JP4403946B2

JP4403946B2 - 除湿装置

Info

Publication number: JP4403946B2
Application number: JP2004305492A
Authority: JP
Inventors: 佳正勝見; 泰樹藤井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2024-10-20
Also published as: JP2006116396A

Description

本発明は、圧縮機、放熱器、膨張機構、吸熱器等から構成されるヒートポンプと、吸着剤や吸収剤を用いて吸放湿を行う吸放湿手段を備えた除湿装置に関する。

従来のヒートポンプと吸放湿手段を備えた除湿装置としては、放熱器、吸放湿手段の放湿部、吸熱器の順に空気を循環させるものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、その除湿装置について図１２を参照しながら説明する。

図１２に示すように、除湿装置の本体１０１内には、圧縮機１０２、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５を配管接続した冷媒回路１０６と、吸着剤１０７が担持されたハニカムローター１０８が設けられており、循環ファン１０９によって送風される循環空気１１０が、放熱器１０３、ハニカムローター１０８の一部、吸熱器１０５の順に循環するように循環経路１１１が形成されている。また、ハニカムローター１０８の他の部分は、吸込口１１２および吹出口１１３を開口した供給経路１１４内に配置されており、供給ファン１１５によって除湿対象空気１１６が供給されている。また、冷媒回路１０６内には冷媒１１７が充填されており、この冷媒１１７が、圧縮機１０２で圧縮されることによって、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５の順に冷媒回路１０６内を循環し、放熱器１０３において循環空気１１０に放熱するとともに、吸熱器１０５において循環空気１１０から吸熱することによってヒートポンプ１１８を動作させている。ハニカムローター１０８は、図示しない駆動手段によって回転しており、この回転に伴いハニカムローター１０８に担持された吸着剤１０７が、循環経路１１１内における循環空気１１０との接触と供給経路１１４内における除湿対象空気１１６との接触を繰り返している。この吸着剤１０７は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有しているので、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着剤１０７の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。ここで、循環経路１１１内で吸着剤１０７と接触する循環空気１１０は、放熱器１０３において冷媒１１７の放熱により加熱されて除湿対象空気１１６よりも低い相対湿度の空気となっているので、この相対湿度の差によって、吸着剤１０７が、除湿対象空気１１６中の水分を吸着し、吸着した水分を循環空気１１０中に脱着するように作用する。この吸脱着作用によって吸放湿手段１１９としての動作が為されることとなり、ハニカムローター１０８の供給経路１１４内に位置する部分が除湿対象空気１１６から吸湿する吸湿部１２０、ハニカムローター１０８の循環経路１１１内に位置する部分が循環空気１１０へ放湿する放湿部１２１となる。吸湿部１２０において吸湿された除湿対象空気１１６は低湿の空気となって吹出口１１３から本体１０１外部に流出し、また、放湿部１２１において放湿された循環空気１１０は、高湿の空気となって吸熱器１０５に供給される。吸熱器１０５に供給された高湿の循環空気１１０は、冷媒１１７の吸熱によって露点温度以下まで冷却されて空気中の水分が飽和する。この飽和した水分が凝縮してタンク１２２に滴下し、このタンク１２２に溜まった凝縮水の量が除湿装置の除湿量となるのである。
特開昭６３−１４２３号公報（第２−３頁、第１図）

以上の例では、吸湿部１２０において除湿対象空気１１６から吸湿し、この吸湿した水分を、放熱器１０３で加熱した高温の循環空気１１０を放湿部１２１に供給することによって放湿させ、この放湿させた水分を含んだ高湿の循環空気１１０を吸熱器１０５において冷却して水分を飽和させることにより除湿するようにしている。したがって循環空気１１０を放熱器１０３、放湿部１２１、吸熱器１０５に循環させる循環経路１１１を密閉性よく本体１０１内に形成する必要があり、装置構成が複雑化するという問題点があった。そして循環経路１１１の密閉度が低い場合には、除湿対象空気１１６と循環空気１１０との湿度移行が発生して除湿効率が低下するという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するものであり、循環経路１１１のない単純な構成で、効率の良い除湿が行える除湿装置を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するために、本発明が講じた第１の課題解決手段は、冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、前記吸熱器（１０５）に、前記放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給する構成としたものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿する。これにより放湿部（１２１）には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給され、吸湿部（１２０）には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給される。したがって吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段（１１９）の吸放湿量が増加することになる。さらに吸熱器（１０５）には放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気が供給される。これによりヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量と、吸放湿手段（１１９）の放湿に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。

また、本発明が講じた第２の課題解決手段は、冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、前記吸熱器（１０５）に、前記吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給する構成としたものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿する。これにより放湿部（１２１）には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給され、吸湿部（１２０）には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給される。したがって吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段（１１９）の吸放湿量が増加することになる。さらに吸熱器（１０５）には吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気が供給される。これによりヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量と、吸放湿手段（１１９）の吸湿に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。

また、本発明が講じた第３の課題解決手段は、冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、前記吸熱器（１０５）に、前記放熱器（１０３）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給する構成としたものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿する。これにより放湿部（１２１）には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給され、吸湿部（１２０）には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給される。したがって吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段（１１９）の吸放湿量が増加することになる。さらに吸熱器（１０５）には放熱器（１０３）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気が供給される。これによりヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量と放熱に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。

また、本発明が講じた第４の課題解決手段は、冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、冷却対象空気（２）を前記吸熱器（１０５）に供給する構成としたものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿する。これにより放湿部（１２１）には加熱された低い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給され、吸湿部（１２０）には冷却された高い相対湿度の除湿対象空気（１１６）が供給される。したがって吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度の差が拡大して吸放湿手段（１１９）の吸放湿量が増加することになる。さらに吸熱器（１０５）には冷却対象空気（２）が供給される。これによりヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量と、吸放湿手段（１１９）の吸放湿およびヒートポンプ（１１８）の放熱に適する風量とのアンバランスが解消されることになる。

また、本発明が講じた第５の課題解決手段は、上記第４の課題解決手段において、除湿対象空気（１１６）の風量を冷却対象空気（２）の風量よりも多くなるように構成したものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）の風量が冷却対象空気（２）の風量より多くなるように構成される。これにより除湿対象空気（１１６）から吸熱器（１０５）がより多く吸熱することが容易となる。

また、本発明が講じた第６の課題解決手段は、上記第４の課題解決手段において、冷却対象空気（２）の風量を除湿対象空気（１１６）の風量よりも多くなるように構成したものである。

この手段では、冷却対象空気（２）の風量が除湿対象空気（１１６）の風量より多くなるように構成される。これにより除湿対象空気（１１６）から吸熱器（１０５）がより少なく吸熱することが容易となる。

また、本発明が講じた第７の課題解決手段は、上記第４、第５または第６の課題解決手段において、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向を同一方向となるように構成したものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向が同一方向に構成される。これにより除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）を同一方向から吸熱器（１０５）に供給することが容易となる。

また、本発明が講じた第８の課題解決手段は、上記第４、第５または第６の課題解決手段において、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向を反対方向となるように構成したものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向が反対方向に構成される。これにより除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）を反対方向から吸熱器（１０５）に供給することが容易となる。

また、本発明が講じた第９の課題解決手段は、上記第４、第５、第６、第７または第８の課題解決手段において、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）を単一の送風ファン（１）により供給する構成としたものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）が単一の送風ファン（１）により供給される。これにより複数の送風ファンを設けることが不要となる。

また、本発明が講じた第１０の課題解決手段は、上記第４、第５、第６、第７または第８の課題解決手段において、除湿対象空気（１１６）を供給する除湿空気用ファン（１２）と、冷却対象空気（２）を供給する冷却空気用ファン（１３）を備えた構成としたものである。

この手段では、除湿対象空気（１１６）を供給する除湿空気用ファン（１２）と冷却対象空気を供給する冷却空気用ファン（１３）とが設けられる。これにより除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の各々の風量制御が容易となる。

また、本発明が講じた第１１の課題解決手段は、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９または第１０の課題解決手段において、冷媒（１１７）が放熱器（１０３）において超臨界圧力にて放熱を行う構成としたものである。

この手段では、冷媒（１１７）が放熱器（１０３）において超臨界圧力にて放熱を行う。即ち、ヒートポンプ（１１８）が、冷媒（１１７）が放熱器（１０３）において凝縮しない超臨界サイクルとして動作する。この超臨界サイクルでは放熱器（１０３）における冷媒温度が比較的高温となり、放熱器（１０３）において加熱される除湿対象空気（１１６）の温度も高温となる。これにより放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）の相対湿度が更に低下するので、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度の差が拡大し、吸放湿手段（１１９）の吸放湿量が更に増加することになる。

また、本発明が講じた第１２の課題解決手段は、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０または第１１の課題解決手段において、冷媒（１１７）として二酸化炭素を用いる構成としたものである。

この手段では、冷媒（１１７）として二酸化炭素が用いられる。二酸化炭素は、その物性から臨界圧力よりも高い圧力まで圧縮され、放熱器（１０３）において凝縮しない超臨界サイクルとして動作する。この超臨界サイクルでは放熱器（１０３）における冷媒温度が比較的高温となり、放熱器（１０３）において加熱される除湿対象空気（１１６）の温度も高温となる。これにより放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）の相対湿度が更に低下するので、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度の差が拡大し、吸放湿手段（１１９）の吸放湿量が更に増加することになる。

また、本発明が講じた第１３の課題解決手段は、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１または第１２の課題解決手段において、吸放湿手段（１１９）を、ハニカムローター（１０８）に担持された吸着剤（１０７）が、吸湿部（１２０）において除湿対象空気（１１６）から水分を吸着するとともに放湿部（１２１）において除湿対象空気（１１６）へ水分を脱着するように前記ハニカムローター（１０８）を配し、前記ハニカムローター（１０８）の回転によって、前記吸湿部（１２０）における水分吸着と前記放湿部（１２１）における水分脱着を繰り返すように構成したものである。

この手段では、吸放湿手段（１１９）として吸着剤（１０７）が担持されたハニカムローター（１０８）が設けられる。吸着剤（１０７）は、吸湿部（１２０）において吸熱器（１０５）で冷却された高い相対湿度の除湿対象空気（１１６）と接触するとともに放湿部（１２１）において放熱器（１０３）で加熱された低い相対湿度の除湿対象空気（１１６）と接触する。そしてハニカムローター（１０８）の回転に伴い、吸湿部（１２０）および放湿部（１２１）における各々の除湿対象空気（１１６）との接触を繰り返す。吸着剤（１０７）は晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、晒される空気の相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を持つので、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度の差によって除湿対象空気（１１６）からの水分吸着と除湿対象空気（１１６）への水分脱着を繰り返すことになる。

本願発明は、かかる構成とすることにより以下に記載されるような効果を奏するものである。

（イ）本願の第１の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿することによって、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度差を拡大し、循環経路（１１１）を設けない単純な構成で吸放湿手段（１１９）の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器（１０５）に、放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給することによって、ヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量と、吸放湿手段（１１９）の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

（ロ）また、本願の第２の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿することによって、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度差を拡大し、循環経路（１１１）を設けない単純な構成で吸放湿手段（１１９）の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器（１０５）に、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給することによって、ヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量と吸放湿手段（１１９）の吸湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

（ハ）また、本願の第３の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿することによって、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度差を拡大し、循環経路（１１１）を設けない単純な構成で吸放湿手段（１１９）の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器（１０５）に、放熱器（１０３）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給することによって、ヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量とヒートポンプ（１１８）の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

（ニ）また、本願の第４の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気（１１６）を、放熱器（１０３）においてヒートポンプ（１１８）の放熱により加熱し、次に放湿部（１２１）において吸放湿手段（１１９）の放湿により加湿し、次に吸熱器（１０５）においてヒートポンプ（１１８）の吸熱により冷却し、次に吸湿部（１２０）において吸放湿手段（１１９）の吸湿により除湿することによって、吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）と放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度差を拡大し、循環経路（１１１）を設けない単純な構成で吸放湿手段（１１９）の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器（１０５）に冷却対象空気（２）を供給することによって、ヒートポンプ（１１８）の吸熱に適する風量と、吸放湿手段（１１９）の吸放湿およびヒートポンプ（１１８）の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

（ホ）また、本願の第５の発明にかかる除湿装置によれば、上記（ニ）に記載した効果に加えて、除湿対象空気（１１６）の風量を冷却対象空気（２）の風量より多くすることによって、除湿対象空気（１１６）からの吸熱器（１０５）の吸熱量を多くすることが容易となる。これにより多量の除湿対象空気（１１６）を除湿する際の効率を向上することができる。

（ヘ）また、本願の第６の発明にかかる除湿装置によれば、上記（ニ）に記載した効果に加えて、冷却対象空気（２）の風量を除湿対象空気（１１６）の風量より多くすることによって、除湿対象空気（１１６）からの吸熱器（１０５）の吸熱量を少なくすることが容易となる。これにより少量の除湿対象空気（１１６）を除湿する際の効率を向上することができる。

（ト）また、本願の第７の発明にかかる除湿装置によれば、上記（ニ）、（ホ）または（ヘ）に記載した効果に加えて、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向を同一方向となるように構成することによって、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）を同一方向から容易に吸熱器（１０５）に供給することができる。これにより単一の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。

（チ）また、本願の第８の発明にかかる除湿装置によれば、上記（ニ）、（ホ）または（ヘ）に記載した効果に加えて、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向を反対方向となるように構成することによって、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）を反対方向から容易に吸熱器（１０５）に供給することができる。これにより複数の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。

（リ）また、本願の第９の発明にかかる除湿装置によれば、上記（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）または（チ）に記載した効果に加えて、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）を単一の送風ファン（１）により供給する構成とすることによって、複数の送風ファンが不要となり装置を小型化することができる。

（ヌ）また、本願の第１０の発明にかかる除湿装置によれば、上記（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）または（チ）に記載した効果に加えて、除湿対象空気（１１６）を供給する除湿空気用ファン（１２）と、冷却対象空気（２）を供給する冷却空気用ファン（１３）を備えた構成とすることによって、除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の各々の風量制御を容易に行うことができる。

（ル）また、本願の第１１の発明にかかる除湿装置によれば、上記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）、（チ）、（リ）または（ヌ）に記載した効果に加えて、冷媒（１１７）が放熱器（１０３）において超臨界圧力にて放熱を行う構成とすることによって、放熱器（１０３）において除湿対象空気（１１６）を更に高温に加熱し、放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）と吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段（１１９）の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。

（ヲ）また、本願の第１２の発明にかかる除湿装置によれば、上記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）、（チ）、（リ）、（ヌ）または（ル）に記載した効果に加えて、冷媒（１１７）として二酸化炭素を用いる構成とすることによって、放熱器（１０３）において除湿対象空気（１１６）を更に高温に加熱し、放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）と吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段（１１９）の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。

（ワ）また、本願の第１３の発明にかかる除湿装置によれば、上記（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）、（チ）、（リ）、（ヌ）、（ル）または（ヲ）に記載した効果に加えて、吸放湿手段（１１９）を、ハニカムローター（１０８）に担持された吸着剤（１０７）が、吸湿部（１２０）において除湿対象空気（１１６）から水分を吸着するとともに放湿部（１２１）において除湿対象空気（１１６）へ水分を脱着するようにハニカムローター（１０８）を配し、ハニカムローター（１０８）の回転により、吸湿部（１２０）における水分吸着と放湿部（１２１）における水分脱着を繰り返すように構成することによって、ハニカムローター（１０８）の回転という簡単な操作で、吸湿部（１２０）における吸着剤（１０７）の水分吸着と、放湿部（１２１）における吸着剤（１０７）の水分脱着を容易に繰り返すことができ、除湿装置を安価に構成することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、従来の例と同一の構成要素については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかる除湿装置の概略構成を示した図である。図１に示すように、除湿装置の本体１０１内に、圧縮機１０２、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５を配管接続した冷媒回路１０６と、供給空気から吸湿する吸湿部１２０および供給空気に対して放湿する放湿部１２１を有する吸放湿手段１１９を設け、冷媒回路１０６内に冷媒１１７を充填している。また、本体１０１には吸込口１１２と吹出口１１３を開口し、送風ファン１の運転によって、吸込口１１２から除湿対象空気１１６と冷却対象空気２を本体１０１内に供給する構成としている。そして、本体１０１内に供給された除湿対象空気１１６が、放熱器１０３、放湿部１２１、吸熱器１０５、吸湿部１２０に順に供給されて吹出口１１３より本体１０１外部に流出し、また、冷却対象空気２が、除湿対象空気１１６と同一方向から吸熱器１０５に供給されて除湿対象空気１１６とともに吸湿部１２０に供給された後、吹出口１１３より本体１０１外部に流出するように風路を形成している。そして、圧縮機１０２により冷媒１１７を圧縮することによって、冷媒１１７が、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５の順に冷媒回路１０６内を循環し、放熱器１０３に供給される除湿対象空気１１６に対して放熱するとともに吸熱器１０５に供給される除湿対象空気１１６および冷却対象空気２から吸熱することによってヒートポンプ１１８を作動させる構成となっている。

図２は、吸放湿手段１１９の詳細構成を示した図である。吸放湿手段１１９は、吸着剤１０７が担持された軸方向に通風可能な円筒状のハニカムローター１０８を備えており、このハニカムローター１０８を回動自在に回転軸３で支持している。そして、ハニカムローター１０８の外周にギア４を形成し、このギア４と回転駆動する駆動モーター５の歯車部６にベルト７を巻装している。また、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６と放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６の相互流通を抑制するように風路を仕切っており、駆動モーター５を駆動するとベルト７を介してギア４に駆動力が伝達してハニカムローター１０８が回転することになる。このハニカムローター１０８の回転によって吸着剤１０７は、吸湿部１２０における除湿対象空気１１６との接触と放湿部１２１における除湿対象空気１１６との接触を繰り返すことになる。この吸着剤１０７は、晒される空気の相対湿度が高ければ多くの水分を保持でき、相対湿度が低くなると保持可能な水分量が減少する特性を有しているので、相対湿度の異なる複数の空気との接触を繰り返せば、各々の相対湿度における吸着剤１０７の保持可能な水分量の差に応じて水分の吸脱着が行われることになる。ここで、吸湿部１２０で吸着剤１０７と接触する除湿対象空気１１６は、吸熱器１０５において冷媒１１７の吸熱により冷却された高い相対湿度の空気であり、放湿部１２１で吸着剤１０７と接触する除湿対象空気１１６は、放熱器１０３において冷媒１１７の放熱により加熱された低い相対湿度の空気であるので、この相対湿度の差によって、吸着剤１０７の吸脱着作用が為されて吸放湿手段１１９が作動することになるのである。次に除湿装置の動作を説明する。

図３は、図１に示した除湿装置の冷媒１１７の状態変化を示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）である。図３に示した点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄを矢符で結んだサイクルは、冷媒回路１０６内を循環する冷媒１１７の状態変化を示しており、冷媒１１７は圧縮機１０２において圧縮されることにより圧力とエンタルピが上昇して点Ａから点Ｂの状態変化を行い、放熱器１０３において供給される除湿対象空気１１６に対して放熱することによりエンタルピが減少して点Ｂから点Ｃの状態となる。次に膨張機構１０４において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Ｃから点Ｄの状態変化を行い、吸熱器１０５において供給される除湿対象空気１１６および冷却対象空気２から吸熱することによりエンタルピが増加して点Ｄから点Ａの状態に戻る。このような冷媒１１７の状態変化により、吸熱器１０５において吸熱し、放熱器１０３において放熱するヒートポンプ１１８が動作し、この時、点Ｂと点Ｃのエンタルピ差に冷媒１１７の循環量を乗じた値が放熱器１０３における放熱量、点Ａと点Ｄ（点Ｃ）のエンタルピ差に冷媒１１７の循環量を乗じた値が吸熱器１０５における吸熱量となり、放熱量と吸熱量の差、即ち点Ｂと点Ａのエンタルピ差に冷媒１１７の循環量を乗じた値が圧縮機１０２の圧縮仕事量になる。

図４は、図１に示した除湿装置における除湿対象空気１１６および冷却対象空気２の状態変化を示す湿り空気線図である。図４に示した湿り空気線図において、まず、点ａの状態の除湿対象空気１１６が放熱器１０３に供給され、冷媒１１７の放熱により加熱されて点ｂの状態となる。点ｂの状態となった除湿対象空気１１６は、次に放湿部１２１に供給されてハニカムローター１０８に担持された吸着剤１０７が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下して点ｃの状態となる。点ｃの状態となった除湿対象空気１１６は、点ａの状態の冷却対象空気２とともに吸熱器１０５に供給され、冷媒１１７の吸熱により露点温度以下まで冷却されて点ｄの飽和状態となる。この時に飽和した水分は凝縮水としてタンク１２２に回収される。点ｄの飽和状態となった除湿対象空気１１６および冷却対象空気２は、ともに吸湿部１２０に供給され、吸着剤１０７に水分を吸着されることによって除湿されて湿度が低下するとともに温度が上昇し、点ｅの状態の乾燥空気となって装置外部に排出される。以上の除湿対象空気１１６および冷却対象空気２の状態変化において、吸熱器１０５において回収される凝縮水の量は、点ｃと点ｄの絶対湿度差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値と、点ａと点ｄの絶対湿度差に冷却対象空気２の重量換算風量を乗じた値の加算値となり、放湿部１２１における放湿量は、点ｃと点ｂの絶対湿度差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値となる。また、吸湿部１２０における吸湿量は、除湿対象空気１１６の重量換算風量と冷却対象空気２の重量換算風量の加算値に点ｄと点ｅの絶対湿度差を乗じた値となる。

以上の動作において、理想状態では、放湿部１２１の出口空気状態を示す点ｃは、吸湿部１２０の入口空気状態を示す点ｄと同一の相対湿度である点ｃ７’に近づき、吸湿部１２０の出口空気状態を示す点ｅは、放湿部１２１の入口空気状態を示す点ｂと同一の相対湿度である点ｅ７’に近づく。したがって点ｄの相対湿度を上昇させ、点ｂの相対湿度を低下させること、即ち、点ｄで示した吸湿部１２０への供給空気と点ｂで示した放湿部１２１への供給空気との相対湿度差を拡大することが吸放湿量を高めることになり、結果的に除湿効率が向上することになるのである。また、除湿対象空気１１６の重量換算風量に点ａと点ｂのエンタルピ差を乗じた値が放熱器１０３における放熱量、点ｃと点ｄのエンタルピ差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値と点ａと点ｄのエンタルピ差に冷却対象空気２の重量換算風量を乗じた値との加算値が吸熱器１０５における吸熱量となり、この放熱器１０３における放熱量および吸熱器１０５における吸熱量は、図２の冷媒１１７の状態変化から得られる放熱量および吸熱量と等しくなる。従って、吸熱器１０５において除湿対象空気１１６のみでは不足する冷媒１１７の吸熱分を冷却対象空気２が補うことによって、除湿対象空気１１６の風量を放熱器１０３における放熱、放湿部１２１における放湿、吸湿部１２０における吸湿の各過程における最適な値に設定することができるのである。

以上、説明した構成および動作により、本実施形態の除湿装置は以下の効果を奏するものである。

除湿対象空気１１６を、放熱器１０３においてヒートポンプ１１８の放熱により加熱し、次に放湿部１２１において吸放湿手段１１９の放湿により加湿し、次に吸熱器１０５においてヒートポンプ１１８の吸熱により冷却し、次に吸湿部１２０において吸放湿手段１１９の吸湿により除湿することによって、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６と放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度差を拡大し、循環経路１１１を設けない単純な構成で吸放湿手段１１９の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器１０５に、放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６よりも多くの空気を供給することによって、ヒートポンプ１１８の吸熱に適する風量と、吸放湿手段１１９の放湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

また、除湿対象空気１１６を、放熱器１０３においてヒートポンプ１１８の放熱により加熱し、次に放湿部１２１において吸放湿手段１１９の放湿により加湿し、次に吸熱器１０５においてヒートポンプ１１８の吸熱により冷却し、次に吸湿部１２０において吸放湿手段１１９の吸湿により除湿することによって、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６と放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度差を拡大し、循環経路１１１を設けない単純な構成で吸放湿手段１１９の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器１０５に、放熱器１０３に供給される除湿対象空気１１６よりも多くの空気を供給することによって、ヒートポンプ１１８の吸熱に適する風量とヒートポンプ１１８の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

また、本願の第４の発明にかかる除湿装置によれば、除湿対象空気１１６を、放熱器１０３においてヒートポンプ１１８の放熱により加熱し、次に放湿部１２１において吸放湿手段１１９の放湿により加湿し、次に吸熱器１０５においてヒートポンプ１１８の吸熱により冷却し、次に吸湿部１２０において吸放湿手段１１９の吸湿により除湿することによって、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６と放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度差を拡大し、循環経路１１１を設けない単純な構成で吸放湿手段１１９の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器１０５に冷却対象空気２を供給することによって、ヒートポンプ１１８の吸熱に適する風量と、吸放湿手段１１９の放湿およびヒートポンプ１１８の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

また、除湿対象空気１１６と冷却対象空気２の吸熱器１０５通過方向を同一方向となるように構成することによって、除湿対象空気１１６と冷却対象空気２を同一方向から容易に吸熱器１０５に供給することができる。これにより単一の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。

また、除湿対象空気１１６と冷却対象空気２を単一の送風ファン１により供給する構成とすることによって、複数の送風ファンが不要となり装置を小型化することができる。

また、吸放湿手段１１９を、ハニカムローター１０８に担持された吸着剤１０７が、吸湿部１２０において除湿対象空気１１６から水分を吸着するとともに放湿部１２１において除湿対象空気１１６へ水分を脱着するようにハニカムローター１０８を配し、ハニカムローター１０８の回転により、吸湿部１２０における水分吸着と放湿部１２１における水分脱着を繰り返すように構成することによって、ハニカムローター１０８の回転という簡単な操作で、吸湿部１２０における吸着剤１０７の水分吸着と、放湿部１２１における吸着剤１０７の水分脱着を容易に繰り返すことができ、除湿装置を安価に構成することができる。

なお、本実施形態のハニカムローター１０８に担持する吸着剤１０７としては、吸湿性があってハニカムローター１０８に担持でき、さらに水分脱着のためにある程度の耐熱性がある物質であれば良く、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機質の吸着型吸湿剤、有機高分子電解質（イオン交換樹脂）などの吸湿剤、塩化リチウムなどの吸収型吸湿剤等を用いることができる。さらに吸着剤１０７は１種類に限るものではなく、上述した吸着剤１０７の２種類以上を組み合わせて用いても良い。

また、本実施形態の冷媒回路１０６に充填する冷媒１１７としては、ＨＣＦＣ系冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ系冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等を用いることができる。

また、本実施形態では、吸熱器１０５に供給した後の冷却対象空気２を吸湿部１２０にも供給する構成としたが、吸熱器１０５に供給した後の冷却対象空気２を吸湿部１２０に供給せずに、そのまま装置外部に排出するように構成しても良い。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施形態２にかかる除湿装置の概略構成を示した図である。図５に示すように、除湿装置の本体１０１内に、圧縮機１０２、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５を配管接続した冷媒回路１０６と、供給空気から吸湿する吸湿部１２０および供給空気に対して放湿する放湿部１２１を有する吸放湿手段１１９を設け、冷媒回路１０６内に冷媒１１７として二酸化炭素を充填している。また、本体１０１に除湿空気用吸込口８、除湿空気用吹出口９、冷却空気用吸込口１０および冷却空気用吹出口１１を開口し、除湿空気用ファン１２の運転によって、除湿空気用吸込口８から除湿対象空気１１６を本体１０１内に供給するとともに、冷却空気用ファン１３の運転によって冷却対象空気２を本体１０１内に供給する構成としている。そして、本体１０１内に供給された除湿対象空気１１６が、放熱器１０３、放湿部１２１、吸熱器１０５、吸湿部１２０に順に供給されて、除湿空気用吹出口９より本体１０１外部に流出し、また、冷却対象空気２が、除湿対象空気１１６と反対方向から吸熱器１０５に供給されて冷却空気用吹出口１１より本体１０１外部に流出するように風路を形成している。そして、圧縮機１０２により冷媒１１７を圧縮することによって、冷媒１１７が、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５の順に冷媒回路１０６内を循環し、放熱器１０３に供給される除湿対象空気１１６に対して放熱するとともに吸熱器１０５に供給される除湿対象空気１１６および冷却対象空気２から吸熱することによってヒートポンプ１１８を作動させる構成となっている。また、吸放湿手段１１９は、図２に示したものと同様の構成であり、吸着剤１０７が担持されたハニカムローター１０８を駆動モーター５によって回転させることによって、吸湿部１２０における高湿度の除湿対象空気１１６からの吸湿と、放湿部１２１における低湿度の除湿対象空気１１６への放湿を繰り返すように構成している。そして、除湿空気用ファン１２および冷却空気用ファン１３を各々個別に風量調整が可能なように構成し、除湿対象空気１１６として非除湿対象空間１４の空気を用い、冷却対象空気２として除湿対象空間１５の空気を用いるように構成している。以上の構成において、次に除湿装置の動作を説明する。

図６は、図５に示した除湿装置の冷媒１１７の状態変化を示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）である。図６に示した点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄを矢符で結んだサイクルは、冷媒回路１０６内を循環する冷媒１１７としての二酸化炭素の状態変化を示している。二酸化炭素冷媒は、圧縮機１０２において臨界圧力よりも高い超臨界圧力まで圧縮されて点Ａから点Ｂの状態変化を行い、次に、放熱器１０３において供給される除湿対象空気１１６に対して放熱するが、超臨界状態であるため放熱しても凝縮せずに温度が下がって点Ｂから点Ｃの状態となる。そして膨張機構１０４において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Ｃから点Ｄの状態変化を行い、吸熱器１０５において供給される除湿対象空気１１６および冷却対象空気２から吸熱することによりエンタルピが増加して点Ｄから点Ａの状態に戻る。二酸化炭素に例示される超臨界圧力で放熱する冷媒をヒートポンプ１１８の作動流体として用いた場合は、圧縮後の放熱器１０３における温度が高温となるのが特徴である。このため、放熱器１０３において加熱される除湿対象空気１１６の温度も高くなり、より低い相対湿度の状態で放湿部１２１に供給されるので、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度の差が拡大することになる。この相対湿度の差の拡大によって吸放湿手段１１９の吸放湿量が増加し、除湿効率が更に向上することになる。

図７は、図５に示した除湿装置における除湿対象空気１１６の風量を冷却対象空気２の風量より多く設定した場合の除湿対象空気１１６および冷却対象空気２の状態変化を示す湿り空気線図、また、図８は、図５に示した除湿装置における冷却対象空気２の風量を除湿対象空気１１６の風量より多く設定した場合の除湿対象空気１１６および冷却対象空気２の状態変化を示す湿り空気線図である。図７および図８に示した湿り空気線図において、まず、点ａの状態の除湿対象空気１１６が放熱器１０３に供給され、冷媒１１７の放熱により加熱される。放熱器１０３で加熱された除湿対象空気１１６は、点ｂの状態となり次に放湿部１２１に供給される。放湿部１２１に供給された除湿対象空気１１６はハニカムローター１０８に担持された吸着剤１０７が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下し点ｃの状態となる。点ｃの状態となった除湿対象空気１１６は、点ｄの状態の冷却対象空気２とともに吸熱器１０５に供給され、冷媒１１７の吸熱により露点温度以下まで冷却されて点ｅの飽和状態となる。この時に飽和した水分は凝縮水としてタンク１２２に回収される。吸熱器１０５で冷却された点ｅの状態の冷却対象空気２は冷却空気用吹出口１１から装置外部に排出される。一方、点ｅの状態の除湿対象空気１１６は、次に吸湿部１２０に供給されて、吸着剤１０７に水分を吸着されることによって除湿され、湿度が低下するとともに温度が上昇して点ｆの状態の乾燥空気となり装置外部に排出される。

以上の動作において、理想状態では、放湿部１２１の出口空気状態を示す点ｃは、吸湿部１２０の入口空気状態を示す点ｅと同一の相対湿度である点ｃ’に近づき、吸湿部１２０の出口空気状態を示す点ｆは、放湿部１２１の入口空気状態を示す点ｂと同一の相対湿度である点ｆ’に近づく。したがって点ｅの相対湿度を上昇させ、点ｂの相対湿度を低下させること、即ち、点ｅで示した吸湿部１２０への供給空気と点ｂで示した放湿部１２１への供給空気との相対湿度差を拡大することが吸放湿量を高めることになり、結果的に除湿効率が向上することになるのである。また、点ａと点ｂのエンタルピ差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値が放熱器１０３における放熱量、点ｃと点ｅのエンタルピ差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値と点ｄと点ｅのエンタルピ差に冷却対象空気２の重量換算風量を乗じた値との加算値が吸熱器１０５における吸熱量となり、この放熱器１０３における放熱量および吸熱器１０５における吸熱量は、図６の冷媒１１７の状態変化から得られる放熱量および吸熱量と等しくなる。ここで、吸熱器１０５に供給される除湿対象空気１１６の風量が変化すると、上述したように吸熱器１０５の吸熱量が変化するため、ヒートポンプ１１８の運転状態が変化し、点ｅの湿度上昇に伴う凝縮水量の減少や点ｅの温度低下による着霜を招くことになるので、除湿対象空気１１６の風量に応じて、冷却対象空気２の風量を調整することが必要となる。つまり、多量の除湿対象空気１１６を吸熱器１０５に供給する場合には、冷却対象空気２の風量を減らすことにより、吸熱器１０５で冷却した後の空気湿度、即ち、点ｅの空気湿度を図７に示したように最適な湿度に調整し、少量の除湿対象空気１１６を吸熱器１０５に供給する場合には、冷却対象空気２の風量を増加させることにより、点ｅの空気温度を図８に示したように最適な空気温度に調整して除湿効率を高めることができるのである。

また、除湿対象空気１１６を、放熱器１０３においてヒートポンプ１１８の放熱により加熱し、次に放湿部１２１において吸放湿手段１１９の放湿により加湿し、次に吸熱器１０５においてヒートポンプ１１８の吸熱により冷却し、次に吸湿部１２０において吸放湿手段１１９の吸湿により除湿することによって、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６と放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度差を拡大し、循環経路１１１を設けない単純な構成で吸放湿手段１１９の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器１０５に、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６よりも多くの空気を供給することによって、ヒートポンプ１１８の吸熱に適する風量と吸放湿手段１１９の吸湿に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

また、除湿対象空気１１６を、放熱器１０３においてヒートポンプ１１８の放熱により加熱し、次に放湿部１２１において吸放湿手段１１９の放湿により加湿し、次に吸熱器１０５においてヒートポンプ１１８の吸熱により冷却し、次に吸湿部１２０において吸放湿手段１１９の吸湿により除湿することによって、吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６と放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度差を拡大し、循環経路１１１を設けない単純な構成で吸放湿手段１１９の吸放湿量を増加することができる。さらに吸熱器１０５に冷却対象空気２を供給することによって、ヒートポンプ１１８の吸熱に適する風量と、吸放湿手段１１９の吸放湿およびヒートポンプ１１８の放熱に適する風量とのアンバランスを解消し、効率の良い除湿を行うことができる。

また、除湿対象空気１１６の風量を冷却対象空気２の風量より多くすることによって、除湿対象空気１１６からの吸熱器１０５の吸熱量を多くすることが容易となる。これにより多量の除湿対象空気１１６を除湿する際の効率を向上することができる。

また、冷却対象空気２の風量を除湿対象空気１１６の風量より多くすることによって、除湿対象空気１１６からの吸熱器１０５の吸熱量を少なくすることが容易となる。これにより少量の除湿対象空気１１６を除湿する際の効率を向上することができる。

また、除湿対象空気１１６と冷却対象空気２の吸熱器１０５通過方向を反対方向となるように構成することによって、除湿対象空気１１６と冷却対象空気２を反対方向から容易に吸熱器１０５に供給することができる。これにより複数の供給空気を用いる除湿に適した装置構成を容易に実現することができる。

また、除湿対象空気１１６を供給する除湿空気用ファン１２と、冷却対象空気２を供給する冷却空気用ファン１３を備えた構成とすることによって、除湿対象空気１１６と冷却対象空気２の各々の風量制御を容易に行うことができる。

また、冷媒１１７が放熱器１０３において超臨界圧力にて放熱を行う構成とすることによって、放熱器１０３において除湿対象空気１１６を更に高温に加熱し、放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６と吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段１１９の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。

また、冷媒１１７として二酸化炭素を用いる構成とすることによって、放熱器１０３において除湿対象空気１１６を更に高温に加熱し、放湿部１２１に供給される除湿対象空気１１６と吸湿部１２０に供給される除湿対象空気１１６との相対湿度差を拡大することができる。これにより吸放湿手段１１９の吸放湿量を増加して更に効率の良い除湿を行うことができる。

また、本実施形態では、吸熱器１０５に供給した後の冷却対象空気２をそのまま装置外部に排出する構成としたが、冷却対象空気２を吸熱器１０５に供給した後に吸湿部１２０に供給するように構成しても良い。

また、本実施形態では、除湿対象空気１１６として非除湿対象空間１４の空気、冷却対象空気２として除湿対象空間１５の空気を用いる構成としたが、何れの空気を用いるかは、使用用途によるものであり、用途に応じて、除湿対象空気１１６として除湿対象空間１５の空気、冷却対象空気２として非除湿対象空間１４の空気を用いる構成としても良く、また、除湿対象空気１１６と冷却対象空気２の両方に非除湿対象空間１４の空気もしく除湿対象空間１５の空気を用いる構成としても良い。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施形態３にかかる除湿装置の概略構成を示した図である。図３に示すように、除湿装置の本体１０１内に、圧縮機１０２、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５を配管接続した冷媒回路１０６と、供給空気から吸湿する吸湿部１２０および供給空気に対して放湿する放湿部１２１を有する吸放湿手段１１９を設け、冷媒回路１０６内に冷媒１１７を充填している。そして、本体１０１に吸込口１１２と吹出口１１３を開口し、送風ファン１の運転によって、吸込口１１２から除湿対象空気１１６を本体１０１内に供給し、放熱器１０３、放湿部１２１、吸熱器１０５、吸湿部１２０、再び吸熱器１０５の順に供給して吹出口１１３から本体１０１外に流出するように風路を形成している。そして、圧縮機１０２により冷媒１１７を圧縮することによって、冷媒１１７が、放熱器１０３、膨張機構１０４、吸熱器１０５の順に冷媒回路１０６内を循環し、放熱器１０３に供給される除湿対象空気１１６に対して放熱するとともに吸熱器１０５に供給される除湿対象空気１１６から吸熱することによってヒートポンプ１１８を作動させる構成となっている。また、吸放湿手段１１９は、図２に示したものと同様の構成であり、吸着剤１０７が担持されたハニカムローター１０８を駆動モーター５によって回転させることによって、吸湿部１２０における高湿度の除湿対象空気１１６からの吸湿と、放湿部１２１における低湿度の除湿対象空気１１６への放湿を繰り返すように構成している。以上の構成において、次に除湿装置の動作を説明する。

図１０は、図９に示した除湿装置の冷媒１１７の状態変化を示すモリエル線図である。図９に示した点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄを矢符で結んだサイクルは、冷媒回路１０６内を循環する冷媒１１７の状態変化を示しており、冷媒１１７は圧縮機１０２において圧縮されることにより圧力とエンタルピが上昇して点Ａから点Ｂの状態変化を行い、放熱器１０３において供給される除湿対象空気１１６に対して放熱することによりエンタルピが減少して点Ｂから点Ｃの状態となる。次に膨張機構１０４において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Ｃから点Ｄの状態変化を行い、吸熱器１０５において供給される除湿対象空気１１６から吸熱することによりエンタルピが増加して点Ｄから点Ａの状態に戻る。このような冷媒１１７の状態変化により、吸熱器１０５において吸熱し、放熱器１０３において放熱するヒートポンプ１１８が動作し、この時、点Ｂと点Ｃのエンタルピ差に冷媒１１７の循環量を乗じた値が放熱器１０３における放熱量、点Ａと点Ｄ（点Ｃ）のエンタルピ差に冷媒１１７の循環量を乗じた値が吸熱器１０５における吸熱量となり、放熱量と吸熱量の差、即ち点Ｂと点Ａのエンタルピ差に冷媒１１７の循環量を乗じた値が圧縮機１０２の圧縮仕事量になる。

図１１は、図９に示した除湿装置における除湿対象空気１１６の状態変化を示す湿り空気線図である。図１１に示した湿り空気線図において、まず、点ａの状態の除湿対象空気１１６が放熱器１０３に供給され、冷媒１１７の放熱により加熱されて点ｂの状態となる。点ｂの状態となった除湿対象空気１１６は、次に放湿部１２１に供給されてハニカムローター１０８に担持された吸着剤１０７が保有している水分を脱着することにより加湿されて、湿度が上昇するとともに温度が低下して点ｃの状態となる。点ｃの状態となった除湿対象空気１１６は、次に吸熱器１０５に供給され、冷媒１１７の吸熱により露点温度以下まで冷却されて点ｄの飽和状態となる。この時に飽和した水分は凝縮水としてタンク１２２に回収される。点ｄの飽和状態となった除湿対象空気１１６は、次に吸湿部１２０に供給され、吸着剤１０７に水分を吸着されることによって除湿されて湿度が低下するとともに温度が上昇して点ｅの状態となる。点ｅの状態となった除湿対象空気１１６は、再度、吸熱器１０５に供給されて冷媒１１７の吸熱により冷却されて点ｆの状態となり装置外部に排出される。以上の除湿対象空気１１６の状態変化において、放湿部１２１における放湿量は、点ｃと点ｂの絶対湿度差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値となり、吸湿部１２０における吸湿量は、点ｄと点ｅの絶対湿度差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値となる。また、吸熱器１０５において回収される凝縮水の量は、点ｃと点ｄの絶対湿度差に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値となる。

以上の動作において、理想状態では、放湿部１２１の出口空気状態を示す点ｃは、吸湿部１２０の入口空気状態を示す点ｄと同一の相対湿度である点ｃ’に近づき、吸湿部１２０の出口空気状態を示す点ｅは、放湿部１２１の入口空気状態を示す点ｂと同一の相対湿度である点ｅ’に近づく。したがって点ｄの相対湿度を上昇させ、点ｂの相対湿度を低下させること、即ち、点ｄで示した吸湿部１２０への供給空気と点ｂで示した放湿部１２１への供給空気との相対湿度差を拡大することが吸放湿量を高めることになり、結果的に除湿効率が向上することになるのである。また、除湿対象空気１１６の重量換算風量に点ａと点ｂのエンタルピ差を乗じた値が放熱器１０３における放熱量、点ｃと点ｄのエンタルピ差と点ｅと点ｆのエンタルピ差との加算値に除湿対象空気１１６の重量換算風量を乗じた値が吸熱器１０５における吸熱量となり、この放熱器１０３における放熱量および吸熱器１０５における吸熱量は、図１０の冷媒１１７の状態変化から得られる放熱量および吸熱量と等しくなる。従って、吸熱器１０５において、１回の除湿対象空気１１６の供給では不足する冷媒１１７の吸熱分を、除湿対象空気１１６を再度吸熱器１０５に供給して補うことによって、除湿対象空気１１６の風量を放熱器１０３における放熱、放湿部１２１における放湿、吸湿部１２０における吸湿の各過程における最適な値に設定することができるのである。

以上のように本発明にかかる除湿装置は、循環経路１１１を要しない簡易な構成で、多様な環境下で効率の良い除湿を行い得るものであり、除湿機、乾燥機、空調機、溶剤回収装置等の高効率な除湿機能が所望される用途に適している。

本発明の実施形態１にかかる除湿装置の概略構成を示した図同、除湿装置の吸放湿手段１１９の詳細構成を示した図同、除湿装置の冷媒１１７の状態変化を示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）同、除湿装置における除湿対象空気１１６および冷却対象空気２の状態変化を示す湿り空気線図本発明の実施形態２にかかる除湿装置の概略構成を示した図同、除湿装置の冷媒１１７の状態変化を示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）同、除湿装置における除湿対象空気１１６の風量を冷却対象空気２の風量より多く設定した場合の除湿対象空気１１６および冷却対象空気２の状態変化を示す湿り空気線図同、除湿装置における冷却対象空気２の風量を除湿対象空気１１６の風量より多く設定した場合の除湿対象空気１１６および冷却対象空気２の状態変化を示す湿り空気線図本発明の実施形態３にかかる除湿装置の概略構成を示した図同、除湿装置の冷媒１１７の状態変化を示すモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）同、除湿装置における除湿対象空気１１６の状態変化を示す湿り空気線図従来の除湿装置の概略構成を示した図

符号の説明

１送風ファン
２冷却対象空気
１２除湿空気用ファン
１３冷却空気用ファン
１０２圧縮機
１０３放熱器
１０４膨張機構
１０５吸熱器
１０７吸着剤
１０８ハニカムローター
１１６除湿対象空気
１１７冷媒
１１８ヒートポンプ
１１９吸放湿手段
１２０吸湿部
１２１放湿部

Claims

冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、前記吸熱器（１０５）に、前記放湿部（１２１）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給する構成としたことを特徴とする除湿装置。
冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、前記吸熱器（１０５）に、前記吸湿部（１２０）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給する構成としたことを特徴とする除湿装置。
冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、前記吸熱器（１０５）に、前記放熱器（１０３）に供給される除湿対象空気（１１６）よりも多くの空気を供給する構成としたことを特徴とする除湿装置。
冷媒（１１７）を圧縮する圧縮機（１０２）と前記冷媒（１１７）が供給空気に対して放熱する放熱器（１０３）と前記冷媒（１１７）が膨張する膨張機構（１０４）と前記冷媒（１１７）が供給空気から吸熱する吸熱器（１０５）とを有するヒートポンプ（１１８）と、供給空気から吸湿する吸湿部（１２０）および供給空気に放湿する放湿部（１２１）を有する吸放湿手段（１１９）とを備え、除湿対象空気（１１６）を前記放熱器（１０３）、前記放湿部（１２１）、前記吸熱器（１０５）、前記吸湿部（１２０）の順に供給するとともに、冷却対象空気（２）を前記吸熱器（１０５）に供給する構成としたことを特徴とする除湿装置。
除湿対象空気（１１６）の風量を冷却対象空気（２）の風量よりも多くなるように構成したことを特徴とする請求項４記載の除湿装置。
冷却対象空気（２）の風量を除湿対象空気（１１６）の風量よりも多くなるように構成したことを特徴とする請求項４記載の除湿装置。
除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向を同一方向となるように構成したことを特徴とする請求項４、５または６記載の除湿装置。
除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）の吸熱器（１０５）通過方向を反対方向となるように構成したことを特徴とする請求項４、５または６記載の除湿装置。
除湿対象空気（１１６）と冷却対象空気（２）を単一の送風ファン（１）により供給する構成としたことを特徴とする請求項４、５、６、７または８記載の除湿装置。
除湿対象空気（１１６）を供給する除湿空気用ファン（１２）と、冷却対象空気（２）を供給する冷却空気用ファン（１３）を備えた構成としたことを特徴とする請求項４、５、６、７または８記載の除湿装置。
冷媒（１１７）が放熱器（１０３）において超臨界圧力にて放熱を行う構成としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の除湿装置。
冷媒（１１７）として二酸化炭素を用いる構成としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の除湿装置。
吸放湿手段（１１９）を、ハニカムローター（１０８）に担持された吸着剤（１０７）が、吸湿部（１２０）において除湿対象空気（１１６）から水分を吸着するとともに放湿部（１２１）において除湿対象空気（１１６）へ水分を脱着するように前記ハニカムローター（１０８）を配し、前記ハニカムローター（１０８）の回転によって、前記吸湿部（１２０）における水分吸着と前記放湿部（１２１）における水分脱着を繰り返すように構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の除湿装置。