JP2008096069A

JP2008096069A - 除湿空調装置

Info

Publication number: JP2008096069A
Application number: JP2006280552A
Authority: JP
Inventors: Hidesuke Saito; 秀介齋藤; Tsukasa Kawamoto; 川本　　司; Mikio Goto; 幹生後藤; Masamichi Iwasaki; 正道岩崎
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】消費電力を低減させることにより、省エネルギー化を図ることができる除湿空調装置を提供すること。
【解決手段】水分吸着領域３３と水分放出領域３４との間で水分吸着体２１を循環移動させる除湿ロータ２０と、水分吸着領域３３に処理空気を通過させて除湿する除湿処理ユニット３０と、再生空気を再生用加熱器４２で加熱して水分放出領域３４に通過させて水分吸着体２１に水分を放出させる再生処理ユニット４０とを備え、再生処理ユニット４０は、処理用冷却器３２とともに第１冷媒循環回路Ｌ１を構成し、冷媒が凝縮することにより再生空気を加熱する第１再生補助加熱器５１と、店舗１内に配設された冷凍冷蔵機器３を冷却する室内用冷却器４とともに第２冷媒循環回路Ｌ２を構成し、冷媒が凝縮することにより通過する再生空気を加熱する第２再生補助加熱器５２とを再生用加熱器４２の上流域に再生空気の通過方向に対し並列となる態様で設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、除湿空調装置に関し、より詳細には、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に適用され、室内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調装置の改良に関する。

従来、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗等に適用される除湿空調装置として、除湿ロータと、除湿処理ユニットと、再生処理ユニットとを備えたものが知られている。

除湿ロータは、円板状の水分吸着体が設けられている。水分吸着体は、２つに区画された空気の流路を構成する水分吸着領域と水分放出領域とを交互に通過する態様で循環移動する。すなわち、水分吸着体が回転すると、水分吸着領域に位置した部分は水分放出領域に移動し、次いで、再び水分吸着領域に移動することを順次繰り返す。

除湿処理ユニットは、処理空気（例えば外気）を取り入れ、取り入れた処理空気を除湿ロータの水分吸着領域に通過させることにより、通過する処理空気の水分を水分吸着体に吸着させて除湿し、かかる水分吸着領域を通過した処理空気を処理用冷却器にて所定温度に冷却して、冷却した処理空気を対象室内に導入するものである。

再生処理ユニットは、再生空気（例えば外気）を取り入れ、取り入れた再生空気を補助加熱器で加熱し、更に加熱器で加熱して再生空気を除湿ロータの水分放出領域に通過させることにより、水分吸着体に水分を放出させて乾燥し、かかる水分放出領域を通過した再生空気を外部に送出するものである。

そのような除湿空調装置では、除湿処理ユニットを構成する処理用冷却器と、再生処理ユニットを構成する補助加熱器とは、冷媒配管を通じて共通の圧縮機及び膨張弁とともに冷媒循環回路を構成している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２７９０６９号公報

上述した特許文献１に提案されている除湿空調装置では、処理用冷却器と補助加熱器とは共に共通の冷媒循環回路を構成しているために、冷媒の排熱を再生空気の加熱に利用することができ、ある程度の省エネルギー化を図ることはできると考えられる。

ところで、冷媒循環回路を構成する圧縮機は、外気温度及び湿度等により入力電圧を変化させて運転率を可変とするのが一般的である。そのため、外気温度及び湿度が低いときに除湿運転を行う場合には、圧縮機の運転率が低くなり、これにより補助加熱器を通じての再生空気の加熱を行うことは困難である。このように補助加熱器での加熱が困難になると、再生空気の加熱は加熱器のみで行う必要があり、結果的に消費電力の増大を招来することとなっていた。

本発明は、上記実情に鑑みて、消費電力を低減させることにより、省エネルギー化を図ることができる除湿空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る除湿空調装置は、区画された水分吸着領域と水分放出領域との間で水分吸着体を循環移動させる除湿ロータと、導入した処理空気を処理用冷却器で冷却し、冷却した処理空気を前記水分吸着領域に通過させることにより前記水分吸着体に水分を吸着させて除湿し、除湿した処理空気を対象室内に供給する除湿処理ユニットと、導入した再生空気を加熱器で加熱し、加熱した再生空気を前記水分放出領域に通過させることにより前記水分吸着体に水分を放出させる再生処理ユニットとを備えた除湿空調装置において、前記再生処理ユニットは、前記処理用冷却器とともに冷媒配管を通じて冷媒循環回路を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第１補助加熱器と、前記対象室内に配設された冷凍冷蔵機器を冷却するための室内用冷却器とともに冷媒配管を通じて冷媒循環回路を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第２補助加熱器とを前記加熱器の上流域において前記再生空気の通過方向に対し並列となる態様で設けて成ることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る除湿空調装置は、上述した請求項１において、前記除湿処理ユニットは、前記第２補助加熱器に接続する冷媒配管から分岐した冷媒配管を通じて前記室内用冷却器とともに冷媒循環回路を構成し、かつ内部を通過する冷媒が凝縮することにより前記水分吸着領域を通過した処理空気を加熱する第３補助加熱器を設けて成ることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る除湿空調装置は、上述した請求項２において、前記除湿処理ユニットは、前記加熱器とともに熱媒体配管を通じて熱媒体循環回路を構成し、内部を熱媒体が流れることにより周囲を通過する処理空気を加熱する暖房用加熱器を設けて成ることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る除湿空調装置は、上述した請求項３において、外気の温度及び湿度を検出する検出手段と、予め設定された、外気の温度及び湿度と除湿運転及び暖房運転の運転モードとが関連づけられた運転モード情報に従い、前記検出手段を通じて検出された外気温度及び湿度に応じた運転モードを択一的に選択する選択手段と、前記選択手段により除湿運転モードが選択された場合に、前記第２補助加熱器への冷媒の移動を許容し、かつ前記第３補助加熱器への冷媒の移動を規制する一方、前記選択手段により暖房運転モードが選択された場合に、前記第３補助加熱器への冷媒の移動を許容し、かつ前記第２補助加熱器への冷媒の移動を規制する冷媒循環調整手段と、前記選択手段により除湿運転モードが選択された場合に、前記加熱器への熱媒体の移動を許容し、かつ前記暖房用加熱器への熱媒体の移動を規制する一方、前記選択手段により暖房運転モードが選択された場合に、前記暖房用加熱器への熱媒体の移動を許容し、かつ前記加熱器への熱媒体の移動を規制する熱媒体循環調整手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る除湿空調装置によれば、再生処理ユニットは、処理用冷却器とともに冷媒配管を通じて冷媒循環回路を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第１補助加熱器と、対象室内に配設された冷凍冷蔵機器を冷却するための室内用冷却器とともに冷媒配管を通じて冷媒循環回路を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第２補助加熱器とを加熱器の上流域において再生空気の通過方向に対し並列となる態様で設けて成るので、両冷媒循環回路で生ずる排熱を有効に利用して再生空気を補助的に加熱することができ、加熱器に要する消費電力を低減させることにより、省エネルギー化を図ることができる。特に、処理用冷却器とともに冷媒循環回路を構成する圧縮機の運転率が低くなっても、他方の冷媒循環回路で生ずる排熱を有効に利用して再生空気を補助的に加熱することができるので、冷媒循環回路を構成する圧縮機の運転率に限られずに省エネルギー化を図ることができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る除湿空調装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、本実施の形態では、除湿空調装置の対象室は、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗であるとして説明する。

図１は、本発明の実施の形態における除湿空調装置の構成を模式的に示した模式図である。ここに例示する除湿空調装置１０は、店舗１の内部への外気導入による換気、除湿、空気調和を行うものである。対象となる店舗１には、店内空調装置２及び冷凍冷蔵機器３が設けてある。店内空調装置２は、一般的なものであり、店舗１の内部の空気温度等を調整するためのものである。

冷凍冷蔵機器３は、例えばショーケース（図示せず）のようなものであり、内部に陳列された商品等を冷却するためのものである。この冷凍冷蔵機器３には、室内用冷却器４が内蔵されており、かかる室内用冷却器４は、詳細は後述するが、圧縮機４ａ、凝縮器４ｂ及び膨張弁４ｃと冷媒配管を通じて接続されて第２冷媒循環回路Ｌ２を構成している。

そのような店舗１に適用される除湿空調装置１０は、除湿ロータ２０と、除湿処理ユニット３０と、再生処理ユニット４０とを備えて構成してある。

除湿ロータ２０は、円板状に形成した例えば紙やゼオライト系等の水分吸着体２１が設けてある。水分吸着体２１は、モータの駆動により回転するものである。より詳細に説明すると、水分吸着体２１は、２つに区画され、空気の流路を構成する水分吸着領域３３と水分放出領域４３との間を交互に通過する態様で回転するものである。すなわち水分吸着体２１が回転すると、水分吸着領域３３に位置した部分は水分放出領域４３に移動し、次いで、再び水分吸着領域３３に移動することを順次繰り返すことになる。

除湿処理ユニット３０は、導入した処理空気（外気）を除湿して店舗１の内部に導入するためのものであり、除湿処理経路３００を有している。

除湿処理経路３００は、処理空気取入口３０１から取り入れた処理空気を、処理空気吐出口３０２を通じて店舗１の内部に導くための経路であり、処理空気用フィルター３１、処理用冷却器３２、除湿ロータ２０の水分吸着領域３３及び除湿ファン３４が処理空気取入口３０１側から順に設けてある。

処理空気用フィルター３１は、処理空気取入口３０１より取り入れた処理空気を通過させることにより、粉塵等を取り除くものである。

処理用冷却器３２は、処理空気取入口３０１を通じて取り入れた処理空気、より詳細には、処理空気用フィルター３１を通過した処理空気を冷却するものである。この処理用冷却器３２は、構成の詳細は後述するが、圧縮機３２ａ等と冷媒配管を通じて接続されて第１冷媒循環回路Ｌ１を構成している。

除湿ロータ２０の水分吸着領域３３は、通過する処理空気の水分を水分吸着体２１に吸着させる領域である。これにより、処理用冷却器３２で冷却された処理空気は、水分吸着領域３３で除湿される。

除湿ファン３４は、処理空気取入口３０１を通じての処理空気の導入、並びに店舗１の内部への処理空気の送出の送風源となるものである。従って、除湿ファン３４により、処理空気は処理空気吐出口３０２を通じて店舗１の内部に供給される。

上記除湿処理経路３００には、還気取入口３０３が設けてある。還気取入口３０３は、水分吸着領域３３の下流域、より詳細には水分吸着領域３３と除湿ファン３４との間に設けてあり、還気導入路（図示せず）を通じて店舗１の内部の空気を取り入れるための開口である。この還気導入路は、店舗１の内部に設けられた店舗内空気取入口（図示せず）を通じて該店舗１の内部の空気を取り入れ、還気取入口３０３まで移送するための通路である。

再生処理ユニット４０は、導入した再生空気（外気）を加熱して、除湿ロータ２０の水分放出領域４３に加熱した再生空気を通過させることにより、該除湿ロータ２０を構成する水分吸着体２１に水分を放出させるものであり、再生処理経路４００を有している。

再生処理経路４００は、除湿処理経路３００に並設してあり、再生空気取入口４０１から取り入れた再生空気（外気）を、再生空気吐出口４０２を通じて外部に送出するための経路であり、再生空気用フィルター４１、再生用加熱器４２、除湿ロータ２０の水分放出領域４３及び再生ファン４４が再生空気取入口４０１側から順に設けてある。

再生空気用フィルター４１は、再生空気取入口４０１より取り入れた再生空気を通過させることにより、粉塵等を取り除くものである。

再生用加熱器４２は、再生空気取入口４０１を通じて取り入れた再生空気を加熱するものである。この再生用加熱器４２は、構成の詳細は後述するが、配管を通じて加熱源４２ａ及びポンプ４２ｂに接続することにより、例えば湯等の熱媒体が循環する熱媒体循環回路Ｌ３を構成している。

除湿ロータ２０の水分放出領域４３は、再生用加熱器４２で加熱された再生空気が通過することにより、水分吸着体２１に水分を放出させて乾燥させるための領域である。

再生ファン４４は、再生空気取入口４０１を通じての再生空気の導入、並びに外部への再生空気の送出の送風源となるものである。従って、再生ファン４４により、再生空気は、再生空気吐出口４０２を通じて外部に送出される。

上記除湿空調装置１０は、上記構成の他に、第１再生補助加熱器（第１補助加熱器）５１、第２再生補助加熱器（第２補助加熱器）５２、暖房用補助加熱器（第３補助加熱器）５３及び暖房用加熱器５４を備えて構成してある。

第１再生補助加熱器５１は、再生処理経路４００における再生空気用フィルター４１の下流域、すなわち再生空気用フィルター４１と再生用加熱器４２との間に設けてある。この第１再生補助加熱器５１は、上記処理用冷却器３２とともに冷媒配管を通じて第１冷媒循環回路Ｌ１を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を補助的に加熱するものである。

ここで、第１冷媒循環回路Ｌ１について説明する。第１冷媒循環回路Ｌ１は、圧縮機３２ａ、第１再生補助加熱器５１、凝縮器３２ｂ、膨張弁３２ｃ及び処理用冷却器３２を順次冷媒配管を通じて接続することにより構成してある。

圧縮機３２ａは、冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。第１再生補助加熱器５１は、圧縮機３２ａより供給された冷媒、すなわち圧縮機３２ａで高温高圧の状態に圧縮された冷媒を凝縮させるものである。これにより、上述したように、第１再生補助加熱器５１の周囲を通過する再生空気は、冷媒が凝縮することにより補助的に加熱される。凝縮器３２ｂは、第１再生補助加熱器５１より供給された冷媒、すなわち第１再生補助加熱器５１で凝縮した冷媒を更に凝縮させて液化させるものである。膨張弁３２ｃは、凝縮器３２ｂより供給された冷媒、すなわち凝縮器３２ｂで凝縮した冷媒を断熱膨張させる、つまり該冷媒を減圧して低温低圧の状態にするものである。処理用冷却器３２は、膨張弁３２ｃで低温低圧の状態に断熱膨張させた冷媒を蒸発させるものである。これにより、上述したように、処理用冷却器３２の周囲を通過する処理空気は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却される。尚、図１中の符号３２ｄは、開閉可能な二方弁であり、開成状態においては凝縮器３２ｂから膨張弁３２ｃへ冷媒が流れることを許容する一方、閉成状態においては凝縮器３２ｂから膨張弁３２ｃへ冷媒が流れることを規制するものである。また、図１中の符号３２ｅは、圧力調整弁である。

このような第１冷媒循環回路Ｌ１では、圧縮機３２ａで圧縮された冷媒が第１再生補助加熱器５１で凝縮し、第１再生補助加熱器５１で凝縮した冷媒が凝縮器３２ｂで更に凝縮して液化し、開成状態となっている二方弁３２ｄを介して膨張弁３２ｃに至る。膨張弁３２ｃに至った冷媒は、減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になり、処理用冷却器３２に送出される。処理用冷却器３２に送出された冷媒は、該処理用冷却器３２の周囲を通過する処理空気から熱を与えられて蒸発し、その後、圧縮機３２ａに戻り、再び圧縮機３２ａで圧縮されて上記移動を繰り返す。つまり、冷媒は、第１冷媒循環回路Ｌ１を循環する。冷媒が第１冷媒循環回路Ｌ１を循環することにより、第１再生補助加熱器５１の周囲を通過する再生空気を補助的に加熱することができる一方、処理用冷却器３２の周囲を通過する処理空気を冷却することができる。

第２再生補助加熱器５２は、再生処理経路４００における再生空気用フィルター４１の下流域、より詳細には、上記第１再生補助加熱器５１と上下に並列する態様で設けてある。この第２再生補助加熱器５２は、上記室内用冷却器４とともに冷媒配管を通じて第２冷媒循環回路Ｌ２を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を補助的に加熱するものである。

暖房用補助加熱器５３は、除湿処理経路３００における水分吸着領域３３の下流域に設けてあり、当該除湿空調装置１０が暖房運転を行う場合に、通過する処理空気を加熱するものである。より詳細には、暖房用補助加熱器５３は、上記第２再生補助加熱器５２に接続する冷媒配管から分岐した冷媒配管を通じて上記室内用冷却器４とともに第２冷媒循環回路Ｌ２を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより水分吸着領域３３を通過した処理空気を補助的に加熱するものである。

ここで、第２冷媒循環回路Ｌ２について説明する。第２冷媒循環回路Ｌ２は、圧縮機４ａ、第２再生補助加熱器５２、凝縮器４ｂ、膨張弁４ｃ及び室内用冷却器４を順次冷媒配管を通じて接続するとともに、圧縮機４ａと第２再生補助加熱器５２とを接続する冷媒配管を分岐点で分岐させて暖房用補助加熱器５３の入口側に接続し、該暖房用補助加熱器５３の出口側に接続された冷媒配管を第２再生補助加熱器５２と凝縮器４ｂとを接続する冷媒配管の合流点で合流させて構成してある。つまり、かかる第２冷媒循環回路Ｌ２は、圧縮機４ａと凝縮器４ｂとの間に第２再生補助加熱器５２及び暖房用補助加熱器５３を並列に接続して構成してある。

圧縮機４ａは、冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。第２再生補助加熱器５２は、圧縮機４ａより供給された冷媒、すなわち圧縮機４ａで高温高圧の状態に圧縮された冷媒を凝縮させるものである。これにより、上述したように、第２再生補助加熱器５２の周囲を通過する再生空気は、冷媒が凝縮することにより補助的に加熱される。一方、暖房用補助加熱器５３は、圧縮機４ａより供給された冷媒、すなわち圧縮機４ａで高温高圧の状態に圧縮された冷媒を凝縮させるものである。これにより、上述したように暖房用補助加熱器５３の周囲を通過する処理空気は、冷媒が凝縮することにより補助的に加熱される。

凝縮器４ｂは、第２再生補助加熱器５２又は暖房用補助加熱器５３より供給された冷媒、すなわち第１再生補助加熱器５１又は暖房用補助加熱器５３で凝縮した冷媒を更に凝縮させて液化させるものである。膨張弁４ｃは、凝縮器４ｂより供給された冷媒、すなわち凝縮器４ｂで凝縮した冷媒を断熱膨張させる、つまり該冷媒を減圧して低温低圧の状態にするものである。室内用冷却器４は、膨張弁４ｃで低温低圧の状態に断熱膨張させた冷媒を蒸発させるものである。これにより、上述したように、室内用冷却器４の周囲空気は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却される。尚、図１中の符号４ｄは、開閉可能な二方弁であり、開成状態においては凝縮器４ｂから膨張弁４ｃへ冷媒が流れることを許容する一方、閉成状態においては凝縮器４ｂから膨張弁４ｃへ冷媒が流れることを規制するものである。

このような第２冷媒循環回路Ｌ２では、第２再生補助加熱器５２及び暖房用補助加熱器５３のそれぞれの上流側及び下流側、より詳細には、上記分岐点のそれぞれの下流側及び上記合流点のそれぞれの上流側に第１冷媒切替バルブ６１及び第２冷媒切替バルブ６２が設けてある。

第１冷媒切替バルブ６１は、第２再生補助加熱器５２の上流側及び下流側に設けてあり、後述する制御部８０から指令が与えられることにより開閉するものである。第２冷媒切替バルブ６２は、暖房用補助加熱器５３の上流側及び下流側に設けてあり、後述する制御部８０から指令が与えられることにより開閉するものである。ここで、第１冷媒切替バルブ６１と第２冷媒切替バルブ６２との開閉動作は一対の関係になっており、具体的には、第１冷媒切替バルブ６１が開成する場合には第２冷媒切替バルブ６２が閉成となる一方、第１冷媒切替バルブ６１が閉成する場合には、第２冷媒切替バルブ６２が開成となる。

上記第２冷媒循環回路Ｌ２では、第１冷媒切替バルブ６１が開成し、かつ第２冷媒切替バルブ６２が閉成する場合には、圧縮機４ａで圧縮された冷媒が第２再生補助加熱器５２で凝縮し、第２再生補助加熱器５２で凝縮した冷媒が凝縮器４ｂで更に凝縮して液化し、開成状態となっている二方弁４ｄを介して膨張弁４ｃに至る。膨張弁４ｃに至った冷媒は、減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になり、室内用冷却器４に送出される。室内用冷却器４に送出された冷媒は、該室内用冷却器４の周囲空気から熱を与えられて蒸発し、その後、圧縮機４ａに戻り、再び圧縮機４ａで圧縮されて上記移動を繰り返して循環する。冷媒が第２冷媒循環回路Ｌ２を循環することにより、第２再生補助加熱器５２の周囲を通過する再生空気を補助的に加熱することができる一方、室内用冷却器４の周囲を通過する処理空気を冷却することができる。

その一方、第１冷媒切替バルブ６１が閉成し、かつ第２冷媒切替バルブ６２が開成する場合には、圧縮機４ａで圧縮された冷媒が暖房用補助加熱器５３で凝縮し、暖房用補助加熱器５３で凝縮した冷媒が凝縮器４ｂで更に凝縮して液化し、開成状態となっている二方弁４ｄを介して膨張弁４ｃに至る。膨張弁４ｃに至った冷媒は、減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になり、室内用冷却器４に送出される。室内用冷却器４に送出された冷媒は、該室内用冷却器４の周囲空気から熱を与えられて蒸発し、その後、圧縮機４ａに戻り、再び圧縮機４ａで圧縮されて上記移動を繰り返して循環する。冷媒が第２冷媒循環回路Ｌ２を循環することにより、暖房用補助加熱器５３の周囲を通過する処理空気を補助的に加熱することができる一方、室内用冷却器４の周囲を通過する処理空気を冷却することができる。

暖房用加熱器５４は、除湿処理経路３００における暖房用補助加熱器５３の下流域に設けてあり、当該除湿空調装置１０が暖房運転を行う場合に、通過する処理空気、すなわち暖房用補助加熱器５３で補助的に加熱された処理空気を加熱するものである。より詳細には、暖房用加熱器５４は、上記再生用加熱器４２とともに熱媒体配管を通じて熱媒体循環回路Ｌ３を構成し、内部を熱媒体が流れることにより周囲を通過する暖房用補助加熱器５３で補助的に加熱された処理空気を加熱するものである。

ここで、熱媒体循環回路Ｌ３について説明する。熱媒体循環回路Ｌ３は、加熱源４２ａ、ポンプ４２ｂ、再生用加熱器４２を順次熱媒体配管を通じて接続するとともに、ポンプ４２ｂと再生用加熱器４２とを接続する熱媒体配管を分岐点で分岐させて暖房用加熱器５４の入口側に接続し、該暖房用加熱器５４の出口側に接続された熱媒体配管を再生用加熱器４２と加熱源４２ａとを接続する熱媒体配管の合流点で合流させて構成してある。つまり、かかる熱媒体循環回路Ｌ３は、ポンプ４２ｂと加熱源４２ａとの間に再生用加熱器４２及び暖房用加熱器５４を並列に接続して構成してある。

加熱源４２ａは、熱媒体循環回路Ｌ３を流れる熱媒体を加熱するものである。ポンプ４２ｂは、熱媒体が熱媒体循環回路Ｌ３を流れるための動力源となるものであり、該ポンプ４２ｂの作用により加熱源４２ａで加熱された熱媒体が熱媒体循環回路Ｌ３を流れることになる。再生用加熱器４２は、上述したように、熱媒体が流れることにより周囲を通過する再生空気を加熱するものである。暖房用加熱器５４は、熱媒体が流れることにより周囲を通過する処理空気を加熱するものである。

このような熱媒体循環回路Ｌ３では、再生用加熱器４２及び暖房用加熱器５４のそれぞれの上流側及び下流側、より詳細には、上記分岐点のそれぞれの下流側及び上記合流点のそれぞれの上流側に第１熱媒体切替バルブ６３及び第２熱媒体切替バルブ６４が設けてある。

第１熱媒体切替バルブ６３は、再生用加熱器４２の上流側及び下流側に設けてあり、後述する制御部８０から指令が与えられることにより開閉するものである。第２熱媒体切替バルブ６４は、暖房用加熱器５４の上流側及び下流側に設けてあり、後述する制御部８０から指令が与えられることにより開閉するものである。ここで、第１熱媒体切替バルブ６３と第２熱媒体切替バルブ６４との開閉動作は一対の関係になっており、具体的には、第１熱媒体切替バルブ６３が開成する場合には第２熱媒体切替バルブ６４が閉成となる一方、第１熱媒体切替バルブ６３が閉成する場合には、第２熱媒体切替バルブ６４が開成となる。

上記熱媒体循環回路Ｌ３では、第１熱媒体切替バルブ６３が開成し、かつ第２熱媒体切替バルブ６４が閉成する場合には、加熱源４２ａで加熱された熱媒体がポンプ４２ｂの作用により再生用加熱器４２を流れる。再生用加熱器４２の内部を流れる熱媒体は、該再生用加熱器４２の周囲を通過する再生空気に放熱し、その後、加熱源４２ａに戻り、再び加熱源４２ａで加熱されて上記移動を繰り返して循環する。熱媒体が熱媒体循環回路Ｌ３を循環することにより、再生用加熱器４２の周囲を通過する再生空気を加熱することができる。

その一方、第１熱媒体切替バルブ６３が閉成し、かつ第２熱媒体切替バルブ６４が開成する場合には、加熱源４２ａで加熱された熱媒体がポンプ４２ｂの作用により暖房用加熱器５４を流れる。暖房用加熱器５４の内部を流れる熱媒体は、該暖房用加熱器５４の周囲を通過する処理空気に放熱し、その後、加熱源４２ａに戻り、再び加熱源４２ａで加熱されて上記移動を繰り返して循環する。熱媒体が熱媒体循環回路Ｌ３を循環することにより、暖房用加熱器５４の周囲を通過する処理空気を加熱することができる。

以上のような除湿空調装置１０の制御系について説明する。図２は、図１に示した除湿空調装置の制御系の要部を示すブロック図である。この図２において、除湿空調装置１０は、温度検出センサ（検出手段）６７、湿度検出センサ（検出手段）６８、記憶部７０及び制御部８０を備えている。これら記憶部７０及び制御部８０は、除湿空調装置全体を統括する制御機器に組み込まれていても良いし、独立して設けてあっても良い。

温度検出センサ６７は、図１に示すように、除湿処理経路３００の処理空気取入口３０１の外部に設けてある。この温度検出センサ６７は、外気の温度を検出するものであり、検出した温度を温度情報として制御部８０に出力するものである。

湿度検出センサ６８は、図１に示すように、除湿処理経路３００の処理空気取入口３０１の外部に設けてある。この湿度検出センサ６８は、外気の湿度を検出し、これを絶対湿度に換算するものである。換算した絶対湿度を湿度情報として制御部８０に出力するものである。

記憶部７０は、各種のデータや、制御部８０による各種処理に必要なデータやプログラムを格納する格納手段（記憶手段）であり、特に本発明に密接に関連するものとして、運転モード情報７１を備える。運転モード情報７１は、図３に示すように、外気の温度及び湿度（絶対湿度）と、除湿運転モード範囲（イ）及び暖房運転運転モード範囲（ロ）とが関連づけられたものである。かかる運転モード情報７１は、予め実験等により求められたものである。

制御部８０は、ＯＳ（Operating System）等の制御プログラム、各種の処理手順等を規定したプログラム及び所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する処理部であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、情報入力部８１と、運転モード選択部（選択手段）８２と、駆動処理部８３と、第１切替処理部（冷媒循環調整手段）８４と、第２切替処理部（熱媒体循環調整手段）８５とを備える。

情報入力部８１は、温度検出センサ６７及び湿度検出センサ６８のそれぞれから外気情報、すなわち温度情報及び湿度情報を入力処理するものである。

運転モード選択部８２は、情報入力部８１を通じて入力処理された温度情報及び湿度情報と、記憶部７０から読み出した運転モード情報７１とに基づき、除湿空調装置１０の運転モードを除湿運転モード及び暖房運転モードのいずれかを択一的に選択するものである。より具体的に説明すると、情報入力部８１を通じて入力処理された温度情報に含まれる温度がｔ２（℃）（ｔ２は例えば２４℃）より大きい場合、或いはｔ１（℃）（ここで、ｔ１＜ｔ２で、ｔ１は例えば２１℃）より大きく、かつ湿度情報に含まれる絶対湿度がｈ１（ｇ／ｋｇ）（例えば７．９ｇ／ｋｇ）より大きい場合には、除湿運転モードを択一的に選択する一方、温度情報に含まれる温度がｔ１（℃）以下の場合、或いはｔ２（℃）以下で、かつ湿度情報に含まれる絶対湿度がｈ１（ｇ／ｋｇ）以下の場合には、暖房運転モードを択一的に選択するものである。

駆動処理部８３は、運転モード選択部８２を通じて択一的に選択された運転モードに従い、除湿ロータ２０、圧縮機３２ａ及び再生ファン４４の駆動を制御するものである。より具体的に説明すると、運転モード選択部８２を通じて選択された運転モードが除湿運転モードの場合には、除湿ロータ２０、圧縮機３２ａ及び再生ファン４４のそれぞれを定格運転する一方、選択された運転モードが暖房運転モードの場合には、除湿ロータ２０、圧縮機３２ａ及び再生ファン４４の駆動を停止させるものである。

第１切替処理部８４は、運転モード選択部８２を通じて択一的に選択された運転モードに従い、第１冷媒切替バルブ６１及び第２冷媒切替バルブ６２の開閉を切替処理するものである。より具体的に説明すると、運転モード選択部８２を通じて選択された運転モードが除湿運転モードの場合には、第１冷媒切替バルブ６１を開成させ、かつ第２冷媒切替バルブ６２を閉成する処理を行う一方、選択された運転モードが暖房運転モードの場合には、第１冷媒切替バルブ６１を閉成させ、かつ第２冷媒切替バルブ６２を開成する処理を行うものである。

第２切替処理部８５は、運転モード選択部８２を通じて択一的に選択された運転モードに従い、第１熱媒体切替バルブ６３及び第２熱媒体切替バルブ６４の開閉を切替処理するものである。より具体的に説明すると、運転モード選択部８２を通じて選択された運転モードが除湿運転モードの場合には、第１熱媒体切替バルブ６３を開成させ、かつ第２熱媒体切替バルブ６４を閉成する処理を行う一方、選択された運転モードが暖房運転モードの場合には、第１熱媒体切替バルブ６３を閉成させ、かつ第２熱媒体切替バルブ６４を開成する処理を行うものである。

図４〜図６は、それぞれ制御部の処理内容を示したフローチャートである。これら図４〜図６を適宜参照しながら本発明の実施の形態における除湿空調装置１０の動作について説明する。

制御部８０は、図４に示すように、運転モード選択処理を行う（ステップＳ１００）。かかる運転モード選択処理について説明する。

制御部８０は、図５に示すように、情報入力部８１を通じて外気情報の入力、すなわち温度検出センサ６７からの温度情報及び湿度検出センサ６８からの湿度情報の入力の有無を確認し（ステップＳ１０１）、外気情報の入力を確認できた場合には、制御部８０は、記憶部７０から運転モード情報７１の読み出しを行う（ステップＳ１０２）。記憶部７０から運転モード情報７１の読み出しを行った制御部８０は、運転モード選択部８２を通じて運転モードを択一的に選択する（ステップＳ１０３〜ステップＳ１０７）。

より詳細に説明すると、制御部８０は、運転モード選択部８２を通じて、情報入力部８１を通じて入力処理された温度情報に含まれる外気温度がｔ２（℃）を超えるか否かを判断し（ステップＳ１０３）、外気温度がｔ２（℃）を超える場合には、除湿運転モードを択一的に選択し（ステップＳ１０４）、今回の運転モード選択処理を終了して、手順をリターンする。

また、上記ステップＳ１０３において外気温度がｔ２（℃）を超えない場合でも、外気温度がｔ１（℃）を超え、かつ情報入力部８１を通じて入力処理された湿度情報に含まれる絶対湿度がｈ１（ｇ／ｋｇ）を超える場合には（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６）、除湿運転モードを択一的に選択し（ステップＳ１０４）、今回の運転モード選択処理を終了して、手順をリターンする。

一方、上記ステップＳ１０５において外気温度がｔ１（℃）以下の場合には、暖房運転モードを択一的に選択し（ステップＳ１０７）、今回の運転モード選択処理を終了して、手順をリターンする。

また、上記ステップＳ１０５において外気温度がｔ１（℃）を超えている場合であっても、湿度情報に含まれる絶対湿度がｈ１（ｇ／ｋｇ）以下の場合には、暖房運転モードを択一的に選択し（ステップＳ１０７）、今回の運転モード選択処理を終了して、手順をリターンする。

上記ステップＳ１０１において、外気情報の入力が確認できない場合には、制御部８０は、上述したような運転モードの択一的な選択を行わずに、今回の運転モード選択処理を終了して、手順をリターンする。これによれば、今回の処理以前であり、かつ直近に択一的に選択された運転モードが今なお有効なものとされる。

上述したような運転モード選択処理を行った制御部８０は、図４に示すように、各機器駆動処理を行う（ステップＳ２００）。かかる各機器駆動処理について説明する。

制御部８０は、図６に示すように、運転モード選択部８２を通じて除湿運転モードが選択された場合には（ステップＳ２０１）、駆動処理部８３を通じて、除湿ロータ２０、圧縮機３２ａ及び再生ファン４４を駆動させる（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４）。これにより、水分吸着体２１は回転し、第１冷媒循環回路Ｌ１を冷媒が流れる。このように第１冷媒循環回路Ｌ１を冷媒が流れることにより、処理用冷却器３２及び第１再生補助加熱器５１にも冷媒が流れる。更に再生空気取入口４０１を通じて取り入れられた空気が再生処理経路４００を通過する。

そして、制御部８０は、第１切替処理部８４を通じて、第１冷媒切替バルブ６１を開成させ、かつ第２冷媒切替バルブ６２を閉成する処理を行うとともに、第２切替処理部８５を通じて、第１熱媒体切替バルブ６３を開成させ、かつ第２熱媒体冷媒切替バルブを閉成する処理を行い（ステップＳ２０５、ステップＳ２０６）、今回の各機器駆動処理を終了して、手順をリターンする。これによれば、第２再生補助加熱器５２に冷媒が流れ、かつ再生用加熱器４２に熱媒体が流れる。

このように除湿運転モードが選択されて、各機器を駆動処理することにより、除湿空調装置１０は、次のように動作する。尚、除湿ロータ２０、圧縮機３２ａ及び再生ファン４４以外の機器、例えば圧縮機４ａ、除湿ファン３４及び加熱源４２ａは常時駆動しているものである。

除湿ファン３４の駆動により、処理空気が処理空気投入口を通じて取り入れられ、取り入れられた処理空気は、処理用冷却器３２に至る。処理用冷却器３２に至った処理空気は、該処理用冷却器３２の内部を通過する冷媒が蒸発することにより冷却され、水分吸着領域３３に至る。その一方、除湿ファン３４の駆動により、店舗１の内部の室内空気が店舗内空気取入口を通じて取り入れられ、取り入れられた室内空気は、還気導入路を通過して還気取入口３０３に至る。

水分吸着領域３３において、通過する処理空気に含有される水分が水分吸着体２１の対応する部分に吸着され、処理空気の湿度が低下する。すなわち、処理空気は除湿される。また、水分吸着体２１の水分吸着領域３３に対応する部分に吸着された水分は、水分吸着体２１の回転とともに、水分吸着領域３３から水分放出領域４３に移動する。

水分吸着領域３３で除湿された処理空気は、除湿ファン３４の駆動により下流側に流れ、還気導入路を通過し還気取入口３０３から取り入れられた室内空気と混合して混合拡散されて所定の温湿度に調整された後、混合空気として処理空気吐出口３０２を通じて店舗１の内部に供給される。

一方、再生ファン４４の駆動により、再生空気取入口４０１を通じて再生空気が取り入れられ、取り入れられた再生空気は、当該再生空気の通過方向に対し並列して配設された第１再生補助加熱器５１及び第２再生補助加熱器５２に至る。第１再生補助加熱器５１及び第２再生補助加熱器５２のそれぞれの内部には、冷媒が通過しており、かかる冷媒が凝縮することにより再生空気は補助的に加熱され、再生用加熱器４２に至る。再生用加熱器４２に至った再生空気は、再生用加熱器４２の内部を流れる熱媒体により加熱された高温度の空気になり、水分放出領域４３に至る。

水分放出領域４３において、加熱器で加熱された再生空気が通過することにより、水分吸着体２１の対応する部分から水分が放出され、該空気の湿度が上昇する。その後、水分放出領域４３を通過した再生空気は、再生ファン４４の駆動により、再生空気吐出口４０２を通じて外部に送出される。

水分吸着体２１の水分放出領域４３に対応する部分は、水分が放出されて乾燥するとともに、温度が上昇する。この温度が上昇し、かつ乾燥した水分吸着体２１の対応部分は、水分吸着体２１の回転とともに、水分放出領域４３から水分吸着領域３３に移動し、上述した動作を繰り返すことにより、除湿運転が行われる。ここで、除湿処理ユニット３０は、導入した処理空気を処理用冷却器３２で冷却し、冷却した処理空気を水分吸着領域３３に通過させることにより水分吸着体２１に水分を吸着させて除湿し、除湿した処理空気に還気導入路を通じて別個に導入した室内空気を混合して店舗１の内部に供給している。また、再生処理ユニット４０は、再生空気を第１再生補助加熱器５１及び第２再生補助加熱器５２で補助的に加熱し、そして再生用加熱器４２で加熱して水分放出領域４３に通過させることにより水分吸着体２１から水分を放出させている。

一方、制御部８０は、図６に示すように、運転モード選択部８２を通じて暖房運転モードが選択された場合には（ステップＳ２０１、ステップＳ２０７）、駆動処理部８３を通じて、除湿ロータ２０、圧縮機３２ａ及び再生ファン４４を駆動を停止させる（ステップＳ２０８〜ステップＳ２１０）。これにより、水分吸着体２１は回転は停止し、第１冷媒循環回路Ｌ１を冷媒が流れることはない。このように第１冷媒循環回路Ｌ１を冷媒が流れないため、処理用冷却器３２及び第１再生補助加熱器５１にも冷媒が流れない。更に再生空気取入口４０１を通じて取り入れられた空気が再生処理経路４００を通過することはない。

そして、制御部８０は、第１切替処理部８４を通じて、第１冷媒切替バルブ６１を閉成させ、かつ第２冷媒切替バルブ６２を開成する処理を行うとともに、第２切替処理部８５を通じて、第１熱媒体切替バルブ６３を閉成させ、かつ第２熱媒体冷媒切替バルブを開成する処理を行い（ステップＳ２１１、ステップＳ２１２）、今回の各機器駆動処理を終了して、手順をリターンする。これによれば、暖房用補助加熱器５３に冷媒が流れ、かつ暖房用加熱器５４に熱媒体が流れる。

このように暖房運転モードが選択されて、各機器を駆動処理することにより、除湿空調装置１０は、次のように動作する。尚、除湿ロータ２０、圧縮機３２ａ及び再生ファン４４以外の機器、例えば圧縮機４ａ、除湿ファン３４及び加熱源４２ａは常時駆動しているものである。

除湿ファン３４の駆動により、処理空気が処理空気取入口３０１を通じて取り入れられ、取り入れられた処理空気は、処理用冷却器３２及び水分吸着領域３３を通過して暖房用補助加熱器５３に至る。このとき、上述したように処理用冷却器３２に冷媒が流れていないので、処理空気が処理用冷却に冷却されることはない。暖房用補助加熱器５３の内部には、冷媒が通過しており、かかる冷媒が凝縮することにより処理空気は補助的に加熱され、補助的に加熱された処理空気は、還気導入路を通過し、還気取入口３０３を通じて取り入れられた室内空気と混合した後、暖房用加熱器５４に至る。暖房用加熱器５４に至った処理空気は、暖房用加熱器５４の内部を流れる熱媒体により加熱された高温度の空気になり、除湿ファン３４の駆動により処理空気吐出口３０２を通じて店舗１の内部に供給される。

以上説明したように、本発明の実施の形態における除湿空調装置１０によれば、再生処理経路４００に、処理用冷却器３２とともに冷媒配管を通じて第１冷媒循環回路Ｌ１を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第１再生補助加熱器５１と、室内用冷却器４とともに冷媒配管を通じて第２冷媒循環回路Ｌ２を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第２再生補助加熱器５２とを再生用加熱器４２の上流域において再生空気の通過方向に対し並列となる態様で設けているので、第１冷媒循環回路Ｌ１で生ずる排熱及び第２冷媒循環回路Ｌ２で生ずる排熱を有効に利用して再生空気を補助的に加熱することができ、再生用加熱器４２に要する消費電力を低減させることにより、省エネルギー化を図ることができる。特に、第１冷媒循環回路Ｌ１を構成する圧縮機３２ａの運転率が低くなっても、第２冷媒循環回路Ｌ２で生ずる排熱を有効に利用して再生空気を補助的に加熱することができるので、第１冷媒循環回路Ｌ１を構成する圧縮機３２ａの運転率に限られずに省エネルギー化を図ることができる。

上記除湿空調装置１０によれば、除湿処理経路３００に、第２再生補助加熱器５２に接続する冷媒配管から分岐した冷媒配管を通じて室内用冷却器４とともに第２冷媒循環回路Ｌ２を構成し、かつ内部を通過する冷媒が凝縮することにより水分吸着領域３３を通過した処理空気を補助的に加熱する暖房用補助加熱器５３を設けているので、暖房運転時にも第２冷媒循環回路Ｌ２で生ずる排熱を有効に利用して処理空気を補助的に加熱することができ、暖房用加熱器５４に要する消費電力を低減させることにより、省エネルギー化を図ることができる。

また、除湿空調装置１０によれば、運転モード選択部８２を通じて、外気の温度及び湿度と運転モード情報７１とにより外気の温度及び湿度に応じた運転モードを択一的に選択し、除湿運転モードが選択された場合には、第１切替処理部８４を通じて、第２再生補助加熱器５２への冷媒の移動を許容し、かつ暖房補助加熱器への冷媒の移動を規制する一方、第２切替処理部８５を通じて、再生用加熱器４２への熱媒体の移動を許容し、かつ暖房用加熱器５４への熱媒体の移動を規制し、暖房運転モードが選択された場合には、第１切替処理部８４を通じて、暖房補助加熱器への冷媒の移動を許容し、かつ第２再生補助加熱器５２への冷媒の移動を規制する一方、第２切替処理部８５を通じて、暖房用加熱器５４への熱媒体の移動を許容し、かつ再生用加熱器４２への熱媒体の移動を規制するので、日々の外気環境変化に対応した適切な除湿運転と暖房運転を行うことができ、これにより、夏季、中間期、冬季の年間を通して安定した運転を行うことができる。

以上のように、本発明は、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に適用され、店舗内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調装置として有用である。

本発明の実施の形態における除湿空調装置の構成を模式的に示した模式図である。図１に示した除湿空調装置の制御系を示すブロック図である。図２に示した記憶部に格納された運転モード情報のイメージを示した図表である。図２に示した制御部の処理内容を示すフローチャートである。図２に示した制御部の処理内容を示すフローチャートである。図２に示した制御部の処理内容を示すフローチャートである。

符号の説明

３冷凍冷蔵機器
４室内用冷却器
１０除湿空調装置
２０除湿ロータ
２１水分吸着体
３０除湿処理ユニット
３２処理用冷却器
３３水分吸着領域
４０再生処理ユニット
４２再生用加熱器
４３水分放出領域
５１第１再生補助加熱器
５２第２再生補助加熱器
５３暖房用補助加熱器
５４暖房用加熱器
８０制御部
８１情報入力部
８２運転モード選択部
８３駆動処理部
８４第１切替処理部
８５第２切替処理部
Ｌ１第１冷媒循環回路
Ｌ２第２冷媒循環回路
Ｌ３熱媒体循環回路

Claims

区画された水分吸着領域と水分放出領域との間で水分吸着体を循環移動させる除湿ロータと、
導入した処理空気を処理用冷却器で冷却し、冷却した処理空気を前記水分吸着領域に通過させることにより前記水分吸着体に水分を吸着させて除湿し、除湿した処理空気を対象室内に供給する除湿処理ユニットと、
導入した再生空気を加熱器で加熱し、加熱した再生空気を前記水分放出領域に通過させることにより前記水分吸着体に水分を放出させる再生処理ユニットと
を備えた除湿空調装置において、
前記再生処理ユニットは、
前記処理用冷却器とともに冷媒配管を通じて冷媒循環回路を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第１補助加熱器と、
前記対象室内に配設された冷凍冷蔵機器を冷却するための室内用冷却器とともに冷媒配管を通じて冷媒循環回路を構成し、内部を通過する冷媒が凝縮することにより周囲を通過する再生空気を加熱する第２補助加熱器と
を前記加熱器の上流域において前記再生空気の通過方向に対し並列となる態様で設けて成ることを特徴とする除湿空調装置。
前記除湿処理ユニットは、前記第２補助加熱器に接続する冷媒配管から分岐した冷媒配管を通じて前記室内用冷却器とともに冷媒循環回路を構成し、かつ内部を通過する冷媒が凝縮することにより前記水分吸着領域を通過した処理空気を加熱する第３補助加熱器を設けて成ることを特徴とする請求項１に記載の除湿空調装置。
前記除湿処理ユニットは、前記加熱器とともに熱媒体配管を通じて熱媒体循環回路を構成し、内部を熱媒体が流れることにより周囲を通過する処理空気を加熱する暖房用加熱器を設けて成ることを特徴とする請求項２に記載の除湿空調装置。
外気の温度及び湿度を検出する検出手段と、
予め設定された、外気の温度及び湿度と除湿運転及び暖房運転の運転モードとが関連づけられた運転モード情報に従い、前記検出手段を通じて検出された外気温度及び湿度に応じた運転モードを択一的に選択する選択手段と、
前記選択手段により除湿運転モードが選択された場合に、前記第２補助加熱器への冷媒の移動を許容し、かつ前記第３補助加熱器への冷媒の移動を規制する一方、前記選択手段により暖房運転モードが選択された場合に、前記第３補助加熱器への冷媒の移動を許容し、かつ前記第２補助加熱器への冷媒の移動を規制する冷媒循環調整手段と、
前記選択手段により除湿運転モードが選択された場合に、前記加熱器への熱媒体の移動を許容し、かつ前記暖房用加熱器への熱媒体の移動を規制する一方、前記選択手段により暖房運転モードが選択された場合に、前記暖房用加熱器への熱媒体の移動を許容し、かつ前記加熱器への熱媒体の移動を規制する熱媒体循環調整手段と
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の除湿空調装置。