JPH0742971A - 導入外気調和における加湿方法及び外気調和機 - Google Patents

導入外気調和における加湿方法及び外気調和機

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JPH0742971A
JPH0742971A JP20732493A JP20732493A JPH0742971A JP H0742971 A JPH0742971 A JP H0742971A JP 20732493 A JP20732493 A JP 20732493A JP 20732493 A JP20732493 A JP 20732493A JP H0742971 A JPH0742971 A JP H0742971A
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JP
Japan
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air
outside air
water
supersaturated
steam
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JP20732493A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Hanami
博史 花見
Yasuo Tashiro
康男 田代
Toshiaki Murai
敏昭 村井
Yoji Yamakado
洋二 山門
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Original Assignee
Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外気調和機によって導入外気を加湿する際、
給気側に水滴が流出しない。 【構成】 外気調和機1のケーシング2内に設けられる
蒸気噴霧装置6を、空気加熱器7の風上側に配置する。
導入外気は、この蒸気噴霧装置6によって過飽和状態に
されるが、過飽和水分は空気加熱器7の表面に付着して
蒸発するので、給気側に水滴が流出することはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導入外気に対して適宜
の処理を行い、これを室側への給気(空調空気)とする
導入外気調和における加湿方法、及び当該加湿方法を実
施する際に用いられる外気調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般建物や工場の空調設備におい
て使用されている外気調和機は、例えば図4に示したよ
うな構成を有していた。即ち図4に示した外気調和機1
01は、蒸気噴霧によって加湿するように構成された吸
込送風式外気調和機であって、この外気調和機101に
おいては、ケーシング102内に、外気導入風道103
側から順に、空気濾過器104、空気冷却器105、空
気加熱器106が設けられ、加湿処理するための蒸気噴
霧装置107は前記空気加熱器106の風下側に設置さ
れており、この蒸気噴霧装置107によって加湿処理さ
れた空気が、送風機108によって給気として給気風道
109を通じて室側に供給されるように構成されてい
た。
【0003】かかる構成を有する外気調和機101によ
る加湿作用を図5に示した湿り空気線図に基づいて説明
すると、例えば点における低温低湿の外気を加熱加湿
して、の点にて給気する場合、まず点における低温
低湿の外気を空気加熱器106によって加熱して高温低
湿のの状態とし、さらに蒸気噴霧装置107によって
加湿しての状態へと移行させるようになっている。な
お図5中、Aは雪入り空気域、Bは霧入り空気域、Cは
湿り空気域を示している。
【0004】また他方、図6に示した外気調和機111
は、水噴霧によって加湿するように構成された吸込送風
式外気調和機であり、この外気調和機111において
は、ケーシング112内に、外気導入風道113側から
順に、空気濾過器114、空気冷却器115、空気加熱
器116が設けられ、加湿処理するための水噴霧装置1
17は、前出外気調和機101の場合と同様、前記空気
加熱器116の風下側に設置されている。そしてこの水
噴霧装置117の風下側には、エリミネータ(水滴除去
装置)118が設けられている。これは水噴霧装置11
7によって加湿する場合、前出蒸気噴霧装置107によ
る加湿よりも水滴が風下に流出しやすいためである。そ
してこの水噴霧装置117によって加湿処理されて、エ
リミネータ118を通過した空気が、送風機119によ
って給気として給気風道120を通じて室側に供給され
るように構成されていた。
【0005】かかる構成を有する外気調和機111によ
る加湿作用を図7に示した湿り空気線図に基づいて説明
すると、例えば点における低温低湿の外気を加熱加湿
して、の点にて給気する場合、まず空気加熱器116
によって加熱して高温低湿のの状態とし、それに水噴
霧装置117によって水噴霧を行う。そうすると噴霧水
の蒸発により空気は冷却されながら加湿され、の状態
へと移行するようになっている。なお図8中、Aは雪入
り空気域、Bは霧入り空気域、Cは湿り空気域を示して
いる。
【0006】なお、上記各外気調和器101、111
は、いずれも吸込式外気調和機であったが、その他に送
風機がケーシング内における外気導入風道側に設けられ
ているいわゆる押込型外気調和機においても上記と同
様、まず導入外気を加熱してから蒸気噴霧装置や水噴霧
装置で加熱して、外気調和における加湿処理を行ってい
たのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記各従
来技術によれば、空気加熱器の風下側で蒸気又水を噴霧
しているため、以下のような問題があった。まず空気加
熱器の風下側で蒸気を噴霧している場合には、噴霧蒸気
が処理外気によって冷却され、その一部が水滴となり、
空気中に蒸発しないうちに給気風道を経て外気調和機外
に流出してしまう。そのため流出した水滴により、スチ
ール製の給気風道が腐食しやすかった。さらに流出した
水滴は給気風道の接続部などから風道外へ漏出し、水損
事故の原因ともなっていた。
【0008】一方空気加熱器の風下側で水を噴霧してい
る場合には、蒸気噴霧の場合よりも風下側への水滴流出
が大きいため、上述の如く水噴霧装置の風下側にエリミ
ネータが取り付けられているが、そうするとその分空気
抵抗が大きくなってしまう。その結果、送風機の必要圧
が大きくなり、それに伴って送風機器の回転数、騒音の
増大を招いていた。さらにクリーンルームの空調設備な
どでは、加湿器以降の調和機内部又は給気風道に適宜H
EPAフィルタを設置することがあるが、かかる場合、
流出した水滴によってフィルタが目詰まりを起こし、そ
の分空気抵抗が増大して、室側への給気風量が減少する
こともあった。
【0009】本発明はそのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、給気側風道への水滴等の流出を起こさな
い導入外気調和における加湿方法、及び当該加湿方法を
実施する際の外気調和機を提供して、上記問題の解決を
図ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記従来技術において、
導入外気に対して先にこれを加熱し、その後蒸気噴霧や
水噴霧などによる加湿処理していたのは、低温外気の場
合には飽和空気の絶対湿度が低く、その状態でそのまま
加湿したのでは所望の水分量が得られないという理由に
よる。
【0011】そこで本発明の発明者らは、従来と発想を
全く変え、低温外気に対して積極的に加湿して過飽和空
気を創出し、当該過飽和空気を加熱することによって給
気の加湿を行うようにしたものである。
【0012】そしてその具体的な構成についていうと、
請求項1によれば、導入外気に対して、蒸気噴霧による
加湿処理を行って過飽和空気を創出した後、当該過飽和
空気と接する加熱体によって当該過飽和空気を加熱する
ことを特徴とする、導入外気調和における加湿方法が提
供される。
【0013】また請求項2によれば、導入外気に対し
て、水噴霧による加湿処理を行って過飽和空気を創出し
た後、当該過飽和空気と接する加熱体によって当該過飽
和空気を加熱することを特徴とする、導入外気調和にお
ける加湿方法が提供される。
【0014】さらに請求項3では、上記請求項1に記載
される発明を実施するための装置として、蒸気噴霧装置
と空気加熱装置とを夫々導入外気の流路に有し、導入外
気に対して前記蒸気噴霧装置によって加湿処理を行う如
く構成された空気調和機において、蒸気噴霧装置が空気
加熱装置の風上側に配置されていることを特徴とする、
外気調和機が提供される。
【0015】そして請求項4によれば、上記請求項2に
記載される発明を実施する装置として、水噴霧装置と空
気加熱装置とを夫々導入外気の流路に有し、導入外気に
対して前記水噴霧装置によって加湿処理を行う如く構成
された空気調和機において、水噴霧装置が空気加熱装置
の風上側に配置されていることを特徴とする、外気調和
機が提供される。
【0016】
【作用】請求項1によれば、導入外気に対して蒸気噴霧
による加湿処理を行ない、過飽和空気を創出する。この
過飽和空気は、過飽和水分が霧状となっているいわゆる
霧入り空気の相を呈している。そしてこの霧入り空気
は、直接接触する加熱体によって加熱されるが、このと
き過飽和水分は加熱体の表面に付着してその表面を濡ら
す。そうすると、付着した当該過飽和水分は加熱体の熱
によってその表面で蒸発する。その結果、加熱体を通過
した空気は、当初の絶対湿度よりも大きい水量を含んだ
空気となっており、しかもその後は、従来のように噴霧
蒸気が処理外気によって冷却されることはないので、水
滴の発現、流出は防止されるのである。
【0017】請求項2によっても、基本的には、上記請
求項1と同様な作用効果が得られ、水噴霧による加湿処
理を行って過飽和空気を創出すると、過飽和水分が水滴
となっているいわゆる水滴入り空気となる。この水滴が
加熱体の表面に付着して蒸発するので、以後の風下側へ
の水滴の流出は防止される。
【0018】請求項3によれば、導入外気の流路におい
て、蒸気噴霧装置が空気加熱装置の風上側に配置されて
いるから、請求項1に記載の発明をそのまま実施でき
る。
【0019】請求項4によれば、導入外気の流路におい
て、水噴霧装置が空気加熱装置の風上側に配置されてい
るから、請求項2に記載の発明をそのまま実施できる。
従って空気加熱装置の風下側に水滴流出防止のためのエ
リミネータなどを特に設ける必要がない。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
すると、図1は本実施例にかかる蒸気噴霧型の外気調和
機1の構成を示しており、この外気調和機1において
は、ケーシング2内に、外気導入風道3側から順に、空
気濾過器4、空気冷却器5、蒸気噴霧装置6、空気加熱
器7が設けられている。
【0021】前記空気冷却器5は、供給路11によって
供給される冷水などの冷却媒体がその内部を循環し、導
入外気との熱交換によって昇温した冷却媒体は、還路1
2を経て冷凍機などに戻されるように構成され、冷却の
実行及び冷却の際の供給量の調節は、供給路11に設け
られた調節弁13によって行われる。
【0022】前記蒸気噴霧装置6は、空気冷却器5を通
過した導入外気に対して、蒸気供給管21から供給され
る蒸気をケーシング2内で噴霧して、これを加湿するよ
うに構成されており、噴霧の実行及び噴霧量は、蒸気供
給管21に設けられた蒸気調節弁22によって行われ
る。
【0023】前記空気加熱器7は、蒸気供給管31から
供給される蒸気によって加熱されるコイルやフィンをケ
ーシング2内流路に有しており、前記蒸気噴霧装置6に
よって加湿された外気に対して、当該コイルやフィンに
よってこれを加熱するように構成されている。また加熱
の実行並びに加熱の際の加熱量の調整は、蒸気調節弁3
2によって行われ、また空気加熱器7による熱交換によ
って蒸気は凝縮水となり、ケーシング2外部に設けられ
た蒸気トラップ33を介して、還路34からボイラ等に
戻されるようになっている。
【0024】また前記空気加熱器7に設けられているコ
イルやフィンは、例えば相互に異なった方向に交互に配
設したり、いわゆる千鳥格子状に配置するなどして、ケ
ーシング2内に形成される風道を見通せないような形態
で配設されている。
【0025】そして空気加熱器7の風下側には送風機8
が設けられており、ケーシング2内の風道の空気を吸い
込んで、これを室側に通ずる給気風道9に吹き出すよう
に構成されている。
【0026】本実施例にかかる外気調和機1は、以上の
ように構成されており、次にその動作を図2に基づいて
説明すると、まず送風機8によって外気導入風道3から
吸い込まれて、空気濾過器4、空気冷却器5を通過した
点における低温、低湿の外気は、蒸気噴霧装置6によ
って、点で示される過飽和空気、即ちいわゆる霧入り
空気にまで加湿される。
【0027】なおこの点は、’における絶対湿度x
2’[kg/kg’]の飽和空気に、x2−x2’[kg/kg’]
の霧(水滴)が混合した状態であり、また蒸気噴霧装置
6による加湿蒸気が点における外気に与えたエンタル
ピは、i2−i1[kcal/kg’]である。
【0028】この過飽和状態の霧入り空気は、空気加熱
器7によって加熱されるが、その際過飽和分のx2
2’の霧(水滴)は、空気加熱器7に設けられている
コイルやフィンの表面に付着し、さらに付着した水滴
は、空気加熱器7に供給されている蒸気の熱で蒸発す
る。
【0029】一方点’における飽和空気は、この空気
加熱器7の通過の際に加熱され、さらに前記蒸発分と混
合されて点における高温、高湿の空気となる。ちなみ
に→間に、空気加熱器7が空気に与えたエンタルピ
は、i3−i2[kcal/kg’]となっている。
【0030】なおそのように導入外気を、→→の
状態へと移行させる際の制御は、導入外気の温度、湿度
に基づき、適宜の制御装置を介して蒸気調節弁22、3
2を操作することによってなされるものである。そして
点の状態になった空気は、送風機8によって給気風道
9を通じて室側に給気として供給される。
【0031】この場合、空気加熱器7によって加熱され
た直後の空気が給気されるから、従来のような処理外気
による冷却は起こらず、それゆえ水滴の発現、給気風道
9への水滴の流出は起こらないものである。従って、給
気風道9の腐食は防止され、給気風道9へ取り付けるH
EPAフィルタなどの目詰まりも発生しないものであ
る。
【0032】しかも本実施例においては、既述の如く、
空気加熱器7のコイルやフィンが、ケーシング2内に形
成される風道を見通せないような形態で配設されている
ので、上記の作用がより確実に行われるようになってい
る。
【0033】なお上記実施例においては、空気加熱器7
の風上側に配置した加湿装置が蒸気噴霧装置6であった
が、この蒸気噴霧装置6に代えて水噴霧装置をそのまま
用いても、上記実施例と同様な効果が得られるものであ
る。
【0034】そのように水噴霧装置を配置した場合の作
用を図3に基づいて説明とすると、水噴霧による加湿の
場合、飽和効率が100%になることはなく、一般的に
飽和率は20〜40%程度に留まる。それゆえにおけ
る低温、低湿の外気に対して水噴霧してにおける過飽
和空気を創出した場合、この過飽和空気は、’におけ
る湿り空気と水滴との混合空気と考えられる。
【0035】しかしながら、その後この過飽和空気を図
1における空気加熱器7で加熱すれば、前出実施例と同
一の作用によって、における高温、高湿となり、その
後、前出実施例と同様、送風機8によって給気風道9を
通じて室側に給気として供給される。
【0036】この場合も、空気加熱器7によって加熱さ
れた直後の空気が給気されるから、従来のような水噴霧
による冷却はなく、それゆえ水滴の発現、給気風道9へ
の水滴の流出は起こらない。従って、既述の如く従来水
噴霧型加湿装置を有する外気調和機において必要であっ
たエリミネータも不要となり、その分空気抵抗が従来よ
り減少し、送風機8の所要動力も小さくて済むものであ
る。
【0037】なお叙上の実施例は何れも吸込型外気調和
機についてのものであったが、本発明はこれに限らず、
押込型の外気調和機に対しても適用可能である。
【0038】
【発明の効果】請求項1によれば、導入外気に対して先
に蒸気噴霧による加湿処理を行ない、その後これを加熱
しているので、従来のように噴霧蒸気が処理外気によっ
て冷却されることはなく、水滴の発現、流出は起こらな
い。したがって、加熱体以後に設けられる各種機器、装
置に水損事故が発生することを防止できる。
【0039】請求項2によっても、導入外気に対して先
に水噴霧による加湿処理を行ない、その後これを加熱し
ているので、水滴の発現、流出は起こらない。したがっ
て、加熱体以後に設けられる各種機器、装置に水損事故
が発生することを防止でき、しかも従来水噴霧型加湿装
置を有する外気調和機において必要であった、エリミネ
ータも不要である。
【0040】請求項3によれば、請求項1に記載の発明
をそのまま実施でき、請求項1と同様な効果が得られ
る。それゆえ給気風道等の腐食やHEPAフィルタの目
詰まりを防止できる。
【0041】請求項4によれば、請求項2に記載の発明
をそのまま実施でき、請求項2と同様な効果が得られ、
空気加熱装置の風下側に水滴流出防止のためのエリミネ
ータ等を特に設ける必要がなく、また給気風道等の腐食
やHEPAフィルタの目詰まりを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかる蒸気噴霧型の外気調和
機の構成を示す説明図である。
【図2】本発明の実施例にかかる蒸気噴霧型の外気調和
機による加湿作用を説明するための湿り空気線図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例にかかる水噴霧型の外気調
和機による加湿作用を説明する、湿り空気線図である。
【図4】従来技術にかかる蒸気噴霧型の外気調和機の構
成を示す説明図である。
【図5】従来技術にかかる蒸気噴霧型の外気調和機によ
る加湿作用を説明するための湿り空気線図である。
【図6】従来技術にかかる水噴霧型の外気調和機の構成
を示す説明図である。
【図7】従来技術にかかる水噴霧型の外気調和機による
加湿作用を説明するための湿り空気線図である。
【符号の説明】
1 外気調和機 2 ケーシング 3 外気導入風道 6 蒸気噴霧装置 7 空気加熱器 8 送風機 9 給気風道

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導入外気に対して、蒸気噴霧による加湿
    処理を行って過飽和空気を創出した後、当該過飽和空気
    と接する加熱体によって当該過飽和空気を加熱すること
    を特徴とする、導入外気調和における加湿方法。
  2. 【請求項2】 導入外気に対して、水噴霧による加湿処
    理を行って過飽和空気を創出した後、当該過飽和空気と
    接する加熱体によって当該過飽和空気を加熱することを
    特徴とする、導入外気調和における加湿方法。
  3. 【請求項3】 蒸気噴霧装置と空気加熱装置とを夫々導
    入外気の流路に有し、導入外気に対して前記蒸気噴霧装
    置によって加湿処理を行う如く構成された空気調和機に
    おいて、蒸気噴霧装置が空気加熱装置の風上側に配置さ
    れていることを特徴とする、外気調和機。
  4. 【請求項4】 水噴霧装置と空気加熱装置とを夫々導入
    外気の流路に有し、導入外気に対して前記水噴霧装置に
    よって加湿処理を行う如く構成された空気調和機におい
    て、水噴霧装置が空気加熱装置の風上側に配置されてい
    ることを特徴とする、外気調和機。
JP20732493A 1993-07-28 1993-07-28 導入外気調和における加湿方法及び外気調和機 Pending JPH0742971A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20011204