JP2002186825A - ロータ構造体及びこれを備える調湿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着剤を有するハニカムロータについて、吸
着剤を再生するためにハニカムロータの一部分だけを加
熱する際の熱伝導による熱ロスを低減する。 【解決手段】 アルミ製のハニカム基材（51）の表面に
吸着剤を付着させることで、ハニカムロータのロータ本
体を形成する。円板状のハニカム基材（51）には、複数
のスリット部（54）を放射状に形成する。スリット部
（54）は、ハニカム基材（51）に切り込みを入れること
で形成される。このスリット部（54）が熱抵抗となり、
熱伝導による熱ロスが低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着剤を有して調
湿等に利用されるロータ構造体、及びこのロータ構造体
を備える調湿装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ハニカム状に形成された基材
の表面に吸着剤が設けられるロータ構造体が知られてお
り、空気の湿度を調節する調湿装置等に利用されてい
る。例えば、特開平８−１２８６８１号公報には、上記
ロータ構造体を利用した調湿装置を空調機に適用し、空
調機に加湿機能を付加したものが開示されている。

【０００３】上記調湿装置において、円板状のロータ構
造体は、吸湿部と再生部の両方に跨って配置されてい
る。ロータ構造体は、吸着部と再生部の両方に跨って配
置されている。このロータ構造体は、その一部が再生部
で室内空気と接触し、残りの部分が吸着部で室外空気と
接触する。また、回転ロータは、モータ等によって回転
駆動されている。

【０００４】吸着部では、室外空気中の水分がロータ構
造体の吸着剤に吸着される。水分を吸着したロータ構造
体の一部分は、ロータ構造体の回転に伴って再生部へ移
動する。再生部には、ヒータ等によって加熱された室内
空気が送り込まれる。再生部では、供給された高温の室
内空気によってロータ構造体の吸着剤が加熱され、その
吸着剤から水分が脱着する。吸着剤から脱着した水分が
室内空気に付与され、室内空気が加湿される。そして、
再生部で加湿された室内空気を再び室内へ戻し、室内の
加湿を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロータ構造体を調湿装置に適用する場合には、次のよう
な問題があった。この問題点について説明する。上記調
湿装置では、ロータ構造体の一部分だけが再生部におい
て加熱される。ところが、再生部においてロータ構造体
に付与された熱は、熱伝導によって加熱されていないロ
ータ構造体の部分にまで伝わる。つまり、再生部で付与
された熱は、その一部が熱伝導によってロータ構造体の
周方向へ逃げてしまう。このため、熱伝導による熱ロス
の分だけ余計に再生部でロータ構造体に熱を付与する必
要が生じ、吸着剤の再生に要するエネルギが増大すると
いう問題を招いていた。

【０００６】更に、ロータ構造体の基材をアルミニウム
等の熱伝導率の高い材料で製作する場合には、熱伝導に
よって逃げる熱量が過大となる。このため、再生部にお
いて吸着剤を充分に温度上昇させることができず、空気
の加湿量を十分に確保できないという問題もあった。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ロータ構造体の一部
分だけを加熱する際の熱伝導による熱ロスを低減し、併
せて熱伝導による熱ロスを低減しうるロータ構造体を用
いた調湿装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明が講じた第１の解
決手段は、ロータ構造体を対象とし、円板状に形成され
て厚さ方向に空気が貫流可能な基材（51）と、該基材
（51）の表面に設けられる吸着剤とを備える一方、上記
基材（51）には、該基材（51）をスリット状に切り込ん
で形成される複数の間隙部（54）が放射状に設けられる
ものである。

【０００９】本発明が講じた第２の解決手段は、上記第
１の解決手段において、間隙部（54）が基材（51）の一
方の端面にのみ開口するように形成されるものである。

【００１０】本発明が講じた第３の解決手段は、上記第
１の解決手段において、基材（51）が間隙部（54）によ
って複数の分離した部分に分割される一方、分割された
基材（51）の部分を保持するための保持部材（40）を備
えるものである。

【００１１】本発明が講じた第４の解決手段は、第１，
第２又は第３の解決手段において、基材（51）の材質が
アルミニウム又はアルミニウム合金とされるものであ
る。

【００１２】本発明が講じた第５の解決手段は、第１，
第２，第３又は第４の解決手段において、間隙部（54）
には断熱材が挿入されるものである。

【００１３】本発明が講じた第６の解決手段は、調湿装
置を対象とするものである。そして、第１，第２又は第
３の解決手段に係るロータ構造体（22）と、上記ロータ
構造体（22）の吸着剤が第１の空気から水分を吸着する
吸着部（33）と、第２の空気を加熱するための加熱手段
（26）と、上記加熱手段（26）により加熱された第２の
空気によってロータ構造体（22）の吸着剤から水分を脱
着させる再生部（35）とを備え、上記ロータ構造体（2
2）を回転させて上記再生部（35）から出た第２の空気
を利用する加湿動作を少なくとも行うものである。

【００１４】本発明が講じた第７の解決手段は、調湿装
置を対象とするものである。そして、請求校２記載のロ
ータ構造体（22）と、上記ロータ構造体（22）の吸着剤
が第１の空気から水分を吸着する吸着部（33）と、第２
の空気を加熱するための加熱手段（26）と、上記加熱手
段（26）により加熱された第２の空気によってロータ構
造体（22）の吸着剤から水分を脱着させる再生部（35）
とを備え、上記ロータ構造体（22）を回転させて上記再
生部（35）から出た第２の空気を利用する加湿動作を少
なくとも行う一方、上記ロータ構造体（22）は、間隙部
（54）が開口する基材（51）の端面を再生部（35）にお
ける空気流の上流側に向けて配置されるものである。

【００１５】−作用− 上記第１の解決手段では、基材（51）が円板状に形成さ
れる。この基材（51）は、例えばハニカム状に形成され
て、その厚み方向に空気が通過できるように構成されて
いる。基材（51）の表面には、バインダ等によって吸着
剤が付着されている。また、基材（51）には、スリット
状の間隙部（54）が複数形成されている。この間隙部
（54）は、基材（51）の半径方向に直線的な切り込みを
入れることで形成されている。そして、基材（51）に
は、複数の間隙部（54）が放射状に設けられている。

【００１６】本解決手段に係るロータ構造体（22）の一
部分だけを加熱する場合、隣接する間隙部（54）に挟ま
れた部分の中では、熱伝導によって加えられた熱が拡散
する。ところが、間隙部（54）では基材（51）の一部が
切り欠かれているため、熱伝導により間隙部（54）の外
側へ逃げる熱量は減少する。

【００１７】上記第２の解決手段では、間隙部（54）が
基材（51）の一方の端面にだけ開口し、他方の端面には
開口していない。つまり、間隙部（54）は、基材（51）
を貫通しないように形成される。

【００１８】上記第３の解決手段では、スリット状の間
隙部（54）によって円板状の基材（51）が複数の部分に
分断される。分割された基材（51）の各部分（56）は、
保持部材（40）によって保持される。本解決手段に係る
基材（51）は、分割された複数の部分（56）を保持部材
（40）が保持することで、その全体形状が円板状に保た
れる。

【００１９】本解決手段に係るロータ構造体（22）の一
部分だけを加熱すると、基材（51）における１つの部分
（56）の中では、熱伝導によって加えられた熱が拡散す
る。ところが、本解決手段に係る基材（51）において、
分割された１つの部分（56）は、間隙部（54）によって
隣接する他の部分（56）と分断されている。このため、
１つの基材（51）の部分に熱が付与されたとしても、そ
の熱が隣接する基材（51）の部分へ熱伝導によって伝わ
ることは無い。

【００２０】上記第４の解決手段では、アルミニウム又
はアルミニウム合金によって基材（51）が構成される。
ここで、アルミニウムやアルミニウム合金は、比較的熱
伝導率の大きな材料である。これに対し、本解決手段に
係るロータ構造体（22）では、間隙部（54）を設けて熱
伝導による熱の拡散を抑制している。従って、基材（5
1）の材質をアルミニウムやアルミニウム合金として
も、ロータ構造体（22）の加熱に要する熱量が過大とな
ったり、吸着剤の温度を充分に高められなくなるという
問題は生じない。

【００２１】上記第５の解決手段では、ロータ構造体
（22）の間隙部（54）に断熱材が挿入される。この間隙
部（54）に挿入された断熱材によっても、ロータ構造体
（22）の周方向への熱の拡散が低減される。

【００２２】上記第６，第７の解決手段では、本発明に
係るロータ構造体（22）を用いて調湿装置が構成され
る。調湿装置において、ロータ構造体（22）は、その一
部分が再生部（35）で第２の空気と接触し、残りの部分
が吸着部（33）で第１の空気と接触する。また、ロータ
構造体（22）は、モータ等によって駆動されて回転し、
再生部（35）と吸着部（33）の間を移動する。

【００２３】吸着部（33）では、第１の空気がロータ構
造体（22）の基材（51）を貫通して流れ、基材（51）の
表面に付着する吸着剤が第１の空気と接触する。第１の
空気に含まれる水分は、この吸着剤に吸着される。つま
り、吸着部（33）では、第１の空気が減湿される。

【００２４】再生部（35）へは、加熱手段（26）によっ
て加熱されて高温（例えば１５０℃程度）となった第２
の空気が供給される。再生部（35）では、第２の空気が
ロータ構造体（22）の基材（51）を貫通して流れ、基材
（51）の表面に付着する吸着剤が第２の空気と接触す
る。そして、高温の空気と接触することで吸着剤が加熱
され、吸着剤から水分が脱着する。吸着剤から脱着した
水分は、第２の空気に付与される。つまり、再生部（3
5）では、ロータ構造体（22）の吸着剤が再生されると
同時に、第２の空気が加湿される。

【００２５】上述のように、上記調湿装置において、ロ
ータ構造体（22）は、その一部分が第２の空気と接触し
て残りの部分が第１の空気と接触する状態で回転してい
る。このため、調湿装置では、吸着部（33）における第
１の空気の減湿と、再生部（35）における第２の空気の
加湿とが、同時に並行して連続的に行われる。そして、
調湿装置は、再生部（35）で加湿された第２の空気を利
用して室内等の加湿を行う加湿動作を少なくとも行う。

【００２６】特に、上記第７の解決手段では、基材（5
1）の一方の端面にだけ間隙部（54）が開口しているロ
ータ構造体（22）を用いて調湿装置が構成される。この
調湿装置において、ロータ構造体（22）は、間隙部（5
4）が開口している方の基材（51）の端面を再生部（3
5）における風上側に向けた姿勢で設置されている。再
生部（35）に導入された第２の空気は、間隙部（54）が
開口する端面側から間隙部（54）が開口しない端面側へ
向かって基材（51）を貫流する。

【００２７】

【発明の効果】本発明では、ロータ構造体（22）にスリ
ット状の間隙部（54）を放射状に設けている。このた
め、ロータ構造体（22）で熱伝導により熱が移動する際
には、スリット状の間隙部（54）が大きな熱抵抗となっ
て熱移動が抑制される。従って、本発明によれば、吸着
剤の再生等のためにロータ構造体（22）の一部分だけを
加熱する場合であっても、間隙部（54）が大きな熱抵抗
となることで、熱伝導による熱ロスを低減することがで
きる。

【００２８】上記第２の解決手段でば、円板状の基材
（51）において、該基材（51）を貫通しないように間隙
部（54）が形成される。つまり、間隙部（54）が開口し
ていない端面側では、間隙部（54）によって基材（51）
は分断されない。従って、本解決手段によれば、間隙部
（54）を設けることで熱伝導による熱ロスを低減しつ
つ、基材（51）を完全には分断しないことで基材（51）
の機械的な強度を確保できる。

【００２９】上記第３の解決手段では、スリット状の間
隙部（54）によって基材（51）を完全に分断している。
このため、基材（51）における分割された１つの部分
（56）の中では熱伝導により熱が拡散するものの、間隙
部（54）を越えて熱伝導により熱が伝わることはない。
従って、本解決手段によれば、熱伝導による熱ロスを一
層確実に低減することが可能となる。

【００３０】上記第４の解決手段では、基材（51）の材
質がアルミニウム又はアルミニウム合金とされる。ここ
で、従来は、基材（51）の材質としてセラミック紙を用
いることが多かった。このセラミック紙に比べ、アルミ
ニウムやアルミニウム合金は、加工が容易で安価であ
る。それ故、アルミニウムやアルミニウム合金で基材
（51）を製造できれば、ロータ構造体（22）の加工費や
材料費を大幅に低減できる。しかしながら、アルミニウ
ムやアルミニウム合金の熱伝導率は、セラミック紙の熱
伝導率の約１７００倍である。このため、単に基材（5
1）の材質をアルミニウムやアルミニウム合金に変更し
ただけでは、熱伝導による熱ロスが過大となってしま
う。

【００３１】これに対し、本解決手段では、ロータ構造
体（22）にスリット状の間隙部（54）を設けた上で、ア
ルミニウムやアルミニウム合金で基材（51）を作ってい
る。このため、アルミニウムやアルミニウム合金という
熱伝導率の高い材料で基材（51）を製造する場合であっ
ても、間隙部（54）が大きな熱抵抗となることから、熱
伝導による熱ロスが過大となることはない。従って、本
解決手段によれば、熱伝導による熱ロスに起因する問題
を回避しつつ、加工が容易で安価なアルミニウムやアル
ミニウム合金で基材（51）を製造でき、ロータ構造体
（22）の加工費や材料費を大幅に削減できる。

【００３２】更に、アルミニウムやアルミニウム合金
は、セラミック紙に比べて材料としての機械的強度が大
きく、薄肉化しても充分な強度が得られる。例えば、基
材（51）を構成する場合、セラミック紙では０．１５〜
０．２ｍｍ程度の厚みが必要であるのに対し、アルミニ
ウムやアルミニウム合金では２５〜５０μｍ程度の厚み
で足りる。このため、基材（51）の開口率を一定とした
場合には、その材質をセラミック紙からアルミニウムや
アルミニウム合金に変更することで、基材（51）の表面
積を増大させることができる。従って、本解決手段によ
れば、吸着剤が付着する基材（51）表面の面積を拡大で
き、ロータ構造体（22）の吸着能力を向上させることが
できる。

【００３３】上記第５の解決手段によれば、間隙部（5
4）に断熱材を挿入することで更に大きな熱抵抗が得ら
れ、熱伝導による熱ロスを一層低減することが可能とな
る。

【００３４】上記第６，第７の解決手段では、本発明に
係るロータ構造体（22）を用いて調湿装置を構成してい
る。このため、熱伝導による熱ロスの小さなロータ構造
体（22）を用いることで、再生部（35）でロータ構造体
（22）に付与すべき熱量、即ち加熱手段（26）で第２の
空気に付与すべき熱量を削減でき、調湿装置の運転に要
するエネルギを削減できる。また、再生部（35）でロー
タ構造体（22）を充分に加熱して吸着剤の温度を確実に
上げられることから、吸着剤から水分を確実に脱着させ
ることができ、再生部（35）における空気の加湿量を十
分に確保できる。

【００３５】上記第７の解決手段では、基材（51）の一
方の端面にだけ間隙部（54）が開口するロータ構造体
（22）を、間隙部（54）が開口している方の基材（51）
の端面を再生部（35）における風上側に向けた姿勢で設
置している。このため、再生部（35）で加熱されるロー
タ構造体（22）の部分の温度を均一化でき、吸着剤の再
生を確実に行うことができる。

【００３６】この効果について説明する。再生部（35）
において基材（51）を通過する第２の空気は、基材（5
1）に熱を奪われて次第にその温度が低下してゆく。そ
れ故、再生部（35）に位置するロータ構造体（22）の部
分では、空気流の風下側の温度が風上側の温度よりも低
くなるおそれがある。ところが、本解決手段に係る調湿
装置のロータ構造体（22）では、基材（51）のうち再生
部（35）での風下側の端面近傍は、間隙部（54）によっ
て分断されていない。このため、基材（51）のうち再生
部（35）での風下側の部分には、間隙部（54）によって
妨げられることなく熱伝導によって熱が伝わってくる。

【００３７】従って、基材（51）を通過する空気の温度
が変化するにも拘わらず、基材（51）の厚み方向におけ
る温度分布を解消できる。そして、ロータ構造体（22）
の温度を平均的に上昇させることで、吸着剤の再生を確
実に行うことが可能となる。

【００３８】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３９】図１に示すように、実施形態１に係る調湿
装置は、空調機と一体に構成されて加湿動作を行うよう
に構成されている。

【００４０】上記空調機は、室内機（10）と室外機（1
5）とによって構成されている。室内機（10）は、室内
熱交換器（11）と室内ファン（12）を備え、室内の壁面
に取り付けられている。室外機（15）は、室外に設置さ
れている。この室外機（15）には、図示しないが、圧縮
機、膨張機構、室外熱交換器、室外ファン等の構成機器
が収納されている。室内機（10）と室外機（15）とは、
一対の連絡配管（16）によって接続されている。

【００４１】室内熱交換器（11）と共に圧縮機、膨張機
構及び室外熱交換器が連絡配管（16）等によって接続さ
れて、冷媒回路が構成されている。この冷媒回路は、図
外の四路切換弁を備え、冷媒の循環方向を反転可能に構
成されている。そして、冷媒回路では、冷媒が循環して
冷凍サイクルが行われると共に、冷媒の循環方向を切り
換えることで冷却動作とヒートポンプ動作とが切り換わ
る。

【００４２】加湿ユニット（20）は、調湿装置を構成す
るものであって、室外機（15）と一体に形成されてい
る。この加湿ユニット（20）には、空気ダクト（21）の
一端が接続されている。また、空気ダクト（21）の他端
は、室内機（10）に接続されている。尚、空気ダクト
（21）の他端は、室内機（10）の内部における室内熱交
換器（11）の上流に開口している。

【００４３】図２に示すように、加湿ユニット（20）に
は、吸着側通路（23）と再生側通路（25）とが区画形成
されている。また、加湿ユニット（20）には、吸着側通
路（23）と再生側通路（25）の両方を横断する姿勢でハ
ニカムロータ（22）が設置されている。吸着側通路（2
3）のうちハニカムロータ（22）が横断している部分
は、吸着部である吸着ゾーン（33）を構成している。再
生側通路（25）のうちハニカムロータ（22）が横断して
いる部分は、再生部である再生ゾーン（35）を構成して
いる。

【００４４】上記ハニカムロータ（22）は、ロータ構造
体を構成するものであって、円板状に形成されて厚さ方
向に空気が貫流可能となっている。このハニカムロータ
（22）は、図外のモータにより駆動され、その中心軸周
りに回転する。尚、ハニカムロータ（22）の詳細につい
ては、後述する。

【００４５】吸着側通路（23）におけるハニカムロータ
（22）の下流には、吸着側ファン（24）が設けられてい
る。この吸着側ファン（24）を運転すると、吸着側通路
（23）に室外空気が取り込まれる。この室外空気は、被
減湿空気として吸着側通路（23）を流れ、ハニカムロー
タ（22）を通過した後に室外へ排出される。

【００４６】再生側通路（25）には、ヒータ（26）と再
生側ファン（27）とが設けられている。また、再生側通
路（25）の終端には、上記空気ダクト（21）の一端が接
続されている。ヒータ（26）は、加熱手段を構成するも
のであり、ハニカムロータ（22）の上流に配置される。
このヒータ（26）は、ハニカムロータ（22）へ送られる
空気を加熱する。一方、再生側ファン（27）は、ハニカ
ムロータ（22）の下流に配置されている。この再生側フ
ァン（27）を運転すると、再生側通路（25）に室外空気
が取り込まれる。この室外空気は、被加湿空気として再
生側通路（25）を流れ、ヒータ（26）とハニカムロータ
（22）とを順に通過し、その後に空気ダクト（21）へ導
入される。

【００４７】図３に示すように、ハニカムロータ（22）
は、ロータケーシング（40）とロータ本体（50）とを備
えている。ロータケーシング（40）は、ホイール（車
輪）のような形状とされている。具体的に、ロータケー
シング（40）は、その外周部に設けられるリム状のリム
部（41）、その中央部に設けられるハブ状のハブ部（4
2）、及びリム部（41）とハブ部（42）とを連結するス
ポーク状のスポーク部（43）とを備えている。そして、
ロータケーシング（40）におけるリム部（41）の内側
に、ロータ本体（50）がはめ込まれている。このロータ
本体（50）は、基材であるハニカム基材（51）の表面に
吸着剤を付着させたものである。

【００４８】図４に示すように、ハニカム基材（51）
は、円板状に形成されている。具体的に、ハニカム基材
（51）は、直径が２５０〜３００ｍｍ程度で厚さが２０
〜３０ｍｍ程度の円板状に形成されている。このハニカ
ム基材（51）は、その厚さ方向に空気が貫流可能となっ
ている。

【００４９】ハニカム基材（51）は、アルミニウム製又
はアルミニウム合金製のアルミテープ（52,53）を巻回
することによって成形されている。つまり、平板状のア
ルミテープ（52）とコルゲート加工された波形状のアル
ミテープ（53）を積層し、これを渦巻き状に巻回して段
ボール状に成形することでハニカム基材（51）が形成さ
れる。また、ハニカム基材（51）を形成するアルミテー
プ（52,53）の厚さは、２５〜５０μｍ程度とするのが
望ましい。

【００５０】ハニカム基材（51）には、スリット部（5
4）が等角度間隔で放射状に形成されている。本実施形
態１に係るハニカム基材（51）では、８本のスリット部
（54）が形成されている。ただし、スリット部（54）の
本数は例示であり、必要に応じて適宜スリット部（54）
の数を設定すればよい。また、ハニカム基材（51）から
なるロータ本体（50）をロータケーシング（40）に取り
付けた状態（図３参照）において、ハニカム基材（51）
のスリット部（54）は、ロータケーシング（40）のスポ
ーク部（43）の背面側に隠れている。

【００５１】８本のスリット部（54）は、それぞれが間
隙部を構成している。各スリット部（54）は、所定の長
さ、幅及び深さに亘って、ハニカム基材（51）の半径方
向へ真っ直ぐ切り込みを入れることで形成されている。
更に、各スリット部（54）は、ハニカム基材（51）の特
定の端面側から切り込みを入れることで、ハニカム基材
（51）をその厚さ方向に貫通しないように形成されてい
る。つまり、図５に示すように、８本のスリット部（5
4）は、その全てがハニカム基材（51）の一方の端面に
だけ開口している。

【００５２】図５における各スリット部（54）の２つの
短辺と１つの長辺に沿って、ハニカム基材（51）が切断
されずに残された非切断部（55）が形成される。この非
切断部（55）の幅は、断熱効果とハニカム基材（51）の
強度を比較考量し、５〜１０ｍｍ程度とするのが望まし
い。また、スリット部（54）の幅は、断熱効果を考慮し
て０．５〜２ｍｍ程度とするのが望ましい。

【００５３】上記吸着剤としては、親水性ゼオライトが
用いられている。この親水性ゼオライトとしては、SiO₂
（シリカ）のモル分率が Al₂O₃（アルミナ）のモル分率
よりも大きい組成のゼオライトを採用している。親水性
ゼオライトの組成としては、モル分率でシリカ／アルミ
ナの割合が１０％／９０％から３０％／７０％までの範
囲が望ましい。更に望ましくは、シリカ／アルミナの割
合が２０％／８０％程度であるのがよい。この吸着剤
は、有機バインダ又は無機バインダによってハニカム基
材（51）の表面に固定されている。

【００５４】上述のように、ハニカムロータ（22）は、
その一部分が再生ゾーン（35）を横断し、残りの部分が
吸着ゾーン（33）を横断する姿勢で配置されている。更
に、ハニカムロータ（22）は、ハニカム基材（51）の端
面のうちスリット部（54）が開口している方の端面を被
加湿空気の上流側に向けた姿勢で設置されている。つま
り、ハニカムロータ（22）を通過する被加湿空気は、ハ
ニカム基材（51）からなるロータ本体（50）において、
スリット部（54）が開口する側の端面から入ってスリッ
ト部（54）が開口しない側の端面へ通り抜ける。

【００５５】−運転動作− 先ず、冷房運転時の動作について説明する。冷房運転に
おいては、室内機（10）における室内空気の冷却のみが
行われ、加湿ユニット（20）の運転は行われない。

【００５６】空調機の冷媒回路では、冷媒が循環して冷
凍サイクル動作が行われる。即ち、圧縮機から吐出され
て室外熱交換器で凝縮した冷媒は、膨張機構で減圧され
た後に、室内熱交換器（11）へ送り込まれる。また、室
内ファン（12）を運転すると、室内機（10）の内部に室
内空気が取り込まれる。室内機（10）に取り込まれた室
内空気は、室内熱交換器（11）を通過する際に冷媒と熱
交換を行う。この熱交換によって、室内空気が冷却さ
れ、冷媒が蒸発する。

【００５７】次に、暖房運転時の動作について説明す
る。暖房運転においては、室内機（10）で室内空気を加
熱する動作と、加湿ユニット（20）で加湿した被加湿空
気を室内へ供給する加湿動作との両方が行われる。尚、
以下に示す数値は、全て例示である。

【００５８】空調機の冷媒回路では、冷媒が循環してヒ
ートポンプ動作が行われる。即ち、室内熱交換器（11）
には、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒が送り
込まれる。また、室内ファン（12）を運転すると、室内
機（10）の内部に室内空気が取り込まれる。取り込まれ
た室内空気は、室内熱交換器（11）を通過する際にガス
冷媒と熱交換を行う。この熱交換によって、室内空気が
加熱され、ガス冷媒が凝縮する。

【００５９】加湿ユニット（20）では、吸着側ファン
（24）及び再生側ファン（27）が運転され、ヒータ（2
6）に通電される。また、ハニカムロータ（22）が、図
外のモータで駆動されて、１時間あたり３０回転で回転
する。

【００６０】吸着側通路（23）には、室外空気が被減湿
空気として取り込まれる。室外空気の状態は、温度７
℃、相対湿度８７％となっている。また、吸着側通路
（23）における風量は、３．０ m³/minに設定されてい
る。吸着側通路（23）を流れる被減湿空気は、吸着ゾー
ン（33）のハニカムロータ（22）に送られて吸着剤と接
触する。吸着剤には、被減湿空気に含まれる水分が吸着
される。ハニカムロータ（22）を通過して水分を奪われ
た被減湿空気は、室外へ排出される。

【００６１】上述のように、ハニカムロータ（22）は、
所定の回転数で回転している。従って、吸着ゾーン（3
3）において被減湿空気から水分を吸着した吸着剤は、
ハニカムロータ（22）の回転に伴って再生ゾーン（35）
へ移動する。

【００６２】再生側通路（25）には、室外空気が被加湿
空気として取り込まれる。再生側通路（25）における風
量は、０．２５ m³/minに設定されている。再生側通路
（25）を流れる被加湿空気は、ヒータ（26）によって１
５０℃まで加熱される。

【００６３】加熱された被加湿空気は、ヒータ（26）か
ら再生ゾーン（35）のハニカムロータ（22）に送られて
ロータ本体（50）の吸着剤と接触する。この加熱された
被加湿空気との接触によって吸着剤が加熱され、吸着剤
から水分が脱着する。吸着剤から脱着した水分は、ハニ
カムロータ（22）を通過した被加湿空気と共に空気ダク
ト（21）へ送られる。即ち、水分を付与された加湿後の
被加湿空気が、空気ダクト（21）に導入される。この加
湿された被加湿空気は、空気ダクト（21）を通じて室内
機（10）に導かれ、室内熱交換器（11）を通過した後に
室内に送り出される。

【００６４】一方、再生ゾーン（35）において水分が脱
着して再生された吸着剤は、ハニカムロータ（22）の回
転に伴って再び吸着ゾーン（33）に移動する。即ち、吸
着剤は、ハニカムロータ（22）の回転に伴って移動し、
吸着ゾーン（33）における水分の吸着と、再生ゾーン
（35）における水分の脱着とを交互に繰り返す。

【００６５】上述のように、再生ゾーン（35）に位置す
るロータ本体（50）の一部分が高温の被加湿空気と接触
し、その際には吸着剤だけでなくハニカム基材（51）も
加熱される。ここで、ハニカム基材（51）は熱伝導率の
高いアルミニウムやアルミニウム合金でできている。こ
のため、再生ゾーン（35）で加熱されたハニカム基材
（51）の一部分からは、熱伝導によって熱が逃げようと
する。ところが、ハニカム基材（51）にはスリット部
（54）が形成されており、このスリット部（54）が熱抵
抗となって熱の移動を妨げる。従って、スリット部（5
4）を越えて拡散する熱量は、極めて小さくなる。

【００６６】−実施形態１の効果− 本実施形態１では、ハニカムロータ（22）のハニカム基
材（51）に８本のスリット部（54）を放射状に設けてい
る。このスリット部（54）は、ハニカム基材（51）を切
り欠いて形成されるものである。このため、再生ゾーン
（35）に位置するハニカム基材（51）の一部分を加熱し
た場合であっても、ハニカム基材（51）での熱伝導によ
る熱移動は、スリット部（54）によって妨げられる。

【００６７】従って、本実施形態１によれば、吸着剤を
再生するためにハニカムロータ（22）の一部分だけを加
熱する場合であっても、スリット部（54）が大きな熱抵
抗となることで熱伝導による熱ロスを低減できる。この
結果、再生ゾーン（35）でハニカムロータ（22）に付与
すべき熱量、即ちヒータ（26）で被加湿空気に付与すべ
き熱量を削減でき、加湿ユニット（20）の消費電力を削
減できる。また、再生ゾーン（35）でハニカムロータ
（22）を充分に加熱して吸着剤の温度を確実に上げられ
ることから、吸着剤から水分を確実に脱着させることが
でき、再生ゾーン（35）での被加湿空気に対する加湿量
を確保できる。

【００６８】本実施形態１では、ハニカム基材（51）を
貫通しないようにスリット部（54）を形成している。従
って、本実施形態１によれば、ハニカム基材（51）にス
リット部（54）を設けることでロータ本体（50）での熱
伝導による熱ロスを低減しつつ、ハニカム基材（51）を
完全に分断しないことでハニカム基材（51）の機械的な
強度を確保できる。

【００６９】本実施形態１では、ハニカム基材（51）の
材質をアルミニウムやアルミニウム合金としている。こ
こで、ハニカム基材（51）の材質としてはセラミック紙
が一般的であるが、このセラミック紙に比べると、アル
ミニウムやアルミニウム合金は、加工が容易で安価であ
る。それ故、アルミニウムやアルミニウム合金でハニカ
ム基材（51）を製造できれば、ハニカムロータ（22）の
加工費や材料費を大幅に低減できる。しかしながら、ア
ルミニウムやアルミニウム合金の熱伝導率は、セラミッ
ク紙の熱伝導率の約１７００倍である。このため、単に
ハニカム基材（51）の材質をアルミニウムやアルミニウ
ム合金に変更しただけでは、熱伝導による熱ロスが過大
となってしまう。

【００７０】これに対し、本実施形態１では、ハニカム
基材（51）をアルミニウムやアルミニウム合金で形成す
るだけでなく、ハニカム基材（51）に切り込みを入れる
ことでスリット部（54）を形成している。このため、ア
ルミニウムやアルミニウム合金という熱伝導率の高い材
料でハニカム基材（51）を構成しても、スリット部（5
4）が大きな熱抵抗となることから、熱伝導による熱ロ
スが過大となることはない。従って、本実施形態１によ
れば、熱伝導による熱ロスに起因する問題を回避しつ
つ、加工が容易で安価なアルミニウムやアルミニウム合
金でハニカム基材（51）を製造でき、ハニカムロータ
（22）の加工費や材料費を大幅に削減できる。

【００７１】更に、アルミニウムやアルミニウム合金
は、セラミック紙に比べて材料としての機械的強度が大
きく、薄肉化しても充分な強度が得られる。例えば、ハ
ニカム基材（51）を構成する場合、セラミック紙では
０．１５〜０．２ｍｍ程度の厚みが必要であるのに対
し、アルミニウムやアルミニウム合金では２５〜５０μ
ｍ程度の厚みで足りる。このため、ハニカム基材（51）
の開口率を一定とした場合には、その材質をセラミック
紙からアルミニウムやアルミニウム合金に変更すること
で、ハニカム基材（51）の表面積を増大させることがで
きる。従って、本実施形態１によれば、ハニカム基材
（51）表面の面積を拡大することで、より多量の吸着剤
をロータ本体（50）に付着させることができ、ハニカム
ロータ（22）の吸着能力を向上させることができる。

【００７２】本実施形態１では、ハニカム基材（51）の
一方の端面にだけスリット部（54）が開口するハニカム
ロータ（22）を、スリット部（54）が開口している方の
端面を再生ゾーン（35）における風上側に向けた姿勢で
設置している。このため、再生ゾーン（35）で加熱され
るハニカムロータ（22）の部分の温度を均一化でき、吸
着剤の再生を確実に行うことができる。

【００７３】この効果について説明する。再生ゾーン
（35）においてハニカム基材（51）を通過する被加湿空
気は、ハニカム基材（51）に熱を奪われて次第にその温
度が低下してゆく。それ故、再生ゾーン（35）に位置す
るロータ本体（50）の部分では、空気流の風下側の温度
が風上側の温度よりも低くなるおそれがある。ところ
が、本実施形態１に係るハニカム基材（51）では、再生
ゾーン（35）での風下側の端面近傍は、スリット部（5
4）によって分断されていない。このため、ハニカム基
材（51）のうち再生ゾーン（35）での風下側の部分に
は、スリット部（54）によって妨げられることなく熱伝
導によって熱が伝わってくる。

【００７４】従って、ロータ本体（50）を通過する空気
の温度は変化するにも拘わらず、ロータ本体（50）の厚
み方向における温度分布をほぼ均一化することができ
る。そして、ロータ本体（50）の温度を平均的に上昇さ
せることで再生される吸着剤の温度を確実に上昇させる
ことができ、吸着剤を確実に再生することが可能とな
る。

【００７５】

【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、上記実
施形態１において、ハニカムロータ（22）の構成を変更
したものである。ここでは、上記実施形態１と異なる部
分について説明する。

【００７６】図６に示すように、本実施形態２に係るハ
ニカムロータ（22）のハニカム基材（51）は、８本のス
リット部（54）によって８個の分割体（56）に分離され
ている。これら８個の分割体（56）は、ロータケーシン
グ（40）によって保持されている。このロータケーシン
グ（40）は、実施形態１のものとほぼ同様に形成されて
いる（図３参照）。ただし、本実施形態２に係るロータ
ケーシング（40）は、８個の分割体（56）を保持する保
持部材を構成しており、この点で実施形態１のものと相
違している。

【００７７】分断された分割体（56）をロータケーシン
グ（40）で保持することによって、ハニカム基材（51）
の形状が円板状に保たれる。また、各分割体（56）の間
に、８本のスリット部（54）が放射状に形成される。

【００７８】このように、本実施形態２では、スリット
部（54）によってハニカム基材（51）を完全に分断して
いる。このため、１つの分割体（56）の中では熱伝導に
より熱が拡散するものの、スリット部（54）を越えて隣
接する分割体（56）へ熱伝導によって熱が伝わることは
ない。従って、本実施形態２によれば、熱伝導により拡
散する熱量を更に削減でき、熱伝導による熱ロスを一層
確実に低減することができる。

【００７９】

【発明のその他の実施の形態】上記各実施形態では、ハ
ニカム基材（51）を切り欠いてスリット部（54）を構成
しているだけであるが、このスリット部（54）にセラミ
ック紙等を断熱材として挿入してもよい。スリット部
（54）に断熱材を挿入することで更に大きな熱抵抗が得
られ、熱伝導による熱ロスが一層低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る空調機及び加湿ユニットの全
体構成図である。

【図２】実施形態１に係る加湿ユニットの概略構成図で
ある。

【図３】実施形態１に係るハニカムロータの概略斜視図
である。

【図４】実施形態１に係るハニカム基材の概略斜視図で
ある。

【図５】実施形態１に係るハニカム基材のスリット部を
含む断面における概略断面図である。

【図６】実施形態２に係るハニカム基材の概略斜視図で
ある。

【符号の説明】

（22） ハニカムロータ（ロータ構造体） （26） ヒータ（加熱手段） （33） 吸着ゾーン（吸着部） （35） 再生ゾーン（再生部） （40） ロータケーシング（保持部材） （51） ハニカム基材（基材） （54） スリット部（間隙部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L055 AA01 BA03 BA04 CA01 4D052 AA08 BA04 CB01 DA01 DA06 DB01 FA01 FA02 HA03 HA39 HB02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板状に形成されて厚さ方向に空気が貫
   流可能な基材（51）と、 該基材（51）の表面に設けられる吸着剤とを備える一
   方、 上記基材（51）には、該基材（51）をスリット状に切り
   込んで形成される複数の間隙部（54）が放射状に設けら
   れているロータ構造体。
2. 【請求項２】 請求項１記載のロータ構造体において、 間隙部（54）は、基材（51）の一方の端面にのみ開口す
   るように形成されているロータ構造体。
3. 【請求項３】 請求項１記載のロータ構造体において、 基材（51）が間隙部（54）によって複数の分離した部分
   に分割される一方、 分割された基材（51）の部分を保持するための保持部材
   （40）を備えているロータ構造体。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載のロータ構造体
   において、 基材（51）の材質がアルミニウム又はアルミニウム合金
   であるロータ構造体。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３又は４記載のロータ構
   造体において、 間隙部（54）には、断熱材が挿入されているロータ構造
   体。
6. 【請求項６】 請求校１，２又は３記載のロータ構造体
   （22）と、 上記ロータ構造体（22）の吸着剤が第１の空気から水分
   を吸着する吸着部（33）と、 第２の空気を加熱するための加熱手段（26）と、 上記加熱手段（26）により加熱された第２の空気によっ
   てロータ構造体（22）の吸着剤から水分を脱着させる再
   生部（35）とを備え、 上記ロータ構造体（22）を回転させて上記再生部（35）
   から出た第２の空気を利用する加湿動作を少なくとも行
   う調湿装置。
7. 【請求項７】 請求校２記載のロータ構造体（22）と、 上記ロータ構造体（22）の吸着剤が第１の空気から水分
   を吸着する吸着部（33）と、 第２の空気を加熱するための加熱手段（26）と、 上記加熱手段（26）により加熱された第２の空気によっ
   てロータ構造体（22）の吸着剤から水分を脱着させる再
   生部（35）とを備え、 上記ロータ構造体（22）を回転させて上記再生部（35）
   から出た第２の空気を利用する加湿動作を少なくとも行
   う一方、 上記ロータ構造体（22）は、間隙部（54）が開口する基
   材（51）の端面を再生部（35）における空気流の上流側
   に向けて配置されている調湿装置。