JPH09210407A - 雪氷−空気、直接接触熱交換を特徴とする、全空気方式・雪氷空調システム - Google Patents
雪氷−空気、直接接触熱交換を特徴とする、全空気方式・雪氷空調システムInfo
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- JPH09210407A JPH09210407A JP8053611A JP5361196A JPH09210407A JP H09210407 A JPH09210407 A JP H09210407A JP 8053611 A JP8053611 A JP 8053611A JP 5361196 A JP5361196 A JP 5361196A JP H09210407 A JPH09210407 A JP H09210407A
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Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
Abstract
(57)【要約】
天然降雪の恵みをエネルギーにする、雪氷貯留を特徴と
した空調システムで、冷熱源雪氷えの孔加工による、こ
の内面熱交換は温度・湿度の任意調整はもとより、除塵
・ガスフイルター機能を果たす、全空気方式雪氷空調シ
ステムとなった。 【目的】 本出願の特性による倉庫空調による、農産物
の長期貯蔵、熟成保管、計画出荷管理を図るところと、
園芸環境空調、ビル、デパート等の業務スペースの空
調、及び各種養護施設、集合居住空間の快感空調、地下
街等にみられるシテイ共有空間の安定化低コスト空調の
実現。 【構成】 雪氷貯留室における、貯留雪氷の開孔加工に
よる、安定化冷熱の取り出しをはじめ、除塵・ガスフイ
ルターを合わせもつ、冷熱源ブロックと負荷室を結ぶ、
空気混合調整ブロックの、空気の分流・短絡・外気導入
・気流混合・加熱・風量制御等の機能部所が、システム
連成して、負荷室・負荷環境を整える全空気方式雪氷空
調システム。
した空調システムで、冷熱源雪氷えの孔加工による、こ
の内面熱交換は温度・湿度の任意調整はもとより、除塵
・ガスフイルター機能を果たす、全空気方式雪氷空調シ
ステムとなった。 【目的】 本出願の特性による倉庫空調による、農産物
の長期貯蔵、熟成保管、計画出荷管理を図るところと、
園芸環境空調、ビル、デパート等の業務スペースの空
調、及び各種養護施設、集合居住空間の快感空調、地下
街等にみられるシテイ共有空間の安定化低コスト空調の
実現。 【構成】 雪氷貯留室における、貯留雪氷の開孔加工に
よる、安定化冷熱の取り出しをはじめ、除塵・ガスフイ
ルターを合わせもつ、冷熱源ブロックと負荷室を結ぶ、
空気混合調整ブロックの、空気の分流・短絡・外気導入
・気流混合・加熱・風量制御等の機能部所が、システム
連成して、負荷室・負荷環境を整える全空気方式雪氷空
調システム。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、冷熱源に雪氷を用い
て、これに直接空気を接触、熱交換させる事を特徴とす
る空調システムで、居住環境から業務スペース、農産物
貯蔵保管に至るまでの、空気の温・湿度調整・除塵ガス
フイルターを可能としたものである。
て、これに直接空気を接触、熱交換させる事を特徴とす
る空調システムで、居住環境から業務スペース、農産物
貯蔵保管に至るまでの、空気の温・湿度調整・除塵ガス
フイルターを可能としたものである。
【0002】
【従来の技術】従来の冷房・空調にあっては、冷凍機な
どの運転による直接的冷却方法や、これらを冷熱源とし
て水を冷やし、これらの冷熱をフアンコンベクターなど
の熱交換器を介して、負荷熱空気の温度を下げたり、除
湿を行うなど、冷凍機の直接、間接のかかわりを主体と
する方法と、種々の別途加湿器を併用するなどで、冷房
や空調をおこなってきた。また、近年実用化の進んでき
た、氷室方式農産物貯蔵庫に例をみる、氷塊表面と空気
の直接熱交換方式では、利用が進につれて氷の外表面積
が小さくなり、熱交換面積の縮小は、やがて、空気温度
の上昇を伴う欠点を有していた。
どの運転による直接的冷却方法や、これらを冷熱源とし
て水を冷やし、これらの冷熱をフアンコンベクターなど
の熱交換器を介して、負荷熱空気の温度を下げたり、除
湿を行うなど、冷凍機の直接、間接のかかわりを主体と
する方法と、種々の別途加湿器を併用するなどで、冷房
や空調をおこなってきた。また、近年実用化の進んでき
た、氷室方式農産物貯蔵庫に例をみる、氷塊表面と空気
の直接熱交換方式では、利用が進につれて氷の外表面積
が小さくなり、熱交換面積の縮小は、やがて、空気温度
の上昇を伴う欠点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前項に述べるところ
の、従前の冷房・空調設備やその利用方法によるところ
の温度変化、湿度変化、負荷領域に対する吹き出し温度
および気流関係の大きな落差などは、居住環境から業務
スペース、農産物貯蔵保管に必ずしも適しているとは言
えぬ状況にあり、その弊害の対応にも苦慮するところで
あった。また農産物貯蔵を目的としたものでは、氷室方
式貯蔵施設が実用化されてはいるが、これらは氷温多湿
の一定条件を脱し切れず適応用途も自ずから限界があっ
た。
の、従前の冷房・空調設備やその利用方法によるところ
の温度変化、湿度変化、負荷領域に対する吹き出し温度
および気流関係の大きな落差などは、居住環境から業務
スペース、農産物貯蔵保管に必ずしも適しているとは言
えぬ状況にあり、その弊害の対応にも苦慮するところで
あった。また農産物貯蔵を目的としたものでは、氷室方
式貯蔵施設が実用化されてはいるが、これらは氷温多湿
の一定条件を脱し切れず適応用途も自ずから限界があっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本出願において、これら
の問題解決を、大容量低コスト冷熱源として天然資源の
雪氷を集積貯留し、ここより冷熱を取り出し調質後、負
荷へ供給される。第1図によって示す、本システム全体
の構成概念図により説明をする。空調に要する大量の冷
熱源である雪氷は、雪氷貯留室(A)に圧密状態にしな
がら、ほぼ満室に搬入、雪氷塊となって貯留される。こ
の雪氷塊に対し、雪氷貯留室天井に設置された、雪氷塊
熱交換面開孔加工水流管(K)より放水、貯留雪氷
(D)に通風孔をつくり、この開孔内面が熱交換部分と
なる。以上で大量貯留の雪氷塊が冷熱源として使用され
る準備が整ったところである。これより、システムの稼
働であるが、その連係は雪氷貯留室(A)と負荷室(B
1)の間に空気調質部(C)があり、雪氷貯留室(A)
より発生の低温高湿度の気流を適温適湿度に空気調整し
負荷室(B1)に供給する。可変速制御による送風機
(U)の運転により、本システムの稼働状態に入るが、
送風気流の順路は、送風機(U)より吹き出しの気流
は、負荷体直接供給路(Y1)と負荷室放散路(Y2)
に加減、それぞれの役益をなし、負荷気流ダクト(1)
に吸引されて、冷熱源のある雪氷貯留室へと導かれる。
回帰された負荷気流は、雪氷貯留室天井部分に構成され
た、負荷気流放散ダクト(J)で均圧、貯留雪氷面に均
等に放散される、この放散気流は貯留雪氷(D)に加工
された通風孔を通り、低温高湿度の冷風となって、すの
こ状通気床部分(F)より抜け、床下ダクト部(G)で
吸合され、エリミネータ(W)を経て空気調質部(C)
に至り、混合器(S)・加熱器(T)そして送風機
(U)に回帰するものである。この風路中にあって、負
荷気流の回帰を必要としない場合は、負荷気流外部放出
用切り替え器(Z)により外部排気される。このとき必
要に応じて湿式除塵器(M)を稼働し、排気の浄化を行
う。本システム稼働に伴い貯留雪氷(D)は融解痩せを
し、通風孔の口径が広がると共に雪氷貯留室(A)の壁
面に圧着していた部分も壁面伝熱にて融解した分が隙間
を作るのであるが、この隙間は、その後空気断熱層とし
て働き、貯留雪氷の外周消耗を防ぐ、これは雪氷貯留室
(A)の床部分で周囲壁面より任意の幅を、めくら床部
分(E)を設けることで、周囲壁面隙間が気流の短絡風
路と成ることを防ぐことから、貯留雪氷は所定期間中、
安定した熱交換消耗を続けることで、後述する諸機能、
効果を果たし、本出願の意を満たすものである。
の問題解決を、大容量低コスト冷熱源として天然資源の
雪氷を集積貯留し、ここより冷熱を取り出し調質後、負
荷へ供給される。第1図によって示す、本システム全体
の構成概念図により説明をする。空調に要する大量の冷
熱源である雪氷は、雪氷貯留室(A)に圧密状態にしな
がら、ほぼ満室に搬入、雪氷塊となって貯留される。こ
の雪氷塊に対し、雪氷貯留室天井に設置された、雪氷塊
熱交換面開孔加工水流管(K)より放水、貯留雪氷
(D)に通風孔をつくり、この開孔内面が熱交換部分と
なる。以上で大量貯留の雪氷塊が冷熱源として使用され
る準備が整ったところである。これより、システムの稼
働であるが、その連係は雪氷貯留室(A)と負荷室(B
1)の間に空気調質部(C)があり、雪氷貯留室(A)
より発生の低温高湿度の気流を適温適湿度に空気調整し
負荷室(B1)に供給する。可変速制御による送風機
(U)の運転により、本システムの稼働状態に入るが、
送風気流の順路は、送風機(U)より吹き出しの気流
は、負荷体直接供給路(Y1)と負荷室放散路(Y2)
に加減、それぞれの役益をなし、負荷気流ダクト(1)
に吸引されて、冷熱源のある雪氷貯留室へと導かれる。
回帰された負荷気流は、雪氷貯留室天井部分に構成され
た、負荷気流放散ダクト(J)で均圧、貯留雪氷面に均
等に放散される、この放散気流は貯留雪氷(D)に加工
された通風孔を通り、低温高湿度の冷風となって、すの
こ状通気床部分(F)より抜け、床下ダクト部(G)で
吸合され、エリミネータ(W)を経て空気調質部(C)
に至り、混合器(S)・加熱器(T)そして送風機
(U)に回帰するものである。この風路中にあって、負
荷気流の回帰を必要としない場合は、負荷気流外部放出
用切り替え器(Z)により外部排気される。このとき必
要に応じて湿式除塵器(M)を稼働し、排気の浄化を行
う。本システム稼働に伴い貯留雪氷(D)は融解痩せを
し、通風孔の口径が広がると共に雪氷貯留室(A)の壁
面に圧着していた部分も壁面伝熱にて融解した分が隙間
を作るのであるが、この隙間は、その後空気断熱層とし
て働き、貯留雪氷の外周消耗を防ぐ、これは雪氷貯留室
(A)の床部分で周囲壁面より任意の幅を、めくら床部
分(E)を設けることで、周囲壁面隙間が気流の短絡風
路と成ることを防ぐことから、貯留雪氷は所定期間中、
安定した熱交換消耗を続けることで、後述する諸機能、
効果を果たし、本出願の意を満たすものである。
【0005】
温・湿度の調整1 氷温域近傍における、低温高湿度の安定化操業がなされ
るもので、負荷熱吸収のバランス及び負荷室(B1)内
の雰囲気・気層調整には、送風機(U)を可変速制御と
し、風量を操作すると共に、負荷風量調整器(P1)に
より、貯留雪氷室へ導入される負荷気流を分流し、分流
風路(Q)にて混合器(S)に回し混合器(S)内で、
貯留雪氷(D)を経た、低温高湿度気流とまぜ低温定湿
度を確保する。 温・湿度の調整2 その他16゜C位までの任意の温・湿度の定状操業、及
び任意時間に置ける、可変温・湿度の制御操作は、前述
するところの、その2の操作と共に通気分流切り替え器
(01)(03)の操作と外気導入口(V)の操作を図
ることで、容易に達成の実現をみている。 温・湿度の調整3 16゜C以上が通常状態にある業務スペースや居住空間
での快感空調、また温暖多湿の園芸環境などえの、空調
操作として加熱器(T)並びに湿式除塵器(M)の操作
を加えると、温暖域えの空調範囲の拡張が実用となる。
湿式除塵器はその構成や使用方法によって除塵のみなら
ず加湿作用を満たすものとなる。 気質の調整1 前述その2よりその4に至るところで、本システムにお
ける、温度と湿度の任意選択調整が実用となることを述
べたが、貯留雪氷(D)の融解水を利用(季節や・用途
によっては水道水も使用)する湿式除塵器(M)によっ
て負荷室(B1)より吸い込む塵埃の荒吸収を行うと共
に、貯留雪氷の通風孔面にても、除塵効果が大きく、2
段除塵を成してる上、また、これらを通り抜けた気流中
に残存する微塵も、エリミネーター(W)にて除湿と共
に除塵される。 気質の調整2 前述その5にて、負荷気流中に含まれる塵埃の除去を述
べたが、本システム中における、他例なき機能として、
負荷気流中のガス分を効率的に吸収濾過することであ
る、雪氷貯留室・上部空間部分雰囲気中と貯留雪氷に加
工した、負荷気流通風孔を通り抜ける行程において、ガ
ス分の吸収濾過がおこなわれ、前述除塵に増して負荷気
流の清浄化が図られる。
るもので、負荷熱吸収のバランス及び負荷室(B1)内
の雰囲気・気層調整には、送風機(U)を可変速制御と
し、風量を操作すると共に、負荷風量調整器(P1)に
より、貯留雪氷室へ導入される負荷気流を分流し、分流
風路(Q)にて混合器(S)に回し混合器(S)内で、
貯留雪氷(D)を経た、低温高湿度気流とまぜ低温定湿
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び任意時間に置ける、可変温・湿度の制御操作は、前述
するところの、その2の操作と共に通気分流切り替え器
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ることで、容易に達成の実現をみている。 温・湿度の調整3 16゜C以上が通常状態にある業務スペースや居住空間
での快感空調、また温暖多湿の園芸環境などえの、空調
操作として加熱器(T)並びに湿式除塵器(M)の操作
を加えると、温暖域えの空調範囲の拡張が実用となる。
湿式除塵器はその構成や使用方法によって除塵のみなら
ず加湿作用を満たすものとなる。 気質の調整1 前述その2よりその4に至るところで、本システムにお
ける、温度と湿度の任意選択調整が実用となることを述
べたが、貯留雪氷(D)の融解水を利用(季節や・用途
によっては水道水も使用)する湿式除塵器(M)によっ
て負荷室(B1)より吸い込む塵埃の荒吸収を行うと共
に、貯留雪氷の通風孔面にても、除塵効果が大きく、2
段除塵を成してる上、また、これらを通り抜けた気流中
に残存する微塵も、エリミネーター(W)にて除湿と共
に除塵される。 気質の調整2 前述その5にて、負荷気流中に含まれる塵埃の除去を述
べたが、本システム中における、他例なき機能として、
負荷気流中のガス分を効率的に吸収濾過することであ
る、雪氷貯留室・上部空間部分雰囲気中と貯留雪氷に加
工した、負荷気流通風孔を通り抜ける行程において、ガ
ス分の吸収濾過がおこなわれ、前述除塵に増して負荷気
流の清浄化が図られる。
【0006】
【実施例・効果】貯留雪氷に通風孔をあけ熱交換面とす
るものについて、実証実験の記録をあげて、その効果の
顕著なることを示す第2図は貯留雪氷に通風孔を施し、
これに通風せしめた事例より計測した記録である。第3
図は貯留雪氷の外表面にて、熱交換した場合の計測記録
を示し比較資料とする。雪氷に通風孔を施し、この内面
を熱交換面とする場合雪氷の残存割合が少なくなるにし
たがい、雪氷の熱交換面は大きくなる。一方この孔を通
過する気流の流速は、孔が大きくなるにつれ遅くなり熱
伝達率は低下するため、相対的に冷却された空気の温度
に及ぼす雪氷の残存割合の影響は小さくなり、安定した
温度の冷風を得ることができる。第2図と第3図の比較
から、雪氷の残存割合の変化による出口空気温度の変化
は著しく緩和されており、本出願の有効性が明らかであ
る。また、第2図に示される通風孔を加工した貯留雪氷
にて、通風中の負荷気流が浄化される実証実験の事例記
録をあげる。密度0.5トン立方メートルの雪に直径
0.1メートル、長さ3メートルの鉛直の孔を開け、風
速5メートル/秒、温度15度Cの汚濁空気を流したと
ころ、孔入り口の汚濁ガス成分の濃度によらず、炭酸ガ
スは約10%、アンモンニャは約25%吸収され、ま
た、静電気の除去を行った直径0.8ミリ〜1.2ミリ
の発泡スチロール球は33%融解水表面に捕捉され、雪
氷を用いたフイルターの著しい効果が確かめられた。空
気中の多種類の汚濁ガス成分を雪という単一のフイルタ
ーにより除去でき、また、雪氷面が融解により、常に新
しい融解水により覆われるため、初期の高い吸収能力を
失わず維持される。
るものについて、実証実験の記録をあげて、その効果の
顕著なることを示す第2図は貯留雪氷に通風孔を施し、
これに通風せしめた事例より計測した記録である。第3
図は貯留雪氷の外表面にて、熱交換した場合の計測記録
を示し比較資料とする。雪氷に通風孔を施し、この内面
を熱交換面とする場合雪氷の残存割合が少なくなるにし
たがい、雪氷の熱交換面は大きくなる。一方この孔を通
過する気流の流速は、孔が大きくなるにつれ遅くなり熱
伝達率は低下するため、相対的に冷却された空気の温度
に及ぼす雪氷の残存割合の影響は小さくなり、安定した
温度の冷風を得ることができる。第2図と第3図の比較
から、雪氷の残存割合の変化による出口空気温度の変化
は著しく緩和されており、本出願の有効性が明らかであ
る。また、第2図に示される通風孔を加工した貯留雪氷
にて、通風中の負荷気流が浄化される実証実験の事例記
録をあげる。密度0.5トン立方メートルの雪に直径
0.1メートル、長さ3メートルの鉛直の孔を開け、風
速5メートル/秒、温度15度Cの汚濁空気を流したと
ころ、孔入り口の汚濁ガス成分の濃度によらず、炭酸ガ
スは約10%、アンモンニャは約25%吸収され、ま
た、静電気の除去を行った直径0.8ミリ〜1.2ミリ
の発泡スチロール球は33%融解水表面に捕捉され、雪
氷を用いたフイルターの著しい効果が確かめられた。空
気中の多種類の汚濁ガス成分を雪という単一のフイルタ
ーにより除去でき、また、雪氷面が融解により、常に新
しい融解水により覆われるため、初期の高い吸収能力を
失わず維持される。
【0007】
【発明の効果】本出願は、省資源、省エネルギーにして
クリーンな安定的空調システムの設置に役立つのみなら
ず、環境に与える負担もほとんどない。歴史的にも雪は
厄介ものではあったが、冷熱源に雪氷を用いた空調シス
テムは、農産品、穀物・根菜・菜類・果物類の貯蔵、熟
成保管、園芸環境空調、施設空調から地域集合空調にい
たる適応性は雪対策から利雪開発えの転換を、事実のも
のとしている。
クリーンな安定的空調システムの設置に役立つのみなら
ず、環境に与える負担もほとんどない。歴史的にも雪は
厄介ものではあったが、冷熱源に雪氷を用いた空調シス
テムは、農産品、穀物・根菜・菜類・果物類の貯蔵、熟
成保管、園芸環境空調、施設空調から地域集合空調にい
たる適応性は雪対策から利雪開発えの転換を、事実のも
のとしている。
【図1】 本出願主題のシステム構成の概念図。
【図2】 主題のシステム構成中の主体となる、冷熱の
安定取り出し実験のモデルとその計測結果図。
安定取り出し実験のモデルとその計測結果図。
【図3】 冷熱源雪氷塊外表面熱交換モデルの冷熱取り
出し計測結果を示す図2との比較資料。
出し計測結果を示す図2との比較資料。
(A) 雪氷貯留室 (B1) 負荷室 (B2) 負荷 (C) 空気調質部 (D) 貯留雪氷 (E) めくら床部分 (F) すのこ状通気床部分 (G) 床下ダクト部 (H) 雪氷融解水ピット (I) 負荷気流ダクト (J) 負荷気流放散ダクト (K) 雪氷塊熱交換面開孔加工水流管 (L) 揚水ポンプ (M) 湿式除塵器 (N) 除塵器排水管 (O1) 通気分流切り替え器 (O2) 通気分流切り替え器 (O3) 通気分流切り替え器 (P1) 負荷風量調整器 (P2) 供給風量分流器 (Q) 分流風路 (R) 短絡風路 (S) 混合器 (T) 加熱器 (U) 送風機 (V) 外気導入口 (W) エリミネータ (X) 負荷室気温検知器 (Y1) 負荷体直接供給路 (Y2) 負荷室放散路 (Z) 負荷気流外部放出用切り替え器 (1) 貯留雪氷 (2) 流入負荷気流 (3) 通風用加工開孔 (4) 雪氷貯留ケーシング (5) 流出気流
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年2月21日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 雪氷−空気、直接接触熱交換を特徴と
する、全空気方式・雪氷空調システム
する、全空気方式・雪氷空調システム
【特許登録請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、冷熱源に雪氷を用い
て、これに直接空気を接触、熱交換させる事を特徴とす
る空調システムで、居住環境から業務スペース、農産物
貯蔵保管に至るまでの、空気の温・湿度調整・除塵ガス
フイルターを可能としたものである。
て、これに直接空気を接触、熱交換させる事を特徴とす
る空調システムで、居住環境から業務スペース、農産物
貯蔵保管に至るまでの、空気の温・湿度調整・除塵ガス
フイルターを可能としたものである。
【0002】
【従来の技術】従来の冷房・空調にあっては、冷凍機な
どの運転による直接的冷却方法や、これらを冷熱源とし
て水を冷やし、これらの冷熱をフアンコンベクターなど
の熱交換器を介して、負荷熱空気の温度を下げたり、除
湿を行うなど、冷凍機の直接、間接のかかわりを主体と
する方法と、種々の別途加湿器を併用するなどで、冷房
や空調をおこなってきた。また、近年実用化の進んでき
た、氷室方式農産物貯蔵庫に例をみる、氷塊表面と空気
の直接熱交換方式では、利用が進につれて氷の外表面積
が小さくなり、熱交換面積の縮小は、やがて、空気温度
の上昇を伴う欠点を有していた。
どの運転による直接的冷却方法や、これらを冷熱源とし
て水を冷やし、これらの冷熱をフアンコンベクターなど
の熱交換器を介して、負荷熱空気の温度を下げたり、除
湿を行うなど、冷凍機の直接、間接のかかわりを主体と
する方法と、種々の別途加湿器を併用するなどで、冷房
や空調をおこなってきた。また、近年実用化の進んでき
た、氷室方式農産物貯蔵庫に例をみる、氷塊表面と空気
の直接熱交換方式では、利用が進につれて氷の外表面積
が小さくなり、熱交換面積の縮小は、やがて、空気温度
の上昇を伴う欠点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前項に述べるところ
の、従前の冷房・空調設備やその利用方法によるところ
の温度変化、湿度変化、負荷領域に対する吹き出し温度
および気流関係の大きな落差などは、居住環境から業務
スペース、農産物貯蔵保管に必ずしも適しているとは言
えぬ状況にあり、その弊害の対応にも苦慮するところで
あった。また農産物貯蔵を目的としたものでは、氷室方
式貯蔵施設が実用化されてはいるが、これらは氷温多湿
の一定条件を脱し切れず適応用途も自ずから限界があっ
た。
の、従前の冷房・空調設備やその利用方法によるところ
の温度変化、湿度変化、負荷領域に対する吹き出し温度
および気流関係の大きな落差などは、居住環境から業務
スペース、農産物貯蔵保管に必ずしも適しているとは言
えぬ状況にあり、その弊害の対応にも苦慮するところで
あった。また農産物貯蔵を目的としたものでは、氷室方
式貯蔵施設が実用化されてはいるが、これらは氷温多湿
の一定条件を脱し切れず適応用途も自ずから限界があっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本出願において、これら
の問題解決を、大容量低コスト冷熱源として天然資源の
雪氷を集積貯留し、ここより冷熱を取り出し調質後、負
荷へ供給される。第1図によって示す、本システム全体
の構成概念図により説明をする。空調に要する大容量の
冷熱源である雪氷は、雪氷貯留室(A)に圧密状態にし
ながら、ほぼ満室に搬入、雪氷塊となって貯留される。
この雪氷塊に対し、雪氷貯留室天井に設置された、雪氷
塊熱交換面開孔加工水流管(K)より放水、貯留雪氷
(D)に通風向をつくり、この開孔内面が熱交換部分と
なる。以上で大量貯留の雪氷塊が冷熱源として使用され
る準備が整ったところである。これより、システムの稼
働であるが、その連係は雪氷貯留室(A)と負荷室(B
1)の間に空気調質部(C)があり、雪氷貯留室(A)
より発生の低温高湿度の気流を適温適湿度に空気調整し
負荷室(B1)に供給する。可変速制御による送風機
(U)の運転により、本システムの稼働状態に入るが送
風気流の順路は、送風機(U)より吹き出しの気流は、
負荷体直接供給路(Y1)と負荷室放散路(Y2)に加
減、それぞれの役益をなし、負荷気流ダクト(I)に吸
引されて、冷熱源のある雪氷貯留室へと導かれる。回帰
された負荷気流は、雪氷貯留室天井部分に構成された、
負荷気流放散ダクト(J)で均圧、貯留雪氷面に均等に
放散される、この放散気流は貯留雪氷(D)に加工され
た通風孔を通り、低温高湿度の冷風となって、すのこ状
通気床部分(F)より抜け、床下ダクト部(G)で吸合
され、エリミネータ(W)を経て空気調質部(C)に至
り、混合器(S)・加熱器(T)そして送風器(U)に
回帰するものである。この風路中にあって、負荷気流の
回帰を必要としない場合は、負荷気流外部放出用切り替
え器(Z)により外部排気される。このとき必要に応じ
て湿式除塵器(M)を稼働し、排気の浄化を行う。本シ
ステム稼働に伴い貯留雪氷(D)は融解痩せをし、通風
孔の口径が広がると共に雪氷貯留室(A)の壁面に圧着
していた部分も壁面伝熱にて融解した分が間隙を作るの
であるが、この間隙は、そのご空気断熱層として働き、
貯留雪氷の外周消耗を防ぐ、これは雪氷貯留室(A)の
床部分で周囲壁面より任意の幅を、めくら床部分(E)
を設けることで、周囲壁面間隙が気流の短絡風路と成る
ことを防ぐことから、貯留雪氷は所定期間中、安定した
熱交換消耗を続けることで、後述す諸機能、効果を果た
し、本出願の意を満たすものである。また従来の氷室シ
ステムにおける、農産物貯蔵倉庫としての温度調整は、
送風機による冷気の循環風量の加減操作にて対応するも
のであり、庫内には風が存在するものであった。これに
対し本システムでは、庫内への調質空気の押し込みは微
速気流とし、庫内では循環風とさせない、床面より天井
までの間に僅少差の冷気積層体として存在させるもので
ある。これにより貯蔵農産品の風障害を回避させる効用
も図られる。
の問題解決を、大容量低コスト冷熱源として天然資源の
雪氷を集積貯留し、ここより冷熱を取り出し調質後、負
荷へ供給される。第1図によって示す、本システム全体
の構成概念図により説明をする。空調に要する大容量の
冷熱源である雪氷は、雪氷貯留室(A)に圧密状態にし
ながら、ほぼ満室に搬入、雪氷塊となって貯留される。
この雪氷塊に対し、雪氷貯留室天井に設置された、雪氷
塊熱交換面開孔加工水流管(K)より放水、貯留雪氷
(D)に通風向をつくり、この開孔内面が熱交換部分と
なる。以上で大量貯留の雪氷塊が冷熱源として使用され
る準備が整ったところである。これより、システムの稼
働であるが、その連係は雪氷貯留室(A)と負荷室(B
1)の間に空気調質部(C)があり、雪氷貯留室(A)
より発生の低温高湿度の気流を適温適湿度に空気調整し
負荷室(B1)に供給する。可変速制御による送風機
(U)の運転により、本システムの稼働状態に入るが送
風気流の順路は、送風機(U)より吹き出しの気流は、
負荷体直接供給路(Y1)と負荷室放散路(Y2)に加
減、それぞれの役益をなし、負荷気流ダクト(I)に吸
引されて、冷熱源のある雪氷貯留室へと導かれる。回帰
された負荷気流は、雪氷貯留室天井部分に構成された、
負荷気流放散ダクト(J)で均圧、貯留雪氷面に均等に
放散される、この放散気流は貯留雪氷(D)に加工され
た通風孔を通り、低温高湿度の冷風となって、すのこ状
通気床部分(F)より抜け、床下ダクト部(G)で吸合
され、エリミネータ(W)を経て空気調質部(C)に至
り、混合器(S)・加熱器(T)そして送風器(U)に
回帰するものである。この風路中にあって、負荷気流の
回帰を必要としない場合は、負荷気流外部放出用切り替
え器(Z)により外部排気される。このとき必要に応じ
て湿式除塵器(M)を稼働し、排気の浄化を行う。本シ
ステム稼働に伴い貯留雪氷(D)は融解痩せをし、通風
孔の口径が広がると共に雪氷貯留室(A)の壁面に圧着
していた部分も壁面伝熱にて融解した分が間隙を作るの
であるが、この間隙は、そのご空気断熱層として働き、
貯留雪氷の外周消耗を防ぐ、これは雪氷貯留室(A)の
床部分で周囲壁面より任意の幅を、めくら床部分(E)
を設けることで、周囲壁面間隙が気流の短絡風路と成る
ことを防ぐことから、貯留雪氷は所定期間中、安定した
熱交換消耗を続けることで、後述す諸機能、効果を果た
し、本出願の意を満たすものである。また従来の氷室シ
ステムにおける、農産物貯蔵倉庫としての温度調整は、
送風機による冷気の循環風量の加減操作にて対応するも
のであり、庫内には風が存在するものであった。これに
対し本システムでは、庫内への調質空気の押し込みは微
速気流とし、庫内では循環風とさせない、床面より天井
までの間に僅少差の冷気積層体として存在させるもので
ある。これにより貯蔵農産品の風障害を回避させる効用
も図られる。
【0005】
【作用】 温・湿度の調整1 氷温域近傍における、低温高湿度の安定化操業がなされ
るもので、負荷熱吸収のバランス及び負荷室(B1)内
の雰囲気・気層調整には、送風機器(U)を可変制御と
し、風量を操作すると共に、負荷風量調整器(P1)に
より、貯留雪氷室へ導入される負荷気流を分流し、分流
風路(Q)にて混合器(S)に回し混合器(S)内で、
貯留雪氷(D)を経た、低温高湿度気流とまぜ低温高湿
度を確保する。 温・湿度の調整2 その他16℃位までの任意の温・湿度の定状操業、及び
任意時間における、可変温・湿度の制御操作は、前述す
るところの操作と共に通気分流切り替え器(O1)(O
3)の操作と外気導入口(V)の操作を図ることで、容
易に達成の実現をみている。 温・湿度の調整3 16℃以上が通常状態にある業務スペースや居住空間で
の快感空調、また温暖多湿の園芸環境などえの、空調操
作として加熱器(T)並びに湿式除塵器(M)の操作を
加えると、温暖域えの空調範囲の拡張が実用となる。湿
式除塵器はその構成や使用方法によって除塵のみならず
加湿作用を満たすものとなる。 気質の調整1 前述にて本システムにおける、温度と湿度の任意選択調
整が実用となることを述べたが、貯溜雪氷(D)の融解
水を利用(季節や・用途によっては水道水も使用)する
湿式除塵器(M)によって負荷室(B1)より吸い込む
塵挨の粗吸収を行うとともに、貯溜雪氷の通風孔面にて
も、除塵効果が大きく、2段除塵を成している上、ま
た、これらを通り抜けた気流中に残存する微塵も、エリ
ミネーター(W)にて除湿と共に除塵される。 気質の調整2これまでに、 負荷気流中に含まれる塵挨の除去を述べた
が、本システム中における、他例なき機能として、負荷
気流中のガス分を効率的に吸収濾過することである、雪
氷貯留室・上部空間部分雰囲気中と貯留雪氷に加工し
た、負荷気流通風孔を通り抜ける行程において、ガス分
の吸収濾過がおこなわれ、前述除塵に増して負荷気流の
清浄化が図られる。
るもので、負荷熱吸収のバランス及び負荷室(B1)内
の雰囲気・気層調整には、送風機器(U)を可変制御と
し、風量を操作すると共に、負荷風量調整器(P1)に
より、貯留雪氷室へ導入される負荷気流を分流し、分流
風路(Q)にて混合器(S)に回し混合器(S)内で、
貯留雪氷(D)を経た、低温高湿度気流とまぜ低温高湿
度を確保する。 温・湿度の調整2 その他16℃位までの任意の温・湿度の定状操業、及び
任意時間における、可変温・湿度の制御操作は、前述す
るところの操作と共に通気分流切り替え器(O1)(O
3)の操作と外気導入口(V)の操作を図ることで、容
易に達成の実現をみている。 温・湿度の調整3 16℃以上が通常状態にある業務スペースや居住空間で
の快感空調、また温暖多湿の園芸環境などえの、空調操
作として加熱器(T)並びに湿式除塵器(M)の操作を
加えると、温暖域えの空調範囲の拡張が実用となる。湿
式除塵器はその構成や使用方法によって除塵のみならず
加湿作用を満たすものとなる。 気質の調整1 前述にて本システムにおける、温度と湿度の任意選択調
整が実用となることを述べたが、貯溜雪氷(D)の融解
水を利用(季節や・用途によっては水道水も使用)する
湿式除塵器(M)によって負荷室(B1)より吸い込む
塵挨の粗吸収を行うとともに、貯溜雪氷の通風孔面にて
も、除塵効果が大きく、2段除塵を成している上、ま
た、これらを通り抜けた気流中に残存する微塵も、エリ
ミネーター(W)にて除湿と共に除塵される。 気質の調整2これまでに、 負荷気流中に含まれる塵挨の除去を述べた
が、本システム中における、他例なき機能として、負荷
気流中のガス分を効率的に吸収濾過することである、雪
氷貯留室・上部空間部分雰囲気中と貯留雪氷に加工し
た、負荷気流通風孔を通り抜ける行程において、ガス分
の吸収濾過がおこなわれ、前述除塵に増して負荷気流の
清浄化が図られる。
【0006】
【実施例】貯留雪氷に通風孔をあけ熱交換面とするもの
について、実証実験の記録をあげて、その効果の顕著な
ることを示す。第2図は貯留雪氷に通風孔を施し、これ
に通風せしめた事例より計測した記録である。第3図は
貯留雪氷の外表面にて、熱交換した場合の計測記録を示
し比較資料とする。雪氷に通風孔を施し、この内面を熱
交換面とする場合雪氷の残存割合が少なくなるにしたが
い、雪氷の熱交換面は大きくなる。一方この孔を通過す
る気流の流速は、孔が大きくなるにつれ遅くなり熱伝達
率は低下するため、相対的に冷却された空気の温度に及
ぼす雪氷の残存割合の影響は小さくなり、安定した温度
の冷風を得ることができる。第2図と第3図の比較か
ら、雪氷の残存割合の変化による出口空気温度の変化は
著しく緩和されており、本出願の有効性が明らかであ
る。また、第2図に示される通風孔を加工した貯溜雪氷
にて、通風中の負荷気流が浄化される実証実験の事例記
録をあげる。密度0、5トン立方メートルの雪に直径
0、1メートル、長さ3メートルの鉛直の孔を開け、風
速5メートル/秒、温度15℃の汚濁空気を流したとこ
ろ、孔入口の汚濁ガス成分の濃度によらず、炭酸ガスは
約10%、アンモンニヤは約25%吸収され、また、静
電気の除去を行った直径0、8ミリ〜1、2ミリの発泡
スチロール球は33%融解水表面に捕捉され、雪氷を用
いたフイルターの著しい効果が確かめられた。空気中の
多種類の汚濁ガス成分を雪という単一のフイルターによ
り除去でき、また、雪氷面が融解により、常に新しい融
解水により覆われるため、初期の高い吸収能力を失わず
維持される。
について、実証実験の記録をあげて、その効果の顕著な
ることを示す。第2図は貯留雪氷に通風孔を施し、これ
に通風せしめた事例より計測した記録である。第3図は
貯留雪氷の外表面にて、熱交換した場合の計測記録を示
し比較資料とする。雪氷に通風孔を施し、この内面を熱
交換面とする場合雪氷の残存割合が少なくなるにしたが
い、雪氷の熱交換面は大きくなる。一方この孔を通過す
る気流の流速は、孔が大きくなるにつれ遅くなり熱伝達
率は低下するため、相対的に冷却された空気の温度に及
ぼす雪氷の残存割合の影響は小さくなり、安定した温度
の冷風を得ることができる。第2図と第3図の比較か
ら、雪氷の残存割合の変化による出口空気温度の変化は
著しく緩和されており、本出願の有効性が明らかであ
る。また、第2図に示される通風孔を加工した貯溜雪氷
にて、通風中の負荷気流が浄化される実証実験の事例記
録をあげる。密度0、5トン立方メートルの雪に直径
0、1メートル、長さ3メートルの鉛直の孔を開け、風
速5メートル/秒、温度15℃の汚濁空気を流したとこ
ろ、孔入口の汚濁ガス成分の濃度によらず、炭酸ガスは
約10%、アンモンニヤは約25%吸収され、また、静
電気の除去を行った直径0、8ミリ〜1、2ミリの発泡
スチロール球は33%融解水表面に捕捉され、雪氷を用
いたフイルターの著しい効果が確かめられた。空気中の
多種類の汚濁ガス成分を雪という単一のフイルターによ
り除去でき、また、雪氷面が融解により、常に新しい融
解水により覆われるため、初期の高い吸収能力を失わず
維持される。
【0007】
【発明の効果】本出願は、省資源、省エネルギーにして
クリーンな安定的空調システムノの設置に役立つのみな
らず、環境に与える負担もほとんどない。歴史的にも雪
は厄介ものではあったが、冷熱源に雪氷を用いた空調シ
ステムは、農産品、穀物・根菜・菜類・果物類の貯蔵、
熟成保管、園芸環境空調、施設空調から地域集合空調に
いたる適応性は雪対策から利雪開発えの転換を、事実の
ものとしている。また調質空気の微速供給は貯蔵農産品
の風障害を回避し、渇き枯れを防いでいることは前述し
たところであるが、低温低湿度の調質空気を意図的に巡
回風として使用すると、多湿の穀物類の急速乾燥を図る
ことができ、短時日での低温乾燥という理想的な調湿が
実行される冷熱源えの開孔加工を施し、この内面で熱交
換することにより、冷熱源の消耗に影響を受けない、熱
交換効率が持続され、安定した空調運転を実用のものと
した。
クリーンな安定的空調システムノの設置に役立つのみな
らず、環境に与える負担もほとんどない。歴史的にも雪
は厄介ものではあったが、冷熱源に雪氷を用いた空調シ
ステムは、農産品、穀物・根菜・菜類・果物類の貯蔵、
熟成保管、園芸環境空調、施設空調から地域集合空調に
いたる適応性は雪対策から利雪開発えの転換を、事実の
ものとしている。また調質空気の微速供給は貯蔵農産品
の風障害を回避し、渇き枯れを防いでいることは前述し
たところであるが、低温低湿度の調質空気を意図的に巡
回風として使用すると、多湿の穀物類の急速乾燥を図る
ことができ、短時日での低温乾燥という理想的な調湿が
実行される冷熱源えの開孔加工を施し、この内面で熱交
換することにより、冷熱源の消耗に影響を受けない、熱
交換効率が持続され、安定した空調運転を実用のものと
した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本出願主題のシステム構成の概念図
【図2】 主題のシステム構成中の主体となる、冷熱の
安定取り出し実験のモデルとその計測結果図。
安定取り出し実験のモデルとその計測結果図。
【図3】 冷熱源雪氷塊外表面熱交換モデルの冷熱取り
出し計測結果を示す、図2との比較資料。
出し計測結果を示す、図2との比較資料。
【符号の説明】 (A) 雪氷貯留室 (B1)負荷室 (B2)負荷 (C) 空気調質部 (D) 貯留雪氷 (E) めくら床部分 (F) すのこ状通気床部分 (G) 床下ダクト部 (H) 雪氷融解水ピット (I) 負荷気流ダクト (J) 負荷気流放散ダクト (K) 雪氷塊熱交換面開孔加工水流管 (L) 揚水ポンプ (M) 湿式除塵器 (N) 除塵器配水管 (O1)通気分流切り替え器 (O2)通気分流切り替え器 (O3)通気分流切り替え器 (P1)負荷風量調整器 (P2)供給風量分流器 (Q) 分流風路 (R) 短絡風路 (S) 混合器 (T) 加熱器 (U) 送風機 (V) 外気導入口 (W) エリミネータ (X) 負荷空気温検知器 (Y1)負荷体直接供給路 (Y2)負荷室放散路 (Z) 負荷気流外部放出用切り替え器 (1) 貯留雪氷 (2) 流入負荷気流 (3) 通風用加工開口 (4) 雪氷貯留ケーシング (5) 流出気流
Claims (7)
- 【請求項1】 冷熱源貯留室に保有する雪氷塊と負荷空
気の直接接触熱交換を特徴とする空調システム。 - 【請求項2】 冷熱源雪氷塊に任意数の通風孔を形成し
これを熱交換面とする、雪氷と負荷空気の熱交換方法。 - 【請求項3】 冷熱源雪氷塊に任意数の通風孔を形成
し、この通風孔を通す事で負荷空気に含まれる塵埃・ガ
ス類を濾過する雪氷塊フイルタ方式 - 【請求項4】 冷熱源雪氷塊の貯留室床面を、すのこ又
メッシュ或はパンチングプレート状などの通気性のよい
床とし、下部に通気ダクトを形成する、冷熱源貯留室。 - 【請求項5】 冷熱源雪氷塊の貯留室床面を壁面より任
意の幅を、通気しないめくら床部分とする、冷熱源貯留
室 - 【請求項6】 冷熱源雪氷塊の熱交換面成形に、水流を
用いて開孔加工する熱交換面成形方法 - 【請求項7】 全空気方式雪氷空調システム風路中に、
ヒーターを設ける事で気流中の水分の急速乾燥と寒冷期
の温暖補償を行う方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053611A JPH09210407A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 雪氷−空気、直接接触熱交換を特徴とする、全空気方式・雪氷空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053611A JPH09210407A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 雪氷−空気、直接接触熱交換を特徴とする、全空気方式・雪氷空調システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09210407A true JPH09210407A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12947706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8053611A Pending JPH09210407A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 雪氷−空気、直接接触熱交換を特徴とする、全空気方式・雪氷空調システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09210407A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001153507A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Tadashi Tsunoda | 雪の製氷システム |
| JP5613871B1 (ja) * | 2014-04-08 | 2014-10-29 | 有限会社アクアシステムズ | 温調庫 |
| CN110686371A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-14 | 辽宁省粮食科学研究所 | 一种基于温度场云图的粮仓空调自动控温方法 |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP8053611A patent/JPH09210407A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001153507A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Tadashi Tsunoda | 雪の製氷システム |
| JP5613871B1 (ja) * | 2014-04-08 | 2014-10-29 | 有限会社アクアシステムズ | 温調庫 |
| CN110686371A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-14 | 辽宁省粮食科学研究所 | 一种基于温度场云图的粮仓空调自动控温方法 |
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