JPH09318128A - 空調システム - Google Patents
空調システムInfo
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- JPH09318128A JPH09318128A JP8153411A JP15341196A JPH09318128A JP H09318128 A JPH09318128 A JP H09318128A JP 8153411 A JP8153411 A JP 8153411A JP 15341196 A JP15341196 A JP 15341196A JP H09318128 A JPH09318128 A JP H09318128A
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- air conditioner
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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
- 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
- F24F2203/1032—Desiccant wheel
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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
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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
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空調機と外調機とを併用することによって省
エネルギー化と同時に、充分な除湿機能を発揮させて快
適な室内環境を得ることができる空調システムを提供す
る。 【解決手段】 空調空間２の室内空気を循環させて処理
する空調機３と、外気を処理して空調空間２内に導く外
調機１とを有し、外調機１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１０３と、デシ
カント１０３を再生する熱源となるヒートポンプ２００
とを有し、さらに、空調空間の湿度を検出する湿度セン
サ６と、この湿度センサ６の検出値に基づいてヒートポ
ンプ２００の運転を制御する制御装置１０とを有する。
エネルギー化と同時に、充分な除湿機能を発揮させて快
適な室内環境を得ることができる空調システムを提供す
る。 【解決手段】 空調空間２の室内空気を循環させて処理
する空調機３と、外気を処理して空調空間２内に導く外
調機１とを有し、外調機１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１０３と、デシ
カント１０３を再生する熱源となるヒートポンプ２００
とを有し、さらに、空調空間の湿度を検出する湿度セン
サ６と、この湿度センサ６の検出値に基づいてヒートポ
ンプ２００の運転を制御する制御装置１０とを有する。
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８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は比較的効率が低く、外気中の湿気が室内に持ち
込まれるため、エアコン３で水分除去を行っていた。エ
アコン３では、潜熱処理（水分除去）と顕熱処理（冷
却）を同時に行っていたため、室内の湿度が成り行き任
せにならざるを得なかった。まれに、除湿機能を持った
エアコンもあるが、冷却による除湿のための室内気温が
低下してしまうため、充分な除湿効果を発揮することが
できなかった。
器１１は比較的効率が低く、外気中の湿気が室内に持ち
込まれるため、エアコン３で水分除去を行っていた。エ
アコン３では、潜熱処理（水分除去）と顕熱処理（冷
却）を同時に行っていたため、室内の湿度が成り行き任
せにならざるを得なかった。まれに、除湿機能を持った
エアコンもあるが、冷却による除湿のための室内気温が
低下してしまうため、充分な除湿効果を発揮することが
できなかった。
【０００４】この発明は、空調機と外調機とを併用する
ことによって省エネルギー化と同時に、充分な除湿機能
を発揮させて快適な室内環境を得ることができる空調シ
ステムを提供することを目的とする。
ことによって省エネルギー化と同時に、充分な除湿機能
を発揮させて快適な室内環境を得ることができる空調シ
ステムを提供す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、空調空間の室内空気を循環させて処理する空調機
と、外気を処理して上記空調空間内に導く外調機とを有
し、上記外調機が、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有し、さらに、上記
空調空間の湿度を検出する湿度センサと、この湿度セン
サの検出値に基づいて上記ヒートポンプの運転を制御す
る制御装置とを有す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、空調空間の室内空気を循環させて処理する空調機
と、外気を処理して上記空調空間内に導く外調機とを有
し、上記外調機が、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有し、さらに、上記
空調空間の湿度を検出する湿度センサと、この湿度セン
サの検出値に基づいて上記ヒートポンプの運転を制御す
る制御装置とを有す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、デシカントと
ヒートポンプを組み合わせて用いる外調機により、外気
を室内空気より低い絶対湿度にしてから室内に供給する
ことができる。従って、主に外調機により除湿を、空調
機により温度調節を行なうような分担運転が可能とな
り、快適な環境条件の達成が可能であり、また、制御も
容易となる。さらに、空調機で除湿をする必要がないの
で、空調機の動作温度ヘッドを低下させることができ、
省エネルギーが達成される。
ヒートポンプを組み合わせて用いる外調機により、外気
を室内空気より低い絶対湿度にしてから室内に供給する
ことができる。従って、主に外調機により除湿を、空調
機により温度調節を行なうような分担運転が可能とな
り、快適な環境条件の達成が可能であり、また、制御も
容易となる。さらに、空調機で除湿をする必要がないの
で、空調機の動作温度ヘッドを低下させることができ、
省エネルギーが達成される。
【０００７】請求項２に記載の発明は、さらに、上記空
調空間内に該空間の温度を検出する温度センサを設け、
この温度センサの検出値に基づいて上記空調機の運転を
制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
空調システムである。
調空間内に該空間の温度を検出する温度センサを設け、
この温度センサの検出値に基づいて上記空調機の運転を
制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
空調システムである。
【０００８】請求項３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。
【０００９】請求項４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５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５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。
【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４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（空調空間）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４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（空調空間）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】空調空間２には、該空間の湿度を検出する
湿度センサ６が設けられ、この湿度センサ６の出力はコ
ントローラ１０に入力されている。このコントローラ１
０は、湿度センサ６の検出値に基づいて、後述するよう
に、外調機１の運転を制御するものである。空調空間２
には、さらに該空間の温度を検出する温度センサ７が設
けられ、この温度センサ７の出力は空調機３のコントロ
ーラ２０に入力されている。このコントローラ２０は、
温度センサ７の検出値に基づいて、空調機３の運転を制
御する。
湿度センサ６が設けられ、この湿度センサ６の出力はコ
ントローラ１０に入力されている。このコントローラ１
０は、湿度センサ６の検出値に基づいて、後述するよう
に、外調機１の運転を制御するものである。空調空間２
には、さらに該空間の温度を検出する温度センサ７が設
けられ、この温度センサ７の出力は空調機３のコントロ
ーラ２０に入力されている。このコントローラ２０は、
温度センサ７の検出値に基づいて、空調機３の運転を制
御する。
【００１２】外調機１１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１１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とが交差して設けられている。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１１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。
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１１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とが交差して設けられている。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１１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。
【００１３】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
気の出口は室外空間と経路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
気の出口は室外空間と経路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。
【００１４】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。
【００１５】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。
【００１６】次に、前述のように構成されたヒートポン
プ２００を熱源機とするデシカント外調機１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１０３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２１０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２００を熱源機とするデシカント外調機１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１０３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２１０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。
【００１７】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）。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】次に、上記の外調機１と空調機３を併用す
る空調システムのコントローラ１０，２０の制御動作を
図４を参照して説明する。この例では、主に、外調機１
により除湿機能を、空調機３により温度調節機能をそれ
ぞれ分担して行なうようにしている。ここでは、湿度セ
ンサ６として湿球温度計を用いた例が示されている。湿
球温度は、空間の温度と相対湿度の関数として、人間が
感じる快適・あるいは不快の指数をかなり直接的に表わ
すので、これを指標値としてそのまま用いている。
る空調システムのコントローラ１０，２０の制御動作を
図４を参照して説明する。この例では、主に、外調機１
により除湿機能を、空調機３により温度調節機能をそれ
ぞれ分担して行なうようにしている。ここでは、湿度セ
ンサ６として湿球温度計を用いた例が示されている。湿
球温度は、空間の温度と相対湿度の関数として、人間が
感じる快適・あるいは不快の指数をかなり直接的に表わ
すので、これを指標値としてそのまま用いている。
【００２１】すなわち、予め定めた湿球温度の上下限を
コントローラ１０に記憶させておく。そして、湿度セン
サ６の指示値がこの範囲に入っているときは、外調機１
のヒートポンプ２００の作動能力を下げ、指示値がこの
範囲を超える場合にこれを作動能力を上げて湿度を下げ
るようにする。すなわち、コントローラ１０によって外
調機１の能力制御を行なう。
コントローラ１０に記憶させておく。そして、湿度セン
サ６の指示値がこの範囲に入っているときは、外調機１
のヒートポンプ２００の作動能力を下げ、指示値がこの
範囲を超える場合にこれを作動能力を上げて湿度を下げ
るようにする。すなわち、コントローラ１０によって外
調機１の能力制御を行なう。
【００２２】一方、同様の方式で、コントローラ２０に
温度の上下限を設定しておき、温度センサ７の指示値を
基に、空調機３の能力制御を行なって、温度を所定範囲
に維持する。これにより、空調空間２内の空気の湿度と
温度が自動的に図４に示す快適ゾーンに入るように調整
される。
温度の上下限を設定しておき、温度センサ７の指示値を
基に、空調機３の能力制御を行なって、温度を所定範囲
に維持する。これにより、空調空間２内の空気の湿度と
温度が自動的に図４に示す快適ゾーンに入るように調整
される。
【００２３】図５は、湿度センサ６として相対湿度計を
用いた例を示すもので、従って、相対湿度を外調機１の
制御の指標値として用いており、快適ゾーンは、相対湿
度の上下限の範囲で規定されている。この実施例におけ
る制御のロジックは先の実施例と同じであるので、説明
を省略する。図６は、同様に、湿度センサ６として絶対
湿度計を用いた例を示すものである。
用いた例を示すもので、従って、相対湿度を外調機１の
制御の指標値として用いており、快適ゾーンは、相対湿
度の上下限の範囲で規定されている。この実施例におけ
る制御のロジックは先の実施例と同じであるので、説明
を省略する。図６は、同様に、湿度センサ６として絶対
湿度計を用いた例を示すものである。
【００２４】なお、上記の実施例では、コントローラ１
０，２０や、湿度・温度センサを個別に設けたが、勿
論、一体として設けることもできる。また、上記におい
ては、外調機１、空調機３を能力制御したが、風量を同
時に変えるような数値制御やＯＮ−ＯＦＦ制御を行なっ
ても同様の目的が達成できる。
０，２０や、湿度・温度センサを個別に設けたが、勿
論、一体として設けることもできる。また、上記におい
ては、外調機１、空調機３を能力制御したが、風量を同
時に変えるような数値制御やＯＮ−ＯＦＦ制御を行なっ
ても同様の目的が達成できる。
【００２５】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７に示す。図７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７に示す。図７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。
【００２６】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。
【００２７】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１１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１１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℃）。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】
【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外調
機と、空調機とを組み合わせて用い、主に外調機により
除湿を、空調機により温度調節を行なうような分担運転
をすることにより、省エネルギー化と湿度制御とが可能
となり、空調空間の湿度を検出する湿度センサの検出値
に基づいてヒートポンプの運転を制御することにより、
快適な環境を自動的に達成することができる。
ヒートポンプとデシカントを用いたハイブリッドな外調
機と、空調機とを組み合わせて用い、主に外調機により
除湿を、空調機により温度調節を行なうような分担運転
をすることにより、省エネルギー化と湿度制御とが可能
となり、空調空間の湿度を検出する湿度センサの検出値
に基づいてヒートポンプの運転を制御することにより、
快適な環境を自動的に達成することができる。
【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】図１の実施例の制御方法を示すグラフである。
【図５】図１の実施例の他の制御方法を示すグラフであ
る。
る。
【図６】図１の実施例のさらに他の制御方法を示すグラ
フである。
フである。
【図７】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８】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） ６ 湿度センサ ７ 温度センサ １０，２０ コントローラ 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】 空調空間の室内空気を循環させて処理す
る空調機と、外気を処理して上記空調空間内に導く外調
機とを有し、 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有し、 さらに、上記空調空間の湿度を検出する湿度センサと、
この湿度センサの検出値に基づいて上記ヒートポンプの
運転を制御する制御装置とを有することを特徴とする空
調システム。 - 【請求項２】 さらに、上記空調空間内に該空間の温度
を検出する温度センサを設け、この温度センサの検出値
に基づいて上記空調機の運転を制御するようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の空調システム。 - 【請求項３】 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４】 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５】 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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153411A JPH09318128A (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 |
|---|---|---|---|
| JP8153411A JPH09318128A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 空調システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318128A true JPH09318128A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15561911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153411A Pending JPH09318128A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 空調システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318128A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000205592A (ja) * | 1999-01-19 | 2000-07-25 | National House Industrial Co Ltd | 換気装置 |
| WO2005098326A1 (ja) | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和機および空気調和機の制御方法 |
| JP2007285539A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Shin Nippon Air Technol Co Ltd | 空調システム |
| KR100943285B1 (ko) * | 2009-06-01 | 2010-02-23 | (주)에이티이엔지 | 하이브리드 데시칸트 제습 장치 및 그 제어방법 |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP8153411A patent/JPH09318128A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000205592A (ja) * | 1999-01-19 | 2000-07-25 | National House Industrial Co Ltd | 換気装置 |
| WO2005098326A1 (ja) | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和機および空気調和機の制御方法 |
| US7810339B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-10-12 | Daikin Industries, Ltd. | Air conditioner and method of controlling air conditioner |
| JP2007285539A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Shin Nippon Air Technol Co Ltd | 空調システム |
| KR100943285B1 (ko) * | 2009-06-01 | 2010-02-23 | (주)에이티이엔지 | 하이브리드 데시칸트 제습 장치 및 그 제어방법 |
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