(57)【要約】【課題】ヒートポンプの効率を向上させることができる空気調和機およびその運転方法を提供する。【解決手段】空気調和機１０００は、空気流れを外気導入経路Ａまたは排気放出経路Ｂに切り替える空気流路切替手段（図示しない）と、外気導入経路Ａを流れる空気と排気放出経路Ｂを流れる空気との間で熱交換をする全熱交換器１０と、圧縮機１、膨張弁２、凝縮器３および蒸発器４で構成される冷媒回路１００と、デシカントロータ２０とを有し、排気放出経路Ｂの風上側から風下側に向けて、全熱交換器１０、凝縮器３、デシカントロータ２０の再生領域、蒸発器４が、順次配置され、また、空気流路切替手段によって、空気流れが切り替わった際、外気導入経路Ａの風上側から風下側に向けて、全熱交換器１０、凝縮器３、デシカントロータ２０の再生領域、蒸発器４が、順次配置される。【選択図】図１
2010078304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを入れ替える空気流路切替手段と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う全熱交換器と、
冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成された冷媒回路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路に位置する領域において吸着除湿し、該領域が前記第２の空気流路に移動されて加熱再生され、かつ、前記第２の空気流路に位置する領域において加熱再生され、該領域が前記第１の空気流路に移動されて吸着除湿する水分吸着手段と、
を備え、
前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置され、かつ、前記空気流路切替手段によって前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とが入れ替わった際、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを入れ替える空気流路切替手段と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う全熱交換器と、
冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置、第１の蒸発器及び第２の蒸発器から構成された冷媒回路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路に位置する領域において吸着除湿し、該領域が前記第２の空気流路に移動されて加熱再生され、かつ、前記第２の空気流路に位置する領域において加熱再生され、該領域が前記第１の空気流路に移動されて吸着除湿する水分吸着手段と、
を備え、
前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器および前記水分吸着手段が、風上側から風下側に向かって順次配置され、かつ、前記空気流路切替手段によって前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とが入れ替わった際、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器および前記水分吸着手段が、風上側から風下側に向かって順次配置されることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを入れ替える空気流路切替手段と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う全熱交換器と、
冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置、第１の蒸発器、第２の蒸発器および第３の蒸発器から構成された冷媒回路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路に位置する領域において吸着除湿し、該領域が前記第２の空気流路に移動されて加熱再生され、かつ、前記第２の空気流路に位置する領域において加熱再生され、該領域が前記第１の空気流路に移動されて吸着除湿する水分吸着手段と、
を備え、
前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第３の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置され、かつ、前記空気流路切替手段によって前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とが入れ替わった際、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第３の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
前記冷媒回路の前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器との間に、第２の膨張弁が設置されることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
【請求項５】
前記冷媒回路の前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器との間、または前記第２の蒸発器と前記第３の蒸発器との間に、第２の膨張弁が設置されることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
【請求項６】
第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを入れ替える空気流路切替手段と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う全熱交換器と、
冷媒を圧縮する第１の圧縮機、凝縮器、第１の絞り装置および第２の絞り装置、第２の蒸発器、第２の圧縮器および前記第１圧縮機が順次接続されると共に、入側が前記第１の絞り装置の下流側で分岐する配管に接続され、出側が前記第２の圧縮機と前記第１の圧縮機との間に合流する配管に接続された第１蒸発器を具備する冷媒回路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路に位置する領域において吸着除湿し、該領域が前記第２の空気流路に移動されて加熱再生され、かつ、前記第２の空気流路に位置する領域において加熱再生され、該領域が前記第１の空気流路に移動されて吸着除湿する水分吸着手段と、
を備え、
前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器および前記水分吸着手段が、風上側から風下側に向かって順次配置され、かつ、前記空気流路切替手段によって前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とが入れ替わった際、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器および前記水分吸着手段が、風上側から風下側に向かって順次配置されることを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
前記冷媒回路の前記第２の絞り装置と前記第２の蒸発器との間に、第３の蒸発器が設置され、
前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器、前記水分吸着手段および前記第３の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置され、かつ、前記空気流路切替手段によって前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とが入れ替わった際、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器、前記水分吸着手段および前記第３の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されることを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
【請求項８】
前記凝縮器の流入する直前の空気と、前記蒸発器に流入する直前の空気との間で、顕熱を交換する顕熱熱交換器が配置されることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項９】
前記凝縮器の流入する直前の空気と、前記第２の蒸発器に流入する直前の空気との間で、顕熱を交換する顕熱熱交換器が配置されることを特徴とする請求項２、４、６または７の何れかに記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記凝縮器の流入する直前の空気と、前記第３の蒸発器に流入する直前の空気との間で、顕熱を交換する顕熱熱交換器が配置されることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記水分吸着手段の全部または一部に設けられる吸着材の相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第１の相対湿度と該第１の相対湿度よりも高湿度である第２の相対湿度との間の範囲において、前記第１の相対湿度よりも低湿度の範囲および前記第２の相対湿度よりも高湿度の範囲よりも、大きいことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記第１の相対湿度が略３０％で、前記第２の相対湿度が略６０％であることを特徴とする請求項１１記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記水分吸着手段の全部または一部に設けられる吸着材の相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第１の相対湿度よりも低湿度である第３の相対湿度よりも高湿度の範囲において、前記第３の相対湿度よりも低湿度の範囲よりも大きいことを特徴とする請求項１１または１２記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記水分吸着手段に固体吸着材が設けられ、
該固体吸着材が、１．５〜２．５ナノメートルの穴径の細孔が多数設けられたケイ素材料で構成されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の空気調和機。
【請求項１５】
前記水分吸着手段は、直接に配置された、第１の吸着材が担持された第１の水分吸着手段と、第１の吸着材とは異なる種類の第２の吸着材が担持された第２の水分吸着手段とから構成されることを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の空気調和機。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れかに記載の空気調和機において、
前記蒸発器における冷媒蒸発温度が、前記蒸発器の吸込空気温度の露点以下にならないように冷媒循環量を制御することを特徴とする空調機運転方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１５の何れかに記載の空気調和機において、
前記第１の空間を室外とし、前記第２の空間を空調室として、該空調室を冷房することを特徴とする空調機運転方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１５の何れかに記載の空気調和機において、前記第１の空間を空調室とし、前記第２の空間を室外として、前記空調室を暖房することを特徴とする空調機運転方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１５の何れかに記載の空気調和機を外気処理空気調和機とし、顕熱処理用の空気調和機を併設したことを特徴とする空調システム。
【請求項２０】
第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを入れ替える空気流路切替手段と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う全熱交換器と、
冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、第１の絞り装置、該第１の絞り装置の出側に接続された第１の蒸発器、第２の絞り装置、該第２の絞り装置の出側に接続された第２の蒸発器、第３の絞り装置および該第３の絞り装置の出側に接続された第３の蒸発器から構成され、前記第１の絞り装置の入側、前記第２の絞り装置の入側および前記第３の絞り装置の入側がそれぞれ前記凝縮器の出側に接続されると共に、前記第１の蒸発器の出側、前記第２の蒸発器の出側および前記第３の蒸発器の出側がそれぞれ前記圧縮機の入側に接続された冷媒回路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路に位置する領域において吸着除湿し、該領域が前記第２の空気流路に移動されて加熱再生され、かつ、前記第２の空気流路に位置する領域において加熱再生され、該領域が前記第１の空気流路に移動されて吸着除湿する水分吸着手段と、
を備え、
前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第３の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置され、かつ、前記空気流路切替手段によって前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とが入れ替わった際、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記第３の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されると共に、前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記第１の蒸発器、前記水分吸着手段および前記第２の蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されることを特徴とする空気調和機。
【請求項２１】
前記凝縮器が吹出空気温度検知手段を備え、
前記吹出空気温度検知手段の検知温度が高い場合は前記圧縮機の運転容量を小さくし、低い場合は前記圧縮機の運転容量を大きくするように制御することを特徴とする請求項２０記載の空気調和機。
【請求項２２】
前記第１の絞り装置が開度調整弁によって構成され、
前記第１の蒸発器が、吹出空気の温度を検知する吹出空気温度検知手段と、吹出空気の露点温度を検知する露点温度検知手段と、を備え、
前記吹出空気温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記吹出空気温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することにより、冷凍サイクルにおける冷媒蒸発温度が前記第１の蒸発器の吹出空気の露点温度よりも高く設定されることを特徴とする請求項２０または２１記載の空気調和機。
【請求項２３】
前記第１の絞り装置が開度調整弁によって構成され、
前記第１の蒸発器が、これを通過した冷媒の温度を検知する熱交換器温度検知手段と、吹出空気の露点温度を検知する露点温度検知手段と、を備え、
前記熱交換器温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記熱交換器温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することにより、冷凍サイクルにおける冷媒蒸発温度が前記第１の蒸発器の吹出空気の露点温度よりも高く設定されることを特徴とする請求項２０または２１記載の空気調和機。
【請求項２４】
前記第２の絞り装置が開度調整弁によって構成され、
前記第２の蒸発器が、吹出空気の温度を検知する吹出空気温度検知手段を備え、
前記第２の蒸発器が前記第１の空気流路に位置し、前記第２の蒸発器からの吹出空気が前記第２の空間に供給される際に、前記吹出空気温度検知手段の検知温度が給気目標温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記吹出空気温度検知手段の検知温度が給気目標温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することを特徴とする請求項２０乃至２３の何れかに記載の空気調和機。
【請求項２５】
前記第２の絞り装置が開度調整弁によって構成され、
前記第２の蒸発器が、これを通過した冷媒の温度を検知する熱交換器温度検知手段を備え、
前記第２の蒸発器が前記第１の空気流路に位置し、前記第２の蒸発器吹出空気が前記第２の空間に供給される際に、前記熱交換器温度検知手段の検知温度が給気目標温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記熱交換器温度検知手段の検知温度が給気目標温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することを特徴とする請求項２０乃至２３の何れかに記載の空気調和機。
【請求項２６】
前記圧縮機が、吐出冷媒の温度を検知する吐出冷媒温度検知手段を備え、
前記第２の蒸発器が前記第２の空気流路に位置し、前記第２の蒸発器吹出空気が前記第１の空間に供給される際に、前記吐出冷媒温度検知手段の検知温度が目標温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記吐出冷媒温度検知手段の検知温度が目標温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することを特徴とする請求項２４または２５記載の空気調和機。
【請求項２７】
前記第２の蒸発器が、これを通過した冷媒の温度を検知する熱交換器温度検知手段と、吹出空気の露点温度を検知する露点温度検知手段と、を備え、
前記第２の蒸発器が前記第２の空気流路に位置し、前記第２の蒸発器吹出空気が前記第１の空間に供給される際に、前記熱交換器温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記熱交換器温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することにより、冷凍サイクルにおける冷媒蒸発温度が前記第２の蒸発器の吹出空気の露点温度よりも高く設定されることを特徴とする請求項２４または２５記載の空気調和機。
【請求項２８】
前記第３の絞り装置が開度調整弁によって構成され、
前記第３の蒸発器が、吹出空気の温度を検知する吹出空気温度検知手段を備え、
前記第３の蒸発器が前記第１の空気流路に位置し、前記第３の蒸発器吹出空気が前記第２の空間に供給される際に、前記吹出空気温度検知手段の検知温度が給気目標温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記吹出空気温度検知手段の検知温度が給気目標温度よりも低い場合、開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することを特徴とする請求項２０乃至２７の何れかに記載の空気調和機。
【請求項２９】
前記圧縮機が、吐出冷媒の温度を検知する吐出冷媒温度検知手段を備え、
前記第３の蒸発器が前記第２の空気流路に位置し、前記第３の蒸発器吹出空気が前記第１の空間に供給される際に、前記吐出冷媒温度検知手段の検知温度が目標温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記吐出冷媒温度検知手段の検知温度が目標温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することを特徴とする請求項２８記載の空気調和機。
【請求項３０】
前記第３の蒸発器が、これを通過した冷媒の温度を検知する熱交換器温度検知手段と、吹出空気の露点温度を検知する露点温度検知手段と、を備え、
前記第３の蒸発器が前記第２の空気流路に位置し、前記第３の蒸発器吹出空気が前記第１の空間に供給される際に、前記熱交換器温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも低い場合、前記開度調整弁の開度を閉方向に、前記熱交換器温度検知手段の検知温度が前記露点温度検知手段の検知温度よりも高い場合、前記開度調整弁の開度を開方向に、それぞれ制御することにより、冷凍サイクルにおける冷媒蒸発温度が前記第３の蒸発器の吹出空気の露点温度よりも高く設定されることを特徴とする請求項２８記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機とその運転方法並びに空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、全熱交換器とヒートポンプとデシカントとを組み合わせて、外気処理や換気空調を行う空調システムが知られている。全熱交換器の後段にヒートポンプとデシカントとを配置して、外気と室内空気とを全熱交換器に導入して全熱交換させた後に、ヒートポンプへ送り込み、さらにデシカントで調湿する風路構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の発明においては、顕熱交換器とヒートポンプとデシカントとを組み合わせて、外気処理や換気空調を行う空調システムが知られている（例えば、特許文献２、３、４参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９７０１１号公報（第３−４頁、第２図）
【特許文献２】特開平１０−２６３６９号公報 （第３−５頁、第１図）
【特許文献３】特開平１０−２６４３３号公報（第３−５頁、第１図）
【特許文献４】特開平１０−２８８４８６号公報（第５−７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の発明では、凝縮器をデシカントの再生側上流に配置して、蒸発器をデシカントの吸着側下流に配置した構造であるから、例えば、冷房運転時においては、デシカントの再生排熱がそのまま排気として室外に排出されるため、前記再生排熱が有効利用されていないといった問題があった（例えば特許文献１）。
【０００６】
また、デシカントの吸脱着能力を増大させるためには、再生空気温度を高くする必要があるが、そのためにはヒートポンプの高圧側冷媒凝縮温度を上げる必要があり、ヒートポンプの負荷が増大するため、効率が低下するといった問題があった。
また、それに伴って圧縮機の運転負荷が増大するため、圧縮機の運転許容範囲を逸脱する恐れがあるといった問題があった。
【０００７】
また、従来の発明では、凝縮器をデシカントの再生側上流に配置して、蒸発器をデシカントの再生側下流もしくは再生側と吸着側下流との両方に配置した構造であるから、デシカントの吸着側上流に蒸発器が配置されず、吸着側空気はなりゆきで流入するため、デシカントの吸脱着能力の大小が吸着側流入空気の状態に大きく影響を受けるといった問題があった（例えば特許文献１〜４）。
【０００８】
さらに、従来の発明においては、蒸発器における結露処理のためのドレンが発生せず、かつ、デシカントにおける除加湿性能が高い空気調和機は存在しなかったといった問題があった。
【０００９】
本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、ヒートポンプの効率を向上させることができる空気調和機およびその運転方法並びに空調システム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】
【００１０】
本発明に係る空気調和機は、第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを入れ替える空気流路切替手段と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う全熱交換器と、
冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成された冷媒回路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路に位置する領域において吸着除湿し、該領域が前記第２の空気流路に移動されて加熱再生され、かつ、前記第２の空気流路に位置する領域において加熱再生され、該領域が前記第１の空気流路に移動されて吸着除湿する水分吸着手段と、
を備え、
前記第２の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置され、かつ、前記空気流路切替手段によって前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とが入れ替わった際、前記第１の空気流路に、前記全熱交換器、前記凝縮器、前記水分吸着手段および前記蒸発器が、風上側から風下側に向かって順次配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空気調和機は、水分吸着手段（デシカントに同じ）の再生側の上流に凝縮器を配置すると共に、下流側に蒸発器を配置している。そのため、再生側の上流では、凝縮器における冷媒の温熱放出が促進され、水分吸着手段に流入する空気が加熱される。一方、再生側の下流では、圧縮機に吸引される冷媒が水分吸着手段を通過した空気によって温められ、水分吸着手段を通過した空気は冷却される。
すなわち、水分吸着手段（デシカント）の再生側における再生排熱を利用して冷媒蒸発を行うためヒートポンプの効率を向上させることができる。また、暖房時の室内供給空気の温度上昇を抑え、空調目標温度に近づけることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
《システム構成》
図１および図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を説明するものであって、図１の（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図２の（ａ）は冷房時の外気導入経路Ａにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図、図２の（ｂ）は冷房時の排気放出経路Ｂにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図である。なお、図２の（ａ）および（ｂ）において、縦軸は絶対湿度、横軸は乾球温度である。
【００１３】
図１の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機１０００は、圧縮機１、膨張弁２、凝縮器３および蒸発器４で構成される冷媒回路１００と、全熱交換器１０と、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ（水分吸着手段に同じ）２０とを有している。
【００１４】
なお、デシカントロータ２０はモータ等の回転機構を有し、吸着材が担持され、軸方向に通気性を有するハニカム構造のデシカントロータを用いるものとするが、吸着材が保持され、水分の吸着と放出とを繰り返すことが可能で、同様な役割を果たす機構が備えられていれば、この形式に限定されないものとする。
また、デシカントロータは吸着材として、例えばゼオライト、シリカゲル、活性炭等、からなる多孔質基材に塗布あるいは表面処理あるいは含浸されたものを使用する。
【００１５】
また、冷媒回路１００において使用される冷媒は、限定するものではなく、二酸化炭素、炭化水素、ヘリウムのような自然冷媒、ＨＦＣ４１０Ａ、ＨＦＣ４０７Ｃなどの代替冷媒など、塩素を含まない冷媒、もしくは既存の製品に使用されているＲ２２、Ｒ１３４ａなどのフロン系冷媒である。そして、かかる冷媒を循環させる圧縮機などの流体機器は、レシプロ、ロータリー、スクロール、スクリューなどの各種タイプとする。
【００１６】
空気調和機１０００には、外気（図中、符号「ＯＡ」にて示す）を室内導入空気（図中、符号「ＳＡ」にて示す）として室内に導入する外気導入経路Ａ（第１の空気流路に相当する）と、室内空気（図中、符号「ＲＡ」にて示す）を室外に排気（図中、符号「ＥＡ」にて示す）として排出する排気放出経路Ｂ（第２の空気流路に相当する）とが交差して設けられている。
外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂと（以下、まとめた又は一方を「空気経路」と称する場合がある）には、それぞれ例えばファンのような送風手段（図示せず）が設けられ、空気経路のそれぞれにおいて空気を流す。
両方の空気経路にまたがって全熱交換器１０とデシカントロータ２０とが設けられ、デシカントロータ２０の吸脱着を補助する熱源として冷媒回路１００が設けられている。
また、外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂとの間には空気流路切替手段（図示せず）が設けられており、冷房運転モードまたは暖房運転モードへの切替に連動して、外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂとが入れ替わる構造となっている。なお、空気流路切替手段については、例えばダンパーのようなものを用いることとする。
【００１７】
次に、各運転モードにおける動作について説明する。
《冷房運転モード動作説明》
図１の（ａ）において、外気導入経路Ａでは、外気ＯＡより導入された室内導入空気ＳＡが全熱交換器１０で除湿され、さらにデシカントロータ２０における吸着側領域で吸着材により水分が吸着・除湿される。その除湿空気が室内に供給される。
一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気が全熱交換器１０で加湿され、凝縮器３に送られる。凝縮器３で冷媒と熱交換し、加熱された排出空気はデシカントロータ２０の再生側領域に流入する。この時、加熱された排出空気は５〜２５％ＲＨ程度と相対湿度が低くなるため、吸着材は水分を放出（脱着）する。これにより再生側領域の排出空気は加湿され、蒸発器４を通り熱交換し、冷却された後、この空気は室外に排気ＥＡとして排出される。
【００１８】
《暖房運転モード動作説明》
図１の（ｂ）において、外気導入経路Ａでは、外気ＯＡより導入された室内導入空気ＳＡが全熱交換器１０で加湿されて、凝縮器３に送られる。凝縮器３で冷媒と熱交換し、加熱された導入空気はデシカントロータ２０の再生側領域に流入する。この時、加熱された導入空気は５〜２５％ＲＨ程度と相対湿度が低いため、吸着材は水分を放出（脱着）する。これにより再生側領域の導入空気は加湿され、蒸発器４を通り熱交換し、冷却された後、室内導入空気ＳＡとなり室内に供給される。
一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気が全熱交換器１０で除湿され、さらにデシカントロータ２０における吸着側領域で吸着材により水分が吸着・除湿される。その除湿された排出空気を室外に排気ＥＡとして排出する。
【００１９】
なお、デシカントロータ２０における吸着側領域と再生側領域の割合は本発明においては１：１とするが、任意の割合に変更してもよい。
【００２０】
また、空気状態を示す「状態１〜状態８」は、図２における丸で囲った数字「１〜８」にそれぞれ対応している。また、符号「ＯＡ」は外気、符号「ＲＡ」は室内空気、符号「ＳＡ」は室内に供給される室内導入空気、符号「ＥＡ」は室外に排出される排気を示す。
【００２１】
《システム動作による作用の説明》
図２の（ａ）において、外気導入経路Ａでは、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）が全熱交換器１０において、室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態４）と全熱交換して、全熱交換器の公知の状態変化過程の通り、状態１と状態４と結ぶ直線上に沿って状態変化して、エンタルピが減少し、温度および絶対湿度が低下する（状態２）。
エンタルピが減少し、除湿冷却された導入空気（状態２）はデシカントロータ２０の吸着領域に流入し、等エンタルピ過程で水分を吸着され、絶対湿度が低下する（状態３）。このように外気導入経路Ａにおいて除湿された導入空気（状態４）が室内導入空気ＳＡとして室内空間に供給される。
【００２２】
図２の（ｂ）において、排気放出経路Ｂでは室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態４）が全熱交換器１０において、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）と全熱交換して、エンタルピが増加し、温度が上昇、絶対湿度が増加する（状態５）。
エンタルピが増加し、加湿加熱された空気（状態５）は凝縮器３に送られて、熱交換して加熱され、相対湿度は低下する（状態６）。相対湿度が低下した排出空気（状態６）は、デシカントロータ２０の再生領域に流入し、等エンタルピ過程で水分を脱着され、相対湿度が上昇する（状態７）。相対湿度が上昇した排出空気（状態７）は、デシカントロータ２０の再生領域下流に設置される蒸発器４に送られ、熱交換することにより温度が低下し、排気ＥＡとして室外へ排出される（状態８）。
【００２３】
このようにして得られる導入空気ＳＡ（状態３）は、全熱交換器１０による除湿に加え、さらにそこで残った水分をデシカントによってさらに除湿することが可能なため、全熱交換による除湿＋デシカントによる吸着除湿というように、二重の除湿効果によって絶対湿度が大きく低下し、高い除湿効果を得ることができる。
【００２４】
また、排気放出経路Ｂにおいては、デシカントの再生に凝縮器３の排熱を利用するとともに、再生後の高温空気である再生排熱を蒸発器４に導入して、排熱回収を行うため、冷媒回路１００における圧縮機１の入力を低減させることができ、省エネ効果が得られ、システムにおける高効率化につながる。
【００２５】
ここまでは前述のとおり冷房運転の作用について説明したが、一方で、暖房運転においては室内空気ＲＡと外気ＯＡの状態が入れ替わり、外気が低温低湿で、室内が高温高湿となる。よって、図１の（ｂ）に示すように暖房の場合には、前述の空気流路切替手段によって外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂとを入れ替える。
【００２６】
このように空気流路を入れ替えることによって、図２に示す各空気状態において、状態１が室内空気ＲＡ、状態３が排気ＥＡ、状態４が外気ＯＡ、状態８が室内導入空気ＳＡとなり、外気導入経路Ａの空気においては絶対湿度が増加して室内に供給されるため、室内空間を加湿することができる。この間の作用については冷房の場合と同様であるため記載を省略する。
【００２７】
また、暖房時においては蒸発器４をデシカント再生出口に配置することにより、導入空気における吸着材の再生排熱の余剰顕熱分を除去することができるから、室温制御における暖房負荷を軽減させることが可能となる。
【００２８】
実施の形態２．
《システム構成》
図３および図４は本発明の実施の形態２に係る空気調和機を説明するものであって、図３の（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図３の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図４の（ａ）は冷房時の外気導入経路Ａにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図、図４の（ｂ）は冷房時の排気放出経路Ｂにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図である。  
なお、空気調和機１０００（実施の形態１）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、空気状態を示す「状態１〜状態８」は、図４における丸で囲った数字「１〜８」にそれぞれ対応している。
【００２９】
図３の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機２０００は、圧縮機１、膨張弁２、凝縮器３、第１の蒸発器４ａ、および第２の蒸発器４ｂで構成される冷媒回路２００と、全熱交換器１０、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ２０とを有している。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００３０】
図３（ａ）において、空気調和機２０００は第１の蒸発器４ａおよび第２の蒸発器４ｂ、すなわち、２個の蒸発器が設けられ、第１の蒸発器４ａはデシカントロータ２０の吸着側領域の上流に、第２の蒸発器４ｂは再生側領域の下流に配置されている。
なお、空気調和機２０００は図３に示すとおり、第１の蒸発器４ａと第２の蒸発器４ｂとが１本の配管によって直列に接続され、一方から流出した冷媒が他方に流入するものであるが、本発明はこれに限定するものではなく、第１の蒸発器４ａと第２の蒸発器４ｂとを並列に配置して、分岐してそれぞれに流入した冷媒が、それぞれを通過して流出した後、合流するようにしてもよい。また、第１の蒸発器４ａと第２の蒸発器４ｂとを直列接続とした場合、何れを上流側（より高温の冷媒が供給される側）に配置してもよい。
【００３１】
次に、各運転モードにおける動作について説明する。
《冷房運転モード動作説明》
図３の（ａ）において、空気調和機２０００における外気導入経路Ａでは、外気ＯＡより導入された導入空気が全熱交換器１０で除湿された後、第１の蒸発器４ａに送り込まれる。ここで導入空気（外気ＯＡに同じ）は第１の蒸発器４ａと熱交換して冷却される。そして、冷却された導入空気がデシカントロータ２０における吸着側領域に流入し、吸着材により水分が吸着・除湿される。その除湿空気が室内導入空気ＳＡとなって、室内に供給される。
【００３２】
《暖房運転モード動作説明》
図３の（ｂ）において、排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気が全熱交換器１０で除湿された後、第１の蒸発器４ａに送り込まれる。ここで排出空気は第１の蒸発器４ａと熱交換して冷却される。冷却された排出空気がデシカントロータ２０における吸着側領域に流入し、吸着材により水分が吸着・除湿される。その除湿空気を室外に排気ＥＡとして排出する。
【００３３】
なお、図中の丸で囲った数字は図４と対応する各位置における空気状態を示す記号であり、その他記号は空気調和機１０００（実施の形態１）と同様である。
【００３４】
《システム動作による作用の説明》
図４の（ａ）において、空気調和機２０００の外気導入経路Ａでは、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）が全熱交換器１０において、室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態５）と全熱交換して、全熱交換器の公知の状態変化過程の通り、状態１と状態５を結ぶ直線上に沿って状態変化して、エンタルピが減少し、温度および絶対湿度が低下する（状態２）。
エンタルピが減少し、除湿冷却された導入空気（状態２）は第１の蒸発器４ａに送り込まれ、冷却されることにより相対湿度が上昇する（状態３）。相対湿度が上昇した導入空気（状態３）がデシカントロータ２０の吸着領域に流入し、等エンタルピ過程で水分が吸着され、絶対湿度が低下する（状態４）。このように外気導入経路Ａにおいて除湿された導入空気（状態４）が室内導入空気ＳＡとして室内空間に供給される。
【００３５】
《吸着材の吸着特性》
図５は本発明の実施の形態２に係る空気調和機に設置されたデシカントロータ２０に担持する吸着材の吸着特性の一例を示す水蒸気吸着特性図であって、横軸は相対湿度［％］、縦軸は水蒸気吸着量［Ｗｔ％］である。
図５において、ある相対湿度を境に急激に水蒸気吸着量が増加し、立ち上がる特性を示している。
【００３６】
空気調和機２０００においては空気調和機１０００（実施の形態１）とは異なり、デシカントロータ２０の吸着側領域上流に第１の蒸発器４ａを配置しているから、前述のようにデシカントロータ２０の吸着空気となる導入空気の相対湿度を８０〜１００％ＲＨ近くまで上昇させることができる。
このようにすることで、図５に示すような特性の吸着材を使用する場合、吸着空気の相対湿度を上げることにより、吸着空気と脱着空気との相対湿度差ΔＲＨが大きくなるため、デシカントロータ２０における吸着材の吸脱着能力Δｑが増大し、空気調和機１０００（実施の形態１）や従来技術の場合よりも大きな除加湿能力を得ることが可能となる。
【００３７】
実施の形態３．
《システム構成》
図６および図７は本発明の実施の形態３に係る空気調和機を説明するものであって、図６の（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図６の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図７の（ａ）は冷房時の外気導入経路Ａにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図、図７の（ｂ）は冷房時の排気放出経路Ｂにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図である。  
なお、空気調和機１０００（実施の形態１）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、空気状態を示す「状態１〜状態８」は、図７における丸で囲った数字「１〜８」にそれぞれ対応している。
【００３８】
図６の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機３０００は、圧縮機１、膨張弁２、凝縮器３、第１の蒸発器４ａ、第２の蒸発器４ｂおよび第３の蒸発器４ｃで構成される冷媒回路３００と、全熱交換器１０、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ２０とを有している。以下、実施の形態２と同一の箇所については説明を割愛する。
【００３９】
図６の（ａ）において、空気調和機３０００は、第１の蒸発器４ａ、第２の蒸発器４ｂおよび第３の蒸発器４ｃ、すなわち、３個の蒸発器が設けられており、第１の蒸発器４ａはデシカントロータ２０の吸着側領域の上流に、第２の蒸発器４ｂは吸着側領域の下流に、第３の蒸発器４ｃは再生側領域の下流に、それぞれ配置されている。
なお、空気調和機３０００は図６に示すとおり、第１の蒸発器４ａと第２の蒸発器４ｂと第３の蒸発器４ｃが１本の配管によって順番に直列接続され、一方から流出した冷媒が他方に流入するものであるが、本発明はこれに限定するものではなく、第１の蒸発器４ａ、第２の蒸発器４ｂおよび第３の蒸発器４ｃの何れか２個または全てを、並列に配置して、分岐してそれぞれに流入した冷媒が、それぞれを通過して流出した後、合流するようにしてもよい。また、３個の蒸発器の接続順は限定するものではなく、何れの蒸発器をより上流側（より高温の冷媒が供給される側）に配置してもよい。
【００４０】
次に、各運転モードにおける動作について説明する。
《冷房運転モード動作説明》
図６の（ａ）において、空気調和機３０００の外気導入経路Ａでは、外気ＯＡより導入された導入空気が全熱交換器１０で除湿された後、第１の蒸発器４ａに送り込まれる。ここで導入空気は第１の蒸発器４ａと熱交換して冷却される。冷却された導入空気がデシカントロータ２０における吸着側領域に流入し、吸着材により水分が吸着・除湿される。さらに除湿された導入空気は第２の蒸発器４ｂと熱交換して冷却され、室内導入空気ＳＡとなり、供給される。
【００４１】
《暖房運転モード動作説明》
図６の（ｂ）において、空気調和機３０００の排気放出経路Ｂでは、導入された室内空気ＲＡが全熱交換器１０で除湿された後、第１の蒸発器４ａに送り込まれる。ここで排出空気は第１の蒸発器４ａと熱交換して冷却される。冷却された排出空気がデシカントロータ２０における吸着側領域に流入し、吸着材により水分が吸着・除湿される。除湿された導入空気はさらに第２の蒸発器４ｂと熱交換して冷却され、室外に排気ＥＡとして排出する。
【００４２】
《システム動作による作用の説明》
図７の（ａ）において、空気調和機３０００の冷房時における外気導入経路Ａでは、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）が、全熱交換器１０において室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態５）と全熱交換して、全熱交換器の公知の状態変化過程の通り、状態１と状態５を結ぶ直線上に沿って状態変化して、エンタルピが減少し、温度および絶対湿度が低下する（状態２）。
エンタルピが減少し、除湿冷却された導入空気（状態２）は第１の蒸発器４ａに送り込まれ、冷却されることにより相対湿度が上昇する（状態３）。相対湿度が上昇した導入空気（状態３）がデシカントロータ２０の吸着領域に流入し、等エンタルピ過程で水分を吸着され、絶対湿度が低下する（状態４）。絶対湿度が低下した導入空気（状態４）はデシカントの吸着熱により温度が上昇しているため、第２の蒸発器４ｂに送り、再び冷却する（状態５）。この冷却された導入空気（状態５）が室内導入空気ＳＡとして室内空間に供給される。
【００４３】
以上のように、空気調和機３０００においては、デシカントロータ２０の吸着側領域の下流に第２の蒸発器４ｂを配置することにより、特に冷房運転時において、導入空気における吸着材の吸着熱による温度上昇分の顕熱を除去することができ、冷房負荷を軽減させることが可能となる。また、吸着材の吸着熱を回収することにより、冷媒回路３００の効率改善の効果も得ることができる。
【００４４】
実施の形態４．
《システム構成》
図８および図９は本発明の実施の形態４に係る空気調和機を説明するものであって、図８の（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図８の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図９は冷媒状態についての作動状態の一例を示すｐ−ｈ線図（モリエル線図）である。
なお、空気状態を示す「状態Ａ〜状態Ｆ」は、図９における丸で囲った英文字「Ａ〜Ｆ」にそれぞれ対応している。
【００４５】
図８の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機４０００は、圧縮機１、第１の膨張弁２ａおよび第２の膨張弁２ｂ（以下、まとめて又は一方を「膨張弁２」と称す場合がある）、凝縮器３、第１の蒸発器４ａおよび第２の蒸発器４ｂ（以下、まとめて又は一方を「蒸発器４」と称す場合がある）で構成される冷媒回路４００と、全熱交換器１０、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ２０とで構成され、膨張弁２ａ、第１の蒸発器４ａ、膨張弁２ｂ、第２の蒸発器４ｂの順に配管接続されている。
すなわち、空気調和機４０００は、空気調和機２０００（実施の形態２）における第１の蒸発器４ａと凝縮器３との間に、第２の膨張弁２ｂを追加して設置したものに相当し、その他の構成は空気調和機２０００に同じであるから、空気調和機２０００と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００４６】
《暖房運転モードおよび暖房運転モードにおける動作説明》
図８の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機４０００における冷房運転モード、暖房運転モードの各風路構成は、図３に示す空気調和機２０００と同様であるため、説明を省略する。
【００４７】
《システム動作による作用の説明》
図９において、空気調和機４０００の冷媒回路４００における冷媒状態は、圧縮機１に吸入された冷媒蒸気（状態Ａ）は、圧縮され高温高圧の冷媒ガスとなる（状態Ｂ）。高温高圧の冷媒ガス（状態Ｂ）は凝縮器３に流入して、空気と熱交換し冷却・凝縮され、高圧の液冷媒となる（状態Ｃ）。高圧の液冷媒（状態Ｃ）は第１の膨張弁２ａを通過し、絞り膨張（等エンタルピ変化）により圧力が低下、気液２相冷媒（状態Ｄ）となる。
この気液２相冷媒は、一旦第１の蒸発器４ａに入り、空気と熱交換し、液冷媒は加熱・蒸発される（状態Ｅ）。さらに第２の膨張弁２ｂを通過し絞り膨張され、低温低圧の液冷媒となり、第２の蒸発器４ｂに流入する（状態Ｆ）。ここで、再び液冷媒（状態Ｆ）は加熱・蒸発され、冷媒は過熱蒸気（状態Ａ）となり、圧縮機１に吸入される。
【００４８】
すなわち、冷媒回路４００は、膨張弁２が２つ配置される２段膨張サイクルとなっている。図８に示すように、２つの蒸発器４について、各々の上流に膨張弁２を設けることにより、各々の蒸発器４に流入する冷媒循環量を制御することが可能となる。これにより、各々の蒸発器４に流入する冷媒の比容積が異なるため、各々の蒸発器４において別の蒸発温度帯となる。つまり、２つの蒸発温度（蒸発圧力）帯を設けることができる。
【００４９】
また、冷媒循環量を制御することにより、各々の蒸発器４の冷却能力を制御することができるため、例えば、蒸発器４において通過空気を飽和する直前まで冷却し、結露させないようにして、ドレン処理を不要とすることも可能となる。
【００５０】
実施の形態５．
《システム構成》
図１０および図１１は本発明の実施の形態５に係る空気調和機を説明するものであって、図１０（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１０の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１１は冷媒状態についての作動状態の一例を示すｐ−ｈ線図（モリエル線図）である。
なお、空気状態を示す「状態Ａ〜状態Ｇ」は、図１１における丸で囲った英文字「Ａ〜Ｇ」にそれぞれ対応している。
【００５１】
図１０の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機５０００は、第１の圧縮機１ａおよび第２の圧縮機１ｂ（以下、まとめて又は一方を「圧縮機１」と称す場合がある）、第１の膨張弁２ａおよび第２の膨張弁２ｂ（以下、まとめて又は一方を「膨張弁２」と称す場合がある）、凝縮器３、第１の蒸発器４ａおよび第２の蒸発器４ｂ（以下、まとめて又は一方を「蒸発器４」と称す場合がある）で構成される冷媒回路５００と、全熱交換器１０、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ２０とを有している。
【００５２】
すなわち、空気調和機５０００は、圧縮機１と蒸発器４及び膨張弁２が各々２つずつ設けられており、２段圧縮２段膨張サイクルとなっている。
このとき、第１の圧縮機１ａと第２の圧縮機１ｂとは直列接続され、両者を接続する配管には、第１の蒸発器４ａの出側に接続された配管が合流している。また、第１の膨張弁と第１の蒸発器４ａとは直列接続され、両者を接続する配管は分岐して、第２の膨張弁２ｂの入側に接続されている。そして、第２の膨張弁２ｂ（の出側）は、第２の蒸発器４ｂを経由して第２の圧縮機（の入側）に接続されている。
なお、空気調和機４０００（実施の形態４）と同一の箇所については説明を省略する。
【００５３】
《暖房運転モードおよび暖房運転モードにおける動作説明》
図１０の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機５０００における冷房運転モード、暖房運転モードの各風路構成は、図３または図８に示す空気調和機２０００または空気調和機４０００と同様であるため、説明を省略する。
【００５４】
《システム動作による作用の説明》
図１１において、空気調和機５０００の冷媒回路５００における冷媒状態は、低段の第２の圧縮機１ｂに吸入された冷媒蒸気（状態Ａ）は、圧縮され吐出冷媒ガスとなる（状態Ｂ）。この吐出冷媒ガス（状態Ｂ）は第１の蒸発器４ａより流入してきた冷媒と混合し冷却され、高段の第１の圧縮機１ａに吸入される（状態Ｃ）。第１の圧縮機１ａにより圧縮された高温高圧の吐出冷媒ガス（状態Ｄ）は凝縮器３に流入して、空気と熱交換し冷却・凝縮され、高圧の液冷媒となる（状態Ｅ）。
高圧の液冷媒（状態Ｅ）は第１の膨張弁２ａを通過し、絞り膨張（等エンタルピ変化）により圧力が低下、気液２相冷媒（状態Ｆ）となる。この気液２相冷媒は、一部分流されて第１の蒸発器４ａに流入し、空気と熱交換し液冷媒は加熱・蒸発される（状態Ｃ）。この分流された冷媒が前述の高段の圧縮機１ａに吸入される混合冷媒となる。
もう一方の本流は第２の膨張弁２ｂで絞り膨張されて、低温低圧の液冷媒（状態Ｇ）となり、第２の蒸発器４ｂに流入する。ここで、低温低圧の液冷媒（状態Ｇ）は加熱・蒸発され、冷媒は過熱蒸気（状態Ａ）となり、第２の圧縮機１ｂに吸入される。
【００５５】
すなわち、空気調和機５０００の冷媒回路５００は、２段圧縮２段膨張方式である。したがって、２段圧縮では、圧縮工程を２段に分けることで、各段の圧縮比は小さくなり、体積効率、圧縮効率の著しい低下を防ぐことができ、結果的に冷凍サイクルのＣＯＰが向上する。
なお、一段圧縮（単段圧縮）では、凝縮器吸込空気の温度が高い等、高圧が高くなるような条件で、圧縮比が大きくなり、吐出温度が著しく上昇し、その吐出温度上昇の影響で、潤滑油の粘度が低下し潤滑作用がなくなり、油が劣化し、圧縮機は潤滑不良を起こして運転不能となる。また、体積効率や圧縮効率も著しく減少して、冷凍能力が極端に低下し、ＣＯＰも著しく低下するという弊害があった。
【００５６】
実施の形態６．
《システム構成》
図１２および図１３は本発明の実施の形態６に係る空気調和機を説明するものであって、図１２（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１２の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１３は冷媒状態についての作動状態の一例を示すｐ−ｈ線図（モリエル線図）である。
なお、空気状態を示す「状態５〜状態１１」は、図１３における丸で囲った数字「５〜１１」にそれぞれ対応している。
【００５７】
図１２の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機６０００は、圧縮機１、膨張弁２、凝縮器３、第１の蒸発器４ａおよび第２の蒸発器４ｂで構成される冷媒回路２００と、全熱交換器１０、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ２０と、顕熱熱交換器１１とを有している。
すなわち、空気調和機６０００は、デシカントロータ２０の再生側領域出口に配置された放熱部１１ａと、凝縮器３の吸込側に配置された吸熱部１１ｂと、放熱部１１ａと吸熱部１１ｂとを連通する熱伝達部１１ｃとからなる顕熱熱交換器１１を有する点が空気調和機２０００（実施の形態２）と相違するものの、その他の構成は空気調和機２０００と同じであるから、一部の説明を省略する。
【００５８】
《暖房運転モードおよび暖房運転モードにおける動作説明》
図１２の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機６０００における冷房運転モード、暖房運転モードの各風路構成は、図３に示す空気調和機２０００と同様であるため、説明を省略する。
【００５９】
《システム動作による作用の説明》
図１３において、空気調和機６０００の冷房時の排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態５）が全熱交換器１０において、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）と全熱交換して、エンタルピが増加し、温度が上昇、絶対湿度が増加する（状態６）。エンタルピが増加し、加湿加熱された空気（状態６）は顕熱熱交換器１１の放熱部１１ａ（温熱を放出する）で、デシカントロータ２０の再生側出口空気（状態９）と顕熱熱交換し（状態７）、凝縮器３に送られる。そして、そこで熱交換して加熱され、相対湿度は低下する（状態８）。
相対湿度が低下した排出空気（状態８）は、デシカントロータ２０の再生領域に流入し、等エンタルピ過程で水分を脱着され、相対湿度が上昇する（状態９）。相対湿度が上昇した排出空気（状態９）は、顕熱熱交換器１１の吸熱部１１ｂ（温熱を吸収する、冷熱を放出するに同じ）で凝縮器３の吸込空気（状態６）と顕熱熱交換し（状態１０）、デシカントロータ２０の再生領域下流に設置される蒸発器４に送られる。そして、そこで熱交換することにより温度が低下し、排気ＥＡとして室外へ排出される（状態１１）。
【００６０】
したがって、空気調和機６０００においては、デシカントロータ２０の再生側領域出口および凝縮器３の吸込側で顕熱熱交換をするように、それぞれ顕熱熱交換器１１の放熱部１１ａおよび顕熱熱交換器１１の吸熱部１１ｂを配置し、熱回収をしている。
このため、凝縮器３と第２の蒸発器４ｂとの熱交換の負荷を軽減することができるから、冷媒回路２００としての負荷を上げることなく、デシカントロータ２０の再生能力を増大させることが可能となる。よって、圧縮機１の入力が低減され、効率向上につながる。例えば、空気調和機２０００（実施の形態２）の場合と比較すると、最大１５％程度効率が向上する。
【００６１】
《顕熱熱交換器の説明》
なお、顕熱熱交換器１１の放熱部１１ａと吸熱部１１ｂとを連通させる熱伝達部１１ｃの例として、例えばヒートパイプがある。ヒートパイプは、管の内壁に毛細管構造を持たせた金属製のパイプであり、内部は真空で、少量の水もしくは代替フロンなどが封入されている。管の材質としては、通常、銅などの熱伝導の大きい物質が用いられる。ヒートパイプの一端を熱源に接触させて加熱すると、内部の液体が蒸発して気化し、この時、潜熱（気化熱）として熱が取り込まれる。そして低温部へ高速に（ほぼ音速で）移動し、そこで冷却されまた液体に戻り、熱を放出する（凝縮潜熱による熱放出）。液体は毛細管構造を通って元の場所へ戻る。ヒートパイプはこのサイクルを繰り返すことによって、極めて高い効率での熱伝導を可能とする装置である。
【００６２】
また、本発明は顕熱熱交換器１１の放熱部１１ａおよび顕熱熱交換器１１の吸熱部１１ｂの構成等を限定するものではなく、前記のような役割と同様の作用効果（顕熱熱交換媒体による熱回収の作用等）を奏するものであれば、いずれの構成であってもよい。また、その配置についても、図１２に示すような配置に限定するものではない。
【００６３】
実施の形態７．
《システム構成》
図１４は本発明の実施の形態７に係る空気調和機を説明するものであって、図１４（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１４の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図である。
【００６４】
図１４の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機７０００は、圧縮機１、膨張弁２、凝縮器３、第１の蒸発器４ａおよび第２の蒸発器４ｂで構成される冷媒回路２００と、全熱交換器１０、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ２０とを有している。すなわち、空気調和機７０００は空気調和機２０００（実施の形態２）において排気放出経路Ｃを設けたものに相当するから、空気調和機２０００と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００６５】
空気調和機７０００は、空気調和機１０００〜６０００（実施の形態１〜６）とは異なり、外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂの他に、排気放出経路Ｃが設けられている。
排気放出経路Ｃは、冷房時には、室内空気ＲＡを導入して、全熱交換器１０にて外気導入経路Ａより導入されてきた空気と全熱熱交換して排気するためのものであり、暖房時には、外気ＯＡを導入して、全熱交換器１０にて排気放出経路Ｂより導入されてきた空気と全熱熱交換して排気するためのものである。
【００６６】
次に、各運転モードにおける動作について説明する。
《冷房運転モード動作説明》
図１４の（ａ）において、空気調和機７０００の冷房運転モードにおける排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気が、凝縮器３に送り込まれ熱交換して加熱される。加熱された空気がデシカントロータ２０における再生側領域に流入し、吸着材により水分が脱着・放湿される。その脱着空気が第２の蒸発器４ｂに送り込まれ、熱交換し冷却される。その冷却空気を室外に排気ＥＡとして排出する。
【００６７】
このとき、排気放出経路Ｃでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気が、全熱交換器１０において、外気導入経路Ａにおいて外気ＯＡから導入された導入空気と全熱熱交換し、室外に排気ＥＡとして排出される。
【００６８】
《暖房運転モード動作説明》
図１４の（ｂ）において、空気調和機７０００の暖房運転モードにおける外気導入経路Ａでは、外気ＯＡより導入された導入空気が、凝縮器３に送り込まれ熱交換して加熱される。加熱された導入空気がデシカントロータ２０における再生側領域に流入し、吸着材により水分が脱着・放湿される。その脱着された導入空気が第２の蒸発器４ｂに送り込まれ、熱交換し冷却され、室内導入空気ＳＡとして室内空間に供給される。
【００６９】
このとき、排気放出経路Ｃでは、外気ＯＡより導入された排出空気が、全熱交換器１０において、排気放出経路Ｂにおいて室内空気ＲＡから導入された導入空気と全熱熱交換し、室外に排気ＥＡとして排出される。
【００７０】
《システム動作による作用の説明》
空気調和機７０００の冷媒回路２００の作動状態における湿り空気線図上の動きは、空気調和機２０００（実施の形態２）と同様な傾向となるため、説明及び図示は省略する。
なお、空気調和機２０００と異なる点としては、凝縮器３に送り込む空気は全熱交換器１０を介さず、冷房時は図１４の（ａ）に示すように室内空気ＲＡを送り込み、一方、暖房時は図１４の（ｂ）に示すように外気ＯＡを送り込んでいることにある。
【００７１】
このように凝縮器３に送り込む空気は全熱交換器１０を介さないようにすることで、冷房時・暖房時ともに比較的絶対湿度が低い空気とすることができる。
絶対湿度が低い空気を凝縮器３に送り込み、熱交換し加熱すると、デシカントロータ２０の再生側領域に流入する空気の相対湿度は低い状態にすることができ、吸着側領域に流入する空気の相対湿度との相対湿度差ΔＲＨが大きくなる。
よって、図５に示すような特性の吸着材を使用する場合、吸着空気と脱着空気との相対湿度差ΔＰＨが大きくなると、デシカントロータ２０における吸着材の吸脱着能力Δｑが増大し、空気調和機２０００の場合よりもさらに大きな除加湿能力を得ることが可能となる。
【００７２】
またこの時、凝縮器３に送り込む空気は比較的低温であり、冷凍サイクルの負荷は軽減され、圧縮機入力は低減されるため、効率向上につながる。
【００７３】
実施の形態８．
図１７〜図１９は本発明の実施の形態８に係る空気調和機を説明するものであって、図１７の（ａ）は冷房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１７の（ｂ）は暖房運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図１８は冷房運転における制御動作を示すフロー図、図１９は暖房運転における制御動作を示すフロー図である。なお、空気調和機３０００（実施の形態３）と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００７４】
《システム構成》
図１７の（ａ）および（ｂ）において、空気調和機８０００は、冷媒回路８００と、全熱交換器１０、水分の吸着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ２０とを有している。なお、冷媒回路８００は、圧縮機１、第１の膨張弁２ａ、第２の膨張弁２ｂ、第３の膨張弁２ｃ（以下、まとめてまたはそれぞれを「膨張弁２」と称す場合がある）、凝縮器３、第１の蒸発器４ａ、第２の蒸発器４ｂおよび第３の蒸発器４ｃ（以下、まとめてまたはそれぞれを「蒸発器４」と称す場合がある）で構成されている。
なお、凝縮器３には、熱交換器温度（冷媒温度）を検知する冷媒温度サーミスタ６０と、吹出温度を検知する吹出温度サーミスタ６１と、吹出空気の露点温度を検知する露点温度検知手段（以下「露点温度センサ」と称す）６２と、が設置されている。
また、第１の蒸発器４ａ、第２の蒸発器４ｂおよび第３の蒸発器４ｃの各熱交換器には、熱交換器温度（冷媒温度）を検知する熱交換器（冷媒）温度検知手段（以下「冷媒温度サーミスタ」と称す）４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、吹出温度を検知する吹出空気温度検知手段（以下「吹出温度サーミスタ」と称す）４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、吹出空気の露点温度を検知する露点温度検知手段（以下「露点温度センサ」と称す）４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、が設置されている。
さらに、圧縮機１の吐出冷媒配管部には吐出冷媒の温度を検知する吐出冷媒温度検知手段（以下「冷媒温度サーミスタ」）５０が設置されている。
【００７５】
図１７の（ａ）において、空気調和機８０００は、第１の膨張弁２ａ、第２の膨張弁２ｂ、第３の膨張弁２ｃ、第１の蒸発器４ａ、第２の蒸発器４ｂおよび第３の蒸発器４ｃ、を具備している。すなわち、各３つずつ膨張弁２と蒸発器とが設けられており、第１の膨張弁２ａは第１の蒸発器４ａと、第２の膨張弁２ｂは第２の蒸発器４ｂと、第３の膨張弁２ｃは第３の蒸発器４ｃと、各々直列に接続されている。
また、第１の蒸発器４ａはデシカントロータ２０の吸着側領域の上流に、第２の蒸発器４ｂは吸着側領域の下流に、第３の蒸発器４ｃは再生側領域の下流に、それぞれ配置されている。
なお、空気調和機８０００は図１７に示すとおり、第１の蒸発器４ａと第２の蒸発器４ｂと第３の蒸発器４ｃがすべて並列接続されているが、３つの蒸発器のうち少なくとも１つが並列接続となっていてもよい。また、３つの蒸発器の配置位置は限定するものではなく、何れの蒸発器を吸着側領域上流、吸着側領域下流、脱着側領域下流の３箇所のうち、何れの位置に配置してもよい。
【００７６】
《システム動作による作用の説明》
空気調和機８０００の冷媒回路８００における冷媒状態は、圧縮機１に吸入された冷媒蒸気は、圧縮され高温高圧の冷媒ガスとなる。高温高圧の冷媒ガスは凝縮器３に流入して、空気と熱交換し冷却・凝縮され、高圧の液冷媒となる。ここで、高圧の液冷媒は配管で３方向に分岐されて、そのうち一方は第１の膨張弁２ａを通過し、絞り膨張（等エンタルピ変化）により圧力が低下、気液２相冷媒となる。この気液２相冷媒は、第１の蒸発器４ａに入り、空気と熱交換し、液冷媒は加熱・蒸発される。
もう一方でも同様に、第２の膨張弁２ｂを通過し、絞り膨張（等エンタルピ変化）により圧力が低下、気液２相冷媒となる。この気液２相冷媒は、第２の蒸発器４ｂに入り、空気と熱交換し、液冷媒は加熱・蒸発される。
他方でも同じく、第３の膨張弁２ｃを通過し、絞り膨張（等エンタルピ変化）により圧力が低下、気液２相冷媒となる。この気液２相冷媒は、第３の蒸発器４ｃに入り、空気と熱交換し、液冷媒は加熱・蒸発される。
これらは、各蒸発器４を通過した後の下流側において合流し、合流した冷媒は過熱蒸気の状態で、圧縮機１に吸入される。
【００７７】
空気調和機８０００における制御動作について説明する。始めに、冷房運転について図１８に基づいて説明する。まず、空気調和機使用者が室内空調温湿度（蒸発器２吹出空気温湿度目標値に相当）を設定する（ＳＴ１０１）。
それに基づき、空気調和機で圧縮機１の運転容量、第１の膨張弁２ａ、第２の膨張弁２ｂ、第３の膨張弁２ｃの初期値が設定され（ＳＴ１０２）、運転開始する（ＳＴ１０３）。
【００７８】
運転開始後、空気調和機使用者が設定した室内空調温湿度から凝縮器３の吹出空気温度の目標値、例えば６０℃が設定される（ＳＴ１０４）。
圧縮機運転容量の制御については、吹出空気サーミスタ６０で検知される凝縮器３の吹出温度が予め設定された目標値、例えば６０℃となるように制御される（ＳＴ１０５）。
圧縮機１の運転容量が大きいと冷媒の凝縮温度が高くなるため、凝縮器３の吹出空気温度が高くなる。一方で、圧縮機１の運転容量が小さいと冷媒の凝縮温度が低くなり、凝縮器３の吹出空気温度は低くなる。そこで、凝縮器３の吹出空気温度と目標値とを比較し、目標値よりも吹出空気温度が低ければ、圧縮機１の運転容量を増加させ、目標値よりも高ければ、圧縮機１の運転容量は減少させる（ＳＴ１０６）。
なお、制御値を前記説明の凝縮器３の吹出空気温度に代えて、露点温度センサ６２が検知する凝縮器３の冷媒凝縮温度としても良い。
【００７９】
第１の膨張弁２ａの開度制御については、吹出温度サーミスタ４１ａで検知される第１の蒸発器４ａの吹出空気温度が、露点温度センサ４２ａが検知した露点温度よりも、例えば１〜２℃程度高くなるように制御される（ＳＴ１０７）。
第１の膨張弁２ａは膨張弁開度が大きいと冷媒の蒸発温度が高くなるため、第１の蒸発器４ａの吹出空気温度が高くなる。一方で、第１の膨張弁２ａの開度が小さいと冷媒の蒸発温度が低くなるため、第１の蒸発器４ａの吹出空気温度が低くなる。そこで、第１の蒸発器４ａの吹出空気温度と露点温度センサ４２ａが検知する露点温度とを比較し、露点温度よりも吹出空気温度が低ければ、第１の膨張弁２ａの開度を大きくし、露点温度＋２℃よりも吹出空気温度が高ければ、第１の膨張弁２ａの開度を小さくする（ＳＴ１０８）。
なお、制御値を前記説明の第１の蒸発器４ａの吹出空気温度に代えて、冷媒温度サーミスタ４０ａが検知する第１の蒸発器４ａの冷媒蒸発温度としても良い。
【００８０】
第２の膨張弁２ｂの開度制御については、吹出温度サーミスタ４１ｂで検知される第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度が予め設定された室内空調温度の目標値、例えば２８℃となるように制御される（ＳＴ１０９）。
第２の膨張弁２ｂは膨張弁開度が大きいと冷媒の蒸発温度が高くなるため、第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度が高くなる。一方で、膨張弁開度が小さいと冷媒の蒸発温度が低くなるため、第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度が低くなる。そこで、第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度と室内空調温度の目標値とを比較し、目標値よりも吹出空気温度が低ければ、第２の膨張弁２ｂの開度を大きくし、目標値よりも吹出空気温度が高ければ、第２の膨張弁２ｂの開度を小さくする（ＳＴ１１０）。
なお、制御値を前記説明の第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度に代えて、冷媒温度サーミスタ４０ｂが検知する第２の蒸発器４ｂの冷媒蒸発温度としても良い。
【００８１】
第３の膨張弁２ｃの開度制御については、吹出温度サーミスタ４１ｃで検知される第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度がその露点温度よりも、例えば１〜２℃程度高くなるように制御される（ＳＴ１１１）。
第３の膨張弁２ｃは膨張弁開度が大きいと冷媒の蒸発温度が高くなるため、第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度が高くなる。一方で、膨張弁開度が小さいと冷媒の蒸発温度が低くなるため、第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度が低くなる。そこで、第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度と露点温度センサ４２ｃが検知する露点温度とを比較し、露点温度よりも吹出空気温度が低ければ、第３の膨張弁２ｃの開度を大きくし、露点温度＋２℃よりも吹出空気温度が高ければ、第３の膨張弁２ｃの開度を小さくする（ＳＴ１１２）。
その後、ＳＴ１０４〜ＳＴ１１２のサイクルを繰り返す（図１８中の記号Ａから記号Ａへ）。
なお、制御値を前記説明の第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度に代えて、冷媒温度サーミスタ４０ｃが検知する第３の蒸発器４ｃの冷媒蒸発温度としても良い。
【００８２】
次に暖房運転について図１９に基づいて説明する。まず、空気調和機８０００の使用者が室内空調温湿度（蒸発器３の吹出空気温湿度目標値に相当）を設定する（ＳＴ２０１）。
それに基づき、空気調和機で圧縮機１の運転容量、第１の膨張弁２ａ、第２の膨張弁２ｂ、第３の膨張弁２ｃの初期値が設定され（ＳＴ２０２）、運転開始する（ＳＴ２０３）。
【００８３】
運転開始後、空気調和機使用者が設定した室内空調温湿度から凝縮器３の吹出空気温度の目標値、例えば４５℃が設定される（ＳＴ２０４）。
圧縮機１の運転容量の制御については、吹出空気サーミスタ６０で検知される凝縮器３の吹出温度が予め設定された目標値、例えば４５℃となるように制御される（ＳＴ２０５）。
圧縮機１の運転容量が大きいと冷媒の凝縮温度が高くなるため、凝縮器３の吹出空気温度が高くなる。一方で、圧縮機１の運転容量が小さいと冷媒の凝縮温度が低くなり、凝縮器１の吹出空気温度は低くなる。そこで、凝縮器３の吹出空気温度と目標値とを比較し、目標値よりも吹出空気温度が低ければ、圧縮機１の運転容量を増加させ、目標値よりも高ければ、圧縮機運転容量を減少させる（ＳＴ２０６）。
なお、制御値を前記説明の凝縮器３の吹出空気温度に代えて、露点温度センサ６２が検知した凝縮器３の冷媒凝縮温度としても良い。
【００８４】
第１の膨張弁２ａの開度制御については、吹出温度サーミスタ４１ａで検知される第１の蒸発器４ａの吹出空気温度がその露点温度よりも、例えば１〜２℃程度高くなるように制御される（ＳＴ２０７）。
第１の膨張弁２ａの膨張弁開度が大きいと冷媒の蒸発温度が高くなるため、第１の蒸発器４ａの吹出空気温度が高くなる。一方で、膨張弁開度が小さいと冷媒の蒸発温度が低くなるため、第１の蒸発器４ａの吹出空気温度が低くなる。そこで、第１の蒸発器４ａの吹出空気温度と露点温度センサ４２ａが検知した露点温度とを比較し、露点温度よりも吹出空気温度が低ければ、第１の膨張弁２ａの開度を大きくし、露点温度＋２℃よりも吹出空気温度が高ければ、第１の膨張弁２ａの開度を小さくする（ＳＴ２０８）。
なお、制御値を前記説明の第１の蒸発器４ａの吹出空気温度に代えて、冷媒温度サーミスタ４０ａが検知する第１の蒸発器４ａの冷媒蒸発温度としても良い。
【００８５】
第２の膨張弁２ｂの開度制御については、吹出温度サーミスタ４１ｂで検知される第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度がその露点温度よりも、例えば１〜２℃程度高くなるように制御される（ＳＴ２０９）。
第２の膨張弁２ｂの膨張弁開度が大きいと冷媒の蒸発温度が高くなるため、第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度が高くなる。一方で、膨張弁開度が小さいと冷媒の蒸発温度が低くなるため、第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度が低くなる。そこで、第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度と露点温度センサ４２ｂが検知した露点温度とを比較し、露点温度よりも吹出空気温度が低ければ、第２の膨張弁２ｂの開度を大きくし、露点温度＋２℃よりも吹出空気温度が高ければ、第２の膨張弁２ｂの開度を小さくする（ＳＴ２１０）。
なお、制御値を前記説明の第２の蒸発器４ｂの吹出空気温度に代えて、冷媒温度サーミスタ４０ｂが検知する第２の蒸発器４ｂの冷媒蒸発温度としても良い。
【００８６】
第３の膨張弁２ｃの開度制御については、吹出温度サーミスタ４１ｃで検知される第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度が予め設定された室内空調温度の目標値、例えば２４℃となるように制御される（ＳＴ２１１）。
第３の膨張弁２ｃの膨張弁開度が大きいと冷媒の蒸発温度が高くなるため、第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度が高くなる。一方で、膨張弁開度が小さいと冷媒の蒸発温度が低くなるため、第３の蒸発器吹出空気温度が低くなる。そこで、第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度と室内空調温度の目標値とを比較し、目標値よりも吹出空気温度が低ければ、第３の膨張弁２ｃの開度を大きくし、目標値よりも吹出空気温度が高ければ、第３の膨張弁２ｃの開度を小さくする（ＳＴ２１２）。
その後、ＳＴ２０４〜ＳＴ２１２のサイクルを繰り返す（図１９中の記号Ｂから記号Ｂへ）。
なお、制御値を前記説明の第３の蒸発器４ｃの吹出空気温度に代えて、冷媒温度サーミスタ４０ｃが検知する第３の蒸発器４ｃの冷媒蒸発温度としても良い。
【００８７】
すなわち、冷媒回路８００は冷媒回路上に並列配置された３つの蒸発器４に対応して、各々の上流に膨張弁２を設けることにより、各々の蒸発器４に流入する冷媒循環量を制御することが可能となり、各々の蒸発器４における処理熱量を制御することができる。
また、この場合は各々の蒸発器４に流入する冷媒の比容積が異なるため、各々の蒸発器４において別の蒸発温度帯となり、各蒸発器の吹出温度を別々に制御することできる。
【００８８】
また、このように３つの蒸発器の冷媒を別々に制御することにより、すべての蒸発器４において結露させないようにして、ドレン処理を不要とすることが可能となる。
【００８９】
実施の形態１〜８．
《水分吸着手段の説明》
以上説明したように、空気調和機１０００〜８０００（実施の形態１〜８）における水分吸着手段は限定するものではない。  
図１５および図１６は本発明の実施の形態１〜８に係る空気調和機に設置される水分吸着手段の一例を説明するものであって、図１５は模式的に示す斜視図、図１６は構成する吸着材の吸着特性の概念を示す水蒸気吸着特性図（横軸は相対湿度［％］、縦軸は水蒸気吸着量［Ｗｔ％］）である。
【００９０】
図１５において、水分吸着手段３０は、デシカントロータ２０に替えて空気調和機１〜７に設置されるものであって、第１の吸着材２１ａが担持された第１のデシカントロータ２０ａと、第２の吸着材２１ｂが担持された第２のデシカントロータ２０ｂが直列に配置されている。
【００９１】
また、図１６において、第１の吸着材２１ａの相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、低湿度である第１の相対湿度２２ａと、第１の相対湿度２２ａよりも高湿度である第２の相対湿度２２ｂとに挟まれた範囲（２２ａ〜２２ｂ）において、第１の相対湿度よりも低湿度の範囲（〜２２ａ）における前記変化率や、第２の相対湿度よりも高湿度の範囲（２２ｂ〜）における前記変化率よりも、大きい吸着特性を有する。すなわち、第１の吸着材２１ａは、高湿度域で吸着量が急増している。  
一方、第２の吸着材２１ｂの相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第１の相対湿度２２ａよりも低湿度である第３の相対湿度２２ｃ以下の範囲（〜２２ｃ）における前記変化率が、第３の相対湿度２２ｃ以上の範囲（２２ｃ〜）における前記変化率よりも大きい吸着特性を有する。すなわち、第２の吸着材２１ｂは、比較的低湿度域で吸着量が多い。  
【００９２】
したがって、吸着風路において、吸着空気が、高湿度域で吸着量が多い第１の吸着材２１ａが担持された第１のデシカントロータ２０ａを通過した後、比較的低湿度域で吸着量が多い第２の吸着材２１ｂが担持された第２のデシカントロータ２０ｂを通過することで、高湿度域で吸着量が多い第１の吸着材２１ａにその水分が吸着されて湿度が減少した後、その水分が奪われた空気が、さらに低湿度域で比較的吸着量が多い第２の吸着材２１ｂにも吸着される。つまり、水分吸着手段３０では２重の吸着効果が得られるため、１種類の吸着材の場合よりも吸着量が増加する。                
【００９３】
例えば、第１の相対湿度２２ａが３０％、第２の相対湿度２２ｂが６０％なら、吸着風路において、吸着空気が相対湿度１００％で吸気すると、第１のデシカントロータ２０ａを通過して６０％程度となり、そこからさらに第２のデシカントロータ２０ｂによって、除加湿が可能ということになる。
【００９４】
また、水分吸着手段３０に設ける固体吸着材は、１．５〜２．５ナノメートルの孔径の細孔が多数設けられたケイ素材料で構成されており、この孔径を拡大・減少することにより、図１６における第１の相対湿度２２ａの値と、第２の相対湿度２２ｂの値とを変化させることができる。したがって、孔径を大きくし、第１の相対湿度２２ａの値および第２の相対湿度２２ｂの値とを高湿度側に設定しておけば、再生空気の温度が低下しても、十分な吸着材の再生が得られ、吸着量を維持することが可能となる。
【００９５】
なお、第１の吸着材２１ａと第２の吸着材２１ｂの特性や、第１の相対湿度２２ａ、第２の相対湿度２２ｂ、第３の相対湿度２２ｃの例を出して説明したが、本発明はこれに限定するものではない。第１のデシカントロータ２０ａと第２のデシカントロータ２０ｂにおいて、それぞれに異なる２種類の吸着材を使用すれば、同様の効果が期待できる。
【００９６】
以上のように、水分吸着手段３０は、それぞれ異なる２種類の吸着材が担持された第１のデシカントロータ２０ａと第２のデシカントロータ２０ｂとを直列に配置することにより、広範囲の空気湿度に対して吸着量を確保することが可能となり、除加湿量を増加させることができる。
【００９７】
《発明の整理》
以上、実施の形態１〜８において説明した本発明は、以下のように整理することができる。
（１）絶対湿度差の小さくなった全熱交換器処理後空気を冷媒回路で熱交換させることにより、デシカントの再生側入口へは凝縮器で加熱した高温低湿度空気を送り、吸着側へは蒸発器で冷却した低温高湿空気を送り、吸着側と再生側の相対湿度差を大きくすることができる。そのため、吸着材の吸脱着特性より、吸着側と再生側の相対湿度差が大きいほど吸脱着能力は大きくなるため、吸着材の吸脱着性能を増大させることができる。
また、全熱交換器処理後空気は温度差が小さくなるため、これを凝縮器・蒸発器両方に送り込むことで、ヒートポンプの負荷は軽減され、圧縮機入力が低減されるため、効率を向上させることができる。
【００９８】
（２）デシカント再生側下流と吸着側下流に蒸発器を配置し、再生排熱及び吸着熱を合わせて利用することで、さらにヒートポンプの負荷を軽減し、圧縮機入力を低減させ、効率を向上させることができる。また、デシカント吸着側出口に蒸発器を配置することにより、冷房時の室内供給空気の温度上昇を抑え、空調目標温度に近づけることが可能となる。
（３）冷媒回路においてＬＥＶを２個設けることにより、蒸発器に流れる冷媒量を制御し、冷媒の蒸発温度帯を分離して制御可能となり、冷房除湿運転時は蒸発器の結露防止、暖房加湿運転時は結露防止に加え、着霜防止の効果が得られる。
【００９９】
（４）圧縮機を２つ配置する２段圧縮方式を適用することで、圧縮機入力を単段に比べて低減することができ、効率を向上させることが可能となる。
（５）顕熱熱交換媒体を設け、熱回収を行うことでヒートポンプの負荷を軽減し、圧縮機入力が低減されるため、効率を向上させることが可能となる。
（６）冷房除湿時は室内空気、暖房加湿時は外気と、凝縮器に比較的低湿度となる空気を導入することにより、再生空気の相対湿度が低くなるため、蒸発器を通る吸着側と再生側の相対湿度差が大きくなる。吸着材の吸脱着特性より、吸着側と再生側の相対湿度差が大きいほど吸脱着能力は大きくなるため、デシカントの除加湿性能を増大させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明によれば、デシカント再生側における再生排熱を利用して冷媒蒸発を行うためヒートポンプの効率を向上させることができるから各種空気調和機はもとより、冷凍サイクルを装備した各種乾燥装置あるいは各種保存装置として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図２】図１に示す空気調和機における動作状態を示す湿り空気線図。
【図３】本発明の実施の形態２に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図４】図３に示す空気調和機における動作状態を示す湿り空気線図。
【図５】図３に示す空気調和機における吸着材の吸着特性の一例を示す吸着特性図。
【図６】本発明の実施の形態３に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図７】図６に示す空気調和機における動作状態を示す湿り空気線図。
【図８】本発明の実施の形態４に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図９】図８に示す空気調和機における冷媒回路動作状態を示したｐ−ｈ線図。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図１１】図１０に示す空気調和機における冷媒回路動作状態を示したｐ−ｈ線図。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図１３】図１２に示す空気調和機における動作状態を示す湿り空気線図。
【図１４】本発明の実施の形態７に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図１５】本発明の実施の形態１〜７に係る空気調和機に設置される水分吸着手段の一例を説明する斜視図。
【図１６】図１５に示す水分吸着手段に担持される吸着材の等温吸着線の概念図。
【図１７】本発明の実施の形態８に係る空気調和機を説明する風路構成を示す構成図。
【図１８】図１７に示す空気調和機の冷房運転における制御動作を示すフロー図。
【図１９】図１７に示す空気調和機の暖房運転における制御動作を示すフロー図。
【符号の説明】
【０１０２】
１：圧縮機、１ａ：第１の圧縮機、１ｂ：第２の圧縮機、２：膨張弁、２ａ：第１の膨張弁、２ｂ：第２の膨張弁、３：凝縮器、４：蒸発器、４ａ：第１の蒸発器、４ｂ：第２の蒸発器、４ｃ：第３の蒸発器、１０：全熱交換器、１１：顕熱熱交換器、１１ａ：放熱部、１１ｂ：吸熱部、１１ｃ：熱伝達部、２０：デシカントロータ、２０ａ：第１のデシカントロータ、２０ｂ：第２のデシカントロータ、２１ａ：第１の吸着材、２１ｂ：第２の吸着材、２２ａ：第１の相対湿度、２２ｂ：第２の相対湿度、２２ｃ：第３の相対湿度、３０：水分吸着手段、４０ａ：冷媒温度サーミスタ、４０ｂ：冷媒温度サーミスタ、４０ｃ：冷媒温度サーミスタ、４１ａ：吹出温度サーミスタ、４１ｂ：吹出温度サーミスタ、４１ｃ：吹出温度サーミスタ、４２ａ：露点温度センサ、４２ｂ：露点温度センサ、４２ｃ：露点温度センサ、６０：冷媒温度サーミスタ、６１：吹出温度サーミスタ、６２：露点温度センサ、１００：冷媒回路（実施の形態１）、２００：冷媒回路（実施の形態２）、３００：冷媒回路（実施の形態３）、４００：冷媒回路（実施の形態４）、５００：冷媒回路（実施の形態５）、８００：冷媒回路（実施の形態８）、１０００：空気調和機（実施の形態１）、２０００：空気調和機（実施の形態２）、３０００：空気調和機（実施の形態３）、４０００：空気調和機（実施の形態４）、５０００：空気調和機（実施の形態５）、６０００：空気調和機（実施の形態６）、７０００：空気調和機（実施の形態７）、８０００：空気調和機（実施の形態８）、Ａ：外気導入経路、Ｂ：排気放出経路、Ｃ：排気放出経路、ＯＡ：外気、ＲＡ：室内空気、ＳＡ：室内導入空気。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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