JP4599670B2

JP4599670B2 - Humidity control device

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Publication number: JP4599670B2
Application number: JP2000200879A
Authority: JP
Inventors: 裕司渡部; 芳正菊池; 亮神野; 俊数三谷
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP2002018230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、除湿運転、加湿運転、換気運転等を行うことが可能な調湿装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来の調湿装置の説明図であり、ここではその一例として調湿装置を除湿装置として機能させた場合について説明する。図に示すように、除湿装置は、除湿ロータ５１と、顕熱ロータ５２と、両ロータ５１、５２間に配置されたヒータ５３とを有するものである。上記除湿ロ−タ５１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てなり、流通する空気から湿分を吸着する一方、加熱された空気に湿分を放出するよう構成されている。すなわち、流入した外気ＯＡは、除湿ロータ５１によって湿分が吸着されて除湿され、かつ除湿ロータ５１の吸着熱により温度上昇する。そして、上記温度上昇した除湿空気は、顕熱ロータ５２によって熱が奪われて適度な温度となり、室内に向けて除湿空気ＳＡが供給される。一方、室内側から流入した室内空気ＲＡは、顕熱ロータ５２によって予熱され、さらに、ヒータ５３によって加熱される。そして、この加熱された空気に、除湿ロータ５１から湿分を放出させて、除湿ロ−タ５１が再生され、湿分を含んだ再生空気ＥＡが外部に排気される。すなわち、上記除湿装置では、室外空気から除湿ロ−タ５１を用いて吸着した湿分を再生空気ＥＡに移送することによって、除湿空気ＳＡを室内に供給するようにしている。
【０００３】
上記除湿ロータ５１の再生は、除湿ロータ５１の直後よりも相対湿度の低い空気でもって行う必要がある。通常、除湿空気ＳＡよりも室内空気ＲＡは絶対湿度が高くなっているから、これを除湿ロータ５１の直後の相対湿度よりも低くしようとすると、上記のように室内空気ＲＡを加熱してその温度を高くする必要が生じるのである。ところで上記除湿ロータ５１においては、除湿時に吸着熱が発生し、その温度は通常７０°Ｃ以上となっている。このような高温で湿分の吸着を行った場合、その再生には、除湿ロータ５１の直後よりも絶対湿度が高くなっているヒータ後の空気の相対湿度を除湿空気ＳＡよりもさらに低くする必要があるので、室内空気ＲＡは、通常９０°Ｃ以上に加熱する必要が生じることになる。
このため除湿ロータ５１の再生には、非常に多くのエネルギを必要とする。
【０００４】
このような不具合を解消するため、冷却吸着素子を採用することが考えられる。この冷却吸着素子について説明する。図１２には冷却吸着素子の構造の要部を示している。同図のように、冷却吸着素子の本体部は、２種類のハニカム構造体６１、６２を交互に９０°だけ位相をずらせて順に積層したもので、一方のハニカム構造体６１がシリカゲル、ゼオライト、アルミナ等の吸着材で構成されている。そして、この吸着材より成る構造体６１を室外空気ＯＡが通過する際に、湿分が吸着、除湿され、除湿空気ＳＡが室内へと給気される。一方、他方の構造体６２には、室内からの空気ＲＡが、上記室外空気ＯＡと直交して流れ、その流通過程で吸着熱を吸収する。このような、冷却吸着素子によれば、除湿空気ＳＡが冷却され、その温度上昇が抑制されることから、上記除湿ロータ５１の場合と、絶対湿度が同一であっても、その相対湿度は上昇することになる。そのため、再生時の相対湿度もそれに応じて高くてもよく、そのため室内空気ＲＡの必要加熱温度が低下する。ちなみに、除湿空気ＳＡは約４０°Ｃ、再生空気ＲＡは約６０°Ｃとなる。また、この冷却吸着素子によれば、上記従来の除湿ロータ５１の機能と顕熱ロータ５２の機能とを兼用できるので、その構造がコンパクトになるとの利点も生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような冷却吸着素子を実用に供しようとする場合、除湿と再生とを連続的に行おうとすると、冷却吸着素子を上記従来のようにロータ状に構成する必要がある。しかしながら、このようなロータ状の構造を採用しようとすれば、空気の流れが直交していることに起因して、その構造が複雑になって、装置全体が大形化してしまうという欠点が生じる。
【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、上記のような冷却吸着素子を利用した除湿、加湿等の調湿運転を連続的に行いながらも、簡素かつコンパクトに構成することが可能な調湿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の調湿装置は、流通空気から湿分を回収する一方、流通空気の温度がそれよりも高いときには流通空気に湿分を放出する吸着材からなる第１構造体６１と、空気の流通が可能でかつ上記第１構造体６１の流通空気と熱交換可能な第２構造体６２とを有する冷却吸着素子１０、２０を少なくとも２個備えて成り、第１冷却吸着素子１０の第２構造体６２を流通して第１冷却吸着素子１０を冷却した室外空気ＯＡを加熱手段２で加熱し、第２冷却吸着素子２０の第１構造体６１において、この加熱した室外空気ＯＡに湿分を放出させ、加湿した室外空気ＯＡを調湿空気ＳＡとして室内に給気する一方、室外空気ＯＡによって冷却される第１冷却吸着素子１０の第１構造体６１において、室内空気ＲＡから湿分を回収してなる再生空気ＥＡを室外に排気する第１空気接続形態と、第２冷却吸着素子２０の第２構造体６２を流通して第２冷却吸着素子２０を冷却した室外空気ＯＡを加熱手段２で加熱し、第１冷却吸着素子１０の第１構造体６１において、この加熱した室外空気ＯＡに湿分を放出させ、加湿した室外空気ＯＡを調湿空気ＳＡとして室内に給気する一方、室外空気ＯＡによって冷却される第２冷却吸着素子１０の第１構造体６１において、室内空気ＲＡから湿分を回収してなる再生空気ＥＡを室外に排気する第２空気接続形態とを所定時間毎に切替えることで加湿運転を行うことを特徴としている。
【００１２】
上記請求項１の調湿装置では、第１空気接続形態において、第２冷却吸着素子２０が加湿運転をしているときに第１冷却吸着素子１０の再生を行い、また第２空気接続形態において、第１冷却吸着素子１０が加湿運転をしているときに第２冷却吸着素子２０の再生を行うようにしているので、冷却吸着素子１０、２０を使用しながらも、連続的な加湿運転が行える。また、各冷却吸着素子１０、２０をロータ状に形成する必要がないので、装置の簡素化、コンパクト化を図ることが可能となる。また、外気ＯＡを加湿して加湿空気ＳＡとして室内へ給気する一方、室内空気ＲＡを再生空気ＥＡとして室外に排気するので、換気、加湿の両方の運転が可能となる。
【００１５】
請求項２の調湿装置は、請求項１の調湿装置において、室内側出入口３、４を室外側に、また室外側出入口５、６を室内側にそれぞれ切換連通させるための切換機構を設けていることを特徴としている。
【００１６】
請求項２の調湿装置では、換気除湿運転と換気加湿運転との切換えが可能となるので、大幅なコストアップを招くことなく、装置の利便性を向上することが可能となる。
【００１７】
請求項３の調湿装置は、請求項１又は請求項２の調湿装置において、加熱手段２の運転を停止して室内湿度維持運転を可能とたことを特徴としている。
【００１８】
請求項３の調湿装置では、各冷却吸着素子１０、２０においては、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間において、湿分（潜熱）の授受と顕熱の授受とが行われる。すなわち各冷却吸着素子１０、２０が全熱熱交換器と同様の機能を果たすことになる。そのため、調湿装置の使用態様を多様化でき、装置の利便性を向上することが可能となる。
【００１９】
請求項４の調湿装置は、上記加熱手段としてヒートポンプの凝縮器２９を使用することを特徴としている。
【００２０】
冷却吸着素子１０、２０においては、湿分吸着に際して、従来よりも低い温度でよいことから、加熱手段としてヒートポンプを使用することが可能であり、そのため請求項４のように、ヒートポンプを使用すれば、そのエネルギ効率を向上できるとの利点が生じる。
【００２１】
請求項５の調湿装置は、上記ヒートポンプの蒸発器３７でもって上記冷却吸着素子１０、２０の冷却用空気を冷却することを特徴としている。
【００２２】
請求項５の調湿装置によれば、ヒートポンプを加熱源、冷却源の両方に使用可能であることから、そのエネルギ効率を一段と向上することが可能となる。さらに吸着素子での吸着量が増加し、除湿効率が向上する。
【００２３】
請求項６の調湿装置は、上記ヒートポンプにおいて、さらに別の蒸発器３８を設け、この蒸発器３８を除湿空気と熱交換させることを特徴としている。
【００２４】
請求項６の調湿装置によれば、２つの蒸発器３７、３８の能力を変化させることができる。従って、除湿運転時において、顕熱能力を増加させたいときには除湿空気ＳＡ側の蒸発器３８の能力を増加させ、また除湿能力（潜熱能力）を増加させたいときには、室内空気ＲＡの蒸発器３７の能力を増加させればよい。また、加湿運転時において、加湿能力を増加させたいときには、室外空気ＯＡ側の蒸発器３７の能力を増加させ、また顕熱能力を増加させたいときには、再生空気ＥＡ側の蒸発器３８の能力を増加させればよい。このように、必要性に見合った運転制御が行えるので、使用快適性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の調湿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、本発明の実施形態である調湿装置１の構成を示す説明図である。まず、最初に換気除湿運転状態において、その構造を説明する。
【００２６】
図１に示すように、調湿装置１は、少なくとも２個の冷却吸着素子１０、２０を備えている。これら冷却吸着素子１０、２０は、上記において説明したのと同様の構造のものであって、いま便宜上、一方の冷却吸着素子を第１冷却吸着素子１０、他方の冷却吸着素子を第２冷却吸着素子２０と称する。各冷却吸着素子１０、２０には、除湿時に室外空気ＯＡが流入し、再生時に加熱空気が流入する被調湿空気入口１１、２１と、除湿時に除湿空気ＳＡが流出し、再生時に湿分の放出された再生空気ＥＡが流出する調湿空気出口１２、２２とが設けられ、またこれと直交する位置に、室内空気ＲＡの流入する冷却空気入口１３、２３と、冷却空気の流出する冷却空気出口１４、２４とが設けられている。なお、２はヒータ等の加熱手段であって、上記冷却空気出口１４、２４から流出した冷却空気を加熱するようになっている。
【００２７】
次に通風経路について説明する。まず、室内側には、除湿空気ＳＡが室内へと流入する第１出口通路３と、室内から室内空気ＲＡが流入する第１入口通路４とが設けられている。また、室外側には、再生空気ＥＡの流出する第２出口通路５と、室外空気ＯＡが流入してくる第２入口通路６とが設けられている。また、第１出口通路３には、この第１出口通路３を、第１冷却吸着素子１０の調湿空気出口１２と第２冷却吸着素子２０の調湿空気出口２２とに切換連通させるための第１三方切換弁３１が介設されている。第１入口通路４には、この第１入口通路４を、第１冷却吸着素子１０の冷却空気入口１３と第２冷却吸着素子２０の冷却空気入口２３とに切換連通させるための第２三方切換弁３２が介設されている。第２出口通路５には、この第２出口通路５を、第１冷却吸着素子１０の調湿空気出口１２と第２冷却吸着素子２０の調湿空気出口２２とに切換連通させるための第３三方切換弁３３が介設されている。第２入口通路６には、この第２入口通路６を、第１冷却吸着素子１０の被調湿空気入口１１と第２冷却吸着素子２０の被調湿空気入口２１とに切換連通させるための第４三方切換弁３４が介設されている。また、第１及び第２冷却吸着素子１０、２０の冷却空気出口１４、２４から流出した空気は、ヒータ２によって加熱されるが、ヒータ２の後位には、この加熱空気を第１冷却吸着素子１０の被調湿空気入口１１と第２冷却吸着素子２０の被調湿空気入口２１とに切換連通させるための第５三方切換弁３５が介設されている。
【００２８】
上記調湿装置１の作動状態について説明する。まず、上記第１冷却吸着素子１０で除湿を行うと同時に、第２冷却吸着素子２０の再生を行う第１空気接続形態について、図１に基づいて説明する。この場合、室外空気ＯＡが第１冷却吸着素子１０によって除湿されると共に、除湿空気ＳＡとして室内に給気される。その一方、室内空気ＲＡが第１冷却吸着素子１０を冷却した後、加熱されて第２冷却吸着素子２０を再生し、湿分の放出された空気ＥＡが室外へと排気される。具体的には、第２入口通路６から吸い込まれた外気ＯＡが、第１冷却吸着素子１０へと、その被調湿空気入口１１から流入して除湿され、除湿された調湿空気ＳＡが調湿空気出口１２から第１出口通路３を経由して室内へと流入する。その一方、室内空気ＲＡは、第１入口通路４から、第１冷却吸着素子１０の冷却空気入口１３へと流入し、この第１冷却吸着素子１０を冷却した後、冷却空気出口１４を出て、ヒータ２に加熱され、この加熱空気が第２冷却吸着素子２０の被調湿空気入口２１に導入され、この第２冷却吸着素子２０において湿分が放出されて再生し、その後、再生空気ＥＡが調湿空気出口２２から第２出口通路５から室外へと排気される。
【００２９】
そして上記のような第１空気接続形態での運転を一定時間、例えば２〜３分程度だけ行った後、上記第１〜第５三方切換弁３１〜３５をそれぞれ上記とは逆の切換位置に切換えて、第２空気接続形態での運転を行う。これは図２に示すように、上記第２冷却吸着素子２０で除湿を行うと同時に、第１冷却吸着素子１０の再生を行う空気接続形態である。この場合、室外空気ＯＡが第２冷却吸着素子２０によって除湿されると共に、除湿空気ＳＡとして室内に給気される。その一方、室内空気ＲＡが第２冷却吸着素子２０を冷却した後、加熱されて第１冷却吸着素子１０を再生し、湿分の放出された空気ＥＡが室外へと排気される。具体的には、第２入口通路６から吸い込まれた外気ＯＡが、第２冷却吸着素子２０へと、その被調湿空気入口２１から流入して除湿され、除湿された調湿空気ＳＡが調湿空気出口２２から第１出口通路３を経由して室内へと流入する。その一方、室内空気ＲＡは、第１入口通路４から、第２冷却吸着素子２０の冷却空気入口２３へと流入し、この第２冷却吸着素子２０を冷却した後、冷却空気出口２４を出て、ヒータ２に加熱され、この加熱空気が第１冷却吸着素子１０の被調湿空気入口１１に導入され、この第１冷却吸着素子１０において湿分が放出されて再生し、その後、再生空気ＥＡが調湿空気出口１２から第２出口通路５から室外へと排気されるのである。
【００３０】
上記第２空気接続形態での運転を一定時間、例えば２〜３分程度だけ行った後、再び第１空気接続形態での運転に復帰し、以後、両空気接続形態を繰り返しながら、室内の換気除湿運転を継続する。このように、第１空気接続形態において、第１冷却吸着素子１０が除湿運転をしているときに第２冷却吸着素子２０の再生を行い、また第２空気接続形態において、第２冷却吸着素子２０が除湿運転をしているときに第１冷却吸着素子１０の再生を行うようにしているので、冷却吸着素子１０、２０を使用しながらも、連続的な除湿運転が行える。また、各冷却吸着素子１０、２０をロータ状に形成する必要がないので、装置の簡素化、コンパクト化を図ることが可能となる。しかも外気ＯＡを除湿して除湿空気ＳＡとして室内へ給気する一方、室内空気ＲＡを再生空気ＥＡとして室外に排気するので、換気、除湿の両方の運転が可能となる。
【００３１】
また、実施の形態において、ヒータ２を停止した状態で、換気運転を行うこともある。この場合、各冷却吸着素子１０、２０において、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間において、顕熱と潜熱との両者の熱交換が行われるので、各冷却吸着素子１０、２０が全熱熱交換器として機能し、全熱熱交換器を用いた換気と同様の運転を行うことが可能となる。そのため、調湿装置の使用態様を多様化でき、装置の利便性を向上することが可能となる。
【００３２】
次に上記調湿装置１の換気加湿運転状態について、図３及び図４に基づいて説明する。図３は上記における第１空気接続形態に対応するもので、図４は上記における第２空気接続形態に対応するものである。この場合、第１空気接続形態においては、第２冷却吸着素子２０で室内加湿を行うと共に、第１冷却吸着素子１０の吸着を行い、また第２空気接続形態においては、第１冷却吸着素子１０で室内加湿を行うと共に、第２冷却吸着素子２０の吸着を行う。すなわち、第１空気接続形態においては、図３のように、第１入口通路４から吸い込まれた室内空気ＲＡが、被調湿空気入口１１から流入して第１冷却吸着素子１０に湿分を吸着させて、再生空気ＥＡが調湿空気出口１２から第２出口通路５を経由して室外へと排気される。その一方、室外空気ＯＡは、第２入口通路６から、第１冷却吸着素子１０の冷却空気入口１３へと流入し、この第１冷却吸着素子１０を冷却した後、冷却空気出口１４を出て、ヒータ２に加熱され、この加熱空気が第２冷却吸着素子２０の被調湿空気入口２１に導入され、この第２冷却吸着素子２０においてその湿分が放出されて加湿され、その後、加湿空気ＳＡが調湿空気出口２２から第１出口通路３を経由して室内へと給気される。また、第２空気接続形態においては、図４のように、第１入口通路４から吸い込まれた室内空気ＲＡが、被調湿空気入口２１から流入して第２冷却吸着素子２０に湿分を吸着させて、再生空気ＥＡが調湿空気出口２２から第２出口通路５を経由して室外へと排気される。その一方、室外空気ＯＡは、第２入口通路６から、第２冷却吸着素子２０の冷却空気入口２３へと流入し、この第２冷却吸着素子２０を冷却した後、冷却空気出口２４を出て、ヒータ２に加熱され、この加熱空気が第１冷却吸着素子１０の被調湿空気入口１１に導入され、この第１冷却吸着素子１０においてその湿分が放出されて加湿され、その後、加湿空気ＳＡが調湿空気出口１２から第１出口通路３を経由して室内へと給気される。そしてこの加湿運転においても、上記第１空気接続形態での運転と、第２空気接続形態での運転とを一定時間ごとに繰り返し行うことで、連続的な加湿運転を行うのである。
【００３３】
またこの場合にも、ヒータ２を停止した状態において、換気運転を行うこともあるが、上記と同様に、この場合にも、各冷却吸着素子１０、２０が全熱熱交換器として機能し、全熱熱交換器を用いた換気と同様の運転を行うことが可能となる。そのため、調湿装置の使用態様を多様化でき、装置の利便性を向上することが可能となる。
【００３４】
ところで上記除湿運転に関する図１及び図２と、加湿運転に関する図３及び図４を対比してみると、以下のことが明らかとなる。すなわち、除湿運転と加湿運転とにおいては、室内側の第１出口通路３及び第１入口通路４と、室外側の第２出口通路５及び第２入口通路６とを入替えれば、両者は全く同じ作動状態になるということである。すなわち、図１及び図２に示した通風経路において、さらに室内側に接続している第１出口通路３と第１入口通路４とを室外側に接続するように切換えると共に、室外側に接続している第２出口通路５と第２入口通路６とを室内側に接続するように切換える切換機構を設ければ、全く同じ装置でもって、除湿運転と加湿運転とを切り替えることが可能になるということである。
【００３５】
図５〜図７には、そのたの切換機構を示している。図５に示すように、上記調湿装置１のケーシング４０には、左右一対のダクト４１、４２が付設されている。第１ダクト４１の一端部は、室内空気出口４３となり、その他端部は室外空気出口４４となっている。また、第２ダクト４２の一端部は、室内空気入口４５となり、その他端部は室外空気入口４６となっている。同図において、３は第１出口通路、４は第１入口通路、５は第２出口通路、６は第２入口通路であるが、第１出口通路３と第２出口通路５とは、上記室内空気出口４３と室外空気出口４４とに切換連通可能で、また第１入口通路４と第２入口通路６とは、上記室内空気入口４５と室外空気入口４６とに切換連通可能となっている。図６及び図７には第１ダクト４１の構造を示しているが、この第１ダクト４１は、上下に区画されたものであって、上側ダクト４１ａが室内空気出口４３に、また下側ダクト４１ｂが室外空気出口４４に連通している。そして、両ダクト４１ａ、４１ｂには、室内側及び室外側にそれぞれ一対の連通孔４７・・が形成され、この連通孔４７・・の開閉をシャッタ４８・・で行うようになっている。すなわち、図６に示している状態は、室内空気出口４３が第２出口通路５に連通すると共に、室外空気出口４４が第１出口通路３に連通した加湿状態のものである。また、図７に示している状態は、室内空気出口４３が第１出口通路３に連通すると共に、室外空気出口４４が第２出口通路５に連通した除湿状態のものである。なお、第２ダクト４２の構造及びその接続作動状態は、上記第１ダクト４１と略同様である。このような機構を付加することによって、除湿運転と加湿運転とを一台の調湿装置１で行うことが可能となる。
【００３６】
ところで上記実施の形態においては、再生（又は加湿）空気を加熱する加熱手段としてヒータを使用した例を示しているが、加熱手段として、図８に示すようにヒートポンプを使用してもよい。冷却吸着素子１０、２０においては、前述したように、湿分吸着に際して、従来よりも低い温度でよいことから、加熱手段としてヒートポンプを使用すれば、そのエネルギ効率を向上できるとの利点が生じる。図８に示している例は、圧縮機１６、凝縮器として機能する室外熱交換器１７、膨張機構１８、蒸発器として機能する室内熱交換器１９を有するヒートポンプにおいて、圧縮機１６の吐出側の四路切換弁２６の前位の位置に開閉弁２７を介設し、この開閉弁２７の前後をバイパスするバイパス回路２８に、調湿装置１の加熱手段としての凝縮器２９を介設したものである。この場合、開閉弁２７の開状態では、通常の冷房又は暖房運転が行える。また、開閉弁２７の閉状態では、圧縮機１６の吐出冷媒が、バイパス回路２８、凝縮器２９、四路切換弁２６を経て、室外熱交換器１７で再凝縮して、膨張機構１８を経由し、室内熱交換器１９で蒸発する冷房除湿運転が行える。なお、調湿装置１における凝縮器２９では、風量が少ないことから、確実な凝縮作用を得るのが困難な場合があるため、上記のように、室外熱交換器１７で再凝縮させているのである。
【００３７】
図９及び図１０には、さらに他の実施の形態を示している。これは、調湿装置１にヒートポンプを付設した構成のものである。すなわち、加熱手段に上記と同様にヒートポンプの凝縮器２９を使用する一方、分割構成された蒸発器３７、３８を通風経路内に配置したものである。図９（ａ）は除湿運転における第１空気接続形態（図１）に、図９（ｂ）は除湿運転における第２空気接続形態（図２）に対応し、また図１０（ａ）は加湿運転における第１空気接続形態（図３）に、図１０（ｂ）は加湿運転における第２空気接続形態（図４）に対応しているため、同一部分機能部分は同一符号で示しその説明を省略する。図９の除湿運転時には、各冷却吸着素子１０、２０を冷却する室内空気ＲＡが流通する第１入口通路４と、室内へと給気される除湿空気ＳＡが流通する第１出口通路３とにそれぞれ蒸発器３７、３８が介設されている。また図１０の加湿運転時には、各冷却吸着素子１０、２０を冷却する室外空気ＯＡが流通する第２入口通路６と、室外へと排気される再生空気ＥＡが流通する第２出口通路５にそれぞれ介設されているのである。なお、図９と図１０の装置は全く別の装置ではなく、図５〜図７に関連して前述した通り、室内外の空気接続切換機構を採用すれば、同一の装置にて実施可能である。
【００３８】
このような調湿装置１によれば、ヒートポンプを加熱源、冷却源の両方に使用可能であることから、そのエネルギ効率を一段と向上することが可能となる。しかも、この場合、２つの蒸発器３７、３８の能力を変化させることができる。従って、除湿運転時において、顕熱能力を増加させたいときには除湿空気ＳＡ側の蒸発器３８の能力を増加させ、また除湿能力（潜熱能力）を増加させたいときには、室内空気ＲＡの蒸発器３７の能力を増加させればよい。また、加湿運転時において、加湿能力を増加させたいときには、室外空気ＯＡ側の蒸発器３７の能力を増加させ、また顕熱能力を増加させたいときには、再生空気ＥＡ側の蒸発器３８の能力を増加させればよい。このように、必要性に見合った運転制御が行えるので、使用快適性が向上する。
【００３９】
以上にこの発明の調湿装置の実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、種々変更して実施することが可能である。すなわち上記実施の形態では、室外空気ＯＡを調湿して室内へと導入する構成を採用しているが、室内空気ＲＡを調湿して再び室内へと導入する構成を採用してもよい。また、上記実施の形態では、室内空気ＲＡを再生空気として利用しているが、室外空気ＯＡを再生空気として使用してもよい。要は、各冷却吸着素子１０、２０において除湿又は加湿された空気が室内に給気できればよいのであり、また各冷却吸着素子１０、２０を再生した空気を室外に排気できればよいのであるから、そのための空気は室内及び／又は室外のいずれの空気を使用してもよいということである。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように請求項１調湿装置によれば、冷却吸着素子を使用しながらも、連続的な加湿運転が行え、その使用快適性を向上できる。また、各冷却吸着素子をロータ状に形成する必要がないので、装置の簡素化、コンパクト化を図ることが可能となる。また、外気を加湿して加湿空気として室内へ給気する一方、室内空気を再生空気として室外に排気するので、換気、加湿の両方の運転が可能となる。
【００４４】
請求項２の調湿装置では、換気除湿運転と換気加湿運転との切換えが可能となるので、大幅なコストアップを招くことなく、装置の利便性を向上することが可能となる。
【００４５】
請求項３の調湿装置では、各冷却吸着素子が全熱熱交換器と同様の機能を果たすことになり、そのため調湿装置の使用態様を多様化でき、装置の利便性を向上することが可能となる。
【００４６】
請求項４の調湿装置では、加熱手段としてヒートポンプを使用しているので、そのエネルギ効率を向上できるとの利点が生じる。
【００４７】
請求項５の調湿装置では、ヒートポンプを加熱源、冷却源の両方に使用可能であることから、そのエネルギ効率を一段と向上することが可能となる。
【００４８】
請求項６の調湿装置では、顕熱能力と潜熱能力とに関して、必要性に見合った運転制御が行えるので、使用快適性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である調湿装置における除湿運転時の第１空気接続形態での通風経路を説明するための説明図である。
【図２】上記実施形態の調湿装置における除湿運転時の第２空気接続形態での通風経路を説明するための説明図である。
【図３】上記実施形態の調湿装置における加湿運転時の第１空気接続形態での通風経路を説明するための説明図である。
【図４】上記実施形態の調湿装置における加湿運転時の第２空気接続形態での通風経路を説明するための説明図である。
【図５】上記実施形態の調湿装置における各通路を切換えるための切換機構の説明図である。
【図６】上記切換機構における第１ダクトの構造を示す説明図である。
【図７】上記切換機構における第１ダクトの構造を示す切換状態での説明図である。
【図８】他の実施形態の調湿装置において、加熱手段としてヒートポンプを使用した場合の冷媒回路図である。
【図９】さらに他の実施形態の調湿装置における除湿運転時の通風経路を説明するための説明図で、（ａ）は第１空気接続形態を、また（ｂ）は第２空気接続形態をそれぞれ示している。
【図１０】さらに他の実施形態の調湿装置における加湿運転時の通風経路を説明するための説明図で、（ａ）は第１空気接続形態を、また（ｂ）は第２空気接続形態をそれぞれ示している。
【図１１】従来の調湿装置の横断面図である。
【図１２】冷却吸着素子の機能を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１調湿装置
２ヒータ（加熱手段）
３第１出口通路
４第１入口通路
５第２出口通路
６第２入口通路
１０第１冷却吸着素子
２０第２冷却吸着素子
２９凝縮器（加熱手段）
３７蒸発器
３８蒸発器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a humidity control apparatus capable of performing a dehumidifying operation, a humidifying operation, a ventilation operation, and the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional humidity control apparatus, and here, a case where the humidity control apparatus functions as a dehumidification apparatus will be described as an example. As shown in the figure, the dehumidifying device has a dehumidifying rotor 51, a sensible heat rotor 52, and a heater 53 disposed between the rotors 51 and 52. The dehumidification rotor 51 is formed by, for example, forming an adsorbent such as silica gel, zeolite, alumina or the like into a honeycomb shape or a porous granule, and adsorbs moisture from the flowing air, while removing moisture from the heated air. It is configured to release. That is, the inflowing outside air OA is dehumidified by the moisture being adsorbed by the dehumidifying rotor 51, and the temperature rises due to the adsorption heat of the dehumidifying rotor 51. The dehumidified air whose temperature has risen is deprived of heat by the sensible heat rotor 52 and has an appropriate temperature, and the dehumidified air SA is supplied indoors. On the other hand, the room air RA flowing in from the indoor side is preheated by the sensible heat rotor 52 and further heated by the heater 53. Then, moisture is released from the dehumidifying rotor 51 to the heated air, the dehumidifying rotor 51 is regenerated, and the regenerated air EA containing moisture is exhausted to the outside. That is, in the dehumidifying apparatus, the dehumidified air SA is supplied indoors by transferring moisture adsorbed from the outdoor air using the dehumidifying rotor 51 to the regenerating air EA.
[0003]
The regeneration of the dehumidifying rotor 51 needs to be performed with air having a relative humidity lower than that immediately after the dehumidifying rotor 51. Usually, since the indoor air RA has a higher absolute humidity than the dehumidified air SA, if it is attempted to make it lower than the relative humidity immediately after the dehumidifying rotor 51, the indoor air RA is heated and its temperature is increased as described above. It is necessary to raise the height. In the dehumidifying rotor 51, heat of adsorption is generated during dehumidification, and the temperature is usually 70 ° C. or higher. When moisture is adsorbed at such a high temperature, the relative humidity of the air after the heater whose absolute humidity is higher than that immediately after the dehumidifying rotor 51 needs to be lower than that of the dehumidified air SA. Therefore, the room air RA needs to be heated to 90 ° C. or higher.
For this reason, the regeneration of the dehumidifying rotor 51 requires a great deal of energy.
[0004]
In order to eliminate such problems, it is conceivable to employ a cooling adsorption element. This cooling adsorption element will be described. FIG. 12 shows the main part of the structure of the cooling adsorption element. As shown in the figure, the main body of the cooling adsorption element is formed by sequentially laminating two kinds of honeycomb structures 61 and 62 with phases shifted by 90 ° in order, and one honeycomb structure 61 is composed of silica gel, zeolite, It is composed of an adsorbent such as alumina. When the outdoor air OA passes through the structure 61 made of this adsorbent, moisture is adsorbed and dehumidified, and the dehumidified air SA is supplied into the room. On the other hand, the air RA from the room flows perpendicularly to the outdoor air OA in the other structural body 62 and absorbs heat of adsorption in the flow process. According to such a cooling adsorption element, the dehumidified air SA is cooled and its temperature rise is suppressed. Therefore, even if the absolute humidity is the same as in the case of the dehumidifying rotor 51, the relative humidity rises. Will do. Therefore, the relative humidity at the time of regeneration may be high accordingly, so that the required heating temperature of the indoor air RA is lowered. Incidentally, the dehumidified air SA is about 40 ° C., and the regeneration air RA is about 60 ° C. Moreover, according to this cooling adsorption element, since the function of the said conventional dehumidification rotor 51 and the function of the sensible heat rotor 52 can be combined, the advantage that the structure becomes compact also arises.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the cooling adsorption element as described above is to be put into practical use, if the dehumidification and regeneration are to be performed continuously, it is necessary to configure the cooling adsorption element in a rotor shape as in the conventional case. However, if such a rotor-like structure is to be adopted, there is a drawback that the structure becomes complicated due to the orthogonal flow of air and the entire apparatus becomes large. .
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional drawbacks, and the object thereof is simple while performing humidity control operations such as dehumidification and humidification using the cooling adsorption element as described above. Another object of the present invention is to provide a humidity control apparatus that can be configured compactly.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  Therefore, the humidity control apparatus according to claim 1 is:A first structure 61 made of an adsorbent that collects moisture from the circulating air while releasing the moisture to the circulating air when the temperature of the circulating air is higher than the first structure 61, and the first structure is capable of circulating air. It comprises at least two cooling adsorption elements 10 and 20 each having a second structure body 62 that can exchange heat with the circulating air of the body 61, and flows through the second structure body 62 of the first cooling adsorption element 10 for the first. The outdoor air OA that has cooled the cooling adsorption element 10 is heated by the heating means 2, and in the first structure 61 of the second cooling adsorption element 20, moisture is released to the heated outdoor air OA, and the humidified outdoor air OA. In the first structure 61 of the first cooling adsorption element 10 cooled by the outdoor air OA, the regenerated air EA obtained by collecting moisture from the indoor air RA is outdoors. The first sky exhausted to The connection structure and the outdoor structure OA that circulates through the second structure 62 of the second cooling adsorption element 20 and cools the second cooling adsorption element 20 is heated by the heating means 2, and the first structure of the first cooling adsorption element 10 is obtained. In the body 61, moisture is released to the heated outdoor air OA, and the humidified outdoor air OA is supplied into the room as the humidity-controlled air SA, while the second cooling adsorption element 10 is cooled by the outdoor air OA. In the one structure 61, the humidification operation is performed by switching the second air connection mode for exhausting the regenerated air EA obtained by collecting moisture from the room air RA to the outside of the room every predetermined time.It is characterized by that.
[0012]
  Claims above1In the humidity control apparatus, the first cooling adsorption element 10 is regenerated when the second cooling adsorption element 20 is performing a humidifying operation in the first air connection mode, and the first cooling is performed in the second air connection mode. Since the second cooling adsorption element 20 is regenerated while the adsorption element 10 is performing a humidifying operation, a continuous humidifying operation can be performed while using the cooling adsorption elements 10 and 20. Moreover, since it is not necessary to form each cooling adsorption element 10 and 20 in the shape of a rotor, it becomes possible to achieve simplification and compactness of the apparatus.Further, the outside air OA is humidified and supplied to the room as humidified air SA, while the room air RA is exhausted to the outside as the regenerated air EA, so that both ventilation and humidification operations are possible.
[0015]
  Claim2The humidity control device of claim1'sThe humidity control apparatus is characterized in that a switching mechanism is provided for switching communication between the indoor side entrances 3 and 4 on the outdoor side and the outdoor side entrances 5 and 6 on the indoor side.
[0016]
  Claim2In the humidity control apparatus, since it is possible to switch between the ventilation dehumidifying operation and the ventilation humidifying operation, it is possible to improve the convenience of the apparatus without causing a significant cost increase.
[0017]
  Claim3The humidity control device of claim1 or claim 2This humidity control apparatus is characterized in that the operation of the heating means 2 is stopped and the indoor humidity maintenance operation can be performed.
[0018]
  Claim3In each of the cooling and adsorbing devices 10 and 20, moisture (latent heat) and sensible heat are exchanged between the indoor air RA and the outdoor air OA. That is, the cooling adsorption elements 10 and 20 perform the same function as the total heat exchanger. Therefore, the usage mode of the humidity control device can be diversified, and the convenience of the device can be improved.
[0019]
  Claim4The humidity control apparatus uses a condenser 29 of a heat pump as the heating means.
[0020]
  Since the cooling adsorption elements 10 and 20 may be at a lower temperature than before when moisture is adsorbed, it is possible to use a heat pump as a heating means, and therefore claims.4Thus, if a heat pump is used, the advantage that the energy efficiency can be improved will arise.
[0021]
  Claim5The humidity control apparatus is characterized in that the cooling air for the cooling adsorption elements 10 and 20 is cooled by the evaporator 37 of the heat pump.
[0022]
  Claim5According to the humidity control apparatus, since the heat pump can be used for both the heating source and the cooling source, the energy efficiency can be further improved. Furthermore, the amount of adsorption by the adsorption element is increased, and the dehumidification efficiency is improved.
[0023]
  Claim6The humidity control apparatus is characterized in that, in the heat pump, another evaporator 38 is provided, and the evaporator 38 is subjected to heat exchange with dehumidified air.
[0024]
  Claim6According to the humidity control apparatus, the capacities of the two evaporators 37 and 38 can be changed. Accordingly, during the dehumidifying operation, when it is desired to increase the sensible heat capacity, the capacity of the evaporator 38 on the dehumidified air SA side is increased, and when it is desired to increase the dehumidifying capacity (latent heat capacity), the evaporator 37 of the indoor air RA You just need to increase your ability. Further, during the humidifying operation, when it is desired to increase the humidifying capacity, the capacity of the evaporator 37 on the outdoor air OA side is increased, and when it is desired to increase the sensible heat capacity, the capacity of the evaporator 38 on the regeneration air EA side is increased. Increase it. As described above, since the operation control corresponding to the necessity can be performed, the use comfort is improved.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific embodiments of the humidity control apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a humidity control apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. First, the structure will be described in the ventilation dehumidifying operation state.
[0026]
As shown in FIG. 1, the humidity control apparatus 1 includes at least two cooling adsorption elements 10 and 20. These cooling adsorption elements 10 and 20 have the same structure as described above. For convenience, one cooling adsorption element is the first cooling adsorption element 10 and the other cooling adsorption element is the second cooling adsorption. This is referred to as an element 20. Outdoor air OA flows into each cooling adsorption element 10 and 20 during dehumidification, and humidity-controlled air inlets 11 and 21 into which heated air flows during regeneration and dehumidified air SA flows out during dehumidification and moisture during regeneration Humidity control air outlets 12 and 22 from which the regenerated regeneration air EA flows out are provided, and cooling air inlets 13 and 23 into which the indoor air RA flows and cooling air from which the cooling air flows out are disposed at positions orthogonal thereto. Outlets 14 and 24 are provided. Reference numeral 2 denotes a heating means such as a heater for heating the cooling air flowing out from the cooling air outlets 14 and 24.
[0027]
Next, the ventilation path will be described. First, a first outlet passage 3 through which the dehumidified air SA flows into the room and a first inlet passage 4 through which the room air RA flows from the room are provided on the indoor side. In addition, a second outlet passage 5 through which the regeneration air EA flows out and a second inlet passage 6 through which the outdoor air OA flows in are provided on the outdoor side. Further, the first outlet passage 3 is configured to switch and communicate the first outlet passage 3 with the humidity adjustment air outlet 12 of the first cooling adsorption element 10 and the humidity adjustment air outlet 22 of the second cooling adsorption element 20. A first three-way switching valve 31 is interposed. The first inlet passage 4 has a second three-way switching for switching the first inlet passage 4 to the cooling air inlet 13 of the first cooling adsorption element 10 and the cooling air inlet 23 of the second cooling adsorption element 20. A valve 32 is interposed. The second outlet passage 5 has a third outlet for switching and communicating the second outlet passage 5 with the humidity control air outlet 12 of the first cooling adsorption element 10 and the humidity adjustment air outlet 22 of the second cooling adsorption element 20. A three-way switching valve 33 is interposed. In the second inlet passage 6, the second inlet passage 6 is switched and communicated with the conditioned humidity air inlet 11 of the first cooling adsorption element 10 and the conditioned humidity air inlet 21 of the second cooling adsorption element 20. A fourth three-way switching valve 34 is interposed. The air flowing out from the cooling air outlets 14 and 24 of the first and second cooling adsorption elements 10 and 20 is heated by the heater 2. A fifth three-way switching valve 35 for switching communication between the conditioned humidity air inlet 11 of the element 10 and the conditioned humidity air inlet 21 of the second cooling adsorption element 20 is provided.
[0028]
The operation state of the humidity control apparatus 1 will be described. First, the 1st air connection form which performs regeneration of the 2nd cooling adsorption element 20 simultaneously with performing a dehumidification with the said 1st cooling adsorption element 10 is demonstrated based on FIG. In this case, the outdoor air OA is dehumidified by the first cooling adsorption element 10 and supplied to the room as dehumidified air SA. On the other hand, after the indoor air RA cools the first cooling adsorption element 10, it is heated to regenerate the second cooling adsorption element 20, and the air EA from which moisture has been released is exhausted to the outside. Specifically, the outside air OA sucked from the second inlet passage 6 flows into the first cooling adsorption element 10 from the humidity-controlled air inlet 11 to be dehumidified, and the dehumidified humidity-controlled air SA is adjusted. The wet air exit 12 flows into the room through the first exit passage 3. On the other hand, the indoor air RA flows from the first inlet passage 4 to the cooling air inlet 13 of the first cooling adsorption element 10, cools the first cooling adsorption element 10, and then exits the cooling air outlet 14. Heated by the heater 2, this heated air is introduced into the conditioned air inlet 21 of the second cooling adsorption element 20, moisture is released and regenerated in the second cooling adsorption element 20, and then the regenerated air EA Is exhausted from the humidity-controlled air outlet 22 to the outside through the second outlet passage 5.
[0029]
After the operation in the first air connection mode as described above is performed for a certain period of time, for example, about 2 to 3 minutes, the first to fifth three-way switching valves 31 to 35 are respectively set to the switching positions opposite to the above. Switch to operate in the second air connection mode. As shown in FIG. 2, this is an air connection configuration in which the second cooling adsorption element 20 is dehumidified and at the same time the first cooling adsorption element 10 is regenerated. In this case, the outdoor air OA is dehumidified by the second cooling adsorption element 20 and supplied to the room as dehumidified air SA. On the other hand, after the room air RA cools the second cooling adsorption element 20, it is heated to regenerate the first cooling adsorption element 10, and the air EA from which moisture has been released is exhausted outside the room. Specifically, the outside air OA sucked from the second inlet passage 6 flows into the second cooling adsorption element 20 from the conditioned air inlet 21 and is dehumidified, and the dehumidified conditioned air SA is adjusted. The wet air exit 22 flows into the room through the first exit passage 3. On the other hand, the indoor air RA flows from the first inlet passage 4 into the cooling air inlet 23 of the second cooling adsorption element 20, cools the second cooling adsorption element 20, and then exits the cooling air outlet 24. Heated by the heater 2, this heated air is introduced into the conditioned air inlet 11 of the first cooling adsorption element 10, and moisture is released and regenerated in the first cooling adsorption element 10, and then the regeneration air EA Is exhausted from the humidity-controlled air outlet 12 to the outside through the second outlet passage 5.
[0030]
After the operation in the second air connection mode is performed for a certain period of time, for example, for about 2 to 3 minutes, the operation returns to the operation in the first air connection mode again. Continue dehumidifying operation. As described above, in the first air connection mode, the second cooling adsorption element 20 is regenerated when the first cooling adsorption element 10 is performing the dehumidifying operation. In the second air connection mode, the second cooling adsorption element 10 is regenerated. Since the first cooling adsorption element 10 is regenerated when the 20 is performing the dehumidifying operation, the continuous dehumidifying operation can be performed while using the cooling adsorption elements 10 and 20. Moreover, since it is not necessary to form each cooling adsorption element 10 and 20 in the shape of a rotor, it becomes possible to achieve simplification and compactness of the apparatus. In addition, the outside air OA is dehumidified and supplied to the room as the dehumidified air SA, while the room air RA is exhausted to the outside as the regenerated air EA. Therefore, both ventilation and dehumidification operations are possible.
[0031]
In the embodiment, the ventilation operation may be performed with the heater 2 stopped. In this case, in each of the cooling adsorption elements 10 and 20, heat exchange of both sensible heat and latent heat is performed between the indoor air RA and the outdoor air OA. It functions as an exchanger and can perform the same operation as ventilation using a total heat exchanger. Therefore, the usage mode of the humidity control device can be diversified, and the convenience of the device can be improved.
[0032]
Next, the ventilation / humidification operation state of the humidity control apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 corresponds to the first air connection mode described above, and FIG. 4 corresponds to the second air connection mode described above. In this case, in the first air connection form, the second cooling adsorption element 20 performs indoor humidification and the first cooling adsorption element 10 is adsorbed. In the second air connection form, the first cooling adsorption element 10 is used. In addition to performing indoor humidification, the second cooling adsorption element 20 is adsorbed. That is, in the first air connection mode, as shown in FIG. 3, the indoor air RA sucked from the first inlet passage 4 flows in from the conditioned air inlet 11 and gives moisture to the first cooling adsorption element 10. The regeneration air EA is exhausted from the humidity control air outlet 12 to the outside through the second outlet passage 5 by being adsorbed. On the other hand, the outdoor air OA flows from the second inlet passage 6 to the cooling air inlet 13 of the first cooling adsorption element 10, cools the first cooling adsorption element 10, and then exits the cooling air outlet 14. Heated by the heater 2, this heated air is introduced into the conditioned air inlet 21 of the second cooling adsorption element 20, the moisture is released and humidified by the second cooling adsorption element 20, and then the humidified air SA is supplied from the humidity control air outlet 22 into the room via the first outlet passage 3. Further, in the second air connection mode, as shown in FIG. 4, the indoor air RA sucked from the first inlet passage 4 flows in from the conditioned air inlet 21 and removes moisture from the second cooling adsorption element 20. The regeneration air EA is exhausted from the humidity control air outlet 22 to the outside through the second outlet passage 5 by being adsorbed. On the other hand, the outdoor air OA flows from the second inlet passage 6 to the cooling air inlet 23 of the second cooling adsorption element 20, cools the second cooling adsorption element 20, and then exits the cooling air outlet 24. The heater 2 is heated, and this heated air is introduced into the conditioned air inlet 11 of the first cooling adsorption element 10, and the moisture is released and humidified in the first cooling adsorption element 10, and then the humidified air. SA is supplied into the room from the humidity control air outlet 12 via the first outlet passage 3. In this humidification operation, continuous humidification operation is performed by repeatedly performing the operation in the first air connection mode and the operation in the second air connection mode at regular intervals.
[0033]
Also in this case, the ventilation operation may be performed in a state where the heater 2 is stopped. Similarly to the above, in this case, each cooling adsorption element 10, 20 functions as a total heat heat exchanger, It becomes possible to perform the same operation as ventilation using a total heat exchanger. Therefore, the usage mode of the humidity control device can be diversified, and the convenience of the device can be improved.
[0034]
1 and 2 relating to the dehumidifying operation and FIGS. 3 and 4 relating to the humidifying operation are compared, the following becomes clear. That is, in the dehumidifying operation and the humidifying operation, if the first outlet passage 3 and the first inlet passage 4 on the indoor side are replaced with the second outlet passage 5 and the second inlet passage 6 on the outdoor side, both are completely different. The same operating condition. That is, in the ventilation path shown in FIGS. 1 and 2, the first outlet passage 3 and the first inlet passage 4 that are further connected to the indoor side are switched to be connected to the outdoor side, and are connected to the outdoor side. If the switching mechanism for switching the second outlet passage 5 and the second inlet passage 6 to be connected to the indoor side is provided, it is possible to switch between the dehumidifying operation and the humidifying operation with the same device. That is.
[0035]
5 to 7 show such a switching mechanism. As shown in FIG. 5, a pair of left and right ducts 41 and 42 are attached to the casing 40 of the humidity control apparatus 1. One end of the first duct 41 is an indoor air outlet 43, and the other end is an outdoor air outlet 44. One end of the second duct 42 is an indoor air inlet 45, and the other end is an outdoor air inlet 46. In the figure, 3 is a first outlet passage, 4 is a first inlet passage, 5 is a second outlet passage, and 6 is a second inlet passage. The first outlet passage 3 and the second outlet passage 5 are The indoor air outlet 43 and the outdoor air outlet 44 can be switched and communicated, and the first inlet passage 4 and the second inlet passage 6 can be switched and communicated to the indoor air inlet 45 and the outdoor air inlet 46. . 6 and 7 show the structure of the first duct 41. The first duct 41 is divided vertically, and the upper duct 41a is connected to the indoor air outlet 43, and the lower duct. 41 b communicates with the outdoor air outlet 44. The ducts 41a and 41b are respectively formed with a pair of communication holes 47 on the indoor side and the outdoor side, and the communication holes 47 are opened and closed by a shutter 48. That is, the state shown in FIG. 6 is a humidified state in which the indoor air outlet 43 communicates with the second outlet passage 5 and the outdoor air outlet 44 communicates with the first outlet passage 3. Further, the state shown in FIG. 7 is a dehumidified state in which the indoor air outlet 43 communicates with the first outlet passage 3 and the outdoor air outlet 44 communicates with the second outlet passage 5. The structure of the second duct 42 and the connection operation state thereof are substantially the same as those of the first duct 41. By adding such a mechanism, the dehumidifying operation and the humidifying operation can be performed by the single humidity control apparatus 1.
[0036]
By the way, in the said embodiment, although the example which used the heater as a heating means which heats reproduction | regeneration (or humidification) air is shown, you may use a heat pump as shown in FIG. As described above, since the cooling adsorption elements 10 and 20 may be at a lower temperature than before when moisture is adsorbed, there is an advantage that the energy efficiency can be improved if a heat pump is used as a heating means. The example shown in FIG. 8 is a heat pump having a compressor 16, an outdoor heat exchanger 17 that functions as a condenser, an expansion mechanism 18, and an indoor heat exchanger 19 that functions as an evaporator. An open / close valve 27 is provided at the front position of the four-way selector valve 26, and a bypass circuit 28 for bypassing the front and rear of the open / close valve 27 is provided with a condenser 29 as a heating means of the humidity control apparatus 1. It is. In this case, in the open state of the on-off valve 27, normal cooling or heating operation can be performed. When the on-off valve 27 is closed, the refrigerant discharged from the compressor 16 is recondensed by the outdoor heat exchanger 17 via the bypass circuit 28, the condenser 29, and the four-way switching valve 26, and passes through the expansion mechanism 18. Then, a cooling and dehumidifying operation that evaporates in the indoor heat exchanger 19 can be performed. In addition, since the condenser 29 in the humidity control apparatus 1 has a small air volume, it may be difficult to obtain a reliable condensing action. Therefore, the condenser 29 is recondensed by the outdoor heat exchanger 17 as described above. is there.
[0037]
9 and 10 show still another embodiment. This is a configuration in which a heat pump is attached to the humidity control apparatus 1. That is, the condenser 29 of the heat pump is used as the heating means in the same manner as described above, and the evaporators 37 and 38 that are divided are arranged in the ventilation path. 9A corresponds to the first air connection mode (FIG. 1) in the dehumidifying operation, FIG. 9B corresponds to the second air connection mode (FIG. 2) in the dehumidifying operation, and FIG. 10A corresponds to the humidification mode. Since FIG. 10 (b) corresponds to the second air connection mode (FIG. 4) in the humidification operation, the same partial functional parts are denoted by the same reference numerals and the explanation thereof is shown. Omitted. In the dehumidifying operation of FIG. 9, the first inlet passage 4 through which the indoor air RA for cooling the cooling adsorption elements 10 and 20 flows and the first outlet passage 3 through which the dehumidified air SA supplied into the room flows are provided. Evaporators 37 and 38 are interposed, respectively. Further, during the humidifying operation of FIG. 10, the second inlet passage 6 through which the outdoor air OA for cooling the cooling adsorption elements 10 and 20 circulates and the second outlet passage 5 through which the regenerated air EA exhausted to the outside flows. It is interposed. 9 and FIG. 10 are not completely different devices, and can be implemented in the same device by adopting an indoor / outdoor air connection switching mechanism as described above with reference to FIGS. is there.
[0038]
According to such a humidity control apparatus 1, since the heat pump can be used for both a heating source and a cooling source, the energy efficiency can be further improved. In addition, in this case, the capacities of the two evaporators 37 and 38 can be changed. Accordingly, during the dehumidifying operation, when it is desired to increase the sensible heat capacity, the capacity of the evaporator 38 on the dehumidified air SA side is increased, and when it is desired to increase the dehumidifying capacity (latent heat capacity), the evaporator 37 of the indoor air RA You just need to increase your ability. Further, during the humidifying operation, when it is desired to increase the humidifying capacity, the capacity of the evaporator 37 on the outdoor air OA side is increased, and when it is desired to increase the sensible heat capacity, the capacity of the evaporator 38 on the regeneration air EA side is increased. Increase it. As described above, since the operation control corresponding to the necessity can be performed, the use comfort is improved.
[0039]
Although the embodiment of the humidity control apparatus of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. That is, in the above-described embodiment, a configuration is adopted in which the outdoor air OA is humidity-conditioned and introduced into the room, but a configuration in which the room air RA is humidity-conditioned and introduced into the room again may be employed. Moreover, in the said embodiment, although indoor air RA is utilized as regeneration air, you may use outdoor air OA as regeneration air. In short, it is only necessary that the air dehumidified or humidified in each of the cooling adsorption elements 10 and 20 can be supplied into the room, and it is only necessary that the air regenerated from each of the cooling adsorption elements 10 and 20 can be exhausted outside the room. This means that the indoor air and / or the outdoor air may be used.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the humidity control apparatus of the first aspect,While using the cooling adsorption element, continuous humidification operation can be performed and the comfort of use can be improved. Moreover, since it is not necessary to form each cooling adsorption element in a rotor shape, it is possible to simplify and compact the apparatus. Further, since the outside air is humidified and supplied to the room as humidified air, the room air is exhausted to the outside as regenerated air, so that both ventilation and humidification operations can be performed.
[0044]
  Claim2In the humidity control apparatus, since it is possible to switch between the ventilation dehumidifying operation and the ventilation humidifying operation, it is possible to improve the convenience of the apparatus without causing a significant cost increase.
[0045]
  Claim3In this humidity control apparatus, each cooling adsorption element performs the same function as the total heat heat exchanger, so that the usage mode of the humidity control apparatus can be diversified and the convenience of the apparatus can be improved. .
[0046]
  Claim4In the humidity control apparatus, since the heat pump is used as the heating means, there is an advantage that the energy efficiency can be improved.
[0047]
  Claim5In the humidity control apparatus, since the heat pump can be used as both the heating source and the cooling source, the energy efficiency can be further improved.
[0048]
  Claim6In the humidity control apparatus of the above, since the operation control corresponding to the necessity can be performed with respect to the sensible heat capacity and the latent heat capacity, the use comfort is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a ventilation path in a first air connection mode during a dehumidifying operation in a humidity control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a ventilation path in a second air connection mode during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus of the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a ventilation path in a first air connection mode during a humidifying operation in the humidity control apparatus of the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a ventilation path in a second air connection mode during a humidifying operation in the humidity control apparatus of the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a switching mechanism for switching each passage in the humidity control apparatus of the embodiment.
FIG. 6 is an explanatory view showing a structure of a first duct in the switching mechanism.
FIG. 7 is an explanatory view in a switching state showing a structure of a first duct in the switching mechanism.
FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram when a heat pump is used as a heating unit in a humidity control apparatus according to another embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a ventilation path during a dehumidifying operation in a humidity control apparatus of still another embodiment, where (a) shows a first air connection configuration and (b) shows a second air connection configuration. Respectively.
FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams for explaining a ventilation path during a humidifying operation in a humidity control apparatus of still another embodiment, where FIG. 10A is a first air connection configuration, and FIG. 10B is a second air connection configuration; Respectively.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a conventional humidity control apparatus.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the function of the cooling adsorption element;
[Explanation of symbols]
1 Humidity control device
2 Heater (heating means)
3 First exit passage
4 first entrance passage
5 Second exit passage
6 Second entrance passage
10 First cooling adsorption element
20 Second cooling adsorption element
29 Condenser (heating means)
37 Evaporator
38 Evaporator

Claims

The first structure (61) made of an adsorbent that collects moisture from the circulating air while releasing the moisture to the circulating air when the temperature of the circulating air is higher than the first structure (61), and allows the air to flow and Comprising at least two cooling adsorption elements (10) (20) having a second structure (62) capable of exchanging heat with the circulating air of one structure (61),
The outdoor air (OA) that has flowed through the second structure (62) of the first cooling adsorption element (10) and cooled the first cooling adsorption element (10 ) is heated by the heating means (2), and the second cooling adsorption is performed. the first structure element (20) in (61), while the heated outdoor air to release moisture to (OA), which supply air to the room as a humidified outdoor air (OA) to humidity air (SA) In the first structure (61) of the first cooling adsorption element (10) cooled by the outdoor air (OA), the regeneration air (EA) obtained by collecting moisture from the indoor air (RA) is exhausted to the outside . A first air connection configuration,
The outdoor air (OA) that has flowed through the second structure (62) of the second cooling adsorption element (20) and cooled the second cooling adsorption element (20 ) is heated by the heating means (2), and the first cooling adsorption is performed. the first structure element (10) in (61), while the heated outdoor air to release moisture to (OA), which supply air to the room as a humidified outdoor air (OA) to humidity air (SA) In the first structure (61) of the second cooling adsorption element (10) cooled by the outdoor air (OA), the regenerated air (EA) obtained by collecting moisture from the indoor air (RA) is exhausted to the outside . A humidity control apparatus that performs a humidifying operation by switching the second air connection mode to be performed at predetermined time intervals.

The humidity control apparatus according to claim 1, further comprising a switching mechanism for switching and communicating the indoor side entrances (3) and (4) to the outdoor side and the outdoor side entrances (5) and (6) to the indoor side. Humidity control device characterized by.

The humidity control apparatus according to claim 1 or 2 , characterized in that the operation of the heating means (2) is stopped to enable the indoor humidity maintenance operation.

The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein a condenser (29) of a heat pump is used as the heating means.

The humidity control apparatus according to claim 4 , wherein the cooling air of the cooling adsorption element (10) (20) is cooled by an evaporator (37) of the heat pump.

6. The humidity control apparatus according to claim 5 , wherein in the heat pump, another evaporator (38) is provided, and the evaporator (38) exchanges heat with dehumidified air.