JP2005262068A - Dehumidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転式吸着材(除湿ローター)を備えた除湿装置に関するものである。 The present invention relates to a dehumidifying device having a rotary adsorbent (dehumidifying rotor).
近年、主に一般家庭で使用される回転式吸着材(除湿ローター)を備えた除湿装置においては、吸着材の再生に用いる空気を循環させて高露点状態にし、その高露点状態の空気を室内空気で冷却して凝縮させ結露水として回収することにより除湿を行うものが一般的であった。(例えば、特許文献1参照)
以下、図9より従来の除湿装置について説明する。
In recent years, in a dehumidifier equipped with a rotary adsorbent (dehumidification rotor) mainly used in general households, air used for regeneration of the adsorbent is circulated to a high dew point state, and the air in the high dew point state is moved indoors. It is common to dehumidify by cooling with air, condensing and collecting as condensed water. (For example, see Patent Document 1)
Hereinafter, a conventional dehumidifier will be described with reference to FIG.
図9は、再生に用いる空気を循環させて結露水として回収する従来の除湿装置の構成を示す簡易的な断面図である。図9に示すように、除湿装置の本体101に、第1空気102の吸込口103と本体吹出口104を開口し、本体101内には吸湿領域105において第1空気102から吸湿し、再生領域106では加熱手段107により加熱された第2空気108に放湿して再生する吸着材109と、吸湿領域105における第1空気102からの吸湿と再生領域106における第2空気108への放湿が繰り返し為されるように吸着材109を回転させる駆動手段110と、再生領域106から流出した第2空気108を第1空気102で冷却して吸着材109からの放湿分を結露水として回収する凝縮器111と、吸込口103から第1空気102を吸い込んで吸湿領域105および凝縮器111に供給する第1空気供給手段112と、加熱手段107、再生領域106、凝縮器111の順に第2空気108を循環させる第2空気供給手段113とを備えている。
FIG. 9 is a simplified cross-sectional view showing the configuration of a conventional dehumidifier that circulates air used for regeneration and collects it as condensed water. As shown in FIG. 9, the
以上のように構成された除湿装置の動作について説明すると、第1空気102は第1空気供給手段112によって吸込口103から吸い込まれ、凝縮器111に供給されて第2空気108を冷却減湿した後、吸湿領域105に供給される。吸湿領域105において第1空気102は吸着材109に吸湿されて乾燥空気となり、本体吹出口104から装置外部に吹出す。一方、第2空気供給手段113により循環する第2空気108は、加熱手段107によって加熱され高温となって再生領域106に供給される。再生領域106において吸着材109を加熱再生して吸着材109から脱湿する水分を含み高湿となった第2空気108は、凝縮器111に供給され、第1空気102によって露点温度以下に冷却される。凝縮器111において冷却減湿された第2空気108は、第2空気供給手段113に吸い込まれて以上の動作を繰り返す。この循環により第2空気108は第1空気102の温度より高い露点を維持し、凝縮器111での結露が促進される。凝縮器111で結露した第2空気108中の水分は凝縮器排水口114から外部に排水される。この排水された結露水の量が除湿装置の除湿量に相当する。また、吸着材109の吸湿量には限界があるので、吸着材109が飽和しないように駆動手段110によって吸着材109を回転移動させ、吸湿領域105における第1空気102からの吸湿と再生領域106における第2空気108への放湿を繰り返し行い、長時間の連続した除湿運転を可能にしている。
The operation of the dehumidifier configured as described above will be described. The
また、吸着材109が保有している加熱手段107の余熱を冷却して回収するタイプの除湿装置もあった(例えば、特許文献2参照)。 There is also a type of dehumidifying device that cools and recovers the remaining heat of the heating means 107 held by the adsorbent 109 (see, for example, Patent Document 2).
また、図10は、従来の吸着材109が保有している加熱手段107の余熱を冷却して回収するタイプの除湿装置の構成を示す説明図であり、図10に示すように、吸着材109の回転方向後段側に第1空気102により吸着材109を冷却する冷却領域115と、冷却領域115を通過した第1空気102と加熱手段107に入る前の第2空気108を熱交換させる熱交換器116が設けられる。冷却領域115には、加熱手段107で昇温された吸着材109が高温状態を維持したまま回転移動される。この高温状態の吸着材109が冷却領域115に供給される第1空気102により冷却された後、吸湿領域105に回転移動する。吸着材109の冷却に用いられた第1空気102は熱交換器116において第2空気108と熱交換を行う。第2空気108は熱交換器116において第1空気102との熱交換を行った後、加熱手段107に供給される。
FIG. 10 is an explanatory view showing the configuration of a dehumidifying device of the type that cools and recovers the remaining heat of the heating means 107 possessed by the
従って、吸着材が再生領域から吸湿領域に回転移動する前に冷却領域において第1空気により降温することにより吸湿部における除湿効率を向上させ、除湿効率の高い除湿装置を得ようとするものである。
以上述べた従来の除湿装置では、冷却領域(115)を第1空気(102)が通る際、通過する第1空気(102)の流量を少なく構成しなければ、吸着材(109)に吸着されている水分の一部が第1空気(102)に放出され除湿装置から吹出すことになり、除湿効率が低下するという問題があった。 In the conventional dehumidifier described above, when the flow rate of the first air (102) passing through the cooling region (115) passes through the cooling region (115), it is adsorbed by the adsorbent (109) unless the flow rate of the first air (102) passing through the cooling region is reduced. A part of the water content is discharged to the first air (102) and blown out from the dehumidifying device, resulting in a problem that the dehumidifying efficiency is lowered.
また、吸湿領域(105)では吸着材(109)は、加熱手段(107)通過後の第2空気(108)と比較すれば温度の低い第1空気(102)に冷却されており、再生領域(106)に回転移動してきた際、吸着材(109)は低温状態を維持したままとなる。従って、再生領域(106)の吸着材(109)回転方向の前段では、まず吸着材(109)を予熱するためにエネルギーを使わなければならず、加熱手段(107)の出力を効率よく吸着材(109)の再生に使えず、除湿効率の向上ができないという問題があった。 Further, in the moisture absorption region (105), the adsorbent (109) is cooled to the first air (102) having a lower temperature than the second air (108) after passing through the heating means (107), and thus the regeneration region. When rotating to (106), the adsorbent (109) remains in a low temperature state. Therefore, in the preceding stage of the regeneration region (106) in the rotation direction of the adsorbent (109), energy must first be used to preheat the adsorbent (109), and the output of the heating means (107) can be efficiently used. There is a problem that it cannot be used for the regeneration of (109) and the dehumidification efficiency cannot be improved.
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、吸着材(109)の吸湿および再生を効率よく行い、除湿効率を向上することを目的とするものである。 The present invention is intended to solve such problems of the conventional configuration, and aims to efficiently absorb and regenerate the adsorbent (109) and improve the dehumidification efficiency. It is.
上記した目的を達成するために、本発明が講じた第1の課題解決手段は、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着材(109)と、前記吸着材(109)が第1空気(102)から吸湿する吸湿領域(105)と、前記吸着材(109)が加熱手段(107)により加熱された第2空気(108)に対して放湿して吸着可能に再生する再生領域(106)と、前記吸着材(109)を前記吸湿領域(105)と前記再生領域(106)を跨るように枢設し、第1空気(102)からの吸湿と第2空気(108)への放湿が繰り返し為されるように前記吸着材(109)を回転させる駆動手段(110)と、前記再生領域(106)に供給された後の第2空気(108)を第1空気(102)で冷却して前記吸着材(109)からの放湿分を結露水として回収する凝縮器(111)と、前記吸湿領域(105)および前記凝縮器(111)に第1空気(102)を供給する第1空気供給手段(112)と、前記加熱手段(107)、前記再生領域(106)、前記凝縮器(111)の順に第2空気(108)を循環させる第2空気供給手段(113)とを備えた除湿装置において、前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第1空気(102)が冷却する第1冷却領域(29)と、前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第2空気(108)が冷却する第2冷却領域(28)とを備えたこととしたものである。 In order to achieve the above object, the first problem-solving means taken by the present invention is an adsorbent (109) that absorbs moisture from relatively high humidity air and releases it to relatively low humidity air. ), A moisture absorption region (105) where the adsorbent (109) absorbs moisture from the first air (102), and a second air (108) where the adsorbent (109) is heated by the heating means (107). The regeneration area (106) that regenerates moisture and resorbs it, and the adsorbent (109) is pivoted across the moisture absorption area (105) and the regeneration area (106), and the first air (102 ) And a driving means (110) for rotating the adsorbent (109) so that moisture absorption from the second air (108) is repeated, and after being supplied to the regeneration area (106) The second air (108) is cooled by the first air (102) A condenser (111) that collects moisture released from the adsorbent (109) as condensed water, and a first air (102) that supplies the moisture absorption area (105) and the condenser (111) to the first air (102). An air supply means (112); and a second air supply means (113) for circulating the second air (108) in the order of the heating means (107), the regeneration region (106), and the condenser (111). In the dehumidifying apparatus, the adsorbent (109) heated by the heating means (107) is heated by the first cooling region (29) where the first air (102) cools and the heating means (107). The adsorbent (109) is provided with a second cooling region (28) in which the second air (108) cools.
また、本発明が講じた第2の課題解決手段は、上記第1の課題解決手段において、吸着材(109)の回転方向において、吸着材(109)に第1冷却領域(29)、吸湿領域(105)、再生領域(106)、第2冷却領域(28)の順に配設したものである。 The second problem-solving means provided by the present invention is the first problem-solving means in the first cooling region (29), the moisture-absorbing region in the adsorbent (109) in the rotation direction of the adsorbent (109). (105), a regeneration region (106), and a second cooling region (28).
また、本発明が講じた第3の課題解決手段は、上記第1の課題解決手段において、第2空気(108)が吸着材(109)を予熱する予熱領域(30)を設けたものである。 The third problem-solving means taken by the present invention is the same as the first problem-solving means, in which a preheating region (30) in which the second air (108) preheats the adsorbent (109) is provided. .
また、本発明が講じた第4の課題解決手段は、上記第3の課題解決手段において、吸着材(109)の回転方向において、吸着材(109)に第1冷却領域(29)、吸湿領域(105)、予熱領域(30)、再生領域(106)、第2冷却領域(28)の順に配設したものである。 The fourth problem-solving means provided by the present invention is the same as the third problem-solving means, in which the adsorbent (109) has a first cooling region (29) and a hygroscopic region in the rotation direction of the adsorbent (109). (105), a preheating region (30), a regeneration region (106), and a second cooling region (28).
また、本発明が講じた第5の課題解決手段は、上記第1、2、3または第4の課題解決手段において、凝縮器(111)出口近傍の第2空気(108)と熱交換した第1空気(102)を第1冷却領域(29)に流入する構成としたものである。 Further, a fifth problem-solving means taken by the present invention is the first, second, third, or fourth problem-solving means according to the first, second, or second air (108) in the vicinity of the outlet of the condenser (111). One air (102) flows into the first cooling region (29).
また、本発明が講じた第6の課題解決手段は、上記第1、2、3、4または第5の課題解決手段において、凝縮器(111)から流出した第2空気(108)を第2冷却領域(28)に流入する構成としたものである。 The sixth problem-solving means taken by the present invention is the second, third, fourth, or fifth problem-solving means, wherein the second air (108) flowing out of the condenser (111) is secondly discharged. It is configured to flow into the cooling region (28).
また、本発明が講じた第7の課題解決手段は、上記第1、2、3、4または第5の課題解決手段において、吸着材(109)の再生領域(106)から吸湿領域(105)に入れ替わった直後の前記吸湿領域(105)から第2空気(108)に吸熱する吸熱部(31)を第2空気供給手段(113)に備え、凝縮器(111)から流出し前記吸熱部(31)において吸熱した前記第2空気(108)を予熱領域(30)に流入する構成としたものである。 The seventh problem-solving means taken by the present invention is the above-mentioned first, second, third, fourth, or fifth problem-solving means, wherein the adsorbent (109) from the regeneration area (106) to the moisture absorption area (105). The second air supply means (113) includes a heat absorption part (31) that absorbs heat from the moisture absorption region (105) immediately after being replaced by the second air (108), and flows out of the condenser (111) and flows into the heat absorption part ( The second air (108) that has absorbed heat in (31) flows into the preheating region (30).
また、本発明が講じた第8の課題解決手段は、前記第7の課題解決手段において、第2空気供給手段(113)を送風機(12)とし、前記送風機(12)はケーシング(13)と羽根(14)を備え、前記ケーシング(13)内を前記羽根(14)が回転運動することにより送風する構成とし、吸熱部(31)は前記ケーシング(13)の吸着材(109)対向面により形成される構成としたものである。 The eighth problem-solving means provided by the present invention is the seventh problem-solving means, wherein the second air supply means (113) is a blower (12), and the blower (12) is a casing (13). The blade (14) includes a blade (14), and the blade (14) blows air through the casing (13). The heat-absorbing portion (31) is formed by the surface of the casing (13) facing the adsorbent (109). It is set as the structure formed.
また、本発明が講じた第9の課題解決手段は、上記第8の課題解決手段において、ケーシング(13)の吸着材対抗面を板金(17)にて成形し、吸熱部(31)を構成することとしたものである。 Further, a ninth problem-solving means taken by the present invention is the above-mentioned eighth problem-solving means, in which the adsorbent facing surface of the casing (13) is molded with a sheet metal (17) to constitute the heat absorbing portion (31). It was decided to do.
また、本発明が講じた第10の課題解決手段は、上記第9の課題解決手段において、板金(17)の一部を絞り加工により吸着材(109)に近接させて吸熱部(31)を構成することとしたものである。 The tenth problem-solving means taken by the present invention is the ninth problem-solving means, in which a part of the sheet metal (17) is brought close to the adsorbent (109) by drawing and the heat-absorbing part (31) is placed. It is to be configured.
また、本発明が講じた第11の課題解決手段は、上記第1、2、3、4、5、6、7、8または第9の課題解決手段において、第2冷却領域(28)に用いられた第2空気(108)は凝縮器(111)に流入される構成としたものである。 The eleventh problem solving means taken by the present invention is used in the second cooling region (28) in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth or ninth problem solving means. The second air (108) thus obtained is configured to flow into the condenser (111).
次に上記課題解決手段による作用を説明する。 Next, the operation of the problem solving means will be described.
上記第1の課題解決手段では、除湿装置に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特性を有する吸着材(109)が吸湿領域(105)と再生領域(106)とを跨るように枢設され、吸着材(109)に係合した駆動手段(110)により回転動作が行われる。吸湿領域(105)には第1空気供給手段(112)により第1空気(102)が供給されるとともに、再生領域(106)には第2空気供給手段(113)によって加熱手段(107)で加熱され高温低湿となった第2空気(108)が供給される。この第1空気(102)と第2空気(108)の相対湿度差によって吸着材(109)が相対的に湿度の高い第1空気(102)から吸湿し、相対的に湿度の低い第2空気(108)に対して放湿する吸放湿サイクルが行われる。再生領域(106)を通過した第2空気(108)は凝縮器(111)に導かれ第1空気(102)により露点温度以下に冷却されて減湿する。この冷却過程で第2空気(108)中から回収された結露水量が除湿装置の除湿量であり、吸着材(109)が第1空気(102)から吸湿した吸湿量に相当する。吸着材(109)は駆動手段(110)により回転しているため、第1空気(102)からの吸湿と第2空気(108)への放湿が繰り返し為されて連続的に除湿が行われる。そして、前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第1空気(102)が冷却する第1冷却領域(29)と、前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第2空気(108)が冷却する第2冷却領域(28)とを備えている。これにより、加熱された吸着材(109)を空気条件の異なる第1空気(102)および第2空気(108)で冷却することができ、吸着材(109)の冷却効率を高める。 In the first problem solving means, the adsorbent (109) having a characteristic of absorbing moisture from relatively high humidity air to the dehumidifying device and releasing the moisture to relatively low humidity air is the moisture absorption region (105). And the regeneration region (106) are pivoted so as to be rotated by driving means (110) engaged with the adsorbent (109). The first air supply means (112) supplies the first air (102) to the moisture absorption area (105), and the regeneration area (106) is heated by the second air supply means (113) by the heating means (107). The second air (108) heated to high temperature and low humidity is supplied. Due to the relative humidity difference between the first air (102) and the second air (108), the adsorbent (109) absorbs moisture from the first air (102) having a relatively high humidity, and the second air having a relatively low humidity. A moisture absorption / release cycle is performed to release moisture to (108). The second air (108) that has passed through the regeneration region (106) is guided to the condenser (111), and is cooled to below the dew point temperature by the first air (102) to be dehumidified. The amount of condensed water collected from the second air (108) during this cooling process is the dehumidifying amount of the dehumidifier, and corresponds to the amount of moisture absorbed by the adsorbent (109) from the first air (102). Since the adsorbent (109) is rotated by the driving means (110), moisture absorption from the first air (102) and moisture release to the second air (108) are repeated, and dehumidification is continuously performed. . And the 1st cooling area | region (29) in which the 1st air (102) cools the said adsorbent (109) heated by the said heating means (107), and the said adsorbent heated by the said heating means (107) (109) is provided with a second cooling region (28) in which the second air (108) cools. Thereby, the heated adsorbent (109) can be cooled by the first air (102) and the second air (108) having different air conditions, and the cooling efficiency of the adsorbent (109) is increased.
また、上記第2の課題解決手段では、吸着材(109)の回転方向において、吸着材(109)に第1冷却領域(29)、吸湿領域(105)、再生領域(106)、第2冷却領域(28)の順に配設している。これにより、再生領域(106)の後に、まず第2冷却領域(28)で第2空気(108)により吸着材(109)は冷却される。従って、第2冷却領域(28)で吸着材(109)からの放湿が起こったとしても第2空気(108)は閉じた風路を循環するだけであるので水分が除湿装置から室内に吹出すことはない。その後、吸着材(109)は第1冷却領域(29)で第1空気(102)に十分冷却された後、吸湿領域(105)に回転移動され吸湿を行うことができる。 Further, in the second problem solving means, in the rotation direction of the adsorbent (109), the adsorbent (109) includes a first cooling region (29), a moisture absorption region (105), a regeneration region (106), and a second cooling. The regions (28) are arranged in this order. Thus, after the regeneration region (106), the adsorbent (109) is first cooled by the second air (108) in the second cooling region (28). Therefore, even if moisture is released from the adsorbent (109) in the second cooling region (28), the second air (108) only circulates in the closed air passage, so that moisture is blown from the dehumidifier into the room. I will not put it out. Thereafter, the adsorbent (109) is sufficiently cooled to the first air (102) in the first cooling region (29), and is then rotated and moved to the moisture absorption region (105) to absorb moisture.
また、上記第3の課題解決手段では、第2空気(108)が吸着材(109)を予熱する予熱領域(30)を設けている。これにより、予め予熱された吸着材(109)が再生領域(106)に回転移動する。 In the third problem solving means, a preheating region (30) in which the second air (108) preheats the adsorbent (109) is provided. As a result, the preheated adsorbent (109) rotates and moves to the regeneration region (106).
また、上記第4の課題解決手段では、吸着材(109)の回転方向において、吸着材(109)に第1冷却領域(29)、吸湿領域(105)、予熱領域(30)、再生領域(106)、第2冷却領域(28)の順に配設している。これにより、再生領域(106)に回転移動してくる直前に、吸着材(109)は予め予熱される。 In the fourth problem solving means, in the rotation direction of the adsorbent (109), the adsorbent (109) includes a first cooling region (29), a moisture absorption region (105), a preheating region (30), a regeneration region ( 106) and the second cooling region (28). As a result, the adsorbent (109) is preheated in advance immediately before it is rotationally moved to the regeneration region (106).
また、上記第5の課題解決手段では、凝縮器(111)出口近傍の第2空気(108)と熱交換した第1空気(102)を第1冷却領域(29)に流入する構成としている。凝縮器(111)内においては第2空気(108)の温度は入口付近が一番高く、凝縮器(111)内を流れていくうちに、第1空気(102)に冷却され、出口に向かうに従い徐々に低くなっていく。一方、第1空気(102)は均一な温度分布で凝縮器(111)に流入するが、凝縮器(111)の流出側では、第2空気(108)の凝縮器(111)内の温度変化の影響を受け、温度分布が生じ、第2空気(108)の凝縮器(111)出口近傍を冷却している第1空気(102)が最も温度が低くなる。従って、第1空気(102)の凝縮器(111)通過後の最も温度が低い空気を第1冷却領域(29)に流入でき、吸着材(109)を効率よく冷却できる。 In the fifth problem solving means, the first air (102) exchanged with the second air (108) in the vicinity of the outlet of the condenser (111) flows into the first cooling region (29). In the condenser (111), the temperature of the second air (108) is highest in the vicinity of the inlet, and as it flows through the condenser (111), it is cooled to the first air (102) and heads toward the outlet. It gets lower gradually. On the other hand, the first air (102) flows into the condenser (111) with a uniform temperature distribution. On the outlet side of the condenser (111), the temperature change in the condenser (111) of the second air (108). As a result, a temperature distribution occurs, and the temperature of the first air (102) that cools the vicinity of the outlet of the condenser (111) of the second air (108) is the lowest. Therefore, the air having the lowest temperature after the first air (102) passes through the condenser (111) can flow into the first cooling region (29), and the adsorbent (109) can be efficiently cooled.
また、上記第6の課題解決手段では、第5の課題解決手段において、凝縮器(111)から流出した第2空気(108)を第2冷却領域(28)に流入する構成としている。第2空気(108)は加熱手段(107)により高温に加熱された後、吸着材(109)の再生領域(106)を通過し吸着材(109)の水分を受け取ることにより温度を下げ、その後、凝縮器(111)に流入し、更に第1空気(102)に冷却され徐々に温度を下げていき、凝縮器(111)出口で第2空気(108)の最低温度となる。これにより、閉じた風路を循環する第2空気(108)における最も温度の低い凝縮器(111)出口の第2空気(108)を第2冷却領域(28)に流入でき、吸着材(109)を効率よく冷却できる。 In the sixth problem solving means, in the fifth problem solving means, the second air (108) flowing out from the condenser (111) flows into the second cooling region (28). After the second air (108) is heated to a high temperature by the heating means (107), it passes through the regeneration region (106) of the adsorbent (109) and receives moisture from the adsorbent (109), and then the temperature is lowered. Then, it flows into the condenser (111), further cooled to the first air (102), gradually lowers the temperature, and reaches the lowest temperature of the second air (108) at the outlet of the condenser (111). As a result, the second air (108) at the outlet of the condenser (111) having the lowest temperature in the second air (108) circulating in the closed air passage can flow into the second cooling region (28), and the adsorbent (109) ) Can be cooled efficiently.
また、上記第7の課題解決手段では、吸着材(109)の再生領域(106)から吸湿領域(105)に入れ替わった直後の前記吸湿領域(105)から第2空気(108)に吸熱する吸熱部(31)を第2空気供給手段(113)に備え、凝縮器(111)から流出し前記吸熱部(31)において吸熱した前記第2空気(108)を予熱領域(30)に流入する構成としている。これにより、再生領域(106)から吸湿領域(105)に入れ替わった直後の高温状態を維持したままの吸着材(109)から第2空気(108)に吸熱し、第2空気(108)を予熱領域(30)用に流入すことにより特にエネルギーを入力しなくとも、吸着材(109)を予熱することができる。 Further, in the seventh problem solving means, the endothermic heat is absorbed by the second air (108) from the moisture absorption area (105) immediately after the regeneration area (106) of the adsorbent (109) is replaced with the moisture absorption area (105). The second air supply means (113) is provided with the section (31), and the second air (108) that flows out of the condenser (111) and absorbs heat in the heat absorbing section (31) flows into the preheating region (30). It is said. As a result, the second air (108) absorbs heat from the adsorbent (109) while maintaining the high temperature state immediately after switching from the regeneration region (106) to the moisture absorption region (105), and the second air (108) is preheated. By flowing into the region (30), the adsorbent (109) can be preheated without particularly inputting energy.
また、上記第8の課題解決手段では、第2空気供給手段(113)を送風機(12)とし、前記送風機(12)はケーシング(13)と羽根(14)を備え、前記ケーシング(13)内を前記羽根(14)が回転運動することにより送風する構成とし、吸熱部(31)は前記ケーシング(13)の吸着材(109)対向面により形成されている。これにより、第2空気(108)の流路と、熱交換すべき吸着材(109)が近く向き合う形となり、吸熱部(31)へ吸着材(109)からの輻射熱を受けやすくすることによって熱交換効率の良い吸熱部(31)を作成でき、また構成部品を追加する必要もない。 In the eighth problem solving means, the second air supply means (113) is a blower (12), and the blower (12) includes a casing (13) and a blade (14), and the inside of the casing (13). The blade (14) is configured to blow air as the blade (14) rotates, and the heat absorption part (31) is formed by the adsorbent (109) facing surface of the casing (13). As a result, the flow path of the second air (108) and the adsorbent (109) to be heat-exchanged face each other, and the heat absorption part (31) is easily exposed to the radiant heat from the adsorbent (109), thereby increasing the heat. The heat absorption part (31) with good exchange efficiency can be created, and there is no need to add components.
また、上記第9の課題解決手段では、ケーシング(13)の一部を板金(17)にて形成し、吸熱部(31)を構成している。これにより、吸熱部(31)は、熱伝達能力が高く、加工も容易となるので、簡単な加工で安価に熱交換効率の良い吸熱部(31)を作成できる。 In the ninth problem solving means, a part of the casing (13) is formed of a sheet metal (17) to constitute the heat absorption part (31). Thereby, since the heat absorption part (31) has a high heat transfer capability and is easy to process, the heat absorption part (31) with good heat exchange efficiency can be created at low cost by simple processing.
また、上記第10の課題解決手段では、ケーシング(13)の一部を板金(17)にて成形し、さらに前記板金(17)の一部を絞り加工により吸着材(109)に近接させて吸熱部(31)を構成している。これにより、吸熱部(31)はより吸着材(109)に近接させることができるので、吸熱部(31)と吸着材(109)間の空気層を薄くすることができ、空気の熱抵抗を減らすことによって、より熱交換効率の良い吸熱部(31)を作成できる。 In the tenth problem solving means, a part of the casing (13) is formed by the sheet metal (17), and a part of the sheet metal (17) is brought close to the adsorbent (109) by drawing. The heat absorption part (31) is comprised. Thereby, since the endothermic part (31) can be brought closer to the adsorbent (109), the air layer between the endothermic part (31) and the adsorbent (109) can be made thin, and the thermal resistance of the air can be reduced. By reducing, the heat absorption part (31) with better heat exchange efficiency can be created.
また、上記第11の課題解決手段では、第2冷却領域(28)に用いられた第2空気(108)は凝縮器(111)に流入される。これにより、第2冷却領域(28)で吸着材(109)からの放湿が起こった場合であっても、水分を含んだ第2空気(108)は凝縮器(111)に流入することになるので、凝縮器(111)にて水分を凝縮させることができる。 In the eleventh problem solving means, the second air (108) used in the second cooling region (28) flows into the condenser (111). Thus, even when moisture is released from the adsorbent (109) in the second cooling region (28), the second air (108) containing moisture flows into the condenser (111). Therefore, moisture can be condensed in the condenser (111).
本発明によれば、前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第1空気(102)が冷却する第1冷却領域(29)と、前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第2空気(108)が冷却する第2冷却領域(28)とを備えていることにより、加熱された吸着材(109)を空気条件の異なる第1空気(102)および第2空気(108)で冷却することができ、吸着材(109)の冷却効率を高めるので、吸着材(109)の吸湿領域(105)において吸湿を効率よく行うことができ、除湿効率を向上させた除湿装置を提供できる。 According to the present invention, the adsorbent (109) heated by the heating means (107) is heated by the first cooling region (29) where the first air (102) cools, and the heating means (107). The adsorbent (109) is provided with a second cooling region (28) in which the second air (108) cools the heated adsorbent (109) to the first air (102) having different air conditions. ) And the second air (108), and the cooling efficiency of the adsorbent (109) is enhanced, so that the moisture absorption region (105) of the adsorbent (109) can be efficiently absorbed, and the dehumidification efficiency It is possible to provide a dehumidifying device with improved performance.
また、上記第2の課題解決手段によれば、吸着材(109)の回転方向において、吸着材(109)に第1冷却領域(29)、吸湿領域(105)、再生領域(106)、第2冷却領域(28)の順に配設していることにより、再生領域(106)の後に、まず第2冷却領域(28)で第2空気(108)により吸着材(109)は冷却される。従って、第2冷却領域(28)で吸着材(109)からの放湿が起こったとしても第2空気(108)は閉じた風路を循環するだけであるので水分が除湿装置から室内に吹出すことはない。その後、吸着材(109)は第1冷却領域(29)で第1空気(102)に十分冷却された後、吸湿領域(105)に回転移動され吸湿を行うことができる。よって、吸湿領域(105)では、吸着材(109)の吸湿効率は向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。 Further, according to the second problem solving means, in the rotation direction of the adsorbent (109), the adsorbent (109) includes the first cooling region (29), the moisture absorption region (105), the regeneration region (106), the first Since the two cooling regions (28) are arranged in this order, the adsorbent (109) is first cooled by the second air (108) in the second cooling region (28) after the regeneration region (106). Therefore, even if moisture is released from the adsorbent (109) in the second cooling region (28), the second air (108) only circulates in the closed air passage, so that moisture is blown from the dehumidifier into the room. I will not put it out. Thereafter, the adsorbent (109) is sufficiently cooled to the first air (102) in the first cooling region (29), and is then rotated and moved to the moisture absorption region (105) to absorb moisture. Therefore, in the moisture absorption region (105), the moisture absorption efficiency of the adsorbent (109) is improved, and a dehumidifying device that improves the moisture removal efficiency can be provided.
また、上記第3の課題解決手段によれば、第2空気(108)が吸着材(109)を予熱する予熱領域(30)を設けていることにより、予め予熱された吸着材(109)が再生領域(106)に回転移動するので、再生領域(106)において加熱手段(107)の出力が吸着材(109)の再生に効率よく利用されるので、再生効率が向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。 Further, according to the third problem solving means, the preheated adsorbent (109) is provided by providing the preheating region (30) in which the second air (108) preheats the adsorbent (109). Since the rotational movement to the regeneration region (106), the output of the heating means (107) is efficiently used for regeneration of the adsorbent (109) in the regeneration region (106), so that the regeneration efficiency is improved and the dehumidification efficiency is improved. A dehumidifying device can be provided.
また、上記第4の課題解決手段によれば、吸着材(109)の回転方向において、吸着材(109)に第1冷却領域(29)、吸湿領域(105)、予熱領域(30)、再生領域(106)、第2冷却領域(28)の順に配設していることにより、再生領域(106)に回転移動してくる直前に、吸着材(109)は予め予熱されるので、再生領域(106)で、加熱手段(107)の出力が吸着材(109)の再生に効率よく利用されるので、再生効率が向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。 According to the fourth problem solving means, in the rotation direction of the adsorbent (109), the adsorbent (109) is provided with the first cooling region (29), the moisture absorption region (105), the preheating region (30), and the regeneration. By arranging the region (106) and the second cooling region (28) in this order, the adsorbent (109) is preheated in advance immediately before it is rotationally moved to the regeneration region (106). In (106), since the output of the heating means (107) is efficiently used for the regeneration of the adsorbent (109), it is possible to provide a dehumidifier that improves the regeneration efficiency and improves the dehumidification efficiency.
また、上記第5の課題解決手段によれば、凝縮器(111)出口近傍の第2空気(108)と熱交換した第1空気(102)を第1冷却領域(29)に流入する構成としている。凝縮器(111)内においては第2空気(108)の温度は入口付近が一番高く、凝縮器(111)内を流れていくうちに、第1空気(102)に冷却され、出口に向かうに従い徐々に低くなっていく。一方、第1空気(102)は均一な温度分布で凝縮器(111)に流入するが、凝縮器(111)の流出側においては、第2空気(108)の凝縮器(111)内における温度変化の影響を受けて温度分布が生じており、第2空気(108)の凝縮器(111)出口近傍を冷却している第1空気(102)の温度が最も低くなる。従って、第1空気(102)の凝縮器(111)通過後の最も温度が低い空気を第1冷却領域(29)に流入でき、吸着材(109)を効率よく冷却できる。これにより、吸湿領域(105)では十分冷却された吸着材(109)が回転移動してくるので、吸着材(109)の吸湿効率は向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。 According to the fifth problem solving means, the first air (102) heat-exchanged with the second air (108) in the vicinity of the outlet of the condenser (111) flows into the first cooling region (29). Yes. In the condenser (111), the temperature of the second air (108) is highest in the vicinity of the inlet, and as it flows through the condenser (111), it is cooled to the first air (102) and heads toward the outlet. It gets lower gradually. On the other hand, the first air (102) flows into the condenser (111) with a uniform temperature distribution, but on the outlet side of the condenser (111), the temperature of the second air (108) in the condenser (111). The temperature distribution is generated under the influence of the change, and the temperature of the first air (102) cooling the vicinity of the outlet of the condenser (111) of the second air (108) becomes the lowest. Therefore, the air having the lowest temperature after the first air (102) passes through the condenser (111) can flow into the first cooling region (29), and the adsorbent (109) can be efficiently cooled. Accordingly, since the sufficiently cooled adsorbent (109) rotates in the moisture absorption region (105), the moisture absorption efficiency of the adsorbent (109) is improved, and a dehumidification device that improves the dehumidification efficiency can be provided. it can.
また、上記第6の課題解決手段によれば、凝縮器(111)から流出した第2空気(108)を第2冷却領域(28)に流入する構成としている。第2空気(108)は加熱手段(107)により高温に加熱された後、吸着材(109)の再生領域(106)を通過し吸着材(109)の水分を受け取ることにより温度を下げ、その後、凝縮器(111)に流入し、更に第1空気(102)に冷却され徐々に温度を下げていき、凝縮器(111)出口で第2空気(108)の最低温度となる。これにより、閉じた風路を循環する第2空気(108)において、最も温度の低いところとなる凝縮器(111)出口の第2空気(108)を第2冷却領域(28)に流入でき、吸着材(109)を効率よく冷却できるので、吸湿領域(105)では十分冷却された吸着材(109)が回転移動してくるので、吸着材(109)の吸湿効率は向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。 Further, according to the sixth problem solving means, the second air (108) flowing out from the condenser (111) flows into the second cooling region (28). After the second air (108) is heated to a high temperature by the heating means (107), it passes through the regeneration region (106) of the adsorbent (109) and receives moisture from the adsorbent (109), and then the temperature is lowered. Then, it flows into the condenser (111), further cooled to the first air (102), gradually lowers the temperature, and reaches the lowest temperature of the second air (108) at the outlet of the condenser (111). As a result, in the second air (108) circulating through the closed air passage, the second air (108) at the outlet of the condenser (111) which is the lowest temperature can flow into the second cooling region (28), Since the adsorbent (109) can be efficiently cooled, the sufficiently cooled adsorbent (109) rotates in the moisture absorption region (105), so that the moisture absorption efficiency of the adsorbent (109) is improved and the dehumidification efficiency is improved. An improved dehumidifying device can be provided.
また、上記第7の課題解決手段によれば、吸着材(109)の再生領域(106)から吸湿領域(105)に入れ替わった直後の吸湿領域(105)から第2空気(108)に吸熱する吸熱部(31)を第2空気供給手段(113)に備え、凝縮器(111)から流出し吸熱部(31)において吸熱した第2空気(108)を予熱領域(30)に流入する構成とすることにより、再生領域(106)から吸湿領域(105)に入れ替わった直後の高温状態を維持したままの吸着材(109)から第2空気(108)に吸熱し、第2空気(108)を予熱領域(30)用に流入すことにより特にエネルギーを入力しなくとも、吸着材(109)を予熱することができるので、吸着材(109)の再生を効率良く行えるうえに消費電力を削減でき、除湿効率の向上できる除湿装置を提供できる。 Further, according to the seventh problem solving means, the second air (108) absorbs heat from the moisture absorption area (105) immediately after the regeneration area (106) of the adsorbent (109) is replaced with the moisture absorption area (105). The heat absorption part (31) is provided in the second air supply means (113), and the second air (108) that flows out of the condenser (111) and absorbs heat in the heat absorption part (31) flows into the preheating region (30). As a result, the second air (108) is absorbed from the adsorbent (109) while maintaining the high temperature state immediately after the regeneration region (106) is replaced with the moisture absorption region (105), and the second air (108) is absorbed. Since the adsorbent (109) can be preheated even if no energy is input by flowing into the preheating region (30), the adsorbent (109) can be efficiently regenerated and power consumption can be reduced. Possible to provide a dehumidifier capable of improving the dehumidifying efficiency.
また、上記第8の課題解決手段によれば、第2空気供給手段(113)を送風機(12)とし、送風機(12)はケーシング(13)と羽根(14)を備え、ケーシング(13)内を羽根(14)が回転運動することにより送風する構成とし、吸熱部(31)は前記ケーシング(13)の吸着材(109)対向面により形成される。これにより、第2空気(108)の流路と、熱交換すべき吸着材(109)が近く向き合う形となり、吸熱部(31)へ吸着材(109)からの輻射熱が受けやすくなるので吸熱部(31)における熱交換効率が向上し、効率よく予熱領域(30)に流入する第2空気(108)の温度を上昇させ、予熱領域(30)における吸着材(109)の予熱がより十分に行えるようになると同時に、再生領域(106)における吸着材(109)の再生を効率よく行うことができる。また構成部品を追加する必要がないので安価であり、しかも簡単な構成で除湿効率に優れた除湿装置を提供することができる。 Further, according to the eighth problem solving means, the second air supply means (113) is the blower (12), and the blower (12) includes the casing (13) and the blades (14), and the casing (13) The blade (14) is configured to blow air as the blade (14) rotates, and the heat absorption part (31) is formed by the adsorbent (109) facing surface of the casing (13). As a result, the flow path of the second air (108) and the adsorbent (109) to be heat-exchanged face each other, and the heat absorption part (31) is easily subjected to radiant heat from the adsorbent (109), so the heat absorption part. The heat exchange efficiency in (31) is improved, the temperature of the second air (108) flowing into the preheating region (30) is increased efficiently, and the preheating of the adsorbent (109) in the preheating region (30) is more sufficiently performed. At the same time, it is possible to efficiently regenerate the adsorbent (109) in the regeneration region (106). In addition, since it is not necessary to add components, the dehumidifier can be provided which is inexpensive and has a simple configuration and excellent dehumidification efficiency.
また、上記第9の課題解決手段によれば、ケーシング(13)の吸着材対抗面を熱伝導に優れた板金(17)にて成形し、吸熱部(31)を構成することにより、吸熱部(31)は吸着材(109)からの輻射熱をより受けやすくなるので熱交換効率が向上する。その結果、効率よく予熱領域(30)に流入する第2空気(108)の温度を上昇させ、予熱領域(30)における吸着材(109)の予熱がより十分に行えるようになると同時に、再生領域(106)における吸着材(109)の再生を効率よく行うことができ、また板金(17)は加工も容易で安価であるから、簡単な構成で安価に除湿効率に優れた除湿装置を提供することができる。 Further, according to the ninth problem solving means, the heat absorbing portion is formed by forming the adsorbent facing surface of the casing (13) with the sheet metal (17) excellent in heat conduction to constitute the heat absorbing portion (31). Since (31) is more susceptible to radiant heat from the adsorbent (109), the heat exchange efficiency is improved. As a result, the temperature of the second air (108) flowing into the preheating region (30) can be increased efficiently, and the adsorbent (109) in the preheating region (30) can be preheated more sufficiently, and at the same time, the regeneration region Since the adsorbent (109) in (106) can be efficiently regenerated, and the sheet metal (17) is easy and inexpensive to process, a dehumidifying device having a simple configuration and excellent in dehumidifying efficiency is provided. be able to.
また、上記第10の課題解決手段によれば、ケーシング(13)の一部を熱伝導に優れた板金(17)にて成形し、かつ板金(17)の一部を絞り加工により吸着材(109)に近接させて吸熱部(31)を構成することにより、板金(17)によって形成された吸熱部(31)は吸着材(109)からの輻射熱をより受けやすくなり、さらに板金(17)の一部を絞り加工によって吸着材(109)に近接させるので、板金(17)によって形成された吸熱部(31)と吸着材(109)間の空気層を薄くすることができ、空気の熱抵抗を減らすことによって、この間の熱交換効率がさらに向上する。その結果、効率よく予熱領域(30)に流入する第2空気(108)の温度を上昇させ、予熱領域(30)における吸着材(109)の予熱がより十分に行えるようになると同時に、再生領域(106)における吸着材(109)の再生を効率よく行うことができ、また板金(17)は加工も容易で安価であって、新たに追加する部品も生じないことから、簡単な構成で安価に除湿効率に優れた除湿装置を提供することができる。 Further, according to the tenth problem solving means, a part of the casing (13) is formed of a sheet metal (17) excellent in heat conduction, and a part of the sheet metal (17) is drawn by an adsorbent ( 109) and the heat absorption part (31) are configured to be close to each other, the heat absorption part (31) formed by the sheet metal (17) becomes more susceptible to radiant heat from the adsorbent (109), and further the sheet metal (17). Since a part of the adsorbent (109) is brought close to the adsorbent (109) by drawing, the air layer between the heat absorbing portion (31) formed by the sheet metal (17) and the adsorbent (109) can be thinned, and the heat of the air By reducing the resistance, the heat exchange efficiency during this period is further improved. As a result, the temperature of the second air (108) flowing into the preheating region (30) can be increased efficiently, and the adsorbent (109) in the preheating region (30) can be preheated more sufficiently, and at the same time, the regeneration region The adsorbent (109) in (106) can be efficiently regenerated, and the sheet metal (17) is easy and inexpensive to process, and no new parts are added. In addition, a dehumidifying device having excellent dehumidifying efficiency can be provided.
また、上記第11の課題解決手段によれば、第2冷却領域(28)に用いられた第2空気(108)を凝縮器(111)に流入させることにより、第2冷却領域(28)で吸着材(109)からの放湿が起こったとしても、水分を含んだ第2空気(108)を凝縮器(111)に回収し、凝縮器(111)にて水分を凝縮させることができるので、除湿量の低下がなく、除湿効率の高い除湿装置を提供することができる。 Further, according to the eleventh problem solving means, the second air (108) used in the second cooling region (28) is caused to flow into the condenser (111), whereby the second cooling region (28). Even if moisture is released from the adsorbent (109), the second air (108) containing moisture can be collected in the condenser (111), and the moisture can be condensed in the condenser (111). Therefore, it is possible to provide a dehumidifying device having no dehumidifying amount and high dehumidifying efficiency.
(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説明する。なお、従来の例と同一の構成要素については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is used about the component same as the conventional example, and detailed description is abbreviate | omitted.
まず、本発明における除湿装置の概略構成について説明する。 First, a schematic configuration of the dehumidifying device in the present invention will be described.
図1は本発明の実施の形態における除湿装置の概略構成を示した構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a dehumidifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、この除湿装置は本体101の外郭を形成するケース1に吸込口103と本体吹出口104を開口し、本体101内に吸込口103から室内の第1空気102を吸込んで本体吹出口104より室内に吹出す第1空気供給手段112を設けている。吸着材109を加熱再生する作用を有する再生部2は、再生チャンバー3および加熱手段107から構成している。
As shown in FIG. 1, this dehumidifier opens a
まず除湿対象である室内の空気は第1空気102として第1空気供給手段112によって吸込口103から吸い込まれ、凝縮器111に供給されて第2空気108を冷却減湿した後、吸湿領域105に供給される。吸湿領域105において第1空気102は吸着材109に吸湿されて乾燥空気となり、本体吹出口104から装置外部に吹出す。一方、第2空気供給手段113により循環する第2空気108は、加熱手段107によって加熱され高温となって再生領域106に供給される。再生領域106において吸着材109を加熱再生して吸着材109から脱湿する水分を含み高湿となった第2空気108は、凝縮器111に供給され、第1空気102によって露点温度以下に冷却される。凝縮器111において冷却減湿された第2空気108は、第2空気供給手段113に吸い込まれて以上の動作を繰り返す。この循環により第2空気108は第1空気102の温度より高い露点を維持し、凝縮器111での結露が促進される。凝縮器111で結露した第2空気108中の水分は凝縮器排水口114から外部に排水される。この排水された結露水の量が除湿装置の除湿量に相当する。また、吸着材109の吸湿量には限界があるので、吸着材109が飽和しないように駆動手段110によって吸着材109を回転移動させ、吸湿領域105における第1空気102からの吸湿と再生領域106における第2空気108への放湿を繰り返し行い、長時間の連続した除湿運転を可能にしている。
First, the indoor air to be dehumidified is sucked from the
再生チャンバー3には、吸着材109を回転可能に支持する回転軸4が設けられてあり、吸着材109は中心部分を再生チャンバー3の回転軸4に嵌め込み、加熱手段107と再生チャンバー3を、回転軸4と再生チャンバー3の円周方向外周部の複数点を螺子止めすることにより枢設されている。吸着材109において、再生部2にて覆われている部分が再生領域106となり、それ以外は吸湿領域105と区分している。再生部2は円周方向外郭部が仕切板5に螺子止めされることにより固定されている。
The regeneration chamber 3 is provided with a rotation shaft 4 that rotatably supports the adsorbent 109. The adsorbent 109 is fitted at the center of the rotation shaft 4 of the regeneration chamber 3, and the heating means 107 and the regeneration chamber 3 are connected to each other. The rotary shaft 4 and the reproduction chamber 3 are pivoted by screwing a plurality of points on the outer peripheral portion in the circumferential direction. In the adsorbent 109, the portion covered by the
吸着材109はセラミック繊維、ガラス繊維等の無機繊維、もしくはそれら無機繊維とパルプとを混合して抄造した平面紙とコルゲート加工を施した波型紙とを積層して巻き上げて円盤状に形成し、ゼオライト、シリカゲル、活性炭などの吸着材料を1種類以上担持したもので構成され、多数の小透孔を有していて通風が可能な構造となっている。この吸着材109は、比較的湿分を多く含むときに相対的に湿度の低い空気、例えば加熱された空気が通過すると通過空気中に水分を放湿し、吸着材109が比較的乾燥しているときに相対的に湿度の高い空気、例えば室内空気が通過すると通過空気中の水分を吸湿する性質を持っている。吸着材109を回転移動させる駆動手段110としては、ACインダクタモータを使用する。このモータの軸にギアを締着してロータ側に設けたギアに噛み合わせることによって容易に駆動手段110による回転駆動を可能となっている。吸着材109の吸着能力が最大となる最適回転速度は、第1空気102および第2空気108の風量と吸着材109の寸法により変化するため調整が必要であるが、おおむね毎時20回転から40回転に調整すれば吸着と脱着をバランス良く実行することができる。
The adsorbent 109 is formed into a disk by laminating and winding up inorganic paper such as ceramic fiber and glass fiber, or plane paper made by mixing these inorganic fibers and pulp, and corrugated paper, It is composed of one or more kinds of adsorbing materials such as zeolite, silica gel, activated carbon and the like, and has a large number of small pores so that ventilation is possible. When the adsorbent 109 contains a relatively high amount of moisture, when air with relatively low humidity, for example, heated air, passes through, moisture is released into the passing air, and the adsorbent 109 is relatively dried. When air with relatively high humidity, for example, indoor air, passes through, moisture in the passing air is absorbed. An AC inductor motor is used as the driving means 110 that rotates and moves the adsorbent 109. The drive means 110 can easily be driven to rotate by fastening a gear to the shaft of the motor and meshing with a gear provided on the rotor side. The optimum rotation speed at which the adsorption capacity of the adsorbent 109 is maximized needs to be adjusted because it varies depending on the air volume of the
吸湿領域105には第1空気供給手段112により室内の第1空気102を供給して吸着材109への吸湿を行い、再生領域106には加熱手段107に接続する第2空気供給手段113により加熱手段107を介して高温の第2空気108を供給して吸着材109の脱湿再生を行う。第2空気供給手段113は加熱手段107へ接続され、加熱手段107同様に吸着材109の第1空気102の通風方向下流側に配される。第2空気供給手段113と加熱手段107は嵌め合いによって互いに隙間のないように接続され、さらに第2空気供給手段113は、仕切板5に螺子止めされることにより固定されている。第1空気供給手段112及び第2空気供給手段113には通常、シロッコファンを用いるが、送風量や送風時の圧力損失に合わせ、プロペラファン、ターボファンなどを使用してもよい。
The first air supply means 112 supplies the indoor
吸着材109の第1空気102の通風方向前段には、入口管6と出口管7と凝縮器排水口114を有する中空状の凝縮器111を設け、再生領域106に供給された第1空気102を入口管6から凝縮器111内に導入し、出口管7から仕切板5に設けた接続ダクト8を介して第2空気供給手段113に戻すように連結して循環風路9を形成している。また、凝縮器111には通風可能な複数の通風孔10を開口し、この通風孔10に第1空気供給手段112により送風される第1空気102を通過させ、凝縮器111内を循環する第2空気108をその露点温度以下に顕熱冷却して結露させる。凝縮器111内面に結露した第2空気108中の水分は、その自重によって下方に滴下し凝縮器排水口114から貯水タンク11に導かれる。この貯水タンク11を本体101から取り外し可能とし、貯えられた水を排水することにより結露水の処理が為されることになる。
A
凝縮器111は、PPなどの樹脂をブロー成形によってつくるものであり、その中は空洞になっており、その空洞になった部分を第2空気108が流れる。同時に凝縮器111にはその外側を第1空気102が流れ、第2空気108とお互い混ざらないように顕熱交換が行えるように形成されている。これによって第2空気108は第1空気102によって冷却される構造となっている。なお、凝縮器111は、第1空気102と第2空気108が互いに顕熱交換できる仕組みにできればよいので、上記の樹脂のブロー成形に限定されず、例えばエアコンなどに用いられるフィンチューブ熱交換器などを用いてもよい。
The
図2は、第2空気供給手段113を送風機12にて使用する場合の構成を示す構成説明図である。
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing a configuration when the second air supply means 113 is used in the
図2に示すように、送風機12は、ケーシング13内に羽根14が収められ、羽根14を回転運動させるモータ15が取り付けられたシロッコファンである。またケーシング13には、空気が吹き出す開口部である吹出し部16と、ケーシング13に固定される板金17が取り付けられる。板金17には第2空気吸込口18が設けられている。送風機12は隣り合う加熱手段107より発生する熱の影響で高温になり、また凝縮器111で結露した後の第2空気108が流入するため、高温多湿に強い材質で構成する必要がある。このような環境で耐えうるようケーシング13はガラス繊維強化PET樹脂やPPS樹脂などの樹脂材料、あるいはステンレス等の金属といった材質によってつくられる。板金17は、同様に高温多湿の環境に長期的にも耐え、かつさびにも強い金属、例えばステンレス等によってつくられる。送風機12前後の第2空気108(図示せず)の流れとしては、まず凝縮器111にて第2空気108は冷却された後、露点付近すなわち相対湿度100%近くの状態になって、送風機12内に第2空気吸込口18から吸い込まれた後、吹出し部16を経て加熱手段107へと搬送される。
As shown in FIG. 2, the
図3は、加熱手段107の構成を示す構成説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the heating means 107.
図3に示すように、加熱手段107は扇型のヒータケース19にニクロムヒータ20を挿入し、ヒータ蓋21で覆蓋して構成されている。ヒータケース19ならびにヒータ蓋21は、ニクロムヒータ20の高熱に耐えうる材料、例えばステンレスや、亜鉛などのメッキが施された鉄製の板金などによって作られる。ヒータケース19には、ヒータケース19への第2空気108(図示せず)の流入部であり、第2空気供給手段113として使用される送風機12の吹出し部16へと接続される接続部22が開口している。接続部22と吹出し部16とは互いに嵌め合いあるいはねじ止めによって接続される。送風機12より送風される第2空気108は、送風機12の吹出し部16を経てこの接続部22よりヒータケース19内に流入し、ニクロムヒータ20によって加熱されて高温低湿空気となって吸着材109の再生に使用される。
As shown in FIG. 3, the heating means 107 is configured by inserting a
図4(a)、(b)、(c)は、加熱手段107を流れる第2空気の様子を示す説明図である。 FIGS. 4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C are explanatory views showing the state of the second air flowing through the heating means 107.
図4(a)は、加熱手段107を流れる第2空気108が吸着材109をパージもできるように構成した場合を断面で見た説明図である。図4(a)が示すように、第2空気108が吸着材109をパージできるようにする場合においては、接続部22とニクロムヒータ20との間に隙間を設け、この隙間からも第2空気108が流出するように構成する。次に、第2空気108の流れとパージの仕組みについて説明する。送風機12(図示せず)より送り出された第2空気108は、凝縮器111(図示せず)にて第1空気102と顕熱交換によって冷やされており、その温度は空気条件にもよるが第1空気102の乾球温度が20℃の場合、概ね40〜50℃程度である。まず送風機12より送り出された第2空気108は、開口部である接続部22よりヒータケース19に流入する。ニクロムヒータ20を通らず、接続部22とニクロムヒータ22の隙間を流れ出る第2空気108は、パージ空気23として吸着材109にむけて流れ出る。一方、接続部22よりニクロムヒータ20を通過した第2空気108は、再生空気24として吸着材109を再生することとなる。ニクロムヒータ20によって加熱された再生空気24は数百℃に達する高温空気である一方、パージ空気23はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で多少の温度上昇はあるものの概ね80℃前後であり、再生空気24と比較して格段に低温の空気である。再生空気24は吸着材109を再生するが、同時に吸着材109は数百℃の熱を持つこととなる。これにより、回転によって吸着材109が再生領域106(図示せず)から吸湿領域105(図示せず)に切り替わった直後の部分では、吸着材109は自身の持つ熱の放出を行うだけで吸湿を行わなくなため、吸湿領域105に無駄が発生することになる。図4(a)の構成では、再生空気24によって再生されると同時に高温になった吸着材109を、再生空気24よりも低温なパージ空気23が冷却するので、再生領域106から切り替わった直後の吸湿領域105に発生する無駄を低く押さえることができるようになり、吸着材109の除湿効率が向上することができる。
FIG. 4A is an explanatory view showing a cross section of the case where the
図4(b)は、加熱手段107を流れる第2空気108が吸着材109を予熱もできるように構成した場合を断面で見た説明図である。
FIG. 4B is a cross-sectional view of the case where the
図4(b)が示すように、第2空気108が吸着材109を予熱できるようにする場合においては、接続部22とニクロムヒータ20との間の隙間を少なくし、かわりにニクロムヒータの下を迂回して接続部22より遠い位置で第2空気108が流出するように構成する。次に、第2空気108の流れと予熱の仕組みについて説明する。送風機12(図示せず)より送り出された第2空気108は、凝縮器111(図示せず)にて第1空気102と顕熱交換によって冷やされており、その温度は空気条件にもよるが第1空気102の乾球温度が20℃の場合、概ね40〜50℃程度である。まず送風機12より送り出された第2空気108は、開口部である接続部22よりヒータケース19に流入する。ニクロムヒータ20を通らない第2空気108は、ニクロムヒータ20を迂回して予熱空気25として吸着材109にむけて流れ出る。一方、接続部22よりニクロムヒータ20を通過した第2空気108は、再生空気24として吸着材109を再生することとなる。ニクロムヒータ20によって加熱された再生空気24は数百℃に達する高温空気である一方、予熱空気25はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で温度上昇し、概ね100℃前後の温度である。回転によって吸着材109が吸湿領域105(図示せず)から再生領域106(図示せず)に切り替わった直後は、吸着材109自身の温度は凝縮器111を通過してきた後の第1空気102の温度(概ね40℃程度)に冷えている。この状態で再生空気24による再生を行おうとすると、吸着材109自身の温度上昇に再生空気24の熱は使われるため、再生領域106に無駄が発生することになる。図4(b)の構成では、再生空気24によって再生される前の吸着材109を、吸着材109に流入して除湿される第1空気102よりも高温な予熱空気25が加熱するので、吸湿領域105から切り替わった直後の再生領域106に発生する無駄を低く押さえることができるようになり、効率よく吸着材109を再生できるようになるので、吸着材109の除湿効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 4B, in the case where the
図4(c)は、加熱手段107を流れる第2空気108が吸着材109をパージと予熱もできるように構成した場合を断面で見た説明図である。
FIG. 4C is an explanatory view showing a cross section of the case where the
図4(c)が示すように、第2空気108が吸着材109を予熱できるようにする場合においては、接続部22とニクロムヒータ20との間の隙間を確保しつつ、ニクロムヒータの下を迂回して接続部22より遠い位置で第2空気108が流出できるように構成する。このように構成すれば、加熱手段107において、再生以外にパージと予熱を同時に行うことが可能となる。よって、再生空気24によって再生されると同時に高温になった吸着材109を、再生空気24よりも低温なパージ空気23が冷却するので、再生領域106から切り替わった直後の吸湿領域105に発生する無駄を低く押さえることができるようになると同時に、吸着材109に流入して除湿される第1空気102よりも高温な予熱空気25が加熱するので、吸湿領域105から切り替わった直後の再生領域106に発生する無駄を低く押さえることができるようになり、効率よく吸着材109を再生できるようになるので、吸着材109の除湿効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 4C, in the case where the
図5(a)、(b)、(c)、(d)は、第1冷却領域26と第2冷却領域27の詳細を示す説明図である。
FIGS. 5A, 5 </ b> B, 5 </ b> C, and 5 </ b> D are explanatory diagrams showing details of the
図5(a)は、図4(a)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109のパージも行えるように構成した場合の第2空気108の本除湿装置における流れを示した説明図である。図に示すように、第2空気供給手段113を出た第2空気108は、ヒータケース19に設けられた接続部22よりヒータケース19内に流入する。ここで第2空気108は、図4(a)で示したように、比較的低温なパージ空気23と再生空気24とに分かれる。ニクロムヒータ20によって加熱された再生空気24は数百℃に達する高温空気である一方、パージ空気23はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で多少の温度上昇はあるものの概ね80℃前後であり、再生空気24と比較して格段に低温の空気である。再生空気24は吸着材109を再生し、パージ空気23は再生空気24によって高熱となった吸着材109を冷却し、それぞれ合流して凝縮器111に入る。このときの第2空気108は非常に高露点の多湿空気となっている。そして凝縮器111において第2空気108は、凝縮器111の外を流れる第1空気102(図示せず)と顕熱交換し、冷却されることによって露点に達し、結露水を発生させる。凝縮器111で結露した第2空気108は、その後、高湿度の空気として第2空気吸込口18より再び第2空気供給手段113に吸い込まれ、上記の動作を繰り返すこととなる。
FIG. 5A is an explanatory diagram showing the flow of the
図5(b)は、凝縮器111にて第2空気108と顕熱交換を行う前後の第1空気102の温度状態を説明するための説明図である。図に示すように、除湿空気であり、除湿対象が室内であれば室内空気にあたる第1空気102は、第1空気供給手段112(図示せず)によって凝縮器111の表面を、凝縮器111の内部を流れる第2空気108と顕熱交換のみを行いながら通過し、吸着材109へ流れ込む。ここで、凝縮器111において第2空気108と顕熱交換を行う際、第1空気102は凝縮器111に流入する場所によって凝縮器111の出口側では温度差が発生する。即ち、第2空気108は凝縮器111に流入した直後は高温になっている。第1空気102が20℃の場合、凝縮器111に流入する第2空気108の温度は概ね60〜80℃程度である。第2空気108は凝縮器111内を流れながら第1空気102と互いに顕熱交換を行いながら冷えていくため、凝縮器111の出口に到達する頃には40℃程度まで冷やされる。したがって第1空気102の側から見れば、凝縮器111の第2空気108の流入する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気26は、比較的に高温になる。一方で、凝縮器111から第2空気108が流出する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気27は、比較的低温になるわけである。
FIG. 5B is an explanatory diagram for explaining the temperature state of the
図5(c)は、図4(a)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109のパージも行えるように構成した場合の、吸着材109の回転の向きと吸着材109における第1空気102及び第2空気108の流れの関係を表す説明図である。図に示すように、吸着材109がヒータケース19に向き合う面から見て時計回りで回転する場合、まずヒータケース19からは再生空気24が再生領域106を通過して吸着材109を再生する。次にパージ空気23が第2冷却領域28を通過し、再生空気24によって高温となった吸着材109を冷却し、さらに次に、凝縮器111において第2空気108と熱交換したものの比較的低温である第1空気27によって、さらに吸着材109は冷却されるわけである。ある程度冷却された吸着材109は、その後さらに回転し、吸湿領域105にて残りの第1空気102より水分を効率よく吸収することになる。次にこの構成による効果を説明する。ニクロムヒータ20(図示せず)によって加熱された再生空気24は数百℃に達する高温空気である一方、パージ空気23はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で多少の温度上昇はあるものの概ね80℃前後であり、再生空気24と比較して格段に低温の空気である。再生空気24は吸着材109を再生するが、同時に吸着材109は数百℃の熱を持つこととなる。これにより、回転によって吸着材109が再生領域106から第2冷却領域28に切り替わった直後の部分では、吸着材109は自身の持つ熱の放出を行うだけで吸湿を行わなくなため、吸湿領域105に無駄が発生することになる。この構成では、再生空気24によって再生されると同時に高温になった吸着材109を、再生空気24よりも低温なパージ空気23が冷却し、さらに凝縮器111において第2空気108と熱交換したものの比較的低温である第1空気27が冷却するので、再生領域106から切り替わった直後の吸湿領域105に発生する無駄を低く押さえることができるようになり、吸着材109の除湿効率が向上することができる。
FIG. 5C shows the direction of rotation of the adsorbent 109 and the first air in the adsorbent 109 when the adsorbent 109 is purged using the
図5(d)は、本除湿装置において図4(a)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109のパージも行えるように構成した場合の、第1空気102及び第2空気108の全体的な流れを表す説明図である。まず第1空気102について説明する。第1空気102は凝縮器111の表面を第2空気108と互いに混ざらぬよう顕熱交換しながら通過する。凝縮器111を通過した後の第1空気102は、凝縮器111の第2空気108の流入する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気26と、凝縮器111から第2空気108が流出する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気27とに分かれ、前者は吸着材109の吸湿領域105を、後者は第1冷却領域29を通過したのち合流して、第1空気供給手段112によって除湿空気として室内に供給される。次に第2空気108の流れについて説明する。第2空気108の風路は閉回路によって構成される。第2空気供給手段113から送出された第2空気108は、ヒータケース19に設けられた接続部22よりヒータケース19に流入し、ここでニクロムヒータ20を通る再生空気24と、ニクロムヒータ20を通らないパージ空気23とに分かれる。再生空気24は、吸着材109を再生したのち、高温多湿な空気となって凝縮器111に流れ込む。一方、パージ空気23は、再生空気24によって高温となった吸着材109を冷却し、吸着材109の通過後に再生空気24と合流して同じように凝縮器111に流れ込むようにする。再生空気24は特に高露点な空気のため、凝縮器111では、再生空気24とパージ空気23は第1空気102と顕熱交換し、結露して除湿した結果として水分を出すことになる。凝縮器111にて結露した後の第2空気108は、再び第2空気供給手段113に流入し、上記動作を繰り返す。このように構成することで、仮に再生空気24によって高温となった吸着材109から、パージ空気23へも水分の放湿が行われたとしても,パージ空気23も再生空気24同様、必ず凝縮器111に流れ込み、第1空気102と顕熱交換させることができるので、顕熱交換によって結露させることによって、無駄なく水分として取り出すことができるようになる。
FIG. 5D shows the entire
以上のように、ニクロムヒータ20により加熱された吸着材109を第1空気102が冷却する第1冷却領域29と、ニクロムヒータ20により加熱された吸着材109を第2空気108が冷却する第2冷却領域28とを備えていることにより、加熱された吸着材109を空気条件の異なる第1空気102および第2空気108で冷却することができ、吸着材109の冷却効率を高めるので、吸着材109の吸湿領域105において吸湿を効率よく行うことができ、除湿効率を向上させた除湿装置を提供できる。
As described above, the
また、吸着材109の回転方向において、第1冷却領域29、吸湿領域105、再生領域106、第2冷却領域28の順に配設していることにより、再生領域106の後に、まず第2冷却領域28で第2空気108により吸着材109は冷却される。従って、第2冷却領域28で吸着材109からの放湿が起こったとしても第2空気108は閉じた風路を循環するだけであるので水分が除湿装置から室内に吹出すことはない。その後、吸着材109は第1冷却領域29で第1空気102に十分冷却された後、吸湿領域105に回転移動され吸湿を行うことができる。よって、吸湿領域105では、吸着材109の吸湿効率は向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。
Further, by arranging the
また、凝縮器111出口近傍の第2空気108と熱交換した第1空気102を第1冷却領域29に流入する構成とすることによって、凝縮器111内においては第2空気108の温度は入口付近が一番高く、凝縮器111内を流れていくうちに、第1空気102に冷却され、出口に向かうに従い徐々に低くなっていく。一方、第1空気102は均一な温度分布で凝縮器111に流入するが、凝縮器111の流出側においては、第2空気108の凝縮器(111)内における温度変化の影響を受けて温度分布が生じており、第2空気108の凝縮器111出口近傍を冷却している第1空気102の温度が最も低くなる。従って、第1空気102の凝縮器111通過後の最も温度が低い空気を第1冷却領域29に流入でき、吸着材109を効率よく冷却できる。これにより、吸湿領域105では十分冷却された吸着材109が回転移動してくるので、吸着材109の吸湿効率は向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。
Further, by adopting a configuration in which the
また、凝縮器111から流出した第2空気108を第2冷却領域28に流入する構成とすることによって、第2空気108はニクロムヒータ20により高温に加熱された後、吸着材109の再生領域106を通過し吸着材109の水分を受け取ることにより温度を下げ、その後、凝縮器111に流入し、更に第1空気102に冷却され徐々に温度を下げていき、凝縮器111出口で第2空気108の最低温度となる。これにより、閉じた風路を循環する第2空気108において、最も温度の低いところとなる凝縮器111出口の第2空気108を第2冷却領域28に流入でき、吸着材109を効率よく冷却できるので、吸湿領域105では十分冷却された吸着材109が回転移動してくるので、吸着材109の吸湿効率は向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。
Further, by adopting a configuration in which the
また、第2冷却領域28に用いられた第2空気108を凝縮器111に流入させることにより、第2冷却領域28で吸着材109からの放湿が起こったとしても、水分を含んだ第2空気108を凝縮器111に回収し、凝縮器111にて水分を凝縮させることができるので、除湿量の低下がなく、除湿効率の高い除湿装置を提供することができる。
In addition, by causing the
図6(a)、(b)、(c)は、第1冷却領域29と予熱領域30の詳細を示す説明図である。
FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are explanatory diagrams showing details of the
図6(a)は、図4(b)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109の予熱も行えるように構成した場合の第2空気108の本除湿装置における流れを示した説明図である。図に示すように、第2空気供給手段113を出た第2空気108は、ヒータケース19に設けられた接続部22よりヒータケース19内に流入する。ここで第2空気108は、図4(b)で示したように、非常に高温な再生空気24と高温な予熱空気25とに分かれる。ニクロムヒータ20によって加熱された再生空気24は数百℃に達する高温空気である一方、予熱空気25はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で温度上昇し、概ね100℃前後の温度である。回転によって吸着材109が吸湿領域105(図示せず)から再生領域106(図示せず)に切り替わった直後は、吸着材109自身の温度は凝縮器111を通過してきた後の第1空気102の温度(概ね40℃程度)に冷えている。この状態で再生空気24による再生を行おうとすると、吸着材109自身の温度上昇に再生空気24の熱は使われるため、再生領域106に無駄が発生することになる。このように予熱空気25によって、再生空気24によって再生される前の吸着材109を、高温な予熱空気25が加熱(予熱)するので、吸着材109は効率よく再生されることになる。再生空気24及び予熱空気25は、その後それぞれ合流して凝縮器111に入る。このときの第2空気108は非常に高露点の多湿空気となっている。そして凝縮器111において第2空気108は、凝縮器111の外を流れる第1空気102(図示せず)と顕熱交換し、冷却されることによって露点に達し、結露水を発生させる。凝縮器111で結露した第2空気108は、その後、高湿度の空気として第2空気吸込口18より再び第2空気供給手段113に吸い込まれ、上記の動作を繰り返すこととなる。
FIG. 6A is an explanatory diagram showing the flow of the
図6(b)は、図4(b)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109の予熱も行えるように構成した場合の、吸着材109の回転の向きと吸着材109における第1空気102及び第2空気108の流れの関係を表す説明図である。図に示すように、吸着材109がヒータケース19に向き合う面から見て時計回りで回転する場合、まずヒータケース19からは予熱空気25が吸着材109の予熱領域30を通過して、吸着材109を予熱する。次に再生空気24が再生領域106を通過して吸着材109を再生した後、凝縮器111において第2空気108と熱交換したものの比較的低温である第1空気27によって、吸着材109は冷却されるわけである。ある程度冷却された吸着材109は、その後さらに回転し、吸湿領域105にて残りの第1空気102より水分を効率よく吸収することになる。次にこの構成による効果を説明する。予熱空気25はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で温度上昇し、概ね100℃前後の温度である。回転によって吸着材109が吸湿領域105から再生領域106に切り替わった直後は、吸着材109自身の温度は凝縮器111を通過してきた後の第1空気102の温度(概ね40℃程度)に冷えている。この状態で再生空気24による再生を行おうとすると、吸着材109自身の温度上昇に再生空気24の熱は始め使われるため、再生領域106に無駄が発生することになる。このように予熱空気25によって、再生空気24によって再生される前の吸着材109を、高温な予熱空気25が加熱(予熱)するので、吸着材109は効率よく再生されることになり、除湿効率が向上することができる。
FIG. 6B shows the direction of rotation of the adsorbent 109 and the first air in the adsorbent 109 when the adsorbent 109 is configured to be preheated using the
図6(c)は、本除湿装置において図4(b)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109の予熱も行えるように構成した場合の、第1空気102及び第2空気108の全体的な流れを表す説明図である。まず第1空気102について説明する。第1空気102は凝縮器111の表面を第2空気108と互いに混ざらぬよう顕熱交換しながら通過する。凝縮器111を通過した後の第1空気102は、凝縮器111の第2空気108の流入する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気26と、凝縮器111から第2空気108が流出する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気27とに分かれ、前者は吸着材109の吸湿領域105を、後者は第1冷却領域29を通過したのち合流して、第1空気供給手段112によって除湿空気として室内に供給される。次に第2空気108の流れについて説明する。第2空気108の風路は閉回路によって構成される。第2空気供給手段113から送出された第2空気108は、ヒータケース19に設けられた接続部22よりヒータケース19に流入し、ここでニクロムヒータ20を通る再生空気24と、ニクロムヒータ20を通らない予熱空気25とに分かれる。予熱空気25は、第1空気102によって低温となった吸着材109を予熱し、吸着材109の通過後は再生空気24と合流して同じように凝縮器111に流れ込むようにする。一方、再生空気24は、吸着材109を再生したのち、高温多湿な空気となって凝縮器111に流れ込む。再生空気24は特に高露点な空気のため、凝縮器111では、再生空気24と予熱空気25は第1空気102と顕熱交換し、結露した結果として水滴を出すことになる。凝縮器111にて結露した後の第2空気108は、再び第2空気供給手段113に流入し、上記動作を繰り返す。このように構成することで、仮に予熱空気25による予熱によって吸着材109から予熱空気25へ水分の放湿が行われても,予熱空気25も再生空気24同様、必ず凝縮器111に流れ込み、第1空気102と顕熱交換させることができるので、顕熱交換によって結露させることによって、無駄なく水分として取り出すことができるようになる。
FIG. 6C shows the entire
以上のように、第2空気108が吸着材109を予熱する予熱領域30を設けていることにより、予め予熱された吸着材109が再生領域106に回転移動するので、再生領域106においてニクロムヒータ20の出力が吸着材109の再生に効率よく利用されるので、再生効率が向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。
As described above, since the preheating
図7(a)、(b)、(c)は、第1冷却領域29と第2冷却領域28、及び予熱領域30の詳細を示す説明図である。
FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C are explanatory diagrams showing details of the
図7(a)は、図4(c)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109のパージならびに予熱が行えるように構成した場合の第2空気108の本除湿装置における流れを示した説明図である。図に示すように、第2空気供給手段113を出た第2空気108は、ヒータケース19に設けられた接続部22よりヒータケース19内に流入する。ここで第2空気108は、図4(c)で示したように、比較的低温なパージ空気23と非常に高温な再生空気24、高温な予熱空気25とに分かれる。ニクロムヒータ20によって加熱された再生空気24は数百℃に達する高温空気である一方、予熱空気25はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で温度上昇し、概ね100℃前後の温度である。回転によって吸着材109が吸湿領域105(図示せず)から再生領域106(図示せず)に切り替わった直後は、吸着材109自身の温度は凝縮器111を通過してきた後の第1空気102の温度(概ね40℃程度)に冷えている。この状態で再生空気24による再生を行おうとすると、吸着材109自身の温度上昇に再生空気24の熱は使われるため、再生領域106に無駄が発生することになる。このように予熱空気25によって、再生空気24によって再生される前の吸着材109を、高温な予熱空気25が加熱(予熱)するので、吸着材109は効率よく再生されることになる。また、パージ空気23はニクロムヒータ20の熱の漏洩による温度上昇で多少の温度上昇はあるものの概ね80℃前後であり、再生空気24と比較して格段に低温の空気である。再生空気24は吸着材109を再生し、パージ空気23は再生空気24によって高熱となった吸着材109を冷却したのち、再生空気24及び予熱空気25と合流して凝縮器111に入る。このときの第2空気108は非常に高露点の多湿空気となっている。そして凝縮器111において第2空気108は、凝縮器111の外を流れる第1空気102(図示せず)と顕熱交換し、冷却されることによって露点に達し、結露水を発生させる。凝縮器111で結露した第2空気108は、その後、高湿度の空気として第2空気吸込口18より再び第2空気供給手段113に吸い込まれ、上記の動作を繰り返すこととなる。
FIG. 7A illustrates the flow of the
図7(b)は、図4(c)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109の予熱も行えるように構成した場合の、吸着材109の回転の向きと吸着材109における第1空気102及び第2空気108の流れの関係を表す説明図である。図に示すように、吸着材109がヒータケース19に向き合う面から見て時計回りで回転する場合、まずヒータケース19からは予熱空気25が吸着材109の予熱領域30を通過して、吸着材109を予熱する。次に再生空気24が再生領域106を通過して吸着材109を再生した後、パージ空気23が第2冷却領域28を通過して再生空気24によって高温となった吸着材109を冷却し、さらに次に、凝縮器111において第2空気108と熱交換したものの比較的低温である第1空気27によって、さらに吸着材109は冷却されるわけである。ある程度冷却された吸着材109は、その後さらに回転し、吸湿領域105にて残りの第1空気102より水分を効率よく吸収することになる。
FIG. 7B shows the rotation direction of the adsorbent 109 and the first air in the adsorbent 109 when the adsorbent 109 is configured to be preheated using the
図7(c)は、本除湿装置において図7(c)の構成のヒータケース19を用いて吸着材109のパージ及び予熱を行えるように構成した場合の、第1空気102及び第2空気108の全体的な流れを表す説明図である。まず第1空気102について説明する。第1空気102は凝縮器111の表面を第2空気108と互いに混ざらぬよう顕熱交換しながら通過する。凝縮器111を通過した後の第1空気102は、凝縮器111の第2空気108の流入する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気26と、凝縮器111から第2空気108が流出する側で第2空気108と顕熱交換を行った後の第1空気27とに分かれ、前者は吸着材109の吸湿領域105を、後者は第1冷却領域29を通過したのち合流して、第1空気供給手段112によって除湿空気として室内に供給される。次に第2空気108の流れについて説明する。第2空気108の風路は閉回路によって構成される。第2空気供給手段113から送出された第2空気108は、ヒータケース19に設けられた接続部22よりヒータケース19に流入し、ここでニクロムヒータ20を通る再生空気24と、ニクロムヒータ20を通らないパージ空気23ならびに予熱空気25とに分かれる。予熱空気25は、第1空気102によって低温となった吸着材109を予熱し、吸着材109の通過後は再生空気24と合流して同じように凝縮器111に流れ込むようにし、また、パージ空気23は、再生空気24によって高温となった吸着材109を冷却し、吸着材109の通過後に再生空気24と合流して同じように凝縮器111に流れ込むようにする。一方、再生空気24は、吸着材109を再生したのち、高温多湿な空気となって凝縮器111に流れ込む。再生空気24は特に高露点な空気のため、凝縮器111では、再生空気24と予熱空気25は第1空気102と顕熱交換し、結露した結果として水滴を出すことになる。凝縮器111にて結露した後の第2空気108は、再び第2空気供給手段113に流入し、上記動作を繰り返す。
FIG. 7C shows the
以上のように、吸着材109の回転方向において、第1冷却領域29、吸湿領域105、予熱領域30、再生領域106、第2冷却領域28の順に配設していることにより、再生領域106に回転移動してくる直前に、吸着材109は予め予熱されるので、再生領域106で、ニクロムヒータ20の出力が吸着材109の再生に効率よく利用されるので、再生効率が向上し、除湿効率の向上する除湿装置を提供することができる。
As described above, the
図8(a)、(b)は、送風機12の板金17に吸熱部31を形成して吸着材109に近接させる場合の詳細を示す説明図である。
FIGS. 8A and 8B are explanatory views showing the details when the
図8(a)は、送風機12を第2空気108の第2空気吸込口18の正面から見た説明図である。図8(a)に示すように、送風機12の板金17に吸熱部31を設ける。この吸熱部31は吸着材109と向き合う面に吸着材109と平行な面となるように形成させる突起(面)であり、その形状は、板金17の加工に問題がなければどんな形状でもかまわないが、好ましくは吸着材109とより多くの面積が向き合うようことができるように板金17の形状に沿って構成するのが良い。さらに、吸熱部31を設ける板金17の面は、熱伝導性の良い金属とするのがよく、好ましくはサビに強い金属であるステンレスなどが良い。吸熱部31は、再生領域106(図示せず)が回転によって吸湿領域105(図示せず)に入れ替わった直後の吸着材109(図示せず)と近接するように配置する。
FIG. 8A is an explanatory view of the
図8(b)は、吸熱部31が、吸着材109より熱を授受する仕組みを示す概略図である。図8(b)が示すように、吸熱部31を構成する面は吸着材109の面に沿って配置される。再生領域106(図示せず)が回転によって吸湿領域105(図示せず)に入れ替わった直後の吸着材109は、ニクロムヒータ20による加熱によって表面近傍は数百℃の高温であり、またそれ自身の熱容量により吸湿領域105に切り替わった後も、高温の残熱を有している。これに対し、送風機12内を通過する第2空気108は凝縮器111内において第1空気102による顕熱冷却により数十℃と比較的に低温であるから、吸熱部31を再生領域106から吸湿領域105に切り替わった直後の吸着材109に近接させることによって熱交換が行われ、送風機12を通過する第2空気108は加熱されることになり、温度が上昇する。板金17によって形成された吸熱部31は吸着材109からの輻射熱をより受けやすくなり、さらに板金17の一部を絞り加工によって吸着材109に近接させるので、板金17によって形成された吸熱部31と吸着材109間の空気層をより薄くすることができ、空気の熱抵抗を減らすことによって、この間の熱交換効率がさらに向上する。すなわち、部品を追加せずとも予熱空気をつくることができるようになる。そして、吸熱部31にて温度上昇した第2空気108を図4(b)で示したようなヒータケース19を用い、予熱空気として用いることによって、予熱領域30へ流すようにすれば、より予熱の効果を高めることができるわけである。その結果、効率よく予熱領域30に流入する第2空気108の温度を上昇させ、予熱領域30における吸着材109の予熱がより十分に行えるようになると同時に、再生領域106における吸着材109の再生を効率よく行うことができるようになる。この効果を得るためには、吸熱部31の突起面と吸着材109との隙間を5mm以下にするのが良く、好ましくは3mm以下に抑えるのが良い。
FIG. 8B is a schematic diagram illustrating a mechanism in which the
このように、吸着材109の再生領域106から吸湿領域105に入れ替わった直後の吸湿領域105から第2空気108に吸熱する吸熱部31を第2空気供給手段113に設け、凝縮器111から流出し吸熱部31において吸熱した第2空気108を予熱領域30に流入する構成とすることにより、再生領域106から吸湿領域105に入れ替わった直後の高温状態を維持したままの吸着材109から第2空気108に吸熱し、第2空気108を予熱領域30用に流すことにより特にエネルギーを入力しなくとも、吸着材109を予熱することができるので、吸着材109の再生を効率良く行えるうえに消費電力を削減でき、除湿効率の向上できる除湿装置を提供できる。
In this way, the second air supply means 113 is provided with the
また、第2空気供給手段113を送風機12とし、送風機12はケーシング13と羽根14を備え、ケーシング13内を羽根14が回転運動することにより送風する構成とし、吸熱部31はケーシング13の吸着材109対向面により形成する。これにより、第2空気108の流路と、熱交換すべき吸着材109が近く向き合う形となり、吸熱部31へ吸着材109からの輻射熱が受けやすくなるので吸熱部31における熱交換効率が向上し、効率よく予熱領域30に流入する第2空気108の温度を上昇させ、予熱領域30における吸着材109の予熱がより十分に行えるようになると同時に、再生領域106における吸着材109の再生を効率よく行うことができる。また構成部品を追加する必要がないので安価であり、しかも簡単な構成で除湿効率に優れた除湿装置を提供することができる。
Further, the second air supply means 113 is a
また、ケーシング13の吸着材対抗面を熱伝導に優れた板金17にて成形し、吸熱部31を構成することにより、吸熱部31は吸着材109からの輻射熱をより受けやすくなるので熱交換効率が向上する。その結果、効率よく予熱領域30に流入する第2空気108の温度を上昇させ、予熱領域30における吸着材109の予熱がより十分に行えるようになると同時に、再生領域106における吸着材109の再生を効率よく行うことができ、また板金17は加工も容易で安価であるから、簡単な構成で安価に除湿効率に優れた除湿装置を提供することができる。
In addition, the heat absorbing efficiency is improved because the
また、ケーシング13の一部を熱伝導に優れた板金17にて成形し、かつ板金17の一部を絞り加工により吸着材109に近接させて吸熱部31を構成することにより、板金17によって形成された吸熱部31は吸着材109からの輻射熱をより受けやすくなり、さらに板金17の一部を絞り加工によって吸着材109に近接させるので、板金17によって形成された吸熱部31と吸着材109間の空気層を薄くすることができ、空気の熱抵抗を減らすことによって、この間の熱交換効率がさらに向上する。その結果、効率よく予熱領域30に流入する第2空気108の温度を上昇させ、予熱領域30における吸着材109の予熱がより十分に行えるようになると同時に、再生領域106における吸着材109の再生を効率よく行うことができ、また板金17は加工も容易で安価であって、新たに追加する部品も生じないことから、簡単な構成で安価に除湿効率に優れた除湿装置を提供することができる。
Further, the
なお本実施例では、加熱手段107としてニクロムヒーター20を例にあげたが、これは第2空気108の温度を上昇させ、吸着材109の再生ができるようにできるものであれば何でも良いのであって、セラミックヒーター、シーズヒーター、輻射ヒーター等の電気式ヒーターでも良く、ニクロムヒータ20のときと同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the
また本実施例では、板金17に設ける吸熱部31を絞り加工により凸状の形状としたが、吸着材109に近接させることができれば形状は何でもよいのであって、平坦であっても良い。この場合、吸熱部31を形成するために板金17に施す加工の必要なくなり、より安価にすることができる。
In the present embodiment, the
本発明に係る除湿装置は、加熱手段(107)による吸着材(109)の再生過程をより効率よく、省エネルギー化するものを提供するものであり、回転式除湿材(除湿ローター)を用いる空調機器、及び加湿装置あるいは乾燥装置等にも有用である。 The dehumidifying apparatus according to the present invention provides a more efficient and energy-saving regenerating process of the adsorbent (109) by the heating means (107), and uses an air conditioner using a rotary dehumidifying material (dehumidifying rotor). It is also useful for humidifiers or dryers.
12 送風機
13 ケーシング
14 羽根
17 板金
28 第2冷却領域
29 第1冷却領域
30 予熱領域
31 吸熱部
102 第1空気
105 吸湿領域
106 再生領域
107 加熱手段
108 第2空気
109 吸着材
111 凝縮器
112 第1空気供給手段
113 第2空気供給手段
12
Claims (11)
前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第1空気(102)が冷却する第1冷却領域(29)と、前記加熱手段(107)により加熱された前記吸着材(109)を第2空気(108)が冷却する第2冷却領域(28)とを備えたことを特徴とする除湿装置。 An adsorbent (109) that absorbs moisture from relatively high humidity air and releases it to relatively low humidity air, and a moisture absorption region (109) that absorbs moisture from the first air (102). 105), a regeneration region (106) in which the adsorbent (109) dehumidifies and resorbs the second air (108) heated by the heating means (107), and the adsorbent (109). ) Is pivoted across the moisture absorption region (105) and the regeneration region (106) so that moisture absorption from the first air (102) and moisture release to the second air (108) are repeated. Driving means (110) for rotating the adsorbent (109) and the second air (108) supplied to the regeneration area (106) are cooled by the first air (102) and the adsorbent (109) is cooled. ) Condenser that collects the moisture released from the water as condensed water ( 11), first air supply means (112) for supplying first air (102) to the moisture absorption area (105) and the condenser (111), the heating means (107), and the regeneration area (106) In the dehumidifying device, the second air supply means (113) for circulating the second air (108) in the order of the condenser (111),
A first cooling region (29) where the first air (102) cools the adsorbent (109) heated by the heating means (107), and the adsorbent (109) heated by the heating means (107). And a second cooling region (28) in which the second air (108) cools the dehumidifying device.
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