JP2833237B2 - 乾式除加湿装置 - Google Patents

乾式除加湿装置

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JP2833237B2 JP3831791A JP3831791A JP2833237B2 JP 2833237 B2 JP2833237 B2 JP 2833237B2 JP 3831791 A JP3831791 A JP 3831791A JP 3831791 A JP3831791 A JP 3831791A JP 2833237 B2 JP2833237 B2 JP 2833237B2
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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は給水及びドレン水処理が
不要な乾式除加湿装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の乾式除加湿装置は、例えば、特開
昭63−286634号公報に示すものがあげられる。
この装置は図2に示されるように上から順に風路切り替
え部5、吸着材1とヒータ2、送風機3、風路切り替え
部4から構成され、風路切り替え部4,5はそれぞれ室
内外へ風路を切り替えができるようになっている。
【0003】上記構成において加湿する時は、風路切り
替え部4は室外側に開口し室外空気を吸着材1を通過さ
せた後風路切り替え部5をへて再度室外に戻るように設
定され、室外空気の水分は吸着材1に吸着される。その
後風路切り替え部4,5は室外側の風路を閉塞し、室内
の空気が吸着材1を通過後、再度室内へ戻るように設定
されている。この時、室内空気がヒータ2で加熱され、
吸着材1を通過するときに前記吸着材1を加熱して吸着
している水分を脱離させ、この水分を室内へ供給するこ
とにより乾式加湿がおこなわれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の乾式
除加湿装置の構成では、再生時、吸着材1に供給され
る空気温度は、前記の吸着動作時の温度より高くして供
給し、吸着材1に吸着されている水分を脱離させる方式
であるサーマルスウィングアブゾプション(Therm
al Swing Adsorption)を採用して
いるが、空気をヒータ2により昇温する時の熱交換損
失、温風が風路を通過する際の放熱損失、温風が吸着材
1を加熱する際の熱損失等がある。このため、エネルギ
消費が多くなり、他の加湿方式に比べ、ランニングコス
ト(超音波方式と比較すると10倍近く高い)が高く価
格競争力がなかった。さらに、吸着動作−再生動作の繰
り返しは除加湿負荷に関係なく、給気量、給気時間、再
生時間等が一定であったため、負荷に応じた最適な運転
にならず、運転ロスが大きかった。
【0005】室内外を連通する風路を設けているにも
かかわらず、室内空気の除湿もしくは加湿しか行えず、
空気成分を制御することができなかった。換言するなら
ば施工工事を伴う割に水分以外の空気成分の制御ができ
なかった。
【0006】加湿時、吸着材1に吸着している水分と
窒素が室内に供給されるために、室内湿度は増加する
が、酸素濃度が減少する。等の問題を有していた。
【0007】本発明は、かかる従来の問題点を解消する
もので、消費電力が少なく、水分以外の空気成分も制御
できる乾式除加湿装置である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、吸着材と前記吸着材に組み込まれた加熱
源とからなる吸着部と、前記吸着部に空気を送る送風機
と、温湿度及び空気成分の濃度を検出する検知素子と、
前記検知素子からの情報により、前記送風機、吸着部を
制御する制御部とからなり、前記制御部は、検知素子か
らの情報により、吸着部に空気を通過させる送風機の送
風能力を変化させ、空気中の水分を吸着させる吸着動作
指示と、検知素子からの情報により、前記吸着材に送風
機によって空気を送り込むと同時に加熱源の加熱能力を
変化させ、前記吸着材中に吸着されている水分を脱離さ
せる再生動作指示をする。
【0009】
【作用】本発明は、上記した構成によって、検知素子
は、室内の温度湿度、空気成分を監視し、一定限度濃度
を越えると、制御部により、除湿換気、加湿換気運転を
選択することにより、室内の湿度、空気成分の安定を図
ることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。
【0011】図1において、1Aは吸着部で、この吸着
部1Aは加熱源2に吸着材1が担持され、コルゲート状
に成形されている。3は送風機で、吸着部1Aの上流側
に配置している。4は、帯電フィルタであり、送風機3
より上流側に設けている。5は室外空気を取り入れる室
外空気給気口で、6は室外に空気を排気する室外排気口
であり、室外給気口5と室外排気口6は2重管を構成し
ている。7は室内給気口であり、8は室内排気口であ
る。9は給気切り替え部で、給気を室内側からか、室外
側からかを選択する。10は排気切り替え部であり、排
気を室内側か室外側かに選択する。11は、室内温湿
度、CO2 、O2濃度を検出する半導体及び高分子膜か
らなる検知素子である。12は検知素子11からの信号
に基づき、加熱源2のON−OFF制御、送風機3の運
転状態、各切り替え部9,10を制御する制御部であ
る。
【0012】上記構成にもとづいて、動作を説明する。
検知素子11からの信号により、室内の湿度が高く、C
2 濃度も高いと制御部が判断すると、除湿換気運転に
なり、室内の除湿と換気を行う。(仮に、湿度だけが高
い場合には、除湿運転だけを、CO2 濃度のみが高い場
合には、換気運転のみを行うことになる。)湿度が極め
て高い場合、急速に除湿する必要がある。この時は、制
御部12は、吸着材1に供給する空気量を多くし、吸着
時間を短くし、加熱源2の加熱量を最大にして吸着材1
の温度をより高め、再生時間を短縮することにより、単
位時間当たりの吸着動作−再生動作の繰り返し回数を増
やし、除湿能力を高めるように作動させる。
【0013】具体的な動作を説明する。制御部12は、
まず吸着材1に吸着している水分を脱離するため(送風
機3を運転しなくても、拡散により空気中の水分が吸着
材1に必ず吸着しているため、この水分を最初に脱離す
る必要がある)給気切り替え部9は、室外側を閉塞し、
排気切り替え部10は、室内側を閉塞し、送風機3と加
熱源2を動作させる。室内空気は、加熱源2によって加
熱された吸着材1から脱離した水分を吸着材1から追い
出し、室外排気口6から排気される。この時、排気空気
中には、吸着材1から受けた水分と室内空気成分が含ま
れている。時間が経過し、吸着材1中の水分がなくなる
と、制御部12は、加熱源2の通電を切り送風機3のみ
を運転させることにより、吸着材1の温度を水分が吸着
できる水準まで低下させる。続いて、制御部12は、吸
着材1に水分を吸着させる吸着動作をするために、送風
機の運転を停止させ、給気切り替え部9が室内側を閉塞
し、排気切り替え部10が室外側を閉塞するようにす
る。その後、送風機3を運転する。これにより、室外給
気口5より導入された室外空気は帯電フィルタ4によっ
て、塵埃・浮遊粒子などを吸着されながら、吸着材1を
通過して水分が吸着され、清浄な乾燥空気として室内排
気口8より室内に供給される。以上の再生動作−吸着動
作を繰り返すことにより、除湿換気ができる。この一連
の動作の中で、加熱源2が直接吸着材1を加熱するた
め、熱ロスが極めて少ない省エネルギの除湿換気が実現
できる共に、室内の湿度を減少させ、合わせてNOX
CO2 、CO、臭い成分なども低減できる効果がある。
この際、吸着動作の時のみ、給気切り替え部9、排気切
り替え部10を共に、室外側空気を閉塞するように構成
してもよく、除湿効果が増す。
【0014】次に、加湿換気運転について説明する。検
知素子11からの信号により、室内の湿度が低く、CO
2 濃度も高いと制御部が判断すると、加湿換気運転によ
り、室内の加湿と換気を行う。(仮に、湿度だけが低い
場合には、加湿運転だけを、CO2 濃度のみが高い場合
には、換気運転のみを行うことになる。)湿度が極めて
低い場合、急速に加湿する必要がある。この時は、制御
部12は、吸着材に供給する空気量を多くし、吸着時間
を短くし、加熱源2の加熱量を最大にして吸着材1の温
度をより高め、再生動作時間を短縮することにより、単
位時間当たりの吸着動作−再生動作の繰り返し回数を増
やし、加湿能力を高めるように作動する。
【0015】具体的な動作を示すと、加湿換気時、制御
部12は吸着動作から開始するように指示をする。(吸
着材1には、拡散により吸着した水分があるが、飽和吸
着量付近まで吸着させるためにまず吸着動作から開始す
る。第1回目の吸着動作時間は、それ以降の吸着動作時
間より短くしてもよい。)給気口切り替え部9は室外側
を閉塞し、排気切り替え部10は室内側を閉塞する。送
風機3は運転を開始し、吸着材1に室内空気を供給し、
水分を吸着させる。乾燥した空気は室外排気口6から排
気される。吸着材1が破過状態になると、制御部12は
送風機3の運転を停止し、給気切り替え部9が室内側を
閉塞し、排気切り替え部10が室外側を閉塞するように
する。その後、制御部12は加熱源2に通電し、吸着材
1を加熱させる。室外空気は帯電フィルタ4を通過後、
加熱により再生温度まで達して水分を脱離し始めた吸着
材1を通り、水分を受取り室内に給気される。以上の吸
着動作−再生動作を繰り返すことにより、加湿換気がさ
れる。この動作中には、加熱源2が直接吸着材1を加熱
するため、熱ロスが極めて少ない省エネルギの加湿換気
が実現できると共に、室内の湿度を上昇させ、酸素濃度
を低下させる事なく、合わせてNOX 、CO2 、CO、
臭い成分などを低減できる効果がある。この際、吸着動
作時のみ、給気切り替え部9、排気切り替え部10を共
に室内側を閉塞すると、加湿効果は一層高まる。なお、
全ての運転終了後、制御部12は給気切り替え部9、排
気切り替え部10が室外側が閉塞されるようにし、使用
していないときに室外空気が室内に流入しないようにす
ることは言うまでもない。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明の乾式除加湿装置に
よれば、次の効果が得られる。
【0017】再生動作は、吸着材を直接加熱するた
め、温風による間接加熱方式に比べ、熱ロスが少なく、
省エネルギ運転ができる。また、吸着部の再生動作の応
答特性も良くなるから、除湿、加湿能力も増す。
【0018】除湿・加湿する際、単なる除加湿だけで
なく、換気機能を付加することができ、湿度以外の空気
成分を制御できる。特に、加湿時、従来の装置では室内
の酸素濃度が低下するが、本発明では酸素濃度はほとん
ど影響を受けない。
【0019】除湿・加湿時にそれぞれに最適な動作か
ら開始することにより、除湿及び加湿能力をさらに高め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における乾式除加湿装置の構
成図
【図2】従来の実施例における除加湿装置の構成図
【符号の説明】
1A 吸着部 1 吸着材 2 加熱源 3 送風機 5 室外給気口 6 室外排気口 7 室内給気口 8 室内排気口 9 給気切り替え部 10 排気切り替え部 11 検知素子 12 制御部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸着材と前記吸着材に組み込まれた加熱源
    とからなる吸着部と、前記吸着部に空気を送る送風機
    と、温度湿度及び空気成分の濃度を検出する検知素子
    と、前記検知素子からの情報により、前記送風機、吸着
    部を制御する制御部とからなり、前記制御部は、検知素
    子からの信号により、送風機の送風能力を変化させ、空
    気中の水分を吸着材に吸着させる吸着動作指示と、前記
    吸着材に送風機によって空気を送り込むと同時に加熱源
    の加熱能力を変化させ、前記吸着材中に吸着されている
    水分を脱離させ動作指示をする乾式除加湿装置。
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