JP2010112633A

JP2010112633A - Desiccant air conditioner

Info

Publication number: JP2010112633A
Application number: JP2008285964A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Shiba; 芳郎柴; Shigehiro Yoshida; 茂弘吉田; Yutaka Kinoshita; 裕木下
Original assignee: ENE VISION CO Ltd; ENE-VISION CO Ltd; Toyota Tsusho Corp; Zeneral Heatpump Industry Co Ltd
Current assignee: ENE VISION CO Ltd; ENE-VISION CO Ltd; Toyota Tsusho Corp; Zeneral Heatpump Industry Co Ltd
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2010-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To construct a system inexpensive compared to a desiccant air-conditioning system utilizing a heat pump using a CO2 refrigerant, without using a boiler that consumes expensive fuel as a heat source of an air heater, in the desiccant air-conditioning system. <P>SOLUTION: A water-cooled heat pump using R134a that can produce cold water and hot water simultaneously, as a refrigerant, is installed to use cold water as a cold source of an air cooler and to use hot water as the heat source of the air heater. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、デシカント空調とヒートポンプに関するものである。 The present invention relates to a desiccant air conditioner and a heat pump.

従来の除湿装置は非特許文献１で公知のように、空気を冷却して空気中の水蒸気を凝縮させて水分と水を分離することにより除湿を行い、冷却した空気を再加熱することにより冷えすぎた空気を暖めてから室内に空気を送る。家庭用エアコンでは除湿は蒸発器で空気を冷却した後に凝縮熱の一部を再加熱で利用する方式がすでに存在するが、ダクトを用いる大型の空調システムでは、冷熱源と加熱源がそれぞれ必要である。 As known in Non-Patent Document 1, a conventional dehumidifying device performs dehumidification by cooling air, condensing water vapor in the air to separate water and water, and cooling by reheating the cooled air. Warm the excess air and send it into the room. In home air conditioners, there is already a method of dehumidification after cooling the air with an evaporator and reusing part of the heat of condensation for reheating, but large air conditioning systems using ducts require a cooling source and a heating source, respectively. is there.

図２は従来のダクトを用いる大型の除湿システムの１例であり、空冷式チラー３３より生成される冷水を冷熱源として除湿コイル２３で外気を冷却・除湿し、温水ボイラ２４より生成される温水を温熱源として再熱コイル２５で空気を加熱する除湿空調システムである。 FIG. 2 shows an example of a large-sized dehumidification system using a conventional duct. Hot water generated from a hot water boiler 24 is obtained by cooling and dehumidifying the outside air with a dehumidifying coil 23 using cold water generated from an air-cooled chiller 33 as a cold heat source. Is a dehumidifying air-conditioning system that heats the air with a reheating coil 25 using as a heat source.

それに対して、デシカント空調システムは吸湿材を付着させた除湿ロータに湿度の高い空気を通過させることにより水分が流路壁面に吸着され、除湿された空気がロータから排出されるとともに、ロータに高温空気を通すことにより吸着された水分を脱着させてロータ外へ排出させることにより継続的に除湿を行う除湿空調システムである。このように、ロータに高温空気を通すことにより吸着された水分を脱着させてロータ外へ排出させること過程は再生と呼ばれている。一般に、デシカント空調は、図２のような従来の冷却・加熱による除湿空調システムに比べて、過度に冷却して再加熱する必要がなく、顕熱除去の冷却だけで良いため冷却に要するエネルギーが少ない。 On the other hand, in the desiccant air conditioning system, moisture is adsorbed on the flow path wall surface by allowing high-humidity air to pass through the dehumidifying rotor to which the moisture absorbing material is adhered, and the dehumidified air is discharged from the rotor and the rotor is heated to a high temperature. This is a dehumidifying air conditioning system that performs dehumidification continuously by desorbing moisture adsorbed by passing air and discharging it out of the rotor. In this way, the process of desorbing the moisture adsorbed by passing hot air through the rotor and discharging it out of the rotor is called regeneration. In general, desiccant air conditioning does not require excessive cooling and reheating as compared with the conventional dehumidifying air conditioning system as shown in FIG. 2, and it only requires cooling for sensible heat removal. Few.

図３は従来のデシカント空調システムであり、プレクーラ、アフタークーラの冷熱源を空冷ヒートポンプ３３で賄っており、除湿ロータ再生のための温熱源をボイラ２４で賄っている。 FIG. 3 shows a conventional desiccant air conditioning system, in which a cooling heat source for a precooler and an aftercooler is provided by an air cooling heat pump 33, and a heating source for regeneration of a dehumidifying rotor is provided by a boiler 24.

また、デシカント空調の公知技術として、特許文献１に、ＣＯ２冷媒ヒートポンプを採用したデシカント空調システムにおいて、超臨界ガスと空気とを熱交換するエアヒータと、ＣＯ２冷媒の蒸発ガスと空気と熱交換するエアクーラを用いる方式が示されている。また、特許文献２に、ＣＯ２冷媒ヒートポンプを採用したデシカント空調システムにおいて、超臨界ガスと空気とを熱交換するエアヒータと、ＣＯ２冷媒の蒸発ガスと空気を直接的または間接的に熱交換するエアクーラを用いる方式が示されている。
特開２００７−３２７６９３特開２００８−７００６０初歩と実用シリーズデシカント空調システム究極の調湿システムを目指してｐｐ．４〜５財団法人ヒートポンプ・蓄熱センター低温排熱利用機器調査研究会著日本工業出版 In addition, as a known technique of desiccant air conditioning, Patent Document 1 discloses in a desiccant air conditioning system employing a CO2 refrigerant heat pump, an air heater for exchanging heat between supercritical gas and air, and an air cooler for exchanging heat between evaporated gas of CO2 refrigerant and air. A scheme using is shown. Patent Document 2 discloses an air heater that exchanges heat between supercritical gas and air and an air cooler that exchanges heat directly or indirectly between evaporated gas and air of a CO2 refrigerant in a desiccant air conditioning system employing a CO2 refrigerant heat pump. The method used is shown.
JP2007-327693 JP2008-70060 Basic and practical series Desiccant air conditioning system Aiming for the ultimate humidity control system pp. 4-5 Heat Pump / Heat Storage Center Research Institute for Low-temperature Waste Heat Utilization Nihon Kogyo Publishing

デシカント空調システムのエアヒータの温熱源としてボイラを用いるのは、近年の原油高のために利用しない方が望ましい。 It is desirable not to use a boiler as a heat source of an air heater of a desiccant air conditioning system because of the recent increase in crude oil.

また、デシカント空調システムにおいてエアヒータの温熱源とエアクーラの冷熱源をヒートポンプで同時に賄うことにより省エネルギー化が期待できるが、ＣＯ２冷媒を用いた場合、８０℃以上の再生用空気を作り出すためには冷媒が超臨界となり、圧力が１０ＭＰａ以上となる。したがって、高圧対応のエアヒータ用熱交換器が必要となるためそのコストが大きくなる。また、エアヒータで直接ＣＯ２冷媒を空気と熱交換させる場合、ＣＯ２圧縮機の容量制御を行うときにエアクーラ用の冷却能力も変化するため、安定した加熱と冷却の制御が難しい。また、ＣＯ２冷媒を直接エアヒータで空気と熱交換するデシカント空調システムは容量に応じてエアヒータの容量に応じたＣＯ２冷媒対応の熱交換器を用いなければならず、また、ＣＯ２冷媒圧縮機も容量に応じて異なる圧縮機を用いなければならいため、開発コストがかかり多様な市場での競争力がない。また、エアヒータとしてＣＯ２冷媒を用いた超臨界熱交換は凝縮がなく超臨界熱交換なので、エアヒータ用熱交換器内での冷媒の温度変化が大きいため、空気と温水の熱交換に比べ、空気とＣＯ２冷媒の温度差が小さくなってしまうため、熱交換面積が多く必要である。 Also, in a desiccant air conditioning system, energy saving can be expected by simultaneously providing the heat source of the air heater and the heat source of the air cooler with a heat pump. However, when CO2 refrigerant is used, the refrigerant must be used to produce 80 ° C or higher regeneration air. It becomes supercritical and the pressure is 10 MPa or more. Therefore, since the heat exchanger for air heaters corresponding to a high pressure is needed, the cost increases. In addition, when the CO2 refrigerant is directly heat-exchanged with air by the air heater, the cooling capacity for the air cooler also changes when the capacity control of the CO2 compressor is performed, so that stable heating and cooling control is difficult. In addition, a desiccant air conditioning system that directly exchanges heat between CO2 refrigerant and air using an air heater must use a heat exchanger that supports CO2 refrigerant according to the capacity of the air heater according to the capacity, and a CO2 refrigerant compressor can also be used as a capacity. Since different compressors must be used accordingly, development costs are high and there is no competitiveness in various markets. In addition, since supercritical heat exchange using CO2 refrigerant as an air heater is supercritical heat exchange without condensation, the temperature change of the refrigerant in the air heater heat exchanger is large. Since the temperature difference of the CO2 refrigerant becomes small, a large heat exchange area is required.

本発明の目的は、ＣＯ２冷媒を用いたヒートポンプを利用したデシカント空調システムに対して、より安価で、より制御性が高く、多様な容量に対応したデシカント空調システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a desiccant air conditioning system that is cheaper, has higher controllability, and accommodates various capacities than a desiccant air conditioning system that uses a heat pump using a CO 2 refrigerant.

上記目的を達成するために、本発明に係るデシカント空調システムは、除湿ロータ、顕熱交換器、エアヒータ、エアクーラを有するデシカント空調システムにおいて、８０℃以上の温水を生成できるＲ１３４ａを冷媒とした臨界点以下の圧力のサイクルをもつ水冷式ヒートポンプにより生成される温水をエアヒータの温熱源とするとともに、同時に生成される冷水をエアクーラの冷熱源とする手段を用いる。 In order to achieve the above object, a desiccant air conditioning system according to the present invention is a desiccant air conditioning system having a dehumidification rotor, a sensible heat exchanger, an air heater, and an air cooler. The critical point is R134a that can generate hot water of 80 ° C. or higher. Hot water generated by a water-cooled heat pump having the following pressure cycle is used as a heat source for the air heater, and simultaneously, cold water generated simultaneously is used as a heat source for the air cooler.

また、水冷式ヒートポンプから生成される温水と冷水について、エアヒータの温水負荷が少ない場合は余剰の熱を冷却塔に放熱し、プレクーラとアフタークーラの冷水負荷が少ない場合は空調機の冷熱源として利用する。 For hot water and cold water generated from a water-cooled heat pump, excess heat is dissipated to the cooling tower when the hot water load of the air heater is small, and it is used as a cold heat source of the air conditioner when the cold water load of the precooler and aftercooler is small To do.

また、水冷式ヒートポンプは冷媒ではなく水配管を連結することにより容易に連結が可能であるため、基本的な水冷式ヒートポンプで様々な容量のデシカント空調システムに対応ができ、圧縮機の発低による簡単な台数制御による容量制御が可能である。 In addition, since water-cooled heat pumps can be easily connected by connecting water pipes instead of refrigerants, basic water-cooled heat pumps can be used for various capacity desiccant air-conditioning systems. Capacitance control by simple unit control is possible.

本発明に係る除湿空調装置システムによれば、Ｒ１３４ａ冷媒を用いたヒートポンプで８０℃以上の温水を生成する場合でも、Ｒ１３４ａの臨界温度が１０１℃、臨界圧力が４．０ＭＰａであり、臨界圧力以下でのヒートポンプサイクルとなり、ＣＯ２による超臨界サイクルに比べて圧力が非常に低いため、ヒートポンプとしては汎用的な熱交換器を利用できる。 According to the dehumidifying air conditioner system according to the present invention, even when hot water having a temperature of 80 ° C. or higher is generated by a heat pump using R134a refrigerant, the critical temperature of R134a is 101 ° C., the critical pressure is 4.0 MPa, and the critical pressure or lower. Since the pressure is very low compared with the supercritical cycle using CO2, a general heat exchanger can be used as the heat pump.

また、エアヒータやエアクーラも汎用の水−空気熱交換を用いることができるため開発コストがかからない。 In addition, since the air heater and the air cooler can use general-purpose water-air heat exchange, development costs are not required.

また、Ｒ１３４ａ冷媒ヒートポンプを用いた場合の凝縮は、ＣＯ２冷媒ヒートポンプのガスクールに比べて、冷媒の温度変化が小さいため、熱交換器面積を小さくすることができる。 Further, the condensation when the R134a refrigerant heat pump is used has a smaller temperature change of the refrigerant than the gas cool of the CO2 refrigerant heat pump, and thus the heat exchanger area can be reduced.

また、ＣＯ２圧縮機を用いたデシカント空調システムにおけるＣＯ２圧縮機の容量制御は圧縮機のインバータ制御による複雑な制御方法になるが、本発明のＲ１３４ａ冷媒ヒートポンプを用いた冷温水間接熱交換方法によれば、ヒートポンプの台数制御が可能であり、余剰温水を冷却塔から放熱し、余剰冷水を年間冷房の空調機の冷熱源として利用することが可能である。 In addition, the capacity control of the CO2 compressor in the desiccant air conditioning system using the CO2 compressor is a complicated control method by inverter control of the compressor. However, according to the cold / hot water indirect heat exchange method using the R134a refrigerant heat pump of the present invention. For example, the number of heat pumps can be controlled, and the excess hot water can be radiated from the cooling tower, and the excess cold water can be used as a cooling source of an air conditioner for annual cooling.

また、Ｒ１３４ａ冷媒水冷式ヒートポンプによる複数台連結と台数制御を行うことにより、少数のヒートポンプの機種により様々な容量のデシカント空調システムに対応できるため、デシカント空調システムの開発コストが低減できるため、競争力のあるシステムが構築できる。 In addition, by connecting multiple units with R134a refrigerant water-cooled heat pump and controlling the number of units, it is possible to cope with desiccant air conditioning systems of various capacities with a small number of heat pump models. You can build a system with

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

まず、図１を用いて実施例１を説明する。図１は本実施例に係るデシカント空調システムの全体系統図である。 First, Example 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall system diagram of a desiccant air conditioning system according to the present embodiment.

ダクトを通して外気をファン８により吸気して除湿・冷却して室内７に流入させ、室内空気をファン９によりダクトを通して屋外に排気するのがデシカント空調システムの基本であるが、その吸気経路で外気は順にプレクーラ４、除湿ロータ１、顕熱交換器２、アフタークーラ５を通り、排気経路で室内空気は顕熱交換器２、エアヒータ３、除湿ロータ１を通る。 Although the outside air is sucked by the fan 8 through the duct, dehumidified and cooled, flows into the room 7, and the room air is exhausted to the outside through the duct by the fan 9. The air passes through the precooler 4, the dehumidifying rotor 1, the sensible heat exchanger 2, and the aftercooler 5, and the indoor air passes through the sensible heat exchanger 2, the air heater 3, and the dehumidifying rotor 1 in the exhaust path.

システムによっては顕熱交換器２がない場合もあり、プレクーラ４またはアフタークーラ５がない場合もある。図１の例は１００％外気の換気が行われる例であるが、場合によっては室内空気の一部を外気と混合して室内に送る場合もある。 Depending on the system, there may be no sensible heat exchanger 2 and there may be no precooler 4 or aftercooler 5. The example of FIG. 1 is an example in which ventilation of 100% outside air is performed, but in some cases, a part of room air may be mixed with outside air and sent to the room.

プレクーラ４、アフタークーラ５、エアヒータ３はアルミフィンチューブ熱交換器などの汎用の水−空気熱交換器である。ただし、プレクーラ４、アフタークーラ５には冷水が流されることにより通過する空気を冷却し、エアヒータ３には温水が流されることにより通過する空気を加熱する。 The precooler 4, the aftercooler 5, and the air heater 3 are general-purpose water-air heat exchangers such as an aluminum finned tube heat exchanger. However, the passing air is cooled by flowing cold water through the precooler 4 and the aftercooler 5, and the passing air is heated by flowing hot water through the air heater 3.

水冷式ヒートポンプ１６によりエアヒータ３の温熱源となる温水を生成すると同時に、プレクーラ４、アフタークーラ５の冷熱源となる冷水を生成する。水冷式ヒートポンプ１６は圧縮機１０、凝縮器１１，膨張弁１２、蒸発器１３とそれらをサイクルで結ぶ配管から構成され、配管内にはＲ１３４ａ冷媒と圧縮機油のみが封入されている。凝縮器１１、蒸発器１３は冷媒−水熱交換器であり、汎用的なプレート式熱交換器や２重管熱交換器などが用いられる。 The water-cooled heat pump 16 generates hot water as a heat source for the air heater 3 and simultaneously generates cold water as a cool heat source for the precooler 4 and the aftercooler 5. The water-cooled heat pump 16 is composed of a compressor 10, a condenser 11, an expansion valve 12, an evaporator 13 and piping connecting them in a cycle, and only R134a refrigerant and compressor oil are enclosed in the piping. The condenser 11 and the evaporator 13 are refrigerant-water heat exchangers, and general-purpose plate heat exchangers, double pipe heat exchangers, and the like are used.

温水を生成できる冷水と温水を同時に取り出しが可能な水冷式ヒートポンプ冷凍機については、ＪＩＳＢ８６１３−１９９４におけるヒートポンプ加熱において過負荷条件の出口水温は５０℃であり、８０℃を越える温度については想定されていない。そこで、Ｒ１３４ａ冷媒を用いた水冷式ヒートポンプを製作し、性能試験を行ったところ、温水入口温度７５℃、温水出口温度８３℃、冷水入口温度１５℃、冷水出口温度１０℃の条件で、加熱ＣＯＰが１．９、冷却ＣＯＰが１．０であり、冷却と加熱の合計のＣＯＰは２．９である。このようにデシカント空調システムにＲ１３４ａを冷媒とした水冷式ヒートポンプを用いれば高効率なシステムが構築できる。 As for the cold water that can generate hot water and the water-cooled heat pump refrigerator that can take out hot water at the same time, the outlet water temperature in the overload condition in heat pump heating in JISB8613-1994 is 50 ° C, and the temperature exceeding 80 ° C is assumed. Absent. Therefore, when a water-cooled heat pump using R134a refrigerant was manufactured and performance tests were conducted, a heating COP was obtained under conditions of a hot water inlet temperature of 75 ° C., a hot water outlet temperature of 83 ° C., a cold water inlet temperature of 15 ° C., and a cold water outlet temperature of 10 ° C. Is 1.9, the cooling COP is 1.0, and the total COP of cooling and heating is 2.9. Thus, if a water-cooled heat pump using R134a as a refrigerant is used in the desiccant air conditioning system, a highly efficient system can be constructed.

除湿ロータ１はハニカム状の流路の束でできており、流路表面にはシリカゲル系吸着剤や高分子収着材などがしみこませてある。湿度の高い外気が除湿ロータの流路内を通過する間に水分が流路表面に吸着され、除湿された空気が除湿ロータから排出される。一方、吸着された水分はエアヒータ３によって加熱された高温空気を通すことにより脱着され、除湿ロータの外へ排出される。このようにして継続的に外気の除湿が行われる。 The dehumidifying rotor 1 is made of a bundle of honeycomb-shaped flow paths, and a silica gel-based adsorbent or a polymer sorbent is soaked in the flow path surface. While outside air with high humidity passes through the flow path of the dehumidification rotor, moisture is adsorbed on the surface of the flow path, and the dehumidified air is discharged from the dehumidification rotor. On the other hand, the adsorbed moisture is desorbed by passing high-temperature air heated by the air heater 3 and discharged out of the dehumidifying rotor. In this way, the outside air is continuously dehumidified.

シリカゲル系の吸着剤では再生のためには８０℃程度の高温空気が必要であり、Ｒ１３４ａ冷媒を用いた水冷式ヒートポンプで８０℃以上の温水を生成すればエアヒータを通して８０℃程度まで加熱することが可能である。また、高分子収着剤の場合は５０〜７０℃の再生空気で良いため、水冷式のヒートポンプの温水温度を下げることができるためサイクルの凝縮温度、凝縮圧力が低下するためＣＯＰはさらに向上する。 Silica gel-based adsorbent requires high-temperature air of about 80 ° C. for regeneration, and if hot water of 80 ° C. or higher is generated by a water-cooled heat pump using R134a refrigerant, it can be heated to about 80 ° C. through an air heater. Is possible. In the case of a polymer sorbent, the regeneration air at 50 to 70 ° C. may be used, so that the hot water temperature of the water-cooled heat pump can be lowered, so that the condensation temperature and condensation pressure of the cycle are lowered, so that the COP is further improved. .

顕熱交換器２は排気する空気の熱を吸気する空気と熱交換することにより熱を回収する装置であり、回転型や静止型がある。回転型はアルミシートを段ボール状に加工して円筒状に巻いた形状のハニカムロータが１０ｒｐｍ程度の速度で回転する構造であり、排気する高温空気をハニカムロータに通過させ、空気の熱をロータに蓄熱し空気は冷却されて排気され、一方、蓄熱したロータは吸気側に回転し、取り入れた空気がロータ内を通過するときにロータに蓄えていた熱を受け取って熱い空気となって吸気される。静止型は互いに独立した２つの流路を交互に積み重ねた構造をしており、２つの空気流は混ざり合うことなく流れ、アルミシートを介して伝熱により熱交換する。顕熱交換器２がなくてもデシカント空調装置としての役割を果たすが、省エネルギーのためには顕熱交換器を採用した方がよい。 The sensible heat exchanger 2 is a device that recovers heat by exchanging heat of the air to be exhausted with the air to be sucked, and there are a rotary type and a static type. The rotary type is a structure in which an aluminum sheet is processed into a corrugated board and is wound into a cylindrical shape, and the honeycomb rotor rotates at a speed of about 10 rpm. High-temperature air to be exhausted passes through the honeycomb rotor, and the heat of the air passes through the rotor. The heat is stored and the air is cooled and exhausted. On the other hand, the stored rotor rotates to the intake side, receives the heat stored in the rotor when the taken-in air passes through the rotor, and is sucked as hot air . The stationary type has a structure in which two independent flow paths are alternately stacked, and the two air flows flow without mixing and exchange heat by heat transfer through an aluminum sheet. Even if there is no sensible heat exchanger 2, it plays the role of a desiccant air conditioner, but it is better to adopt a sensible heat exchanger for energy saving.

図１には記載されていないが、空気経路のダクト内や機器に埃などが付着しないように、外気を取り入れるダクトの入口付近や、室内空気を外気に排気するダクトの入り口にフィルタを設置する。 Although not shown in FIG. 1, a filter is installed near the entrance of the duct for taking in outside air or at the entrance of the duct for exhausting room air to the outside so that dust or the like does not adhere to the duct or equipment of the air path. .

水冷式ヒートポンプ１６で生成した温水と冷水はすべての熱量が使用されるわけではないので、余剰の熱は別に利用するか排出する必要がある。余剰温水は冷却塔４１で放熱が可能であり、余剰冷水は空調機４２の冷熱源として利用可能である。 The hot water and cold water generated by the water-cooled heat pump 16 do not use all the heat, so it is necessary to use or discharge the surplus heat separately. Excess hot water can be dissipated in the cooling tower 41, and excess cold water can be used as a cooling source of the air conditioner 42.

温水配管や冷水配管にはクッションタンクを設置してもよい。クッションタンクを設置することにより保有水量が増えるため急激な負荷変動に対応できる。 A cushion tank may be installed in the hot water pipe or the cold water pipe. By installing a cushion tank, the amount of water retained increases, making it possible to handle sudden load fluctuations.

次に、図４を用いて実施例２を説明する。図４は本実施例に係るデシカント空調システムの全体系統図であり、図１とは水冷式ヒートポンプ部分のみ異なっており、その他の部分は図１と同じ仕組みである。水冷式ヒートポンプ１６は連結型となっており、水冷式ヒートポンプそれぞれの温水入口、温水出口、冷水入口、冷水出口を連結して大容量化を行っている。図では３連結であるが連結数に制限はない。配管はリバースリターンとなるのが望ましい。このように水冷式ヒートポンプを連結することにより圧縮機を停止するのみで容量制御が容易にできる。 Next, Example 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an overall system diagram of the desiccant air conditioning system according to the present embodiment, which is different from FIG. 1 only in the water-cooled heat pump portion, and the other portions have the same mechanism as FIG. The water-cooled heat pump 16 is a connected type, and the capacity of the water-cooled heat pump is increased by connecting the hot water inlet, the hot water outlet, the cold water inlet, and the cold water outlet. Although there are three connections in the figure, the number of connections is not limited. It is desirable that the pipe has a reverse return. By connecting the water-cooled heat pump in this way, capacity control can be easily performed only by stopping the compressor.

次に、図５を用いて実施例３を説明する。図５は本実施例に係るデシカント空調システムを暖房・加湿システムにも利用できることを示す全体系統図である。図５は図１の水冷式ヒートポンプ部分のみを変更した図となっており、水冷式ヒートポンプ４３は四方弁５３が追加されることにより、凝縮器と蒸発器を切り替えることができる。図５の冷媒配管３５の矢印は暖房・加湿運転を行う場合の冷媒流れの向きを示す。図１の冷水配管１８は図５では温水配管４６となり、図１の温水配管１７は図５では冷水配管となる。図１のエアクーラ４、エアクーラ５は図５ではそれぞれエアヒータ４８、エアヒータ４９となり、図１のエアヒータ３は図５ではエアクーラ５０となる。外気はエアヒータにより加熱され、加熱された空気は除湿ロータを再生するときに脱着された水分を含むことになるので加湿が行われ、顕熱交換器２を通過して、さらにエアヒータ４９により適切な温度まで空気を暖めることができる。室内空気の排気は顕熱交換器２を通過して、エアクーラ５０により冷却され、除湿ロータ１で排気の水分を吸着して排気する。 Next, Example 3 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an overall system diagram showing that the desiccant air conditioning system according to the present embodiment can also be used in a heating / humidification system. FIG. 5 is a diagram in which only the water-cooled heat pump portion of FIG. 1 is changed, and the water-cooled heat pump 43 can be switched between a condenser and an evaporator by adding a four-way valve 53. The arrow of the refrigerant | coolant piping 35 of FIG. 5 shows the direction of the refrigerant | coolant flow in the case of performing heating and humidification operation. 1 is a hot water pipe 46 in FIG. 5, and the hot water pipe 17 in FIG. 1 is a cold water pipe in FIG. The air cooler 4 and the air cooler 5 in FIG. 1 become an air heater 48 and an air heater 49 in FIG. 5, respectively, and the air heater 3 in FIG. 1 becomes an air cooler 50 in FIG. The outside air is heated by the air heater, and the heated air contains moisture desorbed when the dehumidifying rotor is regenerated, so that humidification is performed, and the air passes through the sensible heat exchanger 2 and is further appropriate by the air heater 49. Air can be warmed to temperature. The indoor air exhaust passes through the sensible heat exchanger 2, is cooled by the air cooler 50, and adsorbs moisture from the exhaust by the dehumidifying rotor 1 and exhausts it.

四方弁５３の向きが変われば図１と全く同じ動作となり、冷房・除湿システムとなる。 If the direction of the four-way valve 53 is changed, the operation is exactly the same as in FIG. 1, and a cooling / dehumidifying system is obtained.

このように、四方弁付き水冷式ヒートポンプを用いれば冷房・除湿が行えるだけでなく、暖房・加湿運転も可能となる。 As described above, if a water-cooled heat pump with a four-way valve is used, not only cooling and dehumidification can be performed, but also heating and humidification operations can be performed.

当発明によれば、コージェネレーションの排熱などの別熱源がなくてもデシカント空調システムを構築できるため、現場に設置するのが容易である。 According to the present invention, a desiccant air-conditioning system can be constructed without a separate heat source such as exhaust heat of cogeneration, so that it can be easily installed on site.

当発明のデシカント空調システムは、室内の湿度と温度を調整して快適環境を提供するとともに従来の冷却・加熱による除湿システムに比べて省エネルギーとなるため、ありとあらゆる室内環境に対して有効である。業種・施設の例としては、食品製造業、化学工業、電機・機械製造業などの工場、スーパーマーケット、研究施設・学校、病院・福祉施設、事務所、プール・フィットネス、映画館・展示場、倉庫、航空機・船舶などの運輸業などが挙げられる。 The desiccant air-conditioning system of the present invention provides a comfortable environment by adjusting the humidity and temperature in the room, and is energy-saving compared to a conventional dehumidifying system by cooling and heating, and is therefore effective for any indoor environment. Examples of industries / facility include factories such as food manufacturing industry, chemical industry, electrical machinery / machinery manufacturing industry, supermarket, research facility / school, hospital / welfare facility, office, pool / fitness, movie theater / exhibition hall, warehouse And transportation business such as aircraft and ships.

本発明装置の第１実施例の全体構成図である。It is a whole block diagram of 1st Example of this invention apparatus. 空冷チラーによる冷却と温水ボイラによる再加熱による従来の除湿空調システムを示した図である。It is the figure which showed the conventional dehumidification air-conditioning system by the cooling by an air cooling chiller, and the reheating by a hot water boiler. 空冷チラーによる冷却と温水ボイラによる加熱による従来のデシカント空調システムを示した図である。It is the figure which showed the conventional desiccant air conditioning system by the cooling by an air cooling chiller, and the heating by a hot water boiler. 本発明装置の第２実施例の全体構成図である。It is a whole block diagram of 2nd Example of this invention apparatus. 本発明装置の第３実施例の全体構成図である。It is a whole block diagram of 3rd Example of this invention apparatus.

Explanation of symbols

１除湿ロータ
２顕熱交換器
３水−空気熱交換器（エアヒータ）
４水−空気熱交換器（エアクーラ、プレクーラ）
５水−空気熱交換器（エアクーラ、アフタークーラ）
６水−空気熱交換器（エアハンドリングユニット又はファンコイル）
７室内
８吸気ファン
９排気ファン
１０圧縮機
１１蒸発器
１２膨張弁
１３凝縮器
１４ポンプ
１５ポンプ
１６水冷式ヒートポンプ
１７温水配管
１８冷水配管
１９冷媒配管
２０冷房空気経路
２１吸気ファン
２２排気ファン
２３水−空気熱交換器（除湿コイル）
２４温水ボイラ
２５水−空気熱交換器（再熱コイル）
２６ポンプ
２７ポンプ
２８圧縮機
２９凝縮器（冷媒−空気熱交換器）
３０膨張弁
３１蒸発器
３２ファン
３３空冷ヒートポンプ
３４冷水配管
３５冷媒配管
３６水−空気熱交換器（エアハンドリングユニット又はファンコイル用）
３７冷房空気経路
３８温水配管
３９吸気空気経路
４０排気空気経路
４１冷却塔
４２空調機
４３水冷式ヒートポンプ（四方弁付き）
４４凝縮器（兼蒸発器）
４５蒸発器（兼凝縮器）
４６温水配管（兼冷水配管）
４７冷水配管（兼温水配管）
４８エアヒータ（兼エアクーラ）
４９エアヒータ（兼エアクーラ）
５０プレクーラ（兼エアヒータ）
５１加熱塔（兼冷却塔）
５２暖房空気経路（兼冷房空気経路）
５３四方弁

1 Dehumidification rotor 2 Sensible heat exchanger 3 Water-air heat exchanger (air heater)
4 Water-air heat exchanger (air cooler, precooler)
5 Water-air heat exchanger (air cooler, aftercooler)
6 Water-air heat exchanger (air handling unit or fan coil)
7 Indoor 8 Intake fan 9 Exhaust fan 10 Compressor 11 Evaporator 12 Expansion valve 13 Condenser 14 Pump 15 Pump 16 Water-cooled heat pump 17 Hot water pipe 18 Cold water pipe 19 Refrigerant pipe 20 Cooling air path 21 Intake fan 22 Exhaust fan 23 Water- Air heat exchanger (dehumidification coil)
24 Hot water boiler 25 Water-air heat exchanger (reheat coil)
26 Pump 27 Pump 28 Compressor 29 Condenser (refrigerant-air heat exchanger)
30 Expansion valve 31 Evaporator 32 Fan 33 Air-cooled heat pump 34 Chilled water pipe 35 Refrigerant pipe 36 Water-air heat exchanger (for air handling unit or fan coil)
37 Cooling air path 38 Hot water piping 39 Intake air path 40 Exhaust air path 41 Cooling tower 42 Air conditioner 43 Water-cooled heat pump (with four-way valve)
44 Condenser (cum evaporator)
45 Evaporator (cum condenser)
46 Hot water piping (cum cold water piping)
47 Cold water piping (also hot water piping)
48 Air heater (also air cooler)
49 Air heater (also air cooler)
50 Precooler (also air heater)
51 Heating tower (cum cooling tower)
52 Heating air path (cum cooling air path)
53 Four-way valve

Claims

In a desiccant air conditioning system having a dehumidifying rotor, a sensible heat exchanger, an air heater, and an air cooler, the hot water generated by a water-cooled heat pump having a cycle of pressure below the critical point using R134a that can generate hot water of 80 ° C. or higher as a refrigerant is used as an air heater. A method of using cold water generated at the same time as a cold heat source of an air cooler.

An energy-saving dehumidifying air conditioner using the method according to claim 1.

3. The energy saving dehumidifying air conditioner according to claim 2, wherein a heat balance of the water-cooled heat pump is obtained by using an excess cold heat source as a cold heat source of the air conditioner.

3. The energy saving dehumidifying air conditioner according to claim 2, wherein the development cost is reduced while adapting to various capacities by using a water-cooled heat pump as a connection type.

3. The energy saving dehumidifying air conditioner according to claim 2, wherein the heat balance of the water-cooled heat pump is obtained by radiating heat from an excess heat source in the cooling tower.

The dehumidifying device according to claim 2, wherein the indoor air can be heated and humidified by a method of reversing the condenser and the condenser of the water-cooled heat pump using a four-way valve. Humidification and air conditioning equipment.