JP4283361B2 - Desiccant air conditioning method - Google Patents

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JP4283361B2 JP00264599A JP264599A JP4283361B2 JP 4283361 B2 JP4283361 B2 JP 4283361B2 JP 00264599 A JP00264599 A JP 00264599A JP 264599 A JP264599 A JP 264599A JP 4283361 B2 JP4283361 B2 JP 4283361B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気化式の加湿器を用いることなく低温の空気を供給できるデシカント空調方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
デシカント方式の空調方法は、乾燥剤によって空気を減湿し、熱交換器で冷却した後、加湿して低温の空気を得る空調方法である。フロンを用いないことから、地球環境にとって好ましい空調方法であり、従来から、例えば特開平5−115737「脱臭除湿機能を有する吸着体を使用した脱臭除湿冷房方法」、特開平8−161151「熱交換式除湿装置」、特開平9−178289「デシカント空調装置」、特開平9−178290「デシカント空調装置」、特開平9−178291「デシカント空調装置」において開示されている。
【0003】
これら従来のデシカント空調方式の代表的なシステム構成を図8に基づいて説明する。この図8に示したシステムは、全外気方式でシステムが構築されており、給気ファン101によって取り入れられた外気OAは、減湿ロータ102によって減湿され、その後顕熱交換器103によって還気RAと熱交換された後、気化式の加湿器104に導入されるようになっている。そして加湿器104において蒸発冷却した後、給気SAとして室Rへと供給される。
【0004】
室Rからの還気RAは、気化式の加湿器105において蒸発冷却されて温度が下げられた後、顕熱交換器103で熱交換され、その後再生ヒータによって昇温された後、再生空気として減湿ロータ102へと導入され、排気ファン107によって排気EAとして外部へと排気されるようになっている。
【0005】
前記従来のシステムの空気の状態図を、図9、図10に示した。このシステムでは、外気条件によって能力も効率も変化するため、2つの外気条件について調べた。図9は、外気条件が温度32℃、相対湿度65%(絶対湿度20g/kg’)の場合であり、図10は外気条件が 温度32℃、相対湿度41%(絶対湿度12g/kg’)の場合である。また図9、図10におけるイ〜リの符号は、各々図8に示したシステムにおける同じ符号の箇所における空気の状態を示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来のシステムでは、気化式の加湿器を用いているため、水の管理が面倒であるという問題があった。すなわち例えば間欠運転を行うと加湿器の表面にある水分に細菌が発生し,悪臭が発生することがある。そのため使用する水の水質の管理や加湿器自体のメンテナンスが面倒であった。そのため前記従来のシステムは、必ずしも満足できるものではなかったのである。
【0007】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、従来のような気化式の加湿器を用いることなく、デシカント空調を実施できる新規なデシカント空調方法を提供して、前記問題の解決を図ることをその目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1のデシカント空調方法は、回転自在な減湿ロータを有する減湿装置によって処理空気を減湿した後に、顕熱交換器で熱交換することによって冷却し、その後当該冷却した空気を加湿して前記目的空間に供給するデシカント方式の空調方法であって、前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域は、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域及び再生区域とに仕切られており、前記処理空気として外気使用、当該外気前記減湿区域に導入て減湿た後、前記顕熱交換器において前記目的空間からの還気と熱交換、前記熱交換されて降温した空気、前記冷却区域に導入して加湿冷却た後に前記目的空間に供給、前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温した空気、加熱装置によって加熱た後、前記再生区域へと導入することを特徴としている。
【0009】
この場合、請求項2に記載したように、処理空気として目的空間からの還気を用い、減湿区域で減湿した後、顕熱交換器において外気と熱交換するようにすれば、室内空気循環タイプの方法を実現できる。
【0010】
また請求項3に記載したように、処理空気として外気を用い、減湿区域で減湿した後、顕熱交換器において他の外気(前記外気と同一外気源から得る外気であってもよい)と熱交換すれば、全外気タイプの方法を実現できる。
【0011】
さらに請求項4に記載したように、処理空気として外気と前記目的空間からの還気との混合空気を用い、減湿区域で減湿した後、顕熱交換器において他の外気(前記外気と同一外気源から得る外気であってもよい)と熱交換したり、請求項5に記載したように、顕熱交換器において他の還気と熱交換するように構成すれば、還気の効率のよい使用ができる。
【0012】
前記各請求項のデシカント空調方法によれば、減湿ロータの減湿区域において、まず処理空気が減湿される。減湿された空気は顕熱交換器で各々目的空間からの還気(請求項1、請求項5)、外気(請求項2)、他の外気(請求項3、請求項4)と熱交換が行なわれ冷却されて降温される。次いで減湿ロータは、冷却区域において前記降温された空気の冷却に用いられるが、このとき減湿ロータは前記減湿によって水分を吸収しており、当該水分が冷却区域において空気中に放出され、結果的に加湿冷却される。他方、減湿ロータは冷却されたエンタルピーだけ水分が飛ばされて結果として少し再生されることになる。そして当該少し再生された減湿ロータは再生空気によって水分が飛ばされて再生される。再生空気は前記顕熱交換器で減湿後の処理空気と熱交換されて昇温した空気を用い、当該昇温した空気を加熱装置によって加熱するので、再生に適した温度の再生空気を得ることができる。
【0013】
さらに請求項6のように、前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域を4分割として、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域、プレ再生区域、及び再生区域とに仕切り、前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温された空気の一部をそのまま、減湿装置における減湿ロータのプレ再生区域に導入し、残りの一部を加熱装置によって加熱して、減湿装置における減湿ロータの再生区域に導入するようにすれば、過剰な再生風量を低減して、加熱装置に要するエネルギを必要最小限に抑えることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施の形態にかかるデシカント空調方法を説明する。図1は第1の実施の形態にかかるデシカント空調方法を実施するためのシステムの系統を示している。
【0015】
この空調システムは、全外気方式でシステムが構築されており、給気ファン1によって取り入れられた処理空気としての外気OAは、減湿装置2の減湿区域2aに導入されるようになっている。この減湿装置2は、図2に示したように、適宜の駆動源(図示せず)によって回転する減湿ロータ3の両端面側に、チャンバ4、5を備えており、これらチャンバ4、5の内部は各々仕切り板等で3分割されている。これによって減湿ロータ3の両端面側に位置する空気の通過域は、減湿ロータ3の回転方向順に、減湿区域2a、冷却区域2b、再生区域2cが形成されている。減湿ロータ3自体は、従前の乾式減湿装置に使用されている、例えばシリカゲルを充填したロータや塩化リチウム等の吸湿剤等を含浸させたロータを使用することができる。そして各チャンバ4、5には、各減湿区域2a、冷却区域2b、再生区域2c毎に、対応するダクト6、7が接続されている。
【0016】
減湿区域2aを通過して減湿された空気は、その後回転形の顕熱交換器11によって目的空間Rからの還気RAと熱交換された後、減湿装置2の冷却区域2bに導入されるようになっている。該冷却区域2bにおいては、減湿区域2aにおいて吸収した水分が、冷却区域2bを通過する空気中に放出され、加湿冷却が行われる。冷却区域2bを通過した冷却された空気は、給気SAとして室Rへと供給されるようになっている。
【0017】
室Rからの還気RAは、前記顕熱交換器11において、減湿区域2aを通過して減湿された空気と熱交換されるようになっている。該熱交換によって昇温した空気は、その後加熱装置としての再生ヒータ12によって加熱された後、減湿装置2の再生区域2bへと供給され、減湿ロータ3の再生に供された後、排気ファン13によって排気EAとして外部に排出されるようになっている。
【0018】
第1の実施の形態にかかるデシカント空調方法を実施するためのシステムは、以上のようにその主要部が構成されており、このシステムを用いて本実施の形態のデシカント空調方法を実施した際の空気の温度変化の状態を空気線図上に表したものを図3、図4に示し、図1中にそのときに対応する空気のシステム上の位置を同一符号で示した。
【0019】
図3は外気OAの温度が32℃、絶対湿度が20g/kg’のときの場合を、図4は外気OAの温度が32℃、絶対湿度が12g/kg’のときの場合を各々示している。まず導入直後の外気OA(a)は、減湿装置の減湿区域2aで減湿されて湿度は低下し(b)、次いで顕熱交換器11で熱交換されると温度が低下し(c)、その後減湿装置2の冷却区域2bで加湿冷却されると、湿度は上昇するものの、温度はさらに低下し(d)、給気SAとして室Rに供給される。
【0020】
室Rからの還気RAについては(e)、顕熱交換器11で給気SAとなる空気と熱交換されるので温度は上昇する(f)。次いで再生ヒータ12によって加熱されるから温度はさらに上昇し(g)、その後減湿装置2の再生区域2bに送られ、減湿ロータ3の再生に供せられる。したがって、再生に供した分温度が低下すると共に湿度が上昇し(h)、最後に排気ファン13によって排気EAとしてシステムの外部へと排気される。
【0021】
このように第1の実施の形態にかかるデシカント空調方法によれば、従来のように気化式の加湿器を用いることなく、デシカント方式の空調を実施することができる。したがって水質管理や加湿器自体のメンテナンスという問題が生じない。
【0022】
次にCOP(成績係数)について考察する。前出図8に示した従来のシステムを運転した際の空気の状態を示す空気線図(図9、図10)に基づいて、COPを計算すると、まず図9に示した外気条件が温度32℃、相対湿度65%の場合には、次のようになる。なお、減湿ロータの厚みは200mm、面速は2m/sで全て計算し、また処理と再生の風量は同風量であると仮定している。
COP=
{(32−19.5)+(20−12.5)×2.49}/(83−52)
=1.01
【0023】
また図10に示した外気条件が温度32℃、相対湿度41%の場合には、次のようになる。
COP=
{(32−16)+(12−9.5)×2.49}/(83−56)
=0.82
【0024】
次に第1の実施の形態について図3、図4に基づいて計算すると、図3に示した外気条件が温度32℃、相対湿度65%の場合には、次のようになる。
COP=
{(32−22)+(20−11.5)×2.49}/(83−64)
=1.64
【0025】
また図4に示した外気条件が温度32℃、相対湿度41%の場合には、次のようになる。
COP=
{(32−22)+(12−7)×2.49}/(83−53)
=0.75
【0026】
したがって、温度32℃、相対湿度41%の場合には若干落ちるものの、温度32℃、相対湿度65%の場合には、COPが大幅に向上しており、特に外気の湿度が高い場合において従来よりもCOPが向上している。
【0027】
次に第2の実施の形態について説明する。なお以下の各実施の形態において、第1の実施の形態と同一の符号で示される部材、装置等は、第1の実施の形態で用いたシステムと同一の部、装置等を示している。図5に示した第2の実施の形態を実施するための空調システムは、循環方式でシステムが構築されており、給気ファン1によって取り入れられた処理空気としての還気RAは、減湿装置2の減湿区域2aに導入された後、顕熱交換器11によって外気OAと熱交換された後、減湿装置2の冷却区域2bに導入されて、加湿冷却されるようになっている。他方、前記顕熱交換器11において、減湿区域2aを通過して減湿された空気と熱交換されて昇温した空気は、再生ヒータ12によって加熱された後、減湿装置2の再生区域2bへと供給され、減湿ロータ3の再生に供された後、排気ファン13によって排気EAとして外部に排出されるようになっている。
【0028】
この第2の実施の形態にかかるデシカント空調方法によれば、前記第1の実施の形態と同様、気化式の加湿器を用いることなく、デシカント空調方法を実施することができる。しかも空気循環方式でデシカント空調を実施できる。
【0029】
次に第3の実施の形態について説明する。図6は、第3の実施の形態を実施するための空調システムの系統を示しており、このシステムは全外気方式として構成されている。即ち処理空気としての外気OAが減湿装置2の減湿区域2aに導入された後、顕熱交換器11によって他の外気OAと熱交換された後、減湿装置2の冷却区域2bに導入されて、加湿冷却されるようになっている。他方、前記顕熱交換器11において、減湿区域2aを通過して減湿された空気と熱交換されて昇温した空気は、再生ヒータ12によって加熱された後、減湿装置2の再生区域2bへと供給され、減湿ロータ3の再生に供された後、排気ファン13によって排気EAとして外部に排出されるようになっている。
【0030】
この第3の実施の形態にかかるデシカント空調方法によれば、前記第1の実施の形態と同様、気化式の加湿器を用いることなく、デシカント空調方法を実施することができる。そして全外気方式でデシカント空調を実施できる。
【0031】
次に第4の実施の形態について説明する。図7に示したように、この第4の実施の形態を実施するための空調システムは、第1の実施の形態において使用した3分割タイプの減湿装置2に代えて、4分割タイプの減湿装置21を用いている。すなわちこの4分割タイプの減湿装置21は、減湿ロータ(図示せず)端面の空気の通過域が、ロータの回転順に減湿空気21a、冷却区域21b、プレ再生区域21c、再生区域21dの4つに仕切られている。
【0032】
そして顕熱交換器11によって減湿後の空気と熱交換されて昇温した空気は、その一部がそのままプレ再生区域21cに導入され、残りの一部が再生ヒータ12によって加熱された後、再生区域21dに導入されるようになっている。なおこれら、プレ再生区域21c、再生区域21dを通過した空気は、混合された後、排気ファン13によって排気EAとしてシステム外へと排気される。
【0033】
第4の実施の形態にかかるデシカント空調方法によれば、プレ再生用の空気と、再生ヒータ12によって昇温されたいわば本再生用の空気の比を条件等に応じて変更することで、システムに応じた最適な再生熱量を実現することができる。すなわち再生熱量を必要最小限に抑えることができ、第1の実施の形態にかかるデシカント空調方法よりも、省エネルギを図ることが可能である。
【0034】
なおそのように、顕熱交換器11を出た空気の一部を再生ヒータ12で加熱してから再生区域21dへ、残りの一部をそのままプレ再生区域21cへと供給するには、例えば顕熱交換器11から減湿装置21へと向かう流路を2分割し、その一方に再生ヒータ12を配置するようにすればよい。
【0035】
また前記実施の形態においては、処理空気として外気OA又は還気RAをもちいていたが、これに代えて外気OAと還気RAとの混合空気を処理空気として使用すれば、還気RAの効率のよい使用が行える。
【0036】
【発明の効果】
請求項1〜6のデシカント空調方法によれば、従来のように気化式の加湿装置を用いることなく、デシカント方式の空調方法を実施することができるから、水質管理や加湿器自体のメンテナンスという問題が生じない。さらに請求項6の場合には、再生に用いる空気の加熱に要するエネルギを必要最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態にかかるデシカント空調方法を実施するためのシステムの構成の概略を示す説明図である。
【図2】 図1のシステムに使用した減湿装置の斜視図である。
【図3】 外気条件が32℃・20g/kg’のときに第1の実施の形態を実施した場合の空気の状態を示す空気線図である。
【図4】 外気条件が32℃・12g/kg’のときに第1の実施の形態を実施した場合の空気の状態を示す空気線図である。
【図5】 本発明の第2の実施の形態にかかるデシカント空調方法を実施するためのシステムの構成の概略を示す説明図である。
【図6】 本発明の第3の実施の形態にかかるデシカント空調方法を実施するためのシステムの構成の概略を示す説明図である。
【図7】 本発明の第4の実施の形態にかかるデシカント空調方法を実施するためのシステムの構成の概略を示す説明図である。
【図8】 従来技術にかかるデシカント空調システムの構成の概略を示す説明図である。
【図9】 外気条件が32℃・20g/kg’のときに図8の従来技術を稼働させた場合の空気の状態を示す空気線図である。
【図10】 外気条件が32℃・12g/kg’のときに図8の従来技術を稼働させた場合の空気の状態を示す空気線図である。
【符号の説明】
1 給気ファン
2 減湿装置
3 減湿ロータ
2a 減湿区域
2b 冷却区域
2c 再生区域
11 顕熱交換器
12 再生ヒータ
13 排気ファン
R 室
OA 外気
SA 給気
RA 還気
EA 排気
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a desiccant air conditioning method capable of supplying low-temperature air without using a vaporizing humidifier.
[0002]
[Prior art]
The desiccant type air conditioning method is an air conditioning method in which air is dehumidified with a desiccant, cooled with a heat exchanger, and then humidified to obtain low-temperature air. Since it does not use chlorofluorocarbon, it is a preferable air conditioning method for the global environment. Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-115737 “Deodorization and Dehumidification Cooling Method Using Adsorbent with Deodorization and Dehumidification Function”, Japanese Patent Laid-Open No. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-178289 “Desicant Air Conditioner”, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-178290 “Desicant Air Conditioner”, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-178291 “Desicant Air Conditioner”.
[0003]
A typical system configuration of these conventional desiccant air conditioning systems will be described with reference to FIG. The system shown in FIG. 8 is constructed in the whole outside air system, and the outside air OA taken in by the air supply fan 101 is dehumidified by the dehumidifying rotor 102 and then returned by the sensible heat exchanger 103. After the heat exchange with RA, it is introduced into the vaporizing humidifier 104. And after evaporative cooling in the humidifier 104, it is supplied to the chamber R as the supply air SA.
[0004]
The return air RA from the chamber R is evaporated and cooled in the vaporizing humidifier 105 and the temperature is lowered, and then the heat is exchanged in the sensible heat exchanger 103, and then the temperature is raised by the regenerative heater. It is introduced into the dehumidifying rotor 102 and is exhausted to the outside as exhaust EA by the exhaust fan 107.
[0005]
The state diagram of air in the conventional system is shown in FIGS. In this system, the capacity and efficiency change depending on the outside air condition, so two outside air conditions were examined. FIG. 9 shows the case where the outside air condition is 32 ° C. and the relative humidity is 65% (absolute humidity 20 g / kg ′). FIG. 10 shows the outside air condition is 32 ° C. and the relative humidity 41% (absolute humidity 12 g / kg ′). This is the case. 9 and 10 indicate air states at the same reference numerals in the system shown in FIG.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional system uses a vaporizing humidifier, there is a problem that water management is troublesome. That is, for example, when intermittent operation is performed, bacteria may be generated in the moisture on the surface of the humidifier, and a bad odor may be generated. Therefore, management of the quality of the water used and maintenance of the humidifier itself were troublesome. Therefore, the conventional system is not always satisfactory.
[0007]
This invention is made | formed in view of this point, and provides the new desiccant air-conditioning method which can implement desiccant air-conditioning, without using the conventional vaporization type humidifier, and aims at solution of the said problem. Is the purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, the desiccant air-conditioning method according to claim 1, after dehumidifying the processing air with a dehumidifying device having a rotatable dehumidifying rotor, cools the sensible heat exchanger and then cools it. A desiccant air conditioning method for humidifying the cooled air and supplying the air to the target space, wherein the air passing area located on the end face side of the dehumidifying rotor is dehumidified in the order of rotation of the dehumidifying rotor. zone is partitioned into a cooling zone and regeneration zone, use the outside air as the process air, after the outside air was dehumidified is introduced into the reduced-humidity zone, from the object space in the sensible heat exchanger the return air and heat exchange, the air temperature was lowered is the heat exchanger, the introduced cooling zone the supplies to the object space after fogging, the temperature after being heat-exchanged in the sensible heat exchanger warm air, heated instrumentation After heating by, it is characterized by the introduction into said regeneration zone.
[0009]
In this case, as described in claim 2, if the return air from the target space is used as the processing air and the moisture is dehumidified in the dehumidifying area and then heat exchange with the outside air is performed in the sensible heat exchanger, A circulation type method can be realized .
[0010]
Further, as described in claim 3, after using the outside air as the processing air and dehumidifying in the dehumidifying area, other outside air (may be outside air obtained from the same outside air source as the outside air) in the sensible heat exchanger. By exchanging heat with the outside air type method can be realized .
[0011]
Further, as described in claim 4, after using the mixed air of the outside air and the return air from the target space as the processing air and dehumidifying in the dehumidifying area, the outside air (with the outside air and the outside air in the sensible heat exchanger) If it is configured to exchange heat with other return air in the sensible heat exchanger as described in claim 5, the efficiency of the return air may be Can be used for good.
[0012]
According to the desiccant air conditioning method of each of the above claims, the processing air is first dehumidified in the dehumidifying area of the dehumidifying rotor. The dehumidified air is exchanged with the sensible heat exchanger for return air from the target space (Claims 1 and 5), outside air (Claim 2), and other outside air (Claims 3 and 4). Is performed and cooled to lower the temperature. The dehumidifying rotor is then used to cool the cooled air in the cooling zone, where the dehumidifying rotor absorbs moisture by the dehumidification, and the moisture is released into the air in the cooling zone, As a result, it is humidified and cooled. On the other hand, the dehumidified rotor is regenerated a little as a result of the water being removed by the cooled enthalpy. The dehumidified rotor that has been slightly regenerated is regenerated by removing moisture from the regenerated air. As the regeneration air, air heated by the heat exchange with the dehumidified processing air in the sensible heat exchanger is used, and the heated air is heated by a heating device, so that regeneration air having a temperature suitable for regeneration is obtained. be able to.
[0013]
Further, as in claim 6, the air passing area located on the end face side of the dehumidifying rotor is divided into four parts, and the dehumidifying area, cooling area, pre-regenerating area, and regenerating area are arranged in the order of rotation of the dehumidifying rotor. And a part of the heated air after heat exchange in the sensible heat exchanger is introduced as it is into the pre-regeneration area of the dehumidifying rotor in the dehumidifying device, and the remaining part is heated by the heating device. If it is heated and introduced into the regeneration area of the dehumidifying rotor in the dehumidifying device, the excessive regeneration air volume can be reduced and the energy required for the heating device can be kept to the minimum necessary.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a desiccant air conditioning method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system system for carrying out the desiccant air-conditioning method according to the first embodiment .
[0015]
In this air conditioning system, the system is constructed by an all-outside air system, and the outside air OA as processing air taken in by the air supply fan 1 is introduced into the dehumidifying area 2 a of the dehumidifying device 2. . As shown in FIG. 2, the dehumidifying device 2 includes chambers 4 and 5 on both end surfaces of a dehumidifying rotor 3 that is rotated by an appropriate drive source (not shown). The interior of 5 is divided into three parts by a partition plate or the like. As a result, a dehumidifying zone 2 a, a cooling zone 2 b, and a regeneration zone 2 c are formed in the air passing area located on both end surfaces of the dehumidifying rotor 3 in the order of rotation of the dehumidifying rotor 3. As the dehumidifying rotor 3 itself, for example, a rotor filled with silica gel or a rotor impregnated with a hygroscopic agent such as lithium chloride, which is used in a conventional dry dehumidifying apparatus, can be used. Corresponding ducts 6 and 7 are connected to each of the chambers 4 and 5 for each dehumidifying zone 2a, cooling zone 2b, and regeneration zone 2c.
[0016]
The air that has been dehumidified after passing through the dehumidifying zone 2a is then heat-exchanged with the return air RA from the target space R by the rotary sensible heat exchanger 11, and then introduced into the cooling zone 2b of the dehumidifying device 2. It has come to be. In the cooling zone 2b, moisture absorbed in the dehumidifying zone 2a is released into the air passing through the cooling zone 2b, and humidification cooling is performed. The cooled air that has passed through the cooling zone 2b is supplied to the chamber R as the supply air SA.
[0017]
In the sensible heat exchanger 11, the return air RA from the chamber R passes through the dehumidifying zone 2a and exchanges heat with the dehumidified air. The air heated by the heat exchange is then heated by a regenerative heater 12 as a heating device, then supplied to the regeneration zone 2b of the dehumidifying device 2, supplied to the regeneration of the dehumidifying rotor 3, and then exhausted. The fan 13 exhausts the air as exhaust EA.
[0018]
The system for carrying out the desiccant air-conditioning method according to the first embodiment is configured as described above, and when the desiccant air-conditioning method according to the present embodiment is implemented using this system. FIG. 3 and FIG. 4 show the state of the temperature change of the air on the air diagram. In FIG. 1, the corresponding positions of the air on the system are indicated by the same reference numerals.
[0019]
3 shows the case where the temperature of the outside air OA is 32 ° C. and the absolute humidity is 20 g / kg ′, and FIG. 4 shows the case where the temperature of the outside air OA is 32 ° C. and the absolute humidity is 12 g / kg ′. Yes. First, the outside air OA (a) immediately after introduction is dehumidified in the dehumidifying area 2a of the dehumidifying device and the humidity is lowered (b), and then the temperature is lowered when heat is exchanged in the sensible heat exchanger 11 (c Then, when humidified and cooled in the cooling zone 2b of the dehumidifying device 2, the humidity increases, but the temperature further decreases (d) and is supplied to the room R as the supply air SA.
[0020]
As for the return air RA from the chamber R (e), heat is exchanged with the air serving as the supply air SA in the sensible heat exchanger 11, so that the temperature rises (f). Next, since it is heated by the regenerative heater 12, the temperature further rises (g), and is then sent to the regeneration zone 2b of the dehumidifying device 2 to be used for regenerating the dehumidifying rotor 3. Therefore, the temperature is reduced and the humidity is increased (h) for the regeneration, and finally exhausted by the exhaust fan 13 as exhaust EA to the outside of the system.
[0021]
As described above, according to the desiccant air conditioning method according to the first embodiment, desiccant air conditioning can be performed without using a vaporizing humidifier as in the prior art. Therefore, the problem of water quality management and maintenance of the humidifier itself does not occur.
[0022]
Next, COP (coefficient of performance) will be considered. When the COP is calculated based on the air diagram (FIGS. 9 and 10) showing the state of air when the conventional system shown in FIG. 8 is operated, first, the outside air condition shown in FIG. When the temperature is 65 ° C. and the relative humidity is 65%, it is as follows. It is assumed that the thickness of the dehumidifying rotor is 200 mm, the surface speed is 2 m / s, and that the air volume for processing and regeneration is the same.
COP =
{(32-19.5) + (20-12.5) × 2.49} / (83-52)
= 1.01
[0023]
Further, when the outside air condition shown in FIG. 10 is a temperature of 32 ° C. and a relative humidity of 41%, it is as follows.
COP =
{(32-16) + (12-9.5) × 2.49} / (83-56)
= 0.82
[0024]
Next, when the first embodiment is calculated based on FIG. 3 and FIG. 4, when the outside air condition shown in FIG. 3 is a temperature of 32 ° C. and a relative humidity of 65%, it is as follows.
COP =
{(32-22) + (20-11.5) × 2.49} / (83-64)
= 1.64
[0025]
Further, when the outside air condition shown in FIG. 4 is a temperature of 32 ° C. and a relative humidity of 41%, the following occurs.
COP =
{(32-22) + (12-7) × 2.49} / (83-53)
= 0.75
[0026]
Therefore, although the temperature drops slightly when the temperature is 32 ° C. and the relative humidity is 41%, the COP is greatly improved when the temperature is 32 ° C. and the relative humidity is 65%. COP is also improved.
[0027]
Next, a second embodiment will be described. In each of the following embodiments, members, devices, and the like that are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same parts, devices, and the like as the system used in the first embodiment. The air conditioning system for carrying out the second embodiment shown in FIG. 5 is constructed in a circulating manner, and the return air RA as processing air taken in by the air supply fan 1 is a dehumidifier. After being introduced into the second dehumidifying zone 2a, the sensible heat exchanger 11 exchanges heat with the outside air OA, and then is introduced into the cooling zone 2b of the dehumidifying device 2 to be humidified and cooled. On the other hand, in the sensible heat exchanger 11, the air that has passed through the dehumidification zone 2 a and has been heated by heat exchange with the dehumidified air is heated by the regeneration heater 12, and then the regeneration zone of the dehumidifier 2. After being supplied to 2b and used for the regeneration of the dehumidifying rotor 3, it is exhausted to the outside as exhaust EA by the exhaust fan 13.
[0028]
According to the desiccant air-conditioning method according to the second embodiment, the desiccant air-conditioning method can be implemented without using a vaporizing humidifier, as in the first embodiment. In addition, the desiccant air conditioning can be carried out by the air circulation method.
[0029]
Next, a third embodiment will be described. FIG. 6 shows a system of an air conditioning system for carrying out the third embodiment, and this system is configured as an all outside air system. That is, after the outside air OA as the processing air is introduced into the dehumidifying area 2a of the dehumidifying device 2, the heat exchange with the other outside air OA is performed by the sensible heat exchanger 11, and then introduced into the cooling area 2b of the dehumidifying device 2. It is designed to be humidified and cooled. On the other hand, in the sensible heat exchanger 11, the air that has passed through the dehumidification zone 2 a and has been heated by heat exchange with the dehumidified air is heated by the regeneration heater 12, and then the regeneration zone of the dehumidifier 2. After being supplied to 2b and used for the regeneration of the dehumidifying rotor 3, it is exhausted to the outside as exhaust EA by the exhaust fan 13.
[0030]
According to the desiccant air-conditioning method according to the third embodiment, the desiccant air-conditioning method can be implemented without using a vaporizing humidifier, as in the first embodiment. And desiccant air-conditioning can be implemented by the whole outside air system.
[0031]
Next, a fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the air conditioning system for carrying out the fourth embodiment is replaced with a four-split type dehumidifier 2 instead of the three-split type dehumidifier 2 used in the first embodiment. A wet device 21 is used. That is, in the four-part type dehumidifying device 21, the air passage area at the end face of the dehumidifying rotor (not shown) has the dehumidifying air 21a, cooling area 21b, pre-regenerating area 21c, and regenerating area 21d in the order of rotation of the rotor. It is divided into four.
[0032]
And, after the air heated by the heat exchange with the air after dehumidification by the sensible heat exchanger 11 is partially introduced into the pre-regeneration area 21c as it is and the remaining part is heated by the regeneration heater 12, It is introduced into the regeneration zone 21d. The air that has passed through the pre-regeneration area 21c and the regeneration area 21d is mixed and then exhausted out of the system by the exhaust fan 13 as exhaust EA.
[0033]
According to the desiccant air-conditioning method according to the fourth embodiment, the ratio of the pre-regeneration air and the temperature of the main regeneration air heated by the regeneration heater 12 is changed according to the conditions, etc. It is possible to realize the optimum amount of heat for regeneration according to the conditions. That is, the amount of regenerated heat can be minimized, and energy saving can be achieved as compared with the desiccant air conditioning method according to the first embodiment.
[0034]
In order to supply a part of the air that has exited the sensible heat exchanger 11 with the regeneration heater 12 and then supply the remaining part to the regeneration zone 21d and the remaining part to the pre-regeneration zone 21c, for example, The flow path from the heat exchanger 11 to the dehumidifying device 21 may be divided into two, and the regenerative heater 12 may be arranged on one of them.
[0035]
In the above embodiment, the outside air OA or the return air RA is used as the processing air, but if the mixed air of the outside air OA and the return air RA is used as the processing air instead, the efficiency of the return air RA is increased. Can be used in good condition.
[0036]
【The invention's effect】
According to the desiccant air-conditioning method of claims 1 to 6, since the desiccant-type air-conditioning method can be carried out without using a vaporizing humidifier as in the prior art, there is a problem of water quality management and maintenance of the humidifier itself. Does not occur. Furthermore, in the case of claim 6, the energy required for heating the air used for regeneration can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a system for carrying out a desiccant air conditioning method according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a perspective view of a dehumidifying device used in the system of FIG.
FIG. 3 is an air diagram showing the state of air when the first embodiment is carried out when the outside air condition is 32 ° C. and 20 g / kg ′.
FIG. 4 is an air diagram showing the state of air when the first embodiment is performed when the outside air condition is 32 ° C. and 12 g / kg ′.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a system for carrying out a desiccant air-conditioning method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of a system configuration for carrying out a desiccant air-conditioning method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a system for carrying out a desiccant air conditioning method according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a desiccant air conditioning system according to a conventional technique.
FIG. 9 is an air diagram showing the state of air when the prior art of FIG. 8 is operated when the outside air condition is 32 ° C. and 20 g / kg ′.
FIG. 10 is an air diagram showing the state of air when the prior art of FIG. 8 is operated when the outside air condition is 32 ° C. and 12 g / kg ′.
[Explanation of symbols]
1 Air supply fan
2 Dehumidifier
3 Dehumidification rotor
2a Dehumidification area
2b Cooling area
2c Regeneration area 11 Sensible heat exchanger 12 Regeneration heater 13 Exhaust fan
R room OA outside air SA air supply RA return air EA exhaust

Claims (6)

回転自在な減湿ロータを有する減湿装置によって処理空気を減湿した後に、顕熱交換器で熱交換することによって冷却し、その後当該冷却した空気を加湿して前記目的空間に供給するデシカント方式の空調方法であって、
前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域は、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域及び再生区域とに仕切られており、
前記処理空気として外気使用
当該外気前記減湿区域に導入て減湿た後、前記顕熱交換器において前記目的空間からの還気と熱交換、前記熱交換されて降温した空気、前記冷却区域に導入して加湿冷却た後に前記目的空間に供給、前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温した空気、加熱装置によって加熱た後、前記再生区域へと導入することを特徴とする、デシカント空調方法
A desiccant system that dehumidifies the processing air with a dehumidifying device having a rotatable dehumidifying rotor, then cools it by exchanging heat with a sensible heat exchanger, and then humidifies the cooled air and supplies it to the target space. Air conditioning method ,
The air passage area located on the end face side of the dehumidifying rotor is partitioned into a dehumidifying area, a cooling area, and a regeneration area in the order of rotation of the dehumidifying rotor,
Using the outside air as the process air,
After the outside air has been dehumidified is introduced into the reduced-humidity zone, wherein the sensible heat exchanger and the return air and the heat exchange from the target space, the air temperature was lowered is the heat exchanger, introduced into the cooling zone above it is supplied to the object space after fogging, after the heating air after being heat-exchanged in the sensible heat exchanger and heated by the heating device, characterized in that introduced into the regeneration zone And desiccant air conditioning method .
回転自在な減湿ロータを有する減湿装置によって処理空気を減湿した後に、顕熱交換器で熱交換することによって冷却し、その後当該冷却した空気を加湿して前記目的空間に供給するデシカント方式の空調方法であって、
前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域は、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域及び再生区域とに仕切られており、
前記処理空気として目的空間からの還気使用
当該還気前記減湿区域に導入て減湿た後、前記顕熱交換器において前記目的空間からの外気と熱交換、前記熱交換されて降温した空気、前記冷却区域に導入して加湿冷却た後に前記目的空間に供給、前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温した空気、加熱装置によって加熱た後、前記再生区域へと導入することを特徴とする、デシカント空調方法
A desiccant system that dehumidifies the processing air with a dehumidifying device having a rotatable dehumidifying rotor, then cools it by exchanging heat with a sensible heat exchanger, and then humidifies the cooled air and supplies it to the target space. Air conditioning method ,
The air passage area located on the end face side of the dehumidifying rotor is partitioned into a dehumidifying area, a cooling area, and a regeneration area in the order of rotation of the dehumidifying rotor,
Using the return air from the target space as the process air,
After the return air was dehumidified is introduced into the reduced-humidity zone, wherein the sensible heat exchanger and outdoor air heat exchange from the target space, the air temperature was lowered is the heat exchanger, introduced into the cooling zone above it is supplied to the object space after fogging, after the heating air after being heat-exchanged in the sensible heat exchanger and heated by the heating device, characterized in that introduced into the regeneration zone And desiccant air conditioning method .
回転自在な減湿ロータを有する減湿装置によって処理空気を減湿した後に、顕熱交換器で熱交換することによって冷却し、その後当該冷却した空気を加湿して前記目的空間に供給するデシカント方式の空調方法であって、
前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域は、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域及び再生区域とに仕切られており、
前記処理空気として外気使用
当該外気前記減湿区域に導入て減湿た後、前記顕熱交換器において他の外気と熱交換、前記熱交換されて降温た空気、前記冷却区域に導入て加湿冷却た後に前記目的空間に供給、前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温された空気、加熱装置によって加熱た後、前記再生区域へと導入ることを特徴とする、デシカント空調方法
A desiccant system that dehumidifies the processing air with a dehumidifying device having a rotatable dehumidifying rotor, then cools it by exchanging heat with a sensible heat exchanger, and then humidifies the cooled air and supplies it to the target space. Air conditioning method ,
The air passage area located on the end face side of the dehumidifying rotor is partitioned into a dehumidifying area, a cooling area, and a regeneration area in the order of rotation of the dehumidifying rotor,
Using the outside air as the process air,
After the outside air has been dehumidified is introduced into the reduced-humidity zone, wherein the sensible heat exchanger other outdoor air heat exchanger, the air temperature was lowered is the heat exchanger, is introduced into the cooling zone humidified the supply to the object space after cooling, after the heating air after being heat-exchanged in the sensible heat exchanger and heated by the heating apparatus, and characterized that you introduced into the regeneration zone A desiccant air conditioning method .
回転自在な減湿ロータを有する減湿装置によって処理空気を減湿した後に、顕熱交換器で熱交換することによって冷却し、その後当該冷却した空気を加湿して前記目的空間に供給するデシカント方式の空調方法であって、
前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域は、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域及び再生区域とに仕切られており、
前記処理空気として外気と前記目的空間からの還気との混合空気使用
当該混合空気前記減湿区域に導入て減湿た後、前記顕熱交換器において他の外気と熱交換、前記熱交換されて降温た空気、前記冷却区域に導入て加湿冷却た後に前記目的空間に供給、前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温された空気、加熱装置によって加熱た後、前記再生区域へと導入することを特徴とする、デシカント空調方法。
A desiccant system that dehumidifies the processing air with a dehumidifying device having a rotatable dehumidifying rotor, then cools it by exchanging heat with a sensible heat exchanger, and then humidifies the cooled air and supplies it to the target space. Air conditioning method ,
The air passage area located on the end face side of the dehumidifying rotor is partitioned into a dehumidifying area, a cooling area, and a regeneration area in the order of rotation of the dehumidifying rotor,
Using the mixed air with return air from the outside air objective space as the process air,
After the mixed air was dehumidified is introduced into the reduced-humidity zone, wherein the sensible heat exchanger and replace other heat with outside air, the air temperature was lowered is the heat exchanger, is introduced into the cooling zone the supply to the object space after fogging, after the heating air after being heat-exchanged in the sensible heat exchanger and heated by the heating apparatus, and wherein the introduction into the regeneration zone A desiccant air conditioning method.
回転自在な減湿ロータを有する減湿装置によって処理空気を減湿した後に、顕熱交換器で熱交換することによって冷却し、その後当該冷却した空気を加湿して前記目的空間に供給するデシカント方式の空調方法であって、
前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域は、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域及び再生区域とに仕切られており、
前記処理空気として外気と前記目的空間からの還気との混合空気使用
当該混合空気前記減湿区域に導入て減湿た後、前記顕熱交換器において前記目的空間からの他の還気と熱交換、前記熱交換されて降温た空気、前記冷却区域に導入て加湿冷却た後に前記目的空間に供給、前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温た空気、加熱装置によって加熱た後、前記再生区域へと導入することを特徴とする、デシカント空調方法
A desiccant system that dehumidifies the processing air with a dehumidifying device having a rotatable dehumidifying rotor, then cools it by exchanging heat with a sensible heat exchanger, and then humidifies the cooled air and supplies it to the target space. Air conditioning method ,
The air passage area located on the end face side of the dehumidifying rotor is partitioned into a dehumidifying area, a cooling area, and a regeneration area in the order of rotation of the dehumidifying rotor,
Using the mixed air with return air from the outside air objective space as the process air,
After the mixed air was dehumidified is introduced into the reduced-humidity zone, the and other return air and heat exchange from the target space in the sensible heat exchanger, the air temperature was lowered is the heat exchanger, the was introduced into the cooling zone the supplies to the object space after fogging, the warm air after being heat-exchanged in the sensible heat exchanger, heated by the heating apparatus, into the regeneration zone A desiccant air conditioning method , characterized by being introduced.
前記減湿ロータの端面側に位置する空気の通過域は、当該減湿ロータの回転方向順に、減湿区域、冷却区域、プレ再生区域、及び再生区域とに仕切られており、
前記顕熱交換器において熱交換された後の昇温た空気の一部、前記プレ再生区域に導入、残りの一部加熱装置によって加熱た後に、前記再生区域に導入することを特徴とする、請求項1、2、3又は4に記載のデシカント空調方法
The air passing area located on the end face side of the dehumidifying rotor is partitioned into a dehumidifying area, a cooling area, a pre-regenerating area, and a regenerating area in the order of rotation of the dehumidifying rotor,
Some of the warm air after being heat-exchanged in the sensible heat exchanger, the introduced to the pre-regeneration zone, after heating by the heating device a part of the rest, be introduced into the regeneration zone The desiccant air-conditioning method according to claim 1, 2, 3 or 4.
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