JP6047722B2

JP6047722B2 - 精密温調装置

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Publication number: JP6047722B2
Application number: JP2012151974A
Authority: JP
Inventors: 田中　孝典; 孝典田中
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: JP2014016055A

Description

本発明は、圧縮機を共通にした冷却系冷凍サイクルと加熱系冷凍サイクルを備える精密温調装置に関する。

従来、圧縮機を共通にし、この圧縮機から送られた冷媒を、分流調整部により冷媒量の比率を調整して、冷却系冷凍サイクルと加熱系冷凍サイクルのそれぞれに循環させるようにした冷却系冷凍サイクルと加熱系冷凍サイクルを備える精密温調装置は、特許文献１により開示される精密温度調整装置が知られている。

同精密温度調整装置は、温度調整対象の流体に対する加熱能力を向上できると共に、省エネルギを図ることを目的としたものであり、具体的には、圧縮機で圧縮されて加熱された高温の第１熱媒体の一部が供給される加熱手段を具備する加熱流路と、高温の第１熱媒体の残余部が供給される凝縮手段と、凝縮手段で冷却された第１熱媒体が第１膨張手段で断熱的に膨張して更に冷却されて供給される冷却手段とを具備する冷却流路とが設けられ、加熱手段と冷却手段とを通過する温度調整対象の流体を所定温度に調整するように、高温の第１熱媒体が加熱流路と冷却流路とに分配され、且つ加熱流路と冷却流路との各々を通過した第１熱媒体が合流して圧縮機に再供給される精密温度調整装置であって、圧縮機から吐出された高温の第１熱媒体の一部を加熱流路側に分配すると共に、高温の第１熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ加熱流路と冷却流路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を変更可能な分配手段と、加熱手段で熱を放出して冷却されてから第２膨張手段で断熱的に膨張されて更に冷却された第１熱媒体が、外部熱源である第２熱媒体から吸熱する吸熱手段を具備するヒートポンプ手段と、分配手段を制御し、加熱流路と冷却流路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を調整して、加熱手段と冷却手段とを通過する温度調整対象の流体を所定温度に制御する第１制御部と、圧縮機の回転数を制御する回転数制御手段が設けられ、第１制御部によって制御される高温の第１熱媒体の分配比率が、加熱手段によって温度調整対象の流体に加えられる加熱量と冷却手段によって温度調整対象の流体に加えられる冷却量とのうち、互いに打ち消し合う熱量分を少なくできる分配比率となるように、回転数制御手段を介して圧縮機の回転数を変更する第２制御部とが設けられた構成を備えている。

特開２０１０−４３８５５号公報

しかし、上述した従来の精密温度調整装置は、次のような解決すべき課題も残されていた。

即ち、圧縮機から吐出された高温の第１熱媒体の一部を、分配手段により加熱流路側に分配すると共に、高温の第１熱媒体の残余部を冷却流路側に分配し、且つ加熱流路と冷却流路とに分配される高温の第１熱媒体の分配比率を変更するため、分配比率の一方を高めれば、他方が低くなる関係となる。したがって、加熱側の分配比率を高くすれば、加熱側に最大能力を発揮させることができる反面、冷却側に対しては十分な能力を発揮させることができない。同様に、冷却側の分配比率を高くすれば、冷却側に最大能力を発揮させることができる反面、加熱側に対しては十分な能力を発揮させることができない。

ところで、温調対象となる空気に対して冷却除湿方式により除湿を行う場合、空気に対して冷却した後、冷却した空気を加熱して温度を戻す必要があるため、冷却側と加熱側の双方に、同時に十分な能力（制御能力）を発揮させる必要がある。しかし、従来の精密温度調整装置では、上述した理由により、冷却動作又は加熱動作の一方に対しては良好な精密温調制御を行うことができるが、冷却動作及び加熱動作の双方に対して同時に十分な制御が要求される除湿動作には良好に対応することができず、結局、低露点かつ広範囲での温度制御を行うには限界を生じるなど、除湿動作における的確な精密温調を実現する観点からは更なる改善の余地があった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した精密温調装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、圧縮機２を共通にし、この圧縮機２から送られた冷媒Ｋを、分流調整部３により冷媒量の比率を調整して、冷却系冷凍サイクルＣｃと加熱系冷凍サイクルＣｈのそれぞれに循環させる精密温調装置１を構成するに際して、加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出した冷媒Ｋと冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出した冷媒Ｋを合流させる中間合流部５と、この中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して、冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる中間分流調整部７と、中間合流部５により冷媒Ｋを合流させる除湿モードＭｄ，又は中間合流部５により冷媒Ｋを合流させることなく、冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出する冷媒Ｋを冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃに流入させ、かつ加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出する冷媒Ｋを加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈに流入させる非除湿モードＭｃ，Ｍｈに切換えるモード切換部１３を備えてなることを特徴とする。

この場合、好適な態様により、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈの冷媒流量を可変制御可能な除湿モードＭｄを設けることができる。また、中間分流調整部７は、中間合流部５により合流させた冷媒Ｋを流入させる単一の電子膨張弁１１と、この電子膨張弁１１から流出する冷媒Ｋに対して冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる一対の流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈとを備えて構成してもよいし、中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる一対の電子膨張弁１２ｃ，１２ｈを備えて構成してもよい。なお、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃは、送風方向Ｆｗに順次並べて配し、かつ直列接続した、少なくとも二つの蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂを備え、各蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂにおける冷媒コイル６ｗの配置パターンを変更することにより、送風方向Ｆｗの下流側に配した加熱用凝縮器４ｈに対する送風の温度分布を均一化させることができる。

このような構成を有する本発明に係る精密温調装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出した冷媒Ｋと冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出した冷媒Ｋを合流させる中間合流部５と、この中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して、冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる中間分流調整部７とを備えるため、冷却動作と加熱動作に対する十分な制御を同時に要求される除湿動作に対しても良好に対応することができる。したがって、低露点かつ広範囲での温度制御を可能にし、除湿動作における的確な精密温調を実現することができる。

（２）中間合流部５により冷媒Ｋを合流させる除湿モードＭｄ，又は中間合流部５により冷媒Ｋを合流させない非除湿モードＭｃ，Ｍｈに切換えるモード切換部１３を設けたため、一台の精密温調装置１により、除湿モードＭｄに加え、基本的な構成に基づく非除湿モード（冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ）を含む全モードを使用することができ、装置の付加価値及び多機能性の向上に寄与できるとともに、ユーザの利便性向上に寄与できる。

（３）非除湿モードＭｃ，Ｍｈにおいて、中間合流部５により冷媒Ｋを合流させることなく、冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出する冷媒Ｋを冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃに流入させ、かつ加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出する冷媒Ｋを加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈに流入させるようにしたため、特に、非除湿モード（冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ）に最適な構成にでき、冷却モードＭｃ及び加熱モードＭｈを的確かつ確実に実現することができる。

（４）好適な態様により、除湿モードＭｄでは、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈの冷媒流量を可変制御可能にしたため、目的の除湿モードＭｄを的確かつ確実に行うことができるとともに、最適な態様により実現できる。

（５）好適な態様により、中間分流調整部７を構成するに際し、中間合流部５により合流させた冷媒Ｋを流入させる単一の電子膨張弁１１と、この電子膨張弁１１から流出する冷媒Ｋに対して冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる一対の流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈとを設ければ、単一の電子膨張弁１１と一対の流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈにより実現可能なため、中間分流調整部７を構成する際の低コスト化及び実施の容易化に寄与できる。

（６）好適な態様により、中間分流調整部７を構成するに際し、中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる一対の電子膨張弁１２ｃ，１２ｈを設ければ、一対の電子膨張弁１２ｃ，１２ｈのみで実現可能なため、少ない部品点数により実施可能となり、構成の単純化及び小型化に寄与できる。

（７）好適な態様により、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃを構成するに際し、送風方向Ｆｗに順次並べて配し、かつ直列接続した、少なくとも二つの蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂを設け、各蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂにおける冷媒コイル６ｗの配置パターンを変更することにより、送風方向Ｆｗの下流側に配した加熱用凝縮器４ｈに対する送風の温度分布を均一化させるようにすれば、加熱用凝縮器４ｈに対して、温度分布を均一化させた送風を行うことができ、安定した精密温調を行うことができるとともに、全体の熱交換効率をより高めることができる。

本発明の好適実施形態に係る精密温調装置の制御系を含む全体のブロック系統図、同精密温調装置の冷媒循環系の回路図、同精密温調装置の側面視の断面内部構造図、本発明の変更実施形態に係る精密温調装置のブロック系統図、同変更実施形態に係る精密温調装置における冷却器と加熱器の概要図、本発明の他の変更実施形態に係る精密温調装置の制御系を含む全体のブロック系統図、同変更実施形態に係る精密温調装置の各モードにおける切換弁（膨張弁）の状態関係表、本発明の他の変更実施形態に係る精密温調装置のブロック系統図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る精密温調装置１の全体構成について、図１〜図３を参照して説明する。

図３は精密温調装置１の内部構造を示す。２１はキャビネットであり、上半部を空気制御処理室Ｐｕとして構成し、下半部を吸放熱処理室Ｐｄとして構成する。そして、キャビネット２１における空気制御処理室Ｐｕの前面には、空気（外気）を吸い込む吸込口２１ｕｉを設けるとともに、上面には温調空気Ａを外部に吹き出すダクト部２２を配設する。したがって、ダクト部２２の上端（下流口）は吹出口２２ｅとなる。一方、ダクト部２２の下端（上流口）２２ｉには、送風機（例示はシロッコファン）２３の吐出口２３ｅを連通接続する。さらに、空気制御処理室Ｐｕの内部には処理ダクト２４を配設し、この処理ダクト２４の上流口２４ｉを吸込口２１ｕｉに連通接続するとともに、処理ダクト２４の下流口２４ｅを送風機２３の吸入口２３ｉに連通接続する。この処理ダクト２４の内部には、上流口２４ｉ側から下流側へ、吸込口フィルタ２５，冷却用蒸発器（冷却器）６ｃ，加熱用凝縮器（加熱器）４ｈを順次配設する。なお、２３ｆは送風機２３のファン（羽根）、２３ｍは送風機２３のファンモータ、２６はダクト部２２の内部に配設したＨＥＰＡフィルタ、２７は吹出口２２ｅから吹出る空気Ａの温湿度を検出する温湿度センサ、２８は制御ボックスをそれぞれ示す。

一方、キャビネット２１における吸放熱処理室Ｐｄの前面には、空気を吸い込む吸込口２１ｄｉを設けるとともに、吸放熱処理室Ｐｄの背面には、吸い込んだ空気を排出する排出口２１ｄｅを設ける。また、吸放熱処理室Ｐｄの内部には吸放熱ダクト２９を配設し、この吸放熱ダクト２９の上流口２９ｉを吸込口２１ｄｉに連通接続するとともに、吸放熱ダクト２９の下流口２９ｅは、吸放熱処理室Ｐｄの内部に位置させることにより排出口２１ｄｅに向けて開放する。この吸放熱ダクト２９の内部には、上流口２９ｉ側から下流側へ、吸込口フィルタ３０，放熱用凝縮器（放熱器）４ｃ，吸熱用蒸発器（吸熱器）６ｈを順次配設する。さらに、吸放熱処理室Ｐｄの内部には、吸放熱ダクト２９の下流口２９ｅに臨ませた送風ファン３１を配設するとともに、圧縮機２を配設する。

他方、図１及び図２には、精密温調装置１の全体回路を示す。精密温調装置１は、大別して、圧縮機２を共通にし、この圧縮機２から送られた冷媒Ｋに対して分流調整部３により冷媒量の比率をそれぞれ調整して循環させる冷却系冷凍サイクルＣｃと加熱系冷凍サイクルＣｈを備える。そして、本発明に従って、加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出した冷媒Ｋと冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出した冷媒Ｋを合流させる中間合流部５と、この中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して、冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる中間分流調整部７とを備えて構成する。

この場合、冷却系冷凍サイクルＣｃは、図２に示すように、圧縮機２の吐出口→分流部３ｐ→調整弁（電子膨張弁）３ｃ→放熱用凝縮器（放熱器）４ｃ→中間合流部５→電子膨張弁１１→分岐部７ｐ→流量調整弁Ｖｓｃ→冷却用蒸発器（冷却器）６ｃ→合流部Ｊ→圧縮機２の吸込口の経路で冷媒Ｋが循環するとともに、加熱系冷凍サイクルＣｈは、図２に示すように、圧縮機２の吐出口→分流部３ｐ→調整弁（電子膨張弁）３ｈ→加熱用凝縮器（加熱器）４ｈ→中間合流部５→電子膨張弁１１→分岐部７ｐ→流量調整弁Ｖｓｈ→吸熱用蒸発器（吸熱器）６ｈ→合流部Ｊ→圧縮機２の吸込口の経路で冷媒Ｋが循環する。この際、「中間合流部５→電子膨張弁１１」及び「合流部Ｊ→圧縮機２」の経路は、冷却系冷凍サイクルＣｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの双方で共通に用いられる。また、単一の電子膨張弁１１，流量調整弁Ｖｓｃ及び流量調整弁Ｖｓｈにより、中間分流調整部７が構成される。

これにより、流量調整弁Ｖｓｃと流量調整弁Ｖｓｈは、電子膨張弁１１から流出する冷媒Ｋに対して冷媒量の比率をそれぞれ調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６と加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させることができる。したがって、このような中間分流調整部７を設ければ、単一の電子膨張弁１１と一対の流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈにより、中間分流調整部７を構成する際の低コスト化及び実施の容易化に寄与できる利点がある。その他、回路中、４１，４２，４３は圧力ゲージ、４４，４５は圧力スイッチ、４６，４７はチェックバルブ、４８，４９はストレーナ、５０はアキュムレータをそれぞれ示す。

さらに、精密温調装置１は、全体の制御を司る制御系を備えており、キャビネット２１の内部に設けた制御ボックス２８には、図１に示すコントローラ５１を内蔵する。コントローラ５１は、各種制御処理及び演算処理等を実行するコンピューティング機能を有するコントローラ本体５２を備え、コントローラ本体５２に内蔵するメモリ５２ｍのプログラムエリア５２ｍｐには、少なくとも精密温調装置１を運転する際における一連のシーケンス制御、特に、冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ及び除湿モードＭｄに係わる一連のシーケンス制御を実行可能な制御プログラムを格納するとともに、データエリア５２ｍｄには各種設定データ及び検出データ等を記憶する。また、コントローラ本体５２には、入力や選択等の操作を行う操作部５３を接続する。この操作部５３により、上述した冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ及び除湿モードＭｄの切換を行うことができる。さらに、コントローラ本体５２には、各種データの表示等を行う表示部５４を接続する。一方、前述した温湿度センサ２７は、コントローラ本体５２のセンサポートに接続するとともに、圧縮機２、調整弁３ｃ，３ｈ、電子膨張弁１１、流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈは、コントローラ本体５２の出力ポートにそれぞれ接続する。

次に、本実施形態に係る精密温調装置１の動作、特に、除湿モードＭｄの動作について、図１〜図３を参照して説明する。

今、ユーザが操作部５３により除湿モードＭｄを選択した場合を想定する。この場合、目標温度が設定されているため、予め設定された出力条件により分流調整部３により冷媒量の比率が調整される。即ち、設定された分流比率になるように、冷却系冷凍サイクルＣｃにおける調整弁（電子膨張弁）３ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈにおける調整弁（電子膨張弁）３ｈの開度がセットされる。

また、精密温調装置１の運転開始により圧縮機２が作動し、冷媒Ｋは、図１中、矢印方向に循環する。さらに、送風機（シロッコファン）２３と送風ファン３１が作動し、空気制御処理室Ｐｕ側では、図３に示す白抜矢印のように、空気（外気）Ａが吸込口２１ｕｉからフィルタ２５を通して処理ダクト２４内に吸い込まれる。そして、吸い込まれた空気Ａは、最初に、冷却器６ｃにより冷却されて除湿が行われる。即ち、空気Ａが冷却されることにより相対湿度が高くなり、飽和状態に達することにより水蒸気が凝縮し、この結果、水になる冷却除湿が行われる。

この後、除湿された空気Ａは、加熱器４ｈを通過するため、冷却された空気Ａに対する加熱が行われるとともに、加熱器４ｈを通過した空気Ａは、送風機（シロッコファン）２３及びダクト部２２を通って吹出口２２ｅから外部に吹き出される。この際、吹き出された空気Ａの温度は、温湿度センサ２７により検出され、コントローラ本体５２に付与される。そして、コントローラ本体５２では、検出された温度（検出温度）が、予め設定された目標温度となるように、圧縮機２を含む冷却系冷凍サイクルＣｃ及び加熱系冷凍サイクルＣｈがフィードバック制御される。一方、運転開始後、目標温度に達するまでは、各調整弁３ｃ及び３ｈも制御され、予め設定されたプログラムに従って分流比率が最適な分流比率になるように設定される。目標温度に達した後は、各調整弁３ｃ及び３ｈは固定されるとともに、冷却系冷凍サイクルＣｃ及び加熱系冷凍サイクルＣｈに対しては通常のフィードバック制御が行われる。

他方、吸放熱処理室Ｐｄでは、送風ファン３１の作動により、図３に示す白抜矢印のように、空気（外気）Ａが吸込フィルタ３０を通して吸い込まれ、吸放熱ダクト２９内に配した放熱器４ｃ及び吸熱器６ｈを通過する。そして、通過する際に、空冷により放熱器４ｃ及び吸熱器６ｈに対する冷却（放熱及び吸熱）が行われる。

一方、各冷凍サイクルＣｃ及びＣｈでは、次の動作が行われる。即ち、圧縮機２から吐出した冷媒Ｋは、上述したように、分流調整部３を構成する各調整弁３ｃ及び３ｈにより冷媒量の比率が調整され、この比率に基づく冷媒Ｋが放熱器４ｃと加熱器４ｈにそれぞれ供給される。除湿モードＭｄでは、加熱器４ｈに、冷却器６ｃにより冷却された空気Ａが供給されるため、十分な加熱能力（加熱制御能力）が要求される。したがって、この分流調整部３により、加熱器４ｈによる十分な加熱能力が発揮されるように最適な冷媒量が設定され、この結果、空気Ａに対する十分かつ的確な加熱制御が行われる。

この後、放熱器４ｃと加熱器４ｈから流出した冷媒Ｋは合流点５において一旦合流され、合流された冷媒Ｋは、中間分流調整部７に供給される。そして、この中間分流調整部７において、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにおいて最適な冷媒量の比率となるように再度調整される。即ち、除湿モードＭｄでは、空気Ａが冷却器６ｃにより冷却され、十分な除湿（冷却除湿）が行われる必要があるため、冷却器６ｃによる十分な冷却能力が発揮されるように最適な冷媒量が再設定される。具体的には、空気Ａの除湿に対する十分かつ的確な冷却制御が行われるように、電子膨張弁１１の開度及び各流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈが制御され、冷却器６ｃと吸熱器６ｈにおける冷媒量がそれぞれ設定される。この結果、空気Ａに対する十分かつ的確な冷却制御が行われる。

よって、このような本実施形態に係る精密温調装置１によれば、加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出した冷媒Ｋと冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出した冷媒Ｋを合流させる中間合流部５と、この中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して、冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる中間分流調整部７とを備えるため、冷却動作と加熱動作に対する十分な制御を同時に要求される除湿動作に対しても良好に対応することができる。したがって、低露点かつ広範囲での温度制御を可能にし、除湿動作における的確な精密温調を実現することができる。

特に、例示のように、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈの冷媒流量を可変制御可能な除湿モードＭｄを設ければ、目的の除湿モードＭｄを的確かつ確実に行うことができるとともに、最適な態様により実現できる。また、中間分流調整部７を構成するに際しては、中間合流部５により合流させた冷媒Ｋを流入させる単一の電子膨張弁１１と、この電子膨張弁１１から流出する冷媒Ｋに対して冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる一対の流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈとを設ければ、単一の電子膨張弁１１と一対の流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈにより実現可能なため、中間分流調整部７を構成する際の低コスト化及び実施の容易化に寄与できる。

以上、除湿モードＭｄの動作について説明したが、操作部５３により冷却モードＭｃ又は加熱モードＭｈを選択した場合、基本的な動作は同様に行われるが、加熱モードＭｈでは加熱能力が最大確保されるように、加熱系冷凍サイクルＣｈに対する加熱のための制御が行われ、冷却モードＭｃでは冷却能力が最大確保されるように、冷却系冷凍サイクルＣｃに対する冷却のための制御が行われる。

次に、本発明の変更実施形態に係る精密温調装置１について、図４〜図８を参照して説明する。

まず、図４及び図５に示す変更実施形態は、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃを構成するに際して、図５に示すように、少なくとも二つの蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂを設け、各蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂを、送風方向Ｆｗに順次並べて配し、かつ直列接続したものである。この場合、少なくとも二つの蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂは、冷媒コイル６ｗの配置パターンを変更するなどにより、送風方向Ｆｗの下流側に配した加熱用凝縮器４ｈに対する送風の温度分布を均一化できるように考慮する。図５に示す二つの蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂは、展開して並べた状態に示すが、実際には、一方の蒸発器ユニット６ｃａを、送風方向Ｆｗに対して直角（図示に対して９０〔℃〕角度変更）になるように、送風方向Ｆｗの上流側に配するとともに、他方の蒸発器ユニット６ｃｂを、送風方向Ｆｗに対して直角（図示に対して９０〔℃〕角度変更）になるように、蒸発器ユニット６ｃａの下流側に、当該蒸発器ユニット６ｃａに対して対面させて配する。

このように、冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃを構成するに際し、送風方向Ｆｗに順次並べて配し、かつ直列接続した、少なくとも二つの蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂを設け、各蒸発器ユニット６ｃａ，６ｃｂにおける冷媒コイル６ｗの配置パターンを変更することにより、送風方向Ｆｗの下流側に配した加熱用凝縮器４ｈに対する送風の温度分布を均一化させるようにすれば、加熱用凝縮器４ｈに対して、温度分布を均一化させた送風を行うことができ、安定した精密温調を行うことができるとともに、全体の熱交換効率をより高めることができる利点がある。なお、蒸発器ユニット６ｃａと６ｃｂの大きさ及び形状（外郭形状）は同一であってもよいし異なっていてもよい。

また、図６及び図７に示す変更実施形態は、中間合流部５により冷媒Ｋを合流させる除湿モードＭｄ，又は中間合流部５により冷媒Ｋを合流させない非除湿モードＭｃ，Ｍｈに切換えるモード切換部１３を設けたものである。このため、図６に示すように、中間分流調整部７に、開閉弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を追加して構成した。これにより、モード切換部１３を除湿モードＭｄ又は非除湿モード（冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ）にそれぞれ切換えた際に、各開閉弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と電子膨張弁１１は、図７の状態関係表に示す切換ポジションとなる。即ち、モード切換部１３を、除湿モードＭｄに切換えることにより、上述した図１〜図３に示した除湿モードＭｄの形態に切換えられるとともに、非除湿モードに切換えられることにより、前述した特許文献１に示す非除湿モード（冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ）の形態に切換えられる。

したがって、非除湿モードに切換え、中間合流部５により冷媒Ｋを合流させることなく、冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出する冷媒Ｋを冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃに流入させ、かつ加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出する冷媒Ｋを加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈに流入させるようにすれば、特に、非除湿モード（冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ）に最適な構成にできるため、冷却モードＭｃ及び加熱モードＭｈを的確かつ確実に実現することができる。このように、図６及び図７に示す変更実施形態によれば、一台の精密温調装置１により、除湿モードＭｄに加え、基本的な構成に基づく非除湿モード（冷却モードＭｃ，加熱モードＭｈ）を含む全モードを使用することができるため、装置の付加価値及び多機能性の向上に寄与できるとともに、ユーザの利便性向上に寄与できる。

さらに、図８に示す変更実施形態は、図１〜図３に示した実施形態における中間分流調整部７の構成を変更したものである。中間分流調整部７を構成するに際し、図１〜図３に示した実施形態では、中間合流部５により合流させた冷媒Ｋを流入させる単一の電子膨張弁１１と、この電子膨張弁１１から流出する冷媒Ｋに対して冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる一対の流量調整弁Ｖｓｃ，Ｖｓｈとを設けて構成したが、図８に示す変更実施形態では、中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる一対の電子膨張弁１２ｃ，１２ｈを設けて構成したものである。したがって、図８の変更実施形態によれば、一対の電子膨張弁１２ｃ，１２ｈのみで実現可能なため、少ない部品点数により実施可能となり、構成の単純化及び小型化に寄与できる利点がある。

以上、好適実施形態（変更実施形態）について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、加熱系冷凍サイクルＣｈの加熱用凝縮器４ｈから流出した冷媒Ｋと冷却系冷凍サイクルＣｃの放熱用凝縮器４ｃから流出した冷媒Ｋを合流させる中間合流部５と、この中間合流部５により合流させた冷媒Ｋに対して、冷媒量の比率を調整して冷却系冷凍サイクルＣｃの冷却用蒸発器６ｃと加熱系冷凍サイクルＣｈの吸熱用蒸発器６ｈにそれぞれ流入させる中間分流調整部７とを備えるとは、必ずしも除湿モードＭｄを意味するものではなく、冷却モードＭｃ又は加熱モードＭｈにも利用することができる。なお、本発明における空気Ａとは各種ガスも含む概念であり、より一般的には気体と同様の概念である。

本発明に係る精密温調装置は、除湿を目的とする各種の精密温調装置に利用できる。この場合、精密温調装置は、独立した単体の装置であってもよいし、他の装置（保存庫等）の一部として内蔵させる装置であってもよい。

１：精密温調装置，２：圧縮機，３：分流調整部，４ｈ：加熱用凝縮器，４ｃ：放熱用凝縮器，５：中間合流部，６ｃ：冷却用蒸発器，６ｈ：吸熱用蒸発器，６ｗ：冷媒コイル，６ｃａ：蒸発器ユニット，６ｃｂ：蒸発器ユニット，７：中間分流調整部，１１：電子膨張弁，１２ｃ：電子膨張弁，１２ｈ：電子膨張弁，１３：モード切換部，Ｋ：冷媒，Ｃｃ：冷却系冷凍サイクル，Ｃｈ：加熱系冷凍サイクル，Ｍｄ：除湿モード，Ｍｃ：非除湿モード（冷却モード），Ｍｈ：非除湿モード（加熱モード），Ｖｓｃ：流量調整弁，Ｖｓｈ：流量調整弁，Ｆｗ：送風方向

Claims

圧縮機を共通にし、この圧縮機から送られた冷媒を、分流調整部により冷媒量の比率を調整して、冷却系冷凍サイクルと加熱系冷凍サイクルのそれぞれに循環させる精密温調装置において、前記加熱系冷凍サイクルの加熱用凝縮器から流出した冷媒と前記冷却系冷凍サイクルの放熱用凝縮器から流出した冷媒を合流させる中間合流部と、この中間合流部により合流させた冷媒に対して、冷媒量の比率を調整して前記冷却系冷凍サイクルの冷却用蒸発器と前記加熱系冷凍サイクルの吸熱用蒸発器にそれぞれ流入させる中間分流調整部と、前記中間合流部により冷媒を合流させる除湿モード，又は前記中間合流部により冷媒を合流させることなく、冷却系冷凍サイクルの放熱用凝縮器から流出する冷媒を冷却系冷凍サイクルの冷却用蒸発器に流入させ、かつ加熱系冷凍サイクルの加熱用凝縮器から流出する冷媒を加熱系冷凍サイクルの吸熱用蒸発器に流入させる非除湿モードに切換えるモード切換部とを備えてなることを特徴とする精密温調装置。
前記除湿モードでは、前記冷却系冷凍サイクルの冷却用蒸発器と前記加熱系冷凍サイクルの加熱用凝縮器の冷媒流量を可変制御可能にすることを特徴とする請求項１記載の精密温調装置。
前記中間分流調整部は、前記中間合流部により合流させた冷媒を流入させる単一の電子膨張弁と、この電子膨張弁から流出する冷媒に対して冷媒量の比率を調整して前記冷却系冷凍サイクルの冷却用蒸発器と前記加熱系冷凍サイクルの吸熱用蒸発器にそれぞれ流入させる一対の流量調整弁とを備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載の精密温調装置。
前記中間分流調整部は、前記中間合流部により合流させた冷媒に対して冷媒量の比率を調整して前記冷却系冷凍サイクルの冷却用蒸発器と前記加熱系冷凍サイクルの吸熱用蒸発器にそれぞれ流入させる一対の電子膨張弁を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の精密温調装置。
前記冷却系冷凍サイクルの冷却用蒸発器は、送風方向に順次並べて配し、かつ直列接続した、少なくとも二つの蒸発器ユニットを備え、各蒸発器ユニットにおける冷媒コイルの配置パターンを変更することにより、送風方向の下流側に配した加熱用凝縮器に対する送風の温度分布を均一化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の精密温調装置。