(57)【要約】【課題】屋外の空気の影響を受けることなく除湿能力の向上を図ることのできる空気調和装置を提供する。【解決手段】第１のデシカントロータ２０を再生する第１の室外側通風路１２内を流通する空気を第２のデシカントロータ５０によって除湿し、第２のデシカントロータ５０のエレメント５１が吸着した水分を熱源によって加熱された第２の室外側通風路１３内を流通する空気中に放出するようにしたので、第１の室外側通風路１２内を流通する空気が高温・高湿な場合でも、確実に第１のデシカントロータ２０のエレメント２１を再生させることができ、第１のデシカントロータ２０の除湿能力を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空間の空気を流通する室内側通風路と、外気を流通する第１の室外側通風路と、室内側通風路を流通する空気中の水分を吸着して第１の室外側通風路を流通する空気中に放出する第１の吸湿部材と、第１の室外側通風路を流通する空気を加熱する第１の熱源とを備え、室内側通風路を流通する空気を第１の吸湿部材により除湿して空調空間に供給し、第１の室外側通風路を流通する空気を第１の熱源によって加熱することにより、第１の吸湿部材に吸着した水分を第１の室外側通風路に放出するようにした空気調和装置において、
前記第１の室外側通風路と並列に配置され、外気を流通する第２の室外側通風路と、
第１の室外側通風路を流通する空気中の水分を吸着して第２の室外側通風路を流通する空気中に放出する第２の吸湿部材と、
第２の室外側通風路を流通する空気を加熱する第２の熱源とを備えた
ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１の室外側通風路の吐出側と第２の室外側通風路の吸入側とを連通した
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１の室外側通風路の吐出側と第２の室外側通風路の吸入側とを連通する流路と、
第１の室外側通風路と第２の室外側通風路にそれぞれ外気を流通させる流路と、
各流路を切換可能な切換手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記第１の吸湿部材によって除湿された室内側通風路を流通する空気と、第２の吸湿部材によって除湿される前の第１の室外側通風路を流通する空気とを熱交換する熱交換器を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調空間に供給する空気の湿度を調整する空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和装置としては、空調空間の空気を流通させる室内側通風路と、外気を流通させる室外側通風路と、室内側通風路を流通する空気中の水分を吸着して室外側通風路を流通する空気中に放出する吸湿部材としてのデシカントロータと、室外側通風路を流通する空気を加熱する熱源とを備え、室内側通風路内を流通する空気を除湿して空調空間に供給し、室外側通風路を流通する空気を熱源によって加熱して吸湿部材に吸着した水分を室外側通風路に放出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２７６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の空気調和装置では、水分を吸着したデシカントロータから水分を放出させるために屋外の空気が利用されているため、屋外の空気の状態が高温・高湿の場合にはデシカントロータから十分に水分を放出させることができず、デシカントロータの除湿能力が低下するという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、屋外の空気の影響を受けることなく吸湿部材の除湿能力の向上を図ることのできる空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、空調空間の空気を流通する室内側通風路と、外気を流通する第１の室外側通風路と、室内側通風路を流通する空気中の水分を吸着して第１の室外側通風路を流通する空気中に放出する第１の吸湿部材と、第１の室外側通風路を流通する空気を加熱する第１の熱源とを備え、室内側通風路を流通する空気を第１の吸湿部材により除湿して空調空間に供給し、第１の室外側通風路を流通する空気を第１の熱源によって加熱することにより、第１の吸湿部材に吸着した水分を第１の室外側通風路に放出するようにした空気調和装置において、前記第１の室外側通風路と並列に配置され、外気を流通する第２の室外側通風路と、第１の室外側通風路を流通する空気中の水分を吸着して第２の室外側通風路を流通する空気中に放出する第２の吸湿部材と、第２の室外側通風路を流通する空気を加熱する第２の熱源とを備えている。
【０００６】
これにより、第１の室外側通風路を流通する空気中の水分が第２の吸湿部材によって吸着され、第２の吸湿部材によって吸着された水分が第２の室外側通風路を流通する空気中に放出されることから、第１の吸湿部材が吸着した水分を放出させる第１の室外側通風路を流通する空気が第２の吸湿部材によって予め除湿され、第１の室外側通風路を流通する空気が高温・高湿な場合においても、第１の吸湿部材に吸着した水分が確実に第１の室外側通風路を流通する空気中に放出される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１の室外側通風路を流通する空気が高温・高湿な場合においても、第１の吸湿部材が吸着した水分を確実に第１の室外側通風路を流通する空気中に放出することができるので、第１の吸湿部材の除湿能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明の第１の実施形態を示すもので、空気調和装置の概略図である。
【０００９】
この空気調和装置は、空調空間Ａの天井裏または空調空間Ａに隣接して設けられたバックヤードまたは機械室内に設置された装置本体１０と、空調空間Ａの空気を除湿する第１の吸湿部材としての第１のデシカントロータ２０と、空調空間Ａの空気を循環させる第１の送風機３０と、第１のデシカントロータ２０の再生に用いられる空気を流通させる第２の送風機４０と、第１のデシカントロータ２０を再生する空気を除湿する第２の吸湿部材としての第２のデシカントロータ５０と、第２のデシカントロータ５０の再生に用いられる空気を流通させる第３の送風機６０と、第２及び第３の送風機５０，６０によって流通する空気を加熱する第１及び第２の熱源としての熱源７０とを備えている。
【００１０】
装置本体１０は、その内部を仕切ることにより並べて設けられた室内側通風路１１、第１の室外側通風路１２及び第２の室外側通風路１３を備え、室内側通風路１１、第１の室外側通風路１２及び第２の室外側通風路１３の両端部にはそれぞれダクトが接続される開口部が設けられている。また、室内側通風路１１の両端部は空調空間Ａにそれぞれ連通するとともに、第１及び第２の室外側通風路１２，１３の両端部は外部にそれぞれ連通するようになっている。
【００１１】
第１のデシカントロータ２０は、例えばシリカゲル、ゼオライト等の吸湿剤を含んだエレメント２１を円板状に形成した部材からなり、室内側通風路１１及び第１の室外側通風路１２に亘って設けられている。また、第１のデシカントロータ２０は図示しないモータによってエレメント２１を径方向の中心を軸に回転させることにより、室内側通風路１１内と第１の室外側通風路１２内との間をエレメント２１が回転しながら移動するようになっている。
【００１２】
第１の送風機３０は、室内側通風路１１内に設置され、室内側通風路１１の一端側から他端側に向かって空気を流通させることにより空調空間Ａの空気が循環するようになっている。
【００１３】
第２の送風機４０は、第１の室外側通風路１２内に設置され、室内側通風路１１を流通する空気の流れ方向と逆向きに第１の室外側通風路１２に外部の空気を流通させるようになっている。
【００１４】
第２のデシカントロータ５０は、第１のデシカントロータ２０と同様、吸湿剤を含んだエレメント５１を円板状に形成した部材からなり、第１の室外側通風路１２内の第１のデシカントロータ２０の上流側に第１の室外側通風路１２及び第２の室外側通風路１３に亘って設けられている。また、第２のデシカントロータ５０は、図示しないモータによってエレメント５１を径方向の中心を軸に回転させることにより、第１の室外側通風路１２内と第２の室外側通風路１３内との間をエレメント５１が回転しながら移動するようになっている。
【００１５】
第３の送風機６０は、第２の室外側通風路１３内に設置され、第１の室外側通風路１２を流通する空気の流れ方向と逆向きに第２の室外側通風路１３に外部の空気を流通させるようになっている。
【００１６】
熱源７０は、冷却装置の凝縮器や電気ヒータ等からなり、第１の室外側通風路１２内の第１のデシカントロータ２０と第２のデシカントロータ５０との間に位置するとともに、第２の室外側通風路１３内の第２のデシカントロータ５０の上流側に位置するように第１の室外側通風路１２及び第２の室外側通風路に亘って配置されている。
【００１７】
以上のように構成された空気調和装置において、まず、第１の送風機３０、第２の送風機４０、第３の送風機６０、第１のデシカントロータ２０及び第２のデシカントロータ５０を運転する。これにより、第１の送風機３０によって空調空間Ａから室内側通風路１１に流通させた還気（ＲＡ）を第１のデシカントロータ２０のエレメント２１に接触させることにより、空気中に含まれる水分をエレメント２１に吸着させ、除湿された空気を給気（ＳＡ）として空調空間Ａに供給する。
【００１８】
また、第２の送風機４０によって外部から第１の室外側通風路１２に流通させた外気（ＯＡ）を第２のデシカントロータ５０のエレメント５１に接触させて空気中に含まれる水分を吸着させる。そして、第２のデシカントロータ５０によって除湿された空気を熱源７０と熱交換させて加熱し、加熱した空気を第１のデシカントロータ２０のエレメント２１に接触させることによりエレメント２１に吸着した水分が蒸発して空気中に放出される。これにより、第１のデシカントロータ２０のエレメント２１は再生され、再生に利用されて水分を吸収した空気は排気（ＥＡ）として外部に排出される。
【００１９】
更に、第３の送風機６０によって外部から第２の室外側通風路１３に流通させた外気（ＯＡ）を熱源７０と熱交換させて加熱し、加熱した空気を第２のデシカントロータ５０のエレメント５１に接触させることにより、エレメント５１に吸着した水分は蒸発して空気中に放出される。これにより、第２のデシカントロータ５０のエレメント５１は再生され、再生に利用されて水分を吸収した空気は排気（ＥＡ）として外部に排出される。
【００２０】
このように、本実施形態の空気調和装置によれば、第１のデシカントロータ２０を再生する第１の室外側通風路１２を流通する空気を第２のデシカントロータ５０によって除湿し、第２のデシカントロータ５０のエレメント５１が吸着した水分を熱源によって加熱された第２の室外側通風路１３を流通する空気中に放出するようにしたので、第１の室外側通風路１２を流通する空気が高温・高湿な場合でも、確実に第１のデシカントロータ２０のエレメント２１を再生させることができ、第１のデシカントロータ２０の除湿能力を向上させることができる。
【００２１】
図２は本発明の第２の実施形態を示すもので、空気調和装置の概略図である。尚、前記第１の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００２２】
本実施形態の空気調和装置の装置本体８０は、第１の室外側通風路８２及び第２の室外側通風路８３のそれぞれ一端側開口部が接続されて連通し、他端側開口部は外部にそれぞれ連通するようになっている。
【００２３】
第１及び第２の室外側通風路内８２，８３に空気を流通させる第２の送風機９０は、第１の室外側通風路８２の他端側開口部から第２の室外側通風路８３の他端側開口部へ向かって空気が流通するようになっている。
【００２４】
以上のように構成された空気調和装置において、まず、第１の送風機３０、第２の送風機９０、第１のデシカントロータ２０及び第２のデシカントロータ５０を運転する。これにより、第１の送風機３０によって空調空間Ａから室内側通風路８１に流通させた還気（ＲＡ）を第１のデシカントロータ２０のエレメント２１に接触させることにより、空気中に含まれる水分をエレメント２１に吸着させ、除湿された空気を給気（ＳＡ）として空調空間Ａに供給する。
【００２５】
また、第２の送風機９０によって外部から第１の室外側通風路８２に流通させた外気（ＯＡ）を第２のデシカントロータ５０のエレメント５１に接触させて空気中に含まれる水分を吸着させる。そして、第２のデシカントロータ５０によって除湿された空気を熱源７０と熱交換させて加熱し、加熱した空気を第１のデシカントロータ２０のエレメント２１に接触させることによりエレメント２１に吸着した水分は蒸発する。水分を吸収した空気を第２の室外側通風路８３に流通させて熱源７０と熱交換させて加熱し、加熱した空気を第２のデシカントロータ５０のエレメント５１に接触させることにより、エレメント５１に吸着した水分は蒸発して空気中に放出される。これにより、第１及び第２のデシカントロータ２０，５０のエレメント２１，５１が再生され、再生に利用されて水分を吸収した空気は排気（ＥＡ）として外部に排出される。
【００２６】
このように、本実施形態の空気調和装置によれば、第１及び第２の室外側通風路８２，８３を連通するようにして第１及び第２のデシカントロータ２０，５０を再生するようにしたので、第１及び第２の室外側通風路８２，８３にそれぞれ送風機を必要とすることなく一台の第２の送風機９０によって第１及び第２の室外側通風路８２，８３内に空気を流通させることができ、機器の台数を減少させて生産コストの低減を図ることができる。
【００２７】
図３及び図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、図３は第１の通風路及び第２の室外側通風路をそれぞれ外部に連通した状態を示す空気調和装置の概略図、図４は第１及び第２の室外側通風路の一端側開口部が連通した状態を示す空気調和装置の概略図である。尚、前記第１の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００２８】
本実施形態の空気調和装置の装置本体１００は、第１の実施形態と同様に、第１の室外側通風路１０２及び第２の室外側通風路１０３の両端側の開口部がそれぞれ外部に連通する第１の流通路と、第２の実施形態と同様に、第１の室外側通風路１０２及び第２の室外側通風路１０３の一端側開口部がお互いに接続されて第１及び第２の室外側通風路１０２，１０３を連通するとともに、第１の室外側通風路１０２及び第２の室外側通風路１０３の他端側開口部がそれぞれ外部に連通する第２の流通路とを切換部材１０４によって切換可能に設けられている。
【００２９】
第１の室外側通風路１０２内に空気を流通させる第２の送風機１１０は、室内側通風路１０１を流通する空気の流れ方向と逆向きに第１の室外側通風路１０２に外部の空気を流通させるようになっている。また、第２の送風機１１０は運転及び運転停止が切換えられるようになっている。
【００３０】
第２の室外側通風路１０３内に空気を流通させる第３の送風機１２０は、第１の室外側通風路１０２を流通する空気の流れ方向と逆向きに第２の室外側通風路１０３に外部の空気を流通させるようになっている。また、第３の送風機１２０は切換部材１０４によって第１及び第２の室外側通風路１０２，１０３を連通させる場合に、第１及び第２の室外側通風路１０２，１０３に外気を流通させるようになっている。
【００３１】
また、第１の室外側通風路１０２の第１のデシカントロータ２０の下流側には第１の室外側通風路１０２を流通する空気の絶対湿度を検出する第１の湿度センサ１０５が設けられるとともに、空調空間Ａ外には第２の室外側通風路を流通する空気の絶対湿度を検出する第２の湿度センサ１０６が設けられている。
【００３２】
以上のように構成された空気調和装置において、第１の湿度センサ１０５の検出湿度ＸEAが第２の湿度センサの検出湿度ＸOAよりも高い場合には（ＸEA＞ＸOA）、図３に示すように、切換部材１０４によって第１の流通路を選択し、第１の送風機３０、第２の送風機１１０、第３の送風機１２０、第１のデシカントロータ２０及び第２のデシカントロータ５０を運転する。これにより、第２のデシカントロータ５０を外気（ＯＡ）によって再生する。
【００３３】
また、第１の湿度センサ１０５の検出湿度ＸEAが第２の湿度センサの検出湿度ＸOA以下の場合には（ＸEA≦ＸOA）、図４に示すように、切換部材１０４によって第２の流通路を選択し、第１の送風機３０、第３の送風機１２０、第１のデシカントロータ２０及び第２のデシカントロータ５０を運転し、第２の送風機１１０を停止する。これにより、第２のデシカントロータ５０を第１のデシカントロータ２０を再生した後の空気によって再生する。
【００３４】
このように、本実施形態の空気調和装置によれば、第１の室外側通風路１０２及び第２の室外側通風路１０３の一端側開口部がそれぞれ外部に連通する第１の流通路と、第１の室外側通風路１０２及び第２の室外側通風路１０３の一端側開口部がお互いに接続されて第１及び第２の室外側通風路１０２，１０３が連通する第２の流通路とを切換部材１０４によって切換えるようにしたので、外気の温度及び湿度の条件に応じて外気の流路を切換えることができ、除湿性能の向上を図ることができる。
【００３５】
尚、前記第１、第２及び第３の実施形態では、除湿のみを行う空気調和装置を示したが、図５に示すように、装置本体１０内の室内側通風路１１内に蒸発器１３２を設けるとともに、第１及び第２の室外側通風路１２，１３内に凝縮器１３３を設け、圧縮機１３１によって蒸発器１３２及び凝縮器１３３に冷媒を循環させる冷媒回路１３０を構成することにより、室内側通風路１１内の除湿した空気を冷却して空調空間Ａに供給することにより除湿及び冷房運転を行うとともに、凝縮器１３３を熱源として第１及び第２の室外側通風路１２，１３を流通する空気を加熱して、第１及び第２のデシカントロータ２０，５０を再生するようにしてもよい。この場合、蒸発器１３２において吸収した熱を凝縮器１３３において放熱することにより第１及び第２の室外側通風路１２，１３を流通する空気を加熱することができるので別途熱源を必要としないという利点がある。
【００３６】
また、前記第１、第２及び第３の実施形態では、第１の室外側通風路１２，８２，１０２と第２の室外側通風路１３，８３，１０３に亘って一台の熱源７０が配置されているものを示したが、図６に示すように、第１及び第２の室外側通風路１２，１３のそれぞれに熱源１４０を配置するようにしてもよい。
【００３７】
また、前記第１、第２及び第３の実施形態では、第１の送風機３０によって空調空間Ａから室内側通風路１１，８１，１０１に流通させた還気（ＲＡ）を第１のデシカントロータ２０によって除湿し、除湿された空気を給気（ＳＡ）として空調空間Ａに供給するようにしたものを示したが、図７に示すように、室内側通風路１１を流通する空気と第１の室外側通風路１２を流通する空気の顕熱を交換する直交型の顕熱交換器１５０を室内側通風路１１及び第１の室外側通風路１２に亘って設けるようにしてもよい。この場合、第１のデシカントロータ２０によって除湿する際に生ずる凝縮熱によって室内側通風路１１を流通する空気は温度が上昇するが、その空気を第２のデシカントロータ５０によって除湿される前の第１の室外側通風路１２を流通する空気と熱交換させることにより冷却することができ、空調空間Ａの空調負荷を低減することが可能となる。また、顕熱交換器１５０は回転型の顕熱交換器を用いても同様の効果を得ることができる。
【００３８】
また、前記第１、第２及び第３の実施形態では、第１のデシカントロータ２０の除湿能力を向上させるために、第１の室外側通風路１２，８２，１０２を流通する空気を予め除湿する第２のデシカントロータ５０と、第２のデシカントロータ５０を再生するための空気を流通させる第２の室外側通風路１３，８３，１０３を備えたものを示したが、第２のデシカントロータ５０の除湿能力を向上させるために、第２の室外側通風路１３を流通する空気を予め除湿する第３のデシカントロータと、第３のデシカントロータを再生するための空気を流通させる第３の室外側通風路を設けるように、デシカントロータを再生する空気を予め除湿するためのデシカントロータと、デシカントロータを再生するための室外側通風路を連続して設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す空気調和装置の概略図
【図２】本発明の第２の実施形態を示す空気調和装置の概略図
【図３】本発明の第３の実施形態を示す空気調和装置の概略図
【図４】切換部材によって外気の流路を切換えた状態を示す空気調和装置の概略図
【図５】その他の例を示す空気調和装置の概略図
【図６】その他の例を示す空気調和装置の概略図
【図７】その他の例を示す空気調和装置の概略図
【符号の説明】
【００４０】
１１…室内側通風路、１２…第１の室外側通風路、１３…第２の室外側通風路、２０…第１のデシカントロータ、５０…第２のデシカントロータ、７０…熱源、１０４…切換部材。
【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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