JP5926082B2

JP5926082B2 - デシカント空調システム

Info

Publication number: JP5926082B2
Application number: JP2012070709A
Authority: JP
Inventors: 岸本　章; 章岸本; 健太郎植田; 量榎本; 孝生荏開津; 雅旦田口
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2013204822A

Description

本発明は、通気性吸湿体の吸湿作用を利用して外部からの空気を冷却して室内空間の除湿冷房を行うデシカント空調システムに関する。

従来から、通気性吸湿体の吸湿作用を利用したデシカント空調システムが知られている。例えば、図６に示すように、従来のデシカント空調システムは、外部から空調用空気流路１２に導入された外気を、第１デシカントロータ１の吸湿部１ａ、第１顕熱交換器２、第２デシカントロータ３の吸湿部３ａ、第２顕熱交換器４、第１デシカントロータ１の再生部１ｂの順に流通させることにより外気を除湿及び冷却し、室内空間５へ供給するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。このような構成において、空調対象空間５から冷却用媒体流通経路１４に導入された室内空気は、第１顕熱交換器２において空調用空気流路１２を流れる外気との間で熱交換が行われ、この熱交換によって外気を冷却し、第２顕熱交換器４において空調用空気流路１２を流れる外気との間で再び熱交換が行われ、この熱交換によって外気を更に冷却する。室内空気はその後、加熱手段６及び第２デシカントロータ３の再生部３ｂを順に流通して屋外へ排出される。

特開２００８−５７９５３号公報

上述したように、冷却用媒体流通経路１４に導入された室内空気は、第１顕熱交換器２において外気との熱交換により外気を冷却するが、かかる熱交換により室内空気は加熱される。従って、このように加熱された室内空気と外気との熱交換を第２顕熱交換器４において行っても、第２顕熱交換器４において外気を充分に冷却することができない。従って、上述した従来のデシカント空調システムにおいては、充分な冷房効果を得ることができない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、優れた冷房効果を有するデシカント空調システムを提供することである。

本発明の請求項１に記載のデシカント空調システムは、気体の水分を吸着するための第１及び第２デシカントロータと、熱交換を行うための第１及び第２顕熱交換器と、外部から導入された外気を空調用空気として、前記第１デシカントロータの吸湿部、前記第１顕熱交換器、前記第２デシカントロータの吸湿部、前記第２顕熱交換器、前記第１デシカントロータの再生部にこの順で流通させて除湿及び冷却した後に空調対象空間へ供給する空調用空気流通手段と、再生用気体を前記第２デシカントロータの再生部に流通させる再生用気体流通手段と、第１冷却用媒体を前記第１顕熱交換器に流通させる第１冷却用媒体流通手段と、第２冷却用媒体を前記第２顕熱交換器に流通させる第２冷却用媒体流通手段と、前記空調用空気流通手段へ外気を導入するためのファンと、を備え、
前記第１冷却用流通手段は、外部から導入された外気を前記第１冷却用媒体として前記第１顕熱交換器に流通させ、前記第１顕熱交換器は、前記第１冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記第２冷却用流通手段は、前記空調対象空間から導入された室内空気を前記第２冷却用媒体として前記第２顕熱交換器に流通させ、前記第２顕熱交換器は、前記第２冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記ファンは前記第１デシカントロータの上流側に位置し、前記第１冷却用媒体流通手段は、前記ファンと前記第１デシカントロータとの中間位置において前記空調用空気流通手段から分岐し、前記ファンによって前記空調用空気流通手段へ導入された外気の一部は、空調用空気として前記空調用空気流通手段により流通され、その残部は、第１冷却用媒体として前記第１冷却用媒体流通手段により流通されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のデシカント空調システムは、気体の水分を吸着するための第１及び第２デシカントロータと、熱交換を行うための第１及び第２顕熱交換器と、外部から導入された外気を空調用空気として、前記第１デシカントロータの吸湿部、前記第１顕熱交換器、前記第２デシカントロータの吸湿部、前記第２顕熱交換器、前記第１デシカントロータの再生部にこの順に流通させて除湿及び冷却した後に空調対象空間へ供給する空調用空気流通手段と、再生用気体を前記第２デシカントロータの再生部に流通させる再生用気体流通手段と、第１冷却用媒体を前記第１顕熱交換器に流通させる第１冷却用媒体流通手段と、第２冷却用媒体を前記第２顕熱交換器に流通させる第２冷却用媒体流通手段と、前記空調用空気流通手段へ外気を導入するためのファンと、を備え、
前記第１冷却用流通手段は、前記空調対象空間から導入された室内空気を前記第１冷却用媒体として前記第１顕熱交換器に流通させ、前記第１顕熱交換器は、前記第１冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記第２冷却用媒体流通手段は、外部から導入された外気を前記第２冷却用媒体として前記第２顕熱交換器に流通させ、前記第２顕熱交換器は前記第２冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記ファンは前記第１デシカントロータの上流側に位置し、前記第２冷却用媒体流通手段は、前記ファンと前記第１デシカントロータとの中間位置において前記空調用空気流通手段から分岐し、前記ファンによって前記空調用空気流通手段へ導入された外気の一部は、空調用空気として前記空調用空気流通手段により流通され、その残部は、第２冷却用媒体として前記第２冷却用媒体流通手段により流通されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のデシカント空調システムでは、前記第１冷却用媒体流通手段は、前記第１顕熱交換器を流通した前記第１冷却用媒体を前記再生用気体として前記再生用気体流通手段へ供給し、前記第２冷却用媒体流通手段は、前記第２顕熱交換器を流通した前記第２冷却用媒体を屋外へ排出することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載のデシカント空調システムでは、前記第１冷却用媒体流通手段は、前記第１顕熱交換器を流通した前記第１冷却用媒体を屋外へ排出し、前記第２冷却用媒体流通手段は、前記第２顕熱交換器を流通した前記第２冷却用媒体を前記再生用気体として前記再生用気体流通手段へ供給することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の空調システムによれば、第１顕熱交換器には外部から導入された外気を第１冷却用媒体として流通させ、第２顕熱交換器には空調対象空間から導入された室内空気を第２冷却用媒体として流通させるので、第１顕熱交換器及び第２顕熱交換器の双方において、空調用空気との熱交換により優れた冷却効果を得ることができ、より冷却効果の高い空調システムを提供できる。また、ファンによって空調用空気流通手段へ導入された外気の一部を空調用空気として流通させ、その残部を第１冷却用媒体として流通させるので、単一のファンを用いて空調用空気と第１冷却用媒体の双方を流通させることができ、構成を簡素化できる。

また、本発明の請求項２に記載の空調システムによれば、第１顕熱交換器には空調対象空間から導入された室内空気を第１冷却用媒体として流通させ、第２顕熱交換器には外部から導入された外気を第２冷却用媒体として流通させるので、第１顕熱交換器及び第２顕熱交換器の双方において、空調用空気との熱交換により優れた冷却効果を得ることができ、より冷却効果の高い空調システムを提供できる。また、ファンによって空調用空気流通手段へ導入された外気の一部を空調用空気として流通させ、その残部を第２冷却用媒体として流通させるので、単一のファンを用いて空調用空気と第２冷却用媒体の双方を流通させることができ、構成を簡素化できる。

また、本発明の請求項３に記載の空調システムによれば、第１顕熱交換器を流通した第１冷却用媒体を再生用気体として用いるので、構成を簡素化できる。

また、本発明の請求項４に記載の空調システムによれば、第２顕熱交換器を流通した第２冷却用媒体を再生用気体として用いるので、構成を簡素化できる。

本発明の第１の実施形態に係るデシカント空調システムを示す概略図。本発明の第２の実施形態に係るデシカント空調システムを示す概略図。本発明の第３の実施形態に係るデシカント空調システムを示す概略図。本発明の第４の実施形態に係るデシカント空調システムを示す概略図。本発明の実施例及び比較例における実験結果を示す表。従来のデシカント空調システムを示す概略図。

［第１の実施形態］
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るデシカント空調システムについて説明する。図示のデシカント空調システムは、空調対象空間（例えば、室内空間）５の天井などに設置される装置ハウジング（図示せず）を備え、この装置ハウジングに、第１デシカントロータ１、第１顕熱交換器２、第２デシカントロータ３、第２顕熱交換器４、及び加熱手段６が内蔵されている。

このデシカント空調システムは更に、空調用空気流通ライン（空調用空気流通手段）Ａ、第１冷却用媒体流通ライン（第１冷却用媒体流通手段）Ｂ、第２冷却用媒体流通ライン（第２冷却用媒体流通手段）Ｃ、及び再生用気体流通ライン（再生用気体流通手段）Ｄを備える。

空調用空気流通ラインＡは、外部から導入された外気を空調用空気として、各機器に流通させたのちに空調対象空間５に供給するための経路であり、図示しない外気導入部から第１デシカントロータ１の吸湿部１ａ及び第１顕熱交換器２を通って第２デシカントロータ３の吸湿部３ａに至り、この第２デシカントロータ３の吸湿部３ａ及び第２顕熱交換器４を通り、更に第１デシカントロータ１の再生部１ｂを通って空調対象空間５に至る。また、空調用空気流通ラインＡの上流側端部には電動式のファン７Ａが設置されている。

第１冷却用媒体流通ラインＢは、外気を第１冷却用媒体として第１顕熱交換器２に供給するための経路であり、ファン７Ａと第１デシカントロータ１との中間位置において空調用空気流通ラインＡから分岐し、第１顕熱交換器２を通って外部まで延出されている。

第２冷却用媒体流通ラインＣは、空調対象空間５から導入された室内空気を第２冷却用媒体として第２顕熱交換器４に供給するための経路であり、空調対象空間５から第２顕熱交換器４に至る。また、第２冷却用媒体流通ラインＣの上流側端部には電動式のファン７Ｂが設置されている。

再生用気体流通ラインＤは、第２デシカントロータ３に再生用気体を流通させるための経路であり、第２顕熱交換器４から加熱手段６を通って第２デシカントロータ３の再生部３ｂに至り、この第２デシカントロータ３の再生部３ｂを通って外部まで延出されている。

第１及び第２デシカントロータ１，３は円板状を有し、それらの全体がハニカム状構造に形成されて多数の通気孔が設けられ、これらハニカム状構造の表面に通気性吸湿材が塗布されている。

第１デシカントロータ１は、空調用空気流通ラインＡの上流側部（具体的には、ファン７Ａと第１顕熱交換器２との間の部位）とその下流側部（第２顕熱交換器４の配設部位よりも下流側の部位）にまたがって配設される。第１デシカントロータ１における空調用空気流通ラインＡの上流側部に位置する部位は吸湿部１ａとして機能し、この吸湿部１ａにおいて吸湿材が気体に含まれる水分を吸湿する。また、第１デシカントロータ１における空調用空気流通ラインＡの下流側部に位置する部位は再生部１ｂとして機能し、この再生部１ｂにおいて吸湿された水分が奪い取られて吸湿材が再生される。

この第１デシカントロータ１には、例えば電動モータから構成される第１駆動源８が駆動連結され、第１駆動源８によって第１デシカントロータ１が、例えば１時間に数１０回転で一定に回転駆動される。第１デシカントロータ１が第１駆動源８により回転駆動されると、吸湿部１ａに相当する部位及び再生部１ｂに相当する部位が回転方向に連続的に変化する。

また、第２デシカントロータ３は、空調用空気流通ラインＡの中間部（具体的には、第１顕熱交換器２と第２顕熱交換器４との間の部位）と再生用気体流通ラインＤ（加熱手段６の配設部位よりも下流側の部位）にまたがって配設される。第２デシカントロータ３における空調用空気流通ラインＡの中間部に位置する部位は吸湿部３ａとして機能し、この吸湿部３ａにおいて吸湿材が気体に含まれる水分を吸湿する。また、第２デシカントロータ３における再生用気体流通ラインＤに位置する部位は再生部３ｂとして機能し、この再生部３ｂにおいて吸湿された水分が奪い取られて吸湿材が再生される。

第２デシカントロータ３には、例えば電動モータから構成される第２駆動源９が駆動連結され、第２駆動源９によって第２デシカントロータ３が、例えば１時間に数１０回転で一定に回転駆動される。第２デシカントロータ３が第２駆動源９により回転駆動されると、吸湿部３ａに相当する部位及び再生部３ｂに相当する部位が回転方向に連続的に変化する。

第１顕熱交換器２は、流通される気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させるものであり、熱伝導性の高い金属（アルミニウム、銅、鉄、これらを含む合金）や樹脂系材料にて形成した熱伝導用板状体を積層して構成されている。例えば、厚さ０．１ｍｍの樹脂製コルゲート板を積層して立方体形状となるように構成されている。第２顕熱交換器４は、流通される気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させるものであり、第１顕熱交換器２と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。

加熱手段６は、再生用気体を加熱するものであり、本実施形態では、供給される温水により再生用気体を加熱する温水熱交換器にて構成されている。この加熱手段６に関連して、温水を生成するための図示しない熱源機が設けられており、熱源機にて生成された温水が温水循環ラインＥ及び加熱手段６を通して循環され（例えば、６０℃の温水が２リットル／分の流量で循環され）、これにより再生用気体が連続的に加熱される。なお、加熱手段６は電気ヒータ等の電気的加熱手段であってもよい。

このように構成されたデシカント空調システムでは、外気はファン７Ａによって空調用空気流通ラインＡに導入され、空調用空気流通ラインＡに導入された外気の一部は、空調用空気として、空調用空気流通ラインＡに沿って第１デシカントロータ１の吸湿部１ａ、第１顕熱交換器２、第２デシカントロータ３の吸湿部３ａ、第２顕熱交換器４、第１デシカントロータ１の再生部１ｂの順に通過し、空調対象空間５に供給される。また、空調用空気流通ラインＡに導入された外気の残部は、第１冷却用媒体として第１冷却用媒体流通ラインＢに沿って流れる。更に、空調対象空間５の室内空気はファン７Ｂによって第２冷却用媒体流通ラインＣに導入され、第２冷却用媒体として第２冷却用媒体流通ラインＣに沿って流れ、第２顕熱交換器４を通過する。第２顕熱交換器４を通過した第２冷却用媒体は、再生用気体流通ラインＤに沿って加熱手段６及び第２デシカントロータ３の再生部３ｂの順に通過し、屋外へ排出される。

より具体的に、空調用空気流通ラインＡに導入された空調用空気は、第１デシカントロータ１の吸湿部１ａに流れ、この吸湿部１ａを流れる間に、第１デシカントロータ１の吸湿材に水分が吸着されてその温度が上昇する。そして、除湿された高温の空気が第１顕熱交換器２に流れ、この第１顕熱交換器２において、第１冷却用媒体流通ラインＢを流れる外気即ち第１冷却用媒体との間で熱交換が行われ、この熱交換によって空調用空気の温度が低下する。その後、温度が低下し除湿された空調用空気が第２デシカントロータ３の吸湿部３ａに流れ、この吸湿部３ａを流れる間に、第２デシカントロータ３の吸湿材に水分が更に吸着されて過剰に除湿されてその温度が上昇する。

この過剰に除湿された高温の空調用空気は、第２顕熱交換器４に流れ、この第２顕熱交換器４において、第２冷却用媒体流通ラインＣを流れる室内空気即ち第２冷却用媒体との間で熱交換が行われ、この熱交換によって空調用空気の温度が低下し、第１デシカントロータ１の再生部１ｂに流れる。この再生部１ｂを通して流れる間に、過剰に除湿された空調用空気が、第１デシカントロータ１の吸湿材に吸着された水分を奪い取り（この水分の奪い取りにより、第１デシカントロータ１の吸湿材の再生が行われる）、奪い取った水分によって空調用空気の湿度が上昇する一方、この水分の脱着に伴う気化熱によって空調用空気が冷却され、冷却された空調用空気が空調対象空間５へ供給され、これにより空調対象空間５の除湿及び冷房が行われる。このように空調対象空間５の空調を行う場合には、ファン７Ａを連続的に作動させて、例えば１００ｍ³／ｈの流量で空調用空気を空調対象空間５に連続的に供給するように構成されている。

一方、第１冷却用媒体流通ラインＢに導入された外気即ち第１冷却用媒体は、上述したように、第１顕熱交換器２を通過するときに空調用空気との熱交換により加温され、その後屋外に排出される。

また、第２冷却用媒体流通ラインＣに導入された室内空気即ち第２冷却用媒体は、上述したように、第２顕熱交換器４を通過するときに空調用空気との熱交換により加温され、その後再生用気体流通ラインＤに供給される。再生用気体流通ラインＤに供給された第２冷却用媒体は、再生用空気として加熱手段６及び第２デシカントロータ３の再生部３ｂの順に通過し、その後屋外に排出される。再生用空気は、加熱手段６を通過するときに加熱され、第２デシカントロータ３の再生部３ｂを通過するときに第２デシカントロータ３の吸湿材に吸着された水分を奪い取り（この水分の奪い取りにより、第２デシカントロータ３の吸湿材の再生が行われる）、奪い取った水分によって再生用空気の湿度が上昇する。

このように、本実施形態によれば、外部から導入された外気を第１冷却用媒体として第１顕熱交換器２へ供給し、空調対象空間５から導入された室内空気を第２冷却用媒体として第２顕熱交換器４へ供給する構成とされており、第１冷却用媒体を第２冷却用媒体として再利用しないので、室内空気を第１冷却用媒体として用いた後に第２冷却用媒体として再利用する従来の空調システムに比べて、熱交換による空調用空気の冷却効果を向上できる。

また、第１冷却用媒体流通ラインＢは、ファン７Ａの下流側部位において空調用空気流通ラインＡから分岐するように設けられているので、単一のファン７Ａにより空調用空気流通ラインＡ及び第１冷却用媒体流通ラインＢの双方に外気を導入でき、構成の簡素化を図ることができる。

更に、第２冷却用媒体流通ラインＣの下流側に再生用気体流通ラインＤを設け、第２顕熱交換器４を通過した第２冷却用媒体を再生用気体として再生用気体流通ラインＤへ供給するように構成されているので、単一のファン７Ｂにより第２冷却用媒体流通ラインＣに沿って第２冷却用媒体を流通させると共に再生用気体流通ラインＤに沿って再生用気体を流通させることができ、構成の簡素化を図ることができる。

ここで、通気性吸湿材としては、吸湿特性の高い通気性吸湿体であれば特に制限なく用いることができ、例えばポリアクリル酸ナトリウム等の吸湿性高分子や、ポリアクリルアミド等の感温性高分子を用いることができる他、イソブチレン／マレイン酸塩系、デンプン／ポリアクリル酸塩系、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）／ポリアクリル酸塩系、デンプン／アクリルアミド／ポリアクリル酸塩系、架橋ＰＶＡ系、架橋ＣＭＣ（Ｓｏｄｉｕｍ
Ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）系等を用いることができる。
［第２の実施形態］
以下、図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係るデシカント空調システムについて説明する。なお、図１に示すデシカント空調システムと実質同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態におけるデシカント空調システムは、図１に示すデシカント空調システムと略同一であるが、第１冷却用媒体流通ラインＢ及び第２冷却用媒体流通ラインＣに代えて、第１冷却用媒体流通ラインＢ１及び第２冷却用媒体流通ラインＣ１を備える点で異なる。

第１冷却用媒体流通ラインＢ１は、空調対象空間５から導入された室内空気を第１冷却用媒体として第１顕熱交換器２へ供給するものであり、空調対象空間５から第２顕熱交換器２を通過して外部まで延出されている。また、第１冷却用媒体流通ラインＢ１の上流側端部にはファン７Ｂが設置されている。

第２冷却用媒体流通ラインＣ１は、外気を第２冷却用媒体として第２顕熱交換器４に供給するものであり、ファン７Ａと第１デシカントロータ１との中間位置において空調用空気流通ラインＡから分岐し、第２顕熱交換器４に至る。

このように構成されたデシカント空調システムでは、空調用空気流通ラインＡに導入された空調用空気は、第１顕熱交換器２において第１冷却用媒体流通ラインＢ１を流れる室内空気即ち第１冷却用媒体との間で熱交換が行われて冷却され、第２顕熱交換器４において第２冷却用媒体流通ラインＣ１を流れる外気即ち第２冷却用媒体との間で熱交換が行われて冷却される。

一方、第１冷却用媒体流通ラインＢ１に導入された第１冷却用媒体は、第１顕熱交換器２を通過するときに空調用空気との熱交換により加温され、その後屋外に排出される。また、第２冷却用媒体流通ラインＣ１に導入された第２冷却用媒体は、第２顕熱交換器４を通過するときに空調用空気との熱交換により加温され、その後再生用気体流通ラインＤに供給される。

このように、本実施形態によれば、空調対象空間５から導入された室内空気を第１冷却用媒体として第１顕熱交換器２へ供給し、外部から導入された外気を第２冷却用媒体として第２顕熱交換器４へ供給するので、熱交換による空調用空気の冷却効果を向上できる。

また、第２冷却用媒体流通ラインＣ１は、空調用空気流通ラインＡのファン７Ａの下流側部位において空調用空気流通ラインＡから分岐するように設けられているので、単一のファン７Ａにより空調用空気流通ラインＡ及び第２冷却用媒体流通ラインＣ１の双方に外気を導入でき、構成の簡素化を図ることができる。

更に、第２冷却用媒体流通ラインＣ１の下流側に再生用気体流通ラインＤを設け、第２顕熱交換器４を通過した第２冷却用媒体を再生用気体として再生用気体流通ラインＤへ供給するように構成されているので、再生用気体流通ラインＤに沿った再生用気体の流通もファン７Ａによって行うことができ、構成の簡素化を図ることができる。
［第３の実施形態］
以下、図３を参照して、本発明の第３の実施形態に係るデシカント空調システムについて説明する。なお、図１に示すデシカント空調システムと実質同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態に係るデシカント空調システムは、図１に示すデシカント空調システムと略同一であるが、第１冷却用媒体流通ラインＢ、第２冷却用媒体流通ラインＣ、及び再生用気体流通ラインＤに代えて、第１冷却用媒体流通ラインＢ２、第２冷却用媒体流通ラインＣ２、及び再生用気体流通ラインＤ２を備える点で異なる。

第１冷却用媒体流通ラインＢ２は、外気を第１冷却用媒体として第１顕熱交換器２へ供給するものであり、ファン７Ａと第１デシカントロータ１との中間位置において空調用空気流通ラインＡから分岐し、第１顕熱交換器２に至る。

第２冷却用媒体流通ラインＣ２は、空調対象空間５から導入された室内空気を第２冷却用媒体として第２顕熱交換器４に供給するものであり、空調対象空間５から第２顕熱交換器４を通過して外部まで延出されている。また、第２冷却用媒体流通ラインＣ２の上流側端部にはファン７Ｂが設置されている。

再生用気体流通ラインＤ２は、第２デシカントロータ３に再生用気体を流通させるものであり、第１顕熱交換器２から加熱手段６及び第２デシカントロータ３の再生部３ｂを通過して外部まで延出されている。

このように構成されたデシカント空調システムでは、空調用空気流通ラインＡに導入された空調用空気は、第１顕熱交換器２において第１冷却用媒体流通ラインＢ２を流れる第１冷却用媒体との間で熱交換が行われて冷却され、第２顕熱交換器４において第２冷却用媒体流通ラインＣ２を流れる第２冷却用媒体との間で熱交換が行われて冷却される。

一方、第１冷却用媒体流通ラインＢ２に導入された第１冷却用媒体は、第１顕熱交換器２を通過するときに空調用空気との熱交換により加温され、その後再生用気体流通ラインＤ２へ供給される。また、第２冷却用媒体流通ラインＣ２に導入された第２冷却用媒体は、第２顕熱交換器４を通過するときに空調用空気との熱交換により加温され、その後屋外へ排出される。

第１顕熱交換器２を通過した第１冷却用媒体は、再生用空気として再生用気体流通ラインＤ２へ供給され、加熱手段６を通過するときに加熱され、第２デシカントロータ３の再生部３ｂを通過するときに加湿され、その後屋外に排出される。

このように、本実施形態においても、外部から導入された外気を第１冷却用媒体として第１顕熱交換器２へ供給し、空調対象空間５から導入された室内空気を第２冷却用媒体として第２顕熱交換器４へ供給するので、熱交換による空調用空気の冷却効果を向上できる。

また、第１冷却用媒体流通ラインＢ２は、ファン７Ａの下流側部位において空調用空気流通ラインＡから分岐するように設けられ、第１冷却用媒体流通ラインＢ２の下流側に再生用気体流通ラインＤ２を設け、第１顕熱交換器２を通過した第１冷却用媒体を再生用気体として再生用気体流通ラインＤ２へ供給するように構成されているので、単一のファン７Ａにより空調用空気、第１冷却用媒体、及び再生用気体を流通させることができ、構成の簡素化を図ることができる。
［第４の実施形態］
以下、図４を参照して、本発明の第４の実施形態に係るデシカント空調システムについて説明する。なお、図１又は図３に示す第１又は第３の実施形態に係るデシカント空調システムと実質同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態に係るデシカント空調システムは、図３に示すデシカント空調システムと略同一であるが、第１冷却用媒体流通ラインＢ２及び第２冷却用媒体流通ラインＣ２に代えて、第１冷却用媒体流通ラインＢ３及び第２冷却用媒体流通ラインＣ３を備える点で異なる。

第１冷却用媒体流通ラインＢ３は、空調対象空間５の室内空気を第１冷却用媒体として第１顕熱交換器２へ供給するものであり、空調対象空間５から第１顕熱交換器２まで至る。また、第１冷却用媒体流通ラインＢ３の上流側端部にはファン７Ｂが設置されている。

第２冷却用媒体流通ラインＣ３は、外気を第２冷却用媒体として第２顕熱交換器４に供給するものであり、ファン７Ａと第１デシカントロータ１との中間位置において空調用空気流通ラインＡから分岐し、第２顕熱交換器４を通過して外部まで延出されている。

このように構成されたデシカント空調システムでは、空調用空気流通ラインＡに導入された空調用空気は、第１顕熱交換器２において第１冷却用媒体流通ラインＢ３を流れる第１冷却用媒体との間で熱交換が行われて冷却され、第２顕熱交換器４において第２冷却用媒体流通ラインＣ３を流れる第２冷却用媒体との間で熱交換が行われて冷却される。

一方、第１冷却用媒体流通ラインＢ３に導入された第１冷却用媒体は、第１顕熱交換器２にて空調用空気との熱交換により加温され、その後再生用気体流通ラインＤ２へ供給される。また、第２冷却用媒体流通ラインＣ３に導入された第２冷却用媒体は、第２顕熱交換器４を通過するときに空調用空気との熱交換により加温され、その後屋外へ排出される。

また、第２冷却用媒体流通ラインＣ３は、ファン７Ａの下流側部位において空調用空気流通ラインＡから分岐するように設けられているので、単一のファン７Ａにより空調用空気流通ラインＡ及び第２冷却用媒体流通ラインＣ３の双方に外気を導入でき、構成の簡素化を図ることができる。

更に、第１冷却用媒体流通ラインＢ３の下流側に再生用気体流通ラインＤ２を設け、第１顕熱交換器２を通過した第１冷却用媒体を再生用気体として再生用気体流通ラインＤ２へ供給するように構成されているので、単一のファン７Ｂにより第１冷却用媒体及び再生用気体を流通させることができ、構成の簡素化を図ることができる。
［実施例及び比較例］
本発明の効果を確認するために、次の通りの実験を行った。実施例１〜４として図１〜図４に示すデシカント空調システムを用いると共に、比較例として図６に示す従来のデシカント空調システムを用いて次の条件で空調対象空間５の空調を行った。

屋外空気：温度３３℃、絶対湿度１４．２g/kg’
室内空気：温度２６℃、絶対湿度１０．５g/kg’
第１デシカントロータ１の除湿量：３g/kg’
第２デシカントロータ３の除湿量：７g/kg’
第１顕熱交換器２の冷却効率（温度交換率）：８５％
第２顕熱交換器４の冷却効率（温度交換率）：８５％
なお、絶対湿度は、１（ｋｇ）の乾燥空気に含まれる水蒸気の質量を示したものである。

図５に、図１〜図４及び図６に示す各計測箇所P１〜P６において空調用空気の温度及び絶対湿度を計測した結果を示す。図５から明らかなように、空調用空気が第１デシカントロータ１の再生部１ｂを通過した後の計測箇所P６において、実施例１〜４のデシカント空調システムの方が空調用空気の温度が低く、高い冷却効果が得られ、冷房用空気として利用できることが確認できた。特に、実施例１及び３においては計測箇所Ｐ６の空気温度（空調対象空間に供給される空気の温度）が２２、４℃と低く、冷房用空気として利用することが可能である。

以上、本発明に従うデシカント空調システムの実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、上記実施形態では、第１デシカントロータ１、第２デシカントロータ３、第１顕熱交換器２、第２顕熱交換器４として、デシカントロータを２つ、顕熱交換器を２つ備えた空調システムについて説明したが、３つ以上のデシカントロータ及び３つ以上の顕熱交換器を備えた空調システムとして構成することもできる。

また、上記実施形態では、第１顕熱交換器２若しくは第２顕熱交換器４を通過した冷却用媒体を再生用気体として用いるようにしているが、当該冷却用媒体とは別の気体を再生用気体として用いることもでき、どのような気体を再生用気体として用いるかは適宜変更が可能である。

更に、上記実施形態では、第１デシカントロータ１及び第２デシカントロータ３として、ハニカム状構造の表面に通気性吸湿材が塗布されたものを例示したが、第１デシカントロータ１及び第２デシカントロータ３の構成は適宜変更が可能である。例えば、流通される気体の流路に設けた容器に通気性吸湿体を充填したものや、流通される気体の流路及びその流路の壁面部を通気性吸湿体を主成分として形成することもできる。
また、ファン７Ａ、７Ｂの設置位置は、各ラインの上流側端部に限定されず、空調用空気や冷却用媒体等を良好に導入及び流通できれば良く、各ラインの中途部や下流側端部に設置しても良い。

１第１デシカントロータ
２第１顕熱交換器
３第２デシカントロータ
４第２顕熱交換器
５空調対象空間
６加熱手段
７Ａ、７Ｂファン
Ａ空調用空気流通ライン（空調用空気流通手段）
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３第１冷却用媒体流通ライン（第１冷却用媒体流通手段）
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３第２冷却用媒体流通ライン（第２冷却用媒体流通手段）
Ｄ、Ｄ２再生用気体流通ライン（再生用気体流通手段）

Claims

気体の水分を吸着するための第１及び第２デシカントロータと、
熱交換を行うための第１及び第２顕熱交換器と、
外部から導入された外気を空調用空気として、前記第１デシカントロータの吸湿部、前記第１顕熱交換器、前記第２デシカントロータの吸湿部、前記第２顕熱交換器、前記第１デシカントロータの再生部にこの順で流通させて除湿及び冷却した後に空調対象空間へ供給する空調用空気流通手段と、
再生用気体を前記第２デシカントロータの再生部に流通させる再生用気体流通手段と、
第１冷却用媒体を前記第１顕熱交換器に流通させる第１冷却用媒体流通手段と、
第２冷却用媒体を前記第２顕熱交換器に流通させる第２冷却用媒体流通手段と、
前記空調用空気流通手段へ外気を導入するためのファンと、を備え、
前記第１冷却用流通手段は、外部から導入された外気を前記第１冷却用媒体として前記第１顕熱交換器に流通させ、前記第１顕熱交換器は、前記第１冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記第２冷却用流通手段は、前記空調対象空間から導入された室内空気を前記第２冷却用媒体として前記第２顕熱交換器に流通させ、前記第２顕熱交換器は、前記第２冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記ファンは前記第１デシカントロータの上流側に位置し、前記第１冷却用媒体流通手段は、前記ファンと前記第１デシカントロータとの中間位置において前記空調用空気流通手段から分岐し、
前記ファンによって前記空調用空気流通手段へ導入された外気の一部は、空調用空気として前記空調用空気流通手段により流通され、その残部は、第１冷却用媒体として前記第１冷却用媒体流通手段により流通されることを特徴とするデシカント空調システム。
気体の水分を吸着するための第１及び第２デシカントロータと、
熱交換を行うための第１及び第２顕熱交換器と、
外部から導入された外気を空調用空気として、前記第１デシカントロータの吸湿部、前記第１顕熱交換器、前記第２デシカントロータの吸湿部、前記第２顕熱交換器、前記第１デシカントロータの再生部にこの順に流通させて除湿及び冷却した後に空調対象空間へ供給する空調用空気流通手段と、
再生用気体を前記第２デシカントロータの再生部に流通させる再生用気体流通手段と、
第１冷却用媒体を前記第１顕熱交換器に流通させる第１冷却用媒体流通手段と、
第２冷却用媒体を前記第２顕熱交換器に流通させる第２冷却用媒体流通手段と、
前記空調用空気流通手段へ外気を導入するためのファンと、を備え、
前記第１冷却用流通手段は、前記空調対象空間から導入された室内空気を前記第１冷却用媒体として前記第１顕熱交換器に流通させ、前記第１顕熱交換器は、前記第１冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記第２冷却用媒体流通手段は、外部から導入された外気を前記第２冷却用媒体として前記第２顕熱交換器に流通させ、前記第２顕熱交換器は前記第２冷却用媒体と前記空調用空気との熱交換により前記空調用空気を冷却し、
前記ファンは前記第１デシカントロータの上流側に位置し、前記第２冷却用媒体流通手段は、前記ファンと前記第１デシカントロータとの中間位置において前記空調用空気流通手段から分岐し、
前記ファンによって前記空調用空気流通手段へ導入された外気の一部は、空調用空気として前記空調用空気流通手段により流通され、その残部は、第２冷却用媒体として前記第２冷却用媒体流通手段により流通されることを特徴とするデシカント空調システム。
前記第１冷却用媒体流通手段は、前記第１顕熱交換器を流通した前記第１冷却用媒体を前記再生用気体として前記再生用気体流通手段へ供給し、
前記第２冷却用媒体流通手段は、前記第２顕熱交換器を流通した前記第２冷却用媒体を屋外へ排出することを特徴とする、請求項１又は２に記載のデシカント空調システム。
前記第１冷却用媒体流通手段は、前記第１顕熱交換器を流通した前記第１冷却用媒体を屋外へ排出し、
前記第２冷却用媒体流通手段は、前記第２顕熱交換器を流通した前記第２冷却用媒体を前記再生用気体として前記再生用気体流通手段へ供給することを特徴とする、請求項１又は２に記載のデシカント空調システム。