JPH11304191A - 除湿装置および除湿方法 - Google Patents
除湿装置および除湿方法Info
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- JPH11304191A JPH11304191A JP10755498A JP10755498A JPH11304191A JP H11304191 A JPH11304191 A JP H11304191A JP 10755498 A JP10755498 A JP 10755498A JP 10755498 A JP10755498 A JP 10755498A JP H11304191 A JPH11304191 A JP H11304191A
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- coil
- cooling
- reheating
- air flow
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- 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
- F24F3/153—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 with subsequent heating, i.e. with the air, given the required humidity in the central station, passing a heating element to achieve the required temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再熱のための熱源を外部から導入することを
必要としない除湿装置を提供する。 【解決手段】 空気流を露点以下の温度にまで冷却して
水分を除去した後、該空気流を所望温度にまで再熱する
除湿方法において、まず空気流を予冷して該空気流から
熱エネルギを奪い、次に予冷後の空気流をさらに露点以
下の温度にまで冷却して水分を除去し、最後に、水分除
去後の空気流を予冷工程で奪った熱エネルギによって再
熱する。
必要としない除湿装置を提供する。 【解決手段】 空気流を露点以下の温度にまで冷却して
水分を除去した後、該空気流を所望温度にまで再熱する
除湿方法において、まず空気流を予冷して該空気流から
熱エネルギを奪い、次に予冷後の空気流をさらに露点以
下の温度にまで冷却して水分を除去し、最後に、水分除
去後の空気流を予冷工程で奪った熱エネルギによって再
熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、除湿装置および除
湿方法に関する。
湿方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気調和における従来の除湿操作を図１
および図２を参照して説明する。図１は従来の除湿装置
を示しており、破線で示した矢印はこの除湿装置に送ら
れる空気流を示している。空気流は、まず冷却コイル１
を通過して露点以下にまで冷却されることにより水分が
除去され、その後、加熱コイル２を通過して所望の温度
まで再加熱される。
および図２を参照して説明する。図１は従来の除湿装置
を示しており、破線で示した矢印はこの除湿装置に送ら
れる空気流を示している。空気流は、まず冷却コイル１
を通過して露点以下にまで冷却されることにより水分が
除去され、その後、加熱コイル２を通過して所望の温度
まで再加熱される。
【０００３】図２は、この工程に対応する空気線図であ
る。線図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ点は、図１の除湿装置内の
各位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにある空気流の状態を示してい
る。冷却コイル１を通過する前には温度ｔ1で絶対湿度
Ｘ1であった空気が冷却コイル１を通過することによっ
て露点ｔ2以下の温度ｔ3にまで冷却される。これによっ
て、空気流の絶対湿度がＸ1からＸ2でにまで低下する。
次に空気流は、加熱コイル２を通過することによって温
度ｔ4にまで加熱される。ここで、ｔ4をｔ1よりも低い
温度に設定しておけば、除湿と同時に冷房も行うことが
できる。なお、図１中、３は除去された水分を受けるド
レンパンである。
る。線図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ点は、図１の除湿装置内の
各位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにある空気流の状態を示してい
る。冷却コイル１を通過する前には温度ｔ1で絶対湿度
Ｘ1であった空気が冷却コイル１を通過することによっ
て露点ｔ2以下の温度ｔ3にまで冷却される。これによっ
て、空気流の絶対湿度がＸ1からＸ2でにまで低下する。
次に空気流は、加熱コイル２を通過することによって温
度ｔ4にまで加熱される。ここで、ｔ4をｔ1よりも低い
温度に設定しておけば、除湿と同時に冷房も行うことが
できる。なお、図１中、３は除去された水分を受けるド
レンパンである。
【０００４】以上のように除湿においては一旦冷却した
空気流を再度加熱するという工程が必要となる。そし
て、上記従来の除湿装置においては、再熱を行う加熱コ
イルに外部から温水等の熱媒を送ることが必要となるた
め、エネルギ効率が悪くランニングコストが高くなると
いう問題がある。このため、産業用空調の場合等の湿度
調節が不可欠となる場合を除いて、再熱を伴う除湿を行
うことが少なくなっている。
空気流を再度加熱するという工程が必要となる。そし
て、上記従来の除湿装置においては、再熱を行う加熱コ
イルに外部から温水等の熱媒を送ることが必要となるた
め、エネルギ効率が悪くランニングコストが高くなると
いう問題がある。このため、産業用空調の場合等の湿度
調節が不可欠となる場合を除いて、再熱を伴う除湿を行
うことが少なくなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
解決すべき技術的課題は、過冷却後の加熱による熱損失
(いわゆる再熱ロス)のない除湿装置および除湿方法を提
供することである。
解決すべき技術的課題は、過冷却後の加熱による熱損失
(いわゆる再熱ロス)のない除湿装置および除湿方法を提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段・作用・効果】本発明は、上
記課題を有効に解決するために創案されたものであっ
て、以下の特徴を有する除湿装置および方法を提供する
ものである。
記課題を有効に解決するために創案されたものであっ
て、以下の特徴を有する除湿装置および方法を提供する
ものである。
【０００７】すなわち、本発明の除湿装置は、「空気流
を露点以下の温度にまで冷却して水分を除去する(絶対
湿度を下げる)冷却コイル」と「該冷却コイルの下流側
に設けられており水分除去後の空気を所望の温度にまで
加熱する再熱コイル」とを備える除湿装置において、冷
却コイルの上流側に「空気流から熱エネルギを奪い該空
気流の予冷を行う予冷コイル」をさらに備えている。そ
して、予冷コイルと再熱コイルとが熱媒循環系統によっ
て連結されていて、予冷コイルで奪った熱エネルギによ
って、上記水分除去後の空気流を再熱コイルにおいて再
熱することを特徴としている。
を露点以下の温度にまで冷却して水分を除去する(絶対
湿度を下げる)冷却コイル」と「該冷却コイルの下流側
に設けられており水分除去後の空気を所望の温度にまで
加熱する再熱コイル」とを備える除湿装置において、冷
却コイルの上流側に「空気流から熱エネルギを奪い該空
気流の予冷を行う予冷コイル」をさらに備えている。そ
して、予冷コイルと再熱コイルとが熱媒循環系統によっ
て連結されていて、予冷コイルで奪った熱エネルギによ
って、上記水分除去後の空気流を再熱コイルにおいて再
熱することを特徴としている。
【０００８】また、本発明の除湿方法は、空気流を露点
以下の温度にまで冷却して水分を除去した後、該空気流
を所望温度にまで再熱する除湿方法であって、「空気流
を予冷して該空気流から熱エネルギを奪う予冷工程」と
「予冷後の空気流をさらに露点以下の温度にまで冷却し
て水分を除去する水分除去工程」と「水分除去後の空気
流を予冷工程で奪った熱エネルギによって再熱する再熱
工程」とを含むことを特徴としている。
以下の温度にまで冷却して水分を除去した後、該空気流
を所望温度にまで再熱する除湿方法であって、「空気流
を予冷して該空気流から熱エネルギを奪う予冷工程」と
「予冷後の空気流をさらに露点以下の温度にまで冷却し
て水分を除去する水分除去工程」と「水分除去後の空気
流を予冷工程で奪った熱エネルギによって再熱する再熱
工程」とを含むことを特徴としている。
【０００９】上記本発明の除湿装置および除湿方法によ
れば、除湿される空気流自身を予冷することによって奪
った熱エネルギを、水分除去後の該空気流に返還するこ
とによって再熱し、除湿を行うことができる。このた
め、水分除去後の空気流の再熱を行うために、外部に別
の熱源を設けることを必要としない。また、もし外部に
別の熱源を設けた場合であっても外部熱源の負荷を低減
できる。したがって、再熱のために別個の熱源を使用す
る除湿装置および方法に比べてランニングコストおよび
イニシャルコストが低下し、幅広い分野において除湿を
行うことが容易になる。
れば、除湿される空気流自身を予冷することによって奪
った熱エネルギを、水分除去後の該空気流に返還するこ
とによって再熱し、除湿を行うことができる。このた
め、水分除去後の空気流の再熱を行うために、外部に別
の熱源を設けることを必要としない。また、もし外部に
別の熱源を設けた場合であっても外部熱源の負荷を低減
できる。したがって、再熱のために別個の熱源を使用す
る除湿装置および方法に比べてランニングコストおよび
イニシャルコストが低下し、幅広い分野において除湿を
行うことが容易になる。
【００１０】また、予冷を行うことによって、水分除去
に使用される冷却コイルの熱負荷を低減することがで
き、該冷却コイルの小型化および低容量化が可能とな
る。
に使用される冷却コイルの熱負荷を低減することがで
き、該冷却コイルの小型化および低容量化が可能とな
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】添付の図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図３は、本発明の除湿装置の一例
を説明する概略図であり、除湿されるべき空気流を破線
で示している。
施の形態を説明する。図３は、本発明の除湿装置の一例
を説明する概略図であり、除湿されるべき空気流を破線
で示している。
【００１２】図３に示した除湿装置は、３つのコイルを
備えている。除湿される空気流の上流側から順に、予冷
コイル10、冷却コイル20、再熱コイル30である。予冷コ
イル10と再熱コイル30とは、パイプ11、12で連結されて
おり閉回路をなしている。パイプ12の途中に設けた循環
ポンプ13によって、この閉回路内の水またはブライン等
の熱媒が循環する。図４は、本発明による除湿工程に対
応する空気線図である。線図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ点
は、図３の除湿装置内の各位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにあ
る空気流の状態を示している。
備えている。除湿される空気流の上流側から順に、予冷
コイル10、冷却コイル20、再熱コイル30である。予冷コ
イル10と再熱コイル30とは、パイプ11、12で連結されて
おり閉回路をなしている。パイプ12の途中に設けた循環
ポンプ13によって、この閉回路内の水またはブライン等
の熱媒が循環する。図４は、本発明による除湿工程に対
応する空気線図である。線図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ点
は、図３の除湿装置内の各位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにあ
る空気流の状態を示している。
【００１３】空気流は、まず予冷コイル10を通過するこ
とによって予冷される(Ａ→Ｂ)。このとき、空気流から
予冷コイル10内を流れる熱媒へと熱エネルギが移動す
る。この熱エネルギは熱媒によって再熱コイル30内へと
運ばれる。
とによって予冷される(Ａ→Ｂ)。このとき、空気流から
予冷コイル10内を流れる熱媒へと熱エネルギが移動す
る。この熱エネルギは熱媒によって再熱コイル30内へと
運ばれる。
【００１４】一方、予冷コイル10を通過してやや温度の
下がった空気流は、冷却コイル20内を通過することによ
ってさらに冷却されて露点以下の温度になる(Ｂ→Ｃ→
Ｄ)。ここで、空気流から水分を除去して所望の絶対湿
度とする。すなわち、絶対湿度がＸ1からＸ2へと低下す
る。
下がった空気流は、冷却コイル20内を通過することによ
ってさらに冷却されて露点以下の温度になる(Ｂ→Ｃ→
Ｄ)。ここで、空気流から水分を除去して所望の絶対湿
度とする。すなわち、絶対湿度がＸ1からＸ2へと低下す
る。
【００１５】この後、空気流の温度を被冷房空調域に望
まれる温度にまで再加熱する必要があるが、これを再熱
コイル30にて行う(Ｄ→Ｅ)。ここで、既に説明したよう
に、予冷コイル10において空気流から奪われた熱エネル
ギを蓄えた熱媒が再熱コイル30に移動してくるので、こ
の熱エネルギを利用して空気流の再熱を行うことができ
る。すなわち、図４の空気線図中にも示したように、工
程Ａ→Ｂで空気流から奪った熱エネルギを工程Ｄ→Ｅに
おいて当該空気流に返還しているのである。
まれる温度にまで再加熱する必要があるが、これを再熱
コイル30にて行う(Ｄ→Ｅ)。ここで、既に説明したよう
に、予冷コイル10において空気流から奪われた熱エネル
ギを蓄えた熱媒が再熱コイル30に移動してくるので、こ
の熱エネルギを利用して空気流の再熱を行うことができ
る。すなわち、図４の空気線図中にも示したように、工
程Ａ→Ｂで空気流から奪った熱エネルギを工程Ｄ→Ｅに
おいて当該空気流に返還しているのである。
【００１６】再熱コイル30で熱エネルギを空気流に与え
て低温化された熱媒は、さらに予冷コイル10へと移動し
て、次に入ってくる空気流の予冷を行う。上述のような
熱エネルギのやりとりを効率的に行うためには、循環系
統に対する断熱処理を十分に行っておくことが好まし
い。また、再熱時の温度の調節は、循環ポンプ13の回転
数を設定することや、流量調節弁(図示せず)を別途設け
ること等によって行うことができる。
て低温化された熱媒は、さらに予冷コイル10へと移動し
て、次に入ってくる空気流の予冷を行う。上述のような
熱エネルギのやりとりを効率的に行うためには、循環系
統に対する断熱処理を十分に行っておくことが好まし
い。また、再熱時の温度の調節は、循環ポンプ13の回転
数を設定することや、流量調節弁(図示せず)を別途設け
ること等によって行うことができる。
【００１７】なお、上述の例においては循環ポンプを用
いて熱媒を強制循環させているが、別の例として、ヒー
トパイプと同様に熱媒の相変化を利用して自然循環させ
ることもできる。すなわち、循環系統中にポンプ等の循
環駆動源を設けることなく、単にパイプで連結されただ
けの閉循環系統を構成する。そして、熱媒としてフロン
等を使用し、予冷コイル10を低所に再熱コイル30を高所
に配置する。このような構成を採用すると、空気流から
熱を奪った予冷コイル10内の熱媒が気化して高所の再熱
コイル30へとガス圧によって上昇し、再熱コイル30にお
いて空気流に熱を返還して液化したフロンは重力によっ
て低所の予冷コイル10へと下降する。このようにして、
循環駆動源を設けることなく熱媒の循環を達成すること
ができ、ランニングコストをさらに抑えることができ
る。
いて熱媒を強制循環させているが、別の例として、ヒー
トパイプと同様に熱媒の相変化を利用して自然循環させ
ることもできる。すなわち、循環系統中にポンプ等の循
環駆動源を設けることなく、単にパイプで連結されただ
けの閉循環系統を構成する。そして、熱媒としてフロン
等を使用し、予冷コイル10を低所に再熱コイル30を高所
に配置する。このような構成を採用すると、空気流から
熱を奪った予冷コイル10内の熱媒が気化して高所の再熱
コイル30へとガス圧によって上昇し、再熱コイル30にお
いて空気流に熱を返還して液化したフロンは重力によっ
て低所の予冷コイル10へと下降する。このようにして、
循環駆動源を設けることなく熱媒の循環を達成すること
ができ、ランニングコストをさらに抑えることができ
る。
【００１８】
【実施例】予冷コイル10、再熱コイル30、およびこれら
を連結する循環パイプ11、12内に熱媒として水を封入し
て、予冷および再熱による除湿を行った。除湿装置に送
る風量を３０、０００ｍ3/ｈとした。また、予冷コイル
10の入口における空気温度は、乾球温度で３５.０℃、
湿球温度で２８.２℃の空気(このときの相対湿度は約６
０％)であった。
を連結する循環パイプ11、12内に熱媒として水を封入し
て、予冷および再熱による除湿を行った。除湿装置に送
る風量を３０、０００ｍ3/ｈとした。また、予冷コイル
10の入口における空気温度は、乾球温度で３５.０℃、
湿球温度で２８.２℃の空気(このときの相対湿度は約６
０％)であった。
【００１９】予冷コイル10および再熱コイル30の入口水
温、出口水温、および各コイル内を流れる水量が表１に
示す値であるとき、再熱コイル30の出口における空気温
度は、乾球温度で１５.０℃、湿球温度で１２.０℃の空
気(このときの相対湿度は７０％)となった。このとき、
冷却コイル20の入口水温等は表２上段に示す値を示し
た。
温、出口水温、および各コイル内を流れる水量が表１に
示す値であるとき、再熱コイル30の出口における空気温
度は、乾球温度で１５.０℃、湿球温度で１２.０℃の空
気(このときの相対湿度は７０％)となった。このとき、
冷却コイル20の入口水温等は表２上段に示す値を示し
た。
【００２０】比較のために、予冷コイル10を取り除き、
別個の熱源から入口温度２３.４℃の水を再熱コイル30
に送った。この条件で、再熱コイル30の出口水温を２
１.４℃に、再熱コイル30の出口における空気温度およ
び相対湿度を上記予冷・再熱を行った場合と同じ値に、
それぞれ一致させると、そのときの冷却コイル20の入口
水温等は表２下段に示す値となった。
別個の熱源から入口温度２３.４℃の水を再熱コイル30
に送った。この条件で、再熱コイル30の出口水温を２
１.４℃に、再熱コイル30の出口における空気温度およ
び相対湿度を上記予冷・再熱を行った場合と同じ値に、
それぞれ一致させると、そのときの冷却コイル20の入口
水温等は表２下段に示す値となった。
【表１】
【表２】
【００２１】表２から分かるように、予冷・再熱を行う
ことにより、それを行わない場合に比べて、除湿を行う
冷却コイル20に送る必要のある水量が毎分１７５０リッ
トルから１６０５リットルへと約８％低減されているこ
とが分かる。しかも、予冷・再熱を行う場合には、再熱
コイル30へ熱媒を送るための別個の熱源は必要ない。こ
のように、本発明によれば、除湿時のランニングコスト
を低減できることが分かる。
ことにより、それを行わない場合に比べて、除湿を行う
冷却コイル20に送る必要のある水量が毎分１７５０リッ
トルから１６０５リットルへと約８％低減されているこ
とが分かる。しかも、予冷・再熱を行う場合には、再熱
コイル30へ熱媒を送るための別個の熱源は必要ない。こ
のように、本発明によれば、除湿時のランニングコスト
を低減できることが分かる。
【図１】 従来の除湿装置を説明する概略図である。
【図２】 従来の除湿工程を説明する空気線図である。
【図３】 本発明の除湿装置を説明する概略図である。
【図４】 本発明の除湿工程を説明する空気線図であ
る。
る。
１ 冷却コイル ２ 再熱コイル ３ ドレンパン 10 予冷コイル 11、12 循環パイプ 13 循環ポンプ 20 冷却コイル 30 再熱コイル
Claims (2)
- 【請求項１】 空気流を露点以下の温度にまで冷却して
水分を除去する冷却コイルと、該冷却コイルの下流側に
設けられており水分除去後の空気を所望の温度にまで加
熱する再熱コイルと、を備える除湿装置において、 冷却コイル(20)の上流側に、空気流から熱エネルギを奪
い該空気流の予冷を行う予冷コイル(10)をさらに備え、 予冷コイル(10)と再熱コイル(30)とが熱媒循環系統(1
1、12)によって連結されていて、予冷コイル(10)で奪っ
た熱エネルギによって、上記水分除去後の空気流を再熱
コイル(30)において再熱することを特徴とする、除湿装
置。 - 【請求項２】 空気流を露点以下の温度にまで冷却して
水分を除去した後、該空気流を所望温度にまで再熱する
除湿方法であって、 空気流を予冷して該空気流から熱エネルギを奪う予冷工
程と、 予冷後の空気流をさらに露点以下の温度にまで冷却して
水分を除去する水分除去工程と、 水分除去後の空気流を予冷工程で奪った熱エネルギによ
って再熱する再熱工程と、を含むことを特徴とする、除
湿方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10755498A JPH11304191A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 除湿装置および除湿方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10755498A JPH11304191A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 除湿装置および除湿方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304191A true JPH11304191A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14462139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10755498A Pending JPH11304191A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 除湿装置および除湿方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11304191A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006112706A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Hachiyo Engneering Kk | 除湿空気の供給ダクト装置 |
| WO2010113420A1 (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | ダイキン工業株式会社 | 除湿システム |
| WO2014098315A1 (ko) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | 온시스텍 주식회사 | 히트 파이프를 이용한 에너지 절약형 제습장치 |
| JP2015194304A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 高砂熱学工業株式会社 | 外気処理装置 |
| CN108286761A (zh) * | 2017-05-16 | 2018-07-17 | 南京可索环境科技有限公司 | 平面辐射空调机组 |
| CN110925871A (zh) * | 2018-09-15 | 2020-03-27 | 陈俐 | 一种自平衡恒温除湿空调系统 |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10755498A patent/JPH11304191A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006112706A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Hachiyo Engneering Kk | 除湿空気の供給ダクト装置 |
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| JP2010243004A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Daikin Ind Ltd | 除湿システム |
| CN102362125A (zh) * | 2009-04-02 | 2012-02-22 | 大金工业株式会社 | 除湿系统 |
| AU2010231401B2 (en) * | 2009-04-02 | 2013-01-10 | Daikin Industries, Ltd. | Dehumidification system |
| WO2014098315A1 (ko) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | 온시스텍 주식회사 | 히트 파이프를 이용한 에너지 절약형 제습장치 |
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