除湿装置和除湿系统的制作方法_6

文档序号:9602318阅读:来源:国知局
路P72的流出端与再生通路P2的流入端连接。
[0294](吹扫通路)
[0295]在吹扫通路P73中流动的是用于供向转子再生通路P72的空气(在该例中为从供气通路P1供来的空气)。在该例中,吹扫通路P73构成为:从供气通路P1的流出端引入空气并将再生空气供向转子再生通路P72。具体而言,吹扫通路P73的流入端与供气通路P1的流出端连接,吹扫通路P73的流出端与转子再生通路P72的流入端连接。
[0296](冷却空气通路)
[0297]在冷却空气通路P80中流动已被冷却和除湿的空气。在该例中,冷却空气通路P80构成为:从室内空间S1中引入室内空气RA并将该空气供向供气通路P1的中间部(详细而言,已在设置有成为蒸发器的吸附热交换器101、102的热交换室Sll、S12中通过的空气所通过的部分)。具体而言,冷却空气通路P80的流入端与室内空间S1连接,冷却空气通路P80的流出端与供气通路P1的中途部连接。
[0298](加热器)
[0299]加热器21设置在转子再生通路P72中,其构成为:对用于使吸附剂再生的空气(在该例中为从吹扫通路P73供给到转子再生通路P72的空气)进行加热。需要说明的是,加热器21中的加热温度被设定为比吸附热交换器101、102的冷凝温度的上限值还低的温度(例如,60°C )。
[0300](吸附转子)
[0301]吸附转子70通过使圆板状多孔性基材的表面负载吸附剂而构成,吸附转子70跨越转子供气通路P71、转子再生通路P72以及吹扫通路P73而设。而且,吸附转子70构成为:其被驱动机构(省略图示)驱动,从而以转子供气通路P71、转子再生通路P72以及吹扫通路P73之间的轴心为中心进行旋转。具体而言,吸附转子70具有:布置在转子供气通路P71中的吸附部71 ;布置在转子再生通路P72中的再生部72 ;以及布置在吹扫通路P73中的吹扫部73。因而,负载在吸附转子70上的吸附剂会伴随着吸附转子70的旋转而依次在吸附部71、再生部72以及吹扫部73中移动。S卩,吸附转子70进行旋转,使得位于吸附部71的部分向再生部72移动、位于再生部72的部分向吹扫部73移动、位于吹扫部73的部分向吸附部71移动。
[0302]“吸附部”
[0303]吸附部71是用于使在转子供气通路P71中流动的空气(在该例中为已在除湿装置10的第一热交换室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中通过的空气与已在冷却空气通路P80中通过的空气混合而成的空气)与吸附剂接触来对该空气进行除湿的部分。通过吸附部71而被除湿后的空气作为供给空气SA供向室内空间S1。
[0304]“再生部”
[0305]再生部72在转子再生通路P72中布置在处于加热器21下游侧的位置上,其是用于使在转子再生通路P72中流动的空气(在该例中为已通过加热器21的空气)与吸附剂接触来使吸附剂再生的部分。已通过再生部72的空气供向再生通路P2。
[0306]“吹扫部”
[0307]吹扫部73是用于利用再生部72的废热(具体而言是在再生部72中未被用于吸附剂的再生的废热)来对供向再生部72的空气进行预热的部分。详细而言,在吹扫部73中,在吹扫通路P73中流动的空气与吸附剂接触而被除湿。此外,位于再生部72的部分(即,由已通过加热器21的空气加热的部分)伴随着吸附转子70的旋转而向吹扫部73移动。由此,在吹扫通路P73中流动的空气从吹扫部73中得到热(即,再生部72的废热)而被预热。此外,位于吹扫部73的部分向通过吹扫通路P73的空气释放热而被冷却之后,伴随着吸附转子70的旋转而向吸附部71移动。
[0308](辅助冷却器)
[0309]辅助冷却器80设置在冷却空气通路P80中,其对在冷却空气通路P80中流动的空气(在该例中为室内空气RA)进行冷却。例如,辅助冷却器80可以由发挥制冷剂回路(省略图示)的蒸发器功能的热交换器(具体而言,管片式热交换器)构成。已在冷却空气通路P80中冷却的空气与在供气通路P1中流动的空气(在该例中为已在除湿装置10的第一热交换室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Sll、S12中通过的空气)汇合。
[0310](除湿装置)
[0311]在该例中,已通过供气通路P1的空气在通过转子供气通路P71后供向室内空间Slo S卩,已在除湿装置10的第一热交换室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Sll、S12中通过的空气在通过吸附转子70的吸附部71后供向室内空间S1。
[0312]此外,在该例中,已通过转子再生通路P72的空气在通过再生通路P2后向室外空间排出。即,除湿装置10的切换机构200对空气的流动进行切换,以便:使已依次通过加热器21和吸附转子70的再生部72的空气在第一热交换室S11和第二热交换室S12中的、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。
[0313](第四实施方式的效果)
[0314]如上所述,用于供向调湿空间S0的空气(在该例中为用于供向室内空间S1的空气)在设置有成为蒸发器的吸附热交换器101、102的热交换室Sll、S12中被除湿后,在吸附转子70的吸附部71中进一步被除湿。这样,通过追加设置吸附转子70,能够提高除湿系统1的除湿能力。
[0315]此外,已由加热器21加热的空气在通过吸附转子70的再生部72后,通过设置有成为冷凝器的吸附热交换器102、101的热交换室S12、Silo S卩,能够将已通过吸附转子70的再生部72的空气用于使吸附热交换器102、101和吸附部302、301的吸附剂再生。由此,能够有效地利用已由加热器21加热的空气。
[0316]此外,通过将在冷却空气通路P80中流动的空气供向供气通路P1的中途部,从而能够用已在冷却空气通路P80中冷却的空气来使已通过热交换室S11、S12的空气的温度降低,其中,在所述热交换室Sll、S12中设置有成为蒸发器的吸附热交换器101、102。S卩,能够利用残留在吸附部301、302的再生时的余热、吸附部301、302的吸附热来降低温度已上升的空气的温度。
[0317]此外,从供气通路P1供来的空气中的一部分空气会依次通过吹扫通路P73、转子再生通路P72以及再生通路P2,因此,能够将已在热交换室S11、S12中通过的空气(S卩,已在除湿装置10中被除湿的空气)中的一部分空气用于使吸附转子70的吸附剂和成为冷凝器的吸附热交换器102、101中的吸附剂的再生,其中,在所述热交换室S11、S12中设置有成为蒸发器的吸附热交换器101、102。由此,能够促进吸附剂的再生。
[0318](其它实施方式)
[0319]在以上的说明中,以第一吸附部301布置成第一吸附部301与第一吸附热交换器101之间留有间隔并且第二吸附部302布置成第二吸附部302与第二吸附热交换器102之间留有间隔的情况为例进行了说明,然而第一吸附部301还可以布置成第一吸附部301与第一吸附热交换器101接触,第二吸附部302也可以布置成第二吸附部302与第二吸附热交换器102接触。通过按照上述方式构成,能够促进第一吸附热交换器101与第一吸附部301之间的导热,并且能够促进第二吸附热交换器102与第二吸附部302之间的导热。例如,在第一热交换室S11被列入到供气通路P1中的情况下,能够利用在第一吸附热交换器101中流动的制冷剂的吸热作用来冷却第一吸附部301,在第一热交换室S11被列入到再生通路P2中的情况下,能够利用在第一吸附热交换器101中流动的制冷剂的散热作用来加热第一吸附部301。由此,能够促进在第一吸附部301和第二吸附部302中水分被吸附剂吸附以及使吸附剂再生。
[0320]此外,还可以通过将多个除湿装置10互相并列连接来构成一个除湿机组。例如,还可以为:通过将图2 (或图7)所示的除湿装置10上下层叠多个并将各个除湿装置10的开口(具体而言,吸附侧吸入口 51、再生侧吸入口 52、供气口 53、排气口 54)按种类连在一起而构成一个除湿机组。
[0321]另外,可以考虑如下方法,即:不在除湿装置10中追加设置第一吸附部301和第二吸附部302,而是通过扩大第一吸附热交换器101和第二吸附热交换器102的尺寸来提高除湿装置10的除湿能力。S卩,通过扩大吸附热交换器的尺寸,能够在发挥蒸发器功能的吸附热交换器中提高制冷剂的吸热作用。由此,能够降低吸附热交换器内的空气的温度,并且能够抑制吸附剂的吸附热导致空气温度上升的情况。此外,在吸附热交换器内存在如下趋势,即:空气的温度越低,则空气中的饱和水蒸气量越少,从而空气中的水分越容易被吸附剂吸附。这样,利用制冷剂的吸热作用,能够促进水分从空气中被吸附到吸附剂中。
[0322]然而,在发挥蒸发器功能的吸附热交换器的内部,随着从上游侧移向下游侧,空气的温度与空气中的水分量会逐渐减小。即,在吸附热交换器的内部,已在上游侧除湿和冷却的空气供向下游侧。因此,在吸附热交换器内的下游侧,即使因制冷剂的吸热作用而空气的温度降低导致空气中的饱和水蒸气量减少,空气中的水分量也会减少,因此难以促进使水分从空气中被吸附到吸附剂中。此外,空气中的水分量越少,吸附剂的吸附热产生量就越少。因此,在吸附热交换器的下游侧,吸附剂因制冷剂的吸热作用而被过于冷却。
[0323]如上所述,即使扩大吸附热交换器的尺寸,随着从吸附热交换器内的上游侧移向下游侧,制冷剂的吸热作用带来的效果(促进水分被吸附剂吸附的效果,除去吸附热的效果)逐渐减弱,因此难以有效地提高除湿装置10的除湿能力。
[0324]此外,作为促进水分从空气中被吸附剂吸附的方案,可以考虑扩大空气与吸附剂之间的接触面积的方案。即,空气与吸附剂之间的接触面积越大,空气中的水分就越容易被吸附剂吸附。特别是,在空气中的水分量逐渐减少的情况下,与利用制冷剂的吸热作用来降低空气温度的情况相比,扩大空气与吸附剂之间的接触面积的情况下更能促进水分从空气中被吸附剂吸附。此外,在吸附部可以不设置制冷剂管道等部件,因此就结构而言,与吸附热交换器相比,吸附部的情况下更容易扩大其表面积(与空气接触的接触面积)。由此,通过将吸附部布置在处于发挥蒸发器功能的吸附热交换器的下游侧位置(已由吸附热交换器除湿和冷却的空气所通过的位置)上,从而能够在吸附热交换器的下游侧扩大空气与吸附剂之间的接触面积,因此与扩大吸附热交换器的尺寸的情况相比,能有效地提高除湿装置10的除湿能力。
[0325]需要说明的是,通常,吸附剂的再生动作(从吸附剂向空气中释放水分)的反应速度比吸附剂的吸附动作(吸附剂从空气中吸附水分)的反应速度快。由此,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S1US12中通过的空气的风量可以多于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中通过的空气的风量或可以与之相等。
[0326]此外,在第二实施方式(图7)和第二实施方式的变形例(图10)中,举出了加热器21设置在再生通路P2中的例子,然而还可以为:除湿系统1不具备加热器21。例如,供向再生通路P2的空气(S卩,向设置有成为冷凝器的吸附热交换器102、101的热交换室S12、S11供给的空气)的温度可以高于供向供气通路P1的空气(即,向设置有成为蒸发器的吸附热交换器101、102的热交换室Sll、S12供给的空气)的温度,在这些空气的温度差大于规定的温度差(具体而言,能够使吸附剂再生的温度差)的情况下,还可以省略加热器21。
[0327]此外,还可以将以上的实施方式适当地组合来实施。以上的实施方式仅仅是本质上优选的示例而已,并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途范围加以限制的意图。
[0328]一产业实用性一
[0329]如以上的说明,上述的除湿装置对于干式无尘室等对调湿空间进行除湿的除湿装置有用。
[0330]—符号说明一
[0331]1除湿系统
[0332]10 除湿装置
[0333]100 制冷剂回路
[0334]101 第一吸附热交换器
[0335]102 第二吸附热交换器
[0336]103 压缩机
[0337]104 膨胀阀
[0338]105 四通换向阀
[0339]200 切换机构
[0340]301 第一吸附部
[0341]302 第二吸附部
[0342]S0 调湿空间
[0343]S1 室内空间
[0344]S2 腔室
[0345]S11 第一热交换室
[0346]S12 第二热交换室
[0347]P1 供气通路
[0348]P2 再生通路
[0349]20 控制器
[0350]30前处理用除湿装置
[0351]P3前处理通路
[0352]P4后处理通路
[0353]70吸附转子
[0354]71吸附部
[0355]72再生部
[0356]73吹扫部
【主权项】
1.一种除湿装置,其特征在于:具备: 制冷剂回路(100),所述制冷剂回路(100)具有负载有吸附剂的第一吸附热交换器(101)和第二吸附热交换器(102),所述制冷剂回路(100)交替地进行第一动作和第二动作,其中,在所述第一动作下,所述第一吸附热交换器(101)成为蒸发器而将空气除湿且所述第二吸附热交换器(102)成为冷凝器而使吸附剂再生,在所述第二动作下,所述第一吸附热交换器(101)成为冷凝器而使吸附剂再生且所述第二吸附热交换器(102)成为蒸发器而将空气除湿; 第一热交换室(S11)和第二热交换室(S12),在所述第一热交换室(S11)中设置有所述第一吸附热交换器(101),在所述第二热交换室(S12)中设置有所述第二吸附热交换器(102); 切换机构(200),所述切换机构(200)对空气的流动进行切换,以便:已在所述第一热交换室(S11)和所述第二热交换室(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)中通过的空气被供向调湿空间(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; 第一吸附部(301),所述第一吸附部(301)构成为负载有吸附剂并使空气与吸附剂接触,所述第一吸附部(301)设置在所述第一热交换室(S11)中,当所述第一吸附热交换器(101)成为蒸发器的情况下,所述第一吸附部(301)位于该第一吸附热交换器(101)的下游侧;以及 第二吸附部(302),所述第二吸附部(302)构成为负载有吸附剂并使空气与吸附剂接触,所述第二吸附部(302)设置在所述第二热交换室(S12)中,当所述第二吸附热交换器(102)成为蒸发器的情况下,所述第二吸附部(302)位于该第二吸附热交换器(102)的下游侧。2.根据权利要求1所述的除湿装置,其特征在于: 所述切换机构(200)对空气的流动进行切换,以便:在所述第一吸附热交换器(101)和所述第二吸附热交换器(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在该吸附热交换器(101、102)成为冷凝器的情况下为相反方向。3.根据权利要求1所述的除湿装置,其特征在于: 所述切换机构(200)对空气的流动进行切换,以便:在所述第一吸附热交换器(101)和所述第二吸附热交换器(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在该吸附热交换器(101、102)成为冷凝器的情况下为相同方向。4.根据权利要求1至3中任一项所述的除湿装置,其特征在于: 所述第一吸附部(301)布置成在所述第一吸附部(301)与所述第一吸附热交换器(101)之间留有间隔,并且, 所述第二吸附部(302)布置成在所述第二吸附部(302)与所述第二吸附热交换器(102)之间留有间隔。5.根据权利要求1至3中任一项所述的除湿装置,其特征在于: 所述第一吸附部(301)布置成与所述第一吸附热交换器(101)接触,并且, 所述第二吸附部(302)布置成与所述第二吸附热交换器(102)接触。6.一种除湿系统,其特征在于:具备: 权利要求2所述的除湿装置(10);以及 加热用于使吸附剂再生的空气的加热器(21), 所述切换机构(200)对空气的流动进行切换,以便:使已通过所述加热器(21)的空气在所述第一热交换室(S11)和所述第二热交换室(S12)中的、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。7.根据权利要求6所述的除湿系统,其特征在于: 所述除湿系统还具备负载有吸附剂的吸附转子(70),所述吸附转子(70)具有吸附部(71)以及再生部(72),所述吸附部(71)使已在所述第一热交换室(S11)和所述第二热交换室(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(Sll、S12)中通过的空气与吸附剂接触来对该空气进行除湿,所述再生部(72)使已通过所述加热器(21)的空气与吸附剂接触来使吸附剂再生, 已在所述第一热交换室(S11)和所述第二热交换室(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(Sll、S12)中通过的空气通过所述吸附转子(70)的吸附部(71)而供向所述调湿空间(S0), 所述切换机构(200)对空气的流动进行切换,以便:使已依次通过所述加热器(21)和所述吸附转子(70)的再生部(72)的空气在所述第一热交换室(S11)和所述第二热交换室(S12)中的、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。
【专利摘要】第一吸附热交换器(101)设置在第一热交换室(S11)中,第二吸附热交换器(102)设置在第二热交换室(S12)中,从而第一吸附热交换器(101)和第二吸附热交换器(102)分别在蒸发器与冷凝器之间进行切换。第一吸附部(301)设置在第一热交换室(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)下游侧,第二吸附部(302)设置在第二热交换室(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)下游侧。根据上述构成,能够提供既能够抑制功耗的增大、又能够提高除湿能力的除湿装置。
【IPC分类】B60H3/00, F24F3/14
【公开号】CN105358915
【申请号】CN201480036707
【发明人】藤田尚利, 夏目敏幸, 中山浩, 松井伸树
【申请人】大金工业株式会社, 株式会社大金应用系统
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年6月24日
【公告号】EP3015778A1, US20160146479, WO2014208083A1
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