除湿装置和除湿系统的制作方法_2

文档序号:9602318阅读:来源:国知局
的状态)、第二连接状态(图1中用虚线表示的状态)。
[0064]“由制冷剂回路进行的制冷循环动作”
[0065]在四通换向阀105处于第一连接状态的情况下,制冷剂回路100进行第一制冷循环动作(第一动作),在所述第一制冷循环动作下,第一吸附热交换器101成为蒸发器而将空气除湿并且第二吸附热交换器102成为冷凝器而将空气加湿(S卩,使吸附剂再生)。另一方面,在四通换向阀105处于第二连接状态的情况下,制冷剂回路100进行第二制冷循环动作(第二动作),在所述第二制冷循环动作下,第二吸附热交换器102成为蒸发器而将空气除湿并且第一吸附热交换器101成为冷凝器而将空气加湿(即,使吸附剂再生)。如上所述,制冷剂回路100构成为:能够响应于由控制器20进行的控制来进行第一制冷循环动作和第二制冷循环动作。具体而言,制冷剂回路100构成为:交替地进行第一制冷循环动作和第二制冷循环动作。
[0066]一第一制冷循环动作(第一动作)一
[0067]若四通换向阀105变成第一连接状态,则第一阀口与第三阀口连通并且第二阀口与第四阀口连通。由此,已被压缩机103压缩的制冷剂通过四通换向阀105流入第二吸附热交换器102。在第二吸附热交换器102中进行由制冷剂加热吸附剂,从而吸附剂中的水分被释放到空气中的再生动作。已在第二吸附热交换器102中散热而冷凝的制冷剂在被膨胀阀104减压后流入第一吸附热交换器101。在第一吸附热交换器101中进行空气中的水分被吸附剂吸附的吸附动作,制冷剂则得到此时产生的吸附热。已在第一吸附热交换器101中吸热而蒸发的制冷剂被压缩机103吸入后被压缩。
[0068]—第二制冷循环动作(第二动作)—
[0069]若四通换向阀105变成第二连接状态,则第一阀口与第四阀口连通并且第二阀口与第三阀口连通。由此,已被压缩机103压缩的制冷剂通过四通换向阀105流入第一吸附热交换器101。在第一吸附热交换器101中进行由制冷剂加热吸附剂,从而吸附剂中的水分被释放到空气中的再生动作。已在第一吸附热交换器101中散热而冷凝的制冷剂在被膨胀阀104减压后流入第二吸附热交换器102。在第二吸附热交换器102中进行空气中的水分被吸附剂吸附的吸附动作,制冷剂则得到此时产生的吸附热。已在第二吸附热交换器102中吸热而蒸发的制冷剂被压缩机103吸入后被压缩。
[0070](切换机构)
[0071]切换机构200构成为:能够响应于由控制器20进行的控制,将第一热交换室S11和第二热交换室S12与供气通路P1以及再生通路P2的连接状态设定为第一通路状态(图1中用实线表示的状态)、第二通路状态(图1中用虚线表示的状态)。
[0072]“第一通路状态”
[0073]若第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态变成第一通路状态,则第一热交换室S11连接在第一供气通路部P11与第二供气通路部P12之间而被列入供气通路P1中,而第二热交换室S12连接在第一再生通路部P21与第二再生通路部P22之间而被列入再生通路P2中。
[0074]“第二通路状态”
[0075]若第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态变成第二通路状态,则第一热交换室SI 1连接在第一再生通路部P21与第二再生通路部P22之间而被列入再生通路P2中,而第二热交换室S12连接在第一供气通路部P11与第二供气通路部P12之间而被列入供气通路P1中。
[0076]“热交换室的连接切换动作”
[0077]此外,在四通换向阀105处于第一连接状态的情况下,切换机构200将第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态设定为第一通路状态,在四通换向阀105处于第二连接状态的情况下,切换机构200将第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态设定为第二通路状态。如上所述,切换机构200构成为:能够与制冷剂回路100的制冷循环动作的切换联动地切换第一热交换室S11和第二热交换室S12与供气通路P1以及再生通路P2的连接状态,使得第一热交换室S11和第二热交换室S12中的设置有成为蒸发器的吸附热交换器的热交换室作为供气通路P1的一部分来列入到供气通路P1中,并且设置有成为冷凝器的吸附热交换器的热交换室作为再生通路P2的一部分来列入到再生通路P2中。即,切换机构200对空气的流动进行切换,以便:已在第一热交换室S11和第二热交换室S12中的设置有成为蒸发器的吸附热交换器101、102的热交换室S11、S12中通过的空气供向调湿空间S0,用于使吸附剂再生的空气在设置有成为冷凝器的吸附热交换器102、101的热交换室S12、S11中流通。
[0078]“通过吸附热交换器的空气的流通方向”
[0079]需要说明的是,在该例中,在第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态为第一通路状态的情况(即,第一热交换室S11作为供气通路P1的一部分来列入到供气通路P1中的情况)下通过第一吸附热交换器101的空气的流通方向与下述的空气的流通方向、即在第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态为第二通路状态的情况(即,第一热交换室S11作为再生通路P2的一部分来列入到再生通路P2中的情况)下通过第一吸附热交换器101的空气的流通方向是相同的方向(成为所谓的并行流)。通过第二吸附热交换器102的空气的流通方向也与上述情况一样。这样,即使吸附热交换器从蒸发器被切换为冷凝器(或者从冷凝器被切换为蒸发器),在第一吸附热交换器101和第二吸附热交换器102中的每一个中通过的空气的流通方向也不发生变化。即,切换机构200对空气的流动进行切换,以便:在第一吸附热交换器101和第二吸附热交换器102中的每一个中通过的空气的流通方向在该吸附热交换器101、102成为蒸发器的情况下与该吸附热交换器101、102成为冷凝器的情况下为相同方向。
[0080](吸附部)
[0081]第一吸附部301和第二吸附部302分别构成为:负载有吸附剂并使空气与吸附剂接触。例如,第一吸附部301和第二吸附部302分别通过使结构体(具体而言,具有蜂窝结构的结构体)的表面负载吸附剂而构成。此外,第一吸附部301设置在第一热交换室S11中,第二吸附部302设置在第二热交换室S12中。需要说明的是,在以下的说明中,将第一吸附部301和第二吸附部302统称为“吸附部301、302”。
[0082]第一吸附部301布置在第一热交换室S11中,当第一吸附热交换器101成为蒸发器的情况下,第一吸附部301位于第一吸附热交换器101的下游侧(风下游侧)的位置(即,在第一热交换室S11作为供气通路P1的一部分来列入到供气通路P1中的情况下,已被第一吸附热交换器101除湿的空气所通过的位置)上。换言之,在第一热交换室S11中,第一吸附部301布置在当第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态为第一通路状态(图1的用实线表示的状态)的情况下处于第一吸附热交换器101的下游侧的位置上。
[0083]与此相同地,第二吸附部302布置在第二热交换室S12中,当第二吸附热交换器102成为蒸发器的情况下,第二吸附部302位于第二吸附热交换器102的下游侧(风下游侦D的位置(即,在第二热交换室S12作为供气通路P1的一部分来列入到供气通路P1中的情况下,已被第二吸附热交换器102除湿的空气所通过的位置)上。换言之,在第二热交换室S12中,第二吸附部302布置在当第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态为第二通路状态(图1的用虚线表示的状态)的情况下处于第二吸附热交换器102的下游侧的位置上。
[0084]需要说明的是,在该例中,在第一吸附热交换器101和第二吸附热交换器102中的每一个中通过的空气的流通方向在该吸附热交换器101、102成为蒸发器的情况下与该吸附热交换器101、102成为冷凝器的情况下为相同方向。由此,在第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态为第一通路状态(图1的用实线表示的状态)的情况下处于第一吸附热交换器101的下游侧的位置与下述的位置、即在第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态为第二通路状态(图1的用虚线表示的状态)的情况下处于第一吸附热交换器101的下游侧的位置为相同的位置。与此相同地,在第一热交换室Sll和第二热交换室S12的连接状态为第二通路状态(图1的用虚线表示的状态)的情况下处于第二吸附热交换器102的下游侧的位置与下述的位置、即在第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态为第一通路状态(图1的用实线表示的状态)的情况下处于第二吸附热交换器102的下游侧的位置为相同的位置。即,在第一热交换室S11和第二热交换室S12中的每一个中,当吸附热交换器101、102成为蒸发器的情况以及当吸附热交换器101、102成为冷凝器的情况下,吸附部301、302总是位于吸附热交换器101、102的下游侧。
[0085](控制器)
[0086]控制器20基于各种传感器(例如,温度传感器、湿度传感器等)的检测值来控制除湿装置10。例如,控制器20由CPU、存储器构成。
[0087](由除湿装置进行的除湿运转)
[0088]接下来,参照图1来对第一实施方式的除湿装置10的除湿运转进行说明。该除湿装置10以规定的时间间隔(例如,10分钟间隔)交替地重复进行第一除湿动作和第二除湿动作。
[0089]“第一除湿动作”
[0090]在第一除湿动作下,驱动压缩机103,调整膨胀阀104的开度,四通换向阀105成为第一连接状态(图1的用实线表示的状态)。由此,制冷剂回路100进行第一吸附热交换器101成为蒸发器并且第二吸附热交换器102成为冷凝器的第一制冷循环动作。并且,切换机构200将第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态设定为第一通路状态(图1的用实线表示的状态)。
[0091]一供气通路中的空气的流动情况一
[0092]已引入到供气通路P1中的空气(在该例中为室外空气0A)被冷却器11冷却除湿后供向第一热交换室S11。已供给到第一热交换室S11中的空气通过发挥蒸发器的功能的第一吸附热交换器101。此时,在第一吸附热交换器101中通过的空气中的水分被第一吸附热交换器101中的吸附剂吸附。此外,该吸附之际产生的吸附热被在第一吸附热交换器101中流动的制冷剂吸收。这样,通过发挥蒸发器功能的第一吸附热交换器101的空气,因被第一吸附热交换器101的吸附剂夺走水分而湿度降低,并且因在第一吸附热交换器101中流动的制冷剂的吸热作用而被冷却导致温度也降低。接下来,已由第一吸附热交换器101除湿和冷却的空气通过第一吸附部301。此时,该空气中的水分被第一吸附部301的吸附剂吸附。由此,已由第一吸附热交换器101除湿的空气进一步被第一吸附部301除湿。通过第一吸附热交换器101和第一吸附部301而被除湿后的空气作为供给空气SA向室内空间S1供给。
[0093]一再生通路中的空气的流动情况一
[0094]已引入到再生通路P2中的空气(在该例中为室内空气RA)向第二热交换室S12供给。已供给到第二热交换室S12中的空气通过发挥冷凝器的功能的第二吸附热交换器
102。此时,在第二吸附热交换器102中通过的空气被在第二吸附热交换器102中流动的制冷剂加热。此外,第二吸附热交换器102的吸附剂中的水分释放到通过第二吸附热交换器102的空气中。由此,第二吸附热交换器102中的吸附剂得以再生。这样,通过发挥冷凝器功能的第二吸附热交换器102的空气,因从第二吸附热交换器102的吸附剂得到水分而湿度上升,并且因在第二吸附热交换器102中流动的制冷剂的散热作用而被加热导致温度也上升。接下来,已由第二吸附热交换器102加湿和加热的空气通过第二吸附部302。此时,第二吸附部302的吸附剂中的水分释放到通过第二吸附部302的空气中。由此,第二吸附部302的吸附剂得以再生。已通过第二吸附热交换器102和第二吸附部302的空气作为排出空气EA向室外空间排出。
[0095]“第二除湿动作”
[0096]在第二除湿动作下,驱动压缩机103,调整膨胀阀104的开度,四通换向阀105成为第二连接状态(图1的用虚线表示的状态)。由此,制冷剂回路100进行第一吸附热交换器101成为冷凝器并且第二吸附热交换器102成为蒸发器的第二制冷循环动作。并且,切换机构200将第一热交换室S11和第二热交换室S12的连接状态设定为第二通路状态(图1的用虚线表示的状态)。
[0097]一供气通路中的空气的流动情况一
[0098]已引入到供气通路P1中的空气(在该例中为室外空气0A)被冷却器11冷却除湿后供向第二热交换室S12。已供给到第二热交换室S12中的空气通过发挥蒸发器的功能的第二吸附热交换器102。此时,在发挥蒸发器的功能的第二吸附热交换器102中通过的空气,因被第二吸附热交换器102的吸附剂夺走水分而湿度降低,并且因在第二吸附热交换器102中流动的制冷剂的吸热作用而被冷却导致温度也降低。接下来,已由第二吸附热交换器102除湿和冷却的空气通过第二吸附部302。此时,该空气中的水分被第二吸附部302的吸附剂吸附。由此,已由第二吸附热交换器102除湿的空气进一步被第二吸附部302除湿。通过第二吸附热交换器102和第二吸附部302而被除湿后的空气作为供给空气SA向室内空间S1供给。
[0099]一再生通路中的空气的流动情况一
[0100]已引入到再生通路P2中的空气(在该例中为室内空气RA)向第一热交换室S11供给。已供给到第一热交换室S11中的空气通过发挥冷凝器的功能的第一吸附热交换器101。此时,在发挥冷凝器的功能的第一吸附热交换器101中通过的空气,因从第一吸附热交换器101的吸附剂得到水分而湿度上升,并且因在第一吸附热交换器101中流动的制冷剂的散热作用而被加热导致温度也上升。由此,第一吸附热交换器101中的吸附剂得以再生。接下来,已由第一吸附热交换器101加湿和加热的空气通过第一吸附部301。此时,第一吸附部301的吸附剂的水分释放到通过第一吸附部301的空气中。由此,第一吸附部301的吸附剂得以再生。已通过第一吸附热交换器101和第一吸附部301的空气作为排出空气EA向室外空间排出。
[0101](除湿装置的结构)
[0102]接下来,参照图2,对根据第一实施方式的除湿装置10的结构进行说明。需要说明的是,在以下的说明中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“里”,表示从正面侧观察了除湿装置10的情况下的方向。此外,在图2中,中间图为除湿装置10的俯视图,右图为除湿装置10的右视图,左图为除湿装置10的左视图。
[0103]除湿装置10具备收纳制冷剂回路100的构成部件的壳体41。壳体41形成为稍微扁平并且高度比较低的长方体形状,其具有正面面板42、背面面板43、左侧面面板44以及右侧面面板45。在该例中,壳体41的长度方向即为前后方向。
[0104]在壳体41上形成有吸附侧吸入口 51、再生侧吸入口 52、供气口 53以及排气口 54。吸附侧吸入口 51设置在背面面板43的上侧部分上,再生侧吸入口 52设置在背面面板43的下侧部分上。供气口 53在右侧面面板45中设置在正面面板42侧的端部附近,排气口 54在左侧面面板44中设置在正面面板42侧的端部附近。
[0105]此外,在壳体41的内部空间中设置有第一隔板46、第二隔板47以及中央隔板48。这些隔板46、47、48以立着的状态设置在壳体41的底板上,并在从壳体41的底板到顶板的范围内对壳体41的内部空间进行划分。第一隔板46和第二隔板47以与正面面板42以及背面面板43平行的姿态,在壳体41的前后方向上相隔规定间隔地布置。第一隔板46靠近背面面板43布置,第二隔板47靠近正面面板42布置。关于中央隔板48的布置方式,将在下文中进行说明。
[0106]在壳体41内,第一隔板46与背面面板43之间的空间分隔成上下两个空间,下侧的空间构成第一吸附侧内部通路S21,上侧的空间构成第一再生侧内部通路S22。第一吸附侧内部通路S21经由与吸附侧吸入口 51连接的导管(与图1的第一供气通路部P11相对应)而与室外空间连通。第一再生侧内部通路S22经由与再生侧吸入口 52连接的导管(与图1的第一再生通路部P21相对应)而与室内空间S1连通。此外,吸附侧过滤器63设置在第一吸附侧内部通路S21中,再生侧过滤器64设置在第一再生侧内部通路S22中。
[0107]在壳体41内,第一隔板46与第二隔板47之间的空间被中央隔板48划分成左右两个空间,中央隔板48左侧的空间构成第一热交换室S11,中央隔板48右侧的空间构成第二热交换室S12。第一吸附热交换器101收纳在第一热交换室S11内,第二吸附热交换器102收纳在第二热交换室S12内。此外,制冷剂回路100的膨胀阀104(省略图示)收纳在第二热交换室S12内。
[0108]整体上,第一吸附热交换器101和第二吸附热交换器102分别形成为长方形厚板状或者扁平的长方体形状,第一吸附热交换器101和第二吸附热交换器102各自的彼此相对的两个主面(横向长度较长的侧面)即为使空气通过的面。而且,第一吸附热交换器101以立着的状态设置在第一热交换室si 1内,并且呈上述两个主面与第一隔板46和第二隔板47平行的姿态。与此相同地,第二吸附热交换器102以立着的状态设置在第二热交换室S12内,并且呈上述两个主面与第一隔板46和第二隔板47平行的姿态。
[0109]整体上,第一吸附部301和第二吸附部302分别形成为长方形厚板状或者扁平的长方体形状,第一吸附部301和第二吸附部302各自的彼此相对的两个主面(横向长度较长的侧面)即为使空气通过的面。例如,第一吸附部301和第二吸附部302分别为蜂窝状结构体,其中,所述蜂窝状结构体具有从其中的一个主面贯通到另一个主面的多个孔。此外,第一吸附部301以立着的状态设置在第一热交换室S11内,并且呈上述两个主面与第一隔板46和第二隔板47平行的姿态。与此相同地,第二吸附部302以立着的状态设置在第二热交换室S12内,并且呈上述两个主面与第一隔板46和第二隔板47平行的姿态。
[0110]此外,在该例中,第一吸附部301在第一热交换室S11内布置在第一吸附热交换器101与第二隔板47之间,第二吸附部302在第二热交换室S12内布置在第二吸附热交换器102与第二隔板47之间。需要说明的是,第一吸附部301布置成在前后方向上与第一吸附热交换器101之间留有间隔,第二吸附部302布置成在前后方向上与第二吸附热交换器102之间留有间隔。
[0111]此外,在壳体41内,第二隔板47正面侧的空间被分隔成上下两个部分,在这样的上下分隔的空间中,上侧的部分构成第二吸附侧内部通路S23,下侧的部分构成第二再生侧内部通路S24。
[0112]在第一隔板46上设置有第一风阀D1?第四风阀D4,在第二隔板47上设置有第五风阀D5?第八风阀D8。第一风阀D1?第八风阀D8分别构成为:能够响应于由控制器20进行的控制而在打开状态与关闭状态之间进行切换。这些第一风阀D1?第八风阀D8构成切换机构200。
[0113]第一风阀D1安装在第一隔板46的上侧部分(面向第一再生侧内部通路S22的部分)中的比中央隔板48更靠右侧的位置处,第二风阀D2安装在第一隔板46的上侧部分中的比中央隔
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