JPWO2017022129A1 - 換気装置及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

実施形態によれば、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が提供される。この換気装置は、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する。このガス分離体は、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。

Description

本発明の実施形態は、換気装置及び空気調和装置に関する。

家庭やオフィス等の居住空間の快適性向上、及び、厳格な水分管理が要求される電池工場や食品工場での湿度制御のための手段として、調湿装置が知られている。

調湿装置では湿度の処理能力に対して処理に必要なエネルギ（消費電力）を削減する必要がある。例えば、除湿膜を備えた除湿膜モジュールと、吸着材を備えた吸着手段と、除湿膜モジュール及び吸着手段に空気を供給するための空気供給手段とを有し、除湿膜の一方の面に除湿すべき空気を供給し、もう一方の面に減圧した空気を供給することで、除湿すべき空気中に含まれる水分を除湿膜を介して減圧した空気側へと排出し、除湿された空気を得る方法が提案されている。

この方法では減圧のみで除湿すべき空気中に含まれる水分を除去できるため、水分吸着材で吸湿した水をヒータ等の加熱源で放出しながら湿度を制御する方法に比べ、空気温度の上昇、調湿モジュール外部への熱損失を抑えることができ、消費電力を抑えることが可能である。

但し、家庭やオフィス等の居住空間では、換気量を十分に確保するために、換気装置を設ける必要があり、換気装置と調湿モジュールの両方を建物内に設置しようとする場合、設置スペースの増加と設備導入コストの増加が問題となる。なお、建築基準法令により、住宅の居室の換気量として基準換気量Ｖｒ＝０．５×空間容積［ｍ^３/ｈ］を確保する必要があることが知られている。

近年、換気装置にデシカントロータによる調湿モジュールを組み合わせ、吸着材によって外気から供給された空気の水分を吸着し、かつ、ヒートポンプの熱源で加熱された排出空気によって吸着材の水分を脱出するシステムが提案されている。このようなシステムでは換気装置と調湿モジュールが一体化されているため、設備スペースと設備導入コストを削減することが可能となる。しかしながら、吸着材に吸着した水を脱着するために熱エネルギが必要となり、調湿モジュール外部への熱損失による消費電力の増加と、熱源となるヒートポンプ導入コストが問題となっていた。

特開２００３−３３６８６３号公報 特開２００５−２０１６２４号公報

このような事情から、設備スペースと設備導入コストを削減しつつ、消費電力を節減できる換気装置及び空気調和装置が望まれている。

本実施形態では、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が提供される。この換気装置は、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する。このガス分離体は、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。

図１は、第１の実施形態に係る換気装置の構成を示す説明図である。 図２は、同換気装置に組み込まれたガス分離体の一例を示す平面図である。 図３は、同換気装置に組み込まれたガス分離体の別の例を示す平面図である。 図４は、同換気装置を動作させた場合における時間と相対湿度との関係をαの値を変化させて示すグラフである。 図５は、第２の実施形態に係る換気装置の構成を示す説明図である。 図６は、同換気装置を動作させた場合における時間と相対湿度との関係をαの値を変化させて示すグラフである。 図７は、第３の実施形態に係る換気装置の構成を示す説明図である。 図８は、第４の実施形態に係る換気装置の構成を示す説明図である。 図９は、第５の実施形態に係る空気調和装置の構成を示す説明図である。

（第１の実施形態）
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［ｍ^３/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。

換気装置１００は、調湿モジュール１１０と、対象空間Ｒｘ内の空気を調湿モジュール１１０側へ送り出す第一の送風部（ガス供給部）１５０と、調湿モジュール１１０の一部分（減圧側通風路１１４）を減圧する減圧ポンプ（ガス排出部）１６０と、各部を接続し流体的な接続を行うライン（配管）Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を備えている。

調湿モジュール１１０は、第一の送風部１５０から供給された空気が流れる調湿側通風路（除湿）１１３と、 減圧ポンプ１６０で排気される空気が流れる減圧側通風路１１４と、調湿側通風路１１３と減圧側通風路１１４を仕切るガス分離体１２０とを備えている。

ガス分離体１２０は、調湿側通風路１１３内の空気中に含まれる水分（水蒸気）と、乾燥空気、すなわち乾燥空気成分である窒素、酸素、二酸化炭素及び、ＶＯＣガス（ホルムアルデヒド等）を一定の割合で透過する多孔質体もしくは多孔質膜である。

ガス分離体１２０は、図２に示すように、基材１２１と、調湿側通風路１１３側から減圧側通風路１１４側へと連通する多数の細孔１２２とを備え、細孔１２２には水分を選択的に透過する透湿材料１２３を部分的に充填されて形成されている。細孔１２２は、基材１２１に対し開口率が３０〜８０％、気孔径は０．０３μｍ〜１μｍとなるように設けられている。気孔径０．０３μｍ以下になると、水分と乾燥空気の透過速度が低下し、気孔径１μｍ以上だと、強度が低下するためであり、好ましくは気孔径０．０７μｍ〜０．５μｍ、開口率４０〜６０％の開口がより好ましい。

基材１２１の材質としてステンレス、ニッケル、アルミ、チタン、カーボン、アルミナ等を用いることができる。金属の場合、エッチングで開口を設けても良い。透湿材料１２３は、相対湿度３０％以上で１０ｗｔ％以上の吸湿性を有する材料で、ナフィオン、ポリウレタン、塩化リチウム、ゼオライト、シリカゲル等を用いることができる。これら吸湿性材料が空気中の水を吸って膨潤などを起こすことで細孔内の開口が疑似的に塞がれ、充填した細孔内への空気透過が抑制される。
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。

α＝（Ｎ４^water／Ｎ４^air）／（Ｎ３^water／Ｎ３^air） …（１）
ここで、（Ｎ３^water／Ｎ３^air）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、（Ｎ４^water／Ｎ４^air）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。

ここで、多孔質基材１２１の細孔１２２への透湿材料１２３の充填割合を、α＝２〜３０になるよう調整する。αを大きくするには、透湿材料１２３の細孔１２２への充填数を多くする必要があるが、透湿材料１２３は空気中に含まれるホコリ、砂等により目詰まりを起こしやすくなり、信頼性を低下させる。また、αが大きいと、透湿材料１２３の膨潤により、多孔質基材１２１の強度が低下する。

図３は、ガス分離体１２０の代わりに用いることができるガス分離体１３０を示す平面図である。ガス分離体１３０は、基材１３１と、調湿側通風路１１３側から減圧側通風路１１４側へと連通する多数の小径細孔１３２と大径細孔１３３とを備えている。

小径細孔１３２は径が１ｎｍ〜２０ｎｍの細孔であり、大径細孔１３３は径が５０ｎｍ〜１０μｍの細孔である。小径細孔１３２では、毛管凝縮により孔内の蒸気圧が高くなり、空気中の水分が凝縮しやすい。凝縮した水で乾燥空気の透過がブロックされ、水を選択的に透過させるこができる。一方、大径細孔１３３では孔内での凝縮が起こりにくいため、水と乾燥空気の両方が透過する。基材１３１に対して小径細孔１３２と大径細孔１３３を設ける比率を変えることで水と乾燥空気の透過比率「α」を調整することが可能となる。αを大きくするには、小径細孔１３２の割合を増やす必要があるが、小径細孔１３２は空気中に含まれるホコリ、砂等により目詰まりを起こしやすく、信頼性を低下させる。

第一の送風部１５０は、調湿側通風路１１３に対象空間Ｒｘ内の空気を供給し、再び空間に再循環させる手段である。第一の送風部１５０としては、例えば、ブロアやファンを用いることが好ましい。減圧ポンプ１６０は、減圧手段であって、減圧側通風路１１４内の圧力を調湿側通風路１１３に対して減圧する装置である。減圧ポンプ１６０によって調湿側通風路１１３を減圧することで、含まれる水及び水以外のガスである窒素、酸素、二酸化炭素等の気体を対象空間Ｒｘの外部へと排出することができる、減圧ポンプ１６０としては、例えば、ダイアフラム型真空ポンプやスクロール型真空ポンプを用いることができる。吸気口Ｒａは、対象空間Ｒｘの外部から空気を供給する役割を果たし、対象空間Ｒｘの壁面や、底面に内外を連通した開口で良い。補助排気部Ｒｂは、減圧ポンプ１６０からの排気が不足する場合に対象空間Ｒｘからの排気を補うもので、シロッコファン、軸流ファン等を用いることができる。

対象空間Ｒｘと第一の送風部１５０入口とはラインＬ１で流体的に接続され、第一の送風部１５０出口と対象空間ＲｘとはラインＬ２で流体的に接続される。ラインＬ１は第一の送風部１５０に流入する手前で分岐し、補助排気部ＲｂともラインＬ３で流体的に接続される、さらに、減圧側通風路１１４と減圧ポンプ１６０とはラインＬ４を介して流体的に接続される。

このように構成された換気装置１００の運転方法について説明する。まず、第一の送風部１５０を操作し、調湿側通風路１１３に対象空間Ｒｘ内の空気を供給する。減圧ポンプ１６０を操作し、減圧側通風路１１４の圧力を調湿側通風路１１３に対して減圧すると、ガス分離体１２０両面間で圧力差が生じ、調湿側通風路１１３から減圧側通風路１１４に水と乾燥空気の透過が生じる。減圧側通風路１１４に透過した水と乾燥空気は減圧ポンプ１６０を介して対象空間Ｒｘの外へと排出される。調湿側通風路１１３にて減圧側通風路１１４へと透過しなかった水と乾燥空気は再び対象空間Ｒｘへと戻る。水と乾燥空気の透過が生じると対象空間Ｒｘの圧力が低下するため、吸気口Ｒａから外部の気体が取り込まれ、換気が行われる。換気量が不足する場合には、補助排気部Ｒｂを動作させる。

ここで、換気装置１００を動作させた場合における時間と相対湿度との関係をαの値を変化させてシミュレーションを行った。シミュレーション条件は、床面積７０ｍ^２、空間容積１６８ｍ^３の空間を仮定し、住居等の居室向け常時換気設備で設定される基準換気量Ｖｒ＝０．５×空間容積［ｍ^３/ｈ］から、対象空間Ｒｘ外から内へラインＬ５を介して供給される必要換気量を８４[ｍ^３/ｈ]に設定した。環境条件は対象空間Ｒｘ内部、外部ともにＪＩＳ９６１７で定められる温度２７℃、湿度６０％、室内での負荷はないものとし、換気システム１００を動作させた時の対象空間Ｒｘ内の湿度変化を調べた。

膜状の透湿材料１２３の水透過速度は調湿側通風路１１３と減圧側通風路１１４の水蒸気分圧差に比例するため、減圧側通風路１１４を流れる対象空間Ｒｘの空気の相対湿度に比例する。透湿材料１２３は２７℃、湿度１００％条件で最大１０００ｇ/ｈの水透過能力が得られる条件を仮定した。

図４は、換気装置１００を動作させた場合における時間と相対湿度との関係をαの値を変化させて示すグラフである。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。

このように換気装置１００によれば、十分な換気量を確保すると共に、湿度低減を効果的に行うことを簡易な構成により実現できると共に、設備スペースと設備導入コストを削減しつつ、消費電力を節減できる。
（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。

換気装置２００は、調湿モジュール１１０と、部屋Ｒ外の空気を調湿モジュール１１０側へ送り出す第二の送風部（ガス供給部）２１０と、調湿モジュール１１０内を減圧する減圧ポンプ１６０と、各部を接続し流体的な接続を行うライン（配管）Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２を備えている。

第二の送風部２１０は、ブロア、軸流ファン、円心ファン等を用いることができる。排気口Ｒｃは、対象空間Ｒｘから空気を部屋Ｒ外へ排出する役割を果たし、部屋Ｒの壁面や、底面に内外を連通した開口で良い。

第二の送風部２１０と調湿側通風路１１３とはラインＬ１０で流体的に接続され、調湿側通風路１１３と空間とはラインＬ１１で流体的に接続され、さらに、減圧側通風路１１４と減圧ポンプ１６０とはラインＬ１２を介して流体的に接続される。

このように構成された換気装置２００の運転方法について説明する。まず、第二の送風部２１０を操作し、調湿側通風路１１３に部屋Ｒ外の空気を供給する。減圧ポンプ１６０を操作し、減圧側通風路１１４の圧力を調湿側通風路１１３に対して減圧すると、ガス分離体１２０両面間に圧力差が生じ、調湿側通風路１１３から減圧側通風路１１４に水と乾燥空気の透過が生じる。減圧側通風路１１４に透過した水と乾燥空気は減圧ポンプ１６０を介して対象空間Ｒｘの外へと排出される。調湿側通風路１１３にて減圧側通風路１１４へと透過しなかった水と乾燥空気は対象空間Ｒｘへと供給され、過剰な水と乾燥空気は排出口Ｒｃから排出される。

図６は、換気装置２００を動作させた場合における時間と相対湿度との関係をαの値を変化させて示すグラフである。環境条件は対象空間Ｒｘ内部、外部ともにＪＩＳ９６１７で定められる温度２７℃、湿度６０％、室内での負荷はないものとし、換気システム２００を動作させた時の対象空間Ｒｘ内の湿度変化を調べた。
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。

このような動作により、上述した換気装置１００と同様の換気機能を果たすことができる。したがって、十分な換気量を確保すると共に、湿度低減を効果的に行うことが可能となる。

このように換気装置２００によれば、十分な換気量を確保すると共に、湿度低減を効果的に行うことを簡易な構成により実現できると共に、設備スペースと設備導入コストを削減しつつ、消費電力を節減できる。
（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。

換気装置３００は、調湿モジュール１１０と、部屋Ｒ外の空気を調湿モジュール１１０側へ送り出す第二の送風部２１０と、調湿モジュール１１０内を減圧する減圧ポンプ１６０と、第二の送風部２１０と調湿側通風路１１３との間に配置された熱交換器３１０と、各部を接続し流体的な接続を行うライン（配管）Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ２０，Ｌ２１を備えている。

熱交換器３１０は、流路３１１と流路３１２とを備え、第二の送風部２１０から供給される対象空間Ｒｘ外の空気と対象空間Ｒｘから排出される空気とを顕熱交換する機能を有しており、例えば、プレート型熱交換器等が用いられる。

第二の送風部２１０と熱交換器３１０の流路３１１とはラインＬ２０で接続され、熱交換器３１０の流路３１１と調湿側通風路１１３とはラインＬ２１で流体的に接続されている。調湿側通風路１１３と対象空間ＲｘとはラインＬ１１で流体的に接続され、減圧側通風路１１４と減圧ポンプ１６０とはラインＬ１２を介して流体的に接続される。さらに、対象空間Ｒｘと熱交換器３１０とはラインＬ１３を介して流体的に接続され、ラインＬ１４を経て外部へと放出される。

次に、換気装置３００の運転方法について説明する。まず、第二の送風部２１０を操作し、調湿側通風路１１３に対象空間Ｒｘ外部の空気を供給する。減圧ポンプ１６０を操作し、減圧側通風路１１４の圧力を調湿側通風路１１３に対して減圧すると、ガス分離体１２０に圧力差が生じ、調湿側通風路１１３から減圧側通風路１１４に水と乾燥空気の透過が生じる。減圧側通風路１１４に透過した水と乾燥空気は減圧ポンプ１６０を介して対象空間Ｒｘの外へと排出される。調湿側通風路１１３にて減圧側通風路１１４へと透過しなかった水と乾燥空気は対象空間Ｒｘへと供給された後、熱交換器３１０にて外部から供給される空気と熱交換し、外へと排出される。

換気装置３００では、調湿モジュール１１０に流入する手前で対象空間Ｒｘ外部の空気と内部の空気を熱交換するため、調湿モジュール１１０による湿度処理に加えて温度調整が可能となる。したがって、換気装置３００によれば、十分な換気量を確保すると共に、湿度低減を効果的に行うことを簡易な構成により実現できると共に、設備スペースと設備導入コストを削減しつつ、消費電力を節減できる。さらに、換気、調湿、調温の３つの機能を簡易な構成により構築できる。
（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。

換気装置４００は、調湿モジュール１１０と、部屋Ｒ外の空気を調湿モジュール１１０側へ送り出す第二の送風部２１０と、調湿モジュール１１０内に送水する送水ポンプ（水供給部）４１０と、各部を接続し流体的な接続を行うライン（配管）Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１４を備えている。なお、減圧側通風路１１４は水供給路として機能する。

送水ポンプ４１０は、減圧側通風路１１４に水を供給する。水は市水の配管を利用する他、水タンク等を別途設けても良い。第二の送風部２１０と調湿側通風路（加湿）１１３とはラインＬ１０で流体的に接続され、調湿側通風路１１３と対象空間ＲｘとはラインＬ１１で流体的に接続される、送水ポンプ４１０と減圧側通風路１１４とはラインＬ１４を介して流体的に接続される。

次に、換気システム４００の運転方法について説明する。まず、送水ポンプ４１０を操作し、減圧側通風路１１４に水を供給する。次に、第二の送風部２１０を操作し、調湿側通風路１１３に対象空間Ｒｘ外部の空気を供給する。減圧側通風路１１４の水はガス分離体１２０を介して加湿側通風路３を流れる空気に吸収され、水分を含んだ空気がラインＬ１１を介して対象空間Ｒｘへと供給される。すなわち、加湿動作が行われる。

上述した換気装置１００，２００，３００では、調湿モジュール１１０を対象空間Ｒｘの空気を除湿するために用いたが、換気装置４００においては、湿度が低い場合において、減圧側通風路１１４に水を供給することで、調湿モジュール１１０を対象空間Ｒｘの空気を加湿するために用いる。

このように換気装置４００によれば、十分な換気量を確保すると共に、湿度増加を効果的に行うことを簡易な構成により実現できると共に、設備スペースと設備導入コストを削減しつつ、消費電力を節減できる。
（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。

空気調和装置５００は、換気装置５１０と、ヒートポンプ装置５９０とを備えている。なお、図９中５０１は、対象空間Ｒｘ外に配置された室外機、５０２は対象空間Ｒｘ内に設置された室内機を示している。

換気装置５１０は、室外機５０１に設けられた調湿モジュール１１０と、第三の送風部（ガス供給部）５２０と、減圧ポンプ１６０と、室内機５０２に設けられた吸気部５３０と、送風部５４０と、これら各部を接続し流体的な接続を行うライン（配管）Ｌ３０，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ４を備えている。

ヒートポンプ部５９０は、室外機５０１に設けられた室外機側熱交換器５９１と、室内機５０２に設けられた室内機側熱交換器５９２と、室外機側熱交換器５９１と室内機側熱交換器５９２とを接続する冷媒配管Ｌｘとを備えている。

室内機５０２に設けられた吸気部５３０と第三の送風部５２０とはラインＬ３０で流体的に接続され、第三の送風部５２０と調湿側通風路１１３とはラインＬ３１で流体的に接続され、調湿側通風路１１３と室内機５０２に設けられた送風部５４０とはラインＬ３２で流体的に接続されている。減圧側通風路１１４と減圧ポンプ１６０とはラインＬ４を介して流体的に接続され、室外機５０１の外部へと排出される。

このように構成された空気調和装置５００の運転方法について説明する。使用者が除湿モードの動作を指令すると、第三の送風部５２０により調湿側通風路１１３に対象空間Ｒｘ内の空気が供給される。減圧ポンプ１６０を操作し、減圧側通風路１１４の圧力を調湿側通風路１１３に対して減圧すると、ガス分離体１２０に圧力差が生じ、調湿側通風路１１３から減圧側通風路１１４に水と乾燥空気の透過が生じる。減圧側通風路１１４に透過した水と乾燥空気は減圧ポンプ１６０を介して対象空間Ｒｘの外へと排出される。調湿側通風路１１３にて減圧側通風路１１４へと透過しなかった水と乾燥空気は再びラインＬ３２を経て室内機５０２に設けられた送風部５４０から対象空間Ｒｘは排出される。したがって、換気及び調湿を行うことができる。

一方、必要に応じてヒートポンプ部５９０を駆動することで、室外機側熱交換器５９１と室内機側熱交換器５９２において熱交換が行われ、対象空間Ｒｘ内の温度調節が行われる。なお、温度調和空気の送風は、換気装置５１０の送風部５４０を共用して行うことができる。

本実施の形態ではヒートポンプ部５９０による温度制御に加え、調湿モジュール１１０による湿度制御と換気を行う。ヒートポンプ部５９０が温度のみを制御し、除湿モジュール１１０が湿度のみを制御することで、温度と湿度の独立制御が可能となり、快適性の向上及び、消費電力の低減が可能となる。また、室外機５０１と室内機５０２とを共用することができ、部品点数や設置スペースを低減できる。

このように空気調和装置５００によれば、十分な換気量を確保すると共に、湿度調整及び温度調整を効果的に行うことを簡易な構成により実現できると共に、設備スペースと設備導入コストを削減しつつ、消費電力を節減できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (6)

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請求項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請求項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請求項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. 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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