CN100507392C - 空调系统 - Google Patents

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Abstract

在启动空调系统(1)之际室外空气的温度To在所规定的范围的情况下,控制部(41,42),使空调装置(20)在调湿装置(10)开始了对空气的湿度调节且所规定的时间已过之后才开始对空气的温度进行调节。在空调装置(20)中开始对空气进行温度调节以前的那段时间内,室内湿度在不断地接近设定湿度Rs。

Description

空调系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种包括以同 一室内空间为对象的调湿装置和空
调装置的空调系统。
背景技术
[0002] 到目前为止,已知有对室内的显热负荷进行处理的空调装置、 对室内潜热负荷进行处理的调湿装置等各种空调装置。
[0003] 例如在专利文献1中记载了制冷剂在制冷剂回路中循环而进 行蒸气压缩冷冻循环的空调装置。压缩机、室内热交换器、膨胀 阀、室外热交换器以及四通换向阀连接在该空调装置的制冷剂回 路上。借助四通换向阀的切换该空调装置的制冷剂循环方向可逆, 能够切换着进行制冷运转和制暖运转。在进行制冷运转时,在成 为蒸发器的室内热交换器中被冷却的空气被供向室内,室内被制 冷;在进行制暖运转时,在成为冷凝器的室内热交换器中被加热 的空气被供向室内,室内被制暖。
[0004] 例如在专利文献2中记载了这样的调湿装置,即,将从室外 取入的空气去湿后供向室内的去湿运转和将从室外取入的空气加 湿后供向室内的加湿运转。而且,该调湿装置中包括连接有承载 吸附水分的吸附剂的吸附热交换器的制冷剂回路。具体而言,通 过切换制冷剂的循环方向,上述吸附热交换器便会起蒸发器或者 冷凝器的作用,该调湿装置便能够切换进行去湿运转和加湿运转。 在进行去湿运转时,吸附剂被在吸附热交换器中蒸发的制冷剂冷 却。在通过吸附热交换器之际从室外取入的空气中的水分被该吸 附剂吸附并被冷却。之后被去湿并被冷却的空气被供向室内。另 一方面,在进行加湿运转时,吸附剂被在吸附热交换器中冷凝的 制冷剂加热,被吸附剂吸附的水分脱离出来。在通过吸附热交换器之际脱离出来的水分加给了从室外吸入的空气,该空气被加热。 之后,被加湿并被加热的空气被供向室内。
专利文献l:特开2003-106609号公报
专利文献2:特开2004-294048号公报 发明内容
—发明要解决的技术问题一 [0005] 如上所述,在利用了吸附剂的调湿装置中,在调节空气的湿 度之际空气的温度也变化了。因此,在同时利用这种调湿装置和 空调装置对室内的空气进行调节的情况下,启动调湿装置和空调 装置之际存在以下问题。 [0006] 例如,在象 一 年中的中间期那样的室外温度和室内温度之差 较小的情况下,大部分时间室内的空调负荷不会那么大。在这一 情况下,因为若使在空调装置中的对空气的温度调节和在调湿装 置中的对空气的湿度调节同时进行,则不仅空调装置具有使空气 的温度变化的能力,调湿装置也具有使空气的温度变化的能力, 所以室内温度在较短的时间内就达到了设定温度。室内温度一旦 达到设定温度,为了将室内温度维持在设定温度上,就必须中止 在空调装置中的对空气的温度调节和在调湿装置中的对空气的湿 度调节。然而,这样的话,在调湿装置中的对空气的湿度调节所 进行的时间就很短,有时侯,就是室内温度达到设定温度,室内 湿度也达不到设定湿度,也就有不能充分确保室内人的舒适性的 可能性。
[0007] 本发明正是为解决上述问题而研究开发出来的。其目的在于: 利用包括以同 一室内空间为对象的调湿装置和空调装置的空调系 统,使室内空间中的室内人的舒适性提高。 一用以解决问题的技术方案一
[0008] 在第一方面的发明中,以一种空调系统为对象,其包括对室 外空气进行湿度调节并供向室内的调湿装置10和将已进行了温 度调节的空气供向室内的空调装置20。所述调湿装置10包括承载有吸附剂的吸附部件51, 52与用以至少将该吸附部件51, 52 的吸附剂加热的热源部件50,所述调湿装置10对与所述吸附部 件51, 52的吸附剂接触的室外空气进行湿度调节;包括控制部 41, 42,若在启动所述空调系统l之际室外空气的温度To在所规 定的范围内,所述控制部41, 42便在所述调湿装置10开始了对 空气的湿度调节且所规定的时间已过之后,才让所述空调装置2 0 开始对空气进行温度调节。 [0009] 在第二方面的发明中以一种空调系统为对象,其包括对室外空 气进行湿度调节并供向室内的调湿装置10和将已进行了温度调 节的空气供向室内的空调装置20。所述调湿装置10包括连接有 承载吸附剂的吸附热交换器51, 52进行冷冻循环的制冷剂回路 50,利用该制冷剂回路50的制冷剂将所述吸附热交换器51, 52 的吸附剂加热或者冷却来对与该吸附剂接触的室外空气进行湿度 调节;包括控制部41, 42,若在启动所述空调系统l之际室外空 气的温度To在所规定的范围内,所述控制部41, 42便在所述调
让所述空调装置20开始进行对空气的温度调节。 [0010] 第三方面的发明是这样的,在第一或者第二方面的发明中,所 述空调装置20能够对用以将室内制冷的制冷运转模式与用以将 室内制暖的制暖运转模式进行选择;在所述调湿装置10开始了对
所述空调装置20开始对空气进行温度调节之际,所述控制部41, 42进行基于室内温度的设定值Ts与实测值决定所述空调装置20 的运转模式的决定动作。 [0011] 第四方面的发明是这样的,在第三方面的发明中,在所述决定 动作中,所述控制部41, 42基于从在所述调湿装置10开始对空 气进行湿度调节到在所述空调装置20开始对空气进行温度调节 为止的那段时间内所述室内温度的设定值Ts与实测值之差的变 化值,决定所述空调装置20的运转模式。[0012] 第五方面的发明是这样的,在第三或者第四方面的发明中, 构成所述控制部41, 42做到:在进行制冷运转的过程中室内温 度的实测值小于设定值Ts的情况下以及在进行制暖运转的过程 中室内温度的实测值大于设定值Ts的情况下,所述控制部41 , 42将所述空调装置20设定在停止对空气进行温度调节的温调停 止状态,另一方面,从所述温调停止状态开始算起所规定的时间 一过,所述控制部41, 42便基于室内温度的设定值Ts与实测值 决定所述空调装置20的运转模式。
[0013] 第六方面的发明是这样的,在第三或者第四方面的发明中, 构成所述控制部41, 42做到:在进行制冷运转的过程中室内温 度的实测值小于设定值Ts的情况下以及在进行制暖运转的过程 中室内温度的实测值大于设定值Ts的情况下,所述控制部41, 42将所述空调装置20设定在停止对空气进行温度调节的温调停 止状态,另一方面,若在从所述温调停止状态的某个时刻起到经 过了所规定的时间为止的那段时间内所述室内温度的设定值Ts 与实测值之差增大,所述控制部41, 42便让所述空调装置20进 入与就要成为所述温调停止状态之前的运转模式不同的运转模 式。
[0014] —作用一
在第 一方面的发明中,室外空气的湿度调节是通过与吸附部 件51, 52的吸附剂接触来进行的。此时,不仅室外空气中的水 分量发生变化,室外空气的温度也发生变化。当室外空气的溫度 To在所规定的范围时,在从启动空调系统1后不久的时间内将在 调湿装置10湿度被调节了的室外空气供向室内,在这段时间内 室内湿度不断地接近设定湿度。当调湿装置10的运转在所规定 的时间内进行且成为室内湿度达到了设定湿度的状态时,控制部 41, 42便让在空调装置20内对空气的温度开始进行调节。
[0015] 在第二方面的发明中,在制冷剂回路50中循环的制冷剂将吸 附热交换器51, 52的吸附剂加热或者冷却。具体而言,在成为冷凝器的吸附热交换器51, 52中,其表面的吸附剂被制冷剂加 热。通过该吸附热交换器51, 52的空气被从吸附剂脱离出来的 水分加湿,同时被制冷剂加热。在成为蒸发器的吸附热交换器51, 52中,其表面的吸附剂被制冷剂冷却。通过该吸附热交换器51, 52的空气中的水分被吸附剂夺走而被去湿,同时被制冷剂冷却。 这样一来,通过吸附热交换器51, 52的空气不仅湿度发生变化, 溫度也发生变化。
[0016] 在所述第二方面的发明中,当室外空气的温度To在所规定的 范围时,在从启动空调系统1后不久的时间内将在调湿装置10 湿度被调节了的室外空气供向室内,在这段时间内室内湿度不断 地接近设定湿度。当调湿装置10的运转在所规定的时间内进行 且成为室内湿度达到了设定湿度的状态时,控制部41, 42便让 在空调装置20内对空气的温度开始进行调节。
[0017] 在第三方面的发明中,在调湿装置10开始了对空气的湿度进 行调节且所规定的时间已过之后才让所述空调装置20开始对空 气进行温度调节之际,控制部41, 42进行决定空调装置20的运 转模式的决定动作。所述决定动作基于室内温度的设定值Ts与卖 测值进行。这样一来,便适当地判断出空调装置20的运转模式。
[0018] 在第四方面的发明中,所述决定动作,是基于从在所述调湿 装置10中开始对空气进行湿度调节到在所述空调装置20中开始 对空气进行温度调节为止的那段时间内所述室内温度的设定值 Ts与实测值之差的变化值来进行的。该变化值显示室内温度随着 调湿装置10的运转而上升的比率或者下降的比率。换句话说, 在该第四方面的发明中,是在考虑了室内溫度如何受调湿装置10 的运转的影响的基础上决定空调装置20的运转模式的。
[0019] 在第五方面的发明中,从所述温调停止状态开始算起所规定 的时间一过,控制部41, 42便基于室内温度的设定值Ts与实测 值决定空调装置20的运转模式。这里,根据空调装置20进入溫 调停止状态的时刻的不同,有时侯,进入温调停止状态之后的室
8内溫度与设定值Ts之差变得较大。而且,在该空调系统1中, 因为调湿装置10具有使室内温度变化的能力,所以有时侯室内 温度被维持在偏离了设定值Ts的状态。再就是,空调装置20已 经进入温调停止状态,就是说,有进入温调停止状态以前空调装 置20的能力过大的可能性。因此,若单纯地解除温调停止状态, 便有之后室内温度远离设定值Ts的可能性。这里,在该第五方面 的发明中,为避免陷入这样的状态,从温调停止状态开始起所规 定的时间一过,便决定空调装置20的运转模式。 [0020] 在第六方面的发明中,若在温调停止状态下有室内温度的设 定值Ts与测量值之差增大的倾向,则让述空调装置20进入与就 要成为该温调停止状态之前的运转模式不同的运转模式。而且, 在该空调系统1中,因为调湿装置10具有使室内温度变化的能 力,所以即使空调装置20处于温调停止状态,有时侯室内温度 也会偏离设定值Ts。若单纯地解除温调停止状态,便有之后室内 温度远离设定值Ts的可能性。这里,在该第六方面的发明中,为 避免陷入这样的状态,让空调装置20进行与就要成为温调停止 状态之前的运转模式不同的运转模式。 一发明的效果一
[0021] 在本发明中,若室外空气的温度To在所规定的范围内,则在 空调装置20中开始对空气进行温度调节之前,先开始在调湿装 置10中对空气的湿度调节,以确保在调湿装置10中对空气进行 湿度调节的时间。这样一来,在室内湿度接近了设定湿度Rs的 状态下,开始在空调装置20中对空气进行温度调节。此时,若 同时开始在调湿装置10中的对空气的湿度调节和在空调装置20 中的对空气的溫度调节,则有室内溫度在较短的时间内达到设定 值Ts,湿度调节尚不充分而调湿装置10的运转却受到限制的时 候。然而,在该发明中,当室外空气的温度To在所规定的范围时, 因为到在空调装置20中开始对空气的溫度调节为止的那段时间 内在调湿装置10内对空气进行湿度调节,所以能够使室内湿度接近设定湿度Rs。因此,能够提高给室内空间内的人们带来的舒 适性。
[0022] 在第三方面的发明中,在调湿装置10开始了对空气的湿度调 节且所规定的时间已过之后才让空调装置20开始对空气进行温 度调节之际,基于室内温度的设定值Ts与实测值决定空调装置 20的运转模式,因此能够对运转模式做出适当的判断。这样一来, 若空调装置20以所决定的运转模式开始对空气进行温度调节, 室内溫度便会进一步接近设定值Ts,所以能够提高给室内空间内 的人们带来的舒适性。
[0023] 在所述第四方面的发明中,在所述决定动作中,利用了从在 调湿装置10中开始对空气进行湿度调节时起到在空调装置20中 开始对空气进行温度调节为止的那段时间内室内温度的设定值Ts 与实测值之差的变化值,所以是在考虑了由于调湿装置10的运转 所导致的室内溫度的变化来决定空调装置20的运转模式的。这样 一来,能够准确地判断出在空调装置20中开始对控制的温度调节 之际是应该对室内制冷还是应该对室内制暖,从而能够适当地决 定空调装置20的运转模式。
[0024] 根据所述第五方面的发明,因为该空调系统l中,即使空调 装置20处于温调停止状态,有时侯室内温度与设定值Ts之差也 被维持在较大的状态,所以从所述溫调停止状态开始算起所规定 的时间一过,所述控制部41, 42便决定所述空调装置20的运转 模式。适当地决定空调装置20的运转模式以使室内温度接近设 定值Ts。这样一来,因为成为室内温度在设定值Ts附近的状态 的时间变长,所以能够提高给室内空间内的人们带来的舒适性。
[0025] 根据所述第六方面的发明,因为空调系统l中,即使空调装 置20处于温调停止状态,也有室内温度偏离设定值Ts的时候, 所以若察知有出现了这样的状态,便让空调装置20进入与就要 成为所述温调停止状态之前的运转模式不同的运转模式。这样一 来,因为室内溫度不断地去接近设定值Ts,所以能够提高给室内
10空间内的人们带来的舒适性。 附图的筒单说明
[0026] [图l]图1是实施例的空调系统的概略构成图。
[图2]图2是显示实施例的调湿装置的制冷剂回路的构成的 管道系统图,图2 (A)显示第一动作中的动作,图2 (B)显示 第二动作中的动作。
[图3]图3是吸附热交换器的概略构成图。
[图4]图4是显示实施例的空调装置的制冷剂回路的构成的 管道系统图,图4(A)显示笫一状态,图4(B)显示笫二状态。
[图5]图5是一图表,显示从实施例的调湿装置的启动开始 到空调装置的启动为止室内温度传感器的测量值。
[图6]图6是显示其它实施例的第1变形例中的调湿装置的 概略构成图,图6 (A)显示第一动作中的动作,图6 (B)显示 第二动作中的动作。
[图7]图7是显示其它实施例的第2变形例中的调湿单元的 相克略立体图。 符号说明 [0027] 1 空调系统 10 调湿装置 20 空调装置
41 空调控制部(控制部)
42 调湿控制部(控制部)
50 制冷剂回路(热源部件)
51 第一吸附热交换器(吸附部件、吸附热交换器)
52 第二吸附热交换器(吸附部件、吸附热交换器) 具体实施方式
[0028] 参考附图说明本发明的实施例。如图l所示,该实施例中的 空调系统l,包括:以同一室内空间为对象而设置的调湿装置10 与空调装置20以及控制器30。调湿装置10中设置有调湿控制
ii部41,空调装置20中设置有空调控制部42。而且,控制器30 中设置有温度设定部31和湿度设定部32。补充说明一下,调湿 控制部41和空调控制部42构成本发明所涉及的控制部。后面将 对调湿控制部41、空调控制部42以及控制器30进行详细的说 明。
[0029] (调湿装置的概略构成)
该实施例的调湿装置10构成为能够进行将取入的室外空气 (OA)去湿后再供向室内的去湿运转和将取入的室外空气(OA) 加湿后再供向室内的加湿运转。
[0030] 如图2所示,上述调湿装置10包括是热源部件的制冷剂回路 50。该制冷剂回路50是一设置有是吸附部件的第一吸附热交换 器51和第二吸附热交换器52、压缩机53、四通换向阀54以及 电动膨胀阀55的闭回路。该制冷剂回路50通过使充填的制冷剂 循环来进4于蒸气压缩型冷冻循环。
[0032] 在上述制冷剂回路50中,压缩机53的喷出侧连接在四通换 向阀54的第 一 阀口上,压缩机53的吸入侧连接在四通换向阀54 的第二阀口上。第一吸附热交换器51的一端连接在四通换向阀 54的第三阀口上,第一吸附热交换器51的另一端经由电动膨胀 阀55连接在第二吸附热交换器52的一端,第二吸附热交换器52 的另一端连接在四通换向阀54的第四阀口上。
[0032] 所述四通换向阀54能够在第一阀口与第三阀口连通、第二阀 口与第四阀口连通的第一状态(图2 (A)所示的状态)、第一阀 口与第四阀口且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图2 (B) 所示的状态)之间进行切换。
[0033] 如图3所示,第一吸附热交换器51和第二吸附热交换器52 任一个都是由横向肋片式的管片型热交换器构成。这些吸附热交 换器51, 52包括铜制的传热管58和铝制的肋片57。吸附热交 换器51, 52中所设的多个肋片57分別是形成为长方形状的板, 以一定的间隔排列着。传热管58被设置成贯穿各个肋片57的状太
[0034] 上述各个吸附热交换器51, 52中,各个肋片57的表面承载 有吸附剂,通过肋片57之间的空气与肋片57表面的吸附剂接触。 使用能够吸附空气中水分的材料作吸附剂,例如,沸石、氧化硅 胶、活性炭、具有亲水性官能团的有机高分子材料等。
[0035] 虽然未示,在该调湿装置10中设置有多个测量空气的温度、 湿度的传感器。这些多个传感器由室外温度传感器、室外湿度传 感器、室内温度传感器以及室内湿度传感器构成,该室外温度传 感器,测量从室外导入调湿装置IO的室外空气(OA)的温度; 该室外湿度传感器测量该室外空气(OA)的相对湿度;该室内温 度传感器测量室内的接收了已由调湿装置10进行了湿度调节的 空气的室内空气(RA)的温度;该室内湿度传感器测量该室内空 气(RA)的相对湿度。这些温度传感器的测量值被发送给调湿控 制部41。
[0036] (空调装置的概略构成)
该实施例中的空调装置20构成为能够选择将已冷却的空气 供向室内的制冷运转与将已加热的空气供向室内的制暖运转作为 运转模式。
[0037] 如图4所示,上述空调装置20包括室内机組21和室外机組 22。上述室内机組21设置在室内,该室内才几組21中收纳有室内 热交换器62。另一方面,上述室外机組22设置在室外,该室外 机組22中收纳有室外热交换器61、压缩机63、四通换向阀64 以及电动膨胀阀65。用两条连接管道23, 24将上述室内机組21 和室外机組22相互连接起来。这样,空调装置20中构成了是闭 回路的制冷剂回路60。该制冷剂回路60通过使充填的制冷剂循 环来进行蒸气压縮冷冻循环。补充说明一下,虽然未示,室内机 組中设有室内风扇,室外机組中设有室外风扇。
[0038] 在上述制冷剂回路60中,压缩机63的喷出侧连接在四通换 向阀64的第一阀口,压縮机63的吸入侧连接在四通换向阀64的第二阀口 。室外热交换器61的一端连接在四通换向阀64的第 三阀口 ,室外热交换器61的另一端经由电动膨胀阀65连接在室 内热交换器62的一端,室内热交换器62的另一端连接在四通换 向阀64的第四阀口 。
[0039] 所述四通换向阀64能够在第一阀口与第三阀口连通、第二阀 口与第四阀口连通的第一状态(图4 (A)所示的状态)、第一阀 口与第四阀口连通、第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图4 (B)所示的状态)之间进行切换。而且,在该空调装置20中设 有测量被吸入空调装置20的空气的温度的吸入温度传感器。该 吸入温度传感器与调湿装置10的室内温度传感器一样测量室内 空气(RA)的温度。该吸入温度传感器的测量值被发送給空调控 制部42。
[0040] (调湿控制部、空调控制部以及控制器的构成)
如上所述,该实施例的空调系统1中设有控制器30、调湿控 制部41以及空调控制部42。
[0041] 上述控制器30构成将成为空调装置20的控制目标的设定温 度Ts与成为调湿装置10的控制目标的设定湿度Rs分別输入的 输入部。控制器30将目标温度Ts作为所希望的室内温度输入温 度设定部31,将设定湿度Rs作为所希望的室内湿度输入到湿度 设定部32。具体而言,被输入湿度设定部32的设定湿度Rs是 从"低"、"中"、"高"这三个等级中选择一个输入。所输入的设 定湿度Rs作为相对湿度由湿度设定部32设定。补充说明一下, 湿度设定部32中事先设定有分別对应于"低"、"中"、"高"的 相对湿度值或者范围。
[0042] 空调控制部42和调湿控制部41构成为能够直接通信。具体 而言,空调系统1构成为启动时将室外溫度传感器的测量值To 从调湿控制部41发送给该空调控制部42。
[0043] 上述空调控制部42,接收被输入控制器30的设定溫度Ts、 吸入温度传感器的测量值、从调湿装置10发送来的室外温度传
14感器的测量值To。该空调控制部42对空调装置20的温度调节能 力进行调节以使室内的温度接近所述设定温度Ts。而且,在进行 后述的加湿运转、去湿运转之际室外溫度传感器的测量值To在以 相对设定温度Ts为基准的规定范围内的情况下,便在从调湿装置 IO的启动到规定时间(例如15分钟)已过之后才启动空调装置 20;在进一步启动空调装置20之际,进行基于设定温度Ts和吸 入溫度传感器的测量值决定空调装置20的运转模式的决定动作。 在后述的温调停止状态所规定的条件成立时,空调控制部42也 决定空调装置20的运转模式。空调控制部42的详细动作后述。
[0044] 上述调湿控制部41接收被输入控制器30的设定温度Ts 、设 定湿度Rs、室外温度传感器的测量值To、室外湿度传感器的测 量值、室内温度传感器的测量值以及室内湿度传感器的测量值。 该调湿控制部41调节调湿装置10的湿度调节能力以使室内的相 对湿度接近设定湿度Rs。具体而言,该调湿控制部41包括演算 部33,在该演算部33利用在调湿控制部41接收的设定温度Ts 和设定湿度Rs计算出那一状态下的绝对湿度。之后,调湿控制 部41将该计算出的绝对湿度设定为目标绝对湿度,调节调湿装 置10的湿度调节能力以使室内的绝对湿度接近目标绝对湿度。
[0045] 补充说明一下,空调装置20中可以不设吸入温度传感器, 将调湿装置10的室内温度传感器的测量值从调湿控制部41发送 給空调控制部42来代替吸入溫度传感器的测量值使用。相反, 还可以这样做,在调湿装置10内不设室内温度传感器,将空调 装置20的吸入温度传感器的测量值从空调控制部42发送到调湿 控制部41来代替室内温度传感器的测量值使用。
[0046] —运转动作一
(调湿装置的运转动作) 该实施例的调湿装置10进行去湿运转和加湿运转。处于去 湿运转过程中、加湿运转过程中的调湿装置10,对已经取入的室 外空气(OA)进行湿度调节之后再作为供给空气(SA)供向室内,同时将所取入的室内空气(RA)作为排出空气(EA)排向室外。换句话说,处于去湿运转过程中、加湿运转过程中的调湿装置10对室内进行换气。而且,不管所述调湿装置IO是处于去湿运转过程中还是处于加湿运转过程中,都要每隔所规定的时间间隔(例如3分钟的时间间隔)交替进行第一动作和第二动作。
[0047] 上述调湿装置10若处于去湿运转过程中,它便将第一空气作为室外空气(OA)取入,将第二空气作为室内空气(RA)取入。若所述调湿装置IO处于加湿运转过程中,它便将第一空气作为室内空气(RA)取入,将笫二空气作为室外空气(OA)取入。
[0048] 首先,对第一动作进行说明。在该第一动作中,第二空气被送向第一吸附热交换器51,第一空气被送向第二吸附热交换器52。在该第一动作中,对第一吸附热交换器51进行再生动作、对第二吸附热交换器52进行吸附动作。
[0049] 如图2 (A)所示,在处于第一动作中的制冷剂回路50中,四通换向阀54被设定为第一状态。若让压缩机53运转,制冷剂便在制冷剂回路50内循环。具体而言,从压缩机53喷出的制冷剂,在第一吸附热交换器51中放热而冷凝。在第一吸附热交换器51中已冷凝的制冷剂在通过电动膨胀阀55之际被减压,之后又在第二吸附热交换器52中吸热而蒸发。在第二吸附热交换器52中已蒸发的制冷剂被吸入压缩机53并被压缩,再次从压缩机53喷出。
[0050] 这样一来,在处于第一动作中的制冷剂回路50中,第一吸附热交换器51成为冷凝器,第二吸附热交换器52成为蒸发器。在第一吸附热交换器51中,肋片57表面的吸附剂被传热管58内的制冷剂加热,从已被加热的吸附剂脱离出来的水分加给了第二空气。另一方面,在第二吸附热交换器52中,第一空气中的水分被肋片57表面的吸附剂吸附,所产生的吸附热被传热管58内的制冷剂吸收。
[0051] 若处于去湿运转过程中,在第二吸附热交换器52中被去湿的第一空气被供向室内,从第一吸附热交换器51脱离出来的水分与第二空气一起被排向室外。另一方面,若处于加湿运转过程中,在第一吸附热交换器51中被加湿的第二空气被供向室内,水分被第二吸附热交换器52夺走的笫 一空气被排向室外。
[0052] 首先,对第二动作进行说明。在该第二动作中,第一空气被送向第一吸附热交换器51,第二空气被送向笫二吸附热交换器52。在该第一动作中,对第二吸附热交换器52进行再生动作、对第一吸附热交换器51进行吸附动作。
[0053] 如图2 (B)所示,在处于第二动作中的制冷剂回路50中,四通换向阀54被设定为第二状态。若让压缩机53运转,制冷剂便在制冷剂回路50内循环。具体而言,从压缩机53喷出的制冷剂,在第二吸附热交换器52中放热而冷凝。在第二吸附热交换器52中已冷凝的制冷剂在通过电动膨胀阀55之际被减压,之后又在第一吸附热交换器51中吸热而蒸发。在第一吸附热交换器51中已蒸发的制冷剂被吸入压缩机53并被压缩,再次乂人压缩机53喷出。
[0054] 这样一来,在制冷剂回路50中,第二吸附热交换器52成为冷凝器,第一吸附热交换器51成为蒸发器。在第二吸附热交换器52中,肋片57表面的吸附剂被传热管58内的制冷剂加热,从已被加热的吸附剂脱离出来的水分加给了第二空气。另一方面,在第一吸附热交换器51中,第一空气中的水分被肋片57表面的吸附剂吸附,所产生的吸附热^t传热管58内的制冷剂吸收。
[0055] 若处于去湿运转过程中,在第一吸附热交换器51中被去湿的第 一空气被供向室内,从第二吸附热交换器52脱离出来的水分与第二空气一起被排向室外。另一方面,若处于加湿运转过程中,在中被加湿的第二空气被供向室内,水分被第二吸附热交换器52夺走的第一空气被排向室外。
[0056] (空调装置的运转动作)
该实施例的空调装置20进行制冷运转和制暖运转。
17[0057] 如图4 (A)所示,当空调裝置20进行制冷运转时,制冷剂回路60中的四通换向阀64被设定为第 一状态。若让压缩机63运转,制冷剂便在制冷剂回路60内循环。具体而言,从压缩机63喷出的制冷剂,在室外热交换器61放热而冷凝。在室外热交换器61中已冷凝的制冷剂在通过电动膨胀阀65之际被减压,之后又在室内热交换器62中吸热而蒸发。在室内热交换器62中已蒸发的制冷剂被吸入压缩机63并被压缩,再次从压缩机63喷出。
[0058] 这样一来,在制冷剂回路60中,室外热交换器61成为冷凝器,室内热交换器62成为蒸发器。另一方面,从室内被吸入空调装置20的空气通过成为蒸发器的室内热交换器62。该空气在室内热交换器62中被冷却后被供向室内。
[0059] 如图4 (B)所示,当空调装置20进行制冷运转时,制冷剂回路60中的四通换向阀64被设定为第二状态。若让压缩机63运转,制冷剂便在制冷剂回路60内循环。具体而言,从压缩机63喷出的制冷剂,在室内热交换器62中放热而冷凝。在室内热交换器62中已冷凝的制冷剂在通过电动膨胀阀65之际被减压,之后又在室外热交换器61中吸热而蒸发。在室外热交换器61中出。
[0060] 这样一来,在制冷剂回路60中,室外热交换器61成为蒸发器,室内热交换器62成为冷凝器。另一方面,从室内被吸入空调装置20的空气通过成为冷凝器的室内热交换器62。该空气在室内热交换器62中被冷却后被供向室内。
[0061] (空调系统的控制动作)
在该实施例的空调系统1中,设定湿度Rs和设定温度Ts被输入控制器30,调湿控制部41与空调控制部42根据该设定湿度Rs和设定溫度Ts对调湿装置10的运转和空调装置20的运转进行控制d下面,对在室内湿度比设定湿度Rs低且室内溫度比设定溫度Ts低的状态下, 一边对室内加湿一边使室内温度上升时该实
18施例的空调系统1的动作进行说明。
[0062] 在调湿装置10中,调湿控制部41接收被输入控制器30的 设定溫度Ts (25°C)和设定湿度Rs (例如相对湿度60%);调 湿控制部41还接收室外温度传感器的测量值To、室内温度传感 器的测量值、室外湿度传感器的测量值以及室内湿度传感器的测 量值;调湿控制部41又将所接收的室外温度传感器的测量值To 发送给空调控制部42。
[0063] 首先,调湿控制部41根据室内湿度传感器的测量值和设定湿 度Rs将调湿装置10的运转模式决定为加湿运转。接下来,调湿 控制部41,在演算部33根据设定温度Ts和设定湿度Rs计算出 由设定温度Ts和设定湿度Rs組成的绝对湿度作为目标绝对湿 度。演算部33还根据室外温度传感器的测量值To和室外湿度传 感器的测量值计算出室外空气(OA)的绝对湿度;根据室内温度 传感器的测量值和室内湿度传感器的测量值算出室内空气(RA) 的绝对湿度。之后,调湿控制部41根据室外空气(OA)和室内 空气(RA)的绝对湿度以及上述目标绝对湿度,控制调湿装置 10的加湿能力以使室内的绝对湿度接近目标绝对湿度。例如通过 改变压缩机63的运转频率从而改变制冷剂循环量来对该调湿装 置10的加湿能力进行控制。补充说明一下,在控制调湿装置10 的时候也考虑室内溫度传感器的测量值。若室内温度达到设定温 度Ts,调湿控制部41便根据需要使调湿装置10的调湿能力下降 或者是让调湿装置IO停下来。
[0064] 另一方面,在空调装置20中,由空调控制部42接收被输入 控制器30的设定溫度Ts、吸入温度传感器的测量值以及从调湿 装置10发送来的室外温度传感器的测量值To。之后,空调控制 部42利用所接收的室外温度传感器的测量值To与设定温度Ts, 做出将空调装置20与调湿装置10同时启动的判断、或者是从调 湿装置10的启动开始算起所规定的时间(例如15分钟)过后再 启动空调装置20的判断。[0065] 具体而言,在室外温度传感器的测量值To在(设定温度Ts
下,在从调湿装置IO启动开始所规定的时间(例如15分钟)经 过之后由空调控制部42启动空调装置20;在除此以外的情况下, 将空调装置20与调湿装置10同时启动。补充说明一下,上述中, A与B的值是事先设定的0以上的整数,例如被设定为A=5, B =0。
[0066] 当室外溫度传感器的测量值To在上述范围的时候,换句话 说,设定温度Ts与室外温度传感器的测量值To之差较小的时候, 因为调湿装置10的吹出空气的温度变得比较高,若将空调装置 20同时启动,室内温度就有可能在调湿装置10内的空气湿度调 节不充分的状态下达到设定温度Ts,所以先启动调湿装置10。当 室外温度传感器的测量值To不在上述范围的时候,换句话说,设 定温度Ts与室外温度传感器的测量值To之差较大的时候,将空 调装置20与调湿装置10同时启动。
[0067] 在上述判断中,若由空调控制部42判断出要将空调装置20 与调湿装置10同时启动,则开始空调装置20的制暖运转。空调 装置20的制暖能力例如是通过由空调控制部42调节压缩机63 的运转频率来控制的。
[0068] 在上述判断中,若判断出从调湿装置10的启动开始所规定的 时间(例如15分钟)已过之后再启动空调装置20,则在启动空 调装置20的时候进行决定空调装置20的运转模式的决定动作。 具体而言,决定动作是利用以下的值由下式进行的(参考图5), 这些值是,空调装置20启动时的设定温度Ts和吸入温度传感器 的测量值T1之差AT1 (二Ts — Tl)、调湿装置10启动时的设定 溫度Ts和吸入温度传感器的测量值T2之差AT2 (二 Ts — T2)。 若满足式l,空调控制部42就将运转模式决定为制暖运转,若满 足式2,空调控制部42就将运转模式决定为制冷运转。
[0069〗 式1: (AT1—AT2) xl.5 + ATI $2式2: (ATl-AT2)xl.5 + AT1^-2
补充说明一下,用以进行决定动作的上式仅是示例而已,还 可以利用其它关系式来进行决定动作。
[0070] 上式以从调湿装置10的启动时到空调装置20的启动时为止 的设定溫度Ts与室内温度传感器的测量值之差的变化值(ATI — AT2)为基础。在例如室外空气的温度与设定温度Ts之差小的情 况下,有时侯,调湿装置IO进行加湿运转时吹出空气的温度变得 较高,伴随着调湿装置IO的运转室内被制暖,该变化值变大。在 这样的情况下,若判断出室内温度由于调湿装置10的运转上升过 多,便进入制冷运转。另一方面,在该变化值小的情况下,若判 断出只靠调湿装置10的运转不能使室内温度充分地上升,则进入 制暖运转。补充说明一下,在式1、式2都不满足的情况下,空 调控制部42不去启动空调装置20,之后,在每一个所规定的时 间间隔(例如10分钟)进行上述决定动作。
[0071] 接着,说明在空调装置20从温调停止状态到再次启动为止这 一段时间内空调控制部42是如何动作的。若在进行制暖运转的过 程中吸入温度传感器的测量值大于设定值Ts,空调控制部42便 将空调装置20设定为停止对空气进行温度调节的温调停止状态。 若被设定为温调停止状态,空调装置20的压缩机63便停止。若 在温调停止状态下第一条件成立,空调控制部42便决定空调装置 20的运转模式。而且,若第第二条件成立,则以与就要进入溫调 停止状态之前不同的运转模式换句话说制冷运转再次启动空调装 置20。
[0072] 具体而言,第一条件是从温调停止状态开始经过了所规定的 时间(例如15分钟)这样的条件。若第一条件成立,空调控制部 42便根据设定温度Ts与吸入溫度传感器的测量值决定空调装置 20的运转模式。使用与上述决定动作一样的式子(换句话说式l 和式2)决定运转模式。
[0073] 第二条件,是在温调停止状态,在从某一时刻开始经过了所规定的时间(例如1分钟)后的那一段时间内设定温度Ts与吸入 温度传感器的测量值之差增大这样的条件。若第二条件成立,空 调控制部42便让空调装置20进行制冷运转,为的是避免出现室 内温度随着调湿装置10的加湿运转而偏离设定温度的状态。
[0074] 接着,简单说明一下在室内湿度比设定湿度Rs高且室内温度 比设定温度Ts高的状态下, 一边对室内去湿一边使室内温度下降 的情况下,空调系统l的动作。
[0075] 首先,调湿控制部41根据室内湿度传感器的测量值和设定湿 度Rs将调湿装置IO的运转模式决定为去湿运转。接下来,调湿 控制部41根据设定溫度Ts和设定湿度Rs计算出目标绝对湿度, 再根据该目标绝对湿度与室外空气(OA)以及室内空气(RA) 的绝对湿度,控制调湿装置10的去湿能力以使室内的绝对湿度接 近目标绝对湿度。补充说明一下,若室内温度传感器的测量值达 到设定溫度Ts,调湿控制部41便根据需要使调湿装置10的调湿 能力下降或者是让调湿装置10停下来。
[0076] 另一方面,若室外温度传感器的测量值To在以设定溫度Ts 为基准的所规定的范围内,则从调湿装置10的启动开始且经过所 规定的时间后启动调湿装置10,若不在所规定的范围,则使空调 装置20与调湿装置10同时启动,而让调湿装置10开始进行制 冷运转。在从调湿装置10的启动开始且经过了所规定的时间后才 启动空调装置20之际,进行基于设定温度Ts与吸入溫度传感器 的测量值决定空调装置20的运转模式的决定动作。若在温调停止 状态下所规定的条件成立,空调控制部42便决定空调装置20的 运转模式。补充说明一下,若在进行制冷运转的过程中吸入溫度 传感器的测量值小于设定温度Ts,空调控制部42则将空调装置 20设定为停止空调的溫度调节的温调停止状态。
[0077] 如上所述,若启动空调系统l,调湿装置IO便进行湿度调节 以达到设定湿度Rs,另一方面,因为有伴随着加湿运转室内被制 暖,伴随着去湿运转室内被冷却的时候,所以利用室外空气的温
22度、室内空气的溫度控制空调装置20的运转。这样一来,室内湿 度便被调节为设定湿度Rs,室内温度被调节为设定温度Ts。
[0078] —实施例的效果一
在上述实施例中,若室外空气的温度To在所规定的范围内, 便在启动空调装置20之前先启动调湿装置10,以确保在调湿装 置10内对空气进行湿度调节的时间。这样一来,在室内湿度接 近了设定湿度Rs的状态下空调装置20被启动。此时,若同时开 始在调湿装置10对空气进行湿度调节和在空调装置20对空气进 行温度调节,则有室内温度在较短的时间内达到设定温度,湿度 调节尚不充分而调湿装置10的运转却受到限制的时候。然而, 在该发明中,当室外空气的温度To在所规定的范围内时,因为到 空调装置20被启动为止的那段时间内在调湿装置10内对空气进 行湿度调节,所以能够使室内湿度接近设定湿度Rs。因此,能够 提高给室内空间内的人们带来的舒适性。
[0079] 在所述实施例中,在进行所述决定动作的时候,使用了从启 动调湿装置10时起到启动空调装置20时为止的那段时间内室内 温度的设定温度Ts与实测值之差的变化值,在考虑了由于调湿装 置10的运转所引起的室内温度的变化的基础上决定出空调装置 20的运转模式。这样一来,能够准确地判断出在启动空调装置20 之际是应该对室内制冷还是应该对室内制暖,从而能够适当地决 定空调装置20的运转模式。
[0080] 根据所述实施例,该空调系统1的调湿装置10具有改变室内 溫度的能力,有时侯,就是空调装置20处于温调停止状态,也 有室内温度与设定温度Ts之差被维持在较大的状态上,所以若从 所述溫调停止状态开始起所规定的时间 一 过,便由所述控制部 (41, 42)决定空调装置20的运转模式。而且,空调装置20的 运转模式被决定得很适当,使得室内温度接近设定温度Ts。这样 一来,因为室内温度成为设定温度Ts附近的状态的时间变长,所 以能够提高给室内空间内的人们带来的舒适性。
23[0081] 根据所述实施例的空调系统1,因为即使空调装置20处于温 调停止状态,也有室内溫度偏离设定温度Ts的时候,所以若察知 有出现了这样的状态,便让所述空调装置(20)进入与就要成为 所述温调停止状态之前的运转模式不同的运转模式。这样一来, 因为室内温度不断地去接近设定温度Ts,所以能够提高给室内空 间内的人们带来的舒适性。
[0082] (其它实施例)
在所述实施例中,接收了室外温度传感器的测量值的空调控 制部42,判断是否启动空调装置20要比启动调湿装置10晚,不 ^^如此,也可以由设置有室外温度传感器的调湿控制部41进行该 判断,并将该判断结果发送给空调控制部42。
[0083] 在所述实施例中,将设定温度Ts、设定湿度Hs的输入部设 置在控制器30中,不仅如此,还可以将该输入部设置在调湿装置 10的调湿控制部41或者空调装置20的空调控制部42中。
[0084] 设定湿度Hs也并非一定要由操作者输入,可以由空调控制部 42利用所输入的设定温度Ts自动地决定出适当的湿度。在该情 况下,将每一个温度条件人们感觉很舒服的湿度事先存鲼在空调 控制部42中。在空调控制部42中事先存储好以下信息,例如, 当目标温度Ts在22度以下时,目标湿度Rs是559^;当目标设 定温度Ts大于22度且小于26度时,目标湿度Rs是50M;当 目标温度Ts在26度以上时,目标湿度Rs是45M。
[0085] 在所述实施例中,可以使调湿装置10构成为以下结构。这里, 对调湿装置10的变形例进行说明。
[0086] —第l变形例一
如图6所示,第1变形例的调湿装置10包括制冷剂回路100 和两个吸附元件111, 112。制冷剂回路IOO是一个依序连接有压 缩机101、冷凝器102、膨胀阀13以及蒸发器104的闭回路。若 让制冷剂在制冷剂回路100中循环,便进行蒸气压缩冷冻循环。 该制冷剂回路100构成热源部件。第一吸附元件111和第二吸附
24元件112包括淬石等吸附剂,分別构成吸附部件。而且,在各个 吸附元件lll, 112中形成有很多空气通路,空气在通过该空气通 路之际与吸附剂接触。
[0087] 该调湿装置10重复进行第一动作和第二动作。如图6 (A) 所示,第一动作中的调湿装置10,将在冷凝器102中被加热的空 .气供向第一吸附元件111而将吸附剂再生,另一方面,水分被第 二吸附元件112夺去的空气在蒸发器104中冷却。如图6 (B) 所示,第二动作中的调湿装置10,将在冷凝器102中被加热的空 气供向第二吸附元件112而将吸附剂再生,另一方面,水分被第 一吸附元件111夺去的空气在蒸发器104中冷却。于是,该调湿 装置10切换着进行去湿运转和加湿运转。去湿运转是将在通过吸 附元件lll, 112之际被去湿的空气供向室内的运转;加湿运转是 将在通过吸附元件111, 112之际被加湿的空气供向室内的运转。
[0088] —第2变形例一
如图7所示,第2变形例的调湿装置10包括调湿单元150。 该调湿单元150包括珀尔帖(Peltier)元件153和一对吸附翼片 151, 152。吸附翼片151, 152是在所谓的吸热、放热部件的表 面承载有彿石等吸附剂的部件。该吸附翼片151, 152构成吸附 部件。该珀尔帖元件153在它的一个面上接合有笫一吸附翼片 151,在它的另一个面上接合有第二吸附翼片152。若将直流通给 珀尔帖元件153,则两个吸附翼片151, 152中之一成为吸热侧, 另 一个则成为放热侧。该珀尔帖元件153构成热源部件。
[0089] 该调湿装置IO重复第一动作和第二动作。第一动作中的调湿 单元150将已成为放热侧的第一吸附翼片151的吸附剂再生后对 空气加湿,另一方面,让已成为吸热侧的第二吸附翼片152的吸 附剂吸附水分后对空气去湿。而且,第一动作中的调湿单元150 将已成为放热侧的第二吸附翼片152的吸附剂再生后对空气加 湿,另一方面,让已成为吸热侧的第一吸附翼片151的吸附剂吸 附水分后对空气去湿。于是,该调湿装置IO便切换着进行去湿运转和加湿运转,去湿运转是将在通过调湿单元150之际被去湿的 空气供向室内的运转,加湿运转是将在通过调湿单元150之际被 加湿的空气供向室内的运转。 [0090] 补充说明一下,以上实施例示出的是本质上最好的例子,但 是本发明并不意味着限制它的应用物或者是它的用途范围。 工业实用性
[0091] 综上所述,本发明对包括以同一室内空间为对象的调湿装置 和空调装置的空调系统很有用。

Claims (6)

1. 一种空调系统,其包括对室外空气进行湿度调节并供向室内的调湿装置(10)和将已进行了温度调节的空气供向室内的空调装置(20),其特征在于:所述调湿装置(10)包括承载有吸附剂的吸附部件(51,52)与用以至少将该吸附部件(51,52)的吸附剂加热的热源部件(50),所述调湿装置(10)对与所述吸附部件(51,52)的吸附剂接触的室外空气进行湿度调节;包括控制部(41,42),若在启动所述空调系统(1)之际室外空气的温度To在所规定的范围内,所述控制部(41,42)便在所述调湿装置(10)开始了对空气的湿度调节且所规定的时间已过之后,才让所述空调装置(20)开始对空气进行温度调节。
2. —种空调系统,其包括对室外空气进行湿度调节并供向室内的调 湿装置(10)和将已进行了温度调节的空气供向室内的空调装置(20), 其特^正在于:所述调湿装置(10)包括连接有承载吸附剂的吸附热交换器(51, 52) 进行冷冻循环的制冷剂回路(50),利用该制冷剂回路(50)的制冷剂将 所述吸附热交换器(51, 52)的吸附剂加热或者冷却来对与该吸附剂接触 的室外空气进行湿度调节;包括控制部(41, 42),若在启动所述空调系统(1)之际室外空气的 温度To在所规定的范围内,所述控制部(41, 42)便在所述调湿装置(10) 开始了对空气的湿度调节且所规定的时间已过之后,才让所述空调装置 (20)开始进行对空气的温度调节。
3. 根据权利要求1或者2所述的空调系统,其特征在于: 所述空调装置(20)能够对用以将室内制冷的制冷运转模式与用以将室内制暖的制暖运转模式进行选择,在所述调湿装置(10)开始了对空气的湿度调节且所规定的时间已 过之后所述控制部(41, 42)才让所述空调装置(20)开始对空气进行温度调节之际,所述控制部(41, 42)进行基于室内温度的设定值Ts 与实测值决定所述空调装置(20)的运转模式的决定动作。
4. 根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于: 在所述决定动作中,所述控制部(41, 42)基于从在所述调湿装置(10)中开始对空气进行湿度调节时起到在所述空调装置(20)中开始 对空气进行温度调节为止的那段时间内所述室内温度的设定值Ts与实测 值之差的变化值,决定所述空调装置(20)的运转模式。
5. 根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于: 构成所述控制部(41, 42)做到:在进行制冷运转的过程中室内温度的实测值小于设定值Ts的情况下以及在进行制暖运转的过程中室内温 度的实测值大于设定值Ts的情况下,所述控制部(41, 42)将所述空调 装置(20)设定在停止对空气进行温度调节的温调停止状态,另一方面, 从所述温调停止状态开始算起所规定的时间一过,所迷控制部(41, 42) 便基于室内温度的设定值Ts与实测值决定所述空调装置(20)的运转模 式。
6. 根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于: 构成所述控制部(41, 42)做到:在进行制冷运转的过程中室内温度的实测值小于设定值Ts的情况下以及在进行制暖运转的过程中室内温 度的实测值大于设定值Ts的情况下,所述控制部(41, 42)将所述空调 装置(20)设定在停止对空气进行温度调节的温调停止状态,另一方面, 若在从所述溫调停止状态的某个时刻起到经过所规定的时间为止的那段 时间内所述室内温度的设定值Ts与实测值之差增大,所述控制部(41, 42)便让所述空调装置(20)进行与就要成为所述温调停止状态之前的 运转模式不同的运转模式。
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