JP2833241B2 - 乾式除加湿装置 - Google Patents

乾式除加湿装置

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JP2833241B2 JP3044742A JP4474291A JP2833241B2 JP 2833241 B2 JP2833241 B2 JP 2833241B2 JP 3044742 A JP3044742 A JP 3044742A JP 4474291 A JP4474291 A JP 4474291A JP 2833241 B2 JP2833241 B2 JP 2833241B2
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好文 守屋
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-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
    • F24F3/12Air-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
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    • F24F3/1411Air-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

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は給水及びドレン水処理が
不要な乾式除加湿と換気もできる装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の乾式除加湿装置は、例えば、特開
昭63−286634号公報に示すものがあげられる。
この装置は図2に示されるように上から順に風路切り替
え部5、吸着材1とヒータ2、送風機3、風路切り替え
部4から構成されて風路切り替え部4,5はそれぞれ室
内外へ風路を切り替えができるようになっている。
【0003】上記構成において加湿する時は、風路切り
替え部4は室外側に開口し室外空気を吸着材1を通過さ
せた後風路切り替え部5をへて再度室外に戻るように設
定され、室外空気の水分は吸着材1に吸着される。その
後風路切り替え部4,5は室外側の風路を閉塞し、室内
の空気が吸着材1を通過後、再度室内へ戻るように設定
されている。この時、室内空気がヒータ2で加熱され、
吸着材1を通過するときに前記吸着材1を加熱して吸着
している水分を脱離させ、この水分を室内へ供給するこ
とにより乾式加湿がおこなわれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の乾式
除加湿装置の構成では、(1) 再生時、吸着材1に供給す
る空気温度は、吸着動作時の温度より高くして供給し、
吸着材1に吸着されている水分を脱離させる方式である
サーマルスウィングアブゾプション(Thermal Swing Ad
sorption)を採用しているが、再生用空気をヒータ2に
より昇温する時の熱交換損失、温風が風路を通過する際
の放熱損失、温風が吸着材1を加熱する際の熱損失等が
ある。このため、エネルギ消費が多くなり、他の加湿方
式に比べ、ランニングコスト(超音波方式と比較すると
10倍近く高い)が高く価格競争力がなかった。さら
に、吸着材1を間接的に加熱するため再生時間が長くな
り、このため、吸着動作−再生動作を交互に行うため、
加湿能力が再生時間に左右され、十分能力を発揮できな
い。能力を保証する場合、吸着材1量を多くする必要が
ある。
【0005】(2) 室内外を連通する風路を設けているに
もかかわらず、室内空気の除湿もしくは加湿しか行え
ず、他の空気成分を制御することができなかった。換言
するならば施工工事を伴う割に水分以外に空気成分の制
御ができなかった。
【0006】(3) 加湿時、吸着材に吸着している水分と
窒素が室内に供給されるために、室内湿度は増加する
が、酸素濃度が減少する等の問題を有していた。
【0007】本発明は、かかる従来の問題点を解消する
もので、消費電力が少なく、水分以外の空気成分も制御
できる乾式除加湿装置である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、水分との親和性の高い第1吸着材と前記第1
吸着材と異なる被吸着質を吸着する第2吸着材と前記複
数の吸着材に組み込ませた加熱源とからなる吸着部と、
前記吸着部に空気を送る送風機と、前記吸着部の上流側
に設けた複数の給気口と、前記吸着部の下流側に設けた
複数の排気口と、前記複数の給気口及び排気口に設け、
それぞれ風路を室内側か室外側かに選択する切り替え部
と、前記吸着部、送風機、切り替え部を制御する制御部
とからなり、制御部は、複数からなる吸着材に室外から
吸引した空気を通過させて、第1吸着材に前記空気中の
水分を吸着させ、第2吸着材に、水分以外の被吸着質を
吸着させ、室内に給気する吸着動作指示と、前記吸着材
に前記室内の空気を送り込み、加熱源を起動させ、前記
吸着材中に吸着されている水分およびその他の被吸着質
を脱離させ、室外に排気する再生動作指示とからなる室
内の除湿と換気を同時に行う除湿換気運転と、前記吸着
材に室内から吸引した空気を通過させて、第1吸着材に
同空気中の水分を吸着させ、第2吸着材に、水分以外の
被吸着質を吸着させ、室外に排気する吸着動作指示と、
前記吸着材に室外の空気を送り込み、加熱源を起動さ
せ、前記吸着材に吸着されている水分及びその他の被吸
着質を脱離させ、室内に給気する再生動作指示をする。
【0009】
【作用】本発明は、上記した構成によって、室外から吸
引された空気は第1吸着材により水分が吸着され乾燥空
気となり、第2吸着材により、窒素、二酸化炭素等が吸
着され室内に給気されるとともに室内を除湿する。そし
て、風路の切り替えと吸着動作−再生動作の繰り返しに
より室内は加湿されるとともに室外の空気により換気も
行われ空気成分の濃度も変化させる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。
【0011】図1において、1は13X系合成ゼオライ
トからなる第1吸着材である。この第1吸着材1は加熱
源2に吸着材1が担持され、コルゲート状に成形されて
いる。3は、5A系合成ゼオライトからなる第2吸着材
であり、吸着材1の下流に設けられている。4は送風機
で第1吸着材1の上流側に設けている。5は、帯電フィ
ルタであり、送風機3の上流側に設けている。帯電フィ
ルタ5の上流側には室外空気を取り入れる室外給気口
6、第2吸着材3の下流側には室外に空気を排気する室
外排気口7があり、室外給気口6と排気口7は2重管と
なっている。さらに帯電フィルタ5の上流側には室内給
気口8、第2吸着材3の下流側には室内排気口9が室内
側に開口している。10は給気切り替え部で、給気を室
内側からか、室外側からかを選択する。11は排気切り
替え部であり、排気を室内側か室外側かに選択する。1
2は、加熱源2のON−OFF制御、送風機4の運転、
各切り替え部10,11を制御する制御部である。
【0012】上記構成にもとづいて、除湿換気機能を説
明する。制御部12は、最初に、吸着材1,3に吸着し
ている水分を脱離するため(送風機3を運転しなくて
も、拡散により空気中の水分が前記吸着材1,3に必ず
吸着しているため、この水分を最初に脱離する必要があ
る)給気切り替え部10は、室外側を閉塞し、排気切り
替え部11は、室内側を閉塞し、送風機4と加熱源2を
作動させる。室内空気は、加熱源2によって、加熱され
た第1吸着材1,第2吸着材3から脱離した水分やその
他の被吸着質を吸着材1,3から放出し、室外排気口7
から排気される。この時、排気空気中には、第1吸着材
1から受けた水分と室内空気成分が含まれている。時間
が経過し、第1吸着材1中の水分と、第2吸着材3中の
被吸着がなくなると、制御部12は、加熱源2の通電を
切り送風機4のみ運転させることにより、第1吸着材1
の温度を水分が吸着できる水準まで低下させる。続い
て、制御部12は、吸着動作に移るために、送風機4の
運転を停止し、給気切り替え部10が室内側を閉塞し、
排気切り替え部11が室外側を閉塞するようにする。そ
の後、送風機4を運転させる。これにより、室外給気口
6より室外空気は帯電フィルタ5によって、塵埃・浮遊
粒子などを吸着されながら、第1吸着材1により水分を
吸着され、さらに第2吸着材3により、CO2 ,N2
吸着され、清浄な酸素濃度の高い乾燥空気として室内排
気口9より室内に供給される。以上の再生動作−吸着動
作を繰り返すことにより、除湿換気がされる。この動作
中、加熱源2が直接第1吸着材1を加熱するため、熱ロ
スが極めて少ない省エネルギの除湿換気ができると共
に、室内のNOX ,CO2 ,CO,臭い成分などを低減
し、酸素濃度を高める効果がある。この際、吸着動作の
み、給気切り替え部9、排気切り替え部10を室外側空
気を閉塞するように構成してもよく、除湿効果を増す。
【0013】次に、加湿換気について説明する。加湿換
気時、制御部12は吸着動作から開始するようにする。
(第1吸着材1には、拡散により吸着した水分がある
が、飽和吸着量付近まで吸着させるためにまず吸着動作
から開始する。従って第1回目の吸着動作時間は、それ
以降の吸着動作時間より短くしてもよい。)給気口切り
替え部10は室外側を閉塞し、排気切り替え部11は室
内側を閉塞する。送風機4は運転を開始し、吸着材1に
室内給気口8より室内空気を供給し、水分を吸着させ
る。乾燥した室内空気は室外排気口7から排気される。
吸着材1,3が破過状態になると、制御部12は送風機
4の運転を停止し、給気切り替え部10が室内側を閉塞
し、排気切り替え部11が室外側を閉塞するようにす
る。その後、制御部12は加熱源2に通電し、吸着材
1,3を加熱させる。室外給気口6より室外空気は帯電
フィルタ5を通過後、加熱より再生温度まで達して脱離
した水分を受取り室内に給気される。以上の吸着動作−
再生動作を繰り返すことにより、加湿換気される。この
作動中、加熱源2が直接吸着材1を加熱するため、熱ロ
スが極めて少ない省エネルギの加湿換気ができる。この
際、吸着動作時のみ、給気切り替え部10、排気切り替
え部11を室内側を閉塞すると、加湿効果は一層高ま
る。そして、この除湿換気・加湿換気を室内の温度湿
度、空気成分濃度を検出して選択することにより、常に
最適な室内環境を維持することができる。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明の乾式除加湿装置に
よれば、次の効果が得られる。
【0015】(1) 再生動作は、吸着材を直接加熱するた
め、温風による間接加熱方式に比べ、熱ロスが少なく、
省エネルギ運転ができる。また、再生動作の応答特性も
良くなるから、除湿、加湿能力も増す。
【0016】(2) 除湿・加湿する際、第2吸着材によ
り、CO2 ,N2 などを吸着することと換気により、単
なる除加湿だけでなく、換気機能を付加することがで
き、湿度以外の空気成分も制御できる。特に、加湿時、
従来室内の酸素濃度は低下するが、本発明では酸素濃度
を高めることもできる。
【0017】(3) 除湿・加湿時にそれぞれに最適な動作
から開始することにより、除湿及び加湿能力をさらに高
めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における乾式除加湿装置の断
面図
【図2】従来の実施例における除加湿装置の構成図
【符号の説明】
1 第1吸着材 2 加熱源 3 第2吸着材 4 送風機 6 室外給気口 7 室外排気口 8 室内給気口 9 室内排気口 10 給気切り替え部 11 排気切り替え部 12 制御部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水分との親和性の高い第1吸着材と前記第
    1吸着材と異なる被吸着質を吸着する第2吸着材と前記
    複数の吸着材に組み込まれた加熱源とからなる吸着部
    と、前記吸着部に空気を送る送風機と、前記吸着部の上
    流側に設けた複数の給気口と、前記吸着部の下流側に設
    けた複数の排気口と、前記複数の給気口及び排気口に設
    け、夫々風路を室内側か室外側かに選択する切り替え部
    と、前記吸着部、送風機、切り替え部を制御する制御部
    とからなり、制御部は、複数からなる吸着材に室外から
    吸引した空気を通過させて、第1吸着材に空気中の水分
    を吸着させ、第2吸着材に、水分以外の被吸着質を吸着
    させ、室内に給気する吸着動作指示と、前記吸着材に前
    記室内の空気を送り込み、加熱源を作動させ、前記吸着
    材中に吸着されている水分およびその他の被吸着質を脱
    離させ、室外に排気する再生動作指示と前記吸着材に室
    内から吸引した空気を通過させて、第1吸着材に空気中
    の水分を吸着させ、第2吸着材に、水分以外の被吸着質
    を吸着させ、室外に排気する吸着動作指示と、前記吸着
    材に室外の空気を送り込み、加熱源を作動させ、前記吸
    着材に吸着されている水分及びその他の被吸着質を脱離
    させ、室内に給気する再生動作指示をする構成からなる
    乾式除加湿装置。
  2. 【請求項2】吸着部は、ON−OFF制御可能な加熱源
    と吸着材を一体化、ももくは前記加熱源を前記吸着部の
    上流側に設けてなる請求項1記載の乾式除加湿装置。
  3. 【請求項3】全ての運転終了時は、風路内に設けた風路
    切替え部が、室外からの空気の流入を防止する構成とし
    た請求項1記載の乾式除加湿装置。
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