JP2001162131A - 吸着式空調装置 - Google Patents
吸着式空調装置Info
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- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24F2203/1016—Rotary wheel combined with another type of cooling principle, e.g. compression cycle
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- F24F2203/1032—Desiccant wheel
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- F24F2203/1056—Rotary wheel comprising a reheater
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 開放型吸着式空調装置において、加湿器を設
けることなく、良好な空調感を得ることができる温度ま
で空調空気の温度を下げる。 【解決手段】 室内に吹き出す空調空気の水分を第１吸
着剤１３１に吸着させた後、第１吸着剤１３１にて除湿
・加熱された空調空気を冷却器１５０にて冷却し、さら
に、室内に吹き出すことなく閉じた第２空調ケーシング
１２０内を循環する空気中に第１吸着剤１３１にて吸着
した水分を脱離放出し、かつ、第２空調ケーシング１２
０内を循環する空気中から水分を吸着した第２吸着剤１
６１を、冷却器１５０にて冷却された空調空気に晒して
吸着された水分を脱離させる。これにより、脱離放出さ
れる水分にによ空調空気を加湿・冷却することができる
ので、専用の加湿器を設けることなく、室内に吹き出す
空気を良好な空調感を得ることができる温度まで下げる
ことができる。
けることなく、良好な空調感を得ることができる温度ま
で空調空気の温度を下げる。 【解決手段】 室内に吹き出す空調空気の水分を第１吸
着剤１３１に吸着させた後、第１吸着剤１３１にて除湿
・加熱された空調空気を冷却器１５０にて冷却し、さら
に、室内に吹き出すことなく閉じた第２空調ケーシング
１２０内を循環する空気中に第１吸着剤１３１にて吸着
した水分を脱離放出し、かつ、第２空調ケーシング１２
０内を循環する空気中から水分を吸着した第２吸着剤１
６１を、冷却器１５０にて冷却された空調空気に晒して
吸着された水分を脱離させる。これにより、脱離放出さ
れる水分にによ空調空気を加湿・冷却することができる
ので、専用の加湿器を設けることなく、室内に吹き出す
空気を良好な空調感を得ることができる温度まで下げる
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開放型の吸着式空
調装置に関するものである。
調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】開放型の吸着式空調装置は、例えば特開
平５−３０１０１４号公報に記載のごとく、室内に吹き
出す空調空気を吸着剤にて除湿加熱した後、その除湿加
熱された空調空気と加湿冷却された空気と熱交換して空
調空気の温度を低下させるものである。
平５−３０１０１４号公報に記載のごとく、室内に吹き
出す空調空気を吸着剤にて除湿加熱した後、その除湿加
熱された空調空気と加湿冷却された空気と熱交換して空
調空気の温度を低下させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載の発明では、一旦、加熱された空調空気を加湿冷却さ
れた空気にて冷却するので、良好な空調感を得ることが
できる温度まで空調空気の温度を下げることができな
い。
載の発明では、一旦、加熱された空調空気を加湿冷却さ
れた空気にて冷却するので、良好な空調感を得ることが
できる温度まで空調空気の温度を下げることができな
い。
【０００４】これに対して、加湿器により空調空気を加
湿冷却するといった手段が考えられるが、加湿器を設け
ると吸着式空調装置の部品点数が増加し、製造原価上昇
を招いてしまう。
湿冷却するといった手段が考えられるが、加湿器を設け
ると吸着式空調装置の部品点数が増加し、製造原価上昇
を招いてしまう。
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、加湿器を設ける
ことなく、良好な空調感を得ることができる温度まで空
調空気の温度を下げることを目的とする。
ことなく、良好な空調感を得ることができる温度まで空
調空気の温度を下げることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】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、室内に吹き
出す空調空気の水分を第１吸着剤（１３１）に吸着さ
せ、第１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱された空調空
気を冷却器（１５０）にて冷却し、さらに、室内に吹き
出すことなく閉じた空気通路（１２０）内を循環する空
気中に第１吸着剤（１３１）にて吸着した水分を脱離放
出し、かつ、空気通路（１２０）内を循環する空気中か
ら水分を吸着した第２吸着剤（１６１）を、冷却器（１
５０）にて冷却された空調空気に晒して吸着された水分
を脱離させることを特徴とする。
成するために、請求項１に記載の発明では、室内に吹き
出す空調空気の水分を第１吸着剤（１３１）に吸着さ
せ、第１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱された空調空
気を冷却器（１５０）にて冷却し、さらに、室内に吹き
出すことなく閉じた空気通路（１２０）内を循環する空
気中に第１吸着剤（１３１）にて吸着した水分を脱離放
出し、かつ、空気通路（１２０）内を循環する空気中か
ら水分を吸着した第２吸着剤（１６１）を、冷却器（１
５０）にて冷却された空調空気に晒して吸着された水分
を脱離させることを特徴とする。
【０００７】これにより、本発明では空気通路（１２
０）内を循環する空気から吸着した水分を室内に吹き出
す空気中に脱離放出することにより、室内に吹き出す空
気を加湿・冷却することとなるので、専用の加湿器を設
けることなく、室内に吹き出す空気を良好な空調感を得
ることができる温度まで下げることができる。
０）内を循環する空気から吸着した水分を室内に吹き出
す空気中に脱離放出することにより、室内に吹き出す空
気を加湿・冷却することとなるので、専用の加湿器を設
けることなく、室内に吹き出す空気を良好な空調感を得
ることができる温度まで下げることができる。
【０００８】請求項２に記載の発明では、室内に吹き出
す空気が流通する第１空調ケーシング（１１０）と、第
１空調ケーシング（１１０）内を流通する空調空気中か
ら水分を吸着する第１吸着剤（１３１）と、第１空調ケ
ーシング（１１０）内に設けられ、第１吸着剤（１３
１）にて除湿・加熱された後の空気を冷却する第１冷却
器（１５０）とを備え、第１空調ケーシング（１１０）
外に存在する通路外空気中から水分を吸着した第２吸着
剤（１６１）を第１冷却器（１５０）にて冷却された空
気中に晒して吸着された水分を脱離させることを特徴と
する。
す空気が流通する第１空調ケーシング（１１０）と、第
１空調ケーシング（１１０）内を流通する空調空気中か
ら水分を吸着する第１吸着剤（１３１）と、第１空調ケ
ーシング（１１０）内に設けられ、第１吸着剤（１３
１）にて除湿・加熱された後の空気を冷却する第１冷却
器（１５０）とを備え、第１空調ケーシング（１１０）
外に存在する通路外空気中から水分を吸着した第２吸着
剤（１６１）を第１冷却器（１５０）にて冷却された空
気中に晒して吸着された水分を脱離させることを特徴と
する。
【０００９】これにより、本発明では通路外空気から吸
着した水分を空調空気中に脱離放出することにより、空
調空気を加湿・冷却することとなるので、専用の加湿器
を設けることなく、空調空気を良好な空調感を得ること
ができる温度まで下げることができる。
着した水分を空調空気中に脱離放出することにより、空
調空気を加湿・冷却することとなるので、専用の加湿器
を設けることなく、空調空気を良好な空調感を得ること
ができる温度まで下げることができる。
【００１０】請求項３に記載の発明では、空調空気中か
ら水分を吸着した第１吸着剤（１３１）を第１空調ケー
シング（１１０）外に存在する通路外空気中に晒すとと
もに、その通路外空気を加熱して第１吸着剤（１３１）
に吸着された水分を脱離させ、さらに、第１吸着剤（１
３１）から脱離した水分を多く含む通路外空気を、第２
吸着剤（１６１）に導き、通路外空気が流通する略閉じ
た空気通路を構成する第２空調ケーシング（１２０）を
設けたことを特徴とする。
ら水分を吸着した第１吸着剤（１３１）を第１空調ケー
シング（１１０）外に存在する通路外空気中に晒すとと
もに、その通路外空気を加熱して第１吸着剤（１３１）
に吸着された水分を脱離させ、さらに、第１吸着剤（１
３１）から脱離した水分を多く含む通路外空気を、第２
吸着剤（１６１）に導き、通路外空気が流通する略閉じ
た空気通路を構成する第２空調ケーシング（１２０）を
設けたことを特徴とする。
【００１１】これにより、第２吸着剤（１６１）を高湿
の通路外空気中に晒すことができるので、第２吸着剤
（１６１）に確実に多くの水分を吸着させることができ
る。したがって、空調空気中に確実に水分を脱離放出さ
せることができるので、空調空気を良好な空調感を得る
ことができる温度まで確実に下げることができる。
の通路外空気中に晒すことができるので、第２吸着剤
（１６１）に確実に多くの水分を吸着させることができ
る。したがって、空調空気中に確実に水分を脱離放出さ
せることができるので、空調空気を良好な空調感を得る
ことができる温度まで確実に下げることができる。
【００１２】ところで、通路外空気中の水分は、第１吸
着剤（１３１）を介して空調空気から供給されるている
ので、通路外空気中に発生した凝縮水は、空調空気から
除湿した水分に相当するものである。
着剤（１３１）を介して空調空気から供給されるている
ので、通路外空気中に発生した凝縮水は、空調空気から
除湿した水分に相当するものである。
【００１３】そこで、請求項４に記載の発明では、第２
空調ケーシング（１２０）内のうち第２吸着剤（１６
１）が位置する部位より空気流れ上流側には、第１吸着
剤（１３１）から脱離した水分を多く含む通路外空気を
冷却する第２冷却器（１７０）が設けられていることを
特徴とする。
空調ケーシング（１２０）内のうち第２吸着剤（１６
１）が位置する部位より空気流れ上流側には、第１吸着
剤（１３１）から脱離した水分を多く含む通路外空気を
冷却する第２冷却器（１７０）が設けられていることを
特徴とする。
【００１４】これにより、第２吸着剤（１６１）を湿度
約１００％の空気中に晒すことができるので、空調空気
を確実に除湿することができるとともに、第２吸着剤
（１６１）に確実に多くの水分を吸着させることができ
る。
約１００％の空気中に晒すことができるので、空調空気
を確実に除湿することができるとともに、第２吸着剤
（１６１）に確実に多くの水分を吸着させることができ
る。
【００１５】請求項５に記載の発明では、第２空調ケー
シング（１２０）内に発生した凝縮水を排水する排水口
（１２２）が設けられていることを特徴とする。
シング（１２０）内に発生した凝縮水を排水する排水口
（１２２）が設けられていることを特徴とする。
【００１６】これにより、空調空気から除湿した水分を
確実に排水することができる。
確実に排水することができる。
【００１７】なお、両冷却器（１５０、１７０）は、請
求項６に記載の発明のごとく、室外空気に熱を放熱する
放熱器（１５１）を介して空気を冷却することが望まし
い。
求項６に記載の発明のごとく、室外空気に熱を放熱する
放熱器（１５１）を介して空気を冷却することが望まし
い。
【００１８】請求項７に記載の発明では、放熱器（１５
１）に向けて液体を噴霧する噴霧器（２００）を備えて
いることを特徴とする。
１）に向けて液体を噴霧する噴霧器（２００）を備えて
いることを特徴とする。
【００１９】これにより、第１、２冷却器（１５０、１
８０）の冷却能力が増大するので、空調空気の室内吹出
温度をより一層下げることができるとともに、空調空気
をより一層除湿することができる。
８０）の冷却能力が増大するので、空調空気の室内吹出
温度をより一層下げることができるとともに、空調空気
をより一層除湿することができる。
【００２０】なお、請求項８に記載の発明のごとく、第
１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱された後の空調空気
と第１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱される前の通路
外空気とを熱交換してもよい。
１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱された後の空調空気
と第１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱される前の通路
外空気とを熱交換してもよい。
【００２１】請求項９に記載の発明では、第１吸着剤
（１３１）は、湿度が低い状態においては第２吸着剤
（１６１）より多くの水分を吸着する特性を有し、一
方、第２吸着剤（１６１）は、湿度が高い状態において
は第１吸着剤（１３１）より多くの水分を吸着する特性
を有することを特徴とする。
（１３１）は、湿度が低い状態においては第２吸着剤
（１６１）より多くの水分を吸着する特性を有し、一
方、第２吸着剤（１６１）は、湿度が高い状態において
は第１吸着剤（１３１）より多くの水分を吸着する特性
を有することを特徴とする。
【００２２】これにより、水分を効率良く吸着すること
ができるので、吸着剤の量をいたずらに増やして吸着式
空調装置の大型化を招くことなく、冷房能力及び成績係
数を向上させることができる。
ができるので、吸着剤の量をいたずらに増やして吸着式
空調装置の大型化を招くことなく、冷房能力及び成績係
数を向上させることができる。
【００２３】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。
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。
【００２４】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明の
第１実施形態に係る吸着式空調装置１００の模式図であ
り、１１０は室内に吹き出す空気が流通する第１空調ケ
ーシング（第１空気通路）であり、この第１空調ケーシ
ング１１０は室内から空気を導入して再び室内に戻すも
のである。なお、以下、第１空調ケーシング１１０内を
流通する空気を空調空気と呼ぶ。
第１実施形態に係る吸着式空調装置１００の模式図であ
り、１１０は室内に吹き出す空気が流通する第１空調ケ
ーシング（第１空気通路）であり、この第１空調ケーシ
ング１１０は室内から空気を導入して再び室内に戻すも
のである。なお、以下、第１空調ケーシング１１０内を
流通する空気を空調空気と呼ぶ。
【００２５】因みに、１１１は空気導入口であり、１１
２は空気排出口であり、１１３は第１空調ケーシング１
１０内に空気を流通させる第１送風機である。
２は空気排出口であり、１１３は第１空調ケーシング１
１０内に空気を流通させる第１送風機である。
【００２６】１２０は第１空調ケーシング１１０（第１
空気通路）と離隔された第２空気通路を構成する第２空
調ケーシングであり、この第２空調ケーシング１２０
は、第２空調ケーシング１２０（第２空気通路）内を空
気が循環するように略閉じた空気通路を構成している。
なお、１２１は第２空調ケーシング１２０（第２空気通
路）内に空気を流通させる第２送風機である。
空気通路）と離隔された第２空気通路を構成する第２空
調ケーシングであり、この第２空調ケーシング１２０
は、第２空調ケーシング１２０（第２空気通路）内を空
気が循環するように略閉じた空気通路を構成している。
なお、１２１は第２空調ケーシング１２０（第２空気通
路）内に空気を流通させる第２送風機である。
【００２７】１３０は空気導入口１１１から導入された
空調空気中から水分を吸着する第１吸着剤１３１が収納
された円筒状の第１吸着ロータであり、この第１吸着剤
１３１は、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、シリカゲルを採用している。
空調空気中から水分を吸着する第１吸着剤１３１が収納
された円筒状の第１吸着ロータであり、この第１吸着剤
１３１は、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、シリカゲルを採用している。
【００２８】また、第１吸着ロータ（容器）１３０は、
図２に示すように、第１吸着剤１３１が収納された状態
で網状の蓋部材１３２により閉塞されている。そして、
第１吸着ロータ１３０は、回転軸１３３を中心に電動モ
ータ１３４（図１参照）により所定時間毎に１８０°回
転することにより、所定時間毎に第１吸着剤１３１を第
１空調ケーシング１１０と第２空調ケーシング１２０と
の間を往復移動させて、第１空調ケーシング１１０内に
て水分を吸着した第１吸着剤１３１を第２空調ケーシン
グ２０を流通する空気（通路外空気）、つまり第１空調
ケーシング１１０外に存在する空気（以下、この空気を
循環空気と呼ぶ。）中に晒して水分を脱離させる第１吸
着剤再生手段として機能する。
図２に示すように、第１吸着剤１３１が収納された状態
で網状の蓋部材１３２により閉塞されている。そして、
第１吸着ロータ１３０は、回転軸１３３を中心に電動モ
ータ１３４（図１参照）により所定時間毎に１８０°回
転することにより、所定時間毎に第１吸着剤１３１を第
１空調ケーシング１１０と第２空調ケーシング１２０と
の間を往復移動させて、第１空調ケーシング１１０内に
て水分を吸着した第１吸着剤１３１を第２空調ケーシン
グ２０を流通する空気（通路外空気）、つまり第１空調
ケーシング１１０外に存在する空気（以下、この空気を
循環空気と呼ぶ。）中に晒して水分を脱離させる第１吸
着剤再生手段として機能する。
【００２９】なお、上記所定時間は、第１吸着剤１３１
及び後述する第２吸着剤１６１の吸着能力に基づいて適
宜選定されるものである。
及び後述する第２吸着剤１６１の吸着能力に基づいて適
宜選定されるものである。
【００３０】そして、第１空調ケーシング１１０のうち
第１吸着ロータ１３０より空気流れ下流側には、図１に
示すように、第１吸着剤１３１（第１吸着ロータ１３
０）を通過して除湿・加熱された後の空調空気と、第１
吸着剤１３１（第１吸着ロータ１３０）を通過する前の
循環空気とを熱交換する熱交換器１４０が設けられてい
る。この熱交換器１４０は、第１吸着ロータ１３０と同
様な構造を有するもので、ドラム内には吸着剤に代えて
冷熱を蓄える蓄冷材が収納されており、第１吸着ロータ
１３０と機械的に連動して所定時間毎に１８０°回転す
ることにより、空調空気と循環空気とを熱交換する。
第１吸着ロータ１３０より空気流れ下流側には、図１に
示すように、第１吸着剤１３１（第１吸着ロータ１３
０）を通過して除湿・加熱された後の空調空気と、第１
吸着剤１３１（第１吸着ロータ１３０）を通過する前の
循環空気とを熱交換する熱交換器１４０が設けられてい
る。この熱交換器１４０は、第１吸着ロータ１３０と同
様な構造を有するもので、ドラム内には吸着剤に代えて
冷熱を蓄える蓄冷材が収納されており、第１吸着ロータ
１３０と機械的に連動して所定時間毎に１８０°回転す
ることにより、空調空気と循環空気とを熱交換する。
【００３１】また、第１空調ケーシング１１０内のうち
熱交換器１４０の空気流れ下流側には、熱交換器１４０
を通過した空調空気を冷却する第１冷却器１５０が設け
られており、この第１冷却器１５０には、放熱器１５１
にて室外空気中に放熱して温度が低下した熱媒体（本実
施形態では、水にエチレングリコール等を添加した流
体）が供給されている。なお、１５２は熱媒体を循環さ
せるポンプである。
熱交換器１４０の空気流れ下流側には、熱交換器１４０
を通過した空調空気を冷却する第１冷却器１５０が設け
られており、この第１冷却器１５０には、放熱器１５１
にて室外空気中に放熱して温度が低下した熱媒体（本実
施形態では、水にエチレングリコール等を添加した流
体）が供給されている。なお、１５２は熱媒体を循環さ
せるポンプである。
【００３２】１６０は第１吸着ロータ１３０と同様な構
造を有し、内部に収納された第２吸着剤（本実施形態で
は、シリカゲル）１６１を、第１吸着ロータ１３０と連
動して所定時間毎に第１空調ケーシング１１０と第２空
調ケーシング１２０との間を往復移動させる第２吸着ロ
ータである。
造を有し、内部に収納された第２吸着剤（本実施形態で
は、シリカゲル）１６１を、第１吸着ロータ１３０と連
動して所定時間毎に第１空調ケーシング１１０と第２空
調ケーシング１２０との間を往復移動させる第２吸着ロ
ータである。
【００３３】そして、第２吸着ロータ１６０は、第１吸
着剤１３１から脱離した水分を多く含む循環空気中から
水分を吸着した第２吸着剤１６１を、第１冷却器１５０
にて冷却された空調空気中に晒してその吸着された水分
を空調空気中に脱離させる第２吸着剤再生手段として機
能する。
着剤１３１から脱離した水分を多く含む循環空気中から
水分を吸着した第２吸着剤１６１を、第１冷却器１５０
にて冷却された空調空気中に晒してその吸着された水分
を空調空気中に脱離させる第２吸着剤再生手段として機
能する。
【００３４】ところで、第２空調ケーシング１２０内の
うち第２吸着ロータ１６０より空気流れ上流側には、放
熱器１５１から供給される熱媒体を冷熱源として循環空
気を冷却する第２冷却器１７０であり、この第２冷却器
１７０の近傍には、第２空調ケーシング１２０内（特
に、第２冷却器１７０にて）発生した凝縮水を外部に排
水する排水口１２２が形成されている。
うち第２吸着ロータ１６０より空気流れ上流側には、放
熱器１５１から供給される熱媒体を冷熱源として循環空
気を冷却する第２冷却器１７０であり、この第２冷却器
１７０の近傍には、第２空調ケーシング１２０内（特
に、第２冷却器１７０にて）発生した凝縮水を外部に排
水する排水口１２２が形成されている。
【００３５】また、第２空調ケーシング１２０のうち熱
交換器１４０と第１吸着ロータ１３０との間には、第１
吸着ロータ１３０に流入する循環空気を加熱するヒータ
コア１８０が設けられており、このヒータコア１８０は
太陽熱や発電機及びエンジン等の発熱機器からの廃熱を
熱源１９０として循環空気を加熱するものである。な
お、１９１は熱源１９０とヒータコア１８０との間に熱
媒体を循環させるポンプである。
交換器１４０と第１吸着ロータ１３０との間には、第１
吸着ロータ１３０に流入する循環空気を加熱するヒータ
コア１８０が設けられており、このヒータコア１８０は
太陽熱や発電機及びエンジン等の発熱機器からの廃熱を
熱源１９０として循環空気を加熱するものである。な
お、１９１は熱源１９０とヒータコア１８０との間に熱
媒体を循環させるポンプである。
【００３６】次に、本実施形態の作動を述べる。
【００３７】空気導入口１１１から導入された空調空気
（例えば温度３５℃、湿度５０％）は、図３に示すよう
に、第１吸着剤１３１により（例えば温度６２℃、湿度
２％まで）除湿・加熱されるので、空調空気の状態は、
図３のＡに示す状態からＢに示す状態に変化する。な
お、特に断りがない限り、「湿度」とは「相対湿度」を
示すものである。
（例えば温度３５℃、湿度５０％）は、図３に示すよう
に、第１吸着剤１３１により（例えば温度６２℃、湿度
２％まで）除湿・加熱されるので、空調空気の状態は、
図３のＡに示す状態からＢに示す状態に変化する。な
お、特に断りがない限り、「湿度」とは「相対湿度」を
示すものである。
【００３８】そして、除湿・加熱された空調空気は、熱
交換器１４０及び第１冷却器１５０により冷却されてそ
の状態がＢ→Ｃ（例えば温度５１℃、湿度４％）→Ｄ
（例えば温度３５℃、湿度９％）と変化していき、第２
吸着剤１６１には空気導入口１１１から導入された状態
より湿度が低下した状態の空調空気が流入する。
交換器１４０及び第１冷却器１５０により冷却されてそ
の状態がＢ→Ｃ（例えば温度５１℃、湿度４％）→Ｄ
（例えば温度３５℃、湿度９％）と変化していき、第２
吸着剤１６１には空気導入口１１１から導入された状態
より湿度が低下した状態の空調空気が流入する。
【００３９】このため、第２吸着剤１６１は、空調空気
の湿度が略１００％となるまで循環空気から吸着した水
分を脱離放出するため、空調空気が加湿・冷却（例え
ば、温度１５℃、湿度１００％）される。
の湿度が略１００％となるまで循環空気から吸着した水
分を脱離放出するため、空調空気が加湿・冷却（例え
ば、温度１５℃、湿度１００％）される。
【００４０】一方、循環空気のうち第１吸着ロータ１３
０を通過した直後の空気は、第１吸着剤１３１より脱離
放出された水分を多く含んでいるものの、ヒータコア１
８０にて加熱された後であるため、その湿度は、図４の
Ｊ状態（例えば温度４８℃、湿度５０％）で示されるよ
うに飽和していない。
０を通過した直後の空気は、第１吸着剤１３１より脱離
放出された水分を多く含んでいるものの、ヒータコア１
８０にて加熱された後であるため、その湿度は、図４の
Ｊ状態（例えば温度４８℃、湿度５０％）で示されるよ
うに飽和していない。
【００４１】そして、第１吸着ロータ１３０を通過した
空気は、第２冷却器１７０にて冷却されるので、図４の
Ｊ→Ｋ→Ｆに示されるように湿度が１００％となり、凝
縮水を発生させながら温度を低下させていく（例えば温
度３５℃、湿度１００％）。
空気は、第２冷却器１７０にて冷却されるので、図４の
Ｊ→Ｋ→Ｆに示されるように湿度が１００％となり、凝
縮水を発生させながら温度を低下させていく（例えば温
度３５℃、湿度１００％）。
【００４２】このため、第２吸着剤１６１には、湿度が
略１００％の高湿の循環空気が供給されるので、第２吸
着剤１６１を通過する循環空気は、Ｆ→Ｇに示すように
除湿・加熱された後（例えば温度５１℃、湿度３３
％）、熱交換器１４０にて（例えば温度６２℃、湿度９
％まで）加熱されてヒータコア１８０に流入する。この
ため、第１吸着剤１３１には、高温・低湿の循環空気
（例えば温度６８℃、湿度１２％）が流入する（Ｇ→Ｈ
→Ｉ）。
略１００％の高湿の循環空気が供給されるので、第２吸
着剤１６１を通過する循環空気は、Ｆ→Ｇに示すように
除湿・加熱された後（例えば温度５１℃、湿度３３
％）、熱交換器１４０にて（例えば温度６２℃、湿度９
％まで）加熱されてヒータコア１８０に流入する。この
ため、第１吸着剤１３１には、高温・低湿の循環空気
（例えば温度６８℃、湿度１２％）が流入する（Ｇ→Ｈ
→Ｉ）。
【００４３】なお、空調空気及び循環空気の状態によっ
ては、循環空気の温度の方が空調空気の温度より高い場
合が発生するので、このような場合は、熱交換器１４０
の回転を停止させて空調空気と循環空気との熱交換を停
止させる。
ては、循環空気の温度の方が空調空気の温度より高い場
合が発生するので、このような場合は、熱交換器１４０
の回転を停止させて空調空気と循環空気との熱交換を停
止させる。
【００４４】次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００４５】本実施形態によれば、循環空気から吸着し
た水分を空調空気中に脱離放出することにより空調空気
を加湿・冷却するので、専用の加湿器を設けることな
く、空調空気を良好な空調感を得ることができる温度ま
で下げることができる。
た水分を空調空気中に脱離放出することにより空調空気
を加湿・冷却するので、専用の加湿器を設けることな
く、空調空気を良好な空調感を得ることができる温度ま
で下げることができる。
【００４６】また、第２空調ケーシング１２０を閉回路
として空気を第２空調ケーシング１２０内を循環させる
ので、第２吸着剤１６１を高湿（約１００％）の空気中
に晒すことができる。したがって、第２吸着剤１６１に
確実に多くの水分を吸着させることができるので、空調
空気中に確実に水分を脱離放出させることができる。延
いては、空調空気を良好な空調感を得ることができる温
度まで確実に下げることができる。
として空気を第２空調ケーシング１２０内を循環させる
ので、第２吸着剤１６１を高湿（約１００％）の空気中
に晒すことができる。したがって、第２吸着剤１６１に
確実に多くの水分を吸着させることができるので、空調
空気中に確実に水分を脱離放出させることができる。延
いては、空調空気を良好な空調感を得ることができる温
度まで確実に下げることができる。
【００４７】ところで、循環空気中の水分は、第１吸着
剤１３１を介して空調空気から供給されているので、循
環空気中に発生した凝縮水は、空調空気から除湿した水
分に相当するものである。したがって、本実施形態のご
とく、第２空調ケーシング１２０に排水口１２２を設け
れば、空調空気から除湿した水分を確実に排水すること
ができる。
剤１３１を介して空調空気から供給されているので、循
環空気中に発生した凝縮水は、空調空気から除湿した水
分に相当するものである。したがって、本実施形態のご
とく、第２空調ケーシング１２０に排水口１２２を設け
れば、空調空気から除湿した水分を確実に排水すること
ができる。
【００４８】（第２実施形態）本実施形態は、図５に示
すように、放熱器１５１に向けて水等の液体を噴霧する
噴霧器２００を設けたものである。
すように、放熱器１５１に向けて水等の液体を噴霧する
噴霧器２００を設けたものである。
【００４９】これにより、第１、２冷却器１５０、１８
０の冷却能力が増大するので、図６のＥ’の状態で示さ
れるように空調空気の室内吹出温度をより一層下げるこ
とができるとともに、図７のＦ’の状態で示されるよう
に空調空気をより一層除湿することができる。
０の冷却能力が増大するので、図６のＥ’の状態で示さ
れるように空調空気の室内吹出温度をより一層下げるこ
とができるとともに、図７のＦ’の状態で示されるよう
に空調空気をより一層除湿することができる。
【００５０】（第３実施形態）第１、２実施形態では、
第１吸着剤１３１と第２吸着剤１６１とは同種のもので
あったが、本実施形態は、両吸着剤１３１、１６１の水
分吸着特性を相違させたものである。
第１吸着剤１３１と第２吸着剤１６１とは同種のもので
あったが、本実施形態は、両吸着剤１３１、１６１の水
分吸着特性を相違させたものである。
【００５１】具体的には、第１吸着剤１３１は室内空気
と同等の状態の空調空気中に晒されるのに対して、第２
吸着剤１６１は湿度が略１００％と高湿の循環空気中に
晒される。
と同等の状態の空調空気中に晒されるのに対して、第２
吸着剤１６１は湿度が略１００％と高湿の循環空気中に
晒される。
【００５２】そこで、本実施形態では、第１吸着剤１３
１として、図８の吸着剤Ａで示されるような湿度が低い
状態においては第２吸着剤１６１より多くの水分を吸着
する水分吸着特性を有するもの（本実施形態ではシリカ
ゲルＡ）を採用し、一方、第２吸着剤１６１としては、
図８の吸着剤Ｂで示されるような湿度が高い状態におい
ては第１吸着剤１３１より多くの水分を吸着する水分吸
着特性を有するもの（本実施形態ではシリカゲルＡＢ）
を採用している。
１として、図８の吸着剤Ａで示されるような湿度が低い
状態においては第２吸着剤１６１より多くの水分を吸着
する水分吸着特性を有するもの（本実施形態ではシリカ
ゲルＡ）を採用し、一方、第２吸着剤１６１としては、
図８の吸着剤Ｂで示されるような湿度が高い状態におい
ては第１吸着剤１３１より多くの水分を吸着する水分吸
着特性を有するもの（本実施形態ではシリカゲルＡＢ）
を採用している。
【００５３】つまり、吸着剤の作動相対湿度範囲の上限
と下限とおいて、水分吸着量の差ができる限り大きくな
るような水分脱着特性を有する吸着剤を採用すれば、水
分を効率良く吸着することができるので、吸着剤の量を
いたずらに増やして吸着式空調装置の大型化を招くこと
なく、冷房能力及び成績係数を向上させることができ
る。
と下限とおいて、水分吸着量の差ができる限り大きくな
るような水分脱着特性を有する吸着剤を採用すれば、水
分を効率良く吸着することができるので、吸着剤の量を
いたずらに増やして吸着式空調装置の大型化を招くこと
なく、冷房能力及び成績係数を向上させることができ
る。
【００５４】（第４実施形態）第１実施形態で述べたよ
うに、空調空気及び循環空気の状態によっては、熱交換
器１４０にて両空気を熱交換することができない場合が
あるので、本実施形態は、図９に示すように、第１〜３
実施形態に係る吸着式空調装置１００において、熱交換
器１４０を廃止することにより吸着式空調装置の製造原
価低減を図ったものである。
うに、空調空気及び循環空気の状態によっては、熱交換
器１４０にて両空気を熱交換することができない場合が
あるので、本実施形態は、図９に示すように、第１〜３
実施形態に係る吸着式空調装置１００において、熱交換
器１４０を廃止することにより吸着式空調装置の製造原
価低減を図ったものである。
【００５５】（第５実施形態）上述の実施形態では、第
１、２吸着ロータ１３０、１６０を回転させることによ
り、第１、２吸着剤１３１、１６１を空調空気と循環空
気との間を行き来（往復）させたが、本実施形態は、図
１０に示すように、第１、２吸着剤１３１、１３２、第
１冷却器１５０及びヒータコア１８０が配設された２本
の空調ケーシング（空気通路）２１０、２２０、並びに
第２冷却器１７０が配設された１本の空調ケーシング
（空気通路）２３０を設けるとともに、空気流れを切り
換える空気切換バルブ２４１、２４２及び熱媒体流れを
切り換える熱媒体切換バルブ２５１〜２５４を設け、空
気流れを切換制御することより空調空気流れと循環空気
流れとを実現するものである。なお、各切換バルブ２４
１、２４２、２５１〜２５４の切換タイミングは、第
１、２吸着ロータ１３０、１６０と同様なタイミングで
行う。
１、２吸着ロータ１３０、１６０を回転させることによ
り、第１、２吸着剤１３１、１６１を空調空気と循環空
気との間を行き来（往復）させたが、本実施形態は、図
１０に示すように、第１、２吸着剤１３１、１３２、第
１冷却器１５０及びヒータコア１８０が配設された２本
の空調ケーシング（空気通路）２１０、２２０、並びに
第２冷却器１７０が配設された１本の空調ケーシング
（空気通路）２３０を設けるとともに、空気流れを切り
換える空気切換バルブ２４１、２４２及び熱媒体流れを
切り換える熱媒体切換バルブ２５１〜２５４を設け、空
気流れを切換制御することより空調空気流れと循環空気
流れとを実現するものである。なお、各切換バルブ２４
１、２４２、２５１〜２５４の切換タイミングは、第
１、２吸着ロータ１３０、１６０と同様なタイミングで
行う。
【００５６】具体的には、各切換バルブ２４１、２４
２、２５１〜２５４を実線の状態とした場合には、空調
ケーシング２１０に空調空気が流通するとともに、空調
ケーシング２２０と空調ケーシング２３０との間で空気
が循環して循環空気が流通する。つまり、この状態で
は、空調ケーシング２１０が上記第１空調ケーシング１
１０として機能し、空調ケーシング２２０、２３０が上
記第２空調ケーシング１２０として機能する。
２、２５１〜２５４を実線の状態とした場合には、空調
ケーシング２１０に空調空気が流通するとともに、空調
ケーシング２２０と空調ケーシング２３０との間で空気
が循環して循環空気が流通する。つまり、この状態で
は、空調ケーシング２１０が上記第１空調ケーシング１
１０として機能し、空調ケーシング２２０、２３０が上
記第２空調ケーシング１２０として機能する。
【００５７】一方、各切換バルブ２４１、２４２、２５
１〜２５４を破線の状態とした場合には、空調ケーシン
グ２２０に空調空気が流通するとともに、空調ケーシン
グ２１０と空調ケーシング２３０との間で空気が循環し
て循環空気が流通する。つまり、この状態では、空調ケ
ーシング２２０が上記第１空調ケーシング１１０として
機能し、空調ケーシング２１０、２３０が上記第２空調
ケーシング１２０として機能する。
１〜２５４を破線の状態とした場合には、空調ケーシン
グ２２０に空調空気が流通するとともに、空調ケーシン
グ２１０と空調ケーシング２３０との間で空気が循環し
て循環空気が流通する。つまり、この状態では、空調ケ
ーシング２２０が上記第１空調ケーシング１１０として
機能し、空調ケーシング２１０、２３０が上記第２空調
ケーシング１２０として機能する。
【００５８】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、吸着剤としてシリカゲルを用いたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、ゼオライト、活性アルミ
ナ、活性炭、臭化リチウムなどでもよい。
は、吸着剤としてシリカゲルを用いたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、ゼオライト、活性アルミ
ナ、活性炭、臭化リチウムなどでもよい。
【００５９】また、上述の実施形態では、第２空調ケー
シング１２０は閉じた空気通路を構成していたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、第２空調ケーシン
グ１２０を例えば室外に向けて開いた空気通路としても
よい。
シング１２０は閉じた空気通路を構成していたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、第２空調ケーシン
グ１２０を例えば室外に向けて開いた空気通路としても
よい。
【００６０】また、上述の実施形態では、第１空調ケー
シング１１０は室内から空気を導入したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、室外から空気を導入して
もよい。
シング１１０は室内から空気を導入したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、室外から空気を導入して
もよい。
【図１】本発明の第１実施形態に係る吸着式空調装置の
模式図である。
模式図である。
【図２】ａ）は第１実施形態に係る吸着式空調装置の吸
着ロータの正面図であり、（ｂ）は第１実施形態に係る
吸着式空調装置の吸着ロータの側面図である。
着ロータの正面図であり、（ｂ）は第１実施形態に係る
吸着式空調装置の吸着ロータの側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る吸着式空調装置の
空調空気の状態を示す状態図である。
空調空気の状態を示す状態図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る吸着式空調装置の
循環空気の状態を示す状態図である。
循環空気の状態を示す状態図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る吸着式空調装置の
模式図である。
模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る吸着式空調装置の
空調空気の状態を示す状態図である。
空調空気の状態を示す状態図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る吸着式空調装置の
循環空気の状態を示す状態図である。
循環空気の状態を示す状態図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る吸着式空調装置に
使用される吸着剤の水分脱着特性（相対湿度と水分吸着
量との関係）を示すグラフである。
使用される吸着剤の水分脱着特性（相対湿度と水分吸着
量との関係）を示すグラフである。
【図９】本発明の第４実施形態に係る吸着式空調装置の
模式図である。
模式図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る吸着式空調装置
の模式図である。
の模式図である。
１１０…第１空調ケーシング（第１空気通路）、１２０
…第２空調ケーシング（第２空気通路）、１３０…第１
吸着ロータ、１３１…第１吸着剤、１４０…熱交換器、
１５０…第１冷却器、１６０…第２吸着ロータ、１６１
…第２吸着剤、１７０…第２冷却器、１８０…ヒータコ
ア。
…第２空調ケーシング（第２空気通路）、１３０…第１
吸着ロータ、１３１…第１吸着剤、１４０…熱交換器、
１５０…第１冷却器、１６０…第２吸着ロータ、１６１
…第２吸着剤、１７０…第２冷却器、１８０…ヒータコ
ア。
Claims (9)
- 【請求項１】 室内に吹き出す空調空気の水分を第１吸
着剤（１３１）に吸着させ、 前記第１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱された空調空
気を冷却器（１５０）にて冷却し、 さらに、室内に吹き出すことなく閉じた空気通路（１２
０）内を循環する空気中に前記第１吸着剤（１３１）に
て吸着した水分を脱離放出し、かつ、前記空気通路（１
２０）内を循環する空気中から水分を吸着した第２吸着
剤（１６１）を、前記冷却器（１５０）にて冷却された
空調空気に晒して吸着された水分を脱離させることを特
徴とする吸着式空調装置。 - 【請求項２】 室内に吹き出す空気が流通する第１空調
ケーシング（１１０）と、 前記第１空調ケーシング（１１０）内を流通する空調空
気中から水分を吸着する第１吸着剤（１３１）と、 前記第１空調ケーシング（１１０）内に設けられ、前記
第１吸着剤（１３１）にて除湿・加熱された後の空気を
冷却する第１冷却器（１５０）とを備え、 前記第１空調ケーシング（１１０）外に存在する通路外
空気中から水分を吸着した第２吸着剤（１６１）を前記
第１冷却器（１５０）にて冷却された空気中に晒して吸
着された水分を脱離させることを特徴とする吸着式空調
装置。 - 【請求項３】 前記空調空気中から水分を吸着した前記
第１吸着剤（１３１）を前記第１空調ケーシング（１１
０）外に存在する通路外空気中に晒すとともに、その通
路外空気を加熱して前記第１吸着剤（１３１）に吸着さ
れた水分を脱離させ、 さらに、前記第１吸着剤（１３１）から脱離した水分を
多く含む通路外空気を、前記第２吸着剤（１６１）に導
き、前記通路外空気が流通する略閉じた空気通路を構成
する第２空調ケーシング（１２０）を設けたことを特徴
とする請求項２に記載の吸着式空調装置。 - 【請求項４】 前記第２空調ケーシング（１２０）内の
うち前記第２吸着剤（１６１）が位置する部位より空気
流れ上流側には、前記第１吸着剤（１３１）から脱離し
た水分を多く含む前記通路外空気を冷却する第２冷却器
（１７０）が設けられていることを特徴とする請求項３
に記載の吸着式空調装置。 - 【請求項５】 前記第２空調ケーシング（１２０）内に
発生した凝縮水を排水する排水口（１２２）が設けられ
ていることを特徴とする請求項４に記載の吸着式空調装
置。 - 【請求項６】 前記両冷却器（１５０、１７０）は、室
外空気に熱を放熱する放熱器（１５１）を介して空気を
冷却することをことを特徴とする請求項４又は５に記載
の吸着式空調装置。 - 【請求項７】 前記放熱器（１５１）に向けて液体を噴
霧する噴霧器（２００）を備えていることを特徴とする
請求項６に記載の吸着式空調装置。 - 【請求項８】 前記第１吸着剤（１３１）にて除湿・加
熱された後の前記空調空気と前記第１吸着剤（１３１）
にて除湿・加熱される前の前記通路外空気とを熱交換す
る熱交換手段（１４０）を備えることを特徴とする請求
項１ないし７のいずれか１つに記載の吸着式空調装置。 - 【請求項９】 前記第１吸着剤（１３１）は、湿度が低
い状態においては前記第２吸着剤（１６１）より多くの
水分を吸着する特性を有し、 一方、前記第２吸着剤（１６１）は、湿度が高い状態に
おいては前記第１吸着剤（１３１）より多くの水分を吸
着する特性を有することを特徴とする請求項１ないし８
のいずれか１つに記載の吸着式空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34797899A JP4296663B2 (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 吸着式空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34797899A JP4296663B2 (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 吸着式空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001162131A true JP2001162131A (ja) | 2001-06-19 |
| JP4296663B2 JP4296663B2 (ja) | 2009-07-15 |
Family
ID=18393914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34797899A Expired - Fee Related JP4296663B2 (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 吸着式空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4296663B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002093081A1 (fr) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Ebara Corporation | Deshumidificateur |
| JP2008196817A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Om Keikaku Kk | 空気集熱式ソーラー除湿涼房システム |
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1999
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