JP2009109127A - 調湿装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】冷媒の循環方向を交互に切り換えながら2つの吸着熱交換器で空気の湿度調節を行う調湿装置において、適切な高圧保護制御を行えるようにする。
【解決手段】冷媒回路(50)での冷媒流路切換機構(54)の切り換えに応じて、2つの動作が交互に行われる。制限手段(122)は、高圧圧力Phが所定値よりも大きくなると、圧縮機(53)の容量の上限値を設定して、圧縮機(53)の容量を制限する保護制御を行う。保護制御中において、解除手段(123)は、高圧圧力Phが各動作の動作時間Δtよりも長いΔt1の間継続して所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の容量の上限値の設定を解除する。
【選択図】図10

Description

本発明は、2つの吸着熱交換器で空気の湿度調節を行う調湿装置に関し、高圧保護対策に係るものである。
従来より、室外空気や室内空気を調湿し、調湿後の空気を室内へ供給する調湿装置が知られている。この種の調湿装置として、特許文献1には、吸着剤が担持された吸着熱交換器を備えた調湿装置が開示されている。
特許文献1の調湿装置は、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる冷媒回路を有している。冷媒回路には、圧縮機と、第1吸着熱交換器と、第2吸着熱交換器と、膨張弁と、四方切換弁(冷媒流路切換機構)とが接続されている。圧縮機は、ケーシング内の所定の収容室に設けられている。また、第1吸着熱交換器と第2吸着熱交換器とは、ケーシング内の第1熱交換器室及び第2吸着熱交換器室にそれぞれ設けられている。
冷媒回路では、四路切換弁の設定に応じて冷媒の循環方向が可逆に切り換え可能となっている。具体的に、冷媒回路では、四路切換弁の設定が所定時間おきに切り換わることで、第1吸着熱交換器を高圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器を低圧冷媒が流れる第1の動作と、第1吸着熱交換器を低圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器を高圧冷媒が流れる動作とが交互に行われる。
低圧冷媒を流れる方の吸着熱交換器(蒸発器)では、吸着剤に空気中の水分が吸着される。高圧冷媒を流れる方の吸着熱交換器(凝縮器若しくは放熱器)では、水分が吸着剤から脱離して空気に付与される。このように、各吸着熱交換器では、四路切換弁の切り換えに伴い、水分を吸着する動作(吸着動作)と水分を脱離する動作(再生動作)とが交互に行われる。
この調湿装置は、各吸着熱交換器を通過した空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する。例えば、除湿運転中の調湿装置では、第1及び第2の吸着熱交換器のうち蒸発器として動作する方を通過した空気が室内へ供給されて、凝縮器として動作する方を通過した空気が室外へ排出されるように、ケーシング内での空気の流通経路が設定される。この調湿装置では、このような空気の流通経路を複数のダンパの開閉動作によって切り換えるようにしている。
また、特許文献1の調湿装置は、圧縮機の運転周波数(即ち、圧縮機の容量)を制御することで、冷媒回路内の冷媒の循環量が調節可能となっている。具体的に、この調湿装置では、室内の必要な調湿量(調湿負荷)に応じて圧縮機の運転周波数が制御され、これに伴い吸着熱交換器を流れる冷媒量が変更される。その結果、吸着熱交換器の吸着剤に吸着される、あるいは脱離される水分量が調節され、ひいては調湿装置の調湿能力が適宜変化する。
特開2005−291532号公報
ところで、特許文献1に開示されているような調湿装置の運転時には、その運転条件によっては冷媒回路の高圧が上昇してしまうことがある。その結果、圧縮機(特に圧縮機の軸受け等)や冷媒回路に接続された他の構成部品の故障や破損を招く虞がある。
そこで、冷媒回路の高圧圧力が大きくなると、圧縮機の容量(運転周波数等)に上限値を設定し、圧縮機の容量が上限値以下となるような保護制御(高圧保護制御)を行うことが考えられる。これにより、冷媒回路の高圧上昇を未然に防ぐことができる。
一方、このような保護制御の解除条件としては、冷媒回路の高圧圧力が所定値よりも小さくなったことを条件とすることが考えられる。しかしながら、上述の如く、特許文献1に開示されている調湿装置では、四方切換弁の切り換えに応じて2つの動作を交互に行っており、これらの各動作では冷媒の循環方向の反転に伴い高圧圧力が大きく変動する。従って、高圧圧力が変動した状態であるにも拘わらず、上記のような保護制御の解除判定を行うと、保護制御が解除された後に再び高圧圧力が増大変化して即座に保護制御に移行してしまう虞がある。その結果、調湿装置の運転時に保護制御が高頻度で繰り返されることになり、安定的な運転を継続できないという問題が生じる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒の循環方向を交互に切り換えながら2つの吸着熱交換器で空気の湿度調節を行う調湿装置において、適切な高圧保護制御を行えるようにすることである。
第1の発明は、容量が可変な圧縮機(53)と、空気の水分を吸着する吸着剤がそれぞれ担持された第1及び第2の吸着熱交換器(51,52)と、冷媒の循環方向を可逆に切り換える冷媒流路切換機構(54)とが接続されると共に、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(50)を備え、該冷媒回路(50)では、上記冷媒流路切換機構(54)の切り換えに応じて、上記第1吸着熱交換器(51)を高圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を低圧冷媒が流れる動作と、上記第1吸着熱交換器(51)を低圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を高圧冷媒が流れる動作とが交互に行われており、運転条件に応じて上記圧縮機(53)の容量を制御しながら、上記第1吸着熱交換器(51)又は第2吸着熱交換器(52)を通過した空気を室内へ供給して室内の湿度調節を行う調湿装置を前提としている。そして、第1の発明の調湿装置は、上記冷媒回路(50)の冷媒の高圧圧力Phが所定値よりも大きくなると、圧縮機(53)の最大容量以下となる上限値を設定して、圧縮機(53)の容量が該上限値以下となるように圧縮機(53)を制御する保護制御を行う制限手段(122)と、該保護制御中に、上記高圧圧力Phが所定の連続時間Δt1の間継続して所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の上限値の設定を解除する解除手段(123)とを備え、上記連続時間Δt1は、上記冷媒回路(50)の各動作の1回毎の動作時間Δtよりも長い時間に設定されていることを特徴とするものである。
また、第2の発明は、上記第1の発明と同様の前提となる調湿装置において、上記冷媒回路(50)の冷媒の高圧圧力Phが所定値よりも大きくなると、圧縮機(53)の最大容量以下となる上限値を設定して、圧縮機(53)の容量が該上限値以下となるように圧縮機(53)を制御する保護制御を行う制限手段(122)と、該保護制御中に、上記高圧圧力Phが所定値よりも大きくなると、上記上限値を低くするように更新する一方、上記高圧圧力Phが所定の連続時間Δt1の間継続して所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の上限値を高くするように更新する更新手段(124)とを備え、上記連続時間Δt1は、上記冷媒回路(50)の各動作の1回毎の動作時間Δtよりも長い時間に設定されていることを特徴とするものである。
第1や第2の発明の調湿装置では、冷媒回路(50)の冷媒流路切換機構(54)の切り換えに応じて、2つの動作が交互に行われる。具体的に、冷媒回路(50)では、第1吸着熱交換器(51)を高圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を低圧冷媒が流れる冷凍サイクルと、第1吸着熱交換器(51)を低圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を高圧冷媒が流れる冷凍サイクルとが交互に行われる。
低圧側(即ち、蒸発器)となる吸着熱交換器(51,52)では、低圧冷媒によって該吸着熱交換器(51,52)の吸着剤が冷却される。この状態の吸着熱交換器(51,52)を空気が通過すると、該吸着熱交換器(51,52)の吸着剤に空気が接触し、空気中の水分が吸着剤に吸着される。一方、高圧側(即ち、凝縮器や放熱器)となる吸着熱交換器(52,51)では、高圧冷媒に該吸着熱交換器(52,51)の吸着剤が加熱される。この状態の吸着熱交換器(52,51)を空気が通過すると、該吸着熱交換器(52,51)の吸着剤に空気が接触し、吸着剤から脱離(脱着)した水分が空気中へ付与される。調湿装置では、このような2つの動作を交互に切り換えることで、第1吸着熱交換器(51)の吸着剤に水分が吸着されて、第2吸着熱交換器(52)の吸着剤が再生される動作と、第1吸着熱交換器(51)の吸着剤が再生されて、第2吸着熱交換器(52)の吸着剤に水分が吸着される動作とが交互に切り換えられる。そして、例えば吸着熱交換器(51,52)で水分が吸着された空気が室内へ供給されることで、室内の除湿がなされ、例えば吸着熱交換器(52,51)から水分が放出された空気が室内へ供給されることで、室内の加湿がなされる。
このような調湿装置の運転時には、その運転条件に応じて圧縮機(53)の容量(例えば運転周波数)が調節される。このように圧縮機(53)の容量が制御されることで、冷媒回路(50)を流れる冷媒の循環量が変更され、各吸着熱交換器(51,52)の吸着剤での水分の吸着量や、吸着剤から再生される水分の放出量が調節される。これにより、調湿装置の調湿能力(除湿能力や加湿能力)が調節される。
ところで、このような調湿装置の運転時には、その運転条件に応じて冷媒回路(50)の高圧圧力が上昇してしまう。そこで、第1や第2の発明の調湿装置では、上記の各動作中において冷媒回路(50)の高圧圧力が高くなり過ぎないように、圧縮機(53)の容量(例えば運転周波数)を制限するようにしている。
具体的に、冷媒回路(50)の高圧圧力(例えば凝縮圧力)が所定値よりも大きくなると、制限手段(122)は圧縮機(53)の容量の上限値を設定する。この上限値は、圧縮機(53)の容量の制御範囲のうち最も大きな容量以上となる所定の値である。そして、制限手段(122)は、圧縮機(53)の容量が上限値以下となるように圧縮機(53)の容量を制限しながら制御する、保護制御(高圧保護制御)を行う。
第1の発明では、上記保護制御中に、この保護制御を解除する判定が行われる。具体的に、第1の発明の解除手段(123)は、高圧圧力Phが所定の連続時間Δt1以上継続して所定値より小さい場合に、上限値の設定を解除して保護制御を終了させる。
ところで、冷媒回路(50)で上述の2つの動作を交互に繰り返すと、切り換え直後には高圧圧力が低くなり、動作の継続に伴い高圧圧力が増大変化する。従って、高圧圧力は、次の動作の切り換え直前に最大となるような傾向にある。このように、各動作中には、高圧圧力が所定の挙動で変動することになる。
そこで、第1の発明では、このような高圧圧力のピーク時点も保護制御の解除を成立させるための期間に含めるように、上記連続時間Δt1を上記動作時間Δtよりも長く設定している。即ち、保護制御中において、高圧圧力が所定値より小さくなった時点から連続時間Δt1が経過するまでの間に、高圧圧力のピーク時点が含まれることなる。従って、本発明では、このピーク時点を含めて連続時間Δt1以上継続して高圧圧力Phが所定値より小さい場合に、保護制御が解除される。これにより、冷媒回路(50)の高圧圧力が確実に所定値を下回っていることを確認して保護制御を解除できる。その結果、保護制御が解除された直後に高圧圧力が増大変化して再び保護制御に移行してしまうことを回避できる。
また、第2の発明の更新手段(124)は、上記の保護制御中において、高圧圧力ΔPhが所定値よりも大きいと、設定済みの上限値を低くして圧縮機(53)の容量を更に制限する。これにより、冷媒回路(50)での高圧圧力の上昇が確実に防止される。
一方、保護制御中においては、高圧圧力ΔPhが所定の連続時間Δt2以上継続して所定値より小さい場合には、更新手段(124)が上限値の設定を低くして圧縮機(53)の容量の制限を緩くする。
ここで、第2の発明においても、上昇方向への上限値の更新を成立させるための期間内に上述の高圧圧力のピーク時点を含めるように、上記連続時間Δt2を上記動作時間Δtよりも長く設定している。即ち、保護制御中において、高圧圧力が所定値より小さくなった時点から連続時間Δt2が経過するまでの間に、高圧圧力のピーク時点が含まれることなる。従って、本発明では、このピーク時点も含めて連続時間Δt2以上継続して高圧圧力Phが所定値より小さい場合に、上限値が高く更新される。これにより、冷媒回路(50)の高圧圧力が確実に所定値を下回っていることが確認して上限値を上昇方向へ更新できる。その結果、上限値が高く更新された直後に高圧圧力が増大することで、上限値が再び低く更新されてしまうことを回避できる。
第1の発明では、保護制御中において、冷媒回路(50)で交互に行われる2つの動作の各動作時間Δtよりも長い連続時間Δt1の間、継続して高圧圧力Phが所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の容量の上限値の設定を解除し、保護制御を終了させるようにしている。これにより、第1の発明によれば、各動作について最も高圧冷媒が大きくなる時点も条件成立の判定期間に入れながら、保護制御を解除できる。従って、保護制御への移行→保護制御の解除→保護制御の移行…という制御が短時間に高頻度に行われてしまうことを回避でき、適切な高圧保護制御を行うことができる。
第2の発明では、保護制御中において、冷媒回路(50)で交互に行われる2つの動作の各動作時間Δtよりも長い連続時間Δt2の間、継続して高圧圧力Phが所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の容量の上限値を高く更新するようにしている。これにより、第2の発明によれば、各動作について最も高圧圧力が大きくなる時点も条件成立の判定期間に入れながら、上限値を高くする更新を行うことができる。従って、上限値が短時間の間に高頻度に昇降してしまうことを回避できるので、保護制御中において適切に上限値を更新することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態の調湿装置(10)は、室内の湿度調節と共に室内の換気を行うものであり、取り込んだ室外空気(OA)を湿度調節して室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を室外に排出する。
〈調湿装置の全体構成〉
調湿装置(10)について、図1,図2を適宜参照しながら説明する。なお、ここでの説明で用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、特にことわらない限り、調湿装置(10)を前面側から見た場合の方向を意味している。
調湿装置(10)は、ケーシング(11)を備えている。また、ケーシング(11)内には、冷媒回路(50)が収容されている。この冷媒回路(50)には、第1吸着熱交換器(51)、第2吸着熱交換器(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が接続されている。冷媒回路(50)の詳細は後述する。
ケーシング(11)は、やや扁平で高さが比較的低い直方体状に形成されている。図1に示すケーシング(11)では、左手前の側面(即ち、前面)が前面パネル部(12)となり、右奥の側面(即ち、背面)が背面パネル部(13)となり、右手前の側面が第1側面パネル部(14)となり、左奥の側面が第2側面パネル部(15)となっている。
ケーシング(11)には、外気吸込口(24)と、内気吸込口(23)と、給気口(22)と、排気口(21)とが形成されている。外気吸込口(24)及び内気吸込口(23)は、背面パネル部(13)に開口している。外気吸込口(24)は、背面パネル部(13)の下側部分に配置されている。内気吸込口(23)は、背面パネル部(13)の上側部分に配置されている。給気口(22)は、第1側面パネル部(14)における前面パネル部(12)側の端部付近に配置されている。排気口(21)は、第2側面パネル部(15)における前面パネル部(12)側の端部付近に配置されている。
ケーシング(11)の内部空間には、上流側仕切板(71)と、下流側仕切板(72)と、中央仕切板(73)と、第1仕切板(74)と、第2仕切板(75)とが設けられている。これらの仕切板(71〜75)は、何れもケーシング(11)の底板に立設されており、ケーシング(11)の内部空間をケーシング(11)の底板から天板に亘って区画している。
上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)は、前面パネル部(12)及び背面パネル部(13)と平行な姿勢で、ケーシング(11)の前後方向に所定の間隔をおいて配置されている。上流側仕切板(71)は、背面パネル部(13)寄りに配置されている。下流側仕切板(72)は、前面パネル部(12)寄りに配置されている。
第1仕切板(74)及び第2仕切板(75)は、第1側面パネル部(14)及び第2側面パネル部(15)と平行な姿勢で設置されている。第1仕切板(74)は、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間を右側から塞ぐように、第1側面パネル部(14)から所定の間隔をおいて配置されている。第2仕切板(75)は、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間を左側から塞ぐように、第2側面パネル部(15)から所定の間隔をおいて配置されている。
中央仕切板(73)は、上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)と直交する姿勢で、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間に配置されている。中央仕切板(73)は、上流側仕切板(71)から下流側仕切板(72)に亘って設けられ、上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間を左右に区画している。
ケーシング(11)内において、上流側仕切板(71)と背面パネル部(13)の間の空間は、上下2つの空間に仕切られており、上側の空間が内気側通路(32)を構成し、下側の空間が外気側通路(34)を構成している。内気側通路(32)は、内気吸込口(23)に接続するダクトを介して室内と連通している。内気側通路(32)には、内気側フィルタ(27)と内気湿度センサ(96)とが設置されている。外気側通路(34)は、外気吸込口(24)に接続するダクトを介して室外空間と連通している。外気側通路(34)には、外気側フィルタ(28)と外気湿度センサ(97)とが設置されている。
ケーシング(11)内における上流側仕切板(71)と下流側仕切板(72)の間の空間は、中央仕切板(73)によって左右に区画されており、中央仕切板(73)の右側の空間が第1熱交換器室(37)を構成し、中央仕切板(73)の左側の空間が第2熱交換器室(38)を構成している。第1熱交換器室(37)には、第1吸着熱交換器(51)が収容されている。第2熱交換器室(38)には、第2吸着熱交換器(52)が収容されている。また、図示しないが、第1熱交換器室(37)には、冷媒回路(50)の電動膨張弁(55)が収容されている。
各吸着熱交換器(51,52)は、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器の表面に吸着剤を担持させたものであって、全体として長方形の厚板状あるいは扁平な直方体状に形成されている。各吸着熱交換器(51,52)は、その前面及び背面が上流側仕切板(71)及び下流側仕切板(72)と平行になる姿勢で、熱交換器室(37,38)内に立設されている。
ケーシング(11)の内部空間において、下流側仕切板(72)の前面に沿った空間は、上下に仕切られており、この上下に仕切られた空間のうち、上側の部分が給気側通路(31)を構成し、下側の部分が排気側通路(33)を構成している。
上流側仕切板(71)には、開閉式のダンパ(41〜44)が4つ設けられている。各ダンパ(41〜44)は、概ね横長の長方形状に形成されている。具体的に、上流側仕切板(71)のうち内気側通路(32)に面する部分(上側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1内気側ダンパ(41)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2内気側ダンパ(42)が取り付けられる。また、上流側仕切板(71)のうち外気側通路(34)に面する部分(下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1外気側ダンパ(43)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2外気側ダンパ(44)が取り付けられる。
下流側仕切板(72)には、開閉式のダンパ(45〜48)が4つ設けられている。各ダンパ(45〜48)は、概ね横長の長方形状に形成されている。具体的に、下流側仕切板(72)のうち給気側通路(31)に面する部分(上側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1給気側ダンパ(45)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2給気側ダンパ(46)が取り付けられる。また、下流側仕切板(72)のうち排気側通路(33)に面する部分(下側部分)では、中央仕切板(73)よりも右側に第1排気側ダンパ(47)が取り付けられ、中央仕切板(73)よりも左側に第2排気側ダンパ(48)が取り付けられる。
ケーシング(11)内において、給気側通路(31)及び排気側通路(33)と前面パネル部(12)との間の空間は、仕切板(77)によって左右に仕切られており、仕切板(77)の右側の空間が給気ファン室(36)を構成し、仕切板(77)の左側の空間が排気ファン室(35)を構成している。
給気ファン室(36)には、給気ファン(26)が収容されている。また、排気ファン室(35)には排気ファン(25)が収容されている。給気ファン(26)及び排気ファン(25)は、何れも遠心型の多翼ファン(いわゆるシロッコファン)である。給気ファン(26)は、下流側仕切板(72)側から吸い込んだ空気を給気口(22)へ吹き出す。排気ファン(25)は、下流側仕切板(72)側から吸い込んだ空気を排気口(21)へ吹き出す。
給気ファン室(36)には、冷媒回路(50)の圧縮機(53)と四方切換弁(54)とが収容されている。圧縮機(53)及び四方切換弁(54)は、給気ファン室(36)における給気ファン(26)と仕切板(77)との間に配置されている。
圧縮機(53)は、圧縮機モータの回転数が可変(即ち、容量が可変)なインバータ式の圧縮機で構成されている。また、圧縮機(53)は、固定スクロールと可動スクロールとが噛み合わされて、可動スクロールが固定スクロールに対して偏心回転して冷媒を圧縮する、公知のスクロール式の圧縮機で構成されている。更に、圧縮機(53)は、ケーシング内に高圧冷媒が満たされる、いわゆる高圧ドーム式であり、高圧冷媒の圧力を利用して可動スクロールを固定スクロールに押し付けるように構成されている。また、圧縮機(53)は、ケーシング内の底部に油溜めが形成されており、ケーシング内の圧力を利用して油を圧縮機構へ供給するように構成されている。具体的に、この油は、駆動軸の下端に設けられた油ポンプにより圧送され、駆動軸を軸方向に貫通する油供給通路を通じて圧縮機構の摺動部へ供給される。
ケーシング(11)内において、第1仕切板(74)と第1側面パネル部(14)の間の空間は、第1バイパス通路(81)を構成している。第1バイパス通路(81)の始端は、外気側通路(34)だけに連通しており、内気側通路(32)からは遮断されている。第1バイパス通路(81)の終端は、仕切板(78)によって、給気側通路(31)、排気側通路(33)、及び給気ファン室(36)から区画されている。仕切板(78)のうち給気ファン室(36)に臨む部分には、第1バイパス用ダンパ(83)が設けられている。
ケーシング(11)内において、第2仕切板(75)と第2側面パネル部(15)の間の空間は、第2バイパス通路(82)を構成している。第2バイパス通路(82)の始端は、内気側通路(32)だけに連通しており、外気側通路(34)からは遮断されている。第2バイパス通路(82)の終端は、仕切板(79)によって、給気側通路(31)、排気側通路(33)、及び排気ファン室(35)から区画されている。仕切板(79)のうち排気ファン室(35)に臨む部分には、第2バイパス用ダンパ(84)が設けられている。
なお、図2の右側面図及び左側面図では、第1バイパス通路(81)、第2バイパス通路(82)、第1バイパス用ダンパ(83)、及び第2バイパス用ダンパ(84)の図示を省略している。
〈冷媒回路の構成〉
図3に示すように、冷媒回路(50)は、第1吸着熱交換器(51)、第2吸着熱交換器(52)、圧縮機(53)、四方切換弁(54)、及び電動膨張弁(55)が設けられた閉回路である。この冷媒回路(50)は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。
冷媒回路(50)において、圧縮機(53)は、その吐出側が四方切換弁(54)の第1のポートに、その吸入側が四方切換弁(54)の第2のポートにそれぞれ接続されている。また、冷媒回路(50)では、第1吸着熱交換器(51)と電動膨張弁(55)と第2吸着熱交換器(52)とが、四方切換弁(54)の第3のポートから第4のポートへ向かって順に接続されている。
四方切換弁(54)は、第1のポートと第3のポートが連通して第2のポートと第4のポートが連通する第1状態(図3(A)に示す状態)と、第1のポートと第4のポートが連通して第2のポートと第3のポートが連通する第2状態(図3(B)に示す状態)とに切り換え可能となっている。このような四方切換弁(54)の設定の切り換えに応じて、冷媒回路(50)での冷媒の循環方向が反転する。即ち、四方切換弁(54)は、冷媒の循環方向を可逆に切り換える冷媒流路切換機構を構成している。そして、冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)の切り換えに応じて、第1吸着熱交換器(51)を高圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を低圧冷媒が流れる動作と、第1吸着熱交換器(51)を低圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を高圧冷媒が流れる動作とが交互に行われる。
冷媒回路(50)において、圧縮機(53)の吐出側と四方切換弁(54)の第1のポートとを繋ぐ配管には、高圧圧力センサ(91)と、吐出管温度センサ(93)とが取り付けられている。高圧圧力センサ(91)は、圧縮機(53)から吐出された冷媒の圧力を計測する。吐出管温度センサ(93)は、圧縮機(53)から吐出された冷媒の温度を計測する。
また、冷媒回路(50)において、圧縮機(53)の吸入側と四方切換弁(54)の第2のポートとを繋ぐ配管には、低圧圧力センサ(92)と、吸入管温度センサ(94)とが取り付けられている。低圧圧力センサ(92)は、圧縮機(53)へ吸入される冷媒の圧力を計測する。吸入管温度センサ(94)は、圧縮機(53)へ吸入される冷媒の温度を計測する。
また、冷媒回路(50)において、四方切換弁(54)の第3のポートと第1吸着熱交換器(51)とを繋ぐ配管には、配管温度センサ(95)が取り付けられている。配管温度センサ(95)は、この配管における四方切換弁(54)の近傍に配置され、配管内を流れる冷媒の温度を計測する。
〈制御部の構成〉
図4に示すように、調湿装置(10)には、制御部(120)が設けられている。制御部(120)には、上述した各センサで測定した検出値が入力される。また、制御部(120)からは、圧縮機(53)や四方切換弁(54)や電動膨張弁(55)等の各構成機器へ制御信号が出力される。制御部(120)は、圧縮機制御部(121)と保護制御判定部(122)と保護制御解除判定部(123)と上限値更新部(124)とを有している。
圧縮機制御部(121)は、圧縮機(53)の運転周波数(即ち、圧縮機の容量)を制御するものである。つまり、圧縮機制御部(121)は、圧縮機モータへの出力周波数を制御することで、圧縮機(53)の回転数を調節する。
より具体的には、制御部(120)には、調湿装置(10)の調湿能力(除湿能力や加湿能力)と、圧縮機(53)の運転周波数とが関連付けられたデータベース(相関式)が記憶されている。制御部(120)は、室内を最適な湿度に維持するための調湿能力(必要調湿能力)を算出し、上記データベースに基づいて算出後の調湿能力を満たすような圧縮機(53)の運転周波数(必要運転周波数)を求める。なお、上記必要調湿能力は、内気湿度センサ(96)で測定した室内空気の湿度、外気湿度センサ(97)で測定した室外空気の湿度、室内空気の温度、室外空気の温度、室内の設定湿度(例えばユーザー等が入力した目標湿度)、室内の設定温度(例えばユーザー等が入力した目標温度)等に基づいて算出される。圧縮機制御部(121)は、圧縮機(53)の運転周波数が上記必要運転周波数に近づくように圧縮機(53)を制御する。これにより、冷媒回路(50)での冷媒循環量が変化し、ひいては各吸着熱交換器(51,52)での放熱量や吸熱量が変化する。その結果、各吸着熱交換器(51,52)の吸着剤における水分の吸着量や脱着量も変化し、最終的には空気の除湿能力や加湿能力が調節される。
上記保護制御判定部(122)は、調湿装置(10)の運転時において、詳細は後述する保護制御への移行判定を行って圧縮機(53)の容量を制限する制限手段を構成している。具体的に、保護制御判定部(122)は、冷媒回路(50)の高圧冷媒の圧力Phが所定値よりも大きくなると、圧縮機(53)の運転周波数の上限値を設定し、圧縮機(53)の運転周波数が上限値以下となるような保護制御(高圧保護制御)を行う。ここで、運転周波数の上限値は、圧縮機(53)の運転周波数の制御範囲における最高周波数以下となるような所定の値が設定される。
上記保護制御解除判定部(123)は、上記高圧保護制御中において、当該保護制御を解除するか否かの判定を行って上記保護制御を解除する解除手段を構成している。具体的に、保護制御解除判定部(123)は、冷媒回路(50)の高圧冷媒の圧力Phが連続時間Δt1以上継続して所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の運転周波数の上限値の設定を解除し、保護制御を終了させる。ここで、上記連続時間Δt1は、詳細は後述する第1動作や第2動作の動作時間Δtよりも長い時間に設定されている。
上記上限値更新部(124)は、上記高圧保護制御中において、冷媒回路(50)の高圧冷媒の圧力Phに基づいて、圧縮機(53)の運転周波数の上限値を高くする又は低くする補正を行う更新手段を構成している。具体的に、上限値更新部(124)は、高圧冷媒の圧力Phが所定値よりも大きいと、上限値を低くする更新を行う。また、上限値更新部(124)は、高圧冷媒の圧力phが所定の連続時間Δt2以上継続して所定値よりも小さい場合に、上限値を高くする更新を行う。以上のような高圧保護制御の詳細は後述するものとする。
−運転動作−
本実施形態の調湿装置(10)は、除湿換気運転と、加湿換気運転と、単純換気運転とを選択的に行う。除湿換気運転中や加湿換気運転中の調湿装置(10)は、取り込んだ室外空気(OA)を湿度調節してから供給空気(SA)として室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)を排出空気(EA)として室外へ排出する。一方、単純換気運転中の調湿装置(10)は、取り込んだ室外空気(OA)をそのまま供給空気(SA)として室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気(RA)をそのまま排出空気(EA)として室外へ排出する。
〈除湿換気運転〉
除湿換気運転中の調湿装置(10)では、後述する第1動作と第2動作が所定の時間間隔(3分間隔)で交互に繰り返される。つまり、除湿換気運転での2つの動作の1回毎の動作時間Δtは3分に設定されている。
この除湿換気運転中において、第1バイパス用ダンパ(83)及び第2バイパス用ダンパ(84)は、常に閉状態となる。
除湿換気運転中の調湿装置(10)では、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれる。
先ず、除湿換気運転の第1動作について説明する。図5に示すように、この第1動作中には、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、この第1動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第1状態(図3(A)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(52)が蒸発器となる。
外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第1空気は、第2外気側ダンパ(44)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(52)で除湿された第1空気は、第2給気側ダンパ(46)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第2空気は、第1内気側ダンパ(41)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)で水分を付与された第2空気は、第1排気側ダンパ(47)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
次に、除湿換気運転の第2動作について説明する。図6に示すように、この第2動作中には、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が閉状態となる。また、この第2動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第2状態(図3(B)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換器(51)が蒸発器となって第2吸着熱交換器(52)が凝縮器となる。
外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第1空気は、第1外気側ダンパ(43)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(51)で除湿された第1空気は、第1給気側ダンパ(45)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
一方、内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第2空気は、第2内気側ダンパ(42)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)で水分を付与された第2空気は、第2排気側ダンパ(48)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
〈加湿換気運転〉
加湿換気運転中の調湿装置(10)では、後述する第1動作と第2動作が所定の時間間隔(4分間隔)で交互に繰り返される。つまり、加湿換気運転での2つの動作の1回毎の動作時間Δtは3分に設定されている。
この加湿換気運転中において、第1バイパス用ダンパ(83)及び第2バイパス用ダンパ(84)は、常に閉状態となる。
加湿換気運転中の調湿装置(10)では、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ第2空気として取り込まれ、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ第1空気として取り込まれる。
先ず、加湿換気運転の第1動作について説明する。図7に示すように、この第1動作中には、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が閉状態となる。また、この第1動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第1状態(図3(A)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換器(51)が凝縮器となって第2吸着熱交換器(52)が蒸発器となる。
内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第1空気は、第2内気側ダンパ(42)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第2吸着熱交換器(52)で水分を奪われた第1空気は、第2排気側ダンパ(48)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第2空気は、第1外気側ダンパ(43)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第1吸着熱交換器(51)で加湿された第2空気は、第1給気側ダンパ(45)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
次に、加湿換気運転の第2動作について説明する。図8に示すように、この第2動作中には、第1内気側ダンパ(41)、第2外気側ダンパ(44)、第2給気側ダンパ(46)、及び第1排気側ダンパ(47)が開状態となり、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第1給気側ダンパ(45)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、この第2動作中の冷媒回路(50)では、四方切換弁(54)が第2状態(図3(B)に示す状態)に設定され、第1吸着熱交換器(51)が蒸発器となって第2吸着熱交換器(52)が凝縮器となる。
内気側通路(32)へ流入して内気側フィルタ(27)を通過した第1空気は、第1内気側ダンパ(41)を通って第1熱交換器室(37)へ流入し、その後に第1吸着熱交換器(51)を通過する。第1吸着熱交換器(51)では、第1空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第1吸着熱交換器(51)で水分を奪われた第1空気は、第1排気側ダンパ(47)を通って排気側通路(33)へ流入し、排気ファン室(35)を通過後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
一方、外気側通路(34)へ流入して外気側フィルタ(28)を通過した第2空気は、第2外気側ダンパ(44)を通って第2熱交換器室(38)へ流入し、その後に第2吸着熱交換器(52)を通過する。第2吸着熱交換器(52)では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が第2空気に付与される。第2吸着熱交換器(52)で加湿された第2空気は、第2給気側ダンパ(46)を通って給気側通路(31)へ流入し、給気ファン室(36)を通過後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
〈単純換気運転〉
単純換気運転中における調湿装置(10)の動作について、図9を参照しながら説明する。
単純換気運転中の調湿装置(10)では、第1バイパス用ダンパ(83)及び第2バイパス用ダンパ(84)が開状態となり、第1内気側ダンパ(41)、第2内気側ダンパ(42)、第1外気側ダンパ(43)、第2外気側ダンパ(44)、第1給気側ダンパ(45)、第2給気側ダンパ(46)、第1排気側ダンパ(47)、及び第2排気側ダンパ(48)が閉状態となる。また、単純換気運転中において、冷媒回路(50)の圧縮機(53)は停止状態となる。
単純換気運転中の調湿装置(10)では、室外空気が外気吸込口(24)からケーシング(11)内へ取り込まれる。外気吸込口(24)を通って外気側通路(34)へ流入した室外空気は、第1バイパス通路(81)から第1バイパス用ダンパ(83)を通って給気ファン室(36)へ流入し、その後に給気口(22)を通って室内へ供給される。
また、単純換気運転中の調湿装置(10)では、室内空気が内気吸込口(23)からケーシング(11)内へ取り込まれる。内気吸込口(23)を通って内気側通路(32)へ流入した室内空気は、第2バイパス通路(82)から第2バイパス用ダンパ(84)を通って排気ファン室(35)へ流入し、その後に排気口(21)を通って室外へ排出される。
−高圧保護制御について−
上述した除湿換気運転や加湿換気運転では、冷媒回路(50)の冷媒の高圧圧力が高く成りすぎることで、圧縮機(53)や他の構成機器の損傷/故障を招く虞がある。ここで、除湿換気運転や加湿換気運転では、室内で所定の換気量を確保する必要があるため、原則として排気ファン(25)や給気ファン(26)の風量を一定に制御している。このような事情から、冷媒回路(50)の高圧圧力が上昇した場合においては、これらのファン(25,26)の風量を調節して冷媒回路(50)の高圧圧力を低下させることはできない。そこで、この調湿装置(10)では、高圧圧力が異常上昇した場合においては、圧縮機(53)の運転周波数に上限値を設定する高圧保護制御を行うことで、高圧圧力が高くなり過ぎるのを未然に回避するようにしている。以下には、このような高圧保護制御の詳細について説明する。
図10に示す通常運転(除湿換気運転又は加湿換気運転)では、上述の如く、第1動作と第2動作とが交互に繰り返し行われている。本実施形態において、除湿換気運転についての各動作における一回毎の動作期間Δtが、それぞれ3分に設定されている。また、加湿換気運転についての各動作における一回毎の動作期間Δtは、それぞれ4分に設定されている。
通常運転時には、保護制御判定部(122)により保護制御への移行判定が常時行われている。具体的に、制御部(120)には、高圧圧力センサ(91)で検出された高圧冷媒の圧力が適宜入力されている。ここで、異常運転等により、高圧圧力Phが所定値(保護制御判定閾値)よりも大きくなったとする。その結果、保護制御判定部(122)は、圧縮機(53)の運転周波数に上限値を設定し、圧縮機(53)の運転周波数を制限する保護制御を行う。つまり、保護制御判定部は、高圧圧力Phが上記保護制御判定閾値所よりも大きくなったことをIN条件として、通常運転から高圧保護制御へ移行させる。
保護制御中には、圧縮機(53)の運転周波数が上限値以下となるように圧縮機(53)が制御される。ここで、上記上限値としては、上記IN条件が成立した時点での圧縮機(53)の運転周波数が用いられる。
また、このような保護制御中には、上限値更新部(124)によって設定された上限値が適宜更新されて補正される。具体的に、高圧圧力Phが所定値(下降側更新閾値)よりも大きい場合、現時点で設定されている上限値は高すぎる(制限が緩すぎる)と判断して上限値を所定量だけ低くする補正が行われる。逆に、高圧圧力Phが所定値(上昇側更新閾値)よりも小さい場合、現時点で設定されている上限値は低すぎる(制限が厳しすぎる)と判断して上限値を所定量だけ高くする補正が行われる。このように、上限値更新部(124)は、高圧圧力Phに応じて上限値を適宜更新することで、適切な上限値での高圧保護制御を行えるようにしている。
ところが、調湿装置(10)の除湿換気運転や加湿換気運転においては、四方切換弁(54)の切り換えに伴って2つの動作が交互に行われており、冷媒回路(50)の高圧圧力が大きく変動する。具体的には、四方切換弁(54)の切り換え直後には、高圧圧力が一時的に低くなり、その後の動作の継続に連れて高圧圧力が高くなっていく。そして、四方切換弁(54)の切り換え直後には、高圧圧力が最も高くなるような傾向にある。このように、冷媒回路(50)での各動作の動作期間では高圧圧力が安定しないので、高圧圧力Phが上記上昇側更新閾値よりも小さくなった場合に即座に上限値を高くする更新を行うと、その後に高圧圧力Phが増大変化して下降側更新閾値より大きくなり、直ぐに上限値が低く更新されることがある。このような理由により、上限値が昇降するような更新が短時間で高頻度に行われると、圧縮機(53)の運転周波数が不安定となり、適切な保護制御を行うことができない。
そこで、上限値更新部(124)は、高圧圧力Phが、各動作の1回毎の動作時間Δt(除湿で3分、加湿で4分)よりも長い連続時間Δt2(本実施例形態では6分)以上継続して上記第2更新閾値より小さい場合に、上限値を高くする更新を行うようにしている。これにより、連続時間Δt2の期間内には、高圧圧力がピークとなる時点(例えば動作切り換えの直前の時点)も含まれるので、この時点を除く期間だけで判定がなされて不要に上限値が高く更新されてしまうことがない。即ち、上限値の上昇方向への更新の判定は高圧圧力のピーク時点も考慮されて行われるので、高圧圧力の上昇を確実に回避しつつ、短時間で上限値が高頻度に昇降してしまうことが回避される。なお、本実施形態では、上限値を下降させる更新の判定は10秒毎に適宜行われ、安全性の観点から圧縮機(53)の運転周波数を積極的に低く制限するようにしている。
このような高圧保護制御中において、高圧圧力Phが低下気味となり、高圧圧力Phが所定値(保護制御解除判定閾値)よりも小さくなったとする。この場合、保護制御解除判定部(123)は、上限値の設定を解除して保護制御を終了させる。この保護制御の解除判定では、高圧圧力Phが、各動作の1回毎の動作時間Δtよりも長い連続時間Δt1(本実施形態では6分)以上継続して上記保護制御解除判定閾値より小さい場合に、保護制御を解除して通常運転へ移行させる。つまり、保護制御解除判定部(123)は、高圧圧力Phが保護制御解除判定閾値をΔt1以上継続して小さいことをOUT条件として、高圧保護制御から通常運転へ移行させる。
これにより、保護制御の解除を成立させるための連続時間Δt2の期間内には、高圧圧力がピークとなる時点が含まれるので、この時点を除く期間のみで判定がなされて不要に保護制御が解除されてしまうことがない。即ち、保護制御の解除判定についても、上記の上限値の上昇方向への更正と同様、高圧圧力のピーク時点が考慮されて行われるので、保護制御が解除された時点では未だ高圧圧力が増大変化しており、その後に高圧圧力Phが上記保護制御判定閾値より大きくなって直ぐに保護制御に移行してしまうことを回避できる。従って、保護制御及びその解除が短時間の間に繰り返し行われてしまうことが回避できる。
−実施形態の効果−
上記実施形態では、高圧保護制御中において、第1及び第2動作の各動作時間Δtよりも長い連続時間Δt1の間、継続して高圧圧力Phが保護制御解除判定閾値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の運転周波数の上限値の設定を解除し、保護制御を終了させるようにしている。これにより、各動作について最も高圧圧力が大きくなる時点も判定期間に入れながら、保護制御の解除の判定を行うことができる。従って、保護制御への移行→保護制御の解除→保護制御の移行…という制御が短時間に高頻度に行われてしまうことを回避でき、圧縮機(53)の運転周波数を安定させながら適切な高圧保護制御を行うことができる。
また、高圧保護制御中において、第1及び第2動作の各動作時間Δtよりも長い連続時間Δt2の間、継続して高圧圧力Phが第2更新閾値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の運転周波数の上限値を高く更新するようにしている。これにより、各動作について最も高圧圧力が大きくなる時点も判定期間に入れながら、上限値を高くする更新判定を行うことができる。従って、上限値が短時間の間に高頻度に昇降してしまうことを回避できるので、保護制御中において適切に上限値を更新することができる。
《その他の実施形態》
上記実施形態では、除湿換気運転についての各動作の動作時間を3分とし、加湿換気運転についての各動作の動作時間を4分としているが、除湿換気運転と加湿換気運転とで各動作時間を同じとしても良い。逆に、保護制御の解除の判定のまたの連続時間Δt1や、更新判定のための連続時間Δt2を、除湿換気運転と加湿換気運転とが異なる時間としても良い。更に、連続時間Δt1と連続時間Δt2とを異なる時間としても良い。また、Δt1やΔt2は、各動作の動作時間Δtの2倍、若しくは2倍以上の時間としても良い。
また、上記実施形態の冷媒回路(50)では、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される超臨界サイクルを行ってもよい。その場合、第1吸着熱交換器(51)及び第2吸着熱交換器(52)は、その一方がガスクーラ(放熱器)として動作し、他方が蒸発器として動作する。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、2つの吸着熱交換器で空気の湿度調節を行う調湿装置に関し、特に低差圧運転時における圧縮機の保護対策について有用である。
前面側から見た調湿装置をケーシングの一部および電装品箱を省略して示す斜視図である。 調湿装置の一部を省略して示す概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、(A)は第1動作中の動作を示すものであり、(B)は第2動作中の動作を示すものである。 調湿装置の制御部のブロック図である。 除湿換気運転の第1動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 除湿換気運転の第2動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 加湿換気運転の第1動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 加湿換気運転の第2動作における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 単純換気運転における空気の流れを示す調湿装置の概略の平面図、右側面図、及び左側面図である。 通常運転から高圧保護制御への移行及び高圧保護制御から通常運転への移行を示す状態遷移図である。
符号の説明
10 調湿装置
50 冷媒回路
51 第1吸着熱交換器
52 第2吸着熱交換器
53 圧縮機
54 四方切換弁(冷媒流路切換機構)
122 保護制御判定部(制限手段)
123 保護制御解除判定部(解除手段)
124 上限値更新部(更新手段)

Claims (2)

  1. 容量が可変な圧縮機(53)と、空気の水分を吸着する吸着剤がそれぞれ担持された第1及び第2の吸着熱交換器(51,52)と、冷媒の循環方向を可逆に切り換える冷媒流路切換機構(54)とが接続されると共に、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(50)を備え、
    上記冷媒回路(50)では、上記冷媒流路切換機構(54)の切り換えに応じて、上記第1吸着熱交換器(51)を高圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を低圧冷媒が流れる動作と、上記第1吸着熱交換器(51)を低圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を高圧冷媒が流れる動作とが交互に行われており、
    運転条件に応じて上記圧縮機(53)の容量を制御しながら、上記第1吸着熱交換器(51)又は第2吸着熱交換器(52)を通過した空気を室内へ供給して室内の湿度調節を行う調湿装置であって、
    上記冷媒回路(50)の冷媒の高圧圧力Phが所定値よりも大きくなると、圧縮機(53)の最大容量以下となる上限値を設定して、圧縮機(53)の容量が該上限値以下となるように圧縮機(53)を制御する保護制御を行う制限手段(122)と、
    上記保護制御中に、上記高圧圧力Phが所定の連続時間Δt1の間継続して所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の上限値の設定を解除する解除手段(123)とを備え、
    上記連続時間Δt1は、上記冷媒回路(50)の各動作の1回毎の動作時間Δtよりも長い時間に設定されていることを特徴とする調湿装置。
  2. 容量が可変な圧縮機(53)と、空気の水分を吸着する吸着剤がそれぞれ担持された第1及び第2の吸着熱交換器(51,52)と、冷媒の循環方向を可逆に切り換える冷媒流路切換機構(54)とが接続されると共に、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(50)を備え、
    上記冷媒回路(50)では、上記冷媒流路切換機構(54)の切り換えに応じて、上記第1吸着熱交換器(51)を高圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を低圧冷媒が流れる動作と、上記第1吸着熱交換器(51)を低圧冷媒が流れて第2吸着熱交換器(52)を高圧冷媒が流れる動作とが交互に行われており、
    運転条件に応じて上記圧縮機(53)の容量を制御しながら、上記第1吸着熱交換器(51)又は第2吸着熱交換器(52)を通過した空気を室内へ供給して室内の湿度調節を行う調湿装置であって、
    上記冷媒回路(50)の冷媒の高圧圧力Phが所定値よりも大きくなると、圧縮機(53)の最大容量以下となる上限値を設定して、圧縮機(53)の容量が該上限値以下となるように圧縮機(53)を制御する保護制御を行う制限手段(122)と、
    上記保護制御中に、上記高圧圧力Phが所定値よりも大きくなると、上記上限値を低くするように更新する一方、上記高圧圧力Phが所定の連続時間Δt2の間継続して所定値よりも小さい場合に、圧縮機(53)の上限値を高くするように更新する更新手段(124)とを備え、
    上記連続時間Δt2は、上記冷媒回路(50)の各動作の1回毎の動作時間Δtよりも長い時間に設定されていることを特徴とする調湿装置。
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