und der oben genannten Vorheizung wird
die Befeuchtungseffektivität bemerkenswert erhöht.
In einer anderen Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels sind
der Feuchtigkeitsabsorptionsventilator und der Befeuchtungsventilator auf einer
identischen Seite des Befeuchtungsrotors angeordnet.
In dieser anderen Abwandlung des Ausführungsbeispiels sind der
Feuchtigkeitsabsorptionsventilator und der Befeuchtungsventilator auf einer identischen
Seite des Befeuchtungsrotors angeordnet. Daher werden die Ausmaße des gesamten
Luftbefeuchters in axialer Richtung des Befeuchtungsrotors kleiner als in den Fall,
in dem sie auf beiden Seiten des Befeuchtungsrotors angeordnet
sind. Somit wird ein Luftbefeuchter, der ein geringes Ausströmen von Luft,
eine hohe Befeuchtungseffektivität und einen kompakten Körper aufweist,
bereitgestellt.
In einer weiteren Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels ist
eine Heizung, die als Heizmittel dient, in dem Befeuchtungskanal auf der oberen
Seite des Befeuchtungsrotors angeordnet, und der Befeuchtungsventilator ist auf
der unteren Seite des Befeuchtungsrotors angeordnet.
In dieser weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist die
Heizung auf der oberen Seite des Befeuchtungsrotors angeordnet, und daher verursacht
die Heizung kein elektrisches Leck, sogar wenn eine Taukondensation auf dem Befeuchtungsrotor
oder dergleichen auftritt. Die von der Heizung aufgeheizte Luft wird durch den Befeuchtungsventilator
in Richtung der unteren Seite des Befeuchtungsrotors gesaugt.
In noch einer anderen Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels
weist ein Motor zum Antrieb des Befeuchtungsventilators ein Gehäuse auf, dessen
Bodenbereich mit einer Öffnung versehen ist.
In dieser noch anderen Abwandlung des Ausführungsbeispiels werden
Wassertropfen, die durch Taukondensation in dem Gehäuse des Motors des Befeuchtungsventilators
erzeugt werden, durch die Öffnung des Gehäuses abgegeben. Daher erleidet
der Motor keinen Schaden. Diese Anordnung verhindert auch die Erzeugung von Geräuschen
und den Verschleiß der Komponenten aufgrund des Wassers.
In noch einer weiteren Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels
ist eine Schutzabdeckung in der Nähe der Öffnung des Gehäuses vorgesehen.
In der noch weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist
die Schutzabdeckung in der Nähe der Öffnung des Gehäuses des Motors
des Befeuchtungsventilators vorgesehen. Daher, falls Dampf aus der Öffnung
ausspritzt, wird der Dampf nicht auf andere Komponenten gesprüht, da er durch
die Schutzabdeckung unterbrochen wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen,
und um zu zeigen, wie dieselbe realisiert werden kann, wird nun lediglich beispielhaft
auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
1 eine schematische Ansicht eines Luftbefeuchters ist;
2 eine Ansicht von oben eines Befeuchtungsrotors in
dem obigen Ausführungsbeispiel ist;
3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des
Betriebs des obigen Befeuchtungsrotors ist;
4 eine schematische Ansicht eines Luftbefeuchters gemäß
der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine schematische Ansicht eines konventionellen Luftbefeuchters
ist; und
6 eine schematische Ansicht eines Luftbefeuchters gemäß
einem anderen Ausführungsbeispiel ist.
Beschreibung
Wie in 1 gezeigt, weist dieser Luftbefeuchter
einen scheibenförmigen Befeuchtungsrotor 12 auf, der in einem Gehäuse
10 angeordnet ist. Dieser Befeuchtungsrotor 12 ist aufgebaut durch
die Ausbildung eines Adsorptionsmittels aus Silikagel, Zeolith, Aluminium oder dergleichen
in zum Beispiel einer honigwabenartigen Form oder einer multiporösen Multipartikelform
und wird von einem Motor (nicht gezeigt) um eine Achse 12a herum rotiert.
Das Gehäuse 10 ist intern abgeteilt durch eine Abteilungsplatte
11, wobei ein Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13 und ein Befeuchtungskanal
15ausgebildet werden, die sich durch die Abschnitte des Befeuchtungsrotors
12 erstrecken.
Ein Feuchtigkeitsabsorptionsseitenventilatormotor 14 ist
auf der Abströmseite des Befeuchtungsrotors 12 und auf der unteren
Seite des Befeuchtungsrotors 12 in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13 vorgesehen, wobei er einen Luftstrom erzeugt durch Ansaugen der Luft,
wie durch den Pfeil A angezeigt. Obwohl nicht dargestellt, ist dieser Feuchtigkeitsabsorptionsseitenventilatormotor
14 aus einem Feuchtigkeitsabsorptionsventilator (betreffend einen Feuchtigkeitsabsorptionsventilator
in der Bedeutung eines Ventilators, der auf der Feuchtigkeitsabsorptionskanalseite
angeordnet ist) und einem Motor zum Antrieb dieses Feuchtigkeitsabsorptionsventilators
beschaffen, die in einer Einheit integriert sind. Der Befeuchtungsrotor
12 absorbiert Feuchtigkeit (adsorbiert Wasser) aus der Luft, die in Richtung
des Pfeils A durch den Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13 strömt. In
dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13 ist ein Druck an einem Punkt S auf
der Anströmseite des Befeuchtungsrotors 12 etwa 0 mm Wassersäulendruck,
und ein Unterdruck an einem Punkt M auf der Abströmseite des Befeuchtungsrotors
12 ist etwa –7 mm Wassersäulendruck.
Auf der anderen Seite ist ein Befeuchtungsseitenventilatormotor
17 auf der Abströmseite des Befeuchtungsrotors 12 und auf
der unteren Seite des Befeuchtungsrotors 12 in dem Befeuchtungskanal
15 angeordnet, wobei er einen Luftstrom durch Ansaugen der Luft erzeugt,
wie durch den Pfeil B angezeigt. Obwohl nicht dargestellt, ist dieser Befeuchtungsseitenventilatormotor
17 aus einem Befeuchtungsventilator (betreffend einen Befeuchtungsventilator
in der Bedeutung eines Ventilators, der auf der Befeuchtungskanalseite angeordnet
ist) und einem Motor zum Antrieb dieses Befeuchtungsventilators beschaffen, die
in einer Einheit integriert sind. Eine Heizung 16, die als ein Beispiel
eines Heizmittels dient, ist in einem Abschnitt über dem Befeuchtungsrotor
12 in dem Befeuchtungskanal 15 vorgesehen, so dass Luft, die eine
Temperatur von 100°C oder mehr aufweist, die durch diese Heizung
16 aufgeheizt wurde, durch den Befeuchtungsrotor 12 befeuchtet
wird (der Befeuchtungsrotor 12 desorbiert Feuchtigkeit), während sie
durch den Befeuchtungsrotor 12 tritt. Die Luft, die durch Befeuchtungskanal
15 strömt, tritt zweimal durch den Befeuchtungsrotor 12 in
einem Kanalabschnitt 15u, der auf der Anströmseite angeordnet ist,
und einem Kanalabschnitt 15d, der auf der Abströmseite der Heizung
16 angeordnet ist. Ein Aufwärtsluftstrom Bu, der zuerst den Befeuchtungsrotor
12 passiert, nimmt Wärme von dem Befeuchtungsrotor 12 auf,
und ein Abwärtsluftstrom Bd, der die oben genannte Wärme aufgenommen hat
und weiter durch die Heizung 16 auf eine Temperatur von 100°C oder
mehr aufgeheizt ist, absorbiert Feuchtigkeit aus dem Befeuchtungsrotor
12. Das heißt, wie in den 2 und
3 gezeigt, dass sich der Befeuchtungsrotor
12 in einer Richtung dreht, die durch einen Pfeil R angezeigt ist, und
dabei nacheinander einen Abschnitt 12A, der dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13 gegenüberliegt, einen Abschnitt 12Bd, der dem Abwärtskanalabschnitt
15d des Befeuchtungskanals 15 gegenüberliegt, und einen Abschnitt
12Bu, der dem Aufwärtskanalabschnitt 15u des Befeuchtungskanals
15 gegenüberliegt, bewegt. Wie in 3 gezeigt,
wird die Feuchtigkeit, die durch den Befeuchtungsrotor 12 aus der Luft
A in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13 absorbiert wird, durch die Luft
Bd, die eine Temperatur von 100°C oder mehr aufweist, die durch die Heizung
16 aufgeheizt wurde, desorbiert und auf die untere Seite des Befeuchtungskanals
15 gerichtet, so dass diese Luft Bd befeuchtet ist.
Die so befeuchtete Luft Bd wird durch den Befeuchtungsseitenventilatormotor
17, in 1 gezeigt; angesaugt, weiter komprimiert,
so dass sie einen erzwungenen Druck von 50 bis 80 mm Wassersäulendruck am Eingang
der Leitung 19 aufweist, wobei sie den Widerstand der langen Leitung
19 überwindet, und einem Raum durch eine Innenraumeinheit (nicht dargestellt)
zugeführt. Der Luftbefeuchter ist an einer im Freien befindlichen Einheit (nicht
gezeigt) installiert, und daher ist die Leitung 19, die mit der Innenraumeinheit
verbunden ist, relativ lang. In dem Befeuchtungskanal 15 ist ein Unterdruck
an einem Punkt L auf der Anströmseite des Befeuchtungsrotors 12 ungefähr
–3 mm Wassersäulendruck, und ein Unterdruck an einem Punkt N auf der
Abströmseite des Befeuchtungsrotors 12 ist etwa –6 mm Wassersäulendruck.
Andererseits, wie in 2 und
3 gezeigt, tritt die Aufwärtsluft Bu, die befeuchtet
werden soll, durch den Abschnitt 12Bu des Befeuchtungsrotors
12, der durch die erhitzte Luft aufgeheizt wurde und von dem die Feuchtigkeit
desorbiert wurde, wobei die Luft Bu durch den erhitzten Abschnitt 12Bu
vorgeheizt wird. Von einem anderen Standpunkt aus bedeutet dieses Vorheizen das
Abkühlen des Abschnitts 12Bu des Befeuchtungsrotors 12 durch
die Luft Bu bevor der Abschnitt 12B dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13 gegenübertritt, und daher kann der Befeuchtungsrotor
12 ausreichend die Feuchtigkeit in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13 absorbieren.
Der Luftstrom Bu und der Luftstrom Bd sind Gegenströme, und daher
werden der thermische Gradient des Luftstroms Bu und der thermische Gradient in
Dickenrichtung des Befeuchtungsrotors 12 identisch, wodurch der Luftstrom
Bu effizient Wärme von dem Befeuchtungsrotor 12 aufnehmen kann.
Wie in 1 gezeigt, ist das Gehäuse
des Motors des Befeuchtungsseitenventilatormotors 17 mit einer Öffnung
21 in dessen Bodenbereich versehen, wobei Wassertropfen, die in diesem
Gehäuse kondensiert sind, durch die Öffnung 21 abgegeben werden.
Mit dieser Anordnung erleidet der Motor keinen Schaden. Diese Anordnung beseitigt
ebenfalls die Erzeugung von Geräuschen und den Verschleiß der Komponenten
aufgrund von Wasser. Außerdem ist eine Schutzabdeckung 22 in der Nähe
der Öffnung 21 des Gehäuses vorgesehen, so dass, falls Dampf
aus der Öffnung 21 ausströmt, verhindert wird, dass der Dampf
auf andere Komponenten gesprüht wird durch Unterbrechung mittels der Schutzabdeckung
22.
Es ist anzumerken, dass die Bezugszeichen 31, 32
und 33 Abteilungen in 1 bezeichnen.
In dem Luftbefeuchter, der die obige Konstruktion aufweist, adsorbiert
ein Abschnitt, der in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13 des Befeuchtungsrotors
12 angeordnet ist, Feuchtigkeit aus der Luft in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13. In dem Abschnitt des Befeuchtungsrotors 12, der die Feuchtigkeit
adsorbiert hat, wird die Feuchtigkeit durch die Luft Bd desorbiert, die auf eine
Temperatur von nicht weniger als 100°C durch die Heizung 16 in dem
Kanalabschnitt 15d erhitzt wurde, die zu der unteren Seite des Befeuchtungskanals
15 gerichtet ist (die Luft Bd absorbiert Feuchtigkeit). Wie oben beschrieben,
wird die Luft Bd, die Feuchtigkeit von dem Befeuchtungsrotor
12 absorbiert hat, d.h. die befeuchtete Luft Bd, durch den Befeuchtungsseitenventilatormotor
17 geblasen, um einen erzwungenen Druck von 50 bis 80 mm am Eingang der
Leitung 19 aufzuweisen, um den Widerstand der langen Leitung
19, die sich zu der Innenraumeinheit erstreckt, zu überwinden.
Der Abschnitt des Befeuchtungsrotors 12, der durch die erhitzte
Luft Bd erhitzt wurde, und von dem die Feuchtigkeit desorbiert wurde, heizt die
Luft Bd vor, die befeuchtet werden soll, wobei sie durch den Kanalabschnitt
15u strömt, wenn sie in dem Kanalabschnitt 15u, der zu der
oberen Seite des Befeuchtungskanals 15 gerichtet ist, angeordnet ist. Diese
vorgeheizte Luft Bu wird durch die Heizung 16 erhitzt und wird zu dem Abwärtsluftstrom
Bd, der dem Befeuchtungsrotor 12 zugeführt werden soll und befeuchtet
werden soll. wie oben beschrieben, wird die Luft Bu vorgeheizt unter Verwendung
der Wärme des erhitzten Befeuchtungsrotors 12, und daher kann die
Heizung 16 eine geringere Last haben, kompakter sein und eine Energieeinsparung
erzielen.
Der Feuchtigkeitsabsorptionsseitenventilatormotor 14 und
der Befeuchtungsseitenventilatormotor 17 saugen Luft an, wobei sie auf
der Abströmseite des Befeuchtungsrotors 12 angeordnet sind, und daher
weist die Luft einen Unterdruck oder einen etwa Nulldruck in der Nähe des Befeuchtungsrotors
12 auf. Das heißt, in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13 ist der Druck an dem Punkt S auf der unteren Seite des Befeuchtungsrotors
12 etwa 0 mm Wassersäulendruck, und der Druck an dem Punkt M auf der
oberen Seite des Befeuchtungsrotors 12 –7 mm Wassersäulendruck.
In dem Befeuchtungskanal 15 ist der Druck an dem Punkt L auf der oberen
Seite des Befeuchtungsrotors 12 –3 mm Wassersäulendruck, und
der Druck an dem Punkt N auf der unteren Seite des Befeuchtungsrotors
12 –6 mm Wassersäulendruck. Daher wird eine Druckdifferenz
zwischen dem Punkt L und dem Punkt M auf der oberen Seite des Befeuchtungsrotors
12 4 mm = (–3 mm – (–7 mm)) Wassersäulendruck,
was gering ist. Daher ist der Abstrom von Luft aus dem Befeuchtungskanal
15 zu dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13 durch den Punkt L und
den Punkt M gering. Außerdem wird eine Druckdifferenz zwischen dem Punkt S
und dem Punkt N auf der unteren Seite des Befeuchtungsrotors 12 6 mm =
(0 mm – (–6 mm)) Wassersäulendruck, was gering ist. Daher ist
der Abstrom von Luft aus dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13 zu dem Befeuchtungskanal
15 durch den Punkt S und den Punkt N gering.
Wie oben beschrieben, ist der Abstrom von Luft zwischen dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13 und dem Befeuchtungskanal 15 gering, und daher wird die Befeuchtungseffektivität
(Menge der Befeuchtung/Einspeisung) bemerkenswert erhöht. Insbesondere aufgrund
des Zusammenwirkungseffekts dieses geringen Abstroms und der Vorheizung von Luft,
die befeuchtet werden soll durch den Befeuchtungsrotor 12, wird die Befeuchtungseffektivität
äußerst stark verbessert.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Feuchtigkeitsabsorptionsseitenventilatormotor
14 und der Befeuchtungsseitenventilatormotor 17 auf der unteren
Seite oder derselben Seite bezüglich des Befeuchtungsrotors 12 angeordnet,
und daher können die Ausmaße in axialer Richtung des Befeuchtungsrotors
12 des gesamten Luftbefeuchters reduziert werden. Wie in dem Beispiel aus
dem Stand der Technik in 5 gezeigt, wenn der Ventilator
6 des Feuchtigkeitsabsorptionskanals 3 auf einer Seite des Befeuchtungsrotors
2 angeordnet ist, und der Ventilator 7 des Befeuchtungskanals
5 auf der anderen Seite des Befeuchtungsrotors 2 angeordnet ist,
dann sind dort die zwei Ventilatoren 6 und 7 auf beiden Seiten
des Befeuchtungsrotors 2 angeordnet, was zu einem Anstieg in den Abmaßen
der gesamten Vorrichtung führt.
4 zeigt einen Luftbefeuchter wie in der Erfindung beansprucht.
Das Ausführungsbeispiel, das in 4 gezeigt ist,
unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel, das in 1
gezeigt ist, darin, dass ein im Freien befindlicher Luftbereich 55, der
mit der Außenluft in Verbindung steht, durch Wände 51 und
52 eines Gehäuses 50 ausgebildet ist, und dass der Feuchtigkeitsabsorptionskanal
13 und der Befeuchtungskanal 15 nicht direkt miteinander in Verbindung
stehen, sondern mittels des im Freien befindlichen Luftbereichs 55 über
dem Befeuchtungsrotor 12. Daher werden dieselben Komponenten wie jene des
Ausführungsbeispiels der 1 mit denselben Bezugszeichen
versehen, wobei dafür keine Beschreibung vorgesehen ist, und im Folgenden werden
nur die unterschiedlichen Komponenten beschrieben werden.
In dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal 13, der in
4 gezeigt ist, ist der Druck an dem Punkt M auf der
oberen Seite des Befeuchtungsrotors 12 –7 mm Wassersäulendruck.
In dem Befeuchtungskanal 15 ist der Druck an dem Punkt L auf der oberen
Seite des Befeuchtungsrotors 12 –3 mm Wassersäulendruck. Ein
Druck an einem Punkt Q des im Freien befindlichen Luftbereiches 55 ist
natürlich 0 mm Wassersäulendruck. Daher wird die Druckdifferenz zwischen
dem Punkt Q und dem Punkt L auf der oberen Seite des Befeuchtungsrotors
12 3 mm (0 mm – (–3 mm)) Wassersäulendruck, was kleiner
ist als 4 mm Wassersäulendruck des Ausführungsbeispiels der
1. Wie oben beschrieben, weist die Druckdifferenz zwischen
dem Punkt Q des im Freien befindlichen Luftbereiches 55 und dem Punkt L
des Befeuchtungskanals 15 den kleinen Wert von 3 mm Wassersäulendruck
auf, und daher ist die Menge an Luft, die den Befeuchtungskanal
15 von dem im Freien befindlichen Luftabschnitt 55 betritt, gering.
Außerdem ist der Druck an dem im Freien befindlichen Luftabschnitt
55 höher als der Druck in der Umgebung des Befeuchtungsrotors
12 in dem Befeuchtungskanal 15, und daher strömt die erhitzte
Luft nicht aus dem Befeuchtungskanal 15 ab. Somit wird die Befeuchtungseffektivität
stark verbessert. Insbesondere aufgrund des Zusammenwirkungseffekts des geringen
Abstroms und der Vorheizung der Luft, die durch den Befeuchtungsrotor
12 befeuchtet werden soll, wird die Befeuchtungseffektivität äußerst
stark verbessert. Außerdem wird weder die Befeuchtungsseite noch die Feuchtigkeitsabsorptionsseite
durch die Druckschwankungen auf der gegenüberliegenden Seite beeinflusst. Daher
kann ein konstanter Strom in jedem Kanal beibehalten werden, und die Leistung ist
stabilisiert.
Das in 6 gezeigt Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
in der Anordnung des Befeuchtungsseitenventilatormotors 57 und ist identisch
mit dem Ausführungsbeispiel der 4 in den anderen
Punkten. Daher sind dieselben Komponenten wie jene des Ausführungsbeispiels
der 4 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei
für diese keine Beschreibung vorgesehen ist, und nur unterschiedliche Komponenten
werden unten beschrieben werden.
In diesem Ausführungsbeispiel der 6
liegt der Feuchtigkeitsseitenventilatormotor 57 einem Kanalabschnitt
15d auf der oberen Seite des Befeuchtungskanals 15 über den
Befeuchtungsrotor 12 gegenüber, und liegt dem im Freien befindlichen
Luftabschnitt 55 überhaupt nicht gegenüber. Daher, obwohl die
Außenluft, die durch den Punkt Q des im Freien befindlichen Luftabschnitt
55 strömt, den Kanalabschnitt 15d des Befeuchtungskanals
15 auf der oberen Seite des Befeuchtungsrotors 12 betritt, strömt
die Außenluft nicht direkt in den Befeuchtungsventilatormotor 57 direkt
durch den Befeuchtungsrotor 12. Daher kann die Menge an Luft, die von dem
im Freien befindlichen Luftabschnitt 55 eintritt, reduziert werden, und
eine erhöhte Menge von Luft, die durch die Heizung 16 erhitzt wird,
kann durch den Befeuchtungsrotor 12 durchtreten, wobei die Befeuchtungseffektivität
erhöht werden kann.
Obwohl die Heizung 16 als das Heizmittel in dem zuvor genannten
Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist es akzeptabel, die Abwärme des
Kompressors der im Freien befindlichen Einheit oder ein anderes Heizmittel wie zum
Beispiel Mikrowellen anstelle dieser Heizung 16 zu verwenden.
Obwohl dieser Luftbefeuchter auf der im Freien befindlichen Einheit
der Klimaanlage installiert ist und die befeuchtete Luft von der Innenraumeinheit
in dem zuvor genannten Ausführungsbeispiel eingeblasen wird, ist es natürlich
möglich, diesen Luftbefeuchter einzeln zu verwenden.
Obwohl die Ventilatormotoren 14 und 17, die jeder
durch Integration eines Ventilators und eines Motors erhalten werden, in dem zuvor
genannten Ausführungsbeispiel verwendet werden, ist es akzeptabel, einen Ventilator
und einen Motor mit separaten Gehäusen zu verwenden.
In diesen Ausführungsbeispielen, in denen der Befeuchtungskanal
direkt an den Feuchtigkeitsabsorptionskanal in der Nähe des Befeuchtungsrotors
angrenzt, ist die Druckdifferenz zwischen der Luft in dem Befeuchtungskanal und
der Luft in dem Feuchtigkeitsabsorptionskanal klein in der Nähe der Endfläche
des Befeuchtungsrotors. Daher ist der Abstrom von Luft aus dem Befeuchtungskanal
klein, sogar wenn der Befeuchtungskanal direkt an den Feuchtigkeitsabsorptionskanal
in der Nähe des Befeuchtungsrotors angrenzt.
Ein Vorteil, der durch die vorliegende Erfindung erzielt wird, ist
die Bereitstellung eines Luftbefeuchters, der eine geringe Menge von Luftabstrom
zwischen seinem Befeuchtungskanal und seinem Feuchtigkeitsabsorptionskanal aufweist
und eine hohe Befeuchtungseffektivität aufweist.