【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、除湿機能を有する全熱交換器によって除湿した外気を顕熱熱交換器を通過させて室内空気と熱交換させて室内に供給し、室内からの空気は顕熱交換器と前記全熱交換器を通って外気に放出させることによって、室内の空調負荷を減少させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種デシカント型空調装置の基本技術は、各方面で研究され既に公知であり、その応用手段についても多くの公知例が存在する。（例えば、特許文献１，２，３及び実用新案文献１，２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特公昭５６−１０５２９号公報（第３頁、第３図）
【特許文献２】
ＵＳ特許第５５０２９７５号公報（第１−２頁、ＦＩＧ．１）
【特許文献３】
特開２００１−２７２０５５号公報（第４頁、第１図）
【実用新案文献１】
実用新案登録公報第２５０６４６６号（第３頁、第１図）
【実用新案文献２】
実用新案公報昭５７−５９８７８（第２頁、第２図）
【０００４】
このような公知の技術においては、空調能力が外気の温度・湿度等の環境条件によって性能が大きく変化すること及び大量の空気処理によって空調効果を得る必要があることのため必然的に装置が複雑且つ大型化し、その用途も工業用、農業用あるいはビルディング全体の空調用にほぼ限られたものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来のデシカント型空調装置が大げさなものとなり幾多の普及阻害要因を有する点を改良して、例えば住宅や小事務室等の比較的小規模室内の空調について、冷房時は潜熱負荷を減少させ、換気時及び暖房時には換気による熱的負荷を少なくし、室内の湿度制御も可能なユニット型のシステムを提供することによって、通常設置すべき空調機器への熱的負荷を大幅に削減し、空調設備全体のコストの低減と省エネルギーを目指すことを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１の発明は、除湿剤を架担させて除湿機能を有する全熱交換器に供給された外気はこの部で除湿され、その後冷房時には顕熱交換器を通過して室内から供給される所定の空調温度に保たれた空気と熱交換して冷やされ、更に水蒸発器を経由して低温の空気となって室内に供給することが可能ないわゆるデシカント型の空調システムにおいて、除湿機能を有する全熱交換器の除湿剤の再生には、ガスバーナによる直接あるいは間接的加熱又は他の熱源による加熱が任意に選択できる熱風式等の再生用加熱ユニットを用い、再生時に発生する凝縮水は前記の水蒸発器に供給できるように配管し、全熱交換器、顕熱交換器、水蒸発器、送風機、再生用加熱ユニット、駆動用モータ等の機能要素が単一のユニットになるよう、通気部が室内側と連結できる接続口を具えた外箱ケース内に収納して構成したことを特徴とするデシカント型空調支援ユニットについてのものである。
【０００７】
請求項２の発明は、室内外の空気の温度や湿度等の環境条件に対応して、送風機の風量、再生用加熱の熱量、ローター式熱交換器の回転数及び水蒸発器への外部からの水供給量等を自在に制御し、室内環境が冷房時、換気時及び暖房時において、空調時性能を補完あるいは単独で発揮できるように働く電子的制御装置を有することを特徴とする請求項１に記載のデシカント型空調支援ユニットについてのものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明によれば、この発明の一実施例を示す図１において、室外からの空気は凝縮器１を通って除湿剤を架担させた多数の小穴を有するハネカム形状ローター式の全熱交換器２に至り、この部において除湿され温度が上昇したのち高温の乾燥空気となって顕熱交換器３に至る。
【０００９】
全熱交換器は通常繊維質の材料を用い除湿剤としてシリカゲル、ゼオライトないし類似の吸湿物質あるいは塩化リチウム等の液状吸湿剤を繊維の中に架担させたハネカムローター状に形成してあるが、その端面を気密的に接触摺動する仕切り板によって室内外の空気が混合しないような構成の下で、駆動モータ４によってゆっくりと回転させている。また、顕熱交換器は除湿剤を用いず比較的熱伝導のよいアルミニウム等の金属材料を用いてハネカムローター又はクロスフロー型式の熱交換器に形成され、ハネカムローターの場合は全熱交換器２と同様気密構成の下でモータ４’によって回転させている。
【００１０】
冷房時には、顕熱交換器３を通過する高温の乾燥空気は、室内からの快適な常温の空気と熱交換して温度が下がり室内に乾燥空気として供給できるが、更に空気の温度を下げるため冷却用の水蒸発器５を通過して送風機６によって室内に供給される。水蒸発器は多孔質の蒸発用材料からなりこの部で水と乾燥空気が接触することによって水の蒸発潜熱にて空気が冷却される仕組みであるが、供給される水はポンプ７により外部からと前記凝縮器１からの凝縮水とを給水弁８を経て適宜選択又は同時に供給できる構成としてある。
【００１１】
室内からの排出空気は仕切り板９によって室内への供給空気と混合しない状態で顕熱交換器３にて熱交換されて温度が高くなり、送風機１０を経て全熱交換器２に至るが、その間除湿剤の再生用加熱ユニット１１により、十分に加熱されて全熱交換器に至りこの部を通過する間に除湿剤の中の水分を蒸発させて室外空気との熱交換により温度が低下した状態で、凝縮器１を経て外部に放出される。
【００１２】
再生用加熱ユニット１１は、図１に示すガスバーナにて顕熱交換器よりの空気を加熱する方式においては、再生加熱量及び温度を除湿剤の再生に適した６０℃ないし１３０℃の間の所定温度に保つためのガス量・空気量制御装置を有し、他の熱源例えば電熱ヒーターによる場合はＯＮ−ＯＦＦ式ないし入力制御による調節装置を有し、除湿剤の再生加熱及び暖房時の空気加熱用に用い得るようにし、それら各熱源による再生用加熱ユニット１１が、全熱交換器２と顕熱交換器３との間に存在する空間に収納出来るようコンパクトに構成してある。
【００１３】
凝縮器１、全熱交換器２、顕熱交換器３、駆動モータ４，４’、水蒸発器５、送風機６、ポンプ７、給水弁８、送風機１０、再生用加熱ユニット１１及びその他の構成要素は外板ケース１２に全て収納できるよう形状寸法及び配置を工夫し、前記の外板ケースには、少なくとも室内側に２カ所室外側に２カ所の給排気口を設け、室内側の給気口及び排気口は接続口１４，１５にて室の壁面の開口に接続できるように構成する。
【００１４】
この発明のデシカント型空調支援ユニットは、室内に設置する空調機の性能補完目的で使用される他、空調の要求する条件によっては単独での使用も可能であるが、そのいずれの場合でも、室内外の環境条件や要求される空調条件によって送風機６，１０の風量、再生加熱の熱量、水供給量、ローター式熱交換器での回転数等を制御する必要があり、請求項２に示すような電子的制御装置１３を設けることも特徴の一つである。
【００１５】
１６は凝縮水の貯水タンクで、冷房運転時はポンプ７によって水蒸発器へ吸引されるため満水状態にはならないが、換気運転時や暖房運転時はポンプを停止させる場合があるため、満水になる可能性があり、その際凝縮水はオーバーフロー管１７を経て室外に放出される。
【００１６】
図中１８は凝縮水を水蒸発器５に送るための輸送管、矢印１９，１９’は室外側から室内への空気の流れ方向を示す矢印、また、２０，２０’は室内側から室外への空気の流れ方向を示す矢印である。なお、２１は全熱交換器２の除湿剤を再生するための熱風の方向を示す矢印である。
【００１７】
【発明の効果】
この発明のデシカント型空調支援ユニットは上記の如く構成したので、デシカント型空調システム単独使用での欠点である室内外の環境条件によって性能が大きく変化する点をカバーすべく、一般の空調システムでの性能補完機能を重視したものであるからコンパクトで安価なユニットを提供できる。勿論設置場所の気象条件や室内環境の要求する空調機能によっては、単独での使用も可能となっている。
【００１８】
さらに、冷房時全熱交換器の再生時に発生する凝縮水を室内への供給空気の冷却用に利用することができる他、再生加熱装置がユニット化されガス、電熱、太陽温水器等の各種熱源や、他のエネルギー消費機器からの廃熱利用も可能となっているため、極めて省エネルギー効果が高い。また、必要機能を十分発揮させるための電子的制御装置を内蔵し、内部の各要素を単一のユニットになるよう外板ケース１２に収納し、室内との空気の連通作業は接続口１４，１５にて簡単に行える等商品性も向上し、従来にない多くの効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 凝縮器
２ 全熱交換器
３ 顕熱交換器
４，４’ 駆動モータ
５ 水蒸発器
６ 送風機
７ ポンプ
８ 給水弁
９ 仕切り板
１０ 送風機
１１ 再生用加熱ユニット
１２ 外板ケース
１３ 電子的制御装置
１４，１５ 接続口
１６ 貯水タンク
１７ オーバーフロー管
１８ 輸送管
１９，１９’ 空気の流れ方向を示す矢印
２０，２０’ 空気の流れ方向を示す矢印
２１ 熱風の方向を示す矢印[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, the outside air dehumidified by a total heat exchanger having a dehumidifying function is passed through a sensible heat exchanger to exchange heat with indoor air and supplied to a room, and air from the room is supplied to the sensible heat exchanger and the total heat exchanger. The present invention relates to a technology for reducing indoor air-conditioning load by discharging air to the outside air through a heat exchanger.
[0002]
[Prior art]
Heretofore, the basic technology of this type of desiccant type air conditioner has been studied in various fields and is already known, and there are many known examples of its application means. (For example, refer to Patent Documents 1, 2, and 3 and Utility Model Documents 1 and 2.)
[0003]
[Patent Document 1]
JP-B-56-10529 (page 3, FIG. 3)
[Patent Document 2]
US Patent No. 5,502,975 (page 1-2, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 2001-272055 A (page 4, FIG. 1)
[Utility model document 1]
Utility Model Registration Publication No. 2506466 (Page 3, FIG. 1)
[Utility model document 2]
Utility Model Publication No. 57-59878 (Page 2, FIG. 2)
[0004]
In such a known technique, the apparatus is inevitably complicated because the performance of the air conditioning capacity greatly changes depending on environmental conditions such as the temperature and humidity of the outside air and the air conditioning effect needs to be obtained by a large amount of air processing. In addition, the size is large, and its use is almost limited to industrial use, agricultural use, or air conditioning of the whole building.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention improves the conventional desiccant type air conditioner and has a number of factors that hinder the spread of the air conditioner.For example, air conditioning of a relatively small room such as a house or a small office room has a latent heat load during cooling. By reducing the thermal load caused by ventilation during ventilation and heating, and by providing a unit-type system that can also control indoor humidity, the thermal load on air conditioning equipment that should normally be installed is greatly reduced. The goal is to reduce the cost of the entire air conditioning system and save energy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is directed to a dehumidifier, in which outside air supplied to a total heat exchanger having a dehumidifying function is dehumidified in this portion, and then the sensible heat exchanger is cooled during cooling. A so-called desiccant type that can be cooled by exchanging heat with air maintained at a predetermined air-conditioning temperature that passes through and is supplied from the room, and can be supplied to the room as low-temperature air via a water evaporator. In the air conditioning system, in the regeneration of the dehumidifier of the total heat exchanger having a dehumidification function, a direct or indirect heating by a gas burner or a heating unit for hot air or the like that can be arbitrarily selected from heating by a heat source is used, The condensed water generated during regeneration is piped so that it can be supplied to the water evaporator, and functional elements such as a total heat exchanger, a sensible heat exchanger, a water evaporator, a blower, a regeneration heating unit, and a drive motor are simply used. In one unit So that is for a desiccant air-conditioning assistance unit, characterized in that the vent is configured accommodated in the outer box casing equipped with connection ports that can be connected to the indoor side.
[0007]
According to the second aspect of the present invention, the amount of air blower, the amount of heat for regeneration, the number of rotations of the rotor type heat exchanger, and the amount of water from outside to the water evaporator are adjusted in response to environmental conditions such as the temperature and humidity of indoor and outdoor air. An electronic control device that freely controls a water supply amount and the like, and has a function to complement or independently exhibit air-conditioning performance when the indoor environment is cooling, ventilating, and heating. 1 relates to a desiccant air conditioning support unit.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, in FIG. 1 showing one embodiment of the present invention, air from the outside passes through a condenser 1 and has a honeycomb-shaped rotor type having a plurality of small holes in which a dehumidifying agent is supported. After reaching the heat exchanger 2, the dehumidified water is heated in this portion and the temperature is increased. Then, the air becomes high-temperature dry air and reaches the sensible heat exchanger 3.
[0009]
The total heat exchanger is usually made of a fibrous material and formed into a honeycomb rotor shape in which a liquid desiccant such as silica gel, zeolite or a similar hygroscopic substance or lithium chloride is supported as a dehumidifier in the fiber. The end surface is rotated slowly by the drive motor 4 under a configuration in which air inside and outside the room is not mixed by a partition plate that slides in an airtight manner. In addition, the sensible heat exchanger is formed in a honeycomb rotor or a cross-flow type heat exchanger using a metal material such as aluminum having relatively good heat conductivity without using a dehumidifying agent. It is rotated by a motor 4 ′ in an airtight configuration like the container 2.
[0010]
At the time of cooling, the high-temperature dry air passing through the sensible heat exchanger 3 exchanges heat with the comfortable room-temperature air from the room to lower the temperature and can be supplied to the room as dry air. The water is supplied to the room by a blower 6 after passing through a water evaporator 5. The water evaporator is made of a porous evaporating material. At this point, the water is brought into contact with the dry air to cool the air with the latent heat of evaporation of the water. And the condensed water from the condenser 1 can be appropriately selected or simultaneously supplied through a water supply valve 8.
[0011]
The air discharged from the room is heat-exchanged by the sensible heat exchanger 3 in a state where it is not mixed with the air supplied to the room by the partition plate 9, the temperature becomes high, and reaches the total heat exchanger 2 via the blower 10. The heating unit 11 for regenerating the dehumidifier is heated sufficiently to reach the total heat exchanger, evaporates the moisture in the dehumidifier while passing through this part, and the temperature is reduced by heat exchange with outdoor air. Then, it is discharged outside through the condenser 1.
[0012]
In the method of heating air from the sensible heat exchanger with the gas burner shown in FIG. 1, the regeneration heating unit 11 sets the regeneration heating amount and the temperature between 60 ° C. and 130 ° C. suitable for regeneration of the dehumidifier. It has a gas / air amount control device to keep the temperature, and has another heat source such as an ON / OFF type or an input control device when using an electric heater, and has a dehumidifier regeneration heating and heating air heating. The heat generating unit 11 for regeneration by each of the heat sources is compactly configured to be housed in a space existing between the total heat exchanger 2 and the sensible heat exchanger 3.
[0013]
Condenser 1, Total heat exchanger 2, Sensible heat exchanger 3, Drive motors 4, 4 ', Water evaporator 5, Blower 6, Pump 7, Water supply valve 8, Blower 10, Regeneration heating unit 11, and other components The elements are devised in shape, size and arrangement so that they can all be accommodated in the outer case 12, and the outer case is provided with at least two air supply / exhaust ports on the indoor side and two air supply / exhaust ports on the outside of the room. The port and the exhaust port are configured so that they can be connected to the opening on the wall surface of the chamber at the connection ports 14 and 15.
[0014]
The desiccant air conditioning support unit of the present invention is used for the purpose of complementing the performance of an air conditioner installed in a room, and can be used alone depending on the conditions required for air conditioning. It is necessary to control the air volume of the blowers 6 and 10, the amount of heat for regeneration heating, the amount of water supplied, the number of revolutions in the rotor heat exchanger, and the like according to external environmental conditions and required air conditioning conditions. One of the features is to provide an electronic control device 13.
[0015]
Reference numeral 16 denotes a water storage tank for condensed water, which is sucked into the water evaporator by the pump 7 during the cooling operation and thus does not become full, but may be stopped during the ventilation operation or the heating operation. In this case, the condensed water is discharged outside through the overflow pipe 17.
[0016]
In the figure, reference numeral 18 denotes a transport pipe for sending condensed water to the water evaporator 5, arrows 19 and 19 'indicate arrows indicating a flow direction of air from the outside of the room to the room, and 20, 20' indicate directions of air from the room to the outside of the room. 5 is an arrow showing the flow direction of the air. In addition, 21 is an arrow indicating the direction of hot air for regenerating the dehumidifier of the total heat exchanger 2.
[0017]
【The invention's effect】
Since the desiccant type air conditioning support unit of the present invention is configured as described above, in order to cover the point that the performance greatly changes depending on the indoor and outdoor environmental conditions, which is a drawback of using the desiccant type air conditioning system alone, a general air conditioning system. Since the emphasis is placed on the performance complement function, a compact and inexpensive unit can be provided. Of course, depending on the weather conditions at the installation location or the air conditioning function required by the indoor environment, it can be used alone.
[0018]
In addition, the condensed water generated during regeneration of the total heat exchanger during cooling can be used for cooling the supply air to the room, and a regenerative heating device is unitized and various heat sources such as gas, electric heat, solar water heater, etc. Also, since waste heat can be used from other energy consuming equipment, the energy saving effect is extremely high. Also, an electronic control device for fully exhibiting necessary functions is built in, and each internal element is housed in an outer plate case 12 so as to form a single unit. This improves the merchantability, such as being easy to perform with No. 15, and provides many effects that have not been achieved in the past.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 condenser 2 total heat exchanger 3 sensible heat exchanger 4, 4 ′ drive motor 5 water evaporator 6 blower 7 pump 8 water supply valve 9 partition plate 10 blower 11 regeneration heating unit 12 outer plate case 13 electronic control device 14 , 15 connection port 16 water storage tank 17 overflow pipe 18 transport pipe 19, 19 ′ arrow 20, 20 ′ indicating the direction of air flow 21 arrow indicating the direction of air flow 21 arrow indicating the direction of hot air
