JP2005114294A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 冷媒回路(40)には、室外熱交換器(54)と室内熱交換器(55)の他に2つの吸着熱交換器(56,57)が設けられる。室内熱交換器(55)と2つの吸着熱交換器(56,57)は室内ユニット(11)に設置され、室外熱交換器(54)は室外ユニット(12)に設置される。蒸発器となった吸着熱交換器(56,57)では、空気中の水分が吸着材に吸着される。凝縮器となった吸着熱交換器(56,57)では、吸着材から水分が脱離して空気に付与される。そして、吸着熱交換器(56,57)で除湿され又は加湿された空気を室内へ供給し、室内の潜熱負荷を処理する。一方、室内熱交換器(55)では、空気の冷却又は加熱が行われる。そして、室内熱交換器(55)で冷却され又は加熱された空気を室内へ供給し、室内の顕熱負荷を処理する。
【選択図】 図2
Description
上記第1及び第2の発明では、空気調和装置(10)の冷媒回路(40)に熱源側熱交換器(54,58)と利用側熱交換器とが設けられる。また、冷媒回路(40)には、第1及び第2の吸着熱交換器(56,57)が利用側熱交換器として設けられる。これらの吸着熱交換器(56,57)を通過する空気は、その絶対湿度が吸着剤との接触によって調節される。具体的に、吸着熱交換器(56,57)の吸着剤に空気中の水分を吸着させれる吸着動作を行えば、空気が除湿される。一方、吸着熱交換器(56,57)の吸着剤から水分を脱離させる再生動作を行えば、その脱離した水分によって空気が加湿される。空気調和装置(10)は、冷媒回路(40)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、利用側熱交換器を通過した空気を屋内へ供給して屋内の顕熱負荷及び潜熱負荷を処理する。
本発明の実施形態1について説明する。本実施形態の空気調和装置(10)は、冷媒回路(40)で冷媒を循環させて蒸気圧縮冷凍サイクルを行い、室内の顕熱負荷と潜熱負荷の両方を処理するものである。
本実施形態の空気調和装置(10)では、除湿冷房運転と加湿暖房運転とが行われる。
除湿冷房運転中の動作について、図3,図5及び図6を参照しながら説明する。
加湿暖房運転中の動作について、図4,図7及び図8を参照しながら説明する。
本実施形態では、冷媒回路(40)に利用側熱交換器として吸着熱交換器(56,57)を設け、この吸着熱交換器(56,57)を通過させることによって空気の絶対湿度を調節している。つまり、従来のように空気中の水分を凝縮させて空気を除湿するのではなく、空気中の水分を吸着材に吸着させて空気を除湿している。このため、従来のように冷凍サイクルの冷媒蒸発温度を空気の露点温度よりも低く設定する必要が無く、冷媒蒸発温度を空気の露点温度以上に設定しても空気の除湿が可能となる。
上述のように、本実施形態では、第1吸着熱交換器(56)と第2吸着熱交換器(57)の両方へ室内空気を導入している(図1参照)。そして、除湿冷房運転中であれば、両吸着熱交換器(56,57)のうち蒸発器となっている方を通過した空気を室内へ供給し、凝縮器となっている方を通過した空気を室外へ排出している。また、加湿暖房運転中であれば、両吸着熱交換器(56,57)のうち凝縮器となっている方を通過した空気を室内へ供給し、蒸発器となっている方を通過した空気を室外へ排出している。
本実施形態では、室内ユニット(11)を次のように構成してもよい。ここでは、本変形例の室内ユニット(11)について説明する。
本発明の実施形態2について説明する。上記実施形態1の空気調和装置(10)は室内ユニット(11)と室外ユニット(12)を備えるセパレート型に構成されているが、本実施形態の空気調和装置(10)は全ての構成機器が1つの本体ケーシング(60)に収納される一体型に構成されている。ここでは、本実施形態の空気調和装置(10)について、上記実施形態1と異なる点を説明する。
本実施形態の空気調和装置(10)では、除湿冷房運転と加湿暖房運転とが行われる。
除湿冷房運転中の動作について、図15及び図16を参照しながら説明する。
加湿暖房運転中の動作について、図17及び図18を参照しながら説明する。
本実施形態では、吸着材が担持された吸着熱交換器(56,57)を利用して空気の湿度調節を行っている。この点は、上記実施形態1と同様である。従って、本実施形態によれば、上記実施形態1と同様に、冷凍サイクルの冷媒蒸発温度を従来よりも高く設定して圧縮機(50)の消費電力を削減でき、冷凍サイクルのCOPを向上させることができる。
参考技術について説明する。この参考技術の空気調和装置(10)は、上記実施形態1において第1吸着熱交換器(56)及び第2吸着熱交換器(57)の配置を変更したものである。ここでは、この参考技術について、上記実施形態1と異なる点を説明する。
この参考技術の空気調和装置(10)では、除湿冷房運転と加湿暖房運転とが行われる。
除湿冷房運転における冷媒回路(40)の動作は、上記実施形態1と同様である(図3参照)。つまり、冷媒回路(40)では、室外熱交換器(54)が凝縮器となって室内熱交換器(55)が蒸発器となる。そして、室内熱交換器(55)で冷却された室内空気が室内へ送り返され、室外熱交換器(54)で冷媒から吸熱した室外空気が室外へ排出される。
加湿暖房運転における冷媒回路(40)の動作は、上記実施形態1と同様である(図4参照)。つまり、冷媒回路(40)では、給気側熱交換器(59)が凝縮器となって排気側熱交換器(58)が蒸発器となる。そして、室内熱交換器(55)で加熱された室内空気が室内へ送り返され、室外熱交換器(54)で冷媒へ放熱した室外空気が室外へ排出される。
この参考技術では、吸着材が担持された吸着熱交換器(56,57)を利用して空気の湿度調節を行っている。この点は、上記実施形態1と同様である。従って、この参考技術によれば、上記実施形態1と同様に、冷凍サイクルの冷媒蒸発温度を従来よりも高く設定して圧縮機(50)の消費電力を削減でき、冷凍サイクルのCOPを向上させることができる。
上記実施形態では、次のような構成としてもよい。
上記実施形態1では、室内から室外へ排出される空気が一方の吸着熱交換器(56,57)を通過する構成となっているが、これに代えて次のような構成としてもよい。
上記実施形態1では、室内から室外へ排出される空気が一方の吸着熱交換器(56,57)を通過する構成となっているが、これに代えて次のような構成としてもよい。
上記実施形態2では、冷媒回路(40)の全体が収納された本体ケーシング(60)を屋内に設置しているが、これに代えて、図26に示すように、本体ケーシング(60)を屋外に設置してもよい。つまり、この第3変形例の冷媒回路(40)は、その全体が屋外に配置される。屋外に設置された本体ケーシング(60)は、ダクトによって室内空間に接続される。
(21) 第1空間
(22) 第2空間
(23) 給気通路
(24) 排気通路
(33) 第1給気ダンパ
(34) 第1排気ダンパ
(35) 第2給気ダンパ
(36) 第2排気ダンパ
(37) 第1切換ダンパ
(38) 第2切換ダンパ
(40) 冷媒回路
(41) 屋外回路
(42) 屋内回路
(43) ガス側連絡配管
(44) 液側連絡配管
(54) 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
(55) 室内熱交換器(空気熱交換器)
(56) 吸着熱交換器
(57) 吸着熱交換器
(58) 熱源側熱交換器(熱源側熱交換器)
(59) 給気側熱交換器(空気熱交換器)
(60) ケーシング
(61) 内気吸込口
(62) 外気吸込口
(63) 給気口
(64) 排気口
Claims (12)
- 熱源側熱交換器(54,58)と利用側熱交換器とが設けられた冷媒回路(40)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、上記利用側熱交換器を通過した空気を屋内へ供給して屋内の顕熱負荷及び潜熱負荷を処理する空気調和装置であって、
上記冷媒回路(40)は、その全体が屋内又は屋外に配置され、
上記冷媒回路(40)には、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器(56,57)が利用側熱交換器として接続され、
空気中の水分を上記吸着熱交換器(56,57)に吸着させる吸着動作と上記吸着熱交換器(56,57)から水分を脱離させる再生動作とを交互に行う空気調和装置。 - 熱源側熱交換器(54,58)と利用側熱交換器とが設けられた冷媒回路(40)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、上記利用側熱交換器を通過した空気を屋内へ供給して屋内の顕熱負荷及び潜熱負荷を処理する空気調和装置であって、
上記冷媒回路(40)は、利用側熱交換器が設けられて屋内に配置される屋内回路(42)と、熱源側熱交換器(54,58)が設けられて屋外に配置される屋外回路(41)と、上記屋内回路(42)と屋外回路(41)を接続する連絡配管(43,44)とによって構成され、
上記冷媒回路(40)には、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器(56,57)が利用側熱交換器として接続され、
空気中の水分を上記吸着熱交換器(56,57)に吸着させる吸着動作と上記吸着熱交換器(56,57)から水分を脱離させる再生動作とを交互に行う空気調和装置。 - 熱源側熱交換器(54,58)と利用側熱交換器とが設けられた冷媒回路(40)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、上記利用側熱交換器を通過した空気を屋内へ供給して屋内の顕熱負荷及び潜熱負荷を処理する空気調和装置であって、
上記冷媒回路(40)には、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器(56,57)と、空気を冷媒と熱交換させる空気熱交換器(55,59)とが利用側熱交換器として接続され、
上記冷媒回路(40)は、空気熱交換器(55,59)が設けられて屋内に配置される屋内回路(42)と、吸着熱交換器(56,57)及び熱源側熱交換器(54,58)が設けられて屋外に配置される屋外回路(41)と、上記屋内回路(42)と屋外回路(41)を接続する連絡配管(43,44)とによって構成され、
空気中の水分を上記吸着熱交換器(56,57)に吸着させる吸着動作と上記吸着熱交換器(56,57)から水分を脱離させる再生動作とを交互に行う空気調和装置。 - 請求項1又は2に記載の空気調和装置において、
冷媒回路(40)には、屋内に設置されて屋内空気を冷媒と熱交換させる空気熱交換器(55,59)が吸着熱交換器(56,57)と共に利用側熱交換器として接続されている空気調和装置。 - 請求項1,2又は3に記載の空気調和装置において、
冷媒回路(40)では、利用側熱交換器として第1及び第2の吸着熱交換器(56,57)が設けられ、
第1の吸着熱交換器(56)についての吸着動作と第2の吸着熱交換器(57)についての再生動作とを並行して行う運転と、第1の吸着熱交換器(56)についての再生動作と第2の吸着熱交換器(57)についての吸着動作とを並行して行う運転とを交互に繰り返す空気調和装置。 - 請求項1,2又は3に記載の空気調和装置において、
屋外から取り込んだ空気を屋内へ供給して屋内の換気を行う空気調和装置。 - 請求項1,2又は3に記載の空気調和装置において、
屋内から取り込んだ空気を屋外へ排出して屋内の換気を行う空気調和装置。 - 請求項1,2又は3に記載の空気調和装置において、
屋外から取り込んだ空気を屋内へ供給すると共に、屋内から取り込んだ空気を屋外へ排出して屋内の換気を行う空気調和装置。 - 請求項6又は8に記載の空気調和装置において、
屋外から取り込まれた空気が吸着熱交換器(56,57)を通過後に屋内へ供給される空気調和装置。 - 請求項7又は8に記載の空気調和装置において、
屋内から取り込まれた空気が吸着熱交換器(56,57)を通過後に屋外へ排出される空気調和装置。 - 請求項7又は8に記載の空気調和装置において、
屋内から取り込まれた空気は、屋外から取り込まれた空気と共に吸着熱交換器(56,57)を通過してから屋外へ排出される空気調和装置。 - 請求項1,2又は3に記載の空気調和装置において、
屋外から取り込まれた空気が吸着熱交換器(56,57)を通過後に屋外へ排出される空気調和装置。
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