JPH09318126A - 空調システム - Google Patents
空調システムInfo
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- JPH09318126A JPH09318126A JP8153409A JP15340996A JPH09318126A JP H09318126 A JPH09318126 A JP H09318126A JP 8153409 A JP8153409 A JP 8153409A JP 15340996 A JP15340996 A JP 15340996A JP H09318126 A JPH09318126 A JP H09318126A
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- heat
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1016—Rotary wheel combined with another type of cooling principle, e.g. compression cycle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1032—Desiccant wheel
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- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1056—Rotary wheel comprising a reheater
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1068—Rotary wheel comprising one rotor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1084—Rotary wheel comprising two flow rotor segments
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空調機と外調機とを併用する空調システムの
省エネルギー化と設備の簡略化によりコストを低減させ
ることを目的とする。 【解決手段】 室内空気を循環させて処理する空調機３
と、外気を処理して室内に導く外調機１１とを備え、上
記外調機は、上記外気中の水分を吸着し、室内空気によ
って再生されるデシカント１０３と、該デシカントを再
生する熱源となるヒートポンプ２００とを備え、再生空
気の加熱に上記ヒートポンプの高温熱源を用い、外気の
冷却に上記ヒートポンプの低温熱源を用いる。
省エネルギー化と設備の簡略化によりコストを低減させ
ることを目的とする。 【解決手段】 室内空気を循環させて処理する空調機３
と、外気を処理して室内に導く外調機１１とを備え、上
記外調機は、上記外気中の水分を吸着し、室内空気によ
って再生されるデシカント１０３と、該デシカントを再
生する熱源となるヒートポンプ２００とを備え、再生空
気の加熱に上記ヒートポンプの高温熱源を用い、外気の
冷却に上記ヒートポンプの低温熱源を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調システムに係
り、特に室内空気を循環させて処理する空調機と、外気
を処理して室内に導く外調機とを併用する空調システム
に関する。
り、特に室内空気を循環させて処理する空調機と、外気
を処理して室内に導く外調機とを併用する空調システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の空調システムの例を示す
もので、これは、室内空気を循環させて処理する空調機
３と、外気を処理して室内に導く外調機１１とを併用す
る空調システムである。この外調機１１は、全熱交換器
（エンタルピー熱交換器）であり、外気と室内空気の湿
度分と顕熱を同時に熱交換する。一方、空調空間の内部
で発生する空調負荷は室内の空調機（ヒートポンプを用
いるエアコン）３が取り出して室外に捨てている。
もので、これは、室内空気を循環させて処理する空調機
３と、外気を処理して室内に導く外調機１１とを併用す
る空調システムである。この外調機１１は、全熱交換器
（エンタルピー熱交換器）であり、外気と室内空気の湿
度分と顕熱を同時に熱交換する。一方、空調空間の内部
で発生する空調負荷は室内の空調機（ヒートポンプを用
いるエアコン）３が取り出して室外に捨てている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような全熱交換
器１１は、効率が５０〜５５％と低いので、外気中の水
分の５０〜４５％の湿気が室内に入ってくる。その水分
はエアコンで除湿しなければならないので、エアコン３
では室内空気を露点温度（１５〜１６℃）以下の、例え
ば、１０℃程度に下げる必要がある。結局、エアコン３
の蒸発温度と凝縮温度の温度差（温度ヘッド）を全熱交
換器１１を用いない時と同じに設定する必要があり、エ
ネルギー消費量が大きくなってしまう。また、エアコン
３では除湿のための結露を処理するためにドレンを設け
る必要があり、設備の複雑化を招いていた。
器１１は、効率が５０〜５５％と低いので、外気中の水
分の５０〜４５％の湿気が室内に入ってくる。その水分
はエアコンで除湿しなければならないので、エアコン３
では室内空気を露点温度（１５〜１６℃）以下の、例え
ば、１０℃程度に下げる必要がある。結局、エアコン３
の蒸発温度と凝縮温度の温度差（温度ヘッド）を全熱交
換器１１を用いない時と同じに設定する必要があり、エ
ネルギー消費量が大きくなってしまう。また、エアコン
３では除湿のための結露を処理するためにドレンを設け
る必要があり、設備の複雑化を招いていた。
【０００４】この発明は、空調機と外調機とを併用する
空調システムの省エネルギー化と設備の簡略化によりコ
ストを低減させることを目的とする。
空調システムの省エネルギー化と設備の簡略化によりコ
ストを低減させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、室内空気を循環させて処理する空調機と、外気を処
理して室内に導く外調機とを備え、上記外調機は、上記
外気中の水分を吸着し、室内空気によって再生されるデ
シカントと、該デシカントを再生する熱源となるヒート
ポンプとを備え、再生空気の加熱に上記ヒートポンプの
高温熱源を用い、外気の冷却に上記ヒートポンプの低温
熱源を用いることを特徴とする空調システムである。
決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、室内空気を循環させて処理する空調機と、外気を処
理して室内に導く外調機とを備え、上記外調機は、上記
外気中の水分を吸着し、室内空気によって再生されるデ
シカントと、該デシカントを再生する熱源となるヒート
ポンプとを備え、再生空気の加熱に上記ヒートポンプの
高温熱源を用い、外気の冷却に上記ヒートポンプの低温
熱源を用いることを特徴とする空調システムである。
【０００６】このような構成においては、デシカント外
調機により、室内に供給する空気を放出する室内空気よ
り低い絶対湿度にすることができるから、水分を室内に
持ち込まないで済む。従って、空調機で除湿をする必要
がなくなり、空調機の動作温度ヘッドを低下させること
ができ、デシカント外調機自体の高効率と併せて大幅な
省エネルギーが達成される。また、空調で除湿をする必
要がないので、結露処理のためのドレンが不要となる。
調機により、室内に供給する空気を放出する室内空気よ
り低い絶対湿度にすることができるから、水分を室内に
持ち込まないで済む。従って、空調機で除湿をする必要
がなくなり、空調機の動作温度ヘッドを低下させること
ができ、デシカント外調機自体の高効率と併せて大幅な
省エネルギーが達成される。また、空調で除湿をする必
要がないので、結露処理のためのドレンが不要となる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、上記デシカント
通過後の外気と通過前の室内空気との間で熱交換を行な
う熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
空調システムであり、相互の顕熱を交換して利用するこ
とにより、さらにエネルギー効率を向上させることがで
きる。
通過後の外気と通過前の室内空気との間で熱交換を行な
う熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
空調システムであり、相互の顕熱を交換して利用するこ
とにより、さらにエネルギー効率を向上させることがで
きる。
【０００８】請求項３に記載の発明は、前記ヒートポン
プが蒸気圧縮式ヒートポンプであることを特徴とする請
求項１に記載の空調システムである。請求項４に記載の
発明は、前記ヒートポンプが吸収式ヒートポンプである
ことを特徴とする請求項１に記載の空調システムであ
る。
プが蒸気圧縮式ヒートポンプであることを特徴とする請
求項１に記載の空調システムである。請求項４に記載の
発明は、前記ヒートポンプが吸収式ヒートポンプである
ことを特徴とする請求項１に記載の空調システムであ
る。
【０００９】請求項５に記載の発明は、室内空気を循環
させて処理する空調機と、外気を処理して室内に導く外
調機とを備え、上記外調機には、外気中の水分を吸着
し、室内空気によって再生されるデシカントと、上記デ
シカント通過後の外気と通過前の室内空気との間で熱交
換を行なう熱交換器と、上記熱交換器通過後の外気を冷
却し、熱交換器通過前の室内空気を加熱するヒートポン
プとを有することを特徴とする空調システムである。
させて処理する空調機と、外気を処理して室内に導く外
調機とを備え、上記外調機には、外気中の水分を吸着
し、室内空気によって再生されるデシカントと、上記デ
シカント通過後の外気と通過前の室内空気との間で熱交
換を行なう熱交換器と、上記熱交換器通過後の外気を冷
却し、熱交換器通過前の室内空気を加熱するヒートポン
プとを有することを特徴とする空調システムである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係る空調システムの一実施例
を図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明に係
る空調システムの基本構成を示すもので、空調すべき室
内２の空気を循環させて処理する空調機３と、外気を処
理して室内に導く外調機１とを併用する空調システムで
ある。空調機３としては、冷凍機とヒートポンプを切り
換えて用いる通常のものでよいが、これ以外の任意のも
のを採用することができる。
を図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明に係
る空調システムの基本構成を示すもので、空調すべき室
内２の空気を循環させて処理する空調機３と、外気を処
理して室内に導く外調機１とを併用する空調システムで
ある。空調機３としては、冷凍機とヒートポンプを切り
換えて用いる通常のものでよいが、これ以外の任意のも
のを採用することができる。
【００１１】外調機１は、図２に示すように、水分の吸
着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ１０３と
ヒートポンプ２００を用いるデシカント外調機である。
すなわち、このデシカント外調機１には、外気を室内に
導入する導入経路Ａと、室内空気を室外へ放出する放出
経路Ｂとが設けられている。そして、これらの外気導入
経路Ａ及び室内空気放出経路Ｂの間には、上記のデシカ
ントロータ１０３、熱交換器１０４と、このデシカント
外調機１の熱源となるヒートポンプ２００が設けられて
いる。ヒートポンプとしては、任意のものを採用して良
いが、ここでは、出願人が先に特願平８−２２１３３に
おいて提案した蒸気圧縮式ヒートポンプを用いるものと
する。
着と放出（再生）を繰り返すデシカントロータ１０３と
ヒートポンプ２００を用いるデシカント外調機である。
すなわち、このデシカント外調機１には、外気を室内に
導入する導入経路Ａと、室内空気を室外へ放出する放出
経路Ｂとが設けられている。そして、これらの外気導入
経路Ａ及び室内空気放出経路Ｂの間には、上記のデシカ
ントロータ１０３、熱交換器１０４と、このデシカント
外調機１の熱源となるヒートポンプ２００が設けられて
いる。ヒートポンプとしては、任意のものを採用して良
いが、ここでは、出願人が先に特願平８−２２１３３に
おいて提案した蒸気圧縮式ヒートポンプを用いるものと
する。
【００１２】外気導入経路Ａは、室外空間と外気導入用
の送風機１０２の吸込口とを経路１０７を介して接続
し、送風機１０２の吐出口をデシカントロータ１０３と
経路１０８を介して接続し、デシカントロータ１０３の
処理空気の出口を再生空気と熱交換関係にある顕熱熱交
換器１０４と経路１０９を介して接続し、顕熱熱交換器
１０４の処理空気の出口は冷水熱交換器（冷却器）２１
０と経路１１０を介して接続し、冷却器２１０の処理空
気の出口は室内空間と経路１１１を介して接続して形成
されている。これにより、外気を取り入れて処理して室
内に導入するサイクルを形成する。
の送風機１０２の吸込口とを経路１０７を介して接続
し、送風機１０２の吐出口をデシカントロータ１０３と
経路１０８を介して接続し、デシカントロータ１０３の
処理空気の出口を再生空気と熱交換関係にある顕熱熱交
換器１０４と経路１０９を介して接続し、顕熱熱交換器
１０４の処理空気の出口は冷水熱交換器（冷却器）２１
０と経路１１０を介して接続し、冷却器２１０の処理空
気の出口は室内空間と経路１１１を介して接続して形成
されている。これにより、外気を取り入れて処理して室
内に導入するサイクルを形成する。
【００１３】一方、再生用の空気経路（放出経路）Ｂ
は、室内空間を再生空気用の送風機１４０の吸込口と経
路１２４を介して接続し、送風機１４０の吐出口を処理
空気（外気）と熱交換関係にある顕熱熱交換器１０４と
接続し、顕熱熱交換器１０４の再生空気の出口は温水熱
交換器（加熱器）２２０と経路１２６を介して接続し、
加熱器２２０の再生空気の出口はデシカントロータ１０
３の再生空気入口と経路１２７を介して接続し、デシカ
ントロータ１０３の再生空気の出口は室外空間と経路１
２８を介して接続して形成されている。これにより、室
内空気を取り入れて、外部に排気するサイクルを形成す
る。
は、室内空間を再生空気用の送風機１４０の吸込口と経
路１２４を介して接続し、送風機１４０の吐出口を処理
空気（外気）と熱交換関係にある顕熱熱交換器１０４と
接続し、顕熱熱交換器１０４の再生空気の出口は温水熱
交換器（加熱器）２２０と経路１２６を介して接続し、
加熱器２２０の再生空気の出口はデシカントロータ１０
３の再生空気入口と経路１２７を介して接続し、デシカ
ントロータ１０３の再生空気の出口は室外空間と経路１
２８を介して接続して形成されている。これにより、室
内空気を取り入れて、外部に排気するサイクルを形成す
る。
【００１４】前記加熱器２２０の熱媒体（温水）入口は
経路２２１を介してヒートポンプ２００の温水経路出口
に接続し、加熱器２２０の温水出口は経路２２２を介し
てヒートポンプの温水経路入口に接続する。また、前記
冷却器２１０の冷水入口は経路２１１を介してヒートポ
ンプの冷水経路出口に接続し、冷却器２１０の冷水出口
は経路２１２を介してヒートポンプの冷水経路入口に接
続する。なお図中、丸で囲ったアルファベットＫ〜Ｔ
は、図３と対応する空気の状態を示す記号であり、ＳＡ
は給気（処理された外気）を、ＲＡは還気（放出される
室内空気）を、ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表す。
経路２２１を介してヒートポンプ２００の温水経路出口
に接続し、加熱器２２０の温水出口は経路２２２を介し
てヒートポンプの温水経路入口に接続する。また、前記
冷却器２１０の冷水入口は経路２１１を介してヒートポ
ンプの冷水経路出口に接続し、冷却器２１０の冷水出口
は経路２１２を介してヒートポンプの冷水経路入口に接
続する。なお図中、丸で囲ったアルファベットＫ〜Ｔ
は、図３と対応する空気の状態を示す記号であり、ＳＡ
は給気（処理された外気）を、ＲＡは還気（放出される
室内空気）を、ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表す。
【００１５】次に、前述のように構成されたヒートポン
プを熱源機とするデシカント外調機の動作を、図１の実
施例の空気調和の部分の作動状態を示すモリエル線図で
ある図３を参照して説明する。導入される外気（処理空
気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引さ
れ、昇圧されて経路１０８を経てデシカントロータ１０
３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分
を吸着されて絶対湿度が低下するとともに吸着熱によっ
て空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿度が下がり温度が
上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に
送られ、還気（再生空気）と熱交換して冷却される（状
態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器２１
０に送られ、さらに冷却される（状態Ｎ）。冷却された
空気は経路１１１を経て室内空間に供給される。このよ
うにして外気（状態Ｋ）と給気（状態Ｎ）との間にはエ
ンタルピ差ΔＱが生じるとともに、室内空間（状態Ｑ）
との間にもエンタルピ差及び絶対湿度差が生じ、これに
よって室内空間の冷房が行われる。
プを熱源機とするデシカント外調機の動作を、図１の実
施例の空気調和の部分の作動状態を示すモリエル線図で
ある図３を参照して説明する。導入される外気（処理空
気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風機１０２に吸引さ
れ、昇圧されて経路１０８を経てデシカントロータ１０
３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中の水分
を吸着されて絶対湿度が低下するとともに吸着熱によっ
て空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿度が下がり温度が
上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１０４に
送られ、還気（再生空気）と熱交換して冷却される（状
態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器２１
０に送られ、さらに冷却される（状態Ｎ）。冷却された
空気は経路１１１を経て室内空間に供給される。このよ
うにして外気（状態Ｋ）と給気（状態Ｎ）との間にはエ
ンタルピ差ΔＱが生じるとともに、室内空間（状態Ｑ）
との間にもエンタルピ差及び絶対湿度差が生じ、これに
よって室内空間の冷房が行われる。
【００１６】デシカントの再生は次のように行われる。
再生用の室内空気（ＲＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て
送風機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０
４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状
態：Ｒ）、経路１２６を経て加熱器２２０に流入し、温
水によって加熱され６０〜８０℃まで温度上昇し、相対
湿度が低下する（状態Ｓ）。
再生用の室内空気（ＲＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て
送風機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０
４に送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状
態：Ｒ）、経路１２６を経て加熱器２２０に流入し、温
水によって加熱され６０〜８０℃まで温度上昇し、相対
湿度が低下する（状態Ｓ）。
【００１７】この過程は再生空気の顕熱変化であり、空
気の比熱は温水に比べて著しく低く温度変化が大きいた
め、温水の流量を減少させて温度変化を大きくしても熱
交換は効率良く行われる。温水の利用温度差を大きくと
ることによって流量が少なくなるため、搬送動力が低減
される。
気の比熱は温水に比べて著しく低く温度変化が大きいた
め、温水の流量を減少させて温度変化を大きくしても熱
交換は効率良く行われる。温水の利用温度差を大きくと
ることによって流量が少なくなるため、搬送動力が低減
される。
【００１８】加熱器２２０を出て相対湿度が低下した再
生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカント
ロータの水分を除去する（状態Ｔ）。デシカントロータ
１０３を通過した再生空気は経路１２８を経て排気とし
て外部に捨てられる。このようにしてデシカントの再生
と処理空気の除湿、冷却をくりかえし行うことによっ
て、デシカントによる外気の空調を行う。
生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカント
ロータの水分を除去する（状態Ｔ）。デシカントロータ
１０３を通過した再生空気は経路１２８を経て排気とし
て外部に捨てられる。このようにしてデシカントの再生
と処理空気の除湿、冷却をくりかえし行うことによっ
て、デシカントによる外気の空調を行う。
【００１９】このように構成されたデシカント外調機の
ヒートポンプ部分の熱の流れを図４に示す。図４におい
て入熱は冷水からの入熱と圧縮機動力で出熱は全て温水
に加えられる。いま、圧縮機動力を１の熱量とすると、
この種のヒートポンプの温度リフトは最低でも冷水１５
℃から熱を汲み上げて７０℃まで昇温させるために５５
℃の温度リフトとなり、通常のヒートポンプの温度リフ
ト４５℃に比べて２２％増加し、圧力比が若干高くなる
ため動作係数は大略３程度に設計できる。従って、冷水
からの入熱量は３となり、一方、出熱は合計１＋３で４
となり、この熱量が全て温水を加熱してデシカント外調
機に使用される。
ヒートポンプ部分の熱の流れを図４に示す。図４におい
て入熱は冷水からの入熱と圧縮機動力で出熱は全て温水
に加えられる。いま、圧縮機動力を１の熱量とすると、
この種のヒートポンプの温度リフトは最低でも冷水１５
℃から熱を汲み上げて７０℃まで昇温させるために５５
℃の温度リフトとなり、通常のヒートポンプの温度リフ
ト４５℃に比べて２２％増加し、圧力比が若干高くなる
ため動作係数は大略３程度に設計できる。従って、冷水
からの入熱量は３となり、一方、出熱は合計１＋３で４
となり、この熱量が全て温水を加熱してデシカント外調
機に使用される。
【００２０】デシカント空調機の単体におけるエネルギ
効率を示す動作係数（ＣＯＰ）は図３における冷房効果
ΔＱを再生加熱量で除した値で示されるが、大略最大で
０．８〜１．２であることが一般に報告されている。従
って、デシカント空調機の動作係数（ＣＯＰ）を大略１
とすると、デシカント空調機によって１の冷房効果が得
られることになるので、ヒートポンプの圧縮機入力を１
とするとデシカント空調機の駆動熱量は４となり、従っ
て温水によって４の冷房効果が得られる。本空調システ
ムでは、この他に冷水による冷房効果が３あるので合計
７の冷房効果が得られ、このデシカント外調機全体の動
作係数は、 動作係数＝冷房効果／圧縮機入力＝７ となる。この値は従来システムの値「４以下」を大幅に
上回り、約４５％の省エネルギー効果がある。
効率を示す動作係数（ＣＯＰ）は図３における冷房効果
ΔＱを再生加熱量で除した値で示されるが、大略最大で
０．８〜１．２であることが一般に報告されている。従
って、デシカント空調機の動作係数（ＣＯＰ）を大略１
とすると、デシカント空調機によって１の冷房効果が得
られることになるので、ヒートポンプの圧縮機入力を１
とするとデシカント空調機の駆動熱量は４となり、従っ
て温水によって４の冷房効果が得られる。本空調システ
ムでは、この他に冷水による冷房効果が３あるので合計
７の冷房効果が得られ、このデシカント外調機全体の動
作係数は、 動作係数＝冷房効果／圧縮機入力＝７ となる。この値は従来システムの値「４以下」を大幅に
上回り、約４５％の省エネルギー効果がある。
【００２１】一方、エアコン３においても省エネルギー
が達成される。つまり、デシカント外調機１により、室
内に供給する空気ＳＡは還気ＲＡより低い絶対湿度にす
ることができるから、水分を室内に持ち込まないで済
む。従って、エアコン３で除湿をする必要がなくなり、
空気の顕熱処理をするだけで良くなる。従って、エアコ
ン３は、空気を２０℃程度に冷却すればよく、蒸発温度
がおよそ１０℃高くとれる。これにより、温度ヘッドが
小さくなる（例えば、４０℃から３０℃）。
が達成される。つまり、デシカント外調機１により、室
内に供給する空気ＳＡは還気ＲＡより低い絶対湿度にす
ることができるから、水分を室内に持ち込まないで済
む。従って、エアコン３で除湿をする必要がなくなり、
空気の顕熱処理をするだけで良くなる。従って、エアコ
ン３は、空気を２０℃程度に冷却すればよく、蒸発温度
がおよそ１０℃高くとれる。これにより、温度ヘッドが
小さくなる（例えば、４０℃から３０℃）。
【００２２】これによる省エネルギー率は、 ΔＴ１／ΔＴ２＝３０／４０＝０．７５ であるから約２５％となる。従って、システム全体とし
ての効率は、平均的な空調負荷の顕熱比が０．７である
ことから、潜熱を負担する外調機と顕熱を負担するエア
コンのそれぞれの負荷割合が大略３：７であることを勘
案すると、 ０．３×０．５５＋０．７×０．７５＝０．６９ となり、省エネルギー率は約３１％となる。
ての効率は、平均的な空調負荷の顕熱比が０．７である
ことから、潜熱を負担する外調機と顕熱を負担するエア
コンのそれぞれの負荷割合が大略３：７であることを勘
案すると、 ０．３×０．５５＋０．７×０．７５＝０．６９ となり、省エネルギー率は約３１％となる。
【００２３】また、エアコン３で除湿をする必要がなく
なり、これにドレンが不要となるので、設備コストや操
作の手間を削減することができる。なお、本実施例で
は、ヒートポンプ２００として蒸気圧縮式ヒートポンプ
を用いたが、前述した内容によれば、ヒートポンプ作用
のある熱源機であれば何でもよく、例えば、特願平７−
３３３０５３に提案したような吸収式ヒートポンプを用
いても差し支えなく、同様の効果を得ることができる。
また、本実施例では、熱移送媒体として冷温水を用いた
が、これに替えて直接冷媒の蒸発、凝縮作用を利用する
方式を用いても差し支えない。
なり、これにドレンが不要となるので、設備コストや操
作の手間を削減することができる。なお、本実施例で
は、ヒートポンプ２００として蒸気圧縮式ヒートポンプ
を用いたが、前述した内容によれば、ヒートポンプ作用
のある熱源機であれば何でもよく、例えば、特願平７−
３３３０５３に提案したような吸収式ヒートポンプを用
いても差し支えなく、同様の効果を得ることができる。
また、本実施例では、熱移送媒体として冷温水を用いた
が、これに替えて直接冷媒の蒸発、凝縮作用を利用する
方式を用いても差し支えない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒートポンプとデシカントを用いたハイブリッドな空調
方式を用いたことにより、潜熱処理が大幅に省エネルギ
ーになり、ランニングコストを低下させた空調システム
が提供されるとともに、組み合わせて用いるエアコン等
の空調機のドレンを不要としてその面からもコストを低
減させることができる。
ヒートポンプとデシカントを用いたハイブリッドな空調
方式を用いたことにより、潜熱処理が大幅に省エネルギ
ーになり、ランニングコストを低下させた空調システム
が提供されるとともに、組み合わせて用いるエアコン等
の空調機のドレンを不要としてその面からもコストを低
減させることができる。
【図１】本発明に係る空調システムの一実施例の基本構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図２】図１の実施例に係るデシカント外調機の基本構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図３】図１の実施例に係る空気のデシカント空調サイ
クルをモリエル線図で示す説明図である。
クルをモリエル線図で示す説明図である。
【図４】本発明の空調システムに係るヒートポンプの熱
の移動を示す説明図である。
の移動を示す説明図である。
【図５】従来の空調システムの基本構成を示す説明図で
ある。
ある。
１ デシカント外調機 ２ 室内空間 ３ 空調機（エアコン） ２００ ヒートポンプ １０２，１４０ 送風機 １０３ デシカントロータ １０４ 顕熱熱交換器 ２１０ 冷却器（冷水熱交換器） ２２０ 加熱器（温水熱交換器） Ａ 外気導入経路 Ｂ 室内空気放出経路 ＳＡ 給気 ＲＡ 還気 ＥＸ 排気 ＯＡ 外気 ΔＱ 冷房効果 Δｑ 冷水による冷却量 ΔＨ 温水による加熱量
Claims (5)
- 【請求項１】 室内空気を循環させて処理する空調機
と、外気を処理して室内に導く外調機とを備え、 上記外調機は、上記外気中の水分を吸着し、室内空気に
よって再生されるデシカントと、該デシカントを再生す
る熱源となるヒートポンプとを備え、再生空気の加熱に
上記ヒートポンプの高温熱源を用い、外気の冷却に上記
ヒートポンプの低温熱源を用いることを特徴とする空調
システム。 - 【請求項２】 上記デシカント通過後の外気と通過前の
室内空気との間で熱交換を行なう熱交換器を設けたこと
を特徴とする請求項１に記載の空調システム。 - 【請求項３】 前記ヒートポンプが蒸気圧縮式ヒートポ
ンプであることを特徴とする請求項１に記載の空調シス
テム。 - 【請求項４】 前記ヒートポンプが吸収式ヒートポンプ
であることを特徴とする請求項１に記載の空調システ
ム。 - 【請求項５】 室内空気を循環させて処理する空調機
と、外気を処理して室内に導く外調機とを備え、 上記外調機には、外気中の水分を吸着し、室内空気によ
って再生されるデシカントと、 上記デシカント通過後の外気と通過前の室内空気との間
で熱交換を行なう熱交換器と、 上記熱交換器通過後の外気を冷却し、熱交換器通過前の
室内空気を加熱するヒートポンプとを有することを特徴
とする空調システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153409A JPH09318126A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 空調システム |
| US08/863,062 US5950442A (en) | 1996-05-24 | 1997-05-23 | Air conditioning system |
| CN97112139.7A CN1202383C (zh) | 1996-05-24 | 1997-05-26 | 空调装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153409A JPH09318126A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 空調システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318126A true JPH09318126A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15561863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153409A Pending JPH09318126A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 空調システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318126A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005036063A1 (ja) | 2003-10-09 | 2005-04-21 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和装置 |
| JP2012088042A (ja) * | 2011-12-16 | 2012-05-10 | Daikin Industries Ltd | 空調制御装置 |
| WO2014091541A1 (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
| JP2020134064A (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-31 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空調制御システム、空調制御方法及びプログラム |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP8153409A patent/JPH09318126A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005036063A1 (ja) | 2003-10-09 | 2005-04-21 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和装置 |
| US7905108B2 (en) | 2003-10-09 | 2011-03-15 | Daikin Industries, Ltd. | Air conditioning apparatus |
| JP2012088042A (ja) * | 2011-12-16 | 2012-05-10 | Daikin Industries Ltd | 空調制御装置 |
| WO2014091541A1 (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
| JP5984964B2 (ja) * | 2012-12-10 | 2016-09-06 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
| JP2020134064A (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-31 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空調制御システム、空調制御方法及びプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |