JP2019184170A - Humidification controller - Google Patents

Humidification controller Download PDF

Info

Publication number
JP2019184170A
JP2019184170A JP2018076300A JP2018076300A JP2019184170A JP 2019184170 A JP2019184170 A JP 2019184170A JP 2018076300 A JP2018076300 A JP 2018076300A JP 2018076300 A JP2018076300 A JP 2018076300A JP 2019184170 A JP2019184170 A JP 2019184170A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tank
adsorbent
air
flow path
humidity control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018076300A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7036491B2 (en
Inventor
信裕 小林
Nobuhiro Kobayashi
信裕 小林
佐竹 晃
Akira Satake
晃 佐竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maeda Corp
Original Assignee
Maeda Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maeda Corp filed Critical Maeda Corp
Priority to JP2018076300A priority Critical patent/JP7036491B2/en
Publication of JP2019184170A publication Critical patent/JP2019184170A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7036491B2 publication Critical patent/JP7036491B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

To provide a batch type desiccant humidification controller having a simple configuration with less restriction on an installation location.SOLUTION: A humidification controller comprises first and second tanks having an adsorbent and a heat exchange member, a duct group that switches an air flow passage using a four-way damper, and a pipe group that switches a fluid flow passage. The humidification controller is configured to, in each of a dehumidification operation mode and a humidification operation mode, cause the first and second tanks to switch functions between dehumidification or humidification and regeneration operation, according to the switching of the air flow passage and the fluid flow passage.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、調湿装置に関する。   The present invention relates to a humidity control apparatus.

従来、吸着剤を用いて空気の湿度を調節するデシカント調湿装置が知られている。デシカント調湿装置は、除湿運転時には空気中の水分を吸着剤に吸着して除湿を行い、加湿運転時には吸着剤に含まれる水分を加熱して室内に供給する。   Conventionally, a desiccant humidity control apparatus that adjusts the humidity of air using an adsorbent is known. The desiccant humidity control device performs dehumidification by adsorbing moisture in the air to the adsorbent during the dehumidifying operation, and heats and supplies the moisture contained in the adsorbent to the room during the humidifying operation.

特許文献1は、2つの吸着剤を備えるバッチ式のデシカント調湿装置を開示する。この装置は、吸着剤が担持された熱交換器を含む冷媒回路を2系統備えている。そして、冷媒の流れと空気の流れを所定の時間ごとに切り替えることにより、2系統で交互に調湿を行うことができる。一方の系統が調湿を行っている間に、他方の系統で吸着剤の再生を行うことにより、調湿と再生を並行して実施可能にしている。
特許文献2も、2つの吸着ユニットを備え、所定の時間間隔で交互に機能を切り替える調湿装置を開示する。
Patent Document 1 discloses a batch type desiccant humidity control apparatus including two adsorbents. This apparatus includes two systems of refrigerant circuits including a heat exchanger carrying an adsorbent. And humidity control can be performed alternately by two systems by switching the flow of refrigerant and the flow of air every predetermined time. Humidity adjustment and regeneration can be performed in parallel by regenerating the adsorbent in the other system while one system is performing humidity control.
Patent Document 2 also discloses a humidity control apparatus that includes two adsorption units and switches functions alternately at predetermined time intervals.

また、デシカント調湿装置において、太陽熱や排熱を活用して省エネルギーを図る試みがある。例えば特許文献3に記載の調湿装置は、蓄熱槽として内部に液体が貯留されたタンクを備える。そして、太陽熱パネルで集光することによって温められたタンク内部の液体を用いて吸着剤を再生する。
また、特許文献4に記載の調湿装置は、再生用の空気を加熱するための温水熱交換器を備えており、燃料電池の排熱などの熱源から供給された温水と再生用の空気との間で熱交換を行う。そして、温水熱交換器で加熱された空気を吸着剤へ導入し、吸着剤から水分を脱離させる。
In desiccant humidity control devices, there are attempts to save energy by utilizing solar heat and exhaust heat. For example, the humidity control apparatus described in Patent Document 3 includes a tank in which a liquid is stored as a heat storage tank. Then, the adsorbent is regenerated using the liquid inside the tank that has been warmed by being condensed by the solar panel.
Moreover, the humidity control apparatus described in Patent Document 4 includes a hot water heat exchanger for heating the air for regeneration, and includes hot water supplied from a heat source such as exhaust heat of the fuel cell, and air for regeneration. Heat exchange between. Then, air heated by the hot water heat exchanger is introduced into the adsorbent, and moisture is desorbed from the adsorbent.

特開2004−353887号公報JP 2004-353887 A 特開2016−023884号公報JP, 2006-023884, A 特開2016−038177号公報JP 2006-038177 A 特開2005−172272号公報JP 2005-172272 A

バッチ式デシカント調湿装置の空気の流路を所定時間ごとに切り替えるために、電気駆動式のダンパを用いることがある。例えば特許文献1の装置は、開口を開/閉の2つの状態の間で切り替えるためのダンパを用いている。しかしこの装置では各熱交換室が4つの開口を備えており、それぞれの開口にダンパを設けることにより装置構造の大型化やコスト増を招く可能性がある。   In order to switch the air flow path of the batch type desiccant humidity control apparatus every predetermined time, an electrically driven damper may be used. For example, the device of Patent Document 1 uses a damper for switching the opening between two states of open / closed. However, in this apparatus, each heat exchange chamber has four openings, and providing a damper in each opening may increase the size of the apparatus and increase the cost.

また、特許文献2では、調湿装置の空気流路を同軸の2ダンパを用いて切り替えている。しかしこの構造では、調湿装置が所定の内部構造を持つ必要があり、また2つのダンパを同軸に設置する必要があるため、装置の構造に制約が加わることになっている。   Moreover, in patent document 2, the air flow path of a humidity control apparatus is switched using the coaxial 2 damper. However, in this structure, the humidity control device needs to have a predetermined internal structure, and it is necessary to install two dampers coaxially, which places restrictions on the structure of the device.

一方、太陽熱等を利用して吸着剤から水分を脱離させるデシカント空調システムにおいては、日没後も装置を稼働させるために、昼のうちに太陽集熱器等を用いて作った温水を蓄熱槽に貯める。しかし、吸着剤から水分を脱離させるには60°C程度の温水が必要で
あるため、熱が逃げないよう断熱された大きな蓄熱槽が必要となり、装置の設置場所が制約されるおそれがある。
On the other hand, in a desiccant air conditioning system that desorbs moisture from the adsorbent using solar heat, etc., hot water produced using a solar collector or the like in the daytime is used as a heat storage tank in order to operate the device even after sunset. Save on. However, since water of about 60 ° C. is required to desorb moisture from the adsorbent, a large heat storage tank that is insulated so that heat does not escape is necessary, and the installation location of the apparatus may be restricted. .

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易で設置場所の制約が少ない構成のバッチ式のデシカント調湿装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a batch-type desiccant humidity control apparatus that is simple and has few restrictions on installation locations.

本発明は、吸着剤と、内部を通過する流体が前記吸着剤との間で熱交換を行う熱交換部材とをそれぞれが有する、第1の槽および第2の槽と、
四方向ダンパを用いた制御に応じて空気流路を切り替えるダクト群であって、
除湿運転モードにおいては、第1の空気導入部から引き込まれた第1の空気が、前記第1の槽および前記第2の槽のうち一方の槽に供給され、前記一方の槽の前記吸着剤を再生したのち排気される第1の空気流路と、第2の空気導入部から引き込まれた第2の空気が、前記一方の槽ではない他方の槽に供給され、前記他方の槽の前記吸着剤によって除湿されたのち室内に供給される第2の空気流路と、を形成し、
加湿運転モードにおいては、前記第1の空気導入部から引き込まれた前記第1の空気が、前記第1の槽および前記第2の槽のうち一方の槽に供給され、前記一方の槽の前記吸着剤に含まれる水分によって加湿されたのち室内に供給される第3の空気流路と、前記一方の槽ではない他方の槽を含む循環経路内で空気が循環する第4の空気流路と、を形成する、ダクト群と、
弁を用いた制御に応じて流体流路を切り替える配管群であって、
前記除湿運転モードにおいては、冷水源からの冷水が、前記第2の空気流路に含まれる前記他方の槽の前記熱交換部材に供給される第1の流体流路と、温水源からの温水が、前記第1の空気流路に含まれる前記一方の槽の前記熱交換部材に供給されるような第2の流体流路と、を形成し、
前記加湿運転モードにおいては、前記温水源からの温水が、前記第3の空気流路に含まれる前記一方の槽の前記熱交換部材に供給されるとともに、前記第4の空気流路に含まれる前記他方の槽の前記吸着剤に供給されるような、第3の流体流路を形成する、配管群と、
を備えることを特徴とする調湿装置を提供する。
The present invention comprises a first tank and a second tank, each having an adsorbent and a heat exchange member that exchanges heat between the fluid passing through the adsorbent and the adsorbent,
A duct group that switches the air flow path according to control using a four-way damper,
In the dehumidifying operation mode, the first air drawn from the first air introduction section is supplied to one of the first tank and the second tank, and the adsorbent of the one tank And the second air drawn from the second air introduction portion is supplied to the other tank that is not the one tank, and the second tank Forming a second air flow path that is dehumidified by the adsorbent and then supplied into the room,
In the humidifying operation mode, the first air drawn from the first air introduction section is supplied to one of the first tank and the second tank, and the one of the one tank A third air flow path supplied to the room after being humidified by moisture contained in the adsorbent; a fourth air flow path through which air circulates in a circulation path including the other tank that is not the one tank; Forming a duct group; and
A group of pipes that switch fluid flow paths in accordance with control using a valve,
In the dehumidifying operation mode, cold water from a cold water source is supplied to the heat exchange member of the other tank included in the second air flow channel, and hot water from a hot water source Forming a second fluid flow path that is supplied to the heat exchange member of the one tank included in the first air flow path,
In the humidification operation mode, hot water from the hot water source is supplied to the heat exchange member of the one tank included in the third air flow path and is also included in the fourth air flow path. A group of pipes forming a third fluid flow path as supplied to the adsorbent of the other tank;
A humidity control device is provided.

この構成によれば、バッチ式の動作を行うデシカント調湿装置の除湿時および加湿時のいずれにおいても、四方向ダンパを用いて空気流路を効率よく切り替えることができる。そのため、装置の設置場所の制約を減らすとともに、製造コストや運用コストを低減することができる。   According to this configuration, it is possible to efficiently switch the air flow path using the four-way damper both when dehumidifying and humidifying the desiccant humidity control apparatus that performs batch operation. For this reason, restrictions on the installation location of the apparatus can be reduced, and manufacturing costs and operation costs can be reduced.

上記の調湿装置は、制御部を備え、前記除湿運転モードにおいては前記第1の槽と前記第2の槽のいずれが前記第1の空気流路に含まれるかを一日ごとに切り替え、前記加湿運転モードにおいては前記第1の槽と前記第2の槽のいずれが前記第3の空気流路に含まれるかを一日ごとに切り替えるようにしても良い。制御部はまた、前記調湿装置を前記除湿運転モードと前記加湿運転モードの間で切り替えても良い。
この構成によれば、制御部が一日ごとに運転モードを切り替えるため、一日の中で変動のある自然エネルギーを熱源として利用する場合でも、安定した除加湿や再生を実施できる。
The humidity control apparatus includes a control unit, and in the dehumidifying operation mode, switches between the first tank and the second tank included in the first air flow path every day, In the humidification operation mode, it may be switched every day whether the first tank or the second tank is included in the third air flow path. The control unit may also switch the humidity control apparatus between the dehumidifying operation mode and the humidifying operation mode.
According to this configuration, since the control unit switches the operation mode every day, stable dehumidification and regeneration can be performed even when natural energy that fluctuates during the day is used as a heat source.

上記の調湿装置は、前記第3の流体流路において、前記温水は噴霧によって前記吸着剤に供給される構成でもよい。これにより、加湿運転モードで吸着剤に確実に水分を含有させることができる。
また、前記第1の空気導入部が太陽光パネルによって暖められた前記第1の空気を引き込む構成を採用しても良い。また、前記温水源が、燃料電池により暖められた水、または
、太陽エネルギーによって暖められた水を供給する構成を採用しても良い。また、前記冷水源が、井水、または、ヒートポンプ冷熱による冷却水を供給する構成を採用しても良い。これらの構成により、建物の省エネルギー化を実現できる。
The humidity control apparatus may have a configuration in which the warm water is supplied to the adsorbent by spraying in the third fluid flow path. Thereby, moisture can be reliably contained in the adsorbent in the humidifying operation mode.
Moreover, you may employ | adopt the structure which draws in the said 1st air with which the said 1st air introduction part was warmed by the solar panel. In addition, the hot water source may supply water heated by a fuel cell or water heated by solar energy. Moreover, you may employ | adopt the structure which the said cold water source supplies the cooling water by well water or heat pump cold heat. With these configurations, building energy saving can be realized.

本発明によれば、簡易で設置場所の制約が少ない構成のバッチ式のデシカント調湿装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the batch type desiccant humidity control apparatus of a structure with few restrictions of an installation place can be provided.

本発明の調湿装置における、除湿運転時の空気流路を説明する図。The figure explaining the air flow path at the time of dehumidification driving | operation in the humidity control apparatus of this invention. 本発明の調湿装置における、加湿運転時の空気流路を説明する図。The figure explaining the air flow path at the time of humidification driving | operation in the humidity control apparatus of this invention. 本発明の調湿装置における、除湿運転時の冷温水流路を説明する図。The figure explaining the cold / hot water flow path at the time of a dehumidification driving | operation in the humidity control apparatus of this invention. 本発明の調湿装置における、加湿運転時の冷温水流路を説明する図。The figure explaining the cold / hot water flow path at the time of humidification driving | operation in the humidity control apparatus of this invention. 本発明の調湿装置の調湿層の、除湿運転時の状態を説明する図。The figure explaining the state at the time of dehumidification driving | operation of the humidity control layer of the humidity control apparatus of this invention. 本発明の調湿装置の調湿層の、加湿運転時の状態を説明する図。The figure explaining the state at the time of humidification driving | operation of the humidity control layer of the humidity control apparatus of this invention. 第2の実施形態の調湿装置における、除湿運転時の冷温水流路を説明する図。The figure explaining the cold / hot water flow path at the time of dehumidification driving | operation in the humidity control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の調湿装置における、加湿運転時の冷温水流路を説明する図。The figure explaining the cold / hot water flow path at the time of humidification driving | operation in the humidity control apparatus of 2nd Embodiment. 比較例の調湿装置における、除湿運転時の空気流路を説明する図。The figure explaining the air flow path at the time of dehumidification driving | operation in the humidity control apparatus of a comparative example. 比較例の調湿装置における、加湿運転時の空気流路を説明する図。The figure explaining the air flow path at the time of humidification driving | operation in the humidity control apparatus of a comparative example.

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、以下に記載されている構成ブロックやそれらの相対配置などは、発明が適用されるシステムの各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the constituent blocks described below and their relative arrangements should be appropriately changed according to various conditions of the system to which the invention is applied, and the scope of the present invention is limited to the following description. It is not a thing.

本発明は、調湿装置および調湿システム、それらを備える建物、ならびに、それらの制御方法に好ましく適用できる。本発明はまた、情報処理装置の演算資源を利用して動作し、各制御方法の各工程を情報処理装置に実行させるプログラムや、かかるプログラムが格納されたコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体としても捉えられる。記憶媒体は、非一時的な記憶媒体であっても良い。   The present invention can be preferably applied to a humidity control device and a humidity control system, a building including them, and a control method thereof. The present invention can also be regarded as a program that operates using the computing resources of the information processing apparatus and causes the information processing apparatus to execute each step of each control method, and a computer-readable storage medium storing such a program. It is done. The storage medium may be a non-transitory storage medium.

[第1の実施形態]
<構成>
本発明の調湿装置1に関する概略構成を説明する。調湿装置1は、バッチ式のデシカント除加湿を実現するための2つの吸着槽として、第1の槽100と第2の層200を備える。除湿運転時には、一方の槽で吸着剤による除湿を行っている間、他方の槽で吸着剤を再生する。加湿運転時には、一方の槽で吸着剤から水分を脱離させて加湿を行っている間、他方の槽で吸着剤に水分を吸着させる。
[First Embodiment]
<Configuration>
The schematic structure regarding the humidity control apparatus 1 of this invention is demonstrated. The humidity control apparatus 1 includes a first tank 100 and a second layer 200 as two adsorption tanks for realizing batch type desiccant dehumidification / humidification. During the dehumidifying operation, the adsorbent is regenerated in the other tank while dehumidifying with the adsorbent in one tank. During the humidification operation, moisture is adsorbed in the adsorbent in the other tank while moisture is desorbed from the adsorbent in one tank.

調湿装置1は、運転モードの除湿と加湿の間での切り替え(第1の切り替え処理)や、空気流路の切り替え(第2の切り替え処理)、冷温水流路の切り替え(第3の切り替え処理)を制御する制御部を備える(不図示)。第2および第3の切り替え処理は、2つの吸着槽の機能を互いに入れ替えるために行われる。制御部は、プログラムやユーザによる指示入力に従い、各ブロックに制御信号を送信して切り替え制御を行う。制御部としては、CPUやメモリ等の演算資源を備える情報処理装置が好適である。ただし、ユーザが直接各ブロックを制御して各種の切り替え制御を行っても良い。   The humidity control apparatus 1 switches between dehumidification and humidification in the operation mode (first switching process), air channel switching (second switching process), and cold / hot water channel switching (third switching process). ) Is provided (not shown). The second and third switching processes are performed to interchange the functions of the two adsorption tanks. The control unit performs switching control by transmitting a control signal to each block in accordance with a program or an instruction input by a user. As the control unit, an information processing apparatus including a calculation resource such as a CPU or a memory is suitable. However, the user may directly control each block and perform various switching controls.

制御部による運転モードの切り替えは、予めスケジュールされた所定の日時に行われても良い。例えば調湿装置1は、夏季は除湿運転モードで、冬季は加湿運転モードで運転を行う。また、制御部による空気流路や冷温水流路の切り替えは、好ましくは、予めスケジュールされた所定の時間間隔で行われる。例えば、温水源や冷水源として一日単位で変動する太陽光などの自然エネルギーを用いる場合、空気流路や冷温水流路も一日ごとに切り替えると良い。
あるいは、制御部は、温度センサや湿度センサなどの環境センサの測定値に応じて、切り替え処理に関する構成要素(例えばポンプ、噴霧部、送風機など)を制御しても良い。例えば冷温水の循環に関して言えば、水温がある閾値以下になったら温水ポンプによる温水の供給を停止し、水温がある閾値以下になったら冷水ポンプによる冷水の供給を停止するようにしても良い。また、加湿時の水の噴霧について言えば、槽内の相対湿度がある閾値を越えたら再生処理が完了したと判断して噴霧を停止しても良い。また、空気循環時の送風機制御について言えば、中央監視からのスイッチ、もしくは室内壁スイッチによって、「定風量モード」と「CO濃度制御モード」を切り替える構成にしてもよい。ここでCO濃度制御モードは、計測した室内のCO濃度をもとに、必要な換気風量になるように、給気用の送風機の風量を下げ省エネを図るモードである。
The switching of the operation mode by the control unit may be performed at a predetermined date and time scheduled in advance. For example, the humidity control apparatus 1 operates in a dehumidifying operation mode in summer and in a humidifying operation mode in winter. The switching of the air flow path and the cold / hot water flow path by the control unit is preferably performed at a predetermined time interval scheduled in advance. For example, in the case of using natural energy such as sunlight that fluctuates on a daily basis as a hot water source or a cold water source, the air channel and the cold / hot water channel may be switched every day.
Or a control part may control the component (for example, a pump, a spray part, a fan, etc.) regarding a switching process according to the measured value of environmental sensors, such as a temperature sensor and a humidity sensor. For example, regarding the circulation of cold / hot water, the supply of hot water by the hot water pump may be stopped when the water temperature falls below a certain threshold value, and the supply of cold water by the cold water pump may be stopped when the water temperature falls below a certain threshold value. Further, regarding the spraying of water during humidification, when the relative humidity in the tank exceeds a certain threshold, it may be determined that the regeneration process has been completed and the spraying may be stopped. As for blower control during air circulation, the “constant air volume mode” and the “CO 2 concentration control mode” may be switched by a switch from the central monitoring or an indoor wall switch. Here, the CO 2 concentration control mode is a mode in which energy is saved by reducing the air volume of the air supply blower so that the required ventilation air volume is obtained based on the measured indoor CO 2 concentration.

(空気流路に関する構成)
図1(A)および(B)を用いて、調湿装置1の空気流路に関する構成を説明する。本実施形態の調湿装置1は、ダクト301〜312、送風機331および332、逆止ダンパ351〜354、四方向ダンパ401〜403、第1の外気導入部501(PVOA導入部)、SA送出部502、第2の外気導入部503、EA送出部504、太陽光パネル600を備える。
(Configuration related to air flow path)
The structure regarding the air flow path of the humidity control apparatus 1 is demonstrated using FIG. 1 (A) and (B). The humidity control apparatus 1 of the present embodiment includes ducts 301 to 312, blowers 331 and 332, check dampers 351 to 354, four-way dampers 401 to 403, a first outside air introduction unit 501 (PVOA introduction unit), and an SA sending unit. 502, a second outside air introduction unit 503, an EA sending unit 504, and a solar panel 600.

図中、各逆止弁に付された矢印は空気の流れる方向を示す。また、各四方向ダンパの丸の中に示された線は、接続された4本のダクトを2本ずつ2組に分ける際の組み合わせを示す。例えば、図1(A)の四方向ダンパ401は、ダクト301と307、および、ダクト302と304を、それぞれ組み合わせる。また、白抜きで示されたダクトは給気経路であり、黒い線で示されたダクトは排気/循環経路である。ダクト301〜312を総称してダクト群とも呼ぶ。   In the figure, arrows attached to the check valves indicate the direction of air flow. Moreover, the line shown in the circle | round | yen of each four-way damper shows the combination at the time of dividing the four connected ducts into two sets by two. For example, the four-way damper 401 in FIG. 1A combines ducts 301 and 307 and ducts 302 and 304, respectively. Also, the ducts shown in white are air supply paths, and the ducts shown in black lines are exhaust / circulation paths. The ducts 301 to 312 are collectively referred to as a duct group.

それぞれのダクト、送風機、四方向ダンパ、逆止ダンパ、導入部および送出部などの各部材の材質は特に限定されず、一般的な空気調和装置に利用される部材など、任意のものを利用して良い。また、各部材のサイズ、強度、性能についても、要求される除湿性能や、調湿装置1を設置する建物の構造などに応じて任意に決定して良い。   The material of each member such as each duct, blower, four-way damper, check damper, introduction part and delivery part is not particularly limited, and any member such as a member used in a general air conditioner may be used. Good. The size, strength, and performance of each member may be arbitrarily determined according to the required dehumidifying performance, the structure of the building where the humidity control device 1 is installed, and the like.

第1の外気導入部501は、屋外から調湿装置内部に外気(Outdoor Air)を引き込む。本実施形態では、第1の外気導入部501は太陽光パネル600により暖められた外気(PVOA)を導入する。なお、太陽光パネルの代わりに太陽集熱パネルを用いてもよい。ただし、太陽光パネルであれば集熱に加えて発電を行えるという利点がある。第2の外気導入部503は、第1の外気導入部501とは別に、調湿装置内に外気を引き込む。SA送出部502は、調湿装置内部で湿度を調整された空気を、給気(Supply Air)として室内に送り出す。EA送出部504は、調湿装置から室外に排気(Exhaust Air)を送り出す。空気は、調湿装置内に導入されてから室内または室外に送出されるまでの間、各ダクトおよび各吸着槽の内部を通過する。空気が移動する際には、各逆止ダンパおよび各送風機により移動方向を規定され、各四方向ダンパにより流路を規定される。
なお、本実施例では調湿装置内部に引き込む対象を「外気」としている。しかし本発明は、外気以外の空気、例えば室内循環空気を調湿する装置にも適用できる。その場合、「第1の外気導入部」および「第2の外気導入部」は、それぞれ「第1の空気導入部」およ
び「第2の空気導入部」と読み替えれば良い。
The first outside air introduction unit 501 draws outside air into the humidity controller from outside. In the present embodiment, the first outside air introduction unit 501 introduces outside air (PVOA) warmed by the solar panel 600. A solar heat collecting panel may be used instead of the solar panel. However, solar panels have the advantage that they can generate electricity in addition to collecting heat. The second outside air introduction unit 503 draws outside air into the humidity control apparatus separately from the first outside air introduction unit 501. The SA sending unit 502 sends the air whose humidity has been adjusted inside the humidity control apparatus into the room as supply air (Supply Air). The EA sending unit 504 sends exhaust (Exhaust Air) from the humidity control apparatus to the outside of the room. The air passes through the inside of each duct and each adsorption tank from when it is introduced into the humidity control apparatus until it is sent out indoors or outdoors. When the air moves, the moving direction is defined by each check damper and each blower, and the flow path is defined by each four-way damper.
In this embodiment, the target to be drawn into the humidity controller is “outside air”. However, the present invention can also be applied to an apparatus for adjusting the humidity of air other than outside air, for example, indoor circulating air. In that case, the “first outside air introduction portion” and the “second outside air introduction portion” may be read as “first air introduction portion” and “second air introduction portion”, respectively.

(除湿時の空気流路)
図1(A)の場合を例として除湿時の空気流路を説明する。ここでは、第1の槽100が吸着剤により空気を除湿し、第2の槽200が吸着剤の水分を取り除いて再生する。なお、制御部が四方向ダンパ401および403の接続状態を切り替えることにより、調湿装置が図1(B)の状態に移行すると、第2の槽200が除湿側となり、第1の槽100が再生側となる。
(Air flow path during dehumidification)
The air flow path during dehumidification will be described by taking the case of FIG. 1A as an example. Here, the 1st tank 100 dehumidifies air with an adsorbent, and the 2nd tank 200 removes the water | moisture content of an adsorbent, and it reproduces | regenerates. When the control unit switches the connection state of the four-way dampers 401 and 403 and the humidity control apparatus shifts to the state shown in FIG. 1B, the second tank 200 becomes the dehumidifying side, and the first tank 100 On the playback side.

除湿側:第2の外気導入部503から引き込まれた外気OAは、ダクト309,304,302を介して第1の槽100に導入される。第1の槽100は、吸着剤を用いて空気中の水分を取り除く。湿度の低下した空気は、ダクト303,311,312を経由して、SA送出部502から室内に供給される。   Dehumidification side: The outside air OA drawn from the second outside air introduction unit 503 is introduced into the first tank 100 through the ducts 309, 304, and 302. The first tank 100 removes moisture in the air using an adsorbent. The air with reduced humidity is supplied into the room from the SA sending unit 502 via the ducts 303, 311, and 312.

再生側:第1の外気導入部501から引き込まれた外気PVOAは、ダクト301,307を介して第2の槽200に導入される。第2の槽200は、導入された空気を用いて吸着剤から水分を脱離させる。その後、空気はダクト308,306,305,310を経由して、EA送出部504から室外に排気される。   Regeneration side: The outside air PVOA drawn from the first outside air introduction unit 501 is introduced into the second tank 200 via the ducts 301 and 307. The second tank 200 desorbs moisture from the adsorbent using the introduced air. Thereafter, the air is exhausted from the EA delivery unit 504 to the outside of the room via the ducts 308, 306, 305, and 310.

(加湿時の空気流路)
図2(A)の場合を例として加湿時の空気流路を説明する。ここでは、第1の槽100が空気を加湿し、第2の槽200が吸着剤に水分を補給して再生する。なお、制御部が四方向ダンパ401および403の接続状態を切り替えることにより、調湿装置が図2(B)の状態に移行すると、第2の槽200が加湿側となり、第1の槽100が再生側となる。
(Air flow path during humidification)
The air flow path during humidification will be described by taking the case of FIG. 2A as an example. Here, the first tank 100 humidifies the air, and the second tank 200 replenishes the adsorbent with water and regenerates it. When the control unit switches the connection state of the four-way dampers 401 and 403 and the humidity control apparatus shifts to the state of FIG. 2B, the second tank 200 becomes the humidification side, and the first tank 100 On the playback side.

加湿側:第1の外気導入部501から引き込まれた外気PVOAは、ダクト301,302を介して第1の層100に導入される。第1の槽100は、吸着剤が保持する水分によって空気の湿度を上昇させる。その後、空気はダクト303,311,312を経由して、SA送出部502から室内に供給される。   Humidification side: The outside air PVOA drawn from the first outside air introduction part 501 is introduced into the first layer 100 via the ducts 301 and 302. The 1st tank 100 raises the humidity of air with the water | moisture content which adsorption agent hold | maintains. Thereafter, the air is supplied into the room from the SA sending unit 502 via the ducts 303, 311, and 312.

再生側:再生側においては、循環気が所定の経路内を循環する。すなわち、第2の槽200から導出された空気は、ダクト308,306,305,304,307を経由して再び第2の槽200に帰還する。後述するが、第2の槽内部では水の噴霧により吸着剤に水分が供給されている。   Regeneration side: On the regeneration side, circulating air circulates in a predetermined path. That is, the air derived from the second tank 200 returns to the second tank 200 again via the ducts 308, 306, 305, 304, and 307. As will be described later, moisture is supplied to the adsorbent by spraying water inside the second tank.

まとめると、図1に示す除湿運転モードでは、ダクト群は、ダンパ等による制御に応じて、第1の外気導入部から引き込まれたPVOA(第1の外気)が第1の槽または第2の槽のいずれか(一方の槽)に供給されて吸着剤の再生を行ったのち排気されるような第1の空気流路と、第2の外気導入部から引き込まれたOA(第2の外気)がもう一方の槽(他方の槽)に供給されて除湿されたのち室内に供給されるような第2の空気流路と、を形成する。
また、図2に示す加湿運転モードでは、ダクト群は、ダンパ等による制御に応じて、第1の外気導入部から引き込まれたPVOA(第1の外気)が第1の槽または第2の槽のいずれか(一方の槽)に供給されて、吸着剤から水分を受け取ったのち室内に供給されるような第3の空気流路と、もう一方の槽(他方の槽)を含む循環経路内で空気が循環する第4の空気流路と、を形成する。
In summary, in the dehumidifying operation mode shown in FIG. 1, the duct group is configured so that the PVOA (first outside air) drawn from the first outside air introduction unit is the first tank or the second tank according to the control by the damper or the like. A first air flow path that is supplied to one of the tanks (one tank) and exhausted after regeneration of the adsorbent, and an OA (second outside air) drawn from the second outside air introduction unit ) Is supplied to the other tank (the other tank) and dehumidified, and then the second air flow path is supplied to the room.
Further, in the humidifying operation mode shown in FIG. 2, the duct group is configured such that the PVOA (first outside air) drawn from the first outside air introduction unit is the first tank or the second tank according to the control by the damper or the like. In a circulation path including a third air channel that is supplied to one of the tanks (one tank) and receives the moisture from the adsorbent and then supplied to the room, and the other tank (the other tank) And a fourth air flow path through which air circulates.

(冷温水流路に関する構成)
図3(A)および(B)を用いて、調湿装置1の冷温水流路に関する構成を説明する。
本実施形態の調湿装置1は、冷水源700、冷水ポンプ710、温水源750、温水ポンプ760、四方弁801および802、配管851〜858、第1の槽100用の第1の噴霧部用配管142、第2の槽200用の第2の噴霧部用配管242を備える。なお、配管を冷水と温水のいずれが通るかは四方弁の制御状態にも依存するため、冷水および温水を含む流体を、冷温水と総称する。配管851〜858と、各噴霧用配管を総称して、配管群とも称する。
(Configuration for cold / hot water flow path)
The structure regarding the cold / hot water flow path of the humidity control apparatus 1 is demonstrated using FIG. 3 (A) and (B).
The humidity control apparatus 1 of the present embodiment includes a cold water source 700, a cold water pump 710, a hot water source 750, a hot water pump 760, four-way valves 801 and 802, pipes 851 to 858, and a first spray unit for the first tank 100. A pipe 142 and a second spray section pipe 242 for the second tank 200 are provided. Note that whether cold water or hot water passes through the pipe depends on the control state of the four-way valve, and therefore, fluids including cold water and hot water are collectively referred to as cold / hot water. The pipes 851 to 858 and the spray pipes are collectively referred to as a pipe group.

図中、ポンプに付された三角形は水の流れる方向を示す。また、各四方弁の丸の中に示された線は、接続された4本の配管を2本ずつ2組に分ける際の組み合わせを示す。例えば、図3(A)の四方弁801は、配管851と857、および、配管855と853を、それぞれ組み合わせる。また、白抜きで示された配管は冷水経路であり、黒い線で示された配管は温水経路である。それぞれの配管を冷水と温水いずれの流体が通過するかは、制御部の切り替えに応じて変化する。それぞれの配管、ポンプ、四方弁、温冷水源などの各部材の材質は特に限定されず、一般的な空気調和装置に利用される部材など、任意のものを利用して良い。また、各部材のサイズ、強度、性能についても、要求される除湿性能や、調湿装置1を設置する建物の構造などに応じて任意に決定して良い。   In the figure, the triangle attached to the pump indicates the direction of water flow. Moreover, the line shown in the circle of each four-way valve shows the combination when dividing the four connected pipes into two sets of two. For example, the four-way valve 801 in FIG. 3A combines pipes 851 and 857 and pipes 855 and 853, respectively. Moreover, the piping shown with white is a cold water path | route, and the piping shown with the black line is a hot water path | route. Whether cold water or hot water passes through each pipe changes according to switching of the control unit. The material of each member such as each pipe, pump, four-way valve, hot / cold water source is not particularly limited, and any member such as a member used in a general air conditioner may be used. The size, strength, and performance of each member may be arbitrarily determined according to the required dehumidifying performance, the structure of the building where the humidity control device 1 is installed, and the like.

冷水源700が供給する冷水として例えば、井水、ヒートポンプ冷熱による冷却水、冷却塔における冷水、気化冷却された冷水などを利用できる。冷水で吸着剤を冷却することにより、吸着熱の発生による温度の上昇によって低下した水分を吸着する能力を回復できる。温水源750が供給する温水として例えば、発電装置(例えば、燃料電池やコジェネレーションシステム)の排熱を利用して暖められた水や、太陽エネルギーによって暖められた水を利用できる。なお、「冷水」および「温水」という用語は、流体の温度を厳密に規定するものではない。冷温水の温度は、所望の除加湿性能や装置構成上の制約に応じて変わるが、典型的には、冷水は15°C程度、温水は60°C程度である。ただし、特に自然エネルギーを温熱源または冷熱源として利用する場合、ある程度の変動は許容し得る。また、冷温水源から吸着槽に導入され、熱交換による除加湿に利用された後の水は、循環させて再利用して構わない。   As cold water supplied by the cold water source 700, for example, well water, cooling water by heat pump cooling, cold water in a cooling tower, vaporized and cooled cold water, or the like can be used. By cooling the adsorbent with cold water, it is possible to recover the ability to adsorb moisture that has decreased due to a rise in temperature due to the generation of heat of adsorption. As the warm water supplied by the warm water source 750, for example, water warmed by using exhaust heat from a power generation device (for example, a fuel cell or a cogeneration system) or water warmed by solar energy can be used. Note that the terms “cold water” and “hot water” do not strictly define the temperature of the fluid. The temperature of the cold / hot water varies depending on the desired dehumidifying / humidifying performance and restrictions on the apparatus configuration, but typically the cold water is about 15 ° C. and the hot water is about 60 ° C. However, when natural energy is used as a heat source or a cold source, a certain amount of fluctuation can be tolerated. The water after being introduced into the adsorption tank from the cold / hot water source and used for dehumidification / humidification by heat exchange may be circulated and reused.

(除湿時の冷温水流路)
図3(A)の場合を例として除湿時の冷温水流路を説明する。ここでは、第1の槽100が吸着剤により空気を除湿し、第2の槽200が吸着剤の水分を取り除いて再生する。なお、制御部が四方弁801および802の空気の経路を切り替えることにより、調湿装置が図3(B)の状態に移行すると、第2の槽200が除湿側となり、第1の槽100が再生側となる。
(Cooled and hot water flow path during dehumidification)
The cold / hot water flow path at the time of dehumidification will be described by taking the case of FIG. 3A as an example. Here, the 1st tank 100 dehumidifies air with an adsorbent, and the 2nd tank 200 removes the water | moisture content of an adsorbent, and it reproduces | regenerates. When the controller switches the air paths of the four-way valves 801 and 802 and the humidity control apparatus shifts to the state shown in FIG. 3B, the second tank 200 becomes the dehumidifying side, and the first tank 100 On the playback side.

除湿側:冷水源700から送出された冷水は、配管858,852を介して第1の槽100に導入される。第1の槽100は、冷水を利用して空気を除湿する。その後、第1の槽100から送出された冷水は、配管851,857を経由して冷水源700に帰還する。   Dehumidification side: The cold water sent from the cold water source 700 is introduced into the first tank 100 via the pipes 858 and 852. The 1st tank 100 dehumidifies air using cold water. Thereafter, the cold water sent out from the first tank 100 returns to the cold water source 700 via the pipes 851 and 857.

再生側:温水源750から送出された温水は、配管854,856を介して第2の槽200に導入される。第2の槽200は、温水を利用して吸着剤を再生する。その後、第2の槽200から送出された温水は、配管855,853を経由して温水源750に帰還する。   Regeneration side: The hot water sent from the hot water source 750 is introduced into the second tank 200 via the pipes 854 and 856. The second tank 200 regenerates the adsorbent using hot water. Thereafter, the hot water sent out from the second tank 200 returns to the hot water source 750 via the pipes 855 and 853.

(加湿時の冷温水流路)
図4(A)の場合を例として加湿時の冷温水流路を説明する。ここでは、第1の槽100が吸着剤に含まれる水分により空気を加湿し、第2の槽200が吸着剤に水分を供給して再生する。なお、制御部が四方弁801および802の水の経路と、弁141および2
41の開閉状態を切り替えることにより、調湿装置が図4(B)の状態に移行すると、第2の槽200が加湿側となり、第1の槽100が再生側となる。
(Cooled and hot water flow path when humidifying)
The cold / hot water flow path at the time of humidification will be described taking the case of FIG. 4 (A) as an example. Here, the first tank 100 humidifies the air with moisture contained in the adsorbent, and the second tank 200 supplies moisture to the adsorbent and regenerates it. It should be noted that the control unit uses the water paths of the four-way valves 801 and 802 and the valves 141 and 2.
When the humidity control apparatus shifts to the state shown in FIG. 4B by switching the open / close state of 41, the second tank 200 becomes the humidifying side and the first tank 100 becomes the regeneration side.

加湿側:温水源750から送出された温水は、配管854,852を介して第1の槽100に導入される。第1の槽100は、温水を利用して空気を加湿する。その後、第1の槽100から送出された温水は、配管851,853を経由して温水源750に帰還する。   Humidification side: The hot water sent from the hot water source 750 is introduced into the first tank 100 via the pipes 854 and 852. The 1st tank 100 humidifies air using warm water. Thereafter, the hot water sent out from the first tank 100 returns to the hot water source 750 via the pipes 851 and 853.

再生側:同時に、温水源750から送出された温水は、弁241が開いているため、配管242を介して第2の槽200に導入される。第2の槽内部では温水が吸着剤に噴霧される。なおここでは、冷水は特に利用されていない。また、吸着剤への温水の供給方法は噴霧に限定されない。また、温水に代えて、あるいは温水とともに、冷水や水蒸気を噴霧しても良い。   Regeneration side: At the same time, the warm water sent from the warm water source 750 is introduced into the second tank 200 via the pipe 242 because the valve 241 is open. Inside the second tank, warm water is sprayed onto the adsorbent. Here, cold water is not particularly utilized. Further, the method for supplying hot water to the adsorbent is not limited to spraying. Further, cold water or water vapor may be sprayed instead of hot water or together with hot water.

まとめると、図3に示す除湿運転モードでは、配管群は、弁等による制御に応じて、冷水源からの冷水が第1の槽および第2の槽のうち除湿を行っている側の槽(一方の槽)に供給されるような第1の流体流路と、温水源からの温水が再生を行っている側の槽(他方の槽)に供給されるような第2の流体流路と、を形成する。
また、図4に示す加湿運転モードでは、配管群は、弁等による制御に応じて、温水源からの温水が第1の槽または第2の槽のうち加湿を行っている側の槽に供給されるとともに、加湿を行っていない側の槽の吸着剤に噴霧されるような、第3の流体流路を形成する。なお、加湿を行っている側の槽にも水分を噴霧して、加湿能力をさらに高めても良い。
In summary, in the dehumidifying operation mode shown in FIG. 3, the pipe group is a tank on the side where the cold water from the cold water source is dehumidifying out of the first tank and the second tank according to control by a valve or the like ( A first fluid channel that is supplied to one tank), and a second fluid channel that is supplied to the tank (the other tank) on the side where hot water from the hot water source is being regenerated. , Form.
In the humidification operation mode shown in FIG. 4, the pipe group supplies hot water from the hot water source to the humidifying tank of the first tank or the second tank, according to control by a valve or the like. At the same time, a third fluid flow path is formed so as to be sprayed onto the adsorbent of the tank on the non-humidified side. It should be noted that moisture may be sprayed on the tank on the humidifying side to further increase the humidifying ability.

(吸着槽の構成)
図5(A)および(B)を用いて、第1の槽100および第2の槽200の内部の構成を説明する。第1の槽100は、吸着剤110、保持部材115、内部配管122、熱交換部材124を備える。第1の槽100の内部には、保持部材115および吸着剤110を横切るように空気流130が形成される。第2の槽200は、吸着剤210、保持部材215、内部配管222、熱交換部材224を備える。第2の槽200の内部には、保持部材215および吸着剤210を横切るように空気流230が形成される。
(Adsorption tank configuration)
The internal structure of the 1st tank 100 and the 2nd tank 200 is demonstrated using FIG. 5 (A) and (B). The first tank 100 includes an adsorbent 110, a holding member 115, an internal pipe 122, and a heat exchange member 124. An air flow 130 is formed inside the first tank 100 so as to cross the holding member 115 and the adsorbent 110. The second tank 200 includes an adsorbent 210, a holding member 215, an internal pipe 222, and a heat exchange member 224. An air flow 230 is formed inside the second tank 200 so as to cross the holding member 215 and the adsorbent 210.

各吸着槽は、ダクト以外の部分での空気の流出および流入を防止するために、高気密に形成されている。好ましくは、気密な筐体と、配管隙間を塞ぐためのシール部材を備える。また、吸着槽外部との輻射による熱交換を低減させるような材質が好ましい。吸着剤は、接触する空気の温度や湿度、熱交換部材により供給される流体の温度などに応じて、空気中の水分を吸着したり、逆に空気中に水分を放出したりする。吸着剤としては各種のデシカント材を利用可能であり、例えば乾燥材として一般的な、粒状のシリカゲルやゼオライト等が好適である。各保持部材は、吸着剤を安定して保持する強度と形状を備え、かつ、空気流をスムーズに透過させるような隙間を持つ。例えば、底面に網が配置されたトレイ状の保持部材を利用できる。また、吸着剤を通気性のある袋や容器に封入しておき、保持部材はその袋や容器を支持しても良い。   Each adsorption tank is formed in a highly airtight manner in order to prevent outflow and inflow of air in portions other than the duct. Preferably, an airtight housing and a seal member for closing the piping gap are provided. Moreover, the material which reduces the heat exchange by radiation with the adsorption tank exterior is preferable. The adsorbent adsorbs moisture in the air according to the temperature and humidity of the contacting air, the temperature of the fluid supplied by the heat exchange member, and the like, and conversely releases moisture into the air. As the adsorbent, various desiccant materials can be used. For example, granular silica gel or zeolite, which is common as a desiccant, is suitable. Each holding member has a strength and a shape for stably holding the adsorbent, and has a gap that allows air flow to smoothly pass therethrough. For example, a tray-like holding member having a net disposed on the bottom surface can be used. The adsorbent may be sealed in a breathable bag or container, and the holding member may support the bag or container.

各熱交換部材は、吸着剤と接触するように配置された導管などの部材である。吸着槽に導入された冷温水は、熱交換部材の中を通過する際に、吸着剤との間で熱交換を行う。なお、冷温水と吸着剤の接触面積を大きくするために、熱交換部材として、コイル状に形成された配管や、分岐した配管を利用すると良い。
いずれにしても、吸着剤の材質および保持方法、ならびに、保持部材の形状および材質を選択する際には、吸着剤と空気流の接触面積や、吸着剤と冷温水の接触面積を増大させるようにする。これにより、除加湿能力や吸着剤の再生能力を向上させられる。また、吸着槽内部の容積や吸着剤の分量については、求められる除湿能力に応じて決定すれば良い
Each heat exchange member is a member such as a conduit arranged to contact the adsorbent. The cold / hot water introduced into the adsorption tank exchanges heat with the adsorbent when passing through the heat exchange member. In addition, in order to enlarge the contact area of cold / hot water and an adsorbent, it is good to utilize the piping formed in the shape of a coil, or branched piping as a heat exchange member.
In any case, when selecting the material and holding method of the adsorbent, and the shape and material of the holding member, the contact area between the adsorbent and the air flow, or the contact area between the adsorbent and cold / hot water should be increased. To. Thereby, the dehumidifying / humidifying capacity and the adsorbent regeneration capacity can be improved. Moreover, what is necessary is just to determine according to the dehumidification capability calculated | required about the volume inside adsorption tank, and the quantity of adsorption agent.

(除湿運転モード)
図5(A)は、除湿運転時に、第1の吸着槽100が除湿された空気を供給する様子を示す。槽内に導入された外気OAは、吸着剤110を通過する際に水分を奪われ、給気SAとなって槽外に送出される。また、熱交換部材124内を通過する冷水は、水分の吸着により吸着熱が発生した吸着剤110との間で熱交換を行う。
(Dehumidifying operation mode)
FIG. 5A shows a state in which the first adsorption tank 100 supplies dehumidified air during the dehumidifying operation. The outside air OA introduced into the tank is deprived of moisture when passing through the adsorbent 110, and is supplied to the outside of the tank as supply air SA. The cold water passing through the heat exchange member 124 exchanges heat with the adsorbent 110 that has generated heat of adsorption due to moisture adsorption.

図5(B)は、除湿運転時に、第2の吸着槽200が再生処理を行う様子を示す。太陽熱エネルギーにより暖められた外気PVOAが、槽内に導入されて吸着剤210を通過することにより、吸着剤210から水分が奪われる。また、熱交換部材224内を通過する温水によって、水分の脱離により冷えた吸着剤210の温度が上昇する。なお、省エネルギーの観点からは、外気を太陽熱等の自然エネルギーで暖めることが好ましい。   FIG. 5B shows a state in which the second adsorption tank 200 performs a regeneration process during the dehumidifying operation. When the outside air PVOA heated by solar thermal energy is introduced into the tank and passes through the adsorbent 210, moisture is deprived from the adsorbent 210. Further, the temperature of the adsorbent 210 cooled by the desorption of water is increased by the hot water passing through the heat exchange member 224. From the viewpoint of energy saving, it is preferable to warm the outside air with natural energy such as solar heat.

(加湿運転モード)
図6(A)は、加湿運転時に、第1の吸着槽100が加湿された空気を供給する様子を示す。本図において、吸着剤110は、所望の湿度を実現するために必要な量の水分を含有している。暖められた外気PVOAが、槽内に導入されて吸着剤110を通過することにより、空気の湿度が上昇する。加湿された空気は、給気SAとなって槽外に送出される。また、熱交換部材124内を通過する温水によって吸着剤110の温度が上昇する。
(Humidified operation mode)
FIG. 6A shows a state in which humidified air is supplied to the first adsorption tank 100 during the humidifying operation. In this figure, the adsorbent 110 contains an amount of moisture necessary to achieve a desired humidity. The warm external air PVOA is introduced into the tank and passes through the adsorbent 110, thereby increasing the humidity of the air. The humidified air is supplied to the outside of the tank as an air supply SA. Further, the temperature of the adsorbent 110 is increased by the hot water passing through the heat exchange member 124.

図6(B)は、加湿運転時に、第2の吸着槽200が再生処理を行う様子を示す。図中、第2の吸着槽200は、弁241の制御により配管242を介して温水源750から供給された温水を噴霧するための噴霧部240を備えている。なお不図示であるが、第1の吸着槽100も同様の噴霧部を備えている。噴霧部240が温水を噴霧することにより、吸着剤210に必要量の水分が供給される。なお、吸着剤に供給される温水と熱交換部材に供給される温水とは、同じ温水源から供給されても良いし、別個に供給されても良い。また、吸着剤への水の供給に噴霧以外の方法を用いても良い。好ましくは、温水を閉じた経路内で循環させることによりコンタミナントが入り込むことを防止すると良い。   FIG. 6B shows a state in which the second adsorption tank 200 performs a regeneration process during the humidifying operation. In the figure, the second adsorption tank 200 includes a spraying unit 240 for spraying hot water supplied from a hot water source 750 via a pipe 242 under the control of a valve 241. Although not shown, the first adsorption tank 100 also includes the same spraying unit. When the spray unit 240 sprays warm water, a necessary amount of moisture is supplied to the adsorbent 210. The hot water supplied to the adsorbent and the hot water supplied to the heat exchange member may be supplied from the same hot water source or may be supplied separately. Further, a method other than spraying may be used for supplying water to the adsorbent. Preferably, the contamination is prevented from entering by circulating hot water in a closed path.

(好ましい制御)
上で述べたように、空気を暖めるために太陽熱エネルギーを利用したり、冷水源として井水を利用したり、温水源として燃料電池の排熱を利用した温水を利用できる。その結果、建物の省エネルギー化が可能になり、ZEB(ゼロ・エネルギー・ビル)の実現に貢献できる。ここで、太陽熱や井水は自然由来であるため、温度エネルギーの変動周期は多くの場合一日単位である。そこで好ましくは、制御部は、一日ごとに第1の吸着槽100と第2の吸着槽200の間で機能を入れ替える。言い換えると、吸着剤の利用と再生を一日周期で切り替えることで、吸着剤の再生を一日かけて行うようにする。その結果、上記のような一日単位でのエネルギー変動を吸収できるため、大型の蓄熱槽が不要になり、調湿装置の機構を簡易化することが可能になる。そのために、各吸湿槽には一日分の調湿を可能とする量の吸着剤を配置する。
(Preferred control)
As described above, solar heat energy can be used to warm the air, well water can be used as a cold water source, and hot water using the exhaust heat of the fuel cell can be used as a hot water source. As a result, it is possible to save energy in the building and contribute to the realization of ZEB (Zero Energy Building). Here, since solar heat and well water are naturally derived, the fluctuation cycle of temperature energy is in many cases a day. Therefore, preferably, the control unit switches functions between the first adsorption tank 100 and the second adsorption tank 200 every day. In other words, the adsorbent is regenerated over a day by switching the use and regeneration of the adsorbent in a daily cycle. As a result, since the energy fluctuation per day as described above can be absorbed, a large heat storage tank is not required, and the mechanism of the humidity control apparatus can be simplified. For this purpose, an amount of adsorbent capable of adjusting the humidity for one day is arranged in each moisture absorption tank.

さらに本実施形態では、空気の流路を切り替えるために四方向ダンパを用いている。これにより、特許文献1のような構成を用いた場合に比べて、装置の構造に制約を持たせること無く、少ない点数のダンパでバッチ切り替えを実行できる。したがって、装置の設置場所の制約を減らし、床下など目立たない場所への設置が可能になる。さらに、装置の製造コストや、装置稼働時の消費電力を低減できる。   Furthermore, in this embodiment, a four-way damper is used to switch the air flow path. As a result, batch switching can be executed with a small number of dampers without restricting the structure of the apparatus as compared with the case of using the configuration as in Patent Document 1. Therefore, restrictions on the installation location of the apparatus are reduced, and installation in an inconspicuous location such as under the floor becomes possible. Furthermore, the manufacturing cost of the apparatus and the power consumption when the apparatus is operating can be reduced.

(比較例)
ここで、図9を参照して、従来の調湿装置の構成と、空気流路の切り替えについて説明
する。図9(A)および(B)は、従来の構成における除湿運転モード時の空気流路を示す。図1と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。符号910〜912はそれぞれ流路を開状態と閉状態の間で切り替えるための切り替え部材である。図中、太い実線は引き込まれたPVOAが通過する排気経路であり、吸着剤からの水分脱離に関わる。中空の線は引き込まれたOAが通過する給気経路であり、吸着剤による除湿が行われる。細い実線は、各切り替え部材によって閉状態にされた経路を示す。そして、制御部が切り替え部材の状態を所定の期間(例えば一日周期)で変更することにより、除湿側の吸着槽と再生側の吸着槽が入れ替わり、バッチ式処理が実現される。
(Comparative example)
Here, with reference to FIG. 9, the structure of the conventional humidity control apparatus and switching of an air flow path are demonstrated. FIGS. 9A and 9B show air flow paths in the dehumidifying operation mode in the conventional configuration. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Reference numerals 910 to 912 are switching members for switching the flow path between an open state and a closed state, respectively. In the figure, a thick solid line is an exhaust path through which the drawn PVOA passes, and is related to moisture desorption from the adsorbent. The hollow line is an air supply path through which the drawn OA passes, and dehumidification by the adsorbent is performed. A thin solid line indicates a path closed by each switching member. Then, when the control unit changes the state of the switching member in a predetermined period (for example, a one-day cycle), the dehumidifying side adsorption tank and the regeneration side adsorption tank are switched, and batch-type processing is realized.

図10(A)および(B)従来の構成における加湿運転モード時の空気流路を示す。図9と同様に、制御部が各切り替え部材の状態を変更することで、空気の湿度を上昇させる加湿側の吸着槽と、吸着剤に温水を噴霧して再生する側の吸着槽を一日ごとに入れ替える。   FIGS. 10A and 10B show air flow paths in the humidifying operation mode in the conventional configuration. Similarly to FIG. 9, the controller changes the state of each switching member, so that the humidifying side adsorption tank that raises the humidity of the air and the adsorption tank that regenerates the adsorbent by spraying warm water are added to the day. Replace every time.

図9および図10から分かるように、従来の構成で吸着槽の入替えを実現するためには、合計12個の切り替え部材が必要であった。一方、本実施形態の調湿装置によれば、3個の四方向ダンパを用いて吸着槽を入れ替えることが可能になっている。   As can be seen from FIGS. 9 and 10, a total of twelve switching members are required to realize the replacement of the adsorption tank with the conventional configuration. On the other hand, according to the humidity control apparatus of the present embodiment, the adsorption tank can be replaced using three four-way dampers.

{第2の実施形態}
以下、図7および図8を参照して第2の実施形態について説明する。第1の実施形態と同様の部分については同じ符号を付し、説明を簡略化する。図7は、本実施形態の除湿運転モードにおける冷温水流路を示しており、図7(A)では第1の槽100が除湿側、第2の槽200が再生側である。図7(B)では第2の槽200が除湿側、第1の槽100が再生側である。本実施形態の調湿装置1は、三方弁821〜824を備えている。制御部は、これらの弁の状態を変更することにより、冷温水用の配管の接続状態を切り替える。その結果、各吸着槽の機能を変更できる。
{Second Embodiment}
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified. FIG. 7 shows the cold / hot water flow path in the dehumidifying operation mode of the present embodiment. In FIG. 7A, the first tank 100 is the dehumidifying side and the second tank 200 is the regeneration side. In FIG. 7B, the second tank 200 is the dehumidifying side, and the first tank 100 is the regeneration side. The humidity control apparatus 1 of this embodiment includes three-way valves 821 to 824. A control part switches the connection state of piping for cold / hot water by changing the state of these valves. As a result, the function of each adsorption tank can be changed.

図8は、加湿運転モードにおける冷温水流路を示している。図8(A)では第1の槽100が空気を加湿し、第2の槽200が温水噴霧によって吸着剤に水分を吸着させる。図8(B)では第2の槽200が加湿側、第1の槽100が吸着側である。このように、本実施形態の構成によっても適切に冷温水の流路を切り替えて、デシカント調湿装置のバッチ処理を好適に実行できる。   FIG. 8 shows the cold / hot water flow path in the humidifying operation mode. In FIG. 8A, the first tank 100 humidifies the air, and the second tank 200 adsorbs moisture to the adsorbent by hot water spray. In FIG. 8B, the second tank 200 is the humidifying side and the first tank 100 is the adsorption side. As described above, the batch processing of the desiccant humidity control apparatus can be suitably executed by appropriately switching the flow path of the cold / hot water by the configuration of the present embodiment.

上記実施形態では調湿装置が2つの調湿槽を備えていたが、本発明はこれに限定されない。調湿装置が3つ以上の調湿槽を備えることにより、自然エネルギーの変動が大きい場合でも時間を掛けて吸着剤を再生したり、メンテナンスの容易性を高めたりすることができる。   In the said embodiment, although the humidity control apparatus was equipped with two humidity control tanks, this invention is not limited to this. By providing the humidity control apparatus with three or more humidity control tanks, it is possible to regenerate the adsorbent over time or increase the ease of maintenance even when the natural energy fluctuation is large.

100:第1の槽、110:吸着剤、124:熱交換部材、200:第2の槽、210:吸着剤、224:熱交換部材、301〜312:ダクト、401〜403:四方向ダンパ、501:第1の外気導入部、503:第2の外気導入部、142・242:噴霧部用配管、851〜858:配管、700:冷水源、800:温水源   100: first tank, 110: adsorbent, 124: heat exchange member, 200: second tank, 210: adsorbent, 224: heat exchange member, 301 to 312: duct, 401 to 403: four-way damper, 501: 1st outside air introduction part, 503: 2nd outside air introduction part, 142,242: Piping for spray parts, 851-858: Piping, 700: Cold water source, 800: Hot water source

Claims (9)

吸着剤と、内部を通過する流体が前記吸着剤との間で熱交換を行う熱交換部材とをそれぞれが有する、第1の槽および第2の槽と、
四方向ダンパを用いた制御に応じて空気流路を切り替えるダクト群であって、
除湿運転モードにおいては、第1の空気導入部から引き込まれた第1の空気が、前記第1の槽および前記第2の槽のうち一方の槽に供給され、前記一方の槽の前記吸着剤を再生したのち排気される第1の空気流路と、第2の空気導入部から引き込まれた第2の空気が、前記一方の槽ではない他方の槽に供給され、前記他方の槽の前記吸着剤によって除湿されたのち室内に供給される第2の空気流路と、を形成し、
加湿運転モードにおいては、前記第1の空気導入部から引き込まれた前記第1の空気が、前記第1の槽および前記第2の槽のうち一方の槽に供給され、前記一方の槽の前記吸着剤に含まれる水分によって加湿されたのち室内に供給される第3の空気流路と、前記一方の槽ではない他方の槽を含む循環経路内で空気が循環する第4の空気流路と、を形成する、ダクト群と、
弁を用いた制御に応じて流体流路を切り替える配管群であって、
前記除湿運転モードにおいては、冷水源からの冷水が、前記第2の空気流路に含まれる前記他方の槽の前記熱交換部材に供給される第1の流体流路と、温水源からの温水が、前記第1の空気流路に含まれる前記一方の槽の前記熱交換部材に供給されるような第2の流体流路と、を形成し、
前記加湿運転モードにおいては、前記温水源からの温水が、前記第3の空気流路に含まれる前記一方の槽の前記熱交換部材に供給されるとともに、前記第4の空気流路に含まれる前記他方の槽の前記吸着剤に水分を供給する、第3の流体流路を形成する、配管群と、
を備えることを特徴とする調湿装置。
A first tank and a second tank, each having an adsorbent and a heat exchange member that exchanges heat between the fluid passing through the adsorbent and the adsorbent;
A duct group that switches the air flow path according to control using a four-way damper,
In the dehumidifying operation mode, the first air drawn from the first air introduction section is supplied to one of the first tank and the second tank, and the adsorbent of the one tank And the second air drawn from the second air introduction portion is supplied to the other tank that is not the one tank, and the second tank Forming a second air flow path that is supplied to the room after being dehumidified by the adsorbent,
In the humidifying operation mode, the first air drawn from the first air introduction section is supplied to one of the first tank and the second tank, and the one of the one tank A third air flow path supplied to the room after being humidified by moisture contained in the adsorbent; a fourth air flow path through which air circulates in a circulation path including the other tank that is not the one tank; Forming a duct group; and
A group of pipes that switch fluid flow paths in accordance with control using a valve,
In the dehumidifying operation mode, cold water from a cold water source is supplied to the heat exchange member of the other tank included in the second air flow channel, and hot water from a hot water source Forming a second fluid flow path that is supplied to the heat exchange member of the one tank included in the first air flow path,
In the humidification operation mode, hot water from the hot water source is supplied to the heat exchange member of the one tank included in the third air flow path and is also included in the fourth air flow path. A pipe group that forms a third fluid flow path for supplying moisture to the adsorbent of the other tank;
A humidity control apparatus comprising:
前記除湿運転モードにおいては前記第1の槽と前記第2の槽のいずれが前記第1の空気流路に含まれるかを一日ごとに切り替え、前記加湿運転モードにおいては前記第1の槽と前記第2の槽のいずれが前記第3の空気流路に含まれるかを一日ごとに切り替える、制御部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の調湿装置。
In the dehumidifying operation mode, which one of the first tank and the second tank is included in the first air flow path is switched every day, and in the humidifying operation mode, the first tank The humidity control apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that switches which of the second tanks is included in the third air flow path every day.
前記制御部は、前記調湿装置を前記除湿運転モードと前記加湿運転モードの間で切り替える
ことを特徴とする請求項2に記載の調湿装置。
The said control part switches the said humidity control apparatus between the said dehumidification operation mode and the said humidification operation mode, The humidity control apparatus of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記第3の流体流路において、前記水分は、前記温水の噴霧によって前記吸着剤に供給される
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の調湿装置。
4. The humidity control apparatus according to claim 1, wherein in the third fluid flow path, the moisture is supplied to the adsorbent by spraying the hot water. 5.
前記第1の空気導入部は、太陽光パネルによって暖められた外気を引き込む
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の調湿装置。
The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the first air introduction unit draws in outside air warmed by a solar panel.
前記温水源は、発電装置の排熱、または、太陽エネルギーによって暖められた水を供給する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の調湿装置。
The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the hot water source supplies exhaust heat from the power generation apparatus or water heated by solar energy.
前記冷水源は、井水、または、ヒートポンプ冷熱による冷却水を供給する
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の調湿装置。
The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the cold water source supplies well water or cooling water by heat pump cold heat.
前記配管群の流体流路を切り替える前記弁は、四方弁または三方弁である
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の調湿装置。
The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the valve that switches the fluid flow path of the piping group is a four-way valve or a three-way valve.
前記第1の槽および前記第2の槽は、気密に形成され、内部に前記吸着剤および前記熱交換部材が配置された筐体を有する
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の調湿装置。
The said 1st tank and the said 2nd tank are airtightly formed, and have the housing | casing by which the said adsorption agent and the said heat exchange member are arrange | positioned inside, The any one of Claim 1 thru | or 8 characterized by the above-mentioned. The humidity control device according to item.
JP2018076300A 2018-04-11 2018-04-11 Humidity control device Active JP7036491B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018076300A JP7036491B2 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Humidity control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018076300A JP7036491B2 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Humidity control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019184170A true JP2019184170A (en) 2019-10-24
JP7036491B2 JP7036491B2 (en) 2022-03-15

Family

ID=68340595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018076300A Active JP7036491B2 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Humidity control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7036491B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7444390B2 (en) 2020-04-21 2024-03-06 株式会社ジェイテクト Waste heat reuse equipment

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485686A (en) * 1994-05-25 1996-01-23 Dri-Air Industries, Inc. Hi-performance desiccant tower
JP2006284079A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Daikin Ind Ltd Humidity adjusting device
JP2009109149A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Daikin Ind Ltd Humidity conditioner
JP2010281476A (en) * 2009-06-02 2010-12-16 Daikin Ind Ltd Humidity controller
JP2011089665A (en) * 2009-10-20 2011-05-06 Toyohashi Univ Of Technology Humidity conditioner
JP2017207217A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 一般社団法人Gymsk.Brain Air humidity control system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485686A (en) * 1994-05-25 1996-01-23 Dri-Air Industries, Inc. Hi-performance desiccant tower
JP2006284079A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Daikin Ind Ltd Humidity adjusting device
JP2009109149A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Daikin Ind Ltd Humidity conditioner
JP2010281476A (en) * 2009-06-02 2010-12-16 Daikin Ind Ltd Humidity controller
JP2011089665A (en) * 2009-10-20 2011-05-06 Toyohashi Univ Of Technology Humidity conditioner
JP2017207217A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 一般社団法人Gymsk.Brain Air humidity control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7444390B2 (en) 2020-04-21 2024-03-06 株式会社ジェイテクト Waste heat reuse equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP7036491B2 (en) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112020388B (en) Cooling, heating and stabilizing humidity by humidity fluctuation
KR101434563B1 (en) Desiccant air conditioner
JP3861902B2 (en) Humidity control device
JP2000111096A (en) Desiccant air conditioning system
KR100795101B1 (en) Desiccant appartus, air conditioning apparatus and system having the same
JP2006329600A (en) Air conditioning system
JP4420463B2 (en) Desiccant ventilation system
JP2011089665A (en) Humidity conditioner
JP4683548B2 (en) Desiccant ventilator
SG183110A1 (en) A dehumidifier and a method of dehumidification
JP2006170517A (en) Dehumidifier/humidifier
KR102385113B1 (en) Air conditioning system and controlling method thereof
JP7036491B2 (en) Humidity control device
CN112944477A (en) Fresh air system and air conditioner comprising same
JPH07163830A (en) Dry dehumidifier and air conditioner used therewith
JP2003279069A (en) Desciccant air-conditioning system
JP6673670B2 (en) Thermal waste heat storage system and method of operating thermal waste heat storage system
JP2000205598A (en) Dehumidifying air-conditioning method and device, and method for using the same
JP2003166730A (en) Dehumidifying air conditioner
JP6887543B2 (en) How to operate the heat storage system and the heat storage system
JP2000257911A (en) Dehumidifying air conditioner, and its control method
JP2008196817A (en) Air heat-collection type solar dehumidifying cooling system
JP4753102B2 (en) Small desiccant air conditioner
JP2007170786A (en) Ventilation system
JP2004011926A (en) Humidity controller

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7036491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150