JPH0356375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野： 本発明は、閉室（enclosure）内の空気の状態
を調節する方法および装置、さらに特定すると、
温室のような室内の温度と湿度とを調節する方法
および装置に関するものである。

背景技術： 野菜、花のような農作物を、温室内で、大規模
で栽培することは世界中で行われている。成長中
の農作物は、日中、温室内に水蒸気を供給し、空
気中からCO₂を吸収する。この種作物の成長は、
日中、過剰のCO₂を温室内に導入することによ
り、増速される。このことは、特に、日中、
LPGやLNGを燃焼させ、燃焼生成物を直接温室
に通して、加熱する場合、容易に達成できる。こ
の種燃料の燃焼により加熱された水を、夜間、温
室の加熱用に放出するための熱貯槽として、蓄え
ておくことができる。この方法の最も大きな欠点
は、燃焼ガス中に含まれる水蒸気である。この水
蒸気が、生育農作物から生ずる水蒸気に加わる
と、飽和状態またはこれに近い状態が温室内に生
ずる。この高湿状態は、熱帯植物以外の全植物に
好ましないストレスを生じ、定期的なスプレー消
毒その他の療法を必要とする各種病気にかかり易
くなる。その結果、温室管理にこの種方法を用い
ることには、かなりの抵抗があつたのである。

米国特許第4265300では、LPGまたはLNGを燃
焼して空気を約1100℃にし、これを、温室の内部
と外部から吸入された空気と混合し、該温室内空
気と、温室外空気との比を、恒温槽により管理さ
れた弁配置により決定した。このやり方で、外気
温度が−45℃のときでも、５℃〜35℃の温風を温
室内に供給することができる。温室内に吹込む前
に、その空気は適量のO₂を加え、適宜熱の加除
を行い、脱湿して、空調される。この特許のやり
方は夏季に使用されるものではないから、基本的
な課題であるべき、夏季の日中において、植物の
健康を害する過剰水蒸気を加えるとこなしに、過
剰CO₂を加える方法に目を向けていない。しか
も、この特許は、世界中の乾燥地方の夏の夜にお
ける温室の加熱という課題に目を向けていない。

イスラエル農業研究機関（Israel Agricultural
Research Organization、P.O.Box6、Beit
Dagan、Israel）は、夏の夜に加熱を必要とする
乾燥環境に適したやり方を提案している。この方
法は、新水（fresh water）貯槽と温室内のスプ
レー端（spray head）との間で、絶えず水の交
換を行うことを提案している。日中は、スプレー
した水は温室内の空気より低温で、温室内植物の
水分蒸発により、過剰水蒸気状態を生じ、温度の
低い水滴上に凝縮して、温室内の空気を減湿し、
同時に冷却する。スプレーを集めた温水は貯槽に
戻り、この温水は夜中温室内にスプレーされる
が、その温度は温室内空気より高い。その結果、
温室の減湿と冷却のため、日中、水滴により吸収
された熱は、夜間、温室に返されることになる。
このやり方は、エネルギー効率は極めて高いが、
夜間、水滴のために、飽和状態が現出する点で、
満足すべきものではない。

減湿のために、ブラインを使用することは周知
であつて、例えば、米国特許第2405169に開示さ
れている。この特許には、ブラインスプレーを用
いた冷凍システムが提案されており、ブラインス
プレーは、先づ、閉室内の湿分を吸収するため、
その室内の空気に曝露され、次に、ボイラーなど
により加熱されて、再生室にスプレーされたと
き、この湿分を放出する。この米国特許2405169
のシステムでは、冷却方法として、室内に空気を
通し、隣接した濃縮ブラインの存在のために、水
が蒸発する方法が採用されている。この方法は、
温室内の空調（air conditioning）に適用できる
が、エネルギー消費の点からみると、極めて効率
が悪い。

それゆえ、本発明の目的の一つは、温室のよう
な閉室（enclo−sure）の空気の状態を調整する、
前記先行技術の諸欠点を克服ないし減滅した新規
でかつ改善された方法および装置を提供すること
である。

発明の開示 本発明は、日中、太陽輻射熱（solar
isolation）、植物の蒸発散（evapotranspiration）
などの作用に熱を受け、また夜間に冷却する温室
内の空調方法と装置に関するものである。本発明
は、日中の温室内の空気の中の水蒸気を、凝縮熱
を顕熱に変える形で凝縮し、日中のその顕熱を蓄
熱し、夜間、空気に水蒸気を加えることなしに、
温室中の空気に熱を返還することを含んでおり、
もつと特定すると、濃縮ブラインが、ブライン貯
槽と、ブラインが空気と接触する直接接触式熱交
換器との間を循環するのである。日中、空気中の
水蒸気は、空気と接触するブライン上に凝縮し、
その際の凝縮熱はブラインに吸収され、その温度
が上昇して、顕熱を増加する。夜間、ブラインに
接触する空気は、ブラインより温度が低いので加
熱される。

ブラインの濃度は充分高くしてあり、かつその
貯槽の容積は、ブラインが、日中、空気とブライ
ンの界面におけるブラインの蒸気圧が、温室内の
空気中の水蒸気の圧より小さい値となる温度で、
前記熱交換器に入るように、充分大きく作られて
いる。その結果、ブラインは吸湿性となり、空気
中の水蒸気は、ブライン上に凝縮する。周期的
に、凝縮した水蒸気は取除かれ、ブラインが再生
される。その一方法として、ブライン中の水蒸気
の除去は季節サイクル、例えば、冬から夏へは、
蒸発池（evaporating pond）で行う。他の方法
としては、ブラインを加熱する方法もある。

温室内の水蒸気が濃縮ブラインに凝縮して生じ
た希釈ブラインは、本発明の一態様によれば、燃
料を燃焼するボイラー内で再生され、その燃焼生
成物は、温室に通される。燃焼生成物により、日
中、温室内に、植物成長に望ましいレベルのCO₂
が供給される。そして、燃焼生成物中および、温
室内で生育中の植物により、相当量生産される過
剰水蒸気は、吸湿性の濃縮ブラインにより除去さ
れる。このようにして、温室内の空気の相対湿度
は、ブラインの濃度、直接接触式熱交換器、熱交
換器を通過する空気の流量を制御することによ
り、細かく制御することができる。

ボイラー内の希釈ブラインの加熱により、蒸気
が発生し、これは、必要であれば、温室内部の加
熱に利用できるが、他の用途にも使い得る。すな
わち、発生したままの蒸気を、直接、配管を介し
て温室内の間接熱交換器に送入して、温室を加熱
することができ、また、乾燥した気候の温室で
は、淡水を作ることができる。さらに別法とし
て、その水蒸気を蓄熱器に管送して、夜間、温室
内の熱交換器に循環する温水の貯槽とすることが
できる。また、ボイラーにより作られた濃縮ブラ
インの熱を、ボイラーに供給される直前の希釈ブ
ラインに与える熱交換器を設置しておくことが望
ましい。

詳細な説明： 第１図において、参照数字１０は、農作物１２
を内蔵し、日中、CO₂を吸収し、水蒸気を生産す
る温室を示す。農作物１２は夜間は活動を停止し
ている。本発明にしたがう装置１４は温室１０に
関係する。装置１４は、直接接触ブライン減湿器
１６を有し、これに対し濃縮ブラインが、ブライ
ン貯槽２０から、導管１８により供給され、これ
から希釈ブラインが導管２２により取出される。
減湿器１６は、例えば、フエルトの詰め物、織り
ジユートなどを内蔵し、これに濃縮ブラインが供
給され、薄いブラインの膜を形成して空気に曝露
するようになつている。それゆえ、減湿器１６
は、後記するように、薄膜直接接触熱交換器とし
て作用する。

温室１０内に、ダクト２４が内設され、このダ
クト内に減湿器１６が配設されており、空気は、
このダクトにより、減湿器を通過して、温室内を
循環する。詳しくいうと、ダクト２４は、前記減
湿器を介して、温室内の湿つた空気を引抜くフア
ン２６を含み、かつ、その空気は熱交換器（ラジ
エーター）２８を通過した後、温室内に再導入さ
れる。

ボイラー３０は、ブライン貯槽２０と連結し、
燃料貯槽３４と連結されたバーナー３２内で燃焼
する燃料により加熱される。導管２２から入つて
くる希釈ブラインは、ポンプにより、または重力
により、向流熱交換器３６を通り、ボイラー３０
に入り加熱再生される。ボイラー３６は希釈ブラ
インを濃縮し、蒸発した水は蒸気となる。導管３
８は蒸気を弁４０に運び、この弁により、蒸気を
温室を加熱する必要があるときはラジエーター２
８へ、また、蒸気の持つ熱を蓄熱して、後刻使用
するときは水タンク４２へと、選択送気される。

ボイラー３０は、上記のように希釈ブラインを
濃縮し、濃縮ブラインは、熱交換器３６を通り、
貯槽２０に行く。この、ボイラーで作られた高温
の濃縮ブラインは、ブライン貯槽２０に送入され
る前に熱交換器３６内で冷却される。そして濃縮
ブラインから取出された熱は、入つてくる希釈ブ
ラインに伝達される。

バーナー３２内で燃焼する燃料は、燃焼生成物
を、CO₂およびH₂Oならしめるために、LPGまた
はLNGであることが望ましい。バーナー３０に
より燃焼した燃料により生成した燃焼生成物は、
ダクト４４により、温室１０へ、CO₂およびH₂O
の形で送り込まれる。

花、野菜などの農作物は、日中成長し、温室内
の空気から、活発にCO₂を吸収する。この活力あ
る農作物は、一方で、水蒸気を放出し、燃焼生成
物として温室に導入さた水蒸気に加えられる。も
し、逆方向に作用するステツプが存在しないと、
ほとんど飽和に近い状態が現出する。ブライン減
湿器１６の目的は、温室内の空気を減湿すること
である。さらに、減湿器１６は、下記の様態によ
り、温室内の空気の温度を上昇させる。減湿器１
６は、温室内の湿度を85％以下のレベルに保つよ
うに設計すると効果があり、80〜85％にすること
が望ましい。後述するように、空気の湿度は、減
湿器内のブラインの濃度、ブライン減湿器の有効
面積、これを通過する質量流れ（mass flow）の
関数である。

必要な場合、ボイラー３０から出る蒸気を、空
気温度および温室内温度をさらに高めるために、
熱交換器２８に導入すること、また、弁４０を選
択的に作動して、熱を貯える貯槽として働く蓄熱
器４２へ、蒸気を送ることが可能である。蓄熱器
４２は、ボイラーにより生産された蒸気の凝縮に
より加熱される水のタンクでも、また、凝縮した
蒸気により加熱される砂れきや砕石を内蔵するも
のでもよい。夜間は、温室内に過剰CO₂の存在を
必要としないので、ボイラー３０の操作を止める
ことができる。そして、日中、CO₂発生用にボイ
ラーを動かした結果、水タンク４２内に蓄えられ
た熱は、温室内の空気に伝達することができる。
別法として、ボイラーで生産された蒸気を、温室
の下の地中に埋められたパイプ網に向けることも
できる。温室が、水耕法に基づいているときは、
ボイラーで生じた蒸気はその水耕法に用いられる
液体を加熱するために用いることができる。

減湿器１６は、濃縮ブラインが薄膜としてフエ
ルト、ジユート、紙などのマツトが用いられると
いう点で、新規性がない。別法として、ブライン
を毛細管ウエブを徐徐に通すマツトの使用も可能
である。濃縮ブラインの空気一液間界面での蒸気
圧は、同じ温度における純水の蒸気圧に比べて小
さい。それゆえ、温室内で、濃縮ブラインを空気
に曝露すると、空気中の水蒸気がブライン上に凝
縮する。水蒸気の凝縮の間にブラインに与えられ
る凝縮熱は、ブラインフイルムを加熱する。そし
て加熱されたブラインは、その熱を、ブライン上
を流れる空気に伝達する。これは、イソエントロ
ピー変化で、ブラインの温度は実質的に一定であ
るが、空気の方は、減湿器を通る際に昇温し、乾
燥する。

日中の温度の温度を27℃、減湿器に出入りする
ブラインの温度を共に30℃、と仮定すると、温室
内の湿度を84％に保つために、温室面積100m²、
１時間あたり、約1.5m²の流速が必要である。こ
のやり方を用いて、ブライン濃度が、減湿器内
で、約50％から約30％に濃度変化すると仮定する
と、日照時間中に、温室面積1000m²あたり、
200KWhの加熱が行われる。夜間には、ブライン
の流速は、マツトを濡れた状態に保つ程度まで、
減らすことができる。このことで、夜間、さらに
減湿することができる。高濃度のブラインを得る
ためには、CaCl₂を用いることが望ましい。しか
しながらMg塩、塩混合物を用いることもでき
る。死海（イスラエルとヨルダンの間にある湖）
のかん水を用いることもできる。

日中、ブラインを再生し、CO₂を供給するため
に必要な燃料は、温室面積1000m²あたり約10Kgで
あつて、１日約10時間の操業分である。ある種の
環境では、農作物の種類により、温室内の温度が
高すぎるため、３〜４時間で済む場合がある。こ
の場合、システムを停止するか、外気を温室内に
導入するかの方法を講じる。

第１図に示したシステムの操作をうまく行うた
め、ダクト４４に、調整可能なバターフライ弁４
８を設け、燃焼生成物が温室に入る量を調整し、
また、図示してない適宜弁をダクト２４および温
室自身の中に設け、該ダクトおよび温室内の空気
の流れを調節することができる。

本発明は、また、農作物例えばたばこの乾燥に
有用である。この場合、燃焼生成物は、閉室をバ
イパスして、直接大気に排出される。ブラインを
再生する際に発生した蒸気の持つ熱は蓄えて農産
物の乾燥に使用することができ、また、他の消費
設備で使用することもできる。例えば、もし、乾
燥器に、温度73℃、湿度77％を必要とするとき
は、減湿器は、温度88℃、湿度25％の空気を送り
込むことができる。これを可能ならしめるために
は、減湿器に入る濃縮ブラインの温度は約92℃で
ある。この温度における密度1.5のブラインの蒸
気圧は、この温度における水の蒸気圧の約20％に
過ぎない。約１Kg／secという遅い流速を用いる
ことにより、７Kg／secの速度で蒸気を、別の表
現を用いると、15kwの熱を、除去できる。

第２図は、本発明によるブライン減湿気が、日
中、温室内の空気を減湿し、空気から顕熱を取り
出し、蓄熱し、夜間、温室を加熱する目的で該空
気に顕熱を返戻するために使用されている、本発
明の１つの実施態様である。本実施態様において
は、ブラインの再生は、ボイラーを使用せず、太
陽熱を用いて年基準で達成されている。

参照数字５０は、温室を示し、この中で農作物
５２が、前述のとおり、日中水蒸気を生産してい
る。ダクト５４は、ブライン減湿器５６を含んで
おり、このものを通して温室内の空気が、フアン
５８の作用で循環している。減湿器５６は、減湿
器５６と、貯槽６０内の濃縮ブラインが、このブ
ラインと湿つた空気とが直接接触するように減湿
器に適用されるという意味で、類似である。ブラ
インの吸湿性のため、温室内の空気の中の水蒸気
はブライン上に凝縮して、これを希釈する。

日照時間中は、温室内の温度は、約10℃、夜間
温度より高く、温室内の空気の持つ顕熱の相当な
量がブラインに吸収されて、その温度を上昇させ
る。ブラインは、同時に、空気中の水蒸気の凝縮
の潜熱を吸収する。例示すると、日中の温室内の
温度が約27℃で、入口におけるブラインの温度が
25℃であれば、ブラインの温度が５℃上昇して、
30℃になる。温室面積1000m²あたり、約30m²／ｈ
の流速の場合、約1200KWhの熱が、空気から除
かれ、ブライン中に蓄熱される。加熱され、希釈
されたブラインは、貯槽６０に移送される。

夜になつて、温室の温度が約10℃下がると、減
湿器に入る濃縮ブラインの温度は約30℃であるか
ら、この場合、ブラインの顕熱が空気に伝達さ
れ、空気を加熱する。ブラインの温度が５℃下が
り、約25℃の希釈ブラインは貯槽６０に移送され
る。このように、夜間においては、ブラインは、
日中に吸収したのと約同量の熱を放出する。

冬の初季の間は、ブラインの濃度は約50％であ
るが、冬が終る頃には約30％に希釈されている。
この塩分濃度の降下は、冬の夜間に加熱用に使わ
れた凝縮潜熱を表わし、この熱は、ブラインを再
生するためには回収されなければならない。この
再生は夏季に行われる。貯槽６０は蒸発器として
働き、冬の間に蓄積した水蒸気は蒸発し、ブライ
ンは濃縮される。

貯槽６０中のブラインは、夏季の終りには液深
が1.1ｍで密度は1350Kg／m³であり、冬季の終り
には液深が1.7ｍで密度は1230Kg／m²である。

次に、第３図は、本発明による、ブラインを伝
熱媒体として用いた、環境の湿度と温度とを調節
する装置の概略図である。この装置は、閉環境
（enclosed environment）１１２、例えば、部
屋、温室、車、これらと関連のものなどの中に配
設された、ブライン−蒸気−空気熱交換器１１０
を含む。ブラインは、ブライン貯槽１１４から、
熱交換器１１０に供給され、貯槽１１４は、熱お
よび／または水蒸気の供給原および／または収受
先（sources or sinks）１１６と関連し、前記ブ
ライン−蒸気−空気熱交換器に供給されるブライ
ンの温度と濃度の調節を行う。

本発明には、空気／ブライン界面の蒸気圧は、
同じ温度における水の蒸気圧より低いことを利用
して、ブラインにより、環境を加熱し、しかも湿
度を下げることが可能であるという認識が含まれ
ている。環境からブライン上に水蒸気が凝縮する
と、潜熱が顕熱に変わる。それゆえ、本発明の一
実施態様として、非常に効率の良い環境の加熱法
が提供されることになる。

この発明の望ましい実施態様として、貯槽１１
４は、ブラインの容量が充分大きいと、ブライン
は日中の全時間に生ずる太陽熱による温度こう配
により、その環境の中で濃縮される。この温度こ
う配は、昼と夜、日照部と日陰部のように比較的
短かい期間のこともあるが、夏と冬のように長い
期間のこともある。

次に、第４Ａ図に、本発明の別の態様により構
成され、作用する、ブライン−蒸気−空気熱交換
器の実施態様を示す。このものは、ブライン原１
２４に連結したブラインスプレーヘツド１２０を
含み、１２４は貯槽１２６に連結する。貯槽１２
６は典型的な場合には、太陽熱蒸発池とする。そ
の中のブラインの希釈を防ぐために、取外し可能
の蓋体１２７が設けられている。この蓋体は、ブ
ラインを加熱用に使用するときには、ブライン中
の熱の放散を防ぐ役目もする。

閉環境のスペース加熱に特に適した、本発明の
望ましい実施態様においては、空気は、先づ、水
スプレー１２８を通るか、もしくは、成育する植
物により作られる水蒸気のような水蒸気原に曝露
される。この空気は、さらに、スプレーヘツド１
２０により作られるブラインのスプレーを通る、
ブラインのスプレーは、重力により、被処理空気
と直接接触しながら落下し、受器１２９に集めら
れる。システム中の各構成要素の、相対的な鉛直
方向の位置関係によつては、ポンプ１３０を設置
して、ブラインを、ブライン貯槽１２６から熱交
換器スプレーヘツド１２０を通り循環させてもよ
い。

本発明の他の実施態様として、ブライン貯槽
は、温度、湿度の調節を行う必要のある閉環境
（enclosed environment）の外部に設置してもよ
い。他の実施態様として、貯槽を閉環境の内部に
設けてもよい。

水スプレー１２８は、任意の水原、例えば帯温
水層（warm water aquifer）１３１に適用可能
である。一方、水スプレー１２８は、他の蒸気
原、例えば、その閉環境中の成育植物で置き換え
ることもできる。蒸気原の存在は、加熱態様とし
て、ブライン−蒸気−空気熱交換器が用いられる
ときに重要であつて、その理由は、ブライン上へ
凝縮する蒸気を提供するからであつて、そのた
め、凝縮潜熱が放出され、この潜熱は、ブライン
の温度が上昇することにより、顕熱に変え得るの
である。冷却することが望ましい場合には、蒸気
原を、一定温度に保持する熱源を、可能な限りに
おいて、取除くことができ、蒸発熱は、この閉室
から、可及的急速に除去できる。

次に、第４Ｂ図は、他の型のブライン−蒸気−
空気熱交換器を示し、１つの長い水フイルム下降
式装置１３３に隣接して働く、複数のブラインフ
イルム下降式装置１３２を含む。各フイルム下降
式装置は、供給槽１３４、受槽１３５および供給
管１３６、ドレン抜き管１３８を含む。ブライン
または水は、供給槽１３４から落下し、その底部
に設けらてた長いスリツトを通り、一般的には、
平面的なフイルムとなり、受槽１３５に入る。本
発明の好ましい態様によれば、ジユート織物のよ
うな、ウエブ物質がフイルムの通路を形成するた
めに用いられ、ブラインフイルムが、これに沿
い、比較的緩連で移動することを可能ならしめ
る。別法として、毛細管的性質を持つ物質が、重
力の下でのブラインの流れを遅くするために用い
られる。

本発明の別の態様として、上記ウエブ材、毛細
管性質を持つ物質を供給槽１３４の上端に接続し
て、その底部に設けるスリツトを省略することが
できる。ポンプ１３９は、貯槽１４０の中のブラ
インを循環させるのに用いられる。別のポンプ１
４２は、蒸気原、例えば帯温水層１４４のような
蒸気原から装置１３３へと、水を循環させるのに
用いる。第４Ｂ図に示した装置の操作の原理は、
第４Ａ図に示した装置の場合と実質的に同じであ
る。両ケース共、蒸気原となる水は、環境温度よ
り低い温度で供給されるが、その理由は、同一温
度においては、ブラインの蒸気圧は、水の蒸気圧
より低く、ブライン上に蒸気が凝縮することで、
ヒートポンプとして働き、凝縮潜熱をブラインに
与える。蒸気原は、通常、環境温度より10℃また
は、それ以上高い温度の水を作る。

ブラインは、蒸気と接触して熱交換器を通り循
環する間に、水分を吸収して希釈される。希釈が
進めば進むほど、その蒸気圧は増し、水の蒸気圧
に近づく。その結果、希釈されたブラインがさら
に水分を吸収する能力が落ち、凝縮熱の放出は時
間と共に低下する。それゆえ、ブラインを濃縮し
てその濃度を許容値に保つ必要がある。

本発明の一特徴に、熱交換器への循環用に、充
分な量の水が設備されているため、その凝縮熱容
量により、長期間、例えば、１シーズンの間、季
節的濃縮以外の濃縮を行わないでも、所要の性質
を回復するためのブラインの加熱を行えることが
挙げられる。さらに、本発明の特徴として、充分
な容量のブライン貯槽が設備されているので、ブ
ラインを所望の温度、濃度で使うことができ、そ
のため、ブラインの組成維持（すなわち濃縮）に
必要な熱と水分の調整を、燃料を用いないで行え
ることも挙げられる さらに詳しくいうと、本発明の特記すべき特徴
は、充分な容量のブライン貯槽が用いられている
ので、自然現象として毎日おこる、例えば、昼／
夜、日照部／日陰部などの温度こう配、又、季節
的温度こう配が、ブラインの組成調整に使用し得
ることである。

次に、第５Ａ〜第５Ｄ図に示した、熱交換器に
関連したブライン濃縮システムの種種の態様につ
き述べる。第５Ａ図のものは、水スプレーヘツド
１５２およびブラインスプレーヘツド１５３が、
空気とスプレーとが並流になるように、空気循環
経路を形成している。熱交換器１５０は、ブライ
ン貯槽１５４と連結しており、後者は太陽熱蒸発
池１５６を包含（または連持）している。池１５
６の標準的なものは、ブラインの入つた開放容器
で、直接太陽光線に曝露されており、加熱が起こ
り、ブラインの蒸発操作が行われる。ブラインの
蒸発速度は、冷却塔１５８との間で、ブラインを
循環することにより増加する。標準的な冷却塔
は、容積あたりの接触面積の大きい、ブラインと
空気との接触装置であつて、一例を挙げるとブラ
インのスプレーを利用したものである。

次に第５Ｂ図では、フラツシ蒸発凝縮器１６０
が、温水槽１６４に連絡した蒸気原１６２の存在
の下で、ブラインを、加熱、凝縮する目的で使用
されている。蒸発凝縮器１６０はブライン貯槽１
６６につながり、１６６は、閉室１７０内に位置
するブライン−蒸気−空気熱交換器１６８と連絡
している。第５Ｃ図は、ブライン貯槽１７４から
供給されるブラインを加熱・凝縮させる太陽熱蒸
留器１７２を図示したものである。

第５Ｄ図は、濃縮ブライン供給の別の態様を示
すもので、帯ブライン層１７６が、実質的に無限
の濃縮ブラインの供給原として用いられている。
希釈ブラインは、ブライン貯層１７７から、導管
１７８を経て、帯ブライン層１７６に進入し、濃
縮ブラインは、導管１８０を通り、貯槽に供給さ
れる。

第６図は、本発明にしたがい構成され、作動す
る閉環境の冷房に用いる装置の１例である。この
装置は、冷房されるべき閉環境に連絡して設置さ
れた冷却設備１９０、閉環境とつながつていない
ブライン蒸発装置１９２、貯槽１９４を含む。冷
却設備１９０には空気通路１９６が設けてあり、
その中に、空気を強制通風させるフアン１９８が
取付けられている。進入してきた空気は、先づ、
周知構造の、水蒸発器１１００を通り、22℃から
17℃に温度降下し、湿度が、水蒸気濃度で10ｇ／
Kgから12ｇ／Kgへ上昇するのが、標準例である。

冷却された空気は、蒸発器１１００から、ブラ
イン凝縮器１１０２を通り、その中で、標準例で
は、空気温度が20℃に上昇し、一方、その湿度
は、蒸気濃度10ｇ／Kgまで下がる。上記ジスカツ
シヨンから、ブライン凝縮器１１０２中のブライ
ン濃度が希釈されることが明らかである。希釈ブ
ラインは、ブライン蒸発器１９２、例えば太陽熱
蒸発池に供給される。この池で起こる蒸気の蒸発
により、その中のブラインが約30℃に下り、凝縮
器に再供給されるのであるが、冷却されたブライ
ンは、先づ、ブラインと冷却空気との直接接触を
許さない断熱ブライン貯槽１９４に供給され、ブ
ライン上への蒸気の凝縮、その結果起こる凝縮潜
熱によるブラインの加熱が防がれる。

本発明の別の態様においては、前記ブライン蒸
発器の入口に、貯槽を置くことがあるが、特に、
蒸発器として太陽熱蒸発池の型式を採用しない場
合に適している。本発明の一つの特徴は、単数ま
たは複数の貯槽およびブライン供給部全体が、充
分な容量を持つており、ブラインの蒸発および冷
却が、主に、自然現象として起こる温度こう配に
より行われることである。

上記のジスカツシヨンにおいて、濃縮ブライン
の大きなエネルギー貯蔵能力について論述した
が、次の簡単なジスカツシヨンは、標準的な適用
の場合に貯蔵されるエネルギーの量の説明を意図
したものである。

夏季を通じての死海のブラインの蒸発により、
その密度は、約35℃において、1200Kg／m³から
1350Kg／m³に増加する。密度1350Kg／m³の場合、
ブライン蒸気圧は、同温度における水の蒸気圧の
35％であるが、1200Kg／m³の密度の場合、ブライ
ンの蒸気圧は同温度の水の75％である。1350Kg／
m³からのブラインの希釈は、ブラインm³あたり
650Kgの水が凝縮することにより起こる。この凝
縮により、m³あたり440KWHの熱が、凝縮潜熱
の形で放出され、ブラインの顕熱に変わる。それ
ゆえ、死海のブラインを1000m³収容する貯槽は、
湿度35％〜75％の間で行う操作において、
440000KWHの凝縮熱容量を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による、温室内の空調を行う
装置の概略を示すブロツクダイヤグラムである。
第２図は、ブライン減湿器を用いて、温室から生
じる水蒸気を除き、温室を加熱する一方法の概略
ブロツクダイヤグラムである。第３図は、本発明
の一実施態様により構成され、作動する、閉室
（enclosure）内の温度と湿度とを調節する装置の
概略図である。第４Ａ図、第４Ｂ図は、それぞ
れ、本発明に用いられる、ブライン−水蒸気−空
気熱交換器の実施の態様を図示したものである。
第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図、第５Ｄ図は、本
発明に用いられる、ブライン熱発生原
（heatsource）および水蒸気熱収受先
（vapcrsink）の、それぞれ相異なる態様である。
第６図は、本発明により構成され、作動される冷
却装置の概略図である。 １０……温室、１２……農作物、１６……直接
接触減湿器、２０……ブライン受槽、２６……フ
アン、２８……熱交換器、３０……ボイラー、３
２……バーナー、３６……熱交換器、４２……水
タンク＝熱貯槽、５０……温室、５２……農作
物、５６……減湿器、５８……フアン、６０……
貯槽、１１０……熱交換器、１１２……閉環境、
１…１４……ブライン貯槽、１２０……ブライン
スプレーヘツド、１４４……帯温水層、１５０…
…ブライン−蒸気−空気熱交換器、１６０……フ
ラツシユ蒸発凝縮器、１６８……ブライン−蒸気
−空気熱交換器、１７０……閉室、１７２……太
陽熱蒸留器、１７６……帯ブライン層、１７７…
…ブライン貯糟、１９２……ブライン蒸発器、１
１００……水蒸発器、１１０２……ブライン凝縮
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部分的に、太陽輻射熱（solar insolation）
   と植物の蒸発散（evapotranspiration）による日
   中の熱フラツクスを受け、夜間は冷却する、温室
   のような、閉室内の空調法であつて、日中、その
   閉室内の空気の中の水蒸気を凝縮させ、凝縮潜熱
   を顕熱に変えるステツプを含むものにおいて：そ
   の顕熱が日中蓄熱され、夜間、空気に水蒸気を加
   えることなく該閉室内の空気に戻されることを特
   徴とする閉室内の空調法。 ２ 濃縮ブラインが、ブライン貯槽と、直接接触
   空気−ブライン−蒸気熱交換器の間を日夜循環
   し、ブラインと空気との接触により日中は、水蒸
   気がブライン上に凝縮し、夜間は、該閉室内の空
   気へ顕熱が戻ることを特徴とする特許請求範囲第
   １項記載の方法。 ３ 前記ブラインが充分濃縮されており、前記貯
   槽が充分大きいため、日中前記熱交換器に入るブ
   ラインの温度が、ブラインの蒸気圧が、その閉室
   の空気中の水蒸気の圧より低くなるレベルに保持
   されることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の方法。 ４ 再濃縮のために、水がブラインから周期的に
   除去されることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の方法。 ５ 水の除去が季節サイクルで行われることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 貯槽から出たブラインが、水を除くために加
   熱されることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の方法。 ７ 前記直接接触熱交換器が日夜にわたり使用さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ８ ブラインの再濃縮が、太陽熱蒸発池で行われ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   方法。 ９ 前記貯槽内のブライン中の水が、周期的に、
   ブライン再濃縮のために除去されることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の方法。 １０ ブラインが水除去のために加熱されること
   を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ ブラインを再濃縮するため太陽熱蒸発器が
   使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ０項記載の方法。 １２ ブラインがその中の水が蒸発することによ
   り再濃縮されることを特徴とする特許請求の範囲
   第９項記載の方法。 １３ ブラインを、囲繞大気に曝露することによ
   り蒸発が行われることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の方法。 １４ 前記貯槽から出たブラインが、ボイラー内
   で加熱され、蒸気を発生して、再濃縮し、一方、
   このボイラーは可燃性燃料を燃焼して、閉室に供
   給されるCO₂と水蒸気とを生ずることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。 １５ 前記ボイラーにより生じた蒸気を受け取る
   ための熱交換器が、閉室に連関していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １６ 閉室内の空気が、前記熱交換器を通過して
   循環することを特徴とする特許請求の範囲第１５
   項記載の方法。 １７ 蒸気の持つ熱が、蓄熱されるか、または前
   記熱交換器に送られるかの選択可能なことを特徴
   とする特許請求の範囲第１５項記載の方法。 １８ 閉室内でブラインをスプレーすることによ
   り、ブラインと空気とが接触することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １９ 空気と接触するブラインのフイルムを作つ
   て、閉室内で、ブラインと空気とを接触させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の方
   法。 ２０ 前記ブラインのフイルムが、毛細管作用を
   示すウエブ物質上に形成されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項記載の方法。 ２１ 閉室内の空気の中の水蒸気の供給原が、帯
   温水層（warm water aquifer）から得られてい
   ることを特徴とする特許請求範囲第１記載の方
   法。 ２２ 顕熱を、砂れき、砕石などを内蔵する蓄熱
   装置内に蓄熱することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ２３ 閉室の外部に位置する直接接触空気−ブラ
   イン−蒸気熱交換器が、ブラインから水を除去す
   るために使用されることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の方法。 ２４ 日中、濃縮ブラインが供給される直接接触
   熱交換器を使用して閉室内の空調を行う装置にお
   いて、日中、閉室内のブラインに供給すべき熱を
   蓄熱するための畜熱器と、夜間、該閉室を加熱す
   るため、該蓄熱器から閉室へブラインを供給する
   装置を供えたことを特徴とする装置。 ２５ 周期的にブラインから水を除き再濃縮する
   装置を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２４項記載の装置。 ２６ ブラインから水を除去して、これを再濃縮
   するため、前記蓄熱器から出たブラインを加熱す
   る装置を具えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第２５項記載の装置。 ２７ 太陽熱蒸発池が蓄熱器であることを特徴と
   する特許請求の範囲第２５項記載の装置。 ２８ 夜間蓄熱器から閉室へブラインを供給する
   装置を具え、さらに、該ブラインを加熱して再濃
   縮し、かつ、閉室の加熱に使用される蒸気を発生
   させるボイラーを具えたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２５項記載の装置。 ２９ 前記ボイラーが燃料を燃焼することにより
   加熱され、燃料の燃焼で生じた燃焼生成物を閉室
   に通すことを特徴とする特許請求の範囲第２８項
   記載の方法。 ３０ 閉室の外部に位置し、ブラインから水を除
   去をして、それを再濃縮するための、空気−ブラ
   イン−蒸気直接接触熱交換器を具えたことを特徴
   とする特許請求の範囲第２５条記載の装置。