JP5577754B2 - 温湿度調整装置 - Google Patents
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Description
また、相対湿度が高ければ(例えば80%程度)であれば、植物の光合成は気流の影響を受けないが、相対湿度が低い(例えば65%以下)であると、気流の増加に伴い植物の光合成が減少しやすくなってしまう。よって、園芸ハウス内の相対湿度は、低過ぎないように調整する必要がある(非特許文献1参照)。
夜間に暖房を行い、昼間に加湿を行う温湿度調整装置であって、水分を吸着/脱着可能な吸着剤と、前記吸着剤に接触する経路に沿って空気を流通させる空気流通手段と、前記経路のうち、前記吸着剤よりも上流側の空気を、昼間に加熱する加熱手段と、前記経路における前記上流側に、夜間、前記加熱手段により加熱された空気よりも相対湿度が高い空気を供給する高湿度空気供給手段と、を備え、前記高湿度空気供給手段は、前記上流側の空気と水とを接触させることにより、前記相対湿度が高い空気を供給することを特徴とする。
前記吸着剤としては、水分の吸着/脱着が可能な材料を広く用いることができる。そのような吸着剤としては、シリカゲルが好適である。シリカゲルの具体例としては、富士シリシア株式会社製の球状ゲルAB、Bが挙げられる。
1.温湿度調整装置1の構成
温湿度調整装置1の構成を図1〜図3に基づき説明する。図1は、加温工程における温湿度調整装置1を表す説明図であり、図2は、加湿・再生工程における温湿度調整装置1を表す説明図であり、図3は、吸着器9の構成を表す断面図である。
温湿度調整装置1の作用効果を説明する。
(1)加温工程における作用効果
加温工程は夜間に行われる。温湿度調整装置1の切り替えスイッチ11、13は、それぞれ、図1に示すように、経路3cが開となり、経路3dが閉となる状態とされる。加温工程の初期において、吸着器9のシリカゲルは、後述する加湿・再生工程により、水分の吸着量が低い状態となっている。加温工程では、園芸ハウス内の空気が、空気流通管3の入口4から取り込まれ、経路3cを経て、吸着器9に供給される。このとき入口4から取り込まれる空気は、後述する加湿・再生工程において吸着器9に供給される空気(再生装置7で加熱されて昇温した空気)よりも相対湿度が高いため、空気中の水蒸気がシリカゲルに吸着する。そのときに放出される吸着熱により、吸着器9に供給された空気が暖められ、その暖められた空気流通管3の出口6から園芸ハウス内に放出されることにより、暖房が行われる。よって、温湿度調整装置1によれば、夜間、石油系燃料を消費することなく、又は、その消費量を抑えて、園芸ハウス内の暖房を行うことができる。
(2)加湿・再生工程における作用効果
加湿・再生工程は昼間に行われる。温湿度調整装置1の切り替えスイッチ11、13は、図2に示すように、経路3dが開となり、経路3cが閉となる状態とされる。加湿・再生工程の初期において、吸着器9のシリカゲルは、前述した加温工程により、水分の吸着量が高い状態となっている。
(3)吸着器9の構成による作用効果
吸着器9は、シリカゲルの層を複数備えているので、ハウジング15内でシリカゲルを1つにまとめる場合よりも、空気がシリカゲルを通過する際の圧損を小さくし、空気の流れを円滑にすることができる。また、吸着器9では、上述したように、空気流通管3の上流側に連通している分割空間(第1分割空間25、第3分割空間29、第5分割空間33)と、空気流通管3の下流側に連通している分割空間(第2分割空間27、第4分割空間31)とは、シリカゲルの層で隔てられているので、それらの間で熱交換が起こり難い。そのため、加温工程において、空気流通管3の下流側に連通している分割空間内の空気(シリカゲル層を既に通過し、昇温した空気)の熱が、空気流通管3の上流側に連通している分割空間へ逃げてしまうようなことがない。
(1)まず、加湿・再生工程により、吸着器9に40℃の乾燥空気を3時間供給し、シリカゲルを乾燥させた。次に、加温工程において、空気流通管3の入口4から導入される空気の温度と、出口6から排出される空気の温度との差を、継続的に測定した。測定結果を図4に示す。図4に示されるように、出口6から排出される空気の温度は、入口4から導入される空気の温度よりも顕著に高かった。そして、その状態が長時間継続した。よって、温湿度調整装置1の暖房効果が高いことが確認できた。
(2)まず、加温工程を行い、吸着器9内のシリカゲルに水分を吸着させた。次に、加湿・再生工程において、空気流通管3の入口4から導入される空気の湿度と、出口6から排出される空気の湿度とを、それぞれ、継続的に測定した。
例えば、経路3cの途中に、加湿器を設けてもよい。この加湿器は、経路3cを流れる空気と水とを接触させることにより、空気の相対湿度を高める。加湿器は、例えば、空気の経路に、表面積が広い部材(例えば多数のヒダが表面に形成されている部材)を設け、その部材に水のシャワーをかける方法で空気の相対湿度を高めることができる。
3c、3d・・・経路、4・・・入口、5・・・送風機、6・・・出口、
7・・・再生装置、7a・・・入口、7b・・・出口、7c・・・上面、
9・・・吸着器、9a、9b、9c、9d・・・ユニット、
11、13・・・切り替えスイッチ、15・・・ハウジング、17・・・第1層、
19・・・第2層、21・・・第3層、23・・・第4層、25・・・第1分割空間、
27・・・第2分割空間、29・・・第3分割空間、31・・・第4分割空間、
33・・・第5分割空間、35・・・第1入口、37・・・第2入口、
39・・・第3入口、41・・・第1出口、43・・・第2出口
Claims (5)
- 夜間に暖房を行い、昼間に加湿を行う温湿度調整装置であって、
水分を吸着/脱着可能な吸着剤と、
前記吸着剤に接触する経路に沿って空気を流通させる空気流通手段と、
前記経路のうち、前記吸着剤よりも上流側の空気を、昼間に加熱する加熱手段と、
前記経路における前記上流側に、夜間、前記加熱手段により加熱された空気よりも相対湿度が高い空気を供給する高湿度空気供給手段と、
を備え、
前記高湿度空気供給手段は、前記上流側の空気と水とを接触させることにより、前記相対湿度が高い空気を供給することを特徴とする温湿度調整装置。 - 前記加熱手段は、太陽光により前記上流側の空気を加熱することを特徴とする請求項1記載の温湿度調整装置。
- 前記吸着剤は、ハウジング内に収容され、
前記ハウジング内の空間は、前記吸着剤の第1層から第n層(n≧2)により、複数の分割空間に分割されており、
前記吸着剤の任意の第m層(n≧m≧1)を挟んで対向する2つの前記分割空間のうち、一方は、前記経路の上流側に連通しており、他方は、前記経路の下流側に連通していることを特徴とする請求項1又は2に記載の温湿度調整装置。 - 園芸ハウス内の温湿度の調整に用いられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の温湿度調整装置。
- 前記吸着剤はシリカゲルであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の温湿度調整装置。
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