CN108136320B - 空气调节系统 - Google Patents

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Abstract

一种空气调节系统(10A)，包括：转子，其包括允许包含含胺固体吸收剂的吸收剂吸收二氧化碳的处理区域(2)和允许由所述吸收剂吸收的二氧化碳被解吸成再生空气的再生区域(4)；第一处理空气供给部(14)，其配置为将作为处理空气的室内(R)中的空气供给到所述处理区域(2)；第二处理空气供给部(24)，其配置为将穿过所述处理区域的处理空气供给到室内(R)；再生空气供给部(20)，其配置为将作为再生空气的室外空气供给到所述再生区域。供给至所述处理区域的处理空气与供给至所述再生区域的再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)。

Description

空气调节系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年10月13日提交的日本专利申请第2015-202208号的优先权，其内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种空气调节系统。
背景技术
近来，已经提出了一种干燥剂空气调节系统作为在不使用电力的情况下为冷却区域产生冷空气的空气调节系统(例如参见专利文献1)。
在干燥剂空气调节系统中，湿度控制由干燥剂转子及其湿度控制器(以下简称为干燥剂转子装置)进行。
通常，在干燥剂转子装置中，吸收剂或吸着剂被承载在圆柱形蜂窝结构上的干燥剂转子旋转，待除湿的空气例如从旋转的干燥剂转子的第一吹气口穿过干燥剂转子的一个半圆形部分，水分被吸收或吸着。在干燥剂转子装置中，加热空气(再生空气)从干燥剂转子的第二吹气口穿过干燥剂转子的另一半圆形部分，且吸收剂或吸着剂通过解吸吸收剂或吸着剂的水分而再生。空气被这种循环除湿。
[引文列表]
[专利文献]
[专利文献1]
日本未审查专利申请，首次公开号2002-126441
发明内容
[技术问题]
如上所述，在现有技术中使用干燥剂转子的空气调节技术中，执行要进行空气调节的室内空气的除湿，但是需要进一步改善室内空气质量。
特别是在大气污染严重的国家或地区，室外空气可能无法直接供给到室内，且室内空气可能会被重复使用。由于在室内工作的人员排出二氧化碳，空气中的二氧化碳量随着时间的推移而增加，并且室内人员感到的不适感增加。因此，需要从室内空气去除二氧化碳的技术。
本发明是考虑到上述情况而提出的，并提供了一种能够除去室内空气中的二氧化碳且提高空气质量的空气调节系统。
本发明人着眼于二氧化碳可从室内空气中吸收和解吸的原理，例如使用含胺固体吸收剂作为除已用于现有技术的吸收剂和吸着剂之外的基于胺的吸收剂，基于该原理的新发现的适用于空气调节的配置和条件，并且完成了本发明。
[解决问题的手段]
根据本发明的第一方面，提供了一种空气调节系统，包括：转子，其被分隔成包含二氧化碳吸收剂的处理区域，所述二氧化碳吸收剂是含胺固体吸收剂，并且当处理空气在其中流动时允许所述吸收剂吸收处理空气中所含的二氧化碳；和再生区域，其允许当再生空气在其中流动时由所述吸收剂吸收的二氧化碳被解吸成再生空气；第一处理空气供给部，其配置为将作为处理空气的室内中的空气供给到所述处理区域；第二处理空气供给部，其配置为将穿过所述处理区域的处理空气供给到室内；再生空气供给部，其配置为将作为再生空气的室外空气供给到所述再生区域；以及再生空气排出部，其配置为将穿过所述再生区域的再生空气排出到室外；其中，供给至所述处理区域的处理空气与供给至所述再生区域的再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)。
图1是示出具有上述构造的转子中的处理空气和再生空气之间的焓差与二氧化碳的去除效率之间的关系的图。如图1所示，随着处理空气和再生空气之间的焓差增加，二氧化碳的去除效率增加。当处理空气和再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)时，二氧化碳的去除效率等于或大于30％，并且预计将实现一般建筑物的室内中的二氧化碳的去除。
在空气调节系统中，由于供给至转子的处理区域的处理空气与供给至转子的再生区域的再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg，因此含胺固体吸收剂的二氧化碳吸收能力得到改善。因此，将二氧化碳从通过第一处理空气供给部而从室内供给到转子的处理空气良好地除去，并且通过第二处理空气供给部将从中除去二氧化碳的空气(以下也称为处理空气)返回到室内。通过这种空气循环，室内空气中的二氧化碳被去除，且空气质量得到改善。
在根据本发明的第二方面的空气调节系统中，在所述第一处理空气供给部中沿供给方向从上游到下游可以依次设置全热交换器和冷却装置，所述再生空气供给部可以共用所述全热交换器，并且在所述再生空气供给部中沿供给方向从上游到下游可以依次设置所述全热交换器和加热装置。
在根据本发明的第三方面的空气调节系统中，冷却装置可以设置在所述第一处理空气供给部中，加热装置可以设置在所述再生空气供给部中，并且室内空气的一部分可以被供给到所述加热装置上游的再生空气供给部。
在根据本发明的第四方面的空气调节系统中，在所述第一处理空气供给部中沿供给方向从上游到下游可以设置空气处理单元和冷却装置，从所述空气处理单元供给的一部分空气可以被供给到室内，从所述空气处理单元供给的剩余部分空气可以被供给到所述冷却装置，并且加热装置可以设置在所述再生空气供给部中。
根据本发明的第五方面的空气调节系统还可以包括热泵，该热泵包括压缩机、膨胀阀、配置为冷凝在所述压缩机和膨胀阀之间循环的热介质的冷凝器、以及膨胀所述热介质的蒸发器，处理空气可以穿过所述第一处理空气供给部中的蒸发器，并且再生空气可以穿过所述再生空气供给部中的冷凝器。
根据本发明的第六方面的空气调节系统，室内的二氧化碳的去除率可以等于或大于30％。
上述空气调节系统具有的结构用于确保处理空气和再生空气之间的焓差或者如上所述考虑到现有的或新构建的建筑物或室内设施来增加处理空气和再生空气之间的温差。因此，室内空气中的二氧化碳被去除并且空气质量得到改善。
[本发明的有益效果]
采用根据本发明的空气调节系统，由于确保了处理空气与再生空气的焓差，所以能够提高转子的吸收剂的二氧化碳吸收能力，除去室内空气中的二氧化碳，以及改善室内空气质量。
附图说明
图1是示出了根据本发明的空气调节系统的转子中的处理空气和再生空气之间的焓差与二氧化碳的去除效率之间的关系的曲线图。
图2是根据本发明的空气调节系统的转子的示意图。
图3是表示根据本发明的空气调节系统的第一实施例的示意图。
图4是表示根据本发明的空气调节系统的第二实施例的示意图。
图5是表示根据本发明的空气调节系统的第三实施例的示意图。
图6是表示根据本发明的空气调节系统的第四实施例的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图具体描述根据本发明的空气调节系统及其实施例。
如图2所示，根据本发明的空气调节系统包括转子1，该转子1被分隔成包括二氧化碳吸收剂的处理区域2，所述二氧化碳吸收剂是含胺固体吸收剂并且允许含胺固体吸收剂当处理空气在其中流动时吸收包含在处理空气中的二氧化碳；以及再生区域4，允许当再生空气在其中流动时由含胺固体吸收剂吸收的二氧化碳被解吸成再生空气。
转子1是蜂窝转子，是通过将片材波纹化并且将波纹片材卷绕成转子形状而形成的圆柱形构件，并且构造成沿图2中的黑色箭头方向围绕轴线旋转。转子1包括含胺固体吸收剂，具体地说，由具有伯胺和仲胺中的至少一种作为官能团的弱碱性离子交换树脂形成的固体吸收剂。
室内的空气作为处理空气通过未图示的鼓风机等供给到转子1的处理区域2。当处理空气流入处理区域2时，处理空气中所含的二氧化碳被转子部分的含胺固体吸收剂吸收，并从处理空气中分离和去除。因此，处理空气中的二氧化碳浓度降低。
再生空气被适当地加热或加湿，或者通过加热器等加热和加湿，然后供给转子1的再生区域4。当再生空气流入再生区域4时，被转子部分的含胺固体吸收剂吸收的二氧化碳被解吸成再生空气，并且穿过该区域的转子部分的吸收剂被再生。
含胺固体吸收剂对二氧化碳的吸收和解吸是由下面将在伯胺(R-NH2)的情况下描述的等式(1)和(2)表示的反应引起的，并且在仲胺(R1R2-NH)的情况下由等式(3)和(4)引起的。
[化学式1]
Figure GDA0001623499070000051
[化学式2]
Figure GDA0001623499070000052
[化学式3]
Figure GDA0001623499070000053
[化学式4]
Figure GDA0001623499070000054
当发生上述反应时，预测产生胺-二氧化碳-水系的连续导数模型。也就是说，作为连续衍生物的溶剂在HCO3 -分子周围产生作为溶质，并且溶质分子的电荷分布引起溶质分子周围溶剂中的极化。在连续导数模型中，由于这种溶质-溶剂相互作用，在较低温度条件下促进等式(1)至(4)，提高了根据吸收速率或解吸速率的反应性。因此，当在低再生温度下存在合适的湿度时，溶质-溶剂相互作用得到促进并且含胺固体吸收剂的二氧化碳吸收速率(即含胺固体吸收剂的二氧化碳去除能力)得到增强。
根据本发明的空气调节系统包括：转子1；第一处理空气供给部，其将作为处理空气的室内空气供给到处理区域2；第二处理空气供给部，其将穿过处理区域2的处理空气供给到室内；再生空气供给部，其将作为再生空气的室外空气供给到再生区域4；以及再生空气排出部，其将穿过再生区域的再生空气排出到室外。根据本发明的空气调节系统构造成使得供给到处理区域2的处理空气和供给到再生区域4的再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)。
也就是说，在根据本发明的空气调节系统中，由于供给到处理区域2的处理空气和供给到再生区域4的再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)，所以溶质-溶剂相互作用得到促进并且含胺固体吸收剂的二氧化碳吸收速率增加。因此，室内的二氧化碳去除率等于或大于30％。当处理空气和再生空气之间的焓差等于或大于45kJ/kg(DA)时，室内的二氧化碳去除率等于或大于40％，这是更优选的。
为了将处理空气与再生空气之间的焓差设定为等于或大于30kJ/kg(DA)，优选将处理空气与再生空气之间的温度差适当地设定，例如考虑到处理空气和再生空气的湿度。下面将描述配置为使得处理空气与再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)的空气调节系统的实施例。
(第一实施例)
首先，将描述根据本发明的空气调节系统的第一实施例。
如图3所示，根据第一实施例的空气调节系统10A包括使室内R中的空气循环的风扇盘管单元12。根据第一实施例的空气调节系统10A可以包括能够使室内R中的空气循环的设施，比如包装的空调，而不是风扇盘管单元12。
在将室内R与转子1的处理区域2的处理空气入口侧连接的第一处理空气供给部14中，在处理空气的供给方向上，从上游到下游依次设置全热交换器16和冷却装置18。冷却装置18的例子包括冷水盘管和冷却盘管。将室外连接到转子1的再生区域4的再生空气入口侧的再生空气供给部20共用全热交换器16，并且在再生空气供给部20中沿再生空气的供给方向，从上游到下游依次设置全热交换器16和加热装置22。加热装置22的例子包括电加热器、热水盘管、蒸汽盘管、加热式加湿器(盘式加湿器或蒸汽加湿器)。
根据第一实施例的空气调节系统10A包括：第二处理空气供给部24，其将室内R与转子1的处理区域2的处理空气出口侧连接；以及再生空气排出部26，其将室外与转子1的再生区域4的处理空气出口侧连接。
在室内R中，与第一处理空气供给部14和第二处理空气供给部24的处理空气的循环无关地执行室外空气的供给和空气从室内R的排出。因此，室内R的空气压力等被适当地调节。这种通风中的空气流量等是固定的。
图3所示的空气调节系统10A的结构是在假定室外空气的焓低于冬季时室内R中的空气焓的情况下考虑的。当室外空气的温度高于夏季时室内R中的空气的温度时，第一处理空气供给部14的全热交换器16被省略。在下面的描述中，假定设置第一处理空气供给部14的全热交换器16，并且室外空气的焓低于室内R中的空气的焓。
在根据第一实施例的空气调节系统10A中，室内R中的空气被排出到第一处理空气供给部14，作为处理空气被第一处理空气供给部14供给到全热交换器16。另一方面，从外部引入的室外空气作为再生空气由再生空气供给部20供给到全热交换器16。在全热交换器16中，执行处理空气与再生空气之间的全热交换。即，进行显热(温度)和潜热(湿度)的交换。因此，处理空气的焓降低，再生空气的焓增加。
在全热交换器16中焓降低的处理空气由第一处理空气供给部14供给至冷却装置18，并进一步冷却至处理空气被引入转子1的处理区域2中的预定温度，然后供给到转子1的处理区域2。在全热交换器16中焓增加的再生空气由再生空气供给部20供给到加热装置22，其温度进一步升高到再生空气被引入转子1的再生区域4中的预定温度，然后供给到转子1的再生区域4。被引入到处理区域2中的处理空气的预定温度和被引入到再生区域4中的再生空气的预定温度设定为使得处理空气和再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)。
在根据第一实施例的空气调节系统10A中，在处理空气和再生空气之间的焓差已经被施加为如上所述的状态下，处理空气被供给到处理区域2，再生空气被供给到再生区域4。
在转子1的处理区域2中，处理空气中的二氧化碳被包含在转子1中的含胺固体吸收剂吸收并且与处理空气分离并从中除去。包括具有吸收的二氧化碳的含胺固体吸收剂的转子1的部分通过旋转移动到再生区域4的区域，并且吸收的二氧化碳被解吸成在再生区域4中流动的再生空气。以这种方式，从处理空气中除去二氧化碳并使二氧化碳包含在再生空气中。
从转子1的处理区域2排出到第二处理空气供给部24的处理后的空气由第二处理空气供给部24供给到室内R。从转子1的再生区域4排出到再生空气排出部26的再生空气通过再生空气排出部26排出到室外。
考虑到由第二处理空气供给部24供给到室内R的处理过的空气的温度，主要调节室内R的温度，并且如果需要的话，通过风扇盘管单元12调节室内R的湿度。在冬季与夏季之间的中间季节，适当地改变冷却装置18和加热装置22的设定，使得考虑到室内R中的空气的焓和室外空气的焓之间的差异，处理空气和再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)。
以下将描述空气调节系统10A中的设定条件的示例。如日本的建筑物管理法等所规定的那样，将办公室等的室内R中的二氧化碳浓度设定为等于或小于1000PPM。例如，假定室内R的尺寸为1400m3，建筑面积500m2×高度2.8m，在室内R中有75人在工作。在室内R中产生的二氧化碳量为15m3/h(＝0.02m3/人·h×75人)。通过以3200m3/h去除室内R中的二氧化碳的30％，室内R中的二氧化碳浓度可以保持在1000PPM。
假定向室内R提供来自未示出的鼓风机(具有1150CHM(m3/h))的二氧化碳浓度为500PPM的室外空气，并且在相同条件下从室内R向外排出。
在上述条件下，在冬季，假定3200m3/h、温度为22℃且相对湿度为40％(焓为39kJ/kg(DA))的处理空气利用未图示的鼓风机等从室内R排出到第一处理空气供给部14。
另一方面，假定3200m3/h、温度为0℃且相对湿度为50％(焓为5kJ/kg(DA))的再生空气利用未图示的鼓风机等从外部被引入再生空气供给部20。使用全热交换器16，处理空气的焓降低至14kJ/kg(DA)，再生空气的焓增加至29kJ/kg(DA)。
冷却装置18设定为OFF状态，向转子1的处理区域2供给焓为14kJ/kg(DA)的处理空气。加热装置22设定为ON状态，焓为29kJ/kg(DA)的再生空气的温度增加到45℃以使焓增加到58kJ/kg(DA)，然后供给到转子1的再生区域4。由于处理空气和再生空气之间的焓差，转子1的二氧化碳去除率为39％，并且室内R中的二氧化碳浓度降低至867PPM。
在上述条件下，在夏季，假定3200m3/h、温度为26℃且相对湿度为40％(焓为52kJ/kg(DA))的处理空气利用未图示的鼓风机等从室内R排出到第一处理空气供给部14。
另一方面，假定3200m3/h、温度为34℃且相对湿度为60％(焓为86kJ/kg(DA))的再生空气利用未图示的鼓风机等从外部被引入再生空气供给部20。如上所述，在夏季，全热交换器16不进行热交换。因此，处理空气的焓为52kJ/kg(DA)，再生空气的焓为86kJ/kg(DA)。冷却装置18设定为ON状态，处理空气冷却到14℃，焓降低到38kJ/kg(DA)，并且所得到的处理空气被供给到转子1的处理区域2。加热装置22设定为OFF状态，将焓为86kJ/kg(DA)的再生空气供给到转子1的再生区域4。由于处理空气与再生空气之间的焓差，转子1的二氧化碳去除率为41％，室内R的二氧化碳浓度降低至837PPM。因此，即使在夏季，如建筑物管理法规中所规定的，将办公室等的室内R中的二氧化碳浓度限制在1000ppm以下的标准也被充分满足。
采用根据第一实施例的空气调节系统10A，供给至转子1的处理区域2的处理空气的焓在第一处理空气供给部14中减少，供给到转子1的再生区域4的再生空气的焓在再生空气供给部20中增加。特别是在冬季，通过启动全热交换器16，处理空气的焓降低，再生空气的焓增加。因此，处理空气和再生空气之间的焓差被赋予。考虑到室外空气的温度或相对湿度，通过调节全热交换器16、冷却装置18和加热装置22的设定能够确保处理空气和再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)。结果，促进了转子1中等式(1)至(4)的反应，并且包含在转子1中的含胺固体吸收剂的二氧化碳吸收能力得到改进(参见图1)。因此，二氧化碳从处理空气中被良好地除去，且处理后的空气通过第二处理空气供给部24返回到室内R。通过该空气循环，能够除去室内R的空气中的二氧化碳并改善空气质量。
由于根据第一实施例的空气调节系统10A包括全热交换器16，所以在再生空气(即室外空气)和处理空气(即室内空气)之间执行焓交换(温度和湿度两者)。因此，采用根据第一实施例的空气调节系统10A，能够实现比采用室内R的空气与室外空气混合的空气调节系统更好的省电，例如与如在根据稍后描述的第二实施例的空气调节系统10B中那样。由于处理空气和再生空气之间的焓差在冬季较大，因此可以有效地提高冬季的二氧化碳去除能力。
(第二实施例)
下面将描述根据本发明的空气调节系统的第二实施例。在根据第二实施例的空气调节系统10B的元件中，与根据第一实施例的空气调节系统10A中的元件相同的元件将由相同的附图标记引用，并且这里将不重复其描述。
如图4所示，在根据第二实施例的空气调节系统10B中，在第一处理空气供给部14中设置有冷却装置18，在再生空气供给部20中设置有加热装置22，其构造成将室内R中的一部分空气供给到位于加热装置22上游的再生空气供给部20。具体地，独立于第一处理空气供给部14而从室内R排出空气的室内空气排出部28经由旁路部30与再生空气供给部20连接。室内空气排出部28、旁通部30以及再生空气供给部20设置有调节空气流量的风门。
在根据第二实施例的空气调节系统10B中，室内R中的空气被单独排放到第一处理空气供给部14和室内空气排出部28中。排放到室内空气排出部28的空气能够通过旁路部30直接供给到再生空气供给部20。取决于季节或室外环境，排放到室内空气排出部28的所有空气在冬季等被供给到再生空气供给部20，且排出到室内空气排出部28的所有空气在夏季等被排出到外部。从外部引入的室外空气与来自旁路部30的室内R中的空气混合，以增加再生空气供给部20中的焓。
从室内R排出的处理空气由第一处理空气供给部14供给至冷却装置18，并进一步冷却至处理空气被引入转子1的处理区域2中的预定温度以减小其焓，然后供给到转子1的处理区域2。已经与室内R的空气混合以增加焓的再生空气由再生空气供给部20供给到加热装置22，其温度进一步增加至再生空气被引入转子1的再生区域4的预定焓，然后供给至转子1的再生区域4。
在以这种方式使得处理空气和再生空气之间的焓差已被施加的状态下，处理空气被供给到处理区域2，再生空气被供给到再生区域4。
在根据第二实施例的空气调节系统10B中，转子1中的处理空气与再生空气之间的二氧化碳交换以及穿过转子1的处理过的空气和再生空气的流动与上述根据第一实施例的空气调节系统10A相同。
以下将描述空气调节系统10B中的设定条件的示例。室内R的大小以及空气供给和空气排出的条件设定成与根据第一实施例的空气调节系统10A的设定条件的例子相同。
在上述条件下，在冬季，假定3200m3/h、温度为22℃且相对湿度为40％(焓为39kJ/kg(DA))的处理空气利用未图示的鼓风机等从室内R排出到第一处理空气供给部14。
另一方面，假定1250m3/h、温度为0℃且相对湿度为50％(焓为5kJ/kg(DA))的再生空气利用未图示的鼓风机等从外部被引入再生空气供给部20。排出到室内空气排出部28的室内R的100％空气被引入旁通部30，以1150m3/h、温度为22℃、相对湿度为40％(焓为39kJ/kg(DA))被供给到再生空气供给部20。相应地，再生空气的焓增加到17kJ/kg(DA)。冷却装置18设定为ON状态，处理空气冷却至9℃以使焓降低至25kJ/kg(DA)，然后供给至转子1的处理区域2。加热装置22设定为ON状态，再生空气被加热到45℃以使焓增加到55kJ/kg(DA)，然后被供给到转子1的再生区域4。由于处理空气和再生空气之间的焓差，转子1的二氧化碳去除率为31％，并且室内R中的二氧化碳浓度降低至968PPM。
在上述条件下，在夏季，假定3200m3/h、温度为26℃且相对湿度为50％(焓为52kJ/kg(DA))的处理空气利用未图示的鼓风机等从室内R排出到第一处理空气供给部14。
另一方面，假定3200m3/h、温度为34℃且相对湿度为60％(焓为86kJ/kg(DA))的再生空气利用未图示的鼓风机等从外部被引入再生空气供给部20。
在夏季，不进行将室内R的空气从室内空气排出部28引入旁通部30，且排出被引入到室内空气排出部28中的空气3的100％。类似于根据第一实施例的空气调节系统10A的设定条件的示例，处理空气和再生空气被供给到转子1。由于处理空气和再生空气之间的焓差，转子1的二氧化碳去除率为41％，并且室内R中的二氧化碳浓度降低至837PPM。
采用根据第二实施例的空气调节系统10B，在第一处理空气供给部14中被冷却装置18冷却并供给至转子1的处理区域2的处理空气和与从室内空气排出部28旁通的室内R的空气混合的再生空气之间的焓差被施加以增加焓，其温度增加从而提高再生空气供给部20中的加热装置22中的焓，且被供给至转子1的再生区域4。考虑到室外空气的温度或相对湿度，处理空气和再生空气之间的焓差可以在调节冷却装置18和加热装置22的设定的同时确保为等于或大于30kJ/kg(DA)。因此，可以实现与根据第一实施例的空气调节系统10A相同的优点。
(第三实施例)
下面将描述根据本发明的空气调节系统的第三实施例。在根据第三实施例的空气调节系统10C的元件中，与根据第一实施例的空气调节系统10A或根据第二实施例的空气调节系统10B中的元件相同的元件将由相同的附图标记引用，并且这里将不重复其描述。
如图5所示，在根据第三实施例的空气调节系统10C中，在第一处理空气供给部14中在处理空气的供给方向上从上游至下游设置有空气处理单元32和冷却装置18，从空气处理单元32供给的空气的一部分被供给到室内R，从空气处理单元32供给的空气的剩余部分被供给到冷却装置18，并且加热装置22设置在再生空气供给部20中。
空气调节系统中通常使用的设备或配置可以用作空气处理单元32。
在再生空气供给部20中，在加热装置22的上游，沿着再生空气的供给方向，从上游到下游设置有加热装置34和加湿器36。因此，例如即使在冬季，也能够抑制异味等的发生，并且能够将处理空气与再生空气之间的焓差设定为等于或大于30kJ/kg(DA)，而不会降低转子1的使用寿命。
在根据第三实施例的空气调节系统10C中，室内R中的空气由第一处理空气供给部14供给到空气处理单元32。从空气处理单元32排出的处理空气的一部分返回到室内R。室内R的温度主要由从空气处理单元32返回到室内R的空气调节，并且如果需要的话还调节室内R的湿度。考虑到这一点，优选的是，适当地设定从空气处理单元32排出的处理空气的温度或湿度等条件。
从空气处理单元32排出的处理空气的剩余部分通过第一处理空气供给部14供给到冷却装置18，进一步冷却到处理空气被引入到转子1的处理区域2中的预定温度，然后供给到转子1的处理区域2。另一方面，再生空气通过再生空气供给部20被供给到加热装置22，其温度进一步增加到再生空气被引入到转子1的再生区域4中的预定温度，然后供给到转子1的再生区域4。
在以这种方式使得处理空气和再生空气之间的焓差已被施加的状态下，处理空气被供给到处理区域2，再生空气被供给到再生区域4。
在根据第三实施例的空气调节系统10C中，转子1中的处理空气与再生空气之间的二氧化碳交换以及穿过转子1的处理过的空气和再生空气的流动与上述根据第一实施例的空气调节系统10A相同。
以下将描述空气调节系统10C中的设定条件的示例。室内R的大小以及空气供给和空气排出的条件设定成与根据第一实施例的空气调节系统10A的设计条件的例子相同。
在上述条件下，在冬季，假定13600m3/h、温度为22℃且相对湿度为40％(焓为39kJ/kg(DA))的处理空气利用未图示的鼓风机等从室内R排出到第一处理空气供给部14。
另一方面，假定2400m3/h、温度为0℃且相对湿度为50％(焓为5kJ/kg(DA))的再生空气利用未图示的鼓风机等从外部被引入再生空气供给部20。从室内R供给到第一处理空气供给部14的处理空气的条件被维持在空气处理单元32中。冷却装置18设定为ON状态，由空气处理单元32调节的温度为22℃的处理空气冷却到11℃(焓为27kJ/kg(DA))，然后供给到转子1的处理区域2。加热装置34、加湿器36和加热装置22设定为ON状态，并且再生空气的焓增加到75kJ/kg(DA)，并且所得到的再生空气然后被供给到转子1的再生区域4。由于处理空气和再生空气之间的焓差，转子1的二氧化碳去除率为41％，且室内R中的二氧化碳浓度降低至842PPM。
在上述条件下，在夏季，从室内R供给到第一处理空气供给部14的处理空气的条件由空气处理单元32适当地变更，处理空气和再生空气以与根据第一实施例的空气调节系统10A和根据第二实施例的空气调节系统10B在夏季的设定条件的示例类似地方式被供给到转子1。由于处理空气和再生空气之间的焓差，转子1的二氧化碳去除率为41％，且室内R中的二氧化碳浓度降低至837PPM。
采用根据第三实施例的空气调节系统10C，焓差被施加在处理空气和再生空气之间，其中处理空气穿过空气处理单元32并被冷却装置18冷却且在第一处理空气供给部14中被供给至转子1的处理区域2，再生空气的温度由加热装置34、加湿器36和加热装置22增加，并且在再生空气供给部20中被供给到转子1的再生区域4。
在根据第三实施例的空气调节系统10C中，由于穿过第一处理空气供给部14中的空气处理单元32的处理空气的一部分返回到室内R，因此可以有效地执行室内R中的空气的循环。在根据第三实施例的空气调节系统10C中，由于全热交换器16不需要类似于根据第二实施例的空气调节系统10B使用并且空气处理单元32也充当风扇盘管单元12，因此可以以简单的结构在空气调节系统10B中实现更多的空间节省。风扇盘管单元12不是必需的。
(第四实施例)
下面将描述根据本发明的空气调节系统的第四实施例。在根据第四实施例的空气调节系统10D的元件中，与根据第一实施例的空气调节系统10A中的元件相同的元件将由相同的附图标记引用，并且在这里将不重复其描述。
如图6所示，根据第四实施例的空气调节系统10D包括：风扇盘管单元12、压缩机42、膨胀阀44以及热泵40，该热泵具有使在压缩机42与膨胀阀44之间循环的热介质(未图示)冷凝的冷凝器46和膨胀热介质的蒸发器48。空气调节系统10D构造成使处理空气穿过第一处理空气供给部14中的蒸发器48并且使再生空气穿过再生空气供给部20中的冷凝器46。
通常在空气调节系统中使用的设备和结构可以用作热泵40。
在根据第四实施例的空气调节系统10D中，室内R中的空气作为处理空气通过第一处理空气供给部14被供给到热泵40的蒸发器48，并且穿过蒸发器48。处理空气由于在蒸发器48中膨胀并随后供给到转子1的处理区域2的热介质的温度降低而被冷却到处理空气被引入到转子1的处理区域2中的预定温度。另一方面，再生空气通过再生空气供给部20供给到热泵40的冷凝器46，并且穿过冷凝器46。再生空气由于在冷凝器46中冷凝且然后被供给到转子1的再生区域4的热介质的热量而被加热到再生空气被引入到转子1的再生区域4中的预定温度。
在以这种方式使得处理空气和再生空气之间的焓差已被施加的状态下，处理空气被供给到处理区域2，再生空气被供给到再生区域4。压缩机42的输出能够产生处理空气和再生空气之间的焓差，可以通过使用逆变器进行调整而被任意或最佳地确定。
如图6所示，优选的是，加湿器36设置在再生空气供给部20中的冷凝器46的下游，热泵40的蒸发器50设置在再生空气排出部26中。在热泵40中，通过由双向阀52、54调节空气量，从蒸发器48和蒸发器50回收热量，以及向冷凝器46供给热量，即使在可用热量少的冬季也能够对再生空气赋予必要的热量。考虑到热泵40的原理，冷凝器46中的加热温度受到限制，但是通过使用加湿器36对再生空气进行加湿，再生空气的焓可以在极限温度或更低温度下进一步升高。因此，可以在不过度冷却处理空气的情况下适当地调节处理空气和再生空气之间的焓差。
在根据第四实施例的空气调节系统10D中，转子1中的处理空气与再生空气之间的二氧化碳交换以及穿过转子1的处理过的空气和再生空气的流动与上述根据第一实施例的空气调节系统10A相同。
以下将描述空气调节系统10D中的设定条件的示例。室内R的大小以及空气供给和空气排出的条件设定成与根据第一实施例的空气调节系统10A的设计条件的例子相同。
在上述条件下，在冬季，假定3200m3/h、温度为22℃且相对湿度为40％(焓为39kJ/kg(DA))的处理空气利用未图示的鼓风机等从室内R排出到第一处理空气供给部14。另一方面，3200m3/h、温度为0℃且相对湿度为50％的再生空气从外部被引入再生空气供给部20。在热泵40的蒸发器48(热量27kJ/kg)中，将22℃的处理空气冷却到11℃，然后供给到转子1的处理区域2。在0℃的再生空气被热泵40的冷凝器46加热到等于或高于50℃，并被供给到转子1的再生区域4。由于处理空气和再生空气之间的焓差，转子1的二氧化碳去除率等于或大于30％，类似于根据第一实施例的空气调节系统10A的设计条件的例子。
在上述条件下，在夏季，利用热泵40的压缩机42和膨胀阀44适当地改变蒸发器48和冷凝器46的条件，并且以与根据第一实施例等的空气调节系统10A在冬季的设定条件的例子类似的方式将处理空气和再生空气供给到转子1。由于处理空气和再生空气之间的焓差，与根据第一实施例等的空气调节系统10A的设计条件的例子类似，转子1的二氧化碳去除率为30％或更大。换句话说，调节处理空气和再生空气的条件等，使得转子1的二氧化碳去除率等于或大于30％。
在根据第四实施例的空气调节系统10D中，焓差被施加在处理空气和再生空气之间，其中处理空气在第一处理空气供给部14中由热泵40的蒸发器48冷却并且被供给到转子1的处理区域2，再生空气由热泵40的冷凝器46加热并被供给到转子1的再生区域4，并且确保处理空气和再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)。因此，可以获得与根据第一实施例的空气调节系统10A相同的优点。
当在建筑物等中已经设置热泵时，该热泵能够用作上述热泵40，由此可以通过后安装来安装空气调节系统10A，添加的设施的数量减少了并且有效地去除建筑物的室内R等中的二氧化碳。
尽管以上已经详细描述了本发明的示例性实施例，但是本发明不限于具体实施例，并且可以在所附权利要求书中描述的本发明的要点的范围内进行修改。
例如，根据本发明的空气调节系统的结构不限于这些实施例，只要处理空气与再生空气的焓差等于或大于30kJ/kg(DA)即可适当地变更。取决于安装了根据本发明的空气调节系统的建筑物的设施或条件，实施例可以适当地组合。
附图标记列表
1 转子
2 处理区域
4 再生区域
10A、10B、10C、10D 空气调节系统
14 第一处理空气供给部
16 全热交换器
18 冷却装置
20 再生空气供给部
22 加热装置
24 第二处理空气供给部
26 再生空气排出部
32 空气处理单元
40 热泵
42 压缩机
44 膨胀阀
46 冷凝器
48 蒸发器

Claims (3)

1.一种空气调节系统，包括：
转子，其被分隔成包含二氧化碳吸收剂的处理区域，所述二氧化碳吸收剂是含胺固体吸收剂，并且当处理空气在其中流动时允许所述吸收剂吸收处理空气中所含的二氧化碳；和再生区域，其允许当再生空气在其中流动时由所述吸收剂吸收的二氧化碳被解吸成再生空气；
第一处理空气供给部，其配置为将作为处理空气的室内中的空气供给到所述处理区域；
第二处理空气供给部，其配置为将穿过所述处理区域的处理空气供给到室内；
再生空气供给部，其配置为将作为再生空气的室外空气供给到所述再生区域；以及
再生空气排出部，其配置为将穿过所述再生区域的再生空气排出到室外；
热泵，该热泵包括压缩机、膨胀阀、配置在所述压缩机和膨胀阀之间冷凝循环的热介质的冷凝器、以及膨胀所述热介质的蒸发器，
其中，处理空气配置为穿过所述第一处理空气供给部中的蒸发器，
其中，再生空气配置为穿过所述再生空气供给部中的冷凝器，
其中，供给至所述处理区域的处理空气与供给至所述再生区域的再生空气之间的焓差等于或大于30kJ/kg(DA),
其中加湿器设置在再生空气供给部中的冷凝器的下游并且设置在所述转子的上游。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统，还包括风扇盘管单元，其被配置成使室内空气循环；
其中另一个蒸发器设置在再生空气排出部中，
其中从两个蒸发器回收的热量被提供给冷凝器，
其中通过再生区域的再生空气通过另一个蒸发器，和
其中驱动风扇盘管单元、压缩机、膨胀阀、冷凝器、蒸发器，从而使得所述焓差至少为30kJ/kg(DA)。
3.根据权利要求1至2其中之一所述的空气调节系统，其中，室内的二氧化碳的去除率等于或大于30％。
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