JP2008101796A - 除湿空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリクーラにおいて処理空気を予冷却することにより生じた凝縮水を有効に利用することができる除湿空調装置を提供すること。
【解決手段】処理通路３を横断する態様で回転可能に配設され、処理通路３に導入された処理空気ＰＡの水分を吸着する吸着剤が担持された除湿ロータ１と、処理通路３の内部かつ除湿ロータ１の上流に配設され、処理通路３に導入された処理空気ＰＡを予冷却した後に除湿ロータ１に供給するプリクーラ８と、処理通路３の内部かつ除湿ロータ１の下流に配設され、プリクーラ６において処理空気ＰＡを予冷却することにより生じた凝縮水Ｗを導入し、除湿ロータ１を通過した処理空気ＰＡと熱交換する熱交換器８とを備えるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、除湿空調装置に関し、例えば、スーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に採用され、導入した空気を除湿して店舗内に供給する除湿空調装置の改良に関するものである。

例えば、スーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に採用され、導入した空気を除湿して店舗内に供給する除湿空調装置として、内部に除湿ロータを回転可能に配設したいわゆるデシカント空調装置が知られている。図４に示すように、デシカント空調装置は、本体内部に隔壁１０２を設けることにより、処理側となる処理通路１０３と再生側となる再生通路１０４とが並設するように内部を画成してある。そして、処理通路１０３および再生通路１０４を横断する態様で上述した除湿ロータ１０１が回転可能に配設してある。除湿ロータ１０１は、円盤形状を呈しており、水分を吸着する、ゼオライト系、あるいはシリカゲル系の吸着剤が担持されている。

処理通路１０３の内部には、処理ファン１０５が配設してあり、処理通路１０３の内部に処理空気ＰＡを導入可能となっている。また、処理通路１０３の内部であって除湿ロータ１０１の上流側となる入口部には、プリクーラ１０６（予冷却器）が配設してある。

一方、再生通路１０４の内部には、再生ファン１１３が配設してあり、再生通路１０４の内部に再生空気ＯＡを導入可能となっている。また、再生通路１０４の内部であって除湿ロータ１０１の上流側となる入口部には、ヒータ１１４が配設してある。

上述したデシカント空調装置によれば、プリクーラ１０６を稼働した状態で、処理ファン１０５を駆動すると、処理通路１０３の内部に処理空気ＰＡが導入され、処理通路１０３に導入された処理空気ＰＡは、プリクーラ１０６、除湿ロータ１０１の順に通過することになる。処理通路１０３に導入された処理空気ＰＡは、プリクーラ１０６を通過する際に予冷却され、低温な処理空気ＰＡとなり、除湿ロータ１０１に供給される。そして、除湿ロータ１０１に供給された処理空気ＰＡは、除湿ロータ１０１を通過する際に水分が吸着され低湿度となる一方、吸着熱の作用により高温となり、処理通路１０３の外部（店舗内）に放出される。

一方、ヒータ１１４を稼働した状態で、再生ファン１１３を駆動すると、再生通路１０４の内部に再生空気ＯＡが導入され、再生通路１０４に導入された再生空気ＯＡは、ヒータ１１４、除湿ロータ１０１の順に通過することになる。再生通路１０４に導入された再生空気ＯＡは、ヒータ１１４を通過する際に温められ、高温な再生空気ＯＡとなり、除湿ロータ１０１に供給される。そして、除湿ロータ１０１に供給された再生空気ＯＡは、除湿ロータ１０１を通過する際に水分を吸収し高湿度となる一方、脱着熱の作用により低温となる。そして、除湿ロータ１０１は再生され、高湿度で低温となった再生空気ＯＡは、再生通路１０４の外部に放出される（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

ところで、上述したデシカント空調装置では、プリクーラ１０６の予冷却によって処理空気ＰＡが凝縮され、凝縮水Ｗが生じる。この凝縮水Ｗは、プリクーラ１０６の下方に配設されたドレインパン１０７で収集された後、排水管を略Ｓ字状に形成することにより構成された封水トラップ１２４を経由して、デシカント空調装置の外部に排出されている。

特開２００５−２３３５２８号公報 特開２００２−１１５８６９号公報

しかしながら、プリクーラにおいて処理空気を予冷却することにより生じた凝縮水は、除湿ロータを通過した処理空気と熱交換することにより、処理空気を冷却することができるものである。

本発明は、上記実情に鑑みて、プリクーラにおいて処理空気を予冷却することにより生じた凝縮水を有効に利用することができる除湿空調装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る除湿空調装置は、処理通路を横断する態様で回転可能に配設され、前記処理通路に導入された処理空気の水分を吸着する吸着剤が担持された除湿ロータと、前記処理通路の内部かつ前記除湿ロータの上流に配設され、前記処理通路に導入された処理空気を予冷却した後に前記除湿ロータに供給するプリクーラと、前記処理通路の内部かつ除湿ロータの下流に配設され、前記プリクーラにおいて処理空気を予冷却することにより生じた凝縮水を導入し、前記除湿ロータを通過した処理空気と熱交換する熱交換器とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る除湿空調装置は、処理通路の内部かつ除湿ロータの下流に配設された熱交換器が、プリクーラにおいて処理空気を予冷却することにより生じた凝縮水を導入し、除湿ロータを通過した処理空気と熱交換するので、処理空気は冷却される。したがって、プリクーラにおいて処理空気を予冷却することにより生じた凝縮水は有効に利用される。この結果、従前の除湿空調装置が冷却に必要とするエネルギーよりも少ないエネルギーで処理空気を冷却することができ、省エネルギーに寄与することができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る除湿空調装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態である除湿空調装置を示す側断面図である。実施の形態に係る除湿空調装置は、例えば、スーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に採用され、導入した空気を除湿して店舗内に供給する除湿空調装置であって、内部に除湿ロータ１を回転可能に配設したいわゆるデシカント空調装置と称されるものである。

実施の形態である除湿空調装置は、本体内部に隔壁２を設けることにより、導入した処理空気ＰＡの除湿処理を行う処理通路３と、除湿ロータ１の再生処理を行う再生通路４とに画成してある。そして、処理通路３および再生通路４を横断する態様で上述した除湿ロータ１が回転可能に配設してある。除湿ロータ１は、円盤形状を呈しており、水分を吸着する、ゼオライト系、シリカゲル系、あるいは酸化チタン系の吸着剤が担持されている。そして、除湿ロータ１は、図示せぬ駆動装置に接続してあり、駆動装置を駆動することによって、除湿ロータ１が回転するようになっている。除湿ロータ１は、処理通路３および再生通路４を循環するように回転し、処理通路３において処理空気ＰＡの水分を吸着し、再生通路４において吸着した水分を再生空気ＯＡに放出するようになっている。

処理通路３の内部であって除湿ロータ１の下流側となる出口部には、処理ファン５が配設してある。処理ファン５は、回転することにより、処理通路３の内部に処理空気ＰＡ（外気）を導入可能となっている。また、処理通路３の内部であって、除湿ロータ１の上流側となる入口部には、プリクーラ６（予冷却器）が配設してある。プリクーラ６は、処理通路３の内部に導入された処理空気ＰＡを予冷却するものであって、プリクーラ６を通過した処理空気ＰＡは冷却されて除湿ロータ１に供給される。

プリクーラ６の真下には、ドレインパン７が配設してある。ドレインパン７は、プリクーラ６において凝縮された凝縮水Ｗを収集するものであり、中央が窪んだ皿状を呈している。

処理通路３の内部であって除湿ロータ１の下流には、熱交換器８が配設してある。熱交換器８は、プリクーラ６において処理空気ＰＡを冷却することにより生じた凝縮水Ｗを導入し、除湿ロータ１を通過した処理空気ＰＡとの間で熱交換するものであり、ドレインパン７と熱交換器８とは、途中にポンプ９を接続した配管１０により接続してある。熱交換器８は、例えば、チューブが複数のフィンを貫通したフィンアンドチューブタイプの熱交換器であり、導入された凝縮水Ｗを冷却水として利用可能である。そして、冷却水として利用された凝縮水Ｗは、熱交換器８に接続してあるドレインパイプ１１を介して、本体外部に排出される。

処理通路３の内部であって熱交換器８の下流には、冷却器１２が配設してある。冷却器１２は、熱交換器８で冷却された処理空気ＰＡを所望の温度まで冷却するものであり、冷却器１２を通過した処理空気ＰＡは、除湿空調装置の外部（例えば店舗内）に供給される。

一方、再生通路４の内部であって除湿ロータ１の下流側となる出口部には、再生ファン１３が配設してある。再生ファン１３は、回転することにより、再生通路４の内部に再生空気ＯＡ（外気）を導入可能となっている。また、再生通路４の内部であって、除湿ロータ１の上流側となる入口部には、ヒータ１４が配設してある。ヒータ１４は、再生通路４の内部に導入された再生空気ＯＡを加熱するものであって、ヒータ１４を通過した再生空気は加熱されて除湿ロータ１に供給される。

上述した実施の形態に係る除湿空調装置によれば、プリクーラ６、ポンプ９、冷却器１２を稼働した状態で処理ファン５を駆動すると、処理通路３の内部に処理空気ＰＡが導入され、処理通路３に導入された処理空気ＰＡは、プリクーラ６、除湿ロータ１、熱交換器８、冷却器１２の順に通過することになる。処理通路３に導入された処理空気ＰＡは、プリクーラ６を通過する際に予冷却され、低温な処理空気となる。このとき、プリクーラ６の予冷却によって処理空気ＰＡが凝縮され、凝縮水Ｗが生じる。この凝縮水Ｗは、ポンプ９によって配管１０を介して熱交換器８に導入され、その後、ドレインパイプ１１を介して除湿空調装置の外部に放出される。

そして、除湿ロータ１に供給された処理空気ＰＡは、除湿ロータ１を通過する際に水分が吸着され低湿度となる一方、吸着熱の作用により高温となる。このように、除湿ロータ１によって低湿度で高温となった処理空気ＰＡは熱交換器８に供給される。

熱交換器８に供給された処理空気ＰＡは、熱交換器８を通過する際に熱交換器８（チューブ）を流れる凝縮水Ｗとの間で熱交換（冷却）され、冷却器１２に供給される。

冷却器１２に供給された処理空気ＰＡは、冷却器１２を通過する際に所望の温度に冷却され、低湿度で所望の温度となり、除湿空調装置の外部（例えば、店舗）に供給される。

一方、ヒータ１４を稼働した状態で再生ファン１３を駆動すると、再生通路４の内部に再生空気（外気）が導入され、再生通路４に導入された再生空気ＯＡは、ヒータ１４を通過する際に温められ、高温な再生空気となり、除湿ロータ１に供給される。そして、除湿ロータ１に供給された再生空気ＯＡは、除湿ロータ１を通過する際に水分を吸収し高湿度となる一方、脱着熱の作用により低温となる。そして、除湿ロータ１は再生され、高湿度で低温となった再生空気は、除湿空調装置の外部に放出される。

上述した実施の形態である除湿空調装置によれば、処理通路３の内部であって除湿ロータ１の下流に配設された熱交換器８が、プリクーラ６において処理空気ＰＡを予冷却することにより生じた凝縮水Ｗを導入し、除湿ロータ１を通過した処理空気ＰＡと熱交換（冷却）するので、処理空気ＰＡは冷却される。したがって、プリクーラ６において処理空気ＰＡを予冷却することにより生じた凝縮水Ｗは有効に利用される。この結果、従前の除湿空調装置の冷却器が必要とするエネルギーよりも少ないエネルギーで処理空気ＰＡを冷却することができ、省エネルギーに寄与することができる。

図２は、図１に示した除湿空調装置を変形した除湿空調装置を示す側断面図である。この除湿空調装置は、上述したポンプ９に代えて、高低差（位置エネルギー）を用いて凝縮水を熱交換器に導入するものである。

この除湿空調装置は、高低差（位置エネルギー）を用いて、凝縮水Ｗを熱交換器８に導入するものであり、上述したドレインパン７に代えて、熱交換器８に供給する凝縮水Ｗを収集する供給用ドレインパン２１と、除湿空調装置の本体外部に排出する凝縮水Ｗを収集する排水用ドレインパン２２とを備えている。

供給用ドレインパン２１は、熱交換器８に対して凝縮水を供給するに足る高低差を有する位置に配設してあり、上述したドレインパン７と同様に、中央が窪んだ皿状を呈している。供給用ドレインパン２１と熱交換器８とは、配管２３により接続してあり、高低差を用いて熱交換器８に凝縮水Ｗを供給可能となっている。

排水用ドレインパン２２は、上述したドレインパン７と同様に、プリクーラ６の真下に配設してあり、上述したドレインパン７と同様に、中央が窪んだ皿状を呈している。排水用ドレインパン２２には、略Ｓ字状に配管を形成した封水トラップ２４が接続してあり、排水用ドレインパン２２に収集された凝縮水Ｗは、封水トラップ２４を経由して除湿空調装置の外部に排出可能となっている。

この除湿空調装置によれば、ポンプを稼働することなく、凝縮水Ｗを熱交換器８に導入することができるので、ポンプを稼働するために電力を消費する必要がないので、さらなる省エネルギーを達成することができる。

図３は、図１に示した除湿空調装置を変形した除湿空調装置を示す側断面図である。この除湿空調装置は、上述した冷却器１２に代えて、外部（例えば店舗）からリターンエアを供給するものである。

この除湿空調装置は、外部で冷却されたリターンエアＲＡを供給するダクト３１が処理通路に接続してあり、ダクト３１の開度を調整することにより、任意の量のリターンエアＲＡが供給可能となっている。

この除湿空調装置によれば、処理通路３の内部に冷却器を備える必要がないので、除湿空調装置をコンパクトなものにすることができる。

本発明の実施の形態である除湿空調装置を示す側断面図である。 図１に示した除湿空調装置を変形した除湿空調装置を示す側断面図である。 図１に示した除湿空調装置を変形した除湿空調装置を示す側断面図である。 従前の形態である除湿空調装置を示す側断面図である。

符号の説明

１ 除湿ロータ
３ 処理通路
５ 処理ファン
６ プリクーラ
７ ドレインパン
８ 熱交換器
９ ポンプ
１０ 配管
１１ ドレインパイプ
１２ 冷却器
２１ 供給用ドレインパン
２３ 配管
３１ ダクト
ＰＡ 処理空気
ＲＡ リターンエア
Ｗ 凝縮水

Claims (1)

1. 処理通路を横断する態様で回転可能に配設され、前記処理通路に導入された処理空気の水分を吸着する吸着剤が担持された除湿ロータと、
   前記処理通路の内部かつ前記除湿ロータの上流に配設され、前記処理通路に導入された処理空気を予冷却した後に前記除湿ロータに供給するプリクーラと、
   前記処理通路の内部かつ前記除湿ロータの下流に配設され、前記プリクーラにおいて処理空気を予冷却することにより生じた凝縮水を導入し、前記除湿ロータを通過した処理空気と熱交換する熱交換器と
   を備えたことを特徴とする除湿空調装置。

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