JP4232494B2 - 調湿装置および調湿排気システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、除湿または放湿する調湿装置および調湿排気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、調湿装置としては、図７に示すように、容器１０２を貫通するように多数の疎水性膜(水蒸気透過膜)からなるチューブ１０３,１０３,…を配置して、各チューブ１０３の内側を流れる室内空気に含まれる水分を、各チューブ１０３の外側の吸湿液に吸収する１対の除湿モジュール１０１と、ヒータ１０５を有して吸湿液を貯えるタンク本体１０４と、吸湿液が循環するように除湿モジュール１０１とタンク本体１０４とを接続する送り配管１０６および戻り配管１０７と、循環する吸湿液を冷却する冷却器１０８と、送り配管１０６に配設されたポンプ１０９と、このポンプ１０９の送液流量を制御する制御器１１０とを備えた除湿装置がある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
上記除湿装置によれば、室内を除湿する除湿運転時は、冷却器１０８とポンプ１０９を動作させて、タンク本体１０４に貯えられた吸湿液(ＬiＣl水溶液)を除湿モジュール１０１に送り出して、冷却器１０８で冷却し、除湿モジュール１０１の各チューブ１０３の外側の容器１０２内を循環させる。そうして、各チューブ１０３の内側を流れる室内空気に含まれる水分を、チューブ膜を通して吸湿液に吸収して室内を除湿する。吸水により低濃度になった吸湿液を戻り配管１０７を介してタンク本体１０４に戻る。
【０００４】
次に、吸水で低濃度になったタンク本体１０４内の吸湿液を再生する再生運転時は、吸湿液を循環させることなくヒータ１０５を動作させてタンク本体１０４内の吸湿液を加熱することにより、吸湿液に含まれていた水分を水蒸気にしてタンク本体１０４上部から大気中に放出し、吸湿液を脱水により濃縮,再生する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１０８１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記除湿装置では、吸湿液をポンプ１０９により送り出すと、強度の小さいチューブ１０３の疎水性膜が破壊されて液漏れの原因になるという欠点がある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、ポンプから送られる吸湿液の圧力による疎水性膜の破損を防いで、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止できる調湿装置および調湿排気システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の調湿装置は、吸湿液を貯えるタンクと、上記タンクに一端が接続された送液配管と、上記送液配管の他端に入口側が接続され、疎水性膜を用いた調湿モジュールと、上記調湿モジュールの出口側に一端が接続され、他端が上記タンクに接続された戻り配管と、上記送液配管に設けられ、上記タンク内の吸湿液を上記調湿モジュール側に送り出すポンプと、上記送液配管の上記ポンプと上記調湿モジュールとの間かつ上記調湿モジュールよりも高い位置に設けられ、内部が大気に開放された液だめとを備え、上記調湿モジュールの上記送液配管の他端が接続された入口側は、上記調湿モジュールの下端であり、上記調湿モジュールの上記戻り配管の一端が接続された上記出口側は、上記調湿モジュールの上端であることを特徴としている。
【０００９】
上記請求項１の調湿装置によれば、上記タンクに貯えられた吸湿液をポンプにより調湿モジュールに送り出し、その調湿モジュールを通過する吸湿液に上記疎水性膜を介して空気中から水分を吸収することにより調湿した後、上記調湿モジュールで水分を吸収した吸湿液を戻り配管を介してタンクに戻す。こうして、吸湿液をタンク,送液配管,調湿モジュールおよび戻り配管の順に循環させて、例えばタンクに戻る吸湿液を加熱などにより再生することによって、連続的に調湿を行うことが可能となる。このとき、上記送液配管のポンプと調湿モジュールの間かつ調湿モジュールよりも高い位置に設けられた液だめは、内部が大気に開放されており、ポンプから送られる吸湿液を大気圧下に一旦戻して、液だめと調湿モジュールとの高低差による差圧によって液だめ側から調湿モジュールに供給するので、ポンプから送られる吸湿液の圧力が調湿モジュールに直接かからず、調湿モジュールの疎水性膜の破損を防いで、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止できる。
【００１０】
また、請求項２の調湿装置は、請求項１の調湿装置において、上記液だめから溢れた吸湿液を上記タンクに戻すバイパス配管を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の調湿装置によれば、上記液だめから溢れた吸湿液を上記バイパス配管を介してタンクに戻すので、上記ポンプの送液流量が調湿モジュール介して循環する吸湿液の最大流量を越えて吸湿液が液だめから溢れてもバイパス配管,戻り配管を介してタンクに戻る。したがって、上記液だめの内部の液面の上昇を防止できる。また、液だめから吸湿液が溢れないようにポンプの送液流量を正確に制御する必要がなくなり、フロートスイッチ等を設ける必要もなくなる。
【００１２】
また、請求項３の調湿装置は、請求項１または２の調湿装置において、上記調湿モジュールの下側に設けられ、上記調湿モジュールから漏れる吸湿液を受ける液受皿と、上記液受皿に受けた吸湿液を上記タンクに戻す液回収配管とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の調湿装置によれば、何らかの原因で上記調湿モジュールから漏れた吸湿液を上記液受皿で受けた後、上記液回収配管を介して上記タンクに戻すことによって、液受皿から吸湿液が溢れることがなく、吸湿液を確実に回収できる。
【００１４】
また、請求項４の調湿排気システムは、上記調湿装置を用いた調湿排気システムであって、上記調湿装置の水分を吸湿した吸湿液を加熱して上記吸湿液を再生する再生ヒータと、上記再生ヒータの加熱により上記吸湿液から放出される水蒸気を排気ダクトに導く排気通路とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の調湿排気システムによれば、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止できる調湿装置を用いて、吸湿液を再生ヒータにより加熱し、加熱により吸湿液から放出される水蒸気を排気通路により排気ダクトに導いて、その排気ダクトを介して例えば室外に排気することによって、除湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の調湿装置および調湿排気システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の調湿装置の一例としての除湿装置の概略構成図であり、１は吸湿液１０を貯えるタンク、２は上記タンク１に第１送液配管１１を介して接続され、タンク１内の吸湿液１０を送り出すポンプ、３は上記ポンプ２に第２送液配管１２を介して接続された液だめ、４は上記液だめ３に第３送液配管１３を介して入口側が接続され、出口側が戻り配管１４を介してタンク１に接続された調湿モジュールとしての除湿モジュールである。
【００１８】
上記除湿モジュール４は、疎水性膜からなる複数の扁平チューブ２０を並列に配置し、各扁平チューブ２０の下端を接続部２２(第２送液配管１２を接続)により接続する一方、各扁平チューブ２０の上端を接続部２３(戻り配管１４を接続)により接続している。上記液だめ３を除湿モジュール４よりも高い位置に設け、液だめ３の内部を大気に開放している。また、上記複数の扁平チューブ２０の間にはスリットが設けられ、その除湿モジュール４のスリットに空気を送風することによって、吸湿効率が向上する。この実施形態では、吸湿液１０として臭化リチウム(ＬiＢr)の水溶液を用いている。
【００１９】
上記構成の除湿装置によれば、タンク１からポンプ２により送り出された吸湿液１０を液だめ３を介して除湿モジュール４の扁平チューブ２０内を通過させて、通過する吸湿液に疎水性膜を介して空気中から水分を吸収することにより除湿する。
【００２０】
こうして、吸湿液１０をタンク１,液だめ３,除湿モジュール１４の順に循環させて、タンク１に戻る吸湿液１０を加熱などにより再生することによって、連続的に除湿を行うことが可能となる。このとき、上記除湿モジュール４よりも高い位置に設けられた液だめ３は、内部が大気に開放されており、ポンプ２から送られる吸湿液１０を大気圧下に一旦戻して、液だめ３と除湿モジュール４との高低差による差圧によって液だめ３側から除湿モジュール４に供給するので、ポンプ２から送られる吸湿液１０の圧力が除湿モジュール４に直接加わらないので、ポンプ圧による疎水性膜の破損を防いで、除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止することができる。
【００２１】
上記疎水性膜は、膜抵抗を小さくするために厚さが１０〜２０μｍのフッ素膜が用いられており、実用耐圧は０.０５〜０.１ｋgｆ／ｃｍ2(０.０５×９８ｋＰa〜０.１×９８ｋＰa)である。これに対して、使用するポンプ圧は、０.７ｋgｆ／ｃｍ2(０.７×９８ｋＰa)程度であり、液だめ３がない場合は、実用耐圧を越えて液漏れの原因となる。これに対して、この第１実施形態の除湿装置によれば、液だめ３により除湿モジュール４の疎水性膜にかかる圧力は、０.０５〜０.１ｋgｆ／ｃｍ2(０.０５×９８ｋＰa〜０.１×９８ｋＰa)以下に設定でき、実用耐圧以下で運転することができる。
【００２２】
なお、上記除湿装置は、除湿モジュール４からの吸湿液１０を受ける液受皿２１を除湿モジュール４の下側に配置している。この液受皿２１によって、何らかの原因で除湿モジュール４から漏れた吸湿液を受けることができる。
【００２３】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態の調湿装置の一例としての除湿装置の概略構成図であり、この第２実施形態の除湿装置は、バイパス配管を除いて第１実施形態の除湿装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２４】
図２に示すように、上記液だめ３と戻り配管１４とをバイパス配管１５により接続している。そうすることによって、上記液だめ３から溢れた吸湿液１０をバイパス配管１５を介して戻り配管１４に戻すので、ポンプ２の送液流量が除湿モジュール４介して循環する吸湿液１０の最大流量を越えて吸湿液１０が液だめから溢れてもバイパス配管１５,戻り配管１４を介してタンク１に戻る。
【００２５】
上記第２実施形態の除湿装置は、上記第１実施形態の除湿装置と同様の効果を有すると共に、液だめ３の内部の液面の上昇を防止することができる。
【００２６】
なお、上記第２実施形態の除湿装置では、バイパス配管１５を戻り配管１４に接続したが、バイパス配管をタンクに直接接続してもよい。
【００２７】
（第３実施形態）
図３はこの発明の第３実施形態の調湿装置の一例としての除湿装置の概略構成図であり、この第３実施形態の除湿装置は、液回収配管と配管接続部を除いて第２実施形態の除湿装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２８】
図３に示すように、除湿モジュール４とタンク１との間を、第１戻り配管１４Ａ,配管接続部５および第２戻り配管１４Ｂを介して接続している。また、上記配管接続部５と液だめ３をバイパス配管１５により接続している。そして、除湿モジュール４の下側に設けられた液受皿２１の排出口２４と配管接続部５を液回収配管１６を介して接続している。
【００２９】
上記第３実施形態の除湿装置は、上記第２実施形態の除湿装置と同様の効果を有すると共に、何らかの原因で上記除湿モジュールから吸湿液が漏れた場合、その漏れた吸湿液を液受皿２１で受けた後、液回収配管１６,配管接続部５を介して第２戻り配管１４Ｂに戻すことによって、液受皿２１から吸湿液が溢れることがなく、吸湿液を確実に回収することができる。
【００３０】
なお、上記第３実施形態の除湿装置では、バイパス配管１５および液回収配管１６を配管接続部５に接続したが、バイパス配管および液回収配管をタンクに直接接続してもよい。
【００３１】
（第４実施形態）
図４はこの発明の第４実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの概略構成図であり、１は吸湿液１０を貯えるタンク、２は上記タンク１に第１送液配管１１を介して接続され、タンク１内の吸湿液１０を送り出すポンプ、３は上記ポンプ２に第２送液配管１２を介して接続された液だめ、４は上記液だめ３に第３送液配管１３を介して下側が接続され、第１戻り配管１４Ａ,配管接続部５および第２戻り配管１４Ｂを介してタンク１に上側が接続された調湿モジュールとしての除湿モジュールである。上記液だめ３と配管接続部５をバイパス配管１５により接続している。そして、除湿モジュール４の下側に設けられた液受皿(図示せず)の排出口と配管接続部５を液回収配管１６を介して接続している。
【００３２】
上記除湿モジュール４は、第３実施形態と同様の構成をしており、除湿モジュール下端に第３送液配管１３を接続する一方、各扁平チューブ２０の上端に第１戻り配管１４Ａ接続している。上記液だめ３を除湿モジュール４よりも高い位置に設け、液だめ３の内部を大気に開放している。
【００３３】
また、上記除湿モジュール４は、壁３３の室内側壁面に取り付けられたケーシング３１内に配置されている。そして、そのケーシング３１内の除湿モジュール４の斜め下方に送風ファン３２を配置し、その送風ファン３２により室内から除湿モジュール４を介して吸い込まれた空気を、ケーシング３１の下側の吹出口３１aから室内に吹き出す。
【００３４】
また、上記壁３３を貫通する排気ダクト３０の室内側に排気ファン３４を設け、排気ファン３４により室内の空気を排出して換気を行う。
【００３５】
また、上記タンク１の下側側面にＪ字形状の分岐部６の下端を接続し、その分岐部６の下端近傍に第２戻り配管１４Ｂを接続している。上記分岐部６の上端に再生部７を設け、その再生部７内に再生ヒータ８を配置している。上記再生部７内の所定の高さに吸湿液の液面(タンク１内の吸湿液１０の液面と同じ高さ)がほぼ位置するようにし、再生ヒータ８が常に吸湿液の液面より下に位置するようにしている。また、再生部７の上部と排気ダクト３０とを排気通路９を介して接続している。
【００３６】
上記構成の調湿排気システムにおいて、タンク１からポンプ２により送り出された吸湿液１０を液だめ３を介して除湿モジュール４の複数の扁平チューブ２０内を通過させて、通過する吸湿液１０に疎水性膜を介して空気から水分を吸収する。そうして、吸湿液１０をタンク１,液だめ３,除湿モジュール１４の順に循環させ、さらに、タンク１側に戻った吸湿液１０を再生部７の再生ヒータ８により加熱して、加熱された吸湿液１０から発生した水蒸気を排気通路９と排気ダクト３０を介して室外に排出する。このように、上記再生部７で吸湿液１０を加熱して再生することによって、連続的に除湿を行うことが可能となる。このとき、上記除湿モジュール４よりも高い位置に設けられた液だめ３は、内部が大気に開放されており、ポンプ２から送られる吸湿液１０を大気圧下に一旦戻して除湿モジュール４に供給するので、ポンプ２から送られる吸湿液１０の圧力に起因する疎水性膜の破損を防いで、除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止することができる。
【００３７】
このように、上記除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止できる除湿装置を用いて、吸湿液１０を再生ヒータ８による加熱により吸湿液１０から放出される水蒸気を排気通路９により排気ダクト３０に導いて室外に排気することによって、除湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現することができる。
【００３８】
また、図５上記４実施形態の調湿排気システムの具体的な構成を示す斜視図であり、１はタンク、２はポンプ、４は除湿モジュール、６は分岐部６、８はヒータ、２０扁平チューブ、３２は送風ファン、３４は換気ファンである。
【００３９】
（第５実施形態）
図６はこの発明の第５実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの具体的な構成を示す斜視図である。図６に示すように、壁３３の室内側の壁面に取り付けられたケーシング３１内に、疎水性膜からなる複数の扁平チューブ２０を有する除湿モジュール４を配置している。そして、上記除湿モジュール４以外の他の構成部を室外部４０内に配置している。上記除湿モジュール４と室外部４０は、壁３３に設けられた穴３３aを貫通する送液配管４４と戻り配管４２を介して接続されている。また、室外部４０には、図示しない再生部から排出された水蒸気を排気ダクト４３から室外に排出する。
【００４０】
このように、上記除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止できる除湿装置を用いて、再生ヒータによる加熱により吸湿液から放出される水蒸気を排気ダクト３０に導いて排気することによって、除湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現することができる。
【００４１】
上記第１〜第５実施形態では、吸湿液として臭化リチウム(ＬiＢr)の水溶液を用いたが、塩化リチウム(ＬiＣl)や塩化カルシウム(ＣaＣl)等の水溶液を吸湿液として用いてよく、それらを組み合わせた混合水溶液を吸湿液として用いてもよい。また、水を吸湿液として用いてもよい。
【００４２】
また、上記第１〜第５実施形態では、疎水性膜からなる複数の扁平チューブ２０を並列に配置した除湿モジュール４を備えた除湿装置について説明したが、調湿モジュールの構成はこれに限らず、疎水性膜を介して空気中から水分を吸湿液に吸収するものであればよい。また、疎水性膜を介して空気中に水分を放出する加湿モジュールを用いた加湿装置にこの発明を適用してもよい。この場合、上記第１〜第５実施形態の除湿装置と基本的な構成は変わらず、必要に応じて、加湿モジュールの近辺に加熱手段を設けてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の調湿装置は、吸湿液を貯えるタンクと疎水性膜を用いた調湿モジュールの入力側を送液配管を介して接続し、上記調湿モジュールの出力側とタンクを戻り配管を介して接続し、上記送液配管にタンク内の吸湿液を調湿モジュール側に送り出すポンプを設けると共に、送液配管のポンプと調湿モジュールとの間かつ調湿モジュールよりも高い位置に、内部が大気に開放された液だめを設けたものである。
【００４４】
したがって、請求項１の発明の調湿装置によれば、上記ポンプによりタンクに貯えられた吸湿液を調湿モジュールに送り出して、吸湿液をタンク,送液配管,調湿モジュールおよび戻り配管の順に循環させることによって、調湿モジュールを通過する吸湿液に上記疎水性膜を介して空気から水分を吸収して調湿を行う。このときに送液配管のポンプと調湿モジュールとの間かつ調湿モジュールよりも高い位置に設けられた液だめは、内部が大気に開放されており、ポンプから送られる吸湿液を大気圧下に一旦戻して調湿モジュールに供給するので、ポンプ圧による疎水性膜の破損を防いで、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止することができる。
【００４５】
また、請求項２の発明の調湿装置によれば、請求項１の調湿装置において、上記液だめから溢れた吸湿液をバイパス配管を介してタンクに戻すことによって、上記ポンプの送液流量が調湿モジュール介して循環する吸湿液の最大流量を越えて吸湿液が液だめから溢れてもバイパス配管,戻り配管を介してタンクに戻るため、液だめの内部の液面の上昇を防止することができる。
【００４６】
また、請求項３の発明の調湿装置によれば、請求項１または２の調湿装置において、例え何かの原因で上記調湿モジュールから吸湿液が漏れても、漏れる吸湿液を調湿モジュールの下側に設けた液受皿で受けた後、液回収配管を介して上記タンクに戻すので、液受皿から吸湿液が溢れることがなく、吸湿液を確実に回収することができる。
【００４７】
また、請求項４の発明の調湿排気システムは、上記調湿装置を用いた調湿排気システムであって、上記調湿装置の水分を吸湿した吸湿液を再生ヒータにより加熱することによって上記吸湿液から放出される水蒸気を排気通路を介して排気ダクトに導くものである。
【００４８】
したがって、請求項４の発明の調湿排気システムによれば、上記吸湿液を再生ヒータによる加熱により吸湿液から放出される水蒸気を排気通路により排気ダクトに導いて、例えば室外に排気することによって、調湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の第１実施形態の除湿装置の概略構成図である。
【図２】 図２はこの発明の第２実施形態の除湿装置の概略構成図である。
【図３】 図３はこの発明の第３実施形態の除湿装置の概略構成図である。
【図４】 図４はこの発明の第４実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの概略構成図である。
【図５】 図５は上記調湿排気システムの具体的な構成を示す斜視図である。
【図６】 図６はこの発明の第５実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの概略構成図である。
【図７】 図７は従来の除湿装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１…タンク、
２…ポンプ、
３…液だめ、
４…除湿モジュール、
５…配管接続部、
６…分岐部、
７…再生部、
８…再生ヒータ、
９…排気通路、
１０…吸湿液、
１１…第１送液配管、
１２…第２送液配管、
１３…第３送液配管、
１３…戻り配管、
１４Ａ…第１戻り配管、
１４Ｂ…第２戻り配管、
１５…バイパス配管、
１６…液回収配管、
２０…扁平チューブ、
２１…液受皿、
２２…接続部、
３０…排気ダクト、
３１…ケーシング、
３２…送風ファン、
３３…壁、
３４…換気ファン、
４０…室外部、
４１…送液配管、
４２…戻り配管、
４３…排気ダクト。
【発明の属する技術分野】
この発明は、除湿または放湿する調湿装置および調湿排気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、調湿装置としては、図７に示すように、容器１０２を貫通するように多数の疎水性膜(水蒸気透過膜)からなるチューブ１０３,１０３,…を配置して、各チューブ１０３の内側を流れる室内空気に含まれる水分を、各チューブ１０３の外側の吸湿液に吸収する１対の除湿モジュール１０１と、ヒータ１０５を有して吸湿液を貯えるタンク本体１０４と、吸湿液が循環するように除湿モジュール１０１とタンク本体１０４とを接続する送り配管１０６および戻り配管１０７と、循環する吸湿液を冷却する冷却器１０８と、送り配管１０６に配設されたポンプ１０９と、このポンプ１０９の送液流量を制御する制御器１１０とを備えた除湿装置がある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
上記除湿装置によれば、室内を除湿する除湿運転時は、冷却器１０８とポンプ１０９を動作させて、タンク本体１０４に貯えられた吸湿液(ＬiＣl水溶液)を除湿モジュール１０１に送り出して、冷却器１０８で冷却し、除湿モジュール１０１の各チューブ１０３の外側の容器１０２内を循環させる。そうして、各チューブ１０３の内側を流れる室内空気に含まれる水分を、チューブ膜を通して吸湿液に吸収して室内を除湿する。吸水により低濃度になった吸湿液を戻り配管１０７を介してタンク本体１０４に戻る。
【０００４】
次に、吸水で低濃度になったタンク本体１０４内の吸湿液を再生する再生運転時は、吸湿液を循環させることなくヒータ１０５を動作させてタンク本体１０４内の吸湿液を加熱することにより、吸湿液に含まれていた水分を水蒸気にしてタンク本体１０４上部から大気中に放出し、吸湿液を脱水により濃縮,再生する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１０８１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記除湿装置では、吸湿液をポンプ１０９により送り出すと、強度の小さいチューブ１０３の疎水性膜が破壊されて液漏れの原因になるという欠点がある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、ポンプから送られる吸湿液の圧力による疎水性膜の破損を防いで、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止できる調湿装置および調湿排気システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の調湿装置は、吸湿液を貯えるタンクと、上記タンクに一端が接続された送液配管と、上記送液配管の他端に入口側が接続され、疎水性膜を用いた調湿モジュールと、上記調湿モジュールの出口側に一端が接続され、他端が上記タンクに接続された戻り配管と、上記送液配管に設けられ、上記タンク内の吸湿液を上記調湿モジュール側に送り出すポンプと、上記送液配管の上記ポンプと上記調湿モジュールとの間かつ上記調湿モジュールよりも高い位置に設けられ、内部が大気に開放された液だめとを備え、上記調湿モジュールの上記送液配管の他端が接続された入口側は、上記調湿モジュールの下端であり、上記調湿モジュールの上記戻り配管の一端が接続された上記出口側は、上記調湿モジュールの上端であることを特徴としている。
【０００９】
上記請求項１の調湿装置によれば、上記タンクに貯えられた吸湿液をポンプにより調湿モジュールに送り出し、その調湿モジュールを通過する吸湿液に上記疎水性膜を介して空気中から水分を吸収することにより調湿した後、上記調湿モジュールで水分を吸収した吸湿液を戻り配管を介してタンクに戻す。こうして、吸湿液をタンク,送液配管,調湿モジュールおよび戻り配管の順に循環させて、例えばタンクに戻る吸湿液を加熱などにより再生することによって、連続的に調湿を行うことが可能となる。このとき、上記送液配管のポンプと調湿モジュールの間かつ調湿モジュールよりも高い位置に設けられた液だめは、内部が大気に開放されており、ポンプから送られる吸湿液を大気圧下に一旦戻して、液だめと調湿モジュールとの高低差による差圧によって液だめ側から調湿モジュールに供給するので、ポンプから送られる吸湿液の圧力が調湿モジュールに直接かからず、調湿モジュールの疎水性膜の破損を防いで、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止できる。
【００１０】
また、請求項２の調湿装置は、請求項１の調湿装置において、上記液だめから溢れた吸湿液を上記タンクに戻すバイパス配管を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の調湿装置によれば、上記液だめから溢れた吸湿液を上記バイパス配管を介してタンクに戻すので、上記ポンプの送液流量が調湿モジュール介して循環する吸湿液の最大流量を越えて吸湿液が液だめから溢れてもバイパス配管,戻り配管を介してタンクに戻る。したがって、上記液だめの内部の液面の上昇を防止できる。また、液だめから吸湿液が溢れないようにポンプの送液流量を正確に制御する必要がなくなり、フロートスイッチ等を設ける必要もなくなる。
【００１２】
また、請求項３の調湿装置は、請求項１または２の調湿装置において、上記調湿モジュールの下側に設けられ、上記調湿モジュールから漏れる吸湿液を受ける液受皿と、上記液受皿に受けた吸湿液を上記タンクに戻す液回収配管とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の調湿装置によれば、何らかの原因で上記調湿モジュールから漏れた吸湿液を上記液受皿で受けた後、上記液回収配管を介して上記タンクに戻すことによって、液受皿から吸湿液が溢れることがなく、吸湿液を確実に回収できる。
【００１４】
また、請求項４の調湿排気システムは、上記調湿装置を用いた調湿排気システムであって、上記調湿装置の水分を吸湿した吸湿液を加熱して上記吸湿液を再生する再生ヒータと、上記再生ヒータの加熱により上記吸湿液から放出される水蒸気を排気ダクトに導く排気通路とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の調湿排気システムによれば、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止できる調湿装置を用いて、吸湿液を再生ヒータにより加熱し、加熱により吸湿液から放出される水蒸気を排気通路により排気ダクトに導いて、その排気ダクトを介して例えば室外に排気することによって、除湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の調湿装置および調湿排気システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の調湿装置の一例としての除湿装置の概略構成図であり、１は吸湿液１０を貯えるタンク、２は上記タンク１に第１送液配管１１を介して接続され、タンク１内の吸湿液１０を送り出すポンプ、３は上記ポンプ２に第２送液配管１２を介して接続された液だめ、４は上記液だめ３に第３送液配管１３を介して入口側が接続され、出口側が戻り配管１４を介してタンク１に接続された調湿モジュールとしての除湿モジュールである。
【００１８】
上記除湿モジュール４は、疎水性膜からなる複数の扁平チューブ２０を並列に配置し、各扁平チューブ２０の下端を接続部２２(第２送液配管１２を接続)により接続する一方、各扁平チューブ２０の上端を接続部２３(戻り配管１４を接続)により接続している。上記液だめ３を除湿モジュール４よりも高い位置に設け、液だめ３の内部を大気に開放している。また、上記複数の扁平チューブ２０の間にはスリットが設けられ、その除湿モジュール４のスリットに空気を送風することによって、吸湿効率が向上する。この実施形態では、吸湿液１０として臭化リチウム(ＬiＢr)の水溶液を用いている。
【００１９】
上記構成の除湿装置によれば、タンク１からポンプ２により送り出された吸湿液１０を液だめ３を介して除湿モジュール４の扁平チューブ２０内を通過させて、通過する吸湿液に疎水性膜を介して空気中から水分を吸収することにより除湿する。
【００２０】
こうして、吸湿液１０をタンク１,液だめ３,除湿モジュール１４の順に循環させて、タンク１に戻る吸湿液１０を加熱などにより再生することによって、連続的に除湿を行うことが可能となる。このとき、上記除湿モジュール４よりも高い位置に設けられた液だめ３は、内部が大気に開放されており、ポンプ２から送られる吸湿液１０を大気圧下に一旦戻して、液だめ３と除湿モジュール４との高低差による差圧によって液だめ３側から除湿モジュール４に供給するので、ポンプ２から送られる吸湿液１０の圧力が除湿モジュール４に直接加わらないので、ポンプ圧による疎水性膜の破損を防いで、除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止することができる。
【００２１】
上記疎水性膜は、膜抵抗を小さくするために厚さが１０〜２０μｍのフッ素膜が用いられており、実用耐圧は０.０５〜０.１ｋgｆ／ｃｍ2(０.０５×９８ｋＰa〜０.１×９８ｋＰa)である。これに対して、使用するポンプ圧は、０.７ｋgｆ／ｃｍ2(０.７×９８ｋＰa)程度であり、液だめ３がない場合は、実用耐圧を越えて液漏れの原因となる。これに対して、この第１実施形態の除湿装置によれば、液だめ３により除湿モジュール４の疎水性膜にかかる圧力は、０.０５〜０.１ｋgｆ／ｃｍ2(０.０５×９８ｋＰa〜０.１×９８ｋＰa)以下に設定でき、実用耐圧以下で運転することができる。
【００２２】
なお、上記除湿装置は、除湿モジュール４からの吸湿液１０を受ける液受皿２１を除湿モジュール４の下側に配置している。この液受皿２１によって、何らかの原因で除湿モジュール４から漏れた吸湿液を受けることができる。
【００２３】
（第２実施形態）
図２はこの発明の第２実施形態の調湿装置の一例としての除湿装置の概略構成図であり、この第２実施形態の除湿装置は、バイパス配管を除いて第１実施形態の除湿装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２４】
図２に示すように、上記液だめ３と戻り配管１４とをバイパス配管１５により接続している。そうすることによって、上記液だめ３から溢れた吸湿液１０をバイパス配管１５を介して戻り配管１４に戻すので、ポンプ２の送液流量が除湿モジュール４介して循環する吸湿液１０の最大流量を越えて吸湿液１０が液だめから溢れてもバイパス配管１５,戻り配管１４を介してタンク１に戻る。
【００２５】
上記第２実施形態の除湿装置は、上記第１実施形態の除湿装置と同様の効果を有すると共に、液だめ３の内部の液面の上昇を防止することができる。
【００２６】
なお、上記第２実施形態の除湿装置では、バイパス配管１５を戻り配管１４に接続したが、バイパス配管をタンクに直接接続してもよい。
【００２７】
（第３実施形態）
図３はこの発明の第３実施形態の調湿装置の一例としての除湿装置の概略構成図であり、この第３実施形態の除湿装置は、液回収配管と配管接続部を除いて第２実施形態の除湿装置と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２８】
図３に示すように、除湿モジュール４とタンク１との間を、第１戻り配管１４Ａ,配管接続部５および第２戻り配管１４Ｂを介して接続している。また、上記配管接続部５と液だめ３をバイパス配管１５により接続している。そして、除湿モジュール４の下側に設けられた液受皿２１の排出口２４と配管接続部５を液回収配管１６を介して接続している。
【００２９】
上記第３実施形態の除湿装置は、上記第２実施形態の除湿装置と同様の効果を有すると共に、何らかの原因で上記除湿モジュールから吸湿液が漏れた場合、その漏れた吸湿液を液受皿２１で受けた後、液回収配管１６,配管接続部５を介して第２戻り配管１４Ｂに戻すことによって、液受皿２１から吸湿液が溢れることがなく、吸湿液を確実に回収することができる。
【００３０】
なお、上記第３実施形態の除湿装置では、バイパス配管１５および液回収配管１６を配管接続部５に接続したが、バイパス配管および液回収配管をタンクに直接接続してもよい。
【００３１】
（第４実施形態）
図４はこの発明の第４実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの概略構成図であり、１は吸湿液１０を貯えるタンク、２は上記タンク１に第１送液配管１１を介して接続され、タンク１内の吸湿液１０を送り出すポンプ、３は上記ポンプ２に第２送液配管１２を介して接続された液だめ、４は上記液だめ３に第３送液配管１３を介して下側が接続され、第１戻り配管１４Ａ,配管接続部５および第２戻り配管１４Ｂを介してタンク１に上側が接続された調湿モジュールとしての除湿モジュールである。上記液だめ３と配管接続部５をバイパス配管１５により接続している。そして、除湿モジュール４の下側に設けられた液受皿(図示せず)の排出口と配管接続部５を液回収配管１６を介して接続している。
【００３２】
上記除湿モジュール４は、第３実施形態と同様の構成をしており、除湿モジュール下端に第３送液配管１３を接続する一方、各扁平チューブ２０の上端に第１戻り配管１４Ａ接続している。上記液だめ３を除湿モジュール４よりも高い位置に設け、液だめ３の内部を大気に開放している。
【００３３】
また、上記除湿モジュール４は、壁３３の室内側壁面に取り付けられたケーシング３１内に配置されている。そして、そのケーシング３１内の除湿モジュール４の斜め下方に送風ファン３２を配置し、その送風ファン３２により室内から除湿モジュール４を介して吸い込まれた空気を、ケーシング３１の下側の吹出口３１aから室内に吹き出す。
【００３４】
また、上記壁３３を貫通する排気ダクト３０の室内側に排気ファン３４を設け、排気ファン３４により室内の空気を排出して換気を行う。
【００３５】
また、上記タンク１の下側側面にＪ字形状の分岐部６の下端を接続し、その分岐部６の下端近傍に第２戻り配管１４Ｂを接続している。上記分岐部６の上端に再生部７を設け、その再生部７内に再生ヒータ８を配置している。上記再生部７内の所定の高さに吸湿液の液面(タンク１内の吸湿液１０の液面と同じ高さ)がほぼ位置するようにし、再生ヒータ８が常に吸湿液の液面より下に位置するようにしている。また、再生部７の上部と排気ダクト３０とを排気通路９を介して接続している。
【００３６】
上記構成の調湿排気システムにおいて、タンク１からポンプ２により送り出された吸湿液１０を液だめ３を介して除湿モジュール４の複数の扁平チューブ２０内を通過させて、通過する吸湿液１０に疎水性膜を介して空気から水分を吸収する。そうして、吸湿液１０をタンク１,液だめ３,除湿モジュール１４の順に循環させ、さらに、タンク１側に戻った吸湿液１０を再生部７の再生ヒータ８により加熱して、加熱された吸湿液１０から発生した水蒸気を排気通路９と排気ダクト３０を介して室外に排出する。このように、上記再生部７で吸湿液１０を加熱して再生することによって、連続的に除湿を行うことが可能となる。このとき、上記除湿モジュール４よりも高い位置に設けられた液だめ３は、内部が大気に開放されており、ポンプ２から送られる吸湿液１０を大気圧下に一旦戻して除湿モジュール４に供給するので、ポンプ２から送られる吸湿液１０の圧力に起因する疎水性膜の破損を防いで、除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止することができる。
【００３７】
このように、上記除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止できる除湿装置を用いて、吸湿液１０を再生ヒータ８による加熱により吸湿液１０から放出される水蒸気を排気通路９により排気ダクト３０に導いて室外に排気することによって、除湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現することができる。
【００３８】
また、図５上記４実施形態の調湿排気システムの具体的な構成を示す斜視図であり、１はタンク、２はポンプ、４は除湿モジュール、６は分岐部６、８はヒータ、２０扁平チューブ、３２は送風ファン、３４は換気ファンである。
【００３９】
（第５実施形態）
図６はこの発明の第５実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの具体的な構成を示す斜視図である。図６に示すように、壁３３の室内側の壁面に取り付けられたケーシング３１内に、疎水性膜からなる複数の扁平チューブ２０を有する除湿モジュール４を配置している。そして、上記除湿モジュール４以外の他の構成部を室外部４０内に配置している。上記除湿モジュール４と室外部４０は、壁３３に設けられた穴３３aを貫通する送液配管４４と戻り配管４２を介して接続されている。また、室外部４０には、図示しない再生部から排出された水蒸気を排気ダクト４３から室外に排出する。
【００４０】
このように、上記除湿モジュール４からの液漏れを効果的に防止できる除湿装置を用いて、再生ヒータによる加熱により吸湿液から放出される水蒸気を排気ダクト３０に導いて排気することによって、除湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現することができる。
【００４１】
上記第１〜第５実施形態では、吸湿液として臭化リチウム(ＬiＢr)の水溶液を用いたが、塩化リチウム(ＬiＣl)や塩化カルシウム(ＣaＣl)等の水溶液を吸湿液として用いてよく、それらを組み合わせた混合水溶液を吸湿液として用いてもよい。また、水を吸湿液として用いてもよい。
【００４２】
また、上記第１〜第５実施形態では、疎水性膜からなる複数の扁平チューブ２０を並列に配置した除湿モジュール４を備えた除湿装置について説明したが、調湿モジュールの構成はこれに限らず、疎水性膜を介して空気中から水分を吸湿液に吸収するものであればよい。また、疎水性膜を介して空気中に水分を放出する加湿モジュールを用いた加湿装置にこの発明を適用してもよい。この場合、上記第１〜第５実施形態の除湿装置と基本的な構成は変わらず、必要に応じて、加湿モジュールの近辺に加熱手段を設けてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の調湿装置は、吸湿液を貯えるタンクと疎水性膜を用いた調湿モジュールの入力側を送液配管を介して接続し、上記調湿モジュールの出力側とタンクを戻り配管を介して接続し、上記送液配管にタンク内の吸湿液を調湿モジュール側に送り出すポンプを設けると共に、送液配管のポンプと調湿モジュールとの間かつ調湿モジュールよりも高い位置に、内部が大気に開放された液だめを設けたものである。
【００４４】
したがって、請求項１の発明の調湿装置によれば、上記ポンプによりタンクに貯えられた吸湿液を調湿モジュールに送り出して、吸湿液をタンク,送液配管,調湿モジュールおよび戻り配管の順に循環させることによって、調湿モジュールを通過する吸湿液に上記疎水性膜を介して空気から水分を吸収して調湿を行う。このときに送液配管のポンプと調湿モジュールとの間かつ調湿モジュールよりも高い位置に設けられた液だめは、内部が大気に開放されており、ポンプから送られる吸湿液を大気圧下に一旦戻して調湿モジュールに供給するので、ポンプ圧による疎水性膜の破損を防いで、調湿モジュールからの液漏れを効果的に防止することができる。
【００４５】
また、請求項２の発明の調湿装置によれば、請求項１の調湿装置において、上記液だめから溢れた吸湿液をバイパス配管を介してタンクに戻すことによって、上記ポンプの送液流量が調湿モジュール介して循環する吸湿液の最大流量を越えて吸湿液が液だめから溢れてもバイパス配管,戻り配管を介してタンクに戻るため、液だめの内部の液面の上昇を防止することができる。
【００４６】
また、請求項３の発明の調湿装置によれば、請求項１または２の調湿装置において、例え何かの原因で上記調湿モジュールから吸湿液が漏れても、漏れる吸湿液を調湿モジュールの下側に設けた液受皿で受けた後、液回収配管を介して上記タンクに戻すので、液受皿から吸湿液が溢れることがなく、吸湿液を確実に回収することができる。
【００４７】
また、請求項４の発明の調湿排気システムは、上記調湿装置を用いた調湿排気システムであって、上記調湿装置の水分を吸湿した吸湿液を再生ヒータにより加熱することによって上記吸湿液から放出される水蒸気を排気通路を介して排気ダクトに導くものである。
【００４８】
したがって、請求項４の発明の調湿排気システムによれば、上記吸湿液を再生ヒータによる加熱により吸湿液から放出される水蒸気を排気通路により排気ダクトに導いて、例えば室外に排気することによって、調湿により生じた排水を溜める排水タンクを室内に設けたり、その排水タンクに溜まった排水を捨てたりする必要のない調湿排気システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の第１実施形態の除湿装置の概略構成図である。
【図２】 図２はこの発明の第２実施形態の除湿装置の概略構成図である。
【図３】 図３はこの発明の第３実施形態の除湿装置の概略構成図である。
【図４】 図４はこの発明の第４実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの概略構成図である。
【図５】 図５は上記調湿排気システムの具体的な構成を示す斜視図である。
【図６】 図６はこの発明の第５実施形態の除湿装置を用いた調湿排気システムの概略構成図である。
【図７】 図７は従来の除湿装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１…タンク、
２…ポンプ、
３…液だめ、
４…除湿モジュール、
５…配管接続部、
６…分岐部、
７…再生部、
８…再生ヒータ、
９…排気通路、
１０…吸湿液、
１１…第１送液配管、
１２…第２送液配管、
１３…第３送液配管、
１３…戻り配管、
１４Ａ…第１戻り配管、
１４Ｂ…第２戻り配管、
１５…バイパス配管、
１６…液回収配管、
２０…扁平チューブ、
２１…液受皿、
２２…接続部、
３０…排気ダクト、
３１…ケーシング、
３２…送風ファン、
３３…壁、
３４…換気ファン、
４０…室外部、
４１…送液配管、
４２…戻り配管、
４３…排気ダクト。
Claims (4)
- 吸湿液を貯えるタンク(１)と、
上記タンク(１)に一端が接続された送液配管(１１,１２,１３)と、
上記送液配管(１１,１２,１３)の他端に入口側が接続され、疎水性膜を用いた調湿モジュール(４)と、
上記調湿モジュール(４)の出口側に一端が接続され、他端が上記タンク(１)に接続された戻り配管(１４,１４Ａ,１４Ｂ)と、
上記送液配管(１１,１２,１３)に設けられ、上記タンク(１)内の吸湿液を上記調湿モジュール(４)側に送り出すポンプ(２)と、
上記送液配管(１１,１２,１３)の上記ポンプ(２)と上記調湿モジュール(４)との間かつ上記調湿モジュール(４)よりも高い位置に設けられ、内部が大気に開放された液だめ(３)とを備え、
上記調湿モジュール ( ４ ) の上記送液配管 ( １１ , １２ , １３ ) の他端が接続された入口側は、上記調湿モジュール ( ４ ) の下端であり、
上記調湿モジュール ( ４ ) の上記戻り配管 ( １４ , １４Ａ , １４Ｂ ) の一端が接続された上記出口側は、上記調湿モジュール ( ４ ) の上端であることを特徴とする調湿装置。 - 請求項１に記載の調湿装置において、
上記液だめ(３)から溢れた吸湿液を上記タンク(１)に戻すバイパス配管(１５)を備えたことを特徴とする調湿装置。 - 請求項１または２に記載の調湿装置において、
上記調湿モジュール(４)の下側に設けられ、上記調湿モジュール(４)から漏れる吸湿液を受ける液受皿(２１)と、
上記液受皿(２１)に受けた吸湿液を上記タンク(１)に戻す液回収配管(１６)とを備えたことを特徴とする調湿装置。 - 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の調湿装置を用いた調湿排気システムであって、
上記調湿装置の水分を吸湿した吸湿液を加熱して上記吸湿液を再生する再生ヒータ(８)と、
上記再生ヒータ(８)の加熱により上記吸湿液から放出される水蒸気を排気ダクト(３０)に導く排気通路(９)とを備えたことを特徴とする調湿排気システム。
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