JP2009041841A - Dehumidification air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、除湿空調装置に関し、室内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調装置の改良に関する。 The present invention relates to a dehumidifying air conditioner, and relates to an improvement of a dehumidifying air conditioner having functions of ventilation, dehumidification, and air conditioning by introducing outside air into a room.
従来、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗等に適用される除湿空調装置として、除湿ロータ、空気供給手段および空気放出手段を備えたものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a dehumidifying air conditioner applied to, for example, a store such as a supermarket, a convenience store, a shopping center, etc., a device including a dehumidifying rotor, an air supply unit, and an air discharge unit is known.
除湿ロータは、円柱状の水分吸着体がその中心軸を軸心として軸心回りに回転可能に設けられて構成されている。この除湿ロータは、２つに仕切られて区画され、かつ空気の流路を構成する水分吸着領域と水分放出領域とを水分吸着体の一部が交互に通過する態様で回転する。このように水分吸着体が回転すると、水分吸着領域に位置していた部分は水分放出領域に移動し、次いで再び水分吸着領域に移動することを順次繰り返す。 The dehumidification rotor is configured such that a columnar moisture adsorber is provided to be rotatable around an axis centered on the central axis. The dehumidifying rotor is divided into two parts and rotates in such a manner that a part of the moisture adsorbent alternately passes through the moisture adsorption region and the moisture release region that constitute the air flow path. When the moisture adsorbent rotates in this way, the portion located in the moisture adsorption area moves to the moisture release area and then moves to the moisture adsorption area again in sequence.
空気供給手段は、例えば外気等の処理空気を取り入れ、取り入れた処理空気を冷却器で冷却し、冷却した処理空気を水分吸着領域に通過させることにより、通過する処理空気水分を除湿ロータの水分吸着体に吸着させて該空気を除湿し、かかる水分吸着領域を通過した処理空気を対象室内に供給するものである。 The air supply means, for example, takes processing air such as outside air, cools the taken processing air with a cooler, and passes the cooled processing air to the moisture adsorption region, thereby passing the processing air moisture passing through the moisture adsorption of the dehumidifying rotor. The air is adsorbed on the body to dehumidify the air, and the treated air that has passed through the moisture adsorption region is supplied to the target chamber.
空気放出手段は、例えば外気等の再生空気を取り入れ、取り入れた再生空気を加熱器で加熱し、加熱した再生空気を水分放出領域に通過させることにより、除湿ロータの水分吸着体に水分を放出させて該水分吸着体を乾燥し、かかる水分放出領域を通過した再生空気を外部に放出するものである。 The air release means, for example, takes in the regenerated air such as outside air, heats the regenerated air that has been taken in with a heater, and passes the heated regenerated air through the moisture release region, thereby releasing moisture to the moisture adsorbent of the dehumidification rotor. The moisture adsorbent is then dried, and the regenerated air that has passed through the moisture release region is released to the outside.
そのような除湿空調装置においては、除湿ロータの回転数、すなわち水分吸着体の回転数、あるいは加熱器による加熱量を調整することにより除湿量を制御するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In such a dehumidifying air conditioner, a dehumidifying amount is controlled by adjusting the rotational speed of the dehumidifying rotor, that is, the rotational speed of the moisture adsorbing body, or the heating amount by the heater (for example, , See Patent Document 1).
ところで、除湿空調装置では、除湿ロータによる水分吸着体の回転により除湿処理と再生処理を繰り返すために、水分吸着体の回転数と処理空気の除湿量との関係においては、図９に示すように、極大点が存在していることが知られている。そのため、ある目的の除湿量を得ることのできる水分吸着体の回転数は２つ存在する場合があり、この場合に、回転数が大きい方を選択してしまうと、消費エネルギーの増大を招来し、非効率的な運転が行われることになる。 By the way, in the dehumidifying air conditioner, since the dehumidifying process and the regeneration process are repeated by the rotation of the moisture adsorbing body by the dehumidifying rotor, the relationship between the rotational speed of the moisture adsorbing body and the dehumidifying amount of the processing air is as shown in FIG. It is known that there is a local maximum. For this reason, there may be two rotation speeds of the moisture adsorbent that can obtain a certain amount of dehumidification. In this case, if the higher rotation speed is selected, the energy consumption increases. Inefficient operation will be performed.
従って、特許文献１に提案されているような除湿空調装置では、より少ない回転数、あるいはより少ない再生空気の温度で目的の除湿量が得られるにもかかわらず、必要以上に高い回転数、あるいは必要以上に高い再生空気温度で除湿量の制御を行っている可能性がある。 Therefore, in the dehumidifying air conditioner as proposed in Patent Document 1, although the target dehumidification amount can be obtained at a lower rotational speed or a lower regeneration air temperature, the rotational speed higher than necessary, or There is a possibility that the amount of dehumidification is controlled at a higher regeneration air temperature than necessary.
本発明は、上記実情に鑑みて、良好な運転効率で所望の除湿量に調整することにより、省エネルギー化を図ることができる除湿空調装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a dehumidifying air conditioner that can save energy by adjusting to a desired dehumidifying amount with good operation efficiency.
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る除湿空調装置は、区画された水分吸着領域と水分放出領域との間で水分吸着体を循環移動させる除湿ロータと、導入した処理空気を冷却器にて冷却し、前記水分吸着領域を通過させて対象室内に供給する空気供給手段と、導入した再生空気を加熱器にて加熱し、前記水分放出領域を通過させて外部に放出する空気放出手段とを備えた除湿空調装置において、前記水分吸着領域の上流域に配設され、該水分吸着領域を通過する直前の処理空気の温度および湿度を検知する温湿度検知手段と、湿度調整指令が与えられた場合に、該湿度調整指令に含まれる湿度情報と、前記温湿度検知手段により検知された湿度情報とに基づいて目標除湿量を算出し、算出した目標除湿量と、前記温湿度検知手段により検知された温度情報と、予め設定してある再生空気の温度毎の前記除湿ロータの回転数と除湿量との関係情報とから必要エネルギー量を演算し、演算した必要エネルギー量が最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択して、前記除湿ロータの回転数および前記加熱器による加熱量の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a dehumidifying air-conditioning apparatus according to claim 1 of the present invention includes a dehumidifying rotor that circulates and moves a moisture adsorbent between a partitioned moisture adsorption region and a moisture release region, and introduced processing air. Is cooled by a cooler, passes through the moisture adsorption region and supplied to the target chamber, and the introduced regenerative air is heated by the heater, and passes through the moisture release region and is released to the outside. A dehumidifying air conditioner comprising an air releasing means, a temperature / humidity detecting means disposed upstream of the moisture adsorption area and detecting the temperature and humidity of the processing air immediately before passing through the moisture adsorption area; and humidity adjustment When the command is given, the target dehumidification amount is calculated based on the humidity information included in the humidity adjustment command and the humidity information detected by the temperature / humidity detection means, and the calculated target dehumidification amount and the temperature Humidity detection hand The required energy amount is calculated from the temperature information detected by the above and the relationship information between the rotation speed of the dehumidification rotor and the dehumidification amount set for each regeneration air temperature set in advance, and the calculated required energy amount is minimized. And a control means for controlling the rotational speed of the dehumidification rotor and the heating amount by the heater by selectively selecting the rotational speed and the regeneration air temperature.
また、本発明の請求項２に係る除湿空調装置は、上述した請求項１において、前記制御手段は、前記湿度調整指令に含まれる湿度情報と、前記温湿度検知手段により検知された湿度情報とに基づいて目標除湿量を算出する算出部と、前記再生空気の温度毎の除湿ロータの回転数と除湿量との関係情報を記憶する記憶部と、前記算出部で算出された目標除湿量と、前記記憶部に記憶された関係情報と、前記温湿度検知手段により検知された温度情報とから必要エネルギー量を演算する演算部と、前記演算部で演算された必要エネルギー量が最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択する選択部と、前記選択部による選択結果に応じて前記除湿ロータの回転数を調整する回転数調整部と、前記選択部による選択結果に応じて前記加熱器による加熱量を調整する加熱量調整部とを備えたことを特徴とする。
The dehumidifying air conditioner according to
本発明に係る除湿空調装置によれば、制御手段が、湿度調整指令が与えられた場合に、該湿度調整指令に含まれる湿度情報と、温湿度検知手段により検知された湿度情報とに基づいて目標除湿量を算出し、算出した目標除湿量と、温湿度検知手段により検知された温度情報と、予め設定してある再生空気の温度ごとの除湿ロータの回転数と除湿量との関係情報とから必要エネルギー量を演算し、演算した必要エネルギー量が最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択して、除湿ロータの回転数および加熱器による加熱量の制御を行うので、良好な運転効率で所望の除湿量に調整することにより、省エネルギー化を図ることができるという効果を奏する。 According to the dehumidifying air-conditioning apparatus of the present invention, when the humidity adjustment command is given, the control unit is based on the humidity information included in the humidity adjustment command and the humidity information detected by the temperature / humidity detection unit. The target dehumidification amount is calculated, the calculated target dehumidification amount, the temperature information detected by the temperature / humidity detection means, and the relationship information between the rotation speed of the dehumidification rotor and the dehumidification amount for each temperature of the regeneration air set in advance. The required amount of energy is calculated from the above, and the rotational speed and regeneration air temperature at which the calculated required amount of energy is minimized are selectively selected to control the rotational speed of the dehumidification rotor and the heating amount by the heater. By adjusting the amount of dehumidification to a desired dehumidification amount with a sufficient operating efficiency, there is an effect that energy saving can be achieved.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る除湿空調装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a dehumidifying air conditioner according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明の実施の形態における除湿空調装置の構成を模式的に示した模式図である。ここに例示する除湿空調装置１０は、当該除湿空調装置１０の対象室（以下、単に対象室という）内部への外気導入による換気、除湿および空気調和を行うものであり、除湿ロータ２０、空気供給ユニット（空気供給手段）３０および空気放出ユニット（空気放出手段）４０を備えて構成してある。
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a dehumidifying air conditioner in an embodiment of the present invention. The
除湿ロータ２０は、円柱状に形成した例えば紙やゼオライト系等の水分吸着体２１が設けてある。水分吸着体２１は、モータ２２（図２参照）の駆動によりその中心軸を軸心として軸心回りに回転するものである。より詳細に説明すると、水分吸着体２１は、互いに区画され、かつ空気の流路を構成する水分吸着領域３２と水分放出領域４２との間を交互に通過する態様で回転するものである。すなわち、除湿ロータ２０は、区画された水分吸着領域３２と水分放出領域４２との間で水分吸着体２１を循環移動させるものである。これにより水分吸着体２１が回転すると、水分吸着領域３２に位置した部分は水分放出領域４２に移動し、次いで再び水分吸着領域３２に移動することを順次繰り返すことになる。
The
空気供給ユニット３０は、導入した処理空気（外気）を対象室内部に供給するためのものであり、空気供給路３００を有している。
The
空気供給路３００は、除湿空調装置１０を構成する筐体の内部に設けてあり、処理空気取入口３０１から取り入れた処理空気を、処理空気吐出口３０２を通じて対象室の内部に供給するための経路であり、冷却器３１、水分吸着領域３２および供給ファン３３が処理空気取入口３０１側から順に設けてある。
The
冷却器３１は、処理空気取入口３０１を通じて取り入れた処理空気を冷却するものである。この冷却器３１は、圧縮機３４、凝縮器３５および電子膨張弁３６と冷媒配管を通じて接続されて冷媒循環回路３７を構成している。より詳細に説明すると、圧縮機３４は、冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。凝縮器３５は、圧縮機３４より供給された冷媒、すなわち圧縮機３４で高温高圧の状態に圧縮された冷媒を凝縮（放熱）させるものである。電子膨張弁３６は、凝縮器３５より供給された冷媒、すなわち凝縮器３５で凝縮させた冷媒を断熱膨張させて低温低圧の状態に調整するものである。冷却器３１は、電子膨張弁３６で低温低圧の状態に断熱膨張させた冷媒を蒸発させるものである。この冷媒が蒸発することにより、冷却器３１の周囲を通過する処理空気は、熱が奪われて冷却される。
The
水分吸着領域３２は、通過する処理空気、すなわち冷却器３１の周囲を通過して冷却された処理空気の水分を水分吸着体２１に吸着させるための領域である。これにより、通過する処理空気は、水分吸着領域３２で除湿されることになる。
The
供給ファン３３は、処理空気取入口３０１を通じての処理空気の導入、並びに対象室内部への処理空気の送出（供給）の送風源となるものである。従って、供給ファン３３の駆動により、空気供給路３００を通過した処理空気は、処理空気吐出口３０２を通じて対象室内部に供給されることになる。
The
空気放出ユニット４０は、空気放出路４００を有している。空気放出路４００は、除湿空調装置１０を構成する筐体の内部に設けてあり、上記空気供給路３００とは区画された態様で該空気供給路３００に並設してある。かかる空気放出路４００は、再生空気取入口４０１から取り入れた再生空気（外気）を、再生空気吐出口４０２を通じて外部に放出するための経路であり、加熱器４１、水分放出領域４２および放出ファン４３が再生空気取入口４０１側から順に設けてある。
The
加熱器４１は、再生空気取入口４０１を通じて取り入れた再生空気を加熱するものである。この加熱器４１は、配管を通じて加熱源４４およびポンプ４５に接続することにより、例えば湯等の熱媒体が循環する熱媒体循環回路４６を構成している。加熱源４４は、熱媒体循環回路４６を流れる熱媒体を加熱するものである。ポンプ４５は、熱媒体が熱媒体循環回路４６を流れるための動力源となるものである。加熱源４４で加熱された熱媒体がポンプ４５の作用によって熱媒体循環回路４６を流れることにより、加熱器４１の周囲を通過する再生空気を加熱することになる。
The
水分放出領域４２は、加熱器４１の周囲を通過して加熱された再生空気が通過することにより、水分吸着体２１に水分を放出させるための領域である。
The
放出ファン４３は、再生空気取入口４０１を通じての再生空気の導入、並びに外部への再生空気の再生空気の送出（放出）の送風源となるものである。従って、放出ファン４３の駆動により、空気放出路４００を通過した再生空気は、再生空気吐出口４０２を通じて外部に放出されることになる。
The
図２は、図１に示した除湿空調装置の制御系を示すブロック図である。尚、この図２には、上記除湿空調装置１０において本願の発明の特徴的な制御を実施する構成要素のみを示しており、その他の構成要素についての例示は割愛している。ここに例示するように、除湿空調装置１０は、温湿度センサＳ１、温度センサＳ２、入力部１５およびコントローラ５０を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the dehumidifying air conditioner shown in FIG. Note that FIG. 2 shows only the components that implement the characteristic control of the invention of the present application in the dehumidifying air-
温湿度センサＳ１は、図１に示すように、空気供給路３００における水分吸着領域３２の上流域、つまり冷却器３１と水分吸着領域３２との間に配設してある。この温湿度センサＳ１は、冷却器３１で冷却された処理空気、すなわち水分吸着領域３２を通過する直前の処理空気の温度および湿度を検知する温湿度検知手段である。温湿度センサＳ１で検知された温度および湿度に関する情報は、コントローラ５０に送出される。
As shown in FIG. 1, the temperature / humidity sensor S <b> 1 is disposed upstream of the
温度センサＳ２は、図１に示すように、空気放出路４００における加熱器４１の下流域、つまり加熱器４１と水分放出領域４２との間に配設してある。この温度センサＳ２は、加熱器４１で加熱された再生空気の温度を検知する温度検知手段である。温度センサＳ２で検知された温度に関する情報は、コントローラ５０に送出される。
As shown in FIG. 1, the temperature sensor S <b> 2 is disposed in the downstream area of the
入力部１５は、各種入力を行うものであり、後述する除湿調整指令も行われる。この入力部１５で入力された情報や指令は、コントローラ５０に送出される。
The
コントローラ５０は、メモリ６０とともに除湿空調装置１０の動作の一部を統括する制御手段を構成しており、入力処理部５１、算出処理部５２、演算処理部５３、選択処理部５４、モータ駆動処理部（回転数調整部）５５および加熱源駆動処理部（加熱量調整部）５６を備えている。
The
メモリ６０は、各種情報を記憶する記憶部であり、本発明に特に関連するものとしては、図３に示すような、再生空気の温度ごとの除湿ロータ２０の回転数（水分吸着体２１の回転数）と、除湿量との関係情報（回転数除湿量関係情報）が記憶してある。ここに、図３に示すものは、水分吸着領域３２を通過する直前の処理空気の湿度（絶対湿度）が例えば１４ｇ／ｋｇ−ＤＡの場合における、再生温度（加熱器４１で加熱された再生空気の温度、すなわち水分放出領域４２を通過する直前の再生空気の温度）が５０℃、６０℃および６５℃のそれぞれの場合における関係情報である。尚、図３に示すものは一例であって、メモリ６０には、種々の処理空気の湿度に対応して、再生空気の温度ごとの除湿ロータ２０の回転数と除湿量との関係情報が記憶してある。
The
入力処理部５１は、温湿度センサＳ１、温度センサＳ２および入力部１５からの各種情報の入力処理を行うものである。
The
算出処理部５２は、入力処理部５１を通じて入力処理された情報、すなわち除湿調整指令に含まれる湿度情報と、温湿度センサＳ１により検知された湿度情報とに基づいて目標除湿量を算出処理を行うものである。
The
演算処理部５３は、メモリ６０に記憶されている回転数除湿量関係情報を読み出し、算出処理部５２を通じて算出された目標除湿量に対応する各必要エネルギー量の演算処理を行うものである。ここで演算処理部５３が行う演算処理の一例について説明する。かかる説明において、処理空気の絶対湿度は１４ｇ／ｋｇ−ＤＡで、温度は２５℃であったものとする。また、再生空気の温度は５０℃、６０℃および６５℃のいずれかに設定されるものとする。更に、算出処理部５２で算出された目標除湿量は、４ｇ／ｋｇ−ＤＡであったものとする。
The
演算処理部５３は、温湿度センサＳ１を通じて検知された湿度に対応する回転数除湿量関係情報を読み出す。そして、算出処理部５２を通じて算出された目標除湿量に対応する各点（イ、ロ、ハ、ニ）の熱エネルギーＱ（ｋＪ／ｋｇ）を下記式（１）から求める。ここで、点イは、再生温度が６５℃で回転数が１３ｒｐｈ、点ロは、再生温度が６０℃で回転数が１５ｒｐｈ、点ハは、再生温度が５０℃で回転数が２１ｒｐｈ、点ニは、再生温度が５０℃で回転数が３５ｒｐｈである。
The
式（１） Ｑ＝１．００５×（Ｔ２−Ｔ１）＋１．８４６×（Ｔ２−Ｔ１）×Ｎ
ここで、Ｑは熱エネルギー（ｋＪ／ｋｇ）、Ｔ１は検知温度（例えば２５℃）、Ｔ２は再生空気温度（例えば５０℃、６０℃、６５℃）、Ｎは絶対湿度（例えば１４ｇ／ｋｇ−ＤＡ）を示している。
Formula (1) Q = 1.005 × (T2-T1) + 1.84 × (T2-T1) × N
Here, Q is thermal energy (kJ / kg), T1 is a detected temperature (for example, 25 ° C.), T2 is a regeneration air temperature (for example, 50 ° C., 60 ° C., 65 ° C.), and N is an absolute humidity (for example, 14 g / kg− DA).
その結果、温度２５℃、絶対湿度１４ｇ／ｋｇ−ＤＡの空気を５０℃、６０℃および６５℃に上げるのに必要な熱エネルギーは、それぞれ２５ｋＪ／ｋｇ（点ハおよび点ニの場合）、３６ｋＪ／ｋｇ（点ロの場合）および４１ｋＪ／ｋｇ（点イの場合）となる。ここで、空気重量を１．２ｋｇ／ｍ３、空気の流量を８０ｍ３／ｈｒとすると、それぞれ設定の再生空気の温度を得るために必要なエネルギーは、６７０Ｗ（点ハおよび点二の場合）、９６０Ｗ（点ロの場合）および１１００Ｗ（点イの場合）となる。 As a result, the thermal energy required to raise the air at a temperature of 25 ° C. and an absolute humidity of 14 g / kg-DA to 50 ° C., 60 ° C. and 65 ° C. is 25 kJ / kg (in the case of point c and point d), 36 kJ, respectively. / Kg (in the case of point b) and 41 kJ / kg (in the case of point a). Here, assuming that the air weight is 1.2 kg / m 3 and the air flow rate is 80 m 3 / hr, the energy required to obtain the set regeneration air temperature is 670 W (in the case of point C and point 2). , 960 W (in the case of point B) and 1100 W (in the case of point A).
次に、各点（イ、ロ、ハ、ニ）での回転数を得るのに必要なエネルギーを下記式（２）より求める。ここで下記式（２）は、モータ２２の定格の入力および回転速度から、入力と回転速度が比例しているものとして導き出された式である。
Next, the energy required to obtain the rotational speed at each point (A, B, C, D) is obtained from the following formula (2). Here, the following formula (2) is derived from the rated input and the rotational speed of the
式（２） Ｗ＝３×Ｆ
ここで、Ｗは入力のエネルギー（Ｗ）、Ｆは回転数を示している。
Formula (2) W = 3 × F
Here, W is the input energy (W), and F is the rotational speed.
その結果、回転数１３ｒｐｈ、１５ｒｐｈ、２１ｒｐｈおよび３５ｒｐｈを得るのに必要なエネルギーは、３９Ｗ（点イの場合）、４５Ｗ（点ロの場合）、６３Ｗ（点ハの場合）および１０５Ｗ（点ニの場合）となる。 As a result, the energy required to obtain the rotational speeds 13rph, 15rph, 21rph and 35rph is 39W (for point A), 45W (for point B), 63W (for point C) and 105W (for point D). Case).
そして、再生空気の温度を得るために必要なエネルギーと、回転数を得るのに必要なエネルギーとを各点ごとに加算して、それぞれの点における必要なエネルギーを演算する。つまり、点イの場合には１１００Ｗに３９Ｗを加算して必要エネルギー量は１１３９Ｗ、点ロの場合には９６０Ｗに４５Ｗを加算して必要エネルギー量は１００５Ｗ、点ハの場合には６７０Ｗに６３Ｗを加算して必要エネルギー量は７３３Ｗ、点ニの場合には６７０Ｗに１０５Ｗを加算して必要エネルギー量は７７５Ｗと演算することになる。 Then, the energy necessary for obtaining the temperature of the regenerated air and the energy necessary for obtaining the rotational speed are added for each point, and the necessary energy at each point is calculated. In other words, in the case of point a, 39W is added to 1100W to obtain a required energy amount of 1139W, in the case of point b, 960W is added to 45W to obtain a required energy amount of 1005W, and in the case of point c, 670W is increased to 63W. The required energy amount is 733 W, and in the case of point D, 105 W is added to 670 W and the required energy amount is calculated as 775 W.
選択処理部５４は、演算処理部５３を通じて演算された必要エネルギー量、例えば１１３９Ｗ（点イの場合）、１００５Ｗ（点ロの場合）、７３３Ｗ（点ハの場合）、７７５Ｗ（点ニの場合）のうち、最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択する処理を行うものである。今回の場合には、点ハ、すなわち回転数が２１ｒｐｈ、再生空気温度が５０℃の組み合わせを択一的に選択することになる。
The
モータ駆動処理部５５は、除湿ロータ２０を構成するモータ２２の駆動処理を行うものであり、加熱源駆動処理部５６は、加熱源４４の駆動処理を行うものである。
The motor
以上のような構成を有する除湿空調装置１０では、次のようにして対象室内部を換気、除湿する。
In the dehumidifying air-
運転指令が与えられることにより、モータ２２、圧縮機３４、供給ファン３３、加熱源４４、ポンプ４５および放出ファン４３のそれぞれが駆動すると、水分吸着体２１が回転するとともに、供給ファン３３および放出ファン４３が駆動する。また、圧縮機３４で圧縮された冷媒が冷媒循環回路３７を循環し、加熱源４４で加熱された熱媒体がポンプ４５の作用により熱媒体循環回路４６を循環する。
When the operation command is given, when the
供給ファン３３の駆動により、処理空気が処理空気取入口３０１を通じて取り入れられ、取り入れられた処理空気は、冷却器３１に至る。冷却器３１に至った処理空気は、該冷却器３１の内部を流れる冷媒が蒸発することにより冷却され、水分吸着領域３２に至る。
By driving the
水分吸着領域３２において、冷却器３１で冷却された処理空気、すなわち湿潤空気は、水分吸着体２１を通過することにより水分が吸着され、これにより、処理空気の湿度が低下する。すなわち処理空気は除湿される。また、水分吸着体２１の水分吸着領域３２に対応する部分に吸着された水分は、水分吸着体２１の回転とともに、水分吸着領域３２から水分放出領域４２に移動する。
In the
水分吸着領域３２で除湿された処理空気は、供給ファン３３の駆動により下流側に流れ、その後処理空気吐出口３０２を通じて対象室内部に供給される。
The processing air dehumidified in the
一方、放出ファン４３が駆動することにより、再生空気取入口４０１を通じて再生空気が取り入れられ、取り入れられた再生空気は、加熱器４１に至る。加熱器４１に至った再生空気は、加熱器４１の内部を流れる熱媒体により加熱されて高温度の空気になり、水分放出領域４２に至る。
On the other hand, when the
水分放出領域４２において、加熱器４１で加熱された再生空気が通過することにより、水分吸着体２１の対応する部分から水分が放出され、該再生空気の湿度が上昇する。その後、水分放出領域４２を通過した再生空気は、放出ファン４３の駆動により、再生空気吐出口４０２を通じて外部に送出される。
When the regeneration air heated by the
水分吸着体２１の水分放出領域４２に対応する部分は、水分が放出されて乾燥するとともに、温度が上昇する。この温度が上昇し、かつ乾燥した水分吸着体２１の対応部分は、水分吸着体２１の回転とともに、水分放出領域４２から水分吸着領域３２に移動し、上述した動作を繰り返す。
The portion of the
つまり、上記除湿空調装置１０において、空気供給ユニット３０は、導入した処理空気を冷却器３１で冷却し、冷却した処理空気を水分吸着領域３２に通過させることにより水分吸着体２１に水分を吸着させて除湿し、除湿した処理空気を対象室内部に供給している。また、空気放出ユニット４０は、再生空気を加熱して水分放出領域４２に通過させることにより水分吸着体２１から水分を放出させている。これにより、対象室内部を換気、除湿している。
That is, in the dehumidifying air-
このような除湿運転を行う除湿空調装置１０では、更に次のような駆動制御（除湿量調整制御）が行われる。図４は、除湿空調装置１０を構成するコントローラ５０が実施する処理内容を示すフローチャートである。この図４を適宜参照しながら、除湿空調装置１０が除湿運転を行う際の除湿量調整制御について説明する。
In the dehumidifying
除湿量調整制御においてコントローラ５０は、目標除湿量算出処理を行う（ステップＳ１００）。この目標除湿量算出処理について説明する。
In the dehumidification amount adjustment control, the
図５に示すように、コントローラ５０は、入力部１５を通じて入力された湿度調整指令が入力処理部５１を通じて入力処理されたか否かを判断し（ステップＳ１０１）、入力処理されていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）には、後述する処理を実施せずに手順をリターンさせて今回の処理を終了する。一方、入力処理された場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、入力処理部５１を通じて温湿度センサＳ１にて検知された温度および湿度に関する情報を入力処理する（ステップＳ１０２）。
As shown in FIG. 5, the
入力処理部５１を通じて温湿度センサＳ１より温度および湿度に関する情報を入力処理したコントローラ５０は、算出処理部５２を通じて、入力処理部５１を通じて入力処理された湿度調整指令に含まれる湿度情報と、同じく入力処理部５１を通じて入力処理された温湿度センサＳ１の検知湿度情報とから目標除湿量を算出する（ステップＳ１０３）。より詳細には、検知湿度情報、すなわち水分吸着領域３２を通過する直前の処理空気の湿度値から湿度調整指令に含まれる湿度値を減算して目標除湿量を算出する。かかるステップＳ１０３を実施したコントローラ５０は、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
The
このようにして目標除湿量算出処理を実施したコントローラ５０は、図４に示すように、回転数・再生空気温度選択処理を行う（ステップＳ２００）。この回転数・再生空気温度選択処理について説明する。尚、以下の説明においては、上記説明との整合性を図る観点から、ステップＳ１０２で検知された処理空気の湿度は１４ｇ／ｋｇ−ＤＡで、温度は２５℃であったものとし、ステップＳ１０３で算出された目標除湿量は、４ｇ／ｋｇ−ＤＡであったものとする。また、再生空気の温度は、５０℃、６０℃および６５℃のいずれかに設定されるものとする。
The
図６に示すように、コントローラ５０は、目標除湿量を算出したか否かを判断し（ステップＳ２０１）、目標除湿量を算出していない場合には（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、後述する処理を実施することなく手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
As shown in FIG. 6, the
一方、目標除湿量を算出した場合には（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、演算処理部５３を通じてメモリ６０から回転数除湿量関係情報の読み出しを行う（ステップＳ２０２）。より詳細には、ステップＳ１０２で入力処理部５１を通じて入力処理された温湿度センサＳ１の検知湿度（１４ｇ／ｋｇ−ＤＡ）に対応する関係情報の読み出しを行う（図３参照）。
On the other hand, when the target dehumidification amount is calculated (step S201: Yes), the rotational speed dehumidification amount related information is read from the
メモリ６０から回転数除湿量関係情報の読み出しを行ったコントローラ５０は、同じく演算処理部５３を通じて必要エネルギー量の演算を行う（ステップＳ２０３）。かかる必要エネルギー量の演算について説明する。
The
コントローラ５０は、まず、ステップＳ１０３で算出した目標除湿量（４ｇ／ｋｇ−ＤＡ）に対応する各点（イ、ロ、ハ、ニ）の熱エネルギーＱ（ｋＪ／ｋｇ）を上記式（１）から求める。これにより、温度２５℃、絶対湿度１４ｇ／ｋｇ−ＤＡの空気を５０℃、６０℃および６５℃に上げるのに必要な熱エネルギーは、点イの場合は４１ｋＪ／ｋｇ、点ロの場合は３６ｋＪ／ｋｇ、点ハおよび点ニの場合は２５ｋＪ／ｋｇとなり、空気重量を１．２ｋｇ／ｍ３、空気の流量を８０ｍ３／ｈｒとすると、それぞれ設定の再生空気の温度を得るために必要なエネルギーは、点イの場合は１１００Ｗ、点ロの場合は９６０Ｗ、点ハおよび点ニの場合は６７０Ｗとなる。
First, the
次に、各点（イ、ロ、ハ、ニ）での回転数を得るのに必要なエネルギーを上記式（２）より求める。これにより、点イの場合は３９Ｗ、点ロの場合は４５Ｗ、点ハの場合は６３Ｗ、点ニの場合は１０５Ｗとなる。 Next, the energy required to obtain the rotational speed at each point (A, B, C, D) is obtained from the above equation (2). As a result, 39 W is obtained for point A, 45 W for point B, 63 W for point C, and 105 W for point D.
そして、再生空気の温度を得るために必要なエネルギーと、回転数を得るのに必要なエネルギーとを各点ごとに加算して、それぞれの点における必要なエネルギーを演算する。つまり、点イの場合には１１００Ｗに３９Ｗを加算して必要エネルギー量は１１３９Ｗ、点ロの場合には９６０Ｗに４５Ｗを加算して必要エネルギー量は１００５Ｗ、点ハの場合には６７０Ｗに６３Ｗを加算して必要エネルギー量は７３３Ｗ、点ニの場合には６７０Ｗに１０５Ｗを加算して必要エネルギー量は７７５Ｗと演算する。 Then, the energy necessary for obtaining the temperature of the regenerated air and the energy necessary for obtaining the rotational speed are added for each point, and the necessary energy at each point is calculated. In other words, in the case of point a, 39W is added to 1100W to obtain a required energy amount of 1139W, in the case of point b, 960W is added to 45W to obtain a required energy amount of 1005W, and in the case of point c, 670W is increased to 63W. The required energy amount is calculated to be 733 W, and in the case of point D, 105 W is added to 670 W and the required energy amount is calculated to be 775 W.
必要エネルギー量を演算したコントローラ５０は、選択処理部５４を通じて、必要エネルギー量が最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択する（ステップＳ２０４）。すなわち、必要エネルギー量が最小となるのは、点ハの場合であり、これにより、回転数は２１ｒｐｈ、再生空気温度は５０℃と選択する。かかる選択を実施したコントローラ５０は、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
The
このようにして回転数・再生空気温度選択処理を実施したコントローラ５０は、図４に示すように、回転数調整処理および加熱量調整処理を行う（ステップＳ３００，ステップＳ４００）。これら回転数調整処理および加熱量調整処理について説明する。回転数調整処理を先に説明する。
The
図７に示すように、コントローラ５０は、回転数・再生空気温度を選択したか否かを判断し（ステップＳ３０１）、回転数・再生空気温度を選択していない場合には（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、後述する処理を実施することなく手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
As shown in FIG. 7, the
一方、回転数・再生空気温度を選択した場合には（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、モータ２２駆動処理を通じて選択された回転数でモータ２２を駆動させ（ステップＳ３０２）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。これによれば、水分吸着体２１は、新たに設定された回転数（２１ｒｐｈ）で回転することになる。
On the other hand, when the rotation speed / regeneration air temperature is selected (step S301: Yes), the
図８に示すように、コントローラ５０は、回転数・再生空気温度を選択したか否かを判断し（ステップＳ４０１）、回転数・再生空気温度を選択していない場合には（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、後述する処理を実施することなく手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
As shown in FIG. 8, the
一方、回転数・再生空気温度を選択した場合には（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、加熱源駆動処理部５６を通じて加熱源４４を駆動させる（ステップＳ４０２）。そして、入力処理部５１を通じて温度センサＳ２より検知温度に関する情報を入力処理したか否かを確認し（ステップＳ４０３）、検知温度に関する情報を入力処理した場合には（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、検知温度がステップＳ２０４で選択された再生空気温度（５０℃）に達しているか否かを確認し（ステップＳ４０４）、検知温度が再生空気温度に達していない場合には（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、ステップＳ４０２およびステップＳ４０３の手順を繰り返す。
On the other hand, when the rotation speed / regeneration air temperature is selected (step S401: Yes), the
検知温度が再生空気温度に達している場合には（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、加熱源４４の駆動状態を保持して（ステップＳ４０５）、手順をリターンさせて今回の処理を終了させる。これによれば、水分放出領域４２を通過する直前の再生空気の温度を、新たに設定された温度（５０℃）にすることができる。
If the detected temperature has reached the regeneration air temperature (step S404: Yes), the driving state of the
このようにして回転数調整処理および加熱量調整処理を実施したコントローラ５０は、今回の処理を終了する（図４参照）。
The
以上説明したように、本発明の実施の形態における除湿空調装置１０では、コントローラ５０が、湿度調整指令が与えられた場合に、該湿度調整指令に含まれる湿度情報と、温湿度センサＳ１により検知された湿度情報とに基づいて目標除湿量を算出し、算出した目標除湿量と、温湿度センサＳ１により検知された温度情報と、メモリ６０に予め設定してある再生空気の温度ごとの除湿ロータ２０の回転数と除湿量との回転数除湿量関係情報とから必要エネルギー量を演算し、演算した必要エネルギー量が最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択して、除湿ロータ２０の回転数および加熱器４１による加熱量の制御を行うので、良好な運転効率で所望の除湿量に調整することができ、これにより、省エネルギー化を図ることができる。尚、本制御におけるエネルギー算出式はこれに限ったものではなく、装置の大型化、構成変更等をした場合には、熱エネルギー算出式、除湿ロータの駆動エネルギー算出式を適宜設定する必要がある。
As described above, in the dehumidifying
以上のように、本発明は、規模に応じて算出式を適宜設定することにより、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に適用され、店舗内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調装置として有用である。 As described above, the present invention is applied to a store such as a supermarket, a convenience store, a shopping center, etc. by appropriately setting a calculation formula according to the scale, and ventilation, dehumidification, and air conditioning by introducing outside air into the store. It is useful as a dehumidifying air conditioner having the functions described above.
１０ 除湿空調装置
２０ 除湿ロータ
２１ 水分吸着体
２２ モータ
３０ 空気供給ユニット
３２ 水分吸着領域
４０ 空気放出ユニット
４１ 加熱器
４２ 水分放出領域
４４ 加熱源
５０ コントローラ
５１ 入力処理部
５２ 算出処理部
５３ 演算処理部
５４ 選択処理部
５５ モータ駆動処理部
５６ 加熱源駆動処理部
６０ メモリ
Ｓ１ 温湿度センサ
Ｓ２ 温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
導入した処理空気を冷却器にて冷却し、前記水分吸着領域を通過させて対象室内に供給する空気供給手段と、
導入した再生空気を加熱器にて加熱し、前記水分放出領域を通過させて外部に放出する空気放出手段と
を備えた除湿空調装置において、
前記水分吸着領域の上流域に配設され、該水分吸着領域を通過する直前の処理空気の温度および湿度を検知する温湿度検知手段と、
湿度調整指令が与えられた場合に、該湿度調整指令に含まれる湿度情報と、前記温湿度検知手段により検知された湿度情報とに基づいて目標除湿量を算出し、算出した目標除湿量と、前記温湿度検知手段により検知された温度情報と、予め設定してある再生空気の温度ごとの前記除湿ロータの回転数と除湿量との関係情報とから必要エネルギー量を演算し、演算した必要エネルギー量が最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択して、前記除湿ロータの回転数および前記加熱器による加熱量の制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする除湿空調装置。 A dehumidification rotor that circulates and moves the moisture adsorbent between the partitioned moisture adsorption region and the moisture release region;
Air supply means for cooling the introduced processing air with a cooler, passing the moisture adsorption region and supplying it into the target chamber;
In the dehumidifying air-conditioning apparatus provided with the air release means for heating the introduced regenerative air with a heater and passing the moisture release region to the outside,
A temperature / humidity detecting means that is disposed in an upstream area of the moisture adsorption area and detects the temperature and humidity of the processing air immediately before passing through the moisture adsorption area;
When a humidity adjustment command is given, the target dehumidification amount is calculated based on the humidity information included in the humidity adjustment command and the humidity information detected by the temperature and humidity detection means, and the calculated target dehumidification amount, The required energy amount is calculated by calculating the required energy amount from the temperature information detected by the temperature / humidity detection means and the relationship information between the rotation speed of the dehumidification rotor and the dehumidification amount for each preset temperature of the regeneration air. A dehumidifying air conditioner comprising: control means for controlling the rotational speed of the dehumidification rotor and the heating amount by the heater by selectively selecting the rotational speed at which the amount is minimum and the regeneration air temperature. apparatus.
前記湿度調整指令に含まれる湿度情報と、前記温湿度検知手段により検知された湿度情報とに基づいて目標除湿量を算出する算出部と、
前記再生空気の温度ごとの除湿ロータの回転数と除湿量との関係情報を記憶する記憶部と、
前記算出部で算出された目標除湿量と、前記記憶部に記憶された関係情報と、前記温湿度検知手段により検知された温度情報とから必要エネルギー量を演算する演算部と、
前記演算部で演算された必要エネルギー量が最小となる回転数および再生空気温度を択一的に選択する選択部と、
前記選択部による選択結果に応じて前記除湿ロータの回転数を調整する回転数調整部と、
前記選択部による選択結果に応じて前記加熱器による加熱量を調整する加熱量調整部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の除湿空調装置。 The control means includes
A calculation unit that calculates a target dehumidification amount based on humidity information included in the humidity adjustment command and humidity information detected by the temperature and humidity detection unit;
A storage unit for storing relationship information between the number of rotations of the dehumidification rotor and the dehumidification amount for each temperature of the regeneration air;
A calculation unit that calculates a required energy amount from the target dehumidification amount calculated by the calculation unit, the relationship information stored in the storage unit, and the temperature information detected by the temperature and humidity detection unit;
A selection unit that alternatively selects a rotation speed and a regeneration air temperature at which the required energy amount calculated by the calculation unit is minimized;
A rotation speed adjustment unit that adjusts the rotation speed of the dehumidification rotor according to a selection result by the selection unit;
The dehumidification air-conditioning apparatus according to claim 1, further comprising: a heating amount adjustment unit that adjusts a heating amount by the heater according to a selection result by the selection unit.
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