JP2004092956A - デシカント空調方法およびデシカント空調機 - Google Patents
デシカント空調方法およびデシカント空調機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004092956A JP2004092956A JP2002252321A JP2002252321A JP2004092956A JP 2004092956 A JP2004092956 A JP 2004092956A JP 2002252321 A JP2002252321 A JP 2002252321A JP 2002252321 A JP2002252321 A JP 2002252321A JP 2004092956 A JP2004092956 A JP 2004092956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- flow path
- heat exchanger
- return
- sensible heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1417—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with liquid hygroscopic desiccants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1028—Rotary wheel combined with a spraying device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1032—Desiccant wheel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1056—Rotary wheel comprising a reheater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1068—Rotary wheel comprising one rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1072—Rotary wheel comprising two rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1076—Rotary wheel comprising three rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1084—Rotary wheel comprising two flow rotor segments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
Abstract
【課題】冷凍機を使用することなく、デシカント空調単体で十分な冷房能力を有するようにし、単独で冷房装置として使用可能とする
【解決手段】空調室内2からの還気RAを再び前記空調室内2へ給気SAとして戻す循環流路と、前記循環流路の往流路Gと復流路Rとの間に配設された回転式顕熱交換器4と、前記回転式顕熱交換器4の往流路G入側に配設された還気用蒸発冷却器5と、前記回転式顕熱交換器4の復流路R出側に配設された給気用蒸発冷却器6と、前記回転式顕熱交換器4の往流路G出側に配設された湿式除湿装置7と、前記回転式顕熱交換器4の復流路R入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイル11と、前記循環流路中に配設された送風機10と、前記循環流路の系外に配設され、前記湿式除湿装置7に使用される液体吸湿剤を濃縮するための再生装置8とから構成する。
【選択図】 図1
【解決手段】空調室内2からの還気RAを再び前記空調室内2へ給気SAとして戻す循環流路と、前記循環流路の往流路Gと復流路Rとの間に配設された回転式顕熱交換器4と、前記回転式顕熱交換器4の往流路G入側に配設された還気用蒸発冷却器5と、前記回転式顕熱交換器4の復流路R出側に配設された給気用蒸発冷却器6と、前記回転式顕熱交換器4の往流路G出側に配設された湿式除湿装置7と、前記回転式顕熱交換器4の復流路R入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイル11と、前記循環流路中に配設された送風機10と、前記循環流路の系外に配設され、前記湿式除湿装置7に使用される液体吸湿剤を濃縮するための再生装置8とから構成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷房能力を向上させ単独で冷房装置として使用可能としたデシカント空調方法およびデシカント空調機に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、省エネルギーのための排熱利用が可能である、ランニングコストの低減が可能である、フロンを使用しないことにより地球の温暖化を防止できる、二酸化炭素排出量の削減が可能である等の利点を有するデシカント空調機が主に潜熱負荷の多いスーパーマーケット、食品工場、病院、介護施設、ホテル等の建物を中心に設置されている。
【0003】
前記デシカント空調は、潜熱処理に特徴を有する空調方法で、従来一般の冷凍機を使用した空調方法と対比すると、従来一般の空調機では、露点温度より低い温度までの過冷却により凝縮させて除湿を行った後、所定の温度まで加熱することによって所定の湿度・温度の給気を得るようにしていたため、「除湿のための過冷却」というエネルギー的に無駄な行程を伴っていたのに対し、デシカント空調では潜熱処理と顕熱処理とを別々に分け、潜熱処理は吸湿剤(デシカント)を使用した除湿器によって処理を行い、顕熱処理は顕熱交換器、または冷凍機冷水を用いた冷却コイルによって処理を行う点に特徴を有し、湿度コントロールに優位性を有する空調システムとなっている。
【0004】
前記デシカント空調においては、固体吸湿剤による吸着(乾式)や塩化リチウム等の液体吸湿剤による吸収(湿式)により高温乾燥状態となった空気を顕熱冷却する際の熱源としては、空調空間からの還気や、冷却能力を補うために水噴霧により冷却加湿した還気を使用したり、冷却塔などの冷却水や井水、冷凍機によって得られた冷却水を使用した冷却器を用いるなどの方法が採用されている。具体的に、図6に示される第1のデシカント空調プロセスは、空調空間からの還気RAを顕熱冷却する際の熱源とした例であり、外気OA側から順に、回転式除湿器50、加熱器51(還気側のみ)、回転式顕熱交換器52を配設し、外気OAを回転式除湿器50により減湿した後、回転式顕熱交換器52によって冷却するようにし、一方還気RAは回転式顕熱交換器52で熱交換された後、更に加熱器51により昇温し再生空気とした後、回転式除湿器50に導入し、その後は排気EAとして大気に放出するようにしている。また、図7に示されるデシカント空調プロセスでは、循環水噴霧により蒸発冷却した還気RAを顕熱冷却する際の熱源とした例であり、還気RA側に水噴霧器53を追加し、還気RAを蒸発冷却した後、回転式顕熱交換器52に導入するようにするとともに、外気OAも回転式顕熱交換器52で冷却した後、更に水噴霧器53にて蒸発冷却するようにしている。更に、図8に示されるデシカント空調プロセスでは、冷却塔、井水を用いた冷却装置54と、冷凍機冷水を用いた冷却装置55を追加し、外気OAを回転式顕熱交換器52に導入する前に、プレ冷却するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したデシカント空調プロセスの場合、外気湿度が与える影響が大きく、外気が高温多湿であるような場合には、冷房能力が不足する事態となるため、図9に示されるように、従来の空調機48と併用され、デシカント空調機49は外気の冷却除湿処理や外気処理として使用されることが多い。
【0006】
一方、前記デシカント空調プロセスの内、冷凍機を併用する方法は、冷房能力の増大が期待できるけれども、冷凍機の駆動には地球温暖化原因とされるフロンガスが必要であるとともに、冷凍機を駆動する電力エネルギーが必要になるなど本来のデシカント空調の利点を損なう結果となってしまう。
【0007】
そこで本発明の主たる課題は、冷凍機を使用することなく、十分な冷房能力を有するようにし、単独で冷房装置として使用可能とすることにより、デシカント空調の適用範囲の拡大を図ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、空調室内からの還気を吸収又は吸着により除湿した後、再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路を形成するとともに、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器により、前記還気と除湿された還気との間で熱交換を行い、除湿・冷却された還気を給気として前記空調室内に供給することを特徴とするデシカント空調方法が提供される。
【0009】
従来のデシカント空調においては、空調空間からの還気RAは、顕熱交換器の冷却熱源として利用した後、再加熱し吸湿剤の再生空気として用い、最後は大気に放出するようにしているのが一般的であるが、上記請求項1記載の発明においては、還気と除湿された還気との間で顕熱熱交換を行い、除湿・冷却された還気を給気として前記空調室内に供給するようにしている。従来のデシカント空調では閉合した空気線図が描かれることはないが、図2に示される空気線図から分かるように、本発明においては閉合した空気線図となり、図中番号▲9▼の給気として、十分に減湿・冷却された空気を空調空間に供給できるようになる。
【0010】
請求項2に係る本発明として、空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設された湿式除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイルと、前記循環流路中に配設された送風機と、前記循環流路の系外に配設され、前記湿式除湿装置に使用される液体吸湿剤を濃縮するための再生装置とからなることを特徴とするデシカント空調機が提供される。
【0011】
請求項3に係る本発明として、空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設され、加熱された外気を再生空気とする乾式回転除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイルと、前記循環流路中に配設された送風機とからなることを特徴とするデシカント空調機が提供される。
【0012】
請求項4に係る本発明として、空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設され、加熱された外気を再生空気とする乾式回転除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設され、外気を冷却熱源とする回転式顕熱交換器とからなることを特徴とするデシカント空調機が提供される。
【0013】
請求項5に係る本発明として、前記外気を冷却熱源とする回転式顕熱交換器によって昇温された外気を前記乾式回転除湿装置の再生用外気として導流する請求項4記載のデシカント空調機が提供される。
【0014】
上記請求項2〜5に記載の各発明は、本デシカント空調方法を適用した具体的装置に係るものであり、各発明によれば、単体で冷房装置として使用可能な冷房能力を有するデシカント空調機を提供できる。また、フロンガスを用いた冷凍機を不要とできるとともに、未利用熱エネルギー、CGS(コージェネレーション)の排熱利用、太陽熱利用、ゴミ焼却炉の排熱利用、産業排熱などの有効利用の途が図れるようになる。更に、上記発明の内、請求項2記載のデシカント空調機の場合は、塩化リチウム等の液体吸湿剤との直接接触により除湿を行う湿式除湿装置を用いているため、空気中の微生物を殺菌する効果も期待できるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【0016】
〔第1形態例〕
図1は本発明の第1形態例に係るデシカント空調機の流路構成図であり、図2はその空気線図である。
【0017】
本デシカント空調機1においては、図示例のように、ケーシング3内を隔壁3aによって仕切って上下2段の流路を形成するか、或いはケーシング内を隔壁によって仕切って水平方向に隣接した流路を形成し、空調室内2からの還気RAを循環させて再び前記空調室内2へ給気SAとして戻す循環流路が形成されている。以下、流路の折返し点を基準に行き側を往流路G、帰り側を復流路Rと定義して説明を行う。
【0018】
前記往流路Gと復流路Rとの間には両者間に跨るように回転式顕熱交換器4が配設されている。この回転式顕熱交換器4は、還気RAを冷却熱源として給気SA(除湿された還気RA)の冷却を行うためのものである。
【0019】
前記回転式顕熱交換器4の往流路G入側には、散水等(蒸発冷却)により還気RAを蒸発冷却する還気用蒸発冷却器5が設けられているとともに、回転式顕熱交換器4の復流路R出側にも、同じく散水等(蒸発冷却)により給気SAを蒸発冷却する給気用蒸発冷却器6が設けられている。
【0020】
前記回転式顕熱交換器4の往流路G出側には、塩化リチウム等の液体吸湿剤を用いた湿式除湿装置7が配設され、前記回転式顕熱交換器4による顕熱処理後の還気RAに外気OAを混合した後、還気RAの除湿を行うようにしている。
【0021】
前記湿式除湿装置7には、循環流路の系外に、前記湿式除湿装置7に使用される液体吸湿剤を濃縮するための再生装置8が設けられている。前記湿式除湿装置7において希釈された塩化リチウム溶液は、前記再生装置8に設けられた加熱装置により水分を蒸発させることにより濃縮された後、前記湿式除湿装置7に戻されるようになっている。前記再生装置8の加熱装置熱源としては、未利用熱エネルギー、CGS(コージェネレーション)の排熱利用、太陽熱利用、ゴミ焼却炉の排熱利用、産業排熱など、有効利用の途を図り得るものとするのが望ましい。
【0022】
高温乾燥状態に処理された還気RAは、エリミネータ9により空気中に混入したミストが除去された後、復流路Rに至り、送風機10を介して吹出口に送られるようになっている。その過程で、還気RAは、冷却塔12からの冷却水(又は井水)が流れる冷却コイル11により冷却されるとともに、続いて前記回転式顕熱交換器4により冷却され、更に前記給気用蒸発冷却器6により蒸発冷却された後、給気SAとして空調室内2に供給されるようになっている。
【0023】
以上詳述したデシカント空調機1における空気線図の試算例を図2に示す。同図から分かるように、本デシカント空調機1においては、一般的な空調機と同様に、空気線図が閉合した空調サイクルを作り出すことができる。また、同例の試算では、外気▲4▼(乾球温度33℃、絶対湿度13.9g/kg)、還気▲1▼(乾球温度26℃、全体湿度10.5g/kg)の条件時に、給気▲9▼(乾球温度14℃、絶対湿度9.5g/kg)の冷房能力を得ることができる。
【0024】
ところで、上記例では送風機10を冷却コイル11の入側に設けたが、配設位置は任意に設定することが可能である。
【0025】
〔第2形態例〕
次いで、図3に示される第2形態例に係るデシカント空調機1Aは、第1形態例における湿式除湿器7に代えて、シリカゲル等の固形除湿剤を内蔵した乾式回転除湿器14を用いた例である。
【0026】
前記乾式回転除湿器14は、前記固形除湿剤の再生に加熱空気を要する。本発明に係るデシカント空調では、循環流路中の空気を排気しない構造であるため、前記循環流路中の空気を加熱乾燥して再生空気とした場合には、その加熱空気を冷却するためのエネルギーが余分に掛かることになる。
【0027】
従って、本第2形態例では、往流路Gに隣接して設けた外気流路Hと前記往流路Gとの間に跨って乾式回転除湿器14を設けるようにしている。再生用外気OAは加熱器13により昇温された後、前記乾式回転除湿器14に導入され、その後は大気に放出されるようになっている。なお、参考までに本第2形態例の空気線図を図4に示す。基本的には第1形態例の場合と同様の空気線図を描くことが分かる。
【0028】
上記以外の構成については、第1形態例と同様であるため、同符号を付して説明は省略する。
【0029】
〔第3形態例〕
次いで、図5に示される第3形態例に係るデシカント空調機1Bは、第2形態例に係るデシカント空調機1Aにおいて、冷却コイル11に代えて、回転式顕熱交換器15を用いた例である。
【0030】
同図に示されるように、外気流路Fを復流路Rの隣接位置に形成し、外気流路Fと復流路Rとの間に跨って回転式顕熱交換器15を配設する。乾式回転除湿器14によって除湿された還気RAは、前記回転式顕熱交換器15によって外気と熱交換が行われ所定温度だけ降温される。なお、前記回転式顕熱交換器15を出た昇温空気は、大気に放出することもできるが、そのまま乾式回転除湿器14の再生空気OAとして外気流路Hに導入するのが望ましい。上記以外の構成については、第2形態例と同様であるため、同符号を付して説明は省略する。
【0031】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、冷凍機を使用することなく、デシカント空調単体で十分な冷房能力を有するようになるため、単独で冷房装置として使用可能となるなど、デシカント空調の適用範囲の拡大を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1形態例に係るデシカント空調機の流路構成図である。
【図2】その空気線図である。
【図3】本発明の第2形態例に係るデシカント空調機の流路構成図である。
【図4】その空気線図である。
【図5】本発明の第3形態例に係るデシカント空調機の流路構成図である。
【図6】従来の第1例に係るデシカント空調プロセスを示す流路構成図である。
【図7】従来の第2例に係るデシカント空調プロセスを示す流路構成図である。
【図8】従来の第3例に係るデシカント空調プロセスを示す流路構成図である。
【図9】デシカント空調と従来空調機との組み合わせ例図である。
【符号の説明】
1・1A・1B…デシカント空調機、2…空調室内、3…ケーシング、3a…隔壁、4…回転式顕熱交換器、5…還気用蒸発冷却器、6…給気用蒸発冷却器、7…湿式除湿装置、8…再生装置、9…エミリネータ、10…送風機、11…冷却コイル、12…冷却塔、13…加熱器、14…乾式回転除湿器、15…回転式顕熱交換器、RA…還気、SA…給気、OA…外気、EA…排気、G…往流路、R…復流路、H…外気流路、F…外気流路
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷房能力を向上させ単独で冷房装置として使用可能としたデシカント空調方法およびデシカント空調機に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、省エネルギーのための排熱利用が可能である、ランニングコストの低減が可能である、フロンを使用しないことにより地球の温暖化を防止できる、二酸化炭素排出量の削減が可能である等の利点を有するデシカント空調機が主に潜熱負荷の多いスーパーマーケット、食品工場、病院、介護施設、ホテル等の建物を中心に設置されている。
【0003】
前記デシカント空調は、潜熱処理に特徴を有する空調方法で、従来一般の冷凍機を使用した空調方法と対比すると、従来一般の空調機では、露点温度より低い温度までの過冷却により凝縮させて除湿を行った後、所定の温度まで加熱することによって所定の湿度・温度の給気を得るようにしていたため、「除湿のための過冷却」というエネルギー的に無駄な行程を伴っていたのに対し、デシカント空調では潜熱処理と顕熱処理とを別々に分け、潜熱処理は吸湿剤(デシカント)を使用した除湿器によって処理を行い、顕熱処理は顕熱交換器、または冷凍機冷水を用いた冷却コイルによって処理を行う点に特徴を有し、湿度コントロールに優位性を有する空調システムとなっている。
【0004】
前記デシカント空調においては、固体吸湿剤による吸着(乾式)や塩化リチウム等の液体吸湿剤による吸収(湿式)により高温乾燥状態となった空気を顕熱冷却する際の熱源としては、空調空間からの還気や、冷却能力を補うために水噴霧により冷却加湿した還気を使用したり、冷却塔などの冷却水や井水、冷凍機によって得られた冷却水を使用した冷却器を用いるなどの方法が採用されている。具体的に、図6に示される第1のデシカント空調プロセスは、空調空間からの還気RAを顕熱冷却する際の熱源とした例であり、外気OA側から順に、回転式除湿器50、加熱器51(還気側のみ)、回転式顕熱交換器52を配設し、外気OAを回転式除湿器50により減湿した後、回転式顕熱交換器52によって冷却するようにし、一方還気RAは回転式顕熱交換器52で熱交換された後、更に加熱器51により昇温し再生空気とした後、回転式除湿器50に導入し、その後は排気EAとして大気に放出するようにしている。また、図7に示されるデシカント空調プロセスでは、循環水噴霧により蒸発冷却した還気RAを顕熱冷却する際の熱源とした例であり、還気RA側に水噴霧器53を追加し、還気RAを蒸発冷却した後、回転式顕熱交換器52に導入するようにするとともに、外気OAも回転式顕熱交換器52で冷却した後、更に水噴霧器53にて蒸発冷却するようにしている。更に、図8に示されるデシカント空調プロセスでは、冷却塔、井水を用いた冷却装置54と、冷凍機冷水を用いた冷却装置55を追加し、外気OAを回転式顕熱交換器52に導入する前に、プレ冷却するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したデシカント空調プロセスの場合、外気湿度が与える影響が大きく、外気が高温多湿であるような場合には、冷房能力が不足する事態となるため、図9に示されるように、従来の空調機48と併用され、デシカント空調機49は外気の冷却除湿処理や外気処理として使用されることが多い。
【0006】
一方、前記デシカント空調プロセスの内、冷凍機を併用する方法は、冷房能力の増大が期待できるけれども、冷凍機の駆動には地球温暖化原因とされるフロンガスが必要であるとともに、冷凍機を駆動する電力エネルギーが必要になるなど本来のデシカント空調の利点を損なう結果となってしまう。
【0007】
そこで本発明の主たる課題は、冷凍機を使用することなく、十分な冷房能力を有するようにし、単独で冷房装置として使用可能とすることにより、デシカント空調の適用範囲の拡大を図ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、空調室内からの還気を吸収又は吸着により除湿した後、再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路を形成するとともに、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器により、前記還気と除湿された還気との間で熱交換を行い、除湿・冷却された還気を給気として前記空調室内に供給することを特徴とするデシカント空調方法が提供される。
【0009】
従来のデシカント空調においては、空調空間からの還気RAは、顕熱交換器の冷却熱源として利用した後、再加熱し吸湿剤の再生空気として用い、最後は大気に放出するようにしているのが一般的であるが、上記請求項1記載の発明においては、還気と除湿された還気との間で顕熱熱交換を行い、除湿・冷却された還気を給気として前記空調室内に供給するようにしている。従来のデシカント空調では閉合した空気線図が描かれることはないが、図2に示される空気線図から分かるように、本発明においては閉合した空気線図となり、図中番号▲9▼の給気として、十分に減湿・冷却された空気を空調空間に供給できるようになる。
【0010】
請求項2に係る本発明として、空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設された湿式除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイルと、前記循環流路中に配設された送風機と、前記循環流路の系外に配設され、前記湿式除湿装置に使用される液体吸湿剤を濃縮するための再生装置とからなることを特徴とするデシカント空調機が提供される。
【0011】
請求項3に係る本発明として、空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設され、加熱された外気を再生空気とする乾式回転除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイルと、前記循環流路中に配設された送風機とからなることを特徴とするデシカント空調機が提供される。
【0012】
請求項4に係る本発明として、空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設され、加熱された外気を再生空気とする乾式回転除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設され、外気を冷却熱源とする回転式顕熱交換器とからなることを特徴とするデシカント空調機が提供される。
【0013】
請求項5に係る本発明として、前記外気を冷却熱源とする回転式顕熱交換器によって昇温された外気を前記乾式回転除湿装置の再生用外気として導流する請求項4記載のデシカント空調機が提供される。
【0014】
上記請求項2〜5に記載の各発明は、本デシカント空調方法を適用した具体的装置に係るものであり、各発明によれば、単体で冷房装置として使用可能な冷房能力を有するデシカント空調機を提供できる。また、フロンガスを用いた冷凍機を不要とできるとともに、未利用熱エネルギー、CGS(コージェネレーション)の排熱利用、太陽熱利用、ゴミ焼却炉の排熱利用、産業排熱などの有効利用の途が図れるようになる。更に、上記発明の内、請求項2記載のデシカント空調機の場合は、塩化リチウム等の液体吸湿剤との直接接触により除湿を行う湿式除湿装置を用いているため、空気中の微生物を殺菌する効果も期待できるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【0016】
〔第1形態例〕
図1は本発明の第1形態例に係るデシカント空調機の流路構成図であり、図2はその空気線図である。
【0017】
本デシカント空調機1においては、図示例のように、ケーシング3内を隔壁3aによって仕切って上下2段の流路を形成するか、或いはケーシング内を隔壁によって仕切って水平方向に隣接した流路を形成し、空調室内2からの還気RAを循環させて再び前記空調室内2へ給気SAとして戻す循環流路が形成されている。以下、流路の折返し点を基準に行き側を往流路G、帰り側を復流路Rと定義して説明を行う。
【0018】
前記往流路Gと復流路Rとの間には両者間に跨るように回転式顕熱交換器4が配設されている。この回転式顕熱交換器4は、還気RAを冷却熱源として給気SA(除湿された還気RA)の冷却を行うためのものである。
【0019】
前記回転式顕熱交換器4の往流路G入側には、散水等(蒸発冷却)により還気RAを蒸発冷却する還気用蒸発冷却器5が設けられているとともに、回転式顕熱交換器4の復流路R出側にも、同じく散水等(蒸発冷却)により給気SAを蒸発冷却する給気用蒸発冷却器6が設けられている。
【0020】
前記回転式顕熱交換器4の往流路G出側には、塩化リチウム等の液体吸湿剤を用いた湿式除湿装置7が配設され、前記回転式顕熱交換器4による顕熱処理後の還気RAに外気OAを混合した後、還気RAの除湿を行うようにしている。
【0021】
前記湿式除湿装置7には、循環流路の系外に、前記湿式除湿装置7に使用される液体吸湿剤を濃縮するための再生装置8が設けられている。前記湿式除湿装置7において希釈された塩化リチウム溶液は、前記再生装置8に設けられた加熱装置により水分を蒸発させることにより濃縮された後、前記湿式除湿装置7に戻されるようになっている。前記再生装置8の加熱装置熱源としては、未利用熱エネルギー、CGS(コージェネレーション)の排熱利用、太陽熱利用、ゴミ焼却炉の排熱利用、産業排熱など、有効利用の途を図り得るものとするのが望ましい。
【0022】
高温乾燥状態に処理された還気RAは、エリミネータ9により空気中に混入したミストが除去された後、復流路Rに至り、送風機10を介して吹出口に送られるようになっている。その過程で、還気RAは、冷却塔12からの冷却水(又は井水)が流れる冷却コイル11により冷却されるとともに、続いて前記回転式顕熱交換器4により冷却され、更に前記給気用蒸発冷却器6により蒸発冷却された後、給気SAとして空調室内2に供給されるようになっている。
【0023】
以上詳述したデシカント空調機1における空気線図の試算例を図2に示す。同図から分かるように、本デシカント空調機1においては、一般的な空調機と同様に、空気線図が閉合した空調サイクルを作り出すことができる。また、同例の試算では、外気▲4▼(乾球温度33℃、絶対湿度13.9g/kg)、還気▲1▼(乾球温度26℃、全体湿度10.5g/kg)の条件時に、給気▲9▼(乾球温度14℃、絶対湿度9.5g/kg)の冷房能力を得ることができる。
【0024】
ところで、上記例では送風機10を冷却コイル11の入側に設けたが、配設位置は任意に設定することが可能である。
【0025】
〔第2形態例〕
次いで、図3に示される第2形態例に係るデシカント空調機1Aは、第1形態例における湿式除湿器7に代えて、シリカゲル等の固形除湿剤を内蔵した乾式回転除湿器14を用いた例である。
【0026】
前記乾式回転除湿器14は、前記固形除湿剤の再生に加熱空気を要する。本発明に係るデシカント空調では、循環流路中の空気を排気しない構造であるため、前記循環流路中の空気を加熱乾燥して再生空気とした場合には、その加熱空気を冷却するためのエネルギーが余分に掛かることになる。
【0027】
従って、本第2形態例では、往流路Gに隣接して設けた外気流路Hと前記往流路Gとの間に跨って乾式回転除湿器14を設けるようにしている。再生用外気OAは加熱器13により昇温された後、前記乾式回転除湿器14に導入され、その後は大気に放出されるようになっている。なお、参考までに本第2形態例の空気線図を図4に示す。基本的には第1形態例の場合と同様の空気線図を描くことが分かる。
【0028】
上記以外の構成については、第1形態例と同様であるため、同符号を付して説明は省略する。
【0029】
〔第3形態例〕
次いで、図5に示される第3形態例に係るデシカント空調機1Bは、第2形態例に係るデシカント空調機1Aにおいて、冷却コイル11に代えて、回転式顕熱交換器15を用いた例である。
【0030】
同図に示されるように、外気流路Fを復流路Rの隣接位置に形成し、外気流路Fと復流路Rとの間に跨って回転式顕熱交換器15を配設する。乾式回転除湿器14によって除湿された還気RAは、前記回転式顕熱交換器15によって外気と熱交換が行われ所定温度だけ降温される。なお、前記回転式顕熱交換器15を出た昇温空気は、大気に放出することもできるが、そのまま乾式回転除湿器14の再生空気OAとして外気流路Hに導入するのが望ましい。上記以外の構成については、第2形態例と同様であるため、同符号を付して説明は省略する。
【0031】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、冷凍機を使用することなく、デシカント空調単体で十分な冷房能力を有するようになるため、単独で冷房装置として使用可能となるなど、デシカント空調の適用範囲の拡大を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1形態例に係るデシカント空調機の流路構成図である。
【図2】その空気線図である。
【図3】本発明の第2形態例に係るデシカント空調機の流路構成図である。
【図4】その空気線図である。
【図5】本発明の第3形態例に係るデシカント空調機の流路構成図である。
【図6】従来の第1例に係るデシカント空調プロセスを示す流路構成図である。
【図7】従来の第2例に係るデシカント空調プロセスを示す流路構成図である。
【図8】従来の第3例に係るデシカント空調プロセスを示す流路構成図である。
【図9】デシカント空調と従来空調機との組み合わせ例図である。
【符号の説明】
1・1A・1B…デシカント空調機、2…空調室内、3…ケーシング、3a…隔壁、4…回転式顕熱交換器、5…還気用蒸発冷却器、6…給気用蒸発冷却器、7…湿式除湿装置、8…再生装置、9…エミリネータ、10…送風機、11…冷却コイル、12…冷却塔、13…加熱器、14…乾式回転除湿器、15…回転式顕熱交換器、RA…還気、SA…給気、OA…外気、EA…排気、G…往流路、R…復流路、H…外気流路、F…外気流路
Claims (5)
- 空調室内からの還気を吸収又は吸着により除湿した後、再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路を形成するとともに、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器により、前記還気と除湿された還気との間で熱交換を行い、除湿・冷却された還気を給気として前記空調室内に供給することを特徴とするデシカント空調方法。
- 空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設された湿式除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイルと、前記循環流路中に配設された送風機と、前記循環流路の系外に配設され、前記湿式除湿装置に使用される液体吸湿剤を濃縮するための再生装置とからなることを特徴とするデシカント空調機。
- 空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設され、加熱された外気を再生空気とする乾式回転除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設された冷却塔冷却水又は井水による冷却コイルと、前記循環流路中に配設された送風機とからなることを特徴とするデシカント空調機。
- 空調室内からの還気を再び前記空調室内へ給気として戻す循環流路と、前記循環流路の往流路と復流路との間に配設された回転式顕熱交換器と、前記回転式顕熱交換器の往流路入側に配設された還気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の復流路出側に配設された給気用蒸発冷却器と、前記回転式顕熱交換器の往流路出側に配設され、加熱された外気を再生空気とする乾式回転除湿装置と、前記回転式顕熱交換器の復流路入側に配設され、外気を冷却熱源とする回転式顕熱交換器とからなることを特徴とするデシカント空調機。
- 前記外気を冷却熱源とする回転式顕熱交換器によって昇温された外気を前記乾式回転除湿装置の再生用外気として導流する請求項4記載のデシカント空調機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002252321A JP2004092956A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | デシカント空調方法およびデシカント空調機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002252321A JP2004092956A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | デシカント空調方法およびデシカント空調機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004092956A true JP2004092956A (ja) | 2004-03-25 |
Family
ID=32058622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002252321A Pending JP2004092956A (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | デシカント空調方法およびデシカント空調機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004092956A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006308204A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Asahi Kogyosha Co Ltd | ソーラーウォールユニットとデシカントユニットを用いた空調機 |
JP2007127400A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-05-24 | Japan Exlan Co Ltd | デシカント空調システム |
JP2007232290A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Sanki Eng Co Ltd | 潜熱負荷の変動幅が大きい場合の空調システム |
CN100417865C (zh) * | 2006-06-15 | 2008-09-10 | 清华大学 | 利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组 |
CN100419340C (zh) * | 2006-08-31 | 2008-09-17 | 上海理工大学 | 排风潜能回收液体除湿空调系统 |
JP2008298384A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Max Co Ltd | 換気空調装置 |
JP2009180433A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Tohoku Univ | 湿式デシカント空調機 |
JP4502065B1 (ja) * | 2009-01-30 | 2010-07-14 | ダイキン工業株式会社 | ドレンレス空気調和装置 |
JP2011038684A (ja) * | 2009-08-08 | 2011-02-24 | Naoyuki Tani | 冷房システム |
JP2011133146A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Gf Giken:Kk | 熱源利用空気調和装置 |
CN104406259A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-11 | 丛旭日 | 一种地源热泵式双冷源溶液除湿机组 |
CN105135743A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-09 | 丛旭日 | 一种空气盐溶液冷水机组 |
JP2020034174A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 清水建設株式会社 | 空気調和装置 |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002252321A patent/JP2004092956A/ja active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006308204A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Asahi Kogyosha Co Ltd | ソーラーウォールユニットとデシカントユニットを用いた空調機 |
JP4641860B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-03-02 | 株式会社朝日工業社 | ソーラーウォールユニットとデシカントユニットを用いた空調機 |
JP2007127400A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-05-24 | Japan Exlan Co Ltd | デシカント空調システム |
JP2007232290A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Sanki Eng Co Ltd | 潜熱負荷の変動幅が大きい場合の空調システム |
CN100417865C (zh) * | 2006-06-15 | 2008-09-10 | 清华大学 | 利用冷却水作为冷源的热驱动溶液新风处理机组 |
CN100419340C (zh) * | 2006-08-31 | 2008-09-17 | 上海理工大学 | 排风潜能回收液体除湿空调系统 |
JP2008298384A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Max Co Ltd | 換気空調装置 |
JP2009180433A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Tohoku Univ | 湿式デシカント空調機 |
WO2010087182A1 (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | ダイキン工業株式会社 | ドレンレス空気調和装置 |
JP2010175188A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Daikin Ind Ltd | ドレンレス空気調和装置 |
JP4502065B1 (ja) * | 2009-01-30 | 2010-07-14 | ダイキン工業株式会社 | ドレンレス空気調和装置 |
CN102282426A (zh) * | 2009-01-30 | 2011-12-14 | 大金工业株式会社 | 无排水设备的空调装置 |
US9188359B2 (en) | 2009-01-30 | 2015-11-17 | Daikin Industries, Ltd. | Drainless air conditioner |
JP2011038684A (ja) * | 2009-08-08 | 2011-02-24 | Naoyuki Tani | 冷房システム |
JP2011133146A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Gf Giken:Kk | 熱源利用空気調和装置 |
CN104406259A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-11 | 丛旭日 | 一种地源热泵式双冷源溶液除湿机组 |
CN104406259B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-01-11 | 丛旭日 | 一种地源热泵式双冷源溶液除湿机组 |
CN105135743A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-09 | 丛旭日 | 一种空气盐溶液冷水机组 |
JP2020034174A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | 清水建設株式会社 | 空気調和装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10948202B2 (en) | Air conditioner capable of controlling heating and humidity, and control method therefor | |
US10775059B2 (en) | Air conditioning capable of controlling ventilation and humidity, and control method therefor | |
US20060086120A1 (en) | Dehumidifying system | |
JP2005525528A (ja) | 収着式熱交換器及び関連する冷却収着方法 | |
CN100547311C (zh) | 空调系统 | |
JP2011163682A (ja) | 間接蒸発冷却型外調機システム | |
JP2009275955A (ja) | デシカント空調装置 | |
KR20130142259A (ko) | 데시칸트 공조기 | |
JP2004092956A (ja) | デシカント空調方法およびデシカント空調機 | |
JP5521106B1 (ja) | 除湿システム | |
JP4639485B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP4420463B2 (ja) | デシカント換気システム | |
JPH0370143B2 (ja) | ||
JP2003279069A (ja) | デシカント空調システム | |
JP4283361B2 (ja) | デシカント空調方法 | |
JPH1085546A (ja) | 低露点空気供給システム | |
JP4683548B2 (ja) | デシカント式換気装置 | |
JP2006326504A (ja) | 除湿装置 | |
JP2007085680A (ja) | デシカント式換気装置 | |
JPH0814600A (ja) | デシカント型空調機 | |
JPH11304194A (ja) | デシカント空調方法 | |
KR20150120809A (ko) | 제습 냉방 장치 | |
JP2009030974A (ja) | 小型デシカント空調装置 | |
JP4423683B2 (ja) | デシカント空調方法 | |
JP3316144B2 (ja) | 低露点空気供給システム及び乾式減湿装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20050421 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050520 |