JP5608050B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、回転駆動する第1通気性吸湿体からなり、第1吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第1再生部に通流させる気体に放出する第1デシカントロータと、回転駆動する第2通気性吸湿体からなり、第2吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第2再生部に通流させる気体に放出する第2デシカントロータと、前記第2デシカントロータの前記第2吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムに関する。 The present invention comprises a first breathable hygroscopic body that is driven to rotate, and adsorbs moisture in a gas that flows through the first hygroscopic section, and releases the adsorbed moisture to a gas that flows through the first regeneration section. A desiccant rotor and a second breathable hygroscopic body that is rotationally driven, adsorbs moisture in the gas that flows through the second hygroscopic section, and releases the adsorbed moisture to the gas that flows through the second regeneration section. The present invention relates to an air conditioning system including a desiccant rotor and a cooler that cools the gas that has flowed through the second moisture absorption part of the second desiccant rotor by heat exchange with a cooling medium.
従来、図13に示すように、特に夏季等で空調対象空間Sを除湿・冷房することを目的として、第1吸湿部12aに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第1再生部12bに通流させる気体に放出する第1デシカントロータ12と、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aに通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる第1冷却器50と、第2吸湿部13aに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第2再生部13bに通流させる気体に放出する第2デシカントロータ13と、当該第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aを通流した後の気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる第2冷却器14とを備えたものが知られている(特許文献1を参照。)。
当該空調システムでは、室外空気OAを、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aを通流させて除湿し、これにより温度上昇した室外空気OAを第1冷却器50にて冷却し、さらに、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aを通過させて除湿し、これにより温度上昇した室外空気OAを第2冷却器14にて冷却し、最後に、当該室外空気OAを、第1デシカントロータ12の第1再生部12bを通過させて冷却することで、適切に冷却・除湿された空調用空気SAを空調対象空間Sに導いている。この構成では、第1デシカントロータ12のデシカントが第1吸湿部12aで吸湿する吸湿量及び第1再生部12bで放湿する放湿量、即ち、デシカントが吸放出する水分量の大小が、所謂、冷房能力に大きく影響する。
Conventionally, as shown in FIG. 13, for the purpose of dehumidifying and cooling the air-conditioning target space S particularly in summer, etc., the moisture of the gas flowing through the first
In the air conditioning system, the outdoor air OA is dehumidified by flowing the first
この点から従来技術を検討すると、例えば、夏場の除湿・冷房運転の場合、外気の湿度が比較的低い状況では、第1デシカントロータ12のデシカントが吸収する水分量が小さくなり、同時に第1再生部12bで放湿される水分量が減少し、冷房能力の点で改善の余地があった。また、従来技術では、第1冷却器50、第2冷却器14及び加熱器15の3つの熱交換器が必要となる。さらに、室外空気OAを冷却する構成として、第1冷却器50で、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aにて昇温した後の室外空気OAを冷却するとともに、第2冷却器14で、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aにて昇温した後の室外空気OAを冷却する必要がある。ここで、第2冷却器14には、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aと第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aとで昇温した比較的高温の室外空気OAが導かれ、第1冷却器50には、第1デシカントロータの第1吸湿部12aのみにて昇温した比較的低温の室外空気OAが導かれるため、第1冷却器50の交換熱量は第2冷却器14の交換熱量に比べ低い。しかしながら、上記第1冷却器50と第2冷却器14とには、同一流量の室外空気OAが導かれるため、双方は、同一の通過断面積のもの、即ち、同じ大きさのものを設けなければならなかった。このため、特に、第1冷却器50としては、交換熱量が小さいにも関わらず、比較的大きいものとなっており、空調システムをコンパクト化する観点において、問題があった。
Considering the prior art from this point, for example, in the case of dehumidification / cooling operation in summer, the amount of moisture absorbed by the desiccant of the first
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、第1デシカントロータ12及び第2デシカントロータ13を備えた空調システムにおいて、その空調能力を十分に発揮しながらも全体としてコンパクトな空調システムを提供する点にある。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is as a whole in an air conditioning system including the first
上記目的を達成するための本発明の空調システムは、回転駆動する第1吸湿性吸湿体からなり、第1吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第1再生部に通流させる気体に放出する第1デシカントロータと、回転駆動する第2通気性吸湿体からなり、第2吸湿部に通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第2再生部に通流させる気体に放出する第2デシカントロータと、前記第2デシカントロータの前記第2吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器とを備えた空調システムであって、その特徴構成は、
単一の熱交換器から前記冷却器を構成し、
前記第1デシカントロータの前記第1吸湿部に導かれる気体を加湿可能な加湿機と、第1気体を、前記加湿機、前記第1デシカントロータの前記第1吸湿部、前記第2デシカントロータの前記第2吸湿部、前記冷却器、及び前記第1デシカントロータの前記第1再生部の夫々に、前記第1吸湿部を通過した後に冷却されることなく前記第2吸湿部を通過する状態で、通過させて空調する第1気体空調手段と、第2気体を、前記冷却用媒体として前記冷却器に導き、気体を加熱自在な加熱手段にて加熱した後、前記第2デシカントロータの前記第2再生部を通過させて空調する第2気体空調手段とを備え、前記第1気体空調手段にて空調された前記第1気体、又は前記第2気体空調手段にて空調された前記第2気体の何れか一方が、空調用空気として空調対象空間に導かれ、
前記空調対象空間の内部の室内空気と前記空調対象空間の外部の室外空気の何れか一方を、前記第1気体として前記第1気体空調手段へ導くと共に、他方を前記第2気体として前記第2気体空調手段へ導く第1四方弁と、前記第1気体空調手段にて空調された前記第1気体と、前記第2気体空調手段にて空調された前記第2気体との何れか一方を、前記空調用空気として前記空調対象空間へ導くとともに、他方を排気として空調対象空間の外部へ導く第2四方弁とを備えている点にある。
The air conditioning system of the present invention for achieving the above object is composed of a first hygroscopic hygroscopic body that is driven to rotate, adsorbs moisture of a gas flowing through the first hygroscopic section, and absorbs the adsorbed moisture to the first regeneration section. The first desiccant rotor that discharges to the gas to be passed through the gas and the second air-permeable hygroscopic body that is rotationally driven, adsorbs the moisture of the gas that is passed through the second hygroscopic portion, and the adsorbed moisture to the second regeneration unit An air-conditioning system comprising: a second desiccant rotor that discharges to a gas that flows through the second desiccant rotor; and a cooler that cools the gas that has passed through the second moisture absorption part of the second desiccant rotor by heat exchange with a cooling medium. And the characteristic composition is
Configuring the cooler from a single heat exchanger;
A humidifier capable of humidifying a gas guided to the first hygroscopic portion of the first desiccant rotor; a first gas; the humidifier; the first hygroscopic portion of the first desiccant rotor; and the second desiccant rotor. Each of the second hygroscopic part, the cooler, and the first regeneration part of the first desiccant rotor passes through the second hygroscopic part without being cooled after passing through the first hygroscopic part. a first gas conditioning means for conditioning by passing the second gas is guided to the cooler as the cooling medium, after heating the gas by heating freely heating means, said second desiccant rotor No. The second gas air-conditioning means for air-conditioning by passing through the regeneration unit, the first gas air-conditioned by the first gas air-conditioning means, or the second gas air-conditioned by the second gas air-conditioning means One of the air conditioning air Is led to the air-conditioned space and,
One of indoor air inside the air-conditioning target space and outdoor air outside the air-conditioning target space is led to the first gas air-conditioning means as the first gas, and the other is used as the second gas as the second gas. One of the first four-way valve leading to the gas air-conditioning means, the first gas air-conditioned by the first gas air-conditioning means, and the second gas air-conditioned by the second gas air-conditioning means, A second four-way valve that guides the air-conditioning air to the air-conditioning target space and guides the other air to the outside of the air-conditioning target space is provided .
上記特徴構成によれば、第1デシカントロータの第1吸湿部の上流側において、加湿機により第1気体を加湿し、第1デシカントロータの第1吸湿部においてデシカントに吸湿される水分量を増加できる。さらに、第1気体の温度に関しては、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱が奪われる形態で第1気体が冷却されるので、第1デシカントロータの第1吸湿部と第2デシカントロータの第2吸湿部との間にて、第1気体を冷却するための冷却器を省略し、コンパクト化を図ることができる。
さらに、このように構成することで、特に、第1気体を空調用空気として空調対象空間へ導く場合、第1気体は、加湿機にて加湿・冷却され、第1デシカントロータの第1吸湿部にて除湿され、第2デシカントロータの第2吸湿部にて除湿され、第1デシカントロータの第1再生部にて冷却されて、空調対象空間に導かれることとなる。これにより、第1デシカントロータの第1吸湿部は、加湿機にて十分に加湿された第1気体を除湿することとなるので、第1デシカントロータの第1吸湿部が充分な吸湿状態となり、第1再生部において充分な水分量の放出に伴う第1気体の冷却を行うことができ、室外空気の湿度に関係なく、適切にその除湿機能を発揮できる。結果、第1デシカントロータの機能を適切に機能させることができ、その空調能力を十分に発揮させることができる。また、上記特徴構成を採用することで、第1気体空調手段は、空調用空気として第1気体を空調対象空間へ導くときに、比較的圧力損失の大きい熱交換器としての冷却器を、1つのみ通過させればよいため、圧力損失を低減でき、運転効率を向上できる。以上より、第1デシカントロータ及び第2デシカントロータを備えた空調システムにおいて、その空調能力を十分に発揮しながらも、全体としてコンパクトな空調システムを実現できた。
上述したように、第1気体空調手段は、第1気体を、加湿機にて冷却し、第1デシカントロータの第1吸湿部にて除湿し、第2デシカントロータの第2吸湿部にて除湿し、冷却器にて冷却し、第1デシカントロータの第1再生部にて冷却して、第1気体を除湿・冷却できるものである。一方、第2気体空調手段は、第2気体を、冷却用媒体として冷却器に導いて加熱し、加熱手段にて加熱し、第2デシカントロータの第2再生部にて加湿するので、第2気体を加湿・加熱できるものである。
そこで、上記特徴構成によれば、第1四方弁が、室内空気と室外空気の何れか一方を第1気体空調手段へ、他方を第2気体空調手段へ導くことができる。さらに、第2四方弁が、第1気体空調手段にて除湿・冷却された第1気体、又は第2気体空調手段にて加湿・加熱された第2気体の何れか一方を、空調用空気として空調対象空間に導くことができるので、状況に応じて、空調対象空間に対し、低湿・高温、又は高湿・高温の空気の何れをも導くことができる。即ち、上記特徴構成によれば、第1四方弁と第2四方弁とを設ける比較的簡易な構成により、二段のデシカントロータにて、除湿冷房運転のみならず、加湿暖房運転をも実行させることができる。
According to the above characteristic configuration, the first gas is humidified by the humidifier on the upstream side of the first moisture absorption part of the first desiccant rotor, and the amount of moisture absorbed by the desiccant in the first moisture absorption part of the first desiccant rotor is increased. it can. Furthermore, with respect to the temperature of the first gas, the first gas is cooled in such a manner that the latent heat of vaporization accompanying the evaporation of the moisture is taken away, so the first moisture absorption part of the first desiccant rotor and the second desiccant rotor second. A cooler for cooling the first gas can be omitted between the moisture absorption part and the compaction can be achieved.
Further, with this configuration, in particular, when the first gas is led to the air-conditioning target space as the air for air conditioning, the first gas is humidified and cooled by the humidifier, and the first moisture absorbing portion of the first desiccant rotor is obtained. , Dehumidified by the second moisture absorption part of the second desiccant rotor, cooled by the first regeneration part of the first desiccant rotor, and led to the air-conditioning target space. Thereby, since the 1st moisture absorption part of the 1st desiccant rotor will dehumidify the 1st gas fully humidified with the humidifier, the 1st moisture absorption part of the 1st desiccant rotor will be in a sufficient moisture absorption state, The first regeneration unit can cool the first gas accompanying the release of a sufficient amount of water, and can appropriately exhibit its dehumidifying function regardless of the humidity of the outdoor air. As a result, the function of the 1st desiccant rotor can be functioned appropriately, and the air conditioning capability can fully be exhibited. Further, by adopting the above characteristic configuration, when the first gas air-conditioning unit guides the first gas as the air-conditioning air to the air-conditioning target space, the first gas air-conditioning unit uses a cooler as a heat exchanger having a relatively large pressure loss. Since it is sufficient to pass only one, pressure loss can be reduced and operating efficiency can be improved. As described above, in the air conditioning system including the first desiccant rotor and the second desiccant rotor, a compact air conditioning system as a whole can be realized while sufficiently exhibiting the air conditioning capability.
As described above, the first gas air-conditioning means cools the first gas with the humidifier, dehumidifies it with the first moisture absorption part of the first desiccant rotor, and dehumidifies with the second moisture absorption part of the second desiccant rotor. The first gas can be dehumidified and cooled by cooling with a cooler and cooling with the first regeneration unit of the first desiccant rotor. On the other hand, the second gas air-conditioning means guides and heats the second gas as a cooling medium to the cooler, heats it with the heating means, and humidifies it with the second regeneration unit of the second desiccant rotor. It can humidify and heat gas.
Therefore, according to the above characteristic configuration, the first four-way valve can guide either one of the indoor air or the outdoor air to the first gas air-conditioning means and the other to the second gas air-conditioning means. Furthermore, the second four-way valve uses either the first gas dehumidified and cooled by the first gas air-conditioning means or the second gas humidified and heated by the second gas air-conditioning means as air-conditioning air. Since it can be led to the air-conditioning target space, either low humidity / high temperature or high humidity / high temperature air can be led to the air conditioning target space depending on the situation. That is, according to the above-described characteristic configuration, a relatively simple configuration in which the first four-way valve and the second four-way valve are provided allows not only the dehumidifying and cooling operation but also the humidifying and heating operation to be executed by the two-stage desiccant rotor. be able to.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、前記空調対象空間を加湿暖房運転する場合、前記第1四方弁が、前記室内空気を前記第1気体として前記第1気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第2気体として前記第2気体空調手段へ導く運転状態で、前記第2四方弁は、前記第1気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第2気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導き、前記空調対象空間を除湿冷房運転する場合、前記第1四方弁が、前記室内空気を前記第2気体として前記第2気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第1気体として前記第1気体空調手段へ導く運転状態で、前記第2四方弁は、前記第2気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第1気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導く点にある。 In a further characteristic configuration of the air conditioning system according to the present invention, when the air conditioning target space is humidified and heated, the first four-way valve guides the room air as the first gas to the first gas air conditioning unit, In an operation state in which air is led to the second gas air-conditioning means as the second gas, the second four-way valve guides the first gas to the outside of the air-conditioning target space as the exhaust gas, and the second gas is When the air-conditioning air is led to the air-conditioning target space and the air-conditioning target space is dehumidified and cooled, the first four-way valve guides the room air as the second gas to the second gas air-conditioning means, and the outdoor air The second four-way valve guides the second gas to the outside of the air-conditioning target space as the exhaust and the first gas to the air-conditioning. for It lies in the fact that leads to the air-conditioned space as a gas.
上記特徴構成によれば、上述の如く、第1四方弁及び第2四方弁を対応する形態で切り換えることにより、加湿暖房運転と除湿冷房運転とを択一的に実行する状態で、その切り換えを比較的簡易な構成により実現することができる。
尚、本発明の構成を採用することにより、特に、加湿暖房運転において、十分に加湿された空調用空気を空調対象空間へ導くことができる。これは、加湿暖房運転においては、第2デシカントロータが、その第2吸湿部にて加湿機にて十分に加湿された室内空気の湿分を十分に吸着するので、その第2再生部は十分に湿分を含むこととなり、その第2再生部に導かれる室外空気が、十分に加湿されることとなるためである。
According to the above characteristic configuration, as described above, switching between the first four-way valve and the second four-way valve is performed in a state in which the humidification heating operation and the dehumidification cooling operation are executed selectively. This can be realized with a relatively simple configuration.
In addition, by employ | adopting the structure of this invention, especially in humidification heating operation, the air for air conditioning fully humidified can be guide | induced to the air-conditioning object space. This is because, in the humidifying and heating operation, the second desiccant rotor sufficiently adsorbs the moisture of the room air sufficiently humidified by the humidifier in the second moisture absorption part, so that the second regeneration part is sufficient. This is because the outdoor air led to the second regeneration unit is sufficiently humidified.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、前記加湿機は、前記第1気体へ直接水を噴霧して加湿するように構成されている点にある。 A further characteristic configuration of the air conditioning system of the present invention is that the humidifier is configured to humidify the first gas by spraying water directly.
上記特徴構成によれば、前記加湿機は、第1気体へ直接水を噴霧するものであるので、それによる水分の蒸発に伴う蒸発潜熱を第1気体から奪う形態で、適切に第1気体を冷却することができる。また、加湿機は、直交熱交換器のような構造を採用する必要はないので、直交熱交換器にて第1気体を冷却する場合に比べて、圧力損失を低減することができる。 According to the above characteristic configuration, the humidifier sprays water directly onto the first gas. Therefore, the first gas is appropriately removed in such a form that the latent heat of vaporization caused by the evaporation of water is removed from the first gas. Can be cooled. Moreover, since it is not necessary for a humidifier to employ | adopt a structure like an orthogonal heat exchanger, a pressure loss can be reduced compared with the case where 1st gas is cooled with an orthogonal heat exchanger.
本発明の空調システムの更なる特徴構成は、少なくとも、前記第1デシカントロータ、前記第2デシカントロータ、前記冷却器、前記加熱手段、前記第1気体空調手段、前記第2気体空調手段、前記第1四方弁、及び前記第2四方弁を内部に含むケーシングを備え、前記ケーシングの内部において、前記第1四方弁及び前記第2四方弁の回転軸を同軸に並べて配置するとともに、前記第1四方弁及び前記第2四方弁の前記回転軸に直交する方向で、前記第1四方弁と前記第2四方弁との間の部位に、前記ケーシングの内部空間の一部を分離する分離壁を備えている点にある。 A further characteristic configuration of the air conditioning system according to the present invention includes at least the first desiccant rotor, the second desiccant rotor, the cooler, the heating unit, the first gas air conditioning unit, the second gas air conditioning unit, and the first. A casing including the first four-way valve and the second four-way valve therein, and the first four-way valve and the second four-way valve are arranged in a coaxial arrangement in the casing, and the first four-way valve A separation wall for separating a part of the internal space of the casing at a position between the first four-way valve and the second four-way valve in a direction perpendicular to the rotation axis of the valve and the second four-way valve; There is in point.
上記特徴構成によれば、第1四方弁と第2四方弁とを、互いの回転軸を同軸に配置することで、当該第1四方弁と第2四方弁へ向けて導かれる気体の通流方向、及び第1四方弁と第2四方弁から外部へ送り出される気体の通流方向を、第1四方弁と第2四方弁の回転軸に直交する方向に揃えることができる。これに加えて、第1四方弁と第2四方弁との間の部位に、第1四方弁と第2四方弁との回転軸に直交する分離壁を設けることで、当該分離壁にて、少なくとも、第1四方弁へ導かれる気体及び第1四方弁から送り出される気体と、第2四方弁へ導かれる気体及び第2四方弁から送り出される気体とを、その通流方向で、簡易な構成にて分離した状態で通流させるこができる。結果、複雑な流路を形成することなく、構造の簡素化を図ることができる。 According to the above characteristic configuration, the first four-way valve and the second four-way valve are arranged coaxially with each other so that the gas flow guided toward the first four-way valve and the second four-way valve is performed. The direction and the flow direction of the gas sent out from the first four-way valve and the second four-way valve to the outside can be aligned with the direction orthogonal to the rotation axes of the first four-way valve and the second four-way valve. In addition to this, by providing a separation wall perpendicular to the rotation axis of the first four-way valve and the second four-way valve at a portion between the first four-way valve and the second four-way valve, At least the gas guided to the first four-way valve and the gas sent out from the first four-way valve, and the gas guided to the second four-way valve and the gas sent out from the second four-way valve in the flow direction, a simple configuration It can be made to flow in a separated state. As a result, the structure can be simplified without forming a complicated flow path.
本発明に係る空調システムの第1の特徴は、システムとしての空調能力を維持しながらも、構成のコンパクト化を図るため、詳細は後述するが、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aと、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aとの間に、第1吸湿部12aを通流した後の気体を冷却する冷却器を設けずに、第1吸湿部12aの上流側で気体を加湿する加湿機11を設けている点にある。第2の特徴は、夏季等においては、除湿冷房運転を実行するとともに、冬季等においては、加湿暖房運転を実行すべく、第1四方弁1及び第2四方弁17を備えている点にある。以下、上記第1、第2の特徴を有する空調システムについて、図面に基づいて説明する。
The first feature of the air conditioning system according to the present invention is described later in detail in order to achieve a compact configuration while maintaining the air conditioning capability of the system, and the first
この空調システムは、第1四方弁10と第2四方弁17とを備え、それらを切り換えることにより、図1に示す除湿冷房運転を実行する場合の流路構成と、図4に示す加湿暖房運転を実行する場合の流路構成に切り換え可能に構成されている。特に、除湿冷房運転においては、図1の流路構成において、第1流路R1(図1で二点鎖線)に室外空気OAを導いて空調した空調用空気SAを空調対象空間Sに導いており、加湿暖房運転においては、図4の流路構成において、第2流路R2(図4で一点鎖線)に室外空気OAを導いて空調した空調用空気SAを空調対象空間Sに導くように構成されている。
そこで、以下では、本発明の空調システムの基本的な構成機器、及び第1流路R1、第2流路R2の構成及び働きについて説明し、その後、除湿冷房運転、加湿暖房運転について、順に説明する。
This air conditioning system includes a first four-
Therefore, in the following, the basic components of the air conditioning system of the present invention and the configuration and operation of the first flow path R1 and the second flow path R2 will be described, and then the dehumidifying and cooling operation and the humidifying and heating operation will be described in order. To do.
〔空調システムの各構成機器の説明〕
本発明の空調システムは、基本的な構成として、詳細は後述する加湿機11、第1デシカントロータ12、第2デシカントロータ13、冷却器14、加熱器15(加熱手段の一例)を備えたものである。具体的には、空調システムは、回転駆動する第1通気性吸湿体12cからなり、第1吸湿部12aに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第1再生部12bに通流させる気体に放出する第1デシカントロータ12と、回転駆動する第2通気性吸湿体13cからなり、第2吸湿部13aに通流させる気体の水分を吸着するとともに、吸着した水分を第2再生部13bに通流させる気体に放出する第2デシカントロータ13と、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aを通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却させる冷却器14と、第2デシカントロータ13の第2再生部13bに導かれる空気を温水Wとの熱交換により加熱する加熱器15とを備えている。
[Description of each component of the air conditioning system]
The air conditioning system of the present invention includes, as a basic configuration, a
ここで、デシカントロータについて、説明を加えると、第1デシカントロータ12の通気性吸湿体は、図示しない駆動用モータにより回転駆動するように構成されている。図1、4では、上方側に位置する第1デシカントロータ12の一部を第1吸湿部12aとし、下方側に位置する第1デシカントロータ12の一部を第1再生部12bとして示している。第1デシカントロータ12の通気性吸湿体が、駆動用モータにより回転駆動されると、第1吸湿部12aに相当する部位及び第1再生部12bに相当する部位が回転方向に連続的に変化するように構成されている。そして、第1デシカントロータ12は、例えば、1時間に数10回転の一定速度で回転駆動される。第2デシカントロータ13についても、基本的な構造は、第1デシカントロータ12と同じである。前記第1デシカントロータ12及び第2デシカントロータ13における通気性吸湿体は、吸湿性高分子を主成分として構成されている。そして、吸湿性高分子として、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムを用いる。第1デシカントロータ12及び第2デシカントロータ13は、直径200mmのハニカム状の基材にポリアクリル酸ナトリウム粉末を保持して構成されている。ここで、第1デシカントロータ12の厚みは、第2デシカントロータ13の厚みよりも薄く設定されている。具体的には、第1デシカントロータ12の厚みが、30〜40mm、第2デシカントロータ13の厚みが、60〜80mmである。このように、第1デシカントロータ12の厚みを薄くしている理由は、第1デシカントロータ12が設けられている部位では、発揮できる吸湿・放湿性能が低いため、吸湿・放湿性能の観点からは必要ないためである。尚、このように、第1デシカントロータ12の厚みを薄くすることで、圧力損失を低減でき、装置全体としての運転効率は、向上できる。
Here, to describe the desiccant rotor, the breathable hygroscopic body of the
そして、第1流路R1(図1、4で二点鎖線で示される流路)が、加湿機11、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12a、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13a、冷却器14、第1デシカントロータ12の第1再生部12bに順に接続され、夫々に順に第1気体を通流させている。さらに、第1流路R1には、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aと第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aとの間に、第1気体を第1流路R1に上述の如く通流させるべく、第1吸湿部12a側から吸引して第2吸湿部13a側へ送り出す第1ファン18が設けられている。ここで、第1流路R1には、従来技術に見られるような第1冷却器は備えていない。
The first flow path R1 (the flow path indicated by the two-dot chain line in FIGS. 1 and 4) is the
これにより、第1流路R1を通流する第1気体は、加湿機11にて加湿されてその湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱が奪われる形態で冷却され、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aにて除湿され、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aにて除湿される。そして、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aは、加湿機11を備えない構成に対して、より多くに水分を吸湿する。ここで、第1気体は、第1吸湿部12a及び第2吸湿部13aにて発生する吸着熱にて昇温しているので、冷却器14にて冷却用媒体と熱交換する形態で冷却される。その後、第1気体は、第1デシカントロータ12の第1再生部12bに導かれるが、この第1再生部12bにおいては、第1吸湿部12aで吸湿された水分の放出とともに第1気体を十分に冷却するので、第1気体は、十分に除湿・冷却された状態となる。本発明の構造では、加湿機11により加湿が行われるため、この加湿分だけ、余分に水分の放出が行われ、第1デシカントロータ12が有効に働く。以上の如く、第1ファン18及び第1流路R1が、第1気体を第1流路R1へ通流させて除湿・冷却する形態で、第1気体空調手段として機能する。詳細は後述するが、除湿冷房運転は、第1四方弁10及び第2四方弁17を図1の状態に切り換えることにより、上記第1気体として室外空気OAを、第1四方弁10から第1流路R1に導き、上述の如く除湿・冷却した後、第2四方弁17にて、空調用空気SAとして空調対象空間Sに導く形態で実現される。
As a result, the first gas flowing through the first flow path R1 is cooled in a form in which it is humidified by the
一方、第2流路R2(図1、4において一点鎖線で表される流路)は、冷却器14、加熱器15、第2デシカントロータ13の第2再生部13bに順に接続され、夫々に順に第2気体を通流させている。さらに、第2流路R2には、第2デシカントロータ13の第2再生部13bの下流側に、第2気体を第2流路R2へ上述の如く通流させるべく、第2気体を第2再生部13b側から第2気体を吸引して下流側へ送り出す第2ファン16が設けられている。
On the other hand, the second flow path R2 (the flow path indicated by the alternate long and short dash line in FIGS. 1 and 4) is sequentially connected to the cooler 14, the
これにより、第2流路R2を通流する第2気体は、冷却器14に冷却用冷媒として導かれ高温の第1気体と熱交換する形態で加熱され、加熱器15にて加熱され、第2デシカントロータ13の第2再生部13bにて加湿され、加湿・加熱された状態となる。以上の如く、第2ファン16及び第2流路R2が、第2気体を第2流路R2へ通流させて加湿・加熱する形態で、第2気体空調手段として機能する。詳細は後述するが、加湿暖房運転は、第1四方弁10及び第2四方弁17を図4の状態に切り換えることにより、上記第2気体として室外空気OAを、第1四方弁10から第2流路R2に導き、上述の如く加湿・加熱した後、第2四方弁17にて、空調用空気SAとして空調対象空間Sに導く形態で実現される。
Thereby, the second gas flowing through the second flow path R2 is led to the cooler 14 as a cooling refrigerant and heated in a form of heat exchange with the high-temperature first gas, heated by the
〔除湿冷房運転〕
除湿冷房運転を実行するには、まず、図示しない制御装置による制御により、第1四方弁10と第2四方弁17とを、図1に示す状態へと切り換え制御する。具体的には、制御装置は、第1四方弁10が、室内空気RAを第2気体として第2流路R2(図1で一点鎖線にて示す流路)へ導くとともに、室外空気OAを第1気体として第1流路R1(図1で二点鎖線にて示す流路)へ導き、第2四方弁17が、第2気体を排気VAとして空調対象空間Sの外部へ導くとともに、第1気体を空調用空気SAとして空調対象空間Sへ導くように、切替制御する。このとき、特に、室外空気OAが空調用空気SAへと空調される過程について説明すると、第1四方弁10及び第2四方弁17が図1の状態に切り換えられている状態で、第1ファン18を働かせることにより、室外空気OAが、第1四方弁10を介して第1流路R1に導かれ、加湿機11にて冷却され、第1吸湿部12aにて除湿され、第2吸湿部13aにて除湿される形態で適切に除湿・冷却され、第2四方弁17を介して、空調用空気SAとして空調対象空間Sに導かれる。
[Dehumidifying and cooling operation]
In order to execute the dehumidifying and cooling operation, first, the first four-
〔除湿冷房運転における空調性能〕
これまで説明してきたように、本発明の空調システムは、第1気体を通流する第1流路R1において、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aの上流に加湿機11を備え、当該加湿機11にて第1気体を加湿し、第1気体が、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪われる形態で、第1気体を冷却することで、従来と略同程度の空調能力を発揮するものである。
そこで、以下では、本発明の除湿冷房運転において除湿・冷房性能と、従来技術の除湿・冷房性能とを、図2、3、17、18基づいて、比較することで評価する。図2、3に示されるP1−P6は、図1における第1流路R1及び第2流路R2上に示す点に対応しており、図2の表では、P1―P6、室外空気OA、室内空気RA、空調用空気SA、排気VAの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図3は、各点で示す気体の状態(温度℃、絶対湿度g/kg、相対湿度%)を示した空気線図である。一方、図17、18に示されるP1−P8は、従来技術である図16における空調用空気SAの流路(図16にて二点鎖線の流路)及び室内空気RAの流路(図16にて一点鎖線の流路)上に示す点に対応しており、図17の表は、P1−P7、室外空気OA、室内空気RA、空調用空気SA、排気VAの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図18は、各点で示す気体の状態(温度℃、絶対湿度g/kg、相対湿度%)を示した空気線図である。図1の例では、室外空気OAの温度は35℃で、相対湿度は45%である。また、別のエアコンによる冷房や除湿を行わない場合、室内空気RAの温度は27.0℃で、相対湿度は65.0%である。また、第1流路R1へ導かれる室外空気OAの流量は100m3/hであり、加熱器15に導かれる温水Wは、温度が75℃で1L/分の流量で供給されるものとし、加湿機11における水噴霧量は5.3g/分とした。
[Air conditioning performance in dehumidifying and cooling operation]
As described so far, the air conditioning system of the present invention includes the
Therefore, in the following, the dehumidification / cooling performance in the dehumidifying and cooling operation of the present invention is evaluated by comparing the dehumidifying / cooling performance of the prior art with reference to FIGS. P1-P6 shown in FIGS. 2 and 3 correspond to the points shown on the first flow path R1 and the second flow path R2 in FIG. 1, and in the table of FIG. 2, P1-P6, outdoor air OA, The values of the temperature, relative humidity, and absolute humidity of the indoor air RA, air conditioning air SA, and exhaust VA are shown. FIG. 3 shows the gas states (temperature ° C, absolute humidity g / kg, relative humidity%) at each point. FIG. On the other hand, P1-P8 shown in FIGS. 17 and 18 are the flow path of the air conditioning air SA in FIG. 16 (the flow path indicated by the two-dot chain line in FIG. 16) and the flow path of the indoor air RA (FIG. 16). 17 corresponds to the points shown in FIG. 17, and the table of FIG. 17 shows the temperatures, relative humidity, and absolute values of P1-P7, outdoor air OA, indoor air RA, air conditioning air SA, and exhaust VA. The value of humidity is shown, and FIG. 18 is an air diagram showing the gas state (temperature ° C., absolute humidity g / kg, relative humidity%) indicated by each point. In the example of FIG. 1, the temperature of the outdoor air OA is 35 ° C. and the relative humidity is 45%. Moreover, when not performing cooling and dehumidification by another air conditioner, the temperature of the indoor air RA is 27.0 ° C. and the relative humidity is 65.0%. The flow rate of the outdoor air OA guided to the first flow path R1 is 100 m 3 / h, and the hot water W guided to the
まず、本発明と従来技術との除湿性能について比較する。従来技術では、室外空気OAが、計測点P1−P4を通流する過程で除湿され、空調用空気SAとなったときには、絶対湿度が、5.0g/kg乾燥空気だけ低下している。一方、本発明にて除湿冷房運転を行う場合において、室外空気OAが、計測点P1−P4を通流する過程で除湿され、空調用空気SAとなったときには、絶対湿度が1.9g/kg乾燥空気だけ低下している。これにより、除湿性能については、従来技術よりも低下しているものの、除湿機能を適切に発揮しているといえる。尚、図2、図3によると、空調用空気SAは、温度23.9℃、相対湿度75.3%となっており、この場合における不快指数を計算すると72.7となる。これは、10%の人が不快と感じる不快指数75よりも低い値となっており、良好な除湿性能が発揮できているといえる。
また、図7に、室外空気OAが温度35℃、相対湿度50%の場合で、加熱器15に供給する温水Wの温度75℃を45℃から90℃に変更したときの除湿量と空調用空気SA温度との関係を示す。温水Wの温度が上がれば、除湿量が増加し、空調用空気SA温度が低下することで除湿冷房性能が高まることを示している。
First, the dehumidifying performance of the present invention and the prior art will be compared. In the prior art, when the outdoor air OA is dehumidified in the process of flowing through the measurement points P1-P4 and becomes air conditioning air SA, the absolute humidity is reduced by 5.0 g / kg dry air. On the other hand, when the dehumidifying and cooling operation is performed in the present invention, when the outdoor air OA is dehumidified in the process of passing the measurement points P1 to P4 and becomes air conditioning air SA, the absolute humidity is 1.9 g / kg. Only dry air is falling. Thereby, it can be said that although the dehumidification performance is lower than that of the prior art, the dehumidifying function is appropriately exhibited. 2 and 3, the air-conditioning air SA has a temperature of 23.9 ° C. and a relative humidity of 75.3%, and the discomfort index in this case is 72.7. This is a value lower than the
FIG. 7 shows the amount of dehumidification and air conditioning when the outdoor air OA is at a temperature of 35 ° C. and the relative humidity is 50% and the
次に、本発明と従来技術との冷房性能について比較する。従来技術では、室外空気OAが、計測点P1−P4を通流する過程で冷却され、空調用空気SAとなったときには、温度が、6.5℃だけ低下し、28.5℃となっている。
一方、本発明にて除湿冷房運転を行う場合において室外空気OAが、計測的P1−P4を通流する過程で冷却され、空調用空気SAとなったときには、温度が、11.1℃だけ低下しており、23.9℃となっている。これにより、冷房性能については、従来技術よりも飛躍的に高まっているといえる。特に、本発明では、10℃以上の温度低下を実現できており、真夏等であっても十分な冷房効果を期待できる。当該冷房効果は、図3のグラフに示されているように、室外空気OAが、計測点P1までの間において、加湿機11にて加湿され、その湿分の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪われる形態で冷却されている効果が大きいためである。
Next, the cooling performance of the present invention and the prior art will be compared. In the prior art, when the outdoor air OA is cooled in the process of passing through the measurement points P1-P4 and becomes air conditioning air SA, the temperature is decreased by 6.5 ° C. to 28.5 ° C. Yes.
On the other hand, when the dehumidifying and cooling operation is performed in the present invention, when the outdoor air OA is cooled in the process of passing the measurement P1-P4 and becomes air conditioning air SA, the temperature is decreased by 11.1 ° C. It is 23.9 ° C. Thereby, it can be said that the cooling performance is dramatically increased as compared with the prior art. In particular, in the present invention, a temperature drop of 10 ° C. or more can be realized, and a sufficient cooling effect can be expected even in midsummer. As shown in the graph of FIG. 3, the cooling effect is such that the outdoor air OA is humidified by the
〔加湿暖房運転の空調性能〕
加湿暖房運転を実行するには、除湿冷房運転を実行した場合と同様に、図示しない制御装置による制御により、第1四方弁10及び第2四方弁17を図4に示す状態へと切り換え制御する。具体的には、制御装置は、第1四方弁10が、室内空気RAを第1気体として第1流路R1(図4で二点鎖線にて示す流路)へ導くとともに、室外空気OAを第2気体として第2流路R2(図4で一点鎖線にて示す流路)へ導き、第2四方弁17が、第1気体を排気として空調対象空間Sの外部へ導くとともに、第2気体を空調用空気SAとして空調対象空間Sへ導くように、切替制御する。このとき、特に、室外空気OAが空調用空気SAへと空調される過程について説明すると、第1四方弁10及び第2四方弁17がこのように切り換えられている状態で、第2ファン16を働かせることにより、室外空気OAが、第1四方弁10を介して第2流路R2に導かれ、冷却器14に冷却用冷媒として導かれ高温の室内空気RAと熱交換する形態で加熱され、加熱器15にて加熱され、第2デシカントロータ13の第2再生部13bにて加湿される形態で適切に加湿・加熱され、第2四方弁17を介して、空調用空気SAとして空調対象空間Sに導かれる。
[Air conditioning performance of humidification heating operation]
In order to execute the humidifying / heating operation, the first four-
〔加湿暖房運転における空調性能〕
以上の如く、本発明の空調システムは、第1四方弁10及び第2四方弁17を適切に働かせることにより、従来技術では実現できなかった加湿暖房運転を実現している。以下に、本発明の加湿暖房運転の加湿・暖房性能を、図5、6に基づいて評価する。 図5、6に示されるP1−P4は、図4における第1流路R1及び第2流路R2上に示す点であり、図5の表では、P1−P4での室外空気OAの温度・相対湿度・絶対湿度の値、および、室外空気OA、室内空気RA、空調用空気SA、排気VAの温度・相対湿度・絶対湿度の値を示しており、図6は、各点で示す気体の状態(温度℃、絶対湿度g/kg、相対湿度%)を示した図である。
[Air conditioning performance in humidification heating operation]
As described above, the air conditioning system of the present invention realizes the humidifying and heating operation that could not be realized by the prior art by appropriately operating the first four-
室外空気OAは、計測点P1までにおいて、冷却器14に冷却用媒体として供給されることで加熱されることで、24.1℃増加し、計測点P1からP2までにおいて、加熱器15にて65℃の温水Wと熱交換する形態で、27.3℃増加し、計測点P2から空調用空気SAとして空調対象空間Sに導かれるまでに、第2デシカントロータ13の第2再生部13bにて絶対湿度7.29g/kg乾燥空気分加湿される。結果、空調用空気SAは、温度38.8℃、絶対湿度11.2g/kg乾燥湿度、相対湿度26.3%となり、加湿・暖房性能が良好に発揮されているといえる。(上記空欄の部分の数値のご記入をお願い致します。また、図2、5に示している表の空欄についても、ご記入をお願い致します。)
The outdoor air OA is heated by being supplied as a cooling medium to the cooler 14 up to the measurement point P1, thereby increasing by 24.1 ° C., and from the measurement points P1 to P2, the
〔加湿機の具体的構成〕
加湿機11の構成について、図10に基づいて説明する。加湿機11は、前後面の一方に第1気体の吸込口(図10における裏面側)を有するとともに、他方に第1気体の吹出口19を備えた筐体20と、当該筐体20の上方面に沿って延設され、筐体20の上方面の全域に亘って水を噴霧する噴射ノズル21と、当該噴射ノズル21に水を導く吸水管22と、水の噴射ノズル21への供給・停止を切り換える電磁弁23と、筐体20の内部に溜まった水を外部へ排出する排出管24とを備えて構成されている。噴射ノズル21の側方部位には、噴射ノズル21を取り囲む枠体25が設けられており、当該枠体25は、噴射ノズル21から噴霧された水が、筐体20の外側へ拡散することを防止している。
[Specific configuration of humidifier]
The structure of the
電磁弁23の開閉時間を制御することで、水の噴霧量を制御することができる。図8、9に噴霧量を変更した場合の夏季日中(室外空気OA35℃、相対湿度50%)と夏季夜間(室外空気OA30℃、相対湿度60%)での除湿量と空調用空気SAの温度を示す。図中の飽和効率とは、相対湿度100%にまで加湿した場合を100%、全く加湿しなかった場合を0%として表している。この様に、加湿量を制御することで、空調用空気SAの温度を変更することが可能である。
尚、吹出口19には、第1気体を、噴射ノズル21から噴射された水にて、適切に加湿するためのプレート状の加湿用ディスク26が設けられている。上記加湿機11は、噴射ノズル21が、筐体20の内部へ水を噴霧している状態で、吸込口から吹出口19へ向けて第1気体を通流させたときに、当該第1気体を、水により加湿するとともに、水の蒸発に伴う蒸発潜熱を奪わせる形態で冷却する。このように加湿機11は、比較的簡易な構成を有しており、同様の冷房性能を有する直交型熱交換器と比較的しても、コンパクトな構成とすることができる。
By controlling the opening / closing time of the
The
〔空調システムのパッケージ化〕
本発明の空調システムは、各構成機器、第1流路R1、第2流路R2をケーシング30の内部にパッケージ化し、コンパクト化を図っている。そこで、以下では、まず、図11(a)(b)、図15に基づいて、ケーシング30の内部における各構成機器の配置、第1流路R1、第2流路R2の形成について説明する。その後、図11に基づき、除湿冷房運転時における室外空気OAが空調されて空調用空気SAとなる流れを説明し、図12に基づき、除湿冷房運転時における室内空気RAが排気VAとなる流れを説明し、図13に基づき、加湿暖房運転時における室外空気OAが空調されて空調用空気SAとなる流れを説明し、図14に基づき、加湿暖房運転時における室内空気RAが排気VAとなる流れについて説明する。
[Packaging of air conditioning system]
In the air conditioning system of the present invention, each component device, the first flow path R1 and the second flow path R2 are packaged inside the
図11は、ケーシング30の内部に、上述の構成機器を配置したときの斜視図を示している。ここで、空調システムは、ケーシング30の内部にて、上述した各構成機器に対し、室外空気OA及び室内空気RAを適切に導くべく、室外空気OA及び室内空気RAが、ケーシング30の内部の一方側(図11(a)(b)で矢印Yの先端側)と、他方側(図11(a)(b)で矢印Yの基端側)とに形成した流路を通流するように構成されている。当該構成を適切に示すべく、図11(a)は、ケーシング30の内部の一方側を紙面手前側(図11(a)で矢印Yの先端側)に向けた状態を示しており、図11(b)は、ケーシング30の内部の他方側を紙面奥側(図11(b)で矢印Yの基端側)に向けた状態を示している。尚、詳細は後述するが、ケーシング30の内部の一方側に形成される流路は、途中で他方側に導かれ、ケーシング30の内部の他方側に形成される流路は、途中で一方側に導かれるように形成されている。
FIG. 11 shows a perspective view when the above-described components are arranged inside the
本発明の空調システムは、図11に示すように、ケーシング30の内部に、加湿機11、第1デシカントロータ12、第1ファン18、第2デシカントロータ13、冷却器14、加熱器15、第2ファン16、第1四方弁10、及び第2四方弁17が、全体としてコンパクトとなるように適切に配置されている。具体的には、第1四方弁10と第2四方弁17が、互いの回転軸Lを同軸上に配置した状態で、ケーシング30の側面の一方側から他方側への方向(図11(a)の矢印Y方向)視で、互いに重なるように配置されている。そして、第1四方弁10と第2四方弁17との間には、第1四方弁10と第2四方弁17の回転軸Lと直交する状態で、ケーシング30の上方(図11(a)(b)で矢印Z方向)の略半分の領域を、ケーシング30の内部の一方側(図11(a)で矢印Y先端側)と他方側(図11(b)で矢印Y基端側)とに二分する第1分離壁31が設けられている。そして、当該第1分離壁31とケーシング30等により、室内空気RA及び室外空気OAを通流する流路を、ケーシング30の内部の一方側と他方側とに分離して設けている。このように流路を形成することで、ケーシング30内部において、空気通流用の配管を極力設けない構成とし、構成の簡略化を図っている。
As shown in FIG. 11, the air conditioning system of the present invention includes a
以下では、具体的な室外空気OA及び室内空気RAの空気の通流路を順に説明する形態で、ケーシング30内部における各構成機器の配置関係等を説明する。尚、図面において、空気の流れは、各構成機器の内部を通流する場合を点線で、それ以外の場合を実線で示している。
〔除湿冷房運転時における室外空気OAの通流路及びその流れ〕
図11(a)(b)に示すように、ケーシング30の上面32には、第1空気流入口33が、ケーシング30の内部の一方側(図11(a)で矢印Yの先端側)の領域に配設された第1四方弁10に空気を流入可能な状態に設けられている。その下流側には、第1四方弁10から送り出された室外空気OAの通流路として、第1分離壁31とケーシング30等により外囲された第1流路形成空間V1が形成されている。その下流側には、第1筐体34に外囲された第2流路形成空間V2が形成され、第2流路形成空間V2には、加湿機11、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12a、第1ファン18が内設されている。室外空気OAは、当該第2流路形成空間V2にて、加湿機11にて加湿・冷却され、第1吸湿部12aにて除湿されるとともに昇温し、第1ファン18にて下流側に圧送される。第1筐体34の下方側(図11(a)で矢印Zの基端側)には、第1筐体35が近設されており、第1筐体35の内部には、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13a、冷却器14を内設する状態で第6流路形成空間V6が形成されている。室外空気OAは、当該第6流路形成空間V6にて、第2吸湿部13aにて除湿されるとともに昇温し、冷却器14にて冷却用媒体との熱交換にて冷却される。その後、室外空気OAは、ケーシング30等に外囲される形態で形成された第3流路形成空間V3に導かれる。当該第3流路形成空間V3は、ケーシング30の内部の一方側の領域(図11(a)(b)で矢印Yの先端側の領域)から他方側の領域(図11(a)(b)で矢印Yの基端側の領域)へ、連続的に形成されており、その内部には、第1デシカントロータ12の第1再生部12bが配設されている。室外空気OAは、当該第3流路形成空間V3にて第1再生部12bを通流して冷却される。 その下流側には、図11(b)に示すように、第2四方弁17が設けられるとともに、ケーシング30の上面32を貫通する状態で設けられた第1空気流出口36が設けられている。室外空気OAは、第2四方弁17を介して、第1空気流出口36から外部へ送り出される形態で、空調用空気SAとして外部へ導かれる。
Below, the arrangement | positioning relationship etc. of each component apparatus in the
[Flow path and flow of outdoor air OA during dehumidifying and cooling operation]
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the
〔除湿冷房運転時における室内空気RAの通流路及びその流れ〕
図12に示すように、ケーシング30の一方側の側面37(図12(a)で矢印Yの先端側の側面)には、第2空気流入口38が、第1四方弁10と連通する状態で設けられている。その下流側には、第1分離壁31、ケーシング30、第1筐体34の外面等により形成される第4流路形成空間V4が形成されており、当該第4流路形成空間V4には、冷却器14の冷却用媒体の冷却用媒体流入口14aが設けられている。室内空気RAは、上記第2空気流入口38からケーシング30の内部へ流入し、第2四方弁17、第4流路形成空間V4を介して、冷却器14の冷却用媒体流入口14aから冷却器14に導かれる。冷却器14は、上述したように、第1筐体35の内部に設けられているのであるが、その冷却用媒体流出口14bは、第1筐体35とケーシング30との間の空間である第5流路形成空間V5に開口している。当該第5流路形成空間V5は、ケーシング30の内部の一方側の領域(図12(a)(b)で矢印Yの先端側の領域)から他方側の領域(図12(a)(b)で矢印Yの基端側の領域)へと連続的に形成されており、その内部には、加熱器15、第2デシカントロータ13の第2再生部13bが配設されている。室内空気RAは、当該第5流路形成空間V5にて、加熱器15にて加熱され、第2再生部13bで、加湿・冷却される形態で、その部位にあるデシカントを再生する。その下流側には、第2ファン16、第2四方弁17、及び筒状流路形成部39が設けられている。室内空気RAは、第2ファン16にて圧送され、第2四方弁17を介する形態で、筒状流路形成部39の内部を通流して、排気VAとして外部へ排出される。
[Flow path and flow of indoor air RA during dehumidifying and cooling operation]
As shown in FIG. 12, the
〔流路の切り換え〕
除湿冷房運転時と加湿暖房運転時における流路は、第1四方弁10及び第2四方弁17が、回転軸Lを軸心として同じ回転角(本実施形態では90°)だけ回転することで切り換えられる。以下、第1四方弁10と第2四方弁17の切り換えにより、流路が図13、11に示す状態に設定されている場合において、加湿暖房運転時の空気の流れについて説明する。
[Switching the flow path]
The flow path during the dehumidifying and cooling operation and the humidifying and heating operation is such that the first four-
〔加湿暖房運転時における室外空気OAの流れ〕
加湿暖房運転時にける室外空気OAは、図13(a)(b)に示すように、上述した除湿冷房運転時における室内空気RAとほぼ同様の流路を通流する。そこで、以下では、室外空気OAの流れについてのみ説明する。室外空気OAは、第1空気流入口33からケーシング30の内部へ流入し、第1四方弁10を介して、第4流路形成空間V4に導かれ、冷却器14の冷却用媒体流入口14aから冷却器14に流入し、冷却器14の冷却用媒体流出口14bから第5流路形成空間V5に導かれ、当該第5流路形成空間V5の内部において、加熱器15で加熱されるとともに、第2デシカントロータ13の第2再生部13bにて加湿・冷却され、第2ファン16に圧送されて、第2四方弁17を介して第空気流出口36から、空調用空気SAとして空調対象空間S(図示せず)へ導かれる。
[Flow of outdoor air OA during humidification heating operation]
As shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), the outdoor air OA during the humidifying and heating operation flows through a flow path substantially similar to the indoor air RA during the dehumidifying and cooling operation described above. Therefore, only the flow of the outdoor air OA will be described below. The outdoor air OA flows into the
〔加湿暖房運転時における室内空気RAの流れ〕
加湿暖房運転時における室内空気RAは、図14(a)(b)に示すように、上述した除湿冷房運転時における室外空気OAとほぼ同様の流路を通流する。そこで、以下では、室外空気OAの流れについてのみ説明する。室内空気RAは、第1空気流出口36からケーシング30の内部に流入し、第1四方弁10を介して、第1流路形成空間V1に導かれ、第2流路形成空間V2の内部にて、加湿機11にて加湿・冷却され、第1デシカントロータ12の第1吸湿部12aにて除湿され昇温し、第1ファン18にて下流側へ圧送される。そして、第6流路形成空間V6にて、第2デシカントロータ13の第2吸湿部13aにて除湿され昇温し、冷却器14にて冷却され、第3流路形成空間V3の内部にて、第1デシカントロータ12の第1再生部12bで加湿・冷却され、第2四方弁17を介し、筒状流路形成部39の内部を通流して排気VAとして外部へ排出される。
[Flow of room air RA during humidification heating operation]
As shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), the indoor air RA during the humidifying and heating operation flows through a flow path substantially similar to the outdoor air OA during the dehumidifying and cooling operation described above. Therefore, only the flow of the outdoor air OA will be described below. The room air RA flows into the
〔直交熱交換器としての冷却器の比較〕
コンパクト化の観点から、従来技術の空調システムでは、直交熱交換器としての冷却器が2つ設けられていたのに対し、本発明の空調システムでは、直交熱交換器としての冷却器14を1つのみ設けるように構成している。そこで、ケーシングの内部に占める直交熱交換器の割合を示す。図15(b)は、従来技術の空調システムを、パッケージ化したときの側面図を示している。当該側面図の寸法は、出願人が、従来技術に開示の内容に基づいて導出したものである。実線は、ケーシングの枠を示し、点線は、直交熱交換器としての冷却器が設けられている部分を示している。図15(b)では、直交熱交換器としての冷却器の2つが、ケーシング30の内部の一方側とケーシング30の内部の他方側とに重畳して配置されているので、紙面に直交する方向での容積を稼ぐことができないため、紙面に沿う方向において、冷却器が占める割合が大きくなっている。一方、図15(a)は、本発明を、図11(a)の斜視図において、側面の一方側(図11(a)の矢印Yの先端側)から見た図面である。実線は、ケーシング30の枠を示し、点線は、直交熱交換器としての冷却器14の設けられている部分を示している。当該図面を見ればわかるように、冷却器14を1つにしたことで、ケーシング30全体に占める割合を低減できており、コンパクト化を図ることができているといえる。また、熱交換器の数も低減されている。熱交換器と加湿機とを比較すると、加湿器のほうが一般にコンパクトな構造とできる。
[Comparison of coolers as orthogonal heat exchangers]
From the viewpoint of compactness, in the conventional air conditioning system, two coolers as orthogonal heat exchangers are provided, whereas in the air conditioning system of the present invention, one cooler 14 as an orthogonal heat exchanger is provided. Only one is provided. Then, the ratio of the orthogonal heat exchanger which occupies the inside of a casing is shown. FIG.15 (b) has shown the side view when the air conditioning system of a prior art is packaged. The dimensions of the side view are derived by the applicant based on the contents disclosed in the prior art. A solid line indicates a frame of the casing, and a dotted line indicates a portion where a cooler as an orthogonal heat exchanger is provided. In FIG. 15B, two coolers as orthogonal heat exchangers are arranged so as to overlap one side inside the
〔別実施形態〕
(A)
上記実施形態において、空調システムは、ケーシング30の内部に、加湿機11、第1デシカントロータ12、第1ファン18、第2デシカントロータ13、冷却器14、加熱器15、第2ファン16、第1四方弁10、及び第2四方弁17が、全体としてコンパクトとなるように適切に配置されているものとした。しかしながら、例えば、上記構成機器のすべてが、ケーシング30の内部に設けられている必要はなく、その一部がケーシング30の外部に設けられていてもよい。
[Another embodiment]
(A)
In the above embodiment, the air conditioning system includes the
本発明の空調システムは、第1デシカントロータの機能を適切に発揮させ、全体としての空調能力を維持させながらも、構成の簡素化を図ることができる空調システムとして、有効に利用可能である。 The air-conditioning system of the present invention can be effectively used as an air-conditioning system capable of simplifying the configuration while properly functioning the first desiccant rotor and maintaining the overall air-conditioning capability.
OA :室外空気
RA :室内空気
SA :空調用空気
VA :排気
S :空調対象空間
R1 :第1流路(第1気体空調手段の一例)
R2 :第2流路(第2気体空調手段の一例)
10 :第1四方弁
11 :加湿機
12 :第1デシカントロータ
12a :第1吸湿部
12b :第1再生部
13 :第2デシカントロータ
13a :第2吸湿部
13b :第2再生部
14 :冷却器
15 :加熱器(加熱手段の一例)
16 :第2ファン(第2気体空調手段の一例)
17 :第2四方弁
18 :第1ファン(第1気体空調手段の一例)
OA: outdoor air RA: indoor air SA: air conditioning air VA: exhaust S: air conditioning target space R1: first flow path (an example of first gas air conditioning means)
R2: 2nd flow path (an example of 2nd gas air-conditioning means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: 1st four-way valve 11: Humidifier 12:
16: 2nd fan (an example of 2nd gas air-conditioning means)
17: Second four-way valve 18: First fan (an example of first gas air-conditioning means)
Claims (4)
単一の熱交換器から前記冷却器を構成し、
前記第1デシカントロータの前記第1吸湿部に導かれる気体を加湿可能な加湿機と、第1気体を、前記加湿機、前記第1デシカントロータの前記第1吸湿部、前記第2デシカントロータの前記第2吸湿部、前記冷却器、及び前記第1デシカントロータの前記第1再生部の夫々に、前記第1吸湿部を通過した後に冷却されることなく前記第2吸湿部を通過する状態で、通過させて空調する第1気体空調手段と、第2気体を、前記冷却用媒体として前記冷却器に導き、気体を加熱自在な加熱手段にて加熱した後、前記第2デシカントロータの前記第2再生部を通過させて空調する第2気体空調手段とを備え、前記第1気体空調手段にて空調された前記第1気体、又は前記第2気体空調手段にて空調された前記第2気体の何れか一方が、空調用空気として空調対象空間に導かれ、
前記空調対象空間の内部の室内空気と前記空調対象空間の外部の室外空気の何れか一方を、前記第1気体として前記第1気体空調手段へ導くと共に、他方を前記第2気体として前記第2気体空調手段へ導く第1四方弁と、前記第1気体空調手段にて空調された前記第1気体と、前記第2気体空調手段にて空調された前記第2気体との何れか一方を、前記空調用空気として前記空調対象空間へ導くとともに、他方を排気として空調対象空間の外部へ導く第2四方弁とを備えている空調システム。 A first desiccant rotor that is composed of a first hygroscopic hygroscopic body that rotates and adsorbs moisture of a gas that flows through the first hygroscopic portion, and releases the absorbed moisture into a gas that flows through the first regeneration portion; A second desiccant rotor that is composed of a second breathable hygroscopic body that rotates and adsorbs moisture in the gas that is passed through the second moisture-absorbing unit, and that releases the adsorbed moisture into the gas that is passed through the second regeneration unit; An air conditioning system comprising a cooler that cools the gas that has passed through the second moisture absorption part of the second desiccant rotor by heat exchange with a cooling medium,
Configuring the cooler from a single heat exchanger;
A humidifier capable of humidifying a gas guided to the first hygroscopic portion of the first desiccant rotor; a first gas; the humidifier; the first hygroscopic portion of the first desiccant rotor; and the second desiccant rotor. Each of the second hygroscopic part, the cooler, and the first regeneration part of the first desiccant rotor passes through the second hygroscopic part without being cooled after passing through the first hygroscopic part. a first gas conditioning means for conditioning by passing the second gas is guided to the cooler as the cooling medium, after heating the gas by heating freely heating means, said second desiccant rotor No. The second gas air-conditioning means for air-conditioning by passing through the regeneration unit, the first gas air-conditioned by the first gas air-conditioning means, or the second gas air-conditioned by the second gas air-conditioning means One of the air conditioning air Is led to the air-conditioned space and,
One of indoor air inside the air-conditioning target space and outdoor air outside the air-conditioning target space is led to the first gas air-conditioning means as the first gas, and the other is used as the second gas as the second gas. One of the first four-way valve leading to the gas air-conditioning means, the first gas air-conditioned by the first gas air-conditioning means, and the second gas air-conditioned by the second gas air-conditioning means, An air conditioning system comprising: a second four-way valve that guides the air-conditioning air to the air-conditioning target space and guides the other as exhaust to the outside of the air-conditioning target space .
前記空調対象空間を除湿冷房運転する場合、前記第1四方弁が、前記室内空気を前記第2気体として前記第2気体空調手段へ導き、前記室外空気を前記第1気体として前記第1気体空調手段へ導いているときに、前記第2四方弁は、前記第2気体を前記排気として前記空調対象空間の外部へ導くとともに、前記第1気体を前記空調用空気として前記空調対象空間へ導く請求項1に記載の空調システム。 When humidifying and heating the air-conditioning target space, the first four-way valve guides the indoor air as the first gas to the first gas air-conditioning means, and uses the outdoor air as the second gas as the second gas air-conditioner. In the operation state leading to the means, the second four-way valve guides the second gas as the air-conditioning air to the air-conditioning target space in the operation state leading the first gas as the exhaust to the outside of the air-conditioning target space. ,
When dehumidifying and cooling the air-conditioning target space, the first four-way valve guides the room air as the second gas to the second gas air-conditioning means, and uses the outdoor air as the first gas. The second four-way valve guides the second gas to the outside of the air-conditioning target space as the exhaust and guides the first gas to the air-conditioning target space as the air-conditioning air when guiding to the means. Item 2. The air conditioning system according to Item 1 .
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