JP2010085030A - 調湿システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の調湿回路が接続された冷媒回路を備えた調湿システムにおいて、各調湿回路の切換機構の切換動作に起因して生じる冷媒の圧力脈動を最小限に止めるようにする。
【解決手段】調湿システムに、四路切換弁（54）に第１状態及び第２状態の一方から他方、他方から一方へ間隔を空けて交互に切り換えるバッチ動作を行わせるとともに、複数の四路切換弁（54）のうち少なくとも２つの四路切換弁（54）で、そのバッチ動作における四路切換弁（54）の切換タイミングが互いにずれるように制御するメインコントローラ（1）を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷媒回路に接続された吸着熱交換器で空気の湿度を調節する調湿システムに関するものである。

従来より、室外空気や室内空気を調湿し、調湿後の空気を室内へ供給する調湿装置が知られている。

特許文献１の調湿装置は、圧縮機と第１吸着熱交換器と膨張弁と第２吸着熱交換器と四路切換弁とが接続されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えている。上記各吸着熱交換器は、その表面に吸着剤が担持されている。又、上記四路切換弁は、第１状態と第２状態とに切換可能に構成され、第１状態になると、圧縮機の吐出側が第１吸着熱交換器に接続されて圧縮機の吸入側が第２吸着熱交換器に接続され、第２状態になると、上記第１状態とは逆に圧縮機の吐出側が第２吸着熱交換器に接続されて圧縮機の吸入側が第１吸着熱交換器に接続される。そして、この四路切換弁に第１状態及び第２状態の一方から他方、他方から一方へ交互に切り換えるバッチ動作を行わせることにより、第１及び第２吸着熱交換器の一方が蒸発器として機能し、他方が凝縮器として機能する。

具体的に、この調湿装置の加湿運転時には、室外空気が凝縮器となる吸着熱交換器を通過する。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が加熱されており、吸着剤から水分が脱離して室外空気へ放出される。以上のようにして加湿された空気は室内へ供給され、室内の加湿が行われる。一方、室内空気は蒸発器となる吸着熱交換器を通過する。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が冷却されており、空気中の水分が吸着剤に吸着されると同時にその際生じる吸着熱が冷媒に奪われる。以上のようにして吸着剤に水分を付与した空気は室外へ排出される。

また、この調湿装置の除湿運転時には、室外空気が蒸発器となる吸着熱交換器を通過する。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が冷却されており、空気中の水分が吸着剤に吸着されると同時にその際生じる吸着熱が冷媒に奪われる。以上のようにして除湿された空気は室内へ供給され、この室内の除湿が行われる。一方、室内空気は凝縮器となる吸着熱交換器を通過する。この吸着熱交換器では、吸着剤が冷媒によって加熱されており、吸着剤から水分が脱離して空気へ放出される。以上のようにして吸着剤の再生に利用された空気は室外へ排出される。

この調湿装置では、空気の流路をダンパで切り換えると同時に、冷媒回路の冷媒の循環方向を四方切換弁で切り換えることで、２つの吸着熱交換器で再生動作と吸着動作とが交互に繰り返し行われる。即ち、この調湿装置では、吸着剤の吸着能力や再生能力を損なうこと無く、調湿した空気が室内に連続供給される。

又、特許文献２には、圧縮機を有する熱源回路に対して、第１吸着熱交換器と膨張弁と第２吸着熱交換器と上記四路切換弁とを有する複数の調湿回路が並列に接続された冷媒回路を備えたマルチ式の調湿システムが開示されている。この調湿システムでは、上記熱源回路は圧縮機ユニットに収納され、各調湿回路は調湿ユニットに収納されている。そして、この調湿システムでは、上記調湿ユニットを各部屋毎に配置することにより、各部屋毎に個別に調湿を行うことができる。
特開２００４−２９４０４８号公報 特開２００５−２８３０５３号公報

ところで、特許文献１の調湿装置において、上記四路切換弁を切り換えると、上述したように上記冷媒回路の冷媒の循環方向が該四路切換弁を切り換える前とは逆になる。これに起因して、上記冷媒回路を循環する冷媒に圧力脈動が生じる。

特許文献２の調湿システムでは、各調湿回路ごとに四路切換弁が設けられているため、これらの四路切換弁の切換動作に伴って、上記圧力脈動がかなり大きくなることが考えられる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の調湿回路が接続された冷媒回路を備えた調湿システムにおいて、各調湿回路の切換機構の切換動作に起因して生じる冷媒の圧力脈動を最小限に止めるようにすることにある。

第１の発明は、圧縮機（53）を接続した熱源回路（60）に対して、第１吸着熱交換器（51）と膨張弁（55）と第２吸着熱交換器（52）とを接続した複数の調湿回路（50）が並列に接続されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、上記熱源回路（60）の高圧側を上記第１吸着熱交換器（51）の一端に接続して熱源回路（60）の低圧側を第２吸着熱交換器（52）の一端に接続する第１状態、又は上記熱源回路（60）の高圧側を第２吸着熱交換器（52）の一端に接続して熱源回路（60）の低圧側を第１吸着熱交換器（51）の一端に接続する第２状態に切換可能な切換機構（54）が各調湿回路（50）ごとに設けられた調湿システムを前提としている。

そして、上記調湿システムの切換機構（54）に第１状態及び第２状態の一方から他方、他方から一方へ間隔を空けて交互に切り換えるバッチ動作を行わせるとともに、複数の切換機構（54）のうち少なくとも２つの切換機構（54）で、そのバッチ動作における切換機構（54）の切換タイミングが互いにずれるように制御する制御手段（1）を備えていることを特徴としている。

第１の発明では、各切換機構（54）のバッチ動作の切換タイミングをずらすことができ、全ての切換機構（54）が一斉に同じタイミングで切り換わらないようにすることができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記制御手段（1）は、全ての切換機構（54）に第１状態及び第２状態の一方から他方、他方から一方へ同一の切換時間を空けて交互に切り換えるバッチ動作を行わせるためのバッチ動作信号を出力してそれらの切換機構（54）にバッチ動作を行わせるとともに、それらの切換機構（54）でそのバッチ動作における切換機構（54）の切換タイミングが互いに同一のインターバル時間だけずれるように制御するとともに、上記切換時間を、上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）の数で除した値を上記インターバル時間として設定するように構成されていることを特徴としている。ここで、上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）とは、バッチ動作中の切換機構（54）だけでなく、上記バッチ動作信号が入力されてバッチ動作を開始しようとする切換機構（54）も含まれる。

第２の発明では、複数の切換機構（54）のうち少なくとも２つの切換機構（54）に関して、１つづつ順番に切り換えることができる。そして、この場合、ある切換機構（54）が切り換わった後、次の切換機構（54）が切り換わるまでの上記インターバル時間を全て同じ時間にすることができる。

第３の発明は、第２の発明において、上記制御手段（1）は、上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）の数が変わった場合は、その変わった数に応じて上記インターバル時間を変更して各切換機構（54）にバッチ動作を行わせるように構成されていることを特徴としている。

第３の発明では、上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）の数が変わった場合であっても、複数の切換機構（54）のうち少なくとも２つの切換機構（54）に関して、１つづつ順番に切り換えることができ、且つある切換機構（54）が切り換わった後、次の切換機構（54）が切り換わるまでの上記インターバル時間を全て同じ時間にすることができる。

第４の発明は、第３の発明において、上記制御手段（1）は、上記切換機構（54）が第１状態及び第２状態の一方から他方に切り換わった直後から所定時間までの間において、該切換機構（54）のバッチ動作を禁止するように構成されていることを特徴としている。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、上記制御手段（1）は、上記切換機構（54）が第１状態及び第２状態の一方から他方に切り換わる直前から所定時間を遡るまでの間において、該切換機構（54）のバッチ動作を禁止するように構成されていることを特徴としている。

第４、５の発明では、上記切換機構（54）に対して上記バッチ動作を禁止する時間を設けることができる。つまり、上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）の数が変わるとインターバル時間が変わるので、場合によっては、例えば第１状態から第２状態に切り換わった直後の切換機構（54）を、又すぐに第１状態に切り換えてしまうことがある。こうなると、上記切換機構（54）は、実質的に第１状態を継続することになり好ましくない。第４、５の発明では、上記切換機構（54）において、バッチ動作を禁止する時間を設けることで、該切換機構（54）が実質的に同じ状態を継続するのを避けることができる。

本発明によれば、全ての切換機構（54）が一斉に同じタイミングで切り換わらないようにすることができ、冷媒回路（20）を流れる冷媒の圧力脈動を最小限に止めることができる。

また、上記第２の発明によれば、複数の切換機構（54）のうち少なくとも２つの切換機構（54）に関して、１つづつ順番に切り換えることができ、且つある切換機構（54）が切り換わった後、次の切換機構（54）が切り換わるまでの上記インターバル時間を全て同じ時間にすることができる。こうすると、１つづつしか切換機構（54）が切り換わらないので、上記冷媒回路（20）を流れる冷媒の圧力脈動をより確実に最小限に止めることができる。

また、上記第３の発明によれば、複数の調湿回路（50）が各調湿回路（50）ごとに発停したとしても、常に、上記切換機構（54）を１つづつ順番に切り換えることができ、且つある切換機構（54）が切り換わった後、次の切換機構（54）が切り換わるまでの上記インターバル時間を全て同じ時間にすることができる。これにより、上記冷媒回路（20）を流れる冷媒の圧力脈動をより効果的に最小限に止めることができる。

また、上記第４、５の発明によれば、複数の調湿回路（50）が各調湿回路（50）ごとに発停したとしても、上記切換機構（54）において、バッチ動作を禁止する時間を設けることで上記切換機構（54）が実質的に同じ状態を継続するのを避けつつ、上記冷媒回路（20）を流れる冷媒の圧力脈動を最小限に止めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本実施形態の調湿システムは、室外機（60a）と室内機（10）とを備えている。各室内機（10）は、取り込んだ室外空気（OA）の湿度を調節して室内へ供給する。各室内機（10）は、例えば天井裏に設置される。なお、本実施形態の調湿システムには、複数の室内機（10a,10b,10c）が設けられている。これらの室内機（10a,10b,10c）は、同様の構成となっている。

〈室内機の全体構成〉
まず、室内機（10）の構成について、図１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、室内機（10）を前面側から見た場合の方向を意味している。

上記室内機（10）は、ケーシング（11）を備えている。また、ケーシング（11）内には、詳細は後述する冷媒回路（20）の一部を構成する調湿回路（50）が収容されている。調湿回路（50）には、第１吸着熱交換器（51）、第２吸着熱交換器（52）、四路切換弁（54）、及び電動膨張弁（55）が接続されている。

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。ケーシング（11）では、図１における上側の側面（即ち、前面）が前面パネル部（12）となり、下側の側面（即ち、背面）が背面パネル部（13）となっている。また、ケーシング（11）では、図１の平面図における右側の側面が第１側面パネル部（14）となり、左側の側面が第２側面パネル部（15）となっている。

ケーシング（11）には、外気吸込口（24）と、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）及び内気吸込口（23）は、背面パネル部（13）に開口している。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）は、背面パネル部（13）の上側部分に配置されている。給気口（22）は、第１側面パネル部（14）における前面パネル部（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されている。

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、中央仕切板（73）と、第１仕切板（74）と、第２仕切板（75）とが設けられている。これらの仕切板（71〜75）は、何れもケーシング（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）の底板から天板に亘って区画している。

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

第１仕切板（74）及び第２仕切板（75）は、第１側面パネル部（14）及び第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）の間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いる。第２仕切板（75）は、上流側仕切板（71）と下流側仕切板（72）の間の空間を左側から塞ぐように、第２側面パネル部（15）から所定の間隔をおいて配置されている。

中央仕切板（73）は、上流側仕切板（71）及び下流側仕切板（72）と直交する姿勢で、上流側仕切板（71）と下流側仕切板（72）の間に配置されている。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、上流側仕切板（71）と下流側仕切板（72）の間の空間を左右に区画している。

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、上下２つの空間に仕切られており、下側の空間が外気側通路（34）を構成し、上側の空間が内気側通路（32）を構成している。外気側通路（34）は、外気吸込口（24）と連通し、内気側通路（32）は、内気吸込口（23）と連通している。外気側通路（34）には、第１フィルタ（28）と外気湿度センサ（図示無し）とが設置されている。内気側通路（32）には、第２フィルタ（27）と室内湿度センサ（図示無し）とが設置されている。

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、中央仕切板（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熱交換器室（38）を構成している。第１熱交換器室（37）には、第１吸着熱交換器（51）が収容されている。第２熱交換器室（38）には、第２吸着熱交換器（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、調湿回路（50）の電動膨張弁（55）が収容されている。

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、その前面及び背面が上流側仕切板（71）及び下流側仕切板（72）と平行になる姿勢で、熱交換器室（37,38）内に立設されている。各吸着熱交換器（51,52）は、空気中の水分を吸着する吸着動作と、吸着した水分を空気中へ放出する再生動作（脱着動作）とが行われる吸着部材を構成している。

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、上下に仕切られており、この上下に仕切られた空間のうち、上側の部分が給気側通路（31）を構成し、下側の部分が排気側通路（33）を構成している。

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）のうち内気側通路（32）に面する部分（上側部分）では、中央仕切板（73）よりも右側に第１内気側ダンパ（41）が取り付けられ、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、上流側仕切板（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、中央仕切板（73）よりも左側に第２外気側ダンパ（44）が取り付けられる。

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）のうち給気側通路（31）に面する部分（上側部分）では、中央仕切板（73）よりも右側に第１給気側ダンパ（45）が取り付けられ、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、下流側仕切板（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、中央仕切板（73）よりも左側に第２排気側ダンパ（48）が取り付けられる。

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

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）には排気ファン（25）が収容されている。給気ファン（26）及び排気ファン（25）は、何れも遠心型の多翼ファン（いわゆるシロッコファン）である。給気ファン（26）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（25）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。また、給気ファン室（36）には、調湿回路（50）の四路切換弁（54）が収容されている。

ケーシング（11）内において、第１仕切板（74）と第１側面パネル部（14）の間の空間は、第１バイパス通路（81）を構成している。第１バイパス通路（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）からは遮断されている。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）、及び給気ファン室（36）から区画されている。仕切板（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）が設けられている。

ケーシング（11）内において、第２仕切板（75）と第２側面パネル部（15）の間の空間は、第２バイパス通路（82）を構成している。第２バイパス通路（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）からは遮断されている。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）、及び排気ファン室（35）から区画されている。仕切板（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）が設けられている。

なお、図１の右側面図及び左側面図では、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）、及び第２バイパス用ダンパ（84）の図示を省略している。

〈冷媒回路の構成〉
上記調湿システムは、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路（20）を備えている。本実施形態の冷媒回路（20）は、熱源回路（60）に複数の調湿回路（50）が並列に接続されて構成されている。

上記熱源回路（60）には、圧縮機（53）が接続されている。圧縮機（53）は、モータの回転数（即ち、容量）が可変な、いわゆるインバータ式の圧縮機で構成されている。また、圧縮機（53）は、例えばスクロール式の圧縮機で構成されている。上記熱源回路（60）は、室内機（10）と異なる室外機（60a）に収容されている。しかしながら、熱源回路（60）を複数の室内機（10）のいずれかに収容するようにしても良い。

上記圧縮機（53）の吐出側には、高圧ガス配管（65）の一端が接続している。高圧ガス配管（65）の他端側は、複数に分岐して各調湿回路（50）の流入端と接続している。圧縮機（53）の吸入側には、低圧ガス配管（66）の一端が接続している。低圧ガス配管（66）の他端側は、複数に分岐して各調湿回路（50）の流出端と接続している。

各調湿回路（50）では、上記の第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）とが順に接続されている。電動膨張弁（55）は、開度が調節自在な電子膨張弁で構成されている。更に、調湿回路（50）には、切換機構としての上記四路切換弁（54）が設けられている。

上記四路切換弁（54）は、第１から第４までのポートを有している。四路切換弁（54）の第１ポートは、高圧ガス配管（65）を介して熱源回路（60）の高圧側と繋がり、四路切換弁（54）の第２ポートは、低圧ガス配管（66）を介して熱源回路（60）の低圧側と繋がっている。また、四路切換弁（54）の第３ポートは、第１吸着熱交換器（51）の一端と繋がり、四路切換弁（54）の第４ポートは、第２吸着熱交換器（52）の一端と繋がっている。四路切換弁（54）は、第１のポートと第３のポートとが連通して第２のポートと第４のポートが連通する第１状態と、第１のポートと第４のポートが連通して第２のポートと第３のポートが連通する第２状態とに切換可能となっている。即ち、図２に示す第１状態の四路切換弁（54）は、熱源回路（60）の高圧側と第１吸着熱交換器（51）の一端とを繋いで熱源回路（60）の低圧側と第２吸着熱交換器（52）の一端を繋ぐ。また、図３に示す第２状態の四路切換弁（54）は、熱源回路（60）の高圧側と第２吸着熱交換器（52）とを繋いで熱源回路（60）の低圧側と第１吸着熱交換器（51）とを繋ぐ。

〈コントローラの構成〉
上記調湿システムには、該調湿システムの調湿運転を制御するメインコントローラ（制御手段）（1）が設けられている。図１に示すように、上記メインコントローラ（1）は、１つの室外側のサブコントローラ（1b）と複数の室内側のサブコントローラ（1a）とを備えている。上記室外側のサブコントローラ（1b）は、メインコントローラ（1）の指令により主に圧縮機（53）の運転を制御する。一方、上記室内側のサブコントローラ（1a）は、メインコントローラ（1）の指令により主に電動膨張弁（55）及び四路切換弁（54）を制御する。

このように構成されたメインコントローラ（1）が行う調湿運転制御の中には、各室内機（10）における四路切換弁（54）の切換制御が含まれる。この切換制御は、各室内機（10）の四路切換弁（54）に第１状態及び第２状態の一方から他方、他方から一方へ同一のバッチ時間（切換時間）を空けて交互に切り換えるバッチ動作を行わせるとともに、それらの四路切換弁（54）で、そのバッチ動作における四路切換弁（54）の切換タイミングが互いに同一のインターバル時間だけずれるように制御するものである。詳細は後述する。

−運転動作−
本実施形態の調湿システムの各室内機（10）は、除湿換気運転と、加湿換気運転と、単純換気運転とを選択的に行う。除湿換気運転中や加湿換気運転中の室内機（10）では、取り込んだ室外空気（OA）を湿度調節してから供給空気（SA）として室内へ供給する調湿動作が行われ、同時に取り込んだ室内空気（RA）が排出空気（EA）として室外へ排出される。一方、単純換気運転中の各室内機（10）では、取り込んだ室外空気（OA）がそのまま供給空気（SA）として室内へ供給され、同時に取り込んだ室内空気（RA）がそのまま排出空気（EA）として室外へ排出される。以下、室内機（10）の各運転について詳細に説明する。

〈除湿換気運転〉
除湿換気運転中の室内機（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）で交互に繰り返される。つまり、除湿換気運転での２つの動作の１回毎の動作時間は３分に設定されている。この除湿換気運転中において、第１バイパス用ダンパ（83）及び第２バイパス用ダンパ（84）は、常に閉状態となる。

除湿換気運転中の室内機（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、除湿換気運転の第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、第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）、及び第１排気側ダンパ（47）が開状態となり、第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）、及び第２排気側ダンパ（48）が閉状態となる。また、
第１動作中の調湿回路（50）では、四路切換弁（54）が第１状態（図２に示す状態）に設定され、第１吸着熱交換器（51）が凝縮器（高圧側の吸着熱交換器）となって第２吸着熱交換器（52）が蒸発器（低圧側の吸着熱交換器）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吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（52）で除湿された第１空気は、第２給気側ダンパ（46）を通って給気側通路（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着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第２空気に付与される。第１吸着熱交換器（51）で水分を付与された第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。

次に、除湿換気運転の第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、第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）、及び第２排気側ダンパ（48）が開状態となり、第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）、及び第１排気側ダンパ（47）が閉状態となる。また、この第２動作中の調湿回路（50）では、四路切換弁（54）が第２状態（図３に示す状態）に設定され、第１吸着熱交換器（51）が蒸発器（低圧側の吸着熱交換器）となって第２吸着熱交換器（52）が凝縮器（高圧側の吸着熱交換器）となる。

上記外気側通路（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吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（51）で除湿された第１空気は、第１給気側ダンパ（45）を通って給気側通路（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着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第２空気に付与される。第２吸着熱交換器（52）で水分を付与された第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。

〈加湿換気運転〉
加湿換気運転中の室内機（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）で交互に繰り返される。つまり、加湿換気運転での２つの動作の１回毎の動作時間は３分に設定されている。この加湿換気運転中において、第１バイパス用ダンパ（83）及び第２バイパス用ダンパ（84）は、常に閉状態となる。

加湿換気運転中の室内機（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、加湿換気運転の第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、第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）、及び第２排気側ダンパ（48）が開状態となり、第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）、及び第１排気側ダンパ（47）が閉状態となる。また、この第１動作中の調湿回路（50）では、四路切換弁（54）が第１状態（図２に示す状態）に設定され、第１吸着熱交換器（51）が凝縮器（高圧側の吸着熱交換器）となって第２吸着熱交換器（52）が蒸発器（低圧側の吸着熱交換器）となる。

上記内気側通路（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吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（52）で水分を奪われた第１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着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第２空気に付与される。第１吸着熱交換器（51）で加湿された第２空気は、第１給気側ダンパ（45）を通って給気側通路（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される。

次に、加湿換気運転の第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、第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）、及び第１排気側ダンパ（47）が開状態となり、第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）、及び第２排気側ダンパ（48）が閉状態となる。また、この第２動作中の調湿回路（50）では、四路切換弁（54）が第２状態（図３に示す状態）に設定され、第１吸着熱交換器（51）が蒸発器（低圧側の吸着熱交換器）となって第２吸着熱交換器（52）が凝縮器（高圧側の吸着熱交換器）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吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（51）で水分を奪われた第１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着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第２空気に付与される。第２吸着熱交換器（52）で加湿された第２空気は、第２給気側ダンパ（46）を通って給気側通路（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される。

〈単純換気運転〉
単純換気運転中における室内機（10）の動作について、図８を参照しながら説明する。

単純換気運転中の室内機（10）では、第１バイパス用ダンパ（83）及び第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内気側ダンパ（42）、第１外気側ダンパ（43）、第２外気側ダンパ（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）、及び第２排気側ダンパ（48）が閉状態となる。また、単純換気運転中において、上記熱源回路（60）の圧縮機（53）は停止状態となる。

単純換気運転中の室内機（10）では、室外空気が外気吸込口（24）からケーシング（11）内へ取り込まれる。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）を通って給気ファン室（36）へ流入し、その後に給気口（22）を通って室内へ供給される。

また、単純換気運転中の室内機（10）では、室内空気が内気吸込口（23）からケーシング（11）内へ取り込まれる。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バイパス通路（82）から第２バイパス用ダンパ（84）を通って排気ファン室（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。

本実施形態の調湿システムでは、複数室内機（10）がこのような３つの運転を選択的に行いながら、各室内の調湿を行う。

〈四路切換弁の切換制御〉
上記四路切換弁の切換制御について、図９及び図１０を用いて説明する。

まず、室内ごとに設置されたリモコン（図示無し）から、その室内を調湿する室内機（10）における室内側のサブコントローラ（1a）に運転信号が出力される。すると、上記室内側のサブコントローラ（1a）が四路切換弁（54）にバッチ動作させるためのバッチ運転状態信号（バッチ動作信号）を室外機（60a）内にあるメインコントローラ（1）に送信する。

ここで、上記室内側のサブコントローラ（1a）には、上記四路切換弁（54）の動作時間を計測するバッチタイマが設けられている。図１０からわかるように、このバッチタイマは、四路切換弁（54）がバッチ動作を開始してからの経過時間を測定している。例えば、図１０における現在の四路切換弁（54）の状態は、１回目の切換動作が行われる前の状態であることがわかる。そして、このバッチタイマの計測時間に基づいて、予め設定されたバッチ時間が経過するたびごとに四路切換弁（54）の切換動作を行う。

上記メインコントローラ（1）は、各室内側のサブコントローラ（1a）から送信されたバッチ運転状態信号からバッチ動作状態にある四路切換弁（54）の数を計測した後、その計測した数と前回計測した数とを比較する。ここで、上記バッチ動作状態の四路切換弁（54）とは、バッチ動作中の四路切換弁（54）だけでなく、上記バッチ運転状態信号が入力されてバッチ動作を開始しようとする四路切換弁（54）も含まれる。

今回計測した数と前回計測した数とが異なれば、その今回計測した数から上述したインターバル時間を演算する。具体的には、上述したバッチ時間を今回計測した四路切換弁（54）の数で除した値をインターバル時間として設定する。そして、上記メインコントローラ（1）は、該メインコントローラ（1）に設けられた上記インターバルタイマを一旦リセットして再びスタートさせるとともに、そのインターバルタイマの計測時間に基づいて、上記インターバル時間ごとに、上記室内側のサブコントローラ（1a）に対してバッチタイマのリセット信号を１つづつ順番に送信する。尚、上記リセット信号と上記バッチ運転状態信号とがバッチ動作信号を構成する。

上記各室内側のサブコントローラ（1a）は、上記メインコントローラ（1）からリセット信号の受信したタイミングが、バッチ動作で四路切換弁（54）を切り換えた後１秒以内であるか否か、又は四路切換弁（54）を切り換える直前から遡って１秒以内であるか否かを判定する。この判定の結果、条件を満たしていれば上記リセット信号を無視する。条件を満たしていなければ上記リセット信号に基づいてバッチタイマを一旦リセットして再びスタートさせる。そして、上記各室内側のサブコントローラ（1a）は、再びスタートしたバッチタイマに基づいて、バッチ時間がくるたびごとに上記四路切換弁（54）を切り換える。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記バッチ時間を上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）の数で除した値を上記インターバル時間として設定して、全ての四路切換弁（54）のバッチ動作の切換タイミングをずらすようにしている。具体的には、図１１に示すように、１つづつ順番に切り換えることができ、且つある切換機構（54）が切り換わった後、次の切換機構（54）が切り換わるまでの上記インターバル時間を全て同じ時間にすることができる。（図１１は四路切換弁（54）が３つの場合を示しており、図中のＡはバッチ時間、Ｂはインターバル時間、丸印は切換動作時を示している）
これにより、全ての切換機構（54）が一斉に同じタイミングで切り換わらないようにすることができ、上記冷媒回路（20）を流れる冷媒の圧力脈動を最小限に止めることができる。

又、本実施形態によれば、上記バッチ動作状態の四路切換弁（54）の数が変わった場合は、その変わった数に応じて上記インターバル時間を変更するようにしている。こうすることにより、各々の室内機（10）が個別に発停したとしても、常に、四路切換弁（54）を１つづつ順番に切り換えることができ、且つある切換機構（54）が切り換わった後、次の切換機構（54）が切り換わるまでの上記インターバル時間を全て同じ時間にすることができる。これにより、上記冷媒回路（20）を流れる冷媒の圧力脈動をより効果的に最小限に止めることができる。

又、本実施形態によれば、切り換わった直後の四路切換弁（54）に対してはその切換時から１秒が経過するまでの間はバッチ動作を禁止し、切り換わる直前の四路切換弁（54）に対してはその切り換わろうとする時から遡って１秒以内はバッチ動作を禁止している。

つまり、上記バッチ動作状態の四路切換弁（54）の数が変わるとインターバル時間が変わるので、場合によっては、例えば第１状態から第２状態に切り換わった直後の四路切換弁（54）を、又すぐに第１状態に切り換えてしまうことがある。こうなると、上記四路切換弁（54）は、実質的に第１状態を継続することになり好ましくない。本実施形態では、上記四路切換弁（54）において、所定時間が経過するまでの間、バッチ動作を禁止させることで、該四路切換弁（54）が実質的に同じ状態を継続するのを避けることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、全ての四路切換弁（54）の切換タイミングが互いにずれるように構成されているが、これに限定されず、例えば全ての四路切換弁（54）のうち少なくとも２つのものの切換タイミングが互いにずれるように構成してもよい。

本実施形態では、上記切換時間を上記バッチ動作状態の四路切換弁（54）の数で除した値を上記インターバル時間として設定しているが、これに限定される必要はなく、インターバル時間を任意の値にしてもよい。ただし、四路切換弁（54）の切換時間内に全ての四路切換弁（54）が１回づつ切り換わるようにインターバル時間を設定する。

本実施形態では、上記各室内側のサブコントローラ（1a）は、上記メインコントローラ（1）からリセット信号の受信したタイミングが、バッチ動作で四路切換弁（54）を切り換えた後１秒以内であるか否か、又は四路切換弁（54）を切り換える直前から遡って１秒以内であるか否かを判定していたが、これに限定される必要はなく、この１秒は任意の秒数でよい。

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

以上説明したように、本発明は、冷媒回路に接続された吸着熱交換器で空気の湿度を調節する調湿システムについて有用である。

調湿ユニットの一部を省略して示す概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、四路切換弁が全て第１動作に設定された場合のものである 冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、四路切換弁が全て第２動作に設定された場合のものである 除湿換気運転の第１動作における空気の流れを示す室内機の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 除湿換気運転の第２動作における空気の流れを示す室内機の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 加湿換気運転の第１動作における空気の流れを示す室内機の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 加湿換気運転の第２動作における空気の流れを示す室内機の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 単純換気運転における空気の流れを示す室内機の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 メインコントローラのフロー図である。 四路切換弁の切換制御におけるバッチ時間とバッチタイマとの関係を示す図である。 ３つの四路切換弁の切換制御におけるバッチ時間とインターバル時間との関係を示す図である。

符号の説明

1 メインコントローラ（制御手段）
1a 室内側のサブコントローラ
1b 室外側のサブコントローラ
10 室内機
51 第１吸着熱交換器
52 第２吸着熱交換器
53 圧縮機
54 四路切換弁（切換機構）
55 電動膨張弁（膨張弁）

Claims (5)

1. 圧縮機（53）を接続した熱源回路（60）に対して、第１吸着熱交換器（51）と膨張弁（55）と第２吸着熱交換器（52）とを接続した複数の調湿回路（50）が並列に接続されて蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
   上記熱源回路（60）の高圧側を上記第１吸着熱交換器（51）の一端に接続して熱源回路（60）の低圧側を第２吸着熱交換器（52）の一端に接続する第１状態、又は上記熱源回路（60）の高圧側を第２吸着熱交換器（52）の一端に接続して熱源回路（60）の低圧側を第１吸着熱交換器（51）の一端に接続する第２状態に切換可能な切換機構（54）が各調湿回路（50）ごとに設けられた調湿システムであって、
   上記切換機構（54）に第１状態及び第２状態の一方から他方、他方から一方へ間隔を空けて交互に切り換えるバッチ動作を行わせるとともに、複数の切換機構（54）のうち少なくとも２つの切換機構（54）で、そのバッチ動作における切換機構（54）の切換タイミングが互いにずれるように制御する制御手段（1）を備えていることを特徴とする調湿システム。
2. 請求項１において、
   上記制御手段（1）は、全ての切換機構（54）に第１状態及び第２状態の一方から他方、他方から一方へ同一の切換時間を空けて交互に切り換えるバッチ動作を行わせるためのバッチ動作信号を出力してそれらの切換機構（54）にバッチ動作を行わせるとともに、それらの切換機構（54）でそのバッチ動作における切換機構（54）の切換タイミングが互いに同一のインターバル時間だけずれるように制御するとともに、
   上記切換時間を、上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）の数で除した値を上記インターバル時間として設定するように構成されていることを特徴とする調湿システム。
3. 請求項２において、
   上記制御手段（1）は、上記バッチ動作信号が入力された切換機構（54）の数が変わった場合は、その変わった数に応じて上記インターバル時間を変更して各切換機構（54）にバッチ動作を行わせるように構成されていることを特徴とする調湿システム。
4. 請求項３において、
   上記制御手段（1）は、上記切換機構（54）が第１状態及び第２状態の一方から他方に切り換わった直後から所定時間までの間において、該切換機構（54）のバッチ動作を禁止するように構成されていることを特徴とする調湿システム。
5. 請求項３又は４において、
   上記制御手段（1）は、上記切換機構（54）が第１状態及び第２状態の一方から他方に切り換わる直前から所定時間を遡るまでの間において、該切換機構（54）のバッチ動作を禁止するように構成されていることを特徴とする調湿システム。

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