JP6235392B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、間接気化冷却装置とデシカント調湿装置とを備えた冷房装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device including an indirect vaporization cooling device and a desiccant humidity control device.
互いに熱交換が可能な乾流路と湿流路の二つの気体の流路と、湿流路に設けられる液体供給手段と、を有し、湿流路を流れる気体により該湿流路に供給された液体が蒸発する際に気化熱として周囲から熱を奪うことにより、乾流路を流れる気体を加湿することなく冷却する間接気化冷却装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 There are two gas flow paths, a dry flow path and a wet flow path that can exchange heat with each other, and a liquid supply means provided in the wet flow path, and the wet flow path supplies the wet flow path with the gas flowing through the wet flow path. There is known an indirect vaporization cooling device that cools a gas flowing in a dry flow path without humidification by removing heat from the surroundings as vaporization heat when the liquid is evaporated (see, for example, Patent Document 1).
この間接気化冷却装置にあっては、乾流路と湿流路を流れる気体の流量と、湿流路に供給する液体の流量を制御することで、乾流路を通流して得られる冷却空気の温度を間接的に調節していたが、誤差が大きいものであった。 In this indirect evaporative cooling device, the cooling air obtained by flowing through the dry flow path by controlling the flow rate of the gas flowing through the dry flow path and the wet flow path and the flow rate of the liquid supplied to the wet flow path The temperature was adjusted indirectly, but the error was large.
乾流路を通流して得られる冷却空気の温度を調節するにあたり、別の方法が考えられる。すなわち、間接気化冷却装置にあっては、湿流路を流れる気体の湿度が低い程、この湿流路での蒸発(気化)が促進されて、湿流路を流れる気体が奪われる熱が大きくなり、この結果、乾流路を流れる気体の冷却が促進される。このため、湿流路に流入する気体の湿度を制御することで、乾流路を通流して得られる冷却空気の温度を調節することが可能である。 In adjusting the temperature of the cooling air obtained through the dry flow path, another method can be considered. That is, in the indirect evaporative cooling device, the lower the humidity of the gas flowing in the wet flow path, the more the evaporation (vaporization) in the wet flow path is promoted, and the heat deprived of the gas flowing in the wet flow path becomes larger. As a result, cooling of the gas flowing through the dry flow path is promoted. For this reason, it is possible to adjust the temperature of the cooling air obtained by flowing through the dry flow path by controlling the humidity of the gas flowing into the wet flow path.
そこで、吸湿流路と放湿流路の二つの気体の流路と、この流路間に跨って回転するデシカントロータと、を備え、吸湿流路を流れる気体に対し吸湿(除湿)を行うとともに、放湿流路においてデシカントロータの再生を行うデシカント調湿装置(例えば特許文献2参照)を、間接気化冷却装置に組み合わせた冷房装置(例えば特許文献3参照)が考えられている。 Therefore, the apparatus includes two gas channels, a moisture absorption channel and a moisture release channel, and a desiccant rotor that rotates across the channel, and performs moisture absorption (dehumidification) on the gas flowing through the moisture absorption channel. A cooling device (see, for example, Patent Document 3) in which a desiccant humidity control device (for example, see Patent Document 2) that regenerates a desiccant rotor in a moisture discharge channel is combined with an indirect vaporization cooling device is considered.
ところで、上記冷房装置の間接気化冷却装置は、湿流路を流れる気体中の蒸気が結露して生成された液体や、液体供給手段により供給されて気化されなかった液体を排出する排出手段を備えている。すなわち、液体供給手段により供給された液体が全て気体となって結露を生じなければ、排出手段は不要であるが、現実には排出手段から液体が排出されている。しかも、冷却された液体が排出され、その冷熱が無駄になっていた。 By the way, the indirect evaporative cooling device of the cooling device includes a discharge unit that discharges the liquid generated by condensation of the vapor in the gas flowing through the wet flow path or the liquid that is supplied by the liquid supply unit and is not vaporized. ing. That is, if all the liquid supplied by the liquid supply means is gas and does not cause condensation, the discharge means is unnecessary, but in reality the liquid is discharged from the discharge means. Moreover, the cooled liquid is discharged, and the cold heat is wasted.
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、間接気化冷却装置とデシカント調湿装置とを備え、間接気化冷却装置の排出手段から排出される液体の冷熱が無駄になるのを抑える冷房装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a liquid that is provided with an indirect vaporization cooling device and a desiccant humidity control device, and is discharged from the discharge means of the indirect vaporization cooling device. It is an object of the present invention to provide a cooling device that suppresses the waste of cooling heat.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、
互いに熱交換が可能な乾流路11および湿流路12と、湿流路12に設けられる液体供給手段13および排出手段14と、を有し、湿流路12を流れる気体により湿流路12に供給された液体が蒸発する際に気化熱として周囲から熱を奪うことにより、乾流路11を流れる気体を加湿することなく冷却する間接気化冷却装置1と、
吸湿流路21と放湿流路22と、吸湿流路21と放湿流路22との間に跨って回転するデシカントロータ20と、放湿流路22に設けられる再生手段23と、を有し、吸湿流路21を流れる気体に対し吸湿を行うとともに、放湿流路22においてデシカントロータ20の再生を行うデシカント調湿装置2と、
互いに熱交換が可能な第一熱交換流路31と第二熱交換流路32とを有する熱交換器3と、
を備えた冷房装置であって、
乾流路11の入口にダンパー(第一のダンパー61)を有する流路51の下流端を接続して流路51の上流端を室外に連通させ、乾流路11の出口と吸湿流路21の入口との間に流路52を接続し、吸湿流路21の出口と第一熱交換流路31の入口との間に流路53を接続し、第一熱交換流路31の出口に上流端を接続し下流端に吐出口を有する吐出流路54を備えて、室外から乾流路11と吸湿流路21と第一熱交換流路31と吐出流路54とを経由して前記吐出口に至る第一流路41を構成し、
湿流路12の入口を室内に連通させ、湿流路12の出口と第二熱交換流路32の入口との間に流路56を接続し、第二熱交換流路32の出口を室外に連通させて、室内から湿流路12と第二熱交換流路32とを経由して室外に至る第二流路42を構成し、
放湿流路22の入口と前記ダンパー(第一のダンパー61)との間に分岐流路58を接続し、放湿流路22の出口を室外に連通させて、前記ダンパー(第一のダンパー61)から放湿流路22を経由して室外に至る第三流路43を構成し、
排出手段14に、排出流路15を介して、排出手段14より排出される液体を冷媒として該冷媒により冷輻射を行う冷房端末7を接続することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
The
A
A
A cooling device comprising:
The downstream end of the
The inlet of the
A
A
また、第一流路41を通流して前記吐出口から気体を冷房端末7の表面に向けて吐出する結露解消手段を備えることが好ましい。
In addition, it is preferable to include dew condensation eliminating means that flows through the
また、前記ダンパーを第一のダンパー61とし、乾流路11の出口と吸湿流路21の入口との間に接続される流路52に第二のダンパー62を設け、第二のダンパー62に上流端を接続し吐出流路54に下流端を合流させてあるバイパス流路63を備えることが好ましい。
Further, the damper is a
本発明の冷房装置にあっては、冷房端末を接続していることにより、排出手段より排出される冷却された液体を冷媒として利用して、冷房を行うことができる。これにより、間接気化冷却装置から排出される液体の冷熱が無駄になるのを抑えることができる。 In the cooling device of the present invention, by connecting a cooling terminal, cooling can be performed using the cooled liquid discharged from the discharge means as a refrigerant. Thereby, it can suppress that the cold of the liquid discharged | emitted from an indirect vaporization cooling device is wasted.
また、結露解消手段を備えることにより、冷房端末の表面に発生する結露を解消することができる。 Moreover, the dew condensation generated on the surface of the cooling terminal can be eliminated by providing the condensation eliminating means.
また、バイパス流路を備えることにより、吐出口から吐出する供給空気の湿度が上昇しても、供給空気の温度をより一層低下させることができる。 Moreover, even if the humidity of the supply air discharged from the discharge port increases by providing the bypass flow path, the temperature of the supply air can be further reduced.
以下、本発明の冷房装置の第一の実施形態について、図1に基いて説明する。まず、間接気化冷却装置とデシカント調湿装置について説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the cooling device of the present invention will be described with reference to FIG. First, an indirect vaporization cooling device and a desiccant humidity control device will be described.
間接気化冷却装置は、乾流路と湿流路の二つの流路を備え、この流路間で熱交換を行うものである。乾流路と湿流路の間には、熱伝導性部材が介在しており、この熱伝導性部材により、各流路を流れる気体間で熱交換が行われる。湿流路には、液体供給手段および液体保持手段が設けられ、液体供給手段により液体が供給され、供給された液体は液体保持手段により保持される。液体保持手段において、液体は、湿流路を流れる気体と直接接触可能に保持される。 The indirect evaporative cooling device includes two flow paths, a dry flow path and a wet flow path, and performs heat exchange between the flow paths. A heat conductive member is interposed between the dry flow channel and the wet flow channel, and heat exchange is performed between the gas flowing through each flow channel by the heat conductive member. The wet flow path is provided with a liquid supply means and a liquid holding means. The liquid is supplied by the liquid supply means, and the supplied liquid is held by the liquid holding means. In the liquid holding means, the liquid is held so as to be in direct contact with the gas flowing in the wet flow path.
この間接気化冷却装置は、乾流路に冷却対象となる気体を通流させ、湿流路には、相対湿度が100%未満の気体を通流させるのであるが、この気体の相対湿度は低い程好ましいものである。そして、液体保持手段により供給された液体が液体保持手段に保持された状態で、乾流路と湿流路とに気体が流れると、湿流路において、液体保持手段に保持されている液体が湿流路を流れる気体により気化されていく。この時、液体保持手段に保持されている液体が蒸発する際に気化熱として周囲から熱を奪うことにより、乾流路を流れる気体が冷却される。これにより、乾流路を流れる気体は、加湿されることなく冷却されるものである。 In this indirect evaporative cooling device, a gas to be cooled is passed through a dry flow path, and a gas having a relative humidity of less than 100% is passed through a wet flow path, but the relative humidity of the gas is low. It is more preferable. When the gas supplied to the liquid holding unit is held by the liquid holding unit and the gas flows through the dry channel and the wet channel, the liquid held by the liquid holding unit in the wet channel is It is vaporized by the gas flowing through the wet channel. At this time, when the liquid held in the liquid holding means evaporates, the gas flowing through the dry flow path is cooled by removing heat from the surroundings as the heat of vaporization. Thereby, the gas flowing through the dry flow path is cooled without being humidified.
間接気化冷却装置としては、特許文献1に記載されたものが利用可能であるが、特にこれに限定されない。間接気化冷却装置の一具体例について概略説明する。本例では、乾流路と湿流路とを、セルロース系紙に、通気性を有さず熱伝導性を有する合成樹脂製フィルムを貼り合わせた仕切りにて、セルロース系紙が湿流路側に面するようにして仕切る。セルロース系紙が液体保持手段として機能し、合成樹脂製フィルムが熱伝導性部材として機能する。この場合、液体が蒸発する際に乾流路を流れる気体が奪われる熱は、主に、湿流路の乾流路側の壁面に保持されていた液体が、気化熱として、乾流路から直接的に奪う熱であるが、液体が蒸発する際に湿流路を通流する気体から奪う熱もある。
Although what was described in
液体供給手段は、チューブと、ポンプと、ポンプを駆動するモータ等の駆動手段と、駆動手段を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御部と、タンク等の液体貯留部と、を備える。チューブの一端は液体貯留部に接続され、チューブの他端は湿流路のセルロース系紙付近に配置される。 The liquid supply means includes a tube, a pump, drive means such as a motor that drives the pump, a control unit that includes a microcomputer that controls the drive means, and a liquid storage part such as a tank. One end of the tube is connected to the liquid storage part, and the other end of the tube is disposed near the cellulosic paper in the wet flow path.
この乾流路と湿流路は交互に積層され、各乾流路の入口および出口、各湿流路の入口および出口はそれぞれ一つの入口および出口に集約される。 The dry flow channel and the wet flow channel are alternately stacked, and the inlet and the outlet of each dry flow channel, and the inlet and the outlet of each wet flow channel are integrated into one inlet and an outlet, respectively.
乾流路と湿流路には、それぞれ送風手段が設けられる。送風手段は、ファンと、ファンを駆動するモータ等の駆動手段と、駆動手段を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御部と、を備える。 Air blowing means is provided in each of the dry flow path and the wet flow path. The blowing unit includes a fan, a driving unit such as a motor that drives the fan, and a control unit that includes a microcomputer that controls the driving unit.
乾流路と湿流路とを流れる気体の流量と、湿流路に供給される液体の流量を制御部により制御することで、乾流路を流れて得られる冷却空気の量、温度がある程度調節可能となっている。 By controlling the flow rate of the gas flowing through the dry flow channel and the wet flow channel and the flow rate of the liquid supplied to the wet flow channel by the control unit, the amount and temperature of the cooling air obtained by flowing through the dry flow channel are to some extent It is adjustable.
また、湿流路を流れる気体中の蒸気が結露して液体となった場合に、この液体を排出する排出手段を備えている。この排出手段としては、湿流路と外部とを連通する流路となる管等を備え、途中に逆止弁やポンプを有するものが用いられるが、特に限定されない。 Moreover, when the vapor | steam in the gas which flows through a moisture flow path condenses and becomes a liquid, the discharge means which discharges | emits this liquid is provided. As this discharging means, a means that includes a pipe or the like that becomes a flow path that communicates the wet flow path and the outside and has a check valve or a pump in the middle is used, but is not particularly limited.
なお、上記のような間接気化冷却装置は一例であってこれに限定されない。また、液体としては水が好適に用いられるが、他の液体が用いられてもよく、この場合には揮発性の高い液体が好ましい。また、乾流路と湿流路とを流れる気体は空気が好適に用いられるが、特に限定されない。 In addition, the above indirect vaporization cooling apparatus is an example, and is not limited to this. Further, water is preferably used as the liquid, but other liquids may be used. In this case, a highly volatile liquid is preferable. In addition, air is preferably used as the gas flowing through the dry flow path and the wet flow path, but is not particularly limited.
デシカント調湿装置は、放湿流路と吸湿流路とからなる二つの流路と、この流路間に跨って回転するデシカントロータと、デシカントロータを駆動するモータ等の駆動手段と、駆動手段を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御部と、を備え、吸湿流路を流れる気体に対し吸湿を行うとともに、放湿流路を流れる気体に対し放湿を行うものである。デシカントロータは、通常は円盤状をしたもので、その中心軸(回転軸)方向に通気性を有する。なお、デシカントロータは円盤状に限定されない。そして、デシカントロータの表面に吸湿材(デシカント)が担持されている。また、放湿流路には、デシカントロータの上流側に、デシカントロータを再生するための加熱手段からなる再生手段を備えている。加熱手段(再生手段)としては、例えば気−液熱交換器と、熱媒と、循環路と、ポンプと、ポンプを駆動するモータ等の駆動手段と、熱媒を加熱するガスバーナ等の加熱部と、を備えた温水コイルが好適に用いられるが、特に限定されず、電熱ヒータ等であってもよい。 The desiccant humidity control apparatus includes two channels including a moisture release channel and a moisture absorption channel, a desiccant rotor that rotates between the channels, a driving unit such as a motor that drives the desiccant rotor, and a driving unit. And a control unit composed of a microcomputer or the like that controls moisture, absorbs moisture from the gas flowing in the moisture absorption channel, and releases moisture from the gas flowing in the moisture release channel. The desiccant rotor is usually disk-shaped and has air permeability in the direction of its central axis (rotating axis). The desiccant rotor is not limited to a disk shape. A moisture absorbent (desiccant) is carried on the surface of the desiccant rotor. Further, the moisture discharge passage is provided with a regenerating means including a heating means for regenerating the desiccant rotor on the upstream side of the desiccant rotor. Examples of the heating means (regeneration means) include a gas-liquid heat exchanger, a heat medium, a circulation path, a pump, a driving means such as a motor that drives the pump, and a heating unit such as a gas burner that heats the heat medium. Are preferably used, but are not particularly limited, and may be an electric heater or the like.
二つの流路には、それぞれ送風手段が設けられる。送風手段は、ファンと、ファンを駆動するモータ等の駆動手段と、駆動手段を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御部と、を備えている。 The two flow paths are respectively provided with air blowing means. The blowing unit includes a fan, a driving unit such as a motor that drives the fan, and a control unit including a microcomputer that controls the driving unit.
このデシカント調湿装置は、除湿対象となる気体を吸湿流路に通流させ、除湿対象となる気体がデシカントロータを通過すると、吸湿材に液体の蒸気が吸収され、除湿された気体となって流出する。放湿流路においては、再生手段(加熱手段)によりデシカントロータが加熱され、気体がデシカントロータを通過する際、デシカントロータが吸湿材が吸収していた液体を気体中に蒸気として放出し、吸湿材が再生される。 In this desiccant humidity control device, the gas to be dehumidified is passed through the moisture absorption channel, and when the gas to be dehumidified passes through the desiccant rotor, the vapor of the liquid is absorbed by the moisture absorbent and becomes a dehumidified gas. leak. In the moisture discharge channel, the desiccant rotor is heated by the regeneration means (heating means), and when the gas passes through the desiccant rotor, the desiccant rotor releases the liquid absorbed by the moisture absorbent as vapor into the gas and absorbs moisture. The material is regenerated.
吸湿流路と放湿流路とを流れる気体の流量と、加熱手段による加熱量と、場合によってはデシカントロータの回転速度を制御部により制御することで、吸湿流路から流出する除湿気体の量、湿度が調節可能である。 The amount of dehumidified gas flowing out from the moisture absorption channel by controlling the flow rate of the gas flowing through the moisture absorption channel and the moisture release channel, the amount of heating by the heating means, and, in some cases, the rotational speed of the desiccant rotor by the control unit. The humidity is adjustable.
なお、上記のようなデシカント調湿装置は一例であって、これに限定されない。 In addition, the above desiccant humidity control apparatus is an example, and is not limited to this.
更に、本発明の冷房装置は、熱交換器(顕熱交換器)を備える。熱交換器は、互いに熱交換が可能な第一熱交換流路と第二熱交換流路とを備える。そして、熱交換器は、二つの流路間に跨って回転する顕熱交換ロータと、顕熱交換ロータを駆動するモータ等の駆動手段と、駆動手段を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御部と、を備えていてもよい。また、熱交換器は、顕熱交換ロータを備える代わりに、間に熱伝導性部材を介在させて二つの流路を仕切る一般的な熱交換器でもよい。 Furthermore, the cooling device of the present invention includes a heat exchanger (sensible heat exchanger). The heat exchanger includes a first heat exchange channel and a second heat exchange channel that can exchange heat with each other. The heat exchanger includes a sensible heat exchange rotor that rotates between two flow paths, a drive unit such as a motor that drives the sensible heat exchange rotor, and a control unit that includes a microcomputer that controls the drive unit, and the like. , May be provided. Further, the heat exchanger may be a general heat exchanger that divides the two flow paths by interposing a heat conductive member between them instead of including the sensible heat exchange rotor.
また更に、本発明の冷房装置は、冷媒による冷輻射を行う冷房端末7を備える。 Furthermore, the cooling device of the present invention includes a cooling terminal 7 that performs cooling radiation by the refrigerant.
以下、本発明の冷房装置の第一の実施形態について図1に基づいて説明する。 Hereinafter, a first embodiment of a cooling device of the present invention will be described with reference to FIG.
間接気化冷却装置1の乾流路11および湿流路12、デシカント調湿装置2の吸湿流路21および放湿流路22、熱交換器3の第一熱交換流路31および第二熱交換流路32、分岐流路58は、送風手段による送風方向が定まっており、入口および出口が固定されている。湿流路12には、流路の途中に液体供給手段13および液体保持手段(不図示)、排出手段14が設けられている。放湿流路22には、再生手段23が設けられている。符号20はデシカントロータである。
The
排出手段14には、排出流路15の上流端が接続され、排出流路15の下流端には冷房端末7が接続される。冷房端末7は、第一の実施形態では冷輻射パネルであるが、パネルでなくてもよい。
An upstream end of the
第一の実施形態では、再生手段23として気−液熱交換器が用いられ、熱媒と、循環路と、ポンプと、ポンプを駆動するモータ等の駆動手段と、熱媒を加熱するガスバーナ等を備えた熱源と、を備える。熱源および熱媒は、他の温水暖房システム等の熱源および熱媒が好適に用いられ、熱源にて所定の温度(例えば80℃)となった熱媒が利用可能である。この場合、再生手段23の気−液熱交換器を介して供給する熱量を制御するには、気−液熱交換器を流れる熱媒を流す時間の割合、すなわち、全体の時間に対する熱媒を通流させる時間の比(=デューティ比)を変化させるデューティ制御を行ってもよい。この場合、熱媒要求レベルはデューティ比が異なる複数段階が用意されている。 In the first embodiment, a gas-liquid heat exchanger is used as the regeneration means 23, and a heating medium, a circulation path, a pump, driving means such as a motor for driving the pump, a gas burner for heating the heating medium, and the like. And a heat source. As the heat source and the heat medium, a heat source and a heat medium such as another hot water heating system are preferably used, and a heat medium having a predetermined temperature (for example, 80 ° C.) can be used. In this case, in order to control the amount of heat supplied through the gas-liquid heat exchanger of the regeneration means 23, the ratio of the time for which the heat medium flowing through the gas-liquid heat exchanger is flowed, that is, the heat medium for the entire time is set. You may perform duty control which changes ratio (= duty ratio) of time to let it flow through. In this case, a plurality of stages with different duty ratios are prepared for the required heat medium level.
また、マイクロコンピュータからなり、間接気化冷却装置1とデシカント調湿装置2とを制御するとともに、別の温水暖房システムに対し熱媒の供給を指令する、この冷房装置全体の制御部を備えている。そして、冷房装置の運転の開始/停止、冷房レベル(例えば強、中、弱等による目標温度)の設定や直接目標温度の設定を行い、制御部に無線または有線により指令を送信する操作部70が設けられている。
Moreover, it comprises a microcomputer, and while controlling the indirect
乾流路11の入口には、上流端が室外に連通する開放端となる流路51の下流端が接続され、流路51を介して乾流路11の入口が室外に連通している。流路51は、第一のダンパー61を備えている。
The inlet of the
乾流路11の出口と吸湿流路21の入口との間に、流路52が接続される。吸湿流路21の出口と第一熱交換流路31の入口との間に、流路53が接続される。第一熱交換流路31の出口には、吐出流路54の上流端が接続され、吐出流路54の下流端は吐出口となっている。
A
これにより、室外から乾流路11と吸湿流路21と第一熱交換流路31と吐出流路54とを経由して吐出口に至る第一流路41が構成される。
As a result, the
湿流路12の入口には、先端が室内に連通する開放端となる流路55が接続され、流路55を介して湿流路12の入口が室内に連通している。
The inlet of the
湿流路12の出口と第二熱交換流路32の入口との間に流路56が接続される。第二熱交換流路32の出口には、先端が室外に連通する開放端となる流路57が接続され、流路57を介して第二熱交換流路32の出口が室外に連通している。
A
これにより、室内から湿流路12と第二熱交換流路32とを経由して室外に至る第二流路42が構成される。
Thereby, the
放湿流路22の入口には、分岐流路58の下流端が接続され、分岐流路58の上流端は第一のダンパー61に接続される。
The inlet of the
放湿流路22の出口には、先端が室外に連通する開放端となる流路59が接続され、流路59を介して放湿流路22の出口が室外に連通している。
The outlet of the
これにより、第一のダンパー61から放湿流路22を経由して室外に至る第三流路43が構成される。
Thereby, the
また、第一流路41と、第二流路42とには、送風手段(不図示)が設けられる。
The
なお、下流端が室外に連通する流路57および流路59は、途中で合流されてもよい。
In addition, the
第一のダンパー61により、流路51の上流端より取り込まれた外気OAは、乾流路11と分岐流路58とに分流される。このとき、第一のダンパー61の各流路に対する開度を調節することで、外気OAの乾流路11と分岐流路58とに流入する比率を調節することができる。
The outside air OA taken in from the upstream end of the
第一の実施形態における冷房運転について説明する。冷房運転を開始すると、制御部は、設定されている冷房レベルに応じた目標温度が設定される。 The cooling operation in the first embodiment will be described. When the cooling operation is started, the control unit sets a target temperature corresponding to the set cooling level.
間接気化冷却装置1の動作を開始し、液体供給手段13および排出手段14を動作させる。デシカント調湿装置2の動作を開始し、デシカントロータ20を動作させ、再生手段23を動作させる。また、各送風手段の動作を開始する。
The operation of the indirect
第一流路41においては、室外から流路51を介して外気OAが取り入れられ、乾流路11を通流する際に、冷却され、流路52を介して吸湿流路21に流入する。吸湿流路21に流入した空気は、吸湿流路21を通流する際に、デシカントロータ20により除湿されるとともに、潜熱の放出により温度が上昇し、流路53を介して第一熱交換流路31に流入する。第一熱交換流路31に流入した空気は、第一熱交換流路31を通流する際に、第二熱交換流路32を通流する流体と熱交換を行って再度冷却され、吐出流路54を介して吐出口より供給空気SAとして吐出される。吐出口は、室内に設けられて、供給空気SAが室内の冷房を行ってもよいし、他の部分に設けられてもよい。第一の実施形態では、吐出口から吐出される供給空気SAの少なくとも一部は、冷房端末7の表面に向けて吐出される。これにより、冷房端末7の表面に発生している結露(水滴)に、除湿された供給空気SAを吐出口より吐出することで、結露を解消することが可能となる。すなわち、第一の実施形態では、結露解消手段が構成されている。
In the
第二流路42においては、室内から流路55を介して空気RAが取り入れられ、湿流路12を通流する際に、液体供給手段13から供給された液体の気化により湿度(当該液体の蒸気量)が上昇し、流路56を介して第二熱交換流路32に流入する。第二熱交換流路32に流入した空気は、第二熱交換流路32を通流する際に、第一熱交換流路31を通流する流体と熱交換を行って熱を奪い、流路57を介して排気EAとして室外に排出される。
In the
第三流路43においては、第一のダンパー61より分岐流路58に分岐された外気OAが通流し、放湿流路22を通流する際に、再生手段23により外気OAの温度が上昇し、デシカントロータ20の再生を行う。その後、流路59を介して排気EAとして室外に排出される。
In the
また、排出手段14より、湿流路12にて生じた排水が、排出流路15を介して冷房端末7に流入し、冷房端末7による冷房が行われる。
Further, the drainage generated in the
第一の実施形態においては、主に夏期に、換気するとともに、第一流路41において取り入れる外気OAを冷却して、供給空気SAとして室内に供給される。この時、外気OAが乾流路11を流れる際に冷却されることで、高い冷房能力が得られるものである。また、デシカントロータ20により除湿されることで、除湿能力が得られるものである。そして、デシカントロータ20での除湿の際に温度が上昇するが、熱交換器3で再度冷却が行われ、温度上昇を低減することができる。
In the first embodiment, ventilation is performed mainly in summer, and the outside air OA taken in the
また、第二流路42においては、空気がデシカントロータ20を通流しないため、デシカントロータ20により空気が加熱されず、また、空気が湿流路12を通流する際、実際には空気が冷却されて温度が低下することが多い。このように、第二流路42においては、取り入れられる温度の低い室内の空気RAが、デシカントロータ20による加熱がない上、湿流路12にて温度が低下してから第二熱交換流路32に流入するため、熱交換器3で供給空気SAを冷却する能力が高いものである。
In the
また、第二流路42においては、空気の湿度が湿流路12にて上昇し、その後、熱交換器3で冷熱を与えて温度が上昇して、排気EAとして排出している。このとき、湿度が上昇した空気が第二熱交換流路32に流入するが、第一熱交換流路31を通流する空気に加熱されて、第二熱交換流路32を通流する空気は温度が上昇するものであるため、結露は生じない。
In the
また、第三流路43におけるデシカントロータ20の再生には、外気OAを用いており、室内の空気RAを用いる場合と比較すると、外気OAは室内の空気RAよりも温度が高いため、同じ再生能力を得るのに再生手段23で要する熱量が小さくて済む。
Further, the regeneration of the
また、湿流路12にて生じた排水が、排出手段14より排出流路15を介して冷房端末7に流入するが、この排水は殆どの場合、冷水である。すなわち、湿流路12において、液体供給手段13より供給された液体が全て気体となれば、結露を生じることがなく、排出手段14は不要である。しかしながら、このような場合には、液体供給手段13より供給された液体の量が少なく、間接気化冷却装置1としての冷房能力が最大限に生かされていない可能性が高い。このため、通常は、液体供給手段13により多めに液体が供給され、余剰の液体が排出手段14により排出されている。そして、この排出される余剰の液体は湿流路12において冷却されており、そのまま捨てられると、液体の冷熱が無駄になるところ、本発明においては冷房端末7において冷媒として有効利用することで、冷熱が無駄になるのを抑えることができる。
In addition, the wastewater generated in the
また、液体供給手段13が供給する液体の流量を調節したり、湿流路12を流れる空気の流量を調節することで、冷却能力を変化させてもよい。
Further, the cooling capacity may be changed by adjusting the flow rate of the liquid supplied by the liquid supply means 13 or adjusting the flow rate of the air flowing through the
また、デシカントロータ20の再生において、放湿流路22を流れる空気の流量を調節したり、再生手段23での熱量を調節することで、再生能力(放湿量)を変化させてもよい。これにあたっては、上述したように、第一のダンパー61により、取り込んだ外気OAを乾流路11と分岐流路58とに分流する比率を調節することで、行うことができる。そして、デシカントロータ20の再生における放湿量を調節することで、吸湿流路21を通流する空気における吸湿量を調節することができ、結果、吐出口より吐出する供給空気SAの湿度を変化させることが可能となる。そこで、これを利用して、第一の実施形態においては、結露解消モードによる運転が可能であり、以下に説明する。
In regeneration of the
結露解消モードは、冷房端末7の表面に発生した結露の解消を促進するもので、使用者が操作部70を操作することで、結露解消モードへ移行させる。
The condensation elimination mode promotes elimination of condensation that has occurred on the surface of the cooling
結露解消モードが開始すると、第一のダンパー61の各流路に対する開度を変化させて、分岐流路58に流入する比率を大きくして、分岐流路58に流入する空気量を増加させる。この時、送風手段の出力を増大させて、乾流路11に流入する空気量が減少しないようにしてもよい。これにより、供給空気SAの湿度がより一層低下する。
When the condensation elimination mode is started, the opening degree of each
そして、冷房端末7の表面に発生した結露が解消した等により、使用者が操作部70を操作することで、結露解消モードを終了する。
Then, when the condensation generated on the surface of the cooling
次に、第二の実施形態について図2に基いて説明する。なお、第一の実施形態と同じ構成については、同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the same structure as 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and it mainly demonstrates a different part.
第二の実施形態においては、第一の実施形態の構成に加えて、バイパス流路63を備えている。
In the second embodiment, a
流路52の途中に、第二のダンパー62が設けられる。バイパス流路63は、上流端が第二のダンパー62に接続され、下流端が吐出流路54に合流するように接続される。
A
第一流路41を通流してきた空気は、第二のダンパー62により、デシカント調湿装置2の吸湿流路21を通流するか、あるいは吸湿流路21とバイパス流路63の両方に通流されるかが切り替え可能である。また、第二のダンパー62の開度により、吸湿流路21とバイパス流路63とに通流させる空気の比率を変化させることが可能である。
The air that has flowed through the
バイパス流路63は、第一流路41において、デシカント調湿装置2と熱交換器3とをバイパスするものである。
The
第一流路41においては、第一の実施形態で説明したように、吸湿流路21を通流する際、デシカントロータ20により除湿されて温度が上昇し、その後、熱交換器3で再度冷却が行われるものの、デシカント調湿装置2を通流する前と比較すると、温度が上昇してしまうものであった。
In the
そこで、第一流路41を通流する空気の一部をバイパス流路63に通流させることで、温度の低い空気を供給空気SAとして供給することが可能となる。ただし、バイパス流路63を通流して吐出される空気の湿度は、デシカント調湿装置2と熱交換器3を通流する空気の湿度より高い。そこで、第二のダンパー62の開度を調節することにより、バイパス流路63を通流する空気と、デシカント調湿装置2と熱交換器3を通流する空気の比率を調節し、供給空気SAの温度と湿度とを調節することが可能となる。
Therefore, by allowing a part of the air flowing through the
そこで、これを利用して、第二の実施形態においては、結露解消モードによる運転に加えて、冷房強化モードによる運転が可能であり、以下に説明する。 Therefore, using this, in the second embodiment, in addition to the operation in the condensation elimination mode, the operation in the cooling enhancement mode is possible, which will be described below.
冷房強化モードは、供給空気SAの温度を更に低下させるもので、使用者が操作部70を操作することで、冷房強化モードへ移行させる。
The cooling enhancement mode further reduces the temperature of the supply air SA, and the user operates the
冷房強化モードが開始すると、第二のダンパー62の各流路に対する開度を変化させて、バイパス流路63流入する比率を大きくして、バイパス流路63に流入する空気量を増加させる。そして、デシカント調湿装置2と熱交換器3を通流する空気と、バイパス流路63を通流し、デシカント調湿装置2と熱交換器3を通流した空気も低温でかつ高湿の空気とが混合された供給空気SAが、吐出口より吐出される。
When the cooling enhancement mode is started, the opening degree of each
そして、使用者が操作部70を操作することで、冷房強化モードを終了する。
Then, the user operates the
冷房強化モードは、室内の湿度が上昇しても、室内の温度をより一層低下させたいときに有効である。 The cooling enhancement mode is effective when it is desired to further reduce the indoor temperature even if the indoor humidity increases.
なお、第二のダンパー62により、吸湿流路21に通流させずバイパス流路63のみに通流させることは通常は想定されていない。しかしながら、外気OAの湿度が低い場合には、バイパス流路63のみに通流させて、冷房能力を最大限生かしてもよい。
Note that it is not normally assumed that the
1 間接気化冷却装置
11 乾流路
12 湿流路
13 液体供給手段
14 排出手段
15 排出流路
2 デシカント調湿装置
20 デシカントロータ
21 吸湿流路
22 放湿流路
3 熱交換器
31 第一熱交換流路
32 第二熱交換流路
41 第一流路
42 第二流路
43 第三流路
51〜53 流路
54 吐出流路
55〜57 流路
58 分岐流路
59 流路
61 第一のダンパー
62 第二のダンパー
63 バイパス流路
7 冷房端末
70 操作部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
吸湿流路と放湿流路と、前記吸湿流路と前記放湿流路との間に跨って回転するデシカントロータと、前記放湿流路に設けられる再生手段と、を有し、前記吸湿流路を流れる気体に対し吸湿を行うとともに、前記放湿流路において前記デシカントロータの再生を行うデシカント調湿装置と、
互いに熱交換が可能な第一熱交換流路と第二熱交換流路とを有する熱交換器と、
を備えた冷房装置であって、
前記乾流路の入口にダンパーを有する流路の下流端を接続して前記流路の上流端を室外に連通させ、前記乾流路の出口と前記吸湿流路の入口との間に流路を接続し、前記吸湿流路の出口と前記第一熱交換流路の入口との間に流路を接続し、前記第一熱交換流路の出口に上流端を接続し下流端に吐出口を有する吐出流路を備えて、室外から前記乾流路と前記吸湿流路と前記第一熱交換流路と前記吐出流路とを経由して前記吐出口に至る第一流路を構成し、
前記湿流路の入口を室内に連通させ、前記湿流路の出口と前記第二熱交換流路の入口との間に流路を接続し、前記第二熱交換流路の出口を室外に連通させて、室内から前記湿流路と前記第二熱交換流路とを経由して室外に至る第二流路を構成し、
前記放湿流路の入口と前記ダンパーとの間に分岐流路を接続し、前記放湿流路の出口を室外に連通させて、前記ダンパーから前記放湿流路を経由して室外に至る第三流路を構成し、
前記排出手段に、排出流路を介して、前記排出手段より排出される液体を冷媒として該冷媒により冷輻射を行う冷房端末を接続することを特徴とする冷房装置。 A dry flow path and a wet flow path capable of exchanging heat with each other; and a liquid supply means and a discharge means provided in the wet flow path, and are supplied to the wet flow path by a gas flowing through the wet flow path. An indirect evaporative cooling device that cools the gas flowing through the dry flow path without humidification by removing heat from the surroundings as heat of vaporization when the liquid evaporates;
A moisture absorption channel, a moisture release channel, a desiccant rotor that rotates between the moisture absorption channel and the moisture release channel, and a regenerating unit provided in the moisture release channel, and the moisture absorption channel. A desiccant humidity control device that absorbs moisture in the gas flowing through the flow path and regenerates the desiccant rotor in the moisture discharge flow path,
A heat exchanger having a first heat exchange channel and a second heat exchange channel capable of exchanging heat with each other;
A cooling device comprising:
A downstream end of a flow path having a damper is connected to the inlet of the dry flow path so that the upstream end of the flow path communicates with the outside of the flow path, and the flow path is between the outlet of the dry flow path and the inlet of the moisture absorption flow path. Connecting a flow path between the outlet of the moisture absorption flow path and the inlet of the first heat exchange flow path, connecting an upstream end to the outlet of the first heat exchange flow path, and a discharge port at the downstream end A first flow path from the outdoor to the discharge port via the dry flow path, the moisture absorption flow path, the first heat exchange flow path, and the discharge flow path,
The inlet of the wet flow path is communicated with the room, a flow path is connected between the outlet of the wet flow path and the inlet of the second heat exchange flow path, and the outlet of the second heat exchange flow path is outside the room Communicating to form a second flow path from the room to the outside via the wet flow path and the second heat exchange flow path;
A branch channel is connected between the inlet of the moisture release channel and the damper, the outlet of the moisture release channel is communicated to the outside of the room, and the damper reaches the outside via the moisture release channel. Configure the third flow path,
A cooling device, wherein a cooling terminal that cools and radiates the liquid discharged from the discharge unit as a refrigerant is connected to the discharge unit via a discharge channel.
前記乾流路の出口と前記吸湿流路の入口との間に接続される前記流路に第二のダンパーを設け、
前記第二のダンパーに上流端を接続し前記吐出流路に下流端を合流させてあるバイパス流路を備えることを特徴とする請求項1または2記載の冷房装置。 The damper is the first damper,
A second damper is provided in the flow path connected between the outlet of the dry flow path and the inlet of the moisture absorption flow path,
The cooling device according to claim 1 or 2, further comprising a bypass flow path in which an upstream end is connected to the second damper and a downstream end is joined to the discharge flow path.
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