[go: up one dir, main page]

JP4590901B2 - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4590901B2
JP4590901B2 JP2004101892A JP2004101892A JP4590901B2 JP 4590901 B2 JP4590901 B2 JP 4590901B2 JP 2004101892 A JP2004101892 A JP 2004101892A JP 2004101892 A JP2004101892 A JP 2004101892A JP 4590901 B2 JP4590901 B2 JP 4590901B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
air
adsorption heat
adsorption
humidity control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004101892A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005283064A (ja
Inventor
知宏 薮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2004101892A priority Critical patent/JP4590901B2/ja
Publication of JP2005283064A publication Critical patent/JP2005283064A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4590901B2 publication Critical patent/JP4590901B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-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
    • F24F3/12Air-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
    • F24F3/14Air-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
    • F24F3/1411Air-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-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
    • F24F3/12Air-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
    • F24F3/14Air-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
    • F24F3/1411Air-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
    • F24F3/1429Air-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 alternatively operating a heat exchanger in an absorbing/adsorbing mode and a heat exchanger in a regeneration mode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

本発明は、室内の顕熱負荷と潜熱負荷を処理する空気調和装置に関するものである。
従来より、特許文献1に開示されているように、室内の冷房と除湿を行う空気調和装置が知られている。この空気調和装置は、熱源側の室外熱交換器と利用側の室内熱交換器とが設けられた冷媒回路を備え、冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。そして、上記空気調和装置は、室内熱交換器における冷媒蒸発温度を室内空気の露点温度よりも低く設定し、室内空気中の水分を凝縮させることで室内の除湿を行っている。
一方、特許文献2に開示されているように、吸着材を用いて空気の湿度調節を行う調湿装置が知られている。この調湿装置は、吸着材を担持した吸着素子を備えており、吸着素子に空気中の水蒸気を吸着させて空気を除湿する。また、この調湿装置は、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えており、冷媒回路の凝縮器で加熱された空気によって吸着素子を加熱し、吸着素子から脱離した水蒸気で空気を加湿する。そして、上記調湿装置は、除湿された空気と加湿された空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する。
国際公開第03/029728号パンフレット 特開2003−232539号公報
上述のように、特許文献1に記載の空気調和装置では、室内熱交換器で空気を冷却し、空気中の水分を凝縮させることで室内の潜熱負荷を処理している。このため、この空気調和装置では、室内を除湿することはできても加湿することはできず、充分な快適性を得られないおそれがある。一方、特許文献2に記載の調湿装置では、室内の除湿と加湿の両方が可能である。従って、これらの空気調和装置と調湿装置の2つを用いれば、室内の顕熱負荷と潜熱負荷とを確実に処理して快適性の向上を図ることが可能である。
しかしながら、空気調和装置と調湿装置の両方を設けると、個別に冷凍サイクルを行う機器が複数設けられることになる。このため、それぞれが圧縮機を有していて比較的大きな装置を複数設置しればならず、設置場所の確保が困難になるおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、室内の顕熱負荷と潜熱負荷の両方を処理可能で、しかも設置場所の確保が容易な空気調和装置を提供することにある。
第1の発明は、圧縮機(21)及び熱源側熱交換器(22)が設けられた熱源ユニット(11)と、利用側熱交換器(36)が設けられた温調ユニット(12)とを備え、上記熱源ユニット(11)と温調ユニット(12)を接続して構成された冷媒回路(15)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、上記利用側熱交換器(36)で冷媒と熱交換した空気を室内へ供給する空気調和装置を対象とする。そして、上記冷媒回路(15)には、水蒸気を吸脱着する吸着材を備えた調湿ユニット(13)が接続され、上記調湿ユニット(13)は、冷媒回路(15)の冷媒によって吸着材の加熱と冷却の少なくとも一方を行い、該吸着材と接触することで調湿された空気を室内へ供給するものである。
また、上記第1の発明は、上記の構成に加えて、冷媒回路(15)には、温調ユニット(12)の利用側熱交換器(36)が蒸発器となる冷房運転と該利用側熱交換器(36)が凝縮器となる暖房運転とを切換可能とするための温調側四方切換弁(24)が設けられる一方、調湿ユニット(13)は、上記冷媒回路(15)における圧縮機(21)と上記温調側四方切換弁(24)の間に接続されるものである。
また、上記第1の発明は、上記の構成に加えて、調湿ユニット(13)は、吸着材を担持すると共に冷媒回路(15)に接続される吸着熱交換器(31,32)を備え、取り込んだ空気を上記吸着熱交換器(31,32)へ送って吸着材と接触させるものである。
また、上記第1の発明は、上記の構成に加えて、調湿ユニット(13)は、第1空気と第2空気とを取り込み、第1の吸着熱交換器(31)に第1空気中の水蒸気を吸着させて第2の吸着熱交換器(32)から脱離させた水蒸気を第2空気に付与する動作と、第2の吸着熱交換器(32)に第1空気中の水蒸気を吸着させて第1の吸着熱交換器(31)から脱離させた水蒸気を第2空気に付与する動作とを交互に行い、上記吸着熱交換器(31,32)で除湿された第1空気と加湿された第2空気の何れか一方を室内へ供給して他方を室外へ排出するものである。
また、上記第1の発明は、上記の構成に加えて、調湿ユニット(13)は、第1及び第2の吸着熱交換器(31,32)のうち第1空気を除湿する方が蒸発器となって第2空気を加湿する方が凝縮器となるように冷媒の流通方向が切換可能となっているものである。
第2の発明は、上記第1の発明において、上記調湿ユニット(13)には、調湿側四方切換弁(34)が設けられ、上記冷媒回路(15)では、上記調湿側四方切換弁(34)が、上記圧縮機(21)の吐出側と上記温調側四方切換弁(24)の間と、上記圧縮機(21)の吸入側と上記温調側四方切換弁(24)の間と、上記第1の吸着熱交換器(31)と、上記第2の吸着熱交換器(32)とに接続され、上記調湿側四方切換弁(34)は、上記圧縮機(21)の吐出側が上記第1の吸着熱交換器(31)に連通し且つ上記圧縮機(21)の吸入側が上記第2の吸着熱交換器(32)に連通する状態と、上記圧縮機(21)の吐出側が上記第2の吸着熱交換器(32)に連通し且つ上記圧縮機(21)の吸入側が上記第1の吸着熱交換器(31)に連通する状態とに切り換わるものである。
第3の発明は、上記第1の発明において、温調ユニット(12)では、利用側熱交換器(36)が蒸発器となる冷房運転と該利用側熱交換器(36)が凝縮器となる暖房運転とが切換可能となる一方、調湿ユニット(13)では、上記温調ユニット(12)で冷房運転と暖房運転のどちらが行われている状態でも、蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)で除湿された第1空気を室内へ供給すると共に凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)で加湿された第2空気を室外へ排出する除湿運転と、凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)で加湿された第2空気を室内へ供給すると共に蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)で除湿された第1空気を室外へ排出する加湿運転とが切換可能となっているものである。
−作用−
上記第1の発明では、熱源ユニット(11)と温調ユニット(12)とを接続して冷媒回路(15)が構成される。圧縮機(21)を運転すると、冷媒回路(15)内で冷媒が循環し、熱源側熱交換器(22)と利用側熱交換器(36)の一方が蒸発器となり他方が凝縮器となって冷凍サイクルが行われる。温調ユニット(12)は、利用側熱交換器(36)で冷却され又は加熱された空気を室内へ供給し、主に室内の顕熱負荷を処理する。
この発明において、冷媒回路(15)には、調湿ユニット(13)が接続される。調湿ユニット(13)は、吸着材を備えており、冷媒回路(15)内を流れる冷媒を利用して吸着材の加熱と冷却の何れか一方又は両方を行う。調湿ユニット(13)では、空気と吸着材が接触し、両者の間で水蒸気の授受が行われて空気の湿度調節が行われる。その際、吸着材を加熱すると吸着材からの水蒸気の脱離が促進され、吸着材を冷却すると吸着材への水蒸気の吸着が促進される。そして、調湿ユニット(13)は、吸着材との接触により調湿された空気を室内へ供給し、主に室内の潜熱負荷を処理する。
また、上記第1の発明では、冷媒回路(15)に温調側四方切換弁(24)が設けられる。この温調側四方切換弁(24)は、圧縮機(21)から吐出された冷媒と圧縮機(21)の吸入側へ向かう冷媒の流通経路を変更し、それによって温調ユニット(12)の冷房運転と暖房運転を切り換える。冷媒回路(15)では、圧縮機(21)と温調側四方切換弁(24)の間に調湿ユニット(13)が接続される。この冷媒回路(15)において、圧縮機(21)の吐出側から調湿ユニット(13)へ向かう冷媒の流通経路と、調湿ユニット(13)から圧縮機(21)の吸入側へ向かう冷媒の流通経路とは、温調側四方切換弁(24)の状態に関係なく一定方向に保たれる。
また、上記第1の発明では、調湿ユニット(13)に吸着熱交換器(31,32)が設けられる。吸着熱交換器(31,32)には吸着材が担持されており、この吸着材が吸着熱交換器(31,32)を通過する空気と接触する。吸着熱交換器(31,32)は、冷媒回路(15)に接続されている。吸着熱交換器(31,32)が凝縮器となる状態では、吸着熱交換器(31,32)に担持された吸着材が冷媒回路(15)の冷媒によって加熱される。吸着熱交換器(31,32)が蒸発器となる状態では、吸着熱交換器(31,32)に担持された吸着材が冷媒回路(15)の冷媒によって冷却される。
また、上記第1の発明では、冷媒回路(15)に吸着熱交換器(31,32)が複数設けられ、調湿ユニット(13)が2つの動作を交互に繰り返す。調湿ユニット(13)の一方の動作では、第1の吸着熱交換器(31)で第1空気が除湿され、第2の吸着熱交換器(32)で第2空気が加湿される。調湿ユニット(13)の他方の動作では、第2の吸着熱交換器(32)で第1空気が除湿され、第1の吸着熱交換器(31)で第2空気が加湿される。つまり、調湿ユニット(13)では、各吸着熱交換器(31,32)において第1空気の除湿と第2空気の加湿とが交互に行われる。そして、調湿ユニット(13)は、吸着熱交換器(31,32)を通過した第1空気と第2空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する。
また、上記第1の発明では、第1の吸着熱交換器(31)から第2の吸着熱交換器(32)へ冷媒を流す状態と、第2の吸着熱交換器(32)から第1の吸着熱交換器(31)へ冷媒を流す状態とが切換可能となっている。2つの動作を交互に行う調湿ユニット(13)において、一方の動作中は第1空気を除湿する第1の吸着熱交換器(31)が蒸発器となって第2空気を加湿する第2の吸着熱交換器(32)が凝縮器となり、他方の動作中は第1空気を除湿する第2の吸着熱交換器(32)が蒸発器となって第2空気を加湿する第1の吸着熱交換器(31)が凝縮器となる。
上記第2の発明の冷媒回路(15)において、調湿ユニット(13)に設けられた調湿側四方切換弁(34)は、圧縮機(21)の吐出側と温調側四方切換弁(24)の間と、圧縮機(21)の吸入側と温調側四方切換弁(24)の間とに接続される。この調湿側四方切換弁(34)は、圧縮機(21)の吐出側が第1の吸着熱交換器(31)に連通し且つ圧縮機(21)の吸入側が第2の吸着熱交換器(32)に連通する状態と、圧縮機(21)の吐出側が第2の吸着熱交換器(32)に連通し且つ圧縮機(21)の吸入側が第1の吸着熱交換器(31)に連通する状態とに切り換わる。
上記第3の発明では、温調ユニット(12)において冷房運転と暖房運転が切換可能となる。冷房運転中には利用側熱交換器(36)で冷却された空気が室内へ供給され、暖房運転中には利用側熱交換器(36)で加熱された空気が室内へ供給される。また、調湿ユニット(13)では、除湿運転と加湿運転が切換可能となる。除湿運転中には吸着熱交換器(31,32)の吸着材に水蒸気を奪われた空気が室内へ供給され、加湿運転中には吸着熱交換器(31,32)の吸着材から脱離した水蒸気を付与された空気が室内へ供給される。温調ユニット(12)が冷房運転中であるか暖房運転中であるかとは関係なく、調湿ユニット(13)は除湿運転を行うことも加湿運転を行うことも可能である。
本発明では、熱源ユニット(11)と温調ユニット(12)を接続して構成された冷媒回路(15)に調湿ユニット(13)を接続している。そして、上記調湿ユニット(13)は、従来の調湿装置のようにそれ自身が圧縮機(21)を備えていなくても、熱源ユニット(11)の圧縮機(21)から供給された冷媒を利用して空気の湿度調節を行うことが可能である。このように、本発明によれば、主に顕熱負荷を処理する温調ユニット(12)と主に潜熱負荷を処理する調湿ユニット(13)とが熱源ユニット(11)の圧縮機(21)を共用することとなり、温調ユニット(12)だけでなく調湿ユニット(13)をも小型化できる。従って、温調ユニット(12)によって顕熱負荷を、調湿ユニット(13)によって潜熱負荷をそれぞれ確実に処理して快適性を確保でき、しかも屋内側に設置されることの多い温調ユニット(12)と調湿ユニット(13)の両方が小型に形成されていて設置自由度の高い空気調和装置(10)を実現できる。
また、本発明では、冷媒回路(15)における圧縮機(21)と温調側四方切換弁(24)の間に調湿ユニット(13)が接続されており、熱源ユニット(11)と調湿ユニット(13)の間を行き来する冷媒の流通方向は温調側四方切換弁(24)の状態に拘わらず一定となる。従って、この発明によれば、調湿ユニット(13)の運転制御において温調側四方切換弁(24)の状態を考慮する必要が無くなり、調湿ユニット(13)の運転制御を簡素化できる。
また、本発明によれば、冷媒回路(15)に接続された吸着熱交換器(31,32)に吸着材を担持しているため、吸着材を冷媒回路(15)の冷媒によって効率よく加熱し又は冷却することができる。その結果、吸着材と空気の間で授受される水蒸気の量を増大させることができ、調湿ユニット(13)の能力向上あるいは調湿ユニット(13)の小型化を図ることができる。
また、本発明において、調湿ユニット(13)は、冷媒回路(15)に接続された第1及び第2の吸着熱交換器(31,32)の一方が水蒸気を吸着する間に他方が再生されるバッチ式の動作を行うようにしている。従って、この発明によれば、調湿ユニット(13)で除湿された第1空気と加湿された第2空気とを連続的に生成し、得られた第1空気又は第2空気を継続して室内へ供給することが可能となる。
また、本発明では、第1及び第2の吸着熱交換器(31,32)のうち第1空気を除湿する方が蒸発器となって第2空気を加湿する方が凝縮器となる。このため、蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)では、冷媒回路(15)の冷媒によって吸着材が冷却され、吸着材に対する空気中の水蒸気の吸着が促進される。また、凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)では、冷媒回路(15)の冷媒によって吸着材が加熱され、吸着材からの水蒸気の脱離が促進される。従って、この発明によれば、吸着材への水蒸気の吸着と吸着材からの水蒸気の脱離との両方を促進でき、調湿ユニット(13)の能力向上あるいは調湿ユニット(13)の小型化を図ることができる。
上記第3の発明では、温調ユニット(12)の冷房運転中に調湿ユニット(13)は除湿運転と加湿運転のどちらでも行うこともでき、温調ユニット(12)の暖房運転中にも調湿ユニット(13)は除湿運転と加湿運転のどちらでも行うこともできる。従って、室内の空調負荷に応じて温調ユニット(12)と調湿ユニット(13)の運転を適切に設定でき、室内の快適性を確実に得ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、温度調節した空気と湿度調節した空気を室内へ供給する空気調和装置(10)である。
〈空気調和装置の全体構成〉
図1,図2に示すように、上記空気調和装置(10)は、熱源ユニットである室外ユニット(11)と、温調ユニットである室内ユニット(12)と、調湿ユニット(13)とを備えている。また、この空気調和装置(10)では、1台の室外ユニット(11)に対して室内ユニット(12)と調湿ユニット(13)を1台ずつ接続することで冷媒回路(15)が形成されている。尚、室外ユニット(11)に接続される室内ユニット(12)と調湿ユニット(13)の台数は、必ずしも1台ずつである必要はない。
上記室外ユニット(11)には、室外回路(20)が収納されている。室外回路(20)には、圧縮機(21)と、室外側電動膨張弁(23)と、温調側四方切換弁である室外側四方切換弁(24)と、熱源側熱交換器である室外熱交換器(22)と、4つの閉鎖弁(25〜28)とが設けられている。また、室外ユニット(11)には、図示しないが、室外ファンが設けられている。この室外ファンは、室外熱交換器(22)へ室外空気を供給する。
上記室外回路(20)において、圧縮機(21)は、その吐出側が室外側四方切換弁(24)の第1のポートに、その吸入側が室外側四方切換弁(24)の第2のポートにそれぞれ接続されている。室外側四方切換弁(24)の第4のポートは、第2閉鎖弁(26)に接続されている。室外熱交換器(22)は、その一端が室外側四方切換弁(24)の第3のポートに、他端が室外側電動膨張弁(23)を介して第1閉鎖弁(25)にそれぞれ接続されている。第3閉鎖弁(27)は、圧縮機(21)の吐出側と室外側四方切換弁(24)の間に接続されている。第4閉鎖弁(28)は、圧縮機(21)の吸入側と室外側四方切換弁(24)の間に接続されている。
上記室外側四方切換弁(24)は、第1のポートと第3のポートが互いに連通して第2のポートと第4のポートが互いに連通する第1状態(図1に示す状態)と、第1のポートと第4のポートが互いに連通して第2のポートと第3ポートが互いに連通する第2状態(図2に示す状態)とに切り換わる。
上記室内ユニット(12)には、室内回路(35)が収納されている。室内回路(35)には、利用側熱交換器である室内熱交換器(36)が1つ設けられている。この室内回路(35)は、その一端が室外回路(20)の第1閉鎖弁(25)に、その他端が室外回路(20)の第2閉鎖弁(26)にそれぞれ接続されている。また、室内ユニット(12)には、図示しないが、室内ファンが設けられている。この室内ファンは、室内熱交換器(36)へ室内空気を供給する。
上記調湿ユニット(13)には、調湿回路(30)が収納されている。調湿回路(30)には、調湿側電動膨張弁(33)と、調湿側四方切換弁(34)と、2つの吸着熱交換器(31,32)とが設けられている。尚、調湿ユニット(13)の詳細については後述する。
上記調湿回路(30)では、調湿側四方切換弁(34)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(31)と調湿側電動膨張弁(33)と第2吸着熱交換器(32)とが配置されている。調湿側四方切換弁(34)は、その第1ポートが室外回路(20)の第3閉鎖弁(27)に、その第2ポートが室外回路(20)の第4閉鎖弁(28)にそれぞれ接続されている。
上記調湿側四方切換弁(34)は、第1のポートと第3のポートが互いに連通して第2のポートと第4のポートが互いに連通する第1状態(図1(A)及び図2(A)に示す状態)と、第1のポートと第4のポートが互いに連通して第2のポートと第3ポートが互いに連通する第2状態(図1(B)及び図2(B)に示す状態)とに切り換わる。
室外熱交換器(22)、室内熱交換器(36)、及び吸着熱交換器(31,32)は、何れも伝熱管と多数のフィンとで構成されたクロスフィン形のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。このうち、吸着熱交換器(31,32)では、そのフィンの表面に吸着材が担持されている。この吸着材としては、ゼオライトやシリカゲル等が用いられる。
〈調湿ユニットの構成〉
上記調湿ユニット(13)について、図3,図4を参照しながら説明する。尚、ここでの説明で用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、何れも上記調湿ユニット(13)を前面側から見た場合のものを意味している。
上記調湿ユニット(13)は、ケーシング(50)を備えている。このケーシング(50)内に上記調湿回路(30)が収納されている。
上記ケーシング(50)は、高さの低い扁平な直方体状に形成されている。ケーシング(50)の前面では、右寄りの位置に排気口(54)が、左寄りの位置に給気口(52)がそれぞれ開口している。ケーシング(50)の背面では、右寄りの位置に外気吸込口(51)が、左寄りの位置に内気吸込口(53)がそれぞれ開口している。
ケーシング(50)の内部空間は、前面側と背面側の2つに仕切られている。ケーシング(50)内の前面側の空間は、更に左右に仕切られている。そのうち、右側の空間は排気側流路(65)を構成し、左側の空間は給気側流路(66)を構成している。排気側流路(65)は、内部に排気ファン(81)が収納されると共に、排気口(54)を介して室外に連通している。給気側流路(66)は、内部に給気ファン(82)が収納されると共に、給気口(52)を介して室内に連通している。
ケーシング(50)内の背面側の空間は、左右に3つに仕切られている。そのうち、右側の空間は、上下に仕切られており、上側の空間が右上流路(61)を、下側の空間が右下流路(62)をそれぞれ構成している。右上流路(61)は、排気側流路(65)に連通している。右下流路(62)は、外気吸込口(51)を介して室外に連通している。右上流路(61)及び右下流路(62)は、室外に連通する室外側流路を構成している。一方、左側の空間は、上下に仕切られており、上側の空間が左上流路(63)を、下側の空間が左下流路(64)をそれぞれ構成している。左上流路(63)は、給気側流路(66)に連通している。左下流路(64)は、内気吸込口(53)を介して室内に連通している。左上流路(63)及び左下流路(64)は、室内に連通する室内側流路を構成している。
左右に仕切られたケーシング(50)内の背面側の空間のうち、中央の空間は、前後に仕切られている。この前後に仕切られた中央の空間のうち、前面側の空間には第1吸着熱交換器(31)が、背面側の空間には第2吸着熱交換器(32)がそれぞれ収納されている。第1吸着熱交換器(31)及び第2吸着熱交換器(32)は、収納された空間を上下に仕切るように、ほぼ水平姿勢で設置されている。
ケーシング(50)内の背面側を左右に仕切る2枚の仕切板には、それぞれに開閉式のダンパ(71〜78)が4つずつ設けられている。
右側の仕切板において、その上部には第1右上ダンパ(71)と第2右上ダンパ(72)が並んで設置され、その下部には第1右下ダンパ(73)と第2右下ダンパ(74)が並んで設置される。第1右上ダンパ(71)は、第1吸着熱交換器(31)の上側の空間と右上流路(61)の間を断続する。第2右上ダンパ(72)は、第2吸着熱交換器(32)の上側の空間と右上流路(61)の間を断続する。第1右下ダンパ(73)は、第1吸着熱交換器(31)の下側の空間と右下流路(62)の間を断続する。第2右下ダンパ(74)は、第2吸着熱交換器(32)の下側の空間と右下流路(62)の間を断続する。
左側の仕切板において、その上部には第1左上ダンパ(75)と第2左上ダンパ(76)が並んで設置され、その下部には第1左下ダンパ(77)と第2左下ダンパ(78)が並んで設置される。第1左上ダンパ(75)を開くと左上流路(63)が第1吸着熱交換器(31)の上側の空間と連通し、第2左上ダンパ(76)を開くと左上流路(63)が第2吸着熱交換器(32)の上側の空間と連通する。第1左下ダンパ(77)を開くと左下流路(64)が第1吸着熱交換器(31)の下側の空間と連通し、第2左下ダンパ(78)を開くと左下流路(64)が第2吸着熱交換器(32)の下側の空間と連通する。
−運転動作−
上記空気調和装置(10)は、冷房除湿運転と暖房加湿運転とを行うことができる。空気調和装置(10)の冷房除湿運転中には、室内ユニット(12)が冷房運転を行い、調湿ユニット(13)が除湿運転を行う。一方、空気調和装置(10)の暖房加湿運転中には、室内ユニット(12)が暖房運転を行い、調湿ユニット(13)が加湿運転を行う。
〈冷房除湿運転〉
図1に示すように、冷房除湿運転中には、室外側四方切換弁(24)が第1状態に設定されると共に室外側電動膨張弁(23)の開度が適宜調節される。この状態において、冷媒回路(15)では、室外熱交換器(22)が凝縮器となって室内熱交換器(36)が蒸発器となる。つまり、圧縮機(21)から吐出されて室外側四方切換弁(24)を通過した冷媒は、室外熱交換器(22)で凝縮してから室外側電動膨張弁(23)で減圧され、室内熱交換器(36)で蒸発した後に圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。そして、室外熱交換器(22)で冷媒から吸熱した室外空気が室外へ排出され、室内熱交換器(36)で冷却された室内空気が室内へ送り返される。
冷房除湿運転中において、調湿ユニット(13)は、調湿回路(30)で第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる第1動作と、調湿回路(30)で第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる第2動作とを交互に繰り返す。
第1動作では、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(32)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(A)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第1状態に設定され、調湿側電動膨張弁(33)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(30)へ流入した冷媒は、第1吸着熱交換器(31)で凝縮してから調湿側電動膨張弁(33)で減圧され、第2吸着熱交換器(32)で蒸発した後に圧縮機(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(31)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、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(31)から脱離した水分は、空気と共に室外へ排出される。一方、第2吸着熱交換器(32)では、室内空気中の水分が吸着材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(32)で除湿された室内空気は、室内へ送り返される。
第2動作では、第1吸着熱交換器(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)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1(B)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第2状態に設定され、調湿側電動膨張弁(33)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(30)へ流入した冷媒は、第2吸着熱交換器(32)で凝縮してから調湿側電動膨張弁(33)で減圧され、第1吸着熱交換器(31)で蒸発した後に圧縮機(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(31)では、室内空気中の水分が吸着材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(31)で除湿された室内空気は、室内へ送り返される。一方、第2吸着熱交換器(32)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、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(32)から脱離した水分は、空気と共に室外へ排出される。
〈暖房加湿運転〉
図2に示すように、暖房加湿運転中には、室外側四方切換弁(24)が第2状態に設定されると共に室外側電動膨張弁(23)の開度が適宜調節される。この状態において、冷媒回路(15)では、室内熱交換器(36)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)から吐出されて室外側四方切換弁(24)を通過した冷媒は、室内熱交換器(36)で凝縮してから室外側電動膨張弁(23)で減圧され、室外熱交換器(22)で蒸発した後に圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。そして、室外熱交換器(22)で冷媒へ放熱した室外空気が室外へ排出され、室内熱交換器(36)で加熱された室内空気が室内へ送り返される。
暖房加湿運転中において、調湿ユニット(13)は、調湿回路(30)で第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる第1動作と、調湿回路(30)で第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる第2動作とを交互に繰り返す。
第1動作では、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(32)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2(A)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第1状態に設定され、調湿側電動膨張弁(33)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(30)へ流入した冷媒は、第1吸着熱交換器(31)で凝縮してから調湿側電動膨張弁(33)で減圧され、第2吸着熱交換器(32)で蒸発した後に圧縮機(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(31)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、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(31)で加湿された室内空気は、室内へ送り返される。一方、第2吸着熱交換器(32)では、室内空気中の水分が吸着材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(32)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(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)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(B)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第2状態に設定され、調湿側電動膨張弁(33)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(30)へ流入した冷媒は、第2吸着熱交換器(32)で凝縮してから調湿側電動膨張弁(33)で減圧され、第1吸着熱交換器(31)で蒸発した後に圧縮機(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(31)では、室内空気中の水分が吸着材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(31)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(32)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が室内空気に付与される。第2吸着熱交換器(32)で加湿された室内空気は、室内へ送り返される。
〈調湿ユニットの運転動作〉
上述のように、上記調湿ユニット(13)は、空気調和装置(10)の冷房除湿運転時には除湿運転を、空気調和装置(10)の暖房加湿運転時には加湿運転をそれぞれ行う。また、この調湿ユニット(13)は、除湿運転と加湿運転のそれぞれおいて、第1動作と第2動作とを交互に繰り返す。
上記調湿ユニット(13)の除湿運転について、図5,図6を参照しながら説明する。除湿運転時において、給気ファン(82)を運転すると、室外空気が外気吸込口(51)からケーシング(50)内へ第1空気として取り込まれる。また、排気ファン(81)を運転すると、室内空気が内気吸込口(53)からケーシング(50)内へ第2空気として取り込まれる。
除湿運転時の第1動作では、上述したように、第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる。そして、調湿ユニット(13)では、第2吸着熱交換器(32)についての吸着動作と、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作とが行われる。
この第1動作中には、図5に示すように、第1右上ダンパ(71)及び第2右下ダンパ(74)が開状態となり、第1右下ダンパ(73)及び第2右上ダンパ(72)が閉状態となる。また、第1左下ダンパ(77)及び第2左上ダンパ(76)が開状態となり、第1左上ダンパ(75)及び第2左下ダンパ(78)が閉状態となる。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第1空気は、第2右下ダンパ(74)を通って第2吸着熱交換器(32)の下側へ流入し、第2吸着熱交換器(32)を下から上へ向かって通過する。第2吸着熱交換器(32)では、第1空気中の水分が吸着材に吸着されて第1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(32)で除湿された第1空気は、第2左上ダンパ(76)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第2空気は、第1左下ダンパ(77)を通って第1吸着熱交換器(31)の下側へ流入し、第1吸着熱交換器(31)を下から上へ向かって通過する。第1吸着熱交換器(31)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換器(31)から脱離した水分は、第2空気と共に第1右上ダンパ(71)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
除湿運転時の第2動作では、上述したように、第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる。そして、調湿ユニット(13)では、第1吸着熱交換器(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)についての再生動作とが行われる。
この第2動作中には、図6に示すように、第1右下ダンパ(73)及び第2右上ダンパ(72)が開状態となり、第1右上ダンパ(71)及び第2右下ダンパ(74)が閉状態となる。また、第1左上ダンパ(75)及び第2左下ダンパ(78)が開状態となり、第1左下ダンパ(77)及び第2左上ダンパ(76)が閉状態となる。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第1空気は、第1右下ダンパ(73)を通って第1吸着熱交換器(31)の下側へ流入し、第1吸着熱交換器(31)を下から上へ向かって通過する。第1吸着熱交換器(31)では、第1空気中の水分が吸着材に吸着されて第1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(31)で除湿された第1空気は、第1左上ダンパ(75)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第2空気は、第2左下ダンパ(78)を通って第2吸着熱交換器(32)の下側へ流入し、第2吸着熱交換器(32)を下から上へ向かって通過する。第2吸着熱交換器(32)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換器(32)から脱離した水分は、第2空気と共に第2右上ダンパ(72)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
上記調湿ユニット(13)の加湿運転について、図7,図8を参照しながら説明する。加湿運転時において、給気ファン(82)を運転すると、室外空気が外気吸込口(51)からケーシング(50)内へ第2空気として取り込まれる。また、排気ファン(81)を運転すると、室内空気が内気吸込口(53)からケーシング(50)内へ第1空気として取り込まれる。
加湿運転時の第1動作では、上述したように、第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる。そして、調湿ユニット(13)では、第2吸着熱交換器(32)についての吸着動作と、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作とが行われる。
この第1動作中には、図7に示すように、第1右下ダンパ(73)及び第2右上ダンパ(72)が開状態となり、第1右上ダンパ(71)及び第2右下ダンパ(74)が閉状態となる。また、第1左上ダンパ(75)及び第2左下ダンパ(78)が開状態となり、第1左下ダンパ(77)及び第2左上ダンパ(76)が閉状態となる。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第1空気は、第2左下ダンパ(78)を通って第2吸着熱交換器(32)の下側へ流入し、第2吸着熱交換器(32)を下から上へ向かって通過する。第2吸着熱交換器(32)では、第1空気中の水分が吸着材に吸着されて第1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(32)で水分を奪われた第1空気は、第2右上ダンパ(72)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第2空気は、第1右下ダンパ(73)を通って第1吸着熱交換器(31)の下側へ流入し、第1吸着熱交換器(31)を下から上へ向かって通過する。第1吸着熱交換器(31)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換器(31)で加湿された第2空気は、第1左上ダンパ(75)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
加湿運転時の第2動作では、上述したように、第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる。そして、調湿ユニット(13)では、第1吸着熱交換器(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)についての再生動作とが行われる。
この第2動作中には、図8に示すように、第1右上ダンパ(71)及び第2右下ダンパ(74)が開状態となり、第1右下ダンパ(73)及び第2右上ダンパ(72)が閉状態となる。また、第1左下ダンパ(77)及び第2左上ダンパ(76)が開状態となり、第1左上ダンパ(75)及び第2左下ダンパ(78)が閉状態となる。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第1空気は、第1左下ダンパ(77)を通って第1吸着熱交換器(31)の下側へ流入し、第1吸着熱交換器(31)を下から上へ向かって通過する。第1吸着熱交換器(31)では、第1空気中の水分が吸着材に吸着されて第1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(31)で水分を奪われた第1空気は、第1右上ダンパ(71)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第2空気は、第2右下ダンパ(74)を通って第2吸着熱交換器(32)の下側へ流入し、第2吸着熱交換器(32)を下から上へ向かって通過する。第2吸着熱交換器(32)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換器(32)で加湿された第2空気は、第2左上ダンパ(76)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
−実施形態の効果−
本実施形態では、室外ユニット(11)と室内ユニット(12)を接続して構成された冷媒回路(15)に調湿ユニット(13)を接続している。そして、上記調湿ユニット(13)は、従来の調湿装置のようにそれ自身が圧縮機を備えていなくても、室外ユニット(11)の圧縮機(21)から供給された冷媒を利用して空気の湿度調節を行うことが可能である。このように、本実施形態によれば、主に顕熱負荷を処理する温調ユニットと主に潜熱負荷を処理する室内ユニット(12)とが室外ユニット(11)の圧縮機(21)を共用することとなり、室内ユニット(12)だけでなく調湿ユニット(13)をも小型化できる。従って、室内ユニット(12)によって顕熱負荷を、調湿ユニット(13)によって潜熱負荷をそれぞれ確実に処理して快適性を確保でき、しかも屋内側に設置される室内ユニット(12)と調湿ユニット(13)の両方が小型に形成されていて設置自由度の高い空気調和装置(10)を実現できる。
また、本実施形態によれば、冷媒回路(15)に接続された吸着熱交換器(31,32)に吸着材を担持しているため、吸着材を冷媒回路(15)の冷媒によって効率よく加熱し又は冷却することができる。その結果、吸着材と空気の間で授受される水蒸気の量を増大させることができ、調湿ユニット(13)の能力向上あるいは調湿ユニット(13)の小型化を図ることができる。
また、本実施形態の調湿ユニット(13)は、冷媒回路(15)に接続された第1及び第2吸着熱交換器(31,32)の一方が水蒸気を吸着する間に他方が再生されるバッチ式の動作を行うようにしている。従って、本実施形態によれば、調湿ユニット(13)で除湿された第1空気と加湿された第2空気とを連続的に生成し、得られた第1空気又は第2空気を継続して室内へ供給することが可能となる。
また、本実施形態の調湿ユニット(13)では、第1及び第2吸着熱交換器(31,32)のうち第1空気を除湿する方が蒸発器となって第2空気を加湿する方が凝縮器となる。このため、蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)では、冷媒回路(15)の冷媒によって吸着材が冷却され、吸着材に対する空気中の水蒸気の吸着が促進される。また、凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)では、冷媒回路(15)の冷媒によって吸着材が加熱され、吸着材からの水蒸気の脱離が促進される。従って、この発明によれば、吸着材への水蒸気の吸着と吸着材からの水蒸気の脱離との両方を促進でき、調湿ユニット(13)の能力向上あるいは調湿ユニット(13)の小型化を図ることができる。
また、本実施形態の空気調和装置(10)では、冷媒回路(15)における圧縮機(21)と室外側四方切換弁(24)の間に調湿ユニット(13)が接続されており、室外ユニット(11)と調湿ユニット(13)の間を行き来する冷媒の流通方向は室外側四方切換弁(24)の状態に関係なく一定となる。従って、本実施形態によれば、調湿ユニット(13)の運転制御において室外側四方切換弁(24)の状態を考慮する必要が無くなり、調湿ユニット(13)の運転制御を簡素化できる。
−実施形態の変形例1−
上記空気調和装置(10)では、冷房除湿運転と暖房加湿運転に加えて、冷房加湿運転や暖房除湿運転を行うようにしてもよい。
図9に示すように、冷房加湿運転中には、室内ユニット(12)で冷房運転が行われ、調湿ユニット(13)で加湿運転が行われる。
具体的に、冷媒回路(15)では、室外側四方切換弁(24)が第1状態に設定され、室外熱交換器(22)が凝縮器となって室内熱交換器(36)が蒸発器となる。そして、室内ユニット(12)は、室内熱交換器(36)で冷却された空気を室内へ供給する。
一方、調湿ユニット(13)では、第1動作と第2動作が交互に繰り返される。第1動作中には、図9(A)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第1状態に設定され、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(32)についての吸着動作とが並行して行われる。そして、調湿ユニット(13)は、第1吸着熱交換器(31)で加湿された第2空気を室内へ供給し、第2吸着熱交換器(32)で水分を奪われた第1空気を室外へ排出する。第2動作中には、図9(B)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第2状態に設定され、第1吸着熱交換器(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)についての再生動作とが並行して行われる。そして、調湿ユニット(13)は、第2吸着熱交換器(32)で加湿された第2空気を室内へ供給し、第1吸着熱交換器(31)で水分を奪われた第1空気を室外へ排出する。
図10に示すように、暖房除湿運転中には、室内ユニット(12)で暖房運転が行われ、調湿ユニット(13)で除湿運転が行われる。
具体的に、冷媒回路(15)では、室外側四方切換弁(24)が第2状態に設定され、室内熱交換器(36)が凝縮器となって室外熱交換器(22)が蒸発器となる。そして、室内ユニット(12)は、室内熱交換器(36)で加熱された空気を室内へ供給する。
一方、調湿ユニット(13)では、第1動作と第2動作が交互に繰り返される。第1動作中には、図10(A)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第1状態に設定され、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(32)についての吸着動作とが並行して行われる。そして、調湿ユニット(13)は、第2吸着熱交換器(32)で除湿された第1空気を室内へ供給し、第1吸着熱交換器(31)から水分を付与された第2空気を室外へ排出する。第2動作中には、図10(B)に示すように、調湿側四方切換弁(34)が第2状態に設定され、第1吸着熱交換器(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)についての再生動作とが並行して行われる。そして、調湿ユニット(13)は、第1吸着熱交換器(31)で除湿された第1空気を室内へ供給し、第2吸着熱交換器(32)から水分を付与された第2空気を室外へ排出する。
このように、上記空気調和装置(10)は、室内ユニット(12)で冷房運転を行う状態において、調湿ユニット(13)で除湿運転と加湿運転のどちらも行うこともできる。また、この空気調和装置(10)は、室内ユニット(12)で暖房運転を行う状態において、調湿ユニット(13)で除湿運転と加湿運転のどちらも行うこともできる。つまり、上記空気調和装置(10)は、室内ユニット(12)における冷房運転と暖房運転の切り換えと、調湿ユニット(13)における除湿運転と加湿運転の切り換えとを独立して行うことが可能である。
−実施形態の変形例2−
上記調湿ユニット(13)の除湿運転では、室外空気を第1空気として取り込んで室内へ供給すると共に、室内空気を第2空気として取り込んで室外へ排出し、除湿した第1空気を室内へ供給すると同時に室内の換気も行っている。
これに対し、上記調湿ユニット(13)の除湿運転では、室内の換気は行わずに除湿した第1空気の供給だけを行うようにしてもよい。この除湿運転時において、給気ファン(82)を運転すると、室内空気が内気吸込口(53)からケーシング(50)内へ第1空気として取り込まれる。また、排気ファン(81)を運転すると、室外空気が外気吸込口(51)からケーシング(50)内へ第2空気として取り込まれる。この除湿運転中においても、調湿ユニット(13)では第1動作と第2動作が交互に繰り返される。
第1動作では、図11に示すように、第1右上ダンパ(71)及び第1右下ダンパ(73)が開状態となり、第2右上ダンパ(72)及び第2右下ダンパ(74)が閉状態となる。また、第2左上ダンパ(76)及び第2左下ダンパ(78)が開状態となり、第1左上ダンパ(75)及び第1左下ダンパ(77)が閉状態となる。また、第1動作中には、第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第1空気は、第2左下ダンパ(78)を通って第2吸着熱交換器(32)へ流入し、この第2吸着熱交換器(32)を通過する間に除湿される。除湿された第1空気は、第2左上ダンパ(76)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第2空気は、第1右下ダンパ(73)を通って第1吸着熱交換器(31)へ流入し、この第1吸着熱交換器(31)から脱離した水分を付与される。水分を付与された第2空気は、第1右上ダンパ(71)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
第2動作では、図12に示すように、第2右上ダンパ(72)及び第2右下ダンパ(74)が開状態となり、第1右上ダンパ(71)及び第1右下ダンパ(73)が閉状態となる。また、第1左上ダンパ(75)及び第1左下ダンパ(77)が開状態となり、第2左上ダンパ(76)及び第2左下ダンパ(78)が閉状態となる。また、第2動作中には、第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第1空気は、第1左下ダンパ(77)を通って第1吸着熱交換器(31)へ流入し、この第1吸着熱交換器(31)を通過する間に除湿される。除湿された第1空気は、第1左上ダンパ(75)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第2空気は、第2右下ダンパ(74)を通って第2吸着熱交換器(32)へ流入し、この第2吸着熱交換器(32)から脱離した水分を付与される。水分を付与された第2空気は、第2右上ダンパ(72)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
−実施形態の変形例3−
上記調湿ユニット(13)の加湿運転では、室外空気を第2空気として取り込んで室内へ供給すると共に、室内空気を第1空気として取り込んで室外へ排出し、加湿した第2空気を室内へ供給すると同時に室内の換気も行っている。
これに対し、上記調湿ユニット(13)の加湿運転では、室内の換気は行わずに加湿した第2空気の供給だけを行うようにしてもよい。この加湿運転時において、給気ファン(82)を運転すると、室内空気が内気吸込口(53)からケーシング(50)内へ第2空気として取り込まれる。また、排気ファン(81)を運転すると、室外空気が外気吸込口(51)からケーシング(50)内へ第1空気として取り込まれる。この加湿運転中においても、調湿ユニット(13)では第1動作と第2動作が交互に繰り返される。
第1動作では、図13に示すように、第2右上ダンパ(72)及び第2右下ダンパ(74)が開状態となり、第1右上ダンパ(71)及び第1右下ダンパ(73)が閉状態となる。また、第1左上ダンパ(75)及び第1左下ダンパ(77)が開状態となり、第2左上ダンパ(76)及び第2左下ダンパ(78)が閉状態となる。また、第1動作中には、第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第1空気は、第2右下ダンパ(74)を通って第2吸着熱交換器(32)へ流入し、この第2吸着熱交換器(32)を通過する間に水分を奪われる。水分を奪われた第1空気は、第2右上ダンパ(72)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第2空気は、第1左下ダンパ(77)を通って第1吸着熱交換器(31)へ流入し、この第1吸着熱交換器(31)を通過する間に加湿される。加湿された第2空気は、第1左上ダンパ(75)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
第2動作では、図14に示すように、第1右上ダンパ(71)及び第1右下ダンパ(73)が開状態となり、第2右上ダンパ(72)及び第2右下ダンパ(74)が閉状態となる。また、第2左上ダンパ(76)及び第2左下ダンパ(78)が開状態となり、第1左上ダンパ(75)及び第1左下ダンパ(77)が閉状態となる。また、第2動作中には、第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる。
外気吸込口(51)から右下流路(62)へ流入した第1空気は、第1右下ダンパ(73)を通って第1吸着熱交換器(31)へ流入し、この第1吸着熱交換器(31)を通過する間に水分を奪われる。水分を奪われた第1空気は、第1右上ダンパ(71)を通って右上流路(61)へ流入し、排気側流路(65)を通過後に排気口(54)から室外へ排出される。
内気吸込口(53)から左下流路(64)へ流入した第2空気は、第2左下ダンパ(78)を通って第2吸着熱交換器(32)へ流入し、この第2吸着熱交換器(32)を通過する間に加湿される。加湿された第2空気は、第2左上ダンパ(76)を通って左上流路(63)へ流入し、給気側流路(66)を通過後に給気口(52)から室内へ供給される。
−実施形態の変形例4−
上記調湿ユニット(13)では、室外から室内への給気だけを行う運転を除湿運転や加湿運転として行うようにしてもよい。
給気のみを行う除湿運転と加湿運転のそれぞれにおいて、給気ファン(82)及び排気ファン(81)を運転すると、室外空気だけが外気吸込口(51)からケーシング(50)内へ取り込まれる。また、給気のみを行う除湿運転と加湿運転のそれぞれにおいて、第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
先ず、給気のみを行う除湿運転について説明する。ケーシング(50)内へ取り込まれた室外空気は、その一部が第1空気として蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)へ、残りが第2空気として凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)へそれぞれ導入される。そして、調湿ユニット(13)は、2つの吸着熱交換器(31,32)のうち蒸発器となっている方で除湿された第1空気を室内へ供給し、凝縮器となっている方で加湿された第2空気を室外へ排出する。
例えば、この除湿運転の第2動作では、図15に示すように、第2右上ダンパ(72)、第1右下ダンパ(73)及び第2右下ダンパ(74)が開状態となり、第1右上ダンパ(71)が閉状態となる。また、第1左上ダンパ(75)が開状態となり、第2左上ダンパ(76)、第1左下ダンパ(77)及び第2左下ダンパ(78)が閉状態となる。ケーシング(50)内において、第1空気は、第1右下ダンパ(73)、第1吸着熱交換器(31)、第1左上ダンパ(75)の順に流れ、給気口(52)から室内へ供給される。一方、第2空気は、第2右下ダンパ(74)、第2吸着熱交換器(32)、第2右上ダンパ(72)の順に流れ、排気口(54)から室外へ排出される。
次に、給気のみを行う加湿運転について説明する。ケーシング(50)内へ取り込まれた室外空気は、その一部が第1空気として蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)へ、残りが第2空気として凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)へそれぞれ導入される。そして、調湿ユニット(13)は、2つの吸着熱交換器(31,32)のうち蒸発器となっている方で除湿された第1空気を室外へ排出し、凝縮器となっている方で加湿された第2空気を室内へ供給する。
例えば、この加湿運転の第2動作では、図16に示すように、第1右上ダンパ(71)、第1右下ダンパ(73)及び第2右下ダンパ(74)が開状態となり、第2右上ダンパ(72)が閉状態となる。また、第2左上ダンパ(76)が開状態となり、第1左上ダンパ(75)、第1左下ダンパ(77)及び第2左下ダンパ(78)が閉状態となる。ケーシング(50)内において、第1空気は、第1右下ダンパ(73)、第1吸着熱交換器(31)、第1右上ダンパ(71)の順に流れ、排気口(54)から室外へ排出される。一方、第2空気は、第2右下ダンパ(74)、第2吸着熱交換器(32)、第2左上ダンパ(76)の順に流れ、給気口(52)から室内へ供給される。
−実施形態の変形例5−
上記調湿ユニット(13)では、室内から室外への排気だけを行う運転を除湿運転や加湿運転として行うようにしてもよい。
排気のみを行う除湿運転と加湿運転のそれぞれにおいて、給気ファン(82)及び排気ファン(81)を運転すると、室内空気だけが内気吸込口(53)からケーシング(50)内へ取り込まれる。また、排気のみを行う除湿運転と加湿運転のそれぞれにおいて、第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
先ず、排気のみを行う除湿運転について説明する。ケーシング(50)内へ取り込まれた室内空気は、その一部が第1空気として蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)へ、残りが第2空気として凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)へそれぞれ導入される。そして、調湿ユニット(13)は、2つの吸着熱交換器(31,32)のうち蒸発器となっている方で除湿された第1空気を室内へ供給し、凝縮器となっている方で加湿された第2空気を室外へ排出する。
例えば、この除湿運転の第2動作では、図17に示すように、第2右上ダンパ(72)が開状態となり、第1右上ダンパ(71)、第1右下ダンパ(73)及び第2右下ダンパ(74)が閉状態となる。また、第1左上ダンパ(75)、第1左下ダンパ(77)及び第2左下ダンパ(78)が開状態となり、第2左上ダンパ(76)が閉状態となる。ケーシング(50)内において、第1空気は、第1左下ダンパ(77)、第1吸着熱交換器(31)、第1左上ダンパ(75)の順に流れ、給気口(52)から室内へ供給される。一方、第2空気は、第2左下ダンパ(78)、第2吸着熱交換器(32)、第2右上ダンパ(72)の順に流れ、排気口(54)から室外へ排出される。
次に、排気のみを行う加湿運転について説明する。ケーシング(50)内へ取り込まれた室内空気は、その一部が第1空気として蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)へ、残りが第2空気として凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)へそれぞれ導入される。そして、調湿ユニット(13)は、2つの吸着熱交換器(31,32)のうち蒸発器となっている方で除湿された第1空気を室外へ排出し、凝縮器となっている方で加湿された第2空気を室内へ供給する。
例えば、この加湿運転の第2動作では、図18に示すように、第1右上ダンパ(71)が開状態となり、第2右上ダンパ(72)、第1右下ダンパ(73)及び第2右下ダンパ(74)が閉状態となる。また、第2左上ダンパ(76)、第1左下ダンパ(77)及び第2左下ダンパ(78)が開状態となり、第1左上ダンパ(75)が閉状態となる。ケーシング(50)内において、第1空気は、第1左下ダンパ(77)、第1吸着熱交換器(31)、第1右上ダンパ(71)の順に流れ、排気口(54)から室外へ排出される。一方、第2空気は、第2左下ダンパ(78)、第2吸着熱交換器(32)、第2左上ダンパ(76)の順に流れ、給気口(52)から室内へ供給される。
−実施形態の変形例6−
上述のように、上記調湿ユニット(13)では、除湿運転中や加湿運転中に室外から室内への給気と室内から室外への排気を行うようにしている。その際、室内への給気量と室内からの排気量は原則的に等しく設定されるが、両者を異なる値に設定してもよい。例えば、隙間風などによって室内へ外気が侵入するのを防止したい場合は、室内が陽圧となるように給気量を排気量よりも大きな値に設定する。また、室内空気が室外へ漏れ出すのを防止したい場合は、室内が陰圧となるように排気量を給気量よりも大きな値に設定する。
また、上記調湿ユニット(13)では、調湿側電動膨張弁(33)を全閉して調湿回路(30)における冷媒の流通を遮断し、その状態で給気ファン(82)と排気ファン(81)とを運転して換気だけを行う単純換気運転を行ってもよい。例えば、春期や秋期のような中間期には室内の湿度調節が不要な場合もあるが、室内の換気は1年を通じて必要である。そこで、このような湿度調節が不要な時期には、単純換気運転を行うことで空気調和装置(10)の消費電力を抑制できる。
また、上記調湿ユニット(13)では、湿度は調節せずに温度だけを調節した空気を室内へ供給する空調運転を行ってもよい。この調湿ユニット(13)の空調運転中には、調湿側四方切換弁(34)が第1状態又は第2状態の一方に固定される。そして、2つの吸着熱交換器(31,32)のうち蒸発器となっている方を通過した空気が室内へ、凝縮器となっている方を通過した空気が室外へそれぞれ送られるように各ダンパ(71〜78)の開閉状態を設定すれば、吸着熱交換器(31,32)で冷却された空気が室内へ供給されて冷房が行われる。逆に、2つの吸着熱交換器(31,32)のうち凝縮器となっている方を通過した空気が室内へ、蒸発器となっている方を通過した空気が室外へそれぞれ送られるように各ダンパ(71〜78)の開閉状態を設定すれば、吸着熱交換器(31,32)で加熱された空気が室内へ供給されて暖房が行われる。この場合、空気調和装置(10)では、室内ユニット(12)と調湿ユニット(13)の両方で顕熱負荷を処理することが可能となる。従って、このような運転を空気調和装置(10)の起動直後に行えば、室内の気温を速やかに設定値に近付けることができ、起動から充分な快適性が得られるまでの時間を短縮できる。
また、上記空気調和装置(10)では、室内ユニット(12)と調湿ユニット(13)の一方だけを運転してもよい。室内ユニット(12)を運転して調湿ユニット(13)を停止させる場合には、調湿側電動膨張弁(33)を全閉して調湿回路(30)での冷媒の流通を遮断する。逆に、室内ユニット(12)を停止させて調湿ユニット(13)を運転する場合には、室外側電動膨張弁(23)を全閉して室内回路(35)での冷媒の流通を遮断する。
参考技術1
ここで、参考技術1について説明する。本参考技術は、上記実施形態の空気調和装置(10)において、室外回路(20)と調湿回路(30)の構成を変更したものである。また、本参考技術の空気調和装置(10)では、室外回路(20)と調湿回路(30)の構成変更に伴って冷媒回路(15)の構成も上記実施形態のものと相違している。ここでは、上記空気調和装置(10)について、上記実施形態と異なる点を説明する。
図19に示すように、本参考技術の室外回路(20)は、上記実施形態の室外回路(20)から第3閉鎖弁(27)及び第4閉鎖弁(28)を省略したものであり、この点を除けば上記実施形態の室外回路(20)と同様に構成されている。
本参考技術の調湿回路(30)には、第1吸着熱交換器(31)、第2吸着熱交換器(32)、第1電磁弁(41)及び第2電磁弁(42)が設けられている。各吸着熱交換器(31,32)の構成は、上記実施形態のものと同様である。この調湿回路(30)では、第1吸着熱交換器(31)と第2吸着熱交換器(32)が互いに並列接続されている。また、第1電磁弁(41)は第1吸着熱交換器(31)の一端側に、第2電磁弁(42)は第2吸着熱交換器(32)の一端側にそれぞれ配置されている。第1電磁弁(41)を開閉すると第1吸着熱交換器(31)への冷媒流入が断続し、第2電磁弁(42)を開閉すると第2吸着熱交換器(32)への冷媒流入が断続する。
本参考技術の冷媒回路(15)において、調湿回路(30)は、その一端が室外回路(20)の第2閉鎖弁(26)に接続され、その他端が室内回路(35)の一端に接続されている。また、室内回路(35)の他端は、室外回路(20)の第1閉鎖弁(25)に接続されている。
−運転動作−
上記空気調和装置(10)は、上記実施形態のものと同様に、冷房除湿運転と暖房加湿運転とを行うことができる。空気調和装置(10)の冷房除湿運転中には、室内ユニット(12)が冷房運転を行い、調湿ユニット(13)が除湿運転を行う。一方、空気調和装置(10)の暖房加湿運転中には、室内ユニット(12)が暖房運転を行い、調湿ユニット(13)が加湿運転を行う。
〈冷房除湿運転〉
冷房除湿運転中の動作について説明する。尚、除湿運転中の調湿ユニット(13)において、各ダンパ(71〜78)は、上記実施形態の場合と同様に動作する。
図19に示すように、冷房除湿運転中には、室外側四方切換弁(24)が第1状態に設定されると共に室外側電動膨張弁(23)の開度が適宜調節され、室外熱交換器(22)が凝縮器となって室内熱交換器(36)が蒸発器となる。また、第1吸着熱交換器(31)が蒸発器となって第2吸着熱交換器(32)が休止する第1動作と、第2吸着熱交換器(32)が蒸発器となって第1吸着熱交換器(31)が休止する第2動作とが交互に繰り返される。
冷房除湿運転中には、室外熱交換器(22)へ室外空気が供給され、室内熱交換器(36)へ室内空気が供給される。調湿ユニット(13)において、第1動作中は、第1吸着熱交換器(31)へ室外空気が、第2吸着熱交換器(32)へ室内空気がそれぞれ供給される。また、第2動作中は、第1吸着熱交換器(31)へ室内空気が、第2吸着熱交換器(32)へ室外空気がそれぞれ供給される。そして、室内熱交換器(36)を通過した空気が室内へ連続的に供給されると共に、第1吸着熱交換器(31)を通過した空気と第2吸着熱交換器(32)を通過した空気とが交互に室内へ供給される。
第1動作では、第1吸着熱交換器(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)についての再生動作とが並行して行われる。第1動作中は、図19(A)に示すように、第1電磁弁(41)が開放され、第2電磁弁(42)が閉鎖される。この状態で、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、室外熱交換器(22)で凝縮してから室外側電動膨張弁(23)で減圧され、その後、室内熱交換器(36)と第1吸着熱交換器(31)を順に通過する間に蒸発し、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。その際、第2吸着熱交換器(32)への冷媒の流入は、第2電磁弁(42)によって遮断される。
この第1動作中において、室外熱交換器(22)で冷媒から吸熱した室外空気が室外へ排出され、室内熱交換器(36)で冷却された室内空気が室内へ送り返される。第1吸着熱交換器(31)では、室内空気中の水分が吸着材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(31)で除湿された室内空気は、室内へ送り返される。第2吸着熱交換器(32)では、絶対湿度の比較的低い室内空気が吸着材と接触し、該吸着材から水分が脱離する。第2吸着熱交換器(32)から脱離した水分は、空気と共に室外へ排出される。
第2動作では、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(32)についての吸着動作とが並行して行われる。第2動作中は、図19(B)に示すように、第1電磁弁(41)が閉鎖され、第2電磁弁(42)が開放される。この状態で、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、室外熱交換器(22)で凝縮してから室外側電動膨張弁(23)で減圧され、その後、室内熱交換器(36)と第2吸着熱交換器(32)を順に通過する間に蒸発し、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。その際、第1吸着熱交換器(31)への冷媒の流入は、第1電磁弁(41)によって遮断される。
この第2動作中において、室外熱交換器(22)で冷媒から吸熱した室外空気が室外へ排出され、室内熱交換器(36)で冷却された室内空気が室内へ送り返される。第2吸着熱交換器(32)では、室内空気中の水分が吸着材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(32)で除湿された室内空気は、室内へ送り返される。第1吸着熱交換器(31)では、絶対湿度の比較的低い室内空気が吸着材と接触し、該吸着材から水分が脱離する。第1吸着熱交換器(31)から脱離した水分は、空気と共に室外へ排出される。
〈暖房加湿運転〉
暖房加湿運転中の動作について説明する。尚、加湿運転中の調湿ユニット(13)において、各ダンパ(71〜78)は、上記実施形態の場合と同様に動作する。
図20に示すように、暖房加湿運転中には、室外側四方切換弁(24)が第2状態に設定されると共に室外側電動膨張弁(23)の開度が適宜調節され、室内熱交換器(36)が凝縮器となって室外熱交換器(22)が蒸発器となる。また、第1吸着熱交換器(31)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(32)が休止する第1動作と、第2吸着熱交換器(32)が凝縮器となって第1吸着熱交換器(31)が休止する第2動作とが交互に繰り返される。
暖房加湿運転中には、室外熱交換器(22)へ室外空気が供給され、室内熱交換器(36)へ室内空気が供給される。調湿ユニット(13)において、第1動作中は、第1吸着熱交換器(31)へ室外空気が、第2吸着熱交換器(32)へ室内空気がそれぞれ供給される。また、第2動作中は、第1吸着熱交換器(31)へ室内空気が、第2吸着熱交換器(32)へ室外空気がそれぞれ供給される。そして、室内熱交換器(36)を通過した空気が室内へ連続的に供給されると共に、第1吸着熱交換器(31)を通過した空気と第2吸着熱交換器(32)を通過した空気とが交互に室内へ供給される。
第1動作では、第1吸着熱交換器(31)についての再生動作と、第2吸着熱交換器(32)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20(A)に示すように、第1電磁弁(41)が開放され、第2電磁弁(42)が閉鎖される。この状態で、圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第1吸着熱交換器(31)と室内熱交換器(36)を順に通過する間に凝縮し、その後、室外側電動膨張弁(23)で減圧されてから室外熱交換器(22)で蒸発し、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。その際、第2吸着熱交換器(32)への冷媒の流入は、第2電磁弁(42)によって遮断される。
この第1動作中において、室外熱交換器(22)で冷媒へ放熱した室外空気が室外へ排出され、室内熱交換器(36)で加熱された室内空気が室内へ送り返される。第1吸着熱交換器(31)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、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(31)で加湿された室内空気は、室内へ送り返される。第2吸着熱交換器(32)では、室内空気が吸着材と接触し、この室内空気中の水分が吸着材に吸着される。第2吸着熱交換器(32)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(31)についての吸着動作と、第2吸着熱交換器(32)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20(B)に示すように、第1電磁弁(41)が閉鎖され、第2電磁弁(42)が開放される。圧縮機(21)から吐出された冷媒は、第2吸着熱交換器(32)と室内熱交換器(36)を順に通過する間に凝縮し、その後、室外側電動膨張弁(23)で減圧されてから室外熱交換器(22)で蒸発し、圧縮機(21)へ吸入されて圧縮される。その際、第1吸着熱交換器(31)への冷媒の流入は、第1電磁弁(41)によって遮断される。
この第2動作中において、室外熱交換器(22)で冷媒へ放熱した室外空気が室外へ排出され、室内熱交換器(36)で加熱された室内空気が室内へ送り返される。第1吸着熱交換器(31)では、室内空気が吸着材と接触し、この室内空気中の水分が吸着材に吸着される。第1吸着熱交換器(31)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(32)では、冷媒で加熱された吸着材から水分が脱離し、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(32)で加湿された室内空気は、室内へ送り返される。
参考技術1の変形例−
上記空気調和装置(10)では、冷房除湿運転と暖房加湿運転に加えて、冷房加湿運転や暖房除湿運転を行うようにしてもよい。
冷房加湿運転中の冷媒回路(15)において、冷媒は冷房除湿運転中と同様に流れる。冷房加湿運転中の調湿ユニット(13)において、第1動作中は、第1吸着熱交換器(31)で除湿された室内空気が室外へ排出され、第2吸着熱交換器(32)で加湿された室外空気が室内へ供給される。一方、第2動作中は、第1吸着熱交換器(31)で加湿された室外空気が室内へ供給され、第2吸着熱交換器(32)で除湿された室内空気が室外へ排出される。
暖房除湿運転中の冷媒回路(15)において、冷媒は暖房加湿運転中と同様に流れる。冷房加湿運転中の調湿ユニット(13)において、第1動作中は、第1吸着熱交換器(31)で加湿された室内空気が室外へ排出され、第2吸着熱交換器(32)で除湿された室外空気が室内へ供給される。一方、第2動作中は、第1吸着熱交換器(31)で除湿された室外空気が室内へ供給され、第2吸着熱交換器(32)で加湿された室内空気が室外へ排出される。
参考技術2
参考技術2について説明する。本参考技術は、上記実施形態の空気調和装置(10)において、調湿ユニット(13)の構成を変更したものである。ここでは、本参考技術の調湿ユニット(13)について説明する。尚、その説明において用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、上記調湿ユニット(13)を正面側から見た場合のものを意味している。
図21に示すように、上記調湿ユニット(13)は、高さの低い扁平な直方体状のケーシング(110)を備えている。このケーシング(110)には、2つの吸着素子(181,182)と調湿回路(30)とが収納されている。
調湿回路(30)には、再生用熱交換器(172)と、第1熱交換器(173)と、第2熱交換器(174)と、膨張弁とが設けられている。尚、図21において、膨張弁の図示は省略する。この調湿回路(30)では、再生用熱交換器(172)が凝縮器として機能する。また、調湿回路(30)では、第1熱交換器(173)が蒸発器となって第2熱交換器(174)が休止する動作と、第2熱交換器(174)が蒸発器となって第1熱交換器(173)が休止する動作とが切換可能となっている。この調湿回路(30)は、再生用熱交換器(172)側の端部が室外回路(20)の第3閉鎖弁(27)に接続され、第1及び第2熱交換器(173,174)側の端部が室外回路(20)の第4閉鎖弁(28)に接続されている。
上記吸着素子(181,182)は、やや扁平な直方体状に形成されている。吸着素子(181,182)では、その長手方向へ調湿側通路(185)と冷却側通路(186)とが交互に複数ずつ形成されている。調湿側通路(185)は、吸着素子(181,182)の上下面に開口している。吸着素子(181,182)において、調湿側通路(185)に臨む面には、吸着材が塗布されている。一方、冷却側通路(186)は、吸着素子(181,182)の前後の側面に開口している。吸着素子(181,182)において、冷却側通路(186)を流れる空気は、調湿側通路(185)を流れる空気と熱交換する。
図21に示すように、上記ケーシング(110)では、正面側の第1パネル(111)に排気口(114)及び給気口(116)が設けられ、背面側の第2パネル(112)に外気吸込口(113)及び内気吸込口(115)が設けられている。第1パネル(111)では、その右側部分のやや中央寄りに排気口(114)が、その左側部分のやや中央寄りに給気口(116)がそれぞれ開口している。第2パネル(112)では、その右端寄りの下部に外気吸込口(113)が、その左端寄りの下部に内気吸込口(115)がそれぞれ開口している。
ケーシング(110)の内部は、正面側の空間と背面側の空間とに仕切られている。
ケーシング(110)内の正面側の空間は、左右に仕切られており、右側の空間が第1空間(141)を、左側の空間が第2空間(142)をそれぞれ構成している。第1空間(141)は、排気口(114)を介して室外に連通しており、その内部に排気ファン(145)と第1熱交換器(173)とが設置されている。第2空間(142)は、給気口(116)を介して室内に連通しており、その内部に給気ファン(146)と第2熱交換器(174)とが設置されている。
ケーシング(110)内の背面側の空間には、右側仕切板(120)と左側仕切板(130)とが立設されている。この背面側の空間は、右側仕切板(120)及び左側仕切板(130)によって、左右に3つの空間に仕切られている。
ケーシング(110)の右側板と右側仕切板(120)の間の空間は、上下に仕切られている。この空間は、上側の空間が右上部流路(165)を構成し、下側の空間が右下部流路(166)を構成している。右上部流路(165)は、第1空間(141)及び排気口(114)を介して室外と連通している。右下部流路(166)は、外気吸込口(113)を介して室外と連通している。
ケーシング(110)の左側板と左側仕切板(130)の間の空間は、上下に仕切られている。この空間は、上側の空間が左上部流路(167)を構成し、下側の空間が左下部流路(168)を構成している。左上部流路(167)は、第2空間(142)及び給気口(116)を介して室内と連通している。左下部流路(168)は、内気吸込口(115)を介して室内と連通している。
ケーシング(110)内における右側仕切板(120)と左側仕切板(130)の間の空間には、2つの吸着素子(181,182)が設置されている。2つの吸着素子(181,182)は、前後に間隔をおいて並べられている。具体的には、ケーシング(110)の正面寄りに第1吸着素子(181)が配置され、その背面寄りに第2吸着素子(182)が配置されている。各吸着素子(181,182)では、上下の面に調湿側通路(185)が開口し、その前後の面に冷却側通路(186)が開口している。
また、ケーシング(110)内における右側仕切板(120)と左側仕切板(130)の間の空間は、第1流路(151)、第2流路(152)、第1上部流路(153)、第1下部流路(154)、第2上部流路(155)、第2下部流路(156)及び中央流路(157)に区画されている。
第1流路(151)は、第1吸着素子(181)の手前側に形成され、第1吸着素子(181)の冷却側通路(186)に連通している。第2流路(152)は、第2吸着素子(182)の奥側に形成され、第2吸着素子(182)の冷却側通路(186)に連通している。
第1上部流路(153)は、第1吸着素子(181)の上側に形成され、第1吸着素子(181)の調湿側通路(185)に連通している。第1下部流路(154)は、第1吸着素子(181)の下側に形成され、第1吸着素子(181)の調湿側通路(185)に連通している。第2上部流路(155)は、第2吸着素子(182)の上側に形成され、第2吸着素子(182)の調湿側通路(185)に連通している。第2下部流路(156)は、第2吸着素子(182)の下側に形成され、第2吸着素子(182)の調湿側通路(185)に連通している。
中央流路(157)は、第1吸着素子(181)と第2吸着素子(182)の間に形成され、両吸着素子(181,182)の冷却側通路(186)に連通している。この中央流路(157)には、再生用熱交換器(172)が立設されている。
中央流路(157)と第1下部流路(154)の間の仕切りには、その下部に第1中央ダンパ(161)が設けられている。第1中央ダンパ(161)は、中央流路(157)と第1下部流路(154)の間を断続する。中央流路(157)と第2下部流路(156)の間の仕切りには、その下部に第2中央ダンパ(162)が設けられている。第2中央ダンパ(162)は、中央流路(157)と第2下部流路(156)の間を断続する。
右側仕切板(120)には、第1右側ダンパ(121)、第2右側ダンパ(122)、第1右上ダンパ(123)、第1右下ダンパ(124)、第2右上ダンパ(125)、及び第2右下ダンパ(126)が設けられている。
第1右側ダンパ(121)は、右側仕切板(120)における最も手前側の下部に設けられ、第1流路(151)と右下部流路(166)の間を断続する。第2右側ダンパ(122)は、右側仕切板(120)における最も奥側の下部に設けられ、第2流路(152)と右下部流路(166)の間を断続する。
第1右上ダンパ(123)は、右側仕切板(120)のうち第1吸着素子(181)に隣接する部分の上部に設けられ、第1上部流路(153)と右上部流路(165)の間を断続する。第1右下ダンパ(124)は、右側仕切板(120)のうち第1吸着素子(181)に隣接する部分の下部に設けられ、第1下部流路(154)と右下部流路(166)の間を断続する。第2右上ダンパ(125)は、右側仕切板(120)のうち第2吸着素子(182)に隣接する部分の上部に設けられ、第2上部流路(155)と右上部流路(165)の間を断続する。第2右下ダンパ(126)は、右側仕切板(120)のうち第2吸着素子(182)に隣接する部分の下部に設けられ、第2下部流路(156)と右下部流路(166)の間を断続する。
左側仕切板(130)には、第1左側ダンパ(131)、第2左側ダンパ(132)、第1左上ダンパ(133)、第1左下ダンパ(134)、第2左上ダンパ(135)、及び第2左下ダンパ(136)が設けられている。
第1左側ダンパ(131)は、左側仕切板(130)における手前側の下部に設けられ、第1流路(151)と左下部流路(168)の間を断続する。第2左側ダンパ(132)は、左側仕切板(130)における奥側の下部に設けられ、第2流路(152)と左下部流路(168)の間を断続する。
第1左上ダンパ(133)は、左側仕切板(130)のうち第1吸着素子(181)に隣接する部分の上部に設けられ、第1上部流路(153)と左上部流路(167)の間を断続する。第1左下ダンパ(134)は、左側仕切板(130)のうち第1吸着素子(181)に隣接する部分の下部に設けられ、第1下部流路(154)と左下部流路(168)の間を断続する。第2左上ダンパ(135)は、左側仕切板(130)のうち第2吸着素子(182)に隣接する部分の上部に設けられ、第2上部流路(155)と左上部流路(167)の間を断続する。第2左下ダンパ(136)は、左側仕切板(130)のうち第2吸着素子(182)に隣接する部分の下部に設けられ、第2下部流路(156)と左下部流路(168)の間を断続する。
−運転動作−
上記空気調和装置(10)は、上記実施形態のものと同様に、冷房除湿運転と暖房加湿運転とを行うことができる。空気調和装置(10)の冷房除湿運転中には、室内ユニット(12)が冷房運転を行い、調湿ユニット(13)が除湿運転を行う。一方、空気調和装置(10)の暖房加湿運転中には、室内ユニット(12)が暖房運転を行い、調湿ユニット(13)が加湿運転を行う。
冷房除湿運転と暖房加湿運転における室外ユニット(11)及び室内ユニット(12)の動作は、上記実施形態の場合と同様である。ここでは、本参考技術の調湿ユニット(13)における除湿運転と加湿運転について説明する。
〈除湿運転〉
図21及び図22に示すように、除湿運転時において、給気ファン(146)を駆動すると、室外空気(OA)が外気吸込口(113)からケーシング(110)内へ第1空気として取り込まれる。一方、排気ファン(145)を駆動すると、室内空気(RA)が内気吸込口(115)からケーシング(110)内へ第2空気として取り込まれる。また、除湿運転時において、調湿回路(30)では、再生用熱交換器(172)が凝縮器となり、第2熱交換器(174)が蒸発器となる一方、第1熱交換器(173)が休止する。この状態で、調湿ユニット(13)は、第1動作と第2動作を交互に繰り返す。
除湿運転中の第1動作について、図21を参照しながら説明する。この第1動作では、第1吸着素子(181)についての吸着動作と、第2吸着素子(182)についての再生動作とが行われる。
この第1動作において、右側仕切板(120)では、第1右下ダンパ(124)と第2右上ダンパ(125)とが開状態となり、残りのダンパ(121,122,123,126)が閉状態となる。左側仕切板(130)では、第1左側ダンパ(131)と第1左上ダンパ(133)とが開状態となり、残りのダンパ(132,134,135,136)が閉状態となる。第1中央ダンパ(161)は閉状態となり、第2中央ダンパ(162)は開状態となる。
ケーシング(110)内へ取り込まれた第1空気は、右下部流路(166)から第1右下ダンパ(124)を通って第1下部流路(154)へ流入する。第1下部流路(154)の第1空気は、第1吸着素子(181)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第1空気中の水蒸気が吸着材に吸着される。第1吸着素子(181)で除湿された第1空気は、第1上部流路(153)へ流入し、その後に第1左上ダンパ(133)と左上部流路(167)とを順に通過して第2空間(142)へ流入する。第2空間(142)において、第1空気は、第2熱交換器(174)を通過する間に冷媒と熱交換して冷却される。そして、除湿されて冷却された第1空気は、給気口(116)を通って室内へ供給される。
一方、ケーシング(110)内へ取り込まれた第2空気は、左下部流路(168)から第1左側ダンパ(131)を通って第1流路(151)へ流入し、その後に第1吸着素子(181)の冷却側通路(186)へ流入する。この冷却側通路(186)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(185)で生じた吸着熱を吸熱する。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(157)へ流入して再生用熱交換器(172)を通過し、その際に冷媒と熱交換して更に加熱される。
加熱された第2空気は、中央流路(157)から第2下部流路(156)へ流入し、その後に第2吸着素子(182)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第2空気によって吸着材が加熱され、吸着材から水蒸気が脱離する。吸着材から脱離した水蒸気は、第2空気に付与される。調湿側通路(185)で加湿された第2空気は、第2上部流路(155)へ流入し、その後に第2右上ダンパ(125)と右上部流路(165)とを順に通過して第1空間(141)へ流入する。その後、第2空気は、休止中の第1熱交換器(173)を通過し、排気口(114)を通って室外へ排出される。
除湿運転の第2動作について、図22を参照しながら説明する。この第2動作では、第2吸着素子(182)についての吸着動作と、第1吸着素子(181)についての再生動作とが行われる。
この第2動作において、右側仕切板(120)では、第1右上ダンパ(123)と第2右下ダンパ(126)とが開状態となり、残りのダンパ(121,122,124,125)が閉状態となる。左側仕切板(130)では、第2左側ダンパ(132)と第2左上ダンパ(135)とが開状態となり、残りのダンパ(131,133,134,136)が閉状態となる。第1中央ダンパ(161)は開状態となり、第2中央ダンパ(162)は閉状態となる。
ケーシング(110)内へ取り込まれた第1空気は、右下部流路(166)から第2右下ダンパ(126)を通って第2下部流路(156)へ流入する。第2下部流路(156)の第1空気は、第2吸着素子(182)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第1空気中の水蒸気が吸着材に吸着される。第2吸着素子(182)で除湿された第1空気は、第2上部流路(155)へ流入し、その後に第2左上ダンパ(135)と左上部流路(167)とを順に通過して第2空間(142)へ流入する。第2空間(142)において、第1空気は、第2熱交換器(174)を通過する間に冷媒と熱交換して冷却される。そして、除湿されて冷却された第1空気は、給気口(116)を通って室内へ供給される。
一方、ケーシング(110)内へ取り込まれた第2空気は、左下部流路(168)から第2左側ダンパ(132)を通って第2流路(152)へ流入し、その後に第2吸着素子(182)の冷却側通路(186)へ流入する。この冷却側通路(186)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(185)で生じた吸着熱を吸熱する。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(157)へ流入して再生用熱交換器(172)を通過し、その際に冷媒と熱交換して更に加熱される。
加熱された第2空気は、中央流路(157)から第1下部流路(154)へ流入し、その後に第1吸着素子(181)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第2空気によって吸着材が加熱され、吸着材から水蒸気が脱離する。吸着材から脱離した水蒸気は、第2空気に付与される。調湿側通路(185)で加湿された第2空気は、第1上部流路(153)へ流入し、その後に第1右上ダンパ(123)と右上部流路(165)とを順に通過して第1空間(141)へ流入する。その後、第2空気は、休止中の第1熱交換器(173)を通過し、排気口(114)を通って室外へ排出される。
〈加湿運転〉
図23及び図24に示すように、加湿運転時において、給気ファン(146)を駆動すると、室外空気(OA)が外気吸込口(113)からケーシング(110)へ第2空気として取り込まれる。一方、排気ファン(145)を駆動すると、室内空気(RA)が内気吸込口(115)からケーシング(110)内へ第1空気として取り込まれる。また、加湿運転時において、調湿回路(30)では、再生用熱交換器(172)が凝縮器となり、第1熱交換器(173)が蒸発器となる一方、第2熱交換器(174)が休止する。この状態で、調湿ユニット(13)は、第1動作と第2動作を交互に繰り返す。
加湿運転の第1動作について、図23を参照しながら説明する。この第1動作では、第1吸着素子(181)についての吸着動作と、第2吸着素子(182)についての再生動作とが行われる。
この第1動作において、右側仕切板(120)では、第1右側ダンパ(121)と第1右上ダンパ(123)とが開状態となり、残りのダンパ(122,124,125,126)が閉状態となる。左側仕切板(130)では、第1左下ダンパ(134)と第2左上ダンパ(135)とが開状態となり、残りのダンパ(131,132,133,136)が閉状態となる。第1中央ダンパ(161)は閉状態となり、第2中央ダンパ(162)は開状態となる。
ケーシング(110)内へ取り込まれた第1空気は、左下部流路(168)から第1左下ダンパ(134)を通って第1下部流路(154)へ流入する。第1下部流路(154)の第1空気は、第1吸着素子(181)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第1空気中の水蒸気が吸着材に吸着される。第1吸着素子(181)で水分を奪われた第1空気は、第1上部流路(153)へ流入し、その後に第1右上ダンパ(123)と右上部流路(165)とを順に通過して第1空間(141)へ流入する。第1空間(141)において、第1空気は、第1熱交換器(173)を通過する間に冷媒と熱交換して冷却される。そして、水分と熱を奪われた第1空気は、排気口(114)を通って室外へ排出される。
一方、ケーシング(110)内へ取り込まれた第2空気は、右下部流路(166)から第1右側ダンパ(121)を通って第1流路(151)へ流入し、その後に第1吸着素子(181)の冷却側通路(186)へ流入する。この冷却側通路(186)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(185)で生じた吸着熱を吸熱する。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(157)へ流入して再生用熱交換器(172)を通過し、その際に冷媒と熱交換して加熱される。
加熱された第2空気は、中央流路(157)から第2下部流路(156)へ流入し、その後に第2吸着素子(182)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第2空気によって吸着材が加熱され、吸着材から水蒸気が脱離する。吸着材から脱離した水蒸気は、第2空気に付与される。第2吸着素子(182)で加湿された第2空気は、その後に第2上部流路(155)へ流入し、第2左上ダンパ(135)と左上部流路(167)とを順に通過して第2空間(142)へ流入する。その後、第2空気は、休止中の第2熱交換器(174)を通過し、給気口(116)を通って室内へ供給される。
加湿運転の第2動作について、図24を参照しながら説明する。この第2動作では、第2吸着素子(182)についての吸着動作と、第1吸着素子(181)についての再生動作とが行われる。
この第2動作において、右側仕切板(120)では、第2右側ダンパ(122)と第2右上ダンパ(125)とが開状態となり、残りのダンパ(121,123,124,126)が閉状態となる。左側仕切板(130)では、第1左上ダンパ(133)と第2左下ダンパ(136)とが開状態となり、残りのダンパ(131,132,134,135)が閉状態となる。第1中央ダンパ(161)は開状態となり、第2中央ダンパ(162)は閉状態となる。
ケーシング(110)内へ取り込まれた第1空気は、左下部流路(168)から第2左下ダンパ(136)を通って第2下部流路(156)へ流入する。第2下部流路(156)の第1空気は、第2吸着素子(182)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第1空気中の水蒸気が吸着材に吸着される。第2吸着素子(182)で水分を奪われた第1空気は、第2上部流路(155)へ流入し、その後に第2右上ダンパ(125)と右上部流路(165)とを順に通過して第1空間(141)へ流入する。第1空間(141)において、第1空気は、第1熱交換器(173)を通過する間に冷媒と熱交換して冷却される。そして、水分と熱を奪われた第1空気は、排気口(114)を通って室外へ排出される。
一方、ケーシング(110)内へ取り込まれた第2空気は、右下部流路(166)から第2右側ダンパ(122)を通って第2流路(152)へ流入し、その後に第2吸着素子(182)の冷却側通路(186)へ流入する。この冷却側通路(186)を流れる間に、第2空気は、調湿側通路(185)で生じた吸着熱を吸熱する。吸着熱を奪った第2空気は、中央流路(157)へ流入して再生用熱交換器(172)を通過し、その際に冷媒と熱交換して加熱される。
加熱された第2空気は、中央流路(157)から第1下部流路(154)へ流入し、その後に第1吸着素子(181)の調湿側通路(185)へ流入する。この調湿側通路(185)では、第2空気によって吸着材が加熱され、吸着材から水蒸気が脱離する。吸着材から脱離した水蒸気は、第2空気に付与される。調湿側通路(185)で加湿された第2空気は、第1上部流路(153)へ流入し、その後に第1吸着素子(181)で加湿された第2空気は、第1上部流路(153)へ流入し、その後に第1左上ダンパ(133)と左上部流路(167)とを順に通過して第2空間(142)へ流入する。その後、第2空気は、休止中の第2熱交換器(174)を通過し、給気口(116)を通って室内へ供給される。
以上説明したように、本発明は、室内の顕熱負荷と潜熱負荷を処理する空気調和装置について有用である。
実施形態における空気調和装置の概略構成と冷房除湿運転時の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態における空気調和装置の概略構成と暖房加湿運転時の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態における調湿ユニットの構造を示す斜視図である。 実施形態における調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態における除湿運転の第1動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態における除湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態における加湿運転の第1動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態における加湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例1における冷房加湿運転時の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態の変形例1における暖房除湿運転時の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態の変形例2における除湿運転の第1動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例2における除湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例3における加湿運転の第1動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例3における加湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例4における除湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例4における加湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例5における除湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 実施形態の変形例5における加湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 参考技術1における空気調和装置の概略構成と冷房除湿運転時の動作を示す冷媒回路図である。 参考技術1における空気調和装置の概略構成と暖房加湿運転時の動作を示す冷媒回路図である。 参考技術2における除湿運転の第1動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 参考技術2における除湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 参考技術2における加湿運転の第1動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。 参考技術2における加湿運転の第2動作を示す調湿ユニットの概略構成図である。
(10) 空気調和装置
(11) 熱源ユニット
(12) 温調ユニット
(13) 調湿ユニット
(15) 冷媒回路
(21) 圧縮機
(22) 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
(24) 室外側四方切換弁(温調側四方切換弁)
(31) 第1吸着熱交換器
(32) 第2吸着熱交換器
(34) 調湿側四方切換弁
(36) 室内熱交換器(利用側熱交換器)

Claims (3)

  1. 圧縮機(21)及び熱源側熱交換器(22)が設けられた熱源ユニット(11)と、利用側熱交換器(36)が設けられた温調ユニット(12)とを備え、
    上記熱源ユニット(11)と温調ユニット(12)を接続して構成された冷媒回路(15)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、上記利用側熱交換器(36)で冷媒と熱交換した空気を室内へ供給する空気調和装置であって、
    上記冷媒回路(15)には、水蒸気を吸脱着する吸着材を備えた調湿ユニット(13)が接続され、
    上記調湿ユニット(13)は、冷媒回路(15)の冷媒によって吸着材の加熱と冷却の少なくとも一方を行い、該吸着材と接触することで調湿された空気を室内へ供給する一方、
    上記冷媒回路(15)には、温調ユニット(12)の利用側熱交換器(36)が蒸発器となる冷房運転と該利用側熱交換器(36)が凝縮器となる暖房運転とを切換可能とするための温調側四方切換弁(24)が設けられ、
    上記調湿ユニット(13)は、上記冷媒回路(15)における圧縮機(21)と上記温調側四方切換弁(24)の間に接続され、
    上記調湿ユニット(13)は、吸着材を担持すると共に冷媒回路(15)に接続される吸着熱交換器(31,32)を備え、取り込んだ空気を上記吸着熱交換器(31,32)へ送って吸着材と接触させ、
    上記調湿ユニット(13)は
    第1空気と第2空気とを取り込んで、第1の吸着熱交換器(31)に第1空気中の水蒸気を吸着させて第2の吸着熱交換器(32)から脱離させた水蒸気を第2空気に付与する動作と、第2の吸着熱交換器(32)に第1空気中の水蒸気を吸着させて第1の吸着熱交換器(31)から脱離させた水蒸気を第2空気に付与する動作とを交互に行い、
    上記吸着熱交換器(31,32)で除湿された第1空気と加湿された第2空気の何れか一方を室内へ供給して他方を室外へ排出し、
    上記調湿ユニット(13)は、第1及び第2の吸着熱交換器(31,32)のうち第1空気を除湿する方が蒸発器となって第2空気を加湿する方が凝縮器となるように冷媒の流通方向が切換可能となっている空気調和装置。
  2. 請求項1に記載の空気調和装置において、
    上記調湿ユニット(13)には、調湿側四方切換弁(34)が設けられ、
    上記冷媒回路(15)では、上記調湿側四方切換弁(34)が、上記圧縮機(21)の吐出側と上記温調側四方切換弁(24)の間と、上記圧縮機(21)の吸入側と上記温調側四方切換弁(24)の間と、上記第1の吸着熱交換器(31)と、上記第2の吸着熱交換器(32)とに接続され、
    上記調湿側四方切換弁(34)は、上記圧縮機(21)の吐出側が上記第1の吸着熱交換器(31)に連通し且つ上記圧縮機(21)の吸入側が上記第2の吸着熱交換器(32)に連通する状態と、上記圧縮機(21)の吐出側が上記第2の吸着熱交換器(32)に連通し且つ上記圧縮機(21)の吸入側が上記第1の吸着熱交換器(31)に連通する状態とに切り換わる空気調和装置。
  3. 請求項1に記載の空気調和装置において、
    温調ユニット(12)では、利用側熱交換器(36)が蒸発器となる冷房運転と該利用側熱交換器(36)が凝縮器となる暖房運転とが切換可能となる一方、
    調湿ユニット(13)では、上記温調ユニット(12)で冷房運転と暖房運転のどちらが行われている状態でも、蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)で除湿された第1空気を室内へ供給すると共に凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)で加湿された第2空気を室外へ排出する除湿運転と、凝縮器となっている吸着熱交換器(31,32)で加湿された第2空気を室内へ供給すると共に蒸発器となっている吸着熱交換器(31,32)で除湿された第1空気を室外へ排出する加湿運転とが切換可能となっている空気調和装置。
JP2004101892A 2004-03-31 2004-03-31 空気調和装置 Expired - Fee Related JP4590901B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004101892A JP4590901B2 (ja) 2004-03-31 2004-03-31 空気調和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004101892A JP4590901B2 (ja) 2004-03-31 2004-03-31 空気調和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005283064A JP2005283064A (ja) 2005-10-13
JP4590901B2 true JP4590901B2 (ja) 2010-12-01

Family

ID=35181649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004101892A Expired - Fee Related JP4590901B2 (ja) 2004-03-31 2004-03-31 空気調和装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4590901B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008101885A (ja) * 2006-10-20 2008-05-01 Yurikai Co Ltd 同時加熱、冷却ヒートポンプ回路
JP4360434B2 (ja) * 2007-10-05 2009-11-11 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
JP4466774B2 (ja) * 2008-09-10 2010-05-26 ダイキン工業株式会社 調湿装置
CN201819475U (zh) * 2010-07-24 2011-05-04 刘雄 空调制冷设备
AU2012271757B2 (en) * 2011-06-13 2016-03-24 Fred LINGELBACH Condenser evaporator system (CES) for a refrigeration system and method
CN110081627B (zh) 2011-06-13 2022-05-10 阿雷斯科技术有限公司 用于制冷的制冷系统和方法
CN102878613B (zh) * 2012-09-20 2015-09-02 青岛海信日立空调系统有限公司 控制多联机空调系统中温湿度的方法及多联机空调系统
CN103353147B (zh) * 2013-06-28 2016-05-25 青岛海信日立空调系统有限公司 三管制全热处理多联机空调系统及温湿度独立控制方法
CN104251548B (zh) * 2013-06-28 2018-05-04 海尔集团公司 单机空调器换热系统、单机空调器及其控制方法
CN103486692B (zh) * 2013-09-17 2015-10-28 青岛海信日立空调系统有限公司 负荷自适应变频多联式热泵系统及控制压缩机频率的方法
CN105465916B (zh) * 2015-12-21 2018-10-09 珠海格力电器股份有限公司 空调系统
KR101980549B1 (ko) * 2017-08-07 2019-05-21 엘지전자 주식회사 공기조화 장치
EP4012276A4 (en) * 2019-09-11 2022-10-05 GD Midea Air-Conditioning Equipment Co., Ltd. AIR CONDITIONING AND CONTROL METHOD THEREOF

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430864A (en) * 1981-12-31 1984-02-14 Midwest Research Institute Hybrid vapor compression and desiccant air conditioning system
JPS61212313A (ja) * 1985-03-19 1986-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 除湿装置
JPH08141353A (ja) * 1994-11-25 1996-06-04 Toyo Eng Works Ltd 除湿装置
JP2002022205A (ja) * 2000-07-03 2002-01-23 Daikin Ind Ltd 空調システム
JP2003042583A (ja) * 2001-07-27 2003-02-13 Saginomiya Seisakusho Inc 空気調和機の制御装置及び空気調和機
JP2003314856A (ja) * 2002-04-22 2003-11-06 Daikin Ind Ltd 調湿装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430864A (en) * 1981-12-31 1984-02-14 Midwest Research Institute Hybrid vapor compression and desiccant air conditioning system
JPS61212313A (ja) * 1985-03-19 1986-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 除湿装置
JPH08141353A (ja) * 1994-11-25 1996-06-04 Toyo Eng Works Ltd 除湿装置
JP2002022205A (ja) * 2000-07-03 2002-01-23 Daikin Ind Ltd 空調システム
JP2003042583A (ja) * 2001-07-27 2003-02-13 Saginomiya Seisakusho Inc 空気調和機の制御装置及び空気調和機
JP2003314856A (ja) * 2002-04-22 2003-11-06 Daikin Ind Ltd 調湿装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005283064A (ja) 2005-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3711999B2 (ja) 調湿装置
JP3649236B2 (ja) 空気調和装置
US7930896B2 (en) Air conditioning system
AU2006253462B2 (en) Air conditioning system
JP5018402B2 (ja) 調湿装置
JP5229368B2 (ja) 調湿装置
JP4590901B2 (ja) 空気調和装置
JP2018115821A (ja) 空調システム
JP4496821B2 (ja) 調湿装置
JP4692078B2 (ja) 調湿装置
JP2005291535A (ja) 調湿装置
JP5906708B2 (ja) 調湿装置
JP4752429B2 (ja) 調湿装置及びそれを備えた空気調和システム
JP2005283075A (ja) 調湿装置
JP2004353891A (ja) 調湿装置
JP2013044495A (ja) 調湿装置
JP2005030690A (ja) 空気調和装置
JP2006078100A (ja) 調湿装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070329

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100518

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100817

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees