(57)【要約】【課題】ヒータレスで再生することを可能とし、省エネルギ性の高い除加湿機能搭載の空気調和機を提供する。【解決手段】第１の風路１２と第２の風路１４に跨って回転可能な水分吸着手段１０を第２の風路１４において室内機熱交換器３の下流に配置する。加湿時には、室内熱交換器３を凝縮器として動作させて、室内空気を加熱して乾燥させる。これにより水分吸着手段１０は第１の風路１２の外気から取り込んだ水分を第２の風路の乾燥空気に供給して室内へ排気する。  また、除湿時には、室内熱交換器３を蒸発器として動作させて、室内空気を冷却して、空気を低温高湿にする。これにより水分吸着手段１０は空気から水分を吸着して第１の風路１２経由で外部へ排出する。【選択図】図１
2008256307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、室外機熱交換器、および膨張弁を有する室外機と、
室内機熱交換器を有する室内機と、を備え、
前記圧縮機、前記四方弁、前記室外機熱交換器、前記膨張弁、前記室内機熱交換器を順次配管で接続して冷暖房切替え可能なヒートポンプサイクルを備えた空気調和機において、
第１の送風手段を有し、この第１の送風手段により室外の空気を取り込み室外へ排出する第１の風路と、
第２の送風手段を有し、この第２の送風手段により前記室内機の空気を取り込み前記室内機へ排出する第２の風路と、
前記第１の風路と前記第２の風路に跨って配置され、回転可能な水分吸着手段と、を備え、
前記室内機熱交換器と前記水分吸着手段の空気の流れにおける上流・下流の位置関係、前記室内機熱交換器の冷暖房運転時の機能、および前記第１の送風手段と第２の送風手段による風向・風量の関係に基づいて、前記第１の風路と前記第２の風路のいずれか一方における空気中の水分を吸着し、他方の風路における、前記第１の風路内の空気より乾燥した空気に前記吸着した水分を供給することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記水分吸着手段は、前記第２の風路において前記室内機熱交換器の下流側に配置され、
室内加湿運転時には、前記室内熱交換器が凝縮器として動作して前記第２の風路内の空気を加熱することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記第２の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられた補助加熱器を備え、
室内加湿運転時には、前記補助加熱器を動作させて前記第２の風路内の空気を加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記第２の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられ、前記圧縮機の出口と開閉弁を有するバイパス配管を介して接続された再生補助加熱器を備え、
室内加湿運転時には、前記開閉弁を制御して前記再生補助加熱器を凝縮器として動作させて前記第２の風路内の空気を加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記水分吸着手段は、前記室内機熱交換器の下流側に配置され、
室内除湿運転時には、前記室内熱交換器が蒸発器として動作して前記第２の風路内の空気を露点温度付近まで冷却することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項６】
前記水分吸着手段は、前記室内機熱交換器の上流側に配置され、
室内除湿運転時には、前記室内熱交換器が蒸発器として動作して前記第２の風路内の空気を露点温度付近まで冷却することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項７】
前記第１の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられた補助加熱器を備え、
室内除湿運転時には、前記補助加熱器を動作させて前記第１の風路内の空気を加熱することを特徴とする請求項１、請求項５、請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項８】
前記第１の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられ、前記圧縮機の出口と開閉弁を有するバイパス配管を介して接続された再生補助加熱器を備え、
室内除湿運転時には、前記開閉弁を制御して前記再生補助加熱器を凝縮器として動作させて前記第１の風路内の空気を加熱することを特徴とする請求項１、請求項５、請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項９】
前記第１の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられ、前記室外機熱交換器と直列に接続された再生補助加熱器を備え、
室内除湿運転時には、前記再生補助加熱器を凝縮器として動作させて前記第１の風路内の空気を加熱することを特徴とする請求項１、請求項５、請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記第１の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられた第１の補助加熱器と、
前記第２の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられた第２の補助加熱器と、を備え、
除湿運転時には前記第１の補助加熱器を動作させて前記第１の風路の空気を加熱し、
加湿運転時には前記第２の補助加熱器を動作させて前記第２の風路の空気を加熱することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５、請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記第１の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられ、前記圧縮機の出口と第１の開閉弁を有する第１のバイパス配管を介して接続された第１の再生補助加熱器と、
前記第２の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられ、前記圧縮機の出口と第２の開閉弁を有する第２のバイパス配管を介して接続された第２の再生補助加熱器と、を備え、
除湿運転時には前記第１の開閉弁と第２の開閉弁を制御して前記第１の再生補助加熱器を凝縮器として動作させて前記第１の風路の空気を加熱し、
加湿運転時には第１の開閉弁と前記第２の開閉弁を制御して前記第２の再生補助加熱器を凝縮器として動作させて前記第２の風路の空気を加熱することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５、請求項６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記水分吸着手段を収納する除加湿ユニットを備え、
前記第１の送風手段と前記第２の送風手段は、前記除加湿ユニットに収納されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記水分吸着手段は前記第２の風路において前記室内機熱交換器の下流側に配置され、
前記第１の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられた第１の温度検出手段と、
前記第１の風路の前記水分吸着手段の下流側に設けられた第２の温度検出手段と、
前記第１の風路の前記水分吸着手段の上流側と下流側の、いずれか一方または双方に設けられた湿度検出手段と、
前記第１の温度検出手段、前記第２の温度検出手段、および前記湿度検出手段の出力値に基づいて、前記水分吸着手段による除加湿量を推算する除加湿量算出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記水分吸着手段は前記第２の風路において前記室内機熱交換器の下流側に配置され、
前記第２の風路の前記水分吸着手段の上流側に設けられた第１の温度検出手段と、
前記第２の風路の前記水分吸着手段の下流側に設けられた第２の温度検出手段と、
前記第２の風路の前記水分吸着手段の上流側と下流側の、いずれか一方または双方に設けられた湿度検出手段と、
前記第１の温度検出手段、前記第２の温度検出手段、および前記湿度検出手段の出力値に基づいて、前記水分吸着手段による除加湿量を推算する除加湿量算出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項１５】
前記除加湿量算出手段により推算された除加湿量に基づいて、前記第１の送風手段、前記第２の送風手段の、いずれか一方または双方の送風量を制御することを特徴とする請求項１３または請求項１４記載の空気調和機。
【請求項１６】
前記水分吸着手段を、円柱状に成形され軸方向に通気性を有する回転式のものとし、前記水分吸着手段を回転させる駆動手段を備え、
前記除加湿量算出手段により推算された除加湿量に基づいて、前記駆動手段により水分吸着手段の回転数を制御することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の空気調和機。
【請求項１７】
前記第１の風路の吸込口と吹出口の、どちらか一方または双方が室内天井裏に配設され、前記室内天井裏から空気を吸入する、または前記室内天井裏に排気することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１８】
前記水分吸着手段に担持される吸着剤として、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、低湿度である第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の相対湿度との範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が前記相対湿度の範囲外における相対湿度に対する前記平衡吸着量の前記変化率よりも大きく、かつ、前記第１の相対湿度および前記第２の相対湿度が３０％から６０％の範囲であるような吸着特性を有する第１の吸着剤を使用したことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項１９】
前記水分吸着手段に担持される吸着剤として、０．７ナノメートルの穴径の細孔が多数設けられたゼオライト系の材料で構成され、前記第１の相対湿度よりも低湿度である第３の相対湿度以下の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第３の相対湿度以上の範囲における相対湿度に対する前記平衡吸着量の前記変化率よりも大きい吸着特性を有する第２の吸着剤を使用したことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項２０】
前記水分吸着手段に担持される吸着剤として、ゼオライトとシリカゲルを混合したものであって、ゼオライトの配合比を多くして合成したものとし、前記ゼオライトの終端カチオン種を、カリウムが５０％以上の比率とした第３の吸着剤を使用したことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項２１】
前記水分吸着手段は、前記第２の風路において室内機熱交換器の下流側に配置され、
前記水分吸着手段として、異なる吸着剤が担持された第１の水分吸着手段、第２の水分吸着手段が直列に配置され、
前記第１の送風手段および前記第２の送風手段が冷暖房運転に応じて正逆回転可能とし、冷暖房運転に応じて暖房運転時に回転方向を切替えることを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項２２】
前記第１の水分吸着手段に担持される吸着剤として、前記第１の吸着剤を使用したことを特徴とする請求項２１に記載の空気調和機。
【請求項２３】
前記第２の水分吸着手段に担持される吸着剤として、前記第２の吸着剤を使用したことを特徴とする請求項２１記載の空気調和機。
【請求項２４】
前記第２の水分吸着手段に担持される吸着剤として、前記第３の吸着剤を使用したことを特徴とする請求項２１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、吸着剤による除湿および加湿機能を有した空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術として、吸着剤を担持させたハニカム状の回転ローターを含む加湿ユニットを、空調機の室外機と一体に形成し、加湿空気は空気ダクトを介して室内に搬送する構造であり、また回転ローターに担持する吸着剤として、吸着エネルギの小さい疎水性ゼオライトを使用し、ＳｉＯ2のモル分率がＡｌ2Ｏ3のモル分率よりも大きいもの、すなわちＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3が１より大きいものを使用するという技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
第２の従来技術として、吸着材、送風機、加熱源、給気切り替え部および排気切り替え部を備え、給気口および排気口を、室外または室内に切り替えることにより、除湿換気、加湿換気を行うことのできる技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
第３の従来技術として、回転自在な吸湿材、送風機、再生用ヒータからなる除加湿装置を、空調機の室内機に設置し、吸湿材により処理室において生成された乾燥空気、または再生室で生成された湿潤空気を、室内、室外に連通したそれぞれのダクトへ、ダンパーを切換えて供給することにより除湿、または加湿を行う技術が知られている（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９６１２６号公報（段落００２３、００３０、００４２）
【特許文献２】特許第２８３０４９３号公報（段落００１０−００１２、図１）
【特許文献３】特許第２９８９５１３号公報（段落００３９−００４６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で示される第１の従来技術では、室外の高湿空気を吸着剤に吸着させるため、吸着量としては室内空気を使用するより確保しやすいが、加湿空気を室内に搬送する際に空気ダクト内で結露してしまうという課題があった。
また吸着剤として吸着エネルギの小さい疎水性ゼオライトを用いると、ゼオライトはシリカゲルや活性炭などの吸着剤に比べ吸着量が少なく、特に疎水性ゼオライトは吸着エネルギが小さくて済む反面、吸着量も少ないため充分な加湿量を得られないという課題があった。
【０００７】
また特許文献２で示される第２の従来技術では、給気口、排気口を切り替えることにより、除湿運転および加湿運転が可能であるが、吸着材を通過する風路は常に一つであるため、吸着材に水分を吸着させる吸着工程、水分を脱湿させる再生工程が交互に行われることになり、すなわち、連続して除湿、加湿が行えないという欠点があった。また、夏場の除湿運転時には室外の高温高湿空気を吸着させて室内に供給するため充分に湿度が下がらず、冬場の加湿運転時には室外の低温空気を加熱して再生するので、加熱源の入力が大きくなってしまうという課題があった。
【０００８】
また特許文献３で示される第３の従来技術では、吸湿材を回転自在としているため、連続的に除湿運転、加湿運転を行うことが可能であるが、再生にヒータを必要とするため省エネルギ性が低いという課題があった。また、室内空気を吸気して加湿、または除湿をするので、加湿運転時は加湿された比較的高湿の空気を用いて再生し、除湿運転時は除湿された比較的低湿の空気を吸着することになるので、充分な除加湿量を得ることができないという課題があった。
【０００９】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、ヒータレスで再生することを可能とし、省エネルギ性の高い除加湿機能搭載の空気調和機を提供することを主な目的とする。
【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、圧縮機、四方弁、室外機熱交換器、および膨張弁を有する室外機と、室内機熱交換器を有する室内機と、を備え、圧縮機、四方弁、室外機熱交換器、膨張弁、室内機熱交換器を順次配管で接続して冷暖房切替え可能なヒートポンプサイクルを備えた空気調和機において、第１の送風手段を有し、第１の送風手段により室外の空気を取り込み室外へ排出する第１の風路と、第２の送風手段を有し、第２の送風手段により室内機の空気を取り込み室内機へ排出する第２の風路と、第１の風路と第２の風路に跨って配置され、回転可能な水分吸着手段と、を備え、室内機熱交換器と水分吸着手段の空気の流れにおける上流・下流の位置関係、前記室内機熱交換器の冷暖房運転時の機能、および前記第１の送風手段と第２の送風手段による風向・風量の関係に基づいて、第１の風路と前記第２の風路のいずれか一方における空気中の水分を吸着し、他方の風路における、第１の風路内の空気より乾燥した空気に吸着した水分を供給するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、ヒートポンプサイクルと除加湿装置を組み合わせることにより、圧縮機吐出冷媒の熱や凝縮排熱を利用してヒータレスで再生することを可能とし、省エネルギ性の高い除加湿機能搭載の空気調和機が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図であり、図１（ａ）が下面から見た室内側装置の概略構成図、図１（ｂ）が側面から見た室内側装置の概略構成とヒートポンプサイクルの冷媒回路（暖房回路）を示した図である。ヒートポンプサイクルは周知の通り、圧縮機４と、暖房運転時には図中の実線ように、冷房運転時には図中の破線ように切り換わる四方弁７と、冷房運転時には凝縮器として、暖房運転時には蒸発器として機能する室外機熱交換器５と、凝縮器で凝縮された高温、高圧の液体を膨張させて低温、低圧の冷媒とする膨張弁６とからなる室外機２と、冷房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機能する室内機熱交換器３を備えた室内機１とからなり、室外空気との熱交換によって得られた熱を室内に供給することが可能となる。室内機熱交換器３は図１（ｂ）では２つに分離しているように示されているが、図１（ａ）の破線に示すように室内吸込口１５を一周するように設置されるものである。なお、図１（ａ）において、室内熱交換器３の周囲４箇所には室内吸込口１６が形成されている。
【００１３】
除加湿ユニット９は、天井面８に据え付けられた室内機１に近接して天井裏に設置されている。また、図１（ｂ）に示すように除加湿ユニット９の内部に格納された第１の送風手段１１により第１の空気風路１２が形成され、室内機１の内部に既設されている第２の送風手段１３としての室内機送風機により第２の空気風路１４が形成され、両風路は室内機１および除加湿ユニット９の側壁により仕切られている。第１の空気風路１２は、室外と接続する給気ダクト１７および排気ダクト１８により室外と連通し、第２の空気風路１４は、室内機１の室内吸込口１５、室内吹出口１６を介して室内と連通している。また、吸着剤を担持され、軸方向に通気性を有するハニカム構造の水分吸着手段１０は、室内機１内部の室内熱交換器３下流側および除加湿ユニット９内部に差し込まれる形で、第１の空気風路１２および第２の空気風路１４を跨るように設置されている。水分吸着手段１０は円柱形状で回転可能とし、また担持させる吸着剤として、たとえばゼオライト、シリカゲル、活性炭等、からなる多孔質基材が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。
【００１４】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転は、一般的に冬場の暖房時に室内が乾燥した際に必要となるため、室外空気は低温となる（暖房標準条件では７℃／８７％ＲＨ）。暖房加湿運転時において、第１の空気風路１２は吸着風路となり、低温高湿の室外空気を給気ダクト１７から吸込み、水分吸着手段１０に水分を吸着させ、乾燥空気を第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気する。
一方、再生風路となる第２の空気風路１４では、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により乾燥した室内空気を吸込み、暖房運転のため凝縮器として機能している室内熱交換器３により昇温されて加熱空気となる。水分吸着手段１０が回転し、第１の空気風路１２で吸着し第２の空気風路１４側に移行してきた水分が、加熱空気により再生されて高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は暖房加湿される。
【００１５】
このとき水分吸着手段１０に担持する吸着剤として、ゼオライトやシリカゲルのような一般的な吸着剤を使用した場合、充分な加湿を行うには再生入口空気の相対湿度を少なくとも１０％以下にする必要があるので、暖房により２０℃に暖められた室内空気を吸込んだとしても、４５℃程度まで昇温して吸着手段から水分を空気側に取り込む必要がある。例えば、図１に示すように空調機の室内機送風機１３（空調機能力１馬力機種での風量：約８ｍ3／ｍｉｎ）を再生用の送風機として使用した場合、従来の加熱ヒータで昇温すると約１ｋＷのヒータ入力が必要となるが、ヒートポンプサイクルと組み合わせ、凝縮器（室内熱交換器３）の出口空気で再生することにより、定格運転時で約４８℃の再生空気温度が得られるので、ヒータレスでの再生が可能となり大幅な省エネとなる。
【００１６】
次に除湿運転は、一般的に夏場の高湿時に冷房運転と同時に使用されるため、室外空気は高温となる（冷房標準条件では３５℃／４０％ＲＨ）。冷房除湿運転時においては、第２の空気風路１４が吸着風路となり、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により室内空気を吸込み、冷房運転のため蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となる。この低温高湿空気の水分を水分吸着手段１０に吸着させ、生成された乾燥空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は冷房除湿される。一方、再生風路となる第１の空気風路１２では、水分吸着手段１０が回転し、第２の空気風路１４で吸着し第１の空気風路１２側に移行してきた水分を、給気ダクト１７から吸込んだ室外の高温空気により再生し、高温高湿空気として第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。
【００１７】
このとき再生入口空気として室外空気を使用しているので、相対湿度が比較的高く再生温度として不充分であるが、ヒートポンプサイクルと組み合わせ、吸着入口空気として蒸発器（室内熱交換器３）により露点温度付近まで低下し、吸着剤の吸着量が最も多くなる相対湿度１００％付近まで湿度が上昇した空気を使用しているので、再生空気の相対湿度との差は大きくなり、吸着量を確保することができる。またヒートポンプサイクル単体としても除湿を行っており、水分吸着手段１０による除湿を組み合わせることにより、ヒータレスで除湿量が増加するので、除湿効率が向上するだけでなく、室内湿度の低下により潜熱負荷を低減することができ、ヒートポンプサイクルの運転効率向上に寄与することになる。
【００１８】
尚、図１では、ヒートポンプサイクルとして最低限の要素で構成されたものを図示しているが、図１５に示すように、膨張弁６ａの後にレシーバー５６と、そのレシーバー出口に膨張弁６ｂを付加してもよく、また同様に図１６に示すように、圧縮機吸入部分にアキュムレーター５７を付加してもよい。レシーバー５６またはアキュムレーター５７を付加することにより、冷房と暖房の必要冷媒量の差である余剰冷媒量を溜めることができ、現地での冷媒追加が不要なタイプの空気調和機を得ることができる。
【００１９】
また図１では、除加湿ユニット９を室内機１の４面ある側面のうち、１面にのみ設置しているが、２面あるいは３面あるいは全面に設置してもよい。除加湿ユニット９を増やすことにより、より多くの除加湿量を確保することができ、また除湿空気や加湿空気を必要な方向にのみ選択的に供給することも可能となる。
【００２０】
また図１では、第１の空気風路１２が給気ダクト１７および排気ダクト１８により室外と連通しているが、給気ダクト１７、排気ダクト１８のどちらか一方または双方を除去し、天井裏から給気、または天井裏に排気するようにしてもよい。この場合、冬場の加湿運転時には、天井裏に乾燥空気を供給し除湿することになるので、湿度が低下し、天井裏面への結露を防ぐことができる。
【００２１】
また図１では、水分吸着手段１０を第２の空気風路１４において室内熱交換器３の下流側に配置しているが、室内熱交換器３の上流側に配置してもよい。この場合も、除湿運転時には、水分吸着手段１０により湿度の低下した空気が蒸発器（室内熱交換器３）に吸込まれるので、空調機に対して潜熱負荷を低減する効果があり、また吸着剤の吸着熱により若干温度も上昇しているのでドレン水を減少させることもできる。
【００２２】
また図１では、加湿運転時には凝縮器として機能する室内熱交換器３で昇温された空気、除湿運転時には高温の室外空気を使用して水分吸着手段１０を再生しているが、図２のように、第１の空気風路１２において、水分吸着手段１０の上流側に第１の補助加熱器１９を、第２の空気風路１４において、水分吸着手段１０の上流側に第２の補助加熱器２０を設置してもよい。また第１の補助加熱器１９、第２の補助加熱器２０のどちらか一方のみ設置してもよい。第１の補助加熱器１９を設置した場合、除湿運転時に室外空気が仮に低温であっても充分な再生温度を確保することができ、一方、第２の補助加熱器２０を設置した場合、加湿運転時に空調負荷が小さく凝縮温度が４０℃以下になるような際にも、昇温して４５℃以上の再生温度を確保することができる。
【００２３】
また図２では、加湿運転時には凝縮器として機能する室内熱交換器３と第２の補助加熱器２０で昇温された空気、除湿運転時には高温の室外空気を第１の補助加熱器１９で昇温して再生しているが、図３のように、第１の補助加熱器１９の代わりに第１の再生補助熱交換器２１を、第２の補助加熱器２０の代わりに第２の再生補助熱交換器２２を設置し、第１の再生補助熱交換器２１、第２の再生補助熱交換器２２を、圧縮機４の出口からバイパスされた配管と切換弁２３および逆止弁２４を介して接続してもよい。また切換弁２３は用いず、第１の再生補助熱交換器２１、第２の再生補助熱交換器２２のどちらか一方のみ設置してもよい。このとき、第１の補助加熱器１９、第２の補助加熱器２０を設置したときと同様の効果が、加熱器入力を増加することなく得ることができる。
【００２４】
以上のように、ヒートポンプサイクルと除加湿装置を組み合わせることにより、圧縮機吐出冷媒の熱や凝縮排熱を利用してヒータレスで再生することが可能となり、省エネルギ性の高い暖房加湿運転、冷房除湿運転のできる空気調和機を得ることができる。
【００２５】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図であり、図４（ａ）が側面から見た室内側装置の概略構成図、図４（ｂ）が下面から見た室内側装置の概略構成とヒートポンプサイクルの冷媒回路（暖房回路）を示す図である。実施の形態１と同一の箇所については説明を割愛する。室内機熱交換器３は図４（ａ）では２つに分離しているように示されているが、図４（ｂ）に示すように室内吸込口１５を一周するように設置されるものである。除加湿ユニット９は、天井面８に据え付けられた室内機１の近傍の天井裏に設置されている。除加湿ユニット９の内部は、仕切壁２５によって第１の空気風路１２と第２の空気風路１４が形成され、第１の空気風路１２には第１の送風手段１１、第２の空気風路１４には第２の送風手段１３が設置されている。第１の空気風路１２は、実施の形態１と同様に室外と連通し、第２の空気風路１４は、第１の室内機接続ダクト２６および第２の室内機接続ダクト２７により室内機１と接続されており、室内機１の室内吸込口１５、室内吹出口１６を介して室内と連通している。また、水分吸着手段１０は除加湿ユニット９の内部において、第１の空気風路１２および第２の空気風路１４を跨るように設置されている。
【００２６】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転は、一般的に冬場の暖房時に室内が乾燥した際に必要となるため、室外空気は低温高湿となる（暖房標準条件では７℃／８７％ＲＨ）。暖房加湿運転時において、第１の空気風路１２は吸着風路となり、低温高湿の室外空気を給気ダクト１７から吸込み、水分吸着手段１０に水分を吸着させ、乾燥空気を第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気する。一方、再生風路となる第２の空気風路１４では、室内吸込口１５から室内機送風機により室内空気を吸込み、暖房運転のため凝縮器として機能している室内熱交換器３により昇温され加熱空気となり、第２の送風手段１３により第１の室内機接続ダクト２６を通って除加湿ユニット９に取り込まれる。水分吸着手段１０が回転し、第１の空気風路１２で吸着し第２の空気風路１４側に移行してきた水分が、加熱空気により再生されて高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気が第２の室内機接続ダクト２７を通って室内機１に搬送され、室内吹出口１６から放出されて、室内は暖房加湿される。このとき、実施の形態１と同様に、ヒートポンプサイクルと組み合わせ、凝縮器（室内熱交換器３）の出口空気で再生することにより、充分な再生空気温度が得られるので、ヒータレスでの再生が可能となり大幅な省エネとなる。
【００２７】
次に除湿運転は、一般的に夏場の高湿時に冷房運転と同時に使用されるため、室外空気は高温となる（冷房標準条件では３５℃／４０％ＲＨ）。冷房除湿運転時においては、第２の空気風路１４が吸着風路となり、室内吸込口１５から室内機送風機により室内空気を吸込み、冷房運転のため蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となり、第２の送風手段１３により第１の室内機接続ダクト２６を通って除加湿ユニット９に取り込まれる。この低温高湿空気の水分を水分吸着手段１０に吸着させ、生成された乾燥空気が第２の室内機接続ダクト２７を通って室内機１に搬送され、室内吹出口１６から放出されて、室内は冷房除湿される。一方、再生風路となる第１の空気風路１２では、水分吸着手段１０が回転し、第２の空気風路１４で吸着し第１の空気風路１２側に移行してきた水分を、給気ダクト１７から吸込んだ室外の高温空気により再生し、高温高湿空気として第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。このとき、実施の形態１と同様に、ヒートポンプサイクルと組み合わせ、吸着入口空気として蒸発器（室内熱交換器３）により露点温度付近まで低下し、吸着剤の吸着量が最も多くなる相対湿度１００％付近まで湿度が上昇した空気を使用しているので、吸着量を確保することができ、またヒータレスで除湿量が増加するので、除湿効率が向上するだけでなく、室内湿度の低下により潜熱負荷を低減することができ、ヒートポンプサイクルの運転効率向上に寄与することになる。
【００２８】
尚、図４では、ヒートポンプサイクルとして最低限の要素で構成されたものを図示しているが、実施の形態１の図１５に示したのと同様に、膨張弁６ａの後にレシーバー５６と、そのレシーバー出口に膨張弁６ｂを付加してもよく、また同様に図１６に示したのと同様に、圧縮機吸入部分にアキュムレーター５７を付加してもよい。レシーバー５６またはアキュムレーター５７を付加することにより、冷房と暖房の必要冷媒量の差である余剰冷媒量を溜めることができ、現地での冷媒追加が不要なタイプの空気調和機を得ることができる。
【００２９】
また図４では、室内機１の対面関係にある２側面を利用し、除加湿ユニット９を１つ接続しているが、残りの２側面を利用して除加湿ユニット９を追加してもよい。除加湿ユニット９を増やすことにより、より多くの除加湿量を確保することができ、また除湿空気や加湿空気を必要な方向にのみ選択的に供給することも可能となる。
【００３０】
また図４では、第１の空気風路１２が給気ダクト１７および排気ダクト１８により室外と連通しているが、給気ダクト１７、排気ダクト１８のどちらか一方または双方を除去し、天井裏から給気、または天井裏に排気するようにしてもよい。この場合、冬場の加湿運転時には、天井裏に乾燥空気を供給し除湿することになるので、湿度が低下し、天井裏面への結露を防ぐことができる。
【００３１】
また図４では、加湿運転時には凝縮器として機能する室内熱交換器３で昇温された空気、除湿運転時には高温の室外空気を使用して水分吸着手段１０を再生しているが、図５のように、第１の空気風路１２において、水分吸着手段１０の上流側に第１の補助加熱器１９を、第２の空気風路１４において、水分吸着手段１０の上流側に第２の補助加熱器２０を設置してもよい。また第１の補助加熱器１９、第２の補助加熱器２０のどちらか一方のみ設置してもよい。第１の補助加熱器１９を設置した場合、除湿運転時に室外空気が仮に低温であっても充分な再生温度を確保することができ、一方、第２の補助加熱器２０を設置した場合、加湿運転時に空調負荷が小さく凝縮温度が４０℃以下になるような際にも、昇温して４５℃以上の再生温度を確保することができる。
【００３２】
また図５では、加湿運転時には凝縮器として機能する室内熱交換器３と第２の補助加熱器２０で昇温された空気、除湿運転時には高温の室外空気を第１の補助加熱器１９で昇温して再生しているが、図６のように、第１の補助加熱器１９の代わりに第１の再生補助熱交換器２１を、第２の補助加熱器２０の代わりに第２の再生補助熱交換器２２を設置し、第１の再生補助熱交換器２１、第２の再生補助熱交換器２２を、圧縮機４の出口からバイパスされた配管と切換弁２３および逆止弁２４を介して接続してもよい。また切換弁２３は用いず、第１の再生補助熱交換器２１、第２の再生補助熱交換器２２のどちらか一方のみ設置してもよい。このとき、第１の補助加熱器１９、第２の補助加熱器２０を設置したときと同様の効果が、加熱器入力を増加することなく得ることができる。
【００３３】
以上のように、ヒートポンプサイクルと除加湿装置を組み合わせることにより、圧縮機吐出冷媒の熱や凝縮排熱を利用してヒータレスで再生することが可能となり、省エネルギ性の高い暖房加湿運転、冷房除湿運転のできる空気調和機を得ることができる。
【００３４】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図であり、側面から見た室内側装置の概略構成とヒートポンプサイクルの冷媒回路（暖房回路）を示した図である。実施の形態１と同一の箇所については説明を割愛する。除加湿ユニット９内部に形成される第１の空気風路１２において、水分吸着手段１０の上流側に、室外熱交換器５と直列に接続された補助熱交換器２８が設置されている。
【００３５】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転は、一般的に冬場の暖房時に室内が乾燥した際に必要となるため、室外空気は低温となる（暖房標準条件では７℃／８７％ＲＨ）。暖房加湿運転時において、第１の空気風路１２は吸着風路となり、室外空気を給気ダクト１７から吸込み、暖房運転のため蒸発器として機能している補助熱交換器２８を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となる。この低温高湿空気中の水分が水分吸着手段１０に吸着されて乾燥空気となり、第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。一方、再生風路となる第２の空気風路１４では、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により室内空気を吸込み、暖房運転のため凝縮器として機能している室内熱交換器３により昇温されて加熱空気となる。水分吸着手段１０が回転し、第１の空気風路１２で吸着し第２の空気風路１４側に移行してきた水分が、加熱空気により再生されて高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は暖房加湿される。
【００３６】
このとき、ヒートポンプサイクルと組み合わせ、吸着入口空気として蒸発器（補助熱交換器２８）により露点温度付近まで低下し、吸着剤の吸着量が最も多くなる相対湿度１００％付近まで湿度が上昇した空気を使用しているので、吸着量を増加することができる。また実施の形態１および実施の形態２と同様に、凝縮器（室内熱交換器３）の出口空気で再生することにより、充分な再生空気温度が得られるので、ヒータレスでの再生が可能となり大幅な省エネとなる。
【００３７】
次に除湿運転は、一般的に夏場の高湿時に冷房運転と同時に使用されるため、室外空気は高温となる（冷房標準条件では３５℃／４０％ＲＨ）。冷房除湿運転時においては、第２の空気風路１４が吸着風路となり、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により室内空気を吸込み、冷房運転のため蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となる。この低温高湿空気の水分を水分吸着手段１０に吸着させ、生成された乾燥空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は冷房除湿される。一方、再生風路となる第１の空気風路１２では、給気ダクト１７から吸込んだ室外空気が、冷房運転のため凝縮器として機能している補助熱交換器２８により昇温されて加熱空気となる。水分吸着手段１０が回転し、第２の空気風路１４で吸着し第１の空気風路１２側に移行してきた水分を、加熱空気により再生し、高温高湿空気として第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。
【００３８】
このとき再生入口空気として室外空気を使用しているので、相対湿度が比較的高く再生温度として不充分（冷房標準条件：３５℃／４０％ＲＨ）であるが、図７に示すように、ヒートポンプサイクルと組み合わせ、凝縮器として機能する室外熱交換器５と直列に接続された補助熱交換器２８の出口空気で再生することにより、ヒータレスで再生温度を上昇させることができる。例えば吸着用の送風機として空調機の室内機送風機（空調機能力１馬力機種での風量：約８ｍ3／ｍｉｎ）を使用し、再生風量も同等とした場合、定格運転時で約４２℃の再生空気温度が得られ、これは従来の加熱ヒータで昇温すると約２８０Ｗのヒータ入力で加熱したことに相当する。また実施の形態１および実施の形態２と同様に、ヒートポンプサイクルと組み合わせ、吸着入口空気として蒸発器（室内熱交換器３）により露点温度付近まで低下し、吸着剤の吸着量が最も多くなる相対湿度１００％付近まで湿度が上昇した空気を使用しているので、吸着量を確保することができ、またヒータレスで除湿量が増加するので、除湿効率が向上するだけでなく、室内湿度の低下により潜熱負荷を低減することができ、ヒートポンプサイクルの運転効率向上に寄与することになる。
【００３９】
図７では、除加湿ユニット９を室内機１の４面ある側面のうち、１面にのみ設置しているが、２面あるいは３面あるいは全面に設置してもよい。除加湿ユニット９を増やすことにより、より多くの除加湿量を確保することができ、また除湿空気や加湿空気を必要な方向にのみ選択的に供給することも可能となる。
【００４０】
また図７では、第１の空気風路１２が給気ダクト１７および排気ダクト１８により室外と連通しているが、給気ダクト１７、排気ダクト１８のどちらか一方または双方を除去し、天井裏から給気、または天井裏に排気するようにしてもよい。この場合、冬場の加湿運転時には、天井裏に乾燥空気を供給し除湿することになるので、湿度が低下し、天井裏面への結露を防ぐことができる。
【００４１】
以上のように、ヒートポンプサイクルと除加湿装置を組み合わせ、室外熱交換器と直列に接続された補助熱交換器を除加湿装置内に設置することにより、蒸発器出口の高湿度空気を利用して水分吸着手段の吸着量を増加させ、また凝縮器出口の高温空気を利用してヒータレスで再生することが可能となり、除加湿性能が高く、かつ省エネルギ性の高い暖房加湿運転、冷房除湿運転のできる空気調和機を得ることができる。
【００４２】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図であり、側面から見た室内側装置の概略構成とヒートポンプサイクルの冷媒回路（暖房回路）を示した図である。実施の形態１と同一の箇所については説明を割愛する。除加湿ユニット９内部に設置された回転可能な水分吸着手段１０には回転駆動手段２９が接続され、また第１の空気風路１２において、水分吸着手段１０の上流側には、風量検出手段３０、第１の温度検出手段３１、第１の湿度検出手段３２が設置され、下流側には第２の温度検出手段３３、第２の湿度検出手段３４が設置されている。
【００４３】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時においては、第１の空気風路１２は吸着風路となり、低温高湿の室外空気を給気ダクト１７から吸込む。吸込まれた室外空気は、風量検出手段３０により風量Ｖを、第１の温度検出手段３１により入口空気温度Ｔ１を、第１の湿度検出手段３２により入口空気相対湿度φ１を検出される。その後水分吸着手段１０に水分を吸着されて乾燥空気となり、第２の温度検出手段３３により出口空気温度Ｔ２を、第２の湿度検出手段３４により出口空気相対湿度φ２を検出され、第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。一方、再生風路となる第２の空気風路１４では、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により室内空気を吸込み、加湿運転は、一般的に冬場の暖房時に室内が乾燥した際に必要となるため、凝縮器として機能している室内熱交換器３により昇温されて加熱空気となる。水分吸着手段１０が回転し、第１の空気風路１２で吸着し第２の空気風路１４側に移行してきた水分が、加熱空気により再生されて高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は暖房加湿される。
【００４４】
次に除湿運転時においては、第２の空気風路１４が吸着風路となり、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により室内空気を吸込み、除湿運転は、一般的に夏場の高湿時に冷房運転と同時に使用されるため、蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となる。この低温高湿空気の水分を水分吸着手段１０に吸着させ、生成された低温乾燥空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は冷房除湿される。
一方、再生風路となる第１の空気風路１２では、室外の高温空気を給気ダクト１７から吸込む。吸込まれた室外空気は、風量検出手段３０により風量Ｖを、第１の温度検出手段３１により入口空気温度Ｔ１を、第１の湿度検出手段３２により入口空気相対湿度φ１を検出される。その後水分吸着手段１０が回転し、第２の空気風路１４で吸着し第１の空気風路１２側に移行してきた水分を、室外の高温空気により再生し高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気は、第２の温度検出手段３３により出口空気温度Ｔ２を、第２の湿度検出手段３４により出口空気相対湿度φ２を検出され、第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。
【００４５】
このとき、一般的に除加湿量は次の（１）式で求められる。
Ｗ＝ρ×Ｖ×ΔＸ      ――――――――――――――――（１）
ここで、Ｗ（ｋｇ／ｈ）は除加湿量、ρ（ｋｇ／ｍ3）は空気密度、Ｖ（ｍ3／ｈ）は空気流量、ΔＸ（ｋｇ／ｋｇ‘）は入口空気絶対湿度Ｘ１と出口空気絶対湿度Ｘ２の差である。
入口空気絶対湿度Ｘ１は、第１の温度検出手段３１により検出された入口空気温度Ｔ１と、第１の湿度検出手段３２により検出された入口空気相対湿度φ１から求めることができ、出口空気絶対湿度Ｘ２は、第２の温度検出手段３３により検出された出口空気温度Ｔ２と、第２の湿度検出手段３４により検出された出口空気相対湿度φ２から求めることができるため、風量検出手段３０により検出された空気流量Ｖと合わせ、実測データから除加湿量Ｗを算出することができる。水分吸着手段１０における吸着水分量と再生水分量は原理的に等しくなるので、（１）式により、加湿運転時は第１の空気風路１２における吸着量（除湿量）、除湿運転時は第１の空気風路１２における再生量（加湿量）を求めることにより、それぞれ第２の空気風路１４における加湿量、除湿量を推算することができる。
【００４６】
また、（１）式により推算された除加湿量Ｗが目標値と異なった場合、図示しない室内機制御手段により、第１の送風手段１１を制御して空気流量Ｖを変更することにより、目標値と同じ除加湿量Ｗを得ることが可能となる。一般的に、再生温度が一定であれば、風量Ｖが大きいほど除加湿量Ｗも多くなる。さらに回転駆動手段２９によって、水分吸着手段１０の回転数を制御することにより、除加湿量Ｗを調整することも可能となる。一般的に、回転数の最適値は１０〜３０ｒｐｈの間に存在し、回転数が最適値より大きくても小さくても除加湿量Ｗは低下する。
【００４７】
尚、図８では、第１の空気風路１２において、風量検出手段３０を水分吸着手段１０の上流側に設置しているが、下流側に設置してもよい。また風量検出手段３０として、センサ等を設置し、風速または風量を直接測定するものを想定しているが、第１の送風手段１１の圧力、風量、および入力の特性をもとに風量を推定してもよく、あるいは、入口空気温度Ｔ１と出口空気温度Ｔ２から、温度低下をもとに風量を推定してもよい。さらに第２の空気風路１４において、水分吸着手段１０の上流側に第１の温度検出手段３１、下流側に第２の温度検出手段３３を設置し、第２の送風手段１３の圧力、風量、および入力の特性をもとに風量Ｖを推定し、風量Ｖと入口空気温度Ｔ１、出口空気温度Ｔ２から除加湿量Ｗを推算してもよい。
【００４８】
また図８では、水分吸着手段１０の上流側と下流側に、それぞれ第１の湿度検出手段３２、第２の湿度検出手段３４を設置しているが、水分吸着手段１０前後の温度変化が検出されていれば、おおよその相対湿度変化も推定できるので、除加湿量の検出精度が必要ない場合には、第１の湿度検出手段３２、第２の湿度検出手段３４のどちらか一方のみ設置し、部品点数を減少させてもよい。
【００４９】
また図８では、除加湿ユニット９を室内機１の４面ある側面のうち、１面にのみ設置しているが、２面あるいは３面あるいは全面に設置してもよい。除加湿ユニット９を増やすことにより、より多くの除加湿量を確保することができ、また除湿空気や加湿空気を必要な方向に、必要な量だけ選択的に供給することも可能となる。
【００５０】
また図８では、第１の空気風路１２が給気ダクト１７および排気ダクト１８により室外と連通しているが、給気ダクト１７、排気ダクト１８のどちらか一方または双方を除去し、天井裏から給気、または天井裏に排気するようにしてもよい。この場合、冬場の加湿運転時には、天井裏に乾燥空気を供給し除湿することになるので、湿度が低下し、天井裏面への結露を防ぐことができる。
【００５１】
以上のように、水分吸着手段前後における風量、温湿度変化を検出して除加湿量を推算し、送風機風量や水分吸着手段の回転数を制御することにより、目的に合った除加湿能力を出すことのできる空気調和機を得ることができる。
【００５２】
実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図であり、下面から見た室内側装置の概略構成とヒートポンプサイクルの冷媒回路（暖房回路）を示した図である。実施の形態２と同一の箇所については説明を割愛する。除加湿ユニット９内部に設置された回転可能な水分吸着手段１０には回転駆動手段２９が接続され、また第２の空気風路１４において、水分吸着手段１０の上流側には、風量検出手段３０、第１の温度検出手段３１、第１の湿度検出手段３２が設置され、下流側には第２の温度検出手段３３、第２の湿度検出手段３４が設置されている。
【００５３】
次に動作の一例について説明する。まず加湿運転時においては、第１の空気風路１２は吸着風路となり、低温高湿の室外空気を給気ダクト１７から吸込み、水分吸着手段１０に水分を吸着させ、乾燥空気を第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気する。一方、再生風路となる第２の空気風路１４では、室内吸込口１５から室内機送風機により室内空気を吸込み、加湿運転は、一般的に冬場の暖房時に室内が乾燥した際に必要となるため、凝縮器として機能している室内熱交換器３により昇温され加熱空気となり、第２の送風手段１３により第１の室内機接続ダクト２６を通って除加湿ユニット９に取り込まれる。この加熱空気は、風量検出手段３０により風量Ｖを、第１の温度検出手段３１により入口空気温度Ｔ１を、第１の湿度検出手段３２により入口空気相対湿度φ１を検出された後、水分吸着手段１０が回転し、第１の空気風路１２で吸着し第２の空気風路１４側に移行してきた水分を再生して高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気は、第２の温度検出手段３３により出口空気温度Ｔ２を、第２の湿度検出手段３４により出口空気相対湿度φ２を検出された後、第２の室内機接続ダクト２７を通って室内機１に搬送され、室内吹出口１６から放出されて、室内は暖房加湿される。
【００５４】
次に除湿運転時においては、第２の空気風路１４が吸着風路となり、室内吸込口１５から室内機送風機により室内空気を吸込み、除湿運転は、一般的に夏場の高湿時に冷房運転と同時に使用されるため、蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となり、第２の送風手段１３により第１の室内機接続ダクト２６を通って除加湿ユニット９に取り込まれる。この低温高湿空気は、風量検出手段３０により風量Ｖを、第１の温度検出手段３１により入口空気温度Ｔ１を、第１の湿度検出手段３２により入口空気相対湿度φ１を検出された後、水分吸着手段１０によって水分を吸着されて低温乾燥空気となる。生成された低温乾燥空気は、第２の温度検出手段３３により出口空気温度Ｔ２を、第２の湿度検出手段３４により出口空気相対湿度φ２を検出された後、第２の室内機接続ダクト２７を通って室内機１に搬送され、室内吹出口１６から放出されて、室内は冷房除湿される。一方、再生風路となる第１の空気風路１２では、水分吸着手段１０が回転し、第２の空気風路１４で吸着し第１の空気風路１２側に移行してきた水分を、給気ダクト１７から吸込んだ室外の高温空気により再生し、高温高湿空気として第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。
【００５５】
このとき、除加湿量Ｗは実施の形態４と同様に、実測データから（１）式で求めることができ、加湿運転時は第２の空気風路１４における再生量（加湿量）、除湿運転時は第２の空気風路１４における吸着量（除湿量）として、それぞれ加湿量、除湿量を推算することができる。また、（１）式により推算された除加湿量Ｗが目標値と異なった場合、第２の送風手段１３を制御して空気流量Ｖを変更することにより、目標値と同じ除加湿量Ｗを得ることが可能となる。さらに回転駆動手段２９によって、水分吸着手段１０の回転数を制御することにより、除加湿量Ｗを調整することも可能となる。
【００５６】
図９では、第２の空気風路１４において、風量検出手段３０を水分吸着手段１０の上流側に設置しているが、下流側に設置してもよい。また風量検出手段３０として、センサ等を設置し、風速または風量を直接測定するものを想定しているが、第２の送風手段１３の圧力、風量、および入力の特性をもとに風量を推定してもよく、あるいは、入口空気温度Ｔ１と出口空気温度Ｔ２から、温度低下をもとに風量を推定してもよい。
【００５７】
また図９では、水分吸着手段１０の上流側と下流側に、それぞれ第１の湿度検出手段３２、第２の湿度検出手段３４を設置しているが、水分吸着手段１０前後の温度変化が検出されていれば、おおよその相対湿度変化も推定できるので、除加湿量の検出精度が必要ない場合には、第１の湿度検出手段３２、第２の湿度検出手段３４のどちらか一方のみ設置し、部品点数を減少させてもよい。さらに風量検出手段３０、第１の温度検出手段３１、第１の湿度検出手段３２、第２の温度検出手段３３、第２の湿度検出手段３４を第１の空気風路１２に設置し、加湿運転時は第１の空気風路１２における吸着量（除湿量）、除湿運転時は第１の空気風路１２における再生量（加湿量）を求めることにより、加湿量、除湿量を推算し、第１の送風手段１１を制御して除加湿量を調整してもよい。
【００５８】
また図９では、室内機１の対面関係にある２側面を利用し、除加湿ユニット９を１つ接続しているが、残りの２側面を利用して除加湿ユニット９を追加してもよい。除加湿ユニット９を増やすことにより、より多くの除加湿量を確保することができ、また除湿空気や加湿空気を必要な方向に、必要な量だけ選択的に供給することも可能となる。
【００５９】
また図９では、第１の空気風路１２が給気ダクト１７および排気ダクト１８により室外と連通しているが、給気ダクト１７、排気ダクト１８のどちらか一方または双方を除去し、天井裏から給気、または天井裏に排気するようにしてもよい。この場合、冬場の加湿運転時には、天井裏に乾燥空気を供給し除湿することになるので、湿度が低下し、天井裏面への結露を防ぐことができる。
【００６０】
以上のように、水分吸着手段前後における風量、温湿度変化を検出して除加湿量を推算し、送風機風量や水分吸着手段の回転数を制御することにより、目的に合った除加湿能力を出すことのできる空気調和機を得ることができる。
【００６１】
実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６における、水分吸着手段に担持される各種吸着剤の等温吸着線の概念図であり、３５は一般的なゼオライト、３６は１．５〜２．５ｎｍ（ナノメートル）程度の細孔が多数設けられた多孔質ケイ素材料である第１の吸着剤、３７は０．７ｎｍ程度の細孔が多数設けられたゼオライト系材料である第２の吸着剤の等温吸着線を示す。図１０において、横軸は対象空気の相対湿度、縦軸は水分の平衡吸着量である。図１０において、一般的なゼオライトの等温吸着線３５に示されているように、空気の相対湿度が第０の相対湿度３８（Φ0）以下の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率である傾斜が、第０の相対湿度３８を超える範囲における傾斜よりも大きく、第０の相対湿度３８は一般的に１０％未満である。また第１の吸着剤の等温吸着線３６に示されているように、本実施の形態６で用いる第１の吸着剤は、空気の相対湿度が第０の相対湿度３８より大きい第１の相対湿度３９（Φ1）から第２の相対湿度４０（Φ2）の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率である傾斜が、第１の相対湿度３９未満または第２の相対湿度４０を超える範囲における傾斜よりも大きい。
【００６２】
なお、第１の吸着剤である多孔質ケイ素材料の細孔径を増加または減少することにより、第１の相対湿度３９および第２の相対湿度４０を３０％から６０％の範囲で増加または減少することができ、このとき、第１の相対湿度における平衡吸着量４３（ｑ1）は、第０の相対湿度における平衡吸着量４２（ｑ0）より小さく、かつ第２の相対湿度における平衡吸着量４４（ｑ2）は、第０の相対湿度における平衡吸着量４２より大きい。同様に、第２の吸着剤の等温吸着線３７に示されているように、本実施の形態で用いる第２の吸着剤は、空気の相対湿度が第３の相対湿度４１（Φ3）以下の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率である傾斜が、第３の相対湿度４１を超える範囲における傾斜よりも大きい。このとき、第３の相対湿度４１は第０の相対湿度３８より大きく、かつ第１の相対湿度３９より小さい値であり、また第３の相対湿度における平衡吸着量４５（ｑ3）は、第０の相対湿度における平衡吸着量４２より大きい。
【００６３】
また図１１は、図１０と同様に水分吸着手段に担持される、シリカゲルとゼオライトを混合し、それらの配合比を変化させた吸着剤の等温吸着線の概念図であり、４６はシリカゲル１００％、４７はゼオライト１００％、４８はゼオライトとシリカゲルを混合し、ゼオライトの配合比を多くして合成した第３の吸着剤の等温吸着線を示す。図１１において、横軸は対象空気の相対湿度、縦軸は水分の平衡吸着量である。シリカゲル１００％の等温吸着線４６とゼオライト１００％の等温吸着線４７は、一般的に６０％程度である第４の相対湿度４９（Φ4）で重なり、第３の吸着剤の等温吸着線４８に示されているように、第３の吸着剤の平衡吸着量は、第４の相対湿度４９より低い相対湿度範囲ではシリカゲル１００％より多くなり、第４の相対湿度４９より高い相対湿度範囲ではゼオライト１００％より多くなる。
【００６４】
また図１２は、本発明のゼオライトの各終端カチオン種による吸着エネルギ分布の解析結果概略図で、図１２（ａ）は終端カチオンがＮａ（ナトリウム）、図１２（ｂ）は終端カチオンがＫ（カリウム）のときの分布である。
なおカオチンとは、ゼオライトの分子構造でイオン結合した陽イオンのことで、このカオチンを様々な物質でイオン交換することにより吸着特性が変化するので、目的に応じて終端カチオンを交換して吸着特性を改善することが可能となる。
図１２において、横軸は吸着エネルギ、縦軸は吸着水分量の積算値であり、各吸着エネルギで吸着している水分量を吸着エネルギの小さい方から積算して示している。図中の各線は、それぞれ５８はＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3小（≒２．５）、５９はＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3中（≒３．５）、６０はＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3大（≒５．０）における分布であり、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3が小さい方が、低い吸着エネルギでより多くの水分が吸着していることを示している。
【００６５】
次に動作の一例について説明する。図１０に示されるような等温吸着線を有する吸着剤を、図１の水分吸着手段１０に担持した場合を想定して説明する。まず加湿運転は、一般的に冬場の暖房時に室内が乾燥した際に必要となるため、室外空気は低温となる（暖房標準条件では７℃／８７％ＲＨ）。暖房加湿運転時において、第１の空気風路１２は吸着風路となり、低温高湿の室外空気を給気ダクト１７から吸込み、水分吸着手段１０に水分を吸着させ、乾燥空気を第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気する。一方、再生風路となる第２の空気風路１４では、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により乾燥した室内空気を吸込み、暖房運転のため凝縮器として機能している室内熱交換器３により昇温されて加熱空気となる。水分吸着手段１０が回転し、第１の空気風路１２で吸着し第２の空気風路１４側に移行してきた水分が、加熱空気により再生されて高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は暖房加湿される。
【００６６】
このとき、水分吸着手段１０に等温吸着線３６を有する第１の吸着剤を担持した場合、吸着風路である第１の空気風路１２において、入口空気の相対湿度８７％からΦ2の範囲において、平衡吸着量ｑ2まで吸着するので、平衡吸着量ｑ0程度しか吸着しない一般的なゼオライトと比較し、大幅に吸着量が増加する。一方の再生風路である第２の空気風路１４においては、再生入口空気の相対湿度をΦ1以下にすれば充分再生できるので、Φ1が４０％程度になるように第１の吸着剤である多孔質ケイ素材料の細孔径を調整することにより、低温再生、すなわち暖房により２０℃に暖められた室内空気を再生空気としてそのまま利用したとしても、ｑ2−ｑ1という大きな吸着量差に応じた加湿量を得ることができる。同様に、水分吸着手段１０に等温吸着線３７を有する第２の吸着剤を担持した場合、吸着風路である第１の空気風路１２において、入口空気の相対湿度８７％からΦ3の広範囲において、平衡吸着量ｑ3まで吸着するので、平衡吸着量ｑ0程度しか吸着しない一般的なゼオライトと比較し、大幅に吸着量が増加する。一方の再生風路である第２の空気風路１４においては、再生入口空気の相対湿度をΦ3以下にすれば充分再生できるので、Φ0以下まで再生温度を上げなければならない一般的なゼオライトに比べ低温で再生が可能となり、かつｑ3−ｑ0の吸着量差に応じて加湿量を増加させることができる。
【００６７】
次に除湿運転は、一般的に夏場の高湿時に冷房運転と同時に使用されるため、室外空気は高温となる（冷房標準条件では３５℃／４０％ＲＨ）。冷房除湿運転時においては、第２の空気風路１４が吸着風路となり、室内吸込口１５から第２の送風手段１３により室内空気を吸込み、冷房運転のため蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となる。この低温高湿空気の水分を水分吸着手段１０に吸着させ、生成された乾燥空気が室内吹出口１６から放出されて、室内は冷房除湿される。一方、再生風路となる第１の空気風路１２では、水分吸着手段１０が回転し、第２の空気風路１４で吸着し第１の空気風路１２側に移行してきた水分を、給気ダクト１７から吸込んだ室外の高温空気により再生し、高温高湿空気として第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。
【００６８】
このとき、水分吸着手段１０に等温吸着線３６を有する第１の吸着剤を担持した場合、吸着風路である第２の空気風路１４において、蒸発器（室内熱交換器３）により露点温度付近まで冷却されて上昇した、入口空気の相対湿度１００％付近からΦ2の範囲において、平衡吸着量ｑ2まで吸着するので、平衡吸着量が高湿度範囲でもｑ0からほとんど変化しない一般的なゼオライトと比較し、大幅に吸着量が増加する。一方の再生風路である第１の空気風路１２においては、再生入口空気の相対湿度をΦ1以下にすれば充分再生できるので、Φ1が４０％程度になるように第１の吸着剤である多孔質ケイ素材料の細孔径を調整することにより、比較的高湿度の室外空気を再生空気としてそのまま利用したとしても、ｑ2−ｑ1という大きな吸着量差に応じた除湿量を得ることができる。同様に、水分吸着手段１０に等温吸着線３７を有する第２の吸着剤を担持した場合、吸着風路である第２の空気風路１４において、入口空気の相対湿度１００％付近からΦ3の広範囲において、平衡吸着量ｑ3まで吸着するので、平衡吸着量が高湿度範囲でもｑ0からほとんど変化しない一般的なゼオライトと比較し、大幅に吸着量が増加する。一方の再生風路である第１の空気風路１２においては、再生入口空気の相対湿度をΦ3以下にすれば充分再生できるので、Φ0以下まで再生温度を上げなければならない一般的なゼオライトに比べ低温で再生が可能となり、かつｑ0とｑ3の吸着量差に応じて除湿量を増加させることができる。
【００６９】
また、水分吸着手段１０に等温吸着線４８を有する第３の吸着剤を担持した場合、シリカゲルとゼオライト双方の吸着特性が活かされる。吸着剤の一般的な性質として、シリカゲルは等温吸着線４６に示されるように高湿度において吸着量が多いため除湿用途に適しており、ゼオライトは等温吸着線４７に示されるように広い湿度範囲でほぼ一定の吸着量を有するため加湿用途に適し、また吸着、脱湿の反応速度が速いという特性を持っている。従って、加湿、除湿どちらの運転の場合でも、吸着風路では、入口空気の相対湿度からΦ4の範囲において、シリカゲルの吸着特性によりゼオライトよりも吸着量が多くなり、Φ4より低い相対湿度範囲ではゼオライトの吸着特性によりシリカゲルほど吸着量が低下せず、より広い湿度範囲への対応が可能となる。また再生風路では、シリカゲルの吸着特性によりゼオライトよりも吸着量が少なくなるため、ゼオライトよりも低温での再生が可能となる。ここで、用途に応じてゼオライトとシリカゲルを合成する配合比を変え、加湿用途ではゼオライトの配合比を大きく、除湿用途ではシリカゲルの配合比を大きくすることが望ましいが、除加湿双方に使用する場合は、ゼオライトの配合比を大きく、例えばゼオライトとシリカゲルの配合比を８：２、あるいは７：３程度にすることにより、吸着、脱湿の速度が２割程度向上し、より高い除加湿性能を確保することができる。
【００７０】
また、図１２の吸着エネルギ分布は、図中左側の吸着エネルギの小さい方から吸着量を積算したものであるが、図１２（ａ）の終端カチオンがＮａのときは、水分の吸着している吸着エネルギが４０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上までの広い範囲にわたっているのに対し、図１２（ｂ）の終端カチオンがＫのときには、２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下の範囲でしか吸着していない。これは水分子がゼオライトへ吸着する位置などが起因すると考えられる。すなわち、Ｋカチオンの場合は、ポアフィーリングと呼ばれる吸着エネルギの小さい酸素の六員環への吸着だけであるが、Ｎａカチオンの場合は、吸着エネルギの大きいカチオン種静電場へ吸着する水分子も存在するためである。ここで、加熱容量１ｋＷのヒータにより、除加湿量を確保するために脱離し得る吸着エネルギは、例えば除加湿量１Ｌ／ｈでは約１３ｋｃａｌ／ｍｏｌと試算され、これ以上のエネルギで吸着している水分については、１ｋＷのヒータでは脱離しないことになる。従って、図１２（ａ）のＮａカチオンの吸着エネルギ分布において、２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上のエネルギで吸着している水分は除加湿に寄与することはなく、一方（ｂ）のＫカチオンの場合は、吸着しているほとんど全ての水分が除加湿に寄与し、その量はどのＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3においてもＮａカチオンの倍程度となる。特に１０〜２０ｋｃａｌ／ｍｏｌにおいて吸着量の多い、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3が２．５〜３．０のＹ型ゼオライトが望ましい。
【００７１】
さらに、ここでは例として１ｋＷという一定の加熱量に対する脱離水分量について述べたが、吸着エネルギの小さいＫカチオンのゼオライトを用いることにより、同じ水分量を脱離するのに必要な加熱量が少なくなる、すなわち低温再生が可能となるという省エネ効果もある。ここで、上記のようなＫカチオンのゼオライトを生成する際、比較的安価なＮａカチオンのゼオライトを用い、ＮａイオンをＫイオンに交換するのが一般的である。この際、なるべくＫイオンを多く、例えばＫイオン：Ｎａイオンを９０％：１０％とすれば、先述のように吸着エネルギが小さくなるので、一定の加熱量に対する水分脱離量の増加、あるいは一定の水分脱離量に必要な加熱容量の削減などの効果がある。また、Ｋイオンへの交換量を減らし、例えばＫイオン：Ｎａイオンを５０％：５０％程度とすれば、イオン交換にかかるコストを削減しつつ、吸着エネルギ低下の効果も期待できる。
【００７２】
以上のように、水分吸着手段に担持する吸着剤として、１．５〜２．５ｎｍ程度の細孔が多数設けられた多孔質ケイ素材料や、０．７ｎｍ程度の細孔が多数設けられたゼオライト系材料を使用することにより、一般的なゼオライトを使用するよりも吸着量が大幅に増加し、またヒータレスでの再生が可能となるため、省エネルギ性が高く、高性能な除加湿運転のできる空気調和機を得ることができる。また、ゼオライトとシリカゲルを混合し、ゼオライトの配合比を多くした材料を使用することにより、広い湿度範囲への対応が可能で、また吸着、脱湿の速度が向上するため、より高い除加湿能力を確保することができ、また、ゼオライトの終端カチオンを、吸着エネルギの小さいＫカチオンとすることにより、一定の加熱量に対する除加湿量が増加、あるいは一定の水分脱離量に必要な加熱容量の削減、すなわち低温再生が可能となり、除加湿効率の高い空気調和機を得ることができる。
【００７３】
実施の形態７．
図１３は、本発明の実施の形態７における、水分吸着手段の概略設置図であり、５０は高湿空気用水分吸着手段、５１は低湿空気用水分吸着手段を示し、それぞれ高湿空気用水分吸着手段吸着領域５０ａ、高湿空気用水分吸着手段再生領域５０ｂ、および低湿空気用水分吸着手段吸着領域５１ａ、低湿空気用水分吸着手段再生領域５１ｂに分割される。高湿空気用水分吸着手段５０に担持する吸着剤としては、例えば図１０に等温吸着線３６で示される第１の吸着剤、低湿空気用水分吸着手段５１に担持する吸着剤としては、例えば図１０に等温吸着線３７で示される第２の吸着剤がある。図１４はこのときの空気相対湿度変化の概念図であり、図１４（ａ）の５２は吸着時の空気相対湿度変化、図１４（ｂ）の５３は再生時の空気相対湿度変化を示している。また、５４は吸着時の空気相対湿度（Φadin）、５５は再生時の空気相対湿度（Φdein）を示し、Φ1、Φ2、Φ3は、それぞれ図１０における、第１の相対湿度３９、第２の相対湿度４０、第３の相対湿度４１に対応する。
【００７４】
次に動作の一例について説明する。図１３に示されるような高湿空気用水分吸着手段５０および低湿空気用水分吸着手段５１を、図２の水分吸着手段１０の位置に、第１の空気風路１２の上流側から観て高湿空気用水分吸着手段５０が手前にくるように設置した場合を想定して説明する。このとき、第１の送風手段１１および第２の送風手段１３は正逆回転可能とし、暖房運転時に正回転して図２に示される方向に空気が流れ、冷房運転時には逆回転し、空気は図２と逆方向に流れるものとする。まず加湿運転は、一般的に冬場の暖房時に室内が乾燥した際に必要となるため、室外空気は低温となる（暖房標準条件では７℃／８７％ＲＨ）。暖房加湿運転時において、第１の空気風路１２は吸着風路となり、給気ダクト１７から吸込まれた低温高湿の室外空気は、高湿空気用水分吸着手段吸着領域５０ａ、低湿空気用水分吸着手段吸着領域５１ａの順序で通過して水分を吸着され、乾燥空気となって正回転している第１の送風手段１１により排気ダクト１８を介して室外に排気される。一方、再生風路となる第２の空気風路１４では、室内吸込口１５から室内機送風機により室内空気を吸込み、暖房運転のため凝縮器として機能している室内熱交換器３により昇温され加熱空気となり、正回転している第２の送風手段１３により第１の室内機接続ダクト２６を通って除加湿ユニット９に取り込まれ、低湿空気用水分吸着手段再生領域５１ｂ、高湿空気用水分吸着手段再生領域５０ｂの順序で通過する。このとき、高湿空気用水分吸着手段５０および低湿空気用水分吸着手段５１がそれぞれ回転し、第１の空気風路１２において、高湿空気用水分吸着手段吸着領域５０ａ、低湿空気用水分吸着手段吸着領域５１ａで吸着し第２の空気風路１４側に移行してきた水分が、加熱空気により再生されて高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気が第２の室内機接続ダクト２７を通って室内機１に搬送され、室内吹出口１６から放出されて、室内は暖房加湿される。
【００７５】
次に除湿運転は、一般的に夏場の高湿時に冷房運転と同時に使用されるため、室外空気は高温となる（冷房標準条件では３５℃／４０％ＲＨ）。冷房除湿運転時においては、第２の空気風路１４が吸着風路となり、室内吸込口１５から室内機送風機により室内空気を吸込み、冷房運転のため蒸発器として機能している室内熱交換器３を通過することにより、露点温度付近まで温度が低下し低温高湿空気となり、逆回転している第２の送風手段１３により第２の室内機接続ダクト２７を通って除加湿ユニット９に取り込まれる。この低温高湿空気は、高湿空気用水分吸着手段吸着領域５０ａ、低湿空気用水分吸着手段吸着領域５１ａの順序で通過して水分を吸着され、乾燥空気となって第１の室内機接続ダクト２６を通って室内機１に搬送され、室内吹出口１６から放出されて、室内は冷房除湿される。一方、再生風路となる第１の空気風路１２では、逆回転している第１の送風手段１１により排気ダクト１８から吸込んだ室外の高温空気が、低湿空気用水分吸着手段再生領域５１ｂ、高湿空気用水分吸着手段再生領域５０ｂの順序で通過する。このとき、高湿空気用水分吸着手段５０および低湿空気用水分吸着手段５１がそれぞれ回転し、第２の空気風路１４において、高湿空気用水分吸着手段吸着領域５０ａ、低湿空気用水分吸着手段吸着領域５１ａで吸着し第１の空気風路１２側に移行してきた水分が、高温空気により再生されて高温高湿空気となる。生成された高温高湿空気は、逆回転している第１の送風手段１１により給気ダクト１７を介して室外に排気される。
【００７６】
このとき、加湿、除湿どちらの運転の場合でも、吸着風路では、図１４（ａ）の吸着時の空気相対湿度変化５２に示されるように、高湿空気用水分吸着手段５０に担持されている第１の吸着剤の平衡吸着量が多い相対湿度ΦadinからΦ2の範囲では、多くの水分を吸着されるため、相対湿度は厚み方向に対して急激に低下していくが、相対湿度Φ2以下になるとほとんど変化しなくなる。これに対し、低湿空気用水分吸着手段５１に担持されている第２の吸着剤の平衡吸着量は、低湿度であるΦ3まで低下せず、かつ相対湿度Φ1からΦ3の範囲では第１の吸着剤より多いので、高湿空気用水分吸着手段吸着領域５０ａから流出した相対湿度Φ1程度の低湿空気の水分は、低湿空気用水分吸着手段吸着領域５１ａにおいて、相対湿度がΦ3となる程度まで吸着されるため、高湿空気用水分吸着手段５０のみを使用する場合に対して、ｑ3−ｑ1だけ吸着量を増加させることができる。
【００７７】
一方の再生風路においては、図１４（ｂ）の再生時の空気相対湿度変化５３に示されるように、室内空気が室内熱交換器３により昇温されるため相対湿度ΦdeinがΦ3より小さくなる加湿運転時には、低湿空気用水分吸着手段５１に担持されている第２の吸着剤の平衡吸着量が少ない相対湿度ΦdeinからΦ3の範囲では、多くの水分が再生されるため、相対湿度は厚み方向に対して急激に増加していくが、相対湿度Φ3以上になるとほとんど変化しなくなる。これに対し、高湿空気用水分吸着手段５０に担持されている第１の吸着剤の平衡吸着量は、比較的高湿度であるΦ1まで上昇せず、かつ相対湿度Φ3からΦ1の範囲では第２の吸着剤より非常に少ないので、低湿空気用水分吸着手段再生領域５１ｂから流出した相対湿度Φ3程度の低湿空気の水分は、高湿空気用水分吸着手段再生領域５０ｂにおいて、相対湿度がΦ2となる程度まで再生されるため、低湿空気用水分吸着手段５１のみを使用する場合に対して、ｑ2−ｑ3の吸着量差に相当する分の加湿量を増加させることができる。また、室外空気によって再生する除湿運転時には、室外空気の湿度が高く相対湿度ΦdeinがΦ3より大きい場合、第２の吸着剤が担持されている低湿空気用水分吸着手段５１ではほとんど再生されないが、Φ1およびΦ2がなるべく大きくなるように、第１の吸着剤である多孔質ケイ素材料の細孔径を大きくすることにより、全体としての除湿量はｑ2−ｑdeinの吸着量差に対応して増加させることができる。従って除加湿双方の運転を考慮した場合、吸着風路においては、Φ1およびΦ2が大きくなって高湿空気用水分吸着手段５０における第１の吸着剤の吸着量が低下しても、低湿空気用水分吸着手段５１における第２の吸着剤により、Φ3程度の低湿空気まで補うことができるため、第１の吸着剤である多孔質ケイ素材料の細孔径はなるべく大きくしたほうが望ましい。例えば細孔径を２．５ｎｍとすることにより、Φ1は４５％、Φ2は６０％となり、図１４（ｂ）に示される再生時において、高湿空気用水分吸着手段５０における再生は相対湿度６０％まで可能となるため、除加湿量が大幅に増加するだけでなく、低温再生も可能となる。
【００７８】
図１４では、低湿空気用水分吸着手段５１に担持する吸着剤を第２の吸着剤として説明したが、実施の形態６で示した、図１１の等温吸着線４８を有し、終端カチオンを吸着エネルギの小さいＫ（カリウム）カチオンにしたゼオライトである第３の吸着剤を用いてもよい。この場合、比較的高湿度である相対湿度Φ4までの吸着量が少ないため、図１４（ｂ）に示される再生時において、ΦdeinがΦ4より小さければ低湿空気用水分吸着手段５１において再生が可能となり、また一定の加熱量に対する再生量を増加、あるいは一定の水分脱離量に必要な加熱容量を削減できるので、除加湿効率を向上することができる。
【００７９】
また図１３では、高湿空気用水分吸着手段５０と低湿空気用水分吸着手段５１を分離し、両者をある程度離して設置しているが、接触させて設置してもよく、また一体型とし、表裏に別々の吸着剤を担持させてもよい。接触させて設置する場合には、圧力損失が発生しないように、両者のハニカム基材のセル位置を合わせる必要がある。
【００８０】
以上のように、水分吸着手段として、相対湿度に対する平衡吸着量の変化率が、比較的高湿度の範囲で急激に変化する第１の吸着剤を担持した高湿用水分吸着手段と、低湿度で急激に変化する第２の吸着剤を担持した低湿用水分吸着手段とを直列に配置し、吸着空気を高湿用水分吸着手段側から、再生空気を低湿用水分吸着手段側から供給することにより、それぞれの吸着剤に適した相対湿度範囲で吸着、再生が行われ、かつ相互に吸着量を補うため、１種類の吸着剤を使用するよりも除加湿能力が向上し、また比較的高湿度の空気で再生できるため、ヒータレスで充分な除加湿量を確保することができ、省エネで除加湿効率の高い空気調和機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の実施の形態１における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における、補助加熱器を設置した除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１における、再生補助熱交換器を設置した除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２における、補助加熱器を設置した除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２における、再生補助熱交換器を設置した除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図９】この発明の実施の形態５における、除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態６における、水分吸着手段に担持される各種吸着剤（第１の吸着剤、第２の吸着剤）の等温吸着線の概念図である。
【図１１】この発明の実施の形態６における、水分吸着手段に担持される、シリカゲルとゼオライトを混合し、それらの配合比を変化させた吸着剤の等温吸着線の概念図である。
【図１２】この発明の実施の形態６における、ゼオライトの各終端カチオン種による吸着エネルギ分布の解析結果概略図である。
【図１３】この発明の実施の形態７における、水分吸着手段の概略設置図である。
【図１４】この発明の実施の形態７における、水分吸着手段における空気相対湿度変化の概念図である。
【図１５】この発明の実施の形態１における、冷媒回路にレシーバーを付加した除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態１における、冷媒回路にアキュムレーターを付加した除加湿機能搭載の空気調和機の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  室内機、２  室外機、３  室内機熱交換器、４  圧縮機、５  室外機熱交換器、６  膨張弁、７  四方弁、８  天井面、９  除加湿ユニット、１０  水分吸着手段、１１  第１の送風手段、１２  第１の空気風路、１３  第２の送風手段、１４  第２の空気風路、１５  室内吸込口、１６  室内吹出口、１７  給気ダクト、１８  排気ダクト、１９  第１の補助加熱器、２０  第２の補助加熱器、２１  第１の再生補助熱交換器、２２  第２の再生補助熱交換器、２３  切換弁、２４  逆止弁、２５  仕切壁、２６  第１の室内機接続ダクト、２７  第２の室内機接続ダクト、２８  補助熱交換器、２９  回転駆動手段、３０  風量検出手段、３１  第１の温度検出手段、３２  第１の湿度検出手段、３３  第２の温度検出手段、３４  第２の湿度検出手段、３５  一般的なゼオライトの等温吸着線、３６  第１の吸着剤の等温吸着線、３７  第２の吸着剤の等温吸着線、３８  第０の相対湿度、３９  第１の相対湿度、４０  第２の相対湿度、４１  第３の相対湿度、４２  第０の相対湿度における平衡吸着量、４３  第１の相対湿度における平衡吸着量、４４  第２の相対湿度における平衡吸着量、４５  第３の相対湿度における平衡吸着量、４６  シリカゲル１００％の等温吸着線、４７  ゼオライト１００％の等温吸着線、４８  第３の吸着剤の等温吸着線、４９  第４の相対湿度、５０  高湿空気用水分吸着手段（５０ａ  吸着領域、５０ｂ  再生領域）、５１  低湿空気用水分吸着手段（５１ａ  吸着領域、５１ｂ  再生領域）、５２  吸着時の空気相対湿度変化、５３  再生時の空気相対湿度変化、５４  吸着時の入口空気相対湿度、５５  再生時の入口空気相対湿度、５６  レシーバー、５７  アキュムレーター、５８  ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3小のときの吸着水分量積分値、５９  ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3中のときの吸着水分量積分値、６０  ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3大のときの吸着水分量積分値。
【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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