金沢大学 理工研究域 機械工学系 環境科学研究室

金沢大学機械工学系

研究内容

デシカント空調に関する研究

デシカント説明資料

<参考:デシカント説明資料(卒研導入用・縮小版8MB)>

デシカント空調プロセスの高度化と応用範囲の拡大を目指して構成機器、吸着剤、システムのそれぞれの面から下記の研究テーマに取り組んでいま す。

  • ○ 太陽熱温水駆動による実証試験
  • ○ 2段除湿型デシカント空調プロセス
  • ○ 同時熱交換型除湿機の開発
  • ○ デシカント空調用吸着剤の性能評価
  • ○ デシカント空調用吸着剤のVOC除去特性
  • ○ 間接気化冷却器の最適操作条件の確立

部分加熱再生型デシカント空調機の性能評価および最適操作

除湿機の加熱再生部分の面積を可変することで冷房性能を低下させることなく投入エネルギーの低減を図ることが可能です。今年度は同一温度によ る部分再生法に加えて50−80℃といった温度勾配を吸着ローターの回転方向に沿って付与した場合の性能を検討します。また、部分再生あるい は温度勾配付与再生における最適回転数と諸操作変数との関係を明らかにし、従来型デシカント空調機の究極性能を発現させます。

低温度駆動多段除湿型デシカント空調機の開発

太陽熱温水器を熱源としたデシカント空調機の性能試験を実施中です。快晴の日には温水器から得られる40-80oCの熱で空調対象室を快適温 度で一定に保つことが可能です。

デシカント空調用吸着剤の性能評価

デシカント空調用の吸着剤には大きな水蒸気吸着容量と良好な熱応答性が求められます。また、水蒸気拡散係数も重要なパラメーターです。本研究 では、吸着容量、熱容量、吸着速度と除湿性能の関係を明確にしたいと考えています。。ちなみの吸着剤の充填密度が大きいほど除湿性能が高いと は限りません。

太陽熱駆動型デシカント空調プロセスの実証試験

太陽熱温水器を熱源としたデシカント空調機の性能試験を実施中です。快晴の日には温水器から得られる40-80oCの熱で空調対象室を快適温度で一定に保つことが可能で す。

<太陽熱駆動による実証試験>

同時熱交換型除湿機の開発

水蒸気の吸着が断熱状態で進行する場合、吸着熱発生のために乾燥空気の絶対湿度(相対湿度は再生側入口空気とほぼ同じです)が上昇し、特に高 湿度外気を処理する際に十分に低い湿度の空気が得られません。よって、本研究では更なる低温熱再生と高湿度外気対応への切り札として吸着熱の 除去が可能な同時熱交換型除湿ローターの開発に取り組んでいます。

間接気化冷却器の性能評価

高湿度外気への対応施策の1つとして給気側最終段の水噴霧型気化冷却機に代えて間接気化冷却器を導入しました。この型の冷却器では給気の湿度 を上げることなく、さらに低いエンタルピーの空気を供給可能です。また、単独利用も可能で高い省エネルギー効果が期待されます。

空調用ハニカム吸着剤のVOC除去・脱臭特性

数十ppmの空気中有機溶剤を対象に数種類のデシカント空調用吸着剤(シリカゲル、ゼオライト、イオン交換樹脂)による吸着除去能力を様々な 空気条件下で測定し、水蒸気吸着とVOC除去能力の関係を見出すことを目的としています。シックハウス対策技術としての展開を視野に入れて 1-10ppm程度のVOC濃度も検討対象に加える予定です。