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WO2005098322A1 - 調湿装置 - Google Patents

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Publication number
WO2005098322A1
WO2005098322A1 PCT/JP2005/005548 JP2005005548W WO2005098322A1 WO 2005098322 A1 WO2005098322 A1 WO 2005098322A1 JP 2005005548 W JP2005005548 W JP 2005005548W WO 2005098322 A1 WO2005098322 A1 WO 2005098322A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant
circulation
heat exchanger
switching
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2005/005548
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuki Matsui
Satoshi Ishida
Tomohiro Yabu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Publication of WO2005098322A1 publication Critical patent/WO2005098322A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1429Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant alternatively operating a heat exchanger in an absorbing/adsorbing mode and a heat exchanger in a regeneration mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/50Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/61Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/19Pumping down refrigerant from one part of the cycle to another part of the cycle, e.g. when the cycle is changed from cooling to heating, or before a defrost cycle is started

Definitions

  • the present invention relates to a humidity control apparatus using an adsorbent, and more particularly to a measure for circulating a refrigerant in a refrigerant circuit that alternately adsorbs and desorbs moisture by switching a circulating direction of the refrigerant. .
  • the humidity control apparatus includes a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates to perform a refrigeration cycle.
  • a mesh container around which an adsorbent is sealed is provided in a part of the piping of the refrigerant circuit.
  • the pipe functions as an evaporator or a condenser by switching the direction of circulation of the refrigerant in the refrigerant circuit.
  • the adsorbent of the mesh container absorbs moisture of the indoor air or the outdoor air when the pipe functions as an evaporator, and is cooled by a refrigerant flowing through the pipe.
  • the adsorbent in the mesh container desorbs moisture by being heated by a refrigerant flowing through the pipe, and the adsorbent is regenerated.
  • dehumidified or humidified operation is continuously performed by continuously supplying dehumidified or humidified air to the room.
  • the present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to occur at the time of a dehumidifying operation or a humidifying operation of a humidity control device, and at the time of switching of refrigerant circulation.
  • the purpose is to enable continuous operation without damaging the compressor by absorbing excess refrigerant. Disclosure of the invention
  • a first solution is that a compressor (63), a first heat exchange (61), an expansion mechanism (65), and a second heat exchanger (62) are connected by piping and a refrigerant
  • the first heat exchanger (61) and the second heat exchanger (62) each have a refrigerant circuit (60) that has a reversible circulation and performs a vapor compression refrigeration cycle.
  • the first and second heat exchangers (61) and (62) alternately adsorb and desorb water by switching the direction of circulation of the refrigerant in the refrigerant circuit (60). It is assumed that a humidity control device is used.
  • the refrigerant circuit (60) is provided with a refrigerant adjusting means (66) for absorbing at least the excess refrigerant in a high pressure state when the circulation direction of the refrigerant is switched.
  • the first heat exchanger (61) or the second heat exchanger (62) that adsorbs moisture functions as an evaporator.
  • the second heat exchanger (62) or the first heat exchanger (61) for desorbing moisture functions as a condenser.
  • the refrigerant in the high pressure state that becomes excessive in the high pressure line when the refrigerant circulation is switched is absorbed by the refrigerant adjusting means (66).
  • the refrigerant adjusting means (66) Even if the refrigerant circulation is switched and the high pressure line is switched to the low pressure line, no excess refrigerant is generated in the low pressure line. Therefore, only the necessary amount of refrigerant flows into the first heat exchanger (61) or the second heat exchanger (62), which has been switched as an evaporator, and evaporates. 63). As a result, the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63) is suppressed, and damage to the compressor (63) is prevented.
  • the second solution is the rectifier mechanism according to the first solution, wherein a rectifying mechanism is provided between the first heat exchange (61) and the second heat exchange (62) in the refrigerant circuit (60).
  • the (72) forms a one-way passage (71) through which the refrigerant always flows in the minus direction, and the expansion mechanism (65) is provided in the minus direction passage (71).
  • the refrigerant adjusting means (66) is a liquid reservoir (66) capable of storing a liquid refrigerant.
  • the liquid reservoir (66) is provided upstream of the expansion mechanism (65) in the one-way passage (71).
  • the refrigerant flows through the expansion mechanism (65) and the liquid reservoir (66) in order. That is, the liquid reservoir (66) is always located in the high-pressure line. This ensures that the excess amount of refrigerant in the high-pressure state generated in the high-pressure line is absorbed by the liquid reservoir (66). Therefore, an excessive amount of refrigerant does not occur in the low-pressure line when the refrigerant circulation is switched.
  • the liquid reservoir (66) is always located in the high pressure line, the liquid refrigerant stored in the liquid reservoir (66) flows to the suction side of the compressor (63) even if the refrigerant circulation is switched. Hana! / ⁇ .
  • the expansion mechanism includes a first expansion mechanism (65) and a second expansion mechanism (67).
  • the refrigerant adjusting means (66) is a liquid reservoir (66) capable of storing a liquid refrigerant.
  • the liquid reservoir (66) is provided between the first expansion mechanism (65) and the second expansion mechanism (67) in the refrigerant circuit (60).
  • the first expansion mechanism (65) and the second expansion mechanism (67) are configured such that the pressure of the refrigerant is reduced in one of the first expansion mechanism (65) and the second expansion mechanism (67).
  • the fourth solution is the first solution, wherein the refrigerant adjusting means (66) switches the first heat exchanger (61) or the second heat exchanger (61) in the high pressure line before switching the circulation direction of the refrigerant. It is configured to store at least the liquid refrigerant of the heat exchange (62).
  • the refrigerant before switching the refrigerant circulation, the refrigerant is located at least in the high-pressure line. Since the high-pressure liquid refrigerant in the condenser is stored in the refrigerant adjusting means (66), at least the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched thereafter. This further suppresses the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63).
  • the fifth solution is the air conditioner according to any one of the second to fourth aspects, wherein air is blown to the first heat exchanger (61) or the second heat exchanger (62) in the high-pressure line.
  • the switching means (91) removes the air to the condenser or reduces the amount of air to be supplied to the condenser for a predetermined time before switching the refrigerant circulation.
  • the amount of air taken in decreases.
  • the stoppage of the air supply or the reduction of the air supply amount is performed, for example, by lowering the driving force of the fan for the condenser or the frequency of the fan to a predetermined value or less.
  • the liquid refrigerant in the condenser is stored in the refrigerant adjusting means (66) during the predetermined time. Therefore, the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, and the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63) is suppressed.
  • a sixth solution is the solution of any one of the second to fourth solutions, wherein the frequency of the compressor (63) is increased to a predetermined value or more for a predetermined time and then the refrigerant is circulated. Switching means (91) for switching the direction is provided.
  • the circulation speed of the refrigerant in the condenser is increased.
  • the inflowing refrigerant flows as it is without being completely condensed, and the interposed liquid refrigerant flows into the liquid reservoir (66). That is, the liquid refrigerant in the condenser is stored in the refrigerant adjusting means (66) during the predetermined time. Therefore, the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, and the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63) is suppressed.
  • a seventh solution is the above-mentioned second or fourth solution, wherein the inflation mechanism is provided.
  • a switching means (91) is provided for switching the circulation direction of the refrigerant after the opening degree of the expansion valve (65) is made smaller than the normal opening degree for a predetermined time.
  • An eighth solution is the above-mentioned third solution, wherein the first expansion valve (65) as the first expansion mechanism and the second expansion valve (67) as the second expansion mechanism are different from each other.
  • a switching means (91) is provided for switching the circulation direction of the refrigerant after the opening of the expansion valves (65, 67) for reducing the pressure of the refrigerant is made smaller than the normal opening for a predetermined time.
  • the opening degree of the first expansion valve (65) or the second expansion valve (67) in which the pressure of the refrigerant is reduced by the switching means (91) for a predetermined time before the refrigerant circulation is switched In order to reduce the pressure, the high pressure state in the high pressure line increases, and the pressure of the liquid refrigerant in the liquid reservoir (66) always located in the high pressure line also increases. Thereby, in the high pressure line when the refrigerant circulation is switched, the time required for the low pressure state force to reach the predetermined high pressure state is also shortened. Therefore, the pressure state at the time of switching of the refrigerant circulation is stabilized quickly, and the operation efficiency is improved.
  • a ninth solution is the liquid storage device according to the second or third solution, wherein
  • the (66) is provided with a degassing pipe (81) having an on-off valve (82), connected to the suction side of the compressor (63), and through which gas refrigerant flows. Further, a switching means (91) for switching the circulation direction of the refrigerant after opening the on-off valve (82) for a predetermined time is provided.
  • the switching means (91) allows the gas refrigerant in the liquid reservoir (66) to pass through the degassing pipe (81) for a predetermined period of time before switching the refrigerant circulation. ), The pressure in the liquid reservoir (66) drops. Thereby, the high-pressure liquid refrigerant such as the condenser flows into the liquid reservoir (66) and is stored therein. Therefore, the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, and the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63) is suppressed. [0028] Effect
  • the refrigerant circulation means (66) for absorbing at least the excess refrigerant in the high pressure state when the circulation direction of the refrigerant is switched is provided.
  • the generation of excess refrigerant in the low pressure line can be prevented.
  • an expansion mechanism (65) is provided in the one-way passage (71) through which the refrigerant always flows in the negative direction by the direction control circuit (72), and the expansion mechanism (65)
  • a liquid reservoir (66) capable of storing liquid refrigerant is provided upstream of the tank, so that the liquid reservoir (66) is always positioned on the high-pressure line to ensure that excess refrigerant in the high-pressure line in the high-pressure line is stored.
  • Vessel (66) Can be absorbed.
  • two expansion mechanisms (65, 67) are provided, and a liquid reservoir (66) capable of storing a liquid refrigerant is provided between the two expansion mechanisms (65, 67). , 67), so that the liquid reservoir (66) is always positioned on the high-pressure line, and the high-pressure excess refrigerant in the high-pressure line is reliably absorbed by the liquid reservoir (66). It can be done.
  • the refrigerant adjusting means (66) is configured so that the liquid refrigerant is interposed in the first heat exchanger (61) or the second heat exchanger (62), which is the evaporator when the refrigerant circulation is switched. And the flow of the liquid coolant into the compressor (63) can be further suppressed.
  • the circulation of the refrigerant is switched after the air supply to the heat exchange (61, 62) functioning as a condenser is stopped for a predetermined time, or the amount of the air is reduced. Since the switching means (91) for switching the refrigerant circulation after reducing the refrigerant to a predetermined value or less for a predetermined time is provided, the amount of refrigerant condensed in the condenser is reduced and the liquid refrigerant is transferred to the liquid reservoir (66). Can be shed. That is, the liquid refrigerant in the condenser is transferred to the liquid reservoir (66) during the predetermined time. It can be poured and stored. Accordingly, the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, so that the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63) can be further suppressed.
  • the switching means (91) for switching the refrigerant circulation after increasing the frequency of the compressor (63) to a predetermined value or more for a predetermined time is provided.
  • the flow rate of the refrigerant in the heat exchange (61, 62) functioning as a condenser can be increased.
  • a switching means (91) for switching the refrigerant circulation after the opening degree of the expansion valve (65) as the expansion mechanism is made smaller than the normal opening degree for a predetermined time is provided.
  • the switching means (91) for switching the refrigerant circulation after the opening of the expansion valve (65, 67) for reducing the pressure of the refrigerant is made smaller than the normal opening for a predetermined period of time is provided. Since it is provided, the internal pressure of the refrigerant adjusting means (66) can be increased in any of the inventions.
  • the pressure in the high pressure line when the refrigerant circulation is switched can be quickly brought to a predetermined high pressure state by the internal pressure of the refrigerant adjusting means (66). That is, in the high-pressure line immediately after the switching of the refrigerant circulation, the so-called transition period from the low-pressure state to the predetermined high-pressure state can be shortened. Therefore, the pressure state at the time of switching of the refrigerant circulation is stabilized quickly, so that the operation efficiency can be improved.
  • a degassing pipe (81) having an open / close valve (82) is connected between the liquid reservoir (66) and the suction side of the compressor (63).
  • the switching means (91) for switching the refrigerant circulation direction is provided after the on-off valve (82) is opened for a predetermined time, so that the gas refrigerant in the liquid reservoir (66) is compressed.
  • the pressure in the liquid reservoir (66) can be reduced by being sucked into the machine (63).
  • the liquid coolant such as heat exchange (61, 62) that functions as a condenser can be absorbed in the liquid reservoir (66). That is, the liquid refrigerant in the condenser can be stored in the liquid reservoir (66) during the predetermined time. Therefore, the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, and the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63) can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a humidity control apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a heat exchanger according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a refrigerant circuit of the humidity control apparatus according to Embodiment 13;
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a humidity control apparatus showing an air flow in a first refrigeration cycle operation of a dehumidifying operation.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a humidity control apparatus showing an air flow in a second refrigeration cycle operation of the dehumidifying operation.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a humidity control apparatus showing an air flow in a first refrigeration cycle operation of a humidification operation.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a humidity control apparatus showing an air flow in a second refrigeration cycle operation of the humidification operation.
  • FIG. 8 is a circuit diagram showing a refrigerant circuit of a humidity control apparatus according to Embodiment 4.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing a refrigerant circuit of a humidity control apparatus according to Embodiment 5.
  • the humidity control apparatus (10) of the present embodiment performs dehumidification and humidification of room air, and includes a hollow rectangular parallelepiped box-shaped casing (11).
  • the casing (11) houses a refrigerant circuit (60) and the like.
  • the refrigerant circuit (60) includes a compressor (63), a four-way switching valve (64) that is a flow path switching unit, a first heat exchanger (61), and an expansion valve (an expansion mechanism). 65) and a second heat exchanger (62) in a closed circuit in which the refrigerant is charged.
  • the refrigerant circuit (60) is configured so that the charged refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle. The details of the refrigerant circuit (60) will be described later.
  • the casing (11) is formed in a flat box shape having a substantially square shape in plan view.
  • the left side plate (12) and the right side plate (13), and the front plate (14) and the rear plate (15) are located in the thickness direction of the casing (11), and are mutually separated. It comprises two opposing end faces.
  • the left side plate (12) has an outdoor air intake (21) formed near the rear plate (15), and an indoor air intake (22) formed near the front plate (14).
  • an exhaust air outlet (23) is formed near the back plate (15), and an air supply air outlet (24) is formed near the front plate (14).
  • the outdoor air inlet (21) and the indoor air inlet (22) constitute an air inlet
  • the exhaust outlet (23) and the supply air outlet (24) constitute an air outlet. ing.
  • a first partition plate (31) is provided upright toward the right side plate (13) from the center in the left-right direction.
  • the internal space (16) of the casing (11) is partitioned left and right by a first partition plate (31).
  • the right side of the first partition plate (31) becomes the first space (17), and the left side of the first partition plate (31) becomes the second space (18).
  • the first space (17) of the casing (11) is partitioned into a front space and a back space by a seventh partition plate (37).
  • the compressor (63) and the exhaust fan (26) of the refrigerant circuit (60) are arranged in a space on the back side of the first space (17).
  • an expansion valve (65) and a four-way switching valve (64) of the refrigerant circuit (60) are also arranged in the space on the rear side (not shown).
  • an air supply fan (25) is arranged in a space on the front side in the first space (17).
  • the exhaust fan (26) is connected to an exhaust outlet (23), and the air supply fan (25) is connected to an air outlet (24).
  • a second partition (32), a third partition (33), and a sixth partition (36) are provided in the second space (18) of the casing (11).
  • the second partition plate (32) is set up near the front plate (14), and the third partition plate (33) is set up near the back plate (15).
  • the second space (18) is partitioned into three spaces by a second partition plate (32) and a third partition plate (33) with a frontal force and a backward force.
  • the sixth partition plate (36) is provided in a space between the second partition plate (32) and the third partition plate (33).
  • the sixth partition (36) is provided upright at the center in the left-right direction of the second space (18).
  • the space sandwiched between the second partition plate (32) and the third partition plate (33) is partitioned left and right by a sixth partition plate (36).
  • the space on the right side constitutes a first heat exchange chamber (41), in which the first heat exchanger (61) is arranged.
  • the space on the left side constitutes a second heat exchange chamber (42), in which the second heat exchanger (62) is arranged. That is, the first heat exchange chamber (41) and the second heat exchange chamber (42) are disposed adjacent to each other.
  • the first heat exchanger (61) and the second heat exchanger (62) are each composed of a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger! You. Specifically, the first heat exchanger (61) and the second heat exchanger (62) have a large number of aluminum fins (6a) formed in a rectangular plate shape and penetrate the fins (6a). Copper heat transfer tube (6b).
  • an absorbent capable of absorbing and desorbing moisture is carried by dip molding (immersion molding).
  • the adsorbent include zeolite, silica gel, activated carbon, organic polymer materials having hydrophilicity or water absorption, ion-exchange resin materials having sulfonic acid groups or sulfonic acid groups, and temperature-sensitive polymers. A functional polymer material or the like is used.
  • the adsorbent is carried on the outer surfaces of each fin (13) and the heat transfer tube (15) by dip molding.
  • the present invention is not limited to this.
  • the adsorbent may be supported on the outer surface by a method.
  • a fifth partition plate (35) is provided in a space between the third partition plate (33) and the rear plate (15) of the casing (11) in the second space (18). .
  • the fifth partition plate (35) is provided so as to cross the center in the height direction of the space, and partitions the space up and down (see FIG. 1 (A)).
  • the space above the fifth partition plate (35) forms a first inflow channel (43), and the space below the fifth partition plate (35) forms a first outflow channel (44).
  • the first inflow path (43) communicates with the outdoor air suction port (21), and the first outflow path (44) communicates with the exhaust air outlet (23) via the exhaust fan (26).
  • a fourth partition plate (34) is provided in the space between the second partition plate (32) and the front plate (14) of the casing (11) in the second space (18). ing.
  • This fourth partition plate (34) is provided so as to cross the center of the space in the height direction, and partitions the space up and down (Fig. 1 (C) See).
  • the space above the fourth partition plate (34) forms a second inflow channel (45), and the space below the fourth partition plate (34) forms a second outflow channel (46).
  • the second inflow path (45) communicates with the indoor air suction port (22), and the second outflow path (46) communicates with the air supply outlet (24) via the air supply fan (25). I have.
  • openings (51-54) are formed in the third partition plate (33) (see Fig. 1 (A)). These four openings (51-54) are located close to each other in the row and column direction, that is, are arranged in a grid pattern in two at the top, bottom, left and right.
  • the first opening (51) connects the first inflow path (43) to the first heat exchange chamber (41)
  • the second opening (52) connects the first inflow path (43) to the first inflow path (43). 2 It communicates with the heat exchange chamber (42).
  • the third opening (53) connects the first outflow passage (44) to the first heat exchange chamber (41)
  • the fourth opening (54) connects the first outflow passage (44) to the first outflow passage (44). 2 Communicates with the heat exchange chamber (42).
  • openings (55-58) are formed in the second partition plate (32) (see Fig. 1 (C)). These four openings (55-58) are located close to each other in the row and column direction, that is, are arranged in two grids at the top, bottom, left and right.
  • the fifth opening (55) communicates the second inflow path (45) with the first heat exchange chamber (41)
  • the sixth opening (56) communicates with the second inflow path (45). 2 It communicates with the heat exchange chamber (42).
  • the seventh opening (57) connects the second outflow passage (46) with the first heat exchange chamber (41)
  • the eighth opening (58) connects the second outflow passage (46) with the second outflow passage (46). 2 Communicates with the heat exchange chamber (42).
  • each opening (51-58) of the third partition plate (33) and the second partition plate (32) has a damper as an opening / closing means. These dampers are configured to switch each opening (51-58) between an open state and a closed state by opening and closing, and to switch a flow path of the first air and the second air.
  • the four-way switching valve (64) of the refrigerant circuit (60) has a first port connected to the discharge side of the compressor (63), and a second port connected to the suction side of the compressor (63). It is connected.
  • the third port of the four-way switching valve (64) is connected to the first heat exchanger (61), and the fourth port is connected to the second heat exchanger (62).
  • the refrigerant circuit (60) switches the refrigerant circulation direction by switching the four-way switching valve (64). It is configured to be replaced. That is, the four-way switching valve (64) is in a state where the first port and the third port are in communication with each other and at the same time the second port and the fourth port are in communication (the state indicated by the solid line in FIG. 3). Then, the state is switched to a state in which the first port and the fourth port communicate with each other and at the same time the second port and the third port communicate with each other (a state indicated by a broken line in FIG. 3). When the four-way switching valve (64) is switched to the state indicated by the solid line in FIG.
  • the refrigerant circuit (60) is compressed by the compressor (63) and the discharged refrigerant is condensed in the first heat exchanger (61). After that, the first refrigeration cycle operation in which the coolant circulates so as to evaporate in the second heat exchanger (62) is performed. Further, when the four-way switching valve (64) is switched to the state shown by the broken line in FIG. 3, the refrigerant circuit (60) sends the refrigerant discharged by the compressor (63) to the second heat exchanger (62). After the condensation, a second refrigeration cycle operation in which the refrigerant circulates so as to evaporate in the first heat exchanger (61) is performed.
  • the humidity control device (10) is configured to switch between a dehumidifying operation and a humidifying operation.
  • the humidity control device (10) adsorbs the moisture of the air flowing through the second heat exchanger (62) or the first heat exchanger (61) where the refrigerant evaporates with the adsorbent. Then, the water flowing through the first heat exchange (61) or the second heat exchange (62), in which the refrigerant condenses, releases moisture to regenerate the adsorbent and supply the air dehumidified by the adsorbent to the room.
  • the refrigerant circulation of the refrigerant circuit (60) and the air circulation path are switched.
  • the humidity control device (10) is connected to the first heat exchanger in which the refrigerant evaporates.
  • the humidity control apparatus (10) switches the circulation of the refrigerant in the refrigerant circuit (60) in any of the operation modes, and switches between the first heat exchanger (61) and the second heat exchanger (62).
  • the dehumidifying operation and the humidifying operation are continuously performed by alternately absorbing and desorbing moisture. That is, the first heat exchange (61) and the second heat exchange (62) in the refrigerant circuit (60) are performed by switching the circulation of the refrigerant so that the refrigerant in the high-pressure state and the evaporator in the low-pressure state are separated. It switches alternately to.
  • the refrigerant circuit (60) includes a liquid reservoir (66) capable of storing a liquid refrigerant.
  • the liquid reservoir (66) is provided on a high-pressure line that is always in a high-pressure state by a rectifying mechanism.
  • the refrigerant circuit (60) includes a storage circuit (70) connected by piping between the first heat exchange (61) and the second heat exchange (62).
  • the storage circuit (70) is composed of a direction control circuit (72), which is a rectifying mechanism constituted by a bridge circuit, and a one-way passage (71) in which the refrigerant always flows in the negative direction.
  • the expansion valve (65) is provided in the one-way passage (71).
  • the liquid reservoir (66) is provided upstream of the expansion valve (65) in the one-way passage (71). That is, the one-way passage (71) is configured so that the refrigerant always flows through the liquid reservoir (66) and the expansion valve (65) in order.
  • the direction control circuit (72) is configured such that the first inflow pipe (73) and the second inflow pipe (74) are connected to the first outflow pipe (75) and the second outflow pipe (76) in a bridge shape. It is configured. Each of the inflow pipes (73, 74) and the outflow pipes (75, 76) is provided with a check valve (CV).
  • the direction control circuit (72) allows the refrigerant having the power of the first heat exchanger (61), which is a condenser, to flow through the first inflow pipe (73) to the one-way passage (71). , Configured to flow through a second outlet pipe (76) to a second heat exchanger (62) which is an evaporator!
  • the direction control circuit (72) allows the refrigerant from the second heat exchanger (62), which is a condenser, to pass through the second inflow pipe (74) through the one-way passage (71). Through the first outlet pipe (75) to the first heat exchanger (61), which is an evaporator.
  • the storage circuit (70) is located in the high-pressure line where the liquid storage device (66) is always in a high-pressure state in both the first refrigeration cycle operation and the second refrigeration cycle operation. Is configured.
  • the liquid reservoir (66) is configured as a refrigerant adjusting means that at least absorbs excess refrigerant in a high pressure state when the refrigerant circulation is switched during the dehumidifying operation and the humidifying operation. That is, for example, when the first heat exchanger (61) is switched from the evaporator (low pressure state) to the condenser (high pressure state) by switching the refrigerant circulation, the high pressure line in the high pressure line is overheated. Excess refrigerant is absorbed by the liquid reservoir (66).
  • the refrigerant circuit (60) includes a controller (90).
  • the controller (90) is provided with a circulation switching section (91) as switching means for switching the circulation direction of the refrigerant.
  • the circulation switching section (91) includes a first heat exchanger (61) or a second heat exchanger functioning as a condenser.
  • the circulation switching unit (91) switches the circulation direction of the refrigerant in the refrigerant circuit (60) after stopping the driving of the air supply fan (25) or the exhaust fan (26) for a predetermined time.
  • the first heat exchange (61) or the second heat exchange (62) which is a condenser
  • the inflowing refrigerant flows as it is without being condensed, and the interposed liquid refrigerant is stored in the liquid.
  • the liquid refrigerant in the condenser is stored in the liquid reservoir (66) during the predetermined time.
  • the liquid reservoir (66) is configured to store at least the liquid coolant of the first heat exchange (61) or the second heat exchange (62) in the high-pressure line before switching the refrigerant circulation direction. Being done.
  • the circulation switching unit (91) is configured to stop the air supply fan (25) and the like for a predetermined time, but the circulation switching unit (91) is configured to stop the air supply fan (25) and the like for a predetermined time.
  • the frequency may be reduced to a predetermined value or less. In this case, the amount of air taken into the condenser decreases, and the amount of refrigerant condensed in the condenser decreases.
  • the liquid refrigerant in the condenser is stored in the liquid reservoir (66) for a predetermined time. .
  • a force that reduces the amount of refrigerant condensed in the condenser by controlling the driving of the air supply fan (25) or the exhaust fan (26).
  • the amount of refrigerant condensed in the condensing device may be reduced. That is, for example, when the first heat exchange (61) functions as a condenser, the force or normal opening of the damper of the opening (51, 53, 55, 57) in the first heat exchange chamber (41) is set to a fully closed state. Degree, the amount of air taken into the first heat exchanger (61) is reduced, and the amount of refrigerant condensed in the condenser is reduced. That is, the present invention, if the air blow to the first heat exchanger (61) or the second heat exchanger (62) as a condenser is stopped or the air flow is reduced to a predetermined value or less, You can use any means.
  • the humidity control operation of the humidity control device (10) will be described. In this humidity control device (10), switching between dehumidification operation and humidification operation is possible.
  • the air supply fan (25) and the exhaust fan (26) are operated in the humidity control device (10).
  • the humidity control device (10) takes in the outdoor air (OA) as the first air and supplies it to the room, while taking in the room air (RA) as the second air and discharges it to the outside.
  • the first refrigeration cycle operation during the dehumidifying operation will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the adsorbent is regenerated in the first heat exchange (61), and the outdoor air (OA) as the first air is dehumidified in the second heat exchanger (62).
  • the four-way switching valve (64) is switched to the state indicated by the solid line in FIG.
  • the compressor (63) is operated in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (60), the first heat exchanger (61) becomes a condenser, and the second heat exchanger (62) becomes an evaporator.
  • the first refrigeration cycle operation is performed.
  • the refrigerant discharged from the compressor (63) radiates heat in the first heat exchange (61) and condenses, and then is sent to the expansion valve (65) to be decompressed.
  • the decompressed refrigerant absorbs heat in the second heat exchanger (62), evaporates, and is then sucked into the compressor (63) and compressed. Then, the compressed refrigerant is discharged again from the compressor (63).
  • the second air flowing from the indoor air suction port (22) flows from the second inflow path (45) to the first heat exchange chamber (41) through the fifth opening (55). Sent in. In the first heat exchange chamber (41), the second air passes through the first heat exchange (61) from top to bottom. In the first heat exchange (61), the adsorbent carried on the outer surface is heated by the refrigerant, and the moisture of the adsorbent is released. The desorbed water is released to the second air passing through the first heat exchange (61). The second air to which the moisture has been given by the first heat exchange (61) flows out of the first heat exchange chamber (41) through the third opening (53) to the first outflow path (44). After that, the second air is sucked into the exhaust fan (26), and is discharged from the exhaust air outlet (23) to the outside as exhaust air (EA).
  • exhaust air exhaust air
  • the first air flowing from the outdoor air suction port (21) is sent from the first inflow path (43) to the second heat exchange chamber (42) through the second opening (52).
  • the first air passes through the second heat exchanger (62) upward and downward.
  • the moisture in the first air is adsorbed on the adsorbent carried on the outer surface.
  • the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant.
  • the first air dehumidified by the second heat exchanger (62) flows out to the second outflow path (46) through the second heat exchange chamber (42) and the eighth opening (58). Thereafter, the first air is sucked into the air supply fan (25), and is supplied from the air supply outlet (24) as supply air (SA) into the room.
  • the second refrigeration cycle operation during the dehumidifying operation will be described with reference to FIGS. 3 and 5.
  • the adsorbent is regenerated in the second heat exchanger (62), and the outdoor air (OA) as the first air is dehumidified in the first heat exchanger (61).
  • the four-way switching valve (64) is switched to the state on the broken line side in Fig. 3.
  • the compressor (63) is operated in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (60), the first heat exchanger (61) becomes an evaporator, and the second heat exchanger (62) condenses.
  • a second refrigeration cycle operation is performed.
  • the refrigerant discharged from the compressor (63) dissipates heat in the second heat exchange (62) and condenses, and then is sent to the expansion valve (65) to be decompressed.
  • the decompressed refrigerant absorbs heat in the first heat exchange (61), evaporates, and is then sucked into the compressor (63) and compressed. Then, the compressed refrigerant is discharged again from the compressor (63).
  • the dampers of the openings (51-58), the first opening (51), the fourth opening (54), and the sixth opening (56) are switched.
  • the seventh opening (57) is in an open state
  • the second opening (52), the third opening (53), the fifth opening (55), and the eighth opening (58) are in a closed state.
  • outdoor air (OA) as first air is supplied to the first heat exchanger (61)
  • indoor air (RA) as second air is supplied to the second heat exchanger (62). ) Is supplied.
  • the second air flowing from the indoor air suction port (22) flows from the second inflow path (45) to the second heat exchange chamber (42) through the sixth opening (56). Sent in. In the second heat exchange chamber (42), the second air passes through the second heat exchange (62) from top to bottom. In the second heat exchange (62), the adsorbent carried on the outer surface is heated by the refrigerant, and the moisture of the adsorbent is released. The desorbed water is released to the second air passing through the second heat exchange (62). The second air to which water has been imparted by the second heat exchange (62) flows out to the first outflow path (44) through the fourth opening (54) of the second heat exchange chamber (42). Thereafter, the second air is sucked into the exhaust fan (26), and is exhausted from the exhaust air outlet (23) to the outside as exhaust air (EA).
  • EA exhaust air
  • the first air that has flowed in from the outdoor air suction port (21) is sent from the first inflow path (43) to the first heat exchange chamber (41) through the first opening (51).
  • the first air also passes downward through the first heat exchange (61).
  • moisture in the first air is adsorbed on the adsorbent carried on the outer surface.
  • the heat of adsorption generated at that time is absorbed by the refrigerant.
  • the first air dehumidified by the first heat exchanger (61) flows out of the first heat exchange chamber (41) through the seventh opening (57) to the second outflow passage (46). Thereafter, the first air is sucked into the air supply fan (25), and is supplied from the air supply outlet (24) as supply air (SA) into the room.
  • the humidity control device (10) operates the air supply fan (25) and the exhaust fan (26).
  • the humidity control device (10) takes in the room air (RA) as the first air and discharges it outside the room, while taking in the outdoor air (OA) as the second air and supplies it to the room.
  • the first refrigeration cycle operation during the humidification operation will be described with reference to FIGS. 3 and 6.
  • the outdoor air (OA) as the second air is humidified in the first heat exchange (61), and the indoor air (RA) as the first air in the second heat exchange (62).
  • Power Moisture recovery is performed.
  • the four-way switching valve (64) of the refrigerant circuit (60) is switched to the state indicated by the solid line in FIG. 3, and the first refrigeration cycle operation is performed.
  • the dampers of the openings (51-58) are switched to form the first opening (51), the fourth opening (54), and the sixth opening (56).
  • the seventh opening (57) is in an open state, and the second opening (52), the third opening (53), the fifth opening (55), and the eighth opening (58) are in a closed state.
  • outdoor air (OA) as second air is supplied to the first heat exchanger (61), and indoor air as first air is supplied to the second heat exchanger (62). (RA) is supplied.
  • the first air flowing from the indoor air suction port (22) flows from the second inflow path (45) to the second heat exchange chamber (42) through the sixth opening (56). Sent in.
  • the first air passes through the second heat exchange (62) from top to bottom.
  • the moisture in the first air is adsorbed by the adsorbent carried on the outer surface. The heat of adsorption generated at this time is absorbed by the refrigerant.
  • the dehydrated first air passes through the fourth opening (54), the first outflow passage (44), and the exhaust fan (26) in this order, and is discharged from the exhaust outlet (23) as exhaust air (EA). It is discharged outside the room.
  • the second air that has flowed in from the outdoor air suction port (21) is sent from the first inflow path (43) to the first heat exchange chamber (41) through the first opening (51).
  • the second air also passes downward through the first heat exchange (61).
  • the adsorbent carried on the outer surface is heated by the refrigerant, and the moisture of the adsorbent is released. Moisture that has also desorbed from this adsorbent is transferred to the second air passing through the first heat exchange (61). Released.
  • the humidified second air passes through the seventh opening (57), the second outflow passage (46), and the air supply fan (25) in this order, and is supplied from the air supply outlet (24) as supply air (SA). Supplied indoors.
  • the second refrigeration cycle operation during the humidification operation will be described with reference to FIG. 3 and FIG.
  • the second air (62) humidifies the outdoor air (OA) as the second air
  • the first heat exchanger (61) humidifies the indoor air as the first air.
  • Air (RA) power Moisture recovery is performed.
  • the four-way switching valve (64) of the refrigerant circuit (60) is switched to the state indicated by the broken line in FIG. 3, and the second refrigeration cycle operation is performed.
  • the dampers of the openings (51-58), the second opening (52), the third opening (53), and the fifth opening (55) are switched.
  • the eighth opening (58) is in an open state, and the first opening (51), the fourth opening (54), the sixth opening (56), and the seventh opening (57) are in a closed state.
  • the first heat exchanger (61) is supplied with indoor air (RA) as the first air
  • the second heat exchanger (62) is supplied with the outdoor air as the second air. (OA) is supplied.
  • the first air flowing from the indoor air suction port (22) flows from the second inflow path (45) to the first heat exchange chamber (41) through the fifth opening (55). Sent in.
  • the first air passes through the first heat exchanger (61) from top to bottom.
  • the moisture in the first air is adsorbed by the adsorbent carried on the outer surface. The heat of adsorption generated at this time is absorbed by the refrigerant.
  • the dewatered first air passes through the third opening (53), the first outflow passage (44), and the exhaust fan (26) in order, and is discharged from the exhaust outlet (23) as exhaust air (EA). It is discharged outside the room.
  • the second air that has flowed in from the outdoor air suction port (21) is sent from the first inflow path (43) through the second opening (52) to the second heat exchange chamber (42).
  • the second air passes through the second heat exchanger (62) upward and downward.
  • the adsorbent carried on the outer surface is heated by the refrigerant, and the moisture of the adsorbent is released.
  • the water that has also desorbed from the adsorbent is applied to the second air passing through the second heat exchange (62).
  • the humidified second air is supplied to the eighth opening (58), the second outflow passage (46),
  • the air passes through the fan (25) in order and is supplied to the room from the air supply outlet (24) as supply air (SA).
  • the dehumidifying operation and the humidifying operation are continuously performed by repeating the first refrigeration cycle operation and the second refrigeration cycle operation.
  • the circulation of the refrigerant in the refrigerant circuit (60) at the time of switching between the first refrigeration cycle operation and the second refrigeration cycle operation will be described.
  • the refrigerant circuit (60) When the refrigerant circulation in the refrigerant circuit (60) is switched from the first refrigeration cycle operation to the second refrigeration cycle operation or the second refrigeration cycle operation force, the refrigerant circuit (60) The evaporator (low pressure state) and condenser (high pressure state) in () are instantaneously switched.
  • the first heat exchanger (61) is switched to a condenser-capacitor evaporator, that is, the high-pressure line is switched to a low-pressure line.
  • the excess liquid refrigerant in the high-pressure line in the high-pressure line is absorbed and stored in the liquid reservoir (66), so that no excess liquid refrigerant is interposed in the low-pressure line.
  • the first heat exchanger (61) which is an evaporator, evaporates, and is sucked into the compressor (63) as gas refrigerant.
  • the exhaust fan (26) which is a fan of the second heat exchanger (62)
  • the exhaust fan (26) is stopped for a predetermined time before switching to the low pressure line, so that the inside of the second heat exchanger (62)
  • the liquid refrigerant flows as it is without being condensed and intervenes, and the liquid refrigerant flows into and accumulates in the liquid reservoir (66).
  • the high-pressure line is switched to the low-pressure line, no liquid refrigerant is interposed in the second heat exchanger (62), so that the liquid refrigerant is prevented from flowing into the compressor (63).
  • the operation of the second refrigeration cycle is switched to the first refrigeration cycle in the same manner as in the above-described refrigerant circulation.
  • the liquid reservoir (66) capable of storing the liquid refrigerant is provided, and the excess refrigerant when the refrigerant circulation is switched is absorbed in a high pressure state. This can prevent the generation of excess refrigerant in the low pressure line that has been switched to. This allows only the necessary amount of refrigerant to flow into the evaporator and evaporates, so that the flow of liquid refrigerant into the compressor (63) can be suppressed. As a result, highly reliable operation can be performed continuously.
  • an expansion valve (65) is provided in the one-way passage (71) through which the refrigerant always flows in the negative direction by the direction control circuit (72), and a liquid reservoir ( The provision of 66) makes it possible to reliably absorb the high-pressure excess refrigerant in the high-pressure line into the liquid reservoir (66).
  • a circulation switching unit (91) for switching the refrigerant circulation after stopping the air supply fan (25) or the exhaust fan (26) of the heat exchanger (61, 62) functioning as a condenser for a predetermined time is provided. Since the controller is provided in the controller (90), the amount of refrigerant condensed in the condenser can be reduced and the liquid coolant can flow into the liquid reservoir (66). In other words, the liquid refrigerant in the condenser is allowed to flow into the liquid reservoir (66) for a predetermined time to be stored. Thereby, since the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, the inflow of the liquid refrigerant to the compressor (63) can be further suppressed.
  • the humidity control apparatus (10) of the second embodiment is a modification of the configuration of the circulation switching unit (91) of the controller (90) in the first embodiment. That is, in the present embodiment, the circulation switching unit (91) is configured to switch the refrigerant circulation after increasing the frequency of the compressor (63) to a predetermined value or more for a predetermined time.
  • the circulation speed of the refrigerant in the condenser increases.
  • the inflowing refrigerant flows as it is without being completely condensed, and the intervening liquid refrigerant flows into the liquid reservoir (66). That is, the liquid refrigerant in the condenser can be stored in the liquid reservoir (66) during the predetermined time. Therefore, since the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, it is possible to suppress the liquid refrigerant from flowing into the compressor (63).
  • Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
  • the humidity control device (10) of the third embodiment is a modification of the configuration of the circulation switching unit (91) of the controller (90) in the first embodiment. That is, in the present embodiment, the expansion valve (65) is opened.
  • the circulation switching unit (91) is configured to switch the refrigerant circulation after the degree is made smaller than the normal opening degree for a predetermined time.
  • the high pressure state in the high pressure line increases, and the pressure of the liquid refrigerant in the liquid reservoir (66) always located in the high pressure line also increases.
  • the pressure in the liquid reservoir (66) is higher than the predetermined high pressure state, the pressure in the high pressure line becomes the predetermined high pressure state earlier than usual. That is, the time of the transition period can be shortened. Therefore, the pressure state at the time of switching of the refrigerant circulation is quickly and stabilized, so that the operation efficiency can be improved.
  • Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
  • the humidity control apparatus (10) of the fourth embodiment has a configuration in which the gas reservoir (66) of the first embodiment is provided with a degassing pipe (81).
  • the degassing pipe (81) is connected to the suction side of the compressor (63).
  • the gas vent pipe (81) is provided with an on-off valve (82) as a flow path opening / closing means.
  • the gas refrigerant in the liquid reservoir (66) flows through the gas vent pipe (81) and is sucked into the compressor (63).
  • the circulation switching section (91) is configured to switch the refrigerant circulation after the on-off valve (82) is opened for a predetermined time.
  • the gas refrigerant in the liquid reservoir (66) is sucked into the compressor (63) through the degassing pipe (81) for a predetermined time before switching the refrigerant circulation.
  • the pressure in (66) decreases.
  • the liquid refrigerant such as the condenser is sucked into the liquid reservoir (66). That is, the liquid refrigerant in the condenser can be stored in the liquid reservoir (66) during the predetermined time. Therefore, the liquid refrigerant does not intervene in the evaporator when the refrigerant circulation is switched, and the flow of the liquid refrigerant into the compressor (63) can be suppressed.
  • Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
  • the humidity control apparatus (10) of the fifth embodiment is a modification of the configuration of the refrigerant circuit (60) in the first embodiment. That is, the first embodiment has the direction control circuit (72 ) Or the like, the liquid reservoir (66) is always positioned in the high-pressure line.In this embodiment, the liquid reservoir (66) is configured by using two expansion valves (65, 67). At least during steady state, it is located in the high pressure line.
  • a first expansion valve (65) and a second expansion valve (67) are provided between the first heat exchange (61) and the second heat exchange (62). ) are provided in series.
  • the liquid reservoir (66) is provided between the first expansion valve (65) and the second expansion valve (67) in the refrigerant circuit (60).
  • the first expansion valve (65) and the second expansion valve (67) both constitute an expansion mechanism.
  • the liquid reservoir (66) is always located in the high-pressure line during the steady state of both the first refrigeration cycle operation and the second refrigeration cycle operation. Thereby, even if the refrigerant circulation in the refrigerant circuit (60) is switched, it is possible to reliably absorb and store the excess high-pressure liquid refrigerant in the high-pressure line in the liquid reservoir (66).
  • Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
  • the configuration of the circulation switching unit (91) of the controller (90) is changed to the same configuration as that of the circulation switching unit (91) in the second or third embodiment.
  • the gas vent pipe (81) in the fourth embodiment may be provided between the liquid reservoir (66) and the suction side of the compressor (63)!
  • the direction control circuit (72) formed of a bridge circuit is used as the rectification mechanism in the storage circuit (70), but the rectification mechanism uses a four-way switching valve as a flow path switching means. Is also good. Industrial applicability
  • the present invention is useful as a humidity control device that alternately performs the adsorption and desorption of moisture in an adsorbent by switching the refrigerant circulation in a refrigerant circuit.

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Abstract

 圧縮機(63)と膨張弁(65)と水分の吸脱着可能な吸着剤が担持された2つの熱交換器(61,62)とが接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路(60)の冷媒循環を切り換えて各熱交換器(61,62)で水分の吸脱着を交互に行う。そして、方向制御回路(72)により常時高圧状態となる高圧ラインには、冷媒循環を切り換えた際の過剰な液冷媒を高圧状態で吸収する液貯留器(66)が設けられている。また、凝縮器とする熱交換器(61,62)のファンを所定時間の間停止させた後に冷媒循環を切り換える循環切換部(91)を備えている。これにより、低圧状態に切り換わった低圧ラインには過剰な液冷媒が介在しなくなるので、圧縮機(63)への液冷媒の流入が防止される。

Description

明 細 書
調湿装置
技術分野
[0001] 本発明は、本発明は、吸着剤を用いた調湿装置に関し、特に、冷媒の循環方向を 切り換えて水分の吸脱着を交互に行う冷媒回路における冷媒の循環対策に係るもの である。
背景技術
[0002] 従来より、吸着剤と冷凍サイクルとを用いて空気の湿度調節を行う調湿装置が、例 えば特開平 8— 189667号公報に開示されている。
[0003] この調湿装置は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えている。上記 冷媒回路の配管の一部には、周囲に吸着剤が封入されたメッシュ容器が設けられて いる。そして、上記配管は、冷媒回路における冷媒の循環方向の切換によって、蒸 発器または凝縮器として機能する。
[0004] 上記メッシュ容器の吸着剤は、配管が蒸発器として機能するときに、室内空気また は室外空気の水分の吸着を行うと共に、配管を流れる冷媒によって冷却される。また 、上記メッシュ容器の吸着剤は、配管が凝縮器として機能するときに、配管を流れる 冷媒により加熱されることによって水分の脱着を行い、吸着剤が再生される。
[0005] そして、上記配管で水分の吸脱着を交互に繰り返すことにより、除湿または加湿し た空気を室内へ供給し続けて除湿運転または加湿運転を連続的に行うようにしてい る。
[0006] 解決課題
し力しながら、上述した従来の調湿装置においては、冷媒回路の冷媒循環を切り換 えると、切り換える前の高圧ラインに介在していた液冷媒が急激に圧縮機の吸入側 へ流れ込むため、液冷媒の一部は蒸発器で蒸発しきれずに液冷媒のまま流れる。こ れは、冷媒回路の冷媒循環を切り換えた際の低圧ラインに過剰な冷媒量が発生する ことになり、言い換えれば、冷媒循環を切り換える前の高圧ラインに過剰な冷媒が存 在すること〖こなる。その結果、蒸発器で蒸発しきれなカゝつた液冷媒が圧縮機に吸入さ れ、圧縮機が損傷するという問題があった。したがって、高圧状態に切り換わった高 圧ラインで過剰となる冷媒量を吸収し、その後低圧状態に切り換わった低圧ラインで 過剰な冷媒量が発生しな 、ように調節する必要があった。
[0007] 本発明は、斯カる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、調湿装 置の除湿運転時または加湿運転時にぉ 、て、冷媒循環の切換時に発生する過剰な 冷媒量を吸収して圧縮機を損傷させることなく、連続運転を可能とすることである。 発明の開示
[0008] 本発明が講じた解決手段は、以下に示すものである。
[0009] 具体的に、第 1の解決手段は、圧縮機 (63)と第 1熱交翻 (61)と膨張機構 (65)と 第 2熱交換器 (62)とが配管接続されて冷媒循環が可逆に構成され、蒸気圧縮式冷 凍サイクルを行う冷媒回路 (60)を備え、上記第 1熱交換器 (61)および第 2熱交換器 ( 62)は、それぞれ表面に担持された水分の吸脱着可能な吸着剤を備え、上記冷媒回 路 (60)の冷媒の循環方向を切り換えて第 1熱交換器 (61)および第 2熱交換器 (62) で水分の吸脱着を交互に行う調湿装置を前提としている。そして、上記冷媒回路 (60 )には、冷媒の循環方向を切り換えた際の過剰冷媒を高圧状態で少なくとも吸収する ための冷媒調節手段 (66)が設けられて 、る。
[0010] 上記の解決手段では、水分を吸着する第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62) が蒸発器として機能する。一方、水分を脱着する第 2熱交 (62)または第 1熱交 換器 (61)は、凝縮器として機能する。そして、上記冷媒回路 (60)の冷媒の循環方向 を切り換えると、蒸発器と凝縮器とが切り換わる。つまり、上記冷媒回路 (60)における 冷媒循環の切換によって高圧状態の高圧ラインと低圧状態の低圧ラインとが切り換 わる。
[0011] その際、冷媒循環を切り換えた際の高圧ラインで過剰となる高圧状態の冷媒が冷 媒調節手段 (66)に吸収される。これにより、冷媒循環を切り換えて高圧ラインが低圧 ラインに切り換わっても、その低圧ラインにおいて過剰な冷媒は発生しない。したがつ て、蒸発器として切り換わった第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62)には必要 な冷媒量のみが流入して蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機 (63)に吸入される。この結 果、液冷媒の圧縮機 (63)への流入が抑制され、圧縮機 (63)の損傷が防止される。 [0012] また、第 2の解決手段は、上記第 1の解決手段において、上記冷媒回路 (60)にお ける第 1熱交 (61)と第 2熱交 (62)との間に整流機構 (72)によって常時冷媒 がー方向に流れる一方向通路 (71)が形成され、上記膨張機構 (65)がー方向通路( 71)に設けられている。一方、上記冷媒調節手段 (66)は、液冷媒の貯留可能な液貯 留器 (66)である。そして、上記液貯留器 (66)は、一方向通路 (71)における膨張機構 (65)の上流側に設けられている。
[0013] 上記の解決手段では、冷媒回路 (60)の冷媒循環を切り換えても、常時一方向通路
(71)において、冷媒が膨張機構 (65)と液貯留器 (66)とを順に流れる。つまり、上記 液貯留器 (66)は、常時高圧ラインに位置していることになる。これにより、高圧ライン で発生する高圧状態の過剰な冷媒量が液貯留器 (66)に確実に吸収される。したが つて、冷媒循環を切り換えた際の低圧ラインにおいて過剰な冷媒量は発生しない。ま た、上記液貯留器 (66)が常時高圧ラインに位置するので、冷媒循環を切り換えても 液貯留器 (66)内に貯留された液冷媒が圧縮機 (63)の吸入側へ流れることはな!/ヽ。
[0014] また、第 3の解決手段は、上記第 1の解決手段において、上記膨張機構が第 1膨張 機構 (65)と第 2膨張機構 (67)とにより構成されている。一方、上記冷媒調節手段 (66 )は、液冷媒の貯留可能な液貯留器 (66)である。そして、上記液貯留器 (66)は、冷 媒回路 (60)における第 1膨張機構 (65)と第 2膨張機構 (67)との間に設けられて 、る 。また、上記第 1膨張機構 (65)と第 2膨張機構 (67)とは、何れか一方で冷媒が減圧さ れるように構成されている。
[0015] 上記の解決手段では、冷媒回路 (60)における冷媒循環を切り換えても、常に、液 貯留器 (66)の下流側に位置する第 1膨張機構 (65)または第 2膨張機構 (67)で冷媒 が減圧されるように各膨張機構 (65,67)が制御される。これにより、液貯留器 (66)は 常時高圧ラインに位置していることになる。したがって、常に高圧ラインで発生する高 圧状態の過剰な冷媒量が液貯留器 (66)に確実に吸収される。
[0016] また、第 4の解決手段は、上記第 1の解決手段において、上記冷媒調節手段 (66) が冷媒の循環方向を切り換える前の高圧ラインにおける第 1熱交換器 (61)または第 2熱交 (62)の液冷媒を少なくとも溜め込むように構成されて ヽる。
[0017] 上記の解決手段では、冷媒循環を切り換える前に少なくとも高圧ラインに位置する 凝縮器内の高圧状態の液冷媒が冷媒調節手段 (66)に溜め込まれるので、その後冷 媒循環を切り換えた際の蒸発器内には少なくとも液冷媒が介在しなくなる。これにより 、液冷媒の圧縮機 (63)への流入が一層抑制される。
[0018] また、第 5の解決手段は、上記第 2— 4の何れか 1の解決手段において、上記高圧 ラインにおける第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62)への送風を所定時間の間 停止させた後に冷媒の循環方向を切り換える力、または上記送風量を所定時間の間 所定値以下に減少させた後に冷媒の循環方向を切り換える切換手段 (91)が設けら れている。
[0019] 上記の解決手段では、切換手段 (91)により、冷媒循環を切り換える前の所定時間 の間、凝縮器への送風を停止させるカゝまたは送風量を減少させるため、凝縮器に取 り込まれる空気量が減少する。なお、この送風の停止または送風量の減少は、例え ば凝縮器のためのファンの駆動を停止させる力またはファンの周波数を所定値以下 に低下させることによって行われる。これにより、凝縮器においては、流入した冷媒が 凝縮せずにそのまま流れ、介在していた液冷媒が液貯留器 (66)へ流入する。つまり 、上記所定時間の間に凝縮器内の液冷媒が冷媒調節手段 (66)に溜め込まれる。し たがって、冷媒循環を切り換えた際の蒸発器内には液冷媒が介在しなくなり、液冷媒 の圧縮機 (63)への流入が抑制される。
[0020] また、第 6の解決手段は、上記第 2— 4の何れか 1の解決手段において、上記圧縮 機 (63)の周波数を所定時間の間所定値以上に上昇させた後に冷媒の循環方向を 切り換える切換手段 (91)が設けられて 、る。
[0021] 上記の解決手段では、切換手段 (91)により、冷媒循環を切り換える前の所定時間 の間、圧縮機 (63)の周波数を上昇させるため、凝縮器における冷媒の流通速度が 増大する。これにより、凝縮器においては、流入した冷媒が凝縮しきれずにそのまま 流れ、介在していた液冷媒が液貯留器 (66)へ流入する。つまり、上記所定時間の間 に凝縮器内の液冷媒が冷媒調節手段 (66)に溜め込まれる。したがって、冷媒循環を 切り換えた際の蒸発器内には液冷媒が介在しなくなり、液冷媒の圧縮機 (63)への流 入が抑制される。
[0022] また、第 7の解決手段は、上記第 2または第 4の解決手段において、上記膨張機構 としての膨張弁 (65)の開度を所定時間の間通常開度より小さくした後に冷媒の循環 方向を切り換える切換手段 (91)が設けられている。
[0023] 上記の解決手段では、切換手段 (91)により、冷媒循環を切り換える前の所定時間 の間、膨張弁 (65)の開度を小さくするため、高圧ラインにおける高圧状態が増大し、 常時高圧ラインに位置する冷媒調節手段 (66)の液冷媒の圧力も増大する。これによ り、冷媒循環を切り換えた際の高圧ラインにおいて、低圧状態から所定の高圧状態と なるまでの時間が短くなる。したがって、冷媒循環の切換時の圧力状態が早く安定す るので、運転効率が向上する。
[0024] また、第 8の解決手段は、上記第 3の解決手段において、上記第 1膨張機構として の第 1膨張弁 (65)と第 2膨張機構としての第 2膨張弁 (67)とのうち、冷媒が減圧され る膨張弁 (65,67)の開度を所定時間の間通常開度より小さくした後に冷媒の循環方 向を切り換える切換手段 (91)が設けられている。
[0025] 上記の解決手段では、切換手段 (91)により、冷媒循環を切り換える前の所定時間 の間、冷媒が減圧される第 1膨張弁 (65)または第 2膨張弁 (67)の開度を小さくするた め、高圧ラインにおける高圧状態が増大し、常時高圧ラインに位置する液貯留器 (66 )の液冷媒の圧力も増大する。これにより、冷媒循環を切り換えた際の高圧ラインに おいて、低圧状態力も所定の高圧状態となるまでの時間が短くなる。したがって、冷 媒循環の切換時の圧力状態が早く安定するので、運転効率が向上する。
[0026] また、第 9の解決手段は、上記第 2または第 3の解決手段において、上記液貯留器
(66)には、開閉弁 (82)を有し、圧縮機 (63)の吸入側に接続されてガス冷媒が流通 するガス抜き管 (81)が設けられている。そして、上記開閉弁 (82)を所定時間の間開 状態とした後に冷媒の循環方向を切り換える切換手段 (91)が設けられている。
[0027] 上記の解決手段では、切換手段 (91)により、冷媒循環を切り換える前の所定時間 の間、液貯留器 (66)のガス冷媒がガス抜き管 (81)を通って圧縮機 (63)に吸入される ので、液貯留器 (66)内の圧力が低下する。これにより、凝縮器などの高圧状態の液 冷媒が液貯留器 (66)に流入して溜め込まれる。したがって、冷媒循環を切り換えた 際の蒸発器内には液冷媒が介在しなくなり、液冷媒の圧縮機 (63)への流入が抑制さ れる。 [0028] 効果
したがって、第 1の解決手段によれば、冷媒の循環方向を切り換えた際の過剰冷媒 を高圧状態で少なくとも吸収するための冷媒調節手段 (66)を設けるようにしたので、 その後冷媒循環を切り換えた際の低圧ラインにおける過剰冷媒の発生を防止するこ とができる。これにより、必要な冷媒量のみを蒸発器として機能する第 1熱交翻 (61 )または第 2熱交 (62)に流入させて蒸発させることができるので、液冷媒の圧縮 機 (63)への流入を抑制することができる。この結果、圧縮機 (63)を損傷させることなく 、信頼性の高い運転を連続的に行うことができる。
[0029] 特に、第 2の解決手段によれば、方向制御回路 (72)によって常時冷媒がー方向に 流れる一方向通路 (71)に膨張機構 (65)を設けると共に、該膨張機構 (65)の上流側 に液冷媒の貯留可能な液貯留器 (66)を設けるようにしたので、液貯留器 (66)を常時 高圧ラインに位置させ、確実に高圧ラインにおける高圧状態の過剰冷媒を液貯留器 (66)〖こ吸収させることができる。
[0030] また、第 3の解決手段によれば、 2つの膨張機構 (65,67)を設けると共に、その間に 液冷媒の貯留可能な液貯留器 (66)を設け、 2つの膨張機構 (65,67)の何れか一方 で冷媒を減圧させるようにしたので、液貯留器 (66)を常時高圧ラインに位置させ、確 実に高圧ラインにおける高圧状態の過剰冷媒を液貯留器 (66)に吸収させることがで きる。
[0031] また、第 4の解決手段によれば、冷媒の循環方向を切り換える前の高圧ラインにお ける第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62)の液冷媒を少なくとも溜め込むように 冷媒調節手段 (66)を構成するようにしたので、冷媒循環を切り換えた際の蒸発器で ある第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62)には液冷媒が介在しなくなり、液冷 媒の圧縮機 (63)への流入を一層抑制することができる。
[0032] また、第 5の解決手段によれば、凝縮器として機能する熱交翻 (61,62)への送風 を所定時間の間停止させた後に冷媒循環を切り換えるか、または上記送風量を所定 時間の間所定値以下に減少させた後に冷媒循環を切り換える切換手段 (91)を設け るようにしたので、凝縮器における冷媒の凝縮量を減少させて液冷媒を液貯留器 (66 )へ流すことができる。つまり、所定時間の間に凝縮器内の液冷媒を液貯留器 (66)に 流して溜め込むことができる。これにより、冷媒循環を切り換えた際の蒸発器には液 冷媒が介在しなくなるため、液冷媒の圧縮機 (63)への流入を一層抑制することがで きる。
[0033] また、第 6の解決手段によれば、圧縮機 (63)の周波数を所定時間の間所定値以上 に上昇させた後に冷媒循環を切り換える切換手段 (91)を設けるようにしたので、凝縮 器として機能する熱交 (61,62)における冷媒の流通速度が増大させることができ る。これにより、凝縮器においては、流入した冷媒が凝縮しきれずにそのまま流れ、 介在していた液冷媒が液貯留器 (66)へ流入する。つまり、上記所定時間の間に凝 縮器内の液冷媒を液貯留器 (66)に溜め込むことができる。
[0034] また、第 7の解決手段によれば、膨張機構としての膨張弁 (65)の開度を所定時間 の間通常開度より小さくした後に冷媒循環を切り換える切換手段 (91)を設けるように し、また第 8の解決手段によれば、冷媒を減圧させる膨張弁 (65,67)の開度を所定時 間の間通常開度より小さくした後に冷媒循環を切り換える切換手段 (91)を設けるよう にしたので、何れの発明においても冷媒調節手段 (66)の内圧を増大させることがで きる。これにより、冷媒循環を切り換えた際の高圧ラインでの圧力が冷媒調節手段( 66)の内圧によって早く所定の高圧状態とさせることができる。つまり、冷媒循環の切 換直後の高圧ラインにおいて、低圧状態から所定の高圧状態になるまでのいわゆる 過渡期の時間を短くすることができる。したがって、冷媒循環の切換時の圧力状態が 早く安定するので、運転効率を向上させることができる。
[0035] また、第 9の解決手段によれば、液貯留器 (66)と圧縮機 (63)の吸入側との間に開 閉弁 (82)を有したガス抜き管 (81)を接続し、且つ、開閉弁 (82)を所定時間の間開状 態とした後に冷媒の循環方向を切り換える切換手段 (91)を設けるようにしたので、液 貯留器 (66)内のガス冷媒を圧縮機 (63)に吸入されて液貯留器 (66)内の圧力を低下 させることができる。これにより、凝縮器として機能する熱交 (61,62)などの液冷 媒を液貯留器 (66)〖こ吸収させることができる。つまり、上記所定時間の間に凝縮器 内の液冷媒を液貯留器 (66)に溜め込むことができる。したがって、冷媒循環を切り換 えた際の蒸発器内には液冷媒が介在しなくなり、液冷媒の圧縮機 (63)への流入を抑 ff¾することができる。 図面の簡単な説明
[0036] [図 1]図 1は、実施形態に係る調湿装置を示す概略構成図である。
[図 2]図 2は、実施形態に係る熱交換器を示す斜視図である。
[図 3]図 3は、実施形態 1一 3に係る調湿装置の冷媒回路を示す回路図である。
[図 4]図 4は、除湿運転の第 1冷凍サイクル動作における空気の流れを示す調湿装置 の概略構成図である。
[図 5]図 5は、除湿運転の第 2冷凍サイクル動作における空気の流れを示す調湿装置 の概略構成図である。
[図 6]図 6は、加湿運転の第 1冷凍サイクル動作における空気の流れを示す調湿装置 の概略構成図である。
[図 7]図 7は、加湿運転の第 2冷凍サイクル動作における空気の流れを示す調湿装置 の概略構成図である。
[図 8]図 8は、実施形態 4に係る調湿装置の冷媒回路を示す回路図である。
[図 9]図 9は、実施形態 5に係る調湿装置の冷媒回路を示す回路図である。
発明を実施するための最良の形態
[0037] 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。
[0038] 《発明の実施形態 1》
図 1一 3に示すように、本実施形態の調湿装置(10)は、室内空気の除湿と加湿とを 行うものであり、中空直方体状の箱状のケーシング(11)を備えている。そして、このケ 一シング(11)には、冷媒回路 (60)等が収納されて 、る。
[0039] 上記冷媒回路 (60)は、圧縮機 (63)と、流路切換手段である四路切換弁 (64)と、第 1熱交換器 (61)と、膨張機構である膨張弁 (65)と、第 2熱交換器 (62)とが順に接続さ れた閉回路であって、冷媒が充填されている。この冷媒回路 (60)は、充填された冷 媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うように構成されている。なお、上記冷 媒回路 (60)の詳細については後述する。
[0040] 先ず、図 1に基づいて、上記ケーシング(11)の内部構造について説明する。なお、 図 1(B)においては、下側がケーシング(11)の正面側であって、上側がケーシング( 11)の背面側である。また、以下の説明における「右」「左」「上」「下」は、何れも参照 する図面におけるものを意味する。
[0041] 上記ケーシング(11)は、平面視が概ね正方形状で扁平な箱型に形成されている。
このケーシング(11)においては、左側面板(12)と右側面板(13)とが、また正面板(14 )と背面板(15)とがそれぞれケーシング(11)の厚さ方向に位置して互いに対向する 2 つの端面を構成している。上記左側面板(12)には、背面板(15)寄りに室外空気吸 込口(21)が形成され、正面板(14)寄りに室内空気吸込口(22)が形成されている。一 方、上記ケーシング(11)の右側面板(13)には、背面板(15)寄りに排気吹出口(23) が形成され、正面板(14)寄りに給気吹出口(24)が形成されている。そして、上記室 外空気吸込口(21)および室内空気吸込口(22)が空気の流入口を構成し、排気吹 出口(23)および給気吹出口(24)が空気の流出口を構成している。
[0042] 上記ケーシング(11)の内部には、左右方向の中心部よりも右側面板(13)寄りに第 1仕切板 (31)が立設されている。上記ケーシング(11)の内部空間(16)は、第 1仕切 板 (31)によって左右に仕切られている。そして、この第 1仕切板 (31)の右側が第 1空 間(17)となり、第 1仕切板 (31)の左側が第 2空間(18)となって 、る。
[0043] 上記ケーシング(11)の第 1空間(17)は、第 7仕切板 (37)によって正面側の空間と 背面側の空間とに仕切られている。上記第 1空間(17)における背面側の空間には、 冷媒回路 (60)の圧縮機 (63)と排気ファン (26)とが配置されている。また、図示しない 力 この背面側の空間には、冷媒回路 (60)の膨張弁 (65)ゃ四路切換弁 (64)も配置 されている。一方、上記第 1空間(17)における正面側の空間には、給気ファン (25)が 配置されている。上記排気ファン (26)は排気吹出口(23)に接続され、上記給気ファ ン (25)は給気吹出口(24)に接続されて!ヽる。
[0044] 上記ケーシング(11)の第 2空間(18)には、第 2仕切板 (32)と第 3仕切板 (33)と第 6 仕切板 (36)とが設けられて 、る。上記第 2仕切板 (32)は正面板(14)寄りに立設され 、第 3仕切板 (33)は背面板(15)寄りに立設されている。そして、上記第 2空間(18)は 、第 2仕切板 (32)および第 3仕切板 (33)により、正面側力 背面側に向力つて 3つの 空間に仕切られている。上記第 6仕切板 (36)は、第 2仕切板 (32)と第 3仕切板 (33) に挟まれた空間に設けられている。この第 6仕切板 (36)は、第 2空間(18)の左右方 向の中央に立設されて 、る。 [0045] 上記第 2仕切板 (32)と第 3仕切板 (33)に挟まれた空間は、第 6仕切板 (36)によつ て左右に仕切られる。このうち、右側の空間は、第 1熱交換室 (41)を構成しており、そ の内部に第 1熱交換器 (61)が配置されている。一方、左側の空間は、第 2熱交換室( 42)を構成しており、その内部に第 2熱交換器 (62)が配置されている。つまり、上記第 1熱交換室 (41)と第 2熱交換室 (42)とは、隣接して配置されて 、る。
[0046] 上記第 1熱交換器 (61)および第 2熱交換器 (62)は、図 2に示すように、それぞれク ロスフィン式のフィン'アンド ·チューブ型熱交換器により構成されて!、る。具体的に、 上記第 1熱交換器 (61)および第 2熱交換器 (62)は、長方形板状に形成されたアルミ ニゥム製の多数のフィン (6a)と、該フィン (6a)を貫通する銅製の伝熱管(6b)とを備え ている。
[0047] そして、上記フィン (6a)および伝熱管(6b)の外表面には、水分の吸脱着可能な吸 着剤がディップ成形 (浸漬成形)により担持されている。上記吸着剤には、ゼォライト 、シリカゲル、活性炭、親水性または吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、力 ルボン酸基またはスルホン酸基を有するイオン交換榭脂系材料、感温性高分子等の 機能性高分子材料などが用いられる。なお、本実施形態では、各フィン(13)および 伝熱管(15)の外表面に吸着剤をディップ成形により担持しているが、これに限らず、 吸着剤としての性能を損なわない限り、如何なる方法でその外表面に吸着剤を担持 してちよい。
[0048] 上記第 2空間(18)のうち第 3仕切板 (33)とケーシング(11)の背面板(15)に挟まれ た空間には、第 5仕切板 (35)が設けられている。この第 5仕切板 (35)は、空間の高さ 方向の中央部を横断するように設けられ、空間を上下に仕切っている(図 1(A)を参 照)。そして、上記第 5仕切板 (35)の上側の空間が第 1流入路 (43)を構成し、下側の 空間が第 1流出路 (44)を構成している。また、上記第 1流入路 (43)は室外空気吸込 口(21)に連通し、第 1流出路 (44)は排気ファン (26)を介して排気吹出口(23)に連通 している。
[0049] 一方、上記第 2空間(18)のうち第 2仕切板 (32)とケーシング(11)の正面板(14)に 挟まれた空間には、第 4仕切板 (34)が設けられている。この第 4仕切板 (34)は、空間 の高さ方向の中央部を横断するように設けられ、空間を上下に仕切っている(図 1(C) を参照)。そして、上記第 4仕切板 (34)の上側の空間が第 2流入路 (45)を構成し、下 側の空間が第 2流出路 (46)を構成している。また、上記第 2流入路 (45)は室内空気 吸込口(22)に連通し、第 2流出路 (46)は給気ファン (25)を介して給気吹出口(24)に 連通している。
[0050] 上記第 3仕切板 (33)には、 4つの開口(51— 54)が形成されている(図 1(A)を参照) 。この 4つの開口(51— 54)は、行列方向に近接して位置し、つまり、上下左右に 2つ ずつ升目状に配置されている。そして、上記第 1開口(51)は、第 1流入路 (43)と第 1 熱交換室 (41)とを連通させ、上記第 2開口(52)は、第 1流入路 (43)と第 2熱交換室( 42)とを連通させている。また、上記第 3開口(53)は、第 1流出路 (44)と第 1熱交換室 (41)とを連通させ、上記第 4開口(54)は、第 1流出路 (44)と第 2熱交換室 (42)とを連 通させている。
[0051] 上記第 2仕切板 (32)には、 4つの開口(55— 58)が形成されている(図 1(C)を参照) 。この 4つの開口(55— 58)は、行列方向に近接して位置し、つまり、上下左右に 2つ ずつ升目状に配置されている。そして、上記第 5開口(55)は、第 2流入路 (45)と第 1 熱交換室 (41)とを連通させ、上記第 6開口(56)は、第 2流入路 (45)と第 2熱交換室( 42)とを連通させている。また、上記第 7開口(57)は、第 2流出路 (46)と第 1熱交換室 (41)とを連通させ、上記第 8開口(58)は、第 2流出路 (46)と第 2熱交換室 (42)とを連 通させている。
[0052] 上記第 3仕切板 (33)および第 2仕切板 (32)の各開口(51— 58)は、図示しないが、 それぞれ開閉手段であるダンパを備えている。これらのダンパは、開閉することによつ て各開口(51— 58)を開口状態と閉鎖状態とに切り換え、第 1空気および第 2空気の 流通経路を切り換えるように構成されて 、る。
[0053] 次に、図 3に基づいて、上記冷媒回路 (60)について説明する。
[0054] 上記冷媒回路 (60)の四路切換弁 (64)は、第 1のポートが圧縮機 (63)の吐出側に 接続され、第 2のポートが圧縮機 (63)の吸入側に接続されている。また、上記四路切 換弁 (64)の第 3のポートは第 1熱交換器 (61)に接続され、第 4のポートは第 2熱交換 器 (62)に接続されている。
[0055] 上記冷媒回路 (60)は、四路切換弁 (64)の切り換えによって冷媒の循環方向が切り 換わるように構成されている。つまり、上記四路切換弁 (64)は、第 1のポートと第 3の ポートとが連通すると同時に第 2のポートと第 4のポートとが連通する状態(図 3の実 線側の状態)と、第 1のポートと第 4のポートとが連通すると同時に第 2のポートと第 3 のポートとが連通する状態(図 3の破線側の状態)とに切り換わる。上記四路切換弁( 64)が図 3の実線側の状態に切り換わると、冷媒回路 (60)は、圧縮機 (63)力 吐出さ れた冷媒が第 1熱交換器 (61)で凝縮した後、第 2熱交換器 (62)で蒸発するように冷 媒が循環する第 1冷凍サイクル動作を行う。また、上記四路切換弁 (64)が図 3の破線 側の状態に切り換わると、冷媒回路 (60)は、圧縮機 (63)力 吐出された冷媒が第 2 熱交換器 (62)で凝縮した後、第 1熱交換器 (61)で蒸発するように冷媒が循環する第 2冷凍サイクル動作を行う。
[0056] また、上記調湿装置(10)は、除湿運転と加湿運転とが切り換わるように構成されて いる。
[0057] 例えば、除湿運転時において、上記調湿装置(10)は、冷媒が蒸発する第 2熱交換 器 (62)または第 1熱交換器 (61)を流れる空気の水分を吸着剤で吸着し、冷媒が凝 縮する第 1熱交 (61)または第 2熱交 (62)を流れる空気に水分を放出させて 吸着剤を再生し、上記吸着剤で除湿された空気を室内に供給するように冷媒回路( 60)の冷媒循環および空気の流通経路を切り換える。
[0058] 一方、加湿運転時において、上記調湿装置(10)は、冷媒が蒸発する第 1熱交換器
(61)または第 2熱交換器 (62)を流れる空気の水分を吸着剤で吸着し、冷媒が凝縮 する第 2熱交換器 (62)または第 1熱交換器 (61)を流れる空気に水分を放出させて吸 着剤を再生し、上記吸着剤で加湿された空気を室内に供給するように冷媒回路 (60) の冷媒循環および空気の流通経路を切り換える。
[0059] 上記調湿装置(10)は、何れの運転時においても、冷媒回路 (60)の冷媒循環を切り 換えて、第 1熱交換器 (61)および第 2熱交換器 (62)で水分の吸脱着を交互に行うこ とによって、除湿運転および加湿運転を連続的に行うように構成されている。すなわ ち、上記冷媒回路 (60)における第 1熱交翻 (61)および第 2熱交翻 (62)は、冷媒 循環の切換により、高圧状態である凝縮器と低圧状態である蒸発器とに交互に切り 換わる。 [0060] 上記冷媒回路 (60)は、本発明の特徴として、液冷媒の貯留可能な液貯留器 (66) を備えている。この液貯留器 (66)は、整流機構によって常時高圧状態となる高圧ライ ンに設けられている。
[0061] 具体的に、上記冷媒回路 (60)は、第 1熱交翻(61)と第 2熱交翻(62)との間に 配管接続された貯留回路 (70)を備えている。この貯留回路 (70)は、ブリッジ回路で 構成された整流機構である方向制御回路 (72)と、常時冷媒がー方向に流れる一方 向通路 (71)とにより構成されている。そして、上記膨張弁 (65)がー方向通路 (71)に 設けられている。
[0062] 上記液貯留器 (66)は、一方向通路(71)における膨張弁 (65)の上流側に設けられ ている。つまり、上記一方向通路 (71)は、冷媒が常時液貯留器 (66)と膨張弁 (65)と を順に流れるように構成されて 、る。
[0063] 上記方向制御回路 (72)は、第 1流入管 (73)および第 2流入管 (74)と、第 1流出管( 75)および第 2流出管(76)とがブリッジ状に接続されて構成されている。そして、上記 各流入管(73,74)および各流出管(75,76)には、それぞれ逆止弁 (CV)が設けられて いる。上記方向制御回路 (72)は、第 1冷凍サイクル動作において、凝縮器である第 1 熱交換器 (61)力 の冷媒が第 1流入管 (73)を通って一方向通路 (71)に流れ、第 2 流出管(76)を通って蒸発器である第 2熱交 (62)に流れるように構成されて!、る 。また、上記方向制御回路 (72)は、第 2冷凍サイクル動作において、凝縮器である第 2熱交換器 (62)からの冷媒が第 2流入管 (74)を通って一方向通路 (71)に流れ、第 1 流出管(75)を通って蒸発器である第 1熱交 (61)に流れるように構成されている
[0064] すなわち、上記貯留回路 (70)は、第 1冷凍サイクル動作および第 2冷凍サイクル動 作の何れの動作においても、液貯留器 (66)が常時高圧状態となる高圧ラインに位置 するように構成されている。
[0065] 上記液貯留器 (66)は、除湿運転時および加湿運転時にぉ 、て、冷媒循環を切り 換えた際の過剰冷媒を高圧状態で少なくとも吸収する冷媒調節手段に構成されてい る。つまり、冷媒循環の切換により、例えば、上記第 1熱交換器 (61)が蒸発器 (低圧 状態)から凝縮器 (高圧状態)に切り換わると、その高圧ラインにおける高圧状態の過 剰冷媒が液貯留器 (66)に吸収される。これにより、その後第 1熱交換器 (61)が凝縮 器 (高圧状態)から蒸発器 (低圧状態)に切り換わっても、その低圧ラインには過剰な 冷媒量が発生しない。したがって、上記蒸発器において、冷媒が蒸発しきれずに液 冷媒が圧縮機 (63)へ流れることはない。その結果、液冷媒の圧縮機 (63)への流入を 抑帘 Uすることができる。
[0066] また、上記冷媒回路 (60)は、コントローラ (90)を備えて!/、る。このコントローラ (90) には、冷媒の循環方向を切り換える切換手段としての循環切換部 (91)が設けられて いる。
[0067] 上記循環切換部 (91)は、凝縮器として機能する第 1熱交換器 (61)または第 2熱交
(62)のファンである給気ファン (25)または排気ファン (26)の駆動を制御するよう に構成されている。つまり、上記循環切換部(91)は、給気ファン (25)または排気ファ ン (26)の駆動を所定時間の間停止させた後に、冷媒回路 (60)における冷媒の循環 方向を切り換える。これにより、凝縮器である第 1熱交 (61)または第 2熱交 ( 62)では、空気が取り込まれず、流入した冷媒が凝縮せずにそのまま流れると共に、 介在していた液冷媒が液貯留器 (66)へ流入する。すなわち、上記所定時間の間に 凝縮器内の液冷媒が液貯留器 (66)に溜め込まれる。したがって、冷媒循環を切り換 えた際の蒸発器内には液冷媒が介在しなくなるので、液冷媒の圧縮機 (63)への流 入を一層抑制することができる。このように、液貯留器 (66)は、冷媒の循環方向を切 り換える前の高圧ラインにおける第 1熱交 (61)または第 2熱交 (62)の液冷 媒を少なくとも溜め込むように構成されて 、る。
[0068] なお、本実施形態では、給気ファン (25)等を所定時間の間停止させるように循環切 換部 (91)を構成したが、所定時間の間給気ファン (25)等の周波数を所定値以下に 低下させるように構成してもよい。その場合、凝縮器に取り込まれる空気量が減少し、 凝縮器における冷媒の凝縮量が減少するので、同様に、所定時間の間に凝縮器に おける液冷媒が液貯留器 (66)に溜め込まれる。
[0069] また、本実施形態では、給気ファン (25)または排気ファン (26)の駆動を制御するこ とによって凝縮器における冷媒の凝縮量を減少させるようにした力 これに代えて、 各熱交換室 (41,42)における開口(51, · · のダンパを開閉制御することによって凝 縮器における冷媒の凝縮量を減少させるようにしてもよい。つまり、例えば上記第 1熱 交 (61)が凝縮器として機能する場合、第 1熱交換室 (41)における開口( 51,53,55,57)のダンバを全閉状態とする力または通常開度より小さくして第 1熱交換 器 (61)に取り込まれる空気量を減少させ、凝縮器における冷媒の凝縮量を減少させ る。すなわち、本発明は、凝縮器としての第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62) への送風を停止させるか、または送風量を所定値以下に減少させるものであれば、 如何なる手段を用いてもょ 、。
[0070] 運転動作
上記調湿装置(10)の調湿動作について説明する。この調湿装置(10)では、除湿 運転と加湿運転とが切り換え可能になって 、る。
[0071] 《除湿運転》
この除湿運転時において、調湿装置(10)では、給気ファン (25)および排気ファン( 26)が運転される。そして、この調湿装置(10)は、室外空気 (OA)を第 1空気として取 り込んで室内に供給する一方、室内空気 (RA)を第 2空気として取り込んで室外に排 出する。
[0072] 先ず、除湿運転時の第 1冷凍サイクル動作について、図 3および図 4を参照しなが ら説明する。この第 1冷凍サイクル動作では、第 1熱交 (61)において吸着材の再 生が行われ、第 2熱交換器 (62)において第 1空気である室外空気 (OA)の除湿が行 われる。
[0073] 上記第 1冷凍サイクル動作時において、冷媒回路 (60)では、四路切換弁 (64)が図 3の実線側の状態に切り換えられる。この状態で圧縮機 (63)を運転すると、冷媒回路 (60)で冷媒が循環し、第 1熱交換器 (61)が凝縮器となって第 2熱交換器 (62)が蒸発 器となる第 1冷凍サイクル動作が行われる。
[0074] 具体的に、上記圧縮機 (63)から吐出された冷媒は、第 1熱交 (61)で放熱して 凝縮し、その後に膨張弁 (65)へ送られて減圧される。この減圧された冷媒は、第 2熱 交 (62)で吸熱して蒸発し、その後に圧縮機 (63)へ吸入されて圧縮される。そし て、この圧縮された冷媒は、再び圧縮機 (63)から吐出される。
[0075] また、上記第 1冷凍サイクル動作時において、各開口(51— 58)のダンパを切り換え ることにより、第 2開口 (52)と第 3開口 (53)と第 5開口 (55)と第 8開口 (58)とを開口状 態とし、第 1開口(51)と第 4開口(54)と第 6開口(56)と第 7開口(57)とを閉鎖状態と する。そして、図 4に示すように、第 1熱交換器 (61)へ第 2空気としての室内空気 (RA )が供給され、第 2熱交換器 (62)へ第 1空気としての室外空気 (OA)が供給される。
[0076] 具体的に、上記室内空気吸込口(22)より流入した第 2空気は、第 2流入路 (45)か ら第 5開口(55)を通って第 1熱交換室 (41)へ送り込まれる。この第 1熱交換室 (41)で は、第 2空気が第 1熱交 (61)を上から下へ向力つて通過する。この第 1熱交 (61)では、外表面に担持された吸着材が冷媒により加熱され、この吸着材力 水分 が脱離する。この吸着材力 脱離した水分は、第 1熱交 (61)を通過する第 2空 気に放出される。この第 1熱交 (61)で水分を付与された第 2空気は、第 1熱交換 室 (41)から第 3開口(53)を通って第 1流出路 (44)へ流出する。その後、第 2空気は、 排気ファン (26)へ吸 、込まれ、排気吹出口(23)から排出空気 (EA)として室外へ排 出される。
[0077] 一方、上記室外空気吸込口(21)より流入した第 1空気は、第 1流入路 (43)から第 2 開口(52)を通って第 2熱交換室 (42)へ送り込まれる。この第 2熱交換室 (42)では、 第 1空気が第 2熱交換器 (62)を上力 下へ向かって通過する。この第 2熱交換器 (62 )では、外表面に担持された吸着材に第 1空気中の水分が吸着される。その際に生じ る吸着熱は、冷媒が吸熱する。上記第 2熱交換器 (62)で除湿された第 1空気は、第 2 熱交換室 (42)力 第 8開口(58)を通って第 2流出路 (46)へ流出する。その後、第 1 空気は、給気ファン (25)へ吸い込まれ、給気吹出口(24)から供給空気 (SA)として室 内へ供給される。
[0078] 次に、上記除湿運転時の第 2冷凍サイクル動作について、図 3および図 5を参照し ながら説明する。この第 2冷凍サイクル動作では、第 2熱交換器 (62)において吸着材 の再生が行われ、第 1熱交換器 (61)において第 1空気である室外空気 (OA)の除湿 が行われる。
[0079] この第 2冷凍サイクル動作時にぉ 、て、冷媒回路 (60)では、四路切換弁 (64)が図 3の破線側の状態に切り換えられる。この状態で圧縮機 (63)を運転すると、冷媒回路 (60)で冷媒が循環し、第 1熱交換器 (61)が蒸発器となって第 2熱交換器 (62)が凝縮 器となる第 2冷凍サイクル動作が行われる。
[0080] 具体的に、上記圧縮機 (63)から吐出された冷媒は、第 2熱交 (62)で放熱して 凝縮し、その後に膨張弁 (65)へ送られて減圧される。この減圧された冷媒は、第 1熱 交 (61)で吸熱して蒸発し、その後に圧縮機 (63)へ吸入されて圧縮される。そし て、この圧縮された冷媒は、再び圧縮機 (63)から吐出される。
[0081] また、上記第 2冷凍サイクル動作時において、各開口(51— 58)のダンパを切り換え ることにより、第 1開口 (51)と第 4開口 (54)と第 6開口 (56)と第 7開口 (57)とを開口状 態とし、第 2開口(52)と第 3開口(53)と第 5開口(55)と第 8開口(58)とを閉鎖状態と する。そして、図 5に示すように、第 1熱交換器 (61)へ第 1空気としての室外空気 (OA )が供給され、第 2熱交換器 (62)へ第 2空気としての室内空気 (RA)が供給される。
[0082] 具体的に、上記室内空気吸込口(22)より流入した第 2空気は、第 2流入路 (45)か ら第 6開口(56)を通って第 2熱交換室 (42)へ送り込まれる。この第 2熱交換室 (42)で は、第 2空気が第 2熱交 (62)を上から下へ向力つて通過する。この第 2熱交 (62)では、外表面に担持された吸着材が冷媒により加熱され、この吸着材力 水分 が脱離する。この吸着材力 脱離した水分は、第 2熱交翻 (62)を通過する第 2空 気に放出される。上記第 2熱交 (62)で水分を付与された第 2空気は、第 2熱交 換室 (42)力 第 4開口(54)を通って第 1流出路 (44)へ流出する。その後、第 2空気 は、排気ファン (26)へ吸 ヽ込まれ、排気吹出口(23)から排出空気 (EA)として室外へ 排出される。
[0083] 一方、上記室外空気吸込口(21)より流入した第 1空気は、第 1流入路 (43)から第 1 開口(51)を通って第 1熱交換室 (41)へ送り込まれる。この第 1熱交換室 (41)では、 第 1空気が第 1熱交翻 (61)を上力も下へ向かって通過する。この第 1熱交翻 (61 )では、外表面に担持された吸着材に第 1空気中の水分が吸着される。その際に生じ る吸着熱は、冷媒が吸熱する。上記第 1熱交換器 (61)で除湿された第 1空気は、第 1 熱交換室 (41)から第 7開口(57)を通って第 2流出路 (46)へ流出する。その後、第 1 空気は、給気ファン (25)へ吸い込まれ、給気吹出口(24)から供給空気 (SA)として室 内へ供給される。
[0084] 《加湿運転》 上記加湿運転時において、調湿装置(10)では、給気ファン(25)および排気ファン( 26)が運転される。そして、この調湿装置(10)は、室内空気 (RA)を第 1空気として取 り込んで室外に排出する一方、室外空気(OA)を第 2空気として取り込んで室内に供 給する。
[0085] 先ず、加湿運転時の第 1冷凍サイクル動作について、図 3および図 6を参照しなが ら説明する。この第 1冷凍サイクル動作では、第 1熱交 (61)において第 2空気で ある室外空気 (OA)の加湿が行われ、第 2熱交 (62)において第 1空気である室 内空気 (RA)力 水分の回収が行われる。上記第 1冷凍サイクル動作時においては、 冷媒回路 (60)の四路切換弁 (64)が図 3の実線側の状態に切り換えられ、第 1冷凍サ イタル動作が行われる。
[0086] また、上記第 1冷凍サイクル動作時において、各開口(51— 58)のダンパを切り換え ることにより、第 1開口 (51)と第 4開口 (54)と第 6開口 (56)と第 7開口 (57)とを開口状 態とし、第 2開口(52)と第 3開口(53)と第 5開口(55)と第 8開口(58)とを閉鎖状態と する。そして、図 6に示すように、第 1熱交換器 (61)には第 2空気としての室外空気( OA)が供給され、第 2熱交換器 (62)には第 1空気としての室内空気 (RA)が供給され る。
[0087] 具体的に、上記室内空気吸込口(22)より流入した第 1空気は、第 2流入路 (45)か ら第 6開口(56)を通って第 2熱交換室 (42)へ送り込まれる。この第 2熱交換室 (42)で は、第 1空気が第 2熱交 (62)を上から下へ向力つて通過する。この第 2熱交 (62)では、外表面に担持された吸着材に第 1空気中の水分が吸着される。その際に 生じる吸着熱は、冷媒が吸熱する。その後、水分を奪われた第 1空気は、第 4開口( 54)、第 1流出路 (44)、排気ファン (26)を順に通過し、排出空気 (EA)として排気吹出 口(23)から室外へ排出される。
[0088] 一方、上記室外空気吸込口(21)より流入した第 2空気は、第 1流入路 (43)から第 1 開口(51)を通って第 1熱交換室 (41)へ送り込まれる。この第 1熱交換室 (41)では、 第 2空気が第 1熱交翻 (61)を上力も下へ向かって通過する。この第 1熱交翻 (61 )では、外表面に担持された吸着材が冷媒により加熱され、この吸着材力 水分が脱 離する。この吸着材カも脱離した水分は、第 1熱交 (61)を通過する第 2空気に 放出される。その後、加湿された第 2空気は、第 7開口(57)、第 2流出路 (46)、給気 ファン (25)を順に通過し、供給空気 (SA)として給気吹出口(24)から室内へ供給され る。
[0089] 次に、上記加湿運転時の第 2冷凍サイクル動作について、図 3および図 7を参照し ながら説明する。この第 2冷凍サイクル動作では、第 2熱交換器 (62)において第 2空 気である室外空気 (OA)の加湿が行われ、第 1熱交換器 (61)において第 1空気であ る室内空気 (RA)力 水分の回収が行われる。上記第 2冷凍サイクル動作時において は、冷媒回路 (60)の四路切換弁 (64)が図 3の破線側の状態に切り換えられ、第 2冷 凍サイクル動作が行われる。
[0090] また、上記第 2冷凍サイクル動作時において、各開口(51— 58)のダンパを切り換え ることにより、第 2開口 (52)と第 3開口 (53)と第 5開口 (55)と第 8開口 (58)とを開口状 態とし、第 1開口(51)と第 4開口(54)と第 6開口(56)と第 7開口(57)とを閉鎖状態と する。そして、図 7に示すように、第 1熱交換器 (61)には第 1空気としての室内空気( RA)が供給され、第 2熱交換器 (62)には第 2空気としての室外空気 (OA)が供給され る。
[0091] 具体的に、上記室内空気吸込口(22)より流入した第 1空気は、第 2流入路 (45)か ら第 5開口(55)を通って第 1熱交換室 (41)に送り込まれる。この第 1熱交換室 (41)で は、第 1空気が第 1熱交換器 (61)を上から下に向かって通過する。この第 1熱交換器 (61)では、外表面に担持された吸着材に第 1空気中の水分が吸着される。その際に 生じる吸着熱は、冷媒が吸熱する。その後、水分を奪われた第 1空気は、第 3開口( 53)、第 1流出路 (44)、排気ファン (26)を順に通過し、排出空気 (EA)として排気吹出 口(23)から室外へ排出される。
[0092] 一方、上記室外空気吸込口(21)より流入した第 2空気は、第 1流入路 (43)から第 2 開口(52)を通って第 2熱交換室 (42)に送り込まれる。この第 2熱交換室 (42)では、 第 2空気が第 2熱交換器 (62)を上力 下へ向かって通過する。この第 2熱交換器 (62 )では、外表面に担持された吸着材が冷媒により加熱され、この吸着材力 水分が脱 離する。この吸着材カも脱離した水分は、第 2熱交 (62)を通過する第 2空気に 付与される。その後、加湿された第 2空気は、第 8開口(58)、第 2流出路 (46)、給気 ファン (25)を順に通過し、供給空気 (SA)として給気吹出口(24)から室内へ供給され る。
[0093] 《冷媒循環の切換時における作用》
上述したように、調湿装置(10)では、第 1冷凍サイクル動作と第 2冷凍サイクル動作 とを繰り返すことによって除湿運転および加湿運転が連続的に行われる。ここで、上 記第 1冷凍サイクル動作と第 2冷凍サイクル動作との切換時における冷媒回路 (60) の冷媒循環について説明する。
[0094] 上記冷媒回路 (60)における冷媒循環の切換により、第 1冷凍サイクル動作から第 2 冷凍サイクル動作、または第 2冷凍サイクル動作力 第 1冷凍サイクル動作に切り換 わると、冷媒回路 (60)における蒸発器 (低圧状態)と凝縮器 (高圧状態)とが瞬時に 切り換わる。
[0095] 例えば、上記第 1冷凍サイクル動作から第 2冷凍サイクル動作に切り換えた場合、 第 1熱交換器 (61)が凝縮器カゝら蒸発器に切り換わり、つまり高圧ラインが低圧ライン に切り換わるが、高圧ラインにおける高圧状態の過剰な液冷媒が液貯留器 (66)に吸 収貯留されるため、その低圧ラインには過剰な液冷媒が介在しなくなる。これにより、 蒸発器である第 1熱交換器 (61)には、必要な冷媒量のみが流入して蒸発し、ガス冷 媒となって圧縮機 (63)に吸入される。
[0096] また、上記低圧ラインに切り換わる前の所定時間の間、第 2熱交換器 (62)のファン である排気ファン (26)が停止するので、第 2熱交換器 (62)内では冷媒が凝縮せずに そのまま流れると共に介在して 、た液冷媒が液貯留器 (66)に流入して溜め込まれる 。その後、上記高圧ラインが低圧ラインに切り換わると、第 2熱交換器 (62)には液冷 媒が介在しないため、液冷媒の圧縮機 (63)への流入が防止される。なお、上記第 2 冷凍サイクル動作力 第 1冷凍サイクル動作に切り換えた場合も上述した冷媒循環と 同様である。
[0097] 一実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態 1によれば、液冷媒の貯留可能な液貯留器 (66) を設け、冷媒循環を切り換えた際の過剰冷媒を高圧状態で吸収するようにしたので、 その後に切り換わった低圧ラインにおける過剰冷媒の発生を防止することができる。 これにより、必要な冷媒量のみを蒸発器に流入させて蒸発させることができるので、 液冷媒の圧縮機 (63)への流入を抑制することができる。この結果、信頼性の高い運 転を連続的に行うことができる。
[0098] 特に、上記方向制御回路(72)によって常時冷媒がー方向に流れる一方向通路(71 )に膨張弁 (65)を設けると共に、該膨張弁 (65)の上流側に液貯留器 (66)を設けるよ うにしたので、確実に高圧ラインにおける高圧状態の過剰冷媒を液貯留器 (66)に吸 収させることができる。
[0099] また、凝縮器として機能する熱交 (61,62)の給気ファン (25)または排気ファン( 26)を所定時間の間停止させた後に冷媒循環を切り換える循環切換部 (91)をコント ローラ (90)に設けるようにしたので、凝縮器における冷媒の凝縮量を減少させて液冷 媒を液貯留器 (66)に流すことができる。つまり、所定時間の間に凝縮器内の液冷媒 を液貯留器 (66)に流して溜め込むようにした。これにより、冷媒循環を切り換えた際 の蒸発器には液冷媒が介在しなくなるため、液冷媒の圧縮機 (63)への流入を一層 抑帘 Uすることができる。
[0100] 《発明の実施形態 2》
本実施形態 2の調湿装置(10)は、上記実施形態 1におけるコントローラ(90)の循環 切換部 (91)の構成を変更したものである。つまり、本実施形態は、圧縮機 (63)の周 波数を所定時間の間所定値以上に上昇させた後に冷媒循環を切り換えるように循環 切換部 (91)を構成するようにした。
[0101] この場合、凝縮器における冷媒の流通速度が増大する。これにより、凝縮器におい ては、流入した冷媒が凝縮しきれずにそのまま流れ、介在していた液冷媒が液貯留 器 (66)へ流入する。つまり、上記所定時間の間に凝縮器内の液冷媒を液貯留器 (66 )に溜め込むことができる。したがって、冷媒循環を切り換えた際の蒸発器内には液 冷媒が介在しなくなるため、液冷媒の圧縮機 (63)への流入を抑制することができる。 その他の構成、作用および効果は、実施形態 1と同様である。
[0102] 《発明の実施形態 3》
本実施形態 3の調湿装置(10)は、上記実施形態 1におけるコントローラ(90)の循環 切換部 (91)の構成を変更したものである。つまり、本実施形態は、膨張弁 (65)の開 度を所定時間の間通常開度より小さくした後に冷媒循環を切り換えるように循環切換 部(91)を構成するようにした。
[0103] この場合、高圧ラインにおける高圧状態が増大し、常時高圧ラインに位置する液貯 留器 (66)内の液冷媒の圧力も増大する。ところで、冷媒循環を切り換えた際の高圧 ラインにおいては、直ぐには所定の高圧状態とならず、低圧状態から徐々に所定の 高圧状態となる過渡期が存在する。ところが、上記液貯留器 (66)内が所定の高圧状 態よりも高圧であるため、高圧ラインにおける圧力が通常よりも早く所定の高圧状態と なる。つまり、上記過渡期の時間を短くすることができる。したがって、冷媒循環の切 換時の圧力状態が早く安定するので、運転効率を向上させることができる。その他の 構成、作用および効果は、実施形態 1と同様である。
[0104] 《発明の実施形態 4》
本実施形態 4の調湿装置(10)は、図 8に示すように、上記実施形態 1における液貯 留器 (66)にガス抜き管 (81)を設けるようにしたものである。
[0105] 具体的に、上記ガス抜き管(81)は、圧縮機 (63)の吸入側に接続されている。この ガス抜き管 (81)には、流路開閉手段である開閉弁 (82)が設けられている。上記ガス 抜き管 (81)では、液貯留器 (66)内のガス冷媒が流れて圧縮機 (63)に吸入される。そ して、本実施形態は、上記開閉弁 (82)を所定時間の間開状態とした後に冷媒循環 を切り換えるように循環切換部 (91)を構成して!/ヽる。
[0106] この場合、冷媒循環を切り換える前の所定時間の間、液貯留器 (66)のガス冷媒が ガス抜き管 (81)を通って圧縮機 (63)に吸入されるので、液貯留器 (66)内の圧力が 低下する。これにより、凝縮器などの液冷媒が液貯留器 (66)に吸い込まれる。つまり 、上記所定時間の間に凝縮器内の液冷媒を液貯留器 (66)に溜め込むことができる。 したがって、冷媒循環を切り換えた際の蒸発器内には液冷媒が介在しなくなり、液冷 媒の圧縮機 (63)への流入を抑制することができる。その他の構成、作用および効果 は、実施形態 1と同様である。
[0107] 《発明の実施形態 5》
本実施形態 5の調湿装置(10)は、図 9に示すように、上記実施形態 1における冷媒 回路 (60)の構成を変更したものである。つまり、上記実施形態 1が方向制御回路 (72 )等を用いて液貯留器 (66)を常時高圧ラインに位置させるようにしたのに代えて、本 実施形態は、 2つの膨張弁 (65,67)を用いて液貯留器 (66)を少なくとも定常時には 高圧ラインに位置させるようにしたものである。
[0108] 具体的に、上記冷媒回路 (60)において、第 1熱交 (61)と第 2熱交 (62)と の間には、第 1膨張弁 (65)および第 2膨張弁 (67)の 2つが直列に設けられている。そ して、上記液貯留器 (66)は、冷媒回路 (60)における第 1膨張弁 (65)と第 2膨張弁( 67)との間に設けられている。なお、上記第 1膨張弁 (65)および第 2膨張弁 (67)は、 何れも膨張機構を構成して!/、る。
[0109] この冷媒回路 (60)において、第 1熱交換器 (61)が凝縮器として機能する第 1冷凍 サイクル動作(四路切換弁 (64)が図 9の実線側の状態)の定常時には、第 1膨張弁( 65)が冷媒を減圧するように所定の通常開度に設定されると共に、第 2膨張弁 (67)が 全開状態に設定される。また、上記第 2熱交換器 (62)が凝縮器として機能する第 2冷 凍サイクル動作(四路切換弁 (64)が図 9の破線側の状態)の定常時には、第 1膨張 弁 (65)が全開状態に設定されると共に、第 2膨張弁 (67)が冷媒を減圧するように所 定の通常開度に設定される。
[0110] 上記のように、第 1冷凍サイクル動作および第 2冷凍サイクル動作の何れの定常時 においても、液貯留器 (66)は常時高圧ラインに位置される。これにより、冷媒回路( 60)における冷媒循環を切り換えても、常時高圧ラインにおける高圧状態の過剰な液 冷媒を液貯留器 (66)に確実に吸収貯留させることができる。その他の構成、作用お よび効果は、実施形態 1と同様である。
[0111] なお、本実施形態では、コントローラ(90)の循環切換部 (91)の構成を実施形態 2ま たは実施形態 3における循環切換部(91)と同様の構成に変更するようにしてもよいこ とは勿論である。また、本実施形態は、液貯留器 (66)と圧縮機 (63)の吸入側との間 に、実施形態 4におけるガス抜き管(81)を設けるようにしてもよ!ヽ。
[0112] 《その他の実施形態》
上記各実施形態では、貯留回路 (70)における整流機構としてブリッジ回路で構成 された方向制御回路 (72)を用いるようにしたが、整流機構として流路切換手段である 四路切換弁を用いてもよい。 産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明は、冷媒回路における冷媒循環を切り換えて吸着剤に おける水分の吸脱着を交互に行う調湿装置として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 圧縮機 (63)と第 1熱交 (61)と膨張機構 (65)と第 2熱交 (62)とが配管接 続されて冷媒循環が可逆に構成され、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路 (60) を備え、
上記第 1熱交換器 (61)および第 2熱交換器 (62)は、それぞれ表面に担持された 水分の吸脱着可能な吸着剤を備え、
上記冷媒回路 (60)の冷媒の循環方向を切り換えて、第 1熱交換器 (61)および第 2熱交換器 (62)で水分の吸脱着を交互に行う調湿装置であって、
上記冷媒回路 (60)には、冷媒の循環方向を切り換えた際の過剰冷媒を高圧状 態で少なくとも吸収するための冷媒調節手段 (66)が設けられている
ことを特徴とする調湿装置。
[2] 請求項 1において、
上記冷媒回路 (60)における第 1熱交 (61)と第 2熱交 (62)との間には、 整流機構 (72)によって常時冷媒がー方向に流れる一方向通路 (71)が形成され、上 記膨張機構 (65)がー方向通路 (71)に設けられる一方、
上記冷媒調節手段 (66)は、液冷媒の貯留可能な液貯留器 (66)であり、 上記液貯留器 (66)は、一方向通路 (71)における膨張機構 (65)の上流側に設け られている
ことを特徴とする調湿装置。
[3] 請求項 1において、
上記膨張機構は、第 1膨張機構 (65)と第 2膨張機構 (67)とにより構成される一方 上記冷媒調節手段 (66)は、液冷媒の貯留可能な液貯留器 (66)であり、 上記液貯留器 (66)は、冷媒回路 (60)における第 1膨張機構 (65)と第 2膨張機構
(67)との間に設けられ、
上記第 1膨張機構 (65)と第 2膨張機構 (67)とは、何れか一方で冷媒が減圧される ように構成されている
ことを特徴とする調湿装置。 [4] 請求項 1において、
上記冷媒調節手段 (66)は、冷媒の循環方向を切り換える前の高圧ラインにおけ る第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62)の液冷媒を少なくとも溜め込むように構 成されている
ことを特徴とする調湿装置。
[5] 請求項 2— 4の何れ力 1項において、
上記高圧ラインにおける第 1熱交換器 (61)または第 2熱交換器 (62)への送風を 所定時間の間停止させた後に冷媒の循環方向を切り換える力、または上記送風量を 所定時間の間所定値以下に減少させた後に冷媒の循環方向を切り換える切換手段 (91)が設けられている
ことを特徴とする調湿装置。
[6] 請求項 2— 4の何れ力 1項において、
上記圧縮機 (63)の周波数を所定時間の間所定値以上に上昇させた後に冷媒の 循環方向を切り換える切換手段 (91)が設けられて 、る
ことを特徴とする調湿装置。
[7] 請求項 2または 4において、
上記膨張機構としての膨張弁 (65)の開度を所定時間の間通常開度より小さくした 後に冷媒の循環方向を切り換える切換手段 (91)が設けられている
ことを特徴とする調湿装置。
[8] 請求項 3において、
上記第 1膨張機構としての第 1膨張弁 (65)と第 2膨張機構としての第 2膨張弁 (67 )とのうち、冷媒が減圧される膨張弁 (65,67)の開度を所定時間の間通常開度より小 さくした後に冷媒の循環方向を切り換える切換手段 (91)が設けられている ことを特徴とする調湿装置。
[9] 請求項 2または 3において、
上記液貯留器 (66)には、開閉弁 (82)を有し、圧縮機 (63)の吸入側に接続されて ガス冷媒が流通するガス抜き管 (81)が設けられ、
上記開閉弁 (82)を所定時間の間開状態とした後に冷媒の循環方向を切り換える 切換手段 (91)が設けられて 、る ことを特徴とする調湿装置。
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