JP2001330273A - 固体吸湿剤を用いた冷房システム - Google Patents
固体吸湿剤を用いた冷房システムInfo
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- 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
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡便で実用的な、しかも性能のよい太陽熱利
用の冷房システムを実現すること。 【構成】 粒状シリカゲルなど固体吸湿剤粒子を充填し
た空気を流すことができるようにした充填層に、太陽熱
で加熱した温風を流すことにより固体吸湿剤粒子を脱湿
再生し、その再生された固体吸湿剤充填層に室内空気を
流して、空気中の湿分を吸湿剤に、吸収させて空気中の
湿度を低減させる。湿度を取る際は吸着熱が発生するの
で空気温度が上昇することになる。その空気温度を低下
させるため、深夜の温度が低下した外気を砕石蓄熱装置
に吹き込んで温度を低下させた砕石に湿度を低下させた
空気を通して温度を低下させる。この低湿度の空気に加
湿することにより冷房効果が得られる。このシステムに
おいて、温風で固体吸湿剤を脱湿再生した後は、固体吸
湿剤が温風の温度に近い高温になっているため、温度を
低下させなければ除湿できないので、空気で固体吸湿剤
を冷却する際に空気中の水分を吸着させないよう、熱交
換器を介して固体吸湿剤を冷却するシステムである。
用の冷房システムを実現すること。 【構成】 粒状シリカゲルなど固体吸湿剤粒子を充填し
た空気を流すことができるようにした充填層に、太陽熱
で加熱した温風を流すことにより固体吸湿剤粒子を脱湿
再生し、その再生された固体吸湿剤充填層に室内空気を
流して、空気中の湿分を吸湿剤に、吸収させて空気中の
湿度を低減させる。湿度を取る際は吸着熱が発生するの
で空気温度が上昇することになる。その空気温度を低下
させるため、深夜の温度が低下した外気を砕石蓄熱装置
に吹き込んで温度を低下させた砕石に湿度を低下させた
空気を通して温度を低下させる。この低湿度の空気に加
湿することにより冷房効果が得られる。このシステムに
おいて、温風で固体吸湿剤を脱湿再生した後は、固体吸
湿剤が温風の温度に近い高温になっているため、温度を
低下させなければ除湿できないので、空気で固体吸湿剤
を冷却する際に空気中の水分を吸着させないよう、熱交
換器を介して固体吸湿剤を冷却するシステムである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は太陽熱や低温度の廃熱
を利用した簡便な冷房システムである粒状固体吸湿剤の
を用いた除湿式冷房システム（デシカント式冷房システ
ム）の性能向上に関する。
を利用した簡便な冷房システムである粒状固体吸湿剤の
を用いた除湿式冷房システム（デシカント式冷房システ
ム）の性能向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の住宅用の太陽熱利用の暖房・給湯
システムは保守、取り扱いの容易さ、耐久性の点から温
風集熱式が多く用いられるようになってきている。この
システムでは夏期には太陽エネルギーは給湯にだけ用い
られ、暖房用の集熱は不要であるので、設備の利用率が
悪く、したがってシステムの経済性の点からも問題であ
った。夏期においてこの暖房用の集熱を冷房に利用する
ことがいろいろ検討されてきた。しかし従来、太陽熱利
用の冷房システムは、臭化リチウム水溶液を用いた吸収
式冷房機が試験的にではあるが、主に用いられ、温風集
熱方式にはこのシステムは適用が困難である。この臭化
リチウム水溶液を用いた吸収式冷房機は石油やガスボイ
ラーによる冷房機として、従来から用いられてきた方式
であり、真空密閉容器の中で臭化リチウム水溶液を沸騰
あるいは、凝縮させて、作動するものであり、製造技術
の面でも、高度な技術を要するもので、太陽熱を利用の
場合は１００℃以上の高温水集熱方式でなければ難しい
ものである。したがってコストの点から経済的に引き合
わず、実験的に用いられたに過ぎない。
システムは保守、取り扱いの容易さ、耐久性の点から温
風集熱式が多く用いられるようになってきている。この
システムでは夏期には太陽エネルギーは給湯にだけ用い
られ、暖房用の集熱は不要であるので、設備の利用率が
悪く、したがってシステムの経済性の点からも問題であ
った。夏期においてこの暖房用の集熱を冷房に利用する
ことがいろいろ検討されてきた。しかし従来、太陽熱利
用の冷房システムは、臭化リチウム水溶液を用いた吸収
式冷房機が試験的にではあるが、主に用いられ、温風集
熱方式にはこのシステムは適用が困難である。この臭化
リチウム水溶液を用いた吸収式冷房機は石油やガスボイ
ラーによる冷房機として、従来から用いられてきた方式
であり、真空密閉容器の中で臭化リチウム水溶液を沸騰
あるいは、凝縮させて、作動するものであり、製造技術
の面でも、高度な技術を要するもので、太陽熱を利用の
場合は１００℃以上の高温水集熱方式でなければ難しい
ものである。したがってコストの点から経済的に引き合
わず、実験的に用いられたに過ぎない。
【０００３】これに対し、空気中の湿分を吸収する吸湿
剤を用いたデシカント式冷房システムは比較的簡単な装
置で冷房ができるとして、太陽エネルギーなど自然エネ
ルギー利用の冷房システムとして、よりふさわしいもの
として研究がなされてきた。従来、試験的に作られたデ
シカント式冷房システムは、吸湿剤を担持させたダンボ
ール紙を軸に巻きつけて円板状の吸湿ローターを作り、
そのローターを直径で半分に区分けして、片側には温風
を流し、吸湿剤の再生行程とし、もう片側には常温空気
を流して、空気中の湿度を取る除湿行程とするものであ
る。そのローターを１分間に１回転ぐらいの速度で回転
させて、再生行程と除湿行程が交互に入れ替わって行く
方式である。
剤を用いたデシカント式冷房システムは比較的簡単な装
置で冷房ができるとして、太陽エネルギーなど自然エネ
ルギー利用の冷房システムとして、よりふさわしいもの
として研究がなされてきた。従来、試験的に作られたデ
シカント式冷房システムは、吸湿剤を担持させたダンボ
ール紙を軸に巻きつけて円板状の吸湿ローターを作り、
そのローターを直径で半分に区分けして、片側には温風
を流し、吸湿剤の再生行程とし、もう片側には常温空気
を流して、空気中の湿度を取る除湿行程とするものであ
る。そのローターを１分間に１回転ぐらいの速度で回転
させて、再生行程と除湿行程が交互に入れ替わって行く
方式である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】デシカント冷房の前記
方式は、除湿剤の再生行程と除湿冷房行程が同時に行わ
れるので、冷房ができるのは再生用の温風が得られると
き、つまり太陽熱を集熱中だけである。集熱時でないと
きに冷房をできるようにするには、蓄熱装置が必要であ
り、コストの面で引き合わなくなる。
方式は、除湿剤の再生行程と除湿冷房行程が同時に行わ
れるので、冷房ができるのは再生用の温風が得られると
き、つまり太陽熱を集熱中だけである。集熱時でないと
きに冷房をできるようにするには、蓄熱装置が必要であ
り、コストの面で引き合わなくなる。
【０００５】また除湿剤を通して空気中の湿度を減じて
温度が上昇した空気の温度を下げるには、一般に外気が
用いられるが、この冷却温度をできるだけ低くすること
が、デシカント冷房の効果を大きくするのに最も重要で
ある。したがって外気による冷却の場合は、外気温度が
高い最も冷房の必要なときに冷房効果が劣るという問題
があった。
温度が上昇した空気の温度を下げるには、一般に外気が
用いられるが、この冷却温度をできるだけ低くすること
が、デシカント冷房の効果を大きくするのに最も重要で
ある。したがって外気による冷却の場合は、外気温度が
高い最も冷房の必要なときに冷房効果が劣るという問題
があった。
【０００６】エネルギー問題、炭酸ガス排出削減の問題
は世界的な政治課題になっており、民生用のエネルギー
消費削減の技術の中で、太陽エネルギーの給湯・暖房へ
の利用は比較的容易で、その普及促進政策がわが国で行
われてすでに久しい。給湯への太陽エネルギー利用は、
わが国ではすでにかなり普及しているが、暖房への利用
は、窓から入る日射でも十分な暖房効果得られることは
誰でもが経験していることであり、給湯よりもさらに容
易に利用できるはずであるが、窓からの日射以上の太陽
エネルギー利用の暖房システムの普及は極めてわずかで
ある。しかし太陽熱温風集熱方式の住宅用暖房・給湯シ
ステムを設置したソーラーハウスは２０年以上前から少
数ではあるが、建設されており技術的にはほぼ確立され
て、数が増えればコスト低減も見込める状況にある。
は世界的な政治課題になっており、民生用のエネルギー
消費削減の技術の中で、太陽エネルギーの給湯・暖房へ
の利用は比較的容易で、その普及促進政策がわが国で行
われてすでに久しい。給湯への太陽エネルギー利用は、
わが国ではすでにかなり普及しているが、暖房への利用
は、窓から入る日射でも十分な暖房効果得られることは
誰でもが経験していることであり、給湯よりもさらに容
易に利用できるはずであるが、窓からの日射以上の太陽
エネルギー利用の暖房システムの普及は極めてわずかで
ある。しかし太陽熱温風集熱方式の住宅用暖房・給湯シ
ステムを設置したソーラーハウスは２０年以上前から少
数ではあるが、建設されており技術的にはほぼ確立され
て、数が増えればコスト低減も見込める状況にある。
【０００７】ただ暖房システムは冬期しか利用できない
ので、その点で経済性で不利になることも普及を妨げる
要因になっている。そこで暖房システムに少しの要素を
追加すると冷房もできるような簡便な太陽熱冷房システ
ムの開発が要望される。
ので、その点で経済性で不利になることも普及を妨げる
要因になっている。そこで暖房システムに少しの要素を
追加すると冷房もできるような簡便な太陽熱冷房システ
ムの開発が要望される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は前記の温風集熱式
の住宅用太陽熱利用の暖房・給湯システムの構成図であ
る。１は集熱屋根で空気を太陽熱で加熱して温風を得る
もので、４のファンを運転することにより、２の開口か
ら３で示す３角ダクトに温風が取出され、５の給湯熱交
換器、６の集熱ダクトを通って７の砕石式蓄熱装置に導
かれる。また空調ファン８により、温風は分配ダクトを
通って天井吹き出し口１０より室内に吹き出され、部屋
の暖房がなされる。温風が７の砕石式蓄熱装置を通ると
き砕石７ａに熱を与えて、常温空気になり、戻りダクト
１１を経て集熱屋根１には入り一巡する。蓄熱装置７に
蓄えられた熱は日射がないときに空調ファン８により、
室内空気が戻りガラリ１２から砕石内を通って暖められ
て、温風となって１０の天井吹き出し口から吹き出さ
れ、暖房に使われる。
の住宅用太陽熱利用の暖房・給湯システムの構成図であ
る。１は集熱屋根で空気を太陽熱で加熱して温風を得る
もので、４のファンを運転することにより、２の開口か
ら３で示す３角ダクトに温風が取出され、５の給湯熱交
換器、６の集熱ダクトを通って７の砕石式蓄熱装置に導
かれる。また空調ファン８により、温風は分配ダクトを
通って天井吹き出し口１０より室内に吹き出され、部屋
の暖房がなされる。温風が７の砕石式蓄熱装置を通ると
き砕石７ａに熱を与えて、常温空気になり、戻りダクト
１１を経て集熱屋根１には入り一巡する。蓄熱装置７に
蓄えられた熱は日射がないときに空調ファン８により、
室内空気が戻りガラリ１２から砕石内を通って暖められ
て、温風となって１０の天井吹き出し口から吹き出さ
れ、暖房に使われる。
【０００９】このような温風集熱式ソーラーハウスにお
いて、夏期は集熱屋根から取り出された温風は給湯熱交
換器５を通って給湯を加熱した後は、集熱ダンパー１３
の制御により排気口１４より外部に排出され、利用され
ない。この夏期に無駄に捨てられる温風を利用して冷房
行う原理を示したものが図２である。（ａ）図は吸湿剤
を太陽熱による温風で、再生する行程を示しており、断
熱箱１５に入れられた吸湿剤粒子１６の中を温風が通り
抜ける際に吸湿剤を加熱、脱湿させ、排気口１７より排
出される。
いて、夏期は集熱屋根から取り出された温風は給湯熱交
換器５を通って給湯を加熱した後は、集熱ダンパー１３
の制御により排気口１４より外部に排出され、利用され
ない。この夏期に無駄に捨てられる温風を利用して冷房
行う原理を示したものが図２である。（ａ）図は吸湿剤
を太陽熱による温風で、再生する行程を示しており、断
熱箱１５に入れられた吸湿剤粒子１６の中を温風が通り
抜ける際に吸湿剤を加熱、脱湿させ、排気口１７より排
出される。
【００１０】（ｂ）図は冷房行程を示したもので、室内
空気を吸湿剤粒子１６の中を通して除湿して、吸着熱で
温度が上昇した空気を砕石蓄熱装置７で冷却し、さらに
その空気に加湿器２０で加湿して蒸発潜熱で温度が低下
した空気が、吹出し口１９から室内に吹出される。図３
は図２（ｂ）の冷房サイクルを湿り空気線図を用いて示
したもので、横軸が空気温度、縦軸は空気の絶対湿度、
４５°ぐらいの右下がりの線は空気の等エンタルピーを
示す線である。図３の中の点Ａは室内空気状態２６℃、
相対湿度６０％の点であり、この状態の空気が吸湿剤の
中を通って除湿される過程は等エンタルピー変化であ
り、吸湿剤出口の空気は図３のＢ点の状態、温度４５
℃、相対湿度８％となり、砕石に入る。砕石で３０℃ま
で絶対湿度が変化せずに冷却されるとすると、図３のＣ
点、３０℃、相対湿度１９％になり、加湿器に入る。加
湿行程は等エンタルピー変化で相対湿度９０％まで加湿
されると、加湿器出口状態は図３のＤ点１７℃になり、
絶対湿度も室内空気状態図３のＡ点より低く、良好な冷
房がなされることが分かる。
空気を吸湿剤粒子１６の中を通して除湿して、吸着熱で
温度が上昇した空気を砕石蓄熱装置７で冷却し、さらに
その空気に加湿器２０で加湿して蒸発潜熱で温度が低下
した空気が、吹出し口１９から室内に吹出される。図３
は図２（ｂ）の冷房サイクルを湿り空気線図を用いて示
したもので、横軸が空気温度、縦軸は空気の絶対湿度、
４５°ぐらいの右下がりの線は空気の等エンタルピーを
示す線である。図３の中の点Ａは室内空気状態２６℃、
相対湿度６０％の点であり、この状態の空気が吸湿剤の
中を通って除湿される過程は等エンタルピー変化であ
り、吸湿剤出口の空気は図３のＢ点の状態、温度４５
℃、相対湿度８％となり、砕石に入る。砕石で３０℃ま
で絶対湿度が変化せずに冷却されるとすると、図３のＣ
点、３０℃、相対湿度１９％になり、加湿器に入る。加
湿行程は等エンタルピー変化で相対湿度９０％まで加湿
されると、加湿器出口状態は図３のＤ点１７℃になり、
絶対湿度も室内空気状態図３のＡ点より低く、良好な冷
房がなされることが分かる。
【００１１】このサイクル図で重要なことは、吸湿剤を
通って低湿度で温度の上がった空を３０℃ぐらいの温度
まで冷却することであり、熱交換器を使って外気で冷却
する場合は３０℃まで冷却できないことが多い。砕石を
深夜の外気で予め冷やしておくことで良好な冷房が可能
になる。
通って低湿度で温度の上がった空を３０℃ぐらいの温度
まで冷却することであり、熱交換器を使って外気で冷却
する場合は３０℃まで冷却できないことが多い。砕石を
深夜の外気で予め冷やしておくことで良好な冷房が可能
になる。
【００１２】また、図２（ａ）の再生行程から（ｂ）図
の冷房行程に移る際に、吸湿剤が再生行程の高温のまま
であると吸湿がなされない。この問題を解決する手段と
して吸湿剤充填層の中に吸湿剤を空気によって冷却する
冷却板を挿入することにより解決するのが本発明の主要
な点である。
の冷房行程に移る際に、吸湿剤が再生行程の高温のまま
であると吸湿がなされない。この問題を解決する手段と
して吸湿剤充填層の中に吸湿剤を空気によって冷却する
冷却板を挿入することにより解決するのが本発明の主要
な点である。
【００１３】図４は本発明の１実施例のシステム構成図
である。記号１〜１３は図１と同様であり、２１は吸湿
剤粒子、２２は吸湿剤を空気によって冷却するための冷
却板である。夏期の深夜に外気温度が低下する例えば深
夜の０時から、朝の５時まで集熱ファン４をタイマー制
御で運転して、外気取入れ口２３から外気を取入れ、集
熱器を通して砕石蓄熱装置に送り、砕石を冷却させる。
砕石を出た空気は風圧式排気ダンパー２４より外部に放
出される。
である。記号１〜１３は図１と同様であり、２１は吸湿
剤粒子、２２は吸湿剤を空気によって冷却するための冷
却板である。夏期の深夜に外気温度が低下する例えば深
夜の０時から、朝の５時まで集熱ファン４をタイマー制
御で運転して、外気取入れ口２３から外気を取入れ、集
熱器を通して砕石蓄熱装置に送り、砕石を冷却させる。
砕石を出た空気は風圧式排気ダンパー２４より外部に放
出される。
【００１４】集熱屋根に日射が当たって集熱板温度が１
００℃以上に達したことが図示しない集熱板温度センサ
ーで検知されると、集熱ファン４が運転される。夏期に
は集熱ダンパー２８は右側に倒され、集熱屋根からの温
風は蓄熱装置には行かず、ダンパー２９が開いて集熱温
風の一部は給湯熱交換器２７を加熱して３２の入り口３
角ダクトに戻り、再び集熱屋根に吸込まれる。給湯熱交
換器２７には貯湯槽３３からポンプ３４により水が循環
され、熱交換器でお湯になって貯湯槽の上部に戻り、貯
湯槽上部からお湯が貯まっていく。
００℃以上に達したことが図示しない集熱板温度センサ
ーで検知されると、集熱ファン４が運転される。夏期に
は集熱ダンパー２８は右側に倒され、集熱屋根からの温
風は蓄熱装置には行かず、ダンパー２９が開いて集熱温
風の一部は給湯熱交換器２７を加熱して３２の入り口３
角ダクトに戻り、再び集熱屋根に吸込まれる。給湯熱交
換器２７には貯湯槽３３からポンプ３４により水が循環
され、熱交換器でお湯になって貯湯槽の上部に戻り、貯
湯槽上部からお湯が貯まっていく。
【００１５】また集熱温風の他の部分はダンパー２９が
開いて、吸湿剤である例えば球状シリカゲル層２１を通
って排気口３０より排出される。温風がシリカゲル層を
通過することにより、シリカゲルに吸着されている水分
が脱着され、再生される。シリカゲルの槽は二つあり、
シリカゲル層の下部まで脱着されるとダンパー２９が閉
まり、もう片方の第２シリカゲル槽のダンパー２９が開
いて、再生がなされる。
開いて、吸湿剤である例えば球状シリカゲル層２１を通
って排気口３０より排出される。温風がシリカゲル層を
通過することにより、シリカゲルに吸着されている水分
が脱着され、再生される。シリカゲルの槽は二つあり、
シリカゲル層の下部まで脱着されるとダンパー２９が閉
まり、もう片方の第２シリカゲル槽のダンパー２９が開
いて、再生がなされる。
【００１６】再生が終わった方のシリカゲル槽の冷却板
２２に図４には図示しないファンにより送風され、シリ
カゲルが冷却される。図５はシリカゲル槽の断面を示し
たもので（ａ）は図４と同じ断面を示している。３〜５
ｍｍ直径の球状シリカゲル粒子２１の中に２２で示すア
ルミ薄板をダンボール状に接着したハニカム構造の冷却
板が空気流れ方向に２０〜３０ｍｍの間隔で並べられて
いる。（ｂ）は（ａ）図に示すＢ−Ｂ断面を示したもの
で、冷却ファン３９の運転により空気がアルミダンボー
ル冷却板２２の隙間を流れて、シリカゲルを熱伝導で冷
却させる。
２２に図４には図示しないファンにより送風され、シリ
カゲルが冷却される。図５はシリカゲル槽の断面を示し
たもので（ａ）は図４と同じ断面を示している。３〜５
ｍｍ直径の球状シリカゲル粒子２１の中に２２で示すア
ルミ薄板をダンボール状に接着したハニカム構造の冷却
板が空気流れ方向に２０〜３０ｍｍの間隔で並べられて
いる。（ｂ）は（ａ）図に示すＢ−Ｂ断面を示したもの
で、冷却ファン３９の運転により空気がアルミダンボー
ル冷却板２２の隙間を流れて、シリカゲルを熱伝導で冷
却させる。
【００１７】図５（ａ）において、アルミ冷却板への通
風によりシリカゲル温度が４０〜３０℃ぐらいに冷却さ
れた後、３７のダンパーが開き、ファン３５が運転され
て、室内空気がのガラリから吸込まれ、シリカゲル充填
層を下から上へ突き通して流れる間に、空気中の湿分ガ
シリカゲルに吸収されて、乾燥空気になって、ダンパー
３７から図４に示す戻りダクト１１に入る。戻りダクト
に入った乾燥空気はさらに空調ファン８により吸引され
て深夜外気によって冷却されている砕石蓄熱装置７を通
って冷却される。空調ファン８のから加湿器２０で加湿
されて温度が下がり、分配ダクト９を通って天井吹出し
口１０から室内に吹出だされ冷房がなされる。
風によりシリカゲル温度が４０〜３０℃ぐらいに冷却さ
れた後、３７のダンパーが開き、ファン３５が運転され
て、室内空気がのガラリから吸込まれ、シリカゲル充填
層を下から上へ突き通して流れる間に、空気中の湿分ガ
シリカゲルに吸収されて、乾燥空気になって、ダンパー
３７から図４に示す戻りダクト１１に入る。戻りダクト
に入った乾燥空気はさらに空調ファン８により吸引され
て深夜外気によって冷却されている砕石蓄熱装置７を通
って冷却される。空調ファン８のから加湿器２０で加湿
されて温度が下がり、分配ダクト９を通って天井吹出し
口１０から室内に吹出だされ冷房がなされる。
【００１８】図５（ａ）においてアルミダンボール冷却
板２２はシリカゲル充填層より少し上まで伸び出してい
る。冷却ファン３９で継続的に冷却していると、除湿さ
れてシリカゲル層を出た空気を冷却板でさらに冷却する
ことができる。この冷却板に除湿運転中も継続しての冷
却空気を流す効果を図３の線図により説明すると、室内
空気状態Ａからシリカゲル層で除湿する過程はＡ−Ｂの
等エンタルピー過程であるが、冷却板に冷却空気を流し
ながらの除湿過程はＡからＢ’のようになり、さらに砕
石で冷却して加湿して吹出し口ではＤ’点、温度１５．
６℃、湿度９０％と冷却板に通風しないときより冷房効
果大きくなることが分かる。
板２２はシリカゲル充填層より少し上まで伸び出してい
る。冷却ファン３９で継続的に冷却していると、除湿さ
れてシリカゲル層を出た空気を冷却板でさらに冷却する
ことができる。この冷却板に除湿運転中も継続しての冷
却空気を流す効果を図３の線図により説明すると、室内
空気状態Ａからシリカゲル層で除湿する過程はＡ−Ｂの
等エンタルピー過程であるが、冷却板に冷却空気を流し
ながらの除湿過程はＡからＢ’のようになり、さらに砕
石で冷却して加湿して吹出し口ではＤ’点、温度１５．
６℃、湿度９０％と冷却板に通風しないときより冷房効
果大きくなることが分かる。
【００１９】除湿行程の後に、砕石で冷却しないで加湿
行程に入る場合を考えると、冷却板２２を稼動していな
いと、除湿して加湿すると図３でＡからＢになり、また
Ａに戻るだけで冷房効果は全く得られない。しかし冷却
板２２を稼動している場合は、前記のように除湿後は
Ｂ’となり、Ｂ’から加湿するとＥ点、温度１８．３
℃、湿度９０％となり、砕石による冷却がなくてもかな
りの冷房効果が得られることが分かる。このようにシリ
カゲル層内に冷却板を設置する効果は単に再生行程の後
のシリカゲルの冷却だけではなく、冷房性能を向上させ
る。図５（ａ）の２２の冷却板がシリカゲル層より延び
出している効果は、砕石による冷却がない場合にも砕石
による冷却と同様の効果を有するものである。勿論、深
夜の外気によって冷却された砕石による冷却には劣るの
は止むを得ない。
行程に入る場合を考えると、冷却板２２を稼動していな
いと、除湿して加湿すると図３でＡからＢになり、また
Ａに戻るだけで冷房効果は全く得られない。しかし冷却
板２２を稼動している場合は、前記のように除湿後は
Ｂ’となり、Ｂ’から加湿するとＥ点、温度１８．３
℃、湿度９０％となり、砕石による冷却がなくてもかな
りの冷房効果が得られることが分かる。このようにシリ
カゲル層内に冷却板を設置する効果は単に再生行程の後
のシリカゲルの冷却だけではなく、冷房性能を向上させ
る。図５（ａ）の２２の冷却板がシリカゲル層より延び
出している効果は、砕石による冷却がない場合にも砕石
による冷却と同様の効果を有するものである。勿論、深
夜の外気によって冷却された砕石による冷却には劣るの
は止むを得ない。
【００２０】
【発明の効果】従来の温風集熱式ソーラーハウスのシス
テムや要素はそのままで、シリカゲル槽とダンパー、フ
ァンなどの追加設置により、夏期に捨てていた温風を利
用して、冷房が行える。太陽エネルギーを利用した冷房
は、これまで種々研究がなされてきたが、太陽電池発電
で通常のエアコンを運転する以外は、経済性の面からほ
とんど望みが断たれている現状である。本発明の方式
は、太陽熱の暖房への利用の促進にも寄与すと同時に、
太陽熱冷房の新たなる開発研究にも望みを与えるもので
ある。
テムや要素はそのままで、シリカゲル槽とダンパー、フ
ァンなどの追加設置により、夏期に捨てていた温風を利
用して、冷房が行える。太陽エネルギーを利用した冷房
は、これまで種々研究がなされてきたが、太陽電池発電
で通常のエアコンを運転する以外は、経済性の面からほ
とんど望みが断たれている現状である。本発明の方式
は、太陽熱の暖房への利用の促進にも寄与すと同時に、
太陽熱冷房の新たなる開発研究にも望みを与えるもので
ある。
【図１】（ａ）従来の温風集熱式太陽熱利用暖房・給湯
システム構成図
システム構成図
【図１】（ｂ）集熱屋根断面図
【図２】温風集熱太陽熱利用システムおける冷房の原理
説明図
説明図
【図２】（ａ）除湿剤の再生行程説明図
【図２】（ｂ）冷房行程説明図
【図３】湿り空気線図上のデシカント冷房サイクル
【図４】本発明の１実施例の温風式太陽熱利用冷暖房・
給湯システム構成図
給湯システム構成図
【図５】（ａ）本発明の１実施例のシリカゲル槽縦断面
図
図
【図５】（ｂ）本発明の１実施例のシリカゲル槽横断面
図
図
１ 集熱屋根 ２ 集熱屋根からの温風出口 ３ 集熱３角ダクト ４ 集熱ファン ５ 給湯熱交換器 ６ 集熱ダクト ７ 砕石蓄熱装置 ７ａ 砕石 ８ 空調ファン ９ 空調分配ダクト １０ 空調空気吹出し口 １１ 戻りダクト １２ 空調空気戻りガラリ １３ 集熱ダンパー １４ 夏期排気ダクト １５ 吸湿剤槽 １６ 吸湿剤粒子 １７ 再生温風排気口 １８ 室内空気吸込み口 １９ 冷房空気吹出し口 ２０ 加湿器 ２１ シリカゲル粒子 ２２ シリカゲル粒子冷却板 ２３ 外気取入れ口 ２４ 風圧式排気ダンパー ２５ 吸気切替えダンパー ２６ 給湯加熱分岐ダクト制御ダンパー ２７ 給湯熱交換器 ２８ 集熱ダンパー ２９ シリカゲル再生温風制御ダンパー ３０ 再生温風排気口 ３１ 冷房空気吸込み制御ダンパー ３２ 戻り３角ダクト ３３ 貯湯槽 ３４ 集熱循環ポンプ ３５ 冷房用ファン ３７ 冷房用ダンパー ３８ 冷房空気吸込み口 ３９ 冷却ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｊ 2/04 Ｆ
Claims (1)
- 【請求項１】 粒状の固体吸湿剤の充填層と、その固体
吸湿剤の充填層に温風を流すことにより、その固体吸湿
剤を脱湿再生するための温風発生システムと、前記固体
吸湿剤充填層に空気を流すことにより、空気中の湿分を
固体吸湿剤に吸着させて、空気中の湿度を低下させるた
めの送風系と、前記湿度の低減された空気を冷やすシス
テムと、該湿度低減の後に、冷却された空気に加湿する
ことにより水分の蒸発潜熱により、冷房効果を得る固体
吸着剤を用いた冷房システムにおいて、前記湿度の低減
された空気を冷やす砕石蓄熱装置が設置され、前記固体
吸着剤充填層の中に前記固体吸着剤を冷却させる空気流
による冷却板が、前記再生温風の流れ方向に平行に間隔
を置いて並べて挿入されており、前記砕石蓄熱装置の砕
石を予め、深夜の外気により冷却して置くことができる
ことを特徴とする固体吸湿剤を用いた冷房システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193568A JP2001330273A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 固体吸湿剤を用いた冷房システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193568A JP2001330273A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 固体吸湿剤を用いた冷房システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330273A true JP2001330273A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18692539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000193568A Pending JP2001330273A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 固体吸湿剤を用いた冷房システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001330273A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1313784C (zh) * | 2005-07-28 | 2007-05-02 | 上海交通大学 | 基于固体吸附制冷机的太阳能复合能量*** |
| KR100752018B1 (ko) | 2005-11-03 | 2007-08-28 | 주식회사 강남 | 태양열을 이용한 난방 시스템용 전열교환기의 구조 |
| CN102954545A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-03-06 | 上海交通大学 | 具有蓄能效果的太阳能除湿空调*** |
| CN103210261A (zh) * | 2010-09-03 | 2013-07-17 | 弗朗霍夫应用科学研究促进协会 | 用于从收集太阳能辐射的装置移除灰尘和其他颗粒污染物的设备和方法 |
| CN107525133A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-29 | 成都新力佳科技有限公司 | 一种太阳能空气净化装置 |
| JP2018524540A (ja) * | 2015-06-24 | 2018-08-30 | テルモテラ エルティーディー | 湿度変動からのエネルギーの収穫 |
-
2000
- 2000-05-24 JP JP2000193568A patent/JP2001330273A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103210261B (zh) * | 2010-09-03 | 2015-06-10 | 弗朗霍夫应用科学研究促进协会 | 用于从收集太阳能辐射的装置移除灰尘和其他颗粒污染物的设备和方法 |
| CN102954545A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-03-06 | 上海交通大学 | 具有蓄能效果的太阳能除湿空调*** |
| CN102954545B (zh) * | 2012-10-26 | 2015-01-21 | 上海交通大学 | 具有蓄能效果的太阳能除湿空调*** |
| JP2018524540A (ja) * | 2015-06-24 | 2018-08-30 | テルモテラ エルティーディー | 湿度変動からのエネルギーの収穫 |
| JP7038551B2 (ja) | 2015-06-24 | 2022-03-18 | テルモテラ エルティーディー | 湿度変動からのエネルギーの収穫 |
| CN107525133A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-12-29 | 成都新力佳科技有限公司 | 一种太阳能空气净化装置 |
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