JPH11132593A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調温及び調湿を行う空調システムにおいて、
ＣＯＰを向上させるとともに、システムの構成を簡単化
する。 【解決手段】 ガスエンジン(30)を備えたガスヒートポ
ンプ式の冷媒回路(10)と、吸湿溶液が循環する吸湿溶液
回路(11)とを備える。冷房除湿運転時に冷媒の凝縮熱で
吸湿溶液を加熱する補助熱交換器(19)と、排ガスで当該
吸湿溶液を加熱する加熱熱交換器(28)とを設ける。冷房
除湿運転時に冷媒の蒸発熱で吸湿溶液を冷却する吸湿液
熱交換器(16)を設ける。冷房除湿運転時には、吸湿溶液
は水分交換器(23)の透湿膜を介して室外空気に水分を放
出する一方、透湿膜を備えた熱水分交換器(24),(24),…
において、室内空気を冷却及び除湿する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置に係
り、特に、調温及び調湿を行う空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガスヒートポンプ（ＧＨＰ）
や吸収式または吸着式の冷凍機を熱源として室内の調温
及び調湿を行うガス空調システムが知られている。例え
ば、冷房運転時に、熱源で生成した低温の水を室内熱交
換器に流通させ、室内空気を冷却すると同時に除湿する
システムが知られている。しかし、このようなシステム
では、除湿のために室内空気を露点以下に冷却する必要
があるので、冷水の温度を相当低温にしなければならな
かった。ところが、吸収式または吸着式冷凍機では、低
温の冷水を生成することに関して技術的課題が多かっ
た。また、それら課題を克服するために、多くのコスト
がかかっていた。一方、ガスヒートポンプでは、冷媒回
路内の低圧を相当低くしなければならず、ＣＯＰの著し
い低下を招いていた。

【０００３】そこで、例えば特開平６−２２１６１８号
公報に開示されているように、乾式の吸湿剤を用いたデ
シカントロータ方式の除湿器を別途設け、熱源と上記除
湿器とを併用するシステムが提案されている。つまり、
このシステムでは、熱源を専ら室内空気の調温のために
用いる一方、室内の除湿は除湿器により行うこととして
いる。このような構成をとることにより、熱源で生成す
る冷水の温度を高くすることができ、システム全体のＣ
ＯＰを向上させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記システム
では、熱源の配管系統と除湿器用の配管系統とがそれぞ
れ必要になり、システムが複雑になっていた。

【０００５】例えば、図８に示すようなシステムでは、
複数の部屋のそれぞれに、室内熱交換器(a)とデシカン
トロータ方式の除湿器(e)とが設けられている。室内熱
交換器(a),(a),…は、冷水を流通させる配管(c)を介し
て、ＧＨＰや吸収式冷凍機等の熱源(b)に接続されてい
る。熱源(b)、室内熱交換器(a),(a),…、及び配管(c)
は、熱源側の配管系統(d)を構成している。一方、除湿
器(e),(e),…は、デシカントロータの再生用の高温ガス
が流通する配管(g)を介して、高温ガス供給源(f)（例え
ば、コージェネレーションシステムの排ガス供給源）に
接続されている。高温ガス供給源(f)、除湿器(e),(e),
…、及び配管(g)は、除湿器側の配管系統(h)を構成して
いる。

【０００６】従って、図８に示すシステムでは、熱源側
の配管系統(d)及び除湿器側の配管系統(h)、つまり独立
した２つの配管系統が必要となり、システムが複雑化し
ていた。そのため、配管の配設に手間がかかるととも
に、システムの低コスト化に限界があった。また、除湿
のみならず加湿も行おうとすると、加湿器を別途設ける
必要があった。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、調温及び調湿を行う
空調システムにおいて、ＣＯＰを向上させるとともに、
システムの構成を簡単化することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、吸湿溶液が循環する吸湿溶液回路(11)を
設け、吸湿溶液によって熱及び水分を搬送することによ
り、調温及び調湿を行うこととした。

【０００９】具体的には、請求項１に記載の発明は、燃
焼のエネルギーによって駆動されて温熱及び冷熱を生成
する熱源(10,63) と、熱及び水分を搬送する吸湿溶液が
循環する吸湿溶液回路(11,11a)とを備えて調温及び調湿
を行う空気調和装置であって、上記吸湿溶液回路(11,11
a)には、透湿膜を備え、上記吸湿溶液と調和対象の第１
の空気との間で熱交換を行わせるとともに、該透湿膜を
介して該吸湿溶液と該第１の空気との間で水分交換を行
わせる熱水分交換手段(24)と、上記熱水分交換手段(24)
を流出した吸湿溶液を上記熱源(10,63) の温熱または冷
熱によって加熱または冷却する補助熱交換器(19)と、透
湿膜を備え、該透湿膜を介して上記補助熱交換器(19)を
流出した吸湿溶液と第２の空気との間で水分交換を行わ
せる水分交換手段(23)と、上記水分交換手段(23)を流出
した吸湿溶液を上記熱源(10,63)の冷熱または温熱によ
って冷却または加熱し、上記熱水分交換手段(24)に供給
する吸湿液熱交換器(16)とが設けられていることとした
ものである。

【００１０】なお、燃焼のエネルギーによって駆動され
て温熱及び冷熱を生成する熱源とは、例えば吸収式冷凍
機やガスエンジンヒートポンプ等のように、燃料を燃焼
させる際に発生する熱によって駆動する熱源や、燃焼に
より生じた高圧のガスを利用する熱源などを言う。つま
り、電動式の圧縮機により冷媒を循環させる熱源のよう
な、電気エネルギーによって駆動される熱源ではないこ
とを意味する。

【００１１】上記発明特定事項により、冷房除湿運転時
には、熱水分交換手段(24)において第１の空気を冷却及
び除湿したやや低温かつ低濃度の吸湿溶液は、熱水分交
換手段(24)を流出して補助熱交換器(19)に流入する。こ
の吸湿溶液は、補助熱交換器(19)において熱源の温熱に
より加熱され、高温かつ低濃度の吸湿溶液となり、水分
交換手段(23)に流入する。この吸湿溶液は、水分交換手
段(23)において、透湿膜を介して空気に水分を放出し、
高温かつ高濃度の吸湿溶液となる。この吸湿溶液は、吸
湿液熱交換器(16)に流入し、熱源の冷熱によって冷却さ
れて、低温かつ高濃度の吸湿溶液となる。この吸湿溶液
は、熱水分交換手段(24)に流入し、第１の空気を冷却及
び除湿する。

【００１２】一方、暖房加湿運転時には、熱水分交換手
段(24)において第１の空気を加熱及び加湿したやや高温
かつ高濃度の吸湿溶液は、熱水分交換手段(24)を流出し
て補助熱交換器(19)に流入する。この吸湿溶液は、補助
熱交換器(19)において熱源の冷熱により冷却され、低温
かつ高濃度の吸湿溶液となり、水分交換手段(23)に流入
する。この吸湿溶液は、水分交換手段(23)において、透
湿膜を介して空気から水分を吸収し、低温かつ低濃度の
吸湿溶液となる。この吸湿溶液は、吸湿液熱交換器(16)
に流入し、熱源の温熱によって加熱されて、高温かつ低
濃度の吸湿溶液となる。この吸湿溶液は、熱水分交換手
段(24)に流入し、第１の空気を加熱及び加湿する。

【００１３】このようにして、熱水分交換手段(24)にお
いて、調和対象となる第１の空気の調温及び調湿を同時
に行うので、調温用の配管系統と調湿用の配管系統を別
個に設ける必要がなくなり、システムの構成が簡単化さ
れることになる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の空気調和装置において、熱源は、高温の燃焼ガスを発
生させる熱源(10,63) から成り、吸湿溶液回路(11,11a)
の補助熱交換器(19)と水分交換手段(23)との間には、上
記燃焼ガスによって吸湿溶液を加熱する加熱熱交換器(2
8)が設けられていることとしたものである。

【００１５】上記発明特定事項により、冷房除湿運転時
に、水分交換手段(23)に流入する吸湿溶液は熱源の燃焼
ガスによって加熱されるので、更に高温になって水分交
換手段(23)を流通する。水分交換手段(23)の透湿膜を介
して吸湿溶液から空気に放出される水分の量は、吸湿溶
液と空気との水蒸気分圧の差により定まるので、燃焼ガ
スによって昇温された分だけ水分の放出量が増大するこ
とになる。そのため、放出することができる水分量が増
えるので、除湿可能な水分量の上限値を大きくすること
ができる。つまり、調湿可能な範囲が拡大する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の空気調和装置において、熱源は、高温の燃焼ガスを発
生させるガスエンジン(30)を備えたガスヒートポンプ(1
0)により構成されていることとしたものである。

【００１７】上記発明特定事項により、ガスエンジン(3
0)の高温廃熱により吸湿溶液が加熱されるので、エネル
ギーの有効利用が図られ、ＣＯＰが向上する。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の空気調和装置において、熱源は、高温の燃焼ガスを発
生させる燃焼手段(45)を備えた吸収式ヒートポンプ(63)
または吸着式ヒートポンプにより構成されていることと
したものである。

【００１９】上記発明特定事項により、熱源として吸収
式または吸着式のヒートポンプが利用されるとともに、
燃焼手段(45)で発生する高温の燃焼ガスにより吸湿溶液
が加熱されるので、エネルギーの有効利用が図られ、Ｃ
ＯＰが向上する。

【００２０】請求項５に記載の発明は、燃焼エネルギー
によって駆動して温熱及び冷熱を生成するとともに高温
の燃焼ガスを発生する熱源(32)と、熱及び水分を搬送す
る吸湿溶液が循環する吸湿溶液回路(11)と、吸湿溶液の
補給水が流れる水回路(70)とを備えて調温及び調湿を行
う空気調和装置であって、上記水回路(70)には、上記熱
源(32)の燃焼ガスにより補給水を加熱する給水用加熱熱
交換器(47)が設けられる一方、上記吸湿溶液回路(11)に
は、透湿膜を備え、上記吸湿溶液と調和対象の第１の空
気との間で熱交換を行わせるとともに、該透湿膜を介し
て該吸湿溶液と該第１の空気との間で水分交換を行わせ
る熱水分交換手段(24)と、冷房除湿運転時に、上記熱水
分交換手段(24)を流出した吸湿溶液を上記燃焼ガスによ
って加熱する再生用加熱熱交換器(48)と、透湿膜を備
え、冷房除湿運転時に上記再生用加熱熱交換器(48)を流
出した吸湿溶液から該透湿膜を介して第２の空気に水分
を移動させる水分交換手段(23)と、冷房除湿運転時に上
記水分交換手段(23)を流出した吸湿溶液を上記熱源(32)
の冷熱で冷却し、上記熱水分交換手段(24)に供給する冷
却熱交換器(51)と、透湿膜を備え、暖房加湿運転時に上
記水回路(70)の給水用加熱熱交換器(47)を流出した水か
ら、上記熱水分交換手段(24)を流出した吸湿溶液に、該
透湿膜を介して水分を移動させる給水用水分交換手段(5
0)と、暖房加湿運転時に上記給水用水分交換手段(50)を
流出した吸湿溶液を上記熱源(32)の燃焼ガスで加熱し、
上記熱水分交換手段(24)に供給する吸湿液加熱熱交換器
(46)とが設けられていることとしたものである。

【００２１】上記発明特定事項により、冷房除湿運転時
には、熱水分交換手段(24)において第１の空気を冷却及
び除湿したやや低温かつ低濃度の吸湿溶液は、熱水分交
換手段(24)を流出して再生用加熱熱交換器(48)に流入す
る。この吸湿溶液は、再生用加熱熱交換器(48)において
熱源(32)の燃焼ガスによって加熱され、高温かつ低濃度
の吸湿溶液となり、水分交換手段(23)に流入する。この
吸湿溶液は、水分交換手段(23)において、透湿膜を介し
て空気に水分を放出し、高温かつ高濃度の吸湿溶液とな
る。この吸湿溶液は、冷却熱交換器(51)において、熱源
(32)の冷熱によって冷却され、低温かつ高濃度の吸湿溶
液となる。この吸湿溶液は、熱水分交換手段(24)に流入
し、第１の空気を冷却及び除湿する。

【００２２】一方、暖房加湿運転時には、熱水分交換手
段(24)において第１の空気を加熱及び加湿したやや高温
かつ高濃度の吸湿溶液は、熱水分交換手段(24)を流出し
て給水用水分交換器(50)に流入する。一方、給水用加熱
熱交換器(47)において燃焼ガスによって加熱され、更に
高温になった水が水回路(70)を通じて給水用加熱熱交換
器(47)に供給される。給水用加熱熱交換器(47)の吸湿溶
液は、上記水から水分を吸収し、やや高温かつ低濃度の
吸湿溶液となり、吸湿液加熱熱交換器(46)に流入する。
この吸湿溶液は、燃焼ガスによって加熱され、高温の吸
湿溶液となる。この吸湿溶液は、熱水分交換手段(24)に
流入し、第１の空気を加熱及び加湿する。

【００２３】このようにして、熱水分交換手段(24)にお
いて第１の空気の調温及び調湿を同時に行うので、調温
用の配管系統と調湿用の配管系統を別個に設ける必要が
なくなり、システムの構成が簡単化されることになる。
また、熱源(32)の燃焼ガスが有効に活用されるので、Ｃ
ＯＰが向上する。

【００２４】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の空気調和装置において、熱源は、高温の燃焼ガスを発
生させる燃焼手段(45)を備えた吸収式冷凍機(32)または
吸着式冷凍機から成り、冷却熱交換器(51)は、上記冷凍
機(32)の蒸発器(35)に設けられていることとしたもので
ある。

【００２５】上記発明特定事項により、熱源として吸収
式冷凍機(32)または吸着式冷凍機が利用され、ＣＯＰ向
上の効果がより顕著に発揮されることになる。

【００２６】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の空気調和装置において、吸収式冷凍機(32)または吸着
式冷凍機の凝縮熱、吸収熱または吸着熱を回収する熱媒
体が循環する熱媒体回路(61)と、冷房除湿運転時に水分
交換手段(23)に供給される吸湿溶液を上記熱媒体により
加熱する再生用補助熱交換器(58)とを備えていることと
したものである。

【００２７】上記発明特定事項により、冷房除湿運転時
に、熱媒体は凝縮熱、吸収熱または吸着熱を回収して温
度上昇する。この熱媒体は、再生用補助熱交換器(58)に
おいて、水分交換手段(23)に流入する吸湿溶液と熱交換
を行い、吸湿溶液を加熱する。従って、吸湿溶液の再生
量が多くなる。そのため、調湿可能な範囲が拡大する。

【００２８】請求項８に記載の発明は、請求項６に記載
の空気調和装置において、冷房除湿運転時に水分交換手
段(23)に供給される吸湿溶液を吸収式冷凍機(32)または
吸着式冷凍機の凝縮熱、吸収熱または吸着熱により加熱
する補助加熱熱交換器(62)を備えていることとしたもの
である。

【００２９】上記発明特定事項により、冷房除湿運転時
に、吸湿溶液は上記凝縮熱、吸収熱または吸着熱により
直接的に加熱される。そのため、加熱に際しての熱ロス
が少ない。従って、効率よく調湿範囲を拡大することが
できる。

【００３０】請求項９に記載の発明は、請求項１または
５のいずれか一つに記載の空気調和装置において、吸湿
溶液には、マイクロカプセル状の潜熱蓄熱材が混入され
ていることとしたものである。

【００３１】上記発明特定事項により、吸湿溶液の熱搬
送能力が増大する。従って、ＣＯＰが向上する。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３３】＜実施形態１＞ −空気調和装置(1) の構成− 図１に示すように、実施形態１に係る空気調和装置(1)
は、ガスヒートポンプ式の冷媒回路(10)と、吸湿溶液が
循環する吸湿溶液回路(11)とを備えている。

【００３４】冷媒回路(10)は、ガスエンジン(30)を備え
たガスエンジン駆動式の圧縮機(12)、四路切換弁(13)、
冷媒と空気との間で熱交換を行わせる空気熱交換器(1
4)、膨張弁(15)、及び吸湿液熱交換器(16)が順に接続さ
れた主回路(17)と、空気熱交換器(14)と並列に設けられ
たバイパス回路(18)とにより構成されている。バイパス
回路(18)には、補助熱交換器(19)が設けられている。吸
湿液熱交換器(16)及び補助熱交換器(19)は、冷媒回路(1
0)の冷媒と吸湿溶液回路(11)の吸湿溶液との間で熱交換
を行わせる熱交換器である。

【００３５】吸湿溶液回路(11)は、熱及び水分を搬送す
る吸湿溶液（例えば、塩化リチウム水溶液、塩化カルシ
ウム水溶液等）が循環する回路であって、ポンプ(20)、
流量調整弁(21)、補助熱交換器(19)、透湿膜を介して吸
湿溶液と室外空気との間で水分を交換する水分交換器(2
3)、吸湿液熱交換器(16)、及び室内に設置された複数の
熱水分交換器(24),(24),…が順に接続された主回路(25)
と、ポンプ(20)から吐出された吸湿溶液を吸湿液熱交換
器(16)にバイパスさせるバイパス回路(26)とにより構成
されている。主回路(25)には、流量調整弁(21)から補助
熱交換器(19)に向かって流れる吸湿溶液と、水分交換器
(23)から吸湿液熱交換器(16)に向かって流れる吸湿溶液
との間で熱交換を行わせる熱回収熱交換器(22)が設けら
れている。バイパス回路(26)には、流量調整弁(27)が設
けられている。主回路(25)の補助熱交換器(19)と水分交
換器(23)との間には、電磁弁(29)及び加熱熱交換器(28)
を備えた加熱用バイパス回路(31)が設けられている。こ
の加熱熱交換器(28)は、ガスエンジン(30)の排ガス（燃
焼ガス）と吸湿溶液とを熱交換させることにより、水分
交換器(23)に流入する吸湿溶液を加熱する熱交換器であ
る。

【００３６】吸湿溶液回路(11)の各熱水分交換器(24),
(24),…は、室内に設置された室内ユニット(U2),(U2),
…に設けられている。一方、その他の機器は、室外に設
置された室外ユニット(U1)に設けられている。

【００３７】−空気調和装置(1) の動作− 次に、空気調和装置(1) の動作を説明する。

【００３８】（冷房除湿運転）冷房除湿運転にあって
は、冷媒回路(10)の四路切換弁(13)は、図１に示す破線
側に設定される。圧縮機(12)から吐出された冷媒は、四
路切換弁(13)を通過した後、分流して空気熱交換器(14)
及び補助熱交換器(19)を流れ、空気熱交換器(14)及び補
助熱交換器(19)において凝縮した後、合流して膨張弁(1
5)で減圧される。減圧された冷媒は、吸湿液熱交換器(1
6)で蒸発し、四路切換弁(13)を経た後、圧縮機(12)に吸
入される。

【００３９】一方、吸湿溶液回路(11)では、ポンプ(20)
から吐出された吸湿溶液は分流し、主回路(25)及びバイ
パス回路(26)を流れる。ここで、ポンプ(20)から吐出さ
れる吸湿溶液は、熱水分交換器(24)において室内空気を
冷却するとともに空気中の水分を吸収した溶液なので、
やや低温かつ低濃度の吸湿溶液になっている。図２は、
吸湿溶液に関する温度に対する水蒸気分圧の特性図であ
る。ポンプ(20)から吐出された吸湿溶液は、例えば図２
における状態点Ａで表される状態になっている。

【００４０】主回路(25)を流れる吸湿溶液は、熱回収熱
交換器(22)の往路側熱交換部(22A)において、復路側熱
交換部(22B) の吸湿溶液と熱交換を行って加熱される。
そのため、温度が上昇し、状態点Ａから状態点Ｂの状態
になる。

【００４１】その後、状態点Ｂの吸湿溶液は、補助熱交
換器(19)において冷媒回路(10)の冷媒によって加熱さ
れ、状態点Ｃで表される状態になる。

【００４２】さらに、状態点Ｃの吸湿溶液は、加熱用バ
イパス回路(31)を流れ、加熱熱交換器(28)において加熱
される。その結果、更に温度が上昇し、状態点Ｄで表さ
れる高温かつ低濃度の状態になる。

【００４３】状態点Ｄの吸湿溶液は、加熱熱交換器(28)
を流出し、水分交換器(23)に流入する。水分交換器(23)
において、吸湿溶液は室外空気に水分を放出し、状態点
Ｅで表される高濃度の吸湿溶液となる。つまり、図２に
示すように、水分交換器(23)内の吸湿溶液の水蒸気分圧
は室外空気の水蒸気分圧よりも大きいので、この水蒸気
分圧の差が駆動力となって、透湿膜を介して吸湿溶液か
ら室外空気に水分が移動する。従って、吸湿溶液が再生
される。

【００４４】その後、水分交換器(23)を流出した状態点
Ｅの吸湿溶液は、熱回収熱交換器(22)の復路側熱交換部
(22B) において冷却され、状態点Ｆの状態になる。そし
て、バイパス回路(26)を流れた吸湿溶液と合流し、当該
吸湿溶液と混合されて状態点Ｇの状態になる。

【００４５】熱回収熱交換器(22)の復路側熱交換部(22
B) を流出した吸湿溶液は、吸湿液熱交換器(16)におい
て、冷媒回路(10)の冷媒によって冷却される。その結
果、状態点Ｈで表される低温かつ高濃度の状態になる。

【００４６】吸湿液熱交換器(16)を流出した低温かつ高
濃度の吸湿溶液は、熱水分交換器(24),(24),…におい
て、室内空気と熱交換及び水分交換を行い、状態点Ａの
状態となる。つまり、室内空気を冷却するとともに、室
内空気から水分を吸収する。この際、室内空気から吸収
する水分の量、つまり除湿量は、室内空気の状態点Ｙと
吸湿溶液の状態点Ｈとの間の水蒸気分圧差によって定ま
る。熱水分交換器(24),(24),…を流出した吸湿溶液は、
ポンプ(20)に吸入され、再び上記循環動作を行う。

【００４７】上記の循環動作において、熱水分交換器(2
4)における吸湿溶液の温度は、主として吸湿液熱交換器
(16)における冷却量によって調節される。一方、熱水分
交換器(24)における吸湿溶液の濃度は、主回路(25)とバ
イパス回路(26)とにおける吸湿溶液の流量比によって調
節される。そして、吸湿溶液の温度を調節することによ
り室内空気の調温が行われる一方、吸湿溶液の濃度を調
節することにより室内空気の調湿が行われる。

【００４８】（暖房加湿運転）暖房加湿運転では、冷媒
回路(10)の四路切換弁(13)は、図１に示す実線側に設定
される。圧縮機(12)から吐出された冷媒は、吸湿液熱交
換器(16)で凝縮し、膨張弁(15)により減圧された後、分
流して空気熱交換器(14)及び補助熱交換器(19)で蒸発
し、合流して圧縮機(12)に戻る循環を行う。

【００４９】一方、吸湿溶液回路(11)では、ポンプ(20)
から吐出された吸湿溶液は、主回路(25)とバイパス回路
(26)とに分流する。主回路(25)を流れる吸湿溶液は、以
下のように熱交換及び水分交換を行う。

【００５０】図３に示すように、ポンプ(20)から吐出さ
れた状態点Ａ１の吸湿溶液は、熱回収熱交換器(22)の往
路側熱交換部(22A) において復路側熱交換部(22B) の吸
湿溶液によって冷却され、状態点Ｂ１の状態となる。こ
の吸湿溶液は、補助熱交換器(19)において冷媒回路(10)
の冷媒によって冷却され、状態点Ｃ１の状態となる。状
態点Ｃ１の吸湿溶液は、水分交換器(23)において状態点
Ｘ１の室外空気から水分を吸収し、状態点Ｄ１で表され
る低濃度の状態になる。その後、状態点Ｄ１の吸湿溶液
は熱回収熱交換器(22)の復路側熱交換部(22B) において
加熱され、状態点Ｅ１の状態になった後、バイパス回路
(26)の吸湿溶液と合流して状態点Ｆ１の状態となる。状
態点Ｆ１の吸湿溶液は、吸湿液熱交換器(16)において冷
媒回路(10)の冷媒によって加熱され、状態点Ｇ１で表さ
れる高温かつ低濃度の吸湿溶液となる。この高温かつ低
濃度の吸湿溶液は、熱水分交換器(24),(24),…におい
て、状態点Ｙ１の室内空気を加熱するとともに、加湿す
る。その結果、状態点Ｇ１の吸湿溶液は状態点Ａ１の状
態になってポンプ(20)に吸入される。

【００５１】本運転にあっても、熱水分交換器(24)にお
ける吸湿溶液の温度及び濃度を調節することにより、室
内空気の調温及び調湿が行われる。

【００５２】−空気調和装置(1) の効果− 本空気調和装置(1) によれば、室内には熱水分交換器(2
4)のみが設けられるので、室内に対しては吸湿溶液回路
(11)の配管のみを配設すればよい。また、熱水分交換器
(24)によって冷却、除湿、加熱及び加湿を行うので、加
湿器を別途設ける必要がない。従って、システムを簡単
化することができ、低コスト化することができる。

【００５３】また、冷房除湿運転時には、室内空気を冷
却する熱媒体として吸湿溶液を用いているので、その温
度を室内空気の露点以下に下げなくても除湿が可能であ
る。そのため、冷媒回路(10)の低温部の温度を高くする
ことができる。具体的には、冷媒回路(10)の蒸発器にお
ける蒸発温度を高くすることができる。そのため、冷媒
回路(10)の低圧を高くすることができるので、システム
のＣＯＰを向上させることができる。

【００５４】また、冷房除湿運転時に、ガスエンジン(3
0)の排熱を吸湿溶液の再生に利用することができるの
で、エネルギーの有効利用を図ることができる。そのた
め、システムのＣＯＰを更に向上させることができる。

【００５５】熱源による冷却量または加熱量を制御する
ことにより、室内温度の制御を容易に行うことができ
る。また、吸湿溶液の濃度を調節することにより、室内
湿度の制御を容易に行うことができる。更に、これら温
度制御と湿度制御とは互いに独立に実行することができ
るので、室内空気から除去する顕熱と潜熱の割合を容易
に変更することができ、調温及び調湿の制御性が向上す
る。

【００５６】＜実施形態２＞実施形態２に係る空気調和
装置(2) は、熱源としての吸収式冷凍機(32)と、吸湿溶
液回路(11)とを備えたものである。

【００５７】−空気調和装置(2) の構成− 図４に示すように、吸収式冷凍機(32)は、水−臭化リチ
ウム系の吸収式冷凍機であって、再生器(33)、吸収器(3
4)、蒸発器(35)、及び凝縮器(36)を備えている。再生器
(33)と吸収器(34)とは、溶液ポンプ(37)及び溶液熱交換
器(38)が設けられた溶液回路(39)によって接続されてい
る。凝縮器(36)と蒸発器(35)とは、膨張弁(40)が設けら
れた冷媒配管(41)によって接続されている。再生器(33)
と凝縮器(36)とは、高圧蒸気管(71)によって接続されて
いる。蒸発器(35)と吸収器(34)とは、低圧蒸気管(72)に
よって接続されている。

【００５８】吸収器(34)には第１冷却熱交換器(42)が、
凝縮器(36)には第２冷却熱交換器(43)がそれぞれ設けら
れている。第１冷却熱交換器(42)と第２冷却熱交換器(4
3)とは、第１冷却熱交換器(42)から第２冷却熱交換器(4
3)に向かって冷却水が流れるように、水配管(44)によっ
て接続されている。

【００５９】再生器(33)には、希溶液を加熱する加熱源
としてのバーナー(45)が設けられている。バーナー(45)
には、後述する吸湿液加熱熱交換器(46)、給水用加熱熱
交換器(47)及び再生用加熱熱交換器(48)に高温の燃焼ガ
スを供給する送風機(49)が設けられている。

【００６０】吸湿溶液回路(11)の主回路(25)は、ポンプ
(20)、流量調整弁(21)、熱回収熱交換器(22)の往路側熱
交換部(22A) 、再生用加熱熱交換器(48)、水分交換器(2
3)、熱回収熱交換器(22)の復路側熱交換部(22B) 、透湿
膜を介して水と吸湿溶液との間で水分交換を行う給水用
水分交換器(50)、蒸発器(35)に設けられた冷却熱交換器
(51)、第１電磁弁(52)、吸湿液加熱熱交換器(46)、及び
熱水分交換器(24),(24),…が順に接続されて構成されて
いる。吸湿溶液回路(11)には、流量調整弁(27)を備えた
バイパス回路(26)が、流量調整弁(21)、熱回収熱交換器
(22)、再生用加熱熱交換器(48)及び水分交換器(23)と並
列に設けられている。また、第２電磁弁(54)を備えたバ
イパス回路(53)が、第１電磁弁(52)及び吸湿液加熱熱交
換器（４６）と並列に設けられている。

【００６１】吸湿液加熱熱交換器（４６）及び再生用加
熱熱交換器(48)は、バーナー(45)からの高温の燃焼ガス
と吸湿溶液とを熱交換させて吸湿溶液を加熱するための
熱交換器であり、空気式熱交換器で構成されている。

【００６２】給水用加熱熱交換器(47)と給水用水分交換
器(50)とは、水配管(55)によって接続されている。給水
用加熱熱交換器(47)は、流量調整弁(56)が設けられた給
水配管(57)を介して、図示しない給水タンクに接続され
ている。つまり、給水用水分交換器(50)を通じて吸湿溶
液に供給される水分の量に応じて、上記給水タンクから
給水用加熱熱交換器(47)に水が供給され、この水が加熱
された後、水配管(55)を通じて給水用水分交換器(50)に
補給されるようになっている。給水用加熱熱交換器(47)
は、供給された水とバーナー(45)の燃焼ガスとを熱交換
させて当該水を加熱するための熱交換器であり、空気式
熱交換器で構成されている。給水用加熱熱交換器(47)、
給水用水分交換器(50)及び水配管(55)は、水回路(70)を
構成している。

【００６３】−空気調和装置(2) の動作− 次に、空気調和装置(2) の冷房除湿運転及び暖房加湿運
転について説明する。

【００６４】（冷房除湿運転）吸収式冷凍機(32)におい
ては、吸収器(34)の希溶液は溶液ポンプ(37)によって再
生器(33)に搬送され、再生器(33)においてバーナー(45)
によって加熱される。その結果、希溶液中の冷媒が蒸発
し、希溶液は濃溶液となる。

【００６５】再生器(33)で発生した冷媒蒸気は、高圧蒸
気管(71)を通じて凝縮器(36)に流入し、第２冷却熱交換
器(43)を流れる冷却水と熱交換を行って凝縮する。

【００６６】凝縮した冷媒は、膨張弁(40)で減圧され、
蒸発器(35)において、冷却熱交換器(51)を流れる吸湿溶
液から熱を奪って蒸発する。つまり、冷媒は吸湿溶液を
冷却する。

【００６７】蒸発した冷媒は、低圧蒸気管(72)を通じて
吸収器(34)に流入し、再生器(33)から供給された濃溶液
に吸収される。この結果、濃溶液は希溶液となる。

【００６８】冷媒及び吸収溶液が上記のような循環動作
を行うことにより、凝縮器(36)内が高圧に維持されると
ともに、蒸発器(35)内が低圧に維持される。

【００６９】吸湿溶液回路(11)においては、第１電磁弁
(52)が閉鎖される一方、第２電磁弁(54)が開口される。
また、給水配管(57)の流量調整弁(56)が閉鎖される。

【００７０】このような状態で、ポンプ(20)から吐出さ
れたやや低温かつ低濃度の吸湿溶液は、主回路(25)とバ
イパス回路(26)とに分流する。主回路(25)を流れる吸湿
溶液は、流量調整弁(21)によって流量が調整された後、
熱回収熱交換器(22)の往路側熱交換部(22A) に流入す
る。この吸湿溶液は、復路側熱交換部(22B) の吸湿溶液
によって加熱される。往路側熱交換部(22A) を流出した
吸湿溶液は、再生用加熱熱交換器(48)において、燃焼ガ
スによって加熱される。このように、吸湿溶液は往路側
熱交換部(22A) 及び再生用加熱熱交換器(48)において加
熱されることにより、高温かつ低濃度の吸湿溶液とな
る。

【００７１】再生用加熱熱交換器(48)を流出した吸湿溶
液は、水分交換器(23)において、室外空気に水分を放出
し、高温かつ高濃度の吸湿溶液となる。つまり、吸湿溶
液は、水分交換器(23)において再生される。

【００７２】水分交換器(23)を流出した吸湿溶液は、熱
回収熱交換器(22)の復路側熱交換部(22B) において、往
路側熱交換部(22A) を流れる吸湿溶液と熱交換を行い、
冷却される。復路側熱交換部(22B) を流出した吸湿溶液
は、バイパス回路(26)を流れる吸湿溶液と合流した後、
給水用水分交換器(50)を通過し、冷却熱交換器(51)に流
入する。

【００７３】冷却熱交換器(51)において、吸湿溶液は冷
媒によって冷却され、低温かつ高濃度の吸湿溶液とな
る。冷却熱交換器(51)を流出した吸湿溶液は、バイパス
回路(53)を流れた後、熱水分交換器(24),(24),…におい
て、室内空気の冷却及び除湿を行う。熱水分交換器(2
4),(24),…を流出した吸湿溶液は、ポンプ(20)に吸入さ
れ、再び上記循環動作を行う。

【００７４】室内空気の冷却量の調節は、熱水分交換器
(24),(24),…を流れる吸湿溶液の温度を調節することに
より行われる。具体的には、冷却熱交換器(51)における
吸湿溶液の冷却量を調節することにより、吸湿溶液の温
度を調節する。

【００７５】一方、室内空気の除湿量の調節は、熱水分
交換器(24),(24),…を流れる吸湿溶液の濃度を調節する
ことにより行われる。詳しくは、水分交換器(23)におけ
る水分の放出量を調節することにより、吸湿溶液の濃度
を調節する。なお、水分交換器(23)における水分放出量
は、吸湿溶液と室外空気との水蒸気分圧の差によって定
まるので、本空気調和装置(2) では、主に再生用加熱熱
交換器(48)における吸湿溶液の加熱量を制御することと
している。具体的には、再生用加熱熱交換器(48)に供給
する燃焼ガスの供給量または温度を調節している。

【００７６】（暖房加熱運転）暖房加熱運転において
は、吸収式冷凍機(32)にあっては、バーナー(45)を作動
させて燃焼ガスを発生させる。

【００７７】一方、吸湿溶液回路(11)においては、第１
電磁弁(52)が開口され、第２電磁弁(54)が閉鎖される。
また、主回路(25)の流量調整弁(21)が全閉状態に設定さ
れる。

【００７８】ポンプ(20)から吐出されたやや高温かつ高
濃度の吸湿溶液は、バイパス回路(26)を流れる。この
際、流量調整弁(27)によって流量が調整される。バイパ
ス回路(26)を流れた吸湿溶液は、給水用水分交換器(50)
に流入する。

【００７９】給水用水分交換器(50)の透湿膜の外側に
は、給水用加熱熱交換器(47)において燃焼ガスにより加
熱された高温の補給水が、水配管(55)を通じて供給され
る。給水用水分交換器(50)に流入した吸湿溶液は、上記
透湿膜の内側を流通する。この際、補給水の温度に相当
する水蒸気分圧が吸湿溶液の水蒸気分圧よりも大きいた
め、水蒸気分圧の差に基づいて、透湿膜を介して補給水
から吸湿溶液に水分が移動する。つまり、吸湿溶液に水
分が供給され、吸湿溶液の濃度が低くなる。

【００８０】低濃度になった吸湿溶液は、給水用水分交
換器(50)を流出した後、吸湿液加熱熱交換器(46)に流入
する。吸湿液加熱熱交換器(46)において、吸湿溶液は燃
焼ガスと熱交換を行い、加熱されて温度が上昇する。つ
まり、高温かつ低濃度の吸湿溶液となる。

【００８１】高温かつ低濃度の吸湿溶液は、熱水分交換
器(24),(24),…において室内空気を加熱及び加湿する。
熱水分交換器(24),(24),…を流出した吸湿溶液は、ポン
プ(20)に吸入され、再び上記循環動作を繰り返す。

【００８２】室内空気の加熱量の調節は、熱水分交換器
(24),(24),…を流れる吸湿溶液の温度を調節することに
より行われる。具体的には、吸湿液加熱熱交換器(46)に
おける燃焼ガスの供給量または温度を調節することによ
り、吸湿溶液の温度を調節する。

【００８３】一方、室内空気の加湿量の調節は、熱水分
交換器(24),(24),…を流れる吸湿溶液の濃度を調節する
ことにより行われる。詳しくは、給水用水分交換器(50)
における吸水量を調節することにより、吸湿溶液の濃度
を調節する。なお、給水用水分交換器(50)における吸水
量は、補給水と吸湿溶液との温度差によって定まるの
で、本空気調和装置(2) では、補給水の温度を制御する
こととしている。具体的には、給水用加熱熱交換器(47)
に供給する燃焼ガスの供給量または温度を調節してい
る。

【００８４】−空気調和装置(2) の効果− 本空気調和装置(2) によれば、実施形態１で説明した効
果に加えて、以下の効果が得られる。

【００８５】すなわち、吸収式冷凍機を熱源として利用
することができる。水−臭化リチウム系の吸収式冷凍機
は低温の冷水を生成することが難しく、また低温の冷水
を生成するとＣＯＰが著しく低下する。ところが、本空
気調和装置(2) によれば、吸湿溶液を利用して除湿を行
うので、室内空気の露点以下の冷水を生成する必要がな
い。そのため、吸収式冷凍機を熱源とした場合であって
も、ＣＯＰの高い運転を行うことができる。

【００８６】＜実施形態３＞実施形態３に係る空気調和
装置(3) は、実施形態２の空気調和装置(2) に対し、吸
湿溶液の再生用の補助熱交換器(58),(59) を設けたもの
である。

【００８７】−空気調和装置(3) の構成− 図５に示すように、空気調和装置(3) においては、吸湿
溶液回路(11)の熱回収熱交換器(22)の往路側熱交換部(2
2A) と再生用加熱熱交換器(48)との間に、再生用補助熱
交換器としての第１補助熱交換器(58)が設けられてい
る。また、水分交換器(23)の空気通路における上流側に
は、第２補助熱交換器(59)が設けられている。

【００８８】第１補助熱交換器(58)及び第２補助熱交換
器(59)は、吸収式冷凍機(32)の吸収熱及び凝縮熱を回収
する熱媒体回路たる水循環回路(61)に設けられている。
水循環回路(61)は、ポンプ(60)、第１補助熱交換器(5
8)、第２補助熱交換器(59)、第１冷却熱交換器(42)、及
び第２冷却熱交換器(43)が順に接続されて成る回路であ
る。従って、第１補助熱交換器(58)では、水循環回路(6
1)の水と吸湿溶液回路(11)の吸湿溶液とが熱交換を行
い、吸湿溶液が加熱される。第２補助熱交換器(59)で
は、水循環回路(61)の水と室外空気とが熱交換を行い、
室外空気が加熱されて高温空気となる。そして、この高
温空気が水分交換器(23)に供給される。

【００８９】その他の構成は実施形態２の空気調和装置
(2) と同様である。

【００９０】−空気調和装置(3) の動作− 暖房加熱運転については、実施形態２と同様なので、そ
の説明は省略する。ここでは、冷房除湿運転のみを説明
する。

【００９１】（冷房除湿運転）吸収式冷凍機(32)は、実
施形態２の場合と同様に作動する。

【００９２】吸湿溶液回路(11)においては、ポンプ(20)
から吐出されたやや低温かつ低濃度の吸湿溶液は、主回
路(25)とバイパス回路(26)とに分流する。主回路(25)を
流れる吸湿溶液は、流量調整弁(21)によって流量が調整
された後、熱回収熱交換器(22)の往路側熱交換部(22A)
、第１補助熱交換器(58)及び再生用加熱熱交換器(48)
で加熱され、高温かつ低濃度の吸湿溶液となる。

【００９３】高温かつ低濃度の吸湿溶液は、水分交換器
(23)において、第２補助熱交換器(59)によって冷却され
た低温空気と水分交換を行い、再生されて高濃度の吸湿
溶液となる。

【００９４】水分交換器(23)を流出した吸湿溶液は、そ
の後は、実施形態２の場合と同様に、熱回収熱交換器(2
2)の復路側熱交換部(22B) 、冷却熱交換器(51)、バイパ
ス回路(53)、及び熱水分交換器(24),(24),…を流通した
後、ポンプ(20)に吸入される循環を行う。

【００９５】−空気調和装置(3) の効果− 本空気調和装置(3) では、第１補助熱交換器(58)におい
て吸湿溶液を加熱しているので、吸湿溶液の再生量を大
きくすることができる。つまり、たとえ熱水分交換器(2
4),(24),…における除湿量が多くても、水分交換器(23)
において吸収溶液をもとの高濃度の状態に再生すること
ができる。そのため、利用できる吸収溶液の濃度範囲が
広くなり、湿度制御の範囲が拡大する。

【００９６】例えば、顕熱負荷及び潜熱負荷を合わせた
全熱負荷をＱｔ、バーナー(45)の燃焼ガスの熱量をＱ
ｇ、バーナー(45)の効率をη＝０．９、吸収式冷凍機(3
2)のＣＯＰをＣ＝１．１とすると、バーナー(45)への投
入熱量はＱａ＝Ｑｔ／（Ｃ・η）、吸収式冷凍機(32)へ
の投入熱量はＱｂ＝Ｑｔ／Ｃとなる。従って、燃焼ガス
の熱量はＱｇ＝Ｑａ−Ｑｂで計算されるので、結局、Ｑ
ｇ＝０．１Ｑｔとなる。そのため、燃焼ガスの熱のみで
吸湿溶液の再生を行うとすると、ＳＨＦ（顕熱比）が
０．９以上の空気調和しか実行することができない。と
ころが、本空気調和装置(3) では、第１補助熱交換器(5
8)において吸湿溶液を加熱するので、ＳＨＦがより小さ
な空気調和を実行することが可能となる。従って、空気
調和の制御可能範囲が広くなる。

【００９７】＜実施形態４＞実施形態４に係る空気調和
装置(4) は、実施形態２の空気調和装置(2) に対し、吸
収器(34)に吸湿溶液の再生用の補助加熱熱交換器(62)を
設けたものである。

【００９８】図６に示すように、空気調和装置(4) にお
いては、吸収器(34)で発生する吸収熱により吸湿溶液を
加熱する補助加熱熱交換器(62)が当該吸収器(34)に設け
られている。吸湿溶液回路(11)において、補助加熱熱交
換器(62)は、熱回収熱交換器(22)の往路側熱交換部(22
A) と再生用加熱熱交換器(48)との間に設けられてい
る。

【００９９】そのため、冷房除湿運転時には、吸湿溶液
は熱回収熱交換器(22)、補助加熱熱交換器(62)及び再生
用加熱熱交換器(48)の順に流れて加熱される。

【０１００】従って、本空気調和装置(4) においても、
実施形態３の空気調和装置(3) と同様に吸湿溶液の再生
量を大きくすることができ、実施形態３と同様の効果を
得ることができる。

【０１０１】更に、本空気調和装置(4) では、吸収式冷
凍機(32)で発生する温熱を吸湿溶液に直接的に与えてい
る。つまり、吸湿溶液は、吸収式冷凍機(32)で発生する
温熱を、水循環回路(61)の水のような他の熱媒体を介す
ることなく受け取っている。そのため、熱ロスが少な
く、また、システムの構成が簡単になる。

【０１０２】なお、補助加熱熱交換器(62)を吸収器(34)
のみに設けるのではなく、凝縮器(36)に、あるいは吸収
器(34)及び凝縮器(36)の双方に設けてもよい。つまり、
凝縮器(36)で発生する凝縮熱、あるいは吸収器(34)で発
生する吸収熱と凝縮器(36)で発生する凝縮熱とにより、
吸湿溶液を加熱するようにしてもよい。

【０１０３】＜実施形態５＞実施形態５に係る空気調和
装置(5) は、実施形態１の空気調和装置(1) において、
熱源をガスヒートポンプから吸収式ヒートポンプに置き
換えたものである。

【０１０４】−空気調和装置(5) の構成− 図７に示すように、空気調和装置(5) は、吸収式ヒート
ポンプの冷媒回路(63)と吸湿溶液回路(11a) とを備えて
いる。

【０１０５】冷媒回路(63)では、再生器(33)と吸収器(3
4a) とが溶液回路(39)によって接続されている。溶液回
路(39)は、溶液ポンプ(37)、溶液熱交換器(38)の低温側
熱交換部(38A) 、再生器(33)、溶液熱交換器(38)の高温
側熱交換部(38B) 、膨張弁(40)、及び吸収器(34a) とが
環状に接続されて構成されている。膨張弁(40)と吸収器
(34a) との間には、第１三方弁(64)が設けられている。
吸収器(34a) と溶液ポンプ(37)との間には、第２三方弁
(65)が設けられている。吸収器(34a) は、空冷の吸収器
であり、室外空気によって吸収溶液を冷却するように構
成されている。第１三方弁(64)と第２三方弁(65)との間
には、バイパス回路(68)が設けられている。バイパス回
路(68)には、暖房運転時に吸収溶液で吸湿溶液を加熱す
る吸湿液加熱吸収器(69)が設けられている。

【０１０６】再生器(33)には高圧冷媒蒸気管(66)が接続
されている。膨張弁(40)と第１三方弁(64)との間には、
低圧冷媒蒸気管(67)が分岐されている。再生器(33)、高
圧冷媒蒸気管(66)、四路切換弁(13)、吸湿液熱交換器(1
6)、膨張弁(15)、並列に設けられた空気熱交換器(14)及
び補助熱交換器(19)、及び低圧冷媒蒸気管(67)は、上記
の順に接続され、溶液回路(39)とともに冷媒回路(63)を
構成している。

【０１０７】吸湿溶液回路(11a) は、実施形態１の吸湿
溶液回路(11)と同様の構成をしている。但し、本吸湿溶
液回路(11a) では、上記吸湿液加熱吸収器(69)が吸湿液
熱交換器(16)の上流側に設けられている。

【０１０８】−空気調和装置(5) の動作− （冷房除湿運転）冷房除湿運転においては、四路切換弁
(13)、第１三方弁(64)及び第２三方弁(65)は、ともに図
中の破線側に設定される。溶液回路(39)では、濃溶液が
再生器(33)を流出し、低圧冷媒蒸気管(67)を流通した冷
媒蒸気と合流した後、吸収器(34a) に流入する。濃溶液
は吸収器(34a) において冷却され、冷媒蒸気を吸収して
希溶液となって吸収器(34a) を流出した後、再生器(33)
に流入する。このようにして、溶液回路(39)において、
吸収溶液が循環動作を行う。

【０１０９】一方、再生器(33)から高圧冷媒蒸気管(66)
に流出した冷媒蒸気は、空気熱交換器(14)及び補助熱交
換器(19)で凝縮し、膨張弁(15)により減圧され、吸湿液
熱交換器(16)で蒸発した後、低圧冷媒蒸気管(67)を通じ
て溶液回路(39)に流入する。

【０１１０】吸湿溶液回路(11a) にあっては、ポンプ(2
0)を流出したやや低温かつ低濃度の吸湿溶液は、熱回収
熱交換器(22)の往路側熱交換部(22A) 、補助熱交換器(1
9)及び加熱熱交換器(28)で加熱され、高温かつ低濃度の
吸湿溶液となり、水分交換器(23)で水分を放出して、高
温かつ高濃度の状態になる。この吸湿溶液は、熱回収熱
交換器(22)の復路側熱交換部(22B) 及び吸湿液熱交換器
(16)で冷却されて低温かつ高濃度の吸湿溶液となり、熱
水分交換器(24),(24),…で室内空気を冷却及び除湿す
る。熱水分交換器(24),(24),…を流出した吸湿溶液は、
ポンプ(20)に吸入され、再び上記循環を繰り返す。

【０１１１】（暖房加熱運転）暖房加熱運転において
は、四路切換弁(13)、第１三方弁(64)及び第２三方弁(6
5)は、ともに図中の実線側に設定される。溶液回路(39)
では、再生器(33)からの濃溶液と低圧冷媒蒸気管(67)か
らの冷媒蒸気とが合流し、吸湿液加熱吸収器(69)に流入
する。吸湿液加熱吸収器(69)において、濃溶液及び冷媒
蒸気は吸湿溶液によって冷却され、濃溶液が冷媒蒸気を
吸収して希溶液となる。希溶液は吸湿液加熱吸収器(69)
を流出した後、再生器(33)に搬送される。

【０１１２】再生器(33)から高圧冷媒蒸気管(66)に流入
した冷媒蒸気は、吸湿液熱交換器(16)で凝縮し、膨張弁
(15)で減圧され、空気熱交換器(14)及び補助熱交換器(1
9)で蒸発した後、低圧冷媒蒸気管(67)を通じて溶液回路
(39)に流入する。

【０１１３】吸湿溶液回路(11a) にあっては、ポンプ(2
0)から流出したやや高温かつ高濃度の吸湿溶液は、熱回
収熱交換器(22)の往路側熱交換部(22A) 及び補助熱交換
器(19)で冷却され、低温かつ高濃度の吸湿溶液となり、
水分交換器(23)で水分を吸収して低温かつ低濃度の状態
になる。この吸湿溶液は、熱回収熱交換器(22)の復路側
熱交換部(22B) 、吸湿液加熱吸収器(69)及び吸湿液熱交
換器(16)で加熱されて高温かつ低濃度の吸湿溶液とな
り、熱水分交換器(24),(24),…で室内空気を加熱及び加
湿する。熱水分交換器(24),(24),…を流出した吸湿溶液
は、ポンプ(20)に吸入され、再び上記循環を繰り返す。

【０１１４】−空気調和装置(5) の効果− 本空気調和装置(5) によれば、実施形態４と同様の効果
が得られる。更に、水分補給のための水配管(55)や給水
用水分交換器(50)が不要となるので、システムの構成を
簡単化することができる。

【０１１５】＜その他の実施形態＞上記各実施形態１〜
５において、吸湿溶液回路(11),(11a)を循環する吸湿溶
液を、吸湿溶液とマイクロカプセル状の潜熱蓄熱材との
混合溶液にしてもよい。このようにすることにより、潜
熱蓄熱材の潜熱の分だけ吸湿溶液回路(11),(11a)の熱搬
送能力を向上させることができる。従って、ＣＯＰを向
上させることができる。

【０１１６】吸収式冷凍機(32)は、水−臭化リチウム系
に限らず、他の冷媒及び溶液を用いたものであってもよ
い。

【０１１７】また、熱源は、ＧＨＰや吸収式冷凍機(32)
に限定されず、廃熱を利用できる他の熱源や、他の熱駆
動式の熱源（例えば吸着式冷凍機等）であってもよい。

【０１１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、熱水分交換手段(24)において調和対象たる第１
の空気の調温及び調湿を同時に行うので、調温用の配管
系統と調湿用の配管系統を別個に設ける必要がなくな
り、システムの構成を簡単化することができる。また、
吸湿溶液を用いて第１の空気の調温及び調湿を行うの
で、冷房除湿運転時には、必ずしも吸湿溶液の温度を上
記空気の露点以下にする必要がない。そのため、装置の
効率を向上させることができる。また、吸湿溶液の温
度、濃度を調節することにより、上記空気の調温、調湿
をそれぞれ独立に実行することができるので、調温及び
調湿の制御性を向上させることができる。

【０１１９】請求項２に記載の発明によれば、冷房除湿
運転時に、水分交換手段(23)に流入する吸湿溶液を燃焼
ガスによって加熱するので、水分交換手段(23)における
水分の放出量を多くすることができる。従って、除湿可
能な水分量を多くすることができ、調湿の制御範囲を拡
大することができる。

【０１２０】請求項３に記載の発明によれば、ガスエン
ジンの燃焼ガスを有効に活用することができ、ガスヒー
トポンプを熱源とするシステムのＣＯＰを向上させるこ
とができる。

【０１２１】請求項４に記載の発明によれば、燃焼手段
の燃焼ガスを有効に活用することができ、吸収式冷凍機
または吸着式冷凍機を熱源とするシステムのＣＯＰを向
上させることができる。

【０１２２】請求項５に記載の発明によれば、熱水分交
換手段(24)において第１の空気の調温及び調湿を同時に
行うので、調温用の配管系統と調湿用の配管系統を別個
に設ける必要がなくなり、システムの構成を簡単化する
ことができる。また、吸湿溶液を用いて第１の空気の調
温及び調湿を行うので、冷房除湿運転時には、必ずしも
吸湿溶液の温度を上記空気の露点以下にする必要がな
い。そのため、装置の効率を向上させることができる。
また、吸湿溶液の温度、濃度を調節することにより、第
１の空気の調温、調湿をそれぞれ独立に実行することが
できるので、調温及び調湿の制御性を向上させることが
できる。更に、熱源の燃焼ガスを有効に利用することが
できるので、ＣＯＰを向上させることができる。

【０１２３】請求項６に記載の発明によれば、熱源とし
て吸収式冷凍機または吸着式冷凍機を利用することがで
き、ＣＯＰ向上の効果をより顕著に発揮することができ
る。

【０１２４】請求項７に記載の発明によれば、熱媒体を
介して熱源の凝縮熱、吸収熱または吸着熱を吸湿溶液の
加熱に用いることができるので、調湿の制御範囲を更に
拡大することができる。

【０１２５】請求項８に記載の発明によれば、熱源の凝
縮熱、吸収熱または吸着熱を吸湿溶液の加熱に直接利用
することができるので、少ない熱ロスによって、調湿の
制御範囲を一層拡大することができる。

【０１２６】請求項９に記載の発明によれば、吸湿溶液
の熱搬送能力が増大するので、ＣＯＰを一層向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る空気調和装置の回路図であ
る。

【図２】冷房除湿運転における吸湿溶液の状態図であ
る。

【図３】暖房加湿運転における吸湿溶液の状態図であ
る。

【図４】実施形態２に係る空気調和装置の回路図であ
る。

【図５】実施形態３に係る空気調和装置の回路図であ
る。

【図６】実施形態４に係る空気調和装置の回路図であ
る。

【図７】実施形態５に係る空気調和装置の回路図であ
る。

【図８】従来の空気調和装置の構成図である。

【符号の説明】

(10) 冷媒回路 (11) 吸湿溶液回路 (12) 圧縮機 (14) 空気熱交換器 (15) 膨張弁 (16) 吸湿液熱交換器 (19) 補助熱交換器 (20) ポンプ (21) 流量調整弁 (22) 熱回収熱交換器 (23) 水分交換手段 (24) 熱水分交換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 裕司 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 米本 和生 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼のエネルギーによって駆動されて温
   熱及び冷熱を生成する熱源(10,63) と、 熱及び水分を搬送する吸湿溶液が循環する吸湿溶液回路
   (11,11a)とを備えて調温及び調湿を行う空気調和装置で
   あって、 上記吸湿溶液回路(11,11a)には、 透湿膜を備え、上記吸湿溶液と調和対象の第１の空気と
   の間で熱交換を行わせるとともに、該透湿膜を介して該
   吸湿溶液と該第１の空気との間で水分交換を行わせる熱
   水分交換手段(24)と、 上記熱水分交換手段(24)を流出した吸湿溶液を上記熱源
   (10,63) の温熱または冷熱によって加熱または冷却する
   補助熱交換器(19)と、 透湿膜を備え、該透湿膜を介して上記補助熱交換器(19)
   を流出した吸湿溶液と第２の空気との間で水分交換を行
   わせる水分交換手段(23)と、 上記水分交換手段(23)を流出した吸湿溶液を上記熱源(1
   0,63) の冷熱または温熱によって冷却または加熱し、上
   記熱水分交換手段(24)に供給する吸湿液熱交換器(16)と
   が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気調和装置におい
   て、 熱源は、高温の燃焼ガスを発生させる熱源(10,63) から
   成り、 吸湿溶液回路(11,11a)の補助熱交換器(19)と水分交換手
   段(23)との間には、上記燃焼ガスによって吸湿溶液を加
   熱する加熱熱交換器(28)が設けられていることを特徴と
   する空気調和装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の空気調和装置におい
   て、 熱源は、高温の燃焼ガスを発生させるガスエンジン(30)
   を備えたガスヒートポンプ(10)により構成されているこ
   とを特徴とする空気調和装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の空気調和装置におい
   て、 熱源は、高温の燃焼ガスを発生させる燃焼手段(45)を備
   えた吸収式ヒートポンプ(63)または吸着式ヒートポンプ
   により構成されていることを特徴とする空気調和装置。
5. 【請求項５】 燃焼エネルギーによって駆動して温熱及
   び冷熱を生成するとともに高温の燃焼ガスを発生する熱
   源(32)と、 熱及び水分を搬送する吸湿溶液が循環する吸湿溶液回路
   (11)と、 吸湿溶液の補給水が流れる水回路(70)とを備えて調温及
   び調湿を行う空気調和装置であって、 上記水回路(70)には、上記熱源(32)の燃焼ガスにより補
   給水を加熱する給水用加熱熱交換器(47)が設けられる一
   方、 上記吸湿溶液回路(11)には、 透湿膜を備え、上記吸湿溶液と調和対象の第１の空気と
   の間で熱交換を行わせるとともに、該透湿膜を介して該
   吸湿溶液と該第１の空気との間で水分交換を行わせる熱
   水分交換手段(24)と、 冷房除湿運転時に、上記熱水分交換手段(24)を流出した
   吸湿溶液を上記燃焼ガスによって加熱する再生用加熱熱
   交換器(48)と、 透湿膜を備え、冷房除湿運転時に上記再生用加熱熱交換
   器(48)を流出した吸湿溶液から該透湿膜を介して第２の
   空気に水分を移動させる水分交換手段(23)と、 冷房除湿運転時に上記水分交換手段(23)を流出した吸湿
   溶液を上記熱源(32)の冷熱で冷却し、上記熱水分交換手
   段(24)に供給する冷却熱交換器(51)と、 透湿膜を備え、暖房加湿運転時に上記水回路(70)の給水
   用加熱熱交換器(47)を流出した水から、上記熱水分交換
   手段(24)を流出した吸湿溶液に、該透湿膜を介して水分
   を移動させる給水用水分交換手段(50)と、 暖房加湿運転時に上記給水用水分交換手段(50)を流出し
   た吸湿溶液を上記熱源(32)の燃焼ガスで加熱し、上記熱
   水分交換手段(24)に供給する吸湿液加熱熱交換器(46)と
   が設けられていることを特徴とする空気調和装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の空気調和装置におい
   て、 熱源は、高温の燃焼ガスを発生させる燃焼手段(45)を備
   えた吸収式冷凍機(32)または吸着式冷凍機から成り、 冷却熱交換器(51)は、上記冷凍機(32)の蒸発器(35)に設
   けられていることを特徴とする空気調和装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の空気調和装置におい
   て、 吸収式冷凍機(32)または吸着式冷凍機の凝縮熱、吸収熱
   または吸着熱を回収する熱媒体が循環する熱媒体回路(6
   1)と、 冷房除湿運転時に水分交換手段(23)に供給される吸湿溶
   液を上記熱媒体により加熱する再生用補助熱交換器(58)
   とを備えていることを特徴とする空気調和装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の空気調和装置におい
   て、 冷房除湿運転時に水分交換手段(23)に供給される吸湿溶
   液を吸収式冷凍機(32)または吸着式冷凍機の凝縮熱、吸
   収熱または吸着熱により加熱する補助加熱熱交換器(62)
   を備えていることを特徴とする空気調和装置。
9. 【請求項９】 請求項１または５のいずれか一つに記載
   の空気調和装置において、 吸湿溶液には、マイクロカプセル状の潜熱蓄熱材が混入
   されていることを特徴とする空気調和装置。