(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に隔壁を隔てて処理空気通路と再生空気通路を形成し、
この両通路に跨って配置された除湿ローターと、
前記筐体内に処理すべき空気を吸い込むと共に処理した空気を前記筐体外に給気する１個の送風機と、
前記筐体内に吸気した空気を前記再生空気通路において前記除湿ローターを通過する前に加熱する第１のコンデンサーと、
この第１のコンデンサーにより加熱され前記除湿ローターを通過した空気を冷却するエバポレーターと、
このエバポレーターにより冷却された空気を前記処理空気通路において前記除湿ロータを通過した後に加熱する第２のコンデンサーとを有し、
前記第１のコンデンサー、前記第２のコンデンサー、及び、エバポレーターは、ショーケースシステムの圧縮機に接続され、
前記再生空気通路側から吸気された空気は前記第１のコンデンサーで加熱された後、前記除湿ローターを通過させ、前記エバポレーターで空気中の水分を結露させた後、前記除湿ローターの反対側の前記処理空気通路に導かれ、前記除湿ローターを通過し、前記第２のコンデンサーで加熱されて筐体から給気され、前記エバポレーターで結露した水は機外に排出される
ことを特徴とするデシカント空調機。
【請求項２】
前記筐体をショウケースの上部、又は、ショーケースが設置された店舗の天井に設置することを特徴とする請求項１記載のデシカント空調機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、冷蔵、冷凍食品の売場用デシカント空調機及び冷蔵、冷凍ショーケースとの複合システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  冷蔵、冷凍の食品、食材を販売する食品スーパーとかコンビニでは必ず冷蔵、冷凍の為のショーケースのシステムを保有している。ショーケースには扉の付いたケース（通称  リーチイン型）と扉の付いていないケース（通称  オープン型）がある。客の購入の利便性を考慮して多数のオープン型ケースが設置されている。オープン型ケースにはケースの中に店舗内の空気が侵入したり、ケースからの冷気がケースの外に漏れる事を防ぐためにエアーカーテンが取り付けられている。しかし、実態としてはケース内の冷気約７０％はケースの外に漏れる。逆に言えば店舗内の空気がケースに侵入する。ケース内部ではケース内蔵の冷却器（クーラー）により冷やされている（通常マイナス５℃〜マイナス３０℃位）ので、空気中の水分はクーラーにより結露され水となり、たちまち霜となり、クーラーに氷結する。クーラーに霜が付く（氷結する）と、クーラーの圧縮機は停止し、クーラーに巻き付けられている熱線ヒーターが入り、霜取り（デフロストサイクル）に入る。霜取りが終わると再び圧縮機が動き冷却が始まる。この様にクーラーに霜が付くのは店舗内の空気が水分を含んでいるからであり、仮に空気中に水分が含まれていなければクーラーで冷却しても霜が付かないと言う事になる。クーラーに霜が付いたり、この霜を取ったり（デフロスト）する事は、その度にエネルギー（電気）を使う事になる。ショーケースを使用している一般の食品スーパーの場合、夏と冬とではショーケースシステムを動かす為のエネルギー（電気）は、夏は冬の２倍以上と言われている。夏の外気の温度が冬よりも高い事も一因ではあるが、主たる理由は、夏と冬の外気が含む水分量にあります。日本の夏の外気には１ｋｇの中に１６〜２０ｇ程度の水分（水蒸気）が含まれている。一方、冬の外気は３〜５ｇ程度である。この為に食品スーパーでのショーケースシステムに係る電気使用量は、夏は冬の２倍以上が通例となっております。食品スーパーで使用する総電気使用量の約６０％が、ショーケースシステムが使用する電気であり、ショーケースシステムは１年３６５日全く止める事なく動いております。従い、夏の店舗内の空気の湿度を除湿して冬と同じ程度にすれば、夏でもショーケースシステムの使用電力を冬程度に抑える事が可能となります。食品スーパーの店舗内を除湿する目的で設置されるのがデシカント空調機です。
デシカント空調機は、店舗内の空気を除湿する目的で既に多数食品スーパーに納入されている。納入されているデシカント空調機では、除湿ローターを処理側と再生側に２分割してそれぞれの側に空気の流れを作るために送風機が設置され、通常対向流の空気の流れを作る構造となっている。処理側では通常、外気を導入しこの外気を除湿ローターに通す。除湿ローター内部の吸着剤（除湿剤）が空気中の水分を吸着するために、除湿ローター通過後の空気は除湿された空気となる。この空気がダクトを通じて店舗内に給気され、室内の空気を更に乾燥させ室内の湿度を下げる事になる。
一方、吸着剤により吸着された水分は、除湿ローターが回転して再生側に廻ってきた時に再生側の除湿ローターの前面に設置された温水コイルを通過して温められた空気（例：５０℃）又は、ヒートポンプの直膨コイル（凝縮コイル）で温められた空気（例：５０℃）により、再生側で除湿ローターの吸着剤の中から温風のエネルギーにより脱着（再生）され、水分は水蒸気となり再生側の空気と共に室外に排気される。温風を作る熱源として温水を利用する場合には、デシカント空調機の内部又は、外部に設置される温水器、温水ボイラー、コージェネ等が熱源機となる。処理側、再生側にそれぞれ空気の流れを作るために、それぞれに送風機が設置される。デシカント空調機が屋外に設置される場合には、デシカント空調機の処理側で作られた乾燥空気はデシカント空調機の給気口よりダクトを接続して室内の必要場所に給気される。
一方、再生側は屋外設置の場合には、一般にはデシカント空調機の再生側空気取り入れ口（ガラリ）より取り入れられ、排気口より屋外に排気される。デシカント空調機が屋内に設置される場合には、処理側、再生側に空気を取り入れ、給排気のために４か所でダクトの接続が必要となります。【０００３】  コンプレッサーを熱源とするヒートポンプ利用のデシカント空調機においては、コンプレッサーはデシカント空調機の内部又は外部に設置され、デシカント空調機の内部には処理側で除湿ローターの前面に直膨コイル（エバポレーターコイル）が設置される。一方再生側では除湿ローターの前面に直膨コイル（コンデンサーコイル）が設置される。処理側でデシカント空調機に導入される空気は、エバポレーターコイルで冷却され、その後に、除湿ローターを通り乾燥空気として室内に給気される。一方、再生側ではコンデンサーコイルの排熱（約５０℃）により、除湿剤から水分を脱着（再生）させる。再生された水分は屋外に排気される。【０００４】  上述のデシカント空調機が既に多数の食品スーパーに使用されているが、従来のデシカント空調機には幾つかの問題がある。▲１▼従来のデシカント空調機は通常屋外に設置され、機器よりダクトを接続し、ダクトを店舗内の天井に通し、空気の吹き出し口を必要数用意して店舗屋内に給気するためのダクトスペースが必要となります。新しく店舗を建設する場合は、予めダクトスペースを建築で確保できるが、既存店の場合にはダクトの設置が出来ない。▲２▼ヒートポンプデシカント空調機の場合には、デシカント空調機の熱源としてコンプレッサーをデシカント空調機の内部又は外部に設置する必要があります。しかしながら、食品スーパーの場合には必ず食品の冷蔵、冷凍の為に冷凍、冷蔵庫があり、且つ、ショーケースのシステムが設置されているので非常に大きい容量のコンプレッサーが複数台設置されている。であるならばデシカント空調機に専用のコンプレッサーを設置しなくてもショーケースのコンプレッサーを利用できるのではないか。【０００５】  一方、ショーケースのメーカーはそのほとんどのメーカーが、通称ヒートリクレームユニットと言う機器を製造販売している。ショーケースにはオープンショーケースと呼ばれるケースに扉が付いていないタイプがある。この種オープンケースでは、ショーケース内部に店舗内の空気が侵入するし、ケース内部で冷却された冷気はケースの外に漏れ出てしまう。通常、冷気漏れを最少にする為にケースにはエアーカーテンが設置されているが、これで冷気漏れを完全に止める事が出来ずに、約７０％のケース内の冷気はケース外に漏れると認められている。その為に食品スーパーのショーケース前の通路が寒いと言う問題が生じる。これをコールドアイル（冷たい通路）問題と言う。
このコールドアイル対策の為にショーケースメーカーが設置しているのがヒートリクレームユニットと呼ばれる機器です。【０００６】  ヒートリクレームユニットは通常、店舗内の天井の中、又はオープンショーケースのケースの上に設置される。ヒートリクレームユニットの内部には、空気の流れを作る為の送風機と温風を作る為の直膨コイルが配置されている。直膨コイルにはショーケースシステムに使用されるコンプレッサーにより圧縮された高圧ガスがこの直膨コイルに送り込まれ、ユニット内部のファンにより店舗内からの空気を吸引する。吸引された空気は直膨コイルを通過するとコイルより熱を奪う為に温められる。店舗内の空気はこのコイルにより約２０度位温められる。温められた空気は、ショーケースの背面に配置されるダクトを通してショーケース下部の隙間よりショーケースの下部のキックプレートを通してショーケースの前面に吹き出される。吹出された温風はショーケースからの冷気漏れ空気と混ざり合い、ショーケース前の空気温度が上昇し、コールドアイルが解消される。ヒートリクレームユニットは、温風を提供する機器としては有効であるが、このユニットでは空気の除湿は出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２４２１０４号公報第１頁
【特許文献２】特開２００８−１９０８２６号公報第１頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明は、従来のデシカント空調機ではダクトによる空気搬送が必要であり、ダクトの設置に充分なスペースが建屋側に確保されなければ設置出来ないという問題があった。ダクト工事量を減らし既存の食品売場に容易に設置出来るようにする事。従来のショーケースメーカーのヒートリクレームユニットでは除湿が出来ないので、これに除湿機能を加える事。デシカント空調機は専用のヒートポンプユニットを熱源機として内蔵するか、又は、室外機方式として外部に持つ事が出来るが、食品売場に設置されているショーケースシステムを利用し、重複する機器を共用する事でデシカント空調機の小型化、低価格化、付帯設置工事費の低減を図ろうとするものである。
【発明を解決するための手段】
【０００９】  本発明の前記課題は、筐体内に隔壁を隔てて処理通路と再生通路を形成し、この両通路に跨って除湿ローターを配置し、室内からの空気を吸い込む吸気と給気の為の送風機、吸気した処理空気を加熱する凝縮コイルおよび除湿ローターより再生された水分を冷却する為の冷却コイルとを配置し、再生された水分は冷却により結露水として機外へ排出し、他方、冷却コイル通過後の空気が除湿ローターを通過して除湿され、その後、凝縮コイル（コンデンサーコイル）にて加熱し、室内に給気するデシカント空調機の構成によって達成できる。
本発明のデシカント空調機は、筐体内に隔壁を隔てて処理通路と再生通路を形成し、この両通路に跨って除湿ローターを配置し、室内からの空気は筐体内に配置された送風機により筐体内に吸引され、吸引された空気は筐体内に配置された除湿ローターの前面に配置される直膨コイル（コンデンサーコイル）を通過して加熱され、加熱された空気は除湿ローターの半分に仕切られた再生側に入り除湿ローター内を通過し、他方、除湿ローターの反対側（処理側）で除湿ローターの除湿剤が吸着した水分は加熱された空気により再生側で除湿剤から脱着される。この水分を含んだ空気は、除湿ローターの後に配置される直膨コイル（エバポレーターコイル）に通される。このエバポレーターコイルで空気は冷却され、コイルを通過する空気の露点以下に冷却される。この冷却により空気中の水分は結露して水となり、直膨コイル表面から結露水となり、直膨コイルの下に配置したドレンパン（ドレン水受け皿）に溜り、そこからドレン配管を通して機外に排出される。エバポレーターコイルを通過した空気は、筐体の半分に仕切られた反対側（処理側）に通され、この空気は除湿ローターの反対側の半分（処理側）に入る。この空気が除湿ローターを通過する途中で、この空気に含まれていた水分は除湿ローターの除湿剤に吸着され、除湿ローター通過後の空気は除湿ローターの後に配置する直膨コイル（コンデンサーコイル）を通る。コンデンサーコイルを空気が通過する時に空気は更に暖められる。この乾燥して暖められた空気が給気となる。
【００１０】  本発明の前記課題は、筐体内に除湿ローターは縦に配置する構造となっているが、除湿ローターを縦に設置すると使用する除湿ローターの直径以上の筐体の高さが必要となる。本機は天井内或いはショーケースのケース上部に設置する事を課題としているので、この為、筐体の許される高さは５０ｃｍが限度である。高さが低ければ低い程設置が容易となる。この為の手段として２つの方向がある。１つの方法は、除湿ローターの直径を小さくする変わりに除湿ローターを１個でなく、２個とする。２個使用すると眼鏡の様な構造となる。この場合、２個とする事で１個の場合の直径を小さくする事が出来る。この場合の２個の除湿ローターは両方とも縦置きとなります。
【００１１】  もう１つの方法は、除湿ローターを横置きに設置する方法です。除湿ローターの幅は標準的に５ｃｍから２０ｃｍ程度です。これに対して直径は３０ｃｍから１００ｃｍ程度となり、直径の方が高さを増す大きな要因となるので、除湿ローターを横に置く構造もユニットの筐体の高さを低くする有効な方法となる。
【００１２】  前述のデシカント空調機の熱源機となる圧縮機はデシカント空調機の内部に配置し、その圧縮機よりエバポレーターコイル及びコンデンサーコイルに接続する方法がある。又、圧縮機を室外機として屋外に設置してそこから冷媒ガス配管でデシカント空調機に接続する方法となる。
【００１３】  この発明の本機のデシカント空調機に、前述の如く専用の熱源機を持たずにショーケースシステムの熱源機を共用する事を可能とする。その場合、本機のデシカント空調機のエバポレーターコイル及びコンデンサーコイルにショーケースシステムからの冷媒配管を接続する事とする。
【００１４】  この発明の筐体は従来のデシカント空調機の様に除湿ローターを２分割して処理側と再生側に分けてそれぞれ対向流の空気の流れを作る必要がない。従い、従来のデシカント空調機が２台の送風機を必要としたのに対して、本発明では１個の送風機で良い。又、除湿ローターを跨っては処理側と再生側と再生側にはなるが、再生側の空気はエバポレーターコイルを通過後、排気される事無く、処理側にまわる為に空気の流れとしては１つでありワンパスとなる。従い、本機への取り入れ空気口は１つであり、給気口も１つである。
従来のデシカント空調機では、除湿ローターから脱着された水分は再生側を通過する空気と共に機外に排気されるが、本機で除湿ローターにより除湿された水分はエバポレーターコイルにより結露水として機外に流し出される。本機が天井内に設置される場合には、本機への吸気は直近の天井ボードに入口を作り吸引すれば良い。又、本機からの給気は最大２５０φｍｍ程度のフレキシブルダクトで容易に必要か所に給気が出来る。ショーケースの上に設置される場合には、吸気は直接室内より吸気口から本機に吸引する。給気は給気口から簡易ダクトをショーケースの背面に設置してそこに送り込む。或いは、ショーケースは通常壁面に設置する場合、壁との間に１００ｍｍ程度の隙間が出来るように設置するのでその隙間に給気を流し込む事とする。
【００１５】  本発明のデシカント空調機には、コンデンサーコイルが２つ配置されている。本機に取り入れられた空気を第１のコンデンサーコイルで温める。この温める目的は、除湿ローターが反対側で吸着してきた水分をローターの除湿剤の中から脱着（再生）させる為の温風を作る為である。もう一方のコンデンサーコイルは、処理側で除湿ローターの後に配置されるが、この第２のコンデンサーコイルは、除湿された空気の温度を上げる為である。コールドアイルの厳しい店（寒い店）では、４０℃近い温風をコールドアイル解消の為に必要とする。しかし、コールドアイルのあまり無い店ではそれ程温度を上げなくとも良い場合がある。その時には、第２のコンデンサーへの冷媒ガスの流れを止めて、除湿ローター通過した空気は加温せずに室内に給気出来る様に制御する。
【発明の効果】
【００１６】  本発明のデシカント空調機は専用の熱源（コンプレッサー）を持たずに、ショーケースのコンプレッサーを共用する事により、デシカント空調機は小型化、低価格が可能となる。
【００１７】  本発明のデシカント空調機は、空気の流れを１つの送風機によりワンパスとする為にダクト工事が簡便となる。送風機動力も削減可能となる。
【００１８】  ショーケースシステムの容量の大きなコンプレッサーの冷熱、凝縮排熱を利用出来るので、デシカント空調機の性能（除湿量及び温度）が良くなる。
【００１９】  既存店への設置が可能となり、既存店の店舗内空気が除湿される事から除湿の結果として、ショーケースのシステムを動かすエネルギー（電気）の使用量が２０〜３０％省エネとなる。
【００２０】  ショーケース業者がショーケースシステムを受注し、据付工事を行う時にこのデシカント空調機も一括受注し、一括工事する事により工事費込みの工事代金の節約となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の除湿ローター（１個使用）縦置き型デシカント空調機の概略図である。
【図２】本発明の除湿ローター（２個使用）縦置き型デシカント空調機の概略図である。
【図３】本発明の除湿ローター（１個）横置き型デシカント空調機の概略図である。
【図４】本発明デシカント空調機の１実施態様の斜視図である。
【図５】本発明のデシカント空調機の実施例１の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】  本発明のデシカント空調機について図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１に示される本発明の基本構造示すもので、デシカント空調機Ａの筐体▲１▼内に隔壁▲２▼によって分割された再生通路▲１１▼、処理通路▲１２▼これらの通路に跨って設置した除湿ローター▲３▼、送風機▲４▼、冷却コイル（エバポレーター）▲５▼、凝縮コイル（コンデンサー）▲６▼−ａ及び、▲６▼−ｂにより構成される。処理空気は通常は室内の空気をフィルター▲８▼を通して吸気口▲９▼より機内に取り入れ込みます。機内に取り込まれた空気は、凝縮コイル▲６▼−ａにより、加熱された除湿ローター▲３▼を通過する。処理通路▲１２▼側の除湿ローター▲３▼に吸着された水分は再生通路▲１１▼側で除湿ローター▲３▼より脱着（再生）される。水分を含んだ空気は冷却コイル▲５▼を通過する。ここで空気は露点以下迄冷却される。その結果、水分は結露水となり、冷却コイル▲５▼の下に設置されたドレン水受け皿▲７▼に溜り、ここからドレン水排水口▲７▼−ａより機外に排出される。冷却コイル▲５▼を通過した空気は、処理通路▲１２▼側の除湿ローター▲３▼を通過する。除湿ローター▲３▼を通過する過程で水分が除湿剤に吸着され、除湿ローター▲３▼を通過した空気は除湿された乾燥空気となる。この空気は更に凝縮コイル▲６▼−ｂを通る事で加熱され加熱された乾燥空気が給気口▲１０▼より室内へ給気される。
専用の圧縮機をデシカント空調機内部に設置する場合、又は室外機として外部に設置する場合には、冷却コイル▲５▼及び凝縮コイル▲６▼−ａ、▲６▼−ｂには圧縮機、室外機の冷媒が配管▲１３▼及び▲１４▼を通して接続される。専用の圧縮機、室外機を保有しない場合には、冷却コイル▲５▼にはショーケースシステムより冷媒が配管▲１３▼を通して接続される。凝縮コイル▲６▼−ａ、▲６▼−ｂにはショーケースシステムより冷媒が配管▲１４▼−ａ及び▲１４▼−ｂにより接続される。
図２に示されるデシカント空調機Ｂは、基本構造はＡと同様であるが、Ａが除湿ローター１個であるが、Ｂでは除湿ローターを２個にしている。これは筐体の高さを低くする手段として、除湿ローターの直径を小さくする為に同じ風量の空気を流す為には、除湿ローターを２個とするものであるが、この除湿ローターは図１と同様、半分に処理通路▲１１▼と再生通路▲１２▼に跨って隔壁▲２▼により、２分割される点ではＡと同様である。
図３に示されるデシカント空調機Ｃは、基本構造Ａ及びＢと同じである。Ｃは、除湿ローター▲３▼を水平に設置する事により筐体の高さを低くする為の工夫である。
本発明のデシカント空調機では、除湿ローターの再生熱源が必要である。又、空気を冷却する熱源が必要である。この為には、冷媒ガスを圧縮する圧縮器を含む機器を必要とする。この機器をここでは熱源機と称する。
【実施例】
【００２３】  本発明のデシカント空調機について、図５に示す実施例に基づいて説明する。
室内の空気（温度２５．８℃  絶対湿度１２．４ｇ／ｋｇ）を本機に吸引されたあと、本機の各部における空気の温度、絶対湿度の実測値を図−４の各部に示す。結果として、出口空気温度は４０℃であり、吸気温度は２５．８℃から１４．２℃加温された。一方、絶対湿度は１２．４ｇ／ｋｇより７．９ｇ／ｋｇに４．５ｇ／ｋｇ除湿された事になる。相対湿度で表現すれば吸気の相対湿度は５８％から給気の相対湿度は１８％となった。風量が１，０００ｍ３／時であるのでこの実測機での除湿量は５．４Ｌ／時となる。この実測機に内蔵した圧縮機は定格出力１．９ｋｗである。
【符号の説明】
【００２４】１          筐体
２          隔壁
３          除湿ローター
４          送風機
５          冷却コイル（エバポレーター）
６−ａ      凝縮コイル（コンデンサー）
６−ｂ      凝縮コイル（コンデンサー）
７          ドレン水受け皿
７−ａ      ドレン排水口
８          フィルター
９          吸気口
１０        給気口
１１        再生通路
１２        処理通路
１３        冷媒配管
１４−ａ    冷媒配管
１４−ｂ    冷媒配管
Ａ          デシカント空調機
Ｂ          デシカント空調機
Ｃ          デシカント空調機
【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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