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WO2005098325A1 - 空気調和機およびその制御方法 - Google Patents

空気調和機およびその制御方法 Download PDF

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Publication number
WO2005098325A1
WO2005098325A1 PCT/JP2005/005345 JP2005005345W WO2005098325A1 WO 2005098325 A1 WO2005098325 A1 WO 2005098325A1 JP 2005005345 W JP2005005345 W JP 2005005345W WO 2005098325 A1 WO2005098325 A1 WO 2005098325A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
air conditioner
heat load
priority
heat exchanger
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/005345
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Satoshi Ishida
Nobuki Matsui
Tomohiro Yabu
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 ES05727083.7T priority Critical patent/ES2653809T3/es
Priority to US10/593,474 priority patent/US7841194B2/en
Priority to AU2005230506A priority patent/AU2005230506B2/en
Priority to EP05727083.7A priority patent/EP1757872B1/en
Publication of WO2005098325A1 publication Critical patent/WO2005098325A1/ja

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    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2104Temperatures of an indoor room or compartment

Definitions

  • Air conditioner and control method thereof Air conditioner and control method thereof
  • the present invention relates to an air conditioner having a function of performing a sensible heat treatment and a function of performing a latent heat treatment, and a control method thereof.
  • an air conditioner having a function of processing a sensible heat load and a latent heat load existing in an indoor space has been provided in order to keep the indoor space in a comfortable environment.
  • a sensible heat treatment section for performing sensible heat treatment and a latent heat treatment section for performing latent heat treatment are separately provided.
  • control is performed to change the balance between sensible heat treatment and latent heat treatment, such as by measuring the temperature and humidity in the indoor space during normal operation, to make the indoor space an efficient and comfortable environment. I have.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-69257 (published March 4, 2004)
  • control is performed in consideration of the balance between sensible heat treatment and latent heat treatment during normal operation, but operation control during startup is not particularly considered. Helped. Therefore, for example, when the latent heat load in the indoor space is large at the time of start-up, efficient operation control is performed immediately after start-up.
  • An object of the present invention is to provide an air conditioner capable of performing optimal control according to the indoor space environment at the time of startup and a control method thereof.
  • An air conditioner is an air conditioner that processes a sensible heat load and a latent heat load in an indoor space by performing a vapor compression refrigeration cycle operation, and includes a control unit. ing.
  • the control unit performs a priority control operation that prioritizes one of the sensible heat load process and the latent heat load process from the time of startup to the time when normal operation is started. Perform a rollover.
  • control unit performs control such that priority is given to the processing of any one of sensible heat treatment and latent heat treatment at the time of startup.
  • control is performed such that the latent heat treatment is prioritized, and an operation that prioritizes appropriate processing according to the indoor environment at the time of startup can be performed.
  • priority control operation to optimize the driving characteristics according to the environment at the time of startup in the indoor space, a comfortable environment is provided to the user more efficiently than normal operation immediately after startup. This comes out.
  • control unit performs control to switch to the normal operation when the priority control operation at the time of start-up is completed by a timer, for example.
  • a timer for example.
  • An air conditioner according to a second invention is the air conditioner according to the first invention, further comprising a detection unit that detects at least one of temperature and humidity in the indoor space.
  • a detection unit that detects temperature and humidity in the indoor space is provided. For this reason, the control unit can determine whether to give priority to either the sensible heat treatment or the latent heat treatment and start the priority control operation based on the detection result of the detection unit.
  • An air conditioner according to a third invention is the air conditioner according to the second invention, wherein the control unit controls at least one of temperature and humidity in the indoor space by the detection unit. Alternatively, it detects that humidity has been reached and switches from priority control operation to normal operation.
  • the priority operation is continued until the temperature and Z or humidity in the indoor space reach, for example, a desired temperature and Z or humidity set by the user.
  • the priority control operation is continued until the humidity in the indoor space reaches the predetermined value, and after the humidity reaches the predetermined value, the operation is switched to the normal operation. be able to.
  • An air conditioner according to a fourth invention is directed to the air conditioner according to any one of the first to third inventions.
  • the harmony device further includes a time limit unit in which a time for limiting the time for performing the priority control operation is set, and the control unit changes the priority control operation to the normal operation based on the time set in the time limit unit. Switch to.
  • the priority control driving force also controls the switching to the normal operation according to the time set in the timer (timer). Therefore, after performing the priority control operation for a predetermined time, it is possible to switch to the normal operation.
  • An air conditioner according to a fifth invention is the air conditioner according to any one of the first to fourth inventions, wherein the control unit performs a priority control operation when a manual input is performed by a user. Switch to normal operation.
  • An air conditioner according to a sixth invention is the air conditioner according to the second invention, wherein the control unit controls the sensible heat load based on the detection result by the detection unit even during the priority control operation.
  • the priority control operation that prioritizes the processing of the first heat is switched to the priority control operation that prioritizes the processing of the latent heat load, or the priority control operation that prioritizes the processing of the latent heat load is switched to the priority control operation that prioritizes the processing of the sensible heat load.
  • the detection unit detects an increase in the sensible heat load in the indoor space, even if the priority control operation in which the latent heat treatment is prioritized, Switch to the priority control operation that gives priority to heat treatment.
  • more flexible priority control operation can be performed in response to a change in the indoor environment and the like.
  • An air conditioner according to a seventh invention is the air conditioner according to any one of the first to sixth inventions, wherein the control unit activates the air conditioner at startup based on the initial setting. Decide whether to give priority to either the heat load processing or the latent heat load processing to perform the priority control operation.
  • the process that is performed with priority at the time of startup is determined by the initial setting. Therefore, initial settings can be made so that appropriate processing is prioritized according to the season. As a result, optimal control according to changes in the environment and the like can be performed, and the interior space can be quickly made comfortable.
  • An air conditioner according to an eighth invention is the air conditioner according to any one of the first to seventh inventions, wherein the adsorbent that adsorbs moisture in the air and a refrigerant that constitutes a refrigeration cycle A heat exchanger to which a refrigerant flowing in the circuit is supplied, wherein the control unit operates the heat exchanger as a condenser to perform a regeneration operation for desorbing moisture from the adsorbent; and a heat exchanger. The operation is performed while alternately switching between the operation of functioning as a vaporizer and the operation of adsorbing moisture in the air to the adsorbent every time a predetermined batch switching time elapses.
  • control unit operates while alternately switching between the regeneration operation in which the heat exchange functions as a condenser and the adsorption operation in which the heat exchange functions as an evaporator every time a predetermined batch switching time elapses. Do. This makes it possible to perform so-called batch-type control in which sensible heat load and latent heat load are processed using heat exchange.
  • An air conditioner according to a ninth invention is the air conditioner according to the eighth invention, wherein the control unit normally sets the batch switching time to a priority when the processing of the sensible heat load is prioritized in the priority control operation. At least one of control of setting longer than during operation and setting the target value of the condensation temperature of the refrigerant in the refrigeration cycle higher than during normal operation is performed.
  • control is performed by setting the batch switching time and the Z or the condensing temperature target value to appropriate values.
  • the heat exchanger on the side that functions as an evaporator is sufficiently cooled, and the amount of water adsorbed by the adsorbent (the amount of latent heat treatment) is reduced. Since it decreases with time and the heat of adsorption on the surface of the heat exchanger decreases, the sensible heat treatment ability can be improved. Thereby, it is possible to perform an operation in which the sensible heat treatment is prioritized according to the amount of the sensible heat load included in the indoor space at the time of startup.
  • the priority control operation can be performed flexibly by dividing the sensible heat processing capacity into several stages. .
  • An air conditioner according to a tenth invention is the air conditioner according to the eighth invention, wherein the control unit performs batch switching when giving priority to the processing of the latent heat load in the priority control operation. At least one of the control of setting the time shorter than in the normal operation and the setting of the refrigerant condensation temperature target value in the refrigeration cycle higher than in the normal operation is performed.
  • control is performed by setting appropriate values for the batch switching time and the Z or condensing temperature target value.
  • the batch switching time is set to be shorter than that during the normal operation during the cooling operation, the switching between the adsorption operation and the regeneration operation is performed in a short time, so that the adsorption power of the adsorbent is always high. Can be maintained.
  • priority control operation can be performed by flexibly switching the latent heat treatment capacity according to the amount of latent heat load contained in the indoor space at startup. It can be performed.
  • An air conditioner according to an eleventh invention is the air conditioner according to the eighth invention, which performs processing of a sensible heat load or processing of a latent heat load on air taken in from an indoor space. Then, a circulating operation is performed in which the treated air is discharged into the indoor space, and a sensible heat load or a latent heat load is supplied to the air taken in from the outdoor to discharge the air to the outdoor.
  • the operation is performed while circulating the air in the indoor space.
  • the air conditioner is, for example, a desiccant humidifier that does not have a ventilation function, or an air conditioner that operates in a circulation mode without adjusting the flow path and performing ventilation. In such a case, the circulation dehumidification operation can be performed.
  • An air conditioner according to a twelfth invention is the air conditioner according to the eleventh invention, wherein the control unit, when giving priority to the processing of the sensible heat load in the priority control operation, sets the batch switching time. At least one of the following controls is performed: setting a longer time than during normal operation, setting a target refrigerant condensation temperature in the refrigeration cycle higher than during normal operation, and increasing the circulation amount of air taken in from outside.
  • the control unit selects the sensible heat treatment as a priority control operation at the time of startup, the batch switching time, the condensing temperature target Adjust the value and the setting of the amount of air circulated from outside. This allows priority control operation to be performed with improved sensible heat treatment capability even for a humidifier that performs circulation operation. Wear.
  • An air conditioner according to a thirteenth invention is the air conditioner according to the eleventh invention, wherein the control unit sets a batch switching time when giving priority to the processing of the latent heat load in the priority control operation. At least one of control of setting shorter than during normal operation and setting the target value of the condensing temperature of the refrigerant in the refrigeration cycle higher than during normal operation is performed.
  • the control unit selects priority on the latent heat treatment as the priority control operation at the time of startup, the setting of the batch switching time and the condensing temperature target value is adjusted.
  • the priority control operation can be performed while improving the latent heat processing capability.
  • a control method for an air conditioner according to a fourteenth invention is a method for controlling an air conditioner that processes a sensible heat load and a latent heat load in an indoor space by performing a vapor compression refrigeration cycle operation. Then, from the start-up to the start of the normal operation, the priority control operation for giving priority to one of the sensible heat load process and the latent heat load process is performed.
  • control unit performs control such that one of the sensible heat treatment and the latent heat treatment is prioritized at the time of startup.
  • control is performed such that the latent heat treatment is prioritized, and an operation that prioritizes appropriate processing according to the indoor environment at the time of startup can be performed. Will be possible. Therefore, by performing the priority control operation so as to optimize the operation characteristics according to the indoor environment at the time of startup, the efficiency is improved compared to the conventional operation in which the sensible heat treatment and the latent heat treatment are always processed in a predetermined balance. A comfortable environment can be provided to the user.
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an air conditioner according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1, showing the internal structure of the casing.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, showing the internal structure of the casing.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a heat exchanger included in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a refrigerant circuit provided in the air conditioner of FIG.
  • FIGS. 6 (a) and (b) are circuit diagrams showing control states of a refrigerant circuit provided in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a plan view showing the flow of air in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a plan view showing the flow of air in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 9 is a plan view showing the flow of air in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 10 is a plan view showing the flow of air in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 11 A block diagram showing a configuration connected to a control unit included in the air conditioner of FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of a priority control operation in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 13 is a flowchart showing another example of the priority control operation in the air conditioner of FIG. 1.
  • FIG. 14 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a refrigerant circuit diagram showing a configuration of an air conditioner according to still another embodiment of the present invention. Explanation of symbols
  • the air conditioner 10 of the present embodiment is a desiccant type external conditioner in which an adsorbent such as silica gel is carried on the surface of a heat exchanger, and performs cooling / dehumidifying operation or heating of air supplied to the indoor space. Perform humidification operation.
  • the air conditioner 10 includes a first heat exchanger (heat exchanger) 3, a second heat exchanger (heat exchanger) 5 (see FIGS. 1 and 3, 5), thermistors 3a and 5a, and a humidity sensor. (Detector) 3b, 5b, temperature sensor (detector) 4 (see Fig. 5), blower fans 77, 79, compressor 7, casing 17, control unit 80 (see Fig. 11), etc. Circuit 1 is formed.
  • the first heat exchanger 3 and the second heat exchanger 5 are cross-fin type fin-and-tube heat exchangers, and are formed in a rectangular plate shape. It has a number of fins 13 made of aluminum and a copper heat transfer tube 15 penetrating the fins 13. An adsorbent for adsorbing moisture contained in the air passing through the first and second heat exchangers 5 is carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 by dip molding (immersion molding) or the like.
  • the first and second heat exchangers 3 and 5 are divided into a first state in which the first heat exchanger 3 functions as a condenser and a second state of the heat exchanger 5 as an evaporator.
  • a so-called batch-type control is performed in which the control unit 80, which will be described later, alternately switches between the evaporator and the second state in which the second heat exchanger 5 functions as a condenser.
  • the adsorbent regenerates an operation of desorbing moisture from the adsorbent
  • the second heat exchange 5 functions as an evaporator
  • Adsorption operation to adsorb moisture to adsorbent is performed It is.
  • the adsorption operation causes the adsorbent to adsorb moisture
  • the second heat exchanger 5 functions as a condenser
  • the adsorption operation occurs.
  • the regeneration operation of the adsorbent for desorbing water from the agent is performed.
  • the adsorption operation and the regeneration operation are alternately repeated, and the air supplied to the indoor and outdoor through each heat exchange ⁇ 3, 5
  • the adsorption and release (desorption) of water by the adsorbent can be performed continuously. Therefore, various operations can be stably performed while maintaining the dehumidifying performance or the humidifying performance.
  • first heat exchanger 3 and second heat exchanger 5 exchange heat between refrigerant flowing through heat exchangers 3 and 5 and air passing through heat exchange 5.
  • the sensible heat load is treated by the exchange, and the latent heat treatment is performed by adsorbing moisture contained in the air passing through the heat exchangers 3 and 5 by the adsorbent carried on the surfaces of the heat exchangers 3 and 5.
  • the adsorption operation and the regeneration operation are alternately performed using the two heat exchangers 3 and 5, so that the adsorption force by the adsorbent is not reduced and the stability is maintained. In this state, both the sensible heat treatment and the latent heat treatment can be performed.
  • the thermistor 3a is attached to the first heat exchanger 3, and in the first state in which the first heat exchanger 3 functions as a condenser and the second state in which the first heat exchanger 3 functions as an evaporator, Measure the surface temperature (coolant temperature) of 3.
  • the humidity sensor 3b measures the humidity of the air before or after passing through the first heat exchanger 3 according to the switching of the air flow path in the air flow switching mechanism 91.
  • the temperature sensor 4 measures the temperature in the indoor space.
  • the thermistor 5a is attached to the second heat exchanger 5, and in the first state in which the second heat exchanger 5 functions as an evaporator and the second state in which it functions as a condenser, the second heat exchanger 5 Measure the surface temperature (coolant temperature) of 5.
  • the humidity sensor 5b measures the humidity of the air before or after passing through the second heat exchanger 5 according to the switching of the air channel in the air channel switching mechanism 91.
  • the first fan 79 is attached corresponding to the position of the first outlet 23, and sends out the air with the internal force of the casing 17 also directed outward.
  • the second fan 77 is mounted corresponding to the position of the second outlet 25, and the casing 1
  • the internal force of 7 also sends air out of the air.
  • the first and second fans 77 and 79 flow through the first air inlet 19, the second air inlet 21, the first air outlet 23, and the second air outlet 25, which will be described later, through the air flow in the air conditioner 10.
  • the casing 17 is a box having a substantially rectangular parallelepiped shape, and houses a refrigerant circuit 1 described later.
  • the left side plate 17a of the casing 17 is formed with a first suction port 19 for taking in the outdoor air OA and a second suction port 21 for taking in the room air RA as return air.
  • a first outlet 23 for discharging the exhaust air EA to the outside and a second outlet 25 for supplying the conditioned air SA to the room are formed in the right side plate 17b of the casing 17.
  • a partition plate 27 is provided inside the casing 17 as a partition member for partitioning the inside of the casing 17.
  • the casing 17 has an air chamber 29a and an equipment chamber 29b formed by the partition plate 27.
  • the partition plate 27 is provided from the front plate 17c, which is the lower end of the casing 17, to the rear plate 17d, which is the upper end, and is disposed slightly to the right of the center of the casing 17. I have. Further, the partition plate 27 is provided in the vertical direction which is the thickness direction of the casing 17, and as shown in FIGS. 2 and 3, the upper plate 17e which is the upper end of the casing 17 and the lower plate 17f which is the lower end thereof. Is provided.
  • the air chamber 29a is provided with a first end face plate 33, a second end face plate 31, and a central partition plate 67 as partition members.
  • the first end plate 33 and the second end plate 31 are provided from the left side plate 17a of the casing 17 to the partition plate 27, as shown in FIG.
  • the first end plate 33 is disposed slightly above the center of the casing 17 as shown in FIG. 1, and the second end plate 31 is slightly below the center of the casing 17 as shown in FIG. Is located on the side.
  • the first end face plate 33 and the second end face plate 31 are provided from the upper surface plate 17e to the lower surface plate 17f of the casing 17, as shown in FIGS.
  • the partition plate 67 is provided from the first end plate 33 to the second end plate 31 as shown in FIG.
  • the compressor 7 and the like excluding the heat exchange 3, 5 are housed, and the first fan 79 and the second fan 77 are housed. Have been.
  • the casing 17 includes, in the air chamber 29a, a first heat exchange chamber 69 formed by the first end face plate 33, the second end face plate 31, the partition plate 67, and the partition plate 27, the first end face plate 33, and the second end face plate. 2 End plate 31 And a second heat exchange chamber 73 formed by the partition plate 67 and the left side plate 17a.
  • the first heat exchanger 3 is arranged in the first heat exchange chamber 69
  • the second heat exchanger 5 is arranged in the second heat exchange chamber 73.
  • a horizontal plate 61 serving as a partition member is provided between the first end face plate 33 and the rear plate 17d.
  • a first inflow channel 63 and a first outflow channel 65 are formed.
  • a horizontal plate 55 as a partition member is provided between the second end face plate 31 and the front plate 17c to form a second inflow channel 57 and a second outflow channel 59.
  • the horizontal plates 61 and 55 partition the internal space of the casing 17, and as shown in FIG. 2, a first inflow channel 63 is formed on the upper surface side, and a first outflow channel 65 is formed on the lower surface side.
  • the second inflow path 57 is formed on the upper surface side
  • the second outflow path 59 is formed on the lower surface side.
  • the first inflow channel 63 and the first outflow channel 65 are formed along one end face in the thickness direction where one surface of each of the first heat exchange chamber 69 and the second heat exchange chamber 73 is continuous.
  • the heat exchange chamber 69 and the second heat exchange chamber 73 are arranged so as to overlap in the thickness direction.
  • the second inflow path 57 and the second outflow path 59 are formed along an opposing surface opposing one end surface at an end surface where one surface of each of the first heat exchange chamber 69 and the second heat exchange chamber 73 is continuous,
  • the first heat exchange chamber 69 and the second heat exchange chamber 73 are arranged so as to overlap in the thickness direction.
  • the first inflow channel 63 and the first outflow channel 65 and the second inflow channel 57 and the second outflow channel 59 are vertically symmetrically arranged as shown in FIG. 1, that is, the first heat exchange chamber 69 and the second (2) They are arranged symmetrically with respect to the center line that crosses the heat exchange room 73!
  • first inflow path 63 communicates with the first suction port 19, and the first outflow path 65 communicates with the first outlet 23 via the first fan 79.
  • second inflow path 57 communicates with the second suction port 21, and the second outflow path 59 communicates with the second outlet 25 via the second fan 77.
  • the first end face plate 33 has four openings 33a-33d as shown in FIG. Each of the openings 33a-33d is provided with a first dambar 47, a second damno 48, a third dambar 49, and a fourth dambar 50.
  • the four openings 33a-33d are arranged close to each other in the row and column direction, that is, arranged in two grids at the top, bottom, left, and right, and the first opening 33a and the third opening 33c are the first heat exchange.
  • the second opening 33b and the fourth opening 33d are formed inside the chamber 69, and are formed inside the second heat exchange chamber 73.
  • the first opening 33a allows the first inflow channel 63 to communicate with the first heat exchange chamber 69
  • the third opening 33c allows the first outflow channel 65 to communicate with the first heat exchange chamber 69
  • the second opening 33b allows the first inflow path 63 to communicate with the second heat exchange chamber 73
  • the fourth opening 33d allows the first outflow path 65 to communicate with the second heat exchange chamber 73.
  • the second end face plate 31 is formed with four openings 31a-31d.
  • a fifth dambar 35, a sixth dambar 36, a seventh dambar 37, and an eighth dambar 38 are provided in each of the openings 31a-31d.
  • the four openings 31a-31d are arranged close to each other in the matrix direction. In other words, the four openings 31a-31d are arranged in a grid shape in two at the top, bottom, left and right.
  • a fifth opening 31a and a seventh opening 31c are formed inside the first heat exchange chamber 69
  • a sixth opening 31b and an eighth opening 31d are formed inside the second heat exchange chamber 73. Have been.
  • the fifth opening 31a allows the second inflow path 57 to communicate with the first heat exchange chamber 69
  • the seventh opening 31c allows the second outflow path 59 to communicate with the first heat exchange chamber 69
  • the sixth opening 31b allows the second inflow path 57 to communicate with the second heat exchange chamber 73
  • the eighth opening 31d allows the second outflow path 59 to communicate with the second heat exchange chamber 73.
  • the first to eighth dampers 47-50, 35-38 have opening / closing means (air flow path cut-out structure 91) for opening and closing the openings 33a-33d and the openings 31a-31d. Then, using this opening / closing means, the air flow path is changed at the time of switching between the first state and the second state.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment includes a control unit 80 shown in FIG. 11, and the control unit 80 controls the dehumidification operation and the humidification operation so as to be switchable.
  • the control unit 80 includes a humidity sensor 3b, 5b, a temperature sensor 4, a storage unit 81, a timer (timed unit) 82, a manual input unit 83, an air flow switching mechanism 91, a four-way
  • the humidity sensors 3b and 5b and the temperature sensor 4 connected to the switching valve 9 and the expansion valve 11 are as described above.
  • the storage unit 81 stores target set values for temperature and humidity control, initial setting of operation control, an operation control program of the air conditioner 10, and the like.
  • the air conditioner 10 is controlled based on the contents stored in the unit 81.
  • Timer 82 is an on / off timer during normal operation and is used to limit the continuation of priority control operation. Function as a limit part.
  • the manual input unit 83 receives an input from the user at the time of starting, switching of normal operation, switching of priority operation, and the like.
  • the air flow path cutting mechanism 91 is switching means (not shown) provided in the first to fourth dampers 35 to 38, and switches the air flow path in accordance with an instruction from the control unit 80.
  • the four-way switching valve 9 switches the flow path of the refrigerant in the refrigerant circuit 1 described later.
  • the four-way switching valve 9 will be described in detail later in the description of the refrigerant circuit 1.
  • the expansion valve 11 adjusts the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit 1 described later.
  • the control unit 80 causes the first heat exchange 3 and the second heat exchange 5 to alternately function as an evaporator, and the first heat exchange 3 or the second heat exchange 3 Moisture contained in air flowing through the air conditioner 10 via the heat exchanger 5 is adsorbed by the adsorbent.
  • the second heat exchange 5 or the first heat exchange 3 is made to function as a condenser, and the heat of condensation causes the inside of the air conditioner 10 to pass through the second heat exchanger 5 or the first heat exchanger 3.
  • the adsorbent is regenerated by releasing the water adsorbed by the adsorbent to the flowing air.
  • the control unit 80 when performing the humidifying operation, includes the air flowing through the air conditioner 10 by the heat absorbing action of the first heat exchanger 3 or the second heat exchanger 5 functioning as an evaporator.
  • the absorbed water is adsorbed by the adsorbent.
  • the adsorbent is regenerated by releasing the water adsorbed by the adsorbent to the air flowing through the air conditioner 10 due to the heat radiation effect of the second heat exchange 5 or the first heat exchanger 3, which functions as a condenser. I do.
  • the refrigerant circulation of the refrigerant circuit 1 and the air circulation by the dampers 47-50, 35-38 are switched so that the humidified air from which moisture is released from the adsorbent is supplied to the room.
  • the control unit 80 takes in outdoor air and is carried on the surface of the first heat exchanger 3 or the second heat exchanger 5 functioning as an evaporator.
  • the adsorbent absorbs the moisture of the outdoor air and converts the outdoor air into dehumidified air and supplies it to the room.
  • the second heat exchange that takes in indoor air and functions as a condenser
  • the adsorbent carried on the surface of 5 or 1st heat exchange 3 releases moisture from the adsorbent to regenerate the adsorbent, and releases humidified air to the outside of the room.
  • the control unit 80 takes in the room air and adsorbs the air carried on the surface of the first heat exchange 3 or the second heat exchange 5 functioning as an evaporator.
  • the agent absorbs the moisture of room air and supplies dehumidified air to the room.
  • the outdoor air is taken in, the adsorbent carried on the surface of the second heat exchanger 5 or the first heat exchanger 3 functioning as a condenser is released to release moisture, and the adsorbent is regenerated.
  • the dehumidification operation is performed by discharging to the outside.
  • the control unit 80 takes in the indoor air and adsorbent carried on the surface of the first heat exchanger 3 or the second heat exchanger 5 functioning as an evaporator. Absorbs the moisture contained in the air taken in and discharges the dehumidified air outside the room.
  • the humidified air is taken in by taking in the outdoor air and releasing moisture from the adsorbent carried on the surface of the second heat exchange 5 or the first heat exchange 3 functioning as a condenser to release the adsorbent. Is supplied indoors.
  • the control unit 80 takes in the outdoor air and adsorbs the air carried on the surface of the first heat exchange 3 or the second heat exchange 5 functioning as an evaporator. Adsorbs moisture contained in the air taken in the agent and releases dehumidified air to the outside.
  • the indoor air is taken in, the adsorbent carried on the surface of the second heat exchanger 5 or the first heat exchanger 3 functioning as a condenser releases moisture to regenerate the adsorbent, and the humidified air is released. Is released indoors.
  • the refrigerant circuit 1 includes a compressor 7, a four-way switching valve 9, a first heat exchanger 3, an expansion valve 11, and a second heat exchanger 5 in this order via a refrigerant pipe. It is formed as a closed circuit connected by Further, the refrigerant circuit 1 is filled with refrigerant, and the refrigerant circulates through the refrigerant circuit 1 to form a vapor compression refrigeration cycle.
  • the first heat exchanger 3 has one end connected to the four-way switching valve 9 and the other end connected to one end of the second heat exchanger 5 via the expansion valve 11.
  • One end of the second heat exchanger 5 is connected to the first heat exchanger 3 via the expansion valve 11, and the other The end is connected to the four-way switching valve 9.
  • the four-way switching valve 9 is a refrigerant flow switching means, and as shown in FIG. 6 (a), the first port and the third port communicate with each other and at the same time, the second port and the fourth port. Switchable between a state where the port communicates and a state where the first port and the fourth port communicate with the second port and the third port at the same time as shown in FIG. 6 (b). It is.
  • the switching of the four-way switching valve 9 changes the flow path of the refrigerant in the refrigerant circuit, so that the first heat exchanger 3 functions as a condenser and the second heat exchanger 5 functions as an evaporator at the same time. It is possible to switch between the state and the second state in which the first heat exchange 3 functions as an evaporator and the second heat exchange 5 functions as a condenser.
  • the air conditioner 10 takes in the first air and the second air, and switches between the dehumidifying operation and the humidifying operation. Further, the air conditioner performs the dehumidifying operation and the humidifying operation continuously by alternately repeating the first state and the second state. Further, the air conditioner 10 performs a dehumidifying operation and a humidifying operation in a full ventilation mode and a dehumidifying operation and a humidifying operation in a circulation mode.
  • the control contents in each operation mode will be described in detail.
  • control unit 80 When performing the cooling / dehumidifying operation in the full ventilation mode in the air conditioner 10, the control unit 80 supplies the first air taken in as the outdoor air OA to the room as the conditioned air SA while the indoor air RA Each part is controlled so that the second air taken in as air is discharged outside as outdoor air EA.
  • the adsorption operation is performed in the second heat exchange 5
  • the regeneration (desorption) operation is performed in the first heat exchange 3. That is, in the first operation, as shown in FIGS. 6A and 7, the moisture in the outdoor air OA taken into the second heat exchanger 5 as the first air is adsorbed, and the first heat exchange 3 Adsorbent force carried on the surface The desorbed moisture is applied to the second air.
  • the four-way switching valve 9 has a first port and a third port connected as shown in FIG. The state is switched to the state where the second port and the fourth port are connected.
  • the first heat exchanger 3 of the refrigerant circuit 1 functions as a condenser
  • the second heat exchanger 5 functions as an evaporator. That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 7 flows to the first heat exchanger 3 as a heating medium for heating.
  • the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 is heated by the refrigerant, and water is desorbed from the adsorbent to regenerate the adsorbent.
  • the refrigerant condensed in the first heat exchanger 3 is decompressed by the expansion valve 11.
  • the depressurized refrigerant flows to the second heat exchanger 5 as a heat medium for cooling.
  • heat of adsorption is generated when the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 adsorbs moisture.
  • the refrigerant in the second heat exchanger 5 absorbs the heat of adsorption and evaporates.
  • the evaporated refrigerant returns to the compressor 7, and the circulation is repeated.
  • the room air RA that has flowed in as the second air from the second suction port 21 flows through the second inflow path 57, and the first heat from the fifth opening 31a. It flows into the exchange room 69.
  • the desorbed moisture is released from the adsorbent of the first heat exchanger 3 and the second air is humidified.
  • the humidified second air flows from the first heat exchange chamber 69 through the third opening 33c through the first outflow passage 65, passes through the first fan 79, and exits the first outlet 23 as exhaust air EA. Is discharged.
  • the outdoor air OA flowing from the first suction port 19 flows through the first inflow path 63 as first air, and flows from the second opening 33b to the second heat exchange chamber 73.
  • the first air is dehumidified by adsorbing moisture to the adsorbent of the second heat exchange 5. Further, the first air is deprived of sensible heat by the heat of evaporation of the refrigerant in the second heat exchanger 5.
  • the first air thus cooled and dehumidified flows from the second heat exchange chamber 73 through the eighth opening 31d, flows through the second outflow passage 59, passes through the second fan 77, and flows out of the second air outlet 25 through the second air outlet 25. Supplied indoors as SA.
  • the adsorption operation in the first heat exchanger 3 and the regeneration operation in the second heat exchanger 5 Is performed. That is, In the second operation, as shown in FIG. 6 (b) and FIG. 8, the moisture in the outdoor air OA taken into the first heat exchanger 3 as the first air is adsorbed, and the surface of the second heat exchange 5 Moisture desorbed from the sorbent carried on the first air is given to the first air and supplied to the room as room air SA.
  • the four-way switching valve 9 is switched to a state in which the first port and the fourth port are connected and the second port and the third port are connected. .
  • the second heat exchange 5 functions as a condenser
  • the first heat exchange 3 functions as an evaporator.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 7 It flows to the second heat exchanger 5 as a medium.
  • the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 is heated by the refrigerant to remove adsorbent water from the adsorbent and regenerate the adsorbent.
  • the refrigerant condensed in the second heat exchanger 5 is decompressed by the expansion valve 11.
  • the depressurized refrigerant flows to the first heat exchanger 3 as a heat medium for cooling.
  • the first heat exchanger 3 when the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 adsorbs moisture, heat of adsorption is generated.
  • the refrigerant in the first heat exchanger 3 evaporates by absorbing the heat of adsorption.
  • the evaporated refrigerant returns to the compressor 7, and the refrigerant repeats this circulation.
  • the second air that has flowed in from the second suction port 21 as the room air R flows through the second inflow path 57, and from the sixth opening 31b. It flows to the second heat exchange chamber 73.
  • the second air is humidified by releasing the water desorbed from the adsorbent of the second heat exchange 5.
  • the humidified second air flows from the second heat exchange chamber 73 through the fourth opening 33d to the first outflow path 65, passes through the first fan 79, and flows out of the first outlet 23 as the exhaust air EA. Is discharged.
  • the first air that has flowed in as the outdoor air OA from the first suction port 19 flows through the first inflow path 63, and flows from the first opening 33a to the first heat exchange chamber 69.
  • the moisture of the first air is adsorbed by the adsorbent of the first heat exchange 3 to be dehumidified.
  • the first air is deprived of sensible heat by the heat of evaporation of the refrigerant in the first heat exchanger 3.
  • the first air thus cooled and dehumidified flows from the first heat exchange chamber 69 through the seventh opening 31c to the second outflow passage 5c. 9 flows through the second fan 77 and is supplied from the second outlet 25 to the room as conditioned air SA.
  • the first operation is performed again. Then, the first operation and the second operation are repeated each time a predetermined batch switching time elapses, so that dehumidification in the indoor space is continuously performed.
  • control unit 80 1S When performing the heating and humidifying operation in the full ventilation mode in the air conditioner 10, the control unit 80 1S first air taken in as indoor air RA is discharged outside as outdoor air EA, and taken in as outdoor air OA. Each part is controlled so that the second air is supplied indoors as room air SA.
  • the adsorption operation in the second heat exchange 5 and the regeneration operation in the first heat exchanger 3 are performed. That is, in the first operation, as shown in FIGS. 6A and 9, the moisture in the indoor air RA taken into the second heat exchanger 5 as the first air is adsorbed, and the first heat exchange 3 is performed. Adsorbent force carried on the surface Desorbed moisture force Applied to the second air taken in as SOA.
  • the four-way switching valve 9 is switched to a state in which the first and third ports are connected and the second and fourth ports are connected. .
  • the first heat exchanger 3 of the refrigerant circuit 1 functions as a condenser
  • the second heat exchanger 5 functions as an evaporator. That is, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 7 flows to the first heat exchanger 3 as a heating medium for heating.
  • the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 is heated by the refrigerant to remove adsorbent water from the adsorbent and regenerate the adsorbent.
  • the refrigerant condensed in the first heat exchange 3 is decompressed by the expansion valve 11.
  • the depressurized refrigerant flows to the second heat exchanger 5 as a heat medium for cooling.
  • heat of adsorption is generated when the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 adsorbs moisture.
  • the refrigerant in the second heat exchanger 5 absorbs the heat of adsorption and evaporates.
  • the evaporated refrigerant returns to the compressor 7, and the refrigerant repeats this circulation.
  • the first air that has flowed in as room air RA from the second suction port 21 flows through the second inflow path 57, and flows through the sixth opening 31b into the second air path RA. 2 Flow to heat exchange room 73.
  • the moisture contained in the first air is adsorbed by the adsorbent of the second heat exchange 5 and dehumidified.
  • the dehumidified first air becomes the exhaust air EA, flows from the second heat exchange chamber 73 through the fourth opening 33d, flows through the first outflow passage 65, passes through the first fan 79, and flows out of the first outlet 23 through the first outlet 23. Is discharged.
  • the second air that has flowed in as the outdoor air OA from the first suction port 19 flows through the first inflow path 63, and flows from the first opening 33a to the first heat exchange chamber 69.
  • the second air is humidified in the first heat exchange chamber 69 by releasing moisture released from the adsorbent of the first heat exchanger 3. Further, the second air is given sensible heat by the heat of condensation of the refrigerant in the first heat exchange 3.
  • the second air heated and humidified in this way flows from the first heat exchange chamber 69 through the seventh opening 31c to the second outflow passage 59, passes through the second fan 77, and flows from the second outlet 25 to the humidified air SA. Is supplied indoors.
  • the second operation After performing the first operation until a predetermined batch switching time has elapsed, the second operation is performed.
  • the adsorption operation in the first heat exchange 3 and the regeneration operation in the second heat exchanger 5 are performed.
  • the second operation as shown in FIGS. 6 (b) and 10
  • moisture in the first air taken into the first heat exchanger 3 as the indoor air RA is adsorbed, and the second heat exchange 5
  • the moisture desorbed from the air is given to the second air taken in as outdoor air OA.
  • the four-way switching valve 9 is switched to a state in which the first port and the fourth port are connected, and the second port and the third port are connected.
  • the second heat exchange 5 functions as a condenser
  • the first heat exchange 3 functions as an evaporator.
  • the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 7 flows to the second heat exchanger 5 as a heating medium for heating.
  • the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 is heated by the refrigerant to remove adsorbent water from the adsorbent and regenerate the adsorbent.
  • the refrigerant condensed in the second heat exchanger 5 is decompressed by the expansion valve 11. The depressurized refrigerant flows to the first heat exchanger 3 as a heat medium for cooling.
  • the first heat exchanger 3 heat of adsorption is generated when the adsorbent carried on the outer surfaces of the fins 13 and the heat transfer tubes 15 adsorbs moisture.
  • the refrigerant in the first heat exchanger 3 evaporates by absorbing the heat of adsorption.
  • the evaporated refrigerant returns to the compressor 7, and the refrigerant repeats this circulation.
  • the first air that has flowed in as room air RA from the second suction port 21 by the driving of the first fan 79 and the second fan 77 flows through the second inflow passage 57, and the first heat exchange Flows into room 69.
  • the moisture contained in the first air is adsorbed by the adsorbent of the first heat exchange 3 and dehumidified.
  • the first air is deprived of sensible heat by the heat of evaporation of the refrigerant in the first heat exchange 3.
  • the first air that has been cooled and dehumidified flows from the first heat exchange chamber 69 through the third opening 33c to the first outflow passage 65, passes through the first fan 79, and exits from the first outlet 23. Released into the room as EA.
  • the second air that has flowed in as the outdoor air OA from the first suction port 19 flows through the first inflow path 63, and flows from the second opening 33b to the second heat exchange chamber 73.
  • the water desorbed from the adsorbent of the second heat exchanger 5 is released and humidified into the second air.
  • the humidified second air flows from the second heat exchange chamber 73 through the eighth opening 31d to the second outflow passage 59, passes through the second fan 77, and flows from the second outlet 25 to the outside as humidified air SA. Supplied.
  • the first operation is performed again.
  • the first operation and the second operation are repeated each time a predetermined batch switching time elapses, and humidification is continuously performed on the indoor space.
  • control unit 80 takes in the indoor air RA and supplies it to the room as the first air, while taking in the outdoor air OA as the second air and discharges it to the outside. Control each part so that The circulation of the refrigerant in the refrigerant circuit 1 is the same as in the above-described full ventilation mode.
  • the adsorption operation in the second heat exchanger 5 and the regeneration (desorption) operation in the first heat exchanger 3 are performed.
  • the second heat exchange 5 takes in the room air RA.
  • the moisture in the first air thus absorbed is adsorbed, and the moisture desorbed from the adsorbent carried on the surface of the first heat exchanger 3 is given to the second air taken in as outdoor air OA.
  • the desorbed water is released from the adsorbent of the first heat exchanger 3 and the second air is humidified.
  • the humidified second air flows from the first heat exchange chamber 69 through the third opening 33c to the first outflow passage 65, passes through the first fan 79, and flows out of the first outlet 23 as the exhaust air EA. Is discharged.
  • the first air that has flowed in from the second suction port 21 as room air RA flows through the second inflow path 57, and flows from the sixth opening 31b to the second heat exchange chamber 73.
  • the moisture contained in the second air is adsorbed by the adsorbent of the second heat exchange 5 and dehumidified.
  • the second air is deprived of sensible heat by the heat of evaporation of the refrigerant in the second heat exchanger 5.
  • the second air thus cooled and dehumidified flows from the second heat exchange chamber 73 through the eighth opening 31d, flows through the second outflow passage 59, passes through the second fan 77, and flows through the second outlet 25 to the conditioned air SA. Is supplied indoors.
  • the adsorption operation in the first heat exchanger 3 and the regeneration operation in the second heat exchanger 5 are performed.
  • the moisture in the first air taken into the first heat exchanger 3 as the indoor air RA is adsorbed, and the adsorbent force carried on the surface of the second heat exchanger 5 releases the desorbed moisture. Applied to the second air.
  • the desorbed water is released from the adsorbent of the second heat exchanger 5 and the second air is humidified.
  • the first air that has flowed in as room air RA from the second suction port 21 flows through the second inflow path 57, and flows from the fifth opening 31a to the first heat exchange chamber 69.
  • the moisture contained in the first air is adsorbed by the adsorbent of the first heat exchange 3 and dehumidified. More
  • the first air is deprived of sensible heat by the heat of evaporation of the refrigerant in the second heat exchanger 5.
  • the first air that has been cooled and dehumidified flows from the first heat exchange chamber 69 through the seventh opening 31c, flows through the second outflow passage 59, passes through the second fan 77, and flows through the second outlet 25 into the conditioned air. Supplied indoors as SA.
  • the first operation After performing the second operation until a predetermined batch switching time has elapsed, the first operation is performed again. Then, the first operation and the second operation are repeated every time a predetermined batch switching time elapses, and the dehumidification in the indoor space is continuously performed.
  • the control unit 80 discharges the first air taken in as outdoor air OA to the outside, Each part is controlled so that the second air taken in as RA is supplied into the room.
  • the circulation of the refrigerant in the refrigerant circuit 1 is the same as in the above-described full ventilation mode.
  • the adsorption operation in the second heat exchanger 5 and the regeneration operation in the first heat exchanger 3 are performed.
  • the moisture in the first air taken in as the outdoor air OA by the second heat exchanger 5 is adsorbed, and the adsorbent force carried on the surface of the first heat exchanger 3
  • the desorbed moisture becomes the indoor heat.
  • Air is given to the second air taken in as RA.
  • the desorbed water is released from the adsorbent of the first heat exchanger 3 and the second air is humidified.
  • the second air is given sensible heat by the heat of condensation of the refrigerant in the first heat exchange 3.
  • the second air heated and humidified in this way flows from the first heat exchange chamber 69 through the seventh opening 31c to the second outflow passage 59, is supplied to the room from the second outlet 25 through the second fan 77, and is supplied to the room. You.
  • the first air that has flowed in as the outdoor air OA from the first suction port 19 flows through the first inflow path 63, and flows from the second opening 33b to the second heat exchange chamber 73.
  • the moisture contained in the first air is adsorbed by the adsorbent of the second heat exchange 5 and dehumidified.
  • the dehumidified first air flows from the second heat exchange chamber 73 through the fourth opening 33d to the first outflow path 65, passes through the first fan 79, and is discharged from the first outlet 23 as exhaust air EA outside the room. Is done.
  • the second operation is performed. ⁇ 2nd movement ⁇
  • the adsorption operation in the first heat exchanger 3 and the regeneration operation in the second heat exchanger 5 are performed.
  • the moisture in the first air taken in as the outdoor air OA by the first heat exchanger 3 is adsorbed, and the adsorbent force carried on the surface of the second heat exchanger 5 releases the desorbed moisture. It is given to the second air taken in as room air RA.
  • the desorbed water is released from the adsorbent of the second heat exchanger 5 and the second air is humidified. Further, the second air is given sensible heat by the heat of condensation of the refrigerant in the second heat exchange 5. in this way
  • the heated and humidified second air flows from the second heat exchange chamber 73 through the eighth opening 31d, flows through the second outflow passage 59, passes through the second fan 77, and flows from the second outlet 25 as humidified air SA into the room. Supplied to
  • the moisture contained in the first air is adsorbed by the adsorbent of the first heat exchange 3 and dehumidified.
  • the dehumidified first air flows from the first heat exchange chamber 69 through the third opening 33c through the first outflow passage 65, passes through the first fan 79, and is discharged from the first outlet 23 as exhaust air EA outside the room. Is done.
  • the first operation is performed again.
  • the first operation and the second operation are repeated each time a predetermined batch switching time elapses, and the humidification of the indoor space is continuously performed.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment has the above configuration, and the control unit 80 performs control according to the flowcharts shown in FIGS. 12 and 13 at the time of startup.
  • the air conditioner 10 is started in step (hereinafter, referred to as S) 1 as shown in FIG. After that, in S2, the humidity sensors 3b and 5b and the temperature sensor 4 The temperature and humidity of the indoor space at the time are measured.
  • a desired target temperature value and a desired humidity value are set in the storage unit 81 provided in the air conditioner 10 by the user.
  • the control unit 80 calculates the ratio of the difference between the measured temperature and humidity and the temperature and humidity preset by the user. As a result, in S4, the control unit 80 selects one of the temperature and the humidity having a larger ratio of the difference between the measured value and the set value, and in S5, gives priority to the sensible heat treatment or the latent heat treatment. To determine. Then, in S6, the air conditioner 10 performs a priority control operation such that an appropriate process of the sensible heat treatment and the latent heat treatment is prioritized according to the temperature and humidity at the time of startup in the indoor space. The control unit 80 continues the priority control operation until a predetermined condition described in detail later is satisfied, and switches to the normal operation in S7 when the predetermined condition is satisfied.
  • control unit 80 calculates that the ratio of the difference between the measured temperature value and the set target temperature value is greater than the humidity, and determines to perform the sensible heat priority control operation in which the sensible heat treatment is prioritized.
  • the batch switching time for switching between the adsorption operation and the regeneration operation in the first heat exchange 3 and the second heat exchange 5 is made longer than in the normal operation.
  • heat exchange between the air and the refrigerant can be performed in a state where the heat exchanger on the side functioning as the evaporator is sufficiently cooled, and heat exchange occurs when the time functioning as the evaporator becomes longer. Since the adsorbing ability of the adsorbent supported on the surface decreases, the sensible heat treatment must be prioritized over the latent heat treatment.
  • the control may be performed such that the refrigerant condensation temperature target value is set higher than that in the normal operation. Good. This makes it possible to increase the sensible heat treatment capability and perform an operation for processing more sensible heat treatment.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment is a desiccant humidifier having no ventilation function, or when the desiccant external humidifier performs the above-described circulation operation, Control for increasing the circulation amount of air taken in from the outdoor may be performed.
  • the sky By increasing the amount of air circulation, the sensible heat treatment capability can be improved and priority control operation of sensible heat treatment can be performed.
  • the control unit 80 determines to perform the priority control operation for giving priority to the latent heat treatment
  • the batch switching time for switching between the adsorption operation and the regeneration operation in the first heat exchange 3 and the second heat exchange 5 is set. Shorter than during normal operation.
  • the adsorbent carried on the surface of the heat exchanger on the side functioning as an evaporator can always be maintained in a state having a high adsorption capacity, and if the batch switching time is shortened, the heat exchange becomes sufficient. Since the switching is performed before cooling (warming), the latent heat treatment can be prioritized over the sensible heat treatment.
  • the control is performed such that the target value of the condensing temperature of the refrigerant is set higher than that in the normal operation, in addition to the above control. May be. This makes it possible to increase the latent heat treatment capacity and perform an operation for processing more latent heat treatment.
  • control unit 80 is connected to the timer 82 capable of setting the time for performing the priority control operation. For this reason, after the start of the priority control operation, the control unit 80 determines that the predetermined condition has been satisfied when the predetermined time set in the timer 82 has elapsed, and switches to the priority control operation force normal operation.
  • Priority control driving force Switching to normal operation is not limited to switching based on the passage of time set in timer 82.
  • the control unit 80 can switch to the priority control driving force normal operation assuming that the control unit 80 satisfies the predetermined condition.
  • the priority control driving force can be switched to the normal operation on the assumption that the control unit 80 satisfies the predetermined condition. Then, by combining these plural switching conditions, it becomes possible to perform more various controls.
  • switching from the priority control operation to another priority control operation can be performed. Specifically, from the measurement results of the humidity sensors 3b and 5b and the temperature sensor 4 during the priority control operation, for example, when the priority control operation is performed with priority given to the sensible heat treatment, the increase in the latent heat load (the humidity If the rise is found, switch to priority control operation that gives priority to latent heat treatment! Priority control operation force that gives priority to latent heat treatment The same applies to switching to priority control operation that gives priority to sensible heat treatment
  • the air conditioner 10 is started in S11 as shown in FIG. Thereafter, in S12, the control unit 80 confirms the contents of the initial settings stored in the storage unit 81.
  • the initial settings are set, for example, to give priority to latent heat treatment during the rainy season with high humidity, and to give priority to sensible heat treatment in midsummer, when the temperature rises. Te ru.
  • control unit 80 determines whether to give priority to the sensible heat treatment or to the latent heat treatment based on the contents stored in the storage unit 81 as the initial settings. Then, the air conditioner 10 starts the priority control operation in S14. The control unit 80 continues this priority control operation until the above-described predetermined condition is satisfied, and switches to the normal operation in S15 when the predetermined condition is satisfied.
  • the operation can be controlled so that the sensible heat treatment is prioritized when the temperature is extremely high in the indoor space at the time of startup, and the latent heat treatment is prioritized when the humidity is extremely high. Therefore, by starting the priority control operation with the start-up force, an optimum operation can be performed according to the indoor space environment at the start-up time, and an efficient and comfortable environment can be provided.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment includes humidity sensors 3b, 5b and a temperature sensor 4 for measuring the temperature and humidity in the indoor space, respectively.
  • the control unit 80 can use this measurement result as a material to determine whether to give priority to sensible heat treatment or latent heat treatment for the priority control operation by measuring the temperature and humidity of the space. it can.
  • the control unit 80 After the control unit 80 starts the priority operation, the temperature, Z, or humidity reaches the predetermined set values in the humidity sensors 3b, 5b, and the temperature sensor 4 described above. When the control unit 80 detects that, the priority control operation is switched to the normal operation.
  • control unit 80 is connected to the timer 82 as shown in FIG. 11, and the priority control operation force is switched to the normal operation according to the time set in the timer 82.
  • control unit 80 is connected to the manual input unit 83. Then, when the manual input unit 83 receives an input from the user, the control unit 80 switches the priority control operation to the normal operation.
  • the priority control operation can be switched to the normal operation at the timing desired by the user.
  • the control unit 80 switches to the other priority control operation. For example, if the temperature sensor 4 detects an increase in air temperature in the indoor space (increase of sensible heat load!) During the priority control operation that gives priority to latent heat treatment, It is possible to switch to the priority control operation that prioritizes the sensible heat treatment even if the process does not proceed to the state.
  • the air conditioner 10 is connected to the storage unit 81, and before the normal operation is started from the start according to the initial setting stored in the storage unit 81. Then, a predetermined priority control operation is performed.
  • the initial settings are changed, for example, every season in response to changes in the environment, etc., so that the temperature and humidity in the indoor space are measured at each start-up, and the contents of priority control operation are determined immediately.
  • the priority control operation determined by the setting can be started.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment has two heat exchangers (first heat exchange 3 and second heat exchange 5) and is supported on the surface of each heat exchange 5, as shown in FIGS. Adsorbent. Further, as shown in FIG. 11, the control section 80 is connected to the air flow path switching mechanism 91 and the four-way switching valve 9 for switching the flow path of the refrigerant. The control unit 80 switches the air flow path switching mechanism 91 and the like every time a predetermined batch switching time elapses to condense the first heat exchanger 3.
  • V and so-called batch-type control can be performed using a plurality of heat exchangers alternately as an evaporator and a condenser every time a predetermined batch switching time elapses.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment is an air conditioner that performs the above-described batch control, and when performing a priority control operation that gives priority to sensible heat treatment, sets the batch switching time to be longer than that during the normal operation. .
  • each heat exchanger 3, 5 can function as a condenser or evaporator until the temperature rises and falls sufficiently. It can be performed.
  • the target condensation temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 1 shown in FIG. 5 may be set higher than during normal operation.
  • the sensible heat treatment capability can be improved, so that the priority control operation giving priority to the sensible heat treatment can be performed.
  • the priority control operation for giving priority to the sensible heat treatment is performed under the same conditions as described herein. be able to.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment is an air conditioner that performs the above-described batch control, and when performing a priority control operation that gives priority to latent heat treatment, the batch switching time is set shorter than in the normal operation.
  • the air conditioner 10 of the present embodiment is an air conditioner that performs the above-described batch control, and performs a priority control operation that gives priority to latent heat treatment.
  • the target temperature of condensation of the refrigerant flowing through is set higher than during normal operation.
  • the priority control operation giving priority to the latent heat treatment can be performed.
  • the priority control operation that gives priority to the sensible heat treatment can be performed under the same conditions as described above even during the circulation mode operation.
  • the control unit 80 is connected to the air flow path switching mechanism 91, and the air taken in from the indoor space in the batch control operation described above.
  • Process sensible heat load or latent heat load to discharge and circulate the processed air to the indoor space, and supply sensible heat load or latent heat load to the air taken in from outside. And perform a circulation operation to discharge to the outside.
  • the control unit 80 controls the operation of the air flow path structure 91 so as to increase the amount of circulation of the air including the outdoor force. You.
  • an operation in which the sensible heat treatment is prioritized may be performed by a method such as extending the batch switching time or setting a high condensation temperature of the refrigerant.
  • the priority control operation at the time of startup is performed according to the flowcharts shown in FIGS. That is, the temperature and humidity of the indoor space at the time of startup are measured, and it is determined whether to perform the sensible heat treatment or the latent heat treatment! / ⁇ deviation priority control operation.
  • priority control operation is performed based on the contents determined by the initial setting.
  • the air conditioner 10 is a desiccant type external conditioner.
  • the present invention is not limited to this.
  • the air conditioner may be an air conditioner constituting a refrigerant circuit 100 including a heat exchanger 6a for sensible heat treatment. Even with such a configuration, regardless of the existence of heat exchange 6a, priority control operation that preferentially processes sensible heat treatment or latent heat treatment in first heat exchange 3 and second heat exchange 5 It can be performed.
  • the refrigerant circuit 100 includes one compressor 97, one expansion valve 98, and one four-way switching valve 99.
  • the internal heat exchanger 6a and the heat exchangers 3 and 5 each constitute a use-side heat exchanger.
  • the refrigerant circuit 100 is provided with an electromagnetic valve 96 and a capillary tube 95.
  • the solenoid valve 96 is provided between the heat exchange 3, 5 and the indoor heat exchange 6 & .
  • One end of the capillary tube 95 is connected between the solenoid valve 96 and the heat exchangers 3 and 5, and the other end is connected between the solenoid valve 96 and indoor heat exchange.
  • the dehumidifying cooling operation and the humidifying heating operation are performed.
  • the four-way switching valve 99 is set to the first state, the outdoor heat exchange 6b functions as a condenser, and the indoor heat exchange 6 & functions as an evaporator. Further, an adsorption operation in which the heat exchange 5 becomes an evaporator and a regeneration operation in which the heat exchange 5 becomes a condenser are alternately repeated. Further, during the dehumidifying and cooling operation, outdoor air is supplied to the outdoor heat exchanger 6b, and Indoor air is supplied to the heat exchanger 6a and the heat exchangers 3, 5. The air cooled by the indoor heat exchanger 6a is continuously supplied to the room, while the air dehumidified by the heat exchange 5 is intermittently supplied to the room.
  • the pressure is reduced by the expansion valve 98, and thereafter, it evaporates while passing through the heat exchangers 3, 5 and the indoor heat exchanger 6a in order, and is sucked into the compressor 97 to be compressed.
  • the outdoor air that has also absorbed the refrigerant gas in the outdoor heat exchanger 6b is discharged to the outside, and the indoor air cooled by the indoor heat exchange is returned to the room.
  • the moisture in the indoor air is adsorbed by the adsorbent to dehumidify the indoor air, and the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant.
  • the indoor air dehumidified by the heat exchangers 3, 5 is returned to the room.
  • the outdoor air that has absorbed heat from the refrigerant in the outdoor heat exchanger 6b is discharged outside the room, and the room air cooled by the indoor heat exchange is returned to the room.
  • the adsorbent is heated and regenerated by the refrigerant, and the moisture desorbed from the adsorbent is given to the indoor air.
  • the moisture desorbed from the heat exchangers 3, 5 is discharged outside the room together with the room air.
  • the air conditioner 10 includes the two heat exchangers (the first heat exchanger 3 and the second heat exchanger) and performs the batch control has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • a flow-type air conditioner that performs an adsorption operation and a regeneration operation by a method may be used.
  • the air conditioner of the present invention may be provided with a ventilation function in comparison with the desiccant type external conditioner of the above embodiment having a ventilation function, and may be a desiccant type humidity controller! ,.
  • the air conditioner 10 includes two heat exchangers (the first heat exchanger 3 and the second heat exchanger 5) has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the air conditioner 10 may be a batch type control that switches between a regeneration state of the heat exchanger and a second state in which the other heat exchanger performs the adsorption operation.
  • humidity control elements 102 and 103 each having an adsorbent are arranged near the first heat exchanger 3 and the second heat exchanger 5, and the first heat exchanger 3 and the (2)
  • the air conditioner 101 may be provided with a configuration in which air before or after passing through the heat exchanger 5 passes through the humidity control elements 102 and 103. Even with such a configuration, the heat of evaporation and heat of condensation of each of the heat exchangers 3 and 5 is transmitted, so that the air conditioner 101 can perform the adsorption operation and the regeneration operation on the adsorbent.
  • the directions of the flows of the refrigerant and the air in the humidifying operation are shown.
  • first heat exchange 3 and the second heat exchange 5 are cross-fin type fin-and-tube heat exchangers.
  • present invention is not limited to this.
  • the adsorbent may be supported on the outer surface by any other method as long as the performance as the adsorbent is not impaired.
  • a configuration including one of the temperature sensor 4 and the humidity sensors 3b and 5b may be employed.
  • the priority control operation cannot be determined from both the temperature and the humidity. Therefore, in the case where the accurate control is performed according to the environment of the indoor space at the time of starting, the above-described embodiment will be described. It is more preferable to include a temperature sensor 4 for measuring the air temperature in the indoor space and humidity sensors 3b and 5b for measuring the humidity as described above.
  • the humidity sensors 3b and 5b and the temperature sensor 4 may be provided with two forces and one force each.
  • the air conditioner of the present invention has an effect that the indoor space can be efficiently made a comfortable environment by the priority control operation performed at the time of start-up. Therefore, both the sensible heat load and the latent heat load are provided. It can be widely applied to air conditioners such as desiccant humidifiers and air conditioners that have the function of treating air.

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Abstract

 起動時における室内空間環境に応じて最適な制御を行うことが可能な空気調和機およびその制御方法を提供する。空気調和機(10)は、第1熱交換器、第2熱交換器、サーミスタ、湿度センサ(3b),(5b)、温度センサ(4)、送風ファン、圧縮機、ケーシング、制御部(80)等を備え、冷媒回路を形成している。制御部(80)は、温度センサ(4)、湿度センサ(3b),(5b)、記憶部(81)、タイマ(82)、手動入力部(83)、空気流路切換機構(35~38)、四路切換弁(9)、膨張弁(11)と接続されている。制御部(80)は、起動時から通常運転を開始する前段階において、顕熱処理あるいは潜熱処理のいずれかを優先させる優先制御運転を行う。

Description

明 細 書
空気調和機およびその制御方法
技術分野
[0001] 本発明は、顕熱処理を行う機能と潜熱処理を行う機能とを備えた空気調和機およ びその制御方法に関する。
背景技術
[0002] 従来より、室内空間を快適な環境に保っために、室内空間に存在する顕熱負荷お よび潜熱負荷をそれぞれ処理する機能を備えた空気調和機が提供されている。 特に、特許文献 1に開示された空気調和機では、顕熱処理を行う顕熱処理部と、潜 熱処理を行う潜熱処理部とを別々に設けている。そして、通常運転時に室内空間に おける温度と湿度とを測定する等して顕熱処理と潜熱処理とのバランスを変更しなが ら室内空間を効率よく快適な環境にするための制御が行われている。
特許文献 1:特開 2004— 69257号公報(平成 16年 3月 4日公開)
発明の開示
[0003] し力しながら、上記公報に開示された従来の空気調和機では、以下に示すような問 題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された空気調和機では、通常運転時においては顕熱 処理と潜熱処理とのバランスを考慮した制御がなされて 、るものの、起動時における 運転制御については特に考慮されていな力つた。このため、例えば、起動時におい て室内空間における潜熱負荷が大きい場合には、起動してすぐに効率のよい運転制 御が行われて 、たとは言 、難!/、。
本発明の課題は、起動時における室内空間環境に応じて最適な制御を行うことが 可能な空気調和機およびその制御方法を提供することにある。
第 1の発明に係る空気調和機は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによつ て、室内空間における顕熱負荷および潜熱負荷を処理する空気調和機であって、制 御部を備えている。制御部は、起動時から通常運転が開始されるまでに、顕熱負荷 の処理および潜熱負荷の処理のうちのいずれか 1つの処理を優先させる優先制御運 転を行う。
[0004] ここでは、制御部が、起動時にお!、て顕熱処理、潜熱処理の!/、ずれかの処理を優 先させるように制御を行う。これにより、例えば、起動時に室内空間における湿度が高 い場合には潜熱処理を優先させるように制御する等、起動時における室内環境に応 じて適切な処理を優先させるような運転を行うことが可能になる。よって、室内空間に おける起動時の環境に応じて運転特性を最適化するように優先制御運転を行うこと で、起動してすぐに通常運転よりも効率よくユーザに対して快適な環境を提供するこ とがでさる。
また、制御部が、例えば、タイマによって起動時における優先制御運転が終了する と通常運転に切り換える制御を行う。これにより、起動時における室内空間の状態に 応じて最適な優先制御運転を行った後、スムーズに通常運転へ切り換えることができ る。
第 2の発明に係る空気調和機は、第 1の発明に記載の空気調和機であって、室内 空間における温度、湿度のうちの少なくとも 1っを検知する検知部をさらに備えている
[0005] ここでは、室内空間における温度、湿度を検知する検知部を備えている。このため 、制御部はこの検知部における検知結果に基づいて顕熱処理、潜熱処理のいずれ かを優先させて優先制御運転を開始するかを決定することができる。
第 3の発明に係る空気調和機は、第 2の発明に記載の空気調和機であって、制御 部は、検知部によって室内空間における温度および湿度のうち少なくとも 1つ力 予 め設定された温度あるいは湿度に到達したことを検知して、優先制御運転から通常 運転へ切り換える。
ここでは、室内空間における温度および Zまたは湿度力 例えば、ユーザによって 設定された所望の温度および Zまたは湿度に達するまで優先運転を継続する。これ により、起動時における顕熱負荷あるいは潜熱負荷が非常に大きい場合でも、室内 空間における湿度が所定の値になるまで優先制御運転を継続させて、所定の値に 達した後で通常運転へ切り換えることができる。
[0006] 第 4の発明に係る空気調和機は、第 1から第 3の発明のいずれか 1つに記載の空気 調和機であって、優先制御運転を行う時間を制限する時間が設定される時限部をさ らに備えており、制御部は、時限部に設定された時間に基づいて優先制御運転から 通常運転へ切り換える。
ここでは、優先制御運転力も通常運転への切り換えを、時限部 (タイマ)に設定され た時間によって制御する。このため、所定時間の優先制御運転を行った後、通常運 転へ切り換えることができる。
第 5の発明に係る空気調和機は、第 1から第 4の発明のいずれか 1つに記載の空気 調和機であって、制御部は、ユーザによる手動入力があった場合に優先制御運転か ら通常運転へ切り換える。
[0007] ここでは、起動時に優先制御運転中にユーザによる手動入力があった場合には、 タイマ設定や設定温湿度への到達度に関係なぐ優先制御運転を通常運転に切り 換える。このため、ユーザが所望のタイミングで優先制御運転力も通常運転等への切 り換えを行うことができる。
第 6の発明に係る空気調和機は、第 2の発明に記載の空気調和機であって、制御 部は、優先制御運転中であっても、検知部による検知結果に基づいて、顕熱負荷の 処理を優先させる優先制御運転から潜熱負荷の処理を優先させる優先制御運転に 、あるいは潜熱負荷の処理を優先させる優先制御運転から顕熱負荷の処理を優先さ せる優先制御運転に切り換える。
ここでは、例えば、潜熱処理を優先させる優先制御運転中において、検知部が室 内空間における顕熱負荷の増加を検知した場合には、潜熱処理を優先させる優先 制御運転中であっても、顕熱処理を優先させる優先制御運転に切り換える。これによ り、優先制御運転中であっても、室内環境の変化等に対応してより柔軟な優先制御 運転を行うことができる。
[0008] 第 7の発明に係る空気調和機は、第 1から第 6の発明のいずれか 1つに記載の空気 調和機であって、制御部は、初期設定に基づいて、起動時において顕熱負荷の処 理および潜熱負荷の処理のいずれかの処理を優先させて優先制御運転を行うか決 定する。
ここでは、起動時に優先して運転される処理が初期設定によって決められて 、るた め、季節に応じて適切な処理を優先させるように初期設定を行うことができる。これに より、環境等の変化に応じた最適な制御を行って、いち早く室内空間を快適な環境 にすることができる。
第 8の発明に係る空気調和機は、第 1から第 7の発明のいずれか 1つに記載の空気 調和機であって、空気中の水分を吸着する吸着剤と、冷凍サイクルを構成する冷媒 回路に流れる冷媒が供給される熱交換器と、をさらに備えており、制御部は、熱交換 器を凝縮器して機能させて吸着剤から水分を脱離させる再生動作と、熱交換器を蒸 発器として機能させて吸着剤に空気中の水分を吸着させる吸着動作とを、所定のバ ツチ切換時間が経過するたびに交互に切り換えながら運転を行う。
[0009] ここでは、制御部が、熱交 を凝縮器として機能させる再生動作、熱交 を蒸 発器として機能させる吸着動作を、所定のバッチ切換時間を経過するたびに交互に 切り換えながら運転を行う。これにより、熱交 を用いて顕熱負荷および潜熱負荷 を処理する、いわゆるバッチ式制御を行うことが可能になる。
第 9の発明に係る空気調和機は、第 8の発明に記載の空気調和機であって、制御 部は、優先制御運転において顕熱負荷の処理を優先させる場合には、バッチ切換 時間を通常運転時より長く設定する、および冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮温度 目標値を通常運転時より高く設定する、の少なくともいずれか 1つの制御を行う。 ここでは、起動時において顕熱処理を優先する運転を行う場合には、バッチ切換時 間および Zまたは凝縮温度目標値を適切な値に設定して制御を行う。例えば、冷房 運転時においてバッチ切換時間を通常運転時よりも長くすると、蒸発器として機能す る側の熱交換器が十分に冷やされるとともに、吸着剤に吸着される水分量 (潜熱処理 量)が時間経過とともに低下して熱交換器の表面における吸着熱が減少するため、 顕熱処理能力を向上させることができる。これにより、起動時に室内空間に含まれる 顕熱負荷の量に応じて顕熱処理を優先させた運転を行うことができる。また、上記設 定のうちの 、ずれか一方の設定ある!/、は双方の設定を変更することで、顕熱の処理 能力を何段階かに分けて柔軟に優先制御運転を行うことができる。
[0010] 第 10の発明に係る空気調和機は、第 8の発明に記載の空気調和機であって、制御 部は、優先制御運転において潜熱負荷の処理を優先させる場合には、バッチ切換 時間を通常運転時より短く設定する、および冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮温度 目標値を通常運転時より高く設定する、の少なくともいずれか 1つの制御を行う。 ここでは、起動時において潜熱処理を優先する運転を行う場合には、バッチ切換時 間および Zまたは凝縮温度目標値の設定を適切な値にして制御を行う。例えば、冷 房運転時にぉ 、てバッチ切換時間を通常運転時よりも短く設定した場合には、短時 間で吸着動作と再生動作との切り換えが行われるため吸着剤の吸着力を常に高い 水準で維持することができる。これにより、起動時に室内空間に含まれる潜熱負荷の 処理を優先させた運転を行うことができる。また、上記設定のうちのいずれか一方の 設定あるいは双方の設定を変更することで、起動時における室内空間に含まれる潜 熱負荷の量に応じて潜熱処理の能力を柔軟に切り換えて優先制御運転を行うことが できる。
[0011] 第 11の発明に係る空気調和機は、第 8の発明に記載の空気調和機であって、室内 空間から取り込んだ空気に対して顕熱負荷の処理あるいは潜熱負荷の処理を行つ て、処理された空気を室内空間へ排出するとともに、室外から取り込んだ空気に対し て顕熱負荷あるいは潜熱負荷を供給して室外へ放出する循環運転を行う。
ここでは、室内空間における空気を循環させながら運転を行う。このため、空気調 和機が、例えば、換気機能を有していないデシカント式調湿機や、流路を調整して換 気を行わな 、循環モードで運転を行って 、る外調機の場合でも、循環除加湿運転を 行うことができる。
第 12の発明に係る空気調和機は、第 11の発明に記載の空気調和機であって、制 御部は、優先制御運転において顕熱負荷の処理を優先させる場合には、バッチ切 換時間を通常運転時より長く設定する、冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮温度目標 値を通常運転時より高く設定する、および室外から取り込んだ空気の循環量を増加 させる、の少なくともいずれ力 1つの制御を行う。
[0012] ここでは、循環運転を行う調湿機等にお!、て、制御部が起動時における優先制御 運転として顕熱処理を優先することを選択した場合には、バッチ切換時間、凝縮温度 目標値、室外から取り込んだ空気の循環量の設定を調整する。これにより、循環運転 を行う調湿機等であっても、顕熱処理能力を向上させて優先制御運転を行うことがで きる。
第 13の発明に係る空気調和機は、第 11の発明に記載の空気調和機であって、制 御部は、優先制御運転において潜熱負荷の処理を優先させる場合には、バッチ切 換時間を通常運転時より短く設定する、および冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮温 度目標値を通常運転時より高く設定する、の少なくともいずれか 1つの制御を行う。 ここでは、循環運転を行う調湿機等において、制御部が起動時における優先制御 運転として潜熱処理を優先することを選択した場合には、バッチ切換時間、凝縮温度 目標値の設定を調整する。これにより、循環運転を行う調湿機等であっても、潜熱処 理能力を向上させて優先制御運転を行うことができる。
[0013] 第 14の発明に係る空気調和機の制御方法は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を 行うことによって、室内空間における顕熱負荷および潜熱負荷を処理する空気調和 機の制御方法である。そして、起動時から通常運転を開始するまでに、顕熱負荷の 処理および潜熱負荷の処理のうちのいずれか 1つの処理を優先させる優先制御運 転を行う。
ここでは、制御部が、起動時において顕熱処理、潜熱処理のいずれかの処理を優 先させるように制御を行う。これにより、例えば、起動時に室内空間における湿度が高 い場合には潜熱処理を優先させるように制御する等、起動時における室内環境に応 じて適切な処理を優先させるような運転を行うことが可能になる。よって、起動時にお ける室内環境に応じて運転特性を最適化するように優先制御運転を行うことで、常に 顕熱処理と潜熱処理とを所定のバランスで処理する従来の運転と比較して、効率よく ユーザに対して快適な環境を提供することができる。
[0014] また、例えば、起動時における優先制御運転がタイマ等によって終了させられると 通常運転に切り換えられる。これにより、起動時における室内空間の状態に応じて最 適な優先制御運転を行った後、スムーズに通常運転へ切り換えることができる。 図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の一実施形態に係る空気調和機の構成を示す平面図。
[図 2]図 1の I I線におけるケーシング内部の構成を示す矢視断面図。
[図 3]図 1の II II線におけるケーシング内部の構成を示す矢視断面図。 [図 4]図 1の空気調和機が備えている熱交換器を示す斜視図。
圆 5]図 1の空気調和機が備えている冷媒回路を示す回路図。
[図 6] (a) , (b)は、図 1の空気調和機が備えている冷媒回路の制御状態を示す回路 図。
[図 7]図 1の空気調和機における空気の流れを示す平面図。
[図 8]図 1の空気調和機における空気の流れを示す平面図。
[図 9]図 1の空気調和機における空気の流れを示す平面図。
[図 10]図 1の空気調和機における空気の流れを示す平面図。
圆 11]図 1の空気調和機が備えている制御部に接続された構成を示すブロック図。
[図 12]図 1の空気調和機における優先制御運転の一例を示すフローチャート。
[図 13]図 1の空気調和機における優先制御運転の他の例を示すフローチャート。
[図 14]本発明の他の実施形態に係る空気調和機の構成を示す冷媒回路図。
[図 15]本発明のさらに他の実施形態に係る空気調和機の構成を示す冷媒回路図。 符号の説明
1 冷媒回路
3 第 1熱交換器
aa, 5a サーミスタ
3b, 5b 湿度センサ (検知部)
4 温度センサ (検知部)
5 第 2熱交換器
6 第 3熱交換器
7 圧縮機
9 四路切換弁
10 空気調和機
11 膨張弁
13 フィン
15 伝熱管
17 ケーシング 第 1吸込口 第 2吸込口 第 1吹出口 第 2吹出口 仕切板
a 空気室
b 機器室
a、一 31b 第 1一第 4の開口
38 第 5—第 8ダンバ
50 第 1一第 4ダンバ 第 2流入路 第 2流出路 第 1流入路 第 1流出路 第 1熱交換室 第 2熱交換室, 79 送風ファン
制御部 タイマ (時限部) 手動入力部 空気流路切換機構 キヤビラリ一チューブ 電磁弁
圧縮機
膨張弁
四路切換弁0 冷媒回路 101 空気調和機
102, 103 調湿エレメント
発明を実施するための最良の形態
[0017] 本発明の一実施形態に係る空気調和機およびその制御方法について、図 1一図 1 3を用いて説明すれば以下の通りである。
[空気調和機全体の構成]
本実施形態の空気調和機 10は、熱交換器の表面にシリカゲル等の吸着剤を担持 したデシカント式外調機であって、室内空間に供給される空気に対して冷房除湿運 転、あるいは暖房加湿運転を行う。また、空気調和機 10は、第 1熱交換器 (熱交換器 ) 3、第 2熱交換器 (熱交換器) 5 (図 1一図 3、図 5参照)、サーミスタ 3a, 5a、湿度セン サ (検知部) 3b, 5b、温度センサ (検知部) 4 (図 5参照)、送風ファン 77, 79、圧縮機 7、ケーシング 17、制御部 80 (図 11参照)等を備え、後述する冷媒回路 1を形成して いる。
[0018] 第 1熱交換器 3および第 2熱交換器 5は、図 4に示すように、クロスフィン式のフィン' アンド'チューブ型の熱交換器であって、長方形板状に形成されたアルミニウム製の 多数のフィン 13と、このフィン 13を貫通する銅製の伝熱管 15とを備えている。各フィ ン 13および伝熱管 15の外表面には、第 1 ·第 2熱交 5を通過する空気に含ま れる水分を吸着させる吸着剤がディップ成形 (浸漬成形)等によって担持されて ヽる この吸着剤としては、ゼォライト、シリカゲル、活性炭、親水性または吸水性を有す る有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基またはスルホン酸基を有するイオン交 換榭脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料等を使用することができる。 なお、上記第 1 ·第 2熱交換器 3, 5は、第 1熱交換器 3が凝縮器、第 2熱交換器 5が 蒸発器として機能する第 1の状態と、第 1熱交換器 3が蒸発器、第 2熱交換器 5が凝 縮器として機能する第 2の状態とが、後述する制御部 80によって交互に切り換えられ る、いわゆるバッチ式制御が行われる。また、第 1の状態においては、第 1熱交換器 3 が凝縮器として機能する際に吸着剤から水分を脱離させる吸着剤の再生動作、第 2 熱交 5が蒸発器として機能する際に吸着剤に水分を吸着させる吸着動作が行わ れる。一方、第 2の状態においては、第 1熱交換器 3が蒸発器として機能する際に吸 着剤に水分を吸着させる吸着動作、第 2熱交換器 5が凝縮器として機能する際に吸 着剤から水分を脱離させる吸着剤の再生動作が行われる。このように、第 1熱交換器 3と第 2熱交 5とにおいて、交互に吸着動作と再生動作とを繰り返すとともに、各 熱交^^ 3, 5を通過して室内外へ供給される空気の流路を切り換えることで、吸着 剤における水分の吸着と放出 (脱離)とを継続して行うことができる。よって、除湿性 能あるいは加湿性能を維持しつつ各種運転を安定して行うことができる。
[0019] また、第 1熱交換器 3および第 2熱交換器 5は、蒸発器として機能する際に、熱交換 器 3, 5を流れる冷媒と熱交 5を通過する空気との間で熱交換を行って顕熱 負荷を処理するとともに、熱交換器 3, 5の表面に担持された吸着剤により熱交換器 3 , 5を通過する空気に含まれる水分を吸着して潜熱処理を行う。そして、第 1の状態ま たは第 2の状態において、 2つの熱交換器 3, 5を用いて交互に吸着動作と再生動作 とを行うことで、吸着剤による吸着力を低下させることなぐ安定した状態で顕熱処理 および潜熱処理の双方を行うことができる。
サーミスタ 3aは、第 1熱交 3に取り付けられており、第 1熱交 3が凝縮器と して機能する第 1状態と、蒸発器として機能する第 2の状態とにおいて、第 1熱交換 器 3の表面温度 (冷媒温度)を測定する。
[0020] 湿度センサ 3bは、空気流路切換機構 91における空気の流路の切り換えに応じて、 第 1熱交換器 3を通過する前、あるいは通過した後の空気の湿度を測定する。
温度センサ 4は、室内空間における温度を測定する。
サーミスタ 5aは、第 2熱交 5に取り付けられており、第 2熱交 5が蒸発器と して機能する第 1状態と、凝縮器として機能する第 2の状態とにおいて、第 2熱交換 器 5の表面温度 (冷媒温度)を測定する。
湿度センサ 5bは、空気流路切換機構 91における空気の流路の切り換えに応じて、 第 2熱交換器 5を通過する前、あるいは通過した後の空気の湿度を測定する。
第 1ファン 79は、第 1吹出口 23の位置に対応して取り付けられており、ケーシング 1 7の内部力も外部に向力つて空気を送り出す。
[0021] 第 2ファン 77は、第 2吹出口 25の位置に対応して取り付けられており、ケーシング 1 7の内部力も外部に向力つて空気を送り出す。そして、第 1 ·第 2ファン 77, 79は、後 述する第 1吸込口 19、第 2吸込口 21、第 1吹出口 23、第 2吹出口 25を介して、空気 調和機 10における空気流路を形成する。
ケーシング 17は、略直方体形状の箱であって、後述する冷媒回路 1が収納されて いる。ケーシング 17の左側面板 17aには、室外空気 OAを取り入れる第 1吸込口 19と 、リターン空気である室内空気 RAを取り入れる第 2吸込口 21とが形成されている。一 方、ケーシング 17の右側面板 17bには、排出空気 EAを室外に排出する第 1吹出口 23と、調湿空気 SAを室内に供給する第 2吹出口 25とが形成されている。また、ケー シング 17の内部には、ケーシング 17の内部を仕切る仕切部材として仕切板 27が設 けられている。そして、ケーシング 17は、この仕切板 27によって形成された空気室 2 9aと機器室 29bとを有して 、る。
[0022] 仕切板 27は、図 1に示すように、ケーシング 17の下端である正面板 17cから上端で ある背面板 17dまで設けられているとともに、ケーシング 17の中央部よりやや右側に 配置されている。さらに、仕切板 27は、ケーシング 17の厚さ方向である垂直方向に 設けられており、図 2および図 3に示すように、ケーシング 17の上端である上面板 17 eから下端である下面板 17fまで設けられている。
空気室 29aには、仕切部材として、第 1端面板 33と第 2端面板 31と中央の区画板 6 7とが設けられている。第 1端面板 33と第 2端面板 31とは、図 1に示すように、ケーシ ング 17の左側面板 17aから仕切板 27まで設けられている。また、第 1端面板 33は、 図 1に示すように、ケーシング 17の中央部よりやや上側に配置され、第 2端面板 31は 、図 1に示すように、ケーシング 17の中央部よりやや下側に配置されている。また、第 1端面板 33と第 2端面板 31とは、図 2および図 3に示すように、ケーシング 17の上面 板 17eから下面板 17fまで設けられている。区画板 67は、図 1に示すように、第 1端面 板 33から第 2端面板 31まで設けられている。
[0023] 機器室 29bには、冷媒回路 1を構成する部材のうち、熱交翻 3, 5を除く圧縮機 7 等が収納されているとともに、第 1ファン 79と第 2ファン 77とが収納されている。
さらに、ケーシング 17は、空気室 29aに、第 1端面板 33と第 2端面板 31と区画板 67 と仕切板 27とによって形成された第 1熱交換室 69と、第 1端面板 33と第 2端面板 31 と区画板 67と左側面板 17aとによって形成された第 2熱交換室 73とを有している。 第 1熱交換室 69には、第 1熱交換器 3が配置され、第 2熱交換室 73には、第 2熱交 5が配置されている。
第 1端面板 33と背面板 17dとの間には、仕切部材である水平板 61が設けられて第
1流入路 63と第 1流出路 65とが形成されている。また、第 2端面板 31と正面板 17cと の間には、仕切部材である水平板 55が設けられて第 2流入路 57と第 2流出路 59と が形成されている。
[0024] 水平板 61, 55は、ケーシング 17の内部空間を仕切っており、図 2に示すように、第 1流入路 63が上面側に、第 1流出路 65が下面側に形成され、図 3に示すように、第 2 流入路 57が上面側に、第 2流出路 59が下面側に形成されている。つまり、第 1流入 路 63と第 1流出路 65とは、第 1熱交換室 69および第 2熱交換室 73の各一面が連続 する厚さ方向の一端面に沿って形成され、かつ第 1熱交換室 69および第 2熱交換室 73の厚さ方向に重畳して配置されて 、る。
また、第 2流入路 57と第 2流出路 59とは、第 1熱交換室 69および第 2熱交換室 73 の各一面が連続する端面で一端面に対向する対向面に沿って形成され、かつ第 1 熱交換室 69および第 2熱交換室 73の厚さ方向に重畳して配置されて 、る。
そして、第 1流入路 63および第 1流出路 65と第 2流入路 57および第 2流出路 59と は、図 1に示すように上下対称に配置され、つまり、第 1熱交換室 69および第 2熱交 換室 73を横断する中央線を基準として面対称に配置されて!、る。
[0025] さらに、第 1流入路 63は、第 1吸込口 19に連通し、第 1流出路 65は、第 1ファン 79 を介して第 1吹出口 23に連通している。また、第 2流入路 57は、第 2吸込口 21に連 通し、第 2流出路 59は、第 2ファン 77を介して第 2吹出口 25に連通している。
第 1端面板 33には、図 2に示すように、 4つの開口 33a— 33dが形成されている。各 開口 33a— 33dには、第 1ダンバ 47、第 2ダンノ 48、第 3ダンバ 49および第 4ダンバ 50が設けられている。 4つの開口 33a— 33dは、行列方向に近接して配置されており 、つまり、上下左右に 2つずつ升目状に配置され、第 1の開口 33aと第 3の開口 33cと が第 1熱交換室 69の内部に形成され、第 2の開口 33bと第 4の開口 33dとが第 2熱交 換室 73の内部に形成されている。 第 1の開口 33aは、第 1流入路 63と第 1熱交換室 69とを連通させ、第 3の開口 33c は、第 1流出路 65と第 1熱交換室 69とを連通させている。また、第 2の開口 33bは、 第 1流入路 63と第 2熱交換室 73とを連通させ、第 4の開口 33dは、第 1流出路 65と 第 2熱交換室 73とを連通させて 、る。
[0026] 第 2端面板 31には、図 3に示すように、 4つの開口 31a— 31dが形成されている。各 開口 31a— 31dには、第 5ダンバ 35、第 6ダンバ 36、第 7ダンバ 37および第 8ダンバ 38が設けられている。 4つの開口 31a— 31dは、行列方向に近接して配置されてい る。つまり、 4つの開口 31a— 31dは、上下左右に 2つずつ升目状に配置されている。 そして、第 5の開口 31aと第 7の開口 31cとが第 1熱交換室 69の内部に形成され、第 6の開口 31bと第 8の開口 31dとが第 2熱交換室 73の内部に形成されている。
第 5の開口 31aは、第 2流入路 57と第 1熱交換室 69とを連通させ、第 7の開口 31c は、第 2流出路 59と第 1熱交換室 69とを連通させている。また、第 6の開口 31bは、 第 2流入路 57と第 2熱交換室 73とを連通させ、第 8の開口 31dは、第 2流出路 59と 第 2熱交換室 73とを連通させて 、る。
[0027] また、第 1一第 8ダンバ 47— 50, 35— 38は、開口 33a— 33dおよび開口 31a— 31 dを開閉する図示しない開閉手段 (空気流路切 構 91)を有しており、この開閉手 段を用いて、上述した第 1の状態と第 2の状態との切り換え時に空気の流路を変更す る。
本実施形態の空気調和機 10は、図 11に示す制御部 80を備えており、制御部 80 によって除湿運転と加湿運転とを切り換え可能に制御する。また、制御部 80は、図 1 1に示すように、湿度センサ 3b, 5b、温度センサ 4、記憶部 81、タイマ(時限部) 82、 手動入力部 83、空気流路切換機構 91、四路切換弁 9、膨張弁 11と接続されている 湿度センサ 3b, 5bおよび温度センサ 4については、上述した通りである。
[0028] 記憶部 81は、温度、湿度制御の目標となる設定値や、運転制御の初期設定の内 容、空気調和機 10の運転制御プログラム等が記憶されており、優先制御運転時には この記憶部 81に記憶された内容に基づいて空気調和機 10の制御が行われる。 タイマ 82は、通常運転時における入切タイマ、優先制御運転の継続を制限する時 限部として機能する。
手動入力部 83は、起動時、通常運転切換時、優先運転切換時等にユーザからの 入力を受け付ける。
空気流路切 構 91は、第 1一第 4ダンバ 35— 38が備えている図示しない切換 手段であって、制御部 80からの指示によって空気流路を切り換える。
四路切換弁 9は、後述する冷媒回路 1において冷媒の流路を切り換える。なお、四 路切換弁 9については、冷媒回路 1について説明する後段にて詳述する。
[0029] 膨張弁 11は、後述する冷媒回路 1において冷媒の圧力を調整する。
また、制御部 80は、空気調和機 10が除湿運転を行う場合には、第 1熱交 3お よび第 2熱交 5を交互に蒸発器として機能させ、この第 1熱交 3または第 2熱 交換器 5を介して空気調和機 10内を流れる空気に含まれる水分を吸着剤で吸着さ せる。一方、第 2熱交翻5または第 1熱交翻3を凝縮器として機能させ、凝縮熱に より、この第 2熱交換器 5または第 1熱交換器 3を介して空気調和機 10内を流れる空 気に対して吸着剤において吸着した水分を放出して吸着剤を再生させる。そして、 吸着剤によって除湿された空気を室内に供給し、かつ吸着剤から水分が放出された 空気を室外に供給するように冷媒回路 1の冷媒循環および第 1一第 8ダンバ 47— 50 , 35— 38によって空気流路を切り換える。
[0030] 一方、制御部 80は、加湿運転を行う場合には、蒸発器として機能する第 1熱交換 器 3または第 2熱交換器 5の吸熱作用により空気調和機 10内を流れる空気に含まれ る水分を吸着剤で吸着する。一方、凝縮器として機能する第 2熱交翻5または第 1 熱交換器 3の放熱作用により空気調和機 10内を流れる空気に対して吸着剤におい て吸着した水分を放出して吸着剤を再生する。そして、吸着剤から水分が放出され て加湿された空気を室内に供給するように冷媒回路 1の冷媒循環およびダンバ 47— 50, 35— 38による空気流通を切り換える。
具体的には、制御部 80は、全換気モードにおいて除湿運転を行う場合には、室外 空気を取り込み、蒸発器として機能する第 1熱交換器 3または第 2熱交換器 5の表面 に担持された吸着剤において室外空気の水分を吸着し、室外空気を除湿空気にし て室内に供給する。一方、室内空気を取り込み、凝縮器として機能する第 2熱交 5または第 1熱交 3の表面に担持された吸着剤カゝら水分を放出させて吸着剤を 再生し、加湿空気を室外へ放出する。
[0031] また、制御部 80は、循環モードにおいて除湿運転を行う場合には、室内空気を取り 込み、蒸発器として機能する第 1熱交 3または第 2熱交 5の表面に担持され た吸着剤において室内空気の水分を吸着し、除湿した空気を室内に供給する。一方 、室外空気を取り込み、凝縮器として機能する第 2熱交換器 5または第 1熱交換器 3 の表面に担持された吸着剤カゝら水分を放出させて吸着剤を再生し、加湿空気を室外 へ放出することで除湿運転を行う。
一方、制御部 80は、全換気モードにおいて加湿運転を行う場合には、室内空気を 取り込み、蒸発器として機能する第 1熱交換器 3または第 2熱交換器 5の表面に担持 された吸着剤において取り込まれた空気に含まれる水分を吸着し、除湿された空気 を室外に排出する。一方、室外空気を取り込み、凝縮器として機能する第 2熱交翻 5または第 1熱交 3の表面に担持された吸着剤カゝら水分を放出させて吸着剤を 再生し、加湿された空気を室内に供給する。
[0032] また、制御部 80は、循環モードにおいて加湿運転を行う場合には、室外空気を取り 込み、蒸発器として機能する第 1熱交 3または第 2熱交 5の表面に担持され た吸着剤において取り込まれた空気に含まれる水分を吸着し、除湿された空気を屋 外へ放出する。一方、室内空気を取り込み、凝縮器として機能する第 2熱交換器 5ま たは第 1熱交 3の表面に担持された吸着剤から水分を放出して吸着剤を再生し 、加湿された空気を屋内へ放出する。
〔冷媒回路の構成〕
冷媒回路 1は、図 5に示すように、圧縮機 7と、四路切換弁 9と、第 1熱交換器 3と、 膨張弁 11と、第 2熱交 5とがこの順に冷媒配管を介して接続された閉回路として 形成されている。さらに、冷媒回路 1には冷媒が充填されており、この冷媒が冷媒回 路 1を循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを形成して!/、る。
[0033] 第 1熱交換器 3は、その一端が四路切換弁 9に接続されており、他端は膨張弁 11を 介して第 2熱交 5の一端に接続されて 、る。
第 2熱交換器 5は、一端が膨張弁 11を介して第 1熱交換器 3に接続されており、他 端が四路切換弁 9に接続されて 、る。
四路切換弁 9は、冷媒の流路切換手段であって、図 6 (a)に示すように、第 1のポー トと第 3のポートとが連通すると同時に第 2のポートと第 4のポートとが連通する状態と 、図 6 (b)に示すように、第 1のポートと第 4のポートとが連通すると同時に第 2のポート と第 3のポートとが連通する状態とに切り換え可能である。そして、この四路切換弁 9 の切り換えにより冷媒回路における冷媒の流路を変更して、第 1熱交換器 3が凝縮器 として機能すると同時に第 2熱交 5が蒸発器として機能する第 1の状態と、第 1熱 交 3が蒸発器として機能すると同時に第 2熱交 5が凝縮器として機能する第 2の状態とを切り換えを行うことができる。
[0034] 〔運転動作〕
次に、上述した空気調和機 10の運転動作について説明する。空気調和機 10は、 第 1空気と第 2空気とを取り込み、除湿運転と加湿運転とを切り換えて行う。また、空 気調和機は、第 1の状態と第 2の状態とを交互に繰り返すことにより、除湿運転および 加湿運転を連続的に行う。また、空気調和機 10は、全換気モードの除湿運転および 加湿運転と、循環モードの除湿運転および加湿運転とを行う。以下で、各運転モード における制御内容について詳しく説明する。
全換気モードの冷房除湿運転
空気調和機 10にお ヽて全換気モードの冷房除湿運転を行う場合には、制御部 80 は、室外空気 OAとして取り込んだ第 1空気を空調空気 SAとして室内に供給する一 方、室内空気 RAとして取り込んだ第 2空気を排出空気 EAとして室外に排出するよう に各部を制御する。
[0035] 《第 1動作》
第 1ファン 79および第 2ファン 77を駆動した第 1動作では、第 2熱交翻 5において 吸着動作、第 1熱交翻 3において再生 (脱離)動作が行われる。つまり、第 1動作で は、図 6 (a)および図 7に示すように、第 2熱交換器 5に第 1空気として取り込んだ室外 空気 OA中の水分が吸着され、第 1熱交 3の表面に担持された吸着剤力 脱離 した水分が第 2空気に付与される。
また、四路切換弁 9は、図 6 (a)に示すように、第 1ポートと第 3ポートとが接続され、 第 2ポートと第 4ポートとが接続された状態に切り換えられる。その結果、冷媒回路 1 の第 1熱交換器 3が凝縮器として機能し、第 2熱交換器 5が蒸発器として機能する。 つまり、圧縮機 7から吐出された高温高圧の冷媒は、加熱用の熱媒体として第 1熱 交換器 3に流れる。この第 1熱交換器 3において、冷媒によってフィン 13および伝熱 管 15の外表面に担持された吸着剤が加熱されて、吸着剤から水分が脱離して吸着 剤が再生される。
[0036] 一方、第 1熱交換器 3において凝縮した冷媒は、膨張弁 11で減圧される。減圧後 の冷媒は、冷却用の熱媒体として第 2熱交換器 5に流れる。第 2熱交換器 5において は、フィン 13および伝熱管 15の外表面に担持された吸着剤が水分を吸着する際に 吸着熱が発生する。第 2熱交換器 5の冷媒は、この吸着熱を吸熱して蒸発する。蒸発 した冷媒は、圧縮機 7に戻り、循環が繰り返される。
また、第 1ファン 79および第 2ファン 77の駆動により、第 2吸込口 21より第 2空気とし て流入した室内空気 RAは、第 2流入路 57を流れ、第 5の開口 31aから第 1熱交換室 69に流れる。この第 1熱交換室 69において、第 2空気は、第 1熱交換器 3の吸着剤よ り脱離した水分が放出されて加湿される。この加湿された第 2空気は、第 1熱交換室 6 9から第 3の開口 33cを経て第 1流出路 65を流れ、第 1ファン 79を経て第 1吹出口 23 力 排出空気 EAとして室外に排出される。
[0037] 一方、第 1吸込口 19より流入した室外空気 OAは、第 1空気として第 1流入路 63を 流れ、第 2の開口 33bから第 2熱交換室 73に流れる。この第 2熱交換室 73において 、第 1空気は、水分が第 2熱交 5の吸着剤に吸着されて除湿される。さらに、第 1 空気は、第 2熱交換器 5における冷媒の蒸発熱によって顕熱を奪われる。このように 冷房除湿された第 1空気は、第 2熱交換室 73から第 8の開口 31dを経て第 2流出路 5 9を流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25から、空調空気 S Aとして室内に供給さ れる。
この第 1動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、第 2動作を行う。 《第 2動作》
第 1ファン 79および第 2ファン 77を駆動した第 2動作では、図 6 (b)に示すように、 第 1熱交換器 3での吸着動作と、第 2熱交換器 5での再生動作とが行われる。つまり、 第 2動作では、図 6 (b)および図 8に示すように、第 1熱交換器 3に第 1空気として取り 込まれた室外空気 OA中の水分が吸着され、第 2熱交 5の表面に担持された吸 着剤から脱離した水分が第 1空気に付与されて、室内空気 SAとして室内に供給され る。
[0038] また、四路切換弁 9は、図 6 (b)に示すように、第 1ポートと第 4ポートとが接続され、 第 2ポートと第 3ポートとが接続された状態に切り換えられる。その結果、冷媒回路 1 では、第 2熱交 5が凝縮器として機能し、第 1熱交 3が蒸発器として機能する つまり、圧縮機 7から吐出された高温高圧の冷媒は、加熱用の熱媒体として第 2熱 交換器 5に流れる。この第 2熱交換器 5において、冷媒によってフィン 13および伝熱 管 15の外表面に担持された吸着剤が加熱されて吸着剤カゝら水分が脱離して吸着剤 が再生される。
一方、第 2熱交換器 5で凝縮した冷媒は、膨張弁 11で減圧される。減圧後の冷媒 は、冷却用の熱媒体として第 1熱交換器 3に流れる。この第 1熱交換器 3において、フ イン 13および伝熱管 15の外表面に担持された吸着剤が水分を吸着する際に吸着熱 が発生する。第 1熱交換器 3の冷媒は、この吸着熱を吸熱して蒸発する。蒸発した冷 媒は、圧縮機 7に戻り、冷媒はこの循環を繰り返す。
[0039] また、第 1ファン 79および第 2ファン 77の駆動により、第 2吸込口 21より室内空気 R Αとして流入した第 2空気は、第 2流入路 57を流れ、第 6の開口 31bから第 2熱交換 室 73に流れる。この第 2熱交換室 73において、第 2空気は、第 2熱交翻5の吸着 剤より脱離した水分が放出されて加湿される。この加湿された第 2空気は、第 2熱交 換室 73から第 4の開口 33dを経て第 1流出路 65を流れ、第 1ファン 79を経て第 1吹 出口 23から、排出空気 EAとして室外に排出される。
一方、第 1吸込口 19より室外空気 OAとして流入した第 1空気は、第 1流入路 63を 流れ、第 1の開口 33aから第 1熱交換室 69に流れる。この第 1熱交換室 69において 、第 1空気は、水分が第 1熱交 3の吸着剤に吸着されて除湿される。さらに、第 1 空気は、第 1熱交換器 3における冷媒の蒸発熱によって顕熱を奪われる。このように 冷房除湿された第 1空気は、第 1熱交換室 69から第 7の開口 31cを経て第 2流出路 5 9を流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25から、空調空気 S Aとして室内に供給さ れる。
[0040] この第 2動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、再び第 1動作を行 う。そして、この第 1動作と第 2動作とを所定のバッチ切換時間が経過する毎に繰り返 すことで室内空間における除湿を連続的に行う。
全換気モードの暖房加湿運転
空気調和機 10にお 、て全換気モードの暖房加湿運転を行う場合には、制御部 80 1S 室内空気 RAとして取り込んだ第 1空気を室外空気 EAとして室外に排出し、室外 空気 OAとして取り込んだ第 2空気を室内空気 SAとして室内に供給するように各部を 制御する。
《第 1動作》
第 1ファン 79および第 2ファン 77を駆動した第 1動作では、第 2熱交翻5での吸着 動作と、第 1熱交換器 3での再生動作とが行われる。つまり、第 1動作では、図 6 (a) および図 9に示すように、第 2熱交換器 5に第 1空気として取り込まれた室内空気 RA 中の水分が吸着され、第 1熱交 3の表面に担持された吸着剤力 脱離した水分 力 SOAとして取り込まれた第 2空気に付与される。
[0041] また、四路切換弁 9は、図 6 (a)に示すように、第 1ポートと第 3ポートとが接続され、 第 2ポートと第 4ポートとが接続された状態に切り換えられる。その結果、冷媒回路 1 の第 1熱交換器 3が凝縮器として機能し、第 2熱交換器 5が蒸発器として機能する。 つまり、圧縮機 7から吐出された高温高圧の冷媒は、加熱用の熱媒体として第 1熱 交換器 3に流れる。この第 1熱交換器 3において、冷媒によってフィン 13および伝熱 管 15の外表面に担持された吸着剤が加熱されて吸着剤カゝら水分が脱離して吸着剤 が再生される。
一方、第 1熱交 3において凝縮した冷媒は、膨張弁 11で減圧される。減圧後 の冷媒は、冷却用の熱媒体として第 2熱交換器 5に流れる。この第 2熱交換器 5にお いて、フィン 13および伝熱管 15の外表面に担持された吸着剤が水分を吸着する際 に吸着熱が発生する。第 2熱交換器 5の冷媒は、この吸着熱を吸熱して蒸発する。蒸 発した冷媒は、圧縮機 7に戻り、冷媒はこの循環を繰り返す。 [0042] また、第 1ファン 79および第 2ファン 77の駆動により、第 2吸込口 21より室内空気 R Aとして流入した第 1空気は、第 2流入路 57を流れ、第 6の開口 31bから第 2熱交換 室 73に流れる。この第 2熱交換室 73において、第 1空気に含まれる水分が第 2熱交 5の吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された第 1空気は、排出空気 EA となり、第 2熱交換室 73から第 4の開口 33dを経て第 1流出路 65を流れ、第 1ファン 7 9を経て第 1吹出口 23より室外に排出される。
一方、第 1吸込口 19より室外空気 OAとして流入した第 2空気は、第 1流入路 63を 流れ、第 1の開口 33aから第 1熱交換室 69に流れる。第 2空気は、この第 1熱交換室 69において、第 1熱交換器 3の吸着剤より脱離した水分が放出されて加湿される。さ らに、第 2空気は、第 1熱交 3における冷媒の凝縮熱によって顕熱を与えられる。 このように暖房加湿された第 2空気は、第 1熱交換室 69から第 7の開口 31cを経て第 2流出路 59を流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25から調湿空気 SAとして室内に 供給される。
[0043] この第 1動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、第 2動作を行う。
《第 2動作》
第 1ファン 79および第 2ファン 77を駆動した第 2動作では、第 1熱交翻3での吸着 動作と、第 2熱交換器 5での再生動作とが行われる。つまり、第 2動作では、図 6 (b) および図 10に示すように、第 1熱交換器 3に室内空気 RAとして取り込まれた第 1空 気中の水分が吸着され、第 2熱交 5から脱離した水分が室外空気 OAとして取り 込まれた第 2空気に付与される。
また、上記四路切換弁 9は、図 6 (b)に示すように、第 1ポートと第 4ポートとが接続さ れ、第 2ポートと第 3ポートとが接続された状態に切り換えられる。その結果、冷媒回 路 1では、第 2熱交 5が凝縮器として機能し、第 1熱交 3が蒸発器として機能 する。
[0044] つまり、圧縮機 7から吐出された高温高圧の冷媒は、加熱用の熱媒体として第 2熱 交換器 5に流れる。この第 2熱交換器 5において、冷媒によってフィン 13および伝熱 管 15の外表面に担持された吸着剤が加熱されて吸着剤カゝら水分が脱離して吸着剤 が再生される。 一方、上記第 2熱交換器 5で凝縮した冷媒は、膨張弁 11で減圧される。減圧後の 冷媒は、冷却用の熱媒体として第 1熱交換器 3に流れる。この第 1熱交換器 3におい て、フィン 13および伝熱管 15の外表面に担持された吸着剤が水分を吸着する際に 吸着熱が発生する。第 1熱交換器 3の冷媒は、この吸着熱を吸熱して蒸発する。蒸発 した冷媒は、圧縮機 7に戻り、冷媒はこの循環を繰り返す。
また、第 1ファン 79および第 2ファン 77の駆動により、第 2吸込口 21より室内空気 R Aとして流入した第 1空気は、第 2流入路 57を流れ、第 5の開口 31aから第 1熱交換 室 69に流れる。この第 1熱交換室 69において、第 1空気に含まれる水分が第 1熱交 3の吸着剤に吸着されて除湿される。さら〖こ、第 1空気は、第 1熱交 3におけ る冷媒の蒸発熱によって顕熱を奪われる。このように、冷房除湿された第 1空気は、 第 1熱交換室 69から第 3の開口 33cを経て第 1流出路 65を流れ、第 1ファン 79を経 て第 1吹出口 23から排出空気 EAとして室内に排出される。
[0045] 一方、第 1吸込口 19より室外空気 OAとして流入した第 2空気は、第 1流入路 63を 流れ、第 2の開口 33bから第 2熱交換室 73に流れる。第 2空気には、第 2熱交換室 7 3において、第 2熱交換器 5の吸着剤より脱離した水分が放出されて加湿される。この 加湿された第 2空気は、第 2熱交換室 73から第 8の開口 31dを経て第 2流出路 59を 流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25から調湿空気 SAとして室外に供給される。 この第 2動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、再び第 1動作を行 う。そして、この第 1動作と第 2動作とを所定のバッチ切換時間が経過する毎に繰り返 して室内空間に対して加湿を連続的に行う。
循環モードの冷房除湿運転
空気調和機 10において循環モードの冷房除湿運転を行う場合には、制御部 80が 、室内空気 RAを取り込んで第 1空気として室内に供給する一方、室外空気 OAを第 2空気として取り込み室外に排出するように各部を制御する。なお、冷媒回路 1の冷 媒循環については、上述した全換気モードと同様である。
[0046] 《第 1動作》
第 1動作では、第 2熱交換器 5での吸着動作と、第 1熱交換器 3での再生 (脱離)動 作とが行われる。つまり、第 1動作では、第 2熱交 5に室内空気 RAとして取り込ま れた第 1空気中の水分が吸着され、第 1熱交 3の表面に担持された吸着剤から 脱離した水分が室外空気 OAとして取り込まれた第 2空気に付与される。
第 1吸込口 19より室外空気 OAとして流入した第 2空気は、第 1流入路 63を流れ、 第 1の開口 33aから第 1熱交換室 69に流れる。この第 1熱交換室 69において、第 2空 気は、第 1熱交換器 3の吸着剤より脱離した水分が放出されて加湿される。この加湿 された第 2空気は、第 1熱交換室 69から第 3の開口 33cを経て第 1流出路 65を流れ、 第 1ファン 79を経て第 1吹出口 23から、排出空気 EAとして室外に排出される。
[0047] 一方、第 2吸込口 21より室内空気 RAとして流入した第 1空気は、第 2流入路 57を 流れ、第 6の開口 31bから第 2熱交換室 73に流れる。この第 2熱交換室 73において 、第 2空気に含まれる水分が第 2熱交 5の吸着剤に吸着されて除湿される。さら に、第 2空気は、第 2熱交換器 5において冷媒の蒸発熱によって顕熱を奪われる。こ のように冷房除湿された第 2空気は、第 2熱交換室 73から第 8の開口 31dを経て第 2 流出路 59を流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25から空調空気 SAとして室内に 供給される。
この第 1動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、第 2動作を行う。 《第 2動作》
第 2動作では、第 1熱交換器 3での吸着動作と、第 2熱交換器 5での再生動作とが 行われる。つまり、第 2動作では、第 1熱交換器 3に室内空気 RAとして取り込まれた 第 1空気中の水分が吸着され、第 2熱交 5の表面に担持された吸着剤力 脱離 した水分が第 2空気に付与される。
[0048] 第 1吸込口 19より室外空気 OAとして流入した第 2空気は、第 1流入路 63を流れ、 第 2の開口 33bから第 2熱交換室 73に流れる。この第 2熱交換室 73において、第 2 空気は、第 2熱交換器 5の吸着剤より脱離した水分が放出されて加湿される。この加 湿された第 2空気は、第 2熱交換室 73から第 4の開口 33dを経て第 1流出路 65を流 れ、第 1ファン 79を経て第 1吹出口 23から排出空気 EAとして室外に排出される。 一方、第 2吸込口 21より室内空気 RAとして流入した第 1空気は、第 2流入路 57を 流れ、第 5の開口 31aから第 1熱交換室 69に流れる。この第 1熱交換室 69において 、第 1空気に含まれる水分が第 1熱交 3の吸着剤に吸着されて除湿される。さら に、第 1空気は、第 2熱交換器 5において冷媒の蒸発熱によって顕熱を奪われる。こ のように、冷房除湿された第 1空気は、第 1熱交換室 69から第 7の開口 31cを経て第 2流出路 59を流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25から空調空気 SAとして室内に 供給される。
[0049] この第 2動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、再び第 1動作を行 う。そして、この第 1動作と第 2動作とを所定のバッチ切換時間が経過する毎に繰り返 して室内空間における除湿を連続的に行う。
-循環モードの暖房加湿運転 - 空気調和機 10にお 、て循環モードの暖房加湿運転を行う場合には、制御部 80が 、室外空気 OAとして取り込んだ第 1空気を室外に排出し、室内空気 RAとして取り込 んだ第 2空気を室内に供給するように各部を制御する。なお、冷媒回路 1の冷媒循環 については、上述した全換気モードと同様である。
《第 1動作》
第 1動作では、第 2熱交換器 5での吸着動作と、第 1熱交換器 3での再生動作とが 行われる。つまり、第 1動作では、第 2熱交換器 5に室外空気 OAとして取り込んだ第 1空気中の水分が吸着され、第 1熱交 3の表面に担持された吸着剤力 脱離し た水分が室内空気 RAとして取り込んだ第 2空気に付与される。
[0050] 第 2吸込口 21より室内空気 RAとして流入した第 2空気は、第 2流入路 57を流れ、 第 5の開口 31aから第 1熱交換室 69に流れる。この第 1熱交換室 69において、第 2空 気は、第 1熱交換器 3の吸着剤より脱離した水分が放出されて加湿される。さらに、第 2空気は、第 1熱交 3において冷媒の凝縮熱によって顕熱を与えられる。このよう に暖房加湿された第 2空気は、第 1熱交換室 69から第 7の開口 31cを経て第 2流出 路 59を流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25より室内に供給される。
一方、第 1吸込口 19より室外空気 OAとして流入した第 1空気は、第 1流入路 63を 流れ、第 2の開口 33bから第 2熱交換室 73に流れる。この第 2熱交換室 73において 、第 1空気に含まれる水分が第 2熱交 5の吸着剤に吸着されて除湿される。この 除湿された第 1空気は、第 2熱交換室 73から第 4の開口 33dを経て第 1流出路 65を 流れ、第 1ファン 79を経て第 1吹出口 23から排出空気 EAとして室外に排出される。 [0051] この第 1動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、第 2動作を行う。 《第 2動作》
第 2動作では、第 1熱交換器 3での吸着動作と、第 2熱交換器 5での再生動作とが 行われる。つまり、第 2動作では、第 1熱交換器 3に室外空気 OAとして取り込まれた 第 1空気中の水分が吸着され、第 2熱交 5の表面に担持された吸着剤力 脱離 した水分が室内空気 RAとして取り込まれた第 2空気に付与される。
第 2吸込口 21より室内空気 RAとして流入した第 2空気は、第 2流入路 57を流れ、 第 6の開口 31bから第 2熱交換室 73に流れる。この第 2熱交換室 73において、第 2 空気は、第 2熱交換器 5の吸着剤より脱離した水分が放出されて加湿される。さらに、 第 2空気は、第 2熱交 5において冷媒の凝縮熱によって顕熱を与えられる。この ように
暖房加湿された第 2空気は、第 2熱交換室 73から第 8の開口 31dを経て第 2流出路 5 9を流れ、第 2ファン 77を経て第 2吹出口 25から調湿空気 SAとして室内に供給され る。
[0052] 一方、第 1吸込口 19より室外空気 OAとして流入した第 1空気は、第 1流入路 63を 流れ、第 1の開口 33aから第 1熱交換室 69に流れる。この第 1熱交換室 69において 、第 1空気に含まれる水分が第 1熱交 3の吸着剤に吸着されて除湿される。この 除湿された第 1空気は、第 1熱交換室 69から第 3の開口 33cを経て第 1流出路 65を 流れ、第 1ファン 79を経て第 1吹出口 23から排出空気 EAとして室外に排出される。 この第 2動作を所定のバッチ切換時間が経過するまで行った後、再び第 1動作を行 う。そして、この第 1動作と第 2動作とを所定のバッチ切換時間が経過する毎に繰り返 して室内空間に対する加湿を連続的に行う。
[起動時における優先制御運転]
本実施形態の空気調和機 10は、以上のような構成を備えており、制御部 80は、そ の起動時において図 12および図 13に示すフローチャートに従って制御を行う。
[0053] 一室内空間の状態に応じた優先制御
まず、空気調和機 10は、図 12に示すように、ステップ (以下、 Sと示す) 1において 起動される。その後、 S2において、湿度センサ 3b, 5bおよび温度センサ 4力 起動 時における室内空間の温度および湿度を測定する。
ここで、空気調和機 10が内部に備えている記憶部 81には、ユーザによって所望の 目標温度値、目標湿度値が設定されている。
このため、 S3において、制御部 80が、測定された温度および湿度と、ユーザによつ て予め設定された温度および湿度との差の割合を算出する。この結果、 S4において 、制御部 80が、温度と湿度のうち、測定値と設定値との差の割合が大きい方を選択 して、 S5において、顕熱処理を優先させるか潜熱処理を優先させるかを決定する。 そして、空気調和機 10は、 S6において、室内空間における起動時の温度、湿度に 応じて顕熱処理および潜熱処理のうち適切な処理を優先させるように優先制御運転 を行う。なお、制御部 80は、この優先制御運転を後段において詳述する所定の条件 を満たすまで継続運転し、所定の条件を満たすと S7にお ヽて通常運転に切り換える
[0054] 次に、この優先制御運転の具体的な制御内容について説明する。
例えば、制御部 80において、温度の実測値と設定された目標温度値との差の割合 が湿度よりも大きいと算出されて、顕熱処理を優先させる顕熱優先制御運転を行うこ とが決定された場合には、第 1熱交 3および第 2熱交 5における吸着動作と 再生動作とを切り換えるバッチ切換時間を通常運転時よりも延長する。これにより、蒸 発器として機能する側の熱交換器が十分に冷やされた状態で空気と冷媒との熱交換 を行わせることができるとともに、蒸発器として機能する時間が長くなると熱交^^の 表面に担持された吸着剤の吸着能力が低下していくため、顕熱処理を潜熱処理より ち優先させること〖こなる。
なお、顕熱処理を優先させる優先制御運転を行うことが決定された場合には、上記 のような制御以外に、冷媒の凝縮温度目標値を通常運転時よりも高く設定するように 制御してもよい。これにより、顕熱処理の能力を高くして、顕熱処理をより多く処理す る運転を行うことができる。
[0055] さらに、本実施形態の空気調和機 10が、換気機能を有していないデシカント式調 湿機である場合や、デシカント式外調機であって上述した循環運転を行う場合には、 室外から取り入れる空気の循環量を増加させる制御を行ってもよい。このように、空 気の循環量を増カロさせることで、顕熱処理の能力を向上させて顕熱処理の優先制御 運転を行うことができる。
一方、制御部 80において、潜熱処理を優先させる優先制御運転を行うことが決定 された場合には、第 1熱交 3および第 2熱交 5における吸着動作と再生動作 とを切り換えるバッチ切換時間を通常運転時よりも短縮する。これにより、蒸発器とし て機能する側の熱交換器の表面に担持された吸着剤を常に高い吸着能力を有する 状態に維持することができるとともに、バッチ切換時間を短くすると熱交^^が十分 に冷やされる(温められる)前に切り換えが行われることになるため、潜熱処理を顕熱 処理よりも優先させることができる。
[0056] なお、潜熱処理を優先させる優先制御運転を行うことが決定された場合には、上記 のような制御以外に、冷媒の凝縮温度目標値を通常運転時よりも高く設定するように 制御してもよい。これにより、潜熱処理の能力を高くして、潜熱処理をより多く処理す る運転を行うことができる。
次に、この優先制御運転力 通常運転への切り換えは、以下に示すような条件を満 たすことで行われる。
すなわち、制御部 80は、図 11に示すように、優先制御運転を行う時間を設定可能 なタイマ 82と接続されている。このため、制御部 80は、優先制御運転開始後、タイマ 82に設定された所定の時間が経過すると所定の条件を満たしたものとして、優先制 御運転力 通常運転への切り換えを行う。
[0057] 優先制御運転力 通常運転への切り換えについては、このタイマ 82に設定された 時間経過による切り換えに限定されるものではない。これ以外にも、室内空間におけ る温湿度が記憶部 81に記憶された温度、湿度の設定値に到達したこと力 湿度セン サ 3b, 5bおよび温度センサ 4における測定結果力も認識された場合には、制御部 8 0が所定の条件を満たしたものとして、優先制御運転力 通常運転への切り換えを行 うことができる。また、ユーザによる入力を手動入力部 83が受け付けた場合には、制 御部 80が所定の条件を満たしたものとして、優先制御運転力も通常運転への切り換 えを行うことができる。そして、これらの複数の切換条件を組み合わせることで、より多 様な制御を行うことが可能になる。 さらに、本実施形態の空気調和機 10では、優先制御運転から他の優先制御運転 への切り換えを行うこともできる。具体的には、優先制御運転中に湿度センサ 3b, 5b および温度センサ 4における測定結果から、例えば、顕熱処理を優先させて優先制 御運転を行っている際に潜熱負荷の増カロ (湿度の上昇)が判明した場合には、潜熱 処理を優先させる優先制御運転に切り換えてもよ!、。潜熱処理を優先させる優先制 御運転力 顕熱処理を優先させる優先制御運転への切り換えについても同様である
[0058] 初期設定による優先制御
また、優先制御運転の内容を、初期設定に基づいて決定する制御について、図 13 を用いて説明すれば以下の通りである。
まず、空気調和機 10は、図 13に示すように、 S11において起動される。その後、 S 12にお 、て、制御部 80が記憶部 81に記憶されて 、る初期設定の内容につ 、て確 認する。ここで、初期設定の内容については、例えば、湿度の高い梅雨の時期には 潜熱処理を優先させるように初期設定がされ、気温が高くなる真夏には顕熱処理を 優先させるように初期設定がされて 、る。
S13においては、制御部 80が、初期設定として記憶部 81に記憶されている内容に 基づいて、顕熱処理を優先させるか潜熱処理を優先させるかを決定する。そして、空 気調和機 10は、 S 14において優先制御運転を開始する。なお、制御部 80は、この 優先制御運転を上述した所定の条件を満たすまで継続運転し、所定の条件を満た すと S15において通常運転に切り換える。
[0059] なお、顕熱処理を優先させた優先制御運転、潜熱処理を優先させた優先制御運転 に関する具体的な制御内容、優先制御運転力 通常運転への切り換えについては、 上述したとおりである。
[本空気調和機の特徴]
(1)
本実施形態の空気調和機 10は、起動時力も通常運転を開始する前段階において 、図 12に示すように、制御部 80が、温度センサ 4等における測定結果に応じてバッ チ切換時間等を調整することで、顕熱処理あるいは潜熱処理の ヽずれかを優先させ る優先制御運転を行う。
これにより、例えば、起動時における室内空間において気温が非常に高い場合に は顕熱処理を優先させ、湿度が非常に高い場合には潜熱処理を優先させるように運 転を制御することができる。よって、起動時力も優先制御運転を開始することで、起動 時における室内空間環境に応じて最適な運転を行って、効率よく快適な環境を提供 することができる。
[0060] (2)
本実施形態の空気調和機 10は、図 5および図 11に示すように、室内空間における 温度、湿度をそれぞれ測定する湿度センサ 3b, 5bおよび温度センサ 4を備えている これにより、起動時における室内空間の温度および湿度を測定して、優先制御運 転につ!ヽて顕熱処理を優先させるか、潜熱処理を優先させるかを決定する材料とし て、制御部 80がこの測定結果を用いることができる。
(3)
本実施形態の空気調和機 10では、制御部 80が、優先運転を開始した後、上述し た湿度センサ 3b, 5bおよび温度センサ 4において、所定の設定値まで温度および Z または湿度が到達したことを検知した場合には、制御部 80が、優先制御運転を通常 運転へ切り換える。
[0061] これにより、優先運転によって顕熱負荷あるいは潜熱負荷を優先的に処理して所 望の温度または湿度になった後、通常運転へ切り換えることで、室内環境を効率よく 所望の環境にすることができる。
(4)
本実施形態の空気調和機 10では、図 11に示すように、制御部 80がタイマ 82と接 続されており、タイマ 82に設定された時間により優先制御運転力 通常運転への切り 換えが行われる。
これにより、タイマ 82に時間制限を設定して優先制御運転を行うことにより、所望の 時間経過後に優先制御運転力 通常運転への切り換えをスムーズに行うことができ る。 (5)
本実施形態の空気調和機 10では、図 11に示すように、制御部 80が手動入力部 8 3と接続されている。そして、手動入力部 83がユーザからの入力を受け付けた場合に は、制御部 80が優先制御運転を通常運転へと切り換える。
[0062] これにより、タイマ 82に設定された時間や温湿度の設定値にかかわらず、ユーザ所 望のタイミングで優先制御運転を通常運転に切り換えることが可能になる。
(6)
本実施形態の空気調和機 10では、優先制御運転中に温度センサ 4等で室内環境 の変化を検知した場合には、制御部 80がもう一方の優先制御運転に切り換える。 例えば、潜熱処理を優先させる優先制御運転を行っている間に、温度センサ 4が室 内空間における気温の上昇 (顕熱負荷の増力!])を検知した場合には、潜熱処理が所 望の状態まで進んで 、なくても、顕熱処理を優先させる優先制御運転に切り換えるこ とがでさる。
これにより、優先制御運転中における環境の変化に対応してより柔軟な制御を行う ことができる。
[0063] (7)
本実施形態の空気調和機 10では、図 11に示すように、記憶部 81に接続されてお り、記憶部 81に記憶されている初期設定に応じて、起動時から通常運転を開始する 前に、所定の優先制御運転を行う。
これにより、環境等の変化に応じて、例えば季節ごとに初期設定を変更することで、 起動時毎に室内空間における温湿度等を測定して優先制御運転の内容を決定する ことなぐすぐに初期設定で決定された優先制御運転を開始することができる。
(8)
本実施形態の空気調和機 10は、図 1、図 5等に示すように、 2つの熱交換器 (第 1 熱交 3、第 2熱交 5)と、各熱交 5の表面に担持された吸着剤とを備 えている。また、制御部 80は、図 11に示すように、空気流路切換機構 91、冷媒の流 路を切り換える四路切換弁 9と接続されている。そして、制御部 80は、上記空気流路 切換機構 91等を所定のバッチ切換時間経過毎に切り換えて、第 1熱交換器 3を凝縮 器として機能させて吸着剤カゝら水分を脱離させるとともに、第 2熱交 5を蒸発器と して機能させて吸着剤に水分を吸着させる第 1の状態と、第 1熱交 3を蒸発器と して機能させて吸着剤に水分を吸着させるとともに、第 2熱交 5を凝縮器として機 能させて吸着剤から水分を脱離させる第 2の状態とを切り換える(図 6 (a)、図 6 (b)お よび図 7—図 10参照)。
[0064] これにより、所定のバッチ切換時間の経過毎に複数の熱交換器を交互に蒸発器、 凝縮器として用いて、 V、わゆるバッチ式制御を行うことができる。
(9)
本実施形態の空気調和機 10は、上述したバッチ式制御を行う空気調和機であって 、顕熱処理を優先させる優先制御運転を行う場合には、バッチ切換時間を通常運転 時よりも長く設定する。
これにより、バッチ切換時間の延長により、各熱交換器 3, 5が十分に温度上昇、下 降するまで凝縮器あるいは蒸発器として機能させることができるため、顕熱処理を優 先させた優先制御運転を行うことができる。
また、図 5に示す冷媒回路 1に流れる冷媒の凝縮目標温度を通常運転時よりも高く 設定してちょい。
[0065] これにより、顕熱処理能力を向上させることができるため、顕熱処理を優先させた優 先制御運転を行うことができる。
なお、上述した循環モードでの運転を行って 、る際に顕熱処理を優先させる優先 制御運転を行う場合でも、ここで説明した条件と同様の条件によって顕熱処理を優 先させる優先制御運転を行うことができる。
(10)
本実施形態の空気調和機 10は、上述したバッチ式制御を行う空気調和機であって 、潜熱処理を優先させる優先制御運転を行う場合には、バッチ切換時間を通常運転 時より短く設定する。
これにより、各熱交 5の温度が十分に上昇、下降する前に切り換えが行わ れることになるため、吸着剤を常に比較的乾燥した状態で維持することができる。よつ て、顕熱処理よりも潜熱処理を優先させた優先制御運転を実施することができる。 [0066] また、本実施形態の空気調和機 10は、上述したバッチ式制御を行う空気調和機で あって、潜熱処理を優先させる優先制御運転を行う場合には、図 5に示す冷媒回路 1 に流れる冷媒の凝縮目標温度を通常運転時よりも高く設定する。
これにより、潜熱処理能力を向上させることができるため、潜熱処理を優先させた優 先制御運転を行うことができる。
なお、顕熱処理を優先させる優先制御運転と同様に、循環モード運転中において も、上記と同様の条件により潜熱処理を優先させる優先制御運転を行うことができる。
(11)
本実施形態の空気調和機 10は、図 11に示すように、制御部 80が空気流路切換機 構 91と接続されており、上述したバッチ式制御運転において、室内空間から取り込 んだ空気に対して顕熱負荷の処理あるいは潜熱負荷の処理を行って、処理された空 気を室内空間へ排出して循環させる一方、室外から取り込んだ空気に対して顕熱負 荷あるいは潜熱負荷を供給して室外へ放出する循環運転を行う。そして、このような 循環運転を行う場合において、顕熱処理を優先させる場合には、制御部 80が空気 流路切 構 91の動作を制御して、室外力も取り込んだ空気の循環量を増カロさせ る。
[0067] これにより、顕熱処理を行う側の熱交換器 3, 5において風量を増やして、顕熱処理 の効率を上昇させることができるため、顕熱処理を優先させる優先制御運転を行うこ とがでさる。
なお、上記循環運転においても、バッチ切換時間の延長、冷媒の凝縮温度を高く 設定する等の方法で顕熱処理を優先させる運転を行ってもよい。
(12)
本実施形態の空気調和機の制御方法は、図 12および図 13に示すフローチャート に従って、起動時における優先制御運転を行う。すなわち、起動時のおける室内空 間の温湿度を測定して顕熱処理あるいは潜熱処理!/ヽずれの優先制御運転を行うか を決定する。あるいは、起動時において、初期設定によって決められた内容に基づ いて、優先制御運転を行う。
[0068] これにより、起動時における空間環境や季節の変化等に応じて、最適な処理を優 先させた運転を行うことができるため、起動時力 室内空間を効率よく快適な環境に することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は実施形態に限定される ものではなぐ発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
実施形態では、空気調和機 10がデシカント式外調機である例を挙げて説明した。 しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図 14 (a)および図 14 (b)に示すように、顕熱処理用の熱交換器 6aを備え た冷媒回路 100を構成する空気調和機であってもよい。この様な構成であっても、熱 交翻 6aの存在にかかわらず、第 1熱交翻 3と第 2熱交翻 5とにおいて顕熱処 理あるいは潜熱処理を優先的に処理する優先制御運転を行うことができる。
[0069] ここで、図 14 (a)および図 14 (b)等に示す冷媒回路 100を備えた空気調和機につ いて説明する。
冷媒回路 100は、圧縮機 97と膨張弁 98と四路切換弁 99とを 1つずつ備えている。 また、冷媒回路 100には、室外熱交翻 6bと室内熱交翻 6aと熱交翻 3, 5とが
Figure imgf000034_0001
内熱交換器 6aおよび熱交換器 3, 5が利用側熱交換器をそれぞれ構成して ヽる。 また、冷媒回路 100には、電磁弁 96とキヤビラリ一チューブ 95とが設けられている。 電磁弁 96は、熱交翻3, 5と室内熱交翻6&の間に設けられている。キヤビラリ一 チューブ 95は、その一端が電磁弁 96と熱交換器 3, 5との間に、その他端が電磁弁 9 6と室内熱交 の間にそれぞれ接続されている。
[0070] この冷媒回路 100を備えた空気調和装置では、除湿冷房運転と加湿暖房運転とが 行われる。
例えば、除湿冷房運転中には、四路切換弁 99が第 1状態に設定され、室外熱交 6bが凝縮器となって室内熱交 6&が蒸発器となる。また、熱交 5が蒸 発器となる吸着動作と、熱交 5が凝縮器となる再生動作とが交互に繰り返さ れる。さらに、除湿冷房運転中には、室外熱交換器 6bへ室外空気が供給され、室内 熱交換器 6aおよび熱交換器 3, 5へ室内空気が供給される。そして、室内熱交換器 6 aで冷却された空気が室内へ連続的に供給される一方、熱交 5で除湿された 空気が室内へ間欠的に供給される。
吸着動作中は、図 14(a)に示すように、電磁弁 96が開放され、膨張弁 98の開度が 適宜調節される。この状態で、
Figure imgf000035_0001
凝縮した後に膨張弁 98で減圧され、その後、熱交換器 3, 5と室内熱交換器 6aを順 に通過する間に蒸発し、圧縮機 97へ吸入されて圧縮される。
[0071] この吸着動作中において、室外熱交換器 6bで冷媒カも吸熱した室外空気が室外 へ排出され、室内熱交 で冷却された室内空気が室内へ送り返される。また、 熱交 5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。熱交換器 3, 5で除湿された室内空気 は、室内へ送り返される。
再生動作中は、図 14 (b)に示すように、電磁弁 96が閉鎖され、膨張弁 98が全開に 設定される。この状態で、
Figure imgf000035_0002
^ 3, 5を順に通過する間に凝縮し、その後、キヤビラリ一チューブ 95で減圧されて から室内熱交 で蒸発し、圧縮機 97へ吸入されて圧縮される。
この再生動作中にぉ 、て、室外熱交換器 6b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 で冷却された室内空気が室内へ送り返される。また、 熱交換器 3, 5では、冷媒によって吸着材が加熱されて再生され、吸着材から脱離し た水分が室内空気に付与される。熱交換器 3, 5から脱離した水分は、室内空気とと もに室外へ排出される。
[0072] なお、暖房加湿運転につ!、ては、上述した冷房除湿運転とほぼ同じであるため、説 明を省略する。
(B)
上記実施形態では、空気調和機 10が 2つの熱交換器 (第 1熱交換器 3、第 2熱交 換器)を備えており、バッチ式制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれ に限定されるものではない。
例えば、単一の熱交換器を用いて吸着剤を担持した調湿ユニットを回転させる等の 方法により吸着動作と再生動作とを行うフロー式の空気調和機であってもよい (特開
2001— 208374号公報参照)。このようなフロー式空気調和機であっても、上記実施 形態のような起動時における優先制御運転を行うことができる。
[0073] さらに、本発明の空気調和機は、換気機能を備えた上記実施形態のデシカント式 外調機に対して、換気機能を備えて 、な 、デシカント式調湿機であってもよ!、。
(C)
上記実施形態では、空気調和機 10が、 2つの熱交換器 (第 1熱交換器 3、第 2熱交 5)を備えている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるもので はない。
例えば、 3つ以上の熱交換器を備えており、所定の数の熱交換器が吸着動作、そ の他の熱交換器が再生動作を行う第 1の状態と、上記所定の数の熱交換器が再生 動作、その他の熱交換器が吸着動作を行う第 2の状態とを切り換えるようにバッチ式 制御が行われる空気調和機 10であってもよ 、。
[0074] (D)
上記実施形態では、吸着剤が第 1熱交換器 3、第 2熱交換器 5の表面に担持されて いる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図 15に示すように、第 1熱交換器 3および第 2熱交換器 5の近傍に、吸着 剤を備えた調湿エレメント 102, 103を配置して、第 1熱交換器 3および第 2熱交換器 5を通過する前あるいは後の空気を、調湿エレメント 102, 103を通過させる構成を備 えた空気調和機 101であってもよい。このような構成であっても、各熱交換器 3, 5の 蒸発熱および凝縮熱が伝達されることで、空気調和機 101は、吸着剤における吸着 動作および再生動作を行うことができる。なお、図 15に示す回路では、加湿運転に おける冷媒、空気の流れの向きが表されている。
[0075] (E)
上記実施形態では、第 1熱交 3および第 2熱交 5がクロスフィン式のフィン •アンド'チューブ型熱交換器である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限 定されるものではない。
例えば、コルゲートフィン式の熱交換器等の他の形式の熱交換器であってもよい。 (F)
上記実施形態では、吸着剤を、ディップ成形によって各フィン 13および伝熱管 15 の外表面に担持している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるも のではない。
例えば、吸着剤としての性能を損なわない限り、他のいかなる方法でその外表面に 吸着剤を担持してもよい。
[0076] (G)
上記実施形態では、室内空間における温度を測定する温度センサ 4と、湿度を測 定する湿度センサ 3b, 5bとを備えている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれ に限定されるものではない。
例えば、温度センサ 4、湿度センサ 3b, 5bのうち、いずれか一方を備えている構成 であってもよい。ただし、この場合には、温度と湿度の両面から優先制御運転を決定 することができないため、起動時における室内空間の環境に応じて正確な制御を行 Vヽた 、場合には、上記実施形態のように室内空間における気温を測定する温度セン サ 4と、湿度を測定する湿度センサ 3b, 5bとを備えていることがより好ましい。
なお、湿度センサ 3b, 5bおよび温度センサ 4は、 2つずつ設けられている力 各 1 つずつであってもよい。
産業上の利用可能性
[0077] 本発明の空気調和機は、起動時に行われる優先制御運転により、効率よく室内空 間を快適な環境にすることができるという効果を奏することから、顕熱負荷と潜熱負荷 との双方を処理する機能を備えたデシカント式の調湿機や外調機等の空気調和機 に広く適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、室内空間における顕熱負荷お よび潜熱負荷を処理する空気調和機(10)であって、
起動時力 通常運転が開始されるまでに、前記顕熱負荷の処理および前記潜熱 負荷の処理のうちのいずれ力 1つの処理を優先させる優先制御運転を行う制御部(8 0)を、
備えている空気調和機(10)。
[2] 前記室内空間における温度、湿度のうちの少なくとも 1っを検知する検知部(3b, 4
, 5b)をさらに備えている、
請求項 1に記載の空気調和機( 10)。
[3] 前記制御部(80)は、前記検知部(3b, 4, 5b)によって前記室内空間における温 度および湿度のうち少なくとも 1つが、予め設定された温度ある ヽは湿度に到達した ことを検知すると、前記優先制御運転から前記通常運転へ切り換える、
請求項 2に記載の空気調和機(10)。
[4] 前記優先制御運転を行う時間を制限する時間が設定される時限部 (82)をさらに備 えており、
前記制御部(80)は、前記時限部(82)に設定された時間に基づいて前記優先制 御運転から前記通常運転へ切り換える、
請求項 1から 3の 、ずれか 1項に記載の空気調和機(10)。
[5] 前記制御部(80)は、ユーザによる手動入力があった場合に前記優先制御運転か ら前記通常運転へ切り換える、
請求項 1から 4の 、ずれか 1項に記載の空気調和機(10)。
[6] 前記制御部(80)は、前記優先制御運転中であっても、前記検知部(3b, 4, 5b)に よる検知結果に基づ!、て、前記顕熱負荷の処理を優先させる優先制御運転から前 記潜熱負荷の処理を優先させる優先制御運転に、あるいは前記潜熱負荷の処理を 優先させる優先制御運転から前記顕熱負荷の処理を優先させる優先制御運転に切 り換える、
請求項 2に記載の空気調和機(10)。
[7] 前記制御部(80)は、初期設定に基づ!/、て、前記起動時にお!、て前記顕熱負荷の 処理および前記潜熱負荷の処理のいずれかの処理を優先させて前記優先制御運 転を行うか決定する、
請求項 1から 6の 、ずれか 1項に記載の空気調和機(10)。
[8] 空気中の水分を吸着する吸着剤と、
前記冷凍サイクルを構成する冷媒回路(1)に流れる冷媒が供給される熱交換器 (3
, 5)と、をさらに備えており、
前記制御部 (80)は、前記熱交換器 (3, 5)を凝縮器して機能させて前記吸着剤か ら水分を脱離させる再生動作と、前記熱交換器 (3, 5)を蒸発器として機能させて前 記吸着剤に空気中の水分を吸着させる吸着動作とを、所定のバッチ切換時間が経 過するたびに交互に切り換えながら運転を行う、
請求項 1から 7の 、ずれか 1項に記載の空気調和機(10)。
[9] 前記制御部(80)は、前記優先制御運転にお!、て前記顕熱負荷の処理を優先させ る場合には、前記バッチ切換時間を前記通常運転時より長く設定する、および前記 冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮温度目標値を前記通常運転時より高く設定する、 の少なくともいずれ力 1つの制御を行う、
請求項 8に記載の空気調和機(10)。
[10] 前記制御部(80)は、前記優先制御運転にお!、て前記潜熱負荷の処理を優先させ る場合には、前記バッチ切換時間を前記通常運転時より短く設定する、および前記 冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮温度目標値を前記通常運転時より高く設定する、 の少なくともいずれ力 1つの制御を行う、
請求項 8に記載の空気調和機(10)。
[11] 前記室内空間から取り込んだ空気に対して前記顕熱負荷の処理あるいは前記潜 熱負荷の処理を行って、前記処理された空気を室内空間へ排出するとともに、室外 力 取り込んだ空気に対して前記顕熱負荷あるいは前記潜熱負荷を供給して室外 へ放出する循環運転を行う、
請求項 8に記載の空気調和機(10)。
[12] 前記制御部(80)は、前記優先制御運転にお!、て前記顕熱負荷の処理を優先させ る場合には、前記バッチ切換時間を前記通常運転時より長く設定する、前記冷凍サ イタルにおける冷媒の凝縮温度目標値を前記通常運転時より高く設定する、および 前記室外から取り込んだ空気の循環量を増加させる、の少なくともいずれか 1つの制 御を行う、
請求項 11に記載の空気調和機(10)。
[13] 前記制御部(80)は、前記優先制御運転にお!、て前記潜熱負荷の処理を優先させ る場合には、前記バッチ切換時間を前記通常運転時より短く設定する、および前記 冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮温度目標値を前記通常運転時より高く設定する、 の少なくともいずれ力 1つの制御を行う、
請求項 11に記載の空気調和機(10)。
[14] 蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、室内空間における顕熱負荷お よび潜熱負荷を処理する空気調和機(10)の制御方法であって、
起動時から通常運転を開始するまでに、前記顕熱負荷の処理および前記潜熱負 荷の処理のうちのいずれか 1つの処理を優先させる優先制御運転を行う、 空気調和機(10)の制御方法。
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