TW201541041A - 冷凍倉庫用低露點除濕裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種冷凍倉庫用的除濕裝置，提供能夠減少能源消耗且冷藏倉庫或者冷凍倉庫等的蒸發器上難以結霜的除濕裝置。本發明為了解決如上所述的問題，使來自冷藏倉庫的處理空氣通過用於與除濕轉子的處理出口空氣進行熱交換的顯熱交換器，並使其通過分割成處理區、再生區、淨化區這三個區的除濕轉子的處理區和淨化區，使通過了淨化區的空氣返回到處理空氣中，使從處理區流出的處理出口空氣在上述顯熱交換器中與處理空氣進行熱交換之後供給至冷藏倉庫。另外，通過再生加熱器將外部空氣進行加熱，並使其通過除濕轉子的再生區來將除濕轉子吸附的水分脫落，從而能夠防止蒸發器結霜，實現除濕性能。

Description

冷凍倉庫用低露點除濕裝置

本發明係有關於一種例如用於冷藏倉庫或者冷凍倉庫等的除濕裝置。

冷藏倉庫、冷凍倉庫或者冰箱、冰櫃一般情況下利用使用了氟氯昂的冷凍迴圈，用於冷藏倉庫的冷凍迴圈中，最近利用的是一部分使用了氨氣的冷凍迴圈。

當冷藏倉庫內的溫度比外部氣體的露點低時，運行中的蒸發器(evaporator)上結霜。如果結霜，則熱交換效率降低，嚴重的情況下，有時蒸發器的熱交換器會完全被霜堵塞，導致空氣不能流通。

因此，按特定的週期停止冷凍機的運行，使暖風向蒸發器上流通，來使霜融化。

這樣，由於在霜的解凍中冷凍機停止運行，因此，保管冷凍食品等冷凍機停止運行時保存物品的品質降低的物品的冷藏倉庫的情況下存在問題。

因此，存在如下冷凍機，即，在一台冷凍機上設置兩台蒸發器，使兩台蒸發器交替運行，從而交替將霜融化。這類冷凍機雖然能夠在不停止冷凍機的情況下消除霜，但是，由於設置兩台蒸發器，因此存在增加成本並且需要設置兩台蒸 發器的空間的問題。

所謂蒸發器上結霜是指，冷凍機上有潛熱負荷，會浪費能源。即，為了產生霜，在蒸發器上產生水的冷凝熱和凍結熱。在日本的氣象條件下，通常該潛熱負荷在冷凍機的消耗能源中占接近一半。而且，由於霜的熱傳導率低，因此存在蒸發器的熱交換率不良的問題。

作為防止空氣中的水分在該蒸發器中結霜的技術，發明了如專利文獻1中公開的技術那樣的除濕裝置，該除濕裝置利用除濕轉子(desiccant rotor)吸附空氣中的水分，並將冷凍機的廢熱作為水分脫附的熱源，從而減少能源消耗。

另外，專利文獻2公開的是與專利文獻1同樣地防止空氣中的水分在蒸發器中結霜的技術，其提供如下除濕裝置，即，使用吸附水分的轉子，調整吸附水分的轉子的吸附劑的細孔徑，從而不使細孔內的水分凍結。

現有技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-179036號公報； 專利文獻2：WO2008-084573號公報。

專利文獻1中公開的是能夠利用除濕轉子吸附進入蒸發器前的空氣中的水分來抑制蒸發器上結霜的技術，但是對除濕轉子的凍結沒有提及，也沒有公開有關送風機的耐低溫性的技術。

專利文獻2中沒有公開使用未調整水分吸附轉子 的吸附劑細孔徑的除濕轉子的技術。另外，也沒有公開關於送風機的耐低溫性的技術。

即，兩個專利文獻都沒有公開不管使用什麼樣的除濕轉子都不會使轉子本身凍結地能夠用於冷藏倉庫或者冷凍倉庫且能源消耗低的除濕裝置。

本發明用於解決如上所述的問題，其最重要的特徵在於：將除濕轉子的淨化空氣全部返回到除濕機處理入口，以使從冷藏倉庫或者冷凍倉庫流出的空氣能夠全部迴圈。

由於本發明的除濕裝置具有如上結構，因此能夠提供如下除濕裝置，即，由於使冷藏倉庫內的空氣通過除濕轉子的處理(吸附)區後全部返回到冷藏倉庫，從而不僅達到節省能源，還能夠防止蒸發器的結霜。

另外，由於使通過了除濕轉子的淨化區(purge zone)的空氣返回到處理送風機的前面，因此，使來自倉庫行業法施工條例所規定的冷藏室的保管溫度區間“C1級”(攝氏零下10度以下且攝氏零下20度以上)以下的冷藏倉庫的被處理空氣溫度上升，使得不會變為處理送風機不能使用的溫度以下，也不會使除濕轉子凍結。

1‧‧‧除濕轉子

2‧‧‧處理區

3‧‧‧淨化區

4‧‧‧再生區

5‧‧‧冷藏倉庫

6、7、8‧‧‧閘板

9‧‧‧再生加熱器

10‧‧‧再生送風機

11‧‧‧處理送風機

12‧‧‧正交顯熱交換器

圖1是表示本發明除濕裝置的實施例1的流動圖。

圖2是表示本發明除濕裝置的實施例2的流動圖。

使來自冷藏倉庫的處理空氣通過用於與除濕轉子的處理出口空氣進行熱交換的顯熱交換器，並使其通過分割成處理區、再生區、淨化區這三個區的除濕轉子的處理區和淨化區(purge zone)，使通過了淨化區的空氣返回處理空氣中，使從處理區流出的處理出口空氣在上述顯熱交換器中與處理空氣進行熱交換之後供給至冷藏倉庫。另外，能夠提供一種除濕裝置，該除濕裝置通過再生加熱器將外部空氣進行加熱，並使其通過除濕轉子的再生區來將除濕轉子吸附的水分脫落後向外排氣，從而能夠防止蒸發器結霜。

實施例1

以下採用附圖，對本發明的冷藏倉庫用除濕裝置的實施例進行詳細說明。圖1是表示本發明實施例1的除濕裝置的空氣流動的流動圖。

圖1中的1是除濕轉子，分割成三個區，分別為處理區2、淨化區3和再生區4。在除濕轉子1的旋轉方向，依次為處理區2、再生區4、淨化區3。該除濕轉子1通過電機(未圖示)來旋轉。

利用處理送風機11使冷藏倉庫5內的處理空氣通過正交顯熱交換器12，再通過除濕轉子1的處理區2而成為乾燥空氣，並在正交顯熱交換器12中與處理空氣進行熱交換之後返回到冷藏倉庫5內。

從處理送風機11流出的空氣的一部分通過除濕轉子1的淨化區3後，與從正交顯熱交換器12流出的處理空氣混合。

利用再生送風機10，使外部空氣OA通過再生加熱器9來被加熱，通過除濕轉子1的再生區4來脫落被除濕轉子1吸附的水分，並向外排氣。

通過上述結構，使通過淨化區被加熱的空氣返回到從冷藏倉庫流出的處理空氣中，從而不需要使用具有特殊的耐低溫性的處理送風機，能夠減少原始成本，也能夠防止除濕轉子的凍結。另外，由於將從冷藏倉庫流出的處理空氣全部返回到冷藏倉庫，因此，外部空氣不會侵入到冷藏倉庫，從而能夠節能。

例如，當冷藏倉庫5內的溫度為攝氏零下30度(以下溫度都是“攝氏”)且除濕轉子的再生溫度為140度的情況下，使用熱交換率為52.4%的正交顯熱交換器12，顯熱交換器出口溫度達到零下13.2度，通過與從除濕轉子1的淨化區3流出的溫度為42度的空氣混合，空氣溫度達到零下5.4度。另外，除濕轉子1的處理區2的入口溫度為零下2.4度且露點溫度為零下30度，處理區2的出口溫度為2度且露點溫度為零下40度，在正交顯熱交換器12中與從冷藏倉庫流出的處理空氣進行熱交換，從而供給至冷藏倉庫的空氣溫度達到零下14.7度且露點溫度達到零下40度。

實施例2

圖2是表示本發明實施例2的除濕裝置的空氣流動的流動圖。與實施例1不同點是由於設置空間的問題等而不能設置顯熱交換器12情況下的實施例。其他的結構是共同的，因此在此省略重複說明。

利用處理送風機11，使冷藏倉庫5內的處理空氣通過除濕轉子1的處理區2來成為乾燥空氣，並返回到冷藏倉庫5內。從處理送風機11流出的空氣的一部分通過除濕轉子1的淨化區3後與從冷藏倉庫5流出的處理空氣混合，而為了使該空氣溫度成為處理送風機11能夠使用的溫度，通過將淨化區的區比增大等方法，使得通過淨化區的空氣的風量增多。另外，也可以在處理送風機入口處設置溫度感測器等溫度檢測裝置，並將通過閘板等風量調整裝置來調整通過處理區和淨化區的風量比。

一般情況下，通過淨化區的空氣的風量為通過處理區的空氣的風量的1/2~1/10為好，但是較佳為1/3~1/6。表1表示，當使用直徑為320mm、寬度為400mm的蜂巢轉輪且處理區入口溫度為零下20度、再生溫度為140度、再生空氣濕度為20g/kg、再生風量比(再生風量/處理風量)為1/6時的淨化風量對除濕性能帶來的影響的實驗結果。通過將淨化風量比(再生風量/處理風量)設為1/2~1/10，使得處理區出口的露點溫度與沒有淨化的情況相比降低了15度以上，通過設為1/3~1/6，來降低20度以上。

除濕裝置開始運行時，可以將閘閥6、7、8關閉後開始運行，使冷藏倉庫內的冰點下的低溫空氣不直接通過處理送風機，在處理送風機入口溫度充分上升後打開閘閥6、7、8。 另外，實施例1中也可以為相同的操作。另外，雖然冰點下的空氣向顯熱交換器12流動，但是由於與從冷藏倉庫5進入顯熱交換器12的溫度相比，返回到冷藏倉庫5的空氣的幹球溫度高且露點溫度低，因此在顯熱交換器12內不會產生霜。

如上所述，使通過了淨化區的所有空氣與被處理空氣混合，從而使得供給至處理送風機的被處理空氣的溫度上升，因此通常使用的送風機的最低使用溫度為零下10度左右，因此不需要採用具有特殊的耐低溫性的送風機，還能夠防止除濕轉子的凍結。另外，由於從冷藏倉庫流出的被處理空氣的全部返回到冷藏倉庫，因此，不需要導入外部空氣，從而節省能源，也不需要設置外部空氣處理用的預冷器，從而還能降低原始成本。一般在市場上銷售的送風機的耐低溫性是結合日本的氣象條件而設計的。因此，屋內使用的一般的送風機的情況下，廠家保證的最低溫度為零下10度左右。本發明能夠使用這種一般的送風機，因此在成本和交貨時間上作出了貢獻。

產業上的可利用性

本發明提供了一種除濕裝置，該除濕裝置能夠防止冷藏倉庫、冷凍倉庫等的蒸發器的結霜，且降低能源消耗。

1‧‧‧除濕轉子

2‧‧‧處理區

3‧‧‧淨化區

4‧‧‧再生區

5‧‧‧冷藏倉庫

6、7、8‧‧‧閘板

9‧‧‧再生加熱器

10‧‧‧再生送風機

11‧‧‧處理送風機

12‧‧‧正交顯熱交換器

Claims (4)

1. 一種除濕裝置，具有除濕轉子，該除濕轉子負載有濕氣吸附劑，在上述除濕轉子的旋轉方向上，按照處理區、再生區、淨化區的順序分割成三個區，使從冷藏倉庫流出的空氣通過上述處理區和淨化區，使通過了上述淨化區的空氣返回到從上述冷藏倉庫流出的空氣中，使通過再生加熱器而被加熱後的外部氣體通過上述再生區後向外排氣，使通過了上述處理區的空氣返回到上述冷藏倉庫內。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的除濕裝置，其中從上述冷藏倉庫內流出的空氣與要返回到上述冷藏倉庫內的空氣進行顯熱交換。
3. 根據申請專利範圍第1或2項所述的除濕裝置，其中設置有用於測量處理送風機入口溫度的溫度檢測裝置，調節處理風量和淨化風量，來使上述處理送風機入口溫度達到處理送風機使用溫度區間。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的除濕裝置，其中通過上述淨化區的空氣的風量設為通過了上述處理區的空氣的風量的1/2~1/10。