(57)【要約】【課題】湿度が低い環境でも水の生成能力が低下し難い水生成装置を提供する。【解決手段】水生成装置１は、それぞれ空気が送り込まれる第１空気路１１及び第２空気路１２と、第１空気路１１に送り込まれた空気Ａ１１を加熱するヒータ２０と、第１空気路１１及び第２空気路１２の下流側に配置され、第２空気路１２から送り出される空気Ａ２２の水分を吸収するとともに、第１空気路１１から送り出される空気Ａ１２へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動されたデシカントロータ３０と、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ２０を通過した空気Ａ１３を圧縮する凝縮器６０と、凝縮器６０が圧縮した空気Ａ１４から水分を取り出す凝縮器６０とを有する。【選択図】図１
2019039150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ空気が送り込まれる第１空気路及び第２空気路と、
前記第１空気路に送り込まれた空気を加熱するヒータと、
前記第１空気路及び前記第２空気路の下流側に配置され、前記第２空気路から送り出される空気の水分を吸収するとともに、前記第１空気路から送り出される空気へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動されたデシカントロータと、
前記第１空気路から送り出されて前記デシカントロータを通過した空気から水分を取り出す凝縮器とを有する、
水生成装置。
【請求項２】
前記第１空気路から送り出されて前記デシカントロータを通過した空気を圧縮する圧縮ポンプを有し、
前記凝縮器は、前記圧縮ポンプが圧縮した空気から水分を取り出す、
請求項１に記載の水生成装置。
【請求項３】
前記デシカントロータは、前記回転駆動による回転の軸に対して垂直な２つの端面を持ち、
前記第１空気路及び前記第２空気路は、一方の前記端面の異なる領域に空気を送り出す、
請求項１又は２に記載の水生成装置。
【請求項４】
前記第１空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第１送風機と、
前記第２送風機の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第２送風機とを有し、
前記第１空気路及び前記第２空気路は、前記端面に対してそれぞれ垂直な方向に延びている、
請求項３に記載の水生成装置。
【請求項５】
前記デシカントロータの前記一方の端面は、前記第１空気路に面した第１領域と、前記第２空気路に面した第２領域とを含んでおり、
前記第１領域に比べて前記第２領域の面積が大きい、
請求項３又は４に記載の水生成装置。
【請求項６】
前記第１空気路は前記第２空気路に対して鉛直方向の上方に位置する、
請求項３乃至５の何れか一項に記載の水生成装置。
【請求項７】
前記第１空気路から送り出されて前記デシカントロータを通過した空気の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにおいて検出される温度の平均値が所定の温度へ近づくように前記ヒータの発熱を制御する制御回路とを有する、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気から水を生成する水生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大気中の水分を取り出して、植物への給水などに利用する装置が知られている。下記の特許文献１には、空気取入口を有する箱体の内部に配置されたファンと、ファンの上部に間隔を有して縦向きに配置された複数の放熱板と、放熱板の両端部に設けられた冷却素子とを有した自動給水装置が記載されている。この自動給水装置では、冷却素子によって生成された水滴が水貯蔵タンクに貯蔵される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１５３７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載される自動給水装置では、ファンから送り込まれた空気を冷却素子の表面に触れさせることによって空気中の水分が取り出される。そのため、湿度が低い環境では水の生成能力が低下し易いという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、湿度が低い環境でも水の生成能力が低下し難い水生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面に係る水生成装置は、それぞれ空気が送り込まれる第１空気路及び第２空気路と、第１空気路に送り込まれた空気を加熱するヒータと、第１空気路及び第２空気路の下流側に配置され、第２空気路から送り出される空気の水分を吸収するとともに、第１空気路から送り出される空気へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動されたデシカントロータと、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気から水分を取り出す凝縮器とを有する。
【０００７】
この構成によれば、第２空気路からデシカントロータに空気が送り出され、その空気に含まれる水分がデシカントロータに吸収される。また、第１空気路に送り込まれた空気がヒータで加熱され、デシカントロータに送り出される。デシカントロータが回転駆動されることにより、デシカントロータにおいて水分が吸収された部分に加熱された空気が当たり、デシカントロータに吸収された水分が空気に放出される。これにより、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気の湿度が高くなる。この湿度の高い空気から凝縮器によって水分が取り出されるため、湿度が低い環境でも、水の生成能力が低下し難くなる。
【０００８】
好適に、水生成装置は、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気を圧縮する圧縮ポンプを有してよい。凝縮器は、圧縮ポンプが圧縮した空気から水分を取り出してよい。
【０００９】
この構成によれば、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気が圧縮ポンプにおいて圧縮され、この圧縮された空気から凝縮器によって水が取り出される。そのため、湿度が低い環境でも、水の生成能力が低下し難くなる。
【００１０】
好適に、デシカントロータは、回転駆動による回転の軸に対して垂直な２つの端面を持ってよい。第１空気路及び第２空気路は、デシカントロータの一方の端面の異なる領域に空気を送り出してよい。
【００１１】
この構成によれば、デシカントロータの同一の端面に第１空気路及び第２空気路から空気が送り出されるため、デシカントロータの異なる端面に第１空気路及び第２空気路から空気が送り出される場合に比べて、デシカントロータに水分を吸収されて乾燥した空気が第１空気路へ還流し難くなる。これにより、第１空気路へ乾燥した空気が還流することによる水の生成能力の低下が抑制され易くなる。
【００１２】
好適に、水生成装置は、第１空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第１送風機と、第２送風機の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第２送風機とを有してよい。第１空気路及び第２空気路は、デシカントロータの端面に対してそれぞれ垂直な方向に延びていてよい。
【００１３】
この構成によれば、第１空気路及び第２空気路がデシカントロータの端面に対してそれぞれ垂直な方向に延びているため、デシカントロータの端面に対して気流が垂直に当たり易くなる。これにより、第２空気路から送り出される空気からの水分の吸収と、第１空気路から送り出される空気への水分の放出とがそれぞれ起こり易くなる。
【００１４】
好適に、デシカントロータの一方の端面は、第１空気路に面した第１領域と、第２空気路に面した第２領域とを含んでよく、第１領域に比べて第２領域の面積が大きくてよい。
【００１５】
この構成によれば、第１空気路に面した第１領域に比べて、第２空気路に面した第２領域の面積が大きいため、デシカントロータに吸収される水分量が大きくなる。これにより、湿度が低い環境でも、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気の湿度が低下し難くなる。
【００１６】
好適に、第１空気路は第２空気路に対して鉛直方向の上方に位置してよい。
【００１７】
この構成によれば、第１空気路でヒータに加熱された空気が第２空気路側へ流れ難くなるため、第２空気路を流れる空気の温度がヒータの影響を受け難くなる。
【００１８】
好適に、水生成装置は、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気の温度を検出する温度センサと、温度センサにおいて検出される温度の平均値が所定の温度へ近づくようにヒータの発熱を制御する制御回路とを有してよい。
【００１９】
この構成によれば、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気の温度の平均値が所定の温度に保たれ易くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、湿度が低い環境でも水の生成能力が低下し難い水生成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る水生成装置の構成の一例を示す図である。
【図２】デシカントロータに対する送風路と送風機の配置を示す図である。図２Ａは、デシカントロータの回転の軸と平行な方向からみた送風機の配置を示す。図２Ｂは、デシカントロータの端面において第１送風路に面する第１領域と第２送風路に面する第２領域とを斜線で表した図である。
【図３】凝縮器の構成の一例を示す図である。図３Ａはフィンの平面に対して平行な方向からみた図であり、図３Ｂはフィンの平面に対して斜め方向からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る水生成装置を説明する。図１は、本実施形態に係る水生成装置１の構成の一例を示す図である。本明細書では、互いに直交する３つの方向をそれぞれ「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」と記す。また、Ｘ方向に含まれる互いに逆向きの方向を「Ｘ１」及び「Ｘ２」と記し、Ｙ方向に含まれる互いに逆向きの方向を「Ｙ１」及び「Ｙ２」と記し、Ｚ方向に含まれる互いに逆向きの方向を「Ｚ１」及び「Ｚ２」と記す。図１は、水生成装置１をＹＺ平面で切断し、Ｘ１側からＸ２方向に向かって切断面を見た断面図である。Ｚ１方向は鉛直方向に対して上向きの方向を表し、Ｚ２方向は鉛直方向に対して下向きの方向を表す。
【００２３】
本実施形態に係る水生成装置１は、空気から水を生成する装置である。図１の例において、水生成装置１は、それぞれ空気が送り込まれる第１空気路１１及び第２空気路１２と、第１空気路１１に送り込まれた空気Ａ１１を加熱するヒータ２０と、第１空気路１１及び第２空気路１２の下流側に配置されたデシカントロータ３０と、デシカントロータ３０を回転駆動する回転駆動機構１００と、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３から水分を取り出す凝縮器６０とを有する。
【００２４】
図１に示す水生成装置１では、第２空気路１２からデシカントロータ３０に空気Ａ２２が送り出され、その空気Ａ２２に含まれる水分がデシカントロータ３０に吸収される。また、第１空気路１１に送り込まれた空気Ａ１１がヒータ２０で加熱され、加熱された空気Ａ１２がデシカントロータ３０に送り出される。デシカントロータ３０は、第２空気路１２から送り出される空気Ａ２２の水分を吸収するとともに、第１空気路１１から送り出される空気Ａ１２へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動される。この回転駆動に伴い、デシカントロータ３０において水分が吸収された部分には、ヒータ２０で加熱された空気Ａ１２が当たり、デシカントロータ３０に吸収された水分が空気Ａ１２に放出される。デシカントロータ３０からの水分の放出により、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３の湿度が高くなる。この湿度の高い空気Ａ１３が凝縮器６０に送り込まれて冷却され、空気中に含まれた水分が取り出される。
【００２５】
デシカントロータ３０は、シリカゲルやゼオライト、珪藻土などの乾燥剤によって、空気からの水分の吸収と空気への水分の放出とを可逆的に行う。図１の例において、デシカントロータ３０は、全体的に円柱型（ドラム型）の形状を持ち、乾燥剤を担持させたシート材（繊維質シート、樹脂シートなど）を加工して形成される。例えばデシカントロータ３０は、空気の通流を許容する多数の孔を持っており、孔の中を流れる空気と乾燥剤とを作用させることによって空気の吸湿や加湿を行う。デシカントロータ３０の乾燥剤は、比較的低温の空気（例えば常温の空気）に対して吸湿作用を持ち、比較的高温の空気（例えば常温に比べて高温の空気）に対して加湿作用を持つ。
【００２６】
図１に示す水生成装置１は、第１空気路１１及び第２空気路１２が形成された第１筐体１０を持つ。デシカントロータ３０は、この第１筐体１０の中に回転自在に収容される。回転駆動機構１００によるデシカントロータ３０の回転の軸は、Ｙ方向を向いている。第１空気路１１及び第２空気路１２の上流側はＹ１側、下流側はＹ２側である。デシカントロータ３０は、第１空気路１１及び第２空気路１２の下流側（Ｙ２側）に位置する。
【００２７】
図１の例において、第１空気路１１は、第２空気路１２に対して鉛直方向の上方（Ｚ１側）に位置している。これにより、第１空気路１１でヒータ２０に加熱された空気Ａ１２が下方の第２空気路１２側へ流れ難くなるため、第２空気路１２を流れる空気Ａ２２の温度がヒータ２０の影響を受け難くなる。
【００２８】
図１の例において、デシカントロータ３０は、回転駆動機構１００による回転の軸に対して垂直な（ＸＺ平面に対して平行な）２つの端面３１及び３２を持つ。第１空気路１１及び第２空気路１２は、デシカントロータ３０における同一の端面３１の異なる領域に空気（Ａ１１，Ａ１２）を送り出す。デシカントロータ３０によって水分を吸収されて乾燥した空気Ａ２３は、図１に示すように、デシカントロータ３０の端面３２からＹ２側へ排気されており、第１空気路１１の上流側（Ｙ１側）から離れている。従って、デシカントロータ３０の端面３２から排出される乾燥した空気Ａ２３は、第１空気路１１や第２空気路１２の上流側（Ｙ１側）に空気Ａ１１，Ａ２１として還流され難い。
【００２９】
図２Ａは、デシカントロータ３０の回転の軸と平行な方向（Ｙ方向）からみた送風機（Ｆ１１〜Ｆ１３，Ｆ２１〜Ｆ２３）の配置を示す図である。図２Ａでは、デシカントロータ３０に対する送風機の配置を示すため、第１筐体１０や他の構成の図示を省略している。図１及び図２Ａの例において、水生成装置１は、第１空気路１１の上流側に空気Ａ１１を送り込む第１送風機Ｆ１１、Ｆ１２及びＦ１３と、第２空気路１２の上流側に空気Ａ２１を送り込む第２送風機Ｆ２１，Ｆ２２，Ｆ２３とを有する。
【００３０】
第１空気路１１及び第２空気路１２は、図１に示すように、デシカントロータ３０の端面３１に対してそれぞれ垂直な方向（Ｙ方向）に延びている。これにより、送風機（Ｆ１１〜Ｆ１３，Ｆ２１〜Ｆ２３）によって第１空気路１１及び第２空気路１２に流れる空気（Ａ１２，Ａ２１）は、デシカントロータ３０の端面３１に対して垂直に当たり易くなる。
【００３１】
図２Ｂは、デシカントロータ３０の端面３１において第１空気路１１に面する第１領域３１１と第２空気路１２に面する第２領域３１２とを斜線で表した図である。図２Ｂの例において、デシカントロータ３０の端面３１は概ね第１領域３１１と第２領域３１２とに区分されており、第１領域３１１に比べて第２領域３１２の面積が大きい。第１空気路１１及び第２空気路１２に面する端面３１の全体の面積に対して、第１領域３１１の面積は４０％程度（例えば２５％から４５％までの範囲内）、第２領域３１２の面積は６０％程度（例えば５５％から７０％までの範囲内）である。第１空気路１１に面した第１領域３１１に比べて、第２空気路１２に面した第２領域３１２の面積が大きいため、デシカントロータ３０に吸収される水分量が大きくなる。これにより、湿度が低い環境でも、第１空気路１１から送り出されデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３の湿度が低下し難くなる。
【００３２】
図２Ａにおいて、ヒータ２０は棒状の発熱体であり、例えば赤外線ランプや電熱線などで構成される。ヒータ２０は、長手方向がＸ方向と略平行となる姿勢で第１筐体１０に固定される。第１送風機Ｆ１１〜Ｆ１３は、図２Ａに示すように、Ｙ方向からみてヒータ２０と重なるようにＸ方向へ並んで配置される。これにより、第１送風機Ｆ１１〜Ｆ１３から第１空気路１１へ送り込まれる空気Ａ１１が、それぞれヒータ２０において加熱され易くなる。
【００３３】
図１の例において、水生成装置１は、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３が排出される排気室４１を有する。水生成装置１は、第１筐体１０のＹ２側に固定された第２筐体４０を有しており、この第２筐体４０の内部に排気室４１が形成される。なお、第１筐体１０と第２筐体４０は、図１に示すように別の部品でもよいし、同一の部品の異なる部分でもよい。
【００３４】
図１の例において、回転駆動機構１００は、デシカントロータ３０に固定されたシャフト１０１と、シャフト１０１を第１筐体１０及び第２筐体４０に対して回転自在に支持する軸受１０２及び１０３と、モータ１０４と、モータ１０４の動力をシャフト１０１に伝達する動力伝達機構としてのギヤ１０５及び１０６とを含む。シャフト１０１は、デシカントロータ３０の回転の軸に沿って配置される。軸受１０２は、第１筐体１０のＹ１側の端部においてシャフト１０１を支持する。軸受１０３は、第２筐体４０のＹ２側の端部に固定された固定部材４２においてシャフト１０１を支持する。モータ１０４は、シャフト１０１よりもＺ２側に位置しており、固定部材４２において固定される。ギヤ１０５はモータ１０４の回転シャフトに固定され、ギヤ１０６はシャフト１０１に固定される。ギヤ１０５とギヤ１０６とが噛み合って回転することにより、モータ１０４の動力がシャフト１０１に伝達され、デシカントロータ３０が回転する。回転駆動機構１００は、例えば２〜３分間で１回転する程度の比較的遅い速度でデシカントロータ３０を回転させる。
【００３５】
図１の例において、水生成装置１は、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３を圧縮する圧縮ポンプ５０を有する。圧縮ポンプ５０は、排気室４１から空気Ａ１３を吸引して圧縮する。凝縮器６０は、圧縮ポンプ５０が圧縮した空気Ａ１４から水分を取り出す。圧縮によって空気Ａ１４の圧力が高くなると、空気Ａ１４の飽和水蒸気量が減少するため、凝縮器６０において空気Ａ１４から水分が取り出され易くなる。
【００３６】
図３Ａ及び図３Ｂは、凝縮器６０の構成の一例を示す図である。凝縮器６０は、例えば図３Ａ及び図３Ｂに示すように、空気Ａ１４と触れるように配置された複数のフィン６１と、水などの冷媒が流れる配管６２を有する。フィン６１は、熱伝導率が高い材料（アルミなど）で形成された薄い板である。複数のフィン６１が平行に配置されており、このフィン６１の間を空気Ａ１４が流れる。図３Ａはフィン６１の平面に対して平行な方向からみた図であり、図３Ｂはフィン６１の平面に対して斜め方向からみた図である。配管６２は、複数のフィン６１の各々と接触するように配置される。例えば、配管６２は、複数のフィン６１の各々を垂直に複数回貫くように蛇行している。図３Ａ及び図３Ｂの例において、凝縮器６０は２本の配管６２を有する。
【００３７】
冷媒（水など）が流れる配管６２に接触した複数のフィン６１が空気Ａ１４に触れることで、空気１４Ａの熱が奪われ、空気Ａ１４に含まれた水分が取り出される。水分が取り出された後の乾燥した空気Ａ１５は、水生成装置１の外部に排出される。
【００３８】
図１の例において、水生成装置１は、温度センサ７０と制御回路８０を有する。温度センサ７０は、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３の温度（排気室４１内の空気Ａ１３の温度）を検出する。制御回路８０は、温度センサ７０において検出される温度の平均値（例えば加重平均や移動平均）を算出し、算出した平均値が所定の温度（例えば５０℃）へ近づくようにヒータ２０の発熱を制御する。制御回路８０は、例えば、温度センサ７０の検出結果をデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換器と、このデジタル値を入力して所定の処理を実行する処理回路（コンピュータや専用のハードウェア回路など）を含む。これにより、環境温度が様々に変化する場合でも、空気Ａ１３の温度が、良好な水の生成能力が得られる所定の温度に保たれ易くなる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る水生成装置１によれば、第２空気路１２からデシカントロータ３０に送り出された空気Ａ２２の水分がデシカントロータ３０に吸収される一方、このデシカントロータ３０に吸収された水分が、ヒータ２０で加熱されて第１空気路１１から送り出された空気Ａ１２に放出される。これにより、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３は、第１空気路１１に送り込まれる前の空気Ａ１１に比べて湿度が高くなる。この湿度の高い空気Ａ１３から凝縮器６０によって水分が取り出される。従って、何も処理をしていない空気をそのまま冷却素子などに触れさせて水分を取り出す方法に比べて、湿度が低い環境でも、水の生成能力を低下し難くすることができる。
【００４０】
本実施形態に係る水生成装置１によれば、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３が圧縮ポンプ５０において圧縮され、この圧縮後の空気Ａ１４が凝縮器６０に送り込まれて、空気Ａ１４の水分が取り出される。圧縮によって空気Ａ１４の飽和水蒸気量が減少するため、圧縮を行わない場合に比べて、水の生成能力を高めることができる。また、湿度が低い環境でも、水の生成能力を低下し難くすることができる。
【００４１】
本実施形態に係る水生成装置１によれば、回転の軸に対して垂直なデシカントロータ３０の２つの端面３１及び３２のうち、一方の端面３１に第１空気路１１及び第２空気路１２から空気Ａ１２，Ａ２２が送り出される。デシカントロータ３０によって水分を吸収されて乾燥した空気Ａ２３は、デシカントロータ３０の端面３２からＹ２側へ排気される。そのため、デシカントロータ３０の異なる端面に第１空気路１１及び第２空気路１２から空気が送り出される場合に比べて、デシカントロータ３０に水分を吸収されて乾燥した空気が第１空気路１１へ還流し難くなる。これにより、第１空気路１１へ乾燥した空気が還流することによる水の生成能力の低下を抑制できる。
【００４２】
本実施形態に係る水生成装置１によれば、デシカントロータ３０の端面３１に対してそれぞれ垂直な方向（Ｙ方向）に第１空気路１１及び第２空気路１２が延びている。これにより、送風機（Ｆ１１〜Ｆ１３，Ｆ２１〜Ｆ２３）によって第１空気路１１及び第２空気路１２に流れる空気（Ａ１２，Ａ２１）は、デシカントロータ３０の端面３１に対して垂直に当たり易くなり、端面３１から端面３２へデシカントロータ３０の中を均一に通り抜け易くなる。そのため、空気Ａ２２に含まれた水分がデシカントロータ３０に吸収され易くなるとともに、デシカントロータ３０から空気Ａ１２へ水分が放出され易くなり、水の生成能力を向上させ易くなる。
【００４３】
本実施形態に係る水生成装置１によれば、デシカントロータ３０の端面３１には、第１空気路１１に面した第１領域３１１と、第２空気路１２に面した第２領域３１２とが含まれており、第１領域３１１に比べて第２領域３１２の面積が大きい。これにより、デシカントロータ３０に吸収される全体の水分量が大きくなるため、湿度が低い環境でも、第１空気路１１から送り出されデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３の湿度が低下し難くなり、水の生成能力の低下を抑制できる。
【００４４】
本実施形態に係る水生成装置１によれば、第２空気路１２に対して第１空気路１１が鉛直方向の上方（Ｚ１側）に位置しているため、第１空気路１１でヒータ２０に加熱された空気Ａ１２が下方の第２空気路１２側へ流れ難くなり、第２空気路１２を流れる空気Ａ２２の温度がヒータ２０の影響を受け難くなる。これにより、ヒータ２０の影響による空気Ａ２２の温度上昇が抑制されるため、デシカントロータ３０の吸湿能力の低下を抑制できる。
【００４５】
本実施形態に係る水生成装置１によれば、温度センサ７０において検出される空気Ａ１３の温度の平均値が所定の温度へ近づくように、ヒータ２０の発熱が制御される。これにより、空気Ａ１３の温度を、良好な水の生成能力が得られる所定の温度に保つことができるため、環境温度が様々に変化する場合でも、水の生成能力を良好な状態に保つことができる。
【００４６】
なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。
【００４７】
例えば上述した実施形態では、デシカントロータ３０に固定されたシャフト１０１を回転させることによってデシカントロータ３０を回転駆動しているが、本発明はこの実施形態に限定されない。本発明の他の実施形態では、例えば、デシカントロータの外周に接触させたベルトやロータ、ギヤなどを介してデシカントロータに回転の動力を伝達してもよい。
【００４８】
上述した実施形態では、圧縮ポンプ５０によって圧縮された空気Ａ１４が凝縮器６０に送り込まれているが、本発明はこの例に限定されない。本発明の他の実施形態では、第１空気路１１から送り出されてデシカントロータ３０を通過した空気Ａ１３がそのまま凝縮器６０に送り込まれてもよい。
【００４９】
上述した実施形態では、第１空気路１１と第２空気路１２のそれぞれに送風機が設けられているが、本発明の他の実施形態では、共通の送風機によって第１空気路１１と第２空気路１２のそれぞれに空気を送り込んでもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…水生成装置、１０…第１筐体、１１…第１空気路、１２…第２空気路、２０…ヒータ、３０…デシカントロータ、３１，３２…端面、３１１…第１領域、３１２…第２領域、４０…第２筐体、４１…排気室、５０…圧縮ポンプ、６０…凝縮器、６１…フィン、６２…配管、７０…温度センサ、８０…制御回路、１００…回転駆動機構、１０１…シャフト、１０２，１０３…軸受、１０４…モータ、１０５，１０６…ギヤ、Ｆ１１〜Ｆ１３…第１送風機、Ｆ２１〜Ｆ２３…第２送風機
【図１】
2019039150.tif 000003
【図２】
2019039150.tif 000004
【図３】
2019039150.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月9日(2018.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ空気が送り込まれる第１空気路及び第２空気路とを形成する第１筐体と、
前記第１空気路に送り込まれた空気を加熱するヒータと、
前記第１空気路及び前記第２空気路の下流側に配置され、前記第２空気路から送り出される空気の水分を吸収するとともに、前記第１空気路から送り出される空気へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動されたデシカントロータと、
前記第１空気路から前記デカンシロータに送り出されて通過した、前記デカンシロータに送り出される前に比べて湿度が高い空気を流入する排気室を形成する第２筐体と、
前記排気室から空気を吸引して圧縮する圧縮ポンプと、
前記圧縮ポンプが圧縮した空気を直接流入して水を取り出す凝縮器とを有し、
前記デシカントロータは、前記回転駆動による回転の軸に対して垂直な２つの端面を持ち、
前記第１空気路及び前記第２空気路は、一方の前記端面の異なる領域に空気を送り出し、
前記デシカントロータの前記一方の端面は、前記第１空気路に面した第１領域と、前記第２空気路に面した第２領域とを含んでおり、
前記第１領域に比べて前記第２領域の面積が大きい、
水生成装置。
【請求項２】
前記凝縮器は、
前記圧縮した空気と触れるように配置された複数のフィンと、
冷媒が流れ、前記フィンと接触する配管と、
を有する請求項１に記載の水生成装置。
【請求項３】
前記第1筐体は、前記第１空気路で加熱された空気が前記第２空気路に流れにくくなるように構成されている
請求項１又は請求項２に記載の水生成装置。
【請求項４】
前記第２筐体は、前記第１筐体の前記第１空気路側に固定されている
請求項１〜３のいずれかに記載の水生成装置。
【請求項５】
前記第１空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第１送風機と、
前記第２空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第２送風機とを有し、
前記第１空気路及び前記第２空気路は、前記端面に対してそれぞれ垂直な方向に延びている、
請求項１〜４のいずれかに記載の水生成装置。
【請求項６】
前記第１空気路は前記第２空気路に対して鉛直方向の上方に位置する、
請求項１〜５のいずれかにに記載の水生成装置。
【請求項７】
前記排気室の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにおいて検出される温度の平均値が所定の温度へ近づくように前記ヒータの発熱を制御する制御回路とを有する、
請求項１〜６のいずれかに記載の水生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の水生成装置は、それぞれ空気が送り込まれる第１空気路及び第２空気路とを形成する第１筐体と、前記第１空気路に送り込まれた空気を加熱するヒータと、前記第１空気路及び前記第２空気路の下流側に配置され、前記第２空気路から送り出される空気の水分を吸収するとともに、前記第１空気路から送り出される空気へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動されたデシカントロータと、前記第１空気路から前記デカンシロータに送り出されて通過した、前記デカンシロータに送り出される前に比べて湿度が高い空気を流入する排気室を形成する第２筐体と、前記排気室から空気を吸引して圧縮する圧縮ポンプと、前記圧縮ポンプが圧縮した空気を直接流入して水を取り出す凝縮器とを有し、前記デシカントロータは、前記回転駆動による回転の軸に対して垂直な２つの端面を持ち、前記第１空気路及び前記第２空気路は、一方の前記端面の異なる領域に空気を送り出し、前記デシカントロータの前記一方の端面は、前記第１空気路に面した第１領域と、前記第２空気路に面した第２領域とを含んでおり、前記第１領域に比べて前記第２領域の面積が大きい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この構成によれば、第２空気路からデシカントロータに空気が送り出され、その空気に含まれる水分がデシカントロータに吸収される。また、第１空気路に送り込まれた空気がヒータで加熱され、デシカントロータに送り出される。デシカントロータが回転駆動されることにより、デシカントロータにおいて水分が吸収された部分に加熱された空気が当たり、デシカントロータに吸収された水分が空気に放出される。これにより、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気の湿度が高くなる。この湿度の高い空気から凝縮器によって水分が取り出されるため、湿度が低い環境でも、水の生成能力が低下し難くなる。
この構成によれば、デシカントロータの同一の端面に第１空気路及び第２空気路から空気が送り出されるため、デシカントロータの異なる端面に第１空気路及び第２空気路から空気が送り出される場合に比べて、デシカントロータに水分を吸収されて乾燥した空気が第１空気路へ還流し難くなる。これにより、第１空気路へ乾燥した空気が還流することによる水の生成能力の低下が抑制され易くなる。
この構成によれば、第１空気路に面した第１領域に比べて、第２空気路に面した第２領域の面積が大きいため、デシカントロータに吸収される水分量が大きくなる。これにより、湿度が低い環境でも、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気の湿度が低下し難くなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
好適には、前記凝縮器は、前記圧縮した空気と触れるように配置された複数のフィンと、冷媒が流れ、前記フィンと接触する配管と、を有する。
前記第1筐体は、前記第１空気路で加熱された空気が前記第２空気路に流れにくくなるように構成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
好適には、前記第２筐体は、前記第１筐体の前記第１空気路側に固定されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
好適には、前記第１空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第１送風機と、前記第２空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第２送風機とを有し、前記第１空気路及び前記第２空気路は、前記端面に対してそれぞれ垂直な方向に延びている。
この構成によれば、第１空気路及び第２空気路がデシカントロータの端面に対してそれぞれ垂直な方向に延びているため、デシカントロータの端面に対して気流が垂直に当たり易くなる。これにより、第２空気路から送り出される空気からの水分の吸収と、第１空気路から送り出される空気への水分の放出とがそれぞれ起こり易くなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
好適には、前記第１空気路は前記第２空気路に対して鉛直方向の上方に位置する。
この構成によれば、第１空気路でヒータに加熱された空気が第２空気路側へ流れ難くなるため、第２空気路を流れる空気の温度がヒータの影響を受け難くなる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
好適には、前記排気室の温度を検出する温度センサと、前記温度センサにおいて検出される温度の平均値が所定の温度へ近づくように前記ヒータの発熱を制御する制御回路とを有する。
この構成によれば、第１空気路から送り出されてデシカントロータを通過した空気の温度の平均値が所定の温度に保たれ易くなる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月12日(2018.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ空気が送り込まれる第１空気路及び第２空気路とを形成する第１筐体と、
前記第１空気路に送り込まれた空気を加熱するヒータと、
前記第１空気路及び前記第２空気路の下流側に配置され、前記第２空気路から送り出される空気の水分を吸収するとともに、前記第１空気路から送り出される空気へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動されたデシカントロータと、
前記第１空気路から前記デシカントロータに送り出されて通過した、前記デシカントロータに送り出される前に比べて湿度が高い空気を流入する排気室を形成する第２筐体と、
前記排気室から空気を吸引して圧縮する圧縮ポンプと、
前記圧縮ポンプが圧縮した空気を直接流入して水を取り出す凝縮器とを有し、
前記デシカントロータは、前記回転駆動による回転の軸に対して垂直な２つの端面を持ち、
前記第１空気路及び前記第２空気路は、一方の前記端面の異なる領域に空気を送り出し、
前記デシカントロータの前記一方の端面は、前記第１空気路に面した第１領域と、前記第２空気路に面した第２領域とを含んでおり、
前記第１領域に比べて前記第２領域の面積が大きい、
水生成装置。
【請求項２】
前記凝縮器は、
前記圧縮した空気と触れるように配置された複数のフィンと、
冷媒が流れ、前記フィンと接触する配管と、
を有する請求項１に記載の水生成装置。
【請求項３】
前記第２筐体は、前記第１筐体の前記第１空気路側に固定されている
請求項１又は請求項２に記載の水生成装置。
【請求項４】
前記第１空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第１送風機と、
前記第２空気路の上流側に空気を送り込む少なくとも１つの第２送風機とを有し、
前記第１空気路及び前記第２空気路は、前記端面に対してそれぞれ垂直な方向に延びている、
請求項１〜３のいずれかに記載の水生成装置。
【請求項５】
前記第１空気路は前記第２空気路に対して鉛直方向の上方に位置する、
請求項１〜４のいずれかにに記載の水生成装置。
【請求項６】
前記排気室の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにおいて検出される温度の平均値が所定の温度へ近づくように前記ヒータの発熱を制御する制御回路とを有する、
請求項１〜５のいずれかに記載の水生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の水生成装置は、それぞれ空気が送り込まれる第１空気路及び第２空気路とを形成する第１筐体と、前記第１空気路に送り込まれた空気を加熱するヒータと、前記第１空気路及び前記第２空気路の下流側に配置され、前記第２空気路から送り出される空気の水分を吸収するとともに、前記第１空気路から送り出される空気へ当該吸収した水分を放出するように回転駆動されたデシカントロータと、前記第１空気路から前記デシカントロータに送り出されて通過した、前記デシカントロータに送り出される前に比べて湿度が高い空気を流入する排気室を形成する第２筐体と、前記排気室から空気を吸引して圧縮する圧縮ポンプと、前記圧縮ポンプが圧縮した空気を直接流入して水を取り出す凝縮器とを有し、前記デシカントロータは、前記回転駆動による回転の軸に対して垂直な２つの端面を持ち、前記第１空気路及び前記第２空気路は、一方の前記端面の異なる領域に空気を送り出し、前記デシカントロータの前記一方の端面は、前記第１空気路に面した第１領域と、前記第２空気路に面した第２領域とを含んでおり、前記第１領域に比べて前記第２領域の面積が大きい。