JP2002126441A - デシカント除湿装置およびデシカント空調システム - Google Patents

デシカント除湿装置およびデシカント空調システム

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JP2002126441A JP2000325005A JP2000325005A JP2002126441A JP 2002126441 A JP2002126441 A JP 2002126441A JP 2000325005 A JP2000325005 A JP 2000325005A JP 2000325005 A JP2000325005 A JP 2000325005A JP 2002126441 A JP2002126441 A JP 2002126441A
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desiccant
air
conditioning system
heat
desiccant material
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Tatsuyuki Tsukui
達之 津久井
Noboru To
昇 陶
Nobuo Yamada
伸夫 山田
Takahito Nishiyama
貴人 西山
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Mitsubishi Chemical Engineering Corp
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    • F24F3/00Air-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
    • F24F3/12Air-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
    • F24F3/14Air-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
    • F24F3/1411Air-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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 (1)吸湿・脱湿効率に優れたデシカント除湿
装置と、(2)このデシカント除湿装置を用いたデシカン
ト空調システムを提供すること。 【構成】 第1発明は、デシカント器によって高湿空気
から除湿するデシカント除湿装置において、デシカント
器は少なくとも二区画に区分され、高湿空気の通路上流
側に平均吸着熱が40〜60KJ/molのデシカント材(A)
が充填・配置され、高湿空気の通路下流側に平均吸着熱
が61〜80KJ/molのデシカント材(B)が充填・配置さ
れてなることを特徴とし、第2発明は、少なくともデシ
カント器および調湿器が直列に配置され、それぞれが流
体通路によって連結されてなる装置によって空調するデ
シカント空調システムにおいて、デシカント器には上記
第1発明で必須とするデシカント材(A)およびデシカン
ト材(B)が充填・配置されてなることを特徴とする。 【効果】 上記課題が解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デシカント除湿装
置およびデシカント空調システムに関する。さらに詳し
くは、高湿空気から効率的に除湿して冷空を造るデシカ
ント除湿装置、およびこのデシカント除湿装置を装備し
たデシカント空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】わが国の夏期は高温多湿であることか
ら、生活者に快適な住環境を提供するため、空調装置の
利用が飛躍的に普及し、このため電力需要も増大してき
た。電力会社がこの増大した電力需要に対応するには、
水力発電、火力発電、原子力発電などに依存しなければ
ならない。水力発電や原子力発電は、大容量発電設備と
なり投資が嵩むほか、遠距離送電しなければならないと
いう欠点がある。石油、石炭、天然ガスなどによる火力
発電は、二酸化炭素の排出量が多く、これの総排出量を
削減しなければならない現状では、飛躍的な設備拡大は
できないのが実情である。しかし、快適な居住環境に慣
れた生活者にとって、空調装置を利用しない生活に戻る
ことは苦痛である。従って、投資が嵩まず二酸化炭素を
排出しない新規な空調システムの開発が望まれていた。
【0003】最近、上記大容量の発電設備で発電した電
気を使用する空調設備に代えて、電力を使用しないで冷
房領域の冷空(冷却空気)を製造する技術であるデシカ
ント空調システムが提案され、実用化されている。その
一つはLiBr溶液循環型の湿式タイプのものであり、
他の一つは吸湿材ロータリー式の乾式タイプ(特開平5
−301014号公報参照)のものである。これら提案
のデシカント空調システムでは、いずれも吸湿材(デシ
カント材)を再生(または加熱乾燥)する際には、熱源
はクリーンな排熱が必要であり、その吸着能力から、か
なりの大型設備となり、また、吸湿材は熱移動効率が低
く、繰り返し使用した場合の寿命が短いという欠点があ
った。さらに、後者の吸湿材ロータリー式デシカント空
調システムでは、頻繁なバルブ切替え操作が必要で操作
が繁雑であり、エネルギー利用効率も低いという欠点が
あった。
【0004】本発明者らは、かかる状況にあって、従来
のデシカント空調システムに存在する上記の緒欠点を一
挙に解決した、改良されたデシカント空調システムを提
供することを目的として鋭意検討の結果、先に発明を完
成し特許出願した(特願2000-230593)。しかしながら、
その後さらに検討した結果、先に完成したデシカント空
調システムは、なお、冷空をつくるには効率に若干の難
点があることが分かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、かかる
状況にあって、従来のデシカント空調システムに存在す
る上記の緒欠点を一挙に解決した、改良されたデシカン
ト除湿装置およびデシカント空調システムを提供するこ
とを目的として、鋭意検討の結果本発明を完成するに至
ったものである。すなわち、本発明の目的は次のとおり
である。 1.吸湿・脱湿効率に優れたデシカント除湿装置を提供
すること。 2.占有面積の小さく、投資が嵩まず二酸化炭素を排出
しないデシカント空調システムを提供すること。 3.稼働させる際の操作が簡単で、エネルギー利用効率
が高いデシカント空調システムを提供すること。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1発明では、少なくともデシカント器お
よび加湿器が直列に配置されてなるデシカント除湿装置
において、デシカント器は少なくとも二区画に区分され
てなり、高湿空気の通路上流側に平均吸着熱が40〜6
0KJ/molのデシカント材(A)が充填・配置されてなり、
高湿空気の通路下流側に平均吸着熱が61〜80KJ/mol
のデシカント材(B)が充填・配置されてなることを特徴
とするデシカント除湿装置を提供する。
【0007】さらに、本発明の第2発明では、少なくと
もデシカント器および加湿器が直列に配置され、それぞ
れが流体流路によって連結されてなる装置によって空調
するデシカント空調システムにおいて、デシカント器は
少なくとも二区画に区分し、高湿空気の通路上流側に平
均吸着熱が40〜60KJ/molのデシカント材(A)を充填
・配置し、高湿空気の通路下流側に平均吸着熱が61〜
80KJ/molのデシカント材(B)を充填・配置し、空調空
間からの湿潤空気をデシカント器区画内に上流側から順
次導入し、それぞれのデシカント器内に充填・配置した
デシカント材(A)およびデシカント材(B)によって除湿し
て乾燥空気とし、この乾燥空気を加湿器に導いて調湿し
て水の蒸発潜熱によって冷空とし、この冷空を空調空間
に供給することを特徴とするデシカント空調システムを
提供する。
【0008】
【発明の実施の態様】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るデシカント除湿装置は、少なくともデシカ
ント器および加湿器(調湿器)が直列に配置され、流体
流路によって連結されてなる。デシカント器は、高湿空
気を効率的に除湿する機能を果たし、加湿器はデシカン
ト器で除湿された乾燥空気に、加湿・調湿して水の蒸発
潜熱によって冷空(冷却空気)とする機能を果たす。デ
シカント器および加湿器の間には、除熱器(熱交換器)
を配置することもできる。この除熱器は、デシカント器
で除湿された乾燥空気の温度が高いときに、これを適温
に冷却して適温にして加湿器に導くように機能する。
【0009】デシカント器にデシカント材(吸湿材)を
充填・配置し、これによって高湿空気から効率的に除湿
するには、本発明者らの実験によれば、デシカント器は
少なくとも二区画に区分し、高湿空気の通路上流側の区
分で湿気(水分)の多い湿潤空気から多量の除湿(吸
湿)を行ない、高湿空気の通路下流側の区分で湿気の少
ない空気から素早く(強く)除湿する方法が好ましいこ
とが分かった。例えば、上流側のデシカント器では、温
度が25〜30℃で、相対湿度が60〜80%程度の高
湿度の空気から多量の湿気を除湿し、下流側のデシカン
ト器では低湿度の空気から素早く(強く)除湿して、温
度が35〜50℃で相対湿度が10%程度の乾燥空気と
する方法が好ましいことが分かった。
【0010】デシカント器を少なくとも二区画に区分す
る際には、長いデシカント器を上流側と下流側と少なく
とも二区画に区分してもよいし、二基のデシカント器を
直列に連接し配置してもよい。区画は二区画に限定され
るものではなく、三区画以上、三基以上直列に連接し配
置したものであってもよい。二基以上のデシカント器を
直列に連接する場合は、構造の異なるものを組み合わせ
ることもできる。
【0011】上記デシカント材を充填・配置するデシカ
ント器としては、プレート型熱交換器構造とされ、高湿
空気と外気とを向流に通過可能にされ、高湿空気をデシ
カント材によって除湿しながら、デシカント材を冷却可
能としたものが好適である。すなわち、表裏のプレート
の間に例えばコルゲート板を配置し、デシカント材を充
填・配置した(a)部分と、外気を通す(b)部分とを交互に
配置したものをプレート一単位(枚)とし、複数単位
(枚)を相互に隣接するプレートの間に隙間(B)を設け
て重ねて配置することにより、隣接するプレートの間に
隙間(B)を外気の通路として、除熱機能を持たせること
もできる。
【0012】また、一単位(枚)のプレートを構成する
表裏のプレートの間に、例えばコルゲート板を配置し、
(a)部分と(b)部分とを交互に配置することにより、(a)
部分に湿潤空気を通過させた際にデシカント材が吸湿し
て発生する吸着熱を、(b)部分に外気を湿潤空気とは逆
の方向に同時に通過させ(向流とする)、デシカント材
を再生する際に(a)部分に溜まる湿気を排出させること
ができる。
【0013】デシカント器に充填・配置されるデシカン
ト材は、空気から多量の湿気を素早く除湿し、かつ、加
熱することにより吸湿した湿気を素早く脱湿するという
吸湿・脱湿特性が高く、熱の授受を安定的にできる材料
であり、繰り返し使用が可能であって寿命が長く、再現
性のあることが必要である。本発明者らの実験によれ
ば、高湿空気の通路上流側に平均吸着熱が40〜60KJ
/molのデシカント材(A)を充填・配置し、高湿空気の通
路下流側に平均吸着熱が61〜80KJ/molのデシカント
材(B)を充填・配置することが必要であることが分かっ
た。
【0014】本発明においてデシカント材の平均吸着熱
とは、乾燥したデシカント材が水和する際に発生する水
和熱と同義である。この平均吸着熱または水和熱は、熱
測定、25(3)、1998、第67頁〜第72頁に、
「ゼオライトの水和熱測定のための2つの装置および平
衡水蒸気圧測定装置」に記載されている装置によって測
定した値を意味する。
【0015】デシカント材(A)としては、アルミナ(平
均吸着熱=44.7KJ/mol)、活性炭(平均吸着熱=4
1.8KJ/mol)、シリカゲル類(平均吸着熱=46.7
〜52.0KJ/mol)、アルミノフォスフェートモレキュ
ラシーブ類(平均吸着熱=47.0)およびアロフェン
(平均吸着熱=55〜60KJ/mol)などが挙げられる。
中でも、アロフェンが好適である。デシカント材(B)と
しては、Na−A型ゼオライト(平均吸着熱=62.2
〜64.7KJ/mol)、Mg−A型ゼオライト(平均吸着
熱=60.6〜67.1KJ/mol)、Ca−A型ゼオライ
ト(平均吸着熱=60.5〜70.8KJ/mol)、モルデ
ナイト(平均吸着熱=59.0〜63.4KJ/mol)、お
よび、Na−X型ゼオライトまたはCa−X型ゼオライ
ト(平均吸着熱=79.4KJ/mol)などが挙げられる。
中でも、ゼオライト類が好適である。
【0016】上記デシカント材を高機能化するには、薄
膜化や多孔質化などにより表面積を大きくし、カチオン
またはアニオン交換、高表面積化などにより、湿気の吸
着・脱湿挙動を促進することができる。デシカント材
は、主として、粉末状、ペレット状またはハニカム状と
され、上記プレート型のデシカント器の空間部分に配置
される。粉末状のものは、ガラス繊維のマトリックスと
組み合わせてハニカム構造とし、プレート型デシカント
器の空間部分に配置するのが好ましく、ペレット状とさ
れたデシカント材は、プレートで区画された空間部分に
充填・配置するのが好ましい。
【0017】デシカント器によって空調空間から戻して
導入される湿潤空気(循環空気)から除湿・脱湿するに
は、プレート型熱交換器を構成する一単位(枚)のプレ
ートが、上記(1)の構造である場合には、まず湿潤空気
を、デシカント材を充填・配置した(a)部分に通して除
湿・脱湿する(除湿工程)。この除湿工程において、隣
接するプレート相互の間に設けた隙間(B)に外気を、湿
潤空気と逆向きに通過させて、デシカント材の吸湿熱を
除熱するのが好ましい(後記、図1、図2および図5参
照)。
【0018】ついで、隣接するプレート相互の間に設け
た隙間に高温の排出気体、例えば、温度が100〜25
0℃の高温の気体を導入することによって、吸湿したデ
シカント材を加熱して再生させる(再生工程)。この再
生工程において、デシカント器の外気を通過させる(b)
部分に、高温の排出気体の通過方向とは逆無向きに外気
を通過させて、デシカント材から飛散し(a)部分に溜ま
る水分を積極的に排除すると、デシカント材を短時間で
再生することができるので好ましい(後記、図3および
図6参照)。
【0019】再生工程の後は、高温の排出気体を通して
再生されたデシカント材は過熱状態にあるので、隙間
(B)に外気を高温の排出気体を通した方向から外気を通
過させてデシカント材を冷却する(冷却工程)(後記、
図4および図7参照)。このように、除湿工程、再生工
程および冷却工程の各工程を、繰り返すことによって、
湿潤空気(循環空気)を乾燥した空気に変えることがで
きる。空調空間からの循環空気が多い場合には、デシカ
ント器を二基以上並列に配置すればよい。
【0020】なお、デシカント空調システムで循環させ
る空気を、空調空間から循環される循環空気のみに限定
すると、空調空間に循環させる空気に含まれる二酸化炭
素の割合が徐々に多くなるので、デシカント器に導入す
る空調空間から戻される循環空気の一部を適宜外気に放
出し、放出した量に相当する分の空気を外気から取り入
れるのが好ましい(後記、図1および図2参照)。
【0021】湿気を吸着したデシカント材を脱湿・乾燥
させるための高温の排出気体熱源は、主に、マイクロガ
スタービン、ガスタービン、ディーゼルエンジン、ガス
エンジン、燃料電池、ヒートポンプ、廃棄物発電設備な
どのオン・サイト分散型発電設備からの高温の排出気体
(排熱)のほか、太陽熱、製鉄所、石油化学プラント、
セメント工場などの各種工場、廃棄物焼却設備などのガ
ス、重油、廃棄物からの高温の排出気体(排熱)であ
る。熱源の中でも好ましいのは、マイクロガスタービ
ン、燃料電池、ヒートポンプなどであり、特に好ましい
のは、マイクロガスタービン、燃料電池である。高温の
排出気体の温度は、熱源の種類により異なるが、100
℃以上、好ましくは150℃以上である。これらの熱源
は、空調空間(利用施設)の大小に応じてデシカント除
湿装置の数・能力を合わせるが、一基でも、同種または
異種の設備を複数個基み合わせることもできる。
【0022】熱源としてのマイクロガスタービンは、3
0kW程度の出力で、オン・サイト分散型発電設備の代
表的な設備であり、都市ガス、プロパンガス、灯油、軽
油などの各種燃料を燃焼させ、タービンを回転させて発
電する装置であり、燃料の約25%を発電出力として活
用し、排出される高温の排熱の約50%は、給湯、暖房
などに活用されるが、約25%は放射・排ガス損失、機
械的損失・変換損失として失われていた。本発明では、
発電出力として活用されず、従来は給湯、暖房などに活
用されていた燃料の約50%以上に相当するエネルギー
を、冷風製造の熱源として有効利用をはかるものであ
る。
【0023】熱源としての燃料電池は、電気化学的な発
電原理を応用した水素などを持つ化学エネルギーを電気
エネルギーに変換する発電システムである。燃料電池
は、電解質の種類により、(a)リン酸型、(b)溶融炭酸塩
型、(c)固体電解質型、(d)固体高分子型、などのように
分類されるが、本発明の熱源としてはいずれの型式の燃
料電池であってもよい。燃料電池の原理は、上記(a)リ
ン酸型を例にすると、水を電気分解する際の逆の反応を
利用したもので、電解質の両側に配置した燃料極および
空気極に、反応ガスとしてそれぞれ水素と酸素を供給す
ることにより電力を発生するものである。上記(a)の運
転温度は原燃料(天然ガス、LPG、メタノール、ナフ
サ、軽質油など)の種類にもよるが、170〜210℃
であり、高温の排熱が熱源として活用される。
【0024】熱源としてのヒートポンプは、外部からの
機械的、熱的または電気的エネルギーによって、低温熱
源の熱を吸収し、温度を高めて高温部に与える装置であ
り、高められた温熱が熱源として利用できる。熱源とし
ては上記のほか、製鉄所、石油化学プラント、セメント
工場などの各種工場から排出される高温の排出気体、廃
棄物焼却設備などから排出される高温の排出気体などが
挙げられる。
【0025】上記のとおり、高温の排出気体(排熱)
は、プレート型熱交換器構造とされたデシカント器の空
間部分を通過させて、吸湿したデシカント材を加熱し、
湿気を脱湿(離脱)・乾燥させて再生させる。排出気体
はデシカント器を通過させた後大気に排気するが、さら
に温度が十分の高い場合には、他の熱交換器を通過させ
て温水や温風として、これら温水や温空を他の用途に活
用することもできる。
【0026】本発明に係るデシカント空調システムで
は、まず、空調空間から循環される温度が約25〜35
℃で、相対湿度が60〜85%程度の湿潤空気を、デシ
カント器に導入し、デシカント器内でデシカント材を冷
却しながら除湿して温度が約35〜50℃で、相対湿度
として5〜25%程度の乾燥空気とする。ついで、乾燥
空気の温度が高いときは、デシカント器の下流側に配置
した除熱器によって除熱して適温とし、加湿器に導く。
この加湿器では、空気に直接接触させて水分を蒸発さ
せ、水分の蒸発潜熱によって、温度が約15〜28℃
で、相対湿度40〜100%程度の冷空とする。この冷
風を、流体流路によって空調空間に循環供給させる。
【0027】本発明において空調空間とは、冷空を冷房
用やクリーンルーム空調用として利用するなどの空調装
置を設置して冷空を利用する施設をいう。空調空間の具
体例としては、多くの人が集まる病院、公民館、図書
館、文化ホールなどの各種ホール、学校、幼稚園、体育
館、老人ホームなどの公共施設、集合住宅、オフィスビ
ル、ホテル、レストラン、百貨店、スーパーマーケッ
ト、コンビニエンスストア、パチンコ遊技場、各種工
場、各種商用施設などが挙げられる。本発明に係るデシ
カント空調システムを配置する空調空間は、上に例示し
た施設に限定されるものではない。
【0028】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明す
るが、本発明はその趣旨を越えない限り、以下の記載例
に限定されるものではない。
【0029】図1は本発明に係るデシカント空調システ
ムの一例の概略図であり、図2は空調空間で循環させた
後に導入される循環空気の湿気を、デシカント器2内に
配置したデシカント材によって乾燥空気とする際の気体
の流れを示す概略図であり、図3はデシカント材を脱湿
・乾燥・再生させる際の気体の流れを示す概略図であ
り、図4はデシカント器内に配置した過熱したデシカン
ト材を冷却する際の気体の流れを示す概略図である。
【0030】図5は除湿工程での気体の流れを示す模式
図であり、図6は再生工程での気体の流れを示す模式図
であり、図7は材冷却工程での気体の流れを示す模式図
であり、図8はデシカント器内の循環空気の温度、湿度
の状態変化を示す図である。
【0031】図示した例では、デシカント空調システム
1は、デシカント器2、熱交換器3および調湿器4によ
って構成されている。デシカント器2は、表裏のプレー
ト厚さが1mmで、表裏のプレートの間にデシカント材を
配置・充填して厚さを40mmとしたものを一単位(枚)
とし、このデシカント材を配置・充填した一単位のプレ
ートを相互の間隔を20mmとして15段積み重ねて構成
され、900mm×900mm×900mmの立方体型とされ
たプレート型熱交換器状の構造のものを、2基直列に連
接されている。図ではデシカント器2は1個として示し
たが、2基が極めて近接されて設置されているので1個
として示したものである。上流側1のデシカント器の空
間部分には、アロフェン(平均吸着熱=55〜60KJ/m
ol)を充填し、下流側のデシカント器の空間部分には、
Na−A型ゼオライト(平均吸着熱=62.2〜64.
7KJ/mol)を充填した。
【0032】循環空気はファン5によって、流体通路6
を強制的に矢印の方向に移動させる。空調空間から戻し
て循環させる湿潤空気が、換気するために一部外気と混
合して、循環空気入口からデシカント器2内に導入され
る。湿潤空気は温度が約33℃、相対湿度として70%
程度のものである。湿潤空気は2基のデシカント器によ
って除湿され温度が約35〜55℃で、相対湿度が5〜
35%の乾燥空気とされる。この乾燥空気は、加湿器4
によって加湿して水の蒸発潜熱によって温度約18℃、
相対湿度が100%程度の冷空とされて空調空間に供給
される。
【0033】デシカント器2内に配置したデシカント材
は、空調空間からの湿潤空気の湿気を吸湿して徐々に吸
湿能力が低下する。このため、デシカント器2に、例え
ばマイクロガスタービン(例えば、タクマ社製、型式:
TCP30、発電出力:28kW)からの250℃の高
温の排出気体を、図3および図6に気体の流れを概略図
として示したように、プレート型熱交換器型の構造を有
するデシカント器の空間部分(B)に導入し、排出気体の
温度によって脱湿・乾燥・再生させる。デシカント器2
内のデシカント材の温度が過熱したときは、図4および
図7に気体の流れを概略図として示したように、デシカ
ント器の空間部分(B)に外気を導入してデシカント材を
冷却する。
【0034】図8は、デシカント器内の循環空気の温
度、湿度の状態変化を示す図であり、例えば、温度が3
0℃、相対湿度が80%程度の循環空気(a点参照)
を、デシカント器のデシカント材を充填・配置した(a)
部分を通過させると、循環空気はデシカント材によって
除湿され、デシカント材が吸湿する際に発生する吸湿熱
によって上昇した循環空気は、デシカント器のあとに配
置した除熱器によって除熱され、除熱器の出口では温度
が30℃、相対湿度が5%程度の乾燥空気とされる(b
点参照)。この乾燥空気に、水をミスト状に噴霧するな
どの方法で水を蒸発させると、温度は約21℃、相対湿
度が80%程度とすることができる(c点参照)。
【0035】
【発明の効果】本発明は、以上詳細に説明したとおりで
あり、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上
の利用価値は極めて大である。 1.本発明に係るデシカント除湿装置は、少なくとも二
区画に区分されてなり、高湿空気の通路上流側に平均吸
着熱が40〜60KJ/molのデシカント材(A)が配置され
てなり、高湿空気の通路下流側に平均吸着熱が61〜8
0KJ/molのデシカント材(B)が配置されているので、こ
れら2種類のデシカント材によって多量の湿気を早く吸
湿することができ、吸湿効率が極めて高い。 2.本発明に係るデシカント除湿装置は、デシカント器
をプレート型熱交換器構造とすると、デシカント材によ
る吸湿・脱湿特性、デシカント材の再生速度も大幅に向
上させることができる。 3.本発明に係るデシカント除湿装置は、プレート型熱
交換器構造とし、高湿空気と外気とを向流に通過可能に
し、高湿空気をデシカント材によって除湿しながらデシ
カント材を冷却可能にした場合は、デシカント材は繰り
返し使用が可能であって寿命が長い。
【0036】4.本発明に係るデシカント空調システム
は、熱源として主として高温の排出気体(排熱)を利用
するので、新たに二酸化炭素を排出することがない。 5.本発明に係るデシカント空調システムは、分散型発
電設備などで排出される高温の排出気体を利用できるの
で、分散型発電設備の稼働させて買電の使用量を少なく
でき、空調装置の稼働によって生じる電力需要のピーク
を軽減し、総合エネルギー効率の向上を図ることができ
る。 6.本発明に係るデシカント空調システムは、分散型発
電設備などで排出される高温の排出気体を利用するの
で、従来のデシカント空調システムに比較して、占有面
積が小さく大型設備とならず、設置コストも安いので、
小規模の空調空間の空調用に採用し易い。 7.本発明に係るデシカント空調システムは、従来のデ
シカント空調システムに比較して、稼働させる際の操作
が簡単で、エネルギー利用効率も優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るデシカント空調システムの一例
の概略図である。
【図2】 空調空間から戻して導入される湿潤空気の湿
気を、デシカント器内に配置したデシカント材によって
乾燥空気とする際の気体の流れを示す概略図である。
【図3】 デシカント材を脱湿・乾燥・再生させる際の
気体の流れを示す概略図である。
【図4】 デシカント器内に配置した過熱したデシカン
ト材を冷却する際の気体の流れを示す概略図である。
【図5】 除湿工程での気体の流れを示す模式図であ
る。
【図6】 再生工程での気体の流れを示す模式図であ
る。
【図7】 材冷却工程での気体の流れを示す模式図であ
る。
【図8】 デシカント空調システムの温度と湿度の関係
を示す図である。
【符号の説明】
1:本発明のデシカント空調システム 2、52:デシカント器 3:熱交換器 4:調湿器 5:ファン 6:流体通路
───────────────────────────────────────────────────── 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) B01J 20/18 B01J 20/18 B 20/20 20/20 B 20/28 20/28 Z F24F 3/147 F24F 3/147 6/02 6/02 Z (72)発明者 山田 伸夫 東京都港区芝五丁目34番6号 三菱化学エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 西山 貴人 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社四日市事業所内 Fターム(参考) 3L053 BC05 BC08 3L055 BB20 DA20 4D052 AA08 CE00 DA03 DA09 DB01 FA05 HA01 HA02 HA03 HA21 HA24 HB02 4G066 AA05B AA20B AA22B AA49B AA61B AA62B AA63B AE06B BA32 BA38 CA43 DA03 FA25 GA06

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともデシカント器および加湿器が
    直列に配置されてなるデシカント除湿装置において、デ
    シカント器は少なくとも二区画に区分されてなり、高湿
    空気の通路上流側に平均吸着熱が40〜60KJ/molのデ
    シカント材(A)が充填・配置されてなり、高湿空気の通
    路下流側に平均吸着熱が61〜80KJ/molのデシカント
    材(B)が充填・配置されてなることを特徴とするデシカ
    ント除湿装置。
  2. 【請求項2】 デシカント器は、プレート型熱交換器構
    造とされ、高湿空気と外気とを向流に流通可能にされて
    なり、高湿空気をデシカント材によって除湿しながら冷
    却可能にされてなる、請求項1に記載のデシカント除湿
    装置。
  3. 【請求項3】 デシカント材(A)が、酸化アルミニウ
    ム、活性炭類、シリカゲル類、アルミノフォスフェート
    モレキュラシーブ類およびアロフェンからなる群から選
    ばれたものである、請求項1または請求項2に記載のデ
    シカント除湿装置。
  4. 【請求項4】 デシカント材(B)が、Na−A型ゼオラ
    イト、Mg−A型ゼオライト、Ca−A型ゼオライト、
    Na−X型ゼオライト、Ca−X型ゼオライトおよびモ
    ルデナイトからなる群から選ばれたものである、請求項
    1ないし請求項3のいずれか一項に記載のデシカント空
    調システム。
  5. 【請求項5】 少なくともデシカント器および加湿器が
    直列に配置され、それぞれが流体流路によって連結され
    てなる装置によって空調するデシカント空調システムに
    おいて、デシカント器は少なくとも二区画に区分されて
    なり、高湿空気の通路上流側に平均吸着熱が40〜60
    KJ/molのデシカント材(A)を充填・配置し、高湿空気の
    通路下流側に平均吸着熱が61〜80KJ/molのデシカン
    ト材(B)を充填・配置し、空調空間からの湿潤空気をデ
    シカント器区画内に上流側から順次導入し、それぞれの
    デシカント器内に充填・配置したデシカント材(A)およ
    びデシカント材(B)によって除湿して乾燥空気とし、こ
    の乾燥空気を加湿器に導いて調湿して水の蒸発潜熱によ
    って冷空としこの冷空を空調空間に供給することを特徴
    とするデシカント空調システム。
  6. 【請求項6】 デシカント器および加湿器の間に、除熱
    器が配置されてなる、請求項5に記載のデシカント空調
    システム。
  7. 【請求項7】 熱源が、マイクロガスタービン、ガスタ
    ービン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、燃料電
    池、ヒートポンプ、焼却炉発電設備などの分散型発電設
    備からの高温の排出気体、各種工場からの高温の排出気
    体、太陽熱のいずれかである、請求項5または請求項6
    に記載のデシカント空調システム。
  8. 【請求項8】 空調空間が、病院、公民館、図書館、各
    種ホール、学校、幼稚園、体育館、老人ホーム、集合住
    宅、オフィスビル、ホテル、レストラン、百貨店、スー
    パーマーケット、コンビニエンスストア、パチンコ遊技
    場、各種工場、各種商業施設などである、請求項5ない
    し請求項7のいずれか一項に記載のデシカント空調シス
    テム。
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