JPH0875190A - 空調レタン空気処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調設備にあって、空調レタン空気処理に伴
う潜熱負荷の低減を図って、運転エネルギーの消費を低
減できるようにする。 【構成】 室内１８からのレタン空気を外気と混合して
空調機５へ供給するに際し、空調機５と給気ダクト３の
間に筐体部とこの内部に配設される調湿材とを備えた空
調レタン空気処理装置４を設け、この内部を流通する空
気中の湿気分を吸収し或いは吸着していた水分を放散
し、空調機の潜熱負荷を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調レタン空気処理装
置に関し、特に、空調機に戻るレタン空気の湿度変動を
緩和して空調機にかかる潜熱負荷（温度調節に必要なエ
ネルギー量）を軽減する空調レタン空気処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空調機においては、レタン空
気（室内空気）の相対湿度（＝１００（％）×空気の水
蒸気分圧／その空気と同じ湿度の飽和空気水蒸気分圧）
が例えば４０％以下になると、加湿器を作動させて相対
湿度を４０％程度を維持するように制御を行っている。
加湿器は、ダクト内に設けられたノズルから蒸気を空気
中に拡散させてレタン空気の湿度を上げるもので、蒸気
噴射式、水噴霧式、気化式等がある。

【０００３】一方、相対湿度が約６０％を越えた場合、
高性能の制御を行うタイプの空調装置においては、取り
込んだ空気を冷却コイルで冷却して除湿した後、所定の
温度（例えば、摂氏２５度程度）にまで再熱している。
また、一般的な空調装置では、湿度が高いとき、一般に
は温度が高いことから冷却が行われ、温度が所定値（例
えば、摂氏２５度程度）まで冷却されると、冷却と同時
に或る程度の除湿が行われる。このため、特に除湿を行
うことは行われていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
に、高性能の制御を行うタイプの空調装置においては、
室内の湿度が高い場合の除湿対策として冷却と再熱を行
うことから、運転エネルギーを多く消費するという問題
がある。

【０００５】また、冷房時の湿度に関して成り行き運転
する場合には、設備コストは低くできるものの、室内環
境条件の悪化を招くという問題がある。

【０００６】そこで、本発明は、空調機にかかる潜熱負
荷の低減を図り、運転エネルギーの消費低減を可能にす
る空調レタン空気処理装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、室内からのレタン空気を外気に混合
して空調機へ供給可能な空気供給系を備えた空調設備に
おいて、前記空調機の前段に設けられて前記混合空気が
通風可能な筐体と、この筐体の内部に設けられて流通す
る空気中の湿気分を吸収し或いは吸着していた水分を放
散する調湿材とを設けた構成にしている。

【０００８】前記筐体は、フィンを内蔵し、その表面に
前記調湿材が装着された構造にすることも、内面に前記
調湿材を装着したダクトにすることも可能である。そし
て、調湿材には、多孔性粉粒体もしくはその成形体を用
いることができる。

【０００９】

【作用】上記した手段によれば、空調機に供給される空
気の相対湿度が高すぎる時には調湿材に吸湿され、ま
た、相対湿度が低すぎる時には空気中に水分を放出する
ように機能する。したがって、空調機にかかる潜熱負荷
を小さくすることができる。そして、再熱を不要にし或
いは最少にできることから、運転エネルギーの消費低減
を可能にし、更に、成り行き運転を行っても良好な室内
状態を得ることが可能になる。

【００１０】専用の筐体或いはダクトを空調機の前段に
配し、その内部に調湿材を設けることによって、スペー
ス的な制約を受けることなく、簡単な構成により、空調
機に供給される空気の吸湿または放湿を行うことができ
る。

【００１１】調湿材に用いた多孔性粉粒体、その成形体
は、耐熱性及び保守性に優れた特性を備えながら、吸湿
及び放湿を効果的に行うことができる。さらにアンモニ
ア、塩素、二酸化炭素等を吸着し空気質の改善に寄与す
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は本発明による空調レタン空気処理装
置及び適用される空調設備を示す構成図である。なお、
空気調和の方式には大別して十数種類があるが、以下の
実施例においては、単一ダクト・一定風量方式による設
備を例に説明する。

【００１４】外気に連通する外気取込ダクト１内には外
気の取り込みを制御するダンパ２が設置され、更に、外
気取込ダクト１には給気ダクト３が接続されている。こ
の給気ダクト３と空調機５の間には、調湿材（水分の吸
蔵性を有すると共に加熱によって蒸発可能な多孔性粉粒
体、例えば、ゼオライト、セピオライト、クリストバラ
イト、アタパルジャイト、シリカゲル、活性アルミナ、
バーミキュライト、珪酸カルミウムやこれら二種以上の
混合体を内蔵した空調レタン空気処理装置４が挿入され
ている。この調湿ボックス４によって、後記する様にレ
タン空気の調湿が行われる。

【００１５】ここでは、空調レタン空気処理装置４の構
成として、角筒状の筐体の中に複数のフィンを設け、こ
れらフィンの表面に調湿材を貼着した構成にしている。
この様な構成の他、筐体として機能するダクトと調湿材
の組み合わせ（ダクト内面に調湿材を貼着した構成）に
よる空調レタン空気処理装置４も可能である。

【００１６】また、調湿材に吸着した水分を積極的に蒸
発させることができるように、調湿材に近接または接触
させて電気ヒータを設けてもよい（なお、電気ヒータに
代えてボイラ１４に連通するコイルを用いてもよい）。

【００１７】空調機５は、エアフィルタ６、冷却コイル
７、加熱コイル８、加湿器９及び送風機１０の各々を空
気の流れ方向に順次配設して一体化した構成になってい
る。冷却コイル７には、バルブ１１を介して冷凍機１２
が接続され、冷却時に冷媒が供給される。また、加熱コ
イル８にはバルブ１３を介してボイラ１４が接続され、
温度を上げたい時にボイラ１４で発生させた蒸気（また
は温水）を加熱コイル８に供給する。更に、ボイラ１４
には、バルブ１５を介して加湿器９が接続され、温度を
調整した空気に対し加湿のための蒸気をノズルから供給
できる構成になっている。

【００１８】送風機１０には給気ダクト１６が接続さ
れ、その要所要所に設けた吹出口１７から空調を行った
空気が室内１８へ吹き出される。室内１８の内壁面に
は、吸込口１９が取り付けられ、この吸込口１９には屋
外に通じるように敷設された環気ダクト２０が接続され
ている。そして、環気ダクト２０の途中には、室内１８
の空気を吸い出すための駆動源となる環風機２１が設置
され、更に、排気口の近傍にはダンパ２２が配設されて
いる。

【００１９】このダンパ２２の環風機２１寄りの部位と
給気ダクト３の入り側との間には、環気（循環空気）を
給気ダクト３へ導くためのレタンダクト２３が接続さ
れ、このダクト内には環気の戻りを行うか否かを制御す
るためのダンパ２４、及びダクト内の温度に応じてスイ
ッチオンになるサーモスタット２５が配設されている。
このサーモスタット２５の作動に応じてバルブ１３が制
御される。また、室内１８内には、室内の湿度を検出す
るためのヒューミディスタット２６が設置され、その出
力状態に応じてバルブ１５が制御される。

【００２０】以上の構成において、通常は、外気と室内
環気との混合空気を空調機５に供給して空調を行うが、
ここでは動作を分かりやすくするため、外気のみの場合
と、室内環気のみの場合とに分けて説明する。

【００２１】まず、外気のみを用いて空調を行う場合、
ダンパ２，２２を“開”にし、ダンパ２４を“閉”にす
る。また、送風機１０、冷凍機１２、ボイラ１４及び環
風機２１を稼働させる。設定温度に対して給気温度が高
い場合、バルブ１１を冷却コイル７に対して開通させる
と共に加熱コイル８にボイラ１４からの温水が供給され
ないようにバルブ１５を閉め、冷凍機１２の冷媒を冷却
コイル７に供給し、エアフィルタ６を通過して来た清浄
空気の冷却が行われ、送風機１０によって給気ダクト１
６へ送り出され、更に、吹出口１７から室内１８内へ送
風される。室内１８内の空気は吸込口１９から環風機２
１の吸引力によって取り込まれ、環気ダクト２０を通し
て建物の外へ排出される。

【００２２】一方、設定温度に対して給気温度が低い場
合、バルブ１３を加熱コイル８に対して開通させると共
にバルブ１１を冷媒が循環する様に切り替え、冷却コイ
ル７を通して来る空気に対し加熱を施し、空気温度を上
げる。なお、温度状況によっては、冷却コイル７と加熱
コイル８の両方が同時に稼働し、設定温度に近づくよう
に運転が行われる。

【００２３】また、ヒューミディスタット２６で監視し
ていた室内湿度が設定値以下になった場合、バルブ１５
が開けられ、ボイラ１４から加湿器９へ蒸気が供給され
る。加湿器９のノズルから噴射された蒸気は空気中に混
入され、湿度を高める。

【００２４】次に、レタン空気を循環する運転の場合、
ダンパ２，２２を閉め、ダンパ２４を開ける。この操作
によって、環風機２１からのレタン空気はレタンダクト
２３へ流入し、空調レタン空気処理装置４へ送りこまれ
る。この空調レタン空気処理装置４では、レタン空気の
相対湿度が高すぎる場合には調湿材に吸湿され、レタン
空気中の湿度を低下させる。調湿された空気は、空調機
５へ送り込まれて空調が行われる。空調された空気は送
風機１０によって室内１８内へ供給される。

【００２５】一方、レタン空気の相対湿度が低すぎた場
合には、空調レタン空気処理装置４の調湿材から吸着し
ている水分を蒸発させ、空調機５にかかる潜熱負荷（人
体、厨房機器等のように水蒸気を発生するものによる潜
熱、すきま風等による潜熱に対する空調負荷）を小さく
することができる。また、再熱制御を行うことなく許容
範囲の相対湿度に維持することが可能になる。

【００２６】なお、外気と室内環気とを混合して空調機
５へ供給するには、ダンパ２４を全開にし、ダンパ２を
所定の開度にし、更にダンパ２２を閉鎖または所定の角
度に設定すればよい。この場合、ダンパ２とダンパ２２
の開度を相対的に変化させることによって混合量を調整
することができる。

【００２７】ところで、室内の相対湿度が常に高い状態
または常に低い状態が長く続いた場合、空調レタン空気
処理装置４の調湿材がフルに吸湿した状態または乾燥し
きった状態になり、調湿機能が機能しなくなる。そこ
で、空調時間帯以外の時間帯（停止時または送風のみの
運転時）に調湿材を外気に接触させて、調湿材の乾燥ま
たは吸湿の処置をとらねばならない。

【００２８】しかしながら、室内の相対速度は、在室人
数、外気の状態や量の変化等によって常に変動してい
る。したがって、室内の相対湿度が偏った方向にとどま
ることはなく、上記実施例のように、室内のレタン空気
と外気を混合した部分に空調レタン空気処理装置４を設
置して調湿を行えば、上記のように調湿材がフルに吸湿
し或いは乾燥しきった状態は生じにくい。

【００２９】なお、上記実施例においては、空調レタン
空気処理装置４を適用した空調設備は単一ダクト・一定
風量方式を例にしたが、これに限定されるものではな
く、潜熱負荷が問題となる全ての方式の空調設備に適用
可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、室内から
のレタン空気を外気に混合して空調機へ供給可能な空気
供給系を備えた空調設備において、前記空調機の前段に
設けられて前記混合空気が通風可能な筐体と、この筐体
の内部に設けられて流通する空気中の湿気分を吸収し或
いは吸着していた水分を放散する調湿材とを設ける構成
にしたので、空調機にかかる潜熱負荷を年間にわたり小
さくすることができる。そして、再熱を不要にし或いは
最少にできることから、運転エネルギーの消費低減が可
能になる。また、高湿度側で冷房による成り行き運転を
する場合にも、良好な室内状態を維持することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空調レタン空気処理装置を示す構
成図である。

【符号の説明】

１ 外気取込ダクト ２ ダンパ ３ 給気ダクト ４ 空調レタン空気処理装置 ５ 空調機 ６ エアフィルタ ７ 冷却コイル ８ 加熱コイル ９ 加湿器 １０ 送風機 １１ バルブ １２ 冷凍機 １３，１５ バルブ １４ ボイラ １６ 給気ダクト １７ 吹出口 １８ 室内 １９ 吸込口 ２０ 環気ダクト ２１ 環風機 ２２，２４ ダンパ ２３ レタンダクト ２５ サーモスタット ２６ ヒューミディスタット

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 徹雄 宮城県仙台市青葉区上杉一丁目７番１号 新東北化学工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内からのレタン空気を外気に混合して
   空調機へ供給可能な空気供給系を備えた空調設備におい
   て、 前記空調機の前段に設けられて前記混合空気が通風可能
   な筐体と、この筐体の内部に設けられて流通する空気中
   の湿気分を吸収し或いは吸着していた水分を放散する調
   湿材とを具備することを特徴とする空調レタン空気処理
   装置。
2. 【請求項２】 前記筐体は、内面に前記調湿材を装着し
   たダクトであることを特徴とする請求項１記載の空調レ
   タン空気処理装置。
3. 【請求項３】 前記筐体は、フィンを内蔵し、その表面
   に前記調湿材が装着されていることを特徴とする請求項
   １記載の空調レタン空気処理装置。
4. 【請求項４】 前記調湿材は、多孔性粉粒体もしくはそ
   の成形体であることを特徴とする請求項２または３記載
   の空調レタン空気処理装置。