JPH06322A - 開放型吸収式空調機 - Google Patents

開放型吸収式空調機

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JPH06322A
JPH06322A JP4160842A JP16084292A JPH06322A JP H06322 A JPH06322 A JP H06322A JP 4160842 A JP4160842 A JP 4160842A JP 16084292 A JP16084292 A JP 16084292A JP H06322 A JPH06322 A JP H06322A
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JP
Japan
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air
absorbent
liquid
supply
heat exchanger
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JP4160842A
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English (en)
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Yoshitaka Kashiwabara
義孝 栢原
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Osaka Gas Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 給排気の混合のない効率のよい開放型空調機
を得る。 【構成】 給気を濃吸収液で除湿し、顕熱熱交換器で室
内排気と熱交換し、室内に供給し、前記によって希釈さ
れた吸収液を加熱と高温の排気によって再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、開放型吸収式空調機に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来は開放型空調機としては、主として
吸着式空調機が用いられていた。開放型吸着式空調機
1、特にこれを冷房に用いる場合の原理を図4を用いて
説明すると、室内の空気の一部は排気ファン6によって
排気通路11を通って排出され、外気は吸気ファン7に
よって吸気通路12を通って室内に供給される。図2に
示すように排気は室内の条件を27℃、絶対湿度11.
2g/kg−DA(DAは乾燥空気、以下同じ)の点a
とすると、この室内空気は加湿器2によって水を蒸発さ
せ、その潜熱で温度を下げられ、21℃、絶対湿度1
3.8g/kg−DAの点bとなる。次に熱交換器3に
入り、給気を冷却し、排気は点cに加熱され、さらに再
生用加熱器4によって点kの73℃に加熱される(この
間絶対湿度は13.8g/kg−DAと変わらない)。
次に脱湿用ロータ5を再生し、脱湿用ロータ5の水分を
蒸発させ、それによって46℃、絶対湿度21.8g/
kg−DAの点mとなって排出される。
【0003】一方、給気は外気の条件を33℃、絶対湿
度18.7g/kg−DAの点fとすると、この点で給
気ファン7によって脱湿用ロータ5に送られ、ここで除
湿されるが、吸着熱で温度を上げられ60℃、絶対湿度
10.8g/kg−DAの点nとなり、熱交換器3で排
気と熱交換して25℃、絶対湿度10.8g/kg−D
Aの点hで室内に供給される。すなわち27℃、11.
2g/kg−DAの点aの空気を25℃、10.8g/
kg−DAの点hの空気と入換えることにより、冷房を
行うものである。また熱交換器3は21℃の点bの排気
と60℃点gの給気の間の温度差39℃で行われ、前者
を56℃に後者を25℃にする。
【0004】除湿用ロータ5は、図5に示すように円筒
状で上下に2分割され、内部にシリカゲル、活性炭など
の吸着剤が充填されている。たとえば上側8を給気通路
12内に下側9を排気通路11内におく。上側8で外気
中の湿分を33℃で吸着し、吸着熱で給気を60℃に上
昇させる。下側9では73℃の排気で脱着し、脱着熱で
排気を46℃にする。上側8に充填された吸着剤は、給
気中の湿分によって次第に飽和に近付き、吸着能力が低
下するので、一定時間経過後に除湿用ロータ5を半回転
させ、上下を逆にし、充分に脱着された吸着剤で給気中
の湿分を吸着させ、先に飽和近くまで水分を吸着した吸
着剤を排気によって再生する。
【0005】熱交換器3も類似の構造であるが、内部に
充填されているものは、合成樹脂または金属板などの蓄
熱材であり、給気側では、始めは温度が低く、これが給
気により次第に温度を上げられると除湿ロータ5ととも
に半回転し、排気側で再び元の温度まで下げられる。
【0006】加湿器2は、水を排気中に噴霧するものな
どが用いられ、加熱器4は、都市ガスや電気熱源の普通
のヒータが用いられる。
【0007】この開放型吸着式空調機1による冷房は、
給気の温度が室内温度より僅か低い(前記の例では4
℃)ので冷房効率が悪く、図4でもわかるように空間部
が大きく装置が大型化するためほとんど用いられていな
い。一方、圧縮式や密閉型吸収式による冷房は、図6に
示すように冷房空間13内の空気を一部循環して、この
循環空気を冷凍機14によって冷やすもので、冷房の効
率は高いが締め切った部屋で、長時間冷房を行うと、室
内空気が汚れてくる。そこで一部の空気を換気装置15
で排出し、新鮮な外気と交換して換気している。この場
合、排出する空気と取入れる空気は、その温度差が少な
い(上の例では27℃と33℃の差6℃)ため、換気装
置15では通常は熱交換は行われていない。
【0008】冷房を行っている空間13の換気装置に上
記開放型吸着式空調機1が用いられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、除湿用
ロータ5の除湿、再生および熱交換器3を効率よく運転
するために、除湿用ロータ5と熱交換器3とはある一定
時間毎に回転させねばならず、このため排気通路11と
給気通路12とを完全にシールすることは難しく、一部
の給排気が混合する。また除湿、再生や熱交換が回分式
となるため、一定の条件の給気を得ることができない等
の問題点がある。
【0010】本発明の目的は、開放型吸着式空調機の除
湿用ロータの代わりに吸収液を用い、これによって排気
通路と給気通路を完全にシールし、給排気が混合するの
を防ぎ、吸収液を連続的に濃縮再生し、常に一定の条件
の給気の得られる空調機を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、給気通路であ
って、濃吸収液によって給気中の湿分を吸収除去する除
湿部と、排気と熱交換する顕熱熱交換器とを有する給気
通路と、排気通路であって、排気を加湿することによっ
てその温度を下げる加湿器と、給気と熱交換する顕熱熱
交換器と、希吸収液を濃吸収液に再生する際に発生する
水蒸気を排気に混ぜる再生部とを有する排気通路と、吸
収液循環路であって、除湿部で給気中の湿分を吸収した
希吸収液を貯留する第2液溜と、希吸収液を第2液溜か
ら後記の第1液溜に移送する移送手段と、希吸収液を再
生するためにその底部に加熱器を有する第1液溜と、再
生された濃吸収液を前記除湿部に移送するポンプと、除
湿部とを有する吸収液循環路とからなることを特徴とす
る開放型吸収式空調機である。
【0012】また本発明は、前記顕熱熱交換器にヒート
パイプを用いることを特徴とする。
【0013】また本発明は、前記吸収液が塩化リチウム
または臭化リチウムもしくはこれらの混合物の水溶液で
あることを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明に従えば、吸収液によって排気通路と給
気通路とが完全にシールされるので、給排気が混合され
ることもなく、また吸収液を連続的に加熱濃縮して再生
し、常に一定の条件の給気が得られる。
【0015】吸収液としては、空気中の湿分を効率よく
吸収する塩化リチウムまたは臭化リチウムもしくはこれ
らの混合物の水溶液を用いることが好ましい。
【0016】
【実施例】以下実施例でもって、本発明にかかる開放型
吸収式空調機をより具体的に説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。
【0017】実施例1 図1は、本発明の一実施例の開放型吸収式空調機20の
系統図である。
【0018】室内の空気の一部は、ファン26によって
開放型吸収式空調機20の排気通路28に送られる。排
気通路28には、加湿器22、顕熱熱交換器23、気液
熱交換器24および第1液溜26の再生部25があり、
排気口27から放出される。
【0019】給気は、外部の新鮮な空気が給気ファン3
0によって吸引され、開放型吸収式空調機20の給気通
路29を経て室内に供給される。給気通路には、取入口
31、濃吸収液の散布による除湿部32および顕熱熱交
換器23がある。
【0020】図2は、給排気の温度と湿度の関係を示す
グラフである。排気は、点aの条件(27℃、11.2
g/kg−DA)で排気ファンから加湿器22に送ら
れ、水を噴霧することによって、水の蒸発潜熱を奪わ
れ、b点(21℃、13.8g/kg−DA)となる。
次に、顕熱熱交換器23によって給気と熱交換し、c点
(56℃、13.8g/kg−DA)となり、さらに気
液熱交換器24によって、加熱濃吸収液と熱交換し、d
点(65℃、13.8g/kg−DA)となる。次に、
再生部25で第1液溜の吸収液の蒸発によってその水蒸
気を混ぜられe点(70℃、21.8g/kg−DA)
となり、排気口から排出される。
【0021】一方給気は、外気の条件によって異なる
が、たとえば点fの条件(33℃、18.7g/kg−
DA)で取入口31から吸込まれ、脱湿部32で散布ノ
ズル43から散布される濃吸収液によって脱湿され、g
点(50℃、10.8g/kg−DA)となり、顕熱熱
交換器23で排気と熱交換することによってh点(25
℃、10.8g/kg−DA)となり、室内に供給され
る。
【0022】吸収液は、第1液溜26で都市ガスなどの
加熱器41によって65℃に加熱濃縮される。この濃吸
収液は、ポンプ42で気液熱交換器24に送られ、c点
(56℃)の排気をd点(65℃)に加熱することによ
って、60℃に温度を下げられ、除湿部32の散水ノズ
ル43に送られ、給気中の湿分を吸収し、給気によって
湿度を50℃に下げられ、希吸収液となって第2液溜4
4に送られる。本実施例の移送手段は、第2液溜の液面
が第1液溜の液面よりも高いことを利用して、給気通路
29と排気通路28の隔壁45の下を潜り抜けて、第1
液溜26に溢流壁46を越えてオーバフローさせるもの
である。
【0023】排気1kg−DA当たり室内の湿分は1
1.2g除去され、給気1kg−DA当たり10.8g
の湿分が補給されるので、その差だけ室内の空気は乾燥
するが、人の呼気などによってバランスが保たれる。ま
た、吸収液中の水分の収支は、排気1kg−DA当たり
18.0gが除去され、給気1kg−DA当たり7.9
gが補給される計算になり、ほぼバランスする。外気の
条件による吸収液の量の増減を第1液溜26にレベル計
を付け、これによって第1液溜26の液面が下がったと
きは加熱器41へ供給する燃料を止めるなどして、この
液面を調整することが好ましい。
【0024】第2液溜44には、排気通路28と給気通
路29の隔壁45が延びており、これによって排気と給
気は完全に分離され混ざることはない。また、顕熱熱交
換器23は従来技術のように回転式のものでは空間がで
きて、給気と排気とが混ざるので、ヒートパイプ47を
用いた固定式のものが好ましい。
【0025】実施例2 図3は、本発明の他の実施例の開放型吸収式空調機50
の系統図である。本実施例は実施例1の構成と類似し、
対応する部分には同一の参照符を付す。
【0026】本実施例が実施例1と異なる点は、排気通
路58と給気通路59とが別のハウジング56,57内
に設けられている点である。排気通路58には、実施例
1の気液熱交換器24の代わりに散水ノズル53が設け
られ、顕熱熱交換器23aを出た排気は、再生部25で
希溶液を散布することによって直接熱交換され、希溶液
中の水分を蒸発させ、排出口27から排出される。
【0027】また第1液溜26の濃吸収液は、ポンプ4
2によって液液熱交換器52で第2液溜44の希吸収液
と熱交換して冷やされ、除湿部32の散布ノズル43か
ら散布される。取入口31から入った外気は、濃吸収液
を散布されることにより除湿され、顕熱熱交換器23へ
送られる。濃吸収液は、外気中の水分を吸収することに
よって希吸収液となり、第2液溜44に貯留される。本
実施例の移動手段はポンプ51であり、ポンプ51によ
って、第2液溜の希吸収液は液液熱交換器52をとおっ
て、ここで濃吸収液と熱交換することにより加熱され、
再生部の散布ノズル53から再生部25に散布される。
希吸収液は再生部25では散布によって蒸発し、第1液
溜26に貯留される。第1液溜26の下部には、都市ガ
スなどによる加熱器41があり、第1液溜の液面が規定
値以上になれば吸収液を加熱し、希吸収液の蒸発を助け
る。なお、図2において本実施例では排気はc点から直
接e点への経路をとる。
【0028】本実施例では、排気通路58を給気通路5
9とが別のハウジング内に設けられているので、両者間
の伝熱による熱の移動が少なくなり、また加熱された濃
吸収液と加熱されるべき希吸収液との間に液液熱交換器
を設けているので、さらに効率がよい。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、濃吸収液
によって給気中の湿分を脱湿し、このために生じた希吸
収液を加熱によって再生し、発生した水蒸気は排気と混
ぜて排出する。またこれらの吸収液は液状で用いるの
で、これによって排気通路と給気通路とを完全に分離
し、給排気の混合による効果の低下を防ぐことができ
る。また、濃吸収液による脱湿と希吸収液の再生は連続
的に行われるので、常に一定の状態の給気を得ることが
できる。吸収液は、吸収効率の高い塩化リチウム、臭化
リチウムまたはこれらの混合物の水溶液が用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の開放型吸収式空調機20の
系統図である。
【図2】本発明の実施例および従来技術における絶対湿
度と温度の関係を示すグラフである。
【図3】本発明の他の実施例の開放型吸収式空調機50
の系統図である。
【図4】従来技術の開放型吸着式空調機1の縦断面図で
ある。
【図5】従来技術の開放型吸着式空調機1の除湿ロータ
5の平面図である。
【図6】冷房すべき空間13の換気関係を説明する図で
ある。
【符号の説明】
20,50 開放型吸収式空調機 22 加湿器 23 顕熱熱交換器 24 気液熱交換器 25 再生部 32 除湿部 43,53 散布ノズル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給気通路であって、 濃吸収液によって給気中の湿分を吸収除去する除湿部
    と、 排気と熱交換する顕熱熱交換器とを有する給気通路と、 排気通路であって、 排気を加湿することによってその温度を下げる加湿器
    と、 給気と熱交換する顕熱熱交換器と、 希吸収液を濃吸収液に再生する際に発生する水蒸気を排
    気に混ぜる再生部とを有する排気通路と、 吸収液循環路であって、 除湿部で給気中の湿分を吸収した希吸収液を貯留する第
    2液溜と、 希吸収液を第2液溜から後記の第1液溜に移送する移送
    手段と、 希吸収液を再生するためにその底部に加熱器を有する第
    1液溜と、 再生された濃吸収液を前記除湿部に移送するポンプと、 除湿部とを有する吸収液循環路とからなることを特徴と
    する開放型吸収式空調機。
  2. 【請求項2】 前記顕熱熱交換器にヒートパイプを用い
    ることを特徴とする請求項1記載の開放型吸収式空調
    機。
  3. 【請求項3】 前記吸収液が塩化リチウムまたは臭化リ
    チウムもしくはこれらの混合物の水溶液であることを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の開放型吸収式
    空調機。
JP4160842A 1992-06-19 1992-06-19 開放型吸収式空調機 Pending JPH06322A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010501348A (ja) * 2006-08-25 2010-01-21 アディール シーガル,エルティーディー. 流体中の水成分を処理するためのシステム及び方法
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WO2018235773A1 (ja) * 2017-06-20 2018-12-27 シャープ株式会社 調湿装置および調湿方法
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