JP2004177010A - 除湿空調装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】特に除湿ロータの吸着熱の回収率が高く、全体として熱効率の高い除湿空調装置を提供しようとするものである。
【解決手段】第1及び第2直交型熱交換器6,7を設け、除湿ロータ1より出た乾燥空気を第1直交型熱交換器6に通過させて室内還気RAと熱交換して吸着熱の回収を行い、温度の下がった乾燥空気を第2直交型熱交換器7に通過させ水を噴霧した室内還気RAと熱交換して冷却し、室内へ供給するようにした。2つの直交型熱交換器6,7を設けているために、第2直交型熱交換器7によって室内供給空気の温度を十分に下げ、第1直交型熱交換器6によって除湿ロータ1の吸着熱を十分に回収することができる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は除湿空調装置に関するもので、特に熱効率の改善された除湿空調装置を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】
除湿空調装置はシリカゲルなどの湿気吸着剤を用いることによって、室内の空気の湿度調整を行うものであって、室内空間の快適性の向上に寄与するものであり、また湿気吸着剤に吸着した湿気の脱着に廃熱を使うこともでき、この場合には省エネルギー効果が高いため急速に普及している。
【0003】
現在普及している一般的な除湿空調装置について図3に沿って説明する。1は除湿ロータであり、セラミック紙などをハニカム(ハチの巣)状に形成し、そこにシリカゲルを合成したものである。また2は顕熱交換ロータであり、アルミニウムシートをハニカム状に形成したものである。そして除湿ロータ1と顕熱交換ロータ2とはそれぞれギヤドモータ(図示せず)によって回転駆動される。
【0004】
3は蒸発冷却器であり、これによって水が気化され気化熱で空気が冷却されるものである。4は温水ヒータであり、ボイラーや廃熱源から供給される温水によって、ここを通過する空気を加熱するものである。
【0005】
外気OAは除湿ロータ1の吸着ゾーンを通過することによって高温乾燥空気となり、顕熱ロータ2によって温度が下がり快適な乾燥空気となる。また室内からの還気RAは、蒸発冷却器3によって温度が下がり、顕熱ロータ2を通過する。この時に顕熱ロータ2の熱を奪い、反対にここを通過した空気の温度は上昇する。
【0006】
室内からの空気は温水ヒータ4でさらに温度が上昇し、除湿ロータ1の脱着ゾーンを通過することによって除湿ロータ1に吸着された水分の脱着が行われる。
【0007】
以上のように除湿空調装置は温水ヒータ4に廃熱源からの温水を通すことによって無駄に捨てられる廃熱を利用して空調を行うことができる反面、室内からの還気RAと供給空気SAとが一部、顕熱ロータ2によって混合し室内の臭気が供給空気に混入したり、折角湿度を下げた空気に水分が混入するという問題があった。
【0008】
このため図2(特許文献1参照)に示すような除湿空調装置が開発された。この除湿空調装置は乾燥空気と室内からの還気とが直交型熱交換器によって熱交換されるため、この熱交換に際して両空気間の混合は全くなく、上記の問題点が解消される。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−147794号公報
【0010】
一方、除湿空調装置は一般にエネルギー効率すなわち投入されたエネルギー量に対して冷房や除湿に供されるエネルギーの比が低いという問題がある。
【0011】
特許文献1の図1に示される実施例のものは室内からの還気RAと乾燥空気との熱交換によって、室内からの還気RAの温度が上昇し、それを除湿ロータの脱着に用いるため、エネルギーの回収が行われている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の問題点に着目してなされたものであり、特に除湿ロータの吸着熱の回収率が高く、全体として熱効率の高い除湿空調装置を提供しようとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
しかしながら特許文献1の図1に示されるものは、第2通路13内で水が気化するものであり、第2通路13の出口付近まで気化が進むと、第2通路13の出口付近の温度は下がってしまい、ほとんどエネルギーの回収が行われることがなくなる。
【0014】
本件発明は以上のような課題を解決するため、第1及び第2直交型熱交換器を設け、除湿ロータより出た乾燥空気を第1直交型熱交換器に通過させて室内還気と熱交換して吸着熱の回収を行い、温度の下がった乾燥空気を第2直交型熱交換器に通過させ水を噴霧した室内還気と熱交換して冷却し、室内へ供給するようにした。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、加熱された空気によって脱着される除湿ロータと、2つの流路の間で顕熱交換を行う熱交換器を複数備え、前記除湿ロータによって乾燥した空気を第1熱交換器の一方の通路に通して乾燥空気の温度を下げ、温度の下がった乾燥空気を第2熱交換器の一方の通路に通してさらに温度を下げて室内へ供給し、室内還気に水を噴霧して前記第2熱交換器の他方の通路に通して前記第2熱交換器の一方の通路を通過する空気を冷却し、前記第2熱交換器の他方の通路を通過した後の室内還気を前記第1熱交換器の第2通路に通して前記除湿ロータを出た乾燥空気の温度を下げるとともに前記除湿ロータによる吸着熱を回収するようにしたもので、除湿ロータによる吸着熱を回収することがでるという作用を有する。
【0016】
【実施例】
以下本発明の除湿空調装置の実施例について図に沿って詳細に説明する。図1は本発明の除湿空調装置の実施例1の断面図を示す。ここで図1及び図2の従来のものと同一の構成部材については同一の番号を付与する。
【0017】
図1は本発明の除湿空調装置の実施例1の側断面図である。図1において5はキャビネットであり、大きく上下に2分割され、この中に除湿ロータ1や第1直交型顕熱交換器6、第2直交型顕熱交換器7などが収納されている。
【0018】
除湿ロータ1はセラミック紙などをハニカム(ハチの巣)状に形成し、そこにシリカゲルを合成したものである。除湿ロータ1はギヤドモータ(図示せず)によって回転駆動される。
【0019】
また第2直交型顕熱交換器6及び第2直交型顕熱交換器7はコルゲート(波付け)加工アルミニウムシートと平アルミニウムシートとを交互に積層するとともに、コルゲート加工アルミニウムシートの方向を交互に90度ずらしたものである。
【0020】
これによって第1直交型顕熱交換器6及び第2直交型顕熱交換器はそれぞれ第1通路8、9及び第2通路10、11の2つの通路がそれぞれ形成されている。
【0021】
12は水噴霧器であり、第2直交型顕熱交換器7の第1通路9に水を噴霧するものである。13はドレンパンで水噴霧器12から噴霧され第2直交型顕熱交換器7の第1通路9で気化された水の余剰分を集めるものである。14はエリミネータであり、第2直交型顕熱交換器7の第1通路9から出た水滴が第1直交型顕熱交換器6の第2通路10に入るのを防止している。
【0022】
15,16はそれぞれブロアであり、ブロア15は外気OAを除湿ロータ1の吸着ゾーン17に送るものである。またブロア16は除湿ロータ1の脱着ゾーン18からの空気を大気へ排気EAとして放出するものである。
【0023】
本発明の除湿空調装置の実施例1の構成は以上の説明のとおりであり、以下その動作について説明する。先ずブロア15によって外気OAが除湿ロータ1の吸着ゾーン17に送られる。外気はこの吸着ゾーン17で乾燥空気となるとともに吸着熱で温度が上がる。
【0024】
温度の上がった乾燥空気は第1直交型顕熱交換器6の第1通路8を通過する間に熱を奪われ、温度が下がる。温度の下がった乾燥空気は第2直交型顕熱交換器7の第2通路11に入る。ここで乾燥空気はさらに熱を奪われ、さらに温度が下がり、快適な低温乾燥空気となって室内(図示せず)に供給空気SAとして送られる。
【0025】
部屋からの還気RAは噴霧器12の周囲を通過し第2直交型顕熱交換器7の第1通路9に入る。この時に噴霧器12は水を噴霧し、水の気化熱によって還気RAの温度を下げる。噴霧器12による水の噴霧量は、上記の気化量を十分に超える量とする。すると第2直交型顕熱交換器7の第1通路9に室内還気RAとともに水が入る。室内還気RAが第2直交型顕熱交換器7の第1通路9を通過する間に水の気化が進み、第2直交型顕熱交換器7の第2通路11を通過する空気を冷却する。これが上記の供給空気SAの冷却動作である。
【0026】
噴霧された水の気化しなかった部分はドレンパン13に受けられ外部へ捨てられる。またこの水の気化しなかった部分はエリミネータ14によって第1直交型顕熱交換器6への侵入が阻止される。湿度が上がり温度の下がった還気RAは、第1直交型顕熱交換器6の第2通路10を通過する。ここでは温度の高い乾燥空気と熱交換するため、還気RAの温度が上昇する。この温度の上がった還気RAは温水ヒータ4に達する。
【0027】
ヒータ4に達しヒータ4を抜けた還気RAの温度は、さらに温度が上昇し除湿ロータ1の脱着ゾーン18で除湿ロータ1に吸着された湿気を脱着する。
【0028】
【発明の効果】
本発明の除湿空調装置は上記の如く構成したので、除湿ロータによって発生した吸着熱を回収して除湿ロータの脱着熱の一部として使うことができ、エネルギー消費を少なくすることができる。
【0029】
またいわゆるツインロータ式つまり除湿ロータと顕熱交換ロータとを組み合わせた除湿空調装置のように給気と還気との間で空気の漏れが発生するものを改良し直交型顕熱交換器を用いたものにあっては、除湿ロータによる吸着熱の回収が困難であったが、本発明のものは直交型顕熱交換器を用いたものであっても吸着熱の回収が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の除湿空調装置の実施例を示す断面図である。
【図2】従来の除湿空調装置を示す断面図である。
【図3】他の従来の除湿空調装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1 除湿ロータ
4 温水ヒータ
5 キャビネット
6 第1直交型顕熱交換器
7 第2直交型顕熱交換器
8、9 第1通路
10,11 第2通路
12 水噴霧器
13 ドレンパン
14 エリミネータ
15,16 ブロア
17 吸着ゾーン
18 脱着ゾーン

Claims (3)

  1. 加熱された空気によって脱着される除湿ロータと、2つの流路の間で顕熱交換を行う熱交換器を複数備え、前記除湿ロータによって乾燥した空気を第1熱交換器の一方の通路に通して乾燥空気の温度を下げ、温度の下がった乾燥空気を第2熱交換器の一方の通路に通してさらに温度を下げて室内へ供給し、室内還気に水を噴霧して前記第2熱交換器の他方の通路に通して前記第2熱交換器の一方の通路を通過する空気を冷却し、前記第2熱交換器の他方の通路を通過した後の室内還気を前記第1熱交換器の第2通路に通して前記除湿ロータを出た乾燥空気の温度を下げるとともに前記除湿ロータによる吸着熱を回収するようにした除湿空調装置。
  2. 熱交換器の他方の通路の下流側に水を噴霧するようにした請求項1記載の除湿空調装置。
  3. 室内からの還気を熱交換器の下流側部分から上流側部分に流し、上流側部分を通過した空気を加熱して除湿ロータの脱着空気とした請求項1記載の除湿空調装置。
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