(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１空気流路と第２空気流路とが形成されている除湿装置において、
前記第１空気流路及び前記第２空気流路に配置され、前記第１空気流路を流れる空気から水分を吸着し、水分を前記第２空気流路へ脱着する水分吸着手段と、
前記第１空気流路に空気を取り込み、排気する第１送風手段と、
前記第２空気流路に空気を取り込み、排気する第２送風手段と、
前記第１空気流路の前記水分吸着手段の上流に設けられ、前記第１空気流路を流れる空気を冷却する第１冷却手段と、
前記第２空気流路の前記水分吸着手段の上流に設けられ、前記第２空気流路を流れる空気を加温する加温手段と、
前記第２空気流路の前記水分吸着手段の下流に設けられ、前記第２空気流路を流れる空気を冷却する第２冷却手段と、
を備え、
前記第１送風手段の風量及び第２送風手段の風量はそれぞれ個別に変化可能であり、
前記第１空気流路における前記水分吸着手段の水分の吸着速度よりも前記第２空気流路における前記水分吸着手段の水分の脱着速度の方が遅い場合には、前記脱着速度を前記吸着速度に近づけるように前記第２送風手段の風量を増大させ、
前記脱着速度よりも前記吸着速度の方が遅い場合には、前記吸着速度を前記脱着速度に近づけるように前記第１送風手段の風量を増大させ、
前記第１空気流路の前記水分吸着手段の下流の空気と、前記第２空気流路の前記第２冷却手段の下流の空気とで、熱交換させてから排気する
ことを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
前記第１空気流路の前記水分吸着手段の下流の空気と、前記第２空気流路の前記第２冷却手段の下流の空気が混合してから排気される
ことを特徴とする請求項１に記載の除湿装置。
【請求項３】
前記第１冷却手段及び前記第２冷却手段の冷却機能を個別に制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の除湿装置。
【請求項４】
前記加温手段、前記第１冷却手段及び前記第２冷却手段は、熱交換器で構成されており、
圧縮機、前記加温手段、第１膨張弁、前記第１冷却手段、前記第２冷却手段を環状に冷媒配管で接続している
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の除湿装置。
【請求項５】
前記第１冷却手段と前記第２冷却手段の間に第２膨張弁が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の除湿装置。
【請求項６】
前記水分吸着手段は、
吸湿材が担持され、前記第１空気流路と前記第２空気流路とに跨るように回転自在に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
除湿装置には、円形で厚み方向と平行に通気口を有するデシカントローター（水分吸着手段）を備えているものが各種提案されている。このデシカントローターは、空気中に含まれている水分を吸湿し、また、乾燥している空気に晒されると空気中に水分を放出する性質を持っている。そして、デシカントローターの中心に軸を設けて、デシカントローターが回転自在に駆動可能となるような構成となっている。このデシカントローターを、除湿装置内に取り入れた湿潤空気を通気する領域と、熱源（例えばヒーター）を有し乾燥空気が通気する領域と、に跨るように配置する。
つまり、デシカントローターは、軸回転することで、湿度の高い空気中の水分を内部に吸収することと、デシカントローター内部に吸収している水分を放出することを連続的に行うことが可能となっている。
【０００３】
そのようなものとして、「供給空気から吸熱する吸熱器と吸熱空気に放熱する放熱器と有するヒートポンプと、供給空気から吸湿する吸湿部と供給空気に放湿する放湿部とを有する吸放湿手段とを備え、除湿対照空気を前記放熱器の放熱により、加熱し、加熱した除湿対象空気を前記放湿部の放湿により加湿し、加湿した除湿対象空気を前記吸熱器の吸熱により冷却し、冷却した除湿対象空気を前記吸湿部の吸湿により除湿することを特徴とする除湿装置。」といったものが提案されている（特許文献１参照）。
この除湿装置は、取り込んだ空気を、加温手段、水分吸着手段（水分脱着部）、冷却手段、水分吸着部（水分吸着部）の順番に通気して放出する構成となっている。
【０００４】
また、「冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が供給空気に放熱する放熱器と冷媒を膨張させて減圧する膨張機構と冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器とを配管接続した蒸気圧縮式のヒートポンプと、駆動手段によって回転し吸湿領域では供給空気から吸湿するとともに放湿領域では加熱されて水分を放出するデシカントローターと、を備え、室内空気を前記放熱器、前記放湿領域、前記吸熱器、前記吸湿領域の順に供給し、除湿運転を行う除湿装置において、前記吸熱器の着霜状態を予測する着霜予測手段を備え、前記着霜予測手段が前記吸熱器の着霜を予測した時、前記吸熱器の着霜を抑制しながら除湿運転を行うことを特徴とする除湿装置。」といったものが提案されている（特許文献２参照）。
この除湿装置は、水分吸着手段の吸着領域と水分吸着手段の脱着領域に、それぞれ第１冷却手段３０ａと、第２冷却手段３０ｂと、を配置して、さらに、流通する空気の経路を２つに分割する構成となっている。
【０００５】
また、「冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒が供給空気に放熱する放熱器と冷媒を膨張させて減圧する減圧機構と冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器とを配管接続したヒートポンプと、駆動手段によって回転し吸湿領域では供給空気から吸湿するとともに再生領域では加熱されて水分を放出するデシカントローターと、室内空気を前記放熱器次に前記再生領域次に前記吸熱器次に前記吸湿領域の順に供給する送風機を備え、前記デシカントローターと前記吸熱器を各々の通風面が対向するように並設するとともに前記再生領域を通過した室内空気を前記吸熱器の一部を構成する第１吸熱領域を通した後に送風方向を反転させて前記吸熱器の前記第１吸熱領域以外を構成する第２吸熱領域を通して前記吸湿領域に供給する構成としたことを特徴とするハイブリッド型除湿装置。」といったものが提案されている（特許文献３参照）。
この除湿装置は、一方の空気の流路は、加温手段、水分吸着手段の吸着部の順番に空気が通過する。もう一方の空気の流路においては、水分吸着手段の脱着部、冷却手段、水分吸着手段の吸着部の順となる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４８３８号公報（１頁、第１図）
【特許文献２】特開２００８−２０７０４６号公報（１頁、第１図）
【特許文献３】特開２００８−８０２３３号公報（１頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の除湿装置では、除湿装置内に設けられている水分吸着手段が、水分吸着時に放熱してしまうので、給気の温度が室内温度よりも高くなってしまう場合があった。また、水分吸着手段を通気することで圧力損失が大きくなってしまい、送風手段の動力が大きくなってしまっていた。  
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、給気の温度を室内空気と同等又は所定の温度に調整することを第１の目的としている。また、水分吸着手段を通気する空気の圧力損失を小さくして送風手段の動力を小さくすることを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る除湿装置は、第１空気流路と第２空気流路とが形成されている除湿装置において、第１空気流路及び第２空気流路に配置され、第１空気流路を流れる空気から水分を吸着し、水分を第２空気流路へ脱着する水分吸着手段と、第１空気流路に空気を取り込み、排気する第１送風手段と、第２空気流路に空気を取り込み、排気する第２送風手段と、第１空気流路の水分吸着手段の上流に設けられ、第１空気流路を流れる空気を冷却する第１冷却手段と、第２空気流路の水分吸着手段の上流に設けられ、第２空気流路を流れる空気を加温する加温手段と、第２空気流路の水分吸着手段の下流に設けられ、第２空気流路を流れる空気を冷却する第２冷却手段と、を備え、第１送風手段の風量及び第２送風手段の風量はそれぞれ個別に変化可能であり、第１空気流路における水分吸着手段の水分の吸着速度よりも第２空気流路における水分吸着手段の水分の脱着速度の方が遅い場合には、脱着速度を吸着速度に近づけるように第２送風手段の風量を増大させ、脱着速度よりも吸着速度の方が遅い場合には、吸着速度を脱着速度に近づけるように第１送風手段の風量を増大させ、第１空気流路の水分吸着手段の下流の空気と、第２空気流路の第２冷却手段の下流の空気とで、熱交換させてから排気する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る除湿装置によれば、給気の温度が室内空気同等又は所定の温度に調節されるのでユーザーの快適性が向上する。また、水分吸着手段を通気する空気の圧力損失が小さくなるので、送風手段の動力が小さくなり省エネルギーとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る除湿装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す除湿装置の運転時における動作状態を表す、湿り空気線図である。
【図３】図１に示す除湿装置の制御ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る除湿装置の概略構成を示す模式図である。
【図５】図４に示す除湿装置の水分吸着手段に保持される水分の水分移動速度と、水分吸着手段に送り込む空気の風速の関係を表した図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る除湿装置の概略構成を示す模式図である。
【図７】図６に示す除湿装置の冷媒回路に関するモリエル線図である。
【図８】図６に示す除湿装置の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る除湿装置の概略構成を示す模式図である。
本実施の形態１に係る除湿装置１００は、第１空気流路１ａ、第２空気流路１ｂ、水分吸着手段１０、加温手段２０、第１冷却手段３０ａ、第２冷却手段３０ｂ、送風手段４０、を少なくとも備えて構成されている。
また、矢印ＡＲ１は、第１空気流路１ａまたは第２空気流路１ｂに取り込まれた空気の流れを表している。ＲＡは、室内に還気される空気を表している。ＳＡは、室内に給気される空気を表している。ＳＡ１は、第１空気流路１ａの下流の空気を表している。また、ＳＡ２は、第２空気流路１ｂの下流の空気を表している。
【００１３】
第１空気流路１ａは、除湿装置１００に取り入れられた空気が、第１冷却手段３０ａ、水分吸着手段１０となる順番で流通する経路である。
【００１４】
第２空気流路１ｂは、除湿装置１００に取り入れられた空気が、加温手段２０、水分吸着手段１０、第２冷却手段３０ｂとなる順番で流通する経路である。つまり、上記した第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂはそれぞれが独立してＲＡを取り込むような構成でもよいが、図１に示すように１つの風路を途中で第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂに分岐するような構成となっていてもよい。また、図１に示すようにＳＡ１とＳＡ２とを合流して排気してもよいし、熱交換させた後、それぞれ独立に排気してもよい。
【００１５】
送風手段４０は、第１空気流路１ａ及び第２空気流路１ｂに強制的に空気を取り込むものである。送風手段４０は、本発明の実施の形態１においては、第１空気流路１ａ及び第２空気流路１ｂの最下流に配置されているが、所定の風量が第１空気流路１ａ及び第２空気流路１ｂに得られればよいので、最上流などに配置してもよく、送風手段４０の配置位置は限定しないものとする。
【００１６】
送風手段４０は、風量を制御することが可能なものであればよく、そうすれば例えば空気条件に応じて風量を設定したりすることが可能になる。風量制御は、ファンを回転させるモーターにＤＣモーターを用いて回転数を制御することで可能となる。また、ＡＣモーターではインバータ制御により電源周波数を変化させて回転数を変化させることにより風量制御が可能となる。
【００１７】
また、送風手段４０の風量を制御することによって水分吸着手段１０を通過する空気流速も変化する。水分吸着手段１０の吸着、脱着時の空気と吸着剤間の水分移動速度は、空気流速が増加すると大きくなるため、水分吸着手段１０を通過する空気流速を変化させることで除湿装置１００の除湿能力を大きくすることが可能となる。
【００１８】
水分吸着手段１０は、第１空気流路１ａに取り入れられた空気に含まれる水分を吸着するように第１空気流路１ａの途中に設けられ、また、第２空気流路１ｂに取り入れられた空気に水分を脱着するように第２空気流路１ｂの途中に設けられていればよい。本実施の形態１では、水分吸着手段１０が同体として、第１空気流路１ａ及び第２空気流路１ｂに設けられているものとして説明するが、それに限定されるものではなく複数の水分吸着手段１０を設けるようにしてもよい。
【００１９】
本実施の形態１における水分吸着手段１０は、例えば吸着材をローター状に形成したデシカントローターなどを適用するとよい。デシカントローターは、回転軸方向に通気性を有するハニカム構造またはコルゲート構造等のローターであり、モーターの回転機構を有したものである。また、回転機構に用いるモーターにＤＣモーターを用いて回転数を変化させたり、ＡＣモーターではインバータ制御により電源周波数を変化させ回転数を変化させたりすることで、ローター回転速度を制御することが可能である。したがって、空気の条件や、除湿装置１００の風量に応じてローターの回転速度を制御することが可能となる。
【００２０】
水分吸着手段１０の第１空気流路１ａ及び第２空気流路１ｂの空気と接するロータ表面には吸着剤が担持されており、水分の吸着と脱着とを連続的に行うことが可能となる（第１空気流路１ａで、水分を吸着し、第２空気流路１ｂで水分の脱着を行う）。水分吸着手段の吸着剤としては、例えばゼオライト、メソポーラスシリカまたは高分子収着剤等を用いて、多孔質のローター基材に塗布または表面処理または含浸されたものを使用すればよい。
【００２１】
第１冷却手段３０ａは、第１空気流路１ａの水分吸着手段１０の上流に設けられている。第１冷却手段３０ａは、第１空気流路１ａに流れる空気を冷却する機能を持っている。また、第１冷却手段３０ａには第１温度センサーが設けられている。  
【００２２】
加温手段２０は、第２空気流路１ｂの水分吸着手段１０の上流に設けられている。加温手段２０は、第２空気流路１ｂに流入する空気を加温する機能を持っている。また、加温手段２０には第２温度センサーが設けられている。
第２冷却手段３０ｂは、第２空気流路１ｂの水分吸着手段１０の下流に設けられている。第２冷却手段３０ｂは、第２空気流路１ｂに流入する空気を冷却して、空気中の空気の水分を凝縮させる役割をもっている。また、第２冷却手段３０ｂには第３温度センサーが設けられている。
【００２３】
除湿装置１００には、第１温湿度センサー２ａと第７温湿度センサー２ｇが設けられている。第１空気流路１ａには、第２温湿度センサー２ｂと第３温湿度センサー２ｃと第２風速センサー４ｂとが設けられている。第２温湿度センサー２ｂは、後述する第１冷却手段３０ａと水分吸着手段１０の間の位置に設けられている。第３温湿度センサー２ｃは、第１空気流路１ａの後述する水分吸着手段１０の下流側に設けられている。しかし、第３温湿度センサー２ｃは、水分吸着手段１０を通過した空気の温度及び湿度を計測することが目的であるので、極端に水分吸着手段１０の下流側には設けないほうがよい。また、第２風速センサー４ｂは、第１空気流路１ａの最下流側に設けられている。第２風速センサー４ｂは、第２空気流路１ｂから放出される空気の風速を計測することが目的であるので、極端に第２空気流路１ｂの上流に設けられていないほうがよい。 
【００２４】
また、第２空気流路１ｂには、第４温湿度センサー２ｄと第５温湿度センサー２ｅと第６温湿度センサー２ｆと第１風速センサー４ａが設けられている。第４温湿度センサー２ｄは、加温手段２０と水分吸着手段１０との間に設けられている。第５温湿度センサー２ｅは、水分吸着手段１０と第２冷却手段３０ｂとの間に設けられている。第６温湿度センサー２ｆは、第２冷却手段３０ｂの下流に設けられている。第６温湿度センサー２ｆは、第２冷却手段３０ｂを通過した空気の温度及び湿度を計測することが目的であるので、極端に第２冷却手段３０ｂの下流に設けられていないほうがよい。
【００２５】
また、第１温湿度センサー２ａは、除湿装置１００内に取り込まれた空気が第１空気流路１ａ及び第２空気流路１ｂに流入する前に、温度及び湿度を計測可能な位置に設けられている。また、第７温湿度センサー２ｇは、第１空気流路１ａの水分吸着手段１０の下流の空気と、第２空気流路１ｂの第２冷却手段３０ｂの下流の空気が熱交換した後の温度を計測できるような位置に設けられている。
【００２６】
なお、第１冷却手段３０ａを通過後の温湿度は第１温湿度センサー２ａの測定結果と第１温度センサー３ａの測定結果から演算することが可能である。
また、加温手段２０を通過後の温湿度は第１温湿度センサー２ａの測定結果と第２温度センサー３ｂの測定結果から演算することが可能である。
また、図１のＳＡで示された室内に供給される空気の温湿度は、第３温湿度センサー２ｃと第６温湿度センサー２ｆと第１風速センサー４ａと第２風速センサー４ｂからの検知値により演算することが可能である。なお、本実施の形態１では、第１温湿度センサー２ａと第２温湿度センサー２ｂと第７温湿度センサー２ｇは除湿装置１００に設けられているものとして説明するが、必ずしも必要なものではない。
【００２７】
さらに、上記した各温湿度センサーは測定領域温度と相対湿度、絶対湿度、露点、湿球温度のいずれかがわかればよく、乾球温度計と湿球温度計など二つのセンサーによって測定してもよい。つまり、除湿装置１００内に設けられる温湿度センサーの数は、特に限定されるものではない。
【００２８】
図１から、第１空気流路１ａを流通する空気の温度及び湿度変化について説明する。ＲＡは、除湿装置１００内に送風手段４０により取り込まれて第１空気流路１ａに流入し、第１冷却手段３０ａを経た後、水分吸着手段１０にて水分が吸着されて、除湿された空気ＳＡ１となる（吸着除湿空気）。その後、後述するＳＡ２と熱交換して除湿装置から放出される。前記した熱交換の手段としては、各種考えられるが例えば、ＳＡ１とＳＡ２を混合してＳＡとして放出する方法が考えられる。
【００２９】
次に、第２空気流路１ｂを流通する空気の温度及び湿度変化について説明する。
ＲＡは除湿装置１００内に送風手段４０により取り込まれて、第２空気流路１ｂに流入し、加温手段２０を経た後、水分吸着手段１０から脱着された水分を受け取り、第２冷却手段３０ｂによって露点温度以下まで冷却されることによって除湿された空気ＳＡ２となる（冷却除湿空気）。
【００３０】
第１空気流路１ａの下流の吸着除湿空気は、水分吸着手段１０から受け取った吸着熱により、加温されている除湿空気である。また、第２空気流路１ｂの下流の冷却除湿空気は、第２冷却手段３０ｂを通過して冷却された除湿空気である。つまり、上記した両方の除湿空気を熱交換させることで、取り入れた空気の温度と同じ温度の空気を室内に放出することが可能となっている。
【００３１】
また、水分吸着手段１０に面している第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂの面積の割合は、１：１としているが、任意の割合に変更してもよい。
【００３２】
続いて、第１空気流路１ａの水分吸着手段１０の上流に位置する第１冷却手段３０ａと、第２空気流路１ｂの水分吸着手段１０の上流に位置する加温手段２０について説明する。
水分吸着手段１０の上流に設置される加温手段２０、第１冷却手段３０ａは、水分吸着手段１０に通気する空気の相対湿度を調整し、水分吸着手段１０における水分交換能力を高めるために除湿装置１００に設けられている。水分吸着手段１０の水分吸着と脱着の速度は相対湿度差と水分吸着手段１０を通過するときの空気流速から下記数式のように決定する。
【数１】
0005404509.tif 000002
【００３３】
上記数式からわかるように、第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂの空気間の相対湿度差が大きい程、水分吸着手段１０での水分交換量が大きくなる。なお、空気の相対湿度は、絶対湿度が同一の条件であれば空気温度を上昇させれば低くなり、空気温度を下げれば高くなる性質を持つ。そこで、第１空気流路１ａの空気が水分吸着手段１０を通気する前に、空気の温度を予め下げて相対湿度を大きくする。一方、第２空気流路１ｂの空気が水分吸着手段１０を通気する前に、空気温度を予め上昇させて相対湿度を小さくする。これにより相対湿度差は拡大する。したがって、上記したように水分交換能力（吸着能力と脱着能力）は大きくなる。つまり、水分吸着手段１０の除湿能力は、大きくなる。
【００３４】
次に、第２空気流路１ｂの水分吸着手段１０の下流に設置される第２冷却手段３０ｂについて説明する。水分吸着手段１０の下流に設置される第２冷却手段３０ｂは、水分吸着手段１０を通過した空気を露点温度以下まで冷却し、水分を凝縮水として取り除く目的で設けられている。つまり、第１空気流路１ａのように水分吸着手段１０に通気する空気中の水分が吸着されることにより除湿するのではなく、第２冷却手段３０ｂによって空気を冷却して空気中に含まれる水分は取り除かれる。
【００３５】
本実施の形態１で使用される加温手段２０は、例えばヒーターを使用し、出力をサイリスタユニットによって制御すればよい。また、第１冷却手段３０ａ及び第２冷却手段３０ｂは、例えばブラインクーラーを使用し、冷媒温度を制御することによって、図１に示すように給気ＳＡの温度を設定した目標温度に設定することが可能となる。
【００３６】
図２は、図１に示す除湿装置１００の運転時における動作状態を表す、湿り空気線図である。
図２を用いて、本実施の形態１の除湿運転について説明する。
図２（ａ）は第１空気流路１ａにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図、図２（ｂ）は第２空気流路１ｂにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図である。また、空気の状態を示している状態１〜状態７は、図１における数字（１）〜（７）にそれぞれ対応している。
【００３７】
図２（ａ）に示すように、第１空気流路１ａに導入された室内空気ＲＡ（状態１）は、第１冷却手段３０ａに送り込まれる。ここで第１空気流路１ａに流入した空気はまず、第１冷却手段３０ａと熱交換して冷却される（状態２）。このとき、冷却された空気は８０〜１００％ＲＨ程度と相対湿度が高くなるため、水分吸着手段１０は水分を吸着しやすくなる。冷却された導入空気が水分吸着手段１０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）された吸着除湿空気（状態３）となる。吸着除湿空気と後述する第２空気流路１ｂの冷却除湿空気（状態６）が熱交換して給気ＳＡ（状態７）となり、室内に供給される。
【００３８】
図２（ｂ）に示すように、第２空気流路１ｂに導入された室内空気ＲＡ（状態１）が加温手段２０に送り込まれる。ここで、空気は加温手段２０と熱交換して加熱される（状態４）。このとき、加熱された空気は５〜２５％ＲＨ程度と相対湿度が低くなるため、水分吸着手段１０は水分を脱着しやすくなる。加熱された空気が水分吸着手段１０を通気し、水分が脱着（加湿）される。そして加湿された空気（状態５）は第２冷却手段３０ｂに送りこまれる。ここで加湿された空気（状態５）は第２冷却手段３０ｂと熱交換して冷却される。このとき、空気は露点以下に冷却されることにより空気中の水分は、凝縮されて水となる。つまり、（状態５）の空気は、除湿され、冷却除湿空気（状態６）となる。冷却除湿空気と第１空気流路１ａの吸着除湿空気（状態６）が熱交換して給気ＳＡ（状態７）となり、室内に供給される。
【００３９】
図３は、図１に示す除湿装置１００の制御ブロック図である。上記した温湿度センサー２ａ〜２ｇ、温度センサー３ａ〜３ｃ、風速センサー４ａ〜４ｂによる計測制御システム構成を示す。これらのセンサーは除湿装置１００を制御する制御基板５に接続される。制御基板５は、各センサーで計測された温度、湿度、風速の情報を取得し、加温手段２０及び第１冷却手段３０ａ及び第２冷却手段３０ｂの温度と、送風手段４０の風量と、水分吸着手段１０の回転速度の制御を行うことが可能である。
【００４０】
以上のように本実施の形態１における除湿装置１００は、第１空気流路１ａの水分吸着手段１０に水分が吸着された空気（ＳＡ１）と、第２空気流路１ｂの冷却手段３０ｂによって冷却されることで除湿された空気（ＳＡ２）とを熱交換して放出する。ＳＡ１は、水分吸着手段１０に水分が吸着される際に、吸着熱を受け取っているので温度の高い除湿空気となっている。一方、ＳＡ２は、冷却させて除湿しているので温度の低い除湿空気となっている。以上、ＳＡ１とＳＡ２を熱交換させる比率を変化させることで、放出する空気の温度を、例えば室内温度に抑えることが可能となる。また、ＳＡ１とＳＡ２の湿度は異なっているので、例えばＳＡ１とＳＡ２を混合して排気すれば、湿度の制御ができることは言うまでもない。
【００４１】
また、本実施の形態１において、風路を２つに分割することで風路圧損を減少させ、さらに圧力損失の大きい水分吸着手段１０の通過回数は、第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂともに、１度であるので、同風量での送風する電力を減少させることが可能となり、省エネルギーといえる。
【００４２】
さらに、第１冷却手段３０ａと第２冷却手段３０ｂの冷却能力を個別に制御することによって、結露が発生する箇所は冷却除湿を行う第２冷却手段３０ｂのみにすることができ、凝縮水（結露水）排出のためのドレン配管を少なくすることが可能となり、コンパクト化が可能となる。
【００４３】
実施の形態２．
本実施の形態２では、実施の形態１との相違点や特徴について説明するものとし、実施の形態１と同様の部分は省略する。
図４は、本発明の実施の形態２に係る除湿装置１００の概略構成を示す模式図である。本実施の形態２では、実施の形態１の送風手段４０の代わりに第１空気流路１ａの水分吸着手段１０の吸着部分の下流に第１送風手段４０ａと、第２空気流路１ｂの第２冷却手段３０ｂの下流に第２送風手段４０ｂを配置し、第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂの風量を個別に制御できるようにしている。
また、矢印ＡＲ１は、第１空気流路１ａまたは第２空気流路１ｂに取り込まれた空気の流れを表している。ＲＡは、室内に還気される空気を表している。ＳＡは、室内に給気される空気を表している。ＳＡ１は、第１空気流路１ａの下流の空気を表している。また、ＳＡ２は、第２空気流路１ｂの下流の空気を表している。
【００４４】
図５は、図４に示す除湿装置１００の水分吸着手段１０に保持される水分の水分移動速度と、水分吸着手段１０に送り込む空気の風速の関係を表した図である。縦軸は、水分移動速度を表し、横軸は、風速を表している。また、水分移動速度の絶対値変化を吸着反応と脱着反応に分けて示している。
【００４５】
図５に示すように、吸着反応と脱着反応では風速が同じでも水分移動速度の絶対値が異なる場合が多い。したがって第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂの風量が同等の場合では、水分移動速度が低速である吸着、脱着のどちらかで水分移動量が律速する。そこで第１送風手段４０ａと第２送風手段４０ｂの風量をそれぞれ個別に変化させて、水分吸着手段１０を通過する風速を吸着、脱着で個別に変化させる。これにより、第１空気流路１ａにおける空気中の水分の吸着量（吸着反応の速度）と、第２空気流路１ｂにおける水分の脱着量（脱着反応の速度）を均等に近づければさらに効率よく除湿能力を上昇させることが可能となる。
【００４６】
実施の形態３．
本実施の形態３では、実施の形態１及び実施の形態２との相違点や特徴について説明するものとし、実施の形態１及び実施の形態２と同様の部分は省略する。
本実施の形態３の除湿装置１００の構成を図６、７に基づいて説明する。
図６は、本発明の実施の形態３に係る除湿装置１００の概略構成を示す模式図である。
【００４７】
図６で示すように、本実施の形態３の除湿装置１００は、冷媒回路８０（圧縮機６０と、第１膨張弁７０ａと、第２膨張弁７０ｂと、凝縮器５０と、第１蒸発器３１ａと、第２蒸発器３１ｂから構成される）と、水分吸着手段１０と、送風手段４０とで構成されている。凝縮器５０、第１膨張弁７０ａ、第１蒸発器３１ａ、第２膨張弁７０ｂ、第２蒸発器３１ｂ、圧縮機６０の吸入側（図６の圧縮機６０の左側）がこの順番で冷媒配管で接続されて冷媒回路８０が構成される。また、矢印ＡＲ１は、第１空気流路１ａまたは第２空気流路１ｂに取り込まれた空気の流れを表している。矢印ＡＲ２は、冷媒回路８０を流れる冷媒の流れ方向を表している。ＲＡは、室内に還気される空気を表している。ＳＡは、室内に給気される空気を表している。ＳＡ１は、第１空気流路１ａの下流の空気を表している。また、ＳＡ２は、第２空気流路１ｂの下流の空気を表している。
【００４８】
なお、実施の形態１及び実施の形態２における加温手段２０は、本実施の形態３の凝縮機に相当する。実施の形態１及び実施の形態２における第１冷却手段３０ａと第２冷却手段３０ｂは、それぞれ第１蒸発器３１ａと第２蒸発器３１ｂに相当する。つまり、第１冷却手段３０ａ、第２冷却手段３０ｂ及び加温手段２０は、熱交換器で構成されている。
【００４９】
凝縮器５０は、第１膨張弁７０ａを介して第１蒸発器３１ａと接続されている。さらに第１蒸発器３１ａは、第２膨張弁７０ｂを介して第２蒸発器３１ｂと接続されている。第１膨張弁７０ａ及び第２膨張弁７０ｂの開閉状態を制御することによって、第１蒸発器３１ａ及び第２蒸発器３１ｂは、それぞれの冷媒蒸発温度を異なる温度として制御することが可能となる。つまり、第１蒸発器３１ａと第２蒸発器３１ｂの温度を別個に調節することが可能となっている。
【００５０】
また、上記した冷媒回路８０において使用される冷媒は、限定されるものではなく、二酸化炭素、炭化水素またはヘリウム等の自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡまたはＨＦＣ４０７Ｃ等の塩素を含まない冷媒、または既存の製品に使用されているＲ２２またはＲ１３４ａ等のフロン系冷媒などである。そして、例えば、上記冷媒回路８０に用いられる機器において、圧縮機６０は、レシプロ、ロータリー、スクロールまたはスクリュー等の各種タイプが適用可能である。
【００５１】
次に、冷媒回路８０の説明をする。
図７は、図６に示す除湿装置１００の冷媒回路８０に関するモリエル線図である。図７の縦軸は冷媒の圧力を表している。また、縦軸は、エンタルピーを表している。冷媒回路８０での運転時の冷媒の流れは、まず圧縮機６０で冷媒は圧縮され、高温高圧の気体となって凝縮器５０に流入する。凝縮器５０で冷媒は、空気と熱交換することで、高温高圧の気体から液体に相変化する。つまり、除湿装置１００内に取り込まれた空気は、この凝縮器５０によって加温される。その後、冷媒は第１膨張弁７０ａを経て減圧され、低温低圧の液体と気体が混在した二相状態になり、第１蒸発器３１ａへ流入する。第１蒸発器３１ａでは、冷媒の一部が液体から気体に相変化し、第１蒸発器３１ａを通過する空気は、冷媒と熱交換して冷却される。さらに、第１蒸発器３１ａを通過した冷媒は、二相の状態で第２膨張弁７０ｂを経て更に減圧され、第２蒸発器３１ｂを通過する空気は、冷媒と熱交換して冷却される。その後、冷媒は圧縮機６０に再び流入し、再度高温高圧の気体となる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態３では、空気の加温及び冷却の方法にヒートポンプを適用することで、効率的に除湿を行うことができ、圧縮機６０の冷媒を冷媒回路８０に送り込む周波数や、第１膨張弁７０ａ、第２膨張弁７０ｂの開度状態を変化させることによって、冷媒の蒸発温度を変化させることが可能となる。以上から、給気ＳＡ温度を制御することが可能となっている。
【００５３】
また、第１空気流路１ａに配置された第１蒸発器３１ａよりも、第２空気流路１ｂに配置された第２蒸発器３１ｂは、冷媒回路８０の流れにおいて膨張弁７０ｂ通過後に配置されている。そのため、第２蒸発器３１ｂを通過する冷媒は膨張弁７０ｂを経ているので、第１蒸発器３１ａを通過する冷媒よりも低圧になっている。したがって、第１蒸発器３１ａの冷媒蒸発温度よりも第２蒸発器３１ｂの冷媒蒸発温度は、低温になっている。そのため、第２膨張弁７０ｂを配置することによって、第２空気流路１ｂの第２蒸発器３１ｂにおける温度は低くなるので、空気中の水分はより凝縮される。つまり、第２空気流路１ｂの空気の除湿量を大きくすることが可能となる。加えて、第１蒸発器３１ａの蒸発温度は第１蒸発器３１ａを通過する空気の露点温度以上に制御することによって、空気中の水が凝縮してしまう箇所を第２蒸発器３１ｂのみにすることが可能であり、第１蒸発器３１ａのドレン配管が削減され、コンパクト化が可能となる。
【００５４】
本発明の実施の形態３において、送風手段４０は最下流に１つ配置されているが、二つの空気流路の目標の風量が得られればよいので、最上流に配置してもよく、また、本実施の形態２のように第１空気流路１ａと第２空気流路１ｂそれぞれに配置してもよく、送風手段４０の配置位置、個数は限定しないものとする。
【００５５】
本発明の実施の形態３において、第２膨張弁７０ｂは、第１蒸発器３１ａと第２蒸発器３１ｂの冷媒蒸発温度を変化させるために配置しているが、凝縮器５０の温度を制御することで第１蒸発器３１ａ及び第２蒸発器３１ｂの冷媒蒸発温度を制御してもよい。つまり、上記冷媒回路８０の膨張弁の数は、限定されないものとする。
【００５６】
また、本実施の形態３では本実施の形態１及び２で使用された温度センサーの代わりに、凝縮器５０の冷媒配管温度を検出する第４温度センサー３ｄ、第１蒸発器３１ａの冷媒配管温度を検出する第５温度センサー３ｅ、第２蒸発器３１ｂの冷媒配管温度を検出する第６温度センサー３ｆ、圧縮機６０の吐出側に吐出温度検出用の第７温度センサー３ｇが設けられている。
【００５７】
図８は、図６に示す除湿装置１００の制御ブロック図である。これらの温湿度センサー、温度センサー、風速センサーによる制御ブロックを示す。これらのセンサーは除湿装置１００を制御する制御基板５に接続される。制御基板は、これらの温度、湿度及び風速の情報を取得し、圧縮機６０の冷媒を冷媒回路８０に送り込む周波数、第１膨張弁７０ａ、第２膨張弁７０ｂの開閉状態、送風手段４０の風量、水分吸着手段１０の回転速度の制御を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ  第１空気流路、１ｂ  第２空気流路、２ａ  第１温湿度センサー、２ｂ  第２温湿度センサー、２ｃ  第３温湿度センサー、２ｄ  第４温湿度センサー、２ｅ  第５温湿度センサー、２ｆ  第６温湿度センサー、２ｇ  第７温湿度センサー、３ａ、第１温度センサー、３ｂ  第２温度センサー、３ｃ  第３温度センサー、３ｄ  第４温度センサー、３ｅ  第５温度センサー、３ｆ  第６温度センサー、３ｇ  第７温度センサー、４ａ  第１風速センサー、４ｂ  第２風速センサー、５  制御基板、１０  水分吸着手段、２０  加温手段、３０ａ  第１冷却手段、３０ｂ  第２冷却手段、３１ａ  第１蒸発器、３１ｂ  第２蒸発器、４０  送風手段、４０ａ  第１送風手段、４０ｂ  第２送風手段、５０  凝縮器、６０  圧縮機、７０ａ  第１膨張弁、７０ｂ  第２膨張弁、８０  冷媒回路、１００  除湿装置。
【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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