(57)【要約】【課題】デシカント空調機等に用いられる除湿方法において、パージ工程と冷却工程を改善した、時間効率に優れる除湿方法を提供する。【解決手段】非透過性の隔壁を介して相互に熱伝導可能に構成された２つの流路を有し、第１流路２の内部には湿気吸着剤を配した潜熱交換器１において、（ａ）第２流路３に冷却空気Ｃを流通させつつ第１流路２に被処理空気Ａを流通させて除湿し、（ｂ）次いで第２流路３に加熱空気Ｄを流通させて第１流路２内の湿気吸着剤に吸着された水分を脱着させた後、（ｃ）第１流路２への従来の加熱されたパージ空気の導入に代えて、常温の水分含有空気Ｂ好ましくは被処理空気を、前記除湿時の被処理空気Ａとは逆向きに流通させるとともに、第２流路３に冷却空気Ｃを流通させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理空気を流通させる第１流路と、冷却空気または加熱空気を流通させる第２流路とを備え、これら２つの流路は非透過性の隔壁を介して相互に熱伝導可能に構成され、第１流路の内部には湿気吸着剤を配し、以下の▲１▼〜▲３▼の工程を繰り返すことにより被処理空気の除湿を行うことを特徴とする除湿方法。
▲１▼第１流路に被処理空気を流通させながら第２流路に冷却空気を流通させることにより、被処理空気中の水分を湿気吸着剤で吸着・除去する除湿工程、
▲２▼第１流路への被処理空気の流通を停止するとともに第２流路には加熱空気を流通させることにより、湿気吸着剤から水を脱着させる脱着工程、
▲３▼第１流路には除湿工程で流通させる被処理空気とは逆方向に水分含有空気を流通させながら第２流路には冷却空気を流通させることにより、第１流路内に充満する水蒸気を排出しつつ２つの流路内を冷却するパージ＋冷却工程。
【請求項２】
前記水分含有空気が被処理空気である請求項１に記載の除湿方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デシカント空調機等に用いられる除湿方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デシカント空調機には、除湿方法としていわゆる潜熱交換器が用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。この潜熱交換器は、被処理空気の水分が湿気吸着剤に吸着される際の吸着熱を別の空気（冷却空気）によって冷却除去しながら吸着を行うように構成されたものである。例えば、図４に示すように、潜熱交換器１は、被処理空気Ａを流通させる第１流路２と、冷却空気Ｃまたは加熱空気Ｄを流通させる第２流路３とで構成される。これら２つの流路（２，３）はそれぞれ非透過性の吸着素子４，５，６で形成され、さらに第１流路側を形成する吸着素子４，５には湿気吸着剤７が担持されている。そして２つの流路（２，３）が互いに接する面（隔壁）を構成する吸着素子４を介して相互に熱伝導可能に構成されている。そして、この潜熱交換器１を用いて以下の▲１▼〜▲４▼の工程を繰り返すことにより被処理空気Ａの除湿が行われ、製品空気Ｇが得られる。
【０００３】
▲１▼第１流路２に被処理空気Ａを流通させながら第２流路３に冷却空気Ｃを流通させることにより、被処理空気Ａ中の水分を湿気吸着剤７で吸着・除去する除湿工程、
▲２▼第１流路２への被処理空気Ａの流通を停止するとともに第２流路３には加熱空気Ｄを流通させることにより、湿気吸着剤７から水を脱着させる脱着工程、
▲３▼第２流路３には加熱空気Ｄを流通させたまま第１流路２にはパージ空気Ｆを流通させることにより、第１流路２内に充満する水蒸気を排出するパージ工程、▲４▼第１流路２へのパージ空気Ｆの流通を停止するとともに第２流路３には冷却空気Ｃを流通させることにより、２つの流路（２，３）内を冷却する冷却工程。
【０００４】
上記▲１▼〜▲４▼の各工程を行う理由は以下の通りである。
【０００５】
先ず除湿工程▲１▼においては、被処理空気Ａが第１流路２内でその露点以下の温度まで冷却されて被処理空気Ａ中の水分が凝縮し、この凝縮した水分は湿気吸着剤７に吸着される。この水分吸着の際に発生する吸着熱は隔壁４を介して第２流路３内を流通する冷却空気Ｃで連続的に除去されるため、第１流路２内の被処理空気Ａの温度上昇が防止され、効率の良い水分凝縮・吸着反応が進行する。
【０００６】
湿気吸着剤７が一定量以上の水分を吸着すると吸着能が低下し除湿効率が低下するため、次の脱着工程▲２▼において、第１流路への被処理空気Ａの流通を停止するとともに第２流路３に加熱空気Ｄを流通させて隔壁４を介して第１流路２内の湿気吸着剤７を加熱することにより、湿気吸着剤７から水分が脱着され、湿気吸着剤７の吸着能が回復（すなわち湿気吸着剤７が再生）される。
【０００７】
脱着工程▲２▼においては第１流路２内への空気の流通を停止しているため、湿気吸着剤７から脱着された水分（水蒸気）は第１流路２内に滞留する。そのため、次のパージ工程▲３▼において第１流路２にパージ空気Ｆを導入してこの滞留した水蒸気を系外に排出する。なお、この滞留した水蒸気が湿気吸着剤７に再吸着されることを防止するためパージ空気Ｆには６０〜７０℃に加熱された空気が用いられる。
【０００８】
脱着工程▲２▼およびパージ工程▲３▼においては第２流路３に加熱空気Ｄを流通させていたため、パージ完了後においても２つの流路（２，３）内とも温度が上昇している。このため、次の冷却工程▲４▼において、次サイクルの除湿工程▲１▼に備えて第２流路３に冷却空気Ｃを流通させて２つの流路（２，３）内の温度を低下させ（すなわち湿気吸着剤７の温度を低下させ）ている。
【０００９】
以上のように、▲１▼〜▲４▼の工程を繰り返すことにより湿気吸着剤７の再生を行いつつ被処理空気Ａの除湿を行うため、長期間にわたり連続して除湿が行えるものである。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６２−６８５２０号公報
【特許文献２】
実開平７−６６２４号公報
【特許文献３】
特開２００１−６２２４２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術による除湿方法には、基本となる除湿工程と脱着工程以外にパージ工程と冷却工程が必要なため、時間効率が低い問題がある。
【００１２】
そこで本発明の目的は、パージ工程と冷却工程を改善した、時間効率に優れる除湿方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被処理空気を流通させる第１流路と、冷却空気または加熱空気を流通させる第２流路とを備え、これら２つの流路は非透過性の隔壁を介して相互に熱伝導可能に構成され、第１流路の内部には湿気吸着剤を配し、以下の▲１▼〜▲３▼の工程を繰り返すことにより被処理空気の除湿を行うことを特徴とする除湿方法である。
▲１▼第１流路に被処理空気を流通させながら第２流路に冷却空気を流通させることにより、被処理空気中の水分を湿気吸着剤で吸着・除去する除湿工程、
▲２▼第１流路への被処理空気の流通を停止するとともに第２流路には加熱空気を流通させることにより、湿気吸着剤から水を脱着させる脱着工程、
▲３▼第１流路には除湿工程で流通させる被処理空気とは逆方向に水分含有空気を流通させながら第２流路には冷却空気を流通させることにより、第１流路内に充満する水蒸気を排出しつつ第２流路内を冷却するパージ＋冷却工程。
【００１４】
請求項２の発明は、前記水分含有空気が被処理空気である請求項１に記載の除湿方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態として、前述の従来技術で説明したものと同様の除湿方法に用いられる潜熱交換器に対して本発明を適用した例を説明する。
【００１６】
〔実施形態１〕
前述の従来技術と同様、図４において、潜熱交換器１は、被処理空気Ａを流通させる第１流路２と、冷却空気Ｃまたは加熱空気Ｄを流通させる第２流路３とで構成される。これら２つの流路（２，３）はそれぞれ非透過性の吸着素子４，５，６で形成され、さらに第１流路側を形成する吸着素子４，５には湿気吸着剤７が担持されている。そして２つの流路２，３が互いに接する面（隔壁）を構成する吸着素子４を介して相互に熱伝導可能に構成されている。
【００１７】
ここで本発明においては、以下に示すように、従来技術の▲１▼〜▲４▼の工程のうち、▲１▼、▲２▼の工程は従来技術と同じ工程を採用するが、▲３▼、▲４▼のパージ工程および冷却工程には異なる工程を採用する。
【００１８】
▲１▼第１流路２に被処理空気Ａを流通させながら第２流路３に冷却空気Ｃを流通させることにより、被処理空気Ａ中の水分を湿気吸着剤７で吸着・除去する除湿工程、
▲２▼第１流路２への被処理空気Ａの流通を停止するとともに第２流路３には加熱空気Ｄを流通させることにより、湿気吸着剤７から水を脱着させる脱着工程、
▲３▼第１流路２には除湿工程で流通させる被処理空気Ａとは逆方向に水分含有空気Ｂを流通させながら第２流路３には冷却空気Ｃを流通させることにより、第１流路２内に充満する水蒸気を排出しつつ２つの流路（２，３）内を冷却するパージ＋冷却工程。
【００１９】
除湿工程▲１▼において、第１流路２には被処理空気Ａが一方向から流入するため、流路の上流Ｘ側の湿気吸着剤７から優先的に水分を吸着する（図１（ａ）参照）。そのため、水分吸着量は流路長手方向の上流Ｘ側で高く下流Ｙ側で低い分布となり、除湿工程▲１▼終了時においても例えば図２に示すような水分吸着量（吸着比率）の分布が残存する。したがって、次の脱着工程▲２▼においては、第２流路３に加熱空気Ｄを流通させて間接的に湿気吸着剤を加熱して吸着水分を脱着するが、Ｙ側の湿気吸着剤７の脱着が完了してもＸ側の脱着は完了しておらず、そのためＸ側に水蒸気が高濃度に滞留する（図１（ｂ）参照）。
【００２０】
ここで、次のパージ＋冷却工程▲３▼において、第１流路２には除湿工程▲１▼で流通させる被処理空気Ａとは逆方向に（すなわち、Ｙ側からＸ側に向かって）常温の水分含有空気Ｂを流通させながら第２流路３には冷却空気Ｃを流通させると、第１流路２のＹ側の湿気吸着剤７は吸着能を回復しているため、この部位Ｙで水分含有空気Ｂ中の水分が湿気吸着剤７に吸着される。この吸着の際に発生する吸着熱により空気Ｂは６０〜７０℃に加熱される。このように６０〜７０℃に加熱された空気ＢがＸ側を通過するため、Ｘ側に滞留する水蒸気は湿気吸着剤７に再吸着されることがなく、確実に系外に排出される（図１（ｃ）参照）。なお、この工程においてＹ側の湿気吸着剤７に多少の水分が吸着しても、Ｙ側の湿気吸着剤７はＸ側の湿気吸着剤７に比べ十分な吸着余力を有しているため問題はない（図２参照）。また、第２流路３には冷却空気Ｃを流通させているため、２つの流路（２，３）内（すなわち湿気吸着剤７）の温度を次サイクルの除湿工程▲１▼の適正温度範囲に維持することができ、従来技術のようにパージ工程のあとに冷却工程を単独で設ける必要がない。
【００２１】
なお、空気Ｂが６０〜７０℃に加熱されるのに十分な吸着熱を得るため、水分含有空気Ｂの水分含有量は１０ｇ／ｋｇ−ａｉｒ以上とすることが好ましく、湿気吸着剤７には吸着発熱量の高いゼオライトを用いることが好ましい。
【００２２】
以上のように、本発明によれば、従来のパージ工程と冷却工程とを合体させたパージ＋冷却工程を採用したことにより時間効率が大幅に改善されることに加え、従来加熱が必要であったパージ空気の代わりに常温の水分含有空気を用いることができるためエネルギー効率も改善される。
【００２３】
〔実施形態２〕
上記実施形態１におけるパージ＋冷却工程▲３▼の水分含有空気Ｂとして被処理空気Ａを用いてもよい。そして第１流路２内に滞留していた水蒸気の排出の完了に引き続いてそのまま被処理空気Ａを流し続ける（第２流路の冷却空気Ｃもそのまま流し続ける）。これにより、次サイクルの除湿工程▲１▼が自動的に開始されることになる。このため、次サイクルの除湿工程▲１▼における被処理空気Ａの流通方向は前サイクルとは逆向きとなる。このように、各サイクルごとに被処理空気Ａの流通方向を反転させることにより、第１流路２の長手方向における湿気吸着剤７の水分吸着量の分布は従来技術に比べ均一化されるため、第１流路の長手方向全体における湿気吸着剤７の吸着能が従来技術に比べ長期間維持されることになり、その結果除湿効率が向上する。
【００２４】
なお、被処理空気Ａの流通方向の反転は、例えば図３に示すように、三方バルブ８の組み合わせによって容易に実現でき、その切り替えのタイミング等は予めタイマーで設定しておく方法や製品空気Ｇの温度や湿度などの変化等を検知して行う方法などを用いればよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されているので、従来のパージ工程と冷却工程を合体させることにより、時間効率を大幅に改善した除湿方法を提供できることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に係る除湿方法の工程を説明する部分矢視図であり、（ａ）は除湿工程、（ｂ）は脱着工程、（ｃ）はパージ＋冷却工程である。
【図２】除湿工程終了時における第１流路内での水分吸着量の分布を示すグラフ図である。
【図３】実施形態２における、被処理空気の流通方向を反転する方法を説明するフロー図である。
【図４】従来技術および本発明の除湿方法に用いられる潜熱交換器の概略を示す矢視図である。
【符号の説明】
１…潜熱交換器
２…第１流路
３…第２流路
４，５，６…吸着素子
７…湿気吸着剤
８…三方バルブ
Ａ…被処理空気
Ｂ…水分含有空気
Ｃ…冷却空気
Ｄ…加熱空気
Ｆ…パージ空気
Ｇ…製品空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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