CN1946974A - 空调机及空调机的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种空调机,利用具有变频压缩机(7)的制冷循环对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理,包括热交换器(3、5)、吸附剂和控制部(2)。吸附剂进行吸附由作为蒸发器发挥作用的热交换器(5、3)吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的热交换器(3、5)加热的通过空气中脱离的再生动作。控制部(2)进行控制使吸附剂的吸附动作和再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,而且,为优先处理作为潜热负荷与显热负荷之和的全热负荷、潜热负荷及显热负荷中的规定负荷而进行变频压缩机(7)的容量控制及吸附动作和再生动作的切换时间间隔的变更控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调机及空调机的控制方法,尤其是涉及利用具有压缩机的蒸气压缩式制冷循环对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理的空调机。
背景技术
一直以来,可使用吸附剂调整空气湿度的空调机已知有干燥剂调湿机和干燥剂外调机。例如在专利文献1所述的空调***中,具有两个干燥剂(吸附剂),间歇地进行各干燥剂的吸附动作和再生动作。并且,例如通过反复进行第一干燥剂的再生及第二干燥剂对处理空气的除湿、以及第一干燥剂对处理空气的除湿及第二干燥剂的再生,从而对室内的空气进行除湿调节。
在专利文献2所述的调湿装置中,也在利用第一吸附元件(具有吸附剂的组件)进行吸附动作且利用第二吸附元件进行再生动作的第一动作、以及利用第二吸附元件进行吸附动作且利用第一吸附元件进行再生动作的第二动作之间交替地进行切换,将吸附侧的第一空气或再生侧的第二空气向室内供给,从而进行除湿运转或加湿运转。
另外,对于现有的使用吸附剂的干燥剂式外调机的除湿及加湿运转的能力控制提出了以下方法。
(1)如专利文献3所述,作为对再生空气温度一起进行调整的控制方法,提出一种根据空调空间的湿度及温度对成为使干燥剂再生的热源的热泵的运转进行控制的方法。
(2)如专利文献4所述,作为根据室内空气湿度或供给气体湿度的设定值和测定值来确定再生空气温度的控制方法,提出一种使用抑制处理空气路径中的干燥剂的水分吸附速度的装置和促进再生空气路径中的再生空气的升温的装置进行能力控制的方法。
该促进再生空气升温的装置可通过减少再生空气路径中的再生空气流量来使再生空气温度上升、或使用配置在再生空气路径的干燥剂上游侧的辅助加热装置来使再生空气温度上升。抑制吸附速度的装置可通过停止处理空气路径中的处理空气的循环来抑制水分吸附速度,或通过使处理空气朝从设于处理空气路径中的干燥剂的下游侧向上游侧旁通的旁通流路流通来抑制水分吸附速度。
再者,作为除湿运转及加湿运转的能力的其他控制方法,也可以考虑通过调整吸气排气风量的平衡来进行控制的方法。
专利文献1:日本专利特开平10-9963号公报
专利文献2:日本专利特开2004-60954号公报
专利文献3:日本专利特开平9-318128号公报
专利文献4:日本专利特开平10-54586号公报
发明内容
在上述使用吸附剂的现有空调机中,在利用吸附剂吸附空气中水分的吸附动作和使吸附剂中的水分脱离的再生动作之间进行切换,但对于该切换的控制,在现有技术中没有采用特别有效的技术。若切换的时间间隔过长,则吸附剂的吸附作用接近极限,不能充分地吸附水分,因此必须以适当的时间间隔进行切换,若确定了这种适当的时间间隔,则对于除湿加湿的能力,利用通常的调整方法对压缩机的容量进行控制即可。
在处理潜热负荷和显热负荷的空调机中,对于判断进行哪种能力控制合适没有十分有效的技术。
本发明所要解决的一个技术问题是提供一种在处理室内的潜热负荷和显热负荷的空调机中能进行适当的能力控制的空调机及空调机的控制方法。
另一方面,专利文献3和专利文献4中的现有干燥剂式外调机的除湿运转及加湿运转的能力控制、例如以空气温度为控制目标的能力控制对于连续式除湿加湿装置是可行的,但对于间歇式除湿加湿装置,由于间歇切换时空气温度变化相对于运转状态变化的时间延迟大、以及流路内各部分的温度分布(也包含随时间的变化在内)大等原因,不能适用。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种可进行适当的空调机能力控制及/或显热潜热处理量比的控制的空调机及空调机的控制方法。
第一发明的空调机,利用具有压缩机的蒸气压缩式制冷循环对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理,包括热交换器、吸附剂和控制部。吸附剂进行吸附由作为蒸发器发挥作用的热交换器吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的热交换器加热的通过空气中脱离的再生动作。控制部进行控制使吸附剂的吸附动作和再生动作以规定的切换时间间隔进行切换。另外,控制部为优先处理作为潜热负荷与显热负荷之和的全热负荷、潜热负荷及显热负荷中的规定负荷而进行压缩机的容量控制及吸附动作和再生动作的切换时间间隔的变更控制。
在此,吸附剂通过作为蒸发器发挥作用的热交换器进行吸附动作,且通过作为冷凝器发挥作用的热交换器进行再生动作。并且,吸附剂的吸附动作和再生动作的切换的时间间隔(切换时间间隔)的变更控制与压缩机的容量控制一起由控制部进行。
通过变更切换时间间隔,可改变空调机的处理潜热负荷的能力(以下称为潜热处理能力)与处理显热负荷的能力(以下称为显热处理能力)之比(以下称为显热潜热处理量比)。另一方面,通过进行压缩机的容量控制,可使潜热处理能力与显热处理能力之和(以下称为全热处理能力)增减。即,控制部可分别调整潜热处理能力、显热处理能力及全热处理能力。
并且,具有这种调整功能的控制部为了优先处理全热负荷、潜热负荷及显热负荷中的规定负荷而进行压缩机的容量控制及切换时间间隔的变更控制。因为进行这种控制,故在本空调机中容易进行适当的能力控制。
例如像第二发明的空调机那样,由用户选择优先处理的规定负荷时,优先处理用户选择的负荷,可得到满足喜好的空调环境。
例如像第三发明的空调机那样,根据潜热负荷处理能力与潜热处理大小的差分、显热处理能力与显热处理大小的差分及全热处理能力与全热处理大小的差分来确定优先处理的规定负荷时,例如将差分最大的负荷作为规定负荷进行优先处理,可得到全热负荷、潜热负荷、显热负荷处理的均衡性。
第二发明的空调机,在第一发明的空调机中,还包括输入部。输入部供用户选择优先进行处理的规定负荷。
第三发明的空调机,在第一发明的空调机中,控制部根据第一差分、第二差分及第三差分确定优先进行处理的规定负荷。第一差分是处理全热负荷的当前能力与全热负荷大小之差。第二差分是处理潜热负荷的当前能力与潜热负荷大小之差。第三差分是处理显热负荷的当前能力与显热负荷大小之差。
第四发明的空调机,在第一发明至第三发明中任一项的空调机中,控制部在优先进行处理的规定负荷是潜热负荷时,使利用压缩机的容量控制进行潜热负荷的处理量的变更优先于利用切换时间间隔的变更控制进行潜热负荷的处理量的变更。
在此,在优先处理潜热负荷时,首先进行压缩机的容量控制使潜热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行吸附动作和再生动作的切换时间间隔的变更控制使潜热负荷的处理量进一步变化。这样,由于首先进行压缩机的容量控制,故潜热负荷处理量的变化能比较快地实现,可快速达成所需的潜热负荷的处理。
第五发明的空调机,在第一发明至第三发明中任一项的空调机中,控制部在优先进行处理的规定负荷是潜热负荷时,使利用切换时间间隔的变更控制进行潜热负荷的处理量的变更优先于利用压缩机的容量控制进行潜热负荷的处理量的变更。
在此,在优先处理潜热负荷时,首先进行吸附动作和再生动作的切换时间间隔的变更控制使潜热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行压缩机的容量控制使潜热负荷的处理量进一步变化。这样,因为首先进行切换时间间隔的变更控制,故即使在需要使潜热负荷的处理量增加时,也由于进行提高压缩机的容量的控制,从而不大幅增加能量消耗量即可增加潜热负荷的处理量。例如,在通过切换时间间隔的变更控制来加大潜热负荷处理量相对于显热负荷处理量的比例即可确保所需潜热负荷处理量时,则没有必要提高压缩机的容量。
第六发明的空调机,在第一发明至第三发明中任一项的空调机中,控制部在优先进行处理的规定负荷是显热负荷时,使利用压缩机的容量控制进行显热负荷的处理量的变更优先于利用切换时间间隔的变更控制进行显热负荷的处理量的变更。
在此,在优先处理显热负荷时,首先进行压缩机的容量控制使显热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行吸附动作和再生动作的切换时间间隔的变更控制使显热负荷的处理量进一步变化。这样,由于首先进行压缩机的容量控制,故显热负荷处理量的变化能比较快地实现,可快速达成所需的显热负荷的处理。
第七发明的空调机,在第一发明至第三发明中任一项的空调机中,控制部在优先进行处理的规定负荷是显热负荷时,使利用切换时间间隔的变更控制进行显热负荷的处理量的变更优先于利用压缩机的容量控制进行显热负荷的处理量的变更。
在此,在优先处理显热负荷时,首先进行吸附动作和再生动作的切换时间间隔的变更控制使显热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行压缩机的容量控制使显热负荷的处理量进一步变化。这样,因为首先进行切换时间间隔的变更控制,故即使在需要使显热负荷的处理量增加时,也由于进行提高压缩机的容量的控制,从而不大幅增加能量消耗量即可增加显热负荷的处理量。例如,在通过切换时间间隔的变更控制来加大显热负荷处理量相对于潜热负荷处理量的比例即可确保所需显热负荷处理量时,则没有必要提高压缩机的容量。
第八发明的空调机,在第一发明至第三发明中任一项的空调机中,控制部在优先进行处理的规定负荷是全热负荷时,首先进行压缩机的容量控制。
因为通过改变压缩机的容量能有效地使全热负荷增减,故在此,在必须优先处理全热负荷时,首先进行压缩机的容量控制。
第九发明的空调机,在第一发明至第三发明中任一项的空调机中,控制部在优先进行处理的规定负荷是全热负荷时,首先通过切换时间间隔的控制将潜热负荷处理量与显热负荷处理量之比固定,然后进行压缩机的容量控制。
因为在全热负荷优先时,基本上不需要改变显热潜热处理量比,故在此,在首先固定显热潜热处理量比后再进行压缩机的容量控制。因此,抑制不必要的显热潜热处理量比的变化。
更加具体地说,在采用切换吸附剂的吸附动作和再生动作的方式的空调机中,若配合全热负荷中的显热潜热负荷比调整显热潜热处理量比,则很有可能导致能力控制极其复杂化。但是,在此,首先使全热负荷的处理量变化,在显热或潜热的负荷与显热或潜热的处理量达到某种程度的均衡之后,可通过显热潜热处理量比的调整来改变剩余的显热负荷或潜热负荷的处理量,从而可使控制简单化。
第十发明的空调机,在第一发明至第九发明中任一项的空调机中,作为热交换器具有表面设有吸附剂的第一吸附热交换器和第二吸附热交换器。并且,控制部在第一状态和第二状态之间进行切换。在第一状态中,将通过第一吸附热交换器的吸附剂的吸附动作或再生动作除湿或加湿后的空气向室内供给。在第二状态中,将通过第二吸附热交换器的吸附剂的吸附动作或再生动作除湿或加湿后的空气向室内供给。
在该空调机中,作为热交换器具有两个吸附热交换器,在从一个吸附热交换器向室内输送除湿或加湿后的空气的状态(第一状态)、以及从另一个吸附热交换器向室内输送除湿或加湿后的空气的状态(第二状态)之间进行切换。这样,由于具有两个吸附热交换器,故可在使一个吸附热交换器的吸附剂进行吸附动作的同时使另一个热交换器的吸附剂进行再生动作,从而可连续地向室内持续输送除湿或加湿后的空气。
第十一发明的空调机,在第一发明至第十发明中任一项的空调机中,热交换器用作利用侧热交换器。并且,该空调机除利用侧热交换器外还具有热源侧热交换器。
在此,除使吸附剂进行吸附动作和再生动作的利用侧热交换器外,还具有热源侧热交换器。
另外,作为利用侧热交换器,也可配备使吸附剂进行吸附动作和再生动作的多个热交换器。另外,作为利用侧热交换器也可配备使吸附剂进行吸附动作和再生动作的热交换器、以及另外的显热负荷处理专用的热交换器。
第十二发明的空调机,在第一发明至第十一发明中任一项的空调机中,控制部根据蒸发器的温度、蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力中的至少一个进行压缩机的容量控制和切换时间间隔的变更控制。
在此,根据使吸附剂进行吸附动作和再生动作的热交换器的温度和压力(蒸发器的温度、蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力)可得出热交换器中的制冷剂的状态。该制冷剂状态是对吸附剂温度产生大的影响的因素。另一方面,因为吸附剂的吸附动作和再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,故若仅根据吸附剂和热交换器周围的温度和湿度推定吸附剂的温度,则很难确保其推定精度。
有鉴于此,根据与直接影响到潜热负荷处理能力和显热负荷处理、尤其是潜热负荷处理能力的吸附剂温度有很大关系的蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力中的至少一个进行压缩机的容量控制和切换时间间隔的变更控制。由此,进行制冷除湿运转和取暖加湿运转等时的能力控制(压缩机的容量控制和切换时间间隔的变更控制)更为适当。
第十三发明的空调机的控制方法,是利用具有压缩机及热交换器的蒸气压缩式制冷循环、使用一种进行吸附动作和再生动作的吸附剂对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理的空调机的控制方法。吸附剂的吸附动作是吸附由作为蒸发器发挥作用的热交换器吸热的通过空气中的水分的动作。吸附剂的再生动作是将水分向由作为冷凝器发挥作用的热交换器加热的通过空气中脱离的动作。并且,在该空调机的控制方法中,进行控制使吸附剂的吸附动作和再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,而且,为优先处理作为潜热负荷与显热负荷之和的全热负荷、潜热负荷及显热负荷中的规定负荷而进行压缩机的容量控制及切换时间间隔的变更控制。
第十四发明的空调机是利用具有压缩机的蒸气压缩式制冷循环对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理的空调机。空调机包括热交换器、吸附剂和控制部。吸附剂进行吸附由作为蒸发器发挥作用的热交换器吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的热交换器加热的通过空气中脱离的再生动作。控制部进行控制使吸附剂的吸附动作和再生动作以规定的切换时间间隔进行切换。控制部根据蒸发器的温度、蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力中的至少一个进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制。
在此,注意到与空气温度相比,吸附剂的温度更易于追随制冷剂温度,故代替现有技术中使用的再生空气温度等,根据蒸发器的温度、蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力中的至少一个进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制。因此,可进行比现有技术更适当的除湿加湿时的潜热能力控制(除湿加湿水分量的控制)以及除湿加湿时的显热潜热处理量比控制。
第十五发明的空调机,在第十四发明的空调机中,热交换器是表面承载有吸附剂的吸附热交换器。
在此,在热交换器的表面承载有吸附剂,吸附剂的温度会与制冷剂温度非常强地连动。因此,根据蒸发器的温度、蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力中的至少一个进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制非常有效。由此,可进行更适当的除湿加湿时的潜热能力控制及除湿加湿时的显热潜热处理量比的控制。
第十六发明的空调机,在第十四发明或第十五发明的空调机中,热交换器用作利用侧热交换器设置,还具有热源侧热交换器。在此,由于还具有热源侧热交换器,故有利于处理显热负荷。
第十七发明的空调机,在第十四发明至第十六发明中任一项的空调机中,控制部还根据室内的空气湿度值进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制。在此,可更适当地进行空调机的能力控制。
第十八发明的空调机,在第十四发明至第十七发明中任一项的空调机中,控制部还根据从热交换器向室内流入的空气的湿度值进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制。在此,可更适当地进行空调机的能力控制。
第十九发明的空调机,在第十四发明至第十八发明中任一项的空调机中,控制部还根据从热交换器向室内流入的空气的温度值进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制。在此,可更适当地进行空调机的能力控制。
第二十发明的空调机的控制方法,该空调机利用具有压缩机及热交换器的蒸气压缩式制冷循环,使用一种可进行吸附由作为蒸发器发挥作用的热交换器吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的热交换器加热的通过空气中脱离的再生动作的吸附剂,对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理。在该空调机的控制方法中,进行控制使所述吸附剂的所述吸附动作和所述再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,而且,根据蒸发器的温度、蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力中的至少一个进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制。
在此,注意到与空气温度相比,吸附剂的温度更易于追随制冷剂温度,故代替现有技术中使用的再生空气温度等,根据蒸发器的温度、蒸发器的压力、冷凝器的温度及冷凝器的压力中的至少一个进行压缩机的容量控制及/或切换时间间隔的变更控制。由此,可进行比现有技术更适当的除湿加湿时的潜热能力控制(除湿加湿水分量的控制)以及除湿加湿时的显热潜热处理量比的控制。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的空调机的内部结构的俯视图。
图2是沿图1的II-II箭头方向的剖视图。
图3是沿图1的III-III箭头方向的剖视图。
图4是表示空调机的制冷剂回路的回路图。
图5是表示空调机的制冷除湿换气运转状态的方框图。
图6是表示空调机的制冷除湿循环运转状态的方框图。
图7是表示空调机的取暖加湿换气运转状态的方框图。
图8是表示空调机的取暖加湿循环运转状态的方框图。
图9是空调机使用冷凝器温度及蒸发器温度进行能力控制的流程图。
图10是空调机使用冷凝器温度及室内空气的湿度进行能力控制的制冷除湿时的流程图。
图11是空调机使用冷凝器温度及室内空气的湿度进行能力控制的取暖加湿时的流程图。
图12是本发明另一实施例(2)的空调机的概略构成图。
图13(A)是表示本发明另一实施例(3)的空调机的加湿运转的第一状态的图。
图13(B)是表示本发明另一实施例(3)的空调机的加湿运转的第二状态的图。
图14是表示本发明另一实施例(4)的空调机的制冷除湿运转状态的图。
图15是表示本发明另一实施例(5)的空调机的制冷除湿运转状态的图。
(符号说明)
1制冷剂回路 2控制部
3第一吸附热交换器 5第二吸附热交换器
7变频压缩机 9四通切换阀
10空调机 12、13温度传感器
14供给气体湿度传感器 15室内空气湿度传感器
101压缩机 105再生热交换器
110空调机 181、182调湿元件
210空调机 211室外热交换器
213第一吸附热交换器 214第二吸附热交换器
221压缩机 222室外热交换器
224吸附热交换器
具体实施方式
<空调机10的基本构成>
如图1~图4所示,本实施例的空调机10是在热交换器表面承载有硅胶等吸附剂的干燥剂式外调机,用于对向室内空间供给的空气进行制冷除湿运转和取暖加湿运转,具有中空长方体状的外箱17。并且在外箱17中收纳有制冷剂回路1等。
如图4所示,制冷剂回路1依次对频率可变的变频压缩机7、四通切换阀9、第一吸附热交换器3、电动阀等膨胀阀11、第二吸附热交换器5进行连接而形成闭合回路。第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5通过四通切换阀9切换制冷剂流路而起到冷凝器及蒸发器中任一方的作用。
制冷剂回路1在整个回路中填充制冷剂,使制冷剂循环从而进行蒸气压缩式制冷循环。
第一吸附热交换器3的一端与四通切换阀9连接。第一吸附热交换器3的另一端通过膨胀阀11与第二吸附热交换器5的一端连接。第二吸附热交换器5的另一端与四通切换阀9连接。
<吸附热交换器及吸附剂的构成>
如图1~图3所示,第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5例如由交叉翅片式的翅片管型热交换器构成,具体而言,具有形成为长方形板状的铝制的大量翅片和贯穿翅片的铜制的传热管。在翅片及传热管的外表面上承载有吸附剂。作为吸附剂可采用沸石、硅胶、活性碳、具有亲水性或吸水性的有机高分子聚合物类材料、具有羧酸基或磺酸基的离子交换树脂类材料、感温性高分子等功能性高分子材料等。
<压缩机的构成>
在此,作为频率可变的压缩机采用变频压缩机。变频压缩机可通过改变频率来进行容量控制(输出控制)。
<四通切换阀的构成>
四通切换阀9构成为在第一孔口P1和第三孔口P3连通且第二孔口P2和第四孔口P4连通的状态(图4(A)所示的状态)、以及第一孔口P1和第四孔口P4连通且第二孔口P2和第三孔口P3连通的状态(图4(B)所示的状态)之间进行自由切换。并且,通过切换该四通切换阀9,从而进行第一吸附热交换器3作为冷凝器发挥作用且第二吸附热交换器5作为蒸发器发挥作用的第一状态、以及第二吸附热交换器5作为冷凝器发挥作用且第一吸附热交换器3作为蒸发器发挥作用的第二状态的切换。
<空调机的内部详细构成>
下面参照图1~图3对空调机10的内部结构进行详细说明。在图1中,将外箱17的下端作为外箱17的正面,将上端作为外箱17的背面,将左端作为外箱17的左侧面,将右端作为外箱17的右侧面。另外,在图2~图3中,外箱17的上端是外箱17的上表面,下端是外箱17的下表面。
外箱17形成为俯看呈正方形的扁平箱形。在外箱17的左侧面板17a上形成有取入外部气体OA的第一吸入口19、以及取入作为返回空气的来自室内的回气RA的第二吸入口21。另一方面,在外箱17的右侧面板17b上形成有将排出气体EA向室外排出的第一吹出口23、以及将作为空调空气的供给气体SA向室内供给的第二吹出口25。
在外箱17的内部设置有作为分隔构件的分隔板27。在外箱17的内部由分隔板27分隔形成空气室29a和设备室29b。分隔板27沿外箱17的厚度方向即垂直方向设置,在图2~图3中,从作为上端的外箱17的上面板17e延伸设置到作为下端的外箱17的下面板17f。在图1中,分隔板27从作为下端的外箱17的正面板17c延伸设置到作为上端的外箱17的背面板17d。在图1中,分隔板27配置在外箱17中央部稍向右侧处。
在设备室29b内配置有制冷剂回路1中的除吸附热交换器3、5以外的变频压缩机7等设备,并且收纳有第一风扇79和第二风扇77。第一风扇79与第一吹出口23连接,第二风扇77与第二吹出口25连接。
在外箱17的空气室29a中设置有作为分隔构件的第一端面板33、第二端面板31及中央划分板67。第一端面板33、第二端面板31及划分板67沿外箱17的厚度方向即垂直方向设置,如图2~图3所示,从外箱17的上面板17e延伸设置到下面板17f。
如图1所示,第一端面板33和第二端面板31从外箱17的左侧面板17a延伸设置到分隔板27。在图1中,第一端面板33配置在外箱17中央部的稍向上侧(背面板17d侧),在图1中,第二端面板31配置在外箱17中央部的稍向下侧(正面板17c侧)。
如图1所示,划分板67在第一端面板33和第二端面板31之间延伸设置。
在外箱17内部由第一端面板33、第二端面板31、划分板67及分隔板27分隔形成第一热交换室69。并且,在外箱17内部由第一端面板33、第二端面板31、划分板67及外箱17的左侧面板17a分隔形成第二热交换室73。即,第一热交换室69在图1中位于右侧,第二热交换室73在图1中位于左侧,第一热交换室69和第二热交换室73相邻并列形成。
在第一热交换室69内配置有第一吸附热交换器3,在第二热交换室73内配置有第二吸附热交换器5。
如图2所示,在第一端面板33和外箱17的背面板17d之间设置有作为分隔构件的水平板61,形成有第一流入通路63和第一流出通路65。如图3所示,在第二端面板31和外箱17的正面板17c之间设置有作为分隔构件的水平板55,形成有第二流入通路57和第二流出通路59。
水平板61、55对外箱17的内部空间在外箱17的厚度方向即垂直方向上进行上下分隔。并且,在图2中,第一流入通路63形成在上面板17e侧,第一流出通路65形成在下面板17f侧,在图3中,第二流入通路57形成在上面板17e侧,第二流出通路59形成在下面板17f侧。
并且,在图1中,第一流入通路63及第一流出通路65和第二流入通路57及第二流出通路59以横切第一热交换室69和第二热交换室73的中央面(位于正面板17c和背面板17d正中间的假想面)为基准面对称地进行配置。
第一流入通路63与第一吸入口19连通。第一流出通路65与第一风扇79连通,并与第一吹出口23连通。第二流入通路57与第二吸入口21连通。第二流出通路59与第二风扇77连通,并与第二吹出口25连通。
如图2所示,在第一端面板33上形成有四个开口33a~33d,在各开口33a~33d上设置有第一调节风门47、第二调节风门49、第三调节风门51及第四调节风门53。四个开口33a~33d沿行列方向靠近配置。即,开口33a~33d上下左右各两个地配置成网格状,第一开口33a和第三开口33c开设在第一热交换室69上,第二开口33b和第四开口33d开设在第二热交换室73上。
第一开口33a使第一流入通路63和第一热交换室69连通,第三开口33c使第一流出通路65和第一热交换室69连通。第二开口33b使第一流入通路63和第二热交换室73连通,第四开口33d使第一流出通路65和第二热交换室73连通。
如图3所示,在第二端面板33上形成有四个开口31a~31d,在各开口31a~31d上设置有第五调节风门35、第六调节风门37、第七调节风门39及第八调节风门41。四个开口31a~31d沿行列方向靠近配置。即,开口31a~31d上下左右各两个地配置成网格状,第五开口31a和第七开口31c开设在第一热交换室69上,第六开口31b和第八开口31d开设在第二热交换室73上。
第五开口31a使第二流入通路57和第一热交换室69连通,第七开口31c使第二流出通路59和第一热交换室69连通。第六开口31b使第二流入通路57和第二热交换室73连通,第八开口31d使第二流出通路59和第二热交换室73连通。
<空调机的第一状态、第二状态及两个状态的间歇切换动作的概略>
对于本实施例的空调机10,如图4(A)中的第一状态所示,将来自室内的回气RA或外部气体OA作为第二空气取入到作为冷凝器发挥作用的第一吸附热交换器3中进行除湿后,向室外排出排出气体EA、或向室内供给供给气体SA。同时,在第一状态中,将外部气体OA或来自室内的回气RA作为第一空气取入到作为蒸发器发挥作用的第二吸附热交换器5中进行加湿后,向室内供给供给气体SA、或向室外排出排出气体EA。
并且,以规定的间歇切换时间间隔切换四通切换阀9,且利用调节风门47~53、35~41进行空气流路的切换。由此,成为图4(B)所示的第二形态。
在该第二状态中,将外部气体OA或来自室内的回气RA作为第一空气取入到作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3中进行加湿后,向室内供给供给气体SA、或向室外排出排出气体EA。同时,在第二状态中,将来自室内的回气RA或外部气体OA作为第一空气取入到作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5中进行除湿后,向室外排出排出气体EA、或向室内供给供给气体SA。
这样,本实施例的空调机10通过切换第一状态和第二状态可在各吸附热交换器3、5中交替地进行吸附动作和再生动作。即,在各吸附热交换器3、5中,吸附动作或再生动作这样的间歇以规定的间歇切换时间间隔进行切换。
<空调机的除湿运转及加湿运转>
下面对空调机10的除湿运转及加湿运转进行说明。
在空调机10进行除湿运转时,使第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5交替地作为蒸发器发挥作用,通过该第一吸附热交换器3或第二吸附热交换器5将在空调机10内流动的空气中含有的水分用吸附剂吸附。另一方面,使第二吸附热交换器5或第一吸附热交换器3作为冷凝器发挥作用,利用冷凝热通过该第二吸附热交换器5或第一吸附热交换器3将吸附剂吸附的水分向在空调机10内流动的空气放出,使吸附剂再生。并且,通过四通切换阀9切换制冷剂回路1中的制冷剂循环方向,且通过第一~第八调节风门47~53、35~41切换空气流路,从而将由吸附剂除湿后的空气向室内供给,且将接收了从吸附剂放出的水分的空气向室外放出。
在空调机10进行加湿运转时,利用作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3或第二吸附热交换器5的吸热作用,将在空调机10内流动的空气中含有的水分用吸附剂吸附。另一方面,利用作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5或第一吸附热交换器3的放热作用,将吸附剂吸附的水分向在空调机10内流动的空气放出,使吸附剂再生。并且,通过四通切换阀9切换制冷剂回路1中的制冷剂循环方向,且通过第一~第八调节风门47~53、35~41切换空气流路,从而将接收了从吸附剂放出的水分而被加湿的空气向室内供给。
具体而言,当在全换气模式下进行除湿运转时(进行除湿换气运转时),取入外部气体OA,利用作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3或第二吸附热交换器5表面承载的吸附剂吸附外部气体OA中的水分,将除湿后的外部气体OA作为供给气体SA向室内供给。另一方面,取入来自室内的回气RA,使水分从作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5或第一吸附热交换器3表面承载的吸附剂中放出,使吸附剂再生,将成为加湿空气的回气RA作为排出气体EA向室外放出。
当在循环模式下进行除湿运转时(进行除湿循环运转时),取入来自室内的回气RA,利用作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3或第二吸附热交换器5表面承载的吸附剂吸附水分,将除湿后的回气RA作为供给气体SA向室内供给。另一方面,对于吸附剂的再生,取入外部气体OA,使水分从作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5或第一吸附热交换器3表面承载的吸附剂中向该外部气体OA放出,使吸附剂再生,将加湿后的外部气体OA作为排出气体EA向室外放出。
当在全换气模式下进行加湿运转时(进行加湿换气运转时),取入来自室内的回气RA,利用作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3或第二吸附热交换器5表面承载的吸附剂吸附所取入的空气中含有的水分,将除湿后的回气RA作为排出气体EA向室外排出。另一方面,取入外部气体OA,使水分从作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5或第一吸附热交换器3表面承载的吸附剂中放出,使吸附剂再生,将加湿后的外部气体OA作为供给气体SA向室内供给。
当在循环模式下进行加湿运转时(进行加湿循环运转时),取入外部气体OA,利用作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3或第二吸附热交换器5表面承载的吸附剂吸附所取入的外部气体OA中含有的水分,将除湿后的外部气体OA作为排出气体EA向室外放出。另一方面,取入来自室内的回气RA,使水分从作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5或第一吸附热交换器3表面承载的吸附剂中放出,使吸附剂再生,将加湿后的回气RA作为供给气体SA向室内供给。
<由控制部控制的各运转的具体情况和空调能力控制>
如图5所示,在本实施例中,为了测定第一吸附热交换器3内部的制冷剂的温度而设置有热敏电阻等温度传感器12。为了测定第二吸附热交换器5内部的制冷剂的温度而设置有温度传感器13。具体而言,这些温度传感器12、13与各吸附换热器3、5的供制冷剂通过的传热管接触测定传热管的温度从而测定制冷剂的温度,与由CPU等构成的控制部2连接。
控制部2根据温度传感器12、13检测出的第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5中的制冷剂的温度,对由变频压缩机7的频率控制实施的容量控制以及间歇切换时间间隔进行控制。控制部2具有供用户或维护人员进行输入的嵌入式开关等输入部2a,进行变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的控制,以对在该输入部2a输入的应优先处理的负荷(潜热负荷、显热负荷或全热负荷)进行优先处理。所谓的全热负荷指潜热负荷与显热负荷之和。
具体而言,间歇切换时间间隔的控制是指作为进行四通切换阀9切换的时间间隔的间歇切换时间间隔、以及作为进行第一~第八调节风门47~53、35~41对空气流路的切换和四通切换阀9的切换的时间间隔的间歇切换时间间隔的控制。
在本实施例中,除第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5中的制冷剂温度以外,作为追加控制条件也使用供给气体湿度及室内空气的湿度。用于测定供给气体湿度的供给气体湿度传感器14及用于测定室内空气湿度的室内空气湿度传感器15也与控制部2连接。
下面对本实施例的空调机10的各运转进行详细说明,然后对包含间歇切换时间间隔控制在内的空调能力控制进行详细说明。在此,作为代表性运转以制冷除湿运转和取暖加湿运转为例进行说明,但通过将四通切换阀9的切换和第一~第八调节风门47~53、35~41对空气流路的切换的时间错开、或者更加精细地控制第一~第八调节风门47~53、35~41对空气流路的切换,也可进行制冷加湿运转和取暖加湿运转。
(制冷除湿换气运转)
在第一状态中,在驱动第一风扇79及第二风扇77的状态下将四通切换阀9切换成图5所示的状态。结果是,在作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5中进行吸附剂的再生(脱离)动作,在作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3中进行吸附剂的吸附动作。即,在第一状态中,将来自室内的回气RA向第二吸附热交换器5供给,将从第二吸附热交换器5中脱离的水分施加给回气RA,从而将加湿后的回气RA作为排出气体EA向室外排出。另一方面,将外部气体OA向第一吸附热交换器3供给,在第一吸附热交换器3中吸附外部气体OA中的水分,从而将除湿后的外部气体OA作为供给气体SA向室内供给。该供给气体SA在除湿的同时由作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3冷却。
即,从变频压缩机7吐出的高温高压制冷剂作为加热用载热体流入第二吸附热交换器5中,对第二吸附热交换器5外表面承载的吸附剂进行加热。通过该加热从而水分从吸附剂中脱离,第二吸附热交换器5上的吸附剂得到再生。
另一方面,由第二吸附热交换器5冷凝的制冷剂由膨胀阀11减压。减压后的制冷剂作为冷却用载热体流入第一吸附热交换器3。在该第一吸附热交换器3中,在第一吸附热交换器3外表面承载的吸附剂吸附外部气体OA中的水分时产生吸附热。第一吸附热交换器3中的制冷剂吸收该吸附热和外部气体OA的热量而蒸发。蒸发后的制冷剂返回变频压缩机7中被压缩。
当在该第一状态中以规定的间歇切换时间间隔进行上述动作后,切换成第二状态。
在第二状态中,在驱动第一风扇79及第二风扇77的状态下将四通切换阀9从图5所示的状态(即从变频压缩机7向第二吸附热交换器5压送制冷剂的状态)切换成从变频压缩机7向第一吸附热交换器3压送制冷剂的状态。另外,通过调节风门47~53及调节风门35~41对空气流路的切换,使来自室内的回气RA向第一吸附热交换器3供给,外部气体OA向第二吸附热交换器5供给。
结果是,在第二状态中,将来自室内的回气RA向第一吸附热交换器3供给,将从第一吸附热交换器3上的吸附剂中脱离的水分向回气RA放出,从而将加湿后的回气RA作为排出气体EA排出。另一方面,将外部气体OA向第二吸附热交换器5供给,利用第二吸附热交换器5上的吸附剂吸附所取入的外部气体OA中的水分,从而将除湿后的外部气体OA作为供给气体SA向室内供给。该供给气体SA在除湿的同时由作为蒸发器发挥作用的第二吸附热交换器5冷却。
即,从变频压缩机7吐出的高温高压制冷剂作为加热用载热体流入第一吸附热交换器3中,对第一吸附热交换器3外表面承载的吸附剂进行加热。通过该加热从而水分从吸附剂中脱离,第一吸附热交换器3上的吸附剂得到再生。
另一方面,由第一吸附热交换器3冷凝的制冷剂由膨胀阀11减压。减压后的制冷剂作为冷却用载热体流入第二吸附热交换器5。在该第二吸附热交换器5中,在第二吸附热交换器5外表面承载的吸附剂吸附外部气体OA中的水分时产生吸附热。第二吸附热交换器5中的制冷剂吸收该吸附热和外部气体OA的热量而蒸发。蒸发后的制冷剂返回变频压缩机7中被压缩。
通过以规定的间歇切换时间间隔交替地切换上述的第一状态和第二状态,从而连续地进行制冷除湿及换气。
(制冷除湿循环运转)
与上述的制冷除湿换气运转相比较,基本的热交换器的吸附动作及再生动作相同,但如图6所示,有以下不同:取入外部气体OA,向作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5(或第一吸附热交换器3)供给,并作为排出气体EA向室外排出,而且,将从室内取入的回气RA向作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3(或第二吸附热交换器5)供给,并作为供给气体SA向室内供给。即,向室内供给的供给气体SA是将从室内取入的回气RA进行了除湿、冷却后的气体,不将外部气体OA向室内供给。
(取暖加湿换气运转)
在第一状态中,如图7所示,取入外部气体OA,向第二吸附热交换器5供给,将接收了从第二吸附热交换器5上的吸附剂中脱离的水分的外部气体OA(加湿空气)作为供给气体SA向室内供给。另一方面,将从室内取入的回气RA向第一吸附热交换器3供给,回气RA中的水分由第一吸附热交换器3上的吸附剂吸附。这样,除湿后的回气RA作为排出气体EA向室外排出。供给气体SA在加湿的同时由作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5加热。
当在该第一状态下仅以规定的间歇切换时间间隔进行上述动作后,切换成第二状态。
在第二状态中,在驱动第一风扇79及第二风扇77的状态下将四通切换阀9从图7所示的状态(即从变频压缩机7向第二吸附热交换器5压送制冷剂的状态)切换成从变频压缩机7向第一吸附热交换器3压送制冷剂的状态。另外,通过调节风门47~53及调节风门35~41对空气流路的切换,使来自室内的回气RA向第二吸附热交换器5供给,外部气体OA向第一吸附热交换器3供给。
结果是,在第二状态中,将从第一吸附热交换器3上的吸附剂中脱离的水分向外部气体OA放出,从而将加湿后的外部气体OA作为供给气体SA向室内供给。另一方面,回气RA中的水分由第二吸附热交换器5上的吸附剂吸附,从而将除湿后的回气RA作为排出气体EA排出。供给气体SA由作为冷凝器发挥作用的第一吸附热交换器3加热。
通过以规定的间歇切换时间间隔交替地切换上述的第一状态和第二状态,从而连续地进行取暖加湿及换气。
(取暖加湿循环运转)
与上述的取暖加湿换气运转相比较,基本的热交换器的吸附动作及再生动作相同,但如图8所示,有以下不同:取入外部气体OA,向作为蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器3(或第二吸附热交换器5)供给,并作为排出气体EA向室外排出,而且,将从室内取入的回气RA向作为冷凝器发挥作用的第二吸附热交换器5(或第一吸附热交换器3)供给,并作为供给气体SA向室内供给。即,向室内供给的供给气体SA是将从室内取入的回气RA加湿、加热后的气体,不将外部气体OA向室内供给。
(空调能力控制)
下面对空调能力控制、即变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的变更控制进行说明。具体而言,变频压缩机7的容量控制通过改变变频压缩机7的压缩机频率来进行,是包含处理潜热负荷的潜热能力控制在内的全热能力的控制。间歇切换时间间隔的变更控制主要是处理潜热负荷的潜热能力与处理显热负荷的显热能力之比、即显热潜热能力比的控制。
在本实施例中,在空调机10进行上述任一运转时,控制部2都根据作为蒸发器及冷凝器发挥作用的第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5的蒸发器温度和冷凝器温度进行变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的变更控制。另外,控制部2作为控制目标除使用蒸发器温度和冷凝器温度外,也可将室内空气的湿度、供给气体SA的湿度及供给气体SA的温度中的一个或多个参数作为控制目标。
首先对以冷凝器温度或蒸发器温度为控制目标的变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的变更控制进行说明。
在将冷凝器温度作为控制目标对压缩机频率进行控制时,当冷凝器温度比目标值低时则使压缩机频率上升,当冷凝器温度比目标值高时则使压缩机频率下降。在将冷凝器温度作为控制目标对间歇切换时间间隔进行控制时,当冷凝器温度比目标值低时则缩短间歇切换时间间隔,当冷凝器温度比目标值高时则延长间歇切换时间间隔。
在将蒸发器温度作为控制目标对压缩机频率进行控制时,当蒸发器温度比目标值低时则使压缩机频率下降,当蒸发器温度比目标值高时则使压缩机频率上升。在将蒸发器温度作为控制目标对间歇切换时间间隔进行控制时,当蒸发器温度比目标值低时则延长间歇切换时间间隔,当蒸发器温度比目标值高时则缩短间歇切换时间间隔。
再者,也可将冷凝器温度和蒸发器温度的组合作为控制目标同时对压缩机频率及间歇切换时间间隔进行控制。
下面参照图9对使用冷凝器温度和蒸发器温度这两个控制目标进行空调能力控制时的控制例进行说明。这种控制在制冷除湿运转及取暖加湿运转时都可使用。
在此,进行以冷凝器温度Tc为第一目标、蒸发器温度Te为第二目标的控制。如图9所示,首先将当前冷凝器温度Tc与目标冷凝器温度Tc0进行比较(步骤S1及步骤S2),若Tc=Tc0则跳至步骤S5,若Tc<Tc0则提高压缩机频率(步骤S3)。由此,当前冷凝器温度Tc上升,当前蒸发器温度Te下降。另一方面,若Tc>Tc0则降低压缩机频率(步骤S4)。由此,当前冷凝器温度Tc下降,当前蒸发器温度Te上升。
然后,在步骤S5中,对当前蒸发器温度Te与目标蒸发器温度Te0进行比较(步骤S5及步骤S6)。若Te=Te0则不对压缩机频率及间歇切换时间间隔进行操作,返回至开始。若Te<Te0则延长间歇切换时间间隔(步骤S7),然后返回至开始。若间歇切换时间间隔延长,则冷凝器温度Tc及蒸发器温度Te都上升。另一方面,若Te>Te0(步骤S8)则缩短间歇切换时间间隔(步骤S9),然后返回至开始。
在此,在各吸附热交换器3、5中吸附动作或再生动作这样的间歇以规定的间歇切换时间间隔进行切换,故冷凝器温度Tc和蒸发器温度Te是各个间歇的代表值或是间歇间的平均代表值。
在本例中,为了使蒸发器温度Te与目标蒸发器温度Te0一致而操作间歇切换时间间隔(步骤S6~S9),然后为了再次调整冷凝器温度Tc而操作压缩机(步骤S1~S4),其次为了调整蒸发器温度Te而操作间歇切换时间间隔(步骤S6~S9)。在图9所示的控制流程中,也可以考虑反复进行这种操作,但即使未必收敛在Tc=Tc0且Te=Te0,操作上也没有问题。
下面参照图10及图11对使用冷凝器温度和室内空气湿度这两个控制目标进行空调能力控制时的控制例进行说明。在进行制冷除湿运转时采用图10的流程图所示的控制,在进行取暖加湿运转时采用图11的流程图所示的控制。
在此,进行以冷凝器温度Tc为第一目标、室内空气湿度Hra为第二目标的控制。
在制冷除湿运转时的控制中,若提高压缩机频率,则冷凝器温度Tc上升,室内空气湿度Hra下降。另外,若延长间歇切换时间间隔,则冷凝器温度Tc及室内空气湿度Hra双方都上升。
首先将当前冷凝器温度Tc与目标冷凝器温度Tc0进行比较(步骤S11及步骤S12),若Tc=Tc0则跳至步骤S15,若Tc<Tc0则提高压缩机频率(步骤S13)。此时,当前冷凝器温度Tc上升,当前室内空气湿度Hra下降。另一方面,若Tc>Tc0则降低压缩机频率(步骤S14)。此时,当前冷凝器温度Tc下降,当前室内空气湿度Hra上升。
然后,对当前室内空气湿度Hra与目标室内空气湿度Hra0进行比较(步骤S15及步骤S16)。若Hra=Hra0则不对压缩机频率及间歇切换时间间隔进行操作,返回至开始。若Hra<Hra0则延长间歇切换时间间隔(步骤S17),然后返回至开始。若间歇切换时间间隔延长,则冷凝器温度Tc及室内空气湿度Hra都上升。另一方面,若Hra>Hra0(步骤S18)则缩短间歇切换时间间隔(步骤S19),然后返回开始。
与制冷除湿运转时的控制相同,在取暖加湿运转时的控制中,进行以冷凝器温度Tc为第一目标、室内空气湿度Hra为第二目标的控制。
在取暖加湿运转时的控制中,若提高压缩机频率,则冷凝器温度Tc及室内空气湿度Hra双方都上升。另外,若延长间歇切换时间间隔,则冷凝器温度Tc上升,室内空气湿度Hra下降。
在此,首先将当前冷凝器温度Tc与目标冷凝器温度Tc0进行比较(步骤S21及步骤S22),若Tc=Tc0则跳至步骤S25,若Tc<Tc0则提高压缩机频率(步骤S23)。此时,当前冷凝器温度Tc及当前室内空气湿度Hra双方都上升。另一方面,若Tc>Tc0则降低压缩机频率(步骤S24)。此时,当前冷凝器温度Tc及当前室内空气湿度Hra双方都下降。
然后,对当前室内空气湿度Hra与目标室内空气湿度Hra0进行比较(步骤S25及步骤S26)。若Hra=Hra0则不对压缩机频率及间歇切换时间间隔进行操作,返回至开始。若Hra<Hra0则缩短间歇切换时间间隔(步骤S27),然后返回开始。另一方面,若Hra>Hra0(步骤S28)则延长间歇切换时间间隔(步骤S29),然后返回开始。若延长间歇切换时间间隔,则冷凝器温度Tc上升,室内空气湿度Hra下降。
(基于初始输入设定的空调能力控制)
对于空调能力控制、即变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的变更控制,如上所述是将蒸发器温度和冷凝器温度、以及室内空气的湿度、供给气体SA的湿度和供给气体SA的温度等适当组合来确定控制目标进行的,但还加入基于如下所述的初始输入设定的条件。
有时用户等会在控制部2的输入部2a输入应优先处理的负荷(潜热负荷、显热负荷或全热负荷)。此时,由于在此输入的负荷,变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的控制会受到如下影响。
首先,当输入的应优先处理的负荷是潜热负荷时,使利用间歇切换时间间隔的变更控制进行潜热负荷处理量变更优先于利用变频压缩机7的容量控制进行潜热负荷处理量变更。
另外,当输入的应优先处理的负荷是显热负荷时,使利用间歇切换时间间隔的变更控制进行显热负荷处理量变更优先于利用变频压缩机7的容量控制进行显热负荷处理量变更。
另外,当输入的应优先处理的负荷是全热负荷时,则首先通过间歇切换时间间隔的控制将潜热负荷处理量与显热负荷处理量之比、即显热潜热处理量比固定,然后进行变频压缩机7的容量控制。
<本实施例的空调机的特征>
(1)
在本实施例的空调机10中,第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5交替地作为冷凝器及蒸发器发挥作用。并且,注意到与供给气体SA的温度和室内的空气温度相比,直接影响潜热能力的吸附剂的温度更易于追随冷凝器及蒸发器的制冷剂温度,作为空调机10的能力控制(变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的变更控制)的控制目标,代替现有技术中使用的再生空气温度等,在此使用蒸发器温度和冷凝器温度。
因此,可进行比现有技术适当的除湿加湿时的潜热能力控制(除湿加湿水分量的控制)以及除湿加湿时的显热潜热处理量比控制。
(2)
在本实施例的空调机10中,第一及第二吸附热交换器3、5在表面承载吸附剂,吸附剂的温度会与制冷剂温度非常强地连动。因此,以蒸发器温度和冷凝器温度为控制目标进行空调机10的能力控制非常有效。
(3)
在空调机10中,能以冷凝器温度为第一目标、蒸发器温度为第二目标地进行能力控制,或者以冷凝器温度和蒸发器温度为第一目标、以室内空气湿度、供给气体SA湿度及供给气体SA温度中的一个或多个参数为第二目标地进行能力控制,与仅根据冷凝器温度和蒸发器温度进行空调机10的能力控制的情况相比,能更加适当地进行能力控制。
(4)
在空调机10中,吸附剂通过作为蒸发器作用的吸附热交换器3、5进行吸附动作,且吸附剂通过作为冷凝器发挥作用的吸附热交换器5、3进行再生动作。并且,吸附剂的吸附动作和再生动作的切换时间间隔(间歇切换时间间隔)的变更控制与变频压缩机7的容量控制一起由控制部2进行。
通过变更间歇切换时间间隔,可改变空调机10的潜热处理能力与显热处理能力之比、即显热潜热处理量比。另一方面,通过进行变频压缩机7的容量控制,可使潜热处理能力与显热处理能力之和、即全热处理能力增减。即,控制部2可分别调整潜热处理能力、显热处理能力及全热处理能力。
并且,具有这种调整功能的控制部2为对用户等在输入部2a输入的负荷(全热负荷、潜热负荷或显热负荷)进行优先处理,进行变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的变更控制。因为进行这种控制,故在本空调机10中,可适当地进行能力控制,且可向用户提供满足该用户喜好的空调环境。
具体而言,当应优先处理的负荷是潜热负荷时,使利用间歇切换时间间隔的变更控制进行潜热负荷处理量变更优先于利用变频压缩机7的容量控制进行潜热负荷处理量变更。即,在此,在优先处理潜热负荷时,首先进行间歇切换时间间隔的变更控制使潜热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行变频压缩机7的容量控制使潜热负荷的处理量进一步变化。这样,因为首先进行间歇切换时间间隔的变更控制,故即使在需要使潜热负荷的处理量增加时,也由于进行提高变频压缩机7的容量的控制,从而不大幅增加耗电量即可增加潜热负荷的处理量。例如,在通过间歇切换时间间隔的变更控制来加大潜热负荷处理量相对于显热负荷处理量的比例即可确保所需潜热负荷处理量时,则没有必要提高变频压缩机7的容量。
另外,当应优先处理的负荷是显热负荷时,也使利用间歇切换时间间隔的变更控制进行显热负荷处理量的变更优先于利用变频压缩机7的容量控制进行显热负荷处理量的变更。即,在此,在优先处理显热负荷时,首先进行间歇切换时间间隔的变更控制使显热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行变频压缩机7的容量控制使显热负荷的处理量进一步变化。这样,因为首先进行间歇切换时间间隔的变更控制,故即使在需要使显热负荷的处理量增加时,也由于进行提高变频压缩机7的容量的控制,从而不大幅增加耗电量即可增加显热负荷的处理量。例如,在通过间歇切换时间间隔的变更控制来加大显热负荷处理量相对于潜热负荷处理量的比例即可确保所需显热负荷处理量时,则没有必要提高变频压缩机7的容量。
另外,当应优先处理的负荷是全热负荷时,首先通过间歇切换时间间隔的控制将显热潜热处理量比固定,然后进行变频压缩机7的容量控制。这是因为在全热负荷优先时,基本上不需要改变显热潜热处理量比,故在首先固定显热潜热处理量比后再进行变频压缩机7的容量控制。在此,抑制不必要的显热潜热处理量比的变化。更加具体地说,在采用切换吸附剂的吸附动作和再生动作的方式的空调机10中,若配合全热负荷中的显热潜热负荷比调整显热潜热处理量比,则很有可能导致能力控制极其复杂化。但是,在此,首先固定显热潜热处理量比,然后使全热负荷的处理量变化,在显热或潜热的负荷与显热或潜热的处理量达到某种程度的均衡之后,可通过显热潜热处理量比的调整来改变剩余的显热负荷或潜热负荷的处理量。因此,可使控制简单化。
配合全热负荷中的显热潜热负荷比调整显热潜热处理量比会导致能力控制的复杂化的理由如下。在空调机10中,采用对处理负荷的室内空气温度(显热)及湿度(潜热)进行回收利用的方式,故所处理的空气状态的影响直接分别体现在显热处理量和潜热处理量上。因此,由于空调机10和其他空调机的运转,显热潜热处理量比逐渐变化,空调机10的显热潜热处理量也随之逐渐变化,因此即使最初确定了显热潜热处理量比,但在所处理的空气的温度湿度条件变化时,所需的处理量也会变化,从而最佳的显热潜热处理量比产生变化。这样,显热潜热处理量比的变更最好根据当前所需的潜热、显热的各处理量比进行调整地进行,若在利用变频压缩机7的容量控制使全热处理量增减的途中、显热潜热处理量也逐渐变化时进行,则会导致控制的复杂化故不佳。
<其他实施例>
以上对本发明的一个实施例进行了说明,但本发明并不限定为该实施例,在不脱离发明主旨的范围内可进行各种变更。
(1)
在上述实施例中,作为进行空调机10的能力控制时的控制目标使用冷凝器温度和蒸发器温度,但将冷凝器压力和蒸发器压力作为控制目标也可同样地进行比现有技术适当的空调机10的能力控制。
(2)
也可在上述实施例的构成的基础上,如图12所示,设置没有吸附材料、主要进行显热处理的显热热交换器16和膨胀阀18,提高显热处理能力。即使是这种构成的空调机,因为吸附热交换器3、5的吸附剂的温度仍然很大程度上追随制冷剂温度,故可将冷凝器温度和蒸发器温度或冷凝器压力和蒸发器压力作为控制目标适当地进行空调机的能力控制。
(3)
在上述实施例中,吸附剂承载在第一吸附热交换器3及第二吸附热交换器5的表面上,但本发明并不限定于此。例如也可将本发明应用在日本专利特开2004-69257号公报所记载的调湿装置(空调机)上。
在图13(A)、(B)所示的空调机110中,具有吸附剂的调湿元件181、182与用于使吸附剂再生的再生热交换器105分开配置。调湿元件181、182由长方形平板状的平板构件和波形状的波板构件交替地层叠构成,调湿侧通路和冷却侧通路隔着平板构件地交替地划分形成。在设在调湿侧通路中的波板构件的表面承载有由无机多孔质材料和感温性有机系高分子材料构成的吸附剂。
空调机110交替地进行以下两个状态:驱动排气风扇108a和供气风扇108b用第一调湿元件181对回气RA进行除湿且将第二调湿元件182用外部气体OA再生的第一状态;以及将第一调湿元件181用外部气体OA再生且用第二调湿元件182对回气RA进行除湿的第二状态。并且,空调机110将由调湿元件181、182加湿后的外部气体OA向室内供给。另外,也可将由调湿元件181、182除湿后的外部气体OA和回气RA作为供给气体SA向室内供给而进行除湿运转,但在此对加湿运转进行说明。
在加湿运转时,当驱动排气风扇108a和供气风扇108b时,将外部气体OA取入到外箱内,且将回气RA取入到外箱内。另外,在加湿运转时,在利用压缩机101产生制冷循环的制冷剂回路中,再生热交换器105为冷凝器,热交换器107为蒸发器。
参照图13(A)对加湿运转的第一动作进行说明。在该第一动作中,进行第一调湿元件181的吸附动作和第二调湿元件182的再生动作。即,在第一动作中,由第二调湿元件182对空气进行加湿,由第一调湿元件181的吸附剂吸附水分。取入到外箱中的回气RA向第一调湿元件181的吸附侧通路流入。在流经该吸附侧通路的期间,回气RA中含有的水蒸气(水分)由吸附剂吸附。这样,减湿后的回气RA流过热交换器107,通过与制冷剂的热交换而被冷却。然后,被夺走水分和热量的回气RA作为排出气体EA向室外排出。
另一方面,取入到外箱中的外部气体OA向第一调湿元件181的冷却侧通路流入。在流经该冷却侧通路的期间,外部气体OA吸收在吸附侧通路中水分由吸附剂吸附时所产生的吸附热。吸收了吸附热的外部气体OA流过再生热交换器105。此时,在再生热交换器105中,外部气体OA通过与制冷剂的热交换而被加热。
并且,由第一调湿元件181和再生热交换器105加热的外部气体OA向第二调湿元件182的吸附侧通路导入。在该吸附侧通路中,吸附剂被外部气体OA加热,感温性有机系高分子材料产生从膨润相向收缩相的体积相转移,从而水蒸气从吸附剂中脱离。即,进行第二调湿元件182的再生。并且,从吸附剂中脱离的水蒸气向外部气体OA中放出,外部气体OA被加湿。由第二调湿元件182加湿的外部气体OA通过热交换器106。在此,因为热交换器106休止,故外部气体OA不被加热也不被冷却。假如热交换器106发挥作用,则外部气体OA被加热或冷却。从热交换器106出来的外部气体OA通过供气风扇108b后作为供给气体SA向室内供给。
下面参照图13(B)对加湿运转的第二动作进行说明。在该第二动作中,与第一动作时相反,进行第二调湿元件182的吸附动作和第一调湿元件181的再生动作。即,在该第二动作中,由第一调湿元件181对空气进行加湿,由第二调湿元件182的吸附剂吸附水蒸气。
取入到外箱中的回气RA向图13(B)所示的第二调湿元件182的吸附侧通路流入。在流经该吸附侧通路的期间,回气RA中含有的水蒸气由吸附剂吸附。这样,减湿后的回气RA通过热交换器107,通过与制冷剂的热交换而被冷却。然后,被夺走水分和热量的回气RA作为排出气体EA向室外排出。
另一方面,取入到外箱中的外部气体OA向第二调湿元件182的冷却侧通路流入。在流经该冷却侧通路的期间,外部气体OA吸收在吸附侧通路中水蒸气由吸附剂吸附时所产生的吸附热。吸收了吸附热的外部气体OA通过再生热交换器105。此时,在再生热交换器105中,外部气体OA通过与制冷剂的热交换而被加热。
由第二调湿元件182和再生热交换器105加热的外部气体OA向第一调湿元件181的吸附侧通路导入。在该吸附侧通路中,吸附剂被外部气体OA加热,感温性有机系高分子材料产生从膨润相向收缩相的体积相转移,从而水蒸气从吸附剂中脱离。即,进行第一调湿元件181的再生。并且,从吸附剂中脱离的水蒸气向外部气体OA中放出,外部气体OA被加湿。由第一调湿元件181加湿后的外部气体OA通过热交换器106。此时,因为热交换器106休止,故外部气体OA不被加热也不被冷却。并且,加湿后的外部气体OA作为供给气体SA向室内供给。
在这种图13(A)、(B)所示的空调机110中,因为也以规定的时间间隔切换第一动作和第二动作,故若根据作为冷凝器发挥作用的再生热交换器105的冷凝器温度和冷凝器压力进行能力控制,则成为比根据供给气体SA的温度等进行能力控制的情况更为适当的控制。
(4)
在图14所示的由室外的热源侧热交换器211和室内的利用侧热交换器212、213、214构成的空调机210中,也可应用本发明,可得到与上述实施例相同的效果。
在图14所示的空调机210中,作为利用侧热交换器具有:没有吸附剂而主要进行显热处理的显热热交换器212、以及表面设有吸附剂的吸附热交换器213、214,作为热源侧热交换器具有室外热交换器211。压缩机221的吐出侧与第一四通切换阀225的第一孔口P1连接,吸入侧与第一四通切换阀225的第四孔口P4连接。室外热交换器211的一端与第一四通切换阀225的第二孔口P2连接,另一端与第二四通切换阀226的第一孔口P1连接。显热热交换器212的一端与第一四通切换阀225的第三孔口P3连接,另一端与第二四通切换阀226的第四孔口P4连接。另外,以从第二四通切换阀226的第二孔口P2向第三孔口P3的顺序配置有第一吸附热交换器213、膨胀阀223和第二吸附热交换器214。
第一四通切换阀225在第一孔口P1和第二孔口P2互相连通且第三孔口P3和第四孔口P4互相连通的第一状态(图14所示的状态)、以及第一孔口P1和第三孔口P3互相连通且第二孔口P2和第四孔口P4互相连通的第二状态之间进行切换。另一方面,第二四通切换阀226在第一孔口P1和第二孔口P2互相连通且第三孔口P3和第四孔口P4互相连通的第一状态(图14所示的状态)、以及第一孔口P1和第三孔口P3互相连通且第二孔口P2和第四孔口P4互相连通的第二状态之间进行切换。
在图14所示的空调机210中,进行制冷除湿运转和取暖加湿运转,但在此以制冷除湿运转为例进行说明。
在制冷除湿运转中,第一四通切换阀225设定为图14所示的第一状态,且适当调节膨胀阀223的开度,使室外热交换器211成为冷凝器,显热热交换器212成为蒸发器。另一方面,对于第一吸附热交换器213和第二吸附热交换器214,在第一吸附热交换器213成为冷凝器且第二吸附热交换器214成为蒸发器的第一状态、以及第二吸附热交换器214成为冷凝器且第一吸附热交换器213成为蒸发器的第二状态之间交替地反复。
在制冷除湿运转中,向室外热交换器211供给外部气体OA,向显热热交换器212和第一及第二吸附热交换器213、214供给来自室内的回气RA。并且,流过显热热交换器212后的回气RA作为供给气体SA向室内连续地供给,流过第一吸附热交换器213后的回气RA和流过第二吸附热交换器214后的回气RA交替地作为供给气体SA向室内供给。
在第一状态中,并行地进行第一吸附热交换器213的吸附剂的再生动作和第二吸附热交换器214的吸附剂的吸附动作。在第一状态中,第二四通切换阀226设定为图14所示的状态。在该状态中,从压缩机221吐出的制冷剂在依次通过室外热交换器211和第一吸附热交换器213的期间冷凝,由膨胀阀223减压,然后,在依次通过第二吸附热交换器214和显热热交换器212的期间蒸发,并吸入压缩机221中被压缩。
在该第一状态中,在室外热交换器211从制冷剂吸热后的外部气体OA作为排出气体EA向室外排出,由显热热交换器212冷却的来自室内的回气RA作为供给气体SA向室内返回。在第一吸附热交换器213中,水分从由制冷剂加热的吸附剂中脱离,该脱离的水分施加给回气RA。从第一吸附热交换器213脱离的水分与回气RA一起作为排出气体EA向室外排出(参照图14中虚线所示的回气RA的流向)。在第二吸附热交换器214中,来自室内的回气RA中的水分由吸附剂吸附,对回气RA进行除湿,此时产生的吸附热由制冷剂吸收。由第二吸附热交换器214除湿后的回气RA作为供给气体SA向室内返回(参照图14中虚线所示的回气RA的流向)。
另一方面,在第二状态中,并行地进行第一吸附热交换器213的吸附剂的吸附动作和第二吸附热交换器214的吸附剂的再生动作。在第二状态中,从压缩机221吐出的制冷剂在依次通过室外热交换器211和第二吸附热交换器214的期间冷凝,由膨胀阀223减压,然后,在依次通过第一吸附热交换器213和显热热交换器212的期间蒸发,并吸入压缩机221中被压缩。
在该第二状态中,与第一状态时相同,在室外热交换器211从制冷剂吸热后的外部气体OA作为排出气体EA向室外排出,由显热热交换器212冷却后的来自室内的回气RA作为供给气体SA向室内返回。另一方面,在第一吸附热交换器213中,来自室内的回气RA中的水分由吸附剂吸附,对回气RA进行除湿,此时产生的吸附热由制冷剂吸收。由第一吸附热交换器213除湿后的来自室内回气RA作为供给气体SA向室内返回(参照图14中双点划线所示的回气RA的流向)。在第二吸附热交换器214中,水分从由制冷剂加热后的吸附剂中脱离,该脱离后的水分施加给回气RA。从第二吸附热交换器214脱离后的水分与回气RA一起作为排出气体EA向室外排出(参照图14中双点划线所示的回气RA的流向)。
在这种图14所示的空调机210中,因为也以规定的时间间隔切换第一状态和第二状态,故若根据作为冷凝器和蒸发器发挥作用的第一吸附热交换器213及第二吸附热交换器214的冷凝器温度和蒸发器温度等进行能力控制,则成为比根据供给气体SA的温度等进行能力控制的情况更适当的控制。
(5)
在图15所示的由室外的热源侧热交换器222和室内的利用侧热交换器224、227构成的空调机220中,也可应用本发明,可得到与上述实施例相同的效果。
在图15所示的空调机220中,在室外作为热源侧热交换器具有室外热交换器222,在室内作为利用侧热交换器具有:承载有吸附剂的吸附热交换器224、以及没有吸附剂而主要进行显热处理的显热热交换器227。
在空调机220中,进行制冷除湿运转和取暖加湿运转,但在此以制冷除湿运转为例进行说明。
在制冷除湿运转中,四通切换阀225设定为图15所示的状态,使室外热交换器222成为冷凝器,显热热交换器227成为蒸发器。并且,吸附热交换器224成为蒸发器的吸附动作和吸附热交换器224成为冷凝器的再生动作通过电磁阀232b及膨胀阀229的控制而交替地反复。再者,在制冷除湿运转中,向室外热交换器222供给外部气体OA,向显热热交换器227和吸附热交换器224供给来自室内的回气RA。并且,由显热热交换器227冷却后的回气RA向室内连续地供给,由吸附热交换器224除湿后的回气RA作为供给气体SA间歇地向室内供给。
吸附动作中,电磁阀232b开放,对膨胀阀229的开度进行适当调节。在该状态下,从压缩机221吐出的制冷剂在室外热交换器222冷凝后由膨胀阀229减压,然后,在依次通过第二吸附热交换器224和显热热交换器227的期间蒸发,并吸入压缩机221中被压缩。
在该吸附动作中,在室外热交换器222从制冷剂吸热后的外部气体OA作为排出气体EA向室外排出,由显热热交换器227冷却后的来自室内的回气RA作为供给气体SA向室内返回。在吸附热交换器224中,来自室内的回气RA中的水分由吸附剂吸附,对回气RA进行除湿,此时产生的吸附热由制冷剂吸收。由吸附热交换器224除湿后的来自室内的回气RA作为供给气体SA向室内返回。
再生动作中,电磁阀232b关闭,膨胀阀229全开。在该状态下,从压缩机221吐出的制冷剂在依次通过室外热交换器222和吸附热交换器224的期间冷凝,然后由毛细管232a减压,再在显热热交换器227蒸发,并吸入压缩机221中被压缩。
在该再生动作中,在室外热交换器222从制冷剂吸热后的外部气体OA作为排出气体EA向室外排出,在显热热交换器227冷却后的来自室内的回气RA作为供给气体SA向室内返回。在吸附热交换器224中,利用制冷剂对吸附剂进行加热使其再生,从吸附剂中脱离的水分施加给来自室内的回气RA。从吸附热交换器224脱离的水分与来自室内的回气RA一起作为排出气体EA向室外排出(参照图15中双点划线所示的回气RA的流向)。
在这种图15所示的空调机220中,因为也以规定的时间间隔切换吸附热交换器224的吸附动作和再生动作,故若根据作为冷凝器和蒸发器发挥作用的吸附热交换器224的冷凝器温度和蒸发器温度等进行能力控制,则成为比根据供给气体SA的温度等进行能力控制的情况更适当的控制。
(6)
在上述实施例中,设置有供用户或维护人员进行输入的嵌入式开关等输入部2a,控制部2进行变频压缩机7的容量控制及间歇切换时间间隔的控制,以对在该输入部2a输入的负荷(潜热负荷、显热负荷或全热负荷)进行优先处理。此时,优先处理用户选择(输入)的负荷,可得到更能满足喜好的空调环境。
这样,也可不输入应优先处理的负荷,而由控制部2自动地确定应优先处理的负荷。
例如,控制部2可根据第一差分、第二差分及第三差分确定优先进行处理的负荷。第一差分是处理全热负荷的当前空调机10的能力与室内的全热负荷大小之差。第二差分是处理潜热负荷的当前能力与室内的潜热负荷大小之差。第三差分是处理显热负荷的当前能力与室内的显热负荷大小之差。具体而言,控制部2选择第一差分、第二差分及第三差分中的最大值,若该最大值为第一差分则将全热负荷确定为应优先处理的负荷,若该最大值为第二差分则将潜热负荷确定为应优先处理的负荷,若该最大值为第三差分则将显热负荷确定为应优先处理的负荷。对于各负荷的大小和处理各负荷的当前能力,控制部2可根据各种空气温度和制冷剂状态信息(温度和压力)等得到的数据进行判断。
这样,若由控制部2自动地确定应优先处理的负荷,则可均衡性良好地进行全热负荷、潜热负荷、显热负荷的处理。
(7)
在上述实施例中,当应优先处理的负荷是潜热负荷时,控制部2使利用间歇切换时间间隔的变更控制进行潜热负荷处理量的变更优先于利用变频压缩机7的容量控制进行潜热负荷处理量的变更。
也可考虑代替这种能力控制,当应优先处理的负荷是潜热负荷时,使利用变频压缩机7的容量控制进行潜热负荷处理量的变更优先于利用间歇切换时间间隔的变更控制进行潜热负荷处理量的变更。在此,在优先处理潜热负荷时,首先进行变频压缩机7的容量控制使潜热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行间歇切换时间间隔的变更控制使潜热负荷的处理量进一步变化。若进行这种能力控制,由于首先进行变频压缩机7的容量控制,故潜热负荷处理量的变化能比较快地实现,可快速达成所需的潜热负荷的处理。
(8)
在上述实施例中,当应优先处理的负荷是显热负荷时,控制部2使利用间歇切换时间间隔的变更控制进行显热负荷处理量的变更优先于利用变频压缩机7的容量控制进行显热负荷处理量的变更。
也可考虑代替这种能力控制,当应优先处理的负荷是显热负荷时,使利用变频压缩机7的容量控制进行显热负荷处理量的变更优先于利用间歇切换时间间隔的变更控制进行显热负荷处理量的变更。在此,在优先处理显热负荷时,首先进行变频压缩机7的容量控制使显热负荷的处理量发生变化,在仍然不够时,进行间歇切换时间间隔的变更控制使显热负荷的处理量进一步变化。若进行这种能力控制,由于首先进行变频压缩机7的容量控制,故显热负荷处理量的变化能比较快地实现,可快速达成所需的显热负荷的处理。
(9)
在上述实施例中,当应优先处理的负荷是全热负荷时,首先通过间歇切换时间间隔的控制将潜热负荷处理量与显热负荷处理量之比、即显热潜热处理量比固定,然后进行变频压缩机7的容量控制。
也可考虑代替这种能力控制,当应优先处理的负荷是全热负荷时,首先进行变频压缩机7的容量控制。
因为通过改变变频压缩机7的容量能有效地使全热负荷增减,故在此,在必须优先处理全热负荷时,在进行间歇切换时间间隔的控制之前,首先进行变频压缩机7的容量控制。由此,可迅速地增减全热负荷的处理量,能快速应对全热负荷的变化。
产业上的可利用性:
采用本发明,在进行吸附剂的吸附动作和再生动作的切换的空调机中,进行压缩机的容量控制和切换时间间隔的变更控制,以对全热负荷、潜热负荷及显热负荷中的规定负荷进行优先处理。因此,该空调机可容易地进行适当的能力控制,对处理室内的潜热负荷和显热负荷的空调机来说有用。
Claims (20)
1、一种空调机(10、110、210、220),利用具有压缩机(7、221)的蒸气压缩式制冷循环对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理,其特征在于,包括:
热交换器(3、5、105、213、214、224);
吸附剂,进行吸附由作为蒸发器发挥作用的所述热交换器吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的所述热交换器加热的通过空气中脱离的再生动作;以及
控制部(2),进行控制使所述吸附剂的所述吸附动作和所述再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,
所述控制部为优先处理作为所述潜热负荷与所述显热负荷之和的全热负荷、所述潜热负荷及所述显热负荷中的规定负荷而进行所述压缩机的容量控制及所述切换时间间隔的变更控制。
2、如权利要求1所述的空调机,其特征在于,还包括供用户选择所述规定负荷的输入部(2a)。
3、如权利要求1所述的空调机,其特征在于,所述控制部求出处理所述全热负荷的当前能力与所述全热负荷大小之差即第一差分、处理所述潜热负荷的当前能力与所述潜热负荷大小之差即第二差分、以及处理所述显热负荷的当前能力与所述显热负荷大小之差即第三差分,根据所述第一差分、所述第二差分及所述第三差分确定所述规定负荷。
4、如权利要求1至3中任一项所述的空调机,其特征在于,所述控制部在所述规定负荷是所述潜热负荷时,使利用所述压缩机的容量控制进行所述潜热负荷的处理量的变更优先于利用所述切换时间间隔的变更控制进行所述潜热负荷的处理量的变更。
5、如权利要求1至3中任一项所述的空调机,其特征在于,所述控制部在所述规定负荷是所述潜热负荷时,使利用所述切换时间间隔的变更控制进行所述潜热负荷的处理量的变更优先于利用所述压缩机的容量控制进行所述潜热负荷的处理量的变更。
6、如权利要求1至3中任一项所述的空调机,其特征在于,所述控制部在所述规定负荷是所述显热负荷时,使利用所述压缩机的容量控制进行所述显热负荷的处理量的变更优先于利用所述切换时间间隔的变更控制进行所述显热负荷的处理量的变更。
7、如权利要求1至3中任一项所述的空调机,其特征在于,所述控制部在所述规定负荷是所述显热负荷时,使利用所述切换时间间隔的变更控制进行所述显热负荷的处理量的变更优先于利用所述压缩机的容量控制进行所述显热负荷的处理量的变更。
8、如权利要求1至3中任一项所述的空调机,其特征在于,所述控制部在所述规定负荷是所述全热负荷时,首先进行所述压缩机的容量控制。
9、如权利要求1至3中任一项所述的空调机,其特征在于,所述控制部在所述规定负荷是所述全热负荷时,首先通过所述切换时间间隔的控制将所述潜热负荷处理量与所述显热负荷处理量之比固定,然后进行所述压缩机的容量控制。
10、如权利要求1至9中任一项所述的空调机(10、210),其特征在于,作为所述热交换器具有表面设有所述吸附剂的第一吸附热交换器(3、213)和第二吸附热交换器(5、214),
所述控制部在以下两个状态之间进行切换:将通过所述第一吸附热交换器的所述吸附剂的所述吸附动作或所述再生动作除湿或加湿后的空气向所述室内供给的第一状态、以及将通过所述第二吸附热交换器的所述吸附剂的所述吸附动作或所述再生动作除湿或加湿后的空气向所述室内供给的第二状态。
11、如权利要求1至10中任一项所述的空调机(210),其特征在于,所述热交换器用作利用侧热交换器(213、214),
还具有热源侧热交换器(211)。
12、如权利要求1至11中任一项所述的空调机,其特征在于,所述控制部根据所述蒸发器的温度、所述蒸发器的压力、所述冷凝器的温度及所述冷凝器的压力中的至少一个进行所述压缩机的容量控制和所述切换时间间隔的变更控制。
13、一种空调机的控制方法,该空调机(10、110、210、220)利用具有压缩机(7、221)及热交换器(3、5、105、213、214、224)的蒸气压缩式制冷循环,使用一种进行吸附由作为蒸发器发挥作用的所述热交换器吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的所述热交换器加热的通过空气中脱离的再生动作的吸附剂,对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理,该控制方法的特征在于,
进行控制使所述吸附剂的所述吸附动作和所述再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,
为优先处理作为所述潜热负荷与所述显热负荷之和的全热负荷、所述潜热负荷及所述显热负荷中的规定负荷而进行所述压缩机的容量控制及所述切换时间间隔的变更控制。
14、一种空调机(10、110、220),利用具有压缩机(7、101、221)的蒸气压缩式制冷循环对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理,其特征在于,包括:
热交换器(3、5、105、213、214、224);
吸附剂,进行吸附由作为蒸发器发挥作用的所述热交换器吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的所述热交换器加热的通过空气中脱离的再生动作;以及
控制部(2),进行控制使所述吸附剂的所述吸附动作和所述再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,
所述控制部(2)根据所述蒸发器的温度、所述蒸发器的压力、所述冷凝器的温度及所述冷凝器的压力中的至少一个进行所述压缩机(7、101、221)的容量控制及/或所述切换时间间隔的变更控制。
15、如权利要求14所述的空调机(10、220),其特征在于,所述热交换器(3、5、213、214、224)是表面承载有所述吸附剂的吸附热交换器。
16、如权利要求14或15所述的空调机(220),其特征在于,所述热交换器(213、214、224)用作利用侧热交换器,
还具有热源侧热交换器(211、222)。
17、如权利要求14至16中任一项所述的空调机(10、110、220),其特征在于,所述控制部(2)还根据室内的空气湿度值进行所述压缩机的容量控制及/或所述切换时间间隔的变更控制。
18、如权利要求14至17中任一项所述的空调机(10、110、220),其特征在于,所述控制部(2)还根据从所述热交换器向室内流入的空气的湿度值进行所述压缩机的容量控制及/或所述切换时间间隔的变更控制。
19、如权利要求14至18中任一项所述的空调机(10、110、220),其特征在于,所述控制部(2)还根据从所述热交换器向室内流入的空气的温度值进行所述压缩机的容量控制及/或所述切换时间间隔的变更控制。
20、一种空调机(10、110、220)的控制方法,该空调机(10、110、220)利用具有压缩机(7、101、221)及热交换器(3、5、105、213、214、224)的蒸气压缩式制冷循环,使用一种可进行吸附由作为蒸发器发挥作用的所述热交换器吸热的通过空气中的水分的吸附动作、以及将水分向由作为冷凝器发挥作用的所述热交换器加热的通过空气中脱离的再生动作的吸附剂,对室内的潜热负荷和显热负荷进行处理,该控制方法的特征在于,
进行控制使所述吸附剂的所述吸附动作和所述再生动作以规定的切换时间间隔进行切换,
根据所述蒸发器的温度、所述蒸发器的压力、所述冷凝器的温度及所述冷凝器的压力中的至少一个进行所述压缩机的容量控制及/或所述切换时间间隔的变更控制。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102466380A (zh) * | 2010-11-15 | 2012-05-23 | 中兴电工机械股份有限公司 | 吸附式空调设备的控制方法 |
CN102506475A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-06-20 | 上海交通大学 | 冷凝废热驱动的基于固体除湿的热湿独立控制的热泵*** |
CN101842638B (zh) * | 2007-10-31 | 2012-10-17 | 大金工业株式会社 | 调湿装置 |
CN103438632A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-12-11 | 南通大学 | 高效率的吸附式热泵 |
CN104019528A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-03 | 东元总合科技(杭州)有限公司 | 变频空调高效节能运转控制算法 |
CN105258276A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-01-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调***及其控制方法 |
CN104236020B (zh) * | 2014-09-30 | 2017-01-11 | 张迎春 | 一种空调***的控制方法及装置 |
CN106659965A (zh) * | 2014-09-26 | 2017-05-10 | 三菱电机株式会社 | 除湿装置 |
CN106671728A (zh) * | 2015-11-06 | 2017-05-17 | 福特环球技术公司 | 空调***及其控制方法 |
CN107667260A (zh) * | 2015-06-19 | 2018-02-06 | 韩国生产技术研究院 | 具有除湿及加湿功能的空气调节器和利用其的除湿制冷及加湿制热方法 |
CN109654660A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 美的集团武汉制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法与装置 |
CN110578998A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-12-17 | 武汉理工大学 | 一种空调蒸发器蒸发压力的控制方法 |
CN111578481A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-25 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度独立控制空调***的除湿控制方法 |
Families Citing this family (5)
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KR101362144B1 (ko) * | 2011-02-10 | 2014-02-21 | 한라비스테온공조 주식회사 | 전기자동차용 공조장치 |
WO2018092357A1 (ja) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | 三菱電機株式会社 | 空気調和制御装置及び空気調和制御方法 |
CN110595000B (zh) * | 2019-09-18 | 2021-07-06 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种风管室内机静压自适应控制方法、控制***及风管室内机 |
CN111578373B (zh) * | 2020-05-08 | 2022-09-06 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度独立控制的节能型空调*** |
WO2022162901A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 三菱電機株式会社 | 外気処理装置 |
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101842638B (zh) * | 2007-10-31 | 2012-10-17 | 大金工业株式会社 | 调湿装置 |
CN102466380A (zh) * | 2010-11-15 | 2012-05-23 | 中兴电工机械股份有限公司 | 吸附式空调设备的控制方法 |
CN102506475A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-06-20 | 上海交通大学 | 冷凝废热驱动的基于固体除湿的热湿独立控制的热泵*** |
CN103438632A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-12-11 | 南通大学 | 高效率的吸附式热泵 |
CN103438632B (zh) * | 2013-08-02 | 2015-08-19 | 南通大学 | 高效率的吸附式热泵 |
CN104019528A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-03 | 东元总合科技(杭州)有限公司 | 变频空调高效节能运转控制算法 |
CN104019528B (zh) * | 2014-06-26 | 2016-06-22 | 东元总合科技(杭州)有限公司 | 变频空调高效节能运转控制算法 |
CN106659965A (zh) * | 2014-09-26 | 2017-05-10 | 三菱电机株式会社 | 除湿装置 |
CN104236020B (zh) * | 2014-09-30 | 2017-01-11 | 张迎春 | 一种空调***的控制方法及装置 |
CN107667260A (zh) * | 2015-06-19 | 2018-02-06 | 韩国生产技术研究院 | 具有除湿及加湿功能的空气调节器和利用其的除湿制冷及加湿制热方法 |
CN107667260B (zh) * | 2015-06-19 | 2020-07-14 | 韩国生产技术研究院 | 具有除湿及加湿功能的空气调节器和利用其的除湿制冷及加湿制热方法 |
CN105258276A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-01-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种空调***及其控制方法 |
CN106671728A (zh) * | 2015-11-06 | 2017-05-17 | 福特环球技术公司 | 空调***及其控制方法 |
CN109654660A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 美的集团武汉制冷设备有限公司 | 空调器及其控制方法与装置 |
CN110578998A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-12-17 | 武汉理工大学 | 一种空调蒸发器蒸发压力的控制方法 |
CN111578481A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-25 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度独立控制空调***的除湿控制方法 |
CN111578481B (zh) * | 2020-05-12 | 2022-09-06 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 温湿度独立控制空调***的除湿控制方法 |
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