JPH0142743Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は大空間の加湿空調設備に関する。 従来より、ビルや工場等の容量の大きな空間の
空調を行う場合の水を用いた加湿には、エアーワ
ツシヤー型またはキヤピラリー型エアーワツシヤ
ーなどの加湿装置が用いされている。エアーワツ
シヤー型は被処理空気の流れに水滴を直接噴霧す
る方式であり、キヤピラリー型エアーワツシヤー
は繊維状または網目状の薄い充填材に加湿水を水
滴状に付着させ、空気をこの繊維や網目に貫通、
通過させて付着水と接触させ、これによつて空気
中に水を蒸発させるものである。しかし、前者の
エアーワツシヤー型では、噴霧水滴と空気との接
触時間が短くなつて加湿効率が悪く、また水滴を
微細にする必要上から高いスプレー圧を要してポ
ンプ動力が大きくなるという問題がある。また後
者のキヤピラリー型では空気抵抗が大きくなるの
で充填物層を厚くすることは難しく、したがつて
水と空気の接触時間が短くなり、やはりその加湿
効率には限界がある。 本考案の目的は、このような従来の加湿効率の
限界を超えた高い加湿効率のもとでの加湿処理を
大空間の空調において熱経済的に実現することに
ある。 この目的を達成する大空間用加湿空調設備とし
て、本考案は、図面に示すように、建物内の各所
に設置された水熱源空気調和機ユニツト１ａ，１
ｂ，…１ｎに熱源水を循環させる熱源水往管８お
よび熱源水還管８′を施設すると共に、主ダクト
２によつて一括して取入れた外気を分岐ダクト３
ａ，３ｂ，…３ｎを経て各ユニツト１ａ，１ｂ，
…１ｎに導く外気系統を形成し、各ユニツト１
ａ，１ｂ，…１ｎの給気を給気ダクト９ａ，９
ｂ，…９ｎを経て複数の吹出口から室内各所に給
気する構成とし、前記の外気系統における主ダク
ト２に、取入れ外気を加湿するための加湿装置６
を介装させ、この加湿装置６の加湿機能部を水膜
形成性充填物層４において散水と取入れ外気とが
熱交換する構成とし、この水膜形成性充填物層４
に散水される前の水または導入される前の空気に
該水が蒸発するに必要な熱を付与する水対水熱交
換器または水対空気熱交換器を設置し、この水対
水熱交換器または水対空気熱交換器に前記のユニ
ツト１ａ，１ｂ，…１ｎに供給する熱源水の一部
を供給する構成としたことを特徴とする大空間加
湿空調設備を提供するものである。 ここで、水膜形成性充填物とは、冷却塔技術で
言う水膜形成性充填物と同義である。水膜形成性
充填物を用いた冷却塔においては、冷却しようと
する温水を取入れ外気が通気する該充填物層に散
水装置から落下させ、温水が充填物層を水膜を形
成しながら流下する間に、この水膜が取入れ外気
と接触して蒸発し、そのさいの蒸発潜熱を水の冷
却に利用するものである。したがつて、水膜の面
積が大きければ大きいほど、気液接触面積が大き
くなつて冷却効率は向上する。小さな通気抵抗の
もとで気液接触面積を大きくできる点が水膜形成
性充填物の特徴である。本考案においては、この
冷却塔の水膜形成性充填物の特徴を空気の加湿に
利用するものである。そのさい、水の蒸発を行う
熱源として本考案では空気側から供給してもよい
し、或いは水側から供給してもよい。従来の空調
設備における加湿処理において、かような水膜形
成性充填物を用いて水を蒸発させて加湿を行う方
式はその例を見ない。 以下に図面に従つて本考案設備を具体的に説明
する。第１図は水側に水の蒸発熱源を設けた本考
案設備例、第２図は空気側に水の蒸発熱源を設け
た本考案設備例を示すもので、いずれの場合も、
ビルの各フロアごとに各フロアの負荷をまかなう
フアンコイルユニツト１ａ，１ｂ，…１ｎを配置
し、各ユニツト１ａ，１ｂ…１ｎのコイル７ａ，
７ｂ，…７ｎに冷温水を循環させる熱源水配管
（実線８は往管、破線８′は還管）を施設した大空
間空調設備に本考案を適用した例を示すものであ
る。第１図および第２図の設備において、各ユニ
ツト１ａ，１ｂ，…１ｎからは、室内の各所に給
気ダクト９ａ，９ｂ，…９ｎによつて給気を導い
て室内に吹出し、室内の空気の１部は還気として
還気ダクト１０ａ，１０ｂ，…１０ｎにより各ユ
ニツト１ａ，１ｂ，…１ｎに戻し、その他は、洗
面室や湯沸室などを経て各フロア毎に建物外へ排
気するようになつている。なお、各ユニツトにお
ける１１ａ，１１ｂ，…１１ｎはエアーフイルタ
ーを示す。各ユニツトには外気が取入れられる
が、これは、主ダクト２から分岐ダクト３ａ，３
ｂ，…３ｎを経て行われる。本考案においては、
この主ダクト２に本考案に従う加湿装置６が介装
される。第１図と第２図は、この加湿装置６の構
成が異なる以外は同様の構成の空調設備を示して
いる。 第１図における加湿装置６は水側に水の蒸発熱
を付与する構成例を示したものである。加湿装置
６は、その表面に散水が循環供給される水膜形成
性充填物層４の層中に空気が流通するようにした
加湿機能部と、この加湿機能部の後に設置され且
つ前記の熱源水往管８と熱源水還管８′に並列接
続された水対空気熱交換器５（以後、加熱コイル
とぶことがある）とからなり、より具体的には、
大型のケーシング内に、空気の進行方向に沿つ
て、フイルター１２、水膜形形成性充填物層４、
エリミネータ１３、水対空気熱交換器５、送風機
１５を順に内装している。水膜形形成性充填物層
４は冷却塔において常用されているのと同様のプ
ラスチツクス製の充填物層であり、この充填物層
４の上方には底部穿孔の上部水槽１６が、また下
方には下部水槽１６が設置してあり、ポンプ１７
により加湿水をこの上部水槽１５、充填物層４、
下部水槽１６間に循環させ、必要に応じて水道水
１８をこの循環路に補給するとともにブロー水を
１９から抜き取るようになつている。 この循環路における下部水槽１６から上部水槽
１５に戻る管路に、加湿水を加熱するための熱交
換器２０（循環水用熱交）が介装されている。こ
の熱交換器２０は水対水熱交換器であり、この熱
交換器２０の一次側（加湿水を加熱するための熱
源側）には水対空気熱交換器５と同様に熱源水を
通液する構成としてある。この熱交換器２０で加
熱された加湿水は上部水槽１６の底部穿孔から充
填物層４に散水され、充填物中を水膜を形成しな
がら流下しこの充填物を横切るように通過する空
気と気液接触して蒸発しながら空気を加湿する。 水膜形形成性充填物層４の下流側に設置される
水対空気熱交換器５には前記の水対水熱交換器２
０と同様に建物内空調用熱源水を直接導く。すな
わち、各空気調和機ユニツト１ａ，１ｂ，…１ｎ
のコイル７，７ｂ，…７ｎと同様に、この水対空
気熱交換器（コイル）５並びに水対水熱交換器２
０を熱源水配管８，８′に並列に接続する。 この第１図の加湿装置６によつて暖房シーズン
における加湿処理を実施する場合における処理例
を挙げると、例えば後記表１の外気条件、室内条
件および熱源水条件において、まず加湿用循環水
を加熱する水対水熱交換器２０において43℃の熱
源水が通水されることによつて16℃の水が23.2℃
まで昇温してから充填物層４に散液され、ここ
で、乾球温度０℃、絶対湿度0.0019Kg／Kg′の空
気と気液接触することにより、この充填物層４を
出る空気は温度11℃、絶対湿度0.0082Kg／Kg′の
空気となる。そして、水対空気熱交換器（加熱コ
イル）５で再熱されて温度22℃、絶対湿度0.0082
Kg／Kg′の空気となつて各ユニツト１ａ，１ｂ，
…１ｎに供給される。この例に見られるように、
第１図の加湿装置６では、低温の空気の湿分を高
めるための水の蒸発熱源は水側から供給される。 第２図に示す加湿装置６は、水の蒸発熱源を空
気側から付与する構成を示したもので、この場合
には、第１図の実施例における熱交換器２０を設
けず、充填物層４と水対空気熱交換器５との配置
順序を逆にする。すなわち、水対空気熱交換器５
を通過した空気を充填物層４に供給する。この水
対空気熱交換器５には第１図と同様に熱源水が通
液される。この場合には、空気は先ず水対空気熱
交換器５で加温されてから充填物層４で低温の水
と気液接触することになり、空気のもつ顕熱によ
つて水が蒸発させる。 第２図の加湿装置６によつて暖房シーズンにお
ける加湿処理を実施する場合における処理例を挙
げると、例えば後記表１の外気条件、室内条件お
よび熱源水条件において、水対空気熱交換器５に
43℃の熱源水が通水されることによつて、乾球温
度０℃、絶対湿度0.0019Kg／Kg′の外気は温度35
℃絶対湿度0.0019Kg／Kg′の空気にまで加温され
てから充填物層４に入り、ここで、水温が14.5℃
の水と気液接触することによつて、温度22℃で絶
対湿度0.0074Kg／Kg′の空気となつて各ユニツト
１ａ，１ｂ，…１ｎに供給される。この場合に
は、低温の空気の湿分を高めるための水の蒸発熱
源は空気側から供給されることになる。

【表】

【表】 以上のようにして本考案は、建物に水熱源空気
調和機ユニツトを多数配設して大型建物の空調を
行う場合にあつても、水膜形成性充填物層の使用
によつて少ない圧損でユニツト全体に加湿空気を
供給することができ、そして、空調用熱源水（暖
房シーズンの温水）から充填物層での水の蒸発熱
を受け取るように水対水熱交換器２０または水対
空気熱交換器５を設置したことによつて加熱と加
湿効率の向上が効果的に達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の空調設備の例を示す機器配置
図、第２図は本考案の空調設備の他の例を示す機
器配置図である。 １……水熱源空気調和機ユニツト、２……主ダ
クト、３……分岐ダクト、４……水膜形形成性充
填物層、５……水対空気熱交換器（加熱コイル）、
６……加湿装置、８……熱源水配管、２０……水
対水熱交換器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 建物内の各所に設置された複数の水熱源空気調
   和機ユニツト１ａ，１ｂ，…１ｎに熱源水を循環
   させる熱源水往管８および熱源水還管８′を施設
   すると共に、主ダクト２によつて一括して取入れ
   た外気を分岐ダクト３ａ，３ｂ，…３ｎを経て各
   ユニツト１ａ，１ｂ，…１ｎに導く外気系統を形
   成し、各ユニツト１ａ，１ｂ，…１ｎの給気を給
   気ダクト９ａ，９ｂ，…９ｎを経て複数の吹出口
   から室内各所に給気する構成とし、 前記の外気系統における主ダクト２に、取入れ
   外気を加湿するための加湿装置６を介装させ、 この加湿装置６の加湿機能部を、水膜形成性充
   填物層４において散水と取入れ外気とが熱交換す
   る構成とし、 この水膜形成性充填物層４に散水される前の水
   または導入される前の空気に、該水が蒸発するに
   必要な熱を付与する水対水熱交換器または水対空
   気熱交換器を設置し、 この水対水熱交換器または水対空気熱交換器に
   前記のユニツト１ａ，１ｂ，…１ｎに供給する熱
   源水の一部を供給する構成としたことを特徴とす
   る大空間加湿空調設備。