(57)【要約】【課題】どのような外気条件でも除湿を安定して行い、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない。【解決手段】実施形態の除湿装置は、デシカントロータと、プレクーラと、採熱器と、外気より採熱した熱量を熱源として使用するヒートポンプ装置と、前記熱量を検知するセンサと、弁調整機構と、前記センサの検知結果が目標値となるように前記弁調整機構を制御する制御部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デシカントロータと、
プレクーラと、
採熱器と、
外気より採熱した熱量を熱源として使用するヒートポンプ装置と、
前記熱量を検知するセンサと、
弁調整機構と、
前記センサの検知結果が目標値となるように前記弁調整機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
前記プレクーラは、冷却除湿機能と採熱機能とを兼ね、
前記制御部は、前記プレクーラの採熱量が不足する場合、前記弁調整機構を制御し、前記採熱器からも採熱することを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
【請求項３】
前記ヒートポンプ装置から前記デシカントロータに向かう熱風の温度を検知する熱風温度検知センサを更に備え、
前記制御部は、前記熱風温度検知センサの検知温度が目標熱風温度となるように再生ファンを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の除湿装置。
【請求項４】
処理空気室に設けられ、前記デシカントロータの上流かつ前記プレクーラの下流で処理空気を予冷する第二プレクーラを更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の除湿装置。
【請求項５】
前記ヒートポンプ装置は、再生空気室の外部に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の除湿装置。
【請求項６】
前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、
前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の除湿装置。
【請求項７】
前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、
前記熱源体は、水またはブラインであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の除湿装置。
【請求項８】
除湿すべき空気を熱源体との熱交換により冷却するプレクーラと、
前記プレクーラにより冷却された空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器において前記冷媒との熱交換によって冷却された前記熱源体を前記プレクーラに循環させる流路とを具備することを特徴とする除湿装置。
【請求項９】
前記デシカントロータに吸着された水分を除去した空気と熱源体とを熱交換させて前記熱源体を加熱する採熱器と、
前記プレクーラから前記蒸発器へと戻る前記熱源体の一部または全部を前記採熱器を経由させて前記蒸発器に戻すための弁調整機構と、
前記熱源体の温度を計測するセンサと、
前記センサの検知結果が目標値となるように前記弁調整機構を制御して前記採熱器を経由して前記蒸発器に戻る前記熱源体の流量を調整する制御部とを備えていることを特徴とする請求項８に記載の除湿装置。
【請求項１０】
除湿すべき空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器で発生する冷熱を用いて、前記デシカントロータにより除湿された空気を冷却するアフタークーラとを具備することを特徴とする除湿装置。
【請求項１１】
前記ヒートポンプ装置により加熱された空気をさらに加熱して前記デシカントロータに吸着された水分を除去するために供給するヒータと、
除湿すべき空気を冷却したうえで前記デシカントロータと接触させるプレクーラとを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からデシカントロータを使い、空調室など（需要先）に除湿された空気を供給する除湿装置が知られている（例えば、特許文献１）。
デシカントロータは、空気中の水蒸気を吸着し除湿する手段として、円盤状のロータの表面に吸着剤を担持した吸着面を有する。デシカントロータは、処理空気室と再生空気室とに跨って配置され、処理空気室および再生空気室は、隔壁で並列配置となるように仕切られている。デシカントロータは、隔壁に設けられた回転軸を中心に回転し、処理空気室に位置する部位で処理空気室に導入された空気流に含まれる水蒸気を吸着する。水蒸気を吸着した部位は回転して再生空気室に移動する。デシカントロータに再生空気室で加熱した再生空気を吹きつけて吸着した水蒸気を再生空気に放出する。
【０００３】
しかし、デシカントロータの再生に使用する再生空気の加熱に電気ヒータを用いるとエネルギー効率が悪くなるので、大型の除湿装置にはデシカントロータは用いられてこなかった。
【０００４】
一方、デシカントロータとヒートポンプ装置とを備えた装置が知られている（特許文献２）。この装置は、デシカントロータの吸着熱をヒートポンプ装置で採熱し、デシカントロータの再生に使用する再生空気の加熱に利用している。ヒートポンプ装置は、冷媒が循環する冷媒循環路、冷媒循環路に直列に接続された圧縮機、エアヒータ、膨張弁およびエアクーラ等のヒートポンプサイクル構成機器を備える。再生空気室においてデシカントロータの上流側の位置には、ヒートポンプ装置の一部を構成するエアヒータが設けられている。再生空気はエアヒータで加熱され、その温度および相対湿度が水蒸気の取り込みに適するように調整される。処理空気室では、デシカントロータにより空気流から水蒸気を吸着するとき、吸着剤は吸着熱を放出するため、処理空気は加熱され昇温する。処理空気室においてデシカントロータの下流側の位置には、ヒートポンプ装置の一部を構成するエアクーラが設けられている。デシカントロータを通過した処理空気は、エアクーラで冷却（採熱）される。
【０００５】
しかし、夏期のように高温状態の場合には、空気に溶け込む水蒸気が過剰になる（絶対湿度が高くなる）ため、条件によっては、デシカントロータで需要先の要求まで除湿できない場合がある。したがって、デシカントロータとヒートポンプ装置とを備えた除湿装置には、夏期の気候にも対応できるように冷却除湿を行うプレクーラが備えられている。例えば、プレクーラは、処理空気室に取り込まれる空気を予冷するために、装置外部に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２４４４８号公報
【特許文献２】特許第４８７０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
夏期の気候にも対応できるようにプレクーラを用意することは、プレクーラを動作させるコストが発生し、それ以外の季節では使用しない装置が存在することになり、無駄である。また、一般的にプレクーラは、フロン系冷媒を用いたチラー装置が用いられる。そのため、省エネ効果や自然冷媒を活用した除湿装置でありながら、一年を通じて運用するにはフロン系冷媒を用いたチラー装置が必須であった。また装置外部にフロン系冷媒冷却装置を設ける場合、一年を通じて運用するには、低コスト、省エネ効果などの目的を達成できない問題があった。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明は、どのような外気条件でも除湿を安定して行い、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない除湿装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る除湿装置は、デシカントロータと、プレクーラと、採熱器と、外気より採熱した熱量を熱源として使用するヒートポンプ装置と、前記熱量を検知するセンサと、弁調整機構と、前記センサの検知結果が目標値となるように前記弁調整機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の態様の除湿装置は、
除湿すべき空気を熱源体との熱交換により冷却するプレクーラと、
前記プレクーラにより冷却された空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器において前記冷媒との熱交換によって冷却された前記熱源体を前記プレクーラに循環させる流路とを具備する。
【００１１】
前記他の態様の除湿装置はさらに、
前記デシカントロータに吸着された水分を除去した空気と熱源体とを熱交換させて前記熱源体を加熱する採熱器と、
前記プレクーラから前記蒸発器へと戻る前記熱源体の一部または全部を前記採熱器を経由させて前記蒸発器に戻すための弁調整機構と、
前記熱源体の温度を計測するセンサと、
前記センサの検知結果に基づいて前記弁調整機構を制御して前記採熱器を経由して前記蒸発器に戻る前記熱源体の流量を調整する制御部とを備えていてもよい。
【００１２】
より具体的な態様では、前記除湿装置は、互いに隣接して配置された処理空気室および再生空気室と、前記処理空気室に設けられ、前記処理空気室の内部に処理空気流を形成する処理ファンと、前記再生空気室に設けられ、前記再生空気室の内部に再生空気流を形成する再生ファンと、前記処理空気室および前記再生空気室に跨って配置されたデシカントロータと、前記処理空気室に設けられ、前記デシカントロータの上流で処理空気を予冷（冷却除湿）するプレクーラと、前記再生空気室に設けられ、前記デシカントロータの下流で再生空気から採熱する採熱器と、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を有し、前記デシカントロータの上流で再生空気を加熱するヒートポンプ装置と、前記熱源体を前記蒸発器から前記プレクーラに流し、前記プレクーラを通過した前記熱源体を前記蒸発器に流す第一の流路と、前記熱源体を前記蒸発器から前記プレクーラに流し、前記プレクーラを通過した前記熱源体を前記蒸発器に流すとともに、前記プレクーラを通過した前記熱源体の一部を前記採熱器に流し、前記採熱器を通過した前記熱源体を前記蒸発器に流す第二の流路と、前記熱源体を前記蒸発器から前記プレクーラ、前記採熱器の順に流し、前記採熱器を通過した前記熱源体を前記蒸発器に流す第三の流路と、を切り替え可能な弁調整機構と、前記蒸発器に流れる前記熱源体の温度（熱量）を検知する温度センサ（センサ）と、前記温度センサの検知温度（検知結果）が目標値となるように前記弁調整機構を制御する制御部とを備える。
【００１３】
上記除湿装置によれば、どのような外気条件でも除湿を安定して行うことができ、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない。
例えば、下記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のように制御を行うことができる。
（Ｉ）夏期は冬期よりも外気温度（処理空気室の入口温度）が高いため、プレクーラで冷却除湿と採熱を行う。夏期はプレクーラからの採熱だけで温度センサの検知温度を目標値に維持し、ヒートポンプ装置に必要な加熱量を確保することができる。また、プレクーラによる冷却除湿に加えデシカントロータによる除湿も行うため、低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
（ＩＩ）夏期と冬期との間の中間期（春期および秋期）は夏期よりも外気温度（処理空気室の入口温度）が低いため、プレクーラでの冷却除湿は必要頻度が減り、従って採熱量も減少する。中間期では、熱源体の一部を採熱器へ流し、プレクーラからの採熱で不足した熱量を採熱器で確保する。結果、中間期でも温度センサの検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量を確保することができる。また、デシカントロータによる除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
（ＩＩＩ）冬期はプレクーラでの冷却除湿はすでに必要でなく採熱も困難になるので、採熱器でのみ熱量を確保する。結果、冬期でも温度センサの検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量を確保することができる。引き続きデシカントロータによる除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
【００１４】
以上の事から、通年において、外気条件（外気温度）にかかわらず、要求された低除湿の処理空気を確保することができ、ヒートポンプ装置に必要な加熱量を常にほぼ定量で確保し、デシカントロータの再生も可能になる。
言い換えれば、夏期（プレクーラ）、中間期（プレクーラと採熱器）、冬期（採熱器）ともに、冷却除湿と採熱とができる環境を構成し、それを制御するので、蒸発器から出てきた例えば１５℃の熱源体を、どの時期においても常に２０℃で蒸発器に戻すことができる。これにより、どの時期においてもヒートポンプ装置の動作を一定（蒸発温度を一定）にして、加熱量にできる限り影響を与えない運転ができる。
【００１５】
本発明の一態様において、前記プレクーラは、冷却除湿機能と採熱機能とを兼ね、前記制御部は、前記プレクーラの採熱量が不足する場合、前記弁調整機構を制御し、前記採熱器からも採熱してもよい。
例えば、特許文献２では、冷却除湿は外部に設置されたプレクーラで行い、採熱は装置内部のエアクーラで行っている。これに対し、この構成によれば、装置内部のプレクーラが冷却除湿機能と採熱機能とを兼ねるため、部品の削減とコストダウンとを実現できる。
【００１６】
本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置から前記デシカントロータに向かう熱風の温度を検知する熱風温度検知センサを更に備え、前記制御部は、前記熱風温度検知センサの検知温度が目標熱風温度となるように再生ファンを制御してもよい。
この構成によれば、外気条件にかかわらず、ヒートポンプ装置からデシカントロータに向かう熱風の温度を目標熱風温度に合わせることができるため、必要な加熱量を一定範囲に保つことができる。したがって、どのような外気条件でも除湿をより一層安定して行うことができる。
【００１７】
本発明の一態様において、処理空気室に設けられ、前記デシカントロータの上流かつ前記プレクーラの下流で処理空気を予冷する第二プレクーラを更に備えていてもよい。
この構成によれば、プレクーラを一つのみ備えた構成と比較して、デシカントロータに送る処理空気の相対湿度を更に高めることができるため、トータルとしての除湿効果をより一層向上させることができる。
【００１８】
本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置は、再生空気室の外部に配置されていてもよい。
この構成によれば、ヒートポンプ装置を再生空気室の内部に配置した構成と比較して、弁調整機構（配管など）のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００１９】
本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、前記冷媒は、二酸化炭素であってもよい。
この構成によれば、自然冷媒を用い、フロン系冷媒を用いないため、温暖化対策に好適である。
【００２０】
本発明の一態様において、前記ヒートポンプ装置は、前記プレクーラを冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器を備え、前記熱源体は、水またはブラインであってもよい。
この構成によれば、水またはブラインは空気よりも熱伝達率が高いため、除湿装置のＣＯＰ（Coefficient Of Performance）を向上させやすい。
【００２１】
本発明の他の態様に係る除湿装置は、
除湿すべき空気と接触させられることにより前記空気中の水分を吸着して前記空気を除湿するデシカントロータと、
圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、これらに冷媒を循環させることにより前記凝縮器で発生させた熱で空気を加熱し、加熱された空気を前記デシカントロータに吸着された水分の除去のために供給するヒートポンプ装置と、
前記蒸発器で発生する冷熱を用いて、前記デシカントロータにより除湿された空気を冷却するアフタークーラとを具備することを特徴とする。
【００２２】
前記態様の除湿装置はさらに、
前記ヒートポンプ装置により加熱された空気をさらに加熱して前記デシカントロータに吸着された水分を除去するために供給するヒータと、
除湿すべき空気を冷却したうえで前記デシカントロータと接触させるプレクーラとを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、どのような外気条件でも除湿を安定して行い、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない除湿装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る除湿装置の構成図。
【図２】実施形態に係る第一の流路の説明図。
【図３】実施形態に係る第二の流路の説明図。
【図４】実施形態に係る第三の流路の説明図。
【図５】プレクーラおよび採熱器のそれぞれを通る熱源水の流量と外気温との関係を示す図。
【図６】実施形態の第一変形例に係る除湿装置の構成図。
【図７】実施形態の第二変形例に係る除湿装置の構成図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る除湿装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。各図において、同一構成については同一の符号を付す。実施形態においては、除湿装置の一例として、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を用い、熱源体として水を用いた除湿装置を挙げて説明する。除湿装置は、処理空気の需要先である空調室（不図示）に接続されている。例えば、空調室は、鋳物工場に適用される。例えば、除湿装置は、鋳物工場において油炉に吹き込む空気の除湿に用いられる。
【００２６】
［除湿装置１］
図１に示すように、除湿装置１は、処理空気室２、再生空気室３、処理ファン４、再生ファン５、デシカントロータ６、プレクーラ７、採熱器１０、ヒートポンプ装置８、弁調整機構１１、温度センサ４２（センサ）および制御部１３を備える。
【００２７】
処理空気室２および再生空気室３は、互いに隣接して配置されている。処理空気室２および再生空気室３は、隔壁１４で並列配置となるように仕切られている。処理空気室２および再生空気室３は、互いに平行に延在する直方体状をなしている。
【００２８】
処理空気室２の第一端部には、外気の入口（以下「処理入口１５」ともいう。）が設けられている。処理空気室２の第二端部（処理空気室２の第一端部とは反対側の端部）には、処理空気の供給口（以下「処理出口１６」ともいう。）が設けられている。
【００２９】
再生空気室３の第一端部（処理空気室２の第一端部とは反対側の端部）には、熱風の入口（以下「熱風入口１７」ともいう。）が設けられている。再生空気室３の第二端部（再生空気室３の第一端部とは反対側の端部）には、再生空気の排出口１８（以下「排気口１８」ともいう。）が設けられている。
【００３０】
処理ファン４は、処理空気室２に設けられている。処理ファン４は、処理空気室２の内部に処理空気流を形成する。処理ファン４の作動によって、処理入口１５から外気が処理空気室２に導入される。導入された空気によって、処理出口１６に向かう空気流が形成される。
【００３１】
再生ファン５は、再生空気室３に設けられている。再生ファン５は、再生空気室３の内部に再生空気流を形成する。再生ファン５の作動によって、熱風入口１７から熱風（外気）が再生空気室３に導入される。導入された空気によって、排気口１８に向かう空気流が形成される。
処理空気室２に形成される処理空気流と、再生空気室３に形成される再生空気流とは、互いに逆方向に流れるように構成されている。
【００３２】
デシカントロータ６は、空気中の水蒸気を吸着し除湿する手段として、円盤状のロータの表面に吸着剤を担持した吸着面６ａを有する。例えば、吸着剤は、シリカゲルおよびゼオライト等の無機系吸着剤または高分子吸着剤が用いられる。デシカントロータ６は、処理空気室２と再生空気室３とに跨って配置されている。デシカントロータ６の回転軸６ｂは、隔壁１４に配置されている。デシカントロータ６は、回転軸６ｂを中心に回転する。
【００３３】
例えば、デシカントロータ６は、不図示の駆動モータによって、１時間に数十回転という低速で回転する。デシカントロータ６の回転によって、吸着面６ａは、処理空気室２および再生空気室３に交互に進入する。デシカントロータ６は、連続的に吸着と再生とを交互に繰り返す。
【００３４】
プレクーラ７は、処理空気室２に設けられている。プレクーラ７は、処理空気室２の第一端部寄り（処理入口１５近傍）に配置されている。プレクーラ７は、デシカントロータ６の上流で処理空気を予冷する。処理入口１５とプレクーラ７との間には、外気中の塵埃などを除去するためのフィルタ１９が設けられている。
【００３５】
採熱器１０は、再生空気室３に設けられている。採熱器１０は、再生空気室３の第二端部寄り（再生空気の流れ方向における下流領域）に配置されている。採熱器１０は、デシカントロータ６の下流で再生空気から採熱する。
【００３６】
ヒートポンプ装置８は、外気より採熱した熱量を熱源として使用する。ヒートポンプ装置８は、プレクーラ７を冷却するための熱源体としての水と、冷媒としての二酸化炭素とを熱交換する蒸発器２４を備える。ヒートポンプ装置８は、デシカントロータ６の上流で再生空気を加熱する。例えば、ヒートポンプ装置８は、不図示の駆動ファンによって、熱風を発生させる。
【００３７】
ヒートポンプ装置８は、冷媒として二酸化炭素が循環する冷媒循環ライン２０と、冷媒循環ライン２０に直列に接続された圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３および蒸発器２４と、を備える。
【００３８】
冷媒循環ライン２０は、環状（閉回路）をなしている。冷媒循環ライン２０における冷媒の流れ方向において、圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３および蒸発器２４は、この順に配置されている。
【００３９】
ヒートポンプ装置８は、再生空気室３の外部に配置されている。ヒートポンプ装置８は、再生空気室３の延在方向から見て、再生空気室３と重なる直方体状をなしている。
【００４０】
ヒートポンプ装置８と再生空気室３の第一端部（熱風入口１７の形成部）との間には、ヒートポンプ装置８と再生空気室３の第一端部とを接続する接続ゲート２５が設けられている。接続ゲート２５には、ヒートポンプ装置８からの熱風を再生空気室３に案内する流路が形成されている。
【００４１】
ヒートポンプ装置８の上流端部（接続ゲート２５とは反対側の端部）には、外気の入口２６（以下「再生入口２６」ともいう。）を有する入口ゲート２７が設けられている。入口ゲート２７には、外気中の塵埃などを除去するためのフィルタ２８が設けられている。
【００４２】
圧縮機２１内で圧縮された高圧かつ高温の冷媒は、圧縮機２１から吐出される。圧縮機２１から吐出された冷媒は、凝縮器２２内で凝縮し、再生入口２６からデシカントロータ６に向かう再生空気を加熱する。実施形態では、冷媒として高圧領域で超臨界状態となり高温となる二酸化炭素を用いることで、ヒートポンプ装置８によって再生空気を８０℃以上の高温に昇温することができる。
【００４３】
凝縮器２２から流れ出た冷媒は、膨張弁２３で膨張して低圧かつ低温になる。蒸発器２４には、冷媒に蒸発熱を与える熱源体として水（以下「熱源水」ともいう。）が供給される。膨張弁２３から流れ出た冷媒は、蒸発器２４内で熱源水と熱交換し、蒸発潜熱を得て蒸発する。蒸発器２４で蒸発された冷媒は、再び圧縮機２１に流れ込み、圧縮機２１内で圧縮される。
【００４４】
弁調整機構１１は、第一の流路Ｌ１（図２参照）と、第二の流路Ｌ２（図３参照）と、第三の流路Ｌ３（図４参照）と、を切り替え可能である。
図２に示すように、第一の流路Ｌ１は、熱源体としての水（熱源水）を蒸発器２４からプレクーラ７に流し、プレクーラ７を通過した熱源水を蒸発器２４に流す流路である。第一の流路Ｌ１は、蒸発器２４とプレクーラ７との間で熱源水の循環路を形成する。
図３に示すように、第二の流路Ｌ２は、熱源水を蒸発器２４からプレクーラ７に流し、プレクーラ７を通過した熱源水を蒸発器２４に流すとともに、プレクーラ７を通過した熱源水の一部を採熱器１０に流し、採熱器１０を通過した熱源水を蒸発器２４に流す流路である。第二の流路Ｌ２は、蒸発器２４とプレクーラ７との間、および蒸発器２４と採熱器１０との間で熱源水の循環路を形成する。
図４に示すように、第三の流路Ｌ３は、熱源水を蒸発器２４からプレクーラ７、採熱器１０の順に流し、採熱器１０を通過した熱源水を蒸発器２４に流す流路である。言い換えると、第三の流路Ｌ３は、熱源水を蒸発器２４からプレクーラ７に流し、プレクーラ７を通過した熱源水の全部を採熱器１０に流し、採熱器１０を通過した熱源水を蒸発器２４に流す流路である。第三の流路Ｌ３は、蒸発器２４と採熱器１０との間で熱源水の循環路を形成する。
【００４５】
図１に示すように、弁調整機構１１は、第一配管３１、第二配管３２、第三配管３３、第四配管３４、および弁機構３５を備える。
第一配管３１の各端部は、蒸発器２４と、プレクーラ７とにそれぞれ接続されている。第一配管３１は、熱源水を蒸発器２４からプレクーラ７に流入可能とする。第一配管３１は、熱源水を蒸発器２４からプレクーラ７に流す往路を形成する。第一配管３１には、熱源水を流すためのポンプ４１が設けられている。
第二配管３２の各端部は、プレクーラ７と蒸発器２４とにそれぞれ接続されている。第二配管３２は、熱源水をプレクーラ７から蒸発器２４に流入可能とする。第二配管３２は、熱源水をプレクーラ７から蒸発器２４に流す復路を形成する。第二配管３２には、蒸発器２４に流れる熱源水の温度を検知する温度センサ４２が設けられている。温度センサ４２は、外気より採熱した熱量（ヒートポンプ装置８が熱源として使用する熱量）を検知するセンサの一例である。
【００４６】
第三配管３３の各端部は、第二配管３２と採熱器１０とにそれぞれ接続されている。第三配管３３は、プレクーラ７を通過した熱源水の少なくとも一部を採熱器１０に流入可能とする。
第四配管３４の各端部は、採熱器１０と、第二配管３２における第三配管３３の接続位置よりも下流の位置とにそれぞれ接続されている。第四配管３４は、採熱器１０を通過した熱源水を蒸発器２４に流入可能とする。
【００４７】
弁機構３５は、第一の流路Ｌ１（図２参照）と、第二の流路Ｌ２（図３参照）と、第三の流路Ｌ３（図４参照）と、を切り替え可能である。弁機構３５は、第二配管３２と第三配管３３との接続部に設けられている。例えば、弁機構３５は三方弁である。弁機構３５の弁の開度を調整することで、第三配管３３を流れる熱源体の流量を調整することができる。第三配管３３を流れる熱源水の流量を調整することで、採熱器１０に流入する熱源水の流量を調整することができる。
【００４８】
制御部１３は、除湿装置１の各構成要素を統括制御する。制御部１３は、温度センサ４２の検知温度が目標値となるように弁調整機構１１を制御する。制御部１３は、弁調整機構１１を制御し、第一の流路Ｌ１、第二の流路Ｌ２および第三の流路Ｌ３を選択的に切り替える。制御部１３は、弁調整機構１１を制御し、熱源水が採熱器１０を通る流量を調整する。
【００４９】
例えば、制御部１３は、温度センサ４２の検知温度（蒸発器２４に流れる熱源水の温度）が２０℃を維持するように弁調整機構１１（弁機構３５）を制御する。制御部１３は、弁調整機構１１を制御し、流路が各流路Ｌ１〜Ｌ３のいずれかに切り替えられているとき、温度センサ４２の検知結果が目標値となるように、熱源水が放熱量プレクーラ１０を通る流量を調整する。
【００５０】
図５は、プレクーラ７および採熱器１０のそれぞれを通る熱源水の流量と外気温との関係を示す図である。図５の横軸は外気温（℃）、縦軸は流量をそれぞれ示す。図５において、符号Ｃ１はプレクーラ７を通る熱源水の流量、符号Ｃ２は採熱器１０を通る熱源水の流量をそれぞれ示す。
【００５１】
図５に示すように、プレクーラ７を通る熱源水の流量Ｃ１は一定である。一方、採熱器１０を通る熱源水の流量Ｃ２は、外気温が高くなるほど低くなる。
図５の例では、採熱器１０を通る熱源水の流量Ｃ２は、外気温が０℃のときはプレクーラ７を通る熱源水の流量Ｃ１と略同じであり（Ｃ２≒Ｃ１）、外気温が１０℃のときはプレクーラ７を通る熱源水の流量Ｃ１の略半分であり（Ｃ２≒Ｃ１／２）、外気温が３５℃のときは略ゼロである（Ｃ２≒０）。
【００５２】
［除湿装置１の各構成要素の作用］
処理ファン４の作動によって、処理入口１５から外気が処理空気室２に導入される。導入された空気によって、処理出口１６に向かう空気流が形成される。導入された処理空気は、フィルタ１９で異物が除去されて、プレクーラ７に流入する。
【００５３】
プレクーラ７で、流入した処理空気の温度を下げ冷却除湿を行った上で、デシカントロータ６に吸着させる。例えば、プレクーラ７に流入する処理空気は、３０℃〜４０℃の温度を有する。プレクーラ７に流入する処理空気は、プレクーラ７で熱源水と熱交換し、冷却除湿される。
【００５４】
デシカントロータ６は、処理空気室２に位置する部位で、処理空気室２に導入された処理空気に含まれる水蒸気を吸着する。処理空気室２では、デシカントロータ６により空気流から水蒸気を吸着するとき、吸着剤は吸着熱を放出するため、処理空気は加熱され昇温する。昇温し相対湿度が低下した処理空気は、需要先である空調室に供給される。
【００５５】
ヒートポンプ装置８の作動によって、再生入口２６から外気がヒートポンプ装置８の内部に導入される。
再生入口２６からの外気は、フィルタ２８で異物が除去される。ヒートポンプ装置８は、冷媒循環ライン２０を循環する冷媒として二酸化炭素を用いることで、外気を再生空気として８０℃以上の高温に昇温する。ヒートポンプ装置８は、再生空気室３に形成される再生空気流の温度を上げる。冷媒循環ライン２０において、膨張弁２３から流れ出た冷媒は、蒸発器２４内で熱源水と熱交換する。
【００５６】
処理空気室２で処理空気に含まれる水蒸気を吸着した吸着面６ａは、デシカントロータ６の回転により、再生空気室３に移動する。ヒートポンプ装置８で昇温されて相対湿度が低下した再生空気流は、吸着面６ａに接触し、吸着面６ａに吸着されている水蒸気を脱離させる。デシカントロータ６から水蒸気を取り込んだ再生空気は、採熱器１０に流入する。
【００５７】
採熱器１０では、必要であれば流入した再生空気から採熱する。その後、再生空気は、排気口１８から再生空気室３の外部に排出される。例えば、採熱器１０に流入する再生空気は、４０℃〜６０℃の温度を有する。採熱器１０に流入する再生空気は、採熱器１０で熱源水と熱交換し、熱源水を加熱する。
【００５８】
［弁機構３５の制御］
制御部１３は、温度センサ４２の検知温度が目標値となるように弁機構３５を制御する。例えば、制御部１３は、温度センサ４２の検知温度（蒸発器２４に流れる熱源水の温度）が２０℃を維持するように弁機構３５を制御する。
【００５９】
例えば、制御部１３は、弁機構３５を制御し、夏期では第一の流路Ｌ１に切り替える（図２参照）。夏期は冬期よりも外気温度（処理空気室の入口温度）が高い。夏期では第一の流路Ｌ１のみに熱源水を流すことにより、プレクーラ７からの採熱だけで温度センサ４２の検知温度を目標値（例えば２０℃）に維持する。例えば、夏期ではプレクーラ７のみで、蒸発器２４から流れてきた熱源水の温度（例えば１５℃）を、蒸発器２４に戻すときに２０℃とする。制御部１３は、弁機構３５を制御し、流路が第一の流路Ｌ１に切り替えられているとき、温度センサ４２の検知温度が２０℃を維持するように、熱源水が放熱量プレクーラ１０を通る流量を調整する（図５参照）。
【００６０】
例えば、制御部１３は、弁機構３５を制御し、夏期と冬期との間の中間期（春期および秋期）では第二の流路Ｌ２に切り替える（図３参照）。中間期は夏期よりも外気温度（処理空気室の入口温度）が低い。そのため、中間期においてはプレクーラ７での冷却除湿は必要頻度が減り、従って採熱量も減少する。中間期では、熱源水の一部を採熱器１０へ流すことにより、プレクーラ７からの採熱で不足した熱量を採熱器１０で確保する。すなわち、中間期ではプレクーラ７および採熱器１０のそれぞれで熱量を確保し、温度センサ４２の検知温度を目標値（例えば２０℃）に維持する。例えば、中間期ではプレクーラ７および採熱器１０の双方で、蒸発器２４から流れてきた熱源水の温度（例えば１５℃）を、蒸発器２４に戻すときに２０℃とする。制御部１３は、弁機構３５を制御し、流路が第二の流路Ｌ２に切り替えられているとき、温度センサ４２の検知温度が２０℃を維持するように、熱源水が放熱量プレクーラ１０を通る流量を調整する（図５参照）。
【００６１】
例えば、制御部１３は、弁機構３５を制御し、冬期では第三の流路Ｌ３に切り替える（図４参照）。冬期はプレクーラ７での冷却除湿はすでに必要ではなく採熱も困難になるので、採熱器１０でのみ熱量を確保する。冬期では、ヒートポンプ装置８で昇温されて相対湿度が低下した再生空気流が採熱器１０に流入することにより、熱源水を加熱する。冬期では、熱源水の全部を採熱器１０へ流すことにより、採熱器１０で熱量を確保する。すなわち、冬期では採熱器１０で、温度センサ４２の検知温度を目標値（例えば２０℃）に維持する。例えば、冬期では採熱器１０で、蒸発器２４から流れてきた熱源水の温度（例えば１５℃）を、蒸発器２４に戻すときに２０℃とする。制御部１３は、弁機構３５を制御し、流路が第三の流路Ｌ３に切り替えられているとき、温度センサ４２の検知温度が２０℃を維持するように、熱源水が放熱量プレクーラ１０を通る流量を調整する（図５参照）。
【００６２】
以上説明したように、上記実施形態に係る除湿装置１は、デシカントロータ６と、プレクーラ７と、採熱器１０と、外気より採熱した熱量を熱源として使用するヒートポンプ装置８と、前記熱量を検知するセンサ４２と、弁調整機構１１と、センサ４２の検知結果が目標値となるように弁調整機構１１を制御する制御部１３と、を備える。
具体的に、前記除湿装置１は、互いに隣接して配置された処理空気室２および再生空気室３と、処理空気室２に設けられ、処理空気室２の内部に処理空気流を形成する処理ファン４と、再生空気室３に設けられ、再生空気室３の内部に再生空気流を形成する再生ファン５と、処理空気室２および再生空気室３に跨って配置されたデシカントロータ６と、処理空気室２に設けられ、デシカントロータ６の上流で処理空気を予冷（冷却除湿）するプレクーラ７と、再生空気室３に設けられ、デシカントロータ６の下流で再生空気から採熱する採熱器１０と、プレクーラ７を冷却するための熱源体と冷媒とを熱交換する蒸発器２４を有し、デシカントロータ６の上流で再生空気を加熱するヒートポンプ装置８と、熱源体を蒸発器２４からプレクーラ７に流し、プレクーラ７を通過した熱源体を蒸発器２４に流す第一の流路Ｌ１と、熱源体を蒸発器２４からプレクーラ７に流し、プレクーラ７を通過した熱源体を蒸発器２４に流すとともに、プレクーラ７を通過した熱源体の一部を採熱器１０に流し、採熱器１０を通過した熱源体を蒸発器２４に流す第二の流路Ｌ２と、熱源体を蒸発器２４からプレクーラ７、採熱器１０の順に流し、採熱器１０を通過した熱源体を蒸発器２４に流す第三の流路Ｌ３と、を切り替え可能な弁調整機構１１と、蒸発器２４に流れる熱源体の温度を検知する温度センサ４２と、温度センサ４２の検知温度が目標値となるように弁調整機構１１を制御する制御部１３と、を備える。
【００６３】
この構成によれば、どのような外気条件でも除湿を安定して行い、しかも低コストで、外部にフロン系冷媒冷却装置を必要としない除湿装置１を提供することができる。
この装置では、例えば、下記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のように制御を行う。
（Ｉ）夏期は冬期よりも外気温度（処理入口１５の温度）が高いため、プレクーラ７で冷却除湿と採熱を行う。夏期はプレクーラ７からの採熱だけで温度センサ４２の検知温度を目標値に維持し、ヒートポンプ装置８に必要な加熱量を確保することができる。また、プレクーラ７による冷却除湿に加えデシカントロータ６による除湿も行うため、低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
（ＩＩ）夏期と冬期との間の中間期（春期および秋期）は夏期よりも外気温度（処理入口１５の温度）が低いため、プレクーラ７での冷却除湿は必要頻度が減り、従って採熱量も減少する。中間期では、熱源体の一部を採熱器１０へ流し、プレクーラ７からの採熱で不足した熱量を採熱器１０で確保する。結果、中間期でも温度センサ４２の検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量することができる。また、デシカントロータ６による除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
（ＩＩＩ）冬期はプレクーラ７での冷却除湿はすでに必要ではなく採熱も困難になるので、採熱器１０でのみ熱量を確保する。結果、冬期でも温度センサ４２の検知結果を目標値に維持し、必要な加熱量することができる。引き続きデシカントロータ６による除湿だけで低除湿の処理空気を安定して供給することができる。
【００６４】
以上の事から、通年において、外気条件（外気温度）にかかわらず、要求された低除湿の処理空気を確保することができ、ヒートポンプ装置８に必要な加熱量を常にほぼ定量で確保し、デシカントロータ６の再生も可能になる。
言い換えれば、夏期（プレクーラ７）、中間期（プレクーラ７と採熱器１０）、冬期（採熱器１０）ともに、冷却除湿と採熱とができる環境を構成し、それを制御するので、蒸発器２４から出てきた例えば１５℃の熱源体を、どの時期においても常に２０℃で蒸発器２４に戻すことができる。これにより、どの時期においてもヒートポンプ装置８の動作を一定（蒸発温度を一定）にして、加熱量にできる限り影響を与えない運転ができる。
【００６５】
上記実施形態において、プレクーラ７は、冷却除湿機能と採熱機能とを兼ね、制御部１３は、プレクーラ７の採熱量が不足する場合、弁調整機構１１を制御し、採熱器１０からも採熱することで、以下の効果を奏する。
例えば、特許文献２では、冷却除湿は外部に設置されたプレクーラで行い、採熱は装置内部のエアクーラで行っている。これに対し、この構成によれば、装置内部のプレクーラ７が冷却除湿機能と採熱機能とを兼ねるため、部品の削減とコストダウンとを実現できる。
【００６６】
上記実施形態において、弁調整機構１１は、各端部が蒸発器２４とプレクーラ７とにそれぞれ接続され、熱源体を蒸発器２４からプレクーラ７に流入可能とする第一配管３１と、各端部がプレクーラ７と蒸発器２４とにそれぞれ接続され、熱源体をプレクーラ７から蒸発器２４に流入可能とする第二配管３２と、各端部が第二配管３２と採熱器１０とにそれぞれ接続され、プレクーラ７を通過した熱源体の少なくとも一部を採熱器１０に流入可能とする第三配管３３と、各端部が採熱器１０と、第二配管３２における第三配管３３の接続位置よりも下流の位置とにそれぞれ接続され、採熱器１０を通過した熱源体を蒸発器２４に流入可能とする第四配管３４と、第一の流路Ｌ１と第二の流路Ｌ２と第三の流路Ｌ３とを切り替え可能な弁機構３５と、を備えることで、以下の効果を奏する。
この構成によれば、蒸発器２４、プレクーラ７および採熱器１０を配管で直列に接続し、弁機構３５を設けた構成において、除湿を安定して行うことができる。
【００６７】
上記実施形態において、ヒートポンプ装置８は、再生空気室３の外部に配置されていることにより、ヒートポンプ装置８を再生空気室３の内部に配置した構成と比較して、弁調整機構１１（配管など）のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００６８】
上記実施形態において、冷媒は、二酸化炭素であることにより、自然冷媒を用い、フロン系冷媒を用いないため、温暖化対策に好適である。
【００６９】
上記実施形態において、熱源体は、水であることにより、水は空気よりも熱伝達率が高いため、除湿装置１のＣＯＰ（Coefficient Of Performance）を向上させやすい。
【００７０】
［変形例］
なお、上記実施形態では、第二配管３２に弁機構３５のみが設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第二配管３２に弁機構３５以外のバルブが設けられていてもよい。
【００７１】
例えば、図６に示すように、弁調整機構１１１は、第二配管３２における第三配管３３の接続位置と第四配管３４の接続位置との間に設けられたバルブ４５を更に備えていてもよい。制御部１３は、バルブ４５の開閉を制御する。
この構成によれば、バルブ４５の開閉を制御することで、第二配管３２における第三配管３３の接続位置と第四配管３４の接続位置との間の圧力損失を調整することができる。したがって、夏期と冬期とで（第一流路Ｌ１と第三流路Ｌ３とで）、圧力損失に差が生じることを抑制することができる。
【００７２】
例えば、除湿装置１０１は、ヒートポンプ装置８からデシカントロータ６に向かう熱風の温度を検知する熱風温度検知センサ４６を更に備えていてもよい。制御部１３は、熱風温度検知センサ４６の検知温度が目標熱風温度となるように再生ファン５を制御してもよい。
この構成によれば、外気条件にかかわらず、ヒートポンプ装置８からデシカントロータ６に向かう熱風の温度を目標熱風温度に合わせることができるため、ヒートポンプ装置８の加熱量を一定範囲に保つことができる。したがって、どのような外気条件でも除湿をより一層安定して行うことができる。
例えば、制御部１３は、熱風温度検知センサ４６の検知温度が目標熱風温度となるように、外気温が低く且つ熱風の温度が低いほど再生ファン５の回転を遅くする。例えば、制御部１３は、熱風温度検知センサ４６の検知温度が目標熱風温度となるように、外気温が高く且つ熱風の温度が高いほど再生ファン５の回転を速くする。
【００７３】
上記実施形態では、処理空気室２に一つのプレクーラ７のみが設けられている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、処理空気室２に複数のプレクーラが設けられていてもよい。
【００７４】
例えば、図７に示すように、除湿装置２０１は、処理空気室２に設けられ、デシカントロータ６の上流かつプレクーラ７の下流で処理空気を予冷する第二プレクーラ１５０を更に備えていてもよい。
この構成によれば、プレクーラ７を一つのみ備えた構成と比較して、デシカントロータ６に送る処理空気の絶対湿度を更に低くすることができるため、トータルとしての除湿効果をより一層向上させることができる。
【００７５】
図７において、符号１５９は冷凍機、符号１６０は第二プレクーラ１５０と冷凍機１５９に接続された冷媒循環ライン、符号１６１は冷媒が冷凍機１５９から第二プレクーラ１５０に向かう冷媒循環ライン１６０の往路、符号１６２は冷媒が第二プレクーラ１５０から冷凍機１５９に向かう冷媒循環ライン１６０の復路、符号１６３はポンプをそれぞれ示す。
【００７６】
上記実施形態では、除湿装置が採熱器１０および弁調整機構１１を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、条件によっては、除湿装置は、採熱器１０および弁調整機構１１を備えていなくてもよい。例えば、夏期ではプレクーラ７のみの採熱で温度センサ４２の検知温度を目標値に維持し、除湿を安定して行うことができる。
【００７７】
上記実施形態では、蒸発器２４、プレクーラ７および採熱器１０を配管で直列に接続した例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、蒸発器２４およびプレクーラ７と、放熱器２４および採熱器１０とを配管で並列に接続してもよい。
【００７８】
次に、図８を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。先の実施形態と同じ構成には、同じ符号を付して、先の説明を援用する。
この実施形態の除湿装置３０１は、処理空気室２と再生空気室３とを有するデシカント除湿器３０３と、処理空気室２の入口Ｐ１に外気を冷却して供給するプレクーラ３０８と、再生空気室３の入口Ｐ５に高温空気を供給するためのヒートポンプ装置８と、処理空気室２から導出される冷却除湿後の空気をさらに冷却するためのアフタークーラ３１２とを有している。
【００７９】
この実施形態の特徴は、ヒートポンプ装置８で発生する冷熱をアフタークーラ３１２へ供給し、デシカントロータ６を通過して冷却および除湿された空気を、アフタークーラ３１２でさらに冷却する点にある。
【００８０】
デシカント除湿器３０３の処理空気室２と再生空気室３は、隔壁１４によって仕切られており、隔壁１４に形成された矩形状の開口部を垂直に貫通して、円盤状のデシカントロータ６が配置されている。デシカントロータ６の一方の半円部は処理空気室２内に突出しており、他方の半円部は再生空気室３内に突出している。デシカントロータ６はその中心を貫通する回転軸６ｂ回りに回転可能とされ、回転軸６ｂは隔壁１４と平行に配置されており、図示しないモータによりデシカントロータ６が低速回転される。
【００８１】
再生空気室３内において、デシカントロータ６の上流側には、電気ヒータ３０２が配置され、その上流側から供給される空気を加熱して、デシカントロータ６の半円部に高温空気を供給し、デシカントロータ６が処理空気室２内で吸着した水分を除去する。再生空気室３内において、デシカントロータ６の下流側には再生ファン３０４が配置され、デシカントロータ６を通過して湿った高温空気を、再生空気室３の出口Ｐ７から外へ排気する。
【００８２】
再生空気室３の入口Ｐ５の上流に配置されたヒートポンプ装置８は、その内部に圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３、および蒸発器２４を有し、冷媒として二酸化炭素を満たした冷媒循環ライン２０でこれらは順に接続されている。圧縮機２１により加圧された二酸化炭素が冷媒循環ライン２０を循環すると、凝縮器２２内で二酸化炭素が加圧されて発熱する一方、蒸発器２４内で減圧されて冷熱を発生する。
【００８３】
凝縮器２２には、フィルタ２８を介して、ヒートポンプ装置８の入口Ｐ２から空気が供給され、この空気は、凝縮器２２で発熱した二酸化炭素と熱交換し、加熱された後に、ヒートポンプ装置８の入口Ｐ５を通じて電気ヒータ３０２へ導入される。
【００８４】
蒸発器２４は、第一配管３２２および第二配管３２４を介して、アフタークーラ３１２に接続されており、この循環流路には熱源体としての水が満たされ、ポンプ３２０により蒸発器２４、第二配管３２４、アフタークーラ３１２、および第一配管３２２の順に水が循環される。水は蒸発器２４から冷熱を奪い、アフタークーラ３１２内を流れる空気を冷却したうえ、ポンプ３２０を経て蒸発器２４に戻されて、再度冷却される。
【００８５】
アフタークーラ３１２で冷却された空気は、切替ダンパ３１４に導入される。切替ダンパ３１４は一対のダンパ３１６、３１８を備え、第１のダンパ３１６を開くことにより、冷却空気が冷却すべき冷蔵庫等へ供給される。一方、第２のダンパ３１８を開くことにより空気は外へ排気される。運転初期において、アフタークーラ３１２から供給される空気が十分に除湿されていない場合には、ダンパ３１６を閉じてダンパ３１８を開き、空気を冷蔵庫内へ供給せずに外へ排気して、冷蔵庫の結露を防止する。アフタークーラ３１２からの空気が十分に除湿されたら、ダンパ３１８を閉じてダンパ３１６を開き、空気を冷蔵庫内へ供給する。
【００８６】
プレクーラ３０８は、冷媒循環路３２８を通じて他の冷却設備３２６と接続され、冷却設備３２６との間に例えば水などの冷媒が循環される。プレクーラ３０８は、外部からフィルタ３１０を介して取り入れた空気を冷媒との熱交換により冷却し、入口Ｐ１から予備冷却された空気を処理空気室２へ供給する。
【００８７】
上記除湿装置３０１の動作を説明する。なお、以下の条件は発明の効果を説明するための一例であり、本発明は下記条件に限定されない。外気温が３５℃、相対湿度が６０．０％ＲＨと仮定する。外気はフィルタ３１０を介して除塵後、プレクーラ３０８で冷却され、温度５℃、相対湿度９５．０％ＲＨと低温高湿度状態にされる。この低温高湿度の空気が処理ファン３０６を通じてデシカントロータ６を通過すると、デシカントロータ６の吸着面６ａに担持された吸着剤に水分の殆どが吸収される。吸着剤は吸水時に発熱するため、デシカントロータ６を通過した空気は温度２６．７℃となり、相対湿度１．１％ＲＨまで低下する。この時の露点は−３０℃ＤＰに達する。
【００８８】
除湿された空気は次にアフタークーラ３１２に導入され、蒸発器２４で冷却された水により冷却され、温度１０℃、相対湿度３．１％ＲＨとなって、ダンパ３１６を通じて冷却すべき冷蔵庫へと供給される。
【００８９】
一方、デシカントロータ６の水分を吸着した部分は、デシカントロータ６の回転につれて再生空気室３へ移動する。再生空気室３での再生は以下のように行われる。
外気温が３５℃、相対湿度が６０．０％ＲＨの外気はフィルタ２８を通って除塵され、ヒートポンプ装置８へ供給される。ヒートポンプ装置８内において、空気は凝縮器２２を通過して約１２０℃に加熱される。加熱された空気は電気ヒータ３０２を通ってさらに加熱され、約１４０℃に達したのち、デシカントロータ６に供給される。デシカントロータ６を高温の空気が通過するにつれ水分が除去され、水分を含む空気は再生ファン３０４により出口Ｐ７から外へ放出される。
【００９０】
ヒートポンプ装置８内では、圧縮機２１が二酸化炭素を循環させており、凝縮器２２内で加圧された二酸化炭素は発熱して、凝縮器２２を通る空気を加熱して熱を放出したのち、膨張弁２３を通じて蒸発器２４で減圧され、冷熱を生じてアフタークーラ３１２に冷たい水を供給する。上記の動作が連続的に行われることにより、除湿装置３０１は連続して低露点（−２５℃ＤＢ以下）に除湿された冷気を冷蔵庫に連続的に供給することが可能である。
【００９１】
上記構成からなる除湿装置３０１によれば、ヒートポンプ装置８を用いたことにより全て電気ヒータで加熱するよりも、例えば約３０％程度の省電力が可能であるうえ、ヒートポンプ装置８から排出される冷熱は、アフタークーラ３１２に供給されて、除湿後の空気をさらに冷却するために使用でき、エネルギー効率が高い。
【００９２】
また、外気温に拘わらず、例えば、外気温が０℃くらいまで低い場合にも、デシカントロータ６では吸着剤への水分吸着により発熱が生じるため、デシカントロータ６を通過した空気の温度は、冷蔵庫へ供給すべき空気の温度より高くなる。よって、アフタークーラ３１２には、外気温に拘わらず常に冷熱負荷が発生するから、アフタークーラ３１２は常に動作させることが可能である。よって、ヒートポンプ装置８による高温発生に付随して発生する冷熱を効果的に消費することができ、除湿装置３０１の全体のエネルギー効率を高めることが可能である。
【００９３】
上記実施形態では、熱源体として水を用いた例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、熱源体としてブラインを用いてもよい。
【００９４】
上記実施形態では、処理空気の需要先である空調室が鋳物工場や冷蔵庫に適用される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、空調室は、自動車塗装工場、バルク船の積み荷場、菓子などの食品製造場などいかなる用途に適用されてもよい。
【００９５】
また、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００９７】
本発明者は、実施形態の除湿装置の各要素を所定の条件に設定することによって、デシカントロータの出口（処理出口）において、相対湿度が低い処理空気を得ることができることを確認した。
各実施例では、冷媒として二酸化炭素を用い、熱源体として水（熱源水）を用いた。熱源水は、第一の流路（以下「熱源体循環ライン」という。）のみ循環させた。
【００９８】
（実施例１）
実施例１の除湿装置は、実施形態の除湿装置１（図１参照）を用いた。
処理入口（図中符号Ｐ１の位置）の条件は、外気の温度３５.０℃、相対湿度６０.０％、絶対湿度２１．４５ｇ／ｋｇ（ＤＡ）、風量５３００ｍ３／ｈとした。
再生入口（図中符号Ｐ２の位置）の条件は、外気の温度３２.０℃、相対湿度７１.０％、絶対湿度２１．４５ｇ／ｋｇ（ＤＡ）、風量５１００ｍ３／ｈとした。
熱源体循環ラインを循環する熱源水の流量は、２００Ｌ／ｍｉｎとした。
機外静圧は、５００Ｐａとした。
【００９９】
プレクーラの下流かつ処理ファンの上流（図中符号Ｐ３の位置）の空気は、温度１８．２℃、相対湿度９５.０％、絶対湿度１２．４４ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
処理ファンの下流かつデシカントロータの上流（図中符号Ｐ４の位置）の空気は、温度１９．２℃、絶対湿度１２．４４ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
ヒートポンプ装置の下流かつデシカントロータの上流（図中符号Ｐ５の位置）の空気は、温度８５.０℃であった。
デシカントロータの下流かつ再生ファンの上流（図中符号Ｐ６の位置）の空気は、温度５７.０℃、相対湿度２５．６％、絶対湿度２８．５ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
排気口（図中符号Ｐ７の位置）の空気は、温度２７．９℃、相対湿度９５.０％、絶対湿度２２．６７ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
熱源体循環ラインの往路を流れる熱源水の温度（図中符号Ｐ８の位置の熱源水入口温度）は、１５.０℃であった。
熱源体循環ラインの復路を流れる熱源水の温度（図中符号Ｐ９の位置の熱源水出口温度）は、２０.０℃であった。
【０１００】
処理出口（図中符号Ｐ１０の位置）の空気は、温度４５．９℃、相対湿度９．３％、絶対湿度５．７６ｇ／ｋｇ（ＤＡ）、露点温度６．０℃であった。除湿量は、２７．０ｋｇ／ｈであった。
これにより、常温以上の絶対湿度が低い処理空気を得ることができることが分かった。
【０１０１】
（実施例２）
実施例２の除湿装置は、実施形態の変形例に係る除湿装置２０１（図７参照）を用いた。
実施例２では、処理入口の条件、再生入口の条件、熱源体循環ラインを循環する熱源水の流量、および機外静圧は、それぞれ実施例１と同じ条件とした。
【０１０２】
プレクーラの下流かつ第二プレクーラの上流（図中符号Ｐ１１の位置）の空気は、温度１８．２℃、相対湿度９５．０％、絶対湿度１２．４４ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
第二プレクーラの下流かつ処理ファンの上流（図中符号Ｐ１２の位置）の空気は、温度１５.０℃、相対湿度９５．０％、絶対湿度１０．１１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
処理ファンの下流かつデシカントロータの上流（図中符号Ｐ４の位置）の空気は、温度１７．０℃、絶対湿度１０．１１ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
デシカントロータの下流かつ再生ファンの上流（図中符号Ｐ６の位置）の空気は、温度５７.０℃、相対湿度２５．６％、絶対湿度２８．５ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。
冷媒循環ラインの往路を流れる冷媒の温度（図中符号Ｐ１３の位置の冷媒入口温度）は、７．０℃であった。
冷媒循環ラインの復路を流れる冷媒の温度（図中符号Ｐ１４の位置の冷媒出口温度）は、１２．０℃であった。
なお、実施例２において、他の各位置の測定結果（ヒートポンプ装置の下流かつデシカントロータの上流の空気、排気口の空気、熱源体循環ラインの往路を流れる熱源水の温度、および熱源体循環ラインの復路を流れる熱源水の温度）は、それぞれ実施例１と同じ測定結果であった。
【０１０３】
実施例２において、処理出口（図中符号Ｐ１０の位置）の空気は、温度４１.１℃、相対湿度８．９％、絶対湿度４．３２ｇ／ｋｇ（ＤＡ）であった。これにより、実施例１と比較して更に絶対湿度が低い処理空気を得ることができることが分かった。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１０１，２０１…除湿装置、２…処理空気室、３…再生空気室、４…処理ファン、５…再生ファン、６…デシカントロータ、７…プレクーラ、８…ヒートポンプ装置、９…熱源体循環ライン、１０…採熱器、１１，１１１…弁調整機構、１３…制御部、２４…蒸発器、３１…第一配管、３２…第二配管、３３…第三配管、３４…第四配管、３５…弁機構、４２…温度センサ（センサ）、４５…バルブ，４６…熱風温度検知センサ、１５０…第二プレクーラ、Ｌ１…第一の流路、Ｌ２…第二の流路、Ｌ３…第三の流路、３０１…除湿装置、３０２…電気ヒータ、３０３…デシカント除湿器、３０４…再生ファン、３０６…処理ファン、３０８…プレクーラ、３１０…フィルタ、３１２…アフタークーラ、３１４…切替ダンパ、３１６…ダンパ、３１８…ダンパ、３２０…ポンプ、３２２…第一配管（流路）、３２４…第二配管（流路）、３２６…冷却設備。
【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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