JP2014181891A - Air conditioning system and operation method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋外から取り込んだ空気を屋内へ供給する給気通路と、屋内から取り出した空気を屋外へ排気する排気通路と、空気が通流する複数の領域間で通気性吸湿体からなるデシカントロータを回転駆動させて当該空気の除湿及び加湿を行うロータ部とを備え、少なくとも冷房運転を実行可能な空調システム及びその運転方法に関する。 The present invention relates to a desiccant comprising an air supply passage for supplying air taken from the outdoors to an indoor space, an exhaust passage for exhausting air taken from the outdoors to the outdoors, and a breathable hygroscopic material between a plurality of regions through which the air flows. The present invention relates to an air conditioning system that includes a rotor unit that rotationally drives a rotor to dehumidify and humidify the air, and that can perform at least a cooling operation, and an operation method thereof.
上記のような空調システムとして、ロータ部を複数備えたものが知られている(特許文献1を参照)。
当該特許文献1に開示の空調システムでは、その図1に示されるように、屋外から取り込んだ空気を屋内へ供給する給気通路12と、屋内の空気を吸い出して屋外へ排気する排気通路14とを備え、ロータ部として、給気通路12に配設される第1給気領域3aと第1給気領域3aの下流側に配設される第2給気領域3bとの間で第1デシカントロータ3を回転駆動させる第1ロータ部と、給気通路12における第1給気領域3aと第2給気領域3bとの間に配設された第3給気領域1aと排気通路14に配設される第1排気領域1bとの間で第2デシカントロータ1を回転駆動させる第2ロータ部とを備えている。
更に、給気通路12で第1給気領域3aと第3給気領域3bとの間を通流する空気と排気通路14で第1排気領域1bの上流側を通流する空気とを熱交換する第1熱交換部4と、給気通路12で第3給気領域1aと第2給気領域3bとの間を通流する空気と排気通路14で第1熱交換部4と第1排気領域1bとの間を通流する空気とを熱交換する第2熱交換部2と、排気通路14で第2熱交換部2を通流した後の空気を加熱する加熱部16とを備えている。
上述の構成により、特許文献1に開示の空調システムでは、冷房運転時において、屋外から取り込まれた空気を、第1ロータ部の第1給気領域3aで除湿し、第1熱交換部4にて冷却し、第2ロータ部の第3給気領域1aで除湿し、第2熱交換部2にて冷却し、第1ロータ部の第2給気領域3bで再生して、屋外空気よりも低湿・低温の空調用空気として、屋内へ供給することができる。
As such an air conditioning system, one having a plurality of rotor portions is known (see Patent Document 1).
In the air conditioning system disclosed in
Furthermore, heat exchange is performed between the air flowing between the first supply region 3a and the third supply region 3b in the
With the above-described configuration, in the air conditioning system disclosed in
更に、出願人は、空調性能の改良を図るべく、上記特許文献1に開示の技術の改良発明として、図10に示す空調システムを開発した。
当該空調システムでは、図10に示すように、特許文献1に開示の構成における第1熱交換部4に替えて、第1給気領域D1aの上流側における給気通路R1から分岐した第1作用通路R3を備え、当該第1作用通路R3を通流する空気と、給気通路R1で第1給気領域D1aと第2給気領域D2aとの間を通流する空気とを熱交換する第3熱交換部10を備えている。
当該構成により、図10に示す空調システムでは、冷房運転時において、冷房運転時において、屋外から取り込まれた空気を、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aで除湿し、第3熱交換部10にて冷却し、第2ロータ部D2の第3給気領域D2aで除湿し、第2熱交換部11にて冷却し、第1ロータ部D1の第1排気領域D1bで再生して、比較的低湿・低温の空調用空気として、屋内へ供給することができる。
尚、図10の各通路部位P1〜P11での流体の温度・相対湿度・絶対湿度・流量、及びP12、P13での温水の温度・流量は、図18の表に示している。
Furthermore, in order to improve the air conditioning performance, the applicant has developed an air conditioning system shown in FIG. 10 as an improved invention of the technique disclosed in
In the air conditioning system, as shown in FIG. 10, instead of the first
With this configuration, in the air conditioning system shown in FIG. 10, during the cooling operation, the air taken in from the outside during the cooling operation is dehumidified in the first air supply region D1a of the first rotor part D1, and the third heat exchange is performed. Cooled in the
The temperature / relative humidity / absolute humidity / flow rate of the fluid in the passage portions P1 to P11 in FIG. 10 and the temperature / flow rate of the hot water in P12 and P13 are shown in the table of FIG.
上記特許文献1に開示の技術、及び図10に示される空調システムでは、何れも、冷房運転時において、給気通路を通流する空調用の空気が、第1ロータ部の第1給気領域及び第2給気領域を通流する構成を採用している。このため、第1ロータ部の吸湿側である第1給気領域を通流する空気の流量と、再生側である第2給気領域を通流する空気の流量とが同一となり、それらを各別に調整することができない。即ち、当該構成では、第1ロータ部の吸湿側の空気流量と、再生側の空気流量とを各別に調整できないことにより、空調用の空気の湿度・温度の調整が制限されていたため、改善の余地があった。
In the technique disclosed in
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡易な構成を採用しながらも、空調用の空気の湿度・温度等を調整する空調性能を高めることができる空調システム及び運転方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems. The object of the present invention is to improve the air conditioning performance of adjusting the humidity and temperature of air for air conditioning while adopting a relatively simple configuration. An object is to provide an air conditioning system and an operation method.
上記目的を達成するための本発明の空調システムは、
室外から取り込んだ空気を室内へ供給する給気通路と、室内から取り出した空気を室外へ排気する排気通路と、空気が通流する複数の領域間で通気性吸湿体からなるデシカントロータを回転駆動させて当該空気の除湿及び加湿を行うロータ部とを備え、少なくとも冷房運転を実行可能な空調システムであって、その特徴構成は、
室外から取り込んだ空気を通流する第1作用通路を、前記排気通路と第1接続部にて接続する状態で、前記給気通路とは別に備え、
前記ロータ部として、
前記給気通路に配置される第1給気領域と前記排気通路で前記第1接続部より下流側に配置される第1排気領域との間で第1デシカントロータを回転駆動させる第1ロータ部と、
前記給気通路における前記第1給気領域よりも下流側に配置される第2給気領域と前記第1作用通路に配置される第1作用領域との間で第2デシカントロータを回転駆動させる第2ロータ部とを備え、
前記冷房運転時において、前記給気通路の前記第1給気領域と前記第2給気領域との間の空気を、前記排気通路を通流する空気で冷却する第1熱交換部と、
前記冷房運転時において、前記排気通路における前記第1接続部と前記第1排気領域との間の空気を加熱する第1冷房用加熱部とを備える点にある。
In order to achieve the above object, the air conditioning system of the present invention comprises:
The air supply passage that supplies the air taken from outside the room to the room, the exhaust passage that exhausts the air taken out from the room to the outside, and the desiccant rotor made of a breathable hygroscopic material between multiple areas through which the air flows rotates. And an air conditioning system capable of performing at least a cooling operation, including a rotor unit that performs dehumidification and humidification of the air.
A first working passage through which air taken in from the outside flows is connected to the exhaust passage and the first connecting portion, separately from the air supply passage,
As the rotor part,
A first rotor portion that rotationally drives a first desiccant rotor between a first air supply region disposed in the air supply passage and a first exhaust region disposed downstream of the first connection portion in the exhaust passage. When,
The second desiccant rotor is driven to rotate between a second air supply region disposed downstream of the first air supply region in the air supply passage and a first operation region disposed in the first operation passage. A second rotor portion,
A first heat exchange unit that cools the air between the first supply region and the second supply region of the supply passage with the air flowing through the exhaust passage during the cooling operation;
The cooling operation includes a first cooling heating unit that heats air between the first connection part and the first exhaust region in the exhaust passage.
上記特徴構成によれば、特に、冷房運転時において、給気通路を通流する空調用の空気が、第1ロータ部の第1給気領域で除湿され、第1熱交換部にて冷却され、第2ロータ部の第2給気領域で冷却されて、比較的低温・低湿となった状態で、室内へ供給される。
ここで、本発明では、上記給気通路とは別に、室外から取り込んだ空気を通流する第1作用通路、及び室内から取り出した空気を室外へ排気する排気通路とを備えており、当該排気通路を通流する空気が第1ロータ部の第1排気領域を通過すると共に、第1作用通路を通流する空気が第2ロータ部の第1作用領域を通過する。
即ち、上記構成では、第1ロータ部の第1給気領域及び第1排気領域の夫々に別の通路の空気を通過させると共に、第2ロータ部の第2給気領域及び第1作用領域の夫々にも別の通路の空気を通過させている。これにより、各ロータ部の複数の領域の夫々を通過する空気流量を各別に設定できるようになり、空調用の空気の温度及び湿度の調整幅を広げることができる。
特に、第1ロータ部の再生側である第1排気領域には、排気通路を通流する空気と、当該排気通路に第1接続部を介して接続される第1作用通路を通流する空気とを合わせた大流量の空気を通過させることができるため、第1ロータ部に設けられる第1デシカントロータを効果的に再生することができる。これにより、第1ロータ部の吸湿側の第1給気領域を通過する空調用の空気を効果的に除湿して、空調性能を高めることができる。
According to the above characteristic configuration, particularly during cooling operation, the air for air conditioning flowing through the air supply passage is dehumidified in the first air supply region of the first rotor portion and is cooled in the first heat exchange portion. Then, the air is cooled in the second air supply region of the second rotor portion and supplied to the room in a relatively low temperature and low humidity state.
Here, in the present invention, in addition to the air supply passage, a first working passage through which air taken in from the outside flows and an exhaust passage through which the air taken out from the room is exhausted outside are provided. The air flowing through the passage passes through the first exhaust region of the first rotor part, and the air flowing through the first working passage passes through the first action region of the second rotor part.
That is, in the above configuration, the air in the different passages is allowed to pass through the first supply region and the first exhaust region of the first rotor portion, and the second supply region and the first action region of the second rotor portion are passed. Each of them also passes air from another passage. As a result, the flow rate of air passing through each of the plurality of regions of each rotor part can be set separately, and the adjustment range of the temperature and humidity of air for air conditioning can be widened.
In particular, in the first exhaust region on the regeneration side of the first rotor portion, air that flows through the exhaust passage and air that flows through the first working passage connected to the exhaust passage via the first connection portion. Therefore, it is possible to effectively regenerate the first desiccant rotor provided in the first rotor portion. Thereby, the air for air conditioning which passes the 1st air supply area | region of the moisture absorption side of a 1st rotor part can be dehumidified effectively, and air conditioning performance can be improved.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
前記給気通路を通流する空気流量と、前記排気通路を通流する空気流量と、前記第1作用通路を通流する空気流量とを、各別に調整可能な空気流量調整機構を備える点にある。
Further features of the air conditioning system of the present invention are as follows:
It is provided with an air flow rate adjusting mechanism capable of individually adjusting the air flow rate flowing through the air supply passage, the air flow rate flowing through the exhaust passage, and the air flow rate flowing through the first working passage. is there.
上記特徴構成によれば、空気流量調整機構が、給気通路、排気通路、及び第1作用通路の夫々を通流する空気流量を各別に調整できるから、それにより、第1、第2デシカントロータの夫々の複数の領域を通流する空気流量を各別に調整して、所望の空調性能を発揮できる。 According to the above characteristic configuration, the air flow rate adjusting mechanism can individually adjust the air flow rates of the air supply passage, the exhaust passage, and the first working passage, whereby the first and second desiccant rotors can be adjusted. The air flow rate flowing through each of the plurality of regions can be adjusted separately to achieve the desired air conditioning performance.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
前記排気通路の前記第1接続部の下流側には、前記排気通路を通流する空気と前記第1作用通路を通流する空気の双方を吸入して下流側へ送り出す送風手段を備えている点にある。
Further features of the air conditioning system of the present invention are as follows:
On the downstream side of the first connection portion of the exhaust passage, there is provided air blowing means for sucking both air flowing through the exhaust passage and air flowing through the first working passage and sending it to the downstream side. In the point.
上記特徴構成によれば、送風手段を、排気通路の第1接続部の下流側に設けることで、当該送風手段により、排気通路を通流する空気と第1作用通路を通流する空気の双方を吸入できるから、夫々の通路に各別に送風手段を設ける場合に比べ、構成の簡略化を図ることができる。 According to the above characteristic configuration, by providing the air blowing means on the downstream side of the first connection portion of the exhaust passage, both the air flowing through the exhaust passage and the air flowing through the first working passage by the air blowing means. Therefore, the configuration can be simplified as compared with the case where the air blowing means is provided in each passage.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
前記給気通路と前記第1作用通路との双方に室外の空気を供給する単一の共通供給路が設けられている点にある。
Further features of the air conditioning system of the present invention are as follows:
A single common supply path that supplies outdoor air to both the air supply path and the first working path is provided.
上記特徴構成によれば、単一の共通供給路により、給気通路及び第1作用通路との双方に室外の空気を供給するから、構成を簡素化できる。 According to the above characteristic configuration, since the outdoor air is supplied to both the air supply passage and the first working passage by a single common supply passage, the configuration can be simplified.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
暖房運転時において、前記給気通路における前記第1給気領域の上流側の空気を加熱する暖房用加熱部を備え、
前記排気通路は、前記暖房運転時において、前記室内から取り出した空気を前記第1熱交換部をバイパスさせるバイパス路を有する点にある。
Further features of the air conditioning system of the present invention are as follows:
A heating unit for heating the air upstream of the first air supply region in the air supply passage during the heating operation,
In the heating operation, the exhaust passage has a bypass path that bypasses the air extracted from the room from the first heat exchange unit.
暖房運転時には、給気通路を通流する空調用の空気のうち、第1ロータ部の第1給気領域を通過する空気は比較的高温になっており、第1熱交換部にて排気通路を通流する比較的低温の空気と熱交換させると温度が低下する虞があるため、第1熱交換部に排気通路を通流する空気を通過させないことが好ましい。一方で、排気通路を通流する空気は、第1ロータ部の第1排気領域へ通過させる必要がある。
上記特徴構成によれば、排気通路が、第1熱交換部をバイパスするバイパス路を備えているから、暖房運転時において、排気通路を通流する空気を、第1熱交換部を通過させることなく、比較的高温を維持した状態で、第1ロータ部の第1排気領域を通過させることができ、適切に暖房運転を実行できる。
During the heating operation, the air passing through the first air supply region of the first rotor portion out of the air conditioning air flowing through the air supply passage is at a relatively high temperature, and the exhaust passage is formed in the first heat exchange portion. When heat exchange is performed with relatively low-temperature air flowing therethrough, the temperature may decrease, so it is preferable not to allow the air flowing through the exhaust passage to pass through the first heat exchange section. On the other hand, it is necessary to pass the air flowing through the exhaust passage to the first exhaust region of the first rotor portion.
According to the above characteristic configuration, since the exhaust passage includes the bypass passage that bypasses the first heat exchange section, the air flowing through the exhaust passage is allowed to pass through the first heat exchange section during heating operation. However, the first exhaust region of the first rotor portion can be passed while maintaining a relatively high temperature, and the heating operation can be appropriately performed.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
前記給気通路及び前記第1作用通路とは別に、室外から取り込んだ空気を通流する第2作用通路を備え、
前記給気通路における前記第1給気領域よりも上流側に配置された第3給気領域と前記第2作用通路に配置された第2作用領域との間で第3デシカントロータを回転駆動させる第3ロータ部を備え、
前記冷房運転時において、前記給気通路で前記第3給気領域と前記第1給気領域との間の空気と、前記第2作用通路で前記第2作用領域の上流側の空気とを熱交換させる第2熱交換部と、
前記冷房運転時において、前記第2作用通路で前記第2熱交換部と前記第2作用領域との間の空気を加熱する第2冷房用加熱部とを備える点にある。
Further features of the air conditioning system of the present invention are as follows:
In addition to the air supply passage and the first operation passage, a second operation passage through which air taken from the outside flows is provided,
The third desiccant rotor is driven to rotate between a third air supply region disposed upstream of the first air supply region in the air supply passage and a second operation region disposed in the second operation passage. A third rotor portion;
During the cooling operation, the air between the third air supply region and the first air supply region is heated in the air supply passage, and the air upstream of the second operation region is heated in the second operation passage. A second heat exchange part to be exchanged;
In the cooling operation, a second cooling heating unit that heats the air between the second heat exchange unit and the second working region in the second working passage is provided.
上記特徴構成によれば、第1、第2ロータ部に加え、第3ロータ部を備えている場合に、特に冷房運転時において、当該第3ロータ部の吸湿側の第3給気領域に給気通路を通流する空気を通過させると共に、第3ロータ部の再生側の第2作用領域に第2作用通路を通流する空気を通過させる構成を採用しているから、第3ロータ部に設けられる第3デシカントロータの再生側の領域と吸湿側の領域を通過する空気の流量を各別に調整できる。これにより、空調用の空気の温度・湿度の調整の範囲を拡大でき、空調性能を向上できる。 According to the above characteristic configuration, in the case where the third rotor portion is provided in addition to the first and second rotor portions, the air supply to the third air supply region on the moisture absorption side of the third rotor portion is provided particularly during cooling operation. Since the air flowing through the air passage is allowed to pass and the air flowing through the second working passage is passed through the second working region on the regeneration side of the third rotor portion, the third rotor portion is The flow rate of the air passing through the regeneration side region and the moisture absorption side region of the third desiccant rotor provided can be adjusted separately. Thereby, the range of adjustment of the temperature and humidity of air for air conditioning can be expanded, and air conditioning performance can be improved.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、
前記第2作用通路の前記第2作用領域の下流側を、前記排気通路の前記第1排気領域の下流側へ合流させる第2接続部を備え、
前記排気通路の前記第2接続部の下流側には、前記排気通路を通流する空気と前記第2作用通路を通流する空気の双方を吸入して室外へ送り出す送風手段が設けられている点にある。
Further features of the air conditioning system of the present invention are as follows:
A second connecting portion for joining the downstream side of the second working region of the second working passage to the downstream side of the first exhaust region of the exhaust passage;
On the downstream side of the second connection portion of the exhaust passage, there is provided air blowing means for sucking both air flowing through the exhaust passage and air flowing through the second action passage and sending it out of the room. In the point.
上記特徴構成によれば、送風手段が、排気通路の第2接続部の下流側に設けられているから、当該送風手段により、排気通路を通流する空気と第2作用通路を通流する空気の双方を吸入することができ、夫々の通路に対して各別に送風手段を設ける場合に比べて、構成の簡素化を図ることができる。 According to the above characteristic configuration, since the air blowing means is provided on the downstream side of the second connection portion of the exhaust passage, the air that flows through the exhaust passage and the air that flows through the second action passage by the air blowing means. Both can be inhaled, and the configuration can be simplified as compared with the case where a separate air blowing means is provided for each passage.
これまで説明してきた空調システムの運転方法の特徴構成は、
前記第1ロータ部及び前記第2ロータ部を駆動状態とし、前記バイパス路に空気を通流しない非バイパス状態で前記排気通路に空気を通流し、前記第1作用通路に空気を通流している状態で、前記給気通路を通流する空気を屋内に供給する前記冷房運転を実行する点にある。
The characteristic configuration of the operation method of the air conditioning system described so far is
The first rotor portion and the second rotor portion are driven, air is passed through the exhaust passage in a non-bypass state where air is not passed through the bypass passage, and air is passed through the first working passage. In this state, the cooling operation is performed in which the air flowing through the air supply passage is supplied indoors.
上記特徴構成によれば、屋内を冷房する冷房運転を適切に実行できる。 According to the above characteristic configuration, the cooling operation for cooling the room can be appropriately executed.
これまで説明してきた空調システムの運転方法の特徴構成は、
前記第1ロータ部及び前記第2ロータ部を駆動状態とし、前記バイパス路に空気を通流するバイパス状態で前記排気通路に空気を通流し、前記第1作用通路に空気を通流している状態で、前記給気通路を通流する空気を屋内に供給する前記暖房運転を実行する点にある。
The characteristic configuration of the operation method of the air conditioning system described so far is
A state in which the first rotor portion and the second rotor portion are driven, air is passed through the exhaust passage in a bypass state where air is passed through the bypass passage, and air is passed through the first working passage. Thus, the heating operation for supplying the air flowing through the air supply passage indoors is performed.
上記特徴構成によれば、屋内を暖房する暖房運転を適切に実行できる。 According to the above characteristic configuration, the heating operation for heating the room can be appropriately executed.
これまで説明してきた空調システムの運転方法の特徴構成は、
前記暖房運転で投入エネルギ量を低減した運転である暖房セーブ運転において、
前記第1ロータ部を駆動状態とし、前記第2ロータ部を停止状態とし、前記バイパス路に空気を通流するバイパス状態で前記排気通路に空気を通流し、前記第1作用通路に空気を通流しない状態で、前記給気通路を通流する空気を屋内に供給する点にある。
The characteristic configuration of the operation method of the air conditioning system described so far is
In the heating save operation that is an operation in which the amount of input energy is reduced by the heating operation,
The first rotor portion is driven, the second rotor portion is stopped, air is passed through the exhaust passage in a bypass state where air is passed through the bypass passage, and air is passed through the first working passage. It is in the point which supplies the air which flows through the said supply passage indoors in the state which does not flow.
上記特徴構成によれば、第2ロータを停止状態とし、第1作用通路に空気を通流させないので、その分だけ投入エネルギ量を低減でき、暖房運転において投入エネルギ量の少ない運転である暖房セーブ運転を適切に実行できる。 According to the above characteristic configuration, since the second rotor is stopped and air is not passed through the first working passage, the amount of input energy can be reduced by that amount, and the heating save which is an operation with a small amount of input energy in the heating operation. Driving can be performed appropriately.
〔第1実施形態〕
本願の空調システム100及びその運転方法は、比較的簡易な構成を維持しながらも、空調対象空間の屋内に供給される空調用の空気の温度・湿度等を調整する空調性能を向上させたものに関する。
本発明の空調システム100の第1実施形態について、図1〜6、11〜17に基づいて説明する。
第1実施形態の空調システム100は、屋外から取り込んだ空気を屋内へ供給する給気通路R1と、屋内から取り出した空気を屋外へ排気する排気通路R2と、給気通路R1とは別に屋外から取り込んだ空気を通流する第1作用通路R3とを備えている。そして、給気通路R1、排気通路R2、第1作用通路R3を通流する空気の除湿・加湿を行うべく、空気が通流する複数の領域間で通気性吸湿体からなるデシカントロータD1c、D2cを回転駆動させる第1ロータ部D1及び第2ロータ部D2とを備えて構成されている。
尚、第1作用通路R3の下流端は、排気通路R2に第1接続部K1で接続されている。給気通路R1及び排気通路R2の夫々の出口部には、夫々の通路から空気を吸入する第1ファンF1、第2ファンF2が設けられている。当該第1ファンF1、第2ファンF2を作動させることにより、給気通路R1、排気通路R2、及び第1作用通路R3の夫々に空気が通流する。ここで、第2ファンF2は、その作動により、排気通路R2と第1作用通路R3との双方の空気を通流させる送風手段として働く。
尚、詳細については後述するが、排気流路R2には、その通路を通流する空気流量を調整可能な流量調整弁21、22が設けられており、第1作用通路R3には、その通路を通流する空気流量を調整可能な流量調整弁24が設けられている。第1ファンF1、第2ファンF2の回転速度、及び当該流量調整弁21、22、24の開度を調整することにより、給気通路R1、排気通路R2、及び第1作用通路R3の夫々を通流する空気の流量を、各別に調整可能に構成されている。当該流量調整弁21、22、24、第1ファンF1、及び第2ファンF2が、空気流量調整機構として働く。
また、給気通路R1と第1作用通路R3との双方には、単一の共通供給路R0から空気が供給されており、構成の簡素化を図っている。
[First Embodiment]
The
1st Embodiment of the
The
The downstream end of the first working passage R3 is connected to the exhaust passage R2 through the first connection portion K1. A first fan F1 and a second fan F2 for sucking air from the respective passages are provided at the outlet portions of the supply passage R1 and the exhaust passage R2. By operating the first fan F1 and the second fan F2, air flows through each of the air supply passage R1, the exhaust passage R2, and the first working passage R3. Here, the second fan F2 functions as a blowing unit that causes the air in both the exhaust passage R2 and the first working passage R3 to flow through the operation thereof.
Although details will be described later, the exhaust flow path R2 is provided with flow
Air is supplied from a single common supply path R0 to both the air supply path R1 and the first working path R3, thereby simplifying the configuration.
第1ロータ部D1、第2ロータ部D2の構成について説明する。第1ロータ部D1、第2ロータ部D2は、実質的に同一の構成を有するので、以下では、第1ロータ部D1の構成について説明する。
第1ロータ部D1に設けられるデシカントロータD1cは、モータ等の回転機構部M1により、回転される回転軸に中心部が固定されて比較的ゆっくりした所定の回転速度で回転駆動し、複数の通路に配設される領域D1a、D1bを横断する姿勢で配設された円盤状又は円柱状の部材として構成されている。当該デシカントロータD1cは、回転軸に沿う方向に貫通する多数の通路が形成されたハニカム状に形成されており、各領域D1a、D1bにおいて空気がデシカントロータD1cを貫通する状態で通過する。当該デシカントロータD1cは、ゼオライト、シリカゲル、活性炭等の公知の吸着剤を担持して、通気性吸湿体とされている。
このようなデシカントロータD1cを備えたロータ部D1は、複数の領域D1a、D1bのうち、一方の領域に比較的低温の空気が通過することにより、当該空気がデシカントロータD1cの吸湿時の放熱作用による温度上昇を伴って除湿され、それによりデシカントロータD1cは空気の水分を吸着した状態となる。その水分を吸着したデシカントロータD1cの部分が上記回転駆動により他方の領域に移動することになる。
一方、複数の領域D1a、D1bのうち他方の領域に比較的高温の空気が通過することで、その空気はデシカントロータD1cの放湿時の吸熱作用による温度低下を伴って加湿され、それによりデシカントロータD1cは上記吸着した水分を脱着させて再生されることとなる。その再生されたデシカントロータD1cの部分が上記回転駆動により上記一方の領域に移動することになる。
このようにして、ロータ部D1は、複数の領域D1a、D1bを通過する夫々の空気の除湿と加湿とを行うことができるように構成されている。
The configuration of the first rotor part D1 and the second rotor part D2 will be described. Since the first rotor portion D1 and the second rotor portion D2 have substantially the same configuration, the configuration of the first rotor portion D1 will be described below.
The desiccant rotor D1c provided in the first rotor part D1 is rotationally driven at a relatively slow predetermined rotational speed by a rotation mechanism part M1 such as a motor, the center part of which is fixed to the rotating shaft to be rotated. It is comprised as a disk-shaped or column-shaped member arrange | positioned with the attitude | position crossing the area | regions D1a and D1b arrange | positioned in this. The desiccant rotor D1c is formed in a honeycomb shape having a large number of passages penetrating in the direction along the rotation axis, and air passes through the desiccant rotor D1c in each of the regions D1a and D1b. The desiccant rotor D1c carries a known adsorbent such as zeolite, silica gel, activated carbon, etc., and is a breathable moisture absorber.
The rotor portion D1 including such a desiccant rotor D1c has a heat radiation effect when the desiccant rotor D1c absorbs moisture when relatively low-temperature air passes through one of the plurality of regions D1a and D1b. The desiccant rotor D1c is in a state where it adsorbs moisture from the air. The portion of the desiccant rotor D1c that has adsorbed the moisture moves to the other region by the rotational drive.
On the other hand, the relatively high temperature air passes through the other of the plurality of regions D1a and D1b, so that the air is humidified with a decrease in temperature due to the endothermic action when the desiccant rotor D1c is dehumidified. The rotor D1c is regenerated by desorbing the adsorbed moisture. The regenerated portion of the desiccant rotor D1c is moved to the one region by the rotational drive.
In this way, the rotor portion D1 is configured to be able to dehumidify and humidify each of the air passing through the plurality of regions D1a and D1b.
上述の如く空気の除湿・加湿を実行可能な第1ロータ部D1は、給気通路R1に配置される第1給気領域D1aと排気通路R2で第1接続部K1より下流側に配置される第1排気領域D1bとの間で第1デシカントロータD1cを回転駆動させるように構成されている。一方、第2ロータ部D2は、給気通路R1における第1給気領域D1aよりも下流側に配置される第2給気領域D2aと第1作用通路R3に配置される第1作用領域D2bとの間で第2デシカントロータD2cを回転駆動させる。 As described above, the first rotor portion D1 capable of performing dehumidification / humidification of air is disposed downstream of the first connection portion K1 in the first supply region D1a and the exhaust passage R2 disposed in the supply passage R1. The first desiccant rotor D1c is rotationally driven between the first exhaust region D1b and the first exhaust region D1b. On the other hand, the second rotor portion D2 includes a second air supply region D2a disposed on the downstream side of the first air supply region D1a in the air supply passage R1, and a first operation region D2b disposed in the first operation passage R3. The second desiccant rotor D2c is rotationally driven during
さらに、本空調システム100にあっては、各通路を通流する空気を加熱・冷却するべく、以下の如く構成されている。
給気通路R1における第1給気領域D1aと第2給気領域D2aとの間の空気と、排気通路R2の第1接続部K1の上流側を通流する空気とを熱交換する第1熱交換部11が設けられている。本実施形態においては、当該第1熱交換部11を直交式の顕熱交換器により構成している。
尚、図2に示す回路状態での暖房セーブ運転時(暖房運転に含まれる概念で、暖房運転より省エネの運転)、図3に示す回路状態での暖房運転時では、給気通路R1を通流する空気のうち、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aを通過した後の空気は、比較的高温になっており、第1熱交換部11にて排気通路R2を通流する比較的低温の空気と熱交換させると、その温度が低下する虞があるため、第1熱交換部11に排気通路R2を通流する空気を通過させないことが好ましい。一方で、しかしながら、第1ロータ部D1の第1排気領域D1bには、その領域に位置する第1デシカントロータD1cに吸湿させるべく、空気を通過させる必要がある。そこで、排気通路R2は、暖房セーブ運転時及び暖房運転時において、第1熱交換部11をバイパスするバイパス路R2aを備えると共に、排気通路R2を通流する空気を、第1熱交換部11を通過する側とバイパス路R2aを通流する側とで切り換える開閉弁21、22が設けられている。尚、当該開閉弁21、22は、上述した流量調整弁21、22とにより構成できる。
Further, the
First heat that exchanges heat between the air between the first air supply region D1a and the second air supply region D2a in the air supply passage R1 and the air that flows through the upstream side of the first connection portion K1 of the exhaust passage R2. An
In the heating save operation in the circuit state shown in FIG. 2 (concept included in the heating operation, the operation is more energy saving than the heating operation), and in the heating operation in the circuit state shown in FIG. Of the flowing air, the air after passing through the first air supply region D1a of the first rotor part D1 is at a relatively high temperature, and the first
排気通路R2には、第1接続部K1の下流側で、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aの上流側を通流する空気を加熱する第1冷房用加熱部12が設けられている。当該第1冷房用加熱部12は、図示しない熱源により加熱された温水が通流する湯水通路R6と、第1給気領域D1aの上流側の排気通路R2とが、互いを通流する流体が熱交換可能な状態で配設されており、温水の熱により空気が加熱される。
The exhaust passage R2 is provided with a first
給気通路R1には、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aの上流側を通流する空気を加熱する暖房用加熱部10が設けられている。当該暖房用加熱部10は、図示しない熱源により加熱された温水が通流する温水通路R5と、第1給気領域D1aの上流側の給気通路R1とが、互いを通流する流体が熱交換可能な状態で配設されており、温水の熱により空気が加熱される。
The
次に、これまで説明した空調システム100により実行される、冷房運転、暖房セーブ運転、及び暖房運転を、記載順に説明する。
〔冷房運転〕
冷房運転時には、図1に示すように、暖房用加熱部10は、その温水通路R5に温水を通流しない非作動状態であり、第1冷房用加熱部12は、その温水通路R6に温水を通流する作動状態であり、排気通路R2は、第1熱交換部11に空気を通流させる状態(非バイパス状態)であり、第1ロータ部D1、第2ロータ部D2の双方は、駆動状態である。
当該状態において、給気通路R1を通流する空気は、非作動状態の暖房用加熱部10を通過し、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aにて除湿され、第1熱交換部11で屋内から取り出された空気RAとの熱交換により降温し、第2ロータ部D2の第2給気領域D2aにて降温した後、比較的低温・低湿の空調用の空気SAとなって、屋内に供給される。
第1作用通路R3を通流する空気は、第2ロータ部D2の第1作用領域D2bにて昇温した後、第1接続部K1にて排気通路R2を通流する空気と合流する。
排気通路R2を通流する空気は、第1熱交換部11で給気通路R1を通流する比較的高温の空気との熱交換により昇温し、第1接続部K1にて第1作用通路R3を通流する空気と合流し、作動状態の第1冷房用加熱部12にて加熱され、第1ロータ部D1の第1排気領域D1bを通過して、その領域に位置する第1デシカントロータD1cを再生した後、排気EAとして屋外へ排出される。これにより、第1排気領域D1bには、排気通路R2を通流する空気と、第1作用通路R3を通流する空気とを合わせた大流量で高温の空気が通流されるから、その領域に位置する第1デシカントロータD1cを良好に再生できる。
尚、当該冷房運転時において、図1の各通路部位P1〜P11での空気の温度・相対湿度・絶対湿度・流量、及びP12〜P13での温水の温度・流量を、図11〜17の表に示している。図11〜図17に示す表の夫々では、冷房運転時で屋内に供給される空調用の空気SA(給気通路R1を通流する空気)の流量を一定に保った状態で、排気通路R2を通流する空気の流量、及び第1作用通路R3を通流する空気の流量が異なった状態を示している。
詳細については後述するが、図11〜図17の表に示されるように、空調用の空気SAは、排気通路R2を通流する空気の流量、及び第1作用通路R3を通流する空気の流量を変更することにより、その温度・湿度を調整できていることがわかる。当該調整により、空調用の空気は、図18の表に示す従来技術のものよりも、低温側・低湿度側に調整できる。
Next, the cooling operation, the heating save operation, and the heating operation executed by the
[Cooling operation]
During the cooling operation, as shown in FIG. 1, the
In this state, the air flowing through the air supply passage R1 passes through the non-actuated
The air flowing through the first working passage R3 rises in temperature in the first working region D2b of the second rotor portion D2, and then merges with the air flowing through the exhaust passage R2 at the first connecting portion K1.
The air flowing through the exhaust passage R2 rises in temperature by heat exchange with the relatively high temperature air flowing through the air supply passage R1 in the first
In the cooling operation, the air temperature / relative humidity / absolute humidity / flow rate in the passage portions P1 to P11 in FIG. 1 and the hot water temperature / flow rate in P12 to P13 are shown in the tables of FIGS. It shows. In each of the tables shown in FIGS. 11 to 17, the exhaust passage R <b> 2 is maintained in a state where the flow rate of the air conditioning air SA (air flowing through the supply passage R <b> 1) supplied indoors during the cooling operation is kept constant. The flow rate of the air flowing through and the flow rate of the air flowing through the first working passage R3 are different.
Although details will be described later, as shown in the tables of FIGS. 11 to 17, the air SA for air conditioning is the flow rate of the air flowing through the exhaust passage R2 and the air flowing through the first working passage R3. It can be seen that the temperature and humidity can be adjusted by changing the flow rate. By this adjustment, the air for air conditioning can be adjusted to a lower temperature side and a lower humidity side than those of the prior art shown in the table of FIG.
〔暖房セーブ運転〕
暖房セーブ運転は、上述したように、投入エネルギを低減した状態で実行できる省エネの暖房運転である。当該暖房セーブ運転時には、図2に示すように、暖房用加熱部10は、その温水通路R5に温水を通流する作動状態であり、第1冷房用加熱部12は、その温水通路R6に温水を通流しない非作動状態であり、排気通路R2は、空気を第1熱交換部11の側に通流させずバイパス路R2aの側に通流させる通流状態(バイパス状態)であり、第1ロータ部D1は駆動状態であり、第2ロータ部D2は停止状態である。
つまり、当該暖房セーブ運転では、単一のロータ部のみを駆動状態としている。
当該状態において、給気通路R1を通流する空気は、作動状態の暖房用加熱部10を通過し加熱され、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aを通過し加湿され、第1熱交換部11を熱交換しない状態で通過し、停止状態の第2ロータ部D2の第2給気領域D2aを通過し、比較的高温・高湿の空調用の空気SAとなって、屋内へ供給される。
第1作用通路Rには、第2ロータ部D2は停止状態でありその第1作用領域D2aに空気を通流させる必要がないため、空気を通流させない。
排気通路R2を通流する空気は、バイパス路R2aを通流し、非作動状態の第1冷房用加熱部12を通過し、第1ロータ部D1の第1排気領域D1bを通過して、その領域に位置する第1デシカントロータD1cにて除湿された後、排気EAとして屋外へ排出される。
尚、当該暖房セーブ運転時において、図2の各通路部位P1〜P5での空気の温度・相対湿度・絶対湿度・流量、及びP6、P7での温水の温度・流量を、図20の表に示している。
[Heating saving operation]
As described above, the heating save operation is an energy-saving heating operation that can be executed with the input energy reduced. At the time of the heating save operation, as shown in FIG. 2, the
That is, in the heating save operation, only a single rotor portion is in a driving state.
In this state, the air flowing through the air supply passage R1 passes through the
Since the second rotor portion D2 is in a stopped state in the first working path R and it is not necessary to cause air to flow through the first working region D2a, air is not allowed to flow.
The air flowing through the exhaust passage R2 flows through the bypass passage R2a, passes through the first
In the heating save operation, the air temperature / relative humidity / absolute humidity / flow rate in each passage portion P1 to P5 in FIG. 2 and the temperature / flow rate of hot water in P6 and P7 are shown in the table of FIG. Show.
〔暖房運転〕
暖房運転は、上述した暖房セーブ運転と比較して、投入エネルギの大きい暖房運転であり、当該暖房運転時における空調用の空気SAは、上記暖房セーブ運転時における空調用の空気SAと比較して高湿にできる。当該暖房運転時には、図3に示すように、暖房用加熱部10は、その温水通路R5に温水を通流する作動状態であり、第1冷房用加熱部12は、その温水通路R6に温水を通流しない非作動状態であり、排気通路R2は、空気を第1熱交換部11の側に通流させずバイパス路R2aの側に通流させる通流状態(バイパス状態)であり、第1ロータ部D1、第2ロータ部D2は、何れも駆動状態である。
つまり、当該暖房運転では、双方のロータ部を駆動状態としている。
当該状態において、給気通路R1を通流する空気は、作動状態の暖房用加熱部10を通過し加熱され、駆動状態の第1ロータ部D1の第1給気領域D1aを通過し加湿され、第1熱交換部11を熱交換しない状態で通過し、駆動状態の第2ロータ部D2の第2給気領域D2aを通過して加湿され、比較的高温・高湿の空調用の空気SAとなって、屋内へ供給される。
第1作用通路R3を通流する空気は、駆動状態の第2ロータ部D2の第1作用領域D2bを通過して除湿された後、第1接続部K1にて排気通路R2を通流する空気と合流する。
排気通路R2を通流する空気は、バイパス路R2aを通流し、第1接続部K1にて第1作用通路R3を通流する空気と合流し、非作動状態の第1冷房用加熱部12を通過し、第1ロータ部D1の第1排気領域D1bを通過して、その領域に位置する第1デシカントロータD1cにて除湿された後、排気EAとして屋外へ排出される。これにより、第1排気領域D1bには、排気通路R2を通流する空気と第1作用通路R3を通流する空気とを合わせた大流量の空気を通流できるから、当該空気の有する湿分を、その領域に位置する第1デシカントロータD1cに良好に吸湿させることができ、その領域に位置する第1デシカントロータD1cが第1給気領域D1aに位置したときに、当該第1給気領域D1aを通過する空調用の空気SAを十分に加湿することができる。
尚、当該暖房運転時において、図3に示す各通路部位P1〜P8での空気の温度・相対湿度・絶対湿度・流量、及びP9、P10での温水の温度・流量を、図21の表に示している。
[Heating operation]
The heating operation is a heating operation with a large input energy compared to the above-described heating save operation, and the air conditioning air SA during the heating operation is compared with the air conditioning air SA during the heating save operation. Can be humid. At the time of the heating operation, as shown in FIG. 3, the
That is, in the heating operation, both rotor parts are in a driving state.
In this state, the air flowing through the supply passage R1 passes through the
The air flowing through the first working passage R3 passes through the first working region D2b of the second rotor portion D2 in the driven state and is dehumidified, and then flows through the exhaust passage R2 at the first connecting portion K1. To join.
The air flowing through the exhaust passage R2 flows through the bypass passage R2a, merges with the air flowing through the first working passage R3 at the first connection portion K1, and passes through the first
In the heating operation, the temperature, relative humidity, absolute humidity, and flow rate of air in each of the passage portions P1 to P8 shown in FIG. 3 and the temperature and flow rate of hot water in P9 and P10 are shown in the table of FIG. Show.
本願は、ロータ部D1、D2の複数の領域の夫々を通流する空気の流量を、各別に調整可能な構成を採用することにより、屋内に供給される空調用の空気の温度・湿度を調整する空調能力を調整可能にしている。
以下、当該構成の性能を評価する試験を以下に説明する。当該試験では、ロータ部のデシカントロータ(日本エクスラン工業(株)『エクスロータ』(コルゲートサイズ:ss、厚み100mm、直径210mm)を40rph(h-1)の回転速度で回転させ、当該デシカントロータに対し、温度が30℃で相対湿度が60%の吸湿側空気と、温度が32℃で相対湿度が25%の再生側空気とを、それらの流量比を変化させながら通流し、各流量比における吸湿効率(理想的に吸湿した場合の吸湿量に対する実際の吸湿量の割合)・及び再生効率(理想的に再生した場合の再生量に対する実際の再生量の割合)を求めた。
また、デシカントロータの通流前と通流後の吸湿側空気の温度及び湿度と、再生側空気の温度及び湿度を測定し、吸湿側空気及び再生側空気の夫々につき、単位湿度変化量当たりの温度変化量を求めた。
試験結果を図4のグラフ図に示す。
This application adjusts the temperature and humidity of air-conditioning air supplied indoors by adopting a configuration in which the flow rate of air flowing through each of the plurality of regions of the rotor portions D1 and D2 can be adjusted separately. The air conditioning capacity to be adjusted is made adjustable.
Hereinafter, a test for evaluating the performance of the configuration will be described. In this test, the desiccant rotor of the rotor part (Nippon Exlan Kogyo Co., Ltd. “ex rotor” (corrugated size: ss,
Also, measure the temperature and humidity of the moisture absorption side air before and after passing through the desiccant rotor, and the temperature and humidity of the regeneration side air, and per unit humidity change amount for each of the moisture absorption side air and the regeneration side air. The amount of temperature change was determined.
The test results are shown in the graph of FIG.
図4の試験結果を示すグラフ図からわかるように、吸湿側空気と再生側空気との流量比を変化させることにより、デシカントロータの吸湿効率、及び再生効率を変化できていることがわかる。
具体的には、吸湿効率は、吸湿側空気流量/再生側空気流量の値が大きくなるほど、低くなる傾向があり、再生効率は、吸湿側空気流量/再生側空気流量の値が大きくなるほど、大きくなる傾向がある。
また、吸湿側空気及び再生側空気の夫々において、単位湿度変化量当たりの温度変化量についても、吸湿側空気流量/再生側空気流量の値に依存して、変化していることがわかる。
以上より、吸湿側空気流量/再生側空気流量を制御することにより、ロータ部における空調能力を調整できることがわかる。
As can be seen from the graph showing the test results in FIG. 4, it can be seen that the moisture absorption efficiency and the regeneration efficiency of the desiccant rotor can be changed by changing the flow rate ratio between the moisture absorption side air and the regeneration side air.
Specifically, the moisture absorption efficiency tends to decrease as the value of the moisture absorption side air flow rate / regeneration side air flow rate increases, and the regeneration efficiency increases as the value of the moisture absorption side air flow rate / regeneration side air flow rate increases. Tend to be.
It can also be seen that the temperature change amount per unit humidity change amount varies depending on the value of the moisture absorption side air flow rate / regeneration side air flow rate in each of the moisture absorption side air and the regeneration side air.
From the above, it can be seen that the air conditioning capacity in the rotor portion can be adjusted by controlling the moisture absorption side air flow rate / regeneration side air flow rate.
次に、上述した空調システム100において、冷房運転を実行する場合に、第2ロータ部D2の第2給気領域D2aを通過する空気(SA)の流量と、第2ロータ部D2の第1作用領域D2bを通過する空気(OA)の流量との流量比を変更させた場合における、SAとOAとの温度差ΔTを計算により求めた。
計算結果を、図5、図6に示す。尚、図5におけるA〜Hの各状態は、図6のA〜Hに対応している。また、A〜Hの各状態における詳細データは、図11〜18の表の夫々に示している。図5、6の計算結果に示されるように、発明者らは、本発明の空調システム100の構成を採用して、SA/OAの流量比を調整することにより、OAの温度からのSAの温度の低下度合を調整できるという知見を得た。特に図6に示されるように、本発明の空調システム100にあっては、SA/OAを大きくするほど、SAの温度をOAの温度から低下できる。
Next, in the above-described
The calculation results are shown in FIGS. Each state of A to H in FIG. 5 corresponds to A to H of FIG. Detailed data in each state of A to H is shown in each of the tables of FIGS. As shown in the calculation results of FIGS. 5 and 6, the inventors adopt the configuration of the
〔第2実施形態〕
当該第2実施形態の空調システム100は、上記第1実施形態の空調システム100の構成に加えて、空気を通流する第2作用通路R4を備えると共に、第3ロータ部D3、第2熱交換部13、及び第2冷房用加熱部14とを備えて、空調能力の向上を図っている点が異なっている。
以下、第1実施形態の空調システム100と異なる構成を説明すると共に、同一の構成については同一の符号を付すこととし、その説明を割愛することがある。
[Second Embodiment]
In addition to the configuration of the
Hereinafter, while describing a different configuration from the
第2作用通路R4は、その下流側において、排気通路R2の下流端が接続する第2接続部K2が設けられている。当該第2接続部K2の上流側には、第2作用通路R4を通流する空気の流量を調整可能な流量調整弁23が設けられており、第2接続部K2の下流側には、上述した第2ファンF2が設けられている。
当該構成において第2ファンF2を作動させることにより、排気通路R2、第1作用通路R3、及び第2作用通路R4のすべてから空気を吸い込み下流側へ送り出すことができる。
また、単一の共通供給路R0は、給気通路R1、第1作用通路R3、及び第2作用通路R4の上流側と接続されており、それらの通路のすべてに空気を供給する。
The second working passage R4 is provided with a second connection portion K2 to which the downstream end of the exhaust passage R2 is connected on the downstream side thereof. A flow
By operating the second fan F2 in this configuration, air can be sucked from all of the exhaust passage R2, the first working passage R3, and the second working passage R4 and sent to the downstream side.
The single common supply path R0 is connected to the upstream side of the air supply path R1, the first working path R3, and the second working path R4, and supplies air to all of these paths.
第3ロータ部D3は、給気通路R1における第1給気領域D1aよりも上流側に配置された第3給気領域D3aと第2作用通路R4に配設された第2作用領域D3bとの間で第3デシカントロータD3cをモータ等の回転駆動部M3により回転駆動する。 The third rotor portion D3 includes a third air supply region D3a disposed upstream of the first air supply region D1a in the air supply passage R1 and a second operation region D3b disposed in the second operation passage R4. In the meantime, the third desiccant rotor D3c is rotationally driven by a rotational drive unit M3 such as a motor.
各通路を通流する空気を加熱・冷却するものとして以下の構成が採用されている。
第2熱交換部13は、給気通路R1で第3給気領域D3aと第1給気領域D1aとの間の空気と、第2作用通路R4で第2作用領域D3bの上流側の空気とを熱交換させる直交式の顕熱交換器である。
第2冷房用加熱部14は、第1冷房用加熱部12を通過した後の湯水を通流する温水通路R6と、第2熱交換部13と第2作用領域D3bとの間の第2作用通路R4とが配設されている。当該第2冷房用加熱部14により、第2作用通路R4で第2熱交換部13と第2作用領域D3bとの間を通流する空気が、湯水により加熱される。
尚、第2作用通路R4は、冷房運転時に空気を通流し、暖房セーブ運転時及び暖房運転時には空気を通流しないため、上記第2熱交換部13は冷房運転時にのみ熱交換を行うと共に、上記第2冷房用加熱部14は冷房運転時にのみ湯水が通流する作動状態となる。
The following configuration is adopted as heating and cooling of air flowing through each passage.
The second
The second
The second working passage R4 allows air to flow during the cooling operation and does not flow air during the heating save operation and the heating operation. Therefore, the second
次に、第2実施形態に係る空調システム100により実行される、冷房運転、暖房セーブ運転、及び暖房運転を、記載順に説明する。
〔冷房運転〕
冷房運転時には、図7に示すように、暖房用加熱部10は、その温水通路R5に温水を通流しない非作動状態であり、第1冷房用加熱部12及び第2冷房用加熱部14は、その温水通路R6に温水を通流する作動状態であり、排気通路R2は、第1熱交換部11に空気を通流させる状態(非バイパス状態)であり、第1ロータ部D1、第2ロータ部D2、及び第3ロータ部D3は、駆動状態である。
当該状態において、給気通路R1を通流する空気は、非作動状態の暖房用加熱部10を通過し、第3ロータ部D3の第3給気領域D3aにて除湿され、第2熱交換部13にて第2作用通路R4を通流する低温の空気との熱交換により降温し、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aにて除湿され、第1熱交換部11で屋内から取り出された低温の空気との熱交換により降温し、第2ロータ部D2の第2給気領域D2aにて降温した後、比較的低温・低湿の空調用の空気SAとなって、屋内に供給される。
第1作用通路R3を通流する空気は、第2ロータ部D2の第1作用領域D2bにて除湿された後、第1接続部K1にて排気通路R2を通流する空気と合流する。
第2作用通路R4を通流する空気は、第2熱交換部13にて給気通路R1を通流する比較的高温お空気との熱交換により昇温し、第2冷房用加熱部14にて加熱された後、第3ロータ部D3の第2作用領域D3bを通過し、その領域に位置する第3デシカントロータD3cを再生した後、第2接続部K2にて排気通路R2を通流する空気と合流する。
排気通路R2を通流する空気は、第1熱交換部11で給気通路R1を通流する比較的高温の空気との熱交換により昇温し、第1接続部K1にて第1作用通路R3を通流する空気と合流し、作動状態の第1冷房用加熱部12にて加熱された後、第1ロータ部D1の第1排気領域D1bを通過して、その領域に位置する第1デシカントロータD1cを再生した後、排気EAとして屋外へ排出される。
尚、当該冷房運転時において、図7の各通路部位P1〜P15での空気の温度・相対湿度・絶対湿度・流量、及びP16〜P18での温水の温度・流量を、図19の表に示している。
Next, the cooling operation, the heating save operation, and the heating operation executed by the
[Cooling operation]
During the cooling operation, as shown in FIG. 7, the
In this state, the air flowing through the air supply passage R1 passes through the non-actuated
The air flowing through the first working passage R3 is dehumidified in the first working region D2b of the second rotor portion D2, and then merges with the air flowing through the exhaust passage R2 at the first connecting portion K1.
The air flowing through the second working passage R4 is heated by the second
The air flowing through the exhaust passage R2 rises in temperature by heat exchange with the relatively high temperature air flowing through the air supply passage R1 in the first
In the cooling operation, the air temperature / relative humidity / absolute humidity / flow rate in the passage portions P1 to P15 in FIG. 7 and the hot water temperature / flow rate in P16 to P18 are shown in the table of FIG. ing.
〔暖房セーブ運転、暖房運転〕
暖房セーブ運転、暖房運転では、第3ロータ部D3は駆動させず、第2作用通路R4にも空気を通流させない(流量調整弁23を閉止状態とする)とし、他の構成については、第1実施形態の暖房セーブ運転、暖房運転と同一の状態である。このため、図8,9の各通路部位における空気の温度・相対湿度・絶対湿度・流量は、第1実施形態のものと同一(図20、21の表に示すものと同一)となる。
そこで、ここではその詳細な説明を割愛する。
[Heating saving operation, heating operation]
In the heating save operation and the heating operation, the third rotor portion D3 is not driven and air is not allowed to flow through the second working passage R4 (the flow
Therefore, the detailed explanation is omitted here.
〔別実施形態〕
(1)上記第1実施形態では、第1接続部K1の下流側に、ファンF2を設け、当該ファンF2が、第1接続部K1への接続前の複数の通路(排気通路R2及び第1作用通路R3)から空気を吸入し下流側へ送り出す構成を採用し、夫々の通路における空気流量は、通路に設けられる流量調整弁の開度の調整により、各別に調整する構成を示した。
また、上記第2実施形態では第2接続部K2の下流側に、ファンF2を設け、当該ファンF2が、第1接続部K1及び第2接続部K2への接続前の複数の通路(排気通路R2、第1作用通路R3、第2作用通路R4)から空気を吸入し下流側へ送り出す構成で、夫々の通路における空気流量は、通路に設けられる流量調整弁の開度の調整により、各別に調整する構成を示した。
しかしながら、上記第1、2実施形態においては、第1接続部K1又は第2接続部K2の上流側で、複数の通路の夫々に、ファンを設ける構成を採用しても構わない。この場合、各通路を流れる空気流量の調整は、ファンの回転速度を調整すれば足りるため、流量調整弁を省略することができる。
[Another embodiment]
(1) In the first embodiment, the fan F2 is provided on the downstream side of the first connection portion K1, and the fan F2 has a plurality of passages (exhaust passage R2 and first passage) before being connected to the first connection portion K1. A configuration is adopted in which air is sucked from the working passage R3) and sent to the downstream side, and the air flow rate in each passage is individually adjusted by adjusting the opening of a flow rate adjusting valve provided in the passage.
In the second embodiment, the fan F2 is provided on the downstream side of the second connection portion K2, and the fan F2 has a plurality of passages (exhaust passages) before being connected to the first connection portion K1 and the second connection portion K2. R2, first working passage R3, and second working passage R4) are configured to suck in air and send it to the downstream side. The air flow rate in each passage is individually adjusted by adjusting the opening degree of a flow regulating valve provided in the passage. The configuration to adjust is shown.
However, in the first and second embodiments, a configuration in which a fan is provided in each of the plurality of passages on the upstream side of the first connection portion K1 or the second connection portion K2 may be employed. In this case, the flow rate adjustment valve can be omitted because the flow rate of the air flowing through each passage only needs to be adjusted by adjusting the rotational speed of the fan.
(2)上記第2実施形態では、第2作用通路R4を排気通路R2に接続する第2接続部K2を備える構成を示したが、当該第2接続部K2を省略した構成を採用しても構わない。即ち、第2作用通路R4を排気通路R2に接続せず、第1作用通路R3を通流する空気が、第3ロータ部D3の第2作用領域D3bを通過した直後に、屋外へ排出する構成を採用しても構わない。 (2) In the second embodiment, the configuration including the second connection portion K2 for connecting the second working passage R4 to the exhaust passage R2 is shown, but the configuration in which the second connection portion K2 is omitted may be adopted. I do not care. That is, the second working passage R4 is not connected to the exhaust passage R2, and the air flowing through the first working passage R3 is discharged to the outside immediately after passing through the second working region D3b of the third rotor portion D3. May be adopted.
(3)上記第1、2実施形態において、第1熱交換部11は、直交式の顕熱交換器を採用したが、別に、顕熱交換ロータを有する顕熱ロータ部を採用しても構わない。当該構成を採用する場合、給気通路R1を通流する空気を、顕熱ロータ部の一部の領域に通過させると共に、排気通路R2を通流する空気を、顕熱ロータ部の他部の領域を通過させ、当該一部の領域と他部の領域を横断する状態で顕熱交換ロータを配設し、顕熱交換ロータを回転駆動するモータ等の回転駆動機構を設ける。
これにより、冷房運転時においては、顕熱ロータ部を駆動状態とすることで、給気通路R1を通流する空気と排気通路R2を通過する空気とを熱交換させる。一方、暖房セーブ運転時、暖房運転時には、顕熱ロータ部を停止状態とすることで、給気通路R1を通流する空気と排気通路R2を通過する空気とを熱交換させずに通過させる。
当該構成にあっては、バイパス路R2a及び流量調整弁21、22を省略することができる。
(3) In the first and second embodiments, the first
As a result, during cooling operation, the sensible heat rotor portion is set in a driving state to exchange heat between the air flowing through the air supply passage R1 and the air passing through the exhaust passage R2. On the other hand, at the time of heating save operation and heating operation, the sensible heat rotor portion is set in a stopped state so that the air flowing through the supply passage R1 and the air passing through the exhaust passage R2 are allowed to pass without exchanging heat.
In this configuration, the bypass R2a and the flow
(4)上記第1、2実施形態では、排気通路R2を通流する空気の流量を調整すると共に、排気通路R2を通流する空気を、第1熱交換部11を通過する側とバイパス路R2aを通流する側とで切り換える弁として、第1熱交換部11の側へ導かれる空気が通流する通路に設けられる流量調整弁21と、バイパス路R2aに設けられる流量調整弁22とを示した。
しかしながら、当該流量調整弁21、22は、排気通路R2で第1熱交換部11の側とバイパス路R2aの側とに分岐する分岐部に切替弁23を備えると共に、その上流側に流量調整機能を有する流量調整弁を備える構成等、適宜変更することができる。
(4) In the first and second embodiments, the flow rate of the air flowing through the exhaust passage R2 is adjusted, and the air flowing through the exhaust passage R2 is passed through the first
However, the flow
(5)上記第1、2実施形態では、暖房セーブ運転において、第1作用通路R3に空気を通流させない例を示したが、当該第1作用通路R3に空気を通流させても構わない。これにより、第1ロータ部D1の第1排気領域D1bにおける第1デシカントロータD1cへの吸湿量を増加させ、第1ロータ部D1の第1給気領域D1aを通過する空調用の空気を、より十分に加湿することができる。 (5) In the first and second embodiments, in the heating save operation, an example is shown in which air is not passed through the first working passage R3. However, air may be passed through the first working passage R3. . Thereby, the moisture absorption amount to the first desiccant rotor D1c in the first exhaust region D1b of the first rotor part D1 is increased, and the air for air conditioning passing through the first supply region D1a of the first rotor part D1 is more It can be sufficiently humidified.
本発明の空調システム及びその運転方法は、比較的簡易な構成を採用しながらも、空調用の空気の湿度・温度等を調整する空調性能を高めることができる空調システム及びその運転方法として、有効に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The air conditioning system and its operating method of the present invention are effective as an air conditioning system and its operating method that can improve the air conditioning performance for adjusting the humidity and temperature of air for air conditioning while adopting a relatively simple configuration. Is available.
10 :暖房用加熱部
11 :第1熱交換部
12 :第1冷房用加熱部
13 :第2熱交換部
14 :第2冷房用加熱部
D1 :第1ロータ部
D1a :第1給気領域
D1b :第1排気領域
D1c :第1デシカントロータ
D2 :第2ロータ部
D2a :第2給気領域
D2b :第1作用領域
D2c :第2デシカントロータ
D3 :第3ロータ部
D3a :第3給気領域
D3b :第2作用領域
D3c :第3デシカントロータ
K1 :第1接続部
K2 :第2接続部
R0 :共通供給路
R1 :給気通路
R2 :排気通路
R2a :バイパス路
R3 :第1作用通路
R4 :第2作用通路
OA :屋外の空気
SA :空調用の空気
EA :排気
RA :屋内の空気
10: heating unit 11: first heat exchange unit 12: first cooling heating unit 13: second heat exchange unit 14: second cooling heating unit D1: first rotor unit D1a: first air supply region D1b : 1st exhaust region D1c: 1st desiccant rotor D2: 2nd rotor part D2a: 2nd supply area | region D2b: 1st action area | region D2c: 2nd desiccant rotor D3: 3rd rotor part D3a: 3rd supply area | region D3b : Second action region D3c: third desiccant rotor K1: first connection part K2: second connection part R0: common supply path R1: air supply path R2: exhaust path R2a: bypass path R3: first action path R4: first 2 Action passage OA: Outdoor air SA: Air for air conditioning EA: Exhaust RA: Indoor air
Claims (10)
室外から取り込んだ空気を通流する第1作用通路を、前記排気通路と第1接続部にて接続する状態で、前記給気通路とは別に備え、
前記ロータ部として、
前記給気通路に配置される第1給気領域と前記排気通路で前記第1接続部より下流側に配置される第1排気領域との間で第1デシカントロータを回転駆動させる第1ロータ部と、
前記給気通路における前記第1給気領域よりも下流側に配置される第2給気領域と前記第1作用通路に配置される第1作用領域との間で第2デシカントロータを回転駆動させる第2ロータ部とを備え、
前記冷房運転時において、前記給気通路の前記第1給気領域と前記第2給気領域との間の空気を、前記排気通路を通流する空気で冷却する第1熱交換部と、
前記冷房運転時において、前記排気通路における前記第1接続部と前記第1排気領域との間の空気を加熱する第1冷房用加熱部とを備える空調システム。 The air supply passage that supplies the air taken from outside the room to the room, the exhaust passage that exhausts the air taken out from the room to the outside, and the desiccant rotor made of a breathable hygroscopic material between multiple areas through which the air flows rotates. And an air conditioning system capable of performing at least a cooling operation, comprising a rotor unit that dehumidifies and humidifies the air.
A first working passage through which air taken in from the outside flows is connected to the exhaust passage and the first connecting portion, separately from the air supply passage,
As the rotor part,
A first rotor portion that rotationally drives a first desiccant rotor between a first air supply region disposed in the air supply passage and a first exhaust region disposed downstream of the first connection portion in the exhaust passage. When,
The second desiccant rotor is driven to rotate between a second air supply region disposed downstream of the first air supply region in the air supply passage and a first operation region disposed in the first operation passage. A second rotor portion,
A first heat exchange unit that cools the air between the first supply region and the second supply region of the supply passage with the air flowing through the exhaust passage during the cooling operation;
An air conditioning system including a first cooling heating unit that heats air between the first connection part and the first exhaust region in the exhaust passage during the cooling operation.
前記排気通路は、前記暖房運転時において、前記室内から取り出した空気を前記第1熱交換部をバイパスさせるバイパス路を有する請求項1〜4の何れか一項に記載の空調システム。 A heating unit for heating the air upstream of the first air supply region in the air supply passage during the heating operation,
The air conditioning system according to any one of claims 1 to 4, wherein the exhaust passage includes a bypass passage that bypasses the first heat exchange unit for air taken out from the room during the heating operation.
前記給気通路における前記第1給気領域よりも上流側に配置された第3給気領域と前記第2作用通路に配置された第2作用領域との間で第3デシカントロータを回転駆動させる第3ロータ部を備え、
前記冷房運転時において、前記給気通路で前記第3給気領域と前記第1給気領域との間の空気と、前記第2作用通路で前記第2作用領域の上流側の空気とを熱交換させる第2熱交換部と、
前記冷房運転時において、前記第2作用通路で前記第2熱交換部と前記第2作用領域との間の空気を加熱する第2冷房用加熱部とを備える請求項1〜5の何れか一項に記載の空調システム。 In addition to the air supply passage and the first operation passage, a second operation passage through which air taken from the outside flows is provided,
The third desiccant rotor is driven to rotate between a third air supply region disposed upstream of the first air supply region in the air supply passage and a second operation region disposed in the second operation passage. A third rotor portion;
During the cooling operation, the air between the third air supply region and the first air supply region is heated in the air supply passage, and the air upstream of the second operation region is heated in the second operation passage. A second heat exchange part to be exchanged;
6. The apparatus according to claim 1, further comprising: a second cooling heating unit configured to heat air between the second heat exchange unit and the second operation region in the second operation passage during the cooling operation. The air conditioning system according to item.
前記排気通路の前記第2接続部の下流側には、前記排気通路を通流する空気と前記第2作用通路を通流する空気の双方を吸入して室外へ送り出す送風手段が設けられている請求項6に記載の空調システム。 A second connecting portion for joining the downstream side of the second working region of the second working passage to the downstream side of the first exhaust region of the exhaust passage;
On the downstream side of the second connection portion of the exhaust passage, there is provided air blowing means for sucking both air flowing through the exhaust passage and air flowing through the second action passage and sending it out of the room. The air conditioning system according to claim 6.
前記第1ロータ部及び前記第2ロータ部を駆動状態とし、前記バイパス路に空気を通流しない非バイパス状態で前記排気通路に空気を通流し、前記第1作用通路に空気を通流している状態で、前記給気通路を通流する空気を屋内に供給する前記冷房運転を実行する空調システムの運転方法。 It is the operating method of the air-conditioning system according to claim 5,
The first rotor portion and the second rotor portion are driven, air is passed through the exhaust passage in a non-bypass state where air is not passed through the bypass passage, and air is passed through the first working passage. An operation method of an air conditioning system for executing the cooling operation for supplying air flowing through the supply passage indoors in a state.
前記第1ロータ部及び前記第2ロータ部を駆動状態とし、前記バイパス路に空気を通流するバイパス状態で前記排気通路に空気を通流し、前記第1作用通路に空気を通流している状態で、前記給気通路を通流する空気を屋内に供給する前記暖房運転を実行する空調システムの運転方法。 It is the operating method of the air-conditioning system according to claim 5,
A state in which the first rotor portion and the second rotor portion are driven, air is passed through the exhaust passage in a bypass state where air is passed through the bypass passage, and air is passed through the first working passage. The operation method of the air conditioning system for executing the heating operation for supplying the air flowing through the supply passage indoors.
前記暖房運転において投入エネルギ量を低減した運転である暖房セーブ運転において、
前記第1ロータ部を駆動状態とし、前記第2ロータ部を停止状態とし、前記バイパス路に空気を通流するバイパス状態で前記排気通路に空気を通流し、前記第1作用通路に空気を通流しない状態で、前記給気通路を通流する空気を屋内に供給する空調システムの運転方法。 It is the operating method of the air-conditioning system according to claim 5,
In the heating save operation that is an operation in which the amount of input energy is reduced in the heating operation,
The first rotor portion is driven, the second rotor portion is stopped, air is passed through the exhaust passage in a bypass state where air is passed through the bypass passage, and air is passed through the first working passage. An operating method of an air conditioning system that supplies air flowing through the air supply passage indoors without flowing.
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