(57)【要約】      （修正有）【課題】  除湿とＶＯＣ除去の効率を向上させることができる空気浄化システムを提供する。【解決手段】  除湿モードとＶＯＣ除去モードとを切り替えることを特徴とし、除湿モードでは、送出経路５内の送風装置９の向きを加熱手段８で加熱された空気が水分吸着ロータ７に向かうようにし、ＶＯＣ除去モードでは、送出経路５内の送風装置１０の向きを除湿モードと反対にし、加熱手段８で加熱された空気がＶＯＣ吸着ロータ６に向かうようにする。【選択図】        図２
2006239566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分及びＶＯＣ（揮発性有機化合物）を含む室内空気を取り込み、水分及びＶＯＣを除去した空気を室内に戻す供給経路と、前記水分及びＶＯＣを外部に排出する送出経路と、前記供給経路に空気の流れを形成する第一の送風手段と、前記送出経路内に空気の流れを形成する第二の送風手段と、前記供給経路と送出経路に面して配置された回転する水分吸着手段とＶＯＣ吸着手段と、前記送出経路内で前記水分吸着手段とＶＯＣ吸着手段との間に配置される加熱手段とを備え、前記送出経路内での空気の流れを反転させることで、除湿モードとＶＯＣ除去モードとを切り替えることを特徴とする空気浄化システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空気浄化システムにおいて、前記送出経路への導入空気を外気または室内空気のいずれかに切り替える経路切替手段と、送出経路から排出する空気を室内または屋外のいずれかに切り替える経路切替手段を有することを特徴とする空気浄化システム。
【請求項３】
加熱手段を挟んで水分吸着手段及びＶＯＣ吸着手段が配置された吸脱着経路と、この吸脱着経路の片側に連通した第一の経路部と、前記吸脱着経路の他方側に連通した第二の経路部と、前記第一の経路部及び第二の経路部内に空気の流れを形成する送風手段とを備え、前記第一の経路部は第一の経路切替手段によって屋内又は屋外に経路を切替可能とされ、前記第二の経路部は第二の経路切替手段によって屋内又は屋外に経路を切替可能とされ、前記第一の経路部及び第二の経路部内での空気の流れを反転させることで、除湿モードとＶＯＣ除去モードとを切り替えることを特徴とする空気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の除湿と、室内の揮発性有機化合物（ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、酢酸メチル、酢酸エチルなど、以下ＶＯＣと称する）を除去する空気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マンションの１階部分や風通しの悪い部屋などでは湿気がこもり、カビが発生しやすい。また新建材を用いた住宅では、ＶＯＣが徐々に揮発し健康上問題になることが考えられる。そこで、特許文献１〜４に除去システムが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ファンの下流側に活性炭などからなる吸着部材を配置し、この吸着部材の下流側にＶＯＣなどの分解触媒を含む分解部材を配置したＶＯＣ及びホルムアルデヒドの除去システムが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ＶＯＣ吸着ロータの上流側に湿気交換ロータを配置し、湿気交換ロータを透過することで除湿された空気をＶＯＣ吸着ロータの吸着ゾーン及びパージゾーンに送り込み、パージゾーンを透過した空気をヒータにて加熱し、加熱された空気を再びＶＯＣ吸着ロータの脱着ゾーンに送り込んで、ＶＯＣ吸着ロータに吸着されているＶＯＣを離脱せしめるシステムが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ケース内にＶＯＣ吸着ロータと除湿ロータとを並列して配置し、夫々のロータでＶＯＣの除去と水分の除去を独立して行っている。
【０００６】
特許文献４には、１本の管状通路内を軸方向の仕切板にて供給経路と再生経路に分けるとともに管状通路内に吸着ロータを配置し、この吸着ロータが回転することで供給経路と再生経路との間を循環するようにした空調システムが開示されている。この空調システムによれば、空調エリア内に供給された除湿空気に対し、細かく破砕された水分子を供給することで空気の浄化を行っている。
【特許文献１】特開２００２−０３５０９４号公報
【特許文献２】特開２００２−１０２６４５号公報
【特許文献３】特開２００２−１９１９２６号公報
【特許文献４】特開２００２−２８６２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される除去システムは、空気中のＶＯＣを吸着部材で吸着し、この吸着されたＶＯＣを放散させて分解部材に接触させて分解させる機構になっており、吸着と放散とを同時に行っているため極めて効率が悪い。また、特許文献１に開示される除去システムでは湿気を除去することができない。
【０００８】
特許文献２に開示される除去システムは、湿気交換ロータに吸着した水分の除去は、外気を湿気交換ロータの再生ゾーンに送り込むことで行っているが、外気はそのまま送り込まれているため低温であり再生効率が悪い。また、吸着ロータの脱着ゾーンに送り込まれる被処理空気は除湿されているのでＶＯＣの脱着効果が低下してしまう。
【０００９】
特許文献３に開示される除去システムは、ＶＯＣ吸着ロータと除湿ロータとを並列に配置しているため、除湿の必要のない時期にも除湿を行い、ＶＯＣが発生していない状態でもＶＯＣの除去を行うため無駄がある。更に、各ロータ毎にヒータを設けているため装置が大型化する。
【００１０】
特許文献４に開示される空調システムは、水分やＶＯＣを除去するものではなく、したがって、如何にして効率よく水分やＶＯＣを除去するかについての示唆はなされていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため請求項１にかかる空気浄化システムは、水分及びＶＯＣ（揮発性有機化合物）を含む室内空気を取り込み、水分及びＶＯＣを除去した空気を室内に戻す供給経路と、前記水分及びＶＯＣを外部に排出する送出経路と、前記供給経路に空気の流れを形成する第一の送風手段と、前記送出経路内に空気の流れを形成する第二の送風手段と、回転によって前記供給経路と送出経路との間を循環する水分吸着手段及びＶＯＣ吸着手段と、前記送出経路内で前記水分吸着手段とＶＯＣ吸着手段との間に配置される加熱手段とを備え、前記送出経路内での空気の流れを反転させることで、除湿モードとＶＯＣ除去モードとを切り替えるようにした。
【００１２】
また、請求項３にかかる空気浄化システムは、加熱手段を挟んで水分吸着手段及びＶＯＣ吸着手段が配置された吸脱着経路と、この吸脱着経路の片側に連通した第一の経路部と、前記吸脱着経路の他方側に第二の経路部と、前記第一の経路部及び第二の経路部内に空気の流れを形成する送風手段とを備え、前記第一の経路部は第一の経路切替手段によって屋内又は屋外に経路を切替可能とされ、前記第二の経路部は第二の経路切替手段によって屋内又は屋外に経路を切替可能とされ、前記第一の経路部及び第二の経路部内での空気の流れを反転させることで、除湿モードとＶＯＣ除去モードとを切り替えるようにした。
【００１３】
除湿モードの場合には、送出経路内に導入された空気はＶＯＣ吸着手段を透過した後に加熱され、水分吸着手段に吸着された水分を水蒸気として除去し水分吸着手段を再生する。ＶＯＣ除去モードの場合には、送出経路内に導入された空気は水分吸着手段を透過した後に加熱され、ＶＯＣ吸着手段に吸着されたＶＯＣを脱着及び分解除去しＶＯＣ吸着手段を再生する。
【００１４】
上記のように除湿モードとＶＯＣ除去モードを切り替えるにあたり、単に送風の向きを逆にするだけでなく、送出経路にダンパーなどの経路切替手段を設けることで、導入空気を外気または室内空気のいずれかに切り替えたり、送出経路から排出する空気を室内または屋外のいずれかに切り替えることができる。
【００１５】
また、水分吸着手段及びＶＯＣ吸着手段としては、例えば軸方向に通気可能なハニカム構造をしたロータタイプなどが好ましい。吸着手段の材質を選定することによって吸着する成分（水またはＶＯＣ）を特定することができる。例えば水分吸着手段としては、例えばシリカゲル、活性アルミナ、親水性ゼオライト等の親水性吸着剤からなるものを使用し、ＶＯＣ吸着手段としては、活性炭、疎水性ゼオライト等の疎水性吸着剤からなるものを使用する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る空気浄化システムによれば、除湿とＶＯＣ除去を簡単に切り替えることができる。したがって、個々の住宅の環境の相違、季節或いは天候などに応じて、最適な条件を設定することができる。
また、除湿とＶＯＣ除去の何れのモードを選定した場合でも、加熱手段は１つで済むため、装置全体のコンパクト化を図ることができる。加熱手段を１つにして除湿とＶＯＣ除去を効率的に行うには、加熱手段をできるだけ水分吸着手段及びＶＯＣ吸着手段に接近させることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る空気浄化システムを適用した家屋の概略図、図２は同空気浄化システムの除湿モード状態を示す構成図、図３は同空気浄化システムのＶＯＣ除去モード状態を示す構成図、図４は図２のＡ−Ａ方向から見た図である。
【００１８】
図１に示す実施例にあっては、空気浄化システム１は家屋の天井裏に配置されている。図２乃至図４に示すように、空気浄化システム１は管状通路２内を軸方向の仕切板３によって供給経路４と送出経路５に仕切っている。
【００１９】
供給経路４の上流側及び下流側はそれぞれ天井に設けた吸気口４ａ，清浄空気噴出口４ｂにつながり、送出経路５の上流側は屋根に形成した開口５ａにつながり、送出経路５の下流側は屋根に形成した開口５ｂにつながっている。
【００２０】
また、前記管状通路２内には、ＶＯＣ吸着手段としてのＶＯＣ吸着ロータ６とその下流側に水分吸着手段としての水分吸着ロータ７が配置されている。これらＶＯＣ吸着ロータ６及び水分吸着ロータ７はいずれも仕切板３と同一面内にある軸６ａ，７ａ中心として管状通路の流路と直交する面内で回転可能とされている。そして、ＶＯＣ吸着ロータ６及び水分吸着ロータ７は管状通路２内で回転すると、ロータの各部が供給経路４と送出経路５との間を循環することになる。
【００２１】
また、前記送出経路５内でＶＯＣ吸着ロータ６と水分吸着ロータ７の間には加熱手段８を配置し、更に供給経路４及び送出経路５内にはファンなどの送風装置９，１０を配置している。そして、本実施例では送出経路５内に設けた送風装置１０の向きを１８０゜反転可能とし、これにより送出経路５内の空気の流れを反転して除湿モードとＶＯＣ除去モードとの切り替えを可能としている。以下に、除湿モードとＶＯＣ除去モードについて説明する。
【００２２】
（除湿モード）
図２に示すように、除湿モードでは、送出経路５内の送風装置９の向きを加熱手段８で加熱された空気が水分吸着ロータ７に向かうようにする。
このモードでは供給経路４内に導入された室内空気中のＶＯＣはＶＯＣ吸着ロータ６に吸着されるが、この吸着された部分がロータの回転につれて送出経路５内に位置することになっても、送出経路５内では単に外気が当たっているだけで有効にＶＯＣは脱着及び分解除去されない。
一方、供給経路４内に導入された室内空気中の水分は水分吸着ロータ７に吸着され、この吸着された部分が水分吸着ロータ７の回転によって送出経路５内に臨むと、加熱手段８によって高温となった外気が当該水分が吸着された部分に接触し水蒸気として除去し、水分吸着ロータ７を再生する。
【００２３】
このように、除湿モードではＶＯＣは積極的には除去しないので、室内空気中のＶＯＣ濃度が低い場合や、特に湿気が多い場合に有効である。
【００２４】
（ＶＯＣ除去モード）
図３に示すように、ＶＯＣ除去モードでは、送出経路５内の送風装置９の向きを除湿モードと反対にし、加熱手段８で加熱された空気がＶＯＣ吸着ロータ６に向かうようにする。
このモードでは供給経路４内に導入された室内空気中の水分は水分吸着ロータ７に吸着されるが、この吸着された部分がロータの回転につれて送出経路５内に位置することになっても、送出経路５内では単に外気が当たっているだけなので、加熱空気が接触する場合に比べ水分は蒸発しない。しかしながら、加熱手段８の熱は水分吸着ロータ７にも作用するため完全に蒸発しないわけではなくかなりの量で蒸発し、この蒸気はＶＯＣ吸着ロータ６に送られる。
【００２５】
一方、供給経路４内に導入された室内空気中のＶＯＣはＶＯＣ吸着ロータ６に吸着され、この吸着された部分がＶＯＣ吸着ロータ６の回転によって送出経路５内に臨むと、加熱手段８によって高温となった外気が当該ＶＯＣが吸着された部分に接触し脱着及び分解して除去し、ＶＯＣ吸着ロータ６を再生する。
【００２６】
上記のＶＯＣ除去モードにおいては、ある程度水蒸気を含んだ外気がＶＯＣ吸着ロータ６に導入されるため、従来の空気浄化システムに比較して効率よくＶＯＣを除去することができる。
【００２７】
図５は別実施例を示す図１と同様の図、図６は図５に示した空気浄化システムの除湿モード状態を示す構成図、図７は図５に示した空気浄化システムのＶＯＣ除去モード状態を示す構成図、図８は図５に示した空気浄化システムのフローチャートである。
【００２８】
図５に示す実施例では空気浄化システム１を床下に配置している。この実施例の場合には、供給経路４への吸気口４ａ及び供給経路４からの排気口４ｂは床面に開口し、家屋の土台に送出経路５につながる開口５ａ，５ｂを形成し、これら開口５ａ，５ｂに至る送出経路５の途中にダンパー１１，ダンパー１２を設け、屋外への経路と室内への通路を切り替えるようにしている。
【００２９】
以上の構成からなる空気浄化システム１の運転の一例を図８に基づいて説明する。この運転例では一定時間の間に除湿とＶＯＣ除去を行うようにしている。
【００３０】
先ず、電源を入れてタイマーをセットする。すると、ダンパー１１が開、ダンパー１２が閉となる。この状態が図６で示した除湿モードである。そして、送風装置９，１０を駆動し、供給経路４及び送出経路５内に順方向（図において左から右方向）に空気を流す。
【００３１】
この除湿モードでは供給経路４内に導入された室内空気中のＶＯＣはＶＯＣ吸着ロータ６に吸着されるが、送出経路５内では有効にＶＯＣは脱着及び分解除去されない。また、供給経路４内に導入された室内空気中の水分は水分吸着ロータ７に吸着され、この吸着された部分が水分吸着ロータ７の回転によって送出経路５内に入ると、加熱手段８によって高温となった外気が当該水分が吸着された部分に接触し水分を水蒸気として除去し、水分吸着ロータ７は再生する。そして水蒸気を含む空気は屋外へ排出される。
【００３２】
上記の除湿モードを所定時間繰り返した後に、送風装置９が一旦停止し、ダンパー１１が閉、ダンパー１２が開となる。この状態が図６で示したＶＯＣ除去モードである。そして、送風装置９を逆方向に向けて駆動し、送出経路５内に逆方向（図において右から左方向）に空気を流す。尚、送風装置１０については連続して駆動しているので供給経路４には継続して順方向に空気が流れている。
【００３３】
このＶＯＣ除去モードでは、供給経路４内に導入された室内空気中の水分は水分吸着ロータ７に吸着され、加熱手段８の熱が水分吸着ロータ７にも作用するためかなりの量の水蒸気が発生し、この水蒸気はＶＯＣ吸着ロータ６に送られる。  一方、供給経路４内に導入された室内空気中のＶＯＣはＶＯＣ吸着ロータ６に吸着され、この吸着された部分がＶＯＣ吸着ロータ６の回転によって送出経路５内に入ると、加熱手段８によって高温となった外気が当該ＶＯＣが吸着された部分に接触し脱着及び分解して除去し、ＶＯＣ吸着ロータ６を再生する。また、ＶＯＣを含む空気は屋外へ排出される。
【００３４】
図９〜図１４は別実施例に係る空気浄化システムのＶＯＣと水分の吸脱着、屋内屋外への送出の各モードを示す構成図である。図９〜図１４に示す実施例では、吸脱着経路２０の片側に第一の経路部４０を、他方側に第二の経路部５０を接続している。そして、吸脱着経路２０内には加熱手段８を挟んでＶＯＣ吸着手段６及び水分吸着手段７を配置している。この実施例にあってはＶＯＣ吸着手段６及び水分吸着手段７はロータタイプを用いず固定タイプを用いている。
【００３５】
また、第一の経路部４０には経路切替手段（ダンパー）２２を設け、吸脱着経路２０に供給される空気の経路を外部からの経路４１と室内からの経路４２の何れかに切替可能とし、更に第二の経路部５０には経路切替手段（ダンパー）２１を設け、吸脱着経路２０から排出される空気の経路を外部への経路５１と室内への経路５２の何れかに切替可能としている。
【００３６】
尚、この実施例の場合、送風方向も切り替え可能となっており、送風方向を反転することによって第二の経路部５０は第一の経路部４０に、第一の経路部４０は第二の経路部５０に切り替わる。
【００３７】
次に、各モードについて説明する。図９はＶＯＣ吸着・屋内送出モードを示す構成図であり、経路４２から吸脱着経路２０に室内空気が供給され、この室内空気中の水分は水分吸着ロータ７に吸着され、更に室内空気はＶＯＣ吸着ロータ６に室内空気中のＶＯＣが吸着される。
【００３８】
上記のＶＯＣ吸着ロータ６のＶＯＣ吸着が飽和状態若しくは飽和状態に近づいたならば、ＶＯＣ離脱・屋外送出モードに切り替える。このＶＯＣ離脱・屋外送出モードには２通りあり、図１０に示すように外気を吸脱着経路２０に導入し、この外気にＶＯＣ吸着ロータ６から離脱したＶＯＣまたはその分解物を含ませて外部に排出するか、図１１に示すように室内空気を吸脱着経路２０に導入し、この室内空気にＶＯＣ吸着ロータ６から離脱したＶＯＣまたはその分解物を含ませて外部に排出する。
【００３９】
また、図１２は水分吸着・屋内送出モードを示す構成図であり、水分吸脱着にあっては送風方向を反転して、ＶＯＣ吸脱着時の第二の経路部５０は第一の経路部４０に、第一の経路部４０は第二の経路部５０に切り替える。
【００４０】
そして、経路４２から吸脱着経路２０に室内空気が供給され、この室内空気はＶＯＣ吸着ロータ６を通過し、室内空気中の水分は水分吸着ロータ７に吸着される。
【００４１】
上記の水分吸着ロータ７の水分吸着が飽和状態若しくは飽和状態に近づいたならば、水分離脱・屋外送出モードに切り替える。この水分離脱・屋外送出モードには２通りあり、図１３に示すように外気を吸脱着経路２０に導入し、この外気に水分吸着ロータ７から離脱した水分を含ませて外部に排出するか、図１４に示すように室内空気を吸脱着経路２０に導入し、この室内空気に水分吸着ロータ７から離脱した水分を含ませて外部に排出する。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る空気浄化システムは家屋を新築する場合に限らず、既存の家屋にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る空気浄化システムを適用した家屋の概略図
【図２】同空気浄化システムの除湿モード状態を示す構成図
【図３】同空気浄化システムのＶＯＣ除去モード状態を示す構成図
【図４】図２のＡ−Ａ方向から見た図
【図５】別実施例を示す図１と同様の図
【図６】図５に示した空気浄化システムの除湿モード状態を示す構成図
【図７】図５に示した空気浄化システムのＶＯＣ除去モード状態を示す構成図
【図８】図５に示した空気浄化システムのフローチャート
【図９】別実施例に係る空気浄化システムのＶＯＣ吸着・屋内送出モードを示す構成図
【図１０】別実施例に係る空気浄化システムのＶＯＣ離脱・屋外送出モードを示す構成図
【図１１】別実施例に係る空気浄化システムのＶＯＣ離脱・屋外送出モードを示す構成図
【図１２】別実施例に係る空気浄化システムの水分吸着・屋内送出モードを示す構成図
【図１３】別実施例に係る空気浄化システムの水分離脱・屋外送出モードを示す構成図
【図１４】別実施例に係る空気浄化システムの水分離脱・屋外送出モードを示す構成図
【符号の説明】
【００４４】
１…空気浄化システム、２…管状通路、３…仕切板、４…供給経路、４ａ…吸気口、４ｂ…清浄空気噴出口、５…送出経路、５ａ，５ｂ…開口、６…ＶＯＣ吸着手段（ロータ）、６ａ…ＶＯＣ吸着ロータの軸、７…水分吸着手段（ロータ）、７ａ…水分吸着ロータの軸、８…加熱手段、９，１０…送風装置、１１，１２…ダンパー、２１，２２…経路切替手段（ダンパー）、４０…第一の経路部、４１…外部からの経路、４２…室内からの経路、５０…第二の経路部、５１…外部への経路、５２…室内への経路。
【図１】
2006239566.tif 000003
【図２】
2006239566.tif 000004
【図３】
2006239566.tif 000005
【図４】
2006239566.tif 000006
【図５】
2006239566.tif 000007
【図６】
2006239566.tif 000008
【図７】
2006239566.tif 000009
【図８】
2006239566.tif 000010
【図９】
2006239566.tif 000011
【図１０】
2006239566.tif 000012
【図１１】
2006239566.tif 000013
【図１２】
2006239566.tif 000014
【図１３】
2006239566.tif 000015
【図１４】
2006239566.tif 000016