(57)【要約】【課題】空調用フィルタの乾燥装置において、空調用フィルタの乾燥時間を短縮し、空調用フィルタの清掃の作業時間を短くすることができるようにする。【解決手段】空調用フィルタ１２を収容する第一チャンバ１４と、これと連通管１８を介して連通する第二チャンバ１６と、第一及び第二チャンバ１４，１６を減圧する真空ポンプ２２と、第一チャンバ１４の内部を加熱し、空調用フィルタ１２に含まれる水分の蒸発を促進する加熱手段２８と、第二チャンバ１６の内部を冷却し、第二チャンバ１６内に含まれる水蒸気の凝縮を促進する冷却手段３０とを有する。加熱手段２８と冷却手段３０とが冷媒を介して接続されており、第二チャンバ１４から第一チャンバ１６に熱が移動する構成になっている。【選択図】図１
2009112973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用フィルタを収容する第一チャンバと、
前記第一チャンバと連通管を介して連通する第二チャンバと、
前記第一チャンバと前記第二チャンバとを減圧する減圧手段と、
前記第一チャンバの内部を加熱し、前記空調用フィルタに含まれる水分の蒸発を促進する加熱手段と、
前記第二チャンバの内部を冷却し、前記第二チャンバ内に含まれる水蒸気の凝縮を促進する冷却手段と、
を有し、
前記第一チャンバと前記第二チャンバとは隣接しており、それらを仕切る壁に前記冷却手段と前記加熱手段とが設けられ、
前記冷却手段と前記加熱手段とが熱電変換半導体素子からなるペルチェモジュールにより構成される、
ことを特徴とする空調用フィルタの乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空調用フィルタの乾燥装置において、
前記第一チャンバの周囲に前記第二チャンバが設けられている、
ことを特徴とする空調用フィルタの乾燥装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空調用フィルタの乾燥装置において、
前記減圧手段は、前記第二チャンバに接続されている、
ことを特徴とする空調用フィルタの乾燥装置。
【請求項４】
空調用フィルタを収容する第一チャンバと、
前記第一チャンバと連通管を介して連通する第二チャンバと、
前記第一チャンバと前記第二チャンバとを減圧する減圧手段と、
前記第一チャンバの内部を加熱し、前記空調用フィルタに含まれる水分の蒸発を促進する加熱手段と、
前記第二チャンバの内部を冷却し、前記第二チャンバ内に含まれる水蒸気の凝縮を促進する冷却手段と、
を有し、
前記冷却手段と、前記加熱手段と、それらを相互に接続する冷媒回路とがヒートポンプシステムを構成する、
ことを特徴とする空調用フィルタの乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調用フィルタの乾燥装置、特に真空状態の近くまで減圧し空調用フィルタに含まれる水分を蒸発させて空調用フィルタを乾燥させる乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物内の空気調和に用いられる空調機やエアコンには、空気中の塵埃などを除去し空気を清浄化する目的で、空調用フィルタが装着されている。空調用フィルタは、塵埃などにより目詰まりする。目詰まりしたときに、人手により水洗浄して塵埃などを除去し空調用フィルタを再利用する場合がある。このような再利用可能な空調用フィルタにおいては、通常、水洗浄した後に天日干しによる乾燥が行われる。
【０００３】
下記特許文献１には、液体を濾過するフィルタを収容した濾過装置内を真空ポンプにより減圧して、そのフィルタを乾燥させる乾燥装置が開示されている。この乾燥装置によれば、濾過装置内の減圧により液体の沸点が下がるので、フィルタに含まれる液体が気化しやすくなり短時間でフィルタの乾燥させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１８９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
天日干しにより空調用フィルタを乾燥させる場合、天候により乾燥時間が左右される。通常、夏期より冬期のほうが乾燥時間は長くなる傾向にあり、また晴天より雨天のほうが乾燥時間は長くなる傾向にある。このように、天候により乾燥時間が長くなると、それに伴い空調用フィルタの清掃の作業時間が長くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、空調用フィルタの乾燥時間を短縮し、空調用フィルタの清掃の作業時間を短くすることができる空調用フィルタの乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、空調用フィルタを収容する第一チャンバと、前記第一チャンバと連通管を介して連通する第二チャンバと、前記第一チャンバと前記第二チャンバとを減圧する減圧手段と、前記第一チャンバの内部を加熱し、前記空調用フィルタに含まれる水分の蒸発を促進する加熱手段と、前記第二チャンバの内部を冷却し、前記第二チャンバ内に含まれる水蒸気の凝縮を促進する冷却手段と、を有し、前記第一チャンバと前記第二チャンバとは隣接しており、それらを仕切る壁に前記冷却手段と前記加熱手段とが設けられ、前記冷却手段と前記加熱手段とが熱電変換半導体素子からなるペルチェモジュールにより構成されることを特徴とする。
【０００８】
また、前記第一チャンバの周囲に前記第二チャンバを設けることができる。
【０００９】
また、前記減圧手段を、前記第二チャンバに接続することができる。
【００１０】
また、別の発明は、空調用フィルタを収容する第一チャンバと、前記第一チャンバと連通管を介して連通する第二チャンバと、前記第一チャンバと前記第二チャンバとを減圧する減圧手段と、前記第一チャンバの内部を加熱し、前記空調用フィルタに含まれる水分の蒸発を促進する加熱手段と、前記第二チャンバの内部を冷却し、前記第二チャンバ内に含まれる水蒸気の凝縮を促進する冷却手段と、を有し、前記冷却手段と、前記加熱手段と、それらを相互に接続する冷媒回路とがヒートポンプシステムを構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空調用フィルタの乾燥装置によれば、空調用フィルタを収容する第一チャンバを減圧することにより、空調用フィルタに含まれる水の沸点が下がるので、その水が蒸発し易くなる。この状態において、加熱手段が第一チャンバの内部を加熱することにより、空調用フィルタに含まれる水の蒸発を促進することができる。また、冷却手段が第二チャンバの内部を冷却することにより、第二チャンバ内に含まれる水蒸気の凝縮を促進することができる。これにより、第二チャンバと連通する第一チャンバ内の水蒸気の増加を抑制するので、空調用フィルタに含まれる水の蒸発を促進することができる。したがって、空調用フィルタの乾燥時間を短縮し、空調用フィルタの清掃の作業時間を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る空調用フィルタの乾燥装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は、空調用フィルタの乾燥装置（以下、単に乾燥装置と記す）１０を示す構成図である。
【００１３】
乾燥装置１０は、空調用フィルタ１２を収容する第一チャンバ１４と、第一チャンバ１４に隣接する第二チャンバ１６と、第一チャンバ１４と第二チャンバ１６とを減圧する減圧手段である真空ポンプ２２とを有する。第一チャンバ１４と第二チャンバ１６とは、ともに気密性を有する箱体であり、それぞれ連通管１８により連通している。真空ポンプ２２は、例えば油回転式である。
【００１４】
空調用フィルタ１２は、矩形の外枠にフィルタ本体である濾材を嵌めこんだパネル式フィルタである。外枠は、アルミなどの金属製、またはプラスチックなどの樹脂製である。濾材は、水洗浄可能なガラス繊維やポリプロピレンなどの不織布を織り込んで形成される。
【００１５】
第一チャンバ１４の内部には、空調用フィルタ１２をガイドするガイドレール（図示せず）が縦方向（紙面の上下方向）に複数設けられている。このガイドレールに沿って空調用フィルタ１２を第一チャンバ１４内に収容することにより、空調用フィルタ１２を横方向（紙面の左右方向）に所定の間隔をあけて並べることができる。なお、第一チャンバ１４の内部にガイドレールが横方向に複数設けられ、空調用フィルタ１２を縦方向に所定の間隔をあけて並べてもよい。
【００１６】
第一チャンバ１４には、これの内部と外部とを結ぶ吸入弁２０が接続されている。吸入弁２０は、気密性がよく完全閉鎖ができると共に、開度調整可能なバルブであり、例えば、ストップ弁、ボール弁及びゲート弁である。第一チャンバ１４内が減圧状態のときに吸入弁２０を開状態にすることにより、外部から空気を吸入することができる。また、第一チャンバ１４には、その内部の圧力を表示する真空計１４ａが設けられている。真空計１４ａは、大気圧または周囲の圧力をゼロとし、それより低い圧力（負のゲージ圧）を測定することができる。
【００１７】
一方、第二チャンバ１６には、真空ポンプ２２が排出弁２４を介して接続されている。排出弁２４、吸入弁２０と同様、気密性がよく完全閉鎖ができると共に、開度調整可能なバルブであり、例えば、ストップ弁、ボール弁及びゲート弁である。排出弁２４を開状態にして真空ポンプ２２を動作させることにより、第一及び第二チャンバ１４，１６を減圧することができる。そして、排出弁２４を閉状態にすることにより、第一及び第二チャンバ１４，１６を減圧状態で維持することができる。また、第二チャンバ１６には、その内部の圧力を表示する真空計１６ａが設けられている。真空計１６ａは、真空計１４ａと同様、負のゲージ圧を測定することができる。
【００１８】
本発明に係る乾燥装置１０には、第一チャンバ１４の内部を加熱する加熱手段２８と、第二チャンバ１６の内部を冷却する冷却手段３０が設けられている。具体的には、第一チャンバ１４と第二チャンバ１６とを仕切る壁２６に、第一チャンバ１４側に加熱手段２８が配置され、第二チャンバ１６側に冷却手段３０が配置されている。そして、加熱手段２８と冷却手段３０とは、熱電変換半導体素子からなるペルチェモジュール３２により構成されている。熱電変換半導体素子は、Ｎ型半導体とＰ型半導体を接合して形成される。この熱電変換半導体は、電流が流れると、一方の半導体から他方の半導体に熱を輸送する特性を有する。このような特性を有する熱電変換半導体素子を電気的に直列に接続することにより、ペルチェモジュール３２が構成される。ペルチェモジュール３２に電流を流すことにより、冷却手段３０が雰囲気の熱を吸熱し、その吸熱した熱を加熱手段２８が雰囲気に放熱する。つまり、冷却手段３０が第二チャンバ１６の内部を冷却し、加熱手段２８が第一チャンバ１４の内部を加熱する。
【００１９】
次に、乾燥装置１０の動作について説明する。
【００２０】
まず、第一チャンバ１４に水洗浄後の空調用フィルタ１２、すなわちフィルタ本体に水分を含んだ空調用フィルタ１２を収容する。このとき、吸入弁２０は閉状態であり、排出弁２４は開状態である。
【００２１】
そして、真空ポンプ２２を動作させ、第一及び第二チャンバ１４，１６内を設定圧力まで減圧する。第一及び第二チャンバ１４，１６内の設定圧力は、真空状態に近い圧力であり、例えば６．７〜２１．３ｋＰａである。この例に示す範囲の圧力における水の沸点は、約１０〜２０℃である。したがって、第一チャンバ１４内が設定圧力（６．７〜２１．３ｋＰａ）まで減圧されると、そこに収容された空調用フィルタ１２に含まれる水分が蒸発し易くなる。
【００２２】
また、ペルチェモジュール３２を動作させると、加熱手段２８が第一チャンバ１４の内部を加熱し、冷却手段３０が第二チャンバ１６の内部を冷却する。
【００２３】
加熱手段２８により加熱される第一チャンバ１４においては、その内部の温度が上昇する。第一チャンバ１４の内部の温度が沸点、例えば１０〜２０℃以上になった場合、空調用フィルタ１２に含まれる水分が沸騰し始め、水分の蒸発が促進される。すなわち、空調用フィルタ１２の乾燥が促進される。なお、空調用フィルタ１２に含まれる水分が蒸発すると、第一チャンバ１４内においては水蒸気が増加する。
【００２４】
一方、冷却手段３０により冷却される第二チャンバ１６においては、その内部の温度が低下する。第二チャンバ１６の内部の温度が沸点、例えば１０〜２０℃以下になった場合、第二チャンバ１６内に含まれる水蒸気が液化し始め、水蒸気の凝縮が促進される。ここで、第一チャンバ１４と第二チャンバ１６とは連通管１８により連通しているので、空調用フィルタ１２の乾燥により第一チャンバ１４内において水蒸気が増加すると第二チャンバ１６内の水蒸気も増加する。しかし、第二チャンバ１６においては、冷却手段３０により水蒸気の凝縮が促進されるので、結果として、第一及び第二チャンバ１４，１６内における水蒸気の増加が抑制される。第一チャンバ１４内の水蒸気の増加が抑制されると、第一チャンバ１４内の相対湿度の上昇が抑制される。第一チャンバ１４内において相対湿度の上昇が抑制されると、水分が蒸発し難くなる飽和状態になることを抑制することができる。結果として、空調用フィルタ１２に含まれる水分の蒸発が妨げられることなく、空調用フィルタ１２を乾燥させることができる。
【００２５】
また、第二チャンバ１６においては、冷却手段３０による水蒸気の凝縮効果により、第二チャンバ１６内の空気中に含まれる水蒸気量が減少する。真空ポンプ２２は、その水蒸気量が減少した空気を外部に排出する。本実施形態における真空ポンプ２２は油回転式であり、その内部において油が使用される。その油は、水分を多量に含む空気と接触すると性能が劣化してしまい、真空ポンプ２２の不具合の原因となる。しかし、本実施形態においては、第二チャンバ１６内の空気、すなわち真空ポンプ２２が排出する空気に含まれる水蒸気量が減少しているので、真空ポンプ２２内部の油の性能劣化を抑制することができ、真空ポンプ２２の不具合を未然に防止することができる。
【００２６】
なお、第一及び第二チャンバ１４，１６の圧力が設定圧力より低くなる場合、空調用フィルタ１２に含まれる水分が凍結するおそれがある。この場合、吸入弁２０を開状態にして外部から第一チャンバ１４内に空気を取り入れることにより、第一及び第二チャンバ１４，１６内の圧力を上昇させて水分の凍結を防止することができる。
【００２７】
次に、本実施形態の乾燥装置１０の具体的な態様について図２を用いて説明する。図２は、乾燥装置１０を示す斜視図である。
【００２８】
第一チャンバ１４は、一辺が約１ｍの立方体からなるチャンバであり、様々な形状の空調用フィルタ１２、例えば一辺が０．４〜０．８ｍの矩形の外枠を有する空調用フィルタ１２を収容することができる。第一チャンバ１４の周囲を４個の第二チャンバ１６ａ〜１６ｄがそれぞれ第一チャンバ１４に隣接するように設けられている。各第二チャンバの容積は、それぞれ、第一チャンバ１４の容積のおよそ１／４である。
【００２９】
第一チャンバ１４と第二チャンバ１６ａ〜１６ｄとを仕切る４つの壁２６には、上述したペルチェモジュール３２（図示せず）がそれぞれ設けられている。すなわち、壁２６の第一チャンバ１４側には加熱手段２８（図示せず）が、壁２６の第二チャンバ１６ａ〜１６ｄ側には冷却手段３０（図示せず）がそれぞれ設けられている。第一チャンバ１４の周囲の４つの壁２６に加熱手段２８が設けられているので、第一チャンバ１４の内部を効率よく加熱することができる。
【００３０】
第一チャンバ１４は、連通管１８を介して第二チャンバ１６ａと連通している。また、各第二チャンバ１６ａ〜１６ｄは、互いに管路４０を介して連通している。すなわち、第二チャンバ１６ａが管路４０ａを介して第二チャンバ１６ｂに、第二チャンバ１６ｂが管路４０ｂを介して第二チャンバ１６ｃに、そして、第二チャンバ１６ｃが管路４０ｃを介して第二チャンバ１６ｄにそれぞれ連通している。また、第二チャンバ１６ｄは、排出弁２４を介して真空ポンプ２２に接続している。
【００３１】
以上のように構成される乾燥装置１０においては、真空ポンプ２２を動作させると、第一チャンバ１４の空気が、複数の第二チャンバを次々に経由して真空ポンプ２２に到達する。第一チャンバ１４内においては、空調用フィルタ１２に含まれる水分が蒸発するので、空気中に多量の水蒸気が含まれている。しかし、各第二チャンバ１６ａ〜１６ｄ内において冷却手段３０により水蒸気の凝縮が段階的に行なわれるので、真空ポンプ２２に到達する空気中の水蒸気量は第一チャンバ１４内のときより減少する。このように、真空ポンプ２２に到達する空気においては含有する水蒸気量が減少しているので、上述したように真空ポンプ２２の不具合を未然に防ぐことができる。
【００３２】
本実施形態によれば、４個の加熱手段３０により第一チャンバ１４の内部を効率よく加熱することができるので、空調用フィルタ１２に含まれる水分の蒸発を促進して、早期に空調用フィルタ１２を乾燥させることができる。
【００３３】
本実施形態においては、ペルチェモジュール３２を用い、冷却手段３０から加熱手段２８に熱を移動させる場合について説明したが、図３に示されるように、加熱手段２８と冷却手段３０とを冷媒回路で接続したヒートポンプシステム５０を用い、冷却手段３０から加熱手段２８に熱を移動させることもできる。
【００３４】
ヒートポンプシステム５０の冷媒回路は、圧縮機５２と、膨張弁５４と、冷媒が循環する冷媒流路５６とを有する。この冷媒流路５６を冷媒が循環することにより、冷却手段３０から加熱手段２８に熱が移動する。具体的な熱の移動については、次に説明する。
【００３５】
液体冷媒が膨張弁５４により低圧状態にされる。冷却手段３０において、低圧状態にされた液体冷媒が気化する際の吸熱作用により周囲（第二チャンバ１６内）の空気が冷やされる。気化し気体となった冷媒は、圧縮機５２により高圧状態にされる。加熱手段２８において、高圧状態にされた気体冷媒が液化する際の放熱作用により周囲（第一チャンバ１４内）の空気が暖められる。そして、液化し液体となった冷媒は、再び膨張弁５４に供給される。
【００３６】
このように構成されるヒートポンプシステム５０によれば、加熱手段２８と冷却手段３０とを冷媒流路５６で接続するため、同一の壁２６の表裏に一対の加熱手段２８と冷却手段３０とを設ける必要がなくなる。その結果、加熱手段２８及び冷却手段３０の設置場所の自由度が増加する。また、当然のことながら冷媒流路５６により加熱手段２８と冷却手段５６との間隔を自由に調整することができるので、第一チャンバ１４と第二チャンバ１６とを隣接させる必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】空調用フィルタの乾燥装置を示す構成図である。
【図２】空調用フィルタの乾燥装置を示す斜視図である。
【図３】別の空調用フィルタの乾燥装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  空調用フィルタの乾燥装置、１２  空調用フィルタ、１４  第一チャンバ、１６  第二チャンバ、１８  連通管、２２  真空ポンプ、２８  加熱手段、３０  冷却手段、３２  ペルチェモジュール。
【図１】
2009112973.tif 000003
【図２】
2009112973.tif 000004
【図３】
2009112973.tif 000005