JP4424803B2 - 除湿装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば冷蔵倉庫や冷凍倉庫または冷蔵庫や冷凍庫あるいは冷房中の部屋などに用いられる除湿装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵倉庫や冷凍倉庫あるいは冷蔵庫や冷凍庫また冷房装置は一般にフロンを使用した冷凍サイクルが用いられ、冷蔵倉庫用の冷凍サイクルでは最近は一部のものにあってはアンモニアを使用した冷凍サイクルが用いられている。
【０００３】
何れのものにあっても運転中には冷凍部つまりエバポレーターに霜が付着する。霜が付着すると熱交換効率が低下し、甚だしい場合はエバポレーターの熱交換器が完全に霜で塞がれ、空気の流通ができなくなる。
【０００４】
このため、特定の周期で冷凍機の運転を停止し、エバポレーターに温風を通して付着した霜を融かすようにしている。
【０００５】
このようなものは、霜の解凍中は冷凍機の運転が停止されるため冷凍食品など冷凍機の運転を停止すると保存物の品質が低下するものを保管している冷凍庫の場合は問題があった。
【０００６】
このためあるいは１台の冷凍機にエバポレーターを２台設け、２台のエバポレーターを交互に運転させて、交互に霜を融かすようにしたものがある。このようなものは、冷凍機を停止させることなく霜取りを行うことができるがエバポレーターを２台設けるために価格が高くなるという問題点がある。
【０００７】
何れのものもエバポレーターに霜が付着するということは、冷凍機に潜熱負荷が掛かっているということであり、エネルギーが無駄に消費される。つまり、霜が発生するためにエバポレーターで水の凝縮熱と凍結熱が発生する。この潜熱負荷は冷凍機の消費エネルギーの半分近くにもなることがしばしばある。また冷房装置の場合はエバポレーターに霜が付かないが、エバポレーターで結露を生じ、これによって多くの潜熱負荷が生じている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
冷蔵庫や冷凍庫内の湿度を低下させ、露点をエバポレーターの温度以下にするとエバポレーターに霜が付着せず、霜取りの操作も不要となる。また冷房時には結露を生じないため上記のような潜熱負荷がなくなる。
【０００９】
冷蔵庫や冷凍庫内のように温度の低い空気の除湿を行うためには凝縮による除湿は実質的に困難であり、吸着式の除湿装置が適している。しかし吸着式の除湿装置の消費エネルギーが大きい場合は、冷凍機の潜熱負荷を減少させた意味がなくなるという問題がある。
【００１０】
本発明は消費エネルギーの少なく、冷蔵倉庫や冷凍機あるいは冷房時に用いるのに特に適した除湿装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本件発明は以上のような課題を解決するため、吸着ローターを吸着ゾーンと複数の脱着ゾーンとに分割し、吸着ローターの回転方向に対して前側の脱着ゾーンに低温の脱着空気を流し、後側の脱着ゾーンに高温の脱着空気を流すようにした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は吸湿剤を有する吸着ローターを備え、吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割し、さらに脱着ゾーンを複数に分割し、吸着ローターの回転方向に対して前側の脱着ゾーンに低温の脱着空気を流し、後側の脱着ゾーンに高温の脱着空気を流すようにしたものであり、低温の脱着空気で予め脱着された後に高温の脱着空気で脱着されるという作用を有する。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の除湿装置の実施例について図に沿って詳細に説明する。図１は本発明の実施例１における空気の流れ図である。
【００１４】
図１において１は除湿ローターであり、シリカゲルや親水性ゼオライトの担持された円柱状のハニカム体である。この除湿ローター１は矢印方向にモーター（図示せず）によって回転する。
【００１５】
また除湿ローター１はその回転方向に対して前側（上流側）から後側（下流側）に向かって吸着ゾーン２、低温脱着ゾーン３、高温脱着ゾーン４、パージゾーン５に分割されている。吸着ゾーン２には室内空気あるいは外気をブロア（図示せず）によって通過させる。室内空気あるいは外気の湿気は除湿ロータ１に吸着されて乾燥空気となり、冷蔵庫、冷凍庫の室内あるいは冷房中の室内へ供給される。
【００１６】
外気は冷凍機のラジエター６によって加熱され、４０℃程度の温風となって低温脱着ゾーン３に入る。低温脱着ゾーン３で除湿ローター１は脱着され、低温脱着ゾーン３を通過した空気は高湿の空気となって外部へ排気される。
【００１７】
冷凍機のラジエター６によって加熱される空気は除湿ローター１の脱着には温度が低いが多量にあるため、低温脱着ゾーン３を広く取るとともに風速をできるだけ速くするように設計すると脱着効率が高くなる。
【００１８】
パージゾーン５に外気を流すと、高温脱着ゾーン４に投入されたエネルギーの残りが回収されパージゾーン５を出た空気の温度が上昇する。パージゾーン５を出て高温となった空気をヒーター７で加熱して高温脱着ゾーン４に通す。
【００１９】
上記のとおり冷凍機のラジエター６によって加熱される空気の温度が低いために低温脱着ゾーン３では完全な脱着は難しい。しかし、低温脱着ゾーン３で残留した湿気は高温脱着ゾーン４で完全に脱着される。
【００２０】
このように冷蔵庫あるいは冷凍庫の室内へは乾燥した空気が供給されるため、冷凍機のエバポレーター（図示せず）に霜が付いたり結露水が発生する事は無く、よって冷凍機の潜熱負荷がなくなる。また本発明の除湿装置を冷蔵庫や冷凍庫に用いた場合はエバポレーターに霜が付かないため、霜取りが不要になる。
【００２１】
さらに冷凍機のラジエター６の廃熱によって加熱された空気を低温脱着ゾーン３に通すようにしているため、除湿ローター１はかなり廃熱によって脱着され、高温脱着ゾーン４に投入するエネルギーは小さくてもよく、潜熱負荷の軽減による熱エネルギー減少より高温脱着ゾーン４に投入する熱エネルギーを小さくすることができ、トータルでは省エネルギーとなる。
【００２２】
図２は本発明の実施例２における空気の流れ図である。この実施例２と上記実施例１との相違点について以下説明を行い、共通する部分については同一の番号を付与して説明を省略する。
【００２３】
図２に示すものはパージゾーン５に流入する空気の流れが図１に示すものと相違しており、それ以外の構成については全く同一である。つまり、ラジエター６を通過して加熱された空気流を２つの流路に分岐し、その一つを図1のものと同様低温脱着ゾーン３に通すとともに、他方をパージゾーン５へと通したものである。
【００２４】
この実施例のものは、パージゾーン５に入る空気がラジエター６によって加熱されているため、パージゾーン５を出た時により温度が上昇し、ヒーター７に投入する熱エネルギーがさらに少なくて済む。
【００２５】
以上のように実施例１及び実施例２とも低温脱着ゾーン３を設けているため、冷凍機の廃熱を利用して一部の脱着を行うことができ、高温脱着ゾーン４によって完全に脱着を行うことができ、よって脱着エネルギーが少なくなる。
【００２６】
以上の実施例では冷凍機の廃熱を利用する例を示したが、他の廃熱や太陽熱を用いることもできる。さらにガスの吸収式ヒートポンプを用いている場合は、ガスの燃焼排気の温度は百数度もある場合が多く、この場合は燃焼排気ガスの流量が少なくても高温脱着ゾーン４の熱源として用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の除湿装置は上記の如く構成したので、温度の低い廃熱によって除湿ローターに吸着された湿気の脱着をある程度行うことができ、完全な脱着に必要なエネルギーが少なくて済む。
【００２８】
従って、冷凍機の潜熱負荷を削減することができ、総合的な消費エネルギーを減少させることができるものである。さらに本発明の除湿装置は高温脱着ゾーンの空気流の流量が少なくてもよいため、ガスの吸収式ヒートポンプの燃焼排気ガスを高温脱着に用いることができ、この場合はさらに消費エネルギーが少なくなる。
【００２９】
また低温脱着ゾーンで使用する脱着空気の温度が低くても良いため、従来利用価値のなかった温度の低い廃熱も利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除湿装置の実施例１を示す流れ図である。
【図２】本発明の除湿装置の実施例２を示す流れ図である。
【符号の説明】
１ 除湿ローター
２ 吸着ゾーン
３ 低温脱着ゾーン
４ 高温脱着ゾーン
５ パージゾーン
６ ラジエター
７ ヒーター

Claims (2)

1. 吸湿剤を有する吸着ローターを備え、前記吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンと、パージゾーンとに分割し、さらに脱着ゾーンを複数に分割し、前記吸着ローターの回転方向に対して前側の脱着ゾーンに低温の脱着空気を流し、後側の脱着ゾーンに高温の脱着空気を流すようにし、高温の脱着空気として前記パージゾーンを通過した空気をヒータによって加熱した後に前記後側の脱着ゾーンに流すようにし、低温の脱着空気として冷凍機のラジエターを通過した温風を前記前側の脱着ゾーンに流すようにした除湿装置。
2. 前側の脱着ゾーンに流す低温の脱着空気を分岐してパージゾーンに入れるようにした請求項１記載の除湿装置。

Images