JP3226354B2 - 空気加湿乃至冷却器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱交換用の気液接触
型充填材を水槽から吊り下げ、これら充填材間を通過す
る空気流と各充填材の表面上を流下する液体を直交流式
に直接接触させて、前記空気流の温度を調整し、かつそ
の湿度を加減調整する空気加湿乃至冷却器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気加湿乃至冷却器が、特開平
１ー１０２２２７号公報に記載されており、全体逆Ｌ字
状の熱交換用の湿潤性気液接触型充填材を多数間隔をお
いて上部水槽から垂れ下げ、その下端をドレンバン内に
位置させ、上部水槽から吸い上げた水を気液接触型充填
材上に沿って流下し、流下中の水と気液接触型充填材間
を水平に流れる空気流とを直接接触させて、水の蒸発に
より空気流の温度を調整するとともに加湿し、生活空
間、作業所内に供給する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記先行技術の空気加
湿乃至冷却器では、全体逆Ｌ字状で熱交換用の湿潤性気
液接触型充填材の上端は唯単に上部水槽内に挿入させて
あるのみであるため、湿度調整のため、一時給止を停止
すると前記充填材は完全に乾燥してしまい、再び給水し
ようとしても、毛細管現象により、この乾燥状態の気液
接触型充填材上に給水を行うことにより、給水量を一挙
に増大することは不可能であると共に、その給水量の制
御装置を必要とし、構造が複雑になると共に、仮に一気
に給水を行えた場合でも、この充填剤表裏面が湿潤する
までの間において、この充填材表裏面上を流下する水の
水膜が形成され、この水膜が空気流で下流側へ吹き寄せ
られ、この充填材の下流側エッジより水滴となって飛散
する、すなわちキャリオーバーする傾向をとる欠点を有
している。この発明の目的の一つは、前記の欠点を改良
し、過剰給水時における前記キヤリオーバを簡易に阻止
し得る空気加湿乃至冷却器を市場に提供することであ
る。この発明のもう一つの目的は、前記欠点を改良し、
キャリオーバーを伴わず給水開始時から吸い上げた液体
を重力流下することで気液接触型充填材の表裏面に濡れ
壁を充分に形成し、空気流の湿度調整を保証する空気加
湿乃至冷却器を市場に提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、この発明は、熱交換用の気液接触型充填材を複数
枚、間隔をおいて、上部水槽から垂れ下げた状態で外枠
内に収納し、これら充填材間を通過する空気流と各充填
材の表面上を流下する液体を直交流式に直接接触させ
て、この空気流の温度を調整し、かつその湿度を加減調
整する空気加湿乃至冷却器において、前記熱交換用の気
液接触型充填材は合成樹脂製のシート状基材の表裏面
に、吸水性の湿潤層が一体に形成されてなり、前記水槽
は断面樋状で上部が開口した形状としてあり、この水槽
は前記並列して配置された気液接触型充填材の上部寄り
でこれら気液接触型充填材を貫通して略水平に嵌め込ん
であり、この水槽内の液体に前記気液接触型充填材の一
部が少なくとも１箇所で浸漬しているとともに、前記空
気流に対して下流側寄りで前記気液接触型充填材の側縁
に沿ってキヤリオーバ阻止部が形成され、前記水槽の周
囲に位置する隣接する前記気液接触型充填材間の間隙部
にはスペーサが、前記気液接触型充填材と平行に、かつ
相互密着して前記水槽に嵌め込んで配列されて、この水
槽の両端部と外枠との間には非吸収性の端板が介設さ
れ、前記気液接触型充填材と上部水槽の嵌め込み部で長
手方向に連なる空間が密閉して形成されていることを特
徴とする空気加湿乃至冷却器としてある。

【０００５】この発明の空気加湿乃至冷却器における前
記気液接触型充填材は波板から成り、前記キヤリオーバ
阻止部は、前記気液接触型充填材の高さ方向で間隔をお
いて配列された複数の縦スリットからなり、これら縦ス
リットは前記波板の谷部に形成されていることが好まし
い。

【０００６】この発明の空気加湿乃至冷却器における前
記気液接触型充填材の浸漬部分は、前記空気流の風上側
寄りでその下向きの尖端部が前記水槽内の液体に浸漬す
る逆三角形の爪部分からなる場合もある。この発明の空
気加湿乃至冷却器の前記逆三角形の爪部が２箇所以上設
けてあるものにおいて、前記空気量の風上側の爪部分
は、風下側の爪部分に比べ長く、かつこの風上側の爪部
分の尖端部は風下側の爪部分の尖端部に比べて低位にあ
ることが望ましい。

【０００７】この発明の空気加湿乃至冷却器における前
記水槽の縁高さは、請求項３に記載された前記逆三角形
の爪部分の高さに応じて風上側において低く、風下側ほ
ど高くしてあることもある。この発明の空気加湿乃至冷
却器における前記湿潤層が吸湿布からなることが好まし
い。

【０００８】この発明の空気加湿乃至冷却器における前
記スペーサはスポンジ材などの吸上補助材としてあるこ
とが望ましい。

【０００９】この発明の空気加湿乃至冷却器における前
記上部水槽と気液接触型充填材との嵌め込み部で、上部
水槽の下面近傍において、気液接触型充填材の表裏面を
貫いて開口部が設けてあり、この開口部を介して、前記
気液接触型充填材の表裏面に位置する両側の前記スペー
サ材の一部が相互接触し、液体の分配通路を形成してい
ることが好ましい。

【００１０】

【作用】次に、前記のように構成した請求項１記載の発
明である空気加湿乃至冷却器の作用をその使用方法と共
に説明する。 イ）空気調和機と組合せてこの発明が加湿器して使用さ
れる場合（図９参照） 暖房時において、空気調和機のフアンを駆動し、空気吸
入口からケーシング内に室内空気を取り込み、熱交換器
によりこの空気流を加熱した後、上部水槽から垂れ下が
っている前記気液接触型充填材間を通過させる。この通
過時において、湿度に応じて前記上部水槽内の液体を毛
細管現象によって、上部水槽内に少なくとも１箇所で浸
漬している前記気液接触型充填材の一部から吸い上げる
と、この液体は気液接触型充填材の湿潤層内で左右に拡
散し、順次前記気液接触型充填材に沿って重力で流下
し、この気液接触型充填材の外表面に濡れ壁を形成す
る。この濡れ壁と空気流を直接接触させ、水の蒸発によ
り温度調整された空気の相対湿度を例えば５５％乃至７
７％程度に高め、冬期における室内での生活環境を最適
なものとする。この際、上部水槽はこれら充填材を貫通
して嵌め込まれているため、空気流により、その位置が
空気流方向に変位することはなく、所定の吊り上げ位置
に維持され、その変位に伴う振動は生じにくくなる。

【００１１】更に、上部水槽と前記充填材の嵌め合い部
においては、空気流は発生せず、液体の吸い上げは円滑
に行われ、液体の蒸発に伴うシリカ、カルシウムなどの
検出は生じない。前記乾燥状態から一気にこの気液接触
型充填材に上部水槽から給水する際には、前記端板で密
閉され、かつ上部水槽と前記充填材の嵌め合い部に形成
された空間を液体で満足し、一挙にこの充填材表裏面上
に多量の液体が上部水槽からオーバーフローし、流下し
て水膜を形成する。この給水時には前記充填材表裏面は
乾燥状態にあるため、水分を吸水するまでにある程度の
時間を要し、この給水完了までにこの充填材表裏面上を
流下する水の水膜は、直交流として流れる空気流により
下流側へ吹き寄せられ充填材の下流寄りの、前記キャリ
オーバ阻止部で阻止され、水滴として飛散することな
く、前記阻止部の充填材表裏面へ流下し、その間に次第
に湿潤層全体が湿潤状態となり、もはや充填材表面に水
膜が形成されず、キヤリーオーバせず給水が継続され
る。このように過剰とも云える多量の液体を流下させる
ことで、暖房された室内は短時間で適度の温度状態とな
る。更に、前記スペーサにより、上部水槽から垂れ下が
っている隣接する気液接触型充填材間に、空気通路が確
保される。この場合、スペーサと上部水槽との嵌合部分
においても、前記充填材におけると同様、空気流は発生
せず、液体の蒸発によるシリカ、カルシウムなどの析出
は起こらず、液体の吸い上げは円滑に行われる。

【００１２】請求項２に記載された発明においては、前
記特定発明の作用に加えて、多量の液体の給水時に波板
の谷部に設けた縦スリット群により、水膜が空気流でこ
の充填材の下流側縁に吹きよせられるのを遮断し、この
部分に溜った水は前記縦スリットのエッジを伝って流下
し、一部が水滴となってもそのキヤリオーバを阻止す
る。前記スリットを飛び越えた水滴は前記縦スリットよ
り下流側の充填材の下流側縁で捕捉され、この部分で更
に流下するが、この部分においては、上流側より水膜は
連続していないため、吹き寄せられる水は少なく、次第
に落下と共にその表層部を湿潤し、水膜形成は殆ど起ら
ない。このようにして、この充填材の表裏面は迅速に湿
潤され、湿度調整が行われる。

【００１３】請求項３に記載された発明において、前記
気液接触型充填材の浸漬部分は、前記空気流の風上側寄
りでその下向きの尖端部が前記水槽内の液体に浸漬する
逆三角形の爪部分からなるため、前記請求項１記載の発
明の作用に加えて、次の作用をする。即ち、水位が低い
場合にはこの逆三角形の爪部分からの液体の吸い上げ量
は小量に抑えられ、湿度の調整度合は低くなり、水位が
高い場合にはこの逆三角形の爪部分と液体水面との接触
面積が増大し、この爪部分からの液体の吸い上げ量は増
大される。従って、上部水槽内の水位を調整することに
より。気液接触型充填材に吸い上げられ重力い流下する
液体の水分量が調整され、前記充填材間を流れる空気流
の湿度を調整する。また、給水開始時の多量給水時に
は、前記爪部分が形成された前記充填材と前記水膜間の
嵌め合い部の空間が液体で満足され、爪部分が水没した
状態で液体は上部水槽から前記充填材上へ一挙に流下供
給される。

【００１４】請求項４に記載された発明において、前記
逆三角形の爪部分が２箇所以上設けてあるもので、前記
風上側の爪部分は、風下側の爪部分に比べ長く、かつこ
の風上側の爪部分の尖端部は風下側の爪部分の尖端部に
比べて低位、即ち前記水槽の底部寄りにあるため、前記
請求項１乃至請求項２記載の発明の作用に加えて、次の
作用をする。即ち、水位が低い場合には風下側のものか
らの液体の吸い上げは発生せず、風上側の爪部分のみか
ら液体の吸い上げを行い、湿度調整の度合を低下させ、
水位が高くなった場合には前記風上側、風下側の両方の
爪部分から液体を吸い上げてその吸い上げ量を増大さ
せ、湿度の調整度合を高める。更に、風上側への吸い上
げを優先することで、気液接触型充填材全域において空
気流れに接触する濡れ壁が形成され、風上側に濡れ壁の
ない空白域（デットエリア）は発生しない。また給水開
始時の多量給水時には、これら爪部分が水没された状態
で前記嵌合部の空間から一挙に充填材上に給水される。

【００１５】請求項５に記載された発明において、前記
水槽の縁高さは、請求項４に記載された前記逆三角形の
爪部分の高さに応じて風上側において低く、風下側ほど
高くしてあるため、前記請求項１乃至請求項４記載の発
明の作用に加えて、次の作用をする。即ち、水位が前記
水槽の風上側の縁高さより高くなると、この水槽の風上
側の側壁を超えて、前記液体の一部が溢水し始め、前記
風上側の逆三角形の爪部分から吸い上げられる液体とと
もに、重力流下式により気液接触型充填材の外表面にお
いて風上側の濡れ壁を積極的に形成する。

【００１６】請求項６に記載された発明において、前記
湿潤層が吸湿布からなるため、前記請求項１、２、３、
４、５記載の発明の作用に加えて、湿潤層に吸水された
水が、これと接触する空気によって蒸発し、その空気を
加湿する。請求項７に記載された発明において、この吸
湿布は不織布としてあるため、前記請求項１、２、３、
４、５、６記載の発明と同様に作用する。

【００１７】請求項８に記載された発明において、前記
スペーサはスボンジ材などの吸上補助材としてあるた
め、前記気液接触型充填材間に介設した前記スペーサか
らも前記液体は毛細管現象により吸い上げられ、隣接す
る前記気液接触型充填材の表裏面にこの液体は補給さ
れ、前記湿度調整に寄与する。また、多量給水時におい
ても、このスペーサは前記充填材への給水作用に寄与す
る。

【００１８】請求項９に記載された発明においては、前
記上部水槽と気液接触型充填材との嵌め込み部で、上部
水槽の下面近傍において、気液接触型充填材の表裏面を
貫いて開口部が設けてあり、この開口部を介して、前記
気液接触型充填材の表裏面に位置する両側の前記スペー
サの一部が相互接触し、液体の分配通路を形成している
ため、前記請求項１、２、３、４、５、６、７、８に記
載された発明の作用に加えて、次の作用をする。即ち、
前記気液接触型充填材に形成した開口部を通して、隣接
するスペーサ同士は、吸い上げた液体を相互に供給し合
い、その不足分を補充し合い、隣接する吸収補助材間の
充填材の表裏面に充分な濡れ壁を形成する。

【００１９】ロ）直交流式冷却塔内に組み込まれこの発
明が冷却器として使用される場合（図１０参照）。 負荷部（冷凍機など）から送られて来る冷却水（温水）
を前記上部水槽内に送り込み、この上部水槽内に一時貯
溜する。次いで、湿度に応じてこの上部水槽内の冷却水
を毛細管現象によって、上部水槽内に浸漬している前記
気液接触型充填材の一部から吸い上げ、この冷却水を前
記気液接触型充填材の外表面に沿って流下させ、この気
液接触型充填材の外表面に濡れ壁を形成する。この状態
で、この冷却水の流下方向と直角な水平方向で空気流を
隣接する気液接触型充填材間の気液通路を通り流す。こ
れら気液接触型充填材の表面を流れ、濡れ壁を形成する
冷却水と空気流は直接接触して、気化の潜熱作用で冷却
水は冷却される。このようにして濡壁を形成した冷却水
は、その流下中に空気流との間で直接熱交換し冷却され
た後この冷却塔の下部水槽から冷凍機などの負荷部へ送
られ、仕事を終え昇温した後、前記上部水槽へ戻され、
再び冷却され、循環使用される。この際、各請求項に記
載された発明におけるこの冷却水の吸い上げ作用及びキ
ヤリオーバ阻止作用は、前記イ）の場合と同様である。

【００２０】ハ）この発明が冷却パネルとして使用され
る場合（図１１参照）。 この空気加湿乃至冷却器を、下部排水樋を有するフレー
ムと共に建物の一壁面に取付け、反対側の壁面に送風機
を設ける。次いで、上部水槽から液体をこれら充填材上
に吸い上げ、前記イ）同様各充填材の板面に形成した湿
潤層に吸水し重力で流下させ湿潤層即ち熱交換域全面に
濡れ壁を形成する。一方、送風機を作動し、建物内の空
気圧力を減少させ、外気をこれら充填材間の気液通路を
通り、建物内に吸い込み、気液通路を通過中に空気と前
記濡れ壁を直接接触し空気の湿度を高め、かつ昇温させ
ると共に、液体の温度を下げる。この冷却し適温とした
液体を下部排水樋で受け、循環使用すると共に、建物例
えば温室内の相対湿度を、植物の育成に達した５０％〜
８０％程度に、また温室内の温度を例えば２２℃〜２８
℃に四季を通じて維持する。この際、各請求項に記載さ
れた発明における液体の吸い上げ、湿度調整及びキヤリ
オーバ阻止作用は前記イ）と同様である。

【００２１】

【実施例】実施例１ この実施例は請求項１、２、４、５、６、７、８に記載
された発明の代表的な実施例を示すものである。図１に
おいて、Ａは、熱交換用の気液接触型充填材１０を上部
水槽１１から垂れ下げた状態で外枠５２内に収納し、こ
れら充填材１０間を通過する空気流Ｇと各充填材１０の
表面上を流下する液体Ｗを直交流式に直接接触させて、
前記空気流Ｇの温度を調整し、かつその湿度加減を調整
するための空気加湿乃至冷却器全体を示す。前記熱交換
用の気液接触型充填材１０は合成樹脂製のシート状基材
１２の表裏面に、吸水性の湿潤層１３が一体に形成され
た波板からなり、前記水槽１１は断面樋状で上部が開口
した形状としてあり、この水槽１１は前記並列して配置
された気液接触型充填材１０の上部寄りでこれら気液接
触型充填材１０を貫通して略水平に嵌め込んであり、こ
の水槽１１内の液体Ｗに前記気液接触型充填材１０の一
部１４が浸漬している。前記気液接触型充填材１０の浸
漬部分１４は、前記空気流Ｇの風下と風上側の２ヵ所で
その下向きの尖端部１５、１６が前記水槽１１内の液体
Ｗに浸漬する逆三角形の爪部分１７、１８からなる。こ
れら２ヵ所の逆三角形の爪部分１７、１８に関して、前
記風上側のもの１７は、風下側の爪部分１８に比べ長
く、かつこの風上側の爪部分１７の尖端部１５は風下側
の爪部分１８の尖端部１６に比べて低位にある（図１、
図３参照）。更に前記水槽１１の縁高さは、前記２ヵ所
の逆三角形の爪部分１７、１８の高さに応じて風上側１
９が低く、風下側２０ほど高くしてある（図３参照）。
前記湿潤層１３が吸湿布の一種である不織布としてあ
る。５０は、空気流に対して下流側寄りでこの気液供給
型充填材１０の側縁に沿い形成されたキヤリオーバ阻止
部である。このキヤリオーバ阻止部５０は、この充填材
１０の高さ方向で間隔をおいて配列された複数の縦スリ
ット５１からなり、これら縦スリット５１は前記充填材
１０の波板の谷部に形成されている。

【００２２】前記水槽１１の周囲における隣接する前記
気液接触型充填材１０間の間隙部に、スペーサとして短
冊状の吸上補助材（例えば、セルロールスポンジ、フエ
ルトからなる）２１が前記気液接触型充填材１０と平行
に、かつ相互密着して前記水槽１１に嵌め込んで配列さ
れている。換言すれば、相互に略密接して交互に配列さ
れた気液接触型充填材１０と吸上補助材２１を貫通して
この水槽１１がほゞ水平に嵌め込まれて配置されてい
る。前記吸上補助材２１の下縁は上流側ほど下方に伸び
た３０°乃至４５°傾斜してあり、この吸上補助材２１
中を流れる水が上流側により多く流れ、これらの下縁か
ら下方に流出する水量が上流側程多くなるようにしてあ
る。前記外枠５２と上部水槽１１の両端部間には、ゴム
板などから非吸水性の端板５３が介設されており、この
端板５３により前記気液接触型充填材１０と上部水槽１
１の嵌め込み部で上部水槽１０の長手方向に連なる空間
５４がその両端で密閉して形成されている（図２及び図
３参照）。これにより上部水槽１１に給水された多量の
液体はこの空間５４を満足し、オーバーフローした後、
これら気液接触型充填材１０と吸収補助材に流入した
後、流下して、湿潤層１３が充分に湿潤されるように構
成されている。前記端板５３は、スペーサとその外形状
を同一とし、上部水槽１１嵌め込み孔のないものが使用
されることが好ましい。５５は、両外枠５２間にこれら
ゴム板５３、吸上補助材２１及び気液接触型充填材１０
を挾持し、容量保持するための通しボルトである（図２
参照）。この実施例ではスペーサは吸上補助材２１とし
て説明したが、非吸水のものでもこの発明としては同じ
である。

【００２３】実施例２ この実施例は実施例１の変形例であり、気液接触型充填
材１０における逆三角形の爪部分４０、４１、４２が３
つある場合であり、この場合にはこれら爪部分４０、４
１、４２のうち、空気流Ｇの最風上側の爪部分４０の長
さは一番長く、その最も風下側の爪部分４０の長さが一
番短くしてあり、かつこの最風上側の爪部分４０の尖端
部４３は、その中央部の爪部分４１の尖端部４４より低
位、即ち水槽１１の底部寄りに位置し、この最風下側の
爪部分４２の尖端部４５はこの中央部の爪部分４１の尖
端部４４より高位に位置する。即ち、爪部分４１、４
２、４４は、空気流Ｇの風上側ほど前記水槽１１の底部
寄りに位置するように、各気液接触型充填材１０に形成
されている（図４参照）。 その他、実施例１と同一の
符号は、同一の構成を示す。

【００２４】実施例３ 請求項１、３、５、６、７、８、９、１０に記載された
発明の代表的な実施例である。実施例１と異なる内容は
気液接触型充填材１０における逆三角形の爪部分４６が
一つ、空気流Ｇの風上側寄りに設けてあることである
（図５参照）。

【００２５】更に、前記上部水槽１１と気液接触型充填
材１０との嵌め込み部で、上部水槽１１の下面近傍にお
いて、気液接触型充填材１０の表裏面を貫いて開口部４
７が設けてあり、この開口部４７を介して、前記気液接
触型充填材１０の表裏面に位置する両側の前記吸収補助
材２１の一部が相互接触し、液体の分配通路を形成して
いる（図６参照）。各実施例の作用は対応する請求項に
記載された発明の作用と同じため、ここでの説明は省略
する。

【００２６】

【発明の効果】前記のように構成し、作用する請求項１
に記載された発明の効果を次に説明する。先ず、空気調
和機と組合せて使用する場合には、運転の初期に多量の
液体をこの気液接触型充填材に上部水槽から給水する
と、前記上部水槽と気液接触型充填材の嵌め込み部に形
成された前記空間は液体で満足され、一挙に前記充填材
表裏面上に多量の液体が上部水槽からオーバーフロー
し、流下して水膜を形成し、この結果、乾燥状態にある
この充填材の表裏面が水分を吸水するまでにある程度の
時間を要し、この吸水完了までにこの充填材表裏面上を
流下する水は水膜となって流下し、これと直交流として
流れる空気流によりその水膜は下流側へ吹き寄せられる
傾向をとるが、前記キャリオーバ阻止部でこの空気流に
より運ばれてきた水滴を捕捉でき、前記キヤリオーバー
阻止部で流下させ、この間に充填材表裏面の湿潤層を次
第に湿潤し、流下させることで、充填材下流縁から水滴
となって飛散し室内などへ散逸を皆無とする。これと共
に、適度の湿度を短時間に得ることができる。湿度に応
じてこの上部水槽内の液体は毛細管現象によって、上部
水槽内に少なくとも１箇所で浸漬している前記気液接触
型充填材の一部から吸い上げられ、この液体は前記気液
接触型充填材の外表面に沿って動力で流下し、この気液
接触型充填材の外表面に濡れ壁を充分に形成することが
でき、この状態で空気調和機のフアンを作動して、室内
の空気をこの空気調和機のケーシング内に吸い込み隣接
する前記気液接触型充填材間を通して流し、隣接する気
液接触型充填材間に形成した気液通路に水平に流れる空
気と濡れ壁とを直接接触させ、水の蒸発により、空気の
温度を調節し、その湿度を最適な値に調整して空気調和
機のケーシングから室内へ吹出させ、冬期における室内
での生活環境を最適なものとすることができる。

【００２７】また、気液接触型充填材及びスペーサを貫
通して略水平に上部水槽が嵌めこんであるため、これら
充填材及びスペーサの支持部材として上部水槽を兼用で
き、かつその嵌めこみにより空気の流れ方向にこれら充
填材は変位せず、その振動を低減できる。更に前記スペ
ーサにより、複数枚の気液接触型充填材を上部水槽から
所定の間隔をおいて垂れ下げることができ、これら垂れ
下がって隣接する気液接触型充填材間に、空気通路を確
保することができる。前記空気流が通過する箇所は、上
部水槽が前記気液接触型充填材を貫通して嵌め込まれた
位置より下位で、この上部水槽から垂れ下がっている気
液接触型充填材の間の隙間であり、液体の吸い上げ部に
おいては上部水槽により空気流の流れが遮断されるた
め、液体の吸い上げ部の蒸発は全く発生せず、液体中の
シリカ、カルシウムなどが析出せず、この吸い上げ部は
常に良好な状態に維持され、液体を適正量抵抗なく吸い
上げ、気液型充填材の湿潤層を湿潤させながら重力で流
下していき、濡れ壁を適宜形成することができる。

【００２８】請求項２に記載された発明においては、波
板の谷部に設けた縦スリット群により、水膜が空気流に
より、この充填材の下流側縁に吹きよせられるのを遮断
し、その一部が水滴となって、前記縦スリットを飛び越
すが、縦スリットより下流側の充填材部分で、この水滴
を捕捉でき、この水滴は水量が少ないためこの部分の表
面には水膜を形成することなく、次第に湿潤して、これ
より気流の下流縁から水滴となって飛散させることはな
く、そのキヤリオーバを阻止できる。請求項３に記載さ
れた発明において、前記気液接触型充填材の浸漬部分
は、前記空気流の風上側寄りでその尖端部が前記水槽内
の液体に浸漬する逆三角形の爪部分からなるため、前記
請求項１乃至請求項２記載の発明の効果に加えて、次の
効果を奏する。即ち、前記水槽内の液体の水位が低い場
合にはこの逆三角形の爪部分からの液体の吸い上げ量を
小量に抑え、湿度の調整度合を低くし、この水位が高い
場合にはこの逆三角形の爪部分と液体水面との接触面積
を増大させ、この爪部分からの液体の吸い上げ量を増大
させ、湿度の調整度合を高めることができる。

【００２９】更に、この爪部分は逆三角形となっている
ため、水位が上昇するに伴い、液体と爪部分の接触領域
を拡大でき、水位が高いほどこの爪部分からの液体の吸
い上げ量を増大でき、加湿度を増大できる。前記逆三角
形の爪部分は気液接触型充填材の上部寄りを打抜き加工
するか、真空成形加工などで簡易に形成することがで
き、かつ気液接触型充填材の重量全体を軽量化できる。
またこの逆三角形の爪部分は風上側寄りに位置している
ため、前記気液接触型充填材において、空気流一次側寄
りに積極的に液体を重力流下式で流すことができ、空気
流の取入側に濡れ壁が形成し難くなるという減少を回避
でき、空気流の湿度調整を充分に保護することができ
る。

【００３０】請求項４に記載された発明において、前記
の逆三角形の爪部分が２箇所に設けてあり、空気流の風
上側の爪部分は、その風下側の爪部分ものに比べ長く、
かつこの風上側の爪部分の尖端部は風下側の爪部分の尖
端部に比べて低位、即ち前記水槽の底部寄りにあるた
め、前記請求項１乃至請求項３記載の発明の効果に加え
て、次の効果を奏する。即ち、水位が低い場合には風下
側のものからの液体の吸い上げは発生せず、風上側の爪
部分のみから液体の吸い上げを行い、湿度調整の度合を
低下させ、水位が高くなった場合には前記風上側、風下
側の両方の爪部分から液体を吸い上げてその吸い上げ量
を増大させ、湿度の調整度合を高めることができる。更
に、風上側での液体の吸い上げが優先されるため、気液
接触型充填材全域に均一な濡れ壁を形成でき、かつその
風上側に濡れ壁がない空白域（デッドエリア）は全く発
生せず、空気流と液体の接触領域及びその時間を多くと
ることができる。

【００３１】請求項５に記載された発明において、前記
水槽の縁高さは、請求項４に記載された前記逆三角形の
爪部分の高さに応じて風上側において低く、風下側ほど
高くしてあるため、前記請求項１乃至請求項４記載の発
明の効果に加えて、次の効果を奏する。即ち、水位が前
記水槽の風上側の高さより高くなると、この水槽の風上
側の側壁を超えて、前記液体の一部を溢水でき、前記風
上側の逆三角形の爪部分から吸い上げられる液体ととも
に、気液接触型充填材の外表面において風上側の濡れ壁
を形成することができる。

【００３２】請求項６に記載された発明において、前記
湿潤層が吸湿布からなるため、前記請求項１、２、３、
４、５記載の発明の効果に加えて、湿潤層に吸水された
水を、これと接触する空気によって蒸発させ、その空気
を加湿することがてきる。請求項７に記載された発明に
おいて、この吸湿布は不織布としてあるため、前記請求
項１、２、３、４、５、６に記載された発明と同様の効
果を奏する。

【００３３】請求項８に記載された発明において、前記
スペーサはスポンジ材などからなる吸上補助材としてあ
るため、前記気液接触型充填材間に介設した前記スペー
サからも前記液体を毛細管現象により吸い上げることが
でき、隣接する前記気液接触型充填材の裏表面にこの液
体を補給でき、前記湿度調整に寄与することができる。
更に、多量給水時においても、このスペーサにより前
記充填材への給水を促進できる。請求項９に記載された
発明において、前記上部水槽と気液接触型充填材との嵌
め込み部で、上部水槽の下面近傍において、気液接触型
充填材の表裏面を貫いて開口部が設けてあり、この開口
部を介して、前記気液接触型充填材の表裏面に位置する
両側の前記スペーサの一部が相互接触し、液体の分配通
路を形成しているため、前記気液接触型充填材に形成し
た開口部を通して、隣接するスペーサ同士は、吸い上げ
液体を相互に供給し合い、その不足分を補充し合い、隣
接するスペーサの充填材の表裏面に充分な濡れ壁を形成
することができる。

【００３４】次に、この発明に係る空気加湿乃至冷却器
を直交流式冷却塔内に組込み使用する場合には、冷却水
の吸い上げ効果を、前記空気調和機への組込時における
液体の吸い上げに係る効果と同様の効果を奏することが
でき、かつ冷却水の冷却を空気流との直接接触により行
うことができる。更に冷却パネルとして使用した場合に
おいては、その冷却水を前記冷却塔への組込みの場合と
同様に冷却できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の一部省略した概略斜視図である。

【図２】図１の上部水槽の一端部を示す概略正面図であ
る。

【図３】図２の気液接触型充填材における爪部分と上部
水槽の関係を示す側面図である。

【図４】実施例２の概略正面図である。

【図５】実施例３の要部側面図である。

【図６】図５の６ー６線に沿う拡大縦断面図である。

【図７】図１のスペーサの概略正面図である。

【図８】図１の端板の概略正面図である。

【図９】この発明を空気調和機に組合せた使用例を示す
概略側面図である。

【図１０】この発明を直交流式冷却塔に組込んだ使用例
を示す概略側面図である。

【図１１】この発明を冷却パネルとして使用される例を
示す概略側面図である。

【符号の説明】

Ａ 空気加湿乃至冷却器 １０ 気液接触型充填材 １１ 水槽 １７、１８ 逆三角形の爪部分 ５０ キャリオーバ阻止部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F28C 3/06 - 3/08 F24F 6/00 - 6/18

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換用の気液接触型充填材を複数枚、間
   隔をおいて、上部水槽から垂れ下げた状態で外枠内に収
   納し、これら充填材間を通過する空気流と各充填材の表
   面上を流下する液体を直交流式に直接接触させて、この
   空気流の温度を調整し、かつその湿度を加減調整する空
   気加湿乃至冷却器において、 前記熱交換用の気液接触型充填材は合成樹脂製のシート
   状基材の表裏面に、吸水性の湿潤層が一体に形成されて
   なり、前記水槽は断面樋状で上部が開口した形状として
   あり、この水槽は前記並列して配置された気液接触型充
   填材の上部寄りでこれら気液接触型充填材を貫通して略
   水平に嵌め込んであり、この水槽内の液体に前記気液接
   触型充填材の一部が少なくとも１箇所で浸漬していると
   ともに、前記空気流に対して下流側寄りで前記気液接触
   型充填材の側縁に沿ってキヤリオーバ阻止部が形成さ
   れ、前記水槽の周囲に位置する隣接する前記気液接触型
   充填材間の間隙部にはスペーサが、前記気液接触型充填
   材と平行に、かつ相互密着して前記水槽に嵌め込んで配
   列されて、この水槽の両端部と外枠との間には非吸収性
   の端板が介設され、この端板により前記気液接触型充填
   材と上部水槽の嵌め込み部でこの上部水枠の長手方向に
   連なる空間がその両端で密閉して形成されていることを
   特徴とする空気加湿乃至冷却器。
2. 【請求項２】前記気液接触型充填材は波板から成り、前
   記キヤリオーバ阻止部は、前記気液接触型充填材の高さ
   方向で間隔をおいて配列された複数の縦スリットからな
   り、これら縦スリットは前記波板の谷部に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の空気加湿乃至冷却
   器。
3. 【請求項３】前記気液接触型充填材の浸漬部分は、前記
   空気流の風上側寄りで、その下向きの尖端部が前記水槽
   内の液体に浸漬する逆三角形の爪部分からなることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の空気加湿乃至冷
   却器。
4. 【請求項４】前記の逆三角形の爪部分が２箇所以上設け
   てあるものにおいて、前記空気流の風上側の爪部分は、
   風下側の爪部分に比べ長く、かつこの風上側の爪部分の
   尖端部は風下側の爪部分の尖端部に比べて低位にあるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の空気加湿
   乃至冷却器。
5. 【請求項５】前記水槽の縁高さは、請求項４に記載され
   た前記の逆三角形の爪部分の高さに応じて風上側におい
   て低く、風下側ほど高くしてあることを特徴とする空気
   加湿乃至冷却器。
6. 【請求項６】前記湿潤層が吸湿布からなる特徴とする請
   求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５
   記載の空気加湿乃至冷却器。
7. 【請求項７】この吸湿布は不織布としてあることを特徴
   とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求
   項５または請求項６記載の空気加湿乃至冷却器。
8. 【請求項８】前記スペーサはスポンジ材などの吸上補助
   材としてあることを特徴とする請求項１、請求項２、請
   求項３、請求項４、請求項５、請求項６、または請求項
   ７記載の空気加湿乃至冷却器。
9. 【請求項９】前記上部水槽と気液接触型充填材との嵌め
   込み部で、上部水槽の下面近傍において、気液接触型充
   填材の表裏面を貫いて開口部が設けてあり、この開口部
   を介して、前記気液接触型充填材の表裏面に位置する両
   側の前記スペーサの一部が相互接触し、液体の分配通路
   を形成していることを特徴とする請求項１、請求項２、
   請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７ま
   たは請求項８に記載された空気加湿乃至冷却器。