JP2011043295A - 空気調和装置、空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】小型化して除加湿能力が高く、高効率な外気処理空調機を得る。
【解決手段】 吸着ローターの通風面積を大きくしながら、水分吸着手段の吸着・脱着速度の早い時間帯を連続して利用するという高効率な除加湿が行え、この調湿ユニットの入替え動作によって、脱着速度の速い時間帯を給湿に使うことができるので、効率的な加湿運転が可能になる。そのため、同量の加湿量を得るために、脱着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果がある空気調和装置、空調システムを得る。
【選択図】 図３

Description

本発明は、空気の湿度調節を行う空気調和装置、空調システムに関するものである。

従来、空気の湿度を調節する空気調和装置として、以下に示すようなものがある。空気調和装置はケーシング内を仕切り板で吸着領域と再生領域に区画し、この除湿領域に空気がに流れ、再生領域には空気が方向に流れるようにしている。

この除湿領域と再生領域とに、設置状態で、水平軸回りに回転する円板状の吸着ロータの各部が順次面するようにしている。前記吸着ロータは一般にハニカム構造で、厚さ方向に空気が通過できるように構成されている。前記吸着ロータの表面には、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ等の相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する特性を有する吸着剤の層が設けられている。

前記再生領域の吸着ロータよりも上流側にヒータなどの過熱手段３３を設けることによって、吸着領域で流通する空気に対して水分を吸着する一方、再生領域では加熱された空気に水分を放出する構成にしている（例えば、特許文献１及び２参照）。

また、従来の発明においては、顕熱交換器とヒートポンプとデシカントを組み合わせて、外気処理、換気空調を行う空調システムが知られている（例えば、特許文献３及び４参照）。

しかし、従来のデシカントロータを使用した空気調和装置では吸着ロータが、水平軸心廻りに回転するものであって、前記ロータの端面が鉛直面に対して略平行となっている。そのため、装置全体として高さ寸法が大きくなっていた。また、従来の技術では、吸着ローターを垂直軸心回りに回転するように変更して高さ寸法を小さくしている（例えば、特許文献５及び６参照）。

また、外気処理装置として使用する場合に装置は、天井裏に設置することが多く、高さ寸法に制限が存在しているので、吸着ローターを垂直軸心回りに回転するように変更して高さ寸法を小さくしている（例えば、特許文献５及び６参照）。

特開昭６３−３１０６３６号公報（２-４頁、図５） 特開昭６２−４９９３０号公報（２-３頁、図２、図３） 特開平１０−２６４３３号公報（要約、図１） 特開平１０−２８８４８６号公報（要約、図１） 特開２００１−２６３７２７号公報（要約、図５） 特開２００２−１９５６０７号公報（要約、図１）

従来のような空気調和装置はケーシングが直方体であることが多いため吸着ロータの通風面積は、装置筐体の風路方向の断面積３８に対して小さくなってしまい、風路縮小による圧力損失の発生や、ロータ通過時の空気流速の上昇により、吸着剤との接触時間減少による吸着効率低下が起こるという問題点があった。

吸着剤は一般的に吸着速度と脱着速度の過渡変化が等しくない場合が多いため、吸着、再生を効率よく行うためにはロータの分割比の変更などが必要であった。また、吸着速度と脱着速度は吸着・脱着初期にピークがあり、吸着・脱着速度は水分吸着手段の保持する水分量の変化により急激に減少するので、吸着・脱着速度の速い時間帯を連続して利用できないという問題があった。さらに、さまざまな空気条件に対応して高効率で連続的に除加湿を行うためには風路構成を変更しなければならず、風路構成を変更する機構が必要になるという問題もあった。

また、円形の吸着ローターを用いているために装置全体を小型化できず、そのため輸送性、天井裏に設置する工事性も悪いという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、吸着ローターの通風面積を大きくしながら、水分吸着手段の吸着・脱着速度の早い時間帯を連続して利用するという高効率な除加湿が行え、この調湿ユニットの入替え動作によって、脱着速度の速い時間帯を給湿に使うことができるので、効率的な加湿運転が可能になる。そのため、同量の加湿量を得るために、脱着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果がある空気調和装置、空調システムを得るものである。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、以下にその手段を説明する。

この発明に関わる空気調和装置は、第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する吸着流路と、前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する前記吸着流路と隣接した再生流路と、前記再生流路の上流に位置し空気の流れを加熱する加熱手段と、前記吸着流路に位置するときは空気の流れの水分を吸着して、水分吸着後に前記再生流路に移動し、前記再生流路に位置するときは前記加熱手段の下流に配置され前記加熱手段で加熱された空気の流れによって水分を脱着して、水分脱着後に前記吸着流路に移動する水分吸着手段と、前記水分吸着手段を前記吸着流路から前記再生流路へ、前記再生流路から前記吸着流路へと順次移動させる駆動手段と、前記水分吸着手段と前記駆動手段を設け、前記吸着流路および前記再生流路の双方に跨るとともに前記空気の流れ方向に直列に複数配置された調湿ユニットと、を備えたものである。

本発明に係る空気調和装置は、水分吸着手段として複数組を使用することによって、連続的に除加湿を行えるようにしたもので、この調湿ユニットの入替え動作によって、脱着速度の速い時間帯を給湿に使うことができるので、効率的な加湿運転が可能になる。すなわち、脱着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果がある空気調和装置が得られる。

本発明の潜熱処理用の空気調和装置と顕熱処理用の空気調和装置の配置図である。 吸着材の吸着速度図と脱着速度図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の概観図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の簡略図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の構成図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の風路構成図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の作動部構成図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の空気流路切替装置配置図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の除湿運転時における水分吸着手段の動作図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の加湿運転時における水分吸着手段の動作図である。 本発明の実施の形態１の空気調和装置の除湿運転時における動作状態を示した湿り空気線図である。 本発明の実施の形態２の空気調和装置の概観図である。 本発明の実施の形態２の空気調和装置の風路構成図である。 本発明の実施の形態２の空気調和装置の冷房除湿、暖房加湿時における風路、冷媒回路構成図である。 本発明の実施の形態２の空気調和装置の冷房除湿運転時における動作状態を示した湿り空気線図である。 従来の空気調和装置の概観図である。 従来の空気調和装置の風路断面図である。

実施の形態１．
《システム構成》
図１に本発明の実施の形態１の潜熱処理用の空気調和装置と顕熱処理用の空気調和装置を組み合わせた空調システムの例を示す。本システム構成では、本発明の空気調和装置ａを空気調和外気処理空気調和装置として利用して外気を室内へ導入する際の湿度調整を主に行い（潜熱処理）、これとは別に顕熱処理用の空気調和装置ｂを併設する。空気調和装置ａは、外気（記号：OＡとして図示）を取り入れ、潜熱処理を行い空調対象室に給気（記号：ＳＡとして図示）される。同時に空気調和装置ａは、空調対象室から室内空気（記号：ＲＡとして図示）を取り入れ、潜熱処理を行い排気（記号：ＥＡとして図示）として室外に放出される。空気調和装置ｂは、空調対象室の吸気を行い、顕熱処理後（除湿は行われず）再び空調対象室に給気される。
この二つの空気調和装置の動作により、潜熱処理用の空気調和装置ａが除湿を分担するために、顕熱処理用の空気調和装置ｂでは除湿を行う必要がないので冷媒の蒸発温度を高める運転が可能となり、圧縮機は高低差圧の少ない高効率な運転を行うことが可能となる。したがって、このような外気処理を行う潜熱処理用の空気調和装置ａと顕熱処理用の空気調和装置ｂを別置するシステム構成では空調負荷の大きな割合を占める顕熱負荷を高効率運転が可能な顕熱処理用空気調和装置ｂで賄うことが可能となり、空調システム全体の効率を高めることが可能となる効果があり、システム全体として省エネルギーになる。

図２に本発明の空気調和装置に使用する水分吸着手段の吸着速度、脱着速度と時間の関係を示す。吸着速度と脱着速度は吸着初期または脱着初期でピークになり、時間が経過するにつれて減少していく。（１）経過時間と吸着時間の関係において、経過時間ｔ１、ｔ２（ｔ１＝ｔ２）における吸着速度ｖ１、ｖ２を比較した場合、吸着速度はｖ１＞ｖ２となる。水分吸着手段の吸着は吸着初期ｔ１の吸着速度ｖ１を使用することが、効率が良い。また、（２）経過時間と脱着時間の関係において、経過時間ｔ１、ｔ２（ｔ１＝ｔ２）における脱着速度ｖ１、ｖ２を比較した場合、脱着速度はｖ１＞ｖ２となる。水分吸着手段の脱着は、脱着初期ｔ１の脱着速度ｖ１を使用することが、効率が良い。
そのため、吸着と脱着では速度の過渡変化が異なる場合が多いため水分吸着手段の動作を速度の速い吸着域、速度の速い脱着域で個別に制御すると高効率に除加湿を行うことが可能になる。

本発明の実施の形態１の空気調和装置の構成を図３、４、５に基づいて説明する。
図３は本発明における空気調和装置の概観となっている。図４は風路構成をわかりやすくするために、空気調和装置内の除湿時における外気（記号：OＡとして図示）を室内に導入（記号：SAとして図示）する外気導入経路Ａと、室内空気（記号：RAとして図示）を室外に排気（記号：EAとして図示）する排気放出経路Ｂを直線にした簡略図である。図５は空気調和装置の概観を第三角法で描いたものとなっている。本発明における空気調和装置はケーシング１ａと、吸着材などの水分吸着手段１０ａ〜ｂと、ヒータなどの加熱手段１１と、ファンなどの送風手段１２ａ、ｂと、駆動部品１３ａ、ｂで構成されている。

図３に本発明の実施の形態１における空気調和装置の概観を示す。本発明の空気調和装置はケーシング１ａによって上下部に区画された二つの空気流路（領域）の両方を移動できる水分吸着手段１０ａ/１０ｂ組（水分吸着手段Ａセット）及び１０ｃ/１０ｄ組（水分吸着手段Ｂセット）の２組の水分吸着手段セットと下段に位置している加熱手段１１によって除加湿を行う場合について説明する。
図３に示される給排気口に図示された矢印は空気の流れを示しており、除湿時の例に空気の流れを説明する。外気（記号：OＡとして図示）は区画された上下部二つの空気流路（領域）のうち上部の領域に入り、上部の領域に存在する第１の水分吸着手段セットの水分吸着手段１０ａ、第２の水分吸着手段セットの水分吸着手段１０ｃによって除湿され給気（記号：ＳＡとして図示）として室内に供給される。また室内空気（記号：ＲＡとして図示）は前述の下部の領域に入り、過熱手段１１を通過したのちに、下部の領域に存在する第２の水分吸着手段セットの水分吸着手段１０ｄ、第１の水分吸着手段セットの水分吸着手段１０ｂによって加湿され排気（記号：ＥAとして図示）として室外に放出される。水分吸着手段１０ａ、ｂ、ｃ、ｄは上下に可動し、上下部に区画された空気流路を行き来することができる構造を持っている。

図４は図３で説明した風路構成を分かりやすくするために、風路を直線状に簡略化して記したものであり、空気の流れを説明する。空気調和装置内の除湿時における外気（記号：OＡとして図示）を室内に導入（記号：ＳＡとして図示）する外気導入経路Ａと、室内空気（記号：ＲＡとして図示）を室外に排気（記号：ＥＡとして図示）する排気放出経路Ｂを直線にした簡略図である。外気ＯＡは、ケーシング１ａ（図示せず）に入り、外気導入経路Ａの吸着経路の水分吸着手段１０ａ通過する時に、水分を水分吸着手段１０ａに吸湿（吸着）され、さらに水分吸着手段１０ｃにて再び吸湿（吸着）され、外気ＯＡより湿度の低い空気として、室内に導入される。水分吸着手段１０ａ、１０ｃは共に水分吸着手段の吸着・脱着速度の速い時間帯を利用して吸湿（吸着）を行うので短時間で外気ＯＡの除湿（吸着）を行うことができる。吸着領域の最下流には送風手段１２ａが配置されており、外気ＯＡを室内（ＳＡ）に導入するためのファンである。
室内空気ＲＡは、ケーシング１ａ（図示せず）に入り、排気放出経路Ｂの再生領域の最上流には加熱手段１１が配置され、加熱手段１１を通過するときに加熱される。加熱された空気が再生経路の水分吸着手段１０ｄを通過するときに、水分吸着手段１０ｄは水分を加熱された空気に放湿する。さらに加熱された空気が水分吸着手段１０ｂを通過するときも同様に水分吸着手段１０ｂから空気に放湿する。最下流には送風手段１２ｂが配置されており室内空気ＲＡを室外に排気（ＥＡ）するためのファンである。排気放出経路Ｂの再生領域で、一度に複数の水分吸着手段の放湿を実施することができるので、短時間で複数の水分吸着手段を吸湿速度が高い状態まで回復させることができる。
水分吸着手段１０ａ〜１０ｄは、可動式になっており吸着経路、再生経路を移動することができる。水分吸着手段１０ａ〜１０ｄの詳細な動作については後述する。
また、水分吸着手段セットを２台備えた実施の形態について説明したが、３台以上でも同様の効果がある。

図５は空気調和装置の概観を第三角法で描いたものである。装置内部の空気経路は図３と同様であり、装置内部の機器構成は図４と同様であるため説明を省略する。
図５において、駆動部品１３ａ、１３ｂは、水分吸着手段１０ａ〜１０ｄを吸着経路と再生経路との間で移動させる駆動手段の一部である。この実施例では水分吸着手段１０ａ・１０ｂの両側に駆動部品１３ａを設け、水分吸着手段Ａセット（１０ａ、１０ｂ）を連動して平行移動させている。駆動部品１３ｂは、別の水分吸着手段Ｂセット（１０ｃ・１０ｄ）を駆動させている。この実施例では、水分吸着手段の両側に２つの駆動装置があり、水分吸着手段を連動して駆動する例を説明したが、１つの駆動装置で水分吸着手段を動かしても良いし、また水分吸着手段を連動させずに単独で駆動させても良い。２つの水分吸着手段Ａ，Ｂセットを別々に駆動させることによって、外気導入経路Ａで水分吸着手段を吸湿速度が速い状態で使用した後、水分吸着手段を水分の脱着のために排気放出経路Ｂに動かしている間でも、外気導入経路Ａにある別の水分吸着手段が除湿を続けており、連続して除湿ができるという効果がある。つまり同量の加湿量を得るために、脱着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。
図５のＯＡとＳＡを結ぶ矢印は除湿時の外気導入経路Ａであり、ＲＡとＥＡを結ぶ矢印は除湿時の排気放出経路Ｂである。また、図中の実線は手前の空気経路を示し、破線は奥での空気経路を示す。

本発明の実施の形態１の空気調和装置内部は仕切り板によって相対的に湿度の高い空気から水分吸着手段が吸湿を行う吸着領域と、ヒータなどの加熱手段１１によって相対的に湿度が低くなった空気に水分吸着手段が放湿を行う再生領域に区画されている。

吸着領域と再生領域の空気の流れは対向流となっており、外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂは図５の上面図のように互いに交差しているので、給気配管と排気配管の途中に取り付ける構造として適しており、省スペース、工事性に優れている。

ここでの水分吸着手段とは、装置の風路断面積に対して多くの通風断面積を多くとれるように、風路断面に沿った多角形の多孔質平板などになっており、厚さ方向に空気が通過できるように構成したものである。また、前記多孔質平板表面には、ゼオライト、シリカゲル、活性炭等のような相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する特性を有する吸着剤を塗布あるいは表面処理あるいは含浸されたものを使用する。また、本実施例では四角形の水分吸着手段について説明を行ったが、同様の効果が得られるのであれば四角形に限定されない。

図６に水分吸着手段１０ａ〜ｄと加熱手段１１と、駆動部品１３ａ、ｂの配置を示す。水分吸着手段Ａセット（１０ａと１０ｂ）と駆動部品１３ａで構成される調湿ユニット１００ａは吸着領域（外気導入経路Ａ）の上流、再生領域（排気放出経路Ｂ）の最下流に配置される。加熱手段１１は、再生領域（排気放出経路Ｂ）の最上流に配置されている。水分吸着手段Ｂセット（１０ｃ、１０ｄ）と駆動部品１３ｂで構成される調湿ユニット１００ｂは再生領域における調湿ユニット１００ａと加熱手段１１の中間に配置されている。つまり、外気導入経路Ａは、調湿ユニット１００ａ、調湿ユニット１００ｂの順に通り室内に導入され、排気放出経路Ｂは、加熱手段１１、調湿ユニット１００ｂ、調湿ユニット１００ａの順に通り、排気として室外に放出される。水分吸着手段Ａセット（１０ａと１０ｂ）の水分吸着手段１０ａと１０ｂは、駆動部品１３ａによって連動して動き、水分吸着手段１０ａが吸着領域（外気導入経路Ａ）から再生領域（排気放出経路Ｂ）に移動する時には、反対に水分吸着手段１０ｂが再生領域（排気放出経路Ｂ）から吸着領域（外気導入経路Ａ）に移動する。水分吸着手段Ｂセット（１０ｃ、１０ｄ）の動きも同じなので、動作の説明は省略する。

さらに、空気調和装置の水分吸着手段１０ａ〜ｄとケーシング１ｃ内側（図示せず）の外気導入経路Ａおよび排気放出経路Ｂと接触している水分吸着手段の両端面には稼動方向に沿って溝部を設けており、水分吸着手段１０ａ〜ｄの側面をこれに勘合するように設けることによって、水分吸着手段１０ａ〜ｄは前記溝部に沿って上下方向に可動な構成とする。このため、水分吸着手段１０ａ〜ｄの上下動が円滑になると共に、外気導入経路Ａおよび排気放出経路Ｂと水分吸着手段１０ａ〜ｄは密着するので、通過する空気は、全て水分吸着手段１０ａ〜ｄを通過して流れる。

吸着材の駆動部１３ａの装置構成の構造の一例を図７に示す。１３ｂについては同様の装置構成のため説明を割愛する。

駆動部１３ａ、ｂの動作を説明する。駆動部１３ａ、ｂは図７に示されるように、たとえばモータ等の回転機構２０の駆動力を二つのベベルギア２１ａ、ｂを使って風路方向に対して垂直方向に伝達し、ベベルギア２１ｂの中心軸と同じ中心軸を持って接合されたトラバース装置回転部２２ａを組み合わせている。トラバース装置回転部２２ａが回転することによってトラバース装置動作部は上下に移動する。水分吸着手段１０ａとトラバース装置動作部２２ｂは接合されているので前記溝部に沿って水分吸着手段１０ａが上下に動作する機構になっている。また、リニアスライドアクチュエータ（平行移動部品のなかの動作部品の位置がアクチュエータによって平行移動する装置）や、ラックとピニオンの組み合わせによって、同様な役割を果たす機構が備えられていれば、この形式に限定されない。また調湿ユニットは、水分吸着手段と駆動手段をそれぞれ設ける代わりに、水分吸着手段を持ち水分吸着手段を移動させる駆動手段を調湿ユニットと別に設けてもよい。

また、モータの回転方向を逆にすることによって水分吸着手段ａ〜ｄの動作方向を逆にして、連続的に水分吸着手段を上下方向に往復させる。

水分吸着手段１０ａ〜ｄの端面はゴムなどの弾性体（図示せず）でシールすることによって、水分吸着手段１０ａ〜ｄが外気導入経路Ａまたは排気放出経路Ｂの所定の位置で静止中に水分吸着手段と端面の隙間から空気が漏れ、他方の空気流路の空気と混合しないような構造になっている。また、他方の空気流路への漏れが発生しない同様な役割を果たす部品があればこの形式に限定されない。

調湿ユニット内の水分吸着材１０ａと１０ｂはベルト２４がプーリ２５ａ〜ｄ、水分吸着手段との接合部品２３ａ、ｂなどを介して繋がっており、同じ駆動力によって同じ距離を移動することができる構造になっている。ウォームギアなどを利用して同様な機構が備えられればこの形式に限定しないものとする。

また、図８が示すように空気調和装置から流入するＯＡ、ＲＡと流出するＳＡ、ＥＡには空気流路切替え手段１４ａ、ｂが設けられており、除湿運転モードと加湿運転モードの切替えに連動して、外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂとが入れ替わる構造となっている。空気流路切替え手段１４ａ、ｂについては、例えばダンパーのようなものを用いる。

除湿運転時には空気流路切替え手段１４ａ、ｂは（１）で示される破線の空気経路となり、ＯＡは図８の吸着経路を通過してＳＡとして室内に供給され、ＲＡは再生経路を通過してＥＡとして室外に排出される。

加湿運転時には空気切替え手段１４ａ、ｂは（２）で示される点線の空気経路となり、ＯＡは再生経路を通過してＳＡとして室内に供給され、ＲＡは吸着経路を通過してＥＡとして室外に排出される。
ダンパーを用いることにより、空気経路を変更するだけで簡単に除湿運転と加湿運転を切り替える空気調和装置を得ることができる。

吸着材（水分吸着手段）の構成、動作について図９、１０を用いて説明する。

図９はＯＡから外気導入経路Ａ（吸着領域）を経由してＳＡとなる除湿時の水分吸着手段ａ〜ｄの動きになっており、図１０はＯＡから外気導入経路Ａ（再生領域）を経由してＳＡとなる加湿時の水分吸着手段ａ〜ｄの動きである。

図９を用いて除湿時の各吸着材の動きを説明する。始めに図６の状態で水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｃが外気導入経路Ａ（吸着領域）に位置し、水分吸着手段１０ｂ、水分吸着手段１０ｄが排気放出経路Ｂ（再生領域）に位置している。図6の位置で、図２（ａ）に示したような吸着速度で水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｃは水分の吸着を開始するが、ｔ１経過後の水分吸着手段１０ａの吸着速度はｖ１のように急激に低下するが、水分吸着手段１０ｃは、水分吸着手段１０ａにて水分が吸着された空気が流れてくるので、ｔ１経過後でも吸着速度はｖ１のように急激に低下しない。そこで、図９（ａ）の配置の状態から調湿ユニット１００ａの二つの水分吸着手段１０ａ、１０ｂが移動し、吸着速度の低下した水分吸着手段１０ａは再生領域へ、吸着速度の低下していない水分吸着手段１０ｂは吸着領域へ移動することによって、調湿ユニット１００ａは図９（ｂ）の配置になる。水分吸着手段１０ａ、１０ｂが移動中も水分吸着手段１０ｃが吸着を水分吸着し続けているので、吸着は途切れることがなく連続的に除湿動作が行われる。再生領域に移動した水分吸着手段１０ａは、図２（ｂ）に示したような脱着速度で、水分を放出する。
次に、調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段１０ｃは、調湿ユニット１００ａの下流にあるので、上流にある水分吸着手段１０ａ、１０ｂの吸着速度の低下に比較して遅いが、吸着速度が低下したら調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段が同様に位置を入れ替え、調湿ユニット１００ｂは、図９（ｃ）の配置になる。水分吸着手段１０ｃ、１０ｄが移動中も水分吸着手段１０ｂが水分吸着をし続けているので、連続的に除湿動作は行われる。
その後、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｂが水分を吸着して吸着速度が低下し、再生領域に移動した水分吸着手段１０ａは水分を脱着しているので、ふたたび調湿ユニット１００ａの二つの水分吸着手段の位置を再度入れ替えることによって、吸着速度の回復した水分吸着手段１０ａを吸着領域へ移動し、吸着速度の低下した水分吸着手段１０ｂを再生領域に移動して水分を脱着し吸着速度を回復させる。調湿ユニット１００ａは、図９（ｄ）の配置となる。最後に吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｄが水分を吸着して吸着速度が低下し、再生領域に移動した水分吸着手段１０ｃは水分を脱着しているので、調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段の位置を入れ替えることによって吸着速度の回復した水分吸着手段１０ｃを吸着領域へ移動し、吸着速度の低下した水分吸着手段１０ｄを再生領域に移動して水分を脱着し吸着速度を回復させ、図９（ａ）の配置に戻る。
また、調湿ユニット１００ａ、ｂが交互に動作する例を説明したが、水分吸着手段ａ〜ｄの位置を入れ替える同様の動きがあれば、調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作回数を変えても同様な効果が得られ、また調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作順序は任意のものとする。この調湿ユニットの入替え動作によって、吸着速度の速い時間帯を除湿に使うことができるので、効率的な除湿運転が可能になる。同量の除湿量を得るために、吸着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。

図１０を用いて、加湿時の各吸着材の動きを説明する。除湿時と違い水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｄが外気導入経路Ａ（再生領域）に位置し、水分吸着手段１０ｂ、水分吸着手段１０ｃが排気放出経路Ｂ（吸着領域）に位置している。図２（ｂ）に示したような脱着速度で水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｄは水分の脱着を開始するが、ｔ１経過後の水分吸着手段１０ｄの脱着速度はｖ１のように急激に低下するが、水分吸着手段１０ａは、水分吸着手段１０ｄにて水分が脱着された湿度の高い空気が流れてくるので、ｔ１経過後でも吸着速度はｖ１のように急激に低下しない。そこで、図１０（ａ）のように調湿ユニット１００ｂの二つの水分吸着手段１０ｃ、１０ｄが移動し、脱着速度の低下した水分吸着手段１０ｄは吸着領域へ、脱着速度の低下していない水分吸着手段１０ｃは再生領域へ移動することによって、調湿ユニット１００ｂは図１０（ｂ）の配置になる。水分吸着手段１０ｃ、１０ｄが移動中も水分脱着手段１０ａが水分脱着し続けているので、脱着は途切れることがなく連続的に給湿動作が行われる。再生領域に移動した水分吸着手段１０ｄは、図２（ａ）に示したような吸着速度で、水分を吸収する。
次に、調湿ユニット１００ａの水分吸着手段１０ａは、調湿ユニット１００ｂの下流にあるので、上流にある水分吸着手段１０ｃ、１０ｄの脱着速度の低下に比較して遅いが、吸着速度が低下したら調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段が同様に位置を入れ替え、調湿ユニット１００ｂは、図１０（ｃ）の配置になる。水分吸着手段１０ｃ、１０ｄが移動中も水分吸着手段１０ｃが水分脱着をし続けているので、連続的に給湿動作は行われる。
その後、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｃが水分を脱着して脱着速度が低下し、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｄは水分を吸着しているので、ふたたび調湿ユニット１００ｂの二つの水分吸着手段の位置を再度入れ替えることによって、脱着速度の回復した水分吸着手段１０ｄを再生領域へ移動し、脱着速度の低下した水分吸着手段１０ｃを吸着領域に移動して水分を吸着し脱着速度を回復させる。調湿ユニット１００ｂは、図１０（ｄ）の配置となる。
最後に再生領域に移動した水分吸着手段１０ｂが水分を脱着して脱着速度が低下し、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ａは水分を吸着しているので、調湿ユニット１００ａの水分吸着手段の位置を入れ替えることによって脱着速度の回復した水分吸着手段１０ａを再生領域へ移動し、脱着速度の低下した水分吸着手段１０ｂを吸着領域に移動して水分を吸着し脱着速度を回復させる。図９（ａ）の配置に戻る。
また、調湿ユニット１００ａ、ｂが交互に動作する例を説明したが、水分吸着手段ａ〜ｄの位置を入れ替える同様の動きがあれば、調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作回数を変えても同様な効果が得られ、また調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作順序は任意のものとする。この調湿ユニットの入替え動作によって、脱着速度の速い時間帯を給湿に使うことができるので、効率的な加湿運転が可能になる。同量の加湿量を得るために、脱着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。

次に、各運転モードにおける動作について説明する。
《除湿運転モード動作説明》
除湿運転モードの動作の一例を図９の水分吸着手段１０ａ〜ｄの配置に基づいて説明する。除湿運転モードでは空気流路切替え手段（図８の１４ａ、ｂ）を操作して吸着領域上流がＯＡ、下流がＳＡになっており、外気導入経路Ａとなる。逆に再生領域上流はＲＡ、下流がＥＡとなり、排気放出経路Ｂとなっている。外気導入経路Ａでは外気（OA）より導入された相対的に湿度の高い空気は調湿ユニット１００ａにある水分吸着手段１０ａによって吸湿（吸着）され、水分吸着手段１０ａを通過後さらに水分吸着手段１０ｃを通過して吸湿（吸着）される。その除湿空気が室内導入空気（SA）となり、室内に供給される。一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気（RA）より導入された空気が加熱手段１１に送られる。加熱手段１１で加熱された排出空気は調湿ユニット１００ｂにある水分吸着手段１０ｄに流入する。この時、加熱された排出空気は５〜２５％ＲＨ程度と相対湿度が低くなるため、再生領域にある水分吸着手段１０ｄは水分を空気に放湿（脱着）する。その後、水分吸着手段１０ｄに流入し、同様に水分吸着手段１０ｂは水分を空気に放湿（脱着）する。この空気が室外に排気（EA）として放出される。

《加湿運転モード動作説明》
加湿運転モードの動作の一例を前記同様に図１０の水分吸着手段１０ａ〜ｄの配置に基づいて説明する。加湿運転モードでは空気流路切替え手段（図８の１４ａ、ｂ）を操作して再生領域上流がＯＡ、下流がＳＡになっており、外気導入経路Ａとなる。逆に吸着領域上流はＲＡ、下流がＥＡとなり、排気放出経路Ｂとなっている。外気導入経路Ａでは外気（OA）より導入された相対的に湿度の低い空気が加熱手段１１に送られる。加熱手段１１で加熱された空気は、調湿ユニット１００ｂにある水分吸着手段１０ｄによって放湿（脱着）され、水分吸着手段１０ｄを通過後さらに水分吸着手段１０ａを通過して放湿（脱着）される。水分が放湿された加湿空気が室内導入空気（SA）となり、室内に供給される。
一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気（RA）より導入された排出空気は調湿ユニット１００ａにある水分吸着手段１０ｂに流入する。吸着領域にある水分吸着手段１０ｂは水分を空気に吸湿（吸着）する。その後、水分吸着手段１０ｃに流入し、同様に水分吸着手段１０ｃは水分を空気に吸湿（吸着）する。この空気が室外に排気（EA）として放出される。

なお、水分吸着手段１０ａ〜ｄの吸着材はそれぞれ異なった素材、仕様（粒径等）のものを使用してもよい。

また、調湿ユニット１００ａ、ｂにおける水分吸着手段１０ａ〜ｄの組み合わせは本発明においては水分吸着手段Ａセット（１０ａと１０ｂ）、水分吸着手段Ｂセット（１０ｃと１０ｄ）の2つの水分吸着手段を1セットとして、２セット用いる事例で説明しているが、水分吸着手段１０ａ〜ｄの組み合わせは、1セットあたり水分吸着手段の数を増減させてもよい。調湿ユニット１００ａ、ｂに含まれる水分吸着手段セットの数、水分吸着手段１０ａ〜ｄの数を任意に変更してもよい。

本発明には１ユニットあたりひとつの駆動部品１３ａまたはｂを持った、二つの調湿ユニット１００ａ、ｂが配置した例で説明したが、ユニット数は任意に変更してもよく、さらに１ユニットあたり駆動部の数についても任意の数に変更しても良い。
また、本発明において水分吸着手段１０ａ〜ｄの動作は吸着領域と再生領域に均等に配置されるように水分吸着手段１０ａ〜ｄを連動させて動作しているが、水分吸着手段１０ａ〜ｄを個別に動作させることによって吸着、再生のどちらかの領域に水分吸着手段１０ａ〜ｄを多く配置するように変更してもよいし、吸着、再生のどちらかの領域に全ての水分吸着手段を配置してもよい。さらに、外気の湿度等の状況、室内の湿度の状況に応じて、送風手段１２ａ、１２ｂの風量を増減させ、水分吸着手段の動作と組合わせて、吸着速度および脱着速度の早い効率的な運転ができる。そのため動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。

《システム動作による作用の説明》
図１１は図６に示す本実施の形態における調湿システムの作動状態における湿り空気線図である。図１１(a)は吸着領域、図１１(b)は再生領域における湿り空気線図上の動きを示している。

図６において、吸着領域では、取入れられた空気（状態イ）が調湿ユニット１００ａにある水分吸着手段１０ａ、ｂのいずれかに流入・通過し、空気は等エンタルピ過程で水分を吸着され、絶対湿度が低下し、吸着熱をうけとる（状態ロ）。さらに調湿ユニット１００ｂにある水分吸着手段１０ｃ、ｄのいずれかに流入・通過し、さらに空気は等エンタルピ過程で水分を吸着され、絶対湿度が低下し、吸着熱をうけとる（状態ハ）このように吸着領域において除湿された空気（状態ハ）が除湿運転モードの時は給気として供給され、加湿運転モードの時は排気として放出される。以上の状態の変化は、図１１（ａ）吸着領域に示す。

図６において、再生領域では、取入れられた空気（状態ニ）が加熱手段１１に送られて加熱され、相対湿度は変わらず、空気の温度が上昇する（状態ホ）。次に調湿ユニット１００ｂにある水分吸着手段１０ｃ、ｄのいずれかに流入・通過し、吸着材が等エンタルピ過程で放湿することによって加湿され、絶対湿度が上昇し、空気温度が低下する（状態ヘ）。さらに調湿ユニット１００ａにある水分吸着手段１０ａ、ｂのいずれかに流入・通過し、吸着材が等エンタルピ過程で放湿することによって加湿され、絶対湿度が上昇し、空気温度が低下する。このように再生領域において加湿された空気（状態ト）が除湿運転モードの時は排気され、加湿運転モードの時は給気として供給される。以上の状態の変化は、図１１（ｂ）再生領域に示す。

このようにして得られる空気調和装置は、図３のような直方体のケーシング１ａの内部において図１６のような従来の装置内部と比較すると、風路の断面に沿った調湿ユニットをつくることができるため、吸着ロータと比較すると通風面積を大きくとることができ、縮流による圧力損失を減らすことができる。このため、ファンの動力を減少するため省エネルギー効果を得ることができる。

また、通風面積が大きくとれることによって、吸着ロータと同量の除加湿量を得るために必要な吸着材の風路方向の長さの短縮が可能になり、装置の小型化が可能となるので輸送性が向上し、天井裏での工事性も向上する。

さらに、通風面積が大きくなることに加えて複数の吸着ユニットを図２に示される吸着、脱着速度の速い状態で吸着、脱着を行えるように水分吸着手段を移動するので効率的に除加湿を行うため除加湿効率の向上が可能になる。

調湿ユニットを二つ配置し、交互に調湿ユニット内の水分吸着手段を動作させて吸着、再生領域を往復させることによって、片方の調湿ユニットが動作中であっても、もう片方の調湿ユニット内の水分吸着手段は図９（ａ）〜（ｄ）または図１０（ａ）〜（ｄ）で示されるいずれかの配置で静止しているため、水分吸着手段を通過することなく除加湿をされずに室内に供給される空気がなく、他方の領域から移動してきた除加湿効率のよい状態の水分吸着手段が常に存在するため、高効率で連続的に除加湿運転が可能となる。

また、水分吸着手段１０ａ〜ｄが独立していることから、個々の水分吸着手段の材質、セルサイズなどの形状を変化させることができるため、効果的な吸着材の選択・配置が可能となり、除加湿量の増加、吸着熱発生の制御が可能となる。

水分吸着手段１０ａ〜ｄは個々に動作を制御することによって様々な空気条件に対する除加湿効率の最適制御が可能になる。
例えば、素早く室内の除湿運転をする時には、吸着流路に配置した水分吸着手段を増やし（あるいは全ての水分吸着手段を配置する）、再生流路に配置した水分吸着手段を減らすこと（あるいは配置しない）で、室内を素早く除湿することができる。
逆に、素早く室内の加湿運転をする時には、再生流路に配置した水分吸着手段を増やし（あるいは全ての水分吸着手段を配置する）、吸着流路に配置した水分吸着手段を減らす（あるいは配置しない）ことで、室内を素早く加湿することができる。また、この動作に送風手段を組合せることによってさらに効率的な除湿・加湿運転ができるので、送風ファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。
また、外気の環境条件(湿度条件)に応じて水分吸着手段を、吸着領域、再生領域に最適に配置することによってさらに効率的な除湿・加湿運転ができる。例えば、外気の湿度が極端に低い場合には、吸着流路に配置した水分吸着手段を減らして（あるいは配置しない）室内に湿度の低い空気を大量に供給できるので、再生領域での除湿モードを抑えても室内は除湿した状態を保たれる。そのために再生領域での加熱手段の出力を落としたり、再生領域の送風ファンの出力を落とすことで、さらに省エネルギー効果のある除湿運転をすることができる。外気の湿度が極端に高い場合には、再生流路に配置した水分吸着手段を減らして（あるいは配置しない）室内に湿度の高い空気を大量に供給できるので、再生流域の加熱手段の出力を落としても室内は加湿した状態を保たれる。そのために吸着領域のファン出力を落とすことで、さらに省エネルギー効果のある加湿運転をすることができる。

今までの実施例では、吸着速度及び脱着速度が落ちた時に水分吸着手段を移動する例を説明したが、吸着及び脱着の経過時間で水分吸着手段を移動させても同様な効果がある。図２（ａ）に示すように、例えば吸着速度の速い時間ｔ１の経過後に水分吸着手段を吸着領域から脱着領域に移動させることにより、効率の良い除湿運転をすることができる。同様に図２（ｂ）に示すように、例えば脱着速度の速い時間ｔ１の経過後に水分吸着手段を脱着領域から吸着領域に移動させることにより、効率の良い加湿運転をすることができる。除湿・加湿運転の吸着速度、脱着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。

また、今までの実施例では、複数の調湿ユニットを個別に動かす例を説明したが、複数の調湿ユニットの水分吸着手段を同時に動かす場合は、水分吸着手段を動いているために、吸着流路と再生流路に流れる空気が水分吸着手段を通過しないで吸着流路と再生流路を通り抜ける場合が起こる。この場合には移動水分吸着手段の移動速度を早くすることによって影響を抑えることができ、さらに水分吸着手段を同時に動かす機構の場合には、複数のユニットに同じ動作をさせるので、調湿ユニット個別に駆動手段を持つ必要がなく、1つの駆動手段で複数の水分吸着手段を動かし駆動手段の数を減らすことができる。つまり駆動手段のコストを削減できるので、除湿・加湿運転の効率は若干落ちるが低価格な空気調和装置を得るという効果がある。

本発明の空気調和装置を図１のａのように外気処理空気装置とし、図１のｂのように顕熱処理用の第２の空気調和装置を併設することによって、潜熱処理用の空気調和装置ａが除湿を分担するために、顕熱処理用の空気調和装置ｂでは除湿を行う必要がないので冷媒の蒸発温度を高める運転が可能となり、圧縮機は高低差圧の少ない高効率な運転を行うことが可能となる。したがって、このような外気処理を行う潜熱処理用の空気調和装置ａと顕熱処理用の空気調和装置ｂを別置するシステム構成では空調負荷の大きな割合を占める顕熱負荷を高効率運転が可能な顕熱処理用空気調和装置ｂで賄うことが可能となり、空調システム全体の効率を高めることが可能となる効果があり、システム全体として省エネルギーになる。

今までの実施例では、調湿ユニット毎に水分吸着手段を動かす例、順次調湿ユニットの水分吸着手段を動かす例、複数の調湿ユニットの水分吸着手段を同時に動かす例を説明したが、これらの動かし方を組合わせ、さらに効率的で連続的な除湿・加湿運転を行うことにより動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなるので省エネルギー効果の高い空気調和装置を得ることができる。さらに調湿ユニット毎の水分吸着手段を動かす設定は、吸着速度・脱着速度が落ちてきた時に動かす設定例、吸着速度・脱着速度に関わらず、経過時間によって動かす設定例を説明したが、これらの動かす設定を複数組合わせて用いても効果的な除湿・加湿運転行うことができる。また外気の環境条件（温度・湿度の状態）、室内の設定温度・設定湿度の状態によって、調湿ユニットの水分吸着手段の動かし方や水分吸着手段を動かす設定を組み合わせ、効率的な除湿・加湿運転を行うことにより動作時間の短縮が可能になり、装置のファン、加熱手段を動かす時間が短くなるので省エネルギー効果の高い空気調和装置を得ることができる。

実施の形態２．
《システム構成》
図１２に本発明の実施の形態２における空気調和装置の概観を示す。本発明の空気調和装置はケーシング１ｂによって区画された二つの領域の両方に移動できる水分吸着手段１０ａ〜ｄと熱交換器１５ａ、ｂによって除加湿を行う。外気（記号：OＡとして図示）は区画された上下二つの領域のうち上部の領域を通過し、上流にある熱交換器１５ａを通過した後に、上部の領域に存在する水分吸着手段（図１２においては、１０ａ、１０ｃ）によって除湿、または加湿され給気（記号：SAとして図示）として室内に供給される。また室内空気（記号：RAとして図示）は前記下部の領域を通過し、熱交換器１５ｂを通過したのちに、下部の領域に存在する水分吸着手段（図１２においては、１０ｄ、１０ｂ）によって除湿または加湿され排気（記号：SAとして図示）として室外に放出される。水分吸着手段１０ａ、ｂ、ｃ、ｄは上下に可動し、上下部に区画された空気流路を行き来することができる構造を持っている。

図１３に本形態の空気調和装置の機器構成を示す。本形態の空気調和装置は熱交換器１５ａ、ｂ、圧縮機１６、膨張弁１７、四方弁１８で構成される冷媒回路２００、前記水分吸着手段１０ａ、ｂと駆動部１３ａで構成される調湿ユニット１００ａと吸着材１０ｃ、ｄと駆動部１３ｂで構成される調湿ユニット１００ｂで構成されている。

本発明の実施の形態２の空気調和装置の構成を図１２、１３に基づいて説明する。
図１２は空気調和装置の概観となっている。図１３の空気調和装置は、熱交換器１５ａ、ｂ、圧縮機１６、膨張弁１７、四方弁１８で構成される冷媒回路２００と、前記水分吸着手段１０ａ、ｂと駆動部１３ａで構成される調湿ユニット１００ａと吸着材１０ｃ、ｄと駆動部１３ｂで構成される調湿ユニット１００ｂで構成されている。以下、実施の形態１と同一の箇所である水分吸着手段１０ａ〜ｄの材質、形状、動作方法については説明を割愛する。

図１３に示すように、本実施例における空気調和装置は熱交換器１５ａとｂの２個が設けられており、熱交換器１５ａは吸着領域の上流に、熱交換器１５ｂは再生領域の下流に配置されている。なお、二つの熱交換器１５ａ、ｂは四方弁１８を切り替えることによって冷媒回路２００内の冷媒の流れを反転することが可能であり、図１４（Ａ）、（Ｂ）のように凝縮器、蒸発器が入れ替わることができる。
図１３において、駆動部品１３ａ、１３ｂは、水分吸着手段１０ａ〜１０ｄを吸着経路と再生経路との間で移動させる駆動手段の一部である。この実施例では水分吸着手段１０ａ・１０ｂの両側に駆動部品１３ａを設け、水分吸着手段Ａセット（１０ａ、１０ｂ）を連動して平行移動させている。駆動部品１３ｂは、別の水分吸着手段Ｂセット（１０ｃ・１０ｄ）を駆動させている。この実施例では、水分吸着手段の両側に２つの駆動装置があり、水分吸着手段を連動して駆動する例を説明したが、１つの駆動装置で水分吸着手段を動かしても良いし、また水分吸着手段を連動させずに単独で駆動させても良い。２つの水分吸着手段Ａ，Ｂセットを別々に駆動させることによって、外気導入経路Ａで水分吸着手段を吸湿速度が速い状態で使用した後、水分吸着手段を水分の脱着のために排気放出経路Ｂに動かしている間でも、外気導入経路Ａにある別の水分吸着手段が除湿を続けており、連続して除湿ができるという効果がある。

また、冷媒回路２００において使用される冷媒は二酸化炭素、炭化水素、ヘリウムのような自然冷媒、ＨＦＣ４１０Ａ、ＨＦＣ４０７Ｃなどの代替冷媒など、塩素を含まない冷媒、もしくは既存の製品に使用されているＲ２２、Ｒ１３４ａなどのフロン系冷媒を使用し、冷媒を循環させる圧縮機などの流体機器は、レシプロ、ロータリー、スクロール、スクリューなどの各種タイプとする。

次に、各運転モードにおける動作について説明する。
《冷房除湿運転モード動作説明》
図１４(Ａ)は実施の形態２における冷房除湿運転モードの風路構成を示している。外気導入経路Ａでは、外気（OA）より導入された相対的に相対湿度の高い空気が熱交換器１５ａに送り込まれる。このとき熱交換器１５ａは蒸発器として機能しており、熱交換して空気を冷却する。冷却された導入空気は相対的に湿度が上昇し、調湿ユニット１００ａ内の水分吸着手段１０ａ、ｂのいずれか（図１４Aでは１０ａ）に流入し、前記水分吸着手段が吸湿（吸着）することによって除湿され、調湿ユニット１００ａを通過後さらに調湿ユニット１００ｂ内の水分吸着手段１０ｃ、ｄのいずれか（図１４Aでは１０ｃ）に流入し、前記水分吸着手段が吸湿（吸着）することによって除湿される。その除湿空気が室内導入空気（SA）となり、室内に供給される。

一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気（RA）より導入された排出空気が熱交換器１５ｂに送り込まれる。このとき熱交換器ｂは凝縮器として機能しており、熱交換して空気を過熱する。加熱された排出空気は相対的に相対湿度が低下し、調湿ユニット１００ｂ内の水分吸着手段１０ｃ、ｄのいずれかに流入し、前記水分吸着手段が放湿（脱着）することによって加湿され、調湿ユニット１００ｂを通過後さらに調湿ユニット１００ａ内の水分吸着手段１０ａ、ｂのいずれかに流入し前記水分吸着手段が放湿（脱着）することによって加湿される。その加湿空気を室外に排気（EA）する。

図１４（Ａ）冷房除湿を用いて除湿時の各吸着材の動きを説明する。各吸着材の動作は図９（Ａ）除湿と同じである。始めに水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｃが外気導入経路Ａ（吸着領域）に位置し、水分吸着手段１０ｂ、水分吸着手段１０ｄが排気放出経路Ｂ（再生領域）に位置している。図２（ａ）に示したような吸着速度で水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｃは水分の吸着を開始するが、ｔ１経過後の水分吸着手段１０ａの吸着速度はｖ１のように急激に低下するが、水分吸着手段１０ｃは、水分吸着手段１０ａにて水分が吸着された空気が流れてくるので、ｔ１経過後でも吸着速度はｖ１のように急激に低下しない。そこで、調湿ユニット１００ａの二つの水分吸着手段１０ａ、１０ｂが移動し、吸着速度の低下した水分吸着手段１０ａは再生領域へ、吸着速度の低下していない水分吸着手段１０ｂは吸着領域へ移動することによって、調湿ユニット１００ａは、１０ｂ：吸着領域（上段）、１０ａ：再生領域（下段）配置になる。水分吸着手段１０ａ、１０ｂが移動中も水分吸着手段１０ｃが吸着を水分吸着し続けているので、吸着は途切れることがなく連続的に除湿動作が行われる。再生領域に移動した水分吸着手段１０ａは、図２（ｂ）に示したような脱着速度で、水分を放出する。
次に、調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段１０ｃは、調湿ユニット１００ａの下流にあるので、上流にある水分吸着手段１０ａ、１０ｂの吸着速度の低下に比較して遅いが、吸着速度が低下したら調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段が同様に位置を入れ替え、調湿ユニット１００ｂは、１０ｄ：吸着領域（上段）、１０ｃ：再生領域（下段）の配置になる。水分吸着手段１０ｃ、１０ｄが移動中も水分吸着手段１０ｂが水分吸着をし続けているので、連続的に除湿動作は行われる。
その後、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｂが水分を吸着して吸着速度が低下し、再生領域に移動した水分吸着手段１０ａは水分を脱着しているので、調湿ユニット１００ａの二つの水分吸着手段の位置を再度入れ替えることによって、吸着速度の回復した水分吸着手段１０ａを吸着領域へ移動し、吸着速度の低下した水分吸着手段１０ｂを再生領域に移動して水分を脱着し吸着速度を回復させる。調湿ユニット１００ａは、１０ａ：吸着領域（上段）、１０ｂ：再生領域（下段）の配置となる。最後に吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｄが水分を吸着して吸着速度が低下し、再生領域に移動した水分吸着手段１０ｃは水分を脱着しているので、調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段の位置を入れ替えることによって吸着速度の回復した水分吸着手段１０ｃを吸着領域へ移動し、吸着速度の低下した水分吸着手段１０ｄを再生領域に移動して水分を脱着し吸着速度を回復させ、１０ｃ：吸着領域（上段）、１０ｄ：再生領域（下段）の配置に戻る。
また、調湿ユニット１００ａ、ｂが交互に動作する例を説明したが、水分吸着手段ａ〜ｄの位置を入れ替える同様の動きがあれば、調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作回数を変えても同様な効果が得られ、また調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作順序は任意のものとする。この調湿ユニットの入替え動作によって、吸着速度の速い時間帯を除湿に使うことができるので、効率的な除湿運転が可能になる。同量の除湿量を得るために、吸着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファンを動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。

《暖房加湿運転モード動作説明》
図１４(Ｂ)は実施の形態２における暖房加湿運転モードの風路構成を示している。外気導入経路Ａでは、外気（OA）より導入された導入空気が熱交換器１５ａに送り込まれる。このとき熱交換器１５ａは凝縮器として機能しており、熱交換して空気を加熱する。加熱された導入空気は相対的に相対湿度が低下し、調湿ユニット１００ａ内の水分吸着手段１０ａ、ｂのいずれか（図１４Ｂでは１０ａ）に流入し、水分吸着手段が放湿（脱着）することによって加湿され、調湿ユニット１００ａを通過後さらに調湿ユニット１００ｂ内の水分吸着手段１０ｃ、ｄのいずれか（図１４Ｂでは１０ｃ）に流入し前記水分吸着手段が放湿（脱着）することによって加湿される。その加湿空気が室内導入空気（SA）となり、室内に供給される。

一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気（RA）より導入された排出空気が熱交換器１５ｂに送り込まれる。このとき熱交換器１５ｂは蒸発器として機能しており、熱交換して空気を冷却する。冷却された導入空気は相対的に相対湿度が上昇し、調湿ユニット１００ｂ内の水分吸着手段１０ｃ、ｄのいずれかに流入し、前記水分吸着手段が吸湿（吸着）することによって除湿され、調湿ユニット１００ａを通過後さらに調湿ユニット１００ａ内の水分吸着手段１０ａ、ｂのいずれかに流入し、前記水分吸着手段が吸湿（吸着）することによって除湿される。その除湿空気が室外に排気（EA）する。

図１４（Ｂ）を用いて、加湿時の各吸着材の動きを説明する。各吸着剤の動作は図１０（除湿時と違い水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｃが外気導入経路Ａ（再生領域）に位置し、水分吸着手段１０ｂ、水分吸着手段１０ｄが排気放出経路Ｂ（吸着領域）に位置している。図２（ｂ）に示したような脱着速度で水分吸着手段１０ａ、水分吸着手段１０ｄは水分の脱着を開始するが、ｔ１経過後の水分吸着手段１０ａの脱着速度はｖ１のように急激に低下するが、水分吸着手段１０ｃは、水分吸着手段１０ａにて水分が脱着された湿度の高い空気が流れてくるので、ｔ１経過後でも吸着速度はｖ１のように急激に低下しない。そこで、調湿ユニット１００ａの二つの水分吸着手段１０ａ、１０ｂが移動し、脱着速度の低下した水分吸着手段１０ａは吸着領域へ、脱着速度の低下していない水分吸着手段１０ｃは再生領域へ移動することによって、調湿ユニット１００ａは１０ｂ：再生領域（上段）、１０ａ：吸着領域（下段）の配置になる。水分吸着手段１０ａ、１０ｂが移動中も水分脱着手段１０ｃが水分脱着し続けているので、脱着は途切れることがなく連続的に給湿動作が行われる。再生領域に移動した水分吸着手段１０ｂは、図２（ａ）に示したような吸着速度で、水分を吸収する。
次に、調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段１０ｃは、調湿ユニット１００ａの下流にあるので、上流にある水分吸着手段１０ａ、１０ｂの脱着速度の低下に比較して遅いが、吸着速度が低下したら調湿ユニット１００ａの水分吸着手段が同様に位置を入れ替え、調湿ユニット１００ｂは、１０ｄ：再生領域（上段）、１０ｃ：吸着領域（下段）の配置になる。水分吸着手段１０ｃ、１０ｄが移動中も水分吸着手段１０ｂが水分脱着をし続けているので、連続的に給湿動作は行われる。
その後、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｂが水分を脱着して脱着速度が低下し、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ａは水分を吸着しているので、調湿ユニット１００ｂの二つの水分吸着手段の位置を再度入れ替えることによって、脱着速度の回復した水分吸着手段１０ａを再生領域へ移動し、脱着速度の低下した水分吸着手段１０ｂを吸着領域に移動して水分を吸着し脱着速度を回復させる。調湿ユニット１００ａは、１０ａ：再生領域（上段）、１０ｂ：吸着領域（下段）の配置となる。
最後に再生領域に移動した水分吸着手段１０ｄが水分を脱着して脱着速度が低下し、吸着領域に移動した水分吸着手段１０ｃは水分を吸着しているので、調湿ユニット１００ｂの水分吸着手段の位置を入れ替えることによって脱着速度の回復した水分吸着手段１０ｃを再生領域へ移動し、脱着速度の低下した水分吸着手段１０ｄを吸着領域に移動して水分を吸着し脱着速度を回復させる。調湿ユニット１００ｂは、１０ｃ：再生領域（上段）、１０ｄ：吸着領域（下段）の配置に戻る。
また、調湿ユニット１００ａ、ｂが交互に動作する例を説明したが、水分吸着手段ａ〜ｄの位置を入れ替える同様の動きがあれば、調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作回数を変えても同様な効果が得られ、また調湿ユニット１００ａと調湿ユニット１００ｂの動作順序は任意のものとする。この調湿ユニットの入替え動作によって、脱着速度の速い時間帯を給湿に使うことができるので、効率的な加湿運転が可能になる。同量の加湿量を得るために、脱着速度を速くできるので動作時間の短縮が可能になり、装置のファンを動かす時間が短くなり省エネルギー効果が得られる。

なお、図１３の丸で囲った数字は図１５と対応する各位置における空気状態を示す記号であり、その他記号は実施の形態１と同様である。

《システム動作による作用の説明》
図１５は図１３に示す本実施の形態における空気調和装置の冷房除湿時の作動状態における湿り空気線図である。図１５（ａ）吸着領域は外気導入経路Ａ、図１５（ｂ）再生領域は排気放出経路Ｂにおける湿り空気線図上の動きを示している。

図１３の水分吸着手段の位置において、外気導入経路Ａでは、外気ＯＡから導入された導入空気（状態イ）は熱交換器１５ａに送り込まれ、冷却されることにより相対湿度が上昇する（状態ロ）。相対湿度が上昇した導入空気（状態ロ）が吸着領域の調湿ユニット１００ａに流入・通過し、等エンタルピ過程で水分を吸着され、絶対湿度が低下し、吸着熱を受け取る。（状態ハ）。さらに吸着領域の調湿ユニットｂに流入・通過し、等エンタルピ過程で水分を吸着され、絶対湿度が低下し、吸着熱を受け取る。（状態ニ）。このように外気導入経路Ａにおいて除湿された導入空気（状態ニ）が給気ＳＡとして室内空間に供給される。以上の状態の変化は、図１５（ａ）吸着領域に示す。

図１３の水分吸着手段の位置において、排気放出経路Ｂでは、外気ＲＡから導入された導入空気（状態ホ）は熱交換器１５ｂに送り込まれ、加熱されることにより相対湿度が低下する（状態ヘ）。相対湿度が低下した導入空気（状態ヘ）が再生領域の調湿ユニット１００ｂに流入・通過し、等エンタルピ過程で加湿され、絶対湿度が上昇する、空気温度は低下する（状態ト）。さらに再生領域の調湿ユニットａに流入・通過し、等エンタルピ過程で加湿され、絶対湿度が上昇し、空気温度は低下する（状態チ）。このように排気放出経路Ｂにおいて加湿された導入空気（状態チ）が排気ＥＡとして室外に排出される。以上の状態の変化は、図１５（ｂ）再生領域に示す。

実施の形態２においては実施の形態１とは異なり、吸着・再生領域上流に熱交換器を配置することにより、前述のように吸着材の吸着空気となる導入空気の相対湿度を８０〜１００％ＲＨ近くまで上昇させることができる。このようにすることで吸着空気の相対湿度を上げた吸着空気と脱着空気との相対湿度差ΔRHが大きくなるため、吸着材の吸脱着能力Δqが増大し、実施の形態１よりも大きな除加湿能力を得ることが可能となる。

また、四方弁によって冷媒の流れを逆にすることができるため、実施の形態１で必要であった風路切替え手段を省くことが可能になっており、装置の小型化が可能であるので輸送性が向上し、天井裏での工事性も向上する。

本発明は、第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、 第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、第１もしくは第２の空気流路において空気を加熱する加熱手段と、第１の空気流路と第２の空気流路とを跨がって移動することができ、第１もしくは第２の空気流路のいずれか一方に位置するときに吸着除湿し、いずれか他方に位置するときに加熱再生される動作を交互に繰り返すことが可能な調湿ユニットとを備え、調湿ユニットは、複数の平板状の水分吸着手段と、水分吸着手段を平行移動することが可能な駆動部とから構成されることを特徴とする空気調和装置である。

本発明は、第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、冷媒を圧縮する圧縮機、四方弁、絞り装置、第１の熱交換器、第２の熱交換器から構成された冷媒回路と、第１の空気流路と前記第２の空気流路とを跨がって移動することができ、第１もしくは第２の空気流路のいずれか一方に位置するときに吸着除湿し、いずれか他方に位置するときに加熱再生される動作を交互に繰り返すことが可能な調湿ユニットとを備え、調湿ユニットは、複数の平板状の水分吸着手段と、水分吸着手段を平行移動することが可能な駆動部とから構成されることを特徴とする空気調和装置である。

本発明は、調湿ユニットが、風路方向に複数直列に配置されていることを特徴とする空気調和装置である。

本発明は、複数の調湿ユニットのいずれかひとつの調湿ユニットが停止させて、その他の調湿ユニットが順次作動する一連の連携動作を連続的に行うことにより、水分吸着手段が前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを跨がって移動することを特徴とする空気調和装置である。

本発明は、水分吸着手段は相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する吸着剤を有し、多数の小透孔を有する通風体で構成された多角形の平板であることを特徴とする空気調和装置である。

本発明は、第１の空間を空調室とし、第２の空間を室外として、空調室を除湿もしくは加湿することを特徴とする 空気調和装置である。

本発明は、前項の空気調和装置において、空気調和を行う前記室内の顕熱負荷を、別に設けた冷媒回路を有する第２の空気調和装置にて処理することを特徴とする空調システムである。

１ａ〜ｃ１．ケーシング、１０ａ〜ｄ．水分吸着手段、１１．加熱手段、１２ａ、ｂ．送風手段、１３ａ、ｂ．駆動部品、１４ａ、ｂ．空気流路切替手段、１５ａ、ｂ．熱交換器、１６．圧縮機、１７．膨張弁、１８．四方弁、２０．モータ、２１ａ、ｂ．ベベルギア、２２．トラバース装置、２３ａ、ｂ．水分吸着手段との接合部品、２４．ベルト、２５ａ〜ｂ．プーリ、３２．吸着ロータ、３３．加熱手段、３４．吸着領域、３５．再生領域、３６ａ、ｂ．空気の流れ方向、３７．通風面積、３８．風路断面積、１００ａ、ｂ．調湿ユニット、２００．冷媒回路、ａ．空気調和装置、ｂ．顕熱処理装置、Ａ．外気導入経路、Ｂ．排気放出経路

Claims (7)

1. 第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する吸着流路と、
   前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する前記吸着流路と隣接した再生流路と、前記再生流路の上流に位置し空気の流れを加熱する加熱手段と、
   前記吸着流路に位置するときは空気の流れの水分を吸着して、水分吸着後に前記再生流路に移動し、前記再生流路に位置するときは前記加熱手段の下流に配置され前記加熱手段で加熱された空気の流れによって水分を脱着して、水分脱着後に前記吸着流路に移動する水分吸着手段と、前記水分吸着手段を前記吸着流路から前記再生流路へ、前記再生流路から前記吸着流路へと順次移動させる駆動手段と、前記水分吸着手段と前記駆動手段を設け、前記吸着流路および前記再生流路の双方に跨るとともに前記空気の流れ方向に直列に複数配置された調湿ユニットと、を備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 第１の空間から第２の空間に向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
   前記第２の空間から前記第１の空間に向かう空気の流れを形成する前記第１の空気流路と隣接する第２の空気流路と、冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒の流れを切替える四方弁、前記冷媒の流れを調整する絞り装置、前記第１の空気流路を流れる空気または前記第２の空気流路を流れる空気と前記冷媒との間で熱交換をする第１の熱交換器および第２の熱交換器とを配管で接続され前記冷媒が循環する冷媒回路と、前記第１の空気流路と前記第２の空気流路との何れか一方に位置するときに吸着除湿し、何れか他方に位置するときに加熱再生されるとともに、前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを移動して前記吸着除湿と前記加熱再生を交互に繰り返す水分吸着手段と、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器は各々別の空気流路に位置しているとともに前記水分吸着手段の上流にあって、前記水分吸着手段を前記第１の空気流路から前記第２の空気流路へ、前記第２の空気流路から前記第１の空気流路へ順次移動させる駆動手段と、
   前記水分吸着手段と前記駆動手段を設け、前記第１の空気流路および前記第２の空気流路の双方に跨るとともに前記空気の流れ方向に直列に複数配置された調湿ユニットと、を備えたことを特徴とする空気調和装置。
3. 前記水分吸着手段を前記吸着流路もしくは前記再生流路、または前記第１の空気流路もしくは前記第２の空気流路にそれぞれ異なる個数配置したことを特徴とする請求項１または２に記載された空気調和装置。
4. 前記複数配置された調湿ユニットは、それぞれ個別に前記水分吸着手段を前記吸着流路から前記再生流路へ、前記再生流路から前記吸着流路へと順次移動させることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載された空気調和装置。
5. 前記水分吸着手段は
   相対的に湿度の高い空気から吸湿して相対的に湿度の低い空気に対して放湿する吸着剤を有していることを 特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の空気調和装置。
6. 前記第１の空間は空気調和を行う室内とし、前記第２の空間を室外として、
   前記室内を冷房除湿もしくは暖房加湿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。
7. 請求項６記載の空気調和装置を設けるとともに、 空気調和を行う前記室内の顕熱負荷を、別に設けた冷媒回路を有する第２の空気調和装置にて処理することを特徴とする空調システム。

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