JP2004060954A - Humidity controller - Google Patents

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薮 知宏
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the cooling effect when a cooling fluid has a relatively high temperature and prevent the amount of adsorption and humidification from decreasing, in a humidity controller where the cooling fluid flowing through cooling side passages (86) absorbs the heat of adsorption generated when the moisture of the first air is adsorbed in humidity control side passages (85) of adsorption elements (81, 82). <P>SOLUTION: When the cooling fluid has relatively high temperature, particularly when the cooling fluid has a temperature higher than that of the first air, a cooler (103) cooling the cooling fluid is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着素子により空気の湿度を調節する調湿装置に関し、特に、第1空気からの水分の吸着と第2空気への水分の放出とが可能な調湿側通路と、調湿側通路における水分吸着時の吸着熱を冷却用流体に吸熱させる冷却側通路とを有する吸着素子を用いた調湿装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、吸着剤を用いて空気の湿度調節を行う調湿装置が知られている。例えば、特開平10−9633号公報には、吸着剤を含む吸着素子を2つ備えて下記のバッチ式の動作を行う調湿装置が開示されている。この調湿装置には、冷凍サイクルを行う冷媒回路も設けられている。
【0003】
上記調湿装置は、第1の吸着素子で第1空気を減湿しながら第2の吸着素子を第2空気で再生する第1動作と、第1の吸着素子を第2空気で再生しながら第2の吸着素子で第1空気を減湿する第2動作とを交互に切り換えるバッチ式の運転動作を行い、除湿空気(第1空気)または加湿空気(第2空気)を室内へ連続して供給するように構成されている。
【0004】
例えば、除湿運転時、第1空気は、吸着素子での減湿後、更に冷媒回路の蒸発器で冷却されてから室内へ供給される。また、第2空気は、冷媒回路の凝縮器で加熱されてから吸着素子へ供給される。そして、高温の第2空気が供給された吸着素子から水分が脱離してその吸着素子が再生され、第2空気は加湿される。この調湿装置では、再生側の吸着素子で加湿された空気を室内に供給すると、加湿運転を行うことができる。
【0005】
ところで、吸着素子で第1空気を減湿する際には吸着熱が発生する。そして、吸着熱により素子の温度が上昇すると吸着性能が低下する。そこで、このような問題に対して、吸着素子を冷却用流体で冷却することが提案されている。
【0006】
冷却用流体により冷却するタイプの吸着素子は、処理空気である第1空気及び第2空気が流れる調湿側通路と、冷却用流体が流れる冷却側通路とを有している。そして、冷却側通路は、調湿側通路を第1空気が通過する際に発生する吸着熱を冷却用流体で吸熱するように構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記調湿装置は一般に外気処理空調機に用いられており、除湿時の第1空気には室外空気が用いられ、冷却用流体及び第2空気には室内空気が用いられている。ここで、夏期には一般に室内が冷房されているため、室内空気が室外空気よりも低温であり、吸着熱が発生する吸着素子を冷却用流体としての室内空気で冷却できる。一方、例えば厨房などで冬季でも除湿が必要な場合には、冷却用流体である室内空気が通常は室外空気よりも高温になっているため、冷却用流体による冷却効果が極端に小さくなるかほとんど得られなくなる。その結果、減湿中の第1空気の温度が比較的高くなってしまい、充分な減湿を行うのが困難になる。
【0008】
このように、上記調湿装置では、例えば冬季の除湿時には、吸着素子によって第1空気から奪われる水分量、即ち吸着素子における第1空気の減湿量が不足し、充分な吸着性能が得られないことがあった。また、充分な減湿量を確保しようとすると吸着素子が大型化し、その結果、調湿装置の大型化を招くという問題もあった。このことは、電気工場で電子部品を乾燥状態に保持する必要がある場合や、印刷工場で印刷用紙を乾燥状態に保持する必要がある場合などでも同様である。
【0009】
一方、加湿時には第1空気に室内空気が用いられ、冷却用流体及び第2空気として室外空気が用いられる。ここで、冬季には一般に室内が暖房されているため室内空気が室外空気よりも高温であり、吸着熱が発生する吸着素子を冷却用流体としての室外空気で冷却できる。しかし、例えば生花店などで夏期でも加湿が必要な場合は、冷却用流体である室外空気が室内空気よりも高温になるため、冷却用流体による冷却効果が極端に小さくなるかほとんど得られなくなる。その結果、冬季の除湿時と同様に第1空気の減湿量が少なくなってしまい、第2空気の加湿量も不十分になるという問題があった。
【0010】
このように、従来の調湿装置では、冷却用流体が比較的高温の場合、除加湿の性能が低下するか、装置が大型化することになっていた。本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、冷却用流体が比較的高温の場合、特に冷却用流体が第1空気よりも高温の場合でも、十分な除湿性能及び加湿性能を確保できるようにし、かつ調湿装置の大型化を防止できるようにすることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸着熱が発生する吸着素子を冷却用流体で冷却するタイプの調湿装置において、冷却用流体が比較的高温の場合などに冷却用流体を冷却することのできる冷却器を設けたものである。
【0012】
具体的に、請求項1に記載の発明は、第1空気からの水分の吸着と第2空気への水分の放出が可能な調湿側通路(85)と調湿側通路(85)における水分吸着時の吸着熱を冷却用流体に吸熱させる冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を備え、該吸着素子(81,82)で空気を調湿して室内へ供給する調湿装置を前提としている。
【0013】
そして、この調湿装置は、冷却側通路へ流入する冷却用流体を冷却する冷却器(103,104,214,224,251,252)を備えていることを特徴としている。この発明では、除湿運転時の第1空気には室外空気を用い、第2空気には室内空気を用いることができる。また、加湿運転時の第1空気には室内空気を用い、第2空気には室外空気を用いることができる。
【0014】
この請求項1の発明では、冷却用流体が冷却器(103,104,214,224,251,252)によって冷却されてから吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に流入する。したがって、冷却用流体が比較的高温の場合でも、該冷却用流体による吸着素子(81,82)の冷却効果が高められるので、第1空気の減湿量及び第2空気の加湿量を増やすことができる。
【0015】
また、請求項2に記載の発明は、前提とする構成は請求項1の発明と同じであり、冷却側通路(86)へ流入する冷却用流体が調湿側通路(85)を流れる第1空気よりも高温の場合に冷却用流体を冷却する冷却器(103,104,214,224,251,252)を備えていることを特徴としている。この発明においても、除湿運転時の第1空気には室外空気を用い、第2空気には室内空気を用いることができ、加湿運転時の第1空気には室内空気を用い、第2空気には室外空気を用いることができる。
【0016】
この請求項2の発明では、例えば厨房などで冬季に除湿が必要になった場合、冷却用流体に室内空気を使っていて、かつ該室内空気が暖房などにより室外空気(第1空気)より高温になっていても、室内空気を冷却することで、冷却効果が大きくなるため吸着素子の温度上昇が抑えられる。したがって、吸着素子(81,82)で充分な水分吸着量を得ることが可能となる。
【0017】
また、例えば生花店などで夏期に加湿が必要になった場合、冷却用流体に室外空気を使っていて、かつ該室内空気(第1空気)が冷房により室外空気より高温になっていても、室外空気を冷却することで、冷却効果が大きくなるため吸着素子の温度上昇が抑えられる。したがって、吸着素子で十分な水分吸着量を得ることが可能となり、第2空気の加湿量も十分なレベルに増加する。
【0018】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の調湿装置において、第1吸着素子(81)と第2吸着素子(82)とを備えるとともに、第1吸着素子(81)で第1空気を減湿しながら第2吸着素子(82)を第2空気で再生する第1動作と、第1吸着素子(81)を第2空気で再生しながら第2吸着素子(82)で第1空気を減湿する第2動作とを交互に切り換えるバッチ式の運転動作を行うように構成され、一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する冷却用流体が、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)への流入前の第2空気により構成されていることを特徴としている。
【0019】
この請求項3の発明では、第1空気が一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)に流入し、第2空気はまず冷却器(103,104,214,224,251,252)により冷却されて、一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に流入する。この第2空気は第1空気が調湿側通路(85)を流れるときに発生する吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、その後必要に応じてさらに加熱され、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)を流れ、該吸着素子(82,81)の吸着剤を再生する。そして、吸着側と再生側とを交互に切り換えることにより、除湿または加湿運転が連続して行われる。
【0020】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1,2または3に記載の調湿装置において、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(100)を備え、冷却器が、上記冷媒回路(100)の蒸発器(103,104)により構成されていることを特徴としている。
【0021】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の調湿装置において、冷媒回路(100)が、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、第1膨張機構(111)と、第1蒸発器(103)と、第2膨張機構(112)と、第2蒸発器(104)とが順に接続された回路であり、冷却器が、上記冷媒回路(100)の第1蒸発器(103)または第2蒸発器(104)により構成されていることを特徴としている。この構成では、第1蒸発器(103)が中間圧の蒸発器を構成している。
【0022】
また、請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の調湿装置において、冷媒回路(100)が、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備えるとともに、第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)が直列に接続され、冷却器が、上記冷媒回路(100)の上流側の蒸発器により構成されていることを特徴としている。
【0023】
また、請求項7に記載の発明は、請求項4に記載の調湿装置において、冷媒回路(100)が、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備えるとともに、第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)が直列に接続され、冷却器が、上記冷媒回路(100)の下流側の蒸発器により構成されていることを特徴としている。
【0024】
また、請求項8に記載の発明は、請求項4に記載の調湿装置において、冷媒回路(100)が、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備えるとともに、第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)が並列に接続され、冷却器が、上記冷媒回路(100)の第1蒸発器(103)または第2蒸発器(104)により構成されていることを特徴としている。
【0025】
また、請求項9に記載の発明は、請求項4に記載の調湿装置において、冷媒回路(100)が、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備え、第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)の一方を蒸発器とし、他方を休止する運転が可能に構成され、冷却器が、上記冷媒回路(100)の一方の蒸発器(103,104)により構成されていることを特徴としている。
【0026】
また、請求項10に記載の発明は、請求項1,2または3に記載の調湿装置において、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う2つの冷媒回路(210,220)を備え、冷却器が、一方の冷媒回路(210,220)の蒸発器(214,224)により構成されていることを特徴としている。
【0027】
上記請求項4から10の発明においては、それぞれ、冷却用流体が冷媒回路(100,210,220)の蒸発器(103,104,214,224)により冷却されてから吸着素子(81,82)に供給され、該素子(81,82)の冷却が行われる。
【0028】
また、請求項11に記載の発明は、請求項1,2または3に記載の調湿装置において、冷却器が、冷水と冷却用流体とが熱交換を行う冷水コイル(251,252)により構成されていることを特徴としている。
【0029】
また、請求項12に記載の発明は、請求項1,2または3に記載の調湿装置において、冷却器が、ペルチェ効果によって冷却用流体を冷却する熱電素子(251,252)により構成されていることを特徴としている。
【0030】
上記請求項11,12の発明では、冷却用流体が冷却器(251,252)としての冷水コイルや熱電素子によって冷却されてから吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に流入し、冷却用流体による吸着素子(81,82)での冷却効果が高められる。
【0031】
【発明の実施の形態1】
以下、本発明の実施形態1を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、「上」 「下」 「左」 「右」 「前」 「後」 「手前」 「奥」 は、何れも参照する図面におけるものを意味している。
【0032】
本実施形態に係る調湿装置は、減湿された空気が室内へ供給される除湿運転と、加湿された空気が室内へ供給される加湿運転とを切り換えて行うように構成されている。また、この調湿装置は、冷媒回路(100)と2つの吸着素子(81,82)とを備え、減湿側での吸着動作に用いる吸着素子(81,82)と加湿側での再生動作に用いる吸着素子(82,81)を交互に切り換える、いわゆるバッチ式の動作を行うように構成されている。ここでは、本実施形態に係る調湿装置の構成について、図1,図5,図6,図7を参照しながら説明する。
【0033】
《調湿装置の全体構成》
図1,図5に示すように、上記調湿装置は、やや扁平な直方体状のケーシング(10)を備えている。このケーシング(10)には、吸着剤を有して該吸着剤を空気と接触させる2つの吸着素子(81,82)と、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路(100)(図7参照)とが収納されている。冷媒回路(100)には、圧縮機(101)、再生熱交換器(102)、第1熱交換器(103)、及び第2熱交換器(104)などが設けられている。この冷媒回路(100)の詳細については後述する。
【0034】
図6に示すように、上記吸着素子(81,82)は、平板状の平板部材(83)と波形状の波板部材(84)とを交互に積層して構成されている。平板部材(83)は、長方形状に形成されている。また、波板部材(84)は、平板部材(83)と同様の長方形状に形成され、隣接する波板部材(84)の稜線方向が互いに90°の角度で交差する姿勢で積層されている。そして、吸着素子(81,82)は、全体として直方体状ないし四角柱状に形成されている。
【0035】
上記吸着素子(81,82)には、平板部材(83)及び波板部材(84)の積層方向において、調湿側通路(85)と冷却側通路(86)とが平板部材(83)を挟んで交互に区画形成されている。この吸着素子(81,82)において、平板部材(83)の長辺側の側面に調湿側通路(85)が開口し、平板部材(83)の短辺側の側面に冷却側通路(86)が開口している。また、この吸着素子(81,82)において、同図の手前側と奥側の端面は、調湿側通路(85)と冷却側通路(86)の何れも開口しない閉塞面を構成している。
【0036】
上記吸着素子(81,82)において、調湿側通路(85)に臨む平板部材(83)の表面や、調湿側通路(85)に設けられた波板部材(84)の表面には、水蒸気を吸着するための吸着剤が塗布されている。この種の吸着剤としては、例えばシリカゲル、ゼオライト、イオン交換樹脂等を挙げることができる。
【0037】
図1に示すように、上記ケーシング(10)において、最も手前側には室外側パネル(11)が設けられ、最も奥側には室内側パネル(12)が設けられている。室外側パネル(11)には、その左端寄りに室外側吸込口(13)が形成され、その右端寄りに室外側吹出口(16)が形成されている。一方、室内側パネル(12)には、その左端寄りに室内側吹出口(14)が形成され、その右端寄りに室内側吸込口(15)が形成されている。
【0038】
ケーシング(10)の内部には、手前側から奥側へ向かって順に、第1仕切板(20)と、第2仕切板(30)とが設けられている。ケーシング(10)の内部空間は、これら第1,第2仕切板(20,30)によって、前後に3つの空間に仕切られている。
【0039】
室外側パネル(11)と第1仕切板(20)の間の空間は、上側の室外側上部流路(41)と下側の室外側下部流路(42)とに区画されている。室外側上部流路(41)は、室外側吹出口(16)によって室外空間と連通している。室外側下部流路(42)は、室外側吸込口(13)によって室外空間と連通している。
【0040】
室外側パネル(11)と第1仕切板(20)の間の空間には、その右端寄りに排気ファン(96)が設置されている。また、室外側下部流路(42)には、第2熱交換器(104)が設置されている。第2熱交換器(104)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、室外側吸込口(13)から室外側下部流路(42)を流れる空気と冷媒回路(100)の冷媒とを熱交換させるように構成されている。この実施形態において、第2熱交換器(104)は、室外から吸引される空気と冷媒とを熱交換させるものであり、具体的には、除湿時に吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)に供給される空気と冷媒とを熱交換させ、加湿時に吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に供給される空気と冷媒とを熱交換させる。
【0041】
第1仕切板(20)には、第1右側開口(21)、第1左側開口(22)、第1右上開口(23)、第1右下開口(24)、第1左上開口(25)、及び第1左下開口(26)が形成されている。これらの開口(21,22,…)は、それぞれが開閉シャッタを備えて開閉自在に構成されている。
【0042】
第1右側開口(21)及び第1左側開口(22)は、縦長の長方形状の開口である。第1右側開口(21)は、第1仕切板(20)の右端近傍に設けられている。第1左側開口(22)は、第1仕切板(20)の左端近傍に設けられている。第1右上開口(23)、第1右下開口(24)、第1左上開口(25)、及び第1左下開口(26)は、横長の長方形状の開口である。第1右上開口(23)は、第1仕切板(20)の上部における第1右側開口(21)の左隣に設けられている。第1右下開口(24)は、第1仕切板(20)の下部における第1右側開口(21)の左隣に設けられている。第1左上開口(25)は、第1仕切板(20)の上部における第1左側開口(22)の右隣に設けられている。第1左下開口(26)は、第1仕切板(20)の下部における第1左側開口(22)の右隣に設けられている。
【0043】
第1仕切板(20)と第2仕切板(30)の間には、2つの吸着素子(81,82)が設置されている。これら吸着素子(81,82)は、所定の間隔をおいて左右に並んだ状態に配置されている。具体的には、右寄りに第1吸着素子(81)が設けられ、左寄りに第2吸着素子(82)が設けられている。
【0044】
第1,第2吸着素子(81,82)は、それぞれにおける平板部材(83)及び波板部材(84)の積層方向がケーシング(10)の長手方向(図1における手前から奥へ向かう方向)と一致すると共に、それぞれにおける平板部材(83)等の積層方向が互いに平行となる姿勢で設置されている。更に、各吸着素子(81,82)は、左右の側面がケーシング(10)の側板と、上下面がケーシング(10)の天板及び底板と、前後の端面が室外側パネル(11)及び室内側パネル(12)とそれぞれ略平行になる姿勢で配置されている。
【0045】
ケーシング(10)内に設置された各吸着素子(81,82)には、その左右の側面に冷却側通路(86)が開口している。そして、第1吸着素子(81)において冷却側通路(86)の開口する1つの側面と、第2吸着素子(82)において冷却側通路(86)の開口する1つの側面とは、互いに向かい合っている。
【0046】
第1仕切板(20)と第2仕切板(30)の間の空間は、数枚の仕切板により、右側流路(51)、左側流路(52)、右上流路(53)、右下流路(54)、左上流路(55)、左下流路(56)、及び中央流路(57)に区画されている。
【0047】
右側流路(51)は、第1吸着素子(81)の右側に形成され、第1吸着素子(81)の冷却側通路(86)に連通している。左側流路(52)は、第2吸着素子(82)の左側に形成され、第2吸着素子(82)の冷却側通路(86)に連通している。
【0048】
右上流路(53)は、第1吸着素子(81)の上側に形成され、第1吸着素子(81)の調湿側通路(85)に連通している。右下流路(54)は、第1吸着素子(81)の下側に形成され、第1吸着素子(81)の調湿側通路(85)に連通している。左上流路(55)は、第2吸着素子(82)の上側に形成され、第2吸着素子(82)の調湿側通路(85)に連通している。左下流路(56)は、第2吸着素子(82)の下側に形成され、第2吸着素子(82)の調湿側通路(85)に連通している。
【0049】
中央流路(57)は、第1吸着素子(81)と第2吸着素子(82)の間に形成され、両吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に連通している。この中央流路(57)は、図1,図5に現れる流路断面の形状が四角形状となっている。
【0050】
再生熱交換器(102)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、中央流路(57)を流れる空気と冷媒回路(100)の冷媒とを熱交換させるように構成されている。この再生熱交換器(102)は、中央流路(57)に配置されている。つまり、再生熱交換器(102)は、左右に並んだ第1吸着素子(81)と第2吸着素子(82)の間に設置されている。更に、再生熱交換器(102)は、ほぼ水平に寝かせられた状態で、中央流路(57)を上下に仕切るように設けられている。また、再生熱交換器(102)は、その上面が第1及び第2吸着素子(81,82)の下面よりも僅かに下となるように配置されている。
【0051】
第1吸着素子(81)と再生熱交換器(102)の間には、右側シャッタ(61)が設けられている。この右側シャッタ(61)は、中央流路(57)における再生熱交換器(102)の下側部分と右下流路(54)との間を仕切るものであって、開閉自在に構成されている。一方、第2吸着素子(82)と再生熱交換器(102)の間には、左側シャッタ(62)が設けられている。この左側シャッタ(62)は、中央流路(57)における再生熱交換器(102)の下側部分と左下流路(56)との間を仕切るものであって、開閉自在に構成されている。
【0052】
室外側パネル(11)と第1仕切板(20)の間の流路(41,42)と、第1仕切板(20)と第2仕切板(30)の間の流路(51,52,…)とは、第1仕切板(20)の開口(21,22,…)に設けられた開閉シャッタによって、連通状態と遮断状態に切り換えられる。具体的に、第1右側開口(21)を開口状態とすると、右側流路(51)と室外側下部流路(42)が連通する。第1左側開口(22)を開口状態とすると、左側流路(52)と室外側下部流路(42)が連通する。第1右上開口(23)を開口状態とすると、右上流路(53)と室外側上部流路(41)が連通する。第1右下開口(24)を開口状態とすると、右下流路(54)と室外側下部流路(42)が連通する。第1左上開口(25)を開口状態とすると、左上流路(55)と室外側上部流路(41)が連通する。第1左下開口(26)を開口状態とすると、左下流路(56)と室外側下部流路(42)が連通する。
【0053】
第2仕切板(30)には、第2右側開口(31)、第2左側開口(32)、第2右上開口(33)、第2右下開口(34)、第2左上開口(35)、及び第2左下開口(36)が形成されている。これらの開口(31,32,…)は、それぞれが開閉シャッタを備えて開閉自在に構成されている。
【0054】
第2右側開口(31)及び第2左側開口(32)は、縦長の長方形状の開口である。第2右側開口(31)は、第2仕切板(30)の右端近傍に設けられている。第2左側開口(32)は、第2仕切板(30)の左端近傍に設けられている。第2右上開口(33)、第2右下開口(34)、第2左上開口(35)、及び第2左下開口(36)は、横長の長方形状の開口である。第2右上開口(33)は、第2仕切板(30)の上部における第2右側開口(31)の左隣に設けられている。第2右下開口(34)は、第2仕切板(30)の下部における第2右側開口(31)の左隣に設けられている。第2左上開口(35)は、第2仕切板(30)の上部における第2左側開口(32)の右隣に設けられている。第2左下開口(36)は、第2仕切板(30)の下部における第2左側開口(32)の右隣に設けられている。
【0055】
室内側パネル(12)と第2仕切板(30)の間の空間は、上側の室内側上部流路(46)と下側の室内側下部流路(47)とに区画されている。室内側上部流路(46)は、室内側吹出口(14)によって室内空間と連通している。室内側下部流路(47)は、室内側吸込口(15)によって室内空間と連通している。
【0056】
室内側パネル(12)と第2仕切板(30)の間の空間には、その左端寄りに給気ファン(95)が設置されている。また、室内側上部流路(46)には、第1熱交換器(103)が設置されている。第1熱交換器(103)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、給気ファン(95)へ向けて室内側上部流路(46)を流れる空気と冷媒回路(100)の冷媒とを熱交換させるように構成されている。この実施形態1において、第1熱交換器(103)は、室内へ供給される空気と冷媒とを熱交換させるためのものである。
【0057】
第1仕切板(20)と第2仕切板(30)の間の流路と、第2仕切板(30)と室外側パネル(11)の間の流路とは、第2仕切板(30)の開口に設けられた開閉シャッタによって、連通状態と遮断状態に切り換えられる。具体的に、第2右側開口(31)を開口状態とすると、右側流路(51)と室内側下部流路(47)が連通する。第2左側開口(32)を開口状態とすると、左側流路(52)と室内側下部流路(47)が連通する。第2右上開口(33)を開口状態とすると、右上流路(53)と室内側上部流路(46)が連通する。第2右下開口(34)を開口状態とすると、右下流路(54)と室内側下部流路(47)が連通する。第2左上開口(35)を開口状態とすると、左上流路(55)と室内側上部流路(46)が連通する。第2左下開口(36)を開口状態とすると、左下流路(56)と室内側下部流路(47)が連通する。
【0058】
《冷媒回路の構成》
上記冷媒回路(100)について図7を参照して説明する。上記冷媒回路(100)は、冷媒の充填された閉回路である。この冷媒回路(100)には、圧縮機(101)、再生熱交換器(102)、第1熱交換器(103)、第2熱交換器(104)、レシーバ(105)、及びブリッジ回路(106)が設けられている。また、冷媒回路(100)には、1つの四方切換弁(120)と、2つの電動膨張弁(膨張機構)(111,112)が設けられている。この冷媒回路(100)では、冷媒を循環させることで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
【0059】
冷媒回路(100)において、圧縮機(101)の吐出側は、再生熱交換器(102)の一端に接続されている。再生熱交換器(102)の他端は、第1電動膨張弁(111)の一端に接続されている。第1電動膨張弁(111)の他端は、四方切換弁(120)の第1ポート(121)に接続されている。四方切換弁(120)は、第2ポート(122)が第2熱交換器(104)の一端に、第3ポート(123)が圧縮機(101)の吸入側に、第4ポート(124)が第1熱交換器(103)の一端にそれぞれ接続されている。
【0060】
第1熱交換器(103)の他端と第2熱交換器(104)の他端とは、それぞれがブリッジ回路(106)に接続されている。第2電動膨張弁(112)は、その一端がレシーバ(105)を介してブリッジ回路(106)に接続され、他端がブリッジ回路(106)に直接に接続されている。
【0061】
ブリッジ回路(106)は、4つの逆止弁(151〜154)をブリッジ状に接続したものである。このブリッジ回路(106)では、第1逆止弁(151)と第2逆止弁(152)の間に第1熱交換器(103)が、第2逆止弁(152)と第3逆止弁(153)の間に第2電動膨張弁(112)が、第3逆止弁(153)と第4逆止弁(154)の間に第2熱交換器(104)が、第4逆止弁(154)と第1逆止弁(151)の間にレシーバ(105)が、それぞれ接続されている。
【0062】
このブリッジ回路(106)において、第1逆止弁(151)は、第1熱交換器(103)からレシーバ(105)へ向かう冷媒の流通のみを許容するように設置されている。第2逆止弁(152)は、第2電動膨張弁(112)から第1熱交換器(103)へ向かう冷媒の流通のみを許容するように設置されている。第3逆止弁(153)は、第2電動膨張弁(112)から第2熱交換器(104)へ向かう冷媒の流通のみを許容するように設置されている。第4逆止弁(154)は、第2熱交換器(104)からレシーバ(105)へ向かう冷媒の流通のみを許容するように設置されている。
【0063】
四方切換弁(120)は、第1ポート(121)と第2ポート(122)が互いに連通して第3ポート(123)と第4ポート(124)が互いに連通する状態と、第1ポート(121)と第4ポート(124)が互いに連通して第2ポート(122)と第3ポート(123)が互いに連通する状態とにそれぞれ切り換わる。
【0064】
−運転動作−
次に、上記調湿装置の運転動作について説明する。この調湿装置は、上述したように除湿運転と加湿運転とを切り換えて行う。また、この調湿装置は、第1吸着素子(81)で吸着動作を行うとともに第2吸着素子(82)で再生動作を行う第1動作と、第2吸着素子(82)で吸着動作を行うとともに第1吸着素子(81)で再生動作を行う第2動作とを交互に切り換え、吸着側の第1空気または再生側の第2空気を室内へ供給することによって除湿運転または加湿運転を行う。なお、第2空気は、吸着素子の吸着熱を吸熱する冷却用流体としても用いられている。
【0065】
《除湿運転》
図1,図2に示すように、除湿運転時において、給気ファン(95)を駆動すると、室外空気が室外側吸込口(13)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。この室外空気は、第1空気として室外側下部流路(42)へ流入する。一方、排気ファン(96)を駆動すると、室内空気が室内側吸込口(15)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。この室内空気は、第2空気として室内側下部流路(47)へ流入する。
【0066】
この除湿運転時において、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる。この冷媒回路(100)の動作については後述する。
【0067】
(第1動作)
除湿運転の第1動作について、図1,図5を参照しながら説明する。この第1動作では、上述したように、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第1吸着素子(81)で空気が減湿されると同時に、第2吸着素子(82)の吸着剤が再生される。
【0068】
図1に示すように、第1仕切板(20)では、第1右下開口(24)と第1左上開口(25)とが連通状態となり、残りの開口(21,22,23,26)が遮断状態となっている。この状態では、第1右下開口(24)によって室外側下部流路(42)と右下流路(54)とが連通し、第1左上開口(25)によって左上流路(55)と室外側上部流路(41)とが連通する。
【0069】
第2仕切板(30)では、第2右側開口(31)と第2右上開口(33)とが連通状態となり、残りの開口(32,34,35,36)が遮断状態となっている。この状態では、第2右側開口(31)によって室内側下部流路(47)と右側流路(51)とが連通し、第2右上開口(33)によって右上流路(53)と室内側上部流路(46)とが連通する。
【0070】
右側シャッタ(61)は閉鎖状態となり、左側シャッタ(62)は開口状態となっている。この状態では、中央流路(57)における再生熱交換器(102)の下側部分と左下流路(56)とが、左側シャッタ(62)を介して連通する。
【0071】
ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、室外側下部流路(42)を通るときに第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。この第1空気は、第1右下開口(24)を通って右下流路(54)へ流入する。一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、室内側下部流路(47)から第2右側開口(31)を通って右側流路(51)へ流入する。
【0072】
図5(a)にも示すように、右下流路(54)の第1空気は、第1吸着素子(81)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着される。第1吸着素子(81)で減湿された第1空気は、右上流路(53)へ流入する。
【0073】
一方、右側流路(51)の第2空気は、第1吸着素子(81)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱する。つまり、第2空気は、冷却用流体として冷却側通路(86)を流れる。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(57)へ流入して再生熱交換器(102)を通過する。その際、再生熱交換器(102)では、第2空気が冷媒との熱交換によって加熱される。その後、第2空気は、中央流路(57)から左下流路(56)へ流入する。
【0074】
第1吸着素子(81)及び再生熱交換器(102)で加熱された第2空気は、第2吸着素子(82)の調湿側通路(85)へ導入される。この調湿側通路(85)では、第2空気によって吸着剤が加熱され、吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、第2吸着素子(82)の再生が行われる。吸着剤から脱離した水蒸気は、第2空気と共に左上流路(55)へ流入する。
【0075】
図1に示すように、右上流路(53)へ流入した減湿後の第1空気は、第2右上開口(33)を通って室内側上部流路(46)へ送り込まれる。この第1空気は、室内側上部流路(46)を流れる間に第1熱交換器(103)を通過し、冷媒との熱交換によって冷却される。減湿されて冷却された第1空気は、その後、室内側吹出口(14)を通って室内へ供給される。
【0076】
一方、左上流路(55)へ流入した第2空気は、第1左上開口(25)を通って室外側上部流路(41)へ流入する。第1吸着素子(81)の冷却と第2吸着素子(82)の再生に利用された第2空気は、室外側上部流路(41)から室外側吹出口(16)を通って室外へ排出される。
【0077】
(第2動作)
除湿運転の第2動作について、図2,図5を参照しながら説明する。この第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、第2動作では、第2吸着素子(82)で空気が減湿されると同時に、第1吸着素子(81)の吸着剤が再生される。
【0078】
図2に示すように、第1仕切板(20)では、第1右上開口(23)と第1左下開口(26)とが連通状態となり、残りの開口(21,22,24,25)が遮断状態となっている。この状態では、第1右上開口(23)によって右上流路(53)と室外側上部流路(41)とが連通し、第1左下開口(26)によって室外側下部流路(42)と左下流路(56)とが連通する。
【0079】
第2仕切板(30)では、第2左側開口(32)と第2左上開口(35)とが連通状態となり、残りの開口(31,33,34,36)が遮断状態となっている。この状態では、第2左側開口(32)によって室内側下部流路(47)と左側流路(52)とが連通し、第2左上開口(35)によって左上流路(55)と室内側上部流路(46)とが連通する。
【0080】
左側シャッタ(62)は閉鎖状態となり、右側シャッタ(61)は開口状態となっている。この状態では、中央流路(57)における再生熱交換器(102)の下側部分と右下流路(54)とが、右側シャッタ(61)を介して連通する。
【0081】
ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、室外側下部流路(42)を通るときに第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。この第1空気は、第1左下開口(26)を通って左下流路(56)へ流入する。一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、室内側下部流路(47)から第2左側開口(32)を通って左側流路(52)へ流入する。
【0082】
図5(b)にも示すように、左下流路(56)の第1空気は、第2吸着素子(82)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着される。第2吸着素子(82)で減湿された第1空気は、左上流路(55)へ流入する。
【0083】
一方、左側流路(52)の第2空気は、第2吸着素子(82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱する。つまり、第2空気は、冷却用流体として冷却側通路(86)を流れる。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(57)へ流入して再生熱交換器(102)を通過する。その際、再生熱交換器(102)では、第2空気が冷媒との熱交換によって加熱される。その後、第2空気は、中央流路(57)から右下流路(54)へ流入する。
【0084】
第2吸着素子(82)及び再生熱交換器(102)で加熱された第2空気は、第1吸着素子(81)の調湿側通路(85)へ導入される。この調湿側通路(85)では、第2空気によって吸着剤が加熱され、吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、第1吸着素子(81)の再生が行われる。吸着剤から脱離した水蒸気は、第2空気と共に右上流路(53)へ流入する。
【0085】
図2に示すように、左上流路(55)へ流入した減湿後の第1空気は、第2左上開口(35)を通って室内側上部流路(46)へ送り込まれる。この第1空気は、室内側上部流路(46)を流れる間に第1熱交換器(103)を通過し、冷媒との熱交換によって冷却される。減湿されて冷却された第1空気は、その後、室内側吹出口(14)を通って室内へ供給される。
【0086】
一方、右上流路(53)へ流入した第2空気は、第1右上開口(23)を通って室外側上部流路(41)へ流入する。第2吸着素子(82)の冷却と第1吸着素子(81)の再生に利用された第2空気は、室外側吹出口(16)を通って室外へ排出される。
【0087】
(冷媒回路の動作)
除湿運転時の冷媒回路の動作について、冷媒の流れと空気の流れとを示す運転状態図である図8(a)を参照して説明する。この図8(a)は、除湿運転の第2動作に対応している。
【0088】
除湿運転時、四方切換弁(120)は、図7において第1ポート(121)と第2ポート(122)が互いに連通して第3ポート(123)と第4ポート(124)が互いに連通する状態となる。また、第1電動膨張弁(111)は開度が運転条件に応じて適宜調節され、第2電動膨張弁(112)は全開状態とされる。
【0089】
この状態で圧縮機(101)を運転すると、冷媒回路(100)で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる(図8(a)参照)。また、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)は、冷媒の循環方向において互いに直列となっている。この運転動作時の冷媒回路(100)では、上流側の蒸発器である第2熱交換器(104)において第1空気が冷却される。
【0090】
具体的に、圧縮機(101)から吐出された冷媒は、再生熱交換器(102)へ送られる。再生熱交換器(102)へ流入した冷媒は、第2空気との熱交換を行い、第2空気に放熱して凝縮する。再生熱交換器(102)から出た冷媒は、順に第1電動膨張弁(111)、四方切換弁(120)、第2熱交換器(104)、ブリッジ回路(106)、第2電動膨張弁(112)、及び第1熱交換器(103)を通過する。
【0091】
冷媒は、第1電動膨張弁(111)を通過する際に減圧されて第2熱交換器(104)へ流入し、第2空気との熱交換を行い、第2空気から吸熱して一部が蒸発する。その後、第1熱交換器(103)へ流入した冷媒は、さらに第1空気との熱交換を行い、第1空気から吸熱して蒸発する。第1熱交換器(103)で蒸発した冷媒は、四方切換弁(120)を通って圧縮機(101)へ吸入される。圧縮機(101)へ吸入された冷媒は、圧縮された後に吐出され、以上の循環動作を繰り返す。
【0092】
《加湿運転》
図3,図4に示すように、加湿運転時において、給気ファン(95)を駆動すると、室外空気が室外側吸込口(13)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。この室外空気は、第2空気として室外側下部流路(42)へ流入する。一方、排気ファン(96)を駆動すると、室内空気が室内側吸込口(15)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。この室内空気は、第1空気として室内側下部流路(47)へ流入する。
【0093】
この加湿運転時において、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)と第1熱交換器(103)が凝縮器となり、第2熱交換器(104)が蒸発器となる。この冷媒回路(100)の動作については後述する。
【0094】
(第1動作)
加湿運転の第1動作について、図3,図5を参照しながら説明する。この第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第2吸着素子(82)で空気が加湿され、第1吸着素子(81)の吸着剤が水蒸気を吸着する。
【0095】
図3に示すように、第1仕切板(20)では、第1右側開口(21)と第1右上開口(23)とが連通状態となり、残りの開口(22,24,25,26)が遮断状態となっている。この状態では、第1右側開口(21)によって室外側下部流路(42)と右側流路(51)とが連通し、第1右上開口(23)によって右上流路(53)と室外側上部流路(41)とが連通する。
【0096】
第2仕切板(30)では、第2右下開口(34)と第2左上開口(35)とが連通状態となり、残りの開口(31,32,33,36)が遮断状態となっている。この状態では、第2右下開口(34)によって室内側下部流路(47)と右下流路(54)とが連通し、第2左上開口(35)によって左上流路(55)と室内側上部流路(46)とが連通する。
【0097】
右側シャッタ(61)は閉鎖状態となり、左側シャッタ(62)は開口状態となっている。この状態では、中央流路(57)における再生熱交換器(102)の下側部分と左下流路(56)とが、左側シャッタ(62)を介して連通する。
【0098】
ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、室内側下部流路(47)から第2右下開口(34)を通って右下流路(54)へ流入する。一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、室外側下部流路(42)を通るときに第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。この第2空気は、室外側下部流路(42)から第1右側開口(21)を通って右側流路(51)へ流入する。
【0099】
図5(a)にも示すように、右下流路(54)の第1空気は、第1吸着素子(81)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着される。第1吸着素子(81)で水分を奪われた第1空気は、右上流路(53)へ流入する。
【0100】
一方、右側流路(51)の第2空気は、第1吸着素子(81)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱する。つまり、第2空気は、冷却用流体として冷却側通路(86)を流れる。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(57)へ流入して再生熱交換器(102)を通過する。その際、再生熱交換器(102)では、第2空気が冷媒との熱交換によって加熱される。その後、第2空気は、中央流路(57)から左下流路(56)へ流入する。
【0101】
第1吸着素子(81)及び再生熱交換器(102)で加熱された第2空気は、第2吸着素子(82)の調湿側通路(85)へ導入される。この調湿側通路(85)では、第2空気によって吸着剤が加熱され、吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、第2吸着素子(82)の再生が行われる。そして、吸着剤から脱離した水蒸気が第2空気に付与され、第2空気が加湿される。第2吸着素子(82)で加湿された第2空気は、その後に左上流路(55)へ流入する。
【0102】
図3に示すように、左上流路(55)へ流入した第2空気は、第2左上開口(35)を通って室内側上部流路(46)へ流入する。この第2空気は、室内側上部流路(46)を流れる間に第1熱交換器(103)を通過し、該第1熱交換器(103)を流れる冷媒と熱交換して加熱される。そして、第2空気は、室内側吹出口(14)を通って室内へ供給される。
【0103】
一方、右上流路(53)へ流入した第1空気は、第1右上開口(23)を通って室外側上部流路(41)へ送り込まれる。その後、第1空気は、室外側吹出口(16)を通って室外へ排出される。
【0104】
(第2動作)
加湿運転の第2動作について、図4,図5を参照しながら説明する。この第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、この第2動作では、第1吸着素子(81)で空気が加湿され、第2吸着素子(82)の吸着剤が水蒸気を吸着する。
【0105】
図4に示すように、第1仕切板(20)では、第1左側開口(22)と第1左上開口(25)とが連通状態となり、残りの開口(21,23,24,26)が遮断状態となっている。この状態では、第1左側開口(22)によって室外側下部流路(42)と左側流路(52)とが連通し、第1左上開口(25)によって左上流路(55)と室外側上部流路(41)とが連通する。
【0106】
第2仕切板(30)では、第2右上開口(33)と第2左下開口(36)とが連通状態となり、残りの開口(31,32,34,35)が遮断状態となっている。この状態では、第2右上開口(33)によって右上流路(53)と室内側上部流路(46)とが連通し、第2左下開口(36)によって室内側下部流路(47)と左下流路(56)とが連通する。
【0107】
左側シャッタ(62)は閉鎖状態となり、右側シャッタ(61)は開口状態となっている。この状態では、中央流路(57)における再生熱交換器(102)の下側部分と右下流路(54)とが、右側シャッタ(61)を介して連通する。
【0108】
ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、室内側下部流路(47)から第2左下開口(36)を通って左下流路(56)へ流入する。一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、室外側下部流路(42)を通るときに第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。この第1空気は、室外側下部流路(42)から第1左側開口(22)を通って左側流路(52)へ流入する。
【0109】
図5(b)にも示すように、左下流路(56)の第1空気は、第2吸着素子(82)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着される。第2吸着素子(82)で水分を奪われた第1空気は、左上流路(55)へ流入する。
【0110】
一方、左側流路(52)の第2空気は、第2吸着素子(82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱する。つまり、第2空気は、冷却用流体として冷却側通路(86)を流れる。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(57)へ流入して再生熱交換器(102)を通過する。その際、再生熱交換器(102)では、第2空気が冷媒との熱交換によって加熱される。その後、第2空気は、中央流路(57)から右下流路(54)へ流入する。
【0111】
第2吸着素子(82)及び再生熱交換器(102)で加熱された第2空気は、第1吸着素子(81)の調湿側通路(85)へ導入される。この調湿側通路(85)では、第2空気によって吸着剤が加熱され、吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、第1吸着素子(81)の再生が行われる。そして、吸着剤から脱離した水蒸気が第2空気に付与され、第2空気が加湿される。第1吸着素子(81)で加湿された第2空気は、その後に右上流路(53)へ流入する。
【0112】
図4に示すように、右上流路(53)へ流入した第2空気は、第2右上開口(33)を通って室内側上部流路(46)へ流入する。この第2空気は、室内側上部流路(46)を流れる間に第1熱交換器(103)を通過し、該第1熱交換器(103)を流れる冷媒と熱交換して加熱される。そして、第2空気は、室内側吹出口(14)を通って室内へ供給される。
【0113】
一方、左上流路(55)へ流入した第1空気は、第1左上開口(25)を通って室外側上部流路(41)へ送り込まれる。その後、第1空気は、室外側吹出口(16)を通って室外へ排出される。
【0114】
(冷媒回路の動作)
加湿運転時の冷媒回路の動作について、冷媒の流れと空気の流れとを示す運転状態図である図8(b)を参照して説明する。この図8(b)は、加湿運転の第2動作に対応している。
【0115】
加湿運転時、四方切換弁(120)は、第1ポート(121)と第4ポート(124)が互いに連通して第2ポート(122)と第3ポート(123)が互いに連通する状態となる。また、第1電動膨張弁(111)は全開状態とされ、第2電動膨張弁(112)は開度が運転条件に応じて適宜調節される。
【0116】
この状態で圧縮機(101)を運転すると、冷媒回路(100)で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)と第1熱交換器(103)の両方が凝縮器となり、第2熱交換器(104)が蒸発器となる(図8(b)参照)。この運転動作時の冷媒回路(100)では、第2熱交換器(104)において第2空気が冷却される。
【0117】
具体的に、圧縮機(101)から吐出された冷媒は、再生熱交換器(102)へ送られる。再生熱交換器(102)へ流入した冷媒は、第2空気との熱交換を行い、第2空気に放熱してその一部が凝縮する。再生熱交換器(102)から出た冷媒は、順に第1電動膨張弁(111)と四方切換弁(120)を通って第1熱交換器(103)へ送られる。第1熱交換器(103)へ流入した冷媒は、第2空気との熱交換を行い、第2空気に放熱して凝縮する。
【0118】
第1熱交換器(103)から出た冷媒は、順にブリッジ回路(106)の第1逆止弁(151)とレシーバ(105)を通って第2電動膨張弁(112)へ送られる。この冷媒は、第2電動膨張弁(112)を通過する際に減圧され、その後にブリッジ回路(106)の第3逆止弁(153)を通って第2熱交換器(104)へ送られる。第2熱交換器(104)へ流入した冷媒は、第2空気との熱交換を行い、第2空気から吸熱して蒸発する。第2熱交換器(104)で蒸発した冷媒は、四方切換弁(120)を通って圧縮機(101)へ吸入される。圧縮機(101)へ吸入された冷媒は、圧縮された後に吐出され、以上の循環動作を繰り返す。
【0119】
なお、ここでは、第2運転動作時において、再生熱交換器(102)と第1熱交換器(103)の両方を凝縮器としたが、再生熱交換器(102)を凝縮器として第1熱交換器(103)を過冷却器とすることも可能である。この場合、再生熱交換器(102)では流入したガス冷媒の全てが凝縮し、第1熱交換器(103)へ送られる冷媒は液冷媒だけとなる。そして、第1熱交換器(103)では、流入した液冷媒が第2空気へ放熱して過冷却状態となる。
【0120】
この第2運転動作時において、第1熱交換器(103)では、吸着素子(81,82)を通過後の第2空気に対して冷媒が放熱する。つまり、第2空気は、吸着素子(81,82)で加湿され、更に第1熱交換器(103)で加熱されてから室内へ供給される。
【0121】
また、この第2運転動作時において、冷媒回路(100)を循環する冷媒は、再生熱交換器(102)と第1熱交換器(103)の両方で放熱した後に第2熱交換器(104)へ送られる。従って、蒸発器となる第2熱交換器(104)に対しては、よりエンタルピの低い冷媒が送り込まれる。
【0122】
−実施形態1の効果−
この実施形態1によれば、調湿側通路(85)と冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を用いた調湿装置において、除湿運転時には、調湿側通路(85)へ流入する第1空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしている。
【0123】
ここで、第1空気を冷却する効果について、図58の空気線図を参照して説明する。なお、この空気線図は、空気の状態変化を概念的に表したもので、実際の除湿量や加湿量、あるいは温度変化などを正確に表すものではない。
【0124】
まず、従来の調湿装置について考えると、除湿運転時には、図58(a)に示すように、減湿対象空気であるA点の第1空気(室外空気)は、一方の吸着素子(81,82)を通過する際に絶対湿度が低下するとともに温度が上昇してB点へ変化する。そして、B点の空気が冷媒回路の蒸発器(103,104)で絶対湿度が一定のままC点まで冷却され、室内に供給される。一方、吸着素子を再生するためのD点の第2空気(室内空気)は、一方の吸着素子(81,82)の吸着熱を吸熱してE点まで加熱され、さらに冷媒回路の凝縮器である再生熱交換器(102)でF点まで加熱される。この第2空気は他方の吸着素子(82,81)を通過する際に該吸着素子(82,81)を再生し、その際に絶対湿度が上昇するとともに温度が低下してG点に変化し、室外に排出される。
【0125】
また、空気の状態変化は加湿時にもほぼ同様であり、図58(b)に示すように、A点の第1空気(例えば室内空気)は、一方の吸着素子(81,82)を通過する際にA点からB点に変化し、室外に放出される。一方、加湿対象空気であるD点の第2空気(室外空気)は、一方の吸着素子(81,82)と再生熱交換器(102)でF点まで加熱される。この第2空気は他方の吸着素子(82,81)を通過する際に該吸着素子(82,81)を再生し、その際に加湿されてG点に変化し、室内に供給される。
【0126】
ここで、除湿運転時に、吸着素子(81,82)の再生側は、室内空気が室外空気の相対湿度線(等湿度線)φ1を越えるほどには状態変化しない。つまり、室内空気は、G点を最大でも室外空気のA点が通る相対湿度線φ1までしか変化させることができず、この室外空気の相対湿度線φ1上のポイントG1が再生の限界になっている。
【0127】
また、逆に吸着側は、室外空気が最大でも室内空気の加熱後のF点を通る相対湿度線φ2上のポイントまでしか水分を吸着することができず、室内空気の加熱後のF点を通る相対湿度線φ2上のポイントが吸着限界になる。
【0128】
以上のことから、減湿量及び加湿量は、両相対湿度線φ1,φ2の間でしか操作できないことになる。したがって、従来の調湿装置では、第1空気である室外空気の相対湿度がもともと低い場合は自ずと再生限界が低くなるので、水分の放出量(再生量)が少なくなってしまう。そして、水分放出量が少ないと吸着量も少なくなり、除湿性能が低下する。このことは加湿時にも同様で、第1空気である室内空気の相対湿度が低い場合は、吸着素子の再生限界が低いために、水分の放出量、つまり加湿量が少なくなってしまう。
【0129】
これに対して、本実施形態1によれば、上記吸着素子(81,82)へ流入する第1空気を冷却する冷却器として冷媒回路の蒸発器(103,104)を用いたことにより、吸着素子(81,82)の再生限界を、変化した相対湿度線φ3上のG2点まで高め、水分の放出量及び吸着量を多くすることができる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。
【0130】
次に、この実施形態1の加湿運転時には、本発明の特徴として、冷却側通路(85)へ流入する第2空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしている。したがって、第2空気による冷却効果を高め、吸着効率を上げることができる。このため、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0131】
−実施形態1の変形例−
(変形例1)
上記実施形態1では、除湿運転時に第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)をいずれも蒸発器にするとともに、第2熱交換器(104)が第1熱交換器(103)の上流側になるように接続し、吸着側の第1空気をこの上流側の第2熱交換器(104)で冷却するようにしているが、図9(a)に示すように第1熱交換器(103)を上流側の蒸発器に、第2熱交換器(104)を下流側の蒸発器にして、吸着側の第1空気を下流側の第2熱交換器(104)で冷却するようにしてもよい。
【0132】
また、加湿運転時には、上記実施形態1の図8(b)において、再生熱交換器(102)と第1熱交換器(103)とを凝縮器にするとともに、再生熱交換器(102)が第1熱交換器(103)の上流側になるように接続しているのに対して、図9(b)に示すように再生熱交換器(102)を第1熱交換器(103)の下流側の凝縮器にしてもよい。
【0133】
この場合、図7の冷媒回路(100)では図9(a)の状態と図9(b)の状態とを切り換えることはできないが、図7の冷媒回路(100)を適宜変更し、四方切換弁(120)、ブリッジ回路(106)、電動膨張弁(112)を図9(a),(b)に対応した組み合わせにするか、必要であればさらに電磁弁などを適宜組み合わせるとよい。
【0134】
この場合の冷媒回路(100)の詳細は省略するが、この例でも実施形態1と同様の効果を奏することができる。つまり、加湿運転時に冷却側通路(86)へ流入する第2空気を冷媒回路の蒸発器で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0135】
また、除湿運転時には第1空気を冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)の再生限界を高め、十分な除加湿量を確保できる。
【0136】
(変形例2)
変形例2は、冷媒回路(100)の構成をさらに変更した例である。
【0137】
図10(a)に示すように、除湿運転時には、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)を蒸発器にするとともに、これらの蒸発器を並列に接続している。このように構成すると、圧縮機(101)から吐出された冷媒は、再生熱交換器(102)で凝縮した後、図示しない電動膨張弁で減圧され、さらに分岐して両蒸発器(103,104)で蒸発した後、圧縮機(101)に吸入されて再度圧縮される。
【0138】
この場合、一方の蒸発器である第2熱交換器(104)で吸着用の第1空気を冷却することにより、実施形態1と同様に吸着素子(81,82)の再生限界を上げて除加湿性能を高めることができる。
【0139】
加湿運転時には、図10(b)に示すように、第1熱交換器(103)を凝縮器に、第2熱交換器(104)を蒸発器にするとともに、再生熱交換器(102)と第1熱交換器(103)とを並列にしている。このように構成すると、圧縮機(101)から吐出された冷媒は、再生熱交換器(102)及び第1熱交換器(103)で凝縮した後、合流して図示しない電動膨張弁で減圧され、さらに蒸発器である第2熱交換器(104)で蒸発した後、圧縮機(101)に吸入されて再度圧縮される。
【0140】
この場合、蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却用の第2空気を冷却することにより、実施形態1と同様に冷却効果を高めて吸着効率を向上させることができる。
【0141】
なお、この場合の冷媒回路の具体的な構成については省略するが、四路切換弁や電磁弁、逆止弁、ブリッジ回路などを適宜組み合わせて回路を構築すればよい。
【0142】
(変形例3)
この変形例3は、加湿運転時の変形例である。具体的には、上記実施形態1の図8(b)では加湿運転時に第1熱交換器(103)を凝縮器に、第2熱交換器(104)を蒸発器にした例について説明したが、加湿運転時には、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方を蒸発器にして運転を行うようにしてもよい。
【0143】
その場合の運転状態について図11を参照して説明する。この例では、2つの蒸発器である第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)が直列に接続され、かつ第1熱交換器(103)が第2熱交換器(104)の上流側に配置されている。
【0144】
この変形例3の調湿装置における空気の流れ自体は、図3,図4,図8(b)で説明したのと同様であり、異なる点は、実施形態1において再生後の第2空気が図8(b)に示すように第1熱交換器(103)で加熱されているのに対して、図11に示すように再生後の第2空気が第1熱交換器(103)で冷却される点である。
【0145】
この変形例3において、第2空気は、まず第2熱交換器(104)で冷却された後、吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに吸着素子(82,81)で加湿された後に第1熱交換器(103)で冷却されて室内に供給される。
【0146】
第1空気である室内空気は吸着素子(81,82)に水分を与えた後に室外へ排出される。この点は実施形態1と同様である。
【0147】
このように構成すると、加湿後に冷却した空気を室内に供給できるので、弱冷房を行いながら室内を加湿できる。この運転は、例えば生花店などで夏期に加湿を行うような場合に適している。
【0148】
また、一般に、夏期には通常は室外空気の温度が高いために、加湿運転を行おうとした場合に吸着素子(81,82)における冷却効果が極端に小さくなるかほとんど得られなくなる。したがって、吸着側の空気(第1空気)の温度が吸着熱で比較的高くなってしまい、該空気の相対湿度が低下して充分な減湿を行うのが困難になる。これに対して、この変形例3では、吸着素子(81,82)に冷却用流体として供給する第2空気(室外空気)を冷却することにより、夏期であっても冷却効果を高めながら加湿運転を行うことが可能となる。
【0149】
また、冷却効果を高めることで吸着素子(81,82)における水蒸気の吸着量を増やすことができるので、吸着素子及び装置の大型も防止できる。
【0150】
(変形例4)
図12に示す変形例4は、冷媒回路における冷媒の流れを図8から図11とは変更した例である。この変形例4は、加湿運転時の他の変形例であり、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方を蒸発器にして運転を行う点と、2つの蒸発器である第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)とが直列に接続されている点は変形例3と同様であるが、第2熱交換器(104)が第1熱交換器(103)の上流側の蒸発器になる点が変形例3とは異なっている。
【0151】
この変形例4においても、空気の流れ自体は、図3,図4,図8(b)で説明したのと同様である。また、吸着素子(81,82)の再生後の第2空気が第1熱交換器(103)で冷却される点は変形例3と同様である。
【0152】
具体的には、第2空気は、まず第2熱交換器(104)で冷却された後、吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに吸着素子(82,81)で加湿された後に第1熱交換器(103)で冷却されて室内に供給される。第1空気である室内空気は吸着素子(81,82)に水分を与えた後に室外へ排出される。
【0153】
このように構成すると、上記変形例3と同様に、加湿後に冷却した空気を室内に供給できるので、夏期であっても加湿運転を行うことが可能となる。したがって、例えば生花店などで夏期に加湿を行うような場合に適している。また、第2空気を予め冷却して冷却効果を高めることで吸着素子(81,82)における水蒸気の吸着量を増やすことができるので、吸着素子及び装置の大型も防止できる。
【0154】
(変形例5)
図13に示す変形例5は、冷媒回路の構成を図8から図12とは変更した例である。この変形例5は、加湿運転時の変形例であり、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方を蒸発器にして運転を行う点は上記変形例3,4と同様であるが、2つの蒸発器である第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)とが並列に接続されている点が変形例3,4と異なっている。
【0155】
この変形例5においても、空気の流れ自体は、図3,図4,図8(b)で説明したのと同様である。また、吸着素子(81,82)の再生後の第2空気が第1熱交換器(103)で冷却される点は変形例3,4と同様である。
【0156】
具体的には、第2空気は、まず第2熱交換器(104)で冷却された後、吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに吸着素子(82,81)で加湿された後に第1熱交換器(103)で冷却されて室内に供給される。第1空気である室内空気は吸着素子(81,82)に水分を与えた後に室外へ排出される。
【0157】
このように構成すると、上記変形例3,4と同様に、加湿後に冷却した空気を室内に供給できるので、夏期であっても加湿運転を行うことが可能となる。したがって、例えば生花店などで夏期に加湿を行うような場合に適している。また、第2空気を予め冷却して冷却効果を高めることで吸着素子(81,82)における水蒸気の吸着量を増やすことができるので、吸着素子及び装置の大型も防止できる。
【0158】
【発明の実施の形態2】
本発明の実施形態2は、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)を実施形態1とは異なる配置にした例である。なお、この実施形態2の第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の冷却(または加湿)対象空気は実施形態1とは異なるが、便宜上、各熱交換器(103,104)に実施形態1と同一名称及び同一符号を用いることとする。この点は、実施形態3以降についても同様である。
【0159】
この実施形態2では、図14〜図17に示すように、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)は、いずれも室外側パネル(11)と第1仕切板(20)の間の空間に配置されている。具体的には、第1熱交換器(103)が室外側下部流路(42)に配置され、第2熱交換器(104)が室外側上部流路(41)に配置されている。
【0160】
この実施形態2において、第1熱交換器(103)は、室外からケーシングに吸入された空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっており、第2熱交換器(104)は、室外へ排出される空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっている。
【0161】
この調湿装置では、その他の部分は実施形態1と同様に構成されている。したがって、ここでは各部の具体的な説明は省略する。また、冷媒回路の具体的な構成は実施形態1とは異なるが、その回路構成についても省略する。なお、冷媒の流れについては下記の「運転動作」において図18〜図20を用いて説明する。
【0162】
−運転動作−
次に、運転動作について説明する。
【0163】
《除湿運転》
除湿運転時において、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる。これら2つの蒸発器のうち、この除湿運転時には第1熱交換器(103)が第2熱交換器(104)の上流側に位置するように回路構成されている。
【0164】
除湿運転時の装置の動きそのものは上記実施形態1と同じであり、図14の第1動作と図15の第2動作が交互に行われる。そして、第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第1吸着素子(81)で空気が減湿されると同時に、第2吸着素子(82)の吸着剤が再生される。また、第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、第2動作では、第2吸着素子(82)で空気が減湿されると同時に、第1吸着素子(81)の吸着剤が再生される。
【0165】
この除湿運転時、第1仕切板(20)の各開口(21〜26)及び第2仕切板(30)の各開口(31〜36)の開閉の状態と、右側シャッタ(61)及び左側シャッタ(62)の開閉の状態は、第1動作及び第2動作の両方とも、実施形態1における除湿運転時の状態と同じであり、ケーシング(10)内での空気の流れそのものは、図14,図15に示すように図1,2の実施形態1と同じである。
【0166】
除湿運転時には、図14,図15,図18(a)に示すように、ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、まず第1熱交換器(103)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。冷却された第1空気は、一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着され、第1空気が減湿される。減湿された第1空気は、その後、室内に供給される。
【0167】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)を通過する際に冷媒との熱交換によって加熱される。
【0168】
加熱された第2空気は、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)へ導入され、第2空気によって吸着剤が加熱されて吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、第2吸着素子(82)の再生が行われる。この第2空気は、次いで第2熱交換器(104)を通過し、冷媒との熱交換によって冷媒を蒸発させ、室外へ排出される。
【0169】
除湿運転時には、空気の温度と湿度を以上のように操作しつつ、第1動作と第2動作を交互に切り換えることで連続運転が行われる。
【0170】
なお、第1熱交換器(103)で冷媒が中間圧で蒸発するようにしておくと、蒸発温度を若干高めにすることでドレン水の発生を抑えられる。
【0171】
《加湿運転》
加湿運転時においても、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる。これら2つの蒸発器のうち、この加湿運転時には第1熱交換器(103)が第2熱交換器(104)の下流側に位置するように回路構成されている。
【0172】
加湿運転時の装置の動きそのものも上記実施形態1と同じであり、図16の第1動作と図17の第2動作が交互に行われる。そして、第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第2吸着素子(82)で空気が加湿され、第1吸着素子(81)の吸着剤が水蒸気を吸着する。また、第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、この第2動作では、第1吸着素子(81)で空気が加湿され、第2吸着素子(82)の吸着剤が水蒸気を吸着する。
【0173】
この加湿運転時、第1仕切板(20)の各開口(21〜26)及び第2仕切板(30)の各開口(31〜36)の開閉の状態と、右側シャッタ(61)及び左側シャッタ(62)の開閉の状態は、第1動作及び第2動作の両方とも、実施形態1における加湿運転時の状態と同じである。したがって、ケーシング(10)内での空気の流れそのものも、図16,図17に示すように図3,4の実施形態1と同じである。
【0174】
加湿運転時には、図16,図17,図18(a)に示すように、ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、温度が操作されずに一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ流入する。第1空気が調湿側通路(85)を流れる間に、該第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着され、第1空気が減湿される。減湿された第1空気は、第2熱交換器(104)を通過して冷媒を蒸発させ、その後室外に排出される。
【0175】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず第1熱交換器(103)で冷媒と熱交換して冷却され、上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)を通過する際に冷媒との熱交換によって加熱される。
【0176】
加熱された第2空気は、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)へ導入され、第2空気によって吸着剤が加熱されて吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、第2吸着素子(82)の再生が行われ、同時に第2空気が加湿されて室内へ供給される。
【0177】
この加湿運転時には、空気の温度と湿度を以上のように操作しつつ、第1動作と第2動作を交互に切り換えることで連続運転が行われる。
【0178】
なお、この場合も第2熱交換器(104)で冷媒が中間圧で蒸発するようにしておくと、蒸発温度を若干高めにすることで熱交換器への着霜を防止できる。
【0179】
−実施形態2の効果−
この実施形態2においても、調湿側通路(85)と冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を用いた調湿装置において、除湿運転時には、調湿側通路(85)へ流入する第1空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第1熱交換器(103)で冷却するようにしている。
【0180】
したがって、第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるので、吸着素子(81,82)の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量を多くすることができる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。
【0181】
また、加湿運転時には、冷却側通路へ流入する第2空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第1熱交換器(103)で冷却するようにしているので、冷却用流体である第2空気による冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0182】
−実施形態2の変形例−
(変形例1)
上記実施形態2では、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)をいずれも蒸発器にするとともに、図18(a)に示す除湿運転時に第1熱交換器(103)を第2熱交換器(104)の上流側にして、吸着側の第1空気を上流側の第1熱交換器(103)で冷却するようにしているが、図19(a)に示すように第1熱交換器(103)を下流側の蒸発器に、第2熱交換器(104)を上流側の蒸発器にして、吸着側の第1空気を下流側の第1熱交換器(103)で冷却するようにしてもよい。
【0183】
また、上記実施形態2において、図18(b)に示す加湿運転時には、第1熱交換器(103)を第2熱交換器(104)の下流側にして、冷却側の第2空気をこの下流側の第1熱交換器(103)で冷却するようにしているが、図19(b)に示すように第1熱交換器(103)を上流側の蒸発器に、第2熱交換器(104)を下流側の蒸発器にして、冷却側の第2空気を上流側の第1熱交換器(103)で冷却するようにしてもよい。
【0184】
この構成における空気の流れや冷媒の流れの詳細は省略するが、この場合でも実施形態2と同様の効果を奏することができる。つまり、除湿運転時には吸着側の第1空気を冷媒回路の蒸発器で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)の再生限界を高めることができる。また、加湿運転時には冷却側通路(86)へ流入する第2空気を冷媒回路の蒸発器で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0185】
(変形例2)
変形例2は、冷媒回路(100)の構成をさらに変更した例である。
【0186】
この冷媒回路(100)は、図20(a),(b)に示すように第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方が蒸発器であり、これらの蒸発器が並列に接続されている。このように構成すると、圧縮機(101)から吐出された冷媒は、再生熱交換器(102)で凝縮した後に分岐して、図示しない電動膨張弁で減圧され、さらに両蒸発器(103,104)で蒸発した後に圧縮機(101)に吸入されて再度圧縮される。
【0187】
除湿運転時と加湿運転時の第1空気及び第2空気の流れと、第1,第2空気に対する第1,第2熱交換器(103,104)の作用は図18,図19の例と同じである。
【0188】
したがって、除湿運転時には、一方の蒸発器である第1熱交換器(103)で吸着用の第1空気を冷却することにより、上述と同様に再生限界を上げて除加湿性能を高めることができる。また、加湿運転時には、一方の蒸発器である第1熱交換器(103)で冷却用の第2空気を冷却することにより、上述と同様に冷却効果を高めて吸着効率を向上させることができる。したがって、十分な除湿両及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0189】
【発明の実施の形態3】
本発明の実施形態3は、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の配置を実施形態1,2とは異なるようにした例である。
【0190】
この実施形態3では、図21〜図24に示すように、第1熱交換器(103)は室外側パネル(11)と第1仕切板(20)の間の空間に配置され、第2熱交換器(104)は室内側パネル(12)と第2仕切板(30)の間の空間に配置されている。具体的には、第1熱交換器(103)は室外側上部流路(41)に配置され、第2熱交換器(104)は室内側下部流路(47)に配置されている。
【0191】
この実施形態3において、第1熱交換器(103)は室外へ排出される空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっており、第2熱交換器(104)は室内からケーシング(102)に吸引された空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっている。
【0192】
この調湿装置では、その他の部分は実施形態1,2と同様に構成されている。したがって、ここでは各部の具体的な説明は省略する。また、冷媒回路については、下記の「運転動作」において図25を用いて主に冷媒の流れを説明する。
【0193】
−運転動作−
次に、運転動作について説明する。
【0194】
《除湿運転》
除湿運転時において、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる。この除湿運転時には、これら2つの蒸発器のうち、第1熱交換器(103)が第2熱交換器(104)の下流側に位置するように構成されている。
【0195】
除湿運転時の装置の動きそのものは上記実施形態1,2と同じであり、図21の第1動作と図22の第2動作が交互に行われる。そして、第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第1吸着素子(81)で空気が減湿されると同時に、第2吸着素子(82)の吸着剤が再生される。また、第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、第2動作では、第2吸着素子(82)で空気が減湿されると同時に、第1吸着素子(81)の吸着剤が再生される。
【0196】
この除湿運転時、第1仕切板(20)の各開口(21〜26)及び第2仕切板(30)の各開口(31〜36)の開閉の状態と、右側シャッタ(61)及び左側シャッタ(62)の開閉の状態は、第1動作及び第2動作の両方とも、実施形態1,2における除湿運転時の状態と同じであり、ケーシング(10)内での空気の流れそのものは、図21,図22に示すように、図1,2の実施形態1及び図14,15の実施形態2と同じである。
【0197】
除湿運転時には、図21,図22,図25(a)に示すように、ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、熱交換器(103,104)による温度操作を行わずに、一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着され、第1空気が減湿される。減湿された第1空気は、その後、室内に供給される。
【0198】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。この第2空気は、上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)を通過する際に冷媒との熱交換によって加熱される。
【0199】
加熱された第2空気は、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)へ導入され、第2空気によって吸着剤が加熱されて吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、吸着素子(81,82)の再生が行われる。この第2空気は、次いで第1熱交換器(104)を通過し、冷媒との熱交換によって冷媒を蒸発させ、室外へ排出される。
【0200】
除湿運転時には、空気の温度と湿度を以上のように操作しつつ、第1動作と第2動作を交互に切り換えることで連続運転が行われる。
【0201】
なお、第2熱交換器(104)で冷媒が中間圧で蒸発するようにしておくと、蒸発温度を若干高めにすることでドレン水の発生を抑えられる。
【0202】
《加湿運転》
加湿運転時においても、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる。この加湿運転時には、これら2つの蒸発器のうち、第1熱交換器(103)が第2熱交換器(104)の上流側に位置するように回路構成されている。
【0203】
この加湿運転時の装置の動きそのものも上記実施形態1,2と同じであり、図23の第1動作と図24の第2動作が交互に行われる。そして、第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第2吸着素子(82)で空気が加湿され、第1吸着素子(81)の吸着剤が水蒸気を吸着する。また、第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、この第2動作では、第1吸着素子(81)で空気が加湿され、第2吸着素子(82)の吸着剤が水蒸気を吸着する。
【0204】
この加湿運転時、第1仕切板(20)の各開口(21〜26)及び第2仕切板(30)の各開口(31〜36)の開閉の状態と、右側シャッタ(61)及び左側シャッタ(62)の開閉の状態は、第1動作及び第2動作の両方とも、実施形態1,2における加湿運転時の状態と同じである。したがって、ケーシング(10)内での空気の流れそのものも、図23,24に示すように、図3,4の実施形態1及び図16,図17の実施形態2と同じである。
【0205】
加湿運転時には、図23,図24,図25(b)に示すように、ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。冷却された第1空気は、一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ流入する。第1空気が調湿側通路(85)を流れる間に、該第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着され、第1空気が減湿される。減湿された第1空気は、第1熱交換器(103)を通過する際に冷媒と熱交換して冷媒を蒸発させ、室外に排出される。
【0206】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)を通過する際に冷媒との熱交換によって加熱される。
【0207】
加熱された第2空気は、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)へ導入され、第2空気によって吸着剤が加熱されて吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、吸着素子(81,82)の再生が行われ、同時に第2空気が加湿されて室内へ供給される。
【0208】
この加湿運転時には、空気の温度と湿度を以上のように操作しつつ、第1動作と第2動作を交互に切り換えることで連続運転が行われる。
【0209】
なお、この場合も第1熱交換器(103)で冷媒が中間圧で蒸発するようにしておくと、蒸発温度を若干高めにすることで着霜を防止できる。
【0210】
−実施形態3の効果−
この実施形態3においては、調湿側通路(85)と冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を用いた調湿装置において、除湿運転時には、冷却側通路へ流入する第2空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしているので、冷却用流体である第2空気による冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0211】
また、加湿運転時には、調湿側通路(85)へ流入する第1空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしているので、第1空気の相対湿度を高めて吸着素子(81,82)に供給することができる。したがって、吸着素子(81,82)の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。
【0212】
−実施形態3の変形例−
(変形例1)
上記実施形態3では、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)をいずれも蒸発器にするとともに、図25(a)に示す除湿運転時に第1熱交換器(103)を第2熱交換器(104)の下流側にして、冷却側の第2空気を上流側の第2熱交換器(103)で冷却するようにしているが、図26(a)に示すように、第1熱交換器(103)を上流側の蒸発器に、第2熱交換器(104)を下流側の蒸発器にして、冷却側の第2空気を下流側の第2熱交換器(104)で冷却するようにしてもよい。
【0213】
また、上記実施形態3において、図25(b)に示す加湿運転時には、第1熱交換器(103)を第2熱交換器(104)の上流側にして、冷却側の第2空気を下流側の第2熱交換器(104)で冷却するようにしているが、図26(b)に示すように、第1熱交換器(103)を下流側の蒸発器に、第2熱交換器(104)を上流側の蒸発器にして、吸着側の第1空気を上流側の第2熱交換器(104)で冷却するようにしてもよい。
【0214】
この構成における空気の流れや冷媒の流れの詳細は省略するが、この場合でも実施形態3と同様の効果を奏することができる。つまり、除湿運転時には冷却側通路(86)へ流入する第2空気を冷媒回路の蒸発器(104)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができる。また、加湿運転時には吸着側の第1空気を冷媒回路の蒸発器(104)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)の再生限界を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0215】
(変形例2)
変形例2は、冷媒回路(100)の構成をさらに変更した例である。
【0216】
この冷媒回路(100)は、図27(a),(b)に示すように第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方が蒸発器であり、これらの蒸発器が並列に接続されている。このように構成すると、圧縮機(101)から吐出された冷媒は、再生熱交換器(102)で凝縮した後に分岐して、図示しない電動膨張弁で減圧され、さらに両蒸発器(103,104)で蒸発した後に圧縮機(101)に吸入されて再度圧縮される。
【0217】
除湿運転時と加湿運転時の第1空気及び第2空気の流れと、第1,第2空気に対する第1,第2熱交換器(103,104)の作用は図25,図26の例と同じである。
【0218】
したがって、除湿運転時には、一方の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却用の第2空気を冷却することにより、上述と同様に冷却効果を高めて吸着効率を向上させることができる。また、加湿運転時には、一方の蒸発器である第2熱交換器(104)で吸着用の第1空気を冷却することにより、上述と同様に再生限界を上げて除加湿性能を高めることができる。このため、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0219】
(変形例3)
変形例3は、図25(a),(b)に示した運転動作において、第1熱交換器(103)を休止させるようにした例である。このとき、冷媒回路(100)では、図28(a),(b)に示すように、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第2熱交換器(104)のみが蒸発器となる。第1熱交換器(103)を休止させる運転を可能にするために、冷媒回路(100)には第1熱交換器(103)をバイパスして冷媒が流れるバイパス通路を設けておくとよい。
【0220】
この変形例3の調湿装置における空気の流れ自体は、図23,図24及び図25で説明したものと同様であり、異なる点は、除湿運転時の第2空気または加湿運転時の第1空気が、第1熱交換器(103)を通過する際に冷却も加熱もされない点である。
【0221】
この変形例3において、除湿運転時には、図25(a)と同様、第1空気は一方の吸着素子(81,82)で減湿され、室内に供給される。
【0222】
一方、第2空気は、第2熱交換器(104)で冷却された後に上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)を通過し、吸着熱を吸熱する。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)で加熱され、他方の吸着素子(82,81)を通過して該吸着素子(82,81)を再生する。この第2空気は、さらに第1熱交換器(103)を通過して室外へ排出される。
【0223】
また、加湿運転時には、図25(b)と同様、第2空気は、吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに吸着素子(82,81)で加湿された後に室内に供給される。
【0224】
一方、第1空気である室内空気は、上述のように第2熱交換器(104)で冷却された後、吸着素子(81,82)に水分を与え、第1熱交換器(103)を単に通過して室外へ排出される。
【0225】
このように構成しても、除湿運転時には吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に流入する第2空気を冷却することにより冷却効果を高めることができる。また、加湿運転時には吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)に流入する第1空気を冷却することにより、図58の空気線図において説明したように再生限界を高めることが可能となる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0226】
(変形例4)
変形例4は、図26(a),(b)に示した変形例1の運転動作において、第1熱交換器(103)を休止させるようにした例である。このとき、冷媒回路(100)では、図29(a),(b)に示すように、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第2熱交換器(104)のみが蒸発器となる。第1熱交換器(103)を休止させる運転を可能にするために、冷媒回路(100)には第1熱交換器(103)をバイパスして冷媒が流れるバイパス通路を設けておくとよい。
【0227】
この変形例4の調湿装置における空気の流れ自体は、図23,図24及び図26で説明したものと同様であり、異なる点は、除湿運転時の第2空気または加湿運転時の第1空気が、第1熱交換器(103)を通過する際に冷却も加熱もされない点である。
【0228】
この変形例4において、除湿運転時には、図26(a)と同様、第1空気は一方の吸着素子(81,82)で減湿され、室内に供給される。
【0229】
一方、第2空気は、第2熱交換器(104)で冷却された後に上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)を通過し、吸着熱を吸熱する。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)で加熱され、他方の吸着素子(82,81)を通過して該吸着素子(82,81)を再生する。この第2空気は、さらに第1熱交換器(103)を通過して室外へ排出される。
【0230】
また、加湿運転時には、図26(b)と同様、第2空気は、吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに吸着素子(82,81)で加湿された後に室内に供給される。
【0231】
一方、第1空気である室内空気は、上述のように第2熱交換器(104)で冷却された後、吸着素子(81,82)に水分を与え、第1熱交換器(103)を単に通過して室外へ排出される。
【0232】
このように構成しても、除湿運転時には吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に流入する第2空気を冷却することにより冷却効果を高めることができる。また、加湿運転時には吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)に流入する第1空気を冷却することにより、再生限界を高めることが可能となる。したがって、変形例3と同様に、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0233】
(変形例5)
変形例5は、図27(a),(b)に示した変形例2の運転動作において、並列にした蒸発器の一方である第1熱交換器(103)を休止させるようにした例である。このとき、冷媒回路(100)では、図30(a),(b)に示すように、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第2熱交換器(104)のみが蒸発器となる。第1熱交換器(103)を休止させる運転を可能にするために、冷媒回路(100)には第1熱交換器(103)をバイパスして冷媒が流れるバイパス通路を設けておくとよい。
【0234】
この変形例5の調湿装置における空気の流れ自体は、図23,図24及び図27で説明したものと同様であり、異なる点は、除湿運転時の第2空気または加湿運転時の第1空気が、第1熱交換器(103)を通過する際に冷却も加熱もされない点である。
【0235】
この変形例5において、除湿運転時には、図27(a)と同様、第1空気は一方の吸着素子(81,82)で減湿され、室内に供給される。
【0236】
一方、第2空気は、第2熱交換器(104)で冷却された後に上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)を通過し、吸着熱を吸熱する。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)で加熱され、他方の吸着素子(82,81)を通過して該吸着素子(82,81)を再生する。この第2空気は、さらに第1熱交換器(103)を通過して室外へ排出される。
【0237】
また、加湿運転時には、図27(b)と同様、第2空気は、一方の吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに他方の吸着素子(82,81)で加湿された後に室内に供給される。
【0238】
一方、第1空気である室内空気は、上述のように第2熱交換器(104)で冷却された後、吸着素子(81,82)に水分を与え、第1熱交換器(103)を単に通過して室外へ排出される。
【0239】
このように構成しても、除湿運転時には吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)に流入する第2空気を冷却することにより冷却効果を高めることができる。また、加湿運転時には吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)に流入する第1空気を冷却することにより、再生限界を高めることが可能となる。したがって、変形例3,4と同様に十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0240】
【発明の実施の形態4】
本発明の実施形態4は、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の配置を実施形態1,2,3とは異なるようにした例である。
【0241】
この実施形態4では、図31〜図34に示すように、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)は、いずれも、室内側パネル(12)と第2仕切板(30)の間の空間に配置されている。具体的には、第1熱交換器(103)は室内側上部流路(46)に配置され、第2熱交換器(104)は室内側下部流路(47)に配置されている。
【0242】
この実施形態4において、第1熱交換器(103)は室内へ供給される空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっており、第2熱交換器(104)は室内からケーシング(10)に吸引された空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっている。
【0243】
この調湿装置では、その他の部分は実施形態1,2,3と同様に構成されている。したがって、ここでは各部の具体的な説明は省略する。また、冷媒回路における冷媒の流れについては「運転動作」の欄で説明するが、その具体的な回路構成については省略する。
【0244】
−運転動作−
次に、運転動作について説明する。
【0245】
《除湿運転》
除湿運転時において、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる。除湿運転時には、これら2つの蒸発器のうち、第2熱交換器(104)が第1熱交換器(103)の上流側に位置するように回路構成されている。
【0246】
除湿運転時の装置の動きそのものは上記実施形態1,2,3と同じであり、図31の第1動作と図32の第2動作が交互に行われる。そして、第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第1吸着素子(81)で空気が減湿されると同時に、第2吸着素子(82)の吸着剤が再生される。また、第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、第2動作では、第2吸着素子(82)で空気が減湿されると同時に、第1吸着素子(81)の吸着剤が再生される。
【0247】
この除湿運転時、第1仕切板(20)の各開口(21〜26)及び第2仕切板(30)の各開口(31〜36)の開閉の状態と、右側シャッタ(61)及び左側シャッタ(62)の開閉の状態は、第1動作及び第2動作の両方とも、実施形態1,2,3における除湿運転時の状態と同じであり、ケーシング(10)内での空気の流れそのものは、図31,図32に示すように、図1,2の実施形態1、図14,15の実施形態2、及び図21,22の実施形態3と同じである。
【0248】
除湿運転時には、図31,図32,図35(a)に示すように、ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、熱交換器(103,104)による温度操作を行わずに、まず一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着され、第1空気が減湿される。減湿された第1空気は、第1熱交換器(103)を通過し、その際に冷媒と熱交換して冷却され、室内に供給される。
【0249】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。この第2空気は、上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)を通過する際に冷媒との熱交換によって加熱される。
【0250】
加熱された第2空気は、他方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ導入され、第2空気によって吸着剤が加熱されて吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、吸着素子(81,82)の再生が行われる。吸着素子(81,82)を再生した後、第2空気は室外へ排出される。
【0251】
除湿運転時には、空気の温度と湿度を以上のように操作しつつ、第1動作と第2動作を交互に切り換えることで連続運転が行われる。
【0252】
《加湿運転》
加湿運転時において、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)と第1熱交換器(103)が凝縮器となり、第2熱交換器(104)が蒸発器となる。この加湿運転時には、これら2つの凝縮器のうち、第1熱交換器(103)が再生熱交換器(102)の下流側に位置するように構成されている。
【0253】
この加湿運転時の装置の動きそのものも上記実施形態1,2,3と同じであり、図33の第1動作と図34の第2動作とが交互に行われる。そして、第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第2吸着素子(82)で空気が加湿され、第1吸着素子(81)の吸着剤が水蒸気を吸着する。また、第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、この第2動作では、第1吸着素子(81)で空気が加湿され、第2吸着素子(82)の吸着剤が水蒸気を吸着する。
【0254】
この加湿運転時、第1仕切板(20)の各開口(21〜26)及び第2仕切板(30)の各開口(31〜36)の開閉の状態と、右側シャッタ(61)及び左側シャッタ(62)の開閉の状態は、第1動作及び第2動作の両方とも、実施形態1,2,3における加湿運転時の状態と同じである。したがって、ケーシング(10)内での空気の流れそのものも、図33,34に示すように、図3,4の実施形態1、図16,図17の実施形態2、及び図23,24の実施形態3と同じである。
【0255】
加湿運転時には、図33,図34,図35(b)に示すように、ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、まず第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。冷却された第1空気は、一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ流入する。第1空気が調湿側通路(85)を流れる間に、該第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着され、第1空気が減湿される。減湿された第1空気は、その後、室外に排出される。
【0256】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず上記一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)を通過する際に冷媒との熱交換によって加熱される。
【0257】
加熱された第2空気は、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)へ導入され、第2空気によって吸着剤が加熱されて吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、吸着素子(82,81)の再生が行われ、同時に第2空気が加湿される。この第2空気は、さらに第1熱交換器(103)を通過する際に冷媒と熱交換して加熱された後、室内へ供給される。
【0258】
この加湿運転時には、空気の温度と湿度を以上のように操作しつつ、第1動作と第2動作を交互に切り換えることで連続運転が行われる。この運転は、強暖房を行うときに適している。
【0259】
−実施形態4の効果−
この実施形態4においては、調湿側通路(85)と冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を用いた調湿装置において、除湿運転時には、冷却側通路へ流入する第2空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしているので、冷却用流体である第2空気による冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0260】
また、加湿運転時には、調湿側通路(85)へ流入する第1空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしているので、第1空気の相対湿度を高めて吸着素子(81,82)に供給することができる。したがって、吸着素子(81,82)の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。
【0261】
−実施形態4の変形例−
(変形例1)
上記実施形態3の変形例1を図36に示している。
【0262】
図35の例では、除湿運転時に、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)をいずれも蒸発器にするとともに、第1熱交換器(103)を第2熱交換器(104)の下流側にして、冷却側の第2空気を上流側の第2熱交換器(103)で冷却するようにしているが、この変形例1では、除湿運転時に、図36(a)に示すように第1熱交換器(103)を上流側の蒸発器に、第2熱交換器(104)を下流側の蒸発器にして、冷却側の第2空気を下流側の第2熱交換器(104)で冷却するようにしている。
【0263】
また、図35(b)の加湿運転時には、第1熱交換器(103)を再生熱交換器(102)の下流側の凝縮器にしているが、この変形例1では、第1熱交換器(103)を再生熱交換器(102)の上流側の凝縮器にして、再生後の第2空気を該第1熱交換器(103)で加熱するようにしている。また、蒸発器である第2熱交換器(104)で吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)に流入する第1空気を冷却するようにしている点は、図35(b)の例と同じである。
【0264】
この場合、除湿運転時には冷却側通路(86)へ流入する第2空気を冷媒回路の蒸発器(104)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができる。また、加湿運転時には吸着側の第1空気を冷媒回路の蒸発器(104)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)の再生限界を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0265】
(変形例2)
変形例2は、冷媒回路(100)の構成をさらに変更した例である。
【0266】
この冷媒回路(100)は、図37(a),(b)に示すように、除湿運転時には蒸発器を並列にし、加湿運転時には凝縮器を並列にするようにした例である。
【0267】
このように構成すると、除湿運転時に圧縮機(101)から吐出された冷媒は、図37(a)に示すように再生熱交換器(102)で凝縮した後に分岐され、図示しない電動膨張弁で減圧され、さらに両蒸発器(103,104)で蒸発した後に圧縮機(101)に吸入されて再度圧縮される。また、加湿運転時に圧縮機(101)から吐出された冷媒は、図37(b)に示すように、分岐して再生熱交換器(102)及び第1熱交換器(103)で凝縮した後に合流し、図示しない電動膨張弁で減圧され、さらに蒸発器で蒸発した後に圧縮機(101)に吸入されて再度圧縮される動作を繰り返す。
【0268】
除湿運転時と加湿運転時の第1空気及び第2空気の流れと、第1,第2空気に対する第1,第2熱交換器(103,104)の作用は図35,図36の例と同じである。
【0269】
したがって、除湿運転時には、一方の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却用の第2空気を冷却することにより、上述と同様に冷却効果を高めて吸着効率を向上させることができる。また、加湿運転時には、一つの蒸発器である第2熱交換器(104)で吸着用の第1空気を冷却することにより、上述と同様に再生限界を上げて除加湿性能を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0270】
(変形例3)
上記実施形態4では、図35(b)の加湿運転時に第1熱交換器(103)を凝縮器に、第2熱交換器(104)を蒸発器にした例について説明したが、変形例3として、加湿運転時に第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方を蒸発器にして運転を行うようにしてもよい。
【0271】
その場合の運転状態について図38を参照して説明する。この例では、2つの蒸発器である第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)が直列に接続され、かつ第1熱交換器(103)が第2熱交換器(104)の上流側に配置されている。
【0272】
この変形例3の調湿装置における空気の流れ自体は、図33,図34及び図35(b)で説明した実施形態4と同様であり、異なる点は、再生後の第2空気が第1熱交換器(103)で加熱されるのではなく冷却される点である。
【0273】
この変形例3において、第2空気である室外空気は、一方の吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに他方の吸着素子(82,81)で加湿された後に第1熱交換器(103)で冷却されて室内に供給される。
【0274】
第1空気である室内空気は第2熱交換器(104)で冷却され、さらに上記一方の吸着素子(81,82)に水分を与えた後に室外へ排出される。
【0275】
このように構成すると、加湿後に冷却した空気を室内に供給できるので、夏期であっても加湿運転を行うことが可能となる。したがって、例えば生花店などで夏期に加湿を行うような場合に適している。また、第1空気を第2熱交換器(104)で冷却することで、吸着素子(81,82)における再生限界を高めることができるので、除加湿性能を向上させ、吸着素子(81,82)や装置の大型化も防止できる。
【0276】
(変形例4)
変形例4は、冷媒回路における冷媒の流れをさらに変更した例である。この変形例4は、図39に示すように、加湿運転時に第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の両方を蒸発器にして運転を行う点と、2つの蒸発器である第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)とが直列に接続されている点は図38の変形例3と同様であるが、この加湿運転時に第2熱交換器(104)が第1熱交換器(103)の上流側の蒸発器になる点が上記変形例3とは異なっている。
【0277】
この変形例4においても、空気の流れ自体は、上記各実施形態及びそれらの変形例で説明したのと同様である。また、吸着素子(81,82)の再生後の第2空気が第1熱交換器(103)で冷却される点は図38の変形例3と同様である。
【0278】
具体的には、第2空気は、一方の吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに他方の吸着素子(82,81)で加湿された後に第1熱交換器(103)で冷却されて室内に供給される。
【0279】
第1空気である室内空気は、第2熱交換器(104)で冷却され、さらに上記一方の吸着素子(81,82)に水分を与えた後に室外へ排出される。
【0280】
このように構成すると、上記変形例3と同様に、加湿後に冷却した空気を室内に供給できるので、夏期であっても加湿運転を行うことが可能となる。したがって、例えば生花店などで夏期に加湿を行うような場合に適している。また、第1空気を第2熱交換器(104)で冷却することで、吸着素子(81,82)における再生限界を高めることができるので、除加湿性能を向上させ、吸着素子(82,82)や装置の大型化も防止できる。
【0281】
(変形例5)
図40に示す変形例5は、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)とをいずれも蒸発器とし、これらの熱交換器(103,104)を並列に接続した例である。そして、第1熱交換器(103)で再生後の第2空気を冷却し、第2熱交換器(104)で減湿前の第1空気を冷却するようにしている。
【0282】
具体的には、第2空気は、一方の吸着素子(81,82)及び再生熱交換器(102)で加熱され、さらに他方の吸着素子(82,81)で加湿された後に第1熱交換器(103)で冷却されて室内に供給される。
【0283】
第1空気である室内空気は、まず第2熱交換器(104)で冷却され、さらに上記一方の吸着素子(81,82)に水分を与えた後に室外へ排出される。
【0284】
このように構成しても、上記変形例3,4と同様に、加湿後に冷却した空気を室内に供給できるので、夏期であっても加湿運転を行うことが可能となる。したがって、例えば生花店などで夏期に加湿を行うような場合に適している。また、第1空気を第2熱交換器(104)で冷却することで、吸着素子(81,82)における再生限界を高めることができるので、除加湿性能を向上させ、吸着素子(82,82)や装置の大型化も防止できる。
【0285】
【発明の実施の形態5】
本発明の実施形態5は、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)の配置を実施形態1〜4とは異なるようにした例である。
【0286】
この実施形態5では、図41,42に示すように、第1熱交換器(103)は室外側パネル(11)と第1仕切板(30)の間の空間に配置され、第2熱交換器(104)は、室内側パネル(12)と第2仕切板(30)の間の空間に配置されている。具体的には、第1熱交換器(103)は室外側下部流路(47)に配置され、第2熱交換器(104)は室内側下部流路(47)に配置されている。
【0287】
この実施形態5において、第1熱交換器(103)は室外からケーシング(10)に吸引された空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっており、第2熱交換器(104)は室内からケーシング(10)に吸引された空気と冷媒とを熱交換させるための熱交換器になっている。
【0288】
この調湿装置は、除湿専用機に構成されているが、装置構成に関しては、熱交換器(103,104)の配置を除いて実施形態1〜4と同様である。したがって、ここでは各部の具体的な説明は省略する。また、冷媒回路の具体的な回路構成についても省略する。
【0289】
−運転動作−
次に、運転動作について説明する。
【0290】
《除湿運転》
除湿運転時において、冷媒回路(100)では、再生熱交換器(102)が凝縮器となり、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104)の両方が蒸発器となる。また、冷媒回路(100)では、第1熱交換器(103)が上流側の熱交換器になっており、第2熱交換器が下流側の熱交換器になっている。
【0291】
この除湿運転時の装置の動きそのものは上記実施形態1〜4と同じであり、図41の第1動作と図42の第2動作とが交互に行われる。そして、第1動作では、第1吸着素子(81)についての吸着動作と、第2吸着素子(82)についての再生動作とが行われる。つまり、第1動作では、第1吸着素子(81)で空気が減湿されると同時に、第2吸着素子(82)の吸着剤が再生される。また、第2動作では、第1動作時とは逆に、第2吸着素子(82)についての吸着動作と、第1吸着素子(81)についての再生動作とが行われる。つまり、第2動作では、第2吸着素子(82)で空気が減湿されると同時に、第1吸着素子(81)の吸着剤が再生される。
【0292】
この除湿運転時、第1仕切板(20)の各開口(21〜26)及び第2仕切板(30)の各開口(31〜36)の開閉の状態と、右側シャッタ(61)及び左側シャッタ(62)の開閉の状態は、第1動作及び第2動作の両方とも、実施形態1〜4における除湿運転時の状態と同じであり、ケーシング(10)内での空気の流れそのものは、図41,図42に示すように、図1,2の実施形態1、図14,15の実施形態2、図21,22の実施形態3、及び図31,図32の実施形態4と同じである。
【0293】
この除湿運転時には、図41,図42,図43に示すように、ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、第1熱交換器(103)を通過する際に冷媒と熱交換して冷却されてから、一方の吸着素子(81,82)の調湿側通路(85)へ流入する。この調湿側通路(85)を流れる間に、第1空気に含まれる水蒸気が吸着剤に吸着され、第1空気が減湿される。減湿された第1空気は、その後に室内に供給される。
【0294】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず第2熱交換器(104)を通過し、冷媒と熱交換して冷却される。この第2空気は、まず一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する。この冷却側通路(86)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(85)で第1空気の水蒸気が吸着剤に吸着される際に生じた吸着熱を吸熱し、加熱される。第2空気は、さらに再生熱交換器(102)を通過する際に冷媒との熱交換によって加熱される。
【0295】
加熱された第2空気は、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)へ導入され、第2空気によって吸着剤が加熱されて吸着剤から水蒸気が脱離する。つまり、吸着素子(81,82)の再生が行われる。吸着素子(81,82)を再生した後、第2空気は室外へ排出される。
【0296】
除湿運転時には、空気の温度と湿度を以上のように操作しつつ、第1動作と第2動作を交互に切り換えることで連続運転が行われる。
【0297】
−実施形態5の効果−
この実施形態5によれば、吸着素子を用いた調湿装置において、上記吸着素子へ流入する第1空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第1熱交換器(103)で冷却することにより、第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができる。したがって、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。
【0298】
また、冷却側通路へ流入する第2空気を予め冷媒回路(100)の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしているので、冷却用流体である第2空気による冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0299】
−実施形態5の変形例−
(変形例1)
実施形態5の変形例1は、冷媒回路の構成を上記実施形態5とは変更した例である。この変形例1では、図44に示すように、図43の実施形態5と同様に第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)をいずれも蒸発器にしているが、第1熱交換器(103)が第2熱交換器(104)の下流側の蒸発器になるようにしている点で実施形態5とは異なっている。
【0300】
この変形例1においても、空気の流れは図43の実施形態5と同じである。つまり、第1空気は、第1熱交換器(103)で冷却された後、一方の吸着素子(81,82)で減湿され、室内に供給される。また、第2空気は、第2熱交換器(104)で冷却された後、上記一方の吸着素子(81,82)と再生熱交換器(102)とで加熱され、他方の吸着素子(82,81)を再生して室外へ排出される。
【0301】
この場合でも実施形態5と同様の効果を奏することができる。つまり、吸着側の第1空気を一方の蒸発器である第1熱交換器(103)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)の再生限界を高めることができる。また、冷却側通路(86)へ流入する第2空気を他方の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0302】
(変形例2)
実施形態5の変形例2は、冷媒回路の構成を図43の上記実施形態5及び図44の変形例1とは変更した例である。この変形例2では、図45に示すように、図43,44と同様に第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)をいずれも蒸発器にしているが、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)を並列にしている点で図43,44の例とは異なっている。
【0303】
この変形例2においても、空気の流れは図43の実施形態5及び図44の変形例1と同じである。つまり、第1空気は、第1熱交換器(103)で冷却された後、一方の吸着素子(81,82)で減湿され、室内に供給される。また、第2空気は、第2熱交換器(104)で冷却された後、一方の吸着素子(81,82)と再生熱交換器(102)とで加熱され、他方の吸着素子(82,81)を再生して室外へ排出される。
【0304】
この場合でも実施形態5と同様の効果を奏することができる。つまり、吸着側の第1空気を一方の蒸発器である第1熱交換器(103)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)の再生限界を高めることができる。また、冷却側通路(86)へ流入する第2空気を他方の蒸発器である第2熱交換器(104)で冷却するようにしているので、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0305】
【発明の実施の形態6】
上記各実施形態では、3枚の熱交換器(再生熱交換器(102)、第1熱交換器(103)及び第2熱交換器(104))を有する1つの冷媒回路(100)を用いた例について説明したが、本発明の調湿装置では、2つの冷媒回路を用いてもよい。
【0306】
この場合、ケーシング(10)内には、冷媒回路として、図46に示すように冷媒回路A(210)と冷媒回路B(220)とが設けられる。冷媒回路A(210)は、第1圧縮機(211)と、第1凝縮器(212)と、第1膨張弁(213)と、第1蒸発器(214)とから構成されている。冷媒回路B(220)は、第2圧縮機(221)と、第2凝縮器(222)と、第2膨張弁(223)と、第2蒸発器(224)とから構成されている。
【0307】
この場合、各熱交換器(212,214,222,224)は、それぞれを、ケーシング(10)内の室外側上部流路(41)、室外側下部流路(42)、室内側上部流路(46)、室内側下部流路(47)、及び中央流路(57)の5つのチャンバーに、種々のパターンで配置することができる。
【0308】
まず、第1蒸発器(214)で吸着側の第1空気を冷却する場合の配置のパターンについて説明する。この場合、図47の表に示すように、7通りの配置パターンが考えられる。なお、この表で、「再生」は再生熱交換器が配置される中央流路(57)を表し、「OA」は室外からケーシング(10)に空気が導入される室外側下部流路(42)を表し、「RA」は室内からケーシング(10)に空気が導入される室内側下部流路(47)を表し、「SA」は室内に空気が吹き出される室内側上部流路(46)を表し、「EA」は室外に空気が吹き出される室外側上部流路(41)を表している。
【0309】
(配置パターン▲1▼)
この配置パターン▲1▼では、図41,図42に括弧付きの符号で示しているように、第1凝縮器(212)が中央流路(57)に、第1蒸発器(214)が室外側下部流路(42)に、第2凝縮器(222)も中央流路(57)に、そして第2蒸発器(224)が室内側下部流路(47)に配置される。
【0310】
したがって、除湿運転時に、第1空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、室内に供給される。一方、第2空気(室内空気)は、第2蒸発器(224)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)と両凝縮器(212,222)で加熱され、さらに他方の吸着素子(81,82)を再生して室外へ排出される。
【0311】
また、加湿運転時には対応する図を示していないが、第1空気(室内空気)は、第2蒸発器(224)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、室外に排気される。一方、第2空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)と両凝縮器(212,222)で加熱され、さらに他方の吸着素子(81,82)を再生する際に加湿されて室内に供給される。
【0312】
このように、配置パターン▲1▼では、吸着側の第1空気を、除湿運転時には第1蒸発器(214)で冷却する一方、加湿運転時には第2蒸発器(224)で冷却し、冷却側の第2空気を、除湿運転時には第2蒸発器(224)で冷却する一方、加湿運転時には第1蒸発器(214)で冷却するようにしている。したがって、除湿運転時と加湿運転時のいずれも、第1空気を冷却することにより、該第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるため、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。また、除湿運転時と加湿運転時のいずれも、第2空気を冷却することにより、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができるようになり、十分な除湿量及び加湿量を確保できるとともに、装置の大型化も防止できる。
【0313】
(配置パターン▲2▼)
この配置パターン▲2▼では、図14〜図17に括弧付きの符号で示しているように、第1凝縮器(212)が中央流路(57)に、第1蒸発器(214)が室外側下部流路(42)に、第2凝縮器(222)も中央流路(57)に、そして第2蒸発器(224)が室外側上部流路(41)に配置される。
【0314】
したがって、除湿運転時に、第1空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、室内に供給される。一方、第2空気(室内空気)は、一方の吸着素子(81,82)と両凝縮器(212,222)で加熱され、さらに他方の吸着素子(81,82)を再生した後に第2蒸発器(224)で冷却されて室外へ排出される。
【0315】
また、加湿運転時に、第1空気(室内空気)は、吸着素子(81,82)の一方で減湿され、第2蒸発器(224)で冷却されてから室外に排気される。一方、第2空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)と両凝縮器(212,222)で加熱され、さらに他方の吸着素子(81,82)を再生する際に加湿されて室内に供給される。
【0316】
このように、配置パターン▲2▼では、吸着側の第1空気を、除湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却し、冷却側の第2空気を、加湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却するようにしている。したがって、除湿運転時に第1空気を冷却することにより、該第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるため、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。また、加湿運転時に第2空気を冷却することにより、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができるようになり、十分な除湿量及び加湿量を確保できるとともに、装置の大型化も防止できる。
【0317】
(配置パターン▲3▼)
この配置パターン▲3▼では、図1〜図4に括弧付きの符号で示しているように、第1凝縮器(212)が中央流路(57)に、第1蒸発器(214)が室外側下部流路(42)に、第2凝縮器(222)も中央流路(57)に、そして第2蒸発器(224)が室内側上部流路(41)に配置される。
【0318】
したがって、除湿運転時に、第1空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、さらに第2蒸発器(224)で冷却されて室内に供給される。一方、第2空気(室内空気)は、一方の吸着素子(81,82)と両凝縮器(212,222)で加熱され、さらに他方の吸着素子(81,82)を再生した後に室外へ排出される。
【0319】
また、加湿運転時に、第1空気(室内空気)は、吸着素子(81,82)の一方で減湿され、室外に排気される。一方、第2空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)と両凝縮器(212,222)で加熱され、さらに他方の吸着素子(81,82)を再生する際に加湿された後に第2蒸発器(224)で冷却されてから室内に供給される。
【0320】
このように、配置パターン▲3▼では、吸着側の第1空気を、除湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却し、冷却側の第2空気を、加湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却するようにしている。したがって、除湿運転時に第1空気を冷却することにより、該第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるため、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。また、加湿運転時に第2空気を冷却することにより、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができるようになり、十分な除湿量及び加湿量を確保できるとともに、装置の大型化も防止できる。
【0321】
(配置パターン▲4▼)
この配置パターン▲4▼では、図48に示しているように、第1凝縮器(212)が中央流路(57)に、第1蒸発器(214)が室外側下部流路(42)に、第2凝縮器(222)が室内側上部流路(46)に、そして第2蒸発器(224)が室内側下部流路(47)に配置される。
【0322】
したがって、除湿運転時に、第1空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、その後に第2凝縮器(222)で加熱されて室内に供給される。一方、第2空気(室内空気)は、第2蒸発器(224)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)を冷却し、さらに第1凝縮器(212)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生し、室外へ排出される。
【0323】
また、図示していないが、加湿運転時に、第1空気(室内空気)は、第2蒸発器(224)で冷却された後に吸着素子(81,82)の一方で減湿され、室外に排気される。一方、第2空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)を冷却し、第1凝縮器(212)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生する際に加湿され、さらに第2凝縮器で加熱されて室内に供給される。
【0324】
このように、配置パターン▲4▼では、吸着側の第1空気を、除湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却する一方、加湿運転時に第2蒸発器(224)で冷却し、冷却側の第2空気を、除湿運転時に第2蒸発器(224)で冷却する一方、加湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却するようにしている。したがって、除湿運転時及び加湿運転時に第1空気を冷却することにより、該第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるため、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。また、除湿運転時及び加湿運転時に第2空気を冷却することにより、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができるようになり、十分な除湿量及び加湿量を確保できるとともに、装置の大型化も防止できる。
【0325】
(配置パターン▲5▼)
この配置パターン▲5▼では、図49に示しているように、第1凝縮器(212)が中央流路(57)に、第1蒸発器(214)が室外側下部流路(42)に、第2凝縮器(222)が室内側上部流路(46)に、そして第2蒸発器(224)が室外側上部流路(41)に配置される。
【0326】
したがって、除湿運転時に、第1空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、その後に第2凝縮器(222)で加熱されて室内に供給される。一方、第2空気(室内空気)は、一方の吸着素子(81,82)を冷却し、さらに第1凝縮器(212)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生し、第2蒸発器(224)で冷却されてから室外へ排出される。
【0327】
また、図示していないが、加湿運転時に、第1空気(室内空気)は、吸着素子(81,82)の一方で減湿され、第2蒸発器(224)で冷却されて室外に排気される。一方、第2空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)を冷却し、第1凝縮器(212)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生する際に加湿され、さらに第2凝縮器(222)で加熱されて室内に供給される。
【0328】
このように、配置パターン▲5▼では、吸着側の第1空気を、除湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却し、冷却側の第2空気を、加湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却するようにしている。したがって、除湿運転時に第1空気を冷却することにより、該第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるため、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。また、加湿運転時に第2空気を冷却することにより、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができるようになり、十分な除湿量及び加湿量を確保できるとともに、装置の大型化も防止できる。
【0329】
(配置パターン▲6▼)
この配置パターン▲6▼では、図50に示しているように、第1凝縮器(212)が室内側上部流路(46)に、第1蒸発器(214)が室外側下部流路(42)に、第2凝縮器(222)が中央流路(57)に、そして第2蒸発器(224)が室内側下部流路(47)に配置される。
【0330】
したがって、除湿運転時に、第1空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、その後に第1凝縮器(212)で加熱されて室内に供給される。一方、第2空気(室内空気)は、第2蒸発器(224)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)を冷却し、さらに第2凝縮器(222)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生し、室外へ排出される。
【0331】
また、加湿運転時に、第1空気(室内空気)は、第2蒸発器(224)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、室外に排気される。一方、第2空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)を冷却し、第2凝縮器(222)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生する際に加湿され、さらに第1凝縮器(212)で加熱されて室内に供給される。
【0332】
このように、配置パターン▲6▼では、吸着側の第1空気を、除湿運転時には第1蒸発器(214)で冷却する一方、加湿運転時には第2蒸発器(224)で冷却し、冷却側の第2空気を、除湿運転時には第2蒸発器(224)で冷却する一方、加湿運転時には第1蒸発器(214)で冷却するようにしている。したがって、除湿運転時と加湿運転時のいずれも、第1空気を冷却することにより、該第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるため、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。また、除湿運転時と加湿運転時のいずれも、第2空気を冷却することにより、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができるようになり、十分な除湿量及び加湿量を確保できるとともに、装置の大型化も防止できる。
【0333】
(配置パターン▲7▼)
この配置パターン▲7▼では、図51に示しているように、第1凝縮器(212)が室内側上部流路(46)に、第1蒸発器(214)が室外側下部流路(42)に、第2凝縮器(222)が中央流路(57)に、そして第2蒸発器(224)が室外側上部流路(41)に配置される。
【0334】
したがって、除湿運転時に、第1空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから吸着素子(81,82)の一方で減湿され、その後に第1凝縮器(212)で加熱されて室内に供給される。一方、第2空気(室内空気)は、一方の吸着素子(81,82)を冷却し、さらに第2凝縮器(222)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生し、第2蒸発器(224)で冷却されてから室外へ排出される。
【0335】
また、加湿運転時に、第1空気(室内空気)は、吸着素子(81,82)の一方で減湿され、第2蒸発器(224)で冷却されてから室外に排気される。一方、第2空気(室外空気)は、第1蒸発器(214)で冷却されてから一方の吸着素子(81,82)を冷却し、第2凝縮器(222)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生する際に加湿され、さらに第1凝縮器(212)で加熱されて室内に供給される。
【0336】
このように、配置パターン▲7▼では、吸着側の第1空気を、除湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却し、冷却側の第2空気を、加湿運転時に第1蒸発器(214)で冷却するようにしている。したがって、除湿運転時に第1空気を冷却することにより、該第1空気の相対湿度を高めて吸着素子に供給することができるため、吸着素子の再生限界が高められ、水分の放出量及び吸着量が多くなる。この結果、装置の除加湿性能を高められる。また、加湿運転時に第2空気を冷却することにより、吸着素子(81,82)における冷却効果を高めることができるようになり、十分な除湿量及び加湿量を確保できるとともに、装置の大型化も防止できる。
【0337】
−実施形態6の変形例−
上記実施形態6においては、ケーシング(10)内に導入される室外空気を第1蒸発器(214)で冷却するようにしているが、図52の表に示すように、ケーシング(10)内に導入される室内空気を第1蒸発器(214)で冷却するようにしてもよい。
【0338】
この例で、各パターン▲1▼〜▲7▼で第1蒸発器(214)を室内空気の冷却に用いている点と、配置パターン▲1▼,▲4▼,▲6▼において第2蒸発器(224)を室外空気の冷却に用いるようにしている点を除き、実施形態6と同じ構成である。
【0339】
この場合の図面は省略しているが、このように構成しても実施形態6と同様の効果を奏することができる。
【0340】
【発明の実施の形態7】
本発明に係る調湿装置は、室内空気の温度と湿度を操作して室内に戻す除湿循環運転や加湿循環運転を行うようにしてもよい。
【0341】
この除湿循環運転や加湿循環運転においては、上記各実施形態の除湿運転や加湿運転と同様に、第1動作と第2動作とが交互に繰り返し行われる。ここでは、まず、上記実施形態1の装置で除湿循環運転を行う例について説明する。
【0342】
なお、この実施形態7では、第1熱交換器(103)と第2熱交換器(104)は、いずれも蒸発器として機能している。
【0343】
《除湿循環運転》
この装置において、除湿循環運転の第1動作時には、図53に示すように、第1仕切板(20)の第1右側開口(21)と第1左上開口(25)とが連通状態となり、残りの開口(22,23,24,26)が遮断状態となっている。また、第2仕切板(30)の第2右上開口(33)と第2右下開口(34)とが連通状態となり、残りの開口(31,32,35,36)が遮断状態となっている。さらに、右側シャッタ(61)は閉鎖状態となり、左側シャッタ(62)は開口状態となっている。
【0344】
また、除湿循環運転の第2動作時には、図54に示すように、第1仕切板(20)の第1左側開口(22)と第1右上開口(23)とが連通状態となり、残りの開口(21,24,25,26)が遮断状態となっている。また、第2仕切板(30)の第2左上開口(35)と第2左下開口(36)とが連通状態となり、残りの開口(31,32,33,34)が遮断状態となっている。さらに、左側シャッタ(62)は閉鎖状態となり、右側シャッタ(61)は開口状態となっている。
【0345】
この除湿循環運転時には、室内空気が第1空気として室内側吸込口(15)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。また、室外空気が第2空気として室外側吸込口(13)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。
【0346】
ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、一方の吸着素子(81,82)に流入して減湿され、さらに第1熱交換器(103)を通過するときに冷媒との熱交換によって冷却され、室内へ供給される。
【0347】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず第2熱交換器(104)を通過するときに冷媒と熱交換して冷却されてから、上記一方の吸着素子(81,82)に流入する。第2空気は、この吸着素子(81,82)を通過する際に吸着熱を吸熱し、その後、再生熱交換器(102)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生して、室外に排出される。
【0348】
この例においては、冷却用の第2空気を第2熱交換器(104)で冷却してから吸着素子(81,82)に供給するようにしているので、冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0349】
−実施形態7の変形例−
実施形態7の変形例として、図31〜図34に示した上記実施形態4の装置で加湿循環運転を行う例について説明する。この場合も、第1動作と第2動作とが交互に繰り返し行われる。
【0350】
この変形例では、第1熱交換器(103)は凝縮器として機能し、第2熱交換器(104)は蒸発器として機能している。
【0351】
《加湿循環運転》
この装置において、加湿循環運転の第1動作時には、図55に示すように、第1仕切板(20)の第1右上開口(23)と第1右下開口(24)とが連通状態となり、残りの開口(21,22,25,26)が遮断状態となっている。また、第2仕切板(30)の第2右側開口(31)と第2左上開口(35)とが連通状態となり、残りの開口(32,33,34,36)が遮断状態となっている。さらに、右側シャッタ(61)は閉鎖状態となり、左側シャッタ(62)は開口状態となっている。
【0352】
また、加湿循環運転の第2動作時には、図56に示すように、第1仕切板(20)の第1左上開口(25)と第1左下開口(26)とが連通状態となり、残りの開口(21,22,23,24)が遮断状態となっている。また、第2仕切板(30)の第2左側開口(32)と第2右上開口(33)とが連通状態となり、残りの開口(31,34,35,36)が遮断状態となっている。さらに、左側シャッタ(62)は閉鎖状態となり、右側シャッタ(61)は開口状態となっている。
【0353】
この加湿循環運転時には、室内空気が第2空気として室内側吸込口(15)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。また、室外空気が第1空気として室外側吸込口(13)を通じてケーシング(10)内に取り込まれる。
【0354】
ケーシング(10)に取り込まれた第1空気は、一方の吸着素子(81,82)に流入して減湿された後、室外に排出される。
【0355】
一方、ケーシング(10)に取り込まれた第2空気は、まず第2熱交換器(104)を通過するときに冷媒と熱交換して冷却されてから、上記一方の吸着素子(81,82)に流入する。第2空気は、この吸着素子(81,82)を通過する際に吸着熱を吸熱し、その後、再生熱交換器(102)で加熱された後に他方の吸着素子(81,82)を再生し、加湿される。この第2空気は、さらに第1熱交換器(103)を通過し、その際に冷媒との熱交換により加熱されて室外に排出される。
【0356】
この例においても、冷却用の第2空気を第2熱交換器(104)で冷却してから吸着素子(81,82)に供給するようにしているので、冷却効果を高めることができる。したがって、十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0357】
【発明の実施の形態8】
図57は、実施形態1の装置において、第1熱交換器(103)の代わりに第1冷却器(251)を、第2熱交換器(104)の代わりに第2冷却器(252)を用いた例を示している。第1冷却器(251)及び第2冷却器(252)には、例えば、冷水と空気空気との熱交換により該空気を冷却する冷水コイルを用いたり、ペルチェ効果によって空気を冷却する熱電素子(ペルチェ効果素子)を用いたりすることが可能である。
【0358】
この場合でも、除湿運転時に吸着側の第1空気を第1冷却器(251)で冷却することにより、吸着素子の再生限界を高め、除湿量及び加湿量を確保できる。また、加湿運転時に冷却側の第2空気を第1冷却器で冷却することにより、冷却効果を高めて十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。
【0359】
なお、冷水コイルやペルチェ効果素子などの冷却器(251,252)は、実施形態2〜7においても、各蒸発器の代わりとして、該蒸発器の位置に配置してもよい。
【0360】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記各実施形態に限定せず、その他種々の態様で実施することが可能である。
【0361】
例えば、上記実施形態1〜5では、1つの冷媒回路(100)が3枚の熱交換器(102,103,104)を有する例について説明したが、冷媒回路(100)が1つの凝縮器と1つの蒸発器を有するものとして、その蒸発器で冷却側の第2空気を冷却するようにしてもよい。その場合、吸着側の第1空気を冷却することによる再生限界の向上効果は得られないが、冷却効果を高めることにより除湿量及び加湿量を増大させることは可能である。
【0362】
また、上記各実施形態では、冷却側の第2空気を冷却する冷却器として冷媒回路の蒸発器や、冷水コイルまたはペルチェ効果素子を用いる例について説明したが、その他の任意の冷却器を用いて第2空気を冷却するようにしてもよい。
【0363】
さらに、吸着素子(81,82)を再生するための熱源としては、冷媒回路の凝縮器を用いる代わりに、ヒータ、温水熱交換器などを用いてもよい。
【0364】
また、上記実施形態では、2つの吸着素子を用い、再生側と吸着側を交互に切り換えるバッチ式の構成例についてのみ説明したが、他のタイプの吸着素子を用いてもよい。例えば、吸着側の通路と再生側の通路に跨って配置され、回転可能な吸着ロータを用いることができる。この場合、吸着ロータを連続的または間欠的に回転させると、水分を吸着した部分をその後に再生できるので、これを繰り返すことで連続運転を行うことができる。また、吸着ロータに冷却側通路を設けておき、冷却用流体を冷却してから供給すれば、冷却効果を高めることにより除湿量及び加湿量を増大させることも可能である。
【0365】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1,2に記載の発明によれば、調湿側通路(85)と冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を用いた調湿装置において、冷却側通路へ流入する冷却用流体を冷却する冷却器(103,104,214,224,251,252)を設けたことにより、冷却用流体による冷却効果を高めることができる。したがって、第1空気の温度上昇を抑えて十分な除湿量及び加湿量を確保でき、装置の大型化も防止できる。特に、請求項2に記載の発明によれば、冬季の除湿時や夏期の加湿時に冷却用流体を冷却することにより、除湿量や加湿量が極端に低下するのを確実に防止できる。
【0366】
また、請求項3に記載の発明によれば、バッチ式の運転動作を行う調湿装置において、第2空気を冷却用流体に利用して吸着効率の低下を効果的に防止できる。
【0367】
また、請求項4から請求項10に記載の発明によれば、冷媒回路の蒸発器(103,104)で冷却用流体を冷却することにより、除湿能力や加湿能力の低下を効果的に防止できる。
【0368】
また、請求項11によれば、冷水コイル(251,252)で冷却用流体を冷却することにより、同様に除湿能力や加湿能力の低下を防止でき、請求項12によれば、熱電素子(ペルチェ効果素子)(251,252)で冷却用流体を冷却することにより、除湿能力や加湿能力の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1に係る調湿装置の構成及び除湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図2】実施形態1に係る調湿装置での除湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図3】実施形態1に係る調湿装置での加湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図4】実施形態1に係る調湿装置での加湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図5】実施形態1に係る調湿装置の要部を示す概略構成図である。
【図6】実施形態1に係る調湿装置の吸着素子を示す概略斜視図である。
【図7】実施形態1に係る調湿装置の冷媒回路を示す配管系統図である。
【図8】実施形態1に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図9】実施形態1の変形例1に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図10】実施形態1の変形例2に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図11】実施形態1の変形例3に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図12】実施形態1の変形例4に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図13】実施形態1の変形例5に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図14】実施形態2に係る調湿装置での除湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図15】実施形態2に係る調湿装置での除湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図16】実施形態2に係る調湿装置での加湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図17】実施形態2に係る調湿装置での加湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図18】実施形態2に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図19】実施形態2の変形例1に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図20】実施形態2の変形例2に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図21】実施形態3に係る調湿装置での除湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図22】実施形態3に係る調湿装置での除湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図23】実施形態3に係る調湿装置での加湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図24】実施形態3に係る調湿装置での加湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図25】実施形態3に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図26】実施形態3の変形例1に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図27】実施形態3の変形例2に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図28】実施形態3の変形例3に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図29】実施形態3の変形例4に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図30】実施形態3の変形例5に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図31】実施形態4に係る調湿装置での除湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図32】実施形態4に係る調湿装置での除湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図33】実施形態4に係る調湿装置での加湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図34】実施形態4に係る調湿装置での加湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図35】実施形態4に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図36】実施形態4の変形例1に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図37】実施形態4の変形例2に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図38】実施形態4の変形例3に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図39】実施形態4の変形例4に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図40】実施形態4の変形例5に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図41】実施形態4に係る調湿装置での除湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図42】実施形態4に係る調湿装置での除湿運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図43】実施形態4に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図44】実施形態4の変形例1に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図45】実施形態4の変形例2に係る調湿装置の運転動作を概念的に示す説明図である。
【図46】実施形態6の調湿装置における冷媒回路を示す図である。
【図47】実施形態6の調湿装置における熱交換器の配置パターンを示す表である。
【図48】実施形態6の配置パターン▲4▼に対応する構成を示す分解斜視図である。
【図49】実施形態6の配置パターン▲5▼に対応する構成を示す分解斜視図である。
【図50】実施形態6の配置パターン▲6▼に対応する構成を示す分解斜視図である。
【図51】実施形態6の配置パターン▲7▼に対応する構成を示す分解斜視図である。
【図52】実施形態6の変形例に係る調湿装置での熱交換器の配置パターンを示す表である。
【図53】実施形態7に係る調湿装置での除湿循環運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図54】実施形態7に係る調湿装置での除湿循環運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図55】実施形態7の変形例に係る調湿装置での加湿循環運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図56】実施形態7の変形例に係る調湿装置での加湿循環運転中の第2動作を示す分解斜視図である。
【図57】実施形態8に係る調湿装置での除湿運転中の第1動作を示す分解斜視図である。
【図58】(a)図は除湿運転時の空気の状態変化を示す空気線図、(b)図は加湿運転時の空気の状態変化を示す空気線図である。
【符号の説明】
(10)   ケーシング
(81,82)   吸着素子
(85)   調湿側通路
(86)   冷却側通路
(100)     冷媒回路
(101)     圧縮機
(102)     再生熱交換器(凝縮器)
(103)     第1熱交換器(冷却器)
(104)     第2熱交換器(冷却器)
(111)     電動膨張弁(膨張機構)
(112)     電動膨張弁(膨張機構)
(210,220) 冷媒回路
(214,224) 蒸発器(冷却器)
(251,252) 冷水コイル(冷却器)
(251,252) 熱電素子(冷却器)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a humidity control apparatus that adjusts the humidity of air using an adsorption element, and more particularly to a humidity control side passage capable of adsorbing moisture from first air and releasing moisture into second air, The present invention relates to a humidity control apparatus using an adsorption element having a cooling-side passage for absorbing heat of adsorption at the time of moisture adsorption in a passage to a cooling fluid.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a humidity control apparatus for controlling the humidity of air using an adsorbent. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 10-9633 discloses a humidity control apparatus that includes two adsorption elements including an adsorbent and performs the following batch-type operation. This humidity control device is also provided with a refrigerant circuit for performing a refrigeration cycle.
[0003]
The humidity control device performs a first operation of regenerating the second adsorption element with the second air while dehumidifying the first air with the first adsorption element, and a method of regenerating the first adsorption element with the second air. A batch operation is performed in which the second adsorption element alternately switches between the second operation of dehumidifying the first air and the second operation of dehumidifying air, and dehumidified air (first air) or humidified air (second air) is continuously introduced into the room. It is configured to supply.
[0004]
For example, during the dehumidification operation, the first air is supplied to the room after being dehumidified by the adsorption element and further cooled by the evaporator of the refrigerant circuit. The second air is supplied to the adsorption element after being heated by the condenser of the refrigerant circuit. Then, moisture is desorbed from the adsorption element to which the high-temperature second air is supplied, the adsorption element is regenerated, and the second air is humidified. In this humidity control apparatus, when the air humidified by the adsorption element on the regeneration side is supplied to the room, the humidification operation can be performed.
[0005]
By the way, when the first air is dehumidified by the adsorption element, heat of adsorption is generated. Then, when the temperature of the element rises due to the heat of adsorption, the adsorption performance decreases. In order to solve such a problem, it has been proposed to cool the adsorption element with a cooling fluid.
[0006]
The adsorption element of the type cooled by the cooling fluid has a humidity control side passage through which the first air and the second air as the processing air flow, and a cooling side passage through which the cooling fluid flows. The cooling-side passage is configured to absorb the heat of adsorption generated when the first air passes through the humidity-controlling passage by the cooling fluid.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The above humidity control device is generally used in an outside air processing air conditioner, and outdoor air is used as the first air during dehumidification, and indoor air is used as the cooling fluid and the second air. Here, in the summer, since the room is generally cooled, the room air is at a lower temperature than the outdoor air, and the adsorption element that generates heat of adsorption can be cooled by the room air as the cooling fluid. On the other hand, when dehumidification is required even in winter, for example, in a kitchen or the like, since the indoor air, which is a cooling fluid, is usually higher in temperature than the outdoor air, the cooling effect of the cooling fluid becomes extremely small or almost zero. No longer available. As a result, the temperature of the first air during dehumidification becomes relatively high, and it becomes difficult to perform sufficient dehumidification.
[0008]
As described above, in the above humidity control apparatus, for example, during dehumidification in winter, the amount of moisture removed from the first air by the adsorption element, that is, the amount of dehumidification of the first air in the adsorption element is insufficient, and sufficient adsorption performance can be obtained. There was nothing. In addition, there is also a problem that if an attempt is made to secure a sufficient amount of dehumidification, the size of the adsorption element increases, and as a result, the size of the humidity control device increases. The same applies to a case where it is necessary to keep the electronic components in a dry state in an electric factory or a case where it is necessary to keep a printing paper in a dry state in a printing factory.
[0009]
On the other hand, at the time of humidification, indoor air is used as the first air, and outdoor air is used as the cooling fluid and the second air. Here, since the room is generally heated in winter, the room air is at a higher temperature than the outdoor air, and the adsorption element generating the heat of adsorption can be cooled by the outdoor air as a cooling fluid. However, when humidification is required even in the summer, for example, in a flower shop, the outdoor air, which is the cooling fluid, becomes hotter than the indoor air, so that the cooling effect of the cooling fluid is extremely small or hardly obtained. As a result, the amount of dehumidification of the first air decreases as in the case of dehumidification in winter, and the amount of humidification of the second air also becomes insufficient.
[0010]
As described above, in the conventional humidity control apparatus, when the cooling fluid has a relatively high temperature, the dehumidification / humidification performance is reduced or the apparatus is increased in size. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is when the cooling fluid has a relatively high temperature, particularly when the cooling fluid has a higher temperature than the first air. Another object of the present invention is to ensure sufficient dehumidifying performance and humidifying performance and to prevent the humidity control device from increasing in size.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a humidity control device of a type in which an adsorption element that generates heat of adsorption is cooled by a cooling fluid, in which a cooler capable of cooling the cooling fluid when the cooling fluid is at a relatively high temperature is provided. Things.
[0012]
Specifically, the first aspect of the present invention is a humidity control side passage (85) capable of adsorbing water from the first air and releasing water into the second air, and the water in the humidity control side passage (85). An adsorbing element (81, 82) having a cooling-side passage (86) for absorbing heat of adsorption at the time of adsorbing to a cooling fluid is provided, and the air is conditioned by the adsorbing element (81, 82) and supplied indoors. It assumes a humidity control device.
[0013]
The humidity control apparatus is provided with a cooler (103, 104, 214, 224, 251, 252) for cooling the cooling fluid flowing into the cooling-side passage. According to the present invention, outdoor air can be used as the first air and indoor air can be used as the second air during the dehumidifying operation. In addition, indoor air can be used as the first air and outdoor air can be used as the second air during the humidification operation.
[0014]
According to the first aspect of the present invention, the cooling fluid is cooled by the coolers (103, 104, 214, 224, 251, 252) and then flows into the cooling-side passage (86) of the adsorption element (81, 82). Therefore, even when the cooling fluid has a relatively high temperature, the cooling effect of the adsorbing elements (81, 82) by the cooling fluid can be enhanced, so that the amount of dehumidification of the first air and the amount of humidification of the second air can be increased. Can be.
[0015]
The second aspect of the invention is based on the same configuration as the first aspect of the invention, and the cooling fluid flowing into the cooling side passage (86) flows through the humidity control side passage (85). A cooler (103, 104, 214, 224, 251, 252) for cooling a cooling fluid when the temperature is higher than air is provided. Also in the present invention, outdoor air can be used as the first air during the dehumidifying operation, and indoor air can be used as the second air. Indoor air can be used as the first air during the humidifying operation, and the second air can be used as the second air. Can use outdoor air.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, when dehumidification is required in a kitchen or the like in winter, indoor air is used as a cooling fluid, and the indoor air has a higher temperature than outdoor air (first air) due to heating or the like. Even if the temperature is lowered, the cooling effect is increased by cooling the room air, so that the temperature rise of the adsorption element can be suppressed. Therefore, it is possible to obtain a sufficient amount of water adsorption by the adsorption elements (81, 82).
[0017]
Further, for example, when humidification is required in a flower shop or the like in the summer, even if outdoor air is used as a cooling fluid and the room air (first air) is higher in temperature than outdoor air due to cooling, By cooling the outdoor air, the cooling effect is increased, so that the temperature rise of the adsorption element can be suppressed. Therefore, it becomes possible to obtain a sufficient amount of moisture adsorption by the adsorption element, and the humidification amount of the second air also increases to a sufficient level.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the humidity control apparatus according to the first or second aspect, further comprising a first adsorption element (81) and a second adsorption element (82), and a first adsorption element (81). ), The first operation of regenerating the second adsorption element (82) with the second air while dehumidifying the first air, and the second adsorption element (82) while regenerating the first adsorption element (81) with the second air. ) To perform a batch-type operation operation of alternately switching between the second operation of dehumidifying the first air and the second operation. The cooling operation flowing into the cooling-side passage (86) of one of the adsorption elements (81, 82) is performed. It is characterized in that the fluid is constituted by the second air before flowing into the humidity control side passage (85) of the other adsorption element (82, 81).
[0019]
According to the third aspect of the present invention, the first air flows into the humidity control passage (85) of one of the adsorption elements (81, 82), and the second air is first supplied to the coolers (103, 104, 214, 224, 251). , 252) and flows into the cooling-side passage (86) of one of the adsorption elements (81, 82). The second air absorbs heat of adsorption generated when the first air flows through the humidity control passage (85), and is heated. The second air is then further heated, if necessary, and flows through the humidity control passage (85) of the other adsorption element (82, 81) to regenerate the adsorbent of the adsorption element (82, 81). Then, by alternately switching between the adsorption side and the regeneration side, the dehumidifying or humidifying operation is continuously performed.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the humidity control apparatus according to the first, second or third aspect, further comprising a refrigerant circuit (100) for circulating a refrigerant and performing a refrigeration cycle, wherein the cooler is provided with the refrigerant circuit. It is characterized by being constituted by the evaporator (103, 104) of (100).
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, in the humidity control apparatus of the fourth aspect, the refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), and a first expansion mechanism (111). , A first evaporator (103), a second expansion mechanism (112), and a second evaporator (104) are sequentially connected to each other, and the cooler is a first circuit of the refrigerant circuit (100). It is characterized by being constituted by an evaporator (103) or a second evaporator (104). In this configuration, the first evaporator (103) forms an intermediate-pressure evaporator.
[0022]
The invention according to claim 6 is the humidity control apparatus according to claim 4, wherein the refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), and an expansion mechanism (111, 112). And a first evaporator (103) and a second evaporator (104), the first evaporator (103) and the second evaporator (104) are connected in series, and the cooler is connected to the refrigerant circuit. It is characterized by comprising an evaporator on the upstream side of (100).
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, in the humidity control apparatus of the fourth aspect, the refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), and an expansion mechanism (111, 112). And a first evaporator (103) and a second evaporator (104), the first evaporator (103) and the second evaporator (104) are connected in series, and the cooler is connected to the refrigerant circuit. It is characterized by being constituted by an evaporator on the downstream side of (100).
[0024]
The invention according to claim 8 is the humidity control device according to claim 4, wherein the refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), and an expansion mechanism (111, 112). And a first evaporator (103) and a second evaporator (104), the first evaporator (103) and the second evaporator (104) are connected in parallel, and the cooler is It is characterized by being constituted by the first evaporator (103) or the second evaporator (104) of (100).
[0025]
According to a ninth aspect of the present invention, in the humidity control apparatus of the fourth aspect, the refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), and an expansion mechanism (111, 112). And a first evaporator (103) and a second evaporator (104), and one of the first and second evaporators (103) and (104) can be an evaporator and the other can be stopped. Wherein the cooler is constituted by one of the evaporators (103, 104) of the refrigerant circuit (100).
[0026]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the humidity control apparatus according to the first, second, or third aspect, further including two refrigerant circuits (210, 220) in which the refrigerant circulates to perform a refrigeration cycle, and the cooler is provided. , One of the evaporators (214, 224) of the refrigerant circuit (210, 220).
[0027]
In the above inventions, the cooling fluid is cooled by the evaporator (103, 104, 214, 224) of the refrigerant circuit (100, 210, 220), and then the adsorption element (81, 82). And the elements (81, 82) are cooled.
[0028]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the humidity control apparatus of the first, second, or third aspect, the cooler includes a chilled water coil (251, 252) that exchanges heat between the chilled water and the cooling fluid. It is characterized by being.
[0029]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the humidity control apparatus of the first, second or third aspect, the cooler is constituted by thermoelectric elements (251 and 252) for cooling the cooling fluid by the Peltier effect. It is characterized by having.
[0030]
In the above invention, the cooling fluid is cooled by the chilled water coil or the thermoelectric element as the cooler (251, 252) and then flows into the cooling side passage (86) of the adsorption element (81, 82). Thus, the cooling effect of the cooling fluid in the adsorption elements (81, 82) is enhanced.
[0031]
Embodiment 1 of the present invention
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, “up”, “down”, “left”, “right”, “front”, “rear”, “front”, and “back” all refer to the drawings referred to.
[0032]
The humidity control apparatus according to the present embodiment is configured to switch between a dehumidifying operation in which dehumidified air is supplied indoors and a humidifying operation in which humidified air is supplied indoors. Further, the humidity control device includes a refrigerant circuit (100) and two adsorption elements (81, 82), and the adsorption elements (81, 82) used for the adsorption operation on the dehumidification side and the regeneration operation on the humidification side. It is configured to perform a so-called batch-type operation of alternately switching the adsorption elements (82, 81) used for the operation. Here, the configuration of the humidity control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 5, 6, and 7. FIG.
[0033]
《Overall configuration of humidity control device》
As shown in FIGS. 1 and 5, the humidity control device includes a slightly flat rectangular parallelepiped casing (10). The casing (10) has two adsorbing elements (81, 82) having an adsorbent and bringing the adsorbent into contact with air, and a refrigerant circuit (100) for circulating a refrigerant and performing a refrigeration cycle (FIG. 7). See). The refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a regenerative heat exchanger (102), a first heat exchanger (103), a second heat exchanger (104), and the like. Details of the refrigerant circuit (100) will be described later.
[0034]
As shown in FIG. 6, the suction elements (81, 82) are configured by alternately stacking flat plate members (83) and corrugated corrugated members (84). The flat plate member (83) is formed in a rectangular shape. Further, the corrugated plate member (84) is formed in the same rectangular shape as the flat plate member (83), and is stacked so that the ridge lines of the adjacent corrugated plate members (84) cross each other at an angle of 90 °. . The adsorption elements (81, 82) are formed in a rectangular parallelepiped shape or a quadrangular prism shape as a whole.
[0035]
In the adsorbing elements (81, 82), in the stacking direction of the flat plate member (83) and the corrugated plate member (84), the humidity control side passage (85) and the cooling side passage (86) are connected to the flat plate member (83). It is divided and formed alternately. In the adsorption elements (81, 82), the humidity control side passage (85) is opened on the long side of the flat plate member (83), and the cooling side passage (86) is opened on the short side of the flat plate member (83). ) Is open. In the adsorption elements (81, 82), the front and rear end surfaces of the drawing constitute a closed surface in which neither the humidity control side passage (85) nor the cooling side passage (86) is opened. .
[0036]
In the adsorption elements (81, 82), the surface of the flat plate member (83) facing the humidity control side passage (85) and the surface of the corrugated plate member (84) provided in the humidity control side passage (85) are: An adsorbent for adsorbing water vapor is applied. Examples of this type of adsorbent include silica gel, zeolite, and ion exchange resin.
[0037]
As shown in FIG. 1, in the casing (10), an outdoor panel (11) is provided on the most front side, and an indoor panel (12) is provided on the deepest side. The outdoor panel (11) has an outdoor air inlet (13) near its left end, and an outdoor air outlet (16) near its right end. On the other hand, the indoor-side panel (12) has an indoor-side outlet (14) near its left end, and an indoor-side suction port (15) near its right end.
[0038]
A first partition plate (20) and a second partition plate (30) are provided inside the casing (10) in order from the near side to the far side. The internal space of the casing (10) is partitioned into three spaces in the front and rear by the first and second partition plates (20, 30).
[0039]
The space between the outdoor panel (11) and the first partition plate (20) is partitioned into an upper outdoor upper flow path (41) and a lower outdoor lower flow path (42). The outdoor upper flow path (41) communicates with the outdoor space through the outdoor air outlet (16). The outdoor lower flow path (42) communicates with the outdoor space through the outdoor suction port (13).
[0040]
In the space between the outdoor panel (11) and the first partition plate (20), an exhaust fan (96) is provided near the right end thereof. A second heat exchanger (104) is provided in the outdoor lower flow path (42). The second heat exchanger (104) is a so-called cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. The second heat exchanger (104) is provided with air flowing through the outdoor-side lower flow path (42) from the outdoor-side suction port (13) and a refrigerant circuit ( 100) is configured to exchange heat with the refrigerant. In this embodiment, the second heat exchanger (104) exchanges heat between the air sucked from the outside of the room and the refrigerant. More specifically, the second heat exchanger (104) has a humidity control side of the adsorption element (81, 82) during dehumidification. The air and the refrigerant supplied to the passage (85) exchange heat with the refrigerant, and the air and the refrigerant supplied to the cooling-side passage (86) of the adsorption element (81, 82) exchange heat during humidification.
[0041]
The first partition plate (20) has a first right opening (21), a first left opening (22), a first upper right opening (23), a first lower right opening (24), a first upper left opening (25). , And a first lower left opening (26). Each of these openings (21, 22,...) Has an open / close shutter and is configured to be openable and closable.
[0042]
The first right opening (21) and the first left opening (22) are vertically long rectangular openings. The first right opening (21) is provided near the right end of the first partition (20). The first left opening (22) is provided near the left end of the first partition (20). The first upper right opening (23), the first lower right opening (24), the first upper left opening (25), and the first lower left opening (26) are horizontally long rectangular openings. The first upper right opening (23) is provided in the upper part of the first partition plate (20), to the left of the first right opening (21). The first lower right opening (24) is provided at the lower part of the first partition plate (20), to the left of the first right opening (21). The first upper left opening (25) is provided on the upper part of the first partition plate (20), right next to the first left opening (22). The first lower left opening (26) is provided at the lower part of the first partition plate (20), right next to the first left opening (22).
[0043]
Two adsorption elements (81, 82) are installed between the first partition plate (20) and the second partition plate (30). These adsorption elements (81, 82) are arranged side by side at predetermined intervals. Specifically, a first suction element (81) is provided on the right side, and a second suction element (82) is provided on the left side.
[0044]
In each of the first and second suction elements (81, 82), the laminating direction of the flat plate member (83) and the corrugated plate member (84) is the longitudinal direction of the casing (10) (the direction from the near side to the far side in FIG. 1). And the lamination directions of the flat plate members (83) and the like in each case are installed in parallel. Further, each of the adsorption elements (81, 82) has left and right side surfaces of a side plate of the casing (10), upper and lower surfaces of a top plate and a bottom plate of the casing (10), and front and rear end surfaces of an outdoor panel (11) and a room. They are arranged so as to be substantially parallel to the inner panel (12).
[0045]
Each of the adsorption elements (81, 82) installed in the casing (10) has a cooling-side passage (86) opened on the left and right side surfaces thereof. One side of the first suction element (81) where the cooling-side passage (86) opens is opposed to one side of the second suction element (82) where the cooling-side passage (86) opens. I have.
[0046]
The space between the first partition plate (20) and the second partition plate (30) is divided by several partition plates into a right channel (51), a left channel (52), an upper right channel (53), and a right channel (53). It is divided into a lower flow path (54), an upper left flow path (55), a lower left flow path (56), and a central flow path (57).
[0047]
The right flow path (51) is formed on the right side of the first adsorption element (81) and communicates with the cooling-side passage (86) of the first adsorption element (81). The left flow path (52) is formed on the left side of the second adsorption element (82), and communicates with the cooling-side passage (86) of the second adsorption element (82).
[0048]
The upper right channel (53) is formed above the first adsorption element (81), and communicates with the humidity control side passage (85) of the first adsorption element (81). The lower right flow path (54) is formed below the first adsorption element (81) and communicates with the humidity control side passage (85) of the first adsorption element (81). The upper left channel (55) is formed above the second adsorption element (82) and communicates with the humidity control side passage (85) of the second adsorption element (82). The lower left flow path (56) is formed below the second adsorption element (82), and communicates with the humidity control passage (85) of the second adsorption element (82).
[0049]
The central flow path (57) is formed between the first adsorption element (81) and the second adsorption element (82), and communicates with the cooling-side passage (86) of both adsorption elements (81, 82). The center flow path (57) has a square cross-sectional shape as shown in FIGS.
[0050]
The regenerative heat exchanger (102) is a so-called cross-fin type fin-and-tube heat exchanger that exchanges heat between the air flowing through the central flow path (57) and the refrigerant in the refrigerant circuit (100). It is configured. This regenerative heat exchanger (102) is arranged in the central channel (57). That is, the regenerative heat exchanger (102) is installed between the first adsorption element (81) and the second adsorption element (82) arranged on the left and right. Further, the regenerative heat exchanger (102) is provided so as to partition the central flow path (57) up and down in a state of being laid substantially horizontally. Further, the regenerative heat exchanger (102) is arranged such that the upper surface thereof is slightly lower than the lower surfaces of the first and second adsorption elements (81, 82).
[0051]
A right shutter (61) is provided between the first adsorption element (81) and the regenerative heat exchanger (102). The right shutter (61) partitions between the lower part of the regenerative heat exchanger (102) in the central flow path (57) and the lower right flow path (54), and is configured to be openable and closable. . On the other hand, a left shutter (62) is provided between the second adsorption element (82) and the regenerative heat exchanger (102). The left shutter (62) partitions between the lower part of the regenerative heat exchanger (102) in the central flow path (57) and the lower left flow path (56), and is configured to be openable and closable. .
[0052]
Channels (41, 42) between the outdoor panel (11) and the first partition (20) and channels (51, 52) between the first partition (20) and the second partition (30). ,...) Are switched between a communicating state and a blocking state by opening and closing shutters provided in the openings (21, 22,...) Of the first partition plate (20). Specifically, when the first right opening (21) is in the open state, the right flow path (51) and the outdoor lower flow path (42) communicate with each other. When the first left opening (22) is in the open state, the left flow path (52) and the outdoor lower flow path (42) communicate with each other. When the first upper right opening (23) is in the open state, the upper right flow path (53) and the outdoor upper flow path (41) communicate with each other. When the first lower right opening (24) is in an open state, the lower right flow path (54) and the outdoor lower flow path (42) communicate with each other. When the first upper left opening (25) is in an open state, the upper left flow path (55) and the outdoor upper flow path (41) communicate with each other. When the first lower left opening (26) is in the open state, the lower left flow path (56) and the outdoor lower flow path (42) communicate with each other.
[0053]
The second partition plate (30) has a second right opening (31), a second left opening (32), a second upper right opening (33), a second lower right opening (34), and a second upper left opening (35). , And a second lower left opening (36). Each of these openings (31, 32,...) Has an open / close shutter and is configured to be openable and closable.
[0054]
The second right opening (31) and the second left opening (32) are vertically long rectangular openings. The second right opening (31) is provided near the right end of the second partition (30). The second left opening (32) is provided near the left end of the second partition (30). The second upper right opening (33), the second lower right opening (34), the second upper left opening (35), and the second lower left opening (36) are horizontally long rectangular openings. The second upper right opening (33) is provided on the upper part of the second partition plate (30), to the left of the second right opening (31). The second lower right opening (34) is provided below the second partition plate (30) and to the left of the second right opening (31). The second upper left opening (35) is provided on the upper part of the second partition plate (30), right next to the second left opening (32). The second lower left opening (36) is provided below the second partition plate (30) and to the right of the second left opening (32).
[0055]
The space between the indoor panel (12) and the second partition (30) is partitioned into an upper indoor upper flow path (46) and a lower indoor lower flow path (47). The indoor-side upper flow path (46) communicates with the indoor space through the indoor-side outlet (14). The indoor-side lower flow path (47) communicates with the indoor space through the indoor-side suction port (15).
[0056]
In the space between the indoor side panel (12) and the second partition plate (30), an air supply fan (95) is provided near the left end thereof. In addition, a first heat exchanger (103) is provided in the indoor-side upper flow path (46). The first heat exchanger (103) is a so-called cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and includes air and a refrigerant circuit flowing through the indoor-side upper flow path (46) toward the air supply fan (95). It is configured to exchange heat with the (100) refrigerant. In the first embodiment, the first heat exchanger (103) is for exchanging heat between the air supplied to the room and the refrigerant.
[0057]
The flow path between the first partition plate (20) and the second partition plate (30) and the flow path between the second partition plate (30) and the outdoor panel (11) correspond to the second partition plate (30). The open / close shutter provided at the opening of (2) switches between the communicating state and the blocking state. Specifically, when the second right opening (31) is in an open state, the right flow path (51) and the indoor-side lower flow path (47) communicate with each other. When the second left opening (32) is in the open state, the left flow path (52) and the indoor-side lower flow path (47) communicate with each other. When the second upper right opening (33) is in the open state, the upper right flow path (53) communicates with the indoor upper flow path (46). When the second lower right opening (34) is in an open state, the lower right flow path (54) and the indoor lower flow path (47) communicate with each other. When the second upper left opening (35) is in an open state, the upper left flow path (55) and the indoor upper flow path (46) communicate with each other. When the second lower left opening (36) is in the open state, the lower left flow path (56) and the indoor lower flow path (47) communicate with each other.
[0058]
<< Configuration of refrigerant circuit >>
The refrigerant circuit (100) will be described with reference to FIG. The refrigerant circuit (100) is a closed circuit filled with refrigerant. The refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a regenerative heat exchanger (102), a first heat exchanger (103), a second heat exchanger (104), a receiver (105), and a bridge circuit ( 106) is provided. The refrigerant circuit (100) is provided with one four-way switching valve (120) and two electric expansion valves (expansion mechanisms) (111, 112). In the refrigerant circuit (100), a vapor compression refrigeration cycle is performed by circulating the refrigerant.
[0059]
In the refrigerant circuit (100), the discharge side of the compressor (101) is connected to one end of the regenerative heat exchanger (102). The other end of the regenerative heat exchanger (102) is connected to one end of a first electric expansion valve (111). The other end of the first electric expansion valve (111) is connected to the first port (121) of the four-way switching valve (120). The four-way switching valve (120) has a second port (122) at one end of the second heat exchanger (104), a third port (123) at the suction side of the compressor (101), and a fourth port (124). Are connected to one end of the first heat exchanger (103), respectively.
[0060]
The other end of the first heat exchanger (103) and the other end of the second heat exchanger (104) are each connected to a bridge circuit (106). One end of the second electric expansion valve (112) is connected to the bridge circuit (106) via the receiver (105), and the other end is directly connected to the bridge circuit (106).
[0061]
The bridge circuit (106) has four check valves (151 to 154) connected in a bridge shape. In this bridge circuit (106), the first heat exchanger (103) is connected between the first check valve (151) and the second check valve (152) by the second check valve (152) and the third check valve. The second electric expansion valve (112) is located between the stop valve (153) and the second heat exchanger (104) is located between the third check valve (153) and the fourth check valve (154). A receiver (105) is connected between the check valve (154) and the first check valve (151).
[0062]
In the bridge circuit (106), the first check valve (151) is installed so as to allow only the flow of the refrigerant from the first heat exchanger (103) to the receiver (105). The second check valve (152) is installed so as to allow only the flow of the refrigerant from the second electric expansion valve (112) to the first heat exchanger (103). The third check valve (153) is installed so as to allow only the flow of the refrigerant from the second electric expansion valve (112) to the second heat exchanger (104). The fourth check valve (154) is installed so as to allow only the flow of the refrigerant from the second heat exchanger (104) to the receiver (105).
[0063]
The four-way switching valve (120) has a state in which the first port (121) and the second port (122) are in communication with each other and the third port (123) and the fourth port (124) are in communication with each other. 121) and the fourth port (124) communicate with each other, and the second port (122) and the third port (123) switch to a state where they communicate with each other.
[0064]
-Driving operation-
Next, the operation of the humidity control device will be described. This humidity controller switches between the dehumidifying operation and the humidifying operation as described above. In addition, the humidity control device performs a first operation in which the first adsorption element (81) performs an adsorption operation and performs a regeneration operation in the second adsorption element (82), and performs an adsorption operation in the second adsorption element (82). At the same time, the dehumidifying operation or the humidifying operation is performed by alternately switching the second operation of performing the regeneration operation by the first adsorption element (81) and supplying the first air on the adsorption side or the second air on the regeneration side to the room. The second air is also used as a cooling fluid that absorbs the heat of adsorption of the adsorption element.
[0065]
《Dehumidification operation》
As shown in FIGS. 1 and 2, when the air supply fan (95) is driven during the dehumidifying operation, outdoor air is taken into the casing (10) through the outdoor-side suction port (13). This outdoor air flows into the outdoor lower flow path (42) as first air. On the other hand, when the exhaust fan (96) is driven, room air is taken into the casing (10) through the room-side suction port (15). This room air flows into the room-side lower flow path (47) as the second air.
[0066]
In the dehumidifying operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) become evaporators. The operation of the refrigerant circuit (100) will be described later.
[0067]
(First operation)
The first operation of the dehumidifying operation will be described with reference to FIGS. In the first operation, as described above, the adsorption operation on the first adsorption element (81) and the reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is dehumidified by the first adsorption element (81), and at the same time, the adsorbent of the second adsorption element (82) is regenerated.
[0068]
As shown in FIG. 1, in the first partition plate (20), the first lower right opening (24) and the first upper left opening (25) are in communication with each other, and the remaining openings (21, 22, 23, 26). Is in a cutoff state. In this state, the first lower right opening (24) connects the lower outdoor channel (42) and the lower right channel (54), and the first upper left opening (25) connects the upper left channel (55) to the outdoor. The upper flow path (41) communicates with the upper flow path (41).
[0069]
In the second partition plate (30), the second right opening (31) and the second upper right opening (33) are in communication with each other, and the remaining openings (32, 34, 35, 36) are in a blocking state. In this state, the indoor-side lower flow path (47) and the right-side flow path (51) communicate with each other through the second right-side opening (31), and the upper-right flow path (53) and the indoor-side upper side with the second upper-right opening (33). The flow path (46) communicates with the flow path (46).
[0070]
The right shutter (61) is closed, and the left shutter (62) is open. In this state, the lower part of the regenerative heat exchanger (102) in the central flow path (57) communicates with the lower left flow path (56) via the left shutter (62).
[0071]
The first air taken into the casing (10) passes through the second heat exchanger (104) when passing through the outdoor-side lower flow path (42), and exchanges heat with a refrigerant to be cooled. The first air flows into the lower right flow path (54) through the first lower right opening (24). On the other hand, the second air taken into the casing (10) flows into the right flow path (51) from the indoor lower flow path (47) through the second right opening (31).
[0072]
As shown in FIG. 5A, the first air in the lower right flow path (54) flows into the humidity control side passage (85) of the first adsorption element (81). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent. The first air dehumidified by the first adsorption element (81) flows into the upper right channel (53).
[0073]
On the other hand, the second air in the right flow path (51) flows into the cooling-side passage (86) of the first adsorption element (81). While flowing through the cooling-side passage (86), the second air absorbs the heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control-side passage (85). That is, the second air flows through the cooling-side passage (86) as a cooling fluid. The second air from which the heat of adsorption has been taken flows into the central flow path (57) and passes through the regenerative heat exchanger (102). At that time, in the regenerative heat exchanger (102), the second air is heated by heat exchange with the refrigerant. Thereafter, the second air flows from the central channel (57) to the lower left channel (56).
[0074]
The second air heated by the first adsorption element (81) and the regenerative heat exchanger (102) is introduced into the humidity control side passage (85) of the second adsorption element (82). In the humidity control side passage (85), the adsorbent is heated by the second air, and water vapor is released from the adsorbent. That is, the regeneration of the second adsorption element (82) is performed. The water vapor desorbed from the adsorbent flows into the upper left channel (55) together with the second air.
[0075]
As shown in FIG. 1, the dehumidified first air that has flowed into the upper right flow path (53) is sent into the indoor upper flow path (46) through the second upper right opening (33). The first air passes through the first heat exchanger (103) while flowing through the indoor-side upper flow path (46), and is cooled by heat exchange with the refrigerant. The dehumidified and cooled first air is then supplied into the room through the indoor side outlet (14).
[0076]
On the other hand, the second air flowing into the upper left flow path (55) flows into the outdoor upper flow path (41) through the first upper left opening (25). The second air used for cooling the first adsorbing element (81) and regenerating the second adsorbing element (82) is discharged from the outdoor upper flow path (41) to the outdoor through the outdoor air outlet (16). Is done.
[0077]
(Second operation)
The second operation of the dehumidifying operation will be described with reference to FIGS. In the second operation, a suction operation for the second suction element (82) and a reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is dehumidified by the second adsorption element (82), and at the same time, the adsorbent of the first adsorption element (81) is regenerated.
[0078]
As shown in FIG. 2, in the first partition plate (20), the first upper right opening (23) and the first lower left opening (26) are in communication with each other, and the remaining openings (21, 22, 24, 25) are closed. It is shut off. In this state, the upper right channel (53) communicates with the outdoor upper channel (41) through the first upper right opening (23), and the outdoor lower channel (42) communicates with the left outdoor channel (42) through the first lower left opening (26). The lower flow path (56) communicates with the lower flow path (56).
[0079]
In the second partition plate (30), the second left opening (32) and the second upper left opening (35) are in communication with each other, and the remaining openings (31, 33, 34, 36) are in a blocking state. In this state, the indoor left lower flow path (47) and the left flow path (52) communicate with each other through the second left opening (32), and the upper left flow path (55) and the indoor upper part through the second upper left opening (35). The flow path (46) communicates with the flow path (46).
[0080]
The left shutter (62) is closed, and the right shutter (61) is open. In this state, the lower part of the regenerative heat exchanger (102) in the central flow path (57) communicates with the lower right flow path (54) via the right shutter (61).
[0081]
The first air taken into the casing (10) passes through the second heat exchanger (104) when passing through the outdoor-side lower flow path (42), and exchanges heat with a refrigerant to be cooled. The first air flows into the lower left flow path (56) through the first lower left opening (26). On the other hand, the second air taken into the casing (10) flows into the left flow path (52) from the indoor lower flow path (47) through the second left opening (32).
[0082]
As shown in FIG. 5B, the first air in the lower left flow path (56) flows into the humidity control side passage (85) of the second adsorption element (82). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent. The first air dehumidified by the second adsorption element (82) flows into the upper left flow path (55).
[0083]
On the other hand, the second air in the left flow path (52) flows into the cooling-side passage (86) of the second adsorption element (82). While flowing through the cooling-side passage (86), the second air absorbs the heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control-side passage (85). That is, the second air flows through the cooling-side passage (86) as a cooling fluid. The second air from which the heat of adsorption has been taken flows into the central flow path (57) and passes through the regenerative heat exchanger (102). At that time, in the regenerative heat exchanger (102), the second air is heated by heat exchange with the refrigerant. Thereafter, the second air flows from the central channel (57) to the lower right channel (54).
[0084]
The second air heated by the second adsorption element (82) and the regenerative heat exchanger (102) is introduced into the humidity control passage (85) of the first adsorption element (81). In the humidity control side passage (85), the adsorbent is heated by the second air, and water vapor is released from the adsorbent. That is, the regeneration of the first adsorption element (81) is performed. The water vapor desorbed from the adsorbent flows into the upper right channel (53) together with the second air.
[0085]
As shown in FIG. 2, the dehumidified first air that has flowed into the upper left flow path (55) is sent into the indoor upper flow path (46) through the second upper left opening (35). The first air passes through the first heat exchanger (103) while flowing through the indoor-side upper flow path (46), and is cooled by heat exchange with the refrigerant. The dehumidified and cooled first air is then supplied into the room through the indoor side outlet (14).
[0086]
On the other hand, the second air flowing into the upper right channel (53) flows into the outdoor upper channel (41) through the first upper right opening (23). The second air used for cooling the second adsorbing element (82) and regenerating the first adsorbing element (81) is discharged outside the room through the outdoor air outlet (16).
[0087]
(Operation of refrigerant circuit)
The operation of the refrigerant circuit during the dehumidification operation will be described with reference to FIG. 8A, which is an operation state diagram showing the flow of the refrigerant and the flow of the air. FIG. 8A corresponds to the second operation of the dehumidifying operation.
[0088]
In the dehumidifying operation, in the four-way switching valve (120), the first port (121) and the second port (122) communicate with each other and the third port (123) and the fourth port (124) communicate with each other in FIG. State. The degree of opening of the first electric expansion valve (111) is appropriately adjusted according to the operating conditions, and the second electric expansion valve (112) is fully opened.
[0089]
When the compressor (101) is operated in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (100) to perform a refrigeration cycle. At that time, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) become evaporators (FIG. 8 ( a)). The first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are in series with each other in the direction of circulation of the refrigerant. In the refrigerant circuit (100) during this operation, the first air is cooled in the second heat exchanger (104), which is the evaporator on the upstream side.
[0090]
Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (101) is sent to the regenerative heat exchanger (102). The refrigerant that has flowed into the regenerative heat exchanger (102) performs heat exchange with the second air, releases heat to the second air, and condenses. Refrigerant discharged from the regenerative heat exchanger (102) is sequentially supplied to the first electric expansion valve (111), the four-way switching valve (120), the second heat exchanger (104), the bridge circuit (106), and the second electric expansion valve. (112) and the first heat exchanger (103).
[0091]
The refrigerant is decompressed when passing through the first electric expansion valve (111), flows into the second heat exchanger (104), performs heat exchange with the second air, absorbs heat from the second air, and partially receives the heat. Evaporates. Thereafter, the refrigerant flowing into the first heat exchanger (103) further exchanges heat with the first air, absorbs heat from the first air and evaporates. The refrigerant evaporated in the first heat exchanger (103) is sucked into the compressor (101) through the four-way switching valve (120). The refrigerant sucked into the compressor (101) is discharged after being compressed, and repeats the above circulation operation.
[0092]
<< Humidification operation >>
As shown in FIGS. 3 and 4, when the air supply fan (95) is driven during the humidification operation, outdoor air is taken into the casing (10) through the outdoor-side suction port (13). The outdoor air flows into the outdoor lower channel (42) as the second air. On the other hand, when the exhaust fan (96) is driven, room air is taken into the casing (10) through the room-side suction port (15). This room air flows into the room-side lower flow path (47) as first air.
[0093]
During this humidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103) become condensers, and the second heat exchanger (104) becomes evaporators. The operation of the refrigerant circuit (100) will be described later.
[0094]
(First operation)
The first operation of the humidifying operation will be described with reference to FIGS. In the first operation, an adsorption operation for the first adsorption element (81) and a reproduction operation for the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is humidified by the second adsorption element (82), and the adsorbent of the first adsorption element (81) adsorbs water vapor.
[0095]
As shown in FIG. 3, in the first partition plate (20), the first right opening (21) and the first upper right opening (23) are in communication with each other, and the remaining openings (22, 24, 25, 26) are closed. It is shut off. In this state, the first outdoor opening (21) connects the lower outdoor passage (42) to the right passage (51), and the first upper right opening (23) connects the upper right passage (53) to the upper outdoor opening. The flow path (41) communicates.
[0096]
In the second partition plate (30), the second lower right opening (34) and the second upper left opening (35) are in communication with each other, and the remaining openings (31, 32, 33, 36) are in a blocking state. . In this state, the indoor lower flow path (47) and the lower right flow path (54) communicate with each other by the second lower right opening (34), and the upper left flow path (55) and the indoor flow path are formed by the second upper left opening (35). The upper flow path (46) communicates with the upper flow path (46).
[0097]
The right shutter (61) is closed, and the left shutter (62) is open. In this state, the lower part of the regenerative heat exchanger (102) in the central flow path (57) communicates with the lower left flow path (56) via the left shutter (62).
[0098]
The first air taken into the casing (10) flows into the lower right flow path (54) from the indoor lower flow path (47) through the second lower right opening (34). On the other hand, the second air taken into the casing (10) passes through the second heat exchanger (104) when passing through the outdoor-side lower flow path (42), exchanges heat with the refrigerant, and is cooled. The second air flows from the lower outdoor passage (42) into the right passage (51) through the first right opening (21).
[0099]
As shown in FIG. 5A, the first air in the lower right flow path (54) flows into the humidity control side passage (85) of the first adsorption element (81). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent. The first air deprived of moisture by the first adsorption element (81) flows into the upper right channel (53).
[0100]
On the other hand, the second air in the right flow path (51) flows into the cooling-side passage (86) of the first adsorption element (81). While flowing through the cooling-side passage (86), the second air absorbs the heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control-side passage (85). That is, the second air flows through the cooling-side passage (86) as a cooling fluid. The second air from which the heat of adsorption has been taken flows into the central flow path (57) and passes through the regenerative heat exchanger (102). At that time, in the regenerative heat exchanger (102), the second air is heated by heat exchange with the refrigerant. Thereafter, the second air flows from the central channel (57) to the lower left channel (56).
[0101]
The second air heated by the first adsorption element (81) and the regenerative heat exchanger (102) is introduced into the humidity control side passage (85) of the second adsorption element (82). In the humidity control side passage (85), the adsorbent is heated by the second air, and water vapor is released from the adsorbent. That is, the regeneration of the second adsorption element (82) is performed. Then, the water vapor desorbed from the adsorbent is provided to the second air, and the second air is humidified. The second air humidified by the second adsorption element (82) thereafter flows into the upper left channel (55).
[0102]
As shown in FIG. 3, the second air flowing into the upper left flow path (55) flows into the indoor upper flow path (46) through the second upper left opening (35). The second air passes through the first heat exchanger (103) while flowing through the indoor-side upper channel (46), and is heated by exchanging heat with the refrigerant flowing through the first heat exchanger (103). . Then, the second air is supplied to the room through the indoor side outlet (14).
[0103]
On the other hand, the first air flowing into the upper right channel (53) is sent into the outdoor upper channel (41) through the first upper right opening (23). Thereafter, the first air is discharged outside the room through the outside air outlet (16).
[0104]
(Second operation)
The second operation of the humidification operation will be described with reference to FIGS. In the second operation, a suction operation for the second suction element (82) and a reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is humidified by the first adsorption element (81), and the adsorbent of the second adsorption element (82) adsorbs water vapor.
[0105]
As shown in FIG. 4, in the first partition plate (20), the first left opening (22) and the first upper left opening (25) are in communication with each other, and the remaining openings (21, 23, 24, 26) are connected. It is shut off. In this state, the lower outdoor channel (42) communicates with the left channel (52) through the first left opening (22), and the upper left channel (55) communicates with the upper outdoor channel through the first upper opening (25). The flow path (41) communicates.
[0106]
In the second partition plate (30), the second upper right opening (33) and the second lower left opening (36) are in communication with each other, and the remaining openings (31, 32, 34, 35) are in a blocking state. In this state, the upper right flow path (53) and the indoor upper flow path (46) communicate with each other through the second upper right opening (33), and the indoor lower flow path (47) communicates with the left lower flow path (47) through the second lower left opening (36). The lower flow path (56) communicates with the lower flow path (56).
[0107]
The left shutter (62) is closed, and the right shutter (61) is open. In this state, the lower part of the regenerative heat exchanger (102) in the central flow path (57) communicates with the lower right flow path (54) via the right shutter (61).
[0108]
The first air taken into the casing (10) flows into the lower left flow path (56) from the indoor lower flow path (47) through the second lower left opening (36). On the other hand, the second air taken into the casing (10) passes through the second heat exchanger (104) when passing through the outdoor-side lower flow path (42), exchanges heat with the refrigerant, and is cooled. The first air flows from the outdoor-side lower flow path (42) into the left flow path (52) through the first left opening (22).
[0109]
As shown in FIG. 5B, the first air in the lower left flow path (56) flows into the humidity control side passage (85) of the second adsorption element (82). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent. The first air deprived of moisture by the second adsorption element (82) flows into the upper left flow path (55).
[0110]
On the other hand, the second air in the left flow path (52) flows into the cooling-side passage (86) of the second adsorption element (82). While flowing through the cooling-side passage (86), the second air absorbs the heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control-side passage (85). That is, the second air flows through the cooling-side passage (86) as a cooling fluid. The second air from which the heat of adsorption has been taken flows into the central flow path (57) and passes through the regenerative heat exchanger (102). At that time, in the regenerative heat exchanger (102), the second air is heated by heat exchange with the refrigerant. Thereafter, the second air flows from the central channel (57) to the lower right channel (54).
[0111]
The second air heated by the second adsorption element (82) and the regenerative heat exchanger (102) is introduced into the humidity control passage (85) of the first adsorption element (81). In the humidity control side passage (85), the adsorbent is heated by the second air, and water vapor is released from the adsorbent. That is, the regeneration of the first adsorption element (81) is performed. Then, the water vapor desorbed from the adsorbent is provided to the second air, and the second air is humidified. The second air humidified by the first adsorption element (81) thereafter flows into the upper right channel (53).
[0112]
As shown in FIG. 4, the second air that has flowed into the upper right flow path (53) flows into the indoor upper flow path (46) through the second upper right opening (33). The second air passes through the first heat exchanger (103) while flowing through the indoor-side upper channel (46), and is heated by exchanging heat with the refrigerant flowing through the first heat exchanger (103). . Then, the second air is supplied to the room through the indoor side outlet (14).
[0113]
On the other hand, the first air flowing into the upper left flow path (55) is sent into the outdoor upper flow path (41) through the first upper left opening (25). Thereafter, the first air is discharged outside the room through the outside air outlet (16).
[0114]
(Operation of refrigerant circuit)
The operation of the refrigerant circuit during the humidification operation will be described with reference to FIG. 8B, which is an operation state diagram showing the flow of the refrigerant and the flow of the air. FIG. 8B corresponds to the second operation of the humidifying operation.
[0115]
During the humidification operation, the four-way switching valve (120) is in a state where the first port (121) and the fourth port (124) communicate with each other and the second port (122) and the third port (123) communicate with each other. . The first electric expansion valve (111) is fully opened, and the degree of opening of the second electric expansion valve (112) is appropriately adjusted according to the operating conditions.
[0116]
When the compressor (101) is operated in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (100) to perform a refrigeration cycle. At that time, in the refrigerant circuit (100), both the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103) become condensers, and the second heat exchanger (104) becomes an evaporator (FIG. 8 ( b)). In the refrigerant circuit (100) during this operation, the second air is cooled in the second heat exchanger (104).
[0117]
Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (101) is sent to the regenerative heat exchanger (102). The refrigerant flowing into the regenerative heat exchanger (102) performs heat exchange with the second air, releases heat to the second air, and partially condenses. The refrigerant flowing out of the regenerative heat exchanger (102) is sequentially sent to the first heat exchanger (103) through the first electric expansion valve (111) and the four-way switching valve (120). The refrigerant flowing into the first heat exchanger (103) exchanges heat with the second air, releases heat to the second air, and condenses.
[0118]
The refrigerant flowing out of the first heat exchanger (103) is sequentially sent to the second electric expansion valve (112) through the first check valve (151) and the receiver (105) of the bridge circuit (106). This refrigerant is depressurized when passing through the second electric expansion valve (112), and then sent to the second heat exchanger (104) through the third check valve (153) of the bridge circuit (106). . The refrigerant flowing into the second heat exchanger (104) exchanges heat with the second air, absorbs heat from the second air, and evaporates. The refrigerant evaporated in the second heat exchanger (104) is sucked into the compressor (101) through the four-way switching valve (120). The refrigerant sucked into the compressor (101) is discharged after being compressed, and repeats the above circulation operation.
[0119]
Here, in the second operation operation, both the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103) are used as condensers. However, the first heat exchanger (102) is used as the condenser. It is also possible for the heat exchanger (103) to be a subcooler. In this case, all of the gas refrigerant that has flowed in the regenerative heat exchanger (102) is condensed, and only the liquid refrigerant is sent to the first heat exchanger (103). Then, in the first heat exchanger (103), the inflowing liquid refrigerant dissipates heat to the second air to be in a supercooled state.
[0120]
During the second operation, in the first heat exchanger (103), the refrigerant radiates heat to the second air after passing through the adsorption elements (81, 82). That is, the second air is humidified by the adsorption elements (81, 82), further heated by the first heat exchanger (103), and then supplied to the room.
[0121]
In the second operation, the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (100) releases heat in both the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103), and then releases the second heat exchanger (104). ). Therefore, a refrigerant having a lower enthalpy is sent to the second heat exchanger (104) serving as an evaporator.
[0122]
-Effects of Embodiment 1-
According to the first embodiment, in the humidity control apparatus using the adsorption elements (81, 82) having the humidity control path (85) and the cooling path (86), the humidity control path (85) is used during the dehumidification operation. ) Is cooled in advance by a second heat exchanger (104) which is an evaporator of the refrigerant circuit (100).
[0123]
Here, the effect of cooling the first air will be described with reference to the psychrometric chart of FIG. Note that this psychrometric chart conceptually represents a change in the state of air, and does not accurately represent an actual dehumidification amount, a humidification amount, or a temperature change.
[0124]
First, considering the conventional humidity control apparatus, during the dehumidification operation, as shown in FIG. 58A, the first air (outdoor air) at the point A, which is the air to be dehumidified, is supplied to one of the adsorption elements (81, 81). When passing through (82), the absolute humidity decreases and the temperature rises to change to point B. Then, the air at the point B is cooled down to the point C while the absolute humidity is kept constant by the evaporators (103, 104) of the refrigerant circuit, and supplied to the room. On the other hand, the second air (room air) at the point D for regenerating the adsorption element absorbs the heat of adsorption of the one adsorption element (81, 82) and is heated to the point E, and is further heated by the condenser in the refrigerant circuit. It is heated to point F by a certain regenerative heat exchanger (102). The second air regenerates the other adsorbing element (82, 81) when passing through the other adsorbing element (82, 81). At that time, the absolute humidity rises, the temperature drops, and the temperature changes to point G. Is discharged outside the room.
[0125]
The change in the state of the air is substantially the same during humidification. As shown in FIG. 58B, the first air at point A (for example, room air) passes through one of the adsorption elements (81, 82). At this time, it changes from the point A to the point B and is discharged outside the room. On the other hand, the second air (outdoor air) at point D, which is the air to be humidified, is heated to point F by one of the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102). The second air regenerates the adsorption element (82, 81) when passing through the other adsorption element (82, 81), is humidified at that time, changes to point G, and is supplied indoors.
[0126]
Here, during the dehumidifying operation, the state of the regeneration side of the adsorption element (81, 82) does not change so that the indoor air exceeds the relative humidity line (isohumidity line) φ1 of the outdoor air. That is, the indoor air can only change the point G up to the relative humidity line φ1 at which the outdoor air passes through the point A, and the point G1 on the relative humidity line φ1 of the outdoor air becomes the limit of regeneration. I have.
[0127]
On the other hand, on the adsorption side, the outdoor air can only adsorb moisture up to the point on the relative humidity line φ2 passing through the point F after the heating of the indoor air at the maximum. The point on the passing relative humidity line φ2 becomes the adsorption limit.
[0128]
From the above, the dehumidification amount and the humidification amount can be operated only between the relative humidity lines φ1 and φ2. Therefore, in the conventional humidity control apparatus, when the relative humidity of the outdoor air as the first air is originally low, the regeneration limit is naturally lowered, and the amount of released moisture (the amount of regeneration) is reduced. When the amount of released water is small, the amount of adsorption is reduced, and the dehumidifying performance is reduced. The same applies to the case of humidification. When the relative humidity of the room air, which is the first air, is low, the amount of released moisture, that is, the amount of humidification, decreases because the regeneration limit of the adsorption element is low.
[0129]
On the other hand, according to the first embodiment, since the evaporators (103, 104) of the refrigerant circuit are used as the coolers for cooling the first air flowing into the adsorption elements (81, 82), the adsorption is performed. The regeneration limit of the elements (81, 82) can be increased to the point G2 on the changed relative humidity line φ3, and the amount of released and adsorbed water can be increased. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved.
[0130]
Next, during the humidifying operation of the first embodiment, as a feature of the present invention, the second air flowing into the cooling-side passage (85) is previously subjected to the second heat exchanger (104) which is an evaporator of the refrigerant circuit (100). So that it cools down. Therefore, the cooling effect by the second air can be enhanced, and the adsorption efficiency can be increased. For this reason, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0131]
-Modification of Embodiment 1-
(Modification 1)
In the first embodiment, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are used as evaporators during the dehumidifying operation, and the second heat exchanger (104) is used as the first heat exchanger ( 103), and the first air on the adsorption side is cooled by the second heat exchanger (104) on the upstream side. However, as shown in FIG. (1) The heat exchanger (103) is used as an evaporator on the upstream side, the second heat exchanger (104) is used as an evaporator on the downstream side, and the first air on the adsorption side is used as the second heat exchanger (104) on the downstream side. Alternatively, cooling may be performed.
[0132]
In addition, during the humidification operation, in FIG. 8B of the first embodiment, the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103) are used as condensers, and the regenerative heat exchanger (102) is used. While connected so as to be on the upstream side of the first heat exchanger (103), the regenerative heat exchanger (102) is connected to the first heat exchanger (103) as shown in FIG. It may be a condenser on the downstream side.
[0133]
In this case, the state of FIG. 9A and the state of FIG. 9B cannot be switched in the refrigerant circuit (100) of FIG. 7, but the refrigerant circuit (100) of FIG. The valve (120), the bridge circuit (106), and the electric expansion valve (112) may be combined in correspondence with FIGS. 9A and 9B, or may be further combined with an electromagnetic valve if necessary.
[0134]
Although the details of the refrigerant circuit (100) in this case are omitted, the same effects as in the first embodiment can be obtained in this example. That is, since the second air flowing into the cooling-side passage (86) is cooled by the evaporator of the refrigerant circuit during the humidifying operation, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0135]
In addition, since the first air is cooled during the dehumidification operation, the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased, and a sufficient dehumidification amount can be secured.
[0136]
(Modification 2)
Modification 2 is an example in which the configuration of the refrigerant circuit (100) is further changed.
[0137]
As shown in FIG. 10A, during the dehumidifying operation, the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are used as evaporators, and these evaporators are connected in parallel. With this configuration, the refrigerant discharged from the compressor (101) is condensed in the regenerative heat exchanger (102), then decompressed by an electric expansion valve (not shown), and further branched to form both evaporators (103, 104). ), Is sucked into the compressor (101) and compressed again.
[0138]
In this case, the first air for adsorption is cooled by the second heat exchanger (104), which is one of the evaporators, so that the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) is raised and eliminated as in the first embodiment. Humidifying performance can be improved.
[0139]
During the humidification operation, as shown in FIG. 10B, the first heat exchanger (103) is used as a condenser, the second heat exchanger (104) is used as an evaporator, and the regenerative heat exchanger (102) is used. The first heat exchanger (103) is arranged in parallel. With such a configuration, the refrigerant discharged from the compressor (101) is condensed in the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103), then merged and decompressed by an electric expansion valve (not shown). After being further evaporated in the second heat exchanger (104) as an evaporator, it is sucked into the compressor (101) and compressed again.
[0140]
In this case, by cooling the second air for cooling by the second heat exchanger (104), which is an evaporator, the cooling effect can be enhanced and the adsorption efficiency can be improved as in the first embodiment.
[0141]
Although a specific configuration of the refrigerant circuit in this case is omitted, a circuit may be constructed by appropriately combining a four-way switching valve, a solenoid valve, a check valve, a bridge circuit, and the like.
[0142]
(Modification 3)
This modification 3 is a modification at the time of the humidification operation. Specifically, FIG. 8B of the first embodiment described an example in which the first heat exchanger (103) was used as a condenser and the second heat exchanger (104) was used as an evaporator during the humidification operation. During the humidification operation, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) may be operated as an evaporator.
[0143]
The operation state in that case will be described with reference to FIG. In this example, two evaporators, a first heat exchanger (103) and a second heat exchanger (104) are connected in series, and the first heat exchanger (103) is connected to the second heat exchanger (104). ) Is located upstream.
[0144]
The flow of air itself in the humidity control apparatus of Modification 3 is the same as that described with reference to FIGS. 3, 4, and 8B, except that the second air after regeneration in the first embodiment is different from that of the first embodiment. While being heated in the first heat exchanger (103) as shown in FIG. 8B, the second air after regeneration is cooled in the first heat exchanger (103) as shown in FIG. It is a point that is done.
[0145]
In the third modification, the second air is first cooled by the second heat exchanger (104), and then heated by the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102). , 81), is cooled in the first heat exchanger (103), and is supplied indoors.
[0146]
Room air, which is the first air, is discharged to the outside after giving moisture to the adsorption elements (81, 82). This is the same as in the first embodiment.
[0147]
With this configuration, the air cooled after humidification can be supplied into the room, so that the room can be humidified while performing weak cooling. This driving is suitable, for example, when humidification is performed in a flower shop or the like in summer.
[0148]
In general, the temperature of the outdoor air is generally high in summer, so that when the humidification operation is performed, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) becomes extremely small or hardly obtained. Therefore, the temperature of the air (first air) on the adsorption side becomes relatively high due to the heat of adsorption, and the relative humidity of the air decreases, making it difficult to sufficiently reduce the humidity. On the other hand, in the third modification, the second air (outdoor air) supplied as a cooling fluid to the adsorption elements (81, 82) is cooled, so that the humidifying operation is performed while enhancing the cooling effect even in summer. Can be performed.
[0149]
Further, since the amount of water vapor adsorbed by the adsorption elements (81, 82) can be increased by enhancing the cooling effect, it is possible to prevent the adsorption elements and the apparatus from being large.
[0150]
(Modification 4)
Modification 4 shown in FIG. 12 is an example in which the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit is changed from FIG. 8 to FIG. This modification 4 is another modification at the time of the humidification operation, in which the operation is performed by using both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) as the evaporator, and the two evaporations are performed. The first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104), which are heat exchangers, are connected in series as in the third modification, but the second heat exchanger (104) is the first heat exchanger (104). It differs from Modification 3 in that it is an evaporator on the upstream side of the heat exchanger (103).
[0151]
Also in the fourth modification, the air flow itself is the same as that described with reference to FIGS. 3, 4, and 8B. Further, the point that the second air after regeneration of the adsorption elements (81, 82) is cooled by the first heat exchanger (103) is the same as in the third modification.
[0152]
Specifically, the second air is first cooled in the second heat exchanger (104), and then heated in the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102). After being humidified in 81), it is cooled in the first heat exchanger (103) and supplied to the room. Room air, which is the first air, is discharged to the outside after giving moisture to the adsorption elements (81, 82).
[0153]
With this configuration, the air cooled after the humidification can be supplied to the room similarly to the third modification, so that the humidification operation can be performed even in the summer. Therefore, it is suitable, for example, when humidification is performed in a flower shop or the like in summer. In addition, since the amount of water vapor adsorbed by the adsorbing elements (81, 82) can be increased by pre-cooling the second air to enhance the cooling effect, it is possible to prevent the adsorbing elements and the apparatus from being large.
[0154]
(Modification 5)
Modification 5 shown in FIG. 13 is an example in which the configuration of the refrigerant circuit is changed from FIG. 8 to FIG. This modified example 5 is a modified example at the time of the humidification operation. The point that the operation is performed by using both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) as the evaporator is described in the modified examples 3 and 4. The third embodiment is different from the third and fourth embodiments in that two evaporators, that is, a first heat exchanger (103) and a second heat exchanger (104) are connected in parallel.
[0155]
Also in the fifth modification, the air flow itself is the same as that described with reference to FIGS. 3, 4, and 8B. Further, the second air after regeneration of the adsorption elements (81, 82) is cooled by the first heat exchanger (103) as in the third and fourth modifications.
[0156]
Specifically, the second air is first cooled in the second heat exchanger (104), and then heated in the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102). After being humidified in 81), it is cooled in the first heat exchanger (103) and supplied to the room. Room air, which is the first air, is discharged to the outside after giving moisture to the adsorption elements (81, 82).
[0157]
With this configuration, the air cooled after humidification can be supplied to the room similarly to the third and fourth modifications, so that the humidification operation can be performed even in summer. Therefore, it is suitable, for example, when humidification is performed in a flower shop or the like in summer. In addition, since the amount of water vapor adsorbed by the adsorbing elements (81, 82) can be increased by pre-cooling the second air to enhance the cooling effect, it is possible to prevent the adsorbing elements and the apparatus from being large.
[0158]
Embodiment 2 of the present invention
The second embodiment of the present invention is an example in which the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are arranged differently from the first embodiment. The air to be cooled (or humidified) of the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) of the second embodiment is different from that of the first embodiment. 104) have the same names and the same reference numerals as in the first embodiment. This applies to the third and subsequent embodiments.
[0159]
In the second embodiment, as shown in FIGS. 14 to 17, the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) each include the outdoor panel (11) and the first partition plate (20). ) Is arranged in the space between. Specifically, the first heat exchanger (103) is arranged in the outdoor lower passage (42), and the second heat exchanger (104) is arranged in the outdoor upper passage (41).
[0160]
In the second embodiment, the first heat exchanger (103) is a heat exchanger for exchanging heat between the air and the refrigerant sucked from the outdoor into the casing, and the second heat exchanger (104) This is a heat exchanger for exchanging heat between the air discharged outside and the refrigerant.
[0161]
In this humidity control device, the other parts are configured in the same manner as in the first embodiment. Therefore, a specific description of each unit is omitted here. Although the specific configuration of the refrigerant circuit is different from that of the first embodiment, the circuit configuration is also omitted. Note that the flow of the refrigerant will be described in the following "operational operation" with reference to FIGS.
[0162]
-Driving operation-
Next, the driving operation will be described.
[0163]
《Dehumidification operation》
During the dehumidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) become evaporators. Of these two evaporators, the circuit is configured such that the first heat exchanger (103) is located upstream of the second heat exchanger (104) during the dehumidifying operation.
[0164]
The movement itself of the device during the dehumidifying operation is the same as that of the first embodiment, and the first operation in FIG. 14 and the second operation in FIG. 15 are performed alternately. Then, in the first operation, an adsorption operation on the first adsorption element (81) and a reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is dehumidified by the first adsorption element (81), and at the same time, the adsorbent of the second adsorption element (82) is regenerated. In addition, in the second operation, the suction operation for the second suction element (82) and the reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is dehumidified by the second adsorption element (82), and at the same time, the adsorbent of the first adsorption element (81) is regenerated.
[0165]
During the dehumidifying operation, the opening / closing state of each opening (21-26) of the first partition plate (20) and each opening (31-36) of the second partition plate (30), the right shutter (61) and the left shutter The open / close state of (62) is the same as the state during the dehumidifying operation in Embodiment 1 for both the first operation and the second operation, and the air flow itself in the casing (10) is as shown in FIGS. As shown in FIG. 15, it is the same as Embodiment 1 of FIGS.
[0166]
During the dehumidifying operation, as shown in FIGS. 14, 15, and 18A, the first air taken into the casing (10) first passes through the first heat exchanger (103), and exchanges heat with the refrigerant. And cooled. The cooled first air flows into the humidity control side passage (85) of one of the adsorption elements (81, 82). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent, and the first air is dehumidified. The dehumidified first air is then supplied indoors.
[0167]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) flows into the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82). While flowing through the cooling side passage (86), the second air absorbs heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control side passage (85), and is heated. . The second air is further heated by heat exchange with the refrigerant when passing through the regenerative heat exchanger (102).
[0168]
The heated second air is introduced into the humidity control-side passage (85) of the other adsorption element (82, 81), and the adsorbent is heated by the second air to release water vapor from the adsorbent. That is, the regeneration of the second adsorption element (82) is performed. The second air then passes through the second heat exchanger (104), evaporates the refrigerant by heat exchange with the refrigerant, and is discharged outside the room.
[0169]
During the dehumidifying operation, the continuous operation is performed by alternately switching the first operation and the second operation while operating the temperature and the humidity of the air as described above.
[0170]
When the refrigerant is evaporated at the intermediate pressure in the first heat exchanger (103), generation of drain water can be suppressed by slightly increasing the evaporation temperature.
[0171]
<< Humidification operation >>
Even during the humidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) functions as a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) function as evaporators. Of the two evaporators, the circuit is configured such that the first heat exchanger (103) is located downstream of the second heat exchanger (104) during the humidification operation.
[0172]
The movement itself of the device during the humidification operation is the same as that of the first embodiment, and the first operation in FIG. 16 and the second operation in FIG. 17 are performed alternately. Then, in the first operation, an adsorption operation on the first adsorption element (81) and a reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is humidified by the second adsorption element (82), and the adsorbent of the first adsorption element (81) adsorbs water vapor. In addition, in the second operation, the suction operation for the second suction element (82) and the reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is humidified by the first adsorption element (81), and the adsorbent of the second adsorption element (82) adsorbs water vapor.
[0173]
During this humidification operation, the opening / closing state of each opening (21-26) of the first partition plate (20) and each opening (31-36) of the second partition plate (30), the right shutter (61) and the left shutter The open / close state of (62) is the same as the state during the humidification operation in the first embodiment in both the first operation and the second operation. Therefore, the flow of air itself in the casing (10) is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4, as shown in FIGS.
[0174]
During the humidifying operation, as shown in FIGS. 16, 17, and 18 (a), the first air taken into the casing (10) controls the temperature of one of the adsorption elements (81, 82) without operating the temperature. It flows into the wet side passage (85). While the first air flows through the humidity control passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent, and the first air is dehumidified. The dehumidified first air passes through the second heat exchanger (104) to evaporate the refrigerant, and is then discharged outside the room.
[0175]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) is first cooled by exchanging heat with the refrigerant in the first heat exchanger (103), and is cooled by the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82). ). While flowing through the cooling side passage (86), the second air absorbs heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control side passage (85), and is heated. . The second air is further heated by heat exchange with the refrigerant when passing through the regenerative heat exchanger (102).
[0176]
The heated second air is introduced into the humidity control-side passage (85) of the other adsorption element (82, 81), and the adsorbent is heated by the second air to release water vapor from the adsorbent. That is, regeneration of the second adsorption element (82) is performed, and at the same time, the second air is humidified and supplied to the room.
[0177]
During the humidification operation, the continuous operation is performed by alternately switching the first operation and the second operation while operating the temperature and the humidity of the air as described above.
[0178]
In this case, if the refrigerant is evaporated at the intermediate pressure in the second heat exchanger (104), frost formation on the heat exchanger can be prevented by slightly increasing the evaporation temperature.
[0179]
-Effect of Embodiment 2-
Also in the second embodiment, in the humidity control apparatus using the adsorption elements (81, 82) having the humidity control path (85) and the cooling path (86), the humidity control path (85) is used during the dehumidification operation. The first air flowing into the refrigerant circuit is cooled in advance by a first heat exchanger (103) which is an evaporator of the refrigerant circuit (100).
[0180]
Therefore, since the relative humidity of the first air can be increased and supplied to the adsorption element, the regeneration limit of the adsorption element (81, 82) can be increased, and the amount of released and adsorbed water can be increased. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved.
[0181]
Further, during the humidification operation, the second air flowing into the cooling-side passage is cooled in advance by the first heat exchanger (103), which is the evaporator of the refrigerant circuit (100). (2) The cooling effect by air can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0182]
-Modification of Embodiment 2-
(Modification 1)
In the second embodiment, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are evaporators, and the first heat exchanger (103) is used during the dehumidifying operation shown in FIG. Is arranged upstream of the second heat exchanger (104) so that the first air on the adsorption side is cooled by the first heat exchanger (103) on the upstream side, as shown in FIG. 19 (a). The first heat exchanger (103) is used as a downstream evaporator, the second heat exchanger (104) is used as an upstream evaporator, and the first air on the adsorption side is used as a downstream first heat exchanger ( The cooling may be performed in step 103).
[0183]
In the second embodiment, during the humidifying operation shown in FIG. 18B, the first heat exchanger (103) is set downstream of the second heat exchanger (104), and the second air on the cooling side is supplied to the second heat exchanger (104). Although cooling is performed by the first heat exchanger (103) on the downstream side, as shown in FIG. 19B, the first heat exchanger (103) is connected to the evaporator on the upstream side, and the second heat exchanger is used. (104) may be a downstream evaporator, and the second air on the cooling side may be cooled by the first heat exchanger (103) on the upstream side.
[0184]
Although the details of the flow of the air and the flow of the refrigerant in this configuration are omitted, the same effect as in the second embodiment can be obtained in this case as well. That is, during the dehumidifying operation, the first air on the adsorption side is cooled by the evaporator of the refrigerant circuit, so that the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased. Further, during the humidification operation, the second air flowing into the cooling-side passage (86) is cooled by the evaporator of the refrigerant circuit, so that the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0185]
(Modification 2)
Modification 2 is an example in which the configuration of the refrigerant circuit (100) is further changed.
[0186]
In the refrigerant circuit (100), as shown in FIGS. 20 (a) and (b), both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are evaporators, and these evaporators are used. Are connected in parallel. With this configuration, the refrigerant discharged from the compressor (101) is condensed in the regenerative heat exchanger (102), branches off, is decompressed by an electric expansion valve (not shown), and is further reduced by the two evaporators (103, 104). ), Is sucked into the compressor (101) and compressed again.
[0187]
The flow of the first air and the second air during the dehumidifying operation and the humidifying operation, and the action of the first and second heat exchangers (103, 104) on the first and second air are the same as those in FIGS. Is the same.
[0188]
Therefore, at the time of the dehumidification operation, the first air for adsorption is cooled by the first heat exchanger (103), which is one of the evaporators, so that the regeneration limit can be raised and the dehumidification performance can be improved in the same manner as described above. . Further, during the humidification operation, by cooling the second air for cooling by the first heat exchanger (103), which is one of the evaporators, the cooling effect can be enhanced and the adsorption efficiency can be improved as described above. . Therefore, sufficient dehumidification and a sufficient amount of humidification can be secured, and an increase in the size of the apparatus can be prevented.
[0189]
Third Embodiment of the Invention
Embodiment 3 of the present invention is an example in which the arrangement of the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) is different from those of Embodiments 1 and 2.
[0190]
In the third embodiment, as shown in FIGS. 21 to 24, the first heat exchanger (103) is arranged in the space between the outdoor panel (11) and the first partition (20), and The exchanger (104) is arranged in a space between the indoor side panel (12) and the second partition (30). Specifically, the first heat exchanger (103) is disposed in the outdoor-side upper flow path (41), and the second heat exchanger (104) is disposed in the indoor-side lower flow path (47).
[0191]
In the third embodiment, the first heat exchanger (103) is a heat exchanger for exchanging heat between air and refrigerant discharged outside the room, and the second heat exchanger (104) is a casing from the room. This is a heat exchanger for exchanging heat between the air sucked in (102) and the refrigerant.
[0192]
In this humidity control device, other portions are configured in the same manner as in the first and second embodiments. Therefore, a specific description of each unit is omitted here. Regarding the refrigerant circuit, the flow of the refrigerant will be mainly described in the following “operating operation” with reference to FIG.
[0193]
-Driving operation-
Next, the driving operation will be described.
[0194]
《Dehumidification operation》
During the dehumidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) become evaporators. During the dehumidifying operation, the first heat exchanger (103) is configured to be located downstream of the second heat exchanger (104) among these two evaporators.
[0195]
The movement itself of the device during the dehumidifying operation is the same as in the first and second embodiments, and the first operation in FIG. 21 and the second operation in FIG. 22 are performed alternately. Then, in the first operation, an adsorption operation on the first adsorption element (81) and a reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is dehumidified by the first adsorption element (81), and at the same time, the adsorbent of the second adsorption element (82) is regenerated. In addition, in the second operation, the suction operation for the second suction element (82) and the reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is dehumidified by the second adsorption element (82), and at the same time, the adsorbent of the first adsorption element (81) is regenerated.
[0196]
During the dehumidifying operation, the opening / closing state of each opening (21-26) of the first partition plate (20) and each opening (31-36) of the second partition plate (30), the right shutter (61) and the left shutter The open / close state of (62) is the same as the state during the dehumidification operation in the first and second embodiments in both the first operation and the second operation, and the air flow itself in the casing (10) is shown in FIG. As shown in FIGS. 21 and 22, this is the same as Embodiment 1 in FIGS. 1 and 2 and Embodiment 2 in FIGS.
[0197]
During the dehumidifying operation, as shown in FIGS. 21, 22, and 25 (a), the first air taken into the casing (10) is not subjected to the temperature operation by the heat exchangers (103, 104), and is not subjected to the temperature control. Flows into the humidity control side passage (85) of the adsorption element (81, 82). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent, and the first air is dehumidified. The dehumidified first air is then supplied indoors.
[0198]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) first passes through the second heat exchanger (104), exchanges heat with the refrigerant, and is cooled. This second air flows into the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82). While flowing through the cooling side passage (86), the second air absorbs heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control side passage (85), and is heated. . The second air is further heated by heat exchange with the refrigerant when passing through the regenerative heat exchanger (102).
[0199]
The heated second air is introduced into the humidity control-side passage (85) of the other adsorption element (82, 81), and the adsorbent is heated by the second air to release water vapor from the adsorbent. That is, regeneration of the adsorption elements (81, 82) is performed. The second air then passes through the first heat exchanger (104), evaporates the refrigerant by heat exchange with the refrigerant, and is discharged outside the room.
[0200]
During the dehumidifying operation, the continuous operation is performed by alternately switching the first operation and the second operation while operating the temperature and the humidity of the air as described above.
[0201]
If the refrigerant evaporates at the intermediate pressure in the second heat exchanger (104), the generation of drain water can be suppressed by slightly increasing the evaporation temperature.
[0202]
<< Humidification operation >>
Even during the humidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) functions as a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) function as evaporators. During the humidification operation, the circuit is configured such that the first heat exchanger (103) is located upstream of the second heat exchanger (104) among these two evaporators.
[0203]
The movement itself of the device during the humidification operation is the same as in the first and second embodiments, and the first operation in FIG. 23 and the second operation in FIG. 24 are performed alternately. Then, in the first operation, an adsorption operation on the first adsorption element (81) and a reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is humidified by the second adsorption element (82), and the adsorbent of the first adsorption element (81) adsorbs water vapor. In addition, in the second operation, the suction operation for the second suction element (82) and the reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is humidified by the first adsorption element (81), and the adsorbent of the second adsorption element (82) adsorbs water vapor.
[0204]
During this humidification operation, the opening / closing state of each opening (21-26) of the first partition plate (20) and each opening (31-36) of the second partition plate (30), the right shutter (61) and the left shutter The open / close state of (62) is the same as the state during the humidification operation in the first and second embodiments in both the first operation and the second operation. Therefore, as shown in FIGS. 23 and 24, the air flow itself in the casing (10) is the same as that of the first embodiment of FIGS. 3 and 4 and the second embodiment of FIGS.
[0205]
During the humidifying operation, the first air taken into the casing (10) passes through the second heat exchanger (104) and exchanges heat with the refrigerant, as shown in FIGS. And cooled. The cooled first air flows into the humidity control side passage (85) of one of the adsorption elements (81, 82). While the first air flows through the humidity control passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent, and the first air is dehumidified. The dehumidified first air exchanges heat with the refrigerant when passing through the first heat exchanger (103) to evaporate the refrigerant and is discharged outside the room.
[0206]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) first flows into the cooling-side passage (86) of one of the adsorption elements (81, 82). While flowing through the cooling side passage (86), the second air absorbs heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control side passage (85), and is heated. . The second air is further heated by heat exchange with the refrigerant when passing through the regenerative heat exchanger (102).
[0207]
The heated second air is introduced into the humidity control-side passage (85) of the other adsorption element (82, 81), and the adsorbent is heated by the second air to release water vapor from the adsorbent. That is, the adsorption elements (81, 82) are regenerated, and at the same time, the second air is humidified and supplied to the room.
[0208]
During the humidification operation, the continuous operation is performed by alternately switching the first operation and the second operation while operating the temperature and the humidity of the air as described above.
[0209]
In this case, if the refrigerant is evaporated at the intermediate pressure in the first heat exchanger (103), frost formation can be prevented by slightly increasing the evaporation temperature.
[0210]
-Effect of Embodiment 3-
In the third embodiment, in the humidity control apparatus using the adsorption elements (81, 82) having the humidity control side passage (85) and the cooling side passage (86), the second air flowing into the cooling side passage during the dehumidifying operation. Since the second air is previously cooled in the second heat exchanger (104), which is an evaporator of the refrigerant circuit (100), the cooling effect of the second air, which is a cooling fluid, can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0211]
In addition, during the humidification operation, the first air flowing into the humidity control side passage (85) is preliminarily cooled by the second heat exchanger (104) which is an evaporator of the refrigerant circuit (100). The relative humidity of air can be increased and supplied to the adsorption elements (81, 82). Therefore, the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) is increased, and the amount of released and adsorbed water increases. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved.
[0212]
-Modification of Embodiment 3-
(Modification 1)
In the third embodiment, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are evaporators, and the first heat exchanger (103) during the dehumidifying operation shown in FIG. Is set downstream of the second heat exchanger (104) so that the cooling-side second air is cooled by the upstream second heat exchanger (103), as shown in FIG. 26 (a). The first heat exchanger (103) is used as an upstream evaporator, the second heat exchanger (104) is used as a downstream evaporator, and the cooling-side second air is used as a downstream second heat exchanger. The cooling may be performed in (104).
[0213]
In the third embodiment, in the humidifying operation shown in FIG. 25B, the first heat exchanger (103) is set to the upstream side of the second heat exchanger (104), and the second air on the cooling side is set to the downstream side. As shown in FIG. 26B, the first heat exchanger (103) is connected to the downstream evaporator and the second heat exchanger (104) is used for cooling. (104) may be an evaporator on the upstream side, and the first air on the adsorption side may be cooled by the second heat exchanger (104) on the upstream side.
[0214]
Although the details of the flow of the air and the flow of the refrigerant in this configuration are omitted, the same effects as in the third embodiment can be obtained in this case as well. That is, during the dehumidifying operation, the second air flowing into the cooling-side passage (86) is cooled by the evaporator (104) of the refrigerant circuit, so that the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced. . In addition, since the first air on the adsorption side is cooled by the evaporator (104) of the refrigerant circuit during the humidification operation, the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0215]
(Modification 2)
Modification 2 is an example in which the configuration of the refrigerant circuit (100) is further changed.
[0216]
In this refrigerant circuit (100), as shown in FIGS. 27 (a) and (b), both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are evaporators. Are connected in parallel. With this configuration, the refrigerant discharged from the compressor (101) is condensed in the regenerative heat exchanger (102), branches off, is decompressed by an electric expansion valve (not shown), and is further reduced by the two evaporators (103, 104). ), Is sucked into the compressor (101) and compressed again.
[0219]
The flow of the first air and the second air during the dehumidifying operation and the humidifying operation, and the action of the first and second heat exchangers (103, 104) on the first and second air are the same as those in FIGS. Is the same.
[0218]
Therefore, during the dehumidifying operation, by cooling the second air for cooling by the second heat exchanger (104), which is one of the evaporators, the cooling effect can be enhanced and the adsorption efficiency can be improved as described above. . In addition, during the humidification operation, the first air for adsorption is cooled by the second heat exchanger (104), which is one of the evaporators, so that the regeneration limit can be raised and the dehumidification performance can be improved as described above. . For this reason, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0219]
(Modification 3)
Modification 3 is an example in which the first heat exchanger (103) is stopped in the operation shown in FIGS. 25 (a) and 25 (b). At this time, in the refrigerant circuit (100), as shown in FIGS. 28A and 28B, the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and only the second heat exchanger (104) becomes an evaporator. . In order to enable the operation of stopping the first heat exchanger (103), the refrigerant circuit (100) may be provided with a bypass passage through which the refrigerant flows, bypassing the first heat exchanger (103).
[0220]
The flow of air itself in the humidity control apparatus of Modification 3 is the same as that described with reference to FIGS. 23, 24, and 25, except for the second air during the dehumidification operation or the first air during the humidification operation. Air is not cooled or heated as it passes through the first heat exchanger (103).
[0221]
In this modified example 3, at the time of the dehumidifying operation, the first air is dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82) and supplied indoors as in FIG.
[0222]
On the other hand, after being cooled by the second heat exchanger (104), the second air passes through the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82) and absorbs heat of adsorption. The second air is further heated by the regenerative heat exchanger (102) and passes through the other adsorption element (82, 81) to regenerate the adsorption element (82, 81). The second air passes through the first heat exchanger (103) and is discharged outside the room.
[0223]
During the humidification operation, the second air is heated by the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102) and further humidified by the adsorption elements (82, 81), as in FIG. 25 (b). Later it will be supplied indoors.
[0224]
On the other hand, the indoor air, which is the first air, is cooled by the second heat exchanger (104) as described above, and then gives moisture to the adsorption elements (81, 82), and the first air exchanger (103) is cooled. It simply passes through and is discharged outside the room.
[0225]
Even with such a configuration, the cooling effect can be enhanced by cooling the second air flowing into the cooling-side passage (86) of the adsorption element (81, 82) during the dehumidifying operation. Further, during the humidification operation, the first air flowing into the humidity control side passage (85) of the adsorption element (81, 82) is cooled, so that the regeneration limit can be increased as described in the psychrometric chart of FIG. It becomes. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0226]
(Modification 4)
Modification 4 is an example in which the first heat exchanger (103) is stopped in the operation operation of Modification 1 shown in FIGS. 26 (a) and 26 (b). At this time, in the refrigerant circuit (100), as shown in FIGS. 29A and 29B, the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and only the second heat exchanger (104) becomes an evaporator. . In order to enable the operation of stopping the first heat exchanger (103), the refrigerant circuit (100) may be provided with a bypass passage through which the refrigerant flows, bypassing the first heat exchanger (103).
[0227]
The flow of air itself in the humidity control apparatus of Modification 4 is the same as that described with reference to FIGS. 23, 24, and 26, except for the second air during the dehumidification operation or the first air during the humidification operation. Air is not cooled or heated as it passes through the first heat exchanger (103).
[0228]
In the modified example 4, during the dehumidifying operation, the first air is dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82) and supplied indoors as in FIG. 26 (a).
[0229]
On the other hand, the second air passes through the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82) after being cooled by the second heat exchanger (104), and absorbs the heat of adsorption. The second air is further heated in the regenerative heat exchanger (102) and passes through the other adsorption element (82, 81) to regenerate the adsorption element (82, 81). The second air passes through the first heat exchanger (103) and is discharged outside the room.
[0230]
During the humidification operation, the second air is heated by the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102) and further humidified by the adsorption elements (82, 81), as in FIG. 26 (b). Later it will be supplied indoors.
[0231]
On the other hand, the indoor air, which is the first air, is cooled by the second heat exchanger (104) as described above, and then gives moisture to the adsorption elements (81, 82), and the first air exchanger (103) is cooled. It simply passes through and is discharged outside the room.
[0232]
Even with such a configuration, the cooling effect can be enhanced by cooling the second air flowing into the cooling-side passage (86) of the adsorption element (81, 82) during the dehumidifying operation. In addition, during the humidification operation, the regeneration limit can be increased by cooling the first air flowing into the humidity control side passage (85) of the adsorption element (81, 82). Therefore, as in the case of the third modification, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the apparatus can be prevented.
[0233]
(Modification 5)
Modification 5 is an example in which the first heat exchanger (103), one of the parallel evaporators, is stopped in the operation of Modification 2 shown in FIGS. 27 (a) and 27 (b). is there. At this time, in the refrigerant circuit (100), as shown in FIGS. 30A and 30B, the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and only the second heat exchanger (104) becomes an evaporator. . In order to enable the operation of stopping the first heat exchanger (103), the refrigerant circuit (100) may be provided with a bypass passage through which the refrigerant flows, bypassing the first heat exchanger (103).
[0234]
The flow of air itself in the humidity control apparatus of Modification Example 5 is the same as that described with reference to FIGS. Air is not cooled or heated as it passes through the first heat exchanger (103).
[0235]
In Modification Example 5, during the dehumidification operation, the first air is dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82) and supplied to the room as in FIG. 27A.
[0236]
On the other hand, after being cooled by the second heat exchanger (104), the second air passes through the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82) and absorbs heat of adsorption. The second air is further heated by the regenerative heat exchanger (102) and passes through the other adsorption element (82, 81) to regenerate the adsorption element (82, 81). The second air passes through the first heat exchanger (103) and is discharged outside the room.
[0237]
In addition, during the humidification operation, the second air is heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102) and further the other adsorption element (82, 81), as in FIG. 27 (b). It is supplied indoors after being humidified in.
[0238]
On the other hand, the indoor air, which is the first air, is cooled by the second heat exchanger (104) as described above, and then gives moisture to the adsorption elements (81, 82), and the first air exchanger (103) is cooled. It simply passes through and is discharged outside the room.
[0239]
Even with such a configuration, the cooling effect can be enhanced by cooling the second air flowing into the cooling-side passage (86) of the adsorption element (81, 82) during the dehumidifying operation. In addition, during the humidification operation, the regeneration limit can be increased by cooling the first air flowing into the humidity control side passage (85) of the adsorption element (81, 82). Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be ensured similarly to the third and fourth modifications, and the device can be prevented from being enlarged.
[0240]
Embodiment 4 of the present invention
Embodiment 4 of the present invention is an example in which the arrangement of the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) is different from those of Embodiments 1, 2, and 3.
[0241]
In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 31 to 34, the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) each include the indoor side panel (12) and the second partition plate ( 30). Specifically, the first heat exchanger (103) is disposed in the indoor upper flow path (46), and the second heat exchanger (104) is disposed in the indoor lower flow path (47).
[0242]
In the fourth embodiment, the first heat exchanger (103) is a heat exchanger for exchanging heat between air and refrigerant supplied to the room, and the second heat exchanger (104) is a casing from the room. (10) is a heat exchanger for exchanging heat between the air sucked into the refrigerant and the refrigerant.
[0243]
In this humidity control device, other portions are configured in the same manner as in the first, second, and third embodiments. Therefore, a specific description of each unit is omitted here. The flow of the refrigerant in the refrigerant circuit will be described in the section of “operation”, but the specific circuit configuration will be omitted.
[0244]
-Driving operation-
Next, the driving operation will be described.
[0245]
《Dehumidification operation》
During the dehumidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) become evaporators. During the dehumidifying operation, the circuit is configured such that the second heat exchanger (104) is located upstream of the first heat exchanger (103) among these two evaporators.
[0246]
The operation itself of the device during the dehumidifying operation is the same as in the first, second, and third embodiments, and the first operation in FIG. 31 and the second operation in FIG. 32 are performed alternately. Then, in the first operation, an adsorption operation on the first adsorption element (81) and a reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is dehumidified by the first adsorption element (81), and at the same time, the adsorbent of the second adsorption element (82) is regenerated. In addition, in the second operation, the suction operation for the second suction element (82) and the reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is dehumidified by the second adsorption element (82), and at the same time, the adsorbent of the first adsorption element (81) is regenerated.
[0247]
During the dehumidifying operation, the opening / closing state of each opening (21-26) of the first partition plate (20) and each opening (31-36) of the second partition plate (30), the right shutter (61) and the left shutter The open / close state of (62) is the same as the state during the dehumidifying operation in both the first and second operations in Embodiments 1, 2, and 3, and the flow of air in the casing (10) itself is As shown in FIGS. 31 and 32, this embodiment is the same as Embodiment 1 in FIGS. 1 and 2, Embodiment 2 in FIGS. 14 and 15, and Embodiment 3 in FIGS.
[0248]
At the time of the dehumidification operation, as shown in FIGS. 31, 32 and 35 (a), the first air taken into the casing (10) is not subjected to the temperature operation by the heat exchangers (103, 104), and firstly. It flows into the humidity control passage (85) of one of the adsorption elements (81, 82). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent, and the first air is dehumidified. The dehumidified first air passes through the first heat exchanger (103), exchanges heat with the refrigerant at that time, is cooled, and is supplied indoors.
[0249]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) first passes through the second heat exchanger (104), exchanges heat with the refrigerant, and is cooled. This second air flows into the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82). While flowing through the cooling side passage (86), the second air absorbs heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control side passage (85), and is heated. . The second air is further heated by heat exchange with the refrigerant when passing through the regenerative heat exchanger (102).
[0250]
The heated second air is introduced into the humidity control passage (85) of the other adsorption element (81, 82), and the second air heats the adsorbent to release water vapor from the adsorbent. That is, regeneration of the adsorption elements (81, 82) is performed. After regenerating the adsorption elements (81, 82), the second air is discharged outside the room.
[0251]
During the dehumidifying operation, the continuous operation is performed by alternately switching the first operation and the second operation while operating the temperature and the humidity of the air as described above.
[0252]
<< Humidification operation >>
During the humidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103) serve as a condenser, and the second heat exchanger (104) serves as an evaporator. During the humidification operation, the first heat exchanger (103) of these two condensers is configured to be located downstream of the regenerative heat exchanger (102).
[0253]
The movement itself of the device during the humidification operation is the same as in the first, second, and third embodiments, and the first operation in FIG. 33 and the second operation in FIG. 34 are performed alternately. Then, in the first operation, an adsorption operation on the first adsorption element (81) and a reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is humidified by the second adsorption element (82), and the adsorbent of the first adsorption element (81) adsorbs water vapor. In addition, in the second operation, the suction operation for the second suction element (82) and the reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is humidified by the first adsorption element (81), and the adsorbent of the second adsorption element (82) adsorbs water vapor.
[0254]
During this humidification operation, the opening / closing state of each opening (21-26) of the first partition plate (20) and each opening (31-36) of the second partition plate (30), the right shutter (61) and the left shutter The open / close state of (62) is the same as the state during the humidification operation in the first, second, and third embodiments for both the first operation and the second operation. Therefore, as shown in FIGS. 33 and 34, the air flow itself in the casing (10) is also the same as the first embodiment in FIGS. 3 and 4, the second embodiment in FIGS. Same as in mode 3.
[0255]
During the humidification operation, as shown in FIGS. 33, 34 and 35 (b), the first air taken into the casing (10) first passes through the second heat exchanger (104) and exchanges heat with the refrigerant. And cooled. The cooled first air flows into the humidity control side passage (85) of one of the adsorption elements (81, 82). While the first air flows through the humidity control passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent, and the first air is dehumidified. The dehumidified first air is then discharged outside the room.
[0256]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) first flows into the cooling-side passage (86) of the one adsorption element (81, 82). While flowing through the cooling side passage (86), the second air absorbs heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control side passage (85), and is heated. . The second air is further heated by heat exchange with the refrigerant when passing through the regenerative heat exchanger (102).
[0257]
The heated second air is introduced into the humidity control-side passage (85) of the other adsorption element (82, 81), and the adsorbent is heated by the second air to release water vapor from the adsorbent. That is, regeneration of the adsorption elements (82, 81) is performed, and at the same time, the second air is humidified. The second air is heated by exchanging heat with the refrigerant when passing through the first heat exchanger (103), and then supplied to the room.
[0258]
During the humidification operation, the continuous operation is performed by alternately switching the first operation and the second operation while operating the temperature and the humidity of the air as described above. This operation is suitable when performing strong heating.
[0259]
-Effects of Embodiment 4-
In the fourth embodiment, in the humidity control apparatus using the adsorption elements (81, 82) having the humidity control side passage (85) and the cooling side passage (86), the second air flowing into the cooling side passage during the dehumidifying operation. Since the second air is previously cooled in the second heat exchanger (104), which is an evaporator of the refrigerant circuit (100), the cooling effect of the second air, which is a cooling fluid, can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0260]
In addition, during the humidification operation, the first air flowing into the humidity control side passage (85) is preliminarily cooled by the second heat exchanger (104) which is an evaporator of the refrigerant circuit (100). The relative humidity of air can be increased and supplied to the adsorption elements (81, 82). Therefore, the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) is increased, and the amount of released and adsorbed water increases. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved.
[0261]
-Modification of Embodiment 4-
(Modification 1)
FIG. 36 shows a first modification of the third embodiment.
[0262]
In the example of FIG. 35, during the dehumidifying operation, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are used as evaporators, and the first heat exchanger (103) is used as the second heat exchanger. Although the second air on the cooling side is cooled by the second heat exchanger (103) on the upstream side on the downstream side of (104), in the first modification, during the dehumidifying operation, the second air in FIG. ), The first heat exchanger (103) is used as the evaporator on the upstream side, the second heat exchanger (104) is used as the evaporator on the downstream side, and the second air on the cooling side is used as the second evaporator on the downstream side. Cooling is performed by the heat exchanger (104).
[0263]
In the humidification operation in FIG. 35B, the first heat exchanger (103) is a condenser downstream of the regenerative heat exchanger (102). The (103) is a condenser upstream of the regenerative heat exchanger (102), and the second air after regeneration is heated by the first heat exchanger (103). Further, the point that the first air flowing into the humidity control side passage (85) of the adsorption element (81, 82) is cooled by the second heat exchanger (104) as an evaporator is shown in FIG. ).
[0264]
In this case, since the second air flowing into the cooling-side passage (86) is cooled by the evaporator (104) of the refrigerant circuit during the dehumidifying operation, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced. it can. In addition, since the first air on the adsorption side is cooled by the evaporator (104) of the refrigerant circuit during the humidification operation, the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0265]
(Modification 2)
Modification 2 is an example in which the configuration of the refrigerant circuit (100) is further changed.
[0266]
As shown in FIGS. 37A and 37B, the refrigerant circuit (100) is an example in which the evaporators are arranged in parallel during the dehumidifying operation, and the condensers are arranged in parallel during the humidifying operation.
[0267]
With this configuration, the refrigerant discharged from the compressor (101) during the dehumidifying operation is branched after being condensed in the regenerative heat exchanger (102) as shown in FIG. After being reduced in pressure and further evaporated by both evaporators (103, 104), it is sucked into the compressor (101) and compressed again. Further, the refrigerant discharged from the compressor (101) during the humidification operation is branched and condensed in the regenerative heat exchanger (102) and the first heat exchanger (103) as shown in FIG. 37 (b). After joining, the pressure is reduced by an electric expansion valve (not shown) and further evaporated by an evaporator, and then sucked into a compressor (101) and compressed again.
[0268]
The flow of the first air and the second air during the dehumidifying operation and the humidifying operation, and the action of the first and second heat exchangers (103, 104) on the first and second air are the same as those in FIGS. Is the same.
[0269]
Therefore, during the dehumidifying operation, by cooling the second air for cooling by the second heat exchanger (104), which is one of the evaporators, the cooling effect can be enhanced and the adsorption efficiency can be improved as described above. . In addition, during the humidification operation, the first air for adsorption is cooled by the second heat exchanger (104), which is one evaporator, so that the regeneration limit can be raised and the dehumidification performance can be improved as described above. . Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0270]
(Modification 3)
In the fourth embodiment, an example in which the first heat exchanger (103) is used as a condenser and the second heat exchanger (104) is used as an evaporator during the humidification operation in FIG. Alternatively, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) may be operated as an evaporator during the humidification operation.
[0271]
The operation state in that case will be described with reference to FIG. In this example, two evaporators, a first heat exchanger (103) and a second heat exchanger (104) are connected in series, and the first heat exchanger (103) is connected to the second heat exchanger (104). ) Is located upstream.
[0272]
The flow of air itself in the humidity control apparatus of Modification 3 is the same as that of Embodiment 4 described with reference to FIGS. 33, 34, and 35 (b), except that the second air after regeneration is the first air. The point is that it is cooled instead of being heated by the heat exchanger (103).
[0273]
In the third modification, the outdoor air as the second air was heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102), and further humidified by the other adsorption element (82, 81). Later, it is cooled by the first heat exchanger (103) and supplied to the room.
[0274]
The indoor air, which is the first air, is cooled by the second heat exchanger (104), and is further discharged outside after providing moisture to the one of the adsorption elements (81, 82).
[0275]
With this configuration, the air cooled after the humidification can be supplied into the room, so that the humidification operation can be performed even in summer. Therefore, it is suitable, for example, when humidification is performed in a flower shop or the like in summer. In addition, by cooling the first air with the second heat exchanger (104), the regeneration limit of the adsorption element (81, 82) can be increased, so that the dehumidification / humidification performance is improved, and the adsorption element (81, 82) is improved. ) And the size of the apparatus can be prevented.
[0276]
(Modification 4)
Modification 4 is an example in which the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit is further changed. As shown in FIG. 39, Modification 4 is different from the first embodiment in that both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are operated as evaporators during the humidification operation. 38 in that the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are connected in series, but the second heat exchanger is used during this humidification operation. The difference from the third modification is that (104) is an evaporator on the upstream side of the first heat exchanger (103).
[0277]
Also in the fourth modification, the air flow itself is the same as that described in each of the above embodiments and their modifications. Further, the point that the second air after regeneration of the adsorption elements (81, 82) is cooled by the first heat exchanger (103) is the same as in the third modification of FIG.
[0278]
Specifically, the second air is heated by one of the adsorbing elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102), and is further humidified by the other adsorbing element (82, 81), and then is subjected to the first heat exchange. Cooled by the vessel (103) and supplied to the room.
[0279]
The room air, which is the first air, is cooled by the second heat exchanger (104), and is discharged outside after providing moisture to the one of the adsorption elements (81, 82).
[0280]
With this configuration, the air cooled after the humidification can be supplied to the room similarly to the third modification, so that the humidification operation can be performed even in the summer. Therefore, it is suitable, for example, when humidification is performed in a flower shop or the like in summer. Also, by cooling the first air with the second heat exchanger (104), the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased, so that the dehumidification performance can be improved and the adsorption elements (82, 82) can be improved. ) And the size of the apparatus can be prevented.
[0281]
(Modification 5)
Modification Example 5 shown in FIG. 40 is an example in which both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are evaporators, and these heat exchangers (103, 104) are connected in parallel. It is. Then, the second air after regeneration is cooled by the first heat exchanger (103), and the first air before dehumidification is cooled by the second heat exchanger (104).
[0282]
Specifically, the second air is heated by one of the adsorbing elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102), and is further humidified by the other adsorbing element (82, 81), and then is subjected to the first heat exchange. Cooled by the vessel (103) and supplied to the room.
[0283]
First, the indoor air, which is the first air, is cooled by the second heat exchanger (104), and is further discharged to the outside after giving moisture to the one of the adsorption elements (81, 82).
[0284]
Even with such a configuration, the air cooled after humidification can be supplied into the room similarly to the third and fourth modifications, so that the humidification operation can be performed even in summer. Therefore, it is suitable, for example, when humidification is performed in a flower shop or the like in summer. Also, by cooling the first air with the second heat exchanger (104), the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased, so that the dehumidification performance can be improved and the adsorption elements (82, 82) can be improved. ) And the size of the apparatus can be prevented.
[0285]
Embodiment 5 of the present invention
Embodiment 5 of the present invention is an example in which the arrangement of the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) is different from those of Embodiments 1 to 4.
[0286]
In the fifth embodiment, as shown in FIGS. 41 and 42, the first heat exchanger (103) is disposed in the space between the outdoor panel (11) and the first partition (30), and the second heat exchanger is provided. The vessel (104) is arranged in a space between the indoor side panel (12) and the second partition plate (30). Specifically, the first heat exchanger (103) is arranged in the lower outdoor passage (47), and the second heat exchanger (104) is arranged in the lower indoor passage (47).
[0287]
In the fifth embodiment, the first heat exchanger (103) is a heat exchanger for exchanging heat between the air and the refrigerant sucked from the outdoor into the casing (10), and the second heat exchanger (104). ) Is a heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the air sucked from the room into the casing (10).
[0288]
This humidity control device is configured as a dehumidification-only device, but the device configuration is the same as in the first to fourth embodiments except for the arrangement of the heat exchangers (103, 104). Therefore, a specific description of each unit is omitted here. Further, a specific circuit configuration of the refrigerant circuit is also omitted.
[0289]
-Driving operation-
Next, the driving operation will be described.
[0290]
《Dehumidification operation》
During the dehumidification operation, in the refrigerant circuit (100), the regenerative heat exchanger (102) becomes a condenser, and both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) become evaporators. In the refrigerant circuit (100), the first heat exchanger (103) is an upstream heat exchanger, and the second heat exchanger is a downstream heat exchanger.
[0291]
The movement itself of the device during the dehumidifying operation is the same as in the first to fourth embodiments, and the first operation in FIG. 41 and the second operation in FIG. 42 are performed alternately. Then, in the first operation, an adsorption operation on the first adsorption element (81) and a reproduction operation on the second adsorption element (82) are performed. That is, in the first operation, the air is dehumidified by the first adsorption element (81), and at the same time, the adsorbent of the second adsorption element (82) is regenerated. In addition, in the second operation, the suction operation for the second suction element (82) and the reproduction operation for the first suction element (81) are performed, contrary to the first operation. That is, in the second operation, the air is dehumidified by the second adsorption element (82), and at the same time, the adsorbent of the first adsorption element (81) is regenerated.
[0292]
During the dehumidifying operation, the opening / closing state of each opening (21-26) of the first partition plate (20) and each opening (31-36) of the second partition plate (30), the right shutter (61) and the left shutter The open / closed state of (62) is the same as the state during the dehumidifying operation in the first to fourth embodiments in both the first operation and the second operation, and the air flow itself in the casing (10) is shown in FIG. As shown in FIGS. 41 and 42, this embodiment is the same as Embodiment 1 in FIGS. 1 and 2, Embodiment 2 in FIGS. 14 and 15, Embodiment 3 in FIGS. 21 and 22, and Embodiment 4 in FIGS. .
[0293]
In this dehumidifying operation, as shown in FIGS. 41, 42 and 43, the first air taken into the casing (10) exchanges heat with the refrigerant when passing through the first heat exchanger (103). After being cooled, it flows into the humidity control passage (85) of one of the adsorption elements (81, 82). While flowing through the humidity control side passage (85), the water vapor contained in the first air is adsorbed by the adsorbent, and the first air is dehumidified. The dehumidified first air is then supplied into the room.
[0294]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) first passes through the second heat exchanger (104), exchanges heat with the refrigerant, and is cooled. The second air first flows into the cooling-side passage (86) of one of the adsorption elements (81, 82). While flowing through the cooling side passage (86), the second air absorbs heat of adsorption generated when the water vapor of the first air is adsorbed by the adsorbent in the humidity control side passage (85), and is heated. . The second air is further heated by heat exchange with the refrigerant when passing through the regenerative heat exchanger (102).
[0295]
The heated second air is introduced into the humidity control-side passage (85) of the other adsorption element (82, 81), and the adsorbent is heated by the second air to release water vapor from the adsorbent. That is, regeneration of the adsorption elements (81, 82) is performed. After regenerating the adsorption elements (81, 82), the second air is discharged outside the room.
[0296]
During the dehumidifying operation, the continuous operation is performed by alternately switching the first operation and the second operation while operating the temperature and the humidity of the air as described above.
[0297]
-Effects of Embodiment 5-
According to the fifth embodiment, in the humidity control apparatus using the adsorption element, the first air flowing into the adsorption element is cooled in advance by the first heat exchanger (103) which is the evaporator of the refrigerant circuit (100). Thereby, the relative humidity of the first air can be increased and supplied to the adsorption element. Therefore, the regeneration limit of the adsorption element is raised, and the amount of released and adsorbed water increases. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved.
[0298]
Further, since the second air flowing into the cooling-side passage is previously cooled by the second heat exchanger (104), which is an evaporator of the refrigerant circuit (100), cooling by the second air, which is a cooling fluid, is performed. The effect can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0299]
-Modification of Embodiment 5-
(Modification 1)
The first modification of the fifth embodiment is an example in which the configuration of the refrigerant circuit is changed from that of the fifth embodiment. In the first modification, as shown in FIG. 44, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are evaporators as in the fifth embodiment in FIG. Embodiment 5 is different from Embodiment 5 in that the first heat exchanger (103) is an evaporator downstream of the second heat exchanger (104).
[0300]
Also in the first modification, the flow of air is the same as that of the fifth embodiment in FIG. That is, the first air is cooled by the first heat exchanger (103), then dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82), and supplied to the room. The second air is cooled by the second heat exchanger (104), and then heated by the one adsorbing element (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102), while being cooled by the other adsorbing element (82). , 81) is regenerated and discharged outside the room.
[0301]
In this case, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained. That is, since the first air on the adsorption side is cooled by the first heat exchanger (103), which is one of the evaporators, the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased. Further, since the second air flowing into the cooling-side passage (86) is cooled by the second heat exchanger (104), which is the other evaporator, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) is enhanced. be able to. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0302]
(Modification 2)
Modification 2 of Embodiment 5 is an example in which the configuration of the refrigerant circuit is changed from that of Embodiment 5 of FIG. 43 and Modification 1 of FIG. In this modified example 2, as shown in FIG. 45, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are evaporators as in FIGS. 43 and 44 are different in that the exchanger (103) and the second heat exchanger (104) are arranged in parallel.
[0303]
Also in the second modification, the flow of air is the same as that of the fifth embodiment in FIG. 43 and the first modification in FIG. That is, the first air is cooled by the first heat exchanger (103), then dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82), and supplied to the room. The second air is cooled by the second heat exchanger (104), then heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the regenerative heat exchanger (102), and is cooled by the other adsorption element (82, 82). 81) is regenerated and discharged outside the room.
[0304]
In this case, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained. That is, since the first air on the adsorption side is cooled by the first heat exchanger (103), which is one of the evaporators, the regeneration limit of the adsorption elements (81, 82) can be increased. Further, since the second air flowing into the cooling-side passage (86) is cooled by the second heat exchanger (104), which is the other evaporator, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) is enhanced. be able to. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0305]
Embodiment 6 of the present invention
In each of the above embodiments, one refrigerant circuit (100) having three heat exchangers (the regenerative heat exchanger (102), the first heat exchanger (103), and the second heat exchanger (104)) is used. Although the above example has been described, the humidity control apparatus of the present invention may use two refrigerant circuits.
[0306]
In this case, a refrigerant circuit A (210) and a refrigerant circuit B (220) are provided in the casing (10) as a refrigerant circuit as shown in FIG. The refrigerant circuit A (210) includes a first compressor (211), a first condenser (212), a first expansion valve (213), and a first evaporator (214). The refrigerant circuit B (220) includes a second compressor (221), a second condenser (222), a second expansion valve (223), and a second evaporator (224).
[0307]
In this case, each of the heat exchangers (212, 214, 222, 224) respectively includes an outdoor upper flow path (41), an outdoor lower flow path (42), and an indoor upper flow path in the casing (10). (46), the chamber-side lower flow path (47), and the central flow path (57) can be arranged in various patterns in five chambers.
[0308]
First, an arrangement pattern when the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) will be described. In this case, as shown in the table of FIG. 47, seven arrangement patterns are conceivable. In this table, "regeneration" represents the central flow path (57) in which the regenerative heat exchanger is disposed, and "OA" represents the outdoor lower flow path (42) through which air is introduced from outside into the casing (10). ), "RA" represents an indoor-side lower flow path (47) through which air is introduced from the room into the casing (10), and "SA" represents an indoor-side upper flow path (46) through which air is blown into the room. "EA" indicates an outdoor-side upper channel (41) through which air is blown out of the room.
[0309]
(Arrangement pattern (1))
In this arrangement pattern {circle around (1)}, the first condenser (212) is in the central flow path (57) and the first evaporator (214) is in the The second condenser (222) is also disposed in the central flow path (57), and the second evaporator (224) is disposed in the indoor lower flow path (47).
[0310]
Therefore, during the dehumidification operation, the first air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82), and supplied to the room. On the other hand, the second air (room air) is cooled by the second evaporator (224), then heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the two condensers (212, 222), and further, by the other adsorption element. (81, 82) is regenerated and discharged outside the room.
[0311]
Although no corresponding diagram is shown during the humidification operation, the first air (room air) is cooled by the second evaporator (224), and then dehumidified on one of the adsorption elements (81, 82). Exhausted. On the other hand, the second air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the two condensers (212, 222), and further, by the other adsorption element. When (81, 82) is regenerated, it is humidified and supplied indoors.
[0312]
As described above, in the arrangement pattern {circle around (1)}, the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) during the dehumidification operation, and is cooled by the second evaporator (224) during the humidification operation. The second air is cooled by the second evaporator (224) during the dehumidifying operation, while being cooled by the first evaporator (214) during the humidifying operation. Therefore, in both the dehumidifying operation and the humidifying operation, the first air can be cooled to increase the relative humidity of the first air and supply the first air to the adsorption element, thereby increasing the regeneration limit of the adsorption element. In addition, the amount of released and adsorbed water increases. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved. In both the dehumidifying operation and the humidifying operation, by cooling the second air, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced, and a sufficient dehumidifying amount and humidifying amount can be secured. It is possible to prevent the apparatus from being enlarged.
[0313]
(Arrangement pattern (2))
In this arrangement pattern {circle around (2)}, the first condenser (212) is located in the central flow path (57), and the first evaporator (214) is located in the chamber, as shown in parentheses in FIGS. In the outer lower channel (42), the second condenser (222) is also located in the central channel (57), and the second evaporator (224) is located in the outdoor upper channel (41).
[0314]
Therefore, during the dehumidification operation, the first air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82), and supplied to the room. On the other hand, the second air (room air) is heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the condensers (212, 222) and, after regenerating the other adsorption element (81, 82), is subjected to the second evaporation. It is cooled by the vessel (224) and discharged outside the room.
[0315]
During the humidification operation, the first air (room air) is dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82), cooled by the second evaporator (224), and then exhausted outside. On the other hand, the second air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the two condensers (212, 222), and further, by the other adsorption element. When (81, 82) is regenerated, it is humidified and supplied indoors.
[0316]
Thus, in the arrangement pattern (2), the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) during the dehumidifying operation, and the second air on the cooling side is cooled by the first evaporator (214) during the humidifying operation. ) To cool down. Therefore, by cooling the first air during the dehumidifying operation, the relative humidity of the first air can be increased and supplied to the adsorption element, so that the regeneration limit of the adsorption element is increased, and the amount of released and adsorbed moisture is increased. Increase. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved. In addition, by cooling the second air during the humidifying operation, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced, and a sufficient amount of dehumidification and humidification can be ensured, and the size of the device can be increased. Can be prevented.
[0317]
(Arrangement pattern (3))
In this arrangement pattern {circle around (3)}, the first condenser (212) is located in the central flow path (57), and the first evaporator (214) is located in the chamber, as shown in parentheses in FIGS. The second condenser (222) is also disposed in the central flow path (57), and the second evaporator (224) is disposed in the indoor upper flow path (41).
[0318]
Therefore, during the dehumidifying operation, the first air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82), and further decompressed by the second evaporator (224). Cooled and supplied indoors. On the other hand, the second air (room air) is heated by one adsorption element (81, 82) and both condensers (212, 222), and is discharged outside after regenerating the other adsorption element (81, 82). Is done.
[0319]
Further, during the humidification operation, the first air (room air) is dehumidified on one side of the adsorption elements (81, 82) and exhausted to the outside. On the other hand, the second air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then heated by one of the adsorption elements (81, 82) and the two condensers (212, 222), and further, by the other adsorption element. After being humidified when regenerating (81, 82), it is cooled by the second evaporator (224) and then supplied indoors.
[0320]
Thus, in the arrangement pattern (3), the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) during the dehumidifying operation, and the second air on the cooling side is cooled by the first evaporator (214) during the humidifying operation. ) To cool down. Therefore, by cooling the first air during the dehumidifying operation, the relative humidity of the first air can be increased and supplied to the adsorption element, so that the regeneration limit of the adsorption element is increased, and the amount of released and adsorbed moisture is increased. Increase. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved. In addition, by cooling the second air during the humidifying operation, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced, and a sufficient amount of dehumidification and humidification can be ensured, and the size of the device can be increased. Can be prevented.
[0321]
(Arrangement pattern 4)
In this arrangement pattern {circle around (4)}, as shown in FIG. 48, the first condenser (212) is in the central flow path (57), and the first evaporator (214) is in the outdoor lower flow path (42). The second condenser (222) is disposed in the indoor upper flow path (46), and the second evaporator (224) is disposed in the indoor lower flow path (47).
[0322]
Therefore, during the dehumidifying operation, the first air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then dehumidified in one of the adsorption elements (81, 82), and thereafter, the second condenser (222). And is supplied indoors. On the other hand, the second air (room air) cools one of the adsorption elements (81, 82) after being cooled by the second evaporator (224), and is further heated by the first condenser (212) and then the other. Is recovered and discharged outside the room.
[0323]
Further, although not shown, during the humidification operation, the first air (room air) is cooled by the second evaporator (224) and then dehumidified in one of the adsorption elements (81, 82), and is exhausted to the outside. Is done. On the other hand, the second air (outdoor air) cools one of the adsorption elements (81, 82) after being cooled by the first evaporator (214), and is heated by the first condenser (212) before being cooled by the other. When the adsorption elements (81, 82) are regenerated, they are humidified, further heated by the second condenser, and supplied to the room.
[0324]
As described above, in the arrangement pattern {circle around (4)}, the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) during the dehumidifying operation, and is cooled by the second evaporator (224) during the humidifying operation. Is cooled by the second evaporator (224) during the dehumidifying operation, and is cooled by the first evaporator (214) during the humidifying operation. Therefore, by cooling the first air during the dehumidifying operation and the humidifying operation, the relative humidity of the first air can be increased and the first air can be supplied to the adsorption element. The amount and the amount of adsorption increase. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved. In addition, by cooling the second air during the dehumidifying operation and the humidifying operation, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced, and a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured. Can be prevented from becoming larger.
[0325]
(Arrangement pattern 5)
In this arrangement pattern (5), as shown in FIG. 49, the first condenser (212) is in the central flow path (57), and the first evaporator (214) is in the outdoor lower flow path (42). The second condenser (222) is disposed in the indoor upper flow path (46), and the second evaporator (224) is disposed in the outdoor upper flow path (41).
[0326]
Therefore, during the dehumidifying operation, the first air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then dehumidified in one of the adsorption elements (81, 82), and thereafter, the second condenser (222). And is supplied indoors. On the other hand, the second air (room air) cools one adsorbing element (81, 82) and regenerates the other adsorbing element (81, 82) after being heated by the first condenser (212). After being cooled by the second evaporator (224), it is discharged outside the room.
[0327]
Although not shown, during the humidification operation, the first air (room air) is dehumidified on one of the adsorption elements (81, 82), cooled by the second evaporator (224), and exhausted to the outside. You. On the other hand, the second air (outdoor air) cools one of the adsorption elements (81, 82) after being cooled by the first evaporator (214), and is heated by the first condenser (212) before being cooled by the other. When the adsorption elements (81, 82) are regenerated, they are humidified, heated by the second condenser (222), and supplied to the room.
[0328]
As described above, in the arrangement pattern (5), the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) during the dehumidifying operation, and the second air on the cooling side is cooled by the first evaporator (214) during the humidifying operation. ) To cool down. Therefore, by cooling the first air during the dehumidifying operation, the relative humidity of the first air can be increased and supplied to the adsorption element, so that the regeneration limit of the adsorption element is increased, and the amount of released and adsorbed moisture is increased. Increase. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved. In addition, by cooling the second air during the humidifying operation, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced, and a sufficient amount of dehumidification and humidification can be ensured, and the size of the device can be increased. Can be prevented.
[0329]
(Arrangement pattern 6)
In this arrangement pattern {circle around (6)}, as shown in FIG. 50, the first condenser (212) is in the indoor upper flow path (46), and the first evaporator (214) is in the outdoor lower flow path (42). ), The second condenser (222) is disposed in the central flow path (57), and the second evaporator (224) is disposed in the indoor lower flow path (47).
[0330]
Therefore, during the dehumidifying operation, the first air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then dehumidified in one of the adsorption elements (81, 82), and thereafter, the first condenser (212). And is supplied indoors. On the other hand, the second air (room air) cools one of the adsorption elements (81, 82) after being cooled by the second evaporator (224), and is further heated by the second condenser (222) before being cooled by the second condenser (222). Is recovered and discharged outside the room.
[0331]
In addition, during the humidification operation, the first air (room air) is cooled by the second evaporator (224), then dehumidified in one of the adsorption elements (81, 82), and discharged outside the room. On the other hand, the second air (outdoor air) cools one of the adsorption elements (81, 82) after being cooled by the first evaporator (214), and is heated by the second condenser (222) before being cooled by the other. When the adsorption elements (81, 82) are regenerated, they are humidified, heated by the first condenser (212), and supplied to the room.
[0332]
Thus, in the arrangement pattern {circle around (6)}, the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) during the dehumidifying operation, while the first air is cooled by the second evaporator (224) during the humidifying operation. The second air is cooled by the second evaporator (224) during the dehumidifying operation, while being cooled by the first evaporator (214) during the humidifying operation. Therefore, in both the dehumidifying operation and the humidifying operation, the first air can be cooled to increase the relative humidity of the first air and supply the first air to the adsorption element, thereby increasing the regeneration limit of the adsorption element. In addition, the amount of released and adsorbed water increases. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved. In both the dehumidifying operation and the humidifying operation, by cooling the second air, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced, and a sufficient dehumidifying amount and humidifying amount can be secured. It is possible to prevent the apparatus from being enlarged.
[0333]
(Arrangement pattern 7)
In this arrangement pattern {circle around (7)}, as shown in FIG. 51, the first condenser (212) is in the indoor upper flow path (46), and the first evaporator (214) is in the outdoor lower flow path (42). ), The second condenser (222) is disposed in the central flow path (57), and the second evaporator (224) is disposed in the outdoor upper flow path (41).
[0334]
Therefore, during the dehumidifying operation, the first air (outdoor air) is cooled by the first evaporator (214), then dehumidified in one of the adsorption elements (81, 82), and thereafter, the first condenser (212). And is supplied indoors. On the other hand, the second air (room air) cools one adsorbing element (81, 82) and regenerates the other adsorbing element (81, 82) after being heated by the second condenser (222). After being cooled by the second evaporator (224), it is discharged outside the room.
[0335]
During the humidification operation, the first air (room air) is dehumidified by one of the adsorption elements (81, 82), cooled by the second evaporator (224), and then exhausted outside. On the other hand, the second air (outdoor air) cools one of the adsorption elements (81, 82) after being cooled by the first evaporator (214), and is heated by the second condenser (222) before being cooled by the other. When the adsorption elements (81, 82) are regenerated, they are humidified, heated by the first condenser (212), and supplied to the room.
[0336]
Thus, in the arrangement pattern {circle around (7)}, the first air on the adsorption side is cooled by the first evaporator (214) during the dehumidifying operation, and the second air on the cooling side is cooled by the first evaporator (214) during the humidifying operation. ) To cool down. Therefore, by cooling the first air during the dehumidifying operation, the relative humidity of the first air can be increased and supplied to the adsorption element, so that the regeneration limit of the adsorption element is increased, and the amount of released and adsorbed moisture is increased. Increase. As a result, the dehumidification / humidification performance of the device can be improved. In addition, by cooling the second air during the humidifying operation, the cooling effect of the adsorption elements (81, 82) can be enhanced, and a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and the size of the device can be increased. Can be prevented.
[0337]
-Modification of Embodiment 6-
In the sixth embodiment, the outdoor air introduced into the casing (10) is cooled by the first evaporator (214). However, as shown in the table of FIG. The introduced indoor air may be cooled by the first evaporator (214).
[0338]
In this example, the first evaporator (214) is used for cooling room air in each of the patterns (1) to (7), and the second evaporator (214) is used in the arrangement patterns (1), (4), and (6). The configuration is the same as that of the sixth embodiment except that the vessel (224) is used for cooling outdoor air.
[0339]
Although the drawings in this case are omitted, the same effects as in the sixth embodiment can be obtained even with this configuration.
[0340]
Embodiment 7 of the present invention
The humidity control apparatus according to the present invention may perform a dehumidifying circulating operation or a humidifying circulating operation in which the temperature and humidity of room air are controlled to return to the room.
[0341]
In the dehumidifying circulation operation and the humidifying circulation operation, the first operation and the second operation are alternately and repeatedly performed as in the dehumidifying operation and the humidifying operation of each of the above embodiments. Here, first, an example in which the dehumidifying and circulating operation is performed by the apparatus of the first embodiment will be described.
[0342]
In the seventh embodiment, both the first heat exchanger (103) and the second heat exchanger (104) function as evaporators.
[0343]
《Dehumidification circulation operation》
In this device, at the time of the first operation of the dehumidifying circulation operation, as shown in FIG. 53, the first right opening (21) and the first upper left opening (25) of the first partition plate (20) are in communication with each other, and Are open (22, 23, 24, 26). Further, the second upper right opening (33) and the second lower right opening (34) of the second partition plate (30) are in communication with each other, and the remaining openings (31, 32, 35, 36) are in a blocking state. I have. Further, the right shutter (61) is closed, and the left shutter (62) is open.
[0344]
In the second operation of the dehumidifying and circulating operation, as shown in FIG. 54, the first left opening (22) and the first upper right opening (23) of the first partition plate (20) are in communication with each other, and the remaining openings are open. (21, 24, 25, 26) are in the cutoff state. Further, the second upper left opening (35) and the second lower left opening (36) of the second partition plate (30) are in communication with each other, and the remaining openings (31, 32, 33, 34) are in a closed state. . Further, the left shutter (62) is closed, and the right shutter (61) is open.
[0345]
During the dehumidifying circulation operation, room air is taken into the casing (10) through the room-side suction port (15) as first air. Further, the outdoor air is taken into the casing (10) as the second air through the outdoor-side suction port (13).
[0346]
The first air taken into the casing (10) flows into one of the adsorption elements (81, 82) and is dehumidified, and further passes through the first heat exchanger (103) by heat exchange with the refrigerant. It is cooled and supplied to the room.
[0347]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) is first cooled by exchanging heat with the refrigerant when passing through the second heat exchanger (104), and then is cooled by the one of the adsorption elements (81, 82). Flows into. The second air absorbs the heat of adsorption when passing through the adsorption element (81, 82), and then regenerates the other adsorption element (81, 82) after being heated by the regeneration heat exchanger (102). And is discharged outside the room.
[0348]
In this example, since the second air for cooling is cooled by the second heat exchanger (104) and then supplied to the adsorption elements (81, 82), the cooling effect can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0349]
-Modification of Embodiment 7-
As a modification of the seventh embodiment, an example in which the humidifying and circulating operation is performed by the device of the fourth embodiment shown in FIGS. 31 to 34 will be described. Also in this case, the first operation and the second operation are performed alternately and repeatedly.
[0350]
In this modification, the first heat exchanger (103) functions as a condenser, and the second heat exchanger (104) functions as an evaporator.
[0351]
《Humidification circulation operation》
In this device, at the time of the first operation of the humidification circulation operation, as shown in FIG. 55, the first upper right opening (23) and the first lower right opening (24) of the first partition plate (20) are in communication with each other, The remaining openings (21, 22, 25, 26) are in the cutoff state. In addition, the second right opening (31) and the second upper left opening (35) of the second partition plate (30) are in communication with each other, and the remaining openings (32, 33, 34, 36) are in a closed state. . Further, the right shutter (61) is closed, and the left shutter (62) is open.
[0352]
In the second operation of the humidification circulation operation, as shown in FIG. 56, the first upper left opening (25) and the first lower left opening (26) of the first partition plate (20) are in communication with each other, and (21, 22, 23, 24) are in the cutoff state. Further, the second left opening (32) and the second upper right opening (33) of the second partition plate (30) are in communication with each other, and the remaining openings (31, 34, 35, 36) are in a blocking state. . Further, the left shutter (62) is closed, and the right shutter (61) is open.
[0353]
During this humidification circulation operation, room air is taken into the casing (10) through the room-side suction port (15) as the second air. Further, the outdoor air is taken into the casing (10) as the first air through the outdoor-side suction port (13).
[0354]
The first air taken into the casing (10) flows into one of the adsorption elements (81, 82), is dehumidified, and is discharged outside the room.
[0355]
On the other hand, the second air taken into the casing (10) is first cooled by exchanging heat with the refrigerant when passing through the second heat exchanger (104), and then is cooled by the one of the adsorption elements (81, 82). Flows into. The second air absorbs the heat of adsorption when passing through the adsorption element (81, 82), and then regenerates the other adsorption element (81, 82) after being heated by the regeneration heat exchanger (102). Humidified. The second air further passes through the first heat exchanger (103), and at that time, is heated by heat exchange with the refrigerant and discharged outside the room.
[0356]
Also in this example, since the second air for cooling is cooled by the second heat exchanger (104) and then supplied to the adsorption elements (81, 82), the cooling effect can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be secured, and an increase in the size of the device can be prevented.
[0357]
Embodiment 8 of the present invention
FIG. 57 shows a device according to the first embodiment in which a first cooler (251) is used instead of the first heat exchanger (103), and a second cooler (252) is used instead of the second heat exchanger (104). The example used is shown. As the first cooler (251) and the second cooler (252), for example, a chilled water coil that cools the air by heat exchange between the chilled water and the air or a thermoelectric element that cools the air by the Peltier effect ( Or a Peltier effect element).
[0358]
Even in this case, the first air on the adsorption side is cooled by the first cooler (251) during the dehumidification operation, so that the regeneration limit of the adsorption element can be increased and the dehumidification amount and the humidification amount can be secured. Further, by cooling the second air on the cooling side by the first cooler during the humidifying operation, the cooling effect can be enhanced to secure a sufficient amount of dehumidification and humidification, and the device can be prevented from being enlarged.
[0359]
In addition, the coolers (251, 252) such as the chilled water coil and the Peltier effect element may be arranged at the positions of the evaporators instead of the respective evaporators in the second to seventh embodiments.
[0360]
Other Embodiments of the Invention
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in other various modes.
[0361]
For example, in the first to fifth embodiments, an example in which one refrigerant circuit (100) has three heat exchangers (102, 103, 104) has been described, but the refrigerant circuit (100) has one condenser. It may be configured to have one evaporator, and the second air on the cooling side may be cooled by the evaporator. In this case, although the effect of improving the regeneration limit by cooling the first air on the adsorption side cannot be obtained, it is possible to increase the dehumidification amount and the humidification amount by increasing the cooling effect.
[0362]
Further, in each of the above embodiments, the example in which the evaporator of the refrigerant circuit or the chilled water coil or the Peltier effect element is used as the cooler that cools the second air on the cooling side has been described, but any other cooler may be used. The second air may be cooled.
[0363]
Further, as a heat source for regenerating the adsorption elements (81, 82), a heater, a hot water heat exchanger, or the like may be used instead of using the condenser of the refrigerant circuit.
[0364]
Further, in the above-described embodiment, only the batch type configuration example in which the two adsorption elements are used and the regeneration side and the adsorption side are alternately described has been described, but another type of adsorption element may be used. For example, it is possible to use a rotatable suction rotor that is disposed across the suction-side passage and the regeneration-side passage. In this case, when the adsorption rotor is rotated continuously or intermittently, the portion that has absorbed the water can be regenerated later, so that continuous operation can be performed by repeating this. If a cooling-side passage is provided in the suction rotor and the cooling fluid is supplied after being cooled, the amount of dehumidification and the amount of humidification can be increased by increasing the cooling effect.
[0365]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and second aspects of the invention, in the humidity control apparatus using the adsorption elements (81, 82) having the humidity control side passage (85) and the cooling side passage (86). By providing the coolers (103, 104, 214, 224, 251, 252) for cooling the cooling fluid flowing into the cooling-side passage, the cooling effect by the cooling fluid can be enhanced. Therefore, a sufficient amount of dehumidification and humidification can be ensured by suppressing the temperature rise of the first air, and an increase in the size of the device can be prevented. In particular, according to the second aspect of the invention, the cooling fluid is cooled during dehumidification in winter or humidification in summer, so that the amount of dehumidification and the amount of humidification can be prevented from being extremely reduced.
[0366]
According to the third aspect of the present invention, in the humidity control apparatus that performs a batch-type operation operation, it is possible to effectively prevent the decrease in the adsorption efficiency by using the second air as the cooling fluid.
[0367]
Further, according to the inventions of claims 4 to 10, by cooling the cooling fluid by the evaporators (103, 104) of the refrigerant circuit, it is possible to effectively prevent the dehumidifying ability and the humidifying ability from decreasing. .
[0368]
According to the eleventh aspect, by cooling the cooling fluid with the cold water coils (251, 252), it is possible to prevent a decrease in the dehumidifying ability and the humidifying ability in the same manner. By cooling the cooling fluid with the effect element (251, 252), it is possible to prevent a decrease in the dehumidifying ability and the humidifying ability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a humidity control apparatus according to a first embodiment and a first operation during a dehumidification operation.
FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a second operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a first operation during a humidification operation in the humidity control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a second operation during the humidification operation in the humidity control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the humidity control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic perspective view showing an adsorption element of the humidity control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 7 is a piping diagram illustrating a refrigerant circuit of the humidity control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of the humidity control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of the humidity control apparatus according to the first modification of the first embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of a humidity control apparatus according to a second modification of the first embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of a humidity control apparatus according to Modification 3 of Embodiment 1.
FIG. 12 is an explanatory view conceptually showing an operation of a humidity control apparatus according to Modification 4 of Embodiment 1.
FIG. 13 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of a humidity control apparatus according to Modification Example 5 of Embodiment 1.
FIG. 14 is an exploded perspective view showing a first operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 15 is an exploded perspective view showing a second operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 16 is an exploded perspective view showing a first operation during a humidifying operation in the humidity control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 17 is an exploded perspective view showing a second operation during a humidification operation in the humidity control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 18 is an explanatory view conceptually showing an operation of the humidity control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 19 is an explanatory view conceptually showing an operation of a humidity control apparatus according to a first modification of the second embodiment.
FIG. 20 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of a humidity control apparatus according to Modification 2 of Embodiment 2.
FIG. 21 is an exploded perspective view showing a first operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the third embodiment.
FIG. 22 is an exploded perspective view showing a second operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the third embodiment.
FIG. 23 is an exploded perspective view showing a first operation during a humidification operation in the humidity control apparatus according to the third embodiment.
FIG. 24 is an exploded perspective view showing a second operation during a humidification operation in the humidity control apparatus according to the third embodiment.
FIG. 25 is an explanatory view conceptually showing an operation of the humidity control apparatus according to the third embodiment.
FIG. 26 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of the humidity control apparatus according to the first modification of the third embodiment.
FIG. 27 is an explanatory view conceptually showing an operation of a humidity control apparatus according to Modification 2 of Embodiment 3.
FIG. 28 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to Modification 3 of Embodiment 3.
FIG. 29 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to Modification 4 of Embodiment 3.
FIG. 30 is an explanatory view conceptually showing the operation of a humidity control apparatus according to Modification Example 5 of Embodiment 3.
FIG. 31 is an exploded perspective view showing a first operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 32 is an exploded perspective view showing a second operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 33 is an exploded perspective view showing a first operation during a humidification operation in the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 34 is an exploded perspective view showing a second operation during a humidification operation in the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 35 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 36 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to the first modification of the fourth embodiment.
FIG. 37 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to Modification 2 of Embodiment 4.
FIG. 38 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to Modification 3 of Embodiment 4.
FIG. 39 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to Modification 4 of Embodiment 4.
FIG. 40 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to Modification 5 of Embodiment 4.
FIG. 41 is an exploded perspective view showing a first operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 42 is an exploded perspective view showing a second operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 43 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 44 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to the first modification of the fourth embodiment.
FIG. 45 is an explanatory view conceptually showing the operation of the humidity control apparatus according to Modification 2 of Embodiment 4.
FIG. 46 is a diagram illustrating a refrigerant circuit in the humidity control apparatus of the sixth embodiment.
FIG. 47 is a table showing an arrangement pattern of heat exchangers in the humidity control apparatus of the sixth embodiment.
FIG. 48 is an exploded perspective view showing a configuration corresponding to an arrangement pattern (4) of the sixth embodiment.
FIG. 49 is an exploded perspective view showing a configuration corresponding to an arrangement pattern (5) of the sixth embodiment.
FIG. 50 is an exploded perspective view showing a configuration corresponding to an arrangement pattern (6) of the sixth embodiment.
FIG. 51 is an exploded perspective view showing a configuration corresponding to an arrangement pattern (7) of the sixth embodiment.
FIG. 52 is a table showing an arrangement pattern of heat exchangers in a humidity control apparatus according to a modification of the sixth embodiment.
FIG. 53 is an exploded perspective view showing a first operation during a dehumidifying circulation operation in the humidity control apparatus according to the seventh embodiment.
FIG. 54 is an exploded perspective view showing a second operation during the dehumidifying circulation operation in the humidity control apparatus according to the seventh embodiment.
FIG. 55 is an exploded perspective view showing a first operation during a humidification circulation operation in a humidity control apparatus according to a modification of the seventh embodiment.
FIG. 56 is an exploded perspective view showing a second operation during the humidification circulation operation in the humidity control apparatus according to the modification of the seventh embodiment.
FIG. 57 is an exploded perspective view showing a first operation during a dehumidifying operation in the humidity control apparatus according to the eighth embodiment.
58A is a psychrometric chart showing a change in the state of air during the dehumidifying operation, and FIG. 58B is a psychrometric chart showing a change in the state of air during the humidifying operation.
[Explanation of symbols]
(10) Casing
(81,82) Suction element
(85) Humidity control side passage
(86) Cooling side passage
(100) Refrigerant circuit
(101) Compressor
(102) Regenerative heat exchanger (condenser)
(103) 1st heat exchanger (cooler)
(104) Second heat exchanger (cooler)
(111) Electric expansion valve (expansion mechanism)
(112) Electric expansion valve (expansion mechanism)
(210, 220) Refrigerant circuit
(214,224) Evaporator (cooler)
(251,252) Chilled water coil (cooler)
(251,252) Thermoelectric element (cooler)

Claims (12)

第1空気からの水分の吸着と第2空気への水分の放出とが可能な調湿側通路(85)と該調湿側通路(85)における水分吸着時の吸着熱を冷却用流体に吸熱させる冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を備え、該吸着素子(81,82)で空気を調湿して室内へ供給する調湿装置であって、
冷却側通路(86)へ流入する冷却用流体を冷却する冷却器(103,104,214,224,251,252)を備えていることを特徴とする調湿装置。
A humidity control side passage (85) capable of adsorbing moisture from the first air and releasing water into the second air, and absorbing heat of adsorption in the humidity control side passage (85) when adsorbing moisture to the cooling fluid. A humidity-controlling device comprising: an adsorption element (81, 82) having a cooling-side passage (86) for causing air to be humidified by the adsorption element (81, 82) and supplied to the room.
A humidity control device comprising a cooler (103, 104, 214, 224, 251, 252) for cooling a cooling fluid flowing into a cooling side passage (86).
第1空気からの水分の吸着と第2空気への水分の放出とが可能な調湿側通路(85)と該調湿側通路(85)における水分吸着時の吸着熱を冷却用流体に吸熱させる冷却側通路(86)とを有する吸着素子(81,82)を備え、該吸着素子(81,82)で空気を調湿して室内へ供給する調湿装置であって、
冷却側通路(86)へ流入する冷却用流体が調湿側通路(85)を流れる第1空気よりも高温の場合に冷却用流体を冷却する冷却器(103,104,214,224,251,252)を備えていることを特徴とする調湿装置。
A humidity control side passage (85) capable of adsorbing moisture from the first air and releasing water into the second air, and absorbing heat of adsorption in the humidity control side passage (85) when adsorbing moisture to the cooling fluid. A humidity-controlling device comprising: an adsorption element (81, 82) having a cooling-side passage (86) for causing air to be humidified by the adsorption element (81, 82) and supplied to the room.
A cooler (103, 104, 214, 224, 251, 251) that cools the cooling fluid when the cooling fluid flowing into the cooling side passage (86) is higher in temperature than the first air flowing through the humidity control side passage (85). 252).
第1吸着素子(81)と第2吸着素子(82)とを備えるとともに、第1吸着素子(81)で第1空気を減湿しながら第2吸着素子(82)を第2空気で再生する第1動作と、第1吸着素子(81)を第2空気で再生しながら第2吸着素子(82)で第1空気を減湿する第2動作とを交互に切り換えるバッチ式の運転動作を行うように構成され、
一方の吸着素子(81,82)の冷却側通路(86)へ流入する冷却用流体が、他方の吸着素子(82,81)の調湿側通路(85)への流入前の第2空気により構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の調湿装置。
A first adsorption element (81) and a second adsorption element (82) are provided, and the second adsorption element (82) is regenerated with the second air while the first air is dehumidified by the first adsorption element (81). A batch operation is performed in which the first operation and the second operation of dehumidifying the first air with the second adsorption element (82) while the first adsorption element (81) is regenerated with the second air are alternately performed. Is configured as
The cooling fluid flowing into the cooling-side passage (86) of one of the adsorption elements (81, 82) is caused by the second air before flowing into the humidity control-side passage (85) of the other adsorption element (82, 81). The humidity control device according to claim 1 or 2, wherein the humidity control device is configured.
冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(100)を備え、
冷却器は、上記冷媒回路(100)の蒸発器(103,104)により構成されていることを特徴とする請求項1,2または3記載の調湿装置。
A refrigerant circuit (100) for circulating the refrigerant and performing a refrigeration cycle;
The humidity controller according to claim 1, 2 or 3, wherein the cooler is constituted by an evaporator (103, 104) of the refrigerant circuit (100).
冷媒回路(100)は、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、第1膨張機構(111)と、第1蒸発器(103)と、第2膨張機構(112)と、第2蒸発器(104)とが順に接続された回路であり、
冷却器は、上記冷媒回路(100)の第1蒸発器(103)または第2蒸発器(104)により構成されていることを特徴とする請求項4記載の調湿装置。
The refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), a first expansion mechanism (111), a first evaporator (103), a second expansion mechanism (112), and a second expansion mechanism (112). A circuit in which the evaporator (104) is connected in order;
The humidity controller according to claim 4, wherein the cooler is constituted by the first evaporator (103) or the second evaporator (104) of the refrigerant circuit (100).
冷媒回路(100)は、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備えるとともに、第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)が直列に接続され、
冷却器は、上記冷媒回路(100)の上流側の蒸発器により構成されていることを特徴とする請求項4記載の調湿装置。
The refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), an expansion mechanism (111, 112), a first evaporator (103), and a second evaporator (104). A first evaporator (103) and a second evaporator (104) are connected in series,
The humidity controller according to claim 4, wherein the cooler is constituted by an evaporator on the upstream side of the refrigerant circuit (100).
冷媒回路(100)は、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備えるとともに、第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)が直列に接続され、
冷却器は、上記冷媒回路(100)の下流側の蒸発器により構成されていることを特徴とする請求項4記載の調湿装置。
The refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), an expansion mechanism (111, 112), a first evaporator (103), and a second evaporator (104). A first evaporator (103) and a second evaporator (104) are connected in series,
The humidity controller according to claim 4, wherein the cooler comprises an evaporator downstream of the refrigerant circuit (100).
冷媒回路(100)は、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備えるとともに、第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)が並列に接続され、
冷却器は、上記冷媒回路(100)の第1蒸発器(103)または第2蒸発器(104)により構成されていることを特徴とする請求項4記載の調湿装置。
The refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), an expansion mechanism (111, 112), a first evaporator (103), and a second evaporator (104). A first evaporator (103) and a second evaporator (104) are connected in parallel,
The humidity controller according to claim 4, wherein the cooler is constituted by the first evaporator (103) or the second evaporator (104) of the refrigerant circuit (100).
冷媒回路(100)は、圧縮機(101)と、凝縮器(102)と、膨張機構(111,112)と、第1蒸発器(103)及び第2蒸発器(104)とを備え、
第1蒸発器(103)と第2蒸発器(104)の一方を蒸発器とし、他方を休止する運転が可能に構成され、
冷却器は、上記冷媒回路(100)の一方の蒸発器(103,104)により構成されていることを特徴とする請求項4記載の調湿装置。
The refrigerant circuit (100) includes a compressor (101), a condenser (102), an expansion mechanism (111, 112), a first evaporator (103) and a second evaporator (104),
One of the first evaporator (103) and the second evaporator (104) is configured to be an evaporator, and the other can be stopped for operation.
The humidity controller according to claim 4, wherein the cooler is constituted by one of the evaporators (103, 104) of the refrigerant circuit (100).
冷媒が循環して冷凍サイクルを行う2つの冷媒回路(210,220)を備え、
冷却器は、一方の冷媒回路(210,220)の蒸発器(214,224)により構成されていることを特徴とする請求項1,2または3記載の調湿装置。
A refrigerant circuit (210, 220) for circulating a refrigerant to perform a refrigeration cycle;
The humidity controller according to claim 1, 2 or 3, wherein the cooler is constituted by an evaporator (214, 224) of one of the refrigerant circuits (210, 220).
冷却器は、冷水と冷却用流体とが熱交換を行う冷水コイル(251,252)により構成されていることを特徴とする請求項1,2または3記載の調湿装置。The humidity controller according to claim 1, 2, or 3, wherein the cooler is configured by a cold water coil (251, 252) that exchanges heat between the cold water and the cooling fluid. 冷却器は、ペルチェ効果によって冷却用流体を冷却する熱電素子(251,252)により構成されていることを特徴とする請求項1,2または3記載の調湿装置。The humidity controller according to claim 1, 2, or 3, wherein the cooler includes a thermoelectric element (251, 252) for cooling the cooling fluid by the Peltier effect.
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