JP6387191B2 - 換気装置及び空気調和装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る換気装置100の構成を示す説明図である。図1中Rは部屋を示しており、対象空間(換気対象空間)Rxを形成している。また、Raは吸気口、Rbは補助排気部を示している。なお、必要とされる換気量は、基準換気量Vr=0.5×空間容積[m3/h]とする。また、換気装置100と部屋R(対象空間Rx、吸気口Ra、補助排気部Rb)とにより換気システムが構築されている。なお、空気は、水分と乾燥空気から構成されている。
ガス分離体120の作用について説明する。減圧側通風路114側の圧力を調湿側通風路113より下げると、ガス分離体120両端の圧力差により調湿側通風路113から減圧側通風路114へと水分と乾燥空気の流れが発生する。透湿材料123が充填されていない細孔122は、水分と乾燥空気の両方が透過するのに対し、透湿材料123が充填されている細孔122は、水分が選択的に吸着・透過する。したがって、多孔質基材121の細孔122全てに透湿材料123を充填した場合、水分は透過するが、乾燥空気の透過は抑制される。細孔122へ透湿材料123を充填する充填割合を変えることで、水と乾燥空気の透過比率を調整することが可能となる。ここで、水と乾燥空気の透過量の割合を透過比率αとして次のように定義する。
ここで、(N3water/N3air)は調湿側通風路113側に流れる空気中の水と乾燥空気のモル比、(N4water/N4air)は減圧側通風路114側空気中の水と乾燥空気のモル比である。α=1であれば調湿側通風路113から減圧側通風路114へと水と乾燥空気が同じ割合で流れ、α=100であれば、水の透過に対して乾燥空気の透過が1/100に低減されることを意味する。
(第2の実施形態)
図5は第2の実施形態に係る換気装置200の構成を示す図である。なお、図5において図1と同一機能部分は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図5中Rは部屋を示しており、対象空間Rxを形成している。また、Rcは排気口を示している。また、換気装置200と部屋R(対象空間Rx、排気口Rc)とにより換気システムが構築されている。
α=1の場合、対象空間Rx内の湿度は下がらない。α=2、3、10と上がるにつれ、相対湿度は低減するが、α=30以上では湿度の変化は小さく、差が見られなかった。一方で、αを大きくすることは透湿材料123の充填割合を増やすことになり、目詰まりが起こりやすいという問題がある。α=2〜30の範囲であれば、十分な換気量を確保すると共に、湿度低減を効果的に行い、かつ、換気システムの信頼性を高めることが可能となる。
(第3の実施形態)
図7は第3の実施形態に係る換気装置300の構成を示す図である。なお、図7において図5と同一機能部分は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図7中Rは部屋を示しており、対象空間Rxを形成している。また、換気装置300と部屋R(対象空間Rx)とにより換気システムが構築されている。
(第4の実施形態)
図8は第4の実施形態に係る換気装置400の構成を示す図である。なお、図8において図5と同一機能部分は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図8中Rは部屋を示しており、対象空間Rxを形成している。また、Rcは排気口を示している。また、換気装置400と部屋R(対象空間Rx,排気口Rc)とにより換気システムが構築されている。
(第5の実施形態)
図9は第5の実施形態に係る空気調和装置500の構成を示す説明図である。図9において図1と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図9中Rは部屋を示しており、対象空間Rxを形成している。
[1]換気対象空間の空気を調湿して、前記換気対象空間内に供給すると共に換気する換気装置において、調湿前の空気が導入され、前記換気対象空間へ調湿後の空気を供給する調湿側通風路と、前記換気装置内部の空気を前記換気対象空間外へ排出するガス排出部に接続され、内部が減圧される減圧側通風路と、前記調湿側通風路と前記減圧側通風路との間を仕切り、水分と乾燥空気を選択的に透過させるガス分離体とを具備し、前記ガス分離体は、前記調湿側通風路から前記減圧側通風路側へ透過する水分と乾燥空気の透過量の割合が1/2〜1/30である、換気装置。
[2]前記調湿前の空気は、前記換気対象空間内から導入される[1]に記載の換気装置。
[3]前記調湿前の空気は、前記換気対象空間外から導入される[1]に記載の換気装置。
[4]前記調湿側通風路に導入される前の空気と、前記減圧側通風路から前記換気対象空間外に排気される空気との間で熱交換を行う熱交換器をさらに有する[3]に記載の換気装置。
[5]換気対象空間外の空気を調湿して、前記換気対象空間内に供給すると共に換気する換気装置において、前記換気対象空間外から調湿前の空気が導入され、前記換気対象空間へ調湿後の空気を供給する調湿側通風路と、水が供給される水供給流路と、前記調湿側通風路と前記水供給流路との間を仕切り、水分と乾燥空気を選択的に透過させるガス分離体とを具備し、前記ガス分離体は、前記調湿側通風路から前記減圧側通風路側へ透過する水分と乾燥空気の透過量の割合が1/2〜1/30である、換気装置。
[6][1]〜[5]いずれか記載の換気装置と、前記換気対象空間の調温を行うヒートポンプ装置とを備えている空気調和装置。
Claims (6)
- 換気対象空間の空気を調湿して、前記換気対象空間内に供給すると共に換気する換気装置において、
調湿前の空気が導入され、前記換気対象空間へ調湿後の空気を供給する調湿側通風路と、
前記換気装置内部の空気を前記換気対象空間外へ排出するガス排出部に接続され、内部が減圧される減圧側通風路と、
前記調湿側通風路と前記減圧側通風路との間を仕切り、水分と乾燥空気を選択的に透過させるガス分離体とを具備し、
前記ガス分離体は、前記調湿側通風路から前記減圧側通風路側へ透過する水分と乾燥空気の透過量の割合が2〜30である、換気装置。 - 前記調湿前の空気は、前記換気対象空間内から導入される請求項1に記載の換気装置。
- 換気対象空間外の空気を調湿して、前記換気対象空間内に供給すると共に換気する換気装置において、
調湿前の空気が導入され、前記換気対象空間へ調湿後の空気を供給する調湿側通風路と、
前記換気装置内部の空気を前記換気対象空間外へ排出するガス排出部に接続され、内部が減圧される減圧側通風路と、
前記調湿側通風路と前記減圧側通風路との間を仕切り、水分と乾燥空気を選択的に透過させるガス分離体とを具備し、
前記ガス分離体は、前記調湿側通風路から前記減圧側通風路側へ透過する水分と乾燥空気の透過量の割合が2〜30である、換気装置。 - 前記調湿側通風路に導入される前の空気と、前記換気対象空間から前記換気対象空間外に排気される空気との間で熱交換を行う熱交換器をさらに有する請求項3に記載の換気装置。
- 換気対象空間外の空気を調湿して、前記換気対象空間内に供給すると共に換気する換気装置において、
前記換気対象空間外から調湿前の空気が導入され、前記換気対象空間へ調湿後の空気を供給する調湿側通風路と、
水が供給される水供給流路と、
前記調湿側通風路と前記水供給流路との間を仕切り、水分を透過させるガス分離体とを具備し、
前記ガス分離体は、多孔質基材の孔内に部分的に透湿材料が充填された多孔質基材、または、内径1nm〜20nmの小径細孔及び50nm〜10μmの大径細孔を有する基材を有し、前記水供給流路から前記調湿側通風路側へ水分を透過させる、換気装置。 - 請求項1〜5いずれか記載の換気装置と、前記換気対象空間の調温を行うヒートポンプ装置とを備えている空気調和装置。
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