JP2008224074A - 空気調和装置および空気調和装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒートポンプサイクルにおいて、凝縮行程を加熱用熱交換器21と凝縮器22とに分離し、直列に接続され、冷却用熱交換器24が水分吸着手段4の風上に配置されており、水分吸着手段4が吸着風路1および再生風路2に跨って配置され、吸着風路1から給気され、冷却用熱交換器24で冷却されて相対湿度の上昇した空気の水分を吸着し、除湿空気として室内に送風し、水分吸着手段4に吸着した水分を、加熱用熱交換器21で昇温された加熱空気により脱着し、室外に排気する構造を備えた空気調和装置とする。
【選択図】図1
Description
前記第1の凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第2の空気流路の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第1の空気流路の風上側に配置されたことを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1における、除湿機能を有する空気調和装置の概略構成図である。
この空気調和装置の本体10は、その内部が3つの風路1、2、3に区画されており、そのうちの第1の空気流路である吸着風路1と第2の空気流路である再生風路2は隣り合わせで配設されている。そして、水分吸着手段4とその駆動手段5が吸着風路1と再生風路2に跨るように配置されている。水分吸着手段4としては、例えば吸着剤を担持され、軸方向に通気性を有するハニカム構造のデシカントロータがある。デシカントロータは吸着剤として、例えばゼオライト、シリカゲル、活性炭等からなる吸着剤を多孔質基材に塗布あるいは表面処理あるいは含浸されたものを使用する。
冷凍回路は、冷媒を圧縮する圧縮機20、第1の凝縮器である加熱用熱交換器21、第2の凝縮器22、絞り装置である膨張弁23、蒸発器である冷却用熱交換器24から構成され、加熱用熱交換器(第1の凝縮器)21と第2の凝縮器22は直列に配管接続されている。
また、吸着風路1には冷却用熱交換器(蒸発器)24と第1の送風手段(吸着ファン)6が配置され、第1の送風手段6により室内の空気(第1の空気)11を冷却用熱交換器(蒸発器)24を通して吸い込み、水分吸着手段4を通過させ、この通過した空気を再び室内へ送風するようになっている。
再生風路2には加熱用熱交換器(第1の凝縮器)21と第2の送風手段(再生ファン)7が配置され、第2の送風手段7により室内の空気(第2の空気)12を加熱用熱交換器(第1の凝縮器)21を通して吸い込み、水分吸着手段4を通過させ、この通過した空気を室外へ排気するようになっている。
第3の風路である排気風路3には加熱用熱交換器である第2の凝縮器22と第3の送風手段(凝縮ファン)8が配置され、第3の送風手段により室内の空気(第3の空気)13を第2の凝縮器22を通して吸い込み、そのまま室外へ排気するようになっている。
図2は、本発明の実施の形態2における、除湿機能を有する空気調和装置の概略構成図である。なお、実施の形態1と同一の箇所については同一符号を付して説明は省略する。
この空気調和装置では、吸着風路1は、第1の空気(吸着側)11に対して、水分吸着手段4、第1の送風手段(ファン)6、冷却用熱交換器(蒸発器)24がこの順番になるように配置されている。
図3は、本発明の実施の形態3における、除湿機能を有する空気調和装置の概略構成図である。なお、実施の形態1および実施の形態2と同一の箇所については同一符号を付して説明は省略する。
この空気調和装置では、吸着風路1において、第1の空気(吸着側)11に対して、第1の蒸発器24a、水分吸着手段4、第1の送風手段(ファン)6、第2の蒸発器24bがこの順番になるように配置されている。
図4は本発明の実施の形態4における、水分吸着手段の設置方法を示す概略図である。水分吸着手段は、第1の吸着剤14aが担持された第1の水分吸着手段4aと第2の吸着剤14bが担持された第2の水分吸着手段4bが直列に配置されている。また、図6は第1の吸着剤14aと第2の吸着剤14bの吸着特性を示した概念図である。第1の吸着剤14aは低湿度である第1の相対湿度15aと第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度15bとの間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第1の相対湿度15aと第2の相対湿度15bの間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい吸着特性を有する。また、第2の吸着剤14bは第1の相対湿度15aよりも低湿度である第3の相対湿度15c以下の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第3の相対湿度15c以上の範囲における相対湿度に対する平衡吸着量の変化率よりも大きい吸着特性を有する。
図5は本発明の実施の形態5における、水分吸着手段の設置方法を示す概略図である。水分吸着手段は、第1の吸着剤14aが担持された第1の水分吸着手段4aと第2の吸着剤14bが担持された第2の水分吸着手段4bが並列に配置されている。
Claims (10)
- 冷媒を圧縮する圧縮機、直列接続の複数の凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷凍回路と、
前記複数の凝縮器及び前記蒸発器に空気を供給する複数の送風手段と、
前記蒸発器が配設され、第1の送風手段により室内空気を導入し、導入した空気を室内へ戻す第1の空気流路と、
第1の凝縮器が配置され、第2の送風手段により室内空気を導入し、室外へ排気する第2の空気流路と、
第2の凝縮器が配置され、第3の送風手段により室内空気を導入し、室外へ排気する第3の空気流路と、
前記第1の空気流路と前記第2の空気流路に跨り配置された水分吸着手段と、
前記水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の前記第1の空気流路を流れる第1の空気と前記第2の空気流路を流れる第2の空気とが供給される領域を変更する駆動手段と、を備え、
前記第1の凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第2の空気流路の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第1の空気流路の風上側に配置されたことを特徴とする空気調和装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機、直列接続の複数の凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷凍回路と、
前記複数の凝縮器及び前記蒸発器に空気を供給する複数の送風手段と、
前記蒸発器が配置され、第1の送風手段により室内空気を導入し、導入した空気を室内へ戻す第1の空気流路と、
第1の凝縮器が配置され、第2の送風手段により室内空気を導入し、室外へ排気する第2の空気流路と、
第2の凝縮器が配置され、第3の送風手段により室内空気を導入し、室外へ排気する第3の空気流路と、
前記第1の空気流路と前記第2の空気流路に跨り配置された水分吸着手段と、
前記水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の前記第1の空気流路を流れる第1の空気と前記第2の空気流路を流れる第2の空気とが供給される領域を変更する駆動手段と、
を備え、
前記第1の凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第2の空気流路の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第1の空気流路の風下側に配置されたことを特徴とする空気調和装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機、直列接続の複数の凝縮器、絞り装置及び並列接続の複数の蒸発器から構成される冷凍回路と、
前記複数の凝縮器及び前記複数の蒸発器に空気を供給する複数の送風手段と、
第1の蒸発器及び第2の蒸発器が配置され、第1の送風手段により室内空気を導入し、導入した空気を室内へ戻す第1の空気流路と、
第2の凝縮器が配置され、第2の送風手段により室内空気を導入し、室外へ排気する第2の空気流路と、
前記第2の凝縮器が配置され、第3の送風手段により室内空気を導入し、室外へ排気する第3の空気流路と、
前記第1の凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第2の空気流路の風上側に配置され、前記第1の蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第1の空気流路の風上側に配置され、前記第2の蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第1の空気流路の風下側に配置され、前記第1の蒸発器と前記第2の蒸発器に対する冷媒流路切換手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。 - 前記第1の送風手段と前記第2の送風手段が、前記第1の空気流路と前記第2の空気流路とに跨り配置され共用される構成となっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空気調和装置。
- 前記水分吸着手段に設ける吸着剤は、
低湿度である第1の相対湿度と前記第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第1の相対湿度と前記第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きく、かつ、前記第1の相対湿度及び前記第2の相対湿度が30%から60%の範囲であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記水分吸着手段に設ける吸着剤は、
前記第1の相対湿度よりも低湿度である第3の相対湿度以下の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第3の相対湿度以上の範囲における相対湿度に対する前記平衡吸着量の前記変化率よりも大きいものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記水分吸着手段に設ける固体吸着材を、1.5〜2.5ナノメートルの穴径の細孔が多数設けられたケイ素材料で構成したことを特徴とする請求項5または6記載の空気調和装置。
- 前記水分吸着手段は、
第1の吸着剤が担持された第1の水分吸着手段と、第1の吸着剤とは異なる種類の第2の吸着剤が担持された第2の水分吸着手段とが直列に配置されて構成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記水分吸着手段は、
第1の吸着剤が担持された第1の水分吸着手段と、第1の吸着剤とは異なる種類の第2の吸着剤が担持された第2の水分吸着手段とが並列に配置されて構成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記請求項1〜9のいずれかに記載の空気調和装置において、
前記第1の空気流路と前記第2の空気流路と前記第3の空気流路の風量をそれぞれ個別に制御することを特徴とする空気調和装置の制御方法。
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