JPH10311691A

JPH10311691A - 気体の冷却の方法および装置

Info

Publication number: JPH10311691A
Application number: JP13936797A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Kuma; 利実隈; Tsutomu Hirose; 勉広瀬; Hiroaki Izumi; 宏暁泉
Original assignee: KUMA CHIEKO; Seibu Giken Co Ltd
Current assignee: KUMA CHIEKO; Seibu Giken Co Ltd
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【構成】直交流型または対向流型の熱交換器３の一方の
小透孔群４に、水その他の液体の蒸気で飽和させるとと
もに霧状の微細な水その他揮発性液体の微粒子を大量に
浮遊させた気体流Ａａを送入し、冷却すべき気体流Ｂを
他の小透孔群５に通し、気体流Ａａと気体流Ｂとの間で
顕熱交換を行い、気体流Ａａの温度上昇に伴い気体流Ａ
ａ中に浮遊する揮発性液体の微粒子が気化し、この気化
によって気体流Ｂが冷却されるようにし、さらに気体流
Ｂ内で水を気化し温度を下げるようにした。【効果】フロンを用いることなく、少ない消費エネルギ
ーで多量の冷風を供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は気体たとえば空気の冷却
方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気その他の気体を冷却するのに従来か
ら、フロン等の揮発性の冷媒をコンプレッサで圧縮液化
し、液化したフロンの気化熱によって被冷却気体を冷却
するようにした冷凍機が一般的である。また、小規模な
ものにあってはペルチェ効果によって気体を冷却するも
のもある

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のものの前
者のものにあっては、フロンをコンプレッサで圧縮する
ようにしているため、消費エネルギーが大きく、またフ
ロンによる大気のオゾン層の破壊が問題になっている。
さらにクーリングタワーでも大きくエネルギーが消費さ
れている。

【０００３】また、上記の従来のものの後者のものにあ
っては、フロンを使用しないため大気のオゾン層の破壊
の問題はないものの、ペルチェ素子は大電流を流すこと
によって機能するものであり、ペルチェ素子自身が発熱
しエネルギー消費の大きいものである。

【０００４】本発明は熱交換器を利用して空気その他の
気体を冷却する方法および装置に関するものであり被冷
却気体を少ないエネルギーでフロンを用いることなく冷
却しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は直交流型熱交換
器その他温度が異なる２つの流体が互いに直接接触しな
い複数の流路を有する熱交換器を使用して、複数の流路
を有する熱交換器の一方の流路に冷却すべき被冷却気体
を通し、他方の流路に揮発性液体の蒸気を含み且つ霧状
の微細な液滴を浮遊させた気体流を通し、気体流と被冷
却気体が熱交換器を通過する間に気体流に被冷却気体の
顕熱を与え気体流の温度を上げ、気体流に浮遊する微細
な液滴を気化させその気化熱によって気体流の温度を下
げ、気体流と被冷却気体との顕熱交換により被冷却気体
を冷却し、冷却された被冷却気体に揮発性液体の蒸気を
加えることによってさらに冷却する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数の流路を有する熱交換器の一方の流路に冷却す
べき被冷却気体を通し、他方の流路に揮発性液体の蒸気
を含み且つ霧状の微細な液滴を浮遊させた気体流を通
し、気体流と被冷却気体が熱交換器を通過する間に気体
流に被冷却気体の顕熱を与え気体流の温度を上げ、気体
流に浮遊する微細な液滴を気化させその気化熱によって
気体流の温度を下げ、気体流と被冷却気体との顕熱交換
により被冷却気体を冷却し、冷却された被冷却気体に揮
発性液体の蒸気を加えることによってさらに冷却すると
いう作用を有する。

【０００７】（実施例１）実施例１を図２および図３に
沿って説明する。アルミニウムその他の金属のシートま
たはポリエステルその他の合成樹脂のシートよりなる平
板１と波長３.０mm、波高１.６mmの波板２とを交互に且
つ波板２の波の方向が一段毎に直交するように積重ね互
に接着して図２に示す如き直交流型熱交換器３を得る。

【０００８】また、シートの表面にブラスト等で小さな
凹凸を形成すると親水性が生じるとともに表面積が増加
する。アルミニウムシートに親水性を与えるには燐酸ナ
トリウム、次亜塩素酸ナトリウム、クロム酸、燐酸、シ
ュウ酸、水酸化ナトリウム等の水溶液にシートを浸漬し
たり、沸騰水に浸漬する等の方法によりアルミニウムシ
ート表面に親水性の物質を生成させる。こうしてアルミ
ニウムシートに親水性を与えると、アルミニウムシート
の表面に水滴が付着しても水滴が平になり、流体抵抗を
増加させることはない。

【０００９】直交流型熱交換器３として平板１と波板２
との組合せを例示したが、平板の一部分に細かな波を形
成すると、表面積がさらに増大し熱交換効率が増大す
る。また、平板１や波板２の表面を黒くすると輻射熱の
放射・吸収が増大し熱交換効率が向上する。

【００１０】図２，図３に示す如くこの直交流型熱交換
器３の一方の小透孔群４をほぼ垂直に他の小透孔群５を
ほぼ水平になるように配置し、図３に示す如く小透孔群
４の流入口４ａおよび流出口４ｂに夫々ダクト８ａ，８
ｂを取付け、ダクト８ａに送風機Ｆａおよび水噴霧器６
を取付ける。小透孔群５（図２）の流入口５ａおよび流
出口５ｂに夫々ダクト９ａ，９ｂを取付け、ダクト９ａ
に送風機Ｆを取付ける。尚図中Ｖａは水噴霧器６の噴霧
量を調節する弁である。

【００１１】１４は熱交換器３の流出口５ｂに取り付け
されたダクト９ｂ内に水を噴霧する噴霧ノズルであり加
湿器として機能する。また、Ｖｃは水噴霧器１４の噴霧
量を調節する弁である。

【００１２】水噴霧器６、１４としてはできるだけ細か
な水滴を均一に分布させることができるものが望まし
く、例えばエアミストノズル等が適する。また、水滴は
できるだけ細かな方が望ましく径が１０μｍ程度がよい
が、エアミストノズルを用いて噴霧した場合に水滴の最
大径が２８０μｍ程度になるようにすると約７０％の水
滴の径は１００μｍ以下となり、本発明の効果は十分発
揮される。

【００１３】なお、エアミストノズルは水と空気を用い
て噴霧するものであり、水及び空気とも加圧すると噴霧
水滴が小さくなる。特に、噴霧水滴の大きさは空気の圧
力の影響を受け易く３ｋｇｆ／ｃｍ²以上の圧を加える
ことが望ましい。またエアミストノズル以外に噴霧液滴
の小さなものであれば、液体のみを使用するノズルを用
いてもよい。

【００１４】次にこの冷却装置の作用を説明する。図３
に示す如く外気または室内空気流Ａに上記水噴霧器６を
使用して、空気流Ａに微細な水滴を多量に噴霧すること
によって水滴の気化熱によって温度を下げ、かつ相対湿
度を上げる。そして更に大量の微細な水滴Ｍを浮遊させ
た状態の空気流Ａａとして送風機Ｆａの吐出圧により熱
交換器３の一方の多数の流路入口４ａに送入する。

【００１５】他方送風機Ｆにより熱交換器３の流路入口
５ａに高温の空気流Ｂを送入すれば、空気流Ａａが熱交
換器３の流路を通過する間に流路の隔壁１（図２参照）
を介して高温空気流Ｂの顕熱を奪って空気流Ａａの温度
が上がる。その結果空気流Ａａの相対湿度が下がり、空
気流Ａａに含まれた多量の微細な水滴Ｍが気化しその気
化熱によって空気流Ａａの温度を下げることにより隔壁
１を介して高温空気流Ｂを冷却する。

【００１６】また、冷却された空気流Ｂの温度は噴霧器
１４によって水が噴霧され、さらに温度が低下する。そ
してこのようにして得られた冷風を供給空気とする。

【００１７】この冷却装置の冷却原理をさらに詳細に説
明する。液体の蒸気圧は、液体が水平表面を有する状態
より液滴状態の方が大きく、その液滴の径が小さい程大
きくなる。この現象はケルヴィンの式として次のように
表される。

【００１８】ｌｏｇ（ｐ_r／ｐ）＝２δＭ／ρｒＲＴここでｐは水平表面の蒸気圧、ｐ_rは半径ｒの液滴の蒸
気圧、Ｍはモル質量、δは表面張力、ρは液体の密度、
Ｒは気体定数、Ｔは絶対温度である。

【００１９】従って、水滴の半径は小さいほど気化が速
く、冷却作用が強くなる。更に噴霧された水滴Ｍが熱交
換器３内で気化する過程において、水滴Ｍの直径は小さ
くなり、水滴Ｍの直径が小さくなるに従って蒸気圧が上
昇するため、熱交換器３内で加速度的に水滴Ｍの気化が
進む。つまり、微細な水滴Ｍは熱交換器３内で極めて短
時間で気化し、多量の気化熱を奪う。

【００２０】上記の式に当てはめて計算すると１８℃の
水の場合、水滴の半径が１μになると蒸気圧は水面が平
な状態の時と比較して０.１％上昇し、水滴の半径が１
０ｍμになると蒸気圧は約１０％上昇する。さらに水滴
の半径が１ｍμになると蒸気圧はほぼ倍に上昇する。こ
のように微細な水滴Ｍが多量に浮遊した空気を熱交換器
３に送入すると、水滴Ｍは熱交換器３内で急激に気化す
るという現象を呈する。

【００２１】この冷却装置を使用して試験を行った。温
度２８.７℃、絶対湿度１１.０g/kg、相対湿度４８％の
空気流Ａを水噴霧器６に通して温度を１９.７℃に下げ
るとともに、大量の微細な水滴Ｍを浮遊させた相対湿度
１００％の空気流Ａａとし、この空気流Ａａを熱交換器
３のほぼ垂直に配置した小透孔群４の入口４ａに風速２
ｍ／秒で送入する。

【００２２】一方日本の夏の気温の温度３５.２℃、絶
対湿度１０.４４g/kg、相対湿度２７％の高温空気流Ｂ
を送風機Ｆにより熱交換器３のほぼ水平に配置した小透
孔群の流入口５ａに風速２ｍ／秒で送入する。なお小透
孔群４は正確に垂直でなくても水滴が空気中に浮遊した
状態で送通すればよい。

【００２３】高温空気流Ｂと空気流Ａａとの間で顕熱交
換が行われ、前述の如く空気流Ａａ中に浮遊した微細な
水滴の気化により空気流Ａａの温度を連続的に下げ、空
気流Ｂを冷却して空気流Ｂは絶対湿度を上げることなく
温度は下がり、温度２２.１℃、絶対湿度１０.４４g/k
g、相対湿度６３％の空気となる。気体流Ａａは熱交換
器３を通ることにより温度２４.５℃、相対湿度１００
％の空気流Ａｂとなる。この空気流Ａｂは大気中に放出
される。

【００２４】この場合の顕熱交換効率η₁は９７.９％と
なり、熱交換効率が非常に高いことを示す。この場合水
滴Ｍの噴霧量は凡そ１時間当り８〜１５リットルであ
る。この場合の空気流ＡおよびＢの流量は約１８０ｍ³
／時である。熱交換器の寸法は０.２５×０.２５＝０.
０６２５ｍ² の広さであり、その入口４ａ, ５ａの表面
積は夫々０.０６２５ｍ²、開孔率が約４０％であるので
小透孔の断面積は０.０６２５ｍ² ×４０％＝０.０２５
ｍ² であり、風速は２ｍ／秒であるので風量は０.０２
５ｍ² ×２ｍ／秒＝１８０ｍ³ / 時となる。

【００２５】次に熱交換器３の流出口５ｂに取り付けさ
れたダクト９ｂ内に噴霧ノズル１０で噴霧し加湿する。
この噴霧量をダクト９ｂ内を通過する気体流の相対湿度
が１００％になる量とすると、この気体流の温度を最も
低下させることができる。

【００２６】実験によると、温度２２.１℃、絶対湿度
１０.４４g/kg、相対湿度６３％の空気となったダクト
９ｂ内の空気流を加湿し相対湿度１００％とした場合、
ダクト９ｂ内の温度は１７℃となった。つまり、日本の
夏の条件の外気温３５℃の時に１７℃の冷風をえること
ができた。

【００２７】加湿する手段として噴霧ノズル以外に、た
とえば超音波型、水を浸潤した多数の織布等を使用した
ものが使用可能である。

【００２８】（実施例２）図１に示す如く実施例１で説
明した図３の装置に空気流Ａｂとともに排出された水滴
を受ける水槽Ｄ、水槽Ｄに溜った水の還流装置すなわち
ポンプＰ，導水管１０，電動弁Ｖａ，電動弁Ｖｃおよび
水位調節装置即ち水位浮きＶｓ，水位センサーＳｅ，電
動弁Ｖｂ、並に水滴噴霧装置６の噴霧量調節装置即ちサ
ーモカップルＴａ，サーモカップルＴｂ，電気信号増幅
機Ｃ，電動弁Ｖａを加えたものである。図中図３と同じ
番号をつけた部品は実施例１において図３で説明した部
品と同一であるのでその説明は省略する。

【００２９】水槽Ｄ内の水を水噴霧器６に還流する導水
管１０を取付けその中途にポンプＰおよび電動弁Ｖａ、
Ｖｃを設ける。また水槽Ｄには給水管１１を取付け、水
槽Ｄ内の水面１３には水位浮きＶｓを浮かべ、給水管１
１に設けたオンオフ電磁弁Ｖｂと水位センサーＳｅとを
連結し、図１のＱ部拡大図に示す如く水位の変化を水位
浮きＶｓおよび水位センサーＳｅでキャッチし水面が１
３Ｌまで下れば電磁弁Ｖｂが開き水を補給し、水面が１
３Ｈまで上れば電磁弁Ｖｂが閉じ水の補給を停止する。

【００３０】水噴霧器６の上流には気体流Ａの温度セン
サーたとえばサーモカップルＴａ、気体流Ｂの中に温度
センサーたとえばサーモカップルＴｂを配置し、サーモ
カップルＴａおよびＴｂを電気信号増幅器Ｃを介在させ
連結する。この両サーモカップルＴａ，Ｔｂの温度差を
キャッチして電気信号増幅器Ｃに入れ、温度差が大きく
なるに従い電動弁Ｖａを操作し水の噴霧量を増大させ、
温度差が小さくなるに従い水噴霧量を減少させる。

【００３１】この場合水噴霧器６からの噴霧量が多過ぎ
ると微細な水滴が熱交換器３の小透孔群４内の内壁面に
集まり水流となるとともに十分な気化をせずに滴下して
しまう。その水流は微細な水滴と比べて表面積は極めて
小さくなり高温空気流Ｂから奪った熱量では水の気化が
少なく、冷却に寄与しない。

【００３２】したがって気体流Ａａの温度を充分低下さ
せることはできず、高温空気流Ｂの温度を充分に下げる
ことはできない。つまり水の噴霧量を増大させる場合、
気体流Ａｂの相対湿度が１００％になった時点でそれ以
上の水の噴霧量の増大を停止する。

【００３３】また、気体流Ａａ内の微細な水滴Ｍが均一
に必要量含まれるように噴霧すれば冷却効率がよく、水
も節約できる。

【００３４】（実施例３）実施例２ではサーモカップル
Ｔａ，Ｔｂの温度差に応じて直交型熱交換器に噴霧する
水の量を変化させるようにしたが、サーモカップルＴ
ａ，Ｔｂの温度差に応じて空気流Ａａの流量を変化させ
るようにしても良い。

【００３５】つまり、図４に示すようにサーモカップル
ＴａおよびＴｂを電気信号増幅器Ｃを介在させ連結す
る。このサーモカップルＴａ，Ｔｂの温度差をキャッチ
して電気信号増幅器Ｃに入れる。電気信号増幅器Ｃの出
力を送風器Ｆａを制御するインバータＩｖに接続し、温
度差が大きくなった場合は送風器Ｆａの出力を大きく
し、温度差が小さくなったら送風器Ｆａの出力を小さく
する。

【００３６】また必要に応じて電気信号増幅器Ｃの出力
をインバータＩｖに接続するとともに電動弁Ｖａに接続
し、水の噴霧量の増加とともに送風機Ｆａの出力を増加
させて空気流Ａａの流量を増加させる。

【００３７】（実施例４）実施例２ではサーモカップル
Ｔａ，Ｔｂの温度差に応じて直交型熱交換器に噴霧する
水の量を変化させるようにし、実施例３ではサーモカッ
プルＴａ，Ｔｂの温度差に応じて空気流Ａａの流量を変
化させるようにしたが、サーモカップルＴａ，Ｔｂの温
度差に応じて加湿手段に加える水の量を変化させるよう
にしても良い。

【００３８】つまり、図５に示すように両サーモカップ
ルＴａ，Ｔｂの温度差をキャッチして電気信号増幅器Ｃ
に入れ、温度差が大きくなるに従い電動弁Ｖｃを操作
し、水噴霧器１４の噴霧量を増大させ、温度差が小さく
なるに従い水噴霧量を減少させる。

【００３９】この場合水噴霧器１４からの噴霧量が多過
ぎると微細な水滴が供給空気内に浮遊し、それ以上の冷
却に寄与しない。したがって供給気体の相対湿度が１０
０％になった時点でそれ以上の水の噴霧量の増大を停止
する。

【００４０】以上の実施例１〜実施例４のものに於て、
最も消費電力の大きな部品は送風機ＦおよびＦａであ
り、上記の実施例に示したものは両送風機とも消費電力
２５０Ｗのものである。ポンプＰは噴霧器６や噴霧器１
４に水を供給するものであり、上記の実施例のもので１
時間に２０リットル程度の能力があれば十分であり、上
記の実施例に示したものは消費電力８０Ｗのものであ
る。

【００４１】（実施例５）実施例５は図６に示されるよ
うに、供給空気の湿度を検出する湿度センサーＨｕを設
けたものである。湿度センサーＨｕの出力信号は電気信
号増幅器Ｃに接続され、湿度が低くなるに従い電動弁Ｖ
ｃを操作し、水噴霧器１４の噴霧量を増大させ、湿度が
高くなるに従い水噴霧量を減少させる。

【００４２】これによって、供給空気の湿度を一定に保
つことができる。つまり、供給空気の相対湿度が１００
％になると、噴霧機１４より噴霧された水はもはや気化
することができず、過剰に噴霧されると水滴のまま供給
空気中に浮遊して供給先へ運ばれる。この実施例のもの
は、過剰な噴霧を防止することができる。

【００４３】（実施例６）実施例６は、以上の実施例の
ものに加えて除湿手段を設けたものである。

【００４４】図７に示す如く２５０mm×２５０mm×２５
０mmの直交流型熱交換器３と噴霧加湿器６を配置し除湿
ロータ１５を熱交換器３の前段に配置する。除湿ロータ
１５は、吸着剤又は吸湿剤を結合したハニカム積層体を
直径３２０mm、幅２００mmの円筒状に形成したものであ
る。

【００４５】また、除湿ロータ１５はセパレータ１６、
１６’により吸着ゾーン１７と再生ゾーン１８とに分離
され夫々ダクト（図示せず）により矢印Ｂ→ＨＡ→ＳＡ
に示す如く流路を構成されており、除湿ロータ１５は図
中矢印方向に１６r.p.h.で連続的に回転駆動される。

【００４６】温度３４.０℃、絶対湿度１４.４g/kg、相
対湿度４３.１％の外気ＯＡを送風機Ｆｂにより空気流
Ｂとし、これを風速２ｍ／秒で除湿ロータ１５の吸着ゾ
ーン１７に送入する。

【００４７】これにより空気流Ｂの湿気を吸着除去して
乾燥空気流ＨＡを得る。ついで乾燥空気流ＨＡを熱交換
器３の水平な小透孔群５の入口５ａに送入する。除湿ロ
ータ１５の再生ゾーン１８にはヒータＨにより外気ＯＡ
を８０℃程度に加熱した再生空気ＲＡとして図中矢印方
向に送入し、再生ゾーン１８を通り除湿ロータ１５を脱
湿再生し、多湿の排気ＥＡとして外気中に放出する。

【００４８】一方空気流Ａの温度が２６℃で相対湿度５
８％の時に噴霧加湿器６によって加湿し相対湿度１００
％にすれば、空気流Ａａの温度は１７.０℃になった。
更にこの空気流Ａａに水を噴霧し微細な水滴が無数浮遊
した状態にして熱交換器３の流入口４ａに送通する。

【００４９】上述の乾燥空気流ＨＡは熱交換器３を通る
ことによって、微細な水滴が無数浮遊した空気流Ａａと
顕熱交換をし、第１実施例の説明と同様熱交換器３内部
で空気流Ａａの微細な水滴の気化熱により冷却され温度
２０.５℃、絶対湿度３.３g/kg、相対湿度２２％の空気
ＳＡとなった。

【００５０】この実施例から分かるように３４℃、絶対
湿度１４.４g/kg、相対湿度４３.１％の外気を除湿し、
湿分の吸着熱により温度が上昇するとともに湿度の下が
った乾燥空気を熱交換器３に通すことによって温度２
０.５℃、絶対湿度３.３g/kg、相対湿度２２％の冷却さ
れた乾燥空気を得る。

【００５１】この冷却された乾燥空気に噴霧器１４によ
って水を噴霧し、加湿することによってさらに温度を下
げ、供給空気とする。供給空気の相対湿度が１００％に
なるまで加湿すると、供給空気の温度は９.８℃にな
る。つまり乾燥空気を得て、それを加湿冷却しているた
め、供給空気の温度は上記実施例１〜５より、さらに低
くなる。

【００５２】吸着型の除湿機は吸着熱を発生し、乾燥空
気の温度が上昇するが、上記実施例１〜５で説明した熱
交換器３に霧状の空気を流した場合は、被冷却空気の温
度が少々高温になっても供給空気の温度があまり上昇し
ないことに本実施例は着目して発明されたものである。

【００５３】この実施例６では、供給空気の温度や湿度
の制御をするようにしていないが、実施例２から実施例
５の技術を組合せて制御することもできる。この場合、
実施例２から実施例５に示される熱交換器３に、実施例
６で示す乾燥空気流ＨＡを供給するようにすると良い。

【００５４】さらに、本実施例では除湿機の再生空気を
ヒータＨによって得るようにしたが、太陽熱で空気を加
熱し、再生空気として利用することができる。

【００５５】除湿機としては本実施例で使用したロータ
リー式の他に吸湿剤を充填した２筒式、シリンダー式あ
るいはカサバー式（米国カサバー社製）等の除湿機も使
用できるのはもちろんである。

【００５６】以上の実施例では熱交換器として波板と平
板を交互に積層したものを例示したが、本発明はこれに
限らず複数の流路を有し流路の表面積の大きなものであ
ればどのようなものでもよく、例えばヒートパイプの両
端に多数の熱交換フィンを有する流路を設けたものでも
よい。

【００５７】以上の全ての実施例では、噴霧する液体と
して水を用いる例を示したが、熱交換器やその他の部材
の材質としてステンレスやチタン等の耐腐食性の材料を
用いることで海水を用いることもできる。また、熱交換
器３から出る気体流Ａｂを回収し凝縮器を通すようにす
れば、水にエタノールを混合したものを噴霧器６より噴
霧することもできる。この場合はさらに低温の空気が得
られる。

【００５８】また、気体としては空気だけでなく、窒素
や二酸化炭素等のガスでも同様の効果を期待することが
できる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は上記の如く、直交流型熱交換器
その他温度が異なる２つの流体が互いに直接接触しない
複数の流路を有する熱交換器を使用して、複数の流路を
有する熱交換器の一方の流路に冷却すべき被冷却気体を
通し、他方の流路に揮発性液体の蒸気を含み且つ霧状の
微細な液滴を浮遊させた気体流を通し、気体流と被冷却
気体が熱交換器を通過する間に気体流に被冷却気体の顕
熱を与え気体流の温度を上げ、気体流に浮遊する微細な
液滴を気化させその気化熱によって気体流の温度を下
げ、気体流と被冷却気体との顕熱交換により被冷却気体
を冷却し、冷却された被冷却気体に揮発性液体の蒸気を
加えることによってさらに冷却するようにしたので、フ
ロンおよびコンプレッサを用いることなく１０℃以下の
冷気を得ることができる。

【００６０】さらに供給気体の温度や湿度を水噴霧器の
噴霧量あるいは送風機の出力を加減することにより制御
することができる。

【００６１】特に、水だけを用いて気体を冷却すること
ができ、環境に対して全く悪影響を与える心配がない。
また、消費電力の大きなコンプレッサを用いないため、
消費電力も小さい。また、排熱の熱風により細菌類また
はカビを発生することがないので衛生的に見ても極めて
優れた効果を有する。

【００６２】そして、消費電力が少ないため低温・高湿
度の空気を多量に安価に供給でき、茸やわさびの栽培等
に用いることができる。また、野菜や生花等の乾燥を防
止しながら低温で保管する場合等にも利用することがで
きる。

【００６３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体冷却の方法および装置の第２実施
例を示す説明図およびその一部拡大図である。

【図２】直交流型熱交換器の一例を示す斜視図およびそ
の一部拡大図である。

【図３】本発明の流体の冷却方法および装置の第１実施
例を示す断面図である。

【図４】本発明の流体の冷却方法および装置の更に他の
例を示す説明図である。

【図５】本発明の流体の冷却方法および装置の更に他の
例を示す説明図である。

【図６】本発明の流体の冷却方法および装置の更に他の
例を示す説明図である。

【図７】本発明の流体の冷却方法および装置の更に他の
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１平板２波板３直交流型熱交換器６噴霧器１４噴霧器１５除湿ロータＡａ過飽和気体流Ｂ冷却すべき流体Ｃ電気信号増幅器Ｄ水槽Ｈｕ湿度センサーＶａ電磁弁Ｖｃ電磁弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の流路を有する熱交換器の一方の流路
に冷却すべき被冷却気体を通し、他方の流路に揮発性液
体の蒸気を含み且つ霧状の微細な液滴を浮遊させた気体
流を通し、前記気体流と被冷却気体が熱交換器を通過す
る間に前記気体流に被冷却気体の顕熱を与え前記気体流
の温度を上げ、前記気体流に浮遊する微細な液滴を気化
させその気化熱によって前記気体流の温度を下げ、前記
気体流と被冷却気体との顕熱交換により被冷却気体を冷
却し、冷却された前記被冷却気体内で揮発性液体を気化
させることによってさらに冷却して供給気体とすること
を特徴とする気体の冷却方法。
【請求項２】除湿手段を有し、前記除湿手段で除湿され
た気体を被冷却気体として複数の流路を有する熱交換器
の一方の流路に通し、他方の流路に揮発性液体の蒸気を
含み且つ霧状の微細な液滴を浮遊させた気体流を通し、
前記気体流と被冷却気体が熱交換器を通過する間に前記
気体流に被冷却気体の顕熱を与え前記気体流の温度を上
げ、前記気体流に浮遊する微細な液滴を気化させその気
化熱によって前記気体流の温度を下げ、前記気体流と被
冷却気体との顕熱交換により被冷却気体を冷却し、冷却
された前記被冷却気体内で揮発性液体を気化させること
によってさらに冷却して供給気体とすることを特徴とす
る気体の冷却方法。
【請求項３】気体流の温度と被冷却気体の温度との差の
変化に応じて前記気体流における微細な液滴の浮遊量を
変化させるようにした請求項１または請求項２記載の気
体の冷却方法。
【請求項４】気体流の温度と被冷却気体の温度との差の
変化に応じて前記気体の流速を変化させるようにした請
求項１または請求項２記載の気体の冷却方法。
【請求項５】供給気体の温度に応じて揮発性液体の気化
量を制御する請求項１または請求項２記載の気体の冷却
方法。
【請求項６】供給気体の湿度に応じて揮発性液体の蒸気
の加える量を制御する請求項１または請求項２記載の気
体の冷却方法。
【請求項７】複数の流路を有する熱交換器の一方の流路
に冷却すべき被冷却気体を通す通路を形成し、他方の流
路に揮発性液体の蒸気を含み且つ霧状の微細な液滴を浮
遊させた気体流を通す流通路を形成するとともに、前記
流通路内に揮発性液体の噴霧手段を設け、前記熱交換器
の一方の流路出口側に前記被冷却気体に揮発性液体の気
化手段を設けたことを特徴とする気体の冷却装置。
【請求項８】除湿手段を有し、前記除湿手段で除湿され
た気体を被冷却気体として複数の流路を有する熱交換器
の一方の流路に通す流路を形成し、他方の流路に揮発性
液体の蒸気を含み且つ霧状の微細な液滴を浮遊させた気
体流を通す流通路を形成するとともに、前記流通路内に
揮発性液体の噴霧手段を設け、前記熱交換器の一方の流
路出口側に揮発性液体の気化手段を設けたことを特徴と
する気体の冷却装置。