空調システム
【課題】第１デシカントロータの機能を適切に発揮させ、全体としての空調能力を維持させながらも、構成の簡素化を図る。
【解決手段】第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａに導かれる気体を加湿可能な加湿機１１と、第１気体を、加湿機１１、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａ、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａ、冷却器１４、及び第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂの夫々を通過させて空調する第１気体空調手段と、第２気体を、冷却用媒体として冷却器１４に導き、気体を加熱自在な加熱手段１５にて加熱した後、第２デシカントロータ１２の第２再生部１３ｂを通過させて空調する第２気体空調手段とを備え、第１気体空調手段にて空調された第１気体、又は第２気体空調手段にて空調された第２気体の何れか一方が、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
【解決手段】第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａに導かれる気体を加湿可能な加湿機１１と、第１気体を、加湿機１１、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａ、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａ、冷却器１４、及び第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂの夫々を通過させて空調する第１気体空調手段と、第２気体を、冷却用媒体として冷却器１４に導き、気体を加熱自在な加熱手段１５にて加熱した後、第２デシカントロータ１２の第２再生部１３ｂを通過させて空調する第２気体空調手段とを備え、第１気体空調手段にて空調された第１気体、又は第２気体空調手段にて空調された第２気体の何れか一方が、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動する第１通気性吸湿体からなり、第１吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部に通流させる気体に放出する第１デシカントロータと、回転駆動する第２通気性吸湿体からなり、第２吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部に通流させる気体に放出する第２デシカントロータと、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１３に示すように、特に夏季等で空調対象空間Ｓを除湿・冷房することを目的として、第１吸湿部１２ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部１２ｂに通流させる気体に放出する第１デシカントロータ１２と、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａに通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる第１冷却器５０と、第２吸湿部１３ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部１３ｂに通流させる気体に放出する第２デシカントロータ１３と、当該第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａを通流した後の気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる第２冷却器１４とを備えたものが知られている（特許文献１を参照。）。
当該空調システムでは、室外空気ＯＡを、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａを通流させて除湿し、これにより温度上昇した室外空気ＯＡを第１冷却器５０にて冷却し、さらに、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａを通過させて除湿し、これにより温度上昇した室外空気ＯＡを第２冷却器１４にて冷却し、最後に、当該室外空気ＯＡを、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂを通過させて冷却することで、適切に冷却・除湿された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いている。この構成では、第１デシカントロータ１２のデシカントが第１吸湿部１２ａで吸湿する吸湿量及び第１再生部１２ｂで放湿する放湿量、即ち、デシカントが吸放出する水分量の大小が、所謂、冷房能力に大きく影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５７９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この点から従来技術を検討すると、例えば、夏場の除湿・冷房運転の場合、外気の湿度が比較的低い状況では、第１デシカントロータ１２のデシカントが吸収する水分量が小さくなり、同時に第１再生部１２ｂで放湿される水分量が減少し、冷房能力の点で改善の余地があった。また、従来技術では、第１冷却器５０、第２冷却器１４及び加熱器１５の３つの熱交換器が必要となる。さらに、室外空気ＯＡを冷却する構成として、第１冷却器５０で、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａにて昇温した後の室外空気ＯＡを冷却するとともに、第２冷却器１４で、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａにて昇温した後の室外空気ＯＡを冷却する必要がある。ここで、第２冷却器１４には、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａと第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａとで昇温した比較的高温の室外空気ＯＡが導かれ、第１冷却器５０には、第１デシカントロータの第１吸湿部１２ａのみにて昇温した比較的低温の室外空気ＯＡが導かれるため、第１冷却器５０の交換熱量は第２冷却器１４の交換熱量に比べ低い。しかしながら、上記第１冷却器５０と第２冷却器１４とには、同一流量の室外空気ＯＡが導かれるため、双方は、同一の通過断面積のもの、即ち、同じ大きさのものを設けなければならなかった。このため、特に、第１冷却器５０としては、交換熱量が小さいにも関わらず、比較的大きいものとなっており、空調システムをコンパクト化する観点において、問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１デシカントロータ１２及び第２デシカントロータ１３を備えた空調システムにおいて、その空調能力を十分に発揮しながらも全体としてコンパクトな空調システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空調システムは、回転駆動する第１吸湿性吸湿体からなり、第１吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部に通流させる気体に放出する第１デシカントロータと、
回転駆動する第２通気性吸湿体からなり、第２吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部に通流させる気体に放出する第２デシカントロータと、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムであって、その特徴構成は、前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部に導かれる気体を加湿可能な加湿機と、第１気体を、前記加湿機、前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部、前記冷却器、及び前記第１デシカントロータの前記第１再生部の夫々を通過させて空調する第１気体空調手段と、第２気体を、前記冷却用媒体として前記冷却器に導き、気体を加熱自在な加熱手段にて加熱した後、前記第２デシカントロータの前記第２再生部を通過させて空調する第２気体空調手段とを備え、前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体、又は前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体の何れか一方が、空調用空気として空調対象空間に導かれる点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、第１デシカントロータの第１吸湿部の上流側において、加湿機により第１気体を加湿し、第１デシカントロータの第１吸湿部においてデシカントに吸湿される水分量を増加できる。さらに、第１気体の温度に関しては、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱が奪われる形態で第１気体が冷却されるので、第１デシカントロータの第１吸湿部と第２デシカントロータの第２吸湿部との間にて、第１気体を冷却するための冷却器を省略し、コンパクト化を図ることができる。
さらに、このように構成することで、特に、第１気体を空調用空気として空調対象空間へ導く場合、第１気体は、加湿機にて加湿・冷却され、第１デシカントロータの第１吸湿部にて除湿され、第２デシカントロータの第２吸湿部にて除湿され、第１デシカントロータの第１再生部にて冷却されて、空調対象空間に導かれることとなる。これにより、第１デシカントロータの第１吸湿部は、加湿機にて十分に加湿された第１気体を除湿することとなるので、第１デシカントロータの第１吸湿部が充分な吸湿状態となり、第１再生部において充分な水分量の放出に伴う第１気体の冷却を行うことができ、室外空気の湿度に関係なく、適切にその除湿機能を発揮できる。結果、第１デシカントロータの機能を適切に機能させることができ、その空調能力を十分に発揮させることができる。また、上記特徴構成を採用することで、第１気体空調手段は、空調用空気として第１気体を空調対象空間へ導くときに、比較的圧力損失の大きい熱交換器としての冷却器を、１つのみ通過させればよいため、圧力損失を低減でき、運転効率を向上できる。以上より、第１デシカントロータ及び第２デシカントロータを備えた空調システムにおいて、その空調能力を十分に発揮しながらも、全体としてコンパクトな空調システムを実現できた。
【０００８】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
前記空調対象空間の内部の室内空気と前記空調対象空間の外部の室外空気の何れか一方を、前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導くと共に、他方を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く第１四方弁と、
前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体と、前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体との何れか一方を、前記空調用空気として前記空調対象空間へ導くとともに、他方を排気として空調対象空間の外部へ導く第２四方弁とを備えている点にある。
【０００９】
上述したように、第１気体空調手段は、第１気体を、加湿機にて冷却し、第１デシカントロータの第１吸湿部にて除湿し、第２デシカントロータの第２吸湿部にて除湿し、冷却器にて冷却し、第１デシカントロータの第１再生部にて冷却して、第１気体を除湿・冷却できるものである。一方、第２気体空調手段は、第２気体を、冷却用媒体として冷却器に導いて加熱し、加熱手段にて加熱し、第２デシカントロータの第２再生部にて加湿するので、第２気体を加湿・加熱できるものである。
上記特徴構成によれば、第１四方弁が、室内空気と室外空気の何れか一方を第１気体空調手段へ、他方を第２気体空調手段へ導くことができる。さらに、第２四方弁が、第１気体空調手段にて除湿・冷却された第１気体、又は第２気体空調手段にて加湿・加熱された第２気体の何れか一方を、空調用空気として空調対象空間に導くことができるので、状況に応じて、空調対象空間に対し、低湿・高温、又は高湿・高温の空気の何れをも導くことができる。即ち、上記特徴構成によれば、第１四方弁と第２四方弁とを設ける比較的簡易な構成により、二段のデシカントロータにて、除湿冷房運転のみならず、加湿暖房運転をも実行させることができる。
【００１０】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、前記空調対象空間を加湿暖房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く運転状態で、前記第２四方弁は、前記第１気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第２気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導き、前記空調対象空間を除湿冷房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導く運転状態で、前記第２四方弁は、前記第２気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第１気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導く点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、上述の如く、第１四方弁及び第２四方弁を対応する形態で切り換えることにより、加湿暖房運転と除湿冷房運転とを択一的に実行する状態で、その切り換えを比較的簡易な構成により実現することができる。
尚、本発明の構成を採用することにより、特に、加湿暖房運転において、十分に加湿された空調用空気を空調対象空間へ導くことができる。これは、加湿暖房運転においては、第２デシカントロータが、その第２吸湿部にて加湿機にて十分に加湿された室内空気の湿分を十分に吸着するので、その第２再生部は十分に湿分を含むこととなり、その第２再生部に導かれる室外空気が、十分に加湿されることとなるためである。
【００１２】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、前記加湿機は、前記第１気体へ直接水を噴霧して加湿するように構成されている点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、前記加湿機は、第１気体へ直接水を噴霧するものであるので、それによる水分の蒸発に伴う蒸発潜熱を第１気体から奪う形態で、適切に第１気体を冷却することができる。また、加湿機は、直交熱交換器のような構造を採用する必要はないので、直交熱交換器にて第１気体を冷却する場合に比べて、圧力損失を低減することができる。
【００１４】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、少なくとも、前記第１デシカントロータ、前記第２デシカントロータ、前記冷却器、前記加熱手段、前記第１気体空調手段、前記第２気体空調手段、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁を内部に含むケーシングを備え、前記ケーシングの内部において、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の回転軸を同軸に並べて配置するとともに、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の前記回転軸に直交する方向で、前記第１四方弁と前記第２四方弁との間の部位に、前記ケーシングの内部空間の一部を分離する分離壁を備えている点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、第１四方弁と第２四方弁とを、互いの回転軸を同軸に配置することで、当該第１四方弁と第２四方弁へ向けて導かれる気体の通流方向、及び第１四方弁と第２四方弁から外部へ送り出される気体の通流方向を、第１四方弁と第２四方弁の回転軸に直交する方向に揃えることができる。これに加えて、第１四方弁と第２四方弁との間の部位に、第１四方弁と第２四方弁との回転軸に直交する分離壁を設けることで、当該分離壁にて、少なくとも、第１四方弁へ導かれる気体及び第１四方弁から送り出される気体と、第２四方弁へ導かれる気体及び第２四方弁から送り出される気体とを、その通流方向で、簡易な構成にて分離した状態で通流させるこができる。結果、複雑な流路を形成することなく、構造の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】除湿冷房運転を行うときの流路構成を示す概略構成図である。
【図２】除湿冷房運転を行うときの気体の状態の変化を示す表である。
【図３】図２に示す気体の状態をプロットした空気線図である。
【図４】加湿暖房運転を行うときの流路構成を示す概略構成図である。
【図５】加湿暖房運転を行うときの気体の状態の変化を示す表である。
【図６】図５に示す気体の状態をプロットした空気線図である。
【図７】加熱器に供給される湯水の温度を変化させた場合の除湿量及び空調用空気の温度を示すグラフ図である。
【図８】夏季日中において加湿機での水の噴霧量を変化させた場合の除湿量と空調用空気の温度を示すグラフ図である。
【図９】夏季夜間において加湿機での水の噴霧量を変化させた場合の除湿量と空調用空気の温度を示すグラフ図である。
【図１０】加湿機の具体的構成例を示す斜視図である。
【図１１】除湿冷房運転を行う際に、外部から室外空気を導入して空調用空気として空調対象空間へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１２】除湿冷房運転を行う際に、外部から室内空気を導入して排気として空調対象空間の外部へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１３】加湿暖房運転を行う際に、外部から室外空気を導入して空調用空気として空調対象空間へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１４】加湿暖房運転を行う際に、外部から室内空気を導入した排気として空調対象空間の外部へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１５】本発明の冷却器と従来技術の第２冷却器、第２冷却器を、双方を筐体に内設した状態で、正面から見た場合の相対的な大きさを対比する図である。
【図１６】従来技術の流路構成を示す概略構成図である。
【図１７】従来技術における気体の状態の変化を示す表である。
【図１８】図１７に示す気体の状態をプロットした空気線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る空調システムの第１の特徴は、システムとしての空調能力を維持しながらも、構成のコンパクト化を図るため、詳細は後述するが、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａと、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａとの間に、第１吸湿部１２ａを通流した後の気体を冷却する冷却器を設けずに、第１吸湿部１２ａの上流側で気体を加湿する加湿機１１を設けている点にある。第２の特徴は、夏季等においては、除湿冷房運転を実行するとともに、冬季等においては、加湿暖房運転を実行すべく、第１四方弁１及び第２四方弁１７を備えている点にある。以下、上記第１、第２の特徴を有する空調システムについて、図面に基づいて説明する。
【００１８】
この空調システムは、第１四方弁１０と第２四方弁１７とを備え、それらを切り換えることにより、図１に示す除湿冷房運転を実行する場合の流路構成と、図４に示す加湿暖房運転を実行する場合の流路構成に切り換え可能に構成されている。特に、除湿冷房運転においては、図１の流路構成において、第１流路Ｒ１（図１で二点鎖線）に室外空気ＯＡを導いて空調した空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いており、加湿暖房運転においては、図４の流路構成において、第２流路Ｒ２（図４で一点鎖線）に室外空気ＯＡを導いて空調した空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導くように構成されている。
そこで、以下では、本発明の空調システムの基本的な構成機器、及び第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２の構成及び働きについて説明し、その後、除湿冷房運転、加湿暖房運転について、順に説明する。
【００１９】
〔空調システムの各構成機器の説明〕
本発明の空調システムは、基本的な構成として、詳細は後述する加湿機１１、第１デシカントロータ１２、第２デシカントロータ１３、冷却器１４、加熱器１５（加熱手段の一例）を備えたものである。具体的には、空調システムは、回転駆動する第１通気性吸湿体１２ｃからなり、第１吸湿部１２ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部１２ｂに通流させる気体に放出する第１デシカントロータ１２と、回転駆動する第２通気性吸湿体１３ｃからなり、第２吸湿部１３ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部１３ｂに通流させる気体に放出する第２デシカントロータ１３と、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａを通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器１４と、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂに導かれる空気を温水Ｗとの熱交換により加熱する加熱器１５とを備えている。
【００２０】
ここで、デシカントロータについて、説明を加えると、第１デシカントロータ１２の通気性吸湿体は、図示しない駆動用モータにより回転駆動するように構成されている。図１、４では、上方側に位置する第１デシカントロータ１２の一部を第１吸湿部１２ａとし、下方側に位置する第１デシカントロータ１２の一部を第１再生部１２ｂとして示している。第１デシカントロータ１２の通気性吸湿体が、駆動用モータにより回転駆動されると、第１吸湿部１２ａに相当する部位及び第１再生部１２ｂに相当する部位が回転方向に連続的に変化するように構成されている。そして、第１デシカントロータ１２は、例えば、１時間に数１０回転の一定速度で回転駆動される。第２デシカントロータ１３についても、基本的な構造は、第１デシカントロータ１２と同じである。前記第１デシカントロータ１２及び第２デシカントロータ１３における通気性吸湿体は、吸湿性高分子を主成分として構成されている。そして、吸湿性高分子として、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムを用いる。第１デシカントロータ１２及び第２デシカントロータ１３は、直径２００ｍｍのハニカム状の基材にポリアクリル酸ナトリウム粉末を保持して構成されている。ここで、第１デシカントロータ１２の厚みは、第２デシカントロータ１３の厚みよりも薄く設定されている。具体的には、第１デシカントロータ１２の厚みが、３０〜４０ｍｍ、第２デシカントロータ１３の厚みが、６０〜８０ｍｍである。このように、第１デシカントロータ１２の厚みを薄くしている理由は、第１デシカントロータ１２が設けられている部位では、発揮できる吸湿・放湿性能が低いため、吸湿・放湿性能の観点からは必要ないためである。尚、このように、第１デシカントロータ１２の厚みを薄くすることで、圧力損失を低減でき、装置全体としての運転効率は、向上できる。
【００２１】
そして、第１流路Ｒ１（図１、４で二点鎖線で示される流路）が、加湿機１１、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａ、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａ、冷却器１４、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂに順に接続され、夫々に順に第１気体を通流させている。さらに、第１流路Ｒ１には、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａと第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａとの間に、第１気体を第１流路Ｒ１に上述の如く通流させるべく、第１吸湿部１２ａ側から吸引して第２吸湿部１３ａ側へ送り出す第１ファン１８が設けられている。ここで、第１流路Ｒ１には、従来技術に見られるような第１冷却器は備えていない。
【００２２】
これにより、第１流路Ｒ１を通流する第１気体は、加湿機１１にて加湿されてその湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱が奪われる形態で冷却され、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａにて除湿され、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａにて除湿される。そして、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａは、加湿機１１を備えない構成に対して、より多くに水分を吸湿する。ここで、第１気体は、第１吸湿部１２ａ及び第２吸湿部１３ａにて発生する吸着熱にて昇温しているので、冷却器１４にて冷却用媒体と熱交換する形態で冷却される。その後、第１気体は、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂに導かれるが、この第１再生部１２ｂにおいては、第１吸湿部１２ａで吸湿された水分の放出とともに第１気体を十分に冷却するので、第１気体は、十分に除湿・冷却された状態となる。本発明の構造では、加湿機１１により加湿が行われるため、この加湿分だけ、余分に水分の放出が行われ、第１デシカントロータ１２が有効に働く。以上の如く、第１ファン１８及び第１流路Ｒ１が、第１気体を第１流路Ｒ１へ通流させて除湿・冷却する形態で、第１気体空調手段として機能する。詳細は後述するが、除湿冷房運転は、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を図１の状態に切り換えることにより、上記第１気体として室外空気ＯＡを、第１四方弁１０から第１流路Ｒ１に導き、上述の如く除湿・冷却した後、第２四方弁１７にて、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導く形態で実現される。
【００２３】
一方、第２流路Ｒ２（図１、４において一点鎖線で表される流路）は、冷却器１４、加熱器１５、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂに順に接続され、夫々に順に第２気体を通流させている。さらに、第２流路Ｒ２には、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂの下流側に、第２気体を第２流路Ｒ２へ上述の如く通流させるべく、第２気体を第２再生部１３ｂ側から第２気体を吸引して下流側へ送り出す第２ファン１６が設けられている。
【００２４】
これにより、第２流路Ｒ２を通流する第２気体は、冷却器１４に冷却用冷媒として導かれ高温の第１気体と熱交換する形態で加熱され、加熱器１５にて加熱され、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて加湿され、加湿・加熱された状態となる。以上の如く、第２ファン１６及び第２流路Ｒ２が、第２気体を第２流路Ｒ２へ通流させて加湿・加熱する形態で、第２気体空調手段として機能する。詳細は後述するが、加湿暖房運転は、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を図４の状態に切り換えることにより、上記第２気体として室外空気ＯＡを、第１四方弁１０から第２流路Ｒ２に導き、上述の如く加湿・加熱した後、第２四方弁１７にて、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導く形態で実現される。
【００２５】
〔除湿冷房運転〕
除湿冷房運転を実行するには、まず、図示しない制御装置による制御により、第１四方弁１０と第２四方弁１７とを、図１に示す状態へと切り換え制御する。具体的には、制御装置は、第１四方弁１０が、室内空気ＲＡを第２気体として第２流路Ｒ２（図１で一点鎖線にて示す流路）へ導くとともに、室外空気ＯＡを第１気体として第１流路Ｒ１（図１で二点鎖線にて示す流路）へ導き、第２四方弁１７が、第２気体を排気ＶＡとして空調対象空間Ｓの外部へ導くとともに、第１気体を空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓへ導くように、切替制御する。このとき、特に、室外空気ＯＡが空調用空気ＳＡへと空調される過程について説明すると、第１四方弁１０及び第２四方弁１７が図１の状態に切り換えられている状態で、第１ファン１８を働かせることにより、室外空気ＯＡが、第１四方弁１０を介して第１流路Ｒ１に導かれ、加湿機１１にて冷却され、第１吸湿部１２ａにて除湿され、第２吸湿部１３ａにて除湿される形態で適切に除湿・冷却され、第２四方弁１７を介して、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
【００２６】
〔除湿冷房運転における空調性能〕
これまで説明してきたように、本発明の空調システムは、第１気体を通流する第１流路Ｒ１において、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａの上流に加湿機１１を備え、当該加湿機１１にて第１気体を加湿し、第１気体が、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪われる形態で、第１気体を冷却することで、従来と略同程度の空調能力を発揮するものである。
そこで、以下では、本発明の除湿冷房運転において除湿・冷房性能と、従来技術の除湿・冷房性能とを、図２、３、１７、１８基づいて、比較することで評価する。図２、３に示されるＰ１−Ｐ６は、図１における第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２上に示す点に対応しており、図２の表では、Ｐ１―Ｐ６、室外空気ＯＡ、室内空気ＲＡ、空調用空気ＳＡ、排気ＶＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図３は、各点で示す気体の状態（温度℃、絶対湿度ｇ／ｋｇ、相対湿度％）を示した空気線図である。一方、図１７、１８に示されるＰ１−Ｐ８は、従来技術である図１６における空調用空気ＳＡの流路（図１６にて二点鎖線の流路）及び室内空気ＲＡの流路（図１６にて一点鎖線の流路）上に示す点に対応しており、図１７の表は、Ｐ１−Ｐ７、室外空気ＯＡ、室内空気ＲＡ、空調用空気ＳＡ、排気ＶＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図１８は、各点で示す気体の状態（温度℃、絶対湿度ｇ／ｋｇ、相対湿度％）を示した空気線図である。図１の例では、室外空気ＯＡの温度は３５℃で、相対湿度は４５％である。また、別のエアコンによる冷房や除湿を行わない場合、室内空気ＲＡの温度は２７．０℃で、相対湿度は６５．０％である。また、第１流路Ｒ１へ導かれる室外空気ＯＡの流量は１００ｍ3／ｈであり、加熱器１５に導かれる温水Ｗは、温度が７５℃で１Ｌ／分の流量で供給されるものとし、加湿機１１における水噴霧量は５．３ｇ／分とした。
【００２７】
まず、本発明と従来技術との除湿性能について比較する。従来技術では、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で除湿され、空調用空気ＳＡとなったときには、絶対湿度が、５．０ｇ／ｋｇ乾燥空気だけ低下している。一方、本発明にて除湿冷房運転を行う場合において、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で除湿され、空調用空気ＳＡとなったときには、絶対湿度が１．９ｇ／ｋｇ乾燥空気だけ低下している。これにより、除湿性能については、従来技術よりも低下しているものの、除湿機能を適切に発揮しているといえる。尚、図２、図３によると、空調用空気ＳＡは、温度２３．９℃、相対湿度７５．３％となっており、この場合における不快指数を計算すると７２．７となる。これは、１０％の人が不快と感じる不快指数７５よりも低い値となっており、良好な除湿性能が発揮できているといえる。
また、図７に、室外空気ＯＡが温度３５℃、相対湿度５０％の場合で、加熱器１５に供給する温水Ｗの温度７５℃を４５℃から９０℃に変更したときの除湿量と空調用空気ＳＡ温度との関係を示す。温水Ｗの温度が上がれば、除湿量が増加し、空調用空気ＳＡ温度が低下することで除湿冷房性能が高まることを示している。
【００２８】
次に、本発明と従来技術との冷房性能について比較する。従来技術では、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で冷却され、空調用空気ＳＡとなったときには、温度が、６．５℃だけ低下し、２８．５℃となっている。
一方、本発明にて除湿冷房運転を行う場合において室外空気ＯＡが、計測的Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で冷却され、空調用空気ＳＡとなったときには、温度が、１１．１℃だけ低下しており、２３．９℃となっている。これにより、冷房性能については、従来技術よりも飛躍的に高まっているといえる。特に、本発明では、１０℃以上の温度低下を実現できており、真夏等であっても十分な冷房効果を期待できる。当該冷房効果は、図３のグラフに示されているように、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１までの間において、加湿機１１にて加湿され、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪われる形態で冷却されている効果が大きいためである。
【００２９】
〔加湿暖房運転の空調性能〕
加湿暖房運転を実行するには、除湿冷房運転を実行した場合と同様に、図示しない制御装置による制御により、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を図４に示す状態へと切り換え制御する。具体的には、制御装置は、第１四方弁１０が、室内空気ＲＡを第１気体として第１流路Ｒ１（図４で二点鎖線にて示す流路）へ導くとともに、室外空気ＯＡを第２気体として第２流路Ｒ２（図４で一点鎖線にて示す流路）へ導き、第２四方弁１７が、第１気体を排気として空調対象空間Ｓの外部へ導くとともに、第２気体を空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓへ導くように、切替制御する。このとき、特に、室外空気ＯＡが空調用空気ＳＡへと空調される過程について説明すると、第１四方弁１０及び第２四方弁１７がこのように切り換えられている状態で、第２ファン１６を働かせることにより、室外空気ＯＡが、第１四方弁１０を介して第２流路Ｒ２に導かれ、冷却器１４に冷却用冷媒として導かれ高温の室内空気ＲＡと熱交換する形態で加熱され、加熱器１５にて加熱され、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて加湿される形態で適切に加湿・加熱され、第２四方弁１７を介して、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
【００３０】
〔加湿暖房運転における空調性能〕
以上の如く、本発明の空調システムは、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を適切に働かせることにより、従来技術では実現できなかった加湿暖房運転を実現している。以下に、本発明の加湿暖房運転の加湿・暖房性能を、図５、６に基づいて評価する。 図５、６に示されるＰ１−Ｐ４は、図４における第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２上に示す点であり、図５の表では、Ｐ１−Ｐ４での室外空気ＯＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値、および、室外空気ＯＡ、室内空気ＲＡ、空調用空気ＳＡ、排気ＶＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図６は、各点で示す気体の状態（温度℃、絶対湿度ｇ／ｋｇ、相対湿度％）を示した図である。
【００３１】
室外空気ＯＡは、計測点Ｐ１までにおいて、冷却器１４に冷却用媒体として供給されることで加熱されることで、２４．１℃増加し、計測点Ｐ１からＰ２までにおいて、加熱器１５にて６５℃の温水Ｗと熱交換する形態で、２７．３℃増加し、計測点Ｐ２から空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれるまでに、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて絶対湿度７．２９ｇ／ｋｇ乾燥空気分加湿される。結果、空調用空気ＳＡは、温度３８．８℃、絶対湿度１１．２ｇ／ｋｇ乾燥湿度、相対湿度２６．３％となり、加湿・暖房性能が良好に発揮されているといえる。（上記空欄の部分の数値のご記入をお願い致します。また、図２、５に示している表の空欄についても、ご記入をお願い致します。）
【００３２】
〔加湿機の具体的構成〕
加湿機１１の構成について、図１０に基づいて説明する。加湿機１１は、前後面の一方に第１気体の吸込口（図１０における裏面側）を有するとともに、他方に第１気体の吹出口１９を備えた筐体２０と、当該筐体２０の上方面に沿って延設され、筐体２０の上方面の全域に亘って水を噴霧する噴射ノズル２１と、当該噴射ノズル２１に水を導く吸水管２２と、水の噴射ノズル２１への供給・停止を切り換える電磁弁２３と、筐体２０の内部に溜まった水を外部へ排出する排出管２４とを備えて構成されている。噴射ノズル２１の側方部位には、噴射ノズル２１を取り囲む枠体２５が設けられており、当該枠体２５は、噴射ノズル２１から噴霧された水が、筐体２０の外側へ拡散することを防止している。
【００３３】
電磁弁２３の開閉時間を制御することで、水の噴霧量を制御することができる。図８、９に噴霧量を変更した場合の夏季日中（室外空気ＯＡ３５℃、相対湿度５０％）と夏季夜間（室外空気ＯＡ３０℃、相対湿度６０％）での除湿量と空調用空気ＳＡの温度を示す。図中の飽和効率とは、相対湿度１００％にまで加湿した場合を１００％、全く加湿しなかった場合を０％として表している。この様に、加湿量を制御することで、空調用空気ＳＡの温度を変更することが可能である。
尚、吹出口１９には、第１気体を、噴射ノズル２１から噴射された水にて、適切に加湿するためのプレート状の加湿用ディスク２６が設けられている。上記加湿機１１は、噴射ノズル２１が、筐体２０の内部へ水を噴霧している状態で、吸込口から吹出口１９へ向けて第１気体を通流させたときに、当該第１気体を、水により加湿するとともに、水の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪わせる形態で冷却する。このように加湿機１１は、比較的簡易な構成を有しており、同様の冷房性能を有する直交型熱交換器と比較的しても、コンパクトな構成とすることができる。
【００３４】
〔空調システムのパッケージ化〕
本発明の空調システムは、各構成機器、第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２をケーシング３０の内部にパッケージ化し、コンパクト化を図っている。そこで、以下では、まず、図１１（ａ）（ｂ）、図１５に基づいて、ケーシング３０の内部における各構成機器の配置、第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２の形成について説明する。その後、図１１に基づき、除湿冷房運転時における室外空気ＯＡが空調されて空調用空気ＳＡとなる流れを説明し、図１２に基づき、除湿冷房運転時における室内空気ＲＡが排気ＶＡとなる流れを説明し、図１３に基づき、加湿暖房運転時における室外空気ＯＡが空調されて空調用空気ＳＡとなる流れを説明し、図１４に基づき、加湿暖房運転時における室内空気ＲＡが排気ＶＡとなる流れについて説明する。
【００３５】
図１１は、ケーシング３０の内部に、上述の構成機器を配置したときの斜視図を示している。ここで、空調システムは、ケーシング３０の内部にて、上述した各構成機器に対し、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを適切に導くべく、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡが、ケーシング３０の内部の一方側（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの先端側）と、他方側（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの基端側）とに形成した流路を通流するように構成されている。当該構成を適切に示すべく、図１１（ａ）は、ケーシング３０の内部の一方側を紙面手前側（図１１（ａ）で矢印Ｙの先端側）に向けた状態を示しており、図１１（ｂ）は、ケーシング３０の内部の他方側を紙面奥側（図１１（ｂ）で矢印Ｙの基端側）に向けた状態を示している。尚、詳細は後述するが、ケーシング３０の内部の一方側に形成される流路は、途中で他方側に導かれ、ケーシング３０の内部の他方側に形成される流路は、途中で一方側に導かれるように形成されている。
【００３６】
本発明の空調システムは、図１１に示すように、ケーシング３０の内部に、加湿機１１、第１デシカントロータ１２、第１ファン１８、第２デシカントロータ１３、冷却器１４、加熱器１５、第２ファン１６、第１四方弁１０、及び第２四方弁１７が、全体としてコンパクトとなるように適切に配置されている。具体的には、第１四方弁１０と第２四方弁１７が、互いの回転軸Ｌを同軸上に配置した状態で、ケーシング３０の側面の一方側から他方側への方向（図１１（ａ）の矢印Ｙ方向）視で、互いに重なるように配置されている。そして、第１四方弁１０と第２四方弁１７との間には、第１四方弁１０と第２四方弁１７の回転軸Ｌと直交する状態で、ケーシング３０の上方（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｚ方向）の略半分の領域を、ケーシング３０の内部の一方側（図１１（ａ）で矢印Ｙ先端側）と他方側（図１１（ｂ）で矢印Ｙ基端側）とに二分する第１分離壁３１が設けられている。そして、当該第１分離壁３１とケーシング３０等により、室内空気ＲＡ及び室外空気ＯＡを通流する流路を、ケーシング３０の内部の一方側と他方側とに分離して設けている。このように流路を形成することで、ケーシング３０内部において、空気通流用の配管を極力設けない構成とし、構成の簡略化を図っている。
【００３７】
以下では、具体的な室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡの空気の通流路を順に説明する形態で、ケーシング３０内部における各構成機器の配置関係等を説明する。尚、図面において、空気の流れは、各構成機器の内部を通流する場合を点線で、それ以外の場合を実線で示している。
〔除湿冷房運転時における室外空気ＯＡの通流路及びその流れ〕
図１１（ａ）（ｂ）に示すように、ケーシング３０の上面３２には、第１空気流入口３３が、ケーシング３０の内部の一方側（図１１（ａ）で矢印Ｙの先端側）の領域に配設された第１四方弁１０に空気を流入可能な状態に設けられている。その下流側には、第１四方弁１０から送り出された室外空気ＯＡの通流路として、第１分離壁３１とケーシング３０等により外囲された第１流路形成空間Ｖ１が形成されている。その下流側には、第１筐体３４に外囲された第２流路形成空間Ｖ２が形成され、第２流路形成空間Ｖ２には、加湿機１１、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａ、第１ファン１８が内設されている。室外空気ＯＡは、当該第２流路形成空間Ｖ２にて、加湿機１１にて加湿・冷却され、第１吸湿部１２ａにて除湿されるとともに昇温し、第１ファン１８にて下流側に圧送される。第１筐体３４の下方側（図１１（ａ）で矢印Ｚの基端側）には、第１筐体３５が近設されており、第１筐体３５の内部には、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａ、冷却器１４を内設する状態で第６流路形成空間Ｖ６が形成されている。室外空気ＯＡは、当該第６流路形成空間Ｖ６にて、第２吸湿部１３ａにて除湿されるとともに昇温し、冷却器１４にて冷却用媒体との熱交換にて冷却される。その後、室外空気ＯＡは、ケーシング３０等に外囲される形態で形成された第３流路形成空間Ｖ３に導かれる。当該第３流路形成空間Ｖ３は、ケーシング３０の内部の一方側の領域（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの先端側の領域）から他方側の領域（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの基端側の領域）へ、連続的に形成されており、その内部には、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂが配設されている。室外空気ＯＡは、当該第３流路形成空間Ｖ３にて第１再生部１２ｂを通流して冷却される。 その下流側には、図１１（ｂ）に示すように、第２四方弁１７が設けられるとともに、ケーシング３０の上面３２を貫通する状態で設けられた第１空気流出口３６が設けられている。室外空気ＯＡは、第２四方弁１７を介して、第１空気流出口３６から外部へ送り出される形態で、空調用空気ＳＡとして外部へ導かれる。
【００３８】
〔除湿冷房運転時における室内空気ＲＡの通流路及びその流れ〕
図１２に示すように、ケーシング３０の一方側の側面３７（図１２（ａ）で矢印Ｙの先端側の側面）には、第２空気流入口３８が、第１四方弁１０と連通する状態で設けられている。その下流側には、第１分離壁３１、ケーシング３０、第１筐体３４の外面等により形成される第４流路形成空間Ｖ４が形成されており、当該第４流路形成空間Ｖ４には、冷却器１４の冷却用媒体の冷却用媒体流入口１４ａが設けられている。室内空気ＲＡは、上記第２空気流入口３８からケーシング３０の内部へ流入し、第２四方弁１７、第４流路形成空間Ｖ４を介して、冷却器１４の冷却用媒体流入口１４ａから冷却器１４に導かれる。冷却器１４は、上述したように、第１筐体３５の内部に設けられているのであるが、その冷却用媒体流出口１４ｂは、第１筐体３５とケーシング３０との間の空間である第５流路形成空間Ｖ５に開口している。当該第５流路形成空間Ｖ５は、ケーシング３０の内部の一方側の領域（図１２（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの先端側の領域）から他方側の領域（図１２（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの基端側の領域）へと連続的に形成されており、その内部には、加熱器１５、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂが配設されている。室内空気ＲＡは、当該第５流路形成空間Ｖ５にて、加熱器１５にて加熱され、第２再生部１３ｂで、加湿・冷却される形態で、その部位にあるデシカントを再生する。その下流側には、第２ファン１６、第２四方弁１７、及び筒状流路形成部３９が設けられている。室内空気ＲＡは、第２ファン１６にて圧送され、第２四方弁１７を介する形態で、筒状流路形成部３９の内部を通流して、排気ＶＡとして外部へ排出される。
【００３９】
〔流路の切り換え〕
除湿冷房運転時と加湿暖房運転時における流路は、第１四方弁１０及び第２四方弁１７が、回転軸Ｌを軸心として同じ回転角（本実施形態では９０°）だけ回転することで切り換えられる。以下、第１四方弁１０と第２四方弁１７の切り換えにより、流路が図１３、１１に示す状態に設定されている場合において、加湿暖房運転時の空気の流れについて説明する。
【００４０】
〔加湿暖房運転時における室外空気ＯＡの流れ〕
加湿暖房運転時にける室外空気ＯＡは、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、上述した除湿冷房運転時における室内空気ＲＡとほぼ同様の流路を通流する。そこで、以下では、室外空気ＯＡの流れについてのみ説明する。室外空気ＯＡは、第１空気流入口３３からケーシング３０の内部へ流入し、第１四方弁１０を介して、第４流路形成空間Ｖ４に導かれ、冷却器１４の冷却用媒体流入口１４ａから冷却器１４に流入し、冷却器１４の冷却用媒体流出口１４ｂから第５流路形成空間Ｖ５に導かれ、当該第５流路形成空間Ｖ５の内部において、加熱器１５で加熱されるとともに、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて加湿・冷却され、第２ファン１６に圧送されて、第２四方弁１７を介して第空気流出口３６から、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓ（図示せず）へ導かれる。
【００４１】
〔加湿暖房運転時における室内空気ＲＡの流れ〕
加湿暖房運転時における室内空気ＲＡは、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、上述した除湿冷房運転時における室外空気ＯＡとほぼ同様の流路を通流する。そこで、以下では、室外空気ＯＡの流れについてのみ説明する。室内空気ＲＡは、第１空気流出口３６からケーシング３０の内部に流入し、第１四方弁１０を介して、第１流路形成空間Ｖ１に導かれ、第２流路形成空間Ｖ２の内部にて、加湿機１１にて加湿・冷却され、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａにて除湿され昇温し、第１ファン１８にて下流側へ圧送される。そして、第６流路形成空間Ｖ６にて、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａにて除湿され昇温し、冷却器１４にて冷却され、第３流路形成空間Ｖ３の内部にて、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂで加湿・冷却され、第２四方弁１７を介し、筒状流路形成部３９の内部を通流して排気ＶＡとして外部へ排出される。
【００４２】
〔直交熱交換器としての冷却器の比較〕
コンパクト化の観点から、従来技術の空調システムでは、直交熱交換器としての冷却器が２つ設けられていたのに対し、本発明の空調システムでは、直交熱交換器としての冷却器１４を１つのみ設けるように構成している。そこで、ケーシングの内部に占める直交熱交換器の割合を示す。図１５（ｂ）は、従来技術の空調システムを、パッケージ化したときの側面図を示している。当該側面図の寸法は、出願人が、従来技術に開示の内容に基づいて導出したものである。実線は、ケーシングの枠を示し、点線は、直交熱交換器としての冷却器が設けられている部分を示している。図１５（ｂ）では、直交熱交換器としての冷却器の２つが、ケーシング３０の内部の一方側とケーシング３０の内部の他方側とに重畳して配置されているので、紙面に直交する方向での容積を稼ぐことができないため、紙面に沿う方向において、冷却器が占める割合が大きくなっている。一方、図１５（ａ）は、本発明を、図１１（ａ）の斜視図において、側面の一方側（図１１（ａ）の矢印Ｙの先端側）から見た図面である。実線は、ケーシング３０の枠を示し、点線は、直交熱交換器としての冷却器１４の設けられている部分を示している。当該図面を見ればわかるように、冷却器１４を１つにしたことで、ケーシング３０全体に占める割合を低減できており、コンパクト化を図ることができているといえる。また、熱交換器の数も低減されている。熱交換器と加湿機とを比較すると、加湿器のほうが一般にコンパクトな構造とできる。
【００４３】
〔別実施形態〕
（Ａ）
上記実施形態において、空調システムは、ケーシング３０の内部に、加湿機１１、第１デシカントロータ１２、第１ファン１８、第２デシカントロータ１３、冷却器１４、加熱器１５、第２ファン１６、第１四方弁１０、及び第２四方弁１７が、全体としてコンパクトとなるように適切に配置されているものとした。しかしながら、例えば、上記構成機器のすべてが、ケーシング３０の内部に設けられている必要はなく、その一部がケーシング３０の外部に設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の空調システムは、第１デシカントロータの機能を適切に発揮させ、全体としての空調能力を維持させながらも、構成の簡素化を図ることができる空調システムとして、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
ＯＡ ：室外空気
ＲＡ ：室内空気
ＳＡ ：空調用空気
ＶＡ ：排気
Ｓ ：空調対象空間
Ｒ１ ：第１流路（第１気体空調手段の一例）
Ｒ２ ：第２流路（第２気体空調手段の一例）
１０ ：第１四方弁
１１ ：加湿機
１２ ：第１デシカントロータ
１２ａ ：第１吸湿部
１２ｂ ：第１再生部
１３ ：第２デシカントロータ
１３ａ ：第２吸湿部
１３ｂ ：第２再生部
１４ ：冷却器
１５ ：加熱器（加熱手段の一例）
１６ ：第２ファン（第２気体空調手段の一例）
１７ ：第２四方弁
１８ ：第１ファン（第１気体空調手段の一例）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動する第１通気性吸湿体からなり、第１吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部に通流させる気体に放出する第１デシカントロータと、回転駆動する第２通気性吸湿体からなり、第２吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部に通流させる気体に放出する第２デシカントロータと、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１３に示すように、特に夏季等で空調対象空間Ｓを除湿・冷房することを目的として、第１吸湿部１２ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部１２ｂに通流させる気体に放出する第１デシカントロータ１２と、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａに通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる第１冷却器５０と、第２吸湿部１３ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部１３ｂに通流させる気体に放出する第２デシカントロータ１３と、当該第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａを通流した後の気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる第２冷却器１４とを備えたものが知られている（特許文献１を参照。）。
当該空調システムでは、室外空気ＯＡを、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａを通流させて除湿し、これにより温度上昇した室外空気ＯＡを第１冷却器５０にて冷却し、さらに、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａを通過させて除湿し、これにより温度上昇した室外空気ＯＡを第２冷却器１４にて冷却し、最後に、当該室外空気ＯＡを、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂを通過させて冷却することで、適切に冷却・除湿された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いている。この構成では、第１デシカントロータ１２のデシカントが第１吸湿部１２ａで吸湿する吸湿量及び第１再生部１２ｂで放湿する放湿量、即ち、デシカントが吸放出する水分量の大小が、所謂、冷房能力に大きく影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５７９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この点から従来技術を検討すると、例えば、夏場の除湿・冷房運転の場合、外気の湿度が比較的低い状況では、第１デシカントロータ１２のデシカントが吸収する水分量が小さくなり、同時に第１再生部１２ｂで放湿される水分量が減少し、冷房能力の点で改善の余地があった。また、従来技術では、第１冷却器５０、第２冷却器１４及び加熱器１５の３つの熱交換器が必要となる。さらに、室外空気ＯＡを冷却する構成として、第１冷却器５０で、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａにて昇温した後の室外空気ＯＡを冷却するとともに、第２冷却器１４で、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａにて昇温した後の室外空気ＯＡを冷却する必要がある。ここで、第２冷却器１４には、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａと第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａとで昇温した比較的高温の室外空気ＯＡが導かれ、第１冷却器５０には、第１デシカントロータの第１吸湿部１２ａのみにて昇温した比較的低温の室外空気ＯＡが導かれるため、第１冷却器５０の交換熱量は第２冷却器１４の交換熱量に比べ低い。しかしながら、上記第１冷却器５０と第２冷却器１４とには、同一流量の室外空気ＯＡが導かれるため、双方は、同一の通過断面積のもの、即ち、同じ大きさのものを設けなければならなかった。このため、特に、第１冷却器５０としては、交換熱量が小さいにも関わらず、比較的大きいものとなっており、空調システムをコンパクト化する観点において、問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１デシカントロータ１２及び第２デシカントロータ１３を備えた空調システムにおいて、その空調能力を十分に発揮しながらも全体としてコンパクトな空調システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空調システムは、回転駆動する第１吸湿性吸湿体からなり、第１吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部に通流させる気体に放出する第１デシカントロータと、
回転駆動する第２通気性吸湿体からなり、第２吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部に通流させる気体に放出する第２デシカントロータと、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムであって、その特徴構成は、前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部に導かれる気体を加湿可能な加湿機と、第１気体を、前記加湿機、前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部、前記冷却器、及び前記第１デシカントロータの前記第１再生部の夫々を通過させて空調する第１気体空調手段と、第２気体を、前記冷却用媒体として前記冷却器に導き、気体を加熱自在な加熱手段にて加熱した後、前記第２デシカントロータの前記第２再生部を通過させて空調する第２気体空調手段とを備え、前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体、又は前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体の何れか一方が、空調用空気として空調対象空間に導かれる点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、第１デシカントロータの第１吸湿部の上流側において、加湿機により第１気体を加湿し、第１デシカントロータの第１吸湿部においてデシカントに吸湿される水分量を増加できる。さらに、第１気体の温度に関しては、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱が奪われる形態で第１気体が冷却されるので、第１デシカントロータの第１吸湿部と第２デシカントロータの第２吸湿部との間にて、第１気体を冷却するための冷却器を省略し、コンパクト化を図ることができる。
さらに、このように構成することで、特に、第１気体を空調用空気として空調対象空間へ導く場合、第１気体は、加湿機にて加湿・冷却され、第１デシカントロータの第１吸湿部にて除湿され、第２デシカントロータの第２吸湿部にて除湿され、第１デシカントロータの第１再生部にて冷却されて、空調対象空間に導かれることとなる。これにより、第１デシカントロータの第１吸湿部は、加湿機にて十分に加湿された第１気体を除湿することとなるので、第１デシカントロータの第１吸湿部が充分な吸湿状態となり、第１再生部において充分な水分量の放出に伴う第１気体の冷却を行うことができ、室外空気の湿度に関係なく、適切にその除湿機能を発揮できる。結果、第１デシカントロータの機能を適切に機能させることができ、その空調能力を十分に発揮させることができる。また、上記特徴構成を採用することで、第１気体空調手段は、空調用空気として第１気体を空調対象空間へ導くときに、比較的圧力損失の大きい熱交換器としての冷却器を、１つのみ通過させればよいため、圧力損失を低減でき、運転効率を向上できる。以上より、第１デシカントロータ及び第２デシカントロータを備えた空調システムにおいて、その空調能力を十分に発揮しながらも、全体としてコンパクトな空調システムを実現できた。
【０００８】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
前記空調対象空間の内部の室内空気と前記空調対象空間の外部の室外空気の何れか一方を、前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導くと共に、他方を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く第１四方弁と、
前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体と、前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体との何れか一方を、前記空調用空気として前記空調対象空間へ導くとともに、他方を排気として空調対象空間の外部へ導く第２四方弁とを備えている点にある。
【０００９】
上述したように、第１気体空調手段は、第１気体を、加湿機にて冷却し、第１デシカントロータの第１吸湿部にて除湿し、第２デシカントロータの第２吸湿部にて除湿し、冷却器にて冷却し、第１デシカントロータの第１再生部にて冷却して、第１気体を除湿・冷却できるものである。一方、第２気体空調手段は、第２気体を、冷却用媒体として冷却器に導いて加熱し、加熱手段にて加熱し、第２デシカントロータの第２再生部にて加湿するので、第２気体を加湿・加熱できるものである。
上記特徴構成によれば、第１四方弁が、室内空気と室外空気の何れか一方を第１気体空調手段へ、他方を第２気体空調手段へ導くことができる。さらに、第２四方弁が、第１気体空調手段にて除湿・冷却された第１気体、又は第２気体空調手段にて加湿・加熱された第２気体の何れか一方を、空調用空気として空調対象空間に導くことができるので、状況に応じて、空調対象空間に対し、低湿・高温、又は高湿・高温の空気の何れをも導くことができる。即ち、上記特徴構成によれば、第１四方弁と第２四方弁とを設ける比較的簡易な構成により、二段のデシカントロータにて、除湿冷房運転のみならず、加湿暖房運転をも実行させることができる。
【００１０】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、前記空調対象空間を加湿暖房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く運転状態で、前記第２四方弁は、前記第１気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第２気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導き、前記空調対象空間を除湿冷房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導く運転状態で、前記第２四方弁は、前記第２気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第１気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導く点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、上述の如く、第１四方弁及び第２四方弁を対応する形態で切り換えることにより、加湿暖房運転と除湿冷房運転とを択一的に実行する状態で、その切り換えを比較的簡易な構成により実現することができる。
尚、本発明の構成を採用することにより、特に、加湿暖房運転において、十分に加湿された空調用空気を空調対象空間へ導くことができる。これは、加湿暖房運転においては、第２デシカントロータが、その第２吸湿部にて加湿機にて十分に加湿された室内空気の湿分を十分に吸着するので、その第２再生部は十分に湿分を含むこととなり、その第２再生部に導かれる室外空気が、十分に加湿されることとなるためである。
【００１２】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、前記加湿機は、前記第１気体へ直接水を噴霧して加湿するように構成されている点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、前記加湿機は、第１気体へ直接水を噴霧するものであるので、それによる水分の蒸発に伴う蒸発潜熱を第１気体から奪う形態で、適切に第１気体を冷却することができる。また、加湿機は、直交熱交換器のような構造を採用する必要はないので、直交熱交換器にて第１気体を冷却する場合に比べて、圧力損失を低減することができる。
【００１４】
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、少なくとも、前記第１デシカントロータ、前記第２デシカントロータ、前記冷却器、前記加熱手段、前記第１気体空調手段、前記第２気体空調手段、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁を内部に含むケーシングを備え、前記ケーシングの内部において、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の回転軸を同軸に並べて配置するとともに、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の前記回転軸に直交する方向で、前記第１四方弁と前記第２四方弁との間の部位に、前記ケーシングの内部空間の一部を分離する分離壁を備えている点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、第１四方弁と第２四方弁とを、互いの回転軸を同軸に配置することで、当該第１四方弁と第２四方弁へ向けて導かれる気体の通流方向、及び第１四方弁と第２四方弁から外部へ送り出される気体の通流方向を、第１四方弁と第２四方弁の回転軸に直交する方向に揃えることができる。これに加えて、第１四方弁と第２四方弁との間の部位に、第１四方弁と第２四方弁との回転軸に直交する分離壁を設けることで、当該分離壁にて、少なくとも、第１四方弁へ導かれる気体及び第１四方弁から送り出される気体と、第２四方弁へ導かれる気体及び第２四方弁から送り出される気体とを、その通流方向で、簡易な構成にて分離した状態で通流させるこができる。結果、複雑な流路を形成することなく、構造の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】除湿冷房運転を行うときの流路構成を示す概略構成図である。
【図２】除湿冷房運転を行うときの気体の状態の変化を示す表である。
【図３】図２に示す気体の状態をプロットした空気線図である。
【図４】加湿暖房運転を行うときの流路構成を示す概略構成図である。
【図５】加湿暖房運転を行うときの気体の状態の変化を示す表である。
【図６】図５に示す気体の状態をプロットした空気線図である。
【図７】加熱器に供給される湯水の温度を変化させた場合の除湿量及び空調用空気の温度を示すグラフ図である。
【図８】夏季日中において加湿機での水の噴霧量を変化させた場合の除湿量と空調用空気の温度を示すグラフ図である。
【図９】夏季夜間において加湿機での水の噴霧量を変化させた場合の除湿量と空調用空気の温度を示すグラフ図である。
【図１０】加湿機の具体的構成例を示す斜視図である。
【図１１】除湿冷房運転を行う際に、外部から室外空気を導入して空調用空気として空調対象空間へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１２】除湿冷房運転を行う際に、外部から室内空気を導入して排気として空調対象空間の外部へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１３】加湿暖房運転を行う際に、外部から室外空気を導入して空調用空気として空調対象空間へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１４】加湿暖房運転を行う際に、外部から室内空気を導入した排気として空調対象空間の外部へ送り出すときの気体通流状態を示す斜視図である。
【図１５】本発明の冷却器と従来技術の第２冷却器、第２冷却器を、双方を筐体に内設した状態で、正面から見た場合の相対的な大きさを対比する図である。
【図１６】従来技術の流路構成を示す概略構成図である。
【図１７】従来技術における気体の状態の変化を示す表である。
【図１８】図１７に示す気体の状態をプロットした空気線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る空調システムの第１の特徴は、システムとしての空調能力を維持しながらも、構成のコンパクト化を図るため、詳細は後述するが、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａと、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａとの間に、第１吸湿部１２ａを通流した後の気体を冷却する冷却器を設けずに、第１吸湿部１２ａの上流側で気体を加湿する加湿機１１を設けている点にある。第２の特徴は、夏季等においては、除湿冷房運転を実行するとともに、冬季等においては、加湿暖房運転を実行すべく、第１四方弁１及び第２四方弁１７を備えている点にある。以下、上記第１、第２の特徴を有する空調システムについて、図面に基づいて説明する。
【００１８】
この空調システムは、第１四方弁１０と第２四方弁１７とを備え、それらを切り換えることにより、図１に示す除湿冷房運転を実行する場合の流路構成と、図４に示す加湿暖房運転を実行する場合の流路構成に切り換え可能に構成されている。特に、除湿冷房運転においては、図１の流路構成において、第１流路Ｒ１（図１で二点鎖線）に室外空気ＯＡを導いて空調した空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いており、加湿暖房運転においては、図４の流路構成において、第２流路Ｒ２（図４で一点鎖線）に室外空気ＯＡを導いて空調した空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導くように構成されている。
そこで、以下では、本発明の空調システムの基本的な構成機器、及び第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２の構成及び働きについて説明し、その後、除湿冷房運転、加湿暖房運転について、順に説明する。
【００１９】
〔空調システムの各構成機器の説明〕
本発明の空調システムは、基本的な構成として、詳細は後述する加湿機１１、第１デシカントロータ１２、第２デシカントロータ１３、冷却器１４、加熱器１５（加熱手段の一例）を備えたものである。具体的には、空調システムは、回転駆動する第１通気性吸湿体１２ｃからなり、第１吸湿部１２ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部１２ｂに通流させる気体に放出する第１デシカントロータ１２と、回転駆動する第２通気性吸湿体１３ｃからなり、第２吸湿部１３ａに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部１３ｂに通流させる気体に放出する第２デシカントロータ１３と、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａを通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器１４と、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂに導かれる空気を温水Ｗとの熱交換により加熱する加熱器１５とを備えている。
【００２０】
ここで、デシカントロータについて、説明を加えると、第１デシカントロータ１２の通気性吸湿体は、図示しない駆動用モータにより回転駆動するように構成されている。図１、４では、上方側に位置する第１デシカントロータ１２の一部を第１吸湿部１２ａとし、下方側に位置する第１デシカントロータ１２の一部を第１再生部１２ｂとして示している。第１デシカントロータ１２の通気性吸湿体が、駆動用モータにより回転駆動されると、第１吸湿部１２ａに相当する部位及び第１再生部１２ｂに相当する部位が回転方向に連続的に変化するように構成されている。そして、第１デシカントロータ１２は、例えば、１時間に数１０回転の一定速度で回転駆動される。第２デシカントロータ１３についても、基本的な構造は、第１デシカントロータ１２と同じである。前記第１デシカントロータ１２及び第２デシカントロータ１３における通気性吸湿体は、吸湿性高分子を主成分として構成されている。そして、吸湿性高分子として、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムを用いる。第１デシカントロータ１２及び第２デシカントロータ１３は、直径２００ｍｍのハニカム状の基材にポリアクリル酸ナトリウム粉末を保持して構成されている。ここで、第１デシカントロータ１２の厚みは、第２デシカントロータ１３の厚みよりも薄く設定されている。具体的には、第１デシカントロータ１２の厚みが、３０〜４０ｍｍ、第２デシカントロータ１３の厚みが、６０〜８０ｍｍである。このように、第１デシカントロータ１２の厚みを薄くしている理由は、第１デシカントロータ１２が設けられている部位では、発揮できる吸湿・放湿性能が低いため、吸湿・放湿性能の観点からは必要ないためである。尚、このように、第１デシカントロータ１２の厚みを薄くすることで、圧力損失を低減でき、装置全体としての運転効率は、向上できる。
【００２１】
そして、第１流路Ｒ１（図１、４で二点鎖線で示される流路）が、加湿機１１、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａ、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａ、冷却器１４、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂに順に接続され、夫々に順に第１気体を通流させている。さらに、第１流路Ｒ１には、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａと第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａとの間に、第１気体を第１流路Ｒ１に上述の如く通流させるべく、第１吸湿部１２ａ側から吸引して第２吸湿部１３ａ側へ送り出す第１ファン１８が設けられている。ここで、第１流路Ｒ１には、従来技術に見られるような第１冷却器は備えていない。
【００２２】
これにより、第１流路Ｒ１を通流する第１気体は、加湿機１１にて加湿されてその湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱が奪われる形態で冷却され、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａにて除湿され、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａにて除湿される。そして、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａは、加湿機１１を備えない構成に対して、より多くに水分を吸湿する。ここで、第１気体は、第１吸湿部１２ａ及び第２吸湿部１３ａにて発生する吸着熱にて昇温しているので、冷却器１４にて冷却用媒体と熱交換する形態で冷却される。その後、第１気体は、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂに導かれるが、この第１再生部１２ｂにおいては、第１吸湿部１２ａで吸湿された水分の放出とともに第１気体を十分に冷却するので、第１気体は、十分に除湿・冷却された状態となる。本発明の構造では、加湿機１１により加湿が行われるため、この加湿分だけ、余分に水分の放出が行われ、第１デシカントロータ１２が有効に働く。以上の如く、第１ファン１８及び第１流路Ｒ１が、第１気体を第１流路Ｒ１へ通流させて除湿・冷却する形態で、第１気体空調手段として機能する。詳細は後述するが、除湿冷房運転は、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を図１の状態に切り換えることにより、上記第１気体として室外空気ＯＡを、第１四方弁１０から第１流路Ｒ１に導き、上述の如く除湿・冷却した後、第２四方弁１７にて、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導く形態で実現される。
【００２３】
一方、第２流路Ｒ２（図１、４において一点鎖線で表される流路）は、冷却器１４、加熱器１５、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂに順に接続され、夫々に順に第２気体を通流させている。さらに、第２流路Ｒ２には、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂの下流側に、第２気体を第２流路Ｒ２へ上述の如く通流させるべく、第２気体を第２再生部１３ｂ側から第２気体を吸引して下流側へ送り出す第２ファン１６が設けられている。
【００２４】
これにより、第２流路Ｒ２を通流する第２気体は、冷却器１４に冷却用冷媒として導かれ高温の第１気体と熱交換する形態で加熱され、加熱器１５にて加熱され、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて加湿され、加湿・加熱された状態となる。以上の如く、第２ファン１６及び第２流路Ｒ２が、第２気体を第２流路Ｒ２へ通流させて加湿・加熱する形態で、第２気体空調手段として機能する。詳細は後述するが、加湿暖房運転は、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を図４の状態に切り換えることにより、上記第２気体として室外空気ＯＡを、第１四方弁１０から第２流路Ｒ２に導き、上述の如く加湿・加熱した後、第２四方弁１７にて、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導く形態で実現される。
【００２５】
〔除湿冷房運転〕
除湿冷房運転を実行するには、まず、図示しない制御装置による制御により、第１四方弁１０と第２四方弁１７とを、図１に示す状態へと切り換え制御する。具体的には、制御装置は、第１四方弁１０が、室内空気ＲＡを第２気体として第２流路Ｒ２（図１で一点鎖線にて示す流路）へ導くとともに、室外空気ＯＡを第１気体として第１流路Ｒ１（図１で二点鎖線にて示す流路）へ導き、第２四方弁１７が、第２気体を排気ＶＡとして空調対象空間Ｓの外部へ導くとともに、第１気体を空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓへ導くように、切替制御する。このとき、特に、室外空気ＯＡが空調用空気ＳＡへと空調される過程について説明すると、第１四方弁１０及び第２四方弁１７が図１の状態に切り換えられている状態で、第１ファン１８を働かせることにより、室外空気ＯＡが、第１四方弁１０を介して第１流路Ｒ１に導かれ、加湿機１１にて冷却され、第１吸湿部１２ａにて除湿され、第２吸湿部１３ａにて除湿される形態で適切に除湿・冷却され、第２四方弁１７を介して、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
【００２６】
〔除湿冷房運転における空調性能〕
これまで説明してきたように、本発明の空調システムは、第１気体を通流する第１流路Ｒ１において、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａの上流に加湿機１１を備え、当該加湿機１１にて第１気体を加湿し、第１気体が、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪われる形態で、第１気体を冷却することで、従来と略同程度の空調能力を発揮するものである。
そこで、以下では、本発明の除湿冷房運転において除湿・冷房性能と、従来技術の除湿・冷房性能とを、図２、３、１７、１８基づいて、比較することで評価する。図２、３に示されるＰ１−Ｐ６は、図１における第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２上に示す点に対応しており、図２の表では、Ｐ１―Ｐ６、室外空気ＯＡ、室内空気ＲＡ、空調用空気ＳＡ、排気ＶＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図３は、各点で示す気体の状態（温度℃、絶対湿度ｇ／ｋｇ、相対湿度％）を示した空気線図である。一方、図１７、１８に示されるＰ１−Ｐ８は、従来技術である図１６における空調用空気ＳＡの流路（図１６にて二点鎖線の流路）及び室内空気ＲＡの流路（図１６にて一点鎖線の流路）上に示す点に対応しており、図１７の表は、Ｐ１−Ｐ７、室外空気ＯＡ、室内空気ＲＡ、空調用空気ＳＡ、排気ＶＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図１８は、各点で示す気体の状態（温度℃、絶対湿度ｇ／ｋｇ、相対湿度％）を示した空気線図である。図１の例では、室外空気ＯＡの温度は３５℃で、相対湿度は４５％である。また、別のエアコンによる冷房や除湿を行わない場合、室内空気ＲＡの温度は２７．０℃で、相対湿度は６５．０％である。また、第１流路Ｒ１へ導かれる室外空気ＯＡの流量は１００ｍ3／ｈであり、加熱器１５に導かれる温水Ｗは、温度が７５℃で１Ｌ／分の流量で供給されるものとし、加湿機１１における水噴霧量は５．３ｇ／分とした。
【００２７】
まず、本発明と従来技術との除湿性能について比較する。従来技術では、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で除湿され、空調用空気ＳＡとなったときには、絶対湿度が、５．０ｇ／ｋｇ乾燥空気だけ低下している。一方、本発明にて除湿冷房運転を行う場合において、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で除湿され、空調用空気ＳＡとなったときには、絶対湿度が１．９ｇ／ｋｇ乾燥空気だけ低下している。これにより、除湿性能については、従来技術よりも低下しているものの、除湿機能を適切に発揮しているといえる。尚、図２、図３によると、空調用空気ＳＡは、温度２３．９℃、相対湿度７５．３％となっており、この場合における不快指数を計算すると７２．７となる。これは、１０％の人が不快と感じる不快指数７５よりも低い値となっており、良好な除湿性能が発揮できているといえる。
また、図７に、室外空気ＯＡが温度３５℃、相対湿度５０％の場合で、加熱器１５に供給する温水Ｗの温度７５℃を４５℃から９０℃に変更したときの除湿量と空調用空気ＳＡ温度との関係を示す。温水Ｗの温度が上がれば、除湿量が増加し、空調用空気ＳＡ温度が低下することで除湿冷房性能が高まることを示している。
【００２８】
次に、本発明と従来技術との冷房性能について比較する。従来技術では、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で冷却され、空調用空気ＳＡとなったときには、温度が、６．５℃だけ低下し、２８．５℃となっている。
一方、本発明にて除湿冷房運転を行う場合において室外空気ＯＡが、計測的Ｐ１−Ｐ４を通流する過程で冷却され、空調用空気ＳＡとなったときには、温度が、１１．１℃だけ低下しており、２３．９℃となっている。これにより、冷房性能については、従来技術よりも飛躍的に高まっているといえる。特に、本発明では、１０℃以上の温度低下を実現できており、真夏等であっても十分な冷房効果を期待できる。当該冷房効果は、図３のグラフに示されているように、室外空気ＯＡが、計測点Ｐ１までの間において、加湿機１１にて加湿され、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪われる形態で冷却されている効果が大きいためである。
【００２９】
〔加湿暖房運転の空調性能〕
加湿暖房運転を実行するには、除湿冷房運転を実行した場合と同様に、図示しない制御装置による制御により、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を図４に示す状態へと切り換え制御する。具体的には、制御装置は、第１四方弁１０が、室内空気ＲＡを第１気体として第１流路Ｒ１（図４で二点鎖線にて示す流路）へ導くとともに、室外空気ＯＡを第２気体として第２流路Ｒ２（図４で一点鎖線にて示す流路）へ導き、第２四方弁１７が、第１気体を排気として空調対象空間Ｓの外部へ導くとともに、第２気体を空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓへ導くように、切替制御する。このとき、特に、室外空気ＯＡが空調用空気ＳＡへと空調される過程について説明すると、第１四方弁１０及び第２四方弁１７がこのように切り換えられている状態で、第２ファン１６を働かせることにより、室外空気ＯＡが、第１四方弁１０を介して第２流路Ｒ２に導かれ、冷却器１４に冷却用冷媒として導かれ高温の室内空気ＲＡと熱交換する形態で加熱され、加熱器１５にて加熱され、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて加湿される形態で適切に加湿・加熱され、第２四方弁１７を介して、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
【００３０】
〔加湿暖房運転における空調性能〕
以上の如く、本発明の空調システムは、第１四方弁１０及び第２四方弁１７を適切に働かせることにより、従来技術では実現できなかった加湿暖房運転を実現している。以下に、本発明の加湿暖房運転の加湿・暖房性能を、図５、６に基づいて評価する。 図５、６に示されるＰ１−Ｐ４は、図４における第１流路Ｒ１及び第２流路Ｒ２上に示す点であり、図５の表では、Ｐ１−Ｐ４での室外空気ＯＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値、および、室外空気ＯＡ、室内空気ＲＡ、空調用空気ＳＡ、排気ＶＡの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図６は、各点で示す気体の状態（温度℃、絶対湿度ｇ／ｋｇ、相対湿度％）を示した図である。
【００３１】
室外空気ＯＡは、計測点Ｐ１までにおいて、冷却器１４に冷却用媒体として供給されることで加熱されることで、２４．１℃増加し、計測点Ｐ１からＰ２までにおいて、加熱器１５にて６５℃の温水Ｗと熱交換する形態で、２７．３℃増加し、計測点Ｐ２から空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれるまでに、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて絶対湿度７．２９ｇ／ｋｇ乾燥空気分加湿される。結果、空調用空気ＳＡは、温度３８．８℃、絶対湿度１１．２ｇ／ｋｇ乾燥湿度、相対湿度２６．３％となり、加湿・暖房性能が良好に発揮されているといえる。（上記空欄の部分の数値のご記入をお願い致します。また、図２、５に示している表の空欄についても、ご記入をお願い致します。）
【００３２】
〔加湿機の具体的構成〕
加湿機１１の構成について、図１０に基づいて説明する。加湿機１１は、前後面の一方に第１気体の吸込口（図１０における裏面側）を有するとともに、他方に第１気体の吹出口１９を備えた筐体２０と、当該筐体２０の上方面に沿って延設され、筐体２０の上方面の全域に亘って水を噴霧する噴射ノズル２１と、当該噴射ノズル２１に水を導く吸水管２２と、水の噴射ノズル２１への供給・停止を切り換える電磁弁２３と、筐体２０の内部に溜まった水を外部へ排出する排出管２４とを備えて構成されている。噴射ノズル２１の側方部位には、噴射ノズル２１を取り囲む枠体２５が設けられており、当該枠体２５は、噴射ノズル２１から噴霧された水が、筐体２０の外側へ拡散することを防止している。
【００３３】
電磁弁２３の開閉時間を制御することで、水の噴霧量を制御することができる。図８、９に噴霧量を変更した場合の夏季日中（室外空気ＯＡ３５℃、相対湿度５０％）と夏季夜間（室外空気ＯＡ３０℃、相対湿度６０％）での除湿量と空調用空気ＳＡの温度を示す。図中の飽和効率とは、相対湿度１００％にまで加湿した場合を１００％、全く加湿しなかった場合を０％として表している。この様に、加湿量を制御することで、空調用空気ＳＡの温度を変更することが可能である。
尚、吹出口１９には、第１気体を、噴射ノズル２１から噴射された水にて、適切に加湿するためのプレート状の加湿用ディスク２６が設けられている。上記加湿機１１は、噴射ノズル２１が、筐体２０の内部へ水を噴霧している状態で、吸込口から吹出口１９へ向けて第１気体を通流させたときに、当該第１気体を、水により加湿するとともに、水の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪わせる形態で冷却する。このように加湿機１１は、比較的簡易な構成を有しており、同様の冷房性能を有する直交型熱交換器と比較的しても、コンパクトな構成とすることができる。
【００３４】
〔空調システムのパッケージ化〕
本発明の空調システムは、各構成機器、第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２をケーシング３０の内部にパッケージ化し、コンパクト化を図っている。そこで、以下では、まず、図１１（ａ）（ｂ）、図１５に基づいて、ケーシング３０の内部における各構成機器の配置、第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２の形成について説明する。その後、図１１に基づき、除湿冷房運転時における室外空気ＯＡが空調されて空調用空気ＳＡとなる流れを説明し、図１２に基づき、除湿冷房運転時における室内空気ＲＡが排気ＶＡとなる流れを説明し、図１３に基づき、加湿暖房運転時における室外空気ＯＡが空調されて空調用空気ＳＡとなる流れを説明し、図１４に基づき、加湿暖房運転時における室内空気ＲＡが排気ＶＡとなる流れについて説明する。
【００３５】
図１１は、ケーシング３０の内部に、上述の構成機器を配置したときの斜視図を示している。ここで、空調システムは、ケーシング３０の内部にて、上述した各構成機器に対し、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを適切に導くべく、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡが、ケーシング３０の内部の一方側（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの先端側）と、他方側（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの基端側）とに形成した流路を通流するように構成されている。当該構成を適切に示すべく、図１１（ａ）は、ケーシング３０の内部の一方側を紙面手前側（図１１（ａ）で矢印Ｙの先端側）に向けた状態を示しており、図１１（ｂ）は、ケーシング３０の内部の他方側を紙面奥側（図１１（ｂ）で矢印Ｙの基端側）に向けた状態を示している。尚、詳細は後述するが、ケーシング３０の内部の一方側に形成される流路は、途中で他方側に導かれ、ケーシング３０の内部の他方側に形成される流路は、途中で一方側に導かれるように形成されている。
【００３６】
本発明の空調システムは、図１１に示すように、ケーシング３０の内部に、加湿機１１、第１デシカントロータ１２、第１ファン１８、第２デシカントロータ１３、冷却器１４、加熱器１５、第２ファン１６、第１四方弁１０、及び第２四方弁１７が、全体としてコンパクトとなるように適切に配置されている。具体的には、第１四方弁１０と第２四方弁１７が、互いの回転軸Ｌを同軸上に配置した状態で、ケーシング３０の側面の一方側から他方側への方向（図１１（ａ）の矢印Ｙ方向）視で、互いに重なるように配置されている。そして、第１四方弁１０と第２四方弁１７との間には、第１四方弁１０と第２四方弁１７の回転軸Ｌと直交する状態で、ケーシング３０の上方（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｚ方向）の略半分の領域を、ケーシング３０の内部の一方側（図１１（ａ）で矢印Ｙ先端側）と他方側（図１１（ｂ）で矢印Ｙ基端側）とに二分する第１分離壁３１が設けられている。そして、当該第１分離壁３１とケーシング３０等により、室内空気ＲＡ及び室外空気ＯＡを通流する流路を、ケーシング３０の内部の一方側と他方側とに分離して設けている。このように流路を形成することで、ケーシング３０内部において、空気通流用の配管を極力設けない構成とし、構成の簡略化を図っている。
【００３７】
以下では、具体的な室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡの空気の通流路を順に説明する形態で、ケーシング３０内部における各構成機器の配置関係等を説明する。尚、図面において、空気の流れは、各構成機器の内部を通流する場合を点線で、それ以外の場合を実線で示している。
〔除湿冷房運転時における室外空気ＯＡの通流路及びその流れ〕
図１１（ａ）（ｂ）に示すように、ケーシング３０の上面３２には、第１空気流入口３３が、ケーシング３０の内部の一方側（図１１（ａ）で矢印Ｙの先端側）の領域に配設された第１四方弁１０に空気を流入可能な状態に設けられている。その下流側には、第１四方弁１０から送り出された室外空気ＯＡの通流路として、第１分離壁３１とケーシング３０等により外囲された第１流路形成空間Ｖ１が形成されている。その下流側には、第１筐体３４に外囲された第２流路形成空間Ｖ２が形成され、第２流路形成空間Ｖ２には、加湿機１１、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａ、第１ファン１８が内設されている。室外空気ＯＡは、当該第２流路形成空間Ｖ２にて、加湿機１１にて加湿・冷却され、第１吸湿部１２ａにて除湿されるとともに昇温し、第１ファン１８にて下流側に圧送される。第１筐体３４の下方側（図１１（ａ）で矢印Ｚの基端側）には、第１筐体３５が近設されており、第１筐体３５の内部には、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａ、冷却器１４を内設する状態で第６流路形成空間Ｖ６が形成されている。室外空気ＯＡは、当該第６流路形成空間Ｖ６にて、第２吸湿部１３ａにて除湿されるとともに昇温し、冷却器１４にて冷却用媒体との熱交換にて冷却される。その後、室外空気ＯＡは、ケーシング３０等に外囲される形態で形成された第３流路形成空間Ｖ３に導かれる。当該第３流路形成空間Ｖ３は、ケーシング３０の内部の一方側の領域（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの先端側の領域）から他方側の領域（図１１（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの基端側の領域）へ、連続的に形成されており、その内部には、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂが配設されている。室外空気ＯＡは、当該第３流路形成空間Ｖ３にて第１再生部１２ｂを通流して冷却される。 その下流側には、図１１（ｂ）に示すように、第２四方弁１７が設けられるとともに、ケーシング３０の上面３２を貫通する状態で設けられた第１空気流出口３６が設けられている。室外空気ＯＡは、第２四方弁１７を介して、第１空気流出口３６から外部へ送り出される形態で、空調用空気ＳＡとして外部へ導かれる。
【００３８】
〔除湿冷房運転時における室内空気ＲＡの通流路及びその流れ〕
図１２に示すように、ケーシング３０の一方側の側面３７（図１２（ａ）で矢印Ｙの先端側の側面）には、第２空気流入口３８が、第１四方弁１０と連通する状態で設けられている。その下流側には、第１分離壁３１、ケーシング３０、第１筐体３４の外面等により形成される第４流路形成空間Ｖ４が形成されており、当該第４流路形成空間Ｖ４には、冷却器１４の冷却用媒体の冷却用媒体流入口１４ａが設けられている。室内空気ＲＡは、上記第２空気流入口３８からケーシング３０の内部へ流入し、第２四方弁１７、第４流路形成空間Ｖ４を介して、冷却器１４の冷却用媒体流入口１４ａから冷却器１４に導かれる。冷却器１４は、上述したように、第１筐体３５の内部に設けられているのであるが、その冷却用媒体流出口１４ｂは、第１筐体３５とケーシング３０との間の空間である第５流路形成空間Ｖ５に開口している。当該第５流路形成空間Ｖ５は、ケーシング３０の内部の一方側の領域（図１２（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの先端側の領域）から他方側の領域（図１２（ａ）（ｂ）で矢印Ｙの基端側の領域）へと連続的に形成されており、その内部には、加熱器１５、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂが配設されている。室内空気ＲＡは、当該第５流路形成空間Ｖ５にて、加熱器１５にて加熱され、第２再生部１３ｂで、加湿・冷却される形態で、その部位にあるデシカントを再生する。その下流側には、第２ファン１６、第２四方弁１７、及び筒状流路形成部３９が設けられている。室内空気ＲＡは、第２ファン１６にて圧送され、第２四方弁１７を介する形態で、筒状流路形成部３９の内部を通流して、排気ＶＡとして外部へ排出される。
【００３９】
〔流路の切り換え〕
除湿冷房運転時と加湿暖房運転時における流路は、第１四方弁１０及び第２四方弁１７が、回転軸Ｌを軸心として同じ回転角（本実施形態では９０°）だけ回転することで切り換えられる。以下、第１四方弁１０と第２四方弁１７の切り換えにより、流路が図１３、１１に示す状態に設定されている場合において、加湿暖房運転時の空気の流れについて説明する。
【００４０】
〔加湿暖房運転時における室外空気ＯＡの流れ〕
加湿暖房運転時にける室外空気ＯＡは、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、上述した除湿冷房運転時における室内空気ＲＡとほぼ同様の流路を通流する。そこで、以下では、室外空気ＯＡの流れについてのみ説明する。室外空気ＯＡは、第１空気流入口３３からケーシング３０の内部へ流入し、第１四方弁１０を介して、第４流路形成空間Ｖ４に導かれ、冷却器１４の冷却用媒体流入口１４ａから冷却器１４に流入し、冷却器１４の冷却用媒体流出口１４ｂから第５流路形成空間Ｖ５に導かれ、当該第５流路形成空間Ｖ５の内部において、加熱器１５で加熱されるとともに、第２デシカントロータ１３の第２再生部１３ｂにて加湿・冷却され、第２ファン１６に圧送されて、第２四方弁１７を介して第空気流出口３６から、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓ（図示せず）へ導かれる。
【００４１】
〔加湿暖房運転時における室内空気ＲＡの流れ〕
加湿暖房運転時における室内空気ＲＡは、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、上述した除湿冷房運転時における室外空気ＯＡとほぼ同様の流路を通流する。そこで、以下では、室外空気ＯＡの流れについてのみ説明する。室内空気ＲＡは、第１空気流出口３６からケーシング３０の内部に流入し、第１四方弁１０を介して、第１流路形成空間Ｖ１に導かれ、第２流路形成空間Ｖ２の内部にて、加湿機１１にて加湿・冷却され、第１デシカントロータ１２の第１吸湿部１２ａにて除湿され昇温し、第１ファン１８にて下流側へ圧送される。そして、第６流路形成空間Ｖ６にて、第２デシカントロータ１３の第２吸湿部１３ａにて除湿され昇温し、冷却器１４にて冷却され、第３流路形成空間Ｖ３の内部にて、第１デシカントロータ１２の第１再生部１２ｂで加湿・冷却され、第２四方弁１７を介し、筒状流路形成部３９の内部を通流して排気ＶＡとして外部へ排出される。
【００４２】
〔直交熱交換器としての冷却器の比較〕
コンパクト化の観点から、従来技術の空調システムでは、直交熱交換器としての冷却器が２つ設けられていたのに対し、本発明の空調システムでは、直交熱交換器としての冷却器１４を１つのみ設けるように構成している。そこで、ケーシングの内部に占める直交熱交換器の割合を示す。図１５（ｂ）は、従来技術の空調システムを、パッケージ化したときの側面図を示している。当該側面図の寸法は、出願人が、従来技術に開示の内容に基づいて導出したものである。実線は、ケーシングの枠を示し、点線は、直交熱交換器としての冷却器が設けられている部分を示している。図１５（ｂ）では、直交熱交換器としての冷却器の２つが、ケーシング３０の内部の一方側とケーシング３０の内部の他方側とに重畳して配置されているので、紙面に直交する方向での容積を稼ぐことができないため、紙面に沿う方向において、冷却器が占める割合が大きくなっている。一方、図１５（ａ）は、本発明を、図１１（ａ）の斜視図において、側面の一方側（図１１（ａ）の矢印Ｙの先端側）から見た図面である。実線は、ケーシング３０の枠を示し、点線は、直交熱交換器としての冷却器１４の設けられている部分を示している。当該図面を見ればわかるように、冷却器１４を１つにしたことで、ケーシング３０全体に占める割合を低減できており、コンパクト化を図ることができているといえる。また、熱交換器の数も低減されている。熱交換器と加湿機とを比較すると、加湿器のほうが一般にコンパクトな構造とできる。
【００４３】
〔別実施形態〕
（Ａ）
上記実施形態において、空調システムは、ケーシング３０の内部に、加湿機１１、第１デシカントロータ１２、第１ファン１８、第２デシカントロータ１３、冷却器１４、加熱器１５、第２ファン１６、第１四方弁１０、及び第２四方弁１７が、全体としてコンパクトとなるように適切に配置されているものとした。しかしながら、例えば、上記構成機器のすべてが、ケーシング３０の内部に設けられている必要はなく、その一部がケーシング３０の外部に設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の空調システムは、第１デシカントロータの機能を適切に発揮させ、全体としての空調能力を維持させながらも、構成の簡素化を図ることができる空調システムとして、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
ＯＡ ：室外空気
ＲＡ ：室内空気
ＳＡ ：空調用空気
ＶＡ ：排気
Ｓ ：空調対象空間
Ｒ１ ：第１流路（第１気体空調手段の一例）
Ｒ２ ：第２流路（第２気体空調手段の一例）
１０ ：第１四方弁
１１ ：加湿機
１２ ：第１デシカントロータ
１２ａ ：第１吸湿部
１２ｂ ：第１再生部
１３ ：第２デシカントロータ
１３ａ ：第２吸湿部
１３ｂ ：第２再生部
１４ ：冷却器
１５ ：加熱器（加熱手段の一例）
１６ ：第２ファン（第２気体空調手段の一例）
１７ ：第２四方弁
１８ ：第１ファン（第１気体空調手段の一例）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動する第１吸湿性吸湿体からなり、第１吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部に通流させる気体に放出する第１デシカントロータと、回転駆動する第２通気性吸湿体からなり、第２吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部に通流させる気体に放出する第２デシカントロータと、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムであって、
前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部に導かれる気体を加湿可能な加湿機と、第１気体を、前記加湿機、前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部、前記冷却器、及び前記第１デシカントロータの前記第１再生部の夫々を通過させて空調する第１気体空調手段と、第２気体を、前記冷却用媒体として前記冷却器に導き、気体を加熱自在な加熱手段にて加熱した後、前記第２デシカントロータの前記第２再生部を通過させて空調する第２気体空調手段とを備え、前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体、又は前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体の何れか一方が、空調用空気として空調対象空間に導かれる空調システム。
【請求項２】
前記空調対象空間の内部の室内空気と前記空調対象空間の外部の室外空気の何れか一方を、前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導くと共に、他方を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く第１四方弁と、前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体と、前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体との何れか一方を、前記空調用空気として前記空調対象空間へ導くとともに、他方を排気として空調対象空間の外部へ導く第２四方弁とを備えている請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記空調対象空間を加湿暖房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く運転状態で、前記第２四方弁は、前記第１気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導く運転状態で、前記第２気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導き、
前記空調対象空間を除湿冷房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導いているときに、前記第２四方弁は、前記第２気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第１気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導く請求項２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記加湿機は、前記第１気体へ直接水を噴霧して加湿するように構成されている請求項１乃至３の何れか一項に記載の空調システム。
【請求項５】
少なくとも、前記第１デシカントロータ、前記第２デシカントロータ、前記冷却器、前記加熱手段、前記第１気体空調手段、前記第２気体空調手段、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁を内部に含むケーシングを備え、前記ケーシングの内部において、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の回転軸を同軸に配置するとともに、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の前記回転軸に直交する方向で、前記第１四方弁と前記第２四方弁との間の部位に、前記ケーシングの内部空間の一部を分離する分離壁を備えている請求項２乃至４の何れか一項に記載の空調システム。
【請求項１】
回転駆動する第１吸湿性吸湿体からなり、第１吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第１再生部に通流させる気体に放出する第１デシカントロータと、回転駆動する第２通気性吸湿体からなり、第２吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第２再生部に通流させる気体に放出する第２デシカントロータと、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムであって、
前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部に導かれる気体を加湿可能な加湿機と、第１気体を、前記加湿機、前記第１デシカントロータの前記第１吸湿部、前記第２デシカントロータの前記第２吸湿部、前記冷却器、及び前記第１デシカントロータの前記第１再生部の夫々を通過させて空調する第１気体空調手段と、第２気体を、前記冷却用媒体として前記冷却器に導き、気体を加熱自在な加熱手段にて加熱した後、前記第２デシカントロータの前記第２再生部を通過させて空調する第２気体空調手段とを備え、前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体、又は前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体の何れか一方が、空調用空気として空調対象空間に導かれる空調システム。
【請求項２】
前記空調対象空間の内部の室内空気と前記空調対象空間の外部の室外空気の何れか一方を、前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導くと共に、他方を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く第１四方弁と、前記第１気体空調手段にて空調された前記第１気体と、前記第２気体空調手段にて空調された前記第２気体との何れか一方を、前記空調用空気として前記空調対象空間へ導くとともに、他方を排気として空調対象空間の外部へ導く第２四方弁とを備えている請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記空調対象空間を加湿暖房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導く運転状態で、前記第２四方弁は、前記第１気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導く運転状態で、前記第２気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導き、
前記空調対象空間を除湿冷房運転する場合、前記第１四方弁が、前記室内空気を前記第２気体として前記第２気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第１気体として前記第１気体空調手段へ導いているときに、前記第２四方弁は、前記第２気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第１気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導く請求項２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記加湿機は、前記第１気体へ直接水を噴霧して加湿するように構成されている請求項１乃至３の何れか一項に記載の空調システム。
【請求項５】
少なくとも、前記第１デシカントロータ、前記第２デシカントロータ、前記冷却器、前記加熱手段、前記第１気体空調手段、前記第２気体空調手段、前記第１四方弁、及び前記第２四方弁を内部に含むケーシングを備え、前記ケーシングの内部において、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の回転軸を同軸に配置するとともに、前記第１四方弁及び前記第２四方弁の前記回転軸に直交する方向で、前記第１四方弁と前記第２四方弁との間の部位に、前記ケーシングの内部空間の一部を分離する分離壁を備えている請求項２乃至４の何れか一項に記載の空調システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１０２８８７（Ｐ２０１２−１０２８８７Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４８９５６（Ｐ２０１０−２４８９５６）
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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