JP3742864B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和システム、特に、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system, and more particularly to an air conditioning system that processes indoor latent heat load and sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation.
従来より、屋内の冷房と除湿を行う空気調和装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような空気調和装置は、熱源側熱交換器としての室外熱交換器と空気熱交換器としての室内熱交換器とを有する蒸気圧縮式の冷媒回路を備えており、この冷媒回路内に冷媒を循環させて冷凍サイクル運転を行う。そして、この空気調和装置は、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を室内空気の露点温度よりも低く設定し、屋内の空気中の水分を凝縮させることで屋内の除湿を行っている。 Conventionally, an air conditioner that performs indoor cooling and dehumidification is known (see, for example, Patent Document 1). Such an air conditioner includes a vapor compression refrigerant circuit having an outdoor heat exchanger as a heat source side heat exchanger and an indoor heat exchanger as an air heat exchanger, and the refrigerant circuit includes a refrigerant. Refrigeration cycle operation by circulating The air conditioner dehumidifies indoors by setting the evaporation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger to be lower than the dew point temperature of the indoor air and condensing moisture in the indoor air.
一方、表面に吸着剤が設けられた熱交換器を備えた除湿装置も知られている(例えば、特許文献2参照。)。このような除湿装置は、吸着剤が設けられた2つの熱交換器を備えており、2つの熱交換器の一方において空気中の水分を吸着して除湿する吸着動作を行い、2つの熱交換器の他方において吸着された水分を脱離させる再生動作を行う。その際、水分を吸着する方の熱交換器には冷却塔で冷却された水が供給され、再生される熱交換器には温排水が供給される。そして、この除湿装置は、吸着動作及び再生動作によって除湿された空気を屋内へ供給するようになっている。
上記前者の空気調和装置では、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を屋内の空気の露点温度よりも低く設定し、空気中の水分を凝縮させることで屋内の潜熱負荷を処理している。つまり、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度が屋内の空気の露点温度よりも高くても顕熱負荷の処理は可能であるが、潜熱負荷を処理するためには、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を低い値に設定しなければならなくなっている。このため、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの高低圧差が大きくなり、圧縮機における消費動力が大きくなり、低いCOP(成績係数)しか得られないという問題があった。 In the former air conditioner, the evaporation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger is set lower than the dew point temperature of indoor air, and the indoor latent heat load is processed by condensing moisture in the air. In other words, even if the evaporation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger is higher than the dew point temperature of the indoor air, the sensible heat load can be processed. The evaporation temperature has to be set to a low value. For this reason, there is a problem that the difference between high and low pressures of the vapor compression refrigeration cycle is increased, the power consumption in the compressor is increased, and only a low COP (coefficient of performance) can be obtained.
また、上記後者の除湿装置では、冷却塔で冷却された冷却水、すなわち、屋内の温度に比べてそれほど温度の低くない冷却水を熱交換器へ供給している。したがって、この除湿装置では、屋内の潜熱負荷は処理できても顕熱負荷を処理できないという問題があった。
これに対して、本願発明者は、熱源側熱交換器と利用側熱交換器としての吸着熱交換器とを有する蒸気圧縮式の冷媒回路を備えた空気調和装置を発明している(例えば、特願2003−351268号参照。)。この空気調和装置は、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器に空気中の水分を吸着させる吸着動作と吸着熱交換器から水分を脱離させる再生動作とを交互に行い、吸着熱交換器を通過した空気を屋内へ供給して屋内の顕熱負荷及び潜熱負荷を処理することができるものである。つまり、上記前者の空気調和装置のように空気中の水分を凝縮させて空気の除湿を行うのではなく、空気中の水分を吸着剤に吸着させて空気を除湿しているため、冷媒の蒸発温度を空気の露点温度よりも低く設定する必要がなく、冷媒の蒸発温度を空気の露点温度以上に設定しても空気の除湿が可能となる。このため、この空気調和装置によれば、空気を除湿する場合も冷媒の蒸発温度を従来よりも高い温度に設定することができ、冷凍サイクルの高低圧差を縮小することができる。この結果、圧縮機における消費動力を減らすことが可能となり、COPを向上させることができる。また、空気の除湿を行う場合に、吸着熱交換器において必要な冷媒の蒸発温度よりも低い温度に設定することによって、その屋内の顕熱負荷も併せて処理することができる。
In the latter dehumidifier, the cooling water cooled by the cooling tower, that is, the cooling water having a temperature not much lower than the indoor temperature is supplied to the heat exchanger. Therefore, this dehumidifying apparatus has a problem that it can not process the sensible heat load even though it can process the indoor latent heat load.
In contrast, the inventor of the present application has invented an air conditioner including a vapor compression refrigerant circuit having a heat source side heat exchanger and an adsorption heat exchanger as a use side heat exchanger (for example, (See Japanese Patent Application No. 2003-351268.) This air conditioner performs adsorption heat exchange by alternately performing an adsorption operation for adsorbing moisture in the air to an adsorption heat exchanger with an adsorbent on the surface and a regeneration operation for desorbing moisture from the adsorption heat exchanger. The air that has passed through the vessel can be supplied indoors to handle indoor sensible heat loads and latent heat loads. That is, instead of condensing moisture in the air and dehumidifying the air as in the former air conditioner, the moisture in the air is adsorbed by the adsorbent to dehumidify the air. It is not necessary to set the temperature lower than the dew point temperature of the air, and the air can be dehumidified even if the evaporation temperature of the refrigerant is set to be higher than the dew point temperature of the air. For this reason, according to this air conditioning apparatus, even when air is dehumidified, the evaporation temperature of the refrigerant can be set to a higher temperature than before, and the high / low pressure difference of the refrigeration cycle can be reduced. As a result, power consumption in the compressor can be reduced, and COP can be improved. In addition, when air is dehumidified, the indoor sensible heat load can also be processed by setting the temperature lower than the evaporation temperature of the refrigerant necessary in the adsorption heat exchanger.
次に、本願発明者は、上述の吸着熱交換器を用いた空気調和装置をビル等の建物に設置される空気調和システム(いわゆる、マルチ空気調和システム)に適用しようとしているが、このような大規模な空気調和システムにおいては、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置しなければならない場合があるため、吸着熱交換器の数に応じて熱源としての圧縮機等を設置しなければならなくなり、コストアップ及びメンテナンス箇所が多くなるという問題点が生じてしまう。また、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を通常の空気熱交換器を有する空気調和装置と併せて設置する場合においても、空気熱交換器を有する空気調和装置とは別に熱源としての圧縮機等を設置しなければならなくなり、コストアップ及びメンテナンス箇所が多くなるという問題点が生じてしまう。 Next, the inventor of the present application is trying to apply an air conditioning apparatus using the above-described adsorption heat exchanger to an air conditioning system (a so-called multi-air conditioning system) installed in a building or the like. In a large-scale air conditioning system, it may be necessary to install multiple air conditioning units that use adsorption heat exchangers, so a compressor or the like as a heat source is installed according to the number of adsorption heat exchangers. This causes a problem that the cost increases and the number of maintenance points increases. Further, even when an air conditioner using an adsorption heat exchanger is installed together with an air conditioner having a normal air heat exchanger, a compressor as a heat source separately from the air conditioner having an air heat exchanger Etc. have to be installed, resulting in a problem of increased costs and increased maintenance points.
本発明の課題は、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置する際や吸着熱交換器を用いた空気調和装置を空気熱交換器を用いた空気調和装置と併せて設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えることにある。 An object of the present invention is to install a plurality of air conditioners using an adsorption heat exchanger or install an air conditioner using an adsorption heat exchanger together with an air conditioner using an air heat exchanger. Is to suppress the increase in cost and the increase in maintenance parts.
第1の発明にかかる空気調和システムは、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムであって、互いが並列に接続される複数の第1利用側冷媒回路と、互いが並列に接続される複数の第2利用側冷媒回路と、熱源側冷媒回路とを備えている。第1利用側冷媒回路は、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器を有しており、冷媒の蒸発器として吸着熱交換器を機能させて空気中の水分を吸着剤に吸着させる吸着動作と、冷媒の凝縮器として吸着熱交換器を機能させて吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを交互に行うことが可能である。第2利用側冷媒回路は、空気熱交換器を有しており、冷媒と空気との熱交換を行うことが可能である。熱源側冷媒回路は、圧縮機構と熱源側熱交換器とを有しており、圧縮機構及び熱源側熱交換器のうち圧縮機構のみが第1利用側冷媒回路及び第2利用側冷媒回路に共通して使用される。第1利用側冷媒回路は、圧縮機構の吐出側に接続される吐出ガス連絡配管と、圧縮機構の吸入側に接続される吸入ガス連絡配管とに接続されている。空気調和システムは、吸着熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能であり、空気熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能である。 An air conditioning system according to a first aspect of the present invention is an air conditioning system that processes an indoor latent heat load and a sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation. A first usage side refrigerant circuit, a plurality of second usage side refrigerant circuits connected to each other in parallel, and a heat source side refrigerant circuit are provided. The first usage-side refrigerant circuit has an adsorption heat exchanger having an adsorbent provided on the surface thereof, and makes the adsorption heat exchanger function as a refrigerant evaporator to adsorb moisture in the air to the adsorbent. It is possible to alternately perform an operation and a regeneration operation in which the adsorption heat exchanger functions as a refrigerant condenser to desorb moisture from the adsorbent. The 2nd utilization side refrigerant circuit has an air heat exchanger, and can perform heat exchange with a refrigerant and air. The heat source side refrigerant circuit has a compression mechanism and a heat source side heat exchanger, and only the compression mechanism of the compression mechanism and the heat source side heat exchanger is common to the first usage side refrigerant circuit and the second usage side refrigerant circuit. Used. The first usage side refrigerant circuit is connected to a discharge gas communication pipe connected to the discharge side of the compression mechanism and an intake gas communication pipe connected to the suction side of the compression mechanism. The air conditioning system can supply the air that has passed through the adsorption heat exchanger indoors, and can supply the air that has passed through the air heat exchanger indoors.
この空気調和システムは、吸着熱交換器の吸着動作及び再生動作を交互に行うことで吸着熱交換器を通過する空気を除湿又は加湿することによって主として屋内の潜熱負荷を処理することが可能な複数の第1利用側冷媒回路と、空気熱交換器を通過する空気と熱交換することによって主として屋内の顕熱負荷を処理することが可能な複数の第2利用側冷媒回路とを備えた、いわゆる、マルチ式の空気調和システムを構成している。ここで、複数の第1利用側冷媒回路は、互いが並列に接続されている。また、複数の第2利用側冷媒回路は、互いが並列に接続されている。つまり、少なくとも、第1利用側冷媒回路を含むシステム(以下、潜熱負荷処理システムとする)、又は、第2利用側冷媒回路を含むシステム(以下、顕熱負荷処理システムとする)ごとに、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うための熱源をまとめるようにしている。これにより、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えることができる。 This air conditioning system is capable of mainly handling indoor latent heat loads by dehumidifying or humidifying the air passing through the adsorption heat exchanger by alternately performing the adsorption operation and the regeneration operation of the adsorption heat exchanger. A first usage-side refrigerant circuit and a plurality of second usage-side refrigerant circuits capable of mainly processing indoor sensible heat loads by exchanging heat with air passing through the air heat exchanger. This constitutes a multi-type air conditioning system. Here, the plurality of first usage-side refrigerant circuits are connected to each other in parallel. The plurality of second usage-side refrigerant circuits are connected to each other in parallel. That is, at least for each system including the first usage-side refrigerant circuit (hereinafter referred to as a latent heat load processing system) or each system including the second usage-side refrigerant circuit (hereinafter referred to as a sensible heat load processing system), The heat source for performing the compression refrigeration cycle operation is integrated. Thereby, it is possible to suppress an increase in cost and an increase in maintenance locations that occur when a plurality of air conditioners using an adsorption heat exchanger are installed.
また、この空気調和システムでは、1つの熱源側冷媒回路に対して第1利用側冷媒回路及び第2利用側冷媒回路の両方が接続されているため、熱源が1つにまとめられて、コストアップやメンテナンス箇所の増加がさらに抑えられている。Further, in this air conditioning system, since both the first use side refrigerant circuit and the second use side refrigerant circuit are connected to one heat source side refrigerant circuit, the heat sources are combined into one and the cost is increased. And the number of maintenance points is further suppressed.
しかも、この空気調和システムでは、第1利用側冷媒回路が熱源側冷媒回路の圧縮機構の吐出側及び吸入側に吐出ガス連絡配管及び吸入ガス連絡配管を介して接続されて潜熱負荷処理システムを構成しているため、複数の第1利用側冷媒回路のそれぞれにおいて、吸着熱交換器を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させることで、屋内のある空調空間では除湿を行いつつ、他の空調空間では加湿を行う等のように、屋内の各空調空間のニーズに応じて、除湿又は加湿を行うことが可能である。また、圧縮機構を屋外等の第1及び第2利用側冷媒回路とは別の場所に設置することができるため、屋内における音や振動を低減することができる。ここで、圧縮機構とは、1台の圧縮機のみならず、2以上の圧縮機が並列に接続されたものも含む。 Teeth may, in this air conditioning system, the connection has been latent heat load treatment system via the discharge side and the discharge gas connection pipe and the intake gas connection pipe to the intake side of the compression mechanism of the first use-side refrigerant circuit is the heat source side refrigerant circuit Therefore, in each of the plurality of first usage-side refrigerant circuits, the adsorption heat exchanger functions as an evaporator or a condenser so that dehumidification is performed in an indoor air-conditioned space while other It is possible to perform dehumidification or humidification according to the needs of each indoor air-conditioned space, such as humidification in an air-conditioned space. Moreover, since the compression mechanism can be installed in a place different from the first and second usage-side refrigerant circuits such as outdoors, it is possible to reduce indoor sound and vibration. Here, the compression mechanism includes not only one compressor but also one in which two or more compressors are connected in parallel.
第2の発明にかかる空気調和システムは、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムであって、第1利用側冷媒回路と、互いが並列に接続される複数の第2利用側冷媒回路と、熱源側冷媒回路とを備えている。第1利用側冷媒回路は、表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器を有しており、冷媒の蒸発器として吸着熱交換器を機能させて空気中の水分を吸着剤に吸着させる吸着動作と、冷媒の凝縮器として吸着熱交換器を機能させて吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを交互に行うことが可能である。第2利用側冷媒回路は、空気熱交換器を有しており、冷媒と空気との熱交換を行うことが可能である。熱源側冷媒回路は、圧縮機構と熱源側熱交換器とを有しており、圧縮機構及び熱源側熱交換器のうち圧縮機構のみが第1利用側冷媒回路及び第2利用側冷媒回路に共通して使用される。そして、第1利用側冷媒回路は、圧縮機構の吐出側に接続される吐出ガス連絡配管と、圧縮機構の吸入側に接続される吸入ガス連絡配管とに接続されている。空気調和システムは、吸着熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能であり、空気熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能である。 An air conditioning system according to a second aspect of the present invention is an air conditioning system that processes an indoor latent heat load and a sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation. There comprises a plurality of second utilization side refrigerant circuits are connected in parallel, and a heat source side refrigerant circuit. The first usage-side refrigerant circuit has an adsorption heat exchanger having an adsorbent provided on the surface thereof, and makes the adsorption heat exchanger function as a refrigerant evaporator to adsorb moisture in the air to the adsorbent. It is possible to alternately perform an operation and a regeneration operation in which the adsorption heat exchanger functions as a refrigerant condenser to desorb moisture from the adsorbent. The 2nd utilization side refrigerant circuit has an air heat exchanger, and can perform heat exchange with a refrigerant and air. The heat source side refrigerant circuit has a compression mechanism and a heat source side heat exchanger, and only the compression mechanism of the compression mechanism and the heat source side heat exchanger is common to the first usage side refrigerant circuit and the second usage side refrigerant circuit. Used . The first usage-side refrigerant circuit is connected to a discharge gas communication pipe connected to the discharge side of the compression mechanism and a suction gas communication pipe connected to the suction side of the compression mechanism. The air conditioning system can supply the air that has passed through the adsorption heat exchanger indoors, and can supply the air that has passed through the air heat exchanger indoors.
この空気調和システムでは、吸着熱交換器の吸着動作及び再生動作を交互に行うことで吸着熱交換器を通過する空気を除湿又は加湿することによって主として屋内の潜熱負荷を処理することが可能な第1利用側冷媒回路を、空気熱交換器を通過する空気と熱交換することによって主として屋内の顕熱負荷を処理することが可能な複数の第2利用側冷媒回路と併せて備えた、マルチ式の空気調和システムを構成している。ここで、この空気調和システムでは、1つの熱源側冷媒回路に対して第1利用側冷媒回路及び複数の第2利用側冷媒回路の両方が接続されているため、熱源が1つにまとめられて、コストアップやメンテナンス箇所の増加が抑えられている。すなわち、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を空気熱交換器を用いた空気調和装置と併せて設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加が抑えられている。しかも、この空気調和システムでは、第1利用側冷媒回路が熱源側冷媒回路の圧縮機構の吐出側及び吸入側に吐出ガス連絡配管及び吸入ガス連絡配管を介して接続されて潜熱負荷処理システムを構成しているため、複数の第1利用側冷媒回路のそれぞれにおいて、吸着熱交換器を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させることで、屋内のある空調空間では除湿を行いつつ、他の空調空間では加湿を行う等のように、屋内の各空調空間のニーズに応じて、除湿又は加湿を行うことが可能である。また、圧縮機構を屋外等の第1及び第2利用側冷媒回路とは別の場所に設置することができるため、屋内における音や振動を低減することができる。ここで、圧縮機構とは、1台の圧縮機のみならず、2以上の圧縮機が並列に接続されたものも含む。 In this air-conditioning system, the indoor latent heat load can be mainly processed by dehumidifying or humidifying the air passing through the adsorption heat exchanger by alternately performing the adsorption operation and the regeneration operation of the adsorption heat exchanger. A multi-type equipped with a plurality of second usage-side refrigerant circuits capable of mainly treating indoor sensible heat loads by exchanging heat with air passing through an air heat exchanger. The air conditioning system is configured. Here, in this air conditioning system, since both the first usage side refrigerant circuit and the plurality of second usage side refrigerant circuits are connected to one heat source side refrigerant circuit, the heat sources are combined into one. Cost increase and increase in maintenance points are suppressed. That is, an increase in cost and an increase in maintenance points that occur when an air conditioner using an adsorption heat exchanger is installed together with an air conditioner using an air heat exchanger are suppressed. In addition, in this air conditioning system, the first usage side refrigerant circuit is connected to the discharge side and the suction side of the compression mechanism of the heat source side refrigerant circuit via the discharge gas communication pipe and the suction gas communication pipe to constitute a latent heat load processing system. Therefore, in each of the plurality of first usage-side refrigerant circuits, by making the adsorption heat exchanger function as an evaporator or function as a condenser, dehumidification is performed in an indoor air-conditioned space, while other air conditioning is performed. It is possible to perform dehumidification or humidification according to the needs of each indoor air-conditioned space, such as humidification in a space. Moreover, since the compression mechanism can be installed in a place different from the first and second usage-side refrigerant circuits such as outdoors, it is possible to reduce indoor sound and vibration. Here, the compression mechanism includes not only one compressor but also one in which two or more compressors are connected in parallel.
第3の発明にかかる空気調和システムは、第1又は2の発明にかかる空気調和システムにおいて、第2利用側冷媒回路は、熱源側熱交換器の液側に接続される液連絡配管に接続されるとともに、切換機構を介して吐出ガス連絡配管及び吸入ガス連絡配管に切り換え可能に接続されている。
この空気調和システムでは、第2利用側冷媒回路が熱源側冷媒回路の熱源側熱交換器の液側に液連絡配管を介して接続されるとともに、圧縮機構の吐出側及び吸入側に吐出ガス連絡配管及び吸入ガス連絡配管を介して接続されて顕熱負荷処理システムを構成しており、しかも、圧縮機構の吐出側及び吸入側との接続状態が切換機構によって切り換え可能になっているため、吐出ガス連絡配管を介して接続されるように切換機構を切り換えることで、空気熱交換器を凝縮器として機能させて屋内の暖房を行ったり、吸入ガス連絡配管を介して接続されるように切換機構を切り換えることで、空気熱交換器を蒸発器として機能させて屋内の冷房を行うことが可能である。しかも、複数の第2利用側冷媒回路のそれぞれにおいて、空気熱交換器を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させることで、屋内のある空調空間では冷房を行いつつ、他の空調空間では暖房を行う等のように、屋内の各場所のニーズに応じて、冷房又は暖房を同時に行う、いわゆる、冷房及び暖房の同時運転が可能な空気調和システムを構成することが可能である。
Air conditioning system according to a third aspect of the present invention is the air conditioning system according to the first or second invention, the second use-side refrigerant circuit is connected to the liquid connecting pipe connected to the liquid side of the heat source-side heat exchanger In addition, the discharge gas communication pipe and the intake gas communication pipe are switchably connected via a switching mechanism.
In this air conditioning system, the second usage side refrigerant circuit is connected to the liquid side of the heat source side heat exchanger of the heat source side refrigerant circuit via a liquid communication pipe, and the discharge gas is communicated to the discharge side and the suction side of the compression mechanism. Since the sensible heat load processing system is configured by being connected via the piping and the suction gas communication piping, and the connection state between the discharge side and the suction side of the compression mechanism can be switched by the switching mechanism, By switching the switching mechanism so that it is connected via the gas communication piping, the air heat exchanger functions as a condenser for indoor heating, or the switching mechanism so that it is connected via the intake gas communication piping By switching the, it is possible to cause the air heat exchanger to function as an evaporator and perform indoor cooling. In addition, in each of the plurality of second usage-side refrigerant circuits, the air heat exchanger functions as an evaporator or a condenser, so that cooling is performed in an indoor air-conditioned space while heating is performed in another air-conditioned space. It is possible to configure an air conditioning system capable of performing cooling or heating at the same time, that is, so-called simultaneous cooling and heating, according to the needs of each indoor location.
第4の発明にかかる空気調和システムは、第1又は2の発明にかかる空気調和システムにおいて、第2利用側冷媒回路は、熱源側熱交換器の液側に接続される液連絡配管及び吸入ガス連絡配管に接続されている。
この空気調和システムでは、第2利用側冷媒回路が熱源側冷媒回路の熱源側熱交換器の液側に液連絡配管を介して接続されるとともに、圧縮機構の吸入側に吸入ガス連絡配管を介して接続されて顕熱負荷処理システムを構成しているため、空気熱交換器を蒸発器として機能させて屋内の冷房を行うことが可能である。
Air conditioning system according to a fourth aspect of the present invention is the air conditioning system according to the first or second invention, the second use-side refrigerant circuit, the liquid connection pipe and the intake gas which is connected to the liquid side of the heat source-side heat exchanger Connected to communication piping.
In this air conditioning system, the second usage side refrigerant circuit is connected to the liquid side of the heat source side heat exchanger of the heat source side refrigerant circuit via a liquid communication pipe, and to the suction side of the compression mechanism via an intake gas communication pipe. Therefore, the air heat exchanger can function as an evaporator to cool indoors.
第5の発明にかかる空気調和システムは、第1〜4の発明のいずれかにかかる空気調和システムおいて、第1利用側冷媒回路と第2利用側冷媒回路とは、一体の利用ユニットを構成している。
この空気調和システムでは、第1利用側冷媒回路と第2利用側冷媒回路とが一体の利用ユニットを構成しているため、屋内に第1利用側冷媒回路を備えたユニットと第2利用側冷媒回路を備えたユニットとを別々に設置する場合に比べて、ユニットサイズのコンパクト化やユニットの設置工事の省力化を図ることができる。
Air conditioning system according to a fifth aspect of the present invention, first to fourth one in accordance keep the air conditioning system of the invention, the first utilization side refrigerant circuit and the second utilization side refrigerant circuit, an integral utilization unit is doing.
In this air conditioning system, the first usage-side refrigerant circuit and the second usage-side refrigerant circuit constitute an integrated usage unit, and therefore the unit including the first usage-side refrigerant circuit indoors and the second usage-side refrigerant Compared with the case where the unit provided with the circuit is installed separately, the unit size can be reduced and the labor for installing the unit can be reduced.
第6の発明にかかる空気調和システムは、第5の発明にかかる空気調和システムにおいて、利用ユニットは、吸着熱交換器において除湿又は加湿された空気を屋内に供給することが可能である。
この空気調和システムでは、吸着熱交換器、すなわち、第1利用側冷媒回路において除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気を屋内に供給することができるため、1つのユニットによって、屋内を除湿又は加湿する運転のみを行うことができる。
An air conditioning system according to a sixth aspect is the air conditioning system according to the fifth aspect , wherein the utilization unit can supply the air dehumidified or humidified in the adsorption heat exchanger indoors.
In this air conditioning system, air that has been dehumidified or humidified (that is, subjected to latent heat treatment) in the adsorption heat exchanger, that is, the first usage-side refrigerant circuit, can be supplied indoors. Only the operation of dehumidifying or humidifying can be performed.
第7の発明にかかる空気調和システムは、第5の発明にかかる空気調和システムにおいて、利用ユニットは、吸着熱交換器において除湿又は加湿された空気を空気熱交換器において冷媒と熱交換させることが可能である。
この空気調和システムでは、吸着熱交換器、すなわち、第1利用側冷媒回路において除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気をさらに顕熱処理することができるため、例えば、吸着熱交換器によって潜熱負荷の処理とともに顕熱負荷がいくらか処理されて屋内の目標空気温度に適さない温度に変化した場合であっても、この空気を屋内にそのまま吹き出してしまうのではなく、さらに、空気熱交換器によって顕熱処理して屋内の目標空気温度に適する温度にした後に、屋内に吹き出す運転を行うことができる。
An air conditioning system according to a seventh aspect is the air conditioning system according to the fifth aspect , wherein the utilization unit allows the air dehumidified or humidified in the adsorption heat exchanger to exchange heat with the refrigerant in the air heat exchanger. Is possible.
In this air conditioning system, the adsorption heat exchanger, that is, the air that has been dehumidified or humidified (that is, subjected to latent heat treatment) in the first usage-side refrigerant circuit can be further subjected to sensible heat treatment. Even if some sensible heat load is processed together with the latent heat load due to the change to a temperature that is not suitable for the indoor target air temperature, this air is not blown out indoors, but air heat exchange is also performed. After performing the sensible heat treatment with the vessel to a temperature suitable for the indoor target air temperature, the operation of blowing out indoors can be performed.
第8の発明にかかる空気調和システムは、第1〜7の発明にかかる空気調和システムのいずれかにおいて、空気熱交換器のガス側に接続され、空気熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させる際の空気熱交換器における冷媒の蒸発圧力を制御する圧力調節機構を備えている。
第9の発明にかかる空気調和システムは、第8の発明にかかる空気調和システムにおいて、屋内の空気の露点温度に基づいて、圧力調節機構によって、空気熱交換器を蒸発器として機能させる際の冷媒の蒸発圧力を制御する。
Air conditioning system according to the eighth invention, in any one of the air conditioning system according to a seventh invention, is connected to the gas side of the air heat exchanger, to function air heat exchanger as an evaporator of refrigerant A pressure adjusting mechanism for controlling the evaporation pressure of the refrigerant in the air heat exchanger.
An air conditioning system according to a ninth aspect of the present invention is the air conditioning system according to the eighth aspect of the present invention, wherein the air heat exchanger is made to function as an evaporator by the pressure adjustment mechanism based on the dew point temperature of indoor air. To control the evaporation pressure.
この空気調和システムでは、屋内の空気の露点温度に基づいて、例えば、空気熱交換器における冷媒の蒸発温度が露点温度以下にならないように、圧力調節機構を制御することによって、空気熱交換器の表面において空気中の水分が結露しないようにして、空気熱交換器におけるドレン水の発生を抑えることができる。これにより、第2の利用側冷媒回路を有するユニットにドレン配管が不要となり、第2の利用側冷媒回路を有するユニットの設置工事の省力化を図ることができる。 In this air conditioning system, based on the dew point temperature of indoor air, for example, by controlling the pressure adjusting mechanism so that the evaporation temperature of the refrigerant in the air heat exchanger does not become the dew point temperature or less, the air heat exchanger The generation of drain water in the air heat exchanger can be suppressed by preventing moisture in the air from condensing on the surface. Thereby, a drain pipe is not required for the unit having the second usage-side refrigerant circuit, and labor saving in the installation work of the unit having the second usage-side refrigerant circuit can be achieved.
ここで、屋内の空気の露点温度は、例えば、空気熱交換器を有するユニット内に設けられた露点センサを用いて、このユニット内に吸入される屋内の空気の露点温度を実測したり、空気熱交換器を有するユニットに設けられた温度・湿度センサを用いて、ユニット内に吸入される屋内の空気の温度及び湿度を実測してこれらの実測値から露点温度を演算してもよい。また、空気熱交換器を有するユニットが露点センサや温度・湿度センサを備えていない場合には、吸着熱交換器を有するユニットに設けられた露点センサ、温度・湿度センサの実測値を使用してもよい。 Here, the dew point temperature of indoor air can be measured, for example, by measuring the dew point temperature of indoor air sucked into this unit using a dew point sensor provided in the unit having an air heat exchanger, A temperature / humidity sensor provided in a unit having a heat exchanger may be used to actually measure the temperature and humidity of indoor air sucked into the unit and calculate the dew point temperature from these measured values. If the unit with an air heat exchanger does not have a dew point sensor or temperature / humidity sensor, use the measured values of the dew point sensor and temperature / humidity sensor provided on the unit with an adsorption heat exchanger. Also good.
第10の発明にかかる空気調和システムは、第9の発明にかかる空気調和システムにおいて、空気熱交換器における冷媒圧力を検出する圧力検出機構を備えている。空気調和システムは、屋内の空気の露点温度から目標蒸発圧力値を演算し、圧力調節機構によって、圧力検出機構によって検出された冷媒の蒸発圧力が目標蒸発圧力値以上となるように調節する。 An air conditioning system according to a tenth aspect of the present invention is the air conditioning system according to the ninth aspect of the present invention, further comprising a pressure detection mechanism that detects a refrigerant pressure in the air heat exchanger. The air conditioning system calculates a target evaporation pressure value from the dew point temperature of indoor air, and adjusts the refrigerant evaporation pressure detected by the pressure detection mechanism to be equal to or higher than the target evaporation pressure value by the pressure adjustment mechanism.
この空気調和システムでは、圧力調節機構による空気熱交換器における冷媒の蒸発圧力の制御値として、露点温度ではなく圧力検出機構によって実測される空気熱交換器の冷媒の蒸発圧力を用いているため、露点温度を用いて冷媒の蒸発圧力を制御する場合に比べて制御応答性を向上させることができる。
第11の発明にかかる空気調和システムは、第10の発明にかかる空気調和システムにおいて、空気熱交換器における結露の有無を検出する結露検出機構を備えている。空気調和システムは、結露検出機構において結露が検出された場合に、目標蒸発圧力値を変更する。
In this air conditioning system, the control value of the refrigerant evaporation pressure in the air heat exchanger by the pressure adjustment mechanism uses the evaporation pressure of the refrigerant in the air heat exchanger measured by the pressure detection mechanism instead of the dew point temperature. Control responsiveness can be improved compared to the case where the evaporation pressure of the refrigerant is controlled using the dew point temperature.
An air conditioning system according to an eleventh aspect of the invention is the air conditioning system according to the tenth aspect of the invention, further comprising a condensation detection mechanism that detects the presence or absence of condensation in the air heat exchanger. The air conditioning system changes the target evaporation pressure value when dew condensation is detected by the dew condensation detection mechanism.
この空気調和システムでは、結露検出機構によって空気熱交換器における結露を確実に検出するとともに、結露が検出された場合に、例えば、目標蒸発圧力値を高くする変更を行うことによって、空気熱交換器における冷媒の蒸発温度を高くして、空気熱交換器における結露を確実に防ぐことができる。
第12の発明にかかる空気調和システムは、第10の発明にかかる空気調和システムにおいて、空気熱交換器における結露の有無を検出する結露検出機構を備えている。空気調和システムは、結露検出機構において結露が検出された場合に、圧縮機構を停止する。
In this air conditioning system, the dew condensation detection mechanism reliably detects dew condensation in the air heat exchanger, and when dew condensation is detected, for example, by making a change to increase the target evaporation pressure value, the air heat exchanger The evaporating temperature of the refrigerant in can be increased, and condensation in the air heat exchanger can be reliably prevented.
An air conditioning system according to a twelfth aspect of the present invention is the air conditioning system according to the tenth aspect of the present invention, further comprising a dew condensation detection mechanism that detects the presence or absence of dew condensation in the air heat exchanger. The air conditioning system stops the compression mechanism when condensation is detected by the condensation detection mechanism.
この空気調和システムでは、結露検出機構によって空気熱交換器における結露を確実に検出するとともに、結露が検出された場合に、圧縮機構を停止するようにしているため、空気熱交換器における結露を確実に防ぐことができる。
第13の発明にかかる空気調和システムは、第10の発明にかかる空気調和システムにおいて、空気熱交換器における結露の有無を検出する結露検出機構を備えている。第2利用側冷媒回路は、空気熱交換器の液側に接続された利用側膨張弁を備えている。空気調和システムは、結露検出機構において結露が検出された場合に、利用側膨張弁を閉止する。
In this air conditioning system, the condensation detection mechanism reliably detects condensation in the air heat exchanger, and when the condensation is detected, the compression mechanism is stopped so that condensation in the air heat exchanger is ensured. Can be prevented.
An air conditioning system according to a thirteenth aspect of the present invention is the air conditioning system according to the tenth aspect of the present invention, further comprising a dew condensation detection mechanism that detects the presence or absence of dew condensation in the air heat exchanger. The 2nd utilization side refrigerant circuit is provided with the utilization side expansion valve connected to the liquid side of the air heat exchanger. The air conditioning system closes the use side expansion valve when dew condensation is detected by the dew condensation detection mechanism.
この空気調和システムでは、結露検出機構によって空気熱交換器における結露を確実に検出するとともに、結露が検出された場合に、利用側膨張弁を閉止するようにしているため、空気熱交換器における結露を確実に防ぐことができる。 In this air conditioning system, the dew condensation detection mechanism reliably detects dew condensation in the air heat exchanger and closes the user side expansion valve when dew condensation is detected. Can be surely prevented.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第1の発明では、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えることができる。また、1つの熱源側冷媒回路に対して第1利用側冷媒回路及び第2利用側冷媒回路の両方が接続されているため、熱源が1つにまとめられて、コストアップやメンテナンス箇所の増加がさらに抑えられている。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
In 1st invention, the increase in cost and the increase in a maintenance location which arise when installing two or more air conditioning apparatuses using an adsorption heat exchanger can be suppressed. Moreover, since both the 1st utilization side refrigerant circuit and the 2nd utilization side refrigerant circuit are connected with respect to one heat source side refrigerant circuit, a heat source is put together into one and the cost increase and the increase in a maintenance location increase. It is further suppressed.
第2の発明では、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を空気熱交換器を用いた空気調和装置と併せて設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加が抑えることができる。
第3の発明では、複数の第2利用側冷媒回路のそれぞれにおいて、空気熱交換器を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させることで、屋内のある空調空間では冷房を行いつつ、他の空調空間では暖房を行う等のように、屋内の各空調空間のニーズに応じて、冷房又は暖房を同時に行う、いわゆる、冷房及び暖房の同時運転が可能な空気調和システムを構成することが可能である。
In 2nd invention, the increase in the cost which arises when installing the air conditioning apparatus using an adsorption heat exchanger with the air conditioning apparatus using an air heat exchanger, and the increase in a maintenance location can be suppressed.
In the third invention, in each of the plurality of second usage-side refrigerant circuits, the air heat exchanger is allowed to function as an evaporator or a condenser so that cooling is performed in an indoor air-conditioned space, It is possible to configure an air conditioning system that can perform cooling and heating simultaneously, that is, cooling or heating at the same time according to the needs of each indoor air-conditioned space, such as heating in an air-conditioned space. is there.
第4の発明では、空気熱交換器を蒸発器として機能させて屋内の冷房を行うことが可能である。
第5の発明では、屋内に第1利用側冷媒回路を備えたユニットと第2利用側冷媒回路を備えたユニットとを別々に設置する場合に比べて、ユニットサイズのコンパクト化やユニットの設置工事の省力化を図ることができる。
In the fourth aspect of the invention, it is possible to perform indoor cooling by causing the air heat exchanger to function as an evaporator.
In the fifth aspect of the invention, the unit size is reduced and the unit installation work is performed as compared with the case where the unit having the first usage-side refrigerant circuit and the unit having the second usage-side refrigerant circuit are separately installed indoors. Can be saved.
第6の発明では、1つのユニットによって、屋内を除湿又は加湿する運転のみを行うことができる。
第7の発明では、例えば、吸着熱交換器によって潜熱負荷の処理ととも顕熱負荷がいくらか処理されて屋内の目標空気温度に適さない温度に変化した場合であっても、この空気を屋内に吹き出してしまうのではなく、さらに、空気熱交換器によって顕熱処理して屋内の目標空気温度に適する温度にした後に、屋内に吹き出す運転を行うことができる。
In 6th invention, only the driving | operation which dehumidifies or humidifies indoors can be performed by one unit.
In the seventh aspect of the invention, for example, even when the sensible heat load is somewhat processed by the adsorption heat exchanger and the air temperature is changed to a temperature not suitable for the indoor target air temperature, In addition, it is possible to perform an operation of blowing out indoors after sensible heat treatment is performed with an air heat exchanger to achieve a temperature suitable for the indoor target air temperature.
第8及び第9の発明では、第2利用側冷媒回路を有するユニットにドレン配管が不要となり、第2利用側冷媒回路を有するユニットの設置工事の省力化、さらには、第1利用側冷媒回路を有するユニット、又は、第1及び第2利用側冷媒回路の両方を有するユニット全ての設置工事の省力化を図ることができる。
第10の発明では、圧力調節機構による空気熱交換器における冷媒の蒸発圧力の制御値として、露点温度ではなく圧力検出機構によって実測される空気熱交換器の冷媒の蒸発圧力を用いているため、露点温度を用いて冷媒の蒸発圧力を制御する場合に比べて制御応答性を向上させることができる。
In the eighth and ninth inventions, a drain pipe is not required for the unit having the second usage side refrigerant circuit, labor saving of the installation work of the unit having the second usage side refrigerant circuit, and further, the first usage side refrigerant circuit Labor saving can be achieved in the installation work of all the units having both the first and second usage-side refrigerant circuits.
In the tenth invention, as the control value of the refrigerant evaporation pressure in the air heat exchanger by the pressure adjustment mechanism, the evaporation pressure of the refrigerant in the air heat exchanger measured by the pressure detection mechanism is used instead of the dew point temperature. Control responsiveness can be improved compared to the case where the evaporation pressure of the refrigerant is controlled using the dew point temperature.
第11の発明では、結露検出機構によって空気熱交換器における結露を確実に検出するとともに、結露が検出された場合に、例えば、目標蒸発圧力値を高くする変更を行うことによって、空気熱交換器における冷媒の蒸発温度を高くして、空気熱交換器における結露を確実に防ぐことができる。
第12の発明では、結露検出機構によって空気熱交換器における結露を確実に検出するとともに、結露が検出された場合に、第2の圧縮機構を停止するようにしているため、空気熱交換器における結露を確実に防ぐことができる。
In the eleventh invention, the dew condensation detection mechanism reliably detects dew condensation in the air heat exchanger, and when dew condensation is detected, for example, the air heat exchanger is changed by increasing the target evaporation pressure value. The evaporating temperature of the refrigerant in can be increased, and condensation in the air heat exchanger can be reliably prevented.
In the twelfth invention, the dew condensation detection mechanism reliably detects dew condensation in the air heat exchanger, and when dew condensation is detected, the second compression mechanism is stopped. Condensation can be reliably prevented.
第13の発明では、結露検出機構によって空気熱交換器における結露を確実に検出するとともに、結露が検出された場合に、利用側膨張弁を閉止するようにしているため、空気熱交換器における結露を確実に防ぐことができる。 In the thirteenth invention, the dew condensation detection mechanism reliably detects dew condensation in the air heat exchanger and closes the use side expansion valve when dew condensation is detected. Can be surely prevented.
以下、図面に基づいて、本発明にかかる空気調和システムの実施形態について説明する。
[第1実施形態]
(1)空気調和システムの構成
図1は、本発明にかかる第1実施形態の空気調和システム1の概略の冷媒回路図である。空気調和システム1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムである。空気調和システム1は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として、互いが並列に接続される複数台(本実施形態では、2台)の潜熱系統利用ユニット2、3と、互いが並列に接続される複数台(本実施形態では、2台)の顕熱系統利用ユニット4、5と、熱源ユニット6と、潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット4、5と熱源ユニット6とを接続する連絡配管7、8、9とを備えている。本実施形態において、熱源ユニット6は、潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット4、5に共通の熱源として機能する。また、本実施形態において、熱源ユニット6は、1台だけであるが、潜熱系統利用ユニット2、3や顕熱系統利用ユニット4、5の台数が多い場合等においては複数台を並列に接続していてもよい。
Hereinafter, an embodiment of an air conditioning system according to the present invention will be described based on the drawings.
[First Embodiment]
(1) Configuration of Air Conditioning System FIG. 1 is a schematic refrigerant circuit diagram of an
<潜熱系統利用ユニット>
潜熱系統利用ユニット2、3は、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、壁掛け等により、又は、天井裏の空間に設置されている。潜熱系統利用ユニット2、3は、連絡配管8、9を介して熱源ユニット6に接続されており、熱源ユニット6との間で冷媒回路10を構成している。潜熱系統利用ユニット2、3は、この冷媒回路10内において冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システム(以下の説明においても、潜熱負荷処理システムという文言を使用する場合には、潜熱系統利用ユニット2、3と熱源ユニット6との組み合わせを指すものとする)として機能する。
<Latent heat system use unit>
The latent heat
次に、潜熱系統利用ユニット2、3の構成について説明する。尚、潜熱系統利用ユニット2と潜熱系統利用ユニット3とは同様の構成であるため、ここでは、潜熱系統利用ユニット2の構成のみ説明し、潜熱系統利用ユニット3の構成については、潜熱系統利用ユニット2の各部を示す20番台の符号の代わりに30番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
Next, the configuration of the latent heat
潜熱系統利用ユニット2は、主として、冷媒回路10の一部を構成しており、空気を除湿又は加湿することが可能な潜熱系統利用側冷媒回路10aを備えている。この潜熱系統利用側冷媒回路10aは、主として、潜熱系統利用側四路切換弁21と、第1吸着熱交換器22と、第2吸着熱交換器23と、潜熱系統利用側膨張弁24とを備えている。
潜熱系統利用側四路切換弁21は、潜熱系統利用側冷媒回路10aに流入する冷媒の流路を切り換えるための弁であり、その第1ポート21aは吐出ガス連絡配管8を介して熱源ユニット6の圧縮機構61(後述)の吐出側に接続されており、その第2ポート21bは吸入ガス連絡配管9を介して熱源ユニット6の圧縮機構61の吸入側に接続されており、その第3ポート21cは第1吸着熱交換器22のガス側端部に接続されており、第4ポート21dは第2吸着熱交換器23のガス側端部に接続されている。そして、潜熱系統利用側四路切換弁21は、第1ポート21aと第3ポート21cとを接続するとともに第2ポート21bと第4ポート21dとを接続(第1状態、図1の潜熱系統利用側四路切換弁21の実線を参照)したり、第1ポート21aと第4ポート21dとを接続するとともに第2ポート21bと第3ポート21cとを接続(第2状態、図1の潜熱系統利用側四路切換弁21の破線を参照)する切り換えを行うことが可能である。
The latent heat
The latent heat system use side four-
第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。具体的に、第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23は、長方形板状に形成されたアルミニウム製の多数のフィンと、このフィンを貫通する銅製の伝熱管とを有している。尚、第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に限らず、他の形式の熱交換器、例えば、コルゲートフィン式の熱交換器等であってもよい。
The first
第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23は、そのフィンの表面に吸着剤がディップ成形(浸漬成形)により担持されている。尚、フィン及び伝熱管の表面に吸着剤を担持させる方法としては、ディップ成形に限らず、吸着剤としての性能を損なわない限り、どのような方法でその表面に吸着剤を担持してもよい。この吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性又は吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基又はスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料などを用いることが可能である。
In the first
第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23は、その外側に空気を通過させながら冷媒の蒸発器として機能させることで、その表面に担持された吸着剤に空気中の水分が吸着させることができる。また、第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23は、その外側に空気を通過させながら冷媒の凝縮器として機能させることで、その表面に担持された吸着剤に吸着された水分を脱離させることができる。
The first
潜熱系統利用側膨張弁24は、第1吸着熱交換器22の液側端部と第2吸着熱交換器23の液側端部との間に接続された電動膨張弁であり、凝縮器として機能する第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23の一方から蒸発器として機能する第1吸着熱交換器22及び第2吸着熱交換器23の他方に送られる冷媒を減圧することができる。
また、潜熱系統利用ユニット2は、詳細は図示しないが、屋外の空気(以下、屋外空気OAとする)をユニット内に吸入するための外気吸入口と、ユニット内から屋外に空気を排出するための排気口と、屋内の空気(以下、屋内空気RAとする)をユニット内に吸入するための内気吸入口と、ユニット内から屋内に吹き出される空気(以下、供給空気SAとする)を供給するための給気口と、排気口に連通するようにユニット内に配置された排気ファンと、給気口に連通するようにユニット内に配置された給気ファンと、空気流路を切り換えるためのダンパー等からなる切換機構とを備えている。これにより、潜熱系統利用ユニット2は、屋外空気OAを外気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器22、23を通過させた後に給気口から屋内に供給空気SAとして供給したり、屋外空気OAを外気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器22、23を通過させた後に排気口から屋外に排出空気EAとして排出したり、屋内空気RAを内気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器22、23を通過させた後に給気口から屋内に供給空気SAとして供給したり、屋内空気RAを内気吸入口からユニット内に吸入して第1又は第2吸着熱交換器22、23を通過させた後に排気口から屋外に排出空気EAとして排出することができるようになっている。
The latent heat system use
Further, although not shown in detail, the latent heat
さらに、潜熱系統利用ユニット2は、ユニット内に吸入される屋内空気RAの温度及び相対湿度を検出するRA吸入温度・湿度センサ25と、ユニット内に吸入される屋外空気OAの温度及び相対湿度を検出するOA吸入温度・湿度センサ26と、ユニット内から屋内に供給される供給空気SAの温度を検出するSA供給温度センサ27と、潜熱系統利用ユニット2を構成する各部の動作を制御する潜熱系統利用側制御部28とを備えている。そして、潜熱系統利用側制御部28は、潜熱系統利用ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン11及び後述の熱源ユニット6の熱源側制御部65を通じて、屋内の空気の目標温度及び目標湿度の入力信号等のやりとりを行ったり、熱源ユニット6との間で制御信号等のやりとりを行うこともできるようになっている。
Furthermore, the latent heat
<顕熱系統利用ユニット>
顕熱系統利用ユニット4、5は、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、壁掛け等により、又は、天井裏の空間に設置されている。顕熱系統利用ユニット4、5は、連絡配管7、8、9及び接続ユニット14、15を介して熱源ユニット6に接続されており、熱源ユニット6との間で冷媒回路10を構成している。顕熱系統利用ユニット4、5は、この冷媒回路10内において冷媒を循環させて蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとして機能する(以下の説明においても、潜熱負荷処理システムという文言を使用する場合には、潜熱系統利用ユニット2、3と熱源ユニット6との組み合わせを指すものとする)。そして、顕熱系統利用ユニット4は潜熱系統利用ユニット2と同じ空調空間に設置されており、顕熱系統利用ユニット5は潜熱系統利用ユニット3と同じ空調空間に設置されている。すなわち、潜熱系統利用ユニット2と顕熱系統利用ユニット4とがペアになって、ある空調空間の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理しており、潜熱系統利用ユニット3と顕熱系統利用ユニット5とがペアになって、別の空調空間の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理している。
<Sensible heat system use unit>
The sensible heat
次に、顕熱系統利用ユニット4、5の構成について説明する。尚、顕熱系統利用ユニット4と顕熱系統利用ユニット5とは同様の構成であるため、ここでは、顕熱系統利用ユニット4の構成のみ説明し、顕熱系統利用ユニット5の構成については、顕熱系統利用ユニット4の各部を示す40番台の符号の代わりに50番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
Next, the structure of the sensible heat
顕熱系統利用ユニット4は、主として、冷媒回路10の一部を構成しており、空気を除湿又は加湿することが可能な顕熱系統利用側冷媒回路10c(顕熱系統利用ユニット5では、顕熱系統利用側冷媒回路10d)を備えている。この顕熱系統利用側冷媒回路10cは、主として、顕熱系統利用側膨張弁41と、空気熱交換器42とを備えている。本実施形態において、顕熱系統利用側膨張弁41は、冷媒流量の調節等を行うために、空気熱交換器42の液側に接続された電動膨張弁である。本実施形態において、空気熱交換器42は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷媒と屋内空気RAとの熱交換を行うための機器である。本実施形態において、顕熱系統利用ユニット4は、ユニット内に屋内空気RAを吸入して、熱交換した後に、供給空気SAとして屋内に供給するための送風ファン(図示せず)を備えており、屋内空気RAと空気熱交換器322を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
The sensible heat
また、顕熱系統利用ユニット4には、各種のセンサが設けられている。空気熱交換器42の液側には液冷媒の温度を検出する液側温度センサ43が設けられており、空気熱交換器42のガス側にはガス冷媒の温度を検出するガス側温度センサ44が設けられている。さらに、顕熱系統利用ユニット4には、ユニット内に吸入される屋内空気RAの温度を検出するRA吸入温度センサ55が設けられている。また、顕熱系統利用ユニット4は、顕熱系統利用ユニット4を構成する各部の動作を制御する顕熱系統利用側制御部48を備えている。そして、顕熱系統利用側制御部48は、顕熱系統利用ユニット4の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン11を通じて、屋内の空気の目標温度及び目標湿度の入力信号等のやりとりを行ったり、熱源ユニット6との間で制御信号等のやりとりを行うこともできるようになっている。
The sensible heat
<熱源ユニット>
熱源ユニット6は、ビル等の屋上等に設置されており、連絡配管7、8、9を介して潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット4、5に接続されており、潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット4、5の間で冷媒回路10を構成している。
<Heat source unit>
The
次に、熱源ユニット6の構成について説明する。熱源ユニット6は、主として、冷媒回路10の一部を構成しており、熱源側冷媒回路10eを備えている。この熱源側冷媒回路10eは、主として、圧縮機構61と、3方切換弁62と、熱源側熱交換器63と、熱源側膨張弁64と、レシーバ68とを備えている。
圧縮機構61は、本実施形態において、インバータ制御により運転容量を可変することが可能な容積式圧縮機である。本実施形態において、圧縮機構61は、1台の圧縮機であるが、これに限定されず、利用ユニットの接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
Next, the configuration of the
In the present embodiment, the
3方切換弁62は、熱源側熱交換器63を凝縮器として機能させる際(以下、凝縮運転状態とする)には圧縮機構61の吐出側と熱源側熱交換器63のガス側とを接続し、熱源側熱交換器63を蒸発器として機能させる際(以下、蒸発運転状態とする)には圧縮機構61の吸入側と熱源側熱交換器63のガス側とを接続するように、熱源側冷媒回路10e内における冷媒の流路を切り換えるための弁であり、その第1ポート62aは圧縮機構61の吐出側に接続されており、その第2ポート62bは圧縮機構61の吸入側に接続されており、その第3ポート62cは熱源側熱交換器63のガス側端部に接続されている。そして、3方切換弁62は、上述のように、第1ポート62aと第3ポート62cとを接続(凝縮運転状態に対応、図1の3方切換弁62の実線を参照)したり、第2ポート62bと第3ポート62cとを接続(蒸発運転状態に対応、図1の3方切換弁62の破線を参照)する切り換えを行うことが可能である。また、圧縮機構61の吐出側と3方切換弁62との間には、吐出ガス連絡配管8が接続されている。これにより、圧縮機構61において圧縮・吐出された高圧のガス冷媒を3方切換弁62の切り換え動作に関係なく、潜熱系統利用ユニット2、3や顕熱系統利用ユニット4、5に供給できるようになっている。また、圧縮機構61の吸入側には、潜熱系統利用ユニット2、3や顕熱系統利用ユニット4、5から戻る低圧のガス冷媒が流れる吸入ガス連絡配管9が接続されている。
The three-
熱源側熱交換器63は、本実施形態において、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、空気を熱源として冷媒と熱交換するための機器である。本実施形態において、熱源ユニット6は、ユニット内に屋外の空気を取り込み、送り出すための室外ファン(図示せず)を備えており、屋外の空気と熱源側熱交換器63を流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
In this embodiment, the heat source
熱源側膨張弁64は、本実施形態において、液連絡配管7を介して熱源側熱交換器63と空気熱交換器42、52との間を流れる冷媒の流量の調節等を行うことが可能な電動膨張弁である。熱源側膨張弁64は、熱源側熱交換器63が凝縮運転状態の場合にはほぼ全開状態で使用され、蒸発運転状態の場合には開度調節されて空気熱交換器42、52から液連絡配管7を介して熱源側熱交換器63に流入する冷媒を減圧するのに使用される。
In the present embodiment, the heat source
レシーバ68は、熱源側熱交換器63と空気熱交換器42、52との間を流れる冷媒を一時的に溜めるための容器である。本実施形態において、レシーバ68は、熱源側膨張弁64と液連絡配管7との間に接続されている。
また、熱源ユニット6には、各種のセンサが設けられている。具体的には、熱源ユニット6は、圧縮機構61の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ66と、圧縮機構61の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ67と、熱源ユニット6を構成する各部の動作を制御する熱源側制御部65とを備えている。そして、熱源側制御部65は、熱源ユニット6の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、潜熱系統利用ユニット2、3の潜熱系統利用側制御部28、38や顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側制御部48、58との間で制御信号を伝送できるようになっている。また、熱源側制御部65は、熱源側制御部65との間でも制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
The
The
本実施形態の空気調和システム1では、熱源ユニット6の圧縮機構61で圧縮・吐出された高圧のガス冷媒を吐出ガス連絡配管8を介して潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33に供給し、潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33から吸入ガス連絡配管9を介して熱源ユニット6の圧縮機構61の吸入側に戻すことができるようになっている。このため、顕熱系統利用ユニット4、5の動作とは無関係に、屋内の除湿又は加湿を行うことができるようになっている。
In the
また、顕熱系統利用ユニット4、5は、空気熱交換器42、52のガス側が接続ユニット14、15を介して吐出ガス連絡配管8及び吸入ガス連絡配管9に切り換え可能に接続されている。接続ユニット14、15は、主として、冷暖切換弁71、81と、接続ユニット14、15を構成する各部の動作を制御する接続ユニット制御部72、82とを備えている。冷暖切換弁71、81は、顕熱系統利用ユニット4、5が冷房運転を行う場合には顕熱系統利用ユニット4、5の空気熱交換器42、52のガス側と吸入ガス連絡配管9とを接続する状態(以下、冷房運転状態とする)と、顕熱系統利用ユニット4、5が暖房運転を行う場合には顕熱系統利用ユニット4、5の空気熱交換器42、52のガス側と吐出ガス連絡配管8とを接続する状態(以下、暖房運転状態とする)との切り換えを行う切換機構として機能する弁であり、その第1ポート71a、81aは空気熱交換器42、52のガス側に接続されており、その第2ポート71b、81bは吸入ガス連絡配管9に接続されており、その第3ポート71c、81cは吐出ガス連絡配管8に接続されている。そして、冷暖切換弁71、81は、上述のように、第1ポート71a、81aと第2ポート71b、81bとを接続(冷房運転状態に対応、図1の冷暖切換弁71、81の実線を参照)したり、第1ポート71a、81aと第3ポート71c、81cとを接続(暖房運転状態に対応、図1の冷暖切換弁71、81の破線を参照)する切り換えを行うことが可能である。接続ユニット制御部72、82は、接続ユニット14、15の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側制御部48、58との間で制御信号を伝送できるようになっている。これにより、顕熱系統利用ユニット4、5は、例えば、顕熱系統利用ユニット4を冷房運転しつつ、顕熱系統利用ユニット5を暖房運転する等の、いわゆる、冷暖同時運転を行うことが可能になっている。
The sensible heat
(2)空気調和システムの動作
次に、本実施形態の空気調和システム1の動作について説明する。空気調和システム1は、屋内の潜熱負荷を潜熱負荷処理システムで処理し、屋内の顕熱負荷を主として顕熱負荷処理システムで処理することができる。各種の運転動作について説明するのに先だって、まず、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムの単独運転時(すなわち、顕熱系統利用ユニット4、5を運転しない場合)の動作について説明する。
(2) Operation | movement of an air conditioning system Next, operation | movement of the
空気調和システム1は、潜熱負荷処理システムのみの単独運転により、以下のような各種の除湿運転や加湿運転を行うことができる。
<全換気モード>
まず、全換気モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。全換気モードにおいては、潜熱系統利用ユニット2、3の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
The
<All ventilation modes>
First, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the full ventilation mode will be described. In the full ventilation mode, when the air supply fan and the exhaust fan of the latent heat
全換気モードの除湿運転中の動作について、図2、図3及び図4を用いて説明する。ここで、図2及び図3は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみを運転した場合おける全換気モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。図4は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみを運転した場合における制御フロー図である。
除湿運転中には、図2及び図3に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
The operation during the dehumidifying operation in the full ventilation mode will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4. Here, FIGS. 2 and 3 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the full ventilation mode when only the latent heat load processing system of the
2 and 3, during the dehumidifying operation, for example, in the latent heat
以下の説明では、2つの潜熱系統利用ユニット2、3の動作をまとめて記載する。
第1動作では、第1吸着熱交換器22、32についての再生動作と、第2吸着熱交換器23、33についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図2に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第1状態(図2の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の実線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管8、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第1吸着熱交換器22、32に流入し、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管9を通じて圧縮機構61に再び吸入される(図2の冷媒回路10に付された矢印を参照)。この際、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側膨張弁41、51は閉止されているため、顕熱系統利用ユニット4、5には、冷媒が流れないようになっている。
In the following description, the operations of the two latent heat
In the first operation, the regeneration operation for the first
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器23、33では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図2の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作では、第1吸着熱交換器22、32についての吸着動作と、第2吸着熱交換器23、33についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図3に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第2状態(図3の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の破線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管8、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第2吸着熱交換器23、33に流入し、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管9を通じて圧縮機構61に再び吸入される(図3の冷媒回路10に付された矢印を参照)。
In the second operation, the adsorption operation for the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第1吸着熱交換器22、32では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図3の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみの単独運転時において行われているシステム制御について説明する。
まず、リモコン11、12によって屋内の空気の目標温度及び目標相対湿度が設定されると、潜熱系統利用ユニット2、3の潜熱系統利用側制御部28、38には、これらの目標温度値及び目標相対湿度値とともに、RA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値と、OA吸入温度・湿度センサ26、36によって検出されたユニット内に吸入される屋外の空気の温度値及び相対湿度値とが入力される。
Here, the system control performed at the time of the independent operation of only the latent heat load processing system of the
First, when the indoor air target temperature and target relative humidity are set by the
すると、ステップS1において、潜熱系統利用側制御部28、38は、屋内の空気の目標温度値及び目標相対湿度値からエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値を演算し、そして、RA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出された温度値及び相対湿度値から屋内からユニット内に吸入される空気のエンタルピの現在値又は絶対湿度の現在値を演算し、両値の差(以下、必要潜熱能力値Δhとする)を演算する。ここで、必要潜熱能力値Δhは、上述のように屋内の空気のエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値と現在の屋内の空気のエンタルピ値又は絶対湿度値との差であるため、空気調和システム1において処理しなければならない潜熱負荷に相当するものである。そして、この必要潜熱能力値Δhの値を、潜熱系統利用ユニット2、3の処理能力を上げる必要があるかどうかを熱源側制御部65に知らせるための能力UP信号K1に変換する。例えば、Δhの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の湿度値が目標湿度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K1を「0」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「A」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「B」とする。
Then, in step S1, the latent heat system use
次に、ステップS2において、熱源側制御部65は、潜熱系統利用側制御部28、38から伝送された潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1を用いて、目標凝縮温度値TcS1及び目標蒸発温度値TeS1を演算する。例えば、目標凝縮温度値TcS1は、現在の目標凝縮温度値に潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeS1は、現在の目標蒸発温度値に潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K1の値が「A」の場合には、目標凝縮温度値TcS1は高くなり、目標蒸発温度値TeS1は低くなる。
Next, in step S2, the heat source
次に、ステップS3において、空気調和システム1全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1を演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc1及びシステム蒸発温度値Te1は、吸入圧力センサ66によって検出された圧縮機構61の吸入圧力値及び吐出圧力センサ67によって検出された圧縮機構61の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tc1に対する目標凝縮温度値TcS1の温度差ΔTc1及びシステム蒸発温度値Te1に対する目標蒸発温度値TeS1の温度差ΔTe1を演算し、これらの温度差を除算することによって圧縮機構61の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S3, a system condensing temperature value Tc1 and a system evaporating temperature value Te1 which are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and the evaporating temperature of the entire
このようにして決定された圧縮機構61の運転容量を用いて、圧縮機構61の運転容量を制御することで、屋内の空気の目標温度及び目標相対湿度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が正値の場合には圧縮機構61の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTc1から温度差ΔTe1を差し引いた値が負値の場合には圧縮機構61の運転容量を減少させるように制御する。
By controlling the operation capacity of the
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、これらの吸着動作及び再生動作によって、空気中の水分を吸着したりや吸着された水分を空気中に脱離させる処理(以下、潜熱処理とする)だけでなく、通過する空気を冷却や加熱して温度を変化させる処理(以下、顕熱処理とする)も行っている。吸着熱交換器において得られる潜熱処理能力及び顕熱処理能力を第1動作及び第2動作、すなわち、吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を横軸として表示したグラフを図5に示す。これによると、切換時間間隔を短くした場合(図5の時間C、潜熱優先モードとする)には潜熱処理、すなわち、空気中の水分を吸着したりや脱離させる処理が優先して行われるが、切換時間間隔を長くした場合(図5の時間D、顕熱優先モードとする)には顕熱処理、すなわち、空気を冷却や加熱して温度を変化させる処理が優先して行われることがわかる。例えば、蒸発器として機能する第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33に空気を接触させると、最初は主として表面に設けられた吸着剤によって水分を吸着するため、この際に発生する吸着熱を処理することになるが、吸着剤の水分吸着容量近くまで水分を吸着してしまうと、その後は、主として空気を冷却することになるからである。また、凝縮器として機能する第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33に空気を接触させると、最初は、主として表面に設けられた吸着剤の加熱処理により吸着剤に吸着された水分が空気中に脱離されることになるが、吸着剤に吸着された水分がほぼ脱離されてしまうと、その後は、主として空気を加熱することになるからである。そして、この切換時間間隔を潜熱系統利用側制御部28、38からの指令により変更することによって、潜熱処理能力に対する顕熱処理能力の割合(以下、顕熱処理能力比とする)を変更することができるようになっている。尚、後述のように、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムは、顕熱負荷処理システムとともに運転する場合(すなわち、顕熱系統利用ユニット4、5を運転する場合、以下、通常運転とする)には、主として潜熱処理を行うため、切換時間間隔を時間C、すなわち、潜熱優先モードに設定されている。
Here, the first
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの全換気モードの除湿運転において、屋外の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する冷房運転を行うことができる。
全換気モードの加湿運転中の動作について、図6及び図7を用いて説明する。ここで、図6及び図7は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみにおける全換気モードの加湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム1において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
As described above, in the
The operation during the humidifying operation in the full ventilation mode will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Here, FIGS. 6 and 7 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the humidification operation in the full ventilation mode only in the latent heat load processing system of the
加湿運転中には、図6及び図7に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における冷媒回路10内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
6 and 7, during the humidification operation, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器23、33では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図6の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器22、32では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図7の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、上述の全換気モードの除湿運転と同様に、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの全換気モードの加湿運転において、屋外の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿運転を行うことができる。
Here, the first
As described above, in the
<循環モード>
次に、循環モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。循環モードにおいては、潜熱系統利用ユニット2、3の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
<Circulation mode>
Next, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the circulation mode will be described. In the circulation mode, when the air supply fan and the exhaust fan of the latent heat
循環モードの除湿運転中の動作について、図8及び図9を用いて説明する。ここで、図8及び図9は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみにおける循環モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム1において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the dehumidifying operation in the circulation mode will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 8 and FIG. 9 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the circulation mode in only the latent heat load processing system of the
除湿運転中には、図8及び図9に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における冷媒回路10内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the dehumidifying operation, as shown in FIGS. 8 and 9, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器23、33では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図8の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第1吸着熱交換器22、32では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内の空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図9の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの循環モードの除湿運転において、屋内の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する除湿運転を行うことができる。
Here, the first
As described above, in the
循環モードの加湿運転中の動作について、図10及び図11を用いて説明する。ここで、図10及び図11は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみにおける循環モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム1において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the humidification operation in the circulation mode will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Here, FIG. 10 and FIG. 11 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the circulation mode only in the latent heat load processing system of the
加湿運転中には、図10及び図11に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における冷媒回路10内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the humidification operation, as shown in FIGS. 10 and 11, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器23、33では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図10の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器22、32では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図11の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、上述の全換気モードの除湿運転と同様に、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの循環モードの加湿運転において、屋内の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿暖房運転を行うことができる。
Here, the first
As described above, in the
<給気モード>
次に、給気モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。給気モードにおいては、潜熱系統利用ユニット2、3の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
<Air supply mode>
Next, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the air supply mode will be described. In the air supply mode, when the air supply fan and the exhaust fan of the latent heat
給気モードの除湿運転中の動作について、図12及び図13を用いて説明する。ここで、図12及び図13は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみにおける給気モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム1において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the dehumidifying operation in the air supply mode will be described with reference to FIGS. Here, FIGS. 12 and 13 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the air supply mode in only the latent heat load processing system of the
除湿運転中には、図12及び図13に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における冷媒回路10内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the dehumidifying operation, as shown in FIGS. 12 and 13, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器23、33では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図12の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される。第1吸着熱交換器22、32では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図13の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの給気モードの除湿運転において、屋外の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する除湿運転を行うことができる。
Here, the first
As described above, in the
給気モードの加湿運転中の動作について、図14及び図15を用いて説明する。ここで、図14及び図15は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみにおける給気モードの加湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム1において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the humidifying operation in the air supply mode will be described with reference to FIGS. 14 and 15. Here, FIG. 14 and FIG. 15 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the humidifying operation in the air supply mode only in the latent heat load processing system of the
加湿運転中には、図14及び図15に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における冷媒回路10内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the humidification operation, as shown in FIGS. 14 and 15, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器23、33では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外の空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図14の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器22、32では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋外空気OAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図15の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの給気モードの加湿運転において、屋外の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿運転を行うことができる。
Here, the first
As described above, in the
<排気モード>
次に、排気モードにおける除湿運転及び加湿運転について説明する。排気モードにおいては、潜熱系統利用ユニット2、3の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
<Exhaust mode>
Next, the dehumidifying operation and the humidifying operation in the exhaust mode will be described. In the exhaust mode, when the air supply fan and the exhaust fan of the latent heat
排気モードの除湿運転中の動作について、図16及び図17を用いて説明する。ここで、図16及び図17は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみにおける排気モードの除湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム1において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the dehumidifying operation in the exhaust mode will be described with reference to FIGS. 16 and 17. Here, FIGS. 16 and 17 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the dehumidifying operation in the exhaust mode in only the latent heat load processing system of the
除湿運転中には、図16及び図17に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における冷媒回路10内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the dehumidifying operation, as shown in FIGS. 16 and 17, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器23、33では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図16の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排気される。第1吸着熱交換器22、32では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋内空気RAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図17の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの排気モードの除湿運転において、屋内の空気を除湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって冷却を行って屋内に供給する除湿運転を行うことができる。
Here, the first
As described above, in the
排気モードの加湿運転中の動作について、図18及び図19を用いて説明する。ここで、図18及び図19は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムのみにおける排気モードの加湿運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、空気調和システム1において行われているシステム制御については、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略する。
The operation during the humidifying operation in the exhaust mode will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 18 and FIG. 19 are schematic refrigerant circuit diagrams showing the operation during the humidifying operation in the exhaust mode in only the latent heat load processing system of the
加湿運転中には、図18及び図19に示されるように、例えば、潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。以下、第1動作及び第2動作中における冷媒回路10内の冷媒の流れについては、上述の全換気モードの除湿運転と同様であるため、説明を省略し、第1動作及び第2動作中における空気の流れについてのみ説明する。
During the humidification operation, as shown in FIGS. 18 and 19, for example, in the latent heat
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器23、33では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図18の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋内空気SAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器22、32では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図19の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33は、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っている。
このように、この空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムのみの排気モードの加湿運転において、屋内の空気を加湿するとともに、切換時間間隔に応じて得られる顕熱処理能力によって加熱を行って屋内に供給する加湿運転を行うことができる。
Here, the first
As described above, in the
次に、顕熱系統利用ユニット4、5を含めた空気調和システム1全体を運転する場合における空気調和システム1の動作について説明する。空気調和システム1は、屋内の潜熱負荷を主として潜熱負荷処理システム(すなわち、潜熱系統利用ユニット2、3)で処理し、屋内の顕熱負荷を主として顕熱負荷処理システム(すなわち、顕熱系統利用ユニット4、5)で処理することができる。以下に、各種の運転動作について説明する。
Next, the operation of the
<除湿冷房運転>
まず、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムを全換気モードで除湿運転を行いつつ、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムで冷房運転を行う冷房除湿運転における動作について、図20、図21、図22及び図23を用いて説明する。ここで、図20及び図21は、空気調和システム1における全換気モードの除湿冷房運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。図22は、空気調和システム1における通常運転時の制御フロー図である。図23は、空気調和システム1における通常運転時の制御フロー図である(吸着熱交換器22、23、32、33の切換時間間隔の変更を行う場合)。尚、図22及び図23においては、潜熱系統利用ユニット2及び顕熱系統利用ユニット4のペアと潜熱系統利用ユニット3及び顕熱系統利用ユニット5のペアとは同様の制御フローであるため、潜熱系統利用ユニット3及び顕熱系統利用ユニット5のペアの制御フローの図示を省略している。
<Dehumidifying and cooling operation>
First, with regard to the operation in the cooling and dehumidifying operation in which the latent heat load processing system of the
まず、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムの動作について説明する。
潜熱負荷処理システムの潜熱系統利用ユニット2においては、上述の潜熱負荷処理システムの単独運転時の場合と同様に、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
First, the operation of the latent heat load processing system of the
In the latent heat
以下の説明では、2つの潜熱系統利用ユニット2、3の動作をまとめて記載する。
第1動作では、第1吸着熱交換器22、32についての再生動作と、第2吸着熱交換器23、33についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図20に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第1状態(図20の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の実線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管8、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第1吸着熱交換器22、32に流入し、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管9を通じて圧縮機構61に再び吸入される(図20の冷媒回路10に付された矢印を参照)。ここで、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側膨張弁41、51は、上述の潜熱負荷処理システムのみの運転の場合と異なり、冷房運転を行うために、空気熱交換器42、52に冷媒を流すために開けられて開度調節された状態になっているため、圧縮機構61において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒の一部が潜熱系統利用ユニット2、3を流れていることになる。
In the following description, the operations of the two latent heat
In the first operation, the regeneration operation for the first
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器23、33では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図20の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作では、第1吸着熱交換器22、32についての吸着動作と、第2吸着熱交換器23、33についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図21に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第2状態(図21の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の破線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管8、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第2吸着熱交換器23、33に流入し、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管9を通じて圧縮機構61に再び吸入される(図21の冷媒回路10に付された矢印を参照)。
In the second operation, the adsorption operation for the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第1吸着熱交換器22、32では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図21の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、空気調和システム1において行われているシステム制御について、潜熱負荷処理システムに着目して説明する。
まず、リモコン11、12によって目標温度及び目標相対湿度が設定されると、潜熱系統利用ユニット2、3の潜熱系統利用側制御部28、38には、これらの目標温度値及び目標相対湿度値とともに、RA吸入温度・湿度センサ225、235によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値と、OA吸入温度・湿度センサ26、36によって検出されたユニット内に吸入される屋外の空気の温度値及び相対湿度値とが入力される。
Here, the system control performed in the
First, when the target temperature and target relative humidity are set by the
すると、ステップS11において、潜熱系統利用側制御部28、38は、屋内の空気の目標温度値及び目標相対湿度値からエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値を演算し、そして、RA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出された温度値及び相対湿度値から屋内からユニット内に吸入される空気のエンタルピの現在値又は絶対湿度の現在値を演算し、両値の差である必要潜熱能力値Δhを演算する。そして、このΔhの値を、潜熱系統利用ユニット2、3の処理能力を上げる必要があるかどうかを熱源側制御部65に知らせるための能力UP信号K1に変換する。例えば、Δhの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の湿度値が目標湿度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K1を「0」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「A」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「B」とする。そして、この能力UP信号K1は、潜熱系統利用側制御部28、38から熱源側制御部65に伝送されて、ステップS12において、目標凝縮温度値TcS及び目標蒸発温度値TeSの演算に使用されるが、この点については後述する。
Then, in step S11, the latent heat system use
次に、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムの動作について説明する。
顕熱系統利用ユニット4、5の冷房運転を行う場合、熱源ユニット6の3方切換弁62は、凝縮運転状態(第1ポート62aと第3ポート62cとが接続された状態)になっている。また、接続ユニット14、15の冷暖切換弁71、81は、冷房運転状態(第1ポート71a、81aと第2ポート71b、81bとが接続された状態)になっている。また、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側膨張弁41、51は、冷媒を減圧するように開度調節されている。熱源側膨張弁64は開けられた状態になっている。
Next, operation | movement of the sensible heat load processing system of the
When the cooling operation of the sensible heat
このような冷媒回路10の状態においては、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、3方切換弁62を通過して熱源側熱交換器63に流入し凝縮されて液冷媒となる。この液冷媒は、熱源側膨張弁64、レシーバ68及び液連絡配管7を通じて、顕熱系統利用ユニット4、5に送られる。そして、顕熱系統利用ユニット4、5に送られた液冷媒は、顕熱系統利用側膨張弁41、51で減圧された後、空気熱交換器42、52において、ユニット内に吸入された屋内空気RAとの熱交換によって蒸発して低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、接続ユニット14、15の冷暖切換弁71、81及び吸入ガス連絡配管9を通じて、熱源ユニット6の圧縮機構61に再び吸入される。一方、空気熱交換器42、52において冷媒との熱交換により冷却された屋内空気RAは、供給空気SAとして屋内に供給される。尚、顕熱系統利用側膨張弁41、51は、後述のように、空気熱交換器42、52における過熱度SH、すなわち、液側温度センサ43、53によって検出された空気熱交換器42、52の液側の冷媒温度値と、ガス側温度センサ54、55によって検出された空気熱交換器42、52のガス側の冷媒温度値との温度差が目標過熱度SHSになるように開度制御がなされている。
In such a state of the
ここで、空気調和システム1において行われているシステム制御について、顕熱負荷処理システムに着目して説明する。
まず、リモコン11、12によって目標温度が設定されると、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側制御部48、58には、これらの目標温度値とともに、RA吸入温度センサ45、55によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値が入力される。
Here, the system control currently performed in the
First, when the target temperature is set by the
すると、ステップS14において、顕熱系統利用側制御部48、58は、屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度センサ45、55によって検出された温度値との温度差(以下、必要顕熱能力値ΔTとする)を演算する。ここで、必要顕熱能力値ΔTは、上述のように屋内の空気の目標温度値と現在の屋内の空気の温度値との差であるため、空気調和システム1において処理しなければならない顕熱負荷に相当するものである。そして、この必要顕熱能力値ΔTの値を、顕熱系統利用ユニット4、5の処理能力を上げる必要があるかどうかを熱源側制御部65に知らせるための能力UP信号K2に変換する。例えば、ΔTの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の温度値が目標温度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K2を「0」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、冷房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「a」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、冷房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「b」とする。
Then, in step S14, the sensible heat system utilization
次に、ステップS15において、顕熱系統利用側制御部48、58は、必要顕熱能力値ΔTの値に応じて、目標過熱度SHSの値を変更する。例えば、顕熱系統利用ユニット4、5の処理能力を下げる必要がある場合(能力UP信号K2が「b」の場合)には、目標過熱度SHSを大きくして、空気熱交換器42、52における冷媒と空気との交換熱量を小さくするように顕熱系統利用側膨張弁41、51の開度を制御する。
Next, in step S15, the sensible heat system use
次に、ステップS12において、熱源側制御部65は、潜熱系統利用側制御部28、38から熱源側制御部65へ伝送された潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1と、顕熱系統利用側制御部48、58から熱源側制御部65へ伝送された顕熱系統利用ユニット4、5の能力UP信号K2とを用いて、目標凝縮温度値TcS及び目標蒸発温度値TeSを演算する。例えば、目標凝縮温度値TcSは、現在の目標凝縮温度値に、潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1及び顕熱系統利用ユニット4、5の能力UP信号K2を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeSは、現在の目標蒸発温度値に潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1及び顕熱系統利用ユニット4、5の能力UP信号K2を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K1の値が「A」の場合や能力UP信号K2の値が「a」の場合には、目標凝縮温度値TcSは高くなり、目標蒸発温度値TeSは低くなる。
Next, in step S12, the heat source
次に、ステップS13において、空気調和システム1全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc及びシステム蒸発温度値Teを演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc及びシステム蒸発温度値Teは、吸入圧力センサ66によって検出された圧縮機構61の吸入圧力値及び吐出圧力センサ67によって検出された圧縮機構61の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tcに対する目標凝縮温度値TcSの温度差ΔTc及びシステム蒸発温度値Teに対する目標蒸発温度値TeSの温度差ΔTeを演算し、これらの温度差を除算することによって圧縮機構61の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S13, a system condensing temperature value Tc and a system evaporating temperature value Te, which are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and evaporating temperature of the entire
このようにして決定された圧縮機構61の運転容量を用いて、圧縮機構61の運転容量を制御することで、屋内の空気の目標相対湿度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTcから温度差ΔTeを差し引いた値が正値の場合には圧縮機構61の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTcから温度差ΔTeを差し引いた値が負値の場合には圧縮機構61の運転容量を減少させるように制御する。
By using the operation capacity of the
このように、この空気調和システム1では、空気調和システム1全体として処理しなければならない潜熱負荷(必要潜熱処理能力、Δhに相当)と、空気調和システム1全体として処理しなければならない顕熱負荷(必要顕熱処理能力、ΔTに相当)とが、潜熱負荷処理システム(具体的には、潜熱系統利用ユニット2、3)及び顕熱負荷処理システム(具体的には、顕熱系統利用ユニット4、5)を用いて処理されている。ここで、潜熱負荷処理システムの処理能力の増減と顕熱負荷処理システムの処理能力の増減とは、必要潜熱処理能力値Δh及び必要顕熱処理能力値ΔTを演算し、これらの値に基づいて、圧縮機構61の運転容量を制御しているため、吸着熱交換器22、23、32、33を有する潜熱負荷処理システムにおける潜熱負荷の処理と、空気熱交換器42、52を有する顕熱負荷処理システムにおける顕熱負荷の処理とを両立させて行うことができる。これにより、本実施形態の空気調和システム1のように、潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムの熱源を共通化した場合でも、熱源を構成する圧縮機構の運転容量の制御を良好に行うことができる。
Thus, in this
ところで、上述の空気調和システム1のシステム制御では、必要顕熱処理能力値ΔTが大きくなり(すなわち、能力UP信号K2が「a」になる)、かつ、必要潜熱処理能力値Δhが小さくなる(すなわち、能力UP信号K1が「B」になる)場合において、基本的に、圧縮機構61の運転容量を増加させる制御がなされる。また、必要潜熱処理能力値Δhが大きくなる(すなわち、能力UP信号K1が「A」になる)場合にも、基本的に、圧縮機構61の運転容量を増加させる制御がなされる。
By the way, in the system control of the
一方、潜熱負荷処理システムによる潜熱負荷の処理においては、上述のように、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作又は再生動作によって、潜熱処理とともに顕熱処理が行われる。この際の潜熱処理能力に対する顕熱処理能力の比は、図5に示されるように、切換時間間隔の変更によって変化するものである。このため、空気調和システム1において、必要潜熱処理能力値Δhは小さく、かつ、必要顕熱処理能力値ΔTが大きい場合には、切換時間間隔を長くすることによって顕熱処理能力比を大きくして、顕熱負荷の増加に対応することができる。ここで、切換時間間隔を長くすることによって、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を高める動作は、圧縮機構61の運転容量を増加させる動作でないため、空気調和システム1全体に無駄がなくなり、効率のよい運転を行うことができるようになる。また、必要潜熱処理能力値Δhが大きくなる(すなわち、能力UP信号K1が「A」)場合には、切換時間間隔を短くすることによって顕熱処理能力比を小さくして、潜熱負荷の増加に対応することができる。
On the other hand, in the latent heat load processing by the latent heat load processing system, as described above, the sensible heat treatment is performed together with the latent heat treatment by the adsorption operation or the regeneration operation of the
本実施形態の空気調和システム1では、図23に示される制御フローにしたがって、上述のシステム制御を行っている。以下、図23に示される空気調和システム1のシステム制御について説明する。尚、図23のステップS16〜S19を除くステップS11〜S15については、図22に示されるステップS11〜S15と同じであるため、ここでは説明を省略する。
In the
ステップS16において、潜熱系統利用側制御部28、38は、吸着熱交換器22、23、32、33の切換時間間隔が顕熱優先モード(すなわち、時間D)であるかどうかと、能力UP信号K1が「A」(すなわち、潜熱処理能力を上げる方向)であるかどうかとが判断される。そして、この2つの条件の両方を満たす場合には、ステップS18において、切換時間間隔を潜熱優先モード(すなわち、時間C)に変更する。逆に、この2つの条件のいずれか1つでも満たさない場合には、ステップS17の処理に移行する。
In step S16, the latent heat system use
ステップS17において、潜熱系統利用側制御部28、38は、吸着熱交換器22、23、32、33の切換時間間隔が潜熱優先モード(すなわち、時間C)であるかどうかと、能力UP信号K1が「B」(すなわち、潜熱処理能力を下げる方向)であるかどうかと、顕熱系統利用側制御部48、58から熱源側制御部65を通じて伝送された能力UP信号K2が「a」(すなわち、顕熱処理能力を上げる方向)であるかどうかとが判断される。そして、この3つの条件のすべてを満たす場合には、ステップS19において、切換時間間隔を顕熱優先モード(すなわち、時間D)に変更する。逆に、この2つの条件のいずれか1つでも満たさない場合には、ステップS12の処理に移行する。
In step S17, the latent heat system use
このようなシステム制御によって、上述のように、必要潜熱処理能力値Δhは小さく、かつ、必要顕熱処理能力値ΔTが大きい場合には、切換時間間隔を長くすること(具体的には、通常運転時の時間Cから時間Dに変更、図5参照)によって顕熱処理能力比を大きくして、顕熱負荷の増加に対応することができる。しかも、このシステム制御では、ステップS16のように、潜熱負荷が大きくなる場合には、潜熱優先モードに戻すことができるようになっているため、屋内の潜熱負荷の処理を確実に行いつつ、顕熱負荷の増加に対応することができる。 尚、ここでは、除湿冷房運転の例として、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムを全換気モードの除湿運転を行いながら顕熱負荷処理システムの冷房運転を行う場合について説明したが、潜熱負荷処理システムを循環モードや給気モード等の他のモードで除湿運転を行う場合であっても適用可能である。
By such system control, as described above, when the necessary latent heat treatment capacity value Δh is small and the necessary sensible heat treatment capacity value ΔT is large, the switching time interval is lengthened (specifically, normal operation) By changing from time C to time D (see FIG. 5), the sensible heat treatment capacity ratio can be increased to cope with an increase in sensible heat load. Moreover, in this system control, when the latent heat load becomes large as in step S16, it is possible to return to the latent heat priority mode. It can cope with an increase in heat load. Here, as an example of the dehumidifying and cooling operation, the case where the cooling operation of the sensible heat load processing system is performed while the latent heat load processing system of the
<加湿暖房運転>
次に、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムを全換気モードで加湿運転を行いつつ、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムで暖房運転を行う加湿暖房運転における動作について、図22、図23、図24及び図25を用いて説明する。ここで、図24及び図25は、空気調和システム1における全換気モードの加湿暖房運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。
<Humidification heating operation>
Next, FIG. 22 and FIG. 23 illustrate operations in the humidifying and heating operation in which the heating operation is performed in the sensible heat load processing system of the
まず、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムの動作について説明する。
潜熱負荷処理システムの潜熱系統利用ユニット2においては、上述の潜熱負荷処理システムの単独運転時の場合と同様に、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
First, the operation of the latent heat load processing system of the
In the latent heat
以下の説明では、2つの潜熱系統利用ユニット2、3の動作をまとめて記載する。
第1動作では、第1吸着熱交換器22、32についての再生動作と、第2吸着熱交換器23、33についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図24に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第1状態(図24の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の実線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管8、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第1吸着熱交換器22、32に流入し、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管9を通じて圧縮機構61に再び吸入される(図24の冷媒回路10に付された矢印を参照)。ここで、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側膨張弁41、51は、上述の潜熱負荷処理システムのみの運転の場合と異なり、暖房運転を行うために、空気熱交換器42、52に冷媒を流すために開けられて開度調節された状態になっているため、圧縮機構61において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒の一部が潜熱系統利用ユニット2、3を流れていることになる。
In the following description, the operations of the two latent heat
In the first operation, the regeneration operation for the first
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第2吸着熱交換器23、33では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図24の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作では、第1吸着熱交換器22、32についての吸着動作と、第2吸着熱交換器23、33についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図25に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第2状態(図25の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の破線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管8、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第2吸着熱交換器23、33に流入し、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管9を通じて圧縮機構61に再び吸入される(図25の冷媒回路10に付された矢印を参照)。
In the second operation, the adsorption operation for the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋外空気OAに同伴して給気口を通じて供給空気SAとして屋内へ供給される。第1吸着熱交換器22、32では、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋内空気RAは、排気口を通って排出空気EAとして屋外へ排出される(図25の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、空気調和システム1において行われているシステム制御について、潜熱負荷処理システムに着目して説明する。
まず、リモコン11、12によって目標温度及び目標相対湿度が設定されると、潜熱系統利用ユニット2、3の潜熱系統利用側制御部28、38には、これらの目標温度値及び目標相対湿度値とともに、RA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値と、OA吸入温度・湿度センサ26、36によって検出されたユニット内に吸入される屋外の空気の温度値及び相対湿度値とが入力される。
Here, the system control performed in the
First, when the target temperature and target relative humidity are set by the
すると、ステップS11において、潜熱系統利用側制御部28、38は、屋内の空気の目標温度値及び目標相対湿度値からエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値を演算し、そして、RA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出された温度値及び相対湿度値から屋内からユニット内に吸入される空気のエンタルピの現在値又は絶対湿度の現在値を演算し、両値の差である必要潜熱能力値Δhを演算する。そして、このΔhの値を、潜熱系統利用ユニット2、3の処理能力を上げる必要があるかどうかを熱源側制御部65に知らせるための能力UP信号K1に変換する。例えば、Δhの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の湿度値が目標湿度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K1を「0」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、加湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも低く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「A」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、加湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも高く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「B」とする。そして、この能力UP信号K1は、潜熱系統利用側制御部28、38から熱源側制御部65に伝送されて、ステップS12において、目標凝縮温度値TcS及び目標蒸発温度値TeSの演算に使用されるが、この点については後述する。
Then, in step S11, the latent heat system use
次に、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムの動作について説明する。
顕熱系統利用ユニット4、5の暖房運転を行う場合、熱源ユニット6の3方切換弁62は、蒸発運転状態(第2ポート62bと第3ポート62cとが接続された状態)になっている。また、接続ユニット14、15の冷暖切換弁71、81は、暖房運転状態(第1ポート71a、81aと第3ポート71c、81cとが接続された状態)になっている。また、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側膨張弁41、51は、冷媒を減圧するように開度調節されている。熱源側膨張弁64は減圧するように開度調節されている。
Next, operation | movement of the sensible heat load processing system of the
When the heating operation of the sensible heat
このような冷媒回路10の状態において、圧縮機構61から吐出された高圧のガス冷媒は、圧縮機構61の吐出側と3方切換弁62との間から吐出ガス連絡配管8及び接続ユニット14、15を通じて、顕熱系統利用ユニット4、5に送られる。そして、顕熱系統利用ユニット4、5に送られた高圧のガス冷媒は、空気熱交換器42、52において、ユニット内に吸入された屋内空気RAとの熱交換によって凝縮されて液冷媒となり、顕熱系統利用側膨張弁41、51及び液連絡配管7を通じて、熱源ユニット6に送られる。一方、空気熱交換器42、52において冷媒との熱交換により加熱された屋内空気RAは、供給空気SAとして屋内に供給される。そして、熱源ユニット6に送られた液冷媒は、レシーバ68を通過し、熱源側膨張弁64で減圧された後に、熱源側熱交換器63で蒸発されて低圧のガス冷媒となり、3方切換弁62を通じて圧縮機構61に再び吸入される。尚、顕熱系統利用側膨張弁41、51は、後述のように、空気熱交換器42、52の過冷却度SC、すなわち、液側温度センサ43、53によって検出された空気熱交換器42、52の液側の冷媒温度値と、ガス側温度センサ44、54によって検出された空気熱交換器42、52のガス側の冷媒温度値との温度差が目標過冷却度SCSになるように開度制御がなされている。
In such a state of the
ここで、空気調和システム1において行われているシステム制御について、顕熱負荷処理システムに着目して説明する。
まず、リモコン11、12によって目標温度が設定されると、顕熱系統利用ユニット4、5の顕熱系統利用側制御部48、58には、これらの目標温度値とともに、RA吸入温度センサ45、55によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値が入力される。
Here, the system control currently performed in the
First, when the target temperature is set by the
すると、ステップS14において、顕熱系統利用側制御部48、58は、屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度センサ45、55によって検出された温度値との温度差(以下、必要顕熱能力値ΔTとする)を演算する。ここで、必要顕熱能力値ΔTは、上述のように屋内の空気の目標温度値と現在の屋内の空気の温度値との差であるため、空気調和システム1において処理しなければならない顕熱負荷に相当するものである。そして、この必要顕熱能力値ΔTの値を、顕熱系統利用ユニット4、5の処理能力を上げる必要があるかどうかを熱源側制御部65に知らせるための能力UP信号K2に変換する。例えば、ΔTの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の温度値が目標温度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K2を「0」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、暖房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも低く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「a」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、暖房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも高く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「b」とする。
Then, in step S14, the sensible heat system utilization
次に、ステップS15において、顕熱系統利用側制御部48、58は、必要顕熱能力値ΔTの値に応じて、目標過冷却度SCSの値を変更する。例えば、顕熱系統利用ユニット4、5の処理能力を下げる必要がある場合(能力UP信号K2が「b」の場合)には、目標過冷却度SHSを大きくして、空気熱交換器42、52における冷媒と空気との交換熱量を小さくするように顕熱系統利用側膨張弁41、51の開度を制御する。
Next, in step S15, the sensible heat system use
次に、ステップS12において、熱源側制御部65は、潜熱系統利用側制御部28、38から熱源側制御部65へ伝送された潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1と、顕熱系統利用側制御部48、58から熱源側制御部65へ伝送された顕熱系統利用ユニット4、5の能力UP信号K2とを用いて、目標凝縮温度値TcS及び目標蒸発温度値TeSを演算する。例えば、目標凝縮温度値TcSは、現在の目標凝縮温度値に、潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1及び顕熱系統利用ユニット4、5の能力UP信号K2を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeSは、現在の目標蒸発温度値に潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1及び顕熱系統利用ユニット4、5の能力UP信号K2を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K1の値が「A」の場合や能力UP信号K2の値が「a」の場合には、目標凝縮温度値TcSは高くなり、目標蒸発温度値TeSは低くなる。
Next, in step S12, the heat source
次に、ステップS13において、空気調和システム1全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc及びシステム蒸発温度値Teを演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc及びシステム蒸発温度値Teは、吸入圧力センサ66によって検出された圧縮機構61の吸入圧力値及び吐出圧力センサ67によって検出された圧縮機構61の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tcに対する目標凝縮温度値TcSの温度差ΔTc及びシステム蒸発温度値Teに対する目標蒸発温度値TeSの温度差ΔTeを演算し、これらの温度差を除算することによって圧縮機構61の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S13, a system condensing temperature value Tc and a system evaporating temperature value Te, which are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and evaporating temperature of the entire
このようにして決定された圧縮機構61の運転容量を用いて、圧縮機構61の運転容量を制御することで、屋内の空気の目標相対湿度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTcから温度差ΔTeを差し引いた値が正値の場合には圧縮機構61の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTcから温度差ΔTeを差し引いた値が負値の場合には圧縮機構61の運転容量を減少させるように制御する。
By using the operation capacity of the
このように、この空気調和システム1では、加湿暖房運転時においても、除湿冷房運転時と同様のシステム制御を行うことができる。
また、加湿暖房運転時においても、除湿暖房運転時と同様、上述の空気調和システム1のシステム制御においては、必要顕熱処理能力値ΔTが大きくなり(すなわち、能力UP信号K2が「a」)、かつ、必要潜熱処理能力値Δhが小さくなる(すなわち、能力UP信号K1が「B」)場合において、圧縮機構61の運転容量を増加させるように制御がなされる。また、必要潜熱処理能力値Δhが大きくなる(すなわち、能力UP信号K1が「A」)場合にも、基本的に、圧縮機構61の運転容量を増加させるように制御がなされる。このため、本実施形態の空気調和システム1では、加湿暖房運転時においても、図23に示される制御フローにしたがって、吸着熱交換器22、23、32、33の切換時間間隔の変更を伴うシステム制御を行うことができる。すなわち、除湿冷房運転時と同様に、必要潜熱処理能力値Δhは小さく、かつ、必要顕熱処理能力値ΔTが大きい場合には、切換時間間隔を長くすること(具体的には、通常運転時の時間Cから時間Dに変更、図5参照)によって顕熱処理能力比を大きくして、顕熱負荷の増加に対応することができる。しかも、このシステム制御では、ステップS16のように、潜熱負荷が大きくなる場合には、潜熱優先モードに戻すことができるようになっているため、屋内の潜熱負荷の処理を行いつつ、顕熱負荷の増加に対応することができる。 尚、ここでは、加湿暖房運転の例として、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムを全換気モードの加湿運転を行いながら顕熱負荷処理システムの暖房運転を行う場合について説明したが、潜熱負荷処理システムを循環モードや給気モード等の他のモードで除湿運転を行う場合であっても適用可能である。
Thus, in this
In addition, in the humidification heating operation, as in the dehumidification heating operation, in the system control of the
<除湿冷房及び加湿暖房の同時運転>
次に、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムを全換気モードで除湿及び加湿の同時運転を行いつつ、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムで冷房及び暖房の同時運転を行う除湿冷房及び加湿暖房の同時運転における動作について、図26及び図27を用いて説明する。ここで、図26及び図27は、空気調和システム1における全換気モードの除湿冷房及び加湿暖房の同時運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。尚、ここでは、潜熱系統利用ユニット2及び顕熱系統利用ユニット4のペアは除湿冷房運転を行い、潜熱系統利用ユニット3及び顕熱系統利用ユニット5のペアは加湿暖房運転を行うものとし、熱源ユニット6全体としては、3方切換弁62が凝縮運転状態であり、システム全体としては、冷房負荷が大きい場合について説明する。尚、空気調和システム1のシステム制御については、上述の除湿冷房運転及び加湿暖房運転の場合と同様であるため、説明を省略する。
<Simultaneous operation of dehumidification cooling and humidification heating>
Next, dehumidifying cooling and humidification in which the simultaneous operation of cooling and heating is performed in the sensible heat load treatment system of the
まず、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムの動作について説明する。
潜熱系統利用ユニット2においては、上述の除湿冷房運転時における全換気モードの除湿運転と同様な運転が行われる。一方、潜熱系統利用ユニット3においては、上述の加湿暖房運転時における全換気モードの加湿運転と同様な運転が行われる。
次に、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムの動作について説明する。潜熱系統利用ユニット2とペアで運転される顕熱系統利用ユニット4においては、上述の除湿冷房運転時における冷房運転と同様な運転が行われる。一方、潜熱系統利用ユニット3とペアで運転される顕熱系統利用ユニット5においては、上述の加湿暖房運転時における暖房運転と同様な運転が行われる。ここで、熱源ユニット6では、3方切換弁62が凝縮運転状態となっているため、熱源側冷媒回路10e内における冷媒の流れは、冷房運転時と同様になっている。
First, the operation of the latent heat load processing system of the
In the latent heat
Next, operation | movement of the sensible heat load processing system of the
このように、本実施形態の空気調和システム1では、除湿冷房及び加湿暖房の同時運転を行うことも可能である。
<システム起動>
次に、空気調和システム1の起動時の動作について、図5、図20、図21、図28及び図29を用いて説明する。ここで、図28は、空気調和システム1における第1のシステム起動時の動作を示す概略の冷媒回路図である。図29は、空気調和システム1における第2のシステム起動時の動作を示す概略の冷媒回路図である。
Thus, in the
<System startup>
Next, the operation | movement at the time of starting of the
空気調和システム1の起動時の動作としては、以下に説明する3つの起動方法がある。第1のシステム起動方法は、屋外の空気を空気調和システム1の潜熱負荷処理システムの吸着熱交換器22、23、32、33を通過させない状態で運転する方法である。第2のシステム起動方法は、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムの吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切り換えを停止した状態において、屋外の空気を潜熱負荷処理システムの第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33の一方を通過させた後に屋外に排出するとともに、屋内の空気を第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33の他方を通過させた後に屋内に供給する運転方法である。第3のシステム起動方法は、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を通常運転時よりも長くして運転する方法である。
There are three activation methods described below as operations at the time of activation of the
まず、第1のシステム起動時の動作について、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムが冷房運転されるものとして、図28を用いて説明する。
リモコン11、12から運転指令がされると、空気調和システム1の顕熱負荷処理システム(すなわち、顕熱系統利用ユニット4、5及び熱源ユニット6)が起動して冷房運転が行われる。ここで、顕熱負荷処理システムの冷房運転時の動作については、上述の除湿冷房運転時と同様であるため説明を省略する。
First, the operation at the time of starting the first system will be described with reference to FIG. 28 on the assumption that the sensible heat load processing system of the
When an operation command is issued from the
一方、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムにおいては、給気ファン、排気ファンやダンパー等の操作により、屋外の空気がユニット内に吸入されて潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33を通過しない状態にして起動する。
すると、潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33において冷媒と空気とが熱交換しない状態となっているため、熱源ユニット6の圧縮機構61が起動されず、潜熱負荷処理システムにおいて潜熱処理を行わない状態となる。
On the other hand, in the latent heat load processing system of the
Then, in the
そして、このシステム起動時の動作は、所定の条件を満たした後に解除されて、通常の除湿冷房運転に移行される。例えば、熱源側制御部65に備えられたタイマーによって、システム起動から所定時間(例えば、30分程度)が経過した後に、このシステム起動時の動作を解除したり、リモコン11、12によって入力された屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度センサ45、55によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値との温度差が所定の温度差(例えば、3℃)以下になった後に、このシステム起動時の動作を解除する。
Then, the operation at the time of starting the system is canceled after a predetermined condition is satisfied, and the operation is shifted to a normal dehumidifying and cooling operation. For example, after a predetermined time (for example, about 30 minutes) has elapsed from the system startup by a timer provided in the heat source
このように、空気調和システム1では、システム起動時において、顕熱系統利用ユニット4、5の空気熱交換器42、52において熱交換された空気を屋内に供給することにより主として顕熱処理を行い、かつ、屋外の空気を潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33を通過させないようにして外気導入を行わないようにしているため、システム起動時に、潜熱負荷処理システムの空調能力が発揮されていない状態において外気からの熱負荷を導入するのを防ぐことができるようになり、屋内の空気の目標温度に速く到達させることができる。これにより、吸着熱交換器22、23、32、33を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器42、52を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システム1において、システム起動時に速く冷房を行うことができる。尚、ここでは、顕熱負荷処理システムを冷房運転する場合について説明したが、暖房運転する場合でも、このシステム起動方法を適用することが可能である。
Thus, in the
次に、第2のシステム起動時の動作について、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムが冷房運転されるものとして、図5及び図29を用いて説明する。
リモコン11、12から運転指令がされると、空気調和システム1の顕熱負荷処理システム(すなわち、顕熱系統利用ユニット4、5及び熱源ユニット6)が起動して冷房運転が行われる。ここで、顕熱負荷処理システムの冷房運転時の動作については、上述と同様であるため説明を省略する。
Next, the operation at the time of starting the second system will be described with reference to FIGS. 5 and 29 on the assumption that the sensible heat load treatment system of the
When an operation command is issued from the
一方、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムにおいては、潜熱系統利用側四路切換弁21、31の切り換え動作を行わない状態で、かつ、ダンパー等の操作により循環モードと同じ空気流路に切り換えた状態で、潜熱系統利用ユニット2、3の給気ファン及び排気ファンを運転すると、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAが屋外に排出される運転が行われる。
On the other hand, in the latent heat load processing system of the
このような運転を行うと、システム起動直後においては、この脱離した水分が外気吸入口から吸入された屋外空気OAに付与されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出されるとともに、屋内空気RA中の水分が吸着剤に吸着されて屋内空気RAが除湿されて給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される。しかし、システム起動からある程度時間が経過すると、図5に示されるように、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着剤が水分吸着容量近くまで水分を吸着してしまい、その後は顕熱処理を主として行うようになるため、結果的に、潜熱負荷処理システムを顕熱負荷を処理するためシステムとして機能させることになる。これにより、空気調和システム1全体としての顕熱処理能力を増加させて、屋内の顕熱処理を促進することができる。
When such an operation is performed, immediately after the system is started up, the desorbed moisture is given to the outdoor air OA sucked from the outside air inlet and discharged to the outside as exhaust air EA through the outlet, and indoor air The moisture in the RA is adsorbed by the adsorbent, the indoor air RA is dehumidified, and supplied to the indoor as the supply air SA through the air supply port. However, after a certain amount of time has elapsed since the system startup, as shown in FIG. 5, the adsorbent of the
そして、このシステム起動時の動作は、所定の条件を満たした後に解除されて、通常の除湿冷房運転に移行される。例えば、熱源側制御部265に備えられたタイマーによって、システム起動から所定時間(例えば、30分程度)が経過した後に、このシステム起動時の動作を解除したり、リモコン11、12によって入力された屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値との温度差が所定の温度差(例えば、3℃)以下になった後に、このシステム起動時の動作を解除する。
Then, the operation at the time of starting the system is canceled after a predetermined condition is satisfied, and the operation is shifted to a normal dehumidifying and cooling operation. For example, after a predetermined time (for example, about 30 minutes) has elapsed from the system startup by the timer provided in the heat source
このように、空気調和システム1では、システム起動時において、顕熱系統利用ユニット4、5の空気熱交換器42、52において熱交換された空気を屋内に供給することにより主として顕熱処理を行い、かつ、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切換を停止した状態において、吸着熱交換器22、23、32、33に屋外の空気を通過させた後に屋外に排出するようにして顕熱処理を行うようにしているため、システム起動時に、屋内の顕熱処理を促進して、屋内の空気の目標温度に速く到達させることができる。これにより、吸着熱交換器22、23、32、33を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器42、52を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システム1において、システム起動時に速く冷房を行うことができる。尚、ここでは、顕熱負荷処理システムを冷房運転する場合について説明したが、暖房運転する場合でも、このシステム起動方法を適用することが可能である。
Thus, in the
次に、第3のシステム起動時の動作について、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムが全換気モードで除湿運転され、かつ、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムが冷房運転されるものとして、図5、図20及び図21を用いて説明する。
リモコン11、12から運転指令がされると、顕熱負荷処理システム(すなわち、顕熱系統利用ユニット4、5及び熱源ユニット6)が起動して冷房運転が行われる。ここで、顕熱負荷処理システムの冷房運転時の動作については、上述と同様であるため説明を省略する。
Next, regarding the operation at the time of starting the third system, the latent heat load processing system of the
When an operation command is issued from the
一方、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムにおいては、全換気モードで除湿運転がされる点では、上述と同様であるが、吸着動作及び再生動作の切換時間間隔が、通常運転で使用される潜熱処理を優先する切換時間間隔Cよりも長い、顕熱処理を優先する切換時間間隔Dに設定されている。このため、潜熱系統利用ユニット2、3の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の切り換え動作がシステム起動時のみ通常運転時よりもゆっくりとした周期で行われる。すると、潜熱系統利用側四路切換弁21、31の切り換え直後は、吸着熱交換器22、23、32、33では主として潜熱処理が行われるが、時間Dが経過する時点では主として顕熱処理が行われることになり、結果的に、潜熱負荷処理システムを主として顕熱負荷を処理するためシステムとして機能させることになる。これにより、空気調和システム1全体としての顕熱処理能力を増加させて、屋内の顕熱処理を促進することができる。
On the other hand, the latent heat load processing system of the
そして、このシステム起動時の動作は、所定の条件を満たした後に解除されて、通常の除湿冷房運転に移行される。例えば、熱源側制御部65に備えられたタイマーによって、システム起動から所定時間(例えば、30分程度)が経過した後に、このシステム起動時の動作を解除したり、リモコン11、12によって入力された屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値との温度差が所定の温度差(例えば、3℃)以下になった後に、このシステム起動時の動作を解除する。
Then, the operation at the time of starting the system is canceled after a predetermined condition is satisfied, and the operation is shifted to a normal dehumidifying and cooling operation. For example, after a predetermined time (for example, about 30 minutes) has elapsed from the system startup by a timer provided in the heat source
このように、空気調和システム1では、システム起動時において、潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33における切換時間間隔を通常運転時よりも長くして、主として顕熱処理を行うことによって、屋内の空気の目標温度に速く到達させることができる。これにより、吸着熱交換器22、23、32、33を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器42、52を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システム1において、システム起動時に速く冷房を行うことができる。尚、ここでは、顕熱負荷処理システムを冷房運転する場合について説明したが、暖房運転する場合でも、このシステム起動方法を適用することが可能である。また、ここでは、潜熱負荷処理システムを全換気モードで運転した場合について説明したが、循環モードや給気モード等の他のモードにおいてもこのシステム起動方法を適用することが可能である。
As described above, in the
(3)空気調和システムの特徴
本実施形態の空気調和システム1には、以下のような特徴がある。
(A)
本実施形態の空気調和システム1では、吸着熱交換器22、23、32、33を有する潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bと空気熱交換器42、52を有する顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dが、共通の熱源側冷媒回路10eに接続されることによって、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとが構成されている。つまり、この空気調和システム1では、空気調和システム全体として処理しなければならない潜熱負荷(すなわち、必要潜熱処理能力)と、空気調和システム1全体として処理しなければならない顕熱負荷(すなわち、必要顕熱処理能力)とが、潜熱系統利用側冷媒回路10a、10b、顕熱系統利用側冷媒回路10c、10d及び熱源側冷媒回路10eからなる潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムを用いて処理されている。つまり、潜熱系統利用側冷媒回路10a、10b及び顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dのすべてを1つの熱源にまとめるようにしている。これにより、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置する際や吸着熱交換器を用いた空気調和装置を空気熱交換器を用いた空気調和装置と併せて設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えることができる。
(3) Features of the air conditioning system The
(A)
In the
(B)
また、本実施形態の空気調和システム1では、潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bが熱源側冷媒回路10eの圧縮機構61の吐出側及び吸入側に吐出ガス連絡配管8及び吸入ガス連絡配管9を介して接続されて潜熱負荷処理システムを構成しているため、吸着熱交換器22、23、32、33を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させることで、屋内のある空調空間では除湿を行いつつ、他の空調空間では加湿を行う等のように、屋内の各空調空間のニーズに応じて、除湿又は加湿を行うことが可能である。
(B)
Further, in the
(C)
しかも、本実施形態の空気調和システム1では、顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dが熱源側冷媒回路10eの熱源側熱交換器63の液側に液連絡配管7を介して接続されるとともに、圧縮機構61の吐出側及び吸入側に吐出ガス連絡配管8及び吸入ガス連絡配管9を介して接続されて顕熱負荷処理システムを構成しており、しかも、圧縮機構61の吐出側及び吸入側との接続状態が切換機構としての接続ユニット14、15の冷暖切換弁71、81によって切り換え可能になっているため、吐出ガス連絡配管8を介して接続されるように冷暖切換弁71、81を切り換えることで、空気熱交換器42、52を凝縮器として機能させて屋内の暖房を行ったり、吸入ガス連絡配管9を介して接続されるように冷暖切換弁71、81を切り換えることで、空気熱交換器42、52を蒸発器として機能させて屋内の冷房を行うことが可能である。しかも、複数の顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dのそれぞれを、空気熱交換器42、52を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させることで、屋内のある空調空間では冷房を行いつつ、他の空調空間では暖房を行う等のように、屋内の各空調空間のニーズに応じて、冷房又は暖房を同時に行う、いわゆる、冷暖同時運転が可能な空気調和システムを構成することが可能である。
(C)
Moreover, in the
(D)
本実施形態の空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムの処理能力の増減及び顕熱負荷処理システムの処理能力の増減は、主として共通の圧縮機構61の運転容量の制御によって行われている。そして、この空気調和システム1では、必要潜熱処理能力値Δh及び必要顕熱処理能力値ΔTを演算し、これらの値に基づいて、圧縮機構61の運転容量を制御しているため、吸着熱交換器22、23、32、33を有する潜熱負荷処理システムにおける潜熱負荷の処理と、空気熱交換器42、52を有する顕熱負荷処理システムにおける顕熱負荷の処理とを両立させて行うことができる。これにより、潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムの熱源を共通化した場合でも、熱源を構成する圧縮機構の運転容量の制御を良好に行うことができる。
(D)
In the
また、空気調和システム1では、必要潜熱処理能力値Δh及び必要顕熱処理能力値ΔTに基づいて、システム全体の目標蒸発温度値と目標凝縮温度値とを演算するとともに、圧縮機構61の吸入圧力値からシステム全体の蒸発温度に相当する値としての蒸発温度値及び圧縮機構の吐出圧力値からシステム全体の凝縮温度に相当する値としての凝縮温度値を演算しており、さらに、これらの値と目標蒸発温度及び目標凝縮温度との温度差を演算して、これらの温度差に基づいて、熱源を構成する圧縮機構の運転容量の制御を行っている。
The
(E)
本実施形態の空気調和システム1では、例えば、必要顕熱処理能力値ΔTが大きくなり顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dにおける顕熱処理能力を大きくする必要があり、かつ、必要潜熱処理能力値Δhが小さくなり潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bにおける潜熱処理能力を小さくする必要がある場合に、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を長くすることによって、吸着熱交換器22、23、32、33の顕熱処理能力比を大きくして潜熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を大きくすることができるようになっている。
(E)
In the
また、この空気調和システム1では、必要潜熱処理能力値Δhが大きくなり潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bにおける潜熱処理能力を大きくする必要がある場合に、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を短くすることによって、吸着熱交換器22、23、32、33の顕熱処理能力比を小さくして潜熱負荷処理システムにおける潜熱処理能力を大きくすることができるようになっている。
Further, in this
このように、本実施形態の空気調和システム1では、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を変更することにより、圧縮機構の運転容量を大きくすることなく、吸着熱交換器22、23、32、33の顕熱処理能力比を変化させることができるため、空気調和システム1全体に無駄がなくなり、効率のよい運転を行うことができるようになる。
Thus, in the
(F)
本実施形態の空気調和システム1では、システム起動時において、顕熱系統利用ユニット4、5の空気熱交換器42、52において熱交換された空気を屋内に供給することにより主として顕熱処理を行い、かつ、屋外の空気を潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33を通過させないようにして外気導入を行わないようにしているため、システム起動時に、潜熱負荷処理システムの空調能力が発揮されていない状態において外気からの熱負荷を導入するのを防ぐことができるようになり、屋内の空気の目標温度に速く到達させることができる。これにより、吸着熱交換器22、23、32、33を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器42、52を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システム1において、システム起動時に速く冷房及び暖房を行うことができる。
(F)
In the
また、本実施形態の空気調和システム1では、システム起動時において、顕熱系統利用ユニット4、5の空気熱交換器42、52において熱交換された空気を屋内に供給することにより主として顕熱処理を行い、かつ、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切換を停止した状態において、吸着熱交換器22、23、32、33に屋外の空気を通過させた後に屋外に排出するようにして顕熱処理を行うようにすることができるため、システム起動時に、屋内の顕熱処理を促進して、屋内の空気の目標温度に速く到達させることができる。これにより、吸着熱交換器22、23、32、33を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器42、52を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システム1において、システム起動時に速く冷房及び暖房を行うことができる。
Moreover, in the
また、本実施形態の空気調和システム1では、システム起動時において、潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、23、32、33における切換時間間隔を通常運転時よりも長くして、主として顕熱処理を行うことによって、屋内の空気の目標温度に速く到達させることができる。これにより、吸着熱交換器22、23、32、33を有し主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器42、52を有し主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システム1において、システム起動時に速く冷房及び暖房を行うことができる。
Moreover, in the
しかも、これらのシステム起動時の運転動作は、システム起動から顕熱処理を行うのに十分な時間が経過した後に解除したり、屋内の空気の目標温度と屋内の空気の温度値との差が所定の温度差以下になった後に解除することで、潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する通常運転に速やかに移行することができる。
(4)変形例1
上述の実施形態の空気調和システム1では、顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用ユニット4、5と接続ユニット14、15とが別のユニットであるが、図30に示される本変形例のように、接続ユニット14、15の冷暖切換弁71、81が顕熱系統利用ユニット4、5に内蔵されていてもよい。この場合、接続ユニット14、15に設けられていた接続ユニット制御部72、82が省略されて、顕熱系統利用側制御部48、58が接続ユニット制御部72、82の機能も有することとなる。
In addition, the operation at the time of starting the system is canceled after a sufficient time has elapsed from the start of the system to the sensible heat treatment, or the difference between the indoor air target temperature and the indoor air temperature value is predetermined. By releasing after the temperature difference is less than or equal to, it is possible to promptly shift to a normal operation for processing the latent heat load and the sensible heat load.
(4)
In the
(5)変形例2
上述の実施形態の空気調和システム1では、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bが潜熱系統利用ユニット2、3に内蔵されており、顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dが顕熱系統利用ユニット4、5及び接続ユニット14、15に内蔵されており、潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用ユニット4、5及び接続ユニット14、15とが別々に設置されているが、図31に示される本変形例の空気調和システム101のように、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路110a、110bと顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路110c、110dとが、一体の利用ユニット102、103を構成していてもよい。
(5)
In the
これにより、上述の実施形態の空気調和システム1のように、屋内に潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bを備えた潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dを備えた顕熱系統利用ユニット4、5及び接続ユニット14、15とを別々に設置する場合に比べて、ユニットサイズのコンパクト化やユニットの設置工事の省力化を図ることができる。この場合、上述の実施形態の空気調和システム1の顕熱系統利用ユニット4、5及び接続ユニット14、15に設けられていたRA吸入温度センサ45、55、顕熱系統利用側制御部48、58及び接続ユニット制御部72、82が省略されて、潜熱系統利用側制御部128、138が顕熱系統利用側制御部48、58及び接続ユニット制御部72、82の機能も有することとなる。
Thereby, like the
また、本変形例の空気調和システム101では、上述の空気調和システム1と同様に、吸着熱交換器122、123、132、133、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気を屋内に供給する運転のみを行うことができる。
さらに、本変形例の空気調和システム101では、潜熱系統利用側冷媒回路110a、110bと顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路110c、110dとが、一体の利用ユニット102、103に内蔵されているため、図32に示されるように、吸着熱交換器122、123、132、133、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気をさらに冷却又は加熱(すなわち、顕熱処理)することができるため(図32の吸着熱交換器122、123、132、133の両側に付された矢印を参照)、例えば、吸着熱交換器122、123、132、133によって潜熱負荷の処理とともに顕熱負荷がいくらか処理されて屋内の目標空気温度に適さない温度に変化した場合であっても、この空気を屋内にそのまま吹き出してしまうのではなく、さらに、空気熱交換器142、152によって顕熱処理して屋内の目標空気温度に適する温度にした後に、屋内に吹き出す運転を行うことができる。
Further, in the
Further, in the
尚、本変形例の空気調和システム101の冷媒回路110の構成については、上述の空気調和システム1の冷媒回路10の構成と同様であるため、上述の空気調和システム1の各部を示す符号を100番台の符号に変更して、各部の説明を省略する。
[第2実施形態]
上述の第1実施形態の空気調和システム1では、顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dが、熱源側冷媒回路10eの熱源側熱交換器63の液側に接続される液連絡配管7に接続されるとともに、冷暖切換弁71、81を介して吐出ガス連絡配管8及び吸入ガス連絡配管9に切り換え可能に接続されることによって、2つの顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dのそれぞれにおいて、空気熱交換器42、52を蒸発器として機能させたり凝縮器として機能させることで、屋内のある空調空間では冷房を行いつつ、他の空調空間では暖房を行う等のように、屋内の各場所のニーズに応じて、冷房又は暖房を同時に行う、いわゆる、冷房及び暖房の同時運転が可能な空気調和システムが構成されているが、図33に示される本実施形態の空気調和システム201のように、顕熱系統利用側冷媒回路210c、210dが、熱源側冷媒回路210eの熱源側熱交換器263の液側に液連絡配管207を介して接続されるとともに、熱源側冷媒回路210eの圧縮機構261の吸入側に吸入ガス連絡配管209を介して接続されることによって、顕熱系統利用側冷媒回路210c、210dを屋内の冷房のみに使用できるように構成してもよい。
In addition, about the structure of the
[Second Embodiment]
In the
尚、本実施形態の空気調和システム201においては、第1実施形態の空気調和システム1において設けられていた熱源側冷媒回路10eの3方切換弁62、接続ユニット14、15が省略されている点が、第1実施形態の空気調和システム1の冷媒回路10の構成と異なるが、その他の構成については、第1実施形態の空気調和システム1の冷媒回路10の構成と同様であるため、本実施形態の空気調和システム201の潜熱系統利用側冷媒回路210a、210bの各部の符号を除く部分を示す符号を200番台の符号に変更して、各部の説明を省略する。
In the
(2)変形例
上述の第2実施形態の空気調和システム201では、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路210a、210bが潜熱系統利用ユニット2、3に内蔵されており、顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路210c、210dが顕熱系統利用ユニット204、205に内蔵されており、潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用ユニット204、205とが別々に設置されているが、図34に示される本変形例の空気調和システム301のように、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路310a、310bと顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路310c、310dとが、一体の利用ユニット302、303を構成していてもよい。
(2) Modification In the
これにより、上述の第2実施形態の空気調和システム201のように、屋内に潜熱系統利用側冷媒回路210a、210bを備えた潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用側冷媒回路210c、210dを備えた顕熱系統利用ユニット204、205とを別々に設置する場合に比べて、ユニットサイズのコンパクト化やユニットの設置工事の省力化を図ることができる。この場合、上述の第2実施形態の空気調和システム201の顕熱系統利用ユニット204、205に設けられていたRA吸入温度センサ245、255及び顕熱系統利用側制御部248、258が省略されて、潜熱系統利用側制御部328、338が顕熱系統利用側制御部248、258の機能も有することとなる。
Thereby, like the above-described
また、本変形例の空気調和システム301では、上述の空気調和システム201と同様に、吸着熱交換器322、323、332、333、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路310a、310bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気を屋内に供給する運転のみを行うことができる。
さらに、本変形例の空気調和システム301では、潜熱系統利用側冷媒回路310a、310b顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路310c、310dとが、一体の利用ユニット302、303に内蔵されているため、図35に示されるように、吸着熱交換器322、323、332、333、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路310a、310bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気をさらに冷却又は加熱(すなわち、顕熱処理)することができるため(図35の吸着熱交換器322、323、332、333の両側に付された矢印を参照)、例えば、吸着熱交換器322、323、332、333によって潜熱負荷の処理とともに顕熱負荷がいくらか処理されて屋内の目標空気温度に適さない温度に変化した場合であっても、この空気を屋内にそのまま吹き出してしまうのではなく、さらに、空気熱交換器342、352によって顕熱処理して屋内の目標空気温度に適する温度にした後に、屋内に吹き出す運転を行うことができる。
Further, in the
Furthermore, in the
尚、本変形例の空気調和システム301の冷媒回路310の構成については、上述の空気調和システム201の冷媒回路210の構成と同様であるため、上述の空気調和システム201の各部を示す符号を300番台の符号に変更して、各部の説明を省略する。
[第3実施形態]
(1)空気調和システムの構成
図36は、本発明にかかる第3実施形態の空気調和システム401の概略の冷媒回路図である。空気調和システム401は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムである。空気調和システム401は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として、互いが並列に接続される複数台(本実施形態では、2台)の潜熱系統利用ユニット2、3と、互いが並列に接続される複数台(本実施形態では、2台)の顕熱系統利用ユニット404、405と、熱源ユニット406と、潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット404、405と熱源ユニット406とを接続する連絡配管407、408、409とを備えている。本実施形態において、熱源ユニット406は、潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット404、405に共通の熱源として機能する。
In addition, about the structure of the
[Third Embodiment]
(1) Configuration of Air Conditioning System FIG. 36 is a schematic refrigerant circuit diagram of an
潜熱系統利用ユニット2、3は、第1実施形態の潜熱系統利用ユニット2、3と同様の構成であるため、ここでは、各部の説明を省略する。
顕熱系統利用ユニット404、405は、結露センサ446、456が設けられている点及びRA吸入温度・湿度センサ445、455が設けられている点が第1実施形態の顕熱系統利用ユニット4、5と異なるが、他の構成については第1実施形態の顕熱系統利用ユニット4、5と同様の構成であるため、第1実施形態の顕熱系統利用ユニット4、5の各部を示す符号をすべて400番台の符号に変えるのみとし、ここでは、各部の説明を省略する。
Since the latent heat
The sensible heat
結露センサ446、456は、空気熱交換器442、452における結露の有無を検出する結露検出機構として機能するように設けられている。尚、実施形態においては、結露センサ446、456を用いているが、これに限定されず、結露検出機構として機能すればよいため、結露センサの代わりにフロートスイッチを設けてもよい。
RA吸入温度・湿度センサ445、455は、ユニット内に吸入される屋内空気RAの温度及び相対湿度を検出する温度・湿度センサである。
The
The RA suction temperature /
熱源ユニット406は、第1実施形態の熱源ユニット6と同様の構成であるため、第1実施形態の熱源ユニット6の各部を示す符号をすべて400番台の符号に変えるのみとし、ここでは、各部の説明を省略する。
また、顕熱系統利用ユニット404、405は、第1実施形態の顕熱系統利用ユニット4、5と同様に、空気熱交換器442、452のガス側が接続ユニット414、415を介して吐出ガス連絡配管408及び吸入ガス連絡配管409に切り換え可能に接続されている。接続ユニット414、415は、主として、冷暖切換弁471、481と、蒸発圧力調節弁473、483と、蒸発圧力センサ474、484と、接続ユニット414、415を構成する各部の動作を制御する接続ユニット制御部472、482とを備えている。ここで、冷暖切換弁471、481及び接続ユニット制御部472、482は、第1実施形態の冷暖切換弁71、81及び接続ユニット制御部72、82と同様であるため、説明を省略する。蒸発圧力調節弁473、483は、顕熱系統利用ユニット404、405の空気熱交換器442、452を冷媒の蒸発器として機能させる際の空気熱交換器442、452における冷媒の蒸発圧力を制御する圧力調節機構として機能するように設けられた電動膨張弁である。蒸発圧力センサ474、484は、空気熱交換器442、452における冷媒の圧力を検出する圧力検出機構として機能するように設けられた圧力センサである。
Since the
Further, in the sensible heat
また、本実施形態の顕熱系統利用ユニット404、405は、後述のように、除湿冷房運転をする際に空気熱交換器442、452において結露が生じないように冷房運転する、いわゆる、顕熱冷房運転を行うように制御されている。このため、顕熱系統利用ユニット404、405には、ドレン配管が接続されていない。
しかも、上述のとおり、空気調和システム401の潜熱負荷処理システムに使用されている潜熱系統利用ユニット2、3は、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作によって潜熱処理できるようになっているため、顕熱系統利用ユニット404、405と同様、ドレン配管が接続されていない。つまり、本実施形態の空気調和システム401全体として、ドレンレスシステムが実現されている。
In addition, as will be described later, the sensible heat
Moreover, as described above, the latent heat
(2)空気調和システムの動作
次に、本実施形態の空気調和システム401の動作について説明する。空気調和システム401は、屋内の潜熱負荷を潜熱負荷処理システムで処理し、屋内の顕熱負荷を主として顕熱負荷処理システムで処理することができる。本実施形態の空気調和システム401においても、第1実施形態の空気調和システム1と同様に、潜熱負荷処理システム401の単独運転が可能である。尚、この動作については、第1実施形態の空気調和システム1の動作と同様であるため、ここでの説明を省略する。
(2) Operation | movement of an air conditioning system Next, operation | movement of the
次に、潜熱負荷処理システムと顕熱負荷処理システムとを同時に運転する場合における空気調和システム401の動作について説明する。空気調和システム401は、屋内の潜熱負荷を主として潜熱負荷処理システムで処理し、屋内の顕熱負荷を主として顕熱負荷処理システムで処理することができる。以下に、各種の運転動作について説明する。
<ドレンレス除湿冷房運転>
空気調和システム401の潜熱負荷処理システムを全換気モードで除湿運転を行いつつ、顕熱負荷処理システムで顕熱冷房運転を行うドレンレス冷房運転における動作について、図37、図38、図39及び図40を用いて説明する。ここで、図37及び図38は、空気調和システム401における全換気モードのドレンレス除湿冷房運転時の動作を示す概略の冷媒回路図である。図39は、空気調和システム401における第1のドレンレス除湿冷房運転時の制御フロー図である。また、図40は、空気調和システム401における第2のドレンレス冷房運転時の制御フロー図である。尚、図39及び図40においては、空気調和システム401の潜熱系統利用ユニット2及び顕熱系統利用ユニット404のペアと潜熱系統利用ユニット3及び顕熱系統利用ユニット405のペアとは同様の制御フローであるため、潜熱系統利用ユニット3及び顕熱系統利用ユニット405のペアの制御フローの図示を省略している。
Next, the operation of the
<Drainless dehumidifying and cooling operation>
FIG. 37, FIG. 38, FIG. 39 and FIG. 40 show the operation in the drainless cooling operation in which the sensible heat load processing system performs the sensible heat cooling operation while performing the dehumidifying operation in the full ventilation mode of the latent heat load processing system of the
空気調和システム1のドレンレス除湿冷房運転時の動作としては、以下に説明する2つの運転方法がある。第1のドレンレス除湿冷房運転の方法は、接続ユニット414、415の蒸発圧力調節弁473、483を利用して空気熱交換器442、452における冷媒の蒸発圧力を最低蒸発温度値Te3以上となるように制御する運転方法である。ここで、最低蒸発温度値Te3とは、空気熱交換器442、452において空気が結露しないように、すなわち、少なくとも、屋内の空気の露点温度以上になるように空気熱交換器442、452内を流れる冷媒の蒸発温度をいう。第2のドレン除湿冷房運転の方法は、第1のドレンレス除湿冷房運転の方法と同様に、接続ユニット414、415の蒸発圧力調節弁473、483を利用して空気熱交換器442、452における冷媒の蒸発圧力を最低蒸発温度値Te3以上となるように制御しつつ、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、32、23、33の吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を変更させる制御をする運転方法である。
There are two operation methods described below as operations during the drainless dehumidifying and cooling operation of the
まず、第1のドレンレス除湿冷房運転時の動作について、図37、図38及び図39を用いて説明する。
まず、空気調和システム401の潜熱負荷処理システムの動作について説明する。尚、ここでは、顕熱負荷処理システムの顕熱冷房運転を実現するために必要な動作については後述するものとし、潜熱負荷処理システムの基本的な動作について先に説明する。
First, the operation | movement at the time of the 1st drainless dehumidification air_conditionaing | cooling operation is demonstrated using FIG.37, FIG38 and FIG.39.
First, the operation of the latent heat load processing system of the
潜熱負荷処理システムの潜熱系統利用ユニット2においては、第1吸着熱交換器22が凝縮器となって第2吸着熱交換器23が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器23が凝縮器となって第1吸着熱交換器22が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。潜熱系統利用ユニット3においても同様に、第1吸着熱交換器32が凝縮器となって第2吸着熱交換器33が蒸発器となる第1動作と、第2吸着熱交換器33が凝縮器となって第1吸着熱交換器32が蒸発器となる第2動作とが交互に繰り返される。
In the latent heat
以下の説明では、2つの潜熱系統利用ユニット2、3の動作をまとめて記載する。
第1動作では、第1吸着熱交換器22、32についての再生動作と、第2吸着熱交換器23、33についての吸着動作とが並行して行われる。第1動作中は、図37に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第1状態(図37の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の実線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構461から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管408、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第1吸着熱交換器22、32に流入し、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管409を通じて、圧縮機構461に再び吸入される(図37の潜熱系統冷媒回路410に付された矢印を参照)。ここで、顕熱系統利用ユニット404、405の顕熱系統利用側膨張弁441、451は、上述の潜熱負荷処理システムのみの運転の場合と異なり、冷房運転を行うために、空気熱交換器442、452に冷媒を流すために開けられて開度調節された状態になっているため、圧縮機構461において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒の一部が潜熱系統利用ユニット2、3を流れていることになる。
In the following description, the operations of the two latent heat
In the first operation, the regeneration operation for the first
第1動作中において、第1吸着熱交換器22、32では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第1吸着熱交換器22、32から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第2吸着熱交換器23、33では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第2吸着熱交換器23、33で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図37の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the first operation, in the first
第2動作では、第1吸着熱交換器22、32についての吸着動作と、第2吸着熱交換器23、33についての再生動作とが並行して行われる。第2動作中は、図21に示されるように、潜熱系統利用側四路切換弁21、31が第2状態(図38の潜熱系統利用側四路切換弁21、31の破線を参照)に設定される。この状態で、圧縮機構461から吐出された高圧のガス冷媒は、吐出ガス連絡配管408、潜熱系統利用側四路切換弁21、31を通じて第2吸着熱交換器23、33に流入し、第2吸着熱交換器23、33を通過する間に凝縮する。そして、凝縮された冷媒は、潜熱系統利用側膨張弁24、34で減圧されて、その後、第1吸着熱交換器22、32を通過する間に蒸発し、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、吸入ガス連絡配管409を通じて圧縮機構461に再び吸入される(図38の潜熱系統冷媒回路410に付された矢印を参照)。
In the second operation, the adsorption operation for the first
第2動作中において、第2吸着熱交換器23、33では、冷媒の凝縮により加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が内気吸入口から吸入された屋内空気RAに付与される。第2吸着熱交換器23、33から脱離した水分は、屋内空気RAに同伴して排気口を通じて排出空気EAとして屋外へ排出される。第1吸着熱交換器22、32では、屋外空気OA中の水分が吸着剤に吸着されて屋外空気OAが除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱されて冷媒が蒸発する。そして、第1吸着熱交換器22、32で除湿された屋外空気OAは、給気口を通って供給空気SAとして屋内へ供給される(図38の吸着熱交換器22、23、32、33の両側に付された矢印を参照)。
During the second operation, in the second
ここで、空気調和システム401において行われているシステム制御について、潜熱負荷処理システムに着目して説明する。
まず、リモコン411、412によって目標温度及び目標相対湿度が設定されると、潜熱系統利用ユニット2、3の潜熱系統利用側制御部28、38には、これらの目標温度値及び目標相対湿度値とともに、RA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値と、OA吸入温度・湿度センサ26、36によって検出されたユニット内に吸入される屋外の空気の温度値及び相対湿度値とが入力される。
Here, the system control performed in the
First, when the target temperature and the target relative humidity are set by the
すると、ステップS41において、潜熱系統利用側制御部28、38は、屋内の空気の目標温度値及び目標相対湿度値からエンタルピの目標値又は絶対湿度の目標値を演算し、そして、RA吸入温度・湿度センサ25、35によって検出された温度値及び相対湿度値から屋内からユニット内に吸入される空気のエンタルピの現在値又は絶対湿度の現在値を演算し、両値の差である必要潜熱能力値Δhを演算する。そして、このΔhの値を、潜熱系統利用ユニット2、3の処理能力を上げる必要があるかどうかを熱源側制御部465に知らせるための能力UP信号K1に変換する。例えば、Δhの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の湿度値が目標湿度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K1を「0」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「A」とし、Δhの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、除湿運転においては屋内の空気の湿度値が目標湿度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K1を「B」とする。
Then, in step S41, the latent heat system use
次に、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムの動作について説明する。
顕熱系統利用ユニット404、405の冷房運転を行う場合、熱源ユニット406の3方切換弁462は、凝縮運転状態(第1ポート462aと第3ポート462cとが接続された状態)になっている。また、接続ユニット414、415の冷暖切換弁471、481は、冷房運転状態(第1ポート471a、481aと第2ポート471b、481bとが接続された状態)になっている。また、顕熱系統利用ユニット404、405の顕熱系統利用側膨張弁441、451は、冷媒を減圧するように開度調節されている。熱源側膨張弁464は開けられた状態になっている。
Next, operation | movement of the sensible heat load processing system of the
When performing cooling operation of the sensible heat
このような冷媒回路410の状態においては、圧縮機構461から吐出された高圧のガス冷媒は、3方切換弁462を通過して熱源側熱交換器463に流入し凝縮されて液冷媒となる。この液冷媒は、熱源側膨張弁464、レシーバ468及び液連絡配管407を通じて、顕熱系統利用ユニット404、405に送られる。そして、顕熱系統利用ユニット404、405に送られた液冷媒は、顕熱系統利用側膨張弁441、451で減圧された後、空気熱交換器442、452において、ユニット内に吸入された屋内空気RAとの熱交換によって蒸発して低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、接続ユニット414、415の冷暖切換弁471、481及び吸入ガス連絡配管409を通じて、熱源ユニット406の圧縮機構461に再び吸入される。一方、空気熱交換器442、452において冷媒との熱交換により冷却された屋内空気RAは、供給空気SAとして屋内に供給される。尚、顕熱系統利用側膨張弁441、451は、後述のように、空気熱交換器442、452における過熱度SH、すなわち、液側温度センサ443、453によって検出された空気熱交換器442、452の液側の冷媒温度値と、ガス側温度センサ454、455によって検出された空気熱交換器442、452のガス側の冷媒温度値との温度差が目標過熱度SHSになるように開度制御がなされている。
In such a state of the
ここで、空気調和システム401において行われているシステム制御について、顕熱負荷処理システムに着目して説明する。尚、ここでは、顕熱負荷処理システムの顕熱冷房運転を実現するために必要な制御については後述するものとし、顕熱負荷処理システムの基本的な制御について説明する。
まず、リモコン411、412によって目標温度が設定されると、顕熱系統利用ユニット404、405の顕熱系統利用側制御部448、458には、これらの目標温度値とともに、RA吸入温度。湿度センサ445、455によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値が入力される。
Here, the system control performed in the
First, when the target temperature is set by the
すると、ステップS44において、顕熱系統利用側制御部448、458は、屋内の空気の目標温度値とRA吸入温度センサ445、455によって検出された温度値との温度差(以下、必要顕熱能力値ΔTとする)を演算する。ここで、必要顕熱能力値ΔTは、上述のように屋内の空気の目標温度値と現在の屋内の空気の温度値との差であるため、空気調和システム401において処理しなければならない顕熱負荷に相当するものである。そして、この必要顕熱能力値ΔTの値を、顕熱系統利用ユニット404、405の処理能力を上げる必要があるかどうかを熱源側制御部465に知らせるための能力UP信号K2に変換する。例えば、ΔTの絶対値が所定値よりも小さい場合(すなわち、屋内の空気の温度値が目標温度値に近い値であり、処理能力を増減する必要がない場合)には能力UP信号K2を「0」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を上げなければならない方向に大きい場合(すなわち、冷房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも高く、処理能力を上げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「a」とし、ΔTの絶対値が所定値よりも処理能力を下げなければならない方向に大きい場合(すなわち、冷房運転においては屋内の空気の温度値が目標温度値よりも低く、処理能力を下げる必要がある場合)には能力UP信号K2を「b」とする。
Then, in step S44, the sensible heat system utilization
次に、ステップS45において、顕熱系統利用側制御部448、458は、必要顕熱能力値ΔTの値に応じて、目標過熱度SHSの値を変更する。例えば、顕熱系統利用ユニット404、405の処理能力を下げる必要がある場合(能力UP信号K2が「b」の場合)には、目標過熱度SHSを大きくして、空気熱交換器442、452における冷媒と空気との交換熱量を小さくするように顕熱系統利用側膨張弁441、451の開度を制御する。
Next, in step S45, the sensible heat system use
次に、ステップS42において、熱源側制御部465は、潜熱系統利用側制御部28、38から熱源側制御部465へ伝送された潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1と、顕熱系統利用側制御部448、458から熱源側制御部465へ伝送された顕熱系統利用ユニット404、405の能力UP信号K2とを用いて、目標凝縮温度値TcS及び目標蒸発温度値TeSを演算する。例えば、目標凝縮温度値TcSは、現在の目標凝縮温度値に、潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1及び顕熱系統利用ユニット404、405の能力UP信号K2を加算することによって演算される。また、目標蒸発温度値TeSは、現在の目標蒸発温度値に潜熱系統利用ユニット2、3の能力UP信号K1及び顕熱系統利用ユニット404、405の能力UP信号K2を減算することによって演算される。これにより、能力UP信号K1の値が「A」の場合や能力UP信号K2の値が「a」の場合には、目標凝縮温度値TcSは高くなり、目標蒸発温度値TeSは低くなる。
Next, in step S42, the heat source
次に、ステップS43において、空気調和システム1全体の凝縮温度及び蒸発温度の実測値に相当する値であるシステム凝縮温度値Tc及びシステム蒸発温度値Teを演算する。例えば、システム凝縮温度値Tc及びシステム蒸発温度値Teは、吸入圧力センサ466によって検出された圧縮機構461の吸入圧力値及び吐出圧力センサ467によって検出された圧縮機構461の吐出圧力値を、これらの圧力値における冷媒の飽和温度に換算することによって演算される。そして、システム凝縮温度値Tcに対する目標凝縮温度値TcSの温度差ΔTc及びシステム蒸発温度値Teに対する目標蒸発温度値TeSの温度差ΔTeを演算し、これらの温度差を除算することによって圧縮機構461の運転容量の増減の要否及び増減幅を決定する。
Next, in step S43, a system condensing temperature value Tc and a system evaporating temperature value Te, which are values corresponding to actual measured values of the condensing temperature and evaporating temperature of the entire
このようにして決定された圧縮機構461の運転容量を用いて、圧縮機構461の運転容量を制御することで、屋内の空気の目標相対湿度に近づけるシステム制御を行っている。例えば、温度差ΔTcから温度差ΔTeを差し引いた値が正値の場合には圧縮機構461の運転容量を増加させ、逆に、温度差ΔTcから温度差ΔTeを差し引いた値が負値の場合には圧縮機構461の運転容量を減少させるように制御する。
By using the operating capacity of the
このように、この空気調和システム401では、空気調和システム401全体として処理しなければならない潜熱負荷(必要潜熱処理能力、Δhに相当)と、空気調和システム1全体として処理しなければならない顕熱負荷(必要顕熱処理能力、ΔTに相当)とが、潜熱負荷処理システム(具体的には、潜熱系統利用ユニット2、3)及び顕熱負荷処理システム(具体的には、顕熱系統利用ユニット404、405)を用いて処理されている。ここで、潜熱負荷処理システムの処理能力の増減と顕熱負荷処理システムの処理能力の増減とは、必要潜熱処理能力値Δh及び必要顕熱処理能力値ΔTを演算し、これらの値に基づいて、圧縮機構461の運転容量を制御しているため、吸着熱交換器22、23、32、33を有する潜熱負荷処理システムにおける潜熱負荷の処理と、空気熱交換器442、452を有する顕熱負荷処理システムにおける顕熱負荷の処理とを両立させて行うことができる。これにより、本実施形態の空気調和システム401のように、潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムの熱源を共通化した場合でも、熱源を構成する圧縮機構の運転容量の制御を良好に行うことができる。
Thus, in this
ところで、この空気調和システム401では、上述のように、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱処理が潜熱負荷処理システム(すなわち、潜熱系統利用ユニット2、3)において行われており、顕熱負荷処理システム(すなわち、顕熱系統利用ユニット404、405)において屋内の顕熱負荷のみを処理する顕熱冷房運転が行われている。そして、この空気調和システム401では、接続ユニット414、415の蒸発圧力調節弁473、483を用いて、以下のようなシステム制御を行うことによって、顕熱負荷処理システムの顕熱冷房運転を実現している。
By the way, in the
まず、ステップS46において、顕熱系統利用側制御部448、458は、RA吸入温度・湿度センサ445、455によって検出されたユニット内に吸入される屋内の空気の温度値及び相対湿度値から露点温度を演算し、空気熱交換器442、452において空気が結露しないように、すなわち、少なくともこの露点温度以上になるように空気熱交換器442、452内を流れる冷媒の最低蒸発温度値Te3を演算する。
First, in step S46, the sensible heat system utilization
次に、ステップS47において、顕熱系統利用側制御部448、458から接続ユニット制御部472、482に伝送された最低蒸発温度値Te3を、この温度値Te3に対応する飽和圧力である最低蒸発圧力値P3に換算する。そして、ステップS48において、この最低蒸発圧力値P3と、蒸発圧力センサ474、484において検出された空気熱交換器442、452における冷媒の圧力値とを比較し、蒸発圧力センサ474、484において検出された空気熱交換器442、452における冷媒の圧力値が最低蒸発圧力値P3以上になるように、蒸発圧力調節弁473、483の開度を調節している。
Next, in step S47, the lowest evaporation temperature value Te3 transmitted from the sensible heat system utilization
これにより、圧縮機構461の運転容量が、必要顕熱処理能力値に応じて変更される場合であっても、蒸発圧力センサ474、484において検出された空気熱交換器442、452における冷媒の圧力値が、屋内の空気の露点温度に対応する最低蒸発圧力値P3以上となるように、蒸発圧力調節弁473、483によって調節されているため、顕熱冷房運転が実現できるようになっている。
Thereby, even if the operating capacity of the
尚、上記のドレンレス除湿冷房運転中に、空気調和システム401の顕熱負荷処理システムの空気熱交換器442、452の蒸発温度が露点温度以下(すなわち、最低蒸発温度値Te3以下)になって結露センサ446、456において結露が検出された場合には、接続ユニット制御部414、415が、結露が検出された際の最低蒸発圧力値P3よりも高い圧力値になるように最低蒸発圧力値P3の値を補正したり、顕熱系統利用側制御部448、458が顕熱系統利用側膨張弁441、451を閉止させたり、顕熱系統利用側制御部448、458が熱源側制御部465に結露が検出されたことを知らせる信号を伝送して熱源側制御部465が圧縮機構461を停止させることによって、空気熱交換器442、452における結露を確実に防ぐことができる。
During the drainless dehumidifying and cooling operation described above, the evaporation temperature of the
次に、第2のドレンレス除湿冷房運転時の動作について、図37、図38及び図40を用いて説明する。
上述の第1のドレンレス除湿冷房運転の方法では、屋内の潜熱負荷の処理が潜熱負荷処理システムにおいて行われており、顕熱負荷処理システムにおいて蒸発圧力調節弁473、483を用いて屋内の顕熱負荷のみを処理する顕熱冷房運転が行われている。つまり、潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムで処理しなければならない潜熱処理能力(必要潜熱処理能力、Δhに相当)と、潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムで処理しなければならない顕熱処理能力(必要顕熱処理能力、ΔTに相当)とは、潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムを用いて処理されている。ここで、潜熱負荷処理システム及び顕熱負荷処理システムの処理能力の増減は、主として圧縮機構461の運転容量制御によって行われている。
Next, the operation | movement at the time of 2nd drainless dehumidification air_conditionaing | cooling operation is demonstrated using FIG.37, FIG38 and FIG.40.
In the first drainless dehumidifying and cooling operation method described above, indoor latent heat load processing is performed in the latent heat load processing system. In the sensible heat load processing system, indoor sensible heat is used by using the evaporation
そして、空気調和システム1の潜熱負荷処理システムによる潜熱負荷処理においては、図5に示されるように、潜熱負荷処理システムを構成する第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33の吸着動作又は再生動作によって、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も行っているため、結果的に潜熱処理とともに顕熱処理が行われる。ここで、潜熱負荷処理システムにおいて潜熱処理とともに行われる顕熱処理の処理能力を発生顕熱処理能力とすると、顕熱負荷処理システムによって処理しなければならない顕熱負荷は、必要潜熱処理能力から発生顕熱処理能力を差し引いた分になる。
And in the latent heat load process by the latent heat load processing system of the
このため、第2のドレンレス除湿冷房運転の方法では、空気調和システム401の潜熱負荷処理システムにおいて顕熱負荷の処理が行われる点を考慮して、以下のようなシステム制御を行っている。尚、この第2のドレンレス除湿冷房運転の方法は、この運転方法に特有のステップS49〜S52を除くステップ(すなわち、ステップS41〜S48)については第1の運転方法における制御フローと同様であるため、説明を省略する。
For this reason, in the second drainless dehumidifying and cooling operation method, the following system control is performed in consideration of the processing of the sensible heat load in the latent heat load processing system of the
潜熱系統利用側制御部28、38においては、ステップS49において、吸着熱交換器22、23及び吸着熱交換器32、33における吸着動作及び再生動作の切換時間間隔が顕熱優先モード(例えば、図5の時間D)であり、かつ、能力UP信号K2が「b」である場合(顕熱系統利用側ユニット404、405における必要顕熱処理能力が小さくなった場合)には、ステップS51において、切換時間間隔を潜熱優先(例えば、図5の時間C)に変更する。逆に、その他の条件の場合には、ステップS50に移行する。
In the latent heat system use
そして、ステップS50において、吸着熱交換器22、23及び吸着熱交換器32、33における吸着動作及び再生動作の切換時間間隔が潜熱優先(例えば、図5の時間C)であり、かつ、能力UP信号K2が「a」である場合(顕熱系統利用側ユニット404、405における必要顕熱処理能力が大きくなった場合)には、ステップS52において、切換時間間隔を顕熱優先(例えば、図5の時間D)に変更して、潜熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を大きくすることができる。
In step S50, the switching time interval between the adsorption operation and the regeneration operation in the
これにより、第2の運転方法では、必要顕熱処理能力値ΔTが大きくなり、空気調和システム1の顕熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を大きくする必要がある場合に、潜熱系統利用ユニット2、3の吸着熱交換器22、32、23、33の吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を大きくすることによって、吸着熱交換器22、32、23、33において処理される潜熱処理能力を小さくするとともに顕熱処理能力を大きくして潜熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を大きくする、すわわち、顕熱処理能力比を高めることができるようになっているため、必要顕熱処理能力ΔTが大きくなる場合でも、顕熱負荷処理システムの空気熱交換器42、52において空気中の水分が結露しないように運転して屋内の顕熱負荷のみを処理しつつ、顕熱処理能力の変動に追従させることができる。
As a result, in the second operation method, when the required sensible heat treatment capacity value ΔT is increased and the sensible heat treatment capacity in the sensible heat load treatment system of the
尚、第1の運転方法と同様に、上述のドレンレス除湿冷房運転中に、空気調和システム401の顕熱負荷処理システムの空気熱交換器442、452の蒸発温度が露点温度以下(すなわち、最低蒸発温度値Te3以下)になって結露センサ446、456において結露が検出された場合には、接続ユニット制御部472、482が、結露が検出された際の最低蒸発圧力値P3よりも高い圧力値になるように最低蒸発圧力値P3の値を補正したり、顕熱系統利用側制御部448、458が顕熱系統利用側膨張弁441、451を閉止させたり、顕熱系統利用側制御部448、458が熱源側制御部465に結露が検出されたことを知らせる信号を伝送して熱源側制御部465が圧縮機構461を停止させることによって、空気熱交換器442、452における結露を確実に防ぐことができる。
As in the first operation method, during the drainless dehumidifying and cooling operation described above, the evaporation temperature of the
<ドレンレスシステム起動>
次に、空気調和システム401の起動時の動作について、図41、図42、図43及び図44を用いて説明する。空気調和システム401では、顕熱系統利用ユニット404、405の空気熱交換器442、452において結露が生じさせることなく、システム起動を行うドレンレスシステム起動が行われる。ここで、図41は、空気調和システム401における第1のドレンレスシステム起動時の動作を示す概略の冷媒回路図である。図42は、空気調和システム401のドレンレスシステム起動時の屋内の空気の状態を示す空気線図である。図43及び図44は、空気調和システム401における第2のドレンレスシステム起動時の動作を示す概略の冷媒回路図である。
<Drainless system startup>
Next, the operation | movement at the time of starting of the
空気調和システム401の起動時の動作としては、以下に説明する2つの起動方法がある。第1のドレンレスシステム起動方法は、空気調和システム401の顕熱負荷処理システムによる屋内の顕熱負荷の処理よりも潜熱負荷処理システムによる屋内の潜熱負荷の処理を優先する運転方法である。第2のドレンレスシステム起動の方法は、第1のドレンレスシステム起動の方法と同様に、顕熱負荷処理システムによる屋内の顕熱負荷の処理よりも潜熱負荷処理システムによる屋内の潜熱負荷の処理を優先しつつ、潜熱負荷処理システムの潜熱系統利用ユニット2、3において、屋外の空気を第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33のうち再生動作を行っている吸着熱交換器を通過させた後に屋外に排出するとともに、屋内の空気を第1吸着熱交換器22、32及び第2吸着熱交換器23、33のうち吸着動作を行っている吸着熱交換器を通過させた後に屋内に供給する運転方法である。
There are two activation methods described below as operations at the time of activation of the
まず、第1のドレンレスシステム起動時の動作について、図41及び図42を用いて説明する。
リモコン411、412から運転指令がされると、空気調和システム401の顕熱負荷処理システムを停止した状態(すなわち、顕熱系統利用ユニット404、405の顕熱系統利用側膨張弁441、451が閉止された状態)で、潜熱負荷処理システムが起動して除湿運転が行われる。ここで、潜熱負荷処理システムの除湿運転時の動作については、上述のドレンレス除湿冷房運転時の動作(但し、切換時間間隔は潜熱優先モードの時間Cに固定)と同様であるため説明を省略する。
First, the operation at the time of starting the first drainless system will be described with reference to FIGS. 41 and 42.
When an operation command is issued from the
一方、顕熱負荷処理システムは、例えば、顕熱系統利用側制御部448、458において、屋内の空気の温度値及び相対湿度値(具体的には、潜熱系統利用ユニット2、3のRA吸入温度・湿度センサ25、35や顕熱系統利用ユニット404、405のRA吸入温度・湿度センサ445、455によって検出される温度値及び相対湿度値)から屋内の空気の露点温度又は絶対湿度値を演算し、屋内の空気の露点温度又は絶対湿度の実測値が図25のハッチング領域に存在する場合(すなわち、屋内の空気の露点温度値や絶対湿度値が目標露点温度値や目標絶対湿度値よりも高い状態にある場合)には、屋内の空気の露点温度値又は絶対湿度値が目標露点温度値又は目標絶対湿度値以下になるまで停止状態を維持して、起動直後に空気熱交換器442、452において空気中の水分が結露するのを防ぐようにしている。ここで、リモコン411、412に入力された目標温度値及び目標湿度値から演算された露点温度又は絶対湿度値と、システム起動時に検出された潜熱系統利用ユニット2、3のRA吸入温度・湿度センサ25、35や顕熱系統利用ユニット404、405のRA吸入温度・湿度センサ445、455によって検出された温度値及び相対湿度値から演算された露点温度値又は絶対湿度値との中間程度の適当な露点温度値又は絶対湿度値に設定される。
On the other hand, in the sensible heat system, for example, in the sensible heat system use
そして、潜熱負荷処理システムの運転によって目標露点温度値又は目標絶対湿度値に到達した後に、顕熱負荷処理システムを起動して(具体的には、顕熱系統利用ユニット404、405の顕熱系統利用側膨張弁441、451を制御状態にして)、上述のドレンレス除湿冷房運転を行うことで、屋内の空気の温度を目標温度まで冷却する。
このように、空気調和システム1では、顕熱負荷処理システムによる屋内の顕熱負荷の処理よりも潜熱負荷処理システムによる屋内の潜熱負荷の処理を優先するようにしているため、潜熱負荷処理システムによる潜熱処理を行うことで屋内の空気の湿度を十分に低下させた後に、顕熱負荷処理システムによって顕熱処理を行うことができるようにしている。これにより、主として屋内の潜熱負荷を処理する吸着熱交換器22、23、32、33を有する潜熱系統利用ユニット2、3を備えた潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器442、452を有し空気熱交換器442、452において空気中の水分が結露しないように運転して屋内の顕熱負荷のみを処理する顕熱系統利用ユニット404、405を備えた顕熱負荷処理システムとから構成される空気調和システム401において、屋内の空気の露点温度が高い条件の下で、システム起動を行う場合であっても、空気熱交換器442、452における結露を防ぎつつ速やかに顕熱負荷の処理を行うことができる。
Then, after the target dew point temperature value or the target absolute humidity value is reached by the operation of the latent heat load processing system, the sensible heat load processing system is activated (specifically, the sensible heat system of the sensible heat
As described above, in the
次に、第2のドレンレスシステム起動時の動作について、図43及び図44を用いて説明する。
リモコン411、412から運転指令がされると、第1のドレンレスシステム起動時と同様に、顕熱負荷処理システムを停止した状態で、潜熱負荷処理システムが起動して除湿運転が行われる。ここで、潜熱負荷処理システムの除湿運転時の動作については、全換気モードではなく、循環モードによって除湿運転を行う。尚、潜熱負荷処理システムの潜熱系統冷媒回路410の制御については、ドレンレス除湿冷房運転時の動作(但し、切換時間間隔は潜熱優先モードの時間Cに固定)と同様である。また、潜熱負荷処理システムの潜熱系統利用ユニット2、3の空気の流れについては、潜熱系統利用側四路切換弁21、31、給気ファン、排気ファンやダンパー等の操作により、屋内空気RAが内気吸入口を通じてユニット内に吸入されて給気口を通じて供給空気SAとして屋内に供給され、屋外空気OAが外気吸入口を通じてユニット内に吸入されて排気口を通じて排出空気EAとして屋外に排出される運転が行われる。
Next, the operation at the time of starting the second drainless system will be described with reference to FIGS. 43 and 44. FIG.
When an operation command is issued from the
このように、空気調和システム401では、第2のドレンレスシステム起動時において、屋内の空気を循環しながら除湿運転(すなわち、循環モードの除湿運転)を行うことにより、屋外の空気が多湿状態である場合のように、屋外の空気を給気すると屋内の湿度が高くなるおそれがある場合等においても、屋内の空気を循環しながら除湿ができるため、速やかに目標露点温度値又は目標絶対湿度値に到達させることができて、顕熱負荷処理システムによる顕熱負荷の処理を行うことができる。
As described above, in the
(3)空気調和システムの特徴
本実施形態の空気調和システム401には、第1実施形態の空気調和システム1の特徴に加えて、以下のような特徴がある。
(A)
本実施形態の空気調和システム401は、吸着熱交換器22、23、32、33において空気中の水分を吸着又は脱離させることによって屋外に排出することが可能な潜熱系統利用側冷媒回路410a、410bを含み主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器442、452において空気中の水分が結露しないように冷媒と空気との熱交換を行うことが可能な顕熱系統利用側冷媒回路410c、410dを含み屋内の顕熱負荷をのみを処理する顕熱負荷処理システムとから構成されている。このため、この空気調和システム401は、潜熱系統利用側冷媒回路410a、410bを有する潜熱系統利用ユニット2、3や顕熱系統利用側冷媒回路410c、410dを有する顕熱系統利用ユニット404、405内にドレン配管を必要としないドレンレスシステムになっている。そして、冷房運転時において、顕熱負荷処理システムは、必要顕熱処理能力値ΔTが大きくなり顕熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を大きくする必要がある場合であっても、空気熱交換器442、452の蒸発温度が屋内の空気の露点温度によって制約されてしまうため、顕熱処理能力を大きくすることができない。
(3) Features of the Air Conditioning System The
(A)
The
しかし、本実施形態の空気調和システム401では、必要顕熱処理能力値ΔTが大きくなり、顕熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を大きくする必要がある場合に、潜熱負荷処理システムを構成する吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作の切換時間間隔を大きくすることによって、吸着熱交換器22、23、32、33において処理される潜熱処理能力を小さくするとともに顕熱処理能力を大きくする、すなわち、潜熱負荷処理システムの顕熱処理能力比を大きくして、潜熱負荷処理システムにおける顕熱処理能力を大きくすることができるようになっている。
However, in the
これにより、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システムと、空気中の水分が結露しないように運転して屋内の顕熱負荷のみを処理する顕熱負荷処理システムとを備えた空気調和システム1において、必要顕熱処理能力が大きくなる場合でも、顕熱負荷処理システムにおいて空気中の水分が結露しないように運転して屋内の顕熱負荷のみを処理しつつ、顕熱処理能力の変動に追従させることができる。 Accordingly, an air conditioning system including a latent heat load processing system that mainly processes an indoor latent heat load and a sensible heat load processing system that operates so that moisture in the air does not condense and processes only the indoor sensible heat load. 1, even when the required sensible heat treatment capacity is increased, the sensible heat load treatment system is operated so that moisture in the air does not condense, and only the indoor sensible heat load is treated to follow the fluctuation of the sensible heat treatment capacity. be able to.
(B)
本実施形態の空気調和システム401では、屋内の空気の露点温度に基づいて、例えば、空気熱交換器442、452における冷媒の蒸発温度が屋内の空気の露点温度以下にならないように、蒸発圧力調節弁473、483を制御することによって、空気熱交換器442、452の表面において空気中の水分が結露しないようにして、空気熱交換器442、452におけるドレン水の発生を抑えることができる。
(B)
In the
また、空気調和システム401では、蒸発圧力調節弁473、483による空気熱交換器442、452における冷媒の蒸発圧力の制御値として、露点温度ではなく蒸発圧力センサ474、484によって実測される空気熱交換器442、452の冷媒の蒸発圧力を用いているため、露点温度を用いて冷媒の蒸発圧力を制御する場合に比べて制御応答性を向上させることができる。
Further, in the
(C)
本実施形態の空気調和システム401では、結露センサ446、456によって空気熱交換器442、452における結露を確実に検出するとともに、結露が検出された場合に、露点温度から演算される最低蒸発圧力値P3を変更することによって空気熱交換器442、452における冷媒の蒸発圧力を変更できるようにしたり、圧縮機構461を停止するようにしたり、顕熱系統利用ユニット404、405の顕熱系統利用側膨張弁441、451を閉止するようにしているため、空気熱交換器442、452における結露を確実に防ぐことができる。
(C)
In the
(D)
本実施形態の空気調和システム401では、システム起動時において、顕熱負荷処理システムによる屋内の顕熱負荷の処理よりも潜熱負荷処理システムによる屋内の潜熱負荷の処理を優先するようにしているため、潜熱負荷処理システムによる潜熱処理を行うことで屋内の空気の湿度を十分に低下させた後に、顕熱負荷処理システムによって顕熱処理を行うことができるようになる。
(D)
In the
より具体的には、システム起動時に、屋内空気の露点温度が目標露点温度値以下になるまでの間、又は、屋内空気の絶対湿度が目標絶対湿度値以下になるまでの間、顕熱負荷処理システムによる屋内の顕熱負荷の処理を停止することによって、潜熱負荷処理システムによる潜熱処理のみを行うことにより、できるだけ速やかに顕熱負荷処理システムによる顕熱負荷の処理に移行することができる。 More specifically, when the system starts up, the sensible heat load treatment is performed until the dew point temperature of the indoor air falls below the target dew point temperature value or until the absolute humidity of the indoor air falls below the target absolute humidity value. By stopping the indoor sensible heat load processing by the system and performing only the latent heat treatment by the latent heat load processing system, it is possible to shift to the sensible heat load processing by the sensible heat load processing system as quickly as possible.
これにより、主として屋内の潜熱負荷を処理する吸着熱交換器22、23、32、33を有する潜熱負荷処理システムと、空気熱交換器442、452を有し空気熱交換器442、452において空気中の水分が結露しないように運転して屋内の顕熱負荷のみを処理する顕熱負荷処理システムとを組み合わせた空気調和システム1において、屋内の空気の露点温度が高い条件の下で、システム起動を行う場合であっても、空気熱交換器442、452における結露を防ぎつつ、速やかに顕熱負荷の処理を行うことができる。
As a result, the latent heat load processing system having the
(E)
しかも、本実施形態の空気調和システム401では、システム起動時に、屋外の空気を吸着熱交換器22、23、32、33のうち再生動作を行っている吸着熱交換器を通過させた後に屋外に排出するとともに、屋内の空気を吸着熱交換器22、23、32、33のうち吸着動作を行っている吸着熱交換器を通過させた後に再び屋内に供給されるようにすることが可能であり、これにより、システム起動時において、屋内の空気を循環しながら除湿運転を行うことにより、できるだけ速やかに顕熱負荷処理システムによる顕熱負荷の処理に移行することができる。
(E)
Moreover, in the
(4)変形例1
上述の第3実施形態の空気調和システム401においては、顕熱系統利用ユニット404、405のRA吸入温度・湿度センサ445、455によって検出された屋内の空気の温度及び相対湿度から屋内の空気の露点温度を演算して、空気熱交換器442、452における冷媒の最低蒸発温度値Te3を演算して、システム制御に使用しているが、図45に示されるように、顕熱系統利用ユニット404、405に露点センサ447、457を設けて、この露点センサ447、457によって検出された露点温度をシステム制御に使用するようにしてもよい。
(4)
In the
(5)変形例2
上述の第3実施形態の空気調和システム401では、顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用ユニット404、405と接続ユニット414、415とが別のユニットであるが、図46に示される本変形例のように、接続ユニット414、415の冷暖切換弁471、481、蒸発圧力調節弁473、483及び蒸発圧力センサ474、484が顕熱系統利用ユニット404、405に内蔵されていてもよい。この場合、接続ユニット414、415に設けられていた接続ユニット制御部472、482が省略されて、顕熱系統利用側制御部448、458が接続ユニット制御部472、482の機能も有することとなる。
(5)
In the
(6)変形例3
上述の第3実施形態の空気調和システム401では、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路410a、410bが潜熱系統利用ユニット2、3に内蔵されており、顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路410c、410dが顕熱系統利用ユニット404、405及び接続ユニット414、415に内蔵されており、潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用ユニット404、405及び接続ユニット414、415とが別々に設置されているが、図47に示される本変形例の空気調和システム501のように、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路510a、510bと顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路510c、510dとが、一体の利用ユニット502、503を構成していてもよい。
(6)
In the
これにより、上述の第3実施形態の空気調和システム401のように、屋内に潜熱系統利用側冷媒回路410a、410bを備えた潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用側冷媒回路410c、410dを備えた顕熱系統利用ユニット404、405及び接続ユニット414、415とを別々に設置する場合に比べて、ユニットサイズのコンパクト化やユニットの設置工事の省力化を図ることができる。この場合、上述の第3実施形態の空気調和システム401の顕熱系統利用ユニット404、405及び接続ユニット414、415に設けられていたRA吸入温度センサ445、455、顕熱系統利用側制御部448、458及び接続ユニット制御部472、482が省略されて、潜熱系統利用側制御部528、538が顕熱系統利用側制御部448、458及び接続ユニット制御部472、482の機能も有することとなる。
Thereby, like the above-mentioned
また、本変形例の空気調和システム501では、上述の空気調和システム401と同様に、吸着熱交換器522、523、532、533、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路510a、510bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気を屋内に供給する運転のみを行うことができる。
さらに、本変形例の空気調和システム501では、潜熱系統利用側冷媒回路510a、510bと顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路510c、510dとが、一体の利用ユニット502、503に内蔵されているため、図48に示されるように、吸着熱交換器522、523、532、533、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路510a、510bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気をさらに冷却又は加熱(すなわち、顕熱処理)することができるため(図48の吸着熱交換器522、523、532、533の両側に付された矢印を参照)、例えば、吸着熱交換器522、523、532、533によって潜熱負荷の処理とともに顕熱負荷がいくらか処理されて屋内の目標空気温度に適さない温度に変化した場合であっても、この空気を屋内にそのまま吹き出してしまうのではなく、さらに、空気熱交換器542、552によって顕熱処理して屋内の目標空気温度に適する温度にした後に、屋内に吹き出す運転を行うことができる。
Further, in the
Further, in the
尚、本変形例の空気調和システム501の冷媒回路510の構成については、上述の空気調和システム401の冷媒回路410の構成と同様であるため、上述の空気調和システム401の各部を示す符号を500番台の符号に変更して、各部の説明を省略する。
[第4実施形態]
(1)空気調和システムの構成
図49は、本発明にかかる第4実施形態の空気調和システム601の概略の冷媒回路図である。空気調和システム601は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムである。空気調和システム601は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として、互いが並列に接続される複数台(本実施形態では、2台)の潜熱系統利用ユニット2、3と、互いが並列に接続される複数台(本実施形態では、2台)の顕熱系統利用ユニット604、605と、熱源ユニット606と、潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット604、605と熱源ユニット606とを接続する連絡配管607、608、609とを備えている。本実施形態において、熱源ユニット606は、潜熱系統利用ユニット2、3及び顕熱系統利用ユニット604、605に共通の熱源として機能する。
In addition, about the structure of the
[Fourth Embodiment]
(1) Configuration of Air Conditioning System FIG. 49 is a schematic refrigerant circuit diagram of an
潜熱系統利用ユニット2、3は、第1実施形態の潜熱系統利用ユニット2、3と同様の構成であるため、ここでは、各部の説明を省略する。
顕熱系統利用ユニット604、605は、結露センサ646、656が設けられている点及びRA吸入温度・湿度センサ645、655が設けられている点が第2実施形態の顕熱系統利用ユニット304、305と異なるが、他の構成については第2実施形態の顕熱系統利用ユニット304、305と同様の構成であるため、第2実施形態の顕熱系統利用ユニット304、305の各部を示す符号をすべて600番台の符号に変えるのみとし、ここでは、各部の説明を省略する。
Since the latent heat
The sensible heat
結露センサ646、656は、空気熱交換器642、652における結露の有無を検出する結露検出機構として機能するように設けられている。尚、実施形態においては、結露センサ646、656を用いているが、これに限定されず、結露検出機構として機能すればよいため、結露センサの代わりにフロートスイッチを設けてもよい。
RA吸入温度・湿度センサ645、655は、ユニット内に吸入される屋内空気RAの温度及び相対湿度を検出する温度・湿度センサである。
The
The RA suction temperature /
熱源ユニット606は、第2実施形態の熱源ユニット306と同様の構成であるため、第2実施形態の熱源ユニット306の各部を示す符号をすべて600番台の符号に変えるのみとし、ここでは、各部の説明を省略する。
また、顕熱系統利用ユニット604、605は、空気熱交換器642、652のガス側が接続ユニット614、615を介して吸入ガス連絡配管609に接続されている。接続ユニット614、615は、主として、蒸発圧力調節弁673、683と、蒸発圧力センサ674、684と、接続ユニット614、615を構成する各部の動作を制御する接続ユニット制御部672、682とを備えている。蒸発圧力調節弁673、683は、顕熱系統利用ユニット604、605の空気熱交換器642、652を冷媒の蒸発器として機能させる際の空気熱交換器642、652における冷媒の蒸発圧力を制御する圧力調節機構として機能するように設けられた電動膨張弁である。蒸発圧力センサ674、684は、空気熱交換器642、652における冷媒の圧力を検出する圧力検出機構として機能するように設けられた圧力センサである。
Since the
In the sensible heat
また、本実施形態の顕熱系統利用ユニット604、605は、第3実施形態の顕熱系統利用ユニット504、604と同様に、除湿冷房運転をする際に空気熱交換器642、652において結露が生じないように冷房運転する、いわゆる、顕熱冷房運転を行うように制御されている。このため、顕熱系統利用ユニット604、605には、ドレン配管が接続されていない。
Further, the sensible heat
しかも、上述のとおり、空気調和システム601の潜熱負荷処理システムに使用されている潜熱系統利用ユニット2、3は、吸着熱交換器22、23、32、33の吸着動作及び再生動作によって潜熱処理できるようになっているため、顕熱系統利用ユニット404、405と同様、ドレン配管が接続されていない。つまり、本実施形態の空気調和システム401全体として、ドレンレスシステムが実現されている。
Moreover, as described above, the latent heat
尚、本実施形態の空気調和システム601の動作については、第3実施形態の空気調和システム601の動作と同様であるため、ここでの説明を省略するが、本実施形態の空気調和システム601においても、第3実施形態の空気調和システム401の特徴と同様な特徴を有する。
(4)変形例1
上述の第4実施形態の空気調和システム601においては、顕熱系統利用ユニット604、605のRA吸入温度・湿度センサ645、655によって検出された屋内の空気の温度及び相対湿度から屋内の空気の露点温度を演算して、空気熱交換器642、652における冷媒の最低蒸発温度値Te3を演算して、システム制御に使用しているが、図50に示されるように、顕熱系統利用ユニット604、605に露点センサ647、657を設けて、この露点センサ647、657によって検出された露点温度をシステム制御に使用するようにしてもよい。
Note that the operation of the
(4)
In the
(5)変形例2
上述の第4実施形態の空気調和システム601では、顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用ユニット604、605と接続ユニット614、615とが別のユニットであるが、図51に示される本変形例のように、接続ユニット614、615の蒸発圧力調節弁673、683及び蒸発圧力センサ674、684が顕熱系統利用ユニット604、605に内蔵されていてもよい。この場合、接続ユニット614、615に設けられていた接続ユニット制御部672、682が省略されて、顕熱系統利用側制御部648、658が接続ユニット制御部672、682の機能も有することとなる。
(5)
In the
(6)変形例3
上述の第4実施形態の空気調和システム601では、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路610a、610bが潜熱系統利用ユニット2、3に内蔵されており、顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路610c、610dが顕熱系統利用ユニット604、605及び接続ユニット614、615に内蔵されており、潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用ユニット604、605及び接続ユニット614、615とが別々に設置されているが、図52に示される本変形例の空気調和システム701のように、潜熱負荷処理システムを構成する潜熱系統利用側冷媒回路710a、710bと顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路710c、710dとが、一体の利用ユニット702、703を構成していてもよい。
(6)
In the
これにより、上述の第4実施形態の空気調和システム601のように、屋内に潜熱系統利用側冷媒回路610a、610bを備えた潜熱系統利用ユニット2、3と顕熱系統利用側冷媒回路610c、610dを備えた顕熱系統利用ユニット604、605及び接続ユニット614、615とを別々に設置する場合に比べて、ユニットサイズのコンパクト化やユニットの設置工事の省力化を図ることができる。この場合、上述の第4実施形態の空気調和システム601の顕熱系統利用ユニット604、605及び接続ユニット614、615に設けられていたRA吸入温度センサ645、655、顕熱系統利用側制御部648、658及び接続ユニット制御部672、682が省略されて、潜熱系統利用側制御部728、738が顕熱系統利用側制御部648、658及び接続ユニット制御部672、682の機能も有することとなる。
Thereby, like the above-mentioned
また、本変形例の空気調和システム701では、上述の空気調和システム601と同様に、吸着熱交換器722、723、732、733、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路710a、710bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気を屋内に供給する運転のみを行うことができる。
さらに、本変形例の空気調和システム701では、潜熱系統利用側冷媒回路710a、710bと顕熱負荷処理システムを構成する顕熱系統利用側冷媒回路710c、710dとが、一体の利用ユニット702、703に内蔵されているため、図53に示されるように、吸着熱交換器722、723、732、733、すなわち、潜熱系統利用側冷媒回路710a、710bにおいて除湿又は加湿された(すなわち、潜熱処理された)空気をさらに冷却又は加熱(すなわち、顕熱処理)することができるため(図53の吸着熱交換器722、723、732、733の両側に付された矢印を参照)、例えば、吸着熱交換器722、723、732、733によって潜熱負荷の処理とともに顕熱負荷がいくらか処理されて屋内の目標空気温度に適さない温度に変化した場合であっても、この空気を屋内にそのまま吹き出してしまうのではなく、さらに、空気熱交換器742、752によって顕熱処理して屋内の目標空気温度に適する温度にした後に、屋内に吹き出す運転を行うことができる。
Further, in the
Further, in the
尚、本変形例の空気調和システム701の冷媒回路710の構成については、上述の空気調和システム601の冷媒回路610の構成と同様であるため、上述の空気調和システム601の各部を示す符号を700番台の符号に変更して、各部の説明を省略する。
[参考例]
図54は、参考例としての空気調和システム801の概略の冷媒回路図である。空気調和システム801は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の潜熱負荷及び顕熱負荷を処理する空気調和システムである。空気調和システム801は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として屋内の潜熱負荷を処理する潜熱負荷処理システム901と、主として屋内の顕熱負荷を処理する顕熱負荷処理システム1001とを備えている。
Note that the configuration of the
[ Reference example ]
FIG. 54 is a schematic refrigerant circuit diagram of an
潜熱負荷処理システム901は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として、複数台(本実施形態では、2台)の潜熱系統利用ユニット902、903と、潜熱系統熱源ユニット906と、潜熱系統利用ユニット902、903と潜熱系統熱源ユニット906とを接続する潜熱系統連絡配管907、908とを備えている。
潜熱系統利用ユニット902、903は、主として、潜熱系統冷媒回路910の一部を構成しており、第1実施形態の潜熱系統利用側冷媒回路10a、10bと同様の潜熱系統利用側冷媒回路910a、910bを備えている。潜熱系統利用ユニット902、903の構成については、第1実施形態の潜熱系統利用ユニット2、3の各部を示す20番台及び30番台の符号の代わりに920番台及び930番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
The latent heat
The latent heat
潜熱系統熱源ユニット906は、主として、潜熱系統冷媒回路910の一部を構成しており、潜熱系統熱源側冷媒回路910cを備えている。この潜熱系統熱源側冷媒回路910cは、主として、潜熱系統圧縮機構961と、潜熱系統圧縮機構961の吸入側に接続される潜熱系統アキュムレータ962とを備えており、潜熱系統連絡配管907、908を介して、潜熱系統利用ユニット902、903が並列に接続されている。
The latent heat system
顕熱負荷処理システム1001は、いわゆる、セパレート型のマルチ空気調和システムであり、主として、複数台(本実施形態では、2台)の顕熱系統利用ユニット1002、1003と、顕熱系統熱源ユニット1006と、顕熱系統利用ユニット1002、1003と顕熱系統熱源ユニット1006とを接続する顕熱系統連絡配管1007、1008とを備えている。
The sensible heat
顕熱系統利用ユニット1002、1003は、主として、顕熱系統冷媒回路1010の一部を構成しており、第1実施形態の顕熱系統利用側冷媒回路10c、10dと同様の顕熱系統利用側冷媒回路1010a、1010bを備えている。顕熱系統利用ユニット1002、1003の構成については、第1実施形態の顕熱系統利用ユニット4、5の各部を示す40番台及び50番台の符号の代わりに1020番台及び1030番台の符号を付して、各部の説明を省略する。
The sensible heat
顕熱系統熱源ユニット1006は、主として、顕熱系統冷媒回路1010の一部を構成しており、顕熱系統熱源側冷媒回路1010cを備えている。この顕熱系統熱源側冷媒回路1010cは、主として、顕熱系統圧縮機構1061と、顕熱系統圧縮機構1061の吸入側に接続される顕熱系統アキュムレータ1062とを備えており、顕熱系統連絡配管1007、1008を介して、顕熱系統利用ユニット1002、1003が並列に接続されている。
The sensible heat system
このように、参考例としての空気調和システム801では、第1〜第4実施形態の空気調和システムとは異なり、潜熱負荷処理システム901及び顕熱負荷処理システム1001のそれぞれに、熱源(具体的には、潜熱系統熱源ユニット906及び顕熱系統熱源ユニット1006)が設けられているため、第1〜第4実施形態の空気調和システムに比べて熱源の数は増加するが、それでも、吸着熱交換器922、923、932、933を含む潜熱負荷処理システム901の熱源を1つ集約することができるため、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えることができる。
Thus, in the
例えば、上述の第3及び第4実施形態の空気調和システムにおいては、顕熱系統利用ユニットに結露センサを設けているが、顕熱負荷処理システムの顕熱冷房運転を確実に行うことができる場合には、必ずしも設けておく必要はない。 For example, in the air conditioning systems of the third and fourth embodiments described above, the sensible heat system utilization unit is provided with a dew condensation sensor, but the sensible heat cooling operation of the sensible heat load treatment system can be reliably performed. Is not necessarily provided.
本発明を利用すれば、吸着熱交換器を用いた空気調和装置を複数台設置する際や吸着熱交換器を用いた空気調和装置を空気熱交換器を用いた空気調和装置と併せて設置する際に生じるコストアップやメンテナンス箇所の増加を抑えることができる。 If the present invention is used, when installing a plurality of air conditioners using adsorption heat exchangers or installing air conditioners using adsorption heat exchangers together with air conditioners using air heat exchangers The increase in cost and the increase in maintenance points that occur during the process can be suppressed.
1、101、201、301、401、501、601、701、801 空気調和システム
22、23、32、33、122、123、132、133、322、323、332、333、522、523、532、533、722、723、732、733、922、923、932、933 吸着熱交換器
10a、10b、110a、110b、210a、210b、310a、310b、410a、410b、510a、510b、610a、610b、710a、710b、910a、910b 潜熱系統利用側冷媒回路(第1利用側冷媒回路)
42、52、142、152、242、252、342、352、442、452、542、552、642、652、742、752、1022、1032 空気熱交換器
10c、10d、110c、110d、210c、210d、310c、310d、410c、410d、510c、510d、610c、610d、710c、710d、1010a、1010b 顕熱系統利用側冷媒回路(第2利用側冷媒回路)
1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801
42, 52, 142, 152, 242, 252, 342, 352, 442, 452, 542, 552, 642, 652, 742, 752, 1022, 1032
Claims (13)
表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器(22、23、32、33)(122、123、132、133)(322、323、332、333)(522、523、532、533)(722、723、732、733)(922、923、932、933)を有しており、冷媒の蒸発器として前記吸着熱交換器を機能させて空気中の水分を前記吸着剤に吸着させる吸着動作と、冷媒の凝縮器として前記吸着熱交換器を機能させて前記吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを交互に行うことが可能であり、互いが並列に接続される複数の第1利用側冷媒回路(10a、10b)(110a、110b)(210a、210b)(310a、310b)(410a、410b)(510a、510b)(610a、610b)(710a、710b)と、
空気熱交換器(42、52)(142、152)(242、252)(342、352)(442、452)(542、552)(642、652)(742、752)(1022、1032)を有しており、冷媒と空気との熱交換を行うことが可能であり、互いが並列に接続される複数の第2利用側冷媒回路(10c、10d)(110c、110d)(210c、210d)(310c、310d)(410c、410d)(510c、510d)(610c、610d)(710c、710d)と、
圧縮機構(61)(161)(261)(361)(461)(561)(661)(761)と熱源側熱交換器(63)(163)(263)(363)(463)(563)(663)(763)とを有しており、前記圧縮機構及び前記熱源側熱交換器のうち前記圧縮機構のみを前記第1利用側冷媒回路及び前記第2利用側冷媒回路に共通して使用する熱源側冷媒回路(10e)(110e)(210e)(310e)(410e)(510e)(610e)(710e)とを備え、
前記第1利用側冷媒回路は、前記圧縮機構の吐出側に接続される吐出ガス連絡配管(8)(108)(208)(308)(408)(508)(608)(708)と、前記圧縮機構の吸入側に接続される吸入ガス連絡配管(9)(109)(209)(309)(409)(509)(609)(709)とに接続されており、
前記吸着熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能であり、
前記空気熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能である、
空気調和システム(1)(101)(201)(301)(401)(501)(601)(701)。 An air conditioning system that processes indoor latent heat load and sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation,
Adsorption heat exchanger (22, 23, 32, 33) (122, 123, 132, 133) (322, 323, 332, 333) (522, 523, 532, 533) (722) , 723, 732, 733) (922, 923, 932, 933), and an adsorption operation in which the adsorption heat exchanger functions as a refrigerant evaporator to adsorb moisture in the air to the adsorbent; A plurality of first usage sides in which the adsorption heat exchanger can function as a refrigerant condenser to alternately perform a regeneration operation to desorb moisture from the adsorbent, and are connected in parallel to each other. Refrigerant circuits (10a, 10b) (110a, 110b) (210a, 210b) (310a, 310b) (410a, 410b) (510a, 510b) (610a, 610b) (710a, 7 And 0b),
Air heat exchangers (42, 52) (142, 152) (242, 252) (342, 352) (442, 452) (542, 552) (642, 652) (742, 752) (1022, 1032) A plurality of second use-side refrigerant circuits (10c, 10d) (110c, 110d) (210c, 210d) that are capable of performing heat exchange between the refrigerant and air and that are connected to each other in parallel. (310c, 310d) (410c, 410d) (510c, 510d) (610c, 610d) (710c, 710d) ,
Compression mechanism (61) (161) (261) (361) (461) (561) (661) (761) and heat source side heat exchanger (63) (163) (263) (363) (463) (563) (663) and (763), and only the compression mechanism of the compression mechanism and the heat source side heat exchanger is used in common for the first use side refrigerant circuit and the second use side refrigerant circuit. Heat source side refrigerant circuit (10e) (110e) (210e) (310e) (410e) (510e) (610e) (710e)
The first usage side refrigerant circuit includes discharge gas communication pipes (8) (108) (208) (308) (408) (508) (608) (708) connected to the discharge side of the compression mechanism, Inlet gas communication pipes (9) (109) (209) (309) (409) (509) (609) (709) connected to the suction side of the compression mechanism,
It is possible to supply indoors the air that has passed through the adsorption heat exchanger,
The air that has passed through the air heat exchanger can be supplied indoors.
Air conditioning system (1) (101) (201) (301) (401) (501) (601) (701) .
表面に吸着剤が設けられた吸着熱交換器(22、23、32、33)(122、123、132、133)(322、323、332、333)(522、523、532、533)(722、723、732、733)を有しており、冷媒の蒸発器として前記吸着熱交換器を機能させて空気中の水分を前記吸着剤に吸着させる吸着動作と、冷媒の凝縮器として前記吸着熱交換器を機能させて前記吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを交互に行うことが可能な第1利用側冷媒回路(10a、10b)(110a、110b)(210a、210b)(310a、310b)(410a、410b)(510a、510b)(610a、610b)(710a、710b)と、
空気熱交換器(42、52)(142、152)(242、252)(342、352)(442、452)(542、552)(642、652)(742、752)を有しており、冷媒と空気との熱交換を行うことが可能であり、互いが並列に接続される複数の第2利用側冷媒回路(10c、10d)(110c、110d)(210c、210d)(310c、310d)(410c、410d)(510c、510d)(610c、610d)(710c、710d)と、
圧縮機構(61)(161)(261)(361)(461)(561)(661)(761)と熱源側熱交換器(63)(163)(263)(363)(463)(563)(663)(763)とを有しており、前記圧縮機構及び前記熱源側熱交換器のうち前記圧縮機構のみを前記第1利用側冷媒回路及び前記第2利用側冷媒回路に共通して使用する熱源側冷媒回路(10e)(110e)(210e)(310e)(410e)(510e)(610e)(710e)を備え、
前記第1利用側冷媒回路は、前記圧縮機構の吐出側に接続される吐出ガス連絡配管(8)(108)(208)(308)(408)(508)(608)(708)と、前記圧縮機構の吸入側に接続される吸入ガス連絡配管(9)(109)(209)(309)(409)(509)(609)(709)とに接続されており、
前記吸着熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能であり、
前記空気熱交換器を通過した空気を屋内に供給することが可能である、
空気調和システム(1)(101)(201)(301)(401)(501)(601)(701)。 An air conditioning system that processes indoor latent heat load and sensible heat load by performing a vapor compression refrigeration cycle operation,
Adsorption heat exchanger (22, 23, 32, 33) (122, 123, 132, 133) (322, 323, 332, 333) (522, 523, 532, 533) (722) , 723, 732, 733), the adsorption heat exchanger functioning as a refrigerant evaporator to adsorb moisture in the air to the adsorbent, and the heat of adsorption as a refrigerant condenser First use side refrigerant circuits (10a, 10b) (110a, 110b) (210a, 210b) (310a, capable of alternately performing a regeneration operation for desorbing moisture from the adsorbent by operating an exchanger 310b) (410a, 410b) ( 510a, 510b) (610a, 610b) and (710a, 710b),
Air heat exchangers (42, 52) (142, 152) (242, 252) (342, 352) (442, 452) (542, 552) (642, 652) (742, 752) A plurality of second usage-side refrigerant circuits (10c, 10d) (110c, 110d) (210c, 210d) (310c, 310d) that can perform heat exchange between the refrigerant and air and are connected in parallel to each other. (410c, 410d) (510c, 510d) (610c, 610d) (710c, 710d),
Compression mechanism (61) (161) (261) (361) (461) (561) (661) (761) and heat source side heat exchanger (63) (163) (263) (363) (463) (563) (663) and (763), and only the compression mechanism of the compression mechanism and the heat source side heat exchanger is used in common for the first use side refrigerant circuit and the second use side refrigerant circuit. Heat source side refrigerant circuit (10e) (110e) (210e) (310e) (410e) (510e) (610e) (710e)
The first usage side refrigerant circuit includes discharge gas communication pipes (8) (108) (208) (308) (408) (508) (608) (708) connected to the discharge side of the compression mechanism, Inlet gas communication pipes (9) (109) (209) (309) (409) (509) (609) (709) connected to the suction side of the compression mechanism,
It is possible to supply indoors the air that has passed through the adsorption heat exchanger,
The air that has passed through the air heat exchanger can be supplied indoors.
Air conditioning system (1) (101) (201) (301) (401) (501) (601) (701).
屋内の空気の露点温度から目標蒸発圧力値(P3)を演算し、前記圧力調節機構(473、483)(573、583)(673、683)(773、783)によって、前記圧力検出機構によって検出された冷媒の蒸発圧力が前記目標蒸発圧力値以上となるように制御する、
請求項9に記載の空気調和システム(401)(501)(601)(701)。 Pressure detecting mechanisms (474, 484) (574, 584) (674, 684) for detecting the refrigerant pressure in the air heat exchangers (442, 452) (542, 552) (642, 652) (742, 752) ( 774, 784),
The target evaporating pressure value (P3) is calculated from the dew point temperature of the indoor air, and is detected by the pressure detecting mechanism by the pressure adjusting mechanism (473, 483) (573, 583) (673, 683) (773, 783). Controlling the evaporation pressure of the refrigerant to be equal to or higher than the target evaporation pressure value,
The air conditioning system (401) (501) (601) (701) according to claim 9 .
前記結露検出機構において結露が検出された場合に、前記目標蒸発圧力値(P3)を変更する、
請求項10に記載の空気調和システム(401)(501)(601)(701)。 Condensation detection mechanisms (446, 456) (546, 556) (646, 656) for detecting the presence or absence of condensation in the air heat exchangers (442, 452) (542, 552) (642, 652) (742, 752) (746, 756)
Changing the target evaporation pressure value (P3) when dew condensation is detected by the dew condensation detection mechanism;
The air conditioning system (401) (501) (601) (701) according to claim 10 .
前記結露検出機構において結露が検出された場合に、前記圧縮機構(461)(561)(661)(761)を停止する、
請求項10に記載の空気調和システム(401)(501)(601)(701)。 Condensation detection mechanisms (446, 456) (546, 556) (646, 656) for detecting the presence or absence of condensation in the air heat exchangers (442, 452) (542, 552) (642, 652) (742, 752) (746, 756)
When condensation is detected by the condensation detection mechanism, the compression mechanism (461) (561) (661) (761) is stopped.
The air conditioning system (401) (501) (601) (701) according to claim 10 .
前記第2利用側冷媒回路(410c、410d)(510c、510d)(610c、610d)(710c、710d)は、前記空気熱交換器の液側に接続された利用側膨張弁(441、451)(541、551)(641、651)(741、751)を備えており、
前記結露検出機構において結露が検出された場合に、前記利用側膨張弁を閉止する、
請求項10に記載の空気調和システム(401)(501)(601)(701)。 Condensation detection mechanisms (446, 456) (546, 556) (646, 656) for detecting the presence or absence of condensation in the air heat exchangers (442, 452) (542, 552) (642, 652) (742, 752) (746, 756)
The second use side refrigerant circuit (410c, 410d) (510c, 510d) (610c, 610d) (710c, 710d) is a use side expansion valve (441, 451) connected to the liquid side of the air heat exchanger. (541, 551) (641, 651) (741, 751),
Closing the use side expansion valve when condensation is detected in the condensation detection mechanism;
The air conditioning system (401) (501) (601) (701) according to claim 10 .
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