TW200533871A - Method and apparatus of air conditioning - Google Patents

Description

200533871 九、發明說明： 【舍明所屬之技術領域】 本發明係關於一種利 # 除濕的空氣調節方法議：空氣進行冷卻並 習知除濕方法更能夠大巾:。’本’”月係關於-種較 空氣調節裳置。 —除濕量的空氣調節方法以及 【先前技術】 以往，除濕機的除濕方法例如有：冷卻式、 吸收式以及吸附式等各種方法。其中二 線圈方式，1除、'晶甩w及—丄 飞亦％為直月疫 跡r二 壓縮式冷康機冷卻空氣而 使飽和水㈣壓降低，並使空氣中的水分凝結。該 有设備費用低廉的優點，並可廣 工/、 用除濕機。 了^㈣以_以及業務 如：17圖所示’習知冷卻式除濕機係具有：配置於上 ，側之蒸發器(冷卻器)1;配置於下風側之

广；及形成由蒸發W流向冷凝器2之空氣流的送風機 U略^)’其-般構造係利用蒸發器}將室内空氣” 亚除濕後，再藉由冷凝器2再加熱該空氣。 通常，除濕量可利用第18圖所示之濕度空氣線圖求 出。例如：利用蒸發器】將處於圖中了點所示之標準點（溫 度27V、相對濕度60%)狀態下的空氣予以冷卻時位於I 出口的空氣為〇點(溫度】7。〇時，可算出其除濕量為二 — X2 = 3.67g/kg(DR)。其中，「DR」係指乾燥空氣。 此外，連接J點與0點的直線稱為空氣操作線，進一 316774 5 200533871 步沿著延長線延伸時即可與飽和溫度 /又四線連接，此時的 度F(在，實施例中$ 5t)稱為裝置的露點溫度（蒸發溫 度）。該露點溫度愈低，上述〇點的溫度會隨之降低，: 得以獲得更大的除濕量。 -向 此外，根據該濕度空氣線圖，管 (，:s—— ^ 的比例，為顯熱比，量‘ 里QS+〉曰熱罝QL)。顯熱量QS係變化空氣溫度之 熱量，而潛熱量QL係用以凝 曰 ^ 工虱甲的水分之必要的埶 虿。^此，在上述例子中，顯熱比約為0.54，而空氣所呈、 之熱量中溫度變化時戶斤必要的敎旦 ”八 的熱里（顯熱量Qs)係整體熱 里的/°，其餘的46%則為用以除濕的潛熱量QL。 欲利用冷卻式的除濕方法增 7 „ ^ 裝置的最低露點溫度。作是，以要降低 仁疋，以上述方式配置熱交換器進 知方法’並無法將裝置的最低露點溫度降低到 5 C以下。 口 b本呶明之申請人首先提出一種除濕方法，苴係 自序配置蒸發器以及冷凝器，利用蒸發器使空氣 1上& ’里度亚去除水分後，再利用冷凝器使該空氣 預定溫度，且該方法係使空氣流中的水分在蒸 么為的表面形成'、、奋处 成滴狀/旋結以進行除濕（以下參照專利文獻 1)。 /上亦即’在習知除濕方法中，凝結液(空氣中的水分)係 形以月吴狀覆蓋蒸發器表面（凝結面）之膜狀凝結（f]]m wise 316774 200533871 condensation)，由於沒 屮·^、在γ八π λ、 、、、°的傳熱係透過該液膜進行，因

、此该液胺會形成較大的值 U ‘凝結液形成以滴狀二=且(第19圖 c〇-ensatlOn)0,,,M,^ w1Se 結面之部分的面積增加^二結，因空氣流直接接觸凝 率）（第㈣B)。藉此，由^而件以提高熱貫流率（熱傳導 ,v A>t 此由於可藉由熱貫流率的提升，侣推 水勿的滅結，結果可降低事 此外，與本申請之發==度’而提升除*量。 [專利文獻丨]日本專利特門2(^的以技術文獻如下所示。 「非室„」 開2〇02-130863號公報 與入又1文狀^ ^工學資料改訂第4版第7㈣日本機栈 學會發行1999年151頁至152頁 本枝械 獻2]冷;東空調便覽1卷基礎篇新版·第5版 曰本冷凍空調學會415頁 弟5版 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 一般而言，滴狀凝έ士作％ 一 t 的過程，但該現象本身目大狀凝結之熱傳導率 河曰則尚未有明石崔的解铕Γ夾 文獻1)。亦有報告指出：形成膜狀凝結，或形成^社利 上述物質或固體壁(冷卻面)的表面性狀而定二: ¥專利文獻2)。有關固體壁的表面性狀，係〜、 狀凝結的表面處理或促進劑的開發等為中心。Κ生滴 然而，該方法會提高蒸發器的製造成本― 用除濕機而言很難實現低價格化。此外 ；”尤家庭 可維持滴狀凝結之可靠性上亦有将錢、才間下來是否 方有4商榷，另有報告指出妹 316774 7 200533871 長日守間的變化而蒸發器表面(冷卻面)會產生腐蝕的現象 (蒼照上述非專利文獻1)。 因此，本發明係有鑑於上述問題而研發完成者，其目 的在=提供一種可安定維持滴狀凝結域，亦可抑制製造成 本之仏格低且性能高的g氣調節方法以及空氣調 (解決課題之手段） 在解決上述課題時，本發明人發現：蒸發器表面（冷卻 =中。的水分的凝結形態為滴狀凝結或膜狀凝結的差異，與 二=:二口空氣溫度與蒸發器之蒸發溫度間的溫度差有 I大的關係，因而研創完成本發明。 M it本發明係藉由在蒸發器的上風側配置冷凝器， 、’：瘵發态的入口空氣溫度與蒸發器 度差維持在2代以上，而使 ;度之間的溫 、、、口為滴狀而進行除濕。溫度差在 ^ 結域，在該溫度差的狀態下二二 理，否則將難以實現凝結液之滴狀化。 丁4寸別的處 藉此，使空氣中的水分安定地形成滴狀凝 除湯量。此外，因蒸發器表面 卢。可&升 抑制製造成本。 仃特別的處理，故可 在本發明之除濕方法中，可獲得較 熱比。亦艮P，滴狀凝結的冷卻能力八^〜為大的顯 :即冷卻空氣所需的熱量，因此可同 功能。 （作马冷氣機的 蒸發器的 配置於_之上風側的冷凝 316774 200533871 入口空氣溫度，而使墓 π .發、、四产之η I亡 …Χ态之入口工氣溫度與蒸發器之蒸 “度之間具有抑以上之溫度差的功能。 切的二t旋、、°的熱傳導率係與凝結面上之滴狀的大小有穷 切的關連，且傾仓认# # 」八」，在 、療氣速度愈快離脫液滴直彳&俞丨 液滴直徑愈小則熱傳導率俞大, 肉1虹恐小，而 内有效地使附著於基發哭二;口：，為了能夠在短時間 將蒸發器的上部配置 使水滴儘早由冷卻面_風㈣構造1此，即可 除濕量。 P面脱離，以利下—水滴的附著，並提升 並利用，：：肖由採用在蒸發器之下風側配置冷凝哭 =用：冷凝器將蒸發器的出口空 =’ 而可:::室内空氣溫度不會降低之—般的二功':方式， 此化，所謂的蒸發哭 …月匕。 的冷凝器，最好將—台二疑器與蒸發器下風側 列之冷凌電路的方式 乂:°°刀別’而形成與蒸發器並 「疑結溫度降低，π日士:精此’可降低凝結負荷，而使 ο Γ ㈠亦使蒸發溫度降低，m此，π· 加流入空氣與蒸發器之間的p - 口此可—面增 散熱量，並在提升除二又’—面降低裝置整體之 溫度的上升。〜！的同時可控制除濕運轉時之室内 然而，將配置於蒸發器之上 如 冷凝器，而將配置於、、~心做為預熱用 冷凝器之上述構成例中，；的冷U做為再熱用 画之無凝結域，便可以上、f由將咖設定為顯熱量 做為運轉方法的-例t3予ίΓ換器構成暖氣機。 與再熱用冷 3Ϊ6774 9 200533871 /旋态的散熱比設定為0.18 : 〇 82 , 驗條件下，藉由將上述各冷凝 在抓之標準試 蒸發器的蒸發溫度設在irc :、、，。溫度設定在啊、

裝置入口空氣溫度2(TC進行運轉。人出空氣溫度65°C對應 (發明之效果） T 如上所述，根據本發明， 轉時，使空氣中的水分在^ 仃冷氣運轉或除濕運

藉此，相較於習知利用日°。表女定地呈滴狀凝結， 々年乂万、白知利用艇狀凝結之 器，更能夠大幅提升除濕量。 〜方法以及習知機 此外，根據本發明，無需進行促 的表面處理即可實現滴狀、t A叙裔之滴狀凝結 性g / 結，並長期確保較高的可靠 :。此外’相較於習知機器，由於可達到降低消耗電力： 目的，故得以提供成本低、消耗命 力的 一月耗包力低的空氣調節裝置。 在外’根據本發明之空氣調節裝置，由於可藉由“ 機态進行冷氣、除渴以及暖氣 〇 友矾之各種運轉，因此可構成太 ^明以取代需要室外機之習知空氣調節機器 【實施方式】 以下，參胲圖面說明本發明之實施形態。 壯第I圖以及第2圖係顯示本發明實施形態之空氣調節 ^置20以及熱交換器21至23的構造。首先，說明空氣= 節裝置20之整體構造。 本實施形態之空氣調節裝置2〇構成手提型（】]扣勿 3Φe)之豕庭用除濕機、冷氣機或暖氣機，主要具備有··第 1冷凝器（預熱用冷凝器）2][、第2冷凝器（再熱用冷凝 316774 10 200533871 器）22、蒸發器23、送風 機器之主體24。職5、壓錢27、以及收容上述 主體24具有空氣吸入口 24A以及空氣排出口 藉由送風機25的驅動，报士 1介a ’ 力形成由空氣吸入口 “A侧流向* 乳排出π 24B側之空氣流。g !冷凝器21配置在工 入口 24A側的最说摘，n & 二乳吸 、且朝下風側依序配置蒸發器23、f 2〜/旋态22以及送風撼“ 乐 ^ ^ 主體24的下方收容有：用

儲存错由蒸發器23加以 用U 9^. ^ Λ ^ 义工亂中的水分的儲水描 26’以及使冷媒循環流通至第！冷凝器21、 曰 以及蒸發器23的壓縮機27。 是。。22、 朝垂直方向直立配置之筮 ^ ^ 以及蒸發器23分別具有相：弟2冷凝器Μ 備：等距配置之複數片的散 ^如* 2圖所示，係具 散熱片％的冷媒循環管己置成貫通上述 片38以及循環管39 ㈣怨中’該等散熱 第则構成空氣調 圖。第】冷凝器21、第2Α>。 ^束電路的配管構造 割為二’再分別並聯連H器2 2係將—台熱交換機分 由壓縮機27所排出之I备器23的上風侧及下風側。 28提供給第】冷凝器2】、第巧溫局壓冷媒氣體係經由配管 周圍外部空氣而凝結、液化二：凝器22,並將熱放出至 器22排出之冷媒係經由配弟】冷凝器2】、第2冷凝 並進行減塵'，接著再供給至蒸於哭而提供至電子膨膽間30 吸收熱量而蒸發、汽化。 3而由周圍之外部空氣 交’由蒸發器23排出之冷媒係 316774 200533871 經由配管3 1而供給至壓縮機2 7的吸入口。藉由反覆進行 -上述冷凍循環來使空氣調節裝置20運轉。 _ 根據上述構成，在進行除濕運轉時，由主體24之空氣 吸入口 24A吸入的室内空氣b 1係藉由通過第1冷凝器21 而加熱，且形成加熱空氣b2後流入蒸發器23。加熱空氣 b2係與蒸發器23之冷卻面（散熱片38的表面）接觸而進行 除濕且同時冷卻。通過蒸發器23的空氣b3係利用第2冷 凝器22而加熱至室内溫度，該加熱乾燥空氣b3會經由主 •體24的空氣排出口 24B而排出於室内。 以下，說明使用以上述方式構成之本實施形態之空氣 ' 調節裝置20的空氣調節方法。 [除濕/冷氣運轉] - 在本實施形態中，係在蒸發器23的上風侧配置預熱用 的第1冷凝器21。根據上述構成，室内空氣係藉由送風機 25的驅動而導入第1凝結機21，在此上升至預定溫度的空 φ氣係利用蒸發器23進行冷卻並去除水分。之後，再利用後 段的第2冷凝器22再度加熱至預定溫度，並排出至室内。 由於空氣係藉由通過第1冷凝器21而在升高至預定溫 度（例如5t)的狀態下接觸蒸發器23的表面，因此與沒有 該預熱冷凝器21的情況相較之下，使吸入空氣形成以較大 的溫度差與蒸發器23接觸。此外，藉由冷凝器的分配配置 可使凝結溫度會降低，且露點溫度降低。 使用第4圖所示之濕度空氣線圖來說明露點溫度的降 低情形。假設室内空氣為例如標準點（溫度27°C、相對濕 316774 200533871 度。60%)時，在上述例子中，係利用第】冷凝器2i預熱至 32t後，再以蒸發器23加以冷卻。此時操作線係在— 的溫度下與飽和溫度曲線連接，該溫度即成為裝置的霖點 溫度。藉此，相較於在蒸發器之上風側未配置冷凝器的羽 知除濕機(圖中虛線所示之操作線)，更能夠大幅降低露二 溫度。 。。因此，在本實施形態之空氣調節裝置2〇巾，係使蒸發 勺入工氣概度與黑·發裔23之蒸發溫度之間的溫户 差維持在2代以上。如後所述，藉由使蒸發器23之入= 空虱溫度與蒸發器23之蒸發溫度之間的溫度差維持在24 (：以上’即可使“巾的水分凝結為滴狀。 —般而言，在蒸氣接觸到低溫固體面 ::結過程中已知有：凝結液在固體面擴散而形；薄= 版狀綾結，以及凝結液未擴散於固體面而以滴狀的形式 赚凝結。如以上所述，相較於膜狀凝結，滴狀凝 、、，。冒顯示較大的熱傳導率。 表、1係對崧奄态之入口空氣溫度與蒸發器之蒸發溫度 j =差所致之空氣中的水分的凝結形態進行測定後 j得的實驗結果。水分凝結形態的確認，係以目測觀察 =器表面的方式進行。Μ1可以得知，蒸發器的入口 ^ 2度⑻與热發器的蒸發溫度㈣之間的溫度差0 —te) 、、'、在24c以上時，空氣中的水分會凝結為滴狀。 316774 13 200533871 【表Π

膜狀 ti :蒸發器入口空氣^ te :蒸發溫度 器的蒸發溫度（te)。 根據表i的結果，可做成第5圖所示之凝結域界線圖。 圖中=縱轴表示蒸發器的人口空氣溫度⑴），橫軸表示蒸發 . 此外’在第5圖中係分別以白色圓圈表示表1之實施 例：:四角形表示實施例2,三角形表示實施例3,而以雙 重圓圈表示比較例1，黑色圓圈表示比較例2。 如第5圖所示，可推定當蒸發器之入口空氣溫度與基 發溫度之間的溫度差維持在抓以下時係存在膜狀凝結 籲域，過23。(：時係存在滴狀凝結域，在机附近則存在膜 狀凝結域與滴狀凝結域之共存對流凝結域界線。 根據以上結果，可藉由使蒸發器入口空氣溫度與蒸發 溫度之間的溫度差維持在24。〇以上，即可使空氣中的水^ 安定地在瘵發器23的表面凝結為滴狀。藉此，相較於參照 第17圖所說明之設定在習知膜狀凝結域的除濕機，可獲得 較高的除濕能力。 & ' 此外，為實現上述滴狀凝結之空氣調節裝置20的運轉 316774 14 200533871 條件，係在JIS規格C96 1 7所規定之家庭用除濕機之標準 試驗條件27°C、60%下，例如設定：凝結溫度為4〇t：以下， 而蒸發溫度係設定為蒸發器入口空氣溫度與蒸發溫度之間 的溫度差維持在24。。以上。第】冷凝器21以及第2冷凝 器22的規格並不限於相同規格，亦可分別做成不同規柊。 例如，可在第！冷凝器21中配置流量控制用㈣等，而使 第1冷凝器2Ϊ、第2冷凝器22中的冷媒流量不同。 此外，在本實施形態中，係在蒸發器23的上風側以及 下風側配置第i冷凝器21以及第2冷凝器22，因此 :能力會大夂於習知除濕機中的冷凝器2的凝結能力:、並 使1 嶋機2 7之能力的情況下減低凝結負荷而 前提下心5：、^ ^因此可在不降低冷凌能力的 溫度上升。此外，因使冷物；夂了：何而抑制周圍 耗電力的目的。 循…低，進而達到減少消 第6圖係顯示藉由上 、 2〇(發明機器），在未進 ’構成之空氣調節裝置 濕時之除濕量，與習知家庭^之、·且°启庫中進行除 機器）的對比。在此，實線係機（弟17圖所示之習知 係顯示習知除濕機。 ”、不本發明之除濕機’而虛線 在弟6圖中，a 1到；lv ϋ τ、相對渴度47 6%; “2點係分別顯示在溫度225 的除濕量為300cc/h，係習知機 的除湛°矛、濕量為l9〇CC/h，而本發明機 為'的1.58倍(消耗電力為習 316774 15 200533871 知機器的0.79倍）。 • 此外，圖中的B1點以及B2點，係在溫度24 5它、相 .=濕度93.3%下之發明機器以及習知機器的數據ni 置方面，習知機器之除濕量為52〇cc/h，發明機器之除:量 為9L係習知機器的18倍（消耗電力為習知=、里 0·76倍)。 饿-的 此外，圖中的C1點以及02點，係顯示在溫度m、 相對濕度60%，亦即在標準點下之發明機器以及習知機哭 =除濕量。但實際上由於並未在該標準點中進行測定因： …法獲得詳細數據，但可推定發明機器具有約習知 2倍的除濕量。 °° 不同於膜狀凝結的情形，在滴狀凝結的情況下，並益 法根據空氣線圖算出裝置的顯熱量。但根據裝置的蒸：： 度、，發器人口空氣溫度、蒸發器出口空氣溫度概略^算 則可從習知的空氣公式進行計算。 (¾明機器運轉條件）

瘵發為入口空氣溫度（ti) : 30°C 瘵發器出D空氣溫度：l〇°C 〆里度30 C相對濕度50%之空氣的比容積：〇.88m3 / ka 空氣的比熱：〇.24kcal/kgec " ，量：UW/n- 頒熱置 QSU4x ].·58χ 60χ (1/0·88)χ (30—1〇) H 7 kcal / h 此外’風量0.58m3 / min)為暫定值，由於並無法根據 316774 16 200533871 該風量之設定值獲得充分的除濕量，故可根據規格適度地 .加以設定。 .(習知機器運轉條件） 在本例中，係適用表1之實施例4的習知機器。 蒸發器入口空氣溫濕度：27°C 60%

蒸發器出口空氣溫度：20.5°C 蒸發溫度：8°C

蒸發溫度8°C之潛熱：592.6 kcal / kg _凝結溫度：43°C 溫度27°C相對濕度60%之空氣的比容積：0.855m3 / kg - 空氣的比熱：0.24 kcal / kg°C ，風量：1.60m3 / min .顯熱量 QS= 0·24χ 1·60χ 60χ (1/0·855)χ (27— 20.5) -175.2 kcal / h 除濕量：0.263kg / h(6.3L/日） $ 潛熱量 QL=0.263x 592.6 = 1 55.8 kcal / h 顯熱比 SHF= 175.2 /(175.2 + 1 55.8) =1 75.2 / 331 = 0.53(計算值） 此外，觀看空氣線圖時SHF為0.53，與計算值大致相 同。 顯熱量由於係與空氣的溫度差呈正比，當然，即使壓 縮機相同，因設計條件不同，滴狀凝結的顯熱量會大於膜 狀凝結。亦即，冷卻能力增加。 17 316774 200533871 [表2】 膜狀凝結 滴狀;旋結 縮機的輸出 100W ~ i 100W 總冷卻能力 331 kcal/h — 顯熱量 175.2 kcal/h 517 kcal/h ' 除濕量 - """— 6.3 L/ 日 8.0L/日 — 潛熱量 155.8 kcal/h _ 潛熱 592.6 kcal/h 至 50 至 kcal/h"^ 如表2所示，得知滴狀凝結的顯熱量，亦即冷卻空氣 所必要的熱量會增加。藉此，由於可減少除濕機之散熱量， 因此較容易控制室溫的上升。 現有冷氣機的SHF多在0.7左右的狀況下，因本發明 之除濕機的顯熱量（冷卻能力）較大（SHF約在〇 9左右广而 二有~氣機之功旎。藉此，形成一種不需要室外機僅藉由 室内側裝置即可構成冷氣機的全新型態的冷氣機，即可構

仏日守’如第7圖所示，可藉由在蒸發器23之上風側僅 配置預熱用之冷凝哭9 ] ^構成，可構成冷氣用空氣調節 。 ，在本實施形態之空氣調節裝置20中，例如，# 置可遮斷對配置在下 卜風側之弟2冷心22提供冷媒的閥 @不’而在進行冷氣運轉時僅對配置於上風側之 冷凝器21供給冷媒。 弟 而以下記計算公式 蒸發器1的容量關 接著，根據蒸發器的理論設計式， 確涊發明機器之蒸發器23與習知機器之 係0 316774 18 200533871

Qe ·· K · A · Td····⑴

Td ·· (ti + to)/ 2 — te.··. 在此，

Qe ·-發态的冷卻能力（kcal / h) K:蒸發器的熱貫流率（kcal/t：m2h) Α·: ^發11 ^氣側冷卻®的有效面積（m2) ti :蒸發器入口空氣溫度)

t0 ·瘵發器出口空氣溫度（°c ) te:蒸發器之蒸發溫度（。c) 同的壓縮 的冷卻能 關係，係 4月機态之5又计條件，係使用與習知機器相 機’且冷卻能力也大致相同。習知機器之蒸發器 力⑽，與發明機器之蒸發器的冷卻能力⑽的 形成 Qe 1 = Qe2。 此外，關於習知機器之蒗發哭 …、么為的熱貫流率K1，盥發明 機器之蒸發器的蛘貫流率〆 '、，、貝*羊Κ2的關係，由於K i係膜狀凝結 中的熱貫流率，而K2 #、、高貼七不从丄 ^ 知滴狀喊結中的熱貫流率，因此 形成ΚΙ < K2。 此外，關於Td，根據數式（2)， 將習知機器設定為Tdl = (tll —t〇i)/2__te]， 而將發明機器設定為丁d2 n t〇2)/2 — te2時，在 til 一 27C、tol=l7。。、tel=i〇。。、 ti2= 32〇C、to2= 14。。、te2= 7。。 的情況下，會成為Tdl = 12t、Td2叫6t、且Tdi〈 Td2。 因此，根據數式（l)，因形成Qei =⑽，關於蒸發器 316774 】9 200533871 …積A’將習知機器設為幻、發明機器為八2時，會 ' >A2因此以結論而言可知，發明機器之基發哭 的容量必須小於習知機器的蒸發器的容量。 … 結果’發明機器與習知機器的冷卻能力相同時，發明 h的瘵發器23 ’例如會形成第8圖所示之構造。此外， 圖中與第2圖對應的部份係附以同一符號。另外，圖中符 二14係阻礙空乳通過的屏蔽（shield)。根據圖示例，蒸發 的面積係小於第1冷凝器21、第2冷凝器22的面積， 為白知機器之蒸發器之面積的3.5分之1。 藉此以小於習知機器的蒸發面積（容量 濕量，同時可達到使蒸發器小型化以及使 ^除 型化的目的。 H周即4置小 主接著，本發明之空氣調節裝置2〇,乃針對在蒸發哭23 表面凝結為滴狀之液滴與除濕量的關係進行檢討。Λ 一滴狀凝結的熱傳達率係與凝結面上的液滴的 蝴“系。第9圖顯示滴狀凝結狀態下之熱轉： ；；^：r im於非專利文獻υ。此外，此處所言之凝結 曲線，ίτ、私在產生滴狀凝結的凝結面中，去、 逐漸變大時，顯示熱通量（therma] ηϋ 過/7度 (非專利文獻υ。 叫之雙化情形的曲線 如第9圖以及第⑺圖所示，傾向於蒸氣速度愈快則離 ^夜滴直#愈小，且液滴直徑愈小則熱傳達率愈大。因此， ο何在水滴小的期間内使液滴迅速由蒸發器23脫離乃形 316774 20 200533871 成，計上的重點。風速亦會造成影響，另外風的流向與蒸 發裔的傾斜角度也是重要的設計項目。 、為了使附著於热發器之冷卻片表面的水滴以最短冷卻 面通過距離且以短時間迅速脫離，如第丨1圖A、B所厂、 編务器的配置上最好使水滴的體積力(重力)與風的：向 H由使水滴及早㈣冷卻面，可㈣_測出 的水滴的附_為容易，且除濕量也將隨著增加。 此外，第11圖B係顯示使蒸發器與配置在垂直方向 交配置的例子，在本例中，係將-台冷凝器 录用於瘵發益之上風側冷凝器以及下風側冷凝器。 钭 方面第11圖c係使瘵發器之上部往下風側傾 叙配置例。風力與水滴的體積力相同時，水滴會往^方 向而當風力增_超過水滴之體積力時 t洛到uc方向的範圍内。冷卻面之水滴的通過距1 日守間等係僅次於第U圖A、B所示之例，但在敎交換哭之 ^置構成的精簡化、以及設計自由度上，則以本例較佔優 因此，藉由將本發明之处今A田y 士如 ，访 心月之工❸周即裝置20之3台熱交換 ;12二冷凝器21、蒸發器23以及第2冷凝器叫，例如 :圖所示，配置成蒸發器23之上部朝風下之第2冷凝 2側傾倒的形式，便可確保裝置構造之小型化，且提* :結=離脫效果，並進-步達到提升除濕效率t n…主 斜角度，可根據空氣流的強度（風量） -龄舍為的表面積等適當地選擇，但在本例中係形成Μ 316774 21 200533871 度角。 此外，如第1 3圖所示亦可考慮採用使蒸發器之上部往 上風侧傾倒的構造例，此時，當風力與水滴之體積力相同 時，蒸發器上的水滴會流向箭頭方向，導致水滴相疊，而 使直徑變大，進而使離脫效率惡化。 〈暖氣運轉> 接著，說明本實施形態之空氣調節裝置20之室内的暖 氣功能。 在本實施形態中，係利用上述空氣調節裝置20之構造 使室内暖氣功能運作。藉此，僅利用室内空氣的循環，即 可構成無需室外機之由氣體壓縮式冷康機所形成的暖氣 機。結果，由於不會產生除霜的問題而得以提升暖氣效率。 設計條件係參照第14圖， (1) 設定暖氣機入口吸入空氣乾球溫度為20°C (濕球溫度 15°C)、相對濕度60%時之裝置的蒸發溫度約為12t：。 (2) 為防止暖氣時之乾燥，而設定不以蒸發器進行除濕、 顯熱量1〇〇%(顯熱比SHF=1.00)之無凝結域。 (3) 設定3台熱交換器（第1冷凝器21、蒸發器23、第2 冷凝器22)之流通風量一致。 (4) 由於吹出空氣溫度與凝結溫度的關係會因過熱域之 影響，形成凝結溫度=吹出空氣溫度一 5%左右，因此係設 定吹出空氣溫度為65%、凝結溫度為60°C。 設計例係利用第 15圖之莫理爾線圖（Mollier Chart)(p-h線圖）以及第16圖之冷媒各域中的空氣溫度的 22 316774 200533871 分布圖來進行說明。冷凍週期的條件係設定為冷媒 R410A、凝結溫度60°(：、蒸發溫度12。〇、過熱度2〇r、 過冷卻度5 °C。 此外，設計例當然可不受上述設定所限。 (冷媒各域之給（enthalpy)差） (a) 過熱域之焓比率：485 — 41 8 = 67 kJ / kg (b) 飽和域之焓比率：418_ 305 = 113 kJ / kg 春⑷液域之給比率：305 - 295:l〇kJ/kg 總散熱量：67 + 1 13 + 10 = 190 lcJ/kg •(冷媒各域之散熱比） - (a)過熱域之散熱比：67 / 190=0.35 (b) 飽和域之散熱比：113 /190二0.60 (c) 液域之散熱比：ι〇Μ9〇;=〇〇5 (冷媒各域之空氣溫度） 設計空氣之溫度差：65t： —2(rc =4yc (a) 過熱域之空氣溫度之上升度：45 °Cx 0.3 5(散熱量分擔 率）=15.8t：

(b) 飽和域之空氣溫度之上升度：45t：x 0.60=27.(TC (C)液域之焓比率：45。〇< 0.05 = 2.2°C 冷媒與空氣之流向係設定為對向流。藉此， (1)暖氣機入口空氣溫度：2〇〇c 23 316774 200533871 (2) 由液域進入飽和域之空氣溫度：2 〇 °C + 2.2 °C = 2 2 2 (3) 飽和域出口空氣溫度：22.2°C +27.0艺=49.2

(4) 暖氣機出口空氣溫度：49.2°C + 15.81 = 65DC 接著，試算檢討第1冷凝器21、第2冷凝器22之散 熱量的分配。 參照第14圖，入口出口空氣的溫度差係··

蒸發器（23) : 3 0°C — 20°C = 10°C 第 1 冷凝器（21) : 30°C — 20°C = 10°C 弟 2 冷凝器（22) : 65°C — 20°C = 45°C (散熱量）=(風量）x (空氣的溫度差），由於第1冷凝器 21、第2冷凝器22的風量一致，因此第！冷凝器2丨、第2 冷凝器22的散熱量會與溫度差成正比。冷凝器整體的散熱 量設定為1·〇〇時，係變為： 第1冷凝器21的散熱量：1(rc/(1〇〇c + 45t )=約〇 18 第2冷凝器22的散熱量：45。(：/(1〇。(：+45。〇約〇82。 | 此處’暖氣時之室内空氣調節裝置的JIS規格 aiSC9612)的溫度條件（標準條件），係室内空氣溫度為 C、室外空氣溫度為71。 因此’根據本實施形態，藉由配置3台熱交換機與利 用j内1乳循％之暖氣，流入室内蒸發器的空氣溫度當然 :冋表私準條件之7°C，且蒸發溫度也會變高，因此只要 7媒循％、里i曰加’凝結壓力相同，則壓縮比也會跟著變小， 因此可減少消耗雷士 托甩力，結果，可獲得C〇P(Coefficient Of Performance,:台t 於如 ^數）（暖氣功能/消耗電力）較大之暖氣 24 316774 200533871 效果。 心曰以上，係針對本發明之實施形態進行說明，當然，本 毛明亚不限於上述設計條件，而可根據本發明之技術思想 進行各項變更。 △例如在上述實施形態中，係在蒸發器B之上風側配置 ^ 〇預,4用的第丨冷凝器2丨，但亦可取而代之地，將上述 第1 分割為1台而分別設置在蒸發器之上風側。藉

卩可藉由控制對上述2台預熱用冷凝器的冷媒供給， 而更谷易控制蒸發器入口溫度。 链為此外，在暖氣運轉時，蒸發器23之設計條件係設定為 ^比之無凝結域，但為了維持蒸發器23之空氣中 水分的無凝結條件，例如， J刀別在瘵發态2 3的入口以及 出口配置濕度感測器，而壓缩 > 27係採用可利用反相器進 仃控制的壓縮機，若能夠* 莫而 _ , κ據上述一對濕度感測器的輸出 差而以反相器控制壓縮機，係 出 凝結領域。 、知如d之無 【圖式簡單說明】

第1圖係本發明實施形 態之空氣調節裝置20的整體 第2圖係空氣調節裝置 第3圖係空氣調節裝置 第4圖係說明空氣調節

圖係說明蒸發 杰A D空氣溫度與蒸發溫度的 關係 316774 25 1 〇之熱父換器的配置構造圖。 2〇之冷凍電路圖。 裝置20之一作用的濕空氣線 200533871 圖。 苐6圖係說明發明機器與習知 圖。 °°之除濕置之比較 弟7 £]奋構成發 器的斜視 圖。 叫為之冷/東機時之熱交換 調節裝置20之熱交換 弟8圖係顯示空氣 器白勺酉己歹J之變 形例的側視圖 第9圖係顯示滴狀凝結時 的關係圖。 之離脫液滴直徑與熱傳達率 第10圖係顯示滴狀凝結域中 的關係圖。 、k、度與熱流速 =11圖係况明蒸發器之其他配置例的圖。 第圖係空氣調節裝置2〇埶 造圖。 …乂換為的其他配置構 f13圖係說明蒸發器之另-其他配置例的圖。 弟14圖係說明空氣調節裝置2〇進行暖氣 熱交換機的一設計例圖。 的 第15圖係空氣調節裝置2〇進行暖氣運 莫理爾線圖。 才足Q媒 々、第16圖係u兌明空氣调節裝置2〇進行暖氣運轉時之空 氣溫度與冷媒溫度的圖。 第17圖Α至c係習知除濕機的熱交換器的配置圖。 第18圖係習知除濕機的濕空氣線圖。 第19圖A及B係說明膜狀凝結所致之凝結模式與滴 316774 26 200533871 狀凝結所致之凝結模式之相異處的圖。 【主要元件符號說明】 1、23 蒸發器（冷卻器） 2 冷凝器（散熱 20 空氣調節裝置 21 第1冷凝器（預熱用） 22 第2冷凝器（再熱用） 24 主體 24A 空氣吸入口 24B 空氣排出口 25 送風機 26 貯水槽 27 壓縮機 28、29、 31 配管 30 電子膨脹閥 38 散熱片 39 循環管 bl 空氣 b2 加熱空氣 b3 加熱乾燥空氣 27 316774

Claims (1)

1. 200533871 、申請專利範圍： 1. -種空氣調節方法，係利用蒸發器冷卻室内循環空氣而 進行室内除濕者，其特徵為： 藉由在丽述蒸發器之上風侧配置冷凝器，並將前述 蒸發器之入口空氣溫度與前述蒸發器之蒸發溫度之= 的溫度差設在24。。以上，而使空氣中的水分在蒸發 面凝結為滴狀而進行除濕。 、 2. ::申請專利範圍帛i項之空氣調節方法，㊣中，在“ 二：器之下風側配置冷凝器，且利用該冷凝器將前：： 之出口空氣再熱。 …、 3. 如申請專利範圍帛1項之空氣調節方法，JL中，#、，+ 蒸發器往下風侧傾倒。 以 ^中使W述 4·=申請專利範㈣2項之空氣調節方法，其巾， ::發器設定在顯熱量1〇。%之無凝結域而使室内溫： 5·::重空氣調節裝置，係具備有：形成有空氣吸…空 =非出口的主體；配置於該主體内部的冷凝器及蒸發 使冷媒循壤流通至前述冷凝器以及前述蒸發器的壓 ，以及形成由前述空氣流入口侧流向前述空氣排出 貝1之空氣流的送風機者，其特徵為： η 除、、曰：刖述条發态之上風側配置預熱用之冷凝器，並在 ，、难或冷氣運轉時，將前述蒸發器之人 述蒗黎哭々# Λ 工乳/皿度與珂 6 σ。之瘵如溫度之間的差設在24。(：以上。 申明專利範圍第5項之空氣調節裝置，其中，在前述 316774 28 200533871 蒸發器之下風側配置有再熱用之冷凝器。 7. 如申請專利範圍第5項之空 # 工虱调即I置，其中，前 + 發係以朝下風側傾倒的 引迷洛 J的方式呈傾斜配置。 8. 如申請專利範圍第5項 貝之空氣調節裝置，其中，1、,、一 發器之表面積係形成小 則述热 π丄出二士士 々、月u述冷凝态之表面積0 ;1;*!利範圍第6項之空氣調節裝置，其中，可藉由 =条發器設定在顯熱量祕之無凝結 暖 乳運轉。

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