(57)【要約】【課題】吸湿モジュールの面積を大きくすることなく、吸湿モジュールの吸湿能力を向上できる調湿装置を提供する。【解決手段】水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュール４を空気調和機の蒸発器側の室内熱交換器２の風下側に配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュール（４，４０，５０，７４）が冷却器の風下側に配置されていることを特徴とする調湿装置。
【請求項２】
請求項１に記載の調湿装置において、
上記吸湿モジュール（４，４０，５０，７４）が上記冷却器と略相似の形状であることを特徴とする調湿装置。
【請求項３】
請求項１に記載の調湿装置において、
上記冷却器が空気調和機の蒸発器側の熱交換器であることを特徴とする調湿装置。
【請求項４】
請求項３に記載の調湿装置において、
上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室内熱交換器（２）であって、
上記吸湿モジュール（４，４０，５０，７４）およびその吸湿モジュール（４，４０，５０，７４）に接続された再生モジュール（３２，３３）を室内に配置したことを特徴とする調湿装置。
【請求項５】
請求項３に記載の調湿装置において、
上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室外熱交換器（２３）であって、
上記吸湿モジュール（４０）およびその吸湿モジュール（４０）に接続された再生モジュール（４２，４３）を室外に配置したことを特徴とする調湿装置。
【請求項６】
請求項３に記載の調湿装置において、
上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室外熱交換器（２３）であって、
上記吸湿モジュール（５０）を室外に配置し、
上記吸湿モジュール（５０）に接続された再生モジュール（６０）を室内に配置したことを特徴とする調湿装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１つに記載の調湿装置において、
上記再生モジュール（６０）は、吸湿液通路（６１）と、その吸湿液通路（６１）から分岐する分岐部（６２）と、上記分岐部（６２）内の吸湿液を加熱する再生ヒータ（６３）とを有することを特徴とする調湿装置。
【請求項８】
請求項３に記載の調湿装置において、
上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器（７２）の温度が露点温度以下にならないように、上記空気調和機の運転を制御する制御部（１０２）を備えたことを特徴とする調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、調湿装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、調湿装置としては、複数の透過膜チューブに水を流して水蒸気を空気中に放散して加湿を行う加湿機能付きの空気調和機や（例えば、特許文献１参照）、吸湿液を循環させた吸湿モジュールで除湿を行う調湿装置がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９１９８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記吸湿液を循環させた吸湿モジュールで除湿を行う調湿装置では、図１０の湿り空気線図に示すように、除湿を行うと吸湿モジュール内の吸湿液の温度が上昇するため、特に夏場の除湿運転では、室内温度が上昇して、居住者に不快感を与えてしまうという問題がある。また、上記調湿装置では、吸湿液が吸湿により発熱するため、空気の水蒸気圧と吸湿液との差圧が小さくなり、吸湿モジュール面積を大きくしないと、必要な除湿量が得られないという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、吸湿モジュールの面積を大きくすることなく、吸湿モジュールの吸湿能力を向上できる調湿装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の調湿装置は、水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュールが冷却器の風下側に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
上記請求項１の調湿装置によれば、水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュールを冷却器の風下側に配置することによって、吸湿モジュールに供給される被除湿空気が冷却されるので、吸湿モジュールでの吸湿により発熱する吸湿液の温度を下げて、空気の水蒸気圧と吸湿液との差圧が減少するのを抑えることができ、吸湿モジュールの面積を大きくすることなく、吸湿モジュールの吸湿能力を向上できる。
【０００８】
また、請求項２の調湿装置は、請求項１の調湿装置において、上記吸湿モジュールが上記冷却器と略相似の形状であることを特徴としている。
【０００９】
上記請求項２の調湿装置によれば、通風抵抗が均一化され、騒音の上昇を防止できる。
【００１０】
また、請求項３の調湿装置は、請求項１の調湿装置において、上記冷却器が空気調和機の蒸発器側の熱交換器であることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項３の調湿装置によれば、上記冷却器に上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器を用いることによって、空気調和機の冷却能力を利用して上記吸湿モジュールに供給される被吸湿空気を冷却でき、効率のよい調湿を空気調和と共に行うことができる。
【００１２】
また、請求項４の調湿装置は、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室内熱交換器であって、上記吸湿モジュールおよびその吸湿モジュールに接続された再生モジュールを室内に配置したことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項４の調湿装置によれば、上記室内熱交換器を蒸発器としての働かせて室内空気を冷やし、その冷やされた室内空気に含まれる水分を上記吸湿モジュールによって吸湿することにより室内を除湿する。そして、吸湿モジュールを循環して室内空気から水分を吸湿した後の吸湿液から、吸湿モジュールに接続された再生モジュールにより水分を放出させて再生する。このとき、上記再生モジュールは室内に配置されているので、放出された水蒸気を例えば排気ダクトを介して室外に排出する。したがって、ドレン水を排水する配管を設けたり、ドレン水を溜めるタンクを設けたりすることなく、連続して除湿運転が可能となる。
【００１４】
また、請求項５の調湿装置は、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室外熱交換器であって、上記吸湿モジュールおよびその吸湿モジュールに接続された再生モジュールを室外に配置したことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項５の調湿装置によれば、上記室外熱交換器を蒸発器としての働かせて外気を冷やし、その冷やされた外気に含まれる水分を上記吸湿モジュールによって吸湿する。そして、吸湿モジュールを循環して外気から水分を吸湿した後の吸湿液から、吸湿モジュールに接続された再生モジュールにより水分を放出させて再生する。このとき、上記再生モジュールは室外に配置されているので、放出された水蒸気を例えば換気ダクトを介して室内に供給することによって、室内を加湿することが可能となり、無給水加湿運転が実現できる。
【００１６】
また、請求項６の調湿装置は、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室外熱交換器であって、上記吸湿モジュールを室外に配置し、上記吸湿モジュールに接続された再生モジュールを室内に配置したことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項６の調湿装置によれば、上記室外熱交換器を蒸発器としての働かせて外気を冷やし、その冷やされた外気に含まれる水分を上記吸湿モジュールによって吸湿する。そして、吸湿モジュールを循環して外気から水分を吸湿した後の吸湿液から、吸湿モジュールに接続された再生モジュールにより水分を放出させて再生する。このとき、上記再生モジュールは室内に配置されているので、放出された水蒸気を室内に放出することによって、室内を加湿することが可能となり、無給水加湿運転が実現できる。
【００１８】
また、請求項７の調湿装置は、請求項４乃至６のいずれか１つの調湿装置において、上記再生モジュールは、吸湿液通路と、その吸湿液通路から分岐する分岐部と、上記分岐部内の吸湿液を加熱する再生ヒータとを有することを特徴としている。
【００１９】
上記請求項７の調湿装置によれば、上記再生モジュールの再生ヒータは、上記吸湿液通路から分岐した分岐部内の吸湿液を加熱するので、吸湿液の高温部（分岐部内）と低温部（吸湿液通路内）とを分離することが可能となり、吸湿液通路を流れる吸湿液の温度上昇をできるだけ抑えて、吸湿性能が低下しないようにできる。
【００２０】
また、請求項８の調湿装置は、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器の温度が露点温度以下にならないように、上記空気調和機の運転を制御する制御部を備えたことを特徴としている。
【００２１】
上記請求項８の調湿装置によれば、上記蒸発器側の熱交換器の温度が露点温度にならないように、上記制御部により空気調和機の運転を制御することによって、例えば、蒸発器側の熱交換器が室内熱交換器の場合、室内熱交換器の冷却温度を空気露点温度以下にならないように制御して空気調和機を運転することで、ドレン水のない除湿運転または冷房運転が可能となる。したがって、ドレン水をなくすことで水が腐るなどの不快な臭いやドレン水に溶け込んだ種々のガスによる臭いがなくなる。また、機器の内部が乾燥するため、ダニやカビの発生が抑制でき、空気調和機が汚染源にならない。さらに、相対湿度優先の除湿運転または冷房運転のため、除湿量を増やすことによって快適性を損なうことなく空調空気の温度をやや高めにでき、身体にやさしい健康的な空気調和が実現できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の調湿装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の調湿装置を用いた空気調和機の室内ユニットの構成を示す概略断面図であり、１はケーシング、２は上記ケーシング１内に配置され、断面くの字形状に折り曲げられた冷却器の一例としての室内熱交換器、３は上記室内熱交換器２の風下側に配置された室内ファン、４は上記室内熱交換器２の風下側かつ上記室内ファン３の風上側に配置された吸湿モジュールである。上記吸湿モジュール４は、室内熱交換器２と略相似の形状をしている。
【００２３】
図１に示すように、ケーシング１の前面側の吸込口１ａと上面側の吸込口１ｂから吸い込まれた空気は、室内熱交換器２，吸湿モジュール４を介して室内ファン３により吹出口１ｃから室内に吹き出す。
【００２４】
図２（ａ）は上記吸湿モジュール４を上方から見た上面図を示し、図２（ｂ）はその吸湿モジュール４の側面図を示している。図２（ａ），（ｂ）に示すように、所定の間隔をあけて略平行に配置された第１ヘッダ部４Ａと第２ヘッダ部４Ｂとの間に、第１ヘッダ部４Ａ，第２ヘッダ部４Ｂの長手方向に所定の間隔をあけて複数の吸湿液通路４Ｃを配列し、各吸湿液通路４Ｃの一端を第１ヘッダ部４Ａに接続する一方、他端を第２ヘッダ部４Ｂに接続している。
【００２５】
上記吸湿液通路４Ｃは、図２（ｂ）に示すように、一端が第１ヘッダ部４Ａに接続され、他端が上方に延びる第１樹脂部１１と、上記第１樹脂部１１の他端から屈曲して斜め上方に延びる第２樹脂部１２と、上記第２樹脂部１２の他端から屈曲して斜め下方に延びて他端が第２ヘッダ部４Ｂに接続された第３樹脂部１３とを有している。上記第１樹脂部１１，第２樹脂部１２および第３樹脂部１３でくの字形状に折れ曲がった扁平管を形成し、この扁平管の内側に、不織布付きの疎水性多孔膜からなるチューブを配設し、第１樹脂部１１，第２樹脂部１２および第３樹脂部１３の両側面に設けられた複数の矩形穴１４の開口から上記疎水性多孔膜が露出している。
【００２６】
上記吸湿モジュール４では、吸湿液通路４Ｃの複数の矩形穴１４が設けられた側面が通風方向に沿うようにかつ互いに隣接する吸湿液通路４Ｃの隙間にスムーズに空気が通過するように複数の吸湿液通路４Ｃを配置することにより、透湿性能を向上でき、通風抵抗が均一化されて低減でき、騒音の上昇を防止できる。
【００２７】
図３は図１に示す室内ユニットを備えた空気調和機の全体構成の概略を示す模式図であり、この空気調和機は、室内ユニットと室外ユニットからなる。
【００２８】
上記室外ユニットは、圧縮機２１と、上記圧縮機２１の吐出側が一端に接続された四路切換弁２２と、上記四路切換弁２２の他端に一端が接続された室外熱交換器２３と、上記室外熱交換器２３の他端に一端が接続された膨張弁２４と、四路切換弁２２に一端が接続され、他端が圧縮機１の吸入側に接続されたアキュムレータ２５と、室外熱交換器２３近傍に配置された室外ファン２６とを備えている。
【００２９】
また、上記室内ユニットは、壁２０の壁面に裏面側が取り付けられたケーシング１と、上記ケーシング１内に配置された室内熱交換器２と、上記ケーシング１内の室内熱交換器２の風下側に配置された室内ファン３とを備えている。上記室内熱交換器２の一端が上記膨張弁２４の他端に連絡配管Ｌ１を介して接続され、他端が連絡配管Ｌ２，四路切換弁２２およびアキュムレータ２５を介して圧縮機１の吸入側に接続されている。
【００３０】
また、上記室内ユニットは、吸湿液を貯えるタンク３１、上記タンク３１に第１送液配管３４を介して接続され、タンク３１内の吸湿液を送り出すポンプ３５と、上記ポンプ３５に第２送液配管３６を介して入口側が接続され、出口側が戻り配管３７を介してタンク３１に接続された吸湿モジュール４とを備えている。さらに、上記タンク３１の下側側面にＪ字形状の分岐部３２の下端を接続し、その分岐部３２の下端近傍に戻り配管３７を接続している。上記分岐部３２の上端側近傍に、分岐部３２内の吸湿液を加熱するための再生ヒータ３３を配置している。また、分岐部３２の上部と排気ダクト３８を接続している。上記排気ダクト３８は、室内側の入口に排気ファン３９が配設されると共に、出口側が壁２０を貫通しており、排気ファン３９により室内空気を室外に排出する。このとき、上記再生ヒータ３３の加熱により分岐部３２内の吸湿液から放出された水蒸気も排気ダクト３８を介して室外に排出される。
【００３１】
上記構成の空気調和機において、四路切換弁２２を実線の位置に切り換えて、圧縮機２１を起動すると、圧縮機２１からの高圧冷媒を凝縮器として働く室外熱交換器２３で凝縮させた後に膨張弁２４で減圧し、さらに減圧された冷媒を蒸発器として働く室内熱交換器２で蒸発させる。そうして、室内熱交換器２で蒸発した冷媒が四路切換弁２２，アキュムレータ２５を介して圧縮機２１の吸込側に戻る。
【００３２】
このとき、タンク３１からポンプ３５により送り出された吸湿液を吸湿モジュール４の複数の吸湿液通路４Ｃ（図２に示す）内を通過させて、通過する吸湿液に疎水性膜を介して空気から水分を吸収する。そうして、吸湿液をタンク３１，ポンプ３５および吸湿モジュール４の順に循環させ、さらに、タンク３１側に戻った吸湿液を分岐部３２の再生ヒータ３３により加熱して、加熱された吸湿液から発生した水蒸気を排気ダクト３８を介して室外に排出する。このように、上記分岐部３２で吸湿液を加熱して再生することによって、連続的に除湿を行うことが可能となる。
【００３３】
このように、水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュール４を冷却器としての室内熱交換器２の風下側に配置することによって、吸湿モジュール４に供給される被除湿空気が冷却されるので、吸湿モジュール４での吸湿により発熱する吸湿液の温度を下げて、空気の水蒸気圧と吸湿液との差圧が減少するのを抑えることができ、吸湿モジュールの面積を大きくすることなく、吸湿モジュールの吸湿能力を向上できる。
【００３４】
また、上記分岐部３２と再生ヒータ３３からなる再生モジュールで放出された水蒸気を排気ダクト３８を介して室外に排出するので、ドレン水を排水する配管やドレン水を溜めるタンク等を設けることなく、排水処理が不要な除湿運転が可能となる。
（第２実施形態）
図４はこの発明の第２実施形態の調湿装置を室外に設けた空気調和機の要部の構成を示す概略断面図であり、２３は冷却器の一例としての室外熱交換器、２６は室外熱交換器２３の風下側に配置された室外ファン、４０は上記室外熱交換器２３の風下側かつ上記室外ファン２６の風上側に配置された吸湿モジュールである。上記吸湿モジュール４０は、室外熱交換器２３と略相似の形状をしている。
【００３５】
図４に示すように、第１ヘッダ部４０Ａと第２ヘッダ部４０Ｂとの間に、第１ヘッダ部４０Ａと第２ヘッダ部４０Ｂの長手方向（図４の紙面に垂直方向）に所定の間隔をあけて複数の吸湿液通路４０Ｃを配列し、各吸湿液通路４０Ｃの一端を第１ヘッダ部４０Ａに接続する一方、他端を第２ヘッダ部４０Ｂに接続している。
【００３６】
上記吸湿液通路４０Ｃは、屈曲していない扁平管である以外は上記第１実施形態の図２（ａ），（ｂ）に示す吸湿液通路４Ｃと同一の構成をしており、説明を省略する。
【００３７】
図５は図４に示す調湿装置を備えた空気調和機の全体構成の概略を示す模式図であり、この空気調和機は、室内ユニットと室外ユニットからなり、室外ユニットは、圧縮機２１と、上記圧縮機２１の吐出側が一端に接続された四路切換弁２２と、上記四路切換弁２２の他端に一端が接続された室外熱交換器２３と、上記室外熱交換器２３の他端に一端が接続された膨張弁２４と、四路切換弁２２に一端が接続され、他端が圧縮機１の吸入側に接続されたアキュムレータ２５と、室外ファン２６とを備えている。
【００３８】
また、上記室外ユニットは、吸湿液を貯えるタンク４１、上記タンク４１に第１送液配管４４を介して接続され、タンク４１内の吸湿液を送り出すポンプ４５と、上記ポンプ４５に第２送液配管４６を介して入口側が接続され、出口側が戻り配管４７を介してタンク４１に接続された吸湿モジュール４０を備えている。さらに、上記タンク４１の下側側面にＪ字形状の分岐部４２の下端を接続し、その分岐部４２の下端近傍に戻り配管４７を接続している。上記分岐部４２の上端側に再生ヒータ４３を配置している。また、分岐部４２の上部と換気ダクト４８を接続している。上記換気ダクト４８は、室外側の入口に換気ファン４９が配設されると共に、出口側が壁２０を貫通しており、換気ファン４９により外気を室内に供給する。
【００３９】
一方、上記室内ユニットは、壁２０の室内側壁面に取り付けられたケーシング１と、上記ケーシング１内に配置され、くの字形状に折り曲げられた室内熱交換器２と、上記ケーシング１内の室内熱交換器２の風下側に配置された室内ファン３とを備えている。上記室内熱交換器２の一端が室外ユニットの膨張弁２４の他端に連絡配管Ｌ１を介して接続され、室内熱交換器２の他端が連絡配管Ｌ２，四路切換弁２２およびアキュムレータ２５を介して圧縮機１の吸入側に接続されている。また、上記室内ユニットの背面側に換気ダクト４８の出口側を接続し、室外から換気ダクト４８を介して供給される加湿空気を、室内ファン３により空調空気と共に室内に吹き出すようにしている。
【００４０】
上記構成の空気調和機において、四路切換弁２２を実線の位置に切り換えて、圧縮機２１を起動すると、圧縮機２１からの高圧冷媒を凝縮器として働く室内熱交換器２で凝縮させた後に膨張弁２４で減圧し、さらに減圧された冷媒を蒸発器として働く室外熱交換器２３で蒸発させる。そうして、室外熱交換器２３で蒸発した冷媒が四路切換弁２２，アキュムレータ２５を介して圧縮機２１の吸込側に戻る。このようにして、室外熱交換器２３により熱源としての外気から吸収された熱を利用して、室内熱交換器２により室内空気を温める暖房運転を行う。
【００４１】
そして、上記暖房運転時に、タンク４１からポンプ４５により送り出された吸湿液を吸湿モジュール４０の複数の吸湿液通路４０Ｃ（図４に示す）内を通過させて、通過する吸湿液に疎水性膜を介して室外空気から水分を吸収する。そうして、吸湿液をタンク４１，ポンプ４５および吸湿モジュール４０の順に循環させ、さらに、タンク４１側に戻った吸湿液を分岐部４２の再生ヒータ４３により加熱して、加熱された吸湿液から発生した水蒸気を換気ダクト４８を介して室内に供給する。このように、上記分岐部３２で吸湿液を加熱して再生することによって、連続的に加湿と換気を行うことが可能となる。
【００４２】
このように、水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュール４０を冷却器としての室外熱交換器２３の風下側に配置することによって、吸湿モジュール４０に供給される被除湿空気が冷却されるので、吸湿モジュール４０での吸湿により発熱する吸湿液の温度を下げて、空気の水蒸気圧と吸湿液との差圧が減少するのを抑えることができ、吸湿モジュールの面積を大きくすることなく、吸湿モジュールの吸湿能力を向上できる。
【００４３】
また、上記分岐部４２と再生ヒータ４３からなる再生モジュール４０から放出された水蒸気を換気ダクト４８を介して室内に供給することによって、室内を加湿することが可能となり、無給水加湿運転が実現できる。
（第３実施形態）
図６はこの発明の第３実施形態の調湿装置を備えた空気調和機の全体構成の概略を示す模式図であり、この空気調和機は、室内ユニットと室外ユニットとからなる。
【００４４】
上記室外ユニットは、吐出側が連絡配管Ｌ３の一端に接続された圧縮機２１と、連絡配管Ｌ４の一端に一端が接続された膨張弁２４と、膨張弁２４の他端に一端が接続された冷却器の一例としての室外熱交換器２３と、上記室外熱交換器２３の他端に一端が接続され、他端が圧縮機１の吸入側に接続されたアキュムレータ２５と、室外ファン２６とを備えている。
【００４５】
また、上記室外ユニットは、吸湿液を貯えるタンク５１と、上記タンク５１に第１送液配管５４を介して接続され、タンク５１内の吸湿液を第２送液配管５６Ａに送り出すポンプ５５と、第３送液配管５６Ｂの一端が入口側に接続され、出口側が戻り配管５７を介してタンク５１に接続された吸湿モジュール５０とを備えている。なお、この第３実施形態の吸湿モジュール５０の構成は、第２実施形態の吸湿モジュール４０と同一の構成をしており、説明を省略する。
【００４６】
一方、上記室内ユニットは、壁２０の室内側壁面に取り付けられたケーシング１と、上記ケーシング１内に配置され、くの字形状に折り曲げられた室内熱交換器２と、上記ケーシング１内の室内熱交換器２の風下側に配置された室内ファン３とを備えている。上記室内熱交換器２の一端が連絡配管Ｌ３の他端に接続され、室内熱交換器２の他端が連絡配管Ｌ４，膨張弁２４を介して室外熱交換器２３に接続されている。
【００４７】
さらに、上記室内ユニットは、第２送液配管５６Ａに一端が接続され、他端が第３送液配管５６Ｂの他端に接続された再生モジュール６０を備えている。この再生モジュール６０は、図７に示すように、吸湿液通路６１と、液だめ分岐部６２と、再生ヒータ６３と、上記液だめ分岐部６２の上部に接続された室内ダクト６４と、上記吸湿液通路６１の上流端に設けられた略カップ形状の液だめ６５と、上記液だめ６５から溢れた吸湿液を第３送液配管５６Ｂに戻すバイパス管６６とを備えている。上記吸湿液通路６１の下流側には、液面調整用トラップ６１ａを設けている。この液面調整用トラップ６１ａによって、液だめ分岐部６２内の吸湿液の液面が所定位置になるようにしている。
【００４８】
上記液だめ６５は、吸湿モジュール５０（図６に示す）よりも高い位置に配設し、液だめ６５の内部を大気に開放しており、上方の第２送液配管５６Ａの出口から吸湿液が流れ落ちる。これにより、ポンプ５５から送られる吸湿液を大気圧下に一旦戻して、液だめ６５と吸湿モジュール５０との高低差による差圧によって液だめ６５側から吸湿モジュール５０に供給するので、ポンプ５５から送られる吸湿液の圧力が吸湿モジュール５０に直接加わらないので、ポンプ圧による疎水性膜の破損を防いで、吸湿モジュール５０からの液漏れを効果的に防止することが可能となる。
【００４９】
また、上記液だめ６５から溢れた吸湿液をバイパス管６６を介してタンク側に戻すので、ポンプ５５の送液流量が調湿モジュール５０介して循環する吸湿液の最大流量を越えて吸湿液が液だめ６５から溢れてもバイパス管６６を介してタンク側に戻り、液だめ６５の内部の液面の上昇を防止できる。また、液だめ６５から吸湿液が溢れないようにポンプ５５の送液流量を正確に制御する必要がなくなり、フロートスイッチ等を設ける必要もなくなる。
【００５０】
上記構成の空気調和機において、圧縮機２１を起動すると、圧縮機２１からの高圧冷媒を凝縮器として働く室内熱交換器２で凝縮させた後に膨張弁２４で減圧し、さらに減圧された冷媒を蒸発器として働く室外熱交換器２３で蒸発させる。そうして、室外熱交換器２３で蒸発した冷媒が四路切換弁２２，アキュムレータ２５を介して圧縮機２１の吸込側に戻る。このようにして、室外熱交換器２３により熱源としての外気から吸収された熱を利用して、室内熱交換器２により室内空気を温める暖房運転を行う。
【００５１】
そして、上記暖房運転時に、タンク５１からポンプ５５により送り出された吸湿液を吸湿モジュール５０の複数の吸湿液通路（図示せず）内を通過させて、通過する吸湿液に疎水性膜を介して室外空気から水分を吸収する。そうして、吸湿液をタンク５１，ポンプ５５，再生モジュール６０および吸湿モジュール５０の順に循環させ、さらに、再生モジュール６０で吸湿液を再生ヒータ６３により加熱して、加熱された吸湿液から発生した水蒸気を室内ダクト６４を介して室内に供給する。このように、上記液だめ分岐部６２で吸湿液を加熱して再生することによって、無給水で連続的に加湿を行うことが可能となる。
【００５２】
このように、水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュール５０を冷却器としての室外熱交換器２３の風下側に配置することによって、吸湿モジュール５０に供給される被除湿空気が冷却されるので、吸湿モジュール５０での吸湿により発熱する吸湿液の温度を下げて、空気の水蒸気圧と吸湿液との差圧が減少するのを抑えることができ、吸湿モジュールの面積を大きくすることなく、吸湿モジュールの吸湿能力を向上できる。
【００５３】
また、上記再生モジュール６０から放出された水蒸気を室内ダクト６４を介して室内に供給することによって、室内を加湿することが可能となり、無給水加湿運転が実現できる。
（第４実施形態）
図８はこの発明の第４実施形態の調湿装置を備えた空気調和機の全体構成の概略を示す模式図であり、この空気調和機は、室内ユニットと室外ユニットとからなり、室外ユニットは、圧縮機２１と、上記圧縮機２１の吐出側が一端に接続された四路切換弁２２と、上記四路切換弁２２の他端に一端が接続された室外熱交換器２３と、上記室外熱交換器２３の他端に一端が接続された膨張弁２４と、四路切換弁２２に一端が接続され、他端が圧縮機１の吸入側に接続されたアキュムレータ２５と、室外ファン２６とを備えている。また、上記室外ユニットには、圧縮機２１，膨張弁２４，室外ファン２６，ポンプ８５，再生ヒータ８３および排気ファン８９等を制御する制御部の一例としての制御装置１０２を備えている。なお、上記室外ユニットのケーシングは、図を見やすくするために省略している。
【００５４】
また、上記室外ユニットは、吸湿液を貯えるタンク８１、上記タンク８１に第１送液配管８４を介して接続され、タンク８１内の吸湿液を送り出すポンプ８５とを備えており、さらに、タンク８１の下側側面にＪ字形状の分岐部８２の下端を接続し、その分岐部８２の下端近傍に第１送液配管８４を接続している。上記分岐部８２の上端側に再生部９０を配置すると共に、再生部９０内の吸湿液を加熱する再生ヒータ８３を配置している。また、再生部９０の上部と排気ダクト８８を接続している。上記排気ダクト８８は、入口側に排気ファン８９が配設され、再生ヒータ３３の加熱によって再生部９０内の吸湿液から放出される水蒸気を排気ファン３９により室外に排出する。上記分岐部８２と再生ヒータ８３および再生部９０で再生モジュールを構成している。
【００５５】
一方、上記室内ユニットは、壁２０の室内側壁面に取り付けられたケーシング７１と、上記ケーシング７１内に配置され、室外ユニットの膨張弁２４の他端に連絡配管Ｌ５を介して一端が接続された冷却器の一例としての室内熱交換器７２と、上記ケーシング７１内の室内熱交換器７２の風下側に配置された室内ファン７３と、上記室内熱交換器７２の風下側かつ室内ファン７３の風上側に配置された吸湿モジュール７４とを備えている。上記吸湿モジュール７４の入口側がポンプ８５に第２送液配管８６を介して接続され、吸湿モジュール７４の出口側が戻り配管８７を介してタンク８１に接続されている。上記室内熱交換器７２の他端が連絡配管Ｌ６，四路切換弁２２およびアキュムレータ２５を介して圧縮機２１の吸入側に接続されている。また、上記室内ユニットは、室内温度を検出する温度センサ７５と、室内の相対湿度を検出する湿度センサ７６と、室内熱交換器２の温度を検出する室内熱交換器温度センサ７７とを備えている。なお、この第４実施形態の吸湿モジュール７４の構成は、第２実施形態の図４に示す吸湿モジュール４０と同一の構成をしており、説明を省略する。
【００５６】
上記構成の空気調和機において、除湿運転を行う場合、四路切換弁２２を実線の位置に切り換えて、圧縮機２１を起動すると、圧縮機２１からの高圧冷媒を凝縮器として働く室外熱交換器２３で凝縮させた後に膨張弁２４で減圧し、さらに減圧された冷媒を蒸発器として働く室内熱交換器７２で蒸発させる。そうして、室内熱交換器７２で蒸発した冷媒が四路切換弁２２，アキュムレータ２５を介して圧縮機２１の吸込側に戻る。
【００５７】
このとき、タンク８１からポンプ８５により送り出された吸湿液を吸湿モジュール７４の複数の吸湿液通路（図示せず）内を通過させて、通過する吸湿液に疎水性膜を介して空気から水分を吸収する。そうして、吸湿液をタンク８１，ポンプ８５および吸湿モジュール７４の順に循環させ、さらに、タンク８１側に戻った吸湿液を再生部９０で再生ヒータ８３により加熱して、加熱された吸湿液から発生した水蒸気を排気ダクト８８を介して室外に排出する。このように、上記再生部９０で吸湿液を加熱して再生することによって、連続的に除湿を行うことが可能となる。
【００５８】
次に、上記制御装置１０２の除湿運転処理について図９のフローチャートに従って説明する。
【００５９】
まず、除湿運転処理がスタートすると、ステップＳ１でリモートコントローラ１０１の設定値を読み込む。すなわち、リモートコントローラ１０１に設定された目標温度Ｔと目標相対湿度ＲＨを読み込む。
【００６０】
次に、ステップＳ２に進み、センサの読み込みを行う。すなわち、温度センサ７５により検出された室内温度Ｔａｉｒと、湿度センサ７６により検出された室内の相対湿度ＲＨａｉｒと、室内熱交換器温度センサ７７により検出された室内熱交換器７２の温度Ｔｎｅｔｕとを読み込む。
【００６１】
次に、ステップＳ３に進み、△値の計算を行う。すなわち、室内温度Ｔａｉｒと目標温度Ｔとの温度差△Ｔ（＝Ｔａｉｒ−Ｔ）を求め、相対湿度ＲＨａｉｒと目標相対湿度ＲＨとの湿度差△ＲＨ（＝ＲＨａｉｒ−ＲＨ）を求める。
【００６２】
さらに、室内熱交換器７２の温度Ｔｎｅｔｕと目標冷却温度Ｔｍとの温度差である△露点を求める。ここで、目標冷却温度Ｔｍは、室内温度Ｔａｉｒと相対湿度ＲＨａｉｒに基づいて空気露点温度を求めて、その空気露点温度に定数αを加算した値とする。
【００６３】
次に、ステップＳ４に進み、湿度差△ＲＨが正か否かを判別して、湿度差△ＲＨが正のときはステップＳ５に進む一方、湿度差△ＲＨが正でないときはステップＳ５をスキップして、ステップＳ６に進む。
【００６４】
そして、ステップＳ５では、除湿運転を行う。すなわち、ポンプ８５を起動させ、排気ファン８９，再生ヒータ８３を夫々オンすると共に、室内ファン７３をオンする。
【００６５】
次に、ステップＳ６に進み、室内温度Ｔａｉｒと目標温度Ｔとの温度差△Ｔが正か否かを判別して温度差△Ｔが正のときはステップＳ７に進む一方、温度差△Ｔが正でないときはステップＳ７をスキップしてステップＳ８に進む。
【００６６】
そして、ステップＳ７では、冷房サイクル運転を行う。すなわち、圧縮機２１を起動し、室外ファン２６をオンする。
【００６７】
次に、ステップＳ８に進み、室内熱交換器７２の温度Ｔｎｅｔｕと目標冷却温度Ｔｍとの温度差である△露点が正か否かを判別して、△露点が正であるときはステップＳ９に進む一方、△露点が正でないときはステップＳ１０に進む。
【００６８】
そして、ステップＳ９で室内熱交換器７２の温度を下げて、ステップＳ１に戻る。このときの室内熱交換器７２の温度低下は、例えば、圧縮機２１の運転周波数を上げてもよいし、膨張弁２４の開度を大きくしてもよい。
【００６９】
一方、ステップＳ１０では、室内熱交換器７２の温度を上げて、ステップＳ１に戻る。このときの室内熱交換器７２の温度上昇は、例えば、圧縮機２１の運転周波数を下げてもよいし、膨張弁２４の開度を小さくしてもよい。
【００７０】
上記第４実施形態の空気調和機によれば、ドレン水を発生しない除湿機能を有する調湿装置と、室内熱交換器の冷却温度を空気露点温度以上（結露によるドレン水が発生しない温度）に制御した冷房と組み合わせることで、ドレン水のない除湿運転または冷房運転が可能となる。したがって、ドレン水をなくすことで水が腐るなどの不快な臭いやドレン水に溶け込んだ種々のガスによる臭いがなくなると共に、機器の内部が乾燥するため、ダニやカビの発生が抑制でき、空気調和機が汚染源にならない。さらに、相対湿度優先の除湿運転または冷房運転のため、除湿量を増やすことによって快適性を損なうことなく空調空気の温度をやや高めにでき、身体にやさしい健康的な空気調和が実現することができる。なお、上記除湿を行う調湿装置は、ドレン水の発生しない吸湿液を用いた液体式除湿機に限らず、除湿ロータを用いた除湿機でもよい。
【００７１】
これに対して、例えば、従来の凝縮器としての第１室内熱交換器と蒸発器としての第２室内熱交換器を用いた再熱ドライ方式の空気調和機では、第２室内熱交換器（蒸発器）でドレン水が発生するため、ドレン水のない運転は実現できなかった。また、従来の冷房運転では、室内熱交換器の冷却温度を露点以下にするためにドレン水が生じて、住宅建材や家具からのホルムアルデヒドなどの有害ガスやタバコの煙等がドレン水に吸収され、運転時に吹出空気が臭うなどの問題が発生する。冷房運転でドレン水をなくすため、室内熱交換器の冷却温度を露点温度以上にして運転すると、相対湿度が下がらず、快適性が損なわれる。
【００７２】
上記第１〜第４実施形態では、吸湿モジュールの風上側に配置された冷却器として空気調和機の蒸発器側の熱交換器を用いたが、ペルチェ方式等の他の冷却器を用いてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の調湿装置は、水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュールを冷却器の風下側に配置したものである。
【００７４】
したがって、請求項１の発明の調湿装置によれば、上記冷却器によって水分を吸湿すると発熱する吸湿液を循環させて吸湿する吸湿モジュールにおける吸湿液の温度を下げて、空気の水蒸気圧と吸湿液との差圧が減少するのを抑えることができ、吸湿モジュールの面積を大きくすることなく、吸湿モジュールの吸湿能力を向上できる。
【００７５】
また、請求項２の発明の調湿装置によれば、請求項１の調湿装置において、上記吸湿モジュールが上記冷却器と略相似の形状であるので、通風抵抗が均一化され、騒音の上昇を防止できる。
【００７６】
また、請求項３の発明の調湿装置によれば、請求項１の調湿装置において、上記冷却器に空気調和機の蒸発器側の熱交換器を用いることによって、空気調和機の冷却能力を利用して上記吸湿モジュールに供給される被吸湿空気を冷却でき、効率のよい調湿を空気調和と共に行うことができる。
【００７７】
また、請求項４の発明の調湿装置によれば、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室内熱交換器であって、上記吸湿モジュールおよびその吸湿モジュールに接続された再生モジュールを室内に配置したので、ドレン水を排水する配管を設けたり、ドレン水を溜めるタンクを設けたりすることなく、連続して除湿運転が可能となる。
【００７８】
また、請求項５の発明の調湿装置によれば、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室外熱交換器であって、上記吸湿モジュールおよびその吸湿モジュールに接続された再生モジュールを室外に配置したので、放出された水蒸気を例えば換気ダクトを介して室内に供給することによって、室内を加湿することが可能となり、無給水加湿運転が実現できる。
【００７９】
また、請求項６の発明の調湿装置によれば、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器は室外熱交換器であって、上記吸湿モジュールを室外に配置し、上記吸湿モジュールに接続された再生モジュールを室内に配置したので、上記再生モジュールから放出された水蒸気を室内に放出することによって、室内を加湿することが可能となり、無給水加湿運転が実現できる。
【００８０】
また、請求項７の発明の調湿装置によれば、請求項４乃至６のいずれか１つの調湿装置において、上記再生モジュールは、吸湿液通路と、その吸湿液通路から分岐する分岐部と、上記分岐部内の吸湿液を加熱する再生ヒータとを有し、上記再生モジュールの再生ヒータは、上記吸湿液通路から分岐した分岐部内の吸湿液を加熱するので、吸湿液の高温部（分岐部内）と低温部（吸湿液通路内）とを分離することが可能となり、吸湿液通路を流れる吸湿液の温度上昇をできるだけ抑えて、吸湿性能が低下しないようにできる。
【００８１】
また、請求項８の発明の調湿装置によれば、請求項３の調湿装置において、上記空気調和機の蒸発器側の熱交換器の温度が露点温度にならないように、制御部により空気調和機の運転を制御することによって、例えば、蒸発器側の熱交換器が室内熱交換器の場合、室内熱交換器の冷却温度を空気露点温度以下にならないように制御して空気調和機を運転することで、ドレン水の生じない除湿運転または冷房運転が可能となる。したがって、ドレン水をなくすことで水が腐るなどの不快な臭いやドレン水に溶け込んだ種々のガスによる臭いがなくなる。また、機器の内部が乾燥するため、ダニやカビの発生が抑制でき、空気調和機が汚染源にならない。さらに、相対湿度優先の除湿運転または冷房運転のため、除湿量を増やすことによって快適性を損なうことなく空調空気の温度をやや高めにでき、身体にやさしい健康的な空気調和が実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の調湿装置を用いた空気調和機の室内ユニットの構成を示す概略断面図である。
【図２】図２は図２（ａ）は上記吸湿モジュールを上方から見た上面図であり、図２（ｂ）はその吸湿モジュールの側面図である。
【図３】図３は上記空気調和機の全体構成の概略を示す模式図である。
【図４】図４はこの発明の第２実施形態の調湿装置を室外に設けた空気調和機の要部の構成を示す概略断面図である。
【図５】図５は上記空気調和機の全体構成の概略を示す模式図である。
【図６】図６はこの発明の第３実施形態の調湿装置を備えた空気調和機の全体構成の概略を示す模式図である。
【図７】図７は上記空気調和機の再生モジュールの構成を示す概略図である。
【図８】図８はこの発明の第４実施形態の調湿装置を備えた空気調和機の全体構成の概略を示す模式図である。
【図９】図９は上記空気調和機の制御装置の除湿運転処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は従来の調湿装置の吸湿モジュールによる除湿に伴う温度変化と絶対湿度変化を示す湿り空気線図である。
【符号の説明】
１，７１…ケーシング、
２，７２…室内熱交換器、
３，７３…室内ファン、
４，４０，５０，７４…吸湿モジュール、
４Ａ，４０Ａ…第１ヘッダ部、
４Ｂ，４０Ｂ…第２ヘッダ部、
４Ｃ，４０Ｃ…吸湿液通路、
１４…矩形穴、
２１…圧縮機、
２２…四路切換弁、
２３…室外熱交換器、
２４…膨張弁、
２５…アキュムレータ、
２６…室外ファン、
３１，４１，５１，８１…タンク、
３２，４２，８２…分岐部、
３３，４３，６３，８３…再生ヒータ、
３４，４４，５４…第１送液配管、
３５，４５，５５，８５…ポンプ、
３６，４６，５６Ａ，８６…第２送液配管、
３７，４７，８７…戻り配管、
３８，８８…排気ダクト、
３９，８９…排気ファン、
４８…換気ダクト、
４９…換気ファン、
５６Ｂ…第３送液配管、
６０…再生モジュール、
６１…吸湿液通路、
６２…液だめ分岐部、
６４…室内ダクト、
６５…液だめ、
６６…バイパス管、
７５…温度センサ、
７６…湿度センサ、
７７…室内熱交換器温度センサ、
９０…再生部、
Ｌ１〜Ｌ６…連絡配管。
【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】
2004317075.tif 000011
【図１０】
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