JP3585308B2 - デシカント空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デシカント空調装置に係り、特にデシカントの再生及び処理空気の冷却用に蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機を組み合わせたデシカント式空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デシカント式空調装置は、１９５５年の米国特許ＵＳＰ−２，７００，５３７に記載された公知例がある。これらの公知例に示された初期のデシカント式空調装置では、デシカント（吸湿剤）の再生のための熱源として、１００〜１５０℃程度の温度の熱源を必要とし、もっぱら電気ヒータやボイラが熱源として用いられていた。最近になってデシカントの改良により、６０〜８０℃の温度でもデシカントの再生ができるデシカント空調装置が開発され、温度の低い熱源で運転が可能になって、デシカントの再生及び処理空気の冷却用に電動式の蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機を組み合わせたデシカント式空調装置が開発されるようになった。
【０００３】
図３は、公知の電動式の蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機を組み合わせたデシカント式空調装置例で、図４は図３の実施例の空調機の運転状態を示したモリエル線図である。図３の符号１０１は空調空間、１０２は送風機、１０３は処理空気及び再生空気と選択的に接することができるデシカント材を内包したデシカントロータ、１０４は顕熱熱交換器、１０５は加湿器、１０６は加湿器の給水配管、１０７〜１１３は処理空気の空気通路、１４０は再生空気の送風機、２２０は凝縮器で冷媒と再生空気の熱交換器（加熱器）、１２１は顕熱熱交換器、１２４〜１３０は再生空気の空気通路、２０１〜２０４は冷媒経路である。２４０は蒸発器であり、冷媒と再生空気の熱交換器（冷却器）として働く。また、２５０は膨張弁、２６０は圧縮機である。そして、図中、丸で囲ったアルファベットＫ〜Ｖは、図４と対応する空気の状態を示す記号であり、ＳＡは給気を、ＲＡは還気を、ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表す。
【０００４】
従来例の作用について説明すると、図３において、空調される室内１０１の空気（処理空気）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。また、吸着の際、吸着熱によって空気は温度上昇する。湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器２４０に送られ、冷凍機の作用によって冷却され、経路１１２を経て加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。デシカントはこの過程で水分を吸着したため、再生が必要で、この従来例では外気を用いて次のように行われる。
【０００５】
外気（ＯＡ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引されて昇圧され、顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する。さらに、顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て加熱器２２０に流入し、冷凍機の凝縮熱によって加熱されて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する。相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去する。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行ったのち経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。
【０００６】
これまでの過程をモリエル線図を用いて説明すると、図４において、空調される室内１０１の空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとともに、吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される（状態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器２４０に送られ、冷凍機の作用によって冷却され（状態Ｎ）、経路１１２を経て加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。このようにして室内の還気（Ｋ）と給気（Ｐ）との間にはエンタルピ差が生じ、これによって空調空間１０１の冷房が行われる。
【０００７】
デシカントの再生は次のように行われる。
外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：Ｒ）、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状態Ｓ）。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て加熱器２２０に流入し、冷凍機の凝縮熱によって加熱されて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去する（状態Ｕ）。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行って自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。このようにして、デシカントの再生と処理空気の除湿、冷却をくりかえし行うことによってデシカントによる空調が行われていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成されたデシカント空調では、図４において、組み合わされた蒸気圧縮冷凍サイクルの凝縮温度は再生空気の状態Ｔよりも高くなくてはならず、また、蒸発温度は処理空気の状態Ｎよりも低くなくてはならず、そのため圧縮機の圧縮比は状態Ｔと状態Ｎの温度差ΔＴを達成しうるものでなくてはならなかった。デシカント空調ではこの温度差が通常のルームエアコンなどと比べて大きく、そのため汎用性のある圧縮機が使えず、特別な対策が必要となり、製造コストがかさむとともに、大きな圧縮比のため運転動力がかさみ、運転経費が高くなる欠点があった。
【０００９】
本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、蒸気圧縮冷凍サイクルを２つのサイクルで構成し、第１のサイクルの凝縮器を再生空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器よりも下流側に設置し、かつ第１のサイクルの蒸発器を処理空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器よりも上流側に設置し、各々のサイクルの凝縮器と蒸発器の温度差を低減することによって、デシカント空調のエネルギ効率を高めるとともに、汎用性がある圧縮機を使用可能にして安価で信頼性が高いデシカント空調装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のデシカント空調装置は、少なくとも圧縮機、蒸発器、凝縮器を構成機器として蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第１のサイクルと、少なくとも圧縮機、蒸発器、凝縮器を構成機器として、前記第１のサイクルよりも低圧で作動する第２の蒸気圧縮式冷凍サイクルを有し、第１のサイクルの凝縮器をデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器よりも下流側に設置し、かつ第１のサイクルの蒸発器をデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器よりも上流側に設置し、第１のサイクルの蒸発器と第２のサイクルの蒸発器とを処理空気の通路におけるデシカント空調機の下流に配置し、第１のサイクル及び第２のサイクルの凝縮熱を加熱源としてデシカントの再生を行うとともに第１のサイクル及び第２のサイクルの蒸発熱を冷却熱源として処理空気の冷却を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
前述のように構成した本発明の蒸気圧縮式冷凍機を組み合わせたデシカント空調装置によって、第１のサイクル及び第２のサイクルの蒸発温度と凝縮温度の温度差を共に減少させることができ、そのため第１のサイクル及び第２のサイクルの圧縮機の圧縮比が減少して市販のルームエアコン等と同等となるため、汎用性がある圧縮機の採用が可能になるとともに、所要圧縮動力が減少するため、安価で信頼性が高く、かつエネルギ効率が高いデシカント空調装置を提供することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明に係るデシカント空調装置の一実施例を図１乃至図２を参照して説明する。
図１は本発明に係るデシカント空調装置の基本構成を示す図であり、このうち蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機の部分は、蒸発器（冷却器）３４０、凝縮器（加熱器）３２０、圧縮機３６０、および膨張弁３５０を主な構成機器として経路３０１，３０２，３０３，３０４を冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第１のサイクルと、蒸発器（冷却器）２４０、凝縮器（加熱器）２２０、圧縮機２６０、および膨張弁２５０を主な構成機器として経路２０１，２０２，２０３，２０４を冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第２のサイクルとからなり、第２の蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第１のサイクルの凝縮器（加熱器）３２０をデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器（加熱器）２２０よりも下流側に設置し、かつ第１のサイクルの蒸発器（冷却器）３４０をデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器（冷却器）２４０よりも上流側に設置し、第１のサイクルおよび第２のサイクルの凝縮熱を加熱源としてデシカントの再生を行うとともに第１のサイクルおよび第２のサイクルの蒸発熱を冷却熱源として処理空気の冷却を行うよう構成する。
【００１３】
図１のデシカント空調装置の空調機の部分は以下に示すように構成されている。
空調空間１０１は処理空気の送風機１０２の吸込口と経路１０７を介して接続し、送風機１０２の吐出口はデシカントロータ１０３と経路１０８を介して接続し、デシカントロータ１０３の処理空気の出口は再生空気と熱交換関係にある顕熱熱交換器１０４と経路１０９を介して接続し、顕熱熱交換器１０４の処理空気の出口は蒸発器（冷却器）３４０と経路１１０を介して接続し、冷却器３４０の処理空気の出口は蒸発器（冷却器）２４０と経路１１１を介して接続し、冷却器２４０の処理空気の出口は加湿器１０５と経路１１２を介して接続し、加湿器１０５の処理空気の出口は空調空間１０１と経路１１３を介して接続して処理空気のサイクルを形成する。
【００１４】
一方、再生用の空気経路は、外気を再生空気用の送風機１４０の吸込口と経路１２４を介して接続し、送風機１４０の吐出口は処理空気と熱交換関係にある顕熱熱交換器１０４と接続し、顕熱熱交換器１０４の再生空気の出口は別の顕熱熱交換器１２１の低温側入口と経路１２５を介して接続し、顕熱熱交換器１２１の低温側出口は凝縮器（加熱器）２２０と経路１２６を介して接続し、加熱器２２０の再生空気の出口は凝縮器（加熱器）３２０と経路１２７を介して接続し、加熱器３２０の再生空気の出口はデシカントロータ１０３の再生空気入口と経路１２８を介して接続し、デシカントロータ１０３の再生空気の出口は顕熱熱交換器１２１の高温側入口と経路１２９を介して接続し、顕熱熱交換器１２１の高温側出口は外部空間と経路１３０を介して接続しており、これにより、再生空気を外部から取り入れて外部に排気するサイクルを形成する。なお、図中、丸で囲ったアルファベットＫ〜Ｙは、図２と対応する空気の状態を示す記号であり、ＳＡは給気を、ＲＡは還気を、ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表す。
【００１５】
上述のように構成されたデシカント空調装置の蒸気圧縮式冷凍サイクル部分のサイクルを次に説明する。
第１のサイクルの冷媒は蒸発器（冷却器）３４０で空気から蒸発潜熱を奪って蒸発し、経路３０４を経て圧縮機３６０に吸引され、圧縮されたのち、経路３０１を経て凝縮器（加熱器）３２０に流入し、凝縮熱を再生空気に放出して凝縮する。凝縮した冷媒は経路３０２を経て膨張弁３５０に至り、そこで減圧膨張した後、蒸発器（冷却器）３４０に還流する。第２のサイクルでは、冷媒は蒸発器（冷却器）２４０で空気から蒸発潜熱を奪って蒸発し、経路２０４を経て圧縮機２６０に吸引されて圧縮されたのち、経路２０１を経て凝縮器（加熱器）２２０に流入し、凝縮熱を再生空気に放出して凝縮する。凝縮した冷媒は経路２０２を経て膨張弁２５０に至り、そこで減圧膨張した後、蒸発器（冷却器）２４０に還流する。
【００１６】
次に、前述のように構成された蒸気圧縮式冷凍サイクルをデシカント空調に組み合わせた際の動作を説明する。図２は図１の実施例の空気調和の部分の作動状態を示すモリエル線図である。本実施例のデシカント空調機部分の作用について説明すると、図１において、空調される室内１０１の空気（処理空気）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。また、吸着の際、吸着熱によって空気は温度上昇する。
【００１７】
湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される。冷却された空気は経路１１０を経て蒸発器（冷却器）３４０、経路１１１、蒸発器（冷却器）２４０の順に通過してさらに冷却される。この過程は処理空気の顕熱変化であり、温度変化が１０〜１５℃と大きいため、第１のサイクルの蒸発温度は処理空気の温度の影響を受けて第２のサイクルの蒸発温度に比べて５〜７℃高くなる。冷却された処理空気は加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。
【００１８】
デシカントロータはこの過程で水分を吸着したため、再生が必要で、この実施例では外気を再生用空気として用いて次のように行われる。外気（ＯＡ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て凝縮器（加熱器）２２０、経路１２７、凝縮器（加熱器）３２０の順に通過して６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する。この過程は再生空気の顕熱変化であり、温度変化が２０〜３０℃と大きいため、第２のサイクルの凝縮温度は再生空気の温度の影響を受けて第１のサイクルの凝縮温度に比べて１０〜１５℃低くなる。凝縮器（加熱器）３２０を出て相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去し、再生作用をする。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行ったのち、経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。
【００１９】
これまでの過程をモリエル線図を用いて説明すると、図２において、空調される室内１０１の空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとともに吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される（状態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器３４０に送られ、さらに冷却される（状態Ｙ）。蒸発器（冷却器）３４０で冷却された空気は経路１１１を経て蒸発器（冷却器）２４０に送られ、さらに冷却される（状態Ｎ）。このようにして冷却された空気は経路１１２を経て加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。このようにして室内の還気（状態Ｋ）と給気（状態Ｐ）との間にはエンタルピ差が生じ、これによって空調空間１０１の冷房が行われる。
【００２０】
デシカントの再生は次のように行われる。
再生用の外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：Ｒ）、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状態Ｓ）。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て凝縮器（加熱器）２２０に流入し、加熱される（状態Ｘ）。凝縮器（加熱器）２２０を出た空気は経路１２７を経て凝縮器（加熱器）３２０に流入し、加熱されて最終的に６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去する（状態Ｕ）。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、顕熱熱交換器１０４を出た再生前の再生空気の余熱を行って自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。このようにしてデシカントの再生と処理空気の除湿、冷却をくりかえし行うことによってデシカントによる空調を行う。
【００２１】
なお、再生用空気として室内換気にともなう排気を用いる方法も従来からデシカント空調では広く行われているが、本発明においても室内からの排気を再生用空気として使用しても差し支えなく、本実施例と同様の効果が得られる。
【００２２】
このように構成されたデシカント空調装置では、前述したように第１のサイクルの蒸発器と接する処理空気の温度は顕熱変化の途中で熱交換を終了するため、図２における従来の空調システムにおける処理空気の加湿器入口の状態Ｎよりも５〜７℃高くなり、また第２のサイクルの凝縮器と接する再生空気の温度も顕熱変化の途中で熱交換を終了するため、図２における従来の空調システムにおけるデシカントの入口の状態Ｔよりも１０〜１５℃低くなる。
【００２３】
従って、第２のサイクルは第１のサイクルよりも低圧で作動し、かつ図２において示すように第１のサイクルに必要な最低限の蒸発温度と凝縮温度の差は温度差ΔＴ１ となり、図４の従来例に示す温度差ΔＴよりも大略６℃程度軽減され、一方、第２のサイクルに必要な最低限の蒸発温度と凝縮温度の差は温度差ΔＴ２ となり、図４の従来例に示す温度差ΔＴよりも大略７．５℃程度軽減される。このように、いずれのサイクルにおいても圧縮機の圧力比が下がって、通常のルームエアコン等で採用している圧縮機の圧力比で対応できるようになるとともに、圧縮動力が１０〜１３％軽減され、動力エネルギの節約が図れる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１のサイクルの凝縮器を再生空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器よりも下流側に設置することにより、凝縮温度を低く押さえることができ、かつ第１のサイクルの凝縮器を処理空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器よりも上流側に設置することによって凝縮温度を高めることができ、かくして各々のサイクルの凝縮器と蒸発器の温度差を低減することができるため、エネルギ効率が高く、しかも汎用性がある圧縮機を使用可能にして安価で信頼性が高いデシカント空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデシカント空調装置の一実施例の基本構成を示す説明図である。
【図２】図１の実施例に係る空気のデシカント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図である。
【図３】従来のデシカント空調装置の基本構成を示す説明図である。
【図４】従来のデシカント空調の空気のデシカント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 空調空間
１０２ 送風機
１０３ デシカントロータ
１０４ 顕熱熱交換器
１０５ 加湿器
１０６ 給水管
１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２，１１３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９，１３０ 空気経路
２０１，２０２，２０３，２０４，３０１，３０２，３０３，３０４ 冷媒経路
２２０，３２０ 凝縮器（加熱器）
２４０，３４０ 蒸発器（冷却器）
２５０，３５０ 膨張弁
２６０，３６０ 圧縮機
Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙ デシカント空調の空気の状態点
ＳＡ 給気
ＲＡ 還気
ＥＸ 排気
ＯＡ 外気
ΔＴ 従来のデシカント空調における温度差
ΔＴ１ 本発明の第１のサイクルにおける温度差
ΔＴ２ 本発明の第２のサイクルにおける温度差
【発明の属する技術分野】
本発明は、デシカント空調装置に係り、特にデシカントの再生及び処理空気の冷却用に蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機を組み合わせたデシカント式空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デシカント式空調装置は、１９５５年の米国特許ＵＳＰ−２，７００，５３７に記載された公知例がある。これらの公知例に示された初期のデシカント式空調装置では、デシカント（吸湿剤）の再生のための熱源として、１００〜１５０℃程度の温度の熱源を必要とし、もっぱら電気ヒータやボイラが熱源として用いられていた。最近になってデシカントの改良により、６０〜８０℃の温度でもデシカントの再生ができるデシカント空調装置が開発され、温度の低い熱源で運転が可能になって、デシカントの再生及び処理空気の冷却用に電動式の蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機を組み合わせたデシカント式空調装置が開発されるようになった。
【０００３】
図３は、公知の電動式の蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機を組み合わせたデシカント式空調装置例で、図４は図３の実施例の空調機の運転状態を示したモリエル線図である。図３の符号１０１は空調空間、１０２は送風機、１０３は処理空気及び再生空気と選択的に接することができるデシカント材を内包したデシカントロータ、１０４は顕熱熱交換器、１０５は加湿器、１０６は加湿器の給水配管、１０７〜１１３は処理空気の空気通路、１４０は再生空気の送風機、２２０は凝縮器で冷媒と再生空気の熱交換器（加熱器）、１２１は顕熱熱交換器、１２４〜１３０は再生空気の空気通路、２０１〜２０４は冷媒経路である。２４０は蒸発器であり、冷媒と再生空気の熱交換器（冷却器）として働く。また、２５０は膨張弁、２６０は圧縮機である。そして、図中、丸で囲ったアルファベットＫ〜Ｖは、図４と対応する空気の状態を示す記号であり、ＳＡは給気を、ＲＡは還気を、ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表す。
【０００４】
従来例の作用について説明すると、図３において、空調される室内１０１の空気（処理空気）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。また、吸着の際、吸着熱によって空気は温度上昇する。湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器２４０に送られ、冷凍機の作用によって冷却され、経路１１２を経て加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。デシカントはこの過程で水分を吸着したため、再生が必要で、この従来例では外気を用いて次のように行われる。
【０００５】
外気（ＯＡ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引されて昇圧され、顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する。さらに、顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て加熱器２２０に流入し、冷凍機の凝縮熱によって加熱されて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する。相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去する。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行ったのち経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。
【０００６】
これまでの過程をモリエル線図を用いて説明すると、図４において、空調される室内１０１の空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとともに、吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される（状態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器２４０に送られ、冷凍機の作用によって冷却され（状態Ｎ）、経路１１２を経て加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。このようにして室内の還気（Ｋ）と給気（Ｐ）との間にはエンタルピ差が生じ、これによって空調空間１０１の冷房が行われる。
【０００７】
デシカントの再生は次のように行われる。
外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：Ｒ）、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状態Ｓ）。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て加熱器２２０に流入し、冷凍機の凝縮熱によって加熱されて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去する（状態Ｕ）。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行って自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。このようにして、デシカントの再生と処理空気の除湿、冷却をくりかえし行うことによってデシカントによる空調が行われていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成されたデシカント空調では、図４において、組み合わされた蒸気圧縮冷凍サイクルの凝縮温度は再生空気の状態Ｔよりも高くなくてはならず、また、蒸発温度は処理空気の状態Ｎよりも低くなくてはならず、そのため圧縮機の圧縮比は状態Ｔと状態Ｎの温度差ΔＴを達成しうるものでなくてはならなかった。デシカント空調ではこの温度差が通常のルームエアコンなどと比べて大きく、そのため汎用性のある圧縮機が使えず、特別な対策が必要となり、製造コストがかさむとともに、大きな圧縮比のため運転動力がかさみ、運転経費が高くなる欠点があった。
【０００９】
本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、蒸気圧縮冷凍サイクルを２つのサイクルで構成し、第１のサイクルの凝縮器を再生空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器よりも下流側に設置し、かつ第１のサイクルの蒸発器を処理空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器よりも上流側に設置し、各々のサイクルの凝縮器と蒸発器の温度差を低減することによって、デシカント空調のエネルギ効率を高めるとともに、汎用性がある圧縮機を使用可能にして安価で信頼性が高いデシカント空調装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明のデシカント空調装置は、少なくとも圧縮機、蒸発器、凝縮器を構成機器として蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第１のサイクルと、少なくとも圧縮機、蒸発器、凝縮器を構成機器として、前記第１のサイクルよりも低圧で作動する第２の蒸気圧縮式冷凍サイクルを有し、第１のサイクルの凝縮器をデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器よりも下流側に設置し、かつ第１のサイクルの蒸発器をデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器よりも上流側に設置し、第１のサイクルの蒸発器と第２のサイクルの蒸発器とを処理空気の通路におけるデシカント空調機の下流に配置し、第１のサイクル及び第２のサイクルの凝縮熱を加熱源としてデシカントの再生を行うとともに第１のサイクル及び第２のサイクルの蒸発熱を冷却熱源として処理空気の冷却を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
前述のように構成した本発明の蒸気圧縮式冷凍機を組み合わせたデシカント空調装置によって、第１のサイクル及び第２のサイクルの蒸発温度と凝縮温度の温度差を共に減少させることができ、そのため第１のサイクル及び第２のサイクルの圧縮機の圧縮比が減少して市販のルームエアコン等と同等となるため、汎用性がある圧縮機の採用が可能になるとともに、所要圧縮動力が減少するため、安価で信頼性が高く、かつエネルギ効率が高いデシカント空調装置を提供することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明に係るデシカント空調装置の一実施例を図１乃至図２を参照して説明する。
図１は本発明に係るデシカント空調装置の基本構成を示す図であり、このうち蒸気圧縮式ヒートポンプまたは冷凍機の部分は、蒸発器（冷却器）３４０、凝縮器（加熱器）３２０、圧縮機３６０、および膨張弁３５０を主な構成機器として経路３０１，３０２，３０３，３０４を冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第１のサイクルと、蒸発器（冷却器）２４０、凝縮器（加熱器）２２０、圧縮機２６０、および膨張弁２５０を主な構成機器として経路２０１，２０２，２０３，２０４を冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第２のサイクルとからなり、第２の蒸気圧縮式冷凍サイクルは、第１のサイクルの凝縮器（加熱器）３２０をデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器（加熱器）２２０よりも下流側に設置し、かつ第１のサイクルの蒸発器（冷却器）３４０をデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器（冷却器）２４０よりも上流側に設置し、第１のサイクルおよび第２のサイクルの凝縮熱を加熱源としてデシカントの再生を行うとともに第１のサイクルおよび第２のサイクルの蒸発熱を冷却熱源として処理空気の冷却を行うよう構成する。
【００１３】
図１のデシカント空調装置の空調機の部分は以下に示すように構成されている。
空調空間１０１は処理空気の送風機１０２の吸込口と経路１０７を介して接続し、送風機１０２の吐出口はデシカントロータ１０３と経路１０８を介して接続し、デシカントロータ１０３の処理空気の出口は再生空気と熱交換関係にある顕熱熱交換器１０４と経路１０９を介して接続し、顕熱熱交換器１０４の処理空気の出口は蒸発器（冷却器）３４０と経路１１０を介して接続し、冷却器３４０の処理空気の出口は蒸発器（冷却器）２４０と経路１１１を介して接続し、冷却器２４０の処理空気の出口は加湿器１０５と経路１１２を介して接続し、加湿器１０５の処理空気の出口は空調空間１０１と経路１１３を介して接続して処理空気のサイクルを形成する。
【００１４】
一方、再生用の空気経路は、外気を再生空気用の送風機１４０の吸込口と経路１２４を介して接続し、送風機１４０の吐出口は処理空気と熱交換関係にある顕熱熱交換器１０４と接続し、顕熱熱交換器１０４の再生空気の出口は別の顕熱熱交換器１２１の低温側入口と経路１２５を介して接続し、顕熱熱交換器１２１の低温側出口は凝縮器（加熱器）２２０と経路１２６を介して接続し、加熱器２２０の再生空気の出口は凝縮器（加熱器）３２０と経路１２７を介して接続し、加熱器３２０の再生空気の出口はデシカントロータ１０３の再生空気入口と経路１２８を介して接続し、デシカントロータ１０３の再生空気の出口は顕熱熱交換器１２１の高温側入口と経路１２９を介して接続し、顕熱熱交換器１２１の高温側出口は外部空間と経路１３０を介して接続しており、これにより、再生空気を外部から取り入れて外部に排気するサイクルを形成する。なお、図中、丸で囲ったアルファベットＫ〜Ｙは、図２と対応する空気の状態を示す記号であり、ＳＡは給気を、ＲＡは還気を、ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表す。
【００１５】
上述のように構成されたデシカント空調装置の蒸気圧縮式冷凍サイクル部分のサイクルを次に説明する。
第１のサイクルの冷媒は蒸発器（冷却器）３４０で空気から蒸発潜熱を奪って蒸発し、経路３０４を経て圧縮機３６０に吸引され、圧縮されたのち、経路３０１を経て凝縮器（加熱器）３２０に流入し、凝縮熱を再生空気に放出して凝縮する。凝縮した冷媒は経路３０２を経て膨張弁３５０に至り、そこで減圧膨張した後、蒸発器（冷却器）３４０に還流する。第２のサイクルでは、冷媒は蒸発器（冷却器）２４０で空気から蒸発潜熱を奪って蒸発し、経路２０４を経て圧縮機２６０に吸引されて圧縮されたのち、経路２０１を経て凝縮器（加熱器）２２０に流入し、凝縮熱を再生空気に放出して凝縮する。凝縮した冷媒は経路２０２を経て膨張弁２５０に至り、そこで減圧膨張した後、蒸発器（冷却器）２４０に還流する。
【００１６】
次に、前述のように構成された蒸気圧縮式冷凍サイクルをデシカント空調に組み合わせた際の動作を説明する。図２は図１の実施例の空気調和の部分の作動状態を示すモリエル線図である。本実施例のデシカント空調機部分の作用について説明すると、図１において、空調される室内１０１の空気（処理空気）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。また、吸着の際、吸着熱によって空気は温度上昇する。
【００１７】
湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される。冷却された空気は経路１１０を経て蒸発器（冷却器）３４０、経路１１１、蒸発器（冷却器）２４０の順に通過してさらに冷却される。この過程は処理空気の顕熱変化であり、温度変化が１０〜１５℃と大きいため、第１のサイクルの蒸発温度は処理空気の温度の影響を受けて第２のサイクルの蒸発温度に比べて５〜７℃高くなる。冷却された処理空気は加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。
【００１８】
デシカントロータはこの過程で水分を吸着したため、再生が必要で、この実施例では外気を再生用空気として用いて次のように行われる。外気（ＯＡ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て凝縮器（加熱器）２２０、経路１２７、凝縮器（加熱器）３２０の順に通過して６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する。この過程は再生空気の顕熱変化であり、温度変化が２０〜３０℃と大きいため、第２のサイクルの凝縮温度は再生空気の温度の影響を受けて第１のサイクルの凝縮温度に比べて１０〜１５℃低くなる。凝縮器（加熱器）３２０を出て相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去し、再生作用をする。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行ったのち、経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。
【００１９】
これまでの過程をモリエル線図を用いて説明すると、図２において、空調される室内１０１の空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとともに吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却される（状態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器３４０に送られ、さらに冷却される（状態Ｙ）。蒸発器（冷却器）３４０で冷却された空気は経路１１１を経て蒸発器（冷却器）２４０に送られ、さらに冷却される（状態Ｎ）。このようにして冷却された空気は経路１１２を経て加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタルピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１３を経て空調空間１０１に戻される。このようにして室内の還気（状態Ｋ）と給気（状態Ｐ）との間にはエンタルピ差が生じ、これによって空調空間１０１の冷房が行われる。
【００２０】
デシカントの再生は次のように行われる。
再生用の外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：Ｒ）、経路１２５を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状態Ｓ）。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１２６を経て凝縮器（加熱器）２２０に流入し、加熱される（状態Ｘ）。凝縮器（加熱器）２２０を出た空気は経路１２７を経て凝縮器（加熱器）３２０に流入し、加熱されて最終的に６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下する（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除去する（状態Ｕ）。デシカントロータ１０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、顕熱熱交換器１０４を出た再生前の再生空気の余熱を行って自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。このようにしてデシカントの再生と処理空気の除湿、冷却をくりかえし行うことによってデシカントによる空調を行う。
【００２１】
なお、再生用空気として室内換気にともなう排気を用いる方法も従来からデシカント空調では広く行われているが、本発明においても室内からの排気を再生用空気として使用しても差し支えなく、本実施例と同様の効果が得られる。
【００２２】
このように構成されたデシカント空調装置では、前述したように第１のサイクルの蒸発器と接する処理空気の温度は顕熱変化の途中で熱交換を終了するため、図２における従来の空調システムにおける処理空気の加湿器入口の状態Ｎよりも５〜７℃高くなり、また第２のサイクルの凝縮器と接する再生空気の温度も顕熱変化の途中で熱交換を終了するため、図２における従来の空調システムにおけるデシカントの入口の状態Ｔよりも１０〜１５℃低くなる。
【００２３】
従って、第２のサイクルは第１のサイクルよりも低圧で作動し、かつ図２において示すように第１のサイクルに必要な最低限の蒸発温度と凝縮温度の差は温度差ΔＴ１ となり、図４の従来例に示す温度差ΔＴよりも大略６℃程度軽減され、一方、第２のサイクルに必要な最低限の蒸発温度と凝縮温度の差は温度差ΔＴ２ となり、図４の従来例に示す温度差ΔＴよりも大略７．５℃程度軽減される。このように、いずれのサイクルにおいても圧縮機の圧力比が下がって、通常のルームエアコン等で採用している圧縮機の圧力比で対応できるようになるとともに、圧縮動力が１０〜１３％軽減され、動力エネルギの節約が図れる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１のサイクルの凝縮器を再生空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の再生空気の通路内に第２のサイクルの凝縮器よりも下流側に設置することにより、凝縮温度を低く押さえることができ、かつ第１のサイクルの凝縮器を処理空気の顕熱変化の過程に合わせてデシカント空調機の処理空気の通路内に第２のサイクルの蒸発器よりも上流側に設置することによって凝縮温度を高めることができ、かくして各々のサイクルの凝縮器と蒸発器の温度差を低減することができるため、エネルギ効率が高く、しかも汎用性がある圧縮機を使用可能にして安価で信頼性が高いデシカント空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデシカント空調装置の一実施例の基本構成を示す説明図である。
【図２】図１の実施例に係る空気のデシカント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図である。
【図３】従来のデシカント空調装置の基本構成を示す説明図である。
【図４】従来のデシカント空調の空気のデシカント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 空調空間
１０２ 送風機
１０３ デシカントロータ
１０４ 顕熱熱交換器
１０５ 加湿器
１０６ 給水管
１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２，１１３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９，１３０ 空気経路
２０１，２０２，２０３，２０４，３０１，３０２，３０３，３０４ 冷媒経路
２２０，３２０ 凝縮器（加熱器）
２４０，３４０ 蒸発器（冷却器）
２５０，３５０ 膨張弁
２６０，３６０ 圧縮機
Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙ デシカント空調の空気の状態点
ＳＡ 給気
ＲＡ 還気
ＥＸ 排気
ＯＡ 外気
ΔＴ 従来のデシカント空調における温度差
ΔＴ１ 本発明の第１のサイクルにおける温度差
ΔＴ２ 本発明の第２のサイクルにおける温度差
Claims (3)
- 少なくとも圧縮機、蒸発器、凝縮器を構成機器として蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第１のサイクルと、少なくとも圧縮機、蒸発器、凝縮器を構成機器として、前記第１のサイクルよりも低圧で作動する蒸気圧縮式冷凍サイクルをなす第２のサイクルとを有し、
前記第１のサイクルの凝縮器をデシカント空調機の再生空気の通路内に前記第２のサイクルの凝縮器よりも下流側に設置し、かつ前記第１のサイクルの蒸発器を前記デシカント空調機の処理空気の通路内に前記第２のサイクルの蒸発器よりも上流側に設置し、
前記第１のサイクルの蒸発器と前記第２のサイクルの蒸発器とを前記処理空気の通路における前記デシカント空調機の下流に配置し、
前記第１のサイクル及び前記第２のサイクルの凝縮熱を加熱源としてデシカントの再生を行うとともに前記第１のサイクル及び前記第２のサイクルの蒸発熱を冷却熱源として処理空気の冷却を行うことを特徴とするデシカント空調装置。 - 処理空気及び再生空気と選択的に接することができるデシカント材と、これらの処理空気と再生空気とを熱交換媒体とする顕熱熱交換器と、再生空気を加熱する加熱器とを有するデシカント空調装置において、
前記加熱器として通路内の前記顕熱熱交換器からデシカント材に至る再生空気の経路の途中に第１のサイクルの凝縮器と第２のサイクルの凝縮器を第１のサイクルの凝縮器が第２のサイクルの凝縮器よりも下流側になるように設置するとともに、前記顕熱熱交換器から空調空間に至る処理空気の経路の途中に冷却器として、第１のサイクルの蒸発器と第２のサイクルの蒸発器を第１のサイクルの蒸発器が第２のサイクルの蒸発器よりも上流側になるように設置したことを特徴とするデシカント空調装置。 - 少なくとも圧縮機、蒸発器、凝縮器を構成機器とする蒸気圧縮式冷凍サイクルを有し、前記凝縮器をデシカント空調機の再生空気の通路内に設置し、かつ前記蒸発器を前記デシカント空調機の処理空気の通路内に設置し、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの凝縮熱を加熱源としてデシカントの再生を行うとともに前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの蒸発熱を冷却熱源として処理空気の冷却を行うデシカント空調装置において、
前記蒸気圧縮式冷凍サイクルを少なくとも２つ以上設け、それぞれの凝縮器及び蒸発器をそれぞれ再生空気通路内及び処理空気通路内において流れ方向に対して逆順となるように配置し、
前記少なくとも２つの蒸気圧縮式冷凍サイクルの蒸発器を前記処理空気通路における前記デシカント空調機の下流に配置したことを特徴とするデシカント空調装置。
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| US9109808B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-08-18 | Venmar Ces, Inc. | Variable desiccant control energy exchange system and method |
| US9772124B2 (en) | 2013-03-13 | 2017-09-26 | Nortek Air Solutions Canada, Inc. | Heat pump defrosting system and method |
| US10352628B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-07-16 | Nortek Air Solutions Canada, Inc. | Membrane-integrated energy exchange assembly |
| US11408681B2 (en) | 2013-03-15 | 2022-08-09 | Nortek Air Solations Canada, Iac. | Evaporative cooling system with liquid-to-air membrane energy exchanger |
| US10584884B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-03-10 | Nortek Air Solutions Canada, Inc. | Control system and method for a liquid desiccant air delivery system |
| EP2781858A1 (de) * | 2013-03-20 | 2014-09-24 | Vaillant GmbH | Wärmepumpe mit mindestens zwei Wärmequellen |
| CN107249715B (zh) | 2014-08-19 | 2020-11-06 | 北狄空气应对加拿大公司 | 液-气膜能量交换器 |
| US11143430B2 (en) | 2015-05-15 | 2021-10-12 | Nortek Air Solutions Canada, Inc. | Using liquid to air membrane energy exchanger for liquid cooling |
| US11092349B2 (en) | 2015-05-15 | 2021-08-17 | Nortek Air Solutions Canada, Inc. | Systems and methods for providing cooling to a heat load |
| WO2016207864A1 (en) | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Nortek Air Solutions Canada, Inc. | Three-fluid liquid to air membrane energy exchanger |
| CN109073265B (zh) | 2016-03-08 | 2021-09-28 | 北狄空气应对加拿大公司 | 用于向热负载提供冷却的系统和方法 |
| CN110785615A (zh) | 2017-04-18 | 2020-02-11 | 北狄空气应对加拿大公司 | 被干燥剂增强的蒸发冷却系统和方法 |
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- 1996-01-12 JP JP02213396A patent/JP3585308B2/ja not_active Expired - Fee Related
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