JPH04346813A - 除湿装置 - Google Patents

除湿装置

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JPH04346813A
JPH04346813A JP3115922A JP11592291A JPH04346813A JP H04346813 A JPH04346813 A JP H04346813A JP 3115922 A JP3115922 A JP 3115922A JP 11592291 A JP11592291 A JP 11592291A JP H04346813 A JPH04346813 A JP H04346813A
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JP
Japan
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moisture
module
aqueous solution
pump
water vapor
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JP3115922A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Iguchi
和幸 井口
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • 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
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和の一環として
室内空気に含まれる水分を除去する除湿装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の調湿装置として、例えば
図3に示すようなものが知られている(特開平2−14
0535号公報)。この調湿装置は、吸湿液体たる塩化
リチウム(LiCl)の水溶液が、これに接触する空気
の相対湿度を、当該水溶液の濃度が高いほど、また温度
が低いほど低い値に保つという原理を利用している。即
ち、この調湿装置は、空気調和室21内に、水蒸気透過
膜製の数本のチューブ23を並列に配設してなる調湿ユ
ニット22,22と送風ファン24を設け、クーラ26
,撹拌機27,給水弁28を備えたタンク25内に蓄え
たLiCl水溶液29を、ポンプ30により管路31,
32を経て上記調湿ユニット22に循環供給する。一方
、室外に、送風ファン34をもつ上記調湿ユニットと同
様の濃縮ユニット33とヒータ35を設け、タンク25
内のLiCl水溶液29を、ポンプ36により管路37
,38を経て上記ヒータ35と濃縮ユニット33に循環
供給する。
【0003】そして、空気調和室21を加湿するには、
濃度検出器39が検出する濃度に基づきコントローラ4
0によって、所定時間クーラ26を動作させかつ給水弁
28を開くことで、タンク25内のLiCl水溶液29
を所定の低温,低濃度にしてポンプ30により調湿ユニ
ット22に供給し、LiCl水溶液中の水分をチューブ
膜を透過させて室内に放出する。また、空気調和室21
を除湿するには、濃度検出器39の検出濃度が所定の高
温,高濃度になるまで、コントローラ40によってポン
プ36,ヒータ35,送風ファン34を動作させ、タン
ク25内のLiCl水溶液29を高温にして濃度ユニッ
ト33に供給し、水溶液中の水分をチューブ膜を透過さ
せて室外に放出する。次いで、所定の高温,高濃度とな
ったLiCl水溶液をポンプ30により調湿ユニット2
2に供給し、空気調和室21内の空気に含まれる水分を
チューブ膜を透過させてLiCl水溶液に吸収する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
調湿装置は、除湿のみならず加湿も行なうものゆえ、ク
ーラ26や給水弁28およびこれを制御するためのコン
トローラ40のプログラムなどを含むため、夏季冷房時
の除湿のみに用いると、装置外部が大型化し、また無駄
が多いという欠点がある。また、吸湿したLiCl水溶
液を、ヒータ35にて100〜150℃に加熱後、送風
ファンで通風される濃縮ユニット33に通して濃縮して
いるため、外部への放熱等で濃縮の際のエネルギー効率
が60%程度まで低下するという欠点がある。
【0005】かかる欠点の解決策として、ヒータ35等
をなくす一方、送風ファン24をもつ上記調湿ユニット
22と同じ構造の吸湿モジュールと、真空ポンプで排気
される容器内に上記調湿ユニット22を収容した放湿モ
ジュールと、タンクとを循環路をなすように順次管路で
接続し、タンク内のLiCl水溶液をポンプで上記吸湿
モジュールに循環供給して、この吸湿モジュールでLi
Cl水溶液が室内空気から吸収した水分を、放湿モジュ
ールにおいてLiCl水溶液自身の水蒸気圧で外気に放
出する除湿専用の装置が考えられる。
【0006】しかし、LiCl水溶液の水蒸気圧は、例
えば水溶液が20℃,30重量%の場合、大気圧下で略
10mmHgと僅かなため、上記容器内を2mmHg程
度の極真空にしない限り、水溶液から水分が放出されな
い。しかるに、真空ポンプの性能は、図4に示すように
、真空度が上がる(吸引圧力が下がる)につれ、単位時
間に吸引できる気体体積(大気圧換算流量)が減少する
から、2mmHgの真空度は到底達成できない。仮に、
2mmHgの真空度が達成できたとして、標準状態の吸
湿モジュールで500g/hの率で吸収した水分を、気
圧2mmHgの放湿モジュールで同率で放出する場合、
単位時間に吸収した水蒸気の体積は標準状態で622L
であるが、これは2mmHgで略2.4×105Lに相
当し、かかる多量の水蒸気を上記真空ポンプで放出する
のは不可能なことが判る。
【0007】そこで、本発明の目的は、放湿モジュール
の構造を工夫することによって、高真空度で大型の真空
ポンプを用いることなく、多量の水分を放出でき、吸湿
水溶液の濃縮の際のエネルギ効率を大幅に改善すること
ができる除湿装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の除湿装置は、図1に例示するように、水蒸気
透過膜製のチューブ23からなり、このチューブ外面を
流れる空気に含まれる水分を、チューブ内に流れる吸湿
液体29に吸収する吸湿モジュール22と、上記吸湿液
体29に含まれる水分を、水蒸気透過膜23を通して空
気中に放出する放湿モジュール1と、上記吸湿モジュー
ル22と放湿モジュール1とを循環路をなすように接続
する管路3a,3b,3cと、吸湿液体29を上記放湿
モジュール1へ圧送すべく上記管路3bに介設されたポ
ンプ4と、上記放湿モジュール1に対して上記ポンプ4
と反対側の管路3aに設けられた絞り5と、上記放湿モ
ジュール1から空気中に放出される水蒸気を外部に排出
する排気ポンプ6を備えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】まず、多量の水分を吸収した吸湿液体を濃縮す
る場合、排気ポンプ6を運転しながら、希薄吸湿液体2
9を上記放湿モジュール1にポンプ4で圧送する。放湿
モジュール1に送られた吸湿液体29は、水蒸気透過膜
23の一側に接触し、吸湿モジュール1の出口側管路3
aに絞り5があるため加圧されていて水蒸気圧が高いの
で、この吸湿液体中の水分は、排気ポンプ6の吸引圧力
が極低圧でなくとも、容易かつ多量に水蒸気透過膜23
を通って、外部へ排出される。水分の放出で濃縮された
吸湿液体29は、管路3aから吸湿モジュール22と管
路3cを経てポンプ4に戻り、吸湿液体29は所定時間
の循環運転で一定濃度まで濃縮される。
【0010】次に、室内21を除湿する場合、排気ポン
プ6を停止したまま、濃縮吸湿液体29をポンプ4で圧
送する。濃縮吸湿液体29は、排気ポンプ6の停止で機
能を停止した放湿モジュール1,絞り5および管路3a
を経て、吸湿モジュール22の水蒸気透過膜製のチュー
ブ23内に送られる。送られた吸湿液体は、高濃度で余
り加圧されておらず水蒸気圧が室内のそれより低いので
、室内空気に含まれる水分は、水蒸気透過膜を通ってチ
ューブ23内の吸湿液体29に吸収され、水分を吸収し
た吸湿液体29は、管路3cを経てポンプ4に戻る。 この循環運転は、吸湿液体29の吸水能力が飽和するま
で可能である。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図1は、本発明の除湿装置の一例を示す回路図
である。この除湿装置は、水蒸気透過膜製の数本のチュ
ーブ23を並列に配設した吸湿モジュール23と、排気
ポンプ6で排気される容器2内に上記吸湿モジュールを
収容してなる放湿モジュール1と、タンク25とを循環
路をなすように順次管路3a,3b,3cで接続してい
る。上記管路3bには、タンク25に蓄えられた吸湿液
体としてのLiCl水溶液29を放湿モジュール1に圧
送するポンプ4を介設する一方、放湿モジュール1に対
してポンプ4と反対側の管路3aには、絞り5を設けて
いる。なお、排気ポンプ6の吸引圧力は、例えば電気掃
除機と同程度の350mmHg、ポンプ6の加圧力は、
例えば1.5kg/cm2である。
【0012】上記構成の除湿装置は、次のように動作す
る。まず、多量の水分を吸収したLiCl水溶液を濃縮
する場合、放湿モジュール1の容器2内の空気を排気ポ
ンプ6で外部に排出しながら、タンク25に蓄えられた
希薄LiCl水溶液29を放湿モジュール1にポンプ4
で圧送する。放湿モジュール1の水蒸気透過膜製のチュ
ーブ23内に送られた希薄LiCl水溶液は、出口側の
管路3aに絞り5(図1参照)があるため加圧されてお
り、その水蒸気圧は、前述の大気圧下での値10mmH
gとポンプ4のゲージ圧0.5kg/cm2(380m
mHg)との和に略等しいと考えられる。一方、チュー
ブ23外の容器2内の圧力は、排気ポンプ6による吸引
で350mmHg程度になる。従って、図2に示すよう
に、チューブ膜23a内の水蒸気圧が、外部の気圧より
も40mmHgほど高くなるため、希薄LiCl水溶液
29中の水分のみが、チューブ膜23aの無数の細孔2
3bを通って容器2内に矢印Aの如く放出され、排気ポ
ンプ6により外部に矢印Bの如く排出される。
【0013】例えば、標準状態下の吸湿モジュール22
(図1参照)で500g/hの率で水分を吸収すれば、
放湿モジュール1でもこれと同率で水分を放出する必要
があり、単位時間の吸収水重量は標準状態下の水蒸気体
積にして622Lであるが、これを容器2内の気圧35
0mmHgに換算すると1350L程度にしかならず、
従来例で述べた2.4×105Lより遥かに少なく、小
型かつ低真空度の排気ポンプ6で十分であることが判る
。放湿モジュール1で濃縮されたLiCl水溶液は、管
路3a,吸湿モジュール22および管路3cを経てタン
ク25に戻る。こうして、ポンプ4を所定時間運転し、
LiCl水溶液を循環させることにより、LiCl水溶
液を吸湿可能な一定濃度まで濃縮する。なお、以上の濃
縮処理は、LiCl水溶液を多量に用いてその吸水能を
増したうえで、室内除湿を必要としない夜間に、安価な
夜間電力を利用して行なえば経済的である。
【0014】次に、室内21(図1参照)を除湿する場
合、排気ポンプ6を停止したまま、タンク25に蓄えら
れた濃縮LiCl水溶液29を、機能を停止した放湿モ
ジュール1,絞り5,管路3aを経て、吸湿モジュール
22にポンプ4で圧送する。吸湿モジュール22の水蒸
気透過膜製のチューブ23内に送られた濃縮LiCl水
溶液は、チューブ23の一端が絞り5から下流側へ隔た
り、他端が管路3cを経てタンク25において大気に開
放されているので、殆ど加圧されておらず、その水蒸気
圧は、室内の気圧よりも低い。従って、室内空気に含ま
れる水分は、チューブ膜23a(図2参照)の無数の細
孔23bを通ってチューブ内の濃縮LiCl水溶液に吸
収される。水分を吸収したLiCl水溶液は、管路3c
を経てタンク25に戻る。この循環運転は、LiCl水
溶液の吸水能力が飽和するまで続けることができ、また
、必要に応じて上述の濃縮処理を適宜行なうことも勿論
可能である。
【0015】このように、本発明では、吸湿液体たるL
iCl水溶液の濃縮を、従来例のヒータ加熱によらず、
放湿モジュール1の水蒸気透過膜23aを介する圧力差
による水分の放出により行ない、しかも膜内のLiCl
水溶液をポンプ4で加圧するとともに、膜外を排気ポン
プ6で減圧しているので、濃縮の際のエネルギ効率を1
00%近くまで大幅に改善できるとともに、小型かつ低
真空度の排気ポンプでも十分濃縮ができ、除湿装置の簡
素化と低廉化を図ることができる。上記実施例では、吸
湿モジュール22とポンプ4の間の管路3cに、LiC
l水溶液29を蓄えるタンク25を設けているので、チ
ューブ23内の蒸気圧を低くできて、吸湿モジュール2
2における吸湿能力を向上できるとともに、LiCl水
溶液29の吸湿に伴う体積増加に容易に対応することが
できる。 なお、上記実施例では、内部にLiCl水溶液29が流
れる水蒸気透過膜製のチューブ23を排気ポンプ6で排
気される容器2内に配設して、水蒸気を膜外に吸引する
ように吸湿モジュール1を構成したが、この吸湿モジュ
ールを、LiCl水溶液が流れる容器内に、排気ポンプ
で排気される水蒸気透過膜製のチューブを配設して、膜
内に水蒸気を吸引するように構成してもよい。
【0016】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
除湿装置は、水蒸気透過膜製のチューブからなり、外気
に含まれる水分を膜内の吸湿液体に吸収する吸湿モジュ
ールと、膜内の吸湿液体に含まれる水分を水蒸気透過膜
を通して空気中に放出する放湿モジュールとを循環路を
なすように管路で接続するとともに、この管路に放湿モ
ジュールへ吸湿液体を圧送するポンプを介設し、放湿モ
ジュールに対してポンプと反対側の管路に絞りを設け、
放湿モジュールから空気中に放出される水蒸気を排気ポ
ンプで外部に排出しているので、小型かつ低真空度の排
気ポンプでもって、吸湿液体を濃縮する際のエネルギ効
率を大幅に改善でき、除湿装置の簡素化と低廉化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の除湿装置の一例を示す回路図であ
る。
【図2】  図1の放湿モジュールにおけるLiCl水
溶液の濃縮過程を説明する図である。
【図3】  従来の調湿装置を示す回路図である。
【図4】  真空ポンプの吸引圧力と吸引流量の関係を
示す図である。
【符号の説明】
1…放湿モジュール、2…容器、3a,3b,3c…管
路、4…ポンプ、5…絞り、6…排気ポンプ、21…空
気調和室、22…吸湿モジュール、23…チューブ、2
5…タンク、29…LiCl水溶液。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  水蒸気透過膜製のチューブ(23)か
    らなり、このチューブ外面を流れる空気に含まれる水分
    を、チューブ内に流れる吸湿液体(29)に吸収する吸
    湿モジュール(22)と、上記吸湿液体(29)に含ま
    れる水分を、水蒸気透過膜(23)を通して空気中に放
    出する放湿モジュール(1)と、上記吸湿モジュール(
    22)と放湿モジュール(1)とを循環路をなすように
    接続する管路(3a,3b,3c)と、吸湿液体(29
    )を上記放湿モジュール(1)へ圧送すべく上記管路(
    3b)に介設されたポンプ(4)と、上記放湿モジュー
    ル(1)に対して上記ポンプ(4)と反対側の管路(3
    a)に設けられた絞り(5)と、上記放湿モジュール(
    1)から空気中に放出される水蒸気を外部に排出する排
    気ポンプ(6)を備えたことを特徴とする除湿装置。
JP3115922A 1991-05-21 1991-05-21 除湿装置 Pending JPH04346813A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR950100206A (en) * 1994-05-30 1996-01-31 Seeley F F Nominees Dewatering of desiccant brines, utilising a vacuum technique in lieu of the conventional high energy heating.
JP2009180433A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Tohoku Univ 湿式デシカント空調機
CN109758879A (zh) * 2019-02-18 2019-05-17 桂林电子科技大学 一种利用硅胶和高压电场的复合空气除湿干燥系统

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GR950100206A (en) * 1994-05-30 1996-01-31 Seeley F F Nominees Dewatering of desiccant brines, utilising a vacuum technique in lieu of the conventional high energy heating.
JP2009180433A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Tohoku Univ 湿式デシカント空調機
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