JP2004226017A

JP2004226017A - Air-conditioner

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Publication number: JP2004226017A
Application number: JP2003015555A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Taniguchi; 伸之谷口; Isao Fujinami; 功藤波; Teruo Kido; 照雄木戸; Nobuki Matsui; 伸樹松井; Masanori Kawazoe; 政宣川添; Kazuo Yonemoto; 和生米本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP4285010B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify installation works, and to improve the utilization efficiency of waste heat and dehumidification capacity in an air-conditioner which has an absorption type refrigeration system and desiccant members and utilizes waste heat. <P>SOLUTION: An air-conditioning system (51) comprises a first gas flow passage (11) to introduce exhaust gas from a generator (1), an absorption type refrigeration system (3) with exhaust gas as a drive heat source, a second gas flow passage (12) to distribute exhaust gas from the absorption type refrigeration system (3), and a first air flow passage (21) to introduce outdoor air. A desiccant rotor (30) dehumidifies air flowing in the first air flow passage (21), and is regenerated by utilizing the heat of exhaust gas flowing in the second gas flow passage (12). The air-conditioning system (51) comprises a second air flow passage (22) to feed air dehumidified by the desiccant rotor (30) to a cooler (2) of the absorption type refrigeration system (3) and a third air flow passage (23) to feed cooled air indoors. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、吸収式冷凍システムとデシカント部材とを組み合わせると共に、発電機等の排熱を利用する空気調和装置が知られている。例えば、特許文献１には、燃料電池と吸収式冷凍装置とデシカント空調機とを組み合わせることにより、エネルギー効率の向上を図った空気調和装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２７４７３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記空気調和装置では、室外から室内に外気を直接導入しつつ、室内から装置内に取り入れた室内空気（還気）をデシカントロータで除湿し、除湿後の空気を再び室内に供給する一方、室外から装置内に外気を取り入れ、この外気を用いてデシカントロータの再生を行っていた。そのため、外気を取り入れる空気系統として、室外から室内に外気を直接導入する系統と、デシカントロータの再生用に外気を取り入れる系統とが必要であった。しかし、外気を取り入れる空気系統を２つ別々に設けることは、多大な労力及びコストを要することとなった。特に、上記空気調和装置を多層階のビルディングなどの大規模建築物に設置する場合等には、ダクト工事が大がかりになり、非常に面倒であった。
【０００５】
また、上記空気調和装置では、燃料電池を冷却して高温になった冷却水によって外気を加熱し、そのうえで当該外気でデシカントロータを再生していた。そのため、燃料電池の排熱を利用しているものの、燃料電池の高温の排ガスを間接的に利用しているに過ぎず、エネルギーの利用効率が十分高いとは言い難かった。また、デシカントロータの再生温度を十分高くすることが困難であり、その分、除湿能力の向上に限界があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、吸収式冷凍システムとデシカント部材とを備え且つ排熱を利用する空気調和装置において、設置工事の簡単化を図ることを目的とする。また、排熱の利用効率の向上を図り、デシカント部材の除湿能力の向上を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る空気調和装置は、発電機の排ガスを導入する第１ガス流路と、空気を冷却する冷却器を有し、前記第１ガス流路の排ガスを駆動熱源とする吸収式冷凍システムと、前記吸収式冷凍システムの駆動熱源として使用された後の排ガスを流通させる第２ガス流路と、室外空気を導入する第１空気流路と、前記第１空気流路を流れる空気を除湿する一方、前記第２ガス流路を流れる排ガスの熱を利用して再生されるデシカント部材と、前記デシカント部材によって除湿された空気を前記吸収式冷凍システムの冷却器に供給する第２空気流路と、前記吸収式冷凍システムの冷却器に冷却された空気を室内に供給する第３空気流路とを備えているものである。
【０００８】
上記空気調和装置では、第１空気流路に導入された室外空気は、デシカント部材で除湿され、吸収式冷凍システムの冷却器で冷却されてから、第３空気流路を通じて室内に供給される。室外空気を室内に導入する空気系統は第３空気流路のみで足りるので、別個独立した２つの系統を設ける必要がなく、設置工事の簡単化を図ることができる。また、発電機の排ガスは吸収式冷凍システム、デシカント部材の順に流通し、温水を用いることなく発電機の排熱が有効活用される。このように、排熱をカスケード式に有効利用しながら、デシカント部材の再生温度を高く維持することができ、その分だけ、デシカント部材の除湿能力を向上させることができる。したがって、空気をより低湿度まで除湿することが可能となる。
【０００９】
請求項２に係る空気調和装置は、請求項１に記載の空気調和装置において、室内空気を導入する還気流路と、前記還気流路の空気と前記第２空気流路の空気とを熱交換させる熱交換器とを備え、前記第２ガス流路には、前記熱交換器において加熱された後の前記還気流路の空気を取り入れ、該空気と該第２ガス流路の排ガスとを混合させる合流部が設けられているものである。
【００１０】
上記空気調和装置では、上記熱交換器を介して室内空気の熱が回収され、この室内空気から回収した熱と排ガスの熱との双方をデシカント部材の再生に利用することができる。
【００１１】
なお、還気流路の空気と排ガスとの混合割合を調整する調整手段を設けることとすれば、デシカント部材の再生に用いられる混合気体の温度を適宜調整することが可能となり、デシカント部材の特性に応じた再生動作を行わせることができる。
【００１２】
請求項３に係る空気調和装置は、請求項２に記載の空気調和装置において、前記デシカント部材は、空気を段階的に除湿する第１及び第２のデシカントロータからなり、前記熱交換器は、前記第１及び第２デシカントロータで除湿された空気と前記還気流路の空気とを熱交換させるように構成され、前記第１デシカントロータは、前記熱交換器を流出した後の第２空気流路の空気によって再生されると共に該空気を加湿冷却するように構成され、前記第２デシカントロータは、前記第２ガス流路の排ガスと前記還気流路の空気との混合気体により再生されるように構成されているものである。
【００１３】
上記空気調和装置によれば、第１及び第２デシカントロータによっていったん必要絶対湿度以下に除湿された空気は、上記熱交換器を介して室内からの還気によって冷却された後、第１デシカントロータの再生部において加湿冷却される。そのため、吸収式冷凍システムの冷却器に供給される空気の温度を下げることができ、吸収式冷凍システムの負荷を低減することができる。
【００１４】
請求項４に係る空気調和装置は、請求項２又は３に記載の空気調和装置において、前記還気流路における前記熱交換器の上流側に、加湿冷却器が設けられているものである。
【００１５】
上記空気調和装置によれば、吸収式冷凍システムの冷却器に供給される空気が加湿冷却器によって冷却されるので、その温度が更に低下する。そのため、吸収式冷凍システムの負荷をより一層低減することができる。
【００１６】
請求項５に係る空気調和装置は、請求項１に記載の空気調和装置において、室外空気を導入する外気導入流路と、前記外気導入流路の空気と前記第２空気流路の空気とを熱交換させる熱交換器とを備え、前記第２ガス流路には、前記熱交換器において加熱された前記外気導入流路の空気を取り入れ、該空気と該第２ガス流路の排ガスとを混合させる合流部が設けられているものである。
【００１７】
上記空気調和装置は、室外空気の方が室内空気よりも温度が低い場合に好適である。上記空気調和装置によれば、室内に供給される空気を、熱交換器を介してより低温の室外空気で冷却することができ、より効果的な空調が可能となる。
【００１８】
請求項６に係る空気調和装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気調和装置において、前記冷却器に供給される空気の前面風速が３ｍ／ｓ以上に設定されているものである。
【００１９】
仮に冷却器において空気が冷却除湿されるとすると、冷却器にはドレンが発生する。そして、供給される空気の前面風速が大きければ、ドレンが飛散しやすくなる。ところが、上記空気調和装置では、冷却器に対して除湿後の空気が供給されるため、冷却器におけるドレンの発生が抑制又は防止される。したがって、ドレンの飛散が抑制又は防止され、前面風速を従来以上に大きくすることが可能となる。その結果、装置のコンパクト化を促進することができる。
【００２０】
請求項７に係る空気調和装置は、請求項１に記載の空気調和装置において、室内空気を導入する還気流路と、第１空気流路の室外空気と発電機からの排ガス又は該排ガスと還気流路からの室内空気との混合ガスとを熱交換させる熱交換器とを備え、前記デシカント部材の吸着部において前記還気流路の室内空気から水分を回収し、前記熱交換器で加熱された室外空気を前記デシカント部材の再生部で加湿して室内に供給する加湿暖房運転を実行するものである。
【００２１】
上記空気調和装置では、排ガスを直接利用しながらいわゆる無給水加湿を行うことができる。
【００２２】
請求項８に係る空気調和装置は、請求項７に記載の空気調和装置において、還気流路は、第２ガス流路に接続され、発電機の排ガスを第３ガス流路におけるデシカントロータと前記熱交換器との間に導く第４ガス流路と、前記第４ガス流路に設けられ、加湿暖房運転時には開放される一方、除湿冷房運転時には閉鎖される流路開閉手段と、前記第２ガス流路に設けられ、加湿暖房運転時には閉鎖される一方、除湿冷房運転時には開放される流路開閉手段とを更に備えているものである。
【００２３】
上記空気調和装置によれば、高温の排ガスを室内側に持ち込むことなく、室外空気の加熱やデシカント部材の再生に利用することができる。
【００２４】
請求項９に係る空気調和装置は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気調和装置において、前記吸収式冷凍システムは、吸収式冷凍機からなり、前記冷却器は、前記吸収式冷凍機の蒸発器からなっているものである。
【００２５】
通常、冷却器に供給される空気の温度は室内空気温度よりも高くなる（例えば、３５℃前後）。上記空気調和装置では、空気を冷却する冷却器が吸収式冷凍機の蒸発器自体で構成されているので、吸収式の冷凍サイクルの蒸発温度をより高くすることができる。したがって、効率的な運転が可能になる。
【００２６】
請求項１０に係る空気調和装置は、請求項９に記載の空気調和装置において、前記吸収式冷凍機が複数段の吸収式冷凍機であるものである。
【００２７】
上記空気調和装置では、蒸発器を通過する空気の出入口温度差を大きく確保することができるため、複数段化による効率向上が十分に図られる。
【００２８】
請求項１１に係る空気調和装置は、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の空気調和装置において、前記吸収式冷凍システムは、空冷式の吸収式冷凍機からなっているものである。
【００２９】
上記空気調和装置では、吸収式冷凍システムにおいて冷却水系統が不要となるので、メンテナンスが容易になる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
＜実施形態１＞
図１に示すように、実施形態１に係る空気調和システム（５１）は、発電機（１）と空気調和装置（５０）とヒートポンプ式の空気調和装置（５２）とから構成されている。空気調和システム（５１）はビルディング（４５）に設置され、複数の部屋の空調を行うものである。
【００３２】
発電機（１）の種類は特に限定されるものではないが、例えば、マイクロガスタービン、固体電解質型燃料電池等の燃料電池などを好適に用いることができる。
【００３３】
空気調和装置（５０）は、吸収式冷凍システム（３）とデシカント空調機（４０）とを備えている。吸収式冷凍システム（３）は、吸収式冷凍機（６）と、吸収式冷凍機（６）の蒸発器（図示せず）で冷却された冷水が循環する水循環回路（７）と、水循環回路（７）に設けられ、冷水で空気を冷却する冷却器（２）とを有している。
【００３４】
デシカント空調機（４０）には、デシカント部材としてのデシカントロータ（３０）と、熱交換器（４）と、冷却器（２）とが設けられている。また、デシカント空調機（４０）には、発電機（１）の排ガスを吸収式冷凍機（６）に導入する第１ガス流路（１１）が設けられている。なお、吸収式冷凍機（６）は、第１ガス流路（１１）から導入された排ガスを駆動熱源としている。また、デシカント空調機（４０）には、吸収式冷凍機（６）で利用された排ガスをデシカントロータ（３０）の再生部に導く第２ガス流路（１２）と、デシカントロータ（３０）を再生した後の排ガスを排出する第３ガス流路（１３）とが設けられている。
【００３５】
更に、デシカント空調機（４０）には、室外空気（外気）を導入してデシカントロータ（３０）の吸着部に導く第１空気流路（２１）と、デシカントロータ（３０）によって除湿された空気を熱交換器（４）の一方の流路に導く第２空気流路（２２）と、熱交換器（４）を通過した空気を室内に供給する第３空気流路（２３）とが設けられている。なお、冷却器（２）は第３空気流路（２３）に設けられ、第３空気流路（２３）を流通する空気を冷却する。また、デシカント空調機（４０）には、室内空気（還気）を熱交換器（４）の他方の流路に導く還気流路（２４）が設けられている。第２ガス流路（１２）には、熱交換器（４）からの還気を取り入れる合流部（１２ａ）が形成され、還気と排ガスとが混合されるようになっている。
【００３６】
なお、合流部（１２ａ）に還気の取り入れ量を調整する調整手段を設けてもよい。これにより、還気と排ガスとの混合割合を自由に調整することが可能となり、デシカントロータ（３０）の再生部に供給する排ガス（厳密には、排ガスと空気との混合気体）の温度を調整することができる。調整手段には、例えばダンパー等を好適に用いることができる。
【００３７】
空気調和装置（５２）は、相変化する冷媒（例えばフロン系冷媒）を用いた空気調和装置であり、室外に設けられた熱源機（５３）と複数の室内機（５４）とを備えている。本実施形態では、室内の潜熱負荷は専ら空気調和装置（５０）によって処理されるため、空気調和装置（５２）は、冷媒の蒸発温度を調節することによって主として顕熱負荷を処理する。図示は省略するが、空気調和装置（５２）はインバータ圧縮機を備えており、冷媒回路の低圧側圧力に基づいて上記インバータ圧縮機の制御が行われる。このように圧力を制御することにより、応答性の良い制御が可能となる。
【００３８】
発電機（１）、吸収式冷凍機（６）及びデシカント空調機（４０）は、屋上に設置されている（室外設置）。そして、室内からの還気及び室内への給気を行う流路（本実施形態では第３空気流路（２３）及び還気流路（２４））は、建物を縦方向に貫通するダクトによって形成されている。図示は省略するが、各流路にはファン等の送風手段が適宜設けられている。
【００３９】
なお、空気調和装置（５０）及び空気調和装置（５２）の各機器は、外部の電力を用いて運転されてもよく、あるいは外部の電力を用いずに発電機（１）からの電力で運転されるように構成されていてもよい。
【００４０】
次に、空気調和システム（５１）の動作について説明する。
【００４１】
空気調和装置（５２）においては、室内機（５４）によって室内空気が冷却される。発電機（１）においては、空気と燃料とが供給され、発電動作が行われる。
【００４２】
発電機（１）で生じた高温（例えば２７０℃程度）の排ガスは、第１ガス流路（１１）を通じて吸収式冷凍機（６）に供給される。この排ガスは吸収式冷凍機（６）の駆動熱源として用いられた後、第２ガス流路（１２）を通じてデシカントロータ（３０）の再生部に供給される。その際、第２ガス流路（１２）の排ガスは、合流部（１２ａ）において室内からの還気と混合され、デシカントロータ（３０）に適した所定の温度になる。デシカントロータ（３０）を再生した排ガスは、第３ガス流路（１３）を通じて外部に排出される。
【００４３】
第１空気流路（２１）に吸い込まれた外気は、デシカントロータ（３０）の吸着部で除湿された後、第２空気流路（２２）を通じて熱交換器（４）に流入する。熱交換器（４）において、上記外気は還気流路（２４）からの還気と熱交換を行い、冷却される。そして、熱交換器（４）において冷却された上記外気は、冷却器（２）によって更に冷却され、低温の空気となって第３空気流路（２３）から各部屋に供給される。
【００４４】
なお、図１の点Ａ１〜Ａ９の位置における空気の状態は、それぞれ図２の空気線図上の点Ａ１〜Ａ９の通りである。
【００４５】
以上のように、本実施形態によれば、室内に外気を導入する空気系統は第３空気流路（２３）のみであり、室内に外気を導入する空気系統が１つで足りるため、大がかりなダクト工事が不要になる。
【００４６】
また、従来のように冷却水を介して発電機（１）の排熱を間接的に利用するのではなく、発電機（１）からの排ガスを吸収式冷凍機（６）の駆動熱源及びデシカントロータ（３０）の再生用流体として直接的に利用するので、発電機（１）の排熱の利用効率が向上する。
【００４７】
排ガスを吸収式冷凍機（６）、デシカントロータ（３０）の順に段階的に利用するので、デシカントロータ（３０）の再生温度を高温に維持しつつ、排ガスの有効利用を図ることができる。再生温度が高い分、デシカントロータ（３０）の除湿能力を向上させることができる。したがって、外気を低湿度まで除湿して室内に供給することが可能となる。
【００４８】
吸収式冷凍機（６）からの排ガスを、室内からの還気と混合させた後にデシカントロータ（３０）の再生部に供給することとしているので、排ガスの温度を低下させてから再生部に供給することができる。排ガスと還気との混合割合を調整することとすれば、再生部に供給される排ガスの温度を調節することができ、デシカントロータ（３０）の特性に応じた温度の排ガスを供給することが可能となる。
【００４９】
なお、冷却器（２）には、デシカントロータ（３０）で除湿されて乾燥した空気が供給されるため、当該空気が冷却器（２）で除湿されることはほとんどない。そのため、冷却器（２）に対する前面風速を大きくしても、ドレンの飛散に伴う問題（いわゆる露飛び等）は生じにくい。したがって、冷却器（２）に対する空気の風速を大きくする（例えば、３ｍ／ｓ以上）ことが好ましい。このことにより、ダクトを大型化することなく、風速を上げることによって室内への供給風量を増加させることができる。したがって、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００５０】
空気調和装置（５０）で除湿を行うことにより、空気調和装置（５２）における除湿は不要となる。そのため、除湿を全く行わない状態又はほとんど行わない状態（以下、単に除湿を行わない状態という）で空気調和装置（５２）を運転することが可能となり、熱源機（５３）における冷媒蒸発温度を高くする等、高効率な運転が可能となる。更に、室内機（５４）ではドレンが発生しない、又はほとんど発生しないため、室内機（５４）の衛生状態を向上させることができる。また、室内機（５４）のドレン配管が不要となり、施工の簡単化を図ることができる。
【００５１】
空気調和装置（５０）だけでも相当程度の冷房能力を発揮するため、冷房負荷の比較的少ないいわゆる中間期においては、空気調和装置（５２）の運転を行わずに室内を冷房することが可能となる。
【００５２】
空気調和装置（５２）の熱源機（５３）、発電機（１）、吸収式冷凍機（６）、及びデシカント空調機（４０）が屋上に設置されており、外気処理をすべて屋上で行うことができるので、設置工事が容易であり、建物内に余分な設置スペースを設ける必要がなくなる。
【００５３】
＜実施形態２＞
実施形態２は、実施形態１のデシカント空調機（４０）に変更を加えたものである。デシカント空調機（４０）以外の構成は実施形態１と同様であるので、以下ではデシカント空調機（４０）のみを説明することとする。
【００５４】
図３に示すように、本実施形態のデシカント空調機（４０）は、デシカント部材として、第１及び第２のデシカントロータ（３１，３２）を備えている。第１デシカントロータ（３１）の吸着部は第１空気流路（２１）の上流側に設けられ、第２デシカントロータ（３２）の吸着部は、第１空気流路（２１）における第１デシカントロータ（３１）の下流側に設けられている。第１デシカントロータ（３１）の再生部は、第２空気流路（２２）に設けられている。一方、第２デシカントロータ（３２）の再生部は、第２ガス流路（１２）に設けられている。
【００５５】
本実施形態では、第１空気流路（２１）から取り入れられた外気は、第１デシカントロータ（３１）及び第２デシカントロータ（３２）によって段階的に除湿される。除湿後の空気は、熱交換器（４）を介して還気流路（２４）からの還気によって冷却される。熱交換器（４）を流出した空気は、第１デシカントロータ（３１）の再生部を再生し、自らは加湿冷却される。加湿冷却された空気は、冷却器（２）によって更に冷却され、第３空気流路（２３）を通じて各部屋に供給される。
【００５６】
第２ガス流路（１２）では、吸収式冷凍機（６）からの排ガスが還気流路（２４）からの還気と混合され、第２デシカントロータ（３２）の再生部を再生する。第２デシカントロータ（３２）を再生した後の排ガスは、第３ガス流路（１３）から外部に排出される。
【００５７】
なお、図３の点Ｂ１〜Ｂ１０の位置における空気の状態は、それぞれ図４の空気線図上の点Ｂ１〜Ｂ１０の通りである。
【００５８】
本実施形態によれば、第１及び第２デシカントロータ（３１，３２）によっていったん必要絶対湿度以下に除湿した外気を、第１デシカントロータ（３１）の再生部で加湿冷却することとしたので、冷却器（２）に供給される空気の温度を低下させることができる。そのため、吸収式冷凍機（６）の冷凍負荷を低減することができ、吸収式冷凍機（６）の効率を向上させることができる。
【００５９】
なお、図５に示すように、還気流路（２４）における熱交換器（４）の上流側に、加湿冷却器（５）を設けるようにしてもよい。このことにより、熱交換器（４）に流入する還気の温度が低下するので、熱交換器（４）において、外気はより低温にまで冷却される。したがって、冷却器（２）に供給される空気の温度がより低下し、吸収式冷凍機（６）の効率を更に向上させることができる。
【００６０】
また、図６に示すように、還気に代えて外気を加湿冷却器（５）及び熱交換器（４）に供給するようにしてもよい。室内よりも室外の方が温度が低い場合には、還気よりも外気を用いた方が熱交換器（４）における冷却能力が大きくなる。そのため、還気流路（２４）に代えて（又は還気流路（２４）と共に）外気導入流路（２５）を設け、熱交換器（４）に外気を導入することにより、より効果的な空調が可能となる。
【００６１】
＜実施形態３＞
実施形態３は、実施形態１に係る空気調和システム（５１）を室内の暖房加湿が可能なように変更したものである。
【００６２】
図７に示すように、実施形態３に係るデシカント空調機（４０）には、第３ガス流路（１３）のガスと第１空気流路（２１）の空気とを熱交換させる熱交換器（８）が設けられている。また、発電機（１）の排ガスを第３ガス流路（１３）におけるデシカントロータ（３０）と熱交換器（８）との間に導く第４ガス流路（６１）が設けられている。なお、第２ガス流路（１２）には流路開閉機構（６２）が設けられ、第４ガス流路（６１）には流路開閉機構（６３）が設けられている。流路開閉機構（６２，６３）の種類は特に限定されないが、例えば開閉式のダンパ等を好適に用いることができる。
【００６３】
空気調和システム（５１）による暖房加湿動作は、以下のようにして行われる。
【００６４】
すなわち、吸収式冷凍機（６）は運転を停止し、第２ガス流路（１２）の流路開閉機構（６２）は閉鎖され、第４ガス流路（６１）の流路開閉機構（６３）は開放される。そして、発電機（１）の排ガスは、第４ガス流路（６１）を通じて第３ガス流路（１３）に導かれる。
【００６５】
一方、還気流路（２４）に回収された室内空気は、熱交換器（４）を通った後に第２ガス流路（１２）に流入し、デシカントロータ（３０）の吸着部を通過する。この際、室内空気の水分が吸着部に吸着される。吸着部を通過した空気は、第４ガス流路（６１）からの排ガスと合流し、混合後の気体（以下、単に排ガスという）は熱交換器（８）に流入する。熱交換器（８）に流入した排ガスは、第１空気流路（２１）から取り入れられた外気を加熱した後、室外に排出される。
【００６６】
熱交換器（８）において排ガスに加熱された外気は、デシカントロータ（３０）の再生部に流入し、デシカントロータ（３０）によって加湿される。加湿された空気は、熱交換器（４）を介して還気と熱交換を行い、還気によって加熱される。吸収式冷凍機（６）は運転を停止しているので、熱交換器（４）を流出した空気は、冷却器（２）によって冷却されることなく、第３空気流路（２３）を介して各室内に供給される。
【００６７】
なお、図７の点Ｃ１〜Ｃ７の位置における空気の状態は、それぞれ図８の空気線図上の点Ｃ１〜Ｃ７の通りである。
【００６８】
本実施形態によれば、デシカントロータ（３０）によって、還気に含まれる湿度を回収し、室内に供給することができる。したがって、いわゆる無給水加湿を実現することができる。
【００６９】
また、発電機（１）からの排ガスを室内に持ち込むことなく、外気の加熱及びデシカントロータ（３０）の再生に利用することができる。
【００７０】
なお、場合によっては、暖房運転開始時に還気の絶対湿度が低く、湿度回収による加湿能力が小さいことも考えられる。そのような場合、加湿能力を確保しながら短時間で室内を所定の湿度にすることができるように、予め補助加湿装置を設けておき、暖房運転開始時には補助加湿装置を利用するようにしてもよい。
【００７１】
＜その他の実施形態＞
前記実施形態では、冷却器（２）には、吸収式冷凍機（６）の蒸発器で冷却された水が供給されていた。しかし、吸収式冷凍機（６）の蒸発器自体で外気を冷却するようにしてもよい。つまり、吸収式冷凍機（６）の蒸発器を冷却器（２）として利用するようにしてもよい。通常、冷却器（２）に供給される空気の温度は、室内空気の温度よりも高く、一般的な設計値では３５℃前後となる。したがって、吸収式冷凍機（６）の蒸発器を冷却器（２）として利用することにより、吸収サイクルの蒸発温度を高めることができ、効率的な運転が可能となる。
【００７２】
加えて、吸収式冷凍機（６）を２段又は３段以上の吸収式冷凍機で構成してもよい。上記実施形態は、蒸発器における空気の出入口温度差を大きく確保することができるため、多段吸収サイクルを組みやすいという特徴を有している。多段式の吸収式冷凍機を用いることにより、より効率的な運転が可能となる。
【００７３】
吸収式冷凍機（６）は水冷式であってもよく、空冷式であってもよい。空冷式の吸収式冷凍機を用いることとすれば、冷却水系統が不要となり、メンテナンスが容易になる。
【００７４】
空気調和装置（５２）の種類も特に限定されるものではない。空気調和装置（５２）は、冷却媒体が水又は水を主成分とした液体からなり、熱源機（５３）によって冷却媒体の温度制御を行うものであってもよい。例えば、冷却媒体としても水を用い、室内機（５４）における水の温度が所定温度になるように熱源機（５３）の容量制御を行うようにしてもよい。このような水温制御を行うことにより、安定性に優れた制御が可能となる。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明によれば、外気を室内に取り入れる空気系統が１つで足りるので、設置工事の簡単化を図ることができる。また、発電機の排熱を従来以上に有効に活用することができるので、除湿能力の向上を図ることができる。
【００７６】
請求項２に係る発明によれば、室内空気から回収した熱と排ガスの熱との双方をデシカント部材の再生に利用することができる。
【００７７】
請求項３に係る発明によれば、吸収式冷凍システムの冷却器に供給される空気の温度を下げることができ、吸収式冷凍システムの負荷を低減することができる。
【００７８】
請求項４に係る発明によれば、吸収式冷凍システムの負荷をより一層低減することができる。
【００７９】
請求項５に係る発明によれば、室内に供給される空気をより低温の室外空気で冷却することができ、更に効果的な空調が可能となる。
【００８０】
請求項６に係る発明によれば、ドレンの飛散を抑制又は防止しながら、前面風速を従来以上に大きくすることが可能となる。その結果、装置のコンパクト化を促進することができる。
【００８１】
請求項７に係る発明によれば、排ガスを直接利用しながらいわゆる無給水加湿を行うことができる。
【００８２】
請求項８に係る発明によれば、高温の排ガスを室内側に持ち込むことなく室外空気の加熱やデシカント部材の再生に利用することができる。
【００８３】
請求項９に係る発明によれば、吸収式の冷凍サイクルの蒸発温度をより高くすることができ、効率的な運転が可能になる。
【００８４】
請求項１０に係る発明によれば、蒸発器を通過する空気の出入口温度差を大きく確保することができ、複数段化による効率向上が十分に図られる。
【００８５】
請求項１１に係る発明によれば、吸収式冷凍システムにおいて冷却水系統が不要となるので、メンテナンスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る空気調和システムの構成図である。
【図２】実施形態１に係る空気線図である。
【図３】実施形態２に係るデシカント空調機の構成図である。
【図４】実施形態２に係る空気線図である。
【図５】実施形態２の変形例に係るデシカント空調機の構成図である。
【図６】実施形態２の他の変形例に係るデシカント空調機の構成図である。
【図７】実施形態３に係る空気調和システムの構成図である。
【図８】実施形態３に係る空気線図である。
【符号の説明】
（１）発電機
（２）冷却器
（３）吸収式冷凍システム
（４）熱交換器
（５）加湿冷却器
（６）吸収式冷凍機
（７）水循環回路
（１１）第１ガス流路
（１２）第２ガス流路
（２１）第１空気流路
（２２）第２空気流路
（２３）第３空気流路
（３０）デシカントロータ
（４０）デシカント空調機
（４５）ビルディング
（５１）空気調和システム
（５２）空気調和装置
（５３）熱源機
（５４）室内機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, an air conditioner that combines an absorption refrigeration system with a desiccant member and uses exhaust heat of a generator or the like has been known. For example, Patent Literature 1 discloses an air conditioner that improves energy efficiency by combining a fuel cell, an absorption refrigeration device, and a desiccant air conditioner.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-274732
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above air conditioner, indoor air (return air) introduced into the device from the room is dehumidified by the desiccant rotor while the outside air is directly introduced into the room from the outside, and the dehumidified air is again supplied to the room. Then, outside air is taken into the apparatus from outside, and the desiccant rotor is regenerated using the outside air. Therefore, as an air system for taking in outside air, a system for directly introducing outside air from outside to the room and a system for taking in outside air for regeneration of the desiccant rotor are required. However, providing two separate air systems for taking in outside air requires a great deal of labor and cost. In particular, when the air conditioner is installed in a large-scale building such as a multi-story building, the duct work becomes large and troublesome.
[0005]
In the above air conditioner, the outside air is heated by the cooling water which has cooled the fuel cell and has become high temperature, and then the desiccant rotor is regenerated with the outside air. For this reason, although the exhaust heat of the fuel cell is used, only the high-temperature exhaust gas of the fuel cell is indirectly used, and it is difficult to say that the energy use efficiency is sufficiently high. Further, it is difficult to sufficiently raise the regeneration temperature of the desiccant rotor, and there is a limit to the improvement of the dehumidifying capacity.
[0006]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to simplify installation work in an air conditioner that includes an absorption refrigeration system and a desiccant member and uses exhaust heat. It is another object of the present invention to improve the utilization efficiency of the exhaust heat and improve the dehumidifying ability of the desiccant member.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The air conditioner according to claim 1 has a first gas passage for introducing exhaust gas from a generator, and a cooler for cooling air, and an absorption refrigeration system using the exhaust gas in the first gas passage as a driving heat source. System, a second gas flow path for passing exhaust gas after being used as a driving heat source of the absorption refrigeration system, a first air flow path for introducing outdoor air, and air flowing through the first air flow path. A desiccant member regenerated by utilizing heat of the exhaust gas flowing through the second gas flow path while dehumidifying, and a second air flow for supplying air dehumidified by the desiccant member to a cooler of the absorption refrigeration system And a third air flow path for supplying air cooled to a cooler of the absorption refrigeration system into a room.
[0008]
In the above air conditioner, the outdoor air introduced into the first air flow path is dehumidified by the desiccant member, cooled by the cooler of the absorption refrigeration system, and then supplied to the room through the third air flow path. Since only the third air flow path is required for the air system for introducing the outdoor air into the room, there is no need to provide two separate and independent systems, and the installation work can be simplified. Further, the exhaust gas of the generator flows in the order of the absorption refrigeration system and the desiccant member, and the exhaust heat of the generator is effectively used without using hot water. As described above, the regeneration temperature of the desiccant member can be maintained high while effectively utilizing the exhaust heat in a cascade manner, and the dehumidifying ability of the desiccant member can be improved accordingly. Therefore, it is possible to dehumidify the air to lower humidity.
[0009]
An air conditioner according to a second aspect is the air conditioner according to the first aspect, wherein heat is exchanged between the return air flow path for introducing room air, the air in the return air flow path, and the air in the second air flow path. A heat exchanger that causes the air in the return air flow path heated in the heat exchanger to flow into the second gas flow path, and mixes the air with the exhaust gas in the second gas flow path. It is provided with a merging portion to be made.
[0010]
In the air conditioner, the heat of the room air is recovered through the heat exchanger, and both the heat recovered from the room air and the heat of the exhaust gas can be used for the regeneration of the desiccant member.
[0011]
If the adjusting means for adjusting the mixing ratio of the air and the exhaust gas in the return air flow path is provided, the temperature of the mixed gas used for the regeneration of the desiccant member can be appropriately adjusted, and the characteristics of the desiccant member can be adjusted. A corresponding reproducing operation can be performed.
[0012]
The air conditioner according to claim 3 is the air conditioner according to claim 2, wherein the desiccant member includes first and second desiccant rotors for dehumidifying air in a stepwise manner, and the heat exchanger includes: The first and second desiccant rotors are configured to exchange heat with air dehumidified by the air in the return air flow path, and the first desiccant rotor is configured to perform a second air flow after flowing out of the heat exchanger. The second desiccant rotor is regenerated by a gas mixture of exhaust gas from the second gas flow path and air in the return air flow path. Are configured.
[0013]
According to the air conditioner, the air once dehumidified below the required absolute humidity by the first and second desiccant rotors is cooled by return air from the room through the heat exchanger, and then cooled by the first desiccant rotor. Is cooled by humidification in the regeneration section. Therefore, the temperature of the air supplied to the cooler of the absorption refrigeration system can be reduced, and the load on the absorption refrigeration system can be reduced.
[0014]
An air conditioner according to a fourth aspect is the air conditioner according to the second or third aspect, wherein a humidification cooler is provided on the return air flow path upstream of the heat exchanger.
[0015]
According to the air conditioner, since the air supplied to the cooler of the absorption refrigeration system is cooled by the humidifier cooler, the temperature is further reduced. Therefore, the load on the absorption refrigeration system can be further reduced.
[0016]
The air conditioner according to claim 5 is the air conditioner according to claim 1, wherein the outside air introduction flow path for introducing outdoor air, the air in the outside air introduction flow path, and the air in the second air flow path. A heat exchanger for exchanging heat, wherein the second gas flow path takes in the air of the outside air introduction flow path heated in the heat exchanger, and converts the air and exhaust gas of the second gas flow path. A merging section for mixing is provided.
[0017]
The air conditioner is suitable when the temperature of outdoor air is lower than that of indoor air. According to the air conditioner, the air supplied to the room can be cooled by the lower temperature outdoor air via the heat exchanger, and more effective air conditioning can be achieved.
[0018]
An air conditioner according to claim 6 is the air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein a front wind speed of air supplied to the cooler is set to 3 m / s or more. It is.
[0019]
If the air is cooled and dehumidified in the cooler, drain is generated in the cooler. And if the front wind speed of the supplied air is large, the drain will be easily scattered. However, in the air conditioner, since dehumidified air is supplied to the cooler, generation of drain in the cooler is suppressed or prevented. Therefore, scattering of the drain is suppressed or prevented, and the front wind speed can be made larger than before. As a result, the device can be made more compact.
[0020]
The air conditioner according to claim 7 is the air conditioner according to claim 1, wherein the return air flow path for introducing the indoor air, the outdoor air in the first air flow path and the exhaust gas from the generator or the exhaust gas. A heat exchanger for exchanging heat with the mixed gas with the indoor air from the air flow path, recovering moisture from the indoor air in the return air flow path in the adsorbing section of the desiccant member, and being heated by the heat exchanger. The humidification and heating operation is performed in which the outdoor air is humidified by the regeneration section of the desiccant member and supplied to the room.
[0021]
In the air conditioner, so-called non-water supply humidification can be performed while directly using the exhaust gas.
[0022]
The air conditioner according to claim 8 is the air conditioner according to claim 7, wherein the return air flow path is connected to the second gas flow path, and the exhaust gas of the generator is connected to the desiccant rotor in the third gas flow path. A fourth gas passage leading to the heat exchanger, a passage opening / closing means provided in the fourth gas passage and opened during the humidifying and heating operation, and closed during the dehumidifying and cooling operation; The apparatus further includes a flow path opening / closing means provided in the gas flow path, which is closed during the humidifying heating operation and opened during the dehumidifying cooling operation.
[0023]
According to the air conditioner described above, it is possible to use the exhaust gas for heating the outdoor air and regenerating the desiccant member without bringing the high-temperature exhaust gas into the room.
[0024]
The air conditioner according to claim 9 is the air conditioner according to any one of claims 1 to 8, wherein the absorption refrigeration system includes an absorption chiller, and the cooler includes the absorption refrigeration system. It consists of a refrigerator evaporator.
[0025]
Usually, the temperature of the air supplied to the cooler is higher than the room air temperature (for example, around 35 ° C.). In the above air conditioner, since the cooler for cooling the air is constituted by the evaporator itself of the absorption refrigerator, the evaporation temperature of the absorption refrigeration cycle can be further increased. Therefore, efficient operation becomes possible.
[0026]
An air conditioner according to a tenth aspect is the air conditioner according to the ninth aspect, wherein the absorption refrigerator is a multi-stage absorption refrigerator.
[0027]
In the air conditioner, a large temperature difference between the inlet and the outlet of the air passing through the evaporator can be ensured, so that the efficiency can be sufficiently improved by the multiple stages.
[0028]
An air conditioner according to an eleventh aspect is the air conditioner according to any one of the first to tenth aspects, wherein the absorption refrigeration system comprises an air-cooled absorption chiller.
[0029]
In the air conditioner, the cooling water system is not required in the absorption refrigeration system, so that the maintenance is facilitated.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
<First embodiment>
As shown in FIG. 1, the air conditioning system (51) according to the first embodiment includes a generator (1), an air conditioner (50), and a heat pump type air conditioner (52). The air conditioning system (51) is installed in the building (45) and air-conditions a plurality of rooms.
[0032]
Although the type of the generator (1) is not particularly limited, for example, a micro gas turbine, a fuel cell such as a solid oxide fuel cell, or the like can be suitably used.
[0033]
The air conditioner (50) includes an absorption refrigeration system (3) and a desiccant air conditioner (40). The absorption refrigeration system (3) includes an absorption chiller (6), a water circulation circuit (7) in which cold water cooled by an evaporator (not shown) of the absorption chiller (6) circulates, and a water circulation circuit. And a cooler (2) provided in (7) for cooling air with cold water.
[0034]
The desiccant air conditioner (40) includes a desiccant rotor (30) as a desiccant member, a heat exchanger (4), and a cooler (2). Further, the desiccant air conditioner (40) is provided with a first gas flow path (11) for introducing exhaust gas of the generator (1) into the absorption refrigerator (6). Note that the absorption refrigerator (6) uses exhaust gas introduced from the first gas flow path (11) as a driving heat source. The desiccant air conditioner (40) includes a second gas flow path (12) for guiding exhaust gas used in the absorption refrigerator (6) to a regeneration section of the desiccant rotor (30), and a desiccant rotor (30). A third gas flow path (13) for discharging exhaust gas after regeneration is provided.
[0035]
Further, the desiccant air conditioner (40) has a first air flow path (21) for introducing outdoor air (outside air) and leading the air to an adsorption portion of the desiccant rotor (30), and air dehumidified by the desiccant rotor (30). A second air flow path (22) for guiding the air to one flow path of the heat exchanger (4) and a third air flow path (23) for supplying the air passing through the heat exchanger (4) to the room are provided. Have been. The cooler (2) is provided in the third air flow path (23), and cools the air flowing through the third air flow path (23). Further, the desiccant air conditioner (40) is provided with a return air flow path (24) for guiding room air (return air) to the other flow path of the heat exchanger (4). In the second gas flow path (12), a junction (12a) for taking in the return air from the heat exchanger (4) is formed, and the return air and the exhaust gas are mixed.
[0036]
In addition, an adjusting means for adjusting the intake amount of return air may be provided at the junction (12a). This makes it possible to freely adjust the mixing ratio of the return air and the exhaust gas, and to adjust the temperature of the exhaust gas (strictly, a mixed gas of the exhaust gas and the air) supplied to the regeneration section of the desiccant rotor (30). can do. For the adjusting means, for example, a damper or the like can be suitably used.
[0037]
The air conditioner (52) is an air conditioner using a phase-changing refrigerant (for example, a CFC-based refrigerant), and includes a heat source unit (53) provided outdoors and a plurality of indoor units (54). . In the present embodiment, since the indoor latent heat load is exclusively processed by the air conditioner (50), the air conditioner (52) mainly processes the sensible heat load by adjusting the evaporation temperature of the refrigerant. Although not shown, the air conditioner (52) includes an inverter compressor, and controls the inverter compressor based on the low-pressure side pressure of the refrigerant circuit. By controlling the pressure in this manner, control with good responsiveness can be performed.
[0038]
The generator (1), the absorption refrigerator (6) and the desiccant air conditioner (40) are installed on the roof (outdoor installation). The flow path (in the present embodiment, the third air flow path (23) and the return air flow path (24)) for returning air from the room and supplying air to the room is formed by a duct penetrating the building in the vertical direction. Have been. Although not shown, each channel is provided with an air blowing means such as a fan as appropriate.
[0039]
Each device of the air conditioner (50) and the air conditioner (52) may be operated using external electric power, or may be operated using electric power from the generator (1) without using external electric power. May be configured to be performed.
[0040]
Next, the operation of the air conditioning system (51) will be described.
[0041]
In the air conditioner (52), the indoor air is cooled by the indoor unit (54). In the generator (1), air and fuel are supplied, and a power generation operation is performed.
[0042]
Exhaust gas of a high temperature (for example, about 270 ° C.) generated in the generator (1) is supplied to the absorption refrigerator (6) through the first gas passage (11). The exhaust gas is used as a driving heat source for the absorption refrigerator (6), and then supplied to the regeneration section of the desiccant rotor (30) through the second gas flow path (12). At that time, the exhaust gas from the second gas flow path (12) is mixed with the return air from the room at the junction (12a) to reach a predetermined temperature suitable for the desiccant rotor (30). The exhaust gas regenerated from the desiccant rotor (30) is discharged outside through the third gas flow path (13).
[0043]
The outside air sucked into the first air flow path (21) is dehumidified by the adsorption section of the desiccant rotor (30), and then flows into the heat exchanger (4) through the second air flow path (22). In the heat exchanger (4), the outside air exchanges heat with the return air from the return air flow path (24) and is cooled. The outside air cooled in the heat exchanger (4) is further cooled by the cooler (2) and becomes low-temperature air, which is supplied to each room from the third air flow path (23).
[0044]
In addition, the states of the air at the positions of points A1 to A9 in FIG. 1 are respectively as points A1 to A9 on the psychrometric chart in FIG.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, the air system for introducing the outside air into the room is only the third air flow path (23), and only one air system for introducing the outside air into the room is sufficient. Duct work is not required.
[0046]
Also, instead of indirectly using the exhaust heat of the generator (1) via cooling water as in the conventional case, exhaust gas from the generator (1) is used as a driving heat source for the absorption refrigerator (6) and a desiccant. Since it is directly used as the fluid for regeneration of the rotor (30), the utilization efficiency of the exhaust heat of the generator (1) is improved.
[0047]
Since the exhaust gas is used stepwise in the order of the absorption refrigerator (6) and the desiccant rotor (30), the exhaust gas can be effectively used while maintaining the regeneration temperature of the desiccant rotor (30) at a high temperature. The higher the regeneration temperature, the more the dehumidifying ability of the desiccant rotor (30) can be improved. Therefore, it becomes possible to dehumidify the outside air to low humidity and supply it to the room.
[0048]
Since the exhaust gas from the absorption refrigerator (6) is mixed with the return air from the room and then supplied to the regeneration section of the desiccant rotor (30), the exhaust gas is cooled and then supplied to the regeneration section. can do. If the mixing ratio between the exhaust gas and the return air is adjusted, the temperature of the exhaust gas supplied to the regeneration unit can be adjusted, and the exhaust gas having a temperature according to the characteristics of the desiccant rotor (30) can be supplied. It becomes possible.
[0049]
In addition, since the air which is dehumidified by the desiccant rotor (30) and dried is supplied to the cooler (2), the air is hardly dehumidified by the cooler (2). For this reason, even if the front wind speed with respect to the cooler (2) is increased, the problem associated with the scattering of the drain (so-called dew flying or the like) hardly occurs. Therefore, it is preferable to increase the wind speed of the air to the cooler (2) (for example, 3 m / s or more). Thus, the amount of air supplied to the room can be increased by increasing the wind speed without increasing the size of the duct. Therefore, the size of the apparatus can be reduced.
[0050]
By performing dehumidification in the air conditioner (50), dehumidification in the air conditioner (52) becomes unnecessary. Therefore, it is possible to operate the air conditioner (52) in a state where dehumidification is not performed at all or hardly performed (hereinafter, simply referred to as a state in which dehumidification is not performed), and the refrigerant evaporation temperature in the heat source unit (53) is increased. For example, highly efficient operation can be performed. Furthermore, since drainage does not occur or hardly occurs in the indoor unit (54), the sanitary condition of the indoor unit (54) can be improved. In addition, the drain piping of the indoor unit (54) becomes unnecessary, and the construction can be simplified.
[0051]
Since the air conditioner (50) alone exerts a considerable cooling capacity, it is possible to cool the room without operating the air conditioner (52) in a so-called intermediate period in which the cooling load is relatively small. Become.
[0052]
The heat source unit (53), the generator (1), the absorption refrigerator (6), and the desiccant air conditioner (40) of the air conditioner (52) are installed on the roof, and all outdoor air processing is performed on the roof. Therefore, installation work is easy, and there is no need to provide an extra installation space in the building.
[0053]
<Embodiment 2>
In the second embodiment, the desiccant air conditioner (40) of the first embodiment is modified. Since the configuration other than the desiccant air conditioner (40) is the same as that of the first embodiment, only the desiccant air conditioner (40) will be described below.
[0054]
As shown in FIG. 3, the desiccant air conditioner (40) of the present embodiment includes first and second desiccant rotors (31, 32) as desiccant members. The adsorbing section of the first desiccant rotor (31) is provided on the upstream side of the first air flow path (21), and the adsorbing section of the second desiccant rotor (32) is connected to the first desiccant rotor in the first air flow path (21). It is provided downstream of the rotor (31). The regeneration section of the first desiccant rotor (31) is provided in the second air flow path (22). On the other hand, the regeneration section of the second desiccant rotor (32) is provided in the second gas flow path (12).
[0055]
In the present embodiment, the outside air taken in from the first air flow path (21) is dehumidified stepwise by the first desiccant rotor (31) and the second desiccant rotor (32). The dehumidified air is cooled by the return air from the return air flow path (24) via the heat exchanger (4). The air flowing out of the heat exchanger (4) regenerates the regenerating section of the first desiccant rotor (31), and is itself humidified and cooled. The humidified air is further cooled by the cooler (2) and supplied to each room through the third air flow path (23).
[0056]
In the second gas flow path (12), the exhaust gas from the absorption refrigerator (6) is mixed with the return air from the return air flow path (24) to regenerate the regeneration section of the second desiccant rotor (32). The exhaust gas after regenerating the second desiccant rotor (32) is discharged to the outside from the third gas flow path (13).
[0057]
The state of the air at the positions of points B1 to B10 in FIG. 3 is as shown by points B1 to B10 on the psychrometric chart in FIG. 4, respectively.
[0058]
According to the present embodiment, the outside air once dehumidified below the required absolute humidity by the first and second desiccant rotors (31, 32) is humidified and cooled by the regeneration section of the first desiccant rotor (31). The temperature of the air supplied to the cooler (2) can be reduced. Therefore, the refrigeration load of the absorption refrigerator (6) can be reduced, and the efficiency of the absorption refrigerator (6) can be improved.
[0059]
As shown in FIG. 5, a humidification cooler (5) may be provided in the return air flow path (24) on the upstream side of the heat exchanger (4). As a result, the temperature of the return air flowing into the heat exchanger (4) decreases, so that the outside air is cooled to a lower temperature in the heat exchanger (4). Therefore, the temperature of the air supplied to the cooler (2) further decreases, and the efficiency of the absorption refrigerator (6) can be further improved.
[0060]
As shown in FIG. 6, outside air may be supplied to the humidifying cooler (5) and the heat exchanger (4) instead of the return air. When the temperature is lower outside the room than inside the room, the cooling capacity of the heat exchanger (4) is larger when using outside air than when using return air. Therefore, an external air introduction flow path (25) is provided instead of (or together with the return air flow path (24)) in place of the return air flow path (24), and external air is introduced into the heat exchanger (4) to provide more effective air conditioning. Becomes possible.
[0061]
<Embodiment 3>
In the third embodiment, the air conditioning system (51) according to the first embodiment is modified so that indoor heating and humidification can be performed.
[0062]
As shown in FIG. 7, the desiccant air conditioner (40) according to the third embodiment has a heat exchanger that exchanges heat between the gas in the third gas flow path (13) and the air in the first air flow path (21). (8) is provided. Further, a fourth gas flow path (61) for guiding exhaust gas of the generator (1) between the desiccant rotor (30) and the heat exchanger (8) in the third gas flow path (13) is provided. The second gas flow path (12) is provided with a flow path opening / closing mechanism (62), and the fourth gas flow path (61) is provided with a flow path opening / closing mechanism (63). The type of the flow path opening / closing mechanism (62, 63) is not particularly limited, but, for example, an opening / closing damper or the like can be suitably used.
[0063]
The heating and humidifying operation by the air conditioning system (51) is performed as follows.
[0064]
That is, the absorption refrigerator (6) stops operating, the channel opening / closing mechanism (62) of the second gas channel (12) is closed, and the channel opening / closing mechanism (63) of the fourth gas channel (61). ) Is released. Then, the exhaust gas of the generator (1) is guided to the third gas channel (13) through the fourth gas channel (61).
[0065]
On the other hand, the room air collected in the return air flow path (24) flows into the second gas flow path (12) after passing through the heat exchanger (4), and passes through the adsorption section of the desiccant rotor (30). At this time, the moisture of the indoor air is adsorbed by the adsorbing section. The air that has passed through the adsorption section merges with the exhaust gas from the fourth gas flow path (61), and the mixed gas (hereinafter, simply referred to as exhaust gas) flows into the heat exchanger (8). The exhaust gas which has flowed into the heat exchanger (8) is heated outside air taken in from the first air flow path (21), and then discharged outside the room.
[0066]
The outside air heated by the exhaust gas in the heat exchanger (8) flows into the regeneration section of the desiccant rotor (30) and is humidified by the desiccant rotor (30). The humidified air exchanges heat with the return air via the heat exchanger (4) and is heated by the return air. Since the operation of the absorption refrigerator (6) has been stopped, the air flowing out of the heat exchanger (4) is not cooled by the cooler (2) but passes through the third air flow path (23). Supplied to each room.
[0067]
The state of air at the positions of points C1 to C7 in FIG. 7 is as shown by points C1 to C7 on the psychrometric chart in FIG. 8, respectively.
[0068]
According to the present embodiment, the desiccant rotor (30) can collect the humidity contained in the return air and supply it to the room. Therefore, so-called waterless humidification can be realized.
[0069]
Further, the exhaust gas from the generator (1) can be used for heating the outside air and for regenerating the desiccant rotor (30) without bringing the exhaust gas into the room.
[0070]
In some cases, it is conceivable that the absolute humidity of the return air at the start of the heating operation is low, and the humidification ability by collecting the humidity is small. In such a case, an auxiliary humidifier may be provided in advance so that the room can be brought to a predetermined humidity in a short time while securing the humidifying ability, and the auxiliary humidifier may be used at the start of the heating operation. Good.
[0071]
<Other embodiments>
In the said embodiment, the water cooled by the evaporator of the absorption refrigerator (6) was supplied to the cooler (2). However, the outside air may be cooled by the evaporator itself of the absorption refrigerator (6). That is, the evaporator of the absorption refrigerator (6) may be used as the cooler (2). Usually, the temperature of the air supplied to the cooler (2) is higher than the temperature of the room air, and is about 35 ° C. in a general design value. Therefore, by using the evaporator of the absorption refrigerator (6) as the cooler (2), the evaporation temperature of the absorption cycle can be increased, and efficient operation can be performed.
[0072]
In addition, the absorption refrigerator (6) may be constituted by two or three or more absorption refrigerators. The above embodiment has a feature that a large difference between the inlet and outlet temperatures of the air in the evaporator can be ensured, so that it is easy to form a multi-stage absorption cycle. By using a multi-stage absorption refrigerator, more efficient operation is possible.
[0073]
The absorption refrigerator (6) may be water-cooled or air-cooled. If an air-cooled absorption refrigerator is used, a cooling water system becomes unnecessary, and maintenance becomes easy.
[0074]
The type of the air conditioner (52) is not particularly limited. In the air conditioner (52), the cooling medium may be water or a liquid containing water as a main component, and the temperature of the cooling medium may be controlled by the heat source device (53). For example, water may be used as a cooling medium, and the capacity of the heat source unit (53) may be controlled so that the temperature of the water in the indoor unit (54) becomes a predetermined temperature. By performing such water temperature control, control with excellent stability can be performed.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since only one air system is required to take in outside air into the room, installation work can be simplified. Further, since the exhaust heat of the generator can be more effectively utilized than before, the dehumidifying ability can be improved.
[0076]
According to the invention of claim 2, both the heat recovered from the indoor air and the heat of the exhaust gas can be used for the regeneration of the desiccant member.
[0077]
According to the third aspect of the present invention, the temperature of the air supplied to the cooler of the absorption refrigeration system can be reduced, and the load on the absorption refrigeration system can be reduced.
[0078]
According to the invention of claim 4, the load on the absorption refrigeration system can be further reduced.
[0079]
According to the invention according to claim 5, the air supplied to the room can be cooled by the lower temperature outdoor air, and more effective air conditioning can be achieved.
[0080]
According to the invention of claim 6, it is possible to increase the front wind speed more than before while suppressing or preventing the scattering of the drain. As a result, the device can be made more compact.
[0081]
According to the invention according to claim 7, so-called non-water supply humidification can be performed while directly using the exhaust gas.
[0082]
According to the invention of claim 8, it is possible to use the exhaust gas for heating the outdoor air and regenerating the desiccant member without bringing the high-temperature exhaust gas into the room.
[0083]
According to the ninth aspect, the evaporation temperature of the absorption refrigeration cycle can be further increased, and efficient operation can be performed.
[0084]
According to the tenth aspect, a large difference between the inlet and outlet temperatures of the air passing through the evaporator can be ensured, and the efficiency can be sufficiently improved by the multiple stages.
[0085]
According to the eleventh aspect, a cooling water system is not required in the absorption refrigeration system, so that maintenance is facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a psychrometric chart according to the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a desiccant air conditioner according to a second embodiment.
FIG. 4 is a psychrometric chart according to the second embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram of a desiccant air conditioner according to a modification of the second embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram of a desiccant air conditioner according to another modification of the second embodiment.
FIG. 7 is a configuration diagram of an air-conditioning system according to Embodiment 3.
FIG. 8 is a psychrometric chart according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
(1) Generator
(2) Cooler
(3) Absorption refrigeration system
(4) Heat exchanger
(5) Humidifier / cooler
(6) Absorption refrigerator
(7) Water circulation circuit
(11) First gas flow path
(12) Second gas flow path
(21) First air flow path
(22) Second air flow path
(23) Third air flow path
(30) Desiccant rotor
(40) Desiccant air conditioner
(45) Building
(51) Air conditioning system
(52) Air conditioner
(53) Heat source machine
(54) Indoor unit

Claims

A first gas channel (11) for introducing exhaust gas from the generator (1),
An absorption refrigeration system (3) having a cooler (2) for cooling air and using the exhaust gas of the first gas flow path (11) as a driving heat source;
A second gas flow path (12) for passing exhaust gas after being used as a driving heat source of the absorption refrigeration system (3);
A first air flow path (21) for introducing outdoor air;
A desiccant member (30) that dehumidifies the air flowing through the first air flow path (21) and regenerates using heat of exhaust gas flowing through the second gas flow path (12);
A second air flow path (22) for supplying air dehumidified by the desiccant member (30) to a cooler (2) of the absorption refrigeration system (3);
An air conditioner comprising: a third air flow path (23) for supplying air cooled to a cooler (2) of the absorption refrigeration system (3) into a room.

The air conditioner according to claim 1,
A return air flow path (24) for introducing indoor air;
A heat exchanger (4) for exchanging heat between the air in the return air flow path (24) and the air in the second air flow path (22);
The air in the return air passage (24) after being heated in the heat exchanger (4) is introduced into the second gas passage (12), and the air and the air in the second gas passage (12) are taken into the second gas passage (12). An air conditioner provided with a junction (12a) for mixing exhaust gas.

The air conditioner according to claim 2,
The desiccant member comprises first and second desiccant rotors (31, 32) for dehumidifying air in a stepwise manner,
The heat exchanger (4) is configured to exchange heat between air dehumidified by the first and second desiccant rotors (31, 32) and air in the return air flow path (24),
The first desiccant rotor (31) is configured to be regenerated by air in the second air flow path (22) after flowing out of the heat exchanger (4) and to humidify and cool the air,
The air conditioner is configured such that the second desiccant rotor (32) is regenerated by a mixed gas of exhaust gas of the second gas flow path (12) and air of the return air flow path (24).

The air conditioner according to claim 2 or 3,
An air conditioner in which a humidification cooler (5) is provided on the upstream side of the heat exchanger (4) in the return air flow path (24).

The air conditioner according to claim 1,
An outside air introduction channel (25) for introducing outdoor air,
A heat exchanger (4) for exchanging heat between the air in the outside air introduction flow path (25) and the air in the second air flow path (22);
The air of the outside air introduction passage (25) heated in the heat exchanger (4) is taken into the second gas passage (12), and the air and the exhaust gas of the second gas passage (12) are taken in. An air conditioner provided with a junction (12a) for mixing the air conditioner with the air conditioner.

The air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein a front wind speed of air supplied to the cooler (2) is set to 3 m / s or more.

The air conditioner according to claim 1,
A return air flow path (24) for introducing indoor air;
A heat exchanger (8) for exchanging heat between the outdoor air in the first air flow path (21) and the exhaust gas from the generator (1) or a mixed gas of the exhaust gas and the indoor air from the return air flow path (24). Water is recovered from indoor air in the return air flow path (24) at an adsorbing portion of the desiccant member (30), and outdoor air heated by the heat exchanger (8) is removed from the desiccant member (30). An air conditioner that performs a humidification and heating operation that supplies air to a room after being humidified by the regeneration unit.

The air conditioner according to claim 7, wherein
The return air flow path (24) is connected to the second gas flow path (12),
A fourth gas flow path (61) for guiding exhaust gas from the generator (1) between the desiccant rotor (30) and the heat exchanger (8) in the third gas flow path (13);
Flow path opening / closing means (63) provided in the fourth gas flow path (61) and opened during the humidification and heating operation, but closed during the dehumidification / cooling operation;
An air conditioner comprising: a channel opening / closing means (62) provided in the second gas flow path (12) and closed during the humidification / heating operation, but opened during the dehumidification / cooling operation.

It is an air conditioner according to any one of claims 1 to 8,
The absorption refrigeration system (3) comprises an absorption chiller,
The air conditioner, wherein the cooler (2) comprises an evaporator of the absorption refrigerator.

It is an air conditioner of Claim 9, Comprising:
The air conditioner, wherein the absorption refrigerator is a multi-stage absorption refrigerator.

It is an air conditioner according to any one of claims 1 to 10,
The absorption type refrigeration system (3) is an air conditioner including an air-cooled absorption chiller.