WO2013175725A1 - 空調システム - Google Patents

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WO2013175725A1
WO2013175725A1 PCT/JP2013/003015 JP2013003015W WO2013175725A1 WO 2013175725 A1 WO2013175725 A1 WO 2013175725A1 JP 2013003015 W JP2013003015 W JP 2013003015W WO 2013175725 A1 WO2013175725 A1 WO 2013175725A1
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WO
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heat exchanger
pressure side
adsorption heat
humidity control
refrigerant
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PCT/JP2013/003015
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晃弘 江口
岳人 酒井
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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    • F25B2313/0314Temperature sensors near the indoor heat exchanger

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioning system.
  • an air conditioning system that performs an indoor latent heat load and a sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation (see, for example, Patent Document 1).
  • This air conditioning system includes a plurality of first usage-side refrigerant circuits connected to each other in parallel and a plurality of second usage-side refrigerant circuits connected to each other in parallel.
  • the first usage-side refrigerant circuit has an adsorption heat exchanger having an adsorbent provided on the surface thereof, and makes the adsorption heat exchanger function as a refrigerant evaporator to adsorb moisture in the air to the adsorbent. It is possible to alternately perform an operation and a regeneration operation in which the adsorption heat exchanger functions as a refrigerant condenser to desorb moisture from the adsorbent.
  • the 2nd utilization side refrigerant circuit has an air heat exchanger, and can perform heat exchange with a refrigerant and air. In this way, the heat source side refrigerant circuit is combined into one to suppress an increase in cost and an increase in maintenance locations.
  • the refrigerant having the same evaporation pressure flows in the adsorption heat exchanger.
  • the evaporation temperature of the refrigerant in the adsorption heat exchanger decreases to a dew point temperature or less, which may cause condensation.
  • the air heat exchanger side is provided with a dew condensation measure such as a drain pan, but the adsorption heat exchanger side is not provided with a drain pan. Therefore, it was necessary to control the capacity so as not to cause condensation on the adsorption heat exchanger side.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to make it possible to individually control the capabilities of the air conditioning unit and the humidity control unit with a relatively simple configuration.
  • the present invention has an air conditioning unit (15) having a refrigerant circuit (11) in which a refrigerant is circulated and a refrigeration cycle is performed, and first and second adsorption heat exchangers (51, 52) carrying an adsorbent. And an air conditioning system comprising a humidity control unit (50) connected to the refrigerant circuit (11) of the air conditioning unit (15) via the high pressure side pipe (12) and the low pressure side pipe (13), The following solutions were taken.
  • the humidity control unit (50) includes an adsorption operation in which one of the adsorption heat exchangers (51, 52) serves as an evaporator to adsorb moisture in the air to the adsorbent; While the other of the adsorption heat exchangers (51, 52) becomes a condenser and simultaneously performs a regeneration operation for desorbing moisture from the adsorbent, the adsorption heat exchanger (target for the adsorption operation and the regeneration operation) 51, 52) are alternately switched, and the low-pressure side pipe (13) of the humidity control unit (50) is connected to a low-pressure side motor-operated valve (56) whose opening degree can be adjusted.
  • the side motor operated valve (56) is characterized in that the opening degree is adjusted based on the evaporation temperature of the adsorption heat exchanger (51, 52) serving as an evaporator.
  • the adsorption heat exchanger (51, 52) that is the target of the adsorption operation and the regeneration operation is alternately switched.
  • a low-pressure side motor-operated valve (56) is connected to the low-pressure side pipe (13) of the humidity control unit (50), and the low-pressure side based on the evaporation temperature of the adsorption heat exchanger (51, 52) serving as an evaporator
  • the opening degree of the motor-operated valve (56) the evaporation pressure of the adsorption heat exchanger (51, 52) serving as an evaporator is adjusted.
  • the capabilities of the air conditioning unit (15) and the humidity control unit (50) can be individually controlled with a relatively simple configuration.
  • the first and second adsorption heat exchangers (51, 52) of the humidity control unit (50) are connected to the refrigerant circuit (11) of the air conditioning unit (15).
  • the circuit on the heat source side is integrated into one.
  • the adsorption heat exchanger (51, 52) when the evaporation pressure of the refrigerant is adjusted by the compressor (21) in order to obtain a desired cooling capacity in the indoor heat exchanger (31) of the air conditioning unit (15), the adsorption heat exchanger (51, 52) In this case, the refrigerant having the same evaporation pressure flows. Therefore, when the indoor cooling demand is large, the evaporation temperature of the refrigerant in the adsorption heat exchanger (51, 52) is lowered to the dew point temperature or less, and condensation may occur.
  • the evaporation pressure of the adsorption heat exchanger (51, 52) serving as an evaporator can be adjusted by the low pressure side motor operated valve (56), so that the refrigerant on the air conditioning unit (15) side is evaporated.
  • Appropriate capacity control can be performed by individually adjusting the pressure and the evaporation pressure of the refrigerant on the humidity control unit (50) side.
  • the heat of adsorption is increased by adjusting the opening of the low-pressure motor-operated valve (56) to increase the target evaporation temperature so that the evaporation temperature of the refrigerant on the humidity control unit (50) side does not fall below the dew point temperature. It is possible to suppress the occurrence of condensation in the exchanger (51, 52).
  • a second invention is characterized in that, in the first invention, the low-pressure side motor operated valve (56) is adjusted such that the opening degree is reduced when the evaporation temperature is lower than a dew point temperature. It is.
  • the opening of the low pressure side motor operated valve (56) is adjusted to be small.
  • a high-pressure side electric valve (55) whose opening degree can be adjusted is connected to the high-pressure side pipe (12) of the humidity control unit (50), and the high-pressure side electric valve (55) is characterized in that when the evaporation temperature is lower than the dew point temperature, the opening degree is adjusted to be small.
  • the high pressure side electric valve (55) whose opening degree can be adjusted is connected to the high pressure side pipe (12) of the humidity control unit (50). And when evaporation temperature becomes lower than dew point temperature, it adjusts so that the opening degree of a high voltage
  • the condensation pressure of the adsorption heat exchanger (51, 52) serving as a condenser can be adjusted by the high pressure side motor operated valve (55). Can be controlled appropriately.
  • the pressure difference in the humidity control unit (50) is reduced, and in the adsorption heat exchanger (51,52) It is possible to suppress the occurrence of condensation by making the evaporation temperature higher than the dew point temperature.
  • the evaporation temperature is an average value of evaporation temperatures in the adsorption heat exchanger (51, 52), or an adsorption operation and a regeneration operation.
  • the evaporation temperature is just before switching.
  • the opening of the low pressure side motor operated valve (56) is Adjusted.
  • the evaporation temperature in the adsorption heat exchanger (51, 52) can be detected more accurately, and the capacity control of the humidity control unit (50) can be appropriately controlled based on this evaporation temperature. it can.
  • the evaporation pressure of the adsorption heat exchanger (51, 52) in the humidity control unit (50) can be adjusted by the low pressure side motor operated valve (56), so that the refrigerant on the air conditioning unit (15) side can be adjusted.
  • Appropriate capacity control can be performed by individually adjusting the evaporation pressure and the evaporation pressure of the refrigerant on the humidity control unit (50) side.
  • FIG. 1 is a piping system diagram showing a configuration of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioning system (10) includes an air conditioning unit (15) and a humidity control unit (50).
  • the air conditioning unit (15) has a refrigerant circuit (11) to which an outdoor unit (20), an indoor unit (30), and a BS unit (40) are connected.
  • the humidity control unit (50) is connected to the refrigerant circuit (11) via the high-pressure side pipe (12) and the low-pressure side pipe (13). That is, in this air conditioning system (10), one indoor unit (30) and one humidity control unit (50) are connected to one outdoor unit (20). Note that the number of indoor units (30) and humidity control units (50) connected to the outdoor unit (20) is not necessarily one by one.
  • the outdoor circuit (20a) includes a compressor (21), an outdoor heat exchanger (22), an outdoor motor operated valve (23), a first three-way valve (24), and a second three-way valve (25). Is provided.
  • Compressor (21) is composed of an inverter type compressor with variable capacity.
  • the outdoor heat exchanger (22) is configured by a cross fin heat exchanger.
  • the outdoor heat exchanger (22) is connected to the indoor unit (30) via the liquid pipe (14).
  • the liquid pipe (14) is provided with an outdoor motor operated valve (23).
  • the first three-way valve (24) and the second three-way valve (25) have first to third ports.
  • the first port is connected to the discharge side of the compressor (21)
  • the second port is connected to the outdoor heat exchanger (22)
  • the third port is the suction side of the compressor (21). It is connected with.
  • the second three-way valve (25) the first port is connected to the discharge side of the compressor (21), the second port is connected to the BS unit (40) side, and the third port is connected to the suction side of the compressor (21). It is connected.
  • the first port and the second port communicate with each other and the third port is closed at the same time (the state indicated by the solid line in FIG. 1), and the second The setting can be switched to a state in which the first port is closed at the same time as the port and the third port communicate with each other (a state indicated by a broken line in FIG. 1).
  • An indoor circuit (30a) is accommodated in the indoor unit (30).
  • the indoor circuit (30a) is provided with an indoor heat exchanger (31) and an indoor motor-operated valve (32).
  • the indoor heat exchanger (31) is configured by a cross fin type heat exchanger.
  • the indoor heat exchanger (31) has one end connected to the end of the liquid pipe (14).
  • the indoor motor-operated valve (32) is provided on one end side of the indoor heat exchanger (31).
  • the indoor heat exchanger (31) is provided with an indoor temperature sensor (33) for detecting the temperature of the refrigerant.
  • the BS unit (40) has a first branch pipe (41) and a second branch pipe (42) branched from the indoor unit (30).
  • the first branch pipe (41) is connected to the high-pressure side pipe (12).
  • the second branch pipe (42) is connected to the low-pressure side pipe (13).
  • the first branch pipe (41) and the second branch pipe (42) are each provided with a first electromagnetic valve (43) and a second electromagnetic valve (44) that can be freely opened and closed.
  • the BS unit (40) opens and closes the first solenoid valve (43) and the second solenoid valve (44) so that the other end side of the indoor heat exchanger (31) is connected to the suction side or the discharge side of the compressor (21).
  • the flow path of the refrigerant is switched so as to connect to one of the sides.
  • the humidity control unit (50) houses a humidity control circuit (50a) and a humidity control controller (70).
  • the humidity control circuit (50a) includes a first adsorption heat exchanger (51), a second adsorption heat exchanger (52), a humidity control electric valve (53), and a humidity control four-way switching valve (54). And a high-pressure side motor-operated valve (55) and a low-pressure side motor-operated valve (56).
  • the humidity control controller (70) is configured to be able to communicate with a controller (not shown) provided in the outdoor unit (20) and various signals relating to the operation described later.
  • the humidity control side motor operated valve (53), the humidity control side four-way The operation of the switching valve (54), the high pressure side motor operated valve (55) and the low pressure side motor operated valve (56) is controlled.
  • the first adsorption heat exchanger (51) and the humidity control motor-operated valve (53) in order from the third port to the fourth port of the humidity control side four-way switching valve (54).
  • a second adsorption heat exchanger (52) in order from the third port to the fourth port of the humidity control side four-way switching valve (54).
  • the first adsorption heat exchanger (51) and the second adsorption heat exchanger (52) carry an adsorbent on the surface and adsorb and desorb moisture in the air.
  • the first and second adsorption heat exchangers (51, 52) are provided with a humidity adjustment side temperature sensor (57) for detecting the temperature of the refrigerant.
  • the humidity control electric valve (53) is an electronic expansion valve whose opening degree is adjustable.
  • the humidity control side four-way switching valve (54) has first to fourth ports.
  • the first port of the humidity control side four-way switching valve (54) is connected to the high pressure side pipe (12) of the humidity control circuit (50a).
  • a high pressure side motor operated valve (55) is connected to the high pressure side pipe (12).
  • the humidity control circuit (50a) is connected to the high-pressure side of the outdoor circuit (20a) through the high-pressure side pipe (12).
  • the second port of the humidity control side four-way selector valve (54) is connected to the low pressure side pipe (13) of the humidity control circuit (50a).
  • a low pressure side motor operated valve (56) is connected to the low pressure side pipe (13).
  • the humidity control circuit (50a) is connected to the low pressure side of the outdoor circuit (20a) via the low pressure side pipe (13).
  • the third port of the humidity control side four-way selector valve (54) is connected to one end of the first adsorption heat exchanger (51), and the fourth port of the humidity control side four-way selector valve (54) is the second adsorption heat exchanger. It is connected to one end of (52).
  • the humidity control side four-way switching valve (54) has a first state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the first port and the third port communicate with each other and the second port and the fourth port communicate with each other.
  • the first port and the fourth port can communicate with each other and the second port and the third port can communicate with each other in a second state (state indicated by a broken line in FIG. 1).
  • the humidity control side four-way switching valve (54) in the first state shown by the solid line in FIG. 1 connects the high pressure side of the outdoor circuit (20a) and one end of the first adsorption heat exchanger (51) to the outdoor circuit ( Connect the low pressure side of 20a) to one end of the second adsorption heat exchanger (52). Further, the humidity control side four-way switching valve (54) in the second state indicated by a broken line in FIG. 1 connects the high pressure side of the outdoor circuit (20a) and the second adsorption heat exchanger (52) to the outdoor circuit (20a). And the first adsorption heat exchanger (51).
  • a cooling and dehumidifying operation and a heating and humidifying operation are performed.
  • the indoor unit (30) performs the cooling operation
  • the humidity control unit (50) performs the dehumidifying operation.
  • the indoor unit (30) performs the heating operation
  • the humidity control unit (50) performs the humidifying operation.
  • the first port of the first three-way valve (24) communicates with the second port, while the first port of the second three-way valve (25) is in communication.
  • the port and the second port are set to communicate with each other.
  • the opening degree of the outdoor motor-operated valve (23) is adjusted so that the opening degree of the indoor motor-operated valve (32) is appropriately adjusted.
  • the first electromagnetic valve (43) is closed and the second electromagnetic valve (44) is set to the open state.
  • the outdoor heat exchanger (22) serves as a condenser and the indoor heat exchanger (31) serves as an evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor (21) and passing through the first three-way valve (24) is condensed in the outdoor heat exchanger (22).
  • the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (22) passes through the outdoor motor-operated valve (23) set to the fully open state, and flows to the indoor unit (30) through the liquid pipe (14).
  • the indoor unit (30) when the refrigerant passes through the indoor motor-operated valve (32), the refrigerant is reduced to a low pressure and flows through the indoor heat exchanger (31). In the indoor heat exchanger (31), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room is cooled.
  • the opening degree of the indoor motor-operated valve (32) is adjusted according to the degree of superheat of the refrigerant determined by the indoor temperature sensor (33) or the like. That is, the indoor motor-operated valve (32) increases the flow rate of the refrigerant by increasing the opening degree under the condition that the indoor cooling demand is large and the degree of superheating of the refrigerant is large.
  • the flow rate is controlled to be reduced by reducing the opening degree.
  • the refrigerant that has flowed out of the indoor unit (30) flows through the second branch pipe (42) of the BS unit (40), is sucked into the compressor (21), and is compressed again.
  • the refrigerant discharged from the compressor (21) and passing through the second three-way valve (25) flows through the high-pressure side pipe (12) and flows into the humidity control unit (50).
  • the refrigerant that has flowed into the humidity control unit (50) is depressurized when passing through the high-pressure side motor operated valve (55).
  • the first adsorption heat exchanger (51) becomes a condenser and the second adsorption heat exchanger (52) becomes an evaporator.
  • the humidity control controller (70) sets the humidity control side four-way switching valve (54) to the first state, and the opening degree of the humidity control side motor operated valve (53). Is adjusted accordingly.
  • the refrigerant discharged from the compressor (21) and flowing into the humidity control circuit (50a) is condensed by the first adsorption heat exchanger (51) and then depressurized by the humidity control electric valve (53).
  • the second adsorption heat exchanger (52) evaporates.
  • the refrigerant evaporated in the second adsorption heat exchanger (52) is decompressed when passing through the low pressure side pipe (13) and passing through the low pressure side motor operated valve (56), and is sucked into the compressor (21) and compressed.
  • the high-pressure side motor-operated valve (55) and the low-pressure side motor-operated valve (56) are controlled by the humidity control controller (70) by the humidity control side temperature sensor (52) on the second adsorption heat exchanger (52) side serving as an evaporator.
  • the opening is adjusted according to the evaporation temperature obtained in 57). That is, when the evaporation temperature is lower than the dew point temperature, the target evaporation temperature is increased by adjusting the opening of the high pressure side motor operated valve (55) and the low pressure side motor operated valve (56).
  • the dew point temperature is calculated by the humidity controller (70) from the room temperature sensor (not shown) provided in the humidity control unit (50) and the room air temperature and the relative humidity detected by the room humidity sensor. .
  • the evaporation temperature in the second adsorption heat exchanger (52) can be made higher than the dew point temperature, and condensation can be suppressed.
  • the evaporation temperature the average value of the evaporation temperature of the second adsorption heat exchanger (52) measured during the first operation or the evaporation temperature immediately before switching between the adsorption operation and the regeneration operation is used.
  • the first adsorption heat exchanger (51) moisture is desorbed from the adsorbent heated by the refrigerant, and the desorbed moisture is given to the air.
  • the moisture desorbed from the first adsorption heat exchanger (51) is discharged out of the room together with air.
  • the second adsorption heat exchanger (52) moisture in the outdoor air is adsorbed by the adsorbent, the outdoor air is dehumidified, and the adsorption heat generated at that time is absorbed by the refrigerant.
  • the outdoor air dehumidified by the second adsorption heat exchanger (52) is supplied into the room.
  • the adsorption operation for the first adsorption heat exchanger (51) and the regeneration operation for the second adsorption heat exchanger (52) are performed in parallel.
  • the humidity control four-way switching valve (54) is set to the second state by the humidity control controller (70), and the opening of the humidity control electric valve (53) is set. Is adjusted accordingly.
  • the refrigerant discharged from the compressor (21) and flowing into the humidity control circuit (50a) is condensed by the second adsorption heat exchanger (52) and then depressurized by the humidity control electric valve (53). It evaporates in the first adsorption heat exchanger (51).
  • the refrigerant evaporated in the first adsorption heat exchanger (51) is decompressed when passing through the low pressure side pipe (13) and passing through the low pressure side motor operated valve (56), and is sucked into the compressor (21) and compressed.
  • the moisture in the outdoor air is adsorbed by the adsorbent, the outdoor air is dehumidified, and the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant.
  • the outdoor air dehumidified by the first adsorption heat exchanger (51) is supplied indoors.
  • the second adsorption heat exchanger (52) moisture is desorbed from the adsorbent heated by the refrigerant, and the desorbed moisture is given to the air.
  • Moisture desorbed from the second adsorption heat exchanger (52) is discharged out of the room together with air.
  • ⁇ Heating humidification operation> As shown in FIGS. 3 and 4, during the heating and humidifying operation, the second port and the third port of the first three-way valve (24) communicate with each other, while the first port of the second three-way valve (25). The second port and the second port are set to communicate with each other. And the opening degree of a room side motor operated valve (32) is suitably adjusted according to a heating request
  • the indoor heat exchanger (31) becomes a condenser and the outdoor heat exchanger (22) becomes an evaporator. That is, the refrigerant discharged from the compressor (21) and passing through the second three-way valve (25) flows through the high-pressure side pipe (12) and is divided into the first branch pipe (41) of the BS unit (40). The refrigerant that has passed through the BS unit (40) is sent to the indoor unit (30).
  • the refrigerant flows to the indoor heat exchanger (31), the refrigerant releases heat to the indoor air and condenses in the indoor heat exchanger (31). As a result, the room is heated.
  • the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (31) passes through the indoor motor-operated valve (32).
  • the refrigerant that has flowed out of the indoor unit (30) flows through the liquid pipe (14), is reduced to a low pressure when passing through the outdoor motor-operated valve (23), and flows through the outdoor heat exchanger (22).
  • the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates.
  • the refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (22) passes through the first three-way valve (24), and then is sucked into the compressor (21) and compressed again.
  • the refrigerant discharged from the compressor (21) and passing through the second three-way valve (25) flows through the high pressure side pipe (12) and flows into the humidity control unit (50).
  • the refrigerant that has flowed into the humidity control unit (50) is depressurized when passing through the high-pressure side motor operated valve (55).
  • the humidity control unit (50) is a humidity control circuit (50a) in which the first adsorption heat exchanger (51) becomes a condenser and the second adsorption heat exchanger (52) becomes an evaporator. Batch that alternately repeats the first operation and the second operation in which the second adsorption heat exchanger (52) serves as a condenser and the first adsorption heat exchanger (51) serves as an evaporator in the humidity control circuit (50a). Do the driving.
  • the regeneration operation for the first adsorption heat exchanger (51) and the adsorption operation for the second adsorption heat exchanger (52) are performed in parallel.
  • the humidity control four-way switching valve (54) is set to the first state by the humidity control controller (70), and the opening degree of the humidity control electric valve (53) is set. Is adjusted accordingly.
  • the refrigerant discharged from the compressor (21) and flowing into the humidity control circuit (50a) is condensed by the first adsorption heat exchanger (51) and then depressurized by the humidity control electric valve (53).
  • the second adsorption heat exchanger (52) evaporates.
  • the refrigerant evaporated in the second adsorption heat exchanger (52) is decompressed when passing through the low pressure side pipe (13) and passing through the low pressure side motor operated valve (56), and is sucked into the compressor (21) and compressed.
  • the first adsorption heat exchanger (51) moisture is desorbed from the adsorbent heated by the refrigerant, and the desorbed moisture is given to the air.
  • the outdoor air humidified by the first adsorption heat exchanger (51) is supplied into the room.
  • the second adsorption heat exchanger (52) moisture in the room air is adsorbed by the adsorbent to dehumidify the room air, and the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant.
  • the room air deprived of moisture by the second adsorption heat exchanger (52) is discharged to the outside.
  • the humidity control controller (70) sets the humidity control side four-way switching valve (54) to the second state, and the opening of the humidity control electric valve (53). Is adjusted accordingly.
  • the refrigerant discharged from the compressor (21) and flowing into the humidity control circuit (50a) is condensed by the second adsorption heat exchanger (52) and then depressurized by the humidity control electric valve (53). It evaporates in the first adsorption heat exchanger (51).
  • the refrigerant evaporated in the first adsorption heat exchanger (51) is decompressed when passing through the low pressure side pipe (13) and passing through the low pressure side motor operated valve (56), and is sucked into the compressor (21) and compressed.
  • the first adsorption heat exchanger (51) moisture in the room air is adsorbed by the adsorbent to dehumidify the room air, and the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant.
  • the room air deprived of moisture by the first adsorption heat exchanger (51) is discharged outside the room.
  • the second adsorption heat exchanger (52) moisture is desorbed from the adsorbent heated by the refrigerant, and the desorbed moisture is given to the outdoor air.
  • the outdoor air humidified by the second adsorption heat exchanger (52) is supplied into the room.
  • the evaporation pressure of the adsorption heat exchanger (51, 52) serving as an evaporator can be adjusted by the low-pressure side electric valve (56). Therefore, appropriate capacity control can be performed by individually adjusting the refrigerant evaporation pressure on the air conditioning unit (15) side and the refrigerant evaporation pressure on the humidity control unit (50) side. And the adsorption heat exchanger is adjusted by adjusting the opening of the low-pressure side motor operated valve (56) so that the evaporation temperature of the refrigerant on the humidity control unit (50) side does not fall below the dew point temperature, thereby increasing the target evaporation temperature. It is possible to suppress the occurrence of condensation at (51, 52).
  • the present invention is extremely useful and can be used industrially because it has a relatively simple configuration and can achieve a highly practical effect that the capabilities of the air conditioning unit and the humidity control unit can be individually controlled.
  • the nature is high.
  • Air conditioning system 11 Refrigerant circuit 12 High pressure side pipe 13 Low pressure side pipe 15 Air conditioning unit 50 Humidity control unit 51 First adsorption heat exchanger 52 Second adsorption heat exchanger 55 High pressure side motor valve 56 Low pressure side motor valve

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Abstract

 吸着動作及び再生動作の対象となる吸着熱交換器(51,52)が交互に切り換えられる。調湿ユニット(50)の低圧側配管(13)には、低圧側電動弁(56)が接続されており、蒸発器となる吸着熱交換器(51,52)の蒸発温度に基づいて、低圧側電動弁(56)の開度が調整される。

Description

空調システム
  本発明は、空調システムに関するものである。
  従来より、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。この空気調和システムは、互いが並列に接続される複数の第1利用側冷媒回路と、互いが並列に接続される複数の第2利用側冷媒回路とを備えている。
  第1利用側冷媒回路は、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器を有しており、冷媒の蒸発器として吸着熱交換器を機能させて空気中の水分を吸着剤に吸着させる吸着動作と、冷媒の凝縮器として吸着熱交換器を機能させて吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを交互に行うことが可能である。第2利用側冷媒回路は、空気熱交換器を有しており、冷媒と空気との熱交換を行うことが可能である。このように、熱源側冷媒回路を1つにまとめることで、コストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えるようにしている。
特開2005-315559号公報
  しかしながら、特許文献1に記載の空気調和システムでは、1つの熱源側冷媒回路に対して第1利用側冷媒回路及び第2利用側冷媒回路の両方が接続されているため、第1利用側冷媒回路又は第2利用側冷媒回路のうち一方の能力を制御しようとすると、その制御動作に追従して他方の能力が成り行きで制御されてしまうという問題がある。
  具体的に、空気熱交換器において所望の冷房能力を得るために、圧縮機によって冷媒の蒸発圧力を調整すると、吸着熱交換器においても同じ蒸発圧力の冷媒が流通することとなる。そのため、室内の冷房要求が大きい場合には、吸着熱交換器において冷媒の蒸発温度が露点温度以下まで低下してしまい、結露が生じるおそれがある。ここで、通常、空気熱交換器側には、ドレンパン等の結露対策が施されているが、吸着熱交換器側には、ドレンパンが設けられていない。そのため、吸着熱交換器側において結露を生じさせないための能力制御が必要であった。
  本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、空調ユニット及び調湿ユニットの能力を個別に制御できるようにすることにある。
  本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる冷媒回路(11)を有する空調ユニット(15)と、吸着剤が担持された第1及び第2吸着熱交換器(51,52)を有し且つ高圧側配管(12)及び低圧側配管(13)を介して該空調ユニット(15)の冷媒回路(11)に接続された調湿ユニット(50)とを備えた空調システムを対象とし、次のような解決手段を講じた。
  すなわち、第1の発明は、前記調湿ユニット(50)は、前記吸着熱交換器(51,52)の一方が蒸発器となって空気中の水分を前記吸着剤に吸着させる吸着動作と、該吸着熱交換器(51,52)の他方が凝縮器となって該吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを同時に行う一方、吸着動作及び再生動作の対象となる該吸着熱交換器(51,52)を交互に切り換えながら行うように構成され、前記調湿ユニット(50)の低圧側配管(13)には、開度調整可能な低圧側電動弁(56)が接続され、前記低圧側電動弁(56)は、蒸発器となる前記吸着熱交換器(51,52)の蒸発温度に基づいて開度調整されることを特徴とするものである。
  第1の発明では、吸着動作及び再生動作の対象となる吸着熱交換器(51,52)が交互に切り換えられる。調湿ユニット(50)の低圧側配管(13)には、低圧側電動弁(56)が接続されており、蒸発器となる吸着熱交換器(51,52)の蒸発温度に基づいて低圧側電動弁(56)の開度を調整することで、蒸発器となる吸着熱交換器(51,52)の蒸発圧力が調整される。
  このような構成とすれば、比較的簡単な構成で、空調ユニット(15)及び調湿ユニット(50)の能力を個別に制御することができる。具体的に、従来の空調システムでは、空調ユニット(15)の冷媒回路(11)に対して調湿ユニット(50)の第1及び第2吸着熱交換器(51,52)を接続させることで、熱源側の回路を1つにまとめるようにしている。
  しかしながら、例えば、空調ユニット(15)の室内熱交換器(31)において所望の冷房能力を得るために、圧縮機(21)によって冷媒の蒸発圧力を調整すると、吸着熱交換器(51,52)においても同じ蒸発圧力の冷媒が流通することとなる。そのため、室内の冷房要求が大きい場合には、吸着熱交換器(51,52)において冷媒の蒸発温度が露点温度以下まで低下してしまい、結露が生じるおそれがある。
  これに対し、本発明では、蒸発器となる吸着熱交換器(51,52)の蒸発圧力を低圧側電動弁(56)によって調整することができるので、空調ユニット(15)側の冷媒の蒸発圧力と、調湿ユニット(50)側の冷媒の蒸発圧力とを個別に調整して適切な能力制御を行うことができる。具体的に、調湿ユニット(50)側の冷媒の蒸発温度が露点温度以下にならないように、低圧側電動弁(56)の開度を調整して目標蒸発温度を高くすることで、吸着熱交換器(51,52)において結露が生じるのを抑えることができる。
  第2の発明は、第1の発明において、前記低圧側電動弁(56)は、前記蒸発温度が露点温度よりも低い場合に、開度が小さくなるように調整されることを特徴とするものである。
  第2の発明では、蒸発温度が露点温度よりも低くなると、低圧側電動弁(56)の開度が小さくなるように調整される。このような構成とすれば、吸着熱交換器(51,52)の蒸発圧力を高めて蒸発温度が露点温度よりも高くなるようにして、結露が生じるのを抑えることができる。
  第3の発明は、第2の発明において、前記調湿ユニット(50)の高圧側配管(12)には、開度調整可能な高圧側電動弁(55)が接続され、前記高圧側電動弁(55)は、前記蒸発温度が露点温度よりも低い場合に、開度が小さくなるように調整されることを特徴とするものである。
  第3の発明では、調湿ユニット(50)の高圧側配管(12)に、開度調整可能な高圧側電動弁(55)が接続される。そして、蒸発温度が露点温度よりも低くなると、高圧側電動弁(55)の開度が小さくなるように調整される。
  このような構成とすれば、凝縮器となる吸着熱交換器(51,52)の凝縮圧力を高圧側電動弁(55)によって調整することができるので、調湿ユニット(50)の高低差圧を低減して適切な能力制御を行うことができる。
  具体的に、高圧側電動弁(55)の開度を小さくして凝縮圧力を低くすることで、調湿ユニット(50)の高低差圧を低減させ、吸着熱交換器(51,52)における蒸発温度が露点温度よりも高くなるようにして、結露が生じるのを抑えることができる。
  第4の発明は、第1乃至第3の発明のうち何れか1つにおいて、前記蒸発温度は、前記吸着熱交換器(51,52)における蒸発温度の平均値、又は吸着動作と再生動作とを切り換える直前の蒸発温度であることを特徴とするものである。
  第4の発明では、吸着熱交換器(51,52)における蒸発温度の平均値、又は吸着動作と再生動作とを切り換える直前の蒸発温度に基づいて、低圧側電動弁(56)の開度が調整される。
  このような構成とすれば、吸着熱交換器(51,52)における蒸発温度をより正確に検知することができ、この蒸発温度に基づいて調湿ユニット(50)を適切に能力制御することができる。
  本発明によれば、調湿ユニット(50)における吸着熱交換器(51,52)の蒸発圧力を低圧側電動弁(56)によって調整することができるので、空調ユニット(15)側の冷媒の蒸発圧力と、調湿ユニット(50)側の冷媒の蒸発圧力とを個別に調整して適切な能力制御を行うことができる。
本発明の実施形態に係る空調システムを示す配管系統図であり、冷房除湿運転時の第1動作を示すものである。 空調システムを示す配管系統図であり、冷房除湿運転時の第2動作を示すものである。 空調システムを示す配管系統図であり、暖房加湿運転時の第1動作を示すものである。 空調システムを示す配管系統図であり、暖房加湿運転時の第2動作を示すものである。
  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
  〈全体構成〉
  図1は、本発明の実施形態に係る空調システムの構成を示す配管系統図である。図1に示すように、空調システム(10)は、空調ユニット(15)と、調湿ユニット(50)とを備えている。空調ユニット(15)は、室外機(20)と、室内機(30)と、BSユニット(40)とが接続された冷媒回路(11)を有している。調湿ユニット(50)は、高圧側配管(12)及び低圧側配管(13)を介して冷媒回路(11)に接続されている。つまり、この空調システム(10)では、1台の室外機(20)に対して、室内機(30)と調湿ユニット(50)とが1台ずつ接続されている。なお、室外機(20)に接続される室内機(30)と調湿ユニット(50)の台数は、必ずしも1台ずつである必要はない。
  〈室外機の構成〉
  室外機(20)には、2つの室外回路(20a,20a)が収納されている。室外回路(20a)には、圧縮機(21)と、室外熱交換器(22)と、室外側電動弁(23)と、第1三方弁(24)と、第2三方弁(25)とが設けられている。
  圧縮機(21)は、容量が可変なインバータ式の圧縮機で構成されている。室外熱交換器(22)は、クロスフィン式の熱交換器で構成されている。室外熱交換器(22)は、液管(14)を介して室内機(30)に接続されている。液管(14)には、室外側電動弁(23)が設けられている。
  第1三方弁(24)及び第2三方弁(25)は、第1から第3までのポートを有している。第1三方弁(24)では、第1ポートが圧縮機(21)の吐出側と繋がり、第2ポートが室外熱交換器(22)と繋がり、第3ポートが圧縮機(21)の吸入側と繋がっている。第2三方弁(25)では、第1ポートが圧縮機(21)の吐出側と繋がり、第2ポートがBSユニット(40)側と繋がり、第3ポートが圧縮機(21)の吸入側と繋がっている。
  第1三方弁(24)及び第2三方弁(25)は、第1ポートと第2ポートとが連通すると同時に第3ポートが閉鎖される状態(図1の実線で示す状態)と、第2ポートと第3ポートとが連通すると同時に第1ポートが閉鎖される状態(図1の破線で示す状態)とに設定が切換可能に構成されている。
  〈室内機の構成〉
  室内機(30)には、室内回路(30a)が収納されている。室内回路(30a)には、室内熱交換器(31)と、室内側電動弁(32)とが設けられている。室内熱交換器(31)は、クロスフィン式の熱交換器で構成されている。また、室内熱交換器(31)は、一端側が液管(14)の端部に接続されている。室内側電動弁(32)は、室内熱交換器(31)の一端側に設けられている。室内熱交換器(31)には、冷媒の温度を検出するための室内側温度センサ(33)が設けられている。
  〈BSユニットの構成〉
  BSユニット(40)は、室内機(30)から分岐する第1分岐管(41)及び第2分岐管(42)をそれぞれ有している。第1分岐管(41)は、高圧側配管(12)に接続されている。第2分岐管(42)は、低圧側配管(13)に接続されている。また、第1分岐管(41)及び第2分岐管(42)には、開閉自在な第1電磁弁(43)及び第2電磁弁(44)が1つずつ設けられている。BSユニット(40)は、第1電磁弁(43)及び第2電磁弁(44)を開閉させることで、室内熱交換器(31)の他端側を圧縮機(21)の吸入側又は吐出側の一方と繋ぐように冷媒の流路を切り換える。
  〈調湿ユニットの構成〉
  調湿ユニット(50)には、調湿回路(50a)と調湿用コントローラ(70)とが収納されている。調湿回路(50a)には、第1吸着熱交換器(51)と、第2吸着熱交換器(52)と、調湿側電動弁(53)と、調湿側四方切換弁(54)と、高圧側電動弁(55)と、低圧側電動弁(56)とが設けられている。調湿用コントローラ(70)は、室外機(20)に設けられたコントローラ(図示省略)と後述する運転に関する各種信号を通信可能に構成され、調湿側電動弁(53)、調湿側四方切換弁(54)、高圧側電動弁(55)及び低圧側電動弁(56)の動作を制御する。
  調湿回路(50a)では、調湿側四方切換弁(54)の第3のポートから第4のポートへ向かって順に、第1吸着熱交換器(51)と、調湿側電動弁(53)と、第2吸着熱交換器(52)とが配置されている。
  第1吸着熱交換器(51)及び第2吸着熱交換器(52)は、表面に吸着剤が担持され、空気中の水分を吸脱着させるものである。第1及び第2吸着熱交換器(51,52)には、冷媒の温度を検出するための調湿側温度センサ(57)が設けられている。調湿側電動弁(53)は、開度が調整自在な電子膨張弁で構成されている。
  調湿側四方切換弁(54)は、第1から第4までのポートを有している。調湿側四方切換弁(54)の第1ポートは、調湿回路(50a)の高圧側配管(12)に接続されている。高圧側配管(12)には、高圧側電動弁(55)が接続されている。このように、調湿回路(50a)は、高圧側配管(12)を介して室外回路(20a)の高圧側と繋がっている。
  調湿側四方切換弁(54)の第2ポートは、調湿回路(50a)の低圧側配管(13)に接続されている。低圧側配管(13)には、低圧側電動弁(56)が接続されている。このように、調湿回路(50a)は、低圧側配管(13)を介して室外回路(20a)の低圧側と繋がっている。
  調湿側四方切換弁(54)の第3ポートは、第1吸着熱交換器(51)の一端と繋がり、調湿側四方切換弁(54)の第4ポートは、第2吸着熱交換器(52)の一端と繋がっている。
  調湿側四方切換弁(54)は、第1のポートと第3のポートとが連通して第2のポートと第4のポートが連通する第1状態(図1の実線で示す状態)と、第1のポートと第4のポートが連通して第2のポートと第3のポートが連通する第2状態(図1の破線で示す状態)とに切換可能となっている。
  すなわち、図1に実線で示す第1状態の調湿側四方切換弁(54)は、室外回路(20a)の高圧側と第1吸着熱交換器(51)の一端とを繋いで室外回路(20a)の低圧側と第2吸着熱交換器(52)の一端を繋ぐ。また、図1に破線で示す第2状態の調湿側四方切換弁(54)は、室外回路(20a)の高圧側と第2吸着熱交換器(52)とを繋いで室外回路(20a)の低圧側と第1吸着熱交換器(51)とを繋ぐ。
  -運転動作-
  本実施形態に係る空調システム(10)では、冷房除湿運転と暖房加湿運転とを行う。空調システム(10)の冷房除湿運転中には、室内機(30)が冷房運転を行い、調湿ユニット(50)が除湿運転を行う。一方、空調システム(10)の暖房加湿運転中には、室内機(30)が暖房運転を行い、調湿ユニット(50)が加湿運転を行う。
  〈冷房除湿運転〉
  図1及び図2に示すように、冷房除湿運転中には、第1三方弁(24)の第1のポートと第2ポートとが連通する一方、第2三方弁(25)の第1のポートと第2のポートとが連通する状態に設定される。そして、室外側電動弁(23)の開度は全開で室内側電動弁(32)の開度が適宜調節される。BSユニット(40)では、第1電磁弁(43)が閉状態となって、第2電磁弁(44)が開状態に設定される。
  この状態において、冷媒回路(11)では、室外熱交換器(22)が凝縮器となって室内熱交換器(31)が蒸発器となる。つまり、圧縮機(21)から吐出されて第1三方弁(24)を通過した冷媒は、室外熱交換器(22)で凝縮する。室外熱交換器(22)で凝縮した冷媒は、全開状態に設定された室外側電動弁(23)を通過し、液管(14)を介して室内機(30)へ流れる。
  室内機(30)においては、冷媒が室内側電動弁(32)を通過する際に、低圧まで減圧されて、室内熱交換器(31)を流れる。室内熱交換器(31)では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。ここで、室内側電動弁(32)は、室内側温度センサ(33)等で求められた冷媒の過熱度に応じて開度が調節される。すなわち、室内側電動弁(32)は、室内の冷房要求が大きく冷媒の過熱度が大きくなるような条件では、開度を大きくして冷媒の流量を増加させる一方、冷房要求が小さく冷媒の過熱度が小さくなるような条件では、開度を小さくして冷媒の流量を減少させるように制御される。室内機(30)を流出した冷媒は、BSユニット(40)の第2分岐管(42)を流れ、圧縮機(21)に吸入されて再び圧縮される。
  一方、圧縮機(21)から吐出されて第2三方弁(25)を通過した冷媒は、高圧側配管(12)を流れて調湿ユニット(50)に流入する。調湿ユニット(50)に流入した冷媒は、高圧側電動弁(55)を通過する際に減圧される。
  冷房除湿運転中において、調湿ユニット(50)は、調湿回路(50a)で第1吸着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(52)が蒸発器となる第1動作と、調湿回路(50a)で第2吸着熱交換器(52)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(51)が蒸発器となる第2動作とを交互に繰り返すバッチ運転を行う。
  第1動作では、第1吸着熱交換器(51)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(52)についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図1に示すように、調湿用コントローラ(70)により、調湿側四方切換弁(54)が第1状態に設定され、調湿側電動弁(53)の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機(21)から吐出されて調湿回路(50a)へ流入した冷媒は、第1吸着熱交換器(51)で凝縮してから調湿側電動弁(53)で減圧され、第2吸着熱交換器(52)で蒸発する。第2吸着熱交換器(52)で蒸発した冷媒は、低圧側配管(13)を流れて低圧側電動弁(56)を通過する際に減圧され、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。
  ここで、高圧側電動弁(55)及び低圧側電動弁(56)は、調湿用コントローラ(70)により、蒸発器となる第2吸着熱交換器(52)側の調湿側温度センサ(57)で求められた蒸発温度に応じて開度が調整される。すなわち、蒸発温度が露点温度よりも低い場合には、高圧側電動弁(55)及び低圧側電動弁(56)の開度を調整して目標蒸発温度を高くする。具体的には、高圧側電動弁(55)の開度を小さくして凝縮圧力を低くすることで、調湿ユニット(50)の高低差圧を低減させるとともに、低圧側電動弁(56)の開度を小さくすることで、第2吸着熱交換器(52)の蒸発圧力を高くする。なお、露点温度は、調湿用コントローラ(70)により、調湿ユニット(50)に設けられた図示しない室内温度センサ及び室内湿度センサによって検出された室内空気の温度と相対湿度とから算出される。
  これにより、第2吸着熱交換器(52)における蒸発温度が露点温度よりも高くなるようにして、結露が生じるのを抑えることができる。ここで、蒸発温度は、第1動作中に測定された第2吸着熱交換器(52)の蒸発温度の平均値、又は吸着動作と再生動作とを切り換える直前の蒸発温度を用いる。
  第1動作中において、第1吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)から脱離した水分は、空気とともに室外へ排出される。一方、第2吸着熱交換器(52)では、室外空気中の水分が吸着剤に吸着されて室外空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(52)で除湿された室外空気は、室内へ供給される。
  第2動作では、第1吸着熱交換器(51)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(52)についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図2に示すように、調湿用コントローラ(70)により、調湿側四方切換弁(54)が第2状態に設定され、調湿側電動弁(53)の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機(21)から吐出されて調湿回路(50a)へ流入した冷媒は、第2吸着熱交換器(52)で凝縮してから調湿側電動弁(53)で減圧され、第1吸着熱交換器(51)で蒸発する。第1吸着熱交換器(51)で蒸発した冷媒は、低圧側配管(13)を流れて低圧側電動弁(56)を通過する際に減圧され、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。
  第2動作中において、第1吸着熱交換器(51)では、室外空気中の水分が吸着剤に吸着されて室外空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(51)で除湿された室外空気は、室内へ供給される。一方、第2吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)から脱離した水分は、空気とともに室外へ排出される。
  〈暖房加湿運転〉
  図3及び図4に示すように、暖房加湿運転中には、第1三方弁(24)の第2のポートと第3のポートとが連通する一方、第2三方弁(25)の第1のポートと第2のポートとが連通する状態に設定される。そして、暖房要求に応じて室内側電動弁(32)の開度が適宜調節される。BSユニット(40)では、第1電磁弁(43)が開状態となって、第2電磁弁(44)が閉状態に設定される。
  この状態において、冷媒回路(11)では、室内熱交換器(31)が凝縮器となって室外熱交換器(22)が蒸発器となる。つまり、圧縮機(21)から吐出されて第2三方弁(25)を通過した冷媒は、高圧側配管(12)を流れてBSユニット(40)の第1分岐管(41)に分流する。BSユニット(40)を通過した冷媒は、室内機(30)へ送られる。
  室内機(30)において、室内熱交換器(31)へ冷媒が流れると、室内熱交換器(31)では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。その結果、室内の暖房が行われる。室内熱交換器(31)で凝縮した冷媒は、室内側電動弁(32)を通過する。
  室内機(30)を流出した冷媒は、液管(14)を流れ、室外側電動弁(23)を通過する際に、低圧まで減圧されて、室外熱交換器(22)を流れる。室外熱交換器(22)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器(22)で蒸発した冷媒は、第1三方弁(24)を通過した後、圧縮機(21)に吸入されて再び圧縮される。
  また、圧縮機(21)から吐出されて第2三方弁(25)を通過した冷媒は、高圧側配管(12)を流れて調湿ユニット(50)に流入する。調湿ユニット(50)に流入した冷媒は、高圧側電動弁(55)を通過する際に減圧される。
  暖房加湿運転中において、調湿ユニット(50)は、調湿回路(50a)で第1吸着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(52)が蒸発器となる第1動作と、調湿回路(50a)で第2吸着熱交換器(52)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(51)が蒸発器となる第2動作とを交互に繰り返すバッチ運転を行う。
  第1動作では、第1吸着熱交換器(51)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(52)についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図3に示すように、調湿用コントローラ(70)により、調湿側四方切換弁(54)が第1状態に設定され、調湿側電動弁(53)の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機(21)から吐出されて調湿回路(50a)へ流入した冷媒は、第1吸着熱交換器(51)で凝縮してから調湿側電動弁(53)で減圧され、第2吸着熱交換器(52)で蒸発する。第2吸着熱交換器(52)で蒸発した冷媒は、低圧側配管(13)を流れて低圧側電動弁(56)を通過する際に減圧され、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。
  第1動作中において、第1吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)で加湿された室外空気は、室内へ供給される。一方、第2吸着熱交換器(52)では、室内空気中の水分が吸着剤に吸着されて室内空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(52)で水分を奪われた室内空気は、室外へ排出される。
  第2動作では、第1吸着熱交換器(51)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(52)についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図4に示すように、調湿用コントローラ(70)により、調湿側四方切換弁(54)が第2状態に設定され、調湿側電動弁(53)の開度が適宜調節される。この状態で、圧縮機(21)から吐出されて調湿回路(50a)へ流入した冷媒は、第2吸着熱交換器(52)で凝縮してから調湿側電動弁(53)で減圧され、第1吸着熱交換器(51)で蒸発する。第1吸着熱交換器(51)で蒸発した冷媒は、低圧側配管(13)を流れて低圧側電動弁(56)を通過する際に減圧され、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。
  第2動作中において、第1吸着熱交換器(51)では、室内空気中の水分が吸着剤に吸着されて室内空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(51)で水分を奪われた室内空気は、室外へ排出される。第2吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が室外空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)で加湿された室外空気は、室内へ供給される。
  -実施形態の効果-
  以上のように、本実施形態に係る空調システム(10)によれば、蒸発器となる吸着熱交換器(51,52)の蒸発圧力を、低圧側電動弁(56)によって調整することができるので、空調ユニット(15)側の冷媒の蒸発圧力と、調湿ユニット(50)側の冷媒の蒸発圧力とを個別に調整して適切な能力制御を行うことができる。そして、調湿ユニット(50)側の冷媒の蒸発温度が露点温度以下にならないように、低圧側電動弁(56)の開度を調整して目標蒸発温度を高くすることで、吸着熱交換器(51,52)において結露が生じるのを抑えることができる。
  以上説明したように、本発明は、比較的簡単な構成で、空調ユニット及び調湿ユニットの能力を個別に制御できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
  10  空調システム
  11  冷媒回路
  12  高圧側配管
  13  低圧側配管
  15  空調ユニット
  50  調湿ユニット
  51  第1吸着熱交換器
  52  第2吸着熱交換器
  55  高圧側電動弁
  56  低圧側電動弁

Claims (4)

  1.   冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる冷媒回路(11)を有する空調ユニット(15)と、吸着剤が担持された第1及び第2吸着熱交換器(51,52)を有し且つ高圧側配管(12)及び低圧側配管(13)を介して該空調ユニット(15)の冷媒回路(11)に接続された調湿ユニット(50)とを備えた空調システムであって、
      前記調湿ユニット(50)は、前記吸着熱交換器(51,52)の一方が蒸発器となって空気中の水分を前記吸着剤に吸着させる吸着動作と、該吸着熱交換器(51,52)の他方が凝縮器となって該吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを同時に行う一方、吸着動作及び再生動作の対象となる該吸着熱交換器(51,52)を交互に切り換えながら行うように構成され、
      前記調湿ユニット(50)の低圧側配管(13)には、開度調整可能な低圧側電動弁(56)が接続され、
      前記低圧側電動弁(56)は、蒸発器となる前記吸着熱交換器(51,52)の蒸発温度に基づいて開度調整される
    ことを特徴とする空調システム。
  2.   請求項1において、
      前記低圧側電動弁(56)は、前記蒸発温度が露点温度よりも低い場合に、開度が小さくなるように調整される
    ことを特徴とする空調システム。
  3.   請求項2において、
      前記調湿ユニット(50)の高圧側配管(12)には、開度調整可能な高圧側電動弁(55)が接続され、
      前記高圧側電動弁(55)は、前記蒸発温度が露点温度よりも低い場合に、開度が小さくなるように調整される
    ことを特徴とする空調システム。
  4.   請求項1乃至3のうち何れか1つにおいて、
      前記蒸発温度は、前記吸着熱交換器(51,52)における蒸発温度の平均値、又は吸着動作と再生動作とを切り換える直前の蒸発温度である
    ことを特徴とする空調システム。
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