JP3123971B2 - 湿度調整装置 - Google Patents

湿度調整装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、必要に応じて除湿
したり、加湿したり、あるいは換気を行うことができる
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】主に温度調節用として使用されている汎
用エアコンにおいても、除湿運転可能となっているもの
がある。
【０００３】一方、加湿器としては、容器に溜めた水を
加熱蒸発させて、湿度を高めるように構成した加湿器が
周知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、除湿運転と加
湿運転とが選択実施できる、コンパクトで本格的な調湿
装置はこれまで提供されてこなかった。すなわち、除湿
・加湿・換気などの単機能を有する装置を組み合わせた
り、あるいは複数の機能を備えた装置と、単機能を有す
る装置とを適宜組み合わせて、除湿運転と加湿運転とが
選択実施できるように構成した調湿装置も一部提案され
ているが、装置が大型化したり、メンテナンスが煩雑に
なると云った問題点があった。また、加湿に必要な水の
補給や、除湿時に生成した水の処理作業が伴うものが殆
どであり、使用性に劣ると云った問題点もあり、これら
問題点の解決が課題なっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するため、通過空気の水分を吸着除去して乾
燥空気とする乾燥機能部分と、通過空気に熱を与える熱
回収機能部分と、この熱回収機能部分を通過した空気が
通過し、通過空気に水分を与えて湿潤空気とする加湿機
能部分とを備えた回転式調湿素子と、室外側から取り込
む外気を前記回転式調湿素子の前記乾燥機能部分に案内
・通過させ、前記乾燥機能部分の上流側に設けた第１の
押込み型送風機により室外に排出する第１の通気路と、
室内側から取り込む室内空気を前記回転式調湿素子の前
記熱回収機能部分・加湿機能部分の順に案内・通過さ
せ、前記熱回収機能部分の上流側に設けた第２の押込み
型送風機により室内に排出する第２の通気路と、この第
２の通気路に設けられ前記熱回収機能部分を通過した空
気を加熱し温度を上げて前記加湿機能部分を通過させる
加熱手段とを備えると共に、前記第１の押込み型送風機
が取り込む外気が前記回転式調湿素子の前記熱回収機能
部分・加湿機能部分を順次通過して室外に排出され、前
記第２の押込み型送風機が取り込む室内空気が前記回転
式調湿素子の前記乾燥機能部分を通過して室内に排出可
能に、前記通気路に通路切換手段を設けるようにした第
１の構成の湿度調整装置と、
【０００６】前記第１の構成の湿度調整装置において、
第１の押込み型送風機にて取り込まれる外気が回転式調
湿素子の熱回収機能部分・加湿機能部分を順次通過して
室内に排出され、第２の押込み型送風機にて取り込まれ
る室内空気が回転式調湿素子の乾燥機能部分を通過して
室外に排出可能に、通気路に通路切換手段を設けるよう
にした第２の構成の湿度調整装置と、を提供するもので
ある。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図３に示す図面に基づいて詳細に説明すると、図１
は、この発明に係る湿度調整装置の加湿運転時における
送風システムの実施の形態を示し、符号１は、例えば側
壁Ｗの室内側に据付けられるケース本体１００内に組み
込まれた回転型調湿素子であって、例えばシリカゲルに
コバルト、鉄、マンガンなどの複数の金属を組み合わせ
た金属ケイ酸塩ゲルをセラミックスのハニカム積層体内
に重合反応させ、且つ、水分子に適合するようにマイク
ロポア形状を微調整すると共に、マイクロポア内に水酸
基を多く定着させて親水性を増大させることによって、
室温では水分を良く吸着し、１３０〜１４０℃に温度が
上昇すると、吸着していた水分を放出するようにしたも
のであり、この場合は円筒状の形態を有し、その円筒の
直径は例えば２０ｃｍで、１分間に例えば１／２回転す
るように制御される。
【０００９】そして、回転型調湿素子１は、機外から取
り込んだ温度の低い空気を通過させその空気に含まれる
水分を吸着して取り除く機能を発揮する乾燥機能部分２
と、加熱処理して温度が上がった空気を通過させその空
気に水分を与えて湿潤化を図ると共に水分を吸着する機
能を回復する加湿機能部分３と、機外から取り込んだ温
度の低い空気を温度上昇した部分に通過させて通過空気
の温度を高めると共に回転型調湿素子１の温度を下げる
機能を発揮する熱回収機能部分４とに区画されて使用さ
れている。
【００１０】なお、乾燥機能部分２と加湿機能部分３と
熱回収機能部分４は、例えば３：１：１の面積比に区画
され、乾燥機能部分２と加湿機能部分３（熱回収機能部
分４も）との風量比は、例えば８０（ｍ3 ／ｈ）：３０
（ｍ3 ／ｈ）に設定して使用されるものであり、Ｘは回
転型調湿素子１の回転方向を示している。
【００１１】また、ケース本体１００内には、室外Ｒ１
側の外気Ａが回転型調湿素子１の乾燥機能部分２を通過
するような第１の通気路５が形成され、この第１の通気
路５の乾燥機能部分２に対する上流側５Ａには、第１の
押込み型送風機１０が設けられている。
【００１２】この第１の押込み型送風機１０は、その押
込み作用にて室外Ｒ１側の外気Ａを第１の通気路５の上
流側５Ａの側壁Ｗに開口した吸気口Ｗ１から取り込ん
で、乾燥機能部分２の通過にて水分を吸着して外気Ａを
乾燥すると共に、この乾燥処理された乾燥空気Ｂが第１
の通気路５の下流側５Ｂの側壁Ｗに開口した排気口Ｗ２
から室外Ｒ１側に排出されるようになっている。
【００１３】また、ケース本体１００内には、室内Ｒ２
側の室内空気Ｃが回転型調湿素子１の熱回収機能部分４
を通過するような第２の通気路６が形成され、この第２
の通気路６は、熱回収機能部分４を通過後にＵターンさ
れて加湿機能部分３に通過させて室内Ｒ２側に至るよう
な経路を有すると共に、その熱回収機能部分４に対する
上流側６Ａには、第２の押込み型送風機２０が設けられ
ている。
【００１４】この第２の押込み型送風機２０は、その押
込み作用にて室内空気Ｃを取り込んで、熱回収機能部分
４の通過にて回転型調湿素子１から熱回収処理を行なう
ようにしてなる一方、この熱回収機能部分４を通過した
熱回収処理後の熱回収空気Ｄを加熱手段としての電気ヒ
ータ７にて加熱すると共に、この加熱された高温空気Ｅ
が加湿機能部分３を通過するように取り込むことによっ
て、回転型調湿素子１が吸着していた水分の分離放出に
よる室内空気Ｃの湿潤化と回転型調湿素子１の水分吸着
性の回復とが図られ、こうして加湿処理された湿潤空気
Ｆが室内Ｒ２側に排出されて、室内Ｒ２の加湿が行われ
るようになっている。
【００１５】図２は、除湿運転時における送風システム
の実施の形態を示すもので、第２の押込み型送風機２０
にて室内Ｒ２側から取り込まれる室内空気Ｃが乾燥機能
部分２を通過しその除湿・乾燥化が図れるように通気路
を切換えると共に、乾燥機能部分２の通過にて乾燥処理
された乾燥空気Ｂが室内Ｒ２側に排出するように通気路
を切換える一方、第１の押込み型送風機１０にて室外Ｒ
１側から取り込まれる外気Ａが熱回収機能部分４を通過
するように通気路を切換え、この熱回収機能部分４を通
過し電気ヒータ７にて加熱された高温空気Ｅが加湿機能
部分３を通過し、回転型調湿素子１から水分を奪ってそ
の部分の水分吸着性を回復すると共に、湿潤空気Ｆとし
て室外Ｒ１側に排出させるように通気路が切換えられて
いる。
【００１６】図３は、電気ヒータ７による加熱作用を停
止した状態で実施する換気運転時における送風システム
の実施の形態を示すもので、第２の押込み型送風機２０
にて室内Ｒ２側から取り込まれる室内空気Ｃが乾燥機能
部分２を通過するように通気路を切換えると共に、この
乾燥機能部分２を通過したが加湿機能部分３で吸着水分
を奪われることがなく、したがって乾燥機能部分２にお
ける水分吸着性が回復していないために、実際には殆ど
湿度に変化のない見掛けの乾燥空気Ｂｍを室外Ｒ１側に
排出させるように通気路を切換える一方、第１の押込み
型送風機１０にて室外Ｒ１側から取り込まれる外気Ａが
熱回収機能部分４を通過するように通気路を切換えると
共に、この熱回収機能部分４に続いて加湿機能部分３を
通過したが、温度上昇がないために実際には殆ど湿度に
変化のない見掛けの湿潤空気Ｆｍを室内Ｒ２側に排出す
るように通気路が切換えられている。
【００１７】なお、外気Ａと室内空気Ｃとは熱交換を伴
った換気が行なわれるので、室内Ｒ２で暖房や冷房を行
っているときには熱効率が良い。例えば、外気Ａより室
内空気Ｃが高くなっている暖房運転中は、第２の押込み
型送風機２０にて取り込まれる室内空気Ｃの通過によっ
て回転型調湿素子１の温度が乾燥機能部分２を介して上
がり、この温度上昇した回転型調湿素子１に第１の押込
み型送風機１０にて取り込まれる温度の低い外気Ａが熱
回収機能部分４・加湿機能部分３の順に通過し温度が上
がって室内Ｒ２側に排出されるので、温度損失を抑えた
換気が可能であり、冷暖房運転時の省エネが図れる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の湿度調整
装置によれば、除湿、加湿、換気の機能を１つの回転式
調湿素子を利用して行うので、３種類の機能がある装置
であっても簡単な構成で実現でき、小型化も可能であ
る。また、除湿を行ってもドレン水が発生しないし、加
湿時にも水を用意する必要がないので、使用性が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る湿度調整装置における加湿運転
時の送風システムの実施の形態を示す説明図。
【図２】同じく除湿運転時の送風システムの実施の形態
を示す説明図。
【図３】同じく換気運転時の送風システムの実施の形態
を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・回転型調湿素子、 ２・・・乾燥機能部分、 ３・・・加湿機能部分、 ４・・・熱回収機能部分、 ５・・・第１の通気路、 ５Ａ・・・上流側、 ５Ｂ・・・下流側、 ６・・・第２の通気路、 ６Ａ・・・下流側、 ６Ｂ・・・上流側、 ７・・・加熱手段（電気ヒータ）、 １０・・・第１の押込み型送風機、 ２０・・・第２の押込み型送風機、 １００・・・ケース本体、 Ａ・・・外気、 Ｂ・・・乾燥空気、 Ｃ・・・室内空気、 Ｄ・・・熱回収空気、 Ｅ・・・高温空気、 Ｆ・・・湿潤空気、 Ｒ１・・・室外、 Ｒ２・・・室内、 Ｗ・・・側壁、 Ｗ１・・・吸気口、 Ｗ２・・・排気口、 Ｘ・・・回転型調湿素子の回転方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 3/147 F24F 6/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通過空気の水分を吸着除去して乾燥空気
    とする乾燥機能部分と、通過空気に熱を与える熱回収機
    能部分と、この熱回収機能部分を通過した空気が通過
    し、通過空気に水分を与えて湿潤空気とする加湿機能部
    分とを備えた回転式調湿素子と、室外側から取り込む外
    気を前記回転式調湿素子の前記乾燥機能部分に案内・通
    過させ、前記乾燥機能部分の上流側に設けた第１の押込
    み型送風機により室外に排出する第１の通気路と、室内
    側から取り込む室内空気を前記回転式調湿素子の前記熱
    回収機能部分・加湿機能部分の順に案内・通過させ、前
    記熱回収機能部分の上流側に設けた第２の押込み型送風
    機により室内に排出する第２の通気路と、この第２の通
    気路に設けられ前記熱回収機能部分を通過した空気を加
    熱し温度を上げて前記加湿機能部分を通過させる加熱手
    段とを備えると共に、前記第１の押込み型送風機が取り
    込む外気が前記回転式調湿素子の前記熱回収機能部分・
    加湿機能部分を順次通過して室外に排出され、前記第２
    の押込み型送風機が取り込む室内空気が前記回転式調湿
    素子の前記乾燥機能部分を通過して室内に排出可能に、
    前記通気路に通路切換手段を設けたことを特徴とする湿
    度調整装置。
  2. 【請求項２】 第１の押込み型送風機にて取り込まれる
    外気が回転式調湿素子の熱回収機能部分・加湿機能部分
    を順次通過して室内に排出され、第２の押込み型送風機
    にて取り込まれる室内空気が回転式調湿素子の乾燥機能
    部分を通過して室外に排出されるように、通気路に通路
    切換手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の湿度
    調整装置。
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