CN100526741C - 空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调系统。在空调系统(1)中，能够根据运转条件选择地切换通常运转和同时除湿运转，在该通常运转中，仅用调湿装置(10)对空气进行除湿，在该同时除湿运转中，在用调湿装置(10)对空气进行除湿的同时，让空气中的水分在空调装置(20)中凝缩，对空气进行除湿。

Description

空调系统
技术领域
[0001]本发明涉及将用调湿装置除湿之后的空气、和用空调装置冷却之后的空气提供给同一室内的空调系统。
背景技术
[0002]至今为止，将调湿之后的空气提供给室内、处理室内的显热的空调装置，和将调湿之后的空气提供给室内、处理室内的潜热的调湿装置等被众所周知。
[0003]例如，在专利文献1中，公开了制冷剂在制冷剂回路中循环来进行蒸气压缩制冷循环的空调装置。在该空调装置的制冷剂回路连接有压缩机、室内热交换器、膨胀阀、室外热交换器及四方切换阀。该空调装置能够通过四方切换阀的切换来使制冷剂的循环方向可逆，进行制冷运转和供暖运转的切换。并且，例如，在制冷运转中，将在为蒸发器的室内热交换器中冷却之后的空气提供给室内，进行室内空间的制冷。而在供暖运转中，将在为凝缩器的室内热交换器中加热之后的空气提供给室内，进行室内空间的供暖。
[0004]并且，例如，在专利文献2中，将承载进行水分的吸附的吸附剂的吸附热交换器连接在制冷剂回路上的调湿装置被众所周知。该调湿装置通过制冷剂的循环方向的切换，来使上述吸附热交换器作为蒸发器或凝缩器发挥作用，能够切换除湿运转和加湿运转。例如，在除湿运转中，利用在吸附热交换器中蒸发的制冷剂来冷却吸附剂。在空气经过吸附热交换器之后，被冷却的吸附剂与空气接触，空气中的水分被该吸附剂吸附。将水分被吸附剂吸附而除湿之后的空气提供给室内，进行室内的除湿。而在加湿运转中，利用在吸附热交换器中凝缩的制冷剂来对吸附剂进行加热。在空气经过吸附热交换器之后，被加热的吸附剂与空气接触，被吸附剂吸附的水分向该空气中放出。将含有该水分的被加湿的空气提供给室内，进行室内的加湿。
专利文献1：特开2003—106609号公报
专利文献2：特开2004—294048号公报
[0005]为了同时进行室内的调湿和温度调节，想到了在同一室内同时使用上述空调装置及调湿装置的空调系统。例如，在该空调系统中，能够用空调装置进行空气的冷却，同时，用调湿装置进行空气的除湿，对室内进行制冷、除湿。这里，当在该空调系统的制冷除湿运转中，室外空气的湿度变得极高时，用调湿装置处理的潜热负荷也会极端增大。结果是该调湿装置成为过负荷运转状态，该调湿装置的运转效率降低。从而，产生空调系统的效率降低，或者不能确实地进行室内的除湿这样的问题。
发明内容
[0006]鉴于上述各点，本发明的目的在于：在包括调湿装置和空调装置，进行制冷、除湿的空调系统中，无论在任何运转条件下，都能够确实且有效地进行室内的除湿。
[0007]第一发明是以这样的空调系统为前提的，包括调湿装置10和空调装置20，将用上述调湿装置10除湿之后的空气、和用上述空调装置20冷却之后的空气提供给同一室内。并且，该空调系统的特征在于，上述空调装置20构成为能够进行在空气的冷却时让空气中的水分凝缩，将该空气除湿的运转。该空调系统构成为能够切换通常运转和同时除湿运转，在该通常运转中，仅用上述调湿装置10进行空气的除湿，在该同时除湿运转中，用该调湿装置10及空调装置20对空气进行除湿。
[0008]在第一发明中，调湿装置10处理空气的潜热，同时，空调装置20处理空气的显热，来同时进行室内的制冷和除湿。上述空调装置20构成为能够通过例如将冷却温度设得较低，来让空气中的水分凝缩，对空气进行除湿。
[0009]在本发明的空调系统中，调湿装置10及空调装置20被连动控制，进行通常运转和同时除湿运转的切换。具体地说，在上述通常运转下，调节冷却能力，使调湿装置10进行空气的除湿，同时，空调装置20仅进行空气的冷却。也就是说，在该通常运转下，进行用调湿装置10来处理所有应该用该空调系统处理的潜热那样的运转控制。而在上述同时除湿运转下，由于调湿装置10将空气中的水分冷却以让其凝缩，因此在调湿装置10中，进行空气的除湿和冷却。同时，空调装置20以规定的除湿能力进行空气的除湿。也就是说，在该同时除湿运转下，调湿装置10和空调装置20分担处理应该用该空调系统处理的必要调湿量。
[0010]第二发明是在第一发明的基础上，特征在于，该空调系统包括运算部43，该运算部43预测仅用调湿装置10进行空气的除湿时的调湿装置10的运转效率。当用上述运算部43预测的调湿装置10的运转效率在标准运转效率以上时，进行通常运转，当用上述运算部43预测的调湿装置10的运转效率小于标准运转效率时，进行同时除湿运转。
[0011]在第二发明中，在空调系统中设置运算部43。该运算部43在仅用调湿装置10进行空气的除湿时，预测该调湿装置10的运转效率到达什么程度。该运转效率是根据在该空调系统的现时刻的运转条件(例如，室内温度和湿度、室外温度和湿度、室内的目标湿度等)算出的。并且，在该空调系统中，将标准运转效率设定为能够用该调湿装置10达到充分运转效率的运转效率。
[0012]在本发明的空调系统中，通过将用上述运算部43预测的运转效率和上述标准运转效率的大小进行比较来进行上述通常运转和同时除湿运转的切换判断。具体地说，例如，当在室外的湿度较低的运转条件下，用运算部43预测的运转效率在上述标准运转效率以上时，预测出即使在该空调系统中进行通常运转，调湿装置10的运转效率也能够满足标准运转效率。因此，此时，能够在空调系统中进行通常运转。相反，例如，当在室外的湿度极高的运转条件下，用运算部43预测的运转效率小于上述标准运转效率时，预测出若在该空调系统中进行通常运转的话，调湿装置10的运转效率就不能达到标准运转效率。所以，此时，在空调系统中进行同时除湿运转，由调湿装置10和空调装置(20)分担处理应该在该空调系统中处理的必要除湿量。
[0013]第三发明是在第二发明的基础上，特征在于，调节该调湿装置10的除湿能力，使在上述同时除湿运转时，调湿装置10的运转效率成为上述标准运转效率。
[0014]在第三发明中，调节调湿能力，以在用运算部43预测的调湿装置10的运转效率小于上述标准运转效率，进行同时除湿运转时，使调湿装置10成为标准运转效率。结果是在同时除湿运转中，能够回避实际的调湿装置10的运转效率与用运算部43预测的运转效率一样低于标准运转效率的现象。
[0015]第四发明是在第一发明的基础上，特征在于，上述调湿装置10构成为将室外空气除湿之后提供给室内。根据室外空气的湿度来切换上述通常运转和上述同时除湿运转。
[0016]在第四发明中，调湿装置10对室外空气进行除湿之后，将其提供给室内。这里，在该空调系统中，能够根据用调湿装置10除湿之后的室外空气的湿度来切换上述通常运转和同时除湿运转。
[0017]具体地说，例如，在室外空气的湿度不太高时，在该空调系统中进行通常运转。结果是仅用调湿装置10就能够处理应该在该空调系统中处理的必要除湿量。另一方面，在室外空气的湿度极高时，在该空调系统中进行同时除湿运转。结果是用调湿装置10和空调装置20来处理应该在该空调系统中处理的必要除湿量。
[0018]第五发明是在第一发明的基础上，上述调湿装置10包括具有容量可变的压缩机53的制冷剂回路50、和承载有吸附剂的吸附部件51、52，构成为对与用制冷剂回路50的制冷剂冷却之后的吸附部件51、52的吸附剂接触的空气进行除湿。该空调系统包括运算部43，该运算部43预测仅用调湿装置10进行空气的除湿时的调湿装置10的运转效率。当用上述运算部43预测的调湿装置10的运转效率在标准运转效率以上时，进行通常运转，当用上述运算部43预测的调湿装置10的运转效率小于标准运转效率时，进行同时除湿运转。
[0019]在第五发明的调湿装置10中，设置有制冷剂循环来进行制冷循环的制冷剂回路50。并且，在调湿装置10中，设置有承载吸附空气中的水分的吸附剂的吸附部件51、52。该吸附部件51、52的吸附剂被制冷剂回路50的蒸发制冷剂冷却。
[0020]用调湿装置10处理的空气与被冷却之后的吸附剂接触。结果是空气中的水分被吸附剂吸附，该空气被除湿。在该调湿装置10中，通过调节压缩机53的运转频率，来改变制冷剂回路50的制冷剂循环量。结果是改变了制冷剂从吸附剂夺取的吸热量，调节了吸附剂对水分的吸附能力。
[0021]这里，运算部43与第二发明一样，在仅用调湿装置10进行空气的除湿时，预测该调湿装置10的运转效率达到什么程度。并且，通过将用上述运算部43预测的运转效率、和上述标准运转效率的大小进行比较，来进行通常运转和同时除湿运转的切换判断。具体地说，例如，当在室外的湿度较低的运转条件下，用运算部43预测的运转效率在上述标准运转效率以上时，预测出即使在该空调系统中进行通常运转，调湿装置10的运转效率也能够满足标准运转效率。因此，此时，能够在空调系统中进行通常运转。相反，例如，当在室外的湿度极高的运转条件下，用运算部43预测的运转效率小于上述标准运转效率时，预测出若在该空调系统中进行通常运转的话，调湿装置10的运转效率就不能达到标准运转效率。所以，此时，在空调系统中进行同时除湿运转，由调湿装置10和空调装置20分担处理应该在该空调系统中处理的必要除湿量。
[0022]第六发明是在第一发明的基础上，特征在于，上述调湿装置10包括具有容量可变的压缩机53的制冷剂回路50、和承载有吸附剂的吸附部件51、52，构成为对与用制冷剂回路50的制冷剂冷却之后的吸附部件51、52的吸附剂接触的空气进行除湿。该空调系统包括运算部43，该运算部43预测仅用调湿装置10进行空气的除湿时的调湿装置10的压缩机53的运转频率。当用上述运算部43预测的压缩机53的运转频率小于上限频率时，进行通常运转，当用上述运算部43预测的压缩机53的运转频率在上限频率以上时，进行同时除湿运转。
[0023]在第六发明中，调湿装置10与第五发明的结构相同。另一方面，与第五发明的不同之处在于，运算部43在仅用调湿装置10进行空气的除湿时，预测该调湿装置10的压缩机53的运转频率达到什么程度。该运转频率是根据在该空调系统的现时刻的运转条件(例如，室内温度和湿度、室外温度和湿度、室内的目标湿度等)算出的。并且，在该空调系统中，设定有用以使压缩机53及调湿装置10有效运转的上限频率。
[0024]在该空调系统中，通过将用上述运算部43预测的压缩机53的运转频率和上限频率的大小进行比较，来进行上述通常运转和同时除湿运转的切换判断。具体地说，例如，当在室外的湿度较低的运转条件下，用运算部43预测的压缩机53的运转频率小于上限频率时，预测出即使在该空调系统中进行通常运转，压缩机53及调湿装置10的效率也不会下降。因此，此时，在空调系统中进行通常运转。相反，例如，当在室外的湿度极高的运转条件下，用运算部43预测的压缩机53的运转频率在上述上限频率以上时，预测出若在该空调系统中进行通常运转的话，压缩机53及调湿装置10的效率就会下降。所以，此时，在空调系统中进行同时除湿运转，由调湿装置10和空调装置20分担处理应该在该空调系统中处理的必要除湿量。
(发明的效果)
[0025]在本发明中，能够连动控制调湿装置10和空调装置20，切换通常运转和同时除湿运转。因此，即使在应该在该空调系统中处理的必要除湿量极高时，也能够通过进行上述同时除湿运转，来由调湿装置10和空调装置20分担处理该必要除湿量。并且，在应该在该空调系统中处理的必要除湿量不太高时，能够通过进行上述通常运转，来由调湿装置10确实地处理该必要除湿量。如上所述，根据本发明，由于能够根据该空调系统的运转条件，来切换通常运转和同时除湿运转，因此不论在任何运转条件下，都能够确实且有效地用该空调系统对空气进行除湿。
[0026]特别是在上述第二发明中，对用运算部43预测的调湿装置10的运转效率和标准运转效率进行比较，根据该比较结果来自动地切换通常运转和同时除湿运转。具体地说，由于在用运算部43预测的运转效率在标准运转效率以上的运转条件下，进行通常运转，因此能够通过仅用调湿装置10进行的除湿，来确实且有效地处理应该在该空调系统中处理的必要除湿量。另一方面，由于在用运算部43预测的运转效率小于标准运转效率的运转条件下，进行同时除湿运转，因此能够用调湿装置10和空调装置20来分担处理应该在空调系统中处理的必要除湿量。即，在本发明中，由于当应该用空调系统处理的必要除湿量变高时，自动地进行同时除湿运转，因此不论在任何运转条件下，都能够确实且有效地用该空调系统对空气进行除湿。
[0027]而且，根据上述第三发明，能够确实地回避在同时除湿运转时，调湿装置10的实际运转效率与用运算部43预测的运转效率一样低于标准运转效率的情况。即，根据本发明，由于能够确实地防止调湿装置10成为过负荷运转的现象，因此能够回避该空调系统的效率下降。
[0028]在上述第四发明中，能够根据用调湿装置10除湿的室外空气的湿度来自动地切换通常运转和同时除湿运转。因此，即使在室外空气的湿度变动，应该用空调系统处理的必要调湿量大幅度变动时，也能够进行适于该条件的有效的空气除湿。
[0029]在上述第五发明中，用调湿装置10的吸附部件51、52的吸附剂对空气进行除湿。这里，在该空调系统中，对用运算部(43)预测的运转效率和标准运转效率进行比较，自动地切换通常运转和同时除湿运转。因此，在该空调系统中，不论在任何运转条件下，都能够确实且有效地对空气进行除湿。
[0030]并且，在上述第六发明中，在具有与第五发明一样的结构的调湿装置10的空调系统中，对用运算部43预测的压缩机53的运转频率和上限频率进行比较，自动地切换通常运转和同时除湿运转。因此，不论在任何运转条件下，都能够让压缩机53及调湿装置10有效地运转，能够用该空调系统有效地对空气进行除湿。
附图的简单说明
[0031]图1为实施例的空调系统的概要结构图。
图2为表示实施例的调湿装置的制冷剂回路的结构的配管系统图，图2(A)表示第一动作中的动作，图2(B)表示第二动作中的动作。
图3为吸附热交换器的概要立体图。
图4为表示实施例的空调装置的制冷剂回路的结构的配管系统图，图4(A)表示第一状态，图4(B)表示第二状态。
图5为表示实施例的空调系统的制冷除湿运转时的控制动作的概要控制流程图。
图6为表示第一变形例的空调系统的制冷除湿运转时的控制动作的概要控制流程图。
图7为表示第二变形例的空调系统的制冷除湿运转时的控制动作的概要控制流程图。
图8为表示第三变形例的空调系统的制冷除湿运转时的控制动作的概要控制流程图。
图9为其它实施例的第一变形例中的调湿装置的概要结构图，图9(A)表示第一动作中的动作，图9(B)表示第二动作中的动作。
图10为其它实施例的第二变形例中的调湿单元的概要立体图。
(符号的说明)
[0032]1—空调系统；10—调湿装置；20—空调装置；41—空调控制部；42—调湿控制部；43—运算部；50—制冷剂回路；51—吸附部件；52—吸附部件；53—压缩机。
具体实施例
[0033]对本发明的实施例加以说明。如图1所示，本实施例的空调系统1包括调湿装置10和空调装置20。在该空调系统1中，用调湿装置10处理之后的空气、和用空调装置20处理之后的空气被提供给同一室内。并且，该空调系统1包括调湿控制部41及空调控制部42，作为上述调湿装置10及空调装置20的控制机构。
[0034](调湿装置的概要结构)
本实施例的调湿装置10构成为能够进行将除湿之后的空气提供给室内的除湿运转、和将加湿之后的空气提供给室内的加湿运转。
[0035]如图2所示，上述调湿装置10包括制冷剂回路50。该制冷剂回路50为设置有第一吸附热交换器51、第二吸附热交换器52、压缩机53、四方切换阀54及电动膨胀阀55的闭回路。该制冷剂回路50通过让充填的制冷剂循环，来进行蒸气压缩制冷循环。
[0036]在上述制冷剂回路50中，压缩机53的喷出侧连接在四方切换阀54的第一通道(port)，其吸入侧连接在四方切换阀54的第二通道。第一吸附热交换器51的一端连接在四方切换阀54的第三通道。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的另一端连接在四方切换阀54的第四通道。
[0037]上述四方切换阀54能够在第一通道与第三通道连通且第二通道与第四通道连通的第一状态(图2(A)所示的状态)、和第一通道与第四通道连通且第二通道与第三通道连通的第二状态(图2(B)所示的状态)之间进行切换。
[0038]如图3所示，第一吸附热交换器51及第二吸附热交换器52均由横向翼片型(cross fin)翅管式热交换器构成。这些吸附热交换器51、52包括铜制传热管58和铝制翼片57。设置在吸附热交换器51、52中的多个翼片57分别形成为长方形板状，以一定的间隔排列着。并且，传热管58被设置为贯通各翼片57。
[0039]在上述各吸附热交换器51、52中，在各翼片57的表面承载有吸附剂，构成本发明的吸附部件。通过该吸附热交换器51、52的翼片57之间的空气与翼片57表面的吸附剂接触。能够将可吸附空气中的水蒸气的材料用作该吸附剂，例如，沸石、硅胶、活性碳、具有亲水性官能基的有机高分子材料等。
[0040]并且，在该调湿装置10中设置有检测出空气的温度和湿度的多个传感器，无图示。这些多个传感器由检测出室外空气的温度的室外温度传感器、检测出室外空气的相对湿度的室外湿度传感器、检测出室内空气的温度的室内温度传感器和检测出室内空气的相对湿度的室内湿度传感器构成。
[0041](空调装置的概要结构)
本实施例的空调装置20构成为能够进行将冷却之后的空气提供给室内的制冷运转、和将加热之后的空气提供给室内的供暖运转。
[0042]如图4所示，上述空调装置20包括室内单元21及室外单元22。将上述室内单元21配置在室内。在该室内单元21中收纳有室内热交换器62。另一方面，将上述室外单元22配置在室外。在该室外单元22中收纳有室外热交换器61、压缩机63、四方切换阀64及电动膨胀阀65。上述室内单元21和上述室外单元22由两根连接配管23、24相互连接在一起。并且，在空调装置20中设置有为闭回路的制冷剂回路60。该制冷剂回路60通过让充填的制冷剂循环来进行蒸气压缩制冷循环。
[0043]在上述制冷剂回路60中，压缩机63的喷出侧连接在四方切换阀64的第一通道，其吸入侧连接在四方切换阀64的第二通道。室外热交换器61的一端连接在四方切换阀64的第三通道。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的另一端连接在四方切换阀64的第四通道。
[0044]上述四方切换阀64能够在第一通道与第三通道连通且第二通道与第四通道连通的第一状态(图4(A)所示的状态)、和第一通道与第四通道连通且第二通道与第三通道连通的第二状态(图4(B)所示的状态)之间进行切换。并且，在该空调装置20中，设置有检测出从室内吸入到空调装置20中的吸入室内空气的温度的吸入温度传感器。
[0045](调湿控制部及空调控制部的结构)
如图1所示，在本实施例的空调系统1中设置有调湿控制部41及空调控制部42。
[0046]上述调湿控制器41控制调湿装置10的调湿能力。具体地说，调湿控制部41根据运转条件来控制调湿装置10的压缩机53的运转频率，调节制冷剂回路50的制冷剂循环量。结果是改变了由吸附热交换器51、52进行的制冷剂的吸热量和放热量，调节了调湿装置10的调湿能力。
[0047]另外，通过无图示的控制器将室内的目标温度(设定温度)输入到空调系统1中。在该空调系统1中，根据该设定温度自动地决定室内的目标湿度。并且，调节该调湿装置10的调湿能力，以使室内的湿度接近于上述目标湿度。
[0048]空调控制部42调节空调装置20的温度调节能力。具体地说，空调控制部42根据运转条件来控制压缩机63的运转频率，调节制冷剂回路60的制冷剂循环量。而且，空调控制部42根据运转条件来调节室内热交换器62的制冷剂蒸发温度和制冷剂凝缩温度。结果是调节了室内热交换器62中的制冷剂的吸热量和放热量，调节了空调装置20的温度调节能力。调节该空调装置20的温度调节能力，以使室内的温度接近于上述设定温度。
[0049]并且，空调装置20构成为能够进行在制冷运转时，让室内热交换器62的蒸发温度低于规定温度，来在由室内热交换器62进行的空气冷却时让空气中的水分凝缩，对空气进行除湿的运转。
[0050]在该空调系统1中，能够进行调湿装置10进行除湿运转的同时，空调装置20进行制冷运转的制冷除湿运转。而且，构成为能够在该制冷除湿运转时，切换通常运转和同时除湿运转。上述通常运转为仅由上述调湿装置10进行空气的除湿的同时，空调装置20进行空气的冷却的运转。另一方面，上述同时除湿运转为调湿装置10进行空气的除湿的同时，空调装置20进行空气的除湿和冷却的运转。在空调系统1的制冷除湿运转中，自动地进行这两种运转的切换。这两种运转的切换是根据设置在调湿控制部41的运算部43的算出结果来进行的(后面将进行详细说明)。
[0051]—运转动作—
(调湿装置的运转动作)
如图2所示，在本实施例的调湿装置10中，进行除湿运转和加湿运转。除湿运转中和加湿运转中的调湿装置10在将取入的室外空气OA调湿之后，作为供给空气SA提供给室内，同时，将取入的室内空气RA作为排出空气EA排出到室外。也就是说，除湿运转中和加湿运转中的调湿装置10进行室内的换气。并且，上述调湿装置10在除湿运转中和加湿运转中的任一运转中，都以规定的时间间隔(例如，3分钟间隔)交替反复第一动作和第二动作。
[0052]上述调湿装置10在除湿运转中，将室外空气OA作为第一空气取入，将室内空气RA作为第二空气取入。并且，上述调湿装置10在加湿运转中，将室内空气RA作为第一空气取入，将室外空气OA作为第二空气取入。
[0053]首先，对第一动作加以说明。在第一动作中，将第二空气送入第一吸附热交换器51，将第一空气送入第二吸附热交换器52。在该第一动作中，进行第一吸附热交换器51的再生动作和第二吸附热交换器52的吸附动作。
[0054]如图2(A)所示，在第一动作中的制冷剂回路50，将四方切换阀54设定为第一状态。当压缩机53运转时，制冷剂在制冷剂回路50内循环。具体地说，从压缩机53喷出的制冷剂在第一吸附热交换器51中放热、凝缩。在第一吸附热交换器51中凝缩的制冷剂在经过电动膨胀阀(55)时被减压，然后，在第二吸附热交换器52中吸热、蒸发。在第二吸附热交换器52中蒸发的制冷剂被吸入压缩机53，被压缩，再次从压缩机53中喷出。
[0055]象这样，在第一动作中的制冷剂回路50，第一吸附热交换器51成为凝缩器，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，翼片57表面的吸附剂被传热管58内的制冷剂加热，从被加热之后的吸附剂脱离的水分被提供给第二空气。而在第二吸附热交换器52中，第一空气中的水分被翼片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。
[0056]并且，在除湿运转中，在第二吸附热交换器52中除湿之后的第一空气被提供给室内，从第一吸附热交换器51脱离的水分与第二空气一起被排出到室外。而在加湿运转中，在第一吸附热交换器51中加湿之后的第二空气被提供给室内，被第二吸附热交换器52夺去了水分的第一空气被排出到室外。
[0057]其次，对第二动作加以说明。在第二动作中，将第一空气送入第一吸附热交换器51，将第二空气送入第二吸附热交换器52。在该第二动作中，进行第二吸附热交换器52的再生动作和第一吸附热交换器51的吸附动作。
[0058]如图2(B)所示，在第二动作中的制冷剂回路50，将四方切换阀54设定为第二状态。当压缩机53运转时，制冷剂在制冷剂回路50内循环。具体地说，从压缩机53喷出的制冷剂在第二吸附热交换器52中放热、凝缩。在第二吸附热交换器52中凝缩的制冷剂在经过电动膨胀阀(55)时被减压，然后，在第一吸附热交换器51中吸热、蒸发。在第一吸附热交换器51中蒸发的制冷剂被吸入压缩机53，被压缩，再次从压缩机53中喷出。
[0059]象这样，在制冷剂回路50中，第二吸附热交换器52成为凝缩器，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，翼片57表面的吸附剂被传热管58内的制冷剂加热，从被加热之后的吸附剂脱离的水分被提供给第二空气。而在第一吸附热交换器51中，第一空气中的水分被翼片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。
[0060]并且，在除湿运转中，在第一吸附热交换器51中除湿之后的第一空气被提供给室内，从第二吸附热交换器52脱离的水分与第二空气一起被排出到室外。而在加湿运转中，在第二吸附热交换器52中加湿之后的第二空气被提供给室内，被第一吸附热交换器51夺去了水分的第一空气被排出到室外。
[0061](空调装置的运转动作)
在本实施例的空调装置20中，进行制冷运转和供暖运转。
[0062]在空调装置20的制冷运转中，如图4(A)所示，将制冷剂回路60的四方切换阀64设定为第一状态。当压缩机63运转时，制冷剂在制冷剂回路60内循环。具体地说，从压缩机63喷出的制冷剂在室外热交换器61中放热、凝缩。在室外热交换器61中凝缩的制冷剂在经过电动膨胀阀65时被减压，然后，在室内热交换器62中吸热、蒸发。在室内热交换器62中蒸发的制冷剂被吸入压缩机63，被压缩，再次从压缩机63中喷出。
[0063]象这样，在制冷剂回路60中，室外热交换器61成为凝缩器，室内热交换器62成为蒸发器。而从室内吸入到空调装置20中的空气经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中冷却之后，被提供给室内。
[0064]而在空调装置20的供暖运转中，如图4(B)所示，将制冷剂回路60的四方切换阀64设定为第二状态。当压缩机63运转时，制冷剂在制冷剂回路60内循环。具体地说，从压缩机63喷出的制冷剂在室内热交换器62中放热、凝缩。在室内热交换器62中凝缩的制冷剂在经过电动膨胀阀65时被减压，然后，在室外热交换器61中吸热、蒸发。在室外热交换器61中蒸发的制冷剂被吸入压缩机63，被压缩，再次从压缩机63中喷出。
[0065]象这样，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成为凝缩器。而从室内吸入到空调装置20中的空气经过成为凝缩器的室内热交换器62。该空气在室内热交换器62中加热之后，被提供给室内。
[0066]—制冷除湿运转中的控制动作—
在本实施例的空调系统1中，进行由上述调湿装置10的除湿运转或加湿运转、和上述空调装置20的制冷运转或供暖运转组合在一起的4组运转。具体地说，在空调系统1中，能够切换“制冷除湿运转”、“供暖加湿运转”、“制冷加湿运转”、和“供暖除湿运转”。
[0067]在上述制冷除湿运转中，通常是调湿装置10进行空气的除湿，同时，空调装置20进行空气的冷却。不过，在这样的制冷除湿运转中，例如，当室外空气的湿度变得极高，应该在该空调系统1中处理的必要除湿量增大时，若在以往，调湿装置10会成为过负荷运转，有可能使该空调系统1的运转效率下降，造成难以将室内湿度维持在目标湿度。为了解决该问题，在本实施例的空调系统1的制冷除湿运转中，能够根据运转条件切换上述“通常运转”和“同时除湿运转”。
[0068]以下，参照图5对本实施例的空调系统1的制冷除湿运转时的通常运转和同时除湿运转的切换控制动作加以说明。
[0069]在步骤S1中，运算部43根据运转条件算出应该在该空调系统1中处理的必要除湿量。具体地说，该必要除湿量是根据用室外温度传感器及室外湿度传感器检测出的室外温度/湿度、用室内温度传感器及室内湿度传感器检测出的室内温度/湿度、和空调系统1的目标湿度算出的。而且，运算部43算出仅用调湿装置10处理该必要除湿量时的调湿装置10的运转效率。具体地说，运算部43将预先使调湿装置10的必要除湿量、与仅用调湿装置10处理该必要除湿量时的COP之间的关系数据库化之后的数据库存储起来。并且，运算部43利用上述数据库算出调湿装置10处理所有必要除湿量时的COP，使所得到的值为预测COP。另外，调湿装置10的COP是指调湿装置10运转所需的电力消耗量、和该运转时的调湿装置10的调湿能力的比。
[0070]其次，在步骤S2中，调湿控制部41进行通常运转和同时除湿运转的切换判断。具体地说，在调湿控制部41中，对在步骤S1中算出的预测COP和预先设定的标准COP的大小进行比较，进行通常运转和同时除湿运转。另外，上述标准COP为能够用该调湿装置10达到充分运转效率(标准运转效率)时的COP，在本实施例中，将该标转COP设定为3.5。
[0071]这里，在步骤S2中，当在步骤S1中算出的预测COP在标准COP以上时，判断为即使仅用调湿装置10处理所有的必要除湿量，也能够用调湿装置10进行效率较高的除湿。因此，此时，转移到步骤S3，进行通常运转。在该通常运转中，控制调湿装置10的压缩机53的运转频率，以使室内的湿度成为目标湿度，仅用调湿装置10进行空气的除湿。在通常运转中的空调装置20，控制冷却能力，以使室内的空气接近于目标温度，在空调装置20中进行空气的冷却。那时，在空调装置20中，将制冷剂的蒸发温度设定得高于室内空气的露点温度，以在室内热交换器62中不产生排水(drain)。
[0072]而在步骤S2中，当在步骤S1中算出的预测COP小于标准COP时，判断出若仅用调湿装置10处理所有的必要除湿量的话，调湿装置10的运转效率会降低。所以，此时，执行步骤S4，转移到同时除湿运转。
[0073]在步骤S4中，算出用调湿装置10进行标准COP的运转用的除湿能力，算出在调湿装置10中成为该除湿能力的压缩机53的运转频率Y。并且，在步骤S5中，进行使调湿装置10的压缩机53的频率为Y的频率控制。也就是说，在步骤S5中，在该运转条件下，控制调湿装置10的除湿能力，以使调湿装置10的实际COP不低于标准COP。而且，在步骤S6中，如上所述，当改变调湿装置10的除湿能力时，算出应该用空调系统1处理的必要除湿量中的、仅通过调湿装置10的除湿不能处理的剩余的必要除湿量(空调侧必要调湿量)。也就是说，在步骤S6中，算出用调湿装置10进行满足标准COP的运转时，应该由空调装置20负担的空调侧必要除湿量。
[0074]在步骤S7中，将如上所算出的空调侧必要调湿量从运算部43送到空调控制部42。空调控制部42算出用空调装置20处理该空调侧必要除湿量所需的室内热交换器62的制冷剂的目标蒸发温度Te。具体地说，该目标蒸发温度Te是根据上述空调侧必要除湿量、目标湿度、室内温度和湿度等算出的低于室内空气的露点温度的值。
[0075]在步骤S8中，当将空调装置20的制冷剂蒸发温度控制为目标蒸发温度Te时，用空调装置20处理的空气中的水分凝缩，该空气被除湿。另外，在空调装置20中凝缩之后的水分被回收到排水盘(drain pan)等中，作为排水排出到空调装置20的外部。
[0076]如上所述，在同时除湿运转中，进行用调湿装置10满足标准COP那样的空气除湿。同时，在空调装置20中，对仅通过上述调湿装置10的除湿不能处理的剩余的水分进行除湿，最终将室内的湿度维持在目标湿度。
[0077]—实施例的效果—
在上述实施例中，在空调系统1的制冷除湿运转中，连动控制调湿装置10和空调装置20，来切换通常运转和同时除湿运转。具体地说，例如，在室外空气的湿度较低，用运算部43算出的预测COP在标准COP以上的运转条件下，进行通常运转。在该通常运转中，由于在调湿装置10中进行高于标准COP的空气除湿，因此能够确实且有效地进行室内的除湿。
[0078]另一方面，例如，在室外空气的湿度极高，用运算部43算出的预测COP小于标准COP的运转条件下，进行同时除湿运转。由于在该同时除湿运转中，在调湿装置10和空调装置20中进行除湿，因此即使在这样的运转条件下，也能够确实且有效地进行室内的除湿。
[0079]特别是在同时除湿运转中，控制压缩机53的运转频率，以用调湿装置10进行标准COP的运转。因此，能够未然防止调湿装置10的实际COP低于标准COP的现象。而且，当象这样限制调湿装置10的除湿能力时，将空调系统1的必要调湿量中的、不能用调湿装置10处理的剩余的必要调湿量作为空调侧必要调湿量算出，为了能够处理该空调侧必要调湿量而控制空调装置20的制冷剂蒸发温度Te。所以，在能够用调湿装置10进行效率较高的除湿运转的同时，能够用调湿装置10及空调装置20分担应该在空调系统1中处理的必要调湿量，确实地进行处理。
[0080](控制动作的变形例)
在空调系统1的制冷除湿运转中，除了上述实施例之外，还能够进行以下变形例的控制动作。
[0081]—第一变形例—
图6所示的第一变形例的控制动作，在同时除湿运转中的空调装置20的目标蒸发温度Te的算出方法上与上述实施例不同。具体地说，在空调系统1变为同时除湿运转时，在步骤S6中算出室内的目标湿度的露点温度。并且，将从该露点温度中减去规定温度A(例如，5℃)之后的温度定为上述目标蒸发温度Te。
[0082]在该第一变形例的控制动作中，不管调湿装置10的除湿能力如何，空调装置20的室内热交换器62的制冷剂蒸发温度都确实地处于空气的露点温度以下。因此，在同时除湿运转中，能够在空调装置20中确实地让空气中的水分凝缩，进行空气的除湿。
[0083]—第二变形例—
在图7所示的第二变形例的控制动作中，在上述步骤S6中，进行空调侧必要除湿量的补正。具体地说，在第二变形例的控制动作中，在步骤S9中以规定间隔检测出室内湿度。这里，当室内的目标湿度与现在的室内湿度的湿度差的绝对值，大于室内的目标湿度与前次检测时的室内湿度的湿度差的绝对值时，判断为室内的湿度没有收束为目标湿度。结果是转移到步骤S10，从上述前次室内湿度、现状室内湿度以及目标湿度算出空调侧必要除湿量的补正值。在步骤S6中，用空调侧必要除湿量乘以该补正值，再次设定使室内的湿度收束到目标湿度那样的空调侧必要除湿量。
[0084]在该第二变形例的控制动作中，如上所述，由于进行空调装置20的除湿能力的补正，因此能够确实地使室内的湿度收束为目标湿度。所以，能够提高该空调系统1的可靠性。
[0085]—第三变形例—
在图8所示的第三变形例的控制动作中，对通常运转和同时除湿运转的切换的判断动作与上述实施例不同。即，在该第三变形例中，当在步骤S1中，将应该在空调系统1中处理的必要除湿量算出时，运算部43将仅用调湿装置10处理该必要除湿量时所需的调湿装置10的压缩机53的运转频率作为预测频率算出来。
[0086]其次，在步骤S2中，调湿控制部41进行通常运转和同时除湿运转的切换判断。具体地说，在调湿控制部41中，对在步骤S1中算出的预测频率和预先设定的上限频率的大小进行比较，进行通常运转和同时除湿运转的切换。另外，上述上限频率是压缩机53及该调湿装置10能够进行有效运转用的成为上限的压缩机53的运转频率。
[0087]这里，在步骤S2中，当在步骤S1中算出的预测频率小于上限频率时，判断为即使仅用调湿装置10处理所有的必要除湿量，也能够用调湿装置10进行效率较高的除湿。所以，此时，转移到步骤S3，进行通常运转。
[0088]另一方面，在步骤S2中，当在步骤S1中算出的预测频率在上限频率以上时，判断为若仅用调湿装置10处理所有的必要除湿量的话，调湿装置10的运转效率会下降。所以，此时，转移到步骤S4，进行同时除湿运转。在该步骤S4中，将压缩机53的频率控制为成为上述上限频率。然后，与上述实施例一样，执行步骤S5到步骤S7，用调湿装置10和空调装置20进行空气的除湿。
[0089]在该第三变形例的控制动作中，能够通过比较压缩机53的预测频率和上限频率的大小，来自动地切换通常运转和同时除湿运转。这里，在同时除湿运转中，将调湿装置10的压缩机53的频率限制为上限频率。因此，能够确实地回避调湿装置10成为过负荷运转的现象，能够在该空调系统1中有效地进行空气的除湿。
[0090]另外，也可以将第三变形例的步骤S1到步骤S4为止的切换判断动作适用于上述第一变形例和第二变形例。
[0091](其它实施例)
在上述各实施例中，用运算部43预测调湿装置10的运转效率，在同时除湿运转中，控制除湿能力，以用调湿装置10满足标准的运转效率。但是，例如，也可以用运算部43进一步算出同时除湿运转时的空调装置20的运转效率(例如，COP)。这里，当该空调侧COP低于调湿装置10的标准COP时，也可以在步骤S4中，进行使上述标准COP较低的补正，控制调湿装置10的压缩机频率，以满足该补正的标准COP。此时，虽然调湿装置10的实际COP降低，但是由于能够降低空调侧必要调湿量，因此能够提高空调装置20的实际COP。
[0092]并且，在上述各实施例中，在步骤S1及步骤S2中，通过将用运算部43预测的COP和标准COP的大小进行比较，来进行通常运转和同时除湿运转的切换判断。这之外，也可以根据室外空气的湿度来进行通常运转和同时除湿运转的切换判断。具体地说，也可以是运算部43算出室外空气的湿度和空调系统的目标湿度的比(室外空气湿度/目标湿度)，在该比低于标准值时，认为应该用该空调系统1处理的必要除湿量较少，转为通常运转，而当该比高于标准值时，认为应该用该空调系统1处理的必要除湿量较高，转为同时除湿运转。
[0093]并且，在上述各实施例的调湿装置10中，用承载在吸附热交换器51、52的吸附剂进行空气的除湿。不过，该调湿装置10也可以为下述变形例的结构。
[0094]—调湿装置的第一变形例—
如图9所示，第一变形例的调湿装置10包括制冷剂回路100和两个吸附元件111、112。制冷剂回路100为依次连接有压缩机101、凝缩器102、膨胀阀103和蒸发器104的闭回路。当制冷剂在制冷剂回路100中循环时，进行蒸气压缩制冷循环。该制冷剂回路100构成热源机构。第一吸附元件111及第二吸附元件112包括沸石等吸附剂，分别构成吸附元件。并且，在各吸附元件111、112形成有多条空气通路，空气在经过该空气通路时与吸附剂接触。
[0095]该调湿装置10反复第一动作和第二动作。如图9(A)所示，第一动作中的调湿装置10将在凝缩器102中加热之后的空气提供给第一吸附元件111，再生吸附剂，另一方面，在蒸发器104中将被第二吸附元件112夺去了水分的空气冷却。并且，如图9(B)所示，第二动作中的调湿装置10将在凝缩器102中加热之后的空气提供给第二吸附元件112，再生吸附剂，另一方面，在蒸发器104中将被第一吸附元件111夺去了水分的空气冷却。并且，该调湿装置10切换、进行除湿运转和加湿运转，在该除湿运转中，将经过吸附元件111、112时被除湿的空气提供给室内，在该加湿运转中，将经过吸附元件111、112时被加湿的空气提供给室内。
[0096]—调湿装置的第二变形例—
如图10所示，第二变形例的调湿装置10包括调湿单元150。该调湿单元150包括珀耳贴元件153和一对吸附翼片151、152。吸附翼片151、152为所谓的在散热片(heat sink)的表面承载有沸石等吸附剂的翼片。该吸附翼片151、152构成吸附部件。珀耳贴元件153的一个面接合有第一吸附翼片151，另一个面接合有第二吸附翼片152。当直流流入珀耳贴元件153时，两个吸附翼片151、152中的其中之一成为吸热侧，另一个成为放热侧。该珀耳贴元件153构成热源机构。
[0097]该调湿装置10反复进行第一动作和第二动作。第一动作中的调湿单元150再生成为放热侧的第一吸附翼片151的吸附剂，加湿空气，另一方面，让成为吸热侧的第二吸附翼片152的吸附剂吸附水分，除湿空气。并且，第一动作中的调湿单元150再生成为放热侧的第二吸附翼片152的吸附剂，加湿空气，另一方面，让成为吸热侧的第一吸附翼片151的吸附剂吸附水分，除湿空气。并且，该调湿装置10切换、进行除湿运转和加湿运转，在该除湿运转中，将经过调湿单元150时被除湿的空气提供给室内，在该加湿运转中，将经过调湿单元150时被加湿的空气提供给室内。
[0098]另外，上述实施例为在本质上适于本发明的例子，本发明对其适用物或者其用途范围并不刻意进行限制。
(产业上的利用可能性)
[0099]如上所述，本发明对将用调湿装置除湿之后的空气、和用空调装置冷却之后的空气提供给同一室内的空调系统有用。

Claims (2)

1、一种空调系统，包括调湿装置及空调装置，将用上述调湿装置除湿之后的空气、和用上述空调装置冷却之后的空气提供给同一室内，其特征在于：
上述空调装置构成为能够进行在空气的冷却时让空气中的水分凝缩，将该空气除湿的运转；
该空调系统构成为能够切换通常运转和同时除湿运转，在该通常运转中，仅用上述调湿装置对空气进行除湿，在该同时除湿运转中，用该调湿装置及空调装置对空气进行除湿；
上述调湿装置包括具有可变容量的压缩机的制冷剂回路、和承载有吸附剂的吸附部件，且构成为对与用制冷剂回路的制冷剂冷却之后的吸附部件的吸附剂接触的空气进行除湿；
该空调系统包括运算部，该运算部预测仅用调湿装置对空气进行除湿时的调湿装置的运转效率；
当用上述运算部预测的调湿装置的运转效率在标准运转效率以上时，进行通常运转，当用上述运算部预测的调湿装置的运转效率小于标准运转效率时，进行同时除湿运转。
2、一种空调系统，包括调湿装置及空调装置，将用上述调湿装置除湿之后的空气、和用上述空调装置冷却之后的空气提供给同一室内，其特征在于：
上述空调装置构成为能够进行在空气的冷却时让空气中的水分凝缩，将该空气除湿的运转；
该空调系统构成为能够切换通常运转和同时除湿运转，在该通常运转中，仅用上述调湿装置对空气进行除湿，在该同时除湿运转中，用该调湿装置及空调装置对空气进行除湿；
上述调湿装置包括具有可变容量的压缩机的制冷剂回路、和承载有吸附剂的吸附部件，且构成为对与用制冷剂回路的制冷剂冷却之后的吸附部件的吸附剂接触的空气进行除湿；
该空调系统包括运算部，该运算部预测仅用调湿装置对空气进行除湿时的调湿装置的压缩机的运转频率；
当用上述运算部预测的压缩机的运转频率小于上限频率时，进行通常运转，当用上述运算部预测的压缩机的运转频率在上限频率以上时，进行同时除湿运转。
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