制冷空調(diào)裝置和調(diào)濕裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供制冷空調(diào)裝置,具備向蒸發(fā)器(15)送出要在蒸發(fā)器(15)中與制冷劑進(jìn)行熱交換的冷卻流體的輸送部件(16)、和在周圍空氣與在蒸發(fā)器(15)中熱交換了的冷卻流體之間進(jìn)行熱交換的第1熱交換器(22),由配管將蒸發(fā)器(15)、熱交換器(22)、輸送部件(16)連接成環(huán)狀而形成顯熱交換循環(huán)(2000),還具備向第1熱交換器(22)送出空氣的第1送風(fēng)機(jī)(25)、位于由第1送風(fēng)機(jī)(25)送出的空氣的流路上并被配置在第1熱交換器(22)的前后的水分吸附脫附裝置(23a)和水分吸附脫附裝置(23b)、和使通過水分吸附脫附裝置(23a)、第1熱交換器(22)和水分吸附脫附裝置(23b)的空氣的通過方向反轉(zhuǎn)的空氣路徑切換裝置(24a、24b)。
【專利說明】制冷空調(diào)裝置和調(diào)濕裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷空調(diào)裝置和調(diào)濕裝置,特別是涉及通過加熱、冷卻水、載冷劑等液體介質(zhì)而向負(fù)荷側(cè)供給冷熱能的制冷空調(diào)裝置和調(diào)濕裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往,在供給冷水的冷卻裝置中,為了獲得冷卻到希望的溫度的冷水而具備冷機(jī)等冷卻部件。在該冷卻部件中,具備壓縮機(jī)、冷凝器、減壓部件和蒸發(fā)器,形成使制冷劑在它們中循環(huán)的制冷循環(huán)。
[0003]在蒸發(fā)器中,低壓低溫的制冷劑液體和以水為主成分的冷卻流體熱交換自如地流通。即,制冷劑液體從冷卻流體接受熱能(蒸發(fā)熱)而蒸發(fā),另一方面,冷卻流體由于被奪取熱能而被冷卻。在冷卻流體被使用在空調(diào)裝置中的情況下,通過在空調(diào)對象空間中由空調(diào)對象空氣與冷卻流體進(jìn)行熱交換,對空調(diào)對象空間進(jìn)行制冷或制熱。
[0004]此外,作為高效率進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷空調(diào)裝置的例子,提出有以下的方案,gp,“一種冷卻器,包括被配置在室外并利用室外空氣進(jìn)行冷卻的冷凝器、和設(shè)于與該冷凝器具有高低差的低位置的蒸發(fā)器,并具備構(gòu)成為能夠切換成熱虹吸管制冷循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)或制冷劑壓縮強(qiáng)制循環(huán)制冷循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷循環(huán),其中,相對于單一的上述冷凝器,多級并列地配置上述制冷循環(huán),蒸發(fā)器構(gòu)成為,將上述多級的制冷循環(huán)的蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度設(shè)定成第I級高,之后依次降低,將冷卻負(fù)荷配管從第I級起依次串聯(lián)地連接于上述制冷循環(huán)的蒸發(fā)器”。(例如參照專利文獻(xiàn)I)
[0005]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 - 329601號公報(說明書摘要、圖1)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在上述的專利文獻(xiàn)I中被提出的制冷空調(diào)裝置通過用多個制冷循環(huán)將蒸發(fā)溫度設(shè)定成從第I級起依次降低,進(jìn)行高效率運(yùn)轉(zhuǎn),但是存在以下那樣的問題點。在由多個制冷循環(huán)構(gòu)成生成希望的溫度的冷卻流體的制冷空調(diào)裝置的情況下,需要多個制冷循環(huán),由于裝置的大型化,產(chǎn)生無法設(shè)置設(shè)備的情況。
[0010]此外,在由冷水對空調(diào)對象進(jìn)行除濕的情況下,與直接膨脹方式(家庭用室內(nèi)空調(diào)裝置等)相比,由于冷卻流體不伴隨相變化地進(jìn)行熱交換,所以產(chǎn)生被冷卻水的溫度上升與熱交換量相應(yīng)的量。因此,為了確保除濕量,需要考慮到溫度上升的量地設(shè)定冷水溫度,即使將制冷劑蒸發(fā)溫度設(shè)定為依次降低,下級的蒸發(fā)溫度也比直接膨脹方式低,產(chǎn)生制冷循環(huán)的效率的降低。
[0011]另外,由于在目標(biāo)空氣質(zhì)量的露點溫度是低溫的情況下制冷劑的蒸發(fā)溫度成為更低溫,所以在制冷劑與冷卻流體進(jìn)行熱交換時,產(chǎn)生需要結(jié)冰保護(hù)控制的情況。[0012]本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而提出的,其第一目的在于,提供一種即使在制冷循環(huán)的蒸發(fā)溫度高的運(yùn)轉(zhuǎn)中也能夠確保除濕量并確??照{(diào)對象空間的舒適性的、緊湊且高效率的制冷空調(diào)裝置和調(diào)濕裝置。此外,本發(fā)明的第二目的在于,提供一種根據(jù)目標(biāo)除濕量容易控制并能夠避免結(jié)冰保護(hù)的制冷空調(diào)裝置和調(diào)濕裝置。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]本發(fā)明的制冷空調(diào)裝置具備:壓縮機(jī),壓縮制冷劑;冷凝器,冷凝由上述壓縮機(jī)壓縮了的制冷劑;送風(fēng)部件,朝向上述冷凝器送出空氣;節(jié)流部件,對由上述冷凝器冷凝了的制冷劑進(jìn)行減壓;以及蒸發(fā)器,使由上述節(jié)流部件減壓了的制冷劑蒸發(fā),由包含上述壓縮機(jī)、上述冷凝器、上述節(jié)流部件和上述蒸發(fā)器的制冷劑回路形成制冷循環(huán),該制冷空調(diào)裝置還具備:冷卻流體送出部件,向上述蒸發(fā)器送出要在上述蒸發(fā)器中與上述制冷劑進(jìn)行熱交換的冷卻流體;以及第I熱交換器,在周圍空氣與在上述蒸發(fā)器中熱交換了的冷卻流體之間進(jìn)行熱交換,由配管將上述蒸發(fā)器、上述第I熱交換器、上述冷卻流體送出部件連接成環(huán)狀,形成第I冷卻流體循環(huán)回路,該制冷空調(diào)裝置還具有:第I送風(fēng)機(jī),向上述第I熱交換器送出空氣;第I水分吸附脫附裝置和第2水分吸附脫附裝置,位于由上述第I送風(fēng)機(jī)送出的空氣的流路上,并被配置在上述第I熱交換器的前后;以及空氣路徑切換裝置,使通過上述第I水分吸附脫附裝置、上述第I熱交換器和上述第2水分吸附脫附裝置的空氣的通過方向反轉(zhuǎn)。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]通過與熱源機(jī)連接的負(fù)荷側(cè)設(shè)備的至少一臺配置水分吸附脫附裝置、風(fēng)路切換裝置,使流入熱交換器的空氣的露點溫度上升,成為即使冷卻流體溫度是空調(diào)對象空氣的露點溫度附近也能夠連續(xù)除濕的調(diào)濕裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)制冷空調(diào)裝置的高效率除濕。此外,通過使調(diào)濕裝置的風(fēng)路切換裝置的切換周期變化,而能夠在冷卻流體的溫度穩(wěn)定的狀態(tài)下調(diào)整除濕量。另外,在連接多臺室內(nèi)機(jī)時,通過在冷卻流體的流路上游配置調(diào)濕機(jī),控制冷卻流體溫度或調(diào)濕裝置的風(fēng)量以使從調(diào)濕裝置被排出的冷卻流體的溫度成為室內(nèi)的露點溫度附近或被設(shè)定的值,能夠?qū)⒔Y(jié)露水的產(chǎn)生位置固定在特定的調(diào)濕裝置上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的實施方式I的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)備配置圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的實施方式I的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷劑回路圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置的裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖4是表示本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置使用的空氣的相對濕度與吸附劑的平衡吸附量的關(guān)系的圖。
[0021]圖5是表示本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置的除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時的動作狀態(tài)的、濕潤空氣線圖。
[0022]圖6是表示本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置的除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時的動作狀態(tài)的、各部的溫度和絕對濕度的圖。
[0023]圖7是表示本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑的溫度、和冷卻流體的溫度變化的溫度線圖。
[0024]圖8是表示本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱交換器內(nèi)的冷卻流體的溫度變化的溫度線圖。
[0025]圖9是表示基于本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣流路切換周期的不同的輸入、全熱處理量、顯熱處理量、潛熱處理量的關(guān)系的圖。
[0026]圖10是表示在本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣流路切換周期T和Τ+ΛΤ中的輸入、全熱處理量、顯熱處理量、潛熱處理量的關(guān)系的圖。
[0027]圖11是本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制流程圖。
[0028]圖12是本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制框圖。
[0029]圖13是表示本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)和調(diào)濕裝置的制冷除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時的制冷劑蒸發(fā)溫度中的除濕量的關(guān)系的圖。
[0030]圖14是表示本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷劑蒸發(fā)溫度與系統(tǒng)的能量效率的關(guān)系的圖。
[0031]圖15是表示本發(fā)明的實施方式1、2的調(diào)濕裝置使用的吸附劑的通過風(fēng)速與吸附、脫附速度的關(guān)系的圖。
[0032]圖16是本發(fā)明的實施方式2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷劑回路圖。
【具體實施方式】
[0033]實施方式I
[0034]《系統(tǒng)構(gòu)成》
[0035]圖1是本發(fā)明的實施方式I的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(制冷空調(diào)裝置)的設(shè)備配置圖。室外機(jī)10被連接于調(diào)濕裝置20、室內(nèi)機(jī)30。在室外機(jī)10和調(diào)濕裝置20之間以及室外機(jī)10和室內(nèi)機(jī)30之間,分別由供冷卻流體循環(huán)的配管100和輸送線101連接,在室外機(jī)10和控制器40之間也由輸送線101被連接。溫濕度傳感器3c被配置在控制器40的下部。
[0036]在圖1中,調(diào)濕裝置20、室內(nèi)機(jī)的連接臺數(shù)是各I臺,然而也可以根據(jù)室外機(jī)能力、必要除濕量而使連接臺數(shù)獨立地變化,并不限定臺數(shù)。
[0037]《制冷劑回路構(gòu)成:室外機(jī)10》
[0038]圖2是本發(fā)明的實施方式I的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷劑回路圖。
[0039]室外機(jī)10由壓縮制冷劑的壓縮機(jī)11、冷凝被壓縮機(jī)11壓縮了的制冷劑的冷凝器
12、朝向冷凝器12送出空氣的送風(fēng)部件13、對被冷凝器12冷凝了的制冷劑進(jìn)行減壓的節(jié)流部件14、使被節(jié)流部件14減壓了的制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器15、和向蒸發(fā)器12輸送冷卻流體的輸送部件16構(gòu)成。由使制冷劑經(jīng)由壓縮機(jī)11、冷凝器12、節(jié)流部件14和蒸發(fā)器15返回到壓縮機(jī)11的制冷劑回路構(gòu)成制冷循環(huán)1000。
[0040](壓縮機(jī)11)
[0041]壓縮機(jī)11是能夠改變運(yùn)轉(zhuǎn)容量的壓縮機(jī),且是被由變頻器控制的馬達(dá)(未圖示)驅(qū)動的容積式壓縮機(jī)。另外,本發(fā)明的壓縮機(jī)I的臺數(shù)并不限定于I臺,也可以是2臺以上的壓縮機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)地連接。
[0042](冷凝器12)
[0043]冷凝器12是由傳熱管和多個翅片構(gòu)成的交叉翅片式的翅管型熱交換器。
[0044](送風(fēng)部件13)
[0045]送風(fēng)部件13是能夠改變供給到冷凝器12的空氣的流量的風(fēng)扇,且是由DC風(fēng)扇馬達(dá)等馬達(dá)驅(qū)動的尚心風(fēng)扇或多翼風(fēng)扇等。
[0046](節(jié)流部件14)
[0047]節(jié)流部件14是能夠進(jìn)行流過制冷劑回路內(nèi)的制冷劑的流量的調(diào)節(jié)等,且能夠利用步進(jìn)馬達(dá)(未圖示)調(diào)整節(jié)流的開度的電子膨脹閥或受壓部采用了隔膜的機(jī)械式膨脹閥或毛細(xì)管。
[0048](蒸發(fā)器15)
[0049]蒸發(fā)器15是隔有間隔地排列多個薄板,對周緣部進(jìn)行密封,將形成于各薄板間的空間交替作為低壓制冷劑的流路和水的流路而成的板式熱交換器、或在成為二重的管的內(nèi)外進(jìn)行熱交換的二重管式熱交換器。在本發(fā)明的實施方式I中,蒸發(fā)器15只有I個,然而不限定于此,也可以是2個以上的蒸發(fā)器并聯(lián)或串聯(lián)地連接。此外,在本發(fā)明的實施方式I中,制冷劑和冷卻流體的流動方向是并行流,但是也可以是對向流,并不限定流動方向。
[0050](輸送部件16)
[0051]輸送部件16是能夠控制在冷卻流體回路內(nèi)循環(huán)的流體的流量的、由DC馬達(dá)等馬達(dá)驅(qū)動的泵。
[0052](冷卻流體、制冷劑)
[0053]冷卻流體例如使用混合了使凝固點下降的添加物的水,也可以是單純的水。流過制冷劑回路的制冷劑例如有R410A、R407C、R404A等HFC制冷劑、R22、R134a等HCFC制冷齊U、碳化氫、氦那樣的自然制冷劑等。
[0054]《冷卻流體回路構(gòu)成:調(diào)濕裝置20》
[0055]在調(diào)濕裝置20中,由供與蒸發(fā)器15熱交換了的冷卻流體同空調(diào)對象空間的空氣進(jìn)行熱交換的第I熱交換器22、朝向第I熱交換器22送出空氣的送風(fēng)部件25、和使冷卻流體經(jīng)由輸送部件16 (其被收容于室外機(jī)10)、蒸發(fā)器15和第I熱交換器22返回到輸送部件16的冷卻流體回路構(gòu)成顯熱交換循環(huán)2000。
[0056]此外,調(diào)濕裝置20具備水分吸附脫附裝置23a、23b、空氣流路切換裝置24a、24b,從空調(diào)區(qū)域或空調(diào)區(qū)域外吸入空氣,并通過了空氣流路切換裝置24a之后,使空氣通過水分吸附脫附裝置23a、23b和第I熱交換器22,通過空氣流路切換裝置24b,向空調(diào)區(qū)域送風(fēng)。
[0057]在調(diào)濕裝置20的空氣吸入側(cè)具備吸入溫濕度傳感器3a。此外,運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號從圖1所示的控制器40被發(fā)送到控制基板26。
[0058]空氣流路切換裝置24a、24b能夠切換成為水分吸附脫附裝置23a、第I熱交換器22、水分吸附脫附裝置23b的順序的空氣流路A、和成為水分吸附脫附裝置23b、第I熱交換器22、水分吸附脫附裝置23a的順序的空氣流路B。
[0059]在調(diào)濕裝置20中具備能夠控制冷卻流體是否在顯熱交換循環(huán)2000內(nèi)循環(huán)的二通閥21。
[0060]( 二通閥 21)
[0061]二通閥21是能夠改變冷卻流體回路的循環(huán)路徑的閥,在打開了的閥的情況下,冷卻流體能夠流入第I熱交換器22,在關(guān)閉了閥的情況下,冷卻流體不能夠流入第I熱交換器22。閥的開閉使用馬達(dá)(未圖示)等,能夠控制開閉。
[0062]此外,二通閥21通過調(diào)整馬達(dá)的轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)開度,能夠調(diào)整流入蒸發(fā)器15的冷卻流體的流量。另外,為了調(diào)整流入蒸發(fā)器15的冷卻流體的流量,也可以是使用三通閥而設(shè)置旁通流路等方法,只要獲得同樣的效果,就不限定于二通閥。
[0063](第I熱交換器22)
[0064]第I熱交換器22例如是由傳熱管和多個翅片構(gòu)成的交叉翅片式的翅管型熱交換器。
[0065](水分吸附脫附裝置23a、23b)
[0066]水分吸附脫附裝置23a、23b為了相對于裝置的風(fēng)路截面積較多地獲得通風(fēng)截面積,由沿著風(fēng)路截面的多邊形的多孔質(zhì)平板等形成,并構(gòu)成為空氣能夠沿裝置的厚度方向通過。此外,使用在多孔質(zhì)平板表面上涂敷、進(jìn)行表面處理或浸潰有沸石、硅膠、活性碳等那樣的具有從相對濕度高的空氣吸濕并對相對濕度低的空氣排濕的特性的吸附劑的材料。另夕卜,在這里,對四邊形的水分吸附脫附裝置進(jìn)行了說明,然而只要獲得同樣的效果,就不限定于四邊形。
[0067](空氣流路切換裝置24a、24b)
[0068]空氣流路切換裝置24a、24b是為了切換空氣流路A、B而由步進(jìn)馬達(dá)等的驅(qū)動力進(jìn)行風(fēng)路的風(fēng)路流入-流出口的開閉的調(diào)節(jié)風(fēng)門。從控制基板26接收運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號,能夠控制開閉的切換時機(jī)。在本實施例中,由2個空氣流路切換裝置24a、24b進(jìn)行了空氣流路A、B的切換,但是也可以通過控制4個調(diào)節(jié)風(fēng)門或使用一個馬達(dá)來進(jìn)行空氣流路切換,只要獲得同樣的效果,就不限定個數(shù)。此外,空氣流路切換裝置24a、24b也可以是使用進(jìn)行滑動的門打開一方的流路而關(guān)閉另一方的流路那樣的機(jī)構(gòu)。
[0069](送風(fēng)部件25)
[0070]送風(fēng)部件25是能夠改變供給到第I熱交換器22的空氣的流量的風(fēng)扇,且是由DC風(fēng)扇馬達(dá)等馬達(dá)驅(qū)動的尚心風(fēng)扇或多翼風(fēng)扇等。
[0071]《冷卻流體回路構(gòu)成:室內(nèi)機(jī)30》
[0072]在室內(nèi)機(jī)30中,由供與蒸發(fā)器15熱交換了的冷卻流體同空調(diào)對象空間的空氣熱交換的第2熱交換器32、朝向第2熱交換器32送出空氣的送風(fēng)部件33、和使冷卻流體經(jīng)由輸送部件16、蒸發(fā)器15和第2熱交換器32返回到輸送部件16的冷卻流體回路構(gòu)成顯熱交換循環(huán)2001。
[0073]此外,室內(nèi)機(jī)30從空調(diào)區(qū)域吸入空氣,使空氣通過第2熱交換器32,向空調(diào)區(qū)域送風(fēng)。在室內(nèi)機(jī)30的空氣吸入側(cè)具備吸入溫濕度傳感器3b。此外,運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號從圖1所示的控制器40被發(fā)送到控制基板34。
[0074]在室內(nèi)機(jī)30中具備能夠控制冷卻流體是否在顯熱交換循環(huán)2001內(nèi)循環(huán)的二通閥31。
[0075]( 二通閥 31)
[0076]二通閥31是能夠改變冷卻流體回路的循環(huán)路徑的閥。在打開了二通閥31的情況下,冷卻流體能夠流入第2熱交換器32,在關(guān)閉了二通閥31的情況下,冷卻流體能夠不流入第I熱交換器22。閥的開閉能夠使用馬達(dá)(未圖示)等控制。
[0077]此外,二通閥31通過調(diào)整馬達(dá)的轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)開度,能夠調(diào)整流入第I熱交換器22的冷卻流體的流量。另外,為了調(diào)整流入第I熱交換器22的冷卻流體的流量,也可以是使用三通閥而設(shè)置旁通流路等的方法,只要獲得同樣的效果,就不限定于二通閥。[0078](第2熱交換器32)
[0079]第2熱交換器32例如是由傳熱管和多個翅片構(gòu)成的交叉翅片式的翅管型熱交換器。
[0080]《制冷劑回路傳感器配置》
[0081]在壓縮機(jī)11的噴出側(cè)具備壓力傳感器la,在吸入側(cè)具備壓力傳感器lb。此外,具備檢測流入蒸發(fā)器15的低壓制冷劑液體的溫度的溫度傳感器2a、和檢測從蒸發(fā)器15流出的低壓制冷劑液體的溫度的溫度傳感器2b。此外,在冷凝器12的空氣吸入側(cè)具備溫度傳感器2e。
[0082]《冷卻流體回路傳感器配置》
[0083]冷卻流體回路具備檢測流入蒸發(fā)器15的冷卻流體的溫度的溫度傳感器2c、和檢測從蒸發(fā)器15流出的冷卻流體的溫度的溫度傳感器2d。另外,在調(diào)濕裝置20的空氣吸入側(cè)具備溫濕度傳感器3a,在室內(nèi)機(jī)30的空氣吸入側(cè)具備溫濕度傳感器3b。此外,具備檢測流入第I熱交換器22的冷卻流體的溫度的溫度傳感器2f、檢測從第I熱交換器22流出的冷卻流體的溫度的溫度傳感器2g。同樣,具備檢測流入第2熱交換器32的冷卻流體的溫度的溫度傳感器2h、檢測從第2熱交換器32流出的冷卻流體的溫度的溫度傳感器2i。
[0084]《系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)備》
[0085]在室外機(jī)10中設(shè)置用于使空氣流向冷凝器12的送風(fēng)部件13,此外,運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號從圖1所示的控制器40被發(fā)送到控制基板17。
[0086]在調(diào)濕裝置20中設(shè)置送風(fēng)部件25,吸入空調(diào)對象空間、室外空氣、或空調(diào)對象空間與室外空氣的混合氣體,通過了空氣流路切換裝置24a之后,使空氣通過水分吸附脫附裝置23a、23b、第I熱交換器22,之后,通過空氣流路切換裝置24b,向空調(diào)對象空間送風(fēng)。此外,運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號從控制器40被發(fā)送到控制基板26。
[0087]調(diào)濕裝置20具備能夠切換空氣流路A和空氣流路B的空氣流路切換裝置24a、24b,該空氣流路A的內(nèi)部的空氣流路成為水分吸附脫附裝置23a、第I熱交換器22、水分吸附脫附裝置23b的順序,該空氣流路B的內(nèi)部的空氣流路成為水分吸附脫附裝置23b、第I熱交換器22、水分吸附脫附裝置23a的順序。
[0088]在室內(nèi)機(jī)30中設(shè)置送風(fēng)部件33,從空調(diào)對象空間吸入空氣,并使空氣通過第I熱交換器22,向空調(diào)對象空間送風(fēng)。此外,運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號從控制器40被發(fā)送到控制基板34。
[0089]《制冷循環(huán)1000的動作》
[0090]在圖2中說明制冷循環(huán)1000的動作。從壓縮機(jī)11被噴出的制冷劑流向冷凝器12而與空氣進(jìn)行熱交換時,冷凝液化,在節(jié)流部件14被減壓之后,流向蒸發(fā)器15的制冷劑與冷卻流體進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)之后,再次被吸入壓縮機(jī)11。
[0091]《顯熱交換循環(huán)2000的動作》
[0092]在圖2中說明顯熱交換循環(huán)2000的動作。從輸送部件16流出的冷卻流體流向蒸發(fā)器15并與制冷劑進(jìn)行熱交換,成為低溫,流向第I熱交換器22的冷卻流體與空調(diào)對象空氣進(jìn)行熱交換,升溫之后,再次被吸入輸送部件16。
[0093]《顯熱交換循環(huán)2001的動作》
[0094]在圖2中說明顯熱交換循環(huán)2001的動作。從輸送部件16流出的冷卻流體流向蒸發(fā)器15并與制冷劑進(jìn)行熱交換,成為低溫,流向第2熱交換器32的冷卻流體與空調(diào)對象空氣進(jìn)行熱交換,升溫之后,再次被吸入輸送部件16。
[0095]接著說明調(diào)濕裝置20的制冷除濕動作。
[0096]《除濕動作》
[0097]首先,用圖3說明空氣流路A。空氣從吸入口 20a被吸入,經(jīng)由水分吸附脫附裝置23a,由于水分吸附脫附裝置23a的吸附劑產(chǎn)生脫附反應(yīng),向空氣中放出水分,對通過空氣進(jìn)行加濕。通過了水分吸附脫附裝置23a的空氣,通過由比空調(diào)對象空間低溫的冷卻流體流動而作為冷卻部件發(fā)揮作用的第I熱交換器22將通過空氣冷卻到露點溫度以下而被除濕,并流入水分吸附脫附裝置23b。由于水分吸附脫附裝置23b的吸附劑吸附空氣中的水分,通過空氣被除濕,從噴出口 20b經(jīng)由送風(fēng)部件25,作為供氣SA向室內(nèi)側(cè)供給。
[0098]接著,用圖3說明空氣流路B。空氣從吸入口 20a被吸入,經(jīng)由水分吸附脫附裝置23b,由于水分吸附脫附裝置23b的吸附劑產(chǎn)生脫附反應(yīng),向空氣中放出水分,對通過空氣進(jìn)行加濕。通過了水分吸附脫附裝置23b的空氣,通過由比空調(diào)對象空間低溫的冷卻流體流動而作為冷卻部件發(fā)揮作用的第I熱交換器22將通過空氣冷卻到露點溫度以下而被除濕,并流入水分吸附脫附裝置23a。由于水分吸附脫附裝置23a的吸附劑吸附空氣中的水分,通過空氣被除濕,從噴出口 20b經(jīng)由送風(fēng)部件25,作為供氣SA向室內(nèi)側(cè)供給。
[0099]在這里,從吸入口被吸入的空氣也可以是空調(diào)對象空間內(nèi)的空氣或室外空氣或它們的混合物,不限定吸入口的安裝位置。
[0100]圖4是表示本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置使用的空氣的相對濕度與吸附劑的平衡吸附量的關(guān)系的圖。一般而言,若空氣相對濕度提高,則平衡吸附量增加。由于在本發(fā)明的實施方式I中使用的吸附劑采用相對濕度是80%以上的平衡吸附量與相對濕度是40?60%的平衡吸附量之差大的材料,所以能夠使水分吸附脫附裝置23a、23b的吸附能力和脫附能力上升。這樣,上述吸附劑優(yōu)選的是,相對于相對濕度是40?100%的空氣的平衡吸附量,相對于相對濕度的上升呈大致直線狀大幅增加。
[0101]此外,通過控制送風(fēng)部件25的風(fēng)量,通過水分吸附脫附裝置23a、23b的空氣流速也產(chǎn)生變化。若空氣流速增加,則水分吸附脫附裝置23a、23b的吸附、脫附時的空氣與吸附劑間的水分移動速度增加,因此,能夠使除濕能力和加濕能力上升。
[0102]如圖3所示,送風(fēng)部件25被配置在最下游,但是由于只要獲得兩個空氣流路的目標(biāo)的風(fēng)量即可,因此也可以將送風(fēng)部件25配置在最上游。
[0103]另外,也可以將多個送風(fēng)部件25配置在上游和下游,不限定配置送風(fēng)部件25的位
置和數(shù)量。
[0104]在本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置20中使用的風(fēng)路切換部件34a、34b通過使用調(diào)節(jié)風(fēng)門等而能夠切換風(fēng)路,通過控制調(diào)節(jié)風(fēng)門動作所用的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)動作,能夠控制切換時間。
[0105]《調(diào)濕裝置動作》
[0106]用圖3、圖5、圖6,說明本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置的除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時的動作。
[0107]圖5是表示本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置的除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時的動作狀態(tài)的、濕潤空氣線圖。
[0108]圖6是表示本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置的除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時的動作狀態(tài)的、各部的溫度和絕對濕度的圖。[0109]在圖5中,表示空氣狀態(tài)的“狀態(tài)⑴?狀態(tài)(4)”分別對應(yīng)于圖3中的由括號括起來的數(shù)字“I?4”。在圖6中表示各狀態(tài)下的通過空氣的溫度、絕對濕度(圖6表示空氣流路A的情況)。
[0110]在圖3中,調(diào)濕裝置20整體具有反復(fù)水分的吸附和排出的水分吸附脫附裝置23a、23b、第I熱交換器22、送風(fēng)部件25和空氣流路切換裝置24a、24b。此外,為了使水分吸附脫附裝置23a、23b的吸脫附能力上升,送風(fēng)部件25的風(fēng)量能夠變化,空氣流路切換裝置24a、24b的切換時機(jī)能夠變化。
[0111]調(diào)濕裝置20內(nèi)部的風(fēng)路,通過操作空氣流路切換裝置24a、24b而能夠切換圖3的空氣流路A和空氣流路B。在空氣流路A中,導(dǎo)入空氣依次通過水分吸附脫附裝置23a、第2熱交換器32、水分吸附脫附裝置23b。此外,在空氣流路B中,導(dǎo)入空氣依次通過水分吸附脫附裝置23b、第I熱交換器22、水分吸附脫附裝置23a。
[0112]《空氣側(cè)回路的動作說明》
[0113](空氣流路A)
[0114]用圖5、圖6,說明除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時的空氣側(cè)回路的動作。
[0115]在本發(fā)明的實施方式I的調(diào)濕裝置的除濕路徑中,從吸入口被導(dǎo)入的導(dǎo)入空氣(狀態(tài)I)被送入水分吸附脫附裝置23a。由于水分吸附脫附裝置23a根據(jù)水分含量而排出水分,所以相對濕度是40?60%的導(dǎo)入空氣被加濕(狀態(tài)2)。另外,被加濕了的空氣與導(dǎo)入空氣相比,溫度降低,相對濕度增高。此外,由于露點溫度上升而變得容易冷凝。被加濕了的導(dǎo)入空氣流入第I熱交換器22,通過空氣被冷卻到露點溫度以下,從而成為水分被除濕了的除濕空氣(狀態(tài)3),被送入水分吸附脫附裝置23b。由于被冷卻除濕了的空氣的相對濕度成為70?90% RH左右這樣的高,所以水分吸附脫附裝置23b的吸附劑變得容易吸附水分。被冷卻了的導(dǎo)入空氣的水分被水分吸附脫附裝置23b的吸附劑吸附、除濕,成為供氣SA (狀態(tài)4),被供給到室內(nèi)。
[0116](空氣流路B)
[0117]在本發(fā)明的調(diào)濕裝置的除濕路徑中,從吸入口被導(dǎo)入的導(dǎo)入空氣被送入水分吸附脫附裝置23b (狀態(tài)I)。由于水分吸附脫附裝置23b根據(jù)水分含量而排出水分,所以相對濕度是40?60%的導(dǎo)入空氣被加濕(狀態(tài)2)。另外,被加濕了的空氣與導(dǎo)入空氣相比,溫度降低,相對濕度提高。此外,由于露點溫度上升而變得容易冷凝。被加濕了的導(dǎo)入空氣流入第I熱交換器22,通過空氣被冷卻到露點溫度以下,從而成為水分被除濕了的除濕空氣(狀態(tài)3),被送入水分吸附脫附裝置23a。由于被冷卻除濕了的空氣的相對濕度被提高到70?90% RH左右,所以水分吸附脫附裝置23a的吸附劑變得容易吸附水分。被冷卻了的導(dǎo)入空氣的水分被水分吸附脫附裝置23a的吸附劑吸附、除濕,成為供氣SA(狀態(tài)4),被供給到室內(nèi)。
[0118]如上所述,通過使空氣流路切換裝置24a、24b動作而切換空氣流路A和B,在空氣流路A中進(jìn)行了吸附反應(yīng)的水分吸附脫附裝置23b在空氣流路B中進(jìn)行脫附反應(yīng),相反地在空氣流路A中進(jìn)行了脫附反應(yīng)的水分吸附脫附裝置23a在空氣流路B中進(jìn)行吸附反應(yīng),因此,吸附劑不成為平衡狀態(tài),能夠連續(xù)地除濕。
[0119]空氣流路切換裝置24a被配置在水分吸附脫附裝置23a、23b、第I熱交換器22的上游,空氣流路切換裝置24被配置在水分吸附脫附裝置23a、23b、第I熱交換器22的下游。[0120]《蒸發(fā)器15□
[0121]圖7表示本發(fā)明的實施方式1、2(關(guān)于實施方式2后述)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的蒸發(fā)器15內(nèi)的制冷劑的溫度和冷卻流體的溫度變化的溫度線圖,表示蒸發(fā)器15內(nèi)部的制冷劑、冷卻流體的溫度變化。通過蒸發(fā)器內(nèi)部的制冷劑在蒸發(fā)時吸熱,從液體向氣體進(jìn)行相變化,在所有的制冷劑變化為氣體之后,制冷劑溫度上升(過熱度)。另一方面,冷卻流體不產(chǎn)生相變化而溫度降低地流向出口。此外,冷卻流體的冷卻溫度下限值成為制冷劑蒸發(fā)溫度。
[0122]《第I熱交換器22、32口
[0123]圖8是表示本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱交換器內(nèi)的冷卻流體的溫度變化的溫度線圖。圖8表示被配置于調(diào)濕裝置20的第I熱交換器22、被配置于室內(nèi)機(jī)30的第2熱交換器32內(nèi)的冷卻流體的溫度變化。通過熱交換器22、32的冷卻流體與通過熱交換器的空氣進(jìn)行熱交換,溫度上升。通過熱交換器22、32的空氣被冷卻,作為供氣SA被供給到空調(diào)對象空間。在通過時,若進(jìn)行熱交換的冷卻流體的溫度是通過空氣的露點溫度,則產(chǎn)生結(jié)露,被冷卻除濕,若進(jìn)行熱交換的冷卻流體的溫度是通過空氣的露點溫度以上,則不除濕而僅產(chǎn)生溫度變化。
[0124]在圖8中,比較直接膨脹方式的熱交換器內(nèi)的制冷劑溫度變化與冷卻流體在熱交換器內(nèi)的溫度變化,在入口的溫度為相同的情況下,直膨方式由于基于相變化的吸熱,制冷劑溫度不產(chǎn)生變化,在整個熱交換器中能夠除濕,但是冷卻流體A因熱交換而溫度成為露點以上,因此無法除濕。即,為了獲得與直膨方式同量的除濕量,還需要使冷卻流體的溫度降低dT (冷卻流體B)。
[0125]圖9是表示基于本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣流路切換周期的不同的輸入、全熱處理量、顯熱處理量、潛熱處理量的關(guān)系的圖。
[0126]圖10是表示本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣流路切換周期T和Τ+ΛΤ的輸入、全熱處理量、顯熱處理量、潛熱處理量的關(guān)系的圖。
[0127]若延緩空氣流路A和B的切換時機(jī),則吸附劑飽和,不產(chǎn)生吸附、脫附反應(yīng),僅第I熱交換器22產(chǎn)生進(jìn)行熱處理的時間。此時,由于通過第I熱交換器22的空氣的露點溫度與室內(nèi)空氣相同,所以除濕量在空氣流路切換后與初期相比減少。
[0128]此外,在制冷劑蒸發(fā)溫度是室內(nèi)空氣露點溫度以上的情況下,在吸附劑飽和之后,不進(jìn)行潛熱處理,僅進(jìn)行顯熱處理。因而,若延緩空氣流路A和B的切換時機(jī),則產(chǎn)生吸附劑飽和而潛熱處理量減少或變沒的時間,單位時間的除濕量降低。
[0129]可是,在空氣流路的切換初期的通過第I熱交換器22的空氣和吸附劑飽和之后通過第I熱交換器22的空氣中,溫度濕度不同,但是空氣的焓大致相同。
[0130]這是因為在空氣和吸附劑吸附、脫附反應(yīng)時,空氣溫度濕度大致沿著等焓線而變化。因而,潛熱處理量、顯熱處理量像圖9、圖10那樣隨著切換時間周期的變化而變化,但是全熱處理量不變化而能夠進(jìn)行熱處理。另外,圖9、圖10的縱軸的“輸入”表示裝置整體的消耗電力。
[0131]另外,直到載置于水分吸附脫附裝置23a、23b的吸附劑的飽和為止所需的時間,根據(jù)流過蒸發(fā)器15的制冷劑蒸發(fā)溫度和作為溫度傳感器2a的測量結(jié)果的空氣的溫度濕度而獲知,通過根據(jù)該時間而使Λ T變化,能夠縮短到達(dá)目的的溫度濕度的時間。
[0132]《潛顯分離控制》[0133]該空調(diào)系統(tǒng)具備基于室內(nèi)空氣的狀態(tài)量而變更空調(diào)系統(tǒng)的冷卻流體的蒸發(fā)器15出口的溫度的控制部件。以下,基于圖11的流程圖,說明該潛顯分離控制的控制內(nèi)容。
[0134]首先,根據(jù)通過由控制器40從外部設(shè)定的室內(nèi)的設(shè)定溫度和設(shè)定相對濕度計算的運(yùn)轉(zhuǎn)開始判定焓ENmin與通過溫濕度傳感器3a~3c中的任一個的測量結(jié)果運(yùn)算的室內(nèi)焓ENra的關(guān)系,進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)是要開始運(yùn)轉(zhuǎn)還是要停止的判定(步驟STl)。
[0135]在室內(nèi)焓ENra比運(yùn)轉(zhuǎn)開始判定焓ENmin大的情況下,空調(diào)系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟ST2),在室內(nèi)焓ENra比運(yùn)轉(zhuǎn)開始判定焓ENmin小的情況下,停止空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟ST7)。
[0136]在步驟ST2中,根據(jù)通過由控制器40從外部設(shè)定的室內(nèi)的設(shè)定溫度和設(shè)定相對濕度計算的潛顯分離判定焓ENmax與通過溫濕度傳感器3b的測量結(jié)果運(yùn)算的室內(nèi)焓ENra的關(guān)系,進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)要開始潛顯分離運(yùn)轉(zhuǎn)還是要停止?jié)擄@分離運(yùn)轉(zhuǎn)的判定。
[0137]在室內(nèi)焓ENra比潛顯分離判定焓ENmax小的情況下,開始潛顯分離運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟ST3)。此時,使蒸發(fā)器15的出口的冷卻流體的目標(biāo)溫度為室內(nèi)空氣的露點溫度附近的值或露點溫度以上的值。
[0138]在室內(nèi)i:含ENra比潛顯分離判定洽ENmax大的情況下,空調(diào)系統(tǒng)不進(jìn)行潛顯分離,將冷卻流體的蒸發(fā)器15的出口溫度Tw作為設(shè)定溫度Tws而開始運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟ST6)。
[0139]在步驟ST3中,根據(jù)通過由控制器40從外部設(shè)定的室內(nèi)的設(shè)定溫度計算的室內(nèi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)判定溫度Tmin與作為溫濕度傳感器3b的測量結(jié)果的室內(nèi)溫度Tra的關(guān)系,進(jìn)行室內(nèi)機(jī)要開始運(yùn)轉(zhuǎn)或要停止的判定。
[0140]在室內(nèi)溫度Tra比室內(nèi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)判定溫度Tmin大的情況下,室內(nèi)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)濕裝置20將風(fēng)路切換時機(jī)--ΜΕ _ C作為--ΜΕ _ L,使處理熱量的SHF提高(步驟ST4)。
[0141]在室內(nèi)溫度Tra是室內(nèi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)判定溫度Tmin以下的情況下,室內(nèi)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,調(diào)濕裝置20將風(fēng)路切換時機(jī)--ΜΕ _ C作為比--ΜΕ — L短的--ΜΕ _ S,使處理熱量的SHF降低(步驟ST5)。
[0142]《系統(tǒng)控制方法》
[0143]圖12是本發(fā)明的實施方式1、2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制框圖。在圖12中表示基于壓力傳感器la、lb、溫度傳感器2a~21、溫濕度傳感器3a~3c的測量控制系統(tǒng)構(gòu)成。
[0144]這些傳感器連接于控制器40。由控制器40取得它們的溫度濕度和壓力的信息,向控制基板17、控制基板26、控制基板34發(fā)送控制信號,從而能夠進(jìn)行壓縮機(jī)11、節(jié)流部件
14、送風(fēng)部件13、輸送部件16、二通閥21、送風(fēng)部件25、空氣流路切換裝置24a、24b、二通閥31、送風(fēng)部件33的動作控制。
[0145]《實施方式I的效果》
[0146]如上所述,本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)像圖13那樣,即使在制冷除濕運(yùn)轉(zhuǎn)時,使流入調(diào)濕裝置20、第I熱交換器22和室內(nèi)機(jī)30的第2熱交換器32的冷卻流體的溫度上升到露點溫度附近,也能夠進(jìn)行除濕。
[0147]因使冷卻流體的蒸發(fā)器15的出口溫度上升而使制冷循環(huán)側(cè)的制冷劑蒸發(fā)溫度上升,像圖14那樣通過使制冷劑蒸發(fā)溫度上升,制冷循環(huán)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的高效率化,能夠降低相對于熱處理量的消耗電力。
[0148]此外,在以往的空調(diào)系統(tǒng)中,為了系統(tǒng)的高效率化,配置2臺室外機(jī),一臺室外機(jī)較低地控制制冷循環(huán)的蒸發(fā)溫度,與降低冷卻流體的熱交換器流入溫度的室內(nèi)機(jī)連接而確保除濕量,另一臺室外機(jī)較高地控制制冷循環(huán)的蒸發(fā)溫度,通過與提高冷卻流體的熱交換器流入溫度的室內(nèi)機(jī)連接而謀求高效率化。
[0149]對此,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,由于調(diào)濕裝置20和室內(nèi)機(jī)30與同一室外機(jī)連接,且即使較高地控制制冷循環(huán)的蒸發(fā)溫度也能夠確保除濕量,所以無需為了除濕用而配置室外機(jī)或追加制冷循環(huán)。
[0150]此外,由于能夠較高地控制蒸發(fā)溫度,所以能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)高效率化和緊湊化的兼顧。
[0151]在以往的水分吸附脫附裝置中,脫附時需要來自熱源的加熱,產(chǎn)生因加熱部件的追加造成的設(shè)備大型化、消耗電力的增加。此外,即使在進(jìn)行了室外機(jī)的冷凝器的廢熱利用的情況下,也產(chǎn)生與調(diào)濕裝置連接的配管數(shù)的增加。
[0152]對此,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,通過使用具有即使非加熱也能夠脫附的特性的水分吸附脫附裝置,不會產(chǎn)生連接配管數(shù)的增加、消耗電力的增大這樣的問題,能夠?qū)崿F(xiàn)與以往的室內(nèi)機(jī)相同的連接,來自以往的空調(diào)系統(tǒng)的更換變得容易。
[0153]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,無論水分吸附脫附裝置23a、23b和第I熱交換器22設(shè)于空氣流路A、B中的哪一路徑的情況下,都被配置成在空氣的流動方向上成為大致串聯(lián),第I熱交換器22設(shè)于水分吸附脫附裝置23a與水分吸附脫附裝置23b之間。
[0154]這樣,通過將水分吸附脫附裝置23a、23b和第I熱交換器22配置成各自的空氣通過的面相向或大致平行,能夠在風(fēng)路內(nèi)將這些裝置收納在小空間中,能夠使除濕裝置小型化。另外,所謂該相向,也可以是角度稍微偏離,獲得同樣的效果。
[0155]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,由于在相對于熱源機(jī)連接有多個室內(nèi)機(jī)、調(diào)濕裝置的情況下,能夠變更室內(nèi)機(jī)和調(diào)濕裝置的設(shè)置臺數(shù)的平衡,根據(jù)環(huán)境而變更除濕能力,所以相對于目標(biāo)溫度濕度的設(shè)定,即使不進(jìn)行壓縮機(jī)的蒸發(fā)溫度的變更、基于壓縮機(jī)的發(fā)動-停止運(yùn)轉(zhuǎn)的能力控制,也能夠維持目標(biāo)溫度濕度,能夠減少基于壓縮機(jī)頻率的變更的效率降低和因基于發(fā)動-停止運(yùn)轉(zhuǎn)的能力上升而造成的損失的產(chǎn)生,能夠節(jié)能。
[0156]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,像圖15那樣,通過采用在高濕度區(qū)域使用吸平衡吸附量多的吸附劑的水分吸附脫附裝置,僅基于水分吸附脫附裝置23a或23b的水分含有量與由空氣相對濕度決定的平衡吸附量之差能夠脫附,通過省略加熱部件,能夠?qū)崿F(xiàn)裝置小型化。
[0157]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,通過在除濕裝置中使用相對濕度為80%以上特別是平衡吸附量多的吸附劑,能夠無需加熱部件地進(jìn)行脫附,因此,調(diào)濕裝置20無需對因脫附熱源而通過空氣所獲得的熱量進(jìn)行處理,所以冷卻部件只進(jìn)行返氣RA的熱處理,變得節(jié)能。
[0158]另外,如圖15所示,在水分吸附脫附裝置23a、23b中使用的吸附劑的吸附速度、脫附速度除了具有風(fēng)速依賴性之外,還具有溫度依賴性,溫度越高,吸附速度、脫附速度越高。因此,在被吸附時的空氣溫度與被脫附時的空氣溫度的溫度差大的情況下,吸附速度、脫附速度之差也變大??墒?,吸附、脫附的水分移動的合計量會在吸附速度、脫附速度慢的一方廣生平衡。
[0159]在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,在除濕裝置中,空氣溫度之差在吸附和脫附中比由于脫附時不加熱而具有加熱部件的情況小,吸附和脫附的速度之差變小。因此,吸附速度、脫附速度均勻地接近,能夠高效率地利用吸附劑的潛在能力[0160]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,由于沒有脫附熱源,所以在制冷除濕時切換空氣流路時的水分吸附脫附裝置23a和23b的溫度差變小,此外,由于與通過空氣溫度的溫度差也變小,所以對水分吸附脫附裝置23a和23b而言,因與通過空氣的溫度差而產(chǎn)生的水分吸附脫附裝置的熱阻小,能夠高效率地進(jìn)行除濕。
[0161]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,由于水分吸附脫附裝置23a、23b在風(fēng)路內(nèi)被固定而靜止,所以像干燥劑轉(zhuǎn)子那樣沒有用于進(jìn)行旋轉(zhuǎn)等動作的形狀的限制,能夠使水分吸附脫附裝置23a、23b的通風(fēng)面積與風(fēng)路的形狀對應(yīng)。并且,確保較多的通風(fēng)面積而減小風(fēng)速,能夠使壓力損失降低,增加水分吸附脫附裝置23a、23b的吸附劑與空氣的接觸面積,使吸脫附量增加。
[0162]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,水分吸附脫附裝置23a、23b在吸附時和脫附時空氣的流入方向成為相反,吸附時和脫附時的通風(fēng)方向反轉(zhuǎn),所以能夠使除濕加
濕效率上升。
[0163]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,在空氣流路A和B的切換動作時,通過調(diào)濕裝置20內(nèi)時的風(fēng)量暫時產(chǎn)生變化,但是通過提高空氣流路切換裝置24a、24b所使用的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等,能夠使空氣流路切換裝置24a、24b的動作時間相對于風(fēng)路切換的周期變得充分短,能夠不對制冷循環(huán)造成影響地切換空氣流路A和B。
[0164]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,能夠在不變更控制制冷劑回路的制冷劑的流動的壓縮機(jī)11的頻率、節(jié)流部件14的開度地將全熱能力保持為恒定的狀態(tài)下,變更顯熱處理能力和潛熱處理能力的平衡,能夠不破壞制冷循環(huán)的穩(wěn)定地控制與目的溫度濕度對應(yīng)的空調(diào)能力。
[0165]此外,在本發(fā)明的實施方式I的空調(diào)系統(tǒng)中,像圖9那樣能夠僅通過變更空氣流路切換裝置24a、24b的切換周期而控制潛熱處理量和顯熱處理量。因此,即使在到達(dá)相同的目標(biāo)濕度的情況下,通過選擇是優(yōu)先進(jìn)行除濕還是優(yōu)先進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),也能夠根據(jù)空調(diào)對象空間的要求而進(jìn)行潛熱和顯熱的選擇處理。
[0166]《實施方式2》
[0167]圖16是本發(fā)明的實施方式2的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷劑回路圖。在這里,室外空氣處理裝置50與實施方式I的調(diào)濕裝置20相對應(yīng)。
[0168]以下,對于作為與本發(fā)明的實施方式I相同的位置的調(diào)濕裝置的空氣流路側(cè)的傳感器配置、空氣回路側(cè)的動作說明、系統(tǒng)控制方法等,省略說明。
[0169]如圖16所示,室外機(jī)10、室外空氣處理裝置50、室內(nèi)機(jī)30被連接起來。室外空氣處理裝置50具有水分吸附脫附裝置53a、53b、第3熱交換器52、空氣流路切換裝置54a、54b、在室外空氣OA與返氣RA之間進(jìn)行全熱交換的、設(shè)于空氣流路切換裝置54a、54b的上游的全熱交換部件57、送風(fēng)部件55a、送風(fēng)部件55b、控制基板56。
[0170]在室外空氣處理裝置50的內(nèi)部,室外空氣OA通過了全熱交換部件57之后,通過空氣流路切換裝置54a,通過成為水分吸附脫附裝置53a、第3熱交換器52、水分吸附脫附裝置53b的順序的空氣流路A或成為水分吸附脫附裝置53b、第I熱交換器22、水分吸附脫附裝置53a的順序的空氣流路B,通過空氣流路切換裝置54b,作為供氣SA被供給到室內(nèi)。
[0171]在室外空氣處理裝置50的內(nèi)部,返氣RA通過全熱交換部件57,作為排氣EA而被排出到室外。
[0172]《實施方式2的效果》
[0173]在本發(fā)明的實施方式2的空調(diào)系統(tǒng)中,通過像圖16那樣設(shè)置全熱交換部件57,能夠在室外空氣與室內(nèi)空氣之間進(jìn)行全熱交換,由于降低因換氣而產(chǎn)生的負(fù)荷,所以能夠減少壓縮機(jī)的輸入。
[0174]此外,在室外空氣比室內(nèi)空氣高溫高濕度的情況下,通過全熱交換部件57后的室外空氣比室內(nèi)空氣高溫高濕度。
[0175]因而,流過第3熱交換器52的冷卻流體的溫度與通過空氣溫度之差與室內(nèi)空氣相比增加,能夠進(jìn)行較多的熱處理,能夠相對于熱交換器容量,高效率地進(jìn)行熱處理。
[0176]此外,在本發(fā)明的實施方式2的空調(diào)系統(tǒng)中,由于室外空氣處理裝置50未裝載壓縮機(jī),所以室內(nèi)機(jī)、室外空氣處理裝置、配置在天花板內(nèi)側(cè)的所有設(shè)備無需裝載壓縮機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)輕量且小型化。
[0177]附圖標(biāo)記的說明
[0178]la、lb壓力傳感器、2a?2i溫度傳感器、3a?3c溫濕度傳感器、10室外機(jī)、11壓縮機(jī)、12冷凝器、13送風(fēng)部件、14節(jié)流部件、15蒸發(fā)器、16輸送部件、17控制基板、20調(diào)濕裝置、21 二通閥、22第I熱交換器、23a、23b水分吸附脫附裝置、24a、24b空氣流路切換裝置、25送風(fēng)部件、26控制基板、30室內(nèi)機(jī)、31 二通閥、32第2熱交換器、33送風(fēng)部件、34控制基板、40控制器、50室外空氣處理裝置、51 二通閥、52第3熱交換器、53a、53b水分吸附脫附裝置、54a、54b空氣流路切換裝置、55a、55b送風(fēng)部件、56控制基板、57全熱交換部件、100配管、101輸送線、1000制冷循環(huán)、2000顯熱交換循環(huán)、2001顯熱交換循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種制冷空調(diào)裝置,其特征在于, 該制冷空調(diào)裝置具備: 壓縮機(jī),壓縮制冷劑; 冷凝器,冷凝由上述壓縮機(jī)壓縮了的制冷劑; 送風(fēng)部件,朝向上述冷凝器送出空氣; 節(jié)流部件,對由上述冷凝器冷凝了的制冷劑進(jìn)行減壓;以及 蒸發(fā)器,使由上述節(jié)流部件減壓了的制冷劑蒸發(fā), 由包含上述壓縮機(jī)、上述冷凝器、上述節(jié)流部件和上述蒸發(fā)器的制冷劑回路形成制冷循環(huán), 該制冷空調(diào)裝置還具備: 冷卻流體送出部件,向上述蒸發(fā)器送出要在上述蒸發(fā)器中與上述制冷劑進(jìn)行熱交換的冷卻流體;以及 第I熱交換器,在周圍空氣與在上述蒸發(fā)器中熱交換了的冷卻流體之間進(jìn)行熱交換,由配管將上述蒸發(fā)器、上述第I熱交換器、上述冷卻流體送出部件連接成環(huán)狀,形成第I冷卻流體循環(huán)回路, 該制冷空調(diào)裝置還具有: 第I送風(fēng)機(jī),向上述第I熱 交換器送出空氣; 第I水分吸附脫附裝置和第2水分吸附脫附裝置,位于由上述第I送風(fēng)機(jī)送出的空氣的流路上,并被配置在上述第I熱交換器的前后;以及 空氣路徑切換裝置,使通過上述第I水分吸附脫附裝置、上述第I熱交換器和上述第2水分吸附脫附裝置的空氣的通過方向反轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷空調(diào)裝置,其特征在于, 該制冷空調(diào)裝置具備: 第2冷卻流體循環(huán)回路,由配管將上述蒸發(fā)器、進(jìn)行與上述蒸發(fā)器熱交換了的上述冷卻流體和周圍空氣的熱交換的第2熱交換器、上述冷卻流體送出部件連接成環(huán)狀而成;以及 第2送風(fēng)機(jī),向上述第2熱交換器送出空氣, 上述第2熱交換器被收容在進(jìn)行室內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)的室內(nèi)機(jī)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制冷空調(diào)裝置,其特征在于, 該制冷空調(diào)裝置包含室外空氣處理裝置,該室外空氣處理裝置具有: 排氣用送風(fēng)機(jī),向上述室內(nèi)機(jī)外送出被包含在上述室內(nèi)機(jī)內(nèi)的空氣;以及 全熱交換部件,設(shè)于上述空氣路徑切換裝置的上游,進(jìn)行全熱交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的制冷空調(diào)裝置,其特征在于, 該制冷空調(diào)裝置具備控制部件,該控制部件至少基于室內(nèi)空氣的狀態(tài)量變更上述空氣路徑切換裝置的切換周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任 一項所述的制冷空調(diào)裝置,其特征在于, 在根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的運(yùn)轉(zhuǎn)開始判定焓低于室內(nèi)空氣的焓,且根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的潛顯分離判定焓為室內(nèi)空氣的焓以下的情況下,將上述蒸發(fā)器出口的上述冷卻流體的目標(biāo)溫度作為設(shè)定的初期的值,在根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的運(yùn)轉(zhuǎn)開始判定焓低于室內(nèi)空氣的焓,且根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的潛顯分離判定焓超過室內(nèi)空氣的焓的情況下,將上述蒸發(fā)器出口的上述冷卻流體的目標(biāo)溫度作為室內(nèi)空氣的露點溫度附近的值或露點溫度以上的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的制冷空調(diào)裝置,其特征在于, 在根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的運(yùn)轉(zhuǎn)開始判定焓低于室內(nèi)空氣的焓,根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的潛顯分離判定焓超過室內(nèi)空氣的焓,且根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的目標(biāo)溫度低于室內(nèi)空氣的溫度的情況下, 上述室內(nèi)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn),延長上述空氣路徑切換裝置的切換周期, 在根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的運(yùn)轉(zhuǎn)開始判定焓低于室內(nèi)空氣的焓,根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的潛顯分離判定焓超過室內(nèi)空氣的焓,且根據(jù)從外部設(shè)定的溫度濕度運(yùn)算的目標(biāo)溫度為室內(nèi)空氣的溫度以上的情況下, 上述室內(nèi)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),縮短上述空氣路徑切換裝置的切換周期。
7.一種調(diào)濕裝置,其特征在于, 該調(diào)濕裝置具備本體和風(fēng)路, 該本體具有:吸入口,從調(diào)濕對象空間吸入空氣;以及噴出口,向上述調(diào)濕對象空間供給從上述吸入口吸入的空氣, 該風(fēng)路設(shè)于上述本體內(nèi),連通上述吸入口和上述噴出口, 在上述風(fēng)路內(nèi),具有水分吸附劑的第I水分吸附脫附裝置、熱交換器和具有水分吸附劑的第2水分吸附脫附裝置依 次間隔地被配置, 上述第I水分吸附脫附裝置和上述第2水分吸附脫附裝置向相對濕度低的空氣排濕,從相對濕度高的空氣吸濕, 該調(diào)濕裝置還具有空氣路徑切換裝置,該空氣路徑切換裝置在使從上述吸入口被吸入的空氣依次通過上述第I水分吸附脫附裝置、上述熱交換器、上述第2水分吸附脫附裝置的路徑、和使從上述吸入口被吸入的空氣依次通過上述第2水分吸附脫附裝置、上述熱交換器、上述第I水分吸附脫附裝置的路徑之間進(jìn)行切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)濕裝置,其特征在于, 上述吸附劑具有以下的特性: 相對于相對濕度是40~100%的空氣的平衡吸附量,相對于相對濕度的上升呈大致直線狀地增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的調(diào)濕裝置,其特征在于, 上述第I水分吸附脫附裝置和上述第2水分吸附脫附裝置在上述風(fēng)路內(nèi)被固定而靜止。
10.根據(jù)權(quán)利要求7~9中任一項所述的調(diào)濕裝置,其特征在于, 上述第I水分吸附脫附裝置和上述第2水分吸附脫附裝置是具有多個小通孔的通風(fēng)體。
11.根據(jù)權(quán)利要求7~10中任一項所述的調(diào)濕裝置,其特征在于, 上述第I水分吸附脫附裝置和上述第2水分吸附脫附裝置被配置成,使各自的空氣通過面與上述熱交換器的空氣通過面相向。
12.根據(jù)權(quán)利要求7~11中 任一項所述的調(diào)濕裝置,其特征在于,上述第I水分吸附脫附裝置、上述熱交換器和上述第2水分吸附脫附裝置被配置成,通過切換空氣的路徑,使通過上述第I水分吸附脫附裝置、上述熱交換器和上述第2水分吸附脫附裝置的空氣的通過方向反轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7~12中任一項所述的調(diào)濕裝置,其特征在于, 在上述風(fēng)路上設(shè)有: 第I分支部,設(shè)于上述第I水分吸附脫附裝置和上述第2水分吸附脫裝置的上游側(cè),將路徑分支為兩個方向;以及 第2分支部,設(shè)于上述第I水分吸附脫附裝置和上述第2水分吸附脫裝置的下游側(cè),將路徑分支為兩個方向, 上述切換裝置被配置在上述第I分支部和上述第2分支部中的每一個分支部,選擇上述兩個方向中的某一個方向 。
【文檔編號】F24F3/14GK103890495SQ201180074461
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月28日
【發(fā)明者】伊藤慎一, 畝崎史武, 濱田守 申請人:三菱電機(jī)株式會社