JP5158683B2 - 調湿システム及び調湿建材 - Google Patents
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Description
建材内に設けられて、室内に連通する下部加湿空気取入開口と開閉可能な上部加湿空気吹出開口とを有する加湿空気流路と、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とを区画し、前記除湿空気流路の空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させて前記加湿空気流路の空気中に送る固体高分子電解モジュールと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な排出開口を有する空気排出ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールにより前記除湿空気流路と前記加湿空気流路が交互にかつ短冊形に並べて室内側に沿って複数配置され、
前記空気排出ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の上方に配置され、
除湿時に、
前記上部除湿空気吹出開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
前記上部加湿空気吹出開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
加湿時に、
前記上部除湿空気吹出開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
前記上部加湿空気吹出開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
除湿時と加湿時とで、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路との切替を行うことを特徴とする調湿システムである。
建材内に設けられて、室内に連通する開閉可能な下部加湿空気取入開口と開閉可能な上部加湿空気吹出開口とを有する加湿空気流路と、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とを区画し、前記除湿空気流路の空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させて前記加湿空気流路の空気中に送る固体高分子電解モジュールと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な排出開口を有する空気排出ダクトと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な供給開口を有する空気供給ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールにより前記除湿空気流路と前記加湿空気流路が交互にかつ短冊形に並べて室内側に沿って複数配置され、
前記空気排出ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の上方に配置され、
前記空気供給ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の下方に配置され、
除湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を開き、前記上部除湿空気吹出開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
前記下部加湿空気取入開口を閉じ、前記上部加湿空気吹出開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
加湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を閉じ、前記上部除湿空気吹出開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
前記下部加湿空気取入開口を開き、前記上部加湿空気吹出開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
除湿時と加湿時とで、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路との切替を行うことを特徴とする調湿システムである。
建材内に設けられて、室内に連通する開閉可能な下部加湿空気取入開口と開閉可能な上部加湿空気吹出開口とを有する加湿空気流路と、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とを区画し、前記除湿空気流路の空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させて前記加湿空気流路の空気中に送る固体高分子電解モジュールと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な排出開口を有する空気排出ダクトと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な供給開口を有する空気供給ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールにより前記除湿空気流路と前記加湿空気流路が交互にかつ短冊形に並べて室内側に沿って複数配置され、
前記空気排出ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の上方に配置され、
前記空気供給ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の下方に配置され、
除湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を閉じ、前記上部除湿空気吹出開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
前記下部加湿空気取入開口を開き、前記上部加湿空気吹出開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
加湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を開き、前記上部除湿空気吹出開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
前記下部加湿空気取入開口を閉じ、前記上部加湿空気吹出開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
除湿時と加湿時とで、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路との切替を行うことを特徴とする調湿システムである。
前記空気流路と前記室内とを区画し、かつ前記空気流路と前記室内とに反転可能であり、空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させる固体高分子電解モジュールと、
前記空気流路と連通する排出開口を有する空気排出ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールは、端部を重ねて室の壁面を構成するように複数配置され、
除湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記室内の空気中の水素分子を前記空気流路の空気中へ移動させるようにし、
加湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記空気流路の空気中の水素分子を前記室内の空気中へ移動させるようにし、
除湿時と加湿時とで、
前記固体高分子電解モジュールの反転を行うことを特徴とする調湿システムである。
前記空気流路と前記室内とを区画し、かつ前記空気流路と前記室内とに反転可能であり、空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させる固体高分子電解モジュールと、
前記空気流路と連通する排出開口を有する空気排出ダクトと、
前記空気流路と連通する供給開口を有する空気供給ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールは、端部を重ねて室の壁面を構成するように複数配置され、
除湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記室内の空気中の水素分子を前記空気流路の空気中へ移動させるようにし、
加湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記空気流路の空気中の水素分子を前記室内の空気中へ移動させるようにし、
除湿時と加湿時とで、
前記固体高分子電解モジュールの反転を行うことを特徴とする調湿システムである。
図1は、この発明の調湿システム及び調湿建材を戸建、あるいは集合住宅の室1に適用した実施の形態を示す斜視図である。この実施の形態では、調湿建材2により室1の壁9の一部を形成し、略床6から天井5までの長さとなっている。また、調湿建材3により窓4のサッシを形成している。この調湿建材2,3は、調湿システムを建材に組み込んだ構成であり、この調湿システムにより室1の除湿や加湿が行われる。
このとき、多孔性陽極23に発生した水素イオン(H+) は固体高分子電解質膜21を通って多孔性陰極22に達する。また、電子(e−) は直流電源24を備える直流電源回路を通って多孔性陰極22に達する。そして、多孔性陰極22では式(2)により酸素を消費して水を発生する。
O2+4H++4e−→2H2O・・・式 (2)
さらに、水素イオン(H+) と共に平均3分子程度の水が多孔性陽極23から多孔性陰極22へ移動する。従って、多孔性陰極22では式(2)の反応により除湿空気流路30内の水蒸気から水を生成すると共に、多孔性陽極23から多孔性陰極22へ水が電気泳動によって移動するので、除湿空気流路30内の湿度が低下する。
排出開口62から空気排出ダクト60によって室1外に排出される。
この実施の形態の第1の実施の形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。図8は調湿システムの除湿運転の状態を示す概略構成図、図9は調湿システムの加湿運転の状態を示す概略構成図、図10は除湿空気流路と加湿空気流路の切替を説明する図である。
この実施の形態の第2の実施の形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。図11は調湿システムの除湿運転の状態を示す概略構成図、図12は調湿システムの加湿運転の状態を示す概略構成図である。除湿空気流路と加湿空気流路の切替は、図10に示す構成で行われる。
この実施の形態の第1の実施の形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。図13は調湿システムの除湿運転の状態を示す概略構成図、図14は調湿システムの加湿運転の状態を示す概略構成図である。
[第5の実施の形態]
この実施の形態の第1の実施の形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。図15は調湿システムの除湿運転の状態を示す概略構成図、図16は調湿システムの加湿運転の状態を示す概略構成図である。
[住戸における調湿建材の配置例]
次に、第1の実施の形態乃至第5の実施の形態が適用される住戸における調湿建材の配置例を、図17乃至図19に基づいて説明する。
2,3 調湿建材
4 窓
5 天井
6 床
9 壁
10,11 間柱
12,13 壁面材
14,15 横壁面材
16 下壁面材
17 上壁面材
18 下通路壁面材
19 上通路壁面材
20 固体高分子電解モジュール
21 固体高分子電解質膜
22 多孔性陰極
23 多孔性陽極
24 直流電源
26 スイッチコントローラ
30 除湿空気流路
31 下部除湿空気取入開口
32 上部除湿空気吹出開口
40 加湿空気流路
41 下部加湿空気取入開口
42 上部加湿空気吹出開口
60 空気排出ダクト
61、62,65 排出開口
70 上部スライドパネル
75 下部スライドパネル
80 空気供給ダクト
81,82、85 供給開口
90 空気流路
Claims (6)
- 建材内に設けられて、室内に連通する下部除湿空気取入開口と開閉可能な上部除湿空気吹出開口とを有する除湿空気流路と、
建材内に設けられて、室内に連通する下部加湿空気取入開口と開閉可能な上部加湿空気吹出開口とを有する加湿空気流路と、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とを区画し、前記除湿空気流路の空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させて前記加湿空気流路の空気中に送る固体高分子電解モジュールと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な排出開口を有する空気排出ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールにより前記除湿空気流路と前記加湿空気流路が交互にかつ短冊形に並べて室内側に沿って複数配置され、
前記空気排出ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の上方に配置され、
除湿時に、
前記上部除湿空気吹出開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
前記上部加湿空気吹出開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
加湿時に、
前記上部除湿空気吹出開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
前記上部加湿空気吹出開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
除湿時と加湿時とで、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路との切替を行うことを特徴とする調湿システム。 - 建材内に設けられて、室内に連通する開閉可能な下部除湿空気取入開口と開閉可能な上部除湿空気吹出開口とを有する除湿空気流路と、
建材内に設けられて、室内に連通する開閉可能な下部加湿空気取入開口と開閉可能な上部加湿空気吹出開口とを有する加湿空気流路と、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とを区画し、前記除湿空気流路の空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させて前記加湿空気流路の空気中に送る固体高分子電解モジュールと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な排出開口を有する空気排出ダクトと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な供給開口を有する空気供給ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールにより前記除湿空気流路と前記加湿空気流路が交互にかつ短冊形に並べて室内側に沿って複数配置され、
前記空気排出ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の上方に配置され、
前記空気供給ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の下方に配置され、
除湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を開き、前記上部除湿空気吹出開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
前記下部加湿空気取入開口を閉じ、前記上部加湿空気吹出開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
加湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を閉じ、前記上部除湿空気吹出開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
前記下部加湿空気取入開口を開き、前記上部加湿空気吹出開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
除湿時と加湿時とで、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路との切替を行うことを特徴とする調湿システム。 - 建材内に設けられて、室内に連通する開閉可能な下部除湿空気取入開口と開閉可能な上部除湿空気吹出開口とを有する除湿空気流路と、
建材内に設けられて、室内に連通する開閉可能な下部加湿空気取入開口と開閉可能な上部加湿空気吹出開口とを有する加湿空気流路と、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とを区画し、前記除湿空気流路の空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させて前記加湿空気流路の空気中に送る固体高分子電解モジュールと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な排出開口を有する空気排出ダクトと、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路とに連通する開閉可能な供給開口を有する空気供給ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールにより前記除湿空気流路と前記加湿空気流路が交互にかつ短冊形に並べて室内側に沿って複数配置され、
前記空気排出ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の上方に配置され、
前記空気供給ダクトは、前記除湿空気流路と前記加湿空気流路の下方に配置され、
除湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を閉じ、前記上部除湿空気吹出開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
前記下部加湿空気取入開口を開き、前記上部加湿空気吹出開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
加湿時に、
前記下部除湿空気取入開口を開き、前記上部除湿空気吹出開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記供給開口を閉じ、前記除湿空気流路と連通する前記排出開口を開き、
前記下部加湿空気取入開口を閉じ、前記上部加湿空気吹出開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記供給開口を開き、前記加湿空気流路と連通する前記排出開口を閉じ、
除湿時と加湿時とで、
前記除湿空気流路と前記加湿空気流路との切替を行うことを特徴とする調湿システム。 - 建材内に設けられて、室内と連通する下部空気取入開口を有する空気流路と、
前記空気流路と前記室内とを区画し、かつ前記空気流路と前記室内とに反転可能であり、空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させる固体高分子電解モジュールと、
前記空気流路と連通する排出開口を有する空気排出ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールは、端部を重ねて室の壁面を構成するように複数配置され、
除湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記室内の空気中の水素分子を前記空気流路の空気中へ移動させるようにし、
加湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記空気流路の空気中の水素分子を前記室内の空気中へ移動させるようにし、
除湿時と加湿時とで、
前記固体高分子電解モジュールの反転を行うことを特徴とする調湿システム。 - 建材内に設けられて、室内と区画された空気流路と、
前記空気流路と前記室内とを区画し、かつ前記空気流路と前記室内とに反転可能であり、空気中の水素分子をその片側の除湿側面から反対の加湿側面へ移動させる固体高分子電解モジュールと、
前記空気流路と連通する排出開口を有する空気排出ダクトと、
前記空気流路と連通する供給開口を有する空気供給ダクトとを備え、
前記固体高分子電解モジュールは、端部を重ねて室の壁面を構成するように複数配置され、
除湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記室内の空気中の水素分子を前記空気流路の空気中へ移動させるようにし、
加湿時に、
前記固体高分子電解モジュールを、前記空気流路の空気中の水素分子を前記室内の空気中へ移動させるようにし、
除湿時と加湿時とで、
前記固体高分子電解モジュールの反転を行うことを特徴とする調湿システム。 - 請求項1乃至請求項5に記載のいずれかの調湿システムを、建材に組み込んだことを特徴とする調湿建材。
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