JP2013064549A - 空調システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空調システム(1)には、温度調節装置(10)と湿度調節装置(20)とが設けられる。湿度調節装置(20)には、吸収剤回路(23)が設けられる。吸収剤回路(23)では、二つの調湿用モジュール(40a,40b)の間を液体吸収剤が循環する。各調湿用モジュール(40a,40b)には、透湿膜が設けられる。透湿膜は、液体吸収剤は透過させずに水蒸気を透過させる。そして、各調湿用モジュール(40a,40b)では、液体吸収剤と空気が、透湿膜を介して水蒸気の授受を行う。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態1について説明する。
温度調節装置(10)は、いわゆるセパレート型の空気調和機である。この温度調節装置(10)は、室外機(11)と室内機(12)とを備えている。室外機(11)は室外に設置され、室内機(12)は室内に設置される。
湿度調節装置(20)には、給気通路(21)と排気通路(22)とが形成されている。給気通路(21)は、その入口端が室外空間に連通し、その出口端が室内空間に連通する。図示しないが、給気通路(21)には、室外空気を室内へ供給するための給気ファンが設けられている。排気通路(22)は、その入口端が室内空間に連通し、その出口端が室外空間に連通する。図示しないが、排気通路(22)には、室内空気を室外へ排出するための排気ファンが設けられている。給気通路(21)の出口端と排気通路(22)の入口端とは、温度調節装置(10)の室内機(12)が設置された室内空間に連通している。
温度調節装置(10)は、冷却した空気を室内へ供給する冷房運転と、加熱した空気を室内へ供給する暖房運転とを選択的に実行する。
温度調節装置(10)の冷房運転について説明する。冷房運転時には、四方切換弁(15)が第1状態(図1に実線で示す状態)に設定され、膨張弁(16)の開度が適宜調節される。温調用冷媒回路(13)では、冷凍サイクルが行われ、室外熱交換器(17)が凝縮器として機能し、室内熱交換器(18)が蒸発器として機能する。
温度調節装置(10)の暖房運転について説明する。暖房運転時には、四方切換弁(15)が第2状態(図1に破線で示す状態)に設定され、膨張弁(16)の開度が適宜調節される。温調用冷媒回路(13)では、冷凍サイクルが行われ、室内熱交換器(18)が凝縮器として機能し、室外熱交換器(17)が蒸発器として機能する。
湿度調節装置(20)は、除湿運転だけを行う。湿度調節装置(20)は、通常、温度調節装置(10)が冷房運転を行っているときに除湿運転を行う。また、湿度調節装置(20)は、温度調節装置(10)の停止中に除湿運転を行うこともできる。
本実施形態の空調システム(1)において、湿度調節装置(20)の給気側モジュール(40a)及び排気側モジュール(40b)では、液体吸収剤と空気が透湿膜(62)を介して水蒸気の授受を行う。従って、本実施形態によれば、湿度調節装置(20)から送り出される空気への液体吸収剤の混入を防ぐことができる。その結果、湿度調節装置(20)から空気と共に液体吸収剤が流出することに起因する問題、即ち、金属部材の腐食や室内空気の汚染等の問題を未然に防ぐことができる。
本発明の実施形態2について説明する。本実施形態の空調システム(1)は、実施形態1の空調システム(1)における湿度調節装置(20)の構成を変更したものである。つまり、本実施形態の温度調節装置(10)の構成と運転動作は、実施形態1の温度調節装置(10)と同じである。ここでは、本実施形態の湿度調節装置(20)について、実施形態1と異なる点を説明する。
湿度調節装置(20)は、除湿運転と加湿運転を選択的に実行する。湿度調節装置(20)は、通常、温度調節装置(10)が冷房運転を行っているときに除湿運転を行い、温度調節装置(10)が暖房運転を行っているときに加湿運転を行う。また、湿度調節装置(20)は、温度調節装置(10)の停止中に除湿運転や加湿運転を行うこともできる。
除湿運転中には、吸収剤回路(23)において液体吸収剤が循環し、調湿用冷媒回路(30)において冷凍サイクルが行われる。そして、除湿運転中の湿度調節装置(20)は、給気通路(21)へ吸い込んだ室外空気を給気側モジュール(40a)で除湿してから室内へ供給し、排気通路(22)へ吸い込んだ室内空気を排気側モジュール(40b)で加湿してから室外へ排出する。
加湿運転中には、吸収剤回路(23)において液体吸収剤が循環し、調湿用冷媒回路(30)において冷凍サイクルが行われる。そして、加湿運転中の湿度調節装置(20)は、給気通路(21)へ吸い込んだ室外空気を給気側モジュール(40a)で加湿してから室内へ供給し、排気通路(22)へ吸い込んだ室内空気を排気側モジュール(40b)で除湿してから室外へ排出する。
本実施形態の湿度調節装置(20)では、調湿用モジュール(40)において空気から吸湿する液体吸収剤が、調湿用冷媒回路(30)の冷媒によって冷却される。液体吸収剤が吸湿する際には、吸収熱が生じる。しかし、調湿用モジュール(40)において吸湿する液体吸収剤は、冷媒によって予め冷却されているため、比較的低温に保たれる。従って、本実施形態によれば、調湿用モジュール(40)における液体吸収剤の吸湿量を増大させることができる。
本発明の実施形態3について説明する。本実施形態の空調システム(1)は、実施形態2の空調システム(1)における湿度調節装置(20)の構成を変更したものである。つまり、本実施形態の温度調節装置(10)の構成と運転動作は、実施形態2の温度調節装置(10)と同じである。ここでは、本実施形態の湿度調節装置(20)について、実施形態2と異なる点を説明する。
本実施形態の給気側モジュール(40a)及び排気側モジュール(40b)を構成する調湿用モジュール(40)について、図5〜図9を適宜参照しながら説明する。
本実施形態の湿度調節装置(20)は、実施形態2の湿度調節装置(20)と同様に、除湿運転と加湿運転を選択的に実行する。また、湿度調節装置(20)は、温度調節装置(10)の停止中に除湿運転や加湿運転を行うこともできる。
除湿運転中には、吸収剤回路(23)において液体吸収剤が循環し、調湿用冷媒回路(30)において冷凍サイクルが行われる。そして、除湿運転中の湿度調節装置(20)は、給気通路(21)へ吸い込んだ室外空気を給気側モジュール(40a)で除湿してから室内へ供給し、排気通路(22)へ吸い込んだ室内空気を排気側モジュール(40b)で加湿してから室外へ排出する。
加湿運転中には、吸収剤回路(23)において液体吸収剤が循環し、調湿用冷媒回路(30)において冷凍サイクルが行われる。そして、加湿運転中の湿度調節装置(20)は、給気通路(21)へ吸い込んだ室外空気を給気側モジュール(40a)で加湿してから室内へ供給し、排気通路(22)へ吸い込んだ室内空気を排気側モジュール(40b)で除湿してから室外へ排出する。
本実施形態の湿度調節装置(20)では、給気側モジュール(40a)及び排気側モジュール(40b)を構成する調湿用モジュール(40)に伝熱部材(46)が設けられている。そして、調湿用モジュール(40)では、吸収剤通路(41)を流れる液体吸収剤が、伝熱部材(46)を流れる冷媒によって冷却され又は加熱される。従って、本実施形態によれば、調湿用モジュール(40)において吸湿し又は放湿している最中の液体吸収剤を、冷媒によって冷却し又は加熱することができる。その結果、調湿用モジュール(40)の吸収剤通路(41)を流れる液体吸収剤の温度変化を抑えることができ、調湿用モジュール(40)における液体吸収剤の吸湿量と放湿量を増加させることができる。
本発明の実施形態4について説明する。本実施形態の空調システム(1)は、実施形態1の空調システム(1)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空調システム(1)について、実施形態1と異なる点を説明する。
本発明の実施形態5について説明する。本実施形態の空調システム(1)は、実施形態2の空調システム(1)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空調システム(1)について、実施形態2と異なる点を説明する。
本実施形態の湿度調節装置(20)は、通常除湿運転と、熱回収除湿運転と、通常加湿運転と、熱回収加湿運転とを選択的に行う。湿度調節装置(20)の通常除湿運転と加湿運転は、温度調節装置(10)の運転中と停止中の何れにおいても実行可能である。一方、湿度調節装置(20)の熱回収除湿運転は、温度調節装置(10)の冷房運転中にだけ実行可能である。また、湿度調節装置(20)の熱回収加湿運転は、温度調節装置(10)の暖房運転中にだけ実行可能である。
図12に示すように、本実施形態の湿度調節装置(20)の吸収剤回路(23)では、第1流量調節弁(39a)と、第2流量調節弁(39b)と、熱回収配管(37)が省略され、熱回収部(36)が給気側モジュール(40a)と第1熱交換器(34)の間に配置されていてもよい。つまり、本変形例の吸収剤回路(23)では、熱回収部(36)と第1熱交換器(34)が直列に配置されている。また、この吸収剤回路(23)では、熱回収部(36)が第1熱交換器(34)の上流側に配置されている。
本発明の実施形態6について説明する。本実施形態の空調システム(1)は、実施形態3の空調システム(1)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空調システム(1)について、実施形態3と異なる点を説明する。
本実施形態の湿度調節装置(20)は、除湿運転と加湿運転を選択的に実行する。
本発明の実施形態7について説明する。本実施形態の空調システム(1)は、実施形態3の空調システム(1)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空調システム(1)について、実施形態3と異なる点を説明する。
本発明の実施形態8について説明する。本実施形態の空調システム(1)は、実施形態3の空調システム(1)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空調システム(1)について、実施形態3と異なる点を説明する。
実施形態1〜6の空調システム(1)では、湿度調節装置(20)が室外ユニット(26)と室内ユニット(27)を備えていてもよい。ここでは、本変形例を実施形態4の空調システム(1)に適用したものについて、図16を参照しながら説明する。
10 温度調節装置
13 温調用冷媒回路
17 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
18 室内熱交換器(利用側熱交換器)
20 湿度調節装置
23 吸収剤回路
30 調湿用冷媒回路
40 調湿用モジュール
62 透湿膜
Claims (6)
- 冷却し又は加熱した空気を室内へ供給する温度調節装置(10)と、除湿し又は加湿した空気を室内へ供給する湿度調節装置(20)とを備えた空調システムであって、
上記湿度調節装置(20)は、
液体吸収剤は透過させずに水蒸気を透過させる透湿膜(62)を有し、上記液体吸収剤と空気が上記透湿膜(62)を介して水蒸気の授受を行う二つの調湿用モジュール(40)と、
上記二つの調湿用モジュール(40)のうちの一方において液体吸収剤が空気から吸湿し、他方において液体吸収剤が空気へ放湿するように、上記二つの調湿用モジュール(40)の間で液体吸収剤を循環させる吸収剤回路(23)とを備えている
ことを特徴とする空調システム。 - 請求項1において、
上記湿度調節装置(20)は、
冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、一方の上記調湿用モジュール(40)において空気から吸湿する液体吸収剤を冷媒によって冷却し、他方の上記調湿用モジュール(40)において空気へ放湿する液体吸収剤を冷媒によって加熱する調湿用冷媒回路(30)を備えている
ことを特徴とする空調システム。 - 請求項1又は2において、
上記温度調節装置(10)は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う温調用冷媒回路(13)を備え、該温調用冷媒回路(13)の冷媒によって冷却した空気を室内へ供給する冷房運転を少なくとも行う一方、
上記温度調節装置(10)の冷房運転中において、上記湿度調節装置(20)の吸収剤回路(23)は、上記調湿用モジュール(40)において空気へ放湿する液体吸収剤を上記温調用冷媒回路(13)の冷媒によって加熱可能となっている
ことを特徴とする空調システム。 - 請求項1又は2において、
上記温度調節装置(10)は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う温調用冷媒回路(13)を備え、該温調用冷媒回路(13)の冷媒によって加熱した空気を室内へ供給する暖房運転を少なくとも行う一方、
上記温度調節装置(10)の暖房運転中において、上記湿度調節装置(20)の吸収剤回路(23)は、上記調湿用モジュール(40)において空気から吸湿する液体吸収剤を上記温調用冷媒回路(13)の冷媒によって冷却可能となっている
ことを特徴とする空調システム。 - 請求項1又は2において、
上記温度調節装置(10)は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う温調用冷媒回路(13)を備え、該温調用冷媒回路(13)の冷媒によって冷却した空気を室内へ供給する冷房運転を少なくとも行い、
上記湿度調節装置(20)は、上記二つの調湿用モジュール(40)のうちの一方において除湿した空気を室内へ供給し、他方において加湿した空気を室外へ排出する除湿運転を少なくとも行う一方、
上記温調用冷媒回路(13)には、上記温度調節装置(10)の冷房運転中に蒸発器として機能し、除湿運転中の上記湿度調節装置(20)が除湿した空気を冷媒と熱交換させる利用側熱交換器(18)が設けられている
ことを特徴とする空調システム。 - 請求項1又は2において、
上記温度調節装置(10)は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う温調用冷媒回路(13)を備え、該温調用冷媒回路(13)の冷媒によって加熱した空気を室内へ供給する暖房運転を少なくとも行い、
上記湿度調節装置(20)は、上記二つの調湿用モジュール(40)のうちの一方において除湿した空気を室外へ排出し、他方において加湿した空気を室内へ供給する加湿運転を少なくとも行う一方、
上記温調用冷媒回路(13)には、上記温度調節装置(10)の暖房運転中に蒸発器として機能し、加湿運転中の上記湿度調節装置(20)が除湿した空気を冷媒と熱交換させる熱源側熱交換器(17)が設けられている
ことを特徴とする空調システム。
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