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Title:
HUMIDITY ADJUSTMENT DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/057324
Kind Code:
A1
Abstract:
A humidity adjustment device (10) has a refrigerant circuit (50), to which two adsorption heat exchangers (51, 52) and a four-way switch valve (54) are connected. The adsorption heat exchangers (51, 52) carry adsorption agents. The four-way switch valve (54) reversibly switches the direction of circulation of refrigerant. Switching of the four-way switch valve (54) alternates adsorption and regeneration operations of each of the adsorption agents. The humidity adjustment device (10) is adapted to be able to perform a dehumidification operation and a humidification operation. In the dehumidification operation, outdoor air having passed through the adsorption heat exchangers (51, 52) that are performing an adsorption operation is supplied indoors. In the humidification operation, outdoor air having passed through the adsorption heat exchangers (51, 52) that are performing a regeneration operation is supplied indoors. For each predetermined operation time period, a controller (C) automatically selects an operation mode between the dehumidification operation and the humidification operation based on the absolute humidity of outdoor air in a state before it passes through at least the adsorption heat exchangers (51, 52).

Inventors:
MATSUI NOBUKI (JP)
HORI KIKUJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/003144
Publication Date:
May 07, 2009
Filing Date:
October 31, 2008
Export Citation:
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Assignee:
DAIKIN IND LTD (JP)
MATSUI NOBUKI (JP)
HORI KIKUJI (JP)
International Classes:
F24F3/14; F24F7/08; F24F11/02
Foreign References:
JP2006329593A2006-12-07
JP2006329583A2006-12-07
JP2002317990A2002-10-31
JP2005138021A2005-06-02
JPH10309429A1998-11-24
JP2003148780A2003-05-21
Attorney, Agent or Firm:
MAEDA, Hiroshi et al. (5-7 Hommachi 2-chome,Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 53, JP)
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Claims:
 空気の水分を吸着する吸着剤が担持された第1吸着熱交換器(51)および第2吸着熱交換器(52)と、冷媒の循環方向を可逆に切り換える冷媒流路切換手段(54)とが接続され、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路(50)を備え、
 上記冷媒流路切換手段(54)の切り換えによって上記2つの吸着熱交換器(51,52)で吸着剤の吸着動作と再生動作が交互に行われ、該吸着熱交換器(51,52)を通過した空気を室内へ供給して室内の湿度調節を行う調湿装置であって、
 室外から取り込まれて上記吸着動作が行われている吸着熱交換器(51,52)を通過した室外空気を室内へ供給する除湿運転と、室外から取り込まれて上記再生動作が行われている吸着熱交換器(51,52)を通過した室外空気を室内へ供給する加湿運転とを少なくとも含む複数の運転モードを実行可能に構成され、
 上記運転モードの実行中に所定時間が経過する毎に、少なくとも上記吸着熱交換器(51,52)を通過する前の室外空気の絶対湿度に基づいて、複数の上記運転モードの中から調湿装置が実行すべき一つの運転モードを選択するモード選択手段(C)を備えている
ことを特徴とする調湿装置。
 請求項1において、
 上記モード選択手段(C)は、上記除湿運転または加湿運転が行われている場合、上記冷媒流路切換手段(54)の切り換え時に上記運転モードの何れかを選択するように構成されている
ことを特徴とする調湿装置。
 請求項1または2において、
 調湿装置が実行可能な運転モードには、室外空気を取り込んで上記吸着熱交換器(51,52)を通過させることなく室内へ供給すると共に、室内空気を取り込んで上記吸着熱交換器(51,52)を通過させることなく室外へ排出する換気運転が含まれている
ことを特徴とする調湿装置。
Description:
調湿装置

 本発明は、調湿装置に関し、特に、運転 ードの自動選択に係るものである。

 従来より、取り込んだ空気を調湿して室 へ供給する調湿装置が知られている。この の調湿装置として、特許文献1には、吸着剤 が担持された吸着熱交換器を備えた調湿装置 が開示されている。

 この特許文献1の調湿装置は、冷媒が循環 して冷凍サイクルが行われる冷媒回路を備え ている。冷媒回路には、圧縮機と、第1吸着 交換器と、第2吸着熱交換器と、膨張弁と、 方切換弁(冷媒流路切換手段)とが接続され いる。圧縮機は、ケーシング内の所定の収 室に設けられている。また、第1吸着熱交換 と第2吸着熱交換器とは、ケーシング内の第 1熱交換器室及び第2吸着熱交換器室にそれぞ 設けられている。

 冷媒回路では、四方切換弁の切換によっ 冷媒の循環方向が可逆に切り換えられる。 体的に、冷媒回路では、四方切換弁が所定 間おきに切り換わることで、第1吸着熱交換 器が凝縮器として第2吸着熱交換器が蒸発器 してそれぞれ機能する動作と、第1吸着熱交 器が蒸発器として第2吸着熱交換器が凝縮器 としてそれぞれ機能する動作とが交互に行わ れる。蒸発器として機能する吸着熱交換器で は、空気中の水分が吸着剤に吸着される。凝 縮器として機能する吸着熱交換器では、吸着 剤から水分が脱離して空気に付与される。こ のように、各吸着熱交換器では、四方切換弁 の切換によって、水分を吸着する吸着動作と 水分が脱離する再生動作とが交互に行われる 。

 そして、この調湿装置では、各吸着熱交換 を通過した空気の一方を室内へ供給して他 を室外へ排出することにより、除湿運転ま は加湿運転が行われる。例えば、除湿運転 場合は、蒸発器として機能する吸着熱交換 を通過した空気が室内へ供給され、加湿運 の場合は、凝縮器として機能する吸着熱交 器を通過した空気が室内へ供給される。

特開2005-291532号公報

 ところで、上述した特許文献1の調湿装置 では、ユーザーがリモコン等によって選択指 示することによって除湿運転等の運転モード が実行される。しかしながら、このような調 湿装置として、周囲条件に応じて適切な運転 モードが自動的に選択されるというものが今 まで存在しなかった。

 本発明は、かかる点に鑑みてなされたも であり、その目的は、冷媒の循環方向を切 換えながら2つの吸着熱交換器で吸着動作と 再生動作とを交互に行う調湿装置において、 少なくとも除湿運転および加湿運転の運転モ ードを周囲条件に応じて適切に選択し実行す ることである。

 第1の発明は、空気の水分を吸着する吸着 剤が担持された第1吸着熱交換器(51)および第2 吸着熱交換器(52)と、冷媒の循環方向を可逆 切り換える冷媒流路切換手段(54)とが接続さ 、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクル 行う冷媒回路(50)を備え、上記冷媒流路切換 手段(54)の切り換えによって上記2つの吸着熱 換器(51,52)で吸着剤の吸着動作と再生動作が 交互に行われ、該吸着熱交換器(51,52)を通過 た空気を室内へ供給して室内の湿度調節を う調湿装置を前提としている。そして、本 明の調湿装置は、室外から取り込まれて上 吸着動作が行われている吸着熱交換器(51,52) 通過した室外空気を室内へ供給する除湿運 と、室外から取り込まれて上記再生動作が われている吸着熱交換器(51,52)を通過した室 外空気を室内へ供給する加湿運転とを少なく とも含む複数の運転モードを実行可能に構成 されている。さらに、本発明の調湿装置は、 上記運転モードの実行中に所定時間が経過す る毎に、少なくとも上記吸着熱交換器(51,52) 通過する前の室外空気の絶対湿度に基づい 、複数の上記運転モードの中から調湿装置 実行すべき一つの運転モードを選択するモ ド選択手段(C)を備えているものである。

 上記の発明では、冷媒回路(50)において冷 媒流路切換手段(54)の切り換えに応じて、2つ 動作が交互に行われる。具体的に、冷媒回 (50)では、第1吸着熱交換器(51)が凝縮器(放熱 器)として機能すると共に第2吸着熱交換器(52) が蒸発器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイ クルと、第1吸着熱交換器(51)が蒸発器として 能すると共に第2吸着熱交換器(52)が凝縮器( 熱器)として機能する蒸気圧縮式冷凍サイク ルとが交互に行われる。

 蒸発器となる吸着熱交換器(51,52)では、低 圧冷媒によって該吸着熱交換器(51,52)の吸着 が冷却される。この状態の吸着熱交換器(51,5 2)を空気が通過すると、該吸着熱交換器(51,52) の吸着剤に空気が接触し、空気中の水分が吸 着剤に吸着される。つまり、吸着剤の吸着動 作が行われて空気が除湿される。一方、凝縮 器(放熱器)となる吸着熱交換器(52,51)では、高 圧冷媒によって該吸着熱交換器(52,51)の吸着 が加熱される。そうすると、該吸着剤から 分が脱離して空気中へ付与される。つまり 吸着剤の再生動作が行われて空気が加湿さ る。このように、調湿装置では、冷媒流路 換手段(54)によって冷媒の循環方向が可逆に り換えられることで、第1吸着熱交換器(51) 吸着動作が行われ且つ第2吸着熱交換器(52)で 再生動作が行われる状態と、第1吸着熱交換 (51)で再生動作が行われ且つ第2吸着熱交換器 (52)で吸着動作が行われる状態とが交互に切 換えられる。

 本発明の調湿装置は、除湿運転と加湿運 の少なくとも2つの運転モードを実行可能に 構成されている。除湿運転では、室外から取 り込まれた室外空気が吸着動作を行う方の吸 着熱交換器(51,52)を通過して室内へ供給され 。加湿運転では、室外から取り込まれた室 空気が再生動作を行う方の吸着熱交換器(51,5 2)を通過して室内へ供給される。

 そして、調湿装置(10)では、例えば除湿運 転時において、所定の運転時間が経過する毎 に、モード選択手段(C)によって運転モードが 自動選択される。つまり、少なくとも吸着熱 交換器(51,52)を通過する前の室外空気の絶対 度に基づいて、除湿運転および加湿運転等 各運転モードの中から室内に最適な運転モ ドが選択されて実行される。

 第2の発明は、上記第1の発明において、 記モード選択手段(C)は、上記除湿運転また 加湿運転が行われている場合、上記冷媒流 切換手段(54)の切り換え時に上記運転モード 何れかを選択するように構成されているも である。

 上記の発明では、除湿運転や加湿運転に いて、冷媒流路切換手段(54)が例えば一定時 間おきに切り換えられる。つまり、冷媒回路 (50)において冷媒の循環方向が一定時間おき 切り換えられる。そして、冷媒流路切換手 (54)の毎回の切り換え毎に、または冷媒流路 換手段(54)の数回おきの切り換え毎に運転モ ードの選択が行われる。

 第3の発明は、上記第1または第2の発明に いて、調湿装置が実行可能な運転モードに 、室外空気を取り込んで上記吸着熱交換器( 51,52)を通過させることなく室内へ供給すると 共に、室内空気を取り込んで上記吸着熱交換 器(51,52)を通過させることなく室外へ排出す 換気運転が含まれているものである。

 上記の発明の調湿装置は、室外空気と室 空気を調湿するこなく単に換気する換気運 の運転モードを備えている。そして、モー 選択手段(C)によって、換気運転も選択され る。

 以上のように、本発明によれば、モード 択手段(C)を備えるようにしたので、所定時 毎に最適な運転モードを自動で選択して実 させることができる。

 また、第2の発明によれば、冷媒流路切換 手段(54)の切り換え時に運転モードを選択す ようにした。したがって、冷媒流路切換手 (54)の切り換えと同じタイミングで運転モー を切り換えることができる。これにより、 換制御が煩雑になるのを防止することがで る。

 また、第3の発明によれば、除湿運転や加 湿運転以外に換気運転も自動選択することが できる。したがって、より室内環境に適した 運転を行うことができる。

前面側から視た調湿装置をケーシング 一部および電装品箱を省略して示す斜視図 ある。 調湿装置の一部を省略して示す概略の 面図、右側面図および左側面図である。 冷媒回路の構成を示す配管系統図であ て、(A)は第1動作中の動作を示すものであり 、(B)は第2動作中の動作を示すものである。 除湿運転の第1動作における空気の流れ を示す調湿装置の概略の平面図、右側面図お よび左側面図である。 除湿運転の第2動作における空気の流れ を示す調湿装置の概略の平面図、右側面図お よび左側面図である。 加湿運転の第1動作における空気の流れ を示す調湿装置の概略の平面図、右側面図お よび左側面図である。 加湿運転の第2動作における空気の流れ を示す調湿装置の概略の平面図、右側面図お よび左側面図である。 換気運転における空気の流れを示す調 装置の概略の平面図、右側面図および左側 図である。 コントローラの制御動作を示すフロー ャートである。 実施形態の変形例3の調湿装置を示す 略構成図であって、(A)は第1動作中の動作を すものであり、(B)は第2動作中の動作を示す ものである。

符号の説明

 10  調湿装置
 50  冷媒回路
 51  第1吸着熱交換器
 52  第2吸着熱交換器
 54  四方切換弁(冷媒流路切換手段)
 C   コントローラ(モード選択手段)

 以下、本発明の実施形態を図面に基づい 詳細に説明する。

 本実施形態の調湿装置(10)は、室内の湿度 調節と共に室内の換気を行うものであり、取 り込んだ室外空気(OA)を湿度調節して室内へ 給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を 外に排出する。

  〈調湿装置の全体構成〉
 上記調湿装置(10)について、図1,図2を適宜参 照しながら説明する。なお、ここでの説明で 用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後 」「手前」「奥」は、特にことわらない限り 、調湿装置(10)を前面側から見た場合の方向 意味している。

 上記調湿装置(10)は、ケーシング(11)を備 ている。また、ケーシング(11)内には、冷媒 路(50)が収容されている。この冷媒回路(50) は、第1吸着熱交換器(51)、第2吸着熱交換器(5 2)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)および電動膨 弁(55)が接続されている。冷媒回路(50)の詳細 は後述する。

 上記ケーシング(11)は、やや扁平で高さが 比較的低い直方体状に形成されている。図1 示すケーシング(11)では、左手前の側面(即ち 、前面)が前面パネル部(12)となり、右奥の側 (即ち、背面)が背面パネル部(13)となり、右 前の側面が第1側面パネル部(14)となり、左 の側面が第2側面パネル部(15)となっている。

 上記ケーシング(11)には、外気吸込口(24) 、内気吸込口(23)と、給気口(22)と、排気口(21 )とが形成されている。外気吸込口(24)および 気吸込口(23)は、背面パネル部(13)に開口し いる。外気吸込口(24)は、背面パネル部(13)の 下側部分に配置されている。内気吸込口(23) 、背面パネル部(13)の上側部分に配置されて る。給気口(22)は、第1側面パネル部(14)にお る前面パネル部(12)側の端部付近に配置され ている。排気口(21)は、第2側面パネル部(15)に おける前面パネル部(12)側の端部付近に配置 れている。

 上記ケーシング(11)の内部空間には、上流 側仕切板(71)と、下流側仕切板(72)と、中央仕 板(73)と、第1仕切板(74)と、第2仕切板(75)と 設けられている。これらの仕切板(71~75)は、 れもケーシング(11)の底板に立設されており 、ケーシング(11)の内部空間をケーシング(11) 底板から天板に亘って区画している。

 上記上流側仕切板(71)および下流側仕切板 (72)は、前面パネル部(12)および背面パネル部( 13)と平行な姿勢で、ケーシング(11)の前後方 に所定の間隔をおいて配置されている。上 側仕切板(71)は、背面パネル部(13)寄りに配置 されている。下流側仕切板(72)は、前面パネ 部(12)寄りに配置されている。

 上記第1仕切板(74)および第2仕切板(75)は、 第1側面パネル部(14)および第2側面パネル部(15 )と平行な姿勢で設置されている。第1仕切板( 74)は、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の の空間を右側から塞ぐように、第1側面パネ ル部(14)から所定の間隔をおいて配置されて る。第2仕切板(75)は、上流側仕切板(71)と下 側仕切板(72)の間の空間を左側から塞ぐよう 、第2側面パネル部(15)から所定の間隔をお て配置されている。

 上記中央仕切板(73)は、上流側仕切板(71) よび下流側仕切板(72)と直交する姿勢で、上 側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間に配置 れている。中央仕切板(73)は、上流側仕切板( 71)から下流側仕切板(72)に亘って設けられ、 流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間 を左右に区画している。

 上記ケーシング(11)内において、上流側仕 切板(71)と背面パネル部(13)の間の空間は、上 2つの空間に仕切られており、上側の空間が 内気側通路(32)を構成し、下側の空間が外気 通路(34)を構成している。内気側通路(32)は、 内気吸込口(23)に接続するダクトを介して室 と連通している。内気側通路(32)には、内気 フィルタ(27)と、内気湿度センサ(96)および 気温度センサ(98)とが設置されている。外気 通路(34)は、外気吸込口(24)に接続するダク を介して室外空間と連通している。外気側 路(34)には、外気側フィルタ(28)と、外気湿度 センサ(97)および外気温度センサ(99)とが設置 れている。

 上記内気湿度センサ(96)および内気温度セ ンサ(98)は、それぞれ内気側通路(32)における 内空気の相対湿度および温度を検出するも である。外気湿度センサ(97)および外気温度 センサ(99)は、それぞれ外気側通路(34)におけ 室外空気の相対湿度および温度を検出する のである。

 上記ケーシング(11)内における上流側仕切 板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間は、中央 切板(73)によって左右に区画されており、中 央仕切板(73)の右側の空間が第1熱交換器室(37) を構成し、中央仕切板(73)の左側の空間が第2 交換器室(38)を構成している。第1熱交換器 (37)には、第1吸着熱交換器(51)が収容されて る。第2熱交換器室(38)には、第2吸着熱交換 (52)が収容されている。また、図示しないが 第1熱交換器室(37)には、冷媒回路(50)の電動 張弁(55)が収容されている。

 上記各吸着熱交換器(51,52)は、いわゆるク ロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱 交換器の表面に吸着剤を担持させたものであ って、全体として長方形の厚板状あるいは扁 平な直方体状に形成されている。各吸着熱交 換器(51,52)は、その前面および背面が上流側 切板(71)および下流側仕切板(72)と平行になる 姿勢で、熱交換器室(37,38)内に立設されてい 。

 上記ケーシング(11)の内部空間において、 下流側仕切板(72)の前面に沿った空間は、上 に仕切られており、この上下に仕切られた 間のうち、上側の部分が給気側通路(31)を構 し、下側の部分が排気側通路(33)を構成して いる。

 上記上流側仕切板(71)には、開閉式のダン パ(41~44)が4つ設けられている。各ダンパ(41~44) は、概ね横長の長方形状に形成されている。 具体的に、上流側仕切板(71)のうち内気側通 (32)に面する部分(上側部分)では、中央仕切 (73)よりも右側に第1内気側ダンパ(41)が取り けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2内気 側ダンパ(42)が取り付けられる。また、上流 仕切板(71)のうち外気側通路(34)に面する部分 (下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に 第1外気側ダンパ(43)が取り付けられ、中央仕 板(73)よりも左側に第2外気側ダンパ(44)が取 付けられる。

 上記下流側仕切板(72)には、開閉式のダン パ(45~48)が4つ設けられている。各ダンパ(45~48) は、概ね横長の長方形状に形成されている。 具体的に、下流側仕切板(72)のうち給気側通 (31)に面する部分(上側部分)では、中央仕切 (73)よりも右側に第1給気側ダンパ(45)が取り けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2給気 側ダンパ(46)が取り付けられる。また、下流 仕切板(72)のうち排気側通路(33)に面する部分 (下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に 第1排気側ダンパ(47)が取り付けられ、中央仕 板(73)よりも左側に第2排気側ダンパ(48)が取 付けられる。

 上記ケーシング(11)内において、給気側通 路(31)および排気側通路(33)と前面パネル部(12) との間の空間は、仕切板(77)によって左右に 切られており、仕切板(77)の右側の空間が給 ファン室(36)を構成し、仕切板(77)の左側の 間が排気ファン室(35)を構成している。

 上記給気ファン室(36)には、給気ファン(26 )が収容されている。また、排気ファン室(35) は排気ファン(25)が収容されている。給気フ ァン(26)および排気ファン(25)は、何れも遠心 の多翼ファン(いわゆるシロッコファン)で る。給気ファン室(36)は、下流側仕切板(72)側 から吸い込んだ空気を給気口(22)へ吹き出す 排気ファン室(35)は、下流側仕切板(72)側から 吸い込んだ空気を排気口(21)へ吹き出す。

 上記給気ファン室(36)には、冷媒回路(50) 圧縮機(53)と四方切換弁(54)とが収容されてい る。圧縮機(53)および四方切換弁(54)は、給気 ァン室(36)における給気ファン(26)と仕切板(7 7)との間に配置されている。

 上記ケーシング(11)内において、第1仕切 (74)と第1側面パネル部(14)の間の空間は、第1 イパス通路(81)を構成している。第1バイパ 通路(81)の始端は、外気側通路(34)だけに連通 しており、内気側通路(32)からは遮断されて る。第1バイパス通路(81)の終端は、仕切板(78 )によって、給気側通路(31)、排気側通路(33)お よび給気ファン室(36)から区画されている。 切板(78)のうち給気ファン室(36)に臨む部分に は、第1バイパス用ダンパ(83)が設けられてい 。

 上記ケーシング(11)内において、第2仕切 (75)と第2側面パネル部(15)の間の空間は、第2 イパス通路(82)を構成している。第2バイパ 通路(82)の始端は、内気側通路(32)だけに連通 しており、外気側通路(34)からは遮断されて る。第2バイパス通路(82)の終端は、仕切板(79 )によって、給気側通路(31)、排気側通路(33)お よび排気ファン室(35)から区画されている。 切板(79)のうち排気ファン室(35)に臨む部分に は、第2バイパス用ダンパ(84)が設けられてい 。

 なお、図2の右側面図および左側面図では 、第1バイパス通路(81)、第2バイパス通路(82) 第1バイパス用ダンパ(83)および第2バイパス ダンパ(84)の図示を省略している。

  〈冷媒回路の構成〉
 図3に示すように、冷媒回路(50)は、第1吸着 交換器(51)、第2吸着熱交換器(52)、圧縮機(53) 、四方切換弁(54)および電動膨張弁(55)が設け れた閉回路である。この冷媒回路(50)は、充 填された冷媒を循環させることによって、蒸 気圧縮冷凍サイクルを行う。

 上記冷媒回路(50)において、圧縮機(53)は その吐出側が四方切換弁(54)の第1のポートに 、その吸入側が四方切換弁(54)の第2のポート それぞれ接続されている。また、冷媒回路( 50)では、第1吸着熱交換器(51)と電動膨張弁(55) と第2吸着熱交換器(52)とが、四方切換弁(54)の 第3のポートから第4のポートへ向かって順に 続されている。

 上記四方切換弁(54)は、第1のポートと第3 ポートが連通して第2のポートと第4のポー が連通する第1状態(図3(A)に示す状態)と、第1 のポートと第4のポートが連通して第2のポー と第3のポートが連通する第2状態(図3(B)に示 す状態)とに切り換え可能となっている。つ り、四方切換弁(54)は、本発明に係る冷媒流 切換手段を構成している。

 上記冷媒回路(50)において、圧縮機(53)の 出側と四方切換弁(54)の第1のポートとを繋ぐ 配管には、高圧圧力センサ(91)と、吐出管温 センサ(93)とが取り付けられている。高圧圧 センサ(91)は、圧縮機(53)から吐出された冷 の圧力を計測する。吐出管温度センサ(93)は 圧縮機(53)から吐出された冷媒の温度を計測 する。

 また、上記冷媒回路(50)において、圧縮機 (53)の吸入側と四方切換弁(54)の第2のポートと を繋ぐ配管には、低圧圧力センサ(92)と、吸 管温度センサ(94)とが取り付けられている。 圧圧力センサ(92)は、圧縮機(53)へ吸入され 冷媒の圧力を計測する。吸入管温度センサ(9 4)は、圧縮機(53)へ吸入される冷媒の温度を計 測する。

 また、上記冷媒回路(50)において、四方切 換弁(54)の第3のポートと第1吸着熱交換器(51) を繋ぐ配管には、配管温度センサ(95)が取り けられている。配管温度センサ(95)は、この 配管における四方切換弁(54)の近傍に配置さ 、配管内を流れる冷媒の温度を計測する。

  〈コントローラの構成〉
 上記調湿装置(10)には、コントローラ(C)が設 けられている。図1および図2では省略されて るが、ケーシング(11)の前面パネル部(12)に 電装品箱が取り付けられており、この電装 箱に収容された制御基板がコントローラ(C) 構成している。

 上記コントローラ(C)には、内気湿度セン (96)、内気温度センサ(98)、外気湿度センサ(9 7)および外気温度センサ(99)の検出値が入力さ れる。また、コントローラ(C)には、冷媒回路 (50)に設けられた各センサ(91,92,…)の検出値が 入力される。さらに、コントローラ(C)には、 ユーザが操作するリモコン(図示省略)等から 力される操作信号が入力される。

 上記コントローラ(C)は、入力されたこれ 操作信号および検出値に基づいて、調湿装 (10)の運転制御を行う。具体的には、コント ローラ(C)は、各ダンパ(41~48,83,84)、各ファン(2 5,26)、圧縮機(53)、電動膨張弁(55)および四方 換弁(54)の動作を制御する。

 さらに詳しく説明すると、コントローラ( C)は、「通常モード」と「自動モード」を備 ており、ユーザによるリモコンの操作信号 応じて各モードを切り換える。「通常モー 」は、ユーザが後述する除湿運転、加湿運 、調湿運転および換気運転の何れかの運転 ードを選択して実行するものである。「自 モード」は、除湿運転、加湿運転および換 運転の何れかの運転モードが自動的に選択 れて実行されるものである。なお、コント ーラ(C)は、本発明に係るモード選択手段を 成している。また、コントローラ(C)の詳細 制御動作については後述する。

  -運転動作-
 先ず、調湿装置(10)で可能な各運転モード( 湿運転、加湿運転および換気運転)について 明する。なお、調湿運転のモードは、室内 湿度とその目標湿度等に基づいて、自動的 除湿運転または加湿運転が選択されて実行 れるものである。

 除湿運転中や加湿運転中の調湿装置(10)は 、取り込んだ室外空気(OA)を湿度調節してか 供給空気(SA)として室内へ供給すると同時に 取り込んだ室内空気(RA)を排出空気(EA)とし 室外へ排出する。換気運転中の調湿装置(10) 、取り込んだ室外空気(OA)をそのまま供給空 気(SA)として室内へ供給すると同時に、取り んだ室内空気(RA)をそのまま排出空気(EA)とし て室外へ排出する。

  〈除湿運転〉
 除湿運転中の調湿装置(10)では、後述する第 1動作と第2動作が所定の時間間隔(4分間隔)で 互に繰り返される。この除湿運転中におい 、第1バイパス用ダンパ(83)および第2バイパ 用ダンパ(84)は、常に閉状態となる。

 除湿運転中の調湿装置(10)では、室外空気 が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第1空 気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口 (23)からケーシング(11)内へ第2空気として取り 込まれる。

 先ず、除湿運転の第1動作について説明す る。図4に示すように、この第1動作中には、 1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第 2給気側ダンパ(46)および第1排気側ダンパ(47) 開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外 側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)および第2 気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、この 第1動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54) が第1状態(図3(A)に示す状態)に設定され、第1 着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱 換器(52)が蒸発器となる。

 外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ (28)を通過した第1空気は、第2外気側ダンパ(44 )を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後 に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱 交換器(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に 着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸 される。第2吸着熱交換器(52)で除湿された 1空気は、第2給気側ダンパ(46)を通って給気 通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後 に給気口(22)を通って室内へ供給される。

 一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フ ィルタ(27)を通過した第2空気は、第1内気側ダ ンパ(41)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、 その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1 吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸 剤から水分が脱離し、この脱離した水分が 2空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)で 分を付与された第2空気は、第1排気側ダンパ (47)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気フ ン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外 排出される。

 次に、除湿運転の第2動作について説明す る。図5に示すように、この第2動作中には、 2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第 1給気側ダンパ(45)および第2排気側ダンパ(48) 開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外 側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)および第1 気側ダンパ(47)が閉状態となる。また、この 第2動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54) が第2状態(図3(B)に示す状態)に設定され、第1 着熱交換器(51)が蒸発器となって第2吸着熱 換器(52)が凝縮器となる。

 外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ (28)を通過した第1空気は、第1外気側ダンパ(43 )を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後 に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱 交換器(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に 着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸 される。第1吸着熱交換器(51)で除湿された 1空気は、第1給気側ダンパ(45)を通って給気 通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後 に給気口(22)を通って室内へ供給される。

 一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フ ィルタ(27)を通過した第2空気は、第2内気側ダ ンパ(42)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、 その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2 吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸 剤から水分が脱離し、この脱離した水分が 2空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)で 分を付与された第2空気は、第2排気側ダンパ (48)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気フ ン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外 排出される。

  〈加湿運転〉
 加湿運転中の調湿装置(10)では、後述する第 1動作と第2動作が所定の時間間隔(3分間隔)で 互に繰り返される。この加湿運転中におい 、第1バイパス用ダンパ(83)および第2バイパ 用ダンパ(84)は、常に閉状態となる。

 加湿運転中の調湿装置(10)では、室外空気 が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第2空 気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口 (23)からケーシング(11)内へ第1空気として取り 込まれる。

 先ず、加湿運転の第1動作について説明す る。図6に示すように、この第1動作中には、 2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第 1給気側ダンパ(45)および第2排気側ダンパ(48) 開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外 側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)および第1 気側ダンパ(47)が閉状態となる。また、この 第1動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54) が第1状態(図3(A)に示す状態)に設定され、第1 着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱 換器(52)が蒸発器となる。

 内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ (27)を通過した第1空気は、第2内気側ダンパ(42 )を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後 に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱 交換器(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に 着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸 される。第2吸着熱交換器(52)で水分を奪わ た第1空気は、第2排気側ダンパ(48)を通って 気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通 過後に排気口(21)を通って室外へ排出される

 一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フ ィルタ(28)を通過した第2空気は、第1外気側ダ ンパ(43)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、 その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1 吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸 剤から水分が脱離し、この脱離した水分が 2空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)で 湿された第2空気は、第1給気側ダンパ(45)を って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室( 36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給 れる。

 次に、加湿運転の第2動作について説明す る。図7に示すように、この第2動作中には、 1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第 2給気側ダンパ(46)および第1排気側ダンパ(47) 開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外 側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)および第2 気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、この 第2動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54) が第2状態(図3(B)に示す状態)に設定され、第1 着熱交換器(51)が蒸発器となって第2吸着熱 換器(52)が凝縮器となる。

 内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ (27)を通過した第1空気は、第1内気側ダンパ(41 )を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後 に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱 交換器(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に 着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸 される。第1吸着熱交換器(51)で水分を奪わ た第1空気は、第1排気側ダンパ(47)を通って 気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通 過後に排気口(21)を通って室外へ排出される

 一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フ ィルタ(28)を通過した第2空気は、第2外気側ダ ンパ(44)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、 その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2 吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸 剤から水分が脱離し、この脱離した水分が 2空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)で 湿された第2空気は、第2給気側ダンパ(46)を って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室( 36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給 れる。

  〈換気運転〉
 換気運転中における調湿装置(10)の動作につ いて、図8を参照しながら説明する。

 換気運転中の調湿装置(10)では、第1バイ ス用ダンパ(83)および第2バイパス用ダンパ(84 )が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2 気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第2外 側ダンパ(44)、第1給気側ダンパ(45)、第2給気 側ダンパ(46)、第1排気側ダンパ(47)および第2 気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、換気 転中において、冷媒回路(50)の圧縮機(53)は 止状態となる。

 換気運転中の調湿装置(10)では、室外空気 が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ取り まれる。外気吸込口(24)を通って外気側通路 (34)へ流入した室外空気は、第1バイパス通路( 81)から第1バイパス用ダンパ(83)を通って給気 ァン室(36)へ流入し、その後に給気口(22)を って室内へ供給される。

 また、換気運転中の調湿装置(10)では、室 内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内 取り込まれる。内気吸込口(23)を通って内気 側通路(32)へ流入した室内空気は、第2バイパ 通路(82)から第2バイパス用ダンパ(84)を通っ 排気ファン室(35)へ流入し、その後に排気口 (21)を通って室外へ排出される。

  〈コントローラの制御動作〉
 コントローラ(C)は、リモコンの操作信号に じて「通常モード」と「自動モード」を切 換える。「通常モード」の場合、コントロ ラ(C)は、ユーザによって選択された運転モ ド(除湿運転、加湿運転および換気運転)を 行する。一方、「自動モード」の場合、コ トローラ(C)は、以下に説明する制御フロー( 9参照)によって運転モードを自動的に選択 る。

 この運転モードの自動選択は、除湿運転 よび加湿運転中においては12分間おきに行 れる。この12分は、除湿運転における第1動 および第2動作の切換時間である4分と、加湿 運転における第1動作および第2動作の切換時 である3分の最小公倍数である。また、換気 運転中においては10分おきに運転モードの自 選択が行われる。

 図9に示すように、室外空気の絶対湿度( 下、外気絶対湿度Rzoという。)や室外空気の 度(以下、外気温度Toという。)等の条件に応 じて、除湿運転、加湿運転および換気運転の 何れかが選択される。外気温度Toは、外気温 センサ(99)の検出値である。

 具体的に、次の3つの条件(第1条件~第3条 )を全て満たす場合は「除湿運転」のモード 選択される。第1条件は、外気絶対湿度Rzoが 所定の演算値以上であることである。この所 定の演算値は、除湿設定温度に対する飽和絶 対湿度(以下、目標絶対湿度Rssatdという。)に 定の除湿係数を乗じた値である。第2条件は 、外気絶対湿度Rzoが所定値以上であることで ある。第3条件は、現在選択されている運転 ードが調湿運転および除湿運転の何れかで ることである。

 また、次の5つの条件(第1条件~第5条件)を て満たす場合は「加湿運転」のモードが選 される。第1条件は、外気絶対湿度Rzoが所定 の演算値以下であることである。この所定の 演算値は、加湿設定温度に対する飽和絶対湿 度(以下、目標絶対湿度Rssathという。)に所定 加湿係数を乗じた値である。第2条件は、外 気絶対湿度Rzoが所定値以下であることである 。第3条件は、外気温度Toが所定の下限値Tomin 下であることである。第4条件は、外気温度 Toが内気温度Tr(室内空気の温度)未満であるか 、または外気温度Toが所定値未満であること ある。第5条件は、現在選択されている運転 モードが調湿運転および加湿運転の何れかで あることである。

 上述した条件以外の場合は、「換気運転 のモードが選択される。

 このように運転モードの自動選択が終了 ると、その選択された運転モードにて運転 れる。そして、除湿運転または加湿運転が 択された場合は、その選択から12分経過後( 気運転が選択された場合は10分経過後)に、 び上述した運転モードの自動選択が行われ 。

  -実施形態の効果-
 以上のように、本実施形態の調湿装置(10)で は、除湿運転、加湿運転および換気運転の何 れかの運転モードを自動的に選択して実行す る「自動モード」を備えるようにした。した がって、ユーザの手を煩わすことなく、最適 な運転モードを選択することができ、室内の 快適性を向上させることができる。

 また、換気運転も自動選択されるので、 内の湿度調節だけでなく、室内の単純換気 吸着熱交換器(51,52)の臭気物質除去までも自 動的に行うことができる。したがって、室内 の快適性を一層向上させることができる。

 さらに、本実施形態の「自動モード」で 、除湿運転または加湿運転中は12分間おき 運転モードの自動選択を行うようにした。 たがって、除湿運転等における第1動作およ 第2動作の切換時に合わして、モード選択の ための各種条件を判定することができる。第 1動作や第2動作の途中においては、例えば内 温度Trが流動的に変化するため、その内気 度Trに関する条件(ステップST6における加湿 転を選択する条件の1つ)を適切に判定できな くなる。ところが、第1動作および第2動作時 切換時においては、内気温度Trがある一定 に落ち着くため、その内気温度Trに関する条 件を適切に判定することができる。よって、 より最適な運転モードを選択することができ る。

  -実施形態の変形例1-
 本実施形態の冷媒回路(50)では、冷凍サイク ルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設 定される超臨界サイクルを行ってもよい。そ の場合、第1吸着熱交換器(51)および第2吸着熱 交換器(52)は、その一方がガスクーラとして 作し、他方が蒸発器として動作する。

  -実施形態の変形例2-
 本実施形態の調湿装置(10)では、第1吸着熱 換器(51)および第2吸着熱交換器(52)に担持さ た吸着剤を冷媒によって加熱しまたは冷却 ているが、第1吸着熱交換器(51)および第2吸 熱交換器(52)に対して冷水や温水を供給する とで、吸着剤の加熱や冷却を行ってもよい

  -実施形態の変形例3-
 上記実施形態では、調湿装置(10)が次のよう に構成されていてもよい。

 図11に示すように、本変形例の調湿装置(1 0)は、冷媒回路(100)と2つの吸着素子(111,112)と 備えている。冷媒回路(100)は、圧縮機(101)と 凝縮器(102)と膨張弁(103)と蒸発器(104)が順に接 続された閉回路である。冷媒回路(100)で冷媒 循環させると、蒸気圧縮冷凍サイクルが行 れる。第1吸着素子(111)および第2吸着素子(11 2)は、ゼオライト等の吸着剤を備えている。 吸着素子(111,112)には多数の空気通路が形成 れており、この空気通路を通過する際に空 が吸着剤と接触する。

 本変形例の調湿装置(10)においても、「自 動モード」時に、除湿運転、加湿運転および 換気運転の何れかが自動的に選択されて実行 される。

 除湿運転中や加湿運転中の調湿装置(10)は 、第1動作と第2動作を所定の時間間隔で交互 繰り返し行う。除湿運転中の調湿装置(10)は 、室外空気を第1空気として取り込み、室内 気を第2空気として取り込む。一方、加湿運 中の調湿装置(10)は、室内空気を第1空気と て取り込み、室外空気を第2空気として取り む。

 先ず、除湿運転および加湿運転の第1動作 について、図11(A)を参照しながら説明する。 1動作中の調湿装置(10)は、凝縮器(102)で加熱 された第2空気を第1吸着素子(111)へ供給する 第1吸着素子(111)では、吸着剤が第2空気によ て加熱され、吸着剤から水分が脱離する。 た、第1動作中の調湿装置(10)は、第1空気を 2吸着素子(112)へ供給し、第1空気中の水分を 第2吸着素子(112)に吸着させる。第2吸着素子(1 12)に水分を奪われた第1空気は、蒸発器(104)を 通過する際に冷却される。

 次に、除湿運転および加湿運転の第2動作 について、図11(B)を参照しながら説明する。 2動作中の調湿装置(10)は、凝縮器(102)で加熱 された第2空気を第2吸着素子(112)へ供給する 第2吸着素子(112)では、吸着剤が第2空気によ て加熱され、吸着剤から水分が脱離する。 た、第1動作中の調湿装置(10)は、第1空気を 1吸着素子(111)へ供給し、第1空気中の水分を 第1吸着素子(111)に吸着させる。第1吸着素子(1 11)に水分を奪われた第1空気は、蒸発器(104)を 通過する際に冷却される。

 そして、除湿運転中の調湿装置(10)は、除 湿された第1空気(室外空気)を室内へ供給し、 吸着素子(111,112)から脱離した水分を第2空気( 内空気)と共に室外へ排出する。また、加湿 運転中の調湿装置(10)は、加湿された第2空気( 室外空気)を室内へ供給し、吸着素子(111,112) 水分を奪われた第1空気(室内空気)を室外へ 出する。

 換気運転中の調湿装置(10)では、冷媒回路 (100)の圧縮機(101)が停止状態になると共に、 1吸着素子(111)と第2吸着素子(112)のうち一方 室外空気が通過して他方を室内空気が通過 る。そして、室外空気は吸着素子(111,112)を 過後に室内へ供給され、室内空気は吸着素 (111,112)を通過後に室外へ排出される。換気 転中の調湿装置(10)において、室外空気や室 空気の流通経路の切り換えは行われない。

 なお、以上の実施形態は、本質的に好ま い例示であって、本発明、その適用物、あ いはその用途の範囲を制限することを意図 るものではない。

 以上説明したように、本発明は、室内の 度調節を行うための調湿装置について有用 ある。