(57)【要約】【課題】除湿負荷や再生負荷の気候変動に対して追従が容易な吸収式除湿方法を提供する。【解決手段】吸収液を除湿器１０Ａと再生器１２Ａとに循環させることによって被処理空気２０Ａを除湿する除湿系統Ａと、吸収液を除湿器１０Ｂと再生器１２Ｂとに循環させることによって除湿系統Ａで除湿された被処理空気２０Ｂを更に除湿する除湿系統Ｂとを２段に接続し、除湿負荷や再生負荷が大きい時期では、後段側の除湿系統Ｂにおいて除湿器１０Ｂに供給する吸収液２１Ｂの平衡水蒸気圧を前段側の除湿系統Ａにおいて除湿器１０Ａに供給する吸収液２１Ａの平衡水蒸気圧よりも低くして運転する。除湿負荷や再生負荷が小さい時期では例えば前段側の除湿系統Ａを停止する。【選択図】図１
2008296200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収液を除湿器と再生器とに循環させることによって被処理空気を除湿する除湿系統を多段に接続し、後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧よりも低くして運転することを特徴とする吸収式除湿方法。
【請求項２】
吸収液を除湿器と再生器とに循環させることによって被処理空気を除湿する除湿系統を多段に接続し、後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧よりも低くする運転と、多段に接続した除湿系統の内の少なくとも１つの除湿系統を停止する運転とを除湿負荷に応じて切り替えることを特徴とする吸収式除湿方法。
【請求項３】
前記多段に接続した除湿系統のそれぞれに循環させる吸収液が同一種の吸収液であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸収式除湿方法。
【請求項４】
後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の濃度を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の濃度よりも高くして運転することを特徴とする請求項３に記載の吸収式除湿方法。
【請求項５】
後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の温度を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の温度よりも低くして運転することを特徴とする請求項３に記載の吸収式除湿方法。
【請求項６】
前記多段に接続した除湿系統のそれぞれに循環させる吸収液が異なる種類の吸収液であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸収式除湿方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸収式除湿方法に係り、特に吸収液を除湿器と再生器とに循環させ、被処理空気を除湿する吸収式除湿方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理空気を低露点にまで除湿する方法として吸収式除湿方法が知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。図８はこの種の吸収式除湿方法の基本構成を示す系統図である。除湿器１０，再生器１２にはそれぞれ散液器１４，１６が装備されており、液ポンプ１８から供給された吸収液が散液される。除湿器１０には被処理空気２０が導入され、散液された吸収液２１と被処理空気２０とが気液接触することによって、被処理空気２０中の水蒸気が吸収液に吸収される。その結果、被処理空気２０は低露点にまで除湿され、除湿空気２２として図示しない空調エリアに供給される。被処理空気２０中の水蒸気を吸収して希釈化した吸収液２３は液タンク２４に戻される。再生器１２には再生用空気２６が導入され、散液された吸収液２７と再生用空気２６とが気液接触することによって、吸収液２７中の水分が蒸発して再生用空気２６側に移行し、吸収液２７は濃縮・再生される。再生用空気２６は吸収液２７から蒸発した水蒸気によって加湿され、排気２８として大気に放散される。濃縮・再生された吸収液２９は液タンク２４に戻される。液タンク２４では除湿器１０を経て濃度が低下した吸収液２３と再生器１２を経て濃度が上昇した吸収液２９とが混合し、所定の濃度に維持される。
【０００３】
以上の除湿と再生により、結果として被処理空気２０中の水蒸気が吸収液を媒体として排気２８側に移行することによって吸収式除湿が実行される。吸収式除湿を効率よく行うための吸収液としては塩化リチウム水溶液やトリエチレングリコール水溶液等が好ましく用いられる。また、被処理空気２０や再生用空気２６としては、通常、当該除湿装置が設置された環境の外部空気（外気）が利用される。
【０００４】
なお、除湿器１０に供給する吸収液２１は温度が低いほど平衡水蒸気圧が小さくなり、水分の吸収能が高くなって被処理空気２０に対する除湿能が向上する。また、除湿器１０に導入する被処理空気２０は温度が低いほど平衡絶対湿度が低下し、除湿量が増加する。このため、除湿器１０に供給する吸収液２１を冷却器３０によって冷却し、除湿器１０に導入する被処理空気２０を冷却器３２によって冷却することが行われる。あるいは、冷却器３０や冷却器３２に替えて除湿器１０内に冷却コイル３４を配置し、この冷却コイル３４によって除湿器１０内に供給された吸収液２１と被処理空気２０とを同時に冷却することが行われる。
【０００５】
一方、再生器１２に供給する吸収液２７は温度が高いほど平衡水蒸気圧が大きくなり、水分の蒸発能が高くなる。また、再生器１２に導入する再生用空気２６は温度が高いほど平衡絶対湿度が上昇し、吸収液２７に対する再生能が高くなる。このため、再生器１２に供給する吸収液２７を加熱器３６によって加熱し、再生器１２に導入する再生用空気２６を加熱器３８によって加熱することが行われる。あるいは、加熱器３６や加熱器３８に替えて再生器１２内に加熱コイル４０を配置し、この加熱コイル４０によって再生器１２内に供給された吸収液２７と再生用空気２６とを同時に加熱することが行われる。
【特許文献１】特開平７−８７４３号公報
【特許文献２】特許第２７２２０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の吸収式除湿方法においては被処理空気２０や再生用空気２６として外気を利用しているため、気候によって除湿負荷や再生負荷が大きく変動するという問題点がある。すなわち、夏季では一般に外気の温度と湿度が共に高くなるため、除湿器１０での除湿負荷が増大し、また、冷却器３２（又は冷却器３４）の冷却負荷が増大する。また、除湿負荷の増大に対応するために、吸収液２１の流量や冷却器３２の冷却負荷を増加させる必要がある。また、再生器１２では再生負荷が増大し、再生用空気２６の流量や加熱器３８（又は加熱器４０）の加熱負荷が増大するとともに、吸収液２７の流量や加熱器３６の加熱負荷を増加させる必要がある。一方、冬季では一般に外気の温度と湿度が共に低くなるため、除湿器１０での除湿負荷と再生器１２での再生負荷が大幅に減少する。
【０００７】
上述のとおり、従来の吸収式除湿方法においては、気候によって除湿負荷や再生負荷が大きく変動するため、吸収液２１，２７や再生用空気２６の流量並びに冷却器３０，３２，３４や加熱器３６，３８，４０などに供給する熱媒体の流量や温度を負荷変動に応じてその都度、大幅に変更しなければならない。このため、装置の運転制御が除湿負荷や再生負荷の気候変動に追従できず、処理結果の対象である除湿空気２２の湿度（露点温度）が不安定になるという欠点があった。本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改善し、除湿負荷や再生負荷の気候変動に対して追従が容易であり、特に夏季や梅雨時期など除湿負荷や再生負荷が大きい時の除湿を効率よく、安定して行うことができる吸収式除湿方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る吸収式除湿方法は、吸収液を除湿器と再生器とに循環させることによって被処理空気を除湿する除湿系統を多段に接続し、後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧よりも低くして運転することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る吸収式除湿方法は、吸収液を除湿器と再生器とに循環させることによって被処理空気を除湿する除湿系統を多段に接続し、後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧よりも低くする運転と、多段に接続した除湿系統の内の少なくとも１つの除湿系統を停止する運転とを除湿負荷に応じて切り替えることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、多段に接続した除湿系統のそれぞれに循環させる吸収液を同一種とする場合には、後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の濃度を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の濃度よりも高くして運転するか、又は後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の温度を前段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液の温度よりも低くして運転することが望ましい。本発明においては、前記多段に接続した除湿系統のそれぞれに循環させる吸収液を異なる種類の吸収液とすることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の吸収式除湿方法によれば、前段側の除湿系統では被処理空気を予備的に除湿し、後段側の除湿系統では前段側の除湿系統によって除湿された被処理空気をさらに所望の低露点にまで除湿する多段階式の除湿方法を実現することができる。このため、除湿負荷や再生負荷が大きい夏季などに、効率がよく、安定した除湿を行うことができる。除湿負荷や再生負荷が小さい冬季などには、除湿系統の少なくとも１つを停止して運転することも可能である。この場合、前段側の除湿系統を停止し、後段の除湿系統を運転すると、吸収液の平衡水蒸気圧を低くした運転を継続できるので、被処理空気を所望の低露点にまで除湿するのに適している。
【００１２】
また、多段に接続した各除湿系統における吸収液の操作線を任意に組合せることができるので、被処理空気や再生用空気の温湿度条件に対応した運転条件を選択することができ、除湿負荷や再生負荷の気候変動に対して追従が容易である。さらに、除湿器に供給する吸収液や被処理空気を冷却するための冷却体、並びに再生器に供給する吸収液や再生用空気を加熱するための加熱体の選択幅が拡がり、各種の廃熱を利用した省エネルギ式の吸収式除湿方法を実現し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る吸収式除湿方法の第１実施形態を示す系統図である。本装置は除湿系統Ａと除湿系統Ｂとを直列に２段に接続したものであり、各除湿系統は前述した従来技術に係る吸収式除湿の装置系統と同様である。すなわち、前段側の除湿系統Ａの除湿器１０Ａ，再生器１２Ａにはそれぞれ散液器１４Ａ，１６Ａが装備されており、液ポンプ１８Ａから供給された吸収液が散液される。除湿器１０Ａには被処理空気２０Ａが導入され、散液された吸収液２１Ａと被処理空気２０Ａとが気液接触することによって、被処理空気２０Ａ中の水蒸気が吸収液２１Ａに吸収される。その結果、被処理空気２０Ａは低露点にまで予備的に除湿され、後段側の除湿系統Ｂに供給する被処理空気２０Ｂとされる。被処理空気２０Ａ中の水蒸気を吸収して希釈化した吸収液２３Ａは液タンク２４Ａに戻される。再生器１２Ａには再生用空気２６Ａが導入され、散液された吸収液２７Ａと再生用空気２６Ａとが気液接触することによって、吸収液２７Ａ中の水分が蒸発して再生用空気２６Ａ側に移行し、吸収液２７Ａは濃縮・再生される。再生用空気２６Ａは吸収液２７Ａから蒸発した水蒸気によって加湿され、排気２８Ａとして大気に放散される。濃縮・再生された吸収液２９Ａは液タンク２４Ａに戻される。液タンク２４Ａでは除湿器１０Ａを経て濃度が低下した吸収液２３Ａと再生器１２Ａを経て濃度が上昇した吸収液２９Ａとが混合し、所定の濃度に維持される。以上の除湿と再生により、結果として被処理空気２０Ａ中の水蒸気が吸収液を媒体として排気２８Ａ側に移行することによって吸収式除湿が実行される。
【００１４】
吸収式除湿を効率よく行うための吸収液としては塩化リチウム水溶液やトリエチレングリコール水溶液等が好ましく用いられる。また、被処理空気２０Ａや再生用空気２６Ａとしては、当該除湿装置が設置された環境の外気が利用される。
【００１５】
除湿器１０Ａでの除湿を効率よく行うために、除湿器１０Ａに供給する吸収液２１Ａを冷却器３０Ａによって冷却し、除湿器１０Ａに導入する被処理空気２０Ａを冷却器３２Ａによって冷却する。また、再生器１２Ａでの再生を効率よく行うために、再生器１２Ａに供給する吸収液２７Ａを加熱器３６Ａによって加熱し、再生器１２Ａに導入する再生用空気２６Ａを加熱器３８Ａによって加熱する。
【００１６】
後段側の除湿系統Ｂでは除湿器１０Ｂに導入する被処理空気２０Ｂとして、前段側の除湿系統Ａの除湿器１０Ａで除湿された除湿空気が使われる以外は、除湿系統Ａと同様の構成を備える。すなわち、除湿器１０Ｂ，再生器１２Ｂにはそれぞれ散液器１４Ｂ，１６Ｂが装備されており、液ポンプ１８Ｂから供給された吸収液が散液される。除湿器１０Ｂには前段側の除湿系統Ａで除湿された除湿空気が被処理空気２０Ｂとして導入され、散液された吸収液２１Ｂと被処理空気２０Ｂとが気液接触することによって、被処理空気２０Ｂ中の水蒸気が吸収液２１Ｂに吸収される。その結果、被処理空気２０Ｂは低露点にまで除湿され、除湿空気２２Ｂとして図示しない空調エリアに供給される。被処理空気２０Ｂ中の水蒸気を吸収して希釈化した吸収液２３Ｂは液タンク２４Ｂに戻される。再生器１２Ｂには再生用空気２６Ｂが導入され、散液された吸収液２７Ｂと再生用空気２６Ｂとが気液接触することによって、吸収液２７Ｂ中の水分が蒸発して再生用空気２６Ｂ側に移行し、吸収液２７Ｂは濃縮・再生される。再生用空気２６Ｂは吸収液２７Ｂから蒸発した水蒸気によって加湿され、排気２８Ｂとして大気に放散される。濃縮・再生された吸収液２９Ｂは液タンク２４Ｂに戻される。液タンク２４Ｂでは除湿器１０Ｂを経て濃度が低下した吸収液２３Ｂと再生器１２Ｂを経て濃度が上昇した吸収液２９Ｂとが混合し、所定の濃度に維持される。以上の除湿と再生により、結果として被処理空気２０Ｂ中の水蒸気が吸収液を媒体として排気２８Ｂ側に移行することによって吸収式除湿が実行される。
【００１７】
吸収式除湿を効率よく行うための吸収液Ｂとしては塩化リチウム水溶液やトリエチレングリコール水溶液等が好ましく用いられる。また、再生用空気２６Ｂとしては、当該除湿装置が設置された環境の外気が利用される。
【００１８】
除湿器１０Ｂでの除湿を効率よく行うために、除湿器１０Ｂに供給する吸収液２１Ｂを冷却器３０Ｂによって冷却し、除湿器１０Ｂに導入する被処理空気２０Ｂを冷却器３２Ｂによって冷却する。また、再生器１２Ｂでの再生を効率よく行うために、再生器１２Ｂに供給する吸収液２７Ｂを加熱器３６Ｂによって加熱し、再生器１２Ｂに導入する再生用空気２６Ｂを加熱器３８Ｂによって加熱する。
【００１９】
本実施形態においては、除湿系統Ａ，Ｂのそれぞれに循環させる吸収液として同一種のものを使用し、後段側の除湿系統Ｂにおいて除湿器１０Ｂに供給する吸収液２１Ｂの平衡水蒸気圧を前段側の除湿系統Ａにおいて除湿器１０Ａに供給する吸収液２１Ａの平衡水蒸気圧よりも低くして運転する。吸収液は濃度が高いほど、また、温度が低いほど平衡水蒸気圧が小さくなり、水分の吸収能が高くなって被処理空気に対する除湿能が向上する。
【００２０】
図２は塩化リチウム水溶液の平衡線図である。図２から明らかなように塩化リチウム水溶液の温度が一定の時には、濃度が高いほど平衡水蒸気圧が小さくなる。また、塩化リチウム水溶液の濃度が一定の時には、温度が低いほど平衡水蒸気圧が小さくなる。塩化リチウム水溶液の平衡水蒸気圧が小さいと、この塩化リチウム水溶液と接触する被処理空気の平衡露点温度が低下して、被処理空気に対する除湿能が向上することが理解できる。
【００２１】
したがって、除湿系統Ａ，Ｂのそれぞれに循環させる吸収液として例えば塩化リチウム水溶液などの同一種のものを使用する場合には、後段側の除湿系統Ｂにおいて除湿器１０Ｂに供給する吸収液２１Ｂの濃度を高めるか、又は吸収液２１Ｂの温度を低くして運転し、逆に前段側の除湿系統Ａにおいて除湿器１０Ａに供給する吸収液２１Ａは、吸収液２１Ｂの濃度よりもなるべく低くするか、又は吸収液２１Ｂの温度よりもなるべく高くして運転する。
【００２２】
図２に示した操作線ＸＡは除湿系統Ａの吸収液、操作線ＸＢは除湿系統Ｂの吸収液の状態変化を概略的に例示したものである。除湿系統Ａでの操作線ＸＡについて説明する。液タンク２４Ａ内の吸収液は点ａ（濃度３０％、温度３５℃、平衡水蒸気圧１６ｍｍＨｇ）である。この吸収液が除湿器１０Ａを循環する時には、冷却器３０Ａによって冷却され、点ｂ（濃度３０％、温度２５℃、平衡水蒸気圧９ｍｍＨｇ）の吸収液２１Ａとして除湿器１０Ａに供給される。除湿器２１Ａにおいて被処理空気２０Ａ中の水蒸気を吸収した吸収液は稀釈化して点ｃ（濃度２７％、温度２５℃、平衡水蒸気圧１１ｍｍＨｇ）の吸収液２３Ａとして除湿器１０Ａから排出され液タンク２４Ａに戻される。また、点ａの吸収液が再生器１２Ａを循環する時には、加熱器３６Ａによって加熱され、点ｄ（濃度３０％、温度４５℃、平衡水蒸気圧２８ｍｍＨｇ）の吸収液２７Ａとして再生器１２Ａに供給される。再生器１２Ａにおいて再生用空気２６Ａに水分を放出した吸収液は濃縮され、点ｅ（濃度３３％、温度４５℃、平衡水蒸気圧２３ｍｍＨｇ）の吸収液２９Ａとして再生器１２Ａから排出され液タンク２４Ａに戻される。液タンク２４Ａでは吸収液２３Ａと吸収液２９Ａが合流・混合し、点ａの状態に戻る。
【００２３】
一方、除湿系統Ｂでは操作線ＸＢに示したように、液タンク２４Ｂ内の吸収液は点ａ’（濃度４０％、温度２０℃、平衡水蒸気圧２．５ｍｍＨｇ）である。この吸収液が除湿器１０Ｂを循環する時には、冷却器３０Ｂによって冷却され、点ｂ’（濃度４０％、温度１０℃、平衡水蒸気圧１．５ｍｍＨｇ）の吸収液２１Ｂとして除湿器１０Ｂに供給される。除湿器２１Ｂにおいて被処理空気２０Ｂ中の水蒸気を吸収した吸収液は稀釈化して点ｃ’（濃度３８％、温度１０℃、平衡水蒸気圧１．８ｍｍＨｇ）の吸収液２３Ｂとして除湿器１０Ｂから排出され液タンク２４Ｂに戻される。また、点ａ’の吸収液が再生器１２Ｂを循環する時には、加熱器３６Ｂによって加熱され、点ｄ’（濃度４０％、温度３０℃、平衡水蒸気圧５ｍｍＨｇ）の吸収液２７Ｂとして再生器１２Ｂに供給される。再生器１２Ｂにおいて再生用空気２６Ｂに水分を放出した吸収液は濃縮され点ｅ’（濃度４２％、温度３０℃、平衡水蒸気圧６ｍｍＨｇ）の吸収液２９Ｂとして再生器１２Ｂから排出され液タンク２４Ｂに戻される。液タンク２４Ｂでは吸収液２３Ｂと吸収液２９Ｂが合流・混合し、点ａ’の状態に戻る。
【００２４】
上述のとおり、本実施形態の吸収式除湿方法によれば、直列に２段に接続した除湿系統Ａ，Ｂの内、後段側の除湿系統Ｂにおいて除湿器１０Ｂに供給する吸収液２１Ｂの平衡水蒸気圧を前段側の除湿系統Ａにおいて除湿器１０Ａに供給する吸収液２１Ａの平衡水蒸気圧よりも低くして運転する。このような運転方法を採用することにより、前段側の除湿系統Ａでは被処理空気２０Ａを予備的に除湿し、後段側の除湿系統Ｂでは除湿系統Ａによって除湿された被処理空気２０Ｂをさらに所望の低露点にまで除湿する２段階式の除湿方法を実現することができる。このため、除湿負荷や再生負荷が大きい夏季などに本実施形態に係る吸収式除湿方法を採用すれば、効率がよく、安定した除湿を行うことができる。なお、除湿負荷や再生負荷が小さい冬季などには、除湿系統Ａと除湿系統Ｂのどちらか一方を停止して運転することも可能である。この場合、前段の除湿系統Ａを停止し、後段の除湿系統Ｂを運転することが望ましい。すなわち、後段の除湿系統Ｂでは吸収液の平衡水蒸気圧を低くした運転を継続できるので、被処理空気を所望の低露点にまで除湿するのに適している。
【００２５】
上記の例示では、除湿系統Ｂにおける吸収液の操作線ＸＢが、除湿系統Ａにおける吸収液の操作線ＸＡよりも、相対的に濃度が高く、温度が低い場合であった。しかしながら、本発明ではこのようなケースに限定されず、各種の組合せを採用することができる。図２に示した操作線ＸＣは操作線ＸＡと対比して吸収液の濃度が同一で、温度と平衡水蒸気圧が低く、操作線ＸＢと対比して吸収液の濃度と温度が低く、平衡水蒸気圧が低い場合の操作線である。また、操作線ＸＤは操作線ＸＡと対比して吸収液の濃度と温度と平衡水蒸気圧が低く、操作線ＸＢと対比して吸収液の濃度が低く、温度が同一で、平衡水蒸気圧が高い場合の操作線である。
【００２６】
このような幾通りの操作線を想定した上で、除湿系統Ａにおける吸収液の操作線を操作線ＸＡとすると、除湿系統Ｂにおける吸収液の操作線としては操作線ＸＣや操作線ＸＤなども選択することができる。また、除湿系統Ａにおける吸収液の操作線を操作線ＸＤとし、除湿系統Ｂにおける吸収液の操作線として操作線ＸＢや操作線ＸＣなどを選択することもできる。さらに、除湿系統Ａにおける吸収液吸収液の操作線を操作線ＸＢとし、除湿系統Ｂにおける吸収液の操作線として操作線ＸＣを選択することもできる。
【００２７】
このように２段に接続した除湿系統Ａと除湿系統Ｂの操作線を任意に組合せることができるので、被処理空気２０Ａや再生用空気２６Ａ，２６Ｂの温湿度条件に対応した運転条件を選択することができる。さらに、冷却器３０Ａ，３２Ａ，３０Ｂ，３２Ｂや加熱器３６Ａ，３８Ａ，３６Ｂ，３８Ｂに通す冷却体や加熱体の種類や温度条件の選択幅が拡がり、各種の廃熱を利用した省エネルギ式の吸収式除湿方法を実現し易くなる。
【００２８】
図３は本発明に係る吸収式除湿方法の第２実施形態を示す系統図である。図３において図１と同一の符号を付した要素は上記第１実施形態と同様の機能を有しており、説明を省略する。本実施形態では図１に示した第１実施形態の冷却器３０Ａ，３２Ａ，３０Ｂ，３２Ｂや加熱器３６Ａ，３８Ａ，３６Ｂ，３８Ｂに替えて、除湿器１０Ａ，１０Ｂ内に冷却コイル３４Ａ，３４Ｂを配置し、再生器１２Ａ，１２Ｂ内に加熱コイル４０Ａ，４０Ｂを配置してある。
【００２９】
したがって、除湿器１０Ａ内では、供給される吸収液２１Ａと被処理空気２０Ａとが冷却コイル３４Ａによって同時に冷却され、除湿器１０Ｂ内では、供給される吸収液２１Ｂと被処理空気２０Ｂとが冷却コイル３４Ｂによって同時に冷却される。また、再生器１２Ａ内では、供給される吸収液２７Ａと再生用空気２６Ａとが加熱コイル４０Ａによって同時に加熱され、再生器１２Ｂ内では、供給される吸収液２７Ｂと再生用空気２６Ｂとが加熱コイル４０Ｂによって同時に加熱される。
【００３０】
本実施形態によれば各除湿系統の除湿器が冷却器としても、再生器が加熱器としても機能するため、設備のコンパクト化を図ることができる。
【００３１】
図４は本発明に係る吸収式除湿方法の第３実施形態を示す系統図である。図４において図１と同一の符号を付した要素は上記第１実施形態と同様の機能を有しており、説明を省略する。本実施形態の除湿系統Ａでは、除湿器１０Ａから排出された吸収液２３Ａがポンプ１８Ａ１によって直接に吸収液２７Ａとして再生器１２Ａに供給される。また、再生器１２Ａから排出された吸収液２９Ａがポンプ１８Ａ２によって直接に吸収液２１Ａとして除湿器１０Ａに供給される。除湿系統Ｂでも同様に、除湿器１０Ｂから排出された吸収液２３Ｂがポンプ１８Ｂ１によって直接に吸収液２７Ｂとして再生器１２Ｂに供給される。また、再生器１２Ｂから排出された吸収液２９Ｂがポンプ１８Ｂ２によって直接に吸収液２１Ｂとして除湿器１０Ｂに供給される。
【００３２】
図５は本実施形態における吸収液の操作線を例示した説明図であり、操作線ＸＡ３は除湿系統Ａ、操作線ＸＢ３は除湿系統Ｂを示している。除湿系統Ａでの操作線ＸＡ３について説明する。再生器１２Ａから排出された吸収液２９Ａは点ａ（濃度３０％、温度３５℃、平衡水蒸気圧１６ｍｍＨｇ）である。この吸収液が冷却器３０Ａによって冷却され、点ｂ（濃度３０％、温度２５℃、平衡水蒸気圧９ｍｍＨｇ）の吸収液２１Ａとして除湿器１０Ａに供給される。除湿器２１Ａにおいて被処理空気２０Ａ中の水蒸気を吸収した吸収液は稀釈化して点ｃ（濃度２７％、温度２５℃、平衡水蒸気圧１１ｍｍＨｇ）の吸収液２３Ａとして除湿器１０Ａから排出される。吸収液２３Ａは加熱器３６Ａによって加熱され点ｄ（濃度２７％、温度３５℃、平衡水蒸気圧２０ｍｍＨｇ）の吸収液２７Ａとして再生器１２Ａに供給される。再生器１２Ａにおいて再生用空気２６Ａに水分を放出した吸収液は濃縮され、点ａの状態に戻る。
【００３３】
一方、除湿系統Ｂでは操作線ＸＢに示したように、再生器１２Ｂから排出された吸収液２９Ｂは点ａ’（濃度４０％、温度２０℃、平衡水蒸気圧２．５ｍｍＨｇ）である。この吸収液が冷却器３０Ｂによって冷却され、点ｂ’（濃度４０％、温度１０℃、平衡水蒸気圧１．５ｍｍＨｇ）の吸収液２１Ｂとして除湿器１０Ｂに供給される。除湿器２１Ｂにおいて被処理空気２０Ａ中の水蒸気を吸収した吸収液は稀釈化して点ｃ’（濃度３８％、温度１０℃、平衡水蒸気圧１．８ｍｍＨｇ）の吸収液２３Ｂとして除湿器１０Ｂから排出される。吸収液２３Ｂは加熱器３６Ｂによって加熱され点ｄ’（濃度３８％、温度２０℃、平衡水蒸気圧３．５ｍｍＨｇ）の吸収液２７Ｂとして再生器１２Ｂに供給される。再生器１２Ｂにおいて再生用空気２６Ｂに水分を放出した吸収液は濃縮され、点ａの状態に戻る。本実施形態ではこのように図２に示した第１実施形態における吸収液の操作線に比べて吸収液の状態変化が小さく、その分、安定した運転が可能になる。
【００３４】
また、この第３実施形態では、冷却器３０Ｂにおいて吸収液２９Ｂを冷却した後の冷却体４２を更に冷却器３０Ａに送り、吸収液２９Ａを冷却するための冷却体として再利用している。図６はこの時の冷却体と吸収液の温度関係を例示した説明図である。５℃の冷却体４２は冷却器３０Ｂで熱交換し、１５℃に昇温する。この１５℃の冷却体４２は更に冷却器３０Ａで熱交換し、２５℃にまで昇温して冷却体としての役割を２段階で果たす。このような２段階の熱交換は、加熱器３６Ａと加熱器３６Ｂとの間でも可能であり、また、冷却器３２Ｂと冷却器３２Ａとの間、加熱器３８Ａと加熱器３８Ｂとの間でも可能である。したがって、本実施形態によれば冷却体や加熱体を２段階で利用した熱効率のよい運転を実現することができる。
【００３５】
図７は吸収液の冷却加熱にヒートポンプを利用した場合の系統図である。ヒートポンプ５０では冷媒５２を圧縮機５４、凝縮器５６、膨脹弁５８、蒸発器６０の順に循環させる。蒸発器６０では冷却体４２と冷媒５２が熱交換し、冷却された冷却体４２は冷却体ポンプ４４によって冷却器３０Ｂ，３０Ａの順に送られ、吸収液の冷却に利用される。凝縮器５６では加熱体４６と冷媒５２が熱交換し、加熱された加熱体４６は加熱体ポンプ４８によって加熱器３６Ａ，３６Ｂの順に送られ、吸収液の加熱に利用される。このような構成によれば、２段に接続した除湿系統に循環させる各吸収液の冷却加熱を１系統のヒートポンプによって同時に達成できる。被処理空気２０Ａ，２０Ｂの冷却、再生用空気２６Ａ，２６Ｂの加熱についても、上記と同様の系統によって同時に達成できる。
【００３６】
前記各実施形態では除湿系統を２段に接続した場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、除湿系統を３段以上に接続し、各除湿系統において除湿器に供給する吸収液の平衡水蒸気圧を前段側から後段側に向けて段階的に低くなるように運転する方法を含む。また、前記各実施形態では各除湿系統に循環させる吸収液として塩化リチウムなどの同一種の吸収液を用いる場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、除湿系統毎に異なる種類の吸収液を循環させるようにしてもよい。この場合には、後段側の除湿系統において除湿器に供給する吸収液として前段側よりも低い平衡水蒸気圧を得やすいものを選ぶ。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る吸収式除湿方法の第１実施形態を示す系統図である。
【図２】塩化リチウム水溶液の平衡線図である。
【図３】本発明に係る吸収式除湿方法の第２実施形態を示す系統図である。
【図４】本発明に係る吸収式除湿方法の第３実施形態を示す系統図である。
【図５】第３実施形態における吸収液の操作線を例示した説明図である。
【図６】第３実施形態における冷却体と吸収液の温度関係を例示した説明図である。
【図７】吸収液の冷却加熱にヒートポンプを利用した場合の系統図である。
【図８】従来技術に係る吸収式除湿方法の基本構成を示す系統図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０，１０Ａ，１０Ｂ………除湿器、１２，１２Ａ，１２Ｂ………再生器、１４，１４Ａ，１４Ｂ………散液器、１６，１６Ａ，１６Ｂ………散液器、１８，１８Ａ，１８Ｂ………液ポンプ、２０，２０Ａ，２０Ｂ………被処理空気、２１，２１Ａ，２１Ｂ………吸収液、２２，２２Ａ，２２Ｂ………除湿空気、２３，２３Ａ，２３Ｂ………吸収液、２４，２４Ａ，２４Ｂ………液タンク、２６，２６Ａ，２６Ｂ………再生用空気、２７，２７Ａ，２７Ｂ………吸収液、２８，２８Ａ，２８Ｂ………排気、２９，２９Ａ，２９Ｂ………吸収液、３０，３０Ａ，３０Ｂ………冷却器、３２，３２Ａ，３２Ｂ………冷却器、３４，３４Ａ，３４Ｂ………冷却コイル、３６，３６Ａ，３６Ｂ………加熱器、３８，３８Ａ，３８Ｂ………加熱器、４０，４０Ａ，４０Ｂ………加熱コイル、４２………冷却体、４４………冷却体ポンプ、４６………加熱体、４８………加熱体ポンプ、５０………ヒートポンプ、５２………冷媒、５４………圧縮機、５６………凝縮器、５８………膨脹弁、６０………蒸発器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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