JP2006308236A

JP2006308236A - 空気調和装置

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Publication number: JP2006308236A
Application number: JP2005132790A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Iijima; 等飯嶋; Satoru Hirakuni; 悟平國; Hiroyuki Morimoto; 裕之森本; Takeshi Sugimoto; 猛杉本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: JP4541965B2

Abstract

【課題】水分吸着手段による除湿機能を有し、ヒータ加熱を不要とし、あるいはヒータの補助加熱量を低減し、圧縮機の効率を低下させずに冷凍サイクルにおける凝縮排熱を用いて水分吸着手段の再生を可能にする空気調和装置を得る。
【解決手段】空気調和装置は、相対湿度が３０％から４０％の範囲において水分平衡吸着量が急激に変化する特性を有するデシカントロータ１からなる吸着手段１０と、冷凍手段２０の凝縮器２０ｂおよびデシカントロータ１の脱着側に第１空気９ｄを供給する第１ファン７ｄと、その相対湿度を検知する第１相対湿度センサー３１と、蒸発器２０およびデシカントロータ１の吸着側に第２空気９ａを供給する第２ファン７ａと、その相対湿度を検知する第２相対湿度センサー３２と、を有している。そして、検知した相対湿度が設定した相対湿度になるように、第１空気９ｄおよび第２空気９ａの供給量を制御。
【選択図】図２

Description

この発明は空気調和装置、特に、除湿機能を有する空気調和装置に関する。

従来の除湿機能を有する空気調和装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、デフロストヒータとで構成されている。空気調和装置の冷凍サイクル内には冷媒が充填されている。圧縮機で圧縮された冷媒は高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器に送り込まれる。凝縮器に流れ込んだ冷媒は、空気に熱を放出することにより液化する。
液化した冷媒は膨張弁で減圧されて気液二相流状態となり、蒸発器にて周囲空気から熱を吸収することでガス化し、圧縮機へと流れる。特に、冷凍・冷蔵倉庫においては１０℃より低い温度帯に制御しなければならないため、蒸発温度が０℃より低くなる。このため、蒸発器で霜が発生し冷却能力を低下させていた。

そこで、蒸発器にデフロストヒータを取り付け定期的に霜取り運転を行っていた。その結果、余計なエネルギを消費することになり、空気調和装置の効率の低下を引き起こしていた。さらに、除霜運転後は、冷凍・冷蔵倉庫内の温度が上昇し、空気調和装置の負荷が増大し、消費電力が増加していた。
また、圧縮機の回転数が制御できる空気調和装置（ルームエアコン等）の場合、冷房の中間期（梅雨、秋等）において、冷房負荷が小さくなるため、圧縮機の回転数を低下させることにより、負荷に追従していた。その結果、蒸発温度が上昇し、部屋の顕熱は除去できるが、潜熱は除去できない状態に陥り、部屋の相対湿度が上昇し、不快感が増大していた。

そこで、冷媒冷凍機と水分吸着手段を組み合わせ、蒸発器（吸熱器）に流れ込む空気の水分を水分吸着手段によりあらかじめ除去し、霜取運転を無くす発明が開示されている。すなわち、水分吸着手段であるデシカントロータで減湿した空気を蒸発器（吸熱器）へ供給する。一方、吸湿した水分吸着手段の水分を脱着して再生するために、凝縮器（放熱器）で加熱された高温の空気を水分吸着手段へ供給する（例えば、特許文献１参照）。

図１はゼオライトの水分平衡吸着特性を示す水分平衡吸着特性図である。従来の除湿機能を有する空気調和装置は、デシカントロータの表面に設けられる固体吸着材にゼオライトやシリカゲルが用いられる。固体吸着材にゼオライトを用いる場合について、ゼオライトに吸着した水分を効率よく脱着して再生するには、相対湿度が数パーセント以下の空気を供給する必要があることがわかる（図１参照）。

すなわち、空気の相対湿度を減少するためには空気を高温に加熱する必要があるため、凝縮器で放熱される熱が比較的高温になるものとして、冷媒にＣＯ₂（二酸化炭素）を使用し、圧縮機がＣＯ₂の臨界圧を超えて圧縮する冷凍サイクルを用いている。圧縮機で圧縮される高圧が１００〜１５０［ｋｇｆ／ｃｍ²］程度であり、冷媒にＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を用いた通常の臨界圧を越えない冷凍サイクルの場合の２倍程度となるので、圧縮機、凝縮器及びこれらを接続する配管の耐圧を確保するために製品コストが上昇することになる。

また、固体吸着材の再生温度が１５０℃程度と高いため、凝縮器出口の空気温度を高くする必要があり、そのためには、凝縮器での風量を小さくする必要があり、その結果、高圧が上昇し、圧縮機の圧縮比が増大し、圧縮機の効率が低下する問題があった（例えば、非特許文献１参照）。

また、固体吸着材にシリカゲルを用いる場合について、シリカゲルは２種類の吸着特性をもつことが知られている。すなわち、関係相対湿度の低い領域で水分の吸収率が高まり、関係相対湿度の高い領域で吸収率が飽和する、ゼオライトと同様の特性を有するものについては、上記シリカゲルを用いた場合と同様の問題がある。また、関係相対湿度の低い領域では吸収率が低く、関係相対湿度の高い領域で吸収率が高まる特性を有するものについては、水分の吸収率が低い範囲の関係相対湿度において、関係相対湿度の異なる空調空間を対象に、吸着と脱着を繰り返して除湿するのに制約があるという問題点があった（非特許文献２参照）。

特開２００１−２４１６９３号公報（第６頁〜第８頁、第２図）濱本芳徳、岡島次郎、松岡文雄、秋澤淳、柏木孝夫、「除湿・加湿ローターとシステムの性能解析第１報：理論モデル」日本冷凍空調学会論文集 Trans. of the JSRAE Vol.19, No.3(2002) pp.281-292（第２８７頁、（１７）式） "シリカゲルについて"、信越化成工業株式会社ホームページ、［平成１６年６月１日検索］、インターネット＜URL：http://www.shin-etsu-kasei.co.jp/silica.html＞

本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、水分吸着手段による除湿機能を有し、ヒータ加熱を不要とし、あるいはヒータの補助加熱量を低減し、圧縮機の効率を低下させずに冷凍サイクルにおける凝縮排熱を用いて水分吸着手段の再生を可能にする空気調和装置を得ることを目的とする。

本発明に係る空気調和装置は、低湿度である第１相対湿度と該第１相対湿度よりも高湿度である第２相対湿度との範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記相対湿度の範囲外における相対湿度に対する前記平衡吸着量の前記変化率よりも大きく、かつ、前記第１相対湿度及び前記第２相対湿度が３０％から４０％の範囲である水分吸着手段と、
該水分吸着手段により水分が吸着される第２空気を供給する第２送風手段と、
前記水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第１空気を供給する第１送風手段と、
前記水分吸着手段を駆動して前記第１空気と前記第２空気が供給される領域を変更する駆動手段と、
冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、前記第１空気と熱交換する凝縮器、冷媒を膨張させる絞り装置、及び前記第２空気と熱交換する蒸発器から構成される冷媒回路と、
少なくとも前記第１空気または第２空気の一方または両方の供給量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明による空気調和装置は、前記構成であるから、以下のような顕著な効果を奏する。
（ｉ）従来、頻繁に発生していた除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。
（ｉｉ）また、少なくとも第１空気または第２空気の一方または両方の供給量を制御する制御手段を有するから、第１空気を脱着に好適な相対湿度に、第２空気を吸着に好適な相対湿度に、することができるため、効率の高い空気調和が可能になる。
（ｉｉｉ）また、水分吸着手段が相対湿度が３０％から４０％の範囲において平衡吸着率が急激に変動するため、水分吸着手段に吸着した水分を脱着して再生させるのに３０％程度の相対湿度を有する空気で十分であり、凝縮器の放熱を用いて第１空気を加熱するだけで、ヒータによる加熱が不要になる。また、凝縮器での加熱量が不足してヒータで補助的に加熱する必要が生じても、ヒータ加熱用の消費電力を少なくできる。
（ｉｖ）さらに、高温の再生温度を必要としないため、冷媒回路における圧縮機で冷媒が臨界圧を越えような高圧を必要としない。したがって、圧縮機、凝縮器及びこれらを接続する配管の耐圧を低くすることができ、製品コストを低減するとともに、圧縮機の圧縮比も抑制できるので、圧縮機の効率を改善することができ、省エネが促進される。

［実施の形態１］
（空気調和装置）
図２〜図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置を説明するものであって、図２は概略図、図３はデシカントロータの模式図、図４は空気調和装置の要部構成である水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図である。
本実施の形態では、空気調和装置を冷蔵倉庫に適用した例を示し、図４には、冷蔵倉庫の冷蔵室側１００ａは、空間の空気状態の乾球温度がＴａｉ［℃］、第２空気入側相対湿度φａ１[％]である。外気側１００ｄは、乾球温度がＴ０［℃］、相対湿度がφ０[％]である場合を例に、その運転状態を空気線図に示している。

図２において、空気調和装置は、吸着手段１０と冷凍手段２０を備える。冷凍手段２０は、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系の冷媒であるＲ４０４Ａが封入され、圧縮機２０ａと、凝縮器２０ｂと、絞り装置である膨張弁２０ｃと、蒸発器２０ｄと、これらを連結する配管と、から構成されている。なお、冷媒はＲ１３４ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａ、自然冷媒などでもよい。
また、凝縮器２０ｂを通過した第１空気９ｄの出側に第１相対湿度センサー３１が、蒸発器２０ｄに浸入する第２空気９ａの入側に第２相対湿度センサー３２が、それぞれ設けられている。

（デシカントロータ）
水分吸着手段１０は、デシカントロータ１と、デシカントロータ１を可動させるための駆動手段であるモータ８と、外気側１００ｄの空気である第１空気９ｄをデシカントロータ１へ供給するための第１送風手段である第１ファン７ｄと、第２の空調空間である冷蔵室側１００ａの空気である第２空気９ａをデシカントロータ１へ供給するための第２送風手段である第２ファン７ａとを有する。

したがって、外気側１００ｄでは、第１ファン７ｄが回転することにより、第１空気９ｄが凝縮器２０ｂと熱交換すると共に、デシカントロータ１を通過する気流が形成される。また、冷蔵室側１００ａ内では、第２ファン７ａが回転することにより、第２空気９ａがデシカントロータ１を通過し、蒸発器２０ｄと熱交換する気流が形成される。
なお、デシカントロータ１は円柱形をしており、モータ８によって矢印の方向に回転し、外気側１００ｄと冷蔵室側１００ａとの間を所定の時間で移動する（図３参照）。

（水分吸着特性）
図５は、本発明の本実施の形態１に係る空気調和装置の要部構成である水分吸着手段であるデシカントロータ１に設けられる固体吸着材の水分吸着特性を示す。固体吸着材は多孔質ケイ素材料であり、１．５ｎｍ（ナノメートル）程度の細孔が多数設けられたものである。
図５において、横軸は空調空間の相対湿度、縦軸は水分の平衡吸着量である。図５からわかるように、本実施の形態で用いる固体吸着剤は、相対湿度が３０％から４０％の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率である傾斜が、３０％未満または４０％を超える範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率である傾斜よりも大きい。すなわち、第２相対湿度及び第１相対湿度がそれぞれ３０％及び４０％である。
なお、固体吸着材の細孔径を増加または減少することにより、第１相対湿度及び第２相対湿度を増加または減少することができる。

（デシカントロータの動作）
図４は本発明の本実施の形態１における空気調和装置の動作を説明する空気線図である。図２及び図４において、冷蔵室側１００ａ側のデシカントロータ１を通過する第２空気９ａに対し、デシカントロータ１の通過前空気の状態を、温度Ｔａｉ、第２空気入側相対湿度φａ１、デシカントロータ１を通過した直後の第２空気９ａの相対湿度をφａ２とする。
また、外気側１００ｄのデシカントロータ１を通過する第１空気９ｄに対し、凝縮器２０ｂの風上側空気の状態を、乾球温度Ｔ０、相対湿度φ０、熱交換した直後の第１空気９ｄの相対湿度をφｄ１、デシカントロータ１の通過直後の第１空気９ｄの第１空気出側相対湿度φｄ２とする。

（吸着）
まず、デシカントロータ１が冷蔵室側１００ａ内の水分を吸着する動作を説明する。
第２空気９ａはデシカントロータ１に供給され、等エンタルピー線に沿って、第２空気入側相対湿度φａ１からφａ２まで減湿される。そして蒸発器２０ｄに流入し冷却された後に冷蔵室空間に戻る。一方、デシカントロータ１は第２空気９ａに含まれていた水分を吸着（吸収に同じ）している。
このとき、冷蔵室側１００ａ内では、図示しない制御手段が、第２相対湿度センサー３２の検知結果に基づいて、デシカントロータ１の第２空気出側相対湿度φａ２が相対湿度３０％近辺となるよう第２ファン７ａの風量を制御、すなわち、回転数の変更ないし回転の起動停止をする。

例えば、第２空気出側相対湿度φａ２が２０％以下となる場合は、過剰に減湿していることになるから、相対湿度３０％近辺に上昇するまで風量を増加して、除湿量を大きくできる。一方、第２空気出側相対湿度φａ２が３０％以上なる場合は、減湿が不足していることになるから、相対湿度３０％近辺に下降するまで風量を低下して、第２ファン７ａの入力を少なくできる。すなわち必要以上に風量を大きくすることがないため第２ファン７ａの入力が低減される。

（脱着）
また、外気側１００ｄでは図示しない制御手段が、第１相対湿度センサー３１の検知結果に基づいて、デシカントロータ１の第１空気入側相対湿度φｄ１が相対湿度３０％近辺となるよう第１ファン７ｄの風量を制御、すなわち、回転数の変更ないし回転の起動停止をする。
例えば、デシカントロータ１の第１空気入側相対湿度φｄ１が２０％以下となる場合は、過剰に減湿（昇温に相当する）していることになるから、相対湿度３０％近辺に上昇するまで風量を増加するため、凝縮器２０ｂの熱交換性能がアップし、圧縮機２０ａの入力が低下する。一方、第１空気入側相対湿度φｄ１が３０％以上なる場合は、減湿が不足している（昇温不足に相当する）ことになるから、相対湿度３０％近辺に下降するまで風量を低下して、第２ファン７ａの入力が低減される。

このように第１相対湿度センサー３１、第２相対湿度センサー３２により風量を制御して吸着側における第２空気出側相対湿度φａ２及び脱着側における第１空気入側相対湿度φｄ１を所定の相対湿度の範囲となるようにしているため、図６に示すように、デシカントロータ１に設けられる固体吸着材は、水分吸着量及び脱着量を最大にすることができる。

以上より、本発明は、潜熱の除去は吸着手段１０（デシカントロータ１）、顕熱の除去は冷却手段（冷凍サイクル２０）が賄い、しかも水分吸着手段の再生（脱着）を冷凍サイクル２０の凝縮廃熱で賄うことで、システムの能力は大幅に改善させることができる。

［実施の形態２］
図６及び図７は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成を説明する概略図及び空気調和装置の要部構成である水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図である。なお、実施の形態２は、凝縮器２０ｂとデシカントロータ1との間に電気ヒータ７０を設けている点が、実施の形態１（図２）と相違し、その他の部分は同様であるから、同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図６及び図７において、冷蔵倉庫の冷蔵室側１００ａの空間の空気状態は、乾球温度がＴａｉ［℃］、第２空気入側相対湿度φａ１％である。外気側１００ｄの空気状態は、乾球温度がＴ０［℃］、相対湿度がφ０％である（図７参照）。

（デシカントロータの動作）
次に動作について説明するが、冷蔵室側１００ａの第２空気９ａの流れ、第２ファン７ａ、蒸発器２０ｄの動作は実施例１と同一のため、動作の異なる外気側１００ｄの動作（脱着）について説明する。外気側１００ｄにおいて、デシカントロータ１の第１空気入側相対湿度φｄ１を第１相対湿度センサー３１で検知し、図示しない制御手段は、当該位置における相対湿度が３０％近辺となるよう第１ファン７ｄの風量と電気ヒータ７０を制御する。

（脱着）
例えば、外気側１００ｄにおいて、デシカントロータ１の第１空気入側相対湿度φｄ１が２０％以下となる場合は、第１空気９ｄは過剰に減湿されているから、前記と同様に風量を増加し、電気ヒータ７０による補助的な加熱を必要としないからＯＦＦとする。これにより凝縮器２０ｂの熱交換性能がアップし、圧縮機２０ａの入力が低下する。
一方、外気側１００ｄにおいて、相対湿度φ０が高く凝縮器２０ｂを通過した後も第１空気入側相対湿度φｄ１が３０％以上なる場合は、減湿が不足している（昇熱不足に相当する）から風量を低下するが、所定の風量以下となる場合は電気ヒータ７０を通電して第１空気の温度を上昇され、第１空気入側相対湿度φｄ１が３０％近辺に下降するよう制御する。

すなわち、本発明は、実施の形態１と同様の作用効果を奏すると共に、かかる制御により、風量の過剰な低下による冷凍手段２０の効率低下を防止するとともに、脱着量も大きくすることができるという効果がある。

［実施の形態３］
図８及び図９は、本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の構成を説明する概略図及び空気調和装置の要部構成である水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図である。なお、実施の形態３は、冷蔵室側１００ａ内で、第２空気９ａのデシカントロータ１の入口側に、第３相対湿度センサー３３及び第１温度センサー３９が設けられている点が、実施の形態１（図２）と相違し、その他の部分は同様であるから、同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図８及び図９において、冷蔵倉庫の冷蔵室側１００ａの空間の空気状態は、乾球温度がＴａｉ［℃］、第２空気入側相対湿度φａ１％である。外気側１００ｄの空気状態は、乾球温度がＴ０［℃］、相対湿度がφ０％である。

（デシカントロータの動作）
次に、図９（空気調和装置の動作を説明する空気線図）に基づいて、動作を説明する。
冷蔵室側１００ａ（吸着側）のデシカントロータ１を通過する第２空気９ａに対し、デシカントロータ１を通過する前の空気状態が、温度Ｔａｉ、第２空気入側相対湿度φａ１とし、デシカントロータ１を通過した直後の空気状態が、第２空気出側相対湿度φａ２とする。
一方、外気側１００ｄ（脱着側）のデシカントロータ１を通過する第１空気９aに対し、凝縮器２０ｂの風上側の空気状態が、乾球温度Ｔ０、相対湿度φ０とし、凝縮器２０ｂを通過した直後（熱交換した直後に同じ）の空気状態が、第１空気入側相対湿度をφｄ１として、さらに、デシカントロータ１を通過した直後の空気状態が、第１空気出側相対湿度φｄ２とする。なお、第１空気入側相対湿度φｄ１が３０％のときの空気温度を「Ｔｄ３０」としている。

（吸着）
まず、デシカントロータ１が冷蔵室側１００ａ内の水分を吸着する動作を説明する。
第２空気９ａは、デシカントロータ１に供給され、等エンタルピー線に沿って、第２空気入側相対湿度φａ１からφａ２まで減湿され、そして蒸発器２０ｄに流入し、冷却された後に冷蔵室空間に戻る。このとき、デシカントロータ１の第２空気出側相対湿度φａ２を第２相対湿度センサー３２で検知し、相対湿度が３０％近辺となるよう第２ファン７ａの風量を制御する。

さらに、第１温度センサー３９で検知した空気温度Ｔａｉ、第２相対湿度センサー３２で検知した相対湿度φａ２及び第３相対湿度センサー３３で検知した第２空気入側相対湿度φａ１と、第２ファン７ａの運転風量Ｖａとによりデシカントロータ１で吸着した水分量Ｗａを次式によって計算する。
Ｗａ＝ｆ（Ｔａｉ、φａ１、φａ２、Ｖａ）

（脱着）
次に、脱着について説明する。前記式によって計算された吸着水分量Ｗａが所定値より小さい場合、例えば、第２空気９ａが乾燥しているためにデシカントロータ１の吸着量Ｗａが少ない場合、外気側１００ｄにおいて脱着すべき量も少なくなるから、デシカントロータ１の第１空気入側相対湿度φｄ１を３０％より高くすることができる。すなわち、第２相対湿度３０％と第１相対湿度４０％との間であって、平衡吸着量の特性が急激に変化する範囲で、デシカントロータ１を脱着する（図５参照）。

例えば、第１空気入側相対湿度φｄ１が３５％となるように、図示しない制御装置は第１ファン７ｄの風量を増加させる制御をする。これにより、外気側１００ｄにおいて、デシカントロータ１の入側における第１空気の温度を、第１空気入側相対湿度φｄ１を３０％にする場合に較べ低くすることができる（Ｔｄ３０→Ｔｄi、空気状態Ｔｄi、φｄ１）。このため、デシカントロータ１の第１ファン７ｄの風量が増加するから、凝縮器２０ｂの熱交換性能がアップし、圧縮機２０ａの入力は低下する。

なお、実施の形態３では第１温度センサー３９で検知した空気温度Ｔａｉ、第３相対湿度センサー３３で検知した第２空気入側相対湿度φａ１及び第１相対湿度センサー３１で検知した第２空気出る側湿度φａ２と、第２ファン７ａの運転風量Ｖａとによりデシカントロータ１で吸着した水分量Ｗａを計算し、その量に基づいて外気側１００ｄ（脱着側）のデシカントロータ１の第１空気入側相対湿度φｄ１を制御するものについて説明したが、本発明はこれに限定するものではない。
例えば、冷蔵室側１００ａ（吸着側）における第３相対湿度センサー３３で検知した第２空気入側相対湿度φａ１と設定相対湿度φｓとの差によって、その差が所定の値以下の場合に、同様の制御を行うようにしても同様の効果が期待できる。

［実施の形態４］
（デシカントロータ）
図１０は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置に設置されるデシカントロータの構成を説明する概略斜視図である。図１０において、デシカントロータ２は前述の実施の形態１〜３のいずれにも設置することができるものであって、デシカントロータ本体６０の両側に入側ダクト４０と出側ダクト５０とが設置されている。なお、入側または出側とは、第２空気（吸着側）に基づいて便宜上称呼したものであって、それぞれ第１空気（脱着側）においてはこれと反対になる。

入側ダクト４０は筒状の入側円筒４１と、入側円筒４１内を回動して、第１空気９ｄが流通する第１空気通路と第２空気９ａが流通する第２空気通路とを仕切る入側仕切板４２とを有している（図１０の（ｂ）参照）。出側ダクト５０は筒状の出側円筒５１と、出側円筒５１内を回動して、第１空気９ｄが流通する第１空気通路と第２空気９ａが流通する第２空気通路とを仕切る出側仕切板５２とを有している（図１０の（ｃ）参照）。
そして、入側仕切板４２と出側仕切板５２とは、デシカントロータ本体６０を貫通する図示しない連結軸によって連結され、同一の位相で回動する。したがって、デシカントロータ本体６０の吸着側面積（冷蔵室側１００ａに同じ）及び脱着側面積（外気側１００ｄに同じ）を変更することが可能になるから、制御の自由度が増し、冷蔵室側１００ａの相対湿度を早く設定相対湿度に到達させることができるという効果がある

（デシカントロータの動作）
次に、このように構成されたデシカントロータの動作について説明する。外気側１００ｄにおいて、デシカントロータ２の第１空気入側相対湿度φｄ１を第１相対湿度センサー３１で検知、この検知された第１空気入側相対湿度φｄ１と設定相対湿度φｓとの差により入側仕切板４２及び出側仕切板５２を制御して、第１空気通路の面積及び第２空気通路の面積を変更する。

例えば、外気側１００ｄが乾燥して、検知した第１空気入側相対湿度φｄ１と設定相対湿度φｓとの差が大きいとき、外気側１００ｄではより多量の脱着（再生）が可能になっているから、その分だけ吸着量を増やすことが可能になる。すなわち、入側仕切板４２及び出側仕切板５２を回動して第２空気通路の面積を拡大し、吸着側面積が拡大した分、水分吸着量を多くすることができる。
このとき、外気側１００ｄにおいて、第１空気通路の面積は縮小し、脱着側面積が縮小しているが、デシカントロータ２の第２空気出側相対湿度φａ２を第１相対湿度センサー３１で検知し、検知した相対湿度が３０％近辺となるよう第１ファン７ｄの風量を制御する。

したがって、冷蔵室側１００ａの除湿を強化し、短時間で相対湿度を設定値にすることができると共に、第１ファン７ｄの風量が適宜制御されるから、風量の過剰な低下による冷凍手段２０の効率低下を防止すると共に、所定の脱着量（吸着量に同じ）を維持することができる。
なお、空気調和装置が電気ヒータ７０を具備する場合であって、冷蔵室側１００ａにおいて第２空気通路の面積を拡大すると共に第２ファン７ａの風量を増加させるとき、外気側１００ｄにおいて電気ヒータ７０を制御（補助的に通電するに同じ）することにより第１空気入側相対湿度φｄ１が３０％近辺になるように制御してもよい。

そして、以上の説明から明らかなように、実施の形態４のデシカントロータ２は、実施の形態１〜３におけるデシカントロータ１として使用可能であり、かかる使用によって前述の実施の形態１〜３における効果は一層促進されるものである。

従来のゼオライトの水分平衡吸着特性図。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成を説明する概略図。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置のデシカントロータの模式図。図２に示す空気調和装置の水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図。図２に示すデシカントロータ１に設けられる固体吸着材の水分吸着特性図。本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成を説明する概略図。図６に示す空気調和装置の水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図。本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の構成を説明する概略図。図８に示す空気調和装置の水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図。本発明の実施の形態４に係るデシカントロータの構成を説明する概略図。

符号の説明

1：デシカントロータ、７ａ：第２ファン、７ｄ：第１ファン、８：モータ、９ａ：第２空気、９ｄ：第１空気、２０：冷凍手段、２０ａ：圧縮機、２０ｂ：凝縮器、２０ｃ：膨張弁、２０ｄ：蒸発器、３１：第１相対湿度センサー、３２：第２相対湿度センサー、３３：第３相対湿度センサー、３９：第１温度センサー、４０：入側ダクト、４１：入側円筒、４２：入側仕切板、５０：出側ダクト、５１：出側円筒、５２：出側仕切板、６０：デシカントロータ本体、７０：電気ヒータ、φ０：外気側相対湿度、φａ１：第２空気入側相対湿度（吸着側）、φａ２：第２空気出側相対湿度（吸着側）、φｄ１：第１空気入側相対湿度（脱着側）、φｄ２：第１空気出側相対湿度（脱着側）、φｓ：設定相対湿度、１００ｄ：外気側、１００ａ：冷蔵室側、Ｖａ：運転風量、Ｗａ：吸着水分量。

Claims

低湿度である第１相対湿度と該第１相対湿度よりも高湿度である第２相対湿度との範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記相対湿度の範囲外における相対湿度に対する前記平衡吸着量の前記変化率よりも大きく、かつ、前記第１相対湿度及び前記第２相対湿度が３０％から４０％の範囲である水分吸着手段と、
該水分吸着手段により水分が吸着される第２空気を供給する第２送風手段と、
前記水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第１空気を供給する第１送風手段と、
前記水分吸着手段を駆動して前記第１空気と前記第２空気が供給される領域を変更する駆動手段と、
冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、前記第１空気と熱交換する凝縮器、冷媒を膨張させる絞り装置、及び前記第２空気と熱交換する蒸発器から構成される冷媒回路と、
少なくとも前記第１空気または第２空気の一方または両方の供給量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする空気調和装置。
前記凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第１空気の風上側に配置され、前記凝縮器と前記水分吸着手段との間に設置された第１空気の相対湿度を検知する第１相対湿度センサーと、
前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第２空気の風下側に配置され、前記蒸発器と前記水分吸着手段との間に設置された第２空気の相対湿度を検知する第２相対湿度センサーと、を有し、
前記制御手段が、前記第１相対湿度センサーおよび第２相対湿度センサーの検知結果に基づいて、前記第１送風手段および第２送風手段のそれぞれを制御することを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
前記凝縮器と前記水分脱着手段との間に加熱ヒータを有し、
前記制御手段が、前記第１相対湿度センサーおよび第２相対湿度センサーの検知結果に基づいて、前記第１送風手段、第２送風手段および前記加熱ヒータを制御することを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
前記水分吸着手段の入口の空気相対湿度を検知する第３相対湿度センサーを有し、
前記制御手段が、前記第１相対湿度センサー、第２相対湿度センサーおよび第３相対湿度センサーの検知結果に基づいて、前記第１送風手段および第２送風手段を制御する制御することを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
前記凝縮器と前記水分脱着手段との間に加熱ヒータと、前記水分吸着手段の入口の空気相対湿度を検知する第３相対湿度センサーとを有し、
前記制御手段が、前記第１相対湿度センサー、第２相対湿度センサーおよび第３相対湿度センサーの検知結果に基づいて、前記第１送風手段、第２送風手段および前記加熱ヒータを制御することを特徴とする請求項２記載の空気調和装置。
前記水分吸着手段が、前記第１空気が通過する第１空気通路の面積と前記第２空気が通過する第２空気通路の面積の割合を変更する通路面積切替手段を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の空気調和装置。