JPH08192022A - 吸収式調湿装置 - Google Patents
吸収式調湿装置Info
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- JPH08192022A JPH08192022A JP7003037A JP303795A JPH08192022A JP H08192022 A JPH08192022 A JP H08192022A JP 7003037 A JP7003037 A JP 7003037A JP 303795 A JP303795 A JP 303795A JP H08192022 A JPH08192022 A JP H08192022A
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- liquid absorbent
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- water vapor
- air
- humidity control
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-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
- F24F3/12—Air-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
- F24F3/14—Air-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 by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-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 by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1417—Air-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 by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with liquid hygroscopic desiccants
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24F3/00—Air-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
- F24F3/12—Air-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
- F24F3/14—Air-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 by humidification; by dehumidification
- F24F2003/144—Air-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 by humidification; by dehumidification by dehumidification only
Abstract
(57)【要約】
【目的】 塩化リチウム水溶液等の液体吸収剤の再生を
小さなエネルギーで無駄なく行えるようにした省エネル
ギーの調湿装置を提供する。 【構成】 空気中の水分を吸収した後の濃度の薄くなっ
た塩化リチウム水溶液Ｌを、ヒートポンプ20の凝縮器22
を用いて加熱し、この加熱した塩化リチウム水溶液Ｌを
その平衡水蒸気分圧よりも低い水蒸気分圧の雰囲気に設
定された減圧室15内に導入し、この減圧室15内で塩化リ
チウム水溶液中の水分を蒸発放出させると共に同室内に
設置されたヒートポンプの蒸発器24を用いて放出された
水蒸気を凝縮して水分となし、その結果、塩化リチウム
水溶液を元の濃度に再生して以下循環利用する吸収式調
湿装置である。
小さなエネルギーで無駄なく行えるようにした省エネル
ギーの調湿装置を提供する。 【構成】 空気中の水分を吸収した後の濃度の薄くなっ
た塩化リチウム水溶液Ｌを、ヒートポンプ20の凝縮器22
を用いて加熱し、この加熱した塩化リチウム水溶液Ｌを
その平衡水蒸気分圧よりも低い水蒸気分圧の雰囲気に設
定された減圧室15内に導入し、この減圧室15内で塩化リ
チウム水溶液中の水分を蒸発放出させると共に同室内に
設置されたヒートポンプの蒸発器24を用いて放出された
水蒸気を凝縮して水分となし、その結果、塩化リチウム
水溶液を元の濃度に再生して以下循環利用する吸収式調
湿装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体吸収剤を用いた吸
収式調湿装置に関するものである。
収式調湿装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】湿式の吸収式調湿装置（以下調湿装置と
いう）は、塩化リチウム（Ｌｉｃｌ），塩化カルシウム
（Ｃａｃｌ）などの水溶液と処理空気とが接触すると空
気中の水分を吸収して減湿するという性質を利用したも
のである。
いう）は、塩化リチウム（Ｌｉｃｌ），塩化カルシウム
（Ｃａｃｌ）などの水溶液と処理空気とが接触すると空
気中の水分を吸収して減湿するという性質を利用したも
のである。
【０００３】従来、例えば図３に示す除湿装置がある。
これは除湿部Ａと再生部Ｂとに分けられるが、以下にこ
れを動作と共に説明する。液体吸収剤Ｃ（例えば塩化リ
チウム水溶液）は、ポンプＰにより液槽Ａ４から押し上
げられてノズルＡ１と一部がノズルＢ１に送られ、それ
ぞれ小さな粒となって散布される。これにより液体吸収
剤と空気とが大きな表面積を介して直接接触することか
ら吸水作用がなされる。除湿部Ａ内のノズルＡ１から散
布された液体吸収剤Ｃは、冷却水が流れる冷却管Ｄを通
過して例えば30°Ｃに冷やされながら矢印ａから流入し
た処理空気の水分を吸収して濃度が薄くなった状態Ｃ１
で再び液槽Ａ４へ滴下する。一方水分を吸収されて湿度
の低くなった室内空気ａはエリミネータＡ２を通過し、
乾燥した空気ｂとなってファンＡ３によって室内へ吹き
出される。
これは除湿部Ａと再生部Ｂとに分けられるが、以下にこ
れを動作と共に説明する。液体吸収剤Ｃ（例えば塩化リ
チウム水溶液）は、ポンプＰにより液槽Ａ４から押し上
げられてノズルＡ１と一部がノズルＢ１に送られ、それ
ぞれ小さな粒となって散布される。これにより液体吸収
剤と空気とが大きな表面積を介して直接接触することか
ら吸水作用がなされる。除湿部Ａ内のノズルＡ１から散
布された液体吸収剤Ｃは、冷却水が流れる冷却管Ｄを通
過して例えば30°Ｃに冷やされながら矢印ａから流入し
た処理空気の水分を吸収して濃度が薄くなった状態Ｃ１
で再び液槽Ａ４へ滴下する。一方水分を吸収されて湿度
の低くなった室内空気ａはエリミネータＡ２を通過し、
乾燥した空気ｂとなってファンＡ３によって室内へ吹き
出される。
【０００４】一方、再生部Ｂ内のノズルＢ１から散布さ
れた液体吸収剤Ｃは、電気ヒータＨで例えば80°Ｃに加
熱されて空気中に水蒸気として水分を放出して濃度が濃
くなった状態Ｃ２で液槽Ｂ４へ滴下する。放出された水
蒸気は室外空気Ｃと共にエリミネータＢ２を通過し、フ
ァンＢ３によって室外へ排出される。そして、濃度の濃
くなった液体吸収剤Ｃ２と濃度の薄くなった液体吸収剤
Ｃ１は液槽内で混合されて再生濃度Ｃとなり、以下循環
する。
れた液体吸収剤Ｃは、電気ヒータＨで例えば80°Ｃに加
熱されて空気中に水蒸気として水分を放出して濃度が濃
くなった状態Ｃ２で液槽Ｂ４へ滴下する。放出された水
蒸気は室外空気Ｃと共にエリミネータＢ２を通過し、フ
ァンＢ３によって室外へ排出される。そして、濃度の濃
くなった液体吸収剤Ｃ２と濃度の薄くなった液体吸収剤
Ｃ１は液槽内で混合されて再生濃度Ｃとなり、以下循環
する。
【０００５】例えばここで、液体吸収剤を濃度45％の塩
化リチウム水溶液とし、塩化リチウム水溶液の平衡状態
図を参照すると、温度30°Ｃにおける水蒸気分圧は2.5m
mHg、また温度80°Ｃにおける水蒸気分圧は65mmHgであ
る。また湿り空気線図を参照して、処理空気ａを温度25
°Ｃ 相対温度45％とすると、水蒸気分圧は11mmHg、さ
らに室外空気ｃを温度32°Ｃ 相対温度67％とすると、
水蒸気分圧は24mmHgとなる。従って、除湿の動作は、処
理空気ａの水蒸気分圧が11mmHgであるのに対して、液体
吸収剤の水蒸気分圧が2.5mmHgと小さいため空気中の水
分はこの水蒸気分圧の差を駆動力として吸収される。ま
た水分の放出は、室外空気ｃの水蒸気分圧は24mmHgであ
るのに対して、液体吸収剤の水蒸気分圧は65mmHgと大き
いため液中の水分はこの水蒸気分圧の差を駆動力として
放出される。このように処理空気からの除湿は、処理空
気の水蒸気分圧より冷却された液体吸収剤の水蒸気分圧
の方が十分低いことを利用して行われ、逆に水分の放出
は、加熱された液体吸収剤の水蒸気分圧より室外空気の
水蒸気分圧の方が十分低いことを利用して行われてい
る。
化リチウム水溶液とし、塩化リチウム水溶液の平衡状態
図を参照すると、温度30°Ｃにおける水蒸気分圧は2.5m
mHg、また温度80°Ｃにおける水蒸気分圧は65mmHgであ
る。また湿り空気線図を参照して、処理空気ａを温度25
°Ｃ 相対温度45％とすると、水蒸気分圧は11mmHg、さ
らに室外空気ｃを温度32°Ｃ 相対温度67％とすると、
水蒸気分圧は24mmHgとなる。従って、除湿の動作は、処
理空気ａの水蒸気分圧が11mmHgであるのに対して、液体
吸収剤の水蒸気分圧が2.5mmHgと小さいため空気中の水
分はこの水蒸気分圧の差を駆動力として吸収される。ま
た水分の放出は、室外空気ｃの水蒸気分圧は24mmHgであ
るのに対して、液体吸収剤の水蒸気分圧は65mmHgと大き
いため液中の水分はこの水蒸気分圧の差を駆動力として
放出される。このように処理空気からの除湿は、処理空
気の水蒸気分圧より冷却された液体吸収剤の水蒸気分圧
の方が十分低いことを利用して行われ、逆に水分の放出
は、加熱された液体吸収剤の水蒸気分圧より室外空気の
水蒸気分圧の方が十分低いことを利用して行われてい
る。
【０００６】以上のように液体吸収剤の除湿と再生は、
水蒸気分圧の差を駆動力として行われているので、従来
この水蒸気分圧の差を大きくとれるように濃度の濃い液
体吸収剤を使用し、かつ除湿時は冷却能力を高くして液
体吸収剤の温度を低くすることが行われている。一方、
再生時は加熱ヒータの能力を高くして液体吸収剤の温度
を高くすることが行われる。従って、冷却でも加熱でも
比較的多くのエネルギーを必要とするものであった。
水蒸気分圧の差を駆動力として行われているので、従来
この水蒸気分圧の差を大きくとれるように濃度の濃い液
体吸収剤を使用し、かつ除湿時は冷却能力を高くして液
体吸収剤の温度を低くすることが行われている。一方、
再生時は加熱ヒータの能力を高くして液体吸収剤の温度
を高くすることが行われる。従って、冷却でも加熱でも
比較的多くのエネルギーを必要とするものであった。
【０００７】そこで、図４に示し特開平５−146627号で
開示された除湿装置は、上記の問題に対して一つの提案
を行っている。即ち、加熱あるいは冷却を行う熱源とし
て、圧縮機51，凝縮器52，流量調整弁53，蒸発器54から
なる蒸気圧縮式冷凍装置50のヒートポンプサイクルを利
用するというものである。これを少し説明すると、図に
おいて除湿部Ａ’と再生部Ｂ’の間に水蒸気のみを通過
させうる多孔性高分子膜60に液体吸収剤Ｃ’を収容し、
室内空気と室外空気との接触をこの高分子膜を介して図
ったもので、除湿部Ａ’に向う管路55に蒸発器54を、再
生部Ｂ’へ向う管路56に凝縮器52を設けたものである。
他の構成は上記した例とほぼ同じなので同一符号を付し
た。
開示された除湿装置は、上記の問題に対して一つの提案
を行っている。即ち、加熱あるいは冷却を行う熱源とし
て、圧縮機51，凝縮器52，流量調整弁53，蒸発器54から
なる蒸気圧縮式冷凍装置50のヒートポンプサイクルを利
用するというものである。これを少し説明すると、図に
おいて除湿部Ａ’と再生部Ｂ’の間に水蒸気のみを通過
させうる多孔性高分子膜60に液体吸収剤Ｃ’を収容し、
室内空気と室外空気との接触をこの高分子膜を介して図
ったもので、除湿部Ａ’に向う管路55に蒸発器54を、再
生部Ｂ’へ向う管路56に凝縮器52を設けたものである。
他の構成は上記した例とほぼ同じなので同一符号を付し
た。
【０００８】この従来技術によれば、ポンプＰから出た
液体吸収剤Ｃ’は蒸発器54の作用で冷却され、その後除
湿部Ａ’へ流入して除湿を行い、除湿部Ａ’を通過した
液体吸収剤Ｃ’は凝縮器52の作用で加熱され、再生部
Ｂ’へ送られて放水する。この間上記した作用に基づい
て室内空気の除湿と室外への放水を行って液体吸収剤の
濃度の再生を行っているものであるが、この時、冷凍機
を用いると従来の電気ヒータを設ける場合に比べて少な
い電気入力により大きな熱エネルギーが出るため運転コ
ストを節約できるというものであった。
液体吸収剤Ｃ’は蒸発器54の作用で冷却され、その後除
湿部Ａ’へ流入して除湿を行い、除湿部Ａ’を通過した
液体吸収剤Ｃ’は凝縮器52の作用で加熱され、再生部
Ｂ’へ送られて放水する。この間上記した作用に基づい
て室内空気の除湿と室外への放水を行って液体吸収剤の
濃度の再生を行っているものであるが、この時、冷凍機
を用いると従来の電気ヒータを設ける場合に比べて少な
い電気入力により大きな熱エネルギーが出るため運転コ
ストを節約できるというものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術のう
ち、前者は水蒸気分圧の差を高く設定するために、再生
時には液体吸収剤を高い温度（70〜80°Ｃ）まで加熱す
る必要があり、このため電気ヒータの消費電力が多く不
経済であるという問題がある。また、後者の従来技術で
は、冷凍機のヒートサイクルを利用して加熱するもので
省エネルギー的には前者よりも効果はある。しかしなが
ら、依然として室外空気（大気圧）との間の水蒸気分圧
の差を駆動力として水蒸気を放出し液体吸収剤の再生を
行っているので、この再生能力は室外空気の温度、湿度
の状態に左右されるところが大きく濃度再生が不安定で
ある。また、ヒートサイクルで凝縮器側の放熱を主に利
用しているから蒸発器側の冷却は余剰ぎみとなり無駄が
多くアンバランスなエネルギー利用となりヒートサイク
ルとして不安定であるという問題がある。
ち、前者は水蒸気分圧の差を高く設定するために、再生
時には液体吸収剤を高い温度（70〜80°Ｃ）まで加熱す
る必要があり、このため電気ヒータの消費電力が多く不
経済であるという問題がある。また、後者の従来技術で
は、冷凍機のヒートサイクルを利用して加熱するもので
省エネルギー的には前者よりも効果はある。しかしなが
ら、依然として室外空気（大気圧）との間の水蒸気分圧
の差を駆動力として水蒸気を放出し液体吸収剤の再生を
行っているので、この再生能力は室外空気の温度、湿度
の状態に左右されるところが大きく濃度再生が不安定で
ある。また、ヒートサイクルで凝縮器側の放熱を主に利
用しているから蒸発器側の冷却は余剰ぎみとなり無駄が
多くアンバランスなエネルギー利用となりヒートサイク
ルとして不安定であるという問題がある。
【００１０】本発明は、上記の問題を解決し、液体吸収
剤の濃度と温度を低く抑えると共に液体吸収剤の再生を
小さなエネルギー入力で無駄なく行えるようにした省エ
ネルギー効果の大きい調湿装置を提供することを目的と
する。
剤の濃度と温度を低く抑えると共に液体吸収剤の再生を
小さなエネルギー入力で無駄なく行えるようにした省エ
ネルギー効果の大きい調湿装置を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体吸収剤を
用いて空気を除湿して湿度調節を行う吸収式調湿装置に
おいて、空気中の水分を吸収した後の液体吸収剤をその
平衡水蒸気分圧よりも低い圧力に保たれた減圧室の中に
導き、この減圧室内で前記液体吸収剤の水分を蒸発放出
させて濃度を再生する吸収式調湿装置である。
用いて空気を除湿して湿度調節を行う吸収式調湿装置に
おいて、空気中の水分を吸収した後の液体吸収剤をその
平衡水蒸気分圧よりも低い圧力に保たれた減圧室の中に
導き、この減圧室内で前記液体吸収剤の水分を蒸発放出
させて濃度を再生する吸収式調湿装置である。
【００１２】また、液体吸収剤を用いて空気を除湿して
湿度調節を行う吸収式調湿装置において、空気中の水分
を吸収した後の液体吸収剤を、ヒートポンプの凝縮器を
用いて加熱し、この加熱した液体吸収剤をその平衡水蒸
気分圧よりも低い圧力に保たれた減圧室の中に導き、こ
の減圧室内で前記液体吸収剤の水分を蒸発放出させると
共に前記ヒートポンプの蒸発器を用いて放出された水蒸
気を凝縮して水分となし、液体吸収剤を元の濃度に再生
すると共に減圧室内の圧力を維持するようにした吸収式
調湿装置である。
湿度調節を行う吸収式調湿装置において、空気中の水分
を吸収した後の液体吸収剤を、ヒートポンプの凝縮器を
用いて加熱し、この加熱した液体吸収剤をその平衡水蒸
気分圧よりも低い圧力に保たれた減圧室の中に導き、こ
の減圧室内で前記液体吸収剤の水分を蒸発放出させると
共に前記ヒートポンプの蒸発器を用いて放出された水蒸
気を凝縮して水分となし、液体吸収剤を元の濃度に再生
すると共に減圧室内の圧力を維持するようにした吸収式
調湿装置である。
【００１３】また、液体吸収剤を用いて空気を除湿して
湿度調節を行う吸収式調湿装置において、液体吸収剤を
散布して空気中の水分を吸収する除湿コンタクターと、
導入される液体吸収剤の平衡水蒸気分圧よりも低い圧力
に保った減圧室と、この減圧室内に配置し導入された液
体吸収剤を散布して水分を蒸発させる再生コンタクター
と、前記減圧室に導入される前の液体吸収剤を加熱する
凝縮器と、前記減圧室内に配置されこの室内の水蒸気を
凝縮させる蒸発器とを備えてなるヒートポンプと、前記
除湿コンタクターの上流側に設けたプレクーラーと、前
記除湿コンタクターの下流側に設けたアフタークーラー
と、を備えている吸収式調湿装置である。
湿度調節を行う吸収式調湿装置において、液体吸収剤を
散布して空気中の水分を吸収する除湿コンタクターと、
導入される液体吸収剤の平衡水蒸気分圧よりも低い圧力
に保った減圧室と、この減圧室内に配置し導入された液
体吸収剤を散布して水分を蒸発させる再生コンタクター
と、前記減圧室に導入される前の液体吸収剤を加熱する
凝縮器と、前記減圧室内に配置されこの室内の水蒸気を
凝縮させる蒸発器とを備えてなるヒートポンプと、前記
除湿コンタクターの上流側に設けたプレクーラーと、前
記除湿コンタクターの下流側に設けたアフタークーラー
と、を備えている吸収式調湿装置である。
【００１４】また、前記プレクーラー及びアフタークー
ラーは、冷却塔の下流に冷凍機を結合して通常は冷却塔
のみを運転し、夏場の一時期のみ冷凍機をも運転するよ
うにした冷却装置で得られる冷却水を用いて露点以下に
ならない顕熱冷却を行うものである吸収式調湿装置であ
る。
ラーは、冷却塔の下流に冷凍機を結合して通常は冷却塔
のみを運転し、夏場の一時期のみ冷凍機をも運転するよ
うにした冷却装置で得られる冷却水を用いて露点以下に
ならない顕熱冷却を行うものである吸収式調湿装置であ
る。
【００１５】
【作用】本発明は、室外空気との間で水分を蒸発させ液
体吸収剤の再生を行うというものではなく、予め設定さ
れた減圧室内の低い圧力の空気との間で再生を行うから
安定した再生ができ効率が向上する。その結果、液体吸
収剤の濃度と温度を低く設定することができる。減圧室
内の圧力は希釈されて導入される液体吸収剤の水蒸気分
圧より必ず低く設定されているから蒸発が活発に促進さ
れ効率的に行われる。またここで発生した水蒸気は蒸発
器によって全て凝縮させて水として排出するので、減圧
室内の圧力はバランスして維持され液体吸収剤の濃度と
温度は低いまま元の状態に戻り循環させることができ常
に除湿能力が安定する。また省エネルギーで減圧室内の
圧力を保つことができる。
体吸収剤の再生を行うというものではなく、予め設定さ
れた減圧室内の低い圧力の空気との間で再生を行うから
安定した再生ができ効率が向上する。その結果、液体吸
収剤の濃度と温度を低く設定することができる。減圧室
内の圧力は希釈されて導入される液体吸収剤の水蒸気分
圧より必ず低く設定されているから蒸発が活発に促進さ
れ効率的に行われる。またここで発生した水蒸気は蒸発
器によって全て凝縮させて水として排出するので、減圧
室内の圧力はバランスして維持され液体吸収剤の濃度と
温度は低いまま元の状態に戻り循環させることができ常
に除湿能力が安定する。また省エネルギーで減圧室内の
圧力を保つことができる。
【００１６】ヒートポンプの凝縮器は、減圧室に導入さ
れる前の液体吸収剤の加熱に使われるが、電気ヒータ等
に比べておよそ１／４程度の入力エネルギーの運転で足
りる。これは液体吸収剤の濃度、温度が低く抑えられて
かつ安定していることが有効に働いている。またヒート
ポンプの蒸発器は上記したように水蒸気の凝縮に利用さ
れ室内の水蒸気を全て水に戻すので同時に室内の圧力を
保つ作用をなす。従って、余分なエネルギーを必要とせ
ずヒートポンプの利用に適している。
れる前の液体吸収剤の加熱に使われるが、電気ヒータ等
に比べておよそ１／４程度の入力エネルギーの運転で足
りる。これは液体吸収剤の濃度、温度が低く抑えられて
かつ安定していることが有効に働いている。またヒート
ポンプの蒸発器は上記したように水蒸気の凝縮に利用さ
れ室内の水蒸気を全て水に戻すので同時に室内の圧力を
保つ作用をなす。従って、余分なエネルギーを必要とせ
ずヒートポンプの利用に適している。
【００１７】プレクーラーは、外気を取り入れて除湿す
る場合に予め設定した温度まで飽和空気線上を顕熱冷却
して調湿し空気の安定化をはかる。またアフタークーラ
ーは、最終的に室内に送る空気を顕熱冷却して調節して
送り出す。これらプレクーラとアフタークーラーの冷却
熱源を冷却塔と冷凍機を組合せた冷却装置から得られた
冷却水を使用すれば一層省エネルギーに寄与できる。
る場合に予め設定した温度まで飽和空気線上を顕熱冷却
して調湿し空気の安定化をはかる。またアフタークーラ
ーは、最終的に室内に送る空気を顕熱冷却して調節して
送り出す。これらプレクーラとアフタークーラーの冷却
熱源を冷却塔と冷凍機を組合せた冷却装置から得られた
冷却水を使用すれば一層省エネルギーに寄与できる。
【００１８】例えばいま後述する図１に示す調湿装置を
例にとって説明を加える。ここでは、温度32°Ｃ、相対
湿度67％の外気をプレクーラ４によって温度17°Ｃ、相
対湿度100％（0.012Kg・水蒸気／Kg・乾燥空気）まで予
冷した空気を温度31°Ｃ、相対湿度22.5％（0.0065Kg・
水蒸気／Kg・乾燥空気）まで等エンタルピー線上をたど
って除湿し、その後アフタークーラ で温度25°Ｃ、相
対温度33％に冷却した処理空気50ｍ3／min（60Kg／mi
n）を室内（600ｍ2オフィスビル 120名相当）に供給す
るものとする。尚、塩化リチウム水溶液は温度31°Ｃ、
37.5％の濃度に調質され105ｌ／minで循環している。先
ず、除湿コンタクター５での除湿量は、(0.012−0.006
5)×60×60＝19.8Kgこのとき塩化リチウム水溶液は、1
9.8／105×60×1.24(水溶液の比重)＝0.002と僅かに0.2
％稀釈されて37.3％の濃度になる。次にこの塩化リチウ
ム水溶液を減圧室内へ送り込む前にヒートポンプの凝縮
器で11,400Kcal／hrの加熱（ちなみにこれを電気ヒータ
で行うと、11,400／860=13.3khwが必要）を行うと、 1
1,400／（105×1.24×0.66(水溶液の比熱)）×60＝2.2
°Ｃ すなわち、31°Ｃから33.2°Ｃと水溶液の温度は
上昇し水蒸気分圧は8.5mmHgと幾分高くなる。
例にとって説明を加える。ここでは、温度32°Ｃ、相対
湿度67％の外気をプレクーラ４によって温度17°Ｃ、相
対湿度100％（0.012Kg・水蒸気／Kg・乾燥空気）まで予
冷した空気を温度31°Ｃ、相対湿度22.5％（0.0065Kg・
水蒸気／Kg・乾燥空気）まで等エンタルピー線上をたど
って除湿し、その後アフタークーラ で温度25°Ｃ、相
対温度33％に冷却した処理空気50ｍ3／min（60Kg／mi
n）を室内（600ｍ2オフィスビル 120名相当）に供給す
るものとする。尚、塩化リチウム水溶液は温度31°Ｃ、
37.5％の濃度に調質され105ｌ／minで循環している。先
ず、除湿コンタクター５での除湿量は、(0.012−0.006
5)×60×60＝19.8Kgこのとき塩化リチウム水溶液は、1
9.8／105×60×1.24(水溶液の比重)＝0.002と僅かに0.2
％稀釈されて37.3％の濃度になる。次にこの塩化リチウ
ム水溶液を減圧室内へ送り込む前にヒートポンプの凝縮
器で11,400Kcal／hrの加熱（ちなみにこれを電気ヒータ
で行うと、11,400／860=13.3khwが必要）を行うと、 1
1,400／（105×1.24×0.66(水溶液の比熱)）×60＝2.2
°Ｃ すなわち、31°Ｃから33.2°Ｃと水溶液の温度は
上昇し水蒸気分圧は8.5mmHgと幾分高くなる。
【００１９】この塩化リチウム水溶液を飽和水蒸気圧６
mmHgに設定された減圧室15内に導入すると共に再生コネ
クター12上に散布し、19.8Kg／hr分の水分を蒸発させ
る。一方減圧室内には２°Ｃで水蒸気を凝縮させるヒー
トポンプの蒸発器24が設置されているので、上記で発生
した水蒸気は蒸発器上で全て凝縮して2°Cの水となる。
このときの蒸発潜熱は、579Kcal／Kg(33°Ｃ水の蒸発潜
熱)×19.8Kg／hr≒11,400Kcal／hr、凝縮の潜熱は、596
Kcal／Kg(2°C水の蒸発熱)×19.8Kg／hr＝11,800Kcal／
hrで、これだけの蒸発器の能力が必要となる。
mmHgに設定された減圧室15内に導入すると共に再生コネ
クター12上に散布し、19.8Kg／hr分の水分を蒸発させ
る。一方減圧室内には２°Ｃで水蒸気を凝縮させるヒー
トポンプの蒸発器24が設置されているので、上記で発生
した水蒸気は蒸発器上で全て凝縮して2°Cの水となる。
このときの蒸発潜熱は、579Kcal／Kg(33°Ｃ水の蒸発潜
熱)×19.8Kg／hr≒11,400Kcal／hr、凝縮の潜熱は、596
Kcal／Kg(2°C水の蒸発熱)×19.8Kg／hr＝11,800Kcal／
hrで、これだけの蒸発器の能力が必要となる。
【００２０】次にヒートポンプの凝縮温度と蒸発温度を
38°Ｃと０°Ｃとすると、蒸発器の理論成績係数ＣＯＰ
ｅ＝（凝縮温度＋273／凝縮温度−蒸発温度）−１＝（3
8＋273／38−０）−１＝7.18、実際には×0.45としても
ＣＯＰｅ＝3.2となる。よって、圧縮機の入力エネルギ
ーは11,800／3.2≒3,690Kcal／hrであるから電力量に換
算すると、3,690／860=4.3kwhとなる。従って、上記凝
縮器の代わりに電気ヒータを用いた場合の例との間で必
要エネルギーの比較をすれば4.3／13.3＝0.32 即ち68
％の節約ができることになる。尚、この例の場合ヒート
ポンプの凝縮器には１１，８００＋3,690≒15,500Kcal
／hrの熱エネルギーが付与されることとなり、およそ4,
000Kcal／hrの熱が余剰となるのでこれは別の凝縮器
（プレコンデンサ）を設けて処理している。
38°Ｃと０°Ｃとすると、蒸発器の理論成績係数ＣＯＰ
ｅ＝（凝縮温度＋273／凝縮温度−蒸発温度）−１＝（3
8＋273／38−０）−１＝7.18、実際には×0.45としても
ＣＯＰｅ＝3.2となる。よって、圧縮機の入力エネルギ
ーは11,800／3.2≒3,690Kcal／hrであるから電力量に換
算すると、3,690／860=4.3kwhとなる。従って、上記凝
縮器の代わりに電気ヒータを用いた場合の例との間で必
要エネルギーの比較をすれば4.3／13.3＝0.32 即ち68
％の節約ができることになる。尚、この例の場合ヒート
ポンプの凝縮器には１１，８００＋3,690≒15,500Kcal
／hrの熱エネルギーが付与されることとなり、およそ4,
000Kcal／hrの熱が余剰となるのでこれは別の凝縮器
（プレコンデンサ）を設けて処理している。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は吸収式調湿装置の一例を示す構成図であ
る。調湿装置１は除湿調節部２と再生部３とに分けられ
る。除湿調節部２では、取り入れた空気Ｇをフィルター
９を介してプレクーラ４で予め設定した温度と湿度に調
整し、これを塩化リチウム水溶液Ｌ（温度31°Ｃ、濃度
37.5％）を散水ノズル８から散布した除湿コンタクター
５に接触させる。塩化リチウム水溶液Ｌの吸湿作用によ
って除湿された空気は再びアフタークーラ６によって温
度、湿度を調節しファン７を介して供給する。以上が処
理空気の流れである。
明する。図１は吸収式調湿装置の一例を示す構成図であ
る。調湿装置１は除湿調節部２と再生部３とに分けられ
る。除湿調節部２では、取り入れた空気Ｇをフィルター
９を介してプレクーラ４で予め設定した温度と湿度に調
整し、これを塩化リチウム水溶液Ｌ（温度31°Ｃ、濃度
37.5％）を散水ノズル８から散布した除湿コンタクター
５に接触させる。塩化リチウム水溶液Ｌの吸湿作用によ
って除湿された空気は再びアフタークーラ６によって温
度、湿度を調節しファン７を介して供給する。以上が処
理空気の流れである。
【００２２】一方再生部３では、除湿コンタクター５に
散布された塩化リチウム水溶液Ｌは水分を吸収し、その
濃度は若干希釈されて受け槽10に溜まり、これは流量調
節弁19を介し、適宜管路を通って下部の減圧室15に導入
される。この途中に下記するヒートポンプ20の凝縮器22
を配置し塩化リチウム水溶液Ｌを加熱し、より蒸発しや
すい状態とする。減圧室15の中は、塩化リチウム水溶液
の水蒸気分圧よりも低い圧力に減圧されており、従って
導入された塩化リチウム水溶液中の水分は活発に蒸発を
始める。実際は減圧室内の散水ノズル11を介して塩化リ
チウム水溶液Ｌを再生コンタクター12へ散布してここか
ら水蒸気として室内に拡がる。同時に減圧室15内に置か
れたヒートポンプの蒸発器24の吸熱作用によって前記水
蒸気は凝縮され水分Ｗとなって下部ドレン槽16に溜ま
る。この水は後にポンプ17、逆止弁18の管路によって排
出される。従って、減圧室内の蒸発と凝縮がバランスさ
れることとなり室内の圧力は維持される。尚、再生コン
タクター12から摘下した塩化リチウム水溶液はその温度
と濃度は元の状態に戻って受水槽13に溜まり、ポンプ14
によって再び散水ノズル８から除湿コンタクターに散布
されて以下循環する。以上が塩化リチウム水溶液の流れ
である。
散布された塩化リチウム水溶液Ｌは水分を吸収し、その
濃度は若干希釈されて受け槽10に溜まり、これは流量調
節弁19を介し、適宜管路を通って下部の減圧室15に導入
される。この途中に下記するヒートポンプ20の凝縮器22
を配置し塩化リチウム水溶液Ｌを加熱し、より蒸発しや
すい状態とする。減圧室15の中は、塩化リチウム水溶液
の水蒸気分圧よりも低い圧力に減圧されており、従って
導入された塩化リチウム水溶液中の水分は活発に蒸発を
始める。実際は減圧室内の散水ノズル11を介して塩化リ
チウム水溶液Ｌを再生コンタクター12へ散布してここか
ら水蒸気として室内に拡がる。同時に減圧室15内に置か
れたヒートポンプの蒸発器24の吸熱作用によって前記水
蒸気は凝縮され水分Ｗとなって下部ドレン槽16に溜ま
る。この水は後にポンプ17、逆止弁18の管路によって排
出される。従って、減圧室内の蒸発と凝縮がバランスさ
れることとなり室内の圧力は維持される。尚、再生コン
タクター12から摘下した塩化リチウム水溶液はその温度
と濃度は元の状態に戻って受水槽13に溜まり、ポンプ14
によって再び散水ノズル８から除湿コンタクターに散布
されて以下循環する。以上が塩化リチウム水溶液の流れ
である。
【００２３】ヒートポンプ20は、圧縮機21，凝縮器22，
キャピラリーチューブ23，蒸発器24からなる従来と同様
のものである。但し、塩化リチウム水溶液の濃度を再生
するのに必要なヒートポンプの熱バランス、即ち凝縮器
の放熱量及び蒸発器の吸熱量を設定する上で、例えば放
熱量が余剰とされた場合はプレコンデンサー25を設け
て、これをプレクーラ、アフタークーラで使用した冷却
水あるいはドレン槽にある冷水を利用して冷却してやる
ことができる。
キャピラリーチューブ23，蒸発器24からなる従来と同様
のものである。但し、塩化リチウム水溶液の濃度を再生
するのに必要なヒートポンプの熱バランス、即ち凝縮器
の放熱量及び蒸発器の吸熱量を設定する上で、例えば放
熱量が余剰とされた場合はプレコンデンサー25を設け
て、これをプレクーラ、アフタークーラで使用した冷却
水あるいはドレン槽にある冷水を利用して冷却してやる
ことができる。
【００２４】また、プレクーラ４とアフタークーラ６の
熱源は、例えば特公平５−70069号で開示されたよう
に、夏場の一時期以外は冷却塔のみによって十分に冷却
することができ、通年としては冷却塔の下流にブースタ
ーとして冷却機を結合して前記夏場の一時期のみ運転す
るようにした冷却装置によって得られる冷却水で冷却す
ることが有効である。この冷却装置では年間を通して同
じ温度の冷却水が安価に得られるので省エネルギー性に
優れ、総合的に見ても運転消費エネルギーが少なくて済
む吸収式調湿装置となる。
熱源は、例えば特公平５−70069号で開示されたよう
に、夏場の一時期以外は冷却塔のみによって十分に冷却
することができ、通年としては冷却塔の下流にブースタ
ーとして冷却機を結合して前記夏場の一時期のみ運転す
るようにした冷却装置によって得られる冷却水で冷却す
ることが有効である。この冷却装置では年間を通して同
じ温度の冷却水が安価に得られるので省エネルギー性に
優れ、総合的に見ても運転消費エネルギーが少なくて済
む吸収式調湿装置となる。
【００２５】減圧室15は、最大１Kg/CM2の外圧に耐える
ように鋼板で円筒形に作り、両端に鏡板を付けたもの
で、内部にはコイル状に巻いたコンデンサーパイプ、蒸
発器24を収納している。
ように鋼板で円筒形に作り、両端に鏡板を付けたもの
で、内部にはコイル状に巻いたコンデンサーパイプ、蒸
発器24を収納している。
【００２６】除湿コンタクター５及び再生コンタクター
12は、多孔質セラミックスからなる１MM程度の薄い板材
を５MM程度の高さの波板に形成し、これを交互にその波
形が交差して一定の角度を保つように重ね、それぞれの
接点をバインダーで接着したもので、この組み合わせ角
度を流量に合わせて加減することによってそのコンタク
ターとしての性能を調整できるようにしたものである。
12は、多孔質セラミックスからなる１MM程度の薄い板材
を５MM程度の高さの波板に形成し、これを交互にその波
形が交差して一定の角度を保つように重ね、それぞれの
接点をバインダーで接着したもので、この組み合わせ角
度を流量に合わせて加減することによってそのコンタク
ターとしての性能を調整できるようにしたものである。
【００２７】この調湿装置の具体的な作動例は上記作用
の欄に記した通りであるので詳細な説明は省略するが、
図２に示す湿り空気線図に沿って空気は調湿されている
ので簡単に説明すると、図は縦軸に水蒸気分圧と絶対湿
度、横軸に温度をとっており、ｆは飽和水蒸気線であ
る。図中イは取り入れる外空気Ｇ温度32°Ｃ，絶対湿度
2.0％（これは0.020Kg・水蒸気／Kg・乾燥空気を百分率
で表わした。以下同様。）、ロはプレクーラ４で飽和水
蒸気線ｇに沿って温度17°Ｃ，絶対湿度1.2％まで冷
却、除湿したところである。その後の除湿は熱の授受は
ないので等エンタルピー線上をたどって温度31°Ｃ，絶
対湿度0.65％のハの点に到達する。その後アフタークー
ラ６で温度のみ上げて温度25°Ｃ，絶対湿度0.65％に調
質した処理空気ニを得る。その後室内にファン７で送風
するというものである。
の欄に記した通りであるので詳細な説明は省略するが、
図２に示す湿り空気線図に沿って空気は調湿されている
ので簡単に説明すると、図は縦軸に水蒸気分圧と絶対湿
度、横軸に温度をとっており、ｆは飽和水蒸気線であ
る。図中イは取り入れる外空気Ｇ温度32°Ｃ，絶対湿度
2.0％（これは0.020Kg・水蒸気／Kg・乾燥空気を百分率
で表わした。以下同様。）、ロはプレクーラ４で飽和水
蒸気線ｇに沿って温度17°Ｃ，絶対湿度1.2％まで冷
却、除湿したところである。その後の除湿は熱の授受は
ないので等エンタルピー線上をたどって温度31°Ｃ，絶
対湿度0.65％のハの点に到達する。その後アフタークー
ラ６で温度のみ上げて温度25°Ｃ，絶対湿度0.65％に調
質した処理空気ニを得る。その後室内にファン７で送風
するというものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、液体吸収剤の再生を減
圧室内で行うと共にヒートポンプ（凝縮器と蒸発器）を
利用して効率的に行うようにしたので、液体吸収剤の温
度と濃度を低く抑えて安定して利用できる。また、少な
いエネルギーで運転できるので総合的に省エネルギー化
した吸収式調湿装置となった。
圧室内で行うと共にヒートポンプ（凝縮器と蒸発器）を
利用して効率的に行うようにしたので、液体吸収剤の温
度と濃度を低く抑えて安定して利用できる。また、少な
いエネルギーで運転できるので総合的に省エネルギー化
した吸収式調湿装置となった。
【図１】 本発明の吸収式調湿装置の一例を示す構成図
である。
である。
【図２】 実施例の湿り空気線図である。
【図３】 従来の吸収式調湿装置の一例を示す構成図で
ある。
ある。
【図４】 他の従来の吸収式調湿装置の一例を示す構成
図である。
図である。
１…吸収式調湿装置 ２…除湿調節部 ３
…再生部 ４…プレクーラー ５…除湿コンタクター ６
…アフタークーラー ７…ファン ８，11…散水ノズル
９，13，16…受水槽 10…管路 12…再生コンタクター 1
4，17…ポンプ 15…減圧室 18…逆止弁 19
…流量調節弁 20…ヒートポンプ 21…圧縮機 22
…凝縮器 23…キャピラリーチューブ 24
…蒸発器 25…プレコンデンサ
…再生部 ４…プレクーラー ５…除湿コンタクター ６
…アフタークーラー ７…ファン ８，11…散水ノズル
９，13，16…受水槽 10…管路 12…再生コンタクター 1
4，17…ポンプ 15…減圧室 18…逆止弁 19
…流量調節弁 20…ヒートポンプ 21…圧縮機 22
…凝縮器 23…キャピラリーチューブ 24
…蒸発器 25…プレコンデンサ
Claims (4)
- 【請求項１】 液体吸収剤を用いて空気を除湿して湿度
調節を行う吸収式調湿装置において、空気中の水分を吸
収した後の液体吸収剤をその平衡水蒸気分圧よりも低い
圧力に保たれた減圧室の中に導き、この減圧室内で前記
液体吸収剤の水分を蒸発放出させて濃度を再生すること
を特徴とする吸収式調湿装置。 - 【請求項２】 液体吸収剤を用いて空気を除湿して湿度
調節を行う吸収式調湿装置において、空気中の水分を吸
収した後の液体吸収剤をヒートポンプの凝縮器を用いて
加熱し、この加熱した液体吸収剤をその平衡水蒸気分圧
よりも低い圧力に保たれた減圧室の中に導き、この減圧
室内で前記液体吸収剤の水分を蒸発放出させると共に前
記ヒートポンプの蒸発器を用いて放出された水蒸気を凝
縮して水分となし、液体吸収剤を元の濃度に再生すると
共に減圧室内の圧力を維持することを特徴とする吸収式
調湿装置。 - 【請求項３】 液体吸収剤を用いて空気を除湿して湿度
調節を行う吸収式調湿装置において、 液体吸収剤を散布して空気中の水分を吸収する除湿コン
タクターと、 導入される液体吸収剤の平衡水蒸気分圧よりも低い圧力
に保った減圧室と、 この減圧室内に配置し導入された液体吸収剤を散布して
水分を蒸発させる再生コンタクターと、 前記減圧室に導入される前の液体吸収剤を加熱する凝縮
器と、前記減圧室内に配置され、この室内の水蒸気を凝
縮させる蒸発器とを備えてなるヒートポンプと、 前記除湿コンタクターの上流側に設けたプレクーラー
と、 前記除湿コンタクターの下流側に設けたアフタークーラ
ーと、を備えていることを特徴とする吸収式調湿装置。 - 【請求項４】 前記プレクーラー及びアフタークーラー
は、冷却塔の下流に冷凍機を結合して通常は冷却塔のみ
を運転し、夏場の一時期のみ冷凍機をも運転するように
した冷却装置で得られる冷却水を用いて露点以下になら
ない顕熱冷却を行うものであることを特徴とする請求項
３記載の吸収式調湿装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003037A JPH08192022A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 吸収式調湿装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003037A JPH08192022A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 吸収式調湿装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192022A true JPH08192022A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11546121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7003037A Pending JPH08192022A (ja) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | 吸収式調湿装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08192022A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1137514A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
| JPH1144439A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
| JP2004523718A (ja) * | 2001-02-21 | 2004-08-05 | ドライコー リミテッド | 除湿／空調システム |
| JP2007519512A (ja) * | 2004-01-30 | 2007-07-19 | ジー２ティー テクノロジーズ インコーポレイテッド | 大気から水を回収するための方法および装置 |
| JP2008045803A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-02-28 | Hachiyo Engneering Kk | 省エネ空調システム |
| JP2009524790A (ja) * | 2005-12-07 | 2009-07-02 | アディール シーガル，エルティーディー． | 流体中の水分含有量を管理するシステム及びその方法 |
| JP2010194483A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Dyna-Air Co Ltd | 調湿装置 |
| CN102901159A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-01-30 | 刘拴强 | 溶液加热加湿空调机组 |
| CN104406259A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-11 | 丛旭日 | 一种地源热泵式双冷源溶液除湿机组 |
| CN105135743A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-09 | 丛旭日 | 一种空气盐溶液冷水机组 |
| CN105371372A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-02 | 东莞理工学院 | 一种利用低品位工业余热作为热源的除湿系统 |
| CN106931550A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-07 | 天津华创瑞风空调设备有限公司 | 溶液除湿机组、空气降温方法及空调器 |
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| CN110249184A (zh) * | 2017-01-26 | 2019-09-17 | 大金工业株式会社 | 调湿装置 |
| WO2019221153A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | シャープ株式会社 | 霧化装置および調湿装置 |
-
1995
- 1995-01-12 JP JP7003037A patent/JPH08192022A/ja active Pending
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105135743A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-09 | 丛旭日 | 一种空气盐溶液冷水机组 |
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| JP2018118245A (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | ダイキン工業株式会社 | 調湿装置 |
| WO2018139592A1 (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | ダイキン工業株式会社 | 調湿装置 |
| CN110249184A (zh) * | 2017-01-26 | 2019-09-17 | 大金工业株式会社 | 调湿装置 |
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| CN110249184B (zh) * | 2017-01-26 | 2022-01-18 | 大金工业株式会社 | 调湿装置 |
| US11473791B2 (en) | 2017-01-26 | 2022-10-18 | Daikin Industries, Ltd | Humidification device |
| CN106931550A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-07 | 天津华创瑞风空调设备有限公司 | 溶液除湿机组、空气降温方法及空调器 |
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| JPWO2019221153A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2021-05-27 | シャープ株式会社 | 霧化装置および調湿装置 |
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