JP2000111095A

JP2000111095A - 除湿空調装置

Info

Publication number: JP2000111095A
Application number: JP10299167A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Maeda; 健作前田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2000-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】デシカントロータを用いた除湿空調装置にお
いて、さらにコンパクトであり、設置面積の小さい除湿
空調装置を提供することを目的とする。【解決手段】一方の端部に処理空気吸込口を有し、他
方の端部に処理空気吐出口を有する処理空気流路と；処
理空気吸込口から前記処理空気吐出口に向けて処理空気
を流す第１の送風機と；処理空気を冷却する第１の熱交
換器と；処理空気の通過により処理空気を処理するデシ
カントを有し、回転軸が鉛直方向になるように配置され
たデシカントロータとを備えた除湿空調装置であって；
処理空気流路が、鉛直方向下方に向かう第１の流路部分
と鉛直方向上方に向かう第２の流路部分とを主として含
むように構成したことを特徴とする除湿空調装置とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除湿空調装置に関
し、特にデシカントを用いた除湿空調装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】デシカントを用いた除湿空調装置では、
回転軸が水平に配置されたデシカントロータ（デシカン
トロータは鉛直方向に配置）の片側にある処理空気ゾー
ンを処理空気が回転軸に平行に通過し、処理空気中に含
まれる水分がデシカントロータに充填されたデシカント
によって吸着され、処理空気の湿度が下がる。その後に
処理空気が冷却器を通過して冷却され、処理空気が空調
空間に供給され、空調空間の環境を快適なものに維持す
る。この処理空気の流路抵抗に抗した流れを生じさせる
ために、処理空気用送風機によって処理空気が昇圧され
る。

【０００３】さらに、再生空気が大気から装置に導入さ
れ、加熱器を通過して加熱される。その後、再生空気が
デシカントロータの処理空気ゾーンとは反対の側にある
再生空気ゾーンを回転軸に平行に通過し、デシカント中
の水分が脱着され、デシカントが再生される。この再生
空気の流路抵抗に抗した流れを生じさせるために、再生
空気用送風機によって再生空気が昇圧される。デシカン
トロータは連続して処理空気ゾーンで処理空気を処理
し、再生空気ゾーンで再生空気により再生されるため低
速度で回転している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の除
湿空調装置によれば、デシカントロータの回転軸を水平
に配置（デシカントロータを鉛直方向に配置）している
ため、デシカントロータにより鉛直方向のスペースを大
きく取っていた。さらに処理空気及び再生空気がデシカ
ントロータを通過するときに水平方向の流れとなるた
め、処理空用の冷却器、加熱器がデシカントロータに対
し水平方向に配置され、水平方向のスペースを取り、装
置の設置面積が大きくなっていた。

【０００５】そこで、本発明は、デシカントロータを用
いた除湿空調装置において、コンパクトであって設置面
積の小さい除湿空調装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明による除湿空調装置は、図１、
図３に示すように、一方の端部に処理空気吸込口１０４
を有し、他方の端部に処理空気吐出口１０６を有する処
理空気流路１０７、１０９，１１０、１１１Ａ、１１１
Ｂと；処理空気吸込口１０４から処理空気吐出口１０６
に向けて処理空気Ａを流す第１の送風機１０２と；処理
空気Ａを冷却する第１の熱交換器２１０Ａ、２１０Ｂ
と；処理空気Ａの通過により処理空気Ａを処理するデシ
カントを有し、回転軸が鉛直方向になるように配置され
たデシカントロータ１０３とを備えた除湿空調装置であ
って；処理空気流路１０７、１０９，１１０、１１１
Ａ、１１１Ｂが、鉛直方向下方に向かう第１の流路部分
と鉛直方向上方に向かう第２の流路部分とを主として含
むように構成したことを特徴とする。

【０００７】このように構成すると、除湿空調装置が回
転軸を鉛直方向に配置したデシカントロータを備え、処
理空気流路が、鉛直方向下方に向かう第１の流路部分と
鉛直方向上方に向かう第２の流路部分とを主として含む
ように構成したので、装置内を流れる処理空気の流れを
主として鉛直上下方向に往復するように整然と纏めるこ
とがことができ、処理空気がデシカントロータの直前及
び直後で流れの方向を変える必要がなく、主要機器を鉛
直方向上下に配置することができるので、装置をコンパ
クトにすることができ、設置面積を小さくすることがで
きる。

【０００８】請求項２に係る発明による除湿空調装置
は、請求項１に記載の除湿空調装置において、前記処理
空気吸込口を前記除湿空調装置の上面または上面近傍に
配置し、前記処理空気吐出口を前記除湿空調装置の上面
または上面近傍に配置したことを特徴とする。この場
合、処理空気は第１の流路部分から第２の流路部分に流
れる。

【０００９】処理空気吸込口を装置の上面または上面近
傍に配置し、処理空気吐出口を装置の上面または上面近
傍に配置したので、装置の上面または上面近傍から所定
の高さまでの装置内の空間を処理空気流路として利用
し、処理空気流路を単純化することが可能となり、装置
をコンパクトにすることができ、設置面積を小さくする
ことができる。

【００１０】請求項３に係る発明による除湿空調装置
は、請求項１に記載の除湿空調装置において、前期処理
空気吸込口を前記除湿空調装置の下面または下面近傍に
配置し、前記処理空気吐出口を前記除湿空調装置の下面
または下面近傍に配置したことを特徴とする。この場
合、処理空気は第２の流路部分から第１の流路部分に流
れる。

【００１１】処理空気吸込口を装置の下面または下面近
傍に配置し、処理空気吐出口を装置の下面または下面近
傍に配置したので、装置の下面または下面近傍から所定
の高さまでの装置内の空間を処理空気流路として利用
し、処理空気流路を単純化することが可能となり、装置
をコンパクトにすることができ、設置面積を小さくする
ことができる。

【００１２】上記目的を達成するために、請求項４に係
る発明による除湿空調装置は請求項１から請求項３のい
ずれかの除湿空調装置において、図１、図３に示すよう
に、一方の端部に再生空気吸込口１４１を有し、他方の
端部に再生空気吐出口１４２を有する再生空気流路１２
４、１２６、１２７、１２８と；再生空気吸込口１４１
から再生空気吐出口１４２に向けて処理空気を流す第２
の送風機１４０と；再生空気Ｂを冷却する第２の熱交換
器２２０Ａ、２２０Ｂとを備え；前期デシカントが、再
生空気Ａの通過により再生され；再生空気流路１２４，
１２６，１２７、１２８を、鉛直方向上方に向かう流路
部分を主として含むよう構成したことを特徴とする。

【００１３】再生空気流路を、鉛直方向上方に向かう流
路部分を主として含むよう構成したので再生空気流路、
処理空気流路が共に鉛直方向を向き、再生空気流路と処
理空気流路を整然と纏めることができるので、再生空気
及び処理空気がデシカントロータの直前及び直後で流れ
の方向を変える必要がなく、主要機器を鉛直方向上下に
配置することができるので、装置をコンパクトにするこ
とができ、設置面積を小さくすることができる。

【００１４】請求項５に係る発明による除湿空調装置
は、請求項４に記載の除湿空調装置において、前記再生
空気吸込口を前記除湿空調装置の底面または底面近傍に
配置し、前記再生空気吐出口を前記除湿空調装置の上面
または上面近傍に配置したことを特徴とする。

【００１５】再生空気吸込口を装置の底面または底面近
傍に配置し、再生空気吐出口を装置の上面または上面近
傍に配置したので、装置の底面から上面までの高さにほ
ぼ等しい長さを再生空気流路として利用することがで
き、装置をコンパクトにすることができる。

【００１６】請求項６に係る発明による除湿空調装置
は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の除湿空調
装置において、前記デシカントが、前記第２の熱交換器
により冷却される前の前記処理空気を処理する。

【００１７】デシカントが第２の熱交換器により冷却さ
れる前の処理空気を処理する、すなわちデシカントを通
過した後の処理空気が第２の熱交換器により冷却される
ので、除湿空調装置をコンパクトにし、設置面積を小さ
くしながら、効率を高く維持することができる。

【００１８】請求項７に係る発明による除湿空調装置
は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の除湿空調
装置において、高熱源と低熱源とを有するヒートポンプ
を備え、前記第１の熱交換器が前記高熱源を構成し、前
記第２の熱交換器が前記低熱源を構成する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号あるいは類似
符号を付し、重複した説明は省略する。

【００２０】図１、図２を参照して、第１の実施の形態
の除湿空調装置の構成と配置を説明する。図１は除湿空
調装置の模式的断面図、図２は除湿空調装置のフローチ
ャートである。除湿空調装置を構成する機器はキャビネ
ット７００の中に収容されている。キャビネット７００
は、例えば薄い鋼板で作られた直方体の筺として形成さ
れており、その鉛直方向上部に空調空間１０１から処理
空気Ａを吸気ＲＡするための吸込口１０４が開口してい
る。その吸込口１０４の開口には、空調空間１０１の埃
を装置内に持ち込まないようにフィルター１７０が設け
られている。

【００２１】鉛直方向下方に向かう流路１０７を介して
フィルター１７０の鉛直方向下方に、デシカント（乾燥
材）を充填した水分吸着装置としてのデシカントロータ
１０３が回転軸を鉛直方向に向けて配置されている。デ
シカントロータ１０３は、その近傍にやはり回転軸を鉛
直下方向に向けて配置された駆動機である電動機１０５
と、ベルト、チェーン（不図示）等により結合され、数
分間に１回転程度の低速で回転可能に構成されている。

【００２２】このように、デシカントロータ１０３を、
鉛直方向に向いた回転軸回りに、ほぼ水平な面内で回転
させるように配置すると、鉛直方向下方に向かう流路１
０７に沿って流れてきた処理空気Ａが方向を変えずに円
形のデシカントロータ１０３の半円の領域である処理空
気ゾーンを通過することができ、処理空気流路が単純化
され、装置をコンパクトにすることができる。さらにデ
シカントのデシカントロー１０３の充填が楽になり、デ
シカントのデシカントロータ１０３内の分布を偏らない
ものにすることができる。

【００２３】デシカントロータ１０３の鉛直方向下方
で、処理空気Ａが流入する方の処理空気ゾーンの下方に
は、処理空気冷却器３００の第１の区画３１０が配置さ
れ、第１の区画３１０は鉛直方向上側の蒸発セクション
２５１Ａ、鉛直方向下側の蒸発セクション２５１Ｂから
構成され、処理空気は蒸発セクション２５１Ａ、蒸発セ
クション２５１Ｂの順に通過する。デシカントロータ１
０３と第１の区画３１０とを接続する流路１０９は、本
構造においては水平に置かれたデシカントロータ１０３
と、やはり水平に置かれた蒸発セクション２５１Ａのチ
ューブ（及びこれらチューブに取り付けられたフィン）
との間を繋ぐ鉛直方向下に向かう流路として形成されて
いる。

【００２４】第１の区画３１０の鉛直方向下方には、鉛
直方向上側の第１の熱交換器としての冷媒蒸発器２１０
Ａと、鉛直方向下側の第１の熱交換器としての冷媒蒸発
器２１０Ｂがその冷媒が流れる冷却管を水平にして配置
され、処理空気Ａは冷媒蒸発器２１０Ａ、冷媒蒸発器２
１０Ｂの順に通過する。本実施の形態では、流路１１０
は、第１の区画３１０と冷媒蒸発器２１０Ａとの間の空
間であるが、両者は密接して配置されているので、その
空間はほとんど存在しない。冷媒蒸発器２１０Ｂの鉛直
方向下方には流路１１１Ａがあり、処理空気Ａを水平方
向横に導き、流路１１１Ａは、流路１０７、流路１０
９、流路１１０の直ぐ脇に配置された鉛直方向上に向か
う流路１１１Ｂに流路１１１Ａの最下部に設置された加
湿器１１５を介して繋がっている。

【００２５】流路１１１Ｂの最上部に送風機１０２が取
り付けら、第１の送風機としての送風機１０２は流路１
１１Ｂまで流れてきた処理空気Ａを吸い込み、キャビネ
ット７００の上面に形成された開口である吐出口１０６
から、処理空気Ａを空調空間１０１に給気ＳＡする。吐
出口１０６は流路１１１Ｂの鉛直方向上側の延長上のキ
ャビネット７００の上面に形成されている。

【００２６】一方キャビネット７００の側方の下方に
は、外気である再生空気Ｂを吸入ＯＡする吸込口１４１
が開口しており、ここには外気である再生空気Ｂの埃を
遮断するためのフィルター１７１が設けられている。

【００２７】フィルター１７１を通過した再生空気Ｂは
流路１２４に入り、流路１２４に沿って水平方向横に導
かれた後鉛直方向上へ向かう。流路１２４の鉛直方向上
側には、第３の熱交換器としての処理空気冷却器３００
が配置され、再生空気は凝縮セクション２５２Ａ、凝縮
セクション２５２Ｂの順に鉛直方向上に向かって通過す
る。処理空気冷却器３００の鉛直方向上側には第２の熱
交換器としての冷媒凝縮器２２０Ｂ、第２の熱交換器と
しての冷媒凝縮器２２０Ａが配置されている。冷媒凝縮
器２２０Ａ、冷媒凝縮器２２０Ｂは、それぞれ熱交換器
チューブがほぼ水平に配設されている。

【００２８】冷媒凝縮器２２０の鉛直方向下方の、デシ
カントロータ１０３との間の空間が流路１２７を構成し
ており、ここを経由してデシカントロータ１０３の、先
述の処理空気Ａ側の半分に対して、再生空気ゾーンとし
ての残りの半分の領域に再生空気Ｂが導かれるように構
成されている。前記再生空気Ｂの通過すべきデシカント
ロータ１０３の半分の領域の鉛直方向上方の空間は、流
路１２８を構成しており、この空間内に第２の送風機と
しての送風機１４０が吸込口をこの空間に向けて設置さ
れている。

【００２９】送風機１４０の吐出口は、側方を向いてお
り、キャビネット７００の側面上方に開けられた吐出口
１４２に接続され、再生空気Ｂは吐出口１４２から排気
ＥＸされる。

【００３０】一方、圧縮機２６０Ａから吐出した冷媒ガ
スを冷媒凝縮器２２０Ａに送る冷媒ガス配管２０１Ａ
が、横に這ってキャビネットの側面に近づき、さらに立
ち上がり、キャビネットの側面から離れる方向に横に這
って冷媒凝縮器２２０Ａに接続されて設けられている。
冷媒凝縮器２２０Ａの出口を出た冷媒配管２０２Ａは横
に這って流路１０９を横切り、流路１１１Ｂで鉛直方向
下に向かい、この鉛直方向下に向かう箇所には絞り２３
０Ａを内蔵するヘッダが設けられており、凝縮した冷媒
を減圧して蒸発セクション２５１Ａに接続される。ヘッ
ダに内蔵された絞り２３０Ａを経由して減圧された冷媒
は、複数のチューブからなる蒸発セクション２５１Ａに
送られ蒸発する。続けて凝縮セクション２５２Ａで凝縮
した冷媒を導き絞り２４０Ａを内蔵するヘッダが、凝縮
セクション２５２Ａの出口から出て鉛直方向下側に向か
う冷媒配管２０３Ａの途中に設けられている。

【００３１】冷媒液配管２０３Ａは、さらに横に這っ
て、もう一度鉛直方向下に向かい、さらに流路１１１Ａ
内で冷媒蒸発器２１０Ｂの真下を横に這って、最後に立
ち上って、冷媒蒸発器に２１０Ａに接続される。冷媒蒸
発器２１０Ｂの真下を横に這う冷媒配管に設けられた膨
張弁２７０Ａで冷媒が減圧され、膨張弁２７０Ａ下流の
冷媒液配管２０４Ａを経て冷媒蒸発器２１０Ａに向か
う。さらに、冷媒蒸発器２１０Ａと圧縮機２６０を接続
する冷媒配管２０５Ａが、冷媒蒸発器２１０Ａから出て
横に這った後鉛直方向下方に向けて配設されている。

【００３２】以上の記述のように、処理空気Ａの流路１
０７、流路１０９、流路１１０は鉛直方向下方に向か
い、流路１１１Ｂが鉛直方向上方に向かい、再生空気の
流路１２４，流路１２６、流路１２７が鉛直方向上方に
向かうように構成し、処理空気の吸込口１０４、吐出口
１０６を装置上面に配置し、再生空気の吸込口１４１を
装置下面近傍、吐出口１４２を装置上面近傍に配置した
ので、処理空気流路はＵ字形であり、再生空気流路は真
っ直ぐな形であり共に単純な形状となる。

【００３３】また、送風機１０２、送風機１４０、デシ
カントロータ１０３、冷媒凝縮器２２０Ａ／冷媒凝縮器
２２０Ｂ、処理空気冷却器３００、冷媒蒸発器２１０Ａ
／冷媒蒸発器２１０Ｂは鉛直方向上下に整然と配置さ
れ、装置がコンパクトになり、設置面積が小さくなる。
さらに、デシカントロータ１０３を通過する処理空気
Ａ、及び再生空気Ｂはデシカントロータ１０３の直前及
び直後で流れの方向を変える必要がなく、スムーズな流
れとなる。

【００３４】図３を参照して、本発明の第１の実施の形
態である除湿空調装置の作用を説明する。図３は除湿空
調装置の湿り空気線図である。図中、アルファベット記
号Ｋ〜Ｎ、Ｐ、Ｙ、Ｑ〜Ｕ、Ｘにより、各部における空
気の状態を示す。これらの記号は、図２で丸で囲んだア
ルファベットに対応する。

【００３５】先ず処理空気Ａの流れを説明する。除湿空
調装置は、空調空間１０１からの処理空気Ａ（状態Ｋ）
は、第１の送風機としての送風機１０２により装置内に
吸い込まれ、デシカントロータ１０３に送り込まれる。
デシカントにより水分を吸着されて絶対湿度を下げると
ともに、デシカントの吸着熱により乾球温度を上げて状
態Ｌに到る。この空気は処理空気冷却器３００の第１の
区画３１０に送られ、ここで絶対湿度一定のまま蒸発セ
クション２５１Ａ内で蒸発する冷媒により冷却され状態
Ｐの空気になり、さらに蒸発セクション２５１Ｂ内で蒸
発する冷媒により冷却され状態Ｍの空気になり、冷媒蒸
発器（冷却器）２１０Ａに入る。

【００３６】ここでやはり絶対湿度一定でさらに冷却さ
れて状態Ｙの空気になり、続けて冷媒蒸発器（冷却器）
２１０Ｂに入り、さらに冷却されて状態Ｎの空気にな
る。この空気は、乾燥し冷却され、適度な湿度でかつ適
度な温度（絶対湿度６ｋｇ／ｋｇ、１９℃）の処理空気
Ａとして、空調空間１０１に戻され、処理空気の供給さ
れる空調空間１０１を快適な環境に維持する。

【００３７】次に再生空気Ｂの流れを説明する。屋外Ｏ
Ａからの再生空気（状態Ｑ）は、装置内に吸い込まれ、
処理空気冷却器３００の第２の区画３２０に送り込まれ
る。ここの凝縮セクション２５２Ｂで凝縮する冷媒と熱
交換して乾球温度を上昇させ状態Ｓの空気になり、続け
て凝縮セクション２５２Ａで凝縮する冷媒と熱交換して
乾球温度を上昇させ状態Ｒの空気になる。この空気は冷
媒凝縮器（加熱器）２２０Ｂに送り込まれ、ここで加熱
されて乾球温度を上昇させ状態Ｘの空気になり、冷媒凝
縮器２２０Ａに流入し、ここで加熱されて乾球温度を上
昇させ状態Ｔの空気になる。この空気は、デシカントロ
ータ１０３に送り込まれ、ここでデシカントから水分を
奪いこれを再生して、自身は絶対湿度を上げるととも
に、デシカントの水分脱着熱により乾球温度を下げて状
態Ｕに到る。この空気は、再生空気Ｂを循環するための
送風機１４０に吸い込まれ、装置外に排気ＥＸされる。

【００３８】次に図１を参照して、各機器間の冷媒の流
れ及びヒートポンプＨＰＡ、ＨＰＢの作用をを説明す
る。冷媒圧縮機２６０Ａにより圧縮された冷媒ガスは、
圧縮機２６０Ａの吐出口に接続された冷媒ガス配管２０
１Ａを経由して冷媒凝縮器（再生空気Ｂの加熱器）２２
０Ａに導かれる。冷媒ガスは、圧縮熱により昇温してお
り、この熱で再生空気Ｂを加熱する。冷媒ガス自身は熱
を奪われ冷却され、さらに凝縮する。

【００３９】冷媒凝縮器２２０Ａの冷媒出口は、処理空
気冷却器３００の蒸発セクション２５１Ａの入り口に冷
媒配管２０２Ａにより接続されており、冷媒配管２０２
Ａの途中、蒸発セクション２５１Ａの入り口近傍には、
絞り２３０Ａが設けられている。

【００４０】冷媒凝縮器（再生空気Ｂの加熱器）２２０
Ａを出た液冷媒は、絞り２３０Ａで減圧され、膨張して
一部の液冷媒が蒸発（フラッシュ）する。その液とガス
の混合した冷媒は、蒸発セクション２５１Ａに到り、こ
こで液冷媒は蒸発セクション２５１Ａのチューブの内壁
を濡らすように流れ蒸発して、第１の区画３１０を流れ
る処理空気Ａを冷却する。

【００４１】蒸発セクション２５１Ａと凝縮セクション
２５２Ａとは、一連のチューブである。即ち一体の流路
として構成されているので、蒸発した冷媒ガス（及び蒸
発しなかった冷媒液）は、凝縮セクション２５２Ａに流
入して、第２の区画３２０を流れる外気である再生空気
Ｂにより熱を奪われ凝縮する。処理空気Ａは、第１の区
画３１０内では蒸発セクションで２５１Ａの熱交換チュ
ーブに直交して流れ、冷媒との間の熱交換を行い、入り
口温度が処理空気Ａより低温の外気Ｂは、第２の区画３
２０内で凝縮セクションで２５２Ａの熱交換チューブに
直交して流れる。第１の区画３１０と第２の区画３２０
とは隔壁３０１を介して隣接して設けられており、蒸発
セクションと凝縮セクションとは一体の連続した熱交換
チューブで形成されている。

【００４２】凝縮セクション２５２Ａは絞り２４０Ａを
介して冷媒液配管２０３Ａにより冷媒蒸発器（処理空気
Ａの冷却器）２１０Ａに接続されている。絞り２４０Ａ
の取付位置は、凝縮セクション２５２Ａの直後から冷媒
蒸発器２１０Ａの入り口までのどこでもよいが、冷媒蒸
発器２１０Ａの入り口直前にすれば、大気温度よりかな
り温度が低くなる絞り２４０Ａ後の冷媒のための、配管
保冷を薄くできる。凝縮セクション２５２Ａで凝縮した
冷媒液は、絞り２４０Ａで減圧され膨張して温度を下げ
て、冷媒蒸発器２１０Ａに入り蒸発し、その蒸発熱で処
理空気Ａを冷却する。絞り２３０Ａあるいは２４０Ａと
しては、例えばオリフィス、キャピラリチューブ、膨張
弁等を用いる。

【００４３】ここで、絞り２４０Ａとしては通常は開度
一定のオリフィス等が用いられる。そして、この固定絞
りの他に、絞り２４０Ａと冷媒蒸発器２１０Ａとの間に
膨張弁２７０Ａを設けて、また冷媒蒸発器２１０Ａの熱
交換部あるいは冷媒蒸発器２１０Ａの冷媒出口箇所に温
度検知器（不図示）を取り付けて過熱温度を検知できる
ようにし、その温度検知器により膨張弁２７０Ａの開度
を調節できるように構成している。このように構成した
ので、冷媒蒸発器２１０Ａに過剰な冷媒液が供給され
て、圧縮機２６０Ａに蒸発しきれなかった冷媒液が吸い
込まれるようなことを防止することができる。冷媒蒸発
器２１０Ａで蒸発してガス化した冷媒は、冷媒圧縮機２
６０Ａの吸込側に導かれ、以上のサイクルを繰り返す。

【００４４】ヒートポンプＨＰＢについても、ＨＰＡと
全く同様な構成と作用を有する。異なるのは、作動圧力
（蒸発圧力、凝縮圧力）がヒートポンプＨＰＡより低い
点である。

【００４５】冷媒蒸発器２１０Ｂは冷媒蒸発器２１０Ａ
の鉛直方向真下に配置され、処理空気Ａの流れに関して
下流側に設けられており、冷媒凝縮器２２０Ｂは冷媒凝
縮器２２０Ａの鉛直方向真下に配置され、再生空気の流
れに関して上流側に設けられている。また、蒸発セクシ
ョン２５１Ｂには冷媒凝縮器２２０Ｂから冷媒が流入す
るように、冷媒配管２０２Ｂが接続されている。

【００４６】以上のような除湿空調装置において、処理
空気Ａは、第１の区画３１０内では蒸発セクション２５
１Ａ、から蒸発セクション２５１Ｂの順番に接触するよ
うに熱交換チューブに直交して流れ、冷媒との間で熱交
換を行い、入り口温度が処理空気温度より低い外気であ
る再生空気Ｂは、第２の区画３２０内で凝縮セクション
を２５２Ｂ、２５２Ａの順番に接触するように熱交換チ
ューブに直交して流れる。この場合、蒸発圧力乃至は蒸
発温度は、蒸発セクションでは２５１Ａ、２５１Ｂの順
番に、高から低になり、また凝縮セクションでは、２５
２Ｂ、２５２Ａの順番に、低から高になる。即ち、処理
空気冷却器３００は、処理空気Ａを冷却する冷媒の蒸発
圧力が２つあり、かつ冷却流体であり外気である再生空
気Ｂにより冷却して凝縮する冷媒の凝縮圧力は前記蒸発
圧力に各々対応して２つある。

【００４７】このようにして、処理空気Ａと外気である
再生空気Ｂの流れに注目すると、いわば両者は対向流で
熱交換をすることになるので、高い熱効率を実現でき
る。

【００４８】次に図４を参照して、本発明の第２の実施
の形態である除湿空調装置の構成を説明する。図中、空
調空間からキャビネット７００上面に設けられた吸込口
１０４を通り、さらにフィルター１７０を通ってキャビ
ネット７００に吸い込まれた処理空気Ａは、処理空気Ａ
の経路に沿って、鉛直方向下方に向かう流路１０７、を
通り、処理空気Ａを循環するための送風機１０２に吸い
込まれて、送風機１０２の吐出口から排気され、鉛直方
向下方に向かう流路１０８を通り、デシカントを充填し
たデシカントロータ１０３の処理空気ゾーンを鉛直方向
下方に通過し、鉛直方向下方に向かう流路１０９を通
り、処理空気Ａから熱を回収する熱交換器２２５を上か
ら下に通過し、鉛直方向下方に向かう流路１１０を通
り、処理空気を冷却する熱交換器１１６を上から下に通
過し、流路１１１Ａに沿って水平方向に流れ、加湿器１
１５を通過し、鉛直方向上方に向かう流路を通り、キャ
ビネット７００の上面に設けられた吐出口１０６を通過
し、そして空調空間に戻るように構成されている。

【００４９】また、屋外ＯＡからキャビネット７００の
側面下方に設けられた吸込口１４１を通り、さらにフィ
ルター１７１をキャビネット７００に吸い込まれた再生
空気Ｂは、再生空気Ｂの経路に沿って、流路１２に沿っ
て水平方向に流れた後鉛直方向上方に導かれ、デシカン
トロータ１０３に入る前の再生空気Ｂを加熱する熱交換
器１３０を下から上に通過し、鉛直方向上方に向かう流
路１２７を通り、デシカントロータ１０３の再生空気ゾ
ーンを鉛直方向上方に通過し、鉛直方向上方に向かう流
路１２８を通り、再生空気Ｂを循環するための送風機１
４０に吸い込まれ、送風機１４０の吐出口から排気さ
れ、キャビネット７００の上面に設けられた吐出口１４
２から、屋外に排気ＥＸするように構成されている。

【００５０】実際の除湿空調装置内部の配置について述
べると、送風機１０２、送風機１４０は装置の最上部に
配置されている。送風機１４０は装置の上面の壁の下側
（装置内部側）に取り付けられ、一方送風機１０２は、
処理空気流路内に水平に設けられて取付板であって、送
風機１０２の吐出口と同じ大きさの開口を有する取付板
に取り付けられている。送風機１０２と送風機１４０の
回転軸中心はほぼ同じ高さに取り付けられている。送風
機１０２、送風機１４０の鉛直方向下方に、回転軸が鉛
直方向に配置してデシカントロータ１０３が設置されて
いる。また、デシカントロータ１０３の鉛直方向下方に
は熱交換器２２５と、熱交換器１３０が同じ高さに並ん
で水平に配置されている。さらに、熱交換器２２５の鉛
直方向下方には熱交換器１１６が水平に配置されてい
る。

【００５１】温熱媒体である温水を導く温水媒体配管１
５１が、装置外部のヒートポンプ（図４に不図示）の冷
媒凝縮器（図４に不図示）の温熱媒体供給口４２と熱交
換器１３０の温水入口に接続されている。熱交換器１３
０は、温水と再生空気Ｂとが対向流で熱交換するように
構成された対向流型熱交換器である。熱交換器１３０の
温水出口は、熱交換器２２５の温水入口に温水配管によ
り接続されている。熱交換器２２５も、温水と処理空気
Ａとが対向流で熱交換するように構成されている。熱交
換器２２５の温水出口は、温水配管１５２により、装置
外部のヒートポンプの冷媒凝縮器の温熱媒体戻り口４３
に接続されている。温水は冷媒凝縮器に戻り、冷媒蒸発
器においておいて冷媒の凝縮によって加熱された後、前
述のように熱交換器１３０と、熱交換器２２５へ導か
れ、循環する。

【００５２】また冷熱媒体である冷水を導く冷水配管１
６１が、装置外部のヒートポンプの冷媒蒸発器（図４に
不図示）の冷熱媒体供給口４０と熱交換器１１６の冷水
入口に接続されている。熱交換器１１６は、熱交換対象
である処理空気Ａと対向流で熱交換するように構成され
ている。熱交換器１１６の冷水出口は、冷水配管１６２
により、外部のヒートポンプの冷熱蒸発器の冷熱媒体戻
り口４１に接続されている。冷水は冷媒蒸発器に戻り、
冷熱蒸発器において冷媒の蒸発により冷却された後、前
述のように熱交換器１１６へ導かれ、循環する。

【００５３】次に同じく図４を参照して、第２の実施の
形態の作用を説明する。以下の説明において温度条件は
一の例を示す。

【００５４】先ず処理空気Ａの流れを説明する。空調空
間から約２７℃の処理空気が吸い込まれ、デシカントロ
ータ１０３でデシカントにより水分を吸着されて絶対湿
度を下げるとともに、デシカントの吸着熱により乾球温
度を上げて約５０℃の状態に到る。この空気は熱交換器
２２５で絶対湿度一定のまま（後述のように熱交換器で
１３０温度を下げられた）温熱媒体により冷却され約３
８℃の状態の空気になり、熱交換器１１６に入る。

【００５５】ここでやはり絶対湿度一定で、冷熱媒体に
よりさらに冷却されて約１５℃の状態の空気になる。こ
の空気は、加湿器１１５で等エンタルピ変化をして、絶
対湿度を上げ、乾球温度を下げ、適度な湿度でかつ適度
な温度の処理空気Ａとして、空調空間に戻される。

【００５６】次に再生空気Ｂの流れを説明する。屋外Ｏ
Ａからの約３２℃の再生空気Ｂが吸い込まれ、熱交換器
１３０でヒートポンプＨＰからの温度の高い温熱媒体と
熱交換して乾球温度を上昇させ約７０℃の状態の空気に
なる。

【００５７】熱交換器１３０で温度を低下させた温熱媒
体は、先に説明したように処理空気Ａを冷却しつつ自身
は温度を上昇させる。これは温熱媒体にとっては熱回収
である。このように回収された熱を持って温熱媒体はヒ
ートポンプＨＰに戻り、そこで加熱されて熱交換器１３
０に供給される。そして再生空気Ｂを加熱する。先に説
明したように、再生空気Ｂは約３２℃から約７０℃まで
加熱されるが、この温度上昇のうち、処理空気Ａから熱
交換器２２５が回収した分によるものは、約３２℃から
約４６℃の状態までの上昇分に相当する。

【００５８】このように熱交換器１３０で約７０℃まで
加熱された再生空気Ｂは、流路１２６を通ってデシカン
トロータ１０３に到り、ここでデシカントから水分を奪
いこれを再生して、自身は絶対湿度を上げるとともに、
デシカントの水分脱着熱により乾球温度を下げる。この
空気は、再生空気Ｂを循環するための送風機１４０に吸
い込まれ、排気ＥＸされる。

【００５９】ここでさらに本第２の実施の形態につい
て、熱交換器１３０と熱交換器２２５の作用を説明す
る。まず熱交換器１３０では、ヒートポンプＨＰで約７
５℃まで加熱された温熱媒体と再生空気Ｂとして利用さ
れる約３２℃の外気とが対向流で熱交換する。温熱媒体
は約７５℃から約３６℃に温度低下する。温熱媒体と熱
交換する再生空気Ｂは、この間、約３２℃から約７０℃
に温度上昇する。

【００６０】次に、先に説明したように約３６℃に冷却
された温熱媒体は、熱交換器２２５で、処理空気Ａと対
向流で熱交換する。温熱媒体は約３６℃から約４７℃に
加熱される。温熱媒体と熱交換する処理空気Ａは、この
間、約５０℃から約３８℃に温度低下する。

【００６１】本第２の実施の形態によれば、熱交換器１
３０で再生空気Ｂの加熱に利用した熱の一部に相当する
熱を熱交換器２２５で処理空気Ａから回収することがで
き、温熱媒体の加熱容量の増加、効率の上昇、機器の小
型化、ひいてはコスト低減を図ることができる。

【００６２】さらに以上の記述のように、処理空気Ａの
流路１０７、流路１０８、流路１０９、流路１１０は鉛
直方向下方に向かい、流路１１１Ｂが鉛直方向上方に向
かい、再生空気の流路１２４，流路１２７、流路１２８
が鉛直方向上方に向かうように構成し、処理空気の吸込
口１０４、吐出口１０６を装置上面に配置し、再生空気
の吸込口１４１を装置下面近傍、吐出口１４２を装置上
面に配置したので、処理空気流路はＵ字形であり、再生
空気流路は真っ直ぐな形であり共に単純な形状となる。

【００６３】また、送風機１０２、送風機１４０、デシ
カントロータ１０３、熱交換器２２５、処理空気冷却器
３００、熱交換器１１６が鉛直方向上下に整然と配置さ
れ、装置がコンパクトになり、設置面積が小さくる。さ
らに、デシカントロータ１０３を通過する処理空気Ａ、
及び再生空気Ｂはデシカントロータ１０３の直前及び直
後で流れの方向を変える必要がなく、スムースな流れと
なる。

【００６４】次に図５を参照して、本発明の第３の実施
の形態である除湿空調装置の構成を説明する。前述の第
２の実施の形態と同様の点は省略し相違点のみ述べる。

【００６５】本実施の形態において、不図示のヒートポ
ンプの冷熱媒体供給口４０から供給された液体の状態の
冷熱媒体は、熱交換器１１６の内部で相変化を起こし、
すなわち蒸発してガス化し、蒸発熱で処理空気Ａを冷却
し、冷熱媒体はヒートポンプの冷熱媒体戻り口４１に戻
る。一方、ヒートポンプの温熱媒体供給口４２から供給
されたガスの状態の温熱媒体は、熱交換器１３０の中で
相変化を起こし、すなわち凝縮して液化し、さら温熱媒
体は過冷却の状態になって熱交換器２２５へ送られ、熱
交換器２２５において処理空気Ａを冷却する。

【００６６】本実施の形態の除湿空調装置において上述
以外は、その構成、作用、効果は前述の第２の実施の形
態の除湿空調装置と同様である。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、除湿空調
装置が回転軸を鉛直方向に配置したデシカントロータを
備え、鉛直方向下方に向かう第１の流路部分と鉛直方向
上方に向かう第２の流路部分とを主として含むように処
理空気流路を構成したので、装置内を流れる処理空気の
流れを主として鉛直上下方向に整然と纏めることがこと
ができ、処理空気がデシカントロータの前後で流れの方
向を変える必要がなく、主要機器を鉛直方向上下に配置
することができるので、装置をコンパクトにすることが
でき、設置面積を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の除湿空調装置の構造を示す模式的正面断
面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態である除湿空調装置
のフローチャートである。

【図３】図１の除湿空調装置の作動を説明する湿り空気
線図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態である除湿空調装置
の構造を示す模式的正面断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態である除湿空調装置
の構造を示す模式的正面断面図である。

【符号の説明】

４０冷熱媒体供給口４１冷熱媒体戻り口４２温熱媒体供給口４３温熱媒体戻り口１０１空調空間１０２送風機１０３デシカントロータ１０４吸込口１０６吐出口１０７、１０８、１０９、１１０、１１１Ａ、１１１Ｂ
流路１１５加湿器１１６熱交換器１２４、１２６、１２７、１２８流路１３０熱交換器１４０送風機１４１吸込口１４２吐出口１５１、１５２温水媒体配管１６１、１６２冷水配管１７０、１７１フィルター２０１Ａ、Ｂ冷媒ガス配管２０２Ａ、Ｂ冷媒配管２０３Ａ、Ｂ冷媒液配管２０４Ａ、Ｂ冷媒液配管２０５Ａ、Ｂ冷媒配管２１０Ａ、Ｂ冷媒蒸発器２２０Ａ、Ｂ冷媒凝縮器２２５熱交換器２３０Ａ、Ｂ絞り２４０Ａ、Ｂ絞り２５１Ａ、Ｂ蒸発セクション２５２Ａ、Ｂ凝縮セクション２６０圧縮機２６０Ａ、Ｂ圧縮機２７０Ａ、Ｂ膨張弁３００処理空気冷却器３０１隔壁３１０第１の区画３２０第２の区画７００キャビネットＡＸ回転軸ＨＰヒートポンプＨＰＡ第１のヒートポンプＨＰＢ第２のヒートポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の端部に処理空気吸込口を有し、他
方の端部に処理空気吐出口を有する処理空気流路と；前
記処理空気吸込口から前記処理空気吐出口に向けて処理
空気を流す第１の送風機と；前記処理空気を冷却する第
１の熱交換器と；前記処理空気の通過により前期処理空
気を処理するデシカントを有し、回転軸が鉛直方向にな
るように配置されたデシカントロータとを備えた除湿空
調装置であって；前記処理空気流路が、鉛直方向下方に
向かう第１の流路部分と鉛直方向上方に向かう第２の流
路部分とを主として含むように構成したことを特徴とす
る除湿空調装置。
【請求項２】前記処理空気吸込口を前記除湿空調装置
の上面または上面近傍に配置し、前記処理空気吐出口を
前記除湿空調装置の上面または上面近傍に配置したこと
を特徴とする請求項１に記載の除湿空調装置。
【請求項３】前記処理空気吸込口を前記除湿空調装置
の下面または下面近傍に配置し、前記処理空気吐出口を
前記除湿空調装置の下面または下面近傍に配置したこと
を特徴とする請求項１に記載の除湿空調装置。
【請求項４】一方の端部に再生空気吸込口を有し、他
方の端部に再生空気吐出口を有する再生空気流路と；前
記再生空気吸込口から前記再生空気吐出口に向けて再生
空気を流す第２の送風機と；前記再生空気を加熱する第
２の熱交換器とを備え；前期デシカントが、前記再生空
気の通過により再生され；前記再生空気流路を、鉛直方
向上方に向かう流路部分を主として含むよう構成したこ
とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載
の除湿空調装置。
【請求項５】前記再生空気吸込口を前記除湿空調装置
の底面または底面近傍に配置し、前記再生空気吐出口を
前記除湿空調装置の上面または上面近傍に配置したこと
を特徴とする請求項４に記載の除湿空調装置。
【請求項６】前記デシカントが、前記第２の熱交換器
により冷却される前の前記処理空気を処理する請求項１
から請求項５のいずれかに記載の除湿空調装置。
【請求項７】高熱源と低熱源とを有するヒートポンプ
を備え、前記第１の熱交換器が前記高熱源を構成し、前
記第２の熱交換器が前記低熱源を構成する請求項１から
請求項６のいずれかに記載の除湿空調装置。