(57)【要約】【課題】除湿ロータの除湿能力の向上を図りながら、除湿処理空気量の増大なく除湿した適温空気を対象室内へ供給することができる除湿空調装置を提供すること。【解決手段】水分吸着領域３３と水分放出領域４３との間で水分吸着素子２１を移動させる除湿ロータ２０と、外気を水分吸着領域３３に通過させることにより水分吸着素子２１に水分を吸着させて除湿し、除湿した空気を対象室内１に供給する除湿ユニット３０と、外気を加熱して水分放出領域４３に通過させることにより水分吸着素子２１に水分を放出させる再生ユニット４０とを備えた除湿空調装置において、除湿ユニット３０は、導入した外気を冷却してから水分吸着領域３３に通過させ、かつ、除湿した空気に別個に導入した対象室内１の室内空気を混合して該対象室内１に供給するものである。【選択図】        図１
2007071501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分吸着領域と水分放出領域との間で水分吸着素子を移動させる除湿ロータと、
外気を前記水分吸着領域に通過させることにより前記水分吸着素子に水分を吸着させて除湿し、除湿した空気を対象室内に供給する除湿処理手段と、
外気を加熱して前記水分放出領域に通過させることにより前記水分吸着素子に水分を放出させる再生手段と
を備えた除湿空調装置において、
前記除湿処理手段は、導入した外気を冷却してから前記水分吸着領域に通過させ、かつ、前記除湿した空気に別個に導入した前記対象室内の室内空気を混合して該対象室内に供給することを特徴とする除湿空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿空調装置に関し、より詳細には、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に適用され、室内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗等に適用される除湿空調装置として、次のようなものが知られている。
【０００３】
図３は、一般的な除湿空調装置の構成を模式的に示した模式図である。この図３において、除湿空調装置は、除湿ロータ２００と、除湿ユニット３００と、再生ユニット４００とを備えて構成されている。
【０００４】
除湿ロータ２００は、いわゆるデシカント除湿機であり、円板状の例えばゼオライト系等の水分吸着素子２１０が設けられている。水分吸着素子２１０は、モータ（図示せず）の駆動により回転するものである。より詳細に説明すると、水分吸着素子２１０は、２つに仕切られた空気の流路を構成する水分吸着領域３３０と水分放出領域４３０とを交互に通過する態様で回転する。すなわち、水分吸着素子２１０が回転すると、水分吸着領域３３０に位置した部分は水分放出領域４３０に移動し、次いで、再び水分吸着領域３３０に移動することを順次繰り返す。
【０００５】
除湿ユニット３００は、空気を除湿して対象室内１に導入するためのものであり、外気取入口３１０、除湿処理ファン３２０、除湿ロータ２００の水分吸着領域３３０、冷却器３４０および空気吐出口３５０が配管等を通じて順次接続されて構成されている。
【０００６】
外気取入口３１０は、外気を取り入れるための開口である。除湿処理ファン３２０は、外気取入口３１０を通じて外気を取り入れ、それを下流側の除湿ロータ２００等に送風するものであり、対象室内１に空気を導入するための送風源となる。除湿ロータ２００の水分吸着領域３３０は、通過する空気の水分を水分吸着素子２１０に吸着させる領域である。これにより、水分吸着領域３３０を通過する空気は除湿される。冷却器３４０は、除湿ロータ２００の水分吸着領域３３０で除湿された空気を所定温度に冷却するものである。空気吐出口３５０は、対象室内１に設けられており、除湿ロータ２００で除湿され、かつ冷却器３４０で冷却された空気、すなわち、低湿度かつ所定温度に冷却された空気を室内に吐出するための開口である。
【０００７】
また、上記除湿ユニット３００には、還気取入口３８０が設けられている。還気取入口３８０は、除湿ロータ２００の水分吸着領域３３０の上流側となる外気取入口３１０と除湿処理ファン３２０との間の配管に設けられており、還気導入路３６０を通じて対象室内１の空気を取り入れるための開口である。この還気導入路３６０は、対象室内１に設けられた空気取入口３７０を通じて該対象室内１の空気を取り入れ、還気取入口３８０まで移送するための通路である。
【０００８】
再生ユニット４００は、再生空気取入口４１０、加熱器４２０、除湿ロータ２００の水分放出領域４３０および再生ファン４４０が配管等を通じて順次接続されて構成されている。
【０００９】
再生空気取入口４１０は、再生空気（例えば外気）を取り入れるための開口である。加熱器４２０は、再生空気取入口４１０を通じて取り入れた空気を加熱するものである。除湿ロータ２００の水分放出領域４３０は、加熱器４２０で加熱された空気が通過することにより、水分吸着素子２１０に水分を放出させて乾燥させるための領域である。再生ファン４４０は、水分放出領域４３０を通過した空気を再生空気吐出口４５０を通じて外部に送風するものであり、再生空気を送風する送風源となる。
【００１０】
以上のような構成を有する除湿空調装置では、駆動時に、除湿処理ファン３２０および再生ファン４４０が駆動するとともに、除湿ロータ２００が駆動する。
【００１１】
除湿処理ファン３２０が駆動することにより、外気取入口３１０を通じて外気が取り入れられるとともに、還気導入路３６０を通じて対象室内１の室内空気が取り入れられる。その結果、取り入れられた外気と室内空気とは混合され、除湿処理ファン３２０の作用により水分吸着領域３３０に至る。
【００１２】
水分吸着領域３３０において、外気と室内空気との混合空気（以下、単に空気ともいう）に含有される水分が水分吸着素子２１０の対応部分に吸着され、空気の湿度が低下する。すなわち、空気は除湿される。また、水分吸着素子２１０の水分吸着領域３３０に対応する部分に吸着された水分は、水分吸着素子２１０の回転とともに、水分吸着領域３３０から水分放出領域４３０に移動する。
【００１３】
水分吸着領域３３０で除湿された空気、すなわち低湿度でかつ比較的高い温度の空気は、冷却器３４０を通過して冷却され、低湿度かつ所定温度に冷却された空気となる。低湿度かつ所定温度に冷却された空気は、空気吐出口３５０を通じて対象室内１に吐出される。これにより、対象室内１では、外気が導入されることにより換気が行われることになり、また、除湿かつ冷却される。
【００１４】
再生ファン４４０が駆動することにより、再生空気取入口４１０を通じて空気（外気）が取り入れられる。取り入れられた空気は、加熱器４２０を通過して加熱されて高温度の空気になり、その後、水分放出領域４３０に至る。
【００１５】
水分放出領域４３０において、加熱器４２０で加熱された空気が通過することにより、水分吸着素子２１０の対応部分から水分が放出され、該空気の湿度が上昇する。その後、水分放出領域４３０を通過した空気は、再生ファン４４０の作用により、空気吐出口３５０を通じて外部に送風される。
【００１６】
水分吸着素子２１０の水分放出領域４３０に対応する部分は、水分が放出されて乾燥するとともに、温度が上昇する。この温度が上昇し、かつ乾燥した水分吸着素子２１０の対応部分は、水分吸着素子２１０の回転とともに、水分放出領域４３０から水分吸着領域３３０に移動し、上述した動作を繰り返す。
【００１７】
一方、上述した除湿空調装置とは異なり、対象室内の室内空気を取り入れ、取り入れた室内空気を水分吸着領域に通過させることにより除湿し、除湿した空気に別個に取り入れた室内空気を混合した後に冷却器を通じて冷却させ、冷却した空気を対象室内に導入するようにした除湿ユニットを有する除湿空調装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１８】
【特許文献１】特開２００３−２２７６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところが、図３に示した除湿空調装置では、外気取入口３１０を通じて取り入れた空気と、還気導入路３６０を通じて導入した室内空気とを混合させた後に、除湿ロータ２００および冷却器３４０に送出するので、除湿処理空気量の増大化を招くことになり、除湿ロータ２００の大型化、除湿処理ファン３２０および再生ファン４４０の送風量の増大化、加熱器４２０の大型化を要する結果、装置全体の大型化を招来することになる。一方、特許文献１に提案されている除湿空調装置では、外気を対象室内に導入する構成を採用していない。
【００２０】
本発明は、上記実情に鑑みて、除湿ロータの除湿能力の向上を図りながら、除湿処理空気量の増大なく除湿した適温空気を対象室内へ供給することができる除湿空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る除湿空調装置は、水分吸着領域と水分放出領域との間で水分吸着素子を移動させる除湿ロータと、外気を前記水分吸着領域に通過させることにより前記水分吸着素子に水分を吸着させて除湿し、除湿した空気を対象室内に供給する除湿処理手段と、外気を加熱して前記水分放出領域に通過させることにより前記水分吸着素子に水分を放出させる再生手段とを備えた除湿空調装置において、前記除湿処理手段は、導入した外気を冷却してから前記水分吸着領域に通過させ、かつ、前記除湿した空気に別個に導入した前記対象室内の室内空気を混合して該対象室内に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の除湿空調装置によれば、除湿処理手段は、導入した外気を冷却してから水分吸着領域に通過させるので、外気の相対湿度を上昇させることで除湿ロータによる除湿能力の向上を図ることができる。また、除湿した空気に別個に導入した対象室内の室内空気を混合して該対象室内に供給するので、除湿ロータでの除湿処理空気量の増大なく除湿した適温空気を対象室内へ供給することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る除湿空調装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態における除湿空調装置の構成を模式的に示した模式図である。この図１において、除湿空調装置は、除湿ロータ２０と、除湿ユニット（除湿処理手段）３０と、再生ユニット（再生手段）４０とを備えて構成してある。
【００２５】
除湿ロータ２０は、いわゆるデシカント除湿機であり、円板状の例えばゼオライト系等の水分吸着素子２１が設けてある。水分吸着素子２１は、モータＭ（図２参照）の駆動により回転するものである。より詳細に説明すると、水分吸着素子２１は、２つに仕切られた空気の流路を構成する水分吸着領域３３と水分放出領域４３とを交互に通過する態様で回転する。すなわち、水分吸着素子２１が回転すると、水分吸着領域３３に位置した部分は水分放出領域４３に移動し、次いで、再び水分吸着領域３３に移動することを順次繰り返す。
【００２６】
除湿ユニット３０は、空気を除湿して対象室内１に導入するためのものであり、外気取入口３１、冷却器３２、除湿ロータ２０の水分吸着領域３３および除湿処理ファン３４を配管等を通じて順次接続することにより構成してある。外気取入口３１は、外気を取り入れるための開口である。冷却器３２は、外気取入口３１を通じて取り入れた外気（空気）を予め決められた所定温度に冷却するものである。冷却器３２としては、空気を所定温度に冷却するものであれば特に限定されるものではなく、例えば圧縮機、凝縮器、膨張機構等と冷媒配管を通じて接続され、冷凍サイクルを構成する冷却器であっても良い。
【００２７】
除湿ロータ２０の水分吸着領域３３は、通過する空気の水分を水分吸着素子２１に吸着させる領域である。これにより、冷却器３２で冷却された空気は、水分吸着領域３３で除湿される。除湿処理ファン３４は、対象室内１に空気を導入するための送風源となるものである。従って、除湿処理ファン３４により送風された空気は、空気吐出口３５を通じて対象室内１に供給される。
【００２８】
また、上記除湿ユニット３０には、還気取入口３８が設けてある。還気取入口３８は、除湿ロータ２０の水分吸着領域３３の下流側となる該水分吸着領域３３と除湿処理ファン３４との間の配管に設けてあり、還気導入路３６を通じて対象室内１の空気を取り入れるための開口である。この還気導入路３６は、対象室内１に設けられた空気取入口３７を通じて該対象室内１の空気を取り入れ、還気取入口３８まで移送するための通路である。
【００２９】
再生ユニット４０は、再生空気取入口４１、加熱器４２、除湿ロータ２０の水分放出領域４３および再生ファン４４が配管等を通じて順次接続することにより構成してある。
【００３０】
再生空気取入口４１は、再生空気（例えば外気）を取り入れるための開口である。加熱器４２は、例えばヒータ等であり、再生空気取入口４１を通じて取り入れた空気を加熱するものである。除湿ロータ２０の水分放出領域４３は、加熱器４２で加熱された空気が通過することにより、水分吸着素子２１に水分を放出させて乾燥させるための領域である。再生ファン４４は、水分放出領域４３を通過した空気を再生空気吐出口４５を通じて外部に送風するものであり、再生空気を送風する送風源となる。
【００３１】
図２は、除湿空調装置の制御系を示したものである。この図２に示すように、除湿空調装置は、除湿動作制御部５０を備えている。除湿動作制御部５０は、対象室内１を換気、除湿するべき旨の運転指令が発せられて場合、予めメモリ５１に格納してあるプログラムやデータにしたがって、除湿空調装置各部の制御を行うものである。以下、除湿空調装置が対象室内１を換気、除湿する場合について説明する。
【００３２】
運転指令が発せられると、除湿動作制御部５０は、モータＭ、冷却器３２、除湿処理ファン３４、加熱器４２および再生ファン４４のそれぞれに駆動指令を出力する。これにより、モータＭが駆動して水分吸着素子２１が回転するとともに、除湿処理ファン３４および再生ファン４４が駆動する。また、冷却器３２および加熱器４２も駆動する。
【００３３】
除湿処理ファン３４が駆動することにより、外気が外気取入口３１を通じて取り入れられ、取り入れられた外気は、冷却器３２に至る。冷却器３２に至った外気は、該冷却器３２を通過しながら所定温度に冷却され、水分吸着領域３３に至る。その一方、除湿処理ファン３４の駆動により、対象室内１の室内空気が空気取入口３７を通じて取り入れられ、取り入れられた室内空気は、還気導入路３６を通過して還気取入口３８に至る。
【００３４】
水分吸着領域３３において、外気に含有される水分が水分吸着素子２１の対応する部分に吸着され、外気の湿度が低下する。すなわち、外気は除湿される。また、水分吸着素子２１の水分吸着領域３３に対応する部分に吸着された水分は、水分吸着素子２１の回転とともに、水分吸着領域３３から水分放出領域４３に移動する。
【００３５】
水分吸着領域３３で除湿された外気は、除湿処理ファン３４の駆動により下流側に流れ、還気導入路３６を通過し還気取入口３８に至った室内空気と混合して混合空気と成り、その後、空気吐出口３５を通じて対象室内１に供給される。
【００３６】
一方、再生ファン４４が駆動することにより、再生空気取入口４１を通じて空気（外気）が取り入れられ、取り入れられた空気は、加熱器４２を通過して加熱されて高温度の空気になり、水分放出領域４３に至る。
【００３７】
水分放出領域４３において、加熱器４２で加熱された空気が通過することにより、水分吸着素子２１の対応する部分から水分が放出され、該空気の湿度が上昇する。その後、水分放出領域４３を通過した空気は、再生ファン４４の駆動により、空気吐出口４５を通じて外部に送風される。
【００３８】
水分吸着素子２１の水分放出領域４３に対応する部分は、水分が放出されて乾燥するとともに、温度が上昇する。この温度が上昇し、かつ乾燥した水分吸着素子２１の対応部分は、水分吸着素子２１の回転とともに、水分放出領域４３から水分吸着領域３３に移動し、上述した動作を繰り返す。
【００３９】
つまり、上記除湿空調装置において、除湿ユニット３０は、導入した外気を冷却器３２で冷却し、冷却した外気を水分吸着領域３３に通過させることにより水分吸着素子２１に水分を吸着させて除湿し、除湿した空気に還気導入路３６を通じて別個に導入した対象室内１の室内空気を混合して該対象室内１に供給するものである。また、再生ユニット４０は、外気を加熱して水分放出領域４３に通過させることにより水分吸着素子２１に水分を放出させるものである。
【００４０】
除湿ユニット３０では、導入した外気を冷却器３２で冷却することにより、外気の相対湿度を上昇させることができる。そのため、相対湿度が高い方が除湿能力が高くなるゼオライト等の特性を利用して水分吸着素子２１での吸着水分量を増加させることができ、これにより、除湿ロータ２０による除湿能力の向上を図ることができる。また、水分吸着領域３３を通過する外気は、除湿される際に発生する吸着熱により温度が上昇することになる。ところが、かかる外気は、水分吸着領域３３の下流側で、還気導入路３６を通じて導入した室内空気と混合されることで、所定の温度に冷却することができる。このように、対象室内１に外気を供給するので換気を行うことができ、しかも、所定の温度に冷却・除湿された空気を供給するので対象室内１を良好に除湿することができるとともに適温に調整することができる。更に、水分吸着領域３３の下流側で除湿した空気と別個に導入した室内空気とを混合させるようにしたので、除湿ロータ２０での除湿処理空気量の増大化を招来する虞れがない。
【００４１】
従って、上記除湿空調装置によれば、除湿ロータ２０の除湿能力の向上を図りながら、除湿ロータ２０での除湿処理空気量の増大なく除湿した所定の温度に冷却された空気を対象室内１へ供給することができる。そして、除湿ロータ２０の小型化、除湿処理ファン３４および再生ファン４４の送風量の低減化、加熱器４２の加熱エネルギーの低減化、冷却器３２の冷却エネルギーの低減化を図ることが可能になり、結果的に、装置全体の小型化、省エネルギー化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明は、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に適用され、室内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態における除湿空調装置の構成を模式的に示した模式図である。
【図２】除湿空調装置の制御系を示したブロック図である。
【図３】一般的な除湿空調装置の構成を模式的に示した模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０    除湿ロータ
２１    水分吸着素子
３０    除湿ユニット
３１    外気取入口
３２    冷却器
３３    水分吸着領域
３４    除湿処理ファン
３５    空気吐出口
３６    還気導入路
３７    空気取入口
３８    還気取入口
４０    再生ユニット
４１    再生空気取入口
４２    加熱器
４３    水分放出領域
４４    再生ファン
４５    再生空気吐出口
【図１】
2007071501.tif 000003
【図２】
2007071501.tif 000004
【図３】
2007071501.tif 000005