JPH10205817A - 空調機及び空調システム - Google Patents
空調機及び空調システムInfo
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- JPH10205817A JPH10205817A JP2197897A JP2197897A JPH10205817A JP H10205817 A JPH10205817 A JP H10205817A JP 2197897 A JP2197897 A JP 2197897A JP 2197897 A JP2197897 A JP 2197897A JP H10205817 A JPH10205817 A JP H10205817A
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1016—Rotary wheel combined with another type of cooling principle, e.g. compression cycle
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- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1088—Rotary wheel comprising three flow rotor segments
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒートポンプのエネルギーを効率良く用いて
省エネルギー性が高く、かつ構成が簡単な空調システム
を構築することができる空調機を提供する。 【解決手段】 第１の空間から該空調機に導入した第
１の空気系統の空気と第２の空間から第２の空気系統の
空気とを全熱交換させ、さらに全熱交換後の前記第１の
空気系統の空気を前記ヒートポンプの高熱源によって加
熱したのち前記デシカントを通過させてデシカントの脱
湿再生を行って該空調機から第２の空間に放出し、さら
に全熱交換後の前記第２の空気系統の空気は、デシカン
トとを接触させ除湿し更に冷却する除湿と冷却の連続し
た工程を少なくとも２回以上行った後、該空調機から第
１の空間に放出するように構成されている。
省エネルギー性が高く、かつ構成が簡単な空調システム
を構築することができる空調機を提供する。 【解決手段】 第１の空間から該空調機に導入した第
１の空気系統の空気と第２の空間から第２の空気系統の
空気とを全熱交換させ、さらに全熱交換後の前記第１の
空気系統の空気を前記ヒートポンプの高熱源によって加
熱したのち前記デシカントを通過させてデシカントの脱
湿再生を行って該空調機から第２の空間に放出し、さら
に全熱交換後の前記第２の空気系統の空気は、デシカン
トとを接触させ除湿し更に冷却する除湿と冷却の連続し
た工程を少なくとも２回以上行った後、該空調機から第
１の空間に放出するように構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調システムに係
り、特に室内空気を循環させて処理する空調機（エアコ
ン）と、外気を処理して室内に導く空調機（外調機）と
を併用する空調システムに関する。
り、特に室内空気を循環させて処理する空調機（エアコ
ン）と、外気を処理して室内に導く空調機（外調機）と
を併用する空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来の空調システムの例を示す
もので、これは、室内空気を循環させて処理する空調機
（ヒートポンプを用いるエアコン）３と、外気を処理し
て室内に導く空調機（外調機）１１とを併用する空調シ
ステムである。この外調機１１は、全熱交換器（エンタ
ルピ熱交換器）であり、外気と室内空気の湿度分と顕熱
を同時に熱交換する。一方、空調空間の内部で発生する
空調負荷は室内の空調機３が取り出して室外に捨ててい
る。
もので、これは、室内空気を循環させて処理する空調機
（ヒートポンプを用いるエアコン）３と、外気を処理し
て室内に導く空調機（外調機）１１とを併用する空調シ
ステムである。この外調機１１は、全熱交換器（エンタ
ルピ熱交換器）であり、外気と室内空気の湿度分と顕熱
を同時に熱交換する。一方、空調空間の内部で発生する
空調負荷は室内の空調機３が取り出して室外に捨ててい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような全熱交換
器の動作は、図９に示す湿り空気線図で説明すると、冷
房時において外気（状態K）と室内空気（状態Q）がエン
タルピ交換してそれぞれ処理外気が状態L、室内排気が
状態Tとなって、各々室内への給気、屋外への排気とな
る。この際のエンタルピ交換の効率は、現状の製品では
実用上６０〜７０％と低いので、給気（状態L）と室内
（状態Q）の間にはエンタルピ差ΔHが生じ、結果的に空
気の絶対湿度に差（水分差ΔX）がある空気が室内に供
給され、未処理外気と室内の水分差の３０〜４０％の湿
気が室内に入ってくる。この水分はエアコンで除湿しな
ければならないので、エアコンでは室内空気を露点温度
（１５〜１６℃）以下のおよそ５〜１０℃に冷却して除
湿する必要がある。
器の動作は、図９に示す湿り空気線図で説明すると、冷
房時において外気（状態K）と室内空気（状態Q）がエン
タルピ交換してそれぞれ処理外気が状態L、室内排気が
状態Tとなって、各々室内への給気、屋外への排気とな
る。この際のエンタルピ交換の効率は、現状の製品では
実用上６０〜７０％と低いので、給気（状態L）と室内
（状態Q）の間にはエンタルピ差ΔHが生じ、結果的に空
気の絶対湿度に差（水分差ΔX）がある空気が室内に供
給され、未処理外気と室内の水分差の３０〜４０％の湿
気が室内に入ってくる。この水分はエアコンで除湿しな
ければならないので、エアコンでは室内空気を露点温度
（１５〜１６℃）以下のおよそ５〜１０℃に冷却して除
湿する必要がある。
【０００４】空調負荷の内、除湿に要する潜熱負荷は全
熱交換器を用いた場合で全空調負荷の１０〜１５％を占
め、残りの８５〜９０％は顕熱負荷である。この顕熱空
調負荷は、露点まで冷却する必要がなく、１５〜２０℃
程度に冷却すれば十分な空調負荷である。しかしなが
ら、上記のこれまでの空調システムでは、導入外気を室
内空気と混ぜて顕熱と潜熱を一括で処理するので、全て
の熱を１０℃程度の露点温度以下の温度レベルで冷却し
てしまうため、エアコンの蒸発温度と凝縮温度の差（温
度ヘッド）を全熱交換器を用いない時と同じに設定する
必要があり、空調負荷は減少させることができるが、熱
を汲み上げる温度ヘッドは減少できない。
熱交換器を用いた場合で全空調負荷の１０〜１５％を占
め、残りの８５〜９０％は顕熱負荷である。この顕熱空
調負荷は、露点まで冷却する必要がなく、１５〜２０℃
程度に冷却すれば十分な空調負荷である。しかしなが
ら、上記のこれまでの空調システムでは、導入外気を室
内空気と混ぜて顕熱と潜熱を一括で処理するので、全て
の熱を１０℃程度の露点温度以下の温度レベルで冷却し
てしまうため、エアコンの蒸発温度と凝縮温度の差（温
度ヘッド）を全熱交換器を用いない時と同じに設定する
必要があり、空調負荷は減少させることができるが、熱
を汲み上げる温度ヘッドは減少できない。
【０００５】このように、従来の技術では、高い温度ヘ
ッドを汲み上げて外部に捨てるため、顕熱負荷処理分の
ヒートポンプの駆動エネルギーが無駄に消費されてお
り、エネルギ消費率が大きかった。また、エアコンでは
除湿のための結露を処理するためにドレンを設ける必要
があり、設備の複雑化を招いていた。
ッドを汲み上げて外部に捨てるため、顕熱負荷処理分の
ヒートポンプの駆動エネルギーが無駄に消費されてお
り、エネルギ消費率が大きかった。また、エアコンでは
除湿のための結露を処理するためにドレンを設ける必要
があり、設備の複雑化を招いていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は
空気中の水分を吸着するデシカントと全熱交換器とヒー
トポンプと２系統の空気流通系統とを有する空調機であ
って、第１の空間から該空調機に導入した第１の空気系
統の空気と第２の空間から第２の空気系統の空気とを全
熱交換させ、さらに全熱交換後の前記第１の空気系統の
空気を前記ヒートポンプの高熱源によって加熱したのち
前記デシカントを通過させてデシカントの脱湿再生を行
って該空調機から第２の空間に放出し、さらに全熱交換
後の前記第２の空気系統の空気は、デシカントとを接触
させ除湿し更に冷却する除湿と冷却の連続した工程を少
なくとも２回以上行った後、該空調機から第１の空間に
放出することを特徴とする空調機である。
決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は
空気中の水分を吸着するデシカントと全熱交換器とヒー
トポンプと２系統の空気流通系統とを有する空調機であ
って、第１の空間から該空調機に導入した第１の空気系
統の空気と第２の空間から第２の空気系統の空気とを全
熱交換させ、さらに全熱交換後の前記第１の空気系統の
空気を前記ヒートポンプの高熱源によって加熱したのち
前記デシカントを通過させてデシカントの脱湿再生を行
って該空調機から第２の空間に放出し、さらに全熱交換
後の前記第２の空気系統の空気は、デシカントとを接触
させ除湿し更に冷却する除湿と冷却の連続した工程を少
なくとも２回以上行った後、該空調機から第１の空間に
放出することを特徴とする空調機である。
【０００７】このような構成においては、冷房時におい
て、第１の空間を空調空間として室内空気を第１の空気
系統とし、第２の空間を屋外空間として外気を第２の空
気系統として運転する際、第２の空気系統から室内に供
給する空気（処理した外気）を、室内空気より低い絶対
湿度にすることができるから、水分を室内に持ち込まな
いで済む。従って、空調機で除湿する必要がなくなり、
空調機（エアコン）の熱源冷凍サイクルの動作温度ヘッ
ドを低下させることができ、大幅な省エネが達成され
る。また、空調機で除湿する必要がないので、結露処理
のためのドレンが不要となる。
て、第１の空間を空調空間として室内空気を第１の空気
系統とし、第２の空間を屋外空間として外気を第２の空
気系統として運転する際、第２の空気系統から室内に供
給する空気（処理した外気）を、室内空気より低い絶対
湿度にすることができるから、水分を室内に持ち込まな
いで済む。従って、空調機で除湿する必要がなくなり、
空調機（エアコン）の熱源冷凍サイクルの動作温度ヘッ
ドを低下させることができ、大幅な省エネが達成され
る。また、空調機で除湿する必要がないので、結露処理
のためのドレンが不要となる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、前記除湿と冷却
の連続した工程中の冷却工程を、ヒートポンプの低熱源
によって行うことを特徴とする請求項１に記載の空調機
である。
の連続した工程中の冷却工程を、ヒートポンプの低熱源
によって行うことを特徴とする請求項１に記載の空調機
である。
【０００９】請求項３に記載の発明は、前記除湿と冷却
の連続した工程中の内少なくとも１回の冷却工程を、全
熱交換後の第１の空気系統の空気と熱交換することによ
って行うことを特徴とする請求項１に記載の空調機であ
る。
の連続した工程中の内少なくとも１回の冷却工程を、全
熱交換後の第１の空気系統の空気と熱交換することによ
って行うことを特徴とする請求項１に記載の空調機であ
る。
【００１０】このような構成においては、請求項１、２
に記載の発明と同様な効果の他に、冷房時において、第
２の空気系統の顕熱を回収してデシカント再生のための
第１の空気系統の加熱に用いることができるから、ヒー
トポンプの動力節約と冷房効果の増加が図れる。
に記載の発明と同様な効果の他に、冷房時において、第
２の空気系統の顕熱を回収してデシカント再生のための
第１の空気系統の加熱に用いることができるから、ヒー
トポンプの動力節約と冷房効果の増加が図れる。
【００１１】請求項４に記載の発明は、空気中の水分を
吸着するデシカントと全熱交換器と顕熱交換器とヒート
ポンプと２系統の空気流通系統とを有する空調機であっ
て、第１の空間から該空調機に導入した第１の空気系統
の空気と第２の空間から第２の空気系統の空気とを全熱
交換させ、さらに全熱交換後の前記第２の空気系統の空
気は、デシカントとを接触させ除湿したのち、全熱交換
後の前記第１の空気系統の空気と顕熱交換させ、さらに
顕熱交換後の前記第１の空気系統の空気を前記ヒートポ
ンプの高熱源によって加熱したのち前記デシカントを通
過させてデシカントの脱湿再生を行って該空調機から第
２の空間に放出し、さらに顕熱熱交換後の前記第２の空
気系統の空気は、デシカントと接触させ除湿しさらにヒ
ートポンプの低熱源によって冷却する除湿と冷却の連続
した工程を少なくとも１回以上行った後、該空調機から
第１の空間に放出することを特徴とする空調機である。
吸着するデシカントと全熱交換器と顕熱交換器とヒート
ポンプと２系統の空気流通系統とを有する空調機であっ
て、第１の空間から該空調機に導入した第１の空気系統
の空気と第２の空間から第２の空気系統の空気とを全熱
交換させ、さらに全熱交換後の前記第２の空気系統の空
気は、デシカントとを接触させ除湿したのち、全熱交換
後の前記第１の空気系統の空気と顕熱交換させ、さらに
顕熱交換後の前記第１の空気系統の空気を前記ヒートポ
ンプの高熱源によって加熱したのち前記デシカントを通
過させてデシカントの脱湿再生を行って該空調機から第
２の空間に放出し、さらに顕熱熱交換後の前記第２の空
気系統の空気は、デシカントと接触させ除湿しさらにヒ
ートポンプの低熱源によって冷却する除湿と冷却の連続
した工程を少なくとも１回以上行った後、該空調機から
第１の空間に放出することを特徴とする空調機である。
【００１２】このような構成においても、請求項１、２
に記載の発明と同様な効果の他に、冷房時において、第
２の空気系統の顕熱を回収してデシカント再生のための
第１の空気系統の加熱に用いることができるから、ヒー
トポンプの動力節約と冷房効果の増加が図れる。
に記載の発明と同様な効果の他に、冷房時において、第
２の空気系統の顕熱を回収してデシカント再生のための
第１の空気系統の加熱に用いることができるから、ヒー
トポンプの動力節約と冷房効果の増加が図れる。
【００１３】請求項５に記載の発明は、ヒートポンプに
蒸気圧縮式ヒートポンプを用いたことを特徴とする請求
項１乃至４のいずれかに記載の空調機である。
蒸気圧縮式ヒートポンプを用いたことを特徴とする請求
項１乃至４のいずれかに記載の空調機である。
【００１４】請求項６に記載の発明は、ヒートポンプに
吸収式ヒートポンプを用いたことを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載の空調機である。
吸収式ヒートポンプを用いたことを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載の空調機である。
【００１５】請求項７に記載の発明は、冷房時におい
て、第１の空気系統が室内からの排気であり、第２の空
気系統が外気であることを特徴とする請求項１乃至６の
いずれかに記載の空調機である。
て、第１の空気系統が室内からの排気であり、第２の空
気系統が外気であることを特徴とする請求項１乃至６の
いずれかに記載の空調機である。
【００１６】請求項８に記載の発明は、暖房時におい
て、第１の空気系統が外気であり、第２の空気系統が室
内からの排気であることを特徴とする請求項１乃至６の
いずれかに記載の空調機である。
て、第１の空気系統が外気であり、第２の空気系統が室
内からの排気であることを特徴とする請求項１乃至６の
いずれかに記載の空調機である。
【００１７】請求項９に記載の発明は、ヒートポンプが
空調空間の顕熱負荷を冷却する作用を有していることを
特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の空調機で
ある。
空調空間の顕熱負荷を冷却する作用を有していることを
特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の空調機で
ある。
【００１８】このような構成においては、冷房時に空調
空間の顕熱負荷を熱回収してデシカントの脱湿再生を行
って、デシカントの除湿作用を高め潜熱処理をするた
め、省エネルギで高い冷房効果が得られる。
空間の顕熱負荷を熱回収してデシカントの脱湿再生を行
って、デシカントの除湿作用を高め潜熱処理をするた
め、省エネルギで高い冷房効果が得られる。
【００１９】請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至
９のいずれかに記載の空調機を外調機とし、顕熱処理用
の空調機を併設した空調システムである。
９のいずれかに記載の空調機を外調機とし、顕熱処理用
の空調機を併設した空調システムである。
【００２０】このような構成においては、冷房時に外調
機により、外気を導入して第２の空気系統から室内に供
給する空気を放出する室内空気より低い絶対湿度にする
ことができるから、水分を室内に持ち込まないで済む。
従って、空調システムとして空調機で除湿する必要がな
くなり、空調機の動作温度ヘッドを低下させることがで
き、大幅な省エネルギが達成される。また、空調機で除
湿する必要がないので、結露処理のためのドレンが不要
となる。
機により、外気を導入して第２の空気系統から室内に供
給する空気を放出する室内空気より低い絶対湿度にする
ことができるから、水分を室内に持ち込まないで済む。
従って、空調システムとして空調機で除湿する必要がな
くなり、空調機の動作温度ヘッドを低下させることがで
き、大幅な省エネルギが達成される。また、空調機で除
湿する必要がないので、結露処理のためのドレンが不要
となる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明に係る空調システムの実施例を
図１乃至図７を参照して説明する。図１は本発明に係る
空調システムの基本構成を示すもので、空調すべき室内
２の空気を循環させて処理する空調機３と、外気を処理
して室内に導く空調機（外調機）１とを併用する空調シ
ステムである。空調機３としては、冷凍機とヒートポン
プを切り換えて用いる通常のものでよいが、これ以外の
任意のものを採用することができる。
図１乃至図７を参照して説明する。図１は本発明に係る
空調システムの基本構成を示すもので、空調すべき室内
２の空気を循環させて処理する空調機３と、外気を処理
して室内に導く空調機（外調機）１とを併用する空調シ
ステムである。空調機３としては、冷凍機とヒートポン
プを切り換えて用いる通常のものでよいが、これ以外の
任意のものを採用することができる。
【００２２】図２（ａ）は本発明の空調機１の部分の構
成を示す第１の実施例である。空調機１は、水分の吸着
と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ１０３と全
熱交換器１５３とヒートポンプ２００を用いるデシカン
ト外調機である。すなわち、このデシカント空調機１に
は、室内空気を室外に放出する排気放出経路A（第１の
空気系統）と、外気を室内に導入する外気導入経路B
（第２の空気系統）とが交差して設けられている。そし
て、これらの排気放出経路A及び外気導入経路Bの間に
は、両方の経路にまたがって全熱交換器１５３とデシカ
ントロータ１０３が設けられ、このデシカント空調機１
の熱源となるヒートポンプ２００が設けられている。ヒ
ートポンプとしては、任意のものを採用して良いが、こ
こでは、出願人が先に特願平８ー２２１３３において提
案した蒸気圧縮式ヒートポンプを用いるものとする。ま
た理解を容易にするため、ここではまず冷房時の運転形
態について説明する。
成を示す第１の実施例である。空調機１は、水分の吸着
と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ１０３と全
熱交換器１５３とヒートポンプ２００を用いるデシカン
ト外調機である。すなわち、このデシカント空調機１に
は、室内空気を室外に放出する排気放出経路A（第１の
空気系統）と、外気を室内に導入する外気導入経路B
（第２の空気系統）とが交差して設けられている。そし
て、これらの排気放出経路A及び外気導入経路Bの間に
は、両方の経路にまたがって全熱交換器１５３とデシカ
ントロータ１０３が設けられ、このデシカント空調機１
の熱源となるヒートポンプ２００が設けられている。ヒ
ートポンプとしては、任意のものを採用して良いが、こ
こでは、出願人が先に特願平８ー２２１３３において提
案した蒸気圧縮式ヒートポンプを用いるものとする。ま
た理解を容易にするため、ここではまず冷房時の運転形
態について説明する。
【００２３】室内空気を室外に放出する放出経路A（第
１の空気系統）は、室内空間（第１の空間）の排気取り
出し口（記号RAとして図示）とを送風機１４０の吸込口
と経路１２４を介して接続し、送風機１４０の吐出口は
経路１２５を介して全熱交換器１５３と接続し、放出経
路Aの全熱交換器１５３出口は、経路１２６を介してヒ
ートポンプの加熱器（高熱源）２２０と接続し、放出経
路Aの加熱器（高熱源）２２０出口は経路１２７を介し
てデシカントロータ１０３の再生空気側に接続し、放出
経路Aのデシカントロータ１０３の再生空気側出口は経
路１２８を介して、外部空間（第２の空間）への排気口
（記号EXとして図示）に接続して形成されている。これ
により、室内空気を取り入れて、外部に排気するサイク
ルを形成する。
１の空気系統）は、室内空間（第１の空間）の排気取り
出し口（記号RAとして図示）とを送風機１４０の吸込口
と経路１２４を介して接続し、送風機１４０の吐出口は
経路１２５を介して全熱交換器１５３と接続し、放出経
路Aの全熱交換器１５３出口は、経路１２６を介してヒ
ートポンプの加熱器（高熱源）２２０と接続し、放出経
路Aの加熱器（高熱源）２２０出口は経路１２７を介し
てデシカントロータ１０３の再生空気側に接続し、放出
経路Aのデシカントロータ１０３の再生空気側出口は経
路１２８を介して、外部空間（第２の空間）への排気口
（記号EXとして図示）に接続して形成されている。これ
により、室内空気を取り入れて、外部に排気するサイク
ルを形成する。
【００２４】一方、外気導入経路Bは、外部空間（第２
の空間）からの外気導入口（OA）と外気導入用の送風機
１０２の吸込口とを経路１０７を介して接続し、送風機
１０２の吐出口を全熱交換器１５３と経路１０８を介し
て接続し、導入経路Bの全熱交換器１５３の出口は経路
１０９を介して、図２（ｂ）のデシカントロータ詳細図
に示すように、デシカントロータ１０３の第１の除湿吸
着工程（処理空気）側に接続し、外気導入経路Bのデシ
カントロータ１０３の第１の除湿吸着工程（処理空気）
側出口は、経路１１０を介してヒートポンプの第１の冷
却器（低熱源）２１０Aと接続し、外気導入経路Bのヒー
トポンプの第１の冷却器（低熱源）２１０A側出口は経
路１１１を介して、前記経路１０９を介して接続したデ
シカントロータ１０３の第１の除湿吸着工程の後の第２
の除湿吸着工程（処理空気）側に接続し、外気導入経路
Bの第２の除湿吸着工程（処理空気）側出口は経路１１
２を介して、ヒートポンプの第２の冷却器（低熱源）２
１０Bと接続し、外気導入経路Bのヒートポンプの第２の
冷却器（低熱源）２１０B側出口は室内空間（第１の空
間）への給気口（記号SAとして図示）と経路１１３を介
して接続して形成されている。これにより、外気を取り
入れて処理して室内に導入するサイクルを形成する。
の空間）からの外気導入口（OA）と外気導入用の送風機
１０２の吸込口とを経路１０７を介して接続し、送風機
１０２の吐出口を全熱交換器１５３と経路１０８を介し
て接続し、導入経路Bの全熱交換器１５３の出口は経路
１０９を介して、図２（ｂ）のデシカントロータ詳細図
に示すように、デシカントロータ１０３の第１の除湿吸
着工程（処理空気）側に接続し、外気導入経路Bのデシ
カントロータ１０３の第１の除湿吸着工程（処理空気）
側出口は、経路１１０を介してヒートポンプの第１の冷
却器（低熱源）２１０Aと接続し、外気導入経路Bのヒー
トポンプの第１の冷却器（低熱源）２１０A側出口は経
路１１１を介して、前記経路１０９を介して接続したデ
シカントロータ１０３の第１の除湿吸着工程の後の第２
の除湿吸着工程（処理空気）側に接続し、外気導入経路
Bの第２の除湿吸着工程（処理空気）側出口は経路１１
２を介して、ヒートポンプの第２の冷却器（低熱源）２
１０Bと接続し、外気導入経路Bのヒートポンプの第２の
冷却器（低熱源）２１０B側出口は室内空間（第１の空
間）への給気口（記号SAとして図示）と経路１１３を介
して接続して形成されている。これにより、外気を取り
入れて処理して室内に導入するサイクルを形成する。
【００２５】前記加熱器２２０の熱媒体（温水または冷
媒）入口は経路２２１を介してヒートポンプ２００の熱
媒体経路出口に接続し、加熱器２２０の温水出口は経路
２２２を介してヒートポンプの熱媒体経路入口に接続す
る。また、前記冷却器２１０Bの熱媒体経路入口は経路
２１１を介してヒートポンプの熱媒体経路出口に接続
し、冷却器２１０Bの冷水出口は経路２１２を介して前
記冷却器２１０Aの熱媒体経路入口に接続し、冷却器２
１０Aの冷水出口は経路２１３を介してヒートポンプの
熱媒体経路入口に接続する。なお図中、丸で囲ったアル
ファベットK〜Tは、図３と対応する空気の状態を示す記
号であり、SAは給気（処理された外気）を、RAは還気
（排出される室内空気）を、OAは外気を、EXは排気を表
わす。
媒）入口は経路２２１を介してヒートポンプ２００の熱
媒体経路出口に接続し、加熱器２２０の温水出口は経路
２２２を介してヒートポンプの熱媒体経路入口に接続す
る。また、前記冷却器２１０Bの熱媒体経路入口は経路
２１１を介してヒートポンプの熱媒体経路出口に接続
し、冷却器２１０Bの冷水出口は経路２１２を介して前
記冷却器２１０Aの熱媒体経路入口に接続し、冷却器２
１０Aの冷水出口は経路２１３を介してヒートポンプの
熱媒体経路入口に接続する。なお図中、丸で囲ったアル
ファベットK〜Tは、図３と対応する空気の状態を示す記
号であり、SAは給気（処理された外気）を、RAは還気
（排出される室内空気）を、OAは外気を、EXは排気を表
わす。
【００２６】次に、前述のように構成されたヒートポン
プを熱源とするデシカント空調機の冷房時の動作を、図
２の実施例の空気調和の部分の作動状態を示す湿り空気
線図である図３を参照して説明する。
プを熱源とするデシカント空調機の冷房時の動作を、図
２の実施例の空気調和の部分の作動状態を示す湿り空気
線図である図３を参照して説明する。
【００２７】放出経路Aの室内からの放出空気（RA：状
態Q）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇
圧されて全熱交換器１５３に至り、ここで外気（状態
K）と全熱交換して、全熱交換器の公知の状態変化過程
の通り状態Kと状態Qを結ぶ直線上に沿って状態変化し
て、エンタルピが上昇し温度および絶対湿度が増加する
（状態R）。全熱交換器１５３を出た放出空気はヒート
ポンプの加熱器（高熱源）２２０に送られて４５〜６０
℃まで加熱され、相対湿度が低下する（状態S）。相対
湿度が低下した放出空気はデシカントロータ１０３の再
生空気側に流入してデシカントロータの水分を除去する
（脱湿再生：状態T）。デシカントロータ１０３を通過
した放出空気は経路１２８を経て、排気として外部に捨
てられる。
態Q）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇
圧されて全熱交換器１５３に至り、ここで外気（状態
K）と全熱交換して、全熱交換器の公知の状態変化過程
の通り状態Kと状態Qを結ぶ直線上に沿って状態変化し
て、エンタルピが上昇し温度および絶対湿度が増加する
（状態R）。全熱交換器１５３を出た放出空気はヒート
ポンプの加熱器（高熱源）２２０に送られて４５〜６０
℃まで加熱され、相対湿度が低下する（状態S）。相対
湿度が低下した放出空気はデシカントロータ１０３の再
生空気側に流入してデシカントロータの水分を除去する
（脱湿再生：状態T）。デシカントロータ１０３を通過
した放出空気は経路１２８を経て、排気として外部に捨
てられる。
【００２８】外気導入経路Bの導入される外気（導入空
気：状態K）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引さ
れ、昇圧されて経路１０８を経て全熱交換器１５３に至
り、ここで放出空気（状態Q）と全熱交換して、全熱交
換器の公知の状態変化過程の通り状態Kと状態Qを結ぶ直
線上に沿って状態変化して、エンタルピが減少し温度お
よび絶対湿度が低下する（状態L）。エンタルピが減少
し除湿冷却された空気（状態L）は経路１０９を経てデ
シカントロータ１０３の第１の除湿吸着工程に流入し、
等エンタルピ過程で水分を吸着され絶対湿度が低下する
（状態M）。湿度が低下した導入空気はヒートポンプの
第１の冷却器（低熱源）２１０Aに送られ３０〜３５℃
まで冷却される（状態N）。状態Nまで冷却された導入空
気は状態Mに比べて相対湿度が増加するため再びデシカ
ントロータで吸着することができる。すなわち経路１１
１を経てデシカントロータ１０３の第２の除湿吸着工程
に流入し、状態Mに等しい相対湿度になるまで等エンタ
ルピ過程で水分を吸着され絶対湿度が低下する（状態
O）。このようにして再び相対湿度が低下した導入空気
はヒートポンプの第２の冷却器（低熱源）２１０Bに送
られ１５〜２０℃まで冷却された（状態P）のち室内空
間に供給される。このようにして得られる導入空気（給
気：状態P）はエンタルピ及び絶対湿度を室内空間より
も低くすることができ、特に、状態Nから状態Oにかけ
て、デシカントによって再度除湿吸着する工程を設けた
ため、この工程を用いない場合よりもさらに湿度を下げ
ることができる。即ち導入空気（給気：状態P）と室内
空間（状態Q）との間にエンタルピ差Δhおよび絶対湿度
差（水分差）Δxを生じさせることが可能で、これによ
って室内空間に水分を持ち込むことが防止されるととも
に、エンタルピ差Δhによって冷房効果を発揮すること
もできる。
気：状態K）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引さ
れ、昇圧されて経路１０８を経て全熱交換器１５３に至
り、ここで放出空気（状態Q）と全熱交換して、全熱交
換器の公知の状態変化過程の通り状態Kと状態Qを結ぶ直
線上に沿って状態変化して、エンタルピが減少し温度お
よび絶対湿度が低下する（状態L）。エンタルピが減少
し除湿冷却された空気（状態L）は経路１０９を経てデ
シカントロータ１０３の第１の除湿吸着工程に流入し、
等エンタルピ過程で水分を吸着され絶対湿度が低下する
（状態M）。湿度が低下した導入空気はヒートポンプの
第１の冷却器（低熱源）２１０Aに送られ３０〜３５℃
まで冷却される（状態N）。状態Nまで冷却された導入空
気は状態Mに比べて相対湿度が増加するため再びデシカ
ントロータで吸着することができる。すなわち経路１１
１を経てデシカントロータ１０３の第２の除湿吸着工程
に流入し、状態Mに等しい相対湿度になるまで等エンタ
ルピ過程で水分を吸着され絶対湿度が低下する（状態
O）。このようにして再び相対湿度が低下した導入空気
はヒートポンプの第２の冷却器（低熱源）２１０Bに送
られ１５〜２０℃まで冷却された（状態P）のち室内空
間に供給される。このようにして得られる導入空気（給
気：状態P）はエンタルピ及び絶対湿度を室内空間より
も低くすることができ、特に、状態Nから状態Oにかけ
て、デシカントによって再度除湿吸着する工程を設けた
ため、この工程を用いない場合よりもさらに湿度を下げ
ることができる。即ち導入空気（給気：状態P）と室内
空間（状態Q）との間にエンタルピ差Δhおよび絶対湿度
差（水分差）Δxを生じさせることが可能で、これによ
って室内空間に水分を持ち込むことが防止されるととも
に、エンタルピ差Δhによって冷房効果を発揮すること
もできる。
【００２９】このように構成されたデシカント空調機の
ヒートポンプの作用について説明すると、ヒートポンプ
によって冷却器２１０A、Bでは、導入空気を冷却し導入
空気の顕熱を除去してエンタルピを低下させる作用をな
し、さらに加熱器２２０では、放出空気を加熱して相対
湿度を低下させデシカント１０３を脱湿再生する作用を
なす。この脱湿再生作用によってデシカントは吸湿能力
を回復し、室内から取り出した状態Qの放出空気を状態P
まで除湿する作用をひきおこし、前記の顕熱除去作用と
併せて、給気の状態（状態P）を室内（状態Q）よりも低
温低湿に変化させることができる。
ヒートポンプの作用について説明すると、ヒートポンプ
によって冷却器２１０A、Bでは、導入空気を冷却し導入
空気の顕熱を除去してエンタルピを低下させる作用をな
し、さらに加熱器２２０では、放出空気を加熱して相対
湿度を低下させデシカント１０３を脱湿再生する作用を
なす。この脱湿再生作用によってデシカントは吸湿能力
を回復し、室内から取り出した状態Qの放出空気を状態P
まで除湿する作用をひきおこし、前記の顕熱除去作用と
併せて、給気の状態（状態P）を室内（状態Q）よりも低
温低湿に変化させることができる。
【００３０】このようにヒートポンプの作用によって、
導入空気を冷却し除去した熱を昇温して再びデシカント
の再生に用いるため、別々の冷却熱源と加熱源を用いる
場合よりも大幅な省エネルギ効果が得られる。本発明の
空調機１では、状態Mと状態Pのエンタルピ差に空気流量
を乗じた熱量の冷凍効果を持ったヒートポンプで、室内
への外気負荷を全て除去することができるが、本発明の
外調機１を用いずに外気を導入した場合には状態Kと状
態Qのエンタルピ差に空気流量を乗じた熱量の冷凍効果
を持った冷凍機が必要になるため、その場合と比べても
大幅な省エネルギ効果が得られる。
導入空気を冷却し除去した熱を昇温して再びデシカント
の再生に用いるため、別々の冷却熱源と加熱源を用いる
場合よりも大幅な省エネルギ効果が得られる。本発明の
空調機１では、状態Mと状態Pのエンタルピ差に空気流量
を乗じた熱量の冷凍効果を持ったヒートポンプで、室内
への外気負荷を全て除去することができるが、本発明の
外調機１を用いずに外気を導入した場合には状態Kと状
態Qのエンタルピ差に空気流量を乗じた熱量の冷凍効果
を持った冷凍機が必要になるため、その場合と比べても
大幅な省エネルギ効果が得られる。
【００３１】今、状態P（給気）を状態Q（室内）に等し
くなるように状態Mの相対湿度状態を設定して設計し、
全熱交換器の効率を７０％とした事例について図４の湿
り空気線図を参照して説明すると、水分の除湿吸着過程
を示す線分LM、NOは等エンタルピ線に平行になる。従っ
て点Mのエンタルピは点Lのエンタルピに置き換えること
ができるため、外気負荷はエンタルピ差K〜Qで示され、
本発明のヒートポンプにより同じ除湿効果を発揮する際
の冷凍容量を示すエンタルピ差M〜Pはエンタルピ差L〜Q
に置き換えることができる。従って、 エンタルピ差（K〜Q）：エンタルピ差（M〜P） ＝エンタルピ差（K〜Q）：エンタルピ差（L〜Q） ＝１０：３となる。 即ち、ヒートポンプの冷凍容量は、外調機１を用いない
場合の外気負荷分を賄う冷凍容量に比べ、３／１０にな
り、７０％省エネルギとなる。
くなるように状態Mの相対湿度状態を設定して設計し、
全熱交換器の効率を７０％とした事例について図４の湿
り空気線図を参照して説明すると、水分の除湿吸着過程
を示す線分LM、NOは等エンタルピ線に平行になる。従っ
て点Mのエンタルピは点Lのエンタルピに置き換えること
ができるため、外気負荷はエンタルピ差K〜Qで示され、
本発明のヒートポンプにより同じ除湿効果を発揮する際
の冷凍容量を示すエンタルピ差M〜Pはエンタルピ差L〜Q
に置き換えることができる。従って、 エンタルピ差（K〜Q）：エンタルピ差（M〜P） ＝エンタルピ差（K〜Q）：エンタルピ差（L〜Q） ＝１０：３となる。 即ち、ヒートポンプの冷凍容量は、外調機１を用いない
場合の外気負荷分を賄う冷凍容量に比べ、３／１０にな
り、７０％省エネルギとなる。
【００３２】一方、エアコン３においても省エネルギ効
果が得られる。つまり、デシカント外調機１により、室
内に供給する空気SAは還気RAより低い絶対湿度にするこ
とができるから、水分を室内に持ち込まないで済む。従
って、エアコン３で除湿する必要がなくなり、空気の顕
熱処理をするだけで良くなる。従って、エアコン３は、
空気を１５〜２０℃程度に冷却すればよく、蒸発温度が
およそ１０℃高くとれる。これにより、温度ヘッドが小
さくなる（例えば、４０℃から３０℃）。これによる省
エネ率は、 ΔT１／ΔT２＝３０／４０＝０．７５ であるから約２５％省エネルギとなる。
果が得られる。つまり、デシカント外調機１により、室
内に供給する空気SAは還気RAより低い絶対湿度にするこ
とができるから、水分を室内に持ち込まないで済む。従
って、エアコン３で除湿する必要がなくなり、空気の顕
熱処理をするだけで良くなる。従って、エアコン３は、
空気を１５〜２０℃程度に冷却すればよく、蒸発温度が
およそ１０℃高くとれる。これにより、温度ヘッドが小
さくなる（例えば、４０℃から３０℃）。これによる省
エネ率は、 ΔT１／ΔT２＝３０／４０＝０．７５ であるから約２５％省エネルギとなる。
【００３３】従って、システム全体としての省エネルギ
率は、平均的な空調負荷の外気負荷の割合が３０％程度
であることを勘案すると、 ０．３×０．３＋０．７×０．７５＝０．６１５ であるから、約３８％省エネルギとなる。また、エアコ
ン３で除湿する必要がなくなり、これにドレンが不要と
なるので、設備コストや操作の手間を削減することがで
きる。
率は、平均的な空調負荷の外気負荷の割合が３０％程度
であることを勘案すると、 ０．３×０．３＋０．７×０．７５＝０．６１５ であるから、約３８％省エネルギとなる。また、エアコ
ン３で除湿する必要がなくなり、これにドレンが不要と
なるので、設備コストや操作の手間を削減することがで
きる。
【００３４】なお、本実施例では、外気の状態（エンタ
ルピ）が室内よりも高温、高湿度な状態において、外気
からの水分の侵入を防止することができることを実施例
で説明したが、外気が室内よりも低温、低湿度の場合に
は、図８に示した従来事例では通常公知な方法として行
われているように、回転式全熱交換器の作動を停止する
か、あるいはバイパスさせることによって、外気からの
水分侵入を防止して、外気による冷房を行うことが考え
られる。本発明においても、外気が室内よりも低温、低
湿度の場合には、このように全熱交換器１５３の作動を
停止するか、あるいはバイパスさせることを行っても差
し支えなく、この場合ヒートポンプは運転しても停止し
ても差し支えないが、外気のエンタルピが比較的室内の
エンタルピに近い場合にはヒートポンプを運転して、外
気冷房効果に冷房除湿効果を付加することができる。
ルピ）が室内よりも高温、高湿度な状態において、外気
からの水分の侵入を防止することができることを実施例
で説明したが、外気が室内よりも低温、低湿度の場合に
は、図８に示した従来事例では通常公知な方法として行
われているように、回転式全熱交換器の作動を停止する
か、あるいはバイパスさせることによって、外気からの
水分侵入を防止して、外気による冷房を行うことが考え
られる。本発明においても、外気が室内よりも低温、低
湿度の場合には、このように全熱交換器１５３の作動を
停止するか、あるいはバイパスさせることを行っても差
し支えなく、この場合ヒートポンプは運転しても停止し
ても差し支えないが、外気のエンタルピが比較的室内の
エンタルピに近い場合にはヒートポンプを運転して、外
気冷房効果に冷房除湿効果を付加することができる。
【００３５】また、本実施例では、ヒートポンプ２００
として蒸気圧縮式ヒートポンプを用いたが、前述した内
容によれば、ヒートポンプ作用のある熱源機であれば何
でもよく、例えば、特願平７ー３３３０５３に提案した
ような吸収式ヒートポンプを採用しても差し支えなく、
同様の効果を得ることができる。また熱移送媒体として
本実施例では冷温水を用いる事例を示したが、冷温水の
代りに直接冷媒の蒸発、凝縮作用を利用しても差し支え
ない。
として蒸気圧縮式ヒートポンプを用いたが、前述した内
容によれば、ヒートポンプ作用のある熱源機であれば何
でもよく、例えば、特願平７ー３３３０５３に提案した
ような吸収式ヒートポンプを採用しても差し支えなく、
同様の効果を得ることができる。また熱移送媒体として
本実施例では冷温水を用いる事例を示したが、冷温水の
代りに直接冷媒の蒸発、凝縮作用を利用しても差し支え
ない。
【００３６】また、蒸気圧縮式ヒートポンプの圧縮機の
騒音振動を室内に伝達させないため、例えば、発明者が
特願平８ー１９５７３２に提案したように、デシカント
およびヒートポンプの熱交換器を収容する集合組立体と
ヒートポンプの圧縮機を収納する集合組立体とを分離し
ても差し支えない。
騒音振動を室内に伝達させないため、例えば、発明者が
特願平８ー１９５７３２に提案したように、デシカント
およびヒートポンプの熱交換器を収容する集合組立体と
ヒートポンプの圧縮機を収納する集合組立体とを分離し
ても差し支えない。
【００３７】また、この実施例では冷房運転の運転形態
について説明したが、暖房運転においては、図３におい
て室内の状態と外気の状態が入れ替わり、外気が低温低
湿で室内が高温高湿となる。従って暖房の場合には第１
の空気系統を外気（導入空気）とし、第２の空気系統を
室内からの排気（放出空気）とすることによって、状態
Vが室内への給気となり、状態Nが室外への排気となり、
外気の水分を回収して室内に加湿することができ、空調
機（エアコン）３の暖房負荷を軽減することができる。
この場合の作用については、冷房の場合と同様なため省
略する。
について説明したが、暖房運転においては、図３におい
て室内の状態と外気の状態が入れ替わり、外気が低温低
湿で室内が高温高湿となる。従って暖房の場合には第１
の空気系統を外気（導入空気）とし、第２の空気系統を
室内からの排気（放出空気）とすることによって、状態
Vが室内への給気となり、状態Nが室外への排気となり、
外気の水分を回収して室内に加湿することができ、空調
機（エアコン）３の暖房負荷を軽減することができる。
この場合の作用については、冷房の場合と同様なため省
略する。
【００３８】図５（ａ）は本発明の空調システムの構成
を示す第２の実施例である。この実施例では、室内空気
を室外に放出する放出経路A（第１の空気系統）は、室
内空間（第１の空間）の排気取り出し口（RA）と送風機
１４０の吸込口とを経路１２４を介して接続し、送風機
１４０の吐出口は経路１２５を介して全熱交換器１５３
と接続し、放出経路Aの全熱交換器１５３出口は経路１
２６を介して導入空気経路Bとの間の顕熱交換器２３０
と接続し、放出経路Aの顕熱交換器２３０出口は経路１
２７を介してヒートポンプの加熱器（高熱源）２２０と
接続し、放出経路Aの加熱器（高熱源）２２０出口は経
路１２８を介してデシカントロータ１０３の再生空気側
に接続し、放出経路Aのデシカントロータ１０３の再生
空気側出口は経路１２９を介して、外部空間（第２の空
間）への排気口（記号EXとして図示）に接続して形成さ
れている。これにより、室内空気を取り入れて、外部に
排気するサイクルを形成する。
を示す第２の実施例である。この実施例では、室内空気
を室外に放出する放出経路A（第１の空気系統）は、室
内空間（第１の空間）の排気取り出し口（RA）と送風機
１４０の吸込口とを経路１２４を介して接続し、送風機
１４０の吐出口は経路１２５を介して全熱交換器１５３
と接続し、放出経路Aの全熱交換器１５３出口は経路１
２６を介して導入空気経路Bとの間の顕熱交換器２３０
と接続し、放出経路Aの顕熱交換器２３０出口は経路１
２７を介してヒートポンプの加熱器（高熱源）２２０と
接続し、放出経路Aの加熱器（高熱源）２２０出口は経
路１２８を介してデシカントロータ１０３の再生空気側
に接続し、放出経路Aのデシカントロータ１０３の再生
空気側出口は経路１２９を介して、外部空間（第２の空
間）への排気口（記号EXとして図示）に接続して形成さ
れている。これにより、室内空気を取り入れて、外部に
排気するサイクルを形成する。
【００３９】一方、外気導入経路Bは、外部空間（第２
の空間）からの外気導入口（OA）と外気導入用の送風機
１０２の吸込口とを経路１０７を介して接続し、送風機
１０２の吐出口を全熱交換器１５３と経路１０８を介し
て接続し、導入経路Bの全熱交換器１５３の出口は経路
１０９を介して、図５（ｂ）のデシカントロータ詳細図
に示すように、デシカントロータ１０３の第１の除湿吸
着工程（処理空気）側に接続し、外気導入経路Bのデシ
カントロータ１０３の第１の除湿吸着工程（処理空気）
側出口は、経路１１０を介して放出空気経路Aとの間の
顕熱交換器２３０と接続し、放出経路Bの顕熱交換器２
３０出口は、経路１１１を介して、前記経路１１０を介
して接続したデシカントロータ１０３の第１の除湿吸着
工程の後の第２の除湿吸着工程（処理空気）側に接続
し、外気導入経路Bの第２の除湿吸着工程（処理空気）
側出口は経路１１２を介して、ヒートポンプの冷却器
（低熱源）２１０と接続し、外気導入経路Bのヒートポ
ンプの冷却器（低熱源）２１０側出口は室内空間（第１
の空間）への給気口（記号SAとして図示）と経路１１３
を介して接続して形成されている。これにより、外気を
取り入れて処理して室内に導入するサイクルを形成す
る。
の空間）からの外気導入口（OA）と外気導入用の送風機
１０２の吸込口とを経路１０７を介して接続し、送風機
１０２の吐出口を全熱交換器１５３と経路１０８を介し
て接続し、導入経路Bの全熱交換器１５３の出口は経路
１０９を介して、図５（ｂ）のデシカントロータ詳細図
に示すように、デシカントロータ１０３の第１の除湿吸
着工程（処理空気）側に接続し、外気導入経路Bのデシ
カントロータ１０３の第１の除湿吸着工程（処理空気）
側出口は、経路１１０を介して放出空気経路Aとの間の
顕熱交換器２３０と接続し、放出経路Bの顕熱交換器２
３０出口は、経路１１１を介して、前記経路１１０を介
して接続したデシカントロータ１０３の第１の除湿吸着
工程の後の第２の除湿吸着工程（処理空気）側に接続
し、外気導入経路Bの第２の除湿吸着工程（処理空気）
側出口は経路１１２を介して、ヒートポンプの冷却器
（低熱源）２１０と接続し、外気導入経路Bのヒートポ
ンプの冷却器（低熱源）２１０側出口は室内空間（第１
の空間）への給気口（記号SAとして図示）と経路１１３
を介して接続して形成されている。これにより、外気を
取り入れて処理して室内に導入するサイクルを形成す
る。
【００４０】前記加熱器２２０の熱媒体（温水または冷
媒）入口は経路２２１を介してヒートポンプ２００の熱
媒体経路出口に接続し、加熱器２２０の温水出口は経路
２２２を介してヒートポンプの熱媒体経路入口に接続す
る。また、前記冷却器２１０の熱媒体経路入口は経路２
１１を介してヒートポンプの熱媒体経路出口に接続し、
冷却器２１０の冷水出口は経路２１２を介してヒートポ
ンプの熱媒体経路入口に接続する。なお図中、丸で囲っ
たアルファベットK〜Yは、図６と対応する空気の状態を
示す記号であり、SAは給気（処理された外気）を、RAは
還気（排出される室内空気）を、OAは外気を、EXは排気
を表わす。
媒）入口は経路２２１を介してヒートポンプ２００の熱
媒体経路出口に接続し、加熱器２２０の温水出口は経路
２２２を介してヒートポンプの熱媒体経路入口に接続す
る。また、前記冷却器２１０の熱媒体経路入口は経路２
１１を介してヒートポンプの熱媒体経路出口に接続し、
冷却器２１０の冷水出口は経路２１２を介してヒートポ
ンプの熱媒体経路入口に接続する。なお図中、丸で囲っ
たアルファベットK〜Yは、図６と対応する空気の状態を
示す記号であり、SAは給気（処理された外気）を、RAは
還気（排出される室内空気）を、OAは外気を、EXは排気
を表わす。
【００４１】次に、前述のように構成されたヒートポン
プを熱源とするデシカント空調機の冷房時の動作を、図
５の実施例の空気調和の部分の作動状態を示す湿り空気
線図である図６を参照して説明する。
プを熱源とするデシカント空調機の冷房時の動作を、図
５の実施例の空気調和の部分の作動状態を示す湿り空気
線図である図６を参照して説明する。
【００４２】放出経路Aの室内からの放出空気（RA：状
態Q）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇
圧されて全熱交換器１５３に至り、ここで外気（状態
K）と全熱交換して、全熱交換器の公知の状態変化過程
の通り状態Kと状態Qを結ぶ直線上に沿って状態変化し
て、エンタルピが上昇し温度および絶対湿度が増加する
（状態R）。全熱交換器１５３を出た放出空気は導入空
気との間の顕熱交換器２３０に流入し熱交換して温度が
上昇する（状態Y）。顕熱交換器２３０を出た放出空気
はヒートポンプの加熱器（高熱源）２２０に送られ４５
〜６０℃まで加熱され、相対湿度が低下する（状態
S）。相対湿度が低下した放出空気はデシカントロータ
１０３の再生空気側に流入してデシカントロータの水分
を除去する（脱湿再生：状態T）。デシカントロータ１
０３を通過した放出空気は経路１２９を経て、排気とし
て外部に捨てられる。
態Q）は経路１２４を経て送風機１４０に吸引され、昇
圧されて全熱交換器１５３に至り、ここで外気（状態
K）と全熱交換して、全熱交換器の公知の状態変化過程
の通り状態Kと状態Qを結ぶ直線上に沿って状態変化し
て、エンタルピが上昇し温度および絶対湿度が増加する
（状態R）。全熱交換器１５３を出た放出空気は導入空
気との間の顕熱交換器２３０に流入し熱交換して温度が
上昇する（状態Y）。顕熱交換器２３０を出た放出空気
はヒートポンプの加熱器（高熱源）２２０に送られ４５
〜６０℃まで加熱され、相対湿度が低下する（状態
S）。相対湿度が低下した放出空気はデシカントロータ
１０３の再生空気側に流入してデシカントロータの水分
を除去する（脱湿再生：状態T）。デシカントロータ１
０３を通過した放出空気は経路１２９を経て、排気とし
て外部に捨てられる。
【００４３】外気導入経路Bの導入される外気（導入空
気：状態K）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引さ
れ、昇圧されて経路１０８を経て全熱交換器１５３に至
り、ここで放出空気（状態Q）と全熱交換して、全熱交
換器の公知の状態変化過程の通り状態Kと状態Qを結ぶ直
線上に沿って状態変化して、エンタルピが減少し温度お
よび絶対湿度が低下する（状態L）。エンタルピが減少
し除湿冷却された空気（状態L）は経路１０９を経てデ
シカントロータ１０３の第１の除湿吸着工程に流入し、
等エンタルピ過程で水分を吸着され絶対湿度が低下する
（状態M）。湿度が低下した導入空気は放出空気との間
の顕熱交換器２３０に流入し熱交換して温度が降下する
（状態N）。状態Nまで冷却された導入空気は状態Mに比
べて相対湿度が増加するため再びデシカントロータで吸
着することができる。すなわち経路１１１を経てデシカ
ントロータ１０３の第２の除湿吸着工程に流入し、状態
Mに等しい相対湿度になるまで等エンタルピ過程で水分
を吸着され絶対湿度が低下する（状態O）。このように
して再び相対湿度が低下した導入空気はヒートポンプの
冷却器（低熱源）２１０に送られ１５〜２０℃まで冷却
された（状態P）のち室内空間に供給される。このよう
にして得られる導入空気（給気：状態P）はエンタルピ
及び絶対湿度を室内空間よりも低くすることができ、特
に、状態Nから状態Oにかけて、デシカントによって再度
除湿吸着する工程を設けたため、この工程を用いない場
合よりもさらに湿度を下げることができる。即ち導入空
気（給気：状態P）と室内空間（状態Q）との間にエンタ
ルピ差Δhおよび絶対湿度差（水分差）Δxを生じさせる
ことが可能で、これによって室内空間に水分を持ち込む
ことが防止されるとともに、エンタルピ差Δhによって
冷房効果を発揮することもできる。
気：状態K）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引さ
れ、昇圧されて経路１０８を経て全熱交換器１５３に至
り、ここで放出空気（状態Q）と全熱交換して、全熱交
換器の公知の状態変化過程の通り状態Kと状態Qを結ぶ直
線上に沿って状態変化して、エンタルピが減少し温度お
よび絶対湿度が低下する（状態L）。エンタルピが減少
し除湿冷却された空気（状態L）は経路１０９を経てデ
シカントロータ１０３の第１の除湿吸着工程に流入し、
等エンタルピ過程で水分を吸着され絶対湿度が低下する
（状態M）。湿度が低下した導入空気は放出空気との間
の顕熱交換器２３０に流入し熱交換して温度が降下する
（状態N）。状態Nまで冷却された導入空気は状態Mに比
べて相対湿度が増加するため再びデシカントロータで吸
着することができる。すなわち経路１１１を経てデシカ
ントロータ１０３の第２の除湿吸着工程に流入し、状態
Mに等しい相対湿度になるまで等エンタルピ過程で水分
を吸着され絶対湿度が低下する（状態O）。このように
して再び相対湿度が低下した導入空気はヒートポンプの
冷却器（低熱源）２１０に送られ１５〜２０℃まで冷却
された（状態P）のち室内空間に供給される。このよう
にして得られる導入空気（給気：状態P）はエンタルピ
及び絶対湿度を室内空間よりも低くすることができ、特
に、状態Nから状態Oにかけて、デシカントによって再度
除湿吸着する工程を設けたため、この工程を用いない場
合よりもさらに湿度を下げることができる。即ち導入空
気（給気：状態P）と室内空間（状態Q）との間にエンタ
ルピ差Δhおよび絶対湿度差（水分差）Δxを生じさせる
ことが可能で、これによって室内空間に水分を持ち込む
ことが防止されるとともに、エンタルピ差Δhによって
冷房効果を発揮することもできる。
【００４４】このような実施例によれば、冷房時におい
て、第２の空気系統の顕熱を回収してデシカント再生の
ための第１の空気系統の加熱に用いることができるか
ら、ヒートポンプの動力節約と冷房効果の増加が図れ
る。
て、第２の空気系統の顕熱を回収してデシカント再生の
ための第１の空気系統の加熱に用いることができるか
ら、ヒートポンプの動力節約と冷房効果の増加が図れ
る。
【００４５】なお、全熱交換後の第２の空気系統の空気
（冷房時は導入空気）について、デシカントとを接触さ
せ除湿したのち冷却する工程の途中に、デシカントによ
る再吸着の工程、即ち、状態Nから状態Oにかけての工程
を設けることによって、この工程を用いない場合よりも
さらに湿度を下げることができるが、このような除湿効
果は冷却工程を複数に分割し、各冷却工程の後再吸着さ
せさらに冷却する除湿と冷却の連続した工程を繰り返す
ことによって一層高めることができるため、このような
工程を２回以上繰り返しても差し支えない。
（冷房時は導入空気）について、デシカントとを接触さ
せ除湿したのち冷却する工程の途中に、デシカントによ
る再吸着の工程、即ち、状態Nから状態Oにかけての工程
を設けることによって、この工程を用いない場合よりも
さらに湿度を下げることができるが、このような除湿効
果は冷却工程を複数に分割し、各冷却工程の後再吸着さ
せさらに冷却する除湿と冷却の連続した工程を繰り返す
ことによって一層高めることができるため、このような
工程を２回以上繰り返しても差し支えない。
【００４６】図７は本発明の空調システムの構成を示す
第３の実施例である。空調機（外調機）１に接続したヒ
ートポンプ２００は経路４１、４２を介して空調空間の
空調機（顕熱処理機）４と接続されている。本システム
では、外調機１のヒートポンプが空調機４の熱源機を兼
ねており、従って、空調空間で回収した顕熱を昇温して
ヒートポンプの加熱に用いることができる。そのためデ
シカントの脱湿再生に用いる熱量が増加してデシカント
の除湿作用が高くなり、室内への給気の湿度が低くなっ
て、顕熱負荷ひいては冷房負荷の処理能力が高くなるた
め、ヒートポンプ全体の消費動力を抑制し省エネルギ効
果が得られる。また相対的にヒートポンプの容量を小さ
くすることもできる。
第３の実施例である。空調機（外調機）１に接続したヒ
ートポンプ２００は経路４１、４２を介して空調空間の
空調機（顕熱処理機）４と接続されている。本システム
では、外調機１のヒートポンプが空調機４の熱源機を兼
ねており、従って、空調空間で回収した顕熱を昇温して
ヒートポンプの加熱に用いることができる。そのためデ
シカントの脱湿再生に用いる熱量が増加してデシカント
の除湿作用が高くなり、室内への給気の湿度が低くなっ
て、顕熱負荷ひいては冷房負荷の処理能力が高くなるた
め、ヒートポンプ全体の消費動力を抑制し省エネルギ効
果が得られる。また相対的にヒートポンプの容量を小さ
くすることもできる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷房時において、放出空気（排気）と導入空気（外気）
とを全熱交換させ、さらに全熱交換後の放出空気を前記
ヒートポンプの高熱源によって加熱したのち前記デシカ
ントを通過させてデシカントの脱湿再生を行って外部に
放出し、さらに全熱交換後の導入空気は、デシカントと
を接触させ除湿しさらに冷却する除湿と冷却の連続した
工程を少なくとも２回以上行った後、該空調機から空調
空間に放出する様構成したヒートポンプとデシカントと
全熱交換器を有するハイブリッドな空調機（外調機）を
空調システムに用いたことにより、外気処理が大幅に省
エネルギになり、ランニングコストを低下させた空調シ
ステムが提供されるとともに、除湿効果も高くなるた
め、組合せて用いるエアコン等のドレンを不要としてそ
の面からもコストを低減させることができる。
冷房時において、放出空気（排気）と導入空気（外気）
とを全熱交換させ、さらに全熱交換後の放出空気を前記
ヒートポンプの高熱源によって加熱したのち前記デシカ
ントを通過させてデシカントの脱湿再生を行って外部に
放出し、さらに全熱交換後の導入空気は、デシカントと
を接触させ除湿しさらに冷却する除湿と冷却の連続した
工程を少なくとも２回以上行った後、該空調機から空調
空間に放出する様構成したヒートポンプとデシカントと
全熱交換器を有するハイブリッドな空調機（外調機）を
空調システムに用いたことにより、外気処理が大幅に省
エネルギになり、ランニングコストを低下させた空調シ
ステムが提供されるとともに、除湿効果も高くなるた
め、組合せて用いるエアコン等のドレンを不要としてそ
の面からもコストを低減させることができる。
【図１】本発明に係る空調システムの第１の実施例の基
本構成を示す説明図である。
本構成を示す説明図である。
【図２】図１の実施例の（ａ）は空調機の基本構成を示
す説明図、（ｂ）はデシカントロータの詳細を示す図で
ある。
す説明図、（ｂ）はデシカントロータの詳細を示す図で
ある。
【図３】図２の空調機の空気のデシカント空調サイクル
を湿り空気線図で示す説明図である。
を湿り空気線図で示す説明図である。
【図４】同じく、図２の空調機の空気のデシカント空調
サイクルを湿り空気線図で示す説明図である。
サイクルを湿り空気線図で示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例の空調機の（ａ）は基本
構成を示す説明図、（ｂ）はデシカントロータの詳細を
示す図である。
構成を示す説明図、（ｂ）はデシカントロータの詳細を
示す図である。
【図６】本発明に係る空調システムの第２の実施例の基
本構成を示す説明図である。
本構成を示す説明図である。
【図７】図６の空調機の空気のデシカント空調サイクル
を湿り空気線図で示す説明図である。
を湿り空気線図で示す説明図である。
【図８】従来の空調システムの基本構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図９】従来のデシカント空調の空気のデシカント空調
サイクルを湿り空気線図で示す説明図である。
サイクルを湿り空気線図で示す説明図である。
１ デシカント外調機 ２ 室内空間 ３ 空調機（エアコン） ２００ ヒートポンプ １０２，１４０ 送風機 １０３ デシカントロータ １５３ 全熱交換器 ２１０ 冷却器（低熱源） ２２０ 加熱器（高熱源） Ａ 放出経路 Ｂ 導入経路 ＳＡ 給気 ＲＡ 還気 ＥＸ 排気 ＯＡ 外気 Δｘ 水分差 Δｈ エンタルピ差
Claims (10)
- 【請求項１】 空気中の水分を吸着するデシカントと全
熱交換器とヒートポンプと２系統の空気流通系統とを有
する空調機であって、 第１の空間から該空調機に導入した第１の空気系統の空
気と第２の空間から第２の空気系統の空気とを全熱交換
させ、さらに全熱交換後の前記第１の空気系統の空気を
前記ヒートポンプの高熱源によって加熱したのち前記デ
シカントを通過させてデシカントの脱湿再生を行って該
空調機から第２の空間に放出し、さらに全熱交換後の前
記第２の空気系統の空気は、デシカントとを接触させ除
湿し更に冷却する除湿と冷却の連続した工程を少なくと
も２回以上行った後、該空調機から第１の空間に放出す
ることを特徴とする空調機。 - 【請求項２】 前記除湿と冷却の連続した工程中の冷却
工程を、ヒートポンプの低熱源によって行うことを特徴
とする請求項１に記載の空調機。 - 【請求項３】 前記除湿と冷却の連続した工程中の内少
なくとも１回の冷却工程を、全熱交換後の第１の空気系
統の空気と熱交換することによって行うことを特徴とす
る請求項１に記載の空調機。 - 【請求項４】 空気中の水分を吸着するデシカントと全
熱交換器と顕熱交換器とヒートポンプと２系統の空気流
通系統とを有する空調機であって、第１の空間から該空
調機に導入した第１の空気系統の空気と第２の空間から
第２の空気系統の空気とを全熱交換させ、さらに全熱交
換後の前記第２の空気系統の空気は、デシカントとを接
触させ除湿したのち、全熱交換後の前記第１の空気系統
の空気と顕熱交換させ、さらに顕熱交換後の前記第１の
空気系統の空気を前記ヒートポンプの高熱源によって加
熱したのち前記デシカントを通過させてデシカントの脱
湿再生を行って該空調機から第２の空間に放出し、さら
に顕熱熱交換後の前記第２の空気系統の空気は、デシカ
ントと接触させ除湿しさらにヒートポンプの低熱源によ
って冷却する除湿と冷却の連続した工程を少なくとも１
回以上行った後、該空調機から第１の空間に放出するこ
とを特徴とする空調機。 - 【請求項５】 ヒートポンプに蒸気圧縮式ヒートポンプ
を用いたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
記載の空調機。 - 【請求項６】 ヒートポンプに吸収式ヒートポンプを用
いたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の空調機。 - 【請求項７】 冷房時において、第１の空気系統が室内
からの排気であり、第２の空気系統が外気の導入である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の空
調機。 - 【請求項８】 暖房時において、第１の空気系統が外気
の導入であり、第２の空気系統が室内からの排気である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の空
調機。 - 【請求項９】 ヒートポンプが空調空間の顕熱負荷を冷
却する作用を有していることを特徴とする請求項１乃至
８のいずれかに記載の空調機。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の空
調機を外調機とし、顕熱処理用の空調機を併設した空調
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197897A JPH10205817A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 空調機及び空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197897A JPH10205817A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 空調機及び空調システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205817A true JPH10205817A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=12070123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197897A Pending JPH10205817A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 空調機及び空調システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10205817A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011512507A (ja) * | 2008-02-14 | 2011-04-21 | マンターズ コーポレイション | エネルギー回収強化型冷却機再生乾燥剤冷媒除湿装置 |
| CN111089352A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 上海烟草集团有限责任公司 | 新风处理系统及方法 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP2197897A patent/JPH10205817A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011512507A (ja) * | 2008-02-14 | 2011-04-21 | マンターズ コーポレイション | エネルギー回収強化型冷却機再生乾燥剤冷媒除湿装置 |
| CN111089352A (zh) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 上海烟草集团有限责任公司 | 新风处理系统及方法 |
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