JP2006308152A

JP2006308152A - 除加湿ユニット

Info

Publication number: JP2006308152A
Application number: JP2005128918A
Authority: JP
Inventors: Sadayasu Inagaki; 定保稲垣
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】大気中の物質をイオン化させ、水分子をイオン吸着させることにより、大気空間内で水分濃度のコントロールを行えるようにし、部品点数が少なく、構成が簡単な除加湿ユニットを低コストに提供する。
【解決手段】水分子が通過することのできる多孔質部材３を介して２方向の空気が交差して流れるように空気通路２，４を構成する一方、上記多孔質部材３内の空間部にイオン化手段５ａを設けて空気中の物質の一部をイオン化することにより水分子のクラスター化を図り、該水分子のクラスター化に伴って生じる空気通路２，４間の濃度勾配により、上記多孔質部材３を介して水分子の移動を生ぜしめ、一方側空気通路４の空気の水分濃度を低くする一方、他方側空気通路２の空気の水分濃度を高くするようにした。
【選択図】図２

Description

本願発明は、除湿および加湿の両機能を備えた除加湿ユニットの構造に関するものである。

これまでに提供されている除湿手段は、所定の熱交換器を備えていて空気中の水分を露点以下に冷却する方式が一般的であり、また加湿手段は、水を加熱又は超音波振動によって蒸発させるか、または吸着剤に吸着させた水を脱着させる方式が採用されている（特許文献１，２参照）。

特開２００５−６９５１９号公報特開平８−３２７１００号公報

しかし、これら従来の除湿および加湿手段は、構造が複雑で、部品点数も多く、消費電力も大きい問題がある。

また、除湿手段と加湿手段が機能的に別体構造となっており、単体構造に形成しにくく、設置、取扱いにも不便である。

本願発明は、このような事情に基いてなされたもので、大気中で所定の物質をイオン化させ、同物質を核として水分子のクラスター化を図ることにより、大気空間内で自由に水分濃度のコントロールを行えるようにした除加湿ユニットを提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の問題を解決することを目的としてなされたものであって、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。

（１）第１の課題解決手段
この発明の第１の課題解決手段は、水分子が通過することのできる多孔質部材３を介して２方向の空気が交差して流れるように空気通路２，４を構成する一方、上記多孔質部材３内の空間部にイオン化手段５ａを設けて空気中の物質の一部をイオン化することにより水分子のクラスター化を図り、該水分子のクラスター化に伴って生じる空気通路２，４間の濃度勾配により、上記多孔質部材３を介して水分子の移動を生ぜしめ、一方側空気通路４の空気の水分濃度を低くする一方、他方側空気通路２の空気の水分濃度を高くするようにしたことを特徴としている。

このような構成によると、一方側空気通路２に供給される空気中のＨ₃Ｏ⁺、Ｏ₂ ^-、Ｎ₂ ⁺をイオン化手段５ａでイオン化すると、これらのイオン化物質Ｈ₃Ｏ⁺、Ｏ₂ ^-、Ｎ₂ ⁺を核として、その周囲に極く短時間で大気中の多数の水分子Ｈ₂Ｏが集まり水分子クラスターを形成する。

そして、該クラスターの形成に伴う濃度勾配により上記多孔質部材３を介して、上記２つの空気通路２，４間で水分子の移動が生じ、上記一方側空気通路２内の水分子数は増大して加湿される一方、他方側空気通路４内の水分子数は減少して除湿される。

（２）第２の課題解決手段
この発明の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、多孔質部材３が、金属製のメッシュ部材であることを特徴としている。

このような構成によると、金属製メッシュ部材のメッシュ部（孔部）を介して２つの空気通路２，４間で水分子の移動が生じ、一方側空気通路２内の空気が加湿される一方、他方側空気通路４内の空気が除湿される。

（３）第３の課題解決手段
この発明の第３の課題解決手段は、上記第１又は第２の課題解決手段の構成において、イオン化手段５ａが、プラズマ放電可能な放電電極であることを特徴としている。

このような構成によると、同放電電極のプラズマ放電により、例えば空気中のＨ₃Ｏ⁺、Ｏ₂ ^-、Ｎ₂ ⁺等の物質が効率良くイオン化される。そして、これらを核として水分子Ｈ₂Ｏが極めて短時間で吸着され、クラスター構造を形成するようになる。

（４）第４の課題解決手段
この発明の第４の課題解決手段は、上記第２又は第３の課題解決手段の構成において、金属製のメッシュ部材を接地したことを特徴としている。

このような構成によると、金属製メッシュ部材にシールド作用が生じ、上記放電電極を用いてプラズマ放電させた時の電磁波が、金属製メッシュ部材内の空気通路外の他方側空気通路には作用しないようにすることができ、他方側の空気通路中でのクラスター形成作用を確実に阻止することができる。

以上の結果、本願発明によると、大気中で作動する除加湿ユニットを比較的簡単に実現することができる。

しかも、電力を消費するのは、放電とファン動力のみであるため、きわめて省エネ性の高い機器になる。また、その構造が簡単かつコンパクトで、部品点数が少なく、低コスト、省資源である。

図１〜図３は、本願発明の最良の実施の形態に係る除加湿ユニットの構成および作用を示している。

先ず図１は、同除加湿ユニットの全体的な構成を示す断面図、図２は除加湿ユニットの単位除加湿デバイス部の構成を示す断面図である。

図１において、符号１は除加湿ユニットであり、該除加湿ユニット１は、本体ケーシング１Ａの図示の状態におけるＸ軸方向およびＹ軸方向の両端に、それぞれ吸気口２Ａ，４Ａ、吹出口２Ｂ，４Ｂを設け、その中にＹ軸方向の吸気口４Ａと吹出口４Ｂとを連通させる内部ケーシング４を配置するとともに、該内部ケーシング４部分（Ｙ軸方向の送風通路部分）に複数本のＸ軸方向の送風通路２，２・・・を並設して構成されている。

この送風通路２，２・・・は、例えば図２に詳細に示すように、水分子が通過し得る程度の微細な孔部を有する金属メッシュ構造の筒体よりなっており、その中を矢印方向（Ｘ軸方向の左から右方向）に空気が流れるとともに同方向の通路部を横切って（メッシュ部３をクロス方向に貫通して）矢印方向（Ｙ軸方向の下方から上方）にも空気が流れるようになっている。

この送風通路２，２・・・を形成する金属メッシュ構造の筒体のメッシュ部３は、例えばアース配線３ａを介して負電位に接地されている。

一方、符号５ａは、上記送風通路２，２・・・の空気入口部２ａ，２ａ・・・付近に設けられたイオン化用のプラズマ放電電極であり、イオン化用の高圧電源５に接続されている。そして、そのプラズマ放電により、上記吸気口２Ａを介して上記送風通路２，２・・・に供給される空気中の所定の分子（物質）Ｈ₃Ｏ⁺、Ｏ₂ ^-、Ｎ₂ ⁺を電離し、イオン化するようになっている。このようにしてイオン化物質ａ′を発生させると、このイオン化物質ａ′を核として、その周囲に極く短時間で大気中の水分子ａが集まり（吸着されて）、図２に示すような水分子クラスターＣを形成する。その結果、該クラスターの形成に伴う濃度勾配により上記多孔質部材である金属製メッシュ部３を介して、上記２つの空気送風通路２，４間で水分子Ｈ₂Ｏの移動が生じ（破線の矢印を参照）、他方側の通路である内部ケーシング４側の水分子数は減少して除湿される一方、一方側の通路である送風通路２，２・・・内の水分子数は増大して加湿される。

なお、上記プラズマ放電の際に発生する電磁波は、上記のように金属メッシュ部３が接地されているために、同金属メッシュ部３でシールドされ、上記送風通路２，２・・・の外部には漏洩せず、一方側送風通路２，２・・・内でのみイオン化作用を生じ、他方側送風通路である内部ケーシング４内ではイオン化作用を生じない。したがって、他方側送風通路である内部ケーシング４内での加湿作用は生じ得ない。

上記のように、電気的にアースされた微細な穴のある金属メッシュ製の送風通路２，２・・・中で、放電電極５ａにより放電を生ぜしめて上記のようなＨ₃Ｏ⁺、Ｏ₂ ^-、Ｎ₂ ⁺等のイオン化およびそれらを核とする水分子Ｈ₂Ｏのクラスター形成作用を発生させれば、図３に示すように、同送風通路２，２・・・の内部をＸ軸方向に流れる空気は水分濃度が上昇（入口空気Ａ５０％→出口空気Ａ′７０％）し、逆に同送風通路２，２・・・の外側をＹ軸方向に流れる内部ケーシング４内の空気は水分濃度が減少（入口空気Ｂ５０％→出口空気Ｂ′３０％）する。図１中のＴ₁〜Ｔ₄は、それぞれ上記の湿度を検出した湿度センサーである。

つまり、一方側空気通路である送風通路２，２・・・内をＸ軸方向に流れる空気を加湿し、逆に他方側空気通路である内部ケーシング４内をＹ軸方向に流れる空気を除湿することができる。

このような水分子のクラスター形成を利用すれば、大気中で自由に作動する除加湿ユニットを、比較的簡単に実現することができる。

本願発明の最良の実施の形態に係る除加湿ユニットの全体的な構成を示す断面図である。同ユニットの要部の構成を示す拡大断面図である。同ユニットの作用を示す説明図である。

符号の説明

１は除加湿ユニット、１Ａは本体ケーシング、２は送風通路、２ａ，４ａは吸気口、２ｂ，４ｂは吹出口、３はメッシュ部、３ａはアース配線、５は高圧電源、５ａは放電電極、Ｔ₁〜Ｔ₄は湿度センサーである。

Claims

水分子が通過することのできる多孔質部材（３）を介して２方向の空気が交差して流れるように空気通路（２），（４）を構成する一方、上記多孔質部材（３）内の空間部にイオン化手段（５ａ）を設けて空気中の物質の一部をイオン化することにより水分子のクラスター化を図り、該水分子のクラスター化に伴って生じる空気通路（２），（４）間の濃度勾配により、上記多孔質部材（３）を介して水分子の移動を生ぜしめ、一方側空気通路（４）の空気の水分濃度を低くする一方、他方側空気通路（２）の空気の水分濃度を高くするようにしたことを特徴とする除加湿ユニット。
多孔質部材（３）が、金属製のメッシュ部材であることを特徴とする請求項１記載の除加湿ユニット。
イオン化手段（５ａ）が、プラズマ放電可能な放電電極であることを特徴とする請求項１又は２記載の除加湿ユニット。
金属製のメッシュ部材を接地したことを特徴とする請求項２又は３記載の除加湿ユニット。