(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２通風路はその中を流れる空気が吸湿性及び通気性をもつ吸着材を通過するように設けられており、前記第１通風路内の空気が前記吸着材を通ったとき空気中の水分が該吸着材に吸着され、前記第２通風路内の空気が上流側に設けられた第１加熱手段で加熱された後に前記吸着材を通過したとき該吸着材に吸着されていた水分が蒸発するものであって、加湿運転時には前記第１及び第２通風路に室内空気が流れ、前記吸着材にて水分が吸着除去された前記第１通風路内の空気は室外に排出され、前記吸着材を通ることで水蒸気が与えられた前記第２通風路内の空気は室内に戻される調湿機において、
中に流れる空気を冷却する凝縮器と、
該凝縮器に連通した貯水槽と、
水を加熱する第２加熱手段と、
を設けたことを特徴とする調湿機。
【請求項２】
前記凝縮器内に流れる空気を冷却して凝縮させた水を前記貯水槽に貯める貯水運転と、貯めた水を前記第２加熱手段により水蒸気にして室内に放出する加湿補助運転とを行うことができ、該加湿補助運転は前記加湿運転と同時に行うことを特徴とする請求項１に記載の調湿機。
【請求項３】
室外には前記吸着材と前記第１及び第２通風路と前記凝縮器と前記貯水槽とを設けると共に室内には室内に連通した開口を有する加湿槽を設け、前記貯水槽内の水を加湿槽に移す送水手段を有し、前記第２加熱手段は前記加湿槽内に配されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の調湿機。
【請求項４】
前記貯水槽は前記凝縮器に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の調湿機。
【請求項５】
前記貯水槽は雨が当たるところに設置されていて、室外に連通する開口が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の調湿機。
【請求項６】
前記貯水槽には中に水が入った給水タンクが取り付けられており、中の水は前記貯水槽内に流入することを特徴とする請求項３に記載の調湿機。
【請求項７】
前記凝縮器内には室外空気が導かれることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の調湿機。
【請求項８】
室外空気の温度及び湿度を検知する検知手段を設けており、該検知手段の結果によって得られた室外空気の絶対湿度が所定値よりも高いと前記貯水運転を行うことを特徴とする請求項７に記載の調湿機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着材を備えたものであって室内空気の湿度を調節する調湿機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の調湿機の一例について説明する。図１７は該調湿機の概略構成図である。この調湿機には、吸着材として略円柱形を成す吸湿ロータ１が備えられている。該吸湿ロータ１の中心軸にはモータ２の軸２ａが接続されていて回転する。
【０００３】
この吸湿ロータ１は次のようにして作製される。即ち、吸湿効果を有するゼオライトを溶解した溶液に所定の幅及び長さを有するセラミックシートなどの帯状のシート基材を含浸することで、該シート基材の表面にゼオライトを担持させる。このようなシート基材を２体用意して、一方のシート基材にだけ高さ１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の畝が幅方向に延びるようにコルゲート加工を施し、該シート基材に他方のシート基材を接着する。そして、一体となったシート基材を長さ方向に沿って巻回し略円柱形に形成する。
【０００４】
従って、この吸湿ロータ１は軸方向に延びるシート基材の隙間を空気が通過することができる。そして、その隙間は端面から見るとハニカム状を成していて空気の圧損失が低くなるように設計されている。
【０００５】
吸湿ロータ１に対して第１通風路を形成する吸湿通風路３は一端が室内に臨む第１吸込口４１となっており、途中で吸湿ロータ１を介装して他端が連通部４に達している。また、第２通風路を形成する再生通風路５は一端が室内に臨む第２吸込口４２となっており、途中で吸湿ロータ１を介装して他端が連通部４に達している。図に示すように、吸湿通風路３及び再生通風路５は空気の流れが吸湿ロータ１の軸方向と平行になるように該吸湿ロータ１を介装している。
【０００６】
連通部４からは室内通風路６及び室外通風路７が延びていて、室内通風路６の端部は室内に臨む第１吹出口４３となっており、室外通風路７の端部は室外に臨む第２吹出口４４となっている。また、連通部４を介さずに室外と室内を連通する自然換気用通風路８も設けられており、その両端は室外側が第３吸込口４５、室内側が第３吹出口４６となっている。
【０００７】
吸湿通風路３内には吸湿ロータ１よりも上流側に吸湿ファン９が設けられている。また、再生通風路５内には吸湿ロータ１よりも上流側に再生ファン１０と第１加熱手段であるヒータ１１とが設けられている。
【０００８】
連通部４内には通風路切替えダンパー５１が設けられている。該通風路切替えダンパー５１は調湿機の運転に応じて向きを変え、吸湿通風路３及び再生通風路５をそれぞれ室内通風路６及び室外通風路７に接続する。
【０００９】
上述した調湿機の動作について説明する。除湿運転の場合、図１７に示すように通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室内通風路６に連通し、再生通風路５は室外通風路７に連通する。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。尚、図中破線矢印は空気の流れを示している。
【００１０】
吸湿ファン９により第１吸込口４１から吸湿通風路３内に導かれた室内空気は、吸湿ロータ１を通ることでその水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室内通風路６を経て第１吹出口４３から室内へ吹き出す。
【００１１】
一方、再生ファン１０により第２吸込口４２から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過する。このとき、吸湿ロータ１の回転により吸湿通風路３内で水分を吸着した領域は再生通風路５内に入っており、その領域を加熱された空気が通過すると吸着していた水分は蒸発して脱離する。
【００１２】
従って、再生通風路５内の空気は水分を多く含んだ状態となり、その後、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。また、再生通風路５内で水分が脱離した吸湿ロータ１の領域は回転により再び吸湿通風路３内に入り、空気中の水分を吸着する。
【００１３】
このように、吸湿ロータ１での水分の吸着及び脱離が繰り返されることで、第１及び第２吸込口４１，４２から吸引された室内空気中の水分は第２吹出口４４より室外に排出される。従って、室内の湿度は徐々に低くなる。
【００１４】
また、第２吹出口４４より室内空気が室外へ排出されているので、室外空気は第３吸込口４５から自然換気用通風路８を経て第３吹出口４６より室内に流入する。
【００１５】
次に、加湿運転の場合、図１８に示すように通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室外通風路７に連通し、再生通風路５は室内通風路６に連通する。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。
【００１６】
第１吸込口４１から吸湿通風路３内に導かれた室内空気は、吸湿ロータ１を通ることでその水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。
【００１７】
一方、第２吸込口４２から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過することで、除湿運転と同様にして水分が与えられる。そして、この空気は連通部４より室内通風路６を経て第１吹出口４３から室内へ吹き出す。
【００１８】
つまり、第１及び第２吹出口４１，４２から吸引された室内空気中の水分は第１吹出口４３より室内に戻され、乾燥した空気だけが第２吹出口４４より室外に排出される。また、第２吹出口４４より室内空気が排出されているので、室外空気は自然換気用通風路８を経て室内に流入する。これによって、室内の湿度は徐々に高くなる。
【００１９】
次に、換気運転の場合、図１９に示すように通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室外通風路７に連通し、再生通風路５は室内通風路６に連通する。そして、この状態で吸湿ファン９にのみ通電する。第１吸込口４１から吸湿通風路３内に導かれた室内空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。また、室内空気が室外へ排出されるので自然換気用通風路８からは室外空気が室内に流入する。これによって、室内の換気がなされる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の調湿機では、加湿運転時（図１８参照）に再生通風路５の吸湿ロータ１の下流側を流れる空気中の水分量、即ち再生量は室内及び室外空気の絶対湿度によって決まる。従って、冬場など空気が乾燥した環境で使用した場合は、特に運動初期に吸湿ロータ１の吸湿率が１００％に達しないため再生量は少ない。つまり、加湿能力は低く、快適な湿度に達するまでに非常に長い時間を要するという問題があった。室内容積に対して該調湿機の加湿能力が低い場合も同様である。
【００２１】
また、吸湿ロータ１などの主な構成は室内壁面に設置した装置外箱（図示せず）内に収納されている。この室内側の装置外箱は収納した部品の点数が多いので従来の調湿機、例えば換気扇に比べると寸法が大きい。従って、見栄えが悪く、威圧感が生じるという問題があった。
【００２２】
本発明は、上記課題をかんがみて成されたものであり、加湿運転の際に快適湿度に達するまでの時間を短縮した調湿機を提供することを目的とする。また、その他の目的は、室内に設置される装置外箱を小型化した調湿機を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の調湿機は次のような構成である。即ち、第１及び第２通風路はその中を流れる空気が、吸湿性及び通気性をもつ吸着材を通過するように設けられており、第１通風路内の空気が吸着材を通ったとき空気中の水分が吸着材に吸着され、第２通風路内の空気が上流側に設けられた第１加熱手段で加熱された後に吸着材を通過したとき吸着材に吸着されていた水分が蒸発する。そして、加湿運転時には第１及び第２通風路に室内空気が流れ、吸着材にて水分が吸着除去された第１通風路内の空気は室外に排出され、吸着材を通ることで水蒸気が与えられた第２通風路内の空気は室内に戻される。ここで、中を流れる空気を冷却する凝縮器と、該凝縮器に連通した貯水槽と、水を加熱する第２加熱手段とを設けている。
【００２４】
また、上記調湿機は凝縮器内を流れる空気を冷却して凝縮させた水を貯水槽に貯める貯水運転と、貯めた水を第２加熱手段により水蒸気にして室内に放出する加湿補助運転とを行うことができ、該加湿補助運転は前記加湿運転と同時に行う。
【００２５】
つまり、上記調湿機では加湿運転を単独で行ってもよいし、加湿補助運転と同時に行ってもよい。加湿運転と加湿補助運転を同時に行った場合、加湿運転では吸着材によって第１及び第２通風路を流れる室内空気中の水分は室内に戻され、乾燥した空気だけが室外に排出される。また、室内空気を排出しているので、自然換気として室内には室外空気が流入する。一方、貯水運転によって貯水槽には予め水が貯められており、加湿補助運転ではこの水を第２加熱手段で水蒸気にして室内へ供給する。
【００２６】
また、本発明の調湿機は上述した構成において、室外には吸着材と第１及び第２通風路と凝縮器と貯水槽とを設けると共に、室内には室内に連通した開口を有する加湿槽を設ける。そして、貯水槽内の水を加湿槽に移す送水手段を有し、第２加熱手段は加湿槽内に配されている。
【００２７】
つまり、この調湿機では主な構成が室外に設置されている。この場合、貯水運転では空気中の水分を凝縮させて貯水槽に貯めておき、加湿補助運転では送水手段によって貯水槽内の水を加湿槽に送り、送られてきた水を第２加熱手段によって水蒸気にする。この水蒸気は加湿槽の開口から室内に放出される。
【００２８】
また、貯水槽が凝縮器に対して着脱自在である場合は、凝縮器から取り外した貯水槽に水道水を供給することができる。
【００２９】
また、該貯水槽が雨の当たるところに設置されている場合は室外に連通する開口が設けられている。従って、この貯水槽内には開口から雨水が流入できる。さらに、この貯水槽に水道栓に接続された給水口が設けられていると、雨水のほかに水道水も該貯水槽内に供給できる。
【００３０】
また、中に水が入った給水タンクが貯水槽に取り付けられている場合は、該給水タンクによって水を該貯水槽に供給する。
【００３１】
また、本発明の調湿機は上述した構成において、凝縮器内には室外空気が導かれている。従って、室外空気に含まれる水分が貯水槽に貯えられる。
【００３２】
さらに、上述した調湿機では、室外空気の温度及び湿度を検知する検知手段を設けており、該検知手段の結果によって得られた室外空気の絶対湿度が所定値よりも高いと貯水運転を行う。つまり、室外空気中の水分量がある程度多ければ貯水運転を行い、少なければ貯水運転を行わない。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。尚、各図中、図１７乃至図１９に示す従来技術と同じ名称の部材には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００３４】
先ず、本発明に係る第１実施形態について説明する。図１は本実施形態の調湿機の概略構成図である。吸湿通風路３は一端が室内に臨む第１吸込口４１と室外に臨む第４吸込口４７とに分岐しており、他端は連通部４に連通している。一端側の分岐位置には第１ダンパー５２が設けられており、該第１ダンパー５２によって吸湿通風路３に流入する空気は室内空気又は室外空気のいずれかに切り替わる。また、第１ダンパー５２と吸湿ファン９との間には後述する凝縮器１２が貫通している。
【００３５】
連通部４から延びる室内通風路６はその端部が分岐していて、一方は室内に臨む第１吹出口４３を形成し他方は前述した凝縮器１２に連通する。その分岐位置には第２ダンパー５３が設けられており、該第２ダンパー５３によって室内通風路６を流れる空気は第１吹出口４３より室内に吹き出すか、或いは凝縮器１２へ流入する。
【００３６】
上記凝縮器１２の上部からはパージ用通風路１３が延びており、吸湿ロータ１を介装して再生通風路５の再生ファン１０の上流側に連通している。その連通位置には第３ダンパー５４が設けられており、該第３ダンパー５４によって、パージ用通風路１３を再生通風路５に連通させるか否かが切り替わる。
【００３７】
また、凝縮器１２はその下方に位置する貯水槽１４と連通している。該貯水槽１４には第２加湿手段である加湿用ヒータ１５と、満水検知用のリードスイッチ１６及びフロート１７と、貯めた水を排出するための排水口１８及びキャップ１９を設けている。また、該貯水槽１４の上部には室内に連通する開口１４ａが形成されている。
【００３８】
上述した調湿機の動作について説明する。除湿運転の場合、図１に示すように通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室内通風路６に連通し、再生通風路５は室外通風路７に連通する。また、第１ダンパー５２によって吸湿通風路３は第１吸込口４１に連通し、第２ダンパー５３によって室内通風路６は第１吹出口４３に連通し、第３ダンパー５４によってパージ用通風路１３は再生通風路５と連通しない。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。
【００３９】
吸湿ファン９により第１吸込口４１から吸湿通風路３内に導かれた室内空気は、吸湿ロータ１を通ることでその水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室内通風路６を経て第１吹出口４３から室内へ吹き出す。
【００４０】
一方、再生ファン１０により第２吸込口４２から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過する。このとき、吸湿ロータ１の回転により吸湿通風路３内で水分を吸着した領域は再生通風路５内に入っており、その領域を加熱された空気が通過すると吸着していた水分は蒸発して脱離する。
【００４１】
従って、再生通風路５内の空気は水分を多く含んだ状態となり、その後、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。また、再生通風路５内で水分が脱離した吸湿ロータ１の領域は回転により再び吸湿通風路３内に入り、空気中の水分を吸着する。
【００４２】
このように、吸湿ロータ１での水分の吸着及び再生が繰り返されることで、第１及び第２吸込口４１，４２から吸引した室内空気中の水分は第２吹出口４４より室外に排出される。従って、室内空気の湿度は徐々に低くなる。
【００４３】
また、第２吹出口４４より室内空気が排出されているので、室外空気は第３吸込口４５から自然換気用通風路８を経て第３吹出口４６より室内に流入する。
【００４４】
次に、加湿運転の場合、図２に示すように通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室外通風路７に連通し、再生通風路５は室内通風路６に連通する。また、第１乃至第３ダンパー５２，５３，５４は図１に示す除湿運転と同様に位置している。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。
【００４５】
第１吸込口４１から吸湿通風路３内に導かれた室内空気は、吸湿ロータ１を通ることでその水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。
【００４６】
一方、第２吸込口４２から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過することで、除湿運転と同様にして水分が与えられる。そして、この空気は連通部４より室内通風路６を経て第１吹出口４３から室内へ吹き出す。
【００４７】
つまり、第１及び第２吸込口４１，４２から吸引された室内空気中の水分は第１吹出口４３より室内に戻され、乾燥した空気だけが第２吹出口４４より室外に排出される。また、第２吹出口４４より室内空気が排出されているので、室外空気が自然換気用通風路８を経て室内に流入する。これによって、室内空気の湿度は徐々に高くなる。
【００４８】
次に、換気運転の場合、図３に示すように通風路切替えダンパー５１及び第１ダンパー５２は加湿運転（図２参照）と同様に位置している。この状態で吸湿ファン９にのみ通電する。尚、第２及び第３ダンパー５３，５４はどの向きに位置していてもよい。
【００４９】
第１吸込口４１から吸湿通風路３に導かれた室内空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。また、室内空気が排出されているので室外空気が自然換気用通風路８を経て室内に流入する。これによって、室内の換気がなされる。
【００５０】
次に、貯水槽１４に水を貯えるための貯水運転について説明する。図４に示すように、通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室外通風路７に連通し、再生通風路５は室内通風路６に連通する。また、第１ダンパー５２により吸湿通風路３は第４吸込口４７に連通し、第２ダンパー５３により室内通風路６は凝縮器１２に連通し、第３ダンパー５４によりパージ通風路１３は再生通風路５に連通する。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。
【００５１】
吸湿ファン９により第４吸込口４７から吸湿通風路３内に導かれた室外空気は、吸着ロータ１を通ることでその水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。
【００５２】
一方、再生ファン１０により第２吸込口４２から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過することで水分が与えられる。そして、この空気は連通部４より室内通風路６を経て凝縮器１２に流入する。この凝縮器１２は中を室外空気が流れる吸湿通風路３を貫通するため、凝縮器１２内に流入した湿った空気は冷却されて露点まで温度が下がり、空気中に含まれる水分は結露して下方に設けられた貯水槽１４に流れ落ちる。
【００５３】
凝縮器１２を通過した空気はパージ用通風路１３を経て再生通風路５の再生ファン１０の上流側に流入し、再生通風路５を流れる室内空気と合流する。そして、再びヒータ１１によって加熱される。また、該調湿機内には第１吸込口４１より室内空気が吸引されるので、室外空気が自然換気用通風路８を経て流入する。
【００５４】
貯水槽１４内には、満水検知用リードスイッチ１６とフロート１７が設けられており、ある一定の水位まで達するとリードスイッチ１６がＯＦＦになる。これによって、この調湿機の運転を制御する制御部では貯水運転を停止させる。
【００５５】
このように、本実施形態の貯水運転では貯水槽１４に貯める水を第４吸込口４７より流入する室外空気より得ているので、室内の相対湿度にはなんら影響を与えない。
【００５６】
尚、図４では、分かりやすいように再生通風路５とパージ用通風路１３を吸湿ロータ１の径方向に並べて図示しているが、実際、吸湿ロータ１を介装する各通風路３，５，１３は吸湿ロータ１の回転方向に吸湿通風路３、再生通風路５、パージ用通風路１３の順に並んで位置している。
【００５７】
従って、吸湿通風路３内で水分を吸着した吸湿ロータ１の或領域は、該吸湿ロータ１の回転によって再生通風路５内に入ると、ヒータ１１で加熱された室内空気が通過するので吸着していた水分が脱離すると共に温められる。次に、この或領域がパージ用通風路１３内に入ると、該パージ用通風路１３内には凝縮器１２で冷却された空気が流れているので、この空気と前記或領域とは熱交換する。故に、パージ通風路１３内の空気は熱を得て再生通風路５に合流する。つまり、吸湿ロータ１を通って再生通風路５に還流する空気の流れをパージ通風路１３で形成することにより、ヒータ１１の熱は回収される。
【００５８】
次に、加湿補助運転について説明する。この加湿補助運転は上述した加湿運転と同時に行われる。即ち、図５に示すように、加湿運転によって室内に臨む第１吹出口４３から水分を多く含む空気が吹き出すと共に、室外に臨む第２吹出口４４から乾燥した室内空気が排出され、室内に臨む第３吹出口４６から室外空気が流入する。これと同時に、加湿補助運転として加湿用ヒータ１５に通電される。貯水槽１４には予め貯水運転によって水が貯えられており、加湿用ヒータ１５の加熱で貯水槽１４内の水は気化し、発生した水蒸気は貯水槽１４の開口１４ａより室内に拡散する。また、貯水槽１４の開口１４ａと再生通風路５とを連通し、貯水槽１４の水蒸気を第１吹出口４３より室内に吹き出すようにしてもよい。
【００５９】
冬場など室内が乾燥した状態で加湿運転を行う場合、運転を開始した直後では室内及び室外空気中に含まれる水分が非常に少ない。このとき、たとえ吸湿ロータ１における吸湿可能な水分量の上限が大きくても、吸湿ロータ１が吸湿通風路３内で吸湿する水分量が少ないので、吸湿能力を十分に発揮できず第１吹出口４３から室内へ供給できる水分量も少ない。
【００６０】
そこで、除湿運転や加湿運転を行っていない待機状態の間に貯水運転を行って室外空気から水分を取り入ておき、加湿運転と同時に加湿補助運転を行って貯えておいた水分を貯水槽１４から室内に供給する。これによって、室内の相対湿度がすぐに或程度にまで達するので、その後の加湿運転は効果的に行われ乾燥した室内が短時間で快適な湿度になる。
この調湿機では加湿運転だけを行うか、或いは加湿運転と共に加湿補助運転も行うかは室内の湿度に応じて決定するように制御している。
【００６１】
尚、本実施形態の貯水槽１４は凝縮器１２と一体になっているが、図６に示すように該凝縮器１２から取り外すことが可能な構成にしてもよい。これによって、貯水槽１４に水が十分に貯まっていない場合でも、貯水槽１４を取り外して水道水などを入れておくとすぐに加湿補助運転を行うことができる。
【００６２】
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。図７は本実施形態の調湿機の概略構成図である。この調湿機は室外に設けられた装置外箱（図示せず）内に吸湿ロータ１などの主な構成が収納されている。
【００６３】
室内に臨む第１吸込口４１を端部に有する通風路は分岐して吸湿通風路３と再生通風路５とを形成する。該吸湿通風路３には上流側より順に、室外に臨む第４吸込口４７が設けられ、凝縮器１２が貫通し、吸湿ファン９が設けられて吸湿ロータ１が介装している。そして、その端部は連通部４に連通している。また、吸湿通風路３が第４吸込口４７を介して室外に連通する位置には第１ダンパー５２が設けられている。
【００６４】
一方、再生通風路５には上流側より順にパージ用通風路１３が連通し、再生ファン１０とヒータ１１とが設けられ、吸湿ロータ１が介装して後述する凝縮通風路２０が分岐している。そして、その端部は連通部４に連通している。
【００６５】
連通部４からは室内通風路６及び室外通風路７が延びていて、室内通風路６の第１吹出口４３は室内に臨み、室外通風路７の第２吹出口４４は室外に臨む。また、第３吸込口４５及び第３吹出口４６を有する自然換気用通風路８も設けられている。
【００６６】
前述した凝縮通風路２０は再生通風路５における吸湿ロータ１の下流側より分岐しており、凝縮器１２に連通している。その分岐位置には第４ダンパー５５が設けられており、該第４ダンパー５５によって再生通風路５を流れる空気は連通部４又は凝縮通風路２０に導かれる。
【００６７】
凝縮器１２の上部からはパージ用通風路１３が延びて再生通風路５に連通しており、その連通位置には第３ダンパー５４が設けられている。また、凝縮器１２はその下方に位置する貯水槽１４と連通している。該貯水槽１４には満水検知用スイッチ１６とフロート１７、及び排水口１８とキャップ１９が設けられている。
【００６８】
また、室内には加湿槽２１が設けられている。この加湿槽２１は貯水槽１４と給水チューブ２２にて接続されており、ポンプ２３によって貯水槽１４内の水を加湿槽２１へ送ることができる。また、加湿用ヒータ１５は加湿槽２１内に設けられている。
【００６９】
上述した調湿機の動作について説明する。除湿運転の場合、図７に示すように通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室内通風路６に連通し、再生通風路５は室外通風路７に連通する。また、第１ダンパー５２によって吸湿通風路３は第１吸込口４１に連通し、第３及び第４ダンパー５４，５５によってパージ用通風路１３及び凝縮通風路２０は再生通風路５と連通しない。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。
【００７０】
第１吸込口４１から吸湿通風路３内に導かれた室内空気は、吸湿ロータ１を通ることでその水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室内通風路６を経て第１吹出口４３から室内へ吹き出す。
【００７１】
一方、第１吸込口４１から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過することで水分が与えられる。そして、この空気は連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外に排出される。これによって、室内空気の湿度は徐々に低くなる。また、第２吹出口４４より室内空気を排出しているので、室外空気が自然換気用通風路８を経て室内に流入する。
【００７２】
次に、加湿運転の場合、図８に示すように通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室外通風路７に連通し、再生通風路５は室内通風路６に連通する。また、第１、第３及び第４ダンパー５２，５４，５５は図７に示す除湿運転と同様に位置している。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。
【００７３】
第１吸込口４１から吸湿通風路３内に導かれた室内空気は、吸湿ロータ１を通ることでその水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。
【００７４】
一方、第１吸込口４１から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過することで水分が与えられる。そして、この空気は連通部４より室内通風路６を経て第１吹出口４３から室内へ吹き出す。第１吹出口４１から吸引された室内空気中の水分は第１吹出口４３より室内に戻され、乾燥した空気だけが第２吹出口４４より室外に排出される。また、第２吹出口４４より室内空気が排出されているので、室外空気は自然換気用通風路８を経て室内に流入する。これによって、室内の湿度は徐々に高くなる。
【００７５】
次に、換気運転の場合、図９に示すように通風路切替えダンパー５１及び第１ダンパー５２は加湿運転（図８参照）と同様に位置している。この状態で吸湿ファン９にのみ通電する。尚、第３及び第４ダンパー５４，５５はどの向きに位置していてもよい。
【００７６】
第１吸込口４１から吸湿通風路３に導かれた室内空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。また、室外空気は自然換気用通風路８を経て室内に流入する。これによって、室内の換気がなされる。
【００７７】
次に、貯水運転について説明する。図１０に示すように、通風路切替えダンパー５１によって吸湿通風路３は室外通風路７に連通し、再生通風路５は室内通風路６に連通する。また、第１ダンパー５２により吸湿通風路３は第４吸込口４７に連通し、第３ダンパー５４によりパージ通風路１３は再生通風路５に連通し、第４ダンパー５５により再生通風路５は凝縮通風路２０に連通する。この状態で、モータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、及びヒータ１１に通電する。
【００７８】
第４吸込口４７から吸湿通風路３に導かれた室外空気は、吸着ロータ１を通ることで水分が該吸湿ロータ１に吸着される。水分が吸着除去されて乾燥状態となった空気は、連通部４より室外通風路７を経て第２吹出口４４から室外へ排出される。
【００７９】
一方、第１吸込口４１から再生通風路５内に導かれた室内空気は、ヒータ１１で加熱された後に吸湿ロータ１を通過することで水分が与えられる。そして、この空気は凝縮通風路２０を経て凝縮器１２に流入する。該凝縮器１２内に流入した湿った空気は吸湿通風路３内を流れる室外空気によって、冷却されて露点まで温度が下がり、空気中に含まれる水分は結露して下方に設けられた貯水槽１４に流れ落ちる。
【００８０】
該凝縮器１２を通過した空気は、パージ用通風路１３を経て再生通風路５の再生ファン１０の上流側に流入し、再生通風路５を流れる室内空気と合流する。そして、再びヒータ１１によって加熱される。
【００８１】
上述した貯水運転でも、第１実施形態と同様に、第４吸込口４７より流入する室外空気中の水分を再生して貯水槽１４に貯めるので、室内の相対湿度にはなんら影響を与えない。また、吸湿ロータ１を通って再生通風路５に還流する空気の流れをパージ用通風路１３で形成することにより、ヒータ１１の熱は回収される。
【００８２】
次に、加湿補助運転について説明する。この加湿補助運転は上述した加湿運転と同時に行われる。即ち、図１１に示すように、加湿運転によって室内に臨む第１吹出口４３から水分を多く含む空気が吹き出すと共に、室外に臨む第２吹出口４４から乾燥した室内空気が排出され、室内に臨む第３吹出口４６から室外空気が流入する。
【００８３】
これと同時に、加湿補助運転としてポンプ２３と加湿用ヒータ１５に通電する。これによって、貯水槽１４内の水は給水チューブ２２を経て加湿槽２１に送られ、該加湿槽２１内で加湿用ヒータ１５により加熱されて気化する。発生した水蒸気は加湿槽２１の開口２１ａより室内に拡散する。
【００８４】
調湿機を使用しない待機状態の間に貯水運転を行って室外空気から水分を取り入ておき、加湿運転と同時に加湿補助運転を行って貯えておいた水分を加湿槽２１から室内に供給する。これによって、室内の相対湿度がすぐに或程度にまで達するので、その後の加湿運転は効果的に行われ乾燥した室内が短時間で快適な湿度になる。
【００８５】
また、該調湿機では水を貯める貯水槽１４のほか室内側に加湿槽２１を設けており、水は室外から室内へ液体の状態で送って室内で水蒸気にしている。このような構成としたのは、第１実施形態と同様に貯水槽１４で水を気化させると発生した水蒸気を室内に送る通路の途中でこの水蒸気が結露するおそれがあり、加湿能力の低下の原因となるからである。
【００８６】
上記本実施形態の調湿機は、図７乃至図１１に示すように、室内の壁面に設置される装置外箱（図示せず）には加湿槽２１、通風路の第１吸込口４１、室内通風路６とその第２吹出口４３、及び自然換気用通風路８とその第３吹出口４６とが設けられているだけである。従って、第１実施形態に比べて室内側の装置外箱は小型になる。
【００８７】
次に、本発明に係る第３実施形態の調湿機について説明する。該調湿機は貯水運転以外の手段によって貯水槽に水を供給することができるものであり、図７乃至図１１に示す第２実施形態と貯水槽の構成だけが異なる。
【００８８】
図１２は本実施形態の貯水槽の構成を示した図である。この貯水槽１４１は雨が当たる場所に設置されており、その上面には開口１４１ａが設けられていてろ過フィルター２４が取り付けられている。これによって、開口１４１ａに降り注いだ雨はろ過フィルター２４を通って埃などの不純物が取り除かれ、貯水槽１４１内に貯えられる。
【００８９】
また、貯水槽１４１の側面上方にはオーバーフロー用排水口２５が設けられており、水位が高くなると該排水口２５から排水される。従って、水が開口１４１ａより溢れ出たり、凝縮器１２内へ逆流するといった不都合がない。
【００９０】
本実施形態の貯水槽１４１は降雨によって自然に水が貯まるものであり、この降雨による水量が少ない場合は貯水運転を行って水を貯める。従って、第１及び第２実施形態に比べて貯水運転を行う時間が少なくてすむ。また、降雨や貯水運転によって貯まる水量が不十分である場合は、貯水槽１４１の側面上方に設けた給水口２６を水道栓の蛇口とゴムホースなどで接続し、水道水を供給してもよい。
【００９１】
次に、本発明に係る第４実施形態について説明する。本実施形態の調湿機も第３実施形態と同様に、図７乃至図１１に示す第２実施形態と貯水槽の構成だけが異なる。
【００９２】
図１３は本実施形態の貯水槽１４２の構成を示した図である。この貯水槽１４２は、上方から給水タンク２７を取り付けることができる構成である。該給水タンク２７は開口を有し、該開口にキャップ２８が取り付けられている。キャップ２８の中央には給水口２８ａが形成されており、そこには給水弁２９、弁ロッド３０、スプリング３１が設けられている。給水タンク２７を貯水槽１４より取り外した状態ではスプリング３１により給水弁２９はキャップ２８に押圧されて給水口２８ａは塞がれる。
【００９３】
また、貯水槽１４２の上部には給水タンク２７を支えるためのタンク受け部１４２ａと、差し込まれた給水タンク２７の給水口２８ａと連通する開口１４２ｂと、弁ロッド３０に当接する給水用リブ１４２ｃと、オーバーフロー用排水口２５が設けられている。
【００９４】
予め中に水が入っている給水タンク２７を貯水槽１４２のタンク受け部１４２ａに取り付けると、給水用リブ１４２ｃに弁ロッド３０の先端が当接する。これによって、弁ロッド３０及び給水弁２９はスプリング３１に抗して押し上げられる。給水弁２９はキャップ２８から離れ、給水口２８ａが開口して給水タンク２７内の水は貯水槽１４２内に流れ込む。
【００９５】
本実施形態では貯水槽１４２に水が十分貯まっていなくても、給水タンク２７を用いて水道水を貯水槽１４２に供給できるので、すぐに加湿補助運転を行うことができる。
【００９６】
次に、上述した第１実施形態の調湿機の制御の一例について説明する。図１４は第１実施形態の調湿機の一部を詳細に示した図である。貯水運転時に室外空気を取り入れるための第４吸込口４７の近傍には温度センサ３２及び湿度センサ３３が設けられている。これによって、室外空気の温度及び湿度を検出する。
【００９７】
図１５は該調湿機のブロック図である。マイコン３４は運転を制御する制御部３４１と、温度センサ３２及び湿度センサ３３からの検出信号に基づき室外空気の絶対湿度Ｈ（％）を算出する湿度演算部３４２と、該湿度演算部３４２で得られた絶対湿度Ｈ（％）を所定の値ａ（％）と比較する湿度比較部３４３と、制御部３４１からの命令に従ってそれぞれモータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、ヒータ１１、通風路切替えダンパー５１、及び第１乃至第３ダンパー５２，５３，５４への通電を制御する主要駆動回路３４４とが設けられている。
【００９８】
図１６は制御部３４１での貯水運転時の制御を示すフローチャートである。貯水運転の開始を指示する信号が制御部３４１に入力されると、フローチャートはスタートする。先ず、ステップＳ５では主要駆動回路３４４によってモータ２、吸湿ファン９、再生ファン１０、ヒータ１１、通風路切替えダンパー５１、及び第１乃至第３ダンパー５２，５３，５４を駆動する。これによって、図１４に示す第４吸込口４７から吸湿通風路３内に室外空気が導かれる。
【００９９】
図１６に示すステップＳ１０では、温度センサ３２及び湿度センサ３３によって吸湿通風路３内に流入した室外空気の温度及び湿度（相対湿度）が検知される。そして、その結果は湿度演算部３４２に入力され、ステップＳ１５では該湿度演算部３４２により室外空気の絶対湿度Ｈ（％）が演算される。
【０１００】
次のステップＳ２０では、湿度比較部３４３によりこの絶対湿度Ｈ（％）を所定の値ａ（％）と比較する。Ｈ≧ａであれば、ステップＳ２５に進んで貯水運転を継続させる。そして、所定時間経ってから再びステップＳ１０に戻って室外空気の温度及び湿度の検知を行う。一方、室外空気が乾燥していてＨ＜ａであれば、ステップＳ３０に進んで貯水運転を停止した後、所定時間経ってから再びステップＳ１０に戻る。つまり、この制御部３４１では室外空気の温度及び湿度を絶えず検知することで、室外空気中の水分量が所定量よりも多いときにだけ貯水運転を行う。
【０１０１】
例えば、加湿運転を多用する冬場でも空気が乾燥した日と雨の日とでは室外空気の絶対湿度に差がある。空気が乾燥した日は水分量が非常に少ないため、吸湿ロータ１に吸着される水分量が雨の日に比べて少なく貯水効率が悪い。従って、室外空気中の水分量が多いときにのみ貯水運転を行い、少ないときには運転を停止するという制御を行えば効率よく貯水することができ、消費電力の節約が可能である。尚、図１６に示す制御では室外空気の絶対湿度が低いとき貯水運転は停止しているが、断続的に運転及び停止を繰り返すようにしてもよい。
【０１０２】
また、上記図１４乃至図１６に示した構成及び制御は第１実施形態についてのものであるが、第２乃至第４実施形態にも同様の構成及び制御を実施することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の調湿機は予め貯水運転を行って貯水槽に水を貯めておき、加湿運転と同時に加湿補助運転を行って貯めた水を加熱し水蒸気を室内に放出する。従って、室内の湿度が非常に低い状態であっても加湿補助運転により或程度の湿気が直ちに室内空気に供給されるので、効果的に加湿運転を行うことができて室内は短時間で快適な湿度となる。故に、消費電力も少なくてすむ。また、室内容積に対して調湿機の加湿能力が低い場合も、加湿補助運転を併用すれば効果的に加湿運転を行うことができる。
【０１０４】
また、吸着材などの主な構成を室外に設けることで、室内に設置する装置外箱は小さくなる。故に、該装置外箱によって威圧感が生じるということはない。特に、貯水槽に貯めた水を液体の状態で室内に送って室内側の加湿槽で気化させる構成なので、調湿機の加湿能力を損なうことがなく、効果的に加湿補助運転を行うことができる。
【０１０５】
また、降雨によって貯水槽に自然に雨水が貯まる構成であると、貯水槽内の水量が不十分なときだけ貯水運転を行えばよく、貯水運転を行う時間は短くなり、消費電力は少なくてすむ。さらに、水道水を供給できる構成であると貯水運転を行ってもやはり貯水槽内の水量が不十分であれば簡単に給水でき、必要なときにいつでも加湿補助運転を行うことができる。
【０１０６】
また、貯水運転では室外空気を冷却して凝縮させた水分を貯水槽に貯めるので、室内の湿度にはなんら影響を与えない。
【０１０７】
また、室外空気中の水分を凝縮させて水を得る場合は室外空気の絶対湿度が所定値よりも高いときだけ貯水運転を行うので、効率よく水を貯めることができる。故に、消費電力が少なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の調湿機の概略構成図であり、除湿運転時を示している。
【図２】上記第１実施形態の調湿機の概略構成図であり、加湿運転時を示している。
【図３】上記第１実施形態の調湿機の概略構成図であり、換気運転時を示している。
【図４】上記第１実施形態の調湿機の概略構成図であり、貯水運転時を示している。
【図５】上記第１実施形態の調湿機の概略構成図であり、加湿補助運転時を示している。
【図６】上記第１実施形態の調湿機において、貯水槽の他の例を示した図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態の調湿機の概略構成図であり、除湿運転時を示している。
【図８】上記第２実施形態の調湿機の概略構成図であり、加湿運転時を示している。
【図９】上記第２実施形態の調湿機の概略構成図であり、換気運転時を示している。
【図１０】上記第２実施形態の調湿機の概略構成図であり、貯水運転時を示している。
【図１１】上記第２実施形態の調湿機の概略構成図であり、加湿補助運転時を示している。
【図１２】本発明に係る第３実施形態の貯湿機の貯水槽の構成を示した図である。
【図１３】本発明に係る第４実施形態の貯湿機の貯水槽の構成を示した図である。
【図１４】上記第１実施形態の調湿機の一部を詳細に示した図である。
【図１５】上記第１実施形態の調湿機のブロック図である。
【図１６】上記第１実施形態の調湿機の貯水運転時の制御を示すフローチャートである。
【図１７】従来の調湿機の概略構成図であり、除湿運転時を示している。
【図１８】従来の概略構成図であり、加湿運転時を示している。
【図１９】従来の調湿機の概略構成図であり、換気運転時を示している。
【符号の説明】
１    吸湿ロータ
３    吸湿通風路
５    再生通風路
６    室内通風路
７    室外通風路
８    自然換気用通風路
９    吸湿ファン
１０    再生ファン
１１    ヒータ
１２    凝縮器
１３    パージ用通風路
１４    貯水槽
１５    加湿用ヒータ
【図１】
0003547684.tif 000002
【図２】
0003547684.tif 000003
【図３】
0003547684.tif 000004
【図４】
0003547684.tif 000005
【図５】
0003547684.tif 000006
【図６】
0003547684.tif 000007
【図７】
0003547684.tif 000008
【図８】
0003547684.tif 000009
【図９】
0003547684.tif 000010
【図１０】
0003547684.tif 000011
【図１１】
0003547684.tif 000012
【図１２】
0003547684.tif 000013
【図１３】
0003547684.tif 000014
【図１４】
0003547684.tif 000015
【図１５】
0003547684.tif 000016
【図１６】
0003547684.tif 000017
【図１７】
0003547684.tif 000018
【図１８】
0003547684.tif 000019
【図１９】
0003547684.tif 000020