JP2007322027A - Humidifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスハイドレートを利用した加湿装置に関する。 The present invention relates to a humidifier using gas hydrate.
湿度が不足すると、静電気が生じやすくなったり、皮膚や口腔粘膜・気管支粘膜の乾燥により健康被害を受けやすくなったりする。これらを回避するために、ある一定以上の湿度を保つように、室内を加湿することが推奨されている。そのため、現在、様々な加湿装置が開発されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
しかしながら、上述のような装置は、加湿のための水と、空調機器等を作動させるための動力をそれぞれ用意しなければならないという問題がある。
そこで、本発明は、加湿のための水と空調機器等を作動させるための動力を兼ね備えた加湿装置を提供することを目的とする。
However, the apparatus as described above has a problem that it is necessary to prepare water for humidification and power for operating an air conditioner or the like.
Therefore, an object of the present invention is to provide a humidifier having both power for humidification and power for operating an air conditioner and the like.
本発明にかかる加湿装置は、空気を加湿する加湿装置であって、ガスハイドレートをガスと水とに分離するガス化装置と、前記ガス化装置から排出された水で前記空気を加湿する水使用型加湿装置とを備えることを特徴とする。ここで、前記水使用型加湿装置は、噴射装置を備えることが好ましい。なお、前記水使用型加湿装置は、多孔質体からなる吸収材を備えることを特徴とする。また、前記加湿装置は、ヒートポンプを駆動するための原動機を備え、前記ガス化装置から排出されたガスは、前記原動機を作動させるための燃料に用いられることを特徴とする。なお、前記原動機は、ヒートポンプを駆動するためのガスエンジンを備えていてもよい。また、前記原動機は、ヒートポンプを駆動するための発電機を備えていてもよい。なお、前記ガスハイドレートは、天然ガスハイドレート(natural gas hydrate)であることが好ましい。 A humidifier according to the present invention is a humidifier that humidifies air, a gasifier that separates gas hydrate into gas and water, and water that humidifies the air with water discharged from the gasifier And a use-type humidifier. Here, it is preferable that the water-use humidifier includes an injection device. The water-use humidifier includes an absorbent material made of a porous material. In addition, the humidifier includes a prime mover for driving a heat pump, and the gas discharged from the gasifier is used as fuel for operating the prime mover. The prime mover may include a gas engine for driving the heat pump. The prime mover may include a generator for driving the heat pump. The gas hydrate is preferably natural gas hydrate.
また、本発明にかかる加湿方法は、空気を加湿するための方法であって、ガスハイドレートをガスと水とに分離し、分離した前記ガスを、ヒートポンプを駆動するための原動機を作動させるための燃料として使用し、分離した前記水を、前記空気を加湿するために使用することを特徴とする。なお、前記加湿方法は、分離した前記水を噴霧することによって、前記空気を加湿することを特徴とする。また、前記加湿方法は、分離した前記水を多孔質体からなる吸収材に吸収させ、吸収させた前記水を空気に接触させ、前記水を気化させることによって前記空気を加湿することを特徴とする。なお、前記ガスハイドレートは、天然ガスハイドレート(natural gas hydrate)であることが好ましい。 The humidification method according to the present invention is a method for humidifying air, wherein gas hydrate is separated into gas and water, and the separated gas is used to operate a prime mover for driving a heat pump. The separated water is used for humidifying the air. The humidification method is characterized in that the air is humidified by spraying the separated water. Further, the humidification method is characterized in that the separated water is absorbed by a porous absorbent material, the absorbed water is brought into contact with air, and the air is humidified by vaporizing the water. To do. The gas hydrate is preferably natural gas hydrate.
本発明によって、加湿のための水と空調機器等を作動させるための動力を兼ね備えた加湿装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a humidifier having both power for humidification and power for operating an air conditioner and the like.
以下、好ましい実施の形態につき、添付図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において用いられるガスハイドレートは、例えば、天然ガスハイドレート、メタンハイドレート、エタンハイドレート、プロパンハイドレート、ブタンハイドレート等の、燃料として使用できる燃焼性のガスハイドレートであることが好ましい。中でも、天然ガスハイドレートは、大気汚染物質の排出も少なく、大気圧下−20℃の環境下において固体の状態で存在しているため輸送や貯蔵を行いやすい。従って、ガスハイドレートとして天然ガスハイドレートを用いることが特に好ましい。 Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The gas hydrate used in the following embodiments is, for example, a combustible gas hydrate that can be used as a fuel, such as natural gas hydrate, methane hydrate, ethane hydrate, propane hydrate, and butane hydrate. Preferably there is. Among them, natural gas hydrate is easy to transport and store because it emits less air pollutants and exists in a solid state under an atmospheric pressure at −20 ° C. Therefore, it is particularly preferable to use natural gas hydrate as the gas hydrate.
==加湿装置の構成==
(1)第一実施形態
図1は本発明の一実施形態として説明する加湿装置の構成図を示す。図1に示すように、本発明にかかる加湿装置100は、ガス化装置110、原動機120、水使用型加湿装置130、圧縮機140、熱交換器150、熱交換器160、減圧弁170、四方弁180などを備えている。
== Configuration of humidifier ==
(1) 1st embodiment FIG. 1: shows the block diagram of the humidification apparatus demonstrated as one Embodiment of this invention. As shown in FIG. 1, a
ガス化装置110は、ガスハイドレートをガス(燃焼性のもの)と水とに分離する装置である。ガスハイドレートの分離は、ガスハイドレートに直接熱を加えて行ってもよいし、ガスハイドレートに水を加えて行ってもよい。ガスハイドレートがガスと水とに分離すると、ガス化装置110内において圧力が生じる。従って、ガス化装置110は、内部の圧力に対し、耐圧性であることが望ましい。
The
水使用型加湿装置130は、ガス化装置110から排出された水で空気を加湿する装置である。水使用型加湿装置130としては、加湿する空気に対し、ガス化装置110で製造した水を微細な水滴として排出できるものであれば何でもよく、例えば、ノズル、遠心式、超音波式等が挙げられる。
The water-
また、ガス化装置から排出されたガスは空調装置(暖房機器、冷房機器等を含む)等の圧縮機を含むヒートポンプを作動させるための原動機120の燃料に用いてもよい。原動機としては、例えば、ガスエンジン、ガスタービン等が挙げられる。なお、空調装置、暖房機器、冷房機器等の圧縮機を含むヒートポンプには、空気を加温させたり冷却させたりできるように、熱交換器150、160、減圧弁170、四方弁180等を設けておくことが好ましい。また、空調装置、暖房機器、冷房機器等の内部に水が溜まらないように、これらの装置や機器には排水口を設けておくことが好ましい。また、空調装置、暖房機器、冷房機器等の内部で製造された加湿された空気を、これらの装置や機器の外部へ排出するために、これらの装置や機器に送風機190を設けておくことが好ましい。
Moreover, you may use the gas discharged | emitted from the gasifier for the fuel of the motor |
(2)第二実施形態
図2に、本発明の一実施形態として用いる加湿装置の構成図を示す。図2に示すように、本発明にかかる加湿装置200は、ガス化装置110、原動機120、水使用型加湿装置130、圧縮機140、熱交換器150、熱交換器160、減圧弁170、四方弁180などを備えている。なお、本発明にかかる加湿装置200は、水使用型加湿装置130以外は、前述の第一実施形態と同じ構成である。そのため、本実施形態では、水使用型加湿装置130についてのみ説明する。
(2) Second Embodiment FIG. 2 shows a configuration diagram of a humidifier used as an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
水使用型加湿装置130は、ガス化装置110から排出された水で空気を加湿する装置である。水使用型加湿装置130は、ガス化装置110で製造した水を気化させることができる装置を備えていることが好ましく、このような装置としては、例えば、多孔質体からなる吸収材等が挙げられる。ここで、多孔質体からなる吸収材としては、例えば、スポンジ、又は金属(ステンレス、チタン、ニッケル等の耐腐食性の金属)やセラミックからなる多孔質の素材(特開第2000-260447号及び特開第2001-319674号を参照)等が挙げられる。
The water-
==加湿装置の使用方法==
次に、本発明にかかる加湿装置を用いた加湿方法の一例について、図1及び図2を用いて説明する。
== How to use the humidifier ==
Next, an example of a humidification method using the humidifier according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明にかかる加湿装置は、空気を加湿したい時に始動させればよい。なお、加湿の対象となる空気は、特に限定されず、圧縮機140を含むヒートポンプ(空調装置、暖房機器、冷房機器等)によって加温又は冷却された空気であってもよい。
The humidifier according to the present invention may be started when it is desired to humidify the air. The air to be humidified is not particularly limited, and may be air heated or cooled by a heat pump (such as an air conditioner, a heating device, or a cooling device) including the
まず、ガス化装置110内にガスハイドレートを入れ、ガスハイドレートをガスと水とに分離する。例えば、ガス化装置110内に存在するガスハイドレートを加熱装置等により加熱してガスと水とに分離してもよいし、ガス化装置110内にガスハイドレートと水を入れて、ガスハイドレートをガスと水とに分離してもよい。
First, gas hydrate is put in the
次に、水使用型加湿装置130を用いて、前記方法によって分離した水を使用して空気を加湿する。具体的な加湿方法としては、ガス化装置110にて分離した水を微細な水滴として空気中に噴霧する水噴霧方式(図1に示す)と、ガス化装置110にて分離した水を多孔質体からなる吸収材に吸収させ、吸収させた水を空気に接触させて、水を気化させる気化方式(図2に示す)等がある。
Next, air is humidified using the water separated by the above method using the water-
水噴霧方式によって空気を加湿する場合は、水使用型加湿装置130としてノズル、遠心式、超音波式等を使用し、これを開栓して、加湿させたい空気に対して水を噴霧させればよい。この時、噴霧方式は、超音波式であっても、二流体式であっても、遠心式であってもよい。なお、噴霧の強弱は、ノズル入口弁の開閉、遠心式への水の供給量、超音波の強弱等によって調節すればよい。
When humidifying air by the water spray method, use a nozzle, centrifugal type, ultrasonic type, etc. as the water-
一方、気化方式によって空気を加湿する場合は、水使用型加湿装置130としてスポンジ、又は金属(ステンレス、チタン、ニッケル等の耐腐食性の金属)やセラミックからなる多孔質の素材等を使用し、これに水を吸収させ、吸収させた水を空気に接触させ、水を自然に気化させればよい。
On the other hand, when humidifying the air by a vaporization method, use a sponge or a porous material made of metal (corrosion resistant metal such as stainless steel, titanium, nickel) or ceramic as the water-
また、ガス化装置110から分離したガスは、空調装置、暖房機器、冷房機器等の圧縮機を含むヒートポンプを作動させるための原動機120(例えば、ガスエンジン、発電機等)の燃料として使用してもよい。このように、ガス化装置110から分離したガスを原動機120の燃料として用いた場合、原動機120を作動させるための燃料を別に用意しなくてよい。なお、原動機120の燃料として使用できなかったガスは、回収して別な用途に用いてもよい。
The gas separated from the
==本発明の効果==
以上のように、本発明にかかる加湿装置100、200は、ガスハイドレートから分離したガスと水とを有効利用できる装置を備えているので、加湿のための水と空調機器等を作動させるための動力をそれぞれ用意する必要がなく、コストの面や加湿装置の設置スペースの面において有用である。
== Effect of the present invention ==
As described above, the
また、前述の通り、ガスハイドレートをガスと水とに分離すると、ガス化装置110内において圧力が生じる。従って、この圧力を利用すれば、ガス化装置110と原動機120との間やガス化装置110と水使用型加湿装置130との間に、ポンプ等を設置しなくても、ガス化装置110で製造されたガスや水を原動機120又は水使用型加湿装置130へ供給することができる。
Further, as described above, when the gas hydrate is separated into gas and water, pressure is generated in the
さらに、不純物の混入が少ないガスハイドレートを用いれば、本発明の加湿方法は、病院、電子機器、工場等の清潔な蒸気を必要とする場所にも用いることができる。 Furthermore, if a gas hydrate containing less impurities is used, the humidification method of the present invention can be used in places where clean steam is required, such as hospitals, electronic devices, and factories.
100、200 加湿装置
110 ガス化装置
120 原動機
130 水使用型加湿装置
140 圧縮機
150 熱交換機
160 熱交換機(室外機)
170 減圧弁
180 四方弁
190 送風機
210 エリミネータ
100, 200
170
Claims (11)
ガスハイドレートをガスと水とに分離するガス化装置と、
前記ガス化装置から排出された水で前記空気を加湿する水使用型加湿装置と、
を備えることを特徴とする加湿装置。 A humidifier for humidifying air,
A gasifier that separates gas hydrate into gas and water;
A water-use humidifier that humidifies the air with water discharged from the gasifier;
A humidifying device comprising:
前記ガス化装置から排出されたガスが、前記原動機を作動させるための燃料に用いられることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の加湿装置。 Equipped with a prime mover to drive the heat pump,
The humidifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas discharged from the gasifier is used as fuel for operating the prime mover.
ガスハイドレートをガスと水とに分離し、
分離した前記ガスを、ヒートポンプを駆動するための原動機を作動させるための燃料として使用し、
分離した前記水を、前記空気を加湿するために使用すること、
を特徴とする加湿方法。 A method for humidifying air,
Separating gas hydrate into gas and water,
The separated gas is used as a fuel for operating a prime mover for driving a heat pump,
Using the separated water to humidify the air;
A humidifying method characterized by.
The said gas hydrate is a natural gas hydrate (natural gas hydrate), The humidification method in any one of Claims 8-10 characterized by the above-mentioned.
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