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TWI541478B - Air conditioning unit - Google Patents

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TWI541478B
TWI541478B TW099133825A TW99133825A TWI541478B TW I541478 B TWI541478 B TW I541478B TW 099133825 A TW099133825 A TW 099133825A TW 99133825 A TW99133825 A TW 99133825A TW I541478 B TWI541478 B TW I541478B
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carbon dioxide
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honeycomb rotor
adsorption
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Seibu Giken Kk
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Priority claimed from JP2010124240A external-priority patent/JP2011247566A/ja
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  • Drying Of Gases (AREA)

Description

空調裝置
本發明涉及一種即使換氣量少也能保持室內空氣品質且對空氣調節所需要的能量小的空氣調節裝置(以下,也稱作“空調裝置”)。進一步地,本發明涉及一種採用諸如矽膠、沸石等吸濕劑的空調裝置,特別是提供一種無需進行換氣即可提高室內空氣品質的空調裝置。
現在,空調裝置中最為普及的一種是藉由熱泵進行供冷和供暖、並組合有用於防止能量伴隨著換氣而排放的全熱交換器的空調裝置。
作為比這種由熱泵和全熱交換器進行組合的裝置能更進一步提高空氣品質、有效利用廢熱能量的空調裝置,正在不斷普及之中。空調裝置是採用矽膠等吸濕劑製作乾燥空氣、將乾燥空氣加濕冷卻的裝置。進一步地,也有提案提出了將熱泵組合於空調裝置而獲得的提高能量效率的裝置。
按照日本建築標準法(建築基準法)等的規定,室內空氣的換氣,需要達到一定量的換氣量。在上述的熱泵和全熱交換器的組合的情形下,在供冷和供暖時進行換氣所失去能量的60~70%左右能夠得到回收。
此處,著眼於室內空氣品質進行研究可知,當室內有人時會引起氧消耗,以及二氧化碳、濕度、氨等帶氣味的成分增加。人的呼吸所引起減少的氧的摩爾量與增加的二氧化碳的摩爾量相等。其原因是:人吸入氧後在體內消耗脂肪、碳水化合物,然後將二氧化碳排出,因此,在吸入的O2上結合碳而成為CO2,吸入的氧的摩爾數與呼出的二氧化碳的摩爾數相等。另一方面,氧在空氣中占到21%,即使其以1000ppm的程度進行減少也完全沒有問題,但二氧化碳以1000ppm的程度增加則會成為問題。
亦即,在日本的建築標準法中,規定中央管理方式的空氣調節機需將二氧化碳濃度保持為1000ppm(0.1%)以下,為了滿足該規定,按式1來計算換氣量,結果是每人需要有30m3/h的換氣量。
需要新鮮空氣量=二氧化碳產量/(允許濃度-新鮮空氣的二氧化碳濃度)=0.02(m3/h人)/(0.001-0.00035)(m3/m3)=30(m3/h人) 式1作為改善方法,採用了如專利文獻1中所公開的全熱交換器。藉由採用這種全熱交換器,能夠使伴隨著換氣而失去的能量的60~70%得到回收。另外,在專利文獻1中,針對全熱交換器採用了顯熱交換器、熱泵,能夠進一步實現能量節省。
此外,被稱作空氣調節裝置的空調裝置是通過採用吸濕劑來製作乾燥空氣的裝置,與冷凍式的除濕機相比能製作低露點的空氣。另外,還能用內燃機等的廢熱為吸濕劑解吸附,這種情況下節能效果能夠變高。
另外,在製作乾燥空氣時也能製作高濕空氣,因此也可以藉由對室內供給該高濕空氣來進行加濕。
如上述的空調裝置被用作建築物的室內空調,近幾年來還被研究作為混合動力汽車的空調裝置。混合動力汽車,在整體上的能量效率高,因此廢熱量少、從供暖設備排出的空氣的溫度低,存在所謂車窗的防霧不充分的問題。作為上述的技術,例如,有專利文獻2及專利文獻3中所公開的裝置。
先前技術文獻:
專利文獻1:日本特開2005-114254號公報
專利文獻2:日本特開2000-280724號公報
專利文獻3:日本特開2001-47844號公報
專利文獻4:日本特開2009-52753號公報
專利文獻1所公開的裝置,如上所述,能夠確保換氣量並且還能夠確保節省能量,但是,為了保持二氧化碳濃度在規定值以下,需要在外部氣體與室內空氣之間進行換氣。因此,能量節省效果也存在一定的限度。
本申請發明是為了進一步實現能量節省而完成的,是從室內空氣中分離並排出二氧化碳的發明。
亦即,如上所述,對氧濃度而言,相對於大氣的約21%,按日本勞動標準法(勞動基準法)的規定,其下限值為18%的量,氧濃度的允許幅度與二氧化碳相比大30倍,可以說換氣是為了保持二氧化碳濃度處於基準值以下的需要、而不是為了氧濃度。如果能夠吸附、去除二氧化碳並使濃度保持在1000ppm以下,同時使VOC等其他有害氣體濃度也保持在基準值以下,則換氣量就能夠按式2的算式縮小至十五分之一(保持氧濃度為20%的情況下)。
用於保持氧濃度為20%的換氣量=需要新鮮空氣量=氧消耗量/(新鮮空氣的氧濃度-允許氧濃度)=0.02(m3/h人)/(0.21-0.20)(m3/m3)=2(m3/h人) 式2
專利文獻2所公開的裝置涉及一種車輛用的空調裝置,其設置是藉由使室內空氣進行循環,來防止能量伴隨著換氣的消失,只對防止室內二氧化碳的增加所需要的空氣量進行換氣。
但是,對於專利文獻1所述的裝置,依然需要進行換氣,因此,存在所謂的與此相隨的能量消失的問題。
另外,專利文獻3所公開的裝置涉及一種車輛用的空調裝置,該裝置在節省能量的情況下提高除濕性能。例如,在第0003段中記載有進行換氣的問題點。因此,在第0004段中記載有減少室內空氣的換氣量的內容。
然而,依然要進行換氣,存在著尚未解決能量伴隨著換氣而損失的問題。
並且,專利文獻4所公開的裝置,是使室內空氣中的有害氣體、二氧化碳吸附於蜂窩式轉子(honeycomb rotor)而進行排出的裝置。其所公開的裝置,僅排出二氧化碳、有害氣體,因此,與藉由換氣而降低有害氣體等室內濃度的裝置相比,節省能量的效果尤其高。
但是,該專利文獻4所公開的裝置,當長時間使用時,存在室內的氧濃度逐漸降低的問題。本發明的目的在於提供一種不進行換氣而能抑制能量的損失、並且能夠淨化室內空氣的空調裝置。
本發明的最主要的特徵在於,讓來自室內的回流空氣通過熱泵循環系統(heat pump cycle)的蒸發器(evaporator)進行冷卻,使冷卻過的空氣通過具有二氧化碳吸附作用的蜂窩式轉子的吸附區(adsorption zone),並且使通過熱泵循環系統的冷凝器(condenser)而溫度上升的外部氣體通過蜂窩式轉子的解吸附區。
另外,本發明的設置如下:包括至少承載有吸濕劑、二氧化碳吸附劑和氮氣吸附劑的蜂窩式轉子,該蜂窩式轉子至少分為吸附區和解吸附區,將室內空氣循環通過吸附區,並且使通過解吸附區(desorption zone)的空氣排放到外部氣體中。
本發明的空調裝置,使室內回流空氣中的二氧化碳吸附於蜂窩式轉子上,所吸附的二氧化碳基於熱泵循環系統的冷凝器的熱量得以解吸附,並排放到大氣中。因此,即使室內有人,也能夠使二氧化碳濃度不上升,能夠大幅度減少換氣量。另外,藉由蜂窩式轉子的吸附劑的選定,也可使其擁有吸附水蒸氣的能力以降低所供給空氣的濕度。
並且,由於能夠大幅度減少換氣量,所以能夠大幅度減少伴隨著換氣而損失的能量。另外,由於針對吸附於蜂窩式轉子的二氧化碳的解吸附是採用熱泵的冷凝器的廢熱,所以並不存在特殊的能量需求因素,從該方面考慮,也節省能量。
另外,作為蜂窩式轉子,當採用對有機溶劑氣體(volatile organic compound gas)(以下,也記為“VOC”)、氨等帶氣味物質有吸附能力的材料時,可排出室內空氣中的VOC和帶氣味物質,提高室內環境。並且,作為蜂窩式轉子,當採用有吸附濕氣能力的材料時,可降低室內空氣的濕度。這樣的話,供冷時的熱泵的潛熱(latent heat)負荷減少,從該方面考慮,也節省能量。
特別是,在日本夏季的空氣條件下,濕度高,供冷時熱泵的潛熱負荷比顯熱負荷大,如果使該潛熱負荷減小的話,則會大幅度減少熱泵的能量消耗。
對於如上所述的蜂窩式轉子,如果除二氧化碳的吸附能力以外,再賦予VOC的吸附能力、濕氣的吸附能力,則會獲得更好的效果。
本發明的空調裝置,因為有如上所述的結構,人們在室內產生的二氧化碳,經蜂窩式轉子吸附並且通過解吸附區得以解吸附後排放到外部氣體中。在這裏室內空氣中的氧被消耗,但當承載有氮氣吸附劑時,同時氮氣也被吸附排出,因此空氣中氧的濃度不下降。順便提一下,大氣是由氮氣約78%、氧氣約21%、其他約1%來組成的,如果能夠排出與在室內所消耗的氧氣對應的大氣組成比率,亦即,排出相對於1份氧氣的4倍量的氮氣,那麼就能夠保持氧濃度為21%左右。
另一方面,二氧化碳濃度的允許值按日本建築標準法為0.1%(按美國國立職業安全衛生研究所和美國產業衛生專家會議的允許值為0.5%),由於在空氣中僅僅稍有增加即對人的健康帶來影響,所以認為在室內每個人需要30m3/H的換氣,如果能夠從室內排出二氧化碳和與所消耗氧氣所對應的氮氣的一部分,那麼即使不進行30m3/H的換氣也可同時保持室內環境的二氧化碳濃度、氧氣濃度。
例如,因為每個人的二氧化碳產量為0.02m3/H,所以與0.08m3/H氮氣合併在一起,只要換氣0.1m3/H即可。因此,基於日本建築標準法,與藉由換氣使二氧化碳濃度保持在規定值以下的情況相比,換氣量為三百分之一。
進一步地,本發明的空調裝置,在蜂窩式轉子上還進一步承載有吸濕劑,因此,還能夠同時進行室內的除濕。
另外,藉由在蜂窩式轉子上進一步承載有有機溶劑氣體(以下,也記為VOC)的吸附劑,能從室內排出VOC,在該情況下能夠進一步改善室內環境。
特別是近年來,光化學煙霧等在城市圈相繼發生,在這種情況下進行換氣,會擔心光化學煙霧進入室內。另外,在主幹線道路沿途的汽車排放的氣體、在繁華街道因烹調而排放的帶氣味氣體也可能藉由換氣進入室內。但是,基於本發明的空調裝置,即使不進行換氣也能淨化室內空氣,因此不存在這種問題。
本發明是基於下述設置實現將換氣量降至最低而提高能量節省效果的目的,即,將來自室內的回流空氣通過熱泵循環系統的蒸發器進行冷卻,使冷卻過的空氣通過具備二氧化碳吸附作用的蜂窩式轉子的吸附區(adsorption zone),並且使通過熱泵循環系統的冷凝器而溫度上升的外部氣體通過蜂窩式轉子的解吸附區,因此,將室內空氣中的二氧化碳排放到外部。
另外,本發明的蜂窩式轉子,包括至少兼備濕氣吸附或吸收功能、二氧化碳吸附或吸收功能、以及氮氣吸附功能的蜂窩狀物,蜂窩式轉子至少分為吸附區和解吸附區,使室內空氣通過吸附區並且使通過吸附區的空氣再次返回到室內,並且使通過解吸附區的空氣排放到外部氣體中,因此,室內空氣中的二氧化碳和氮氣的一部分伴隨著濕氣排放到室外,具有能夠保持室內的二氧化碳濃度和氧氣濃度的作用。
[實施例1]
下面,依照附圖說明本發明的實施例1。圖1和圖2中,1是蜂窩式轉子,其藉由如圖2所示的電動機2的驅動而進行旋轉,並且分割為吸附區3和解吸附區4。
此處的蜂窩式轉子1,主要吸附濕氣和二氧化碳,進一步還吸附諸如甲醛之類的極性物質。因此,作為吸附劑,可以使用丙烯酸類或苯乙烯類的弱鹼性陰離子交換樹脂。
這些離子交換樹脂,用於空氣中時也吸附水分、二氧化碳。將上述離子交換樹脂採用研磨機進行粉碎並藉由醋酸乙烯類、丙烯酸類的粘合劑承載於蜂窩狀物體上,製成蜂窩式轉子1。
將如上所述製作的蜂窩式轉子1組裝於圖1的空調裝置5中。圖1的空調裝置5具有以下的結構。在空調裝置5中,房間6的空氣經由回流空氣通道7返回。外部氣體經採用過濾器8除塵,與通過回流空氣通道7的室內回流空氣相混合,經採用過濾器9除塵,進入冷卻器10。
冷卻器10是熱泵的蒸發器,室內回流空氣和外部氣體在冷卻器10中冷卻,進入蜂窩式轉子1的吸附區3。在此,室內回流空氣中所含的濕氣、二氧化碳和甲醛等有機溶劑蒸氣(以下,也記為“VOC”)吸附於蜂窩式轉子1中。通過蜂窩式轉子1的吸附區3得到淨化的乾燥空氣通過噴水嘴11。當從噴水嘴11噴水時,藉由水的氣化熱,空氣得到冷卻。
加熱器12是應用於冬季供暖的裝置,詳細情況見後述。如上所述,經淨化冷卻過的空氣通過向室內供給的供給通道13供給室內6。加熱器14與冷卻器10一起構成熱泵,是熱泵的冷凝器。外部氣體通過該加熱器14,升溫的外部氣體進入蜂窩式轉子1的解吸附區4,對蜂窩式轉子1所吸附的濕氣、二氧化碳和VOC進行解吸附。
以上是夏季的空調裝置5的結構說明,下面結合其空氣條件對運行進行說明。首先,室內回流空氣的條件是:二氧化碳濃度為1000ppm,溫度為27度,相對濕度為52.3%,絕對濕度為11.68g/Kg,焓(enthalpy)為56.9KJ/Kg。該空氣29000Nm3/h與1000Nm3/h外部氣體(二氧化碳濃度為360ppm,溫度為35度,相對濕度為64%,絕對濕度為22.9g/Kg,焓為93.9KJ/Kg)進行混合。該空氣採用冷卻器10冷卻至15度。此時,室內空氣藉由洗手間的換氣、廚房的換氣,向外排放1000Nm3/h左右。亦即,1000Nm3/h的室內空氣和等量的外部氣體進行替換。
實驗的結果是:向房間6進行空氣供給的空氣條件是,二氧化碳濃度為780ppm,溫度為20.5度,絕對濕度為8.00g/Kg,焓(enthalpy)為40.3KJ/Kg。該實驗所使用的熱泵的性能係數(COP)為4。
為了與上述結果進行對比,發明人對只藉由換氣來達到相同二氧化碳濃度值時的能量消耗進行了研究。為了該研究,以如圖3所示的對照模式為基礎,該對照模式是從圖1的本發明的空調裝置5中去除了蜂窩式轉子1。對於該對照模式中與本發明的空調裝置5相同的構成物賦予相同的編號,此處省略重複的說明。
將對照模式的室內6的空氣條件設定為與本發明的空調裝置5的室內6的空氣條件相同。該對照模式的供冷負荷為1155MJ/h。另外,如圖4所示,在換氣時採用全熱交換轉子15的情況下,在排氣和吸氣之間進行顯熱和潛熱雙方的交換,能量得以回收。
根據表1的計算結果,相對於沒有設置全熱交換器的對照模式的供冷負荷1155MJ/h,本發明的空調裝置的供冷負荷為697MJ/h,因此,能量有效節省量為458MJ/h。
[實施例2]
在上述實施例1中,作為蜂窩式轉子的吸附劑,採用丙烯酸類或苯乙烯類的弱鹼性陰離子交換樹脂,在此實施例2中,作為吸附劑,採用細孔的直徑為3(埃,angstrom)以下的疏水性沸石。其他的結構和實施例1相同。這種疏水性沸石採用疏水性粘合劑承載於蜂窩式轉子上。作為疏水性粘合劑的例子,在無機粘合劑的情形下,採用的有二氧化矽類粘合劑,亦即,有機聚矽氧烷的二氧化矽類,在有機粘合劑的情形下,採用的有由飽和聚酯類、聚酯丙烯酸酯寡聚物(acrylate-oligomer)形成的粘合劑等。
此實施例2的蜂窩式轉子,吸附劑和粘合劑都有疏水性,不吸附水分。另一方面,吸附小分子的二氧化碳。如果有人在房間6內,那麼人呼氣中含有的二氧化碳將致使二氧化碳的濃度上升。該二氧化碳被吸附於蜂窩式轉子1的吸附區3中,在解吸附區4解吸附而被排放於大氣中。
在該實施例2的裝置中,因為吸附於蜂窩式轉子1的濕氣少、室內的濕氣不被排放到外部,特別適於冬季的空調、濕度低的地區的空調。
上述的實施例1和實施例2的粘合劑,也可使用矽溶膠進行替代。在該情況下,能夠發揮粘合劑的水分吸附能力,能夠排出房間6內的濕氣。
[實施例3]
下面,對於本發明的空氣調節裝置的實施例,依照圖5進行詳細說明。101是將陶瓷纖維紙等不燃性片材進行波狀加工(賦予波浪形)形成轉子狀而成的蜂窩式轉子,而且,對此承載有例如矽膠、親水性沸石等無機類吸濕劑,或離子交換樹脂、高分子吸水劑等高分子類吸濕劑,或氯化鋰等吸濕劑。
另外,在蜂窩式轉子101上,承載有碳酸鉀(碳酸氫鉀)、碳酸鈉(碳酸氫鈉)、三乙醇胺、單乙醇胺、水滑石、離子交換樹脂等二氧化碳吸附劑。沸石的CaA、NaX、CaX、LiLSX和NaLSX類也吸附二氧化碳,但是,對濕氣優先進行吸附,而吸附濕氣後就變得不能吸附二氧化碳,而且濕氣的解吸附需要高溫,因此,可將這些吸附劑在處理空氣的出口側進行大量浸透,或者作為另外的獨立的轉子並使之組合而製成一體化。
另外,CaA、NaX、CaX、LiLSX和NaLSX類的沸石也吸附氮氣,因此,能夠在吸附二氧化碳的同時也吸附氮氣,但是,如上所述對濕氣優先吸附後也變得不吸附氮氣。
作為較希望的方式,是在處理空氣入口側承載對濕氣和二氧化碳都進行吸附的弱鹼性離子交換樹脂,在出口側承載有CaA類、CaX類、LiLSX類的沸石,藉此,在入口側的離子交換樹脂吸附濕氣和二氧化碳之後,能夠藉由在出口側大量承載的沸石主要對二氧化碳和氮氣進行吸附。基於這種方式的設置,沸石受濕氣的影響少,能夠有效率地吸附氮氣和二氧化碳。作為氮氣吸附劑也可使用分子篩、活性炭等。
在上述基礎上,也可在蜂窩式轉子101上承載活性炭、疏水性沸石。在該情況下,蜂窩式轉子就變得也具備吸附室內的帶氣味氣體、VOC的功能。
蜂窩式轉子101分為解吸附區102、淨化區103和吸附區104。室內空氣由吹風機等(因為是一般的器具,所以未圖示)供給至淨化區103以及吸附區104。
室內107的空氣通過蜂窩式轉子101的吸附區104之後,分別通往淨化區103的管道和室內107的供給通道。
對通過淨化區103的空氣藉由加熱器105進行加熱,通過解吸附區102後排放到外部氣體中。通過吸附區104的空氣,當因吸附熱致使溫度過度上升的情況下,經蒸發器、冷卻線圈(coil)等冷卻裝置106冷卻後再返回到室內107。
本發明的實施例3的空調裝置,是按如上所述進行構成的,下面對其運行進行說明。
首先,當防止在冬季裏結露的情況下、在室內對洗滌物進行乾燥的情況下等,有必要對室內空氣進行乾燥。在這種情況下,一邊使蜂窩式轉子101旋轉,一邊使室內空氣通過吸附區104和淨化區103。通過吸附區104的空氣得到乾燥,並且二氧化碳和氮氣的一部分被去除,然後再返回到室內。同時使加熱器105通電,加熱後的空氣通過解吸附區102,使所吸附的濕氣和二氧化碳以及氮氣的一部分經解吸附後排放到外部氣體中。
如上述進行,室內空氣得到乾燥,並且室內空氣中的二氧化碳和氮氣的一部分被排放到室外。並且,通過吸附區104的空氣,由於吸附熱而溫度上升,也發揮了供暖的效果。
當夏季、梅雨時期希望對室內進行除濕的情況下,使室內空氣通過吸附區104,藉此使溫度上升,但通過吸附區104後的空氣經冷卻裝置106冷卻,形成為乾燥的冷空氣供給室內。
為了讓通過冷卻裝置106的空氣乾燥,冷卻裝置106中沒有潛熱負荷(基於使空氣中的水分結露的負荷)。因此,冷卻裝置106的能力可以小些。如果採用熱泵,將冷卻裝置106作為蒸發器、將加熱器105作為散熱器,則整體的能量消耗會變少。
當室內搬入新傢俱或者更換壁紙時,會引起室內有VOC排放的情況。這種情況下,室內空氣中的VOC經蜂窩式轉子101吸附、在解吸附區102解吸附後排放到外部氣體中。
如以上所進行的說明,即使不進行換氣也排出了室內的二氧化碳和氮氣的一部分、VOC,能防止能量伴隨換氣消失。另外,即使外部氣體中含有污染物質,因為不進行換氣,所以也沒有問題;即使有污染物質侵入進來,也會經蜂窩式轉子101吸附去除,室內空氣也能保持清潔。
另外,當外部氣體被污染的情況下,採用空氣清潔機以保持室內107的空氣清潔乾淨。這種情況下,當室內107中有許多人並由人呼氣而排出二氧化碳的情況下,採用本發明的空調裝置將二氧化碳排出室外,還確保了室內107的氧濃度。另外,進入室內107的空氣量,與由蜂窩式轉子吸附去除的二氧化碳和氮氣的量相同,因為量少,所以能夠期望空氣清潔機進行淨化。
[實施例4]
圖6表示本發明的實施例4的空氣流動圖。在上述實施例3中,設置為使室內空氣通過淨化區103,對此,在實施例4中,設置為使外部氣體通過淨化區103。實施例3的裝置中,室內空氣的減少部分只是由蜂窩式轉子101吸附而由解吸附區102得以解吸附的二氧化碳和氮氣的量。
因此,實施例3的裝置,比實施例1的裝置的換氣量更少,外部氣體進入室內的量減少。此實施例4的裝置,特別適合外部氣體被污染的情況。
對於汽車的情況下,為了防止冬季車窗的結露,希望進行換氣供暖,進行換氣時供暖的能量大量消失。另外,為了防止梅雨時期的結露、或者夏季的即使存在供冷除濕空調也要降低二氧化碳濃度,需要換氣,因此,供冷能量消失。
將本發明適用於汽車的空調,在對車內進行空氣調節、除濕的同時,還將二氧化碳以及與氧消耗量相均衡的氮氣的一部分排出,因此,為了將室內的二氧化碳濃度和氧濃度保持在需要的濃度,只需納入以蜂窩式轉子進行吸附、排出的二氧化碳和氮氣相當的量的少量空氣即可,在不使供暖、供冷的能量消失(損耗)的情況下,也能達到防止結露、降低二氧化碳濃度和保持氧濃度的目的。
由於使用汽油發動機的汽車有大量的廢熱排出,不需要用於供暖的特別熱源,因為電動汽車的情況下沒有大量的廢熱源,需要儘量節約供暖能量。在這種情況下,使換氣量儘量少、讓溫暖空氣不被排出車外是很重要的。在這種情況下,採用本發明的空調裝置可以達到最小的換氣量,因而能夠實現節約能量。
[實施例5]
圖7表示本發明的實施例5的空氣流動圖。在上述實施例3和實施例4中,在蜂窩式轉子101上設置有淨化區103,對此,在實施例5中不設置淨化區103,而使外部氣體通過解吸附區102。實施例5的裝置也和實施例4同樣,室內空氣的減少部分只是被蜂窩式轉子101吸附、在解吸附區102得以解吸附的二氧化碳和氮氣的量。
此實施例5的設備中的加熱器105和冷卻裝置106,使用熱泵的散熱器和蒸發器,藉此,能夠減少消耗能量。
上述的各實施例中,從室內排出的二氧化碳和氮氣的比率,能夠藉由加熱器105的溫度進行控制。亦即,蜂窩式轉子101所吸附的二氧化碳和氮氣的解吸附溫度不同,藉由調節加熱器的溫度能夠調整二氧化碳和氮氣的解吸附量。
[產業上的可利用性]
如上所述,本發明的空調裝置,即使換氣量非常少也能保持室內空氣環境,因而由換氣所引起的能量損失非常小、能量節省效果好。
另外,作為蜂窩式轉子1的製造方法,表示了將離子交換樹脂採用研磨機進行粉碎,並藉由醋酸乙烯類和丙烯酸類的粘合劑使之承載於蜂窩狀物體上的例子,但是也有在對作為蜂窩狀物體的原料的紙進行抄紙時,將構成紙的纖維和吸附劑預先分散於粘合劑中進行抄紙的方法。
另外,本發明的實施例3~5,提供了一種即使不進行換氣也能夠使室內的二氧化碳以及與氧消耗量相均衡的氮氣排放於外部氣體中,保持室內二氧化碳濃度和氧濃度的空調裝置,藉此,能夠提供一種可防止能量伴隨著換氣而消失的空調裝置。
1...蜂窩式轉子
2...電動機
3...吸附區
4...解吸附區
5...空調裝置
6...房間
7‧‧‧回流空氣通道
8‧‧‧過濾器
9‧‧‧過濾器
10‧‧‧冷卻器
11‧‧‧噴水嘴
12‧‧‧加熱器
13‧‧‧供給通道
14‧‧‧加熱器
15‧‧‧全熱交換轉子
101‧‧‧蜂窩式轉子
102‧‧‧解吸附區
103‧‧‧淨化區
104‧‧‧吸附區
105‧‧‧加熱器
106‧‧‧冷卻裝置
107‧‧‧室內
圖1是表示本發明的空調裝置的實施例1的空氣流動圖。
圖2是表示本發明的空調裝置所採用的蜂窩式轉子的立體圖。
圖3是表示與本發明的空調裝置相比較的對照模式的空氣流動圖。
圖4是表示習知的空調裝置的空氣流動圖。
圖5是表示本發明的空調裝置的實施例3的空氣流動圖。
圖6是表示本發明的空調裝置的實施例4的空氣流動圖。
圖7是表示本發明的空調裝置的實施例5的空氣流動圖。
1...蜂窩式轉子
3...吸附區
5...空調裝置
6...房間
7...回流空氣通道
8...過濾器
9...過濾器
10...冷卻器
11...噴水嘴
12...加熱器
13...供給通道
14...加熱器

Claims (3)

  1. 一種空調裝置,其特徵在於,其設置為:將來自室內的回流空氣通過熱泵循環系統的蒸發器進行冷卻,使冷卻過的空氣通過具備二氧化碳吸附作用的蜂窩式轉子的吸附區,並且使通過上述熱泵循環系統的冷凝器而溫度上升的外部氣體通過上述蜂窩式轉子的解吸附區,且上述蜂窩式轉子使用丙烯酸類或者苯乙烯類弱鹼性陰離子交換樹脂作為吸附劑,再將離子交換樹脂採用研磨機粉碎並藉由醋酸乙烯類粘合劑或丙烯酸類粘合劑承載於蜂窩狀物體上。
  2. 一種空調裝置,其特徵在於,其設置為:包括至少兼備濕氣吸附或吸收功能、二氧化碳吸附或吸收功能、以及氮氣吸附功能的蜂窩式轉子,上述蜂窩式轉子在處理空氣入口側承載對濕氣和二氧化碳都進行吸附的弱鹼性離子交換樹脂,在出口側承載有CaA類、CaX類、LiLSX類的沸石,且上述蜂窩式轉子至少分為吸附區和解吸附區,使室內空氣通過上述吸附區,通過上述吸附區的空氣再次返回到室內,並且使通過上述解吸附區的空氣排放到外部氣體中。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之空調裝置,其中,其設置為:在蜂窩式轉子上設有淨化區,使室內空氣通過上述淨化區,將通過上述淨化區的空氣進行加熱,然後,通入解吸附區,並且使通過上述解吸附區的空氣排放到室外。
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