(57)【要約】【課題】少ない脱着エネルギーで効果的に除湿ロータの脱着を行うことができ、これによって消費エネルギーの少ない除湿空調装置を提供しようとするものである。【解決手段】ヒータ８が脱着ゾーン５の端部１１、１２を除いた中央部分のみを加熱するように構成したものであり、ヒータ８の位置する脱着ゾーンの中央部の前端部１１がプレ再生ゾーン、ヒータ８と対向する中央部が再生ゾーン、中央部の後端部１２がパージゾーンとして機能し、これによって除湿ロータ１の脱着が効果的に行われ、除湿性能が高くなるとともに、ヒータによって加熱する面積が減少し消費エネルギーの削減が期待できるようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿気を吸着する除湿ロータと熱交換器を有し、前記熱交換器によって前記除湿ロータの吸着熱を回収するものであって、前記除湿ロータを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分け、前記脱着ゾーンに流される脱着空気を前記熱交換器によって回収された熱とヒータとによって加熱するようにし、前記ヒータは前記脱着ゾーン両端部を除いた中央部分のみを加熱するようにした除湿空調装置。
【請求項２】
ヒータとして熱媒体を用いるものを有し、熱媒体を除湿ロータの回転方向の下手側から上手側に向かって流すようにした請求項１記載の除湿空調装置。
【請求項３】
熱交換器として顕熱交換ロータを用い、この顕熱交換ロータと除湿ロータとを互いに逆方向に回転させた請求項１記載の除湿空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばシリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤を有する除湿ロータを用い、空気中の湿気を吸着して乾燥空気を供給する除湿空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
除湿空調装置は冷凍機のみを使った空調装置と比較して、除湿時に室温が下がらない点や、より低い湿度まで湿度を下げることができる点など、快適性が向上するとともに、駆動エネルギー源として発電機などの排熱を用いることができるため省エネルギー効果が高く、最近普及が進んでいる。
【０００３】
反面、従来型の冷凍機を用いた空調装置のように供給空気の温度を下げることが困難であるため、供給空気の温度をより低くすることが求められたり、また投入エネルギーに対する空調性能を高めることが求められるなど、より性能向上が要求されている。
【０００４】
例えば特許文献１に開示されたものは除湿空調装置の性能を向上させるために、除湿ロータの脱着ゾーンを前後の２つに分割し、後半の脱着ゾーンの温度を前半の脱着ゾーンの温度より高くして、同じ脱着エネルギーに対してより脱着効果を高くする工夫をしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特許出願公開平成１１年第３２５５１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された技術は、それ以前の技術を改良したものでエネルギー効率を改善している。しかし、エネルギー効率はさらなる改善を求められている。
【０００７】
本発明は特許文献１に開示された技術をさらに改善し、よりエネルギー効率の高い除湿空調装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本件発明は以上のような課題を解決するため、除湿ロータの再生ゾーンを３つに分割し、プレ再生ゾーン、再生ゾーン、パージゾーンとして機能するようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、湿気を吸着する除湿ロータと熱交換器を有し、前記熱交換器によって前記除湿ロータの吸着熱を回収するものであって、前記除湿ロータを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分け、前記脱着ゾーンに流される脱着空気を前記熱交換器によって回収された熱とヒータとによって加熱するようにし、前記ヒータは前記脱着ゾーン両端部を除いた中央部分のみを加熱するようにしたものであり、脱着ゾーンの中央部の前がプレ再生ゾーン、中央部が再生ゾーン、中央部の後がパージゾーンとして機能するという作用を有する。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の除湿空調装置の実施例について図に沿って詳細に説明する。図２は除湿空調装置の側断面図であり、図１は同Ａ−Ａ‘断面図である。図１及び図２において、１は除湿ロータでありシリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤の担持されたハニカム（蜂の巣）状のものである。２は顕熱交換ロータであり、アルミニウムシートをハニカム状にしたものである。
【００１１】
除湿ロータ１や顕熱交換ロータ２はケーシング３に収納され、ギヤドモータ（図示せず）とベルトなど（図示せず）で回転駆動される。また除湿ロータ１は吸着ゾーン４と脱着ゾーン５とに２分割され、顕熱交換ロータ２は冷却ゾーン６と加熱ゾーン７とに２分割されている。
【００１２】
８はヒータで例えばボイラーからの温水が供給される温水コイルやガスバーナーあるいは電気ヒータである。９は供給ブロアで外気ＯＡを除湿ロータ１の吸着ゾーン４に送るものである。１０は排出ブロアで除湿ロータ１の脱着ゾーン５の空気を大気放出するものである。
【００１３】
ヒータ８は図１に示すように除湿ロータ１の脱着ゾーン５の中央部分だけを覆っている。つまり顕熱交換ロータ２を通過した空気はヒータ８を通過した空気が脱着ゾーン５の中央部分を通り、ヒータ８の両脇を通過した空気が脱着ゾーン５の端部１１，１２を通る。
【００１４】
本発明の除湿空調装置は以上のような構成であり、以下その動作について説明する。外気ＯＡが供給ブロア９によって除湿ロータ１の吸着ゾーン４に送られる。すると外気ＯＡ中の湿気が除湿ロータ１によって吸着され、乾燥空気となるとともに吸着熱によって温度が上昇する。
【００１５】
温度の上昇した乾燥空気は顕熱交換ロータ２の冷却ゾーン６を通過して温度が下がり、供給空気ＳＡとなって部屋１３へ供給される。部屋１３の温度が例えば２８℃であった場合には、外気ＯＡの条件や室内の空気条件によって大幅に異なるのであるが夏場であると供給空気ＳＡの温度は例えば３０℃程度となる。
【００１６】
この供給空気ＳＡは若干温度が上がるが、湿度が低くエンタルピーが低いために冷凍機を有する空調装置の潜熱負荷がなくなり、総合的なエネルギー効率が上昇し、空調装置の消費電力が削減される。
【００１７】
部屋１３の空気は排出ブロア１０によって還気ＲＡとなって顕熱交換ロータ２の加熱ゾーン７を通る。これによって還気ＲＡは顕熱交換ロータ２を冷却するとともに、還気ＲＡの温度は上昇し脱着ゾーン５へ入る。
【００１８】
ここで除湿ロータ１に吸着された湿気の脱着について着目すると、図１に示すように脱着ゾーン５に入った直後の除湿ロータ１は多くの湿気を含んでいる。つまり脱着ゾーン５の端部１１では除湿ロータ１は多くの湿気を含んでいるため、顕熱交換ロータ２によって温度の上昇した還気ＲＡによって除湿ロータ１は湿気が脱着される。
【００１９】
次に除湿ロータ１はヒータ８と対向した部分へ進む。この部分では顕熱交換ロータ２を通過して温度の上昇した還気ＲＡはヒータ８によってさらに温度が上昇し、脱着ゾーン５の端部１１で脱着しきれなかった湿気が脱着される。
【００２０】
そして次に除湿ロータ１は脱着ゾーン５の端部１２に入る。ここでは上記の端部１１と同様に顕熱交換ロータ２によって温度の上昇した還気ＲＡが通過する。この還気ＲＡの温度はヒータ８の温度より低いため除湿ロータ１の温度は下がる。
【００２１】
これによって除湿ロータ１が吸着ゾーン４に入る前に温度が下がり、吸着性能が発揮される。またこの時、除湿ロータ１の回転方向と顕熱交換ロータ２の回転方向を互いに同一方向にすると端部１１（脱着ゾーン５の開始点）を通過する空気の温度が端部１２（脱着ゾーン５の終了点）を通過する空気の温度より高くなるため、除湿ロータ１の冷却効果が高くなる。
【００２２】
逆に除湿ロータ１の回転方向と顕熱交換ロータ２の回転方向を互いに逆方向にすると、端部１２（脱着ゾーン５の終了点）を通過する空気の温度が端部１１（脱着ゾーン５の開始点）を通過する空気の温度より高くなるため、除湿ロータ１の冷却効果はそれほど高くないが、顕熱交換ロータ２による熱回収効果が高くなる。
【００２３】
ヒータ８の面積は除湿ロータ１の脱着ゾーン５の面積に対して１／２〜５／６程度の範囲が好ましい。外気が日本の夏の一般的な空気条件で、かつ生活空間に空気を供給する場合には２／３前後が最も効率が高くなる。
【００２４】
またヒータ８として温水ヒータや蒸気ヒータつまり温水や蒸気等の熱媒体を流して空気を加熱するものを使用する場合は、図１に示すように除湿ロータ１の回転方向に対して下手側から熱媒体を流すと効率が高くなる。
【００２５】
この構成によると除湿ロータ１の回転方向に対して回転方向に対して下手側の温度を最も高くし、上手側の温度を最も低くする。除湿ロータ１の脱着ゾーン５に入った直後は湿気が多く、低い温度の脱着空気でも脱着が進むが除湿ロータ１の回転の下手に行くに従って除湿ロータ１の湿気が少なく、脱着空気として高い温度が要求される。
【００２６】
このように、この実施例のものは低い温度でも脱着ができる部分に低い温度の脱着空気を供給し、高い温度の要求される部分にのみ高い温度の脱着空気を供給するようにしているため、脱着エネルギーを低くすることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の除湿空調装置は上記の如く、ヒータが脱着ゾーン両端部を除いた中央部分のみを加熱するように構成したものであり、脱着ゾーンの中央部の前がプレ再生ゾーン、中央部が再生ゾーン、中央部の後がパージゾーンとして機能し、これによって除湿ロータの脱着が効果的に行われ、除湿性能が高くなるとともに、ヒータによって加熱する面積が減少し消費エネルギーの削減が期待できるものである。
【００２８】
さらに本発明の除湿空調装置は、ヒータとして熱媒体を用いる形式のものを用い、熱媒体を除湿ロータの回転の下手側から上手側に向かって流すようにしているため、脱着ゾーンの中央部の温度を除湿ロータの回転に伴って次第に高くすることができ、このために少ないエネルギーでも効果的に除湿ロータの脱着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除湿空調装置の実施例１を示すものであり、図２のＡ−Ａ‘断面図である。
【図２】本発明に用いられる除湿空調装置の実施例１を示す正断面図である。
【符号の説明】
１  除湿ロータ
２  顕熱交換ロータ
３  ケーシング
４  吸着ゾーン
５  脱着ゾーン
６  冷却ゾーン
７  加熱ゾーン
８  ヒータ
９  供給ブロア
１０  排出ブロア
１１，１２  脱着ゾーンの端部
１３  部屋
【図１】
2004340526.tif 000003
【図２】
2004340526.tif 000004