(57)【要約】【課題】  表面に吸着剤を直接担持した吸着熱交換器(13,14) を用いた空気調和装置(10)における除湿能力及び加湿能力の向上を図る。【解決手段】  第１空気と第２空気とが熱交換を行う熱交換素子(50)を設け、第１空気と第２空気の少なくとも一方を、上記吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気または再生用空気とする。【選択図】  図１
2005140372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる熱媒体回路(20,40) を備え、該熱媒体回路(20,40) 内に、熱媒体と空気とが熱交換を行う複数の熱交換器(11,12,13,14) を有する空気調和装置であって、
少なくとも１つの熱交換器(13,14) が、表面に吸着剤を担持した吸着熱交換器(13,14) により構成され、該吸着熱交換器(13,14) は、該吸着剤による水分の吸着と該吸着剤の再生とが可能に構成され、
第１空気と第２空気とが熱交換を行う熱交換素子(50)を備え、第１空気と第２空気の少なくとも一方が、上記吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気または再生用空気であることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和装置において、
熱交換素子(50)を通過する第１空気が吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気であり、該熱交換素子(50)を通過する第２空気が吸着用空気を冷却する冷却用空気であることを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
請求項１に記載の空気調和装置において、
熱交換素子(50)を通過する第２空気が吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気であり、該熱交換素子(50)を通過する第１空気が再生用空気を加熱する加熱用空気であることを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項１に記載の空気調和装置において、
熱交換素子(50)を通過する第１空気が吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気であり、該熱交換素子(50)を通過する第２空気が該吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気であり、該熱交換素子(50)で吸着用空気が冷却されるとともに再生用空気が加熱されるように構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１に記載の空気調和装置において、
熱交換素子(50)は、第１空気と第２空気とが互いに交差する方向に流れて熱交換する顕熱交換器により構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１に記載の空気調和装置において、
熱交換素子(50)は、第１空気の流通通路と第２空気の流通通路とに跨って配置されるとともに回転可能な顕熱交換器により構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１に記載の空気調和装置装置において、
熱交換素子(50)は、全熱交換器により構成されていることを特徴とする空気調和装置装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１に記載の空気調和装置において、
熱媒体回路(20,40) が、主に空気の顕熱処理を行う１つの空気熱交換器(11)と、主に空気の潜熱処理を行う少なくとも２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１に記載の空気調和装置において、
熱媒体回路(20,40) が、主に空気の顕熱処理を行う少なくとも２つの空気熱交換器(11,12) と、主に空気の潜熱処理を行う少なくとも２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１に記載の空気調和装置において、
熱媒体回路(20)は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)により構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか１に記載の空気調和装置において、
熱媒体回路(20)は、冷温水が流れる冷温水回路(40)により構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか１に記載の空気調和装置において、
熱媒体回路(20,40) は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)と、冷温水が流れる冷温水回路(40)とにより構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１に記載の空気調和装置において、
吸着熱交換器(13,14) で吸着剤を冷却しながら該吸着熱交換器(13,14) を流れる空気の水分を吸着剤で吸着する吸湿動作と、吸着熱交換器(13,14) で吸着剤を加熱しながら該吸着熱交換器(13,14) を流れる空気に水分を放出させて吸着剤を再生する放湿動作とを、熱媒体回路(20,40) における熱媒体の流れと空気の流通とを切り換えて行う制御手段(15)を備えていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の空気調和装置において、
制御手段(15)には、吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔を潜熱負荷に応じて設定する切換間隔設定手段(16)が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の空気調和装置において、
切換間隔設定手段(16)は、潜熱負荷が大きくなるほど吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔の設定値を小さくするように構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置に関し、特に、室内空気の顕熱処理と潜熱処理を別々に行えるようにした空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、室内空気の顕熱処理と潜熱処理を別々に行うことのできる空気調和装置（空気調和システム）として、蒸気圧縮式冷凍サイクルにより主に空気の顕熱処理を行うとともに、空気中の水分を吸着／脱着可能な吸着剤により空気の潜熱処理を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。この空気調和システムでは、室内で空気を循環させて顕熱処理をする空調機と、室外空気の湿度を調節して室内に供給することで潜熱処理をするデシカント外調機とを備えている。
【０００３】
上記デシカント外調機では、空気中の水分を吸着剤で吸着する吸湿動作と、吸着剤に吸着された水分を空気に放出する放湿動作とが交互に行われ、吸湿動作時には空気が減湿され、放湿動作時には空気が加湿される。そして、冷房運転時には室外空気を吸湿動作によって減湿して室内に供給し、暖房運転時には室外空気を放湿動作によって加湿して室内に供給するようにしている。
【０００４】
この従来のシステムでは、空調機とデシカント外調機が別々に設置されるため、大きな設置スペースが必要であり、コストも高くなりがちである。これに対し、空調機とデシカント外調機とを１つのケーシング内に収納して一体化することで１カ所に設置することは可能であるが、その場合でも装置が大型になることは避けられず、しかも構成が複雑になりやすい問題もある。
【０００５】
また、デシカント外調機には吸着剤を再生するための加熱手段が必要であり、上記公報のシステムでは、その加熱手段としてヒートポンプ装置を用いている。このため、従来の構成では、空調機の蒸気圧縮式冷凍サイクルとデシカント外調機のヒートポンプ装置とをそれぞれ別個に駆動することが必要であるために、ＣＯＰ（成績係数）が低下するおそれがある。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、空気調和装置の冷媒回路に用いる熱交換器の少なくとも１つに、表面に吸着剤を担持した熱交換器（吸着熱交換器という）を用いることが考えられる。このようにすると、冷媒回路を駆動するだけで、室内空気の潜熱処理及び顕熱処理を行えるうえに吸着剤を再生することもできるため、吸着剤の再生専用の加熱手段が不要となり、ＣＯＰに優れた運転が可能となる。また、冷媒回路だけで空気調和装置を構成できるので、装置をコンパクトに構成することも可能となる。
【特許文献１】特開平０９−３１８１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
吸着熱交換器を用いる場合、上記吸着剤は、冷媒が蒸発する際に冷媒に吸熱されて冷却され、この冷却時に室内空気または室外空気の水分を吸着する。また、上記吸着剤は、冷媒が凝縮する際に冷媒が放熱することにより加熱され、この加熱時に水分を室内空気または室外空気へ放出する。
【０００８】
しかし、上記構成では、吸着剤による水分の吸着と同時に空気の冷却が行われるとともに、吸着剤からの水分の放出と同時に空気の加熱が行われるため、吸着剤による吸脱着効果が損なわれるおそれがある。また、その場合、吸着剤における水分の吸着量や再生量が不十分になって、空気調和装置の除湿能力や加湿能力が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、表面に吸着剤が担持された吸着熱交換器を用いた空気調和装置装置において、除湿能力及び加湿能力が低下しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、冷媒や冷温水などの熱媒体と空気とが熱交換をする複数の熱交換器(11,12,13,14) を備えた空気調和装置において、少なくとも１つの熱交換器(13,14) を、表面に吸着剤を担持した吸着熱交換器(13,14) により構成するとともに、吸着熱交換器を通過する前の吸着用空気の冷却または再生用空気の加熱を行う熱交換素子(50)を設けるようにしたものである。
【００１１】
第１の発明は、熱媒体が流れる熱媒体回路(20,40) を備え、該熱媒体回路(20,40) 内に、熱媒体と空気とが熱交換を行う複数の熱交換器(11,12,13,14) を有する空気調和装置を前提としている。そして、この空気調和装置は、少なくとも１つの熱交換器(13,14) が、表面に吸着剤を担持した吸着熱交換器(13,14) により構成される一方、第１空気と第２空気とが熱交換を行う熱交換素子(50)を備え、第１空気と第２空気の少なくとも一方が、上記吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気または再生用空気であることを特徴としている。
【００１２】
この第１の発明では、吸着熱交換器(13,14) において室内空気の潜熱処理を行うことができる。具体的には、吸着剤を冷却しながら空気中の水分を吸着することで空気を減湿できる一方で、吸着剤を加熱しながら空気中に水分を放出する（吸着剤を再生する）ことで空気を加湿できる。
【００１３】
この際、吸着熱交換器(13,14) を通過する吸着用空気または再生用空気は、前もって熱交換素子(50)を通過している。したがって、この発明では、該熱交換素子(50)で吸着用空気の冷却または再生用空気の加熱を行った後に、吸着用空気または再生用空気を吸着熱交換器(13,14) に流すことできる。このことにより、吸着熱交換器(13,14) での空気の除湿または加湿を効率よく行うことができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の空気調和装置において、熱交換素子(50)を通過する第１空気が吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気であり、該熱交換素子(50)を通過する第２空気が吸着用空気を冷却する冷却用空気であることを特徴としている。
【００１５】
この第２の発明では、吸着用空気を熱交換素子(50)で冷却することができるので、吸着熱交換器(13,14) での空気の除湿を効率よく行うことができる。
【００１６】
第３の発明は、第１の発明の空気調和装置において、熱交換素子(50)を通過する第２空気が吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気であり、該熱交換素子(50)を通過する第１空気が再生用空気を加熱する加熱用空気であることを特徴としている。
【００１７】
この第３の発明では、再生用空気を熱交換素子(50)で加熱することができるので、吸着熱交換器(13,14) での空気の加湿を効率よく行うことができる。
【００１８】
第４の発明は、第１の発明の空気調和装置において、熱交換素子(50)を通過する第１空気が吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気であり、該熱交換素子(50)を通過する第２空気が該吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気であり、該熱交換素子(50)で吸着用空気が冷却されるとともに再生用空気が加熱されるように構成されていることを特徴としている。
【００１９】
この第４の発明では、吸着用空気を熱交換素子(50)で再生用空気により冷却することができるので、吸着熱交換器(13,14) での空気の除湿を効率よく行うことができるとともに、再生用空気を熱交換素子(50)で吸着用空気により加熱することができるので、吸着熱交換器(13,14) での空気の加湿を効率よく行うことができる。
【００２０】
第５の発明は、第１から第４のいずれか１の発明の空気調和装置において、熱交換素子(50)が、第１空気と第２空気とが互いに交差する方向に流れて熱交換する顕熱交換器（いわゆる直交流式の顕熱交換器）により構成されていることを特徴としている。
【００２１】
この第５の発明では、第１空気と第２空気とは、互いに交差する方向へ顕熱交換器を流れる際に、該顕熱交換器において顕熱交換をする。
【００２２】
第６の発明は、第１から第４のいずれか１の発明の空気調和装置において、熱交換素子(50)が、第１空気の流通通路と第２空気の流通通路とに跨って配置されるとともに回転可能な顕熱交換器（いわゆる回転式の顕熱交換器）により構成されていることを特徴としている。
【００２３】
この第６の発明では、回転式（ロータ式）の顕熱交換器を回転させることで、顕熱交換器を第１空気が通過する部位と、該顕熱交換器を第２空気が通過する部位とが変位し、第１空気と第２空気とが間接的に顕熱交換をする。
【００２４】
第７の発明は、第１から第４のいずれか１の発明の空気調和装置において、熱交換素子(50)が全熱交換器により構成されていることを特徴としている。
【００２５】
この第７の発明では、第１空気と第２空気とは、全熱交換器によって、顕熱交換をするとともに潜熱交換をする。
【００２６】
第８の発明は、第１から第７のいずれか１の発明の空気調和装置において、図１，図２に示すように、熱媒体回路(20,40) が、主に空気の顕熱処理を行う１つの空気熱交換器(11)と、主に空気の潜熱処理を行う少なくとも２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えていることを特徴としている。
【００２７】
この第８の発明では、２つの吸着熱交換器(13,14) を室内に設置し、その一方を蒸発器（または冷却器）とし、他方を凝縮器（または加熱器）としながら、蒸発器（または冷却器）となる吸着熱交換器(13,14) と凝縮器（または加熱器）となる吸着熱交換器(13,14) を交互に切り換えることで、室内空気の除湿や加湿を連続的に行うことができる。この場合、吸着熱交換器(13,14) は、主に室内空気の潜熱処理を行う一方、顕熱処理も行う。具体的に、水分の吸着時には、吸着開始直後に潜熱処理量（除湿量）が多く、吸着量が飽和状態に達するに従って空気の顕熱処理量（冷却量）が多くなる状態で処理が行われる。また、再生時には、再生開始直後に潜熱処理量（加湿量）が多く、水分量が少なくなるに従って空気の顕熱処理量（加熱量）が多くなる状態で処理が行われる。
【００２８】
第９の発明は、第１から第７のいずれか１の発明の空気調和装置において、例えば図３，図４に示すように、熱媒体回路(20,40) が、主に空気の顕熱処理を行う少なくとも２つの空気熱交換器(11,12) と、主に空気の潜熱処理を行う少なくとも２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えていることを特徴としている。
【００２９】
この第９の発明では、２つの吸着熱交換器(13,14) と１つの空気熱交換器(12)とを室内に配置し、吸着熱交換器(13,14) の一方を蒸発器（または冷却器）とし、他方を凝縮器（または加熱器）としながら、蒸発器（または冷却器）となる吸着熱交換器(13,14) と凝縮器（または加熱器）となる吸着熱交換器(13,14) を交互に切り換えることで、室内空気の除湿や加湿を連続的に行うことができる。また、上記の１つの空気熱交換器(11)を用い、室内空気の冷却や加熱を連続的に行うことができる。このため、この発明では、顕熱処理を行う空気熱交換器(11,12) と潜熱処理を行う吸着熱交換器(13,14) の両方を用いて、冷房時に除湿を連続的に行うこともできるし、暖房時に加湿を連続的に行うこともできる。
【００３０】
第１０の発明は、第１から第９のいずれか１の発明の空気調和装置において、熱媒体回路(20,40) が、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)により構成されていることを特徴としている。
【００３１】
この第１０の発明では、吸着熱交換器(13,14) を冷媒回路(20)の蒸発器または凝縮器にすることで吸着剤における水分の吸着または再生を行うことが可能となり、空気熱交換器(11,12) を冷媒回路(20)の凝縮器または蒸発器にすることで空気の加熱または冷却を行うことが可能となる。この場合も冷媒回路(20)の複数の熱交換器(11,12,13,14) の少なくとも１つを吸着熱交換器(13,14) にするだけで吸着剤を再生できる。
【００３２】
第１１の発明は、第１から第９のいずれか１の発明の空気調和装置において、熱媒体回路(20,40) が、冷温水の流れる冷温水回路(40)により構成されていることを特徴としている。
【００３３】
この第１１の発明では、吸着熱交換器(13,14) を冷温水回路(40)の加熱器または冷却器にすることで吸着剤における水分の吸着または再生を行うことが可能となり、空気熱交換器(11,12) を冷温水回路(40)の加熱器または冷却器にすることで空気の加熱または冷却を行うことが可能となる。この場合も冷温水回路(40)の複数の熱交換器(11,12,13,14) の少なくとも１つを吸着熱交換器(13,14) にするだけで吸着剤を再生できる。
【００３４】
第１２の発明は、第１から第９のいずれか１の発明の空気調和装置において、熱媒体回路(20,40) が、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)と、冷温水が流れる冷温水回路(40)により構成されていることを特徴としている。
【００３５】
この第１２の発明では、吸着熱交換器(13,14) を冷媒回路(20)の凝縮器もしくは蒸発器または冷温水回路(40)の加熱器もしくは冷却器にすることで吸着剤における水分の吸着または再生を行うことが可能となり、空気熱交換器(11,12) を冷媒回路(20)の凝縮器もしくは蒸発器または冷温水回路(40)の加熱器もしくは冷却器にすることで空気の加熱または冷却を行うことが可能となる。この場合も冷媒回路(20)及び冷温水回路(40)の複数の熱交換器(11,12,13,14) の少なくとも１つを吸着熱交換器(13,14) にするだけで吸着剤を再生できる。
【００３６】
第１３の発明は、第１から第１２のいずれか１の発明の空気調和装置において、吸着熱交換器(13,14) で吸着剤を冷却しながら該吸着熱交換器(13,14) を流れる空気の水分を吸着剤で吸着する吸湿動作と、吸着熱交換器(13,14) で吸着剤を加熱しながら該吸着熱交換器(13,14) を流れる空気に水分を放出させて吸着剤を再生する放湿動作とを、熱媒体回路(20,40) における熱媒体の流れと空気の流通とを切り換えて行う制御手段(15)を備えていることを特徴としている。
【００３７】
この第１３の発明では、吸湿動作時には、吸着熱交換器(13,14) で吸着剤を冷却しながら、該吸着熱交換器(13,14) を流れる空気の水分が吸着剤で吸着される。また、放湿動作時には、吸着熱交換器(13,14) で吸着剤を加熱しながら、該吸着熱交換器(13,14) を流れる空気に水分を放出させることで、吸着剤が再生される。そして、制御手段(15)により、吸湿動作と放湿動作が交互に切り換えて行われる。
【００３８】
第１４の発明は、第１３の発明の空気調和装置において、制御手段(15)には、吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔を潜熱負荷に応じて設定する切換間隔設定手段(16)が設けられていることを特徴としている。
【００３９】
また、第１５の発明は、第１４の発明の空気調和装置において、切換間隔設定手段(16)が、潜熱負荷が大きくなるほど吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔の設定値を小さくするように構成されていることを特徴としている。
【００４０】
これらの第１４，第１５の発明では、吸着剤による水分の吸着量や放出量が、それぞれの運転開始直後は多く、時間が経つにつれて徐々に少なくなることから、室内の潜熱負荷が大きいときは切換頻度を多くすることで除湿量または加湿量を多くし、潜熱負荷が小さいときは切換頻度を少なくすることで除湿量または加湿量を少なくすることができる。つまり、潜熱負荷に見合った運転を確実に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００４１】
上記第１の発明によれば、第１空気と第２空気とが熱交換を行う熱交換素子(50)を設けて、吸着用空気または再生用空気がこの熱交換素子(50)を通過するようにしたことにより、該熱交換素子(50)で吸着用空気の冷却または再生用空気の加熱を行えるようにしている。したがって、吸着熱交換器(13,14) での空気の除湿または加湿を効率よく行うことができるので、除湿能力または加湿能力が低下するのを防止できる。
【００４２】
上記第２の発明によれば、熱交換素子(50)を通過する第１空気を吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気とし、該熱交換素子(50)を通過する第２空気を吸着用空気を冷却する冷却用空気としたことにより、吸着用空気を熱交換素子(50)で冷却できるようにしている。したがって、吸着熱交換器(13,14) での空気の除湿を効率よく行うことができるので、除湿能力が低下するのを防止できる。
【００４３】
上記第３の発明によれば、熱交換素子(50)を通過する第２空気を吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気とし、該熱交換素子(50)を通過する第１空気を再生用空気を加熱する加熱用空気としたことにより、再生用空気を熱交換素子(50)で加熱できるようにしている。したがって、吸着熱交換器(13,14) での空気の加湿を効率よく行うことができるので、加湿能力が低下するのを防止できる。
【００４４】
上記第４の発明によれば、熱交換素子(50)を通過する第１空気を吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気とし、該熱交換素子(50)を通過する第２空気を該吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気として、該熱交換素子(50)で吸着用空気が冷却されるとともに再生用空気が加熱されるようにしている。このことにより、吸着用空気を熱交換素子(50)で再生用空気により冷却することができるので、吸着熱交換器(13,14) での空気の除湿を効率よく行うことで除湿能力を高めることができるとともに、再生用空気を熱交換素子(50)で吸着用空気により加熱することができるので、吸着熱交換器(13,14) での空気の加湿を効率よく行うことで加湿能力を高めることができる。
【００４５】
上記第５の発明によれば、第１空気と第２空気とをいわゆる直交流式の顕熱交換器によって熱交換させることができる。この直交流式の顕熱交換器は、比較的安価であり、ランニングコストも安価であるため、熱交換素子(50)に要するコストを削減することができる。
【００４６】
上記第６の発明によれば、第１空気と第２空気とを回転式の顕熱交換器によって熱交換させることができる。この回転式の顕熱交換器は、回転速度を変化させることで、第１空気と第２空気との熱交換率を変更することができる。このため、第１空気または第２空気の温度調節を行うことができ、吸着剤における水分の吸着量、あるいは吸着剤における水分の放出量を調整することができる。したがって、この空気調和装置の湿度調整を細かく行うことができる。
【００４７】
上記第７の発明によれば、第１空気と第２空気とを全熱交換器によって熱交換させることができる。この全熱交換器は、第１空気と第２空気の潜熱交換を行うことができる。このため、第１空気の湿度が第２空気の湿度より高い場合、全熱交換器によって第１空気の水分が第２空気へ奪われる。したがって、この第１空気を除湿時に室内へ給気する場合、この空気調和装置の除湿能力を高めることができる。また、第１空気の湿度が第２空気の湿度より低い場合、全熱交換器によって第２空気の水分が第１空気へ付与される。したがって、この第１空気を加湿時に室内へ給気する場合、この空気調和装置の加湿能力を高めることができる。
【００４８】
上記第８の発明によれば、１つの空気熱交換器(11)と２つの吸着熱交換器(13,14) を用いることによって、冷房と除湿を連続的に行ったり、暖房と加湿を連続的に行ったりすることが可能となる。また、この発明では熱交換器(11,13,14)が３つでよいため、装置構成を簡単にすることができる。
【００４９】
上記第９の発明によれば、２つの空気熱交換器(11,12) と２つの吸着熱交換器(13,14) を用いることによって、冷房と除湿を連続的に行ったり、暖房と加湿を連続的に行ったりすることが可能である。また、冷房除湿時と暖房加湿時のいずれも、顕熱処理を行う空気熱交換器(11,12) と潜熱処理を行う吸着熱交換器(13,14) の両方を用いることにより、潜熱処理量や顕熱処理量を自在に制御することが可能となり、室内の快適性を高められる。
【００５０】
上記第１０の発明によれば、熱媒体回路(20,40) として蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を用いることにより、室内の潜熱負荷と顕熱負荷を処理することができる。また、吸着剤を再生するのに冷媒回路(20)以外の専用の加熱手段は不要であるため、装置構成が複雑になることも防止できる。
【００５１】
上記第１１の発明によれば、熱媒体回路(20,40) として冷温水が循環する冷温水回路(40)を用いることにより、室内の潜熱負荷と顕熱負荷を処理することができる。また、吸着剤を再生するのに冷温水回路(40)以外の専用の加熱手段は不要であるため、装置構成が複雑になることも防止できる。
【００５２】
上記第１２の発明によれば、熱媒体回路(20,40) として冷媒回路(20)と冷温水回路(40)を用いることにより、室内の潜熱負荷と顕熱負荷を処理することができる。また、吸着剤を再生するのに冷媒回路(20)及び冷温水回路(40)以外の専用の加熱手段は不要であるため、装置構成が複雑になることも防止できる。
【００５３】
上記第１３の発明によれば、制御手段(15)により、吸湿動作と放湿動作が交互に行われる。そして、吸湿動作時に吸着剤に水分が吸着された空気を室内に供給することにより室内を除湿することができ、放湿動作時に吸着剤を再生した空気を室内に供給することにより室内を加湿することができる。
【００５４】
上記第１４の発明によれば、吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔を潜熱負荷に応じて設定する切換間隔設定手段(16)を設けており、特に第１５の発明によれば潜熱負荷が大きくなるほど吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔の設定値を小さくするようにしているので、室内の潜熱負荷が大きいときは切換頻度を多くすることで除湿量または加湿量を多くし、潜熱負荷が小さいときは切換頻度を少なくすることで除湿量または加湿量を少なくすることができ、室内の潜熱負荷に応じた快適な運転制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５６】
なお、以下の各実施形態のうち、実施形態１〜３は室内から室外に排出される空気の量が室内に供給される空気の量よりも多くなる排気扇タイプの空気調和装置(10)に本発明を適用した例であり、実施形態４は室外に排出される空気の量と室内に供給される空気の量がバランスする換気扇タイプの空気調和装置(10)に本発明を適用した例である。
【００５７】
《発明の実施形態１》
実施形態１に係る空気調和装置(10)は、図１及び図２に示すように、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(20)を備えている。この空気調和装置(10)は、冷媒と空気とが熱交換を行う複数の熱交換器(11,13,14)を有している。また、この冷媒回路(20)は、上記の複数の熱交換器(11,13,14)として、１つの空気熱交換器(11)と２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えている。吸着熱交換器(13,14) は、表面に吸着剤を担持した熱交換器であり、吸着剤により水分を吸脱着することで空気の潜熱処理を行うことができる。
【００５８】
上記空気熱交換器(11)及び吸着熱交換器(13,14) は、図示していないが、それぞれクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されており、長方形板状に形成された多数のフィンと、このフィンを貫通する伝熱管とを備えている。そして、上記吸着熱交換器(13)において、上記各フィン及び伝熱管の外表面には、吸着剤がディップ成形（浸漬成形）により担持されている。吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性又は吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基又はスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料などが挙げられる。
【００５９】
なお、上記空気熱交換器(11)及び吸着熱交換器(13,14) は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に限らず、他の形式の熱交換器、例えば、コルゲートフィン式の熱交換器等であってもよい。また、吸着熱交換器(13,14) の各フィン及び伝熱管の外表面に吸着剤を担持する方法は、ディップ成形に限らず、吸着剤としての性能を損なわない限りはどのような方法を用いてもよい。
【００６０】
上記冷媒回路(20)は、圧縮機(21)と、室外熱交換器(22)と、膨張機構(23)と、室内熱交換器(24)とが接続された閉回路に構成されるとともに、冷媒の循環方向を反転させる切換機構(25,26) を備えている。そして、室外熱交換器(22)が空気熱交換器(11)により構成され、室内熱交換器(24)が第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)とから構成されている。また、膨張機構(23)は、冷媒を第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)との間で減圧可能な膨張弁により構成され、切換機構(25,26) は、冷媒回路(20)内での全体的な冷媒の循環方向を反転させる第１四路切換弁（第１切換機構）(25)と、第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)との間での冷媒の流れ方向を反転させる第２四路切換弁（第２切換機構）(26)とから構成されている。
【００６１】
上記冷媒回路(20)において、圧縮機(21)の吐出側は第１四路切換弁(25)の第１ポート(P1)に接続されている。第１四路切換弁(25)の第２ポート(P2)は空気熱交換器(11)に接続され、空気熱交換器(11)は第２四路切換弁(26)の第１ポート(P1)に接続されている。第２四路切換弁(26)の第２ポート(P2)は第１吸着熱交換器(13)に接続され、第１吸着熱交換器(13)は、膨張弁(23)と第２吸着熱交換器(14)とを介して第２四路切換弁(26)の第３ポート(P3)に接続されている。また、第２四路切換弁(26)の第４ポート(P4)は第１四路切換弁(25)の第３ポート(P3)に接続され、第１四路切換弁(25)の第４ポートは圧縮機(21)の吸入側に接続されている。
【００６２】
上記第１四路切換弁(25)は、第１ポート(P1)と第２ポート(P2)が連通し、第３ポート(P3)と第４ポート(P4)が連通する第１の状態（図１（Ａ），図１（Ｂ）の実線参照）と、第１ポート(P1)と第３ポート(P3)が連通し、第２ポート(P2)と第４ポート(P4)が連通する第２の状態（図２（Ａ），図２（Ｂ）の実線参照）とに切り換えることができる。また、上記第２四路切換弁(26)は、第１ポート(P1)と第２ポート(P2)が連通し、第３ポート(P3)と第４ポート(P4)が連通する第１の状態（図１（Ａ），図２（Ａ）の実線参照）と、第１ポート(P1)と第３ポート(P3)が連通し、第２ポート(P2)と第４ポート(P4)が連通する第２の状態（図１（Ｂ），図２（Ｂ）の実線参照）とに切り換えることができる。
【００６３】
この空気調和装置(10)では、装置構成の具体内容についての説明は省略するが、運転時に、吸着熱交換器(13,14) を通過する空気の流れを切り換えるための切換機構が設けられている。
【００６４】
また、この空気調和装置(10)は、第１吸着熱交換器(13)で吸着剤を冷却しながら該第１吸着熱交換器(13)を流れる空気の水分を吸着剤で吸着する吸湿動作を行うと同時に、第２吸着熱交換器(14)で吸着剤を加熱しながら該第２吸着熱交換器(14)を流れる空気に水分を放出して吸着剤を再生する放湿動作を行う運転（図１（Ｂ）及び図２（Ａ）参照）と、第２吸着熱交換器(14)で吸着剤を冷却しながら該第２吸着熱交換器(14)を流れる空気の水分を吸着剤で吸着する吸湿動作を行うと同時に、第１吸着熱交換器(13)で吸着剤を加熱しながら該第１吸着熱交換器(13)を流れる空気に水分を放出して吸着剤を再生する放湿動作を行う運転（図１（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）とが可能に構成されている。以下の説明では、これらの２つの運転のうち、一方を第１運転、他方を第２運転という。
【００６５】
第１運転と第２運転を切り換えるため、上記空気調和装置(10)には、上記四路切換弁(25,26) と上記切換機構（図示せず）とを操作することにより、吸湿動作時と放湿動作時とで冷媒回路(20)における冷媒の流れと空気の流通とを切り換えるコントローラ（制御手段）(15)が設けられている。このコントローラ(15)は、吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔を室内の潜熱負荷に応じて設定する切換タイマ（切換間隔設定手段）(16)を含んでいる。この切換タイマ(16)は、潜熱負荷が大きくなるほど吸湿動作と放湿動作を切り換える時間間隔の設定値を小さくするように構成されている。
【００６６】
さらに、この空気調和装置(10)は、第１空気と第２空気とが熱交換を行う熱交換素子(50)を備えている。この熱交換素子(50)は、第１空気の流通通路と第２空気の流通通路とに跨って配置されるとともに回転可能な回転式の顕熱交換器により構成されている。
【００６７】
本実施形態において、冷房運転時、熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気（室内空気(RA)）であり、該熱交換素子(50)を通過する第１空気は再生用空気を加熱する加熱用空気（室外空気(OA)）である。また、暖房運転時、熱交換素子(50)を通過する第１空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気（室内空気(RA)）であり、該熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着用空気を冷却する冷却用空気（室外空気(OA)）である。
【００６８】
−運転動作−
（冷房除湿運転）
冷房除湿運転時、第１四路切換弁(25)は第１の状態に切り換わり、図１（Ａ）の第１運転と図１（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。そして、第１運転時は第２四路切換弁(26)が第１の状態に切り換わり、第２運転時は第２四路切換弁(26)が第２の状態に切り換わる。また、第１運転時と第２運転時のいずれも、膨張弁(23)は所定開度に絞られる。
【００６９】
この状態において、第１運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、空気熱交換器(11)と第１吸着熱交換器(13)で凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第２吸着熱交換器(14)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【００７０】
その際、第２吸着熱交換器(14)において室内の潜熱処理と顕熱処理が行われる。つまり、第２吸着熱交換器(14)を通過する室内空気(RA)は、まず、水分が吸着剤に吸着されることで減湿（潜熱処理）されてから徐々に冷却（顕熱処理）され、室内に戻る。
【００７１】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室外空気（第１空気）(OA)と温度の低い室内空気（第２空気）(RA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が加熱され、室外空気(OA)が冷却される。室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で加熱された後に第１吸着熱交換器(13)を通過し、該第１吸着熱交換器(13)の吸着剤を再生してから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【００７２】
また、第２運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、空気熱交換器(11)と第２吸着熱交換器(14)で凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第１吸着熱交換器(13)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【００７３】
その際、第１吸着熱交換器(13)において室内の潜熱処理と顕熱処理が行われる。つまり、第１吸着熱交換器(13)を通過する室内空気(RA)は、まず、水分が吸着剤に吸着されることで減湿（潜熱処理）されてから徐々に冷却（顕熱処理）され、室内に戻る。
【００７４】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室外空気（第１空気）(OA)と温度の低い室内空気（第２空気）(RA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が加熱され、室外空気(OA)が冷却される。室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で加熱された後に第２吸着熱交換器(14)を通過し、該第２吸着熱交換器(14)の吸着剤を再生してから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【００７５】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理できる。その際、第１運転と第２運転は、上記コントローラ(15)により、室内の潜熱負荷が大きくなるほど短い時間間隔で切り換えられる。これにより、室内の潜熱負荷が大きいときは切換頻度を多くすることで除湿量を多くして、室内の快適性を高めることができる。また、逆に室内の潜熱負荷が小さいときは、切換頻度を少なくすることで除湿量を少なくして、省エネ性を高められる。
【００７６】
（暖房加湿運転）
暖房加湿運転時、第１四路切換弁(25)は第２の状態に切り換わり、図２（Ａ）の第１運転と図２（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。そして、第１運転時は第２四路切換弁(26)が第１の状態に切り換わり、第２運転時は第２四路切換弁(26)が第２の状態に切り換わる。また、第１運転時と第２運転時のいずれも、膨張弁(23)は所定開度に絞られる。
【００７７】
この状態において、第１運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第２吸着熱交換器(14)で凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第１吸着熱交換器(13)と空気熱交換器(11)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【００７８】
その際、第２吸着熱交換器(14)において室内の潜熱処理と顕熱処理が行われる。つまり、第２吸着熱交換器(14)を通過する室内空気(RA)は、まず、該第２吸着熱交換器(14)を再生することで加湿（潜熱処理）されてから徐々に加熱（顕熱処理）され、室内に戻る。
【００７９】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室内空気（第１空気）(RA)と温度の低い室外空気（第２空気）(OA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が冷却され、室外空気(OA)が加熱される。室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で冷却された後に第１吸着熱交換器(13)を通過し、該第１吸着熱交換器(13)の吸着剤に水分を与えてから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【００８０】
また、第２運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第１吸着熱交換器(13)で凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第２吸着熱交換器(14)と空気熱交換器(11)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【００８１】
その際、第１吸着熱交換器(13)において室内の潜熱処理と顕熱処理が行われる。つまり、第１吸着熱交換器(13)を通過する室内空気(RA)は、まず、該第１吸着熱交換器(13)を再生することで加湿（潜熱処理）されてから徐々に加熱（顕熱処理）され、室内に戻る。
【００８２】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室内空気（第２空気）(RA)と温度の低い室外空気（第１空気）(OA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が冷却され、室外空気(OA)が加熱される。室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で冷却された後に第２吸着熱交換器(14)を通過し、該第２吸着熱交換器(14)の吸着剤に水分を与えてから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【００８３】
以上のようにして第１運転と第２運転を交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷に応じた時間間隔で切り換えることができる。
【００８４】
−実施形態１の効果−
この実施形態１によれば、冷房除湿運転時には、再生用空気である第２空気（室内空気(RA)）を熱交換素子(50)で予め加熱するようにしているので、吸着剤を効率よく再生できる。したがって、放湿動作を吸湿動作に切り換えたときには吸着剤で水分を効率よく吸着できるので、除湿能力を高められる。また、暖房加湿運転時には、吸着用空気である第１空気（室内空気(RA)）を熱交換素子(50)で予め冷却するようにしているので、吸着剤で水分を効率よく吸着できる。したがって、吸湿動作を放湿動作に切り換えたときには吸着剤を効率よく再生できるので、加湿能力を高められる。
【００８５】
また、この実施形態１では、室内の潜熱負荷が大きいときは第１運転と第２運転の切換頻度を多くし、逆に潜熱負荷が小さいときは第１運転と第２運転の切換頻度を少なくしている。このことにより、室内の快適性と省エネ性のバランスに優れた運転を行うことが可能となる。
【００８６】
《発明の実施形態２》
実施形態２に係る空気調和装置(10)は、図３及び図４に示すように、実施形態１，２とは冷媒回路(20)の構成を変更した例である。この冷媒回路(20)は、冷媒と空気とが熱交換を行う複数の熱交換器(11,12,13,14) として、２つの空気熱交換器(11,12) と２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えている。
【００８７】
この冷媒回路(20)は、上記実施形態１と同様に、圧縮機(21)と、室外熱交換器(22)と、膨張機構(23)と、室内熱交換器(24)とが接続された閉回路に構成されるとともに、冷媒の循環方向を反転させる切換機構として四路切換弁(25,26) を備えている。そして、室外熱交換器(22)が第１空気熱交換器(11)により構成され、室内熱交換器(24)が、膨張機構(23)を介して互いに直列に接続された第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)と、第２空気熱交換器(12)とから構成されている。
【００８８】
上記切換機構(25,26) は、冷媒回路(20)内での全体的な冷媒の循環方向を反転させる第１四路切換弁（第１切換機構）(25)と、第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)との間での冷媒の流れ方向を反転させる第２四路切換弁（第２切換機構）(26)とから構成されている。
【００８９】
上記冷媒回路(20)において、圧縮機(21)の吐出側は第１四路切換弁(25)の第１ポート(P1)に接続されている。第１四路切換弁(25)の第２ポート(P2)は第１空気熱交換器(11)に接続され、この第１空気熱交換器(11)は第２四路切換弁(26)の第１ポート(P1)に接続されている。第２四路切換弁(26)の第２ポート(P2)は第１吸着熱交換器(13)に接続され、第１吸着熱交換器(13)には膨張弁(23)と第２吸着熱交換器(14)が順に直列に接続されている。第２吸着熱交換器(14)は第２四路切換弁(26)の第３ポート(P3)に接続され、第２四路切換弁(26)の第４ポート(P4)は第２空気熱交換器(12)を介して第１四路切換弁(25)の第３ポート(P3)に接続されている。また、第１四路切換弁(25)の第４ポート(P4)は圧縮機(21)の吸入側に接続されている。
【００９０】
上記第１四路切換弁(25)は、第１ポート(P1)と第２ポート(P2)が連通し、第３ポート(P3)と第４ポート(P4)が連通する第１の状態（図３（Ａ），図３（Ｂ）の実線参照）と、第１ポート(P1)と第３ポート(P3)が連通し、第２ポート(P2)と第４ポート(P4)が連通する第２の状態（図４（Ａ），図４（Ｂ）の実線参照）とに切り換えることができる。
【００９１】
また、上記第２四路切換弁(26)は、第１ポート(P1)と第２ポート(P2)が連通し、第３ポート(P3)と第４ポート(P4)が連通する第１の状態（図３（Ａ），図４（Ａ）の実線参照）と、第１ポート(P1)と第３ポート(P3)が連通し、第２ポート(P2)と第４ポート(P4)が連通する第２の状態（図３（Ｂ），図４（Ｂ）の実線参照）とに切り換えることができる。
【００９２】
さらに、この空気調和装置(10)は、第１空気と第２空気とが熱交換を行う熱交換素子(50)を備えている。この熱交換素子(50)は、第１空気の流通通路と第２空気の流通通路とに跨って配置されるとともに回転可能な顕熱交換器により構成されている。
【００９３】
本実施形態において、冷房運転時、熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気（室内空気(RA)）であり、該熱交換素子(50)を通過する第１空気は再生用空気を加熱する加熱用空気（室外空気(OA)）である。また、暖房運転時、熱交換素子(50)を通過する第１空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気（室内空気(RA)）であり、該熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着用空気を冷却する冷却用空気（室外空気(OA)）である。
【００９４】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(10)の運転動作について説明する。
【００９５】
（冷房除湿運転）
冷房除湿運転時、第１四路切換弁(25)は第１の状態に切り換わり、図３（Ａ）の第１運転と図３（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。そして、第１運転時は第２四路切換弁(26)が第１の状態に切り換わり、第２運転時は第２四路切換弁(26)が第２の状態に切り換わる。また、第１運転時と第２運転時のいずれも、膨張弁(23)は所定開度に絞られる。
【００９６】
この状態において、第１運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第１空気熱交換器(11)と第１吸着熱交換器(13)とで凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第２吸着熱交換器(14)と第２空気熱交換器(12)とで蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【００９７】
その際、第２吸着熱交換器(14)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第２吸着熱交換器(14)を通過する際に水分が吸着剤に吸着されることで減湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に冷却（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。
【００９８】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室外空気（第１空気）(OA)と温度の低い室内空気（第２空気）(RA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が加熱され、室外空気(OA)が冷却される。第２空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で加熱された後に第１吸着熱交換器(13)を通過し、該第１吸着熱交換器(13)の吸着剤を再生してから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【００９９】
また、第２運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第１空気熱交換器(11)と第２吸着熱交換器(14)とで凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第１吸着熱交換器(13)と第２空気熱交換器(12)とで蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【０１００】
その際、第１吸着熱交換器(13)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第１吸着熱交換器(13)を通過する際に水分が吸着剤に吸着されることで減湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に冷却（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。
【０１０１】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室外空気（第１空気）(OA)と温度の低い室内空気（第２空気）(RA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が加熱され、室外空気(OA)が冷却される。第２空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で加熱された後に第２吸着熱交換器(14)を通過し、該第２吸着熱交換器(14)の吸着剤を再生してから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１０２】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理することができる。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷が大きくなるほど短い時間間隔で切り換えられる。これにより、室内の潜熱負荷が大きいときは切換頻度を多くすることで除湿量を多くして室内の快適性を高め、逆に室内の潜熱負荷が小さいときは切換頻度を少なくすることで除湿量を少なくして省エネ性を高められる。
【０１０３】
（暖房加湿運転）
暖房加湿運転時、第１四路切換弁(25)は第２の状態に切り換わり、図４（Ａ）の第１運転と図４（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。そして、第１運転時は第２四路切換弁(26)が第１の状態に切り換わり、第２運転時は第２四路切換弁(26)が第２の状態に切り換わる。また、第１運転時と第２運転時のいずれも、膨張弁(23)は所定開度に絞られる。
【０１０４】
この状態において、第１運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第２空気熱交換器(12)と第２吸着熱交換器(14)とで凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第１吸着熱交換器(13)と第１空気熱交換器(11)とで蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【０１０５】
その際、第２吸着熱交換器(14)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第２吸着熱交換器(14)を通過する際に吸着剤を再生することで加湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に加熱（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。
【０１０６】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室内空気（第１空気）(RA)と温度の低い室外空気（第２空気）(OA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が冷却され、室外空気(OA)が加熱される。第１空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で冷却された後に第１吸着熱交換器(13)を通過し、該第１吸着熱交換器(13)の吸着剤に水分を与えてから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１０７】
また、第２運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第２空気熱交換器(12)と第１吸着熱交換器(13)とで凝縮した後、膨張弁(23)で膨張し、第２吸着熱交換器(14)と第１空気熱交換器(11)とで蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【０１０８】
その際、第１吸着熱交換器(13)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第１吸着熱交換器(13)を通過する際に吸着剤を再生することで加湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に加熱（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。
【０１０９】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室内空気（第１空気）(RA)と温度の低い室外空気（第２空気）(OA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が冷却され、室外空気(OA)が加熱される。第１空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で冷却された後に第２吸着熱交換器(14)を通過し、該第２吸着熱交換器(14)の吸着剤に水分を与えてから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１１０】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷に応じた時間間隔で切り換えられる。
【０１１１】
−実施形態２の効果−
この実施形態２によれば、冷房除湿運転時には、再生用空気である第２空気（室内空気(RA)）を熱交換素子(50)で予め加熱するようにしているので、吸着剤を効率よく再生できる。したがって、放湿動作を吸湿動作に切り換えたときには吸着剤で水分を効率よく吸着できるので、除湿能力を高められる。また、暖房加湿運転時には、吸着用空気である第１空気（室内空気(RA)）を熱交換素子(50)で予め冷却するようにしているので、吸着剤で水分を効率よく吸着できる。したがって、吸湿動作を放湿動作に切り換えたときには吸着剤を効率よく再生できるので、加湿能力を高められる。
【０１１２】
また、室内の潜熱負荷が大きいときは第１運転と第２運転の切換頻度を多くし、逆に潜熱負荷が小さいときは第１運転と第２運転の切換頻度を少なくしているので、室内の快適性と省エネ性のバランスに優れた運転を行うことが可能となる。
【０１１３】
《発明の実施形態３》
実施形態３に係る空気調和装置(10)は、図５及び図６に示すように、実施形態１，２とは冷媒回路(20)の構成を変更した例である。この冷媒回路(20)は、冷媒と空気とが熱交換を行う複数の熱交換器(11,12,13,14) として、実施形態２と同様に、２つの空気熱交換器(11,12) と２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えている。
【０１１４】
この冷媒回路(20)は、上記各実施形態と同様に、圧縮機(21)と、室外熱交換器(22)と、膨張機構(23)と、室内熱交換器(24)とが接続された閉回路に構成されるとともに、冷媒の循環方向を反転させる切換機構として四路切換弁(25,26) を備えている。膨張機構は第１膨張弁（第１膨張機構）(31)と第２膨張弁（第２膨張機構）(32)とから構成されている。また、室外熱交換器(22)は第１空気熱交換器(11)により構成され、室内熱交換器(24)は、第２膨張弁(31)を介して互いに直列に接続された第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)と、第２空気熱交換器(12)とから構成されている。
【０１１５】
上記切換機構(25,26) は、冷媒回路(20)内での全体的な冷媒の循環方向を反転させる第１四路切換弁（第１切換機構）(25)と、第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)との間での冷媒の流れ方向を反転させる第２四路切換弁（第２切換機構）(26)とから構成されている。
【０１１６】
上記冷媒回路(20)において、圧縮機(21)の吐出側は第１四路切換弁(25)の第１ポート(P1)に接続されている。第１四路切換弁(25)の第２ポート(P2)は第１空気熱交換器(11)に接続され、この第１空気熱交換器(11)には第１膨張弁(31)と第２空気熱交換器(12)が順に直列に接続されている。第２空気熱交換器(12)は第１四路切換弁(25)の第３ポート(P3)に接続され、第１四路切換弁(25)の第４ポート(P4)は圧縮機(21)の吸入側に接続されている。
【０１１７】
上記第１四路切換弁(25)の第２ポート(P2)には、上記第１空気熱交換器(11)と並列に第２四路切換弁(26)の第１ポート(P1)が接続され、第２四路切換弁(26)の第２ポート(P2)には、第１吸着熱交換器(13)、第２膨張弁(32)、及び第２吸着熱交換器(14)が順に直列に接続されている。第２吸着熱交換器(14)は第２四路切換弁(26)の第３ポート(P3)に接続され、第２四路切換弁(26)の第４ポート(P4)は第１四路切換弁(25)の第３ポート(P3)に対して第２空気熱交換器(12)と並列に接続されている。
【０１１８】
以上により、上記冷媒回路(20)では、圧縮機(21)と、第１空気熱交換器(11)と、第１膨張機構(31)と、第２空気熱交換器(12)とが順に接続されるとともに、第１空気熱交換器(11)、第１膨張機構(31)及び第２空気熱交換器(12)と並列に、第１吸着熱交換器(13)、第２膨張機構(32)及び第２吸着熱交換器(14)が接続されている。
【０１１９】
上記第１四路切換弁(25)は、第１ポート(P1)と第２ポート(P2)が連通し、第３ポート(P3)と第４ポート(P4)が連通する第１の状態（図５（Ａ），図５（Ｂ）の実線参照）と、第１ポート(P1)と第３ポート(P3)が連通し、第２ポート(P2)と第４ポート(P4)が連通する第２の状態（図６（Ａ），図６（Ｂ）の実線参照）とに切り換えることができる。
【０１２０】
また、上記第２四路切換弁(26)は、第１ポート(P1)と第２ポート(P2)が連通し、第３ポート(P3)と第４ポート(P4)が連通する第１の状態（図５（Ａ），図６（Ａ）の実線参照）と、第１ポート(P1)と第３ポート(P3)が連通し、第２ポート(P2)と第４ポート(P4)が連通する第２の状態（図５（Ｂ），図６（Ｂ）の実線参照）とに切り換えることができる。
【０１２１】
さらに、この空気調和装置(10)は、第１空気（室外空気）と第２空気（室内空気）とが熱交換を行う熱交換素子(50)を備えている。この熱交換素子(50)は、第１空気の流通通路と第２空気の流通通路とに跨って配置されるとともに回転可能な回転式の顕熱交換器により構成されている。
【０１２２】
本実施形態において、冷房運転時、熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気（室内空気(RA)）であり、該熱交換素子(50)を通過する第１空気は再生用空気を加熱する加熱用空気（室外空気(OA)）である。また、暖房運転時、熱交換素子(50)を通過する第１空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気（室内空気(RA)）であり、該熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着用空気を冷却する冷却用空気（室外空気(OA)）である。
【０１２３】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(10)の運転動作について説明する。
【０１２４】
（冷房除湿運転）
冷房除湿運転時、第１四路切換弁(25)は第１の状態に切り換わり、図５（Ａ）の第１運転と図５（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。そして、第１運転時は第２四路切換弁(26)が第１の状態に切り換わり、第２運転時は第２四路切換弁(26)が第２の状態に切り換わる。また、第１運転時と第２運転時のいずれも、第１膨張弁(31)及び第２膨張弁(32)は所定開度に絞られる。
【０１２５】
この状態において、第１運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒の一部は、第１空気熱交換器(11)で凝縮した後、第１膨張弁(31)で膨張し、第２空気熱交換器(12)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。また、圧縮機(21)から吐出された冷媒の残りは、第１吸着熱交換器(13)で凝縮した後、第２膨張弁(32)で膨張し、第２吸着熱交換器(14)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【０１２６】
その際、第２吸着熱交換器(14)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第２吸着熱交換器(14)を通過する際に水分が吸着剤に吸着されることで減湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に冷却（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。
【０１２７】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室外空気（第１空気）(OA)と温度の低い室内空気（第２空気）(RA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が加熱され、室外空気(OA)が冷却される。第２空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で加熱された後に第１吸着熱交換器(13)を通過し、該第１吸着熱交換器(13)の吸着剤を再生してから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１２８】
また、第２運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒の一部は、第１空気熱交換器(11)で凝縮した後、第１膨張弁(31)で膨張し、第２空気熱交換器(12)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。圧縮機(21)から吐出された冷媒の残りは、第２吸着熱交換器(14)で凝縮した後、第２膨張弁(32)で膨張し、第１吸着熱交換器(13)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。
【０１２９】
その際、第１吸着熱交換器(13)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第１吸着熱交換器(13)を通過する際に水分が吸着剤に吸着されることで減湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に冷却（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。
【０１３０】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室外空気（第１空気）(OA)と温度の低い室内空気（第２空気）(RA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が加熱され、室外空気(OA)が冷却される。第２空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で加熱された後に第２吸着熱交換器(14)を通過し、該第２吸着熱交換器(14)の吸着剤を再生してから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１３１】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷が大きくなるほど短い時間間隔で切り換えられる。これにより、室内の潜熱負荷が大きいときは切換頻度を多くすることで除湿量を多くして室内の快適性を高め、逆に室内の潜熱負荷が小さいときは切換頻度を少なくすることで除湿量を少なくして省エネ性を高められる。
【０１３２】
（暖房加湿運転）
暖房加湿運転時、第１四路切換弁(25)は第２の状態に切り換わり、図６（Ａ）の第１運転と図６（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。そして、第１運転時は第２四路切換弁(26)が第１の状態に切り換わり、第２運転時は第２四路切換弁(26)が第２の状態に切り換わる。また、第１運転時と第２運転時のいずれも、膨張弁(23)は所定開度に絞られる。
【０１３３】
この状態において、第１運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒の一部は、第２空気熱交換器(12)で凝縮した後、第１膨張弁(31)で膨張し、第１空気熱交換器(11)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。また、圧縮機(21)から吐出された冷媒の残りは、第２吸着熱交換器(14)で凝縮した後、第２膨張弁(32)で膨張し、第１吸着熱交換器(13)で蒸発して圧縮機(21)に戻る。
【０１３４】
その際、第２吸着熱交換器(14)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第２吸着熱交換器(14)を通過する際に吸着剤を再生することで加湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に加熱（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。
【０１３５】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室内空気（第１空気）(RA)と温度の低い室外空気（第２空気）(OA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が冷却され、室外空気(OA)が加熱される。第１空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で冷却された後に第１吸着熱交換器(13)を通過し、該第１吸着熱交換器(13)の吸着剤に水分を与えてから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１３６】
また、第２運転時、圧縮機(21)から吐出された冷媒の一部は、第２空気熱交換器(12)で凝縮した後、第１膨張弁(31)で膨張し、第１空気熱交換器(11)で蒸発して圧縮機(21)に吸入される。圧縮機(21)から吐出された冷媒の残りは、第１吸着熱交換器(13)で凝縮した後、第２膨張弁(32)で膨張し、第２吸着熱交換器(14)で蒸発して圧縮機(21)に戻る。
【０１３７】
その際、第１吸着熱交換器(13)において室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において室内の顕熱処理が行われる。つまり、室内空気(RA)は、一部が第１吸着熱交換器(13)を通過する際に吸着剤を再生することで加湿（潜熱処理）されて室内に戻り、他の一部が第２空気熱交換器(12)を通過する際に加熱（顕熱処理）されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。
【０１３８】
一方、上記熱交換素子(50)では、温度の高い室内空気（第１空気）(RA)と温度の低い室外空気（第２空気）(OA)とが熱交換をすることにより、室内空気(RA)が冷却され、室外空気(OA)が加熱される。第１空気である室内空気(RA)は、熱交換素子(50)で冷却された後に第２吸着熱交換器(14)を通過し、該第２吸着熱交換器(14)の吸着剤に水分を与えてから排出空気(EA)として室外に排出される。また、室外空気(OA)は、上記熱交換素子(50)を通過した後、空気熱交換器(11)を通過する際に冷媒と熱交換し、排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１３９】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷に応じた時間間隔で切り換えられる。
【０１４０】
−実施形態３の効果−
この実施形態３においても、冷房除湿運転時には、再生用空気である第２空気（室内空気(RA)）を熱交換素子(50)で予め加熱するようにしているので、吸着剤を効率よく再生できる。したがって、放湿動作を吸湿動作に切り換えたときには吸着剤で水分を効率よく吸着できるので、除湿能力を高められる。また、暖房加湿運転時には、吸着用空気である第１空気（室内空気(RA)）を熱交換素子(50)で予め冷却するようにしているので、吸着剤で水分を効率よく吸着できる。したがって、吸湿動作を放湿動作に切り換えたときには吸着剤を効率よく再生できるので、加湿能力を高められる。
【０１４１】
また、室内の潜熱負荷が大きいときは第１運転と第２運転の切換頻度を多くし、逆に潜熱負荷が小さいときは第１運転と第２運転の切換頻度を少なくしているので、室内の快適性と省エネ性のバランスに優れた運転を行うことが可能となる。
【０１４２】
《発明の実施形態４》
実施形態４に係る空気調和装置(10)は、図７及び図８に示すように、実施形態３と冷媒回路の構成は同じである。このため、具体的な構成について、説明は省略する。
【０１４３】
実施形態３と実施形態４で異なる点は、実施形態３の装置を室内への給気量よりも室外への排気量が多い排気扇タイプに構成しているのに対して、実施形態４の装置を室内への給気量と室外への排気量がバランスする換気扇タイプに構成している点である。
【０１４４】
また、この実施形態において、冷房運転時と暖房運転時のいずれも、熱交換素子(50)を通過する第１空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気であり、熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気である。そして、熱交換素子(50)において第１空気と第２空気が熱交換し、第１空気が冷却されて第２空気が加熱される。冷房運転時は第１空気が室外空気(OA)、第２空気が室内空気(RA)となり、暖房運転時は第１空気が室内空気(RA)、第２空気が室外空気(OA)となる。
【０１４５】
次に、この空気調和装置(10)の具体的な装置構成を図９及び図１０を参照して説明する。図９は、この空気調和装置(10)の設置状態と運転時の空気の流れを示す概念図であり、図１０は、（Ａ）図が平面構造図、（Ｂ）図が左側面構造図、（Ｃ）図が右側面構造図である。この空気調和装置(10)は、２つの空気熱交換器(11,12) と２つの吸着熱交換器(13,14) を１つのケーシング(150) 内に収納し、一体型にして天井裏に設置したものである。なお、図７及び図８の回路構成図と図９の設置図とには、熱交換素子(50)として回転式の顕熱交換器を示しているが、図１０の装置構成図では、熱交換素子(50)としてを第１空気と第２空気が交差して流れる顕熱交換器（いわゆる直交流式の顕熱交換器）を図示している。このように、熱交換素子(50)には回転式や直交流式のどちらを採用してもよい。
【０１４６】
この空気調和装置(10)のケーシング(150) は、四角い箱形に形成されている。このケーシング(150) の一対の端面の一方（図の上方の端面）には、室外空気(OA)の一部をケーシング(150) 内に取り入れる第１吸込口(151) と、室内空気(RA)の一部をケーシング(150) 内に取り入れる第２吸込口(152) と、室外空気(OA)の他の一部をケーシング(150) 内に取り入れる第３吸込口(153) と、室内空気(RA)の他の一部をケーシング(150) 内に取り入れる第４吸込口(154) とが設けられている。また、上記一対の端面の他方（図の下方の端面）には、供給空気(SA)を室内に供給する第１吹出口(155) と、排出空気(EA)を室外に排出する第２吹出口(156) が設けられている。これらの第１吸込口(151) 、第２吸込口(152) 、第３吸込口(153) 、第４吸込口(154)、第１吹出口(155) 、及び第２吹出口(156) にはそれぞれダクトが接続されるようになっている。
【０１４７】
上記ケーシング(150) 内は、上記空気熱交換器(11,12) 、吸着熱交換器(13,14) 及び熱交換素子(50)が配置された熱交換室(160) と、ファン(191,192) や圧縮機(21)などの機械部品が配置された機械室(170) とに分割されている。
【０１４８】
上記熱交換室(160) は、図において上記ケーシング(150) の左右方向に３つに分割されており、中央に吸着熱交換器室(161,162) 及び交換素子室(165) が、両側に第１空気熱交換器室(163) と第２空気熱交換器室(164) が構成されている。また、上記熱交換室(160) は、高さ方向（図１０（Ｂ），（Ｃ）の左右方向）に２段に分割されている。
【０１４９】
熱交換素子室(165) と吸着熱交換器室(161,162) とはケーシング(150) の前後方向（図の上下方向）に区画されている。吸着熱交換器室(161,162) は、さらにケーシング(150) の前後方向に２つに分割され、第１吸着熱交換器室(161) と第２吸着熱交換器室(162) が構成されている。
【０１５０】
上記熱交換素子室(165) はケーシング(150) 内の高さ方向の下部に形成され、その中に熱交換素子(50)が配置されている。また、熱交換素子室(165) の上方の空間は閉空間になっている。
【０１５１】
第１空気熱交換器室(163) 及び第２空気熱交換器室(164) はケーシング(150) 内の高さ方向の上側部分に形成され、第１空気熱交換器室(163) の下方の空間には第１空気通路(166) が、第２空気熱交換器室(164) の下方の空間には第２空気通路(167) が形成されている。第１空気熱交換器(11)は第１空気熱交換器室(163) に配置され、第２空気熱交換器(12)は第２空気熱交換器室(164) に配置されている。
【０１５２】
吸着熱交換器室(161,162) は、上述したように、それぞれ高さ方向で上下に２段に分割されている。第１吸着熱交換器(13)は第１吸着熱交換器室(161) の上段と下段の間に配置され、第２吸着熱交換器(14)は第２吸着熱交換器室(162) の上段と下段の間に配置されている。
【０１５３】
上記第１空気熱交換器室(163) は、第１吸込口(151) に連通している。第２空気熱交換器室(164) は、第２吸込口(152) に連通している。第１空気通路(166) は、熱交換素子室(165) の熱交換素子(50)を介して第３吸込口(153) に連通している。第２空気通路(167) は、熱交換素子室(165) の熱交換素子(50)を介して第４吸込口(154) に連通している。
【０１５４】
第１空気熱交換器室(163) には、第１吸着熱交換器室(161) との間に第１ダンパ(181) が設けられ、第２吸着熱交換器室(162) との間に第２ダンパ(182) が設けられている。第１空気通路(166) には、第１吸着熱交換器室(161) との間に第３ダンパ(183) が設けられ、第２吸着熱交換器室(162) との間に第４ダンパ(184) が設けられている。
【０１５５】
第２空気熱交換器室(164) には、上記第１吸着熱交換器室(161) との間に第５ダンパ(185) が設けられ、第２吸着熱交換器室(162) との間に第６ダンパ(186) が設けられている。第２空気通路(167) には、第１吸着熱交換器室(161) との間に第７ダンパ(187) が設けられ、第２吸着熱交換器室(162) との間に第８ダンパ(188) が設けられている。
【０１５６】
上記ケーシング(150) の機械室(170) には、中央に圧縮機(21)が配置されるとともに、その両側に第１ファン(191) 及び第２ファン(192) が配置されている。第１ファン(191) は、第１吹出口(155) と第２空気熱交換器室(164) とに連通している。また、第２ファン(192) は、第２吹出口(156) と第１空気熱交換器室(163) とに連通している。
【０１５７】
−運転動作−
この空気調和装置(10)の運転動作について説明する。なお、冷媒回路における冷媒の流れは実施形態３と同じであるため、ここでは主に空気の流れについて説明する。
【０１５８】
（冷房除湿運転）
冷房除湿運転時、図７（Ａ）の第１運転と図７（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。第１運転時は、第１空気熱交換器(11)と第１吸着熱交換器(13)が凝縮器となり、第２空気熱交換器(12)と第２吸着熱交換器(14)が蒸発器となる。また、第１ダンパ(181) 、第４ダンパ(184) 、第６ダンパ(186) 、第７ダンパ(187) が開口し、第２ダンパ(182) 、第３ダンパ(183) 、第５ダンパ(185) 、第８ダンパ(188) が閉鎖される。
【０１５９】
この状態において、第１吸込口(151) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の一部は、第１空気熱交換器室(163) において第１空気熱交換器(11)を通過し、第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。また、第３吸込口(153) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第１空気通路(166) に流入し、さらに第２吸着熱交換器室(162) に流入して第２吸着熱交換器(14)で減湿され、第２空気熱交換器室(164) に流出した後に第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内に供給される。
【０１６０】
一方、第２吸込口(152) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の一部は、第２空気熱交換器室(164) において第２空気熱交換器(12)を通過することで冷却され、第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内へ供給される。また、第４吸込口(154) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第２空気通路(167) に流入し、さらに第１吸着熱交換器室(161) に流入して第１吸着熱交換器(13)を再生し、第１空気熱交換器室(163) に流出した後に第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。
【０１６１】
以上のように、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気(EA)として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。また、熱交換素子(50)において、第１空気である室外空気(OA)は第２空気である室内空気(RA)に冷却され、室内空気(RA)は逆に室外空気(OA)に加熱される。そして、熱交換素子(50)で冷却された室外空気(OA)は第２吸着熱交換器(14)を通過する際に減湿され、室内へ供給される。また、熱交換素子(50)で加熱された室内空気(RA)は第１吸着熱交換器(13)を通過する際に吸着剤を再生し、室外へ排出される。
【０１６２】
この第１運転時は、第２吸着熱交換器(14)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第２吸着熱交換器(14)を通過することによって主に減湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部は第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に冷却されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。
【０１６３】
次に、第２運転時は、第１空気熱交換器(11)と第２吸着熱交換器(14)が凝縮器となり、第２空気熱交換器(12)と第１吸着熱交換器(13)が蒸発器となる。また、第２ダンパ(182) 、第３ダンパ(183) 、第５ダンパ(185) 、第８ダンパ(188) が開口し、第１ダンパ(181) 、第４ダンパ(184) 、第６ダンパ(186) 、第７ダンパ(187) が閉鎖される。
【０１６４】
この状態において、第１吸込口(151) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の一部は、第１空気熱交換器室(163) において第１空気熱交換器(11)を通過し、第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。また、第３吸込口(153) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第１空気通路(166) に流入し、さらに第１吸着熱交換器室(161) に流入して第１吸着熱交換器(13)で減湿され、第２空気熱交換器室(164) に流出した後に第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内に供給される。
【０１６５】
一方、第２吸込口(152) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の一部は、第２空気熱交換器室(164) において第２空気熱交換器(12)を通過することで冷却され、第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内へ供給される。また、第４吸込口(154) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第２空気通路(167) に流入し、さらに第２吸着熱交換器室(162) に流入して第２吸着熱交換器(14)を再生し、第１空気熱交換器室(163) に流出した後に第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。
【０１６６】
以上のように、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気(EA)として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。また、熱交換素子(50)において、第１空気である室外空気(OA)は第２空気である室内空気(RA)に冷却され、室内空気(RA)は逆に室外空気(OA)に加熱される。そして、熱交換素子(50)で冷却された室外空気(OA)は第１吸着熱交換器(13)を通過する際に減湿され、室内へ供給される。また、熱交換素子(50)で加熱された室内空気(RA)は第２吸着熱交換器(14)を通過する際に吸着剤を再生し、室外へ排出される。
【０１６７】
この第２運転時は、第１吸着熱交換器(13)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第１吸着熱交換器(13)を通過することによって主に減湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部は第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に冷却されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。
【０１６８】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷が大きくなるほど短い時間間隔で切り換えられる。
【０１６９】
（暖房加湿運転）
暖房加湿運転時、図８（Ａ）の第１運転と図８（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。第１運転時は、第２空気熱交換器(12)と第２吸着熱交換器(14)が凝縮器となり、第１空気熱交換器(11)と第１吸着熱交換器(13)が蒸発器となる。また、第１ダンパ(181) 、第４ダンパ(184) 、第６ダンパ(186) 、第７ダンパ(187) が開口し、第２ダンパ(182) 、第３ダンパ(183) 、第５ダンパ(185) 、第８ダンパ(188) が閉鎖される。
【０１７０】
この状態において、第１吸込口(151) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の一部は、第１空気熱交換器室(163) において第１空気熱交換器(11)を通過し、第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。また、第３吸込口(153) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第１空気通路(166) に流入し、さらに第２吸着熱交換器室(162) に流入して第２吸着熱交換器(14)で加湿され、第２空気熱交換器室(164) に流出した後に第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内に供給される。
【０１７１】
一方、第２吸込口(152) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の一部は、第２空気熱交換器室(164) において第２空気熱交換器(12)を通過することで加熱され、第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内へ供給される。また、第４吸込口(154) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第２空気通路(167) に流入し、さらに第１吸着熱交換器室(161) に流入して第１吸着熱交換器(13)に水分を与え、第１空気熱交換器室(163) に流出した後に第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。
【０１７２】
以上のように、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気(EA)として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。また、熱交換素子(50)において、第２空気である室外空気(OA)は第１空気である室内空気(RA)に加熱され、室内空気(RA)は逆に室外空気(OA)に冷却される。そして、熱交換素子(50)で加熱された室外空気(OA)は第２吸着熱交換器(14)を通過する際に加湿され、室内へ供給される。また、熱交換素子(50)で冷却された室内空気(RA)は第１吸着熱交換器(13)を通過する際に吸着剤に水分を与え、室外へ排出される。
【０１７３】
この第１運転時は、第２吸着熱交換器(14)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第２吸着熱交換器(14)を通過することによって主に加湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部は第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に加熱されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。
【０１７４】
次に、第２運転時は、第２空気熱交換器(12)と第１吸着熱交換器(13)が凝縮器となり、第１空気熱交換器(11)と第２吸着熱交換器(14)が蒸発器となる。また、第２ダンパ(182) 、第３ダンパ(183) 、第５ダンパ(185) 、第８ダンパ(188) が開口し、第１ダンパ(181) 、第４ダンパ(184) 、第６ダンパ(186) 、第７ダンパ(187) が閉鎖される。
【０１７５】
この状態において、第１吸込口(151) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の一部は、第１空気熱交換器室(163) において第１空気熱交換器(11)を通過し、第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。また、第３吸込口(153) からケーシング(150) 内に取り込まれた室外空気(OA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第１空気通路(166) に流入し、さらに第１吸着熱交換器室(161) に流入して第１吸着熱交換器(13)で加湿され、第２空気熱交換器室(164) に流出した後に第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内に供給される。
【０１７６】
一方、第２吸込口(152) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の一部は、第２空気熱交換器室(164) において第２空気熱交換器(12)を通過することで加熱され、第１ファン(191) を介して第１吹出口(155) から室内へ供給される。また、第４吸込口(154) からケーシング(150) 内に取り込まれた室内空気(RA)の残りは、熱交換素子(50)を通過して第２空気通路(167) に流入し、さらに第２吸着熱交換器室(162) に流入して第２吸着熱交換器(14)に水分を与え、第１空気熱交換器室(163) に流出した後に第２ファン(192) を介して第２吹出口(156) から室外へ排出される。
【０１７７】
以上のように、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気(EA)として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。また、熱交換素子(50)において、第２空気である室外空気(OA)は第１空気である室内空気(RA)に加熱され、室内空気(RA)は逆に室外空気(OA)に冷却される。そして、熱交換素子(50)で加熱された室外空気(OA)は第１吸着熱交換器(13)を通過する際に加湿され、室内へ供給される。また、熱交換素子(50)で冷却された室内空気(RA)は第２吸着熱交換器(14)を通過する際に吸着剤に水分を与え、室外へ排出される。
【０１７８】
この第２運転時は、第１吸着熱交換器(13)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第１吸着熱交換器(13)を通過することによって主に加湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部は第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に加熱されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。また、室内空気(RA)の一部は、第２吸着熱交換器(14)を通過する際に吸着剤に水分を与える。
【０１７９】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷に応じた時間間隔で切り換えられる。
【０１８０】
このように、本発明は換気扇タイプの空気調和装置(10)において適用することも可能であり、その場合でも上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１８１】
−変形例−
この実施形態４では、１つのケーシング内に４つの熱交換器(11,12,13,14) と１つの熱交換素子(50)を収納した一体型の装置について説明したが、空気調和装置(10)は、図１１に示すようにセパレート型に構成してもよい。
【０１８２】
図１１の空気調和装置(10)は、室外ユニット(110) と室内ユニット(120) とから構成され、両ユニット(110,120) が図示しない連絡配管で接続されて上記冷媒回路(20)が構成されている。また、室外ユニット(110) には第１空気熱交換器(11)、第１吸着熱交換器(13)、第２吸着熱交換器(14)及び熱交換素子(50)が設けられ、室内ユニット(120) には第２空気熱交換器(12)が設けられている。このように構成しても、図７から図１０を用いて説明したのと同様の運転が可能であり、同様の効果を奏することができる。
【０１８３】
《発明の実施形態５》
実施形態５に係る空気調和装置(10)は、図１２及び図１３に示すように、上記各実施形態における冷媒回路(20)の代わりに、冷温水が流れる冷温水回路(40)を備えている。この冷温水回路(40)は、冷温水と空気とが熱交換を行う複数の熱交換器(11,12,13,14) を有している。また、この冷温水回路(40)は、上記の複数の熱交換器(11,12,13,14) として、主に空気の顕熱処理を行う２つの空気熱交換器(11,12) と、主に空気の潜熱処理を行う２つの吸着熱交換器(13,14) とを備えている。
【０１８４】
この冷温水回路(40)は、温水源(41)と、冷水源(42)と、室外熱交換器(43)と、室内熱交換器(44)とを備えている。そして、室外熱交換器(43)が第１空気熱交換器(11)により構成され、室内熱交換器(44)が第２空気熱交換器(12)と第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)とにより構成されている。
【０１８５】
この冷温水回路(40)において、第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)とは互いに並列に接続され、第１空気熱交換器(11)と第２空気熱交換器(12)とは互いに並列に接続されている。さらに、第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)と、第１空気熱交換器(11)及び第２空気熱交換器(12)は、温水源(41)及び冷水源(42)に対して互いに直列に接続されている。
【０１８６】
上記冷温水回路(40)は、第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)の一方に温水を流すとともに他方に冷水を流すように冷温水の流れ方向を切り換える第１切換機構(45)として、第１吸着熱交換器(13)の一端に接続された三方弁(A1)、その他端に接続された三方弁(A2)、第２吸着熱交換器(14)の一端に接続された三方弁(B1)、及びその他端に接続された三方弁(B2)を備えている。また、上記冷温水回路(40)は、第１空気熱交換器(11)と第２空気熱交換器(12)の一方に温水を流すとともに他方に冷水を流すように冷温水の流れ方向を切り換える第２切換機構(46)として、第１空気熱交換器(11)の一端に接続された三方弁(C1)、その他端に接続された三方弁(C2)、第２空気熱交換器(12)の一端に接続された三方弁(D1)、及びその他端に接続された三方弁(D2)を備えている。
【０１８７】
上記温水源(41)には、三方弁(A1)と三方弁(B1)がそれぞれの温水流入ポート(Pi1) において並列に接続され、上記冷水源(42)には、三方弁(A1)と三方弁(B1)がそれぞれの冷水流入ポート(Pi2) において並列に接続されている。
【０１８８】
三方弁(A2)及び三方弁(B2)と、三方弁(C1)及び三方弁(D1)とは、三方弁(A2)及び三方弁(B2)に対して三方弁(C1)及び三方弁(D1)が並列になり、且つ、三方弁(C1)及び三方弁(D1)に対して三方弁(A2)及び三方弁(B2)が並列になるように接続されている。そして、三方弁(A2)及び三方弁(B2)の各温水流出ポート(Po1) は、互いに連通するとともに、三方弁(C1)及び三方弁(D1)の各温水流入ポート(Pi1) とも連通している。また、三方弁(A2)及び三方弁(B2)の各冷水流出ポート(Po2) は、互いに連通するとともに、三方弁(C1)及び三方弁(D1)の各冷水流入ポート(Pi2) とも連通している。
【０１８９】
上記温水源(41)には、三方弁(C2)と三方弁(D2)がそれぞれの温水流出ポート(Po1) において並列に接続され、上記冷水源(42)には、三方弁(C2)と三方弁(D2)がそれぞれの冷水流出ポート(Po2) において並列に接続されている。
【０１９０】
さらに、この空気調和装置(10)は、第１空気と第２空気とが熱交換を行う熱交換素子(50)を備えている。この熱交換素子(50)は、第１空気の流通通路と第２空気の流通通路とに跨って配置されるとともに回転可能な回転式の顕熱交換器により構成されている。
【０１９１】
また、この実施形態において、冷房運転時と暖房運転時のいずれも、熱交換素子(50)を通過する第１空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の吸着用空気であり、熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着熱交換器(13,14) を通過する前の再生用空気である。そして、熱交換素子(50)において第１空気と第２空気が熱交換し、第１空気が冷却されて第２空気が加熱される。冷房運転時は第１空気が室外空気(OA)、第２空気が室内空気(RA)となり、暖房運転時は第１空気が室内空気(RA)、第２空気が室外空気(OA)となる。
【０１９２】
−運転動作−
次に、この空気調和装置(10)の運転動作について説明する。
【０１９３】
（冷房除湿運転）
冷房除湿運転時、図１２（Ａ）の第１運転と図１２（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。第１運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１２（Ａ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第１空気熱交換器(11)と第２吸着熱交換器(14)が加熱器となり、第２空気熱交換器(12)と第１吸着熱交換器(13)が冷却器となる。そして、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気(EA)として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。一方、第１吸着熱交換器(13)を通過する前の室外空気（第１空気）(OA)と第２吸着熱交換器(14)を通過する前の室内空気（第２空気）(RA)とは、熱交換素子(50)において熱交換し、室外空気(OA)が冷却されて室内空気(RA)が加熱される。また、第１吸着熱交換器(13)を通過した室外空気(OA)は供給空気(SA)として室内に供給され、第２吸着熱交換器(14)を通過した室内空気(RA)は排出空気(EA)として室外に排出される。
【０１９４】
そして、第１吸着熱交換器(13)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第１吸着熱交換器(13)を通過することによって主に減湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部が第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に冷却されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。また、室内空気(RA)の一部は、第２吸着熱交換器(14)を通過する際に吸着剤を再生する。
【０１９５】
第２運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１２（Ｂ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第１空気熱交換器(11)と第１吸着熱交換器(13)が加熱器となり、第２空気熱交換器(12)と第２吸着熱交換器(14)が冷却器となる。そして、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。一方、第２吸着熱交換器(14)を通過する前の室外空気（第１空気）(OA)と第１吸着熱交換器(13)を通過する前の室内空気（第２空気）(RA)とは、熱交換素子(50)において熱交換し、室外空気(OA)が冷却されて室内空気(RA)が加熱される。また、第１吸着熱交換器(13)を通過した室内空気(RA)は排出空気(EA)として室外に排出され、第２吸着熱交換器(14)を通過した室外空気(OA)は供給空気(SA)として室内に供給される。
【０１９６】
そして、第２吸着熱交換器(14)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第２吸着熱交換器(14)を通過することによって主に減湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部が第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に冷却されて室内に戻る。こうすることにより、室内の冷房と除湿を効率よく行うことができる。また、室内空気(RA)の一部は、第１吸着熱交換器(13)を通過する際に吸着剤を再生する。
【０１９７】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷が大きくなるほど短い時間間隔で切り換えられる。
【０１９８】
（暖房加湿運転）
暖房加湿運転時、図１３（Ａ）の第１運転と図１３（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。第１運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１３（Ａ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第２空気熱交換器(12)と第２吸着熱交換器(14)が加熱器となり、第１空気熱交換器(11)と第１吸着熱交換器(13)が冷却器となる。そして、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気(EA)として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。一方、第１吸着熱交換器(13)を通過する前の室内空気（第１空気）(RA)と第２吸着熱交換器(14)を通過する前の室外空気（第２空気）(OA)とは、熱交換素子(50)において熱交換し、室内空気(RA)が冷却されて室外空気(OA)が加熱される。また、第１吸着熱交換器(13)を通過した室内空気(RA)は排出空気(EA)として室外に排出され、第２吸着熱交換器(14)を通過した室外空気(OA)は供給空気(SA)として室内に供給される。
【０１９９】
そして、第２吸着熱交換器(14)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第２吸着熱交換器(14)を通過することによって主に加湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部が第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に加熱されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。また、室内空気(RA)の一部は、第１吸着熱交換器(13)を通過する際に吸着剤に水分を与える。
【０２００】
第２運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１３（Ｂ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第２空気熱交換器(12)と第１吸着熱交換器(13)が加熱器となり、第１空気熱交換器(11)と第２吸着熱交換器(14)が冷却器となる。そして、第１空気熱交換器(11)を通過した室外空気(OA)が排出空気(EA)として室外に排出されるとともに、第２空気熱交換器(12)を通過した室内空気(RA)が供給空気(SA)として室内に戻る。一方、第２吸着熱交換器(14)を通過する前の室内空気（第１空気）(RA)と第１吸着熱交換器(13)を通過する前の室外空気（第２空気）(OA)とは、熱交換素子(50)において熱交換し、室内空気(RA)が冷却されて室外空気(OA)が加熱される。また、第１吸着熱交換器(13)を通過した室外空気(OA)は供給空気(SA)として室内に供給され、第２吸着熱交換器(14)を通過した室内空気(RA)は排出空気(EA)として室外に排出される。
【０２０１】
そして、第１吸着熱交換器(13)において主に室内の潜熱処理が行われ、第２空気熱交換器(12)において主に室内の顕熱処理が行われる。つまり、室外空気(OA)の一部が第１吸着熱交換器(13)を通過することによって主に加湿されて室内に供給され、室内空気(RA)の一部が第２空気熱交換器(12)を通過することによって主に加熱されて室内に戻る。こうすることにより、室内の暖房と加湿を効率よく行うことができる。また、室内空気(RA)の一部は、第２吸着熱交換器(14)を通過する際に吸着剤に水分を与える。
【０２０２】
以上のようにして第１運転と第２運転とを交互に繰り返すことにより、室内の顕熱負荷を連続的に処理しながら、室内の潜熱負荷も連続的に処理される。このときも、第１運転と第２運転は、室内の潜熱負荷が大きくなるほど短い時間間隔で切り換えられる。
【０２０３】
−変形例−
この実施形態５では、空気調和装置(10)を実施形態１〜３のようなセパレート型と考えて、４つの熱交換器(11,12,13,14) を室外熱交換器(43)と室内熱交換器(44)に分けて説明したが、実施形態４のような一体型で室外熱交換器(43)と室内熱交換器(44)の区別のない構成にすることも可能である。この点は、以下の実施形態６についても同様である。
【０２０４】
また、この実施形態５では、第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)と第１空気熱交換器(11)及び第２空気熱交換器(12)とを温水源(41)及び冷水源(42)に対して直列に接続した例について説明したが、第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)と第１空気熱交換器(11)及び第２空気熱交換器(12)とは温水源(41)及び冷水源(42)に対して並列に接続してもよい。
【０２０５】
また、この実施形態５では冷温水回路(40)を冷温水が循環する閉サイクルの回路として構成しているが、冷温水回路(40)は各熱交換器(11〜14)を通過した冷温水が外部に排出される開放サイクルの回路として構成してもよい。
【０２０６】
《発明の実施形態６》
実施形態６に係る空気調和装置(10)は、図１４及び図１５に示すように、冷媒回路(20)と冷温水回路(40)を併用した例である。この実施形態６では、２つの吸着熱交換器（第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)）に冷温水回路(40)が接続され、２つの空気熱交換器（第１空気熱交換器(11)及び第２空気熱交換器(12)）に冷媒回路(20)が接続されている。そして、第１空気熱交換器(11)により室外熱交換器(22)が構成され、第２空気熱交換器(12)、第１吸着熱交換器(13)、及び第２吸着熱交換器(14)により室内熱交換器(24)(44)が構成されている。
【０２０７】
冷媒回路(20)は、圧縮機(21)と、第１空気熱交換器(11)と、膨張機構である膨張弁(23)と、第２空気熱交換器(12)とが接続された閉回路に構成されるとともに、切換機構としての四路切換弁(25)を備えている。上記冷媒回路(20)において、圧縮機(21)の吐出側は四路切換弁(25)の第１ポート(P1)に接続されている。四路切換弁(25)の第２ポート(P2)は第１空気熱交換器(11)に接続され、第１空気熱交換器(11)には膨張弁(23)と第２空気熱交換器(12)が順に直列に接続されている。第２空気熱交換器(12)は四路切換弁(25)の第３ポート(P3)に接続され、四路切換弁(25)の第４ポート(P4)は圧縮機(21)の吸入側に接続されている。
【０２０８】
上記四路切換弁(25)は、第１ポート(P1)と第２ポート(P2)が連通し、第３ポート(P3)と第４ポート(P4)が連通する第１の状態（図１４（Ａ），図１４（Ｂ）の実線参照）と、第１ポート(P1)と第３ポート(P3)が連通し、第２ポート(P2)と第４ポート(P4)が連通する第２の状態（図１５（Ａ），図１５（Ｂ）の実線参照）とに切り換えることができる。この四路切換弁(25)を第１状態と第２状態に切り換えることにより、冷媒回路(20)における冷媒の流れ方向を反転させることができる。
【０２０９】
冷温水回路(40)は、温水源(41)と、冷水源(42)と、互いに並列に接続された第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)とを備えている。また、上記冷温水回路(40)は、第１吸着熱交換器(13)及び第２吸着熱交換器(14)の一方に温水を流すとともに他方に冷水を流すように冷温水の流れ方向を切り換える切換機構(45)として、第１吸着熱交換器(13)の一端に接続された三方弁(A1)、その他端に接続された三方弁(A2)、第２吸着熱交換器(14)の一端に接続された三方弁(B1)、及びその他端に接続された三方弁(B2)を備えている。
【０２１０】
上記温水源(41)には、三方弁(A1)と三方弁(B1)がそれぞれの温水流入ポート(Pi1) において並列に接続され、上記冷水源(42)には、三方弁(A1)と三方弁(B1)がそれぞれの冷水流入ポート(Pi2) において並列に接続されている。また、上記温水源(41)には、三方弁(A2)と三方弁(B2)がそれぞれの温水流出ポート(Po1) において並列に接続され、上記冷水源(42)には、三方弁(A2)と三方弁(B2)がそれぞれの冷水流出ポート(Po2) において並列に接続されている。
【０２１１】
この空気調和装置(10)は、実施形態５と同様に、第１空気（室外空気）と第２空気（室内空気）とが熱交換を行う熱交換素子(50)を備えている。この熱交換素子(50)は、第１空気の流通通路と第２空気の流通通路とに跨って配置されるとともに回転可能な顕熱交換器により構成されている。
【０２１２】
冷房運転時と暖房運転時のいずれも、熱交換素子(50)を通過する第１空気は吸着熱交換器を通過する前の吸着用空気であり、熱交換素子(50)を通過する第２空気は吸着熱交換器を通過する前の再生用空気である。そして、熱交換素子(50)において第１空気と第２空気が熱交換し、第１空気が冷却されて第２空気が加熱される。冷房運転時は第１空気が室外空気(OA)、第２空気が室内空気(RA)となり、暖房運転時は第１空気が室内空気(RA)、第２空気が室外空気(OA)となる。
【０２１３】
−運転動作−
（冷房除湿運転）
冷房除湿運転時、図１４（Ａ）の第１運転と図１４（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。第１運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１４（Ａ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第２吸着熱交換器(14)が加熱器となり、第１吸着熱交換器(13)が冷却器となるとともに、四路切換弁(25)が第１の状態に切り換わることで、第１空気熱交換器(11)が凝縮器となり、第２空気熱交換器(12)が蒸発器となる。
【０２１４】
また、第２運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１４（Ｂ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第１吸着熱交換器(13)が加熱器となり、第２吸着熱交換器(14)が冷却器となるとともに、四路切換弁(25)は第１の状態のままであるため、第１空気熱交換器(11)が凝縮器となり、第２空気熱交換器(12)が蒸発器となる。
【０２１５】
この冷房除湿運転の第１運転時と第２運転時の空気の流れは実施形態５と同じである。このため、具体的な動作についてはここでは説明を省略する。
【０２１６】
（暖房加湿運転）
暖房加湿運転時、図１５（Ａ）の第１運転と図１５（Ｂ）の第２運転とを交互に行う。第１運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１５（Ａ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第２吸着熱交換器(14)が加熱器となり、第１吸着熱交換器(13)が冷却器となるとともに、四路切換弁(25)が第２の状態に切り換わることで、第２空気熱交換器(12)が凝縮器となり、第１空気熱交換器(11)が蒸発器となる。
【０２１７】
また、第２運転時は、各三方弁(A1〜D2)において図１５（Ｂ）の実線で示したポートが開かれ、破線で示したポートが閉じられることで、第１吸着熱交換器(13)が加熱器となり、第２吸着熱交換器(14)が冷却器となるとともに、四路切換弁(25)は第２の状態のままであるため、第２空気熱交換器(12)が凝縮器となり、第１空気熱交換器(11)が蒸発器となる。
【０２１８】
この暖房加湿運転の第１運転時と第２運転時の空気の流れは実施形態５と同じである。このため、具体的な動作については、冷房除湿運転と同様にここでは説明を省略する。
【０２１９】
−変形例−
この実施形態６では、冷温水回路(40)に第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)とを設け、冷媒回路(20)に第１空気熱交換器(11)と第２空気熱交換器(12)とを設けているが、その逆に、冷温水回路(40)に第１空気熱交換器(11)と第２空気熱交換器(12)とを設け、冷媒回路(20)に第１吸着熱交換器(13)と第２吸着熱交換器(14)とを設けてもよい。
【０２２０】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０２２１】
例えば、上記各実施形態では、空気熱交換器(11,12) 及び吸着熱交換器(13,14) を１枚または２枚用いた構成としているが、空気熱交換器(11,12) または吸着熱交換器(13,14) を３枚以上用いる構成にしてもよい。つまり、本発明は、少なくとも１つの熱交換器を、表面に吸着剤を担持した吸着熱交換器により構成した空気調和装置(10)において、第１空気と第２空気とが熱交換する熱交換素子(50)を用いたものであれば、熱交換器の枚数は適宜変更してもよい。
【０２２２】
また、上記熱交換素子(50)は、上記各実施形態で説明したような顕熱交換器に限らず、全熱交換器としてもよい。全熱交換器は、第１空気と第２空気の顕熱交換だけでなく、潜熱交換を行うことができる熱交換器である。このため、第１空気の湿度が第２空気の湿度より高い場合、全熱交換器によって第１空気の水分が第２空気へ奪われる。したがって、この第１空気を除湿時に室内へ給気する場合、この空気調和装置(10)の除湿能力を高めることができる。また、第１空気の湿度が第２空気の湿度より高い場合、全熱交換器によって第１空気の水分が第２空気へ付与される。したがって、この第２空気を加湿時に室内へ給気する場合、この空気調和装置(10)の加湿能力を高めることができる。
【０２２３】
また、実施形態１〜４の冷媒回路(20)を用いた構成において、冷媒回路(20)の具体的な構成や、空気調和装置(10)の具体的な装置構成（セパレート型にする場合の室外ユニット(110) 及び室内ユニット(120) の構成や、一体型にする場合のケーシング(150) の構成）などは、適宜変更してもよい。
【０２２４】
さらに、冷温水回路(40)を用いた実施形態５において、潜熱処理を優先することを想定して、温水側、冷水側ともに、上流側に吸着熱交換器(13,14) を配置し、下流側に空気熱交換器(11,12) を配置するようにしているが、顕熱処理を優先することを想定して、上流側に空気熱交換器(11,12) を配置し、下流側に吸着熱交換器(13,14) を配置してもよい。
【０２２５】
また、上記実施形態１〜３は室内から室外に排出される空気の量が室内に供給される空気の量よりも多くなる排気扇タイプの空気調和装置(10)に本発明を適用した例、実施形態４〜６は室外に排出される空気の量と室内に供給される空気の量がバランスする換気扇タイプに適用した例であるが、本発明は、室外に排出される空気の量よりも室内に供給される空気の量が多くなる給気扇タイプに適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２２６】
以上説明したように、本発明は、室内の潜熱負荷と顕熱負荷を別々に処理する空気調和装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２２７】
【図１】実施形態１に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図２】実施形態１に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図３】実施形態２に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図４】実施形態２に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図５】実施形態３に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図６】実施形態３に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図７】実施形態４に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図８】実施形態４に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図９】実施形態４に係る空気調和装置の設置状態と運転時の空気の流れを示す概念図である。
【図１０】実施形態４に係る空気調和装置の構成図である。
【図１１】実施形態４の変形例に係る空気調和装置の設置状態と運転時の空気の流れを示す概念図である。
【図１２】実施形態５に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図１３】実施形態５に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図１４】実施形態６に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【図１５】実施形態６に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における第１動作（Ａ）と第２動作（Ｂ）とを示す回路構成図である。
【符号の説明】
【０２２８】
(10)  空気調和装置
(11)  第１空気熱交換器
(12)  第２空気熱交換器
(13)  第１吸着熱交換器
(14)  第２吸着熱交換器
(15)  コントローラ（制御手段）
(16)  タイマ（切換間隔設定手段）
(20)  冷媒回路（熱媒体回路）
(40)  冷温水回路（熱媒体回路）
(50)  顕熱交換器（熱交換素子）
【図１】
2005140372.tif 000003
【図２】
2005140372.tif 000004
【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】
2005140372.tif 000009
【図８】
2005140372.tif 000010
【図９】
2005140372.tif 000011
【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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