| 【発明の名称】 |
吸着除湿装置及び換気装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】福田 光男
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
【氏名】矢島 義孝
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
【氏名】土井 全
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
【氏名】長谷川 惠一
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
|
| 【要約】 |
【課題】吸着材全体を容易に均一に加熱することができ、吸着材の再生効率をより一層向上させることができる。
【解決手段】２分割された吸着除湿素子１ａ、１ｂの外周に面状ヒーター１６を密着して巻きつけて構成することにより、面状ヒーター１６の熱を空気を介さずに吸着除湿素子１ａ、１ｂに直接伝達させることができるため、従来の高温風と輻射熱による空気を介して加熱する場合よりも、吸着除湿素子１ａ、１ｂ全体を容易に均一に加熱することができ、従来よりも、吸着除湿素子１ａ、１ｂの再生効率を向上させることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数に分割された吸着除湿素子と、分割された前記吸着除湿素子の外周に設けられた面状ヒーターとを有することを特徴とする吸着除湿装置。
【請求項２】 請求項１に記載の吸着除湿装置において、前記面状ヒーターは、前記吸着除湿素子の上流側の１部に設けずに下流側に設けたものであることを特徴とする吸着除湿装置。
【請求項３】 複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス穴と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有することを特徴とする吸着除湿装置。
【請求項４】 複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス隙間と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有することを特徴とする吸着除湿装置。
【請求項５】 複数に分割された吸着除湿素子と、分割された前記吸着除湿素子の外周に設けられた面状ヒーターとを有する吸着除湿装置を備えたことを特徴とする換気装置。
【請求項６】 複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス穴と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有する吸着除湿装置を備えたことを特徴とする換気装置。
【請求項７】 複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス隙間と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有する吸着除湿装置を備えたことを特徴とする換気装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸着除湿装置及び換気装置に係り、例えば、静止型吸着除湿素子を使用して、一台の機器で除湿・加湿・換気・暖房を行うことができる調湿換気技術に適用させることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、吸着材を用いた除湿装置の吸着材再生装置の再生効率を高め、再生工程の省エネルギー化を図る吸着材再生装置については、例えば、特開平５−２２２号公報で報告されたものが知られている。以下に、この従来の吸着材再生装置について図面を用いて説明する。
【０００３】図９は特開平５−２２２号公報による従来の吸着材再生装置の要部断面図である。固体吸着材１０１ａ、１０１ｂはハニカム状に成型され、吸着材１０１ａと吸着材１０１ｂの間に電熱ヒータからなる加熱源１０２が設けられている。吸着材１ａの上流には送風機１０３が設けられ、これらの構成要素全体が風路１０４により囲まれている。
【０００４】このように構成された吸着材再生装置は、再生工程に入ると、まず電熱ヒータ１０２が作動する。電熱ヒータ１０２は、送風機１０３により送られた空気を高温風にして、電熱ヒータ１０２より下流の吸着材１０１ｂを加熱する。一方、電熱ヒータ１０２よりも上流の吸着材１０１ａは、電熱ヒータ１０２からの輻射熱を受けて加熱される。
【０００５】この高温風と輻射熱による吸着材１０１ａ、１０１ｂの加熱により、吸着材１０１ａ、１０１ｂ中の湿分は脱離する。この従来の吸着材再生装置によれば、２分割された吸着材１０１ａと吸着材１０１ｂの間に加熱源１０２を配置し、この加熱源１０２により２分割された吸着材１０１ａ、１０１ｂを加熱するように構成している。
【０００６】このため、分割していない吸着材を加熱する場合よりも、２分割された吸着材１ａ，１ｂをより均一に加熱して、吸着材１ａ，１ｂ中の湿分をより均一に脱離させることができる。従って、分割していない吸着材を加熱する場合よりも、放熱損失を少なくして再生効率を高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来の吸着材再生装置は、エレメントの吸着材をスペースを空けて吸着材１０１ａと吸着材１０１ｂという具合に２分割にし、その２分割された吸着材１０１ａと吸着材１０１ｂの間のスペースに加熱源１０２を配置して構成することにより、分割していない吸着材を加熱する場合よりも、吸着材１０１ａ、１０１ｂをより均一に加熱して、再生効率を高めるというものである。
【０００８】しかしながら、このような従来の吸着材再生装置では、上流側の吸着材１０１ａを輻射熱で加熱するため，吸着材１０１ａを加熱して十分再生させようとすると、吸着材１０１ａの厚み寸法を吸着材１０１ｂとは同じにできずそれ程大きくできなかった。従って、吸着材１０１ａの厚みは、輻射熱によって十分再生させようとすると、吸着材１０１ｂよりも薄くしなければならなかった。
【０００９】また、下流側の吸着材１０１ｂは、再生による吸着熱を奪われるため、加熱源１０２を配置している側とは反対側の空気出口側の部分で温度が加熱源１０２側よりも下がり易い。従って、吸着材１０１ａ、１０１ｂ全体を均一に加熱させることは困難であり、再生効率を高めるには更に優れた加熱方法を行わなければならなかった。
【００１０】そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、吸着材全体を容易に均一に加熱することができ、吸着材の再生効率をより一層向上させることができる吸着除湿装置及び換気装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による吸着除湿装置は、複数に分割された吸着除湿素子と、分割された前記吸着除湿素子の外周に設けられた面状ヒーターとを有するものである。
【００１２】また、上記吸着除湿装置において、前記面状ヒーターは、前記吸着除湿素子の上流側の１部に設けずに下流側に設けたものである。
【００１３】本発明による吸着除湿装置は、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス穴と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有するものである。
【００１４】本発明による吸着除湿装置は、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス隙間と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有するものである。
【００１５】本発明による換気装置は、複数に分割された吸着除湿素子と、分割された前記吸着除湿素子の外周に設けられた面状ヒーターとを有する吸着除湿装置を備えたものである。
【００１６】本発明による換気装置は、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス穴と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有する吸着除湿装置を備えたものである。
【００１７】本発明による換気装置は、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された前記吸着除湿素子のうち、上流側の前記吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス隙間と、前記上流側の前記吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有する吸着除湿装置を備えたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
実施の形態１．図１、２は本発明に係る実施の形態１における吸着除湿装置の構成を示す図であり、図１はその吸着除湿装置の構成を示す断面上面図、図２はその吸着除湿装置の構成を示す正面図である。図３は図１、２に示す吸着除湿装置に使用される吸着除湿素子を示す斜視図である。図１〜３において、１ａ、１ｂは空気の流れる方向の断面にそれぞれ２分割された吸着除湿素子であり、１ｃは吸着除湿素子１ａ、１ｂに設けられた通路である。。
【００１９】この吸着除湿素子１ａ、１ｂの通路１ｃには、再生空気も吸着空気（除湿空気）も通過する。吸着除湿素子１ａ、１ｂは、例えば、セラミックス等の無機繊維にシリカゲル等を重合反応で結合させているのものであり、処理空気を通す直線状の多数の通路１ｃがコルゲート状に全体に渡って分布する直方体状や立方体状に構成されている。
【００２０】１６は２分割された吸着除湿素子１ａ、１ｂの外周に密着して巻き付けられた面状ヒーターである。吸着除湿素子１ａと吸着除湿素子１ｂは、この面状ヒーター１６を介して分割されている。面状ヒーター１６は、各種様々なものを適用させることができるが、密着性を考慮すると、帯状で厚みが薄く柔軟性があるものが好ましい。また、均一に加熱させることを考慮すると、表面全体を均一に加熱できる発熱部を持った面状ヒーター１６が好ましい。１７は面状ヒーター１６を通電するための端子である。
【００２１】吸着除湿素子１ａ、１ｂの再生は、面状ヒーター１６を端子１７から通電させて発熱させることにより行う。この時、吸着除湿素子１ａ、１ｂの上流側の部分は、面状ヒーター１６を巻き付けていないが、この面状ヒーター１６の巻き付けられていない上流側の部分は、下流側に巻き付けた面状ヒーター１６によって加熱された吸着除湿素子１ａ、１ｂの部分からの熱伝導によって加熱される。吸着除湿素子１ａ、１ｂの下流側は、直接巻き付けられた面状ヒーター１６によって加熱され、下流側程、高温になり再生効率の良い温度分布となる。
【００２２】このように、本実施の形態では、２分割された吸着除湿素子１ａ、１ｂの外周に面状ヒーター１６を密着して巻き付けて構成したため、面状ヒーター１６の熱を空気を介さずに吸着除湿素子１ａ、１ｂに直接伝達させることができる。このため、従来の高温風と輻射熱による空気を介して加熱する場合よりも、吸着除湿素子１ａ、１ｂ全体を容易に均一に加熱することができる。従って、従来よりも、吸着除湿素子１ａ、１ｂの再生効率を向上させることができる。
【００２３】また、本実施の形態では、図２に示すように、面状ヒーター１６を、吸着除湿素子１ａ、１ｂの外周に密着して巻き付ける際、上流側の１部には巻き付けずに、下流側に巻き付けて構成している。これにより、吸着除湿素子１ａ、１ｂにおける下流側の温度が下がらないように、下流側を加熱することができる。従って、従来、吸着除湿素子の上流側から再生高温空気を流したとき、脱着熱（水分の蒸発熱のようなもの）により、下流側程ほど温度が下がって再生が行われ難かった問題を抑えることができる。
【００２４】また、面状ヒーター１６を、上流側の１部には巻き付けずに、下流側に巻き付けて構成することにより、、次のような効果も考えられる。吸着除湿素子１ａ、１ｂに吸着する時は、流れの上流側から吸着して行く。この時、吸着除湿素子１ａ、１ｂの上流側程、吸着水分量が多くなり、下流側程、吸着水分量が少なくなる。この下流側の少ない水分量を脱着、即ち再生させるには、吸着除湿素子１ａ、１ｂの下流側を上流側よりも高温にした方が望ましい。従って、本実施の形態によれば、この下流側の少ない水分量の脱着を効率よく行うことができる。
【００２５】実施の形態２．図４、５は本発明に係る実施の形態２における吸着除湿装置の構成を示す図であり、図４はその吸着除湿装置の構成を示す断面上面図、図５はその吸着除湿装置の構成を示す断面正面図である。本実施の形態では、吸着除湿素子１ａ、１ｂは、空気の流れる方向に対して直交する方向にそれぞれ２分割されており、吸着除湿素子１ａ、１ｂには再生空気や吸着空気(除湿空気)が通る通路１ｃが設けられている。
【００２６】吸着除湿素子１ａと吸着除湿素子１ｂは、所定の隙間を開け離間して配置されている。更に、上流側の吸着除湿素子１ａには、吸着除湿素子１ａを貫通する複数のバイパス穴１ｃが設けられている。そして、上流側の吸着除湿素子１ａよりもさらに上流側にヒーター２が設けられている。ヒーター２も、上流側の吸着除湿素子１ａと所定の間隔を開け離間して配置されている。吸着除湿素子１ａ，１ｂとヒーター２は、周囲から挟み込むように配置された側板１３によって支持されている。
【００２７】再生時、再生空気は、ヒーター２に通電して加熱することによって高温にする。最初、上流側の吸着除湿素子１ａが再生されるが、一部の再生空気は、高温のままで上流側の吸着除湿素子１ａのバイパス穴１ｃから通過して、上流側の吸着除湿素子１ａで再生して温度降下した空気と混合して、下流側の吸着除湿素子１ｂの加熱再生を行う。
【００２８】このように、本実施の形態では、下流側の吸着除湿素子１ｂの再生をバイパス穴１ｃから通過してきた高温空気によって行うことができるので、上流側の吸着除湿素子１ａにバイパス穴１ｃを設けていない場合よりも、下流側の吸着除湿素子１ｂに対してより高温な空気を晒すことができ、その分再生効率を増大することができる。
【００２９】実施の形態３.図６、７は本発明に係る実施の形態３における吸着除湿装置の構成を示す図であり、図６はその吸着除湿装置の構成を示す断面上面図、図７はその吸着除湿装置の構成を示す断面正面図である。本実施の形態でも、吸着除湿素子１ａ、１ｂは、空気の流れる方向に対して直交する方向にそれぞれ２分割されており、吸着除湿素子１ａ、１ｂには再生空気や吸着空気(除湿空気)が通る通路１ｃが設けられている。
【００３０】吸着除湿素子１ａと吸着除湿素子１ｂは、所定の隙間を開け離間して配置されている。更に、上流側の吸着除湿素子１ａは、吸着除湿素子１ａ自身を空気の流れる方向に２分割することにより、吸着除湿素子１ａを貫通するバイパス隙間１ｅが設けられている。そして、上流側の吸着除湿素子１ａよりもさらに上流側にヒーター２が設けられている。
【００３１】ヒーター２も、上流側の吸着除湿素子１ａと所定の間隔を開け離間して配置されている。吸着除湿素子１ａ，１ｂとヒーター２は、周囲から挟み込むように配置された側板１３によって支持されている。バイパス隙間１ｅは、２分割された吸着除湿素子１ａと側板１３により形成される隙間となっており、吸着除湿素子１ａと吸着除湿素子１ｂの間の隙間にまで達している。
【００３２】再生時、再生空気は、ヒーター２に通電して加熱することによって高温にする。最初、上流側の吸着除湿素子１ａが再生されるが、一部の再生空気は、高温のままで上流側の吸着除湿素子１ａのバイパス隙間１ｅから通過して、上流側の吸着除湿素子１ａで再生して温度降下した空気と混合して、下流側の吸着除湿素子１ｂの加熱再生を行う。
【００３３】このように、本実施の形態では、下流側の吸着除湿素子１ｂの再生をバイパス隙間１ｅから通過してきた高温空気によって行うことができるので、上流側の吸着除湿素子１ａにバイパス隙間１ｅを設けていない場合よりも、下流側の吸着除湿素子１ｂに対してより高温な空気を晒すことができ、その分再生効率を増大することができる。
【００３４】なお、上記実施の形態１〜３で説明した吸着除湿装置は、各種様々な換気装置に適用させることができる。例えば、図８に示すような換気装置に適用させることができる。図８において、５１は吸着除湿装置、５３は送風機、５４は帯電フィルタ、５５は室外給気口、５６は室外排気口、５７は室内給気口、５８は室内排気口、５９は給気切換部、６０は切換部、６１は制御部である。
【００３５】また、上記実施の形態１〜３において、ヒーター２、１６からの放熱損失を小さくするためには、表面温度の低いヒーターや、断熱性能の良い断熱材を使用して構成してもよい。また、上記実施の形態１〜３では、吸着除湿素子１ａと吸着除湿素子１ｂと大きく２分割にした場合を例示したが、２分割に限るものではなく、吸着除湿素子を３分割以上にして構成してもよい。吸着除湿素子の内部温度をより効率よく高めることを考慮すると、吸着除湿素子の分割数を多くすることが好ましい。分割数を多くするほど、吸着除湿素子の厚みを薄くすることができるので、内部にまでより効率よく温度を高めることができ、再生効率をより向上させることができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明による吸着除湿装置によれば、複数に分割された吸着除湿素子と、分割された吸着除湿素子の外周に設けられた面状ヒーターとを有するように構成することにより、従来よりも、吸着除湿素子全体を容易に均一に加熱することができるので、吸着除湿素子の再生効率を向上させることができる。
【００３７】また、上記吸着除湿装置において、面状ヒーターを、吸着除湿素子の上流側の１部に設けずに下流側に設けて構成することにより、吸着除湿素子における下流側の温度が下がらないように、下流側を加熱することができるので、下流側の再生低下を抑えることができる。
【００３８】本発明による吸着除湿装置によれば、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された吸着除湿素子のうち、上流側の吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス穴と、上流側の吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有するように構成することにより、上流側の吸着除湿素子のバイパス穴を通過してきたより高温な空気を下流側の吸着除湿素子に対して晒すことができるので、その分再生効率を増大することができる。
【００３９】本発明による吸着除湿装置によれば、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された吸着除湿素子のうち、上流側の吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス隙間と、上流側の吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有するように構成することにより、上流側の吸着除湿素子のバイパス隙間を通過してきたより高温な空気を下流側の吸着除湿素子に対して晒すことができるので、その分再生効率を増大することができる。
【００４０】本発明による換気装置によれば、複数に分割された吸着除湿素子と、分割された吸着除湿素子の外周に設けられた面状ヒーターとを有する吸着除湿装置を備えて構成することにより、従来よりも、吸着除湿素子全体を容易に均一に加熱することができるので、吸着除湿素子の再生効率を向上させることができる。
【００４１】本発明による換気装置によれば、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された吸着除湿素子のうち、上流側の吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス穴と、上流側の吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有する吸着除湿装置を備えて構成することにより、上流側の吸着除湿素子のバイパス穴を通過してきたより高温な空気を下流側の吸着除湿素子に対して晒すことができるので、その分再生効率を増大することができる。
【００４２】本発明による換気装置によれば、複数に分割された吸着除湿素子と、複数に分割された吸着除湿素子のうち、上流側の吸着除湿素子に設けられた複数のバイパス隙間と、上流側の吸着除湿素子よりもさらに上流側に設けられたヒーターとを有する吸着除湿装置を備えて構成することにより、上流側の吸着除湿素子のバイパス隙間を通過してきたより高温な空気を下流側の吸着除湿素子に対して晒すことができるので、その分再生効率を増大することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
|
| 【出願日】 |
平成１４年１月１５日（２００２．１．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２４３９
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 金雄 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００３−２０５２１５（Ｐ２００３−２０５２１５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月２２日（２００３．７．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−５７１４（Ｐ２００２−５７１４） |
|