(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雰囲気中の水分を吸着するとともに、加熱されることによりその吸着した水分を脱離する吸着媒体を有し、除湿対象空間内の空気中から水分を除去する除湿装置であって、
前記除湿対象空間から空気を導入し、その導入した導入空気を加熱して水分を吸着した前記吸着媒体に供給する加熱空気供給手段（１２０）と、
前記加熱空気供給手段（１２０）から前記吸着媒体に供給され、前記吸着媒体を加熱して前記吸着媒体から脱離した水分を含むこととなった高湿空気（Ａ４）と、前記除湿対象空間から導入されて前記加熱空気供給手段（１２０）にて加熱される前の空気とを熱交換し、前記導入空気を加熱するとともに前記高湿空気（Ａ４）を冷却する熱交換器（１３０）とを備え、
前記熱交換器（１３０）にて冷却されたことにより発生した凝縮水が前記高湿空気（Ａ４）より除かれた後の空気（Ａ５）を前記吸着媒体に導入し、さらに前記吸着媒体にて水分が吸着された後の空気（Ａ６）を前記除湿対象空間に排出することを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
雰囲気中の水分を吸着するとともに、加熱されることによりその吸着した水分を脱離する吸着媒体を有し、除湿対象空間内の空気中から水分を除去する除湿装置であって、
前記除湿対象空間から導入され前記吸着媒体に供給される前の導入空気と熱媒体とを熱交換し、前記導入空気を加熱するとともに前記熱媒体を冷却する第１熱交換器（１６０）と、
前記第１熱交換器（１６０）に供給する前記熱媒体を加熱する加熱手段（１７０）と、
前記第１熱交換器（１６０）にて冷却され前記加熱手段（１７０）に供給する前の前記熱媒体と、前記第１熱交換器（１６０）から前記吸着媒体に供給され、前記吸着媒体を加熱して前記吸着媒体から脱離した水分を含むこととなった高湿空気（Ａ３）とを熱交換し、前記熱媒体を加熱するとともに前記高湿空気（Ａ３）を冷却する第２熱交換器（１８０）とを備え、
前記第２熱交換器（１８０）にて冷却されたことにより発生した凝縮水が前記高湿空気（Ａ３）より除かれた後の空気（Ａ４）を前記吸着媒体に導入し、さらに前記吸着媒体にて水分が吸着された後の空気（Ａ５）を前記除湿対象空間に排出することを特徴とする除湿装置。
【請求項３】
水分を吸着させる吸着工程にある前記吸着媒体と、水分を脱離させる脱離工程にある前記吸着媒体とを交互に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の除湿装置。
【請求項４】
前記吸着媒体が収納された吸着ロータ（１１０）を回転させることにより、前記吸着工程と前記脱離工程とを交互に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の除湿装置。
【請求項５】
前記吸着媒体は、固体吸着剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の除湿装置。
【請求項６】
前記吸着媒体は、吸収液を含浸させた吸収体であることを特徴とする請求項１または２に記載の除湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリカゲル等の吸着媒体を利用して、浴室等の除湿対象空間内の空気中から水分を除去する除湿装置に関するものである。
【０００２】
吸着媒体を利用した除湿装置として、例えば図６、７に示す特開平１１−２４８２５１号公報に記載の発明では、除湿対象空間内から空気を導入し、その導入した空気をそのまま吸着媒体に供給することにより除湿対象空間の除湿を行い、一方、ガスバーナ等の燃焼式加熱手段Ｈにより加熱された空気を水分を吸着した吸着媒体が収納された吸着ロータＲに供給することにより吸着した水分を脱離させている。
【０００３】
そして、空気−空気熱交換器ＡＨで脱離した水分（水蒸気）を含む空気を除湿対象空間から導入した空気にて冷却して水分（水蒸気）を結露（凝縮）させるとともに、吸着媒体の加熱を終えた空気から熱を回収して吸着媒体の加熱に再利用している。因みに、結露（凝縮）した水分量が除湿した水分量となる。
【０００４】
なお、図７のＡ１〜Ａ１０は図６の部位Ａ１〜Ａ１０における空気の状態（温度、絶対湿度、相対湿度、エンタルピ）を示すものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸脱着体は、周知のごとく、水分を吸着したときの雰囲気の相対湿度と等しい相対湿度となるように水分を脱離するので、上記公報に記載のごとく、導入した空気をそのまま吸着媒体に供給すると、水分を吸着した吸脱媒体は、導入した空気の相対湿度（除湿対象空間内の空気の相対湿度）となるように水分を脱離する。
【０００６】
したがって、導入した空気の相対湿度が過度に高い（略１００％の）場合を除き、通常は、脱離する水分量が少ないので、これに呼応するように吸着する水分量も少なくなり、除湿能力が低いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、吸着媒体の加熱を終えた空気から熱を回収しつつ、除湿能力を向上させることを目的とする。
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、雰囲気中の水分を吸着するとともに、加熱されることによりその吸着した水分を脱離する吸着媒体を有し、除湿対象空間内の空気中から水分を除去する除湿装置であって、除湿対象空間から空気を導入し、その導入した導入空気を加熱して水分を吸着した吸着媒体に供給する加熱空気供給手段（１２０）と、加熱空気供給手段（１２０）から吸着媒体に供給され、吸着媒体を加熱して吸着媒体から脱離した水分を含むこととなった高湿空気（Ａ４）と、除湿対象空間から導入されて加熱空気供給手段（１２０）にて加熱される前の空気とを熱交換し、導入空気を加熱するとともに高湿空気（Ａ４）を冷却する熱交換器（１３０）とを備え、熱交換器（１３０）にて冷却されたことにより発生した凝縮水が高湿空気（Ａ４）より除かれた後の空気（Ａ５）を吸着媒体に導入し、さらに吸着媒体にて水分が吸着された後の空気（Ａ６）を除湿対象空間に排出することを特徴とする。
【００１３】
これにより、熱交換器（１３０）により冷却されて相対湿度が高くなった空気が吸着媒体に供給されるので、吸着媒体は、水分を吸着したときの高い相対湿度となるように水分を脱離する。
【００１４】
したがって、導入した空気をそのまま吸着媒体に供給する従来の技術に係る除湿装置に比べて脱離する水分量が増大するので、これに呼応するように吸着する水分量も増大し、除湿能力が向上する。
【００１５】
以上に述べたように、本発明に係る除湿装置では、吸着媒体の加熱を終えた空気から熱を回収しつつ、除湿能力を向上させることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、雰囲気中の水分を吸着するとともに、加熱されることによりその吸着した水分を脱離する吸着媒体を有し、除湿対象空間内の空気中から水分を除去する除湿装置であって、除湿対象空間から導入され吸着媒体に供給される前の導入空気と熱媒体とを熱交換し、導入空気を加熱するとともに熱媒体を冷却する第１熱交換器（１６０）と、第１熱交換器（１６０）に供給する熱媒体を加熱する加熱手段（１７０）と、第１熱交換器（１６０）にて冷却され加熱手段（１７０）に供給する前の熱媒体と、第１熱交換器（１６０）から吸着媒体に供給され、吸着媒体を加熱して吸着媒体から脱離した水分を含むこととなった高湿空気（Ａ３）とを熱交換し、熱媒体を加熱するとともに高湿空気（Ａ３）を冷却する第２熱交換器（１８０）とを備え、第２熱交換器（１８０）にて冷却されたことにより発生した凝縮水が高湿空気（Ａ３）より除かれた後の空気（Ａ４）を吸着媒体に導入し、さらに吸着媒体にて水分が吸着された後の空気（Ａ５）を除湿対象空間に排出することを特徴とする。
【００１７】
これにより、請求項１に記載の発明と同様に、導入した空気をそのまま吸着媒体に供給する従来の技術に係る除湿装置に比べて脱離する水分量が増大するので、これに呼応するように吸着する水分量も増大し、除湿能力が向上する。したがって、本発明に係る除湿装置では、吸着媒体の加熱を終えた空気から熱を回収しつつ、除湿能力を向上させることができる。
【００１８】
なお、請求項３に記載の発明のごとく、水分を吸着させる吸着工程にある吸着媒体と、水分を脱離させる脱離工程にある吸着媒体とを交互に切り替えることが望ましい。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明のごとく、吸着媒体が収納された吸着ロータ（１１０）を回転させることにより、吸着工程と脱離工程とを交互に切り替えることが望ましい。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明のごとく、吸着媒体として固体吸着剤を用いることが望ましい。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明のごとく、吸着媒体として吸収液を含浸させた吸収体を用いることが望ましい。
【００２２】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係る除湿装置１００（破線で囲まれた範囲）の模式図であり、１１０は水分を吸着する吸着媒体が収納された円筒状の吸着ロータであり、この吸着媒体は、雰囲気中の水分を吸着する際には熱（吸着熱）を発生し、加熱されることにより吸着した水分を脱離するもので、本実施形態では、シリカゲルやゼオライト等の固体体吸着剤を採用している。
【００２４】
なお、吸着ロータ（容器）１１０は、図２に示すように、吸着媒体１１１が収納された状態で網状の蓋部材１１２により閉塞されている。そして、吸着ロータ１１０は、回転軸１１３を中心に電動モータ１１４（図１参照）により所定時間毎に１８０°回転することにより、吸着媒体１１１に高湿空気を供給して水分を吸着させる吸着工程と、吸着媒体１１１に高温の加熱空気を供給して吸着した水分を脱離させる脱離工程（再生工程）とを所定時間毎に交互に切り替える。
【００２５】
なお、上記所定時間は、吸着媒体１１１の吸着能力に基づいて適宜選定されるものであり、図１において、吸着ロータ１１０のうち回転軸１１３より上方側が再生工程にある吸着媒体１１１であり、下方側が吸着工程にある吸着媒体１１１である。
【００２６】
また、図１中、１２０は除湿対象空間（破線の外側）から空気を導入し、その導入した導入空気Ａ２を加熱して水分を吸着した吸着媒体１１１（再生工程にある吸着媒体１１１）に供給する空気加熱器（加熱空気供給手段）であり、この空気加熱器１２０は電気ヒータ１２１を熱源として導入空気Ａ２を加熱する。
【００２７】
１３０は空気加熱器１２０から供給された加熱空気Ａ３に加熱されることにより吸着媒体１１１から脱離した水分を含む高湿空気Ａ４と、除湿対象空間から導入されて空気加熱器１２０にて加熱される前の空気Ａ１とを熱交換し、高湿空気Ａ４を冷却する熱交換器である。
【００２８】
そして、熱交換器１３０にて冷却された空気Ａ５を吸着工程にある吸着媒体１１１に供給して空気Ａ５中の水分を吸着媒体１１１にて吸着させた後、その水分が吸着された空気Ａ６を除湿対象空間に排出する。
【００２９】
なお、１４０は高湿空気Ａ４を冷却した際に発生する凝縮水（ドレン水）を溜めるドレンタンクであり、１５０は空気（導入空気Ａ２や加熱空気Ａ３等）を循環させる送風機（エアポンプ）である。
【００３０】
次に、本実施形態の作動を図３に示す線図に基づいて述べる。
【００３１】
除湿対象空間から導入した直後の空気Ａ１は、熱交換器１３０により加熱されて、絶対湿度を一定として導入空気Ａ２の状態まで加熱された後、空気加熱器１２０にて加熱されて絶対湿度を一定として加熱空気Ａ３の状態まで加熱される。
【００３２】
次に、加熱空気Ａ３は吸着媒体１１１を加熱しながら、自らは温度を低下させていく。このとき、吸着媒体１１１から水分（水蒸気）が脱離するので、加熱空気Ａ３は等エンタルピ線に沿って変化していく。
【００３３】
そして、吸着媒体１１１から脱離した水分を含み、かつ、加熱空気Ａ３に比べて温度が低下した高湿空気Ａ４は、熱交換器１３０により冷却されて相対湿度が略１００％と高くなった状態（空気Ａ５）で吸着工程にある吸着媒体１１１に供給される。
【００３４】
このため、吸着媒体１１１に供給された空気Ａ５は、吸着媒体１１１の吸着熱により加熱されつつ除湿されるので、その状態を等エンタルピ線に沿って変化させながら低湿高温の空気Ａ６となって除湿対象空間内に排出される。
【００３５】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００３６】
本実施形態では、吸着工程にある吸着媒体１１１には、熱交換器１３０により冷却されて相対湿度が略１００％と高くなった状態の空気（空気Ａ５）が供給されるので、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、再生工程にある吸着媒体１１１は相対湿度が略１００％となるように水分を脱離する。
【００３７】
したがって、熱交換器１３０は、図３に示すように、相対湿度が略１００％の高湿空気Ａ４を冷却するので、導入した空気をそのまま吸着媒体に供給する場合に比べて、脱離する水分量が増大するので、これに呼応するように吸着する水分量も増大し、除湿能力が向上する。因みに、吸着した水分量はＸａで示され、脱離した水分量はＸｄで示される。
【００３８】
なお、「従来の技術」の欄で述べたように、凝縮水の量が除湿した水分量となるので、本実施形態に係る除湿装置１００の除湿能力は、図３に示すＸｗとなる。一方、上記公報に係る除湿装置にでは、導入した空気をそのまま吸着媒体に供給しているので、吸着媒体は、図７に示すように、相対湿度が略１００％となるように水分を脱離しない。したがって、その除湿能力Ｘｗは本実施形態に係る除湿装置より低い。
【００３９】
以上に述べたように、本実施形態に係る除湿装置１００では、吸着媒体１１１の加熱を終えた空気から熱を回収しつつ、除湿能力を向上させることができる。因みに、空気加熱器１２０にて除湿装置１００に投入されたエネルギーは、図３のｉｏで示され、熱交換器１３０にて回収されたエネルギーはｉｒで示される。
【００４０】
なお、本実施形態では、吸着ロータ１１０を所定時間毎に１８０°回転させたが、勿論、所定速度にて連続的に回転させてもよい。
【００４１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、除湿の対象となる空気を直接に加熱又は冷却することにより、吸着媒体１１１の再生及び熱（エネルギー）の回収を行ったが、本実施形態は、図４に示すように、熱媒体（本実施形態では、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体）に回収した熱を蓄えるとともに、熱を回収した熱媒体を加熱昇温させて、その加熱昇温させた熱媒体にて再生工程にある吸着媒体１１１に供給する空気を加熱するようにしたものである。
【００４２】
具体的には、除湿対象空間から導入した導入空気Ａ１と熱媒体とを熱交換する第１熱交換器１６０と、第１熱交換器１６０に供給する熱媒体を加熱する電気ヒータ等の加熱手段１７０と、第１熱交換器１６０にて熱交換を終えた熱媒体と空気Ａ３とを熱交換する第２熱交換器１８０と、第１、２熱交換器１６０、１８０及び加熱手段１７０間に熱媒体を循環させるポンプ１９０を設けたものである。なお、第１実施形態と同様な機器は同じ符号を記した。
【００４３】
次に、本実施形態の作動を図５に示す線図に基づいて述べる。
【００４４】
除湿対象空間から導入した直後の空気Ａ１は、第１熱交換器１６０より加熱されて絶対湿度を一定として導入空気Ａ２の状態まで加熱された後、この加熱空気Ａ２は吸着媒体１１１を加熱しながら、自らは等エンタルピ線に沿って温度を低下させていく。
【００４５】
なお、第１熱交換器１６０から空気Ａ１に与えられ熱は、第２熱交換器１８０にて熱媒体に回収された熱に加えて、加熱手段１７０から熱媒体に与えられた熱も含んでいる。つまり、第１実施形態では、回収した熱と電気ヒータ等の熱とを分けて空気に与えていたが、本実施形態では、回収した熱と電気ヒータ等の熱とを熱媒体を介して一度に供給するようにしている。
【００４６】
そして、吸着媒体１１１から脱離した水分を含み、かつ、加熱空気Ａ２に比べて温度が低下した高湿空気Ａ３は、第２熱交換器１８０により冷却されて相対湿度が略１００％と高くなった状態（空気Ａ４）で吸着工程にある吸着媒体１１１に供給される。
【００４７】
このため、吸着媒体１１１に供給された空気Ａ４は、吸着媒体１１１の吸着熱により加熱されつつ除湿されるので、その状態を等エンタルピ線に沿って変化させながら低湿高温の空気Ａ５となって除湿対象空間内に排出される。
【００４８】
これにより、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、吸着媒体１１１の加熱を終えた空気から熱を回収しつつ、除湿能力を向上させることができる。
【００４９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、吸着媒体として固体吸着剤を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、臭化リチウム等の吸収液を含浸させたハイニカム構造状の吸収体を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る除湿装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る除湿装置に適用される吸着ロータの模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る除湿装置における空気の状態を示す線図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る除湿装置の模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る除湿装置における空気の状態を示す線図である。
【図６】従来の技術に係る除湿装置の模式図である。
【図７】従来の技術に係る除湿装置における空気の状態を示す線図である。
【符号の説明】
１００…除湿装置、１１０…吸着ロータ、１２０…空気加熱装置、
１３０…熱交換器、１４０…ドレンタンク、１５０…送風機。
【図１】
0004389343.tif 000002
【図２】
0004389343.tif 000003
【図３】
0004389343.tif 000004
【図４】
0004389343.tif 000005
【図５】
0004389343.tif 000006
【図６】
0004389343.tif 000007
【図７】
0004389343.tif 000008