JP4230038B2

JP4230038B2 - Dehumidifying air conditioner

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Publication number: JP4230038B2
Application number: JP00375299A
Authority: JP
Inventors: 松三郎鈴木; 成強松山; 一夫菊谷
Original assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Current assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2019-01-11
Also published as: JP2000205598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調対象空間内に供給する空気中に含まれる水分を乾燥剤に吸着させてこの空気を乾燥させた後、この乾燥した空気を冷却して空調対象空間内に送る除湿空調方法およびその装置並びにその装置の使用方法に係り、例えば、工場、倉庫、事務所ビル、スーパーマーケット、学校、病院、レストラン等の建物の空調に利用でき、特に、工場等の大容積の空調対象空間を有する建物の空調に好適に利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来より、各種建物の空調、特に、工場等の大容積の空調対象空間を有する建物の空調を行う際には、空調対象空間内に供給する空気中に含まれる水分を乾燥剤（除湿剤）に吸着させてこの空気を乾燥させた後、この乾燥した空気を冷却して空調対象空間内に送る、いわゆる除湿空調（デシカント空調）が行われている。
【０００３】
図７には、このような除湿空調を行う従来の装置の一例である除湿空調装置８０の全体構成が示されている。
【０００４】
図７において、除湿空調装置８０は、図中右側の空調対象空間９３内に空調処理された空気を供給する給気部８１と、空調対象空間９３からの還気を取り入れて乾燥剤の再生処理を行ってからこれを外部に排出する再生部８２とを備えている。そして、給気部８１では、図中左側から右側に流れる空気流（矢印Ｘ１〜Ｘ４）が給気ファン８３により形成され、一方、再生部８２では、これと対抗流をなすように図中右側から左側に流れる空気流（矢印Ｙ１〜Ｙ４）が再生ファン８４により形成されている。
【０００５】
また、除湿空調装置８０は、これらの給気部８１および再生部８２にそれぞれ跨って配置される除湿用の除湿ロータ（デシカントロータ）８５および熱交換用の熱交換ロータ（顕熱ロータ）８６を備えている。なお、除湿ロータ８５は、空気中に含まれる水分を吸着する乾燥剤を充填して形成されている。
【０００６】
さらに、除湿空調装置８０は、給気部８１側に設けられた温水コイル８７と、再生部８２側に設けられた温水コイル８８と、これらに温水を切換供給するための温水ボイラ８９およびボイラ用ポンプ９０と、給気部８１側に設けられた加湿器９１と、再生部８２側に設けられた蒸発式冷却器９２とを備えている。
【０００７】
このような除湿空調装置８０においては、以下のようにして空調対象空間９３の空調を行う。
【０００８】
先ず、夏季に冷房を行う場合には、給気ファン８３を回して外部から給気部８１に空気を取り入れ（矢印Ｘ１）、これを除湿ロータ８５を通過させることによりその空気中に含まれる水分を乾燥剤に吸着させて乾燥させ（矢印Ｘ２）、さらにこの乾燥した空気を熱交換ロータ８６を通過させることにより冷却し（矢印Ｘ３）、空調対象空間９３内にこのようにして空調処理された空気を供給する（矢印Ｘ４）。
【０００９】
一方、これと並行して、再生ファン８４を回して空調対象空間９３から再生部８２に空気を取り入れ（矢印Ｙ１）、これを蒸発式冷却器９２を通過させることにより冷却した後、熱交換ロータ８６を通過させて熱交換ロータ８６を冷却する（矢印Ｙ２）。この際、熱交換ロータ８６を介して給気部８１側と熱交換が行われる。そして、熱交換ロータ８６を通過して熱交換により温度上昇した空気を再生用の温水コイル８８により加熱し（矢印Ｙ３）、この加熱後の高温空気により除湿ロータ８５の乾燥剤に吸着された水分を蒸発除去させた後、除湿ロータ８５を通過した後の高温高湿空気を外部に排出する（矢印Ｙ４）。
【００１０】
また、冬季に暖房を行う場合には、除湿ロータ８５は作動させず、給気ファン８３を回して外部から給気部８１に空気を取り入れ（矢印Ｘ１）、熱交換ロータ８６を介して再生部８２側の空気と熱交換を行った後、温水コイル８７により加熱し、さらに必要に応じて加湿器９１により加湿を行い、空調対象空間９３内にこのようにして空調処理された空気を供給する（矢印Ｘ４）。
【００１１】
このような除湿空調装置８０によれば、先ず、湿度を取り除き、次に必要なだけ空気を冷却することができるので、湿度と温度とを別々にコントロールすることができる。従って、在来型のエアコンでは、湿度を下げるために空気を過冷却し、さらにそれでは低温になりすぎてしまうため再加熱して適温にするという方法が採られていたのに対し、除湿空調装置８０では、乾燥した空気を冷却するので、エネルギ効率の向上や過度の低温冷房の回避等を図ることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した除湿空調装置８０では、在来型のエアコンに比べればエネルギ効率の向上等を図るには十分な装置であるといえるものの、除湿ロータ８５を再生させるのに約９０度の熱を必要とするので、このための熱源を確保するのに温水コイル８８およびこれに温水を供給するための温水ボイラ８９が用いられている。
【００１３】
そして、このような温水ボイラ８９等は、除湿空調装置８０が大きくなればなる程、大型の設備としなければならないため、これらに代わる又はこれらを補助する他の手段により熱源を確保し、これらを用いなくて済むようにするか、あるいはこれらの設備の小型化を図ることができれば、エネルギ効率をより一層向上させ、省エネルギ効果を上げることができるので好都合である。
【００１４】
また、そのような他の手段が、地球温暖化の原因となる二酸化炭素（ＣＯ₂）の発生を抑制できるような手段であれば、環境上も好ましいものとなり、時代の要請にも沿ったものとなる。
【００１５】
ところで、このような除湿空調装置８０とは別途に、冬季に暖房を行う装置として次のような太陽熱を利用した装置も考案されている。すなわち、建物の外壁面に沿って太陽熱吸収用の集熱パネルを設置し、この集熱パネルとの熱交換により暖められた外気を室内に送り込んで暖房を行うというものである（特開平２−２７９９５４号公報、特許第２６７５３８５号掲載公報等参照）。
【００１６】
このような暖房装置は、太陽熱を利用しているので、ＣＯ₂の発生を抑制でき、環境上好ましい装置といえるが、仮に、一つの建物につき、夏季冷房を行うために除湿空調装置８０を設置するとともに、このような太陽熱を利用した暖房装置を単に併設したとしても、両装置には何の関連性もないので、夏季冷房時においては、相変わらず従来のままの規模の温水ボイラ８９等を用いなければならず、太陽熱を利用した暖房装置の単なる併設では、上記のような他の手段とはなり得ないものである。
【００１７】
本発明の目的は、エネルギ効率をより一層向上させることができ、かつ、環境上好ましい除湿空調方法およびその装置並びにその装置の使用方法を提供するところにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、太陽熱吸収用の集熱パネルを用いた暖房装置と、除湿用の乾燥剤を用いた除湿空調装置とを巧みに組み合わせて前記目的を達成しようとするものである。
【００１９】
具体的には、本発明は、空調対象空間内に供給する空気中に含まれる水分を乾燥剤に吸着させてこの空気を乾燥させた後、この乾燥した空気を冷却して空調対象空間内に送る除湿空調方法において、建物の外周面の外側にこの外周面に沿って太陽熱を吸収する集熱パネルを設けておき、この集熱パネルとの間で熱交換して暖められた外気により、水分を吸着した状態の乾燥剤を乾燥させて再生させることを特徴とするものである。
【００２０】
ここで、建物の外周面とは、外壁面のみならず、屋根面も含むものである。また、建物には、工場建屋、倉庫、事務所ビル、一般住宅等の他、船舶の船体等の各種構造物が含まれる。さらに、空調対象空間には、通常の建物内の部屋や通路、ホール、工場内、倉庫内等の他、地下鉄の駅の構内、地下街、トンネル内、船舶の船内等が含まれる。
【００２１】
このような本発明においては、集熱パネルとの間で熱交換して暖められた外気により、水分を吸着した状態の乾燥剤を乾燥させて再生させるので、前述した図７の従来の除湿空調装置８０のように温水ボイラ８９のみを熱源として乾燥剤を再生させるのではなく、集熱パネルによる暖気と温水ボイラとの併用、または集熱パネルによる暖気のみにより乾燥剤再生用の熱源を確保することが可能となる。
【００２２】
このため、従来の除湿空調装置８０においても得られていた効果である、乾燥した空気を冷却することによるエネルギ効率の向上や過度の低温冷房の回避等の効果が得られることに加え、太陽熱を利用しているので、エネルギ効率のより一層の向上が図られ、省エネルギ効果がより一層上がるようになる。
【００２３】
また、太陽熱を利用しているので、ＣＯ₂の発生を抑制できることから、地球温暖化防止に役立ち、環境上も好ましい装置となり、時代の要請に沿ったものとなる。
【００２４】
そして、これらの各効果は、冷房時において得ることができるので、前述したような単に従来の除湿空調装置８０と太陽熱を利用した暖房装置とを併設した場合とは明らかに異なるものである。つまり、両装置に何の関連性も持たせない単なる併設では、暖房時にしか太陽熱利用による省エネルギ効果やＣＯ₂抑制効果等を得ることはできないのに対し、本発明では、冷房時においてこれらの効果を得ることができるので、両装置を単に寄せ集めた発明ではなく両装置を巧みに組み合わせた創意工夫ある発明であることは明らかであり、これらにより前記目的が達成される。
【００２５】
また、以上に述べた本発明の除湿空調方法を実現する装置として、次のような本発明の除湿空調装置が挙げられる。
【００２６】
すなわち、本発明は、空調対象空間内に供給する空気中に含まれる水分を吸着する乾燥剤を装填して形成された除湿手段と、この除湿手段により乾燥させた空気を熱交換により冷却する熱交換手段とを備えた除湿空調装置において、建物の外周面の外側にこの外周面に沿って設けられた太陽熱吸収用の集熱パネルと、この集熱パネルとの間で熱交換して暖められた外気を除湿手段に送って水分を吸着した状態の乾燥剤を乾燥させて再生させる再生用暖気供給手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２７】
ここで、除湿手段には、乾燥剤が略隙間なく充填されていることが好ましいが、これに限定されるものではなく、ある程度間隔を置いて装填されていてもよい。また、除湿手段の構造としては、給気部側（除湿処理を行う側）と再生部側（乾燥剤を再生させる側）とに跨って配置される円盤状の除湿ロータの形を採ることが、装填された乾燥剤につきこれら各部の間を容易に往復させることができる構造であるという点で好ましいが、これに限定されるものではなく、要するに除湿処理と再生処理とを交互に行うことができる構造であればよい。
【００２８】
このような本発明においては、再生用暖気供給手段により、集熱パネルとの熱交換により得られた暖気を除湿手段に送り、除湿処理を行うために一旦使用されて水分を吸着した状態となっている乾燥剤を乾燥させて再生させるので、前述した本発明の除湿空調方法で得られる作用効果がそのまま実現される。
【００２９】
さらに、本発明は、上記除湿空調装置において、外部から取り入れた空気を処理して空調対象空間内に供給する給気部と、空調対象空間から取り入れた空気を処理して外部へ排出する排気部と、除湿手段の乾燥剤を乾燥させて再生させる再生部とを備え、給気部は、除湿手段により水分を吸着する吸着処理部と、この吸着処理部で処理して乾燥させた空気を熱交換手段との熱交換により冷却する給気冷却処理部とを含み有し、排気部は、空調対象空間から取り入れた空気を冷却する排気冷却処理部と、この排気冷却処理部で冷却された空気により熱交換手段を冷却する熱交換手段冷却処理部と、この熱交換手段冷却処理部で熱交換手段を冷却させるのに使用した後の空気を外部へ排出する排出処理部とを含み有し、再生部は、再生用暖気供給手段により送られてくる暖められた外気を導入する再生用暖気導入部と、この再生用暖気導入部に導入された暖気により除湿手段の乾燥剤を乾燥させて再生させる乾燥剤再生処理部とを含み有する構成とすることが好ましい。
【００３０】
このように除湿空調装置内に給気部、排気部、再生部の三つの空気の流れを形成するようにした場合には、集熱パネルからの暖気を供給することにより乾燥剤を再生させるにあたって、前述した図７の従来の除湿空調装置８０における給気部８１の流れ（矢印Ｘ１〜Ｘ４）および再生部８２の流れ（矢印Ｙ１〜Ｙ４）の二つの空気の流れのままで暖気を供給する場合に比べ、エネルギ効率をより一層向上させることが可能となる。
【００３１】
つまり、従来の除湿空調装置８０の二つの空気の流れのままで、集熱パネルからの暖気を供給しようとした場合には、熱交換ロータ８６を通過後の空気（矢印Ｙ３）の温度と、集熱パネルからの暖気の温度とが異なるため、集熱パネルからの暖気の熱をそのまま除湿ロータ８５の乾燥剤に供給することができず、エネルギ効率が低下してしまう。これに対し、本発明では、従来の再生部８２が、排気部と再生部とに二分割された形となり、排気部の排出処理部により、熱交換手段を冷却させるのに使用した後の空気を外部へ排出してしまうので、集熱パネルからの暖気と、熱交換手段を冷却させるのに使用した後の空気とが混合するようなことはないため、エネルギ効率を向上させることが可能となる。
【００３２】
また、以上に述べた本発明の除湿空調装置を使用する方法として、次のような方法が挙げられる。すなわち、本発明の除湿空調装置の使用方法は、暖房を行う際には、除湿手段を非作動状態とし、集熱パネルとの間で熱交換して暖められた外気を、除湿手段の乾燥剤の再生に用いるのではなく、空調対象空間内に供給することを特徴とするものである。
【００３３】
このようにして暖房を行えば、冷房時のみならず暖房時においても、集熱パネルからの暖気を利用することが可能となり、春夏秋冬いずれの季節でもエネルギ効率のよい運転を行うことができるようになる。そして、太陽熱を利用した暖房であるため、冷房時のみならず暖房時においても、前述したようなＣＯ₂の発生の抑制による環境への配慮や省エネルギ効果の向上等を図ることが可能となる。
【００３４】
なお、以上の本発明において、集熱パネルは、この集熱パネルと外周面との間に形成された集気用空間内に外気を取り入れるための多数の貫通孔が形成されたものとしてもよく、あるいは前述した特開平２−２７９９５４号公報、特許第２６７５３８５号掲載公報等のように、集熱パネルの内側の面（建物側の面）または外側の面（太陽側の面）に沿った外気の流れを形成し、この際に外気と集熱パネルとの間で熱交換が行われるだけのものとしてもよい。
【００３５】
また、本発明では、乾燥剤再生用の暖気を得る手段として、太陽熱吸収用の集熱パネルが用いられているが、集熱パネル以外であっても、例えば、特別に設けられた温室や箱等を用いてまたは太陽電池電源を用いて空気加熱を行って得られた暖気を乾燥剤の再生に用いても、本発明と同様な効果を得ることができ、要するに、太陽熱や光を利用して空気を暖める暖気形成手段を用いれば、エネルギ効率のより一層の向上やＣＯ₂の発生抑制に伴う環境配慮等、本発明と同様な効果を得ることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１には、本実施形態の除湿空調装置（デシカント空調装置）１０を設置した建物１の斜視図が示され、図２には、その垂直断面図が示されている。また、図３には、除湿空調装置１０のシステム概念図が示されている。
【００３７】
図１および図２において、建物１は、工場建屋であり、その内部には、除湿空調装置１０により空調される空調対象空間４が形成されている。また、建物１の外側には、除湿空調装置１０の本体１１が設置され、建物１の外壁面２および屋根面３の一部には、これらを外側から覆うようにしてこれらに沿って配置された太陽熱吸収用の集熱パネル２０が設けられている。
【００３８】
集熱パネル２０は、建物１の外壁面２および屋根面３に対して所定間隔を置いて配置され、外壁面２と集熱パネル２０との間、および屋根面３と集熱パネル２０との間には、外気を導入して集めるための集気用空間２１，２２がそれぞれ形成されている。
【００３９】
外壁面２と屋根面３との交差部分には、集気用空間２１，２２で集められた外気を溜めるためのチャンバ２３が設けられている。そして、集気用空間２１内の空気の流れが、鉛直上向きの方向であり、集気用空間２２内の空気の流れが、屋根面３の勾配に沿って下向きの方向であるのに対し、チャンバ２３内の空気の流れは、これらに対して直角をなす方向、つまり水平方向である。
【００４０】
また、チャンバ２３と本体１１内とは、ダクト２４で連通され、集気用空間２１，２２で集められた外気は、チャンバ２３およびこのダクト２４を介して本体１１内の所定箇所に供給されるようになっている。
【００４１】
図４には、外壁面２に沿って配置された集熱パネル２０の拡大斜視図が示されている。なお、屋根面３側の集熱パネル２０も同様な構成である。図４において、集熱パネル２０は、波形断面形状を有するアルミ製のパネルであり、この集熱パネル２０には、例えば直径１．５ｍｍ程度の多数の貫通孔２５が設けられている。そして、本体１１内に設けられた後述する再生ファン４６（図３参照）を作動させることにより、集気用空間２１内は負圧とされ、これにより集熱パネル２０の外側の外気は、多数の貫通孔２５を通過して集気用空間２１内に吸い込まれる。この際、吸い込まれる外気は、太陽熱で暖められた集熱パネル２０の熱を奪い、外気と集熱パネル２０との間で効率の良い熱交換が行われるようになっている。
【００４２】
また、外壁面２からの空調対象空間４内の熱損失も、集気用空間２１内で回収され、集熱パネル２０との熱交換で得た熱とともに、チャンバ２３およびダクト２４を介して本体１１内の所定箇所に供給されるようになっている。
【００４３】
図２において、空調対象空間４内の天井付近には、この空調対象空間４内に空調処理された空気を送り込むための給気用ダクト３０と、空調対象空間４内の空気を外部に排出するための排気用ダクト３１とが配設され、これらのダクト３０，３１は、建物１の外部まで延びて本体１１に接続されている。従って、これらのダクト３０，３１により空調対象空間４内と本体１１内とが連通されている。
【００４４】
給気用ダクト３０の上部には、吹出口３２が適宜な間隔で設けられ、これらの吹出口３２からは、空調処理された空気が一定の速度で空調対象空間４内に吹き出されるようになっている。
【００４５】
図３において、除湿空調装置１０の本体１１は、外部から取り入れた空気を処理して図中右側の空調対象空間４内に供給する給気部４１と、空調対象空間４から取り入れた空気を処理して外部へ排出する排気部４２と、後述する除湿ロータ４７に充填された乾燥剤を乾燥させて再生させる再生部４３とを備えて構成されている。
【００４６】
これらの給気部４１、排気部４２、再生部４３には、各部に空気の流れを形成するための給気ファン４４、排気ファン４５、再生ファン４６がそれぞれ設けられている。そして、給気部４１では、図中左側から右側に流れる空気流（矢印Ｌ１〜Ｌ４）が給気ファン４４により形成され、排気部４２および再生部４３では、これと対抗流をなすように図中右側から左側に流れる空気流（矢印Ｍ１〜Ｍ３および矢印Ｎ１〜Ｎ４）が排気ファン４５および再生ファン４６により形成されている。なお、排気部４２の流れと再生部４３の流れとは、方向は同じであるが別個の流れである。
【００４７】
また、本体１１は、給気部４１および再生部４３に跨って配置された除湿手段である円盤状の除湿ロータ（デシカントロータ）４７と、給気部４１および排気部４２に跨って配置された熱交換手段である円盤状の熱交換ロータ（顕熱ロータ）４８とを備えている。除湿ロータ４７は、空気中に含まれる水分を吸着する乾燥剤（デシカント）を充填して形成され、熱交換ロータ４８は、熱伝導媒体を充填して形成されている。
【００４８】
従って、給気部４１のうち除湿ロータ４７が配置された部分は、除湿ロータ４７に充填された乾燥剤により空気中に含まれる水分を吸着して除湿を行う吸着処理部４１Ａとなっており、給気部４１のうち熱交換ロータ４８が配置された部分は、吸着処理部４１Ａで処理して乾燥させた空気を熱交換ロータ４８の熱伝導媒体との熱交換により冷却する給気冷却処理部４１Ｂとなっている。
【００４９】
さらに、本体１１は、給気部４１における熱交換ロータ４８の下流位置に設けられた温水コイル４９と、再生部４３における除湿ロータ４７の上流位置に設けられた温水コイル５０と、これらに温水を切換供給するための温水ボイラ５１およびボイラ用ポンプ５２とを備えている。
【００５０】
そして、温水ボイラ５１による温水供給の切り換えは、冷房時には、再生部４３側の温水コイル５０のみへの供給となり、一方、暖房時には、給気部４１側の温水コイル４９または再生部４３側の温水コイル５０のいずれか一方への供給となるようになっている。但し、冷房時においても暖房時においても、必ず温水ボイラ５１を作動させ、これらの温水コイル４９，５０に温水を供給しなければならないわけではなく、必要に応じて補助的にこれらを用いるようにしてもよい。すなわち、冷房時には、後述するように集熱パネル２０との熱交換により暖められた外気のみで除湿ロータ４７に充填された乾燥剤を乾燥させて再生させることができる場合には、温水コイル５０への温水供給は、行う必要はない。一方、暖房時にも、集熱パネル２０との熱交換により暖められた外気のみで必要な暖房効果を上げることができる場合には、温水コイル４９または温水コイル５０に温水供給を行う必要はない。
【００５１】
なお、給気部４１側の温水コイル４９は、後述するように設置を省略してもよく、そうすることで装置構成の簡易化や製造コストの低減を図ることができる。
【００５２】
また、温水ボイラ５１およびボイラ用ポンプ５２は、各温水コイル４９，５０への切換供給のみならず同時供給も可能な構成としておいてもよく、このような構成としておけば、空調対象空間４内に通常の暖房時よりも高い熱エネルギを供給しなければならない特殊な事情がある場合、例えば、工場内で特殊な作業を行う場合や異常気象による寒波が到来した場合等には、温水コイル４９，５０の双方を同時に使用することができる。従って、このような構成とした場合には、双方に温水を供給する特殊使用の場合と、双方に供給するのではなく、いずれか一方のみに供給する通常の暖房時の場合とで、加熱の程度を段階的に調整することが可能となる。さらには、互いに異なる性能の温水コイル４９，５０を設けておき、それらを選択使用してより細かな段階的調整を行うようにしてもよい。
【００５３】
また、再生部４３のうち温水コイル５０が配置された部分の上流位置には、再生用暖気導入口６１が形成され、ここにはダクト２４が接続されている。従って、集熱パネル２０との熱交換により暖められた外気は、集気用空間２１，２２、チャンバ２３、およびダクト２４をこの順に通って送られてきて再生用暖気導入口６１から再生部４３内に導入されるので、この部分は、再生用暖気導入部４３Ａとなっている。そして、再生部４３のうち除湿ロータ４７が配置された部分は、再生用暖気導入部４３Ａに導入された暖気、または必要に応じて温水コイル５０でさらに暖められた暖気により除湿ロータ４７に充填された乾燥剤を乾燥させて再生させる乾燥剤再生処理部４３Ｂとなっている。
【００５４】
なお、チャンバ２３、ダクト２４、再生用暖気導入口６１、およびこれらを通る暖気を引っ張る再生ファン４６により、集熱パネル２０との熱交換により暖められた外気を乾燥剤再生処理部４３Ｂまで送る再生用暖気供給手段２６が構成されている。
【００５５】
また、本体１１は、給気部４１における温水コイル４９の下流位置に設けられた加湿器５３と、排気部４２における熱交換ロータ４８の上流位置に設けられた蒸発式冷却器５４とを備えている。
【００５６】
そして、排気部４２のうち蒸発式冷却器５４が配置された部分は、空調対象空間４から排気用ダクト３１を介して取り入れた空気を冷却する排気冷却処理部４２Ａとなっており、排気部４２のうち熱交換ロータ４８が配置された部分は、排気冷却処理部４２Ａで冷却された空気により熱交換ロータ４８の熱伝導媒体を冷却する熱交換手段冷却処理部４２Ｂとなっており、排気部４２のうち排気ファン４５が配置された部分は、熱交換手段冷却処理部４２Ｂで熱交換ロータ４８の熱伝導媒体を冷却させるのに使用した後の空気を排気口６２から外部へ排出する排出処理部４２Ｃとなっている。
【００５７】
さらに、本体１１は、給気部４１の入口部分、すなわち給気用外気取入口５５の近傍に設けられた開閉用のダンパ５６と、再生部４３の出口部分、すなわち再生用暖気排出口５７の近傍に設けられた開閉用のダンパ５８と、給気部４１と再生部４３との連通路５９に設けられた開閉用のダンパ６０とを備えている。なお、各ダンパ５６，５８，６０には、流量調整機能を持たせるようにしてもよい。
【００５８】
このような本実施形態においては、以下のようにして除湿空調装置１０により空調対象空間４の空調を行う。
【００５９】
冷房を行う場合には、給気ファン４４、排気ファン４５、再生ファン４６、除湿ロータ４７、熱交換ロータ４８、蒸発式冷却器５４を運転するとともに、ダンパ５６およびダンパ５８を開き、かつ、ダンパ６０を閉じておく。
【００６０】
すなわち、図３において、先ず、給気ファン４４を回して給気用外気取入口５５から給気部４１内に外部の空気を取り入れる（矢印Ｌ１）。この際、取り入れられた空気は、ダンパ６０が閉じられているため、矢印Ｌ２の方向に進む。
【００６１】
次に、吸着処理部４１Ａにおいて、外部から取り入れた空気を除湿ロータ４７を通過させることによりその空気中に含まれる水分を乾燥剤に吸着させて乾燥させる（矢印Ｌ３）。
【００６２】
続いて、給気冷却処理部４１Ｂにおいて、吸着処理部４１Ａで乾燥させた空気を熱交換ロータ４８を通過させることにより冷却する（矢印Ｌ４）。なお、温水コイル４９および加湿器５３は、暖房時に必要に応じて用いるものであるため、非作動状態としておく。その後、給気用ダクト３０を介して吹出口３２から空調対象空間４内に、以上のようにして除湿冷房処理された空気を供給する。
【００６３】
一方、このような給気部４１における処理と並行して、排気ファン４５を回して空調対象空間４から排気用ダクト３１を介して排気部４２に空気を取り入れ、排気冷却処理部４２Ａにおいて、この取り入れた空気を蒸発式冷却器５４を通過させることにより冷却する。
【００６４】
続いて、熱交換手段冷却処理部４２Ｂにおいて、蒸発式冷却器５４で冷却した空気を熱交換ロータ４８を通過させることにより熱交換ロータ４８の熱伝導媒体を冷却する（矢印Ｍ１）。この際、給気部４１側では、熱交換ロータ４８を通過する直前の矢印Ｌ４の位置の空気は、高温乾燥空気であり、一方、排気部４２側では、熱交換ロータ４８を通過する直前の矢印Ｍ１の位置の空気は、冷却空気であるから、これらの空気の間で熱交換ロータ４８を介して熱交換が行われ、給気部４１側では、通過後の空気の温度は下がるが、逆に、排気部４２側では、上がることになる。
【００６５】
その後、排出処理部４２Ｃにおいて、熱交換手段冷却処理部４２Ｂで熱交換ロータ４８の熱伝導媒体を冷却させるのに使用した後の温度上昇空気を排気口６２から外部へ排出する（矢印Ｍ２，Ｍ３）。
【００６６】
また、以上のような給気部４１および排気部４２における処理と並行して、再生ファン４６を回して集気用空間２１，２２を負圧にし、集熱パネル２０の外側の外気を多数の貫通孔２５を通して集気用空間２１，２２内に吸い込ませることにより、外気と集熱パネル２０との間で熱交換を行わせ、乾燥剤再生用の暖気を得る。そして、この集気用空間２１，２２内の暖気をチャンバ２３、ダクト２４、再生用暖気導入口６１を介して再生部４３の再生用暖気導入部４３Ａに導入する。
【００６７】
続いて、必要に応じ、温水ボイラ５１から再生用の温水コイル５０に温水を供給し、温水コイル５０により再生用暖気導入部４３Ａに導入された暖気をさらに加熱する（矢印Ｎ１）。必要に応じとは、例えば、晴天の日等において集熱パネル２０との熱交換で得られる暖気の熱だけで十分な場合には、温水ボイラ５１および温水コイル５０は、非作動状態あるいは低温作動状態としてもよく、逆に、雨天の日等において集熱パネル２０との熱交換で得られる暖気の熱だけでは不十分な場合には、これらを作動状態とする意味である。
【００６８】
それから、乾燥剤再生処理部４３Ｂにおいて、再生用暖気導入部４３Ａに導入された暖気または温水コイル５０でさらに加熱された高温空気により、除湿ロータ４７の乾燥剤に吸着された水分を蒸発除去させる。これにより除湿ロータ４７に充填された乾燥剤は、再生されて再び給気部４１の吸着処理部４１Ａで除湿処理に使用される。
【００６９】
その後、除湿ロータ４７を通過した後の高温高湿空気を再生用暖気排出口５７から外部に排出する（矢印Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）。以上が冷房を行う場合の処理の流れである。
【００７０】
これに対し、暖房を行う場合には、給気ファン４４および再生ファン４６を運転するとともに、ダンパ５６およびダンパ５８を閉じ、かつ、ダンパ６０を開いておく。図５には、除湿空調装置１０のシステム概念図上における暖房時の空気の流れが示されている。
【００７１】
すなわち、図５において、先ず、給気ファン４４および再生ファン４６を回して集熱パネル２０との熱交換で得られた集気用空間２１，２２内の暖気を、チャンバ２３、ダクト２４、再生用暖気導入口６１を介して再生部４３の再生用暖気導入部４３Ａに導入する。
【００７２】
次に、この導入した空気を連通路５９を通して給気部４１に送る（矢印Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）。この際、除湿ロータ４７は、冷房時におけるような除湿処理を行うわけではないので作動させない。従って、冷房時とは異なり、集熱パネル２０との熱交換で得られた暖気は、除湿ロータ４７に充填された乾燥剤の再生に用いられるのではない。
【００７３】
続いて、給気部４１に送られた暖気を熱交換ロータ４８の位置まで送る（矢印Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）。ここで、必要に応じ、排気ファン４５を回して空調対象空間４内から排気用ダクト３１を介して室内の暖気を排気部４２に導入し、これを排気口６２から外部へ排出する流れを形成しておく（矢印Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）。これにより空調対象空間４の換気を行うことができる。この際、蒸発式冷却器５４は、作動させない。
【００７４】
そして、このような排気部４２の流れを形成した状態で、熱交換ロータ４８を作動させると、熱交換ロータ４８を介して排気部４２側と給気部４１側とで熱交換が行われ、空調対象空間４から排出される暖気の熱を回収することができる。但し、熱交換ロータ４８は、熱交換をする必要のない場合には、作動させなくてもよい。
【００７５】
また、ここまでの過程において、必要に応じ、温水コイル４９または温水コイル５０のいずれか一方により暖気をさらに加熱する。そして、前述したように特殊な事情がある場合には、温水コイル４９，５０の双方により加熱を行うようにしてもよい。なお、これらの温水コイル４９，５０による加熱も必ずしも行わなければならないものではなく、必要ない場合には、温水ボイラ５１は作動させなくてよい。
【００７６】
ここで、温水コイル４９で加熱を行う場合には、熱交換ロータ４８で熱回収を行った後の空気を加熱することになるため、温水ボイラ５１の消費エネルギを低く抑えることができる。つまり、ある一定量の熱エネルギを空調対象空間４に供給するにあたって、他方の温水コイル５０で加熱を行った後に熱交換ロータ４８で熱回収を行う場合に比べ、低い温度の空気が熱交換ロータ４８を通過するようになることから、熱交換ロータ４８による熱回収の効率を上げることができるので、その分だけ温水コイル４９による加熱量を抑えることができる。なお、連通路５９のダンパ６０が故障する等の特別な事情がある場合には、ダンパ５６を開き、従来と同様に給気用外気取入口５５から外気を導入し、温水コイル４９で加熱して暖房用空気を空調対象空間４に送るようにしてもよい。
【００７７】
一方、温水コイル５０で加熱を行う場合には、冷房時のみならず暖房時にも温水コイル５０を使用することになるので、温水コイル５０を乾燥剤再生用および暖房用として兼用することができる。このため、温水コイル４９の設置を省略することも可能となり、装置構成の簡易化や製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００７８】
その後、必要に応じて加湿器５３により加湿を行った後、給気用ダクト３０を介して吹出口３２から空調対象空間４内に、以上のようにして暖房または加湿処理された空気を供給する。以上が暖房を行う場合の処理の流れである。
【００７９】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。すなわち、除湿空調装置１０は、集熱パネル２０、およびダクト２４等からなる再生用暖気供給手段２６を備えているので、集熱パネル２０との熱交換により得られた暖気により、除湿ロータ４７の乾燥剤を乾燥させて再生させることができる。
【００８０】
従って、前述した図７の従来の除湿空調装置８０のように温水ボイラ８９のみを熱源として乾燥剤を再生させるのではなく、集熱パネル２０による暖気と温水ボイラ５１との併用、または集熱パネル２０による暖気のみにより乾燥剤再生用の熱源を確保することができる。
【００８１】
このため、従来の除湿空調装置８０においても得られていた効果である、乾燥した空気を冷却することによるエネルギ効率の向上や過度の低温冷房の回避、フロンや代替フロンの使用回避、カビやバクテリアの繁殖抑制等の効果が得られることに加え、太陽熱を利用しているので、エネルギ効率のより一層の向上を図ることができ、省エネルギ効果をより一層上げることができる。
【００８２】
また、太陽熱を利用しているので、ＣＯ₂の発生を抑制できることから、地球温暖化防止に役立ち、環境上も好ましく、さらには時代の要請に沿った装置を実現できる。
【００８３】
そして、在来のエアコンのように室内空気を循環させるのではなく、給気用外気取入口５５から給気部４１に大量の外気を取り入れて空調処理を行うので、極めて健康的で快適な室内空気環境を保つことができる。このため、除湿空調装置１０は、工場に限らず、スーパーマーケット、病院、老人ホーム、学校、ホテル等の空調設備として好適に採用することができる。なお、除湿空調装置１０は、お茶や煙草、穀物の乾燥用に使用してもよい。
【００８４】
また、集熱パネル２０には、多数の貫通孔２５が形成されているので（図４参照）、外気がこれらの貫通孔２５を通過する際に熱交換を行わせることができるため、極めて効率よく熱を吸収することができる。
【００８５】
さらに、外壁面２や屋根面３からの空調対象空間４内の熱損失も、集気用空間２１，２２内で回収できるので、この点でもエネルギ効率をより一層向上することができる。
【００８６】
そして、集熱パネル２０と外壁面２や屋根面３との間に、空気層である集気用空間２１，２２が形成されているので、夏季には、輻射熱を遮断して断熱効果を高めることができる。
【００８７】
また、除湿空調装置１０の本体１１内には、給気部４１、排気部４２、再生部４３の三つの空気の流れが形成されているので、集気用空間２１，２２からの暖気を供給することにより乾燥剤を再生させるにあたって、前述した図７の従来の除湿空調装置８０における給気部８１の流れ（矢印Ｘ１〜Ｘ４）および再生部８２の流れ（矢印Ｙ１〜Ｙ４）の二つの空気の流れのままで暖気を供給する場合に比べ、エネルギ効率をより一層向上させることができる。
【００８８】
つまり、除湿空調装置１０では、従来の除湿空調装置８０の再生部８２に相当する部分が、排気部４２と再生部４３とに二分割された形となり、排気部４２の排出処理部４２Ｃに設けられた排気ファン４５により、熱交換ロータ４８を冷却させるのに使用した後の空気を排気口６２から外部へ排出してしまうので、この排出空気と集気用空間２１，２２からの暖気とが混合することを回避することができる。このため、集気用空間２１，２２からの暖気の熱をそのまま除湿ロータ４７に充填された乾燥剤に供給することができ、エネルギ効率を向上させることができる。
【００８９】
さらに、暖房時には、除湿ロータ４７を非作動状態とし、集熱パネル２０との熱交換で得られた暖気を、除湿ロータ４７に充填された乾燥剤の再生に用いるのではなく、空調対象空間４内に供給するので（図５参照）、冷房時のみならず暖房時においても、集熱パネル２０との熱交換で得られた暖気を利用することができ、春夏秋冬いずれの季節でもエネルギ効率のよい運転を行うことができる。そして、太陽熱を利用した暖房であるため、冷房時のみならず暖房時においても、前述したようなＣＯ₂の発生の抑制による環境への配慮や省エネルギ効果の向上等を図ることができる。
【００９０】
そして、連通路５９およびダンパ６０が設けられているので、再生用暖気導入口６１を介して再生部４３の再生用暖気導入部４３Ａに導入された暖気を、給気部４１に送って暖房用空気とすることができる（図５参照）。従って、暖房用空気の供給経路の途中に温水コイル５０が置かれることになるので、冷房時のみならず暖房時においても、温水コイル５０を使用することができ、温水コイル５０を乾燥剤再生用および暖房用として兼用することができる。このため、他方の温水コイル４９の設置を省略することもでき、装置構成の簡易化や製造コストの低減を図ることも可能である。
【００９１】
また、給気用ダクト３０の上部には、吹出口３２が適宜な間隔で設けられているので（図２参照）、これらの吹出口３２から空調処理された空気を一定の速度で空調対象空間４内に吹き出させることができる。このため、空気の対流が効率よく行われ、空調対象空間４内の温度を均一化させることができる。そして、この空調対象空間４内の温度の均一化により、余分な暖房若しくは冷房を最小限に抑えることができるため、高い省エネルギ効果を得ることができる。
【００９２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。
【００９３】
すなわち、前記実施形態では、外壁面２および屋根面３の一部に集熱パネル２０が設置されていたが、外壁面２または屋根面３のいずれか一方でもよく、また、屋根面３の一部に限らず全部に設けられていてもよく、要するに、建物１の外周面、好ましくは南向きの面に設けられていればよい。
【００９４】
また、集熱パネル２０の外側表面に太陽電池を取り付けておき、除湿ロータ４７や熱交換ロータ４８の回転駆動、あるいは温水ボイラ５１の熱源等、除湿空調装置１０の各部のエネルギ源またはその補助として利用してもよい。
【００９５】
さらに、前記実施形態では、暖房を行う際には、集気用空間２１，２２からの暖気を、本体１１内に一旦通してから給気用ダクト３０を介して空調対象空間４内に供給していたが（図５参照）、例えば、図６に示すように、本体１１内に一旦通さずに直接に空調対象空間４内に供給する経路を設けておいてもよい。
【００９６】
図６において、給気用ダクト７０の途中には、経路を切換可能でかつその切り換えた各側の流量調整可能なダンパ７１が設けられている。そして、このダンパ７１の切換操作をすることで、集気用空間２１，２２内の暖気は、一方では、給気補助ファン７２を回すことによりチャンバ２３からダンパ７１を通って直接に給気用ダクト７０の吹出口７３に向かい（矢印Ｐ）、他方では、チャンバ２３からダクト２４を介して本体１１内に一旦通された後にダンパ７１を通って給気用ダクト７０の吹出口７３に向かうようになっている（矢印Ｑ）。後者の矢印Ｑの流れは、前記実施形態で暖房を行う際の流れと全く同様であるが、前者の矢印Ｐの流れは、異なるものである。そして、加湿を行う必要がない場合には、本体１１内に設けられた加湿器５３を通す必要はないので、前者の矢印Ｐの流れのみとしてもよく、加湿を行う必要がある場合でも、後者の矢印Ｑの流れのみとするのではなく前者の矢印Ｐの流れと後者の矢印Ｑの流れとを併用してもよい。また、給気補助ファン７２を回して前者の矢印Ｐの流れを形成する場合には、空調対象空間４の天井付近の暖かい空気を一部取り入れて再利用することができる（矢印Ｒ）。
【００９７】
また、前記実施形態では、空調対象空間４内の空気を排気部４２から排気するようになっていたが（図３参照）、空調対象空間４内の空気は自然排気とし、排気部４２には、外気を導入してこの外気を使用することにより熱交換ロータ４８の冷却再生を行うようにしてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、集熱パネルとの熱交換で得られた暖気により、除湿手段の乾燥剤を乾燥させて再生させるので、乾燥剤再生用の熱源として太陽熱を利用できるため、エネルギ効率をより一層向上させることができ、かつ、環境上好ましい除湿空調を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の除湿空調装置を設置した建物の斜視図。
【図２】前記実施形態の除湿空調装置を設置した建物の垂直断面図。
【図３】前記実施形態の除湿空調装置のシステム概念図。
【図４】前記実施形態の集熱パネルの拡大斜視図。
【図５】前記実施形態の暖房時における空気の流れを示した除湿空調装置のシステム概念図。
【図６】本発明の変形の形態を示す構成図。
【図７】従来の除湿空調装置の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１建物
２外周面である外壁面
３外周面である屋根面
４空調対象空間
１０除湿空調装置
２０集熱パネル
２１，２２集気用空間
２３再生用暖気供給手段を構成するチャンバ
２４再生用暖気供給手段を構成するダクト
２５貫通孔
２６再生用暖気供給手段
４１給気部
４１Ａ吸着処理部
４１Ｂ給気冷却処理部
４２排気部
４２Ａ排気冷却処理部
４２Ｂ熱交換手段冷却処理部
４３再生部
４３Ａ再生用暖気導入部
４３Ｂ乾燥剤再生処理部
４６再生用暖気供給手段を構成する再生ファン
４７除湿手段である除湿ロータ
４８熱交換手段である熱交換ロータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dehumidifying air conditioning method in which moisture contained in air supplied into an air-conditioning target space is adsorbed by a desiccant and dried, and then the dried air is cooled and sent into the air-conditioning target space. It relates to the device and the method of using the device, and can be used for air conditioning of buildings such as factories, warehouses, office buildings, supermarkets, schools, hospitals, restaurants, etc., and particularly has a large volume of air-conditioning target space such as factories. It can be suitably used for building air conditioning.
[0002]
[Background]
Conventionally, when air-conditioning various buildings, especially buildings that have a large volume of air-conditioning space such as factories, moisture contained in the air supplied into the air-conditioning space is used as a desiccant (dehumidifying agent). So-called dehumidifying air-conditioning (desiccant air-conditioning) is performed in which the air is adsorbed and dried, and then the dried air is cooled and sent into the air-conditioning target space.
[0003]
FIG. 7 shows an overall configuration of a dehumidifying air conditioner 80 that is an example of a conventional apparatus that performs such dehumidifying air conditioning.
[0004]
In FIG. 7, the dehumidifying air conditioner 80 includes an air supply unit 81 that supplies air that has been air-conditioned into the air-conditioning target space 93 on the right side of the drawing, and a drying agent regeneration process that incorporates the return air from the air-conditioning target space 93. And a regenerating unit 82 for discharging this to the outside. In the air supply unit 81, an air flow (arrows X1 to X4) flowing from the left side to the right side in the figure is formed by the air supply fan 83, while the regeneration unit 82 is in the right side in the figure so as to counteract this. An air flow (arrows Y 1 to Y 4) that flows to the left side is formed by the regeneration fan 84.
[0005]
Further, the dehumidifying air conditioner 80 includes a dehumidifying dehumidifying rotor (desiccant rotor) 85 and a heat exchanging rotor (sensible heat rotor) 86 disposed across the air supply unit 81 and the regeneration unit 82, respectively. I have. The dehumidifying rotor 85 is formed by filling a desiccant that adsorbs moisture contained in the air.
[0006]
Further, the dehumidifying air conditioner 80 includes a hot water coil 87 provided on the air supply unit 81 side, a hot water coil 88 provided on the regeneration unit 82 side, a hot water boiler 89 for switching and supplying hot water to these, and a boiler A pump 90, a humidifier 91 provided on the air supply unit 81 side, and an evaporative cooler 92 provided on the regeneration unit 82 side are provided.
[0007]
In such a dehumidifying air conditioner 80, the air-conditioning target space 93 is air-conditioned as follows.
[0008]
First, in the case of cooling in summer, the air supply fan 83 is turned to take air from the outside into the air supply unit 81 (arrow X1), and the moisture contained in the air is passed through the dehumidifying rotor 85. The air is adsorbed by a desiccant and dried (arrow X2), and the dried air is further cooled by passing through the heat exchange rotor 86 (arrow X3), and thus air-conditioned in the air-conditioning target space 93. Air is supplied (arrow X4).
[0009]
On the other hand, in parallel with this, the regeneration fan 84 is rotated to take air from the air-conditioning target space 93 into the regeneration unit 82 (arrow Y1), and after cooling it by passing through the evaporative cooler 92, the heat exchange rotor 86 passes through to cool the heat exchange rotor 86 (arrow Y2). At this time, heat exchange with the air supply unit 81 side is performed via the heat exchange rotor 86. Then, the air that has passed through the heat exchanging rotor 86 and is heated by the heat exchange is heated by the regenerating hot water coil 88 (arrow Y3), and the moisture adsorbed by the desiccant of the dehumidifying rotor 85 by this heated high temperature air Then, the high-temperature and high-humidity air that has passed through the dehumidifying rotor 85 is discharged to the outside (arrow Y4).
[0010]
Further, when heating is performed in winter, the dehumidification rotor 85 is not operated, and the air supply fan 83 is rotated to take air into the air supply unit 81 from the outside (arrow X1), and the regeneration unit via the heat exchange rotor 86 After exchanging heat with the air on the 82 side, the air is heated by the hot water coil 87, further humidified by the humidifier 91 as necessary, and the air thus air-conditioned is supplied into the air-conditioning target space 93. (Arrow X4).
[0011]
According to such a dehumidifying air conditioner 80, first, the humidity can be removed and then the air can be cooled as much as necessary, so that the humidity and temperature can be controlled separately. Therefore, in conventional air conditioners, the method of supercooling air to lower humidity and then reheating it to an appropriate temperature because it would be too low, dehumidifying air conditioners In 80, since the dried air is cooled, energy efficiency can be improved and excessive low-temperature cooling can be avoided.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the dehumidifying air conditioner 80 described above is sufficient to improve energy efficiency compared to a conventional air conditioner, the heat of about 90 degrees is required to regenerate the dehumidifying rotor 85. Therefore, a hot water coil 88 and a hot water boiler 89 for supplying hot water to the hot water coil 88 are used to secure a heat source for this purpose.
[0013]
And since such hot water boiler 89 etc. must be made into a large sized installation, so that the dehumidification air-conditioning apparatus 80 becomes large, a heat source is ensured by other means which replaces or assists these, If it is possible to eliminate the use of these devices or to reduce the size of these facilities, it is advantageous because energy efficiency can be further improved and an energy saving effect can be improved.
[0014]
In addition, such other means are carbon dioxide (CO) that causes global warming. ₂ If it is a means that can suppress the occurrence of), it will be environmentally favorable and in line with the demands of the times.
[0015]
By the way, in addition to such a dehumidifying air conditioner 80, the following apparatus using solar heat has been devised as an apparatus for heating in winter. That is, a solar heat absorption panel is installed along the outer wall surface of the building, and the outside air heated by heat exchange with the heat collection panel is sent into the room for heating (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-). 279954 gazette, Japanese Patent No. 2675385 gazette, etc.).
[0016]
Since such a heating device uses solar heat, CO ₂ Although it can be said that it is an environmentally preferable device, it is assumed that a dehumidifying air conditioner 80 is installed for one building in order to perform cooling in the summer, and such a heating device using solar heat is simply provided. However, since there is no relevance between the two devices, during the summer cooling, a hot water boiler 89 of the same scale as before must be used, and in the mere addition of the heating device using solar heat, It cannot be another means such as.
[0017]
An object of the present invention is to provide a dehumidifying air-conditioning method, an apparatus thereof, and a method of using the apparatus that can further improve energy efficiency and are environmentally preferable.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The present invention intends to achieve the above object by skillfully combining a heating device using a solar heat collecting heat collecting panel and a dehumidifying air conditioner using a desiccant for dehumidification.
[0019]
Specifically, in the present invention, moisture contained in the air supplied into the air-conditioning target space is adsorbed by a desiccant and dried, and then the dried air is cooled to enter the air-conditioning target space. In the dehumidifying air-conditioning method to be sent, a heat collecting panel that absorbs solar heat is provided outside the outer peripheral surface of the building along the outer peripheral surface, and moisture is exchanged by the outside air heated by heat exchange with the heat collecting panel. The desiccant in a state where the water is adsorbed is dried and regenerated.
[0020]
Here, the outer peripheral surface of the building includes not only the outer wall surface but also the roof surface. The building includes various structures such as a ship hull in addition to a factory building, a warehouse, an office building, and a general house. Further, the air-conditioning target space includes a room, a passage, a hall, a factory, a warehouse, etc. in a normal building, a subway station, an underground mall, a tunnel, a ship's ship, and the like.
[0021]
In the present invention, since the desiccant in the state where moisture is adsorbed is dried and regenerated by the outside air heated by exchanging heat with the heat collecting panel, the conventional dehumidifying air conditioner shown in FIG. Instead of regenerating the desiccant using only the hot water boiler 89 as a heat source as in the apparatus 80, a heat source for regenerating the desiccant is ensured only by the combined use of warm air from the heat collection panel and the hot water boiler, or only warm air from the heat collection panel. It becomes possible.
[0022]
For this reason, in addition to the effects obtained in the conventional dehumidifying air conditioner 80, such as the improvement of energy efficiency by cooling the dry air and the avoidance of excessive low-temperature cooling, solar heat can be obtained. Since it is used, the energy efficiency is further improved, and the energy saving effect is further increased.
[0023]
Also, because it uses solar heat, CO ₂ Therefore, it is useful for the prevention of global warming and is an environmentally preferable device, which is in line with the demands of the times.
[0024]
Since each of these effects can be obtained at the time of cooling, it is clearly different from the case where the conventional dehumidifying air-conditioning apparatus 80 and the heating apparatus using solar heat are provided side by side. In other words, in a mere installation that does not have any relevance between the two devices, the energy saving effect by using solar heat and CO ₂ While it is not possible to obtain a suppression effect or the like, in the present invention, these effects can be obtained at the time of cooling. It is clear that the above object is achieved.
[0025]
Moreover, the following dehumidification air-conditioning apparatus of this invention is mentioned as an apparatus which implement | achieves the dehumidification air-conditioning method of this invention described above.
[0026]
That is, the present invention provides a dehumidifying means formed by loading a desiccant that adsorbs moisture contained in the air supplied into the air-conditioning target space, and heat that cools the air dried by the dehumidifying means by heat exchange. In a dehumidifying air conditioner comprising an exchange means, heat is exchanged between the heat collecting panel for solar heat absorption provided along the outer peripheral surface of the building and the outer peripheral surface of the building, and the heat collecting panel is heated. And regenerating warm air supply means for drying and regenerating the desiccant in a state where moisture is adsorbed by sending the outside air to the dehumidifying means.
[0027]
Here, it is preferable that the dehumidifying means is filled with the desiccant without any gaps, but the present invention is not limited to this, and the dehumidifying means may be loaded with a certain interval. In addition, as a structure of the dehumidifying means, a disk-shaped dehumidifying rotor arranged across the air supply unit side (the dehumidifying process side) and the regeneration unit side (the side for regenerating the desiccant) may be adopted. The desiccant loaded is preferable in that it can be easily reciprocated between these parts, but is not limited to this. In short, the dehumidification treatment and the regeneration treatment can be performed alternately. Any structure can be used.
[0028]
In such a present invention, the warm air obtained by heat exchange with the heat collecting panel is sent to the dehumidifying means by the warm air supply means for regeneration, and once used to perform the dehumidifying process, the moisture is absorbed. Since the desiccant is dried and regenerated, the effects obtained by the above-described dehumidifying air-conditioning method of the present invention are realized as they are.
[0029]
Furthermore, the present invention provides an air supply unit that processes air taken from the outside and supplies the air taken into the air-conditioning target space, and an exhaust unit that processes the air taken from the air-conditioning target space and discharges it outside. And a regenerating unit that dries and regenerates the desiccant of the dehumidifying means, and the air supply unit heats the adsorption processing unit that adsorbs moisture by the dehumidifying unit and the air processed and dried by the adsorption processing unit. A supply air cooling processing unit that cools by exchanging heat with the exchange means, and the exhaust unit includes an exhaust cooling processing unit that cools the air taken in from the air-conditioning target space, and the air cooled by the exhaust cooling processing unit A heat exchange means cooling processing section for cooling the heat exchange means, and a discharge processing section for discharging the air after being used to cool the heat exchange means in the heat exchange means cooling processing section to the outside, Regenerative unit supplies warm air for regeneration A regenerative warm air introduction section for introducing warmed outside air sent by the stage, and a desiccant regeneration processing section for drying and regenerating the desiccant of the dehumidifying means by the warm air introduced into the regenerative warm air introduction section. It is preferable to have a configuration including it.
[0030]
When the three air flows of the air supply unit, the exhaust unit, and the regeneration unit are formed in the dehumidifying air conditioner as described above, the warming air from the heat collecting panel is supplied to regenerate the desiccant. In the conventional dehumidifying air conditioner 80 of FIG. 7 described above, warm air is supplied with the two air flows of the flow of the air supply unit 81 (arrows X1 to X4) and the flow of the regenerating unit 82 (arrows Y1 to Y4). Compared to the case, the energy efficiency can be further improved.
[0031]
That is, in the case of trying to supply warm air from the heat collecting panel while keeping the two air flows of the conventional dehumidifying air conditioner 80, the temperature of the air (arrow Y3) after passing through the heat exchange rotor 86, and Since the temperature of the warm air from the heat collecting panel is different, the heat of the warm air from the heat collecting panel cannot be supplied as it is to the desiccant of the dehumidifying rotor 85, and the energy efficiency is lowered. In contrast, in the present invention, the conventional regeneration unit 82 is divided into an exhaust unit and a regeneration unit, and the air after being used to cool the heat exchange means by the exhaust processing unit of the exhaust unit. Since the warm air from the heat collecting panel and the air after used to cool the heat exchange means are not mixed, energy efficiency can be improved. Become.
[0032]
Moreover, the following method is mentioned as a method of using the dehumidification air-conditioning apparatus of this invention described above. That is, in the method of using the dehumidifying air-conditioning apparatus of the present invention, when performing heating, the dehumidifying means is deactivated, and the outside air heated by exchanging heat with the heat collecting panel is used as a desiccant for the dehumidifying means. It is not used for the reproduction of the air, but is supplied into the air-conditioning target space.
[0033]
If heating is performed in this manner, it is possible to use warm air from the heat collecting panel not only during cooling but also during heating, and energy efficient operation can be performed in any season of spring, summer, autumn and winter. It becomes like this. And since it is heating using solar heat, not only during cooling but also during heating, the above-mentioned CO ₂ It becomes possible to consider the environment and to improve the energy saving effect by suppressing the occurrence of the above.
[0034]
In the present invention described above, the heat collecting panel may have a plurality of through-holes for taking outside air into the air collecting space formed between the heat collecting panel and the outer peripheral surface. Or outside air along the inner surface (the building side surface) or the outer surface (the sun side surface) of the heat collecting panel as disclosed in the above-mentioned JP-A-2-279554, Japanese Patent No. 2675385, etc. In this case, the heat exchange may be performed only between the outside air and the heat collecting panel.
[0035]
Further, in the present invention, as a means for obtaining warm air for regeneration of the desiccant, a heat collecting panel for solar heat absorption is used. However, even if it is other than the heat collecting panel, for example, a specially provided greenhouse or box Even if warm air obtained by performing air heating using a solar cell power source or the like is used for the regeneration of the desiccant, the same effect as the present invention can be obtained. In short, solar heat or light is used. If the warm air forming means that warms the air is used, further improvement in energy efficiency and CO ₂ Effects similar to those of the present invention can be obtained, such as environmental considerations associated with the suppression of the occurrence of water.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a perspective view of a building 1 in which a dehumidifying air conditioner (desiccant air conditioner) 10 according to the present embodiment is installed, and FIG. 2 shows a vertical sectional view thereof. Moreover, the system conceptual diagram of the dehumidification air conditioner 10 is shown by FIG.
[0037]
1 and 2, a building 1 is a factory building, and an air-conditioning target space 4 that is air-conditioned by a dehumidifying air-conditioning device 10 is formed in the building 1. Moreover, the main body 11 of the dehumidification air-conditioning apparatus 10 is installed in the outer side of the building 1, and it arrange | positions along these on the outer wall surface 2 and the roof surface 3 of the building 1 so that these may be covered from an outer side. Further, a heat collecting panel 20 for absorbing solar heat is provided.
[0038]
The heat collection panel 20 is disposed at a predetermined interval with respect to the outer wall surface 2 and the roof surface 3 of the building 1, between the outer wall surface 2 and the heat collection panel 20, and between the roof surface 3 and the heat collection panel 20. In between, air collecting spaces 21 and 22 for introducing and collecting outside air are formed.
[0039]
A chamber 23 is provided at the intersection between the outer wall surface 2 and the roof surface 3 to store the outside air collected in the air collecting spaces 21 and 22. The air flow in the air collecting space 21 is a vertically upward direction, and the air flow in the air collecting space 22 is a downward direction along the gradient of the roof surface 3, whereas The air flow in the chamber 23 is in a direction perpendicular to these, that is, in the horizontal direction.
[0040]
Further, the chamber 23 and the inside of the main body 11 are communicated by a duct 24, and the outside air collected in the air collecting spaces 21 and 22 is supplied to a predetermined location in the main body 11 through the chamber 23 and the duct 24. It is like that.
[0041]
FIG. 4 shows an enlarged perspective view of the heat collection panel 20 arranged along the outer wall surface 2. The heat collecting panel 20 on the roof surface 3 side has the same configuration. In FIG. 4, the heat collection panel 20 is an aluminum panel having a wavy cross-sectional shape, and the heat collection panel 20 is provided with a large number of through holes 25 having a diameter of about 1.5 mm, for example. Then, by operating a regeneration fan 46 (see FIG. 3), which will be described later, provided in the main body 11, the inside of the air collecting space 21 is set to a negative pressure, so that a large amount of outside air outside the heat collecting panel 20 is generated. The air passes through the through hole 25 and is sucked into the air collecting space 21. At this time, the sucked outside air takes away the heat of the heat collection panel 20 heated by solar heat, so that efficient heat exchange is performed between the outside air and the heat collection panel 20.
[0042]
Further, the heat loss in the air-conditioning target space 4 from the outer wall surface 2 is also recovered in the air collecting space 21, together with the heat obtained by heat exchange with the heat collecting panel 20, through the chamber 23 and the duct 24. 11 is supplied to a predetermined location in the area 11.
[0043]
In FIG. 2, near the ceiling in the air-conditioning target space 4, the air supply duct 30 for sending air that has been air-conditioned into the air-conditioning target space 4 and the air in the air-conditioning target space 4 are discharged to the outside. The exhaust duct 31 is disposed to extend outside the building 1 and is connected to the main body 11. Accordingly, the air-conditioning target space 4 and the main body 11 communicate with each other by these ducts 30 and 31.
[0044]
Air outlets 32 are provided at appropriate intervals above the air supply duct 30 so that air that has been air-conditioned is blown into the air-conditioned space 4 from these air outlets 32 at a constant speed. It has become.
[0045]
In FIG. 3, the main body 11 of the dehumidifying air conditioner 10 processes the air taken in from the outside and supplies it into the air-conditioning target space 4 on the right side in the figure, and processes the air taken in from the air-conditioning target space 4. The exhaust section 42 for discharging to the outside and the regenerating section 43 for drying and regenerating the desiccant filled in the dehumidifying rotor 47 described later are configured.
[0046]
The air supply unit 41, the exhaust unit 42, and the regeneration unit 43 are provided with an air supply fan 44, an exhaust fan 45, and a regeneration fan 46 for forming an air flow in each part. In the air supply unit 41, an air flow (arrows L1 to L4) flowing from the left side to the right side in the figure is formed by the air supply fan 44, and the exhaust unit 42 and the regeneration unit 43 are configured to counteract this. An air flow (arrows M1 to M3 and arrows N1 to N4) flowing from the middle right side to the left side is formed by the exhaust fan 45 and the regeneration fan 46. Note that the flow of the exhaust unit 42 and the flow of the regenerating unit 43 have the same direction but are separate flows.
[0047]
Further, the main body 11 is disposed across the air supply unit 41 and the exhaust unit 42 as well as a disk-shaped dehumidification rotor (desiccant rotor) 47 that is a dehumidifying unit disposed over the air supply unit 41 and the regeneration unit 43. And a disk-like heat exchange rotor (sensible heat rotor) 48 as heat exchange means. The dehumidification rotor 47 is formed by filling a desiccant (desiccant) that adsorbs moisture contained in the air, and the heat exchange rotor 48 is formed by filling a heat transfer medium.
[0048]
Accordingly, the portion of the air supply unit 41 where the dehumidifying rotor 47 is arranged is an adsorption processing unit 41A that dehumidifies by adsorbing moisture contained in the air with the desiccant filled in the dehumidifying rotor 47, The portion of the air supply unit 41 where the heat exchange rotor 48 is disposed is an air supply cooling processing unit that cools the air processed and dried by the adsorption processing unit 41 A by heat exchange with the heat transfer medium of the heat exchange rotor 48. 41B.
[0049]
Further, the main body 11 includes a hot water coil 49 provided at a position downstream of the heat exchange rotor 48 in the air supply unit 41, a hot water coil 50 provided at an upstream position of the dehumidification rotor 47 in the regeneration unit 43, and hot water to these. A hot water boiler 51 and a boiler pump 52 for switching supply are provided.
[0050]
The switching of the hot water supply by the hot water boiler 51 is only supplied to the hot water coil 50 on the regeneration unit 43 side during cooling, while the hot water coil 49 on the air supply unit 41 side or the hot water on the regeneration unit 43 side during heating. Supply to any one of the coils 50 is performed. However, it is not always necessary to operate the hot water boiler 51 and supply the hot water to the hot water coils 49 and 50, both during cooling and during heating. May be. That is, at the time of cooling, when the desiccant filled in the dehumidifying rotor 47 can be dried and regenerated only by the outside air heated by heat exchange with the heat collecting panel 20 as will be described later, to the hot water coil 50. It is not necessary to supply hot water. On the other hand, it is not necessary to supply hot water to the hot water coil 49 or the hot water coil 50 when heating can be performed with only the outside air heated by heat exchange with the heat collecting panel 20 even during heating.
[0051]
Note that the hot water coil 49 on the air supply unit 41 side may be omitted as will be described later, and by doing so, the apparatus configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0052]
Further, the hot water boiler 51 and the boiler pump 52 may be configured to be capable of simultaneous supply as well as switching supply to each of the hot water coils 49, 50. With such a configuration, in the air-conditioning target space 4 When there is a special circumstance where it is necessary to supply heat energy higher than that during normal heating, for example, when special work is performed in a factory or when a cold wave due to abnormal weather occurs, the hot water coil 49 , 50 can be used simultaneously. Therefore, in such a configuration, in the case of special use in which hot water is supplied to both sides, and in the case of normal heating in which only one side is supplied instead of supplying to both sides, heating is performed. The degree can be adjusted in stages. Furthermore, the hot water coils 49 and 50 having different performances may be provided, and they may be selectively used to perform finer stepwise adjustment.
[0053]
In addition, a regeneration warm air inlet 61 is formed at an upstream position of a portion of the regeneration unit 43 where the hot water coil 50 is disposed, and a duct 24 is connected thereto. Accordingly, the outside air heated by heat exchange with the heat collecting panel 20 is sent through the air collecting spaces 21 and 22, the chamber 23, and the duct 24 in this order, and then from the regenerating warm air inlet 61 to the regenerating unit 43. Since this portion is introduced into the inside, this portion serves as a regeneration warm air introduction portion 43A. The portion of the regeneration unit 43 where the dehumidification rotor 47 is disposed is filled into the dehumidification rotor 47 by the warm air introduced into the regeneration warm air introduction unit 43A or the warm air further warmed by the hot water coil 50 as necessary. The desiccant regeneration processing unit 43B is configured to dry and regenerate the desiccant.
[0054]
Regeneration that sends the outside air heated by heat exchange with the heat collecting panel 20 to the desiccant regeneration processing unit 43B by the chamber 23, the duct 24, the regeneration warm air inlet 61, and the regeneration fan 46 that pulls the warm air passing therethrough. The warm air supply means 26 is configured.
[0055]
The main body 11 also includes a humidifier 53 provided at a position downstream of the hot water coil 49 in the air supply unit 41 and an evaporative cooler 54 provided at an upstream position of the heat exchange rotor 48 in the exhaust unit 42. Yes.
[0056]
The portion of the exhaust unit 42 where the evaporative cooler 54 is disposed serves as an exhaust cooling processing unit 42 A that cools air taken from the air-conditioning target space 4 through the exhaust duct 31. The portion where the heat exchanging rotor 48 is disposed is a heat exchanging means cooling processing unit 42B that cools the heat conduction medium of the heat exchanging rotor 48 with the air cooled by the exhaust cooling processing unit 42A. Among these, a portion where the exhaust fan 45 is disposed is an exhaust processing unit that exhausts air after being used to cool the heat transfer medium of the heat exchange rotor 48 from the exhaust port 62 to the outside by the heat exchange means cooling processing unit 42B. 42C.
[0057]
Further, the main body 11 includes an opening / closing damper 56 provided in the vicinity of the inlet portion of the air supply section 41, that is, the supply outside air intake 55, and an outlet portion of the regeneration section 43, that is, the regeneration warm air outlet 57. An opening / closing damper 58 provided in the vicinity and an opening / closing damper 60 provided in a communication path 59 between the air supply unit 41 and the regeneration unit 43 are provided. The dampers 56, 58, 60 may have a flow rate adjusting function.
[0058]
In this embodiment, the air-conditioning target space 4 is air-conditioned by the dehumidifying air-conditioning apparatus 10 as follows.
[0059]
When performing cooling, the air supply fan 44, the exhaust fan 45, the regeneration fan 46, the dehumidifying rotor 47, the heat exchange rotor 48, and the evaporative cooler 54 are operated, and the damper 56 and the damper 58 are opened, and the damper 60 is closed.
[0060]
That is, in FIG. 3, first, the air supply fan 44 is rotated to take in external air into the air supply unit 41 from the external air intake port 55 for supply (arrow L1). At this time, the taken-in air proceeds in the direction of the arrow L2 because the damper 60 is closed.
[0061]
Next, in the adsorption processing unit 41A, air taken from the outside is allowed to pass through the dehumidifying rotor 47 so that moisture contained in the air is adsorbed to the desiccant and dried (arrow L3).
[0062]
Subsequently, in the supply air cooling processing unit 41B, the air dried by the adsorption processing unit 41A is cooled by passing through the heat exchange rotor 48 (arrow L4). In addition, since the hot water coil 49 and the humidifier 53 are used as needed at the time of heating, they are left in an inoperative state. Thereafter, the air that has been dehumidified and cooled as described above is supplied from the air outlet 32 into the air-conditioning target space 4 through the air supply duct 30.
[0063]
On the other hand, in parallel with the processing in the air supply unit 41, the exhaust fan 45 is rotated to take air from the air-conditioning target space 4 into the exhaust unit 42 through the exhaust duct 31. And drain In the air cooling processing section 42A, the taken-in air is cooled by passing through the evaporative cooler 54.
[0064]
Subsequently, in the heat exchange means cooling processing section 42B, the air cooled by the evaporative cooler 54 is allowed to pass through the heat exchange rotor 48, thereby cooling the heat conduction medium of the heat exchange rotor 48 (arrow M1). At this time, on the air supply unit 41 side, the air at the position of the arrow L4 immediately before passing through the heat exchange rotor 48 is high-temperature dry air, while on the exhaust unit 42 side, immediately before passing through the heat exchange rotor 48. Since the air at the position of the arrow M1 is cooling air, heat exchange is performed between these airs via the heat exchange rotor 48, and on the air supply unit 41 side, the temperature of the air after passing decreases, On the contrary, the exhaust part 42 is raised.
[0065]
Thereafter, in the discharge processing unit 42C, the temperature rising air after being used to cool the heat transfer medium of the heat exchange rotor 48 in the heat exchange means cooling processing unit 42B is discharged from the exhaust port 62 to the outside (arrows M2, M3). ).
[0066]
In parallel with the processing in the air supply unit 41 and the exhaust unit 42 as described above, the regeneration fan 46 is rotated to make the air collection spaces 21 and 22 have a negative pressure, and a large amount of outside air outside the heat collection panel 20 is discharged. By sucking into the air collection spaces 21 and 22 through the through holes 25, heat exchange is performed between the outside air and the heat collection panel 20, and warm air for drying agent regeneration is obtained. Then, the warm air in the air collecting spaces 21 and 22 is introduced into the regeneration warm air introduction portion 43 A of the regeneration portion 43 through the chamber 23, the duct 24, and the regeneration warm air introduction port 61.
[0067]
Subsequently, if necessary, hot water is supplied from the hot water boiler 51 to the regenerating warm water coil 50, and the warm air introduced into the regenerating warm air introducing portion 43A by the warm water coil 50 is further heated (arrow N1). If necessary, for example, when only warm air heat obtained by heat exchange with the heat collecting panel 20 is sufficient on a sunny day, the hot water boiler 51 and the hot water coil 50 are in a non-operating state or a low temperature operation. On the contrary, when the heat of warm air obtained by heat exchange with the heat collecting panel 20 is insufficient on a rainy day or the like, it means that these are in an operating state.
[0068]
Then, in the desiccant regeneration processing unit 43B, the moisture adsorbed by the desiccant of the dehumidifying rotor 47 is evaporated and removed by the warm air introduced into the regeneration warm air introducing unit 43A or the high-temperature air further heated by the hot water coil 50. As a result, the desiccant filled in the dehumidifying rotor 47 is regenerated and used again for the dehumidifying process in the adsorption processing unit 41A of the air supply unit 41.
[0069]
Thereafter, the high-temperature and high-humidity air after passing through the dehumidifying rotor 47 is discharged to the outside from the regeneration warm-air outlet 57 (arrows N2, N3, N4). The above is the flow of processing when cooling is performed.
[0070]
On the other hand, when heating is performed, the air supply fan 44 and the regeneration fan 46 are operated, the damper 56 and the damper 58 are closed, and the damper 60 is opened. FIG. 5 shows an air flow during heating on the system conceptual diagram of the dehumidifying air conditioner 10.
[0071]
That is, in FIG. 5, first, warm air in the air collection spaces 21 and 22 obtained by rotating the air supply fan 44 and the regeneration fan 46 and exchanging heat with the heat collection panel 20 is regenerated. The air is introduced into the regeneration warm air introduction portion 43 A of the regeneration unit 43 through the warm air introduction port 61.
[0072]
Next, the introduced air is sent to the air supply unit 41 through the communication path 59 (arrows T1, T2, T3). At this time, the dehumidifying rotor 47 is not operated because the dehumidifying process is not performed as in cooling. Therefore, unlike cooling, the warm air obtained by heat exchange with the heat collecting panel 20 is not used for the regeneration of the desiccant filled in the dehumidifying rotor 47.
[0073]
Subsequently, the warm air sent to the air supply unit 41 is sent to the position of the heat exchange rotor 48 (arrows T4, T5, T6). Here, if necessary, the exhaust fan 45 is turned to introduce the warm air in the room from the air-conditioning target space 4 through the exhaust duct 31 to the exhaust part 42 and discharge the air from the exhaust port 62 to the outside. (Arrows S1, S2, S3). Thereby, ventilation of the air-conditioning object space 4 can be performed. At this time, the evaporative cooler 54 is not operated.
[0074]
Then, when the heat exchange rotor 48 is operated in a state where such a flow of the exhaust part 42 is formed, heat exchange is performed between the exhaust part 42 side and the air supply part 41 side via the heat exchange rotor 48, The heat of warm air discharged from the air-conditioning target space 4 can be recovered. However, the heat exchange rotor 48 may not be operated when it is not necessary to exchange heat.
[0075]
Further, in the process so far, the warm air is further heated by either the hot water coil 49 or the hot water coil 50 as necessary. And as above-mentioned, when there is a special situation, you may make it heat by both the hot water coils 49 and 50. FIG. Note that heating by the hot water coils 49 and 50 is not necessarily performed, and the hot water boiler 51 does not have to be operated when not necessary.
[0076]
Here, when heating is performed by the hot water coil 49, the air after heat recovery is performed by the heat exchange rotor 48 is heated, so that the energy consumption of the hot water boiler 51 can be kept low. That is, when supplying a certain amount of heat energy to the air-conditioning target space 4, air at a lower temperature is used in the heat exchange rotor as compared with the case where heat is recovered by the heat exchange rotor 48 after heating by the other hot water coil 50. 48, the efficiency of heat recovery by the heat exchanging rotor 48 can be increased, so that the amount of heating by the hot water coil 49 can be suppressed by that amount. When there is a special situation such as failure of the damper 60 of the communication passage 59, the damper 56 is opened, outside air is introduced from the outside air intake 55 for supplying air and heated by the hot water coil 49 as in the conventional case. Then, the heating air may be sent to the air-conditioning target space 4.
[0077]
On the other hand, when heating is performed by the hot water coil 50, the hot water coil 50 is used not only during cooling but also during heating. Therefore, the hot water coil 50 can be used for both drying agent regeneration and heating. For this reason, it is possible to omit the installation of the hot water coil 49, and it becomes possible to simplify the apparatus configuration and reduce the manufacturing cost.
[0078]
Then, after humidifying with the humidifier 53 as needed, the air heated or humidified as described above is supplied from the air outlet 32 into the air-conditioning target space 4 through the air supply duct 30. . The above is the flow of processing when heating is performed.
[0079]
According to this embodiment, there are the following effects. That is, since the dehumidifying air conditioner 10 includes the heat collecting panel 20 and the regenerating warm air supply means 26 including the duct 24 and the like, the dehumidifying rotor 47 is heated by the warm air obtained by heat exchange with the heat collecting panel 20. The desiccant can be dried and regenerated.
[0080]
Accordingly, the desiccant is not regenerated using only the hot water boiler 89 as a heat source as in the conventional dehumidifying air conditioner 80 of FIG. 7 described above, but the combined use of the warm air by the heat collecting panel 20 and the hot water boiler 51, or the heat collecting panel. A heat source for regeneration of the desiccant can be ensured only by the warm air of 20.
[0081]
For this reason, the effects obtained in the conventional dehumidifying air conditioner 80, such as improved energy efficiency by cooling dry air, avoiding excessive low-temperature cooling, avoiding the use of CFCs and alternative CFCs, molds and bacteria In addition to the effects such as the suppression of reproduction, the solar heat is used, so that the energy efficiency can be further improved and the energy saving effect can be further improved.
[0082]
Also, because it uses solar heat, CO ₂ Therefore, it is useful for the prevention of global warming, which is favorable for the environment, and can realize a device that meets the demands of the times.
[0083]
And since indoor air is not circulated like a conventional air conditioner but a large amount of outside air is taken into the air supply part 41 from the outside air intake 55 for air supply, the indoors are extremely healthy and comfortable. Air environment can be kept. For this reason, the dehumidification air-conditioning apparatus 10 can be suitably employed not only as a factory but also as air-conditioning equipment for supermarkets, hospitals, nursing homes, schools, hotels, and the like. The dehumidifying air conditioner 10 may be used for drying tea, cigarettes, and grains.
[0084]
In addition, since a large number of through holes 25 are formed in the heat collecting panel 20 (see FIG. 4), heat exchange can be performed when the outside air passes through these through holes 25, so that it is extremely efficient. Can absorb heat well.
[0085]
Furthermore, since the heat loss in the air-conditioning target space 4 from the outer wall surface 2 and the roof surface 3 can also be recovered in the air collecting spaces 21 and 22, the energy efficiency can be further improved in this respect.
[0086]
And since the space 21 and 22 for air collection which is an air layer is formed between the heat collecting panel 20 and the outer wall surface 2 or the roof surface 3, in summer, radiant heat is interrupted and the heat insulation effect is improved. be able to.
[0087]
In addition, since three air flows of the air supply unit 41, the exhaust unit 42, and the regeneration unit 43 are formed in the main body 11 of the dehumidifying air conditioner 10, warm air from the air collecting spaces 21 and 22 is supplied. In order to regenerate the desiccant, the two air flows of the air supply unit 81 (arrows X1 to X4) and the flow of the regeneration unit 82 (arrows Y1 to Y4) in the conventional dehumidifying air conditioner 80 of FIG. The energy efficiency can be further improved as compared with the case where the warm air is supplied with the flow of the current.
[0088]
In other words, in the dehumidifying air conditioner 10, the portion corresponding to the regeneration unit 82 of the conventional dehumidifying air conditioner 80 is divided into the exhaust unit 42 and the regeneration unit 43, and is provided in the exhaust processing unit 42C of the exhaust unit 42. The exhaust fan 45 thus discharged exhausts the air used to cool the heat exchanging rotor 48 from the exhaust port 62 to the outside, so that the exhaust air and the warm air from the air collecting spaces 21 and 22 are Mixing can be avoided. For this reason, the heat of the warm air from the air collecting spaces 21 and 22 can be supplied to the desiccant filled in the dehumidifying rotor 47 as it is, and the energy efficiency can be improved.
[0089]
Further, during heating, the dehumidifying rotor 47 is deactivated, and the warm air obtained by heat exchange with the heat collecting panel 20 is not used for the regeneration of the desiccant filled in the dehumidifying rotor 47, but the air conditioning target space 4 (See FIG. 5), it is possible to use the warm air obtained by heat exchange with the heat collecting panel 20 not only during cooling but also during heating, and is energy efficient in any season of spring, summer, autumn and winter. Can perform good driving. And since it is heating using solar heat, not only during cooling but also during heating, the above-mentioned CO ₂ Consideration of the environment and improvement of energy saving effect, etc. can be achieved by suppressing the occurrence of odor.
[0090]
Since the communication passage 59 and the damper 60 are provided, the warm air introduced into the regeneration warm air introduction portion 43A of the regeneration unit 43 via the regeneration warm air introduction port 61 is sent to the air supply unit 41 for heating. It can be air (see FIG. 5). Accordingly, since the hot water coil 50 is placed in the middle of the heating air supply path, the hot water coil 50 can be used not only during cooling but also during heating, and the hot water coil 50 is used for drying agent regeneration. It can also be used for heating. For this reason, the installation of the other hot water coil 49 can be omitted, and the apparatus configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0091]
In addition, since air outlets 32 are provided at appropriate intervals above the air supply duct 30 (see FIG. 2), air that has been air-conditioned from these air outlets 32 is air-conditioned at a constant speed. 4 can be blown out. For this reason, the convection of air is performed efficiently and the temperature in the air-conditioning target space 4 can be made uniform. And since the heating in the air-conditioning object space 4 is made uniform, excessive heating or cooling can be minimized, so that a high energy saving effect can be obtained.
[0092]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and the like within a scope where the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
[0093]
That is, in the said embodiment, although the heat collecting panel 20 was installed in a part of the outer wall surface 2 and the roof surface 3, any one of the outer wall surface 2 or the roof surface 3 may be sufficient. It may be provided not only on the part but on the whole, in short, it may be provided on the outer peripheral surface of the building 1, preferably on the south-facing surface.
[0094]
Further, a solar cell is attached to the outer surface of the heat collecting panel 20, and the dehumidifying rotor 47 and the heat exchanging rotor 48 are rotationally driven, or the heat source of the hot water boiler 51, etc. May be used.
[0095]
Furthermore, in the above embodiment, when heating is performed, the warm air from the air collecting spaces 21 and 22 is once passed through the main body 11 and then supplied into the air conditioning target space 4 through the air supply duct 30. However, as shown in FIG. 6, for example, a route for supplying the air-conditioning target space 4 directly without passing through the main body 11 may be provided as shown in FIG. 6.
[0096]
In FIG. 6, a damper 71 capable of switching the path and adjusting the flow rate on each side of the switching is provided in the middle of the air supply duct 70. By switching the damper 71, the warm air in the air collecting spaces 21, 22 is directly supplied from the chamber 23 through the damper 71 by turning the air supply auxiliary fan 72. Toward the air outlet 73 of the duct 70 (arrow P), on the other hand, once passed through the body 23 through the duct 24 from the chamber 23, and then through the damper 71 toward the air outlet 73 of the air supply duct 70. (Arrow Q). The flow of the latter arrow Q is exactly the same as the flow for heating in the above embodiment, but the flow of the former arrow P is different. And when it is not necessary to perform humidification, since it is not necessary to pass the humidifier 53 provided in the main body 11, only the flow of the former arrow P may be sufficient, and even if it is necessary to perform humidification, the latter In addition to the flow of the arrow Q, the flow of the former arrow P and the flow of the latter arrow Q may be used in combination. Further, when the air supply auxiliary fan 72 is turned to form the flow of the former arrow P, a part of the warm air near the ceiling of the air-conditioning target space 4 can be taken in and reused (arrow R).
[0097]
Moreover, in the said embodiment, although the air in the air-conditioning object space 4 was exhausted from the exhaust part 42 (refer FIG. 3), the air in the air-conditioning object space 4 is made into natural exhaust, Alternatively, the heat exchange rotor 48 may be cooled and regenerated by introducing outside air and using the outside air.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the desiccant of the dehumidifying means is dried and regenerated by warm air obtained by heat exchange with the heat collecting panel, so that solar heat can be used as a heat source for regenerating the desiccant. Therefore, there is an effect that energy efficiency can be further improved and an environmentally preferable dehumidifying air conditioner can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a building in which a dehumidifying air conditioner according to an embodiment of the present invention is installed.
FIG. 2 is a vertical sectional view of a building in which the dehumidifying air conditioner of the embodiment is installed.
FIG. 3 is a system conceptual diagram of the dehumidifying air conditioner of the embodiment.
FIG. 4 is an enlarged perspective view of the heat collection panel of the embodiment.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a system of a dehumidifying air conditioner showing an air flow during heating according to the embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a modification of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of a conventional dehumidifying air conditioner.
[Explanation of symbols]
1 building
2 Outer wall surface
3 Roof surface that is the outer peripheral surface
4 Air-conditioning space
10 Dehumidifying air conditioner
20 Heat collection panel
21, 22 Air collection space
23 Chamber constituting regenerative warm air supply means
24 Ducts constituting warm air supply means for regeneration
25 Through hole
26 Reheating warm air supply means
41 Air supply part
41A adsorption processing unit
41B Supply air cooling processing section
42 Exhaust section
42A Exhaust cooling processor
42B Heat exchange means cooling processing section
43 Playback unit
43A Regenerative warm air inlet
43B Desiccant regeneration processing section
46 Regeneration Fan Constructing Regenerative Warm Air Supply Unit
47 Dehumidification rotor as dehumidifying means
48 Heat exchange rotor as heat exchange means

Claims

Dehumidifying means formed by loading a desiccant that adsorbs moisture contained in the air supplied into the air-conditioning target space to be cooled, and heat exchange means for cooling the air dried by the dehumidifying means by heat exchange In a dehumidifying air conditioner equipped with
A heat collecting panel for solar heat absorption provided along the outer peripheral surface of the outer peripheral surface of the building;
Regenerating warm air supply means for drying and regenerating the desiccant in a state where the outside air heated by exchanging heat with the heat collecting panel is sent to the dehumidifying means at the time of cooling ,
An air supply unit that processes air taken from outside and supplies the air into the air-conditioned space;
An exhaust section that processes the air taken from the air-conditioning space and discharges it to the outside;
A regenerating unit for drying and regenerating the desiccant of the dehumidifying means during cooling ;
A damper for opening and closing provided at the inlet portion of the air supply unit and opened during cooling;
A damper for opening and closing provided at the outlet portion of the regeneration unit and opened during cooling;
A damper for opening and closing provided in the communication path between the air supply unit and the regeneration unit, and closed during cooling;
With
The air supply unit is an air supply unit that adsorbs the moisture by the dehumidifying unit during cooling and cools air that has been processed and dried by the adsorption processing unit during cooling by heat exchange with the heat exchange unit. A cooling processing unit,
The exhaust unit, the exhaust cooling processing unit for cooling the air taken from the air conditioning target space in cooling and heat exchange means cooled processor for cooling the heat exchange means by the cooling air in the exhaust cooling section during cooling And a discharge processing unit for discharging the air after being used to cool the heat exchange unit in the heat exchange unit cooling processing unit to the outside,
The regeneration unit includes a regeneration warm air introduction unit that introduces warmed outside air sent by the regeneration warm air supply unit, and drying of the dehumidifying unit during cooling by the warm air introduced into the regeneration warm air introduction unit. A drying agent regeneration processing unit for drying and regenerating the agent,
During heating, the opening / closing damper provided at the inlet portion of the air supply unit and the opening / closing damper provided at the outlet portion of the regeneration unit are closed, and the air supply unit and the regeneration unit are closed. When the damper for opening and closing provided in the communication path is opened and the dehumidifying means is deactivated, the outside air heated by exchanging heat with the heat collecting panel is heated by the dehumidifying means. The dehumidifying air conditioner is not used for regeneration of a desiccant, but is supplied into the air conditioned space.

2. The dehumidifying air conditioner according to claim 1, wherein the heat collecting panel is formed with a plurality of through holes for exchanging heat when outside air passes.

The dehumidifying air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the heat collecting panel has a corrugated cross-sectional shape.

The dehumidifying air-conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the regeneration unit exchanges heat with the heat collecting panel at an upstream position of the dehumidifying means disposed in the regeneration unit. A dehumidifying air conditioner characterized in that a hot water coil for heating warmed outside air is provided.

5. The dehumidifying air conditioner according to claim 1, wherein, during heating, a part of the outside air heated by exchanging heat with the heat collecting panel is directly supplied into the air conditioning target space. Dehumidification air conditioner characterized by.