CN1864033A - 空气调节装置 - Google Patents
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Abstract
在具有制冷剂、热水及冷水等热载体和空气进行热交换的多个热交换器(11、12、13),并且设为能对室内空气(RA)分开进行显热处理和潜热处理的空气调节装置中,设至少一个热交换器(13)由表面上附着了吸附剂的吸附热交换器(13)构成,来防止装置的大型化,设为能够进行COP很高的运转。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气调节装置,特别涉及一种设为能对室内空气分开进行显热处理和潜热处理的空气调节装置。
背景技术
迄今为止,作为能对室内空气分开进行显热处理和潜热处理的空气调节装置(空气调节系统),已经有下述空气调节装置(例如,参照日本公开专利公报特开平09-318126号公报),即:设为通过蒸气压缩式冷冻循环主要对空气进行显热处理,并且用能吸附、解吸空气中水分的吸附剂对空气进行潜热处理。在这种空气调节系统中,包括:在室内使空气循环,进行显热处理的空气调节机、和通过调整室外空气的湿度后供到室内,进行潜热处理的干燥剂(desiccant)室外空气调节机。
—要解决的课题—
在该现有系统中,因为分开设置空气调节机和干燥剂室外空气调节机,所以需要较大的设置空间,成本往往也较高。与此相对,即使通过将空气调节机和干燥剂室外空气调节机收纳在一个壳体内并将它们一体化,构成它们为能设置在一处的状态,也有装置成为大型,而且结构往往很复杂的问题。
在干燥剂室外空气调节机中,需要用以让吸附剂复原的加热单元。在所述公报的系统中,用热泵装置作为该加热单元。在现有结构中,因为需要分别驱动空气调节机的蒸气压缩式冷冻循环和干燥剂室外空气调节机的热泵装置,所以有COP(性能系数)下降之虞。
发明内容
本发明正是为解决所述问题而研究开发出来的。其目的在于:在能对室内空气分开进行显热处理和潜热处理的空气调节装置中,防止装置的大型化,并且设为能够进行COP很高的运转。
本发明,是在包括制冷剂、热水及冷水等热载体和空气进行热交换的多个热交换器(11、12、13、14)的空气调节装置中,至少一个热交换器(13、14)由表面上附着了吸附剂的吸附热交换器(13、14)构成。
具体而言,第一发明,是以下述空气调节装置为前提,即:包括热载体流动的热载体回路(20、40);在该热载体回路(20、40)内具有热载体和空气进行热交换的多个热交换器(11、12、13、14)。所述空气调节装置,是至少一个热交换器(13、14)由表面上附着了吸附剂的吸附热交换器(13、14)构成。
在该第一发明中,能在多个热交换器(11、12、13、14)中之至少一个吸附热交换器(13、14)中对室内空气进行潜热处理、在其他热交换器(11、12)中进行显热处理。在该吸附热交换器(13、14)是制冷剂回路(20)的蒸发器或热水冷水回路(40)的冷却器的情况下,能通过边冷却吸附剂边吸附空气中的水分,使空气减湿;在该吸附热交换器(13、14)是制冷剂回路(20)的冷凝器或热水冷水回路(40)的加热器的情况下,能通过边对吸附剂加热边将水分放出空气中,使空气加湿。在使空气加湿时,吸附剂复原。在该发明中,不需要热载体回路(20、40)之外的专门用以让吸附剂复原的装置。因此,能够进行效率很好的运转。
第二发明,是在第一发明的空气调节装置中,热载体回路(20、40)包括:主要对空气进行显热处理的至少两个空气热交换器(11、12),和主要对空气进行潜热处理的一个吸附热交换器(13)。
在该第二发明中,能通过吸附热交换器(13)对室内空气进行潜热处理、通过至少一个空气热交换器(11)对室内空气进行显热处理。在该情况下,在吸附热交换器(13)中,交替进行通过吸附剂的对室内空气中的水分的吸附、和吸附剂的复原,在空气热交换器(11、12)中对室内空气连续进行冷却或加热。就是说,在该发明中,能在制冷的时候间歇地进行除湿,也能在供暖的时候间歇地进行加湿。
第三发明,是在第一发明的空气调节装置中,热载体回路(20、40)包括:主要对空气进行显热处理的一个空气热交换器(11),和主要对空气进行潜热处理的至少两个吸附热交换器(13、14)。
在该第三发明中,能通过边设两个吸附热交换器(13、14)中之一个吸附热交换器为蒸发器(或冷却器)、另一个吸附热交换器为冷凝器(或加热器),边交替切换成为蒸发器(或冷却器)的吸附热交换器(13、14)和成为冷凝器(或加热器)的吸附热交换器(13、14),对室内空气连续进行除湿和加湿。在该情况下,吸附热交换器(13、14),主要对室内空气进行潜热处理,也进行显热处理。特别说明一下,在吸附水分时,随着吸附量渐渐达到饱和状态,空气的显热处理量(冷却量)增大;在复原时,随着水分量减少,空气的显热处理量(加热量)增大。
第四发明,是在第一发明的空气调节装置中,热载体回路(20、40)包括:主要对空气进行显热处理的至少两个空气热交换器(11、12),和主要对空气进行潜热处理的至少两个吸附热交换器(13、14)。
在该第四发明中,能通过边设两个吸附热交换器(13、14)中之一个吸附热交换器为蒸发器(或冷却器)、另一个吸附热交换器为冷凝器(或加热器),边交替切换成为蒸发器(或冷却器)的吸附热交换器(13、14)和成为冷凝器(或加热器)的吸附热交换器(13、14),对室内空气连续进行除湿和加湿。能使用两个空气热交换器(11、12)中之至少一个空气热交换器,对室内空气连续进行冷却和加热。因此,在该发明中,通过使用进行显热处理的空气热交换器(11、12)和进行潜热处理的吸附热交换器(13、14)这两种热交换器,就能在制冷时连续进行除湿,也能在供暖时连续进行加湿。
第五发明,是在第一发明的空气调节装置中,热载体回路(20)由制冷剂循环而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)构成。
在该第五发明中,能通过设吸附热交换器(13、14)为制冷剂回路(20)的蒸发器或冷凝器,进行水分的吸附或复原;能通过设空气热交换器(11、12)为制冷剂回路(20)的冷凝器或蒸发器,对空气进行加热或冷却。在该情况下,因为只要设制冷剂回路(20)的多个热交换器(11、12、13、14)中之至少一个热交换器为吸附热交换器(13、14),就能使吸附剂复原,所以还是不需要专门用以让吸附剂复原的装置,能够进行效率很好的运转。
第六发明,是在第一发明的空气调节装置中,热载体回路(40)由热水、冷水流动的热水冷水回路(40)构成。
在该第六发明中,能通过设吸附热交换器(13、14)为热水冷水回路(40)的加热器或冷却器,进行水分的吸附或复原;能通过设空气热交换器(11、12)为热水冷水回路(40)的加热器或冷却器,对空气进行加热或冷却。在该情况下,因为只要设热水冷水回路(40)的多个热交换器(11、12、13、14)中之至少一个热交换器为吸附热交换器(13、14),就还是不需要专门用以让吸附剂复原的装置,所以能够进行效率很好的运转。
第七发明,是在第一发明的空气调节装置中,热载体回路(20,40),由制冷剂循环而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)和热水、冷水流动的热水冷水回路(40)构成。
在该第七发明中,能通过设吸附热交换器(13、14)为制冷剂回路(20)的冷凝器、制冷剂回路(20)的蒸发器、热水冷水回路(40)的加热器或热水冷水回路(40)的冷却器,进行水分的吸附或复原;能通过设空气热交换器(11、12)为制冷剂回路(20)的冷凝器、制冷剂回路(20)的蒸发器、热水冷水回路(40)的加热器或热水冷水回路(40)的冷却器,对空气进行加热或冷却。在该情况下,因为只要设制冷剂回路(20)及热水冷水回路(40)的多个热交换器(11、12、13、14)中之至少一个热交换器为吸附热交换器(13、14),就还是不需要专门用以让吸附剂复原的装置,所以能够进行效率很好的运转。
第八发明,是在第一发明的空气调节装置中,包括:切换热载体回路(20,40)中的热载体的流动和空气的流通而进行吸湿运转和放湿运转的控制装置(15),该吸湿运转是边用吸附热交换器(13、14)冷却吸附剂,边用吸附剂吸附流过该吸附热交换器(13、14)的空气的水分;该放湿运转是边用吸附热交换器(13、14)对吸附剂加热,边向流过该吸附热交换器(13、14)的空气放出该吸附剂的水分,使吸附剂复原。
在该第八发明中,在吸湿运转时,边用吸附热交换器(13、14)冷却吸附剂,边用吸附剂吸附流过该吸附热交换器(13、14)的空气的水分;在放湿运转时,边用吸附热交换器(13、14)对吸附剂加热,边向流过该吸附热交换器(13、14)的空气放出该吸附剂的水分,使吸附剂复原。通过控制装置(15)交替切换并进行吸湿运转和放湿运转。
第九发明,是在第八发明的空气调节装置中,在控制装置(15)中,设置有根据潜热负荷设定切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的切换间隔设定部(16)。
第十发明,是在第九发明的空气调节装置中,潜热负荷越大,切换间隔设定部(16)就使切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的设定值越小。
在所述第九、第十发明中,鉴于通过吸附剂的水分吸附量、放出量刚开始后较多,而随时间的过去渐渐减少,在室内潜热负荷较大时,能通过设切换频率较多来使除湿量或加湿量较多;在潜热负荷较小时,能通过设切换频率较少来使除湿量或加湿量较少。也就是说,能够确实地进行适合潜热负荷的运转。
第十一发明,是在第一发明的空气调节装置中,包括第一空气和第二空气进行热交换的热交换元件(50);第一空气和第二空气中的至少一种空气,是流过所述吸附热交换器(13、14)之前的吸附用空气或复原用空气。
在该第十一发明中,能通过边冷却吸附剂,边吸附空气中的水分,使空气减湿;能通过边对吸附剂加热,边向空气放出水分(使吸附剂复原),使空气加湿。这时,流过吸附热交换器(13、14)的吸附用空气或复原用空气,事先流过了热交换元件(50)。因而,在该发明中,能在用该热交换元件(50)冷却吸附用空气或对复原用空气加热后,使吸附用空气或复原用空气流到吸附热交换器(13、14)中。因此,能够高效地进行空气在吸附热交换器(13、14)中的除湿或加湿。
第十二发明,是在流过吸附热交换器(13、14)的吸附用空气或复原用空气的流通路中,设置有对空气进行潜热处理的潜热处理元件(60)。
在该第十二发明中,能通过边冷却吸附剂,边吸附空气中的水分,再将该空气供到室内,使室内减湿;能通过边对吸附剂加热,边向空气放出水分(使吸附剂复原),再将该空气供到室内,使室内加湿。这时,流过吸附热交换器(13、14)的吸附用空气或复原用空气,也流过所述潜热处理元件(60)。因而,在该发明中,能在该潜热处理元件(60)中使吸附用空气减湿或对复原用空气加湿,也能在吸附热交换器(13、14)中使吸附用空气减湿或使复原用空气加湿。
—效果—
根据所述第一发明,能通过设热载体回路(20、40)的多个热交换器(11、12、13、14)中之至少一个热交换器(13、14)为吸附热交换器(13、14),用吸附热交换器(13、14)对室内空气进行潜热处理、用其他热交换器(11、12)进行显热处理。因而,能自在地控制潜热处理量和显热处理量。因为只要驱动热载体回路(20、40),就能对室内空气进行潜热处理和显热处理,也能使吸附剂复原。因此,不需要专门用以让吸附剂复原的加热单元,能够进行COP优良的运转。另外,因为能只用热载体回路(20、40)构成空气调节装置,所以也能构成装置为较小的状态。
根据所述第二发明,通过使用两个空气热交换器(11、12)和一个吸附热交换器(13),就能在制冷的时候间歇地进行除湿,也能在供暖的时候间歇地进行加湿。因为在该发明中,热交换器(11、12、13)的数量只要有三个就够了,所以能设装置结构很简单。
根据所述第三发明,通过使用一个空气热交换器(11)和两个吸附热交换器(13、14),就能连续进行制冷和除湿,也能连续进行供暖和加湿。另外,因为在该发明中,热交换器(11、13、14)的数量也只要有三个就够了,所以能设装置结构很简单。
根据所述第四发明,通过使用两个空气热交换器(11、12)和两个吸附热交换器(13、14),就能连续进行制冷和除湿,也能连续进行供暖和加湿。另外,因为制冷除湿时和供暖加湿时,都能通过使用进行显热处理的空气热交换器(11、12)和进行潜热处理的吸附热交换器(13、14)这两种热交换器,自在地控制潜热处理量和显热处理量。其结果是,能够提高室内的舒适性。
根据所述第五发明,能通过使用进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)作为热载体回路(20、40),分开处理室内的潜热负荷和显热负荷,能够进行高效的运转。因为不需要制冷剂回路(20)之外的专门用以让吸附剂复原的加热单元,所以能够防止装置具有复杂的结构。
根据所述第六发明,能通过使用热水、冷水循环的热水冷水回路(40)作为热载体回路(20、40),分开处理室内的潜热负荷和显热负荷,能够进行高效的运转。因为不需要热水冷水回路(40)之外的专门用以让吸附剂复原的加热单元,所以能够防止装置具有复杂的结构。
根据所述第七发明,能通过使用制冷剂回路(20)和热水冷水回路(40)作为热载体回路(20、40),分开处理室内的潜热负荷和显热负荷,能够进行高效的运转。因为不需要制冷剂回路(20)及热水冷水回路(40)之外的专门用以让吸附剂复原的加热单元,所以能够防止装置具有复杂的结构。
根据所述第八发明,通过控制装置(15)交替进行吸湿运转和放湿运转。能通过在吸湿运转时将已被吸附剂吸附了水分的空气供到室内,使室内除湿;能通过在放湿运转时将已使吸附剂复原了的空气供到室内,使室内加湿。
根据所述第九发明,设置有根据潜热负荷设定切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的切换间隔设定部(16),特别是根据第十发明,潜热负荷越大,就使切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的设定值越小。因而,在室内潜热负荷较大时,能通过设切换频率较多来使除湿量或加湿量较多;在潜热负荷较小时,能通过设切换频率较少来使除湿量或加湿量较少。这样,能够根据室内的潜热负荷控制运转为舒适的状态。
根据所述第十一发明,能通过设置第一空气和第二空气进行热交换的热交换元件(50),并且设为吸附用空气或复原用空气流过该热交换元件(50),用该热交换元件(50)冷却吸附用空气或对复原用空气加热。因此,因为能够高效地进行空气在吸附热交换器(13、14)中的除湿或加湿,所以能够防止除湿能力或加湿能力下降。
根据所述第十二发明,因为在流过吸附热交换器(13、14)的吸附用空气或复原用空气的流通路中,设置了对空气进行潜热处理的潜热处理元件(60),所以流过吸附热交换器(13、14)的吸附用空气或复原用空气,也流过潜热处理元件(60)。因而,能用潜热处理元件(60)和吸附热交换器(13、14)处理吸附用空气或复原用空气,从而能够提高空气的除湿能力或加湿能力。
附图说明
图1,是表示第一实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图2,是表示第一实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图3,是表示第二实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图4,是表示第二实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图5,是表示第三实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图6,是表示第三实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图7,是第三实施例所涉及的空气调节装置的安装图。
图8,是第三实施例所涉及的空气调节装置的室内机组的结构图。
图9,是表示第三实施例所涉及的空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。
图10,是表示第四实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图11,是表示第四实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图12,是表示第五实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图13,是表示第五实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图14,是表示第五实施例所涉及的空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。
图15,是表示第六实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图16,是表示第六实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图17,是表示第六实施例所涉及的空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。
图18,是表示第六实施例所涉及的空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的变形例的概念图。
图19,是表示第七实施例所涉及的空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。
图20,是第七实施例所涉及的空气调节装置的结构图。
图21,是表示第八实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图22,是表示第八实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图23,是表示第九实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图24,是表示第九实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图25,是表示第十实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图26,是表示第十实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图27,是表示第十一实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图28,是表示第十一实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图29,是表示第十二实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图30,是表示第十二实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图31,是表示第十三实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图32,是表示第十三实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图33,是表示第十三实施例所涉及的空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。
图34,是第十三实施例所涉及的空气调节装置的结构图。
图35,是表示第十三实施例的变形例所涉及的空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。
图36,是表示第十四实施例所涉及的空气调节装置在制冷除湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
图37,是表示第十四实施例所涉及的空气调节装置在供暖加湿运转时的第一工作(a)和第二工作(b)的回路结构图。
具体实施方式
下面,根据附图详细说明本发明的实施例。补充说明一下,在以下的各个实施例中,第一~第四、第十四实施例是将本发明用到排风机型空气调节装置中的例子;第五实施例是将本发明用到送风机型空气调节装置中的例子;第六~第十三实施例是将本发明用到通风机型空气调节装置中的例子。该排风机型空气调节装置,是指从室内排出到室外的空气量多于供到室内的空气量的空气调节装置;该送风机型空气调节装置,是指与排出到室外的空气量相比供到室内的空气量更多的空气调节装置;该通风机型空气调节装置,是指排出到室外的空气量和供到室内的空气量保持平衡的空气调节装置。
(发明的第一实施例)
如图1和图2所示,第一实施例所涉及的空气调节装置(10),包括制冷剂循环而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路(20)。该空气调节装置(10),具有制冷剂和空气进行热交换的多个热交换器(11、12、13)。该制冷剂回路(20),具有主要对空气进行显热处理的两个空气热交换器(11、12)和主要对空气进行潜热处理的一个吸附热交换器(13)作为所述多个热交换器(11、12、13)。该吸附热交换器(13),是在表面上附着了吸附剂的热交换器,能通过吸附剂对空气进行潜热处理。
在附图中未示,所述空气热交换器(11、12)和吸附热交换器(13),分别由交叉鳍片(cross fin)式鳍管型热交换器构成,具有形成为长方形板状的多个鳍片和贯穿该鳍片的热交换管。在所述吸附热交换器(13)中所述各鳍片和热交换管的外表面上,通过浸渍成形(dip forming)附着了吸附剂。作为吸附剂的,可以举出沸石、硅胶、活性碳、具有亲水性或吸水性的有机高分子聚合物材料、具有羧酸基或磺酸基的离子交换树脂材料以及感温性高分子等功能性高分子材料等。
补充说明一下,所述空气热交换器(11、12)和吸附热交换器(13),并不限于交叉鳍片式鳍管型热交换器,也可以是例如波纹鳍式热交换器等其他形式的热交换器。在吸附热交换器(13)的各鳍片和热交换管的外表面上附着吸附剂的方法并不限于浸渍成形,只要使吸附剂不失去作为吸附剂的性能,采用什么方法就都可以。
所述制冷剂回路(20),构成为压缩机(21)、室外热交换器(22)、膨胀机构(23)及室内热交换器(24)连接起来的封闭回路,具有四通换向阀(25)作为使制冷剂的循环方向反转的切换机构。室外热交换器(22)由第一空气热交换器(11)构成,室内热交换器(24)由吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)构成。膨胀机构(23),由作为第一膨胀机构的膨胀阀(31)、和作为第二膨胀机构(32)的细管(32a)及电磁阀(32b)构成,该第一膨胀机构能在第一空气热交换器(11)与吸附热交换器(13)之间使制冷剂减压;该第二膨胀机构(32),能在吸附热交换器(13)与第二空气热交换器(12)之间使制冷剂减压。该细管(32a)和电磁阀(32b),互相并列连接。补充说明一下,也可以用电动膨胀阀作为第二膨胀机构(32)。
在所述制冷剂回路(20)中,压缩机(21)的喷出侧,连接在四通换向阀(25)的第一阀口(P1)上。四通换向阀(25)的第二阀口(P2),连接在第一空气热交换器(11)上。在第一空气热交换器(11)上依次串联连接了第一膨胀机构(31)、吸附热交换器(13)、第二膨胀机构(32)及第二空气热交换器(12)。第二空气热交换器(12)连接在四通换向阀(25)的第三阀口(P3)上,四通换向阀(25)的第四阀口(P4)连接在压缩机的吸入侧。
所述四通换向阀(25),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图1(a)、图1(b)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图2(a)、图2(b)的实线)。能通过切换该四通换向阀(25)为第一状态、第二状态,使制冷剂在制冷剂回路(20)中的流动方向反转。
在该空气调节装置(10)中,关于装置结构的具体内容的说明省略不提,在该空气调节装置(10)中设置有用以在运转时切换下述两种状态的切换机构,该两种状态是:将已流过了吸附热交换器(13)的室内空气供到室内的状态(参照图1(a)和图2(a))、和将它排出到室外的状态(参照图1(b)和图2(b))。
该空气调节装置(10),构成为能够进行下述两种运转,即:边用吸附热交换器(13)冷却吸附剂,边用吸附剂吸附流过该吸附热交换器(13)的空气中的水分的吸湿运转(参照图1(a)和图2(b))、和边用吸附热交换器(13)对吸附剂加热,边向流过该吸附热交换器(13)的空气放出吸附剂的水分,使吸附剂复原的放湿运转(参照图1(b)和图2(a))。因此,在所述空气调节装置(10)中设置有控制装置(15),该控制装置(15)通过对所述四通换向阀(25)、膨胀机构(23)及所述切换机构(未示)进行操作,来切换在吸湿运转时和放湿运转时的制冷剂回路(20)中的制冷剂流动情况和空气流通情况。该控制装置(15),包括:根据室内的潜热负荷设定切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的切换定时器(切换间隔设定部)(16)。潜热负荷越大,该切换定时器(16)就使切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的设定值越小。
—运转动作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,四通换向阀(25)切换为第一状态,交替进行图1(a)的第一运转(吸湿运转)和图1(b)的第二运转(放湿运转)。在第一运转时,膨胀阀(31)关闭到规定开度,电磁阀(32b)开放;在第二运转时,膨胀阀(31)开放,电磁阀(32b)关闭。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第一空气热交换器(11)中冷凝后,通过膨胀阀(31)膨胀,再在吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。具体而言,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过吸附热交换器(13)而主要减湿,再回到室内,剩下的部分流过第二空气热交换器(12)而主要被冷却,再回到室内。这样,就能够高效地进行室内的制冷和除湿。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第一空气热交换器(11)和吸附热交换器(13)冷凝后,在细管(32a)中膨胀,再在第二空气热交换器(12)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分在流过吸附热交换器(13)时使吸附剂复原,再被排出到室外;剩下的部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。就是说,因为在第二运转时,处于主要仅处理室内的显热负荷、而几乎不处理潜热负荷(在第二空气热交换器(12)中处理少量)的状态,所以主要进行室内的制冷。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边间歇地处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,是通过所述控制装置(15)以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。这样,在室内潜热负荷较大时,能通过设切换频率较多来使除湿量较多,提高室内的舒适性。相反,在潜热负荷较小时,能通过设切换频率较少来使除湿量较少,提高节能性。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,四通换向阀(25)切换为第二状态,交替进行图2(a)的第一运转(放湿运转)和图2(b)的第二运转(吸湿运转)。在第一运转时,膨胀阀(31)关闭到规定开度,电磁阀(32b)开放;在第二运转时,膨胀阀(31)开放,电磁阀(32b)关闭。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第二空气热交换器(12)和吸附热交换器(13)中冷凝后,通过膨胀阀(31)膨胀,再在第一空气热交换器(11)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分在流过吸附热交换器(13)时使吸附剂复原,从而主要加湿并回到室内;剩下的部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热并回到室内。这样,就能够高效地进行室内的供暖和加湿。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第二空气热交换器(12)中冷凝后,在细管(32a)中膨胀,再在吸附热交换器(13)和第一空气热交换器(11)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分在流过吸附热交换器(13)时给吸附剂以水分,再被排出到室外;剩下的部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。就是说,因为在第二运转时,处于主要仅处理室内的显热负荷、而不处理潜热负荷的状态,所以主要进行室内的供暖。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边间歇地处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以适合室内潜热负荷的时间间隔切换。
—第一实施例的效果—
根据该第一实施例,因为用具有两个空气热交换器(11、12)和一个吸附热交换器(13)的制冷剂回路(20)构成了空气调节装置(10),所以在室内机中,设置吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)就可以。因此,与分开设置空气调节机和干燥剂室外空气调节机的情况下相比,能够防止装置的大型化,也能使成本降低。
因为设为用在表面上附着了吸附剂的吸附热交换器(13)处理潜热负荷,所以在使吸附剂复原时能够利用制冷剂的冷凝热。因此,不需要设置制冷剂回路(20)之外的专门用以对吸附剂加热的单元。其结果是,还是能够防止装置的大型化,又能不使结构复杂化。
因为不需要专门用以对吸附剂加热的机构,只要驱动制冷剂回路(10)就能进行制冷及除湿、供暖及加湿,所以也能够进行COP很高的运转。
在该第一实施例中,在室内潜热负荷较大时设第一运转和第二运转的切换频率较多,相反,在室内潜热负荷较小时设第一运转和第二运转的切换频率较少。因此,能够进行室内舒适性和节能性相互平衡的运转。
(发明的第二实施例)
如图3和图4所示,第二实施例所涉及的空气调节装置,是与第一实施例相比制冷剂回路(20)的结构有所变更的例子。该制冷剂回路(20),具有一个空气热交换器(11)和两个吸附热交换器(13、14)作为制冷剂和空气进行热交换的多个热交换器(11、13、14)。在该第二实施例中,吸附热交换器(13、14)主要对空气进行潜热处理,但是也进行显热处理。
与第一实施例一样,该制冷剂回路(20),构成为压缩机(21)、室外热交换器(22)、膨胀机构(23)及室内热交换器(24)连接起来的封闭回路,具有四通换向阀(25、26)作为使制冷剂的循环方向反转的切换机构。室外热交换器(22)由空气热交换器(11)构成;室内热交换器(24)由通过膨胀机构(23)互相串联连接的第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)构成。
所述膨胀机构(23),由膨胀阀构成。切换机构(25、26),由使制冷剂回路(20)内的制冷剂循环的整体方向反转的第1四通换向阀(第一切换机构)(25)、和使第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)之间的制冷剂的流动方向反转的第2四通换向阀(第二切换机构)(26)构成。
在所述制冷剂回路(20)中,压缩机(21)的喷出侧连接在第1四通换向阀(25)的第一阀口(P1)上。第1四通换向阀(25)的第二阀口(P2),连接在空气热交换器(11)上。该空气热交换器(11)连接在第2四通换向阀(26)的第一阀口(P1)上。第2四通换向阀(26)的第二阀口(P2),连接在第一吸附热交换器(13)上,在第一吸附热交换器(13)上依次串联连接了膨胀阀(23)和第二吸附热交换器(14)。第二吸附热交换器(14),连接在第2四通换向阀(26)的第三阀口(P3)上,第2四通换向阀(26)的第四阀口(P4)连接在第1四通换向阀(25)的第三阀口(P3)上。第1四通换向阀(25)的第四阀口(P4),连接在压缩机(21)的吸入侧。
所述第1四通换向阀(25),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图3(a)、图3(b)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图4(a)、图4(b)的实线)。
所述第2四通换向阀(26),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图3(a)、图4(a)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图3(b)、图4(b)的实线)。
—运转工作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,第1四通换向阀(25)切换为第一状态,交替进行图3(a)的第一运转和图3(b)的第二运转。在第一运转时,第2四通换向阀(26)切换为第一状态;在第二运转时,第2四通换向阀(26)切换为第二状态。在第一运转时和第二运转时,膨胀阀(31)都关闭到规定开度。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第二吸附热交换器(14)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。这时,已流过了空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在室内,在第二吸附热交换器(14)中对空气进行潜热处理和显热处理。就是说,流过第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),首先由吸附剂主要吸附水分后,逐渐被冷却,再回到室内。这时,已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),使吸附剂复原,被排出到室外。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第一吸附热交换器(13)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。这时,已流过了空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外。
这时,在室内,在第一吸附热交换器(13)中对空气进行潜热处理和显热处理。就是说,流过第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),首先由吸附剂主要吸附水分后,逐渐被冷却,再回到室内。这时,已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),使吸附剂复原,被排出到室外。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。在该情况下,第一运转和第二运转,也是通过所述控制装置(15)以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。这样,在室内潜热负荷较大时,能通过设切换频率较多来使除湿量较多,提高室内的舒适性。相反,在潜热负荷较小时,能通过设切换频率较少来使除湿量较少,提高节能性。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,第1四通换向阀(25)切换为第二状态,交替进行图4(a)的第一运转和图4(b)的第二运转。在第一运转时,第2四通换向阀(26)切换为第一状态;在第二运转时,第2四通换向阀(26)切换为第二状态。在第一运转时和第二运转时,膨胀阀(31)都关闭到规定开度。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第二吸附热交换器(14)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第一吸附热交换器(13)和空气热交换器(11)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。这时,已流过了空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外,已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中对空气进行潜热处理和显热处理。就是说,已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),首先通过使吸附剂复原,它自身加湿,再逐渐被加热,然后回到室内。这时,已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),给吸附剂以水分,再被排出到室外。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第一吸附热交换器(13)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第二吸附热交换器(14)和空气热交换器(11)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。这时,已流过了空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外。
这时,在第一吸附热交换器(13)中对空气进行潜热处理和显热处理。就是说,已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),首先通过使吸附剂复原,它自身加湿,再逐渐被加热,然后回到室内。这时,已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),给吸附剂以水分,再被排出到室外。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也能以适合室内潜热负荷的时间间隔切换。
—第二实施例的效果—
根据该第二实施例,不仅能得到与第一实施例一样的效果,也能连续处理室内的潜热负荷和显热负荷。因此,与第一实施例相比,能更为稳定地进行室内的湿度调整。
(发明的第三实施例)
如图5和图6所示,第三实施例所涉及的空气调节装置(10),是与第一、第二实施例相比制冷剂回路(20)的结构有所变更的例子。该制冷剂回路(20),具有主要对空气进行显热处理的两个空气热交换器(11、12)、和主要对空气进行潜热处理的两个吸附热交换器(13、14)作为制冷剂和空气进行热交换的多个热交换器(11、12、13、14)。
与所述各实施例一样,该制冷剂回路(20),构成为压缩机(21)、室外热交换器(22)、膨胀机构(23)及室内热交换器(24)连接起来的封闭回路,具有四通换向阀(25、26)作为使制冷剂的循环方向反转的切换机构。室外热交换器(22)由第一空气热交换器(11)构成;室内热交换器(24)由通过膨胀机构(23)互相串联连接的第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)、和第二空气热交换器(12)构成。
所述切换机构(25、26),由使制冷剂回路(20)内的制冷剂循环的整体方向反转的第1四通换向阀(第一切换机构)(25)、和使第一吸附热交换器(13)与第二吸附热交换器(14)之间的制冷剂流动方向反转的第2四通换向阀(第二切换机构)(26)构成。
在所述制冷剂回路(20)中,压缩机(21)的喷出侧连接在第1四通换向阀(25)的第一阀口(P1)上。第1四通换向阀(25)的第二阀口(P2),连接在第一空气热交换器(11)上。该第一空气热交换器(11)连接在第2四通换向阀(26)的第一阀口(P1)上。第2四通换向阀(26)的第二阀口(P2),连接在第一吸附热交换器(13)上,在第一吸附热交换器(13)上依次串联连接了膨胀阀(23)和第二吸附热交换器(14)。第二吸附热交换器(14),连接在第2四通换向阀(26)的第三阀口(P3)上,第2四通换向阀(26)的第四阀口(P4)通过第二空气热交换器(12)连接在第1四通换向阀(25)的第三阀口(P3)上。第1四通换向阀(25)的第四阀口(P4),连接在压缩机(21)的吸入侧。
所述第1四通换向阀(25),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图5(a)、图5(b)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图6(a)、图6(b)的实线)。
所述第2四通换向阀(26),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图5(a)、图6(a)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图5(b)、图6(b)的实线)。
如安装图即图7所示,该空气调节装置(10),由安装在户外的室外机组(110)、安装在室内的壁面上的室内机组(120)以及将室外机组(110)和室内机组(120)连接起来的连接管道(130)构成。在室外机组(110)中,设置有室外热交换器(22)即第一空气热交换器(11)、和用以给该室外热交换器(22)送风的室外风扇(111)。结构图即图8所示,在室内机组(120)中,设置有室内热交换器(24)即第一吸附热交换器(13)、第二吸附热交换器(14)及第二空气热交换器(12)、用以给室内热交换器(24)送风的室内风扇(121)、以及用以切换室内机组(120)内的空气通路的调节风门(122)。在室内机组(120)内,在背面侧设置有吸附热交换器(13、14);在前面侧设置有第二空气热交换器(12)。补充说明一下,在附图的例子中,第二空气热交换器(12)由两张热交换器构成。
在室内机组(120)中,设置有与室外连通的排气管(123)和用以将空气从该排气管(123)排出到室外的排气风扇(124)。所述调节风门(122),由对应于第一吸附热交换器(13)的第一调节风门(122a)和对应于第二吸附热交换器(14)的第二调节风门(122b)构成。该第一调节风门(122a)和该第二调节风门(122b),分别构成为:能切换第一位置和第二位置,该第一位置让已流过了所述吸附热交换器(13、14)的室内空气(RA)通过室内风扇(121)供到室内;该第二位置让已流过了所述吸附热交换器(13、14)的室内空气(RA)通过排气风扇(124)和排气通路(123)排出到室外。
图9,是表示该空气调节装置(10)的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。如附图所示,在该空气调节装置(10)中,在室内机组(120)中,已流过了第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器的室内空气(RA)被排出到室外,已流过了该第一吸附热交换器(13)及该第二吸附热交换器(14)中之另一个吸附热交换器的室内空气(RA)、和已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),在室内循环。在室外机组(110)中,室外空气(OA)流过第一空气热交换器(11),在室外循环。
—运转工作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,第1四通换向阀(25)切换为第一状态,交替进行图5(a)的第一运转和图5(b)的第二运转。在第一运转时,第2四通换向阀(26)切换为第一状态;在第二运转时,第2四通换向阀(26)切换为第二状态。在第一运转时和第二运转时,膨胀阀(23)都关闭到规定开度。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第二吸附热交换器(14)和第二空气热交换器(12)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第二吸附热交换器(14),主要减湿,再回到室内,其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第一吸附热交换器(13)时使吸附剂复原。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第一吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第一吸附热交换器(13),主要减湿,再回到室内;其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第二吸附热交换器(14)时使吸附剂复原。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。这样,在室内潜热负荷较大时,能通过设切换频率较多来使除湿量较多,提高室内的舒适性。相反,在室内潜热负荷较小时,能通过设切换频率较少来使除湿量较少,提高节能性。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,第1四通换向阀(25)切换为第二状态,交替进行图6(a)的第一运转和图6(b)的第二运转。在第一运转时,第2四通换向阀(26)切换为第一状态;在第二运转时,第2四通换向阀(26)切换为第二状态。在第一运转时和第二运转时,膨胀阀(23)都关闭到规定开度。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第一吸附热交换器(13)和第一空气热交换器(12)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第二吸附热交换器(14),主要加湿,再回到室内;其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第一吸附热交换器(13)时给吸附剂以水分。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂,在第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)中冷凝后,通过膨胀阀(23)膨胀,再在第二吸附热交换器(14)和第一空气热交换器(11)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气回到室内。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第一吸附热交换器(13),主要加湿,再回到室内;其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第二吸附热交换器(14)时给吸附剂以水分。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以适合室内的潜热负荷的时间间隔切换。
—第三实施例的效果—
根据该第三实施例,在制冷除湿运转时和供暖加湿运转时,都切换第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14),并且将该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器用于潜热处理,这样就能连续处理室内的潜热负荷。室内的显热负荷,是能在第二空气热交换器(12)中连续处理。因此,与第一实施例相比,能更为稳定地进行室内的湿度调整;与第二实施例相比,也能更为稳定地进行室内的温度调整。
(发明的第四实施例)
如图10和图11所示,第四实施例所涉及的空气调节装置,是与第一~第三实施例相比制冷剂回路(20)的结构有所变更的例子。与第三实施例一样,该制冷剂回路(20),具有主要对空气进行显热处理的两个空气热交换器(11、12)、和主要对空气进行潜热处理的两个吸附热交换器(13、14)作为制冷剂和空气进行热交换的多个热交换器(11、12、13、14)。
与所述各实施例一样,该制冷剂回路(20),构成为压缩机(21)、室外热交换器(22)、膨胀机构(23)及室内热交换器(24)连接起来的封闭回路,具有四通换向阀(25、26)作为使制冷剂的循环方向反转的切换机构。膨胀机构,由第一膨胀阀(第一膨胀机构)(31)和第二膨胀阀(第二膨胀机构)(32)构成。室外热交换器(22)由第一空气热交换器(11)构成;室内热交换器(24)由通过第二膨胀阀(31)互相串联连接的第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)、和第二空气热交换器(12)构成。
所述切换机构(25、26),由使制冷剂回路(20)内的制冷剂循环的整体方向反转的第1四通换向阀(第一切换机构)(25)、和使第一吸附热交换器(13)与第二吸附热交换器(14)之间的制冷剂流动方向反转的第2四通换向阀(第二切换机构)(26)构成。
在所述制冷剂回路(20)中,压缩机(21)的喷出侧连接在第1四通换向阀(25)的第一阀口(P1)上。第1四通换向阀(25)的第二阀口(P2),连接在第一空气热交换器(11)上。在该第一空气热交换器(11)上依次串联连接了第一膨胀阀(31)和第二空气热交换器(12)。第二空气热交换器(12)连接在第1四通换向阀(25)的第三阀口(P3)上,第1四通换向阀(25)的第四阀口(P4)连接在压缩机(21)的吸入侧。
在所述第1四通换向阀(25)的第二阀口(P2)上与所述第一空气热交换器(11)并列地连接了第2四通换向阀(26)的第一阀口(P1)。在第2四通换向阀(26)的第二阀口(P2)上依次串联连接了第一吸附热交换器(13)、第二膨胀阀(32)及第二吸附热交换器(14)。第二吸附热交换器(14)连接在第2四通换向阀(26)的第三阀口(P3)上。第2四通换向阀(26)的第四阀口(P4),相对第1四通换向阀(25)的第一阀口(P1)与第二空气热交换器(12)并列连接。
如上所述,在所述制冷剂回路(20)中,压缩机(21)、第一空气热交换器(11)、第一膨胀机构(31)及第二空气热交换器(12)依次连接起来,与第一空气热交换器(11)、第一膨胀机构(31)及第二空气热交换器(12)并列地连接了第一吸附热交换器(13)、第二膨胀机构(32)及第二吸附热交换器(14)。
所述第1四通换向阀(25),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图10(a)、图10(b)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图11(a)、图11(b)的实线)。
所述第2四通换向阀(26),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图10(a)、图11(a)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图10(b)、图11(b)的实线)。
—运转工作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,第1四通换向阀(25)切换为第一状态,交替进行图10(a)的第一运转和图10(b)的第二运转。在第一运转时,第2四通换向阀(26)切换为第一状态;在第二运转时,第2四通换向阀(26)切换为第二状态。在第一运转时和第二运转时,第一膨胀阀(31)和第二膨胀阀(32)都关闭到规定开度。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂中,一部分在第一空气热交换器(11)中冷凝后,通过第一膨胀阀(31)膨胀,再在第二空气热交换器(12)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。从压缩机(21)喷出的制冷剂中,剩下的部分在第一吸附热交换器(13)中冷凝后,通过第二膨胀阀(32)膨胀,再在第二吸附热交换器(14)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第二吸附热交换器(14),主要减湿,再回到室内,其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第一吸附热交换器(13)时使吸附剂复原。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂中,一部分在第一空气热交换器(11)中冷凝后,通过第一膨胀阀(31)膨胀,再在第二空气热交换器(12)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。从压缩机(21)喷出的制冷剂中,剩下的部分在第二吸附热交换器(14)中冷凝后,通过第二膨胀阀(32)膨胀,再在第一吸附热交换器(13)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第一吸附热交换器(13),主要减湿,再回到室内;其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第二吸附热交换器(14)时使吸附剂复原。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。这样,在室内潜热负荷较大时,就能通过设切换频率较多来使除湿量较多,提高室内的舒适性。相反,在室内潜热负荷较小时,能通过设切换频率较少来使除湿量较少,提高节能性。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,第1四通换向阀(25)切换为第二状态,交替进行图11(a)的第一运转和图11(b)的第二运转。在第一运转时,第2四通换向阀(26)切换为第一状态;在第二运转时,第2四通换向阀(26)切换为第二状态。在第一运转时和第二运转时,膨胀阀(23)都关闭到规定开度。
在该状态下,在第一运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂中,一部分在第二空气热交换器(12)中冷凝后,通过第一膨胀阀(31)膨胀,再在第一空气热交换器(11)中蒸发,然后被吸入压缩机(21)中。从压缩机(21)喷出的制冷剂中,剩下的部分在第二吸附热交换器(14)中冷凝后,通过第二膨胀阀(32)膨胀,再在第一吸附热交换器(13)中蒸发,然后回到压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在室内,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第二吸附热交换器(14),主要加湿,再回到室内;其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第一吸附热交换器(13)时给吸附剂以水分。
在第二运转时,从压缩机(21)喷出的制冷剂中,一部分在第二空气热交换器(12)中冷凝后,通过第一膨胀阀(31)膨胀,再在第一空气热交换器(11)中蒸发,然后被吸入到压缩机(21)中。从压缩机(21)喷出的制冷剂中,剩下的部分在第一吸附热交换器(13)中冷凝后,通过第二膨胀阀(32)膨胀,再在第二吸附热交换器(14)中蒸发,然后回到压缩机(21)中。这时,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,流过室内热交换器(24)的室内空气(RA)中,一部分流过第一吸附热交换器(13),主要加湿,再回到室内;其他部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。流过室内热交换器(24)后被排出到室外的排出空气(EA),在流过第二吸附热交换器(14)时给吸附剂以水分。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以适合室内的潜热负荷的时间间隔切换。
—第四实施例的效果—
根据该第四实施例,在制冷除湿运转时和供暖加湿运转时,都切换第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14),并且将该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器用于潜热处理,这样就能连续处理室内的潜热负荷。室内的显热负荷,是能在第二空气热交换器(12)中处理。因此,与第三实施例一样,能稳定地进行室内的湿度调整,也能稳定地进行室内的温度调整。
在该第四实施例中,因为能用两个膨胀阀(31、32)分开控制流过空气热交换器(11、12)的制冷剂流量和流过吸附热交换器(13、14)的制冷剂流量,所以与第三实施例相比,能更为容易地进行在处理室内的潜热负荷和显热负荷时的控制。
(发明的第五实施例)
如图12和图13所示,第五实施例所涉及的空气调节装置,是制冷剂回路(20)的结构与第四实施例一样,而将第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)安装在室外的例子。就是说,在该制冷剂回路(20)中,室外热交换器(22)由第一空气热交换器(11)、第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)构成,室内热交换器(24)仅由第二空气热交换器(12)构成。该空气调节装置(10),构成为与排出到室外的排气量相比供到室内的送气量更多的送风机型装置。
因为如上所述,制冷剂回路的结构本身与第四实施例一样,所以其具体说明在此就省略不提了。
图14,是表示该空气调节装置(10)的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。如附图所示,在该空气调节装置(10)中,在室外机组(110)中,已流过了第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器的室外空气(OA)供到室内,已流过了该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之另一个吸附热交换器的室外空气(OA)、和已流过了第一空气热交换器(11)的空气(OA)在室外循环。在室内机组(120)中,室内空气(RA)流过第二空气热交换器(12),在室内循环。
—运转工作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。补充说明一下,因为制冷剂在制冷剂回路中的流动情况与第四实施例一样,所以在此主要说明空气流动情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图12(a)的第一运转和图12(b)的第二运转。在第一运转时,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)被供给;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要减湿,被供到室内;室内空气(RA)流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。室外空气(OA)中之其他部分,在流过第一吸附热交换器(13)时使吸附剂复原。
在第二运转时,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)被供到室内;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),也作为供给空气(RA)回到室内。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要减湿,被供到室内;室内空气(RA)流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。室外空气(OA)中之其他部分,在流过第二吸附热交换器(14)时使吸附剂复原。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图13(a)的第一运转和图13(b)的第二运转。在第一运转时,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)被供到室内;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要加湿,被供到室内;室内空气(RA)流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。室外空气(OA)中之其他部分,在流过第一吸附热交换器(13)时给吸附剂以水分。
在第二运转时,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)被供到室内;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要加湿,被供到室内;室内空气(RA)流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。室外空气(OA)中之其他部分,在流过第二吸附热交换器(14)时给吸附剂以水分。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以适合室内潜热负荷的时间间隔切换。
这样,本发明也能用于送风机型空气调节装置中,在该情况下,也能得到与所述各实施例一样的效果。
(发明的第六实施例)
如图15和图16所示,第六实施例所涉及的空气调节装置,是制冷剂回路的结构与第四实施例一样。该空气调节装置(10),构成为供到室内的送气量和排出到室外的排气量保持平衡的通风机型装置。
图17,是表示该空气调节装置的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。如附图所示,在该空气调节装置(10)中,在室内机组(120)中,已流过了第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器的室外空气(OA)供到室内,已流过了该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之另一个吸附热交换器的室内空气(RA)被排出到室外。已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),在室内循环。在室外机组(110)中,室外空气(OA)流过第一空气热交换器(11),在室外循环。
—运转工作—
说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。补充说明一下,因为制冷剂在制冷剂回路中的流动情况与第四实施例一样,所以在此主要说明空气流动情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图15(a)的第一运转和图15(b)的第二运转。在第一运转时,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)供到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要减湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第一吸附热交换器(13)时使吸附剂复原。
在第二运转时,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内;已流过了第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)供到室内;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要减湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第二吸附热交换器(13)时使吸附剂复原。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图16(a)的第一运转和图16(b)的第二运转。在第一运转时,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内;已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)供到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要加湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第一吸附热交换器(13)时给吸附剂以水分。
在第二运转时,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内;已流过了第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)供到室内;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要加湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第二吸附热交换器(14)时给吸附剂以水分。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以适合室内潜热负荷的时间间隔切换。
这样,本发明也能用于通风机型空气调节装置中,在该情况下,也能得到与所述各实施例一样的效果。
—变形例—
在图15~图17的例子中,在室内安装了两个吸附热交换器(13、14)。如图18所示,这些吸附热交换器(13、14)也可以是在室外安装。在该情况下,在室外机组(110)中,已流过了第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器的室外空气(OA)供到室内;已流过了该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之另一个吸附热交换器的室内空气(RA)被排出到室外。已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),在室内循环。在室外机组(110)中,室外空气(OA)流过第一空气热交换器(11),在室外循环。
这样,也能够得到与图15~图17的例子一样的效果。
(发明的第七实施例)
如图19和图20所示,第七实施例所涉及的空气调节装置(10),是将两个空气热交换器(11、12)和两个吸附热交换器(13、14)收纳在一个壳体(150)内并形成为一体,再将它安装在天花板上的例子。该第七实施例,是一个将本发明的空气调节装置(10)构成为全换气型空气调节装置的情况下的结构例。图19,是表示该空气调节装置(10)的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图;图20,是图20(a)为平面结构图,图20(b)为左视结构图,图20(c)为右视结构图。
该空气调节装置(10)的壳体(150),形成为方盒形。在该壳体(150)的一对端面中之一个端面上,设置有将室外空气(OA)吸入壳体(150)内的第一吸入口(151)和将室内空气(RA)吸入壳体(150)内的第二吸入口(152)。在所述一对端面中之另一个端面上,设置有将供给空气(SA)供到室内的第一喷出口(153)和将排出空气(EA)排出到室外的的第二喷出口(154)。在所述第一吸入口(151)、第二吸入口(152)、第一喷出口(153)及第二喷出口(154)上分别连接有风管,使得室外空气、室内空气、供给空气及排出空气流动。
在所述壳体(150)内,分割成设置有所述空气热交换器(11、12)及吸附热交换器(13、14)的热交换室(160)和设置有风扇(191、192)、压缩机(21)等机械部件的机械室(170)。
所述热交换室(160),在附图中所述壳体(150)的左右方向上分割为三个部分,在中央构成有吸附热交换器室(161、162),在两侧构成有第一空气热交换器室(163)和第二空气热交换器室(164)。吸附热交换器室(161、162)和空气热交换器室(163、164),分别在高度方向上分割成上下两层。吸附热交换器室(161、162)在前后方向(附图的上下方向)上分割成两个部分,构成有第一吸附热交换器室(161)和第二吸附热交换器室(162)。
第一空气热交换器(11)设置在第一空气热交换器室(163)的上层中;第二空气热交换器(12)设置在第二空气热交换器室(164)的上层中。第一吸附热交换器(13)设置在第一吸附热交换器室(161)中上层与下层的中央;第二吸附热交换器(14)设置在第二吸附热交换器室(162)中上层与下层的中央。
所述第一空气热交换器室(163),是其上层和下层都与第一吸入口(151)连通。在该第一空气热交换器室(163)的上层中,在与第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第一调节风门(181),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第二调节风门(182)。在该第一空气热交换器室(163)的下层中,在与第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第三调节风门(183),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第四调节风门(184)。
所述第二空气热交换器室(164),是其上层和下层都与第二吸入口(152)连通。在该第二空气热交换器室(164)的上层中,在与所述第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第五调节风门(185),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第六调节风门(186)。在该第二空气热交换器室(164)的下层中,在与第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第七调节风门(187),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第八调节风门(188)。
在所述壳体(150)的机械室(170)中,在中央设置有压缩机(21),在其两侧设置有第一风扇(191)和第二风扇(192)。第一风扇(191),与第一喷出口(153)和第二空气热交换器室(164)上层连通;第二风扇(192),与第二喷出口(154)和第一空气热交换器室(163)上层连通。
补充说明一下,制冷剂回路(20),构成为与在图15、图16中所示的制冷剂回路(20)一样,空气在各热交换器(11~14)中的流动情况与图15、图16也一样。不同之处只有下述一点,即:在图15、图16的例子中,压缩机(21)和第一空气热交换器(11)安装在室外,与此相对,在该第七实施例中,所有机器安装在室内。
—运转工作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行第一运转(参照图15(a))和第二运转(参照图15(b))。在第一运转时,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于打开状态;第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,一部分在第一空气热交换器室(163)的上层中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,剩下的部分从第一空气热交换器室(163)的下层流入第二吸附热交换器室(162)中,在第二吸附热交换器(14)中减湿,流出到第二空气热交换器室(164)的上层中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,一部分在第二空气热交换器室(164)的上层中流过第二空气热交换器(12)而被冷却,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,剩下的部分从第二空气热交换器室(164)的下层流入第一吸附热交换器室(161)中,使第一吸附热交换器(13)复原,流出到第一空气热交换器室(163)的上层中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要减湿,再供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。
在第二运转时,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于打开状态;第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,一部分在第一空气热交换器室(163)的上层中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,剩下的部分从第一空气热交换器室(163)的下层流入第一吸附热交换器室(161)中,在第一吸附热交换器(13)中减湿,流出到第二空气热交换器室(164)的上层中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,一部分在第二空气热交换器室(164)的上层中流过第二空气热交换器(12)而被冷却,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,剩下的部分从第二空气热交换器室(164)的下层流入第二吸附热交换器室(162)中,使第二吸附热交换器(14)复原,流出到第一空气热交换器室(163)的上层中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要减湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行第一运转(参照图16(a))和第二运转(参照图16(b))。在第一运转时,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于打开状态;第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,一部分在第一空气热交换器室(163)的上层中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,剩下的部分从第一空气热交换器室(163)的下层流入第二吸附热交换器室(162)中,在第二吸附热交换器(14)中加湿,流出到第二空气热交换器室(164)的上层中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,一部分在第二空气热交换器室(164)的上层中流过第二空气热交换器(12)而被加热,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,剩下的部分从第二空气热交换器室(164)的下层流入第一吸附热交换器室(161)中,给第一吸附热交换器(13)以水分,流出到第一空气热交换器室(163)的上层中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要加湿,再被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。
在第二运转时,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于打开状态;第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,一部分在第一空气热交换器室(163)的上层中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中,剩下的部分从第一空气热交换器室(163)的下层流入第一吸附热交换器室(161)中,在第一吸附热交换器(13)中加湿,流出到第二空气热交换器室(164)的上层中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,一部分在第二空气热交换器室(164)的上层中流过第二空气热交换器(12)而被加热,通过第一风扇(191)从第一喷出口(153)被供到室内。从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中,剩下的部分从第二空气热交换器室(164)的下层流入第二吸附热交换器室(162)中,给第二吸附热交换器(14)以水分,流出到第一空气热交换器室(163)的上层中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(154)被排出到室外。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要加湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。
(发明的第八实施例)
如图21和图22所示,第八实施例所涉及的空气调节装置,具有热水、冷水流动的热水冷水回路(40)来代替所述各实施例中的制冷剂回路(20)。该热水冷水回路(40),具有热水、冷水和空气进行热交换的多个热交换器(11、12、13、14)。该热水冷水回路(40),具有两个主要对空气进行显热处理的空气热交换器(11、12)和两个主要对空气进行潜热处理的吸附热交换器(13、14)作为所述多个热交换器(11、12、13、14)。
该热水冷水回路(40),具有热水源(41)、冷水源(42)、室外热交换器(43)及室内热交换器(44)。室外热交换器(43)由第一空气热交换器(11)构成;室内热交换器(44)由第二空气热交换器(12)、第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)构成。
在该热水冷水回路(40)中,第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)互相并列连接;第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12)互相并列连接。第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)、和第一空气热交换器(11)及第二空气热交换器(12),相对热水源(41)及冷水源(42)互相串联连接。
所述热水冷水回路(40),具有三通阀(A1)、三通阀(A2)、三通阀(B1)及三通阀(B2)作为第一切换机构(45),该三通阀(A1)连接在第一吸附热交换器(13)的一端;该三通阀(A2)连接在该第一吸附热交换器(13)的另一端;该三通阀(B1)连接在第二吸附热交换器(14)的一端;该三通阀(B2)连接在该第二吸附热交换器(14)的另一端;该第一切换机构(45),切换热水、冷水的流动方向,使热水流过第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器,并且使冷水流过该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之另一个吸附热交换器。所述热水冷水回路(40),具有三通阀(C1)、三通阀(C2)、三通阀(D1)及三通阀(D2)作为第二切换机构(46),该三通阀(C1)连接在第一空气热交换器(11)的一端;该三通阀(C2)连接在该第一空气热交换器(11)的另一端;该三通阀(D1)连接在第二空气热交换器(12)的一端;该三通阀(D2)连接在该第二空气热交换器(12)的另一端;该第二切换机构(46),切换热水、冷水的流动方向,使热水流过第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12)中之一个吸附热交换器,并且使冷水流过该第一空气热交换器(11)和该第二空气热交换器(12)中之另一个空气热交换器。
三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的热水流入阀口(Pi1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的冷水流入阀口(Pi2)上与所述冷水源(42)并列连接。
三通阀(A2)及三通阀(B2)、和三通阀(C1)及三通阀(D1),连接为下述状态,即:相对三通阀(A2)及三通阀(B2),三通阀(C1)与三通阀(D1)并列连接,并且相对三通阀(C1)及三通阀(D1),三通阀(A2)与三通阀(B2)并列连接。三通阀(A2)和三通阀(B2)的各热水流出阀口(Po1)互相连通,同时与三通阀(C1)和三通阀(D1)的各热水流入阀口(Pi1)也连通;三通阀(A2)和三通阀(B2)的各冷水流出阀口(Po2)互相连通,同时与三通阀(C1)和三通阀(D 1)的各冷水流入阀口(Pi2)也连通。
三通阀(C2)和三通阀(D2),在各自的热水流出阀口(Po1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(C2)和三通阀(D2),在各自的冷水流出阀口(Po2)上与所述冷水源(42)并列连接。
—运转工作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图21(a)的第一运转和图21(b)的第二运转。在第一运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图21(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为加热器,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为冷却器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA)作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA)作为供给空气(SA)回到室内。已流过了第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA)作为供给空气(SA)被供到室内;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA)作为排出空气(EA)被排出到室外。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,通过室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要减湿,再供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能够高效地进行室内的制冷和除湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第二吸附热交换器(14)时使吸附剂复原。
在第二运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图21(b)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为加热器,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为冷却器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA),作为供给空气(SA)供到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,通过室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要减湿,再供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能够高效地进行室内的制冷和除湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第一吸附热交换器(13)时使吸附剂复原。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图22(a)的第一运转和图22(b)的第二运转。在第一运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图22(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为加热器,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为冷却器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA)作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA)作为供给空气(SA)回到室内。已流过了第一吸附热交换器(13)的室内空气(RA)作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二吸附热交换器(14)的室外空气(OA)作为供给空气(SA)被供到室内。
这时,在第二吸附热交换器(14)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,通过室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要加湿,再供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能够高效地进行室内的供暖和加湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第一吸附热交换器(13)时给吸附剂以水分。
在第二运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图22(b)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为加热器,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为冷却器。已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA)作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA)作为供给空气(SA)回到室内。已流过了第一吸附热交换器(13)的室外空气(OA)作为供给空气(SA)被供到室内;已流过了第二吸附热交换器(14)的室内空气(RA)作为排出空气(EA)被排出到室外。
这时,在第一吸附热交换器(13)中主要对空气进行潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要对空气进行显热处理。就是说,通过室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要加湿,再供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能够高效地进行室内的供暖和加湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第二吸附热交换器(14)时使吸附剂复原。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。
—变形例—
在该第八实施例中,假定空气调节装置(10)为如第一~第六实施例那样的分离式空气调节装置(10),将四个热交换器(11、12、13、14)分为室外热交换器(43)和室内热交换器(44)而分开进行了说明。也可以是这样的,如第七实施例那样,设为一体式的,即没有室外热交换器(43)和室内热交换器(44)的区别的结构。
关于以下的第九实施例~第十二实施例,这一点也一样。
(发明的第九实施例)
如图23和图24所示,第九实施例所涉及的空气调节装置,是与第八实施例相比热水冷水回路(40)的结构有所变更的例子。
该热水冷水回路(40),具有热水源(41)、冷水源(42)、室外热交换器(43)及室内热交换器(44)。室外热交换器(43)由第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)构成;室内热交换器(44)由第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)构成。
在该热水冷水回路(40)中,第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)互相并列连接;第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12)互相并列连接。第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)、和第一空气热交换器(11)及第二空气热交换器(12),相对热水源(41)及冷水源(42)互相并列连接。
所述热水冷水回路(40),具有三通阀(A1)、三通阀(A2)、三通阀(B1)及三通阀(B2)作为第一切换机构(45),该三通阀(A1)连接在第一吸附热交换器(13)的一端;该三通阀(A2)连接在该第一吸附热交换器(13)的另一端;该三通阀(B1)连接在第二吸附热交换器(14)的一端;该三通阀(B2)连接在该第二吸附热交换器(14)的另一端;该第一切换机构(45),切换热水、冷水的流动方向,使热水流过第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器,并且使冷水流过该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之另一个吸附热交换器。所述热水冷水回路(40),具有三通阀(C1)、三通阀(C2)、三通阀(D1)及三通阀(D2)作为第二切换机构(46),该三通阀(C1)连接在第一空气热交换器(11)的一端;该三通阀(C2)连接在该第一空气热交换器(11)的另一端;该三通阀(D1)连接在第二空气热交换器(12)的一端;该三通阀(D2)连接在该第二空气热交换器(12)的另一端;该第二切换机构(46),切换热水、冷水的流动方向,使热水流过第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12)中之一个空气热交换器,并且使冷水流过该第一空气热交换器(11)和该第二空气热交换器(12)中之另一个空气热交换器。
三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的热水流入阀口(Pi1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的冷水流入阀口(Pi2)上与所述冷水源(42)并列连接。三通阀(C1)和三通阀(D1),在各自的热水流入阀口(Pi1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(C1)和三通阀(D1),在各自的冷水流入阀口(Pi2)上与所述冷水源(42)并列连接。
三通阀(A2)和三通阀(B2),在各自的热水流出阀口(Po1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(A2)和三通阀(B2),在各自的冷水流出阀口(Po2)上与所述冷水源(42)并列连接。三通阀(C2)和三通阀(D2),在各自的热水流出阀口(Po1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(C2)和三通阀(D2),在各自的冷水流出阀口(Po2)上与所述冷水源(42)并列连接。
—运转工作—
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图23(a)的第一运转和图23(b)的第二运转。在第一运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图23(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为加热器,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为冷却器。在第二运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图23(b)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为加热器,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为冷却器。
上述情况,与第八实施例一样。空气在该制冷除湿运转的第一运转时和第二运转时的流动情况,与第八实施例也一样。因此,关于具体工作情况的说明,在此就省略不提了。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图24(a)的第一运转和图24(b)的第二运转。在第一运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图24(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为加热器,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为冷却器。在第二运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图24(b)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为加热器,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为冷却器。
上述情况,与第八实施例一样。空气在该供暖加湿运转的第一运转时和第二运转时的流动情况,与第八实施例也一样。因此,与制冷除湿运转一样,关于具体工作情况的说明,在此就省略不提了。
在该第九实施例中,不但能够得到第八实施例的效果,还能将相等温度的冷水和热水供给吸附热交换器(13、14)和空气热交换器(11、12)。因此,能使显热处理量和潜热处理量增大。
(发明的第十实施例)
在第八实施例中,热水冷水回路(40)是热水、冷水循环的封闭循环回路。与此相对,如图25和图26所示,第十实施例所涉及的空气调节装置(10),是构成热水冷水回路(40)为热水、冷水被排出的开式循环回路的例子。
在该第十实施例中,第一空气热交换器(11),是其一端连接有三通阀(C1)、其另一端开放着;第二空气热交换器(12),是其一端连接有三通阀(D 1)、其另一端开放着。因此,该热水冷水回路(40)是这样的回路,即:从第一空气热交换器(11)、第二空气热交换器(12)出来的热水和冷水,不是回到热水源(41)、冷水源(42),而是被排出。
其他结构,与第八实施例一样。另外,除了热水、冷水不循环而被排出这一点以外,其他工作情况就与第八实施例一样。
如该第十实施例那样,构成热水冷水回路(40)为开式循环的做法,是对于图23、图24的第九实施例的回路也可以采用。
(发明的第十一实施例)
如图27和图28所示,第十一实施例所涉及的空气调节装置(10),是同时使用制冷剂回路(20)和热水冷水回路(40)的例子。在该第十一实施例中,两个吸附热交换器(第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14))连接有热水冷水回路(40),两个空气热交换器(第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12))连接有制冷剂回路(20)。由第一空气热交换器(11)构成室外热交换器(22);由第二空气热交换器(12)、第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)构成室内热交换器(24)(44)。
制冷剂回路(20),构成为压缩机(21)、第一空气热交换器(11)、膨胀机构即膨胀阀(23)及第二空气热交换器(12)连接起来的封闭回路,具有作为切换机构的四通换向阀(25)。在所述制冷剂回路(20)中,压缩机(21)的喷出侧,连接在四通换向阀(25)的第一阀口(P1)上。四通换向阀(25)的第二阀口(P2),连接在第一空气热交换器(11)上。第一空气热交换器(11)依次串联连接了膨胀阀(23)和第二空气热交换器(12)。第二空气热交换器(12)连接在四通换向阀(25)的第三阀口(P3)上,四通换向阀(25)的第四阀口(P4)连接在压缩机(21)的吸入侧。
所述四通换向阀(25),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图27(a)、图27(b)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图28(a)、图28(b)的实线)。能通过切换该四通换向阀(25)为第一状态、第二状态,使制冷剂在制冷剂回路(20)中的流动方向反转。
热水冷水回路(40),具有热水源(41)、冷水源(42)以及互相并列连接的第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)。所述热水冷水回路(40),具有三通阀(A1)、三通阀(A2)、三通阀(B1)及三通阀(B2)作为切换机构(45),该三通阀(A1)连接在第一吸附热交换器(13)的一端;该三通阀(A2)连接在该第一吸附热交换器(13)的另一端;该三通阀(B1)连接在第二吸附热交换器(14)的一端;该三通阀(B2)连接在该第二吸附热交换器(14)的另一端;该切换机构(45)切换热水、冷水的流动方向,使热水流过第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14)中之一个吸附热交换器,并且使冷水流过该第一吸附热交换器(13)和该第二吸附热交换器(14)中之另一个吸附热交换器。
三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的热水流入阀口(Pi1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的冷水流入阀口(Pi2)上与所述冷水源(42)并列连接。三通阀(A2)和三通阀(B2),在各自的热水流出阀口(Po1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(A2)和三通阀(B2),在各自的冷水流出阀口(Po2)上与所述冷水源(42)并列连接。
—运转工作—
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图27(a)的第一运转和图27(b)的第二运转。在第一运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图27(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第二吸附热交换器(14)成为加热器,第一吸附热交换器(13)成为冷却器;通过四通换向阀(25)切换为第一状态,第一空气热交换器(11)成为冷凝器,第二空气热交换器(12)成为蒸发器。
在第二运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图27(b)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第一吸附热交换器(13)成为加热器,第二吸附热交换器(14)成为冷却器。这时,因为四通换向阀(25)仍然处于第一状态,所以第一空气热交换器(11)成为冷凝器,第二空气热交换器(12)成为蒸发器。
空气在该制冷除湿运转的第一运转时和第二运转时的流动情况,与第八~第十实施例一样。因此,关于具体工作情况的说明,在此就省略不提了。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图28(a)的第一运转和图28(b)的第二运转。在第一运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图28(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第二吸附热交换器(14)成为加热器,第一吸附热交换器(13)成为冷却器;通过四通换向阀(25)切换为第二状态,第二空气热交换器(12)成为冷凝器,第一空气热交换器(11)成为蒸发器。
在第二运转时,通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图28(b)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第一吸附热交换器(13)成为加热器,第二吸附热交换器(14)成为冷却器。这时,因为四通换向阀(25)仍然处于第二状态,所以第二空气热交换器(12)成为冷凝器,第一空气热交换器(11)成为蒸发器。
空气在该供暖加湿运转的第一运转时和第二运转时的流动情况,与第八~第十实施例一样。因此,与制冷除湿运转一样,关于具体工作情况的说明,在此就省略不提了。
(发明的第十二实施例)
如图29和图30所示,第十二实施例所涉及的空气调节装置,是在同时使用了制冷剂回路(20)和热水冷水回路(40)的例子中,将制冷剂回路(20)连接在两个吸附热交换器(第一吸附热交换器(13)和第二吸附热交换器(14))上,并且将热水冷水回路(40)连接在两个空气热交换器(第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12))上的例子。在该例子中,由第一空气热交换器(11)构成室外热交换器(43);由第二空气热交换器(12)、第一吸附热交换器(13)及第二吸附热交换器(14)构成室内热交换器(24)(44)。
制冷剂回路(20),构成为压缩机(21)、第一吸附热交换器(13)、膨胀机构即膨胀阀(23)及第二吸附热交换器(14)连接起来的封闭回路,具有作为切换机构的四通换向阀(25)。在所述制冷剂回路(20)中,压缩机(21)的喷出侧,连接在四通换向阀(25)的第一阀口(P1)上。四通换向阀(25)的第二阀口(P2),连接在第一吸附热交换器(13)上。第一吸附热交换器(13)依次串联连接了膨胀阀(23)和第二吸附热交换器(14)。第二吸附热交换器(14)连接在四通换向阀(25)的第三阀口(P3)上,四通换向阀(25)的第四阀口(P4)连接在压缩机(21)的吸入侧。
所述四通换向阀(25),能够切换下述两种状态,即:第一阀口(P1)和第二阀口(P2)连通,并且第三阀口(P3)和第四阀口(P4)连通的第一状态(参照图29(b)、图30(b)的实线),及第一阀口(P1)和第三阀口(P3)连通,并且第二阀口(P2)和第四阀口(P4)连通的第二状态(参照图29(a)、图30(a)的实线)。能通过切换该四通换向阀(25)为第一状态、第二状态,使制冷剂在制冷剂回路(20)中的流动方向反转。
热水冷水回路(40),具有热水源(41)、冷水源(42)以及互相并列连接的第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12)。所述热水冷水回路(40),具有三通阀(A1)、三通阀(A2)、三通阀(B1)及三通阀(B2)作为切换机构(45),该三通阀(A1)连接在第一空气热交换器(11)的一端;该三通阀(A2)连接在该第一空气热交换器(11)的另一端;该三通阀(B1)连接在第二空气热交换器(12)的一端;该三通阀(B2)连接在该第二空气热交换器(12)的另一端;该切换机构(45)切换热水、冷水的流动方向,使热水流过第一空气热交换器(11)和第二空气热交换器(12)中之一个空气热交换器,并且使冷水流过该第一空气热交换器(11)和该第二空气热交换器(12)中之另一个空气热交换器。
三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的热水流入阀口(Pi1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(A1)和三通阀(B1),在各自的冷水流入阀口(Pi2)上与所述冷水源(42)并列连接。三通阀(A2)和三通阀(B2),在各自的热水流出阀口(Po1)上与所述热水源(41)并列连接;三通阀(A2)和三通阀(B2),在各自的冷水流出阀口(Po2)上与所述冷水源(42)并列连接。
—运转工作—
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图29(a)的第一运转和图29(b)的第二运转。在第一运转时,通过四通换向阀(25)切换为第二状态,第二吸附热交换器(14)成为冷凝器,第一吸附热交换器(13)成为蒸发器;通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图29(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第一空气热交换器(11)成为加热器,第二空气热交换器(12)成为冷却器。
在第二运转时,通过四通换向阀(25)切换为第一状态,第一吸附热交换器(13)成为冷凝器,第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。这时,因为各三通阀(A1~D2)的状态不变化,所以第一空气热交换器(11)成为加热器,第二空气热交换器(12)成为冷却器。
空气在该制冷除湿运转的第一运转时和第二运转时流动情况,与第十一实施例一样。因此,关于具体工作情况的说明,在此就省略不提了。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图30(a)的第一运转和图30(b)的第二运转。在第一运转时,通过四通换向阀(25)切换为第二状态,第二吸附热交换器(14)成为冷凝器,第一吸附热交换器(13)成为蒸发器;通过打开各三通阀(A1~D2)中的在图30(a)中用实线所示的阀口,并且关闭用虚线所示的阀口,第二空气热交换器(12)成为加热器,第一空气热交换器(11)成为冷却器。
在第二运转时,通过四通换向阀(25)切换为第一状态,第一吸附热交换器(13)成为冷凝器,第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。这时,因为各三通阀(A1~D2)的状态不变化,所以第二空气热交换器(12)成为加热器,第一空气热交换器(11)成为冷却器。
空气在该供暖加湿运转的第一运转时和第二运转时流动情况,与第十一实施例一样。因此,与制冷除湿运转一样,关于具体工作情况的说明,在此就省略不提了。
(发明的第十三实施例)
如图31和图32所示,第十三实施例所涉及的空气调节装置(10),是制冷剂回路的结构与第四~第六实施例一样。因此,关于具体结构的说明就省略不提了。该装置,构成为供到室内的送气量和排出到室外的排气量保持平衡的通风机型。
该空气调节装置(10),具有第一空气和第二空气进行热交换的热交换元件(50)。该热交换元件(50),由设置为跨越第一空气的流通通路和第二空气的流通通路的状态、能够回转的回转式显热交换器构成。
在该实施例中,在制冷运转时和供暖运转时,流过热交换元件(50)的第一空气都是流过吸附热交换器(13、14)之前的吸附用空气,流过热交换元件(50)的第二空气都是流过吸附热交换器(13、14)之前的复原用空气。在热交换元件(50)中,第一空气和第二空气进行热交换,第一空气被冷却,第二空气被加热。在制冷运转时,第一空气是室外空气(OA),第二空气是室内空气(RA);在供暖运转时,第一空气是室内空气(RA),第二空气是室外空气(OA)。
接着,参照图33和图34,说明该空气调节装置(10)的具体装置结构。图33,是表示该空气调节装置(10)的安装状态和空气在运转时的流动情况的概念图。图34,是图34(a)为平面结构图,图34(b)为左视结构图,图34(c)为右视结构图。该空气调节装置(10),是将两个空气热交换器(11、12)和两个吸附热交换器(13、14)收纳在一个壳体(150)内并形成为一体,再将它安装在天花板上。补充说明一下,在图31及图32的回路结构图、和图33的安装图中,表示了回转式显热交换器作为热交换元件(50),而在图34的装置结构图中,表示了第一空气和第二空气交叉流动的显热交换器(所谓的交叉流式显热交换器)作为热交换元件(50)。这样,热交换元件(50)是采用回转式也可以,采用交叉流式也可以。
该空气调节装置(10)的壳体(150),形成为方盒形。在该壳体(150)的一对端面中之一个端面(附图中的上方的端面)上,设置有第一吸入口(151)、第二吸入口(152)、第三吸入口(153)及第四吸入口(154),该第一吸入口(151)将室外空气(OA)的一部分吸入壳体(150)内;该第二吸入口(152)将室内空气(RA)的一部分吸入壳体(150)内;该第三吸入口(153)将室外空气(OA)的其他部分吸入壳体(150)内;该第四吸入口(154)将室内空气(RA)的其他部分吸入壳体(150)内。在所述一对端面中之另一个端面(附图中的下方的端面)上,设置有第一喷出口(155)和第二喷出口(156),该第一喷出口(155)将供给空气(SA)供到室内;该第二喷出口(156)将排出空气(EA)排出到室外。在所述第一吸入口(151)、第二吸入口(152)、第三吸入口(153)、第四吸入口(154)、第一喷出口(155)及第二喷出口(156)上分别连接有风管。
在所述壳体(150)内,分割成设置有所述空气热交换器(11、12)、吸附热交换器(13、14)及热交换元件(50)的热交换室(160)和设置有风扇(191、192)、压缩机(21)等机械部件的机械室(170)。
所述热交换室(160),在附图中所述壳体(150)的左右方向上分割为三个部分,在中央构成有吸附热交换器室(161、162)和热交换元件室(165),在两侧构成有第一空气热交换器室(163)和第二空气热交换器室(164)。所述热交换室(160),在高度方向(图34(b)、图34(c)的左右方向)上分割成两层。
热交换元件室(165)和吸附热交换器室(161、162),是在壳体(150)的前后方向(附图的上下方向)上区划开的。吸附热交换器室(161、162),还在壳体(150)的前后方向上分割成两个部分,构成有第一吸附热交换器室(161)和第二吸附热交换器室(162)。
所述热交换元件室(165),形成在壳体(150)内的高度方向上的下部中,在该热交换元件室(165)中设置有热交换元件(50)。热交换元件室(165)上方的空间成为封闭空间。
第一空气热交换器室(163)和第二空气热交换器室(164),形成在壳体(150)内的高度方向上的上侧部分中,在第一空气热交换器室(163)下方的空间形成有第一空气通路(166),在第二空气热交换器室(164)下方的空间形成有第二空气通路(167)。第一空气热交换器(11)设置在第一空气热交换器室(163)中;第二空气热交换器(12)设置在第二空气热交换器室(164)中。
如上所述,吸附热交换器室(161、162)分别在高度方向上分割成上下两层。第一吸附热交换器(13)设置在第一吸附热交换器室(161)中的上层与下层之间的部分;第二吸附热交换器(14)设置在第二吸附热交换器室(162)中的上层与下层之间的部分。
所述第一空气热交换器室(163),与第一吸入口(151)连通。第二空气热交换器室(164),与第二吸入口(152)连通。第一空气通路(166),通过热交换元件室(165)的热交换元件(50)与第三吸入口(153)连通;第二空气通路(167),通过热交换元件室(165)的热交换元件(50)与第四吸入口(154)连通。
在第一空气热交换器室(163)中,在与第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第一调节风门(181),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第二调节风门(182)。在第一空气通路(166)中,在与第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第三调节风门(183),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第四调节风门(184)。
在第二空气热交换器室(164)中,在与所述第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第五调节风门(185),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第六调节风门(186)。在第二空气通路(167)中,在与第一吸附热交换器室(161)之间的部分设置有第七调节风门(187),在与第二吸附热交换器室(162)之间的部分设置有第八调节风门(188)。
在所述壳体(150)的机械室(170)中,在中央设置有压缩机(21),在其两侧设置有第一风扇(191)和第二风扇(192)。第一风扇(191),与第一喷出口(155)和第二空气热交换器室(164)连通;第二风扇(192),与第二喷出口(156)和第一空气热交换器室(163)连通。
—运转工作—
说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。补充说明一下,因为制冷剂在制冷剂回路中的流动情况与第四~第六实施例一样,所以在此主要说明空气流动情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图31(a)的第一运转和图31(b)的第二运转。在第一运转时,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于打开状态;第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中之一部分在第一空气热交换器室(163)中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。从第三吸入口(153)被吸入到壳体(150)内的、室外空气(OA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第一空气通路(166)中,再流入第二吸附热交换器室(162)中,在第二吸附热交换器(14)中减湿,流出到第二空气热交换器室(164)中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。
从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中之一部分在第二空气热交换器室(164)中流过第二空气热交换器(12)而被冷却,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。从第四吸入口(154)被吸入到壳体(150)内的、室内空气(RA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第二空气通路(167)中,再流入第一吸附热交换器室(161)中,使第一吸附热交换器(13)复原,流出到第一空气热交换器室(163)中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。
如上所述,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。在热交换元件(50)中,第一空气即室外空气(OA)被第二空气即室内空气(RA)冷却,相反,室内空气(RA)被室外空气(OA)加热。在热交换元件(50)中已被冷却的室外空气(OA),在流过第二吸附热交换器(14)时减湿,被供到室内。在热交换元件(50)中已被加热的室内空气(RA),在流过第一吸附热交换器(13)时使吸附剂复原,再被排出到室外。
在该第一运转时,在第二吸附热交换器(14)中主要进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要进行室内的显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要减湿,再供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。
接着,在第二运转时,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于打开状态;第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中之一部分在第一空气热交换器室(163)中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。从第三吸入口(153)被吸入到壳体(150)内的、室外空气(OA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第一空气通路(166)中,再流入第一吸附热交换器室(161)中,在第一吸附热交换器(13)中减湿,流出到第二空气热交换器室(164)中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。
从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中之一部分在第二空气热交换器室(164)中流过第二空气热交换器(12)而被冷却,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。从第四吸入口(154)被吸入到壳体(150)内的、室内空气(RA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第二空气通路(167)中,再流入第二吸附热交换器室(162)中,使第二吸附热交换器(14)复原,流出到第一空气热交换器室(163)中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。
如上所述,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。在热交换元件(50)中,第一空气即室外空气(OA)被第二空气即室内空气(RA)冷却,相反,室内空气(RA)被室外空气(OA)加热。在热交换元件(50)中已被冷却的室外空气(OA),在流过第一吸附热交换器(13)时减湿,被供到室内。在热交换元件(50)中已被加热的室内空气(RA),在流过第二吸附热交换器(14)时使吸附剂复原,被排出到室外。
在该第二运转时,在第一吸附热交换器(13)中主要进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要进行室内的显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要减湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被冷却,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图32(a)的第一运转和图32(b)的第二运转。在第一运转时,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为蒸发器。第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于打开状态;第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中之一部分在第一空气热交换器室(163)中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。从第三吸入口(153)被吸入到壳体(150)内的、室外空气(OA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第一空气通路(166)中,再流入第二吸附热交换器室(162)中,在第二吸附热交换器(14)中加湿,流出到第二空气热交换器室(164)中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。
从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中之一部分在第二空气热交换器室(164)中流过第二空气热交换器(12)而被加热,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。从第四吸入口(154)被吸入到壳体(150)内的、室内空气(RA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第二空气通路(167)中,再流入第一吸附热交换器室(161)中,给第一吸附热交换器(13)以水分,流出到第一空气热交换器室(163)中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。
如上所述,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。在热交换元件(50)中,第二空气即室外空气(OA)被第一空气即室内空气(RA)加热,相反,室内空气(RA)被室外空气(OA)冷却。在热交换元件(50)中已被加热的室外空气(OA),在流过第二吸附热交换器(14)时加湿,被供到室内。在热交换元件(50)中已被冷却的室内空气(RA),在流过第一吸附热交换器(13)时给吸附剂以水分,再被排出到室外。
在该第一运转时,在第二吸附热交换器(14)中主要进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要进行室内的显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第二吸附热交换器(14),主要加湿,再被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。
接着,在第二运转时,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为蒸发器。第二调节风门(182)、第三调节风门(183)、第五调节风门(185)及第八调节风门(188)处于打开状态;第一调节风门(181)、第四调节风门(184)、第六调节风门(186)及第七调节风门(187)处于关闭状态。
在该状态下,从第一吸入口(151)被吸入到壳体(150)内的室外空气(OA)中之一部分在第一空气热交换器室(163)中流过第一空气热交换器(11),通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。从第三吸入口(153)被吸入到壳体(150)内的、室外空气(OA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第一空气通路(166)中,再流入第一吸附热交换器室(161)中,在第一吸附热交换器(13)中加湿,流出到第二空气热交换器室(164)中后,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。
从第二吸入口(152)被吸入到壳体(150)内的室内空气(RA)中之一部分,在第二空气热交换器室(164)中流过第二空气热交换器(12)而被加热,通过第一风扇(191)从第一喷出口(155)被供到室内。从第四吸入口(154)被吸入到壳体(150)内的、室内空气(RA)中剩下的部分,流过热交换元件(50)后流入第二空气通路(167)中,再流入第二吸附热交换器室(162)中,给第二吸附热交换器(14)以水分,流出到第一空气热交换器室(163)中后,通过第二风扇(192)从第二喷出口(156)被排出到室外。
如上所述,已流过了第一空气热交换器(11)的室外空气(OA),作为排出空气(EA)被排出到室外;已流过了第二空气热交换器(12)的室内空气(RA),作为供给空气(SA)回到室内。在热交换元件(50)中,第二空气即室外空气(OA)被第一空气即室内空气(RA)加热,相反,室内空气(RA)被室外空气(OA)冷却。在热交换元件(50)中已被加热的室外空气(OA),在流过第一吸附热交换器(13)时加湿,被供到室内。在热交换元件(50)中已被冷却的室内空气(RA),在流过第二吸附热交换器(14)时给吸附剂以水分,再被排出到室外。
在该第二运转时,在第一吸附热交换器(13)中主要进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中主要进行室内的显热处理。就是说,室外空气(OA)中之一部分流过第一吸附热交换器(13),主要加湿,被供到室内;室内空气(RA)中之一部分流过第二空气热交换器(12),主要被加热,再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。室内空气(RA)中之其他部分,在流过第二吸附热交换器(14)时给吸附剂以水分。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以适合室内的潜热负荷的时间间隔切换。
这样,本发明也可以用于通风机型空气调节装置(10)中,在该情况下,也能够得到与所述各实施例一样的效果。
—变形例—
在该第十三实施例中,对在一个壳体内收纳了四个热交换器(11、12、13、14)和一个热交换元件(50)的一体式装置进行了说明。如图35所示,空气调节装置(10)也可以构成为分离式。
图35的空气调节装置(10)由室外机组(110)和室内机组(120)构成,两个机组(110、120)通过在附图中未示的连接管道连接起来,构成了所述制冷剂回路(20)。在室外机组(110)中设置有第一空气热交换器(11)、第一吸附热交换器(13)、第二吸附热交换器(14)及热交换元件(50),在室内机组(120)中设置有第二空气热交换器(12)。这样构成,也能够进行与用图31到图34所说明的运转一样的运转,能够得到一样的效果。
在所述第十三实施例中说明的是,在第四~第六实施例的装置中设置了热交换元件(50)的例子。热交换元件(50),也可以设置在第一~第三、第七~第十二实施例的装置中。
所述热交换元件(50)并不限于显热交换器,也可以设为总热交换器(total heat exchanger)。总热交换器,是不仅能对第一空气和第二空气进行显热交换,也能进行潜热交换的热交换器。因此,在第一空气的湿度高于第二空气的湿度的情况下,由于总热交换器的作用,第一空气的水分被第二空气吸收。因而,在除湿时将该第一空气供到室内的情况下,能够提高该空气调节装置(10)的除湿能力。在第一空气的湿度高于第二空气的湿度的情况下,通过总热交换器将第一空气的水分付给第二空气。因而,在加湿时将该第二空气供到室内的情况下,能够提高该空气调节装置(10)的加湿能力。
(发明的第十四实施例)
如图36和图37所示,第十四实施例所涉及的空气调节装置(10),是制冷剂回路的结构与第三实施例一样。因此,关于具体结构的说明就省略不提了。补充说明一下,该装置构成为排风机型。
该空气调节装置(10),具有对吸附用空气和复原用空气进行潜热处理的潜热处理元件(60)。该潜热处理元件(60),由设置为跨越吸附用空气的流通通路和复原用空气的流通通路的状态、能够回转的吸附转子(60)构成。该吸附转子(50),位于吸附用空气的流通通路中吸附热交换器(13、14)的上游侧,并且位于复原用空气的流通通路中吸附热交换器(13、14)的下游侧。
所述吸附转子(50),由蜂窝结构等具有透气性的圆板状基材、和该基材所附着的吸附剂构成,能通过用吸附剂吸附、解吸水分,对空气进行潜热处理。可以用与吸附热交换器(13、14)的吸附剂一样的材料作为用于该吸附转子(50)中的吸附剂。
在本实施例中,流过吸附转子(60)的吸附用空气是流过吸附热交换器(13、14)中之一个吸附热交换器之前的室内空气(RA),流过吸附转子(60)的复原用空气是流过吸附热交换器(13、14)中之另一个吸附热交换器之后的室内空气(RA)。在吸附转子(60)中将吸附用空气和复原用空气比较起来的情况下,在制冷运转时和供暖运转时,都是吸附用空气的温度较低、相对湿度较高,复原用空气的温度较高、相对湿度较低。因此,吸附用空气减湿,复原用空气加湿。
补充说明一下,潜热处理元件(60)也可以设为这样的,即:用两个吸附元件(第一吸附元件和第二吸附元件)来代替吸附转子,切换空气在流通路中的流动方向和制冷剂在制冷剂回路中的流动方向,以交替进行用第一吸附元件吸附吸附用空气的水分,同时用复原用空气使第二吸附元件复原的工作,和用复原用空气使第一吸附元件复原,同时用第二吸附元件吸附吸附用空气的水分的工作。
另外,也可以是这样的,用两个分别具有用以使吸收在吸附水分时的吸附热的冷却用空气流动的冷却用通路的元件(吸附冷却元件)作为所述两个吸附元件。
—运转工作—
接着,说明该空气调节装置(10)的运转工作情况。补充说明一下,因为制冷剂在制冷剂回路中的流动情况与第三实施例一样,所以在此主要说明空气流动情况。
(制冷除湿运转)
在制冷除湿运转时,交替进行图36(a)的第一运转和图36(b)的第二运转。
在第一运转时,第一空气热交换器(11)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第二吸附热交换器(14)和第二空气热交换器(12)成为蒸发器。在第二吸附热交换器(14)中进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中进行室内的显热处理。就是说,室内空气(RA)中之一部分(吸附用空气),在流过第二吸附热交换器(14)时被吸附剂吸附水分而减湿(潜热处理),再回到室内,室内空气(RA)中之其他一部分在流过第二空气热交换器(12)时被冷却(显热处理),再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。
在第一吸附热交换器(13)中,室内空气(RA)中之另外的一部分(复原用空气)流过,使得吸附剂复原。室外空气(OA),在流过空气热交换器(11)时与制冷剂进行热交换,作为排出空气(EA)被排出到室外。
在所述吸附转子(60)中,低温且相对湿度较高的吸附用空气减湿,高温且相对湿度较低的复原用空气加湿。因此,吸附用空气,在双阶段性地减湿即在吸附转子(60)中和第二吸附热交换器(14)中减湿后被供到室内。复原用空气,在使吸附剂复原两次即在第一吸附热交换器(13)中和吸附转子(60)中使吸附剂复原后被排出到室外。
在第二运转时,第一空气热交换器(11)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第一吸附热交换器(13)和第二空气热交换器(12)成为蒸发器。在第一吸附热交换器(13)中进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中进行室内的显热处理。就是说,室内空气(RA)中之一部分(吸附用空气),在流过第一吸附热交换器(13)时被吸附剂吸附水分而减湿(潜热处理),再回到室内,室内空气(RA)中之其他一部分在流过第二空气热交换器(12)时被冷却(显热处理),再回到室内。这样,就能高效地进行室内的制冷和除湿。
在第二吸附热交换器(14)中,室内空气(RA)中之另外的一部分(复原用空气)流过,使得吸附剂复原。室外空气(OA),在流过空气热交换器(11)时与制冷剂进行热交换,作为排出空气(EA)被排出到室外。
在所述吸附转子(60)中,低温且相对湿度较高的吸附用空气减湿,高温且相对湿度较低的复原用空气(RA)加湿。因此,吸附用空气,在双阶段性地减湿即在吸附转子(60)中和第一吸附热交换器(13)中减湿后被供到室内。复原用空气,在使吸附剂复原两次即在第二吸附热交换器(14)中和吸附转子(60)中使吸附剂复原后被排出到室外。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以室内的潜热负荷越大,时间间隔越短的形式切换。这样,在室内潜热负荷较大时,能通过设切换频率较多来使除湿量较多,提高室内的舒适性。相反,在潜热负荷较小时,能通过设切换频率较少来使除湿量较少,提高节能性。
(供暖加湿运转)
在供暖加湿运转时,交替进行图37(a)的第一运转和图37(b)的第二运转。
在第一运转时,第二空气热交换器(12)和第二吸附热交换器(14)成为冷凝器;第一吸附热交换器(13)和第一空气热交换器(11)成为蒸发器。在第二吸附热交换器(14)中进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中进行室内的显热处理。就是说,室内空气(RA)中之一部分(复原用空气),在流过第二吸附热交换器(14)时使吸附剂复原而加湿(潜热处理),再回到室内,室内空气(RA)中之其他一部分在流过第二空气热交换器(12)时被加热(显热处理),再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。
在第一吸附热交换器(13)中,室内空气(RA)中之另外的一部分(吸附用空气)流过,使得吸附剂吸收水分。室外空气(OA),在流过空气热交换器(11)时与制冷剂进行热交换,作为排出空气(EA)被排出到室外。
在所述吸附转子(60)中,高温且相对湿度较低的复原用空气加湿,低温且相对湿度较高的吸附用空气减湿。因此,复原用空气,在双阶段性地加湿即在第二吸附热交换器(14)中和吸附转子(60)中加湿后被供到室内。吸附用空气,在被吸附剂吸收两次水分即在吸附转子(60)中和第一吸附热交换器(13)中被吸附剂吸收水分后被排出到室外。
在第二运转时,第二空气热交换器(12)和第一吸附热交换器(13)成为冷凝器;第二吸附热交换器(14)和第一空气热交换器(11)成为蒸发器。在第一吸附热交换器(13)中进行室内的潜热处理,在第二空气热交换器(12)中进行室内的显热处理。就是说,室内空气(RA)中之一部分(复原用空气),在流过第一吸附热交换器(13)时使吸附剂复原而加湿(潜热处理),再回到室内,室内空气(RA)中之其他一部分在流过第二空气热交换器(12)时被加热(显热处理),再回到室内。这样,就能高效地进行室内的供暖和加湿。
在第二吸附热交换器(13)中,室内空气(RA)中之另外的一部分(吸附用空气)流过,使得吸附剂吸收水分。室外空气(OA),在流过空气热交换器(11)时与制冷剂进行热交换,作为排出空气(EA)被排出到室外。
在所述吸附转子(60)中,高温且相对湿度较低的复原用空气加湿,低温且相对湿度较高的吸附用空气减湿。因此,复原用空气,在双阶段性地加湿即在第一吸附热交换器(13)中和吸附转子(60)中加湿后被供到室内。吸附用空气,在被吸附剂吸收两次水分即在吸附转子(60)中和第二吸附热交换器(14)中被吸附剂吸收水分后被排出到室外。
如上所述,能通过交替、反复地进行第一运转和第二运转,边连续处理室内的显热负荷,边连续处理室内的潜热负荷。这时,第一运转和第二运转,也是以适合室内潜热负荷的时间间隔切换。
—第十四实施例的效果—
根据该第十四实施例,因为在制冷除湿运转时,用吸附转子(60)和吸附热交换器(13、14)使吸附用空气(室内空气(RA))双阶段性地减湿,所以能够提高装置的除湿能力。因为在供暖加湿运转时,用吸附热交换器(13、14)和吸附转子(60)使复原用空气(室内空气(RA))双阶段性地加湿,所以能够提高装置的加湿能力。
与所述各实施例一样,在室内潜热负荷较大时,设第一运转和第二运转的切换频率较多,相反,在潜热负荷较小时,设第一运转和第二运转的切换频率较少,这样就能够进行室内舒适性和节能性优良地保持平衡的运转。
(其他实施例)
关于所述实施例,本发明也可以设为下述结构。
例如,在所述各实施例中,设为使用一张或两张空气热交换器(11、12)和一张或两张吸附热交换器(13、14)的结构。也可以设为所使用的空气热交换器(11、12)或吸附热交换器(13、14)为三张或三张以上的结构。总而言之,在本发明中,只要是至少一个热交换器由在表面上附着了吸附剂的吸附热交换器构成就可以。
在第一~第七、第十三、第十四实施例的、使用制冷剂回路(20)的结构中,也可以适当地变更制冷剂回路(20)的具体结构、空气调节装置(10)的具体装置结构(第一~第六、第十四实施例的分离式的情况下的室外机组(110)及室内机组(120)的结构、和第七、第十三实施例的一体式的情况下的壳体(150)的结构)等。
在使用热水冷水回路(40)的、第八~第十实施例中,设想优先进行潜热处理,在热水侧和冷水侧都设为在上游侧设置吸附热交换器(13、14),在下游侧设置空气热交换器(11、12)的形式。也可以是这样的,设想优先进行显热处理,在上游侧设置空气热交换器(11、12),在下游侧设置吸附热交换器(13、14)。
—工业实用性—
综上所述,本发明,对分开处理室内的潜热负荷和显热负荷的空气调节装置很有用。
Claims (12)
1.一种空气调节装置,包括热载体流动的热载体回路;在该热载体回路内具有热载体和空气进行热交换的多个热交换器,其特征在于:
至少一个热交换器,由表面上附着了吸附剂的吸附热交换器构成。
2.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
热载体回路,包括:主要对空气进行显热处理的至少两个空气热交换器、和主要对空气进行潜热处理的一个吸附热交换器。
3.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
热载体回路,包括:主要对空气进行显热处理的一个空气热交换器、和主要对空气进行潜热处理的至少两个吸附热交换器。
4.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
热载体回路,包括:主要对空气进行显热处理的至少两个空气热交换器、和主要对空气进行潜热处理的至少两个吸附热交换器。
5.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
热载体回路,由制冷剂循环而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路构成。
6.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
热载体回路,由热水、冷水流动的热水冷水回路构成。
7.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
热载体回路,由制冷剂循环而进行蒸气压缩式冷冻循环的制冷剂回路和热水、冷水流动的热水冷水回路构成。
8.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
包括:切换热载体回路中的热载体的流动和空气的流通而进行吸湿运转和放湿运转的控制装置,该吸湿运转是边用吸附热交换器冷却吸附剂,边用吸附剂吸附流过该吸附热交换器的空气的水分;该放湿运转是边用吸附热交换器对吸附剂加热,边向流过该吸附热交换器的空气放出该吸附剂的水分,使吸附剂复原。
9.根据权利要求8所述的空气调节装置,其特征在于:
在控制装置中,设置有根据潜热负荷设定切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的切换间隔设定部。
10.根据权利要求9所述的空气调节装置,其特征在于:
潜热负荷越大,切换间隔设定部就使切换吸湿运转和放湿运转的时间间隔的设定值越小。
11.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
包括第一空气和第二空气进行热交换的热交换元件;第一空气和第二空气中之至少一种空气,是流过所述吸附热交换器之前的吸附用空气或复原用空气。
12.根据权利要求1所述的空气调节装置,其特征在于:
在流过所述吸附热交换器的吸附用空气或复原用空气的流通路中,设置有对空气进行潜热处理的潜热处理元件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20081112 Termination date: 20161008 |