JP2009109145A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】空調装置（100）及び調湿装置（10）の運転制御を行う空調システム（1）において、空調装置（100）及び調湿装置（10）を効率的に制御して、室内の空気調和を速やかに行うようにする。
【解決手段】集中管理コントローラ（3）に、空調運転を開始した少なくとも１台の空調装置（100）から伝送ライン（2）を経て取得した設定温度信号を、調湿装置（10）に伝送ライン（2）を経て出力することにより、設定相対湿度から求められる絶対湿度に基づいて調湿装置（10）に調湿運転を行わせる制御部（4）を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の温調を行う空調装置と、室内の調湿を行う調湿装置とを備えた空調システムに関するものである。

従来より、室内の調湿を行う調湿装置や、室内の温調を行う空調装置などの種々の空気調和装置が知られている。

特許文献１の調湿装置は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる冷媒回路を有している。この冷媒回路には、圧縮機、第１吸着熱交換器、第２吸着熱交換器、膨張弁、及び四方切換弁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。

この調湿装置の冷媒回路では、四方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、四方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。

低圧冷媒が流れる方の吸着熱交換器（蒸発器）では、吸着剤が冷却されるとともに、吸着剤に空気中の水分が吸着される。高圧冷媒が流れる方の吸着熱交換器（凝縮器若しくは放熱器）では、吸着剤が加熱されるとともに、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、四方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、各吸着熱交換器に担持された吸着剤に接触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、調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。

又、特許文献２の空調装置は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる冷媒回路を有している。この冷媒回路には、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、及び四方切換弁が接続されている。この空調装置は、四方切換弁の切換によって冷媒の循環方向が可逆となっており、冷房運転と暖房運転とが切換可能となっている。そして、例えば冷房運転では、蒸発器となる室内熱交換器で冷却された空気が室内に供給され、室内の冷房が行われる。一方、暖房運転では、凝縮器となる室内熱交換器で加熱された空気が室内に供給され、室内の暖房が行われる。
特開２００５−２９１５３２号公報 特開２００３−１０６６０９号公報

ところで、このような調湿装置と空調装置とを併用して室内の空気調和を行う空調システムにおいて、上記空調装置の空調運転の影響により、場合によっては、上記調湿装置の調湿運転の制御性が低下することがある。つまり、空調装置の運転に伴って室内の温度が変化するため、室内の相対湿度も変化してしまう。このため、例えばその時点の室内の相対湿度に基づいて調湿装置の能力制御をしたのでは、室内の温度と相対湿度との双方を速やかに快適な範囲に保つのが困難となってしまう。

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、空調装置及び調湿装置の運転制御を行う空調システムにおいて、空調装置及び調湿装置を効率的に制御して、室内の空気調和を速やかに行うことにある。

第１の発明は、設定温度に基づいて空調運転を行う空調装置（100）と、設定温度に対して定められた設定相対湿度に基づいて調湿運転を行う調湿装置（10）と、運転を制御するための制御信号を伝送する伝送ライン（2）で複数の空調装置（100）及び少なくとも１台の調湿装置（10）を接続した制御手段（3）とを備えた空調システムを前提としている。

そして、上記空調システム（1）の制御手段（3）は、空調運転を開始した少なくとも１台の空調装置（100）から上記伝送ライン（2）を経て取得した設定温度信号を、上記調湿装置（10）に上記伝送ライン（2）を経て出力することにより、設定相対湿度から求められる絶対湿度に基づいて該調湿装置（10）に調湿運転を行わせる制御部（4）を備えていることを特徴としている。

第１の発明では、少なくとも１台の空調装置（100）において、空調運転が行われると、その空調運転に連動して上記調湿装置（10）に調湿運転を行わせることができる。ここで、上記調湿装置（10）の調湿運転は、上記伝送ライン（2）を経て取得した設定温度信号に応じて設定相対湿度から求められる絶対湿度に基づいて行われるように構成されている。

この構成において、空調装置（100）は、設定温度を制御目標温度としているため、空調装置（100）を立ち上げてからしばらくすると、室内温度は設定温度に到達すると予測できる。一方、調湿装置（10）は、空調装置（100）の立ち上げ時から、この予測した設定温度に対して定められる設定相対湿度から求められる絶対湿度を満たすように制御される。このため、空調装置の運転に伴って変化する室内の相対湿度によらずに、調湿装置（10）を制御できるので、室内の相対湿度を速やかに設定相対湿度に収束させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記制御手段（3）は、該制御手段（3）に接続された各装置（100,10）に対して少なくとも１つ以上のゾーンを設定する設定部（5）を備え、上記制御部（4）が、該設定部（5）で設定されたゾーン内にて空調運転を開始した少なくとも１台の空調装置（100）から上記伝送ライン（2）を経て取得した設定温度信号を、各ゾーン内の調湿装置（10）に上記伝送ライン（2）を経て出力することにより、該各ゾーン内の調湿装置（10）に調湿運転を行わせるように構成されていることを特徴としている。

第２の発明では、上記制御手段（3）において、該制御手段（3）に伝送ライン（2）で接続された複数の空調装置（100）及び少なくとも１台の調湿装置（10）に対して複数のゾーンを設定し、各ゾーンごとに、空調装置（100）及び調湿装置（10）の運転制御を行うことができる。そして、各ゾーン内で空調運転を開始した空調装置（100）に連動して、各ゾーン内の調湿装置（10）に調湿運転を行わせることができる。又、そのゾーン内において、室内の相対湿度を速やかに設定相対湿度に収束させることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記調湿装置（10）は、吸着剤が担持された吸着部材（51,52）と、該吸着部材（51,52）を加熱又は冷却する温度調節機構（50）と、該吸着部材（51,52）及び該温度調節機構（50）を収納するケーシング（11）とを有し、上記ケーシング（11）内に取り込んだ空気を該吸着剤に接触させて調湿し、調湿後の空気を室内へ供給する調湿運転を行うように構成されていることを特徴としている。

第３の発明では、吸着剤が担持された吸着部材（51,52）と、該吸着部材（51,52）を加熱又は冷却する温度調節機構（50）とを備え、上記吸着部材（51,52）及び該温度調節機構（50）を収納するケーシング（11）内に取り込んだ該吸着剤に接触させて調湿し、調湿後の空気を室内へ供給する調湿運転を行うように構成された調湿装置（10）において、上記制御手段（3）が上記制御部（4）を備えることにより、上記空調装置（100）が空調運転を行うと、その空調運転に連動して調湿運転を行わせることができる。

第４の発明は、第３の発明において、表面に吸着剤が担持された吸着熱交換器を接続して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備え、上記吸着部材（51,52）は上記吸着熱交換器（51,52）により構成され、上記温度調節機構（50）は上記冷媒回路（50）により構成されていることを特徴としている。

第４の発明では、上記冷媒回路（50）の冷媒で吸着熱交換器（51,52）の加熱又は冷却を行い、上記ケーシング（11）内に取り込んだ空気を吸着剤に接触させて調湿を行うように構成された調湿装置（10）において、上記制御手段（3）が上記制御部（4）を備えることにより、上記空調装置（100）が空調運転を行うと、その空調運転に連動して調湿運転を行わせることができる。

本発明によれば、上記制御手段（3）が上記制御部（4）を備えることにより、上記空調装置（100）の空調運転に連動して、上記調湿装置（10）に調湿運転を行わせることができる。又、この調湿運転は、室内の相対湿度を速やかに設定相対湿度に収束させることができるような運転であるので、上記空調装置（100）の空調運転の影響による上記調湿装置（10）に調湿運転の制御性の低下を抑えることができる。したがって、空調装置（100）及び調湿装置（10）を効率的に制御して、室内の空気調和を速やかに行うことができる。

また、上記第２の発明によれば、上記制御手段（3）において、該制御手段（3）に伝送ライン（2）で接続された複数の空調装置（100）及び少なくとも１台の調湿装置（10）に対して複数のゾーンを設定し、各ゾーンごとに、空調装置（100）及び調湿装置（10）の運転制御を行うことができる。したがって、各ゾーン内で空調運転を開始した空調装置（100）に連動して、各ゾーン内の調湿装置（10）に調湿運転を行わせることができる。

又、各ゾーンごとに、上記空調装置（100）の空調運転の影響による上記調湿装置（10）に調湿運転の制御性の低下を抑えることができる。したがって、各ゾーンごとに空調装置（100）及び調湿装置（10）を効率的に制御できるので、各ゾーン内の空気調和を速やかに行うことができる。

また、上記第３の発明によれば、吸着部材（51,52）と温度調節機構（50）とを有する調湿装置（10）を備えた空調システム（1）において、上記制御手段（3）が上記制御部（4）を備えることにより、第１又は第２の発明と同等の効果を得ることができる。

また、上記第４の発明によれば、吸着熱交換器（51,52）と冷媒回路（50）とを有する調湿装置（10）を備えた空調システム（1）において、上記制御手段（3）が上記制御部（4）を備えることにより、第１又は第２の発明と同等の効果を得ることができる。

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。

本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の空調システム（1）は、調湿運転を行う調湿装置（10）と、空調運転を行う空調装置（100）とを備えている。この空調システム（1）では、調湿装置（10）で処理した空気と、空調装置（100）で処理した空気との双方が同一の室内に供給される。また、この空調システム（1）は、後述する調湿制御部（6）、空調制御部（7）、及び集中管理コントローラ（制御手段）（3）を備えている。

<調湿装置の構成>
調湿装置（10）について、図２、図３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。

上記調湿装置（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）を室外に排出するように構成されている。

上記調湿装置（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）、電動膨張弁（55）及び四方切換弁（54）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２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（96a）と内気温度センサ（96b）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（97a）と外気温度センサ（97b）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）であり、ファンの回転数は、各ファン（25,26）に接続された風量調節部（61）により可変可能に構成されている。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。

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。

これら給気側通路（31）、内気側通路（32）、排気側通路（33）、外気側通路（34）、第１バイパス通路（81）及び第２バイパス通路（82）が空気通路を構成する。また、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）、第２排気側ダンパ（48）、第１バイパス用ダンパ（83）及び第２バイパス用ダンパ（84）が開閉ダンパを構成する。

なお、図３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。

図４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４(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４(Ｂ)に示す状態）とに切り換え可能となっている。

圧縮機（53）は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動機とが１つのケーシングに収容された全密閉型の圧縮である。圧縮機（53）の電動機へ供給する交流の周波数（即ち、圧縮機（53）の運転周波数）を変化させると、電動機により駆動される圧縮機構の回転速度が変化し、単位時間当たりに圧縮機（53）から吐出される冷媒の量が変化する。つまり、この圧縮機（53）は、容量可変に構成されている。

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。

<空調装置の構成>
本実施形態の空調装置（100）は、冷却した空気を室内へ供給する冷房運転と、加熱した空気を室内へ供給する暖房運転とが可能に構成されている。

図５に示すように、上記空調装置（100）は、室外に配置された室外ユニット（101）及び室内に配置された室内ユニット（102）を備えている。この室外ユニット（101）には、室外熱交換器（103）、圧縮機（105）、電動膨張弁（106）、四方切換弁（109）、及び室外ファン（図示なし）が収納されている。この室内ユニット（102）には、室内熱交換器（104）と室内ファン（図示なし）とが収納されている。

上記室内ユニット（102）と上記室外ユニット（101）とは、２本の連絡配管（107,108）で互いに接続されている。そして、空調装置（100）には、閉回路である冷媒回路（110）が構成されている。この冷媒回路（110）は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。

上記四方切換弁（109）の切換動作により、上記冷媒回路（110）は、冷房運転状態から暖房運転状態、又は暖房運転状態から冷房運転状態への切り換えが可能に構成されている。ここで、冷房運転状態とは、上記四方切換弁（109）が、第１ポート（9a）と第４ポート（9d）とが連通すると同時に第２ポート（9b）と第３ポート（9c）とが連通する第１状態（図５の実線）に切り換えられた場合の運転状態であり、暖房運転状態とは、第１ポート（9a）と第３ポート（9c）とが連通すると同時に第２ポート（9b）と第４ポート（9d）とが連通する第２状態（図５の破線）に切り換えられた場合の運転状態である。

圧縮機（105）は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動機とが１つのケーシングに収容された全密閉型の圧縮である。圧縮機（105）の電動機へ供給する交流の周波数（即ち、圧縮機（105）の運転周波数）を変化させると、電動機により駆動される圧縮機構の回転速度が変化し、単位時間当たりに圧縮機（105）から吐出される冷媒の量が変化する。つまり、この圧縮機（105）は、容量可変に構成されている。

上記空調装置（100）の冷媒回路（110）において、圧縮機（105）の吐出側と四方切換弁（109）の第１ポート（9a）とを繋ぐ配管には、高圧圧力センサ（図示なし）と吐出管温度センサ（図示なし）とが取り付けられている。上記圧縮機（105）の吸入側と四方切換弁（109）の第２ポート（9b）とを繋ぐ配管には、低圧圧力センサ（図示なし）と吸入管温度センサ（図示なし）とが取り付けられている。又、室内ユニット（102）における室内ファンの近傍には、室内の温度を測定する室内温度センサ（図示なし）が設けられている。

<調湿制御部、空調制御部、及び集中管理コントローラの構成>
図１に示すように、本実施形態の空調システム（1）には、調湿制御部（6）と空調制御部（7）と集中管理コントローラ（3）とが設けられている。そして、上記集中管理コントローラ（3）は、該集中管理コントローラ（3）から延びる伝送ライン（2）により、上記調湿制御部（6）と上記空調制御部（7）とを接続している。

上記調湿制御部（6）は、上記調湿装置（10）に設けられて該調湿装置（10）の運転制御を行うものである。具体的に、上記調湿制御部（6）には、上述した内気湿度センサ（96a）、内気温度センサ（96b）、外気湿度センサ（97a）、外気温度センサ（97b）、及び冷媒回路（50）に設けられた各センサ（91,92,…）が接続されている。これら接続されたセンサから計測される計測値が該調湿制御部（6）に入力されている。

そして、上記調湿制御部（6）は、上記集中管理コントローラ（3）から伝送ライン（2）を経て伝送された制御信号、及び上述した各センサから入力された計測値に基づいて、調湿装置（10）の調湿運転制御を行う。

一方、上記空調制御部（7）は、上記空調装置（100）に設けられて該空調装置（100）の運転制御を行うものである。具体的に、上記空調装置（100）には、上述した高圧圧力センサ、吐出管温度センサ、低圧圧力センサ、吸入管温度センサ、及び室内温度センサが接続されている。これら接続されたセンサから計測される計測値が該空調制御部（7）に入力されている。

又、上記空調制御部（7）には、室内リモコン（8）が接続されているものがある。この室内リモコン（8）は、上記空調制御部（7）に対して、空調装置（100）の発停するための発停信号や該空調装置（100）に設定温度を設定するための設定温度信号を入力するためのものである。

そして、上記空調制御部（7）は、上記集中管理コントローラ（3）から伝送ライン（2）を経て伝送された制御信号、上述した各センサから入力された計測値、及び室内リモコン（8）から入力される信号に基づいて、空調装置（100）の空調運転制御を行う。

上記集中管理コントローラ（3）は、該集中管理コントローラ（3）に伝送ライン（2）で接続された空調装置（100）や調湿装置（10）の運転制御を行うことができる。具体的に、上記集中管理コントローラ（3）は、ゾーン設定部（設定部）（5）と制御部（4）とを備えている。

上記ゾーン設定部（5）は、複数の空調制御部（7）と複数の調湿制御部（6）に対して、複数のゾーン設定が可能に構成されている。本実施形態では、ＡゾーンとＢゾーンとが設定されている。

上記制御部（4）は、上記ゾーン設定部（5）で設定されたゾーン内にて空調運転を開始した少なくとも１台の空調装置（100）の空調制御部（7）から上記伝送ライン（2）を経て取得した設定温度信号を、各ゾーン内の調湿装置（10）の調湿制御部（6）に上記伝送ライン（2）を経て出力することにより、該各ゾーン内の調湿装置（10）に調湿運転を行わせるように構成されている。

<調湿装置の運転動作>
本実施形態の調湿装置（10）では、除湿運転と加湿運転とが行われる。

−除湿運転−
除湿運転中の調湿装置（10）では、後述する第１動作と第２動作が所定の時間間隔（例えば３〜４分間隔）で交互に繰り返される。この除湿運転中において、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。

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

先ず、除湿運転の第１動作について説明する。図６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１外気側ダンパ（43）、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４(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、除湿運転の第２動作について説明する。図７に示すように、この第２動作中には、第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４(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。

−加湿運転−
加湿運転中の調湿装置（10）では、後述する第１動作と第２動作が所定の時間間隔（例えば３〜４分間隔）で交互に繰り返される。この加湿運転中において、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。

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

先ず、加湿運転の第１動作について説明する。図８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４(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、加湿運転の第２動作について説明する。図９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４(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。

<空調装置の運転動作>
本実施形態の空調装置（100）では、冷房運転と暖房運転とが行われる。

−冷房運転−
空調装置（100）の冷房運転では、図５に示すように、冷媒回路（110）の四方切換弁（109）が第１状態に設定される。圧縮機（105）を運転すると、冷媒回路（110）内で冷媒が循環する。具体的に、圧縮機（105）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（103）で放熱して凝縮する。室外熱交換器（103）で凝縮した冷媒は、電動膨張弁（106）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（104）で吸熱して蒸発する。室内熱交換器（104）で蒸発した冷媒は、圧縮機（105）へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機（105）から吐出される。

このように、冷媒回路（110）では、室外熱交換器（103）が凝縮器となり、室内熱交換器（104）が蒸発器となる。一方、室内から空調装置（100）に吸い込まれた空気は、蒸発器となる室内熱交換器（104）を通過する。この空気は、室内熱交換器（104）で冷却された後、室内に供給される。

−暖房運転−
一方、空調装置（100）の暖房運転では、図５に示すように、冷媒回路（110）の四方切換弁（109）が第２状態に設定される。圧縮機（105）を運転すると、冷媒回路（110）内で冷媒が循環する。具体的に、圧縮機（105）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（104）で放熱して凝縮する。室内熱交換器（104）で凝縮した冷媒は、電動膨張弁（106）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（103）で吸熱して蒸発する。室外熱交換器（103）で蒸発した冷媒は、圧縮機（105）へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機（105）から吐出される。

このように、冷媒回路（110）では、室外熱交換器（103）が蒸発器となり、室内熱交換器（104）が凝縮器となる。一方、室内から空調装置（100）に吸い込まれた空気は、凝縮器となる室内熱交換器（104）を通過する。この空気は、室内熱交換器（104）で加熱された後、室内に供給される。

<空調システムの制御動作>
本実施形態の空調システム（1）では、上述した調湿装置（10）の除湿運転又は加湿運転と、上述した空調装置（100）の冷房運転又は暖房運転との組み合わせによって４通りの運転が行われる。具体的に、空調システム（1）では、調湿装置（10）で除湿運転を行うと同時に空調装置（100）で冷房運転を行う「冷房除湿運転」と、調湿装置（10）で除湿運転を行うと同時に空調装置（100）で暖房運転を行う「暖房除湿運転」と、調湿装置（10）で加湿運転を行うと同時に空調装置（100）で冷房運転を行う「冷房加湿運転」と、調湿装置（10）で加湿運転を行うと同時に空調装置（100）で暖房運転を行う「暖房加湿運転」とが切換可能となっている。

又、上記集中管理コントローラ（3）は、上述したように、上記ゾーン設定部（5）により複数の空調装置（100）と複数の調湿装置（10）をＡゾーンとＢゾーンとに設定することができ、各ゾーン毎に空調装置（100）と調湿装置（10）との運転制御を行うことができる。

以下には、Ａゾーンに対して上記「冷房除湿運転」を行う場合の空調システム（1）の制御動作を代表例として説明する。空調システム（1）において、Ａゾーン内で少なくとも１台の空調装置（100）の冷房運転が開始されると、上記集中管理コントローラ（3）の制御部（4）により、Ａゾーン内の調湿装置（10）の除湿運転が連動して行われる。

具体的に、Ａゾーン内の少なくとも１台の空調装置（100）が空調運転を開始すると、運転を開始した空調装置（100）の空調制御部（7）に、集中管理コントローラ（3）又は室内リモコン（8）に設定された設定温度が入力される。また、上記空調制御部（7）には、空調装置（100）の室内温度センサで検出された室内温度が入力される。

上記空調制御部（7）は、この室内温度センサの検出温度と上記設定温度との温度差に基づいて、室内の温度が設定温度に近づくように空調装置（100）の冷房能力を制御する。空調装置（100）の冷房能力の制御は、例えば室内熱交換器（104）の冷媒の蒸発温度や圧縮機（105）の周波数を調整することで行われる。以上のように、空調装置（100）では、設定温度を目標温度として冷房運転が行われる。その結果、室内の温度は次第に設定温度に収束し、設定温度に維持される。

一方、空調運転を開始した空調装置（100）に連動して調湿運転を行う調湿装置（10）では、集中管理コントローラ（3）に設定された各空調装置（100）の設定温度が調湿制御部（6）に入力される。ここで、各空調装置（100）の設定温度が異なる場合には、これら設定温度のうち最も低い設定温度が調湿制御部（6）に入力される。調湿装置（10）の内気温度センサ（96b）及び外気温度センサ（97b）で検出された検出温度、更に外気湿度センサ（97a）及び内気湿度センサ（96a）で検出された検出湿度が、それぞれ調湿制御部（6）に入力される。次に、調湿制御部（6）は、上記設定温度に対して定められる設定相対湿度から求められる絶対湿度を目標絶対湿度として設定する。また、調湿制御部（6）は、室外の検出温度及び検出湿度から室外空気（OA）の絶対湿度と、室内の検出温度及び検出湿度から供給空気（SA）の絶対湿度とを求める。

調湿制御部（6）は、室外空気（OA）及び供給空気（SA）の絶対湿度と、上記目標絶対湿度とに基づいて、室内の絶対湿度が目標絶対湿度に近づくように調湿装置（10）の除湿能力を制御する。この調湿装置（10）の除湿能力の制御は、例えば圧縮機（53）の周波数に伴う冷媒循環量の調節や、吸着熱交換器（51,52）の吸着剤と空気との接触時間を適宜調節することで行われる。

以上より、空調装置（100）の冷房運転によって室内の温度が設定温度に近づく共に、室内の相対湿度は次第に設定相対湿度に収束する。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記集中管理コントローラ（3）において、該集中管理コントローラ（3）に伝送ライン（2）で接続された複数の空調装置（100）及び少なくとも１台の調湿装置（10）に対して複数のゾーンを設定し、各ゾーンごとに、空調装置（100）及び調湿装置（10）の運転制御を行うことができる。したがって、各ゾーン内で空調運転を開始した空調装置（100）に連動して、各ゾーン内の調湿装置（10）に調湿運転を行わせることができる。

又、各ゾーンごとに、上記空調装置（100）の空調運転の影響による上記調湿装置（10）に調湿運転の制御性の低下を抑えることができる。したがって、各ゾーンごとに空調装置（100）及び調湿装置（10）を効率的に制御できるので、各ゾーン内の空気調和を速やかに行うことができる。

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

本実施形態の調湿装置（10）の冷媒回路（50）又は空調装置（100）の冷媒回路（110）の少なくとも一方の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。ここで、調湿装置（10）の冷媒回路（50）が超臨界サイクルを行う場合には、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として動作し、他方が蒸発器として動作する。

又、本実施形態の調湿装置（10）では、第１吸着熱交換器（51）及び第２吸着熱交換器（52）に担持された吸着剤を冷媒によって加熱し又は冷却しているが、第１吸着熱交換器（51）及び第２吸着熱交換器（52）に対して冷水や温水を供給することで、吸着剤の加熱や冷却を行ってもよい。

又、本実施形態の調湿装置（10）では、第１吸着熱交換器（51）及び第２吸着熱交換器（52）にそれぞれ吸着剤が担持されているが、必ずしも吸着剤を担持させる必要はなく、各熱交換器に対応する吸着素子をそれぞれ個別に配置してもよい。この場合、凝縮器となる熱交換器の下流側に第１の吸着素子が配置され、蒸発器となる熱交換器の上流側に第２の吸着素子が配置されるようにする。

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、室内の調湿を行う調湿装置と、室内の温調を行う空調装置とを備えた空調システムについて有用である。

本発明の実施形態に係る空調システムを示す概略図である。 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。 調湿装置の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。 空調装置の冷媒回路の構成を示す配管系統図である。 除湿運転の第１通常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。 除湿運転の第２通常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。 加湿運転の第１通常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。 加湿運転の第２通常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。

符号の説明

1 空調システム
3 集中管理コントローラ（制御手段）
4 制御部
6 調湿制御部
7 空調制御部
10 調湿装置
100 空調装置

Claims (4)

1. 設定温度に基づいて空調運転を行う空調装置（100）と、設定温度に対して定められた設定相対湿度に基づいて調湿運転を行う調湿装置（10）と、運転を制御するための制御信号を伝送する伝送ライン（2）で複数の空調装置（100）及び少なくとも１台の調湿装置（10）を接続した制御手段（3）とを備えた空調システムであって、
   上記制御手段（3）は、空調運転を開始した少なくとも１台の空調装置（100）から上記伝送ライン（2）を経て取得した設定温度信号を、上記調湿装置（10）に上記伝送ライン（2）を経て出力することにより、設定相対湿度から求められる絶対湿度に基づいて該調湿装置（10）に調湿運転を行わせる制御部（4）を備えていることを特徴とする空調システム。
2. 請求項１において、
   上記制御手段（3）は、該制御手段（3）に接続された各装置（100,10）に対して少なくとも１つ以上のゾーンを設定する設定部（5）を備え、
   上記制御部（4）が、該設定部（5）で設定されたゾーン内にて空調運転を開始した少なくとも１台の空調装置（100）から上記伝送ライン（2）を経て取得した設定温度信号を、各ゾーン内の調湿装置（10）に上記伝送ライン（2）を経て出力することにより、該各ゾーン内の調湿装置（10）に調湿運転を行わせるように構成されていることを特徴とする空調システム。
3. 請求項１又は２において、
   上記調湿装置（10）は、吸着剤が担持された吸着部材（51,52）と、該吸着部材（51,52）を加熱又は冷却する温度調節機構（50）と、該吸着部材（51,52）及び該温度調節機構（50）を収納するケーシング（11）とを有し、上記ケーシング（11）内に取り込んだ空気を該吸着剤に接触させて調湿し、調湿後の空気を室内へ供給する調湿運転を行うように構成されていることを特徴とする空調システム。
4. 請求項３において、
   表面に吸着剤が担持された吸着熱交換器を接続して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備え、
   上記吸着部材（51,52）は上記吸着熱交換器（51,52）により構成され、上記温度調節機構（50）は上記冷媒回路（50）により構成されていることを特徴とする空調システム。

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