空气调节系统和调湿装置的制作方法

专利名称：空气调节系统和调湿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备进行室内的温度调整(以下称为调温)的空调装置和进行室内的湿度调整(以下称为调湿)的调湿装置而进行空气调节的空气调节系统等。
背景技术：
在以往的空气调节系统中，由配管连接I个或多个室外机和I个或多个室内机，构成供制冷剂循环而进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路。在这里，在进行室内的空气调节的情况下，有进行调温的情况和进行调湿的情况。并且，提出有通过单独地处理室内的调温和调湿，使调温侧的制冷剂回路的制冷剂蒸发温度上升而削减消耗电力的系统(例如参照专利文献I)。该系统的调湿装置具有与空调装置不同的制冷剂回路，作为换气装置而发挥作用，由此，通过利用了外部空气的高效率制冷循环进行调湿。专利文献1:日本特开2010 — 121912号公报(权利要求1、第I图)

发明内容
由于上述的专利文献I的调湿装置是换气装置，所以通常被配置在天花板背面。可是，由于由换气装置单独构成制冷剂回路，所以装置的重量增加。并且，由于调湿装置兼用作换气装置，所以与通常的室内机相比，风量会受换气量所限制，不得不降低蒸发温度等，从而消耗电力增多，为了确保除湿量而能量效率变差。本发明是为了解决如上述那样的课题而提出的，其目的在于，提供一种能够高效率地进行调温和调湿的空气调节系统等。本发明的空气调节系统包括:1台以上的室外机，具有压缩机、流路切换装置和室外热交换器；1台以上的室内机，具有第一膨胀装置和第一室内热交换器；以及I台以上的调湿装置，具有第二膨胀装置、第二室内热交换器和第一水分吸附脱附装置及第二水分吸附脱附装置，通过配管连接压缩机、流路切换装置、室外热交换器、第一膨胀装置、第一室内热交换器、第二膨胀装置和第二室内热交换器，构成制冷剂回路。根据本发明，通过在调湿装置中配置第一水分吸附脱附装置及第二水分吸附脱附装置，例如相对于空气的流动，在第二室内热交换器的上游侧的水分吸附脱附装置中进行加湿等，使流入第二室内热交换器的空气的露点温度上升，从而即使提高制冷剂的蒸发温度也能够确保除湿量。因此，例如也可以不利用换气装置地确保除湿量，能够在确保舒适性的状态下抑制消耗电力等提高能量效率。


图1是表示本发明的实施方式I的空气调节系统的构成的图。图2是表示本发明的实施方式I的系统内的制冷剂回路的构成的图。图3是表示本发明的实施方式I的调湿装置30的构成的图。
图4是表示实施方式I的空气的相对湿度与平衡吸附量的关系的图。图5是实施方式I的除湿运转时的湿润空气线图。图6是实施方式I的除湿运转时的温度和绝对湿度的图。图7是表示实施方式I的风速与吸附剂的吸附、脱附速度的关系的图。图8是表示本发明的实施方式I的空气调节系统的控制关系的图。图9是表示室内机20和调湿装置30的蒸发温度与除湿量的关系的图。图10是表示空气调节系统的蒸发温度与能量效率的关系的图。图11是表示本发明的实施方式2的空气调节系统的构成的图。图12是表示本发明的实施方式3的空气调节系统的构成的图。图13是表示本发明的实施方式4的空气调节系统的构成的图。
具体实施例方式实施方式I[系统构成]图1是表示本发明的实施方式I的空气调节系统的构成的图。在本实施方式中，具备室外机10a、室内机20、调湿装置30和控制器40。在室外机IOa与室内机20、调湿装置30之间，利用液体侧主管102和液体侧分支管104以及气体侧主管103和气体侧分支管105，进行配管连接，以使制冷剂能够循环。此外，利用传送线101通信连接以能够收发信号。并且，在室外机IOa与控制器40之间也由传送线101连接。在这里，在图1中，相对于室外机10a，室内机20、调湿装置30连接的台数是各I台，但是不限定台数。例如能够根据室外机能力、必要除湿量等使连接台数变化(以下相同)。[制冷剂回路构成]图2是表示构成本发明的实施方式I的空气调节系统的制冷剂回路的设备等的图。作为构成制冷剂回路的设备，具有室外机10a、压缩机11、室外热交换器12、四通阀13、蓄积器14。本实施方式的压缩机11是基于来自室外机控制部件16的指示，利用变换回路能够使容量变化的容量可变型的压缩机(流体设备)。例如可应用往复类型、旋转类型、涡旋类型、螺旋类型等各种类型。室外热交换器12进行制冷剂与空气(室外的空气)的热交换。例如在制热运转时作为蒸发器而发挥作用，使制冷剂蒸发气化。此外，在制冷运转时作为冷凝器而发挥作用，使制冷剂冷凝液化。成为流路切换装置的四通阀13基于来自室外机控制部件16的指示，根据制冷运转时和制热运转时而切换制冷剂的流动。蓄积器14是用于防止液体状的制冷剂(液体制冷剂)的通过，且防止液体制冷剂流入压缩机11的箱体。此外，室外机20具有室内机膨胀阀21和室内机热交换器22。作为第一膨胀装置的室内机膨胀阀(节流装置、流量调整装置)21基于来自室内机控制部件24的指示使开度变化，从而进行制冷剂的压力调整等。在本实施方式中，能够用步进马达精细地控制阀开度。作为第一室内热交换器的室内机热交换器22特别是为了调温而进行与室内(空调区域、空调对象空间)空气的热交换。在制热运转时作为冷凝器而发挥作用，在制冷运转时作为蒸发器而发挥作用。调湿装置30具有调湿装置膨胀阀31和调湿装置热交换器32。作为第二膨胀装置的调湿装置膨胀阀31基于来自调湿装置控制部件36的指示使开度变化，从而进行制冷剂的压力调整等。在本实施方式中，能够精细地控制室内机膨胀阀21的阀开度。作为第二室内热交换器的调湿装置热交换器32，特别是为了调湿而进行与室内空气的热交换。在这里，在制冷运转时为了进行除湿，作为蒸发器而发挥作用。在制冷剂回路中所使用的制冷剂并没有特别限定，能够使用例如如二氧化碳、碳化氢或氦那样的自然制冷剂。还能够使用HFC410A或HFC407C等不含氯的制冷剂、既存的产品所使用的R22或R134a等氟里昂系制冷剂等。[系统构成设备]在室外机IOa中，除了构成制冷剂回路的设备之外，还设有用于使空气流入室外热交换器12的室外送风部件15。此外，设有基于来自控制器40的控制信号而控制室外机IOa的设备的室外机控制部件16。此外，在室内机20中设有使来自空调区域的空气通过室内机热交换器22并向空调区域(调湿对象空间)送风的室内机送风部件23。此外，设有基于来自控制器40的控制信号而控制室内机20的设备的室内机控制部件24。另外，在调湿装置30中设有使来自空调区域的空气从调湿装置30的吸入口 38通过本体37的风路并从排出口 39向空调区域送风的调湿装置送风部件35。此外，具有2个水分吸附脱附装置(第一水分吸附脱附装置及第二水分吸附脱附装置)33a、33b，该2个水分吸附脱附装置33a、33b具有能够从通过的空气吸附水分，向通过的空气脱附(排出)水分的功能。还具有用于切换风路中的空气路径的空气流路切换部件34a、34b。靠近吸入口 38的上游侧的空气流路切换部件34a成为第一分支部，靠近排出口 39的下游侧的空气流路切换部件34b成为第二分支部。并且，设有基于来自控制器40的控制信号而控制调湿装置30的设备的调湿装置控制部件36。如上所述，能够在室内机20的构成中，通过追加本体37、水分吸附脱附装置33a、33b和空气流路切换部件34a、34b，能够构成调湿装置30。关于调湿装置30的结构、动作等详情后述。在这里，关于室外送风部件15、室内机送风部件23和调湿装置送风部件35，是能够调整控制风量，例如能够根据空气条件而设定风量的送风部件。关于风量控制，在使风扇旋转的马达使用DC马达的情况下，通过控制转速而能够实现。此外，在使用AC马达的情况下，通过变换器控制使电源频率变化并使转速变化从而能够实现。[系统内传感器配置]在压缩机11的排出侧设有排出压力传感器la。此外，在吸入侧设有吸入压力传感器lb。并且，在室内机20、调湿装置30中，分别设有液体管温度传感器2a和气体管温度传感器2b。此外，在室外热交换器12的空气流入侧设有外部空气温度传感器2c。在室内机20的室内机热交换器22的空气吸入侧设有吸入空气温度传感器2d。此外，在后述的调湿装置30的吸入口 38侧设有温湿度传感器3。[制冷循环动作][制冷运转]接着，基于图2，说明制冷时的制冷剂回路内的制冷剂的流动等。室外机IOa的压缩机11排出了的制冷剂经由四通阀13，流向室外热交换器12。在室外热交换器12中，通过与空气的热交换而冷凝液化，从室外机IOa侧流出。流出了的制冷剂流过液体侧主管102，向液体侧分支管104分支，流入室内机20、调湿装置30侧。流入了室内机20、调湿装置30侧的制冷剂分别在室内机膨胀阀21、调湿装置膨胀阀32中被减压后，流向室内机热交换器22、调湿装置热交换器32。在室内机热交换器22、调湿装置热交换器32中，通过与空气的热交换而蒸发气化，从室内机20、调湿装置30侧流出。流出了的制冷剂流过气体侧分支管105、气体侧主管103，流入室外机IOa侧。流入了的制冷剂通过四通阀13、蓄积器14，被再次吸入压缩机11。[制热运转]并且，基于图2，说明制热时的制冷剂回路内的制冷剂的流动等。在这里，制热时切换四通阀13，制冷剂的流动与制冷时产生变化。压缩机11排出了的制冷剂经由四通阀13，从室外机IOa侧流出。流出了的制冷剂流过气体侧主管103，向气体侧分支管105分支，流入室内机20、调湿装置30侧。流入了室内机20、调湿装置30侧的制冷剂分别流向室内机热交换器22、调湿装置热交换器32。在室内机热交换器22、调湿装置热交换器32中，通过与空气的热交换而冷凝液化。并且，在室内机膨胀阀21、调湿装置膨胀阀31中被减压后，从室内机20、调湿装置30侧流出。流出了的制冷剂流过液体侧分支管104、液体侧主管102，流入室外机IOa侧。流入了的制冷剂流向室外热交换器12。在室外热交换器12中，通过与空气的热交换而蒸发气化。并且，通过四通阀13、蓄积器14，被再次吸入压缩机11。[除湿装置30的除湿动作]图3是用于说明实施方式I的调湿装置30的动作的图。接着，说明调湿装置30进行的除湿动作。在这里，在空气调节系统中进行着制冷运转。首先，用图3 Ca)说明空气路径A中的动作。空气路径A是空气依次通过水分吸附脱附装置33a、调湿装置热交换器32、水分吸附脱附装置33b的路径。在这里，空气路径能够通过操作例如由调节风门等构成的空气流路切换部件34a、34b而切换。此外，通过控制切换用的马达等的旋转动作，能够控制切换时间。相对于空气的流动，空气路径切换部件34a被配置在水分吸附脱附装置33a、33b和调湿装置热交换器32的上游侧。此外，空气路径切换部件34b被配置在水分吸附脱附装置33a、33b和调湿装置热交换器32的下游侧。通过驱动调湿装置送风部件35，返回气体RA从吸入口 38被吸入(导入)，通过本体37内的水分吸附脱附装置33a。此时，通过水分吸附脱附装置33a的吸附剂进行脱附反应，向空气中排出水分，并对通过的空气进行加湿。通过了水分吸附脱附装置33a的空气通过调湿装置热交换器32。此时，作为蒸发器而发挥作用的调湿装置热交换器32将空气冷却到露点温度以下并除湿。通过了调湿装置热交换器32的空气通过水分吸附脱附装置33b。此时，水分吸附脱附装置33b通过吸附剂进一步吸附空气中的水分而除湿。通过了水分吸附脱附装置33b的空气经由调湿装置送风部件35，从排出口 39排出，作为供气SA而向室内(空调对象空间)供给。接着，用图3 (b)说明空气路径B中的动作。空气路径B是空气依次通过水分吸附脱附装置33b、调湿装置热交换器32、水分吸附脱附装置33a的路径。通过驱动调湿装置送风部件35，返回气体RA从吸入口 38被吸入，通过水分吸附脱附装置33b。此时，通过水分吸附脱附装置33b的吸附剂进行脱附反应，向空气中排出水分，并对通过的空气进行加湿。通过了水分吸附脱附装置33b的空气通过调湿装置热交换器32。此时，作为蒸发器而发挥作用的调湿装置热交换器32将空气冷却到露点温度以下并除湿。通过了调湿装置热交换器32的空气通过水分吸附脱附装置33a。此时，水分吸附脱附装置33a通过吸附剂进一步吸附空气中的水分而除湿。通过了水分吸附脱附装置33a的空气经由调湿装置送风部件35，从排出口 39排出，作为供气SA而向室内供给。在这里，本实施方式的水分吸附脱附装置33a、33b构成为与风路截面相匹配的多边形的多孔质平板等，以相对于装置的风路截面面积具有更多的通风截面面积，并在厚度方向上空气能够通过。并且，使用在多孔质平板的表面涂敷、进行表面处理、浸溃沸石、硅胶、活性碳等那样的、具有从湿度相对高的空气吸附水分，且对湿度相对低的空气脱附水分的特性的吸附剂的装置。在这里，对水分吸附脱附装置33a、33b是四边形(长方形、正方形)而进行了说明，但是只要能够获得同样的效果，不限定于四边形。图4是表示空气相对湿度与平衡吸附量的关系的图。在图4中，表示水分吸附脱附装置33a、33b用的吸附剂相对于空气相对湿度能够吸附的水分量(平衡吸附量)。一般而言，若空气相对湿度提高，则平衡吸附量增加。关于在本实施方式中使用的吸附剂，如上述那样，通过使用空气相对湿度为80%以上的平衡吸附量与空气相对湿度为40 60%的平衡吸附量之差大的吸附剂，能够使水分吸附脱附装置33a、33b的吸附、脱附能力上升。此外，若调湿装置送风部件35的风量变化，则通过水分吸附脱附装置33a、33b的空气流速也变化。由于空气流速增加时水分吸附脱附装置33a、33b的吸附、脱附时的空气和吸附剂间的水分移动速度增加，所以能够使加湿/除湿能力上升。调湿装置送风部件35在图3中被配置在最下游(空气的排出口 39侧)，但是若在两个空气路径中能够获得作为目标的风量，也可以配置在最上游(空气的吸入口 38侧)等。另外，也可以在上游侧和下游侧配置多个。这样，不限定调湿装置送风部件35的配置位置、数量等。图5是表示调湿装置30的除湿动作的空气状态的变化的湿润空气线图。在这里，在图5中表示空气状态的状态I 状态4，分别与图3中的(I) (4)位置的空气状态相对应。此外，图6是表示在调湿装置30的规定的位置的各状态的通过空气的温度和绝对湿度的图。在这里，图6表示空气路径A的情况下的变化。在空气路径B的情况下，水分吸附脱附装置33a和水分吸附脱附装置33b的位置关系调换。[空气的状态说明](空气路径A)接着，用图4 图6详细地说明除湿运转时的空气状态。在上述的调湿装置30的空气路径A中，返回气体RA(状态I)通过水分吸附脱附装置33a。大多情况下，从室内被导入的返回气体RA在室内环境下相对湿度为40 60%，如上述那样，水分吸附脱附装置33a通过吸附剂的脱附反应，根据水分含量排出水分，所以成为被加湿了的空气(加湿空气)(状态2)。此时，加湿空气的温度比被导入时(状态I时)低，相对湿度提高。此外，通过绝对湿度提高，露点温度上升，所以变得容易冷凝。加湿空气通过调湿装置热交换器32并被冷却到露点温度以下而成为水分被除湿了的空气(除湿空气)(状态3)。此时除湿空气的相对湿度提高到70 90%左右。因此，水分吸附脱附装置33b的吸附剂变得容易吸附水分。并且，除湿空气通过水分吸附脱附装置33b。此时，通过水分吸附脱附装置33b的吸附剂的吸附反应，水分被吸附，空气进一步被除湿。被除湿了的空气成为供气SA (状态4)，向室内供给。(空气路径B)
接着，说明空气路径B。在空气路径B中，返回气体RA(状态I)通过水分吸附脱附装置33b。大多情况下，从室内被导入的返回气体RA在室内环境下相对湿度为40 60%，如上述那样，水分吸附脱附装置33b通过吸附剂的脱附反应，根据水分含量而排出水分，所以成为被加湿了的空气(加湿空气)(状态2)。此时，加湿空气的温度比被导入时(状态I时)低，相对湿度提高。此外，通过绝对湿度提高，露点温度上升，所以变得容易冷凝。加湿空气通过调湿装置热交换器32并被冷却到露点温度以下而成为水分被除湿了的空气(除湿空气)(状态3)。此时除湿空气的相对湿度提高到70 90%左右。因此，水分吸附脱附装置33a的吸附剂变得容易吸附水分。并且，除湿空气通过水分吸附脱附装置33a。此时，通过水分吸附脱附装置33a的吸附剂的吸附反应，水分被吸附，空气进一步被除湿。被除湿了的空气成为供气SA (状态4)，向室内供给。并且，通过使空气路径切换部件34a、34b动作而切换空气路径A和B，在空气路径A中进行吸附反应的水分吸附脱附装置33b的吸附剂在空气路径B中进行脱附反应。相反地，由于在空气路径A中进行脱附反应的水分吸附脱附装置33a在空气路径B中进行吸附反应，所以吸附剂不会成为平衡状态，能够连续进行除湿。图7是表示通过水分吸附脱附装置33a、33b的空气的风速(通过风速)与吸附、脱附速度的关系的图。在水分吸附脱附装置33a、33b中使用的吸附剂的吸附、脱附速度根据风速而吸附、脱附速度不同(具有风速依赖性)。调湿装置送风部件35为了使水分吸附脱附装置33a、33b的吸脱附的能力上升等而进行调整以使风量变化。此外，如图7所示那样，也具有温度依赖性，温度越高，吸附、脱附速度越高。[系统控制方法]图8是表示空气调节系统中的控制关系的构成的图。在本实施方式中，具有使用者等的操作指示的输入部件的控制器40进行系统整体的控制。向控制器40发送上述的压力传感器la、lb (排出压力传感器la、吸入压力传感器lb)、温度传感器2a 2d (液体管温度传感器2a、气体管温度传感器2b、外部空气温度传感器2c、吸入空气温度传感器2d)和温湿度传感器3分别检测到的关于压力、温度、湿度的信号。在控制器40中，基于这些压力、温度、湿度，向室外机控制部件16、室内机控制部件24、调湿装置控制部件36发送控制信号。基于该控制信号，能够进行压缩机11、室内机膨胀阀21、调湿装置膨胀阀31、室外送风部件15、室内送风部件23、调湿装置送风部件35、空气流路切换部件34a、34b等的动作控制。[实施方式I的效果]图9是表示室内机20和调湿装置30中的制冷剂的蒸发温度与除湿量的关系的图。如上所述，根据实施方式I的空气调节系统，因为在制冷运转时，利用水分吸附脱附装置33a或33b成为加湿空气之后，通过调湿装置热交换器32，所以加湿空气的露点温度上升。因此，如图9所示，即使提高制冷剂的蒸发温度也能够确保除湿量。图10是表示制冷剂的蒸发温度与能量效率的关系的图。如图10所示，制冷剂的蒸发温度越高系统效率越上升。由于实施方式I的空气调节系统如上述那样能够提高室内机20和调湿装置30中的制冷剂的蒸发温度，所以能够提高系统效率，能够使消耗电力降低。此外，因为通过配管连接室外机10a、室外机20和调湿装置30而构成制冷剂回路，无需构成装载压缩机等用于调湿的独立的制冷剂回路，所以作为系统全体能够轻量化。此外，在调湿装置30中，由于不具有脱附热源，所以能够进行与以往的室内机同样的配管连接，能够容易地进行以往的空气调节系统的更换。此外，水分吸附脱附装置33a、33b和调湿装置热交换器32在空气路径A、B中的任一空气路径的情况下，均在空气的流动方向上大致串联地配置，调湿装置热交换器32设于水分吸附脱附装置33a与水分吸附脱附装置33b之间。通过将水分吸附脱附装置33a、33b和调湿装置热交换器32配置成各自的空气通过的面相向，能够将这些装置收纳在本体37的小的空间内，所以能够使除湿装置30小型化。在这里，所谓相向，不是水分吸附脱附装置33a、33b与调湿装置热交换器32严格地位于平行的位置，只要能够获得同样的效果，也可以是角度稍微偏离的状态。在相对于室外机IOa连接有多个室内机20的情况下，能够通过变更室内机20和调湿装置30的设置台数的平衡，根据环境而变更除湿能力。另外，如图4所示，因为使用使用了在高湿度区域平衡吸附量多的吸附剂的水分吸附脱附装置33a、33b，所以能够仅利用由水分吸附脱附装置33a、33b的水分含有量和空气相对湿度决定的平衡吸附量之差进行脱附。因此，能够省略加热部件。因而，能够谋求装
置小型化。此时，通过使用相对湿度为80%以上特别是平衡吸附量多的吸附剂，如上述那样，能够不特别设置成为脱附热源的加热部件地进行利用脱附的空气的加湿，所以也可以不进行利用加热部件的热量的处理，通过在调湿装置热交换器32中只进行返回气体RA的热处理，能够谋求节能化。此外，如图7所示，由于水分吸附脱附装置33a、33b的吸附剂的吸附、脱附速度除了具有风速依赖性之外，还具有温度依赖性，所以温度越高，吸附、脱附速度越快。因此，在脱附时的空气的温度与吸附时的空气的温度的温度差大的情况下，吸附、脱附速度之差也变大。可是，吸附、脱附的水分移动的合计量按照吸附、脱附速度中的慢的一方成为平衡。因为在实施方式I的系统的除湿装置30中可以不设置成为脱附热源的加热部件，所以，由于吸附的空气的温度与脱附的空气的温度之差与具有加热部件的情况相比较小，所以吸附和脱附的速度之差也变小。因此，吸附、脱附速度均匀地接近，能够高效率地利用吸附剂的吸附势(potential )。此外，因为可以不设置成为脱附热源的加热部件，所以即使在切换了空气路径的情况下，水分吸附脱附装置33a和33b的温度差也小。此外，由于与通过空气温度的温度差也小，所以因水分吸附脱附装置33a和33b的吸附剂的温度与通过的空气的温度之差产生的吸附剂的热阻力少，能够高效率除湿。另外，水分吸附脱附装置33a、33b被固定在风路内，不进行动作等地静止。因此，不像例如除湿转子那样进行旋转等的动作，水分吸附脱附装置33a、33b的形状不被限定，能够使水分吸附脱附装置33a、33b的通风面积与风路的形状相匹配。并且，通过确保较大的通风面积而减少风速，能够使压力损失降低。此外，在水分吸附脱附装置33a、33b的吸附剂中，能够增加与空气的接触面积，并使吸附脱附量增加。此外，由于水分吸附脱附装置33a、33b在吸附时和脱附时空气的流入方向相反，吸附时和脱附时的通风方向反向，所以能够使加湿/除湿效率上升。实施方式2图11是表示本发明的实施方式2的空气调节系统的构成的图。在本实施方式中，室外机IOa和室内机20由液体侧主管102和气体侧主管103连接而构成制冷剂回路。同样，室外机IOb和调湿装置30由配管连接而构成另外的制冷剂回路。在这里，室外机10a、室外机10b、室内机20、调湿装置30、控制器40由传送线101通信连接，作为系统能够进行协作的控制。关于室内机20、调湿装置30的除湿、制冷剂的蒸发温度的控制等与在实施方式I中说明了的情况相同。[实施方式2的效果]如上所述，根据实施方式2的空气调节系统，通过调湿装置30和室内机20分别连接于室外机10a、10b，能够变更调湿装置30侧的制冷剂的蒸发温度和室内机侧的制冷剂的蒸发温度，室内机20能够设定仅以调温为目的的制冷剂的蒸发温度。因此，在室内机20中，能够使蒸发温度进一步上升，能够谋求高效率化。实施方式3图12是表示本发明的实施方式3的空气调节系统的构成的图。本实施方式的空气调节系统还具有外部空气处理装置50。室外机IOa和室内机20、调湿装置30、外部空气处理装置50之间，利用液体侧主管102和液体侧分支管104以及气体侧主管103和气体侧分支管105，通过配管连接以能够使制冷剂循环，构成制冷剂回路。此外，关于外部空气处理装置50，也利用传送线101通信连接，以能够收发信号。外部空气处理装置50具有外部空气处理装置膨胀阀(第三膨胀装置)51、外部空气处理装置热交换器(第三室内热交换器)52、全热交换器53、加湿部件54、供气用送风部件55、排气用送风部件56、外部空气处理装置控制部件57。外部空气处理装置膨胀阀51例如与室内机膨胀阀21相同，能够用步进马达精细地控制阀开度。外部空气处理装置热交换器52将制冷剂与外部空气OA进行热交换。全热交换器53将外部空气OA与返回气体RA进行全热交换。加湿部件54是用于对通过了外部空气处理装置热交换器52的空气进行加湿并作为供气SA向室内输送的部件。供气用送风部件55是形成使外部空气OA通过全热交换器53、外部空气处理装置热交换器52、加湿部件54，并作为供气SA向室内供给的空气的流动的部件。排气用送风部件56是形成使返回气体RA通过全热交换器53，并作为排气EA向室外排出的空气的流动的部件。外部空气处理装置控制部件57基于来自控制器40的控制信号，控制外部空气处理装置50的各设备。在这里，在外部空气处理装置50的内部，外部空气OA以全热交换器53、外部空气处理装置室内热交换器52、加湿部件54的顺序通过，并作为供气SA向室内供给。此外，在外部空气处理装置50的内部，返回气体RA通过全热交换器53，并作为排气EA向室外排出。关于利用室外机10a、室内机20、调湿装置30的调温、调湿的动作，与在实施方式I等中说明了的情况相同。[实施方式3的效果]如上所述，根据实施方式3的空气调节系统，由于具备外部空气处理装置50，且利用全热交换器53能够在外部空气OA与返回气体RA之间进行全热交换，所以能够减少因换气而产生的负荷，能够降低压缩机11的驱动等。此外，在外部空气比室内空气高温高湿的情况下(室外机IOa为制冷运转)，通过了全热交换器53后的外部空气比室内空气高温高湿。因而，流过外部空气处理装置热交换器52的制冷剂的蒸发温度与通过空气温度之差同流过外部空气处理装置热交换器52的制冷剂的蒸发温度与室内空气的温度之差相比增加，能够高效率地进行热处理。另外，在外部空气比室内空气低温低湿的情况下(室外机IOa为制热运转)，通过了全热交换器53后的外部空气比室内空气低温低湿。因而，流过外部空气处理装置热交换器52的制冷剂的冷凝温度与通过空气温度之差同流过外部空气处理装置热交换器52的制冷剂的冷凝温度与室内空气的温度之差相比增加，能够高效率地进行热处理。在冬季进行制热加湿运转的情况下，通过使用加湿部件54,能够对室内进行加湿。加湿部件54通过使用供水型的透湿膜的部件、超声波加湿器等，能够加湿通过空气。由于外部空气处理装置50不装载压缩机11，所以室内机20、调湿装置30、配置于外部空气处理装置50的天花板背面的设备无需全部装载压缩机11，能够实现轻量化且小型化。实施方式4图13是表示本发明的实施方式4的空气调节系统的构成的图。图13是在实施方式2中说明了的图11的结构中追加了外部空气处理装置50的结构。在本实施方式中，室外机10a、室内机20、外部空气处理装置50由液体侧主管102和液体侧分支管104以及气体侧主管103和气体侧分支管105连接而构成制冷剂回路。室外机IOb和调湿装置30由液体侧主管102和气体侧主管103连接而构成另外的制冷剂回路。在这里，室外机10a、室外机10b、室内机20、调湿装置30、控制器40、外部空气处理装置50由传送线101通信连接，作为系统能够进行协作的控制。关于室内机20、调湿装置30中的除湿、制冷剂的蒸发温度的控制等，与在实施方式1、2等中说明的情况相同。[实施方式4的效果]如上所述，根据实施方式4的空气调节系统，通过调湿装置30、外部空气处理装置50和室内机20分别连接于室外机10a、10b，能够变更调湿装置30侧的制冷剂的蒸发温度和室内机侧的制冷剂的蒸发温度，室内机20能够设定仅以调温为目的的制冷剂的蒸发温度。因此，在室内机20中，能够使蒸发温度进一步上升，能够谋求高效率化。实施方式5在上述的实施方式2、4中，通过配管连接室外机IOb和调湿装置30而构成制冷剂回路，但是例如也可以构成为使室外机IOb和调湿装置30成为一体的调湿装置。附图标记的说明Ia排出压力传感器、Ib吸入压力传感器、2a液体管温度传感器、2b气体管温度传感器、2c外部空气温度传感器、2d吸入空气温度传感器、3温湿度传感器、10a、IOb室外机、11压缩机、12室外热交换器、13四通阀、14蓄积器、15室外机送风部件、16室外机控制部件、20室内机、21室内机膨胀阀、22室内机热交换器、23室内机送风部件、24室内机控制部件、30调湿装置、31调湿装置膨胀阀、32调湿装置热交换器、33a、33b水分吸附脱附装置、34a、34b空气流路切换部件、35调湿装置送风部件、36调湿装置控制部件、37本体、38吸入口、39排出口、40控制器、50外部空气处理装置、51外部空气处理装置膨胀阀、52外部空气处理装置热交换器、53全热交换器、54加湿部件、55供气用送风部件、56排气用送风部件、57外部空气处理装置控制部件、101传送线、102液体侧主管、103气体侧主管、104液体侧分支管、105气体侧分支管、OA外部空气、RA返回气体、SA供气、EA排气。
权利要求
1.一种空气调节系统，其特征在于， 该空气调节系统包括: I台以上的室外机，具有压缩机、流路切换装置和室外热交换器； I台以上的室内机，具有第一膨胀装置和第一室内热交换器；以及I台以上的调湿装置，具有第二膨胀装置、第二室内热交换器和第一水分吸附脱附装置及第二水分吸附脱附装置， 通过配管连接上述压缩机、上述流路切换装置、上述室外热交换器、上述第一膨胀装置、上述第一室内热交换器、上述第二膨胀装置和上述第二室内热交换器，构成制冷剂回路。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于， 该空气调节系统还包括具有第三膨胀装置和第三室内热交换器的I台以上的外部空气处理装置，进一步通过配管连接第三膨胀装置和第三室内热交换器，构成上述制冷剂回路。
3.一种空气调节系统，其特征在于， 该空气调节系统包括: I台以上的第一室外机，具有第一压缩机、第一流路切换装置和第一室外热交换器； I台以上的第二室外机，具有第二压缩机、第二流路切换装置和第二室外热交换器； I台以上的室内机，具有第一膨胀装置和第一室内热交换器；以及 I台以上的调湿装置，具有第二膨胀装置、第二室内热交换器和水分吸附脱附装置， 通过配管连接上述第一压缩机、上述第一流路切换装置、上述第一室外热交换器、上述第一膨胀装置和上述第一室内热交换器，构成第一制冷剂回路， 通过配管连接上述第二压缩机、上述第二流路切换装置、上述第二室外热交换器、上述第二膨胀装置和上述第二室内热交换器，构成第二制冷剂回路。
4.根据权利要求3所述的空气调节系统，其特征在于， 该空气调节系统还包括具有第三膨胀装置和第三室内热交换器的I台以上的外部空气处理装置，进一步通过配管连接第三膨胀装置和第三室内热交换器，构成上述第一制冷剂回路。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的空气调节系统，其特征在于， 在上述调湿装置中， 上述第一水分吸附脱附装置及第二水分吸附脱附装置被配置在连通供空气从调湿对象空间流入的吸入口和用于向该调湿对象空间流出空气的排出口的风路内，具有相对于相对湿度为40 100%的空气的平衡吸附量相对于相对湿度的上升呈大致直线状地增加的吸附剂，向湿度相对低的空气排出水分，从湿度相对高的空气吸收水分， 上述第二室内热交换器被配置在上述风路内的、上述第一水分吸附脱附装置与上述第二水分吸附脱附装置之间， 该调湿装置还包括切换装置，该切换装置将从上述吸入口流入的空气，在使其依次通过上述第一水分吸附脱附装置、上述第二室内热交换器、上述第二水分吸附脱附装置的路径、和使其依次通过上述第二水分吸附脱附装置、上述第二室内热交换器、上述第一水分吸附脱附装置的路径之间进行切换。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的空气调节系统，其特征在于， 上述第一水分吸附脱附装置及上述第二水分吸附脱附装置被固定且静止在连通供空气从调湿对象空间流入的吸入口和用于向该调湿对象空间流出空气的排出口的风路内。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的空气调节系统，其特征在于， 上述第一水分吸附脱附装置及上述第二水分吸附脱附装置是具有多个小通孔的通风体。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的空气调节系统，其特征在于， 上述第二室内热交换器被配置在连通供空气从调湿对象空间流入的吸入口和用于向该调湿对象空间流出空气的排出口的风路内的、上述第一水分吸附脱附装置与上述第二水分吸附脱附装置之间， 上述第一水分吸附脱附装置及上述第二水分吸附脱附装置被配置成，使各自的空气的通过面与上述第二室内热交换器的空气的通过面相向。
9.根据权利要求1 7中任一项所述的空气调节系统，其特征在于， 上述第二室内热交换器被配置在连通供空气从调湿对象空间流入的吸入口和用于向该调湿对象空间流出空气的排出口的风路内的、上述第一水分吸附脱附装置与上述第二水分吸附脱附装置 之间， 通过切换上述风路内的空气路径，通过上述第一水分吸附脱附装置、上述第二室内热交换器和上述第二水分吸附脱附装置的空气的方向成为相反方向。
10.根据权利要求5 9中任一项所述的空气调节系统，其特征在于， 上述切换装置具有: 第一分支部，设于上述第一水分吸附脱附装置及上述第二水分吸附脱附装置的上游侦牝使上述风路向两个方向分支；以及 第二分支部，设于上述第一水分吸附脱附装置及上述第二水分吸附脱附装置的下游侦牝使上述风路向两个方向分支。
11.一种调湿装置，其特征在于， 该调湿装置包括: 压缩机； 冷凝器； 膨胀装置； 第一水分吸附脱附装置及第二水分吸附脱附装置，被配置在连通供空气从调湿对象空间流入的吸入口和用于向该调湿对象空间流出空气的排出口的风路内，具有相对于相对湿度为40 100%的空气的平衡吸附量相对于相对湿度的上升呈大致直线状地增加的吸附齐U，向湿度相对低的空气排出水分，从湿度相对高的空气吸收水分， 蒸发器，被配置在上述风路内的、上述第一水分吸附脱附装置与上述第二水分吸附脱附装置之间；以及 切换装置，将从上述吸入口流入的空气，在使其依次通过上述第一水分吸附脱附装置、上述蒸发器、上述第二水分吸附脱附装置的路径、和使其依次通过上述第二水分吸附脱附装置、上述蒸发器、上述第一水分吸附脱附装置的路径之间进行切换。
全文摘要
本发明提供能够高效率地进行调温和调湿的空气调节系统。该空气调节系统包括具有压缩机(11)、四通阀(13)和室外热交换器(12)的1台以上的室外机(10a)、具有室内机膨胀阀(21)和室内机热交换器(22)的1台以上的室内机(20)、和具有调湿装置膨胀阀(31)、调湿装置热交换器(32)以及第一及第二水分吸附脱附装置(33a、33b)的1台以上的调湿装置(30)，通过配管连接压缩机(11)、四通阀(13)、室外热交换器(12)、室内机膨胀阀(21)、室内机热交换器(22)、调湿装置膨胀阀(31)和调湿装置热交换器(32)，构成制冷剂回路。
文档编号F24F3/14GK103221752SQ20108007035
公开日2013年7月24日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者伊藤慎一, 丰岛正树, 亩崎史武 申请人:三菱电机株式会社