JP2002317987A

JP2002317987A - 調湿換気装置

Info

Publication number: JP2002317987A
Application number: JP2001119465A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhisa Nagao; 光久長尾; Hiroyuki Omae; 浩之大前
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】吸放湿ロータにほこりが付着するのを防止し
て、調湿運転した場合に安定した調湿効果を発揮するこ
とができる調湿換気装置を提供する。【解決手段】軸心廻りに回転することによって、水分
の吸収と放出とを繰返して行う吸放湿ロータ３を備え
る。調湿換気運転と換気運転との切換えを行うことが可
能である。換気運転中に吸放湿ロータ３の回転駆動を間
欠的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、調湿換気装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の調湿換気装置は、図５に示すよう
に、第１調湿通路４０と、第２調湿通路４１と、この第
２調湿通路４１を流れる空気から上記第１調湿通路４０
を流れる空気へ水分を移送する吸放湿ロータ４２と、上
記第２調湿通路４１を流れる空気から上記第１調湿通路
４０を流れる空気へ熱を移送する顕熱ロータ４３と、上
記第１調湿通路４０において上記吸放湿ロータ４２より
も上流側で、かつ上記顕熱ロータ４３より下流側に設け
られた加熱手段４４とを備えたものがあった。

【０００３】すなわち、上記第２調湿通路４１が除湿通
路として機能し、室外側吸込口４５から第２調湿通路４
１に入った外気ＯＡは吸放湿ロータ４２によって、水分
が吸着されて除湿され、かつ、吸着熱により温度上昇さ
せられ、さらに、顕熱ロータ４３によって熱が奪われ
て、適切な温度になった除湿空気ＳＡがこの第２調湿通
路４１の室内側吹出口４６から室内に向けて供給され
る。一方、上記第１調湿通路４０が再生通路として機能
し、室内からの空気ＲＡが室内側吸込口４７から第１調
湿通路４０に流入して、顕熱ロータ４３で予熱され、さ
らに、加熱手段４４にて加熱される。この加熱された空
気によって、吸放湿ロータ４２から水分が放出されて、
吸放湿ロータ４２が再生されて、水分を含んだ空気ＥＡ
が室外側吹出口４８から外部へ放出される。

【０００４】そして、吸放湿ロータ４２を図示省略の回
転駆動手段にて、その軸心廻りに回転することによっ
て、第1調湿通路４１と第２調湿通路４０とに対応する
部位を代えて、水分の吸収と放出とを繰返して行うよう
に設定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
調湿換気装置は、除湿シーズン以外では吸放湿ロータ４
２を回転させず、吸放湿ロータ４１は停止したままであ
る。そのため、吸放湿ロータ４２、及び吸放湿ロータ４
２を回転駆動させるためのベルトやモータ等の駆動源に
ほこりやごみ等が付着するおそれがある。ほこり等が付
着すれば、除湿シーズンとなって吸放湿ロータ４２を駆
動させるようになった場合において、吸放湿ロータ４２
が動かなくなっていたり、動いたとしても吸放湿ロータ
４２の水分吸着力が低下することになったり、新鮮な空
気（外気）にほこりを含ませたりするおそれもあった。

【０００６】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、吸放湿ロータ
にほこりが付着するのを防止して、調湿運転した場合に
安定した調湿効果を発揮することができる調湿換気装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の調湿換
気装置は、軸心廻りに回転することによって、水分の吸
収と放出とを繰返して行う吸放湿ロータ３を備えると共
に、調湿換気運転と換気運転との切換えを行うことが可
能な調湿換気装置であって、換気運転中に上記吸放湿ロ
ータ３の回転駆動を間欠的に行うことを特徴としてい
る。

【０００８】上記請求項１の調湿換気装置では、換気運
転中に上記吸放湿ロータ３を回転駆動させるので、吸放
湿ロータ３にほこり等が付着するのを防止することがで
きる。これによって、調湿シーズン以外から調湿シーズ
ンに入って、この調湿換気装置で調湿運転を行った際に
は、吸放湿ロータ３は、調湿能力を低下させることなく
効率のよい運転を行うことが可能である。また、上記吸
放湿ロータ３の回転は、調湿運転のための回転でないの
で、間欠的で十分であり、省エネ化に寄与する。さら
に、この場合の吸放湿ロータ３の回転駆動は、換気運転
中であるので、この回転駆動による騒音は問題とならな
い。

【０００９】請求項２の調湿換気装置は、上記吸放湿ロ
ータ３が停止した時間を検出するカウンタ手段３７を備
え、このカウンタ手段３７の検出時間が一定時間Ａを超
えれば、上記吸放湿ロータ３を所定時間Ｂ回転駆動させ
ることを特徴としている。

【００１０】上記請求項２の調湿換気装置では、一定時
間Ａの間吸放湿ロータ３が停止した場合に、吸放湿ロー
タ３を回転駆動させるものであるので、吸放湿ロータ３
に対する付着防止を確実に行うことが可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、この発明の調湿換気装置の
具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に
説明する。図１はこの発明の調湿換気装置の実施形態を
示す要部簡略図を示し、図２はこの調湿換気装置１と使
用した空気調和システムの全体構成図を示す。この空気
調和装置は、調湿換気装置１と、温調装置２とを備え、
調湿換気装置１にて、換気、除湿換気、加湿換気等を行
うことができ、温調装置２にて、冷暖房等を行うことが
できる。

【００１２】調湿換気装置１は、図１に示すように、吸
放湿ロータ３と、再生用加熱手段４と、積層式顕熱熱交
換器５と、加湿部材６と、加湿用加熱手段７と、これら
を収納するケーシング８等を備える。また、吸放湿ロー
タ３は、例えば、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ等
の吸着材をハニカム状または多孔粒状に成形した円盤体
からなり、流通する空気から水分を吸着する一方、加熱
された空気に水分を放出するよう構成されている。この
場合、吸放湿ロータ３は、その軸心を中心として回転可
能に上記ケーシング８に枢支され、図示省略の駆動手段
にて、回転駆動される。また、積層式顕熱熱交換器５
は、直行する方向の扁平な通路が複数積層され、相互に
直行する第１通路部９と第２通路部１０とが構成され、
両通路部９、１０を流れる空気の間で顕熱の差を利用し
て熱交換を行うものである。なお、吸放湿ロータ３を回
転駆動させる駆動手段としては、例えば、モータや、モ
ータとベルト等を用いて構成することができる。

【００１３】ところで、上記ケーシング８は、仕切り板
Ｓ・・にて、第１室１１と第２室１２と第３室１３と第
４室１４とに仕切られ、第１室１１と第２室１２とでも
って第１調湿通路１６が構成され、第３室１３と第４室
１４とでもって第２調湿通路１７が構成される。また、
第１室１１の開口部が第１調湿通路１６の室外側吸込口
１８とされ、第２室１２の開口部が第１調湿通路１６の
室内側吹出口１９とされ、第３室１３の開口部が第２調
湿通路１７の室内側吸込口２０とされ、第４室１４の開
口部が第２調湿通路１７の室外側吹出口２１とされる。
そして、第２室１２には給気ファン２３が配設され、第
４室１４には排気ファン２４が配置されている。また、
再生用加熱手段４は、例えば、ヒータ等からなり、第２
調湿通路１７の第４室１４において、吸放湿ロータ３と
積層式顕熱熱交換器５との間に介設されている。

【００１４】この場合、上記加湿部材６は透湿膜加湿エ
レメントが使用される。透湿膜加湿エレメントは、例え
ば、多数の透湿膜のパイプを備え、その外側を水で浸
し、パイプ内側を通過する空気に湿分を付与するもので
あり、微細な孔で不純物を取り除き、清潔で健康的な加
湿が可能なものである。そして、この加湿部材６は、第
２室１２内に配設され、また、加湿用加熱手段７は、例
えば、上記加熱手段４と同様ヒータ等からなり、第1調
湿通路１６の第２室１２において、加湿部材６と積層式
顕熱熱交換器５との間に介設されている。

【００１５】そして、上記調湿換気装置１は、図２に示
すように、建物の天井裏等に設置され、室外側吸込口１
８は吸込配管２５に接続され、室外側吹出口２１は室外
排気配管２６に接続され、室内側吸込口２０は室内空気
用配管２７に接続され、室内側吹出口１９は温調装置２
に接続される接続配管２８に接続される。なお、室内空
気用配管２７は複数の分岐管２９・・を有し、各分岐管
２９が台所、トイレ、浴室、納戸等の各部屋に開口して
いる。

【００１６】また、上記温調装置２は、圧縮機と、室外
側熱交換器と、減圧機構と、室内側熱交換器等を備え、
室外側熱交換器を蒸発器として機能させると共に、室内
側熱交換器を凝縮器として機能させることによって、暖
房運転を行い、室外側熱交換器を凝縮器として機能させ
ると共に、室内側熱交換器を蒸発器として機能させるこ
とによって、冷房運転を行うものである。そして、室内
側熱交換器等が配置される室内機３３に上記接続配管２
８が接続される。また、この室内機３３には、居室、リ
ビング等の部屋に接続される温調空気用配管３４が連結
されている。これによって、室内機３３からは温調され
た空気がこの温調空気用配管３４を介して各部屋へ給気
される。すなわち、この空気調和システムでは、調湿換
気装置１にて調湿された外気を温調装置２にて温調し
て、各部屋を適度な温度でかつ適度な湿気を含んだ快適
空間とする。

【００１７】次に、上記のように構成された調湿換気装
置による除湿換気運転する場合を説明する。この場合、
加湿を行わないので、加湿部材６を加湿器として機能し
ない状態としておく。つまり、加湿部材６の水を抜いて
おき、この加湿部材６を通過する空気に湿分を付与しな
い状態としておく。この状態において、上記吸放湿ロー
タ３を運転（回転）させ、上記給気ファン２３を駆動さ
せると、上記室外側吸込口１８から外気ＯＡが第1調湿
通路１６の第１室１１に吸込される。この外気ＯＡは、
図示省略のエアフィルタを通過することによって埃等の
異物が除去された後、吸放湿ロータ３内に流入し、ここ
で水分が吸着されて乾燥し、かつ吸放湿ロータ３の吸着
熱によって温度が上げられ、高温の除湿空気となって上
記吸放湿ロータ３から流出する。そして上記高温の除湿
空気は、さらに顕熱熱交換器５の第１通路部９に流入
し、ここで上記除湿空気の顕熱が奪われて適切な温度と
なり、つまり、後述するようにこの顕熱熱交換器５の第
２通路１０を室内空気が通過するので、この室内空気と
で熱交換が行われて適切な温度となり、この第１通路部
９から流出する。この後、除湿空気ＳＡ（給気）は第２
室１２内に流入する。この場合、上記のように加湿部材
６が加湿機能を発揮しないので、この空気は除湿された
ままの状態で、室内側吹出口１９から温調装置２へ給気
される。

【００１８】一方排気ファン２４を駆動させると、上記
室内側吸込口２０から室内空気ＲＡ（台所やトイレ等の
空気）が第２調湿通路１７の第３室１３内に吸込され、
さらに顕熱熱交換器５の第２通路部１０内に流入する。
この室内空気ＲＡは、第1通路９を通過する室外空気Ｏ
Ａとの熱交換が行われ、ここで予熱された後、この第２
通路部１０から流出し、上記加熱手段４を流通すること
によってさらに加熱される。そして、この加熱された空
気が吸放湿ロータ３内に流入することによって、吸放湿
ロータ３から水分が放出されて、吸放湿ロータ３が再生
される。このとき上記加熱空気が、この水分を吸収し
て、室外側吹出口２１から排気配管（換気配管）２６を
介して外部に向けて水分を含んだ空気ＥＡ（排気）が室
外へ放出される。

【００１９】この場合、吸放湿ロータ３は、除湿通路と
しての第1調湿通路１６に位置している部位と、再生通
路としての第２調湿通路１７に位置している部位とにお
いて、それぞれ空気通路を形成する。すなわち、第1調
湿通路１６に位置している部位が第1空気通路３０とさ
れ、第２調湿通路１７に位置している部位が第２空気通
路３１とされる。そして、吸放湿ロータ３は回転してい
るので、除湿通路としての第１調湿通路１６に位置して
いる部位が次に再生通路としての第２調湿通路１７に位
置して再生されて、再び第1調湿通路１６に位置するこ
とになる。以下この工程が繰返されことになる。従っ
て、吸放湿ロータ３は、第1・第２空気通路３０、３１
を有することになるが、順次第1調湿通路１６に対応し
てくる部位が第1空気通路３０となって、この第1空気通
路３０が除湿通路となり、順次第２調湿通路１７に対応
してくる部位が第２空気通路３１となって、この第２空
気通路３１が再生通路となる。このため、吸放湿ロータ
３は湿分の吸放出を繰り返し、外気ＯＡを常に安定して
除湿して温調ユニット２へ供給することができる。

【００２０】次に、この調湿換気装置１の加湿換気運転
を説明する。この場合、給気ファン２３を駆動すれば、
低温（例えば、０℃位）の外気ＯＡは、第１室１１に進
入した後、この第１室１１を通過して顕熱熱交換器５に
入る。この場合、吸放湿ロータ３は停止状態とされ、除
湿器として機能しない。一方温調装置２等にて暖房され
て比較的暖かくなっている室内空気ＲＡは、第３室１３
に入って顕熱熱交換器５に進入する。この場合、第１通
路９を流れる空気と第２通路１０を流れる空気とで顕熱
の熱交換が行われ、外気が室内空気にて加熱され、室内
空気ＲＡが外気にて冷却される。そして、その室内空気
ＲＡは、顕熱熱交換器５から、停止状態とされて再生機
能が発揮されない吸放湿ロータ３を有する第４室１４に
入って、室外側吹出口２１から排気配管２７を介して外
部へ排気される。また、顕熱熱交換器５から流出した外
気ＯＡは、加熱手段７にて加熱されて、加湿器として機
能する状態の加湿部材６を通過して室内側吹出口１９か
ら接続配管２８を介して温調装置２に流入する。このた
め、外気は、加湿部材６にて湿分が付与され、適度な湿
気を含んだ新鮮な空気となって温調装置２へ給気され
る。

【００２１】ところで、上記調湿換気装置１は、上記の
ように、除湿換気運転及び加湿換気運転を行うことがで
きると共に、除湿及び加湿行わない換気運転のみも行う
ことができる。このため、調湿換気装置１は、運転モー
ドの切換を行う切換手段３５（図３参照）を備え、使用
者がこの切換手段３５を切換えることによって、好みの
各種の運転を行うことができる。なお、換気のみの運転
の際には、吸放湿ロータ３を停止した状態とすると共
に、加湿部材６の水を抜いておき、調湿しないようにす
る。

【００２２】また、調湿換気装置１は、図３に示すよう
に、切換手段３５の切換状態を判断する判断手段３６
と、この判断手段３６による判断が換気運転である場合
にこの換気運転開始からの時間をカウントするカウント
手段３７と、このカウント手段３７によるカウント時間
が所定の一定時間Ａが経過すれば吸放湿ロータ３を回転
させる制御手段３８等を備える。この場合、判断手段３
６や制御手段３８は、マイクロコンピュータの機能を含
む集積回路等にて構成され、カウント手段３７はタイマ
等から構成される。

【００２３】すなわち、吸放湿ロータ３が停止する換気
運転中において、カウント手段３７にて、その換気運転
が開始されたことを検出してこの開始したときからの時
間を計測し、この計測時間が一定時間Ａを経過したとき
に、制御手段３８にて吸放湿ロータ３を所定時間Ｂだけ
回転させるものである。具体的な制御方法を図４を用い
て説明すると、運転停止から換気運転を行った場合、カ
ウント手段３７による時間の計測がスタートし、所定の
一定時間Ａが経過したときに、停止状態の吸放湿ロータ
３を回転駆動させる。この回転は、所定時間Ｂ続いた後
停止する。その後は、吸放湿ロータ３が停止しているの
で、再びカウント手段３７による時間の計測がスタート
する。そして、この場合の運転では、一定時間Ａが経過
するまでに、水分の吸収と放出とを繰返して行わせる除
湿運転の回転が行われたので、再び吸放湿ロータ３が停
止するまで、カウント手段３７による時間の計測が停止
する。以後換気運転が停止するまでこのような制御を行
う。

【００２４】このように、従来では吸放湿ロータ３が停
止する換気運転であっても、この発明では、吸放湿ロー
タ３が間欠的に回転することになって、吸放湿ロータ３
にほこりやごみが付着し難いものとなっている。そのた
め、調湿シーズンに入って、水分の吸収と放出とを繰返
して行わせる除湿運転を行う場合、吸放湿ロータ３には
ほこり等が付着していないので、吸放湿ロータ３は手入
れを行うことなく、吸放湿ロータとしての機能を精度よ
く発揮することができる。なお、換気運転中においての
み上記制御を行うのは、換気運転停止中に、吸放湿ロー
タ３を回転させれば、この回転による騒音や異音等によ
って、使用者が不快感を感じるおそれがあるからであ
り、これに対して、換気運転中において吸放湿ロータ３
を回転させたとしても、換気運転による騒音に打ち消さ
れ、騒音等を感じないからである。

【００２５】以上にこの発明の調湿換気装置の具体的な
実施の形態について説明したが、この発明の調湿換気装
置は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変
更して実施することが可能である。例えば、換気運転中
において吸放湿ロータ３を回転させる場合、水分の吸収
と放出とを繰返して行う除湿機能を達成する必要がない
ので、吸放湿ロータ３の回転駆動の間欠ピッチ、回転角
度、回転速度等を、吸放湿ロータ３にほこりが付着しな
い範囲で設定することが可能である。また、透湿膜加湿
エレメントに水を供給して行う加湿運転中においても、
吸放湿ロータ３を間欠的に回転させてもよい。すなわ
ち、吸放湿ロータ３の間欠回転駆動を行う換気運転中に
は、この加湿運転中を含むものとする。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の調湿換気装置によれば、吸放
湿ロータにほこり等が付着するのを防止することができ
る。これにより、調湿シーズン以外から調湿シーズン等
に入って、この調湿換気装置で除湿運転を行った際に
は、吸放湿ロータの手入れを行うことなく、効率のよい
運転を行うことが可能であり、省エネに寄与し、しか
も、短時間に室内を快適空間とすることができる。さら
に、新鮮な室外空気を新鮮なまま調湿することが可能で
あって、室内の空気を汚さない利点もある。また、この
場合の吸放湿ロータの回転駆動は換気運転中であるの
で、この回転駆動による騒音は問題とならず、使用者が
不快感を感じるおそれが極めて少なく、安心した運転を
行うことが可能である。

【００２７】請求項２の調湿換気装置によれば、吸放湿
ロータへのほこり付着を確実に防止することができ、ほ
こり防止の信頼性がより向上する。これにより、一層効
率のよい調湿運転を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の調湿換気装置の実施形態を示す簡略
図である。

【図２】上記空気調湿換気装置の全体簡略図である。

【図３】上記調湿換気装置の簡略ブロック図である。

【図４】上記調湿換気装置のタイムチャート図である。

【図５】従来の調湿換気装置の簡略図である。

【符号の説明】

３吸放湿ロータ３７カウント手段Ａ一定時間Ｂ所定時間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸心廻りに回転することによって、水分
の吸収と放出とを繰返して行う吸放湿ロータ（３）を備
えると共に、調湿換気運転と換気運転との切換えを行う
ことが可能な調湿換気装置であって、換気運転中に上記
吸放湿ロータ（３）の回転駆動を間欠的に行うことを特
徴とする調湿換気装置。
【請求項２】上記吸放湿ロータ（３）が停止した時間
を検出するカウンタ手段（３７）を備え、このカウンタ
手段（３７）の検出時間が一定時間（Ａ）を超えれば、
上記吸放湿ロータ（３）を所定時間（Ｂ）回転駆動させ
ることを特徴とする請求項１の調湿換気装置。