JPH06185793A - 調湿器 - Google Patents

調湿器

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JPH06185793A
JPH06185793A JP4257098A JP25709892A JPH06185793A JP H06185793 A JPH06185793 A JP H06185793A JP 4257098 A JP4257098 A JP 4257098A JP 25709892 A JP25709892 A JP 25709892A JP H06185793 A JPH06185793 A JP H06185793A
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義一 寺澤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部屋の湿気を除湿及び加湿するため、加熱及
び送風量の適切な制御をし効率の良い調湿器を提供する 【構成】 吸湿ロータ７に室内の空気をモータ４ａで送
風羽根５ａを回転駆動して吸い込み加熱手段６ａを介し
たのち通過させ、空気中に含まれた湿気を吸着した後、
モータ４ｂで送風羽根５ｂを駆動して室外の空気を吸い
込み、加熱手段９ｂで吸気を加熱し吸湿ロータ７を通過
し排気口から輩出し、通電制御された加熱手段６ａ，６
ｂから温風を送り湿気を吸湿材から脱着して吸湿能力を
再生すると共に湿気を含んだ空気を器外に排出させて、
部屋の湿気を加湿又は除湿する、このとき空気を加熱す
る温度と送風量を適切に制御して熱効率の良い調湿をす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸湿材を使った家庭
用、産業用の乾式除加湿器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の乾式除加湿器においては、
室内空気の送風量と室外空気の送風量は大体３：１〜
１：１の間で固定的に設定されていた。吸湿材の特性と
して、常温空気から吸湿した湿分を放湿させる為には、
高温空気に接触させる必要があり一般的には、７０〜８
０℃以上１３０〜１４０℃以下が実用的であるが高温の
方が吸湿容量は大きい。
【０００３】また放湿時の放湿速度も、上記の温度範囲
に於いては高温になるに従い速くなり、吸湿時と放湿時
の風速が等しければ高温空気の温度が６０〜７０℃では
吸湿速度と同等速度であり、１４０〜１５０℃では吸湿
速度の３倍程度である。この為、多くは室内を除湿する
事を主目的としているため室温空気である室内空気の吸
湿ロータ通過面積と高温空気にされる室外空気の吸湿ロ
ータ通過面積の比は大体３：１に設定され、風量の比も
大体３：１に設定される。
【０００４】まれに高温空気の熱源として６０〜７０℃
としか、し得ない熱源を利用する場合は、前記通過面積
の比、並びに風量の比は１：１と設定されるが、除湿量
は格段に低下する。以上説明したように室内を除湿する
上で吸湿材の能力を有効に利用する為に室内空気と室外
空気の吸湿材通過面積比と風量比を共に３：１にした場
合には室内の加湿時に吸湿材は高温空気にさらされる時
間の方が常温（外気）にさらされる時間よりも長くな
り、吸湿速度即ち吸湿時間と、放湿速度即ち放湿時間の
間での整合性が全くなくなる。
【０００５】このため加湿能力はほとんど期待できない
結果となる問題がある。また前記通過面積比と風量比を
１：１とした場合では、室内を除湿する上でも吸湿速度
即ち吸湿時間と放湿速度即ち放湿時間とのバランスは保
たれるが、除湿能力、加湿能力共に本来吸湿材の有する
能力を充分発揮させる事ができないといった問題があ
る。
【０００６】
【解決しようとする課題】請求項（１）は室内を除湿す
る場合でも加湿する場合でも、吸湿材が本来有する能力
を充分発揮した除湿量及び加湿量を得られるようにする
ものである。請求項（２）の発明は、更に高温空気で吸
湿材が吸着した湿分を放湿させた後の廃熱を回収し加熱
熱量として利用できるようにして省エネルギー化を図る
ものである
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項（１）記載の調湿
器について説明する。吸湿材を円筒状に形成した吸湿ロ
ータをその軸を中心に回転させ、その軸方向に空気を通
し、その空気の通過面をほぼ１：１の比で２分割する通
路を設け、一つの通路は調湿しようとする室内の空気の
循環路とし、もう一つの通路は室外空気の循環路とし、
それぞれの通路に送風量を複数段階に調節できる送風手
段及び吸湿ローク上流の空気加熱手段とを設け、室内空
気と室外空気を同時に連続して吸い込み、加熱手段を介
し、モータ等の回転駆動手段によりゆっくり回転してい
る吸湿ロータを通過させ室内空気は再び室内へ、室外空
気は再び室外へ戻す構成になっている。
【０００８】
【作用】今、室内を除湿する場合は、室内空気送風量と
室外空気送風量の比を３：１になるように送風手段を制
御し、室内空気通路に配された加熱手段は加熱せず、こ
の為室温状態の室内空気が例えば１時聞に７〜８回転と
いったゆっくりと定速回転している吸湿ロータを通過す
る間に空気中の湿分が吸着除湿され乾燥空気となって再
び室内へ戻される。
【０００９】一方室外空気通路に配された加熱手段は加
熱状態としこの為、室外空気は１３０〜１４０℃の高温
状態となり、回転している吸湿ロータを通過する間に吸
湿ロータが室内空気から吸着した湿分を放湿させ室外へ
空気と共に排出する。吸湿ロータは、このように回転し
ている為、室内空気通路に在って室内空気が通過してい
る部分では吸湿し、室外空気通路に在って高温の室外空
気が通過している部分では放湿する。
【００１０】この場合吸湿ロータの吸湿速度と放湿速度
の比は１：３程度であるにもかかわらず室内空気通過部
面積と室外空気通過部面積が等しい為、吸湿状態に在る
時間と放湿状態に在る時聞が等しくなるので室外の高温
空気の通過風速即ち風量を室内の室温空気の通過風速即
ち風量のほぼ１／３に設定する事によって、吸湿速度と
放湿速度の整合性を図ると共に加熱手段の加熱時の熱量
を適正化する。図１は、直径５０ｍｍ、長さ５０ｍｍの
吸湿材を用いた雰囲気温度２５℃±２℃、雰囲気湿度６
０±３％ＲＨの室内での吸湿量と放湿量の経時変化を示
した図である。
【００１１】放湿量の経時変化は、その風量が吸湿時の
風量と同一の場合と、吸湿時の風量の１／３にした場合
を比較すると吸湿時間が９分に対して風量が同一の場合
は放湿時間が３分、風量を１／３にした場合は９分とな
っている。放湿時の空気温度は吸湿材の前面から５ｍｍ
上流地点で１３１℃である。このように吸湿時と放湿時
の通過面積を同じにし、放湿時の空気温度を１３０℃程
度にした場合では、吸湿時の風量に対し放湿時の風量を
１／３にする事によって吸湿時間と放湿時間のバランス
をとる事が可能である事がわかる。
【００１２】図２は、放湿時の空気温度を６８℃にした
場合の経時変化であり、吸湿容量即ち吸湿量は空気温度
が１３１℃の場合と比べてほぼ半減している。次に室内
を加湿する場合は、室内空気送風量と室外空気送風量の
比を除湿の場合とは逆に１：３になるように送風手段を
制御し、室内空気通路に配された加熱手段は加熱状態と
し、室外空気通路に配された加熱手段は加熱しない。こ
のようにして室外空気中の湿分を−旦吸湿ロータに吸湿
し室内空気に放湿させ室内を加湿することができる。
【００１３】以上説明したように、１台で除湿と加湿を
行う乾式の除加湿兼用の調湿器では、吸湿材の有する吸
湿能力を充分発揮させる放湿空気温度を確保し、その上
で室内を除湿する場合でも加湿する場合でも吸湿時間と
放湿時間のバランスを保つには、回転駆動される吸湿ロ
ークの室内空気通過面積と、室外空気通過面積を１：１
の比で等分に分割し室内を除湿する場合には室内空気風
量と室外空気風量の比を３：１、また室内を加湿する場
合にはその比を１：３になるようにする。こうする事に
よって室内の除湿能力も加湿能力も本来吸湿材の有する
能力を充分発揮させる事が可能となり更に加熱熱量の適
正化も図る事が可能となる。
【００１４】次に請求項（２）記載の調整器について説
明する。請求項（１）で説明した調湿器の構成に加え
て、吸湿ロータの下流に室内空気通路内及び室外空気通
路内に共に吸熱手段を設け、放湿時に加熱手段によって
高温にされた空気が吸湿ロータを通過した後も有する廃
熱を回収し加熱熱源として使えるようにするものであ
る。例えばヒートパイプのように熱を移動するだけのも
のを使う場合は、吸熱手段として吸熱用ヒートシンクと
吸湿ロータの上流に配された加熱手段の更に上流に放熱
用ヒートシンクを設けこれらヒートシンクの間をヒート
パイプで熱的に接続し廃熱を加熱手段の上流に回収す
る。
【００１５】また、熱電半導体を利用する場合には熱電
半導体自身が発熱部と吸熱部を有する為、吸熱部に吸熱
ヒートシンクを発熱部に放熱ヒートシンクを熱的に接続
し、室内空気通路にも室外空気通路にも吸湿ロータの上
流側に放熱ヒートシンクを下流側に吸熱ヒートシンクを
配する。熱電半導体は、直流電流を流すことによって吸
熱と発熱を行う一種のヒートポンプとして知られていて
その発熱量ＱＨは直流電圧Ｖと電流Ｉとの積である消費
電力Ｗと吸熱量ＱＣの和となる。加熱手段としてこの熱
電半導体の発熱部だけに依存することはもちろんの事、
補助加熱手段として電気ヒータのような加熱手段を、熱
電半導体の発熱部である放熱ヒートシンクと吸湿ロータ
の間に設けた併用型としても良い。
【００１６】加熱手段として単なる電気ヒータを使用す
る場合に比較して、電気ヒータに替えて熱電半導体を使
った場合の電力の節減効果は吸熱量ＱＣに相当し、約３
０〜４０％の低減が期待出来る。
【００１７】
【実施例】本発明を図面により説明する。 図３、４、
５、６は請求項（１）の調湿器の一実施例を示す図で図
３は調湿器を室内と室外の仕切り壁１４の室内側に取り
付けた状態での水平断面図である。図４は調湿器の外
観、図５は吸湿ロータの回転駆動部の説明用図、図６は
吸湿ロータの外観を示した図である。室内空気を矢印イ
の方向で循環させる通路と室外空気を矢印ロの方向で循
環させる通路を仕切っている仕切り板３に室内空気循環
用のモータ４ａをネジ（不図示）で取り付け、送風羽根
５ａがモータ４ａの軸に取り付けてある。
【００１８】又、室外空気循環用のモータ４ｂを同様に
仕切り板３に取り付け、その軸に送風羽根５ｂが取り付
けてある。電源スイッチ１２をＯＮにして通電し、室内
空気の湿度が湿度センサ（不図示）によって検知され調
節つまみ１３によって設定される希望湿度より高い場合
は自動的に制御器（不図示）によって除湿運転され、又
低い場合には自動的に加湿運転される。除湿運転並びに
加湿運転の場合には、送風モータ４ａ、４ｂ、送風羽根
５ａ、５ｂ、が回転し、吸湿ロータ７がこれの駆動モー
タ１８によって回転される。室内空気の送風量も室外空
気の送風量も共に２段階に切り換え調整可能になってい
て、その比はそれぞれ３：１に設定されている。
【００１９】これにより、除湿運転の場合には、室内空
気の送風量３に対し、室外空気の送風量を１にして運転
し、加湿運転の場合には室内空気の送風量を１／３に減
らし、室外空気の送風量を３倍にして、即ち風量の比を
除湿運転の場合とは逆に１：３にして運転する。吸湿ロ
ータ７は両端部が支持板１５、１５′の突起１５ａ、１
５ａ′により軸支され回転し、支持板１５、１５′には
２つの半円の通風口１５ｂ、１５ｂ′及び１５ｃ、１５
ｃ′が吸湿ロータ７の軸方向に通風するように開いてい
て、そのうちの一方は室内空気が通過し、もう一方は室
外空気が通過し、それぞれ漏れたりまた混じり合う事が
ないようにシール材（不図示）でシールされている。
【００２０】支持板１５、１５′は、吸湿ロータ７の長
さよりやや長いスペーサ１７ａ〜ｄで４ケ所サラ頭のネ
ジ１６ａ〜ｄ、１６ａ′〜ｄ′で締め付けられており吸
湿ロータ７が支持板１５、１５′と一体の突起１５ａ、
１５ａ′を中心にして回転できるように組み付けられて
成る。室内の空気は吸い込み口Ｘから吸い込まれフロン
トパネル２と仕切り板３の間に固定部９ａで固定された
加熱手段６ａを通過し、ゆっくり回転している吸湿ロー
タ７を通過し吐き出し口Ｙから再び室内へ戻される。又
室外空気は吸い込み口Ｓから吸い込まれバックパネル１
と仕切り板３の間に固定部９ｂで固定された加熱手段６
ｂをゆっくり回転している吸湿ロータ７の室内空気の通
過しない通気部分を通過して吐き出し口Ｔから再び室外
へ戻される。室内を除湿する場合には、加熱手段６ａを
加熱せず、加熱手段６ｂを加熱状態にする事によって、
室内空気は常温状態で吸湿ロータ７を通過する間に吸湿
され除湿空気となって室内へ戻され、室外空気は、加熱
手段６ｂによって加熱され高温空気となって吸湿ロータ
７を通過する間に室内空気から吸湿した湿分を放湿させ
加湿空気となって室外へ排出する。
【００２１】１台で室内を除湿したり加湿したりする為
に室内空気循環路に於いて除湿操作が必要であったり、
加湿操作が必要になり、吸湿ロータ７の室内空気通過面
積と室外空気通過面積を１：１に等しく分割してある。
吸湿ロータ７が定速回転である為、回転している吸湿ロ
ータ７の常温空気にさらされて吸湿状態である時間と高
温空気にさらされて放湿状態である時間が等しくなる
が、この両状態の時間の不均衡を、送風量の比を除湿時
には室内空気送風量が３に対し室外空気送風量を１と
し、又加湿時には、逆の１：３になるように電気的に切
り換えて運転できるようにして解消し、除湿性能も加湿
性能も同等の性能を出せるようにしてある。
【００２２】次に請求項２の実施例について説明する。
図７は熱電半導体の原理図、図８は熱電半導体の発熱部
を加熱手段、吸熱部を吸熱手段とした調湿器の模式図、
図９は更に補助加熱手段を設けた調湿器の模式図であ
る。熱電半導体２８は、２種類の熱電半導体素子２２、
２３を電極２４で接続し、直流電源２７によって電流を
流すことによって吸熱部から発熱部へ熱を組み上げる一
種のヒートポンプとして知られている。図８はこの熱電
半導体２８の発熱部に放熱用ヒートシンク２６を例えば
サーマルコンパウンドを介して圧接し熱的に良好に接続
し、室内空気通路と室外空気通路の両通路の吸湿ロータ
７の上流に配し、又、吸熱部に接続した吸熱用ヒートシ
ンク２５を吸湿ロータ７の下流に配したものである。発
熱部の発熱量ＱＨは直流電源の電圧Ｖと流れる電流Ｉの
積である消費電力Ｗと吸熱部から汲み上げる吸熱量ＱＣ
との和となる為、廃熱を回収した省エネルギー型の調湿
器となる。
【００２３】図９は、請求項１で説明した加熱手段６
ａ，６ｂを放熱用ヒートシンク２６と吸湿ロータ７の間
に設けたもので高温時の温度上昇が熱電半導体２９だけ
でまかなえない場合の一例である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１記
載の装置によれば、室内を１台で除湿したり加湿したり
する場合のいずれでも吸湿材の能力を充分発揮させるこ
とが出来るようになり、高温空気とする際の加熱熱量の
適正化が行える。又、請求項２記載の装置では、高温空
気が吸湿ロータを通過した後、それでも有する廃熱を加
熱熱量として回収するようにしたもので省エネルギー型
の調湿器とすることが出来る。
【００２５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の調湿器の吸湿量と放湿量の経時変化の
一例を示す図
【図２】本発明の調湿器の吸湿量と放湿量の経時変化の
一例を示す図
【図３】本発明の調湿器の断面図
【図４】本発明の調湿器の正面図
【図５】吸湿材のロータ回転モータを示す図
【図６】吸湿材のロータを示す斜視図
【図７】熱電半導体の原理図
【図８】本発明の調湿器の加熱手段の他の一実施例を示
す図
【図９】本発明の調湿器の補助加熱手段を示す図
【００２６】
【符号の説明】
１ バツクパネル ２ フロントパネル ３ 仕切り板 ４ａ，４ｂ，１８ モータ ５ａ，５ｂ 送風羽根 ６ａ，６ｂ 加熱手段 ７ 吸湿材のロータ ８ 伝動ベルト ９ａ，９ｂ 加熱手段固定部 １１ 電源コード １２ 電源スイツチ １３ 調節ツマミ １４ 仕切り壁 １５，１５’ ロータ支持板 １５ａ，１５ａ’ 突起 １５ｂ，１５ｂ’，１５ｃ，１５ｃ’ 通風口 １６ａ〜ｄ’ ネジ １７ａ〜ｄ スペーサ ２０ プーリ ２１ ローラ ２２，２３ 熱電半導体素子 ２４ 電極 ２５ 吸熱用ヒートシンク ２６ 放熱用ヒートシンク ２７ 直流電源 ２８ 熱電半導体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシングの内部に設けられた室内空気
    通路と室外空気通路に回転駆動される吸湿ロータを室内
    空気及び室外空気の通過面積がほぼ等しくなるようにま
    たがって配し、室内空気を吸い込み再び室内へ戻す送風
    手段と、室外空気を吸い込み再び室外へ戻す送風手段
    と、室内空気通路及び室外空気通路のそれぞれに吸湿ロ
    ータの上流に配された加熱手段を有し、室内を除湿する
    場合は室内空気通路に配された加熱手段を加熱せず、室
    外空気通路に配された加熱手段を加熱し、室内空気の送
    風手段の風量と室外空気の送風手段の風量を１：０．２
    〜１：０．５の比率とし、また室内を加湿する場合は、
    室内空気通路に配された加熱手段を加熱し室外空気通路
    に配された加熱手段を加熱せずに、室内空気の送風手段
    の風量と室外空気の送風手段の風量を０．２：１〜０．
    ５：１の比率としたことを特徴とする調湿器。
  2. 【請求項２】 室内空気通路及び室外空気通路のそれぞ
    れに、吸湿ロータの下流に吸熱手段を配し、吸湿ロータ
    の上流に配された加熱手段に熱を汲み上げられるように
    し、どちらかの通路の加熱手段を加熱した場合上記加熱
    空気通路において吸湿ロータ通過後の廃熱を回収し、加
    熱熱量の節減を可能としたことを特徴とする請求項
    （１）記載の調湿器
JP4257098A 1992-08-13 1992-08-13 調湿器 Pending JPH06185793A (ja)

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