JPS63500261A - 建物内の空間を空調する空気の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 名称：建物内の空間を空調する空気の冷却方法技術分野 本発明は、建物内の空間を空調する空気の冷却方法に関する。該方法は、空調す る空間への取入れ空気の流れの発生からなり、熱い気候の地域と温暖な気候の地 域における空調に一般に使用できるものである。

技術の背景 空調装置における通常の方法で、空気を冷却するとき、該空気は、ｍまず、湿気 が飽和するまで冷却され、ついで、さらに冷却され、湿気が凝結っされる。冷却 され湿度のある空気は、ついで空調する空間へ送られる。

この冷却方法は、効果的であるが、がなり高いパワーを要するという欠点をもつ 。

発明の開示 この発明の主たる目的は、空調装置のために、常法よりも、より少ないパワーし か要求しない、空気を冷却する方法を提供することである。この発明によれば、 これは、まず、発生した取入れ空気の空気を乾燥剤を含む乾燥器に通し、該空気 の含湿度を下げ、該空気の温度を上げ、ついで該空気を冷却し、そして、比較的 低い含湿度の空気流れを取入れ空気から湿気を吸収した物質に通すことによって 達成でき、この結果、乾燥物質の含湿度を減少させ、該物質を再生し、該物質が 取入れ空気内の湿気を吸収するために再使用可能となる。好ましくは、取入れ空 気は、乾燥後、まず空気流の熱交換器により冷却され、ついで、さらに、冷却さ れる。特に、空気が乾燥物質通過前後、圧縮され、及び／または、太陽熱が乾燥 物質の再生のための空気流に供給されるとすれば、冷却方法のエコノミーの本質 的な改善が達成できる。このような改善されたエコノミーは、乾燥され、できれ ば圧縮された空気には、冷媒に対する大ぎな温度差を与えることによおて達成で き、この結果、乾燥された空気の熱の一部は、より効果的に除去され、吸湿物質 の再生に使用でき、さらに、空気流を直射日光に曝されている面に流すことによ る直接的な、または、太陽熱エネルギー装置により間接的な太陽熱供給により、 乾燥する空気を加熱ことにより達成できる。

図面の簡単な説明 この発明による方法は、添附の図面を参照しながら以下に説明される。この発明 による空調システムをもつ建物の略図的断面図である。

発明を実施する最善の態様 図面は、コンクリート基礎２または適当な基礎の上に建てられた建物１を示す。

建物は、壁張り材４と屋根張り材５を支持する枠組３を備える。壁張り材と屋根 張り材の両者は、例えば、アルミニュームパネルなどの熱伝導性が良好な金属パ ネルからなるものでもよい。

建物は、傾斜した屋根を有し、屋根の頂部に空気抜き６が設けられている。

多孔性の絶縁ボード７の層が屋根張り月５の下に、これと間隔を隔てて平行に設 【ノられており、該層は、枠組３により支持されている。狭い空気通路８が屋根 張り材５と多孔ボード７との間に設けられており、この通路は、空気抜き６の下 部に連通している。屋根張り材が良好な熱伝導性を有する金属パネルからなる事 実により、太陽光線が屋根張り材に当ると、通路８内の空気は、実質的に加熱さ れる。

多孔ボード７は、良好な断熱特性を有する材料で作られており、建物内部からの 空気は、矢印９により示すように、該ボードを通り上昇して空気通路８へ入る。

ボードは、例えば、膨張したロックウールのような固有多孔質のものから作られ てもよい。または、ボードは、例えば、独立気泡の発泡ポリスチレンのような不 浸透性の材料からも作られ、該ボードには、貫通孔が穿孔され、これにより該ボ ードに空気が通過することが可能となる。

これらの孔は、のきに近接した位置に設けられていることが好ましく、これによ り空気通路８は、可及的に長くなる。

空気抜き６には、例えば、比較的乾燥した空気により乾燥再生可能なシリカゲル のような乾燥剤を含む乾燥器１０が設けられる。この乾燥剤は、建物内部への取 入れ空気のための取入れバイブ１１と接続するよう配置される。取入れ空気温度 を上昇させる乾燥後には、取入れ空気は、冷却され、バイブ１２を介して建物内 部へ送られる。

乾燥器１０は、乾燥剤の使用部分が所定の時間経過後に交換可能であるように設 計されていることが好ましく、これにより、取入れ空気は、該空気から湿気を吸 収する乾燥剤の部分を常に通過し、排出される空気は、乾燥剤の利用された部分 を乾燥するために該部分を常に通過し、乾燥剤の利用された部分が再生され、再 び使用可能となる。これは、乾燥剤をカートリッジに入れ、このカートリッジを 適当な機構で取入れ空気の入口チャンネルと排気の出口チャンネルとの間を移動 させることによって達成できる。かくて、一つのカートリッジを取入れ空気の乾 燥に使用する一方、一つ、または、複数のカートリッジを通路８からのホットな 排気により乾燥、すなわち、再生できる。

取入れ空気の乾燥で、この空気の温度は、取入れ空気の初期湿度ならびに乾燥度 合により、例えば、１０〜２０℃まで上がる。

建物内へ取入れられる空気を冷却するには、種々の方法、例えば、より冷たい外 部空気も通過する熱交換器に取入れ空気を通す方法によって達成できる。このよ うな取入れ空気を冷却することは、乾燥後の取入れ空気がより高い温度である事 実により可能である。取入れ空気をさらに冷却することは、常法により取入れ空 気を、例えば、冷却水が流れる熱交換器に通すか、または、取入れ空気を、例え ば、湿気のあるシートまたは同効物に通して含湿度を増加させることによって達 成できる。図面に示された構造は、もともとは、ホットな気候の地域向きのもの になっているが、これは、屋根張り材５と絶縁ボード７との間に空気通路８が存 在していることにより、排気される空気が、一方では、所謂、ダイナミック熱絶 縁と称されているような、かなり高い度合で、太陽熱が建物内部に侵入するのを 防ぎ、他方では、加熱されるものであるからで、この結果、乾燥器の乾燥剤を、 さらに熱供給することなく、再生することができる。

この発明が温暖な気候のみの地域に利用されるものであるときは、通常、ダイナ ミック熱絶縁は、不要である。その代り、直射太陽熱が充分でない場合、乾燥剤 の再生のための空気に熱を与えることが必要となる。これは、太陽エネルギー装 置の手段によって達成できる。

しかしながら、乾燥剤の再生のための空気に熱を与えなければならないとき、乾 燥ステップにより冷却手順を開始することによる現在技術の操作経済を本質的に 改良することは困難である。しかしながら、そのような場合、操作経済の本質的 改良は、取入れ空気を冷却前に圧縮することによって達成できる。これにより取 入れ空気の温度をさらに上昇させ、この結果、排気空気または外部空気が流れる 熱交換器により、取入れ空気から容易に熱を奪うことができる。この改良は、取 入れ空気と排気空気または外部空気との間の温度差が増加する事実によって達成 される。圧縮後の温度は、約７０℃となる。取入れ空気がこの温度のとき、冷却 空気は、相対湿度が充分に低くなって、さらに熱を供給することなく、乾燥剤の 再生が行なえる。

取入れ空気の初期冷却後、取入れ空気の温度をさらに低下させることは、取入れ 空気が空調されているスペースに流入する前に取入れ空気を膨張させることによ って達成できる。かくて、この場合、乾燥剤の再生には、取入れ空気をによって 加熱された排気空気を利用することが簡便である。

勿論、圧縮は、熱い気候の地域において、前記したダイナミック絶縁と併用する ことができる。

冷却前に取入れ空気を圧縮することは、乾燥の前後において可能であり、後続の 膨張が取入れ空気の温度の必要な低下を与えるようにバランスさせることができ る。

または、さらに一層の圧縮がなされ、かくして、排気空気または外部空気へのピ ー１−トランスファーを改善する。

この場合、圧縮に必要なエネルギ一部分は、膨張の間に回復される。

この発明による方法は、熱い気候の地域に使用される構造に関して記載されてい るが、該方法は、熱い気候の地域と同様、温暖な気候の地域にも使用できる。こ の発明を熱い気候に使用するときは、乾燥剤の再生に取入れ空気で加熱された空 気を使用する必要がない。何故ならば、再生に必要な空気の温度は、太陽エネル ギーから直接、容易に得ることができるからである。しかしながら、この発明が 温暖の気候に使用されるときは、乾燥剤の再生に取入れ空気から除去した熱を利 用することがよい。乾燥は、多くの異なった装置手段により行なうことができる 。交換可能なカートリッジに乾燥剤を設ける必要はなく、複数区劃をもつ回転さ れるように構成された回転可能なドラムに乾燥剤を設けることもできる。その結 果、異なった区劃が交互に取入れ空気の通路ならびに加熱された排気空気または 外部空気の通路に位置する。

さらに、シリカゲル以外の再生可能な乾燥剤も使用できる。取入れ空気は、空気 が流れる熱交換器により冷却される必要はなく、例えば、水などの冷媒も使用で きる。

ｔ）　＼ト　←へ　ｅ％Ｊ ＰＣＴ／５Ｅ８６１００２６７ ＰＣＴ／ＳＥ８６１００２６７

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．空調される空間への取入れ空気（１１における）の流れを発生させ、発生さ れた取入れ空気の流れにおける空気を吸湿剤を備えた乾燥器（６）に通過させ、 該空気の含湿度を低下させ、かくして、空気の温度を上げ、ついで空気を冷却し 、比較的低い湿度の空気流れ（８における）を取入れ空気から温気を吸収した吸 収物質に通し、その結果、吸湿物質の含湿度を下げ、該物質を取入れ空気におけ る湿気吸収に再び使用できるようにしたことを特徴とした、建物内の空間を空調 する空気の冷却方法。
2. ２．乾燥後、取入れ空気がまず空気が流れる熱交換器により冷却され、ついで冷 却されることを特徴とする請求の範囲１による方法。
3. ３．冷却空気流が空調される空間からの排気空気から発生されることを特徴とす る請求の範囲２による方法。
4. ４．取入れ空気の発生された流れにおける空気が冷却前に圧縮され、該空気の温 度がさらに上昇することを特徴とする請求の範囲１乃至３による方法。
5. ５．取入れ空気の発生された流れにおける空気は、該空気が吸湿物質通過後に圧 縮されることを特徴とする請求の範囲１乃至４による方法。
6. ６．取入れ空気の流れにおける空気が冷却後、膨脹され、該空気の温度が低下す ることを特徴とする請求の範囲４または５による方法。
7. ７．取入れ空気の圧縮と膨脹がバランスされ、膨脹が取入れ空気をさらに冷却す ることを特徴とする請求の範囲６による方法。
8. ８．取入れ空気の熱交換後、冷却空気流がさらに加熱され、ついで該空気は、吸 湿物質を通り該物質の含温度を減少させることを特徴とする請求の範囲２または ３による方法。
9. ９．吸湿物質の含温度を下げるための空気流が太陽熱により加熱される通路（８ ）を通ることによって加熱されることを特徴とする請求の範囲１または８による 方法。
10. １０．太陽エネルギー装置からの熱で該通路が加熱されることを特徴とする請求 の範囲９による方法。
11. １１．取入れ空気の湿気を吸収した後に吸湿物質が、取入れ空気から分離され、 吸湿物質の含温度を下げるための空気流が流れる通路へ移動されることを特徴と する前記請求の範囲のいずれかによる方法。