JP2001173992A - 空調方法および空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開放型吸着式冷凍機を応用した吸着材を用い
て、加湿冷却効果による冷風を吹き出すように構成した
ことで省電力の空調を可能にした空調方法および空調装
置を実現する。 【解決手段】 換気用空気通路４と送風ダクト７に第１
から第４の制御ドア６ａ、６ｂ、１０ａ、１０ｂを備え
る第１から第４の開口部４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂと、第
１、第２の送風機５ａ、５ｂおよび第１、第２の吸脱着
媒体１１、１２とを設け、第２の吸脱着媒体１２には第
１および第２の熱媒体を供給して熱交換を行わせるよう
構成させ、第１の送風機５ａを作動させて第１の吸脱着
媒体１１の吸着と、第１の熱媒体との熱交換による第２
の吸脱着媒体１２の脱着を行わせた後に、第２の送風機
５ｂを作動させて、第２の熱媒体との熱交換による第２
の吸脱着媒体１２の吸着と、第１の吸脱着媒体１１の脱
着を行わせるように配設したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、浴室およ
び洗面脱衣室の空調に好適な空調方法および空調装置に
関するもので、特に加湿冷却効果を行う開放型吸着式冷
凍機の応用に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、浴室や洗面脱衣室には、空調装置
を設置されることが少なく、冷房、暖房および浴室の乾
燥などの要求に十分応ずることができなかった。この要
求に応じた従来技術では、例えば、特開平１０−８５４
４９号公報に記載されているように、蒸気圧縮式冷凍機
を備えたヒートポンプ式空調ユニツトを洗面脱衣室の天
井に搭載して、空気通路切替ドアや送風機などの組み合
わせを空調の用途ごとに、空気通路を切り替えるように
構成することで、浴室や洗面脱衣室の乾燥、冷房、暖房
を可能としたものなどが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記空
調装置は、浴室を十分に乾燥させる目的と、浴室および
洗面脱衣室の空調熱負荷を満足する空調能力とを要求さ
れるため、蒸気圧縮式冷凍機を備えたヒートポンプ式空
調ユニツトで構成されている。この方式の空調装置では
圧縮機などの冷凍サイクル機器の動力が大きくなってし
まうものである。ところで、浴室および洗面脱衣室では
一般的に在室の使用頻度が低いため常時空調を運転させ
て快適性を確保させておくよりも、浴室を使用するとき
に効果を発揮できる空調装置が望ましい。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上記問題点を鑑
み、動力の大きい蒸気圧縮式冷凍機を用いない方式の開
放型吸着式冷凍機を応用した吸着材を用いて、加湿冷却
効果による冷風を吹き出すように構成したことで省電力
の空調を可能にした空調方法および空調装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空気調和装置は、請求項１〜７に記載の技
術的手段を採用する。

【０００６】すなわち、請求項１の発明では、空気の吸
入口（９ａ）および吹出口（８ａ）が設けられた空調空
間（２）と、吹出口（８ａ）から吸込口（９ａ）に至る
空気通路（７）と、この空気通路（７）中に設けられ空
気の温度および湿度に応じて湿気を吸着または脱着する
第１の吸脱着媒体（１１）と、空気通路（７）中に第１
の吸脱着媒体（１１）と前後関係に設けられ、第１また
は第２の熱媒体と熱交換を行う第２の吸脱着媒体（１
２）と、空気通路（７）中に設けられ、吹出口（８ａ）
より風を吹き出す送風手段（５ｂ）と、送風手段（５
ｂ）による空気通路（７）中の空気の流れとは逆方向
に、湿気を与えた空気を第１、第２の吸脱着媒体（１
１、１２）を介して空調空間（２）外に流す供給手段
（１、４ａ、５ａ）とを備えた空調装置の空調方法であ
って、供給手段（１、４ａ、５ａ）により湿度を与えた
空気を供給して、第１の吸脱着媒体（１１）の吸着と、
第１の熱媒体との熱交換による第２の吸脱着媒体（１
２）の脱着を行う第１の空調運転工程と、この第１の空
調運転工程の後に、送風手段（５ｂ）を作動させて、吸
入口（９ａ）から取り入れた空調空間（２）の空気を第
１、第２の吸脱着媒体（１１、１２）を介して吹出口
（８ａ）に供給して、第２の熱媒体との熱交換による第
２の吸脱着媒体（１２）の吸着と、第１の吸脱着媒体
（１１）との脱着を行わせる第２の空調運転工程とを備
えたことを特徴としている。

【０００７】請求項１の発明によれば、空気通路（７）
中に２個の吸脱着媒体（１１、１２）を設置して、いず
れか一方の吸脱着媒体（１２）には第１および第２の熱
媒体を供給して熱交換を行わせて、まず、第１の空調運
転工程では第１の吸脱着媒体（１１）に空気中の湿気を
吸着させ、低湿となった空気をさらに第１の熱媒体（例
えば、高温流体）で加熱される第２の吸脱着媒体（１
２）で脱着させて高温高湿の空気を空調空間（２）外に
排出させておく。

【０００８】次に、この第１の空調運転工程後に第２の
空調運転工程で空調空間（２）から取り入れた空気を第
２の熱媒体（例えば、低温流体）で冷却される第２の吸
脱着媒体（１２）で吸着させ低湿となった空気を第１の
吸脱着媒体（１１）で脱着させることにより、取り入れ
た空気よりも低温低湿の空気を吹き出すことができる加
湿冷却効果を応用した空調方法である。これにより、従
来技術の蒸気圧縮式冷凍機と比べ構成が簡単でかつ安価
な機構の空調装置が提供できる。

【０００９】また、この空調方法は、第１の空調運転で
２個の吸脱着媒体（１１、１２）を十分に吸着および脱
着させたのちに、第２の空調運転で、空調の効果を得る
ものであり、この第２の空調運転で２個の吸脱着媒体
（１１、１２）が十分に吸着および脱着してしまうと終
了するものである。これにより、空調の動力源は、送風
手段（５ａ、５ｂ）と第１および第２の熱媒体供給機器
（例えば、循環ポンプや温水加熱器など）の動力と第１
および第２の空調運転時間のみとなるため、従来の蒸気
圧縮式冷凍機と比べ消費動力の低減が図れる。

【００１０】請求項２〜３の発明では、隣接する第１の
空調空間（１）と、第２の空調空間（２）とを空調制御
する空調ユニット（３）を備え、空調ユニット（３）
は、２個の空気通路のうち第１の空調空間（１）から屋
外に連通させた第１の空気通路（４）と、この第１空気
通路（４）には、上流側を第１の空調空間（１）と連通
または閉塞させる通路切替手段（６ａ）を備える第１の
開口部（４ａ）と、下流側を屋外と連通または閉塞させ
る通路切替手段（６ｂ）を備える第２の開口部（４ｂ）
とを形成させるとともに、第１の開口部（４ａ）を上流
側に連通させ、第２の開口部（４ｂ）を下流側に連通さ
せた第２の空気通路（７）と、この第２の空気通路
（７）内には、第１の開口部（４ａ）と連通する側に第
２の空調空間の吹出口（８ａ）と連通または閉塞させる
通路切替手段（１０ａ）を備える第３の開口部（７ａ）
と、第２の開口部（４ｂ）と連通する側に第２の空調空
間の吸込口（９ａ）と連通または閉塞させる通路切替手
段（１０ｂ）を備える第４の開口部（７ｂ）とを形成さ
せ、第１の開口部（４ａ）と第２の開口部（４ｂ）との
間に配設する空気の温度および湿度に応じて湿気を吸着
または脱着を行う第１の吸脱着媒体（１１）と、第１ま
たは第２の熱媒体と熱交換を行う第２の吸脱着媒体（１
２）とを配設するとともに、第１の空調空間（１）から
第２の空気通路（７）を経由して屋外に連通させる第１
の送風手段（５ａ）と、第２の空調空間の吸込口（９
ａ）から第２の空調空間の吹出口（８ａ）に連通させる
第２の送風手段（５ｂ）とを備えた空調装置の空調方法
であって、第１の送風手段（５ａ）を作動させて、第１
の空調空間（１）から第２の空気通路（７）を経由して
屋外に連通する空気を供給して、第１の吸脱着媒体（１
１）の吸着と、第１の熱媒体との熱交換による第２の吸
脱着媒体（１２）の脱着とを行わせる第１の空調運転を
させた後、第２の送風手段（５ｂ）を作動させて、第２
の空調空間の吸込口（９ａ）から第２の空気通路（７）
を経由して第２の空調空間の吹出口（８ａ）に連通する
空気を供給して、第２の熱媒体との熱交換による第２の
吸脱着媒体（１２）の吸着と、第１の吸脱着媒体（１
１）の脱着を行わせる第２の空調運転をさせることを特
徴としている。

【００１１】請求項２〜３の発明によれば、隣接する２
個所の空調空間（１、２）を空調制御する空調ユニット
（３）に、第１および第２の空気通路（４、７）とを設
け、これらの空気通路（４、７）に通路切替手段（６
ａ、６ｂ、１０ａ、１０ｂ）を備える第１から第４の開
口部（４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂ）とを形成させるととも
に、２個の吸脱着媒体（１１、１２）を設置させて、い
ずれか一方の吸脱着媒体（１２）には第１および第２の
熱媒体を供給して熱交換を行わせるよう構成させ、ま
ず、第１の空調運転工程では、第１の空調空間（１）で
発生した空気中の湿度を第１の吸脱着媒体（１１）に吸
着させ、低湿となった空気をさらに第１の熱媒体（例え
ば、高温流体）で加熱される第２の吸脱着媒体（１２）
で脱着させて高温高湿の空気を空調空間（２）外に排出
させておく。

【００１２】次に、この第１の空調運転工程後に第２の
空調運転工程で第２の空調空間（２）から取り入れた空
気を第２の熱媒体（例えば、低温流体）で冷却される第
２の吸脱着媒体（１２）で吸着させ低湿となった空気を
第１の吸脱着媒体（１１）で脱着させることにより、取
り入れた空気よりも低温低湿の空気を吹き出すことがで
きる加湿冷却効果を応用した空調方法および空調装置で
ある。

【００１３】これにより、第１の空調空間（１）で発生
した湿度を第１の空調運転で排出させるとともに、第２
の空調運転で第２の空調空間（２）を空調させる空調方
法と空調装置が可能である。

【００１４】例えば、この空調方法と空調装置を住宅の
浴室（１）と洗面脱衣室（２）の空調空間に適用させる
と、浴室（１）での入浴時には、第１の空調運転により
発生した湿気を排出できるとともに、洗面脱衣室（２）
での入浴直後の着衣時には、第２の空調運転によって低
温低湿の空気が吹き出され湯上がり時の蒸し暑さで不快
になりがちだった洗面脱衣室（２）を一定時間空調し快
適性の確保が図れる。

【００１５】なお、２個の吸脱着媒体（１１、１２）が
十分に吸着および脱着されると加湿冷却効果の作用が終
了するが第２の吸脱着媒体（１２）に第２の熱媒体（例
えば、冷温流体）を循環させているので冷水による空調
が継続できる。

【００１６】また、この空調方法の空調装置は、従来の
蒸気圧縮式冷凍機と比べ冷凍サイクル部品の代わりに２
個の吸脱着媒体（１１、１２）と、送風手段（５ａ、５
ｂ）や通路切替手段（６ａ、６ｂ、１０ａ、１０ｂ）お
よび熱媒体供給機器などの簡単な部品で空調ユニット
（３）を構成できるため省動力で安価な低騒音の空調装
置が提供できる。

【００１７】請求項４の発明では、第１の吸脱着媒体
（１１）は、第２の熱媒体と熱交換を行う吸脱着媒体で
構成することを特徴としている。

【００１８】請求項４の発明によれば、吸脱着媒体は吸
着するときに発熱し脱着するときに吸熱する性質のもの
であるため、第１の吸脱着媒体（１１）に第２の熱媒体
（例えば、冷温流体）と熱交換をさせて吸着するときの
発熱分を熱交換器で除去させることにより、吸着量を多
く吸着できるため第１の吸脱着媒体（１１）の容積を小
さくすることができ小型化が図れる。

【００１９】請求項５の発明では、第２の吸脱着媒体
（１２）は、第１の吸脱着媒体（１１）と同じものとし
て、両者の間に第１または第２の熱媒体（例えば、高温
流体または冷温流体）を循環させる第１の熱交換器（２
２）を備えることを特徴としている。

【００２０】請求項５の発明によれば、第２の吸脱着媒
体（１２）を第１および第２の熱媒体と熱交換をさせ
ず、第１の熱交換器（２２）を別体に設置して、第１の
空調運転では、第１の吸脱着媒体（１１）で吸着された
低湿の空気を第１の熱交換器（２２）で加熱させて、第
２の吸脱着媒体（１２）で脱着されるとともに、取り入
れた空気の湿度に比べ高湿度の空気を排出する。次に、
第２の空調運転では、第２の空調空間（２）から取り入
れた空気を第２の吸脱着媒体（１２）で脱着させ、低湿
の空気を第１の熱交換器（２２）で冷却させて、第１の
吸脱着媒体（１１）で脱着させて、取り入れた空気より
低温低湿の空気を吹き出すものである。しかし、この空
調方法は、請求項１〜４とは異なり、吸脱着媒体（１
１、１２）の吸着能力が小さくなるため、吸脱着媒体
（１１、１２）の容積が大型となるが構造が簡単となり
製造コストを低減できる効果がある。

【００２１】請求項６の発明では、第１の空気通路
（４）の、第１の開口部（４ａ）と第２の開口部（４
ｂ）との間に、第２の熱交換器（２３）を設け、第２の
熱媒体を循環するように構成することを特徴としてい
る。

【００２２】請求項６の発明によれば、第２の空調運転
のときに、第２の吸脱着媒体（１２）が吸着するときの
発熱分を第１の空気通路（４）で放熱させることによ
り、第２の吸脱着媒体（１２）の吸着特性を向上させる
ことで第２の吸脱着媒体（１２）の容積を請求項１〜４
の技術手段より小型化にできる。

【００２３】請求項７の発明では、第１の吸脱着媒体
（１１）は、高湿での吸着能力が高い特性を備えるとと
もに、第２の吸脱着媒体（１２）は、低湿での吸着能力
が高い特性を備えることを特徴としている。

【００２４】請求項７の発明によれば、第１の空調運転
のときに、取り入れる空気の湿度（例えば、高湿）と、
第２の空調運転のときに、取り入れる空気の湿度（例え
ば、低湿）が異なるため、第２の吸脱着媒体（１２）
は、低湿での吸着能力が高い特性のものを用い、第１の
吸脱着媒体（１１）は、高湿での吸着能力が高い特性の
ものと組み合わせることにより、性能の向上もしくは空
調ユニット（３）の小型化が図れる。

【００２５】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は
本発明に係る空調方法および空調装置を浴室および洗面
脱衣室に適用した実施形態である。まず、空調装置の通
風系の全体構成について図１に基づいて説明する。１は
浴室、２は隣接する洗面脱衣室でこれらの間仕切部（出
入りするドアも含む）には開口部２ａを設けて連通して
いる。浴室１および洗面脱衣室２の天井側に設置される
空調ユニット３内には、２個の空気通路を形成してい
る。

【００２７】このうちのひとつは、上流側を浴室１と連
通させ下流側を屋外に連通する換気用空気通路４であ
り、下流側に設けた第１の送風機５ａで浴室１を換気す
るものである。この換気用空気通路４には、空気通路を
切替えるための制御ドア（６ａ、６ｂ）を備えた第１の
開口部４ａと第２の開口部４ｂとを設けてある。ここで
第１の制御ドア６ａは、第１開口部４ａを全開にすると
浴室１と屋外が閉塞されるものである。

【００２８】次に、もう一つの空気通路は、上流側を第
１の開口部４ａと下流側を第２の開口部４ｂに連通した
送風ダクト７である。この送風ダクト７内には、第１の
開口部４ａと連通する側に洗面脱衣室の吹出口８ａと連
通する第３の開口部７ａと、第２の開口部４ｂと連通す
る側に洗面脱衣室の吸込口９ａと連通する第４の開口部
７ｂとを設けている。

【００２９】また、第３の開口部７ａには、この第３の
開口部７ａを開閉制御する第３の制御ドア１０ａと、第
４の開口部７ｂには、この第４の開口部７ｂを開閉制御
する第４の制御ドア１０ｂとを設けてある。なお、洗面
脱衣室の吹出口８ａと第３の開口部７ａとの間には、第
２の送風機５ｂを設け空調風を洗面脱衣室の吹出口８ａ
より吹き出すものである。

【００３０】次に、送風ダクト７には、第１開口部４ａ
の下流側に空気の温度および湿度に応じて湿気を吸着ま
たは脱着をさせ、吸着するときには発熱する一方、脱着
するときには吸熱する性質を有する第１の吸脱着媒体１
１と、第２の吸脱着媒体１２とが前後関係に設けられて
いる。また、この第２の吸脱着媒体１２には、熱交換器
１３内を流れる熱媒体と熱交換容易となっており、この
熱媒体には高温流体（例えば、浴槽への給湯用の差し湯
など）または低温流体（例えば、水道水など）を循環ポ
ンプ１４で循環させ、高温、低温、遮断の切り替え可能
な三方弁１５、１６を設けている。なお、これらの吸脱
着媒体１１、１２の材質は、吸着性のよいシリカゲル、
ゼオライト、アルミナなどの吸着剤を用いている。

【００３１】次に、上記構成において、本実施形態の運
転モードを説明する。図２の運転モード表に示すよう
に、５種類の運転モードを備え、図示しない空調操作パ
ネル（例えば、洗面脱衣室２に設置された）で運転モー
ドを選択操作させることにより、操作信号が入力される
制御装置（図示しない）を介して各種電気装置を動作さ
せるものである。この各種電気装置は、第１、第２の送
風機５ａ、５ｂ、各制御ドア６ａ、６ｂ、１０ａ、１０
ｂ、三方弁１５、１６および循環ポンプ１４が相当し、
上述した制御装置に電気接続されており、各運転モード
の選択操作に連動して各種電気装置の動作モードが選択
されるように構成されている。

【００３２】第１の空調運転モードは、第１の開口部４
ａおよび第２の開口部４ｂを第１の制御ドア６ａおよび
第２の制御ドア６ｂで全開（図１のａで示す位置）にさ
せ、第３の開口部７ａおよび第４の開口部７ｂを第３の
制御ドア１０ａおよび第４の制御ドア１０ｂで全閉（図
１のｂで示す位置）にさせて、第１の送風機５ａを運転
させることにより、入浴時に浴室１内で発生した湿度を
取り入れ送風ダクト７を経由して屋外に換気するととも
に、送風ダクト７内の第１、第２の吸脱着媒体１１、１
２に、空気中の湿度を吸着および脱着（後述する）させ
る冷房予備運転である。なお、この第１の空調運転モー
ドでは、三方弁１５、１６の開度を高温側に切り替え、
高温流体を熱交換器１３に循環ポンプ１４で循環させ
る。

【００３３】第２の空調運転モードは、第１の開口部４
ａおよび第２の開口部４ｂを第１の制御ドア６ａおよび
第２の制御ドア６ｂで全閉（図１のｂで示す位置）にさ
せ、第３の開口部７ａおよび第４の開口部７ｂを第３の
制御ドア１０ａおよび第４の制御ドア１０ｂで全開（図
１のａで示す位置）にさせて、第２の送風機５ｂを運転
させることにより、洗面脱衣室の吸込口９ａから取り入
れた空気を送風ダクト７内の第２、第１の吸脱着媒体１
２、１１に、空気中の湿度を吸着および脱着（後述す
る）させて、洗面脱衣室の吹出口８ａから冷風が吹き出
される冷房運転である。なお、この第２の空調運転モー
ドでは、三方弁１５、１６の開度を低温側に切り替え、
低温流体を熱交換器１３に循環ポンプ１４で循環させ
る。

【００３４】次に、第３の空調運転モードは、第１の開
口部４ａを第１の制御ドア６ａで全開（図１のａで示す
位置）とさせ、第２の開口部４ｂを第２の制御ドア６ｂ
で全閉（図１のｂで示す位置）とさせ、第３の開口部７
ａおよび第４の開口部７ｂを第３の制御ドア１０ａおよ
び第４の制御ドア１０ｂで全開（図１のａで示す位置）
にさせて、三方弁１５、１６の開度を高温側に切り替
え、高温流体を熱交換器１３に循環ポンプ１４で循環さ
せるとともに、第２の送風機５ｂを運転させることによ
り、洗面脱衣室の吸込口９ａから取り入れた空気を送風
ダクト７内の高温流体との熱交換を行う第２の吸脱着媒
体１２を経由させて洗面脱衣室の吹出口８ａから温風が
吹き出されるとともに、この温風を浴室１と洗面脱衣室
２の間仕切り部に設けた開口部２ａから取り入れ浴室１
内も空調させる暖房運転である。

【００３５】さらに、第４の空調運転モードは、第１の
開口部４ａおよび第２の開口部４ｂを第１の制御ドア６
ａおよび第２の制御ドア６ｂで全閉（図１のｂで示す位
置）にさせ、第３の開口部７ａおよび第４の開口部７ｂ
を第３の制御ドア１０ａおよび第４の制御ドア１０ｂで
全開（図１のａで示す位置）にさせて、三方弁１５、１
６の開度を高温側に切り替え、高温流体を熱交換器１３
に循環ポンプ１４で循環させるとともに、第１と第２の
送風機５ａ、５ｂを運転させることにより、洗面脱衣室
の吸込口９ａから取り入れた空気を送風ダクト７内の高
温流体との熱交換を行う第２の吸脱着媒体１２を経由さ
せて洗面脱衣室の吹出口８ａから温風が吹き出されると
ともに、この温風を浴室１と洗面脱衣室２の間仕切り部
に設けた開口部２ａから取り入れ浴室１内を乾燥させる
乾燥運転である。

【００３６】次に、換気運転モードは、第１の開口部４
ａおよび第２の開口部４ｂを第１の制御ドア６ａおよび
第２の制御ドア６ｂで全閉（図１のｂで示す位置）にさ
せ、第１の送風機５ａを運転させることにより、浴室１
を換気する運転モードである。なお、上記第２の空調運
転モードで運転中のときには、この換気運転モードを操
作すると洗面脱衣室２を空調させるとともに、浴室の換
気ができるよう設定され、他の運転モードで運転中のと
きには、換気運転を優先するように設定されている。

【００３７】次に、上記構成の作用について述べる。ま
ず、浴室１の入浴時には、上述の運転モードのうち第１
の空調運転を選択操作させることで、第２の吸脱着媒体
１２の熱交換器１３には高温流体を循環させるととも
に、浴室１内で発生した湿気が送風ダクト７内の第１の
吸脱着媒体１１に導入されその湿気が吸着され、低湿と
なった空気がさらに高温の熱媒体で加熱される第２の吸
脱着媒体１２を通過することにより吸着された湿気が脱
着され、その結果高湿となった空気が屋外に排出するも
のである。

【００３８】以上の作動を図３に示す湿り空気線図で説
明する。浴室１が入浴時において、図３のＡに示す状態
の空気が第１の吸脱着媒体１１に導入され、吸脱着媒体
の吸着作用によって状態Ｂの空気となる。この間の状態
変化は、湿り空気線図における等エンタルピー変化であ
る。次に、状態Ｂの空気は第２の吸脱着媒体１２に導か
れ、吸脱着媒体の脱着作用によって状態Ｃの空気にな
る。この間の状態変化は、第２の吸脱着媒体１２が熱媒
体によって加熱されているため等エンタルピー変化とは
ならず、与えた熱の分、温度、湿度ともに高い空気（状
態Ｃ）となって屋外に排出される。

【００３９】従って、入浴時には浴室空気の湿度（Ｘ
ａ）に比べ高い湿度（Ｘｃ）で排出されるとともに、第
１の吸脱着媒体１１は浴室１の空気中の湿気を吸着し、
第２の吸脱着媒体１２は脱着する工程を完了するもので
ある。

【００４０】次に、入浴を終え洗面脱衣室２で着衣する
際に冷房を欲する場合には、第２の空調運転を選択操作
させることで、第２の吸脱着媒体１２の熱交換器１３に
は低温流体を循環させるとともに、洗面脱衣室の吸込口
９ａから取り入れた空気が、低温の熱媒体で冷却される
第２の吸脱着媒体１２に導入されその吸着作用によって
除湿され、低湿となった空気が第１の吸脱着媒体１１を
通過することで、逆に吸着していた湿気を脱着すること
で吸熱によって温度低下を起こし、洗面脱衣室の吸込口
９ａから取り入れた空気よりも低温低湿の冷風を洗面脱
衣室の吹出口８ａから吹き出され洗面脱衣室２を冷房す
るものである。

【００４１】以上の状態変化を図４に示す湿り空気線図
で説明すると、洗面脱衣室の吸込口９ａより取り入れた
空気は、図４のＤに示す状態の空気が第２の吸脱着媒体
１２に導入され、吸脱着媒体の吸着作用によって状態Ｅ
の空気となる。この間の状態変化は、第２の吸脱着媒体
１２が熱媒体によって冷却されているため等エンタルピ
ー変化とはならず、奪った熱の分だけ低温低湿となる。

【００４２】次に、状態Ｅの空気は第１の吸脱着媒体１
１に導かれ、吸脱着媒体の脱着作用によって状態Ｆの空
気となる。この間の状態変化は、湿り空気線図における
等エンタルピー変化である。また、第１の吸脱着媒体１
１は図３において浴室の相対湿度Φａで平衡状態に達し
ているので図４において第１の吸脱着媒体１１から排出
される空気Ｆの相対湿度Φｆは概略Φａと等しくなる。
そして、この状態の空気が洗面脱衣室の吹出口８ａより
吹き出され冷房効果をもたらすものである。

【００４３】なお、この冷房は第２の吸脱着媒体１２が
十分湿気を吸着し、かつ第１の吸脱着媒体１１が十分湿
気を脱着した時点で終了し、再び次の入浴者が入浴する
間に上述した第１の空調運転モードを運転させたのち、
第２の空調運転を繰り返すことによって湯上がり時の冷
房運転が可能である。

【００４４】また、２個の吸脱着媒体１１、１２が十分
に吸着および脱着されると加湿冷却効果の作用が終了す
るが第２の吸脱着媒体１２に第２の熱媒体（例えば、冷
水）を循環させているので冷水による空調が継続でき
る。

【００４５】次に、上述の運転モードのうち第３の空調
運転を選択操作させることで、第２の吸脱着媒体１２の
熱交換器１３には高温流体を循環させるとともに、洗面
脱衣室の吸込口９ａから取り入れた空気が送風ダクト７
内の高温の熱媒体で加熱される第２の吸脱着媒体１２に
導入され、温風となり洗面脱衣室の吹出口８ａから吹き
出され洗面脱衣室２を暖房するとともに、間仕切り部の
開口部２ａを通して浴室１内も暖房するものである。な
お、以上の作用においては、第１の吸脱着媒体１１およ
び第２の吸脱着媒体１２は吸着、脱着作用はなく空気は
これらを通過するのみである。

【００４６】さらに、第４の空調運転を選択操作させる
ことで、第２の吸脱着媒体１２の熱交換器１３には高温
流体を循環させるとともに、洗面脱衣室の吹出口８ａか
ら吹き出される温風を開口部２ａより取り入れられ浴室
１内の乾燥も可能である。

【００４７】以上の本実施形態の空調ユニット３の空調
方法および空調装置は、吸脱着媒体を２個用いて第２の
吸脱着媒体１２に高温または低温の熱媒体と熱交換を行
う吸脱着媒体を組み合わせ、入浴時に第１の空調運転を
作動させ、吸着および脱着作用をさせておいた後、入浴
後に第２の空調運転を作動させることにより、取り入れ
た空気よりも低温低湿の空気を吹き出すことができる加
湿冷却効果を応用した空調方法である。これにより、第
１の空調運転により浴室１で発生した湿気を排出できる
とともに、洗面脱衣室２での入浴直後の着衣時には、第
２の空調運転によって低温低湿の空気が吹き出され湯上
がり時の蒸し暑さで不快になりがちだった洗面脱衣室２
を一定時間空調し快適性の確保が図れるとともに、従来
技術の蒸気圧縮式冷凍機と比べ構成が簡単でかつ安価な
機構の空調装置が提供できる。

【００４８】また、この空調方法は、第１の空調運転で
２個の吸脱着媒体を十分に吸着および脱着させたのち
に、第２の空調運転で、空調の効果を得るものであり、
この第２の空調運転で２個の吸脱着媒体が十分に吸着お
よび脱着してしまうと終了するものである。これによ
り、空調の動力源は、送風手段５ａ、５ｂと第１および
第２の熱媒体供給機器（例えば、循環ポンプや温水加熱
器など）の動力と第１および第２の空調運転時間のみと
なるため、従来の蒸気圧縮式冷凍機と比べ消費動力の低
減が図れる。

【００４９】また、従来の蒸気圧縮式冷凍機と比べ冷凍
サイクル部品の代わりに２個の吸脱着媒体１１、１２
と、送風手段や通路切替手段および熱媒体供給機器など
の簡単な部品で空調ユニット３を構成できるため狭い天
井空間への収納性が良好でかつ小型化が図れるととも
に、省動力で安価な低騒音の空調装置が提供できる。

【００５０】また、洗面脱衣室２の冷房運転以外にも洗
面脱衣室２の暖房や浴室１の暖房および乾燥、換気など
の機能が運転モードの切替えで簡単に操作できる。

【００５１】（第２実施形態）以上の第１実施形態で
は、第１の吸脱着媒体１１には吸脱着媒体のみとし、第
２の吸脱着媒体１２には高温流体または低温流体の熱媒
体と熱交換を行う吸脱着媒体を用いた空調ユニット３を
説明したが、これに限らず、以下の実施形態も加湿冷却
効果を満足するものであるので説明する。

【００５２】図５に示す第２実施形態は、第１の吸脱着
媒体１１の代わりに、低温流体の熱媒体（例えば、水道
水）とのみ熱交換を行う第３の吸脱着媒体１７に置き換
え、熱交換器１８と循環ポンプ１９と仕切弁２０、２１
を設け、上記第１実施形態の第２の吸脱着媒体１２とを
組み合せて、入浴時には、運転モードのうち第１の空調
運転モード選択操作させるとともに、第３の吸脱着媒体
１７の熱交換器１８に冷水を循環させることを追加する
ことにより、第３の吸脱着媒体１７の吸着時に発生する
発熱分を、低温流体が奪うことで上記第１実施形態より
も吸着量を多く吸着できるので第３の吸脱着媒体１７の
容積を小さくすることができ小型化が図れる。

【００５３】なお、仕切弁２０、２１は、この第１の空
調運転モードの時のみ熱交換器１８に冷水を循環させる
ように作動する。

【００５４】（第３実施形態）次に、図６示す第３実施
形態は、上記第１実施形態の第１の吸脱着媒体１１を２
個設け、これら両者の中間に第１の熱交換器２２を設置
し、この第１の熱交換器２２に高温流体または低温流体
の熱媒体を循環させたものである。この運転モードは上
記第１実施形態と全く同じである。

【００５５】ところが、湿り空気線図上の空気の状態変
化が第１実施形態とは異なるので図７、８で示す。ま
ず、入浴時の浴室１からの空気は図７のＡに示す状態の
空気が第１の吸脱着媒体１１に導入され、吸着作用によ
って状態Ｂの空気となる。この間の状態変化は、湿り空
気線図における等エンタルピー変化である。

【００５６】次に、状態Ｂの空気は第１の熱交換器２２
によって加熱され状態Ｂｂの空気となる。この空気が次
の第１の吸脱着媒体１１に導かれ脱着作用で状態Ｃの空
気となる。この間の状態変化は、湿り空気線図における
等エンタルピー変化である。そして、この状態Ｃの空気
は、第１実施形態と同じように屋外に排出される。

【００５７】以上により入浴時には、浴室空気の湿度
（Ｘａ）に比べ高い湿度（Ｘｃ）で排出されるととも
に、第１の吸脱着媒体１１は空気中の湿気を吸着し下流
の第１の吸脱着媒体１１は脱着する工程を完了するもの
である。

【００５８】次に、洗面脱衣室２における冷房について
は、図８のＤに示す状態の空気が第１の吸脱着媒体１１
に導入され、吸着作用によって状態Ｅの空気となる。こ
の間の状態変化は、湿り空気線図における等エンタルピ
ー変化である。

【００５９】次に、状態Ｅの空気は第１の熱交換器２２
で冷却され状態Ｅｂとなる。次に、この空気は次の第１
の吸脱着媒体１１に導入され、脱着作用によって状態Ｆ
の空気となる。この間の状態変化は、湿り空気線図にお
ける等エンタルピー変化である。そして、この状態の空
気が洗面脱衣室の吹出口８ａより吹き出され冷房効果を
もたらすものである。

【００６０】なお、この冷房は上流側（第４の開口部７
ｂ側）の第１の吸脱着媒体１１が十分湿気を吸着し、か
つ下流側（第３の開口部７ａ側）の第１の吸脱着媒体１
１が十分湿気を脱着した時点で終了し、再び次の入浴者
が入浴する間に上述した第１の空調運転モードを運転さ
せたのち、第２の空調運転を繰り返すことで湯上がり時
の冷房運転が可能であることは第１の実施形態と同じで
ある。

【００６１】以上の第３実施形態によれば、上記第１お
よび第２実施形態と異なり吸脱着媒体を直接熱交換器と
熱交換をさせず、第１の熱交換器２２を別体で設置し、
加熱または冷却された空気と吸脱着媒体と熱交換する方
式としたため、吸着量は第１および第２実施形態よりも
吸着能力が小さくなるため、吸脱着媒体１１の容積が大
型となるが構造が簡単となり製造コストを低減できる効
果がある。

【００６２】（第４実施形態）次に、図９に示す第４実
施形態は、熱交換器１３の下流側に第２の熱交換器２３
を第１の空気通路４内に設置し、第２の熱交換器２３に
高温流体または低温流体の熱媒体を循環させたものであ
る。この構成によれば、まず、浴室１の入浴時には、第
１の空調運転モードで運転させて、第２の吸脱着媒体１
２と熱交換を行う熱媒体を三方弁１５、１６で高温流体
に切り替え温水を循環させるとともに、浴室１内で発生
した湿気が第１の吸脱着媒体１１に導入されその湿気が
吸着され、低湿となった空気がさらに高温の熱媒体で加
熱される第２の吸脱着媒体１２を通過することにより吸
着された湿気が脱着され、その結果高湿となった空気が
屋外に排出するものである。

【００６３】ここで、第２の熱交換器２３は第１の空気
通路４内の閉塞空間に閉じ込められているので何ら熱交
換作用をしないため、第１実施形態と同じとなる。

【００６４】次に、洗面脱衣室２における冷房について
は、第２の空調運転モードで運転させて、第２の吸脱着
媒体１２と熱交換をなす熱媒体を三方弁１５、１６で低
温流体に切り替え冷水を循環させるとともに、さらに、
換気運転モードを操作することにより、洗面脱衣室の吸
込口９ａから取り入れた空気が送風ダクト７内の低温の
熱媒体で冷却される第２の吸脱着媒体１２に導入されそ
の吸着作用によって低湿となる。

【００６５】この際、吸着作用による発熱分は、熱媒体
によって第２の熱交換器２３に運ばれ第１の空気通路４
を流れる空気によって放熱されるので、第２の吸脱着媒
体１２の吸着量が増加し第１および第２実施形態よりも
低湿の空気となり、第１の吸脱着媒体１１で脱着され吸
熱によって温度低下を起こし、洗面脱衣室の吸込口９ａ
の空気よりも低温低湿の空気を洗面脱衣室の吹出口８ａ
から吹き出され洗面脱衣室２を冷房するものである。

【００６６】以上の第４実施形態によれば、第１の空気
通路４に第２の熱交換器２３を設置し、第２の吸脱着媒
体１２で吸着する際の発熱分を放熱させることで吸着量
を増加させることができるため、第２の吸脱着媒体１２
の容積を第１および第２実施形態よりも小型化にでき
る。

【００６７】なお、第１〜第３実施形態では、低温の熱
媒体として水道水を用いていたがこの第４実施形態で
は、温度としては水道水ほど低温にならないが浴室１か
らの換気風相当の温度を低温熱源として代用できるため
低温側の熱媒体の配管系統を不要にでき簡素化が図れる
効果もある。

【００６８】（第５実施形態）以上の実施形態では、吸
脱着媒体の吸着特性を同じ物を２個設け、吸着および脱
着による加湿冷却効果による洗面脱衣室２の冷房につい
て説明したが、図１０に示す第５実施形態は、第１の吸
脱着媒体１１は比較的高湿における吸着能力が高い特性
を有するものとし、第２の吸脱着媒体１２は比較的低湿
における吸着能力が高い特性を有するものとを組み合せ
たものである。

【００６９】第１の吸脱着媒体１１の吸着時において
は、図３に示す相対湿度Φａの空気と接触し脱着時には
図４に示す相対湿度Φｅと接触するので図１０に示すよ
うに、第１の吸脱着媒体１１の吸着、脱着の繰り返しに
よる吸着量はＣａ−Ｃｅとなり十分な量となるが、この
第１の吸脱着媒体１１と同じ物を第２の吸脱着媒体１２
に適用すると図３および図４に示すように相対湿度の作
動範囲がΦｂとΦｄとの間となるため、吸着量がわずか
となってしまう。そこで、第２の吸脱着媒体１２として
は低湿の作動域で吸着能力の高い特性のものを用いれば
図１０に示すような吸着量（Ｃｄ−Ｃｂ）の増加できる
ものである。

【００７０】以上の実施形態では、吸脱着媒体の吸着特
性の異なるものを組み合せることにより、性能の向上も
しくは空調ユニット３の小型化が図れる。

【００７１】（他の実施形態）以上の実施形態では、第
２の空調運転の操作を空調操作バネルを手動操作で選択
させるようにしたが、洗面脱衣室の間仕切り部に人の出
入りを検出するセンサを設けて、入浴時に第１の空調運
転の操作をさせて、入浴後にこのセンサが人の出入りを
検出して自動的に制御装置が第２の空調運転を行うよう
に構成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す空調装置の全体の
概略構成図である。

【図２】本発明の実施形態における空調装置の運転モー
ドと電気装置の作動を示す表である。

【図３】第１実施形態の第１の空調運転モードにおける
加湿冷却効果の空気の状態変化を示す湿り空気線図であ
る。

【図４】第１実施形態の第２の空調運転モードにおける
加湿冷却効果の空気の状態変化を示す湿り空気線図であ
る。

【図５】第２実施形態を示す空調装置の全体の概略構成
図である。

【図６】第３実施形態を示す空調装置の全体の概略構成
図である。

【図７】第３実施形態の第１の空調運転モードにおける
加湿冷却効果の空気の状態変化を示す湿り空気線図であ
る。

【図８】第３実施形態の第２の空調運転モードにおける
加湿冷却効果の空気の状態変化を示す湿り空気線図であ
る。

【図９】第４実施形態を示す空調装置の全体の概略構成
図である。

【図１０】第５実施形態における吸脱着媒体の吸着特性
を示す特性図である。

【符号の説明】

１…浴室（第１の空調空間、供給手段） ２…洗面脱衣室（空調空間、第２の空調空間） ３…空調ユニット ４…換気用空気通路（第１の空気通路） ４ａ…第１の開口部（供給手段） ４ｂ…第２の開口部 ５ａ…第１の送風機（供給手段、第１の送風手段） ５ｂ…第２の送風機（送風手段、第２の送風手段） ６ａ…第１の制御ドア（通路切替手段） ６ｂ…第２の制御ドア（通路切替手段） ７…送風ダクト（空気通路、第２の空気通路） ７ａ…第３の開口部 ７ｂ…第４の開口部 ８ａ…洗面脱衣室の吹出口（第２空調空間の吹出口） ９ａ…洗面脱衣室の吸込口（第２空調空間の吸込口） １０ａ…第３の制御ドア（通路切替手段） １０ｂ…第４の制御ドア（通路切替手段） １１…第１の吸脱着媒体 １２…第２の吸脱着媒体 １３…熱交換器 １５、１６…三方弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L053 BC03 BC08 4D052 AA08 BA03 BB04 CE00 DA02 DB01 FA04 FA05 FA07 GA01 GA03 GB02 GB03 GB08 HA01 HA02 HA03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気の吸入口（９ａ）および吹出口（８
   ａ）が設けられた空調空間（２）と、 前記吹出口（８ａ）から前記吸込口（９ａ）に至る空気
   通路（７）と、 この空気通路（７）中に設けられ空気の温度および湿度
   に応じて湿気を吸着または脱着する第１の吸脱着媒体
   （１１）と、 前記空気通路（７）中に前記第１の吸脱着媒体（１１）
   と前後関係に設けられ、第１または第２の熱媒体と熱交
   換を行う第２の吸脱着媒体（１２）と、 前記空気通路（７）中に設けられ、前記吹出口（８ａ）
   より風を吹き出す送風手段（５ｂ）と、 前記送風手段（５ｂ）による前記空気通路（７）中の空
   気の流れとは逆方向に、湿気を与えた空気を前記第１、
   第２の吸脱着媒体（１１、１２）を介して前記空調空間
   （２）外に流す供給手段（１、４ａ、５ａ）とを備えた
   空調装置の空調方法であって、 前記供給手段（１、４ａ、５ａ）により湿度を与えた空
   気を供給して、前記第１の吸脱着媒体（１１）の吸着
   と、前記第１の熱媒体との熱交換による前記第２の吸脱
   着媒体（１２）の脱着を行う第１の空調運転工程と、 この第１の空調運転工程の後に、前記送風手段（５ｂ）
   を作動させて、前記吸入口（９ａ）から取り入れた前記
   空調空間（２）の空気を前記第１、第２の吸脱着媒体
   （１１、１２）を介して前記吹出口（８ａ）に供給し
   て、前記第２の熱媒体との熱交換による前記第２の吸脱
   着媒体（１２）の吸着と、前記第１の吸脱着媒体（１
   １）との脱着を行わせる第２の空調運転工程とを備えた
   ことを特徴とする空調方法。
2. 【請求項２】 隣接する第１の空調空間（１）と、第２
   の空調空間（２）とを空調制御する空調ユニット（３）
   を備え、 前記空調ユニット（３）は、２個の空気通路のうち前記
   第１の空調空間（１）から屋外に連通させた第１の空気
   通路（４）と、 この第１空気通路（４）には、上流側を前記第１の空調
   空間（１）と連通または閉塞させる通路切替手段（６
   ａ）を備える第１の開口部（４ａ）と、 下流側を屋外と連通または閉塞させる通路切替手段（６
   ｂ）を備える第２の開口部（４ｂ）とを形成させるとと
   もに、 前記第１の開口部（４ａ）を上流側に連通させ、前記第
   ２の開口部（４ｂ）を下流側に連通させた第２の空気通
   路（７）と、 この第２の空気通路（７）内には、前記第１の開口部
   （４ａ）と連通する側に前記第２の空調空間の吹出口
   （８ａ）と連通または閉塞させる通路切替手段（１０
   ａ）を備える第３の開口部（７ａ）と、 前記第２の開口部（４ｂ）と連通する側に前記第２の空
   調空間の吸込口（９ａ）と連通または閉塞させる通路切
   替手段（１０ｂ）を備える第４の開口部（７ｂ）とを形
   成させ、 前記第１の開口部（４ａ）と前記第２の開口部（４ｂ）
   との間に配設する空気の温度および湿度に応じて湿気を
   吸着または脱着を行う第１の吸脱着媒体（１１）と、 第１または第２の熱媒体と熱交換を行う第２の吸脱着媒
   体（１２）とを配設するとともに、 前記第１の空調空間（１）から前記第２の空気通路
   （７）を経由して屋外に連通させる第１の送風手段（５
   ａ）と、 前記第２の空調空間の吸込口（９ａ）から前記第２の空
   調空間の吹出口（８ａ）に連通させる第２の送風手段
   （５ｂ）とを備えた空調装置の空調方法であって、 前記第１の送風手段（５ａ）を作動させて、前記第１の
   空調空間（１）から前記第２の空気通路（７）を経由し
   て屋外に連通する空気を供給して、前記第１の吸脱着媒
   体（１１）の吸着と、前記第１の熱媒体との熱交換によ
   る前記第２の吸脱着媒体（１２）の脱着とを行わせる第
   １の空調運転をさせた後、 前記第２の送風手段（５ｂ）を作動させて、前記第２の
   空調空間の吸込口（９ａ）から前記第２の空気通路
   （７）を経由して前記第２の空調空間の吹出口（８ａ）
   に連通する空気を供給して、前記第２の熱媒体との熱交
   換による前記第２の吸脱着媒体（１２）の吸着と、前記
   第１の吸脱着媒体（１１）の脱着を行わせる第２の空調
   運転をさせることを特徴とする空調方法。
3. 【請求項３】 隣接する第１の空調空間（１）と、第２
   の空調空間（２）とを空調制御する空調ユニット（３）
   を備えた空調装置において、 前記空調ユニット（３）は、２個の空気通路のうち前記
   第１の空調空間（１）から屋外に連通させた第１の空気
   通路（４）と、 この第１空気通路（４）には、上流側を前記第１の空調
   空間（１）と連通または閉塞させる通路切替手段（６
   ａ）を備える第１の開口部（４ａ）と、 下流側を屋外と連通または閉塞させる通路切替手段（６
   ｂ）を備える第２の開口部（４ｂ）とを形成させるとと
   もに、 前記第１の開口部（４ａ）を上流側に連通させ、前記第
   ２の開口部（４ｂ）を下流側に連通させた第２の空気通
   路（７）と、 この第２の空気通路（７）内には、前記第１の開口部
   （４ａ）と連通する側に前記第２の空調空間の吹出口
   （８ａ）と連通または閉塞させる通路切替手段（１０
   ａ）を備える第３の開口部（７ａ）と、 前記第２の開口部（４ｂ）と連通する側に前記第２の空
   調空間の吸込口（９ａ）と連通または閉塞させる通路切
   替手段（１０ｂ）を備える第４の開口部（７ｂ）とを形
   成させ、 前記第１の開口部（４ａ）と前記第２の開口部（４ｂ）
   との間に配設する空気の温度および湿度に応じて湿気を
   吸着または脱着を行う第１の吸脱着媒体（１１）と、 第１または第２の熱媒体と熱交換を行う第２の吸脱着媒
   体（１２）とを配設するとともに、 前記第１の空調空間（１）から前記第２の空気通路
   （７）を経由して屋外に連通させる第１の送風手段（５
   ａ）と、 前記第２の空調空間の吸込口（９ａ）から前記第２の空
   気通路（７）を経由して前記第２の空調空間の吹出口
   （８ａ）に連通させる第２の送風手段（５ｂ）とを備
   え、 前記第１の送風手段（５ａ）を作動させて前記第１の吸
   脱着媒体（１１）の吸着と、前記第１の熱媒体との熱交
   換による前記第２の吸脱着媒体（１２）の脱着を行わせ
   た後に、前記第２の送風手段（５ｂ）を作動させて、前
   記第２の熱媒体との熱交換による前記第２の吸脱着媒体
   （１２）の吸着と、前記第１の吸脱着媒体（１１）の脱
   着を行わせる構成としたことを特徴とする空調装置。
4. 【請求項４】 前記第１の吸脱着媒体（１１）は、第２
   の熱媒体と熱交換を行う吸脱着媒体で構成することを特
   徴とする請求項３に記載の空調装置。
5. 【請求項５】 前記第２の吸脱着媒体（１２）は、前記
   第１の吸脱着媒体（１１）と同じものとし、両者の間に
   第１または第２いずれかの熱媒体を循環する第１の熱交
   換器（２２）を備えることを特徴とする請求項３に記載
   の空調装置。
6. 【請求項６】 前記第１の空気通路（４）の、前記第１
   の開口部（４ａ）と前記第２の開口部（４ｂ）との間
   に、第２の熱交換器（２３）を設け、第２の熱媒体を循
   環するように構成することを特徴とする請求項３、４ま
   たは５に記載の空調装置。
7. 【請求項７】 前記第１の吸脱着媒体（１１）は、高湿
   での吸着能力が高い特性を備えるとともに、前記第２の
   吸脱着媒体（１２）は、低湿での吸着能力が高い特性を
   備えることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記
   載の空調装置。