JPS6255575B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6255575B2 JPS6255575B2 JP17311879A JP17311879A JPS6255575B2 JP S6255575 B2 JPS6255575 B2 JP S6255575B2 JP 17311879 A JP17311879 A JP 17311879A JP 17311879 A JP17311879 A JP 17311879A JP S6255575 B2 JPS6255575 B2 JP S6255575B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- air
- enthalpy
- temperature
- water
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
- F24F6/12—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air
- F24F6/14—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles
- F24F2006/146—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles using pressurised water for spraying
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Ventilation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は建物の空気調和或は工業用給排気のた
め、相対的にエンタルピー差のある空気相互間
で、中間熱媒を介して高効率に熱交換し、室内に
取り入れる空気を冷却する装置に関するものであ
る。
め、相対的にエンタルピー差のある空気相互間
で、中間熱媒を介して高効率に熱交換し、室内に
取り入れる空気を冷却する装置に関するものであ
る。
（従来の技術及びその問題点）
従来排気の熱を熱交換によつて給気に供給し、
システム全体の熱効率を高める全熱交換装置が
種々提案されている。
システム全体の熱効率を高める全熱交換装置が
種々提案されている。
例えば、吸湿物質を含浸させた多孔質板体の両
面へ、夫々給、排気を流通させる方式及び吸湿物
質を含浸させた物体を給気通路及び排気通路の間
で回転移動させ、回転物体を給気及び排気へ交互
に接触させる方式（特開昭54−48948号）があ
る。これ等の全熱交換方式では排気及び排気中の
水分及び臭気等が給気へ多量に混入するため、臭
気のある空気及びアンモニア、硫酸、塩酸等の悪
性ガスを含有する空気を取扱う場合には不適であ
り、しかも熱交換すべきエンタルピー差のある２
種の空気を、略同一位置まで導いて接近させねば
ならない不便があつた。
面へ、夫々給、排気を流通させる方式及び吸湿物
質を含浸させた物体を給気通路及び排気通路の間
で回転移動させ、回転物体を給気及び排気へ交互
に接触させる方式（特開昭54−48948号）があ
る。これ等の全熱交換方式では排気及び排気中の
水分及び臭気等が給気へ多量に混入するため、臭
気のある空気及びアンモニア、硫酸、塩酸等の悪
性ガスを含有する空気を取扱う場合には不適であ
り、しかも熱交換すべきエンタルピー差のある２
種の空気を、略同一位置まで導いて接近させねば
ならない不便があつた。
エンタルピー差のある２種の空気を夫々別個の
熱交換機中を流通させ、両熱交換機は共通の熱媒
配管によつて回路を形成し、熱媒を両熱交換機の
間で循環させることにより、高温状態にある排気
の熱を中間熱媒を介して、低温状態にある取り入
れ空気に伝達して、排気が有する排熱を有効に利
用する方式も提案されている。しかしながら、こ
の方式は低エンタルピー側空気の顕熱のみの交換
にとどまり、特に排気と給気の間の温度差が少な
い場合、十分な効果を挙げ得ない問題があつた。
熱交換機中を流通させ、両熱交換機は共通の熱媒
配管によつて回路を形成し、熱媒を両熱交換機の
間で循環させることにより、高温状態にある排気
の熱を中間熱媒を介して、低温状態にある取り入
れ空気に伝達して、排気が有する排熱を有効に利
用する方式も提案されている。しかしながら、こ
の方式は低エンタルピー側空気の顕熱のみの交換
にとどまり、特に排気と給気の間の温度差が少な
い場合、十分な効果を挙げ得ない問題があつた。
又、上記方式に加えて室外から室内への空気流
路中の熱交換機に加湿機を付設し、熱交換機を加
湿機の熱源に用い、室内を適度に加湿するものも
提案されている（特公昭53−1991号）。
路中の熱交換機に加湿機を付設し、熱交換機を加
湿機の熱源に用い、室内を適度に加湿するものも
提案されている（特公昭53−1991号）。
しかし、この加湿機は排気加湿用であつて、室
内空気が極度に乾燥することを防止する冬期の使
用に限定され、夏期の外気湿度が高い際には無用
である。
内空気が極度に乾燥することを防止する冬期の使
用に限定され、夏期の外気湿度が高い際には無用
である。
（問題点を解決する為の手段）
本発明は夏期の空気調和された室内から外気へ
放出される空気流へ加水装置により水分を略飽和
に加え、空気を飽和湿度状態で熱交換し、気化熱
を伴なう潜熱変化を含めて交換熱量増すことを特
徴とする。
放出される空気流へ加水装置により水分を略飽和
に加え、空気を飽和湿度状態で熱交換し、気化熱
を伴なう潜熱変化を含めて交換熱量増すことを特
徴とする。
本発明は低エンタルピー空気（室内空気）及び
高エンタルピー空気（外気）を夫々流通させる２
基の熱交換機を１組として両熱交換機を連結し、
熱媒を２基の熱交換機の間で循環させる閉回路を
形成し、室内空気を流通させる熱交換機の空気流
路の上流側に空気中へ水噴霧又は水滴流下等によ
つて水を供給する加水装置を配設して構成され
る。
高エンタルピー空気（外気）を夫々流通させる２
基の熱交換機を１組として両熱交換機を連結し、
熱媒を２基の熱交換機の間で循環させる閉回路を
形成し、室内空気を流通させる熱交換機の空気流
路の上流側に空気中へ水噴霧又は水滴流下等によ
つて水を供給する加水装置を配設して構成され
る。
（作用及び効果）
熱交換装置の稼動に際して、室内から取り出さ
れた空気は、加水した水分の蒸発によつて等エン
タルピー線に沿つて温度降下し、しかも熱交換中
も水分を加熱蒸発するので空気は露点に達し、飽
和温度の状態で熱交換する。水が気化熱を奪つて
気化するまでは空気温度は上昇しないから、同一
受熱量に対する温度上昇は、低エンタルピー空気
に加水を行なわない場合に較べて遥かに小さい。
そのため低エンタルピー空気の熱交換量は加水し
ない場合よりも大となり、排気と給気との間の温
度差が少ない場合でも、効率よく熱交換を行なう
ことが出来る。
れた空気は、加水した水分の蒸発によつて等エン
タルピー線に沿つて温度降下し、しかも熱交換中
も水分を加熱蒸発するので空気は露点に達し、飽
和温度の状態で熱交換する。水が気化熱を奪つて
気化するまでは空気温度は上昇しないから、同一
受熱量に対する温度上昇は、低エンタルピー空気
に加水を行なわない場合に較べて遥かに小さい。
そのため低エンタルピー空気の熱交換量は加水し
ない場合よりも大となり、排気と給気との間の温
度差が少ない場合でも、効率よく熱交換を行なう
ことが出来る。
（実施例）
第１図は２基の熱交換機１，２に液体熱媒を循
環させ、夏季の冷房中の室内から低エンタルピー
空気（Ｌ領域）を取入れ、熱交換によつて熱せら
れた高エンタルピー空気（Ｈ領域）を放出して、
給、排気の間で熱交換する状況を示す例である。
環させ、夏季の冷房中の室内から低エンタルピー
空気（Ｌ領域）を取入れ、熱交換によつて熱せら
れた高エンタルピー空気（Ｈ領域）を放出して、
給、排気の間で熱交換する状況を示す例である。
室内から排気された低エンタルピー空気と熱交
換する第１熱交換機１は、熱交換体３，４を２段
直列に配置し、各熱交換体３，４の下方には自動
給水弁を具えてドレン槽１０、上流側には噴霧ノ
ズル、シヤワー等の加水装置１１を配置し、ドレ
ン槽１０は配管１２によつて加水装置１１に連通
しており、配管１２中に設けたポンプ１３によつ
て、ドレン槽１０に溜めた水を加水装置１１へ送
り、循環させている。
換する第１熱交換機１は、熱交換体３，４を２段
直列に配置し、各熱交換体３，４の下方には自動
給水弁を具えてドレン槽１０、上流側には噴霧ノ
ズル、シヤワー等の加水装置１１を配置し、ドレ
ン槽１０は配管１２によつて加水装置１１に連通
しており、配管１２中に設けたポンプ１３によつ
て、ドレン槽１０に溜めた水を加水装置１１へ送
り、循環させている。
流入口５から取り入れた低エンタルピーの室内
空気は加水装置１１と熱交換体３，４を交互に通
過して略飽和状態を保つて熱交換し、最後にデミ
スター６を経て流出口７から出る。
空気は加水装置１１と熱交換体３，４を交互に通
過して略飽和状態を保つて熱交換し、最後にデミ
スター６を経て流出口７から出る。
外気の取入れ側の第２熱交換機２は、熱交換体
８，９を２段直列に配置すると共に、熱交換体
８，９の上流側に前記同様加水装置２１，２１を
配備しているが作動させない。夏期の低エンタル
ピーの室内空気は、熱交換機１の流入口５から入
り、加水された略飽和湿度の状態となつて２段の
熱交換体３，４で高温熱媒と熱交換して熱媒を冷
却し、デミスター６を経て、流出口７から放出さ
れる。
８，９を２段直列に配置すると共に、熱交換体
８，９の上流側に前記同様加水装置２１，２１を
配備しているが作動させない。夏期の低エンタル
ピーの室内空気は、熱交換機１の流入口５から入
り、加水された略飽和湿度の状態となつて２段の
熱交換体３，４で高温熱媒と熱交換して熱媒を冷
却し、デミスター６を経て、流出口７から放出さ
れる。
両熱交換機１，２の各段の熱交換体３，４及び
８，９は、夫々の配管の入口及び出口が相手熱交
換機の熱交換体の入口及び出口と連結され一連の
閉回路１７を形成しており、閉回路１７中に配置
したポンプ１８によつて配管中の液体熱媒は両熱
交換機１，２の間を循環する。熱媒循環路には膨
脹水槽１９を接続している。
８，９は、夫々の配管の入口及び出口が相手熱交
換機の熱交換体の入口及び出口と連結され一連の
閉回路１７を形成しており、閉回路１７中に配置
したポンプ１８によつて配管中の液体熱媒は両熱
交換機１，２の間を循環する。熱媒循環路には膨
脹水槽１９を接続している。
第１図に於て夏期、即ち室内側が低エンタルピ
ー領域（Ｌ領域）、外気側が高エンタルピー（Ｈ
領域）であるときは、低エンタルピーの室内空気
を通過させる熱交換機１の加水装置１１，１１の
みを作動させ、高エンタルピー空気を通過させる
側の加水装置２１，２１は作動させない。
ー領域（Ｌ領域）、外気側が高エンタルピー（Ｈ
領域）であるときは、低エンタルピーの室内空気
を通過させる熱交換機１の加水装置１１，１１の
みを作動させ、高エンタルピー空気を通過させる
側の加水装置２１，２１は作動させない。
上記熱交換システムの空気状態を第２図の空気
線図で説明する。
線図で説明する。
第１熱交換機１の流入口５から取り入れた低エ
ンタルピー空気は、加水装置１１からの噴霧によ
つて飽和状態となる。水はドレン槽１０に溜り、
加水装置１１に送られ噴霧されて低エンタルピー
空気との接触を繰り返すから、水温度は殆んど空
気湿球温度に等しくなつている。従つて低エンタ
ルピー空気は初期状態（Ａ点）の温度t1、エンタ
ルピーi1から等エンタルピー線上を変化し、飽和
線近傍の露点状態（Ｂ点）即ち温度t2、エンタル
ピーi2（＝i1）となる。
ンタルピー空気は、加水装置１１からの噴霧によ
つて飽和状態となる。水はドレン槽１０に溜り、
加水装置１１に送られ噴霧されて低エンタルピー
空気との接触を繰り返すから、水温度は殆んど空
気湿球温度に等しくなつている。従つて低エンタ
ルピー空気は初期状態（Ａ点）の温度t1、エンタ
ルピーi1から等エンタルピー線上を変化し、飽和
線近傍の露点状態（Ｂ点）即ち温度t2、エンタル
ピーi2（＝i1）となる。
次に熱交換体３を通過することによつて、空気
中に含んでいる水滴及び熱交換機の濡れ分を蒸発
させ、自からは熱交換体３内部を流通する熱媒か
ら熱を吸収し、飽和線に沿つて上昇し状態点Ｃに
至る。更に２段目の加水装置１１及び熱交換体４
を通過し、空気温度t4、エンタルピーi4のＤ状態
点となり、デミスター６にて水滴を分離して流出
口７より流出し、高エンタルピー領域（Ｈ領域）
へ放出される。結局取り入れた外気はＤとＡ点と
のエンタルピー差（i4−i1）だけ受熱した。
中に含んでいる水滴及び熱交換機の濡れ分を蒸発
させ、自からは熱交換体３内部を流通する熱媒か
ら熱を吸収し、飽和線に沿つて上昇し状態点Ｃに
至る。更に２段目の加水装置１１及び熱交換体４
を通過し、空気温度t4、エンタルピーi4のＤ状態
点となり、デミスター６にて水滴を分離して流出
口７より流出し、高エンタルピー領域（Ｈ領域）
へ放出される。結局取り入れた外気はＤとＡ点と
のエンタルピー差（i4−i1）だけ受熱した。
一方熱交換体３，４内部で冷却された熱媒はポ
ンプ１８によつて循環路を強制圧送され高エンタ
ルピー空気の流通する熱交換体８，９を通過して
低温熱媒として作用し、高エンタルピーの外気を
冷却する。
ンプ１８によつて循環路を強制圧送され高エンタ
ルピー空気の流通する熱交換体８，９を通過して
低温熱媒として作用し、高エンタルピーの外気を
冷却する。
高エンタルピー側の第２熱交換機へ流入する高
エンタルピー空気は、夫々熱交換体８，９の内部
を流通して低温熱媒に冷却され、初期状態Ｐ点
（温度T1、エンタルピーI1）から飽和状態に至り、
飽和線上を下降して温度T2、エンタルピーI2のＲ
状態点となる。結局取り入れられた外気はＰ点と
Ｒ点とのエンタルピー差（I1−I2）だけ放熱した、
給、排気量が平衡している場合、単位質量当り空
気の熱交換量qKcal／Kgは ｑ＝（I1−I2）＝（i4−i1） ……(1) 低エンタルピー側の熱交換機１に於て加水を行な
わない場合、低エンタルピー空気は加熱による顕
熱変化のみを起すから、低エンタルピー空気は初
期状態Ａ点から温度t′4、エンタルピーi′4のD′点
の状態へ移る。この空気状態の移動に要する熱量
は高エンタルピー空気より奪うから、高エンタル
ピー空気はＰ点から温度T′2エンタルピーI′2の
R′へ移る。
エンタルピー空気は、夫々熱交換体８，９の内部
を流通して低温熱媒に冷却され、初期状態Ｐ点
（温度T1、エンタルピーI1）から飽和状態に至り、
飽和線上を下降して温度T2、エンタルピーI2のＲ
状態点となる。結局取り入れられた外気はＰ点と
Ｒ点とのエンタルピー差（I1−I2）だけ放熱した、
給、排気量が平衡している場合、単位質量当り空
気の熱交換量qKcal／Kgは ｑ＝（I1−I2）＝（i4−i1） ……(1) 低エンタルピー側の熱交換機１に於て加水を行な
わない場合、低エンタルピー空気は加熱による顕
熱変化のみを起すから、低エンタルピー空気は初
期状態Ａ点から温度t′4、エンタルピーi′4のD′点
の状態へ移る。この空気状態の移動に要する熱量
は高エンタルピー空気より奪うから、高エンタル
ピー空気はＰ点から温度T′2エンタルピーI′2の
R′へ移る。
この場合の単位質量当り空気の交換熱量
q′Kcal／Kgは次のとおりである。
q′Kcal／Kgは次のとおりである。
q′＝（I1−I′2）＝（i′4−i1） ……(2)
(1)(2)式を比較すれば、i4−i1は潜熱変化を伴
い、i′4−i1は顕熱変化のみである。従つて同一温
度変化に対して（i4−i1）＞（i′4−i1）となり結果的
にｑ＞q′となる。これは空気線図上の変化を示す
第２図からもよく判るもので、低エンタルピー側
の熱交換機１に於て、加水、蒸発による加湿を行
ない、空気を飽和状態のままで熱交換する方が高
効率である。この理由は低エンタルピー空気は、
水分の蒸発によつて等エンタルピー線に沿つて温
度下降し、しかも熱交換中も蒸発するので、同一
受熱量に対する温度上昇は、加水を行なわない場
合に較べて小さいが、水の蒸発熱を含んでいるの
で低エンタルピー空気の熱交換量は、加水しない
場合よりも大となる。又加水した場合は、両熱交
換機１，２の熱媒の温度差が、加水しない場合よ
りも大きく、熱伝達効率が高いので、同一熱量を
熱交換するために必要な熱交換面積は小さくて済
み、熱交換装置は小型化される。
い、i′4−i1は顕熱変化のみである。従つて同一温
度変化に対して（i4−i1）＞（i′4−i1）となり結果的
にｑ＞q′となる。これは空気線図上の変化を示す
第２図からもよく判るもので、低エンタルピー側
の熱交換機１に於て、加水、蒸発による加湿を行
ない、空気を飽和状態のままで熱交換する方が高
効率である。この理由は低エンタルピー空気は、
水分の蒸発によつて等エンタルピー線に沿つて温
度下降し、しかも熱交換中も蒸発するので、同一
受熱量に対する温度上昇は、加水を行なわない場
合に較べて小さいが、水の蒸発熱を含んでいるの
で低エンタルピー空気の熱交換量は、加水しない
場合よりも大となる。又加水した場合は、両熱交
換機１，２の熱媒の温度差が、加水しない場合よ
りも大きく、熱伝達効率が高いので、同一熱量を
熱交換するために必要な熱交換面積は小さくて済
み、熱交換装置は小型化される。
本発明装置において、他方の熱交換機２の加水
装置２１は、夏期の運転中は使用しないが、冬期
に室内を暖房する場合には、室内と外気はエンタ
ルピー状態は逆転して、外気が低エンタルピー空
気、室内が高エンタルピー空気となるから、室内
空気放出側の熱交換機１の加水装置１１を止め、
外気取入れ側の加水装置２１を運転すれば、、同
じ原理により高効率の暖房が出来て有利である。
装置２１は、夏期の運転中は使用しないが、冬期
に室内を暖房する場合には、室内と外気はエンタ
ルピー状態は逆転して、外気が低エンタルピー空
気、室内が高エンタルピー空気となるから、室内
空気放出側の熱交換機１の加水装置１１を止め、
外気取入れ側の加水装置２１を運転すれば、、同
じ原理により高効率の暖房が出来て有利である。
第１図は本発明に係る熱交換装置の説明図、第
２図は本発明装置における空気線図上の変化を示
す状態図である。 １……第１熱交換機、２……第２熱交換機、
３，４，８，９……熱交換体、１１，２１……加
水装置。
２図は本発明装置における空気線図上の変化を示
す状態図である。 １……第１熱交換機、２……第２熱交換機、
３，４，８，９……熱交換体、１１，２１……加
水装置。
Claims (1)
- １ 第１、第２熱交換機１，２を１組として両熱
交換機の間で熱媒を循環させる閉回路１７を形成
し、第１熱交換機１は室内から排気される低温空
気の空気通路中へ、閉回路１７の熱交換体３，４
及び該熱交換体の上流側へ加水装置１１を配設し
て、空気の露点まで水を供給した熱交換体３，４
を通過する排気を略飽和湿度の空気として、熱交
換により熱媒から顕熱及び蒸発熱を受け温度上昇
して外気へ放出し、第２熱交換機２は高温の外気
を取り入れて空気通路中に閉回路１７の熱交換体
８，９を配設し、高温の外気を熱媒との熱交換に
よつて冷却し室内へ供給することを特徴とする室
内取入れ空気の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17311879A JPS5694133A (en) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | Heat exchanger for air |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17311879A JPS5694133A (en) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | Heat exchanger for air |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5694133A JPS5694133A (en) | 1981-07-30 |
| JPS6255575B2 true JPS6255575B2 (ja) | 1987-11-20 |
Family
ID=15954467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17311879A Granted JPS5694133A (en) | 1979-12-26 | 1979-12-26 | Heat exchanger for air |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5694133A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102425822B (zh) * | 2011-09-02 | 2013-12-18 | 张洪 | 新风空调 |
-
1979
- 1979-12-26 JP JP17311879A patent/JPS5694133A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5694133A (en) | 1981-07-30 |
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