JPS6053822B2 - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
- Publication number
- JPS6053822B2 JPS6053822B2 JP52111121A JP11112177A JPS6053822B2 JP S6053822 B2 JPS6053822 B2 JP S6053822B2 JP 52111121 A JP52111121 A JP 52111121A JP 11112177 A JP11112177 A JP 11112177A JP S6053822 B2 JPS6053822 B2 JP S6053822B2
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- Japan
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- air
- liquid
- air conditioner
- gas
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Classifications
-
- 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
- F24F3/1417—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 liquid hygroscopic desiccants
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は空気の冷却・除湿及び加温・加湿の双方の
目的に使用できる空気調和装置に関するものである。
目的に使用できる空気調和装置に関するものである。
従来、空気調和装置は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを
利用して空気を冷却する蒸気圧縮式冷凍機が最も一般的
で、かかる冷凍機の冷凍回路では、空気を冷却する時に
露点以下に冷却することで空気中の水分を結露させるこ
とにより除湿が可能である。
利用して空気を冷却する蒸気圧縮式冷凍機が最も一般的
で、かかる冷凍機の冷凍回路では、空気を冷却する時に
露点以下に冷却することで空気中の水分を結露させるこ
とにより除湿が可能である。
しかし、相対湿度を下げるには、除湿の後で加熱するこ
とが必要である。また、除湿のみを目的としてブライン
などの吸湿性の液体と空気を接触させることにより除湿
を行なわせる吸収式除湿機がある。吸収式除湿機は、通
常伝熱管にブラインを散布し空気と接触させ除湿するも
ので、吸湿を伴う発熱を除去するために、伝熱管を冷却
水で冷却するのが普通である。吸湿により稀釈されたブ
ラインを濃縮するには、ヒータ等により加熱した別の伝
熱管にブラインを散布し、外気と接触・させ水分を放出
する。また、上記の蒸気圧縮式冷凍機及び吸収式除湿機
を結合したものとして、吸収式除湿機の吸収系の伝熱管
と蒸気圧縮式冷凍機の蒸発器のコイルを兼用させて空気
の冷却・除湿を行ない、他方、除湿機の濃縮系のヒータ
ーと冷・凍機の凝縮器のコイルを兼用させて吸収液の濃
縮を行なわしめる方式も提案されている。この方式によ
る空気調和装置を第１図について説明する。 第１図に
おいて、空気調和装置は直列に接続された冷媒圧縮機１
、凝縮器２、蒸発器３、膨張弁４で冷凍回路を構成し、
室内空気は室内空気取入口２３から入り蒸発器３で冷却
され、工リミネータ２２を通つて再び室内に戻る。この
とき、通常吸湿性のブラインである吸収液の液溜又はブ
ライン受け２４からポンプ６によつて吸収液を蒸発器３
のコイル表面にノズル２１から散布し、吸収液で濡れた
コイル表面で空気の冷却と除湿を行なう。空気中の水分
を吸収して稀薄になつた吸収液は凝縮器２を利用して濃
縮する。即ち、ポンプ６によつて稀薄な吸収液をノズル
１１から凝縮器コイルに散布する。他方、外気取入口１
３から取り入れられた外気は、凝縮器コイルで昇温され
た吸収液と接触し吸収液中の水分を取り去つて、工リミ
ネータ１２から周辺雰囲気に放出される。こうして濃縮
された吸収液はポンプ５によつて、液溜２４に戻される
。この方式による空気調和装置は、以上述べたように室
内空気の冷却・除湿を蒸発器コイル表面で行なうため、
蒸発器コイルは例えば、ファン付管やプレートファン熱
交換器などのような極めて限られた構造とならざるを得
ない。
とが必要である。また、除湿のみを目的としてブライン
などの吸湿性の液体と空気を接触させることにより除湿
を行なわせる吸収式除湿機がある。吸収式除湿機は、通
常伝熱管にブラインを散布し空気と接触させ除湿するも
ので、吸湿を伴う発熱を除去するために、伝熱管を冷却
水で冷却するのが普通である。吸湿により稀釈されたブ
ラインを濃縮するには、ヒータ等により加熱した別の伝
熱管にブラインを散布し、外気と接触・させ水分を放出
する。また、上記の蒸気圧縮式冷凍機及び吸収式除湿機
を結合したものとして、吸収式除湿機の吸収系の伝熱管
と蒸気圧縮式冷凍機の蒸発器のコイルを兼用させて空気
の冷却・除湿を行ない、他方、除湿機の濃縮系のヒータ
ーと冷・凍機の凝縮器のコイルを兼用させて吸収液の濃
縮を行なわしめる方式も提案されている。この方式によ
る空気調和装置を第１図について説明する。 第１図に
おいて、空気調和装置は直列に接続された冷媒圧縮機１
、凝縮器２、蒸発器３、膨張弁４で冷凍回路を構成し、
室内空気は室内空気取入口２３から入り蒸発器３で冷却
され、工リミネータ２２を通つて再び室内に戻る。この
とき、通常吸湿性のブラインである吸収液の液溜又はブ
ライン受け２４からポンプ６によつて吸収液を蒸発器３
のコイル表面にノズル２１から散布し、吸収液で濡れた
コイル表面で空気の冷却と除湿を行なう。空気中の水分
を吸収して稀薄になつた吸収液は凝縮器２を利用して濃
縮する。即ち、ポンプ６によつて稀薄な吸収液をノズル
１１から凝縮器コイルに散布する。他方、外気取入口１
３から取り入れられた外気は、凝縮器コイルで昇温され
た吸収液と接触し吸収液中の水分を取り去つて、工リミ
ネータ１２から周辺雰囲気に放出される。こうして濃縮
された吸収液はポンプ５によつて、液溜２４に戻される
。この方式による空気調和装置は、以上述べたように室
内空気の冷却・除湿を蒸発器コイル表面で行なうため、
蒸発器コイルは例えば、ファン付管やプレートファン熱
交換器などのような極めて限られた構造とならざるを得
ない。
また、管内冷媒一吸収液一空気の３者間の熱移動と、吸
収液一空気間の水分移動と、吸収熱の発生とが同時に起
こるため吸収液の温度と濃度の制御が困難で、従つて空
気の温度と湿度を所定の値に調和することができなかつ
た。また、暖戻・加湿の機能は全く含んでいなかつた。
従つて、この発明の主な目的は上記した方式の空気調和
装置の欠点を除去した装置を提供することである。
収液一空気間の水分移動と、吸収熱の発生とが同時に起
こるため吸収液の温度と濃度の制御が困難で、従つて空
気の温度と湿度を所定の値に調和することができなかつ
た。また、暖戻・加湿の機能は全く含んでいなかつた。
従つて、この発明の主な目的は上記した方式の空気調和
装置の欠点を除去した装置を提供することである。
簡略に述べると、この発明は上記目的を達成するため、
ブライン対冷媒の熱交換器を別に設け、冷ブラインと空
気の気液接触器で空気の冷却・除湿を行なうと共に、冷
媒回路を切り換えることにより暖戻・加湿も可能とした
空気調和装置を提供しようとするものである。以下、第
２図にしたがつてこの発明による空気調和装置の構成を
説明する。
ブライン対冷媒の熱交換器を別に設け、冷ブラインと空
気の気液接触器で空気の冷却・除湿を行なうと共に、冷
媒回路を切り換えることにより暖戻・加湿も可能とした
空気調和装置を提供しようとするものである。以下、第
２図にしたがつてこの発明による空気調和装置の構成を
説明する。
空気調和装置は直列に接続された冷媒圧縮機１、ブライ
ン対冷媒熱交換器７及び８、四方切換弁９、膨張弁４で
冷凍回路を構成している。ブライン対冷媒熱交換器８で
冷媒と熱交換したブラインは、ブライン散布機構又はノ
ズル２１から出て、その下部に設けた充填物より成る気
液接触器２５を経て液溜２４に戻る。充填物は金属、プ
ラスチックス等の材料でハニカム状、波板状等の任意の
形状に造つた当該技術で周知のものでよい。ポンプ６に
より液溜２４のブラインの一部は再生熱交換器１０、ブ
ライン対冷媒熱交換器７を経てブライン散布ノズル１１
から散布され、その下部に設けた同様の充填物より成る
気液接触器１５で空気と接触した後、液溜１４に戻る。
室内空気は空気取入口２３から取り入れられ、吐出口２
６から室内に戻される。外気は外気取入口１３から入り
吐出口１６から大気に放出される。二つの液溜１４と２
４はポンプ５、及び再生熱交換器１０を含む配管により
接続されている。上述したこの発明の空気調和装置は次
の通り動作する。
ン対冷媒熱交換器７及び８、四方切換弁９、膨張弁４で
冷凍回路を構成している。ブライン対冷媒熱交換器８で
冷媒と熱交換したブラインは、ブライン散布機構又はノ
ズル２１から出て、その下部に設けた充填物より成る気
液接触器２５を経て液溜２４に戻る。充填物は金属、プ
ラスチックス等の材料でハニカム状、波板状等の任意の
形状に造つた当該技術で周知のものでよい。ポンプ６に
より液溜２４のブラインの一部は再生熱交換器１０、ブ
ライン対冷媒熱交換器７を経てブライン散布ノズル１１
から散布され、その下部に設けた同様の充填物より成る
気液接触器１５で空気と接触した後、液溜１４に戻る。
室内空気は空気取入口２３から取り入れられ、吐出口２
６から室内に戻される。外気は外気取入口１３から入り
吐出口１６から大気に放出される。二つの液溜１４と２
４はポンプ５、及び再生熱交換器１０を含む配管により
接続されている。上述したこの発明の空気調和装置は次
の通り動作する。
ます、室内空気を冷却・除湿する場合、第２図において
四方切換弁９は実線で示す回路状態にあり、ブライン対
冷媒熱交換器７は凝縮器として働き、ブライン対冷媒熱
交換器８は蒸発器として働く。従つて、液溜２４のブラ
インはポンプ６によつてブライン対冷媒熱交換器８に送
られてそこで冷却され、ブライン散布ノズル２１から気
液接触器２５の上部に散布される。その結果、気液接触
器２５を構成する充填物はブラインで濡れ、空気取入口
２３から取り入れられた空気とブラインの気液接触のた
めに必要な面積をもたらす。こうして冷ブラインと空気
が接触する際に、空気は冷却され且つ除湿され、ブライ
ンの濃度及び温度を所定の値に設定することにより吐出
口側の空気温度と湿度を制御することができる。空気中
の水分を吸収して稀薄になつた液溜２４中のブラインの
一部は再生熱交換器１０で暖められた後、ブライン対冷
媒熱交換器７（この場合では凝縮器として働く）で更に
暖められて、ブライン散布ノズル１１から気液接触器１
５の上部に散布される。気液接触器１５を構成する充填
物はブラインで濡れ、外気取入口１３から吸入した外気
と気液接触し外気に熱及び水分を放出するのに必要な面
積をもたらす。温ブラインと外気が接触する際、ブライ
ンは冷却され且つその水分を外気中に放出する。こうし
て濃縮された液溜１４中のブラインは、ポンプ５により
再生熱交換器１０へ送られそこで更に冷却され冷ブライ
ンの液溜２４に戻る。室内空気を暖房・加湿する場合は
、四方切換弁９が第２図に点線で示す位置に切り換えら
れ、ブライン対冷媒熱交換器７及び８は冷房・除湿の場
合とは逆にそれぞれ蒸発器及び凝縮器として働く。
四方切換弁９は実線で示す回路状態にあり、ブライン対
冷媒熱交換器７は凝縮器として働き、ブライン対冷媒熱
交換器８は蒸発器として働く。従つて、液溜２４のブラ
インはポンプ６によつてブライン対冷媒熱交換器８に送
られてそこで冷却され、ブライン散布ノズル２１から気
液接触器２５の上部に散布される。その結果、気液接触
器２５を構成する充填物はブラインで濡れ、空気取入口
２３から取り入れられた空気とブラインの気液接触のた
めに必要な面積をもたらす。こうして冷ブラインと空気
が接触する際に、空気は冷却され且つ除湿され、ブライ
ンの濃度及び温度を所定の値に設定することにより吐出
口側の空気温度と湿度を制御することができる。空気中
の水分を吸収して稀薄になつた液溜２４中のブラインの
一部は再生熱交換器１０で暖められた後、ブライン対冷
媒熱交換器７（この場合では凝縮器として働く）で更に
暖められて、ブライン散布ノズル１１から気液接触器１
５の上部に散布される。気液接触器１５を構成する充填
物はブラインで濡れ、外気取入口１３から吸入した外気
と気液接触し外気に熱及び水分を放出するのに必要な面
積をもたらす。温ブラインと外気が接触する際、ブライ
ンは冷却され且つその水分を外気中に放出する。こうし
て濃縮された液溜１４中のブラインは、ポンプ５により
再生熱交換器１０へ送られそこで更に冷却され冷ブライ
ンの液溜２４に戻る。室内空気を暖房・加湿する場合は
、四方切換弁９が第２図に点線で示す位置に切り換えら
れ、ブライン対冷媒熱交換器７及び８は冷房・除湿の場
合とは逆にそれぞれ蒸発器及び凝縮器として働く。
従つて、室内側の気液接触器２５には温ブラインが散布
され、室内空気と気液接触し空気を加温・加湿する。他
方、外気側の気液接触器１５には冷ブラインが散布され
、外気と気液接触し外気から吸熱・吸湿しブラインを加
熱稀釈する。以上の説明はこの発明の基本的な構成につ
いて述述べたものであるが、その他種々の改変が可能で
ある。例えば第３図に示すように、凝縮器として働く熱
交換器７又は８のブライン出口側とブライン散布ノズル
１１又は２１の間にヒータ１７又は２７を取り付け、凝
縮温度が低いときにブラインを加熱するのに用いてもよ
い。また、ブライン対冷媒熱交換器７及び８間の冷凍回
路に空冷又は水冷の凝縮器３１を設け、冷凍サイクルを
安定に動作させるようにしてもよい。更に、外気側液溜
１４のレベルを上げ、ブラインの自重によつて、室内側
液溜２４にブラインが戻るようにすることもでき、この
場合には第２図のポンプ５は不要である。以上の説明か
ら分かるように、この発明は次のような多くの効果を有
するものである。
され、室内空気と気液接触し空気を加温・加湿する。他
方、外気側の気液接触器１５には冷ブラインが散布され
、外気と気液接触し外気から吸熱・吸湿しブラインを加
熱稀釈する。以上の説明はこの発明の基本的な構成につ
いて述述べたものであるが、その他種々の改変が可能で
ある。例えば第３図に示すように、凝縮器として働く熱
交換器７又は８のブライン出口側とブライン散布ノズル
１１又は２１の間にヒータ１７又は２７を取り付け、凝
縮温度が低いときにブラインを加熱するのに用いてもよ
い。また、ブライン対冷媒熱交換器７及び８間の冷凍回
路に空冷又は水冷の凝縮器３１を設け、冷凍サイクルを
安定に動作させるようにしてもよい。更に、外気側液溜
１４のレベルを上げ、ブラインの自重によつて、室内側
液溜２４にブラインが戻るようにすることもでき、この
場合には第２図のポンプ５は不要である。以上の説明か
ら分かるように、この発明は次のような多くの効果を有
するものである。
まず、圧縮器及ひ切換弁を含む冷媒通路に、冷媒とブラ
インを熱交換させる少なくとも二つの熱交換器が備えら
れているので、冷媒と気体とを熱交換させる場合と比較
すると、空気とブラインの熱通過率には１桁以上の差が
あり蒸発器、凝縮器の必要面積が大巾に異なることにな
るのに対し、非常にコンパクトで製作コストの低廉な空
気調和装置が得られる。しかも、一般的に、液体と気体
の接触熱交換による気体中の水分の液体への吸収能力は
、気体の温度が高く液体の温度が低い程大きく、逆に、
液体中の水分の気体への放出能力は、液体の温度が高く
気体の温度が低い程大きい。本発明によれば、二つの熱
交換器のブライン通路がブラインと空気の気液接触器に
ブラインの連通が可能にそれぞれ接続されているので、
冷却液体（ブライン）による気体中の水分吸収と、高温
液体中の水分の気体への放出とを実現可能にして、上述
したような吸収能力及び放出能力を最大にすることがで
きる。その他、本発明によれば、ブライン対冷媒熱交換
器で冷却ないし加温されたブラインを気液接触器を構成
する充填物に散布するので、気液接触器の構造は充分な
表面積さえ有するならば任意の形状にすることが可能で
、気液接触器は極めて小形にすることが可能である。次
に、気液接触器ではブラインと空気との間の熱移動及び
水分移動のみが行なわれるので、散布ブライン温度と濃
度を制御することにより空気の温度と湿度を容易に制御
することができる。また、冷媒回路を切り換える簡単な
操作により装置を冷房・除湿と暖房・加湿とに両用する
ことができる。
インを熱交換させる少なくとも二つの熱交換器が備えら
れているので、冷媒と気体とを熱交換させる場合と比較
すると、空気とブラインの熱通過率には１桁以上の差が
あり蒸発器、凝縮器の必要面積が大巾に異なることにな
るのに対し、非常にコンパクトで製作コストの低廉な空
気調和装置が得られる。しかも、一般的に、液体と気体
の接触熱交換による気体中の水分の液体への吸収能力は
、気体の温度が高く液体の温度が低い程大きく、逆に、
液体中の水分の気体への放出能力は、液体の温度が高く
気体の温度が低い程大きい。本発明によれば、二つの熱
交換器のブライン通路がブラインと空気の気液接触器に
ブラインの連通が可能にそれぞれ接続されているので、
冷却液体（ブライン）による気体中の水分吸収と、高温
液体中の水分の気体への放出とを実現可能にして、上述
したような吸収能力及び放出能力を最大にすることがで
きる。その他、本発明によれば、ブライン対冷媒熱交換
器で冷却ないし加温されたブラインを気液接触器を構成
する充填物に散布するので、気液接触器の構造は充分な
表面積さえ有するならば任意の形状にすることが可能で
、気液接触器は極めて小形にすることが可能である。次
に、気液接触器ではブラインと空気との間の熱移動及び
水分移動のみが行なわれるので、散布ブライン温度と濃
度を制御することにより空気の温度と湿度を容易に制御
することができる。また、冷媒回路を切り換える簡単な
操作により装置を冷房・除湿と暖房・加湿とに両用する
ことができる。
第１図は従来の冷房・除湿を目的とする空気調和装置の
構成図、第２図はこの発明の冷房・除湿及ひ暖房・加湿
用空気調和装置の基本構成図、第３図はその変形例の構
成図てある。 図中１は冷媒用圧縮機、４は膨張弁、７及び８はブライ
ン対冷媒熱交換器、９は四方切換弁、１０は再生熱交換
器、１１及び２１はブライン散布Ｊ機構、１４及び２４
は液溜、１５及び２５は気液接触器、１７及び２７はヒ
ータ、３１は凝縮器である。
構成図、第２図はこの発明の冷房・除湿及ひ暖房・加湿
用空気調和装置の基本構成図、第３図はその変形例の構
成図てある。 図中１は冷媒用圧縮機、４は膨張弁、７及び８はブライ
ン対冷媒熱交換器、９は四方切換弁、１０は再生熱交換
器、１１及び２１はブライン散布Ｊ機構、１４及び２４
は液溜、１５及び２５は気液接触器、１７及び２７はヒ
ータ、３１は凝縮器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 冷媒圧縮機、冷媒とブラインを熱交換させる少なく
とも二つの第１熱交換器の冷媒通路、膨張弁及び前記圧
縮機を通る冷媒の方向を切り換える切換弁に冷媒を循環
させる冷凍回路と、吸湿性のブラインを前記二つの第１
熱交換器のブライン通路、ブライン散布機構、ブライン
と空気の気液接触器及びブライン受けに循環させる二つ
のブライン回路とを備え、前記二つのブライン回路はそ
れ等の間のブラインの連通を可能とするよう配管で接続
されており、前記切換弁の切換動作に伴つてどちらか一
方のブライン回路の気液接触器で空気の冷却と除湿を行
ない他方のブライン回路の気液接触器で空気の加温と加
湿を行なうようにした空気調和装置。 ２ 二つのブライン回路を持続する前記配管には第２の
再生熱交換器が配置されている特許請求の範囲第１項記
載の空気調和装置。 ３ 各ブライン回路において、前記第１熱交換器のブラ
イン通路の出口側とブライン散布機構の入口側との間に
加熱部が設けられている特許請求の範囲第１項記載の空
気調和装置。 ４ 冷凍回路の前記二つの第１熱交換器の間には凝縮器
が直列に配置されている特許請求の範囲第１項記載の空
気調和装置。 ５ 二つのブライン回路の前記ブライン受けはその液面
レベルに差が付くように設けられている特許請求の範囲
第１項記載の空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52111121A JPS6053822B2 (ja) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52111121A JPS6053822B2 (ja) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5444336A JPS5444336A (en) | 1979-04-07 |
| JPS6053822B2 true JPS6053822B2 (ja) | 1985-11-27 |
Family
ID=14552954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52111121A Expired JPS6053822B2 (ja) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053822B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013032969A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | Ducool, Ltd. | Desiccant-based cooling system |
| JP2013139900A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Daikin Industries Ltd | 調湿装置 |
-
1977
- 1977-09-14 JP JP52111121A patent/JPS6053822B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5444336A (en) | 1979-04-07 |
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