JP2014208320A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デシカントブロックのサービス対応の容易化を図ることができる空気調和装置を提供する。【解決手段】空気調和装置１は、圧縮機３、流路切替装置４、第１熱交換器５、減圧装置及び第２熱交換器７を、冷媒配管で接続した冷媒回路と、第１熱交換器５と第２熱交換器７とが配置された風路を有する筐体２と、筐体２内における第１熱交換器５と第２熱交換器７との間に着脱自在に設けられ、水分の吸脱着を行うデシカントブロック８と、を備え、筐体２は、デシカントブロック８が筐体の外部に取り出される取出口を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に、除湿機能を有する空気調和装置に関する。

従来における除湿機能を有する空気調和装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、デフロストヒータとで構成されており、空気調和装置における冷凍サイクル内には、冷媒が充填されている。冷凍サイクルにおいて、圧縮機で圧縮された冷媒は、高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器に送り込まれる。そして、凝縮器に流れ込んだ冷媒は、空気に熱を放出することにより、液化する。この液化した冷媒は、膨張弁で減圧されて、気液二相状態の冷媒となり、その後、蒸発器にて周囲空気から熱を吸収することによって、ガス化し、圧縮機に通流する。この空気調和装置が、冷凍又は冷蔵倉庫で使用される場合、１０℃よりも低い温度帯を保つように制御する必要があるため、蒸発器における蒸発温度は０℃よりも低くなる。このため、蒸発器にて霜が発生し、空気調和装置の冷凍能力（除湿能力）を低下させてしまう。

そこで、蒸発器に取り付けられたデフロストヒータによって、定期的に霜取り運転を行っていた。その結果、霜取り運転を行う分だけ、余計にエネルギーを消費してしまい、空気調和装置の効率の低下を引き起こしていた。更に、除湿運転後は、冷凍又は冷蔵倉庫内の温度が上昇し、空気調和装置にかかる負荷が増大して、消費電力が増加していた。また、圧縮機の回転数を制御できる空気調和装置の場合、冷房の中間期（梅雨どき、秋等）において、冷房負荷が小さくなるため、圧縮機の回転数を低下させることにより、その負荷に追従させていた。その結果、蒸発器における蒸発温度が上昇し、部屋の顕熱を除去することはできるが、部屋の潜熱を除去することはできないという状況に陥って、部屋の相対湿度が上昇して、室内にいる人の不快感を増大させている。

そこで、従来から、冷媒冷凍機と、水分吸着手段とを組み合わせて、蒸発器（吸熱器）に流れこむ空気中の水分を、水分吸着手段により予め除去しておくことにより、霜取運転を不要とする技術が開示されている。特許文献１には、デシカントロータを備えている空気調和装置が開示されており、この特許文献１は、水分吸着手段であるデシカントロータで減湿した空気を蒸発器（吸熱器）に供給し、また、吸湿した水分吸着手段（デシカントロータ）の水分を脱着して再生するために、凝縮器（放熱器）で加熱された空気を、この水分吸着手段（デシカントロータ）に供給するものである。

また、特許文献２及び特許文献３も、特許文献１と同様に、デシカントローラにより、除湿を行う空気調和装置又は除湿装置が開示されている。

更にまた、特許文献４には、空気通路の上流側から、第１熱交換器、脱臭ユニット及び第２熱交換器を順に配置し、脱臭ユニットに臭気成分を吸着させる吸着運転と、脱臭ユニットに吸着させた臭気成分を分解する分解運転との切り替えを、第１熱交換器及び第２熱交換器の加熱及び冷却を切り替えて行う脱臭装置が開示されている。

特開２００１−２４１６９３号公報（請求項１、請求項６、第６頁〜第８頁、図２） 特開２００６−３０８２３６号公報（請求項１、段落００１５、図２） 特開２００６−１５０３０５号公報（請求項１、請求項７、図１） 特開２００８−１４８８３２号公報（請求項１、図１）

しかしながら、これらの特許文献１〜特許文献３は、デシカントロータを通流する空気が、デシカントロータに対し一方向に流れるのではなく、双方向に流れるものであるため、デシカントロータを通過した空気を蒸発器又は凝縮器に導く風路が、複雑となる。このため、デシカントロータの交換が困難である。

また、特許文献４においては、筐体内に脱臭ユニットが収容されているが、この脱臭ユニットを筐体の外部に取り出す配慮がなされていないため、脱臭ユニットの交換が困難である。

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたもので、デシカントブロックのサービス対応の容易化を図ることができる空気調和装置を提供するものである。

本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、流路切替装置、第１熱交換器、減圧装置及び第２熱交換器を、冷媒配管で接続した冷媒回路と、第１熱交換器と第２熱交換器とが配置された風路を有する筐体と、筐体内における第１熱交換器と第２熱交換器との間に着脱自在に設けられ、水分の吸脱着を行うデシカントブロックと、を備え、筐体は、デシカントブロックが筐体の外部に取り出される取出口を有することを特徴とする。

本発明によれば、筐体に取出口を設けているため、デシカントブロックをこの取出口から取り出すことにより、デシカントブロックのサービス対応を容易に行うことができる。

実施の形態１に係る空気調和装置１の概略図である。 デシカントブロック８に使用される固体吸着材の水分吸着特性図である。 実施の形態１におけるデシカントブロック８を示す正面図である。 実施の形態１におけるデシカントブロック８を示す側面図である。 第１運転モード時の空気の状態変化を示す空気湿り線図である。 第２運転モード時の空気の状態変化を示す空気湿り線図である。 実施の形態２に係る空気調和装置１の側面図である。 実施の形態３に係る空気調和装置１の正面図である。

以下、本発明に係る空気調和装置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、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。

実施の形態１．
図１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１に係る空気調和装置１の概略図である。このうち、図１（ａ）は、空気調和装置１の正面図、図１（ｂ）は、空気調和装置１の側面図である。この図１（ａ）、（ｂ）に基づいて、空気調和装置１について説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、空気調和装置１は、筐体２内に、圧縮機３、流路切替装置４、第１熱交換器５、減圧装置である膨張弁６、第１熱交換器５と平行に配置された第２熱交換器７を備えており、これらが冷媒配管で環状に接続されて冷媒回路Ａを構成している。筐体２内は、第１熱交換器５と第２熱交換器７との下方に配置されたドレンパン１２により、風路室１０と、機械室１１とに区画されている。そして、機械室１１には圧縮機３と流路切替装置４が配置され、第１熱交換器５及び第２熱交換器７が風路室１０に配置されている。なお、このドレンパン１２は、第１熱交換器５及び第２熱交換器７から滴下した水を受けるものである。

圧縮機３は、吸入された冷媒を圧縮して高圧にするものである。また、流路切替装置４は、図１（ａ）の実線方向又は点線方向に冷媒が流れるように流路を切り替えられるものであり、図１（ａ）の実線の流路に切り替えられた場合、圧縮機３から吐出された冷媒が流路切替装置４、第１熱交換器５、膨張弁６、第２熱交換器７及び流路切替装置４の順に流れて圧縮機３に戻る冷凍サイクルを構成する。この構成では、第１熱交換器５は凝縮器（放熱器）として動作し、第２熱交換器７は蒸発器として動作する。

一方、流路切替装置４の流路が図１（ａ）の点線の流路に切り替えられた場合、圧縮機３から吐出された冷媒が、圧縮機３、流路切替装置４、第２熱交換器７、膨張弁６、第１熱交換器５及び流路切替装置４の順に流れて圧縮機３に戻る冷凍サイクルを構成する。この構成では、第２熱交換器７が凝縮器（放熱器）として動作し、第１熱交換器５は蒸発器として動作する。

この空気調和装置１の冷媒としては、例えばＲ４１０Ａが用いられる。なお、冷媒はＲ４１０Ａに限るものではなく、そのほかに、ＨＦＣ系冷媒、ＨＣ冷媒又はＨＦＯ冷媒等を適用することができ、また、ＣＯ_２又はＮＨ_３等の自然冷媒を適用することができる。ＣＯ_２冷媒を適用する場合で、高圧が臨界圧力以上の運転である場合は、凝縮器は放熱器として動作する。

また、第１熱交換器５及び第２熱交換器７は、例えば、プレートフィンチューブ熱交換器からなり、伝熱管内を流れる冷媒とフィン周囲を流れる空気とを熱交換する構成となっている。膨張弁６は開度が固定されている弁であり、通過する冷媒を減圧膨張する。なお、膨張弁６は、開度が可変可能な電子式膨張弁としてもよい。

筐体２の風路室１０側において、筐体２の側面には、除湿対象空気を内部に導入する吸込口１０ａが形成され、筐体２の上面には、除湿された空気を外部に排出する吹出口１０ｂが形成されている。そして、図１（ａ）の矢印αの方向に、吹出口１０ｂに接続された送風装置９によって搬送される空気が、吸込口１０ａから吹出口１０ｂへ流れるようになっている。風路室１０内には、第１熱交換器５、第１熱交換器５と平行に配置されたデシカント材であるデシカントブロック８及び第１熱交換器５と平行に配置された第２熱交換器７が直列に配置され、第２熱交換器７の上方に、送風装置９が配置されて、風路Ｂが形成されている。

筐体内において、第１熱交換器５、デシカントブロック８及び第２熱交換器７の上方には、断面Ｌ字状の風路形成板１５が設置されている。この風路形成板１５によって、第１熱交換器５、デシカントブロック８及び第２熱交換器７を通流した空気が、第２熱交換器７の上方に配置された送風装置９に導入されて、風路Ｂが形成されている。この風路形成板１５の垂直部は、送風装置９の側部に対向し、また、風路形成板１５の水平部は、第１熱交換器５、デシカントブロック８及び第２熱交換器７の上部に対向している。よって、吸込口１０ａから風路Ｂ内に吸入された空気は、風路Ｂ内を、第１熱交換器５、デシカントブロック８及び第２熱交換器７の順に直線的に流れた後、送風装置９に流れ、吹出口１０ｂから空気調和装置１の外部に排気される。

また、風路形成板１５の水平部には、穴１５ａが設けられている。そして、風路形成板１５の上方から取り出されたデシカントブロック８を、筐体２の外部に取り出すために、風路形成板１５の上方における筐体２の側面には、取出口である上部開口部２１が形成されている。なお、この上部開口部２１には、上部開口部２１を塞ぐように上部点検フタ２１ａが設置されており、点検時においては、この上部点検フタ２１ａを外すことができる。また、風路形成板１５の水平部と、筐体２の天井との間隙は、デシカントブロック８の上下方向の長さよりも広くなっており、これにより、デシカントブロック８を、風路形成板１５の上方に取り出すことが可能となっている。

次に、デシカントブロック８について説明する。デシカントブロック８は、デシカント材を、固形且つ矩形に成型したものであり、水分を吸脱着する材料で構成されている。この材料としては、例えば、ゼオライト、シリカゲル、メソポーラスシリカ又は高分子系吸着材等が適用される。図２は、デシカントブロック８に使用される固体吸着材の水分吸着特性図である。この図２において、横軸は相対湿度、縦軸は平衡吸着率である。図２におけるＣは、シリカゲル又はゼオライト等である。また、図２におけるＤは、孔質ケイ素材料であり、相対湿度が約３０％から４０％の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着率の変化率（傾斜）が、３０％未満の範囲及び４０％を超える範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着率の変化率よりも大きい。この孔質ケイ素材料は、例えば、約１．５ｎｍの細孔が多数開けられたもの（メソポーラスシリカ）である。更に、図２におけるＥは、高分子系吸着材であり、相対湿度が高い範囲における平衡吸着率が、極めて高い。

デシカントブロック８のデシカント材としては、図２におけるＣ、Ｄ、Ｅのいずれを選択してもよいが、図２におけるＤ、Ｅの方が、水分の脱着時に、相対湿度を低湿度にする必要がない。このため、第１熱交換器５が凝縮器として動作するとき（後述する第１運転モード時）、その吹出空気にて、デシカントブロック８に含まれる水分の脱着が可能である。なお、デシカント材として、図２におけるＣを選択したときは、第１熱交換器５からの吹出空気だけでは水分の脱着が不完全となることもあり、別途補助ヒータ（図示せず）が必要となる場合がある。

このデシカントブロック８は、デシカントブロック固定具１６により固定されている。図３は、実施の形態１におけるデシカントブロック８を示す正面図、図４は、実施の形態１におけるデシカントブロック８を示す側面図である。この図４は、図３において、デシカントブロック８を、第２熱交換器７の側からみた側面図である。デシカントブロック８には、図３、図４に示すように、第２熱交換器７と対向する側に、デシカントブロック８を支持する支持体１６ａが、例えば接着剤等によって、取り付けられている。そして、この支持体１６ａの上部は、支持体１６ａと、デシカントブロック８の上方に配置された風路形成板１５とを連結する断面Ｕ字状の固定部材１６ｂにおける底部に接している。そして、この固定部材１６ｂは、底部を含む下部が、風路形成板１５の穴１５ａに挿通されており、固定部材１６ｂにおける２個の起立部の上端部から水平に延びるフランジが、風路形成板１５の水平部の上部に取り付けられている。これにより、この固定部材１６ｂは、風路形成板１５にデシカントブロック８を固定している。

また、この固定部材１６ｂの上部には、取手１６ｃが取り付けられており、この取手１６ｃをもつことによって、デシカントブロック８、支持体１６ａ及び固定部材１６ｂを、同時に持ち運ぶことができる。これらの支持体１６ａ、固定部材１６ｂ及び取手１６ｃにより、デシカントブロック固定具１６が構成されている。なお、このデシカントブロック固定具１６は、デシカントブロック８と共に、上部開口部２１の上部点検フタ２１ａを外して、上部開口部２１から、筐体２の外部に取り出すことが可能である。

次に、本実施の形態１の空気調和装置１の作用について説明する。本実施の形態では、上記のとおり、デシカントブロック８の上方に設けられた風路形成板１５の穴１５ａから、デシカントブロック８を、デシカントブロック固定具１６と共に、風路形成板１５の上方から取り出すことができる。そして、風路形成板１５の上方から取り出したデシカントブロック８及びデシカントブロック固定具１６を、筐体２に設けられた上部開口部２１から、筐体２の外部に取り出すことができる。このように、本実施の形態は、デシカントブロック固定具１６により、風路形成板１５にデシカントブロック８を固定し、また、筐体２に上部開口部２１が設けられているため、デシカントブロック８を筐体２の外部に容易に取り出すことができる。従って、デシカントブロック８のサービス対応を容易に行うことができる。

また、風路室１０には、空気調和装置１の吸込空気の温湿度（空気調和装置１周囲の温湿度）を計測する温湿度センサ１３が設けられている。また、空気調和装置１内における機械室１１側には、空気調和装置１の動作を制御する制御装置１４が設けられている。この制御装置１４は、後述の除湿運転制御（温湿度センサ１３の検出信号に応じた流路切替装置４の切り替え等）、送風装置９の回転数制御、圧縮機３の回転数制御及び膨張弁６の開度制御等の各種制御を行う。

次に、空気調和装置１の除湿運転動作について説明する。空気調和装置１では、流路切替装置４の流路切り替えにより、２つの運転モードが実現できる。以下、順に説明する。

（第１運転モード：冷凍サイクルの動作）
先ず、流路切替装置４の流路が、図１（ａ）の実線に切り替えられた場合である第１運転モードの動作について説明する。第１運転モードにおける冷凍サイクルの動作は、以下のようになる。圧縮機３により低圧のガスが吸入された後、圧縮され、高温且つ高圧のガスとなる。圧縮機３より吐出された冷媒は、流路切替装置４を経て、第１熱交換器５に流入する。第１熱交換器５に流入した冷媒は、風路Ｂを流れる空気に放熱し、空気を加熱しながら、冷媒そのものは冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒となって第１熱交換器５から流出する。第１熱交換器５から流出した液冷媒は、膨張弁６で減圧され、低圧の二相冷媒となる。その後、冷媒は第２熱交換器７に流入し、風路Ｂを流れる空気から吸熱し、空気を冷却しながら、冷媒そのものは加熱されて蒸発し、低圧のガスとなる。その後、冷媒は流路切替装置４を経て、圧縮機３に吸入される。

（第１運転モード：空気の動作）
次に、第１運転モードにおける空気の動作について、図５に基づいて説明する。図５は、第１運転モード時の空気の状態変化を示す空気湿り線図で、縦軸は空気の絶対湿度、横軸は空気の乾球温度である。また、図５の曲線は飽和空気を示すもので、飽和空気における相対湿度は１００％である。

空気調和装置１周囲の空気（図５、ａ点）は、空気調和装置１に流入後、第１熱交換器５にて加熱され、温度が上昇すると共に相対湿度が低下する（図５、ｂ点）。その後、空気はデシカントブロック８に流入するが、空気の相対湿度が低いために、デシカントブロック８に保持されている水分は脱着（放出）され、空気に含まれる水分量が増加する。一方で、デシカントブロック８に流入した空気から、脱着に伴う脱着熱が奪われ、空気の温度は低下し、且つ高湿度の状態となる（図５、ｃ点）。その後、空気は第２熱交換器７に流入し、冷却される。なお、冷媒回路Ａは、第２熱交換器７内の冷媒温度が空気の露点温度よりも低くなるように運転されており、空気は、第２熱交換器７により冷却されると共に除湿され、低温で絶対湿度の低い状態となる（図５、ｄ点）。その後、空気は送風装置９に流入し、吹出口１０ｂから空気調和装置１外部に排出される。

（第２運転モード：冷凍サイクルの動作）
次に、流路切替装置４の流路が、図１（ａ）の点線に切り替えられた場合である第２運転モードの動作について説明する。第２運転モードにおける冷凍サイクルの動作は、以下のようになる。圧縮機３により低圧のガスが吸入された後、圧縮され、高温且つ高圧のガスとなる。圧縮機３より吐出された冷媒は、流路切替装置４を経て、第２熱交換器７に流入する。第２熱交換器７に流入した冷媒は、風路Ｂを流れる空気に放熱し、空気を加熱しながら冷媒そのものは冷却されて凝縮し、高圧の液冷媒となって第２熱交換器７から流出する。第２熱交換器７から流出した液冷媒は、膨張弁６で減圧され、低圧の二相冷媒となる。その後、冷媒は第１熱交換器５に流入し、風路Ｂを流れる空気から吸熱し、空気を冷却しながら、冷媒そのものは加熱されて蒸発し、低圧のガスとなる。その後、冷媒は流路切替装置４を経て、圧縮機３に吸入される。

（第２運転モード：空気の動作）
次に、第２運転モードにおける空気の動作について、図６に基づいて説明する。図６は、第２運転モード時の空気の状態変化を示す空気湿り線図で、縦軸は空気の絶対湿度、横軸は空気の乾球温度である。また、図６の曲線は飽和空気を示すもので、飽和空気における相対湿度は１００％である。

空気調和装置１周囲の空気（図６、ａ点）は、空気調和装置１に流入後、第１熱交換器５にて冷却される。なお、冷媒回路Ａは、第１熱交換器５内の冷媒温度が空気の露点温度よりも低くなるように運転されており、空気は、第１熱交換器５により冷却されると共に除湿され、低温で高相対湿度の状態となる（図６、ｅ点）。その後、空気はデシカントブロック８に流入するが、空気の相対湿度が高いために、デシカントブロック８に水分が吸着され、空気に含まれる水分量が減少し、更に除湿される。一方で、デシカントブロック８に流入した空気は、吸着に伴い吸着熱により加熱され、その温度は上昇し、高温且つ低湿度の状態になる（図６、ｆ点）。その後、空気は第２熱交換器７に流入して加熱され、高温となる（図６、ｇ点）。その後、空気は送風装置９に流入し、吹出口１０ｂから空気調和装置１外部に排出される。

このように、第２運転モードでは、第１熱交換器５における冷媒での冷却による除湿（図６：絶対湿度ａ−ｅの差）に加え、デシカントブロック８の吸着による除湿（図６：絶対湿度ｅ−ｆの差）も実施される。よって、図５と図６を比較しても明らかなように、第２運転モードは第１運転モードに比べて、多くの除湿量を確保できる。従って、空気調和装置１での主たる除湿は、第２運転モードで実施されることになる。

本実施の形態１の空気調和装置１では、第１運転モードと第２運転モードとを交互に繰り返す。例えば、第２運転モードを継続して実施した場合、デシカントブロック８に含まれる水分量には上限があるため、一定時間運転すると、デシカントブロック８に水分が吸着されなくなり、除湿量が低下する。そこで、デシカントブロック８の保持水分量が上限近くになった段階で、第１運転モードに切り替え、デシカントブロック８から水分を放出する運転を実施する。このように、第１運転モードと第２運転モードとを交互に実施することで、デシカントブロック８の吸脱着作用を順次行い、デシカントブロック８の吸脱着作用による除湿量増加効果を維持する。

また、デシカントブロック８の脱着時、第２熱交換器７は蒸発器として作用するが、プレートフィンチューブ熱交換器である蒸発器のフィンに保持された水分（結露水）が、フィン間に保持されて落下しないと、デシカントブロック８の吸着時、即ち、第２熱交換器７が凝縮器として作用するときに、フィン間に保持された水分が再蒸発されて、逆に加湿する虞がある。これを回避するために、第２熱交換器７を、水分の滑落性を向上させる構造とし、第２熱交換器７が蒸発器として動作するときに、フィン間に水分が保持されないようにしている。

従来のように、空気調和装置において、デシカントロータを用いた構成では、デシカントロータを回転駆動するためのモータ及びその固定構造等が必要となり、装置構成が複雑化する。また、従来は、吸着部と脱着部とで風路を分ける必要があり、吸着部と脱着部との境界部分を気密に分離するシール構造が必要となる。これに対し、本実施の形態１では、風路Ｂは一つであり、流路切替装置４の切り替えにより、デシカントブロック８の吸着と脱着とを切り替えることができるため、従来のようなシール構造は不要であり、装置構成を簡略化でき、低コスト化を図ることができる。

また、本実施の形態１の第２運転モードでは、搬送される空気に対し、第１熱交換器５による除湿及びデシカントブロック８による除湿が行われる。従来のように、冷凍サイクルだけで除湿（第１熱交換器５のみの除湿）が行われる場合、搬送される空気の温度が約１０℃以下になると、第１熱交換器５に着霜するため、頻繁に霜取が必要となり、継続して除湿することができないため、除湿能力が極端に低下していた。これに対し、本実施の形態では、第１熱交換器５による除湿に加え、デシカントブロック８による除湿も行われる。このため、搬送される空気の温度が約１０℃以下となって、第１熱交換器５による除湿能力が低下しても、その分、デシカントブロック８による除湿が負担するので、従来のように、極端に除湿能力が低下することを抑制することができる。

また、従来のように、冷凍サイクルのみで除湿を行うと、４０％程度の相対湿度を得ることが限度であった。これに対し、本実施の形態の第２運転モードでは、第１熱交換器５による除湿及びデシカントブロック８による除湿に加え、第２熱交換器７による加熱が実施される。このため、空気調和装置１の吹出空気は、高温で水分量の少ない状態となり（図６、ｇ点）、相対湿度を、例えば２０％以下の低相対湿度にすることができる。このような低相対湿度の空気は、乾燥用途に好適な空気であり、このような空気を、洗濯物等の被乾燥物に直接当てるようにすれば、被乾燥物の乾燥を促進することができ、より高性能な乾燥機能を実現することができる。

（第１運転モード及び第２運転モードの運転時間）
次に、第１運転モード及び第２運転モードの運転時間について説明する。第１運転モード及び第２運転モードの運転時間は、夫々予め定められた時間としてもよいが、各運転モードの運転時間には、夫々、空気条件及び空気調和装置１の運転状態等に応じた適正値がある。よって、その適正値で運転できるように、空気条件及び空気調和装置１の運転状態等に基づいて、各運転モードを決定するようにしてもよい。

第１運転モードでは、デシカントブロック８から適正な量の水分が放出され、デシカントブロック８に残存する水分量が適量となるまでに要する時間が、適正値となる。デシカントブロック８に、水分が、適量よりも多く残った状態で、第１運転モードを終了し、第２運転モードに切り替えると、第２運転モードでデシカントブロック８が吸着される水分量が抑制されてしまい、第２運転モードでの除湿量が低減する。逆に、第１運転モードを長くし過ぎると、第１運転モード後半では、デシカントブロック８から水分をほとんど脱着できない状態が続くことになり、第１運転モードよりも高除湿量を実現する第２運転モードへの切り替えが遅くなる。よって、この場合もトータルの除湿量が低減する。

第２運転モードでは、デシカントブロック８に水分が吸着されるので、デシカントブロック８への吸着水分量が適量となる時間が適正値となる。デシカントブロック８で吸着できる余地があるにもかかわらず、運転を第１運転モードに切り替えた場合、第１運転モードに比べて高除湿量の第２運転モードの運転時間が短くなり、トータルでみたときに除湿量が低減する。逆に、第２運転モードを長くし過ぎると、第２運転モードの後半では、デシカントブロック８が吸着できない状態が続くことになり、この場合も除湿量が低減する。

デシカントブロック８の保持水分量の変化は、デシカントブロック８に流入する空気の相対湿度によって決定され、高相対湿度の空気が流入すると、デシカントブロック８内の水分が放出されにくく、逆に水分吸着量は多くなる。また、低相対湿度の空気がデシカントブロック８に流入すると、デシカントブロック８内の水分が放出されやすく、逆に水分吸着量は少なくなる。

次に、第１運転モード及び第２運転モードの運転時間を、除湿対象空間から風路内に吸入された吸込空気の状態を検出する状態検出装置により検出された吸込空気の状態に基づいて決定する場合について説明する。この状態検出装置は、例えば、風路室１０に設けられた温湿度センサ１３であり、この温湿度センサ１３によって、吸込空気の相対湿度を検出して、その相対湿度に応じて各運転モードの運転時間を夫々決定する。

吸込空気の基準となる相対湿度（以下、基準相対湿度）を予め定めるとともに、その基準相対湿度の吸込空気が風路Ｂを通過した場合に高除湿量となる各運転モードの基準運転時間を、夫々、予め実験又はシミュレーション等により求めておく。そして、実際の吸込空気の相対湿度と基準相対湿度との大小関係に応じて、各運転モードの夫々の基準運転時間から適宜増減して、各運転モードの運転時間を夫々決定する。

除湿運転開始時に温湿度センサ１３で得られる吸込空気の状態により、実際の吸込空気の相対湿度を求める。その相対湿度が、予め設定した相対湿度よりも高い場合、第１運転モードでのデシカントブロック８からの水分放出量は、相対湿度が基準相対湿度の場合の水分放出量より少なくなり、また第２運転モードでのデシカントブロック８の水分吸着量は、相対湿度が基準相対湿度の場合の水分吸着量より多くなる。よって、実際の吸込空気の相対湿度が、基準相対湿度より高い場合は、第１運転モードの運転時間を、第１運転モード対応の基準運転時間より長くし、逆に、第２運転モードの運転時間を、第２運転モード対応の基準運転時間より短くする。一方、実際の吸込空気の相対湿度が、基準相対湿度よりも低い場合は、制御装置１４は、第１運転モードの運転時間を、第１運転モード対応の基準運転時間より短くし、逆に、第２運転モード時間の運転時間を、第２運転モード対応の基準運転時間より長くする。

このように、第１運転モード及び第２運転モードの運転時間を調整することにより、デシカントブロック８の水分保持量を適切に保つことができ、従って、空気調和装置１の除湿量を向上させることができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る空気調和装置１について説明する。図７は、実施の形態２に係る空気調和装置１の側面図である。本実施の形態は、空気調和装置１における筐体２の両側面に、夫々側面開口部２２、２３が設けられている点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、実施の形態１と共通する部分は説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本実施の形態では、図７に示すように、筐体２の両側面に、側面開口部２２、２３が夫々設けられている。この側面開口部２２、２３は、デシカントブロック８と水平の位置に設けられており、側面開口部２２、２３には、側面開口部２２、２３を塞ぐように側面点検フタ２２ａ、２３ａが夫々設置されている。そして、この側面点検フタ２２ａ、２３ａを開くことにより、側面開口部２２、２３から、デシカントブロック８を取り出して、サービス対応を行うことができる。また、デシカントブロック８だけでなく、デシカントブロック８の両側に設置されている第１熱交換器５及び第２熱交換器７も、側面開口部２２、２３から取り出して、サービス対応を行うことができる。なお、本実施の形態では、筐体２の両側面に側面開口部２２、２３及び側面点検フタ２２ａ、２３ａを設けているが、筐体２の一方の側面のみに、側面開口部及び側面点検フタを設けてもよい。

実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る空気調和装置１について説明する。図８は、実施の形態３に係る空気調和装置１の正面図である。本実施の形態は、圧縮機３及び流路切替装置４が、筐体の外に設置された機械室ユニット１１ａに収納されている点、筐体２が天井に吊るされた天吊筐体２ａである点、筐体２に上部開口部２１が設けられておらず、風路形成板１５も設置されていない点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態３では、実施の形態１と共通する部分は説明を省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

本実施の形態では、図８に示すように、圧縮機３と、流路切換装置である流路切替装置４とが、筐体の外に別途設置された機械室ユニット１１ａに収納されている。また、筐体は、天井に吊るされた天吊筐体２ａであり、この天吊筐体２ａ内に、第３熱交換器５ａ、減圧装置である膨張弁６、第３熱交換器５ａと平行に配置された第４熱交換器７ａを備えている。そして、圧縮機３、流路切替装置４、第３熱交換器５ａ、膨張弁６及び第４熱交換器７ａが、冷媒配管で環状に接続されて冷媒回路Ｆを構成している。また、天吊筐体２ａ内には、第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａの下方に、これらの第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａから滴下した水を受けるドレンパン１２ａが配置されている。

圧縮機３は、吸入された冷媒を圧縮して高圧にするものである。また、流路切替装置４は、図８の実線方向又は点線方向に冷媒が流れるように流路を切り替えられるものであり、図８の実線の流路に切り替えられた場合、圧縮機３から吐出された冷媒が流路切替装置４、第３熱交換器５ａ、膨張弁６、第４熱交換器７ａ及び流路切替装置４の順に流れて圧縮機３に戻る冷凍サイクルを構成する。この構成では、第３熱交換器５ａは凝縮器（放熱器）として動作し、第４熱交換器７ａは蒸発器として動作する。

一方、流路切替装置４の流路が図８の点線の流路に切り替えられた場合、圧縮機３から吐出された冷媒が、圧縮機３、流路切替装置４、第４熱交換器７ａ、膨張弁６、第３熱交換器５ａ及び流路切替装置４の順に流れて圧縮機３に戻る冷凍サイクルを構成する。この構成では、第４熱交換器７ａが凝縮器（放熱器）として動作し、第３熱交換器５ａは蒸発器として動作する。

筐体２の風路室１８側において、筐体２の側面には、除湿対象空気を内部に導入する吸込口１８ａが形成され、筐体２の上面には、除湿された空気を外部に排出する吹出口１８ｂが形成されている。そして、図８の矢印βの方向に、吹出口１８ｂに接続された送風装置９によって、搬送される空気が、吸込口１８ａから吹出口１８ｂへ流れるようになっている。風路室１８内には、第３熱交換器５ａ、第３熱交換器５ａと平行に配置されたデシカント材であるデシカントブロック８、第３熱交換器５ａと平行に配置された第４熱交換器７ａ及び送風装置９が直列に配置された風路Ｇが形成されている。よって、吸込口１８ａから風路Ｇ内に吸入された空気は、風路Ｇ内を、第３熱交換器５ａ、デシカントブロック８、第４熱交換器７ａ及び送風装置９の順に直線的に流れた後、吹出口１８ｂから空気調和装置１の外部に排気される。また、この天吊筐体２ａの風路室１８には、空気調和装置１の吸込空気の温湿度（天吊筐体２ａ周囲の温湿度）を計測する温湿度センサ１３が設けられている。

第３熱交換器５ａ、デシカントブロック８及び第４熱交換器７ａの下方に設置されたドレンパン１２ａは、開閉自在となっており、また、天吊筐体２ａには、このドレンパン１２ａの下方に下部開口部２４が設けられている。そして、このドレンパン１２ａを下方に開いて、ドレンパン１２ａの一部を下部開口部２４の外側に出すことにより、デシカントブロック８を、下部開口部２４から取り出すことができる。

また、このデシカントブロック８は、第４熱交換器７ａと対向する側に、デシカントブロック８を支持する支持体１７ａが、例えば接着剤等によって、取り付けられている。そして、この支持体１７ａの下部には、支持体１７ａの下部と、第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａの管板の底部とを連結する連結部材１７ｂの上部が当接している。これらの支持体１７ａ及び連結部材１７ｂにより、デシカントブロック８を、第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａに固定している。このように、これらの支持体１７ａ及び連結部材１７ｂにより、デシカントブロック固定具１７が構成されている。

なお、このデシカントブロック固定具１７は、デシカントブロック８と共に、下部開口部２４から、天吊筐体２ａの外部に取り出すことが可能である。これにより、デシカントブロック８だけでなく、第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａも、天吊筐体２ａの外部に取り出すことができる。また、この天吊筐体２ａの側面に側面開口部を設けて、この側面開口部から、デシカントブロック８、第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａを取り出すように構成してもよい。

また、本実施の形態の運転モードは、実施の形態１と同様であるが、実施の形態１に係る空気調和装置１が床置きタイプであるのに対し、本実施の形態３に係る空気調和装置１は、天吊タイプである点で相違する。空気調和装置１が天吊タイプである場合、質量が高い圧縮機３を、天吊筐体２ａに据え付け難いため、本実施の形態では、この圧縮機３と、流路切替装置４とを、機械室ユニット１１ａに収納しているが、本発明はこれに限らず、圧縮機３及び流路切替装置４を、天吊筐体２ａに収納してもよい。なお、機械室ユニット１１ａを、室外に置くことも可能である。

次に、本実施の形態３の空気調和装置１の作用について説明する。本実施の形態では、上記のとおり、ドレンパン１２ａを開くことにより、デシカントブロック８を、デシカントブロック固定具１７と共に、天吊筐体２ａの外部に取り出すことができる。また、これと同時に、第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａも、天吊筐体２ａの外部に取り出すことができる。従って、実施の形態１と同様に、デシカントブロック８のサービス対応を容易に行うことができると共に、第３熱交換器５ａ及び第４熱交換器７ａのサービス対応も容易に行うことができる。

１ 空気調和装置、２ 筐体、２ａ 天吊筐体、３ 圧縮機、４ 流路切替装置、５ 第１熱交換器、５ａ 第３熱交換器、６ 膨張弁、７ 第２熱交換器、７ａ 第４熱交換器、８ デシカントブロック、９ 送風装置、１０ 風路室、１０ａ 吸込口、１０ｂ 吹出口、１１ 機械室、１１ａ 機械室ユニット、１２、１２ａ ドレンパン、１３ 温湿度センサ、１４ 制御装置、１５ 風路形成板、１５ａ 穴、１６ デシカントブロック固定具、１６ａ 支持体、１６ｂ 固定部材、１６ｃ 取手、１７ デシカントブロック固定具、１７ａ 支持体、１７ｂ 連結部材、１８ 風路室、１８ａ 吸込口、１８ｂ 吹出口、２１ 上部開口部、２１ａ 上部点検フタ、２２ 側面開口部、２２ａ 側面点検フタ、２３ 側面開口部、２３ａ 側面点検フタ、２４ 下部開口部。

Claims (7)

1. 圧縮機、流路切替装置、第１熱交換器、減圧装置及び第２熱交換器を、冷媒配管で接続した冷媒回路と、
   前記第１熱交換器と前記第２熱交換器とが配置された風路を有する筐体と、
   前記筐体内における前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間に着脱自在に設けられ、水分の吸脱着を行うデシカントブロックと、を備え、
   前記筐体は、前記デシカントブロックが前記筐体の外部に取り出される取出口を有する
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 前記筐体内に設けられ、空気を前記風路内に通流する送風装置と、
   前記デシカントブロックの上方に設けられ、前記デシカントブロックを通流する空気を、前記送風装置に導入する風路形成板と、
   前記デシカントブロックを支持する支持体と、
   前記支持体と前記風路形成板とを連結し、前記風路形成板に前記デシカントブロックを固定する固定部材と、を備え、
   前記取出口は、前記筐体において、前記風路形成板の上方に設けられた上部開口部を有し、
   前記上部開口部から、前記デシカントブロック、前記支持体及び前記固定部材が、前記筐体の外部に取り出される
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
3. 前記デシカントブロックを支持する支持体と、
   前記支持体と前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器とを連結し、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器に前記デシカントブロックを固定する連結部材と、を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
4. 前記取出口は、前記筐体の側面において、前記デシカントブロックと水平の位置に設けられた側面開口部を有し、
   前記側面開口部から、前記デシカントブロックが前記筐体の外部に取り出される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和装置。
5. 前記圧縮機及び前記流路切替装置が設置された機械室ユニットを備える
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
6. 前記第１熱交換器、前記デシカントブロック及び前記第２熱交換器の下方に設けられ、前記第１熱交換器又は前記第２熱交換器から滴下した水を受け、且つ開閉自在のドレンパンを備え、
   前記筐体は、天井に吊るされた天吊筐体であり、
   前記取出口は、前記天吊筐体において、前記ドレンパンの下方に設けられた下部開口部を有し、
   前記ドレンパンを開いて、前記下部開口部から、前記ドレンパンの上方の前記デシカントブロックが、前記天吊筐体の外部に取り出される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
7. 前記流路切替装置を制御する制御装置を備え、
   前記制御装置は、
   前記第１熱交換器が凝縮器又は放熱器として動作すると共に、前記第２熱交換器が蒸発器として動作し、前記デシカントブロックに保持されている水分を脱着する第１運転モードと、前記第１熱交換器が蒸発器として動作すると共に前記第２熱交換器が凝縮器又は放熱器として動作し、前記デシカントブロックが前記風路を通過する空気から水分を吸着する第２運転モードとを、前記流路切替装置の流路切替で交互に切り替える
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置。

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