JPH06182139A - 吸湿液体の再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱ロスをなくして、再生のエネルギ効率の
高い吸湿液体の再生装置を提供する。 【構成】 疎水性の多孔質膜５で覆われる開口部１aを
もつ断熱材料製の容器１に、空気中の水分を吸収して低
濃度となったＬiＣl水溶液２を収容し、このＬiＣl水溶
液２に、熱交換パイプ７aを経て加熱され,エアポンプ６
で圧縮された空気を噴気管３から吹き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気中の水分を吸収す
る吸湿液体の再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸湿液体を用いた除湿,再生装置
として、例えば図２に示すようなものが知られている
(特開昭６３−２９６８２５号公報)。この除湿装置は、
塩化リチウム(ＬiＣl)水溶液などの吸湿液体が、これに
接触する空気の相対湿度を、その溶質濃度が高いほど、
またその温度が低いほど低い値に保つという原理を利用
している。即ち、この除湿装置は、室内Ｒに、主鎖や側
鎖に水酸基等をもつポリエステル系高分子等からなる水
蒸気透過膜製の数本のチューブ３２を並列に配設してな
る吸湿モジュール３１とファン３３を設け、冷却用コイ
ル３５を備えたタンク３４内に蓄えたＬiＣl水溶液３６
を、ポンプ３７により管路３８および絞り弁４０をもつ
管路３９を介して上記吸湿モジュール３１に循環させ
る。一方、室外に、ファン４２をもつ上記吸湿モジュー
ルと同様の放湿モジュール４１とヒータ４３を設け、上
記管路３９から絞り弁４４および熱交換器４５を経て分
流するＬiＣl水溶液を、ポンプ４６により管路４７を経
て上記ヒータ４３と放湿モジュール４１に供給し、上記
熱交換器４５を貫通する管路４８を経てタンク３４に戻
すようにしている。

【０００３】そして、室内Ｒを除湿するには、冷却用コ
イル３５で冷却されたタンク３４内の高濃度のＬiＣl水
溶液３６を、ポンプ３７により室内の吸湿モジュール３
１に送り、ファン３３で送られる室内空気に含まれる水
分を、水蒸気透過膜製のチューブ３２の膜を透過させて
ＬiＣl水溶液に吸収する。水分を吸収したＬiＣl水溶液
は、吸水に伴う潜熱で温められると共に低濃度になり、
管路３９を経てタンク３４に戻るが、その一部は、ポン
プ４６により、絞り弁４４から予熱用の熱交換器４５を
通り次いでヒータ４３で加熱され、水蒸気圧を上げて室
外の放湿モジュール４１に送られる。放湿モジュール４
１では、水蒸気透過膜内外の蒸気圧差により、ＬiＣl水
溶液中の水分が、ファン４２で送られる大気中に膜を透
過して放出される。水分を放出したＬiＣl水溶液は、脱
水に伴う潜熱で温められるとともに高濃度になり、熱交
換器４５で室内側からの低濃度のＬiＣl水溶液を温め、
自身は冷えてタンク３４に戻る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
除湿,再生装置は、吸水で低濃度になったＬiＣl水溶液
を、その水蒸気圧を上げるべく熱交換器４５とヒータ４
３で加熱し,ポンプ４６で放湿モジュール４１に送っ
て、ファン４２で外気が外周を強制流通せしめられる数
本のチューブ内に流し、ＬiＣl水溶液中の水分をチュー
ブ膜を経て外気へ放出させている。そのため、熱交換器
４５やヒータ４３でＬiＣl水溶液を高温に加熱するのに
使われた熱エネルギが、そのまま総ては水分の蒸発に寄
与せず、かなりの比率で外気に無駄に捨てられてしまっ
て、加熱に要した熱エネルギに対する水分放出量の比、
つまりＬiＣl水溶液の再生(脱水)のエネルギ効率が低下
するという欠点がある。そして、この欠点は、放湿モジ
ュール４１における放熱ロスが大きいことに起因してい
る。

【０００５】そこで、本発明の目的は、ＬiＣl水溶液な
どの吸湿液体の脱水を放熱ロスの少ない手法に変えるこ
とによって、再生のエネルギ効率の高い吸湿液体の再生
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の吸湿液体の再生装置は、図１に例示するよ
うに、上面に開口部１aを有して、空気中の水分の吸収
で低濃度になった吸湿液体２を収容する容器１と、この
容器１内の吸湿液体２に圧縮空気を吹き込むべく設けら
れた噴気管３を備えたことを特徴とする。上記容器１の
外周を断熱手段１で覆うとともに、容器１の内部に吸湿
液体２を加熱する加熱器４を備えることもできる。ま
た、上記噴気管３に、内部を流れる空気を加熱する加熱
手段７aを設けてもよい。さらに、上記容器１の開口部
１aを、疎水性の多孔質膜５で覆ってもよい。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の再生装置において、空気中の
水分を吸収して低濃度になった吸湿液体２は、上面が開
口した容器１に収容されると共に、容器１内の噴気管３
から出る圧縮空気が多数の泡となって吹き込まれる。泡
の内部の圧縮空気の水蒸気圧は、泡の外部の低濃度の吸
湿液体２の水蒸気圧よりも低いので、吸湿液体２中の水
分は、泡の気液界面を介して泡内の空気に放出され、次
いで泡の浮上により容器１の上面から大気に放出され
て、吸湿液体２の再生(濃縮)が行なわれる。ここで、空
気を圧縮するエネルギさえあれば、吸湿液体２が再生で
き、放熱ロス等がないので、再生のエネルギ効率が向上
する。請求項２の再生装置では、容器１の外周が断熱手
段１で覆われ、かつ容器１の内部の加熱器４で吸湿液体
２が加熱されるので、吸湿液体２の高温が維持されてそ
の水蒸気圧がより高くなる。従って、放熱ロスの低減を
図りつつ、泡の内部の圧縮空気の水蒸気圧に対する吸湿
液体２の水蒸気圧の差圧を大きくして、水分の放出を促
進し、吸湿液体２の再生の能率化を図ることができる。

【０００８】請求項３の再生装置では、噴気管３に加熱
手段７aが設けられているので、吸湿液体２に吹き込ま
れる圧縮空気が高温になり、圧縮空気の水蒸気圧がより
低くなる。したがって、泡内の空気と泡外の吸湿液体２
の水蒸気圧の差圧が大きくなって、吸湿液体からの水分
の放出が促進され、吸湿液体の再生の能率化が図られ
る。請求項４の再生装置では、容器１の開口部１aが疎
水性の多孔質膜５で覆われているので、吸湿液体２から
の水分の大気への放出や圧縮空気の通過を妨げることな
く、吸湿液体２の容器１外への飛散を防ぐとともに、吸
湿液体２からの外部への放熱を抑えて、再生のエネルギ
効率をより向上させることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１は、吸湿液体の再生装置の一例をしめす断
面図であり、この再生装置は、上面に開口部１aを有し
て、吸湿液体としてのＬiＣl水溶液２を収容する容器１
と、この容器１内のＬiＣl水溶液２に圧縮空気を吹き込
む噴気管３と、上記ＬiＣl水溶液２を加熱する加熱器と
しての電気ヒータ４と、容器の開口部１aを覆う疎水性
の多孔質膜５備える。上記容器１は、耐腐食性,断熱性
の合成樹脂を成形してなり、それ自体が断熱手段をな
す。上記噴気管３は、容器底近傍にこれと平行に配置さ
れた盲管で、上部外周に多数の孔３aをもつとともに、
容器１外に突出する基端に空気を圧送するエアポンプ６
を接続し、さらにエアポンプ６に、容器１内の上部を貫
く部分がフィン付き(図示せず)の熱交換パイプ７aとな
った加熱手段を兼ねる吸気管７を接続している。また、
上記多孔質膜５は、ＬiＣl水溶液２を撥くとともに、空
気と水蒸気を殆んど抵抗なく通す多数の微細な透孔５a
を有する。

【００１０】上記構成の吸湿液体の再生装置は、次のよ
うに動作する。空気中の水分を吸収して低濃度になった
吸湿液体としてのＬiＣl水溶液２は、開口部１aを経て
容器１に入れられ、開口部１aが疎水性の多孔質膜５で
覆われる。次いで、エアポンプ６が駆動されると、吸気
管７の先端７bから空気が矢印Ａの如く吸い込まれ、こ
の空気は、電気ヒータ４の加熱で高温になった容器１内
の熱交換パイプ７aを通る間に予熱され、エアポンプ６
を経て圧縮空気となり、噴気管３の孔３a,３a,…から多
数の泡となって容器１内のＬiＣl水溶液２に吹き込まれ
る。泡の内部の圧縮空気の水蒸気圧は、略大気のそれに
等しく、泡の外部の低濃度のＬiＣl水溶液２の水蒸気圧
よりも普通でも低いのに加えて、圧縮空気の水蒸気圧
が、上記熱交換パイプ７aを経る予熱で一層低くなり、
ＬiＣl水溶液２の水蒸気圧が、容器内の電気ヒータ４に
よる加熱で一層高くなり、しかも高い水蒸気圧が断熱性
の容器１のおかげで維持される。従って、泡の内部の圧
縮空気の水蒸気圧に対する泡の外部のＬiＣl水溶液２の
水蒸気圧の差が著しく大きくなって、ＬiＣl水溶液２中
の水分は、泡の気液界面を介して泡内の空気に迅速かつ
多量に放出され、次いで泡の浮上により容器１の上部の
液面から空気と一緒に、多孔質膜５の透孔５a,５a,…を
抜けて外気に放出され、ＬiＣl水溶液２は、次第に濃縮
され、再生されることになる。

【００１１】このように、本発明の再生装置によれば、
図２の従来例のごとく加熱で与えたＬiＣl水溶液の熱エ
ネルギを放湿モジュール４１で無駄に外気に捨てること
がなく、少なくともエアポンプ６の駆動のためのエネル
ギさえあれば、ＬiＣl水溶液への泡の吹き込みでＬiＣl
水溶液２を再生でき、放熱ロス等がなくなって再生のエ
ネルギ効率が大幅に向上する。また、上記実施例では、
既述の如く電気ヒータ４でＬiＣl水溶液を加熱してその
水蒸気圧を高め、かつ熱交換パイプ７aで吹き込み空気
を加熱してその水蒸気圧を低めて両者の差圧がより大き
くなるようにしているので、ＬiＣl水溶液からの水分の
放出が促進され、再生の能率化を図ることができる。さ
らに、容器１の上面の開口部１aを疎水性の多孔質膜５
で覆っているので、水分や圧縮空気の大気への放出を妨
げることなく、ＬiＣl水溶液２の容器１外への飛散を防
ぐとともに、ＬiＣl水溶液２からの外部への放熱を抑え
て、再生のエネルギ効率より向上させることができる。

【００１２】なお、ＬiＣl水溶液の飛散とエネルギ効率
の多少の悪化が問題でない場合は、上記実施例の多孔質
膜５を省略でき、再生の能率の多少の悪化が問題でない
場合は、上記実施例の加熱手段としての熱交換パイプ７
aを省略し、あるいは容器１を断熱性材料以外で作り,ま
たは電気ヒータ４を省略することもできる。もちろん、
これらの場合でも、圧縮空気の吹き込みによるＬiＣl水
溶液の再生は可能である。また、本発明の吸湿液体が、
実施例のＬiＣl水溶液２に限られず、本発明の断熱手段
や加熱器や加熱手段が、実施例の断熱性合成樹脂や電気
ヒータ４や熱交換パイプ７aに限られないのはいうまで
もない。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
吸湿液体の再生装置は、上面に開口部を有する容器に、
空気中の水分を吸収して低濃度となった吸湿液体を収容
し、この吸湿液体に、容器内に設けた噴気管から圧縮空
気を吹き込むようにしているので、吸湿液体を加熱し
て,外周に外気が流れる水蒸気透過膜チューブ内を通し
て再生する場合に比して放熱ロスがなく、再生のエネル
ギ効率を向上させることができる。また、上記容器の外
周を断熱手段で覆い、容器内の加熱器で吸湿液体を加熱
すれば、吸湿液体を高温にしてその水蒸気圧を高くで
き、放熱ロスを減じつつ吸湿液体からの水分の放出を促
進し、再生の能率化を図ることができる。さらに、上記
噴気管に加熱手段を設ければ、吹き込む圧縮空気を高温
にしてその水蒸気圧を低くでき、吸湿液体からの水分の
放出を促進して、同様に再生の能率化を図ることができ
る。さらにまた、上記容器の開口部を疎水性の多孔質膜
で覆えば、吸湿液体の外部への飛散を防止しつつ、外部
への放熱の抑制で再生のエネルギ効率をより向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の吸湿液体の再生装置の一実施例を示
す断面図である。

【図２】 従来の吸湿液体を用いた除湿,再生装置を示
す図である。

【符号の説明】

１…容器、１a…開口部、２…ＬiＣl水溶液、３…噴気
管、４…電気ヒータ、５…多孔質膜、６…エアポンプ、
７…吸気管、７a…熱交換パイプ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気中の水分を吸収して溶質濃度が低下
   した吸湿液体(２)を再生する装置であって、 上面に開口部(１a)を有して、上記吸湿液体(２)を収容
   する容器(１)と、この容器(１)内の吸湿液体(２)に圧縮
   空気を吹き込むべく設けられた噴気管(３)を備えたこと
   を特徴とする吸湿液体の再生装置。
2. 【請求項２】 上記容器(１)は、外周が断熱手段(１)で
   覆われるとともに、内部に上記吸湿液体(２)を加熱する
   加熱器(４)を備える請求項１に記載の吸湿液体の再生装
   置。
3. 【請求項３】 上記噴気管(３)には、内部を流れる空気
   を加熱する加熱手段(７a)が設けられている請求項１ま
   たは２に記載の吸湿液体の再生装置。
4. 【請求項４】 上記容器(１)の開口部(１a)が、疎水性
   の多孔質膜(５)で覆われている請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の吸湿液体の再生装置。