JP6854099B2 - Humidity control ventilation system - Google Patents
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Description
本発明は、水分を吸放出可能な通気性の吸着材を有し、吸着対象空気の水分を前記吸着材に吸着すると共に、前記吸着材の水分を放出対象空気に放出する形態で、空気の調湿を行う調湿手段を備え、
屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して調湿した後に屋内に供給すると共に、屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する所定の運転モードで運転を行う調湿換気システムに関する。
The present invention has a breathable adsorbent capable of absorbing and releasing moisture, adsorbs the moisture of the air to be adsorbed to the adsorbent, and releases the moisture of the adsorbent to the air to be released. Equipped with a humidity control means to control the humidity
The present invention relates to a humidity control ventilation system that supplies outside air taken in from the outside to the humidity control means to control the humidity and then supplies the outside air indoors, and operates in a predetermined operation mode in which the indoor air taken in from the inside is discharged to the outside.
上記のように、吸着材に水分を吸放出させて屋内に供給する外気の調湿を行う調湿手段を備える調湿換気システムとして、二重窓の内部流路を、調湿手段に供給される空気に日射熱を与える流路として機能させるものが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
具体的には、かかる特許文献1に記載の調湿換気システムでは、夏季の除湿運転時において、二重窓の内部流路を通流して日射熱が与えられて昇温した外気が、放出対象空気として調湿手段に供給され、吸着材の水分を十分に放出させた後に屋外へ排出される。同時に、屋外から直接取り込んだ外気が、吸着対象空気として調湿手段に供給され、吸着材に水分を吸着させて除湿された後に屋内に供給される。このことで、屋外から直接取り込んだ外気が十分に乾燥された吸着材に接触して十分に除湿されて屋内に供給されるので、除湿効率が向上されることになる。
As described above, the internal flow path of the double-glazed window is supplied to the humidity control means as a humidity control ventilation system provided with a humidity control means for controlling the humidity of the outside air that is supplied indoors by absorbing and releasing moisture in the adsorbent. There is known one that functions as a flow path for applying solar heat to the air (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, in the humidity control ventilation system described in
また、この特許文献1に記載の調湿換気システムでは、二重窓の内部流路は、夏季の除湿運転時においては、屋外から取り込んだ外気が通流し、当該通流する外気に日射熱を与える集熱外気導入路として機能するが、冬季の加湿運転時においては、調湿手段に吸着対象空気として供給される屋内空気を冷却するための冷却用流路として機能する。即ち、冬季の加湿運転時において、屋内から取り込んだ比較的高湿な屋内空気が、適宜二重窓の内部流路を通流して冷却された上で、吸着対象空気として調湿手段に供給されて吸着材に水分を吸着させた後に、屋外に排出される。このことで、屋内空気から水分を吸着した吸着材に外気が放出対象空気として接触することになるので、当該吸着材から当該外気への水分の放出が促進されて、十分に加湿した外気を屋内に供給することができ、加湿効率の向上が図られている。
Further, in the humidity control ventilation system described in
従来の調湿換気システムでは、上述したように、夏季の除湿運転時においては、日射熱を吸着材の再生に利用することで、除湿効率の向上は図られているが、冬季の加湿運転時においては、日射熱の有効利用は行われていなかった。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、吸着材に水分を吸放出させて屋内に供給する外気の調湿を行う調湿手段を備える調湿換気システムにおいて、冬季の加湿運転時における日射熱の利用を実現し、加湿効率の向上並びに暖房負荷の軽減を図ることができる技術を提供する点にある。
In the conventional humidity control ventilation system, as described above, during the dehumidifying operation in summer, the dehumidifying efficiency is improved by using the solar heat to regenerate the adsorbent, but during the humidifying operation in winter. In, the effective use of solar heat was not carried out.
In view of this situation, a main problem of the present invention is the solar heat during humidification operation in winter in a humidity control ventilation system provided with a humidity control means for controlling the humidity of the outside air that is supplied indoors by absorbing and releasing moisture in an adsorbent. The point is to provide a technology that can realize the use of the above, improve the humidification efficiency, and reduce the heating load.
本発明の第1特徴構成は、水分を吸放出可能な通気性の吸着材を有し、吸着対象空気の水分を前記吸着材に吸着すると共に、前記吸着材の水分を放出対象空気に放出する形態で、空気の調湿を行う調湿手段を備え、
屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して調湿した後に屋内に供給すると共に、屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する所定の運転モードで運転を行う調湿換気システムであって、
屋外から取り込んだ外気が通流し、当該通流する外気に日射熱を与える集熱外気導入路と、
屋外から前記集熱外気導入路を介さずに外気を取り込む直接外気導入路と、
前記集熱外気導入路から取り込まれて前記調湿手段を通過した後の外気を屋外へ排出する集熱外気排出路と、
屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する屋内空気排出路と、を備え、
前記運転モードとして、屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第1加湿運転モードと、
前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させて除湿した後に屋内に供給し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材の水分を放出させた後に前記集熱外気排出路から屋外へ排出し、屋内から取り込んだ屋内空気を前記屋内空気排出路から屋外へ排出する除湿運転モードと、を有し、
前記屋内空気排出路が、屋内空気を前記集熱外気導入路に合流させる流路である点にある。
The first characteristic configuration of the present invention has a breathable adsorbent capable of absorbing and releasing moisture, adsorbs the moisture of the air to be adsorbed to the adsorbent, and releases the moisture of the adsorbent to the air to be released. In the form, it is equipped with a humidity control means that controls the humidity of the air.
It is a humidity control ventilation system that operates in a predetermined operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to control the humidity and then supplied indoors, and the indoor air taken in from the inside is discharged to the outside. ,
A heat collecting outside air introduction path that allows the outside air taken in from the outside to pass through and gives solar heat to the flowing outside air,
A direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without going through the heat collection outside air introduction path,
A heat collecting outside air discharge path that is taken in from the heat collecting outside air introduction path and exhausts the outside air after passing through the humidity control means to the outside.
Equipped with an indoor air discharge path that discharges indoor air taken in from indoors to the outside,
In the operation mode, the indoor air taken in from the room is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path. In the first humidification operation mode, in which water is supplied to the humidity control means as the release target air, moisture is released from the adsorbent, humidified, and then supplied indoors.
The outside air taken in from the direct outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent to dehumidify, and then the outside air is supplied indoors and taken in from the heat collecting outside air introduction path. Is supplied to the humidity control means as the release target air to release the moisture of the adsorbent, and then discharged to the outside from the heat collecting outside air discharge path, and the indoor air taken in from the indoor is discharged from the indoor air discharge path to the outside. have a, and a dehumidifying operation mode is discharged to,
The indoor air discharge passage, is the indoor air to a point Ru passage der to merge into the heat collecting air introduction passage.
本構成によれば、集熱外気導入路を通流した外気は、日射熱が与えられて昇温することで、湿度(相対湿度)が低下する。よって、上記第1加湿運転モードで運転を行うことで、集熱外気導入路から高温で低湿な外気を放出対象空気として調湿手段に供給することができる。すると、屋内空気から水分を吸着した吸着材に高温で低湿な外気が放出対象空気として接触することになるので、当該吸着材から当該外気への水分の放出が促進され、十分に加湿した外気を屋内に供給することができ、結果、加湿効率を向上することができる。また、集熱外気導入路を通流して日射熱により昇温させた外気を、調湿手段で加湿した上で屋内に供給することになるから、屋内の暖房負荷を軽減することができる。
従って、本発明により、吸着材に水分を吸放出させて屋内に供給する外気の調湿を行う調湿手段を備える調湿換気システムにおいて、冬季の加湿運転時における日射熱の利用を実現し、加湿効率の向上並びに暖房負荷の軽減を図ることができる技術を提供することができる。
更に、夏季において、一般的に、集熱外気導入路を通流した外気は、直接外気導入路から取り込んだ外気と比較して、高温で低湿なものとなる。そこで、本構成によれば、除湿運転モードで運転を行うことで、集熱外気導入路を介して取り込んだ高温で低湿な外気を放出対象空気として調湿手段に供給するので、吸着材から水分を十分に放出させることができる。一方、直接外気導入路を介して取り込んだ比較的低温の外気を吸着対象空気として調湿手段に供給し、その低温の外気が乾燥した吸着材に接触することになるので、外気から吸着材への水分の吸着が促進され、十分に除湿した外気を屋内に供給することができ、結果、除湿効率を向上することができる。また、夏季において集熱外気導入路を通流した外気は、調湿手段を通過した後に、屋内に供給されることなく屋外に排出される。よって、集熱外気導入路に伝達された日射熱は、その外気と共に屋外に排出されるので、当該日射熱が集熱外気導入路を介して屋内側に伝達される所謂熱貫流が抑制されることになり、結果、屋内の冷房負荷を軽減することができる。
更に、本構成によれば、集熱外気導入路には、外気に加えて、比較的低湿な屋内空気が通流することになる。このことで、集熱外気導入路から調湿手段へ供給される放出対象空気の湿度を低下させ、放出状態の吸着材からの水分の放出を促進させて、除湿効率を向上することができる。
According to this configuration, the humidity (relative humidity) of the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path is lowered by applying solar heat to raise the temperature. Therefore, by operating in the first humidification operation mode, high-temperature and low-humidity outside air can be supplied to the humidity control means as the release target air from the heat collection outside air introduction path. Then, the high-temperature and low-humidity outside air comes into contact with the adsorbent that has adsorbed moisture from the indoor air as the release target air, so that the release of moisture from the adsorbent to the outside air is promoted, and the sufficiently humidified outside air is released. It can be supplied indoors, and as a result, the humidification efficiency can be improved. Further, since the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path and has been heated by solar heat is humidified by the humidity control means and then supplied indoors, the indoor heating load can be reduced.
Therefore, according to the present invention, in a humidity control ventilation system provided with a humidity control means for controlling the humidity of the outside air by absorbing and releasing moisture in the adsorbent and supplying it indoors, it is possible to utilize the solar heat during the humidification operation in winter. It is possible to provide a technique capable of improving the humidification efficiency and reducing the heating load.
Further, in summer, the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path is generally hotter and less humid than the outside air that is directly taken in from the outside air introduction path. Therefore, according to this configuration, by operating in the dehumidifying operation mode, the high-temperature and low-humidity outside air taken in through the heat collecting outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the release target air, so that the moisture from the adsorbent is used. Can be sufficiently released. On the other hand, the relatively low temperature outside air taken directly through the outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, and the low temperature outside air comes into contact with the dry adsorbent, so that the outside air is transferred to the adsorbent. Adsorption of moisture is promoted, and sufficiently dehumidified outside air can be supplied indoors, and as a result, dehumidification efficiency can be improved. Further, in the summer, the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path is discharged to the outside without being supplied indoors after passing through the humidity control means. Therefore, the solar heat transmitted to the heat collecting outside air introduction path is discharged to the outside together with the outside air, so that the so-called thermal transmission flow in which the solar radiation heat is transmitted to the indoor side through the heat collecting outside air introduction path is suppressed. As a result, the indoor cooling load can be reduced.
Further, according to this configuration, relatively low humidity indoor air flows through the heat collecting outside air introduction path in addition to the outside air. As a result, the humidity of the air to be released supplied from the heat collecting outside air introduction path to the humidity control means can be lowered, the release of moisture from the adsorbent in the released state can be promoted, and the dehumidification efficiency can be improved.
本発明の第2特徴構成は、屋外から前記集熱外気導入路を介さずに外気を取り込む直接外気導入路を備え、
前記運転モードとして、屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第2加湿運転モードを有する点にある。
The second characteristic configuration of the present invention includes a direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without passing through the heat collecting outside air introduction path.
In the operation mode, indoor air taken in from indoors is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, moisture is adsorbed on the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in from the direct outside air introduction path is used. It has a second humidification operation mode in which it is supplied to the humidity control means as the release target air, moisture is released from the adsorbent, humidified, and then supplied indoors.
冬季における積雪等により、集熱外気導入路から取り込まれる外気が、直接外気導入路から取り込まれる外気よりも、低温で高湿になる場合がある。そこで、本構成によれば、このような場合には、上記第2加湿運転モードで運転を行うことで、できるだけ高温で低湿な外気を直接外気導入路から取り込んで放出対象空気として直接調湿手段に供給することができる。よって、集熱外気導入路から取り込んだ外気が低温で高湿なものとなることに起因する加湿効率の低下や暖房負荷の増加を抑制することができる。 Due to snow cover in winter, the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path may become colder and more humid than the outside air taken in directly from the outside air introduction path. Therefore, according to this configuration, in such a case, by operating in the second humidification operation mode, the outside air having as high temperature and low humidity as possible is directly taken in from the outside air introduction path and directly used as the release target air as the humidity control means. Can be supplied to. Therefore, it is possible to suppress a decrease in humidification efficiency and an increase in heating load due to the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path becoming low temperature and high humidity.
本発明の第3特徴構成は、前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温状態を判定する昇温状態判定手段と、
前記運転モードとして、屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して加湿した後に屋内に供給する加湿運転モードで運転を行うにあたり、前記昇温状態判定手段の判定結果に基づいて、前記第1加湿運転モードと前記第2加湿運転モードとを切り替える運転モード切替手段とを備えた点にある。
The third characteristic configuration of the present invention includes a temperature rising state determining means for determining a temperature rising state of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path, and a temperature rising state determining means.
As the operation mode, when the operation is performed in the humidification operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to humidify and then supplied indoors, the first operation is based on the determination result of the temperature rise state determination means. (1) It is provided with an operation mode switching means for switching between the humidification operation mode and the second humidification operation mode.
本構成によれば、昇温状態判定手段の判定結果により、例えば集熱外気導入路から取り込まれる外気の温度が直接外気導入路から取り込まれる外気の温度を超えると判断した場合には、運転モード切り替え手段による加湿運転モードの自動切り替えにより、外気を集熱外気導入路から取り込む第1加湿運転モードを実行することができる。一方、昇温状態判定手段の判定結果により、例えば集熱外気導入路から取り込まれる外気の温度が直接外気導入路から取り込まれる外気の温度以下であると判断した場合には、運転モード切り替え手段による加湿運転モードの自動切り替えにより、外気を直接外気導入路から取り込む第2加湿運転モードを実行することができる。このような、昇温状態判定手段の判定結果に基づく第1加湿運転モードと第2加湿運転モードとの切り替えにより、集熱外気導入路による外気の昇温が期待できない場合でも、調湿手段には、できるだけ高温の外気が供給されることになり、結果、加湿効率を高いものに維持することができる。 According to this configuration, when it is determined from the determination result of the temperature rising state determining means that the temperature of the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path exceeds the temperature of the outside air directly taken in from the outside air introduction path, for example, the operation mode By automatically switching the humidification operation mode by the switching means, it is possible to execute the first humidification operation mode in which the outside air is taken in from the heat collecting outside air introduction path. On the other hand, when it is determined from the determination result of the temperature rising state determining means that the temperature of the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path is equal to or lower than the temperature of the outside air directly taken in from the outside air introduction path, the operation mode switching means is used. By automatically switching the humidification operation mode, it is possible to execute the second humidification operation mode in which the outside air is directly taken in from the outside air introduction path. By switching between the first humidification operation mode and the second humidification operation mode based on the determination result of the temperature rise state determination means, even if the temperature rise of the outside air by the heat collecting outside air introduction path cannot be expected, the humidity control means can be used. Will supply as hot an outside air as possible, and as a result, the humidification efficiency can be maintained high.
本発明の第4特徴構成は、水分を吸放出可能な通気性の吸着材を有し、吸着対象空気の水分を前記吸着材に吸着すると共に、前記吸着材の水分を放出対象空気に放出する形態で、空気の調湿を行う調湿手段を備え、
屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して調湿した後に屋内に供給すると共に、屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する所定の運転モードで運転を行う調湿換気システムであって、
屋外から取り込んだ外気が通流し、当該通流する外気に日射熱を与える集熱外気導入路と、
屋外から前記集熱外気導入路を介さずに外気を取り込む直接外気導入路と、を備え、
前記運転モードとして、
屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第1加湿運転モードと、
屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第2加湿運転モードと、を有し、
前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温状態を判定する昇温状態判定手段と、
前記運転モードとして、屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して加湿した後に屋内に供給する加湿運転モードで運転を行うにあたり、前記昇温状態判定手段の判定結果に基づいて、前記第1加湿運転モードと前記第2加湿運転モードとを切り替える運転モード切替手段とを備え、
前記昇温状態判定手段は、前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温が行われるか否かを前記昇温状態として判定し、
前記運転モード切替手段は、前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温が行われると前記昇温状態判定手段が判定した場合には前記第1加湿運転モードによる運転を実行し、前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温が行われないと前記昇温状態判定手段が判定した場合には前記第2加湿運転モードによる運転を実行する点にある。
本構成によれば、集熱外気導入路を通流した外気は、日射熱が与えられて昇温することで、湿度(相対湿度)が低下する。よって、上記第1加湿運転モードで運転を行うことで、集熱外気導入路から高温で低湿な外気を放出対象空気として調湿手段に供給することができる。すると、屋内空気から水分を吸着した吸着材に高温で低湿な外気が放出対象空気として接触することになるので、当該吸着材から当該外気への水分の放出が促進され、十分に加湿した外気を屋内に供給することができ、結果、加湿効率を向上することができる。また、集熱外気導入路を通流して日射熱により昇温させた外気を、調湿手段で加湿した上で屋内に供給することになるから、屋内の暖房負荷を軽減することができる。
従って、本発明により、吸着材に水分を吸放出させて屋内に供給する外気の調湿を行う調湿手段を備える調湿換気システムにおいて、冬季の加湿運転時における日射熱の利用を実現し、加湿効率の向上並びに暖房負荷の軽減を図ることができる技術を提供することができる。
更に、冬季における積雪等により、集熱外気導入路から取り込まれる外気が、直接外気導入路から取り込まれる外気よりも、低温で高湿になる場合がある。そこで、本構成によれば、このような場合には、上記第2加湿運転モードで運転を行うことで、できるだけ高温で低湿な外気を直接外気導入路から取り込んで放出対象空気として直接調湿手段に供給することができる。よって、集熱外気導入路から取り込んだ外気が低温で高湿なものとなることに起因する加湿効率の低下や暖房負荷の増加を抑制することができる。
更に、本構成によれば、昇温状態判定手段の判定結果により、例えば集熱外気導入路から取り込まれる外気の温度が直接外気導入路から取り込まれる外気の温度を超えると判断した場合には、運転モード切り替え手段による加湿運転モードの自動切り替えにより、外気を集熱外気導入路から取り込む第1加湿運転モードを実行することができる。一方、昇温状態判定手段の判定結果により、例えば集熱外気導入路から取り込まれる外気の温度が直接外気導入路から取り込まれる外気の温度以下であると判断した場合には、運転モード切り替え手段による加湿運転モードの自動切り替えにより、外気を直接外気導入路から取り込む第2加湿運転モードを実行することができる。このような、昇温状態判定手段の判定結果に基づく第1加湿運転モードと第2加湿運転モードとの切り替えにより、集熱外気導入路による外気の昇温が期待できない場合でも、調湿手段には、できるだけ高温の外気が供給されることになり、結果、加湿効率を高いものに維持することができる。
本発明の第5特徴構成は、屋外から前記集熱外気導入路を介さずに外気を取り込む直接外気導入路と、
前記集熱外気導入路から取り込まれて前記調湿手段を通過した後の外気を屋外へ排出する集熱外気排出路と、
屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する屋内空気排出路とを備え、
前記運転モードとして、前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させて除湿した後に屋内に供給し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材の水分を放出させた後に前記集熱外気排出路から屋外へ排出し、屋内から取り込んだ屋内空気を前記屋内空気排出路から屋外へ排出する除湿運転モードを有する点にある。
The fourth characteristic configuration of the present invention has a breathable adsorbent capable of absorbing and releasing moisture, adsorbs the moisture of the air to be adsorbed to the adsorbent, and releases the moisture of the adsorbent to the air to be released. In the form, it is equipped with a humidity control means that controls the humidity of the air.
It is a humidity control ventilation system that operates in a predetermined operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to control the humidity and then supplied indoors, and the indoor air taken in from the inside is discharged to the outside. ,
A heat collecting outside air introduction path that allows the outside air taken in from the outside to pass through and gives solar heat to the flowing outside air,
It is equipped with a direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without going through the heat collection outside air introduction path.
As the operation mode,
The indoor air taken in from indoors is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path is the release target air. In the first humidification operation mode, which is supplied to the humidity control means to release moisture from the adsorbent to humidify and then supply indoors.
Indoor air taken in from indoors is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, moisture is adsorbed on the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in directly from the outside air introduction path is used as the release target air. It has a second humidification operation mode in which water is supplied to the humidity control means to release moisture from the adsorbent to humidify and then supply indoors.
A heating state determining means for determining a heating state of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path, and a heating state determining means.
As the operation mode, when the operation is performed in the humidification operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to humidify and then supplied indoors, the first operation is based on the determination result of the temperature rise state determination means. It is provided with an operation mode switching means for switching between the 1 humidification operation mode and the second humidification operation mode.
The temperature rising state determining means determines whether or not the temperature of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path is raised as the temperature rising state.
When the temperature rising state determining means determines that the temperature of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path is raised, the operation mode switching means executes the operation in the first humidification operation mode, and the operation is performed. When the temperature rising state determining means determines that the temperature of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path is not raised, the operation in the second humidification operation mode is executed.
According to this configuration, the humidity (relative humidity) of the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path is lowered by applying solar heat to raise the temperature. Therefore, by operating in the first humidification operation mode, high-temperature and low-humidity outside air can be supplied to the humidity control means as the release target air from the heat collection outside air introduction path. Then, the high-temperature and low-humidity outside air comes into contact with the adsorbent that has adsorbed moisture from the indoor air as the release target air, so that the release of moisture from the adsorbent to the outside air is promoted, and the sufficiently humidified outside air is released. It can be supplied indoors, and as a result, the humidification efficiency can be improved. Further, since the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path and has been heated by solar heat is humidified by the humidity control means and then supplied indoors, the indoor heating load can be reduced.
Therefore, according to the present invention, in a humidity control ventilation system provided with a humidity control means for controlling the humidity of the outside air by absorbing and releasing moisture in the adsorbent and supplying it indoors, it is possible to utilize the solar heat during the humidification operation in winter. It is possible to provide a technique capable of improving the humidification efficiency and reducing the heating load.
Further, due to snow cover in winter or the like, the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path may be lower in temperature and higher in humidity than the outside air taken in directly from the outside air introduction path. Therefore, according to this configuration, in such a case, by operating in the second humidification operation mode, the outside air having as high temperature and low humidity as possible is directly taken in from the outside air introduction path and directly used as the release target air as the humidity control means. Can be supplied to. Therefore, it is possible to suppress a decrease in humidification efficiency and an increase in heating load due to the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path becoming low temperature and high humidity.
Further, according to this configuration, when it is determined from the determination result of the temperature rising state determining means that the temperature of the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path exceeds the temperature of the outside air directly taken in from the outside air introduction path, for example, By automatically switching the humidification operation mode by the operation mode switching means, it is possible to execute the first humidification operation mode in which the outside air is taken in from the heat collecting outside air introduction path. On the other hand, when it is determined from the determination result of the temperature rising state determining means that the temperature of the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path is equal to or lower than the temperature of the outside air directly taken in from the outside air introduction path, the operation mode switching means is used. By automatically switching the humidification operation mode, it is possible to execute the second humidification operation mode in which the outside air is directly taken in from the outside air introduction path. By switching between the first humidification operation mode and the second humidification operation mode based on the determination result of the temperature rise state determination means, even if the temperature rise of the outside air by the heat collecting outside air introduction path cannot be expected, the humidity control means can be used. Will supply as hot an outside air as possible, and as a result, the humidification efficiency can be maintained high.
The fifth characteristic configuration of the present invention includes a direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without passing through the heat collecting outside air introduction path.
A heat collecting outside air discharge path that is taken in from the heat collecting outside air introduction path and exhausts the outside air after passing through the humidity control means to the outside.
Equipped with an indoor air discharge path that discharges indoor air taken in from indoors to the outside,
In the operation mode, the outside air taken in from the direct outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent to dehumidify, and then the outside air is supplied indoors to introduce the heat collecting outside air. The outside air taken in from the path is supplied to the humidity control means as the release target air to release the moisture of the adsorbent, and then discharged to the outside from the heat collecting outside air discharge path, and the indoor air taken in from the inside is discharged to the inside. It has a dehumidifying operation mode that discharges air from the air discharge path to the outside.
夏季において、一般的に、集熱外気導入路を通流した外気は、直接外気導入路から取り込んだ外気と比較して、高温で低湿なものとなる。そこで、本構成によれば、除湿運転モードで運転を行うことで、集熱外気導入路を介して取り込んだ高温で低湿な外気を放出対象空気として調湿手段に供給するので、吸着材から水分を十分に放出させることができる。一方、直接外気導入路を介して取り込んだ比較的低温の外気を吸着対象空気として調湿手段に供給し、その低温の外気が乾燥した吸着材に接触することになるので、外気から吸着材への水分の吸着が促進され、十分に除湿した外気を屋内に供給することができ、結果、除湿効率を向上することができる。また、夏季において集熱外気導入路を通流した外気は、調湿手段を通過した後に、屋内に供給されることなく屋外に排出される。よって、集熱外気導入路に伝達された日射熱は、その外気と共に屋外に排出されるので、当該日射熱が集熱外気導入路を介して屋内側に伝達される所謂熱貫流が抑制されることになり、結果、屋内の冷房負荷を軽減することができる。 In summer, the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path is generally hotter and less humid than the outside air that is directly taken in from the outside air introduction path. Therefore, according to this configuration, by operating in the dehumidifying operation mode, the high-temperature and low-humidity outside air taken in through the heat collecting outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the release target air, so that the moisture from the adsorbent is used. Can be sufficiently released. On the other hand, the relatively low temperature outside air taken directly through the outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, and the low temperature outside air comes into contact with the dry adsorbent, so that the outside air is transferred to the adsorbent. Adsorption of moisture is promoted, and sufficiently dehumidified outside air can be supplied indoors, and as a result, dehumidification efficiency can be improved. Further, in the summer, the outside air that has passed through the heat collecting outside air introduction path is discharged to the outside without being supplied indoors after passing through the humidity control means. Therefore, the solar heat transmitted to the heat collecting outside air introduction path is discharged to the outside together with the outside air, so that the so-called thermal transmission flow in which the solar radiation heat is transmitted to the indoor side through the heat collecting outside air introduction path is suppressed. As a result, the indoor cooling load can be reduced.
本発明の第6特徴構成は、前記屋内空気排出路が、屋内空気を前記集熱外気導入路に合流させる流路である点にある。 The sixth characteristic configuration of the present invention is that the indoor air discharge path is a flow path for merging the indoor air with the heat collecting outside air introduction path.
本構成によれば、集熱外気導入路には、外気に加えて、比較的低湿な屋内空気が通流することになる。このことで、集熱外気導入路から調湿手段へ供給される放出対象空気の湿度を低下させ、放出状態の吸着材からの水分の放出を促進させて、除湿効率を向上することができる。 According to this configuration, relatively low humidity indoor air flows through the heat collecting outside air introduction path in addition to the outside air. As a result, the humidity of the air to be released supplied from the heat collecting outside air introduction path to the humidity control means can be lowered, the release of moisture from the adsorbent in the released state can be promoted, and the dehumidification efficiency can be improved.
〔第1実施形態〕
本発明に係る調湿換気システムの第1実施形態について、図1〜図3に基づいて説明する。
尚、本実施形態の調湿換気システムは、住宅等の建物1に設けられ、屋外Oの外気OAを調湿した上で建物1内の屋内Rに給気SAとして供給すると共に、屋内空気RAを屋外Oに排気EAとして排出することで、屋内Rの調湿と換気とを行うシステムとして構成されている。
[First Embodiment]
The first embodiment of the humidity control ventilation system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The humidity control ventilation system of the present embodiment is provided in a
また、この調湿換気システムは、制御装置50の運転制御により、所定の運転モードで運転を行うように構成されている。尚、詳細については後述するが、かかる所定の運転モードとしては、外気OAを放出対象空気A2として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bから水分を放出させて加湿した後に屋内Rに給気SAとして供給する第1加湿運転モード(図1参照)並びに第2加湿運転モード(図2参照)、及び、外気OAを吸着対象空気A1として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bに水分を吸着させて除湿した後に屋内Rに給気SAとして供給する除湿運転モード(図3参照)を有する。
以下、調湿換気システムの基本構成、並びに、各運転モードでの運転状態について、順に説明する。
Further, this humidity control ventilation system is configured to operate in a predetermined operation mode by the operation control of the
Hereinafter, the basic configuration of the humidity control ventilation system and the operating state in each operation mode will be described in order.
〔調湿換気システムの基本構成〕
調湿換気システムには、空気の調湿を行う調湿手段2が設けられている。この調湿手段2は、水分を吸放出可能な通気性の吸着材3a,3bを有し、吸着対象空気A1の水分を吸着材3a,3bに吸着すると共に、吸着材3a,3bの水分を放出対象空気A2に放出する形態で、空気の加湿又は除湿といった調湿を行うように構成されている。そして、後述する各運転モードにおいて、屋外Oから取り込んだ外気OAを調湿手段2に供給して加湿及び除湿の何れかの調湿を行った後に給気SAとして屋内Rに供給すると共に、屋内Rから取り込んだ屋内空気RAを排気EAとして屋外Oへ排出する。
尚、水分を吸放出可能な吸着材としては、例えば、シリカゲルやゼオライト等の吸着材や高分子収着材等を利用することができる。
[Basic configuration of humidity control ventilation system]
The humidity control ventilation system is provided with humidity control means 2 for controlling the humidity of air. The humidity control means 2 has
As the adsorbent capable of absorbing and releasing water, for example, an adsorbent such as silica gel or zeolite, a polymer sorbent, or the like can be used.
また、屋外Oから取り込んだ外気OAが通流し、当該通流する外気OAに日射熱Hを与える集熱外気導入路21が設けられている。この集熱外気導入路21は、建物1の傾斜屋根部1aの内部空間として形成され、下端部が屋外Oに開放された集熱空間20を有しており、当該集熱空間20の上端部が調湿手段2に接続されている。そして、傾斜屋根部1aの下端部から集熱空間20に取り込まれた外気OAは、当該集熱空間20を通流することで傾斜屋根部1aに伝達された日射熱が与えられて当該集熱空間20を上昇し、後に調湿手段2に供給される。
また、集熱外気導入路21において集熱空間20の上方側には温度センサ45が設けられている。即ち、この温度センサ45は、集熱外気導入路21の集熱空間20を通流した後の外気OAの温度を計測し、その計測温度を制御装置50に出力する。
Further, a heat collecting outside
Further, in the heat collecting outside
調湿手段2は、所謂静止型のデシカント式調湿装置として構成され、一対の吸着材3a,3bを有する。そして、これら一対の吸着材3a,3bに対する空気通流を切り替えるための、一対の開閉弁7a,7b、一対の開閉弁8a,8b、並びに、一対の開閉弁9a,9bが設けられている。これら一対の開閉弁7a,7b,8a,8b,9a,9bが所定の単位時間間隔で交互に開閉操作されることで、当該一対の吸着材3a,3bの夫々に対する吸着対象空気A1及び放出対象空気A2の通流が所定の単位時間間隔で交互に切り替えられる。このことで、当該一対の吸着材3a,3bの夫々の状態が、吸着対象空気A1から水分を吸着する吸着状態と、放出対象空気A2へ水分を放出する放出状態とに所定の単位時間間隔で交互に切り替えられる。
The humidity control means 2 is configured as a so-called stationary desiccant type humidity control device, and has a pair of
具体的には、両端部において接続された一対の第1流路4a,4b、同じく両端部において接続された一対の第2流路5a,5b、及び、同じく両端部において接続された一対の第3流路6a,6bが設けられている。これら一対の流路のうちの一方の第1流路4a、第2流路5a、及び第3流路6aには、一対の吸着材3a,3bのうちの一方の第1吸着材3aが配置されており、これら流路4a,5a,6aを通流する空気が第1吸着材3aを通過する。また、これら一対の流路のうちの他方の第1流路4b、第2流路5b、及び第3流路6bには、一対の吸着材3a,3bのうちの他方の第2吸着材3bが配置されており、これら流路4b,5b,6bを通流する空気が第2吸着材3bを通過する。
Specifically, a pair of
尚、本実施形態において、図示は省略するが、各流路における空気の通流は、各流路において例えば屋内R又は屋外Oへの開放部等に適宜配置されたファンの送風動力により実現されている。
また、本願の図面では、一対の第1流路4a,4b、第2流路5a,5b、第3流路6a,6bについては、太実線で表した流路は、一対の開閉弁7a,7b,8a,8b,9a,9bが開閉される単位時間間隔でのある単位時間において空気が通流する流路を示しており、太破線で表した流路は、その単位時間の次の単位時間において空気が通流する流路を示している。また、他の流路については、太実線で表した流路は、単位時間に拘らず空気が通流している流路を示している。また、本願の図面において、各吸着材3a,3bの記載箇所には、当該各吸着材3a,3bが吸着状態であるか放出状態であるかを表すための表示をしており、上段の括弧無しの表示は、太実線で表した流路に空気が流通している際の吸着材の状態を表しており、下段の括弧有りの表示は、太破線で表した流路に空気が流通している際の吸着材の状態を表している。
Although not shown in the present embodiment, the air flow in each flow path is realized by the blowing power of a fan appropriately arranged in each flow path, for example, in an open portion to an indoor R or an outdoor O. ing.
Further, in the drawings of the present application, with respect to the pair of the
一対の第1流路4a,4bの夫々には、一対の第1開閉弁7a,7bが夫々設けられており、これら一対の第1開閉弁7a,7bが制御装置50により交互に開閉されることで、一対の第1流路4a,4bを通じて一方側の接続端部から他方側の接続端部に通流する空気が、これら一対の第1流路4a,4bの夫々を交互に通流することになる。
また、一対の第1流路4a,4bの屋内R側の接続端部(図面において下方側の接続端部)は、屋内Rに通じる屋内空気取込路31に接続されている。一方、一対の第1流路4a,4bの屋外O側の接続端部(図面において上方側の接続端部)は、屋外Oに通じる排気路25に接続されている。
また、この第1流路4a,4bに接続された屋内空気取込路31には、集熱外気導入路21の集熱空間20の下方側の合流部24aに通じる屋内空気排出路24が接続されている。
A pair of first on-off
Further, the connection end portion of the pair of
Further, an indoor
一対の第2流路5a,5bの夫々には、一対の第2開閉弁8a,8bが夫々設けられており、これら一対の第2開閉弁8a,8bが制御装置50により交互に開閉されることで、一対の第2流路5a,5bを通じて一方側の接続端部から他方側の接続端部に通流する空気が、これら一対の第2流路5a,5bの夫々を交互に通流することになる。
また、一対の第2流路5a,5bの屋内R側の接続端部(図面において下方側の接続端部)は、屋内Rに通じる給気路32に接続されている。一方、一対の第2流路5a,5bの屋外O側の接続端部(図面において上方側の接続端部)は、屋外Oに通じる集熱外気導入路21に接続されている。
また、第2流路5a,5bに接続された給気路32には、屋外Oに通じる集熱外気排出路23が接続されており、この集熱外気排出路23との接続部の屋内R側には、制御装置50により開閉作動される開閉弁10が設けられている。
A pair of second on-off
Further, the connection end portion of the pair of
Further, a heat collecting outside
一対の第3流路6a,6bの夫々には、一対の第3開閉弁9a,9bが夫々設けられており、これら一対の第3開閉弁9a,9bが制御装置50により交互に開閉されることで、一対の第3流路6a,6bを通じて一方側の接続端部から他方側の接続端部に通流する空気が、これら一対の第3流路6a,6bの夫々を交互に通流することになる。
また、一対の第3流路6a,6bの屋内R側の接続端部(図面において下方側の接続端部)は、屋内Rに通じる給気路33に接続されている。一方、一対の第3流路6a,6bの屋外O側の接続端部(図面において上方側の接続端部)は、屋外Oに通じる直接外気導入路22に接続されている。
また、直接外気導入路22の屋外Oへの開放部には温度センサ46が設けられている。即ち、この温度センサ46は、外気OAの温度を計測し、その計測温度を制御装置50に出力する。
A pair of third on-off
Further, the connection end portion of the pair of
Further, a
また、調湿換気システムの運転を制御する制御装置50は、詳細については後述するが、主に冬季において屋内Rへ供給する給気SAを加湿する加湿運転モードを実行可能に構成されており、更に、このような加湿運転モードを実行するにあたり、集熱外気導入路21を通流する外気OAの昇温状態を判定する昇温状態判定手段51と、この昇温状態判定手段51の判定結果に基づいて、第1加湿運転モードと第2加湿運転モードとを切り替える運転モード切替手段52として機能する。また、制御装置50は、主に夏季において屋内Rへ供給する給気SAを除湿する除湿運転モードを実行可能に構成されている。
以下、これら各運転モード、並びに、運転モード切替手段52による加湿運転モードの切り替えに関して説明を加える。
Further, the
Hereinafter, each of these operation modes and the switching of the humidification operation mode by the operation mode switching means 52 will be described.
〔第1加湿運転モード〕
図1に示す第1加湿運転モードは、主に冬季において日射熱Hによる集熱外気導入路21の集熱空間20を通流した後の外気OAの昇温が期待される場合に、屋内Rへ供給される給気SAを加湿する目的で実行される。
その第1加湿運転モードでは、屋内Rから屋内空気取込路31を介して取り込んだ屋内空気RAを吸着対象空気A1として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bのうちの吸着状態となる吸着材に水分を吸着させた後に排気路25を介して屋外Oへ排出する。同時に、集熱外気導入路21から取り込んだ外気OAを放出対象空気A2として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bのうちの放出状態となる吸着材から水分を放出させて加湿した後に給気路32を介して屋内Rに供給する。
[1st humidification operation mode]
The first humidification operation mode shown in FIG. 1 is an indoor R when it is expected that the outside air OA will rise after passing through the
In the first humidification operation mode, the indoor air RA taken in from the indoor R via the indoor
具体的には、この第1加湿運転モードでは、第1開閉弁7a,7b及び第2開閉弁8a,8bが所定の単位時間間隔で互いに逆の位相で交互に開閉操作され、第3開閉弁9a,9bが閉弁状態に維持され、開閉弁10が開弁状態に維持された状態で、運転が行われる。
Specifically, in this first humidification operation mode, the first on-off
すると、屋内Rから屋内空気取込路31に取り込まれた比較的高温で多湿な屋内空気RAは、吸着対象空気A1として調湿手段2の第1流路4a,4bに供給されて、一対の吸着材3a,3bのうちの、後述のように十分に乾燥した吸着材(例えば吸着材3b)に接触する。このことで、その吸着材は、吸着対象空気A1である屋内空気RAから水分を吸着する吸着状態となって、当該屋内空気RAから多くの水分を吸着して湿潤する。一方、この吸着状態の吸着材を通過した屋内空気RAは、排気路25を介して屋外Oに排気EAとして排出される。
Then, the relatively high temperature and high humidity indoor air RA taken into the indoor
また、屋外Oから取り込まれて集熱外気導入路21を通流した外気OAは、日射熱Hが与えられて昇温することで湿度(相対湿度)が低下し、放出対象空気A2として調湿手段2の第2流路5a,5bに供給されて、一対の吸着材3a,3bのうちの、前述のように吸着対象空気A1から多くの水分を吸着することで湿潤した吸着材(例えば吸着材3a)に接触する。このことで、その吸着材は、放出対象空気A2である外気OAへ水分を放出する放出状態となり、更には当該外気OAが高温で低湿なことで水分の放出が促進されて、十分に乾燥する。一方、この放出状態の吸着材を通過して十分に加湿された外気OAは、給気路32を介して屋内Rに給気SAとして供給されることになるので、加湿効率が向上される。また、このように屋内Rに供給される給気SAは、集熱外気導入路21を通流して日射熱Hにより昇温した外気OAであるので、屋内Rの暖房を行う空調機器(図示省略)における屋内Rの暖房負荷が軽減されることになる。
Further, the outside air OA taken in from the outdoor O and passed through the heat collecting outside
〔第2加湿運転モード〕
図2に示す第2加湿運転モードは、主に冬季において傾斜屋根部1aの積雪等により日射熱Hによる集熱外気導入路21の集熱空間20を通流した後の外気OAの昇温が期待できない場合に、屋内Rへ供給される給気SAを加湿する目的で実行される。
その第2加湿運転モードでは、屋内Rから屋内空気取込路31を介して取り込んだ屋内空気RAを吸着対象空気A1として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bのうちの吸着状態となる吸着材に水分を吸着させた後に排気路25を介して屋外Oへ排出する。同時に、直接外気導入路22から取り込んだ外気OAを放出対象空気A2として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bのうちの放出状態となる吸着材から水分を放出させて加湿した後に給気路33を介して屋内Rに供給する。
[Second humidification operation mode]
In the second humidification operation mode shown in FIG. 2, the temperature rise of the outside air OA after passing through the
In the second humidification operation mode, the indoor air RA taken in from the indoor R via the indoor
具体的には、この第2加湿運転モードでは、第1開閉弁7a,7b及び第3開閉弁9a,9bが所定の単位時間間隔で互いに逆の位相で交互に開閉操作され、第2開閉弁8a,8bが閉弁状態に維持され、開閉弁10が閉弁状態に維持された状態で、運転が行われる。
Specifically, in this second humidification operation mode, the first on-off
すると、屋内Rから屋内空気取込路31に取り込まれた比較的高温で多湿な屋内空気RAは、吸着対象空気A1として調湿手段2の第1流路4a,4bに供給されて、一対の吸着材3a,3bのうちの、後述のように乾燥した吸着材(例えば吸着材3b)に接触する。このことで、その吸着材は、吸着対象空気A1である屋内空気RAから水分を吸着する吸着状態となって、当該屋内空気RAから多くの水分を吸着して湿潤する。一方、この吸着状態の吸着材を通過した屋内空気RAは、排気路25を介して屋外Oに排気EAとして排出される。
Then, the relatively high temperature and high humidity indoor air RA taken into the indoor
また、屋外Oから直接外気導入路22に取り込まれた外気OAは、放出対象空気A2として調湿手段2の第3流路6a,6bに供給されて、一対の吸着材3a,3bのうちの、前述のように吸着対象空気A1から水分を吸着することで湿潤した吸着材(例えば吸着材3b)に接触する。このことで、その吸着材は、放出対象空気A2である外気OAへ水分を放出する放出状態となって、当該外気OAへ水分が放出されて乾燥する。一方、この放出状態の吸着材を通過して加湿された外気OAは、給気路33を介して屋内Rに給気SAとして供給される。
Further, the outside air OA directly taken into the outside
そして、第2加湿運転モードでは、集熱外気導入路21から取り込まれる外気OAは、直接外気導入路22から取り込まれる外気OAよりも低温で高湿になる場合であっても、できるだけ高温で低湿な外気OAを直接外気導入路22から取り込んで放出対象空気A2として直接調湿手段2に供給する。このことで、集熱外気導入路21から取り込んだ外気OAが低温で高湿なものとなることに起因する加湿効率の低下や暖房負荷の増加が抑制される。
Then, in the second humidification operation mode, the outside air OA taken in from the heat collecting outside
〔加湿運転モードの切り替え〕
昇温状態判定手段51は、温度センサ46で計測された外気OAの温度を基準にし、温度センサ45で計測された集熱外気導入路21の集熱空間20を通流した後の外気OAの温度が上記基準となる外気OAの温度を超える場合には、日射熱Hによる集熱外気導入路21を通流する外気OAの昇温が行われると判定する。逆に、昇温状態判定手段51は、温度センサ45で計測された集熱外気導入路21の集熱空間20を通流した後の外気OAの温度が上記基準となる外気OAの温度以下の場合には、日射熱Hによる集熱外気導入路21を通流する外気OAの昇温が行われないと判定する。そして、昇温状態判定手段51により、日射熱Hによる集熱外気導入路21を通流する外気OAの昇温が行われると判定された場合には、運転モード切替手段52により、適宜開閉弁の開閉状態を切り替えて、上述したような集熱外気導入路21を介して外気OAを取り込む第1加湿運転モードによる運転が実行される。逆に、昇温状態判定手段51により、日射熱Hによる集熱外気導入路21を通流する外気OAの昇温が行われないと判定された場合には、運転モード切替手段52により、適宜開閉弁の開閉状態を切り替えて、上述したような集熱外気導入路21を利用せずに直接外気導入路22を介して外気OAを取り込む第2加湿運転モードによる運転が実行される。
[Switching humidification operation mode]
The temperature rising state determining means 51 uses the temperature of the outside air OA measured by the
このように、昇温状態判定手段51の判定結果に基づいて第1加湿運転モードと第2加湿運転モードとの自動切り替えが運転モード切替手段52により行われることで、調湿手段2には、できるだけ高温の外気OAが放出対象空気A2として供給されることになり、結果、加湿効率を高いものに維持することができる。 In this way, the operation mode switching means 52 automatically switches between the first humidification operation mode and the second humidification operation mode based on the determination result of the temperature rise state determination means 51, so that the humidity control means 2 can be subjected to. The outside air OA as high as possible is supplied as the release target air A2, and as a result, the humidification efficiency can be maintained high.
〔除湿運転モード〕
図3に示す除湿運転モードは、主に夏季において屋内Rへ供給される給気SAを除湿する目的で実行される。
その除湿運転モードでは、直接外気導入路22から取り込んだ外気OAを吸着対象空気A1として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bのうちの吸着状態となる吸着材に水分を吸着させて除湿した後に給気路33を介して屋内Rに供給する。同時に、集熱外気導入路21から取り込んだ外気OAを放出対象空気A2として調湿手段2に供給して吸着材3a,3bのうちの放出状態となる吸着材の水分を放出させた後に集熱外気排出路23から屋外Oへ排出する。更に、屋内Rから取り込んだ屋内空気RAを屋内空気排出路24から屋外Oへ排出する。
[Dehumidifying operation mode]
The dehumidifying operation mode shown in FIG. 3 is executed mainly for the purpose of dehumidifying the supply air SA supplied to the indoor R in the summer.
In the dehumidifying operation mode, the outside air OA taken directly from the outside
具体的には、この除湿運転モードでは、第2開閉弁8a,8b及び第3開閉弁9a,9bが所定の単位時間間隔で互いに逆の位相で交互に開閉操作され、第1開閉弁7a,7b及び開閉弁10が閉弁状態に維持された状態で、運転が行われる。
Specifically, in this dehumidifying operation mode, the second on-off
すると、屋外Oから直接外気導入路22に取り込まれた外気OAは、吸着対象空気A1として調湿手段2の第3流路6a,6bに供給されて、一対の吸着材3a,3bのうちの、後述のように十分に乾燥した吸着材(例えば吸着材3a)に接触する。このことで、その吸着材は、吸着対象空気A1である外気OAから水分を吸着する吸着状態となって、当該外気OAから多くの水分を吸着して湿潤する。一方、この吸着状態の吸着材を通過して十分に除湿された外気OAは、給気路33を介して屋内Rに給気SAとして供給されるので、除湿効率が向上される。また、夏季において集熱外気導入路21を通流する外気OAは、調湿手段2を通過した後に、屋内Rに供給されることなく屋外Oに排出される。よって、集熱外気導入路21に伝達された日射熱Hは、その外気OAと共に屋外Oに排出されることになるので、当該日射熱Hが傾斜屋根部1aを介して屋内R側に伝達される所謂熱貫流が抑制されることなり、結果、屋内Rの冷房を行う空調機器(図示省略)における屋内Rの冷房負荷が軽減されることになる。
Then, the outside air OA directly taken into the outside
また、屋外Oから取り込まれて集熱外気導入路21を通流した外気OAは、日射熱Hが与えられて昇温して高温で低湿なものとなり、放出対象空気A2として調湿手段2の第2流路5a,5bに供給されて、一対の吸着材3a,3bのうちの、前述のように吸着対象空気A1から水分を吸着して湿潤した吸着材(例えば吸着材3b)に接触する。このことで、その吸着材は、放出対象空気A2である外気OAへ水分を放出する放出状態となり、更には当該外気OAが高温で低湿なことで水分の放出が促進されて、十分に乾燥する。一方、この放出状態の吸着材を通過した外気OAは、集熱外気排出路23を介して屋外Oに排気EAとして排出される。
Further, the outside air OA taken in from the outdoor O and passed through the heat collecting outside
また、屋内Rから屋内空気取込路31に取り込まれた比較的低湿な屋内空気RAは、屋内空気排出路24から集熱外気導入路21の集熱空間20の下方側の合流部24aに合流する。そして、この合流した屋内空気RAは、集熱外気導入路21に取り込まれた外気OAと共に、放出対象空気A2として調湿手段2を通過した後に、集熱外気排出路23を介して屋外Oに排出されることになる。
このことで、集熱外気導入路21には、外気OAに加えて、比較的低湿な屋内空気RAが通流することになる。このことで、集熱外気導入路21から調湿手段2へ供給される放出対象空気A2の湿度を低下させ、放出状態の吸着材からの水分の放出を促進させて、除湿効率を向上することができる。
Further, the relatively low-humidity indoor air RA taken into the indoor
As a result, in addition to the outside air OA, the relatively low humidity indoor air RA passes through the heat collecting outside
〔第2実施形態〕
本発明に係る調湿換気システムの第2実施形態について、図4〜図6に基づいて説明する。
尚、本実施形態の調湿換気システムは、上述した第1実施形態に対して、傾斜屋根部1aの内部空間構造や排気路25の配置等に関して相違する。よって、他の同様の構成については、図面において同じ符号を付すと共に、詳細な説明は割愛する場合がある。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the humidity control ventilation system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
The humidity control and ventilation system of the present embodiment is different from the first embodiment described above in terms of the internal space structure of the
具体的には、この調湿換気システムでは、傾斜屋根部1aの内部空間が、外側の集熱空間20と内側の排気空間40とに区画形成された2層構造を有し、この排気空間40は、集熱空間20と同様に、下端部が屋外Oに開放されている。そして、調湿手段2の第1流路4a,4bを通流した屋内空気RAを屋外Oへ排出するための排気路25が、この排気空間40を含む流路として構成されている。
Specifically, in this humidity control ventilation system, the internal space of the
従って、第1加湿運転モード(図4参照)及び第2加湿運転モード(図5参照)では、屋内Rから屋内空気取込路31に取り込まれた比較的高温の屋内空気RAが、吸着対象空気A1として調湿手段2の第1流路4a,4bを通流する。すると、この室内空気RAは、吸着状態の吸着材(例えば吸着材3b)が水分を吸着することにより生じる吸着熱を得て更に昇温した上で、排気路25の排気空間40を介して屋外Oに排気EAとして排出されることになる。
このことで、主に冬季に実行される加湿運転モードにおいて、傾斜屋根部1aの内部空間として形成された排気空間40に、比較的高温の屋内空気RAが通流することになるので、排気空間40が形成された傾斜屋根部1aと屋内Rとの温度差が小さくなる。よって、屋内Rの熱が傾斜屋根部1aを介して屋外Oに伝達される所謂熱貫流が抑制されることになり、結果、屋内Rの暖房負荷が軽減されることになる。
Therefore, in the first humidification operation mode (see FIG. 4) and the second humidification operation mode (see FIG. 5), the relatively high temperature indoor air RA taken into the indoor
As a result, in the humidification operation mode mainly executed in winter, the relatively high temperature indoor air RA passes through the
更に、調湿手段2の一対の第1流路4a,4bにおいて、屋外O側の接続端部と屋内R側の接続端部とを接続して吸着材3a,3bをバイパスするバイパス路41が設けられており、このバイパス路41には、制御装置50により開閉作動される開閉弁42が設けられている。そして、この開閉弁42は、上述した第1加湿運転モード(図4参照)及び第2加湿運転モード(図5参照)では閉弁状態とされるが、除湿運転モード(図6参照)では開弁状態とされる。
よって、除湿運転モード(図6参照)では、屋内Rから屋内空気取込路31に取り込まれた比較的低温な屋内空気RAが、バイパス路41を介して排気路25に導かれ、排気路25の排気空間40を介して屋外Oに排気EAとして排出されることになる。
このことで、主に夏季に実行される除湿運転モードにおいて、傾斜屋根部1aの内部空間として形成された排気空間40に、比較的低温の屋内空気RAが通流することになるので、日射熱Hが傾斜屋根部1aを介して屋内Rに伝達される所謂熱貫流が抑制され、屋内Rの冷房負荷が軽減されることになる。
Further, in the pair of
Therefore, in the dehumidifying operation mode (see FIG. 6), the relatively low temperature indoor air RA taken into the indoor
As a result, in the dehumidifying operation mode mainly executed in summer, the relatively low temperature indoor air RA passes through the
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、本発明に係る調湿換気システムを住宅等の建物1に適用した例を説明したが、住宅以外の建物に適用することもできる。
[Another Embodiment]
(1) In the above embodiment, an example in which the humidity control ventilation system according to the present invention is applied to a
(2)上記実施形態では、集熱外気導入路21の集熱空間20を、建物1の傾斜屋根部1aの内部空間として形成したが、かかる集熱空間を形成する建物部位については、日射が期待できる部位であれば、適宜変更しても構わない。例えば、外壁をダブルスキン構造で構成した場合において、当該外壁の内部空間を集熱空間として利用することもできる。また、建物の屋根部等に太陽電池パネルを設置した場合において、太陽電池パネルと屋根部との間の空間を、集熱空間として利用することもできる。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、調湿手段2を、所謂静止型のデシカント式調湿装置として構成したが、吸着材で構成された吸着ロータを吸着対象空気A1が通流する吸着部及び放出対象空気A2が通流する放出部に亘って配置し、当該吸着ロータを回転駆動させることで、当該吸着材からの水分の放出と当該吸着材への水分の吸着とを行う所謂回転型のデシカント式調湿装置や、他の方式の調湿装置として構成しても構わない。 (3) In the above embodiment, the humidity control means 2 is configured as a so-called stationary desiccant type humidity control device, but the suction portion through which the suction target air A1 passes through the suction rotor composed of the suction material and the discharge target. A so-called rotary desiccant type that is arranged over a discharge portion through which air A2 flows and rotationally drives the adsorption rotor to release water from the adsorbent and adsorb water to the adsorbent. It may be configured as a humidity control device or another type of humidity control device.
(4)上記実施形態では、調湿手段2で調湿された給気SAについては、直接屋内Rに供給するように構成したが、屋外Oへ排出される屋内空気RAから顕熱や潜熱を回収する熱交換器を介して屋内Rに供給することで、更なる暖房負荷又は冷房負荷の低減を図るように構成しても構わない。 (4) In the above embodiment, the air supply SA whose humidity is controlled by the humidity control means 2 is configured to be directly supplied to the indoor R, but sensible heat or latent heat is generated from the indoor air RA discharged to the outdoor O. By supplying the heat exchanger to the indoor R via the heat exchanger to be recovered, the heating load or the cooling load may be further reduced.
(5)上記実施形態では、傾斜屋根部1aの内部空間として形成された集熱空間20の上端部は屋外Oに開放せずに調湿手段2に接続したが、例えば図7に示すように、当該集熱空間20の上端部を屋外Oに開放する開放部20aを傾斜屋根部1aに設けても構わない。このように構成すれば、集熱空間20では、調湿換気システムが運転中であるか否かに拘らず、常時、日射熱Hにより外気OAが昇温することで上昇流が生じ、その日射熱Hを受けて昇温した外気OAが開放部20aから屋外OAに排出されることになる。よって、日射熱Hが集熱空間20を介して屋内R側に伝達されることを抑制し、屋内Rの冷房負荷の軽減を図ることができる。
(5) In the above embodiment, the upper end of the
(6)上記実施形態では、第1加湿運転モードと第2加湿運転モードとの切り替えを、運転モード切替手段52により昇温状態判定手段51の判定結果に基づいて自動的に行うように構成したが、この構成に限定されるものではなく、運転モードを切替えるための構成については適宜変更しても構わない。例えば、昇温状態判定手段の判定結果によることなく、利用者の判断等により手動で切り替えるように構成しても構わない。 (6) In the above embodiment, the operation mode switching means 52 automatically switches between the first humidification operation mode and the second humidification operation mode based on the determination result of the temperature rise state determination means 51. However, the configuration is not limited to this, and the configuration for switching the operation mode may be appropriately changed. For example, it may be configured to be manually switched by the user's judgment or the like without depending on the judgment result of the temperature rise state determination means.
(7)上記実施形態では、集熱外気導入路21の集熱空間20を通流した後の外気OAの温度を検知するための温度センサ45を集熱空間20の上方側に設置すると共に、外気OAの温度を検知するための温度センサ46を直接外気導入路22の屋外Oへの開放部に設置したが、この構成に限定されるものではなく、これら温度センサ45,46の設置位置を適宜変更しても構わない。
(7) In the above embodiment, a
2 調湿装置(調湿手段)
3a,3b 吸着材
21 集熱外気導入路
22 直接外気導入路
23 集熱外気排出路
24 屋内空気排出路
51 昇温状態判定手段
52 運転モード切替手段
A1 吸着対象空気
A2 放出対象空気
SA 給気
EA 排気
OA 外気
RA 屋内空気
O 屋外
R 屋内
H 日射熱
2 Humidity control device (humidity control means)
3a,
Claims (6)
屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して調湿した後に屋内に供給すると共に、屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する所定の運転モードで運転を行う調湿換気システムであって、
屋外から取り込んだ外気が通流し、当該通流する外気に日射熱を与える集熱外気導入路と、
屋外から前記集熱外気導入路を介さずに外気を取り込む直接外気導入路と、
前記集熱外気導入路から取り込まれて前記調湿手段を通過した後の外気を屋外へ排出する集熱外気排出路と、
屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する屋内空気排出路と、を備え、
前記運転モードとして、
屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第1加湿運転モードと、
前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させて除湿した後に屋内に供給し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材の水分を放出させた後に前記集熱外気排出路から屋外へ排出し、屋内から取り込んだ屋内空気を前記屋内空気排出路から屋外へ排出する除湿運転モードと、を有し、
前記屋内空気排出路が、屋内空気を前記集熱外気導入路に合流させる流路である調湿換気システム。 It has a breathable adsorbent capable of absorbing and releasing moisture, and adjusts the humidity of the air in a form in which the moisture of the air to be adsorbed is adsorbed to the adsorbent and the moisture of the adsorbent is discharged to the air to be released. Equipped with humidity control means
It is a humidity control ventilation system that operates in a predetermined operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to control the humidity and then supplied indoors, and the indoor air taken in from the inside is discharged to the outside. ,
A heat collecting outside air introduction path that allows the outside air taken in from the outside to pass through and gives solar heat to the flowing outside air,
A direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without going through the heat collection outside air introduction path,
A heat collecting outside air discharge path that is taken in from the heat collecting outside air introduction path and exhausts the outside air after passing through the humidity control means to the outside.
Equipped with an indoor air discharge path that discharges indoor air taken in from indoors to the outside,
As the operation mode,
The indoor air taken in from indoors is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path is the release target air. In the first humidification operation mode, which is supplied to the humidity control means to release moisture from the adsorbent to humidify and then supply indoors.
The outside air taken in from the direct outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent to dehumidify, and then the outside air is supplied indoors and taken in from the heat collecting outside air introduction path. Is supplied to the humidity control means as the release target air to release the moisture of the adsorbent, and then discharged to the outside from the heat collecting outside air discharge path, and the indoor air taken in from the indoor is discharged from the indoor air discharge path to the outside. have a, and a dehumidifying operation mode is discharged to,
The indoor air discharge passage, an indoor air the heat collecting air introduction path merging is to channel der Ru humidity control ventilation systems.
前記運転モードとして、屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第2加湿運転モードを有する請求項1に記載の調湿換気システム。 Equipped with a direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without going through the heat collection outside air introduction path.
In the operation mode, the indoor air taken in from the room is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in from the direct outside air introduction path is used. The humidity control ventilation system according to claim 1, further comprising a second humidification operation mode in which the air to be released is supplied to the humidity control means, moisture is released from the adsorbent to humidify the air, and then the air is supplied indoors.
前記運転モードとして、屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して加湿した後に屋内に供給する加湿運転モードで運転を行うにあたり、前記昇温状態判定手段の判定結果に基づいて、前記第1加湿運転モードと前記第2加湿運転モードとを切り替える運転モード切替手段とを備えた請求項2に記載の調湿換気システム。 A heating state determining means for determining a heating state of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path, and a heating state determining means.
As the operation mode, when the operation is performed in the humidification operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to humidify and then supplied indoors, the first operation is based on the determination result of the temperature rise state determination means. 1 The humidity control ventilation system according to claim 2, further comprising an operation mode switching means for switching between the humidification operation mode and the second humidification operation mode.
屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して調湿した後に屋内に供給すると共に、屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する所定の運転モードで運転を行う調湿換気システムであって、
屋外から取り込んだ外気が通流し、当該通流する外気に日射熱を与える集熱外気導入路と、
屋外から前記集熱外気導入路を介さずに外気を取り込む直接外気導入路と、を備え、
前記運転モードとして、
屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第1加湿運転モードと、
屋内から取り込んだ屋内空気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させた後に屋外へ排出し、前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材から水分を放出させて加湿した後に屋内に供給する第2加湿運転モードと、を有し、
前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温状態を判定する昇温状態判定手段と、
前記運転モードとして、屋外から取り込んだ外気を前記調湿手段に供給して加湿した後に屋内に供給する加湿運転モードで運転を行うにあたり、前記昇温状態判定手段の判定結果に基づいて、前記第1加湿運転モードと前記第2加湿運転モードとを切り替える運転モード切替手段とを備え、
前記昇温状態判定手段は、前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温が行われるか否かを前記昇温状態として判定し、
前記運転モード切替手段は、前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温が行われると前記昇温状態判定手段が判定した場合には前記第1加湿運転モードによる運転を実行し、前記集熱外気導入路を通流する外気の昇温が行われないと前記昇温状態判定手段が判定した場合には前記第2加湿運転モードによる運転を実行する調湿換気システム。 It has a breathable adsorbent capable of absorbing and releasing moisture, and adjusts the humidity of the air in a form in which the moisture of the air to be adsorbed is adsorbed to the adsorbent and the moisture of the adsorbent is discharged to the air to be released. Equipped with humidity control means
It is a humidity control ventilation system that operates in a predetermined operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to control the humidity and then supplied indoors, and the indoor air taken in from the inside is discharged to the outside. ,
A heat collecting outside air introduction path that allows the outside air taken in from the outside to pass through and gives solar heat to the flowing outside air,
It is equipped with a direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without going through the heat collection outside air introduction path.
As the operation mode,
The indoor air taken in from indoors is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in from the heat collecting outside air introduction path is the release target air. In the first humidification operation mode, which is supplied to the humidity control means to release moisture from the adsorbent to humidify and then supply indoors.
Indoor air taken in from indoors is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, moisture is adsorbed on the adsorbent, and then discharged to the outside, and the outside air taken in directly from the outside air introduction path is used as the release target air. It has a second humidification operation mode in which water is supplied to the humidity control means to release moisture from the adsorbent to humidify and then supply indoors.
A heating state determining means for determining a heating state of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path, and a heating state determining means.
As the operation mode, when the operation is performed in the humidification operation mode in which the outside air taken in from the outside is supplied to the humidity control means to humidify and then supplied indoors, the first operation is based on the determination result of the temperature rise state determination means. It is provided with an operation mode switching means for switching between the 1 humidification operation mode and the second humidification operation mode.
The temperature rising state determining means determines whether or not the temperature of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path is raised as the temperature rising state.
When the temperature rising state determining means determines that the temperature of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path is raised, the operation mode switching means executes the operation in the first humidification operation mode, and the operation is performed. A humidity control ventilation system that executes an operation in the second humidification operation mode when the temperature rise state determining means determines that the temperature of the outside air flowing through the heat collecting outside air introduction path is not raised.
前記集熱外気導入路から取り込まれて前記調湿手段を通過した後の外気を屋外へ排出する集熱外気排出路と、
屋内から取り込んだ屋内空気を屋外へ排出する屋内空気排出路とを備え、
前記運転モードとして、前記直接外気導入路から取り込んだ外気を前記吸着対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材に水分を吸着させて除湿した後に屋内に供給し、前記集熱外気導入路から取り込んだ外気を前記放出対象空気として前記調湿手段に供給して前記吸着材の水分を放出させた後に前記集熱外気排出路から屋外へ排出し、屋内から取り込んだ屋内空気を前記屋内空気排出路から屋外へ排出する除湿運転モードを有する請求項4に記載の調湿換気システム。 A direct outside air introduction path that takes in outside air from the outside without going through the heat collection outside air introduction path,
A heat collecting outside air discharge path that is taken in from the heat collecting outside air introduction path and exhausts the outside air after passing through the humidity control means to the outside.
Equipped with an indoor air discharge path that discharges indoor air taken in from indoors to the outside,
In the operation mode, the outside air taken in from the direct outside air introduction path is supplied to the humidity control means as the adsorption target air, the moisture is adsorbed by the adsorbent to dehumidify, and then the outside air is supplied indoors to introduce the heat collecting outside air. The outside air taken in from the path is supplied to the humidity control means as the release target air to release the moisture of the adsorbent, and then discharged to the outside from the heat collecting outside air discharge path, and the indoor air taken in from the room is discharged to the inside. The humidity control ventilation system according to claim 4, which has a dehumidifying operation mode for discharging air from an air discharge path to the outside.
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