JP2000314569A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気サイクルを利用した冷凍装置において、
空気の圧縮に要する動力を低減してＣＯＰの向上を図
る。 【解決手段】 膨張機（22）と熱交換器（30）と圧縮機
（21）とを順に接続してサイクル回路（20）を構成す
る。除湿機構（60）を設け、入口ダクト（23）から取り
込んだ吸熱空気を除湿する。内部熱交換器（15）を設
け、除湿した吸熱空気を冷却した上で膨張機（22）へ供
給する。吸熱空気は、膨張機（22）で膨張して温度が低
下する。吸熱空気は予め除湿されており、膨張時に水分
は凝縮しない。膨張して低温となった吸熱空気は、熱交
換器（30）へ流入して室内空気から吸熱する。その後、
吸熱空気は、圧縮機（21）で圧縮され、ロータ部材（6
1）を再生して排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気サイクルを用
いた冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気サイクルを行う冷凍機
は、例えば、日本冷凍協会発行「新版冷凍空調便覧 第
４版 基礎編」p.45〜p.48に開示されている。また、特
開平５−２３８４８９号公報には、空気サイクルを利用
した空気調和装置が開示されている。空気サイクルによ
れば、フロン冷媒をはじめとする人工合成冷媒を使用す
ることなく冷凍動作が可能となるため、近年、地球環境
への関心が高まる中で注目を集めている。

【０００３】具体的に、上記公報の空気調和装置は、膨
張機と熱交換器と圧縮機とが順に接続されて空気サイク
ルを行う回路を備えている。この回路には、第１の空気
が空気サイクルの作動流体として取り込まれる。取り込
まれた第１の空気は、膨張機で大気圧以下に減圧されて
低温となる。低温となった第１の空気は、熱交換器にお
いて第２の空気と熱交換を行う。この熱交換により第２
の空気を冷却し、冷却した第２の空気を室内に供給して
冷房を行うようにしている。熱交換器で第２の空気から
吸熱した第１の空気は、圧縮機で大気圧まで圧縮されて
上記回路から排出される。

【０００４】また、上記空気調和装置では、膨張機がタ
ービン装置で構成され、圧縮機がターボ圧縮機で構成さ
れている。膨張機及び圧縮機の各羽根車は、互いにター
ビン軸で連結されている。そして、タービン軸にモータ
を連結し、このモータで圧縮機及び膨張機を駆動してい
る。また、空気が膨張機で膨張する際の膨張仕事は、タ
ービン軸を介して圧縮機の駆動力として回収している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報の装置では、
取り込んだ空気をそのまま膨張機で膨張させている。従
って、膨張機で空気が膨張する間には、該空気中で水分
が凝縮する。つまり、空気が膨張する際の膨張仕事の一
部は、水分の凝縮熱として該水分に奪われてしまう。こ
のため、上記装置では、膨張機における空気の膨張仕事
を充分に回収することができないという問題があった。
そして、膨張仕事の回収が不充分となると圧縮機を駆動
するための動力が増大し、これに起因してＣＯＰ（成績
係数）の低下を招くという問題があった。

【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、空気サイクルを利用
した冷凍装置において、空気の圧縮に要する動力を低減
してＣＯＰの向上を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】−解決手段− 本発明が講じた第１の解決手段は、冷却対象物を冷却す
る冷凍装置を対象としている。そして、吸熱空気を取り
込んで減圧する一方、減圧された後に冷却対象物から吸
熱した吸熱空気を圧縮する空気サイクル部（11）と、吸
熱空気を除湿して上記空気サイクル部（11）に供給する
除湿手段（60）とを設けるものである。

【０００８】本発明が講じた第２の解決手段は、冷却対
象物を冷却する冷凍装置を対象としている。そして、吸
熱空気を取り込んで減圧する膨張機（22）と、膨張機
（22）で減圧された吸熱空気が冷却対象物から吸熱する
吸熱部（30）と、吸熱部（30）で吸熱した吸熱空気を圧
縮する圧縮機（21）とを有する空気サイクル部（11）
と、吸熱空気を除湿して上記空気サイクル部（11）の膨
張機（22）に供給する除湿手段（60）とを設けるもので
ある。

【０００９】本発明が講じた第３の解決手段は、上記第
１又は第２の解決手段において、除湿手段（60）で除湿
されて空気サイクル部（11）へ供給される吸熱空気と、
冷却対象物から吸熱した減圧状態の吸熱空気とを熱交換
させる内部熱交換器（15）を設けるものである。

【００１０】本発明が講じた第４の解決手段は、上記第
３の解決手段において、内部熱交換器（15）は、冷却対
象物から吸熱した減圧状態の吸熱空気に対して水分を供
給し、該水分の蒸発潜熱を空気サイクル部（11）へ供給
される吸熱空気の冷却に利用するように構成されるもの
である。

【００１１】本発明が講じた第５の解決手段は、上記第
１〜第４の何れか１の解決手段において、空気サイクル
部（11）で減圧された吸熱空気を加湿により冷却する加
湿冷却手段（90）を設ける一方、上記空気サイクル部
（11）は、加湿冷却手段（90）で冷却された吸熱空気が
冷却対象物から吸熱するように構成されるものである。

【００１２】本発明が講じた第６の解決手段は、上記第
１〜第５の何れか１の解決手段において、空気サイクル
部（11）は、冷却対象物から吸熱する吸熱空気に対して
水分を供給し、該水分の蒸発潜熱を冷却対象物からの吸
熱に利用するように構成されるものである。

【００１３】本発明が講じた第７の解決手段は、上記第
１〜第６の何れか１の解決手段において、空気サイクル
部（11）は、冷却対象物である被冷却空気から吸熱する
ように構成される一方、被冷却空気中で凝縮した水分を
該被冷却空気から吸熱する吸熱空気に対して供給し、該
水分の蒸発潜熱を被冷却空気からの吸熱に利用するよう
に構成されるものである。

【００１４】本発明が講じた第８の解決手段は、上記第
２の解決手段において、空気サイクル部（11）は、吸熱
部（30）において冷却対象物である被冷却空気から吸熱
するように構成される一方、吸熱部（30）は、水分が透
過可能な仕切部材によって被冷却空気と吸熱空気とを仕
切り、該仕切部材の両側における圧力差に基づいて被冷
却空気中で凝縮した水分を吸熱空気に対して供給し、該
水分の蒸発潜熱を被冷却空気からの吸熱に利用するよう
に構成されるものである。

【００１５】本発明が講じた第９の解決手段は、上記第
１〜第８の何れか１の解決手段において、空気サイクル
部（11）で圧縮過程にある吸熱空気中で水分が蒸発する
ように吸熱空気に水分を供給する給水手段（99）を設け
るものである。

【００１６】本発明が講じた第１０の解決手段は、上記
第１〜第９の何れか１の解決手段において、空気サイク
ル部（11）は、空気サイクル動作を行って減圧状態の吸
熱空気が冷却対象物から吸熱する運転と、空気サイクル
動作を停止し且つ取り込んだ常圧状態の吸熱空気が冷却
対象物から吸熱する運転とを行うように構成されるもの
である。

【００１７】本発明が講じた第１１の解決手段は、上記
第１〜第１０の何れか１の解決手段において、除湿手段
（60）は、吸湿と放湿とを行う湿度媒体を備え、該湿度
媒体が吸湿して吸熱空気を除湿し、且つ該湿度媒体が放
湿して再生されるように構成されるものである。

【００１８】本発明が講じた第１２の解決手段は、上記
第１１の解決手段において、除湿手段（60）は、湿度媒
体が空気サイクル部（11）で圧縮された吸熱空気に対し
て放湿するように構成されるものである。

【００１９】本発明が講じた第１３の解決手段は、上記
第１２の解決手段において、除湿手段（60）の湿度媒体
には、水分を吸着する固体吸着剤を設けるものである。

【００２０】本発明が講じた第１４の解決手段は、上記
第１３の解決手段において、除湿手段（60）の湿度媒体
は、円板状で厚さ方向に空気が通過可能に形成されて通
過する空気と固体吸着剤とを接触させるロータ部材（6
1）により構成される一方、除湿手段（60）には、上記
ロータ部材（61）を通過する吸熱空気から該ロータ部材
（61）が吸湿する吸湿部（62）と、上記ロータ部材（6
1）を通過する吸熱空気に対して該ロータ部材（61）が
放湿する放湿部（63）と、上記ロータ部材（61）が吸湿
部（62）と放湿部（63）との間で移動するように該ロー
タ部材（61）を回転駆動する駆動機構とを設けるもので
ある。

【００２１】本発明が講じた第１５の解決手段は、上記
第１２の解決手段において、除湿手段（60）の湿度媒体
は、水分を吸収する液体吸収剤により構成されるもので
ある。

【００２２】本発明が講じた第１６の解決手段は、上記
第１５の解決手段において、除湿手段（60）は、液体吸
収剤から放湿させるために該液体吸収剤を空気サイクル
部（11）で圧縮された吸熱空気により加熱するように構
成されるものである。

【００２３】本発明が講じた第１７の解決手段は、上記
第１５の解決手段において、除湿手段（60）は、液体吸
収剤と吸熱空気とが接触して該液体吸収剤が吸湿する吸
湿部（65）と、液体吸収剤と吸熱空気とが接触して該液
体吸収剤が放湿する放湿部（66）とを有して上記吸湿部
（65）と放湿部（66）の間で液体吸収剤を循環させる循
環回路（64）より構成されるものである。

【００２４】本発明が講じた第１８の解決手段は、上記
第１１の解決手段において、空気サイクル部（11）で圧
縮された吸熱空気を加熱して除湿手段（60）へ供給する
加熱手段（101）を設けるものである。

【００２５】本発明が講じた第１９の解決手段は、上記
第１１の解決手段において、空気サイクル部（11）で圧
縮される直前の吸熱空気を加熱する加熱手段（101）を
設けるものである。

【００２６】−作用− 上記第１の解決手段では、除湿手段（60）が吸熱空気を
除湿して空気サイクル部（11）へ供給する。空気サイク
ル部（11）は除湿された吸熱空気を取り込み、この吸熱
空気を作動流体として空気サイクルを行う。つまり、吸
熱空気を減圧し、減圧した吸熱空気に冷却対象物からの
熱を吸熱させる。この吸熱により、冷却対象物が冷却さ
れる。吸熱した吸熱空気は、圧縮された後に空気サイク
ル部（11）から排出される。空気サイクル部（11）が取
り込む吸熱空気は予め除湿されているため、膨張する際
に吸熱空気中で水分の凝縮は生じない。

【００２７】上記第２の解決手段では、除湿手段（60）
が吸熱空気を除湿して空気サイクル部（11）へ供給す
る。空気サイクル部（11）は除湿された吸熱空気を取り
込み、この吸熱空気を作動流体として空気サイクルを行
う。つまり、吸熱空気を膨張機（22）で減圧する。吸熱
部（30）では、減圧した吸熱空気に冷却対象物からの熱
を吸熱させる。この吸熱により、冷却対象物が冷却され
る。圧縮機（21）では、吸熱部（30）で吸熱した吸熱空
気が圧縮される。圧縮された吸熱空気は、空気サイクル
部（11）から排出される。空気サイクル部（11）が取り
込む吸熱空気は予め除湿されているため、膨張機（22）
で膨張する際に吸熱空気中で水分の凝縮は生じない。

【００２８】上記第３の解決手段では、内部熱交換器
（15）において、空気サイクル部（11）へ供給される前
の吸熱空気と、空気サイクル部（11）において減圧状態
とされた吸熱空気とが熱交換を行う。つまり、空気サイ
クル部（11）で減圧された吸熱空気は、冷却対象物から
の吸熱を行うが、吸熱後においても空気サイクル部（1
1）へ供給される前より低温である場合がある。この様
な場合には、内部熱交換器（15）での熱交換によって、
空気サイクル部（11）へ供給される吸熱空気の温度が低
下する。

【００２９】上記第４の解決手段では、内部熱交換器
（15）内の減圧状態の吸熱空気に対して水分が供給され
る。供給された水分は、空気サイクル部（11）へ供給さ
れる前の吸熱空気から吸熱して蒸発する。つまり、空気
サイクル部（11）へ供給される前の吸熱空気を冷却する
ために、水分の蒸発潜熱が利用される。

【００３０】上記第５の解決手段では、加湿冷却手段
（90）が空気サイクル部（11）で減圧された吸熱空気に
対して水分を供給する。ここで、吸熱空気は除湿手段
（60）で除湿されているため、膨張後においても飽和空
気とはならない。従って、該水分は吸熱空気中で蒸発
し、吸熱空気が冷却される。つまり、吸熱空気は、膨張
により温度低下した後に、更に加湿冷却手段（90）で冷
却される。その後、吸熱空気が冷却対象物から吸熱す
る。

【００３１】上記第６の解決手段では、空気サイクル部
（11）において冷却対象物から吸熱を行いつつある吸熱
空気に対して水分が供給される。供給された水分は、冷
却対象物から吸熱して蒸発する。つまり、空気サイクル
部（11）では、減圧された吸熱空気と該吸熱空気に供給
された水分との双方が冷却対象物から吸熱し、該水分の
蒸発潜熱が冷却対象物からの吸熱に利用される。

【００３２】上記第７の解決手段では、冷却対象物であ
る被冷却空気の冷却が行われる。冷却された被冷却空気
中では、水分が凝縮してドレン水となる。空気サイクル
部（11）は、減圧されて被冷却空気から吸熱しつつある
吸熱空気に対して上記ドレン水を供給する。供給された
ドレン水は、吸熱空気中で被冷却空気から吸熱して蒸発
する。つまり、空気サイクル部（11）では、減圧された
吸熱空気と該吸熱空気に供給されたドレン水との双方が
被冷却空気から吸熱し、該ドレン水の蒸発潜熱が被冷却
空気からの吸熱に利用される。

【００３３】上記第８の解決手段では、冷却対象物であ
る被冷却空気の冷却が行われる。具体的に、吸熱部（3
0）において仕切部材を介して吸熱空気と被冷却空気と
が熱交換を行う。冷却された被冷却空気中では、水分が
凝縮してドレン水となる。吸熱部（30）では、吸熱空気
は減圧状態であるのに対し、被冷却空気は常圧状態であ
る。このため、上記ドレン水は、仕切部材の両側におけ
る圧力差によって該仕切部材を通過し、減圧状態の吸熱
空気に供給される。

【００３４】供給されたドレン水は、吸熱空気中で被冷
却空気から吸熱して蒸発する。つまり、吸熱部（30）で
は、減圧された吸熱空気と該吸熱空気に供給されたドレ
ン水との双方が被冷却空気から吸熱し、該ドレン水の蒸
発潜熱が被冷却空気からの吸熱に利用される。

【００３５】上記第９の解決手段では、給水手段（99）
が吸熱空気に水分を供給する。該水分は、空気サイクル
部（11）において圧縮されつつある吸熱空気中で蒸発す
る。この水分の蒸発によって、圧縮後の吸熱空気のエン
タルピが低下する。

【００３６】上記第１０の解決手段では、空気サイクル
動作を行う運転と空気サイクル動作を停止する運転とが
行われる。前者の運転時には、空気サイクル部（11）が
吸熱空気を取り込んで減圧し、減圧した吸熱空気が冷却
対象物から吸熱する。後者の運転時には、空気サイクル
部（11）が吸熱空気を取り込み、取り込まれた吸熱空気
は減圧されることなく冷却対象物から吸熱する。

【００３７】空気サイクル動作を停止する運転は、次の
ような場合に行われる。例えば、空気サイクル部（11）
が吸熱空気として室外空気を取り込むことがある。この
ため、冬期などの外気温度が低い状態では、空気サイク
ル動作を行わなくても低温の室外空気のみによって冷却
対象物の冷却が可能な場合がある。従って、この様な運
転状態では、空気サイクル動作を停止して冷却対象物の
冷却を行う。

【００３８】上記第１１の解決手段では、除湿手段（6
0）の湿度媒体が吸熱空気から吸湿し、吸熱空気が除湿
される。また、湿度媒体は、吸熱空気から吸湿した水分
を放湿する。この放湿により、湿度媒体が再生される。
再生された湿度媒体は、再び吸熱空気からの吸湿を行
う。

【００３９】上記第１２の解決手段では、除湿手段（6
0）の湿度媒体が空気サイクル部（11）で圧縮された吸
熱空気に対して放湿する。該吸熱空気は、空気サイクル
部（11）における吸熱と圧縮とによって高温となってい
る。従って、上記湿度媒体は、高温の吸熱空気に対して
放湿し、再生される。

【００４０】上記第１３の解決手段では、水分が固体吸
着剤に吸着されることによって湿度媒体は吸湿を行う。
また、水分が固体吸着剤から脱着することによって湿度
媒体は放湿を行う。

【００４１】上記第１４の解決手段では、円板状のロー
タ部材（61）によって湿度媒体が構成される。ロータ部
材（61）の一部が吸湿部（62）で吸熱空気と接触して水
分を吸湿する。ロータ部材（61）は駆動機構に回転駆動
され、ロータ部材（61）の吸湿した部分が放湿部（63）
に移動する。放湿部（63）ではロータ部材（61）が空気
サイクル部（11）からの吸熱空気と接触して水分を放湿
する。これによって、湿度媒体であるロータ部材（61）
が再生される。その後、ロータ部材（61）の再生された
部分が再び吸湿部（62）に移動し、この動作を繰り返
す。

【００４２】上記第１５の解決手段では、水分が液体吸
収剤に吸収されることによって湿度媒体は吸湿を行う。
また水分が液体吸収剤から脱着することによって湿度媒
体は放湿を行う。

【００４３】上記第１６の解決手段では、空気サイクル
部（11）に供給される前の吸熱空気から液体吸収剤が水
分を吸収する。この液体吸収剤は、空気サイクル部（1
1）で圧縮された温度の高い吸熱空気によって加熱さ
れ、放湿しやすい状態とされた上で該吸熱空気に放湿す
る。この放湿によって液体吸収剤が再生される。

【００４４】上記第１７の解決手段では、液体吸収剤が
吸湿部（65）で吸熱空気の水分を吸収し、これによって
吸熱空気が除湿される。この液体吸収剤は、循環回路
（64）内を流れて放湿部（66）に至る。放湿部（66）で
は、液体吸収剤が空気サイクル部（11）からの吸熱空気
に対して放湿し、これによって液体吸収剤が再生され
る。再生された液体吸収剤は、循環回路（64）内を流れ
て再び吸湿部（65）に至り、この循環を繰り返す。尚、
吸湿部（65）及び放湿部（66）では、空気と液体吸収剤
とを直接接触させてもよく、透湿膜等を介して間接的に
接触させてもよい。

【００４５】上記第１８の解決手段では、加熱手段（10
1）が空気サイクル部（11）で圧縮された吸熱空気を加
熱する。つまり、圧縮されて温度上昇した吸熱空気は、
加熱手段（101）で更に加熱されて昇温する。その後、
吸熱空気は除湿手段（60）へ供給へ供給され、湿度媒体
が吸熱空気に対して放湿して再生される。つまり、加熱
手段（101）が吸熱空気に供給する熱は、湿度媒体の再
生のために利用される。

【００４６】上記第１９の解決手段では、加熱手段（10
1）が空気サイクル部（11）で圧縮される直前の吸熱空
気を加熱する。加熱手段（101）により加熱された吸熱
空気は、その後、圧縮されて除湿手段（60）へ供給へ供
給される。つまり、加熱手段（101）での加熱により予
め昇温された吸熱空気は、圧縮されて更に温度上昇す
る。そして、除湿手段（60）では、湿度媒体が吸熱空気
に対して放湿して再生される。つまり、加熱手段（10
1）が吸熱空気に供給する熱は、湿度媒体の再生のため
に利用される。

【００４７】

【発明の効果】上記の解決手段によれば、吸熱空気を予
め除湿手段（60）で除湿してから空気サイクル部（11）
で膨張させているため、膨張過程における吸熱空気中で
の水分の凝縮を防ぐことができる。従って、吸熱空気が
膨張する際の膨張仕事が水分の凝縮により消費されるの
を回避でき、膨張仕事を確実に回収することができる。
この結果、回収した膨張仕事を空気サイクル部（11）に
おける吸熱空気の圧縮に利用することができ、圧縮に要
する動力を削減してＣＯＰの向上を図ることができる。

【００４８】上記第３，第４の解決手段では、内部熱交
換器（15）を設けるようにしている。従って、吸熱後に
おける吸熱空気が膨張前の吸熱空気よりも低温となる場
合には、両者の熱交換によって膨張前の吸熱空気を冷却
することができる。このため、膨張前の吸熱空気の温度
を低下させることができる。特に、上記第４の解決手段
によれば、水分の蒸発潜熱を利用して膨張前の吸熱空気
を冷却でき、該吸熱空気の温度を一層低下させることが
できる。この結果、吸熱空気の圧縮に要する動力を削減
することができ、ＣＯＰを一層向上させることができ
る。

【００４９】上記第５の解決手段によれば、膨張により
温度低下した後に、更に加湿冷却手段（90）で冷却され
た吸熱空気を用いて、冷却対象物の冷却を行うことがで
きる。また、上記第６〜第８の解決手段によれば、冷却
対象物から吸熱しつつある吸熱空気に水分を供給し、該
水分の蒸発潜熱を利用して冷却対象物を冷却することが
できる。このため、上記各解決手段によれば、吸熱空気
の圧縮に要する動力を増加させることなく、水分の供給
のみによって冷却能力を増大させることができる。従っ
て、冷却能力の増大によりＣＯＰの向上を図ることがで
きる。

【００５０】更に、上記第７，第８の解決手段によれ
ば、冷却対象物である被冷却空気中で生じたドレン水を
吸熱空気に供給し、該ドレン水の蒸発潜熱を被冷却空気
の冷却に利用することができる。このため、被冷却空気
の冷却により生じるドレン水の排水処理が不要となり、
構成の簡略化を図ることができる。

【００５１】上記第９の解決手段によれば、圧縮過程の
吸熱空気中で水分を蒸発させることによって、圧縮後の
吸熱空気のエンタルピを低下させることができる。この
ため、圧縮前後における吸熱空気のエンタルピ差を縮小
でき、圧縮に要する動力を削減することができる。従っ
て、本解決手段によれば、ＣＯＰを一層向上させことが
できる。

【００５２】上記第１０の解決手段によれば、空気サイ
クル動作を行わなくても冷却対象を充分に冷却できる場
合には、空気サイクル動作を停止した運転を行うことが
できる。このため、無用の空気サイクル動作を回避する
ことができ、冷却対象物の冷却に要するエネルギを削減
することができる。

【００５３】上記第１１〜第１７の解決手段によれば、
吸放湿を行う湿度媒体を用いて除湿手段（60）を構成す
ることができる。特に、上記第１２の解決手段によれ
ば、空気サイクル部（11）からの高温の吸熱空気が有す
るエネルギを湿度媒体の再生に利用することができ、エ
ネルギの有効利用を図ることができる。また、上記第１
３〜第１７の解決手段によれば、固体吸着剤や液体吸収
剤などの湿度媒体を用いることによって除湿手段（60）
の構成を具体化することができる。

【００５４】上記第１８，第１９の解決手段によれば、
加熱手段（101）が吸熱空気に供給する熱を利用して、
湿度媒体の再生を行うことができる。ここで、湿度媒体
の再生を確実に行うためには、空気サイクル部（11）か
ら除湿手段（60）へ送られる吸熱空気の温度を充分に高
めて該吸熱空気の相対湿度を低下させる必要がある。こ
れに対し、上記各実施形態によれば、加熱手段（101）
において吸熱空気を加熱することができる。このため、
圧縮後の吸熱空気の温度を維持しつつ、空気サイクル部
（11）における吸熱空気の圧縮比を小さくすることがで
きる。従って、湿度媒体の再生を充分に行いつつ、吸熱
空気の圧縮に要する動力を削減してＣＯＰの向上を図る
ことができる。

【００５５】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００５６】図１に示すように、本実施形態の冷凍装置
は、室内空気を冷却して冷房を行う空気調和装置（10）
に構成されている。従って、本実施形態では、室内空気
が冷却対象物、即ち被冷却空気とされている。上記空気
調和装置（10）は、空気サイクル部（11）と、除湿手段
である除湿機構（60）と、内部熱交換器（15）とを備え
ている。上記空気サイクル部（11）は、サイクル回路
（20）を備えている。

【００５７】上記サイクル回路（20）は、膨張機（22）
と、吸熱器である熱交換器（30）と、圧縮機（21）とを
順にダクト接続して成り、吸熱空気が流れて空気サイク
ル動作を行うように構成されている。このサイクル回路
（20）は、膨張機（22）の入口側に接続される入口ダク
ト（23）と、圧縮機（21）の出口側に接続される出口ダ
クト（24）とを備えている。入口ダクト（23）は、一端
が室外に開口して室外空気を吸熱空気として取り込み、
取り込んだ吸熱空気を膨張機（22）へ供給する。出口ダ
クト（24）は、一端が室外に開口して圧縮機（21）から
の吸熱空気を室外へ排出する。

【００５８】上記圧縮機（21）と膨張機（22）は、互い
に回転軸（36）によって連結されている。この回転軸
（36）には、モータ（35）が連結されている。そして、
圧縮機（21）及び膨張機（22）は、モータ（35）によっ
て回転駆動される。

【００５９】上記熱交換器（30）には、吸熱側通路（3
2）が区画形成されている。吸熱側通路（32）は、一端
が上記膨張機（22）と、他端が圧縮機（21）とそれぞれ
ダクト接続され、内部を吸熱空気が流れる。そして、こ
の熱交換器（30）は、吸熱側通路（32）の吸熱空気と被
冷却空気である室内空気とを熱交換させるように構成さ
れている。

【００６０】上記除湿機構（60）は、入口ダクト（23）
及び出口ダクト（24）の途中に設けられている。この除
湿機構（60）は、ロータ部材（61）、吸湿部（62）及び
放湿部（63）を備えて、いわゆるロータリ式の除湿器と
同様に構成されている。

【００６１】上記ロータ部材（61）は、円板状で且つ厚
さ方向に空気を通過させるように形成される。このロー
タ部材（61）は、水分を吸着する固体吸着剤を備え、通
過する空気を固体吸着剤とを接触させる湿度媒体を構成
している。また、ロータ部材（61）には、図示しない
が、駆動機構である駆動モータが連結され、駆動モータ
で回転駆動されて吸湿部（62）と放湿部（63）との間を
移動する。ロータ部材（61）の固体吸着剤は、多孔性の
無機化合物を主成分として構成される。該無機化合物
は、細孔径が０．１〜２０ｎｍ程度で水分を吸着するも
のが選ばれる。

【００６２】上記吸湿部（62）は、入口ダクト（23）の
途中に配置されている。吸湿部（62）では、入口ダクト
（23）内の吸熱空気がロータ部材（61）を通過し、該吸
熱空気中の水分がロータ部材（61）の固体吸着剤に吸着
される。これによって、吸熱空気が除湿される。

【００６３】上記放湿部（63）は、出口ダクト（24）の
途中に配置されている。放湿部（63）では、出口ダクト
（24）内の吸熱空気がロータ部材（61）を通過し、ロー
タ部材（61）の固体吸着剤に吸着された水分が脱着して
該吸熱空気中に放湿される。これによって、固体吸着剤
が再生される。

【００６４】上述のように、ロータ部材（61）は、駆動
モータで駆動されて吸湿部（62）と放湿部（63）との間
を移動する。そして、吸湿部（62）で吸熱空気から吸湿
したロータ部材（61）の部分は、ロータ部材（61）の回
転に伴って放湿部（63）に移動する。放湿部（63）では
ロータ部材（61）の固体吸着剤から水分が脱着されて再
生される。つまり、ロータ部材（61）が吸熱空気に対し
て放湿する。その後、ロータ部材（61）の再生された部
分は、再び吸湿部（62）に移動する。以上の動作を繰り
返すことによって、除湿機構（60）が連続的に吸熱空気
の除湿を行う。

【００６５】上記内部熱交換器（15）には、第１通路
（16）と第２通路（17）とが区画形成されている。第１
通路（16）は、入口ダクト（23）における吸湿部（62）
と膨張機（22）の間に接続されている。この第１通路
（16）には、除湿機構（60）で除湿されて膨張機（22）
へ供給される吸熱空気が流れる。第２通路（17）は、サ
イクル回路（20）における熱交換器（30）と圧縮機（2
1）の間に接続されている。この第２通路（17）には、
熱交換器（30）で室内空気と熱交換した減圧状態の吸熱
空気が流れる。そして、この内部熱交換器（15）は、第
１通路（16）の吸熱空気と第２通路（17）の吸熱空気と
を熱交換させるように構成されている。

【００６６】−運転動作− 次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について、図
２の空気線図を参照しながら説明する。

【００６７】サイクル回路（20）では、点Ａの状態の室
外空気が入口ダクト（23）から吸熱空気として取り込ま
れる。この吸熱空気は、除湿機構（60）の吸湿部（62）
でロータ部材（61）と接触して除湿され、等エンタルピ
変化によって絶対湿度が低下して温度が上昇し、点Ａの
状態から点Ｂの状態となる。

【００６８】点Ｂの状態の吸熱空気は、再び入口ダクト
（23）を通って内部熱交換器（15）の第１通路（16）へ
流入する。内部熱交換器（15）では、第１通路（16）の
吸熱空気と第２通路（17）の吸熱空気とが熱交換する。
そして、点Ｂの状態の吸熱空気は、第１通路（16）を流
れる間に冷却されて点Ｃの状態となる。

【００６９】点Ｃの状態の吸熱空気は、再び入口ダクト
（23）を通って膨張機（22）に供給される。膨張機（2
2）では、点Ｃの状態の吸熱空気が膨張し、絶対湿度一
定で温度及び圧力が低下して点Ｄの状態となる。

【００７０】点Ｄの状態の吸熱空気は、熱交換器（30）
の吸熱側通路（32）に流入し、吸熱側通路（32）を流れ
る間に室内空気と熱交換を行う。そして、点Ｄの状態の
吸熱空気が室内空気から吸熱し、温度上昇して点Ｅの状
態となる一方、室内空気が冷却される。この室内空気の
冷却によって、室内の冷房を行う。

【００７１】点Ｅの状態の吸熱空気は、内部熱交換器
（15）の第２通路（17）へ流入する。上述のように、内
部熱交換器（15）では、第１通路（16）の吸熱空気と第
２通路（17）の吸熱空気とが熱交換する。そして、点Ｅ
の状態の吸熱空気は、第２通路（17）を流れる間に加熱
されて点Ｆの状態となる。

【００７２】点Ｆの状態の吸熱空気は、圧縮機（21）に
供給される。圧縮機（21）では、点Ｆの状態の吸熱空気
が圧縮され、絶対湿度一定で温度及び圧力が上昇して点
Ｇの状態となる。

【００７３】点Ｇの状態の吸熱空気は、出口ダクト（2
4）を通って除湿機構（60）の放湿部（63）へ流入す
る。放湿部（63）では吸熱空気とロータ部材（61）とが
接触し、ロータ部材（61）が吸熱空気に対して放湿す
る。そして、点Ｇの状態の吸熱空気は、等エンタルピ変
化によって絶対湿度が上昇して温度が低下し、点Ｇの状
態から点Ｈの状態となる。点Ｈの状態の吸熱空気は、再
び出口ダクト（24）を通って室外に排出される。

【００７４】除湿機構（60）では、ロータ部材（61）が
回転駆動される。そして、このロータ部材（61）が吸湿
部（62）と放湿部（63）との間を移動し、吸湿部（62）
での吸湿と放湿部（63）での放湿とを繰り返す。これに
よって、吸熱空気の除湿が連続して行われる。

【００７５】−実施形態１の効果− 本実施形態１では、除湿機構（60）で吸熱空気を予め除
湿してから膨張機（22）へ供給しているため、膨張機
（22）において、膨張過程にある吸熱空気中で水分が凝
縮するのを防ぐことができる。この結果、吸熱空気が膨
張する際の膨張仕事が水分の凝縮により消費されるのを
回避でき、膨張仕事を確実に回収することができる。上
述のように、膨張機（22）と圧縮機（21）とは、回転軸
（36）で連結されている。従って、膨張機（22）で回収
した膨張仕事を圧縮機（21）の回転駆動力として利用す
ることができ、モータ（35）への入力を削減してＣＯＰ
の向上を図ることができる。

【００７６】また、本実施形態１では、内部熱交換器
（15）を設けている。従って、除湿機構（60）で除湿さ
れた吸熱空気を内部熱交換器（15）での熱交換により冷
却してから膨張機（22）へ供給することができる。この
ため、膨張機（22）入口における吸熱空気の温度を低下
させることができ、膨張機（22）出口における吸熱空気
の温度を維持しつつ、膨張機（22）での膨張比を小さく
することができる。この結果、圧縮機（21）における圧
縮比を小さくすることができ、モータ（35）への入力を
削減してＣＯＰを一層向上させることができる。

【００７７】

【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、上記実
施形態１において、水導入部（42）を設けるものであ
る。その他の構成は、実施形態１と同様である。

【００７８】図３に示すように、上記水導入部（42）
は、熱交換器（30）の吸熱側通路（32）に設けられてい
る。水導入部（42）には、水分が透過可能な透湿膜が設
けられ、透湿膜の一方に水側空間が形成されると共に、
透湿膜を隔てて水側空間の反対側は熱交換器（30）の吸
熱側通路（32）に構成されている。この水側空間には水
配管（50）が接続され、その内部に水道水等が供給され
る。そして、水導入部（42）では、水側空間の水分が透
湿膜を透過して吸熱側通路（32）の吸熱空気へ供給され
る。

【００７９】上述のように、水導入部（42）は、吸熱側
通路（32）の吸熱空気に水分を供給する。そして、吸熱
側通路（32）では、吸熱空気が室内空気から吸熱すると
共に、吸熱空気に供給された水分も室内空気から吸熱し
て蒸発する。つまり、上記水導入部（42）は、室内空気
の冷却に蒸発潜熱を利用するために吸熱側通路（32）の
吸熱空気へ水分を供給する水分供給手段を構成してい
る。

【００８０】−運転動作− 次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について、図
４の空気線図を参照しながら説明する。尚、図４におい
て図２と同じ符号を付した点は、同じ状態を示してい
る。

【００８１】サイクル回路（20）では、点Ａの状態の室
外空気が入口ダクト（23）から吸熱空気として取り込ま
れる。この吸熱空気は、上記実施形態１と同様に、点
Ｂ，点Ｃの状態を経て点Ｄの状態となる。つまり、点Ａ
の状態の吸熱空気は、除湿機構（60）で除湿されて点Ｂ
の状態となり、内部熱交換器（15）で冷却されて点Ｃの
状態となり、膨張機（22）で膨張して点Ｄの状態とな
る。

【００８２】点Ｄの状態の吸熱空気は、熱交換器（30）
の吸熱側通路（32）に流入し、吸熱側通路（32）を流れ
る間に室内空気と熱交換を行う。また、吸熱側通路（3
2）の吸熱空気には水導入部（42）から水分が供給さ
れ、該水分が吸熱空気中で蒸発する。そして、点Ｄの状
態の吸熱空気と該吸熱空気に供給された水分とが室内空
気から吸熱し、室内空気が冷却される。この室内空気の
冷却によって、室内の冷房を行う。一方、点Ｄの状態の
吸熱空気は、吸熱と水分の蒸発により飽和空気となり、
その後、飽和空気の状態を保ったまま絶対湿度及び温度
が上昇して点Ｉの状態となる。

【００８３】ここで、点Ｉの状態における温度は、上記
実施形態１における熱交換器（30）出口の吸熱空気温度
（図２における点Ｅ）と等しい。しかしながら、本実施
形態では、吸熱空気に加えて水導入部（42）が供給する
水分も室内空気から吸熱する。つまり、吸熱空気の顕熱
変化に加え、上記水分の潜熱変化によっても室内空気の
冷却が行われる。このため、本実施形態では、実施形態
１に比して、室内空気からの吸熱量、即ち冷却能力が増
大している。

【００８４】点Ｉの状態の吸熱空気は、内部熱交換器
（15）の第２通路（17）へ流入する。実施形態１と同様
に、内部熱交換器（15）では、第１通路（16）の吸熱空
気と第２通路（17）の吸熱空気とが熱交換する。そし
て、点Ｉの状態の吸熱空気は、第２通路（17）を流れる
間に加熱されて点Ｊの状態となる。

【００８５】点Ｊの状態の吸熱空気は、圧縮機（21）に
供給される。圧縮機（21）では、点Ｊの状態の吸熱空気
が圧縮され、絶対湿度一定で温度及び圧力が上昇して点
Ｋの状態となる。

【００８６】点Ｋの状態の吸熱空気は、出口ダクト（2
4）を通って除湿機構（60）の放湿部（63）へ流入す
る。放湿部（63）では吸熱空気とロータ部材（61）とが
接触し、ロータ部材（61）が吸熱空気に対して放湿す
る。そして、点Ｋの状態の吸熱空気は、等エンタルピ変
化によって絶対湿度が上昇して温度が低下し、点Ｋの状
態から点Ｌの状態となる。点Ｌの状態の吸熱空気は、再
び出口ダクト（24）を通って室外に排出される。

【００８７】除湿機構（60）では、ロータ部材（61）が
回転駆動される。そして、このロータ部材（61）が吸湿
部（62）と放湿部（63）との間を移動し、吸湿部（62）
での吸湿と放湿部（63）での放湿とを繰り返す。これに
よって、吸熱空気の除湿が連続して行われる。

【００８８】−実施形態２の効果− 本実施形態２によれば、実施形態１の効果に加えて、以
下の効果が得られる。

【００８９】つまり、熱交換器（30）に水導入部（42）
を設け、該水導入部（42）によって冷却対象物から吸熱
しつつある吸熱空気へ水分を供給している。このため、
水導入部（42）により供給された水分の蒸発潜熱を利用
して、室内空気の冷却を行うことができる。この結果、
モータ（35）への入力を増大させることなく、水導入部
（42）からの水分供給のみによって冷却能力を増大させ
ることができ、冷却能力の増大によってＣＯＰの向上を
図ることができる。

【００９０】−実施形態２の変形例１− 上記実施形態２では、熱交換器（30）に水導入部（42）
を設け、水配管（50）からの水を吸熱側通路（32）内の
吸熱空気に供給している。これに対し、熱交換器（30）
で室内空気を冷却することにより生じるドレン水を利用
し、該ドレン水を吸熱側通路（32）内の吸熱空気に供給
するようにしてもよい。

【００９１】具体的に、熱交換器（30）には、水分が透
過可能な仕切部材である水分透過膜を設ける。この水分
透過膜は、上記水導入部（42）の透湿膜と同様のもので
ある。そして、水分透過膜によって吸熱側通路（32）を
区画形成し、該水分透過膜を挟んで被冷却空気である室
内空気と吸熱側通路（32）の吸熱空気とが熱交換を行
う。

【００９２】その際、冷却により室内空気中の水分が凝
縮し、ドレン水が発生する。このドレン水は、水分透過
膜の両側における圧力差によって該水分透過膜を通過
し、吸熱側通路（32）内の吸熱空気に供給される。つま
り、室内空気は大気圧であるのに対し、吸熱側通路（3
2）の吸熱空気は膨張機（22）での膨張によって減圧状
態となっている。このため、水分透過膜の両側では圧力
差が生じ、この圧力差を駆動力としてドレン水が水分透
過膜を通過する。

【００９３】吸熱側通路（32）の吸熱空気に供給された
ドレン水は、室内空気から吸熱して蒸発する。そして、
該ドレン水の蒸発潜熱が室内空気の冷却に利用される。
このため、室内空気の冷却により生じるドレン水の排水
処理が不要となり、この排水処理に要する構成を省略し
て構成の簡略化を図ることができる。

【００９４】−実施形態２の変形例２− 上記実施形態２では、一体の熱交換器（30）に水導入部
（42）を設けるようにしている。これに対し、図５に示
すように、熱交換器（30）を第１熱交換部（30a）と第
２熱交換部（30b）の２つの部分で構成し、第２熱交換
部（30b）のみに水導入部（42）を設けるようにしても
よい。

【００９５】第１熱交換部（30a）及び第２熱交換部（3
0b）は、共に上記実施形態２の熱交換器（30）と同様に
構成されている。つまり、各熱交換部（30a,30b）は、
吸熱側通路（32）が区画形成され、吸熱側通路（32）の
吸熱空気と被冷却空気である室内空気とを熱交換させる
ように構成されている。各熱交換部（30a,30b）は、サ
イクル回路（20）における膨張機（22）と圧縮機（21）
の間に設けられている。第１熱交換部（30a）は膨張機
（22）側に配置され、第２熱交換部（30b）は圧縮機（2
1）側に配置されている。

【００９６】第２熱交換部（30b）には、水導入部（4
2）が設けられている。該水導入部（42）は、上記実施
形態２と同様に構成されており、第２熱交換部（30b）
における吸熱側通路（32）内の吸熱空気に水分を供給す
る。

【００９７】そして、第１熱交換部（30a）では、吸熱
側通路（32）内の吸熱空気が室内空気から吸熱する。ま
た、第２熱交換部（30b）では、吸熱側通路（32）内の
吸熱空気と水導入部（42）が供給する水分とが室内空気
から吸熱し、該水分が蒸発する。

【００９８】

【発明の実施の形態３】本発明の実施形態３は、上記実
施形態２において、加湿冷却手段である加湿冷却器（9
0）と、加熱手段である加熱熱交換器（101）とを設ける
ものである。以下、実施形態２と異なる構成について説
明する。

【００９９】図６に示すように、上記加湿冷却器（90）
は、サイクル回路（20）における膨張機（22）と熱交換
器（30）の間に設けられている。加湿冷却器（90）に
は、水分が透過可能な透湿膜が設けられ、この透湿膜に
よって隔てられて空気側空間と水側空間とが区画形成さ
れている。該空気側空間の一端は膨張機（22）と接続さ
れ、他端は熱交換器（30）の吸熱側通路（32）と接続さ
れており、吸熱空気が流れる。該水側空間には水配管
（50）が接続されて、その内部に水道水等が供給され
る。そして、加湿冷却器（90）は、透湿膜を透過させて
水側空間の水分を空気側空間の吸熱空気へ供給し、供給
した水分が吸熱空気中で蒸発することによって吸熱空気
を冷却するように構成されている。

【０１００】上記加熱熱交換器（101）は、出口ダクト
（24）における放湿部（63）の上流側に設けられてい
る。加熱熱交換器（101）には、冷却水配管（102）が接
続されている。冷却水配管（102）は、両端が廃熱源で
ある燃料電池（100）に接続され、冷却水が流通してい
る。加熱熱交換器（101）は、出口ダクト（24）内の吸
熱空気と冷却水配管（102）内の冷却水とを熱交換さ
せ、燃料電池（100）からの廃熱を該吸熱空気に供給す
るように構成されている。そして、加熱熱交換器（10
1）で加熱された吸熱空気が除湿機構（60）の放湿部（6
3）へ流れ、燃料電池（100）からの廃熱がロータ部材
（61）の固体吸着剤を再生するために利用される。

【０１０１】−運転動作− 次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について、図
７の空気線図を参照しながら説明する。尚、図７におい
て図４と同じ符号を付した点は、同じ状態を示してい
る。

【０１０２】サイクル回路（20）では、点Ａの状態の室
外空気が入口ダクト（23）から吸熱空気として取り込ま
れる。この吸熱空気は、上記実施形態１と同様に、点Ｂ
の状態を経て点Ｃの状態となる。つまり、点Ａの状態の
吸熱空気は、除湿機構（60）で除湿されて点Ｂの状態と
なり、内部熱交換器（15）で冷却されて点Ｃの状態とな
る。

【０１０３】点Ｃの状態の吸熱空気は、膨張機（22）へ
供給されて膨張する。ここで、本実施形態における膨張
機（22）での膨張比は、上記実施形態２よりも小さく設
定されている。このため、点Ｃの状態の吸熱空気は膨張
機（22）で膨張し、点Ｄの状態よりも高温の点Ｄ’の状
態となる。

【０１０４】点Ｄ’の状態の吸熱空気は、加湿冷却器
（90）へ流入する。加湿冷却器（90）では吸熱空気に水
分が供給され、該水分が吸熱空気中で蒸発する。そし
て、加湿冷却器（90）では、吸熱空気の絶対湿度が上昇
すると共に温度が低下して点Ｍの状態となる。点Ｍの状
態で、吸熱空気は飽和空気となっている。

【０１０５】点Ｍの状態の吸熱空気は、熱交換器（30）
の吸熱側通路（32）に流入し、吸熱側通路（32）を流れ
る間に室内空気と熱交換を行う。また、吸熱側通路（3
2）の吸熱空気には水導入部（42）から水分が供給さ
れ、該水分が吸熱空気中で蒸発する。そして、点Ｍの状
態の吸熱空気と該吸熱空気に供給された水分とが室内空
気から吸熱し、室内空気が冷却される。この室内空気の
冷却によって、室内の冷房を行う。一方、点Ｍの状態の
吸熱空気は、吸熱と水分の蒸発によって、飽和空気の状
態を保ったまま絶対湿度及び温度が上昇して点Ｉの状態
となる。

【０１０６】点Ｉの状態の吸熱空気は、上記実施形態１
と同様に、内部熱交換器（15）で加熱されて点Ｊの状態
となる。

【０１０７】点Ｊの状態の吸熱空気は、圧縮機（21）へ
供給されて圧縮される。ここで、本実施形態における圧
縮機（21）での圧縮比は、上述の膨張機（22）における
膨張比に対応して、上記実施形態２よりも小さく設定さ
れている。このため、点Ｊの状態の吸熱空気は圧縮機
（21）で圧縮され、点Ｋの状態よりも低温の点Ｋ’の状
態となる。

【０１０８】点Ｋ’の状態の吸熱空気は、出口ダクト
（24）を通って加熱熱交換器（101）に流入する。加熱
熱交換器（101）では、吸熱空気と燃料電池（100）から
の冷却水とが熱交換を行い、吸熱空気が加熱されて点Ｋ
の状態となる。

【０１０９】点Ｋの状態の吸熱空気は、出口ダクト（2
4）を通って除湿機構（60）の放湿部（63）へ流入す
る。放湿部（63）では、実施形態１と同様にしてロータ
部材（61）が再生される。そして、点Ｋの状態の吸熱空
気は、等エンタルピ変化によって絶対湿度が上昇して温
度が低下し、点Ｋの状態から点Ｌの状態となる。点Ｌの
状態の吸熱空気は、再び出口ダクト（24）を通って室外
に排出される。

【０１１０】−実施形態３の効果− 本実施形態３によれば、上記実施形態２の効果に加え、
加湿冷却器（90）及び加熱熱交換器（101）の設置によ
りＣＯＰを向上させることができる。以下、この点につ
いて、図７の空気線図を参照しながら説明する。

【０１１１】上記実施形態２では、膨張機（22）の入口
（点Ｃ）と出口（点Ｄ）における吸熱空気の比エンタル
ピ差はΔｈe'となる。また、熱交換器（30）入口（点
Ｄ）と出口（点Ｉ）における吸熱空気の比エンタルピ差
はΔｈr'となる。

【０１１２】一方、本実施形態３では、加湿冷却器（9
0）を設け、膨張機（22）での膨張比を実施形態２より
も小さく設定している。従って、膨張機（22）の入口
（点Ｃ）と出口（点Ｄ’）における吸熱空気の比エンタ
ルピ差はΔｈeとなる。また、熱交換器（30）の入口
（点Ｍ）と出口（点Ｉ）における吸熱空気の比エンタル
ピ差はΔｈrとなる。即ち、本実施形態では、上記実施
形態２に比して、上記吸熱空気の各比エンタルピ差がそ
れぞれΔｈだけ減少する。

【０１１３】ここで、膨張機（22）出入口での比エンタ
ルピ差は、モータ（35）への入力と比例関係にある。即
ち、熱交換器（30）出入口での比エンタルピ差と膨張機
（22）出入口での比エンタルピ差との比は、ＣＯＰに比
例する。そこで、本実施形態３と上記実施形態２とを比
較すると、比エンタルピ差Δｈr'と比エンタルピ差Δｈ
e'との間には、Δｈr'＞Δｈe'の関係がある。このこと
から、以下の関係が導かれる。 (Δｈr/Δｈe) ＝ (Δｈr'-Δｈ)/(Δｈe'-Δｈ) ＞
(Δｈr'/Δｈe') 従って、本実施形態３によれば、上記実施形態２に比し
て、熱交換器（30）出入口での比エンタルピ差と膨張機
（22）出入口での比エンタルピ差との比を大きくするこ
とができ、ＣＯＰを向上させることが可能となる。

【０１１４】また、膨張機（22）での膨張比を小さく設
定したことに伴って、本実施形態では圧縮機（21）出口
における吸熱空気の温度が低下する。しかしながら、本
実施形態では、加熱熱交換器（101）を設け、燃料電池
（100）の廃熱で吸熱空気を加熱している。このため、
除湿機構（60）の放湿部（63）へ流入する際の吸熱空気
の温度を、上記実施形態２と等しい温度（点Ｋ）に維持
できる。このため、ロータ部材（61）の再生について
は、上記実施形態２と同様の条件で行うことができる。

【０１１５】−実施形態３の変形例− 上記実施形態３では、加熱熱交換器（101）を出口ダク
ト（24）に設けるようにしている。これに対し、図８に
示すように、加熱熱交換器（101）をサイクル回路（2
0）における内部熱交換器（15）と圧縮機（21）の間に
設けるようにしてもよい。

【０１１６】本変形例では、内部熱交換器（15）の第２
通路（17）を流れて加熱され、その後、更に加熱熱交換
器（101）で加熱された吸熱空気が、圧縮機（21）で圧
縮される。そして、圧縮機（21）で圧縮された吸熱空気
が除湿機構（60）の放湿部（63）へ流入し、ロータ部材
（61）が再生される。

【０１１７】本実施形態では、サイクル回路（20）にお
ける圧縮機（21）上流側の吸熱空気を加熱している。つ
まり、加熱熱交換器（101）では、圧縮される前の吸熱
空気と燃料電池（100）からの冷却水とが熱交換を行
う。ここで、圧縮前の吸熱空気は、圧縮後の吸熱空気よ
りも低温である。従って、本実施形態では、加熱熱交換
器（101）において熱交換を行う流体の温度差を拡大す
ることができる。このため、加熱熱交換器（101）にお
ける熱交換量を増大させることができ、燃料電池（10
0）の廃熱を一層有効に利用することができる。

【０１１８】

【発明の実施の形態４】本発明の実施形態４は、図９に
示すように、上記実施形態３における加湿冷却器（90）
に代えて（図６参照）、内部熱交換器（15）に水導入部
（18）を設けるものである。この水導入部（18）は、熱
交換器（30）に設けられた水導入部（42）とほぼ同様に
構成されている。

【０１１９】具体的に、上記水導入部（18）には、水分
が透過可能な透湿膜が設けられ、透湿膜の一方に水側空
間が形成されると共に、透湿膜を隔てて水側空間の反対
側は内部熱交換器（15）の第２通路（17）に構成されて
いる。この水側空間には水配管（50）が接続され、その
内部に水道水等が供給される。水導入部（18）では、水
側空間の水分が透湿膜を透過して第２通路（17）の吸熱
空気へ供給される。そして、第２通路（17）の吸熱空気
で水分が蒸発し、該水分の蒸発潜熱を利用して第１通路
（16）における吸熱空気の冷却が行われる。

【０１２０】−運転動作− 次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について、図
１０の空気線図を参照しながら説明する。尚、図１０に
おいて図７と同じ符号を付した点は、同じ状態を示して
いる。

【０１２１】サイクル回路（20）では、点Ａの状態の室
外空気が入口ダクト（23）から吸熱空気として取り込ま
れる。この吸熱空気は、上記実施形態１と同様に、除湿
機構（60）で除湿されて点Ｂの状態となる。

【０１２２】点Ｂの状態の吸熱空気は、内部熱交換器
（15）の第１通路（16）へ流入し、第２通路（17）の吸
熱空気と熱交換する。その間、第２通路（17）の吸熱空
気には水導入部（18）から水分が供給され、該水分が第
１通路（16）の吸熱空気から吸熱して蒸発する。そし
て、点Ｂの状態の吸熱空気は、第１通路（16）を流れる
間に冷却され、点Ｃの状態よりも低温の点Ｃ’の状態と
なる。

【０１２３】点Ｃ’の状態の吸熱空気は、膨張機（22）
に流入して膨張し、絶対湿度一定で温度及び圧力が低下
して点Ｄの状態となる。ここで、本実施形態では、内部
熱交換器（15）において、吸熱空気が点Ｃの状態よりも
低温の点Ｃ’の状態にまで冷却される。従って、本実施
形態では、膨張機（22）での膨張比を上記実施形態２よ
りも小さく設定できる。

【０１２４】点Ｄの状態の吸熱空気は、熱交換器（30）
の吸熱側通路（32）に流入し、吸熱側通路（32）を流れ
る間に室内空気と熱交換を行う。また、吸熱側通路（3
2）の吸熱空気には水導入部（42）から水分が供給さ
れ、該水分が吸熱空気中で蒸発する。そして、点Ｄの状
態の吸熱空気と該吸熱空気に供給された水分とが室内空
気から吸熱し、室内空気が冷却される。この室内空気の
冷却によって、室内の冷房を行う。一方、点Ｄの状態の
吸熱空気は、吸熱と水分の蒸発により飽和空気となり、
その後、飽和空気の状態を保ったまま絶対湿度及び温度
が上昇し、点Ｉの状態よりも絶対湿度及び温度の低い点
Ｉ’の状態となる。

【０１２５】点Ｉ’の状態の吸熱空気は、内部熱交換器
（15）の第２通路（17）へ流入する。第２通路（17）の
吸熱空気には、水導入部（18）から水分が供給される。
第２通路（17）では、吸熱空気と供給された水分とが第
１通路（16）の吸熱空気から吸熱し、吸熱と水分の蒸発
によって、吸熱空気が点Ｉ’の状態から点Ｉの状態を経
て点Ｊの状態となる。

【０１２６】点Ｊの状態の吸熱空気は、上記実施形態３
と同様に、点Ｋ’，点Ｋの状態を経て点Ｌの状態とな
る。つまり、点Ｊの状態の吸熱空気は、圧縮機（21）で
圧縮されて点Ｋ’の状態となり、加熱熱交換器（101）
で加熱されて点Ｋの状態となり、除湿機構（60）の放湿
部（63）でロータ部材（61）から放湿されて点Ｌの状態
となる。点Ｌの状態の吸熱空気は、出口ダクト（24）を
通って室外に排出される。

【０１２７】−実施形態４の効果− 本実施形態４によれば、上記実施形態３と同様の効果が
得られる。つまり、内部熱交換器（15）に水導入部（1
8）を設置したことにより、ＣＯＰを向上させることが
できる。以下、この点について、図１０の空気線図を参
照しながら説明する。

【０１２８】上記実施形態２では、膨張機（22）の入口
（点Ｃ）と出口（点Ｄ）における吸熱空気の比エンタル
ピ差はΔｈe'となる。また、熱交換器（30）入口（点
Ｄ）と出口（点Ｉ）における吸熱空気の比エンタルピ差
はΔｈr'となる。

【０１２９】一方、本実施形態４では、内部熱交換器
（15）に水導入部（18）を設け、熱交換器（30）の水導
入部（42）での加湿量と膨張機（22）における膨張比と
を実施形態２よりも小さく設定している。従って、膨張
機（22）の入口（点Ｃ’）と出口（点Ｄ）における吸熱
空気の比エンタルピ差はΔｈeとなる。また、熱交換器
（30）の入口（点Ｄ）と出口（点Ｉ’）における吸熱空
気の比エンタルピ差はΔｈrとなる。更に、内部熱交換
器（15）では、第２通路（17）内の吸熱空気が水分の蒸
発により点Ｉ’から点Ｉに変化する一方、第１通路（1
6）では吸熱空気が点Ｃよりも低温の点Ｃ’にまで冷却
される。このため、点Ｉ’と点Ｉにおける吸熱空気の比
エンタルピ差と、点Ｃと点Ｃ’における吸熱空気の比エ
ンタルピ差とは共にΔｈとなり、本実施形態では、上記
実施形態２に比して、上記吸熱空気の各比エンタルピ差
がそれぞれΔｈだけ減少する。

【０１３０】上述のように、熱交換器（30）出入口での
比エンタルピ差と膨張機（22）出入口での比エンタルピ
差との比は、ＣＯＰに比例する。従って、本実施形態４
においても、上記実施形態３と同様に、以下の関係が成
立する。 (Δｈr/Δｈe) ＝ (Δｈr'-Δｈ)/(Δｈe'-Δｈ) ＞
(Δｈr'/Δｈe') 従って、本実施形態４によれば、上記実施形態２に比し
て、熱交換器（30）出入口での比エンタルピ差と膨張機
（22）出入口での比エンタルピ差との比を大きくするこ
とができ、ＣＯＰを向上させることが可能となる。

【０１３１】

【発明の実施の形態５】本発明の実施形態５は、上記実
施形態２において、給水手段である給水器（99）を設け
るものである。以下、実施形態２と異なる構成について
説明する。

【０１３２】図１１に示すように、上記給水器（99）
は、サイクル回路（20）における内部熱交換器（15）と
圧縮機（21）の間であって、該圧縮機（21）すぐ上流側
に配置されている。給水器（99）は、サイクル回路（2
0）における減圧状態の吸熱空気に水分を供給するよう
に構成されている。給水器（99）から吸熱空気に供給さ
れた水分は、該吸熱空気が圧縮機（21）で圧縮される過
程で蒸発する。

【０１３３】本実施形態の空気調和装置（10）の運転動
作は、上記実施形態２とほぼ同様であり、圧縮機（21）
内の吸熱空気中で水分が蒸発する点のみで相違する。

【０１３４】−実施形態５の効果− 本実施形態５では、圧縮機（21）で吸熱空気が圧縮され
る過程において、該吸熱空気中で水分を蒸発させるよう
にしている。従って、圧縮機（21）出口における吸熱空
気のエンタルピを低下させることができ、圧縮機（21）
出入口での吸熱空気のエンタルピ差を縮小することがで
きる。このため、圧縮に要する動力、即ちモータ（35）
への入力を削減することができ、ＣＯＰを一層向上させ
ことができる。

【０１３５】

【発明の実施の形態６】本発明の実施形態６は、一年を
通じて冷房を要する部屋、例えば大型コンピュータが設
置されている部屋などを冷房するための空気調和装置
（10）に構成されている。そして、これに対応して、上
記空気調和装置（10）は、空気サイクル動作を行って室
内空気を冷却する運転と、空気サイクル動作を停止し且
つ取り込んだ室外空気によって室内空気を冷却する運転
との両方が可能に構成されている。

【０１３６】図１２及び図１３に示すように、上記空気
調和装置（10）は、上記実施形態１に切換弁（111,11
2）等を追加することにより構成されている。以下、実
施形態１と異なる構成について説明する。

【０１３７】入口ダクト（23）における内部熱交換器
（15）と膨張機（22）の間には、第１切換弁（111）が
設けられている。第１切換弁（111）には、第１バイパ
スダクト（113）の一端が接続されている。第１バイパ
スダクト（113）の他端は、サイクル回路（20）におけ
る膨張機（22）と熱交換器（30）の間に接続されてい
る。第１バイパスダクト（113）には、バイパス用ファ
ン（114）が設けられている。バイパス用ファン（114）
は、第１バイパスダクト（113）の一端側から他端側へ
空気を流通させるように構成されている。

【０１３８】第１切換弁（111）は、入口ダクト（23）
の内部熱交換器（15）側と膨張機（22）側とを連通さ
せ、且つ第１バイパスダクト（113）と入口ダクト（2
3）とを遮断する状態（図１２参照）と、入口ダクト（2
3）の内部熱交換器（15）側と膨張機（22）側とを遮断
し、且つ入口ダクト（23）の内部熱交換器（15）側と第
１バイパスダクト（113）とを連通させる状態（図１３
参照）とに切り換わるように構成されている。

【０１３９】サイクル回路（20）における熱交換器（3
0）と内部熱交換器（15）の間には、第２切換弁（112）
が設けられている。第２切換弁（112）には、第２バイ
パスダクト（115）の一端が接続されている。第２バイ
パスダクト（115）の他端は、出口ダクト（24）におけ
る圧縮機（21）と放湿部（63）との間に接続されてい
る。

【０１４０】第２切換弁（112）は、熱交換器（30）の
吸熱側通路（32）と内部熱交換器（15）の第２通路（1
7）とを連通させ、且つ吸熱側通路（32）及び第２通路
（17）と第２バイパスダクト（115）とを遮断する状態
（図１２参照）と、熱交換器（30）の吸熱側通路（32）
と内部熱交換器（15）の第２通路（17）とを遮断し、且
つ吸熱側通路（32）と第２バイパスダクト（115）とを
連通させる状態（図１３参照）とに切り換わるように構
成されている。

【０１４１】−運転動作− 次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明
する。

【０１４２】夏期などの外気温度が室内温度よりも高い
場合には、第１切換弁（111）及び第２切換弁（112）が
図１２に示すように切り換えられる。この状態で、空気
サイクル部（11）において吸熱空気は上記実施形態１と
同様に流通し、空気サイクル動作が行われる。そして、
熱交換器（30）では減圧されて低温となった吸熱空気が
室内空気と熱交換し、室内空気が冷却されて冷房が行わ
れる。

【０１４３】一方、冬期などの外気温度が室内温度より
も低い場合には、第１切換弁（111）及び第２切換弁（1
12）が図１３に示すように切り換えられる。この状態
で、空気サイクル部（11）において吸熱空気は膨張機
（22）、内部熱交換器（15）及び圧縮機（21）をバイパ
スして流通する。このため、空気サイクル部（11）では
空気サイクル動作が停止され、入口ダクト（23）から取
り込まれた室外空気がそのまま熱交換器（30）の吸熱側
通路（32）に供給される。

【０１４４】具体的に、入口ダクト（23）から吸熱空気
として取り込まれた室外空気は、第１バイパスダクト
（113）を通って吸熱側通路（32）に流入する。吸熱側
通路（32）では、室外空気である吸熱空気が室内空気と
熱交換し、室内空気が冷却される。その後、吸熱空気
は、第２バイパスダクト（115）を流れ、出口ダクト（2
4）を通って室外に排出される。

【０１４５】−実施形態６の効果− 本実施形態６によれば、冬期のように外気温度が低い場
合には、切換弁（111,112）の切り換え等によって室外
空気をそのまま熱交換器（30）の吸熱側通路（32）へ導
入する運転を行うことができる。このため、無用の空気
サイクル動作を回避することができ、より少ないエネル
ギで室内を冷房することができる。このため、一年を通
じての冷房に要するエネルギを削減することができ、冷
房に要するコストを削減することができる。

【０１４６】

【発明のその他の実施の形態】−第１の変形例− 上記の各実施形態では固体吸着剤を用いて除湿機構（6
0）を構成するようにしたが、これに代えて、液体吸収
剤を用いて除湿機構（60）を構成するようにしてもよ
い。以下、液体吸収剤を用いた除湿機構（60）につい
て、上記実施形態１に適用した場合を例に説明する。

【０１４７】図１４に示すように、本変形例の除湿機構
（60）は、吸湿部（65）と放湿部（66）とポンプ（67）
とを順に液配管（68）で接続して成る循環回路（64）に
よって構成されている。この循環回路（64）には、液体
吸収剤として金属ハロゲン化物の水溶液が充填されてい
る。この種の金属ハロゲン化物としては、LiCl、LiBr、
CaCl₂等が例示される。尚、この液体吸収剤を親水性の
有機化合物の水溶液としてもよい。この種の有機化合物
としては、エチレングリコール、グリセリン、吸水性樹
脂等が例示される。

【０１４８】上記吸湿部（65）は、入口ダクト（23）の
途中に配置されている。吸湿部（65）には、水分が透過
可能な疎水性多孔膜が設けられ、この疎水性多孔膜によ
って隔てられて空気側空間と液側空間とが区画形成され
ている。該空気側空間には入口ダクト（23）が接続さ
れ、その内部を吸熱空気が流れる。該液側空間には液配
管（68）が接続され、その内部を液体吸収剤が流れる。
そして、吸湿部（65）では、空気側空間の吸熱空気と液
側空間の液体吸収剤とが疎水性多孔膜を介して間接的に
接触し、該吸熱空気に含まれる水分が疎水性多孔膜を透
過して該液体吸収剤に吸収される。つまり、吸湿部（6
5）では、吸熱空気の除湿が行われる。

【０１４９】上記放湿部（66）は、吸湿部（65）と同様
に構成されて出口ダクト（24）の途中に配置されてい
る。放湿部（66）は、疎水性多孔膜を備えると共に、空
気側空間と液側空間とが区画形成されている。該空気側
空間には出口ダクト（24）が接続され、その内部を吸熱
空気が流れる。該液側空間には液配管（68）が接続さ
れ、その内部を液体吸収剤が流れる。そして、放湿部
（66）では、空気側空間の吸熱空気と液側空間の液体吸
収剤とが疎水性多孔膜を介して間接的に接触し、吸熱空
気との熱交換によって液体吸収剤が加熱される。そし
て、この加熱によって液体吸収剤の水分が脱着し、脱着
した水分が吸熱空気へと移動する。つまり、放湿部（6
6）では、液体吸収剤の再生が行われる。

【０１５０】上記循環回路（64）ではポンプ（67）によ
って内部を液体吸収剤が循環し、これによって、吸熱空
気の除湿が連続して行われる。つまり、吸湿部（65）で
吸熱空気中の水分を吸収した液体吸収剤は、液配管（6
8）を流れて放湿部（66）に入る。放湿部（66）では、
液体吸収剤は、加熱されると共に吸熱空気に対して放湿
する。これによって、液体吸収剤が再生される。再生さ
れた液体吸収剤は、液配管（68）を流れて再び吸湿部
（65）に入り、この循環を繰り返す。

【０１５１】−第２の変形例− 上記各実施形態では、室内空気を冷却対象物とし、熱交
換器（30）において室内空気を冷却して冷房を行うよう
にしている。これに対し、熱交換器（30）において水を
冷却して冷水を生成し、該冷水によって室内空気を冷却
して冷房を行うようにしてもよい。

【０１５２】また、上記各実施形態では、冷凍装置の冷
却対象物を室内空気とし、空調を行うようにしている。
これに対し、機器冷却用の冷却水を冷却対象物とし、熱
交換器（30）において冷却した冷却水によって、冷却を
要する機器からの放熱を行うようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る空気調和装置の構成を示す概
略構成図である。

【図２】実施形態１に係る空気調和装置の動作を示す空
気線図である。

【図３】実施形態２に係る空気調和装置の構成を示す概
略構成図である。

【図４】実施形態２に係る空気調和装置の動作を示す空
気線図である。

【図５】実施形態２の変形例に係る空気調和装置の構成
を示す概略構成図である。

【図６】実施形態３に係る空気調和装置の構成を示す概
略構成図である。

【図７】実施形態３に係る空気調和装置の動作を示す空
気線図である。

【図８】実施形態３の変形例に係る空気調和装置の構成
を示す概略構成図である。

【図９】実施形態４に係る空気調和装置の構成を示す概
略構成図である。

【図１０】実施形態４に係る空気調和装置の動作を示す
空気線図である。

【図１１】実施形態５に係る空気調和装置の構成を示す
概略構成図である。

【図１２】実施形態６に係る空気調和装置の構成を示す
概略構成図である。

【図１３】実施形態６に係る空気調和装置の構成を示す
概略構成図である。

【図１４】その他の実施形態に係る空気調和装置の構成
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

（11） 空気サイクル部 （15） 内部熱交換器 （21） 圧縮機 （22） 膨張機 （30） 熱交換器（吸熱部） （60） 除湿機構（除湿手段） （61） ロータ部材 （62） 吸湿部 （63） 放湿部 （64） 循環回路 （65） 吸湿部 （66） 放湿部 （90） 加湿冷却器（加湿冷却手段） （99） 給水器（給水手段） （101） 加熱熱交換器（加熱手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 裕司 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 吉見 学 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 米本 和生 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却対象物を冷却する冷凍装置であっ
   て、 吸熱空気を取り込んで減圧する一方、減圧された後に冷
   却対象物から吸熱した吸熱空気を圧縮する空気サイクル
   部（11）と、 吸熱空気を除湿して上記空気サイクル部（11）に供給す
   る除湿手段（60）とを備えている冷凍装置。
2. 【請求項２】 冷却対象物を冷却する冷凍装置であっ
   て、 吸熱空気を取り込んで減圧する膨張機（22）と、膨張機
   （22）で減圧された吸熱空気が冷却対象物から吸熱する
   吸熱部（30）と、吸熱部（30）で吸熱した吸熱空気を圧
   縮する圧縮機（21）とを有する空気サイクル部（11）
   と、 吸熱空気を除湿して上記空気サイクル部（11）の膨張機
   （22）に供給する除湿手段（60）とを備えている冷凍装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の冷凍装置におい
   て、 除湿手段（60）で除湿されて空気サイクル部（11）へ供
   給される吸熱空気と、冷却対象物から吸熱した減圧状態
   の吸熱空気とを熱交換させる内部熱交換器（15）を備え
   ている冷凍装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の冷凍装置において、 内部熱交換器（15）は、冷却対象物から吸熱した減圧状
   態の吸熱空気に対して水分を供給し、該水分の蒸発潜熱
   を空気サイクル部（11）へ供給される吸熱空気の冷却に
   利用するように構成されている冷凍装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れか１記載の冷凍装
   置において、 空気サイクル部（11）で減圧された吸熱空気を加湿によ
   り冷却する加湿冷却手段（90）を備える一方、 上記空気サイクル部（11）は、加湿冷却手段（90）で冷
   却された吸熱空気が冷却対象物から吸熱するように構成
   されている冷凍装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５の何れか１記載の冷凍装
   置において、 空気サイクル部（11）は、冷却対象物から吸熱する吸熱
   空気に対して水分を供給し、該水分の蒸発潜熱を冷却対
   象物からの吸熱に利用するように構成されている冷凍装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか１記載の冷凍装
   置において、 空気サイクル部（11）は、冷却対象物である被冷却空気
   から吸熱するように構成される一方、被冷却空気中で凝
   縮した水分を該被冷却空気から吸熱する吸熱空気に対し
   て供給し、該水分の蒸発潜熱を被冷却空気からの吸熱に
   利用するように構成されている冷凍装置。
8. 【請求項８】 請求項２記載の冷凍装置において、 空気サイクル部（11）は、吸熱部（30）において冷却対
   象物である被冷却空気から吸熱するように構成される一
   方、 吸熱部（30）は、水分が透過可能な仕切部材によって被
   冷却空気と吸熱空気とを仕切り、該仕切部材の両側にお
   ける圧力差に基づいて被冷却空気中で凝縮した水分を吸
   熱空気に対して供給し、該水分の蒸発潜熱を被冷却空気
   からの吸熱に利用するように構成されている冷凍装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８の何れか１記載の冷凍装
   置において、 空気サイクル部（11）で圧縮過程にある吸熱空気中で水
   分が蒸発するように吸熱空気に水分を供給する給水手段
   （99）を備えている冷凍装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９の何れか１記載の空気
    調和装置において、 空気サイクル部（11）は、空気サイクル動作を行って減
    圧状態の吸熱空気が冷却対象物から吸熱する運転と、空
    気サイクル動作を停止し且つ取り込んだ常圧状態の吸熱
    空気が冷却対象物から吸熱する運転とを行うように構成
    されている冷凍装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０の何れか１記載の冷
    凍装置において、 除湿手段（60）は、吸湿と放湿とを行う湿度媒体を備
    え、該湿度媒体が吸湿して吸熱空気を除湿し、且つ該湿
    度媒体が放湿して再生されるように構成されている冷凍
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の冷凍装置において、 除湿手段（60）は、湿度媒体が空気サイクル部（11）で
    圧縮された吸熱空気に対して放湿するように構成されて
    いる冷凍装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の冷凍装置において、 除湿手段（60）の湿度媒体は、水分を吸着する固体吸着
    剤を備えている冷凍装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の冷凍装置において、 除湿手段（60）の湿度媒体は、円板状で厚さ方向に空気
    が通過可能に形成されて通過する空気と固体吸着剤とを
    接触させるロータ部材（61）により構成される一方、 除湿手段（60）は、上記ロータ部材（61）を通過する吸
    熱空気から該ロータ部材（61）が吸湿する吸湿部（62）
    と、上記ロータ部材（61）を通過する吸熱空気に対して
    該ロータ部材（61）が放湿する放湿部（63）と、上記ロ
    ータ部材（61）が吸湿部（62）と放湿部（63）との間で
    移動するように該ロータ部材（61）を回転駆動する駆動
    機構とを備えている冷凍装置。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載の冷凍装置において、 除湿手段（60）の湿度媒体は、水分を吸収する液体吸収
    剤により構成されている冷凍装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の冷凍装置において、 除湿手段（60）は、液体吸収剤から放湿させるために該
    液体吸収剤を空気サイクル部（11）で圧縮された吸熱空
    気により加熱するように構成されている冷凍装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５記載の冷凍装置において、 除湿手段（60）は、液体吸収剤と吸熱空気とが接触して
    該液体吸収剤が吸湿する吸湿部（65）と、液体吸収剤と
    吸熱空気とが接触して該液体吸収剤が放湿する放湿部
    （66）とを有して上記吸湿部（65）と放湿部（66）の間
    で液体吸収剤を循環させる循環回路（64）より構成され
    ている冷凍装置。
18. 【請求項１８】 請求項１１記載の冷凍装置において、 空気サイクル部（11）で圧縮された吸熱空気を加熱して
    除湿手段（60）へ供給する加熱手段（101）を備えてい
    る冷凍装置。
19. 【請求項１９】 請求項１１記載の冷凍装置において、 空気サイクル部（11）で圧縮される直前の吸熱空気を加
    熱する加熱手段（101）を備えている冷凍装置。