调湿装置的制作方法

文档序号:16814069发布日期:2019-02-10 14:06阅读:182来源:国知局
调湿装置的制作方法

本公开涉及一种调湿装置。



背景技术:

至今为止,进行室内调湿(湿度调节)的调湿装置已为人所知。例如,在专利文献1中,记载了一种调湿装置,该调湿装置包括具有压缩机和第一及第二吸附热交换器的制冷剂回路,并利用第一及第二吸附热交换器进行空气的调湿。在该调湿装置中交替地进行第一动作和第二动作,在该第一动作下,第一吸附热交换器成为蒸发器,第二吸附热交换器成为冷凝器,在该第二动作下,第一吸附热交换器成为冷凝器,第二吸附热交换器成为蒸发器。并且,在除湿运转下,室外空气通过成为蒸发器的吸附热交换器而被除湿后供向室内,室内空气通过成为冷凝器的吸附热交换器而被加湿后排到室外。另一方面,在加湿运转下,室外空气通过成为冷凝器的吸附热交换器而被加湿后供向室内,室内空气通过成为蒸发器的吸附热交换器而被除湿后排到室外。

专利文献1:日本公开专利公报特开2013-36731号公报



技术实现要素:

-发明要解决的技术问题-

在专利文献1的调湿装置中,调湿运转(除湿运转/加湿运转)时调湿能力的调节幅度(可调节范围的幅度)取决于压缩机的运转容量的调节幅度。即,具有随着压缩机的运转容量的调节幅度增大,调湿能力的调节幅度便会增大的倾向。但是,由于压缩机运转容量的调节幅度的扩大是有限的,因此难以扩大调湿运转时调湿能力的调节幅度。

因此,本公开的目的在于:提供一种可扩大调湿能力的调节幅度的调湿装置。

-用于解决技术问题的技术方案-

本公开的第一方面的发明涉及一种调湿装置,其特征在于,所述调湿装置包括:机壳11,在该机壳11中设置有第一及第二调湿室37、38和旁通通路80;制冷剂回路50,其具有压缩机53和分别设置在所述第一及第二调湿室37、38中的第一及第二吸附热交换器51、52,并且可使该第一及第二吸附热交换器51、52在冷凝器和蒸发器之间进行切换;流路切换机构40,其用于切换所述机壳11内的空气的流路;以及控制部95,其控制所述制冷剂回路50和所述流路切换机构40,以便进行第一调湿运转和第二调湿运转。在所述第一调湿运转下,所述旁通通路80关闭,已被吸入到所述机壳11内的室外空气oa通过所述第一及第二吸附热交换器51、52中的一者后被供向室内,并且已被吸入该机壳11内的室内空气ra通过该第一及第二吸附热交换器51、52中的另一者后被排到室外,在所述第二调湿运转下,所述旁通通路80开通,已被吸入到所述机壳11内的室外空气oa通过所述第一及第二吸附热交换器51、52中的一者和所述旁通通路80后被供向室内,并且已被吸入到该机壳11内的室内空气ra通过该第一及第二吸附热交换器51、52中的另一者后被排到室外。

在所述第一方面的发明中,调湿运转的调湿能力取决于压缩机53的运转容量和通过第一及第二吸附热交换器51、52的空气的流量(特别是通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量)。即,具有随着通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量增大,调湿装置的调湿能力便会增大的倾向。在此,在第二调湿运转下,由于室外空气oa朝第一及第二吸附热交换器51、52中的一者和旁通通路80进行分流,因此在第二调湿运转下通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量少于在第一调湿运转下通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量。

因此,在所述第一方面的发明中,通过从第一调湿运转切换到第二调湿运转,而能够减少通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量,使调湿装置的调湿能力的可调节范围向负值侧(较低侧)偏移。相反地,通过从第二调湿运转切换到第一调湿运转,而能够增加通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量,使调湿装置的调湿能力的可调节范围向正值侧(较高侧)偏移。由此,能够使调湿装置的调湿能力的可调节范围从第二调湿运转下的可调节范围返回到第一调湿运转下的可调节范围。

本公开的第二方面的发明在所述第一方面的发明的基础上,其特征在于:所述旁通通路80包括第一及第二旁通通路81、82,在所述第一调湿运转下,所述第一及第二旁通通路81、82关闭,已被吸入到所述机壳11内的室外空气oa通过所述第一及第二吸附热交换器51、52中的一者后被供向室内,并且已被吸入到该机壳11内的室内空气ra通过该第一及第二吸附热交换器51、52中的另一者后被排到室外,在所述第二调湿运转下,所述第一及第二旁通通路81、82开通,已被吸入到所述机壳11内的室外空气oa通过所述第一及第二吸附热交换器51、52中的一者和所述第一及第二旁通通路81、82中的一者后被供向室内,并且已被吸入到该机壳11内的室内空气ra通过该第一及第二吸附热交换器51、52中的另一者和该第一及第二旁通通路81、82中的另一者后被排到室外。

在所述第二方面的发明中,调湿运转的调湿能力取决于压缩机53的运转容量和通过第一及第二吸附热交换器51、52的空气的流量(以下,记作“吸附热交换器51、52的通过风量”)。即,具有随着吸附热交换器51、52的通过风量增加,调湿装置的调湿能力便会增大的倾向。在此,由于在第二调湿运转下,室外空气oa朝着第一及第二吸附热交换器51、52中的一者和第一及第二旁通通路81、82中的一者进行分流,并且室内空气ra朝着第一及第二吸附热交换器51、52中的另一者和第一及第二旁通通路81、82中的另一者进行分流,因此在第二调湿运转下吸附热交换器51、52的通过风量少于第一调湿运转下吸附热交换器51、52的通过风量。

因此,在所述第二方面的发明中,通过从第一调湿运转切换到第二调湿运转,而能够减少吸附热交换器51、52的通过风量,使调湿装置的调湿能力的可调节范围向负值侧(较低侧)偏移。相反地,通过从第二调湿运转切换到第一调湿运转,而能够增加吸附热交换器51、52的通过风量,使调湿装置的调湿能力的可调节范围向正值侧(较高侧)偏移。由此,能够使调湿装置的调湿能力的可调节范围从第二调湿运转下的可调节范围返回到第一调湿运转下的可调节范围。

本公开的第三方面的发明是在所述第一或第二方面的发明的基础上,其特征在于:所述控制部95构成为:在进行所述第一调湿运转的情况下,当所述压缩机53的目标运转容量ctg低于预先设定的下限运转容量cl时,该控制部95就控制所述制冷剂回路50和所述流路切换机构40,以便从该第一调湿运转切换到所述第二调湿运转。

在所述第三方面的发明中,在第一调湿运转下,当压缩机53的目标运转容量ctg低于下限运转容量cl时,通过从第一调湿运转切换到第二调湿运转,而能够在要将调湿装置的调湿能力向负值侧调节的余地快没有的情况下使调湿装置的调湿能力的可调节范围向负值侧偏移。

本公开的第四方面的发明是在所述第一~第三方面中的任一方面的发明的基础上,其特征在于:所述控制部95构成为:在进行所述第二调湿运转的情况下,当所述压缩机53的目标运转容量ctg高于预先设定的上限运转容量ch时,该控制部95就控制所述制冷剂回路50和所述流路切换机构40,以便从该第二调湿运转切换到所述第一调湿运转。

在所述第四方面的发明中,在第二调湿运转下,当压缩机53的目标运转容量ctg高于上限运转容量ch时,通过从第二调湿运转切换到第一调湿运转,而能够在要将调湿装置的调湿能力向正值侧调节的余地快没有的情况下,使调湿装置的调湿能力的可调节范围向正值侧偏移。

本公开的第五方面的发明是在所述第三方面的发明的基础上,其特征在于:所述控制部95构成为:在进行所述第二调湿运转的情况下,当所述压缩机53的目标运转容量ctg高于预先设定的上限运转容量ch时,该控制部95就控制所述制冷剂回路50和所述流路切换机构40,以便从该第二调湿运转切换到所述第一调湿运转,并且所述下限运转容量cl和所述上限运转容量ch被设定成:保证在所述第一调湿运转下与当所述压缩机53的运转容量成为该下限运转容量cl时相对应的第一调湿能力低于在所述第二调湿运转下与当该压缩机53的运转容量成为该上限运转容量ch时相对应的第二调湿能力。

在所述第五方面的发明中,能够防止在刚刚从第一调湿运转切换到第二调湿运转后,由于压缩机53的运转容量高于上限运转容量ch而又从第二调湿运转返回到第一调湿运转的情况出现。并且,能够防止在刚刚从第二调湿运转切换到第一调湿运转后,由于压缩机53的运转容量低于下限运转容量cl而又从第一调湿运转返回到第二调湿运转的情况出现。

本公开的第六方面的发明是在所述第一~第五方面中的任一方面的发明的基础上,其特征在于:所述控制部95构成为:在进行所述第二调湿运转的情况下,当为了防止所述第一及第二调湿室37、38和所述旁通通路80中的至少一个产生结露而预先设定的结露保护条件成立时,该控制部95就控制所述制冷剂回路50和所述流路切换机构40,以便使该第二调湿运转结束。

在所述第六方面的发明中,在第二调湿运转下当结露保护条件成立时,能够使第二调湿运转结束。

-发明的效果-

根据本公开的第一~第四方面的发明,能够通过切换第一调湿运转和第二调湿运转,来使调湿装置的调湿能力的可调节范围产生偏移,因此与仅仅进行第一调湿运转的情况相比,能够扩大调湿装置的调湿能力的调节幅度(可调节范围的幅度)。

根据本公开的第五方面的发明,能够防止第一调湿运转和第二调湿运转之间频繁进行切换的现象(所谓的波动(hunting))出现。

根据本公开的第六方面的发明,由于当在第二调湿运转下结露保护条件成立时,能够让第二调湿运转结束,因此能够防止第一及第二调湿室37、38和第一及第二旁通通路81、82中的至少一个产生结露。

附图说明

图1是示出了在省略机壳的顶板的情况下从前面一侧所看到的第一实施方式的调湿装置的立体图。

图2是示出了在省略机壳的一部分及电子元器件箱的情况下从前面一侧所看到的第一实施方式的调湿装置的立体图。

图3是示出了在省略机壳的顶板的情况下从背面一侧所看到的第一实施方式的调湿装置的立体图。

图4是示出了第一实施方式的调湿装置的简要结构的简图。

图5是示出了第一实施方式的空气路径、风阀的开、关状态、及通过吸附热交换器的空气的种类之间的对应关系的表。

图6是示出了制冷剂回路的结构的管道系统图。

图7是示出了四通换向阀的状态和吸附热交换器的状态之间的对应关系的表。

图8是用以说明第一实施方式的通常调湿运转的第一动作的简图。

图9是用以说明第一实施方式的通常调湿运转的第二动作的简图。

图10是用以说明第一实施方式的旁通调湿运转的第一动作的简图。

图11是用以说明第一实施方式的旁通调湿运转的第二动作的简图。

图12是示出了调湿运转的动作、空气路径、制冷剂回路的制冷循环动作和运转状态之间的对应关系的表。

图13是用以说明运转模式的切换的状态转换图。

图14是用以说明运转模式、压缩机的运转容量和调湿能力之间的关系的图表。

图15是示出了第二实施方式的调湿装置的简要结构的简图。

图16是示出了第二实施方式的空气路径、风阀的开、关状态、及通过吸附热交换器的空气的种类之间的对应关系的表。

图17是用以说明第二实施方式的通常调湿运转的第一动作的简图。

图18是用以说明第二实施方式的通常调湿运转的第二动作的简图。

图19是用以说明第二实施方式的旁通调湿运转的第一动作的简图。

图20是用以说明第二实施方式的旁通调湿运转的第二动作的简图。

具体实施方式

以下,参照附图对实施方式进行详细的说明。需要说明的是,对图中相同或相应部分标注相同的符号,并不重复进行说明。

(调湿装置)

图1~图4示出了实施方式所涉及的调湿装置10的结构示例。该调湿装置10是进行室内的湿度调节的同时还进行室内换气的装置,其构成为:对所吸入的室外空气oa进行湿度调节后作为供给空气sa供向室内,另一方面,对所吸入的室内空气ra进行湿度调节后作为排出空气ea排到室外。调湿装置10包括机壳11、制冷剂回路50、流路切换机构40和控制器95。

在机壳11中设置有第一及第二调湿室37、38和用于使空气绕过第一或第二调湿室37、38流动的旁通通路80。在该示例中,旁通通路80包括第一旁通通路81和第二旁通通路82。制冷剂回路50具有压缩机53和分别设置在第一及第二调湿室37、38中的第一及第二吸附热交换器51、52,并且构成为能够使第一及第二吸附热交换器51、52在冷凝器和蒸发器之间进行切换。流路切换机构40构成为切换机壳11内的空气的流路。

如图1~图4所示,在调湿装置10的机壳11内收纳有制冷剂回路50。制冷剂回路50具有第一吸附热交换器51、第二吸附热交换器52、压缩机53、四通换向阀54和电子膨胀阀55。后面将对制冷剂回路50进行说明。需要说明的是,关于下述说明中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“跟前侧”、“靠里侧”,只要没有特别说明,都指的是从前面一侧观看调湿装置10时的方向。

<机壳>

机壳11形成为略微扁平且高度较低的长方体状。在机壳11中,形成图1中左边跟前侧的侧面(即,正面)的部分为正面面板部12,形成图1中右边靠里侧的侧面(即,背面)的部分为背面面板部13。并且,在该机壳11中,形成图1中右边跟前侧的侧面的部分为第一侧面面板部14,形成图1中左边靠里侧的侧面的部分为第二侧面面板部15。

在机壳11上形成有室外空气吸入口24、室内空气吸入口23、供气口22和排气口21。室外空气吸入口24以及排气口21分别经由导管与室外空间连通。室内空气吸入口23以及供气口22分别经由导管与室内空间连通。

室外空气吸入口24以及室内空气吸入口23设置在背面面板部13上。室外空气吸入口24布置在背面面板部13的下侧部分。室内空气吸入口23布置在背面面板部13的上侧部分。供气口22设置在第一侧面面板部14上。在第一侧面面板部14上,供气口22布置在靠正面面板部12侧的端部附近。排气口21设置在第二侧面面板部15上。在第二侧面面板部15上,排气口21布置在靠正面面板部12侧的端部附近。

在机壳11的内部空间设置有上游侧隔板71、下游侧隔板72和中央隔板73。这些隔板71~73都是以在机壳11的底板上竖立起来的状态设置的,并以从机壳11的底板延伸到顶板的方式将机壳11的内部空间分隔开。

上游侧隔板71及下游侧隔板72以与正面面板部12及背面面板部13平行的形态彼此留出规定间隔地布置在机壳11的前后方向上。上游侧隔板71布置在靠近背面面板部13的位置处。下游侧隔板72布置在靠近正面面板部12的位置处。后面将对中央隔板73的布置情况进行说明。

上游侧隔板71的左右方向上的宽度小于机壳11的左右方向上的宽度。上游侧隔板71的右端部的大致下半部分被切掉,其上半部分与第一侧面面板部14相连。在上游侧隔板71的左端部和第二侧面面板部15之间形成有间隙。

下游侧隔板72的左右方向上的宽度小于上游侧隔板71的左右方向上的宽度。在下游侧隔板72的右端部与第一侧面面板部14之间形成有间隙。在下游侧隔板72的左端部与第二侧面面板部15之间也形成有间隙。

第一隔板74布置成从右侧堵住上游侧隔板71与下游侧隔板72之间的空间。具体而言,第一隔板74与第一侧面面板部14平行,且以与上游侧隔板71及下游侧隔板72正交的形态布置好。第一隔板74的前端部与下游侧隔板72的右端部相连。第一隔板74的后端部与上游侧隔板71相连。

第二隔板75布置成从左侧堵住上游侧隔板71与下游侧隔板72之间的空间。具体而言,第二隔板75与第二侧面面板部15平行,且以与上游侧隔板71及下游侧隔板72正交的形态布置好。第二隔板75的前端部与下游侧隔板72的左端部相连。第二隔板75的后端部与背面面板部13相连。并且,上游侧隔板71的左端部与该第二隔板75相连。

在机壳11内,上游侧隔板71与背面面板部13之间的空间被隔成上下两个空间,上侧空间构成室内空气侧通路32,下侧空间构成室外空气侧通路34。室内空气侧通路32与室内空气吸入口23连通,室外空气侧通路34与室外空气吸入口24连通。

在室内空气侧通路32中设置有室内空气侧过滤器27、室内空气温度传感器91和室内空气湿度传感器92。室内空气温度传感器91对流经室内空气侧通路32的室内空气ra的温度进行检测。室内空气湿度传感器92对流经室内空气侧通路32的室内空气ra的相对湿度进行检测。在室外空气侧通路34中设置有室外空气侧过滤器28、室外空气温度传感器93和室外空气湿度传感器94。室外空气温度传感器93对流经室外空气侧通路34的室外空气oa的温度进行检测。室外空气湿度传感器94对流经室外空气侧通路34的室外空气oa的相对湿度进行检测。需要说明的是,在图1~图3中,省略了室内空气温度传感器91、室内空气湿度传感器92、室外空气温度传感器93和室外空气湿度传感器94的图示。

在机壳11内,上游侧隔板71与下游侧隔板72之间的空间被中央隔板73左右分隔开,中央隔板73的右侧的空间构成第一调湿室37,中央隔板73的左侧的空间构成第二调湿室38。在第一调湿室37中收纳有第一吸附热交换器51。在第二调湿室38中收纳有第二吸附热交换器52。并且,在第一调湿室37中收纳有制冷剂回路50的电子膨胀阀55,但这并未图示出来。在以下的说明中,将第一及第二调湿室37、38的总称记作“调湿室37、38”,将第一及第二吸附热交换器51、52的总称记作“吸附热交换器51、52”。

吸附热交换器51、52是使所谓的横肋管片式热交换器的表面担载吸附剂而构成的热交换器。作为该吸附剂,能够使用沸石、硅胶、活性碳、具有亲水性官能团的有机高分子材料等能吸附空气中的水分的材料。需要说明的是,本说明书中的“吸附剂”还包括既进行水蒸汽的吸附,又进行水蒸汽的吸收的材料(所谓的吸着剂(sorbent))。

吸附热交换器51、52整体上形成为长方形的厚板状或扁平的长方体状。并且,吸附热交换器51、52是以其正面及背面与上游侧隔板71及下游侧隔板72平行的形态,并以在调湿室37、38内竖立起来的状态设置的。

在机壳11的内部空间中,面向下游侧隔板72的正面的空间被上下分隔开,上侧空间构成供气侧通路31,下侧空间构成排气侧通路33。

在上游侧隔板71上设置有四个开关式风阀41~44。各个风阀41~44形成为横向长度较长的近似长方形。具体而言,,在上游侧隔板71的面向室内空气侧通路32的部分(上侧部分),在比中央隔板73靠右侧的位置安装有第一室内空气侧风阀41,在比中央隔板73靠左侧的位置安装有第二室内空气侧风阀42。在上游侧隔板71的面向室外空气侧通路34的部分(下侧部分),在比中央隔板73靠右侧的位置安装有第一室外空气侧风阀43,在比中央隔板73靠左侧的位置安装有第二室外空气侧风阀44。

若打开第一室内空气侧风阀41,室内空气侧通路32与第一调湿室37之间便连通起来;若关闭第一室内空气侧风阀41,室内空气侧通路32与第一调湿室37之间便断开。若打开第二室内空气侧风阀42,室内空气侧通路32与第二调湿室38之间便连通起来;若关闭第二室内空气侧风阀42,室内空气侧通路32与第二调湿室38之间便断开。若打开第一室外空气侧风阀43,室外空气侧通路34与第一调湿室37之间便连通起来;若关闭第一室外空气侧风阀43,室外空气侧通路34与第一调湿室37之间便断开。若打开第二室外空气侧风阀44,室外空气侧通路34与第二调湿室38之间便连通起来;若关闭第二室外空气侧风阀44,室外空气侧通路34与第二调湿室38之间便断开。

在下游侧隔板72上设置有四个开关式风阀45~48。各个风阀45~48形成为横向长度较长的近似长方形。具体而言,在下游侧隔板72的面向供气侧通路31的部分(上侧部分),在比中央隔板73靠右侧的位置安装有第一供气侧风阀45,在比中央隔板73靠左侧的位置安装有第二供气侧风阀46。在下游侧隔板72的面向排气侧通路33的部分(下侧部分),在比中央隔板73靠右侧的位置安装有第一排气侧风阀47,在比中央隔板73靠左侧的位置安装有第二排气侧风阀48。

若打开第一供气侧风阀45,供气侧通路31与第一调湿室37之间便连通起来;若关闭第一供气侧风阀45,供气侧通路31与第一调湿室37之间便断开。若打开第二供气侧风阀46,供气侧通路31与第二调湿室38之间便连通起来;若关闭第二供气侧风阀46,供气侧通路31与第二调湿室38之间便断开。若打开第一排气侧风阀47,排气侧通路33与第一调湿室37之间便连通起来;若关闭第一排气侧风阀47,排气侧通路33与第一调湿室37之间便断开。若打开第二排气侧风阀48,排气侧通路33与第二调湿室38之间便连通起来;若关闭第二排气侧风阀48,排气侧通路33与第二调湿室38之间便断开。

在机壳11内,供气侧通路31及排气侧通路33与正面面板部12之间的空间被隔板77左右隔开,隔板77的右侧的空间构成供气扇室36,隔板77的左侧的空间构成排气扇室35。

在供气扇室36中收纳有供气扇26。并且,在排气扇室35中收纳有排气扇25。在该示例中,供气扇26及排气扇25都是离心式多叶片风扇(所谓的西洛克风扇)。供气扇26将从下游侧隔板72侧吸入的空气吹向供气口22。排气扇25将从下游侧隔板72侧吸入的空气吹向排气口21。

在供气扇室36中收纳有制冷剂回路50的压缩机53和四通换向阀54。压缩机53及四通换向阀54布置在供气扇室36中的供气扇26与隔板77之间。

在机壳11的正面面板部12上安装有电子元器件箱90。在电子元器件箱90中收纳有控制器95。后面将对控制器95进行说明。

在机壳11内,第一隔板74与第一侧面面板部14之间的空间构成第一旁通通路81,第二隔板75与第二侧面面板部15之间的空间构成第二旁通通路82。第一及第二旁通通路81、82是用于使空气(室外空气oa及室内空气ra)绕过第一及第二调湿室37、38而流动的通路。在该示例中,第一及第二旁通通路81、82设置为分别与第一及第二调湿室37、38中相应的调湿室相邻。

第一旁通通路81的起始端(背面面板部13侧的端部)仅与室外空气侧通路34连通,而与室内空气侧通路32断开。第一旁通通路81与室外空气侧通路34中的室外空气侧过滤器28的下游侧部分连通。第一旁通通路81的终止端(正面面板部12侧的端部)与供气侧通路31、排气侧通路33和供气扇室36之间被隔板78隔开。在隔板78的面对供气扇室36的部分设置有第一旁通用风阀83。第一旁通用风阀83形成为纵向长度较长的近似长方形。若打开第一旁通用风阀83,第一旁通通路81与供气扇室36之间便连通起来;若关闭第一旁通用风阀83,第一旁通通路81与供气扇室36之间便断开。

第二旁通通路82的起始端(背面面板部13侧的端部)仅与室内空气侧通路32连通,而与室外空气侧通路34断开。第二旁通通路82经由形成在第二隔板75上的连通口76与室内空气侧通路32中的室内空气侧过滤器27的下游侧部分连通。第二旁通通路82的终止端(正面面板部12侧的端部)与供气侧通路31、排气侧通路33和排气扇室35之间被隔板79隔开。在隔板79的面对排气扇室35的部分设置有第二旁通用风阀84。第二旁通用风阀84形成为纵向长度较长的近似长方形。若打开第二旁通用风阀84,第二旁通通路82与排气扇室35之间便连通起来;若关闭第二旁通用风阀84,第二旁通通路82与排气扇室35之间便断开。

需要说明的是,在图4的右侧视图及左侧视图中,省略了第一旁通通路81、第二旁通通路82、第一旁通用风阀83以及第二旁通用风阀84的图示。

<流路切换机构>

在该示例中,上述八个风阀41~48和第一及第二旁通用风阀83、84构成流路切换机构40。流路切换机构40构成为切换机壳11内的空气的流路。具体而言,流路切换机构40通过分别打开或关闭八个风阀41~48和旁通用风阀83、84,而使机壳11内的空气的流路在第一路径(图8)、第二路径(图9)、第三路径(图10)以及第四路径(图11)之间进行切换。需要说明的是,在图8~图11中,对于成为关闭状态的风阀画上了斜线。

《第一路径》

在形成第一路径(图8)时,第一及第二旁通用风阀83、84成为关闭状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45以及第二排气侧风阀48成为打开状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46以及第一排气侧风阀47成为关闭状态。在该状态下,第一及第二旁通通路81、82关闭,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一吸附热交换器51后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第二吸附热交换器52后被排到室外。

《第二路径》

在形成第二路径(图9)时,第一及第二旁通用风阀83、84成为关闭状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46以及第一排气侧风阀47成为打开状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45以及第二排气侧风阀48成为关闭状态。在该状态下,第一及第二旁通通路81、82关闭,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第二吸附热交换器52后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一吸附热交换器51后被排到室外。

《第三路径》

在形成第三路径(图10)时,第一及第二旁通用风阀83、84成为打开状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45以及第二排气侧风阀48成为打开状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46以及第一排气侧风阀47成为关闭状态。在该状态下,第一及第二旁通通路81、82开通,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一吸附热交换器51和第一旁通通路81后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第二吸附热交换器52和第二旁通通路82后被排到室外。

《第四路径》

在形成第四路径(图11)时,第一及第二旁通用风阀83、84成为打开状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46以及第一排气侧风阀47成为打开状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45以及第二排气侧风阀48成为关闭状态。在该状态下,第一及第二旁通通路81、82开通,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第二吸附热交换器52以及第一旁通通路81后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一吸附热交换器51以及第二旁通通路82后被排到室外。

需要说明的是,空气的路径(第一~第四路径)、风阀41~48、83、84的开、关状态、以及通过吸附热交换器51、52的空气的种类(室外空气oa和室内空气ra)之间的对应关系如图5所示。

<制冷剂回路>

图6示出了制冷剂回路50的结构示例。制冷剂回路50是设置有第一吸附热交换器51、第二吸附热交换器52、压缩机53、四通换向阀54和电子膨胀阀55的闭合回路。该制冷剂回路50通过让所填充的制冷剂循环来进行蒸汽压缩制冷循环。具体而言,制冷剂回路50构成为进行第一制冷循环动作和第二制冷循环动作。

在制冷剂回路50中,压缩机53的喷出管与四通换向阀54的第一通口相连,该压缩机53的吸入管与四通换向阀54的第二通口相连。并且,在制冷剂回路50中,从四通换向阀54的第三通口朝向第四通口依次布置有第一吸附热交换器51、电子膨胀阀55和第二吸附热交换器52。

四通换向阀54能够在第一状态(图6中的实线所表示的状态)和第二状态(图6中的虚线所表示的状态)之间进行切换,在所述第一状态下,第一通口与第三通口连通且第二通口与第四通口连通,在所述第二状态下,第一通口与第四通口连通且第二通口与第三通口连通。

压缩机53构成为可改变其运转容量。在该示例中,压缩机53是压缩机构和驱动该压缩机构的电动机被收纳在一个机壳内的全密闭式压缩机。经由变频器将交流电供给该压缩机53的电动机。若改变变频器的输出频率(即,压缩机53的运转频率),则电动机和由该电动机驱动的压缩机构的转速就会发生变化,使得压缩机53的运转容量发生变化。若使压缩机构的转速上升,则压缩机53的运转容量就会增加,若使压缩机构的转速下降,则压缩机53的运转容量就会减少。

《第一制冷循环动作》

在第一制冷循环动作下,压缩机53被设定为运转状态,四通换向阀54被设定为第一状态(用图6中的实线表示的状态),电子膨胀阀55的开度得到调节。由此,在制冷剂回路50中,第一吸附热交换器51成为冷凝器,第二吸附热交换器52成为蒸发器。在成为冷凝器的第一吸附热交换器51中,通过制冷剂散热而使得吸附剂被加热,吸附剂中的水分被释放到空气中,使得吸附剂得以再生。另一方面,在成为蒸发器的第二吸附热交换器52中,通过制冷剂吸热而使得吸附剂得到冷却,空气中的水分被吸附剂所吸附,使得由该吸附所产生的吸附热被制冷剂吸收。

《第二制冷循环动作》

在第二制冷循环动作下,压缩机53被设定为运转状态,四通换向阀54被设定为第二状态(用图6中的虚线表示的状态),电子膨胀阀55的开度得到调节。由此,在制冷剂回路50中,第一吸附热交换器51成为蒸发器,第二吸附热交换器52成为冷凝器。在成为蒸发器的第一吸附热交换器51中,通过制冷剂吸热而使得吸附剂得到冷却,空气中的水分被吸附剂所吸附,使得由该吸附所产生的吸附热被制冷剂吸收。另一方面,在成为冷凝器的第二吸附热交换器52中,通过制冷剂散热而使得吸附剂被加热,吸附剂中的水分被释放到空气中,使得吸附剂得以再生。

《通过吸附热交换器的空气》

如上所述,通过成为冷凝器的吸附热交换器51、52的空气从吸附热交换器51、52的吸附剂处获得水分,而使得该空气的湿度上升。另一方面,通过成为蒸发器的吸附热交换器51、52的空气被吸附热交换器51、52的吸附剂夺去水分,而使得该空气的湿度下降。

需要说明的是,四通换向阀54的状态(第一及第二状态)与吸附热交换器51、52的状态(冷凝器和蒸发器)之间的对应关系如图7所示。

《各种传感器》

此外,在制冷剂回路50中设置有喷出压力传感器61、吸入压力传感器62、喷出温度传感器63、吸入温度传感器64等各种传感器。喷出压力传感器61对从压缩机53喷出的喷出制冷剂(高压制冷剂)的压力进行检测。吸入压力传感器62对被压缩机53吸入的吸入制冷剂(低压制冷剂)的压力进行检测。喷出温度传感器63对从压缩机53喷出的喷出制冷剂的温度进行检测。吸入温度传感器64对被压缩机53吸入的吸入制冷剂的温度进行检测。

<控制器>

对控制器95输入各种传感器(例如,室内空气温度传感器91、室内空气湿度传感器92、室外空气温度传感器93、室外空气湿度传感器94、喷出压力传感器61、吸入压力传感器62、喷出温度传感器63、吸入温度传感器64等)的检测值。并且,控制器95根据所输入的这些检测值、信号,来控制调湿装置10的流路切换机构40、制冷剂回路50。具体而言,控制器95控制风阀41~48、83、84、风扇25、26、压缩机53、电子膨胀阀55和四通换向阀54。

在该示例中,控制器95控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便在调湿装置10中可选择地进行通常调湿运转(第一调湿运转)和旁通调湿运转(第二调湿运转)。

<通常调湿运转(第一调湿运转)>

通常调湿运转是在不利用第一及第二旁通通路81、82的情况下进行室内的湿度调节的运转,其包括进行室内除湿的通常除湿运转和进行室内加湿的通常加湿运转。

在通常调湿运转下,供气扇26和排气扇25被设定为运转状态。由此,室外空气oa通过室外空气吸入口24而被吸入机壳11内,室内空气ra通过室内空气吸入口23而被吸入机壳11内。

此外,在通常调湿运转下,第一及第二旁通通路81、82关闭,第一及第二吸附热交换器51、52在冷凝器和蒸发器之间交替地进行切换。并且,机壳11内的空气的流路被切换,以便保证已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一及第二吸附热交换器51、52中的一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器及蒸发器中的一者的吸附热交换器)后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一及第二吸附热交换器51、52中的另一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器及蒸发器中的另一者的吸附热交换器)后被排到室外。具体而言,每3分钟交替反复地进行以下的第一动作和第二动作。

《通常调湿运转的第一动作》

如图8所示,在通常调湿运转的第一动作下,机壳11内的空气的流路被设定为第一路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在通常除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作;在通常加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作。

已通过室外空气吸入口24被吸入到室外空气侧通路34中的室外空气oa通过第一室外空气侧风阀43而流入第一调湿室37,在第一调湿室37中通过第一吸附热交换器51而被进行调湿(除湿或加湿)。具体而言,在通常除湿运转下,室外空气oa通过成为蒸发器的第一吸附热交换器51而被除湿和冷却;在通常加湿运转下,室外空气oa通过成为冷凝器的第一吸附热交换器51而被加湿和加热。在第一吸附热交换器51中已被进行了调湿的空气依次通过第一供气侧风阀45、供气侧通路31、供气扇室36和供气口22而被供向室内。

已通过室内空气吸入口23被吸入室内空气侧通路32中的室内空气ra通过第二室内空气侧风阀42而流入第二调湿室38,在第二调湿室38中通过第二吸附热交换器52而被进行调湿(加湿或除湿)。具体而言,在通常除湿运转下,室内空气ra通过成为冷凝器的第二吸附热交换器52而被加湿和加热;在通常加湿运转下,室内空气ra通过成为蒸发器的第二吸附热交换器52而被除湿和冷却。在第二吸附热交换器52中已被进行了调湿的空气依次通过第二排气侧风阀48、排气侧通路33、排气扇室35和排气口21而被排向室外。

《通常调湿运转的第二动作》

如图9所示,在通常调湿运转的第二动作下,机壳11内的空气的流路被设定为第二路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在通常除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作;在通常加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作。

已通过室外空气吸入口24被吸入到室外空气侧通路34中的室外空气oa通过第二室外空气侧风阀44而流入第二调湿室38,在第二调湿室38中通过第二吸附热交换器52而被进行调湿(除湿或加湿)。具体而言,在通常除湿运转下,室外空气oa通过成为蒸发器的第二吸附热交换器52而被除湿和冷却;在通常加湿运转下,室外空气oa通过成为冷凝器的第二吸附热交换器52而被加湿和加热。在第二吸附热交换器52中已被进行了调湿的空气依次通过第二供气侧风阀46、供气侧通路31、供气扇室36以及供气口22而被供向室内。

已通过室内空气吸入口23被吸入室内空气侧通路32中的室内空气ra通过第一室内空气侧风阀41而流入第一调湿室37,在第一调湿室37中通过第一吸附热交换器51而被进行调湿(加湿或除湿)。具体而言,在通常除湿运转下,室内空气ra通过成为冷凝器的第一吸附热交换器51而被加湿和加热;在通常加湿运转下,室内空气ra通过成为蒸发器的第一吸附热交换器51而被除湿和冷却。在第一吸附热交换器51中已被进行了调湿的空气依次通过第一排气侧风阀47、排气侧通路33、排气扇室35以及排气口21而被排向室外。

<旁通调湿运转(第二调湿运转)>

旁通调湿运转是利用第一及第二旁通通路81、82来进行室内的湿度调节的运转,其包括进行室内除湿的旁通除湿运转和进行室内加湿的旁通加湿运转。

在旁通调湿运转下,供气扇26和排气扇25被设定为运转状态。由此,室外空气oa通过室外空气吸入口24而被吸入机壳11内,室内空气ra通过室内空气吸入口23而被吸入机壳11内。

此外,在旁通调湿运转下,第一及第二旁通通路81、82开通,第一及第二吸附热交换器51、52在冷凝器和蒸发器之间交替地进行切换。并且,机壳11内的空气的流路被切换,以便保证已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一及第二吸附热交换器51、52中的一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器及蒸发器中的一者的吸附热交换器)和第一及第二旁通通路81、82中的一者(在该示例中,总为第一旁通通路81)后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一及第二吸附热交换器51、52中的另一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器及蒸发器中的另一者的吸附热交换器)和第一及第二旁通通路81、82中的另一者(在该例中,总为第二旁通通路82)后被排到室外。具体而言,每3分钟交替反复进行以下的第一动作和第二动作。

《旁通调湿运转的第一动作》

如图10所示,在旁通调湿运转的第一动作下,流路切换机构40将机壳11内的空气的流路设定为第三路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在旁通除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作;在旁通加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作。

已通过室外空气吸入口24被吸入到室外空气侧通路34中的室外空气oa的一部分通过第一室外空气侧风阀43而流入第一调湿室37,其余的部分通过第一旁通通路81而流入供气扇室36。已流入到第一调湿室37中的室外空气oa在第一调湿室37中通过第一吸附热交换器51而被进行调湿(除湿或加湿)。具体而言,在旁通除湿运转下,室外空气oa通过成为蒸发器的第一吸附热交换器51而被除湿和冷却;在旁通加湿运转下,室外空气oa通过成为冷凝器的第一吸附热交换器51而被加湿和加热。在第一吸附热交换器51中已被进行了调湿的空气依次通过第一供气侧风阀45和供气侧通路31后流入供气扇室36,在供气扇室36中与已通过第一旁通通路81的空气汇合后,通过供气口22而被供向室内。

已通过室内空气吸入口23被吸入到室内空气侧通路32中的室内空气ra的一部分通过第二室内空气侧风阀42而流入第二调湿室38,其余的部分通过第二旁通通路82而流入供气扇室36。已流入到第二调湿室38中的室内空气ra在第二调湿室38中通过第二吸附热交换器52而被进行调湿(加湿或除湿)。具体而言,在旁通除湿运转下,室内空气ra通过成为冷凝器的第二吸附热交换器52而被加湿和加热;在旁通加湿运转下,室内空气ra通过成为蒸发器的第二吸附热交换器52而被除湿和冷却。在第二吸附热交换器52中已被进行了调湿的空气依次通过第二排气侧风阀48和排气侧通路33后流入排气扇室35,在排气扇室35中与已通过第二旁通通路82的空气汇合后,通过排气口21而被排到室外。

《旁通调湿运转的第二动作》

如图11所示,在旁通调湿运转的第二动作下,流路切换机构40将机壳11内的空气的流路设定为第四路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在旁通除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作;在旁通加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作。

已通过室外空气吸入口24被吸入到室外空气侧通路34中的室外空气oa的一部分通过第二室外空气侧风阀44而流入第二调湿室38,其余的部分通过第一旁通通路81而流入供气扇室36。已流入到第二调湿室38中的室外空气oa在第二调湿室38中通过第二吸附热交换器52而被进行调湿(除湿或加湿)。具体而言,在旁通除湿运转下,室外空气oa通过成为蒸发器的第二吸附热交换器52而被除湿和冷却;在旁通加湿运转下,室外空气oa通过成为冷凝器的第二吸附热交换器52而被加湿和加热。在第二吸附热交换器52中已被进行了调湿的空气依次通过第二供气侧风阀46和供气侧通路31后流入供气扇室36,在供气扇室36中与已通过第一旁通通路81的空气汇合后,通过供气口22而被供向室内。

已通过室内空气吸入口23被吸入到室内空气侧通路32中的室内空气ra的一部分通过第一室内空气侧风阀41而流入第一调湿室37,其余的部分通过第二旁通通路82而流入供气扇室36。已流入到第一调湿室37中的室内空气ra在第一调湿室37中通过第一吸附热交换器51而被进行调湿(加湿或除湿)。具体而言,在旁通除湿运转下,室内空气ra通过成为冷凝器的第一吸附热交换器51而被加湿和加热;在旁通加湿运转下,室内空气ra通过成为蒸发器的第一吸附热交换器51而被除湿和冷却。在第一吸附热交换器51中已被进行了调湿的空气依次通过第一排气侧风阀47和排气侧通路33后流入排气扇室35,在排气扇室35中与已通过第二旁通通路82的空气汇合后,通过排气口21而被排到室外。

需要说明的是,调湿运转(通常调湿运转和旁通调湿运转)的动作、空气的路径(第一~第四路径)、制冷剂回路50的制冷循环动作(第一及第二制冷循环动作)和运转状态(加湿运转和除湿运转)之间的对应关系如图12所示。

<运转模式的切换>

下面,参照图13以及图14,对调湿装置10的运转模式的切换进行说明。在图14中,第一能力特性曲线l1表示通常调湿运转(第一调湿运转)下压缩机53的运转容量和调湿装置10的调湿能力之间的关系。第二能力特性曲线l2表示旁通调湿运转(第二调湿运转)下压缩机53的运转容量和调湿装置10的调湿能力之间的关系。

控制器95按照室内的调湿负荷(即,室内空气ra的湿度与预先设定的目标湿度之差)来设定压缩机53的目标运转容量ctg。具体而言,控制器95按照室内的调湿负荷来设定目标运转容量ctg,以便保证室内的调湿负荷越高,压缩机53的目标运转容量ctg就越高。

并且,如图13所示,控制器95构成为:在进行通常调湿运转的情况下,当压缩机53的目标运转容量ctg低于预先设定的下限运转容量cl时,控制器95就控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便从通常调湿运转切换到旁通调湿运转。

通常调湿运转下的下限运转容量cl被设定为在压缩机53的最小运转容量cmin以上且在第一运转容量以下的运转容量。第一运转容量相当于在通常调湿运转下调湿装置10的调湿能力与旁通调湿运转下调湿装置10的调湿能力的最大值(即,在旁通调湿运转下,压缩机53的运转容量成为最大运转容量cmax时的调湿装置10的调湿能力)相等时的压缩机53的运转容量。需要说明的是,在旁通调湿运转下调湿装置10的调湿能力能够根据旁通调湿运转下通过吸附热交换器51、52的空气的流量和压缩机53的运转容量来进行推断。

并且,如图13所示,控制器95构成为:在进行旁通调湿运转的情况下,当压缩机53的目标运转容量ctg高于预先设定的上限运转容量ch时,控制器95就控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便从旁通调湿运转切换到通常调湿运转。

旁通调湿运转下的上限运转容量ch被设定为在第二运转容量以上且在压缩机53的最大运转容量cmax以下的运转容量。第二运转容量相当于在旁通调湿运转下调湿装置10的调湿能力与通常调湿运转下调湿装置10的调湿能力的最小值(即,在通常调湿运转下,压缩机53的运转容量成为最小运转容量cmin时的调湿装置10的调湿能力)相等时的压缩机53的运转容量。需要说明的是,在通常调湿运转下调湿装置10的调湿能力能够根据通常调湿运转下通过吸附热交换器51、52的空气的流量和压缩机53的运转容量来进行推断。

在图14的示例中,下限运转容量cl被设定为压缩机53的最小运转容量cmin,上限运转容量ch被设定为压缩机53的最大运转容量cmax。并且,在通常调湿运转下与压缩机53的运转容量成为下限运转容量cl时相对应的第一调湿能力,低于在旁通调湿运转下与压缩机53的运转容量成为上限运转容量ch时相对应的第二调湿能力。

<调湿能力的调节幅度>

其次,参照图14对调湿装置10的调湿能力的调节幅度(可调节范围的幅度)进行说明。在图14中,调节幅度w1表示通常调湿运转下调湿装置10的调湿能力的调节幅度。调节幅度w2表示旁通调湿运转下调湿装置10的调湿能力的调节幅度。调节幅度w3表示对通常调湿运转和旁通调湿运转进行切换时的调湿装置10的调湿能力的调节幅度。

调湿运转的调湿能力取决于压缩机53的运转容量和通过第一及第二吸附热交换器51、52的空气的流量(以下,记作“吸附热交换器51、52的通过风量”)。即,具有随着压缩机53的运转容量增大,调湿装置10的调湿能力便会增大的倾向,并且具有随着吸附热交换器51、52的通过风量增多,调湿装置10的调湿能力便会增大的倾向。

并且,在旁通调湿运转下,由于室外空气oa朝吸附热交换器51、52和第一旁通通路81进行分流,并且室内空气ra朝吸附热交换器51、52和第二旁通通路82进行分流,因此在旁通调湿运转下吸附热交换器51、52的通过风量少于通常调湿运转下吸附热交换器51、52的通过风量。

因此,通过从通常调湿运转切换到旁通调湿运转,而能够减少吸附热交换器51、52的通过风量,使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向负值侧(较低侧)偏移。相反地,通过从旁通调湿运转切换到通常调湿运转,而能够增加吸附热交换器51、52的通过风量,使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向正值侧(较高侧)偏移。

<第一实施方式的效果>

如上所述,通过对通常调湿运转和旁通调湿运转进行切换,而能够使调湿装置10的调湿能力的可调节范围产生偏移。具体而言,在通常调湿运转下,当压缩机53的目标运转容量ctg低于下限运转容量cl时,通过从通常调湿运转切换到旁通调湿运转,从而能够在要将调湿装置10的调湿能力向负值侧调节的余地快没有的情况下使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向负值侧偏移。此外,在旁通调湿运转下,当压缩机53的目标运转容量ctg高于上限运转容量ch时,通过从旁通调湿运转切换到通常调湿运转,从而能够在要将调湿装置10的调湿能力向正值侧调节的余地快没有的情况下使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向正值侧偏移。

这样一来,由于能够通过对通常调湿运转和旁通调湿运转进行切换,来使调湿装置10的调湿能力的可调节范围偏移,因此与仅进行通常调湿运转时相比,能够扩大调湿装置10的调湿能力的调节幅度(可调节范围的幅度)。

并且,通过设定下限运转容量cl和上限运转容量ch,以便保证第一调湿能力(在通常调湿运转下与压缩机53的运转容量成为下限运转容量cl时相对应的调湿装置10的调湿能力)低于第二调湿能力(在旁通调湿运转下与压缩机53的运转容量成为上限运转容量ch时相对应的调湿装置10的调湿能力),从而能够防止在刚刚从通常调湿运转切换到旁通调湿运转后,由于压缩机53的运转容量高于上限运转容量ch而又从旁通调湿运转返回到通常调湿运转的情况出现。并且,能够防止在刚刚从旁通调湿运转切换到通常调湿运转后,由于压缩机53的运转容量低于下限运转容量cl而又从通常调湿运转返回到旁通调湿运转的情况出现。由此,能够防止通常调湿运转和旁通调湿运转之间频繁进行切换的现象(所谓的波动)出现。

需要说明的是,当为了调节室内的湿度而要求比调湿装置10的调湿能力的可调节范围更低的调湿能力时(即,室内的调湿负荷为较低负荷时),在调湿装置10中会让压缩机53反复启动和停止。此外,具有压缩机53反复启动和停止的频率越高,调湿装置10的功耗就会越高的倾向。并且,在将压缩机53从停止状态切换到运转状态(即,启动压缩机53)时,为了确保制冷剂回路50中的高压与低压之间的压力差,优选将供气扇26以及排气扇25设定为停止状态。不过,若使供气扇26以及排气扇25停止,室内的换气就会停止,因此室内的换气量便会下降。

由于在本实施方式的调湿装置10中,能够扩大调湿装置10的调湿能力的可调节范围(特别是与仅进行通常调湿运转时相比,能够使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向负值侧扩大),因此能够降低压缩机53反复启动和停止的频率。由此,与仅进行通常调湿运转时相比,能够减少调湿装置10的功耗。并且,由于能够降低压缩机53反复启动和停止的频率,因此能够抑制由于供气扇26及排气扇25随压缩机53的启动动作而停止所造成的室内换气量下降。

(第一实施方式的变形例)

需要说明的是,在第一实施方式的调湿装置10中,控制器95也可以具有如下结构。即,控制器95也可以构成为:在进行旁通调湿运转(第二调湿运转)的情况下,当预先设定好的结露保护条件成立时,该控制器95就控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便使旁通调湿运转结束(例如,从旁通调湿运转切换到通常调湿运转)。

结露保护条件是为了防止在第一及第二调湿室37、38和第一及第二旁通通路81、82中的至少一个上产生结露而预先设定好的条件。例如,结露保护条件中包含成为蒸发器的吸附热交换器51、52中的制冷剂的蒸发温度低于吸附热交换器51、52的结露保护温度这一条件(即,用以防止在调湿室37、38中产生结露的条件)。需要说明的是,吸附热交换器51、52的结露保护温度被设定成可看作在成为蒸发器的吸附热交换器51、52中产生结露的可能性较高的温度(具体而言,比室外空气oa的露点温度略高的温度)。

并且,结露保护条件中也可以包含室内空气ra的温度低于让室外空气oa通过的旁通通路(在该示例中为第一旁通通路81)以及调湿室37、38的结露保护温度这一条件(即,用以防止在让室外空气oa通过的旁通通路以及调湿室37、38中产生结露的条件)。需要说明的是,让室外空气oa通过的旁通通路以及调湿室37、38的结露保护温度被设定成可看作在让室外空气oa通过的旁通通路以及调湿室37、38中产生结露的可能性较高的温度(具体而言,比室外空气oa的露点温度略高的温度)。

通过上述控制,而能够在旁通调湿运转下当结露保护条件成立时使旁通调湿运转结束。因此,能够防止在第一及第二调湿室37、38和第一及第二旁通通路81、82中的至少一个上产生结露。

(第二实施方式)

图15示出了第二实施方式的调湿装置10的结构例。与第一实施方式中的调湿装置10相同,第二实施方式中的调湿装置10包括机壳11、制冷剂回路50、流路切换机构40和控制器95。

需要说明的是,第二实施方式的调湿装置10的旁通通路80和流路切换机构40的结构与第一实施方式的调湿装置10不同。在第二实施方式的调湿装置10中,旁通通路80由第一旁通通路81构成,流路切换机构40由八个风阀41~48和第一旁通用风阀83构成。即,在第二实施方式的调湿装置10中,省略了图1~图4所示的第二旁通通路82和第二旁通用风阀84。其它结构与第一实施方式的调湿装置10的结构相同。

<机壳>

在第二实施方式中,与第一实施方式的不同之处在于:在机壳11中没有设置图1~图4所示的第二隔板75和隔板79,上游侧隔板71的左端部以及下游侧隔板72的左端部与第二侧面面板部15相连。其它结构与第一实施方式的机壳11的结构相同。

<流路切换机构>

在第二实施方式中,与第一实施方式相同,流路切换机构40构成为切换机壳11内的空气的流路。具体而言,流路切换机构40通过分别打开或关闭八个风阀41~48和旁通用风阀83,而使机壳11内的空气的流路在第一路径(图17)、第二路径(图18)、第三路径(图19)和第四路径(图20)之间进行切换。需要说明的是,在图17~图20中,对于成为关闭状态的风阀画上了斜线。

《第一路径》

在形成第一路径(图17)时,第一旁通用风阀83成为关闭状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45和第二排气侧风阀48成为打开状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46和第一排气侧风阀47成为关闭状态。在该状态下,第一旁通通路81关闭,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一吸附热交换器51后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第二吸附热交换器52后被排到室外。

《第二路径》

在形成第二路径(图18)时,第一旁通用风阀83成为关闭状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46和第一排气侧风阀47成为打开状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45和第二排气侧风阀48成为关闭状态。在该状态下,第一旁通通路81关闭,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第二吸附热交换器52后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一吸附热交换器51后被排到室外。

《第三路径》

在形成第三路径(图19)时,第一旁通用风阀83成为打开状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45和第二排气侧风阀48成为打开状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46和第一排气侧风阀47成为关闭状态。在该状态下,第一旁通通路81开通,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一吸附热交换器51和第一旁通通路81后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第二吸附热交换器52后被排到室外。

《第四路径》

在形成第四路径(图20)时,第一旁通用风阀83成为打开状态,第一室内空气侧风阀41、第二室外空气侧风阀44、第二供气侧风阀46和第一排气侧风阀47成为打开状态,第二室内空气侧风阀42、第一室外空气侧风阀43、第一供气侧风阀45和第二排气侧风阀48成为关闭状态。在该状态下,第一旁通通路81开通,已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第二吸附热交换器52和第一旁通通路81后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一吸附热交换器51后被排到室外。

需要说明的是,空气的路径(第一~第四路径)、风阀41~48、83的开、关状态、以及通过吸附热交换器51、52的空气的种类(室外空气oa和室内空气ra)之间的对应关系如图16所示。

<控制器>

在第二实施方式中,与第一实施方式相同,控制器95根据所输入的这些检测值、信号,来控制调湿装置10的流路切换机构40、制冷剂回路50。具体而言,控制器95控制风阀41~48、83、风扇25、26、压缩机53、电子膨胀阀55和四通换向阀54。

并且,在第二实施方式中,与第一实施方式相同,控制器95控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便在调湿装置10中可选择地进行通常调湿运转(第一调湿运转)和旁通调湿运转(第二调湿运转)。

<通常调湿运转(第一调湿运转)>

通常调湿运转是在不利用第一旁通通路81的情况下进行室内的湿度调节的运转,其包括进行室内除湿的通常除湿运转和进行室内加湿的通常加湿运转。

在通常调湿运转下,供气扇26和排气扇25被设定为运转状态。由此,室外空气oa通过室外空气吸入口24而被吸入机壳11内,室内空气ra通过室内空气吸入口23而被吸入机壳11内。

此外,在通常调湿运转下,第一旁通通路81关闭,第一及第二吸附热交换器51、52在冷凝器和蒸发器之间交替地进行切换。并且,机壳11内的空气的流路被切换,以便保证已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一及第二吸附热交换器51、52中的一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器及蒸发器中的一者的吸附热交换器)后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一及第二吸附热交换器51、52中的另一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器及蒸发器中的另一者的吸附热交换器)后被排到室外。具体而言,每3分钟交替反复地进行以下的第一动作和第二动作。

《通常调湿运转的第一动作》

如图17所示,在通常调湿运转的第一动作下,机壳11内的空气的流路被设定为第一路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在通常除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作;在通常加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作。需要说明的是,第二实施方式的通常调湿运转的第一动作下的室外空气oa以及室内空气ra的流动情况与第一实施方式的通常调湿运转的第一动作下的室外空气oa以及室内空气ra的流动情况(参照图8)相同。

《通常调湿运转的第二动作》

如图18所示,在通常调湿运转的第二动作下,机壳11内的空气的流路被设定为第二路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在通常除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作;在通常加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作。需要说明的是,第二实施方式的通常调湿运转的第二动作下的室外空气oa以及室内空气ra的流动情况与第一实施方式的通常调湿运转的第二动作下的室外空气oa以及室内空气ra的流动情况(参照图9)相同。

<旁通调湿运转(第二调湿运转)>

旁通调湿运转是利用第一旁通通路81来进行室内的湿度调节的运转,其包括进行室内除湿的旁通除湿运转和进行室内加湿的旁通加湿运转。

在旁通调湿运转下,供气扇26和排气扇25被设定为运转状态。由此,室外空气oa通过室外空气吸入口24而被吸入机壳11内,室内空气ra通过室内空气吸入口23而被吸入机壳11内。

此外,在旁通调湿运转下,第一旁通通路81开通,第一及第二吸附热交换器51、52在冷凝器和蒸发器之间交替地进行切换。并且,机壳11内的空气的流路被切换,以便保证已被吸入机壳11内的室外空气oa通过第一及第二吸附热交换器51、52中的一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器以及蒸发器中的一者的吸附热交换器)和第一旁通通路81后被供向室内,并且已被吸入机壳11内的室内空气ra通过第一及第二吸附热交换器51、52中的另一吸附热交换器(具体而言,成为冷凝器以及蒸发器中的另一者的吸附热交换器)后被排到室外。具体而言,每3分钟交替反复进行以下的第一动作和第二动作。

《旁通调湿运转的第一动作》

如图19所示,在旁通调湿运转的第一动作下,流路切换机构40将机壳11内的空气的流路设定为第三路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在旁通除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作;在旁通加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作。需要说明的是,第二实施方式的旁通调湿运转的第一动作下的室外空气oa的流动情况与第一实施方式的旁通调湿运转的第一动作下的室外空气oa的流动情况(参照图10)相同。

已通过室内空气吸入口23被吸入到室内空气侧通路32中的室内空气ra通过第二室内空气侧风阀42而流入第二调湿室38。已流入到第二调湿室38中的室内空气ra在第二调湿室38中通过第二吸附热交换器52而被进行调湿(加湿或除湿)。在第二吸附热交换器52中已被进行了调湿的空气依次通过第二排气侧风阀48和排气侧通路33后流入排气扇室35,然后通过排气口21而被排到室外。

《旁通调湿运转的第二动作》

如图20所示,在旁通调湿运转的第二动作下,流路切换机构40将机壳11内的空气的流路设定为第四路径。并且,在制冷剂回路50中进行制冷循环动作。具体而言,在旁通除湿运转下,在制冷剂回路50中进行第一制冷循环动作;在旁通加湿运转下,在制冷剂回路50中进行第二制冷循环动作。需要说明的是,第二实施方式的旁通调湿运转的第二动作下的室外空气oa的流动情况与第一实施方式的旁通调湿运转的第二动作下的室外空气oa的流动情况(参照图11)相同。

已通过室内空气吸入口23被吸入到室内空气侧通路32中的室内空气ra通过第一室内空气侧风阀41而流入第一调湿室37。已流入到第一调湿室37中的室内空气ra在第一调湿室37中通过第一吸附热交换器51而被进行调湿(加湿或除湿)。在第一吸附热交换器51中已被进行了调湿的空气依次通过第一排气侧风阀47和排气侧通路33后流入排气扇室35,然后通过排气口21而被排到室外。

需要说明的是,与第一实施方式相同,调湿运转(通常调湿运转和旁通调湿运转)的动作、空气的路径(第一~第四路径)、制冷剂回路50的制冷循环动作(第一及第二制冷循环动作)以及运转状态(加湿运转和除湿运转)之间的对应关系如图12所示。

<运转模式的切换>

此外,第二实施方式的调湿装置10的运转模式的切换方式与第一实施方式的调湿装置10的运转模式的切换方式相同。具体而言,与第一实施方式相同,在第二实施方式中,控制器95按照室内的调湿负荷(即,室内空气ra的湿度与预先设定的目标湿度之差)来设定压缩机53的目标运转容量ctg。并且,如图13所示,控制部95构成为:在进行通常调湿运转的情况下,当压缩机53的目标运转容量ctg低于预先设定的下限运转容量cl时,控制器95就控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便从通常调湿运转切换到旁通调湿运转。并且,如图13所示,控制器95构成为:在进行旁通调湿运转的情况下,当压缩机53的目标运转容量ctg高于预先设定的上限运转容量ch时,控制器95就控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便从旁通调湿运转切换到通常调湿运转。

<调湿能力的调节幅度>

此外,与第一实施方式相同,在第二实施方式中,通常调湿运转(第一调湿运转)下的压缩机53的运转容量与调湿装置10的调湿能力之间的关系如图14所示的第一能力特性曲线l1那样,旁通调湿运转(第二调湿运转)下的压缩机53的运转容量与调湿装置10的调湿能力之间的关系如图14所示的第二能力特性曲线l2那样。并且,通常调湿运转下的调湿装置10的调湿能力的调节幅度为图14所示的调节幅度w1,旁通调湿运转下的调湿装置10的调湿能力的调节幅度为图14所示的调节幅度w2,对通常调湿运转和旁通调湿运转进行切换时的调湿装置10的调湿能力的调节幅度为调湿幅度w3。

调湿运转的调湿能力取决于压缩机53的运转容量和通过第一及第二吸附热交换器51、52的空气的流量(特别是通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量)。即,具有随着压缩机53的运转容量增大,调湿装置10的调湿能力便会增大的倾向,并且具有随着通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量增多,调湿装置10的调湿能力便会增大的倾向。

并且,在旁通调湿运转下,由于室外空气oa朝吸附热交换器51、52和第一旁通通路81进行分流,因此在旁通调湿运转下通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量少于在通常调湿运转下通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量。

因此,通过从通常调湿运转切换到旁通调湿运转,而能够减少通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量,使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向负值侧(较低侧)偏移。相反地,通过从旁通调湿运转切换到通常调湿运转,而能够增加通过吸附热交换器51、52的室外空气oa的风量,使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向正值侧(较高侧)偏移。

<第二实施方式的效果>

如上所述,通过对通常调湿运转和旁通调湿运转进行切换,而能够使调湿装置10的调湿能力的可调节范围产生偏移。具体而言,在通常调湿运转下,当压缩机53的目标运转容量ctg低于下限运转容量cl时,通过从通常调湿运转切换到旁通调湿运转,从而能够在要将调湿装置10的调湿能力向负值侧调节的余地快没有的情况下使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向负值侧偏移。此外,在旁通调湿运转下,当压缩机53的目标运转容量ctg高于上限运转容量ch时,通过从旁通调湿运转切换到通常调湿运转,从而能够在要将调湿装置10的调湿能力向正值侧调节的余地快没有的情况下使调湿装置10的调湿能力的可调节范围向正值侧偏移。

这样一来,由于能够通过对通常调湿运转和旁通调湿运转进行切换,来使调湿装置10的调湿能力的可调节范围偏移,因此与仅进行通常调湿运转的情况相比,能够扩大调湿装置10的调湿能力的调节幅度(可调节范围的幅度)。

并且,通过设定下限运转容量cl和上限运转容量ch,以便保证第一调湿能力(在通常调湿运转下与压缩机53的运转容量成为下限运转容量cl时相对应的调湿装置10的调湿能力)低于第二调湿能力(在旁通调湿运转下与压缩机53的运转容量成为上限运转容量ch时相对应的调湿装置10的调湿能力),从而能够防止在刚刚从通常调湿运转切换到旁通调湿运转后,由于压缩机53的运转容量高于上限运转容量ch而又从旁通调湿运转返回到通常调湿运转的情况出现。并且,能够防止在刚刚从旁通调湿运转切换到通常调湿运转后,由于压缩机53的运转容量低于下限运转容量cl而又从通常调湿运转返回到旁通调湿运转的情况出现。由此,能够防止通常调湿运转和旁通调湿运转之间频繁进行切换的现象(所谓的波动)出现。

(第二实施方式的变形例)

与第一实施方式的变形例相同,在第二实施方式的调湿装置10中,控制器95也可以构成为:在进行旁通调湿运转(第二调湿运转)的情况下,当预先设定好的结露保护条件成立时,该控制器95就控制制冷剂回路50和流路切换机构40,以便使旁通调湿运转结束(例如,从旁通调湿运转切换到通常调湿运转)。需要说明的是,与第一实施方式的变形例相同,所述结露保护条件是为了防止在第一及第二调湿室37、38和第一旁通通路81中的至少一个上产生结露而预先设定好的条件。

通过上述控制,而能够在旁通调湿运转下当结露保护条件成立时,使旁通调湿运转结束。因此,能够防止在第一及第二调湿室37、38和第一旁通通路81中的至少一个上产生结露。

(其它实施方式)

在上述说明中,在第一实施方式中,以流路切换机构40具有下述结构的情况为例进行了说明,即,该流路切换机构40构成为:在旁通调湿运转(第二调湿运转)下已被吸入到机壳11内的室外空气oa的一部分总是通过第一旁通通路81被供向室内,而已被吸入到机壳11内的室内空气ra的一部分总是通过第二旁通通路82被排到室外。不过,流路切换机构40也可以具有下述结构,即:流路切换机构40也可以构成为:能够在第一旁通状态和第二旁通状态之间交替地进行切换,在所述第一旁通状态下,已被吸入到机壳11内的室外空气oa的一部分通过第一旁通通路81被供向室内,而已被吸入到机壳11内的室内空气ra的一部分通过第二旁通通路82被排到室外,在所述第二旁通状态下,已被吸入到机壳11内的室外空气oa的一部分通过第二旁通通路82被供向室内,而已被吸入到机壳11内的室内空气ra的一部分通过第一旁通通路81被排到室外。当具有上述结构时,也是在旁通调湿运转(第二调湿运转)下,已被吸入到机壳11内的室外空气oa通过第一及第二吸附热交换器51、52中的一者和第一及第二旁通通路81、82中的一者被供向室内,已被吸入到机壳11内的室内空气ra通过第一及第二吸附热交换器51、52中的另一者和第一及第二旁通通路81、82中的另一者被排到室外。

并且,也可以将上述实施方式适当组合起来加以实施。上述实施方式实质上是优选实施例,并没有意图限定该公开、其应用对象或者其用途的范围。

-产业实用性-

如上所述,所述调湿装置作为进行室内的湿度调节的调湿装置是很有用的。

一符号说明-

10调湿装置

11机壳

37第一调湿室

38第二调湿室

40流路切换机构

50制冷剂回路

51第一吸附热交换器

52第二吸附热交换器

53压缩机

80旁通通路

81第一旁通通路

82第二旁通通路

95控制器(控制部)

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