JP3635295B2

JP3635295B2 - Air conditioner

Info

Publication number: JP3635295B2
Application number: JP34709897A
Authority: JP
Inventors: 隆二倉光
Original assignee: Seibu Giken Co Ltd
Current assignee: Seibu Giken Co Ltd
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2017-12-01
Also published as: JPH11173618A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭や事務所などの空気調和あるいは食品等の冷蔵に用いられる空気調和装置に関するものであり、特に水の気化熱によって冷却を行う空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より空気調和装置には圧縮式の冷凍機が広く用いられており、その主な冷媒のフロンガスが大気のオゾン層を破壊するということで、代替フロンが用いられるようになった。しかし、その代替フロンも大気の温室効果を高めるという問題点が指摘され、冷媒を用いない除湿冷房装置等の冷房装置が注目されている。
【０００３】
しかしながら、設備の大きさやエネルギー効率の見地からなかなか実用的なものが開発されていない。この中で、例えば国際公開番号ＷＯ９７／１７５８６に見られるような熱交換器の中で霧状の水の微粒子を気化させるようにしたものは簡単な装置で消費エネルギーも少なく、また大きな冷却効果が得られるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の国際公開公報に開示されたものは空気の供給温度がほぼ２０℃程度であり、供給空気量を多くすれば十分に冷房に適するものであるが、冷蔵には不適である。
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するものであり、上記国際公開公報に見られるような熱交換器の中で霧状の水の微粒子を気化させるようにしたものに除湿機能を付加したものを、さらに供給空気の温度が低くなるようにし冷蔵にも応用できる空気調和装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸着ゾーンと再生ゾーンの設けられた吸着式の除湿手段と、複数の気体流の間で熱交換を行う第１、第２及び第３の熱交換器を備え、さらに第１及び第２の熱交換器それぞれの一方の通路には気体中に霧状の揮発性液体の微細な液滴が浮遊した状態となるまで噴霧して霧状気体流とした空気を流すようにし、第１の熱交換器の他方の通路を通って冷却された空気を除湿手段の吸着ゾーンに通し、吸着ゾーンを出た乾燥空気を第２及び第３の熱交換器それぞれの他方の通路に通すとともに、第３の熱交換器の他方の通路を出た空気を第２の熱交換器の一方の通路に通し、第２の熱交換器の一方の通路を出た空気を第３の熱交換器の一方の通路に通すようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、湿気の吸着剤を担持した除湿ロータおよびヒータを有し吸着ゾーンと再生ゾーンの設けられた除湿手段と、複数の気体流の間で熱交換を行う第１、第２及び第３の熱交換器を備え、さらに第１及び第２の熱交換器それぞれの一方の通路には気体中に霧状の揮発性液体の微細な液滴が浮遊した状態となるまで噴霧して霧状気体流とした空気を流すようにし、被冷却空気を第１の熱交換器の他方の通路に通し、そこを出た空気を除湿手段の吸着ゾーンに通し、吸着ゾーンを出た空気を第２及び第３の熱交換器それぞれの他方の通路に通すとともに、第３の熱交換器の他方の通路を出た空気を第２の熱交換器の一方の通路に通し、第２の熱交換器の一方の通路を出た空気を第３の熱交換器の一方の通路に通すようにしたものであり、第１の熱交換器によって冷却された空気が除湿手段によって吸着除湿されるため、除湿効果が高く除湿された乾燥空気に噴霧することによって気化冷却を行うため、供給空気の温度が低くなるという作用を有する。
【０００８】
【実施例】
図１は本発明の実施例１に於けるフローパターン図である。図１に於て、１は除湿手段であり、２，３，４はそれぞれ第１，第２，第３の顕熱交換器である。そして第１の顕熱交換器２および第２の顕熱交換器３はそれぞれ噴霧ノズル５，６を有しており、上記各部の詳細は以下説明する。
【０００９】
図２は除湿手段１の要部断面斜視図である。７は除湿ロータであり、例えばセラミックシートをコルゲート状に形成し平面シートと積層巻してハニカム状にしたものにシリカゲル等の吸湿剤を担持させたものである。
【００１０】
８はケーシングであり、この中に除湿ロータ７が回転自在に収納されており、ベルト９を介しモータ１０によって回転駆動される。また、除湿ロータ７の流通路を１：０.５：２.５の面積比で分割するよう仕切り１１がケーシング８に設けられている。そして面積比１の部分が再生ゾーン１２であり、面積比０.５の部分がパージゾーン１３であり、面積比２.５の部分が吸着ゾーン１４である。
【００１１】
１５はヒータで、その内部を通過する空気を例えば８０℃まで加熱するものであり、ヒータ１５によって加熱された空気は再生ゾーン１２へ送られるようにダクト（図示せず）によって連通されている。
【００１２】
図３は第１，第２，第３の顕熱交換器２，３，４の斜視図である。顕熱交換器２，３，４は例えば直交流型熱交換器であり、アルミニウムその他の金属のシ−トまたはポリエステルその他の合成樹脂のシ−トよりなる隔壁１６と波長３.０ｍｍ、波高１.６ｍｍの波板１７とを交互に且つ波板１７の波の方向が一段毎に直交するように積重ね互に接着したものである。これによって顕熱交換器２，３，４には互いに直交する方向に小透孔群１８および小透孔群１９が形成される。
【００１３】
図４は第１，第２の顕熱交換器２，３および噴霧ノズル５，６よりなる冷却手段の斜視図である。２０はチャンバー２１の流入口であり、チャンバー２１の下端は熱交換器２，３の垂直の流路の入口と連通している。そして、熱交換器２，３の垂直の流路の出口は大気に開放されている。
【００１４】
チャンバー２１の中には噴霧ノズル５，６が取り付けられており、チャンバー２１内の空気の相対湿度を１００％にするとともに、さらに多量の微細な水滴が浮遊した状態即ち霧状とする。噴霧ノズル５，６としては例えば空気噴霧ノズルすなわち、圧縮空気で水を微細粒子にして噴霧するものを用いており、水ポンプおよび空気コンプレッサ（図示せず）が連通されている。
【００１５】
２２は第１，第２の顕熱交換器２，３の水平の通路の流入側チャンバーで、導入管２３と連通されている。２４は顕熱交換器２，３の水平の通路の流出側チャンバーで、導出管２５と連通されている。２６は顕熱交換器２，３の垂直の通路の流出側チャンバーで、導出管２７と連通されている。
【００１６】
図１に戻って２８はブロアであり、その吸い込み側は大気に開放され吐き出し側は第１の顕熱交換器２の垂直の通路及び水平の通路に連通されている。
【００１７】
第１の顕熱交換器２の水平の通路の出口は除湿手段１の吸着ゾーン１４に連通され、吸着ゾーン１４の出口は第２の顕熱交換器３の水平の通路および第３の顕熱交換器４の水平の通路と連通されている。
【００１８】
第２の顕熱交換器３の水平の通路の出口は加湿器２９を通って室内に開放されている。また、第３の顕熱交換器４の垂直の通路の出口は第２の顕熱交換器３のチャンバー２１の流入口２０に連通されている。そして第２の顕熱交換器３の垂直の通路の流出側チャンバー２６の導出管２７は、第３の顕熱交換器４の垂直の通路の入口に連通され、第３の顕熱交換器４の垂直の通路の出口は大気に開放されている。
【００１９】
３０はブロアであり、その吐出側は大気に開放され、入口は除湿手段１の再生ゾーン１２の出口に連通されている。またヒータ１５はパージゾーン１３から再生ゾーン１２に至る通路に設けられている。
【００２０】
以上の説明の本発明の実施例１の空気調和装置は次の動作を行う。先ず、電源の投入に伴ってブロア２８、３０およびモータ１０が起動する。これによって、外気はブロア２８によって第１の顕熱交換器２の垂直および水平の通路に供給される。また噴霧ノズル５にポンプ（図示せず）によって水と空気が送られ、チャンバー２１内に霧状の空気流が発生する。
【００２１】
出願人の実験では、外気の温度３３.０℃、絶対湿度１０g/Kgであった場合、チャンバー２１内の噴霧後の温度は２０.４℃、相対湿度１００％となり、第１の顕熱交換器２の垂直の通路の出口では温度は２５.０℃、相対湿度１００％となり、水平の通路では温度は２０.５℃、絶対湿度１０g/Kgとなった。
【００２２】
つまり、ブロア２８によってチャンバ２１内に空気流ができる。これに噴霧ノズル５より水を噴霧し霧状気体流をつくる。噴霧する水の量は、噴霧によって気化する量以上とする。
【００２３】
すると、噴霧された水の一部が気化し、気化によって気化熱が奪われ、チャンバ２１内に送られた霧状気体流の温度が２０.４℃まで低下する。また、チャンバ２１内の空気は相対湿度が１００％となり、その空気の中に多量の水の微粒子が浮遊した状態即ち霧状となる。
【００２４】
そして、この微細な水滴が多量に浮遊した状態の霧状気体流が第１の顕熱交換器２の垂直の小透孔群１８に入る。これによって、垂直の小透孔群１８と水平の小透孔群１９の間で、隔壁１６を介して顕熱交換が行われる。つまり、水平の小透孔群１９を通過する空気は垂直の小透孔群１８を通過する霧状気体流によって冷却され、同時に垂直の小透孔群１８を通過する霧状気体流は加熱される。
【００２５】
すると、垂直の小透孔群１８を通過する気体流の相対湿度は１００％以下となり、その中に含まれる多量の水の微粒子が気化し、気化熱が奪われ霧状気体流が冷却される。
【００２６】
この作用によって、垂直の小透孔群１８を通過する霧状気体流の温度は低温のままほぼ一定に保たれるため、水平の小透孔群１９を通過する気体流は第１の顕熱交換器２の垂直の小透孔群１８の全域・全長にわたり連続的に冷却され、その温度もほぼ一定に保たれる。
【００２７】
この場合噴霧ノズル５からの水の噴霧量が多過ぎると微細な水滴が第１の顕熱交換器２の垂直の小透孔群１８内の隔壁に集まり凝集して大きな水滴や水流となりその水滴や水流は微細な水滴と比べて表面積は極めて小さくなり小透孔群１９を通過する気体流から奪った熱量では霧状気体流の温度を充分低下させることはできず、従って小透孔群１９を通過する気体流の温度を充分に下げることはできない。
【００２８】
従って、霧状気体流内の微細な水滴が均一に必要最小限よりやや多めに含まれるように噴霧すれば冷却効率がよく、水も節約できる。そして、顕熱交換器２の小透孔群１８内で気化しなかった水滴は、顕熱交換器２の外部へ排出される。
【００２９】
第１の顕熱交換器２の水平の小透孔群１９を出た冷却空気は、ブロア２８の吐出圧で除湿ユニット１の吸着ゾーン１４に流され、除湿ロータ７を通過する間に冷却空気中の湿気は吸着されて除湿され乾燥空気となる。この時、吸着熱によって乾燥空気の温度は大気の温度より高くなる。
【００３０】
出願人の実験では除湿ユニット１の吸着ゾーン１４を出た空気の温度は５０.０℃、絶対湿度は０.２g/Kgとなった。この高温乾燥空気は第２の顕熱交換器３及び第３の顕熱交換器４それぞれの水平の通路の入口に送られる。
【００３１】
第３の顕熱交換器４の垂直の通路には第２の顕熱交換器３の垂直の通路より出た冷気が送入されており、上記の高温乾燥空気を冷却する。第３の顕熱交換器４の水平の通路の出口を出た空気の温度は３０.０℃、絶対湿度は０.２g/Kgとなった。
【００３２】
第２の顕熱交換器３のチャンバ２１内の空気流に噴霧ノズル６より水を噴霧し霧状気体流をつくる。すると第２の顕熱交換器３の内部では、上記の第１の顕熱交換器２の内部で発生する現象と同様の現象が発生し、その垂直の小透孔群１８内で霧状気体流の中に浮遊する水の微粒子が気化し、水平の小透孔群１９を通過する空気が冷却される。
【００３３】
出願人の実験では、第２の顕熱交換器３のチャンバ２１に入る前の空気の温度は３０.０℃、絶対湿度は０.２g/Kgであった。これに噴霧ノズル６より水を噴霧すると水の微粒子が気化し、空気の温度は１０.７℃、相対湿度は１００％となった。この霧状気体流を垂直の小透孔群１８に通すと、上記の第１の顕熱交換器２の中で発生した現象と同様の現象が発生し、第２の顕熱交換器３の中で霧状気体流に含まれる水の微粒子が気化する。
【００３４】
この結果、第２の顕熱交換器３の垂直の小透孔群１８を通過した空気の温度は２６.０℃となり、水平の小透孔群１９を通過した空気の温度は１１.０℃、絶対湿度は０.２g/Kgとなった。
【００３５】
上記の説明の通り、第３の顕熱交換器４の垂直の通路には第２の顕熱交換器３の垂直の小透孔群１８を通過した空気が送入されており、この空気の温度は２６.０℃、相対湿度は１００％であったが、第３の顕熱交換器４の垂直の通路の出口ではこの空気の温度は４６.０℃、相対湿度は３３％となった。
【００３６】
垂直、ブロア３０によって外気は吸引されパージゾーン１３からヒータ１５を通り、再生ゾーン１２に入る。パージゾーン１３を通過し加熱された空気の温度は９０.０℃、絶対湿度は０.１５g/Kgとなった。
【００３７】
そしてヒータ１５によってさらに温度が上昇し、空気の温度は１５５.０℃、絶対湿度は０.１５g/Kgとなった。この再生空気が再生ゾーン１２に入り除湿ロータ７に吸着された湿気を脱着する。脱着後の空気の温度は４４.０℃、絶対湿度は２９.０g/Kgとなった。
【００３８】
以上説明した本発明の実施例のものは、外気が除湿手段１に入る前に第１の顕熱交換器２によって冷却されるようにしているため、多少外気の温度が高くても除湿ロータ７による湿気の吸着効果が高く、除湿手段１は低露点の乾燥空気を発生することができる。
【００３９】
さらに、除湿手段１より出た乾燥空気の温度を第３の顕熱交換器４によって一旦冷却した後、水の気化冷却に使用しているため、第２の顕熱交換器３内部での冷却効果が高く、供給空気の温度を低くすることができる。
【００４０】
また外気の空気条件によっては、あるいは目的とする供給空気の条件によっては第２の顕熱交換器３の水平の小透孔群１９を通過した空気の温度が高すぎる場合がある。このような場合には第２の顕熱交換器３の水平の小透孔群１９を通過した温度１１.０℃、絶対湿度０.２g/Kgの空気を加湿器２９を通過させることによって、温度２.０℃、絶対湿度３.８g/Kgの空気を得ることができる。
【００４１】
以上の実施例では第２の顕熱交換器３と第３の顕熱交換器４とを別体にし、それぞれの垂直の通路を連通させたが、第２の顕熱交換器３と第３の顕熱交換器４とを一体に形成し、水平の通路を第２の顕熱交換器３に相当する部分即ち上半分と第３の顕熱交換器４に相当する部分即ち下半分とに分割することもできる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の空気調和装置は上記の如く構成したので、外気の条件にかかわらず所望の冷気を供給することができるものである。また、必要に応じて供給空気に加湿冷却を行えばさらに供給空気の温度を下げることができる。
【００４３】
さらに本発明のものは、フロンを用いる冷却装置を使うことなく乾燥・冷却空気を供給することができ、地球環境の維持に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気調和装置の実施例を示すフローパターン図である。
【図２】本発明の空気調和装置に用いられる除湿手段の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の空気調和装置に用いられる顕熱交換器の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の空気調和装置に用いられる冷却ユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１除湿手段
２第１の顕熱交換器
３第２の顕熱交換器
４第３の顕熱交換器
５，６噴霧ノズル
８除湿ロータ
５ケーシング
１２再生ゾーン
１３パージゾーン
１４吸着ゾーン
１５ヒータ
２７加湿器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner used for air conditioning in homes or offices or refrigeration of food or the like, and more particularly to an air conditioner that cools by the heat of vaporization of water.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, compression-type refrigerators have been widely used in air conditioners, and alternative chlorofluorocarbons have been used because the main refrigerant, chlorofluorocarbon gas, destroys the ozone layer in the atmosphere. However, it is pointed out that the alternative chlorofluorocarbon also raises the greenhouse effect of the atmosphere, and a cooling device such as a dehumidifying cooling device that does not use a refrigerant has attracted attention.
[0003]
However, a practical one has not been developed from the viewpoint of the size of equipment and energy efficiency. Among them, for example, a heat exchanger such as that shown in International Publication No. WO 97/17586, which vaporizes mist-like water particles, is a simple device that consumes less energy and has a large cooling effect. It is obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, what is disclosed in the above-mentioned International Publication has an air supply temperature of about 20 ° C. and is adequate for cooling if the amount of supplied air is increased, but is unsuitable for refrigeration.
[0005]
The present invention solves the above-mentioned problems, and in the heat exchanger as seen in the above-mentioned International Publication, a dehumidifying function is added to the one that vaporizes mist-like water particles. Furthermore, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can be applied to refrigeration by lowering the temperature of supplied air.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes an adsorption-type dehumidifying means provided with an adsorption zone and a regeneration zone, and first, second and third heat exchangers for exchanging heat between a plurality of gas flows, In one passage of each of the second heat exchangers, the atomized volatile liquid is sprayed until fine droplets are suspended in the gas, so that the air in the form of a mist gas flows. The air cooled through the other passage of one heat exchanger is passed through the adsorption zone of the dehumidifying means, and the dry air exiting the adsorption zone is passed through the other passage of each of the second and third heat exchangers. The air that has exited the other passage of the third heat exchanger passes through one passage of the second heat exchanger, and the air that has exited one passage of the second heat exchanger passes through the third heat exchanger. I was allowed to pass through one of the passages.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention performs heat exchange between a plurality of gas flows and a dehumidifying means having a dehumidification rotor and a heater carrying a moisture adsorbent and provided with an adsorption zone and a regeneration zone. The first, second, and third heat exchangers are provided, and in each of the first and second heat exchangers, a fine droplet of a mist-like volatile liquid is suspended in the gas. The air to be sprayed is made to flow as a mist gas flow until the air becomes, and the air to be cooled is passed through the other passage of the first heat exchanger, and the air that exits is passed through the adsorption zone of the dehumidifying means, The air leaving the zone is passed through the other passage of each of the second and third heat exchangers, and the air leaving the other passage of the third heat exchanger is passed through one passage of the second heat exchanger. And let air that has exited one passage of the second heat exchanger to pass through one passage of the third heat exchanger. Since the air cooled by the first heat exchanger is adsorbed and dehumidified by the dehumidifying means, evaporative cooling is performed by spraying on the dehumidified dry air having a high dehumidifying effect. Has the effect of lowering.
[0008]
【Example】
FIG. 1 is a flow pattern diagram according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a dehumidifying means, and 2, 3 and 4 are first, second and third sensible heat exchangers, respectively. The first sensible heat exchanger 2 and the second sensible heat exchanger 3 have spray nozzles 5 and 6, respectively, and the details of each of the above parts will be described below.
[0009]
FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the main part of the dehumidifying means 1. Reference numeral 7 denotes a dehumidification rotor, for example, in which a ceramic sheet is formed in a corrugated shape and laminated and wound with a flat sheet to form a honeycomb shape, and a moisture absorbent such as silica gel is supported.
[0010]
Reference numeral 8 denotes a casing, in which the dehumidifying rotor 7 is rotatably housed, and is rotationally driven by a motor 10 via a belt 9. A partition 11 is provided in the casing 8 so as to divide the flow path of the dehumidifying rotor 7 at an area ratio of 1: 0.5: 2.5. A portion having an area ratio of 1 is a regeneration zone 12, a portion having an area ratio of 0.5 is a purge zone 13, and a portion having an area ratio of 2.5 is an adsorption zone.
[0011]
A heater 15 heats the air passing through the heater to, for example, 80 ° C., and the air heated by the heater 15 is communicated by a duct (not shown) so as to be sent to the regeneration zone 12.
[0012]
FIG. 3 is a perspective view of the first, second and third sensible heat exchangers 2, 3 and 4. The sensible heat exchangers 2, 3 and 4 are, for example, cross-flow type heat exchangers, and have a partition wall 16 made of a sheet of aluminum or other metal or a sheet of polyester or other synthetic resin, a wavelength of 3.0 mm, and a wave height of 1. .6 mm corrugated plates 17 are alternately stacked and bonded to each other so that the wave directions of the corrugated plates 17 are orthogonal to each other. As a result, small through hole groups 18 and small through hole groups 19 are formed in the sensible heat exchangers 2, 3 and 4 in directions orthogonal to each other.
[0013]
FIG. 4 is a perspective view of the cooling means comprising the first and second sensible heat exchangers 2 and 3 and the spray nozzles 5 and 6. Reference numeral 20 denotes an inlet of the chamber 21, and the lower end of the chamber 21 communicates with the inlet of the vertical flow path of the heat exchangers 2 and 3. And the exit of the vertical flow path of the heat exchangers 2 and 3 is open | released by air | atmosphere.
[0014]
Spray nozzles 5 and 6 are mounted in the chamber 21, and the relative humidity of the air in the chamber 21 is set to 100%, and a larger amount of fine water droplets are suspended, that is, in a mist state. As the spray nozzles 5 and 6, for example, air spray nozzles, that is, nozzles that spray compressed water into fine particles are used, and a water pump and an air compressor (not shown) are communicated.
[0015]
Reference numeral 22 denotes an inflow side chamber in a horizontal passage of the first and second sensible heat exchangers 2 and 3, which communicates with the introduction pipe 23. Reference numeral 24 denotes an outflow side chamber in a horizontal passage of the sensible heat exchangers 2 and 3, which communicates with the outlet pipe 25. 26 is an outflow side chamber in a vertical passage of the sensible heat exchangers 2 and 3, and communicates with the outlet pipe 27.
[0016]
Returning to FIG. 1, reference numeral 28 denotes a blower, the suction side of which is opened to the atmosphere, and the discharge side is communicated with the vertical passage and the horizontal passage of the first sensible heat exchanger 2.
[0017]
The outlet of the horizontal passage of the first sensible heat exchanger 2 is communicated with the adsorption zone 14 of the dehumidifying means 1, and the outlet of the adsorption zone 14 is the horizontal passage of the second sensible heat exchanger 3 and the third sensible heat. It communicates with the horizontal passage of the exchanger 4.
[0018]
The outlet of the horizontal passage of the second sensible heat exchanger 3 is opened to the room through the humidifier 29. The outlet of the vertical passage of the third sensible heat exchanger 4 communicates with the inlet 20 of the chamber 21 of the second sensible heat exchanger 3. The outlet pipe 27 of the outflow side chamber 26 in the vertical passage of the second sensible heat exchanger 3 is communicated with the inlet of the vertical passage of the third sensible heat exchanger 4, and the third sensible heat exchanger 4. The exit of the vertical passage is open to the atmosphere.
[0019]
Reference numeral 30 denotes a blower, the discharge side of which is open to the atmosphere, and the inlet communicates with the outlet of the regeneration zone 12 of the dehumidifying means 1. The heater 15 is provided in a passage from the purge zone 13 to the regeneration zone 12.
[0020]
The air conditioning apparatus according to the first embodiment of the present invention described above performs the following operation. First, the blowers 28 and 30 and the motor 10 are activated as the power is turned on. As a result, the outside air is supplied to the vertical and horizontal passages of the first sensible heat exchanger 2 by the blower 28. Further, water and air are sent to the spray nozzle 5 by a pump (not shown), and a mist-like air flow is generated in the chamber 21.
[0021]
In the applicant's experiment, when the temperature of the outside air is 33.0 ° C. and the absolute humidity is 10 g / Kg, the temperature after spraying in the chamber 21 is 20.4 ° C. and the relative humidity is 100%. At the outlet of the vertical passage of the vessel 2, the temperature was 25.0 ° C. and the relative humidity was 100%, and in the horizontal passage, the temperature was 20.5 ° C. and the absolute humidity was 10 g / Kg.
[0022]
That is, an air flow is generated in the chamber 21 by the blower 28. Water is sprayed from the spray nozzle 5 to create a mist-like gas flow. The amount of water to be sprayed is not less than the amount that is vaporized by spraying.
[0023]
Then, a part of the sprayed water is vaporized, the heat of vaporization is taken away by vaporization, and the temperature of the mist-like gas flow sent into the chamber 21 is lowered to 20.4 ° C. Further, the air in the chamber 21 has a relative humidity of 100%, and a large amount of water fine particles are suspended in the air, that is, in a mist state.
[0024]
Then, the mist-like gas flow in which a large amount of fine water droplets floats enters the vertical small hole group 18 of the first sensible heat exchanger 2. Thus, sensible heat exchange is performed between the vertical small hole group 18 and the horizontal small hole group 19 via the partition wall 16. That is, the air passing through the horizontal small-hole group 19 is cooled by the mist-like gas flow passing through the vertical small-hole group 18, and at the same time, the mist-like gas flow passing through the vertical small-hole group 18 is heated. The
[0025]
Then, the relative humidity of the gas flow passing through the vertical small hole group 18 becomes 100% or less, and a large amount of fine water particles contained therein are vaporized, the heat of vaporization is taken away, and the atomized gas flow is cooled. .
[0026]
By this action, the temperature of the mist-like gas flow passing through the vertical small hole group 18 is kept substantially constant at a low temperature, so that the gas flow passing through the horizontal small hole group 19 is subjected to the first sensible heat. The vertical small through hole group 18 of the exchanger 2 is continuously cooled over the entire area and the entire length thereof, and the temperature thereof is kept substantially constant.
[0027]
In this case, if the amount of water sprayed from the spray nozzle 5 is too large, fine water droplets collect and aggregate in the partition walls in the vertical small hole group 18 of the first sensible heat exchanger 2 to form large water droplets or water streams. The surface area of the water flow is extremely small compared to the fine water droplets, and the amount of heat taken from the gas flow passing through the small perforated hole group 19 cannot sufficiently lower the temperature of the mist-like gas flow. The temperature of the gas stream passing through can not be lowered sufficiently.
[0028]
Therefore, if spraying is performed so that fine water droplets in the mist-like gas flow are uniformly included in a slightly larger amount than necessary, cooling efficiency is good and water can be saved. Then, water droplets that have not been vaporized in the small through hole group 18 of the sensible heat exchanger 2 are discharged to the outside of the sensible heat exchanger 2.
[0029]
The cooling air that has exited the horizontal small hole group 19 of the first sensible heat exchanger 2 is caused to flow into the adsorption zone 14 of the dehumidifying unit 1 by the discharge pressure of the blower 28, and is cooled while passing through the dehumidifying rotor 7. The moisture inside is adsorbed and dehumidified to dry air. At this time, the temperature of the dry air becomes higher than the temperature of the atmosphere due to the heat of adsorption.
[0030]
In the applicant's experiment, the temperature of the air exiting the adsorption zone 14 of the dehumidifying unit 1 was 50.0 ° C., and the absolute humidity was 0.2 g / Kg. This high temperature dry air is sent to the entrance of the horizontal passage of each of the second sensible heat exchanger 3 and the third sensible heat exchanger 4.
[0031]
Cold air from the vertical passage of the second sensible heat exchanger 3 is fed into the vertical passage of the third sensible heat exchanger 4 to cool the high-temperature dry air. The temperature of the air exiting from the outlet of the horizontal passage of the third sensible heat exchanger 4 was 30.0 ° C., and the absolute humidity was 0.2 g / Kg.
[0032]
Water is sprayed from the spray nozzle 6 onto the air flow in the chamber 21 of the second sensible heat exchanger 3 to create a mist-like gas flow. Then, a phenomenon similar to the phenomenon occurring inside the first sensible heat exchanger 2 occurs inside the second sensible heat exchanger 3, and the atomized gas is generated in the vertical small hole group 18. Fine particles of water floating in the flow are vaporized, and the air passing through the horizontal small hole group 19 is cooled.
[0033]
In the applicant's experiment, the temperature of the air before entering the chamber 21 of the second sensible heat exchanger 3 was 30.0 ° C., and the absolute humidity was 0.2 g / Kg. When water was sprayed from the spray nozzle 6, fine particles of water were vaporized, and the air temperature was 10.7 ° C. and the relative humidity was 100%. When this mist-like gas flow is passed through the vertical small hole group 18, a phenomenon similar to the phenomenon generated in the first sensible heat exchanger 2 occurs, and the second sensible heat exchanger 3 The water fine particles contained in the mist-like gas stream are vaporized.
[0034]
As a result, the temperature of the air passing through the vertical small hole group 18 of the second sensible heat exchanger 3 is 26.0 ° C., and the temperature of the air passing through the horizontal small hole group 19 is 11.0 ° C. The absolute humidity was 0.2 g / Kg.
[0035]
As described above, the air that has passed through the vertical small hole group 18 of the second sensible heat exchanger 3 is fed into the vertical passage of the third sensible heat exchanger 4. Although the temperature was 26.0 ° C. and the relative humidity was 100%, the temperature of this air was 46.0 ° C. and the relative humidity was 33% at the exit of the vertical passage of the third sensible heat exchanger 4. .
[0036]
Outside air is sucked vertically by the blower 30, passes through the heater 15 from the purge zone 13, and enters the regeneration zone 12. The temperature of the air heated through the purge zone 13 was 90.0 ° C., and the absolute humidity was 0.15 g / Kg.
[0037]
The temperature was further increased by the heater 15, the air temperature was 155.0 ° C., and the absolute humidity was 0.15 g / Kg. This regeneration air enters the regeneration zone 12 and desorbs the moisture adsorbed by the dehumidifying rotor 7. The temperature of the air after desorption was 44.0 ° C., and the absolute humidity was 29.0 g / Kg.
[0038]
In the embodiment of the present invention described above, since the outside air is cooled by the first sensible heat exchanger 2 before entering the dehumidifying means 1, the dehumidifying rotor 7 can be used even if the temperature of the outside air is somewhat high. Therefore, the dehumidifying means 1 can generate dry air having a low dew point.
[0039]
Furthermore, since the temperature of the dry air that has come out of the dehumidifying means 1 is once cooled by the third sensible heat exchanger 4 and then used for evaporative cooling of water, the cooling inside the second sensible heat exchanger 3 is performed. The effect is high and the temperature of the supply air can be lowered.
[0040]
Depending on the air condition of the outside air or the condition of the target supply air, the temperature of the air that has passed through the horizontal small hole group 19 of the second sensible heat exchanger 3 may be too high. In such a case, air having a temperature of 11.0 ° C. and an absolute humidity of 0.2 g / Kg that has passed through the horizontal small-hole group 19 of the second sensible heat exchanger 3 is passed through the humidifier 29, Air having a temperature of 2.0 ° C. and an absolute humidity of 3.8 g / Kg can be obtained.
[0041]
In the above embodiment, the second sensible heat exchanger 3 and the third sensible heat exchanger 4 are separated and the respective vertical passages are communicated with each other. However, the second sensible heat exchanger 3 and the third sensible heat exchanger 3 are connected to each other. The sensible heat exchanger 4 is integrally formed, and a horizontal passage is formed in a portion corresponding to the second sensible heat exchanger 3, that is, the upper half and in a portion corresponding to the third sensible heat exchanger 4, that is, the lower half. It can also be divided.
[0042]
【The invention's effect】
Since the air conditioner of the present invention is configured as described above, it can supply desired cold air regardless of the conditions of the outside air. Further, if the supply air is humidified and cooled as required, the temperature of the supply air can be further lowered.
[0043]
Furthermore, the thing of this invention can supply dry and cooling air, without using the cooling device which uses CFC, and can contribute to maintenance of a global environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow pattern diagram showing an embodiment of an air conditioner of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of dehumidifying means used in the air conditioner of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a sensible heat exchanger used in the air conditioner of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a cooling unit used in the air conditioner of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dehumidification means 2 1st sensible heat exchanger 3 2nd sensible heat exchanger 4 3rd sensible heat exchangers 5 and 6 Spray nozzle 8 Dehumidification rotor 5 Casing 12 Regeneration zone 13 Purge zone 14 Adsorption zone 15 Heater 27 Humidification vessel

Claims

A dehumidifying rotor carrying a moisture adsorbent and a heater, a dehumidifying means provided with an adsorption zone and a regeneration zone, and first, second and third heat exchangers for exchanging heat between a plurality of gas flows In addition, each of the first, second, and third heat exchangers is sprayed until a fine droplet of mist-like water is suspended in the gas in each passage. The air to be cooled is passed through the other passage of the first heat exchanger, and the air exiting the other passage of the first heat exchanger is passed through the adsorption zone of the dehumidifying means. The air exiting the adsorption zone is passed through the other passages of the second and third heat exchangers, and the air exiting the other passage of the third heat exchanger is passed through the second heat exchange. Air passing through one passage of the second heat exchanger and passing through one passage of the second heat exchanger is passed through the third heat. Air conditioning apparatus that passed through one of the passages of the exchanger.

The air conditioner according to claim 1, further comprising humidifying means for humidifying and cooling the air that has exited the other passage of the second heat exchanger.