JP2014016090A - 除湿空調方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デシカントロータとヒートポンプ装置とを併用した除湿空調装置において、加熱負荷と冷却負荷とがアンバランスなときでも、安定運転を保持する。
【解決手段】空調室１２と再生室１４とに跨ってデシカントロータ２０が配置され、ヒートポンプ装置４０を構成する圧縮機４４、エアクーラ５０、エアヒータ４６及び膨張弁４８が設けられている。冷媒循環路４２に分岐路５２、５４を介して膨張タンク６０が設けられ、分岐路５２、５４に電磁開閉弁５６，５８が設けられている。圧縮機４４の回転数検出値Rcaが下限閾値ＲＬより低く、吐出圧力検出値Ｐadが吐出圧力設定値Pasより小さい状態が設定時間ｔ１を超えた時、吐出圧力設定値Pasを低減する。回転数検出値Ｒcaが上限閾値ＲＨを超えたら、吐出圧力設定値Pasを増加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デシカントロータとヒートポンプ装置とを併用して室内空気の除湿及び空調を行う除湿空調装置及び方法に関する。

空気中の水蒸気を吸着し除湿する手段として、扁平円筒体に吸着剤を担持させたデシカントロータが用いられている。水蒸気を吸着させた後、加熱した低湿度の再生空気に吸着領域を晒し、再生空気の保有熱で水蒸気を放出させる必要がある。そのため、吸着工程と再生とを交互に行う必要がある。水蒸気の吸着時、吸着熱が発生し、被処理空気が昇温するので、被処理空気を冷却する手段が必要になると共に、再生空気を予熱する手段が必要になる。

そのため、デシカントロータとヒートポンプ装置とを組み合わせた空調装置が用いられている。この空調装置は、吸着工程で昇温した被処理空気をヒートポンプ装置の一部を構成するエアクーラで行い、吸着した水蒸気を放出させる再生空気の予熱をヒートポンプ装置の一部を構成するエアヒータで行っている。かかる空調装置は、例えば、特許文献１に開示されているように公知である。

他方、このヒートポンプ装置では、運転効率向上を目的として、圧縮機の吐出圧力を制御することが行われている。この制御は、例えば、膨張タンクを用い、冷媒循環路を流れる冷媒量を増減させることで行っている。そこで、冷媒循環路に設けられた膨張弁を挟んで冷媒循環路と膨張タンクとを２本の分岐路で接続し、これらの分岐路に夫々電磁開閉弁を設け、これらの電磁開閉弁を開閉することで冷媒量を増減している。

特開２００１−２４１６９３号公報

デシカントロータとヒートポンプ装置とを組み合わせた空調装置では、圧縮機が、例えば４５Ｈｚ前後の低回転の時、冷媒が不足する問題が生じていた。これは、エアクーラの冷却負荷が多く、エアヒータの加熱負荷が小さい運転条件のとき、しばしば発生している。加熱負荷が小さいとき、即ち、エアヒータの出口空気温度設定値が低いとき、圧縮機の回転数を減少させて、出口空気温度を調整している。このとき冷却負荷が大きいと、エアクーラの冷却能力を確保する必要があるが、圧縮機が低回転であるため、膨張弁を開いて冷媒循環量を増加させる操作を行う。しかし、もともと低回転で吐出圧力が低い上に、膨張弁を開くことで、圧縮機の吐出圧力がさらに低下する。

ここで、圧縮機の吐出圧力を設定値に戻すため、通常より多くの冷媒量が必要となり、この状態を解消するため、膨張タンクから冷媒を補充することになる。これによって、電磁開閉弁が開きっぱなしとなったり、あるいは電磁開閉弁の開閉動作が頻繁に行われ、運転状態が不安定になる。そのため、運転効率が低下すると共に、電磁開閉弁の摩耗や寿命低下が起るという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、デシカントロータとヒートポンプ装置とを併用した除湿空調装置において、加熱負荷と冷却負荷とがアンバランスなときでも、安定運転を保持し、運転効率の低下を防止すると共に、電磁開閉弁の摩耗や寿命低下を防止することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明の除湿空調方法は、デシカントロータで被処理空気中の水分を吸着し被処理空気を除湿する除湿工程と、該除湿工程において吸着時に発生した熱で昇温した被処理空気を、ヒートポンプ装置の一部を構成するエアクーラで冷却した後、被空調室に供給する被処理空気供給工程と、ヒートポンプ装置の一部を構成するエアヒータで加熱した再生空気でデシカントロータを再生する再生工程とを行うことを前提とする。

本発明方法は、ヒートポンプ装置の冷媒循環路に連通した膨張タンクの冷媒貯留量を調整することで圧縮機の吐出圧力を調整する第１工程と、デシカントロータ入口の再生空気の相対湿度又は温度の少なくとも一方を検出し、エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となるように、かつ相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となるように、ヒートポンプ装置を構成する圧縮機の回転数を制御する第２工程と、圧縮機の回転数が下限閾値に達せず、かつ圧縮機の吐出圧力が設定値に達しない状態が設定時間を超えたとき、圧縮機の吐出圧力設定値を低減する第３工程と、圧縮機の回転数が上限閾値を超えた状態が設定時間を超えたとき、圧縮機の吐出圧力設定値を増加する第４工程とからなる。

再生空気によるデシカントロータの再生効果は、再生空気の相対湿度と温度とで決まる。再生空気の相対湿度が低ければ、デシカントロータに吸着された水蒸気の放出効果は大きい。また、再生空気の温度が高ければ、吸着している水蒸気に大きな放出エネルギを与えることができる。冬期など、外気を使用した再生空気の相対湿度が低ければ、再生空気の温度が高くなくても、放出効果を大きくすることができる。

本発明では、膨張タンクの冷媒貯留量を調整することで、冷媒循環路を循環する冷媒量を調整し、これによって、圧縮機の吐出圧力を調整する。また、エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となるように、かつ相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となるように、ヒートポンプ装置を構成する圧縮機の回転数を制御する。これによって、被空調室に供給する被処理空気の温度を適正にすることができると共に、デシカントロータの再生効果を高く維持できる。

前記問題が起る原因は、冷却負荷と加熱負荷とのバランスが崩れていることに起因する。エアヒータの加熱負荷が小さい時、エアヒータでは、本来、圧縮機の吐出圧力をこれ以上上昇させる必要はない。本発明は、かかる観点から、第２工程の運転制御下で、圧縮機の回転数が下限閾値に達せず、かつ圧縮機の吐出圧力が設定値に達しないとしても、これを異常と捉えず、この状態が設定時間を超えて持続したとき、逆に、圧縮機の吐出圧力設定値を低減するようにしている。この場合、エアクーラの冷却能力が確保されていることを前提とする。

また、圧縮機の回転数が上限閾値を超えた状態が設定時間を超えたとき、圧縮機の吐出圧力設定値を増加する操作を行うようにする。これらの操作を順次繰り返すことで、安定した運転状態を保持できる。そのため、冷媒循環路と膨張タンクとを連通する分岐路に設けられた開閉弁の摩耗や寿命低下を防止できると共に、冷媒循環路を流れる冷媒量を無用に増加させる必要がなくなるため、冷媒量を削減できる。さらに、圧縮機の低回転運転時に吐出圧力を低減するので、ヒートポンプ装置のＣＯＰを向上できる。

前記第２工程において、エアヒータ入口の再生空気の温度及び相対湿度を検出する第１ステップと、第１ステップで検出した再生空気の温度及び相対湿度から該再生空気の絶対湿度を演算する第２ステップと、第２ステップで演算した絶対湿度とデシカントロータ入口の再生空気の相対湿度設定値とから、デシカントロータ入口の再生空気の設定温度を求める第３ステップとを行い、デシカントロータ入口の再生空気の温度が設定温度となるように、圧縮機の回転数及び吐出圧力を制御するとよい。

これによって、デシカントロータ入口の再生空気の相対湿度及び温度を設定値に保持でき、デシカントロータの再生に最適な条件とすることができる。また、デシカントロータ入口の再生空気の相対湿度を検出する必要がなくなり、エアクーラ入口にセンサを設ければよいため、再生空気の相対湿度の検出が容易になる。

また、本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の除湿空調装置は、被処理空気中の水分を吸着し被処理空気を除湿するデシカントロータと、ヒートポンプサイクル構成機器を有するヒートポンプ装置とを備え、ヒートポンプサイクル構成機器は、冷媒循環路に設けられた圧縮機、膨張弁、吸着時に昇温した被処理空気を冷却するエアクーラ、及びデシカントロータを再生する再生空気を加熱するエアヒータを有することを前提とする。

本発明装置は、さらに、ヒートポンプ装置の冷媒循環路に開閉弁付き分岐路を介して接続され、冷媒を貯留する膨張タンクと、エアクーラ出口の被処理空気温度を検出する第１の温度センサと、デシカントロータ入口の再生空気の相対湿度を検出する検出手段又は該再生空気の温度を検出する第２の温度センサの少なくとも一方と、圧縮機の回転数を制御する回転数制御装置と、圧縮機の回転数が下限閾値に達せず、かつ圧縮機の吐出圧力が設定値に達しない状態の持続時間を計測すると共に、圧縮機の吐出圧力が上限閾値を超えた状態の持続時間を計測するタイマを有し、エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となるように、かつデシカントロータを再生する再生空気の相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となるように圧縮機の回転数を制御すると共に、タイマが計測した前記持続時間が設定時間を超えたとき、圧縮機の吐出圧力設定値を低減又は増加する制御装置とを備えている。

本発明装置では、膨張タンクの冷媒貯留量を調整することで圧縮機の吐出圧力を調整しつつ、エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となるように、かつ相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となるように、ヒートポンプ装置を構成する圧縮機の回転数を制御する。また、制御装置により、圧縮機の回転数が下限閾値に達せず、かつ圧縮機の吐出圧力が設定値に達しない状態が設定時間を超えたとき、圧縮機の吐出圧力設定値を低減すると共に、圧縮機の回転数が上限閾値を超えた状態が設定時間を超えたとき、圧縮機の吐出圧力設定値を増加させる。

これらの操作を順次繰り返すことで、安定運転を確保でき、冷媒循環路と膨張タンクとを接続する分岐路に設けられた開閉弁の動作を正常に維持できる。そのため、該開閉弁の摩耗や寿命低下を防止できると共に、冷媒循環路を流れる冷媒量を無用に増加させる必要がなくなるため、冷媒量の削減が可能になる。さらに、圧縮機の低回転運転時に吐出圧力を低減できるので、ヒートポンプ装置のＣＯＰを向上できる。さらに、タイマにより設定時間をもうけているので、瞬間的な外乱に左右されない安定制御が可能になる。

本発明装置において、制御装置は、エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となり、かつデシカントロータを再生する再生空気の相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となる圧縮機の回転数を演算する回転数演算器と、前記タイマが計測した持続時間が設定値を超えたとき、圧縮機の吐出圧力設定値を低減又は増加する吐出圧力設定値増減器と、圧縮機の回転数検出値と吐出圧力設定値増減器の出力とから圧縮機の吐出圧力設定値を演算する吐出圧力設定値演算器と、吐出圧力設定値演算器で演算された吐出圧力設定値に基づいて開閉弁を操作し、圧縮機の吐出圧力を制御する吐出圧力調整器とを有するとよい。

前記回転数演算器を設けたことで、エアクーラ出口の被処理空気温度及びデシカントロータ入口の再生空気の相対湿度又は温度を確実に設定値に保持できる。また、前記吐出圧力設定値増減器及び吐出圧力設定値演算器を有することで、圧縮機の低回転運転に連動させて、圧縮機の吐出圧力を確実に低減できる。

本発明によれば、エアクーラの冷却負荷が大きく、かつエアヒータの加熱負荷が小さい時でも、ヒートポンプ装置の安定運転を可能とし、冷媒循環路と膨張タンクとを接続する分岐路に設けられた開閉弁の動作を正常に維持でき、該開閉弁の摩耗や寿命低下を防止できる。また、圧縮機の吐出圧力を低減できるので、冷媒量の削減が可能になると共に、ヒートポンプ装置のＣＯＰを向上できる。

本発明方法及び装置の一実施形態に係る除湿空調装置の全体構成図である。 前記実施形態に係る除湿空調装置の制御系のブロック線図である。 前記実施形態に係る除湿空調装置の操作手順を示すフロー図である。 相対湿度、絶対湿度及び乾球温度の関係を示す湿り空気線図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

本発明方法及び装置の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１に本実施形態の除湿空調装置１０を示す。空調室１２と再生室１４とが隔壁１６を介して並設されている。空調室１２には供給ファン２４が設けられ、再生室１４には再生ファン３６が設けられている。これらのファンによって、空調室１２及び再生室１４には互いに逆方向の空気流が形成されている。

空調室１２では、供給ファン２４によって外気ＯＡを取り込み、取り込んだ外気ＯＡの温度及び湿度を調整し、被処理空気ＳＡとして被空調室１８に供給する。再生室１４では外気ＯＡ又は被空調室１８の室内空気ＲＡを取り入れ、それらの温度及び湿度を調整し、デシカントロータ２０を再生するための再生空気ＤＡとする。被空調室１８は、室内を低温度雰囲気に保持する必要がある空間、例えば、冷凍食品等を冷凍保管する冷凍倉庫に隣接された荷捌き室や、食肉用家畜屠体の解体処理室などに用いられる。

デシカントロータ２０は空調室１２と再生室１４に跨って配置され、回転軸２０ａを中心に回転する。デシカントロータ２０の表面には、例えば、シリカゲルやゼオライト等の無機系吸着剤や高分子系吸着剤が含浸されている。空調室１２内では、デシカントロータ２０で被処理空気ＳＡに含まれる水蒸気を吸着して除去する。水蒸気を吸着した領域は、再生室１４に移動し、再生室１４では再生空気ＤＡの保有熱を吸収することで吸着した水蒸気を放出する。水蒸気を取り込んだ再生空気ＤＡは、外部へ放出される。デシカントロータ２０は、駆動モータ（図示省略）により１時間に数十回転という低速で回転し、連続的に吸着と再生とを繰り返している。

空調室１２には、供給ファン２４によって外気ＯＡが取り込まれる。外気ＯＡは、空調室１２に取り込まれる前に、プレクーラ２２で予冷され、露点以下の温度になって除湿される。プレクーラ２２を出た被処理空気ＳＡは、デシカントロータ２０で水蒸気を除去され除湿される。デシカントロータ２０で水蒸気が吸着されるとき吸着熱が放出されるため、被処理空気ＳＡは昇温する。そのため、被処理空気ＳＡは、デシカントロータ２０の下流側で、エアクーラ５０で冷却された後、被空調室１８に供給される。エアクーラ５０の出口側空間には温度センサ２６が設けられている。

再生室１４には、被空調室１８の室内空気ＲＡ又は外気ＯＡが再生空気として導入される。通常、外気ＯＡより被空調室１８の室内空気ＲＡのほうが低湿度であるので、再生空気として好適である。再生室１４に導入された再生空気ＤＡは、エアヒータ４６で加熱され、相対湿度が調整される。エアヒータ４６の入口側空間に温度センサ３０及び再生空気ＤＡの相対湿度を検出する湿度センサ３２が設けられ、エアヒータ４６の出口側空間に温度センサ３４が設けられている。

デシカントロータ２０に吸着された水蒸気を放出させる能力は、再生空気ＤＡの温度と相対湿度で決まる。そのため、再生空気ＤＡをエアヒータ４６で加熱し、再生空気ＤＡを昇温させ、相対湿度を低下させる。デシカントロータ２０に含浸された吸着剤は、吸熱しながら水蒸気を放出するため、デシカントロータ通過後の再生空気ＤＡは、温度が下がった湿り空気として外部へ放出される。

除湿空調装置１０には、ヒートポンプサイクルを構成するヒートポンプ装置４０が設けられている。ヒートポンプ装置４０の構成は、冷媒循環路４２に、圧縮機４４、エアヒータ４６、膨張弁４８、及びエアクーラ５０等のヒートポンプサイクル構成機器が介設されている。冷媒として、高圧域で超臨界状態となり、エアヒータ４６で再生空気ＤＡを８０℃以上の高温に加熱できるＣＯ２を用いている。膨張弁４８の入口側部位及び出口側部位の冷媒循環路４２から分岐路５２及び５４が分岐し、分岐路５２及び５４は膨張タンク６０に接続されている。分岐路５２、５４には夫々電磁開閉弁５６，５８が介設されている。

圧縮機４４には、駆動モータ４４ａと、駆動モータ４４ａの回転数を制御するインバータ装置６２と、駆動モータ４４ａの回転数を検出する回転数センサ６４と、圧縮機４４の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ６５が設けられている。コントローラ７０には、温度センサ２６，３０及び３４、湿度センサ３２、回転数センサ６４及び吐出圧力センサ６５の検出値が入力される。コントローラ７０は、これらの検出値に基づいて、エアクーラ出口側被処理空気ＳA及びデシカントロータ入口側再生空気の相対湿度及び温度が設定値となるように、圧縮機４４の回転数を制御する。また、コントローラ７０は、電磁開閉弁５６，５８の開閉動作を制御して、膨張タンク６０に貯留する冷媒量を制御することで、圧縮機４４の吐出圧力を制御する。

次に、コントローラ７０の構成を図２により説明する。図２において、比較器７００で、圧縮機４４の吐出圧力設定値Ｐasと吐出圧力センサ６５で検出された吐出圧力検出値Ｐadとの差分ΔＰadを求める。この差分ΔＰadをタイマ７０２を経て吐出圧力設定値増減器７０４に送る。吐出圧力設定値増減器７０４では、差分ΔＰadの値及びタイマ７０２の計測時間に基づいて、吐出圧力設定値Ｐasに対する増減量ΔＰasを求める。吐出圧力設定値演算器７０６で、この増減量ΔPas及び圧縮機４４の回転数検出値を入力し、新たな吐出圧力設定値Ｐasを設定する。吐出圧力調整器７０８では、圧縮機４４の吐出圧力が新たな吐出圧力設定値Ｐasとなるように、電磁開閉弁５６及び５８を操作する。

一方、絶対湿度演算器７１０に温度センサ３０及び湿度センサ３２の検出値が入力される。絶対湿度演算器７１０では、エアヒータ４６の入口側再生空気の温度及び相対湿度Ｈrdから絶対湿度Ｈadを演算する。図４に示す湿り空気線図から、乾球温度及び相対湿度から絶対湿度を求めることができる。相対湿度・温度演算器７１２では、絶対湿度演算器７１０で求めた絶対湿度Ｈadと、デシカントロータ２０の入口における再生空気ＤAの相対湿度設定値Ｈrsとから、デシカントロータ２０の入口における再生空気ＤＡの最適な温度設定値Ｔasを求める。

比較器７１４でこの温度設定値Ｔasと温度センサ３４の検出値Ｔadとの差分を求め、この差分及び温度センサ２６の検出値を圧縮機回転数演算器７１６に入力する。圧縮機回転数演算器７１６では、これらの入力値から圧縮機４４の回転数操作量Ｒcaを演算し、演算した回転数操作量Ｒcaとなるように駆動モータ４４ａを駆動する。一方、回転数センサ６４で検出した圧縮機４４の回転数検出値Ｒcdは、比較器７１８で回転数閾値Ｒcsと比較され、これらの差分は吐出圧力設定値演算器７０６に入力される。

次に、除湿空調装置１０の運転手順を図３等に基づいて説明する。まず、運転指令により除湿空調装置１０の運転が開始される（Ｓ１０）。比較器７１８で、回転数センサ６４で検出した圧縮機４４の回転数検出値Ｒcdと、回転数閾値Ｒcsのうちの上限閾値ＲＨとを比較する（Ｓ１２）。ＲＨ＜Ｒcdでないとき、次に、Ｒcdと回転数閾値Ｒcsのうちの下限閾値ＲＬと比較する（Ｓ１４）。ＲＬ＞Ｒcdのとき、次に、比較器７００で、圧縮機４４の吐出圧力設定値Ｐasと吐出圧力検出値Ｐadとを比較すると共に、タイマ７０２で、Ｐas＞Ｐadの状態が持続する時間を計測する（Ｓ１６）。

この持続時間が設定時間ｔ１秒（例えば、ｔ１＝１００〜３００秒）を超えたとき、吐出圧力設定値増減器７０４で、圧縮機４４の吐出圧力設定値Ｐasを圧力増減設定値ΔＰだけ減少させる指令を発する（Ｓ１８）。この指令に基づいて、吐出圧力設定値演算器７０６では、現吐出圧力設定値Ｐasに圧力増減設定値ΔＰを減じた新吐出圧力設定値Pasを設定する。この新吐出圧力設定値Ｐasで圧力制限運転が開始される（Ｓ２０）。吐出圧力調整器７０８では、圧縮機４４の吐出圧力が新たな吐出圧力設定値Ｐasとなるように、電磁開閉弁５６及び５８を操作する。ここで、吐出圧力設定値Ｐasは、例えば１０．５ＭＰａであり、圧力増減設定値ΔＰは、例えば０．１〜０．２ＭＰａである。

また、Ｓ１２でＲＨ＜Ｒcdであって、かつ圧力制限運転中であり（Ｓ２２）、かつＲＨ＜Ｒcdの状態がｔ２（例えば、ｔ２＝１００〜３００秒）以上継続したことをタイマ７０２が計測したとき（Ｓ２４）、吐出圧力設定値増減器７０４では、吐出圧力設定値Ｐasを圧力増減設定値ΔＰだけ増加させる指令を発する（Ｓ２６）。この指令に基づいて、吐出圧力設定値演算器７０６では、現吐出圧力設定値Ｐasに圧力増減設定値ΔＰを加えた新吐出圧力設定値Pasを設定する。この新吐出圧力設定値Ｐasで運転が開始される。次に、吐出圧力設定値Ｐasを初期圧力設定値Ｐｄと比較し、Ｐｄ＜Ｐasであるなら（Ｓ２８）、吐出圧力設定値Ｐasを初期圧力設定値Ｐｄに戻し（Ｐas＝Ｐｄ）、圧力制限運転を終了する（Ｓ３０）。Ｓ２８でＰｄ＜Ｐasでないなら、Ｓ１２に戻り、前記と同じ操作を繰り返す。

本実施形態によれば、前記操作を順次繰り返すことで、安定運転を保持でき、電磁弁５６，５８の動作を正常に維持できる。そのため、冷媒循環路４２を流れる冷媒量を無用に増加させる必要がなくなり、冷媒量の削減が可能になると共に、圧縮機４４の低回転運転時に吐出圧力を低減できるので、ヒートポンプ装置４０のＣＯＰを向上できる。また、電磁開閉弁５６，５８の摩耗や寿命低下を防止できる。

また、エアヒータ入口側再生空気の相対湿度及び温度を検出し、これらの検出値から、デシカントロータ入口側再生空気の相対湿度を演算しているので、該相対湿度を正確に求めることができると共に、再生空気の相対湿度の検出が容易になる。また、圧縮機４４の回転数検出値Ｒcaと上限閾値ＲＨ又は下限閾値ＲＬとの大小関係と、圧縮機４４の吐出圧力検出値Ｐadと吐出圧力設定値Ｐasとの大小関係とから圧縮機４４の吐出圧力設定値Ｐasの増減を設定しているので、木目細かい制御が可能になる。さらに、タイマ７０２により設定時間ｔ１及びｔ２をもうけているので、瞬間的な外乱に左右されない安定制御が可能になる。

本発明によれば、冷却負荷と加熱負荷とがアンバランスな時でも、安定運転できる除湿空調装置を実現できる。

１０ 除湿空調装置
１２ 空調室
１４ 再生室
１６ 隔壁
１８ 被空調室
２０ デシカントロータ
２０ａ 回転軸
２２ プレクーラ
２４ 供給ファン
２６ 温度センサ（第１の温度センサ）
３０ 温度センサ
３２ 湿度センサ
３４ 温度センサ（第２の温度センサ）
３６ 再生ファン
４０ ヒートポンプ装置
４２ 冷媒循環路
４４ 圧縮機
４６ エアヒータ
４８ 膨張弁
５０ エアクーラ
５２，５４ 分岐路
５６，５８ 電磁開閉弁
６０ 膨張タンク
６２ インバータ装置
６４ 回転数センサ
６５ 吐出圧力センサ
７０ コントローラ
７００，７１４，７１８ 比較器
７０２ タイマ
７０４ 吐出圧力設定値増減器
７０６ 吐出圧力設定値演算器
７０８ 吐出圧力調整器
７１０ 絶対湿度演算器
７１２ 相対湿度・温度演算器
７１６ 圧縮機回転数演算器
ＤＡ 再生空気
ＯＡ 外気
ＲＡ 室内空気
ＳＡ 被処理空気
Ｈad エアヒータ入口絶対湿度
Ｈrd エアヒータ入口相対湿度検出値
Ｈrs デシカントロータ入口相対湿度設定値
Ｐas 吐出圧力設定値
Ｐad 吐出圧力検出値
Ｐｄ 初期圧力設定値
ΔＰ 吐出圧力増減設定値
ΔＰad 差分
ΔＰ 圧力増減設定値
Ｔas デシカントロータ入口温度演算値
Ｔad デシカントロータ入口温度検出値
Ｒca 回転数操作量
Ｒcd 回転数検出値

Claims (4)

1. デシカントロータで被処理空気中の水分を吸着し被処理空気を除湿する除湿工程と、
   前記除湿工程において吸着時に発生した熱で昇温した被処理空気を、ヒートポンプ装置の一部を構成するエアクーラで冷却した後、被空調室に供給する被処理空気供給工程と、
   前記ヒートポンプ装置の一部を構成するエアヒータで加熱した再生空気で前記デシカントロータを再生する再生工程とを行う除湿空調方法において、
   前記ヒートポンプ装置の冷媒循環路に連通した膨張タンクの冷媒貯留量を調整し、前記圧縮機の吐出圧力を調整する第１工程と、
   前記デシカントロータ入口の再生空気の相対湿度又は温度の少なくとも一方を検出し、前記エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となるように、かつ前記相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となるように、前記ヒートポンプ装置を構成する圧縮機の回転数を制御する第２工程と、
   前記圧縮機の回転数が下限閾値に達せず、かつ圧縮機の吐出圧力が設定値に達しない状態が設定時間を超えたとき、前記圧縮機の吐出圧力設定値を低減する第３工程と、
   前記圧縮機の回転数が上限閾値を超えた状態が設定時間を超えたとき、前記圧縮機の吐出圧力設定値を増加する第４工程とからなり、
   前記第３工程と前記第４工程とを順次繰り返すことを特徴とする除湿空調方法。
2. 前記第２工程において、
   前記エアヒータ入口の再生空気の温度及び相対湿度を検出する第１ステップと、
   該第１ステップで検出した再生空気の温度及び相対湿度から該再生空気の絶対湿度を演算する第２ステップと、
   該第２ステップで演算した絶対湿度と前記デシカントロータ入口の再生空気の相対湿度設定値とから、前記デシカントロータ入口の再生空気の設定温度を求める第３ステップとを行い、
   前記デシカントロータ入口の再生空気の温度が前記設定温度となるように、前記圧縮機の回転数及び吐出圧力を制御することを特徴とする請求項１に記載の除湿空調方法。
3. 被処理空気中の水分を吸着し被処理空気を除湿するデシカントロータと、ヒートポンプサイクル構成機器を有するヒートポンプ装置とを備え、
   前記ヒートポンプサイクル構成機器は、冷媒循環路に設けられた圧縮機、膨張弁、吸着時に昇温した被処理空気を冷却するエアクーラ、及び前記デシカントロータを再生する再生空気を加熱するエアヒータを有する除湿空調装置において、
   前記ヒートポンプ装置の冷媒循環路に開閉弁付き分岐路を介して接続され、冷媒を貯留する膨張タンクと、
   前記エアクーラ出口の被処理空気温度を検出する第１の温度センサと、
   前記デシカントロータ入口の再生空気の相対湿度を検出する検出手段又は該再生空気の温度を検出する第２の温度センサの少なくとも一方と、
   前記圧縮機の回転数を制御する回転数制御装置と、
   前記圧縮機の回転数が下限閾値に達せず、かつ圧縮機の吐出圧力が設定値に達しない状態の持続時間を計測すると共に、圧縮機の吐出圧力が上限閾値を超えた状態の持続時間を計測するタイマを有し、前記エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となるように、かつ前記デシカントロータを再生する再生空気の相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となるように前記圧縮機の回転数を制御すると共に、前記タイマが計測した前記持続時間が設定時間を超えたとき、前記圧縮機の吐出圧力設定値を低減又は増加する制御装置とを備えていることを特徴とする除湿空調装置。
4. 前記制御装置は、
   前記エアクーラ出口の被処理空気温度が設定値となり、かつ前記デシカントロータを再生する再生空気の相対湿度又は温度の少なくとも一方が設定値となる前記圧縮機の回転数を演算する回転数演算器と、
   前記タイマが計測した前記持続時間が設定値を超えたとき、前記圧縮機の吐出圧力設定値を低減又は増加する吐出圧力設定値増減器と、
   前記圧縮機の回転数検出値と前記吐出圧力設定値増減器の出力とから前記圧縮機の吐出圧力設定値を演算する吐出圧力設定値演算器と、
   前記吐出圧力設定値演算器で演算された吐出圧力設定値に基づいて前記開閉弁を操作し、前記圧縮機の吐出圧力を制御する吐出圧力調整器とを有することを特徴とする請求項３に記載の除湿空調装置。

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