JP2010084970A - 空調システムおよび熱交換ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】空調機と外気処理機とを備える空調システムにおいて、外気温度に拘わらず外気処理機に充分な調湿能力を発揮させる。
【解決手段】空調機（20）の室内ユニット（22a）と、外気処理機（50）の調湿ユニット（52a）とが天井裏空間（202）に設置される。室内ユニット（22a）は、吸込ダクト（106）を通じて吸い込んだ室内空気を、加熱し又は冷却してから吹出ダクト（107）を通じて室内へ供給する。調湿ユニット（52a）は、外気ダクト（101）を通じて吸い込んだ室外空気を、加湿し又は除湿してから給気ダクト（103）を通じて室内へ供給する。外気ダクト（101）と吸込ダクト（106）には、熱交換ユニット（110）が接続される。空調機（20）の暖房運転中に外気温度が低い状態になると、熱交換ユニット（110）は、加湿運転中の調湿ユニット（52a）へ送られる室外空気を、吸込ダクト（106）を流れる室内空気によって加熱する。
【選択図】図４

Description

本発明は、空調機と外気処理機とを備える空調システム、及びこの空調システムに設けられる熱交換ユニットに関するものである。

従来より、空調機と外気処理機とを備える空調システムが知られている。例えば、特許文献１や特許文献２に開示された空調システムには、冷凍サイクルを行う冷媒回路が設けられていて室内空気を冷却し又は加熱する空調機と、空気熱交換器の表面に担持された吸着剤を冷媒で加熱し又は冷却することによって室外空気の湿度を調節し、湿度調節した室外空気を室内へ供給する外気処理機とが設けられている。
特開２００５−２９１５８５号公報 特開２００６−３２９４７１号公報

ところで、室外空気の温度（即ち、外気温度）は、季節や地域によって大幅に異なる。つまり、緯度の高い寒冷地域の冬季には外気が非常に低温（例えば−５℃以下）となる場合があり、緯度の低い熱帯地域の夏季には外気が非常に高温（例えば３５℃以上）となる場合がある。室外空気の湿度を調節する外気処理機では、外気温度が低すぎたり高すぎる場合に、充分な調湿能力が得られないおそれがあった。

具体的に、外気温度が非常に低い状態では、室外空気の飽和水蒸気量が少なくなる。このため、外気処理機において室外空気に充分な量の水分を付与することができず、その結果、外気処理機における加湿量が不充分となるおそれがある。特に、上記特許文献１,２に開示されているような外気処理機（即ち、吸着剤を加熱することによって吸着剤から水分を脱離させ、この吸着剤から脱離した水分を室外空気へ付与する外気処理機）では、吸着剤と接触する室外空気の温度が非常に低いと、吸着剤の温度を充分に上昇させることができず、その結果、吸着剤から脱離する水分の量が少なくなり、室外空気への加湿量を確保できないおそれがあった。

また、外気温度が非常に高い状態では、室外空気の温度を充分に下げることができなくなるため、外気処理機における除湿量が不充分となるおそれがある。特に、上記特許文献１,２に開示されているような外気処理機（即ち、室外空気を吸着剤と接触させることによって除湿する外気処理機）では、吸着剤と接触する室外空気の温度を充分に下げることができないため、吸着剤が吸着する水分の量が減少し、その結果、室外空気からの除湿量を確保できないおそれがあった。

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、空調機と外気処理機とを備える空調システムにおいて、外気温度に拘わらず外気処理機に充分な調湿能力を発揮させることにある。

第１の発明は、吸い込んだ室内空気を加熱した後に室内へ供給する暖房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を加湿した後に室内へ供給する加湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムを対象とする。そして、上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気と、上記空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と該空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方である処理用空気とを熱交換させるための補助熱交換器（116）を備え、上記空調機（20）が暖房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が加湿運転を行う状態において、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されるものである。

第１の発明において、空調システム（10）は、空調機（20）が暖房運転を行い且つ外気処理機（50）が加湿運転を行う状態において熱交換動作を実行できるように構成される。暖房運転中の空調機（20）は、室内空気を吸い込んで加熱した後に室内へ送り返す。このため、暖房運転中の空調機（20）から吹き出された室内空気は、その温度が比較的高くなっている。また、暖房運転中には、空調機（20）において加熱された空気が室内へ供給されるため、空調機（20）へ吸い込まれる室内空気の温度も、室外空気の温度に比べれば高くなっている。熱交換動作では、空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方が処理用空気となる。つまり、熱交換動作では、室外空気に比べて温度の高い室内空気が処理用空気となる。熱交換動作中の補助熱交換器（116）では、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気（即ち、被処理空気）が、処理用空気によって加熱される。空調システム（10）が熱交換動作を行っている状態において、加湿運転中の外気処理機（50）へは、補助熱交換器（116）において加熱された室外空気が吸い込まれる。

第２の発明は、吸い込んだ室内空気を冷却した後に室内へ供給する冷房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を除湿した後に室内へ供給する除湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムを対象とする。そして、上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気と、上記空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と該空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方である処理用空気とを熱交換させるための補助熱交換器（116）を備え、上記空調機（20）が冷房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が除湿運転を行う状態において、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されるものである。

第２の発明において、空調システム（10）は、空調機（20）が冷房運転を行い且つ外気処理機（50）が除湿運転を行う状態において熱交換動作を実行できるように構成される。冷房運転中の空調機（20）は、室内空気を吸い込んで冷却した後に室内へ送り返す。このため、冷房運転中の空調機（20）から吹き出された室内空気は、その温度が比較的低くなっている。また、冷房運転中には、空調機（20）において冷却された空気が室内へ供給されるため、空調機（20）へ吸い込まれる室内空気の温度も、室外空気の温度に比べれば低くなっている。熱交換動作では、空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方が処理用空気となる。つまり、熱交換動作では、室外空気に比べて温度の低い室内空気が処理用空気となる。熱交換動作中の補助熱交換器（116）では、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気（即ち、被処理空気）が、処理用空気によって冷却される。空調システム（10）が熱交換動作を行っている状態において、除湿運転中の外気処理機（50）へは、補助熱交換器（116）において冷却された室外空気が吸い込まれる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）をバイパスして流通する非熱交換動作と上記熱交換動作とが相互に切り換わるように、上記被処理空気及び上記処理用空気の流通経路を変更する空気側切換機構（117,118）を備えるものである。

第３の発明では、空調システム（10）に空気側切換機構（117,118）が設けられる。空調システム（10）では、空気側切換機構（117,118）が被処理空気及び処理用空気の流通経路を変更することによって、被処理空気及び処理用空気が補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作と、被処理空気及び処理用空気が補助熱交換器（116）をバイパスして流通する非熱交換動作とが相互に切り換わる。非熱交換動作中の空調システム（10）において、被処理空気である室外空気は、補助熱交換器（116）において処理用空気と熱交換せずに、そのままの状態で外気処理機（50）へ吸い込まれる。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記空調システムの運転状態を示す物理量に基づいて所定の切換条件が成立するか否かを判定し、上記切換条件が成立していない場合には上記非熱交換動作が実行され、上記切換条件が成立している場合には上記熱交換動作が実行されるように上記空気側切換機構（117,118）を制御する制御手段（90）を備えるものである。

第４の発明において、制御手段（90）は、切換条件が成立していない場合には非熱交換動作が行われるように空気側切換機構（117,118）を設定し、切換条件が成立している場合には熱交換動作が行われるように空気側切換機構（117,118）を設定する。制御手段（90）は、切換条件が成立しているか否かを、空調システム（10）の運転状態を示す物理量に基づいて自動的に判定する。

第５の発明は、吸い込んだ室内空気を加熱し又は冷却してから室内へ供給する空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を加湿し又は除湿してから室内へ供給する外気処理機（50）とを備える空調システムに設置される熱交換ユニットを対象とする。そして、上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気と、上記空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と該空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方である処理用空気とを熱交換させるための補助熱交換器（116）と、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作と、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）をバイパスして流通する非熱交換動作とが相互に切り換わるように、上記被処理空気及び上記処理用空気の流通経路を変更する空気側切換機構（117,118）とを備えるものである。

第５の発明では、熱交換ユニット（110）に補助熱交換器（116）と空気側切換機構（117,118）とが設けられる。熱交換ユニット（110）では、空気側切換機構（117,118）が被処理空気及び処理用空気の流通経路を変更することによって、被処理空気及び処理用空気が補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作と、被処理空気及び処理用空気が補助熱交換器（116）をバイパスして流通する非熱交換動作とが相互に切り換わる。熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行っている状態において、熱交換ユニット（110）が設けられた空調システム（10）では、補助熱交換器（116）において処理用空気と熱交換した被処理空気が外気処理機（50）へ吸い込まれる。一方、熱交換ユニット（110）が非熱交換動作を行っている状態において、熱交換ユニット（110）が設けられた空調システム（10）では、室外空気である被処理空気が、補助熱交換器（116）で処理用空気と熱交換せずにそのままの状態で外気処理機（50）へ吸い込まれる。

上記第１の発明について述べた通り、空調機（20）が暖房運転を行っている状態では、室外空気の温度に比べて室内空気の温度が高くなる。このため、外気処理機（50）が加湿運転を行っている状態において第５の発明の熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行うと、室外空気である被処理空気は、室内空気である処理用空気と補助熱交換器（116）において熱交換して加熱され、その後に外気処理機（50）へ吸い込まれる。そして、外気処理機（50）は、吸い込んだ被処理空気を加湿してから室内へ供給する。

また、上記第２の発明について述べた通り、空調機（20）が冷房運転を行っている状態では、室外空気の温度に比べて室内空気の温度が低くなる。このため、外気処理機（50）が除湿運転を行っている状態において第５の発明の熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行うと、室外空気である被処理空気は、室内空気である処理用空気と補助熱交換器（116）において熱交換して冷却され、その後に外気処理機（50）へ吸い込まれる。そして、外気処理機（50）は、吸い込んだ被処理空気を除湿してから室内へ供給する。

第６の発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（30）が設けられていて吸い込んだ室内空気を該冷媒回路（30）の冷媒により加熱した後に室内へ供給する暖房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を加湿した後に室内へ供給する加湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムを対象とする。そして、上記空調機（20）の冷媒回路（30）には、上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気を、該冷媒回路（30）の冷媒と熱交換させるための補助熱交換器（141）が接続されており、上記空調機（20）が暖房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が加湿運転を行う状態において、上記被処理空気と上記冷媒回路（30）の冷媒とが上記補助熱交換器（141）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されるものである。

第６の発明において、空調システム（10）は、空調機（20）が暖房運転を行い且つ外気処理機（50）が加湿運転を行う状態において熱交換動作を実行できるように構成される。熱交換動作では、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が被処理空気となる。そして、熱交換動作中の補助熱交換器（141）では、空調機（20）の冷媒回路（30）内を循環する冷媒によって被処理空気が加熱される。空調システム（10）が熱交換動作を行っている状態において、加湿運転中の外気処理機（50）へは、補助熱交換器（141）において加熱された室外空気が吸い込まれる。

第７の発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（30）が設けられていて吸い込んだ室内空気を該冷媒回路（30）の冷媒により冷却した後に室内へ供給する冷房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を除湿した後に室内へ供給する除湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムを対象とする。そして、上記空調機（20）の冷媒回路（30）には、上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気を、該冷媒回路（30）の冷媒と熱交換させるための補助熱交換器（141）が接続されており、上記空調機（20）が冷房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が除湿運転を行う状態において、上記被処理空気と上記冷媒回路（30）の冷媒とが上記補助熱交換器（141）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されるものである。

第７の発明において、空調システム（10）は、空調機（20）が冷房運転を行い且つ外気処理機（50）が除湿運転を行う状態において熱交換動作を実行できるように構成される。熱交換動作では、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が被処理空気となる。そして、熱交換動作中の補助熱交換器（141）では、空調機（20）の冷媒回路（30）内を循環する冷媒によって被処理空気が冷却される。空調システム（10）が熱交換動作を行っている状態において、除湿運転中の外気処理機（50）へは、補助熱交換器（141）において冷却された室外空気が吸い込まれる。

第８の発明は、上記第６又は第７の発明において、上記空調機（20）の冷媒回路（30）には、上記冷媒回路（30）の冷媒が上記補助熱交換器（141）をバイパスして流通する非熱交換動作と上記熱交換動作とが相互に切り換わるように、冷媒の流通経路を変更する冷媒側切換機構（142）が設けられるものである。

第８の発明では、空調システム（10）に冷媒側切換機構（142）が設けられる。空調システム（10）では、冷媒側切換機構（142）が空調機（20）の冷媒回路（30）における冷媒の流通経路を変更することによって、冷媒回路（30）の冷媒が補助熱交換器（141）へ流入して被処理空気と熱交換する熱交換動作と、冷媒回路（30）の冷媒が補助熱交換器（141）をバイパスして流通する非熱交換動作とが相互に切り換わる。非熱交換動作中の空調システム（10）において、被処理空気である室外空気は、補助熱交換器（141）において冷媒回路（30）の冷媒と熱交換せずに、そのままの状態で外気処理機（50）へ吸い込まれる。

第９の発明は、上記第８の発明において、上記空調システムの運転状態を示す物理量に基づいて所定の切換条件が成立するか否かを判定し、上記切換条件が成立していない場合には上記非熱交換動作が実行され、上記切換条件が成立している場合には上記熱交換動作が実行されるように上記冷媒側切換機構（142）を制御する制御手段（90）を備えるものである。

第９の発明において、制御手段（90）は、切換条件が成立していない場合には非熱交換動作が行われるように冷媒側切換機構（142）を設定し、切換条件が成立している場合には熱交換動作が行われるように冷媒側切換機構（142）を設定する。制御手段（90）は、切換条件が成立しているか否かを、空調システム（10）の運転状態を示す物理量に基づいて自動的に判定する。

第１の発明の空調システム（10）において、熱交換動作中には、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が補助熱交換器（116）で処理用空気と熱交換することによって加熱される。また、第６の発明の空調システム（10）において、熱交換動作中には、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が補助熱交換器（141）で空調機（20）の冷媒回路（30）の冷媒と熱交換することによって加熱される。

つまり、これら第１及び第６の発明の空調システム（10）が熱交換動作を行っている状態において、外気処理機（50）へは、加熱されて飽和水蒸気量が増加した室外空気が吸い込まれる。このため、外気処理機（50）において室外空気へ付与できる水分の量を増やすことができ、外気処理機（50）の加湿能力を充分に発揮させることが可能となる。特に、外気処理機（50）が吸着剤を利用して室外空気を加湿するように構成されている場合において、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気を予め加熱すれば、再生される吸着剤の温度を充分に上昇させることができる。従って、第１及び第６の発明によれば、吸着剤から脱離して室外空気に付与される水分の量を充分に確保することができ、外気処理機（50）の加湿能力を充分に発揮させることが可能となる。

上記第２の発明の空調システム（10）において、熱交換動作中には、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が補助熱交換器（116）で処理用空気と熱交換することによって冷却される。また、第７の発明の空調システム（10）において、熱交換動作中には、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が補助熱交換器（141）で空調機（20）の冷媒回路（30）の冷媒と熱交換することによって冷却される。

このため、これら第２及び第７の発明の空調システム（10）が熱交換動作を行っている状態において、外気処理機（50）では、室外空気の温度を充分に低下させることができ、室外空気から除去できる水分の量を増やすことによって外気処理機（50）の除湿能力を充分に発揮させることが可能となる。特に、外気処理機（50）が吸着剤を利用して室外空気を除湿するように構成されている場合において、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気を予め冷却すれば、吸着剤と接触する室外空気の相対湿度を高くすることができる。吸着剤と接触する空気の相対湿度が高いほど、空気中の水分が吸着剤に吸着され易くなる。従って、第２及び第７の発明によれば、室外空気に含まれる水分のうち吸着剤に吸着されるものの量を充分に確保することができ、外気処理機（50）の除湿能力を充分に発揮させることが可能となる。

上記第５の発明では、熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行うように構成される。この熱交換ユニット（110）は、空調機（20）と外気処理機（50）を備える空調システム（10）に設けられる。空調機（20）が暖房運転を行い且つ外気処理機（50）が加湿運転を行っている状態において、熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行うと、補助熱交換器（116）において加熱された室外空気が外気処理機（50）へ吸い込まれる。加湿運転中の外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気を予め加熱すると、上記第１の発明について述べたように、外気処理機（50）の加湿能力を充分に発揮させることが可能となる。また、空調機（20）が冷房運転を行い且つ外気処理機（50）が除湿運転を行っている状態において、熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行うと、補助熱交換器（116）において冷却された室外空気が外気処理機（50）へ吸い込まれる。除湿運転中の外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気を予め冷却すると、上記第２の発明について述べたように、外気処理機（50）の除湿能力を充分に発揮させることが可能となる。

上述したように、室外空気の温度が非常に低かったり非常に高い状態で室外空気をそのまま外気処理機（50）へ吸い込ませると、外気処理機（50）の調湿能力を充分に発揮させることができないおそれがある。それに対し、本願発明では、室外空気を加熱し又は冷却してから外気処理機（50）へ供給することが可能となっている。そして、室外空気の温度が非常に低い場合や非常に高い場合には、予め加熱し又は冷却した室外空気を外気処理機（50）へ供給することによって、外気処理機（50）の調湿能力を充分に発揮させることが可能となる。

ところで、室外空気の温度が平均的な値の場合には、室外空気の加熱や冷却を行わなくても、外気処理機（50）に充分な調湿能力を発揮させることが可能である。従って、このような場合に補助熱交換器（116,141）へ被処理空気や冷媒を供給し続けるのは無駄である。

それに対し、上記第３の発明の空調システム（10）では、被処理空気と処理用空気を補助熱交換器（116）へ供給しない非熱交換動作が実行可能となっている。また、上記第５の発明の熱交換ユニット（110）では、被処理空気と処理用空気を補助熱交換器（116）へ供給しない非熱交換動作が実行可能となっている。また、上記第８の発明の空調システム（10）では、空調機（20）の冷媒回路（30）の冷媒を補助熱交換器（141）へ供給しない非熱交換動作が実行可能となっている。従って、これら第３,第５,第８の各発明によれば、外気処理機（50）の能力が低下する場合にだけ被処理空気の加熱や冷却を行うことが可能となり、外気処理機（50）で充分な調湿能力が得られるにも拘わらず被処理空気の加熱や冷却を行うという無駄な運転を回避することができる。

上記第４，第９の各発明において、制御手段（90）は、熱交換動作と非熱交換動作のどちらを選択するかの基準となる切換条件が成立するか否かを、空調システム（10）の運転状態を示す物理量に基づいて自動的に判定する。従って、これら第４，第９の各発明によれば、空調システム（10）の運転状態を自動的に適正な状態に設定して外気処理機（50）に充分な能力を発揮させることができる。

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。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態の空調システム（10）は、空調機（20）と、外気処理機（50）と、熱交換ユニット（110）とを備えている。また、この空調システム（10）では、空調機（20）に設けられた空調側コントローラ（91）と、外気処理機（50）に設けられた調湿側コントローラ（92a,92b）とが、制御手段である制御システム（90）を構成している。

〈空調機の構成〉
空調システム（10）を構成する空調機（20）は、一台の室外ユニット（21）と、四台の室内ユニット（22a,22b,22c,22d）とを備えている。この空調機（20）では、室外ユニット（21）と各室内ユニット（22a〜22d）を配管で接続することによって空調用冷媒回路（30）が形成されている。なお、室外ユニット（21）及び室内ユニット（22a〜22d）の台数は、単なる例示である。

室外ユニット（21）には、室外回路（40）と室外ファン（23）とが収容されている。室外回路（40）には、空調用圧縮機（41）と、アキュームレータ（42）と、四方切換弁（43）と、室外熱交換器（44）と、室外膨張弁（45）と、レシーバ（46）と、液側閉鎖弁（47）と、ガス側閉鎖弁（48）とが設けられている。

室外回路（40）において、空調用圧縮機（41）は、その吐出側が四方切換弁（43）の第１のポートに接続され、その吸入側がアキュームレータ（42）を介して四方切換弁（43）の第２のポートに接続されている。四方切換弁（43）の第３のポートは、室外熱交換器（44）のガス側端に接続されている。室外熱交換器（44）の液側端は、室外膨張弁（45）の一端に接続されている。室外膨張弁（45）の他端は、レシーバ（46）を介して液側閉鎖弁（47）に接続されている。四方切換弁（43）の第４のポートは、ガス側閉鎖弁（48）に接続されている。

室外回路（40）には、高圧センサ（26）と低圧センサ（27）とが設けられている。高圧センサ（26）は、空調用圧縮機（41）の吐出側と四方切換弁（43）を繋ぐ配管に接続され、空調用圧縮機（41）から吐出された高圧冷媒の圧力を計測する。低圧センサ（27）は、アキュームレータ（42）と四方切換弁（43）を繋ぐ配管に接続され、空調用圧縮機（41）へ吸入される低圧冷媒の圧力を計測する。

空調用圧縮機（41）は、いわゆる全密閉型の圧縮機である。空調用圧縮機（41）の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。インバータから電動機へ供給される交流の周波数（即ち、空調用圧縮機（41）の運転周波数）を変化させると、電動機の回転速度が変化し、その結果、空調用圧縮機（41）の運転容量が変化する。

室外熱交換器（44）は、室外ファン（23）によって供給された室外空気を冷媒と熱交換させるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。四方切換弁（43）は、第１のポートが第３のポートに連通し且つ第２のポートが第４のポートに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートに連通し且つ第２のポートが第３のポートに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。

また、室外ユニット（21）には、外気温度センサ（28）が設けられている。外気温度センサ（28）は、室外熱交換器（44）を通過する前の室外空気の温度を計測する。

各室内ユニット（22a〜22d）には、室内回路（35a,35b,35c,35d）が一つずつ収容されている。また、各室内ユニット（22a〜22d）には、室内ファン（24a,24b,24c,24d）と、室内温度センサ（25a,25b,25c,25d）とが一つずつ設けられている。

各室内回路（35a〜35d）には、室内熱交換器（36a,36b,36c,36d）と、室内膨張弁（37a,37b,37c,37d）とが一つずつ設けられている。室内熱交換器（36a〜36d）は、室内ファン（24a〜24d）によって供給された室内空気を冷媒と熱交換させるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。

各室内回路（35a〜35d）において、室内熱交換器（36a〜36d）は、その一端が室内回路（35a〜35d）のガス側端に接続され、その他端が室内膨張弁（37a〜37d）を介して室内回路（35a〜35d）の液側端に接続されている。各室内回路（35a〜35d）は、それぞれの液側端が液側連絡配管（31）を介して室外回路（40）の液側閉鎖弁（47）に接続され、それぞれのガス側端がガス側連絡配管（32）を介して室外回路（40）のガス側閉鎖弁（48）に接続されている。

図示しないが、各室内ユニット（22a〜22d）には、空気の吸込口と吹出口が形成されている。各室内ユニット（22a〜22d）は、それぞれに形成された吸込口及び吹出口の全てが同一の室内空間に連通するように設置されている。つまり、各室内ユニット（22a〜22d）は、同一の室内空間から室内空気を吸い込み、室内熱交換器（36a〜36d）を通過した室内空気を同一の室内空間へ吹き出す。

〈外気処理機の構成〉
空調システム（10）を構成する外気処理機（50）は、一台の圧縮機ユニット（51）と、二台の調湿ユニット（52a,52b）とを備えている。この外気処理機（50）では、圧縮機ユニット（51）と各調湿ユニット（52a,52b）を配管で接続することによって調湿用冷媒回路（60）が形成されている。なお、圧縮機ユニット（51）及び調湿ユニットの台数は、単なる例示である。

圧縮機ユニット（51）には、圧縮機側回路（70）が収容されている。圧縮機側回路（70）には、調湿用圧縮機（71）と、アキュームレータ（72）と、高圧側閉鎖弁（73）と、低圧側閉鎖弁（74）とが設けられている。圧縮機側回路（70）において、調湿用圧縮機（71）は、その吐出側が高圧側閉鎖弁（73）に接続され、この吸入側がアキュームレータ（72）を介して低圧側閉鎖弁（74）に接続されている。

調湿用圧縮機（71）は、いわゆる全密閉型の圧縮機である。調湿用圧縮機（71）の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。インバータから電動機へ供給される交流の周波数（即ち、調湿用圧縮機（71）の運転周波数）を変化させると、電動機の回転速度が変化し、その結果、調湿用圧縮機（71）の運転容量が変化する。

図２にも示すように、各調湿ユニット（52a,52b）には、調湿用回路（80a,80b）が一つずつ収容されている。各調湿用回路（80a,80b）には、四方切換弁（83a,83b）と、第１吸着熱交換器（81a,81b）と、第２吸着熱交換器（82a,82b）と、調湿用膨張弁（84a,84b）とが一つずつ設けられている。

各調湿用回路（80a,80b）において、四方切換弁（83a,83b）は、その第１のポートが調湿用回路（80a,80b）の高圧側端に接続され、その第２のポートが調湿用回路（80a,80b）の低圧側端に接続されている。また、各調湿用回路（80a,80b）では、四方切換弁（83a,83b）の第３のポートから第４のポートに向かって順に、第１吸着熱交換器（81a,81b）と、調湿用膨張弁（84a,84b）と、第２吸着熱交換器（82a,82b）とが配置されている。各調湿用回路（80a,80b）は、それぞれの高圧側端が高圧側連絡配管（61）を介して圧縮機側回路（70）の高圧側閉鎖弁（73）に接続され、それぞれの低圧側端が低圧側連絡配管（62）を介して圧縮機側回路（70）の低圧側閉鎖弁（74）に接続されている。

第１吸着熱交換器（81a,81b）と第２吸着熱交換器（82a,82b）は、何れもフィン・アンド・チューブ型の熱交換器の表面にゼオライト等の吸着剤を担持させたものである。これら吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱され又は冷却され、そこを通過する空気が吸着剤と接触する。各四方切換弁（83a,83b）は、第１のポートが第３のポートに連通し且つ第２のポートが第４のポートに連通する第１状態（図２(Ａ)に示す状態）と、第１のポートが第４のポートに連通し且つ第２のポートが第３のポートに連通する第２状態（図２(Ｂ)に示す状態）とに切り換わる。

各調湿ユニット（52a,52b）には、給気ファン（53a,53b）と排気ファン（54a,54b）とが収容されている。また、各調湿ユニット（52a,52b）には、空気通路が形成されている。各調湿ユニット（52a,52b）では、図外のダンパを開閉することによって、空気の流通経路が切り換え可能となっている。そして、各調湿ユニット（52a,52b）は、室内空気と室外空気を吸い込むと共に、吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）を通過した室内空気を室外へ排出し、吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）を通過した室外空気を室内へ供給するように構成されている。

具体的に、各調湿ユニット（52a,52b）では、吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）の上流側における空気の流通経路が、室内空気が第１吸着熱交換器（81a,81b）へ送られて室外空気が第２吸着熱交換器（82a,82b）へ送られる状態（図２(Ａ)に示す状態）と、室内空気が第２吸着熱交換器（82a,82b）へ送られて室外空気が第１吸着熱交換器（81a,81b）へ送られる状態（図２(Ｂ)に示す状態）とに切り換え可能となっている。また、各調湿ユニット（52a,52b）では、吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）の下流側における空気の流通経路が、第１吸着熱交換器（81a,81b）を通過した空気が排気ファン（54a,54b）へ送られて第２吸着熱交換器（82a,82b）を通過した空気が給気ファン（53a,53b）へ送られる状態（図２(Ａ)に示す状態）と、第１吸着熱交換器（81a,81b）を通過した空気が給気ファン（53a,53b）へ送られて第２吸着熱交換器（82a,82b）を通過した空気が排気ファン（54a,54b）へ送られる状態（図２(Ｂ)に示す状態）とに切り換え可能となっている。

各調湿ユニット（52a,52b）には、室内温度センサ（55a,55b）と、室内湿度センサ（56a,56b）と、室外温度センサ（57a,57b）と、室外湿度センサ（58a,58b）とが設けられている。これらのセンサ（53a,54,…,53b,54b,…）は、空気の流通経路における吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）の上流側に設置されている。室内温度センサ（55a,55b）は、調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれた室内空気の温度を計測する。室内湿度センサ（56a,56b）は、調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれた室内空気の相対湿度を計測する。室外温度センサ（57a,57b）は、調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれた室外空気の温度を計測する。室外湿度センサ（58a,58b）は、調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれた室外空気の相対湿度を計測する。

〈制御システムの構成〉
上述したように、空調システム（10）の制御システム（90）は、空調側コントローラ（91）と調湿側コントローラ（92a,92b）とによって構成されている。

空調側コントローラ（91）は、空調機（20）の室外ユニット（21）に収容されている。空調側コントローラ（91）には、低圧センサ（27）、高圧センサ（26）、及び外気温度センサ（28）の計測値が入力される。また、空調側コントローラ（91）には、ユーザーによって設定された室内温度の目標値（即ち、目標室内温度Ｔs）が、図外のリモコンを介して入力される。空調側コントローラ（91）は、空調機（20）の運転動作を制御するように構成される。

調湿側コントローラ（92a,92b）は、外気処理機（50）の調湿ユニット（52a,52b）に一つずつ収容されている。各調湿側コントローラ（92a,92b）には、室内湿度の目標値（即ち、目標室内湿度Ｈs）が、図外のリモコンを介して入力される。

第１の調湿ユニット（52a）に設けられた調湿側コントローラ（92a）には、第１の調湿ユニット（52a）に設けられた室内温度センサ（55a）、室内湿度センサ（56a）、室外温度センサ（57a）、及び室外湿度センサ（58a）の計測値が入力される。この調湿側コントローラ（92a）は、第１の調湿ユニット（52a）の運転動作を制御するように構成されている。また、この調湿側コントローラ（92a）は、後述する熱交換ユニット（110）に対する制御動作も行うように構成されている。

第２の調湿ユニット（52b）に設けられた調湿側コントローラ（92b）には、第２の調湿ユニット（52b）に設けられた室内温度センサ（55b）、室内湿度センサ（56b）、室外温度センサ（57b）、及び室外湿度センサ（58b）の計測値が入力される。この調湿側コントローラ（92b）は、第２の調湿ユニット（52b）の運転動作を制御するように構成されている。

〈空調システムの設置状態〉
ビル等の建物における空調システム（10）の設置状態について説明する。

図４に示すように、空調機（20）の室内ユニット（22a〜22d）と、外気処理機（50）の調湿ユニット（52a,52b）と、熱交換ユニット（110）とは、建物の躯体（200）と天井パネル（201）に囲まれた天井裏空間（202）に設置されている。なお、図４には、第１の室内ユニット（22a）と第１の調湿ユニット（52a）だけが図示されている。また、図４では図示を省略するが、空調機（20）の室外ユニット（21）と外気処理機（50）の圧縮機ユニット（51）は、建物の屋上などの屋外に設置されている。

外気処理機（50）の調湿ユニット（52a,52b）には、外気ダクト（101）と内気ダクト（102）と給気ダクト（103）と排気ダクト（104）とが接続されている。外気ダクト（101）は、その入口端が屋外に開口している。外気ダクト（101）では、調湿ユニット（52a,52b）へ向かって室外空気が流れる。内気ダクト（102）は、その入口端が室内空間に開口している。内気ダクト（102）では、調湿ユニット（52a,52b）へ向かって室内空気が流れる。給気ダクト（103）は、その出口端が室内空間に開口している。給気ダクト（103）では、調湿ユニット（52a,52b）を通過した室外空気が室内空間へ向かって流れる。排気ダクト（104）は、その出口端が屋外に開口している。排気ダクト（104）では、調湿ユニット（52a,52b）を通過した室内空気が屋外へ向かって流れる。

空調機（20）の室内ユニット（22a〜22d）には、吸込ダクト（106）と吹出ダクト（107）とが接続されている。吸込ダクト（106）は、その入口端が室内空間に開口している。吸込ダクト（106）では、室内ユニット（22a〜22d）へ向かって室内空気が流れる。吹出ダクト（107）は、その出口端が室内空間に開口している。吹出ダクト（107）では、室内ユニット（22a〜22d）を通過した室内空気が室内空間へ向かって流れる。

熱交換ユニット（110）は、外気ダクト（101）の途中に配置される。外気ダクト（101）を流れる室外空気は、熱交換ユニット（110）を通過した後に調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれる。また、熱交換ユニット（110）は、吸込ダクト（106）の途中に配置される。吸込ダクト（106）を流れる室内空気は、熱交換ユニット（110）を通過した後に室内ユニット（22a〜22d）へ吸い込まれる。

〈熱交換ユニットの構成〉
図５に示すように、熱交換ユニット（110）は、本体部（115）を備えている。また、熱交換ユニット（110）には、第１ダクト継手（131）と、第２ダクト継手（132）と、外気用接続ダクト（133）と、内気用接続ダクト（134）と、被処理側接続ダクト（135）と、処理側接続ダクト（136）とが設けられている。

本体部（115）は、ケーシング（120）と、補助熱交換器（116）と、被処理側ダンパ（117）と、処理側ダンパ（118）とを備えている。被処理側ダンパ（117）及び処理側ダンパ（118）は、空気側切換機構を構成している。

ケーシング（120）には、補助熱交換器（116）と、被処理側ダンパ（117）と、処理側ダンパ（118）とが収容されている。また、ケーシング（120）には、外気用接続ダクト（133）と、内気用接続ダクト（134）と、被処理側接続ダクト（135）と、処理側接続ダクト（136）とが接続されている。更に、ケーシング（120）には、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）と、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）とが接続されている。

ケーシング（120）は、中空の直方体状に形成されている。ケーシング（120）の内部空間は、三つの空間に仕切られている。ケーシング（120）内では、ケーシング（120）の互いに対向する一対の側面の一方に沿った空間が外気用通路（121）を、他方に沿った空間が内気用通路（122）をそれぞれ構成している。外気用通路（121）には、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）と、外気用接続ダクト（133）とが連通している。内気用通路（122）には、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）と、内気用接続ダクト（134）とが連通している。また、ケーシング（120）内では、外気用通路（121）と内気用通路（122）に挟まれた空間に補助熱交換器（116）が収容されている。

補助熱交換器（116）は、空気と空気を熱交換させるための直交流型の熱交換器であって、正方形断面の四角柱状に形成されている。図示しないが、補助熱交換器（116）には、被処理空気を流すための流路と、処理用空気を流すための流路とが複数ずつ形成されている。補助熱交換器（116）では、隣接する側面の一方に被処理空気を流すための流路が、他方に処理用空気を流すための流路が、それぞれ開口している。

ケーシングの内部空間のうち補助熱交換器（116）が収容された空間は、それぞれが補助熱交換器（116）の側面に臨む四つの空間に仕切られている。具体的に、この補助熱交換器（116）が収容された空間には、被処理側上流通路（123）と、被処理側下流通路（124）と、処理側上流通路（125）と、処理側下流通路（126）とが形成されている。被処理側上流通路（123）及び被処理側下流通路（124）は、補助熱交換器（116）に形成された被処理空気を流すための流路に連通している。処理側上流通路（125）及び処理側下流通路（126）は、補助熱交換器（116）に形成された処理用空気を流すための流路に連通している。また、被処理側下流通路（124）には被処理側接続ダクト（135）が連通し、処理側下流通路（126）には処理側接続ダクト（136）が連通している。

被処理側ダンパ（117）は、外気用通路（121）に臨む位置に設けられる。被処理側ダンパ（117）は、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）が外気用接続ダクト（133）と連通し且つ被処理側上流通路（123）から遮断される第１状態（図５(Ａ)に示す状態）と、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）が被処理側上流通路（123）と連通し且つ外気用接続ダクト（133）から遮断される第２状態（図５(Ｂ)に示す状態）とに切り換わる。

処理側ダンパ（118）は、内気用通路（122）に臨む位置に設けられる。処理側ダンパ（118）は、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）が内気用接続ダクト（134）と連通し且つ処理側上流通路（125）から遮断される第１状態（図５(Ａ)に示す状態）と、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）が処理側上流通路（125）と連通し且つ内気用接続ダクト（134）から遮断される第２状態（図５(Ｂ)に示す状態）とに切り換わる。

第１ダクト継手（131）と第２ダクト継手（132）は、何れも筒状に形成されている。第１ダクト継手（131）には、外気用接続ダクト（133）と、被処理側接続ダクト（135）と、外気ダクト（101）の下流側部分（101b）とが接続されている。外気用接続ダクト（133）と、被処理側接続ダクト（135）と、外気ダクト（101）の下流側部分（101b）とは、何れも第１ダクト継手（131）の内部空間に連通している。一方、第２ダクト継手（132）には、内気用接続ダクト（134）と、処理側接続ダクト（136）と、吸込ダクト（106）の下流側部分（106b）とが接続されている。内気用接続ダクト（134）と、処理側接続ダクト（136）と、吸込ダクト（106）の下流側部分（106b）とは、何れも第２ダクト継手（132）の内部空間に連通している。

−運転動作−
空調システム（10）の運転動作について説明する。本実施形態の空調システム（10）において、空調機（20）では冷房運転と暖房運転が切り換え可能となり、外気処理機（50）では除湿運転と加湿運転が切り換え可能となっている。この空調システム（10）では、空調機（20）の冷房運転中に外気処理機（50）が除湿運転を行う場合もあれば加湿運転を行う場合も有り得る。また、この空調システム（10）では、空調機（20）の暖房運転中に外気処理機（50）が除湿運転を行う場合もあれば加湿運転を行う場合も有り得る。

〈空調機の運転動作〉
上述したように、空調機（20）では、冷房運転と暖房運転とが切り換え可能となっている。冷房運転中と暖房運転中の何れにおいても、空調機（20）の空調用冷媒回路（30）では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。また、空調機（20）の室内ユニット（22a〜22d）は、吸込ダクト（106）を通じて室内空気を吸い込み、室内熱交換器（36a〜36d）において冷媒と熱交換した室内空気を吹出ダクト（107）を通じて室内へ供給する。

空調機（20）の冷房運転について説明する。冷房運転中の空調用冷媒回路（30）では、四方切換弁（43）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定され、室外膨張弁（45）が全開状態に設定され、各室内膨張弁（37a〜37d）の開度が適宜調節される。また、冷房運転中の空調用冷媒回路（30）では、室外熱交換器（44）が凝縮器として動作し、各室内熱交換器（36a〜36d）が蒸発器として動作する。

冷房運転中の空調用冷媒回路（30）における冷媒の流れを具体的に説明する。空調用圧縮機（41）から吐出された高圧冷媒は、四方切換弁（43）を通過後に室外熱交換器（44）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（44）から流出した冷媒は、室外膨張弁（45）とレシーバ（46）を通過後に液側連絡配管（31）へ流入し、各室内回路（35a〜35d）へ分配される。各室内回路（35a〜35d）へ流入した冷媒は、室内膨張弁（37a〜37d）を通過する際に減圧されて低圧冷媒となり、その後に室内熱交換器（36a〜36d）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内回路（35a〜35d）において室内熱交換器（36a〜36d）から流出した冷媒は、ガス側連絡配管（32）へ流入して合流した後に室外回路（40）へ流入し、四方切換弁（43）を通過後に空調用圧縮機（41）へ吸入されて圧縮される。

上述したように、冷房運転中には、各室内熱交換器（36a〜36d）が蒸発器として動作する。各室内ユニット（22a〜22d）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（36a〜36d）において冷却した後に室内へ送り返す。

空調機（20）の暖房運転について説明する。暖房運転中の空調用冷媒回路（30）では、四方切換弁（43）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定され、室外膨張弁（45）及び各室内膨張弁（37a〜37d）の開度が適宜調節される。また、暖房運転中の空調用冷媒回路（30）では、各室内熱交換器（36a〜36d）が凝縮器として動作し、室外熱交換器（44）が蒸発器として動作する。

暖房運転中の空調用冷媒回路（30）における冷媒の流れを具体的に説明する。空調用圧縮機（41）から吐出された冷媒は、四方切換弁（43）を通過後にガス側連絡配管（32）へ流入し、各室内回路（35a〜35d）へ分配される。各室内回路（35a〜35d）へ流入した冷媒は、室内熱交換器（36a〜36d）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。各室内回路（35a〜35d）において室内熱交換器（36a〜36d）から流出した冷媒は、室内膨張弁（37a〜37d）を通過後に液側連絡配管（31）へ流入して合流してから室外回路（40）へ流入する。室外回路（40）へ流入した冷媒は、レシーバ（46）を通過後に室外膨張弁（45）へ流入し、室外膨張弁（45）を通過する際に減圧されて低圧冷媒となる。室外膨張弁（45）を通過した冷媒は、室外熱交換器（44）へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（44）から流出した冷媒は、四方切換弁（43）を通過後に空調用圧縮機（41）へ吸入されて圧縮される。

上述したように、暖房運転中には、各室内熱交換器（36a〜36d）が凝縮器として動作する。各室内ユニット（22a〜22d）は、吸い込んだ室内空気を室内熱交換器（36a〜36d）において加熱した後に室内へ送り返す。

〈外気処理機の運転動作〉
上述したように、外気処理機（50）では、除湿運転と加湿運転とが切り換え可能となっている。除湿運転中と加湿運転中の何れにおいても、外気処理機（50）の調湿用冷媒回路（60）では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。また、外気処理機（50）の調湿ユニット（52a,52b）は、外気ダクト（101）を通じて吸い込んだ室外空気を除湿し又は加湿した後に給気ダクト（103）を通じて室内へ供給すると同時に、内気ダクト（102）を通じて吸い込んだ室内空気を加湿し又は除湿した後に排気ダクト（104）を通じて室外へ排出する。

外気処理機（50）の除湿運転について、図２を参照しながら説明する。除湿運転中において、各調湿ユニット（52a,52b）は、第１動作と第２動作を交互に所定の時間毎（例えば３分間毎）に切り換えて行う。なお、各調湿ユニット（52a,52b）における第１動作と第２動作の相互切り換えのタイミングは、互いに同期している必要はない。

図２(Ａ)に示すように、第１動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、四方切換弁（83a,83b）が第１状態に設定され、調湿用膨張弁（84a,84b）の開度が適宜調節される。そして、第１動作中の調湿用回路（80a,80b）では、第１吸着熱交換器（81a,81b）が凝縮器として動作し、第２吸着熱交換器（82a,82b）が蒸発器として動作する。第１吸着熱交換器（81a,81b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第２吸着熱交換器（82a,82b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。

第１動作中の調湿用回路（80a,80b）における冷媒の流れを具体的に説明する。調湿用回路（80a,80b）の高圧側端には、調湿用圧縮機（71）から吐出された高圧冷媒が高圧側連絡配管（61）を通じて供給される。調湿用回路（80a,80b）へ流入した高圧冷媒は、四方切換弁（83a,83b）を通過後に第１吸着熱交換器（81a,81b）へ流入して凝縮する。第１吸着熱交換器（81a,81b）から流出した冷媒は、調湿用膨張弁（84a,84b）を通過する際に減圧されて低圧冷媒となり、その後に第２吸着熱交換器（82a,82b）へ流入して蒸発する。第２吸着熱交換器（82a,82b）から流出した冷媒は、四方切換弁（83a,83b）を通過後に低圧側連絡配管（62）へ流入し、その後に調湿用圧縮機（71）へ吸入されて圧縮される。

また、図２(Ａ)に示すように、第１動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、室内空気が第１吸着熱交換器（81a,81b）へ送られ、室外空気が第２吸着熱交換器（82a,82b）へ送られる。第１吸着熱交換器（81a,81b）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室内空気に付与される。第１吸着熱交換器（81a,81b）を通過する際に加湿された室内空気は、排気ファン（54a,54b）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。一方、第２吸着熱交換器（82a,82b）では、室外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（82a,82b）を通過する際に除湿された室外空気は、給気ファン（53a,53b）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。

図２(Ｂ)に示すように、第２動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、四方切換弁（83a,83b）が第２状態に設定され、調湿用膨張弁（84a,84b）の開度が適宜調節される。そして、第２動作中の調湿用回路（80a,80b）では、第２吸着熱交換器（82a,82b）が凝縮器として動作し、第１吸着熱交換器（81a,81b）が蒸発器として動作する。第２吸着熱交換器（82a,82b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第１吸着熱交換器（81a,81b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。

第２動作中の調湿用回路（80a,80b）における冷媒の流れを具体的に説明する。調湿用回路（80a,80b）の高圧側端には、調湿用圧縮機（71）から吐出された高圧冷媒が高圧側連絡配管（61）を通じて供給される。調湿用回路（80a,80b）へ流入した高圧冷媒は、四方切換弁（83a,83b）を通過後に第２吸着熱交換器（82a,82b）へ流入して凝縮する。第２吸着熱交換器（82a,82b）から流出した冷媒は、調湿用膨張弁（84a,84b）を通過する際に減圧されて低圧冷媒となり、その後に第１吸着熱交換器（81a,81b）へ流入して蒸発する。第１吸着熱交換器（81a,81b）から流出した冷媒は、四方切換弁（83a,83b）を通過後に低圧側連絡配管（62）へ流入し、その後に調湿用圧縮機（71）へ吸入されて圧縮される。

また、図２(Ｂ)に示すように、第２動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、室内空気が第２吸着熱交換器（82a,82b）へ送られ、室外空気が第１吸着熱交換器（81a,81b）へ送られる。第２吸着熱交換器（82a,82b）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室内空気に付与される。第２吸着熱交換器（82a,82b）を通過する際に加湿された室内空気は、排気ファン（54a,54b）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。一方、第１吸着熱交換器（81a,81b）では、室外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（81a,81b）を通過する際に除湿された室外空気は、給気ファン（53a,53b）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。

外気処理機（50）の加湿運転について、図３を参照しながら説明する。加湿運転中において、各調湿ユニット（52a,52b）は、第１動作と第２動作を交互に所定の時間毎（例えば３分間毎）に切り換えて行う。なお、各調湿ユニット（52a,52b）における第１動作と第２動作の相互切り換えのタイミングは、互いに同期している必要はない。

図３(Ａ)に示すように、第１動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、四方切換弁（83a,83b）が第１状態に設定され、調湿用膨張弁（84a,84b）の開度が適宜調節される。そして、第１動作中の調湿用回路（80a,80b）では、第１吸着熱交換器（81a,81b）が凝縮器として動作し、第２吸着熱交換器（82a,82b）が蒸発器として動作する。第１吸着熱交換器（81a,81b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第２吸着熱交換器（82a,82b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。第１動作中の調湿用回路（80a,80b）における冷媒の流れは、除湿運転の第１動作中の調湿用回路（80a,80b）における冷媒の流れと同じである。

また、図３(Ａ)に示すように、第１動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、室外空気が第１吸着熱交換器（81a,81b）へ送られ、室内空気が第２吸着熱交換器（82a,82b）へ送られる。第１吸着熱交換器（81a,81b）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室外空気に付与される。第１吸着熱交換器（81a,81b）を通過する際に加湿された室外空気は、給気ファン（53a,53b）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。一方、第２吸着熱交換器（82a,82b）では、室内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（82a,82b）を通過する際に除湿された室内空気は、排気ファン（54a,54b）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。

図３(Ｂ)に示すように、第２動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、四方切換弁（83a,83b）が第２状態に設定され、調湿用膨張弁（84a,84b）の開度が適宜調節される。そして、第２動作中の調湿用回路（80a,80b）では、第２吸着熱交換器（82a,82b）が凝縮器として動作し、第１吸着熱交換器（81a,81b）が蒸発器として動作する。第２吸着熱交換器（82a,82b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第１吸着熱交換器（81a,81b）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。第２動作中の調湿用回路（80a,80b）における冷媒の流れは、除湿運転の第２動作中の調湿用回路（80a,80b）における冷媒の流れと同じである。

また、図３(Ｂ)に示すように、第２動作中の調湿ユニット（52a,52b）では、室外空気が第２吸着熱交換器（82a,82b）へ送られ、室内空気が第１吸着熱交換器（81a,81b）へ送られる。第２吸着熱交換器（82a,82b）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室外空気に付与される。第２吸着熱交換器（82a,82b）を通過する際に加湿された室外空気は、給気ファン（53a,53b）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。一方、第１吸着熱交換器（81a,81b）では、室内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（81a,81b）を通過する際に除湿された室内空気は、排気ファン（54a,54b）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。

〈熱交換ユニットの動作〉
熱交換ユニット（110）の動作について、図５を参照しながら説明する。熱交換ユニット（110）は、制御システム（90）からの指令に基づいて、熱交換動作と非熱交換動作とを切り換えて実行する。制御システム（90）の動作については後述する。

先ず、熱交換ユニット（110）の非熱交換動作について説明する。図５(Ａ)に示すように、非熱交換動作中には、被処理側ダンパ（117）と処理側ダンパ（118）の両方が第１状態に設定される。

非熱交換動作中の熱交換ユニット（110）において、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）を通って外気用通路（121）へ流入した室外空気は、補助熱交換器（116）を通過せずに外気用接続ダクト（133）へ流入し、その後に第１ダクト継手（131）を通って外気ダクト（101）の下流側部分（101b）へ流入する。つまり、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）を流れる室外空気は、補助熱交換器（116）をバイパスして外気ダクト（101）の下流側部分（101b）へそのままの状態で流入し、その後に調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれる。

また、非熱交換動作中の熱交換ユニット（110）において、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）を通って内気用通路（122）へ流入した室内空気は、補助熱交換器（116）を通過せずに内気用接続ダクト（134）へ流入し、その後に第２ダクト継手（132）を通って吸込ダクト（106）の下流側部分（106b）へ流入する。つまり、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）を流れる室内空気は、補助熱交換器（116）をバイパスして吸込ダクト（106）の下流側部分（106b）へそのままの状態で流入し、その後に室内ユニット（22a〜22d）へ吸い込まれる。

次に、熱交換ユニット（110）の熱交換動作について説明する。図５(Ｂ)に示すように、非熱交換動作中には、被処理側ダンパ（117）と処理側ダンパ（118）の両方が第２状態に設定される。

熱交換動作中の熱交換ユニット（110）では、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）を流れる室外空気が被処理空気として被処理側上流通路（123）へ流入し、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）を流れる室内空気が処理用空気として処理側上流通路（125）へ流入する。被処理空気は、被処理側上流通路（123）から補助熱交換器（116）へ流入し、処理用空気は、処理側上流通路（125）から補助熱交換器（116）へ流入する。

熱交換動作中において、補助熱交換器（116）では、被処理空気と処理用空気との間で熱交換が行われる。補助熱交換器（116）から被処理側下流通路（124）へ流入した被処理空気（室外空気）は、被処理側接続ダクト（135）を通って第１ダクト継手（131）へ流入、その後に外気ダクト（101）の下流側部分（101b）を通って調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれる。一方、補助熱交換器（116）から処理側下流通路（126）へ流入した処理用空気（室内空気）は、処理側接続ダクト（136）を通って第２ダクト継手（132）へ流入、その後に吸込ダクト（106）の下流側部分（106b）を通って室内ユニット（22a〜22d）へ吸い込まれる。

〈制御システムの動作〉
制御システム（90）が熱交換ユニット（110）に対して行う制御動作について説明する。上述したように、本実施形態では、第１の調湿ユニット（52a）に設けられた調湿側コントローラ（92a）が、熱交換ユニット（110）に対する制御動作を行う。

調湿側コントローラ（92a）では、二つの切換条件が設定されている。そして、調湿側コントローラ（92a）は、第１切換条件と第２切換条件の何れか一方が成立している場合には熱交換ユニット（110）に熱交換動作を実行させ、第１切換条件と第２切換条件のどちらも成立していない場合には熱交換ユニット（110）に非熱交換動作を実行させる。

先ず、第１切換条件について説明する。この第１切換条件は、以下で述べる三つのサブ条件の全てが成立するという条件である。第１サブ条件は、空調機（20）が暖房運転を行っているという条件である。第２サブ条件は、外気処理機（50）が加湿運転を行っているという条件である。第３サブ条件は、外気温度センサ（28）の計測値が所定の低温側基準値（例えば、−５℃）以下になっているという条件である。これら三つのサブ条件が成立した場合、調湿側コントローラ（92a）は、第１切換条件が成立したと判断し、熱交換ユニット（110）に熱交換動作を実行させる。このように、調湿側コントローラ（92a）は、空調システム（10）の運転状態を示す物理量として外気温度を用い、この外気温度の実測値である外気温度センサ（28）の計測値に基づいて、第１切換条件が成立しているか否かを判定する。

ここで、空調機（20）の暖房運転中には、室内ユニット（22a〜22d）が室内熱交換器（36a〜36d）で加熱された室内空気を室内へ供給する。このため、室内の気温は室外の気温よりも高くなっており、従って、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）を流れる室内空気の温度は、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）を流れる室外空気の温度よりも高くなっている。つまり、空調機（20）の暖房運転中において、熱交換ユニット（110）へは、室外空気である被処理空気と、室外空気よりも高温の室内空気である処理用空気とが流入する。そして、熱交換動作中の熱交換ユニット（110）では、補助熱交換器（116）において被処理空気と処理用空気が熱交換を行い、被処理空気が処理用空気によって加熱される。

熱交換ユニット（110）において加熱された被処理空気（即ち、室外空気）は、調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれ、吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）のうち凝縮器として動作するものを通過する際に加湿される。凝縮器として動作する吸着熱交換器（81a,82a,…）では、熱交換ユニット（110）において加熱された室外空気が吸着剤と接触するため、室外空気を加熱せずに調湿ユニット（52a,52b）へ送り込む場合に比べ、吸着剤の温度が高くなる。このため、吸着剤から脱離する水分の量が増大し、室外空気に対する加湿量が確保される。

一方、熱交換ユニット（110）において被処理空気と熱交換した処理用空気（即ち、室内空気）は、室内ユニット（22a〜22d）へ吸い込まれ、室内熱交換器（36a〜36d）を通過する際に冷媒と熱交換することによって加熱される。室内熱交換器（36a〜36d）において加熱された室内空気は、その後に室内へ供給される。

次に、第２切換条件について説明する。この第２切換条件は、以下で述べる三つのサブ条件の全てが成立するという条件である。第１サブ条件は、空調機（20）が冷房運転を行っているという条件である。第２サブ条件は、外気処理機（50）が除湿運転を行っているという条件である。第３サブ条件は、外気温度センサ（28）の計測値が所定の高温側基準値（例えば、３５℃）以上になっているという条件である。これら三つのサブ条件が成立した場合、調湿側コントローラ（92a）は、第２切換条件が成立したと判断し、熱交換ユニット（110）に熱交換動作を実行させる。このように、調湿側コントローラ（92a）は、空調システム（10）の運転状態を示す物理量として外気温度を用い、この外気温度の実測値である外気温度センサ（28）の計測値に基づいて、第２切換条件が成立しているか否かを判定する。

ここで、空調機（20）の冷房運転中には、室内ユニット（22a〜22d）が室内熱交換器（36a〜36d）で冷却された室内空気を室内へ供給する。このため、室内の気温は室外の気温よりも低くなっており、従って、吸込ダクト（106）の上流側部分（106a）を流れる室内空気の温度は、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）を流れる室外空気の温度よりも低くなっている。つまり、空調機（20）の冷房運転中において、熱交換ユニット（110）へは、室外空気である被処理空気と、室外空気よりも低温の室内空気である処理用空気とが流入する。そして、熱交換動作中の熱交換ユニット（110）では、補助熱交換器（116）において被処理空気と処理用空気が熱交換を行い、被処理空気が処理用空気によって冷却される。

熱交換ユニット（110）において冷却された被処理空気（即ち、室外空気）は、調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれ、吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）のうち蒸発器として動作するものを通過する際に除湿される。絶対湿度が一定である場合において、湿り空気の相対湿度は、その温度が低下するのにつれて上昇する。このため、蒸発器として動作する吸着熱交換器（81a,82a,…）へ送られる室外空気は、室外空気を冷却せずに調湿ユニット（52a,52b）へ送り込む場合に比べ、その相対湿度が高くなる。また、吸着剤は、接触する空気の相対湿度が高くなるほど、空気中の水分を吸着し易くなる。このため、室外空気を熱交換ユニット（110）で冷却してから調湿ユニット（52a,52b）へ供給すると、吸着熱交換器（81a,82a,…）に吸着される水分の量が増大し、室外空気からの除湿量が確保される。

一方、熱交換ユニット（110）において被処理空気と熱交換した処理用空気（即ち、室内空気）は、室内ユニット（22a〜22d）へ吸い込まれ、室内熱交換器（36a〜36d）を通過する際に冷媒と熱交換することによって冷却される。室内熱交換器（36a〜36d）において冷却された室内空気は、その後に室内へ供給される。

−実施形態１の効果−
本実施形態の空調システム（10）において、熱交換動作中には、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が補助熱交換器（116）で処理用空気と熱交換することによって加熱される。つまり、本実施形態の熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行っている状態において、外気処理機（50）へは、加熱されて飽和水蒸気量が増加した室外空気が吸い込まれる。このため、外気処理機（50）において室外空気へ付与できる水分の量を増やすことができ、外気処理機（50）の加湿能力を充分に発揮させることが可能となる。

ここで、本実施形態の外気処理機（50）は、室外へ排出される室内空気中の水分を吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）の吸着剤に吸着させ、その後に吸着熱交換器（81a,82a,…）の吸着剤から脱離させた水分を付与することによって、室内へ供給される室外空気を加湿している。この外気処理機（50）は、吸着剤から水分を脱離させる（即ち、吸着剤を再生する）ために、吸着剤を加熱する。このように構成された外気処理機（50）において、暖房運転中の外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気の温度が非常に低いと、吸着熱交換器（81a,82a,…）に担持された吸着剤の温度を充分に上昇させることができず、吸着剤から脱離する水分の量が減少してしまう。

それに対し、本実施形態の空調システム（10）では、上記第１切換条件が成立している場合に熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行い、補助熱交換器（116）を通過する際に加熱された室外空気が外気処理機（50）へ吸い込まれる。このため、吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）を通過する室外空気の温度を予め上昇させておくことができ、吸着熱交換器（81a,82a,…）に担持された吸着剤の温度を充分に上昇させることが可能となる。従って、本実施形態によれば、室外空気の温度が低い運転状態においても、吸着剤を利用して室外空気を加湿する外気処理機（50）の加湿能力を充分に発揮させることが可能となる。

ところで、暖房運転中の外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気を加熱する手法としては、外気処理機（50）へ向かう室外空気を電気ヒータによって加熱することが考えられる。しかしながら、電気ヒータから室外空気へ付与される熱量は、理論上、電気ヒータにおいて消費される電力を上回ることは有り得ない。つまり、電気ヒータのＣＯＰ（成績係数）は、必ず１以下の値となる。このため、室外空気の予熱に電気ヒータを用いる場合は、室外空気に付与される熱量と同等以上の電力が電気ヒータにおいて消費される。

それに対し、本実施形態の熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行っている状態において、吸込ダクト（106）へ流入した室内空気は、補助熱交換器（116）において室外空気へ放熱した後に室内ユニット（22a〜22d）へ吸い込まれ、室内熱交換器（36a〜36d）で冷媒によって加熱された後に室内へ吹き出される。一般に、ビル等の建物に設けられる空調機において、暖房運転時の冷凍サイクルのＣＯＰ（成績係数）は、３〜４程度である。このため、本実施形態のように、補助熱交換器（116）において室内空気が失った熱量を、冷凍サイクルを行う空調用冷媒回路（30）の室内熱交換器（36a〜36d）において室内空気へ付与するようにすれば、暖房運転中の外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気を加熱するために消費される電力を低く抑えることができる。

また、外気温度が非常に低い運転状態では、外気処理機（50）から室内へ吹き出される空気の温度も低くなり、在室者に不快感を与えるおそれがある。それに対し、本実施形態の空調システム（10）では、外気温度が非常に低い運転状態において室外空気を熱交換ユニット（110）で加熱した後に外気処理機（50）へ吸い込ませているため、外気処理機（50）から室内へ吹き出される空気の温度が低くなり過ぎるのを回避できる。従って、本実施形態によれば、外気温度が非常に低い運転状態においても、在室者の快適性を確保することができる。

本実施形態の空調システム（10）において、熱交換動作中には、外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気が補助熱交換器（116）で処理用空気と熱交換することによって冷却される。このため、本実施形態の空調システム（10）では、外気温度が非常に高い運転状態においても、外気処理機（50）の除湿能力を充分に発揮させることができる。

その理由について説明する。本実施形態の外気処理機（50）は、室外空気中の水分を吸着熱交換器（81a,82a,81b,82b）の吸着剤に吸着させることによって、室内へ供給される室外空気を除湿している。この外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気を予め冷却すれば、吸着熱交換器（81a,82a,…）の吸着剤と接触する室外空気の相対湿度を高くすることができる。一方、上述したように、吸着剤と接触する空気の相対湿度が高いほど、空気中の水分が吸着剤に吸着され易くなる。従って、本実施形態によれば、外気温度が非常に高い運転状態においても、室外空気から吸着熱交換器（81a,82a,…）の吸着剤に吸着される水分の量を確保することができ、外気処理機（50）の除湿能力を充分に発揮させることが可能となる。

ところで、室外空気の温度が平均的な値の場合には、室外空気の加熱や冷却を行わなくても、外気処理機（50）に充分な調湿能力を発揮させることが可能である。従って、このような場合にまで被処理空気（室外空気）と処理用空気（室内空気）を補助熱交換器（116）へ導入し続けるのは、調湿ユニット（52a,52b）の給気ファン（53a,53b）や室内ユニット（22a〜22d）の室内ファン（24a〜24d）において消費される電力が嵩むため、望ましくない。

それに対し、本実施形態の熱交換ユニット（110）では、被処理空気と処理用空気を補助熱交換器（116）へ供給しない非熱交換動作が実行可能となっている。従って、本実施形態によれば、外気処理機（50）の加湿能力や除湿能力が低下する場合にだけ被処理空気の加熱や冷却を行うことができ、外気処理機（50）で充分な調湿能力が得られるにも拘わらず被処理空気の加熱や冷却を行うという無駄な運転を回避することができる。

−実施形態１の変形例１−
本実施形態の空調システム（10）では、図６に示すように、熱交換ユニット（110）が吸込ダクト（106）ではなく吹出ダクト（107）に接続されていてもよい。本変形例の熱交換ユニット（110）では、本体部（115）のケーシング（120）に吹出ダクト（107）の上流側部分（107a）が接続され、第２ダクト継手（132）に吹出ダクト（107）の下流側部分（107b）が接続される。吹出ダクト（107）の上流側部分（107a）は、ケーシング（120）内の内気用通路（122）に連通する。

本変形例の熱交換ユニット（110）には、調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれる室外空気が被処理空気として流入し、室内ユニット（22a〜22d）から吹き出された室内空気が処理用空気として流入する。空調機（20）が暖房運転を行い且つ外気処理機（50）が加湿運転を行っている状態で熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行うと、室内ユニット（22a〜22d）の室内熱交換器（36a〜36d）を通過する際に加熱された室内空気が処理用空気として補助熱交換器（116）へ導入され、室外空気である被処理空気が処理用空気によって加熱される。一方、空調機（20）が冷房運転を行い且つ外気処理機（50）が除湿運転を行っている状態で熱交換ユニット（110）が熱交換動作を行うと、室内ユニット（22a〜22d）の室内熱交換器（36a〜36d）を通過する際に冷却された室内空気が処理用空気として補助熱交換器（116）へ導入され、室外空気である被処理空気が処理用空気によって冷却される。

−実施形態１の変形例２−
本実施形態の空調システム（10）では、第２の調湿ユニット（52b）に設けられた調湿側コントローラ（92b）が、熱交換ユニット（110）に対する制御動作を行うように構成されていてもよい。また、熱交換ユニット（110）に独自のコントローラを設け、そのコントローラに熱交換ユニット（110）に対する制御動作を行わせるようにしてもよい。その場合、熱交換ユニット（110）に設けられたコントローラは、空調側コントローラ（91）や調湿側コントローラ（92a,92b）との間で通信を行い、第１切換条件と第２切換条件が成立しているか否かを判定し、その結果に基づいて被処理側ダンパ（117）及び処理側ダンパ（118）を操作するように構成される。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態の空調システム（10）は、上記実施形態１の空調システム（10）において、熱交換ユニット（110）を省略すると共に、室内ユニット（22a〜22d）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態の空調システム（10）について、上記実施形態１と異なる点を説明する。

図７に示すように、本実施形態の室内ユニット（22a〜22d）には、吸込ダクト（106）及び吹出ダクト（107）に加えて外気ダクト（101）が接続されている。図８に示すように、本実施形態の室内ユニット（22a〜22d）は、中空の直方体状に形成されたケーシング（150）を備えている。ケーシング（150）には、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）と、外気ダクト（101）の下流側部分（101b）と、吸込ダクト（106）と、吹出ダクト（107）とが接続されている。ケーシング（150）の内部空間は、外気用通路（151）と内気用通路（152）とに仕切られている。外気用通路（151）には、外気ダクト（101）の上流側部分（101a）及び下流側部分（101b）が連通している。内気用通路（152）には、吸込ダクト（106）及び吹出ダクト（107）が連通している。

本実施形態の各室内ユニット（22a〜22d）には、室内回路（35a〜35d）に加えて補助回路（140）が設けられている。補助回路（140）には、補助熱交換器（141）と、冷媒側切換機構である電磁弁（142）とが互いに直列に設けられている。補助熱交換器（141）は、空気を冷媒と熱交換させるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。補助回路（140）の電磁弁（142）側の端部は、室内回路（35a〜35d）におけるガス側端と室内熱交換器（36a〜36d）の間に接続されている。補助回路（140）の補助熱交換器（141）側の端部は、室内回路（35a〜35d）における室内熱交換器（36a〜36d）と室内膨張弁（37a〜37d）の間に接続されている。

ケーシング（150）内には、室内ファン（24a〜24d）と、室内回路（35a〜35d）と、補助回路（140）と、電磁弁（142）とが収容されている。具体的に、室内ファン（24a〜24d）と、室内熱交換器（36a〜36d）と、室内膨張弁（37a〜37d）とは、ケーシング（150）内の内気用通路（152）に配置されている。内気用通路（152）では、室内熱交換器（36a〜36d）の上流側に吸込ダクト（106）が連通し、室内熱交換器（36a〜36d）の下流側に吹出ダクト（107）が連通している。一方、補助熱交換器（141）と、電磁弁（142）とは、ケーシング（150）内の外気用通路（151）に配置されている。外気用通路（151）では、補助熱交換器（141）の上流側に外気ダクト（101）の上流側部分（101a）が連通し、補助熱交換器（141）の下流側に外気ダクト（101）の下流側部分（101b）が連通している。

−運転動作−
〈室内ユニットの動作〉
本実施形態の室内ユニット（22a〜22d）が行う動作について説明する。

冷房運転中の室内ユニット（22a〜22d）において、吸込ダクト（106）から内気用通路（152）へ流入した室内空気は、室内熱交換器（36a〜36d）を通過する際に冷媒によって冷却され、その後に吹出ダクト（107）へ送り出される。一方、暖房運転中の室内ユニット（22a〜22d）において、吸込ダクト（106）から内気用通路（152）へ流入した室内空気は、室内熱交換器（36a〜36d）を通過する際に冷媒によって加熱され、その後に吹出ダクト（107）へ送り出される。

また、本実施形態の室内ユニット（22a〜22d）は、熱交換動作と非熱交換動作を選択的に実行する。この室内ユニット（22a〜22d）は、暖房運転中と冷房運転中の何れにおいても、熱交換動作と非熱交換動作の何れか一方を実行する。

室内ユニット（22a〜22d）の非熱交換動作について、図８(Ａ)を参照しながら説明する。非熱交換動作中には、電磁弁（142）が閉鎖状態に設定される。暖房運転中に非熱交換動作が行われる場合において、室内ユニット（22a〜22d）では、同図(Ａ)に実線の矢印で示すように冷媒が流れる。一方、冷房運転中に非熱交換動作が行われる場合において、室内ユニット（22a〜22d）では、同図(Ａ)に破線の矢印で示すように冷媒が流れる。このように、非熱交換動作中の室内ユニット（22a〜22d）では、室内回路（35a〜35d）だけを冷媒が流通し、補助回路（140）では冷媒が流通しない。つまり、非熱交換動作中の室内ユニット（22a〜22d）では、室内回路（35a〜35d）へ流入した冷媒が補助熱交換器（141）をバイパスして流れる。

このため、室内熱交換器（36a〜36d）では内気用通路（152）を流れる室内空気が加熱され又は冷却される一方、補助熱交換器（141）では外気用通路（151）を流れる室内空気に対する加熱も冷却も行われない。従って、非熱交換動作中において、外気ダクト（101）を流れる室外空気は、そのままの状態で調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれる。

室内ユニット（22a〜22d）の熱交換動作について、図８(Ｂ)を参照しながら説明する。熱交換動作中には、電磁弁（142）が開放状態に設定される。熱交換動作中の室内ユニット（22a〜22d）では、室内回路（35a〜35d）と補助回路（140）の両方を冷媒が流れる。

具体的に、暖房運転中には、図８(Ｂ)に実線の矢印で示すように、ガス側連絡配管を通じて供給された高圧冷媒が室内熱交換器（36a〜36d）と補助熱交換器（141）の両方へ流入する。そして、室内熱交換器（36a〜36d）では内気用通路（152）を流れる室内空気が冷媒によって加熱され、補助熱交換器（141）では外気用通路（151）を流れる被処理空気（室外空気）が冷媒によって加熱される。

一方、冷房運転中には、図８(Ｂ)に破線の矢印で示すように、室内膨張弁（37a〜37d）を通過する際に減圧された低圧冷媒が室内熱交換器（36a〜36d）と補助熱交換器（141）の両方へ流入する。そして、室内熱交換器（36a〜36d）では内気用通路（152）を流れる室内空気が冷媒によって冷却され、補助熱交換器（141）では外気用通路（151）を流れる被処理空気（室外空気）が冷媒によって冷却される。

〈制御システムの動作〉
制御システム（90）が熱交換ユニット（110）に対して行う制御動作について説明する。本実施形態では、上記実施形態１と同様に、第１の調湿ユニット（52a）に設けられた調湿側コントローラ（92a）が、熱交換ユニット（110）に対する制御動作を行う。

調湿側コントローラ（92a）では、二つの切換条件が設定されている。そして、調湿側コントローラ（92a）は、第１切換条件と第２切換条件の何れか一方が成立している場合には室内ユニット（22a〜22d）に熱交換動作を実行させ、第１切換条件と第２切換条件のどちらも成立していない場合には室内ユニット（22a〜22d）に非熱交換動作を実行させる。第１切換条件及び第２切換条件の内容は、上記実施形態１と同じである。

具体的に、調湿側コントローラ（92a）は、第１切換条件が成立していると判断すると、室内ユニット（22a〜22d）の電磁弁（142）を開放状態に設定する。この状態において、室内ユニット（22a〜22d）へ被処理空気として流入した室外空気は、補助熱交換器（141）を通過する際に冷媒によって加熱され、その後に加湿運転中の調湿ユニット（52a,52b）へ供給される。

また、調湿側コントローラ（92a）は、第２切換条件が成立していると判断すると、室内ユニット（22a〜22d）の電磁弁（142）を開放状態に設定する。この状態において、室内ユニット（22a〜22d）へ被処理空気として流入した室外空気は、補助熱交換器（141）を通過する際に冷媒によって冷却され、その後に除湿運転中の調湿ユニット（52a,52b）へ供給される。

更に、調湿側コントローラ（92a）は、第１切換条件と第２切換条件のどちらも成立していないと判断すると、室内ユニット（22a〜22d）の電磁弁（142）を閉鎖状態に設定する。この状態において、室内ユニット（22a〜22d）へ流入した室外空気は、加熱も冷却もされずにそのままの状態で調湿ユニット（52a,52b）へ供給される。

−実施形態２の効果−
本実施形態によれば、空調機（20）の暖房運転中に加湿運転中の調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれる室外空気を加熱することができ、空調機（20）の冷房運転中に除湿運転中の調湿ユニット（52a,52b）へ吸い込まれる室外空気を冷却することができる。従って、本実施形態によれば、上記実施形態１と同様に、外気温度が非常に低い運転状態や非常に高い運転状態においても、調湿ユニット（52a,52b）の加湿能力や除湿能力を充分に発揮させることができる。また、本実施形態によれば、上位実施形態１において得られるその他の効果についても、同様に得ることができる。

《その他の実施形態》
−第１変形例−
上記各実施形態の空調システム（10）は、空調機（20）が暖房運転を行い且つ外気処理機（50）が加湿運転を行っている状態においてだけ熱交換動作を行うように構成されていてもよいし、空調機（20）が冷房運転を行い且つ外気処理機（50）が除湿運転を行っている状態においてだけ熱交換動作を行うように構成されていてもよい。

−第２変形例−
上記各実施形態の制御システム（90）では、第１切換条件の第３サブ条件と、第２切換条件の第３サブ条件とを変更してもよい。本変形例の制御システム（90）において、調湿側コントローラ（92a）は、空調システム（10）の運転状態を示す物理量として室内湿度センサ（56a）の計測値（即ち、室内空気の相対湿度の実測値）を用い、それに基づいて第３サブ条件が成立しているか否かを判定する。

本変形例の調湿側コントローラ（92a）において、第１切換条件の第３サブ条件は、“調湿ユニット（52a,52b）において得られる加湿量が、室内の潜熱負荷を処理するのに必要な加湿量である目標加湿量を下回っている”という条件に設定される。具体的に、この調湿側コントローラ（92a）は、第３サブ条件が成立しているか否かを判定するため、室内湿度センサ（56a）の計測値の時間的な変化を監視する。室内湿度センサ（56a）の計測値が目標室内湿度Ｈs（即ち、室内湿度の目標値）よりも低い値のままで上昇してこない場合や、室内湿度センサ（56a）の計測値が低下して目標室内湿度Ｈsから離れていっている場合は、調湿ユニット（52a,52b）の加湿量が目標加湿量を下回っていると推測できる。そこで、調湿側コントローラ（92a）は、このように室内湿度センサ（56a）の計測値が変化している場合に第３サブ条件が成立していると判断し、そうでない場合は第３サブ条件が成立していないと判断する。

また、本変形例の調湿側コントローラ（92a）において、第２切換条件の第３サブ条件は、“調湿ユニット（52a,52b）において得られる除湿量が、室内の潜熱負荷を処理するのに必要な除湿量である目標除湿量を下回っている”という条件に設定される。具体的に、この調湿側コントローラ（92a）は、第３サブ条件が成立しているか否かを判定するため、室内湿度センサ（56a）の計測値の時間的な変化を監視する。室内湿度センサ（56a）の計測値が目標室内湿度Ｈs（即ち、室内湿度の目標値）よりも高い値のままで低下してこない場合や、室内湿度センサ（56a）の計測値が上昇して目標室内湿度Ｈsから離れていっている場合は、調湿ユニット（52a,52b）の除湿量が目標除湿量を下回っていると推測できる。そこで、調湿側コントローラ（92a）は、このように室内湿度センサ（56a）の計測値が変化している場合に第３サブ条件が成立していると判断し、そうでない場合は第３サブ条件が成立していないと判断する。

−第３変形例−
図９に示すように、上記の各実施形態では、各調湿ユニット（52a,52b）に調湿用圧縮機（71a,71b）が一台ずつ搭載されていてもよい。図９に示す空調システム（10）では、外気処理機（50）が二台の調湿ユニット（52a,52b）だけによって構成される。各調湿ユニット（52b）の調湿用回路（80a,80b）において、調湿用圧縮機（71a,71b）は、その吐出側が四方切換弁（83a,83b）の第１のポートに接続され、その吸入側がアキュームレータ（72a,72b）を介して四方切換弁（83a,83b）の第２のポートに接続される。

−第４変形例−
図１０に示すように、上記の各実施形態では、室外ユニット（21）の室外回路（40）に設けられた圧縮機（41）が図１における調湿用圧縮機（71）を兼ねていてもよい。図１０に示す空調システム（10）では、一台の室外ユニット（21）と、四台の室内ユニット（22a〜22d）と、二台の調湿ユニット（52a,52b）とを配管で接続することによって、一つの冷媒回路（15）が形成されている。

具体的に、本変形例では、室外回路（40）の高圧側閉鎖弁（73）と低圧側閉鎖弁（74）とが接続されている。本変形例の室外回路（40）において、高圧側閉鎖弁（73）は圧縮機（41）の吐出側と四方切換弁（43）を繋ぐ配管に接続され、低圧側閉鎖弁（74）はアキュームレータ（42）と四方切換弁（43）を繋ぐ配管に接続されている。そして、実施形態１と同様に、高圧側閉鎖弁（73）には高圧側連絡配管（61）が接続され、低圧側閉鎖弁（74）には低圧側連絡配管（62）が接続される。

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、空調機と外気処理機とを備える空調システムについて有用である。

実施形態１の空調システムの概略構成を示す冷媒回路図である。 除湿運転中の状態を示す調湿ユニットの概略構成図であって、(Ａ)は第１動作中の状態を示すものであり、(Ｂ)は第２動作中の状態を示すものである。 加湿運転中の状態を示す調湿ユニットの概略構成図であって、(Ａ)は第１動作中の状態を示すものであり、(Ｂ)は第２動作中の状態を示すものである。 実施形態１の空調システムの建物における設置状態を示す概略構成図である。 実施形態１の熱交換ユニット（110）の構成を示す概略断面図であって、(Ａ)は非熱交換動作中の状態を示すものであり、(Ｂ)は熱交換動作中の状態を示すものである。 実施形態１の変形例１の空調システムの建物における設置状態を示す概略構成図である。 実施形態２の空調システムの建物における設置状態を示す概略構成図である。 実施形態２の室内ユニットの構成を示す概略断面図であって、(Ａ)は非熱交換動作中の状態を示すものであり、(Ｂ)は熱交換動作中の状態を示すものである。 その他の実施形態の第３変形例の空調システムの概略構成を示す冷媒回路図である。 その他の実施形態の第４変形例の空調システムの概略構成を示す冷媒回路図である。

符号の説明

10 空調システム
20 空調機
30 空調用冷媒回路（冷媒回路）
50 外気処理機
90 制御システム（制御手段）
110 熱交換ユニット
116 補助熱交換器
117 被処理側ダンパ（空気側切換機構）
118 処理側ダンパ （空気側切換機構）
141 補助熱交換器
142 電磁弁（冷媒側切換機構）

Claims (9)

1. 吸い込んだ室内空気を加熱した後に室内へ供給する暖房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を加湿した後に室内へ供給する加湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムであって、
   上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気と、上記空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と該空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方である処理用空気とを熱交換させるための補助熱交換器（116）を備え、
   上記空調機（20）が暖房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が加湿運転を行う状態において、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されている
   ことを特徴とする空調システム。
2. 吸い込んだ室内空気を冷却した後に室内へ供給する冷房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を除湿した後に室内へ供給する除湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムであって、
   上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気と、上記空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と該空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方である処理用空気とを熱交換させるための補助熱交換器（116）を備え、
   上記空調機（20）が冷房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が除湿運転を行う状態において、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されている
   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、
   上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）をバイパスして流通する非熱交換動作と上記熱交換動作とが相互に切り換わるように、上記被処理空気及び上記処理用空気の流通経路を変更する空気側切換機構（117,118）を備えている
   ことを特徴とする空調システム。
4. 請求項３において、
   上記空調システムの運転状態を示す物理量に基づいて所定の切換条件が成立するか否かを判定し、上記切換条件が成立していない場合には上記非熱交換動作が実行され、上記切換条件が成立している場合には上記熱交換動作が実行されるように上記空気側切換機構（117,118）を制御する制御手段（90）を備えている
   ことを特徴とする空調システム。
5. 吸い込んだ室内空気を加熱し又は冷却してから室内へ供給する空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を加湿し又は除湿してから室内へ供給する外気処理機（50）とを備える空調システムに設置される熱交換ユニットであって、
   上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気と、上記空調機（20）へ吸い込まれる室内空気と該空調機（20）から吹き出された室内空気のうちの一方である処理用空気とを熱交換させるための補助熱交換器（116）と、
   上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作と、上記被処理空気及び上記処理用空気が上記補助熱交換器（116）をバイパスして流通する非熱交換動作とが相互に切り換わるように、上記被処理空気及び上記処理用空気の流通経路を変更する空気側切換機構（117,118）とを備えている
   ことを特徴とする熱交換ユニット。
6. 冷凍サイクルを行う冷媒回路（30）が設けられていて吸い込んだ室内空気を該冷媒回路（30）の冷媒により加熱した後に室内へ供給する暖房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を加湿した後に室内へ供給する加湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムであって、
   上記空調機（20）の冷媒回路（30）には、上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気を、該冷媒回路（30）の冷媒と熱交換させるための補助熱交換器（141）が接続されており、
   上記空調機（20）が暖房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が加湿運転を行う状態において、上記被処理空気と上記冷媒回路（30）の冷媒とが上記補助熱交換器（141）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されている
   ことを特徴とする空調システム。
7. 冷凍サイクルを行う冷媒回路（30）が設けられていて吸い込んだ室内空気を該冷媒回路（30）の冷媒により冷却した後に室内へ供給する冷房運転を行う空調機（20）と、吸い込んだ室外空気を除湿した後に室内へ供給する除湿運転を行う外気処理機（50）とを備える空調システムであって、
   上記空調機（20）の冷媒回路（30）には、上記外気処理機（50）へ吸い込まれる室外空気である被処理空気を、該冷媒回路（30）の冷媒と熱交換させるための補助熱交換器（141）が接続されており、
   上記空調機（20）が冷房運転を行い且つ上記外気処理機（50）が除湿運転を行う状態において、上記被処理空気と上記冷媒回路（30）の冷媒とが上記補助熱交換器（141）へ流入して互いに熱交換する熱交換動作を実行可能に構成されている
   ことを特徴とする空調システム。
8. 請求項６又は７において、
   上記空調機（20）の冷媒回路（30）には、上記冷媒回路（30）の冷媒が上記補助熱交換器（141）をバイパスして流通する非熱交換動作と上記熱交換動作とが相互に切り換わるように、冷媒の流通経路を変更する冷媒側切換機構（142）が設けられている
   ことを特徴とする空調システム。
9. 請求項８において、
   上記空調システムの運転状態を示す物理量に基づいて所定の切換条件が成立するか否かを判定し、上記切換条件が成立していない場合には上記非熱交換動作が実行され、上記切換条件が成立している場合には上記熱交換動作が実行されるように上記冷媒側切換機構（142）を制御する制御手段（90）を備えている
   ことを特徴とする空調システム。

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