JP2008185306A - 除湿空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】ショーケースが除霜運転を行う場合にも、除湿空調装置の除湿能力の低下を招来する虞れがない除湿空調システムを提供すること。
【解決手段】除湿ロータ３０を有し、処理空気を店舗１内に供給する一方、再生空気を外部に放出する除湿空調装置１０と、複数のショーケース２を構成する蒸発器２１に対して作動流体を供給してショーケース２の内部雰囲気を冷却する冷却装置２０とを備えた除湿空調システムにおいて、ショーケース２の内部雰囲気から熱を取得した作動流体が供給されることにより水分放出領域５１に向けて通過する再生空気を加熱する第１凝縮器と、ショーケース２の除霜運転指令が与えられた場合に、少なくとも１つのショーケース２の蒸発器２１への作動流体の供給を許容し、該蒸発器２１で作動流体が蒸発することにより該ショーケース２の内部雰囲気から取得した熱を第１凝縮器に輸送する制御を行う制御手段（７０，８０）とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、除湿空調システムに関し、より詳細には、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に適用され、室内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調システムの改良に関する。

従来、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗等に適用される除湿空調システムとして、除湿空調装置と冷却装置とを備えたものが知られている。除湿空調装置は、除湿ロータ、空気供給手段および空気放出手段を備えている。

除湿ロータは、例えば短軸円柱状の水分吸着体が設けられている。水分吸着体は、２つに仕切られて区画され、かつ空気の流路を構成する水分吸着領域と水分放出領域とを交互に通過する態様で回転する。このように水分吸着体が回転すると、水分吸着領域に位置していた部分は水分放出領域に移動し、次いで再び水分吸着領域に移動することを順次繰り返すことになる。

空気供給手段は、上記水分吸着領域を内蔵する空気供給路を有している。この空気供給手段は、空気供給路に配設された送風ファンが作動することにより、外気（処理空気）を空気供給路に取り入れ、取り入れた処理空気を処理側熱交換器で冷却した後、水分吸着領域を通過させて対象となる室内（以下、対象室内ともいう）に供給するものである。

空気放出手段は、空気供給路とは区画された態様で並設され、上記水分放出領域を内蔵する空気放出路を有している。この空気放出手段は、空気放出路に配設された送風ファンが作動することにより、外気（再生空気）を空気放出路に取り入れ、取り入れた再生空気を再生側熱交換器で加熱した後、水分放出領域を通過させて外部に放出するものである。

このような除湿空調装置では、除湿運転を行う場合には、送風ファンの作用により、処理空気を空気供給路に取り入れ、処理側熱交換器を通じて通過する処理空気を冷却し、冷却した処理空気を水分吸着領域に通過させることにより、通過する処理空気の水分を除湿ロータの水分吸着体に吸着させて除湿し、除湿した空気を対象室内に導入することになる。また、送風ファンの作用により、再生空気を空気放出路に取り入れ、再生側熱交換器を通じて通過する再生空気を加熱し、加熱した再生空気を水分放出領域に通過させることにより、除湿ロータの水分吸着体に水分を放出させて乾燥させ、かかる水分放出領域を通過した再生空気を外部に放出することになる。

冷却装置は、店舗内に複数配設されたショーケースのそれぞれを構成する蒸発器に対して作動流体を供給し、該蒸発器で蒸発させることによりショーケースの内部雰囲気を冷却するものである。

このような除湿空調システムでは、配管等の所定の熱輸送手段を利用してショーケースの内部雰囲気を冷却する際に該内部雰囲気から取得した熱、すなわち排熱を上記空気放出路に配設された熱交換器に輸送し、該熱交換器で当該排熱を利用して再生空気を加熱するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２０００−１７１０５７号公報 特開２０００−１７１０５８号公報

ところで、上述したような除湿空調システムにおいては、配管等の所定の熱輸送手段を利用してショーケースの排熱を輸送しているだけであったので、ショーケースが除霜運転を行う場合には該排熱が輸送されなくなり、除湿空調装置では再生空気を所望の温度にまで十分に加熱できない虞れがあった。このように再生空気を十分に加熱できないと、かかる再生空気が水分放出領域を通過しても水分吸着体に水分を良好に放出させることができず、除湿空調装置の除湿能力の低下を招来する虞れがある。

本発明は、上記実情に鑑みて、ショーケースが除霜運転を行う場合にも、除湿空調装置の除湿能力の低下を招来する虞れがない除湿空調システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る除湿空調システムは、区画された水分吸着領域と水分放出領域との間で水分吸着体を循環移動させる除湿ロータを有し、導入した処理空気を処理側熱交換器にて冷却した後、前記水分吸着領域を通過させて対象室内に供給する一方、導入した再生空気を再生側熱交換器にて加熱した後、前記水分放出領域を通過させて外部に放出する除湿空調装置と、前記対象室内に配設された複数のショーケースのそれぞれを構成する蒸発器に対して作動流体を供給し、該蒸発器で蒸発させることによりショーケースの内部雰囲気を冷却する冷却装置とを備えた除湿空調システムにおいて、前記蒸発器で蒸発してショーケースの内部雰囲気から熱を取得した作動流体が供給され、該作動流体を凝縮させることにより前記水分放出領域に向けて通過する再生空気を加熱する再生側加熱手段と、前記ショーケースの除霜運転指令が与えられた場合に、少なくとも１つのショーケースを構成する蒸発器への作動流体の供給を許容し、該蒸発器で作動流体が蒸発することにより該ショーケースの内部雰囲気から取得した熱を前記再生側加熱手段に輸送する制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る除湿空調システムは、上述した請求項１において、前記制御手段は、前記除湿空調装置各部の動作を統括的に制御するデシカントコントローラと、前記冷却装置各部の動作を統括的に制御するショーケースコントローラとの間で相互通信を行うことにより構築されるものであることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る除湿空調システムは、上述した請求項１または請求項２において、前記再生側加熱手段は、前記再生側熱交換器の上流域に配設され、該再生側熱交換器に向けて通過する再生空気を加熱することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る除湿空調システムは、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記蒸発器で蒸発してショーケースの内部雰囲気から熱を取得した作動流体が供給され、該作動流体を凝縮させることにより前記水分吸着領域に向けて通過する処理空気を加熱する処理側加熱手段を備え、前記制御手段は、前記ショーケースの除霜運転指令が与えられ、かつ前記処理側熱交換器が駆動していない場合に、少なくとも１つのショーケースを構成する蒸発器への作動流体の供給を許容し、該蒸発器で作動流体が蒸発することにより該ショーケースの内部雰囲気から取得した熱を前記処理側加熱手段に輸送する制御を行うことを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る除湿空調システムは、上述した請求項４において、前記処理側加熱手段は、前記処理側熱交換器の上流域に配設され、該処理側熱交換器に向けて通過する処理空気を加熱することを特徴とする。

本発明に係る除湿空調システムによれば、再生側加熱手段が、蒸発器で蒸発してショーケースの内部雰囲気から熱を取得した作動流体が供給され、該作動流体を凝縮させることにより水分放出領域に向けて通過する再生空気を加熱し、制御手段が、ショーケースの除霜運転指令が与えられた場合に、少なくとも１つのショーケースを構成する蒸発器への作動流体の供給を許容し、該蒸発器で作動流体が蒸発することにより該ショーケースの内部雰囲気から取得した熱を再生側加熱手段に輸送する制御を行うので、再生側熱交換器を通じての再生空気の加熱が不足する事態を回避することができるとともに、再生側加熱手段を通じて再生空気を良好に加熱することができる。従って、ショーケースが除霜運転を行う場合にも、除湿空調装置の除湿能力の低下を招来する虞れがないという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る除湿空調システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、本実施の形態では、除湿空調装置の対象室は、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗であるとして説明する。

図１は、本発明の実施の形態における除湿空調システムの構成を模式的に示す模式図である。ここに例示する除湿空調システムは、店舗１の内部への外気導入による換気、除湿および空気調和を行うものであり、除湿空調装置１０と冷却装置２０とを備えて構成してある。

除湿空調装置１０は、除湿ロータ３０、空気供給手段４０、空気放出手段５０およびヒートポンプユニット６０を備えて構成してある。

除湿ロータ３０は、短軸円柱状に形成した例えば紙やゼオライト系等の水分吸着体３１が設けてある。水分吸着体３１は、モータ（図２参照）３２の駆動によりその中心軸回りに回転するものである。より詳細に説明すると、水分吸着体３１は、互いに区画され、かつ空気の流路を構成する水分吸着領域４１と水分放出領域５１との間を交互に通過する態様で回転するものである。すなわち、除湿ロータ３０は、区画された水分吸着領域４１と水分放出領域５１との間で水分吸着体３１を循環移動させるものである。これにより水分吸着体３１が回転すると、水分吸着領域４１に位置した部分は水分放出領域５１に移動し、次いで再び水分吸着領域４１に移動することを順次繰り返すことになる。

空気供給手段４０は、導入した処理空気（外気）を店舗１の内部に供給するためのものであり、空気供給路４００を有している。

空気供給路４００は、除湿空調装置１０を構成する筐体の内部に設けてあり、処理空気取入口４０１から取り入れた処理空気を、処理空気吐出口４０２を通じて店舗１の内部に供給するための経路であり、水分吸着領域４１および供給ファン４２が処理空気取入口４０１側から順に設けてある。

水分吸着領域４１は、詳細は後述するが、除湿空調装置１０が除湿運転を行う場合に通過する処理空気の水分を水分吸着体３１に吸着させるための領域である。これにより、通過する処理空気は、水分吸着領域４１で除湿されることになる。

供給ファン４２は、処理空気取入口４０１を通じての処理空気の導入、並びに店舗１の内部への処理空気の送出（供給）の送風源となるものである。従って、供給ファン４２の駆動により、空気供給路４００を通過した処理空気は、処理空気吐出口４０２を通じて店舗１の内部に供給されることになる。

空気放出手段５０は、空気放出路５００を有している。空気放出路５００は、除湿空調装置１０を構成する筐体の内部に設けてあり、上記空気供給路４００とは区画された態様で該空気供給路４００に並設してある。かかる空気放出路５００は、再生空気取入口５０１から取り入れた再生空気（外気）を、再生空気吐出口５０２を通じて外部に放出するための経路であり、水分放出領域５１および放出ファン５２が再生空気取入口５０１側から順に設けてある。

水分放出領域５１は、詳細は後述するが、除湿空調装置１０が除湿運転を行う場合に水分吸着体３１に水分を放出させるための領域である。

放出ファン５２は、再生空気取入口５０１を通じての再生空気の導入、並びに外部への再生空気の再生空気の送出（放出）の送風源となるものである。従って、放出ファン５２の駆動により、空気放出路５００を通過した再生空気は、再生空気吐出口５０２を通じて外部に放出されることになる。

ヒートポンプユニット６０は、冷媒循環回路６０ａを備えて構成してある。冷媒循環回路６０ａは、ヒートポンプ用圧縮機６１と、処理側熱交換器６２と、再生側熱交換器６３とを冷媒配管で順次接続して構成してあり、内部に冷媒が封入されてなるものである。ここに冷媒としては、種々のものを用いることができ、例えばクロロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、フルオロカーボン、これらの混合溶媒、臭化メチル、アンモニア、二酸化炭素、水等を用いることができる。

ヒートポンプ用圧縮機６１は、空気放出路５００において再生空気取入口５０１の近傍、より詳細には再生空気取入口５０１の直近の下流域に配設してある。このヒートポンプ用圧縮機６１は、冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。かかるヒートポンプ用圧縮機６１は、弁体６４を介して処理側熱交換器６２に接続された冷媒配管および再生側熱交換器６３に接続された冷媒配管のそれぞれに接続してある。弁体６４は、冷媒循環回路６０ａを流れる冷媒の方向を調整するものである。一例を挙げると、弁体６４は、除湿空調装置１０が除湿運転を行う場合には、ヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒を再生側熱交換器６３に向けて送出するように調整する一方（図中の実線矢印方向）、除湿空調装置１０が暖房運転を行う場合には、ヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒を処理側熱交換器６２に向けて送出するように調整するものである（図中の破線矢印方向）。

処理側熱交換器６２は、空気供給路４００において水分吸着領域４１の上流域に配設してある。この処理側熱交換器６２は、冷媒を周囲空気、すなわち水分吸着領域４１に向けて通過する処理空気との間で熱交換させるものである。より詳細に説明すると、処理側熱交換器６２は、除湿運転を行う場合には、蒸発器として作用する一方、暖房運転を行う場合には、凝縮器として作用するものである。つまり、除湿運転を行う場合には、冷媒を蒸発させて周囲を通過する処理空気を冷却、換言すると該処理空気より熱をくみあげる態様で吸熱する一方、暖房運転を行う場合には、冷媒を凝縮させて周囲を通過する処理空気を加熱するものである。

再生側熱交換器６３は、空気放出路５００において水分放出領域５１の上流域、すなわちヒートポンプ用圧縮機６１と水分放出領域５１との間の所定域に配設してある。この再生側熱交換器６３は、冷媒を周囲空気、すなわち水分放出領域５１に向けて通過する再生空気との間で熱交換させるものである。より詳細に説明すると、再生側熱交換器６３は、除湿運転を行う場合には、凝縮器として作用する一方、暖房運転を行う場合には、蒸発器として作用するものである。つまり、除湿運転を行う場合には、冷媒を凝縮させて周囲を通過する再生空気を加熱する一方、暖房運転を行う場合には、冷媒を蒸発させて周囲を通過する再生空気を冷却、換言すると該再生空気より熱をくみあげる態様で吸熱するものである。

このようにヒートポンプユニット６０は、除湿運転を行う場合には、処理側熱交換器６２を通じて処理空気より熱をくみあげ（吸熱し）、再生側熱交換器６３を通じて処理側熱交換器６２で吸熱した熱で再生空気を加熱する一方、暖房運転を行う場合には、再生側熱交換器６３を通じて再生空気より熱をくみあげ（吸熱し）、処理側熱交換器６２を通じて再生側熱交換器６３で吸熱した熱で処理空気を加熱するものである。

また、水分放出領域５１の上流域、すなわち水分放出領域５１と再生側熱交換器６３との間には、再生側ロータ前温度センサＳ１が設けてある。この再生側ロータ前温度センサＳ１は、水分放出領域５１を通過する直前の再生空気の温度を検出するものである。一方、水分吸着領域４１の上流域、すなわち水分吸着領域４１と処理側熱交換器６２との間には、処理側ロータ前温度センサＳ２が設けてある。この処理側ロータ前温度センサＳ２は、水分吸着領域４１を通過する直前の処理空気の温度を検出するものである。

冷却装置２０は、上記店舗１の内部に配設された複数（図示の例では３つ）のショーケース２に対して適用するためのものである。尚、実際には店舗１の内部にショーケース２が多数設けられているのが一般的であるが、本実施の形態では、説明の便宜上のため、店舗１の内部にショーケース２を３つだけ例示して説明を行うことにする。

図１に例示する冷却装置２０は、複数のショーケース２に対応してそれぞれ個別に設けられた蒸発器２１、膨張弁２２および電磁弁２３と、ショーケース２の外部にそれぞれ１つずつ設けられ、かつ冷凍機を構成する内部熱交換器２４および圧縮機２５と、除湿空調装置１０の内部に配設された第１凝縮器２６および第２凝縮器２７とを流体配管で接続して作動流体を循環させる冷凍サイクルを構成してある。より詳細に説明すると、圧縮機２５と、第１凝縮器２６と、内部熱交換器２４と、各蒸発器２１とを流体配管で順次接続したものに、圧縮機２５と第１凝縮器２６とを接続する流体配管の途中の分岐点で分岐させた流体配管に第２凝縮器２７の入口側を接続し、該第２凝縮器２７の出口側に接続した流体配管を第１凝縮器２６と内部熱交換器２４とを接続する流体配管の途中に接続して構成してある。すなわち、第１凝縮器２６と第２凝縮器２７とは、圧縮機２５と内部熱交換器２４との間で並列となる態様で接続してある。そして、圧縮機２５と第１凝縮器２６とを接続する流体配管の分岐点には、三方弁２８を設けてある。また、各蒸発器２１の入口側配管には、膨張弁２２および電磁弁２３が設けてある。

作動流体としては、種々のものを用いることができ、上記ヒートポンプユニット６０の冷媒循環回路６０ａに封入された冷媒と同様に、例えばクロロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、フルオロカーボン、これらの混合溶媒、臭化メチル、アンモニア、二酸化炭素、水等を用いることができる。圧縮機２５は、供給された作動流体を圧縮して高温高圧の状態にするものである。

第１凝縮器２６は、空気放出路５００において再生側熱交換器６３の上流域、すなわちヒートポンプ用圧縮機６１と再生側熱交換器６３との間の所定域に配設してある。この第１凝縮器２６は、圧縮機２５より供給された作動流体、すなわち圧縮機２５で高温高圧の状態に圧縮された作動流体を凝縮させるものである。これにより、第１凝縮器２６の周囲を通過する再生空気は、作動流体を凝縮させることにより加熱される。つまり、第１凝縮器２６は、再生側熱交換器６３に向けて通過する再生空気を加熱する再生側加熱手段である。

第２凝縮器２７は、空気供給路４００において処理側熱交換器６２の上流域、すなわち処理空気取入口４０１と処理側熱交換器６２との間の所定域に配設してある。この第２凝縮器２７は、圧縮機２５より供給された作動流体、すなわち圧縮機２５で高温高圧の状態に圧縮された作動流体を凝縮させるものである。これにより、第２凝縮器２７の周囲を通過する処理空気は、作動流体を凝縮させることにより加熱される。つまり、第２凝縮器２７は、処理側熱交換器６２に向けて通過する処理空気を加熱する処理側加熱手段である。

内部熱交換器２４は、上述したように圧縮機２５とともに冷凍機を構成し、第１凝縮器２６または第２凝縮器２７から供給した作動流体を凝縮させるためのものである。

膨張弁２２は、内部熱交換器２４から吐出された作動流体を断熱膨張して蒸発器２１に供給するためのものである。ここでは、例えば蒸発器２１の出口側の作動流体温度と、蒸発器２１の入口側の作動流体温度との差として定義される過熱度に基づき開度を変更し、通過する作動流体の流量を調節することのできる膨張弁２２を適用している。より具体的には、膨張弁２２は、過熱度が大きい場合には開度が大きくなる一方、過熱度が小さい場合には開度が小さくなるものである。

電磁弁２３は、膨張弁２２の上流域に配設してあり、後述するショーケースコントローラ８０から指令が与えられることによりオン・オフ制御されて、すなわち開閉動作して内部熱交換器２４から膨張弁２２への作動流体の供給を遮断または許容するものである。

蒸発器２１は、膨張弁２２で低温低圧の状態に断熱膨張された作動流体を蒸発させるものである。これにより、ショーケース２の内部に陳列された商品は、熱を奪われて冷却される。三方弁２８は、後述するショーケースコントローラ８０から指令が与えられることにより、圧縮機２５から第１凝縮器２６への作動流体の供給を許容する場合と、圧縮機２５から第２凝縮器２７への作動流体の供給を許容する場合とに切り換わるものである。尚、三方弁２８は、圧縮機２５から第１凝縮器２６への作動流体の供給を許容している場合には、当該圧縮機２５から第２凝縮器２７への作動流体の供給を規制しており、一方、圧縮機２５から第２凝縮器２７への作動流体の供給を許容している場合には、当該圧縮機２５から第１凝縮器２６への作動流体の供給を規制している。

このような冷凍サイクルでは、ショーケース２の内部の商品を冷却するために常時作動流体が循環しており、より詳細には、三方弁２８の切換動作により、圧縮機２５→第１凝縮器２６→内部熱交換器２４→膨張弁２２→蒸発器２１→圧縮機２５、あるいは圧縮機２５→第２凝縮器２７→内部熱交換器２４→膨張弁２２→蒸発器２１→圧縮機２５の順に作動流体が循環している。

図２は、図１に示した除湿空調システムの制御系を模式的に示すブロック図である。図２に例示するように、除湿空調システムは、デシカントコントローラ７０およびショーケースコントローラ８０を備えている。

デシカントコントローラ７０は、図示しないメモリを内蔵し、同じく図示しない入力部を通じて指令が与えられることにより、該メモリに格納してあるデータやプログラムに従って除湿空調装置各部の動作を統括的に制御するためのものである。このデシカントコントローラ７０は、種々の処理部を備えるが特に本発明に関連するものとして、目標温度設定記憶部７１と、圧縮機駆動処理部７２と、通信処理部７３とを備えている。

目標温度設定記憶部７１は、水分放出領域５１を通過する直前の再生空気および水分吸着領域４１を通過する直前の処理空気のそれぞれの目標温度を予め設定し、かつこれを記憶するものである。本実施の形態では、それぞれの目標温度としてその上限値および下限値が設定してある。圧縮機駆動処理部７２は、ヒートポンプユニット６０を構成するヒートポンプ用圧縮機６１の駆動処理を行うものである。より詳細には、決められた回転数（周波数）でヒートポンプ用圧縮機６１を駆動させる処理、ヒートポンプ用圧縮機６１の回転数を増大させる処理、必要に応じてヒートポンプ用圧縮機６１の駆動を停止させる処理を行うものである。通信処理部７３は、例えばインターフェースのようなものであり、ショーケースコントローラ８０との間での通信処理を行うものである。

ショーケースコントローラ８０は、図示しないメモリを内蔵し、同じく図示しない入力部を通じて指令が与えられることにより、該メモリに格納してあるデータやプログラムに従って冷却装置２０各部の動作を統括的に制御するためのものである。このショーケースコントローラ８０は、種々の処理部を備えるが特に本発明に関連するものとして、通信処理部８１と、電磁弁駆動処理部８２とを備えている。

通信処理部８１は、例えばインターフェースのようなものであり、デシカントコントローラ７０との間での通信処理を行うものである。電磁弁駆動処理部８２は、各電磁弁２３をオン・オフ制御、すなわち開成または閉成させるものである。

このように本実施の形態では、デシカントコントローラ７０とショーケースコントローラ８０との間で互いの通信処理部７３，８１を介して相互通信を行うことが可能であり、かかる相互通信を行うことにより除湿空調システムの制御手段を構築している。

以上のような構成を有する除湿空調システムを構成する除湿空調装置１０では、次のようにして除湿運転および暖房運転が行われる。尚、以下の説明において、除湿空調システムを構成する冷却装置２０では、ショーケースコントローラ８０より運転指令が与えられて圧縮機２５が駆動して作動流体が常時冷凍サイクルを循環しているものとする。これにより、各ショーケース２の内部雰囲気は冷却されて商品が冷却されている。

まず除湿運転を行う場合について説明する。かかる説明の前提として、ヒートポンプユニット６０を構成する弁体６４は、ヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒が再生側熱交換器６３に向けて送出されるよう調整されているものとし、また三方弁２８は、圧縮機２５から第１凝縮器２６への作動流体の供給を許容するよう調整されているものとする。

除湿運転指令が与えられたデシカントコントローラ７０は、モータ３２、供給ファン４２、放出ファン５２およびヒートポンプ用圧縮機６１のそれぞれに駆動指令を与えて駆動させる。

モータ３２が駆動することにより水分吸着体３１が回転する。ヒートポンプユニット６０では、弁体６４がヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒が再生側熱交換器６３に向けて送出されるよう調整されることにより、ヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒（高温高圧の冷媒）は、再生側熱交換器６３に送出され、該再生側熱交換器６３で再生空気と熱交換した後に処理側熱交換器６２に送出され、該処理側熱交換器６２で処理空気と熱交換した後にヒートポンプ用圧縮機６１に帰還する態様で冷媒循環回路６０ａを循環する。つまり、処理側熱交換器６２は蒸発器２１として作用する一方、再生側熱交換器６３は凝縮器として作用する。

供給ファン４２の駆動により、処理空気が処理空気取入口４０１を通じて空気供給路４００に取り入れられ、取り入れられた処理空気は、第２凝縮器２７を通過して処理側熱交換器６２に至る。処理側熱交換器６２に至った処理空気は、該処理側熱交換器６２の内部を通過する冷媒が蒸発することにより冷却され、水分吸着領域４１に至る。水分吸着領域４１において、処理空気に含有される水分が水分吸着体３１の対応する部分に吸着され、処理空気の湿度が低下する。すなわち、処理空気は除湿される。また、水分吸着体３１の水分吸着領域４１に対応する部分に吸着された水分は、水分吸着体３１の回転とともに、水分吸着領域４１から水分放出領域５１に移動する。水分吸着領域４１で除湿された処理空気は、供給ファン４２の駆動により下流域に向けて流れ、その後処理空気吐出口４０２を通じて店舗１の内部に供給される。

一方、放出ファン５２の駆動により、再生空気取入口５０１を通じて再生空気が取り入れられ、取り入れられた再生空気は、ヒートポンプ用圧縮機６１の周囲を通過する。かかるヒートポンプ用圧縮機６１の周囲を通過する再生空気は、ヒートポンプ用圧縮機６１から発生する駆動熱（実際にはモータ等から発生する熱）により僅かに加熱され、第１凝縮器２６に至る。第１凝縮器２６に至った再生空気は、第１凝縮器２６の内部を流れる作動流体が凝縮することにより加熱され、再生側熱交換器６３に至る。再生側熱交換器６３に至った再生空気は、該再生側熱交換器６３の内部を通過する冷媒が凝縮することにより更に加熱されて高温度になり、水分放出領域５１に至る。水分放出領域５１において、第１凝縮器２６および再生側熱交換器６３で加熱された再生空気が通過することにより、水分吸着体３１の対応する部分から水分が放出され、該再生空気の湿度が上昇する。その後、水分放出領域５１を通過した再生空気は、放出ファン５２の駆動により、再生空気吐出口５０２を通じて外部に放出される。

水分吸着体３１の水分放出領域５１に対応する部分は、水分が放出されて乾燥するとともに、温度が上昇する。この温度が上昇し、かつ乾燥した水分吸着体３１の対応する部分は、水分吸着体３１の回転とともに、水分放出領域５１から水分吸着領域４１に移動し、上述した動作を繰り返すことにより、除湿運転が行われる。

このように除湿空調装置１０では、除湿運転を行う場合には、外部より導入した処理空気を処理側熱交換器６２で冷却し、冷却した処理空気を水分吸着領域４１に通過させることにより水分吸着体３１に水分を吸着させて除湿し、除湿した処理空気を店舗１の内部に供給している一方、導入した再生空気を第１凝縮器２６で加熱し、更に再生側熱交換器６３で加熱して高温度にし、かかる再生空気を水分放出領域５１に通過させることにより水分吸着体３１に水分を放出させている。つまり、処理側熱交換器６２を通じて処理空気より熱をくみあげ（吸熱し）、再生側熱交換器６３を通じて処理側熱交換器６２で吸熱した熱で再生空気を加熱している。

そして、上記除湿空調装置１０では、第１凝縮器２６がヒートポンプユニット６０（再生側熱交換器６３）とは別個に水分放出領域５１に向けて通過する再生空気を加熱するので、除湿運転を行う場合において外気温度が低い場合であっても、再生空気を十分に加熱することができる。つまり、処理側熱交換器６２を通じての処理空気からの吸熱量が少なくても、これに関係なく再生空気を十分に加熱することができる。これによりかかる再生空気が水分放出領域５１を通過することによって水分吸着体３１に水分を十分に放出させることができる。従って、除湿運転を行う場合には再生空気を十分に加熱することにより処理空気の除湿能力の低下を抑制することができる。

そして、除湿空調装置１０が上述したような除湿運転を行っている際に、ショーケースコントローラ８０（冷却装置２０）に対して除霜運転指令が与えられた場合には、除湿空調システムは次のように動作する。図３は、除霜運転指令が与えられたショーケースコントローラが実施する処理内容（除霜処理）を示すフローチャートであり、図４は、ショーケースコントローラから除霜信号を受信したデシカントコントローラが実施する処理内容（除霜応答処理）を示すフローチャートである。これら図３および図４を適宜参照しながら、除湿空調システムの動作について説明する。

ショーケースコントローラ８０は、除霜運転指令が与えられた場合に、通信処理部８１を通じてデシカントコントローラ７０に対して除霜信号を与えて（ステップＳ１０１）、デシカントコントローラ７０からの応答待ちとなる（ステップＳ１０２）。

一方、デシカントコントローラ７０は、通信処理部７３を通じてショーケースコントローラ８０より除霜信号が与えられた場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、通信処理部７３を通じてショーケースコントローラ８０に対して除霜応答を行う（ステップＳ２０２）とともに、ステップＳ２０３へ移行の処理内容を実施する。このステップＳ２０３以降の処理については後述する。

除霜応答を受信した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ショーケースコントローラ８０は、電磁弁２３の閉動作させる処理を行う（ステップＳ１０３）。ここで電磁弁２３を閉動作させる処理（以下、電磁弁閉処理ともいう）について説明する。この電磁弁閉処理では、ショーケースコントローラ８０は、メモリに予め格納された手順に従い、所定時間毎に決められた数ずつ電磁弁２３を閉動作させる、すなわちオフ制御する。本実施の形態では、所定時間毎に例えば１つずつ電磁弁２３を閉動作させる。

一方、ステップＳ２０２において除霜応答を行ったデシカントコントローラ７０は、再生側ロータ前温度センサＳ１を通じて水分放出領域５１を通過する直前の再生空気の温度を検出し（ステップＳ２０３）、検出した温度が目標温度設定記憶部７１に記憶された目標温度の下限値を下回るか否かを判断する（ステップＳ２０４）。

検出温度が目標温度下限値を下回らない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、デシカントコントローラ７０は、ステップＳ２０３およびステップＳ２０４の処理を繰り返す。一方、検出温度が目標温度下限値を下回った場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、デシカントコントローラ７０は、圧縮機駆動処理部７２を通じてヒートポンプ用圧縮機６１の回転数を増大させ（ステップＳ２０５）、増大させた回転数が上限値であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。尚、ここでいう上限値とは、ヒートポンプ用圧縮機６１の能力の限界を示す上限値である必要はなく、予め設定した上限値であっても構わない。

増大させた回転数が上限値でない場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、デシカントコントローラ７０は、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０５の処理を繰り返す。一方、増大させた回転数が上限値である場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、デシカントコントローラ７０は、通信処理部７３を通じてショーケースコントローラ８０に復帰運転指令を送出し（ステップＳ２０７）、その後に今回の処理を終了して手順をリターンさせる。

上記ステップＳ１０３の処理を実施している際に、デシカントコントローラ７０より復帰運転指令が与えられた場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ショーケースコントローラ８０は、復帰運転処理を実施する（ステップＳ１０５）。具体的には、かかる指令が与えられる直前にオフ制御した電磁弁２３をオン制御する、すなわち電磁弁２３を開動作させる。そして、その後に今回の処理を終了して手順をリターンさせる。

このようにデシカントコントローラ７０がヒートポンプ用圧縮機６１の回転数が上限値に達した場合に復帰運転指令を送出し、この復帰運転指令が与えられたショーケースコントローラ８０が復帰運転処理を実施することにより、少なくとも１つの蒸発器２１への作動流体の供給を許容し、該蒸発器２１で蒸発した作動流体が圧縮機２５で圧縮された後に第１凝縮器２６に移送することになる。すなわち該蒸発器２１で作動流体が蒸発することにより該ショーケース２の内部雰囲気から取得した熱を第１凝縮器２６に輸送することになる。これにより、再生側熱交換器６３を通じての再生空気の加熱が不足する事態を回避することができるとともに、第１凝縮器２６を通じて再生空気を良好に加熱することができる。尚、その後、除湿運転が完了したショーケース２の蒸発器２１への冷媒の供給を許容して、除霜運転を停止していたショーケース２を除霜運転させることになる。

次に暖房運転を行う場合について説明する。かかる説明の前提として、ヒートポンプユニット６０を構成する弁体６４は、ヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒が処理側熱交換器６２に向けて送出されるよう調整されているものとし、また三方弁２８は、圧縮機２５から第２凝縮器２７への作動流体の供給を許容するよう調整されているものとする。

暖房運転指令が与えられたデシカントコントローラ７０は、モータ３２を駆動停止にする一方、ヒートポンプ用圧縮機６１、供給ファン４２および放出ファン５２のそれぞれを駆動する。

このようにモータ３２を駆動停止にすることにより水分吸着体３１の回転が停止する。従って、水分吸着領域４１での水分の吸着、水分放出領域５１での水分の放出は殆ど行われない。これにより処理空気は水分吸着領域４１を単に通過し、再生空気は水分放出領域５１を単に通過することになる。

ヒートポンプユニット６０では、弁体６４がヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒が処理側熱交換器６２に向けて送出されるよう調整されることにより、ヒートポンプ用圧縮機６１で圧縮された冷媒（高温高圧の冷媒）は、処理側熱交換器６２に送出され、該処理側熱交換器６２で処理空気と熱交換した後に再生側熱交換器６３に送出され、該再生側熱交換器６３で再生空気と熱交換した後にヒートポンプ用圧縮機６１に帰還する態様で冷媒循環回路６０ａを循環する。つまり、処理側熱交換器６２は凝縮器として作用する一方、再生側熱交換器６３は蒸発器２１として作用する。

供給ファン４２の駆動により、処理空気が処理空気取入口４０１を通じて空気供給路４００に取り入れられ、取り入れられた処理空気は、第２凝縮器２７に至る。第２凝縮器２７に至った処理空気は、第２凝縮器２７の内部を流れる作動流体が凝縮することにより加熱され、処理側熱交換器６２に至る。処理側熱交換器６２に至った処理空気は、該処理側熱交換器６２の内部を通過する冷媒が凝縮することにより加熱され、水分吸着領域４１を通過した後に処理空気吐出口４０２を通じて店舗１の内部に供給される。

一方、放出ファン５２の駆動により、再生空気取入口５０１を通じて再生空気が取り入れられ、取り入れられた再生空気は、ヒートポンプ用圧縮機６１の周囲を通過する。かかるヒートポンプ用圧縮機６１の周囲を通過する再生空気は、ヒートポンプ用圧縮機６１から発生する駆動熱（実際にはモータ等から発生する熱）により僅かに加熱され、第１凝縮器２６を通過した後、再生側熱交換器６３に至る。再生側熱交換器６３に至った再生空気は、該再生側熱交換器６３の内部を通過する冷媒が蒸発することにより冷却され、すなわち該再生側熱交換器６３に吸熱され、水分放出領域５１を通過した後に再生空気吐出口５０２を通じて外部に放出される。

このように除湿空調装置１０では、暖房運転時には、外部より導入した処理空気を第２凝縮器２７および処理側熱交換器６２で加熱し、加熱した処理空気を店舗１の内部に供給している一方、導入した再生空気を再生側熱交換器６３で吸熱している。つまり、再生側熱交換器６３を通じて再生空気より熱をくみあげ（吸熱し）、処理側熱交換器６２を通じて再生側熱交換器６３で吸熱した熱で処理空気を加熱している。

除湿空調装置１０がこのような暖房運転を行っている際に、ショーケースコントローラ８０（冷却装置２０）に対して除霜運転指令が与えられた場合には、除湿空調システムは次のように動作する。図５は、除霜運転指令が与えられたショーケースコントローラが実施する処理内容（除霜処理）を示すフローチャートであり、図６は、ショーケースコントローラから除霜信号を受信したデシカントコントローラが実施する処理内容（除霜応答処理）を示すフローチャートである。これら図５および図６を適宜参照しながら、除湿空調システムの動作について説明する。

ショーケースコントローラ８０は、除霜運転指令が与えられた場合に、通信処理部８１を通じてデシカントコントローラ７０に対して除霜信号を与えて（ステップＳ３０１）、デシカントコントローラ７０からの応答待ちとなる（ステップＳ３０２）。

一方、デシカントコントローラ７０は、通信処理部７３を通じてショーケースコントローラ８０より除霜信号が与えられた場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、通信処理部７３を通じてショーケースコントローラ８０に対して除霜応答を行う（ステップＳ４０２）とともに、ステップＳ４０３へ移行の処理内容を実施する。このステップＳ４０３以降の処理については後述する。

除霜応答を受信した場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ショーケースコントローラ８０は、電磁弁２３の閉動作させる処理を行う（ステップＳ３０３）。ここで電磁弁２３を閉動作させる処理（以下、電磁弁閉処理ともいう）について説明する。この電磁弁閉処理では、ショーケースコントローラ８０は、メモリに予め格納された手順に従い、所定時間毎に決められた数ずつ電磁弁２３を閉動作させる、すなわちオフ制御する。本実施の形態では、所定時間毎に例えば１つずつ電磁弁２３を閉動作させる。

一方、ステップＳ４０２において除霜応答を行ったデシカントコントローラ７０は、処理側ロータ前温度センサＳ２を通じて水分吸着領域４１を通過する直前の処理空気の温度を検出し（ステップＳ４０３）、検出した温度が目標温度設定記憶部７１に記憶された目標温度の下限値を下回るか否かを判断する（ステップＳ４０４）。

検出温度が目標温度下限値を下回らない場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、デシカントコントローラ７０は、ステップＳ４０３およびステップＳ４０４の処理を繰り返す。一方、検出温度が目標温度下限値を下回った場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、デシカントコントローラ７０は、圧縮機駆動処理部７２を通じてヒートポンプ用圧縮機６１の回転数を増大させ（ステップＳ４０５）、増大させた回転数が上限値であるか否かを判断する（ステップＳ４０６）。尚、ここでいう上限値とは、ヒートポンプ用圧縮機６１の能力の限界を示す上限値である必要はなく、予め設定した上限値であっても構わない。

増大させた回転数が上限値でない場合（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、デシカントコントローラ７０は、ステップＳ４０３〜ステップＳ４０５の処理を繰り返す。一方、増大させた回転数が上限値である場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、デシカントコントローラ７０は、通信処理部７３，８１を通じてショーケースコントローラ８０に復帰運転指令を送出し（ステップＳ４０７）、その後に今回の処理を終了して手順をリターンさせる。

上記ステップＳ３０３の処理を実施している際に、デシカントコントローラ７０より復帰運転指令が与えられた場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ショーケースコントローラ８０は、復帰運転処理を実施する（ステップＳ３０５）。具体的には、かかる指令が与えられる直前にオフ制御した電磁弁２３をオン制御する、すなわち電磁弁２３を開動作させる。そして、その後に今回の処理を終了して手順をリターンさせる。

このようにデシカントコントローラ７０がヒートポンプ用圧縮機６１の回転数が上限値に達した場合に復帰運転指令を送出し、この復帰運転指令が与えられたショーケースコントローラ８０が復帰運転処理を実施することにより、少なくとも１つの蒸発器２１への作動流体の供給を許容し、該蒸発器２１で蒸発した作動流体が圧縮機２５で圧縮された後に第２凝縮器２７に移送することになる。すなわち該蒸発器２１で作動流体が蒸発することにより該ショーケース２の内部雰囲気から取得した熱を第２凝縮器２７に輸送することになる。これにより、処理側熱交換器６２を通じての処理空気の加熱が不足する事態を回避することができるとともに、第２凝縮器２７を通じて処理空気を良好に加熱することができる。尚、その後、除湿運転が完了したショーケース２の蒸発器２１への冷媒の供給を許容して、除霜運転を停止していたショーケース２を除霜運転させることになる。

以上説明したように、本発明の実施の形態における除湿空調システムによれば、デシカントコントローラ７０およびショーケースコントローラ８０が相互に通信を行うことにより、除湿空調装置１０が除湿運転を行う際にショーケース２の除霜運転指令が与えられた場合に、少なくとも１つのショーケース２を構成する蒸発器２１への作動流体の供給を許容し、該蒸発器２１で作動流体が蒸発することにより該ショーケース２の内部雰囲気から取得した熱を第１凝縮器２６に輸送するので、ヒートポンプ用圧縮機６１が過負荷状態となって再生側熱交換器６３を通じての再生空気の加熱が不足する事態を回避することができるとともに、第１凝縮器２６を通じて再生空気を良好に加熱することができる。従って、ショーケース２が除霜運転を行う場合にも、除湿空調装置１０の除湿能力の低下を招来する虞れがない。

また、ショーケース２の除霜運転を行う場合でも、第１凝縮器２６を通じて再生空気を加熱することができるので、ショーケース２での排熱を有効に活用することができ、省エネルギー化を図ることができる。

更に、上記除湿空調システムによれば、デシカントコントローラ７０およびショーケースコントローラ８０が相互に通信を行うことにより、除湿空調装置１０が暖房運転を行う際にショーケース２の除霜運転指令が与えられた場合に、少なくとも１つのショーケース２を構成する蒸発器２１への作動流体の供給を許容し、該蒸発器２１で作動流体が蒸発することにより該ショーケース２の内部雰囲気から取得した熱を第２凝縮器２７に輸送するので、ヒートポンプ用圧縮機６１が過負荷状態となって処理側熱交換器６２を通じての処理空気の加熱が不足する事態を回避することができるとともに、第２凝縮器２７を通じて処理空気を良好に加熱することができる。従って、ショーケース２が除霜運転を行う場合にも、除湿空調装置１０の暖房能力の低下を招来する虞れがない。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した実施の形態では、電磁弁２３を１つずつオフ制御して温度変化に着目することにより少なくとも１つの蒸発器２１に冷媒を供給するようにしたが、本発明では、ショーケースコントローラが予めそれぞれのショーケースの冷却能力に関するデータを記憶し、除霜運転の際に決められた数のショーケースを自動的に駆動停止させるようにしても構わない。

また、上述した実施の形態では電磁弁２３を用いて蒸発器２１への冷媒の供給を制御したが、本発明では、例えば電子膨張弁を用い、かかる電子膨張弁の開度を制御して蒸発器への冷媒の供給を制御しても構わない。

以上のように、本発明は、例えばスーパーマーケット、コンビニエンスストア、ショッピングセンター等の店舗に適用され、店舗内への外気導入による換気、除湿、空気調和の各機能を有する除湿空調システムとして有用である。

本発明の実施の形態における除湿空調システムの構成を模式的に示す模式図である。 図１に示した除湿空調システムの制御系を模式的に示すブロック図である。 除霜運転指令が与えられたショーケースコントローラが実施する処理内容（除霜処理）を示すフローチャートである。 ショーケースコントローラから除霜信号を受信したデシカントコントローラが実施する処理内容（除霜応答処理）を示すフローチャートである。 除霜運転指令が与えられたショーケースコントローラが実施する処理内容（除霜処理）を示すフローチャートである。 ショーケースコントローラから除霜信号を受信したデシカントコントローラが実施する処理内容（除霜応答処理）を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 店舗
２ ショーケース
１０ 除湿空調装置
２０ 冷却装置
２１ 蒸発器
２２ 膨張弁
２３ 電磁弁
２４ 内部熱交換器
２５ 圧縮機
２６ 第１凝縮器
２７ 第２凝縮器
２８ 三方弁
３０ 除湿ロータ
３１ 水分吸着体
３２ モータ
４０ 空気供給手段
４１ 水分吸着領域
４２ 供給ファン
５０ 空気放出手段
５１ 水分放出領域
５２ 放出ファン
６０ ヒートポンプユニット
６１ ヒートポンプ用圧縮機
６２ 処理側熱交換器
６３ 再生側熱交換器
６４ 弁体
７０ デシカントコントローラ
７１ 目標温度設定記憶部
７２ 圧縮機駆動処理部
７３，８１ 通信処理部
８２ 電磁弁駆動処理部
Ｓ１ 再生側ロータ前温度センサ
Ｓ２ 処理側ロータ前温度センサ

Claims (5)

1. 区画された水分吸着領域と水分放出領域との間で水分吸着体を循環移動させる除湿ロータを有し、導入した処理空気を処理側熱交換器にて冷却した後、前記水分吸着領域を通過させて対象室内に供給する一方、導入した再生空気を再生側熱交換器にて加熱した後、前記水分放出領域を通過させて外部に放出する除湿空調装置と、
   前記対象室内に配設された複数のショーケースのそれぞれを構成する蒸発器に対して作動流体を供給し、該蒸発器で蒸発させることによりショーケースの内部雰囲気を冷却する冷却装置と
   を備えた除湿空調システムにおいて、
   前記蒸発器で蒸発してショーケースの内部雰囲気から熱を取得した作動流体が供給され、該作動流体を凝縮させることにより前記水分放出領域に向けて通過する再生空気を加熱する再生側加熱手段と、
   前記ショーケースの除霜運転指令が与えられた場合に、少なくとも１つのショーケースを構成する蒸発器への作動流体の供給を許容し、該蒸発器で作動流体が蒸発することにより該ショーケースの内部雰囲気から取得した熱を前記再生側加熱手段に輸送する制御を行う制御手段と
   を備えたことを特徴とする除湿空調システム。
2. 前記制御手段は、前記除湿空調装置各部の動作を統括的に制御するデシカントコントローラと、前記冷却装置各部の動作を統括的に制御するショーケースコントローラとの間で相互通信を行うことにより構築されるものであることを特徴とする請求項１に記載の除湿空調システム。
3. 前記再生側加熱手段は、前記再生側熱交換器の上流域に配設され、該再生側熱交換器に向けて通過する再生空気を加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の除湿空調システム。
4. 前記蒸発器で蒸発してショーケースの内部雰囲気から熱を取得した作動流体が供給され、該作動流体を凝縮させることにより前記水分吸着領域に向けて通過する処理空気を加熱する処理側加熱手段を備え、
   前記制御手段は、前記ショーケースの除霜運転指令が与えられ、かつ前記処理側熱交換器が駆動していない場合に、少なくとも１つのショーケースを構成する蒸発器への作動流体の供給を許容し、該蒸発器で作動流体が蒸発することにより該ショーケースの内部雰囲気から取得した熱を前記処理側加熱手段に輸送する制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の除湿空調システム。
5. 前記処理側加熱手段は、前記処理側熱交換器の上流域に配設され、該処理側熱交換器に向けて通過する処理空気を加熱することを特徴とする請求項４に記載の除湿空調システム。

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