JP2001033062A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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- F24F2203/1084—Rotary wheel comprising two flow rotor segments
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ヒーター設置スペースを必要とせず、消費電力
量が少なくて済む高性能な空気調和機を提供する。 【解決手段】除湿・加湿させる吸湿ロータ３の表面・内
部に導電性の抵抗体９を担持させ、吸湿ロータに通電す
ることで、抵抗体を発熱させ、従来に比べて加湿・除湿
・換気装置の小型化及び熱ロスを低減させ、かつヒータ
設置スペースを利用した吸湿ロータの厚さ増大による高
性能化を達成させる。
量が少なくて済む高性能な空気調和機を提供する。 【解決手段】除湿・加湿させる吸湿ロータ３の表面・内
部に導電性の抵抗体９を担持させ、吸湿ロータに通電す
ることで、抵抗体を発熱させ、従来に比べて加湿・除湿
・換気装置の小型化及び熱ロスを低減させ、かつヒータ
設置スペースを利用した吸湿ロータの厚さ増大による高
性能化を達成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の水分を吸
着せしめる吸着材に熱源で過熱した空気を当てること
で、その水分を蒸発させ、その水蒸気を含んだ空気を室
内又は室外に供給する給水不要な加湿装置、換気装置、
除湿装置などの空気調和機に関するものである。
着せしめる吸着材に熱源で過熱した空気を当てること
で、その水分を蒸発させ、その水蒸気を含んだ空気を室
内又は室外に供給する給水不要な加湿装置、換気装置、
除湿装置などの空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、この種の空気調和機においては、
小型化かつ高性能で、しかも省エネルギーを達成できる
構造の開発が重要な課題となっているが、図１２に示す
ように、従来の給水不要な除湿・加湿装置１００は、吸
湿ロータ１０１と、ヒーター１０２と、除湿ファン１０
３及び加湿ファン１０４とを備え、除湿時には、自然換
気により室内側から吸い込んだ空気を、吸湿ロータ１０
１で水分を吸着させ、その下流側に設けた除湿ファン１
０３で排気させるようにしている。一方、加湿時には、
吸湿ロータ１０１の上流側に設けたヒータ１０２で加熱
した空気を、吸湿ロータ３１の下流側に設けた加湿ファ
ン１０４によって吸湿ロータ１０１側に送り込み、吸湿
ロータ１０１の内部を通過させることによって、吸湿ロ
ータ内に吸着していた水分を蒸発させ、切替ダンパー１
０５により室内側又は室外側を加湿させていた。
小型化かつ高性能で、しかも省エネルギーを達成できる
構造の開発が重要な課題となっているが、図１２に示す
ように、従来の給水不要な除湿・加湿装置１００は、吸
湿ロータ１０１と、ヒーター１０２と、除湿ファン１０
３及び加湿ファン１０４とを備え、除湿時には、自然換
気により室内側から吸い込んだ空気を、吸湿ロータ１０
１で水分を吸着させ、その下流側に設けた除湿ファン１
０３で排気させるようにしている。一方、加湿時には、
吸湿ロータ１０１の上流側に設けたヒータ１０２で加熱
した空気を、吸湿ロータ３１の下流側に設けた加湿ファ
ン１０４によって吸湿ロータ１０１側に送り込み、吸湿
ロータ１０１の内部を通過させることによって、吸湿ロ
ータ内に吸着していた水分を蒸発させ、切替ダンパー１
０５により室内側又は室外側を加湿させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の除湿・加湿装置１００においては、限られた設置場
所の中にヒーターを設置する必要があり、このヒータ１
０２の設置によって、その周囲には断熱手段及び電気的
絶縁等の処理が必要となるため、非常に大きな設置スペ
ースを要していた。
来の除湿・加湿装置１００においては、限られた設置場
所の中にヒーターを設置する必要があり、このヒータ１
０２の設置によって、その周囲には断熱手段及び電気的
絶縁等の処理が必要となるため、非常に大きな設置スペ
ースを要していた。
【０００４】ヒーター１０２を吸湿ロータ１０１の上流
側に設けて、下流側に設けた加湿ファン１０４にて送風
されるため、ヒーター１０２で発生した熱が吸湿ロータ
に流れるまでに他の部分に放熱することが起こり、ヒー
ター１０２から発生する熱量のロスが非常に大きかっ
た。
側に設けて、下流側に設けた加湿ファン１０４にて送風
されるため、ヒーター１０２で発生した熱が吸湿ロータ
に流れるまでに他の部分に放熱することが起こり、ヒー
ター１０２から発生する熱量のロスが非常に大きかっ
た。
【０００５】同様に、吸湿ロータ１０１に吸湿されてい
る水分を蒸発させるために、ヒーター１０２を吸湿ロー
タ１０１の上流側に配置した場合、送風による温度降下
分を考慮して高温の加熱風を吸湿ロータ側に送らなけれ
ばならず、その熱ロス分、ヒーター１０２にかける電力
量が多くなり、電気代が高くなる。
る水分を蒸発させるために、ヒーター１０２を吸湿ロー
タ１０１の上流側に配置した場合、送風による温度降下
分を考慮して高温の加熱風を吸湿ロータ側に送らなけれ
ばならず、その熱ロス分、ヒーター１０２にかける電力
量が多くなり、電気代が高くなる。
【０００６】また、除湿・加湿装置１００の設置スペー
スが限られているために、ヒーター１０２を設置する
と、その分吸湿ロータの厚みが制限され、吸湿ロータの
除湿能力を高める（吸湿量を増やす）ことができなかっ
た。
スが限られているために、ヒーター１０２を設置する
と、その分吸湿ロータの厚みが制限され、吸湿ロータの
除湿能力を高める（吸湿量を増やす）ことができなかっ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、吸湿素子の外部に設けたヒーターに代わ
り、吸湿素子自体に発熱体を一体化させ、従来のよう
に、ヒーターの設置スペースを不要とし、加湿装置・除
湿装置・換気装置に関わるユニットのスリム化と、その
ヒーター設置スペースを利用して吸湿素子自体の厚みを
大きくすることによって吸湿量を増加させ、高性能化を
図り、かつ熱ロスの低減による省エネルギー化を図るも
のである。
決するために、吸湿素子の外部に設けたヒーターに代わ
り、吸湿素子自体に発熱体を一体化させ、従来のよう
に、ヒーターの設置スペースを不要とし、加湿装置・除
湿装置・換気装置に関わるユニットのスリム化と、その
ヒーター設置スペースを利用して吸湿素子自体の厚みを
大きくすることによって吸湿量を増加させ、高性能化を
図り、かつ熱ロスの低減による省エネルギー化を図るも
のである。
【０００８】この場合の発熱体としては、化学反応など
の化学的エネルギーを熱エネルギーに変換して利用する
もの、摩擦発熱などの物理的エネルギーを熱エネルギー
に変換して利用するもの、あるいは電気エネルギーを熱
エネルギーに変換して利用するもののいずれであっても
よいが、安全性や耐久性等を考慮すれば、電気エネルギ
ーを熱エネルギーに変換して利用するものが好適であ
る。具体的には、吸湿素子を構成する構成材の表面に導
電性の抵抗体を担持させ、この抵抗体を通電加熱して発
熱させる態様が採用可能である。
の化学的エネルギーを熱エネルギーに変換して利用する
もの、摩擦発熱などの物理的エネルギーを熱エネルギー
に変換して利用するもの、あるいは電気エネルギーを熱
エネルギーに変換して利用するもののいずれであっても
よいが、安全性や耐久性等を考慮すれば、電気エネルギ
ーを熱エネルギーに変換して利用するものが好適であ
る。具体的には、吸湿素子を構成する構成材の表面に導
電性の抵抗体を担持させ、この抵抗体を通電加熱して発
熱させる態様が採用可能である。
【０００９】吸湿素子は、空気中の水分を吸湿し、加熱
することによって放湿させる性質を有するものならば特
に限定されず、空気流路に固定された固定方式のもの、
あるいは従来と同様にロータ中心軸周りに回転するロー
タ方式のもののいずれであってよいが、吸湿及び放湿能
力の高いロータ方式が好適に用いられる。
することによって放湿させる性質を有するものならば特
に限定されず、空気流路に固定された固定方式のもの、
あるいは従来と同様にロータ中心軸周りに回転するロー
タ方式のもののいずれであってよいが、吸湿及び放湿能
力の高いロータ方式が好適に用いられる。
【００１０】吸湿素子の構成材は、セラミック原料をシ
ート状にしたもの、金属シート表面を絶縁被膜でコーテ
ィングしたもの、あるいは耐熱樹脂成形品などからなる
絶縁性を有するシート状基材が例示でき、これらをコル
ゲート型、亀甲型あるいは格子型等のハニカム構造にし
て空気流通性を確保する態様が好適に採用可能である。
これと同時に、吸湿素子は、吸湿機能を担保するため
に、ゼオライト、シリカゲル等の吸湿材を基材表面に塗
布あるいは含浸等によって担持させた構成が好適に採用
可能である。
ート状にしたもの、金属シート表面を絶縁被膜でコーテ
ィングしたもの、あるいは耐熱樹脂成形品などからなる
絶縁性を有するシート状基材が例示でき、これらをコル
ゲート型、亀甲型あるいは格子型等のハニカム構造にし
て空気流通性を確保する態様が好適に採用可能である。
これと同時に、吸湿素子は、吸湿機能を担保するため
に、ゼオライト、シリカゲル等の吸湿材を基材表面に塗
布あるいは含浸等によって担持させた構成が好適に採用
可能である。
【００１１】この吸湿素子に担持される導電性抵抗体
は、その素子自体を導電性抵抗体から構成した態様、あ
るいは基材の表面に抵抗体を担持させた態様のいずれを
も採用可能であるが、通電加熱するためには、少なくと
もこれに接触する電極間が電気的に導通する構造である
ことが必要であり、例えば、上述のハニカム構造が好適
に採用可能である。
は、その素子自体を導電性抵抗体から構成した態様、あ
るいは基材の表面に抵抗体を担持させた態様のいずれを
も採用可能であるが、通電加熱するためには、少なくと
もこれに接触する電極間が電気的に導通する構造である
ことが必要であり、例えば、上述のハニカム構造が好適
に採用可能である。
【００１２】導電性の抵抗体の担持手段としては、導電
材を分散媒に分散させた液状、ペースト状などの導電性
組成物を使用し、これをロータ基材表面に塗布又は含浸
させる手法が好適であり、この場合の導電性抵抗体とし
ては、導電性の高い炭素粉が代表例として挙げられる。
材を分散媒に分散させた液状、ペースト状などの導電性
組成物を使用し、これをロータ基材表面に塗布又は含浸
させる手法が好適であり、この場合の導電性抵抗体とし
ては、導電性の高い炭素粉が代表例として挙げられる。
【００１３】抵抗体の担持部分としては、ロータ基材の
全面に形成する場合のほか、部分的に担持させてもよ
い。部分的に担持させる場合、吸湿ロータの上流側の空
気導入部側に施せば、その部分で加熱された空気が下流
側に流れるので、熱効率を上げる上で好適である。
全面に形成する場合のほか、部分的に担持させてもよ
い。部分的に担持させる場合、吸湿ロータの上流側の空
気導入部側に施せば、その部分で加熱された空気が下流
側に流れるので、熱効率を上げる上で好適である。
【００１４】抵抗体の担持領域とは別に、これに通電す
る電極の大きさあるいは配置を選定すれば、主として電
極間の抵抗体が発熱するので、吸湿素子の全体又は部分
を問わず、発熱させることができる。吸湿素子を加湿体
として利用できるばかりか、ロータ方式の吸湿素子、つ
まり吸湿ロータを用いて局部的な放湿部を形成するよう
にすれば、吸湿と加湿とを同時に並行して行うことがで
き、通電発熱により水分が蒸発した領域における吸湿能
力の回復も容易に行えることになる。
る電極の大きさあるいは配置を選定すれば、主として電
極間の抵抗体が発熱するので、吸湿素子の全体又は部分
を問わず、発熱させることができる。吸湿素子を加湿体
として利用できるばかりか、ロータ方式の吸湿素子、つ
まり吸湿ロータを用いて局部的な放湿部を形成するよう
にすれば、吸湿と加湿とを同時に並行して行うことがで
き、通電発熱により水分が蒸発した領域における吸湿能
力の回復も容易に行えることになる。
【００１５】電極の大きさは、その放湿領域に応じて種
々変更できる。また、電極の配置例としては、ロータ等
の吸湿素子の上流側と下流側に配置し、その間のみを発
熱させて放湿させる態様や、ロータ等の吸湿素子の上流
側に両電極を配置し、その間を放湿部とする態様、さら
には、吸湿素子がロータ方式の場合、そのロータ中心と
外周部分に電極を配置する態様などが例示できる。
々変更できる。また、電極の配置例としては、ロータ等
の吸湿素子の上流側と下流側に配置し、その間のみを発
熱させて放湿させる態様や、ロータ等の吸湿素子の上流
側に両電極を配置し、その間を放湿部とする態様、さら
には、吸湿素子がロータ方式の場合、そのロータ中心と
外周部分に電極を配置する態様などが例示できる。
【００１６】電極は、吸湿素子に対して接触離間する方
式、あるいは常時接触方式のいずれを採用してもよい
が、常時接触方式の方が電極を移動する駆動手段が不要
となる分、限られたスペースに設置する点で有効であ
る。
式、あるいは常時接触方式のいずれを採用してもよい
が、常時接触方式の方が電極を移動する駆動手段が不要
となる分、限られたスペースに設置する点で有効であ
る。
【００１７】吸湿ロータを使用し、その上流側に両電極
を平行に配置する場合、電極間の抵抗の違いによる局部
加熱が回避できる点で有効である。また、局部発熱方式
として、吸湿ロータを、その中心から放射状に等分割さ
れた複数のロータ分割体と、該ロータ分割体間に挿入さ
れた電気絶縁体とから構成すれば、各ロータ分割体を選
択的に通電加熱することができる。この場合、分割体の
ロータ中心部分とロータの外周部分とに電極を設置した
構成が好適に採用可能である。
を平行に配置する場合、電極間の抵抗の違いによる局部
加熱が回避できる点で有効である。また、局部発熱方式
として、吸湿ロータを、その中心から放射状に等分割さ
れた複数のロータ分割体と、該ロータ分割体間に挿入さ
れた電気絶縁体とから構成すれば、各ロータ分割体を選
択的に通電加熱することができる。この場合、分割体の
ロータ中心部分とロータの外周部分とに電極を設置した
構成が好適に採用可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］図１は、本
発明に係る空気調和機の第１の実施形態を示す外観図、
図２は同じくその構成概略図、図３は吸湿ロータの外観
斜視図である。
発明に係る空気調和機の第１の実施形態を示す外観図、
図２は同じくその構成概略図、図３は吸湿ロータの外観
斜視図である。
【００１９】図示のごとく、本実施の形態における空気
調和機１は、室内ユニット１内の熱交換器と室外ユニッ
ト側の圧縮機及び熱交換器（共に図示せず）とが配管接
続されて冷暖房サイクルを構成すると共に、室内ユニッ
ト１ａの端部側に加湿・除湿・換気を司る吸湿ユニット
１ｂが内蔵されている。この吸湿ユニット１ｂ内は、そ
の室内側に除加湿・換気用の室内吸込口２と室内側吹出
口６とが形成されており、また、内部に吸湿ロータ３
と、その下流側に配置された除湿ファン４及び加湿ファ
ン１１と、吸湿ロータ３を通った空気を室内側又は室外
側に切替排気する切替ダンパー５とが内蔵され、室内側
から吸込んだ空気中の水分の吸湿と放湿とを１つのロー
タ３で交互に行うようになっている。以下、この構成に
ついて、除湿運転したときを例に説明する。
調和機１は、室内ユニット１内の熱交換器と室外ユニッ
ト側の圧縮機及び熱交換器（共に図示せず）とが配管接
続されて冷暖房サイクルを構成すると共に、室内ユニッ
ト１ａの端部側に加湿・除湿・換気を司る吸湿ユニット
１ｂが内蔵されている。この吸湿ユニット１ｂ内は、そ
の室内側に除加湿・換気用の室内吸込口２と室内側吹出
口６とが形成されており、また、内部に吸湿ロータ３
と、その下流側に配置された除湿ファン４及び加湿ファ
ン１１と、吸湿ロータ３を通った空気を室内側又は室外
側に切替排気する切替ダンパー５とが内蔵され、室内側
から吸込んだ空気中の水分の吸湿と放湿とを１つのロー
タ３で交互に行うようになっている。以下、この構成に
ついて、除湿運転したときを例に説明する。
【００２０】吸湿ロータ３は、モータにより回転駆動さ
れるロータ中心軸２２と、その周囲に固定されたロータ
基材２３とから構成され、ロータ基材２３は、中心軸２
２の周囲に固定されたハニカム構造の構成材２３ａと、
その周囲を覆う円筒部材２３ｂとから構成されている。
構成材２３ａは、セラミック原料をシート状にしたも
の、金属シート表面を絶縁被膜でコーティングしたも
の、あるいは耐熱樹脂成形品などからなる絶縁性を有す
るシート状基材から、コルゲート型、亀甲型あるいは格
子型等のハニカム構造に作成されており、その表面に塗
布あるいは含浸等の操作によってゼオライトやシリカゲ
ル等の吸湿材が担持されている。なお、ハニカム構造の
構成材２３ａの内部に通気性を有する粒状の吸湿材を充
填させてもよい。
れるロータ中心軸２２と、その周囲に固定されたロータ
基材２３とから構成され、ロータ基材２３は、中心軸２
２の周囲に固定されたハニカム構造の構成材２３ａと、
その周囲を覆う円筒部材２３ｂとから構成されている。
構成材２３ａは、セラミック原料をシート状にしたも
の、金属シート表面を絶縁被膜でコーティングしたも
の、あるいは耐熱樹脂成形品などからなる絶縁性を有す
るシート状基材から、コルゲート型、亀甲型あるいは格
子型等のハニカム構造に作成されており、その表面に塗
布あるいは含浸等の操作によってゼオライトやシリカゲ
ル等の吸湿材が担持されている。なお、ハニカム構造の
構成材２３ａの内部に通気性を有する粒状の吸湿材を充
填させてもよい。
【００２１】吸湿ロータ３は、上記いずれの構造であっ
ても、軸方向に空隙が形成され、軸方向に空気が通過可
能な構造であって、中心軸２２が空気流路の流れ方向に
平行に配置され、その軸方向の上流側面が空気導入部７
に、下流側面が空気排出部８とされている。
ても、軸方向に空隙が形成され、軸方向に空気が通過可
能な構造であって、中心軸２２が空気流路の流れ方向に
平行に配置され、その軸方向の上流側面が空気導入部７
に、下流側面が空気排出部８とされている。
【００２２】吸湿ロータ３の空気導入部７側のロータ基
材表面には、炭素粉等の導電材を含有する組成物を塗
布、担持又は含浸させることによって発熱抵抗体９が形
成され、この発熱抵抗体９に一対の電極１３、１３が接
触されている。
材表面には、炭素粉等の導電材を含有する組成物を塗
布、担持又は含浸させることによって発熱抵抗体９が形
成され、この発熱抵抗体９に一対の電極１３、１３が接
触されている。
【００２３】発熱抵抗体９の発熱量は、導電材の目付量
及びその抵抗値を調整することによって制御できる。す
なわち、高い温度にて吸湿ロータ３を発熱させる場合は
抵抗値を少なくし、また、低温にて発熱させる場合には
抵抗値を高く設定することによって発熱量を制御するこ
とが可能となる。
及びその抵抗値を調整することによって制御できる。す
なわち、高い温度にて吸湿ロータ３を発熱させる場合は
抵抗値を少なくし、また、低温にて発熱させる場合には
抵抗値を高く設定することによって発熱量を制御するこ
とが可能となる。
【００２４】電極１３は、吸湿ロータ３の外周におい
て、中心軸２２に対して点対称の位置にそれぞれ配され
ており、この電極１３間で通電させながら吸湿ロータ３
を回転させれば全方位において発熱抵抗体９が発熱する
ようになっている。
て、中心軸２２に対して点対称の位置にそれぞれ配され
ており、この電極１３間で通電させながら吸湿ロータ３
を回転させれば全方位において発熱抵抗体９が発熱する
ようになっている。
【００２５】上記構成において、除湿運転時に、電源１
０をＯＦＦにした状態で、室内側の空気を空気吸込口２
から吸込み、一定速度にて回動している吸湿ロータ３
（一例として約３０回転／時間）で空気中の水分を吸着
する。吸湿ロータ３にて吸湿（除湿）された乾燥空気
は、ファン４にて切替えダンパー５を通り、室内側吹出
し口６より室内側に放出される。
０をＯＦＦにした状態で、室内側の空気を空気吸込口２
から吸込み、一定速度にて回動している吸湿ロータ３
（一例として約３０回転／時間）で空気中の水分を吸着
する。吸湿ロータ３にて吸湿（除湿）された乾燥空気
は、ファン４にて切替えダンパー５を通り、室内側吹出
し口６より室内側に放出される。
【００２６】この除湿運転中に室内側から吸込んだ空気
を除湿することにより吸湿ロータ３に蓄えられた水分
は、その蓄えられる水分量には限りがあるために、放湿
して吸湿ロータ３を再生する必要がある。
を除湿することにより吸湿ロータ３に蓄えられた水分
は、その蓄えられる水分量には限りがあるために、放湿
して吸湿ロータ３を再生する必要がある。
【００２７】そこで、吸湿ロータ３の再生時には、電源
１０をＯＮして吸湿ロータ３の空気導入部７側の発熱抵
抗体９に通電し、吸湿ロータ３を直接加熱することによ
って、吸湿ロータ３を放湿させ、切替えダンパー５によ
って室外側に放出するようにする。
１０をＯＮして吸湿ロータ３の空気導入部７側の発熱抵
抗体９に通電し、吸湿ロータ３を直接加熱することによ
って、吸湿ロータ３を放湿させ、切替えダンパー５によ
って室外側に放出するようにする。
【００２８】なお、加湿運転時には、吸湿ロータ３に吸
湿させた水分を蒸発させ、切替ダンパー５により、乾燥
した空気を室外に放出し、加湿空気を室内側に放出させ
ればよい。また、吸湿ロータ３による吸湿と放湿とを交
互に行う場合には、除湿ファン４と加湿ファン１１は、
どちらか一方だけ使用することもできる。
湿させた水分を蒸発させ、切替ダンパー５により、乾燥
した空気を室外に放出し、加湿空気を室内側に放出させ
ればよい。また、吸湿ロータ３による吸湿と放湿とを交
互に行う場合には、除湿ファン４と加湿ファン１１は、
どちらか一方だけ使用することもできる。
【００２９】［第２の実施の形態］図４は第２の実施の
形態である吸湿ロータの構成を示す斜視図である。ロー
タ基材の構造、発熱抵抗体９の担持手法は上記第１の実
施の形態と同様であるが、発熱抵抗体９が構成材２３ａ
の全面にわたって形成されている点と、一対の電極１３
が吸湿ロータ３の上流側の空気導入部７と下流側の空気
排出部８とに対向配置されている点に特徴があり、これ
により、発熱抵抗体９の通電加熱が部分的に行われ、吸
湿と放湿とが同時に並行して行われる構造となってい
る。
形態である吸湿ロータの構成を示す斜視図である。ロー
タ基材の構造、発熱抵抗体９の担持手法は上記第１の実
施の形態と同様であるが、発熱抵抗体９が構成材２３ａ
の全面にわたって形成されている点と、一対の電極１３
が吸湿ロータ３の上流側の空気導入部７と下流側の空気
排出部８とに対向配置されている点に特徴があり、これ
により、発熱抵抗体９の通電加熱が部分的に行われ、吸
湿と放湿とが同時に並行して行われる構造となってい
る。
【００３０】各電極１３は、全体として、中心軸２２を
中心に外周側に向かって拡がる扇形に形成されており、
吸湿ロータ３内への空気の導入を妨げないように網状組
織からなる網状体１３ａの裏面に、多数の金属製ブラシ
状接触子１３ｃが植設され、該接触子１３ｃが発熱抵抗
体９に接触するようになっている。
中心に外周側に向かって拡がる扇形に形成されており、
吸湿ロータ３内への空気の導入を妨げないように網状組
織からなる網状体１３ａの裏面に、多数の金属製ブラシ
状接触子１３ｃが植設され、該接触子１３ｃが発熱抵抗
体９に接触するようになっている。
【００３１】回転する吸湿ロータ３においては、上記電
極１３によって挟まれた領域が、蓄えられた水分を蒸発
させて吸湿材を再生する再生エリア２０（放湿部）とさ
れ、他の部分が吸湿エリア２１として機能するようにな
っている。
極１３によって挟まれた領域が、蓄えられた水分を蒸発
させて吸湿材を再生する再生エリア２０（放湿部）とさ
れ、他の部分が吸湿エリア２１として機能するようにな
っている。
【００３２】上記のように配された電極１３に通電する
と、その間に挟まれた吸湿ロータ３の抵抗体部分が通電
加熱されて放湿し、多湿化された空気はファン１１にて
排気される。
と、その間に挟まれた吸湿ロータ３の抵抗体部分が通電
加熱されて放湿し、多湿化された空気はファン１１にて
排気される。
【００３３】この場合、吸湿ロータの一対の電極１３、
１３間に挟まれた部分のみに通電されるわけではない
が、他の部分の抵抗値が非常に大きく通電されにくくな
っているため、電極１３から離れるに従って発熱が少な
く、その温度上昇が抑えられることになる。
１３間に挟まれた部分のみに通電されるわけではない
が、他の部分の抵抗値が非常に大きく通電されにくくな
っているため、電極１３から離れるに従って発熱が少な
く、その温度上昇が抑えられることになる。
【００３４】吸湿ロータ３は、上記のように一定速度に
て回動しているため、電極１３に近づいてくる吸湿ロー
タ３の部分は、放湿する温度までには達せずに、回動す
るにしたがって温度が上昇し、電極１３部分を通過時に
水分が脱離する温度に上昇する。その後、電極１３部分
を過ぎていくに従って、通電による抵抗値が大きくなっ
ていき、ロータ３の表面温度が下がって、再度、吸湿可
能な状態となる。
て回動しているため、電極１３に近づいてくる吸湿ロー
タ３の部分は、放湿する温度までには達せずに、回動す
るにしたがって温度が上昇し、電極１３部分を通過時に
水分が脱離する温度に上昇する。その後、電極１３部分
を過ぎていくに従って、通電による抵抗値が大きくなっ
ていき、ロータ３の表面温度が下がって、再度、吸湿可
能な状態となる。
【００３５】つまり、電極１３に近づく部分において
は、吸湿ロータ１３の予熱の段階にもなり再生エリア２
０内におけるスムーズな発熱が可能となる。
は、吸湿ロータ１３の予熱の段階にもなり再生エリア２
０内におけるスムーズな発熱が可能となる。
【００３６】具体的には、吸湿ロータ３を約３０回転／
時間で回転させ、再生エリア２０の面積を吸湿ロータ３
の周方向面積（開口面積）の１／８とし、再生エリアの
全域に通電した場合、吸湿ロータ３の１回店に要する時
間は１２０秒となるので当該部分に通電されている時間
は約１５秒間程度となる（１２０秒／８）。つまり、約
１５秒の間に通電部分に吸着された水分を放湿させる必
要がある。
時間で回転させ、再生エリア２０の面積を吸湿ロータ３
の周方向面積（開口面積）の１／８とし、再生エリアの
全域に通電した場合、吸湿ロータ３の１回店に要する時
間は１２０秒となるので当該部分に通電されている時間
は約１５秒間程度となる（１２０秒／８）。つまり、約
１５秒の間に通電部分に吸着された水分を放湿させる必
要がある。
【００３７】その間にかかる加熱手段の電力量は、従来
の外部に設置されたヒータの場合には３００Ｗ程度であ
ったのが、約１００〜１５０Ｗで足りる。すなわち、本
発明においては吸湿ロータ自身を直接加熱するために吸
湿ロータ外に廃熱される熱ロスが少なくなり、従来の１
／２〜１／３で済む。
の外部に設置されたヒータの場合には３００Ｗ程度であ
ったのが、約１００〜１５０Ｗで足りる。すなわち、本
発明においては吸湿ロータ自身を直接加熱するために吸
湿ロータ外に廃熱される熱ロスが少なくなり、従来の１
／２〜１／３で済む。
【００３８】なお、発熱抵抗体９は、吸湿材と導電材組
成物を同一の媒体に分散させてロータ基材表面に塗布す
る方法で形成すればよいが、ロータ基材の表面に吸湿材
を担持させておき、その上に導電材組成物を塗布する方
法や、発熱体９の通電を阻害しない限りにおいて、ロー
タ基材表面に先に導電材組成物を塗布し、その上に吸湿
材を担持させる方法を採用することもできる。
成物を同一の媒体に分散させてロータ基材表面に塗布す
る方法で形成すればよいが、ロータ基材の表面に吸湿材
を担持させておき、その上に導電材組成物を塗布する方
法や、発熱体９の通電を阻害しない限りにおいて、ロー
タ基材表面に先に導電材組成物を塗布し、その上に吸湿
材を担持させる方法を採用することもできる。
【００３９】また、電極１３の構造としては、上記以外
にも、例えば、図５に示すように、網状体１３ａの裏面
に柔軟性を有するシート状の接触子１３ｃ（例えば、導
電性ゴム）を形成したものが挙げられる。また、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、電極１３の網状体１３ａ
部分に円錐形状の導電性金属ローラー１７を再生エリア
内で放射状に複数本並べて電極１３とし、吸湿ロータ３
に接触させたもの、あるいは離接自在に構成したもので
あってもよい。この場合、電極１３が吸湿ロータ３に接
触したとき、吸湿ロータ３の回転に併せて回転し、ロー
タ３の発熱抵抗体９に通電させることができる。
にも、例えば、図５に示すように、網状体１３ａの裏面
に柔軟性を有するシート状の接触子１３ｃ（例えば、導
電性ゴム）を形成したものが挙げられる。また、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、電極１３の網状体１３ａ
部分に円錐形状の導電性金属ローラー１７を再生エリア
内で放射状に複数本並べて電極１３とし、吸湿ロータ３
に接触させたもの、あるいは離接自在に構成したもので
あってもよい。この場合、電極１３が吸湿ロータ３に接
触したとき、吸湿ロータ３の回転に併せて回転し、ロー
タ３の発熱抵抗体９に通電させることができる。
【００４０】［第３の実施の形態］図７は、第３の実施
の形態を示す吸湿ロータ３の構成図である。本実施の形
態では、発熱抵抗体９を吸湿ロータ３の上流側表面にの
み担持させた点と、この発熱抵抗体９に通電する一対の
電極１３を同じく上流側の空気導入部７に配置した点と
を特徴としており、その他の構成は第２の実施の形態と
同様である。
の形態を示す吸湿ロータ３の構成図である。本実施の形
態では、発熱抵抗体９を吸湿ロータ３の上流側表面にの
み担持させた点と、この発熱抵抗体９に通電する一対の
電極１３を同じく上流側の空気導入部７に配置した点と
を特徴としており、その他の構成は第２の実施の形態と
同様である。
【００４１】図に示すように、一対の電極１３は、吸湿
ロータ３の空気導入部７側に一対の電極１３が間隔を空
けて平行に接触配置されているが、その理由は以下の通
りである。すなわち、一対の電極１３の配列としては、
図８に示すように、ロータ中心側から外周側に向かって
放射状に配列することも考えられるが、このような放射
状配列の場合、互いの電極１３の間隔が最も小さくなる
部分Ａに電流が集中するため、この部分が高温となり、
逆に間隔が最も大きくなる部分Ｃは余り電流が流れずに
十分発熱せず、偏った発熱となってスムーズな放湿が困
難となることがある。この点、電極１３を平行に配列す
ると、ロータを分割することなく、電極間のみで均一な
発熱が可能となる。
ロータ３の空気導入部７側に一対の電極１３が間隔を空
けて平行に接触配置されているが、その理由は以下の通
りである。すなわち、一対の電極１３の配列としては、
図８に示すように、ロータ中心側から外周側に向かって
放射状に配列することも考えられるが、このような放射
状配列の場合、互いの電極１３の間隔が最も小さくなる
部分Ａに電流が集中するため、この部分が高温となり、
逆に間隔が最も大きくなる部分Ｃは余り電流が流れずに
十分発熱せず、偏った発熱となってスムーズな放湿が困
難となることがある。この点、電極１３を平行に配列す
ると、ロータを分割することなく、電極間のみで均一な
発熱が可能となる。
【００４２】各電極１３は、第２の実施形態と同様に、
吸湿ロータの軸中心側から外周方向に延びる帯状基材の
裏面に金属製ブラシ状接触子１３ｃが植設されたものが
好適に用いられる。
吸湿ロータの軸中心側から外周方向に延びる帯状基材の
裏面に金属製ブラシ状接触子１３ｃが植設されたものが
好適に用いられる。
【００４３】ここで、電極１３、１３を平行に設置した
場合であっても、第２の実施の形態のときと同様に電極
１３に挟まれた部分のみが発熱するわけではなく、電極
１３の近傍もわずかながらではあるが発熱するが、この
発熱も、吸湿ロータ３の回動方向の電極１３に近づく部
分においては、吸湿ロータ３の予熱の役割を果たし、再
生エリア２０内におけるスムーズな発熱が可能となる。
場合であっても、第２の実施の形態のときと同様に電極
１３に挟まれた部分のみが発熱するわけではなく、電極
１３の近傍もわずかながらではあるが発熱するが、この
発熱も、吸湿ロータ３の回動方向の電極１３に近づく部
分においては、吸湿ロータ３の予熱の役割を果たし、再
生エリア２０内におけるスムーズな発熱が可能となる。
【００４４】また、第２の実施の形態においては、発熱
体９はロータ基材の表面全体にコーティングする必要が
あったが、本実施の形態においては、吸湿ロータの空気
導入部７側にのみ発熱体９をコーティングするだけでよ
く、製造が容易で、コスト的にも安価に吸湿ロータ３を
製造することが可能となる。
体９はロータ基材の表面全体にコーティングする必要が
あったが、本実施の形態においては、吸湿ロータの空気
導入部７側にのみ発熱体９をコーティングするだけでよ
く、製造が容易で、コスト的にも安価に吸湿ロータ３を
製造することが可能となる。
【００４５】吸湿ロータ３の空気導入部７側にのみ発熱
体９をコーティングした場合、電極１３に挟まれた部分
１２において発熱が生じ、この発生した熱はファン１１
にて吸引される空気によって吸湿ロータ３の下流部分に
伝えられ、吸湿ロータ３から水分が放湿される。
体９をコーティングした場合、電極１３に挟まれた部分
１２において発熱が生じ、この発生した熱はファン１１
にて吸引される空気によって吸湿ロータ３の下流部分に
伝えられ、吸湿ロータ３から水分が放湿される。
【００４６】［第４の実施の形態］図９は第４の実施の
形態を示す吸湿ロータの構成図であり、図１０はその分
割体の斜視図である。本実施の形態は、吸湿ロータ３を
分割構造とした点と電極の配列に特徴があり、その他の
構成は第２の実施の形態と同様である。
形態を示す吸湿ロータの構成図であり、図１０はその分
割体の斜視図である。本実施の形態は、吸湿ロータ３を
分割構造とした点と電極の配列に特徴があり、その他の
構成は第２の実施の形態と同様である。
【００４７】本実施の形態の吸湿ロータ３は、周方向に
等分割された複数のロータ分割体１４と、ロータ分割体
１４間に挿入されて各ロータ分割体１４を電気的に絶縁
する絶縁シート１５とから構成され、各ロータ分割体１
４ごとに発熱体９に通電して発熱させるようにしてい
る。
等分割された複数のロータ分割体１４と、ロータ分割体
１４間に挿入されて各ロータ分割体１４を電気的に絶縁
する絶縁シート１５とから構成され、各ロータ分割体１
４ごとに発熱体９に通電して発熱させるようにしてい
る。
【００４８】具体的には、図９に示すように、吸湿ロー
タ３を中心軸部分から放射状に等分割し、図１０に示す
ように、それぞれのロータ分割体１４の分割端面に絶縁
シート１５を挟み、再度これらを結合させて吸湿ロータ
３を構成しており、各ロータ分割体１４は絶縁シート１
５によって、それぞれ電気的に絶縁された構造となって
いる。
タ３を中心軸部分から放射状に等分割し、図１０に示す
ように、それぞれのロータ分割体１４の分割端面に絶縁
シート１５を挟み、再度これらを結合させて吸湿ロータ
３を構成しており、各ロータ分割体１４は絶縁シート１
５によって、それぞれ電気的に絶縁された構造となって
いる。
【００４９】電極１３は、ロータ中心軸部分２２と外周
部分２３とにそれぞれ設置されており、この部分が再生
エリア２０として機能し、このエリアを通過するロータ
分割体１４のみ通電し、発熱するように制御されてい
る。
部分２３とにそれぞれ設置されており、この部分が再生
エリア２０として機能し、このエリアを通過するロータ
分割体１４のみ通電し、発熱するように制御されてい
る。
【００５０】電極１３とロータ３との接触構造は、種々
の態様が採用できる。具体的には、図１１（ａ）は、電
極として吸湿ロータ３を回転させているギヤ部分を利用
した通電態様である。すなわち、電極１３の一方１３ｄ
を、良好な導電性を有する金属製中心軸２２に接触さ
せ、他方の電極１３ｅとして、吸湿ロータ３の外周面側
に設けられたギヤ機構を利用する。吸湿ロータ３の外周
面を良好な導電性を有する金属面部１８とし、その金属
面部１８を各ロータ分割体１４ごとに電気的に絶縁した
構造とし、この金属面部１８上には同じ金属製のラック
１９がギヤ状電極１３ｅと噛合し、電気的に導通するよ
うになっている。
の態様が採用できる。具体的には、図１１（ａ）は、電
極として吸湿ロータ３を回転させているギヤ部分を利用
した通電態様である。すなわち、電極１３の一方１３ｄ
を、良好な導電性を有する金属製中心軸２２に接触さ
せ、他方の電極１３ｅとして、吸湿ロータ３の外周面側
に設けられたギヤ機構を利用する。吸湿ロータ３の外周
面を良好な導電性を有する金属面部１８とし、その金属
面部１８を各ロータ分割体１４ごとに電気的に絶縁した
構造とし、この金属面部１８上には同じ金属製のラック
１９がギヤ状電極１３ｅと噛合し、電気的に導通するよ
うになっている。
【００５１】このような構成において、電極１３ａ、１
３ｂ間に電圧を印加すると、吸湿ロータ３が回動するこ
とによりギヤ状電極１３ｂと、ラック１９とが噛合した
ときのみロータ分割体１４に通電することが可能とな
る。
３ｂ間に電圧を印加すると、吸湿ロータ３が回動するこ
とによりギヤ状電極１３ｂと、ラック１９とが噛合した
ときのみロータ分割体１４に通電することが可能とな
る。
【００５２】図１１（ｂ）は発熱抵抗体９を吸湿ロータ
３の空気導入部７側の表面にのみ形成した場合の電極配
置を示す。この態様では、各ロータ分割体１４の上流側
表面にブラシ状電極１３ｂを接触配置し、他方の電極１
３ｄを中心軸２２に接触するように配置している。
３の空気導入部７側の表面にのみ形成した場合の電極配
置を示す。この態様では、各ロータ分割体１４の上流側
表面にブラシ状電極１３ｂを接触配置し、他方の電極１
３ｄを中心軸２２に接触するように配置している。
【００５３】図１１（ｃ）は、吸湿ロータ３の外周面の
金属面部１８にブラシ状電極１３ｅを接触させた例であ
る。この場合は、ブラシ状電極１３ｂと金属面部１８と
が接触しているときのみロータ分割体１４に通電され
る。
金属面部１８にブラシ状電極１３ｅを接触させた例であ
る。この場合は、ブラシ状電極１３ｂと金属面部１８と
が接触しているときのみロータ分割体１４に通電され
る。
【００５４】なお、これ以外の電極配置としては、ロー
タ中心軸２２を利用しないで、第２の実施形態のよう
に、分割体１４を両側から挟みこむようにした態様を採
用してもよい。
タ中心軸２２を利用しないで、第２の実施形態のよう
に、分割体１４を両側から挟みこむようにした態様を採
用してもよい。
【００５５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、吸湿ロータ等の吸湿素子の一部を発熱抵抗体
によって構成しているので、従来のように吸湿素子の外
側にヒーターを配置する場合に比べて、熱ロスの低減と
小型化が可能となり、さらに、ヒーター設置スペースを
利用した吸湿ロータの厚さ増大による吸湿性能の向上が
図れる。
によると、吸湿ロータ等の吸湿素子の一部を発熱抵抗体
によって構成しているので、従来のように吸湿素子の外
側にヒーターを配置する場合に比べて、熱ロスの低減と
小型化が可能となり、さらに、ヒーター設置スペースを
利用した吸湿ロータの厚さ増大による吸湿性能の向上が
図れる。
【図１】本発明に係る空気調和機の実施の形態を示す外
観図
観図
【図２】図１における空気調和機の構成概略図
【図３】図１における吸湿ロータの外観斜視図
【図４】第２の実施の形態である吸湿ロータを示す斜視
図
図
【図５】図４における吸湿ロータの他の形態を示す斜視
図
図
【図６】図４における吸湿ロータの他の形態を示す斜視
図
図
【図７】第３の実施の形態において使用される吸湿ロー
タを示す図
タを示す図
【図８】図７における吸湿ロータの他の形態を示す斜視
図
図
【図９】第４の実施の形態を示す吸湿ロータの構成図
【図１０】図９における分割体の斜視図
【図１１】図９における電極と吸湿ロータとの接触構造
を示す斜視図
を示す斜視図
【図１２】従来の除湿・加湿装置を示す構成図
１ 空気調和機 ２ 空気吸込口 ３ 吸湿ロータ ４、１１ ファン ５ 切替えダンパー ６ 室内側空気吹出口 ７ 空気導入口 ８ 空気排出口 ９ 発熱体 １０ 電源 １２ 通電部分 １３ 電極 １４ ロータ分割体 １５ 絶縁シート １６ ヒーター １７ ローラー １８ 金属面部 １９ ラック ２０ 再生エリア ２１ 吸湿エリア ２２ 中心軸
Claims (8)
- 【請求項１】空気中の水分を吸湿し、加熱することによ
って放湿させる性質を有する吸湿素子を備え、前記吸湿
素子に吸湿した水分を放湿させる熱源として前記吸湿素
子を構成する構成材の表面に発熱体が一体的に設けられ
た空気調和機。 - 【請求項２】空気中の水分を吸湿し、加熱することによ
って放湿させる性質を有する吸湿素子を備え、前記吸湿
素子に吸湿した水分を放湿させる熱源として前記吸湿素
子を構成する構成材の表面に導電性の抵抗体が担持され
た空気調和機。 - 【請求項３】空気中の水分を吸湿し、加熱することによ
って放湿させる性質を有する吸湿ロータを備え、前記吸
湿ロータに吸湿した水分を放湿させる熱源として前記吸
湿ロータを構成するロータ基材の表面に導電性の抵抗体
が担持された空気調和機。 - 【請求項４】空気中の水分を吸湿し、加熱することによ
って放湿させる性質を有する吸湿ロータを備え、前記吸
湿ロータに吸湿した水分を放湿させる熱源として前記吸
湿ロータを構成するロータ基材の表面に導電性抵抗体が
担持され、該抵抗体に通電するための電極が前記ロータ
の上流側と下流側に設けられ、前記電極間が放湿部とさ
れた空気調和機。 - 【請求項５】空気中の水分を吸湿し、加熱することによ
って放湿させる性質を有する吸湿ロータを備え、前記吸
湿ロータに吸湿した水分を放湿させる熱源として前記吸
湿ロータを構成するロータ基材の表面に導電性の抵抗体
が担持され、該抵抗体に通電するための電極が前記ロー
タの上流側に平行に設置され、該電極部間が放湿部とさ
れた空気調和機。 - 【請求項６】前記導電性の抵抗体が前記ロータの上流側
表面にのみ担持されている請求項５記載の空気調和機。 - 【請求項７】空気中の水分を吸湿し、加熱することによ
って放湿させる性質を有し、その基材の表面に導電性の
抵抗体が担持された吸湿ロータが、ロータの中心から放
射状に等分割された複数のロータ分割体と、該ロータ分
割体間に挿入された電気絶縁体とから構成された空気調
和機。 - 【請求項８】前記導電性の抵抗体に通電する電極が、前
記分割体のロータ中心部分とロータの外周部分とに設置
され、該電極間が放湿部とされた請求項７記載の空気調
和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208849A JP2001033062A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208849A JP2001033062A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033062A true JP2001033062A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16563135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11208849A Pending JP2001033062A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001033062A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040016050A (ko) * | 2002-08-14 | 2004-02-21 | 한국과학기술연구원 | 회전식 제습장치 및 제습방법 |
| JP2018054258A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | アイシン精機株式会社 | 微細水導出装置 |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP11208849A patent/JP2001033062A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040016050A (ko) * | 2002-08-14 | 2004-02-21 | 한국과학기술연구원 | 회전식 제습장치 및 제습방법 |
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