JP2006116493A - Dehumidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機、放熱器、膨張機構、吸熱器等から構成されるヒートポンプと、吸着剤や吸収剤を用いて吸放湿を行う吸放湿手段を備えた除湿装置に関する。 The present invention relates to a dehumidifying apparatus including a heat pump including a compressor, a radiator, an expansion mechanism, a heat absorber, and the like, and a moisture absorption / release unit that performs moisture absorption / release using an adsorbent or an absorbent.
従来のヒートポンプと吸放湿手段を備えた除湿装置としては、放熱器、吸放湿手段の放湿部、吸熱器の順に空気を循環させるものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional dehumidifying device including a heat pump and moisture absorbing / releasing means, there is an apparatus that circulates air in the order of a radiator, a moisture releasing part of the moisture absorbing / releasing means, and a heat absorber (see, for example, Patent Document 1).
以下、その除湿装置について図17を参照しながら説明する。 Hereinafter, the dehumidifier will be described with reference to FIG.
図17に示すように、除湿装置の本体101内には、圧縮機102、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105を配管接続した冷媒回路106と、吸着剤107が担持されたハニカムローター108が設けられており、循環ファン109によって送風される循環空気110が、放熱器103、ハニカムローター108の一部、吸熱器105の順に循環するように循環経路111が形成されている。また、ハニカムローター108の他の部分は、吸込口112および吹出口113を開口した供給経路114内に配置されており、供給ファン115によって除湿対象空気116が供給されている。また、冷媒回路106内には冷媒117が充填されており、この冷媒117が、圧縮機102で圧縮されることによって、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105の順に冷媒回路106内を循環し、放熱器103において循環空気110に放熱するとともに、吸熱器105において循環空気110から吸熱することによってヒートポンプ118を動作させている。ハニカムローター108は、図示しない駆動手段によって回転しており、この回転に伴いハニカムローター108に担持された吸着剤107が、循環経路111内における循環空気110との接触と供給経路114内における除湿対象空気116との接触を繰り返している。この吸着剤107は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有しているので、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着剤107の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。ここで、循環経路111内で吸着剤107と接触する循環空気110は、放熱器103において冷媒117の放熱により加熱されて除湿対象空気116よりも低い相対湿度の空気となっているので、この相対湿度の差によって、吸着剤107が、除湿対象空気116中の水分を吸着し、吸着した水分を循環空気110中に脱着するように作用する。この吸脱着作用によって吸放湿手段119としての動作が為されることとなり、ハニカムローター108の供給経路114内に位置する部分が除湿対象空気116から吸湿する吸湿部120、ハニカムローター108の循環経路111内に位置する部分が循環空気110へ放湿する放湿部121となる。吸湿部120において吸湿された除湿対象空気116は低湿の空気となって吹出口113から本体101外部に流出し、また、放湿部121において放湿された循環空気110は、高湿の空気となって吸熱器105に供給される。吸熱器105に供給された高湿の循環空気110は、冷媒117の吸熱によって露点温度以下まで冷却されて空気中の水分が飽和する。この飽和した水分が凝縮してタンク122に滴下し、このタンク122に溜まった凝縮水の量が除湿装置の除湿量となるのである。
以上の例では、吸湿部120において除湿対象空気116から吸湿し、この吸湿した水分を、放熱器103で加熱した高温の循環空気110を放湿部121に供給することによって放湿させ、この放湿させた水分を含んだ高湿の循環空気110を吸熱器105において冷却して水分を飽和させることにより除湿するようにしている。したがって循環空気110を放熱器103、放湿部121、吸熱器105に循環させる循環経路111を密閉性よく本体101内に形成する必要があり、装置構成が複雑化するという問題点があった。そして循環経路111の密閉度が低い場合には、除湿対象空気116と循環空気110との湿度移行が発生して除湿効率が低下するという問題点があった。
In the above example, the
本発明は上記課題を解決するものであり、循環経路111のない単純な構成で、効率の良い除湿が行える除湿装置を提供することを目的としている。
The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a dehumidifying device capable of performing efficient dehumidification with a simple configuration without the
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、冷媒(117)を圧縮する圧縮機(102)と前記冷媒(117)が供給空気に対して放熱する放熱器(103)と前記冷媒(117)が膨張する膨張機構(104)と前記冷媒(117)が供給空気から吸熱する吸熱器(105)とを有するヒートポンプ(118)と、供給空気から吸湿する吸湿部(120)および供給空気に放湿する放湿部(121)を有する吸放湿手段(119)とを備え、除湿対象空気(116)を前記放熱器(103)、前記放湿部(121)、前記吸熱器(105)、前記吸湿部(120)の順に供給するとともに、前記吸湿部(120)に、前記放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気を供給する構成としたものである。 In order to achieve the above object, the first problem-solving means taken by the present invention includes a compressor (102) that compresses the refrigerant (117) and a radiator that radiates heat to the supply air from the refrigerant (117). (103), a heat pump (118) having an expansion mechanism (104) for expanding the refrigerant (117), and a heat absorber (105) for the refrigerant (117) to absorb heat from the supply air, and a moisture absorption part for absorbing moisture from the supply air (120) and a moisture absorbing / releasing means (119) having a moisture releasing part (121) for releasing moisture to the supply air, the dehumidification target air (116) as the radiator (103), and the moisture releasing part (121). The heat absorber (105) and the moisture absorption part (120) are supplied in this order, and more air than the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is supplied to the moisture absorption part (120). Supply configuration One in which the.
この手段では、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿する。これにより放湿部(121)には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給され、吸湿部(120)には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給される。したがって吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段(119)の吸放湿量が増加することになる。さらに吸湿部(120)には放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気が供給される。これにより吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量と、吸放湿手段(119)の放湿に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。 In this means, the air to be dehumidified (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then humidified by the moisture desorption means (119) in the moisture release section (121). Next, the heat absorber (105) cools by the heat absorption of the heat pump (118), and the moisture absorption part (120) dehumidifies by the moisture absorption / release means (119). Thereby, the dehumidification target air (116) having a low relative humidity is supplied to the moisture release unit (121), and the dehumidification target air (116) having a high relative humidity is supplied to the moisture absorption unit (120). The Therefore, the difference in relative humidity between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is increased, and the moisture absorption / release means (119). This increases the amount of moisture absorbed and released. Furthermore, more air than the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release section (121) is supplied to the moisture absorption section (120). As a result, the imbalance between the air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119) and the air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119) is eliminated.
また、本発明が講じた第2の課題解決手段は、冷媒(117)を圧縮する圧縮機(102)と前記冷媒(117)が供給空気に対して放熱する放熱器(103)と前記冷媒(117)が膨張する膨張機構(104)と前記冷媒(117)が供給空気から吸熱する吸熱器(105)とを有するヒートポンプ(118)と、供給空気から吸湿する吸湿部(120)および供給空気に放湿する放湿部(121)を有する吸放湿手段(119)とを備え、除湿対象空気(116)を前記放熱器(103)、前記放湿部(121)、前記吸熱器(105)、前記吸湿部(120)の順に供給するとともに、前記吸湿部(120)に、前記吸熱器(105)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気を供給する構成としたものである。 The second problem-solving means taken by the present invention includes a compressor (102) that compresses the refrigerant (117), a radiator (103) that radiates heat to the supply air from the refrigerant (117), and the refrigerant ( A heat pump (118) having an expansion mechanism (104) for expanding 117) and a heat absorber (105) for absorbing heat from the supply air by the refrigerant (117), a moisture absorption section (120) for absorbing moisture from the supply air, and supply air A moisture absorbing / releasing means (119) having a moisture releasing part (121) for releasing moisture, and dehumidifying air (116) as the radiator (103), the moisture releasing part (121), and the heat absorber (105). The moisture absorption unit (120) is supplied in this order, and more air is supplied to the moisture absorption unit (120) than the dehumidification target air (116) supplied to the heat absorber (105). is there.
この手段では、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿する。これにより放湿部(121)には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給され、吸湿部(120)には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給される。したがって吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段(119)の吸放湿量が増加することになる。さらに吸湿部(120)には吸熱器(105)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気が供給される。これにより吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量と、ヒートポンプ(118)の吸熱に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。 In this means, the air to be dehumidified (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then humidified by the moisture desorption means (119) in the moisture release section (121). Next, the heat absorber (105) cools by the heat absorption of the heat pump (118), and the moisture absorption part (120) dehumidifies by the moisture absorption / release means (119). Thereby, the dehumidification target air (116) having a low relative humidity is supplied to the moisture release unit (121), and the dehumidification target air (116) having a high relative humidity is supplied to the moisture absorption unit (120). The Therefore, the difference in relative humidity between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is increased, and the moisture absorption / release means (119). This increases the amount of moisture absorbed and released. Furthermore, more air than the dehumidification target air (116) supplied to the heat absorber (105) is supplied to the moisture absorption section (120). As a result, the imbalance between the air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119) and the air volume suitable for heat absorption by the heat pump (118) is eliminated.
また、本発明が講じた第3の課題解決手段は、冷媒(117)を圧縮する圧縮機(102)と前記冷媒(117)が供給空気に対して放熱する放熱器(103)と前記冷媒(117)が膨張する膨張機構(104)と前記冷媒(117)が供給空気から吸熱する吸熱器(105)とを有するヒートポンプ(118)と、供給空気から吸湿する吸湿部(120)および供給空気に放湿する放湿部(121)を有する吸放湿手段(119)とを備え、除湿対象空気(116)を前記放熱器(103)、前記放湿部(121)、前記吸熱器(105)、前記吸湿部(120)の順に供給するとともに、前記吸湿部(120)に、前記放熱器(103)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気を供給する構成としたものである。 The third problem solving means provided by the present invention includes a compressor (102) that compresses the refrigerant (117), a radiator (103) that radiates heat to the supply air from the refrigerant (117), and the refrigerant ( A heat pump (118) having an expansion mechanism (104) for expanding 117) and a heat absorber (105) for absorbing heat from the supply air by the refrigerant (117), a moisture absorption section (120) for absorbing moisture from the supply air, and supply air A moisture absorbing / releasing means (119) having a moisture releasing part (121) for releasing moisture, and dehumidifying air (116) as the radiator (103), the moisture releasing part (121), and the heat absorber (105). The moisture absorption unit (120) is supplied in this order, and more air is supplied to the moisture absorption unit (120) than the dehumidification target air (116) supplied to the radiator (103). is there.
この手段では、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿する。これにより放湿部(121)には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給され、吸湿部(120)には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給される。したがって吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段(119)の吸放湿量が増加することになる。さらに吸湿部(120)には放熱器(103)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気が供給される。これにより吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量と、ヒートポンプ(118)の放熱に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。 In this means, the air to be dehumidified (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then humidified by the moisture desorption means (119) in the moisture release section (121). Next, the heat absorber (105) cools by the heat absorption of the heat pump (118), and the moisture absorption part (120) dehumidifies by the moisture absorption / release means (119). Thereby, the dehumidification target air (116) having a low relative humidity is supplied to the moisture release unit (121), and the dehumidification target air (116) having a high relative humidity is supplied to the moisture absorption unit (120). The Therefore, the difference in relative humidity between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is increased, and the moisture absorption / release means (119). This increases the amount of moisture absorbed and released. Furthermore, more air than the dehumidification target air (116) supplied to the radiator (103) is supplied to the moisture absorption part (120). Thereby, the imbalance between the air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119) and the air volume suitable for heat dissipation of the heat pump (118) is eliminated.
また、本発明が講じた第4の課題解決手段は、冷媒(117)を圧縮する圧縮機(102)と前記冷媒(117)が供給空気に対して放熱する放熱器(103)と前記冷媒(117)が膨張する膨張機構(104)と前記冷媒(117)が供給空気から吸熱する吸熱器(105)とを有するヒートポンプ(118)と、供給空気から吸湿する吸湿部(120)および供給空気に放湿する放湿部(121)を有する吸放湿手段(119)とを備え、除湿対象空気(116)を前記放熱器(103)、前記放湿部(121)、前記吸熱器(105)、前記吸湿部(120)の順に供給するとともに、前記吸湿部(120)に除湿補助空気(2)を供給する構成としたものである。 The fourth problem solving means provided by the present invention includes a compressor (102) that compresses the refrigerant (117), a radiator (103) that radiates heat to the supply air from the refrigerant (117), and the refrigerant ( A heat pump (118) having an expansion mechanism (104) for expanding 117) and a heat absorber (105) for absorbing heat from the supply air by the refrigerant (117), a moisture absorption section (120) for absorbing moisture from the supply air, and supply air A moisture absorbing / releasing means (119) having a moisture releasing part (121) for releasing moisture, and dehumidifying air (116) as the radiator (103), the moisture releasing part (121), and the heat absorber (105). The moisture absorption part (120) is supplied in this order, and the dehumidification auxiliary air (2) is supplied to the moisture absorption part (120).
この手段では、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿する。これにより放湿部(121)には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給され、吸湿部(120)には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気(116)が供給される。したがって吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段(119)の吸放湿量が増加することになる。さらに吸湿部(120)には除湿補助空気(2)が供給される。これにより吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量と、ヒートポンプ(118)の吸放熱および吸放湿手段(119)の放湿に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。 In this means, the air to be dehumidified (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then humidified by the moisture desorption means (119) in the moisture release section (121). Next, the heat absorber (105) cools by the heat absorption of the heat pump (118), and the moisture absorption part (120) dehumidifies by the moisture absorption / release means (119). Thereby, the dehumidification target air (116) having a low relative humidity is supplied to the moisture release unit (121), and the dehumidification target air (116) having a high relative humidity is supplied to the moisture absorption unit (120). The Therefore, the difference in relative humidity between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is increased, and the moisture absorption / release means (119). This increases the amount of moisture absorbed and released. Furthermore, dehumidification auxiliary air (2) is supplied to the moisture absorption part (120). This eliminates the imbalance between the air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119) and the air volume suitable for heat absorption / release of the heat pump (118) and moisture absorption / release by the moisture absorption / release means (119).
また、本発明が講じた第5の課題解決手段は、上記第4の課題解決手段において、除湿補助空気(2)の温度を、放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)よりも低温で、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)よりも高温となるように構成したものである。 The fifth problem-solving means taken by the present invention is the dehumidification target air (116) supplied to the moisture-releasing part (121) with the temperature of the dehumidification auxiliary air (2) in the fourth problem-solving means. The temperature is lower than that of the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120).
この手段では、除湿補助空気(2)の温度が、放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)よりも低く、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)よりも高くなる。これにより除湿補助空気(2)が、放湿部(121)における余熱の除去や吸湿部(120)での予熱に利用されることになる。 In this means, the temperature of the dehumidification auxiliary air (2) is lower than the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release section (121), and from the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption section (120). Also gets higher. Thereby, dehumidification auxiliary | assistant air (2) will be utilized for the removal of the residual heat in a moisture release part (121), and the preheating in a moisture absorption part (120).
また、本発明が講じた第6の課題解決手段は、上記第4または第5の課題解決手段において、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の吸湿部(120)通過方向を同一方向となるように構成したものである。 The sixth problem-solving means taken by the present invention is the same as the fourth or fifth problem-solving means, in which the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) have the same direction of passage through the hygroscopic section (120). It is configured to be in the direction.
この手段では、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の吸湿部(120)通過方向が同一方向に構成される。これにより除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)を同一方向から吸湿部(120)に供給することが容易となる。 In this means, the passing direction of the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) through the hygroscopic part (120) is configured in the same direction. Thereby, it becomes easy to supply dehumidification object air (116) and dehumidification auxiliary air (2) to the moisture absorption part (120) from the same direction.
また、本発明が講じた第7の課題解決手段は、上記第4または第5の課題解決手段において、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の吸湿部(120)通過方向を反対方向となるように構成したものである。 Further, the seventh problem solving means provided by the present invention is the above fourth or fifth problem solving means, wherein the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) are opposite in the direction of passage of the hygroscopic portion (120). It is configured to be in the direction.
この手段では、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の吸湿部(120)通過方向が反対方向に構成される。これにより除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)を反対方向から吸湿部(120)に供給することが容易となる。 In this means, the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) pass through the hygroscopic part (120) in opposite directions. Thereby, it becomes easy to supply dehumidification object air (116) and dehumidification auxiliary air (2) to the moisture absorption part (120) from opposite directions.
また、本発明が講じた第8の課題解決手段は、上記第4、第5、第6または第7の課題解決手段において、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)を単一の送風ファン(1)により供給する構成としたものである。 The eighth problem-solving means taken by the present invention is the same as the fourth, fifth, sixth, or seventh problem-solving means, wherein the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) are provided as a single unit. It is set as the structure supplied with a ventilation fan (1).
この手段では、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)が単一の送風ファン(1)により供給される。これにより複数の送風ファンを設けることが不要となる。 In this means, dehumidification target air (116) and dehumidification auxiliary air (2) are supplied by a single blower fan (1). Thereby, it becomes unnecessary to provide a plurality of blower fans.
また、本発明が講じた第9の課題解決手段は、上記第4、第5、第6または第7の課題解決手段において、除湿対象空気(116)を供給する除湿空気用ファン(12)と、除湿補助空気(2)を供給する補助空気用ファン(14)を備えた構成としたものである。 A ninth problem solving means provided by the present invention is the dehumidified air fan (12) for supplying the dehumidification target air (116) in the fourth, fifth, sixth or seventh problem solving means. The auxiliary air fan (14) for supplying the dehumidifying auxiliary air (2) is provided.
この手段では、除湿対象空気(116)を供給する除湿空気用ファン(12)と除湿補助空気(2)を供給する補助空気用ファン(14)とが設けられる。これにより除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の各々の風量制御が容易となる。 In this means, a dehumidified air fan (12) for supplying dehumidified air (116) and an auxiliary air fan (14) for supplying dehumidified auxiliary air (2) are provided. Thereby, the air volume control of each of the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) is facilitated.
また、本発明が講じた第10の課題解決手段は、上記第4、第5、第6、第7、第8または第9の課題解決手段において、吸放湿手段(119)を、ハニカムローター(108)に担持された吸着剤(107)が、吸湿部(120)において除湿対象空気(116)から水分を吸着するとともに放湿部(121)において除湿対象空気(116)へ水分を脱着するように前記ハニカムローター(108)を配し、前記ハニカムローター(108)の回転によって、前記吸湿部(120)における水分吸着と前記放湿部(121)における水分脱着を繰り返すように構成したものである。 The tenth problem-solving means taken by the present invention is the same as the fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, or ninth problem-solving means, wherein the moisture absorbing / releasing means (119) is replaced with a honeycomb rotor. The adsorbent (107) carried on (108) adsorbs moisture from the dehumidification target air (116) in the moisture absorption section (120) and desorbs moisture to the dehumidification target air (116) in the moisture release section (121). The honeycomb rotor (108) is arranged in such a manner that moisture adsorption in the moisture absorption part (120) and moisture desorption in the moisture release part (121) are repeated by the rotation of the honeycomb rotor (108). is there.
この手段では、吸放湿手段(119)として吸着剤(107)が担持されたハニカムローター(108)が設けられる。吸着剤(107)は、吸湿部(120)において吸熱器(105)で冷却された高い相対湿度の除湿対象空気(116)と接触するとともに放湿部(121)において放熱器(103)で加熱された低い相対湿度の除湿対象空気(116)と接触する。そしてハニカムローター(108)の回転に伴い、吸湿部(120)および放湿部(121)における各々の除湿対象空気(116)との接触を繰り返す。吸着剤(107)は晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、晒される空気の相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を持つので、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度の差によって除湿対象空気(116)からの水分吸着と除湿対象空気(116)への水分脱着を繰り返すことになる。 In this means, a honeycomb rotor (108) carrying an adsorbent (107) is provided as a moisture absorption / release means (119). The adsorbent (107) contacts the dehumidification target air (116) having a high relative humidity cooled by the heat absorber (105) in the moisture absorption part (120) and is heated by the radiator (103) in the moisture release part (121). In contact with the air to be dehumidified (116) having a low relative humidity. As the honeycomb rotor (108) rotates, contact with each dehumidification target air (116) in the moisture absorption part (120) and the moisture release part (121) is repeated. The adsorbent (107) can retain a large amount of moisture if the relative humidity of the exposed air is high, and the amount of water that can be retained decreases when the relative humidity of the exposed air is low. Moisture adsorption from the dehumidification target air (116) and dehumidification target air (116) due to the difference in relative humidity between the supplied dehumidification target air (116) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release section (121). Repeatedly desorbs moisture.
また、本発明が講じた第11の課題解決手段は、上記第10の課題解決手段において、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)の順に接触を繰り返すように構成したものである。 The eleventh problem solving means provided by the present invention is the dehumidification in which the adsorbent (107) is heated by the radiator (103) by the rotation of the honeycomb rotor (108) in the tenth problem solving means. The target air (116), the dehumidification auxiliary air (2), and the dehumidification target air (116) cooled by the heat absorber (105) are configured to repeat contact in this order.
この手段では、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)の順に接触を繰り返す。これにより吸着剤(107)が保有する放熱器(103)の余熱が除湿補助空気(2)により除去されるので、吸湿部(120)における除湿対象空気(116)からの水分吸着量が増加することになる。 In this means, by the rotation of the honeycomb rotor (108), the adsorbent (107) is cooled by the dehumidification target air (116) heated by the radiator (103), the dehumidification auxiliary air (2), and the heat absorber (105). The contact is repeated in the order of the dehumidified air (116). As a result, the residual heat of the radiator (103) held by the adsorbent (107) is removed by the dehumidification auxiliary air (2), so that the amount of moisture adsorbed from the dehumidification target air (116) in the moisture absorption section (120) increases. It will be.
また、本発明が講じた第12の課題解決手段は、上記第10の課題解決手段において、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)の順に接触を繰り返すように構成したものである。 Further, a twelfth problem solving means provided by the present invention is the dehumidification in which the adsorbent (107) is heated by the radiator (103) by the rotation of the honeycomb rotor (108) in the tenth problem solving means. The configuration is such that contact is repeated in the order of the target air (116), the dehumidification target air (116) cooled by the heat absorber (105), and the dehumidification auxiliary air (2).
この手段では、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)の順に接触を繰り返す。これにより吸着剤(107)が除湿補助空気(2)によって予熱されてから放湿部(121)に移動するので、放湿部(121)における除湿対象空気(116)への水分脱着量が増加することになる。 In this means, the adsorbent (107) is dehumidified air (116) heated by the radiator (103) and dehumidified air (116) cooled by the heat absorber (105) by the rotation of the honeycomb rotor (108). ), Repeated contact in the order of dehumidification auxiliary air (2). As a result, since the adsorbent (107) is preheated by the dehumidification auxiliary air (2) and then moves to the moisture release section (121), the moisture desorption amount to the dehumidification target air (116) in the moisture release section (121) increases. Will do.
また、本発明が講じた第13の課題解決手段は、上記第10の課題解決手段において、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)の順に接触を繰り返すように構成したものである。 Further, the thirteenth problem solving means taken by the present invention is the dehumidification in which the adsorbent (107) is heated by the radiator (103) by the rotation of the honeycomb rotor (108) in the tenth problem solving means. The target air (116), the dehumidification auxiliary air (2), the dehumidification target air (116) cooled by the heat absorber (105), and the dehumidification auxiliary air (2) are repeatedly contacted in this order.
この手段では、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)の順に接触を繰り返す。これにより吸着剤(107)が保有する放熱器(103)の余熱が除湿補助空気(2)により除去されるとともに、吸着剤(107)が除湿補助空気(2)によって予熱されてから放湿部(121)に移動するので、吸湿部(120)における除湿対象空気(116)からの水分吸着量が増加するとともに、放湿部(121)における除湿対象空気(116)への水分脱着量が増加することになる。 In this means, by the rotation of the honeycomb rotor (108), the adsorbent (107) is cooled by the dehumidification target air (116) heated by the radiator (103), the dehumidification auxiliary air (2), and the heat absorber (105). The contact is repeated in the order of the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2). As a result, the residual heat of the radiator (103) held by the adsorbent (107) is removed by the dehumidification auxiliary air (2), and the adsorbent (107) is preheated by the dehumidification auxiliary air (2) before the moisture release section. (121), the moisture adsorption amount from the dehumidification target air (116) in the moisture absorption part (120) increases, and the moisture desorption amount to the dehumidification target air (116) in the moisture release part (121) increases. Will do.
また、本発明が講じた第14の課題解決手段は、上記第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12または第13の課題解決手段において、冷媒(117)が放熱器(103)において超臨界圧力にて放熱を行う構成としたものである。 In addition, the fourteenth problem solving means taken by the present invention is the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, In the twelfth or thirteenth problem solving means, the refrigerant (117) radiates heat at a supercritical pressure in the radiator (103).
この手段では、冷媒(117)が放熱器(103)において超臨界圧力にて放熱を行う。即ち、ヒートポンプ(118)が、冷媒(117)が放熱器(103)において凝縮しない超臨界サイクルとして動作する。この超臨界サイクルでは放熱器(103)における冷媒温度が比較的高温となり、放熱器(103)において加熱される除湿対象空気(116)の温度も高温となる。これにより放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)の相対湿度が更に低下するので、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度の差が拡大し、吸放湿手段(119)の吸放湿量が更に増加することになる。 In this means, the refrigerant (117) radiates heat at the supercritical pressure in the radiator (103). That is, the heat pump (118) operates as a supercritical cycle in which the refrigerant (117) does not condense in the radiator (103). In this supercritical cycle, the refrigerant temperature in the radiator (103) is relatively high, and the temperature of the dehumidification target air (116) heated in the radiator (103) is also high. As a result, the relative humidity of the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release section (121) is further reduced, so that the difference in relative humidity with the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption section (120) is increased. Thus, the moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) is further increased.
また、本発明が講じた第15の課題解決手段は、上記第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第10、第11、第12、第13または第14の課題解決手段において、冷媒(117)として二酸化炭素を用いる構成としたものである。 Further, the fifteenth problem solving means taken by the present invention is the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, In the twelfth, thirteenth or fourteenth problem solving means, carbon dioxide is used as the refrigerant (117).
この手段では、冷媒(117)として二酸化炭素が用いられる。二酸化炭素は、その物性から臨界圧力よりも高い圧力まで圧縮され、放熱器(103)において凝縮しない超臨界サイクルとして動作する。この超臨界サイクルでは放熱器(103)における冷媒温度が比較的高温となり、放熱器(103)において加熱される除湿対象空気(116)の温度も高温となる。これにより放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)の相対湿度が更に低下するので、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度の差が拡大し、吸放湿手段(119)の吸放湿量が更に増加することになる。 In this means, carbon dioxide is used as the refrigerant (117). Carbon dioxide is compressed to a pressure higher than the critical pressure due to its physical properties, and operates as a supercritical cycle that does not condense in the radiator (103). In this supercritical cycle, the refrigerant temperature in the radiator (103) is relatively high, and the temperature of the dehumidification target air (116) heated in the radiator (103) is also high. As a result, the relative humidity of the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release section (121) is further reduced, so that the difference in relative humidity with the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption section (120) is increased. Thus, the moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) is further increased.
本願発明は、かかる構成とすることにより以下に記載されるような効果を奏するものである。 By adopting such a configuration, the present invention has the following effects.
(イ)本願の第1の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿することによって、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度差を拡大し、循環経路(111)を設けない単純な構成で吸放湿手段(119)の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部(120)に、放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量と、吸放湿手段(119)の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。 (B) According to the dehumidifying device of the first invention of the present application, the dehumidifying target air (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then in the moisture releasing section (121). Humidification is performed by dehumidification of the moisture absorption / release means (119), then cooling is performed by heat absorption of the heat pump (118) in the heat absorber (105), and then moisture absorption of the moisture absorption / desorption means (119) is performed in the moisture absorption section (120) By dehumidifying, the relative humidity difference between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is expanded, and the circulation path (111 The moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) can be increased with a simple configuration without the provision of). Further, by supplying more air than the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release section (121) to the moisture absorption section (120), an air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119), and an absorption capacity. The imbalance with the air volume suitable for moisture release of the moisture release means (119) can be eliminated, and efficient dehumidification can be performed.
(ロ)また、本願の第2の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿することによって、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度差を拡大し、循環経路(111)を設けない単純な構成で吸放湿手段(119)の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部(120)に、吸熱器(105)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量とヒートポンプ(118)の吸熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。 (B) Further, according to the dehumidifying apparatus of the second invention of the present application, the dehumidifying target air (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then the dehumidifying section (121) ) By the moisture absorption and desorption means (119) by dehumidification, then by the heat absorber (105) by the heat absorption by the heat pump (118) and then by the moisture absorption section (120) by the moisture absorption and desorption means (119). By dehumidifying by moisture absorption, the relative humidity difference between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is expanded, and the circulation path The moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) can be increased with a simple configuration without providing (111). Furthermore, by supplying more air than the dehumidification target air (116) supplied to the heat absorber (105) to the moisture absorption part (120), an air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119) and a heat pump (118). ) Can be eliminated and an efficient dehumidification can be performed.
(ハ)また、本願の第3の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿することによって、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度差を拡大し、循環経路(111)を設けない単純な構成で吸放湿手段(119)の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部(120)に、放熱器(103)に供給される除湿対象空気(116)よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量とヒートポンプ(118)の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。 (C) Further, according to the dehumidifying device of the third invention of the present application, the dehumidifying target air (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then the dehumidifying section (121) ) By the moisture absorption and desorption means (119) by dehumidification, then by the heat absorber (105) by the heat absorption by the heat pump (118) and then by the moisture absorption section (120) by the moisture absorption and desorption means (119). By dehumidifying by moisture absorption, the relative humidity difference between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is expanded, and the circulation path The moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) can be increased with a simple configuration without providing (111). Further, by supplying more air than the dehumidification target air (116) supplied to the radiator (103) to the moisture absorption part (120), an air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119) and the heat pump (118). ) To eliminate the imbalance with the air volume suitable for heat dissipation, and perform efficient dehumidification.
(ニ)また、本願の第4の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気(116)を、放熱器(103)においてヒートポンプ(118)の放熱により加熱し、次に放湿部(121)において吸放湿手段(119)の放湿により加湿し、次に吸熱器(105)においてヒートポンプ(118)の吸熱により冷却し、次に吸湿部(120)において吸放湿手段(119)の吸湿により除湿することによって、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)と放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度差を拡大し、循環経路(111)を設けない単純な構成で吸放湿手段(119)の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部(120)に除湿補助空気(2)を供給することによって、吸放湿手段(119)の吸湿に適する風量と、ヒートポンプ(118)の吸放熱および吸放湿手段(119)の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。 (D) Further, according to the dehumidifying device of the fourth invention of the present application, the dehumidifying target air (116) is heated by the heat radiation of the heat pump (118) in the radiator (103), and then the moisture releasing section (121) ) By the moisture absorption and desorption means (119) by dehumidification, then by the heat absorber (105) by the heat absorption by the heat pump (118) and then by the moisture absorption section (120) by the moisture absorption and desorption means (119). By dehumidifying by moisture absorption, the relative humidity difference between the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption part (120) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release part (121) is expanded, and the circulation path The moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) can be increased with a simple configuration without providing (111). Further, by supplying the dehumidification auxiliary air (2) to the moisture absorption part (120), the air volume suitable for moisture absorption by the moisture absorption / release means (119), the heat dissipation / radiation of the heat pump (118), and the release / extraction of the moisture absorption / release means (119). Eliminating imbalance with the air volume suitable for moisture, it is possible to perform efficient dehumidification.
(ホ)また、本願の第5の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ニ)に記載した効果に加えて、除湿補助空気(2)の温度を、放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)よりも低温で、吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)よりも高温となるように構成することによって、除湿補助空気(2)を放湿部(121)における余熱の除去や吸湿部(120)での予熱に利用することができる。 (E) According to the dehumidifying device of the fifth invention of the present application, in addition to the effect described in (d) above, the temperature of the dehumidifying auxiliary air (2) is supplied to the moisture releasing section (121). The dehumidification auxiliary air (2) is removed from the dehumidifying part air (2) by being configured to be lower in temperature than the dehumidifying target air (116) and higher in temperature than the dehumidifying target air (116) supplied to the moisture absorption part (120). 121) and can be used for preheating in the moisture absorption section (120).
(ヘ)また、本願の第6の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ニ)または(ホ)に記載した効果に加えて、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の吸湿部(120)通過方向を同一方向となるように構成することによって、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)を同一方向から容易に吸熱器(105)に供給することができる。これにより単一の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。 (F) According to the dehumidifying device of the sixth invention of the present application, in addition to the effects described in (d) or (e) above, the moisture absorption of the dehumidifying target air (116) and the dehumidifying auxiliary air (2) By configuring the part (120) to pass in the same direction, the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) can be easily supplied to the heat absorber (105) from the same direction. Thereby, an apparatus configuration suitable for dehumidification using a single supply air can be easily realized.
(ト)また、本願の第7の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ニ)または(ホ)に記載した効果に加えて、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の吸湿部(120)通過方向を反対方向となるように構成することによって、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)を反対方向から容易に吸湿部(120)に供給することができる。これにより複数の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。 (G) According to the dehumidifying device of the seventh invention of the present application, in addition to the effects described in (d) or (e) above, the moisture absorption of the dehumidifying target air (116) and the dehumidifying auxiliary air (2) By configuring the part (120) to pass in the opposite direction, the dehumidification target air (116) and the dehumidification auxiliary air (2) can be easily supplied to the moisture absorption part (120) from the opposite direction. Thereby, an apparatus configuration suitable for dehumidification using a plurality of supply airs can be easily realized.
(チ)また、本願の第8の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ニ)、(ホ)、(ヘ)または(ト)に記載した効果に加えて、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)を単一の送風ファン(1)により供給する構成とすることによって、複数の送風ファンが不要となり装置を小型化することができる。 (H) Further, according to the dehumidifying device of the eighth invention of the present application, in addition to the effects described in (d), (e), (f) or (g), the dehumidifying target air (116) and By adopting a configuration in which the dehumidification auxiliary air (2) is supplied by a single blower fan (1), a plurality of blower fans becomes unnecessary, and the apparatus can be miniaturized.
(リ)また、本願の第9の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ニ)、(ホ)、(ヘ)または(ト)に記載した効果に加えて、除湿対象空気(116)を供給する除湿空気用ファン(12)と、除湿補助空気(2)を供給する補助空気用ファン(14)を備えた構成とすることによって、除湿対象空気(116)と除湿補助空気(2)の各々の風量制御を容易に行うことができる。 (I) Further, according to the dehumidifying device of the ninth invention of the present application, in addition to the effects described in (d), (e), (f) or (g), the dehumidifying target air (116) Dehumidification target air (116) and dehumidification auxiliary air (2) are configured by including a dehumidification air fan (12) to be supplied and an auxiliary air fan (14) to supply dehumidification auxiliary air (2). Each air volume control can be easily performed.
(ヌ)また、本願の第10の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ニ)、(ホ)、(ヘ)、(ト)、(チ)または(リ)に記載した効果に加えて、吸放湿手段(119)を、ハニカムローター(108)に担持された吸着剤(107)が、吸湿部(120)において除湿対象空気(116)から水分を吸着するとともに放湿部(121)において除湿対象空気(116)へ水分を脱着するようにハニカムローター(108)を配し、ハニカムローター(108)の回転により、吸湿部(120)における水分吸着と放湿部(121)における水分脱着を繰り返すように構成することによって、ハニカムローター(108)の回転という簡単な操作で、吸湿部(120)における吸着剤(107)の水分吸着と、放湿部(121)における吸着剤(107)の水分脱着を容易に繰り返すことができ、除湿装置を安価に構成することができる。 (Nu) Further, according to the dehumidifying device of the tenth invention of the present application, in addition to the effects described in the above (d), (e), (f), (g), (h) or (ri) The adsorbent (107) carried on the honeycomb rotor (108) adsorbs moisture from the dehumidification target air (116) in the moisture absorption part (120) and the moisture release part (121). The honeycomb rotor (108) is disposed so that moisture is desorbed to the dehumidifying target air (116) in this embodiment, and moisture adsorption in the moisture absorbing section (120) and moisture desorption in the moisture releasing section (121) are performed by the rotation of the honeycomb rotor (108). By repeating the above steps, the adsorption of the adsorbent (107) in the moisture absorption part (120) and the absorption in the moisture release part (121) can be performed by a simple operation of rotating the honeycomb rotor (108). Agent moisture desorption (107) can be easily repeated, can be constructed at low cost the dehumidifier.
(ル)また、本願の第11の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ヌ)に記載した効果に加えて、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)の順に接触を繰り返すように構成することによって、吸着剤(107)が保有する放熱器(103)の余熱を除湿補助空気(2)により除去し、吸湿部(120)における除湿対象空気(116)からの水分吸着量を増加させることができる。 (L) Further, according to the dehumidifying device of the eleventh invention of the present application, in addition to the effect described in (N) above, the adsorbent (107) is caused to dissipate the radiator (108) by the rotation of the honeycomb rotor (108). 103), the dehumidification target air (116) heated by (103), the dehumidification auxiliary air (2), and the dehumidification target air (116) cooled by the heat absorber (105) are repeatedly contacted in this order. 107) can remove the residual heat of the radiator (103) by the dehumidification auxiliary air (2), and can increase the amount of moisture adsorbed from the dehumidification target air (116) in the moisture absorption section (120).
(ヲ)また、本願の第12の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ヌ)に記載した効果に加えて、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)の順に接触を繰り返すように構成することによって、吸着剤(107)を除湿補助空気(2)によって予熱してから放湿部(121)に移動させ、放湿部(121)における除湿対象空気(116)への水分脱着量を増加させることができる。 (W) Further, according to the dehumidifying device of the twelfth invention of the present application, in addition to the effect described in (N) above, the adsorbent (107) is caused to dissipate the radiator (108) by the rotation of the honeycomb rotor (108). 103), the dehumidification target air (116) heated by the heat absorber (105), the dehumidification target air (116) cooled by the heat absorber (105), and the dehumidification auxiliary air (2) are repeatedly contacted in this order. 107) can be preheated by the dehumidification auxiliary air (2) and then moved to the moisture release section (121) to increase the amount of moisture desorbed to the dehumidification target air (116) in the moisture release section (121).
(ワ)また、本願の第13の発明にかかる除湿装置によれば、上記(ヌ)に記載した効果に加えて、ハニカムローター(108)の回転によって、吸着剤(107)が、放熱器(103)で加熱された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)、吸熱器(105)で冷却された除湿対象空気(116)、除湿補助空気(2)の順に接触を繰り返すように構成することによって、吸着剤(107)が保有する放熱器(103)の余熱を除湿補助空気(2)により除去するとともに、吸着剤(107)を除湿補助空気(2)によって予熱してから放湿部(121)に移動させ、吸湿部(120)における除湿対象空気(116)からの水分吸着量と放湿部(121)における除湿対象空気(116)への水分脱着量を増加させることができる。 (W) Further, according to the dehumidifying device of the thirteenth invention of the present application, in addition to the effect described in (N) above, the adsorbent (107) is caused to dissipate the radiator (108) by the rotation of the honeycomb rotor (108). 103) The dehumidification target air (116) heated by 103), the dehumidification auxiliary air (2), the dehumidification target air (116) cooled by the heat absorber (105), and the dehumidification auxiliary air (2) in this order are repeated. As a result, residual heat of the radiator (103) held by the adsorbent (107) is removed by the dehumidification auxiliary air (2), and the adsorbent (107) is preheated by the dehumidification auxiliary air (2) and then dehumidified. The moisture adsorption amount from the dehumidification target air (116) in the moisture absorption portion (120) and the moisture desorption amount to the dehumidification target air (116) in the moisture release portion (121) can be increased.
(カ)また、本願の第14の発明にかかる除湿装置によれば、上記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)、(ホ)、(ヘ)、(ト)、(チ)、(リ)、(ヌ)、(ル)、(ヲ)または(ワ)に記載した効果に加えて、冷媒(117)が放熱器(103)において超臨界圧力にて放熱を行う構成とすることによって、放熱器(103)において除湿対象空気(116)を更に高温に加熱し、放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)と吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段(119)の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。 (F) Further, according to the dehumidifying device of the fourteenth invention of the present application, (i), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (ch) ), (Li), (nu), (le), (wo) or (wa), in addition to the configuration in which the refrigerant (117) radiates heat at supercritical pressure in the radiator (103). Thus, the dehumidification target air (116) is further heated to a high temperature in the radiator (103), and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release unit (121) and the dehumidification supplied to the moisture absorption unit (120). The relative humidity difference from the target air (116) can be increased. As a result, the moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) can be increased to perform more efficient dehumidification.
(ヨ)また、本願の第15の発明にかかる除湿装置によれば、上記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)、(ホ)、(ヘ)、(ト)、(チ)、(リ)、(ヌ)、(ル)、(ヲ)、(ワ)または(カ)に記載した効果に加えて、冷媒(117)として二酸化炭素を用いる構成とすることによって、放熱器(103)において除湿対象空気(116)を更に高温に加熱し、放湿部(121)に供給される除湿対象空気(116)と吸湿部(120)に供給される除湿対象空気(116)との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段(119)の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。 (Yo) According to the dehumidifying device of the fifteenth aspect of the present invention, the above (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (C) ), (Li), (Nu), (Le), (Wo), (Wa) or (F), in addition to the effect described in (F), a radiator using carbon dioxide as the refrigerant (117) In (103), the dehumidification target air (116) is heated to a higher temperature, and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture release unit (121) and the dehumidification target air (116) supplied to the moisture absorption unit (120) The relative humidity difference can be enlarged. As a result, the moisture absorption / release amount of the moisture absorption / release means (119) can be increased to perform more efficient dehumidification.
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。 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.
(実施の形態1)
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に示すように、除湿装置の本体101内に、圧縮機102、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105を配管接続した冷媒回路106と、供給空気から吸湿する吸湿部120および供給空気に対して放湿する放湿部121を有する吸放湿手段119を設け、冷媒回路106内に冷媒117を充填している。また、本体101には吸込口112と吹出口113を開口し、送風ファン1の運転によって、吸込口112から除湿対象空気116と除湿補助空気2を本体101内に供給する構成としている。そして、本体101内に供給された除湿対象空気116が、放熱器103、放湿部121、吸熱器105、吸湿部120の順に供給されて吹出口113より本体101外部に流出し、また、除湿補助空気2が、除湿対象空気116と同一方向から吸湿部120に供給されて除湿対象空気116とともに吹出口113より本体101外部に流出するように風路を形成している。そして、圧縮機102により冷媒117を圧縮することによって、冷媒117が、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105の順に冷媒回路106内を循環し、放熱器103に供給される除湿対象空気116に対して放熱するとともに吸熱器105に供給される除湿対象空気116から吸熱することによってヒートポンプ118を作動させる構成となっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a dehumidifier according to
図2は、吸放湿手段119の詳細構成を示した図である。吸放湿手段119は、吸着剤107が担持された軸方向に通風可能な円筒状のハニカムローター108を備えており、このハニカムローター108を回動自在に回転軸3で支持している。そして、ハニカムローター108の外周にギア4を形成し、このギア4と回転駆動する駆動モーター5の歯車部6にベルト7を巻装している。また、吸湿部120に供給される除湿対象空気116および除湿補助空気2と放湿部121に供給される除湿対象空気116の相互流通を抑制するように風路を仕切っており、駆動モーター5を駆動するとベルト7を介してギア4に駆動力が伝達してハニカムローター108が回転することになる。このハニカムローター108の回転によって吸着剤107は、放湿部121に供給される除湿対象空気116、吸湿部120に供給される除湿補助空気2、吸湿部120に供給される除湿対象空気116の順に接触を繰り返すことになる。この吸着剤107は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有しているので、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着剤107の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。ここで、放湿部121で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、放熱器103において冷媒117の放熱により加熱された高温かつ低い相対湿度の空気であり、吸湿部120で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、吸熱器105において冷媒117の吸熱により冷却された低温かつ高い相対湿度の空気であるので、この相対湿度の差によって、吸着剤107の吸脱着作用が為されて吸放湿手段119が作動することになる。また、吸湿部120で吸着剤107と接触する除湿補助空気2は、除湿装置周囲の空気であり、放湿部121に供給される除湿対象空気116より低温で吸湿部120に供給される除湿対象空気116より高温であるので、吸着剤107が、放熱器103の余熱を除湿補助空気2によって除去された後に吸湿部120に供給される低温の除湿対象空気116と接触するので吸着剤107の水分吸着量が増加することになる。次に除湿装置の動作を説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the moisture absorption / release means 119. The moisture absorbing / releasing
図3は、図1に示した除湿装置の冷媒117の状態変化を示すモリエル線図(圧力−エンタルピ線図)である。図3に示した点A、点B、点C、点Dを矢符で結んだサイクルは、冷媒回路106内を循環する冷媒117の状態変化を示しており、冷媒117は圧縮機102において圧縮されることにより圧力とエンタルピが上昇して点Aから点Bの状態変化を行い、放熱器103において供給される除湿対象空気116に対して放熱することによりエンタルピが減少して点Bから点Cの状態となる。次に膨張機構104において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Cから点Dの状態変化を行い、吸熱器105において供給される除湿対象空気116から吸熱することによりエンタルピが増加して点Dから点Aの状態に戻る。このような冷媒117の状態変化により、吸熱器105において吸熱し、放熱器103において放熱するヒートポンプ118が動作し、この時、点Bと点Cのエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が放熱器103における放熱量、点Aと点D(点C)のエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が吸熱器105における吸熱量となり、放熱量と吸熱量の差、即ち点Bと点Aのエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が圧縮機102の圧縮仕事量になる。
FIG. 3 is a Mollier diagram (pressure-enthalpy diagram) showing a change in state of the refrigerant 117 of the dehumidifier shown in FIG. A cycle in which points A, B, C, and D shown in FIG. 3 are connected by arrows indicates a change in state of the refrigerant 117 circulating in the
図4は、図1に示した除湿装置における除湿対象空気116および除湿補助空気2の状態変化を示す湿り空気線図である。図4に示した湿り空気線図において、まず、点aの状態の除湿対象空気116が放熱器103に供給され、冷媒117の放熱により加熱されて点bの状態となる。点bの状態となった除湿対象空気116は、次に放湿部121に供給されてハニカムローター108に担持された吸着剤107が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下して点cの状態となる。点cの状態となった除湿対象空気116は、次に吸熱器105に供給され、冷媒117の吸熱により露点温度以下まで冷却されて点dの飽和状態となる。この時に飽和した水分は凝縮水としてタンク122に回収される。点dの飽和状態となった除湿対象空気116は次に吸湿部120に供給され、吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿されて湿度が低下するとともに温度が上昇し、点eの状態の乾燥空気となる。一方、点aの状態の除湿補助空気2は、吸湿部120に供給されて吸着剤107が保有する放熱器103の余熱を除去するとともに吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿され、温度が上昇するとともに湿度が低下して点fの乾燥空気となる。点eの状態となった除湿対象空気116と点fの状態となった除湿補助空気2は、ともに送風ファン1に吸引されて装置外部に排出される。以上の除湿対象空気116および除湿補助空気2の状態変化において、吸熱器105において回収される凝縮水の量は、点cと点dの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となり、放湿部121における放湿量は、点bと点cの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となる。また、吸湿部120における吸湿量は、点dと点eの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値と点aと点fの絶対湿度差に除湿補助空気2の重量換算風量を乗じた値との加算値となる。
FIG. 4 is a moist air diagram showing changes in the state of the
以上の動作において、理想状態では、放湿部121の出口空気状態を示す点cは、吸湿部120の入口空気状態を示す点dと同一の相対湿度である点c’に近づき、吸湿部120の出口空気状態を示す点eおよび点fは、放湿部121の入口空気状態を示す点bと同一の相対湿度である点e’および点f’に近づく。したがって点dの相対湿度を上昇させ、点bの相対湿度を低下させること、即ち、点dで示した吸湿部120への供給空気と点bで示した放湿部121への供給空気との相対湿度差を拡大することが吸放湿量を高めることになり、結果的に除湿効率が向上することになるのである。また、点aと点bのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が放熱器103における放熱量、点cと点dのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が吸熱器105における吸熱量となり、この放熱器103における放熱量および吸熱器105における吸熱量は、図3の冷媒117の状態変化から得られる放熱量および吸熱量と等しくなる。従って、除湿対象空気116のみでは不足する吸放湿手段119の吸湿量を除湿補助空気2が補うことによって、除湿対象空気116の風量を放熱器103における放熱、放湿部121における放湿、吸熱器105における吸熱の各過程における最適な値に設定することができるのである。
In the above operation, in the ideal state, the point c indicating the outlet air state of the
以上、説明した構成および動作により、本実施形態の除湿装置は以下の効果を奏するものである。 As described above, with the configuration and operation described above, the dehumidifier of this embodiment has the following effects.
除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放湿部121に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量と、吸放湿手段119の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
The air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、吸熱器105に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の吸熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放熱器103に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に除湿補助空気2を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量と、ヒートポンプ118の吸放熱および吸放湿手段119の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿補助空気2の温度を、放湿部121に供給される除湿対象空気116よりも低温で、吸湿部120に供給される除湿対象空気116よりも高温となるように構成することによって、除湿補助空気2を放湿部121における余熱の除去や吸湿部120での予熱に利用することができる。
In addition, by configuring the temperature of the dehumidification
また、除湿対象空気116と除湿補助空気2の吸湿部120通過方向を同一方向となるように構成することによって、除湿対象空気116と除湿補助空気2を同一方向から容易に吸湿部120に供給することができる。これにより単一の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。
Further, by configuring the
また、除湿対象空気116と除湿補助空気2を単一の送風ファン1により供給する構成とすることによって、複数の送風ファンが不要となり装置を小型化することができる。
Moreover, by setting it as the structure which supplies the
また、吸放湿手段119を、ハニカムローター108に担持された吸着剤107が、吸湿部120において除湿対象空気116から水分を吸着するとともに放湿部121において除湿対象空気116へ水分を脱着するようにハニカムローター108を配し、ハニカムローター108の回転により、吸湿部120における水分吸着と放湿部121における水分脱着を繰り返すように構成することによって、ハニカムローター108の回転という簡単な操作で、吸湿部120における吸着剤107の水分吸着と、放湿部121における吸着剤107の水分脱着を容易に繰り返すことができ、除湿装置を安価に構成することができる。
Further, in the moisture absorbing / releasing
また、ハニカムローター108の回転によって、吸着剤107が、放熱器103で加熱された除湿対象空気116、除湿補助空気2、吸熱器105で冷却された除湿対象空気116の順に接触を繰り返すように構成することによって、吸着剤107が保有する放熱器103の余熱を除湿補助空気2により除去し、吸湿部120における除湿対象空気116からの水分吸着量を増加させることができる。
Further, the adsorbent 107 repeats contact in the order of the
なお、本実施形態のハニカムローター108に担持する吸着剤107としては、吸湿性があってハニカムローター108に担持でき、さらに水分脱着のためにある程度の耐熱性がある物質であれば良く、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機質の吸着型吸湿剤、有機高分子電解質(イオン交換樹脂)などの吸湿剤、塩化リチウムなどの吸収型吸湿剤等を用いることができる。さらに吸着剤107は1種類に限るものではなく、上述した吸着剤107の2種類以上を組み合わせて用いても良い。
The adsorbent 107 supported on the
また、本実施形態の冷媒回路106に充填する冷媒117としては、HCFC系冷媒(分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む)、HFC系冷媒(分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む)、炭化水素、二酸化炭素等を用いることができる。
Further, as the refrigerant 117 filled in the
(実施の形態2)
図5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5に示すように、除湿装置の本体101内に、圧縮機102、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105を配管接続した冷媒回路106と、供給空気から吸湿する吸湿部120および供給空気に対して放湿する放湿部121を有する吸放湿手段119を設け、冷媒回路106内に冷媒117を充填している。また、本体101に除湿空気用吸込口8、除湿空気用吹出口9、補助空気用吸込口10および補助空気用吹出口11を開口し、除湿空気用ファン12の運転によって、除湿空気用吸込口8から除湿対象空気116として非除湿対象空間13の空気を本体101内に供給するとともに、補助空気用ファン14の運転によって除湿補助空気2として除湿対象空間15の空気を本体101内に供給する構成としている。そして、本体101内に供給された除湿対象空気116が、放熱器103、放湿部121、吸熱器105、吸湿部120の順に供給されて、除湿空気用吹出口9より除湿対象空間15に供給され、また、除湿補助空気2が、除湿対象空気116と反対方向から吸湿部120に供給されて補助空気用吹出口11より除湿対象空間15に供給されるように本体101内に風路を形成している。そして、圧縮機102により冷媒117を圧縮することによって、冷媒117が、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105の順に冷媒回路106内を循環し、放熱器103に供給される除湿対象空気116に対して放熱するとともに吸熱器105に供給される除湿対象空気116から吸熱することによってヒートポンプ118を作動させる構成となっている。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a dehumidifying apparatus according to
図6は、吸放湿手段119の詳細構成を示した図である。吸放湿手段119は、吸着剤107が担持された軸方向に通風可能な円筒状のハニカムローター108を備えており、このハニカムローター108を回動自在に回転軸3で支持している。そして、ハニカムローター108の外周にギア4を形成し、このギア4と回転駆動する駆動モーター5の歯車部6にベルト7を巻装している。また、吸湿部120に供給される除湿対象空気116および除湿補助空気2と放湿部121に供給される除湿対象空気116の相互流通を抑制するように風路を仕切っており、駆動モーター5を駆動するとベルト7を介してギア4に駆動力が伝達してハニカムローター108が回転することになる。このハニカムローター108の回転によって吸着剤107は、放湿部121に供給される除湿対象空気116、吸湿部120に供給される除湿対象空気116、吸湿部120に供給される除湿補助空気2の順に接触を繰り返すことになる。この吸着剤107は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有しているので、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着剤107の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。ここで、放湿部121で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、放熱器103において冷媒117の放熱により加熱された高温かつ低い相対湿度の空気であり、吸湿部120で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、吸熱器105において冷媒117の吸熱により冷却された低温かつ高い相対湿度の空気であるので、この相対湿度の差によって、吸着剤107の吸脱着作用が為されて吸放湿手段119が作動することになる。また、吸湿部120で吸着剤107と接触する除湿補助空気2は、除湿装置周囲の空気であり、放湿部121に供給される除湿対象空気116より低温で吸湿部120に供給される除湿対象空気116より高温であるので、吸着剤107が除湿補助空気2によって予熱されてから放湿部121に移動して、放湿部121における除湿対象空気116への水分脱着量が増加することになる。次に除湿装置の動作を説明する。
FIG. 6 is a diagram showing a detailed configuration of the moisture absorption / release means 119. The moisture absorbing / releasing
図7は、図5に示した除湿装置の冷媒117の状態変化を示すモリエル線図(圧力−エンタルピ線図)である。図7に示した点A、点B、点C、点Dを矢符で結んだサイクルは、冷媒回路106内を循環する冷媒117の状態変化を示しており、冷媒117は圧縮機102において圧縮されることにより圧力とエンタルピが上昇して点Aから点Bの状態変化を行い、放熱器103において供給される除湿対象空気116に対して放熱することによりエンタルピが減少して点Bから点Cの状態となる。次に膨張機構104において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Cから点Dの状態変化を行い、吸熱器105において供給される除湿対象空気116から吸熱することによりエンタルピが増加して点Dから点Aの状態に戻る。このような冷媒117の状態変化により、吸熱器105において吸熱し、放熱器103において放熱するヒートポンプ118が動作し、この時、点Bと点Cのエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が放熱器103における放熱量、点Aと点D(点C)のエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が吸熱器105における吸熱量となり、放熱量と吸熱量の差、即ち点Bと点Aのエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が圧縮機102の圧縮仕事量になる。
FIG. 7 is a Mollier diagram (pressure-enthalpy diagram) showing a change in state of the refrigerant 117 of the dehumidifier shown in FIG. A cycle in which points A, B, C, and D shown in FIG. 7 are connected by arrows indicates a change in state of the refrigerant 117 circulating in the
図8は、図5に示した除湿装置における除湿対象空気116および除湿補助空気2の状態変化を示す湿り空気線図である。図8に示した湿り空気線図において、まず、非除湿空間13の空気である点aの状態の除湿対象空気116が放熱器103に供給され、冷媒117の放熱により加熱されて点bの状態となる。点bの状態となった除湿対象空気116は、次に放湿部121に供給されてハニカムローター108に担持された吸着剤107が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下して点cの状態となる。点cの状態となった除湿対象空気116は、次に吸熱器105に供給され、冷媒117の吸熱により露点温度以下まで冷却されて点dの飽和状態となる。この時に飽和した水分は凝縮水としてタンク122に回収される。点dの飽和状態となった除湿対象空気116は次に吸湿部120に供給され、吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿されて湿度が低下するとともに温度が上昇し、点eの状態の乾燥空気となる。一方、除湿対象空間15の空気である点fの状態の除湿補助空気2は、吸湿部120に供給されて除湿対象空気116により冷却された吸着剤107を予熱するとともに吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿され、湿度が低下して点gの乾燥空気となる。点eの状態となった除湿対象空気116と点gの状態となった除湿補助空気2は、ともに除湿対象空間15に排出される。以上の除湿対象空気116および除湿補助空気2の状態変化において、吸熱器105において回収される凝縮水の量は、点cと点dの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となり、放湿部121における放湿量は、点bと点cの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となる。また、吸湿部120における吸湿量は、点dと点eの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値と点fと点gの絶対湿度差に除湿補助空気2の重量換算風量を乗じた値との加算値となる。
FIG. 8 is a moist air diagram showing changes in the state of the
以上の動作において、理想状態では、放湿部121の出口空気状態を示す点cは、吸湿部120の入口空気状態を示す点dと同一の相対湿度である点c’に近づき、吸湿部120の出口空気状態を示す点eおよび点gは、放湿部121の入口空気状態を示す点bと同一の相対湿度である点e’および点g’に近づく。したがって点dの相対湿度を上昇させ、点bの相対湿度を低下させること、即ち、点dで示した吸湿部120への供給空気と点bで示した放湿部121への供給空気との相対湿度差を拡大することが吸放湿量を高めることになり、結果的に除湿効率が向上することになるのである。また、点aと点bのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が放熱器103における放熱量、点cと点dのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が吸熱器105における吸熱量となり、この放熱器103における放熱量および吸熱器105における吸熱量は、図7の冷媒117の状態変化から得られる放熱量および吸熱量と等しくなる。従って、除湿対象空気116のみでは不足する吸放湿手段119の吸湿量を除湿補助空気2が補うことによって、除湿対象空気116の風量を放熱器103における放熱、放湿部121における放湿、吸熱器105における吸熱の各過程における最適な値に設定することができるのである。
In the above operation, in the ideal state, the point c indicating the outlet air state of the
以上、説明した構成および動作により、本実施形態の除湿装置は以下の効果を奏するものである。 As described above, with the configuration and operation described above, the dehumidifier of this embodiment has the following effects.
除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放湿部121に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量と、吸放湿手段119の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
The air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、吸熱器105に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の吸熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放熱器103に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に除湿補助空気2を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量と、ヒートポンプ118の吸放熱および吸放湿手段119の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿補助空気2の温度を、放湿部121に供給される除湿対象空気116よりも低温で、吸湿部120に供給される除湿対象空気116よりも高温となるように構成することによって、除湿補助空気2を放湿部121における余熱の除去や吸湿部120での予熱に利用することができる。
In addition, by configuring the temperature of the dehumidification
また、除湿対象空気116と除湿補助空気2の吸湿部120通過方向を反対方向となるように構成することによって、除湿対象空気116と除湿補助空気2を反対方向から容易に吸湿部120に供給することができる。これにより複数の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。
In addition, by configuring the
また、除湿対象空気116を供給する除湿空気用ファン12と、除湿補助空気2を供給する補助空気用ファン14を備えた構成とすることによって、除湿対象空気116と除湿補助空気2の各々の風量制御を容易に行うことができる。
Further, by providing the
また、吸放湿手段119を、ハニカムローター108に担持された吸着剤107が、吸湿部120において除湿対象空気116から水分を吸着するとともに放湿部121において除湿対象空気116へ水分を脱着するようにハニカムローター108を配し、ハニカムローター108の回転により、吸湿部120における水分吸着と放湿部121における水分脱着を繰り返すように構成することによって、ハニカムローター108の回転という簡単な操作で、吸湿部120における吸着剤107の水分吸着と、放湿部121における吸着剤107の水分脱着を容易に繰り返すことができ、除湿装置を安価に構成することができる。
Further, in the moisture absorbing / releasing
また、ハニカムローター108の回転によって、吸着剤107が、放熱器103で加熱された除湿対象空気116、吸熱器105で冷却された除湿対象空気116、除湿補助空気2の順に接触を繰り返すように構成することによって、吸着剤107を除湿補助空気2によって予熱してから放湿部121に移動させ、放湿部121における除湿対象空気116への水分脱着量を増加させることができる。
Further, the adsorbent 107 repeats contact in the order of the
なお、本実施形態のハニカムローター108に担持する吸着剤107としては、吸湿性があってハニカムローター108に担持でき、さらに水分脱着のためにある程度の耐熱性がある物質であれば良く、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機質の吸着型吸湿剤、有機高分子電解質(イオン交換樹脂)などの吸湿剤、塩化リチウムなどの吸収型吸湿剤等を用いることができる。さらに吸着剤107は1種類に限るものではなく、上述した吸着剤107の2種類以上を組み合わせて用いても良い。
The adsorbent 107 supported on the
また、本実施形態の冷媒回路106に充填する冷媒117としては、HCFC系冷媒(分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む)、HFC系冷媒(分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む)、炭化水素、二酸化炭素等を用いることができる。
Further, as the refrigerant 117 filled in the
また、本実施形態では、除湿対象空気116として非除湿対象空間13の空気、除湿補助空気2として除湿対象空間15の空気を用いる構成としたが、何れの空気を用いるかは、使用用途によるものであり、用途に応じて、除湿対象空気116として除湿対象空間15の空気、除湿補助空気2として非除湿対象空間13の空気を用いる構成としても良く、また、除湿対象空気116と除湿補助空気2の両方に非除湿対象空間13の空気もしく除湿対象空間15の空気を用いる構成としても良い。
In the present embodiment, the air in the
(実施の形態3)
図9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9に示すように、除湿装置の本体101内に、圧縮機102、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105を配管接続した冷媒回路106と、供給空気から吸湿する吸湿部120および供給空気に対して放湿する放湿部121を有する吸放湿手段119を設け、冷媒回路106内に冷媒117を充填している。また、本体101には除湿空気用吸込口8、補助空気用吸込口10と吹出口113を開口し、送風ファン1の運転によって、除湿空気用吸込口8から除湿対象空気116を本体101内に供給するとともに補助空気用吸込口10から除湿補助空気2を本体101内に供給する構成としている。そして、本体101内に供給された除湿対象空気116が、放熱器103、放湿部121、吸熱器105、吸湿部120に順に供給されて吹出口113より本体101外部に流出し、また、除湿補助空気2が、除湿対象空気116と同一方向から吸湿部120に供給されて除湿対象空気116とともに吹出口113より本体101外部に流出するように風路を形成している。そして、圧縮機102により冷媒117を圧縮することによって、冷媒117が、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105の順に冷媒回路106内を循環し、放熱器103に供給される除湿対象空気116に対して放熱するとともに吸熱器105に供給される除湿対象空気116から吸熱することによってヒートポンプ118を作動させる構成となっている。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of a dehumidifier according to
図10は、吸放湿手段119の詳細構成を示した図である。吸放湿手段119は、吸着剤107が担持された軸方向に通風可能な円筒状のハニカムローター108を備えており、このハニカムローター108を回動自在に回転軸3で支持している。そして、ハニカムローター108の外周にギア4を形成し、このギア4と回転駆動する駆動モーター5の歯車部6にベルト7を巻装している。また、吸湿部120に供給される除湿対象空気116および除湿補助空気2と放湿部121に供給される除湿対象空気116の相互流通を抑制するように風路を仕切っており、駆動モーター5を駆動するとベルト7を介してギア4に駆動力が伝達してハニカムローター108が回転することになる。このハニカムローター108の回転によって吸着剤107は、放湿部121に供給される除湿対象空気116、吸湿部120に供給される除湿補助空気2、吸湿部120に供給される除湿対象空気116、吸湿部120に供給される除湿補助空気2の順に接触を繰り返すことになる。この吸着剤107は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有しているので、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着剤107の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。ここで、放湿部121で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、放熱器103において冷媒117の放熱により加熱された高温かつ低い相対湿度の空気であり、吸湿部120で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、吸熱器105において冷媒117の吸熱により冷却された低温かつ高い相対湿度の空気であるので、この相対湿度の差によって、吸着剤107の吸脱着作用が為されて吸放湿手段119が作動することになる。また、吸湿部120で吸着剤107と接触する除湿補助空気2は、除湿装置周囲の空気であり、放湿部121に供給される除湿対象空気116より低温で吸湿部120に供給される除湿対象空気116より高温であるので、吸着剤107が除湿補助空気2によって予熱されてから放湿部121に移動することとなり、放湿部121における除湿対象空気116への水分脱着量が増加するとともに、吸着剤107が保有する放熱器103の余熱を除湿補助空気2によって除去された後に、吸湿部120において吸着剤107が低温の除湿対象空気116と接触するので吸着剤107の水分吸着量が増加することになる。次に除湿装置の動作を説明する。
FIG. 10 is a diagram showing a detailed configuration of the moisture absorption / release means 119. The moisture absorbing / releasing
図11は、図9に示した除湿装置の冷媒117の状態変化を示すモリエル線図(圧力−エンタルピ線図)である。図11に示した点A、点B、点C、点Dを矢符で結んだサイクルは、冷媒回路106内を循環する冷媒117の状態変化を示しており、冷媒117は圧縮機102において圧縮されることにより圧力とエンタルピが上昇して点Aから点Bの状態変化を行い、放熱器103において供給される除湿対象空気116に対して放熱することによりエンタルピが減少して点Bから点Cの状態となる。次に膨張機構104において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Cから点Dの状態変化を行い、吸熱器105において供給される除湿対象空気116から吸熱することによりエンタルピが増加して点Dから点Aの状態に戻る。このような冷媒117の状態変化により、吸熱器105において吸熱し、放熱器103において放熱するヒートポンプ118が動作し、この時、点Bと点Cのエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が放熱器103における放熱量、点Aと点D(点C)のエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が吸熱器105における吸熱量となり、放熱量と吸熱量の差、即ち点Bと点Aのエンタルピ差に冷媒117の循環量を乗じた値が圧縮機102の圧縮仕事量になる。
FIG. 11 is a Mollier diagram (pressure-enthalpy diagram) showing a change in the state of the refrigerant 117 of the dehumidifier shown in FIG. A cycle in which points A, B, C, and D shown in FIG. 11 are connected by arrows indicates a change in state of the refrigerant 117 circulating in the
図12は、図9に示した除湿装置における除湿対象空気116および除湿補助空気2の状態変化を示す湿り空気線図である。図12に示した湿り空気線図において、まず、点aの状態の除湿対象空気116が放熱器103に供給され、冷媒117の放熱により加熱されて点bの状態となる。点bの状態となった除湿対象空気116は、次に放湿部121に供給されてハニカムローター108に担持された吸着剤107が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下して点cの状態となる。点cの状態となった除湿対象空気116は、次に吸熱器105に供給され、冷媒117の吸熱により露点温度以下まで冷却されて点dの飽和状態となる。この時に飽和した水分は凝縮水としてタンク122に回収される。点dの飽和状態となった除湿対象空気116は次に吸湿部120に供給され、吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿されて湿度が低下するとともに温度が上昇し、点eの状態の乾燥空気となる。一方、点a状態の除湿補助空気2は、ハニカムローター108の回転方向において放湿部121の前段に位置する吸湿部120および放湿部121の後段に位置する吸湿部120に各々供給され、放湿部121の回転方向前段に位置する吸湿部120に供給された除湿補助空気2は、除湿対象空気116により冷却された吸着剤107を予熱するとともに吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿され、湿度が低下して点fの状態の乾燥空気となる。また、放湿部121の回転方向後段に位置する吸湿部120に供給された除湿補助空気2は、吸着剤107が保有する放熱器103の余熱を除去するとともに吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿され、温度が上昇するとともに湿度が低下して点fの状態の乾燥空気となる。点eの状態となった除湿対象空気116と点fおよび点gの状態となった除湿補助空気2は、ともに送風ファン1に吸引されて装置外部に排出される。以上の除湿対象空気116および除湿補助空気2の状態変化において、吸熱器105において回収される凝縮水の量は、点cと点dの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となり、放湿部121における放湿量は、点bと点cの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となる。また、吸湿部120における吸湿量は、点dと点eの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値と、点aと点fの絶対湿度差に放湿部の回転方向前段に位置する吸湿部120に供給される除湿補助空気2の重量換算風量を乗じた値と、点aと点gの絶対湿度差に放湿部の回転方向後段に位置する吸湿部120に供給される除湿補助空気2の重量換算風量を乗じた値との加算値となる。
FIG. 12 is a moist air diagram showing changes in the state of the
以上の動作において、理想状態では、点cで示される放湿部121出口の空気状態は、吸湿部120の入口空気状態を示す点dと同一の相対湿度である点c’に近づき、吸湿部120の出口空気状態を示す点e、点f、点gは、放湿部121の入口空気状態を示す点bと同一の相対湿度である点e’、点f’、点g’に各々近づく。したがって点dの相対湿度を上昇させ、点bの相対湿度を低下させること、即ち、点dで示した吸湿部120への供給空気と点bで示した放湿部121への供給空気との相対湿度差を拡大することが吸放湿量を高めることになり、結果的に除湿効率が向上することになるのである。また、点aと点bのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が放熱器103における放熱量、点cと点dのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が吸熱器105における吸熱量となり、この放熱器103における放熱量および吸熱器105における吸熱量は、図11の冷媒117の状態変化から得られる放熱量および吸熱量と等しくなる。従って、除湿対象空気116のみでは不足する吸放湿手段119の吸湿量を除湿補助空気2が補うことによって、除湿対象空気116の風量を放熱器103における放熱、放湿部121における放湿、吸熱器105における吸熱の各過程における最適な値に設定することができるのである。
In the above operation, in the ideal state, the air state at the outlet of the
以上、説明した構成および動作により、本実施形態の除湿装置は以下の効果を奏するものである。 As described above, with the configuration and operation described above, the dehumidifier of this embodiment has the following effects.
除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放湿部121に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量と、吸放湿手段119の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
The air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、吸熱器105に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の吸熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放熱器103に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に除湿補助空気2を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量と、ヒートポンプ118の吸放熱および吸放湿手段119の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿補助空気2の温度を、放湿部121に供給される除湿対象空気116よりも低温で、吸湿部120に供給される除湿対象空気116よりも高温となるように構成することによって、除湿補助空気2を放湿部121における余熱の除去や吸湿部120での予熱に利用することができる。
In addition, by configuring the temperature of the dehumidification
また、除湿対象空気116と除湿補助空気2を単一の送風ファン1により供給する構成とすることによって、複数の送風ファンが不要となり装置を小型化することができる。
Moreover, by setting it as the structure which supplies the
また、吸放湿手段119を、ハニカムローター108に担持された吸着剤107が、吸湿部120において除湿対象空気116から水分を吸着するとともに放湿部121において除湿対象空気116へ水分を脱着するようにハニカムローター108を配し、ハニカムローター108の回転により、吸湿部120における水分吸着と放湿部121における水分脱着を繰り返すように構成することによって、ハニカムローター108の回転という簡単な操作で、吸湿部120における吸着剤107の水分吸着と、放湿部121における吸着剤107の水分脱着を容易に繰り返すことができ、除湿装置を安価に構成することができる。
Further, in the moisture absorbing / releasing
また、ハニカムローター108の回転によって、吸着剤107が、放熱器103で加熱された除湿対象空気116、除湿補助空気2、吸熱器105で冷却された除湿対象空気116、除湿補助空気2の順に接触を繰り返すように構成することによって、吸着剤107が保有する放熱器103の余熱を除湿補助空気2によって除去するとともに、吸着剤107を除湿補助空気2によって予熱してから放湿部121に移動させ、吸湿部120における除湿対象空気116からの水分吸着量と放湿部121における除湿対象空気116への水分脱着量を増加させることができる。
Further, due to the rotation of the
なお、本実施形態のハニカムローター108に担持する吸着剤107としては、吸湿性があってハニカムローター108に担持でき、さらに水分脱着のためにある程度の耐熱性がある物質であれば良く、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機質の吸着型吸湿剤、有機高分子電解質(イオン交換樹脂)などの吸湿剤、塩化リチウムなどの吸収型吸湿剤等を用いることができる。さらに吸着剤107は1種類に限るものではなく、上述した吸着剤107の2種類以上を組み合わせて用いても良い。
The adsorbent 107 supported on the
また、本実施形態の冷媒回路106に充填する冷媒117としては、HCFC系冷媒(分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む)、HFC系冷媒(分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む)、炭化水素、二酸化炭素等を用いることができる。
Further, as the refrigerant 117 filled in the
(実施の形態4)
図13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13に示すように、除湿装置の本体101内に、圧縮機102、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105を配管接続した冷媒回路106と、供給空気から吸湿する吸湿部120および供給空気に対して放湿する放湿部121を有する吸放湿手段119を設け、冷媒回路106内に冷媒117として二酸化炭素を充填している。また、本体101には吸込口112と吹出口113を開口し、送風ファン1の運転によって、除湿対象空気116が吸込口112から、放熱器103、放湿部121、吸熱器105、吸湿部120の順に供給され、再度吸湿部120に供給された後、吹出口113より本体101外部に流出するように風路を形成している。そして、圧縮機102により冷媒117を圧縮することによって、冷媒117が、放熱器103、膨張機構104、吸熱器105の順に冷媒回路106内を循環し、放熱器103に供給される除湿対象空気116に対して放熱するとともに吸熱器105に供給される除湿対象空気116から吸熱することによってヒートポンプ118を作動させる構成となっている。
(Embodiment 4)
FIG. 13: is the figure which showed schematic structure of the dehumidification
図14は、吸放湿手段119の詳細構成を示した図である。吸放湿手段119は、吸着剤107が担持された軸方向に通風可能な円筒状のハニカムローター108を備えており、このハニカムローター108を回動自在に回転軸3で支持している。そして、ハニカムローター108の外周にギア4を形成し、このギア4と回転駆動する駆動モーター5の歯車部6にベルト7を巻装している。また、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相互流通を抑制するように風路を仕切っており、駆動モーター5を駆動するとベルト7を介してギア4に駆動力が伝達してハニカムローター108が回転することになる。このハニカムローター108の回転によって吸着剤107は、吸湿部120における除湿対象空気116との接触と放湿部121における除湿対象空気116との接触を繰り返すことになる。この吸着剤107は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有しているので、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着剤107の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。ここで、放湿部121で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、放熱器103において冷媒117の放熱により加熱された高温かつ低い相対湿度の空気であり、吸湿部120で吸着剤107と接触する除湿対象空気116は、吸熱器105において冷媒117の吸熱により冷却された低温かつ高い相対湿度の空気であるので、この相対湿度の差によって、吸着剤107の吸脱着作用が為されて吸放湿手段119が作動することになる。次に除湿装置の動作を説明する。
FIG. 14 is a diagram showing a detailed configuration of the moisture absorption / release means 119. The moisture absorbing / releasing
図15は、図13に示した除湿装置の冷媒117の状態変化を示すモリエル線図(圧力−エンタルピ線図)である。図15に示した点A、点B、点C、点Dを矢符で結んだサイクルは、冷媒回路106内を循環する冷媒117としての二酸化炭素の状態変化を示している。二酸化炭素冷媒は、圧縮機102において臨界圧力よりも高い超臨界圧力まで圧縮されて点Aから点Bの状態変化を行い、次に、放熱器103において供給される除湿対象空気116に対して放熱するが、超臨界状態であるため放熱しても凝縮せずに温度が下がって点Bから点Cの状態となる。そして膨張機構104において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Cから点Dの状態変化を行い、吸熱器105において供給される除湿対象空気116から吸熱することによりエンタルピが増加して点Dから点Aの状態に戻る。二酸化炭素に例示される超臨界圧力で放熱する冷媒をヒートポンプ118の作動流体として用いた場合は、圧縮後の放熱器103における温度が高温となるのが特徴である。このため、放熱器103において加熱される除湿対象空気116の温度も高くなり、より低い相対湿度の状態で放湿部121に供給されるので、吸湿部120に供給される除湿対象空気116との相対湿度の差が拡大することになる。この相対湿度の差の拡大によって吸放湿手段119の吸放湿量が増加し、除湿効率が更に向上することになるのである。
FIG. 15 is a Mollier diagram (pressure-enthalpy diagram) showing a state change of the refrigerant 117 of the dehumidifier shown in FIG. A cycle in which point A, point B, point C, and point D shown in FIG. 15 are connected by arrows indicates a change in the state of carbon dioxide as the refrigerant 117 circulating in the
図16は、図13に示した除湿装置における除湿対象空気116の状態変化を示す湿り空気線図である。図16に示した湿り空気線図において、まず、点aの状態の除湿対象空気116が放熱器103に供給され、冷媒117の放熱により加熱されて点bの状態となる。点bの状態となった除湿対象空気116は、次に放湿部121に供給されてハニカムローター108に担持された吸着剤107が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下して点cの状態となる。点cの状態となった除湿対象空気116は、次に吸熱器105に供給され、冷媒117の吸熱により露点温度以下まで冷却されて点dの飽和状態となる。この時に飽和した水分は凝縮水としてタンク122に回収される。点dの飽和状態となった除湿対象空気116は次に吸湿部120に供給され、吸着剤107に水分を吸着されることによって除湿されて湿度が低下するとともに温度が上昇し点eの状態となる。点eの状態となった除湿対象空気116は再度、吸湿部120に供給され、吸着剤107に水分を吸着されることにより再び除湿されて湿度が低下するとともに温度が上昇し点fの乾燥空気となり装置外部に排出される。以上の除湿対象空気116の状態変化において、吸熱器105において回収される凝縮水の量は、点cと点dの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となり、放湿部121における放湿量は、点bと点cの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となる。また、吸湿部120における吸湿量は、点dと点fの絶対湿度差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値となる。
FIG. 16 is a moist air diagram showing a change in the state of the
以上の動作において、理想状態では、放湿部121の出口空気状態を示す点cは、吸湿部120の入口空気状態を示す点dと同一の相対湿度である点c’に近づき、吸湿部120の出口空気状態を示す点fは、放湿部121の入口空気状態を示す点bと同一の相対湿度である点f’に近づく。したがって点dの相対湿度を上昇させ、点bの相対湿度を低下させること、即ち、点dで示した吸湿部120への供給空気と点bで示した放湿部121への供給空気との相対湿度差を拡大することが吸放湿量を高めることになり、結果的に除湿効率が向上することになるのである。また、点aと点bのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が放熱器103における放熱量、点cと点dのエンタルピ差に除湿対象空気116の重量換算風量を乗じた値が吸熱器105における吸熱量となり、この放熱器103における放熱量および吸熱器105における吸熱量は、図15の冷媒117の状態変化から得られる放熱量および吸熱量と等しくなる。従って、吸湿部120において1回の除湿対象空気116の供給では不足する吸放湿手段119の吸湿量を、除湿対象空気116を再度吸湿部120に供給して補うことによって、除湿対象空気116の風量を放熱器103における放熱、放湿部121における放湿、吸熱器105における吸熱の各過程における最適な値に設定することができるのである。
In the above operation, in the ideal state, the point c indicating the outlet air state of the
以上、説明した構成および動作により、本実施形態の除湿装置は以下の効果を奏するものである。 As described above, with the configuration and operation described above, the dehumidifier of this embodiment has the following effects.
除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放湿部121に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量と、吸放湿手段119の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
The air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、吸熱器105に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の吸熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、除湿対象空気116を、放熱器103においてヒートポンプ118の放熱により加熱し、次に放湿部121において吸放湿手段119の放湿により加湿し、次に吸熱器105においてヒートポンプ118の吸熱により冷却し、次に吸湿部120において吸放湿手段119の吸湿により除湿することによって、吸湿部120に供給される除湿対象空気116と放湿部121に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大し、循環経路111を設けない単純な構成で吸放湿手段119の吸放湿量を増加することができる。さらに吸湿部120に、放熱器103に供給される除湿対象空気116よりも多くの空気を供給することによって、吸放湿手段119の吸湿に適する風量とヒートポンプ118の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。
In addition, the air to be dehumidified 116 is heated by the heat dissipation of the
また、吸放湿手段119を、ハニカムローター108に担持された吸着剤107が、吸湿部120において除湿対象空気116から水分を吸着するとともに放湿部121において除湿対象空気116へ水分を脱着するようにハニカムローター108を配し、ハニカムローター108の回転により、吸湿部120における水分吸着と放湿部121における水分脱着を繰り返すように構成することによって、ハニカムローター108の回転という簡単な操作で、吸湿部120における吸着剤107の水分吸着と、放湿部121における吸着剤107の水分脱着を容易に繰り返すことができ、除湿装置を安価に構成することができる。
Further, in the moisture absorbing / releasing
また、冷媒117が放熱器103において超臨界圧力にて放熱を行う構成とすることによって、放熱器103において除湿対象空気116を更に高温に加熱し、放湿部121に供給される除湿対象空気116と吸湿部120に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段119の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。
Further, the refrigerant 117 is configured to dissipate heat at a supercritical pressure in the
また、冷媒117として二酸化炭素を用いる構成とすることによって、放熱器103において除湿対象空気116を更に高温に加熱し、放湿部121に供給される除湿対象空気116と吸湿部120に供給される除湿対象空気116との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段119の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。
Further, by using carbon dioxide as the refrigerant 117, the
なお、本実施形態のハニカムローター108に担持する吸着剤107としては、吸湿性があってハニカムローター108に担持でき、さらに水分脱着のためにある程度の耐熱性がある物質であれば良く、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機質の吸着型吸湿剤、有機高分子電解質(イオン交換樹脂)などの吸湿剤、塩化リチウムなどの吸収型吸湿剤等を用いることができる。さらに吸着剤107は1種類に限るものではなく、上述した吸着剤107の2種類以上を組み合わせて用いても良い。
The adsorbent 107 supported on the
以上のように本発明にかかる除湿装置は、循環経路111を要しない簡易な構成で、多様な環境下で効率の良い除湿を行い得るものであり、除湿機、乾燥機、空調機、溶剤回収装置等の高効率な除湿機能が所望される用途に適している。
As described above, the dehumidifying apparatus according to the present invention can perform efficient dehumidification in various environments with a simple configuration that does not require the
1 送風ファン
2 除湿補助空気
12 除湿空気用ファン
14 補助空気用ファン
102 圧縮機
103 放熱器
104 膨張機構
105 吸熱器
107 吸着剤
108 ハニカムローター
116 除湿対象空気
117 冷媒
118 ヒートポンプ
119 吸放湿手段
120 吸湿部
121 放湿部
DESCRIPTION OF
Claims (15)
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JP2009078246A (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Panasonic Corp | Dehumidifier |
EP2305362A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Water-from-air system using a desiccant wheel |
JP2017020763A (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | 福島工業株式会社 | Cooling storage and dehumidifying air conditioning system |
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2004
- 2004-10-25 JP JP2004309400A patent/JP2006116493A/en not_active Withdrawn
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