(57)【要約】      （修正有）【課題】ユニットの小型化、軽量化をはかり、暖房能力を高め、ＣＯＰをアップさせるデシカント空調機を提供する。【解決手段】ヒートポンプ利用のデシカント空調機において、圧縮機及び凝縮器を室外機ユニットとしてデシカント空調機の外部に設置し、デシカント空調機内部にはエバポレーターコイル及びコンデンサーコイルを設置して、室外機ユニットと配管接続する。また、複数台の室外機ユニットを使用する場合、１台の室外機は冷暖専用機として使用し、残りの室外機の凝縮排熱をデシカント空調機の除湿ローターの再生熱源として利用する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ利用のデシカント空調機において、圧縮機及び凝縮器を室外機ユニットとしてデシカント空調機の外部に設置し、デシカント空調機内部にはエバポレーターコイル及びコンデンサーコイルを設置して、室外機ユニットと配管接続する方式。
【請求項２】
２台の室外機ユニットを使用する場合、１台の室外機は冷暖専用機として使用し、もう１台の室外機の凝縮排熱をデシカント空調機の除湿ローターの再生熱源として利用する方式。
【請求項３】
３台の室外機ユニットを使用する場合、１台の室外機は冷暖専用機として使用し、残り２台の室外機の凝縮排熱をデシカント空調機の除湿ローターの再生熱源として利用する方式。
【請求項４】
予冷コイルを２系統に分けて１系統は除湿ローターの再生熱源として利用する為に凝縮温度を＋５５℃とし、他の系統は再生熱源として使用せず凝縮温度を＋４５℃とする方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は「ヒートポンプ式デシカント空調機」の改良に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】  （イ）ここで言う「ヒートポンプ式デシカント空調機」は図−１で示すような構成により製作される空調機の一般的な総称である。システム図の一例を図−２に示す。
機内に取り込まれる外気又は外気と室内からのリターン空気との混合空気は機内に内蔵されている直膨コイルに流され冷却される。一般に、取り込まれた空気は直膨コイルにより露点温度、若しくは、露点温度以下まで冷却される。従って、直膨コイルを通過した空気は、ほぼその空気の飽和点に近い状態となっている。又、相対湿度で言うのなら９５％以上となっている。この空気が除湿ローターに取り入れられている。
除湿ローターには除湿剤が表面にコーティングされており、除湿ローター内を通過する空気に含まれる水分は、除湿剤に吸着されるので除湿ローターを通過した空気は乾燥した空気となる。但し、除湿剤が水分を吸着する際に、吸着熱が発生するので、その為除湿ローターを通過した空気の温度は上昇する。一般的には絶対湿度で０．２５ｇ／ｋｇの水分除湿に対して、１℃加温される。一方、再生側は処理側とは反対の空気の流れを作る。再生側で機内に取り入れられた空気（通常外気）は、直膨コイルを通過する。この直膨コイルは除湿時においては、圧縮機のコンデンサーとして機能するので、この直膨コイルにより冷媒ガスの凝縮熱が放散される。この凝縮熱により外気は５０℃近くに温められる。この温められた空気が除湿ローターの再生側に送り込まれる。除湿ローターは回転しており（通常１時間に２０から３０回転）除湿ローターの処理側で除湿剤が吸着した水分は除湿ローターの再生側で５０℃近い温風により除湿剤の中から脱着される。この脱着の事を再生と呼ぶ。
再生された空気は機外に排気される。又、「ヒートポンプ式デシカント空調機」に内蔵されている冷凍システムはヒートポンプ仕様としており、冬季で暖房が必要の際には、処理側の直膨コイルを凝縮器として機能させることで、凝縮熱により温めた空気を給気させる方式としている。上記の仕組みで構成されるデシカント空調機を総称して「ヒートポンプ式デシカント空調機」と呼ぶ。
ロ）上記の「ヒートポンプデシカント空調機」では圧縮機、予冷コイル（エバポレーター）、再生コイル（コンデンサー）が内蔵されているが、デシカント空調機に取り入れられる、外気又は室内からのリターン空気との混合空気を冷却（予冷）し、冷却した空気を除湿ローターに通して除湿ローターにより通過する空気中の水分を除湿する。デシカント空調機では１００℃以下の再生温度（低温再生）の場合には、除湿ローターの処理ゾーンと再生ゾーンは面積比１：１となり、処理側と再生側に同風量の対向流の空気を流すことになる。
ヒートポンプ式デシカント空調機においては、再生熱源として圧縮機（冷凍機）の凝縮熱（約５０℃）を利用するために外気温度が３５℃以上の場合、処理側冷却風量に対して、再生側凝縮風量は約１．５倍以上必要となる。従い、再生側の直膨コイルは処理側直膨コイルの１．５倍の熱交換面積が必要となり、結果として再生側送風機用のモーターを１．５倍の容量が必要となる。このため、ヒートポンプ式デシカント空調機のユニット寸法が大きく、重量が重く、設置場所の選定が難しくなり、設置に際して重量等が問題になる事が起こる。一方、ヒートポンプで暖房運転を行う場合、これまでのシステムでは外気温度が０℃の場合、再生側蒸発温度を−１０℃近く迄低くする必要があり暖房能力が大幅に低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】（イ）処理風量と再生風量を同一とする。
（ロ）再生側送風機のモーターの容量を小容量化する。
（ハ）再生側凝縮コイル（直膨コイル）を処理側と同一サイズとする。
（ニ）ユニットの小型化、軽量化をはかる。
（ホ）暖房能力をアップする。
（ヘ）デシカント空調機のＣＯＰをアップさせる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】（イ）圧縮機をデシカント空調機の内部には設置せずに、室外機として圧縮機とコンデンサーコイルを外部に設置する。デシカント空調機の内部には処理側の除湿ローターの前面に直膨コイルを設置、再生側も除湿ローターの前面に直膨コイルを設置し、この直膨コイルと室外機ユニットの冷媒ガス管を接続する。「図−３」の考案システム（Ａ）となる。
この様にする事で、圧縮機内蔵の場合には再生側においての風量が処理側の約１．５倍必要であったものを、再生側風量を処理側風量と同じにする事が可能になる。これは、圧縮機の放熱に必要な熱は室外機側の直膨コイルにより放熱処理させる事が出来る為である。依って、デシカント空調機の再生ファンの容量を小さくする事が可能となる。又、再生側直膨コイルの伝熱面積も小さくすることが可能となる。且つ、圧縮機を外部に出す事が可能となり、デシカント空調機自体を小型化・軽量化する事が可能となる。
（ロ）室外機を２台とする事が考えられる。デシカント空調機の容量を大きくする場合に、１台の圧縮機で処理するのではなく、圧縮機を２台としてこの２台とも室外機方式とする事で、容量制御をしやすくする。（図−４考案システムＢ）２台の室外機の内、１台は冷暖専用機として使用し、この凝縮排熱は除湿ローターの再生熱源としては使用しない。
冷暖専用機の室外機は蒸発温度１０℃・凝縮温度４５℃に設定する。その場合のＣＯＰは５．０となる。一方再生熱源として使用する室外機の方は蒸発温度１０℃・凝縮温度５５℃に設定する。その場合のＣＯＰは３．０となる。
圧縮機を内蔵する従来方式と考案システムのＣＯＰの比較は「図−５」となる。
従来システムのＣＯＰが２．４であるのに対して、考案システムのＣＯＰは３．１８となりＣＯＰが約３０％以上向上する。ＣＯＰの向上は、即エネルギー効率の良化であり、省エネとなる。
（ハ）室外機を３台とする場合も考えられる（図−５考案システムＣ）。
この場合は１台の室外機は冷暖専用機として使用し、残り２台の室外機の凝縮排熱は除湿ローターの再生熱源として利用する。考え方は２台の場合と同様の効果（ＣＯＰの向上）を狙うものである。
【発明の効果】
【０００５】  本考案による発明の効果
（１）圧縮機及び一部コンデンサーコイルを室外機としてデシカント空調機の機外に設置できるので、デシカント空調機自体の小型化・軽量化が図れる。
（２）デシカント空調機の処理側と再生側風量を同じにする事が可能となる為、再生側ファンモーターの動力エネルギーを少なくする事が可能となる。
（３）複数の室外機方式とする事で、各系統の蒸発温度・凝縮温度を個別に設定する事が可能となり、ＣＯＰの向上即ち省エネ効果が増大する。
（４）複数の室外機方式とする事で、外気温湿度の負荷変動に含ませた制御運転が可能となり、運転効率が上がり、省エネルギーになる。
（５）処理側及び再生側直膨コイルを同サイズにする事が出来、省コスト化に寄与する。
（６）複数の室外機方式とする事で、寒冷地における暖房能力の不足を補う事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】  電気式デシカント空調機一般的構成図
【図２】  現状システム
【図３】  考案システム（Ａ）
【図４】  考案システム（Ｂ）
【図５】  考案システム（Ｃ）
【図６】  従来システムと考案システム比較
【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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【図６】
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