JP4513380B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和システム、特に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system, and more particularly to an air conditioning system that processes indoor latent heat load and sensible heat load by performing vapor compression refrigeration cycle operation.
従来より、屋内の冷房と除湿を行う空気調和装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような空気調和装置は、熱源側熱交換器としての室外熱交換器と空気熱交換器としての室内熱交換器とを有する蒸気圧縮式の冷媒回路を備えており、この冷媒回路内に冷媒を循環させて冷凍サイクル運転を行う。そして、この空気調和装置は、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を室内空気の露点温度よりも低く設定し、屋内の空気中の水分を凝縮させることで屋内の除湿を行っている。 Conventionally, an air conditioner that performs indoor cooling and dehumidification is known (see, for example, Patent Document 1). Such an air conditioner includes a vapor compression refrigerant circuit having an outdoor heat exchanger as a heat source side heat exchanger and an indoor heat exchanger as an air heat exchanger, and the refrigerant circuit includes a refrigerant. Refrigeration cycle operation by circulating The air conditioner dehumidifies indoors by setting the evaporation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger to be lower than the dew point temperature of the indoor air and condensing moisture in the indoor air.
一方、表面に吸着剤が設けられた熱交換器を備えた除湿装置も知られている(例えば、特許文献2参照。)。このような除湿装置は、吸着剤が設けられた2つの熱交換器を備えており、2つの熱交換器の一方において空気中の水分を吸着して除湿する吸着動作を行い、2つの熱交換器の他方において吸着された水分を脱離させる再生動作を行う。その際、水分を吸着する方の熱交換器には冷却塔で冷却された水が供給され、再生される熱交換器には温排水が供給される。そして、この除湿装置は、吸着動作及び再生動作によって除湿された空気を屋内へ供給するようになっている。
上記前者の空気調和装置では、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を屋内の空気の露点温度よりも低く設定し、空気中の水分を凝縮させることで屋内の潜熱負荷を処理している。つまり、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度が屋内の空気の露点温度よりも高くても顕熱負荷の処理は可能であるが、潜熱負荷を処理するためには、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を低い値に設定しなければならなくなっている。このため、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの高低圧差が大きくなり、圧縮機における消費動力が大きくなり、低いCOP(成績係数)しか得られないという問題があった。 In the former air conditioner, the refrigerant evaporating temperature in the indoor heat exchanger is set lower than the dew point temperature of indoor air, and the indoor latent heat load is processed by condensing moisture in the air. In other words, the sensible heat load can be processed even if the evaporation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger is higher than the dew point temperature of the indoor air, but in order to handle the latent heat load, the refrigerant in the indoor heat exchanger The evaporation temperature has to be set to a low value. For this reason, there is a problem that the difference between high and low pressures of the vapor compression refrigeration cycle increases, the power consumption in the compressor increases, and only a low COP (coefficient of performance) can be obtained.
また、上記後者の除湿装置では、冷却塔で冷却された冷却水、すなわち、屋内の温度に比べてそれほど温度の低くない冷却水を熱交換器へ供給している。したがって、この除湿装置では、屋内の潜熱負荷は処理できても顕熱負荷を処理できないという問題があった。 In the latter dehumidifier, the cooling water cooled by the cooling tower, that is, the cooling water having a temperature not much lower than the indoor temperature is supplied to the heat exchanger. Therefore, this dehumidifier has a problem that the sensible heat load cannot be processed even if the indoor latent heat load can be processed.
これに対して、本願発明者は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器としての吸着熱交換器とを有する蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた空気調和装置を発明している(例えば、特願2003−351268号参照。)。この空気調和装置は、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器に空気中の水分を吸着させる吸着動作と吸着熱交換器から水分を脱離させる再生動作とを交互に行い、吸着熱交換器を通過した空気を屋内へ供給して屋内の顕熱負荷及び潜熱負荷を処理することができるものである。つまり、上記前者の空気調和装置のように空気中の水分を凝縮させて空気の除湿を行うのではなく、空気中の水分を吸着剤に吸着させて空気を除湿しているため、冷媒の蒸発温度を空気の露点温度よりも低く設定する必要がなく、冷媒の蒸発温度を空気の露点温度以上に設定しても空気の除湿が可能となる。このため、この空気調和装置によれば、空気を除湿する場合も冷媒の蒸発温度を従来よりも高い温度に設定することができ、冷凍サイクルの高低圧差を縮小することができる。この結果、圧縮機における消費動力を減らすことが可能となり、COPを向上させることができる。また、空気の除湿を行う場合に、吸着熱交換器において必要な冷媒の蒸発温度よりも低い温度に設定することによって、その屋内の顕熱負荷も併せて処理することができる。 In contrast, the inventor of the present application has invented an air conditioner including a vapor compression refrigerant circuit having a heat source side heat exchanger and an adsorption heat exchanger as a use side heat exchanger (for example, (See Japanese Patent Application No. 2003-351268.) This air conditioner performs adsorption heat exchange by alternately performing an adsorption operation for adsorbing moisture in the air to an adsorption heat exchanger with an adsorbent on the surface and a regeneration operation for desorbing moisture from the adsorption heat exchanger. The air passing through the vessel can be supplied indoors to handle indoor sensible heat load and latent heat load. In other words, the moisture in the air is not condensed and the air is dehumidified as in the former air conditioner, but the moisture in the air is adsorbed by the adsorbent to dehumidify the air. It is not necessary to set the temperature lower than the dew point temperature of the air, and the air can be dehumidified even if the evaporation temperature of the refrigerant is set to be higher than the dew point temperature of the air. For this reason, according to this air conditioning apparatus, even when air is dehumidified, the evaporation temperature of the refrigerant can be set to a higher temperature than before, and the high / low pressure difference of the refrigeration cycle can be reduced. As a result, power consumption in the compressor can be reduced, and COP can be improved. In addition, when air is dehumidified, the indoor sensible heat load can also be processed by setting the temperature lower than the evaporation temperature of the refrigerant required in the adsorption heat exchanger.
そして、本願発明者は、上記の吸着熱交換器を用いた空気調和装置を、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムとして使用し、この潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器を有しており主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとを組み合わせることによって、空気調和システムを構成すると、上記に述べたように、潜熱負荷処理システムを構成する吸着熱交換器が屋内の潜熱負荷とともに顕熱負荷を処理することができるため、顕熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力が過多になるような状態が生じて、屋内の空気の目標温度に対する収束性が損なわれてしまう。 The inventor of the present application uses the above-described air conditioner using the adsorption heat exchanger as a latent heat load processing system mainly for processing an indoor latent heat load, and has the latent heat load processing system and the air heat exchanger. When an air conditioning system is configured by combining a sensible heat load processing system that mainly processes indoor sensible heat loads, as described above, the adsorption heat exchanger constituting the latent heat load processing system is installed indoors. Since the sensible heat load can be processed together with the latent heat load of the sensible heat treatment, a state in which the sensible heat treatment capacity in the sensible heat load treatment system becomes excessive occurs, and the convergence of the indoor air with respect to the target temperature is impaired.
本発明の課題は、吸着熱交換器を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システムにおいて、屋内の空気の目標温度に対する収束性を向上させることにある。 An object of the present invention is to provide a latent heat load processing system having an adsorption heat exchanger and mainly processing an indoor latent heat load, and a sensible heat load processing system having an air heat exchanger and mainly processing an indoor sensible heat load. It is in improving the convergence property with respect to the target temperature of indoor air in the air conditioning system comprised.
第1の発明にかかる空気調和システムは、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムであって、潜熱系統冷媒回路と、顕熱系統冷媒回路と、供給空気温度検出機構とを備えている。潜熱系統冷媒回路は、潜熱系統圧縮機構と、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器とを有している。潜熱系統冷媒回路は、冷媒の蒸発器として機能させて空気中の水分を吸着剤に吸着させる吸着動作と、冷媒の凝縮器として機能させて吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを交互に行うことで空気を除湿又は加湿することが可能である。顕熱系統冷媒回路は、顕熱系統圧縮機構と、熱源側熱交換器と、空気熱交換器とを有しており、冷媒と空気との熱交換を行うことが可能である。供給空気温度検出機構は、吸着熱交換器を通過した後に屋内に供給される空気の温度を検出する。空気調和システムは、吸着熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能であり、空気熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能である。空気調和システムは、潜熱系統冷媒回路及び顕熱系統冷媒回路によって処理しなければならない必要顕熱処理能力値を、屋内の空気の目標温度値と屋内の空気温度とに基づいて演算し、吸着熱交換器の吸着動作又は再生動作によって、潜熱系統冷媒回路において屋内の潜熱負荷の処理とともに処理される顕熱負荷の処理能力に相当する発生顕熱処理能力値を、供給空気温度検出機構によって検出される供給空気温度と屋内の空気温度とに基づいて演算している。そして、空気調和システムは、必要顕熱処理能力値と発生顕熱処理能力値との差に応じて、顕熱系統圧縮機構の運転容量を増減させる制御を行う。 An air conditioning system according to a first aspect of the present invention is an air conditioning system that processes an indoor latent heat load and a sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation, the latent heat system refrigerant circuit, and a sensible heat system A refrigerant circuit and a supply air temperature detection mechanism are provided. The latent heat system refrigerant circuit has a latent heat system compression mechanism and an adsorption heat exchanger having an adsorbent on the surface. The latent heat system refrigerant circuit alternates between an adsorption operation that functions as a refrigerant evaporator and adsorbs moisture in the air to the adsorbent and a regeneration operation that functions as a refrigerant condenser and desorbs moisture from the adsorbent. By doing so, it is possible to dehumidify or humidify the air. The sensible heat system refrigerant circuit has a sensible heat system compression mechanism, a heat source side heat exchanger, and an air heat exchanger, and can exchange heat between the refrigerant and air. The supply air temperature detection mechanism detects the temperature of the air supplied indoors after passing through the adsorption heat exchanger. The air conditioning system can supply the air that has passed through the adsorption heat exchanger indoors, and can supply the air that has passed through the air heat exchanger indoors. The air conditioning system calculates the necessary sensible heat treatment capacity value that must be processed by the latent heat system refrigerant circuit and the sensible heat system refrigerant circuit based on the indoor air target temperature value and the indoor air temperature, and performs adsorption heat exchange. The supply air temperature detection mechanism detects the generated sensible heat treatment capacity value corresponding to the processing capacity of the sensible heat load processed together with the indoor latent heat load process in the latent heat system refrigerant circuit by the adsorption operation or regeneration operation of the vessel The calculation is based on the air temperature and the indoor air temperature. The air conditioning system performs control to increase or decrease the operating capacity of the sensible heat system compression mechanism in accordance with the difference between the required sensible heat treatment capacity value and the generated sensible heat treatment capacity value.
この空気調和システムでは、空気調和システム全体として処理しなければならない潜熱負荷(以下、必要潜熱処理能力とする)と、空気調和システム全体として処理しなければならない顕熱負荷(以下、必要顕熱処理能力とする)とが、潜熱系統冷媒回路及び顕熱系統冷媒回路を用いて処理されている。ここで、潜熱系統冷媒回路の処理能力の増減は、主として潜熱系統圧縮機構の運転容量の制御によって行われている。また、顕熱系統冷媒回路の処理能力の増減は、主として顕熱系統圧縮機構の運転容量の制御によって行われている。つまり、潜熱系統冷媒回路の処理能力の増減と、顕熱系統冷媒回路の処理能力の増減とは、基本的に別々に行われている。 In this air conditioning system, the latent heat load (hereinafter referred to as the required latent heat treatment capacity) that must be processed as the entire air conditioning system and the sensible heat load (hereinafter referred to as the required sensible heat processing capacity) that must be processed as the entire air conditioning system. Is processed using the latent heat system refrigerant circuit and the sensible heat system refrigerant circuit. Here, the increase or decrease of the processing capacity of the latent heat system refrigerant circuit is mainly performed by controlling the operation capacity of the latent heat system compression mechanism. The increase or decrease in the processing capacity of the sensible heat system refrigerant circuit is mainly performed by controlling the operating capacity of the sensible heat system compression mechanism. That is, the increase / decrease in the processing capacity of the latent heat system refrigerant circuit and the increase / decrease in the processing capacity of the sensible heat system refrigerant circuit are basically performed separately.
一方、潜熱系統冷媒回路による潜熱負荷の処理においては、吸着熱交換器の吸着動作又は再生動作によって、潜熱系統冷媒回路において潜熱処理とともに顕熱処理が行われる。つまり、潜熱系統冷媒回路において潜熱処理とともに行われる顕熱処理の処理能力を発生顕熱処理能力とすると、顕熱系統冷媒回路によって処理しなければならない顕熱負荷は、必要顕熱処理能力から発生顕熱処理能力を差し引いた分でよいことになる。それにもかかわらず、潜熱系統冷媒回路の処理能力の増減と顕熱系統冷媒回路の処理能力の増減とが基本的に別々に行われているため、顕熱系統冷媒回路の処理能力が発生顕熱処理能力の分だけ過多になってしまう。 On the other hand, in the processing of the latent heat load by the latent heat system refrigerant circuit, the sensible heat treatment is performed together with the latent heat treatment in the latent heat system refrigerant circuit by the adsorption operation or the regeneration operation of the adsorption heat exchanger. In other words, if the sensible heat treatment capacity that is performed together with the latent heat treatment in the latent heat system refrigerant circuit is the generated sensible heat treatment capacity, the sensible heat load that must be processed by the sensible heat system refrigerant circuit is changed from the required sensible heat treatment capacity It will be enough to subtract. Nevertheless, the increase or decrease of the processing capacity of the latent heat system refrigerant circuit and the increase or decrease of the processing capacity of the sensible heat system refrigerant circuit are basically performed separately, so the processing capacity of the sensible heat system refrigerant circuit is generated. It will be excessive by the capacity.
これに対して、この空気調和システムでは、吸着熱交換器の吸着動作又は再生動作によって、潜熱系統冷媒回路において潜熱処理とともに処理される顕熱負荷の処理能力に相当する発生顕熱処理能力値を演算し、この発生顕熱処理能力値を考慮して顕熱系統圧縮機構の運転容量を制御することによって、顕熱系統冷媒回路における顕熱処理能力が過多にならないようにすることができる。これにより、屋内の空気の目標温度に対する収束性を向上させることができる。 On the other hand, in this air conditioning system, the generated sensible heat treatment capacity value corresponding to the processing capacity of the sensible heat load processed together with the latent heat treatment in the latent heat system refrigerant circuit is calculated by the adsorption operation or regeneration operation of the adsorption heat exchanger. By controlling the operating capacity of the sensible heat system compression mechanism in consideration of this generated sensible heat treatment capacity value, the sensible heat treatment capacity in the sensible heat system refrigerant circuit can be prevented from becoming excessive. Thereby, the convergence property with respect to the target temperature of indoor air can be improved.
また、この空気調和システムでは、吸着熱交換器を通過した後に屋内に供給される空気の温度を検出する供給空気温度検出機構を備えており、この供給空気温度検出機構によって検出される供給空気温度と屋内の空気温度とに基づいて、潜熱系統顕熱処理能力値を演算しているため、潜熱系統顕熱処理能力値を正確に演算することができる。これにより、屋内の空気の目標温度に対する収束性をさらに向上させることができる。The air conditioning system also includes a supply air temperature detection mechanism that detects the temperature of the air supplied indoors after passing through the adsorption heat exchanger, and the supply air temperature detected by the supply air temperature detection mechanism Since the latent heat system sensible heat treatment capability value is calculated based on the indoor air temperature and the indoor air temperature, the latent heat system sensible heat treatment capability value can be accurately calculated. Thereby, the convergence property with respect to the target temperature of indoor air can be further improved.
第2の発明にかかる空気調和システムは、第1の発明にかかる空気調和システムにおいて、顕熱系統圧縮機構の運転容量が、顕熱系統冷媒回路の凝縮温度又は蒸発温度に相当するシステム温度値と目標温度値との温度差に基づいて増減されることによって制御されている。目標温度値は、必要顕熱処理能力値と発生顕熱処理能力値との差に応じて加減されることによって変更される。 An air conditioning system according to a second aspect is the air conditioning system according to the first aspect, wherein the operating capacity of the sensible heat system compression mechanism is a system temperature value corresponding to the condensation temperature or evaporation temperature of the sensible heat system refrigerant circuit. It is controlled by increasing or decreasing based on the temperature difference from the target temperature value. The target temperature value is changed by being adjusted according to the difference between the required sensible heat treatment capacity value and the generated sensible heat treatment capacity value.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
第1及び第2の発明では、吸着熱交換器の吸着動作又は再生動作によって、潜熱系統冷媒回路において潜熱処理とともに処理される顕熱負荷の処理能力に相当する潜熱系統顕熱処理能力値を演算し、潜熱系統顕熱処理能力値を考慮して顕熱系統圧縮機構の運転容量を制御することによって、顕熱系統冷媒回路における顕熱処理能力が過多にならないようにすることができるため、屋内の空気の目標温度に対する収束性を向上させることができる。また、吸着熱交換器を通過した後に屋内に供給される空気の温度を検出する供給空気温度検出機構を備えており、この供給空気温度検出機構によって検出される供給空気温度と屋内の空気温度とに基づいて、潜熱系統顕熱処理能力値を演算しているため、潜熱系統顕熱処理能力値を正確に演算することができ、屋内の空気の目標温度に対する収束性をさらに向上させることができる。 In the first and second inventions, the latent heat system sensible heat treatment capacity value corresponding to the processing capacity of the sensible heat load processed together with the latent heat treatment in the latent heat system refrigerant circuit is calculated by the adsorption operation or regeneration operation of the adsorption heat exchanger. By controlling the operating capacity of the sensible heat system compression mechanism in consideration of the latent heat system sensible heat treatment capacity value, it is possible to prevent the sensible heat treatment capacity in the sensible heat system refrigerant circuit from becoming excessive. The convergence with respect to the target temperature can be improved. In addition, a supply air temperature detection mechanism that detects the temperature of the air supplied indoors after passing through the adsorption heat exchanger is provided, and the supply air temperature detected by the supply air temperature detection mechanism, the indoor air temperature, Since the latent heat system sensible heat treatment capability value is calculated based on the above, the latent heat system sensible heat treatment capability value can be calculated accurately, and the convergence of the indoor air with respect to the target temperature can be further improved.
以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和システムの実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of an air conditioning system according to the present invention will be described based on the drawings.
(1)空気調和システムの構成
図1は、本発明にかかる一実施形態の空気調和システム101の概略の冷媒回路図である。空気調和システム101は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムである。空気調和システム101は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システム201と、主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システム301とを備えている。
(1) Configuration of Air Conditioning System FIG. 1 is a schematic refrigerant circuit diagram of an
潜熱負荷処理システム201は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として、複数台(本実施形態では、2台)の潜熱系統利用ユニット202、203と、潜熱系統熱源ユニット206と、潜熱系統利用ユニット202、203と潜熱系統熱源ユニット206とを接続する潜熱系統連絡配管207、208とを備えている。本実施形態において、潜熱系統熱源ユニット206は、潜熱系統利用ユニット202、203に共通の熱源として機能する。また、本実施形態において、潜熱系統熱源ユニット206は、1台だけであるが、潜熱系統利用ユニット202、203の台数が多い場合等においては複数台を並列に接続していてもよい。
The latent heat
<潜熱系統利用ユニット>
潜熱系統利用ユニット202、203は、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、壁掛け等により、又は、天井裏の空間に設置されている。潜熱系統利用ユニット202、203は、潜熱系統連絡配管207、208を介して潜熱系統熱源ユニット206に接続されており、潜熱系統熱源ユニット206との間で潜熱系統冷媒回路210を構成している。潜熱系統利用ユニット202、203は、この潜熱系統冷媒回路210内において冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理することが可能である。
<Latent heat system use unit>
The latent heat
次に、潜熱系統利用ユニット202、203の構成について説明する。尚、潜熱系統利用ユニット202と潜熱系統利用ユニット203とは同様の構成であるため、ここでは、潜熱系統利用ユニット202の構成のみ説明し、潜熱系統利用ユニット203の構成については、潜熱系統利用ユニット202の各部を示す220番台の符号の代わりに230番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
Next, the configuration of the latent heat
潜熱系統利用ユニット202は、主として、潜熱系統冷媒回路210の一部を構成しており、空気を除湿又は加湿することが可能な潜熱系統利用側冷媒回路210aを備えている。この潜熱系統利用側冷媒回路210aは、主として、潜熱系統利用側四路切換弁221と、第1吸着熱交換器222と、第2吸着熱交換器223と、潜熱系統利用側膨張弁224とを備えている。
The latent heat
潜熱系統利用側四路切換弁221は、潜熱系統利用側冷媒回路210aに流入する冷媒の流路を切り換えるための弁であり、その第1ポート221aは潜熱系統吐出ガス連絡配管207を介して潜熱系統熱源ユニット206の潜熱系統圧縮機構261(後述)の吐出側に接続されており、その第2ポート221bは潜熱系統吸入ガス連絡配管208を介して潜熱系統熱源ユニット206の潜熱系統圧縮機構261の吸入側に接続されており、その第3ポート221cは第1吸着熱交換器222のガス側端部に接続されており、第4ポート221dは第2吸着熱交換器223のガス側端部に接続されている。そして、潜熱系統利用側四路切換弁221は、第1ポート221aと第3ポート221cとを接続するとともに第2ポート221bと第4ポート221dとを接続(第1状態、図1の潜熱系統利用側四路切換弁221の実線を参照)したり、第1ポート221aと第4ポート221dとを接続するとともに第2ポート221bと第3ポート221cとを接続(第2状態、図1の潜熱系統利用側四路切換弁221の破線を参照)する切り換えを行うことが可能である。
The latent heat system use side four-
第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。具体的に、第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223は、長方形板状に形成されたアルミニウム製の多数のフィンと、このフィンを貫通する銅製の伝熱管とを有している。尚、第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に限らず、他の形式の熱交換器、例えば、コルゲートフィン式の熱交換器等であってもよい。
The first
第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223は、そのフィンの表面に吸着剤がディップ成形(浸漬成形)により担持されている。尚、フィン及び伝熱管の表面に吸着剤を担持させる方法としては、ディップ成形に限らず、吸着剤としての性能を損なわない限り、どのような方法でその表面に吸着剤を担持してもよい。この吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性又は吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基又はスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料などを用いることが可能である。
In the first
第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223は、その外側に空気を通過させながら冷媒の蒸発器として機能させることで、その表面に担持された吸着剤に空気中の水分が吸着させることができる。また、第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223は、その外側に空気を通過させながら冷媒の凝縮器として機能させることで、その表面に担持された吸着剤に吸着された水分を脱離させることができる。
The first
潜熱系統利用側膨張弁224は、第1吸着熱交換器222の液側端部と第2吸着熱交換器223の液側端部との間に接続された電動膨張弁であり、凝縮器として機能する第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223の一方から蒸発器として機能する第1吸着熱交換器222及び第2吸着熱交換器223の他方に送られる冷媒を減圧することができる。
The latent heat system use
また、潜熱系統利用ユニット202は、詳細は図示しないが、屋外の空気(以下、屋外空気OAとする)をユニット内に吸入するための外気吸入口と、ユニット内から屋外に空気を排出するための排気口と、屋内の空気(以下、屋内空気RAとする)をユニット内に吸入するための内気吸入口と、ユニット内から屋内に吹き出される空気(以下、供給空気SAとする)を供給するための給気口と、排気口に連通するようにユニット内に配置された排気ファンと、給気口に連通するようにユニット内に配置された給気ファンと、空気流路を切り換えるためのダンパー等からなる切換機構とを備えている。これにより、潜熱系統利用ユニット202は、屋外空気OAを外気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器222、223を通過させた後に給気口から屋内に供給空気SAとして供給したり、屋外空気OAを外気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器222、223を通過させた後に排気口から屋外に排出空気EAとして排出したり、屋内空気RAを内気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器222、223を通過させた後に給気口から屋内に供給空気SAとして供給したり、屋内空気RAを内気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器222、223を通過させた後に排気口から屋外に排出空気EAとして排出することができるようになっている。
In addition, although not shown in detail, the latent heat
さらに、潜熱系統利用ユニット202は、ユニット内に吸入される屋内空気RAの温度及び相対湿度を検出するRA吸入温度・湿度センサ225と、ユニット内に吸入される屋外空気OAの温度及び相対湿度を検出するOA吸入温度・湿度センサ226と、ユニット内から屋内に供給される供給空気SAの温度を検出するSA供給温度センサ227と、潜熱系統利用ユニット202を構成する各部の動作を制御する潜熱系統利用側制御部228とを備えている。そして、潜熱系統利用側制御部228は、潜熱系統利用ユニット202の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン111及び後述の潜熱系統熱源ユニット206の潜熱系統熱源側制御部265を通じて、屋内の空気の目標温度及び目標湿度の入力信号等のやりとりを行ったり、潜熱系統熱源ユニット206との間で制御信号等のやりとりを行うこともできるようになっている。
Further, the latent heat
<潜熱系統熱源ユニット>
潜熱系統熱源ユニット206は、ビル等の屋上等に設置されており、潜熱系統連絡配管207、208を介して潜熱系統利用ユニット202、203に接続されており、潜熱系統利用ユニット202、203との間で潜熱系統冷媒回路210を構成している。
<Latent heat system heat source unit>
The latent heat system
次に、潜熱系統熱源ユニット206の構成について説明する。潜熱系統熱源ユニット206は、主として、潜熱系統冷媒回路210の一部を構成しており、潜熱系統熱源側冷媒回路210cを備えている。この潜熱系統熱源側冷媒回路210cは、主として、潜熱系統圧縮機構261と、潜熱系統圧縮機構261の吸入側に接続される潜熱系統アキュムレータ262とを備えている。
Next, the configuration of the latent heat system
潜熱系統圧縮機構261は、本実施形態において、インバータ制御により運転容量を可変することが可能な容積式圧縮機である。本実施形態において、潜熱系統圧縮機構261は、1台の圧縮機であるが、これに限定されず、利用ユニットの接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
In this embodiment, the latent heat
潜熱系統アキュムレータ262は、潜熱系統利用側冷媒回路210a、210bの運転負荷の変動に伴う冷媒循環量の増減により発生する余剰冷媒を溜める容器である。
The latent
また、潜熱系統熱源ユニット206は、潜熱系統圧縮機構211の吸入圧力を検出する潜熱系統吸入圧力センサ263と、潜熱系統圧縮機構211の吐出圧力を検出する潜熱系統吐出圧力センサ264と、潜熱系統熱源ユニット206を構成する各部の動作を制御する潜熱系統熱源側制御部265とを備えている。そして、潜熱系統熱源側制御部265は、潜熱系統利用ユニット202の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、上述の潜熱系統利用ユニット202、203の潜熱系統利用側制御部228、238及び潜熱系統熱源側制御部265を通じて、制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
The latent heat system
顕熱負荷処理システム301は、主として、複数台(本実施形態では、2台)の顕熱系統利用ユニット302、303と、顕熱系統熱源ユニット306と、顕熱系統利用ユニット302、303と顕熱系統熱源ユニット306とを接続する顕熱系統連絡配管307、308とを備えている。本実施形態において、顕熱系統熱源ユニット306は、顕熱系統利用ユニット302、303に共通の熱源として機能する。また、本実施形態において、顕熱系統熱源ユニット306は、1台だけであるが、顕熱系統利用ユニット302、303の台数が多い場合等においては複数台を並列に接続していてもよい。
The sensible heat
<顕熱系統利用ユニット>
顕熱系統利用ユニット302、303は、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、壁掛け等により、又は、天井裏の空間に設置されている。顕熱系統利用ユニット302、303は、顕熱系統連絡配管307、308を介して顕熱系統熱源ユニット306に接続されており、顕熱系統熱源ユニット306との間で顕熱系統冷媒回路310を構成している。顕熱系統利用ユニット302、303は、この顕熱系統冷媒回路310内において冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、主として屋内の顕熱負荷を処理することが可能である。そして、顕熱系統利用ユニット302は潜熱系統利用ユニット202と同じ空調空間に設置されており、顕熱系統利用ユニット303は潜熱系統利用ユニット203と同じ空調空間に設置されている。すなわち、潜熱系統利用ユニット202と顕熱系統利用ユニット302とがペアになって、ある空調空間の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理しており、潜熱系統利用ユニット203と顕熱系統利用ユニット303とがペアになって、別の空調空間の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理している。
<Sensible heat system use unit>
The sensible heat
次に、顕熱系統利用ユニット302、303の構成について説明する。尚、顕熱系統利用ユニット302と顕熱系統利用ユニット303とは同様の構成であるため、ここでは、顕熱系統利用ユニット302の構成のみ説明し、顕熱系統利用ユニット303の構成については、顕熱系統利用ユニット302の各部を示す320番台の符号の代わりに330番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
Next, the configuration of the sensible heat
顕熱系統利用ユニット302は、主として、顕熱系統冷媒回路310の一部を構成しており、空気を冷却又は加熱することが可能な顕熱系統利用側冷媒回路310aを備えている。この顕熱系統利用側冷媒回路310aは、主として、顕熱系統利用側膨張弁321と、空気熱交換器322とを備えている。本実施形態において、顕熱系統利用側膨張弁321は、冷媒流量の調節等を行うために、空気熱交換器322の液側に接続された電動膨張弁である。本実施形態において、空気熱交換器322は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷媒と屋内空気RAとの熱交換を行うための機器である。本実施形態において、顕熱系統利用ユニット302は、ユニット内に屋内空気RAを吸入して、熱交換した後に、供給空気SAとして屋内に供給するための送風ファン(図示せず)を備えており、屋内空気RAと空気熱交換器322を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
The sensible heat
また、顕熱系統利用ユニット302には、各種のセンサが設けられている。空気熱交換器322の液側には液冷媒の温度を検出する液側温度センサ323が設けられており、空気熱交換器322のガス側にはガス冷媒の温度を検出するガス側温度センサ324が設けられている。さらに、顕熱系統利用ユニット302には、ユニット内に吸入される屋内空気RAの温度を検出するRA吸入温度センサ325が設けられている。また、顕熱系統利用ユニット302は、顕熱系統利用ユニット302を構成する各部の動作を制御する顕熱系統利用側制御部328を備えている。そして、顕熱系統利用側制御部328は、顕熱系統利用ユニット302の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン111を通じて、屋内の空気の目標温度及び目標湿度の入力信号等のやりとりを行ったり、顕熱系統熱源ユニット306との間で制御信号等のやりとりを行うこともできるようになっている。
The sensible heat
<顕熱系統熱源ユニット>
顕熱系統熱源ユニット306は、ビル等の屋上等に設置されており、顕熱系統連絡配管307、308を介して顕熱系統利用ユニット302、303に接続されており、顕熱系統利用ユニット302、303との間で顕熱系統冷媒回路310を構成している。
<Sensible heat system heat source unit>
The sensible heat system
次に、顕熱系統熱源ユニット306の構成について説明する。顕熱系統熱源ユニット306は、主として、顕熱系統冷媒回路310の一部を構成しており、顕熱系統熱源側冷媒回路310cを備えている。この顕熱系統熱源側冷媒回路310cは、主として、顕熱系統圧縮機構361と、顕熱系統熱源側四路切換弁362と、顕熱系統熱源側熱交換器363と、顕熱系統熱源側膨張弁364と、顕熱系統レシーバ368とを備えている。
Next, the configuration of the sensible heat system
顕熱系統圧縮機構361は、本実施形態において、インバータ制御により運転容量を可変することが可能な容積式圧縮機である。本実施形態において、顕熱系統圧縮機構361は、1台の圧縮機であるが、これに限定されず、顕熱系統利用ユニットの接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
In the present embodiment, the sensible heat
顕熱系統熱源側四路切換弁362は、冷房運転と暖房運転との切り換え時に、顕熱系統熱源側冷媒回路310c内における冷媒の流路を切り換えるための弁であり、その第1ポート362aは顕熱系統圧縮機構361の吐出側に接続されており、その第2ポート362bは顕熱系統圧縮機構361の吸入側に接続されており、その第3ポート362cは顕熱系統熱源側熱交換器363のガス側端部に接続されており、その第4ポート362dは顕熱系統ガス連絡配管308に接続されている。そして、顕熱系統熱源側四路切換弁362は、第1ポート362aと第3ポート362cとを接続するとともに第2ポート362bと第4ポート362dとを接続(冷房運転状態、図1の顕熱系統熱源側四路切換弁362の実線を参照)したり、第1ポート362aと第4ポート362dとを接続するとともに第2ポート362bと第3ポート362cとを接続(暖房運転状態、図1の顕熱系統熱源側四路切換弁362の破線を参照)する切り換えを行うことが可能である。
The sensible heat system heat source side four-
顕熱系統熱源側熱交換器363は、本実施形態において、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、空気を熱源として冷媒と熱交換するための機器である。本実施形態において、顕熱系統熱源ユニット306は、ユニット内に屋外の空気を取り込み、送り出すための室外ファン(図示せず)を備えており、屋外の空気と顕熱系統熱源側熱交換器363を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
In the present embodiment, the sensible heat system heat source
顕熱系統熱源側膨張弁364は、本実施形態において、顕熱系統液連絡配管307を介して顕熱系統熱源側熱交換器363と空気熱交換器322、332との間を流れる冷媒の流量の調節等を行うことが可能な電動膨張弁である。顕熱系統熱源側膨張弁364は、冷房運転時にはほぼ全開状態で使用され、暖房運転時には開度調節されて空気熱交換器322、332から顕熱系統液連絡配管307を介して顕熱系統熱源側熱交換器363に流入する冷媒を減圧するのに使用される。
In the present embodiment, the sensible heat system heat source
顕熱系統レシーバ368は、顕熱系統熱源側熱交換器363と空気熱交換器322、332との間を流れる冷媒を一時的に溜めるための容器である。本実施形態において、顕熱系統レシーバ368は、顕熱系統熱源側膨張弁364と顕熱系統液連絡配管307との間に接続されている。
The sensible
また、顕熱系統熱源ユニット306には、各種のセンサが設けられている。具体的には、顕熱系統熱源ユニット306は、顕熱系統圧縮機構361の吸入圧力を検出する顕熱系統吸入圧力センサ366と、顕熱系統圧縮機構361の吐出圧力を検出する顕熱系統吐出圧力センサ367と、顕熱系統熱源ユニット306を構成する各部の動作を制御する顕熱系統熱源側制御部365とを備えている。そして、顕熱系統熱源側制御部365は、顕熱系統熱源ユニット306の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、顕熱系統利用ユニット302、303の顕熱系統利用側制御部328、338との間で制御信号を伝送できるようになっている。また、顕熱系統熱源側制御部365は、潜熱系統熱源側制御部265との間でも制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。さらに、顕熱系統熱源側制御部365は、潜熱系統熱源側制御部265を介して潜熱系統利用側制御部228、238との間でも制御信号のやりとりを行うことができるようになっている。
The sensible heat system
(2)空気調和システムの動作
次に、本実施形態の空気調和システム101の動作について説明する。空気調和システム101は、屋内の潜熱負荷を潜熱負荷処理システム201で処理し、屋内の顕熱負荷を主として顕熱負荷処理システム301で処理することができる。各種の運転動作について説明するのに先だって、まず、潜熱負荷処理システム201の単独運転時の動作について説明する。
(2) Operation | movement of an air conditioning system Next, operation | movement of the
潜熱負荷処理システム201は、以下のような各種の除湿運転や加湿運転を行うことができる。
The latent heat
<全換気モード>
まず、全換気モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。全換気モードにおいては、潜熱系統利用ユニット202、203の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
<All ventilation modes>
First, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the full ventilation mode will be described. In the full ventilation mode, when the air supply fan and exhaust fan of the latent heat
全換気モードの除湿運転中の動作について、図2、図3及び図4を用いて説明する。ここで、図2及び図3は、潜熱負荷処理システム201における全換気モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。図4は、潜熱負荷処理システム201のみを運転した場合における制御フロー図である。
The operation during the dehumidifying operation in the full ventilation mode will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 and FIG. 3 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the full ventilation mode in the latent heat
除湿運転中には、図2及び図3に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
2 and 3, during the dehumidifying operation, for example, in the latent heat
以下の説明では、2つの潜熱系統利用ユニット202、203の動作をまとめて記載する。
In the following description, the operations of the two latent heat
第1動作では、第1吸着熱交換器222、232についての再生動作と、第2吸着熱交換器223、233についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図2に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁221、231が第1状態(図2の潜熱系統利用側四路切換弁221、231の実線を参照)に設定される。この状態で、潜熱系統圧縮機構261から吐出された高圧のガス冷媒は、潜熱系統吐出ガス連絡配管207、潜熱系統利用側四路切換弁221、231を通じて第1吸着熱交換器222、232に流入し、第1吸着熱交換器222、232を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁224、234で減圧されて、その後、第2吸着熱交換器223、233を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁221、231、潜熱系統吸入ガス連絡配管208、潜熱系統アキュムレータ262を通じて潜熱系統圧縮機構261に再び吸入される(図2の潜熱系統冷媒回路210に付された矢印を参照)。
In the first operation, the regeneration operation for the first
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器223、233では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図2の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作では、第1吸着熱交換器222、232についての吸着動作と、第2吸着熱交換器223、233についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図3に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁221、231が第2状態(図3の潜熱系統利用側四路切換弁221、231の破線を参照)に設定される。この状態で、潜熱系統圧縮機構261から吐出された高圧のガス冷媒は、潜熱系統吐出ガス連絡配管207、潜熱系統利用側四路切換弁221、231を通じて第2吸着熱交換器223、233に流入し、第2吸着熱交換器223、233を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁224、234で減圧されて、その後、第1吸着熱交換器222、232を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁221、231、潜熱系統吸入ガス連絡配管208、潜熱系統アキュムレータ262を通じて潜熱系統圧縮機構261に再び吸入される(図3の潜熱系統冷媒回路210に付された矢印を参照)。
In the second operation, the adsorption operation for the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第1吸着熱交換器222、232では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図3の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、空気調和システム101において行われているシステム制御について、潜熱負荷処理システム201に着目して説明する。
Here, the system control performed in the
まず、リモコン111、112によって屋内の空気の目標温度及び目標相対湿度が設定されると、潜熱系統利用ユニット202、203の潜熱系統利用側制御部228、238には、これらの目標温度値及び目標相対湿度値とともに、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値と、OA吸入温度・湿度センサ226、236によって検出されたユニット内に吸入される屋外の空気の温度値及び相対湿度値とが入力される。
First, when the indoor air target temperature and target relative humidity are set by the
すると、ステップS1において、潜熱系統利用側制御部228、238は、屋内の空気の目標温度値及び目標相対湿度値からエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値を演算し、そして、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出された温度値及び相対湿度値から屋内からユニット内に吸入される空気のエンタルピの現在値又は絶対湿度の現在値を演算し、両値の差(以下、必要潜熱能力値Δhとする)を演算する。ここで、必要潜熱能力値Δhは、上述のように屋内の空気のエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値と現在の屋内の空気のエンタルピ値又は絶対湿度値との差であるため、空気調和システム101において処理しなければならない潜熱負荷に相当するものである。そして、この必要潜熱能力値Δhの値を、潜熱系統利用ユニット202、203の処理能力を上げる必要があるかどうかを潜熱系統熱源側制御部265に知らせるための能力UP信号K1に変換する。例えば、Δhの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の湿度値が目標湿度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K1を「0」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「A」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「B」とする。
Then, in step S1, the latent heat system use
次に、ステップS2において、潜熱系統熱源側制御部265は、潜熱系統利用側制御部228、238から伝送された潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を用いて、目標凝縮温度値TcS1及び目標蒸発温度値TeS1を演算する。例えば、目標凝縮温度値TcS1は、現在の目標凝縮温度値に潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS1は、現在の目標蒸発温度値に潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K1の値が「A」の場合には、目標凝縮温度値TcS1は高くなり、目標蒸発温度値TeS1は低くなる。
Next, in step S2, the latent heat system heat source
次に、ステップS3において、潜熱負荷処理システム201全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1を演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1は、潜熱系統吸入圧力センサ263によって検出された潜熱系統圧縮機構261の吸入圧力値及び潜熱系統吐出圧力センサ264によって検出された潜熱系統圧縮機構261の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tc1に対する目標凝縮温度値TcS1の温度差ΔTc1及びシステム蒸発温度値Te1に対する目標蒸発温度値TeS1の温度差ΔTe1を演算し、これらの温度差を除算することによって潜熱系統圧縮機構261の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S3, a system condensing temperature value Tc1 and a system evaporating temperature value Te1 that are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and the evaporating temperature of the entire latent heat
このようにして決定された潜熱系統圧縮機構261の運転容量を用いて、潜熱系統圧縮機構261の運転容量を制御することで、屋内の空気の目標温度及び目標相対湿度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が正値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が負値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を減少させるように制御する。
By controlling the operation capacity of the latent heat
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、これらの吸着動作及び再生動作によって、空気中の水分を吸着したりや吸着された水分を空気中に脱離させる処理(以下、潜熱処理とする)だけでなく、通過する空気を冷却や加熱して温度を変化させる処理(以下、顕熱処理とする)も行っている。吸着熱交換器において得られる潜熱処理能力及び顕熱処理能力を第1動作及び第2動作、すなわち、吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を横軸として表示したグラフを図5に示す。これによると、切換時間間隔を短くした場合(図5の時間C、潜熱優先モードとする)には潜熱処理、すなわち、空気中の水分を吸着したりや脱離させる処理が優先して行われるが、切換時間間隔を長くした場合(図5の時間D、顕熱優先モードとする)には顕熱処理、すなわち、空気を冷却や加熱して温度を変化させる処理が優先して行われることがわかる。例えば、蒸発器として機能する第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233に空気を接触させると、最初は主として表面に設けられた吸着剤によって水分を吸着するため、この際に発生する吸着熱を処理することになるが、吸着剤の水分吸着容量近くまで水分を吸着してしまうと、その後は、主として空気を冷却することになるからである。また、凝縮器として機能する第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233に空気を接触させると、最初は、主として表面に設けられた吸着剤の加熱処理により吸着剤に吸着された水分が空気中に脱離されることになるが、吸着剤に吸着された水分がほぼ脱離されてしまうと、その後は、主として空気を加熱することになるからである。そして、この切換時間間隔を潜熱系統利用側制御部228、238からの指令により変更することによって、潜熱処理能力に対する顕熱処理能力の割合(以下、顕熱処理能力比とする)を変更することができるようになっている。尚、後述のように、潜熱負荷処理システム201は、顕熱負荷処理システム301とともに運転する場合(以下、通常運転とする)には、主として潜熱処理を行うため、切換時間間隔を時間C、すなわち、潜熱優先モードに設定されている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の全換気モードの除湿運転において、屋外の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する冷房運転を行うことができる。
As described above, in the
全換気モードの加湿運転中の動作について、図6及び図7を用いて説明する。ここで、図6及び図7は、潜熱負荷処理システム201における全換気モードの加湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム101において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the humidifying operation in the full ventilation mode will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Here, FIGS. 6 and 7 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the humidifying operation in the full ventilation mode in the latent heat
加湿運転中には、図6及び図7に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における潜熱系統冷媒回路210内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
6 and 7, during the humidification operation, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器223、233では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図6の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器222、232では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図7の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、上述の全換気モードの除湿運転と同様に、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の全換気モードの加湿運転において、屋外の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿運転を行うことができる。
As described above, in the
<循環モード>
次に、循環モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。循環モードにおいては、潜熱系統利用ユニット202、203の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
<Circulation mode>
Next, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the circulation mode will be described. In the circulation mode, when the air supply fan and the exhaust fan of the latent heat
循環モードの除湿運転中の動作について、図8及び図9を用いて説明する。ここで、図8及び図9は、潜熱負荷処理システム201における循環モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム101において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the dehumidifying operation in the circulation mode will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 8 and FIG. 9 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the circulation mode in the latent heat
除湿運転中には、図8及び図9に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における潜熱系統冷媒回路210内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the dehumidifying operation, as shown in FIGS. 8 and 9, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器223、233では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図8の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第1吸着熱交換器222、232では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内の空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図9の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の循環モードの除湿運転において、屋内の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する除湿運転を行うことができる。
As described above, in the
循環モードの加湿運転中の動作について、図10及び図11を用いて説明する。ここで、図10及び図11は、潜熱負荷処理システム201における循環モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム101において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the humidification operation in the circulation mode will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Here, FIGS. 10 and 11 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the circulation mode in the latent heat
加湿運転中には、図10及び図11に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における潜熱系統冷媒回路210内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
10 and 11, during the humidification operation, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器223、233では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図10の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器222、232では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図11の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、上述の全換気モードの除湿運転と同様に、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の循環モードの加湿運転において、屋内の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿暖房運転を行うことができる。
As described above, in the
<給気モード>
次に、給気モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。給気モードにおいては、潜熱系統利用ユニット202、203の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
<Air supply mode>
Next, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the air supply mode will be described. In the air supply mode, when the air supply fan and the exhaust fan of the latent heat
給気モードの除湿運転中の動作について、図12及び図13を用いて説明する。ここで、図12及び図13は、潜熱負荷処理システム201における給気モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム101において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the dehumidifying operation in the air supply mode will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 12 and FIG. 13 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the air supply mode in the latent heat
除湿運転中には、図12及び図13に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における潜熱系統冷媒回路210内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the dehumidifying operation, as shown in FIGS. 12 and 13, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器223、233では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図12の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される。第1吸着熱交換器222、232では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図13の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の給気モードの除湿運転において、屋外の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する除湿運転を行うことができる。
Thus, in this
給気モードの加湿運転中の動作について、図14及び図15を用いて説明する。ここで、図14及び図15は、潜熱負荷処理システム201における給気モードの加湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム101において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the humidifying operation in the air supply mode will be described with reference to FIGS. 14 and 15. Here, FIG. 14 and FIG. 15 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the humidifying operation in the air supply mode in the latent heat
加湿運転中には、図14及び図15に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における潜熱系統冷媒回路210内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
14 and 15, during the humidification operation, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器223、233では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外の空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図14の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器222、232では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図15の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の給気モードの加湿運転において、屋外の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿運転を行うことができる。
As described above, in the
<排気モード>
次に、排気モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。排気モードにおいては、潜熱系統利用ユニット202、203の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
<Exhaust mode>
Next, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the exhaust mode will be described. In the exhaust mode, when the air supply fan and the exhaust fan of the latent heat
排気モードの除湿運転中の動作について、図16及び図17を用いて説明する。ここで、図16及び図17は、潜熱負荷処理システム201における排気モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム101において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the dehumidifying operation in the exhaust mode will be described with reference to FIGS. 16 and 17. Here, FIGS. 16 and 17 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the exhaust mode in the latent heat
除湿運転中には、図16及び図17に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における潜熱系統冷媒回路210内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
16 and 17, during the dehumidifying operation, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器223、233では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図16の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排気される。第1吸着熱交換器222、232では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図17の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の排気モードの除湿運転において、屋内の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する除湿運転を行うことができる。
Thus, in this
排気モードの加湿運転中の動作について、図18及び図19を用いて説明する。ここで、図18及び図19は、空気調和システム1における排気モードの加湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。潜熱負荷処理システム201における排気モードの加湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム101において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the humidifying operation in the exhaust mode will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 18 and FIG. 19 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the humidifying operation in the exhaust mode in the air conditioning system 1. 3 is a schematic refrigerant circuit diagram illustrating an operation during a humidifying operation in an exhaust mode in the latent heat
加湿運転中には、図18及び図19に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット202においては、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における潜熱系統冷媒回路210内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the humidification operation, as shown in FIGS. 18 and 19, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器223、233では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図18の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋内空気SAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器222、232では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図19の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器222、232及び第2吸着熱交換器223、233は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
Here, the first
このように、この空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201の排気モードの加湿運転において、屋内の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿運転を行うことができる。
Thus, in this
次に、潜熱負荷処理システム201と顕熱負荷処理システム301とを同時に運転する場合における空気調和システム101の動作について説明する。空気調和システム101は、屋内の潜熱負荷を主として潜熱負荷処理システム201で処理し、屋内の顕熱負荷を主として顕熱負荷処理システム301で処理することができる。以下に、各種の運転動作について説明する。
Next, the operation of the
<除湿冷房運転>
まず、潜熱負荷処理システム201を全換気モードで除湿運転を行いつつ、顕熱負荷処理システム301で冷房運転を行う冷房除湿運転における動作について、図20、図21及び図22を用いて説明する。ここで、図20及び図21は、空気調和システム101における全換気モードの除湿冷房運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。図22は、空気調和システム101における通常運転時の制御フロー図である。尚、図22においては、潜熱系統利用ユニット202及び顕熱系統利用ユニット302のペアと潜熱系統利用ユニット203及び顕熱系統利用ユニット303のペアとは同様の制御フローであるため、潜熱系統利用ユニット202及び顕熱系統利用ユニット303のペアの制御フローの図示を省略している。
<Dehumidifying and cooling operation>
First, the operation in the cooling and dehumidifying operation in which the latent heat
まず、潜熱負荷処理システム201の動作について説明する。
First, the operation of the latent heat
潜熱負荷処理システム201の潜熱系統利用ユニット202においては、上述の潜熱負荷処理システム201の単独運転時の場合と同様に、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
In the latent heat
以下の説明では、2つの潜熱系統利用ユニット202、203の動作をまとめて記載する。
In the following description, the operations of the two latent heat
第1動作では、第1吸着熱交換器222、232についての再生動作と、第2吸着熱交換器223、233についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図20に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁221、231が第1状態(図20の潜熱系統利用側四路切換弁221、231の実線を参照)に設定される。この状態で、潜熱系統圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、潜熱系統吐出ガス連絡配管207、潜熱系統利用側四路切換弁221、231を通じて第1吸着熱交換器222、232に流入し、第1吸着熱交換器222、232を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁224、234で減圧されて、その後、第2吸着熱交換器223、233を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁221、231、潜熱系統吸入ガス連絡配管208、潜熱系統アキュムレータ262を通じて潜熱系統圧縮機構261に再び吸入される(図20の潜熱系統冷媒回路210に付された矢印を参照)。
In the first operation, the regeneration operation for the first
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器223、233では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図20の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作では、第1吸着熱交換器222、232についての吸着動作と、第2吸着熱交換器223、233についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図21に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁221、231が第2状態(図21の潜熱系統利用側四路切換弁221、231の破線を参照)に設定される。この状態で、潜熱系統圧縮機構261から吐出された高圧のガス冷媒は、潜熱系統吐出ガス連絡配管207、潜熱系統利用側四路切換弁221、231を通じて第2吸着熱交換器223、233に流入し、第2吸着熱交換器223、233を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁224、234で減圧されて、その後、第1吸着熱交換器222、232を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁221、231、潜熱系統吸入ガス連絡配管208、潜熱系統アキュムレータ262を通じて潜熱系統圧縮機構261に再び吸入される(図21の潜熱系統冷媒回路210に付された矢印を参照)。
In the second operation, the adsorption operation for the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第1吸着熱交換器222、232では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図21の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、空気調和システム101において行われているシステム制御について、潜熱負荷処理システム201に着目して説明する。
Here, the system control performed in the
まず、リモコン111、112によって目標温度及び目標相対湿度が設定されると、潜熱系統利用ユニット202、203の潜熱系統利用側制御部228、238には、これらの目標温度値及び目標相対湿度値とともに、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値と、OA吸入温度・湿度センサ226、236によって検出されたユニット内に吸入される屋外の空気の温度値及び相対湿度値とが入力される。
First, when the target temperature and the target relative humidity are set by the
すると、ステップS11において、潜熱系統利用側制御部228、238は、屋内の空気の目標温度値及び目標相対湿度値からエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値を演算し、そして、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出された温度値及び相対湿度値から屋内からユニット内に吸入される空気のエンタルピの現在値又は絶対湿度の現在値を演算し、両値の差である必要潜熱能力値Δhを演算する。そして、このΔhの値を、潜熱系統利用ユニット202、203の処理能力を上げる必要があるかどうかを潜熱系統熱源側制御部265に知らせるための能力UP信号K1に変換する。例えば、Δhの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の湿度値が目標湿度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K1を「0」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「A」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「B」とする。
Then, in step S11, the latent heat system use
次に、ステップS12において、潜熱系統熱源側制御部265は、潜熱系統利用側制御部228、238から潜熱系統熱源側制御部265へ伝送された潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を用いて、目標凝縮温度値TcS1及び目標蒸発温度値TeS1を演算する。例えば、目標凝縮温度値TcS1は、現在の目標凝縮温度値に潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS1は、現在の目標蒸発温度値に潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K1の値が「A」の場合には、目標凝縮温度値TcS1は高くなり、目標蒸発温度値TeS1は低くなる。
Next, in step S12, the latent heat system heat source
次に、ステップS13において、潜熱負荷処理システム201全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1を演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1は、潜熱系統吸入圧力センサ263によって検出された潜熱系統圧縮機構261の吸入圧力値及び潜熱系統吐出圧力センサ264によって検出された潜熱系統圧縮機構261の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tc1に対する目標凝縮温度値TcS1の温度差ΔTc1及びシステム蒸発温度値Te1に対する目標蒸発温度値TeS1の温度差ΔTe1を演算し、これらの温度差を除算することによって潜熱系統圧縮機構261の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S13, a system condensing temperature value Tc1 and a system evaporating temperature value Te1 which are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and the evaporating temperature of the entire latent heat
このようにして決定された潜熱系統圧縮機構261の運転容量を用いて、潜熱系統圧縮機構261の運転容量を制御することで、屋内の空気の目標相対湿度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が正値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が負値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を減少させるように制御する。
By using the operation capacity of the latent heat
次に、顕熱負荷処理システム301の動作について説明する。
Next, the operation of the sensible heat
顕熱負荷処理システム301の顕熱系統熱源ユニット306の顕熱系統熱源側四路切換弁362が冷房運転状態(第1ポート362aと第3ポート362cとが接続され、かつ、第2ポート362bと第4ポート362dとが接続された状態)になっている。また、顕熱系統利用ユニット302、303の顕熱系統利用側膨張弁321、331は、冷媒を減圧するように開度調節されている。顕熱系統熱源側膨張弁364は開けられた状態になっている。
The sensible heat system heat source side four-
このような顕熱系統冷媒回路310の状態において、顕熱系統熱源ユニット306の顕熱系統圧縮機構361を起動すると、顕熱系統圧縮機構361から吐出された高圧のガス冷媒は、顕熱系統熱源側四路切換弁362を通過して顕熱系統熱源側熱交換器363に流入し凝縮されて液冷媒となる。この液冷媒は、顕熱系統熱源側膨張弁364、顕熱系統レシーバ368及び顕熱系統液連絡配管307を通じて、顕熱系統利用ユニット302、303に送られる。そして、顕熱系統利用ユニット302、303に送られた液冷媒は、顕熱系統利用側膨張弁321、331で減圧された後、空気熱交換器322、332において、ユニット内に吸入された屋内空気RAとの熱交換によって蒸発して低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、顕熱系統ガス連絡配管308を通じて顕熱系統熱源ユニット306の顕熱系統圧縮機構361に再び吸入される。一方、空気熱交換器322、332において冷媒との熱交換により冷却された屋内空気RAは、供給空気SAとして屋内に供給される。尚、顕熱系統利用側膨張弁321、331は、後述のように、空気熱交換器322、332における過熱度SH、すなわち、液側温度センサ323、333によって検出された空気熱交換器322、332の液側の冷媒温度値と、ガス側温度センサ324、334によって検出された空気熱交換器322、332のガス側の冷媒温度値との温度差が目標過熱度SHSになるように開度制御がなされている。
In such a state of the sensible heat system
ここで、空気調和システム101において行われているシステム制御について、顕熱負荷処理システム301に着目して説明する。
Here, the system control performed in the
まず、リモコン111、112によって目標温度が設定されると、顕熱系統利用ユニット302、303の顕熱系統利用側制御部328、338には、これらの目標温度値とともに、RA吸入温度センサ325、335によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値が入力される。
First, when the target temperature is set by the
すると、ステップS14において、顕熱系統利用側制御部328、338は、屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度センサ325、335によって検出された温度値との温度差(以下、必要顕熱能力値ΔTとする)を演算する。ここで、必要顕熱能力値ΔTは、上述のように屋内の空気の目標温度値と現在の屋内の空気の温度値との差であるため、空気調和システム101において処理しなければならない顕熱負荷に相当するものである。そして、この必要顕熱能力値ΔTの値を、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を上げる必要があるかどうかを顕熱系統熱源側制御部365に知らせるための能力UP信号K2に変換する。例えば、ΔTの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の温度値が目標温度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K2を「0」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、冷房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「a」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、冷房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「b」とする。
Then, in step S14, the sensible heat system use
次に、ステップS15において、顕熱系統利用側制御部328、338は、必要顕熱能力値ΔTの値に応じて、目標過熱度SHSの値を変更する。例えば、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる必要がある場合(能力UP信号K2が「b」の場合)には、目標過熱度SHSを大きくして、空気熱交換器322、332における冷媒と空気との交換熱量を小さくするように顕熱系統利用側膨張弁321、331の開度を制御する。
Next, in step S15, the sensible heat system use
また、ステップS16において、顕熱系統熱源側制御部365は、顕熱系統利用側制御部328、338から顕熱系統熱源側制御部365へ伝送された顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を用いて、目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2を演算する。例えば、目標凝縮温度値TcS2は、現在の目標凝縮温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS2は、現在の目標蒸発温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K2の値が「a」の場合には、目標凝縮温度TcS2は高くなり、目標蒸発温度値TeS2は低くなる。尚、上述したように、潜熱負荷処理システム201においては潜熱処理とともに顕熱処理が行われるため、目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2の演算をするにあたり、潜熱負荷処理システム201において潜熱負荷の処理とともに処理される顕熱負荷の処理能力(発生顕熱処理能力)を考慮した演算方法を採用しているが、ここでは説明せず、後述する。
In step S16, the sensible heat system heat source
次に、ステップS17において、顕熱負荷処理システム301全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc2及びシステム蒸発温度値Te2を演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc2及びシステム蒸発温度値Te2は、顕熱系統吸入圧力センサ366によって検出された顕熱系統圧縮機構361の吸入圧力値及び顕熱系統吐出圧力センサ367によって検出された顕熱系統圧縮機構361の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tc2に対する目標凝縮温度値TcS2の温度差ΔTc2及びシステム蒸発温度値Te2に対する目標蒸発温度値TeS2の温度差ΔTe2を演算する。そして、冷房運転の場合には、温度差ΔTe2から顕熱系統圧縮機構361の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S17, a system condensing temperature value Tc2 and a system evaporating temperature value Te2 that are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and the evaporating temperature of the entire sensible heat
このようにして決定された顕熱系統圧縮機構361の運転容量を用いて、顕熱系統圧縮機構361の運転容量を制御することで、顕熱系統利用ユニット302、303の目標温度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTe2が正値の場合には顕熱系統圧縮機構361の運転容量を減少させ、逆に、温度差ΔTe2が負値の場合には顕熱系統圧縮機構361の運転容量を増加させるように制御する。
By using the operating capacity of the sensible heat
このように、この空気調和システム101では、空気調和システム101全体として処理しなければならない潜熱負荷(必要潜熱処理能力、Δhに相当)と、空気調和システム101全体として処理しなければならない顕熱負荷(必要顕熱処理能力、ΔTに相当)とが、潜熱負荷処理システム201及び顕熱負荷処理システム301を用いて処理されている。ここで、潜熱負荷処理システム201の処理能力の増減は、主として潜熱系統圧縮機構261の運転容量の制御によって行われている。また、顕熱負荷処理システム301の処理能力の増減は、主として顕熱系統圧縮機構361の運転容量の制御によって行われている。つまり、潜熱負荷処理システム201の処理能力の増減と、顕熱負荷処理システム301の処理能力の増減とは、基本的に別々に行われている。
Thus, in this
一方、潜熱負荷処理システム201による潜熱負荷の処理においては、上述のように、吸着熱交換器222、223、232、233の吸着動作又は再生動作によって、潜熱負荷処理システム201において潜熱処理とともに顕熱処理が行われる。つまり、潜熱負荷処理システム201において潜熱処理とともに行われる顕熱処理の処理能力を発生顕熱処理能力Δtとすると、顕熱負荷処理システム301によって処理しなければならない顕熱負荷は、必要顕熱処理能力値ΔTから発生顕熱処理能力Δtを差し引いた分でよいことになる。それにもかかわらず、潜熱負荷処理システム201の処理能力の増減と顕熱負荷処理システム301の処理能力の増減とが基本的に別々に行われているため、顕熱負荷処理システム301の処理能力が発生顕熱処理能力Δtの分だけ過多になってしまう。
On the other hand, in the latent heat load processing by the latent heat
このため、この空気調和システム101では、上記のような関係を考慮して、以下のようなシステム制御を行っている。
For this reason, in this
まず、潜熱系統利用側制御部228、238においては、上述のRA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値等とともに、SA供給温度センサ227、237によって検出されたユニット内から屋内に供給される空気の温度値が入力されているため、ステップS18において、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出された温度値と、SA供給温度センサ227、237によって検出された温度値との温度差である発生顕熱能力値Δtを演算する。そして、この発生顕熱能力値Δtの値を、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる必要があるかどうかを顕熱系統熱源側制御部365に知らせるための顕熱処理信号K3に変換する。例えば、Δtの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、潜熱系統利用ユニット202、203から屋内に供給される空気の温度値が屋内の空気の温度値に近い値であり、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を増減する必要がない場合)には顕熱処理信号K3を「0」とし、Δtの絶対値が所定値よりも顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、冷房運転においては潜熱系統利用ユニット202、203から屋内に供給される空気の温度値が屋内の空気の温度値よりも低い値であり、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる必要がある場合)には顕熱処理信号K3を「a’」とする。
First, the latent heat system use
そして、ステップS16において、顕熱系統熱源側制御部365は、顕熱系統利用側制御部328、338から顕熱系統熱源側制御部365へ伝送された顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を用いて、目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2を演算する際に、潜熱系統利用側制御部228、238から潜熱系統熱源側制御部265を通じて顕熱系統熱源側制御部365へ伝送された顕熱処理信号K3を考慮して演算する。目標凝縮温度値TcS2は、現在の目標凝縮温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を加算するとともに、顕熱処理信号K3を減算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS2は、現在の目標蒸発温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を減算するとともに、顕熱処理信号K3を加算することによって演算される。これにより、顕熱処理信号K3の値が「a’」の場合には、目標凝縮温度TcS2は低くなり、目標蒸発温度値TeS2は高くなるため、結果的に、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる方向に目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2の値を変更することができる。
In step S16, the sensible heat system heat source
そして、ステップS17において、冷房運転の場合には、顕熱処理信号K3を考慮した目標蒸発温度値TeS2に基づいて温度差ΔTe2を演算し、顕熱系統圧縮機構361の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
In step S17, in the case of cooling operation, the temperature difference ΔTe2 is calculated based on the target evaporation temperature value TeS2 considering the sensible heat treatment signal K3, and whether or not the operating capacity of the sensible heat
このようにして決定された顕熱系統圧縮機構361の運転容量を用いて、顕熱系統圧縮機構361の運転容量を制御することで、顕熱系統利用ユニット302、303の目標温度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTe2が正値の場合には顕熱系統圧縮機構361の運転容量を減少させ、逆に、温度差ΔTe2が負値の場合には顕熱系統圧縮機構361の運転容量を増加させるように制御する。
By using the operating capacity of the sensible heat
これにより、空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201において潜熱処理とともに行われる顕熱処理の処理能力である発生顕熱処理能力に相当する発生顕熱能力値Δtを演算し、この発生顕熱処理能力Δtを考慮して顕熱系統圧縮機構361の運転容量を制御することによって、顕熱負荷処理システム301における顕熱処理能力が過多にならないようにすることができる。これにより、屋内の目標空気温度に対する収束性を向上させることができる。
As a result, the
尚、ここでは、除湿冷房運転の例として、潜熱負荷処理システム201を全換気モードの除湿運転を行いながら顕熱負荷処理システム301の冷房運転を行う場合について説明したが、潜熱負荷処理システム201を循環モードや給気モード等の他のモードで除湿運転を行う場合であっても適用可能である。
Here, as an example of the dehumidifying and cooling operation, the case where the cooling operation of the sensible heat
<加湿暖房運転>
次に、潜熱負荷処理システム201を全換気モードで加湿運転を行いつつ、顕熱負荷処理システム301で暖房運転を行う加湿暖房運転における動作について、図22〜図24を用いて説明する。ここで、図23及び図24は、空気調和システム101における全換気モードの加湿暖房運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。
<Humidification heating operation>
Next, the operation in the humidifying and heating operation in which the latent heat
まず、潜熱負荷処理システム201の動作について説明する。
First, the operation of the latent heat
潜熱負荷処理システム201の潜熱系統利用ユニット202においては、上述の潜熱負荷処理システム201の単独運転時の場合と同様に、第1吸着熱交換器222が凝縮器となって第2吸着熱交換器223が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器223が凝縮器となって第1吸着熱交換器222が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット203においても同様に、第1吸着熱交換器232が凝縮器となって第2吸着熱交換器233が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器233が凝縮器となって第1吸着熱交換器232が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
In the latent heat
以下の説明では、2つの潜熱系統利用ユニット202、203の動作をまとめて記載する。
In the following description, the operations of the two latent heat
第1動作では、第1吸着熱交換器222、232についての再生動作と、第2吸着熱交換器223、233についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図23に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁221、231が第1状態(図23の潜熱系統利用側四路切換弁221、231の実線を参照)に設定される。この状態で、潜熱系統圧縮機構261から吐出された高圧のガス冷媒は、潜熱系統吐出ガス連絡配管207、潜熱系統利用側四路切換弁221、231を通じて第1吸着熱交換器222、232に流入し、第1吸着熱交換器222、232を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁224、234で減圧されて、その後、第2吸着熱交換器223、233を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁221、231、潜熱系統吸入ガス連絡配管208、潜熱系統アキュムレータ262を通じて潜熱系統圧縮機構261に再び吸入される(図23の潜熱系統冷媒回路210に付された矢印を参照)。
In the first operation, the regeneration operation for the first
第1動作中において、第1吸着熱交換器222、232では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器222、232から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器223、233では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器223、233で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図23の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作では、第1吸着熱交換器222、232についての吸着動作と、第2吸着熱交換器223、233についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図24に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁221、231が第2状態(図24の潜熱系統利用側四路切換弁221、231の破線を参照)に設定される。この状態で、潜熱系統圧縮機構261から吐出された高圧のガス冷媒は、潜熱系統吐出ガス連絡配管207、潜熱系統利用側四路切換弁221、231を通じて第2吸着熱交換器223、233に流入し、第2吸着熱交換器223、233を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁224、234で減圧されて、その後、第1吸着熱交換器222、232を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁221、231、潜熱系統吸入ガス連絡配管208、潜熱系統アキュムレータ262を通じて潜熱系統圧縮機構261に再び吸入される(図24の潜熱系統冷媒回路210に付された矢印を参照)。
In the second operation, the adsorption operation for the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器223、233では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器223、233から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器222、232では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器222、232で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図24の吸着熱交換器222、223、232、233の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、空気調和システム101において行われているシステム制御について、潜熱負荷処理システム201に着目して説明する。
Here, the system control performed in the
まず、リモコン111、112によって目標温度及び目標相対湿度が設定されると、潜熱系統利用ユニット202、203の潜熱系統利用側制御部228、238には、これらの目標温度値及び目標相対湿度値とともに、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値と、OA吸入温度・湿度センサ226、236によって検出されたユニット内に吸入される屋外の空気の温度値及び相対湿度値とが入力される。
First, when the target temperature and the target relative humidity are set by the
すると、ステップS11において、潜熱系統利用側制御部228、238は、屋内の空気の目標温度値及び目標相対湿度値からエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値を演算し、そして、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出された温度値及び相対湿度値から屋内からユニット内に吸入される空気のエンタルピの現在値又は絶対湿度の現在値を演算し、両値の差である必要潜熱能力値Δhを演算する。そして、このΔhの値を、潜熱系統利用ユニット202、203の処理能力を上げる必要があるかどうかを潜熱系統熱源側制御部265に知らせるための能力UP信号K1に変換する。例えば、Δhの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の湿度値が目標湿度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K1を「0」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、加湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも低く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「A」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、加湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも高く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「B」とする。
Then, in step S11, the latent heat system use
次に、ステップS12において、潜熱系統熱源側制御部265は、潜熱系統利用側制御部228、238から潜熱系統熱源側制御部265へ伝送された潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を用いて、目標凝縮温度値TcS1及び目標蒸発温度値TeS1を演算する。例えば、目標凝縮温度値TcS1は、現在の目標凝縮温度値に潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS1は、現在の目標蒸発温度値に潜熱系統利用ユニット202、203の能力UP信号K1を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K1の値が「A」の場合には、目標凝縮温度値TcS1は高くなり、目標蒸発温度値TeS1は低くなる。
Next, in step S12, the latent heat system heat source
次に、ステップS13において、潜熱負荷処理システム201全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1を演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1は、潜熱系統吸入圧力センサ263によって検出された潜熱系統圧縮機構261の吸入圧力値及び潜熱系統吐出圧力センサ264によって検出された潜熱系統圧縮機構261の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tc1に対する目標凝縮温度値TcS1の温度差ΔTc1及びシステム蒸発温度値Te1に対する目標蒸発温度値TeS1の温度差ΔTe1を演算し、これらの温度差を除算することによって潜熱系統圧縮機構261の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S13, a system condensing temperature value Tc1 and a system evaporating temperature value Te1 which are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and the evaporating temperature of the entire latent heat
このようにして決定された潜熱系統圧縮機構261の運転容量を用いて、潜熱系統圧縮機構261の運転容量を制御することで、屋内の空気の目標相対湿度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が正値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が負値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を減少させるように制御する。
By using the operation capacity of the latent heat
次に、顕熱負荷処理システム301の動作について説明する。
Next, the operation of the sensible heat
顕熱負荷処理システム301の顕熱系統熱源ユニット306の顕熱系統熱源側四路切換弁362が暖房運転状態(第1ポート362aと第4ポート362dとが接続され、かつ、第2ポート362bと第3ポート362cとが接続された状態)になっている。また、顕熱系統利用ユニット302、303の顕熱系統利用側膨張弁321、331は、顕熱系統利用ユニット302、303の暖房負荷に応じて、開度調節されている。顕熱系統熱源側膨張弁364は、冷媒を減圧するように開度調節されている。
The sensible heat system heat source side four-
このような顕熱処理冷媒回路310の状態において、顕熱系統熱源ユニット306の顕熱系統圧縮機構361を起動すると、顕熱系統圧縮機構361から吐出された高圧のガス冷媒は、顕熱系統熱源側四路切換弁362、顕熱系統ガス連絡配管308を通じて、顕熱系統利用ユニット302、303に送られる。そして、顕熱系統利用ユニット302、303に送られた高圧のガス冷媒は、空気熱交換器322、332において、ユニット内に吸入された屋内空気RAとの熱交換によって凝縮されて液冷媒となり、顕熱系統利用側膨張弁321、331及び顕熱系統液連絡配管307を通じて、顕熱系統熱源ユニット306に送られる。一方、空気熱交換器322、332において冷媒との熱交換により加熱された屋内空気RAは、供給空気SAとして屋内に供給される。そして、顕熱系統熱源ユニット306に送られた液冷媒は、顕熱系統レシーバ368を通過し、顕熱系統熱源側膨張弁364で減圧された後に、顕熱系統熱源側熱交換器363で蒸発されて低圧のガス冷媒となり、顕熱系統熱源側四路切換弁362を通じて顕熱系統圧縮機構361に再び吸入される。尚、顕熱系統利用側膨張弁321、331は、後述のように、空気熱交換器322、332の過冷却度SC、すなわち、液側温度センサ323、333によって検出された空気熱交換器322、332の液側の冷媒温度値と、ガス側温度センサ324、334によって検出された空気熱交換器322、332のガス側の冷媒温度値との温度差が目標過冷却度SCSになるように開度制御がなされている。
When the sensible heat
ここで、空気調和システム101において行われているシステム制御について、顕熱負荷処理システム301に着目して説明する。
Here, the system control performed in the
まず、リモコン111、112によって目標温度が設定されると、顕熱系統利用ユニット302、303の顕熱系統利用側制御部328、338には、これらの目標温度値とともに、RA吸入温度センサ325、335によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値が入力される。
First, when the target temperature is set by the
すると、ステップS14において、顕熱系統利用側制御部328、338は、屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出された温度値との温度差(以下、必要顕熱能力値ΔTとする)を演算する。ここで、必要顕熱能力値ΔTは、上述のように屋内の空気の目標温度値と現在の屋内の空気の温度値との差であるため、空気調和システム101において処理しなければならない顕熱負荷に相当するものである。そして、この必要顕熱能力値ΔTの値を、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を上げる必要があるかどうかを顕熱系統熱源側制御部365に知らせるための能力UP信号K2に変換する。例えば、ΔTの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の温度値が目標温度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K2を「0」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、暖房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも低く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「a」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、暖房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも高く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「b」とする。
Then, in step S14, the sensible heat system utilization
次に、ステップS15において、顕熱系統利用側制御部328、338は、必要顕熱能力値ΔTの値に応じて、目標過冷却度SCSの値を変更する。例えば、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる必要がある場合(能力UP信号K2が「b」の場合)には、目標過冷却度SCSを大きくして、空気熱交換器322、332における冷媒と空気との交換熱量を小さくするように顕熱系統利用側膨張弁321、331の開度を制御する。
Next, in step S15, the sensible heat system use
また、ステップS16において、顕熱系統熱源側制御部365は、顕熱系統利用側制御部328、338から顕熱系統熱源側制御部365へ伝送された顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を用いて、目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2を演算する。例えば、目標凝縮温度値TcS2は、現在の目標凝縮温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS2は、現在の目標蒸発温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K2の値が「a」の場合には、目標凝縮温度TcS2は高くなり、目標蒸発温度値TeS2は低くなる。尚、上述したように、潜熱負荷処理システム201においては潜熱処理とともに顕熱処理が行われるため、目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2の演算をするにあたり、潜熱負荷処理システム201において潜熱負荷の処理とともに処理される顕熱負荷の処理能力(発生顕熱処理能力)を考慮した演算方法を採用しているが、ここでは説明せず、後述する。
In step S16, the sensible heat system heat source
次に、ステップS17において、顕熱負荷処理システム301全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc2及びシステム蒸発温度値Te2を演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc2及びシステム蒸発温度値Te2は、顕熱系統吸入圧力センサ366によって検出された顕熱系統圧縮機構361の吸入圧力値及び顕熱系統吐出圧力センサ367によって検出された顕熱系統圧縮機構361の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tc2に対する目標凝縮温度値TcS2の温度差ΔTc2及びシステム蒸発温度値Te2に対する目標蒸発温度値TeS2の温度差ΔTe2を演算する。そして、暖房運転の場合には、温度差ΔTc2から顕熱系統圧縮機構361の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S17, a system condensing temperature value Tc2 and a system evaporating temperature value Te2 that are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and the evaporating temperature of the entire sensible heat
このようにして決定された顕熱系統圧縮機構361の運転容量を用いて、顕熱系統圧縮機構361の運転容量を制御することで、顕熱系統利用ユニット302、303の目標温度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTc2が正値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTc2が負値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を減少させるように制御する。
By using the operating capacity of the sensible heat
この場合においても、吸着熱交換器222、223、232、233の吸着動作又は再生動作によって、潜熱負荷処理システム201において潜熱処理とともに顕熱処理が行われているため、顕熱負荷処理システム301の処理能力が発生顕熱処理能力Δtの分だけ過多になる現象が生じている。
Even in this case, since the sensible heat treatment is performed together with the latent heat treatment in the latent heat
このため、この空気調和システム101では、除湿冷房運転時と同様のシステム制御を行っている。
For this reason, in this
まず、潜熱系統利用側制御部228、238においては、上述のRA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値等とともに、SA供給温度センサ227、237によって検出されたユニット内から屋内に供給される空気の温度値が入力されているため、ステップS18において、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出された温度値と、SA供給温度センサ227、237によって検出された温度値との温度差である発生顕熱能力値Δtを演算する。そして、この発生顕熱能力値Δtの値を、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる必要があるかどうかを顕熱系統熱源側制御部365に知らせるための顕熱処理信号K3に変換する。例えば、Δtの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、潜熱系統利用ユニット202、203から屋内に供給される空気の温度値が屋内の空気の温度値に近い値であり、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を増減する必要がない場合)には顕熱処理信号K3を「0」とし、Δtの絶対値が所定値よりも顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、暖房運転においては潜熱系統利用ユニット202、203から屋内に供給される空気の温度値が屋内の空気の温度値よりも高い値であり、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる必要がある場合)には顕熱処理信号K3を「a’」とする。
First, the latent heat system use
そして、ステップS16において、顕熱系統熱源側制御部365は、顕熱系統利用側制御部328、338から顕熱系統熱源側制御部365へ伝送された顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を用いて、目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2を演算する際に、潜熱系統利用側制御部228、238から潜熱系統熱源側制御部265を通じて顕熱系統熱源側制御部365へ伝送された顕熱処理信号K3を考慮して演算する。目標凝縮温度値TcS2は、現在の目標凝縮温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を加算するとともに、顕熱処理信号K3を減算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS2は、現在の目標蒸発温度値に顕熱系統利用ユニット302、303の能力UP信号K2を減算するとともに、顕熱処理信号K3を加算することによって演算される。これにより、顕熱処理信号K3の値が「a’」の場合には、目標凝縮温度TcS2は低くなり、目標蒸発温度値TeS2は高くなるため、結果的に、顕熱系統利用ユニット302、303の処理能力を下げる方向に目標凝縮温度値TcS2及び目標蒸発温度値TeS2の値を変更することができる。
In step S16, the sensible heat system heat source
そして、ステップS17において、暖房運転の場合には、顕熱処理信号K3を考慮した目標凝縮温度値TcS2に基づいて温度差ΔTc2を演算し、顕熱系統圧縮機構361の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
In step S17, in the case of heating operation, the temperature difference ΔTc2 is calculated based on the target condensation temperature value TcS2 considering the sensible heat treatment signal K3, and whether or not the operation capacity of the sensible heat
このようにして決定された顕熱系統圧縮機構361の運転容量を用いて、顕熱系統圧縮機構361の運転容量を制御することで、顕熱系統利用ユニット302、303の目標温度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTc2が正値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTc2が負値の場合には潜熱系統圧縮機構261の運転容量を減少させるように制御する。
By using the operating capacity of the sensible heat
これにより、空気調和システム101では、潜熱負荷処理システム201において潜熱処理とともに行われる顕熱処理の処理能力である発生顕熱処理能力に相当する発生顕熱能力値Δtを演算し、この発生顕熱処理能力Δtを考慮して顕熱系統圧縮機構361の運転容量を制御することによって、顕熱負荷処理システム301における顕熱処理能力が過多にならないようにすることができる。これにより、屋内の目標空気温度に対する収束性を向上させることができる。
As a result, the
尚、ここでは、加湿暖房運転の例として、潜熱負荷処理システム201を全換気モードの加湿運転を行いながら顕熱負荷処理システム301の暖房運転を行う場合について説明したが、潜熱負荷処理システム201を循環モードや給気モード等の他のモードで加湿運転を行う場合であっても適用可能である。
Here, as an example of the humidification heating operation, the case where the latent heat
(3)空気調和システムの特徴
本実施形態の空気調和システム101には、以下のような特徴がある。
(3) Features of the air conditioning system The
(A)
本実施形態の空気調和システム101は、吸着熱交換器222、223、232、233を有し主として屋内の潜熱負荷を処理することが可能な複数(本実施形態では、2つ)の潜熱系統利用側冷媒回路210a、210bを備えた潜熱系統利用ユニット202、203が、潜熱系統吐出ガス連絡配管207及び潜熱系統吸入ガス連絡配管208を介して、潜熱系統圧縮機構261を有する潜熱系統熱源側冷媒回路210cを備えた潜熱系統熱源ユニット206に接続されることによって構成された潜熱負荷処理システム201を備えている。つまり、潜熱系統利用側冷媒回路210a、210bの系統全体で蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うための熱源を1つにまとめるようにしている。これにより、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えることができる。
(A)
The
(B)
また、潜熱系統熱源側冷媒回路210cは、潜熱系統圧縮機構261の吸入側に接続された液溜容器としての潜熱系統アキュムレータ262を有しており、この潜熱負荷処理システム201の運転負荷の変動に伴い、冷媒循環量が減少した場合に増加する余剰冷媒を溜めておくことができるようになっている。これにより、冷媒循環量の減少に伴って発生する余剰冷媒を溜めるためのレシーバを、利用側冷媒回路の数、すなわち、吸着熱交換器の数に対応して接続する必要がなくなり、これによるコストアップや吸着熱交換器を内蔵する潜熱系統利用ユニットのサイズが大きくなるのを抑えることができる。
(B)
In addition, the latent heat system heat source side
(C)
しかも、空気調和システム101は、吸着熱交換器222、223、232、233を有する潜熱系統利用ユニット202、203を備えた潜熱負荷処理システム201に加えて、空気熱交換器322、332を有する顕熱系統利用ユニット302、303と顕熱系統熱源ユニット306を備えている。すなわち、空気調和システム101では、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システム201と、主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システム301とに分けて、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理することができる。
(C)
In addition to the latent heat
(D)
本実施形態の空気調和システム101では、空気調和システム101全体として処理しなければならない潜熱負荷である必要潜熱処理能力(Δhに相当)と、空気調和システム101全体として処理しなければならない顕熱負荷である必要顕熱処理能力(ΔTに相当)とが、潜熱負荷処理システム201の潜熱系統冷媒回路210及び顕熱負荷処理システム301の顕熱系統冷媒回路310を用いて処理されている。ここで、潜熱系統冷媒回路210の処理能力の増減は、主として潜熱系統圧縮機構261の運転容量の制御によって行われている。また、顕熱系統冷媒回路310の処理能力の増減は、主として顕熱系統圧縮機構361の運転容量の制御によって行われている。つまり、潜熱系統冷媒回路210の処理能力の増減と、顕熱系統冷媒回路310の処理能力の増減とは、基本的に別々に行われている。
(D)
In the
一方、潜熱系統冷媒回路210による潜熱負荷の処理においては、吸着熱交換器222、223、232、233の吸着動作又は再生動作によって、潜熱系統冷媒回路210において潜熱処理とともに顕熱処理が行われる。つまり、潜熱系統冷媒回路210において潜熱処理とともに行われる顕熱処理の処理能力を発生顕熱処理能力(Δtに相当)とすると、顕熱系統冷媒回路310によって処理しなければならない顕熱負荷は、必要潜熱処理能力から発生顕熱処理能力を差し引いた分でよいことになる。それにもかかわらず、潜熱系統冷媒回路210の処理能力の増減と顕熱系統冷媒回路310の処理能力の増減とが基本的に別々に行われているため、顕熱系統冷媒回路310の処理能力が発生顕熱処理能力の分だけ過多になってしまう。
On the other hand, in the latent heat load processing by the latent heat system
これに対して、本実施形態の空気調和システム101では、吸着熱交換器222、223、232、233の吸着動作又は再生動作によって、潜熱系統冷媒回路210において潜熱処理とともに処理される顕熱負荷の処理能力に相当する発生顕熱処理能力値Δtを演算し、この発生顕熱処理能力値Δtを考慮して顕熱系統圧縮機構361の運転容量を制御することによって、顕熱系統冷媒回路310における顕熱処理能力が過多にならないようにすることができる。これにより、屋内の空気の目標温度に対する収束性を向上させることができる。
On the other hand, in the
(E)
本実施形態の空気調和システム101では、吸着熱交換器222、223、232、233を通過した後に屋内に供給される空気の温度を検出するSA供給温度センサ227、237を備えており、このSA供給温度センサ227、237によって検出される供給空気SAの温度と屋内空気RAの温度とに基づいて、潜熱系統顕熱処理能力値Δtを演算しているため、潜熱系統顕熱処理能力値Δtを正確に演算することができる。これにより、屋内の空気の目標温度に対する収束性をさらに向上させることができる。
(E)
The
(4)他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(4) Other Embodiments Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments and can be changed without departing from the scope of the invention. It is.
例えば、上述の実施形態においては、顕熱負荷処理システムとして、冷房及び暖房切換運転が可能なマルチ空気調和システムを適用しているが、これに限定されず、冷房専用のマルチ空気調和システムや冷房及び暖房同時運転が可能なマルチ空気調和システムを適用してもよい。 For example, in the above-described embodiment, a multi-air conditioning system capable of cooling and heating switching operation is applied as the sensible heat load processing system. However, the present invention is not limited to this, and a multi-air conditioning system dedicated to cooling or cooling is used. And a multi-air conditioning system capable of simultaneous heating and heating may be applied.
本発明を利用すれば、吸着熱交換器を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システムにおいて、屋内の空気の目標温度に対する収束性を向上させることができる。 If the present invention is used, a latent heat load processing system that has an adsorption heat exchanger and mainly processes indoor latent heat loads, and a sensible heat load processing system that has an air heat exchanger and mainly processes indoor sensible heat loads, and In the air conditioning system constructed from the above, the convergence of the indoor air with respect to the target temperature can be improved.
101 空気調和システム
210 潜熱系統冷媒回路(潜熱系統冷媒回路)
222、223、232、233 吸着熱交換器
227、237 SA供給温度センサ(供給空気温度検出機構)
261 潜熱系統圧縮機構
310 顕熱系統冷媒回路(顕熱系統冷媒回路)
322、332 空気熱交換器
361 顕熱系統圧縮機構
363 顕熱系統熱源側熱交換器(熱源側熱交換器)
Δt 発生顕熱処理能力値
101
222, 223, 232, 233
261 latent heat
322 and 332
Δt Generation sensible heat treatment capacity value
Claims (2)
潜熱系統圧縮機構(261)と、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器(222、223、232、233)とを有しており、冷媒の蒸発器として機能させて空気中の水分を前記吸着剤に吸着させる吸着動作と、冷媒の凝縮器として機能させて前記吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを交互に行うことで空気を除湿又は加湿することが可能な潜熱系統冷媒回路(210)と、
前記顕熱系統圧縮機構(361)と、熱源側熱交換器(363)と、空気熱交換器(322、332)とを有しており、冷媒と空気との熱交換を行うことが可能な顕熱系統冷媒回路(310)と、
前記吸着熱交換器を通過した後に屋内に供給される空気の温度を検出する供給空気温度検出機構とを備え、
前記吸着熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能であり、
前記空気熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能であり、
前記潜熱系統冷媒回路及び前記顕熱系統冷媒回路によって処理しなければならない必要顕熱処理能力値(ΔT)を、屋内の空気の目標温度値と屋内の空気温度とに基づいて演算し、
前記吸着熱交換器の吸着動作又は再生動作によって、前記潜熱系統冷媒回路において屋内の潜熱負荷の処理とともに処理される顕熱負荷の処理能力に相当する発生顕熱処理能力値(Δt)を、前記供給空気温度検出機構によって検出される供給空気温度と屋内の空気温度とに基づいて演算し、
前記必要顕熱処理能力値と前記発生顕熱処理能力値との差に応じて、前記顕熱系統圧縮機構の運転容量を増減させる制御を行う、
空気調和システム(101)。 An air conditioning system that processes indoor latent heat load and sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation,
It has a latent heat system compression mechanism (261) and an adsorption heat exchanger (222, 223, 232, 233) provided with an adsorbent on its surface, and functions as a refrigerant evaporator to remove moisture in the air. A latent heat system refrigerant circuit capable of dehumidifying or humidifying air by alternately performing an adsorption operation to be adsorbed on the adsorbent and a regeneration operation to function as a refrigerant condenser and desorb moisture from the adsorbent. (210),
It has the sensible heat system compression mechanism (361), the heat source side heat exchanger (363), and the air heat exchangers (322, 332), and can exchange heat between the refrigerant and the air. A sensible heat system refrigerant circuit (310);
A supply air temperature detection mechanism for detecting the temperature of the air supplied indoors after passing through the adsorption heat exchanger ,
It is possible to supply indoors the air that has passed through the adsorption heat exchanger,
It is possible to supply the air that has passed through the air heat exchanger indoors,
A required sensible heat treatment capacity value (ΔT) that must be processed by the latent heat system refrigerant circuit and the sensible heat system refrigerant circuit is calculated based on a target temperature value of indoor air and an indoor air temperature,
The generated sensible heat treatment capacity value (Δt) corresponding to the processing capacity of the sensible heat load processed together with the indoor latent heat load process in the latent heat system refrigerant circuit by the adsorption operation or regeneration operation of the adsorption heat exchanger is supplied. Calculate based on the supply air temperature detected by the air temperature detection mechanism and the indoor air temperature,
Depending on the difference between the required sensible heat treatment capacity value and the generated sensible heat treatment capacity value, control to increase or decrease the operating capacity of the sensible heat system compression mechanism,
Air conditioning system (101).
前記目標温度値は、前記必要顕熱処理能力値(ΔT)と前記発生顕熱処理能力値(Δt)との差に応じて加減されることによって変更される、
請求項1に記載の空気調和システム(101)。 The operating capacity of the sensible heat system compression mechanism (361) includes a system temperature value (Tc2, Te2) and a target temperature value (Tc2s, Te2s) corresponding to the condensation temperature or evaporation temperature of the sensible heat system refrigerant circuit (310). Is controlled by being increased or decreased based on the temperature difference (ΔTc2, ΔTe2) of
The target temperature value is changed by being adjusted according to the difference between the required sensible heat treatment capacity value (ΔT) and the generated sensible heat treatment capacity value (Δt).
The air conditioning system (101) according to claim 1.
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