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JP2006308229A - 空気調和装置 - Google Patents

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Hiroyuki Morimoto
裕之 森本
Takeshi Sugimoto
猛 杉本
Fumio Matsuoka
文雄 松岡
Satoru Hirakuni
悟 平國
Hiroaki Yamamoto
裕章 山本
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Abstract

【課題】 水分吸着手段による除湿機能を有し、ヒータ加熱が不要、あるいは圧縮機の効率を低下させずに、冷凍サイクルにおける凝縮排熱を用いて水分吸着手段の再生が可能な空気調和装置を提供する。
【解決手段】 低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第1の相対湿度と第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段等を備えたものである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、除湿機能を有する空気調和装置に関し、特に潜熱除去と顕熱除去を分離することにより、蒸発器への着霜を低減する空気調和装置に関する。
従来の除湿機能を有する空気調和装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、デフロストヒータとで構成されている。空気調和装置の冷凍サイクル内には冷媒が充填されている。圧縮機で圧縮された冷媒は高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器に送り込まれる。凝縮器に流れ込んだ冷媒は、空気に熱を放出することにより液化する。液化した冷媒は膨張弁で減圧されて気液二相流状態となり、蒸発器にて周囲空気から熱を吸収することでガス化し、圧縮機へと流れる。特に、冷凍・冷蔵倉庫においては10℃より低い温度帯に制御しなければならないため、蒸発温度が0℃より低くなる。このため、蒸発器で霜が発生し冷却能力を低下させていた。そこで、蒸発器にヒータを取り付け定期的に霜取り運転を行っていた。その結果、余計なエネルギを消費することになり、空気調和装置の効率の低下を引き起こしていた。さらに、除霜運転後は、冷凍・冷蔵倉庫内の温度が上昇し、空気調和装置の負荷が増大し、消費電力が増加していた。
また、圧縮機の回転数が制御できる空気調和装置(ルームエアコン等)の場合、冷房の中間期(梅雨、秋等)において、冷房負荷が小さくなるため、圧縮機の回転数を低下させることにより、負荷に追従していた。その結果、蒸発温度が上昇し、部屋の顕熱は除去できるが、潜熱は除去できない状態に陥り、部屋の相対湿度が上昇し、不快感が増大していた。
そこで、冷媒冷凍機と水分吸着手段を組み合わせ、蒸発器(吸熱器)に流れ込む空気の水分を水分吸着手段によりあらかじめ除去し、霜取運転を無くす方法が開示されている。すなわち、水分吸着手段であるデシカントロータで減湿した空気を蒸発器(吸熱器)へ供給する。一方、吸湿したデシカントロータの水分を脱着して再生するために、凝縮器(放熱器)で加熱された高温の空気をデシカントロータへ供給する(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−241693号公報(第6頁〜第8頁、第2図) 濱本芳徳、岡島次郎、松岡文雄、秋澤淳、柏木孝夫、「除湿・加湿ローターとシステムの性能解析 第1報:理論モデル」日本冷凍空調学会論文集 Trans. of the JSRAE Vol.19, No.3(2002) pp.281-292(第287頁、(17)式) "シリカゲルについて"、信越化成工業株式会社ホームページ、[平成16年6月1日検索]、インターネット<URL:http://www.shin-etsu-kasei.co.jp/silica.html>
従来の除湿機能を有する空気調和機は、デシカントロータの表面に設けられる固体吸着材にゼオライトやシリカゲルが用いられる。固体吸着材にゼオライトを用いる場合について、図22にゼオライトの水分平衡吸着特性を示す(例えば、非特許文献1参照)。図22より、ゼオライトに吸着した水分を効率よく脱着して再生するには、相対湿度が数パーセント以下の空気を供給する必要があることがわかる。空気の相対湿度を減少するためには空気を高温に加熱する必要がある。そのため、凝縮器で放熱される熱が比較的高温になるものとして、冷媒にCO2(二酸化炭素)を使用し、圧縮機がCO2の臨界圧を超えて圧縮する冷凍サイクルを用いている。圧縮機で圧縮される高圧が100〜150[kgf/cm2]程度であり、冷媒にHFC(ハイドロフルオロカーボン)を用いた通常の臨界圧を越えない冷凍サイクルの場合の2倍程度となるので、圧縮機、凝縮器及びこれらを接続する配管の耐圧を確保するために製品コストが上昇することになる。また、固体吸着材の再生温度が150℃程度と高いため、凝縮器出口の空気温度を高くする必要があり、そのためには、凝縮器での風量を小さくする必要があり、その結果、高圧が上昇し、圧縮機の圧縮比が増大し、圧縮機の効率が低下する問題があった。
また、固体吸着材にシリカゲルを用いる場合について、シリカゲルは2種類の吸着特性をもつことが知られている(例えば、非特許文献2参照)。湿度の低い領域で水分の吸収率が高まり、湿度の高い領域で吸収率が飽和する、ゼオライトと同様の特性を有するものについては、上記シリカゲルを用いた場合と同様の問題がある。また、湿度の低い領域では吸収率が低く、湿度の高い領域で吸収率が高まる特性を有するものについては、水分の吸収率が低い範囲の湿度において、湿度の異なる空調空間を対象に、吸着と脱着を繰り返して除湿するのに制約があるという問題点があった。
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、水分吸着手段による除湿機能を有し、ヒータ加熱が不要、あるいは圧縮機の効率を低下させずに、冷凍サイクルにおける凝縮排熱を用いて水分吸着手段の再生が可能な空気調和装置を得ることを目的とする。
本発明に係る空気調和装置は、低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第1の相対湿度と第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段と、該水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第1の空気を供給する第1の送風手段と、水分吸着手段により水分が吸着される第2の空気を供給する第2の送風手段と、水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の第1の空気と第2の空気が供給される領域を変更する駆動手段と、冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷媒回路とを備え、凝縮器が水分吸着手段に対し第1の空気の風上側に配置され、蒸発器が水分吸着手段に対して第2の空気の風下側に配置されたものである。
この発明に係る空気調和装置によれば、低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、第1の相対湿度と第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段と、該水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第1の空気を供給する第1の送風手段と、水分吸着手段により水分が吸着される第2の空気を供給する第2の送風手段と、水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の第1の空気と第2の空気が供給される領域を変更する駆動手段と、冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷媒回路とを備え、凝縮器を水分吸着手段に対し第1の空気の風上側に配置し、蒸発器を水分吸着手段に対して第2の空気の風下側に配置することにより、従来、頻繁に発生していた除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。また、第1の相対湿度が30%程度であるため、水分吸着手段に吸着した水分を脱着して再生させるのに30%程度の相対湿度を有する空気で十分であり、空気をヒータで加熱するものとは異なり、第1の空気の風上側に配置された凝縮器の放熱を用いて第1の空気を加熱するので、ヒータ加熱用の消費電力が不要である。さらに、高温の再生温度が必要ないので、冷媒回路における圧縮機では冷媒が臨界圧を越えような高圧を必要としないので、圧縮機、凝縮器及びこれらを接続する配管の耐圧を低くすることができ、製品コストを低減するとともに、圧縮機の圧縮比も抑制できるので、圧縮機の効率を改善でき省エネを図ることができる。
実施形態1.
図1は、本発明の実施形態1に係る空気調和装置の構成を説明する概略図である。図2は、本実施形態1における空気調和装置の要部構成である水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図である。本実施形態1では、空気調和装置を冷蔵倉庫に適用した例を示す。冷蔵倉庫内の冷蔵室100bが第2の空調空間であり、空調空間の気温である乾球温度が10[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が4.56[g/kg]である。その外部は第1の空調空間である外気側100aであり、乾球温度が30[℃]、相対湿度が60[%]、絶対湿度が16.04[g/kg]である。このような運転状態を空気線図に示したものが図3である。なお、外気側100bは開放された空間であり、乾球温度、相対湿度、及び絶対湿度が、それぞれ30[℃]、60%、及び16.04[g/kg]に維持されるものとする。
次に、本実施形態1における空気調和装置の構成を説明する。図1において、空気調和装置は、吸着手段と冷凍手段20を備える。すなわち、水分吸着手段であるデシカントロータ1、デシカントロータを可動させるための駆動手段2であるモータ、第1の空調空間である外気側100aの空気である第1の空気4aをデシカントロータ1へ供給するための第1の送風手段であるファン3a、第2の空調空間である冷蔵室100bの空気である第2の空気4bをデシカントロータ1へ供給するための第2の送風手段であるファン3bに加え、HFC(ハイドロフルオロカーボン)系の冷媒であるR404Aが封入され、圧縮機20a、凝縮器20b、絞り装置である膨張弁20c、蒸発器20dからなる冷凍手段20により構成される。冷媒はR134a、R407C、R410A、自然冷媒などでもよい。ファン3aが回転することにより、第1の空気4aが凝縮器20bと熱交換するとともにデシカントロータ1を通過するように気流を形成する。また、ファン3bが回転することにより、第2の空気4bがデシカントロータ1を通過し、蒸発器20dと熱交換するように気流を形成する。また、凝縮器20bは、水分吸着手段であるデシカントロータ1に対し第1の空気4aの風上側に配置される。さらに、蒸発器20dは、水分吸着手段であるデシカントロータ1に対し第2の空気4bの風上側に配置される。図2に示すように、デシカントロータ1は円柱形をしており、モータ2により矢印5の方向に回転し、外気側100aと冷蔵室100bとの間を時間とともに移動する。
図4は、本実施形態1における空気調和装置の要部構成である水分吸着手段であるデシカントロータ1に設けられる固体吸着材の水分吸着特性を示す。固体吸着材は多孔質ケイ素材料であり、1.5nm(ナノメートル)程度の細孔が多数設けられたものである。なおこのような固体吸着材は、一般的にナノポーラスシリカとして知られている。図4において、横軸は空調空間の相対湿度、縦軸は水分の平衡吸着量である。図4からわかるように、本実施形態1で用いる固体吸着剤は、相対湿度が30%(第1の相対湿度)から40%(第2の相対湿度)の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率である傾斜が、30%未満または40%を超える範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率である傾斜よりも大きい。これは、相対湿度が30%未満の空気をデシカントロータ1に当てると水分の脱着が起こり、相対湿度が40%を超える空気をデシカントロータ1に当てると水分の吸着が起こることを意味する。なお、固体吸着材の細孔径を増加または減少することにより、第1の相対湿度及び第2の相対湿度を増加または減少することができる。
次に、動作について説明する。図3は本実施形態1における空気調和装置の動作を説明する空気線図である。図1及び図3において、冷蔵室100b側のデシカントロータ1を通過する第1の空気4bに対し、デシカントローラ1の通過前空気の状態を(1)、デシカントローラ1を通過した直後の空気の状態を(2)、蒸発器20dと熱交換した直後の空気の状態を(3)とする。また、外気側100aのデシカントロータ1を通過する第1の空気4aに対し、凝縮器20bの風上側空気の状態を(4)、凝縮器20bと熱交換した直後の空気の状態を(5)、デシカントローラ1の通過直後の空気の状態を(6)とする。
まず、デシカントロータ1が冷蔵室100b内の水分を吸着する動作を説明する。状態(1)の空気は、乾球温度が10[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が4.56[g/kg]である。デシカントロータ1に供給された状態(1)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が60%から例えば30%まで減湿され、絶対湿度は4.56[g/kg]から2.96[g/kg]まで減湿され、乾球温度は10[℃]から14[℃]まで上昇した状態(2)の空気となって蒸発器20dへ向かう。図5に示すように、デシカントロータ1に設けられる固体吸着材は、相対湿度40%以上の領域では吸着できる水分量が大きいので、状態(1)の空気を減湿できる。状態(2)の空気は蒸発器20dで熱交換され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが除去されて冷却され、相対湿度が100%未満、乾球温度が−2[℃]である状態(3)の空気となる。なお、蒸発器20dに着霜しないようにするために、蒸発器20dの蒸発温度が状態(3)の空気における露点温度(本実施の形態では−2.96[℃])よりも高くなるように、膨張弁20cの開度、圧縮機20aの回転数、ファン3bの回転数等を調節している。状態(3)の空気は冷蔵室100b内へ拡散され、冷蔵室100bの乾球温度を10[℃]に保つ。また、デシカントロータ1に吸着した水分は、モータ2により水分の吸着した領域が外気側100aに移動され、後述するように外気側100aで脱着される。
次に、デシカントロータ1に吸着された水分が外気側100aで脱着される動作を説明する。状態(4)の空気は、気温である乾球温度が30[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が16.04[g/kg]である。凝縮器20bに供給された状態(4)の空気は、凝縮器20bで熱交換されて加熱され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが加わり、乾球温度が43[℃]まで上昇し、相対湿度が30%まで減湿された状態(5)の空気となってデシカントロータ1へ供給される。凝縮器20bの凝縮温度が43[℃]になるように、膨張弁20c、圧縮機20aの回転数、ファン4aの回転数等で調節する。デシカントロータ1へ供給された状態(5)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が30%から60%まで増湿され、絶対湿度が16.04[g/kg]から19.72[g/kg]まで増湿され、乾球温度が43[℃]から34[℃]まで低下した状態(6)の空気となり、外気側100aへ放出される。相対湿度が30%である状態(5)の空気がデシカントロータ1に供給されれば、図4に示すようにデシカントロータ1に設けられる固体吸着材で保持できる水分量が相対湿度40%以上の領域における水分量よりも極端に小さくなるため、外気側100aの空気に水分を放出することができる。水分が脱着されたデシカントロータ1の領域は、モータ2によって再び冷蔵室100b内へ移動する。この動作を繰り返すことにより、冷蔵室100b内を減湿する。
このように、本実施形態1における空気調和装置は冷蔵室100b内を減湿できるので、冷蔵室100bを低温に保つ蒸発器への着霜をなくすことができる。また、第1の相対湿度及び第2の相対湿度が30%から40%の範囲である水分吸着手段を用いたので、冷凍サイクルにおける凝縮排熱を用いて水分吸着手段を再生できる。また、デシカントロータ1に設ける固体吸着材の細孔の径を適当に選択することにより、第1の湿度及び第2の湿度の値を適宜設定することができる。さらに、外気側100aの相対湿度が30%より小さいには、デシカントロータ1に吸着した水分を、凝縮器で加熱した空気を供給することにより脱着できる。
このように、冷凍手段20と図4の特性を有した水分吸着手段1を組み合わせることで、従来、頻繁に発生していた除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。また、第1の相対湿度が30%なので、水分吸着手段に吸着した水分を脱着して再生させるのに30%程度の相対湿度を有する空気で十分であり、空気をヒータで加熱するものとは異なり、第1の空気4aの風上側に配置された凝縮器20bの放熱を用いて第1の空気4aを加熱するので、ヒータ加熱用の消費電力が不要である。さらに、冷媒回路における圧縮器20aでは冷媒が臨界圧を越えるほどの高圧を必要としないので、圧縮機20a、凝縮器20b及びこれらを接続する配管の耐圧を低くすることができ、製品コストを低減するとともに、圧縮機20aの圧縮比も抑制できるので、圧縮機の効率を改善でき省エネを図ることができる。
実施形態2.
実施形態1は、冷凍倉庫に適用した例であるが、ルームエアコンやパッケージエアコンにも適用可能であり、その実施形態について説明する。
本実施形態2の構成は、実施形態1の構成(図1)と同じである。第2の空調空間100bの温度は、乾球温度26[℃]、相対湿度60[%]である。外気側である第2の空調空間100aの温度は、乾球温度32[℃]、相対湿度60[%]である。
次に、動作について説明する。図5はこの発明の本実施の形態における空気調和装置の動作を説明する空気線図である。図1及び図5において、空調空間100b側のデシカントロータ1を通過する第2の空気4bに対し、デシカントローラ1の通過前空気の状態を(1)、デシカントローラ1を通過した直後の空気の状態を(2)、蒸発器20dと熱交換した直後の空気の状態を(3)とする。また、外気側100aのデシカントロータ1を通過する第1の空気4aに対し、凝縮器20bの風上側空気の状態を(4)、凝縮器20bと熱交換した直後の空気の状態を(5)、デシカントローラ1の通過直後の空気の状態を(6)とする。
まず、デシカントロータ1が空調室100b内の水分を吸着する動作を説明する。状態(1)の空気は、気温である乾球温度が26[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が12.64[g/kg]である。デシカントロータ1に供給された状態(1)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が60%から例えば30%まで減湿され、絶対湿度は12.64[g/kg]から9.65[g/kg]まで減湿され、乾球温度は26[℃]から33[℃]まで上昇した状態(2)の空気となって蒸発器20dへ向かう。図4に示すように、デシカントロータ1に設けられる固体吸着材は、相対湿度40%以上の領域では吸着できる水分量が大きいので、状態(1)の空気を減湿できる。状態(2)の空気は蒸発器20dで熱交換され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが除去されて冷却され、乾球温度が20[℃]である状態(3)の空気となる。なお、蒸発器20dの蒸発温度は20[℃]になるように、膨張弁20cの開度、圧縮機20aの回転数、ファン4bの回転数等を調節している。状態(3)の空気は空調室100b内へ拡散され、空調室100bの乾球温度を20[℃]に保つ。また、デシカントロータ1に吸着した水分は、モータ2により水分の吸着した領域が外気側100aに移動され、後述するように外気側100aで脱着される。
次に、デシカントロータ1に吸着された水分が外気側200aで脱着される動作を説明する。状態(4)の空気は、気温である乾球温度が32[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が18.04[g/kg]である。凝縮器20bに供給された状態(4)の空気は、凝縮器20bで熱交換されて加熱され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが加わり、乾球温度が45[℃]まで上昇し、相対湿度が30%まで減湿された状態(5)の空気となってデシカントロータ1へ供給される。凝縮器20bの凝縮温度が45[℃]になるように、膨張弁20c、圧縮機20aの回転数、ファン4aの回転数等で調節する。デシカントロータ1へ供給された状態(5)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が30%から60%まで増湿され、絶対湿度が18.04[g/kg]から21.88[g/kg]まで増湿され、乾球温度が45[℃]から35[℃]まで低下した状態(6)の空気となり、外気側100aへ放出される。相対湿度が30%である状態(5)の空気がデシカントロータ1に供給されれば、図4に示すようにデシカントロータ1に設けられる固体吸着材で保持できる水分量が相対湿度40%以上の領域における水分量よりも極端に小さくなるため、外気側100aの空気に水分を放出することができる。水分が脱着されたデシカントロータ1の領域は、モータ2によって再び空調室100b内へ移動する。この動作を繰り返すことにより、空調室100b内を減湿する。
このように、潜熱の除去は吸着手段、顕熱の除去は冷却手段(冷凍サイクル)20が賄い、しかも水分吸着手段の再生(脱着)を冷凍サイクルの凝縮廃熱で賄うことで、システムの能力は大幅に改善される。その改善効果を以下に見積もる。
図6に示す従来の冷凍サイクルでは、空調空間100bの状態が乾球温度26℃、相対湿度60[%]、外気側100aの状態が乾球温度32[℃]、相対湿度60[%]では、凝縮温度47[℃]、蒸発温度11[℃]付近でバランスし、空調空間100bの顕熱と潜熱の両方同時に除去していた。本発明では、冷凍サイクルは顕熱のみを賄えば良いので、蒸発温度を20[℃]程度に制御できる。その結果、蒸発温度は11[℃]から20[℃]に上昇させることができる。図7に、蒸発温度と成績係数(=冷却能力/消費電力)との関係を示す。図7において、蒸発温度11[℃]の場合、成績係数は3.1程度(図中の点(A))であり、蒸発温度を20[℃]に上げると、成績係数は3.9程度(図中の点(B))にまで上昇し、成績係数は25%程度改善される。
また、デシカントロータ6に設ける固体吸着材の細孔の径を適当に選択することにより、第1の湿度及び第2の湿度の値を適宜設定することができる。
以上の実施形態2の説明において、外気側の水分吸着手段に対し第1の空気の風上側に凝縮器を配置したが、外気側の相対湿度が30[%]より低ければ、第1の空気を加熱することなく水分吸着手段を再生できる。
以上、説明したように、冷凍サイクルと図4に示す吸着特性を有する水分吸着手段を組み合わせることにより、冷凍サイクルの成績係数を25[%]程度改善できる。
また、第1の相対湿度が最低で30%なので、水分吸着手段に吸着した水分を脱着して再生させるのに30%程度の相対湿度を有する空気で十分であり、第1の空気を加熱して相対湿度を低減する必要がなく、空気をヒータで加熱するものとは異なり、ヒータ加熱用の消費電力が不要である。
実施形態3.
図8は、本発明の利用例を示すスーパマーケット等の店舗の設置イメージである。図8中の200は店内空間、30は食品等を冷却しながら展示するショーケース、40は熱源機である。図9は、本発明のショーケース30、熱源機40の構成を示している。熱源機40は、圧縮機40a、油分離器40b、凝縮器40c、液だめ40d、から構成されており、配管で接続されている。また、油分離器40bの下流には、毛細管40e、開閉弁(電磁弁等)40fが配管接続され、圧縮機40aの吸入管と接続されている。
図9に示すショーケース30の上部は、食品を展示するためのスペース(以下陳列室30eと呼ぶ)で、下部は水分吸着手段6等の主要構成部品が収納されている(以下機械室と呼ぶ)。機械室は二つに分割されており、その上部は吸着室10b、下部は脱着室10aである。水分吸着手段6は吸着室10bと脱着室10aにまたがって設置され、回転手段7で回転している。図10の矢印11a、11bは風の流れ・向きを表している。11aはショーケース内を循環している風の流れであり、11bは店内200から進入してくる風の流れを表している。第2の空気9bは、11aと11bが合流したものである。また9aは第1の空気である。
脱着室10aは風上側から、サブクール熱交換器30a、水分吸着手段6、送風機8aの順で並んでいる。吸着室は、風上側から送風機8b、水分吸着手段6、蒸発器30dの順で並んでいる。30bは開閉弁(本実施形態3では電磁弁)、30cは絞り装置(本実施形態3では温度式膨張弁)であり、蒸発器30dとサブクール熱交換器30aとの間に設置している。
次に、動作について説明する。図10は、吸着室10bと脱着室10aを拡大したものである。図11はこの発明の本実施の形態における空気調和装置の動作を説明する空気線図である。
図9、図10、図11において、店内200の空気11bとショーケース30内を循環している空気11aが送風機8bによって導入され、吸着室10bで混合された状態の空気を(7)とする。吸着室10b側のデシカントロータ6の通過した直後の空気の状態を(8)、蒸発器30dと熱交換した直後の空気の状態を(9)とする。また、脱着室側10aのサブクール熱交換器30aの風上側の空気の状態を(10)、サブクール熱交換器30aと熱交換した直後の空気の状態を(11)、デシカントローラ6の通過直後の空気の状態を(12)とする。
次にショーケース30の風の流れを、図9で説明する。吸着室側10bは、店内の空気とショーケース30内を循環している空気とが混合されて、デシカントロータ6、蒸発器30dに導かれる。ショーケース30を循環している空気11aは、ショーケース30の陳列室30eと店内空気とを遮断するエアカーテンとしての機能を持っている。一方、脱着室側10aは、店内空気を送風機8aで導入し、サブクール熱交換器30a、デシカントロータ6を経て、再び店内へ放出される。
ここで、デシカントロータ6が水分を吸着する動作を説明する(図11参照)。状態(7)の空気は、店内空気11bとショーケース内を循環する空気11aとが混合し、乾球温度が0[℃]、相対湿度が90%、絶対湿度が3.39[g/kg]の状態となる。デシカントロータ6に供給された状態(7)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が90%から例えば20%まで減湿され、絶対湿度は3.39[g/kg]から1.12[g/kg]まで減湿され、乾球温度は0[℃]から5.6[℃]まで上昇した状態(8)の空気となって蒸発器30dへ向かう。図4に示すように、デシカントロータ6に設けられる固体吸着材は、相対湿度40%以上の領域では吸着できる水分量が大きいので、状態(7)の空気を減湿できる。状態(8)の空気は蒸発器30dで熱交換され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが除去されて冷却され、相対湿度が100%未満、乾球温度が−10[℃]である状態(9)の空気となる。なお蒸発器30dの蒸発温度は−10[℃]になるように、膨張弁30cの開度、圧縮機40aの回転数、送風機8bの回転数等を調節している。状態(9)の空気はショーケース内を通り、陳列室30eに拡散され、一部は店内200に拡散する。陳列室30eの乾球温度を−10[℃]程度に保つ。また、デシカントロータ6に吸着した水分は、モータ7により水分の吸着した領域が脱着側10aに移動され、後述するように脱着室側10aで脱着される。
次に、デシカントロータ6に吸着された水分が脱着室側10aで脱着される動作を説明する。状態(10)の空気は、店内温度である乾球温度が24[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が11.19[g/kg]である。サブクール熱交換器30aに供給された状態(10)の空気は、サブクール熱交換器30aで熱交換されて加熱され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが加わり、乾球温度が44[℃]まで上昇し、相対湿度が20%まで減湿された状態(11)の空気となってデシカントロータ6へ供給される。サブクール熱交換器30aの出口空気(11)の温度が45[℃]になるように、膨張弁30c、圧縮機40aの回転数、ファン9aの回転数等で調節する。デシカントロータ6へ供給された状態(11)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が20%から60%まで増湿され、絶対湿度が11.19[g/kg]から16.45[g/kg]まで増湿され、乾球温度が44[℃]から30[℃]まで低下した状態(12)の空気となり、店内側200へ放出される。相対湿度が20%である状態(11)の空気がデシカントロータ6に供給されれば、図4に示すようにデシカントロータ6に設けられる固体吸着材で保持できる水分量が相対湿度40%以上の領域における水分量よりも極端に小さくなるため、店内200の空気に水分を放出することができる。水分が脱着されたデシカントロータ6の領域は、モータ7によって再び吸着室10b内へ移動する。この動作を繰り返すことにより、蒸発器手前の空気(12)を減湿することができる。
本実施形態3における冷凍サイクルの動作点をP−h線図(図12)で説明する。なお図12の曲線は、冷媒の飽和蒸気圧線である。圧縮機40aで圧縮された冷媒は高温・高圧のガス冷媒(13−1)となり、油分離器40bへと送り込まれる。油分離器40bにおいて、冷凍機油(ミスト状)が分離され、分離された冷凍機油は減圧弁40e(本実施形態3では毛細管)、開閉弁(本実施の形態では電磁弁)40f、圧縮機の吸入を経て、再び圧縮機40aに戻る。高温・高圧のガス冷媒は、凝縮器40cで外気に熱を放出し、液化する(13−2)。液冷媒(13−2)は、気液分離器40dを通り、サブクール熱交換器30aに送り込まれ、店内空気と熱交換し、冷却され、冷媒の温度が低下した状態(13−3)となる。サブクール熱交換器30aを出た液冷媒(13−3)は、開閉弁30bを経て、絞り装置30cで減圧され、低圧の気液二相状態(13−4)となる。低圧の気液二相冷媒(13−4)は蒸発器30dにおいて、ショーケース内空気と熱交換して、低圧のガス冷媒(13−5)となり、圧縮機40aに戻る。
本実施形態3のように、ショーケース内にサブクール熱交換器30aを設け、店内空気で冷媒のサブクールを大きくすることにより、冷凍効果を大きくすることが可能となり、冷凍サイクル側の性能向上を図ることが可能となる。その効果を試算した結果を表1に示す。なお、試算条件は凝縮温度45℃、蒸発温度−10℃、従来のサブクール0℃、本実施の形態のサブクール15℃である。表1より、本実施形態3のように、サブクール熱交換器30bを付加することで、冷凍効果が24%上昇し、冷凍能力向上の効果も得ることができる。
Figure 2006308229
このように、ショーケースに図4の吸着特性を有する水分吸着手段を組み合わせた冷凍装置を備えることで、従来、頻繁に発生していた除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。さらに、冷凍機の高圧液の排熱(あるいは凝縮排熱)で水分吸着手段を再生することができるので、再生用ヒータを用いることなく水分吸着手段に吸着した水分の脱着が可能となり、省エネを図ることができる。
また、従来のショーケースでは、ドレイン水を配管で屋外に捨てていたり、バケツでドレインイン水を捨てていたりしていたが、本発明の冷凍装置では、ドレインは水蒸気として、再び店内に放出するため、ドレイン配管が不要となり、工事費を削減できる。あるいは、ドレインをバケツで捨てる必要が無くなり、維持経費の低減にも繋がる。
また、店内に水蒸気を戻すため、店内環境の湿度が維持され、レジ付近での静電気発生の抑制、人への環境もよくなる。さらに、従来のショーケースでは、冷気が通路にもれ、通路が冷え(コールドアイル)、買い物客から足元が冷えるというクレームが存在したが、本発明では、暖かい空気が放出されるため、コールドアイルも解消することが可能である。
実施形態4.
図13は実施形態4に係る空気調和装置の構成を示す図である。本実施形態4に係る空気調和装置は、水分吸着手段12、回転手段23、回転手段23の回転を水分吸着手段12に伝達させる手段24、圧縮機50a、凝縮器50b、絞り装置50c、蒸発器50d、ドレインを補足する手段16、ドレインを蓄えるためのタンク17、吸着側送風機13b、脱着側送風機13a、脱着側と吸着側との仕切り18で構成している。脱着側は風上から、凝縮器50b、水分吸着手段12、蒸発器50dの順で並んでいる。14aは第1の空気、14bは第2の空気である。
次に、動作について説明する。図14はこの発明の本実施の形態における空気調和装置の動作を説明する空気線図である。
まず、デシカントロータ12が水分を吸着する動作を説明する。状態(13)の空気は、乾球温度が10[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が4.56[g/kg]である。デシカントロータ12に供給された状態(13)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が60%から例えば30%まで減湿され、絶対湿度は4.56[g/kg]から2.96[g/kg]まで減湿され、乾球温度は10[℃]から14[℃]まで上昇した状態(14)の空気となる。図4に示すように、デシカントロータ12に設けられる固体吸着材は、相対湿度40%以上の領域では吸着できる水分量が大きいので、状態(13)の空気を減湿できる。
脱着側の説明をする。状態(15)の空気は、空調空間温度である乾球温度が10[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が4.56[g/kg]である。凝縮器50bに供給された状態(15)の空気は、凝縮器50bで熱交換されて加熱され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが加わり、乾球温度が21[℃]まで上昇し、相対湿度が30%まで減湿された状態(16)の空気となってデシカントロータ12へ供給される。なお凝縮器50bの凝縮温度が21[℃]になるように、膨張弁50c、圧縮機50aの回転数、ファン13aの回転数等で調節する。デシカントロータ12へ供給された状態(16)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が30%から60%まで増湿され、絶対湿度が4.56[g/kg]から6.62[g/kg]まで増湿され、乾球温度が21[℃]から16[℃]まで低下した状態(17)の空気となる。状態(17)の空気は、蒸発器50dに供給され、冷却・減湿される。蒸発器50dは、蒸発温度が3[℃]に制御されており、状態(18)の空気は、乾球温度3[℃]、相対湿度100[%]程度、絶対湿度4.69[g/kg]となりなる。蒸発器50dで絶対湿度が6.62[g/kg]から4.69[g/kg]まで減湿され、その差がドレインとなって発生し、ドレイン補足手段16で補足され、配管を通して、ドレインタンク17に溜められる。
吸着側から排出される状態(14)と脱着側から排出される状態(18)の空気は混合され状態(19)となって、空調空間へ放出される。吸着側と脱着側の風量が等しいとき、状態(19)の空気は、乾球温度8.5[℃]、相対湿度55.8[%]である。
以上のような構成、制御をさせることにより、従来、頻繁に発生していた冷凍サイクルの除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。さらに、冷凍機の凝縮排熱で水分吸着手段を再生することができるので、再生用ヒータを用いることなく水分吸着手段に吸着した水分の脱着が可能となり、省エネを図ることができる。
また、本発明のシステムは自己で簡潔しており、ドレイン配管が不要となるため、持ち運びが自由となり、設置自由度の高い製品を提供できる。
また、冷凍サイクルは比較的高い乾球温度、湿球温度では、効率が良い領域で水分吸着手段の回転を停止させ、吸着側の風向きを反転すれば、冷凍サイクルのみで除湿が実現できる。すなわち、デシカントと冷凍サイクルを組み合わせることで、それぞれ得意な領域を分担することで、システムの効率をさらに改善することができる。そのイメージを図15に示す。図15は横軸が湿球温度、縦軸が除湿能力である。本実施形態4では、「冷凍サイクル」のみの運転と「デシカント+冷凍サイクル」の運転との切り替える湿球温度は10℃である。このような切り替え制御を行うことで、頻繁に発生していた除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。
図16は、本実施形態4に係る空気調和装置の風路を変更したものである。このように、第1の空気である脱着側14aと第2の空気である吸着側14bを混合させない場合は、空調空間へ放出される状態(14)となり、絶対湿度の低い状態の空気を供給することが可能となる。
図17は、本実施形態4に係る空気調和装置に除霜回路を付加したものである。図17に示すように、デフロスト回路50eは、圧縮機50aの吐出側と絞り装置50cの下流に設置したものである。デフロスト回路50eには、通常運転と除霜運転を切り替えるための開閉弁(本実施の形態では電磁弁)50fを具備している。このような方式にすると、デフロストの消費電力が増加するが、蒸発温度を0℃より低くするため、除湿量を大きくすることができるほか、空気と蒸発温度の差を大きくすることができるので、蒸発器50dをコンパクトにすることができ、製造原価を低減させることができる。
実施形態5.
図18は実施の形態5の構成を示す図である。本発明は、水分吸着手段(デシカントロータ)12、回転手段23、回転手段の回転を水分吸着手段に伝達させる手段24、圧縮機60a、脱着側凝縮器60b、吸着側凝縮器60c、絞り装置60d、蒸発器60e、ドレインを補足する手段16、吸着側送風機13b、脱着側送風機13aで構成している。300bは空調空間、300aは外気である。また、19aは第一の空気、19bは第2の空気である。なお、吸着側と脱着側は、風路的には遮断されている。脱着側は、風上側から、脱着側凝縮器60b、水分吸着手段12の順で並んでいる。吸着側は、風上から、蒸発器60e、水分吸着手段12、脱着側凝縮器60cの順で並んでいる。
次に、動作について説明する。図19はこの発明の本実施形態5に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図である。
まず、デシカントロータ12が水分を吸着する動作を説明する。空調空間300bと同じ状態(21)の空気は、乾球温度が20[℃]、相対湿度が60%である。状態(21)は蒸発器60eに供給され、そこで冷却・減湿され、状態(21)となる。状態(21)は乾球温度が5[℃]、相対湿度が100%である。デシカントロータ12に供給された状態(21)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が100%から例えば30%まで減湿され、絶対湿度は5.40[g/kg]から2.59[g/kg]まで減湿され、乾球温度は5[℃]から12[℃]に上昇した状態(22)の空気となる。図4に示すように、デシカントロータ12に設けられる固体吸着材は、相対湿度40%以上の領域では吸着できる水分量が大きいので、状態(21)の空気を減湿できる。状態(22)の空気は、吸着側凝縮器60cで再加熱され、乾球温度が18[℃]、相対湿度が20%の状態(23)となって、空調空間300bへ供給さられる。
脱着側の説明をする。状態(24)の空気(外気温度)は、乾球温度が30[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が16.04[g/kg]である。脱着側凝縮器60bに供給された状態(24)の空気は、脱着側凝縮器60bで熱交換されて加熱され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが加わり、乾球温度が43[℃]まで上昇し、相対湿度が30%まで減湿された状態(25)の空気となってデシカントロータ12へ供給される。なお、脱着側凝縮器出口空気温度が43[℃]になるように、膨張弁60d、圧縮機60aの回転数、ファン13aの回転数等で調節する。デシカントロータ12へ供給された状態(25)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が30%から60%まで増湿され、絶対湿度が16.04[g/kg]から22.46[g/kg]まで増湿され、乾球温度が43[℃]から27[℃]まで低下した状態(26)の空気となる。
このように、本発明の吸着特性を有する水分吸着手段を組み合わせた空気調和装置を備えることで、再生用ヒータを用いることなく、水分吸着手段に吸着した水分の脱着が可能となり、省エネを図ることができる。
また、蒸発温度を0[℃]以上で制御しているので、従来、頻繁に発生していた除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。
また、吸着側凝縮器で加熱するため、相対湿度がさらに小さくした空気を空調空間に供給することできる。
また、空調空間300bから吸引してくる乾球空気(20)と空調空間300bに供給する乾球温度をほぼ等しくすることができるため、空調空間の乾球温度をほぼ一定にすることができ、その結果、空調空間に保管されている品物、特に食品の場合は、鮮度維持や味の低下を抑えることができる。
実施形態6.
図20は実施形態6に係る空気調和装置の構成を示す図である。本実施形態6に係る空気調和装置は、水分吸着手段(本実施形態6ではデシカントロータ)12、回転手段23、回転手段23の回転を水分吸着手段に伝達させる手段24、圧縮機70a、脱着側凝縮器70b、絞り装置70c、蒸発器70d、ドレインを補足する手段16、吸着側送風機13b、脱着側送風機13aで構成している。400bは空調空間、400aは外気である。22aは第1の空気、22bは第2の空気である。なお、空着側と脱着側は、風路的には遮断されている。脱着側は、風上側から、凝縮器70b、水分吸着手段12の順で並んでいる。吸着側は、風上から、蒸発器70d、水分吸着手段12の順で並んでいる。
次に、動作について説明する。図21はこの発明の本実施の形態に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図である。
まず、デシカントロータ12が水分を吸着する動作を説明する。空調空間400bと同じ状態(27)の空気は、乾球温度が20[℃]、相対湿度が60%である。状態(27)は蒸発器70dに供給され、そこで冷却・減湿され、状態(28)となる。状態(28)は乾球温度が5[℃]、相対湿度が100%である。デシカントロータ12に供給された状態(28)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が100%から例えば30%まで減湿され、絶対湿度は5.40[g/kg]から2.59[g/kg]まで減湿され、乾球温度は5[℃]から12[℃]に上昇した状態(29)の空気となる。図4に示すように、デシカントロータ6に設けられる固体吸着材は、相対湿度40%以上の領域では吸着できる水分量が大きいので、状態(28)の空気を減湿できる。なお蒸発温度は5[℃]になるように、膨張弁70c、圧縮機70aの回転数、ファン13bの回転数等で調節する。
脱着側の説明をする。状態(30)の空気(外気温度)は、乾球温度が30[℃]、相対湿度が60%、絶対湿度が16.04[g/kg]である。凝縮器70bに供給された状態(30)の空気は、凝縮器70bで熱交換されて加熱され、絶対湿度が一定の状態で顕熱のみが加わり、乾球温度が43[℃]まで上昇し、相対湿度が30%まで減湿された状態(31)の空気となってデシカントロータ12へ供給される。なお、凝縮温度が43[℃]になるように、膨張弁70c、圧縮機70aの回転数、ファン13aの回転数等で調節する。デシカントロータ12へ供給された状態(31)の空気は、等エンタルピー線に沿って、相対湿度が30%から100%まで増湿され、絶対湿度が16.04[g/kg]から22.46[g/kg]まで増湿され、乾球温度が43[℃]から27[℃]まで低下した状態(32)の空気となる。
このように、図4に示す吸着特性を有する水分吸着手段と冷凍サイクルとを組み合わせることで、再生用ヒータを用いることなく、水分吸着手段に吸着した水分の脱着が可能となり、省エネを図ることができる。
また、蒸発温度を0[℃]以上で制御しているので、従来、頻繁に発生していた除霜運転を無くすことが可能となり、消費電力を低減できる。
本発明の実施形態1に係る空気調和装置の構成を説明する概略図。 本発明の実施形態1に係る空気調和装置の要部構成である水分吸着手段の駆動状態を説明する概略図。 本発明の実施形態1に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図。 本発明の実施形態1に係る空気調和装置の要部構成である水分吸着手段に設けられる固体吸着材の水分吸着特性を説明する特性図。 本発明の実施形態2に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図。 従来の空気調和装置の構成を説明する概略図。 蒸発温度と成績係数の関係を説明する特性図。 本発明の実施形態3に係る空気調和装置の全体を説明する概略図。 本発明の実施形態3に係る空気調和装置の構成を説明する概略図。 本発明の実施形態3に係る空気調和装置の要部構成を示した拡大図。 本発明の実施形態3に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図。 本発明の実施形態3に係る空気調和装置の動作を説明するP−h線図。 本発明の実施形態4に係る空気調和装置の構成を説明する概略図。 本発明の実施形態4に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図。 本発明の実施形態4に係る空気調和装置の切り替え例。 本発明の実施形態4に係る空気調和装置の風路を変更した一例。 本発明の実施形態4に係る空気調和装置にデフロスト回路を付加した一例。 本発明の実施形態5に係る気調和装置の構成を説明する概略図。 本発明の実施形態5に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図。 本発明の実施形態6に係る空気調和装置の構成を説明する概略図。 本発明の実施形態6に係る空気調和装置の動作を説明する空気線図。 従来の水分吸着手段に用いられる固体吸着材であるゼオライトの水分平衡吸着特性を説明する特性図。
符号の説明
1 デシカントロータ、2 駆動手段、3a 第1の送風手段(ファン)、3b 第2の送風手段(ファン)、4a 第1の空気、4b 第2の空気、5 デシカントロータの回転方向、6 デシカントロータ、7 駆動手段、8a 第1の送風手段(脱着室側)、8b 第2の送風手段(吸着室側)、9a 第1の空気(脱着側)、9b 第2の空気(吸着側)、10a 脱着室、10b 吸着室、11a ショーケース内を循環する空気、11b 店内から流入してくる空気、12 デシカントロータ、13a 第1の送風手段(脱着室側)、13b 第2の送風手段(吸着室側)、14a 第1の空気(脱着室側)、14b 第2の空気(吸着室側)、15 空調空間に放出される空気、16 ドレイン補足手段、17 ドレインタンク、18 仕切り板、19a 第1の空気(脱着室側)、19b 第2の空気(吸着室側)、22a 第1の空気(脱着室側)、22b 第2の空気(吸着室側)、23 駆動手段、24 デシカントロータに駆動手段から駆動を伝えるための伝達手段、20 冷凍機、20a 圧縮機、20b 凝縮器、20c 絞り装置、20d 蒸発器、30 ショーケース、30a サブクール熱交換器、30b 開閉弁、30c 絞り装置、30d 蒸発器、30e 陳列室、40 冷凍機、40a 圧縮機、40b 油分離器、40c 凝縮器、40d 液だめ、40e 毛細管、40f 開閉弁、50 冷凍機、50a 圧縮機、50b 凝縮器、50c 絞り装置、50d 蒸発器、50e デフロスト回路、50f 開閉弁、60 冷凍機、60a 圧縮機、60b 脱着側凝縮器、60c 吸着側凝縮器、60d 絞り装置、60e 蒸発器、70 冷凍機、70a 圧縮機、70b 凝縮器、70c 絞り装置、70d 蒸発器、100a 外気側、100b 空調側、200 空調側、300a 外気側、300b 空調側、400a 外気側、400b 空調側。

Claims (8)

  1. 低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第1の相対湿度と前記第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段と、
    該水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第1の空気を供給する第1の送風手段と、
    前記水分吸着手段により水分が吸着される第2の空気を供給する第2の送風手段と、
    前記水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の前記第1の空気と前記第2の空気が供給される領域を変更する駆動手段と、
    冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷媒回路と
    を備え、
    前記凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第1の空気の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第2の空気の風下側に配置されたことを特徴とする空気調和装置。
  2. 低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第1の相対湿度と前記第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段と、
    該水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第1の空気を供給する第1の送風手段と、
    前記水分吸着手段により水分が吸着される第2の空気を供給する第2の送風手段と、
    前記水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の前記第1の空気と前記第2の空気が供給される領域を変更する駆動手段と、
    冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器及び前記凝縮器に接続されたサブクール熱交換器から構成される冷媒回路と
    を備え、
    前記サブクール熱交換器が前記水分吸着手段に対し前記第1の空気の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第2の空気の風下側に配置されたことを特徴とする空気調和装置。
  3. 蒸発器の蒸発温度を、蒸発器入口空気の露点より高くしたことを特徴とする請求項1又は2記載の空気調和装置。
  4. 低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第1の相対湿度と前記第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段と、
    該水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第1の空気を供給する第1の送風手段と、
    前記水分吸着手段により水分が吸着される第2の空気を供給する第2の送風手段と、
    前記水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の前記第1の空気と前記第2の空気が供給される領域を変更する駆動手段と、
    冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷媒回路と
    を備え、
    前記凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第1の空気の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第1の空気の風下側に配置されたことを特徴とする空気調和装置。
  5. 低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第1の相対湿度と前記第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段と、
    該水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第1の空気を供給する第1の送風手段と、
    前記水分吸着手段により水分が吸着される第2の空気を供給する第2の送風手段と、
    前記水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の前記第1の空気と前記第2の空気が供給される領域を変更する駆動手段と、
    冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷媒回路と
    を備え、
    冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、第一の凝縮器、第二の凝縮器、絞り装置、蒸発器から構成され、前記第一の凝縮器と前記第二の凝縮器は並列に配管接続された冷媒回路と、
    を備え、
    前記第1の凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第1の空気の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第2の空気の風上側に、前記第二の凝縮器が風下側に設置されたことを特徴とする空気調和装置。
  6. 低湿度である第1の相対湿度と該第1の相対湿度よりも高湿度である第2の相対湿度との間の範囲における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率が、前記第1の相対湿度と前記第2の相対湿度の間の範囲以外における相対湿度に対する水分の平衡吸着量の変化率よりも大きい水分吸着手段と、
    該水分吸着手段に吸着された水分を脱着する第1の空気を供給する第1の送風手段と、
    前記水分吸着手段により水分が吸着される第2の空気を供給する第2の送風手段と、
    前記水分吸着手段を駆動して、該水分吸着手段の前記第1の空気と前記第2の空気が供給される領域を変更する駆動手段と、
    冷媒が充填され、冷媒を圧縮する圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器から構成される冷媒回路と
    を備え、
    前記凝縮器が前記水分吸着手段に対し前記第1の空気の風上側に配置され、前記蒸発器が前記水分吸着手段に対して前記第2の空気の風上側に設置されたことを特徴とする空気調和装置。
  7. 前記第1の相対湿度及び前記第2の相対湿度が30%から40%の範囲であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の空気調和装置。
  8. 水分吸着手段に設ける固体吸着材を1.5〜2.5ナノメートルの穴径の細孔が多数設けられたケイ素材料で構成した請求項1〜7のいずれかに記載の空気調和装置。
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