JP2005034838A - 除湿装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機101と放熱器102と膨張機構103と吸熱器104を配管接続して冷媒106を充填した冷媒回路105と、吸湿領域115において吸湿し、放湿領域116において放湿する吸放湿手段110を備え、供給手段201により供給される除湿対象空気を放熱器102において冷媒106の放熱により加熱し、加熱した除湿対象空気を放湿領域116において吸放湿手段110の放湿により加湿し、加湿した除湿対象空気を吸熱器104において冷媒106の吸熱により冷却し、冷却された除湿対象空気を吸湿領域115において吸放湿手段110の吸湿により除湿する。
【選択図】図1
Description
以下、従来の除湿装置の構成及び動作について図13を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態1にかかる除湿装置の概略構成を示した図である。図1において、冷媒106を圧縮する圧縮機101と、冷媒106が供給空気に対して放熱する放熱器102と、冷媒106を膨張させて減圧する膨張機構103と、冷媒106が供給空気から吸熱する吸熱器104と、圧縮機101と放熱器102と膨張機構103と吸熱器104を配管接続して冷媒106を充填した冷媒回路105と、相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する吸放湿手段110と、吸放湿手段110が供給空気から吸湿する吸湿部115と、吸放湿手段110が供給空気に対して放湿する放湿部116と、除湿対象空気を放熱器102、放湿部116、吸熱器104、吸湿部115の順に供給する供給手段201が設けられ、供給手段201として放熱器102、放湿部116、吸熱器104、吸湿部115を順に配した供給通路202と、供給通路202に送風する送風機203を備えた構成としている。また、吸放湿手段110として、少なくとも1種類以上の吸着剤111を担持したデシカントローター112を備え、吸湿部115において吸着剤111が除湿対象空気中の水分を吸着するともに放湿部116において吸着剤111が保持する水分を除湿対象空気中に脱着するようにデシカントローター112を配し、図示しない駆動手段によりデシカントローター112を回転して、吸湿部115における水分吸着と放湿部116における水分脱着を繰り返し為すように構成している。また、放熱器102において加熱されて放湿部116に供給される除湿対象空気の温度低下を抑制する温度低下抑制手段204として、放熱器102と放湿部116を、供給通路202内において接近させて配置している。具体的には、放熱器102と放湿部116が接触しないように所定の間隔を設けるように構成している。更に、吸熱器104において冷却されて吸湿部115に供給される除湿対象空気の温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段205として、吸熱器104と吸湿部115を、供給通路202内において接近させて配置している。具体的には、吸熱器104と吸湿部115が接触しないように所定の間隔を設けつように構成している。次に除湿装置の動作を説明する。
図6は、本発明の実施形態2にかかる除湿装置の概略構成を示した図である。図6において、本発明の除湿装置は、吸湿部115において吸湿された除湿対象空気と、放熱器102に供給される除湿対象空気とを熱交換する熱交換手段206を備えた構成としている。この熱交換手段206は複数の空気の顕熱を交換できるものであれば良く、直交流タイプ、対向流タイプの積層型熱交換器や、蓄熱材を回転させて熱交換を行うユングストローム型の熱交換器を用いることができる。次に除湿装置の動作を説明する。
図8は、本発明の実施形態3にかかる除湿装置の概略構成を示した図である。図8において、放湿部116において加湿されて吸熱器104に供給される除湿対象空気を冷却する冷却手段207として、放湿部116において加湿されて吸熱器104に供給される除湿対象空気と、放熱器102に供給される除湿対象空気とを熱交換する熱交換手段206を備えた構成としている。この熱交換手段206は複数の空気の顕熱を交換できるものであれば良く、直交流タイプ、対向流タイプの積層型熱交換器や、蓄熱材を回転させて熱交換を行うユングストローム型の熱交換器を用いることができる。また、冷却手段207は、熱交換手段206に限らず、放湿部116において加湿されて吸熱器104に供給される除湿対象空気を冷却できるものであれば良く、ペルチェ素子を用いて冷却したり、熱交換手段を設けて装置外部の空気と熱交換しても良い。また、最も簡易な構成では、放湿部116と吸熱器104を接続する供給通路202を熱伝導の高い材料で形成すれば良い。例えば熱伝導率が高く、防錆のあるアルミニウムやステンレスを用いて放湿部116と吸熱器104間の供給通路202を構成しても良い。その際、供給通路202の外面にも送風機203等で送風を行えば更に冷却を促進できる。次に除湿装置の動作を説明する。
図10は、本発明の実施形態4にかかる除湿装置の概略構成を示した図である。図10において、放湿部116において加湿されて吸熱器104に供給される除湿対象空気を冷却する冷却手段207として、放湿部116と吸熱器104を接続する供給通路202の外面に供給手段201の送風機203により除湿装置外部の空気を送風する構成としており、この送風により放湿部116において加湿されて吸熱器104に供給される除湿対象空気を冷却するものである。そして、供給通路202は、熱伝導の高い材料、即ち、熱伝導率が高く防錆のあるアルミニウムやステンレス等の金属材料により形成されており、より熱が伝わり易くしている。なお、供給通路202の部分に放湿部116において加湿されて吸熱器104に供給される除湿対象空気と装置外部との空気を熱交換する熱交換手段206を設けても同様に冷却を行うことができる。その場合、熱交換手段206としては、複数の空気の顕熱を交換できるものであれば良く、直交流タイプ、対向流タイプの積層型熱交換器や、蓄熱材を回転させて熱交換を行うユングストローム型の熱交換器を用いることができる。
本発明の実施形態5にかかる除湿装置は、前述の実施形態1、2、3または4にかかる除湿装置の冷媒回路105に充填する冷媒106として二酸化炭素を用いたものである。
102 放熱器
103 膨張機構
104 吸熱器
105 冷媒回路
106 冷媒
109 ヒートポンプ
110 吸放湿手段
111 吸着剤
112 デシカントローター
115 吸湿部
116 放湿部
201 供給手段
202 供給通路
204 温度低下抑制手段
205 温度上昇抑制手段
206 熱交換手段
207 冷却手段
Claims (24)
- 供給空気から吸熱する吸熱器(104)と供給空気に放熱する放熱器(102)とを有するヒートポンプ(109)と、供給空気から吸湿する吸湿部(115)と供給空気に放湿する放湿部(116)とを有する吸放湿手段(110)とを備え、除湿対象空気を前記放熱器(102)の放熱により加熱し、加熱した除湿対象空気を前記放湿部(116)の放湿により加湿し、加湿した除湿対象空気を前記吸熱器(104)の吸熱により冷却し、冷却した除湿対象空気を前記吸湿部(115)の吸湿により除湿することを特徴とする除湿装置。
- 吸熱器(104)に供給される除湿対象空気の絶対湿度が、放熱器(102)に供給される除湿対象空気の絶対湿度より高くなるように、放湿部(116)で除湿対象空気を加湿することをを特徴とする請求項1記載の除湿装置。
- 吸湿部(115)に供給される除湿対象空気の相対湿度が、放熱器(102)に供給される除湿対象空気の相対湿度以上となるように、吸熱器(104)で除湿対象空気を冷却することを特徴とする請求項1または2記載の除湿装置。
- ヒートポンプ(109)を、圧縮機(101)、放熱器(102)、膨張機構(103)、吸熱器(104)とを備えた蒸気圧縮式ヒートポンプで構成し、前記ヒートポンプ(109)の作動流体である冷媒(106)の放熱により除湿対象空気を加熱するとともに、前記冷媒(106)の吸熱により除湿対象空気の冷却を行うことを特徴とする請求項1、2または3記載の除湿装置。
- 冷媒(106)を圧縮する圧縮機(101)と、前記冷媒(106)が供給空気に放熱する放熱器(102)と、前記冷媒(106)を膨張させて減圧する膨張機構(103)と、前記冷媒(106)が供給空気から吸熱する吸熱器(104)と、前記圧縮機(101)と前記放熱器(102)と前記膨張機構(103)と前記吸熱器(104)を配管接続して前記冷媒(106)を充填した冷媒回路(105)と、相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する吸放湿手段(110)と、前記吸放湿手段(110)が供給空気から吸湿する吸湿部(115)と、前記吸放湿手段(110)が供給空気に放湿する放湿部(116)と、除湿対象空気を前記放熱器(102)、前記放湿部(116)、前記吸熱器(104)、前記吸湿部(115)の順に供給する供給手段(201)とを備えたことを特徴とする除湿装置。
- 吸放湿手段(110)は、少なくとも1種類以上の吸着剤(111)が担持されたデシカントローター(112)を備え、吸湿部(115)において前記吸着剤(111)が除湿対象空気中の水分を吸着するともに放湿部(116)において前記吸着剤(111)が保持する水分を除湿対象空気中に脱着するように前記デシカントローター(112)を配し、前記デシカントローター(112)の回転によって、前記吸湿部(115)における水分吸着と前記放湿部(116)における水分脱着を繰り返すように構成されることを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の除湿装置。
- 吸着剤(111)は、少なくとも1種類を高湿度雰囲気における吸湿率が高い特性を有するものにより構成されることを特徴とする請求項6記載の除湿装置。
- 吸着剤(111)は、少なくとも1種類をB型シリカゲルにより構成されることを特徴とする請求項7または6記載の除湿装置。
- 放熱器(102)において加熱されて放湿部(116)に供給される除湿対象空気の温度低下を抑制する温度低下抑制手段(204)を備えたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載の除湿装置。
- 温度低下抑制手段(204)は、放熱器(102)と放湿部(116)を接近させて配置するように構成されることを特徴とする請求項9記載の除湿装置。
- 放熱器(102)の熱放射により放湿部(116)が加熱されることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10記載の除湿装置。
- 吸熱器(104)において冷却されて吸湿部(115)に供給される除湿対象空気の温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段(205)を備えたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11記載の除湿装置。
- 温度上昇抑制手段(205)は、吸熱器(104)と吸湿部(115)を接近させて配置するように構成されることを特徴とする請求項12記載の除湿装置。
- 吸熱器(104)の冷熱放射により吸湿部(115)が冷却されることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13記載の除湿装置。
- 吸湿部(115)において除湿された除湿対象空気と、放熱器(102)に供給される除湿対象空気とを熱交換する熱交換手段(206)を備えたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14記載の除湿装置。
- 放湿部(116)において加湿され吸熱器(104)に供給される除湿対象空気を冷却する冷却手段(207)を備えたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15記載の除湿装置。
- 冷却手段(207)は、放湿部(116)において加湿され吸熱器(104)に供給される除湿対象空気と、放熱器(102)に供給される除湿対象空気とを熱交換する熱交換手段(206)を備えたことを特徴とする請求項16記載の除湿装置。
- 冷却手段(207)は、放湿部(116)において加湿され吸熱器(104)に供給される除湿対象空気と除湿装置外部の空気とを熱交換する熱交換手段(206)を備えたことを特徴とする請求項16または17記載の除湿装置。
- 冷却手段(207)は、放湿部(116)と吸熱器(104)を接続する供給通路(202)を熱伝導の高い材料で形成することを特徴とする請求項16、17または18記載の除湿装置。
- 放湿部(116)と吸熱器(104)を接続する供給通路(202)は、防錆のある金属材料で形成されることを特徴とする請求項19記載の除湿装置。
- 放湿部(116)と吸熱器(104)を接続する供給通路(202)の外面に送風することを特徴とする請求項19または20記載の除湿装置。
- 放湿部(116)と吸熱器(104)を接続する供給通路(202)の外面への送風を供給手段(201)により行うことを特徴とする請求項21記載の除湿装置。
- ヒートポンプ(109)の作動流体である冷媒(106)が放熱器(102)において超臨界圧力にて放熱を行うことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21または22記載の除湿装置。
- ヒートポンプ(109)の作動流体である冷媒(106)として二酸化炭素を用いたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22または23記載の除湿装置。
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