WO2013008570A1 - 調湿装置 - Google Patents

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WO2013008570A1
WO2013008570A1 PCT/JP2012/064887 JP2012064887W WO2013008570A1 WO 2013008570 A1 WO2013008570 A1 WO 2013008570A1 JP 2012064887 W JP2012064887 W JP 2012064887W WO 2013008570 A1 WO2013008570 A1 WO 2013008570A1
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heat exchanger
air
temperature
humidity control
control device
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PCT/JP2012/064887
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隆 高橋
徹 藤本
岳人 酒井
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ダイキン工業 株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a humidity control apparatus including two heat exchangers carrying an adsorbent.
  • the humidity control apparatus described in Patent Document 1 includes two heat exchangers. Each heat exchanger is attached with an adsorbent that performs an adsorption operation for absorbing water at a predetermined temperature or less and releases water when the temperature exceeds the predetermined temperature.
  • outdoor air passes through one heat exchanger and flows into the room, and indoor air passes through the other heat exchanger and is discharged outside the room. Since each heat exchanger becomes a predetermined temperature or lower when acting as an evaporator, it performs an adsorption operation and exhibits a dehumidifying function. Moreover, since each heat exchanger becomes more than a predetermined temperature when acting as a condenser, it regenerates and exhibits a humidifying function.
  • outdoor air is passed through a heat exchanger that acts as a condenser and then supplied to the room.
  • outdoor air is passed through a heat exchanger acting as an evaporator and then supplied to the room.
  • the fan when starting the humidity control device, the fan is driven to measure the temperature of the outdoor air and the temperature of the room air, and the outdoor air and the room air are caused to flow into the humidity control device.
  • the amount of refrigerant that liquefies the evaporated refrigerant in the evaporator increases.
  • the compressor When the compressor is started under such circumstances, the amount of liquid refrigerant sucked into the compressor becomes excessive, and it becomes difficult to completely separate the gas and the liquid with an accumulator. As a result, the liquid refrigerant may return to the compressor. For this reason, it is necessary to suppress the return of the liquid refrigerant that occurs when the humidity control device is started.
  • An object of the present invention is to provide a humidity control apparatus that can suppress the return of the liquid refrigerant that occurs when the humidity control apparatus is started.
  • a ventilation switching device (20) that exchanges with each other, with one of the first heat exchanger (11) and the second heat exchanger (12) serving as a condenser and functioning as a humidifier by an adsorbent regeneration operation, Adjusting the function of both heat exchangers by changing the refrigerant flow in the refrigerant circuit (10) by changing the refrigerant flow in the refrigerant circuit (10) by changing the refrigerant flow in the refrigerant circuit (10) by using the other as the evaporator and the adsorption operation of the adsorbent.
  • a wet device (1) is provided.
  • the humidity control device (1) compares the temperature of the outdoor air and the temperature of the room air to determine which air temperature is higher, and when the humidity control device (1) starts, Of these, the air having the higher temperature is circulated through the heat exchanger acting as an evaporator of the first heat exchanger (11) and the second heat exchanger (12), and the air having the lower temperature is supplied to the first heat exchanger (11). It distribute
  • the outdoor air and the indoor air flowing into the humidity control device (1) are led to the evaporator with high temperature, whereby the evaporator is excessively cooled and the refrigerant is excessive in the evaporator. Liquefaction can be suppressed. Thereby, it can suppress that a liquid refrigerant returns to a compressor (13).
  • the humidity control apparatus (1) when the humidity control apparatus (1) is stopped at least at the time of the humidification operation and the time of the dehumidification operation, it is preferable that the refrigerant path provided with the electronic expansion valve (14) is brought into a communication state. .
  • the refrigerant path provided with the electronic expansion valve (14) is attached to the electronic expansion valve (14) among the refrigerant paths connecting the first heat exchanger (11) and the second heat exchanger (12). This is the refrigerant path.
  • the humidity control apparatus (1) stops operating, the high-pressure side refrigerant flows to the low-pressure side due to the pressure equalizing action in the refrigerant circuit.
  • the opening of the electronic expansion valve (14) is closed and the refrigerant path is closed during the shutdown period of the humidity control device (1), the amount of refrigerant flowing through the electronic expansion valve decreases, while the compression The amount of refrigerant moving through the machine increases.
  • the lubricating oil in the compressor moves to the evaporator together with the refrigerant, and the lubricating oil in the compressor decreases.
  • the humidity control device (1) stops operating at least during the humidifying operation and the dehumidifying operation, the refrigerant path provided with the electronic expansion valve (14) is brought into a communication state. For this reason, the refrigerant
  • the humidity control apparatus (1) includes a first temperature sensor (31) for detecting the temperature of the indoor air, a second temperature sensor (32) for detecting the temperature of the outdoor air, and the room air.
  • a discharge fan (92) that flows into the humidity control device (1) and discharges it to the outside of the room, and a supply fan (91) that supplies outdoor air to the humidity control device (1) and supplies it into the room.
  • driving the exhaust fan (92) causes indoor air to flow in
  • driving the supply fan (91) causes outdoor air to flow
  • the temperature of the outdoor air is compared with the temperature of the indoor air. It is preferable to determine whether the temperature of the air is high.
  • the outdoor air and the indoor air are guided to the humidity control device (1).
  • one of the outdoor air and the indoor air is led to the evaporator without determining which of the outdoor air and the indoor air is high in temperature.
  • air having a high temperature is determined based on the difference between the temperature detected by the first temperature sensor (31) and the temperature detected by the second temperature sensor (32). That is, before the temperatures of the outdoor air and the indoor air are accurately measured, it is determined which air temperature is higher. For this reason, it is possible to shorten the time required to determine which of the outdoor air and the indoor air has the higher temperature. Thereby, it is suppressed that an evaporator is cooled too much.
  • the humidity control apparatus when the temperature of the outdoor air and the temperature of the indoor air are both higher than the set temperature at the start of the humidity control apparatus (1), the higher temperature of the outdoor air and the indoor air is removed from the evaporator. It is preferable not to execute the process of circulating the heat exchanger functioning as
  • the conditions for liquefying a large amount of the evaporative refrigerant present in the evaporator are rarely met. Such a phenomenon does not occur unless the temperature of the air flowing into the evaporator falls below a predetermined temperature. That is, when such a condition is not satisfied, the amount of evaporative refrigerant is small, so that the liquid refrigerant does not flow into the compressor (13) through the accumulator.
  • the temperature of the outdoor air and the temperature of the indoor air are both equal to or higher than the set temperature at the start of the humidity control device (1), the air having a higher temperature out of the outdoor air and the indoor air is supplied to the evaporator. Do not execute processing to distribute. And by such a process, air can be guide
  • a ventilation switching device (20) that exchanges with each other, with one of the first heat exchanger (11) and the second heat exchanger (12) serving as a condenser and functioning as a humidifier by an adsorbent regeneration operation, Adjusting the function of both heat exchangers by changing the refrigerant flow in the refrigerant circuit (10) by changing the refrigerant flow in the refrigerant circuit (10) by changing the refrigerant flow in the refrigerant circuit (10) by using the other as the evaporator and the adsorption operation of the adsorbent.
  • a wet device (1) is provided.
  • outdoor air flows into one of the evaporator and the condenser and indoor air flows into the other, and the temperature of the outdoor air is compared with the temperature of the indoor air. It is determined whether the temperature of the first heat exchanger (11) and the second heat exchanger (12) is changed by switching the four-way switching valve (15) when the compressor (13) is started.
  • a heat exchanger in which high air is circulating functions as an evaporator.
  • a ventilation switching device (20) that exchanges with each other, with one of the first heat exchanger (11) and the second heat exchanger (12) serving as a condenser and functioning as a humidifier by an adsorbent regeneration operation,
  • the other is an evaporator, and functions as a dehumidifier by the adsorption operation of the adsorbent, and the function of both heat exchangers is changed by changing the flow of refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) with the four-way switching valve (15).
  • a wet device (1) is provided.
  • the evaporator is not cooled by outdoor air or indoor air. That is, with this configuration, a large amount of liquid refrigerant can be suppressed when the compressor is started.
  • the present invention it is possible to provide a humidity control apparatus that can suppress the return of the liquid refrigerant that occurs when the humidity control apparatus is started.
  • the perspective view of the humidity control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
  • (A) is a perspective view which shows the 1st operation mode of a ventilation switching device
  • (b) is a perspective view which shows the 2nd operation mode of a ventilation switching device.
  • operation of a humidity control apparatus The schematic diagram explaining the humidification driving
  • surface which shows the relationship between the operation mode of a humidity control apparatus, the switching state of a four-way selector valve, and the operation mode of a ventilation switching device.
  • the flowchart which shows the procedure of humidity control.
  • (A) is a schematic diagram showing the state of the refrigerant circuit and the air flow when the outdoor air temperature is higher than the indoor air temperature, and (b) is the state of the refrigerant circuit when the outdoor air temperature is equal to or lower than the indoor air temperature.
  • the humidity control device 1 includes a refrigerant circuit 10, a ventilation switching device 20, and a control device 30.
  • the ventilation switching device 20 controls the flow of air that is circulated through the humidity control device 1, and the control device 30 controls the refrigerant circuit 10 and the ventilation switching device 20.
  • the humidity control apparatus 1 adjusts the outdoor air OA taken from outside and supplies it to the room. Moreover, the humidity control apparatus 1 exhausts the indoor air RA taken in from the room outside after adjusting the humidity.
  • the refrigerant circuit 10 includes a compressor 13, a first heat exchanger 11 that carries an adsorbent, a second heat exchanger 12 that carries an adsorbent, an electronic expansion valve 14, and a four-way switching valve 15.
  • the adsorbent absorbs water. That is, each of the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 functions as a dehumidifier when acting as an evaporator, and functions as a humidifier when acting as a condenser.
  • the electronic expansion valve 14 is provided in the first refrigerant path 17 that connects the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12.
  • the compressor 13 is provided in the second refrigerant path 18 that connects the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12.
  • the four-way switching valve 15 is provided in the middle of the second refrigerant path 18 and reverses the direction of the refrigerant flow.
  • An accumulator 16 is provided in the vicinity of the refrigerant suction port of the compressor 13.
  • the four-way switching valve 15 is switched to either the first switching state or the second switching state.
  • the discharge port of the compressor 13 is connected to the first heat exchanger 11, and the suction port of the compressor 13 is connected to the second heat exchanger 12. That is, in the first switching state, the first heat exchanger 11 acts as a condenser, and the second heat exchanger 12 acts as an evaporator.
  • the discharge port of the compressor 13 is connected to the second heat exchanger 12, and the suction port of the compressor 13 is connected to the first heat exchanger 11. That is, in the second switching state, the first heat exchanger 11 acts as an evaporator and the second heat exchanger 12 acts as a condenser.
  • the heat exchanger as an evaporator cools air and absorbs water by the adsorption operation of the adsorbent. Thereby, air is dried. That is, the heat exchanger that acts as an evaporator functions as a dehumidifier.
  • a heat exchanger as a condenser evaporates water from the adsorbent by regenerating the adsorbent by heating the adsorbent. This humidifies the air. That is, the heat exchanger that acts as a condenser functions as a humidifier.
  • the four-way switching valve 15 periodically switches between the first switching state and the second switching state. For this reason, every time the four-way switching valve 15 is switched, the functions of the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 are also switched. Specifically, after a predetermined time has elapsed since the first heat exchanger 11 acts as an evaporator and the second heat exchanger 12 begins to act as a condenser, the first heat exchanger 11 acts as a condenser and The second heat exchanger 12 begins to act as an evaporator. That is, the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 alternately act as an evaporator and a condenser, so that water absorption and discharge are repeated. Thereby, one heat exchanger operates as a humidifier while performing a regeneration operation, and the other heat exchanger operates as a dehumidifier while performing an adsorption operation.
  • the control device 30 switches the four-way switching valve 15, adjusts the opening of the electronic expansion valve 14, the frequency of power supplied to the compressor 13, and the ventilation switching device 20 based on detection values of various sensors and commands from the remote controller. To control the operation.
  • the control device 30 includes a first temperature sensor 31 that measures the temperature of the indoor air RA (room air temperature Tr), a second temperature sensor 32 that measures the temperature of the outdoor air OA (outdoor air temperature To), and the indoor air RA.
  • a first humidity sensor 33 for measuring the humidity and a second humidity sensor 34 for measuring the humidity of the outdoor air OA are connected.
  • the ventilation switching device 20 is composed of four devices.
  • the first device distributes the indoor air RA to one of the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12. Which of the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 allows the indoor air RA to flow is determined based on the detected value of the temperature sensor and the operating state of the humidity control apparatus 1.
  • the first device is referred to as indoor air switching device 21.
  • a 2nd apparatus distribute
  • the second device is referred to as an outdoor air switching device 22.
  • the third device selects one of the air emitted from the first heat exchanger 11 and the air emitted from the second heat exchanger 12, and supplies the selected air to the room as supply air SA.
  • the third device is referred to as a supply air switching device 23.
  • the fourth device selects one of the air emitted from the first heat exchanger 11 and the air emitted from the second heat exchanger 12, and discharges the selected air to the outside as exhaust air EA.
  • the fourth device is referred to as an exhaust air switching device 24.
  • the refrigerant circuit 10, the air flow switching device 20, and the control device 30 are accommodated in one housing 40.
  • the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction are respectively defined as shown in FIG.
  • the housing 40 is formed in a rectangular parallelepiped.
  • the housing 40 is divided into six rooms.
  • a front wall 41 is provided at the front end of the housing 40.
  • a first partition wall 45 parallel to the front wall 41 and a second partition wall 46 are provided behind the first partition wall 45.
  • a third partition wall 47 that partitions the space between the front wall 41 and the first partition wall 45 is provided in the housing 40.
  • a space between the front wall 41 and the first partition wall 45 is partitioned into a first front chamber 51 and a second front chamber 52 located below the first front chamber 51.
  • a fourth partition wall 48 that partitions the space between the first partition wall 45 and the second partition wall 46 is provided in the housing 40.
  • the first heat exchanger 11 is accommodated in the left room
  • the second heat exchanger 12 is accommodated in the right room.
  • a room accommodating the first heat exchanger 11 is referred to as a first heat exchange chamber 53
  • a room accommodating the second heat exchanger 12 is referred to as a second heat exchange chamber 54.
  • the electronic expansion valve 14 is installed in the first heat exchange chamber 53.
  • a rear wall 42 is provided at the rear end of the housing 40.
  • a space between the rear wall 42 and the second partition wall 46 is divided into a first rear chamber 55 and a second rear chamber 56 by a fifth partition wall 49 to an eighth partition wall 50B.
  • the fifth partition wall 49 partitions the front half (front space) of the space between the rear wall 42 and the second partition wall 46 up and down.
  • the sixth partition wall 50 partitions the rear half (rear space) of the space between the rear wall 42 and the second partition wall 46 to the left and right.
  • the seventh partition wall 50A partitions the lower half space of the front space and the left half space of the rear space.
  • the eighth partition wall 50B partitions the upper half space of the front space and the right half space of the rear space.
  • the first rear chamber 55 includes an upper half of the front space and a left half of the rear space.
  • the second rear chamber 56 includes a lower half of the front space and a right half of the rear space.
  • the front wall 41 is provided with an indoor intake port 57 for inhaling indoor air RA.
  • a first front opening / closing mechanism 71 and a second front opening / closing mechanism 72 are formed on the first partition wall 45.
  • the first front opening / closing mechanism 71 includes an opening provided in the first partition wall 45 and opening into the first heat exchange chamber 53, and a damper for opening and closing the opening.
  • the first front opening / closing mechanism 71 is switched by a damper between a state in which the opening is opened (open state) and a state in which the opening is closed (closed state).
  • the first front opening / closing mechanism 71 is in the open state, the first front chamber 51 and the first heat exchange chamber 53 communicate with each other.
  • the first front opening / closing mechanism 71 is in the closed state, the air flow between the first front chamber 51 and the first heat exchange chamber 53 is blocked.
  • the second front opening / closing mechanism 72 includes an opening provided in the first partition wall 45 and opening into the second heat exchange chamber 54, and a damper for opening and closing the opening.
  • the second front opening / closing mechanism 72 is also switched between an open state and a closed state by a damper.
  • the first front chamber 51 and the second heat exchange chamber 54 are communicated with each other.
  • the second front opening / closing mechanism 72 is in the closed state, the air flow between the first front chamber 51 and the second heat exchange chamber 54 is blocked. That is, the indoor air switching device 21 is configured by the first front chamber 51, the indoor intake port 57, the first front opening / closing mechanism 71, and the second front opening / closing mechanism 72.
  • a first temperature sensor 31 and a first humidity sensor 33 are installed in the first front chamber 51.
  • the front wall 41 is provided with an outdoor intake port 58 for inhaling outdoor air OA.
  • a third front opening / closing mechanism 73 and a fourth front opening / closing mechanism 74 are formed on the first partition wall 45 facing the second front chamber 52.
  • the third front opening / closing mechanism 73 includes an opening provided in the first partition wall 45 and opening into the first heat exchange chamber 53, and a damper for opening and closing the opening.
  • the third front opening / closing mechanism 73 is switched between an open state and a closed state by a damper.
  • the third front opening / closing mechanism 73 is in the open state, the second front chamber 52 and the first heat exchange chamber 53 are communicated.
  • the third front opening / closing mechanism 73 is in the closed state, the air flow between the second front chamber 52 and the first heat exchange chamber 53 is blocked.
  • the fourth front opening / closing mechanism 74 includes an opening provided in the first partition wall 45 and opening into the second heat exchange chamber 54, and a damper for opening and closing the opening.
  • the fourth front opening / closing mechanism 74 is switched between an open state and a closed state.
  • the fourth front opening / closing mechanism 74 is in the open state, the second front chamber 52 and the second heat exchange chamber 54 are communicated with each other.
  • the fourth front opening / closing mechanism 74 is in the closed state, the air flow between the second front chamber 52 and the second heat exchange chamber 54 is blocked. That is, the outdoor air switching device 22 is configured by the second front chamber 52, the outdoor intake port 58, the third front opening / closing mechanism 73, and the fourth front opening / closing mechanism 74.
  • a second temperature sensor 32 and a second humidity sensor 34 are installed in the second front chamber 52.
  • the left rear wall 43 of the first rear chamber 55 is provided with a supply port 59 for supplying air into the room.
  • a first rear opening / closing mechanism 81 and a second rear opening / closing mechanism 82 are formed on the second partition wall 46 facing the first rear chamber 55.
  • the first rear opening / closing mechanism 81 includes an opening provided in the second partition wall 46 and opening into the first heat exchange chamber 53, and a damper for opening and closing the opening.
  • the first rear opening / closing mechanism 81 is switched between an open state and a closed state by a damper.
  • the first rear opening / closing mechanism 81 is in the open state, the first rear chamber 55 and the first heat exchange chamber 53 communicate with each other.
  • the first rear opening / closing mechanism 81 is in the closed state, the air flow between the first rear chamber 55 and the first heat exchange chamber 53 is blocked.
  • the second rear opening / closing mechanism 82 includes an opening provided in the second partition wall 46 and opening into the second heat exchange chamber 54, and a damper for opening and closing the opening.
  • the second rear opening / closing mechanism 82 is switched between an open state and a closed state by a damper.
  • the first rear chamber 55 and the second heat exchange chamber 54 are communicated with each other.
  • the second rear opening / closing mechanism 82 is in a closed state, the air flow between the first rear chamber 55 and the second heat exchange chamber 54 is blocked. That is, the first rear chamber 55, the supply port 59, the first rear opening / closing mechanism 81, and the second rear opening / closing mechanism 82 constitute the supply air switching device 23.
  • the compressor 13, the four-way switching valve 15, and the accumulator 16 are installed in the first rear chamber 55. Further, the first rear chamber 55 is provided with a supply fan 91 for sucking the outdoor air OA into the humidity control apparatus 1 and releasing the air into the room.
  • the supply fan 91 is a sirocco fan, for example.
  • the right side wall 44 is provided with a discharge port 60 for discharging air out of the room.
  • a third rear opening / closing mechanism 83 and a fourth rear opening / closing mechanism 84 are formed on the second partition wall 46 facing the second rear chamber 56.
  • the third rear opening / closing mechanism 83 includes an opening provided in the second partition wall 46 and opening to the first heat exchange chamber 53, and a damper for opening and closing the opening.
  • the third rear opening / closing mechanism 83 is switched between an open state and a closed state by a damper.
  • the third rear opening / closing mechanism 83 is in the open state, the second rear chamber 56 and the first heat exchange chamber 53 are communicated.
  • the third rear opening / closing mechanism 83 is in the closed state, the air flow between the second rear chamber 56 and the first heat exchange chamber 53 is blocked.
  • the fourth rear opening / closing mechanism 84 includes an opening provided in the second partition wall 46 and opening into the second heat exchange chamber 54, and a damper for opening and closing the opening.
  • the fourth rear opening / closing mechanism 84 is switched between an open state and a closed state by a damper.
  • the fourth rear opening / closing mechanism 84 is in the open state, the second rear chamber 56 and the second heat exchange chamber 54 are communicated with each other.
  • the fourth rear opening / closing mechanism 84 is in the closed state, the air flow between the second rear chamber 56 and the second heat exchange chamber 54 is blocked.
  • the second rear chamber 56, the discharge port 60, the third rear opening / closing mechanism 83, and the fourth rear opening / closing mechanism 84 constitute the exhaust air switching device 24.
  • the second rear chamber 56 is provided with a discharge fan 92 for sucking the indoor air RA into the humidity control apparatus 1 and releasing the air to the outside.
  • the discharge fan 92 is made of, for example, a sirocco fan.
  • the ventilation switching device 20 changes the flow of the indoor air RA and changes the flow of the outdoor air OA.
  • the air flow switching device 20 has a first operation mode and a second operation mode. By switching between the first and second operation modes, the flow of the indoor air RA and the flow of the outdoor air OA are switched.
  • the indoor air RA flows through the first heat exchange chamber 53, and the outdoor air OA flows through the second heat exchange chamber 54.
  • the first front opening / closing mechanism 71 is opened
  • the second front opening / closing mechanism 72 is closed
  • the third rear opening / closing mechanism 83 is opened
  • the fourth rear opening / closing mechanism 84 is closed.
  • the indoor air RA flows through the first heat exchange chamber 53.
  • the third front opening / closing mechanism 73 is closed and the fourth front opening / closing mechanism 74 is opened, the first rear opening / closing mechanism 81 is closed, and the second rear opening / closing mechanism 82 is opened.
  • the outdoor air OA flows through the second heat exchange chamber 54.
  • the indoor air RA flows through the second heat exchange chamber 54 and the outdoor air OA flows through the first heat exchange chamber 53.
  • the first front opening / closing mechanism 71 is closed and the second front opening / closing mechanism 72 is opened, and the third rear opening / closing mechanism 83 is closed.
  • the fourth rear opening / closing mechanism 84 is opened.
  • the indoor air RA flows through the second heat exchange chamber 54.
  • the third front opening / closing mechanism 73 is opened and the fourth front opening / closing mechanism 74 is closed
  • the first rear opening / closing mechanism 81 is opened
  • the second rear opening / closing mechanism 82 is closed.
  • the outdoor air OA flows through the first heat exchange chamber 53.
  • the humidity control apparatus 1 performs a dehumidifying operation, a humidifying operation, and a ventilation operation.
  • the adsorbent is adsorbed by a heat exchanger that acts as an evaporator. Accordingly, the adsorbent absorbs water to dehumidify the outdoor air OA, and the dehumidified outdoor air OA is supplied indoors.
  • the adsorbent containing water is regenerated by a heat exchanger acting as a condenser. Thereby, the water contained in the adsorbent is given to the room air RA, and the room air RA to which the water is given is discharged outside the room.
  • the adsorbent is regenerated as a hygroscopic agent that absorbs water.
  • the dehumidifying operation is mainly performed in summer.
  • the adsorbent containing water is regenerated by a heat exchanger that acts as a condenser.
  • the water contained in the adsorbent is given to the outdoor air OA, and the humidified outdoor air OA is supplied indoors.
  • the adsorbent is adsorbed by a heat exchanger acting as an evaporator.
  • water is absorbed from the indoor air RA by making the adsorbent absorb the water, and the indoor air RA is discharged outside the room.
  • the water absorbed from the room air RA becomes water for humidifying the outdoor air OA.
  • Humidification operation is mainly performed in winter.
  • the ventilation operation refers to an operation in which the refrigerant circuit 10 is stopped, the outdoor air OA is supplied indoors, and the indoor air RA is discharged outside. Ventilation operation is mainly performed in spring and autumn. For example, the ventilation operation is executed when the temperature of the outdoor air OA is not less than the first set temperature TA and not more than the second set temperature TB.
  • the outdoor air OA is caused to flow into the heat exchanger that acts as an evaporator
  • the indoor air RA is caused to flow into the heat exchanger that acts as a condenser.
  • the air flow switching device with the first heat exchanger 11 as a condenser and the second heat exchanger 12 as an evaporator. 20 is set to the first operation mode.
  • the ventilation switching device 20 is set to the second operation mode with the first heat exchanger 11 as an evaporator and the second heat exchanger 12 as a condenser. That is, by switching the operation mode of the ventilation switching device 20 according to the switching operation of the four-way switching valve 15, the outdoor air OA is caused to flow into the heat exchanger acting as an evaporator.
  • the indoor air RA is caused to flow into the heat exchanger that acts as an evaporator
  • the outdoor air OA is caused to flow into the heat exchanger that acts as a condenser.
  • the air flow switching device with the first heat exchanger 11 as an evaporator and the second heat exchanger 12 as a condenser. 20 is set to the first operation mode.
  • the ventilation switching device 20 is set to the second operation mode with the first heat exchanger 11 as a condenser and the second heat exchanger 12 as an evaporator. That is, by switching the operation mode of the ventilation switching device 20 according to the switching operation of the four-way switching valve 15, the outdoor air OA is caused to flow into the heat exchanger acting as a condenser.
  • FIG. 5 shows the types of air flowing through the heat exchanger acting as an evaporator in each operation mode. That is, FIG. 5 shows the types of air flowing through the heat exchanger that acts as an evaporator when the switching state of the four-way switching valve 15 is set and the operation mode of the ventilation switching device 20 is set.
  • the humidity control process is executed based on the start command.
  • the start command is formed when the control device 30 receives an on signal output when a power switch provided in the remote controller is turned on.
  • step 100 the control device 30 executes preparatory operation control.
  • the preparatory operation control is executed before humidity control for adjusting indoor humidity.
  • the control device 30 determines whether to increase or decrease the indoor humidity.
  • step S200 the control device 30 executes humidity control.
  • humidity control humidity adjustment of the outdoor air OA is executed based on the temperature of the outdoor air OA.
  • the operation mode is the dehumidifying operation
  • the combination of the first switching state of the four-way switching valve 15 and the first operation mode of the ventilation switching device 20 and the second switching state of the four-way switching valve 15 and The combination of the second operation mode of the air flow switching device 20 is repeated.
  • the operation mode is a humidifying operation
  • the compressor 13 stops.
  • the ventilation switching device 20 is set to the first operation mode or the second operation mode.
  • the supply fan 91 and the exhaust fan 92 are driven. That is, the outdoor air OA is taken into the room without being dehumidified or humidified, and the room air RA is discharged outside without being dehumidified or humidified.
  • Humidity control is stopped based on the operation stop command.
  • the operation stop command is formed, for example, when the control device 30 receives an off signal output when the power switch of the remote controller is turned off.
  • the compressor stop control for stopping the compressor 13 is executed by the operation stop command. Specifically, the frequency of the PWM signal of the inverter circuit gradually decreases, and finally the electric motor of the compressor 13 stops.
  • the opening degree of the electronic expansion valve 14 during the operation stop period is set according to the operation mode by the operation stop command. Specifically, when the ventilation operation is performed, the opening degree of the electronic expansion valve 14 is set to the closing opening degree. When the dehumidifying operation is performed and when the humidifying operation is performed, the opening degree of the electronic expansion valve 14 is set to a stop opening degree that is larger than the closing opening degree.
  • the closing opening degree indicates an opening degree at which the refrigerant cannot move through the electronic expansion valve 14.
  • the opening degree of the electronic expansion valve 14 is set to the stop opening degree during the operation stop period of the humidity control apparatus 1
  • the first refrigerant path 17 provided with the electronic expansion valve 14 is communicated with the first heat exchanger.
  • the refrigerant can move between 11 and the second heat exchanger 12.
  • the opening of the electronic expansion valve 14 is set to the closed opening while the operation of the humidity controller 1 is stopped, and the first refrigerant path 17 is closed.
  • the refrigerant moves between the heat exchangers 11 and 12 to form a thermal equilibrium state.
  • the first refrigerant path 17 is closed, the refrigerant moves through the second refrigerant path 18 provided with the compressor 13.
  • the amount of the refrigerant dissolved in the lubricating oil in the compressor 13 increases, and the lubricating oil flows out into the refrigerant circuit 10 due to the subsequent evaporation of the refrigerant.
  • the amount of lubricating oil in the compressor 13 is reduced.
  • the opening degree of the electronic expansion valve 14 is set larger than the closing opening degree during the operation stop period.
  • One refrigerant path 17 is maintained in a communicating state.
  • step S210 the control device 30 detects the switching state of the four-way switching valve 15. Thus, the control device 30 determines whether the first heat exchanger 11 is an evaporator or a condenser when the compressor 13 is started, and whether the second heat exchanger 12 is an evaporator or a condenser. Determine.
  • step S220 the control device 30 drives the exhaust fan 92 and the supply fan 91. Thereby, the outdoor air OA and the indoor air RA are circulated in the humidity control apparatus 1. At this time, the opening degree of the electronic expansion valve 14 is maintained at the opening degree when the operation of the humidity control apparatus 1 is stopped. Further, the compressor 13 is maintained in a stopped state.
  • step S230 after a predetermined time has elapsed from the activation of the exhaust fan 92 and the supply fan 91, the first temperature sensor 31 measures the indoor air temperature Tr, and the second temperature sensor 32 measures the outdoor air temperature To. Then, the control device 30 compares the indoor air temperature Tr and the outdoor air temperature To, and determines which of the indoor air temperature Tr and the outdoor air temperature To is higher. In order to shorten the determination time, the control device 30 compares the temperatures of the indoor air temperature Tr and the outdoor air temperature To when the difference occurs between the indoor air temperature Tr and the outdoor air temperature To. Determine which temperature is higher.
  • step S240 the control device 30 controls the heat exchanger that acts as an evaporator when the compressor 13 is started based on the comparison result between the indoor air temperature Tr and the outdoor air temperature To and the switching state of the four-way switching valve 15.
  • the operation mode of the ventilation switching device 20 is set so that air having a relatively high temperature flows. The operation mode is determined using a switching table. After setting the operation mode of the ventilation switching device 20 by the switching table, relatively high-temperature air is circulated through the heat exchanger acting as an evaporator over a predetermined period. Thereafter, the process proceeds to the next step.
  • step S250 after the set time has elapsed since the humidity control device 1 was activated, the control device 30 determines whether or not the outdoor air temperature To is higher than the first set temperature TA.
  • the set time is the time required to stabilize the outdoor air temperature To. Based on this determination, control device 30 determines the operation mode.
  • the control device 30 sets the operation mode to the dehumidifying operation (step S261).
  • the control device 30 proceeds to the next step 260.
  • step S260 the control device 30 determines whether or not the outdoor air temperature To is equal to or higher than the second set temperature TB.
  • the control device 30 sets the operation mode to the ventilation operation (step S262).
  • the control device 30 sets the operation mode to the humidifying operation (step S263).
  • step S270 the control device 30 switches the operation mode of the ventilation switching device 20 based on the switching state of the four-way switching valve 15 and the set operation mode. Then, the control device 30 opens the electronic expansion valve 14 to a predetermined opening, gradually increases the frequency of the PWM signal by the inverter circuit, and increases the frequency of the PWM signal to the predetermined frequency. Thus, the compressor 13 is started.
  • the switching table is used to set the operation mode of the ventilation switching device 20 during the preparatory operation control.
  • the second heat exchanger 12 acts as an evaporator.
  • the outdoor air temperature To is higher than the indoor air temperature Tr
  • the outdoor air OA is applied to the second heat exchanger 12.
  • the operation mode in which the outdoor air OA is applied to the second heat exchanger 12 corresponds to the first operation mode. Therefore, as shown in FIG. 8, the first operation mode is assigned to the above condition.
  • the indoor air temperature Tr is equal to or higher than the outdoor air temperature To
  • the indoor air RA is applied to the second heat exchanger 12.
  • the operation mode in which the room air RA is applied to the second heat exchanger 12 corresponds to the second operation mode. For this reason, the second operation mode is assigned to the above condition.
  • the first heat exchanger 11 acts as an evaporator.
  • the outdoor air temperature To is higher than the indoor air temperature Tr
  • the outdoor air OA is applied to the first heat exchanger 11.
  • the operation mode in which the outdoor air OA is applied to the first heat exchanger 11 corresponds to the second operation mode.
  • the indoor air RA is applied to the first heat exchanger 11.
  • the operation mode in which the room air RA is applied to the first heat exchanger 11 corresponds to the first operation mode. For this reason, the first operation mode is assigned to the above condition.
  • the ventilation switching device 20 is the first The operation mode is set.
  • the outdoor air OA is applied to the second heat exchanger 12 as shown in FIG.
  • the cooling of the second heat exchanger 12 evaporator
  • the airflow switching device 20 is The operation mode is set.
  • the indoor air RA is applied to the second heat exchanger 12 as shown in FIG. Therefore, the cooling of the second heat exchanger 12 (evaporator) is small as compared with the case where the outdoor air OA having a relatively low temperature is applied to the second heat exchanger 12.
  • the outdoor air OA is applied to the first heat exchanger 11. For this reason, compared with the case where indoor air RA with comparatively low temperature is applied to the 1st heat exchanger 11, cooling of the 1st heat exchanger 11 (evaporator) is suppressed small.
  • the room air RA is applied to the first heat exchanger 11. For this reason, compared with the case where the outdoor air OA with a comparatively low temperature is applied to the 1st heat exchanger 11, cooling of the 1st heat exchanger 11 (evaporator) is suppressed small.
  • the operation mode is determined based on the outdoor air temperature To.
  • the supply fan 91 and the exhaust fan 92 are driven to accurately measure the outdoor air temperature To.
  • the outdoor air OA and the indoor air RA enter the humidity control apparatus 1.
  • the temperature of the outdoor air OA and the room air RA is high, the liquid refrigerant hardly increases.
  • the temperature of the outdoor air OA or the indoor air RA is low, particularly when the temperature is lower than the condensation temperature of the refrigerant, the refrigerant in the first heat exchanger 11 or the second heat exchanger 12 is liquefied. The amount increases.
  • the refrigerant may flow into the compressor 13 through the accumulator 16 when the compressor 13 is started. If liquid refrigerant enters the compressor 13, the lubricant evaporates after the lubricating oil and liquid refrigerant are mixed, and the lubricating oil may flow out to the refrigerant circuit 10.
  • the humidity control device 1 when the humidity control device 1 is started, air having a relatively high temperature is selectively circulated through the heat exchanger that acts as an evaporator. Thereby, it is suppressed that the liquid refrigerant in an evaporator increases.
  • control that causes air having a relatively high temperature to flow through the heat exchanger that acts as an evaporator is performed.
  • the refrigerant in the evaporator hardly liquefies in large quantities. In other words, it is rare that the lower the temperature of the refrigerant is, the closer the refrigerant is to the condensation temperature of the refrigerant. In such a case, since the amount of the refrigerant liquefied is small, the liquid refrigerant hardly flows into the compressor 13 through the accumulator 16. Therefore, the above start-up ventilation control may be executed as follows.
  • the highest temperature at which the liquid refrigerant can return to the compressor 13 is set as the set temperature TC.
  • the set temperature TC is set to room temperature (25 ° C.), for example.
  • the set temperature C is higher than the room temperature, the evaporated refrigerant hardly reliquefies. Therefore, the set temperature TC is set to room temperature (25 ° C.).
  • the humidity control apparatus 1 when the humidity control apparatus 1 is started, if the temperature of the outdoor air OA and the temperature of the room air RA are both higher than the set temperature TC, the start-up ventilation control is not executed. Thereby, even when the humidity control apparatus 1 is started, air can be guided to the heat exchanger in the same pattern as the operation mode after the preparatory operation control.
  • the control device 30 compares the outdoor air temperature To and the indoor air temperature Tr to determine which air temperature is higher, and determines the outdoor air OA and the indoor air RA.
  • the higher temperature air is circulated through the evaporator. Thereby, it can suppress that an evaporator is cooled too much and a refrigerant
  • coolant is excessively liquefied within an evaporator. Therefore, the liquid refrigerant is suppressed from returning to the compressor 13.
  • the control device 30 compares the outdoor air temperature To with the indoor air temperature Tr based on the difference between the detected temperature of the first temperature sensor 31 and the detected temperature of the second temperature sensor 32. Then, it is determined whether the temperature of any air is high. As a result, which of the outdoor air OA and the indoor air RA is higher than the case where the detected temperature value of the first temperature sensor 31 and the detected temperature value of the second temperature sensor 32 are stabilized are compared. Can be shortened.
  • the first refrigerant path 17 provided with the electronic expansion valve 14 is in communication when the humidity control apparatus 1 is stopped during the humidifying operation and the dehumidifying operation.
  • a condition when the amount of refrigerant flowing into the compressor 13 becomes excessive may be added.
  • the reason for the excessive amount of refrigerant flowing into the compressor 13 is that the difference between the refrigerant pressure in the refrigerant path including the first heat exchanger 11 and the refrigerant pressure in the refrigerant path including the second heat exchanger 12 is excessive. That is.
  • the refrigerant pressure of the refrigerant path including the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 are included.
  • the refrigerant pressure in the refrigerant path is compared.
  • the opening degree of the electronic expansion valve 14 is set to a stop opening degree, and the refrigerant path provided with the electronic expansion valve 14 is brought into a communication state.
  • the refrigerant pressure is detected by a vapor pressure sensor.
  • control air flow control at start-up
  • the four-way switching valve 15 is maintained in the switching state during the operation stop control.
  • the inflow of the refrigerant to the compressor 13 can be suppressed by the switching control of the four-way switching valve 15. Specifically, first, in the preparatory operation control, with the compressor 13 stopped, the supply fan 91 and the exhaust fan 92 are operated to cause the indoor air RA and the outdoor air OA to flow into the humidity control apparatus 1.
  • the outdoor air temperature To and the indoor air temperature Tr are measured, and the outdoor air temperature To and the indoor air temperature Tr are compared to determine which air temperature is higher.
  • the four-way switching valve 15 is operated so that the heat exchanger in which the high-temperature air circulates among the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12 acts as an evaporator. Switch.
  • control air flow control at start-up
  • air having a relatively high temperature is selectively circulated through the heat exchanger acting as an evaporator.
  • excessively cooling the heat exchanger acting as an evaporator can also be suppressed by providing the humidity control device 1 with a bypass that changes the flow of the outdoor air OA and the indoor air RA.
  • a first bypass that connects the first front chamber 51 and the second rear chamber 56 is provided.
  • the 5th opening-and-closing mechanism which opens and closes an air passage in the middle of the 1st bypass is provided.
  • a second bypass connecting the second front chamber 52 and the first rear chamber 55 is provided.
  • a sixth opening / closing mechanism for opening and closing the air passage is provided in the middle of the second bypass.
  • the first front opening / closing mechanism 71, the second front opening / closing mechanism 72, the third front opening / closing mechanism 73, and the fourth front opening / closing mechanism 74 are all closed, and the fifth opening / closing mechanism and the sixth opening / closing mechanism are opened. Open the mechanism.
  • the outdoor air OA and the indoor air RA can be prevented from flowing through the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 12.
  • the heat exchanger which acts as an evaporator is not excessively cooled, it is possible to prevent the liquid refrigerant from returning to the compressor when the compressor 13 is started.
  • the first heat exchanger 11, the second heat exchanger 12, and the air flow switching device 20 are accommodated in one housing 40, but each component may be provided separately from each other. Thereby, the humidity control apparatus 1 can be arrange
  • the ventilation switching device 20 that switches two air flows to each other by damper control is adopted, but the indoor air switching device 21 may be configured as follows. That is, the main passage for introducing the indoor air RA is branched into a first passage toward the first heat exchange chamber 53 and a second passage toward the second heat exchange chamber 54, and a valve is disposed at the branch portion. With this operation, either one of the first passage and the second passage may be communicated with the main passage.
  • the indoor intake port 57 through which the indoor air RA flows and the outdoor intake port 58 through which the outdoor air OA flows are provided in the front wall 41.
  • the arrangement of the indoor intake port 57 and the outdoor intake port 58 is not limited thereto. It is not limited.
  • the arrangement of the supply port 59 and the discharge port 60 is not limited.
  • the control for selectively circulating air having a relatively high temperature to the heat exchanger acting as an evaporator is performed.
  • the period may be changed as appropriate.
  • the start-up ventilation control may be further extended until the rotation speed of the electric motor of the compressor 13 reaches a predetermined rotation speed.

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Abstract

 調湿装置の始動時に、室外空気温度Toと室内空気温度Trとを比較し、いずれの空気の温度が高いかを判定する。通気切換装置により室外空気の流れおよび室内空気の流れを互いに換えることにより、室外空気および室内空気のうち温度の高い空気を蒸発器として作用する熱交換器に流通させる。

Description

調湿装置
 本発明は、吸着剤を担持した2つの熱交換器を含む調湿装置に関する。
 特許文献1に記載の調湿装置は、2つの熱交換器を備えている。各熱交換器には、所定温度以下で水を吸収する吸着動作を行い、所定温度を超えると水を放出して再生動作する吸着剤が取り付けられている。調湿装置では、室外空気を一方の熱交換器に通して室内に流入するとともに、室内空気を他方の熱交換器に通して室外に排出する。各熱交換器は、蒸発器として作用するとき所定温度以下となるので、吸着動作し、除湿機能を発揮する。また、各熱交換器は、凝縮器として作用するとき所定温度以上となるので、再生動作し、加湿機能を発揮する。したがって、室内を加湿するときは、室外空気を、凝縮器として作用する熱交換器に通過させてから、室内に供給する。室内を除湿するときは、室外空気を、蒸発器として作用する熱交換器に通過させてから、室内に供給する。
 ところで、調湿装置を始動するとき、室外空気の温度および室内空気の温度を測定するためにファンを駆動して、室外空気および室内空気を調湿装置に流入させる。このとき、蒸発器を通過する空気の温度が過度に低い場合、蒸発器内の蒸発冷媒が液化する冷媒量が多くなる。このような状況下で圧縮機を起動すると、圧縮機に吸入される液冷媒量が過剰となり、アキュムレータで気体と液体とを完全に分離することが難しくなる。この結果、圧縮機に液冷媒が戻ることがある。このため、調湿装置の始動時に生じる液冷媒の戻りを抑制する必要がある。
特開2010-145024号公報
 本発明の目的は、調湿装置の始動時に生じる液冷媒の戻りを抑制することができる調湿装置を提供することにある。
 上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、圧縮機(13)、吸着剤を担持した第1熱交換器(11)、吸着剤を担持した第2熱交換器(12)、電子膨張弁(14)及び四路切換弁(15)を含む冷媒回路(10)と、第1熱交換器(11)に流通させる空気と第2熱交換器(12)に流通させる空気とを互いに換える通気切換装置(20)とを備え、第1熱交換器(11)および第2熱交換器(12)の一方を凝縮器とし吸着剤の再生動作により加湿器として機能させるとともに、他方を蒸発器とし吸着剤の吸着動作により除湿器として機能させ、四路切換弁(15)により冷媒回路(10)内の冷媒の流れを変更することにより両熱交換器の機能を交替させる調湿装置(1)が提供される。調湿装置(1)では、室外空気の温度と室内空気の温度とを比較していずれの空気の温度が高いかを判定し、調湿装置(1)の始動時に、室外空気および室内空気のうち、温度の高い方の空気を、第1熱交換器(11)および第2熱交換器(12)のうち蒸発器として作用する熱交換器に流通させ、温度の低い方の空気を、第1熱交換器(11)および第2熱交換器(12)のうち凝縮器として作用する熱交換器に流通させる。
 この構成によれば、調湿装置(1)に流入される室外空気および室内空気のうち温度の高い空気を蒸発器に導くことにより、蒸発器が過度に冷却されて蒸発器内で冷媒が過剰に液化されることを抑制できる。これにより、液冷媒が圧縮機(13)に戻ることを抑制できる。
 上記の調湿装置において、少なくとも加湿運転の時期および除湿運転の時期において調湿装置(1)を運転停止するとき、電子膨張弁(14)が設けられた冷媒経路を連通状態にすることが好ましい。
 ここで、電子膨張弁(14)が設けられた冷媒経路は、第1熱交換器(11)と第2熱交換器(12)とを接続する冷媒経路のうち電子膨張弁(14)が取り付けられている冷媒経路である。調湿装置(1)が運転を停止したとき、冷媒回路内での均圧作用のため、高圧側の冷媒が低圧側へと流れる。このため、調湿装置(1)の運転停止期間中、電子膨張弁(14)の開度を閉鎖開度にして冷媒経路を閉鎖すると、電子膨張弁を通じて流動する冷媒量が少なくなる一方、圧縮機を通じて移動する冷媒量は多くなる。この結果、圧縮機内の潤滑油が冷媒とともに蒸発器へ移動し、圧縮機内の潤滑油が減少するという問題が生じる。
 この点、本発明では、少なくとも加湿運転の時期および除湿運転の時期において調湿装置(1)が運転停止するとき、電子膨張弁(14)が設けられた冷媒経路を連通状態にする。このため、調湿装置(1)の運転停止期間中、電子膨張弁(14)が設けられた通路内の冷媒を移動させることができる。これにより、圧縮機(13)に吸入される冷媒量を少なくすることができる。
 上記の調湿装置において、調湿装置(1)内に、室内空気の温度を検出する第1温度センサ(31)と、室外空気の温度を検出する第2温度センサ(32)と、室内空気を調湿装置(1)に流入し室外に排出する排出ファン(92)と、室外空気を調湿装置(1)に流入し室内に供給する供給ファン(91)とが設けられ、調湿装置(1)の始動時かつ圧縮機(13)の起動前に、排出ファン(92)を駆動することにより室内空気を流入させるとともに、供給ファン(91)を駆動することにより室外空気を流入させ、第1温度センサ(31)の検出温度と第2温度センサ(32)の検出温度との間に差が生じたことに基づいて、室外空気の温度と室内空気の温度とを比較して、いずれの空気の温度が高いか否かを判定することが好ましい。
 室外空気の温度および室内空気の温度を測定するとき、室外空気および室内空気が調湿装置(1)に導かれる。この場合、室外空気および室内空気のうち温度の高い空気がいずれであるかを判定せずに、室外空気および室内空気のいずれか一方が蒸発器に導かれる。一方、室外空気および室内空気の温度を正確に測定するには、相当の時間を要する。温度の低い空気が蒸発器に流通すると、室外空気および室内空気の各温度の測定中に、蒸発器が過度に冷却するおそれがある。
 これに対し、本発明では、第1温度センサ(31)の検出温度と第2温度センサ(32)の検出温度との間の差に基づいて温度の高い空気を判定する。すなわち、室外空気および室内空気の温度が正確に測定される前に、いずれの空気の温度が高いかを判定する。このため、室外空気および室内空気のうちいずれの空気の温度が高いかを判定するまでの時間を短くできる。これにより、蒸発器が過度に冷却されることが抑制される。
 上記の調湿装置において、調湿装置(1)の始動時に、室外空気の温度および室内空気の温度がともに設定温度よりも大きい場合、室外空気および室内空気のうち温度の高い空気を、蒸発器として機能する熱交換器に流通させる処理を実行しないことが好ましい。
 蒸発器に存在する蒸発冷媒が多量に液化する条件が成立することは少ない。このような現象は、蒸発器に流入する空気の温度が所定の温度以下にならなければ生じない。すなわち、このような条件が成立しないときは、蒸発冷媒の液化量が少ないため、液冷媒がアキュムレータを通じて圧縮機(13)に流れ込むこともない。この点、本発明では、調湿装置(1)の始動時において室外空気の温度および室内空気の温度がともに設定温度以上のときは、室外空気および室内空気のうち温度の高い空気を蒸発器に流通させる処理を実行しない。そして、このような処理により、本運転と同じパターンで、熱交換器に空気を導くことができる。
 上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、圧縮機(13)、吸着剤を担持した第1熱交換器(11)、吸着剤を担持した第2熱交換器(12)、電子膨張弁(14)及び四路切換弁(15)を含む冷媒回路(10)と、第1熱交換器(11)に流通させる空気と第2熱交換器(12)に流通させる空気とを互いに換える通気切換装置(20)とを備え、第1熱交換器(11)および第2熱交換器(12)の一方を凝縮器とし吸着剤の再生動作により加湿器として機能させるとともに、他方を蒸発器とし吸着剤の吸着動作により除湿器として機能させ、四路切換弁(15)により冷媒回路(10)内の冷媒の流れを変更することにより両熱交換器の機能を交替させる調湿装置(1)が提供される。調湿装置(1)の始動時に、蒸発器および凝縮器の一方に室外空気を流入するとともに他方に室内空気を流入し、かつ室外空気の温度と室内空気の温度とを比較していずれの空気の温度が高いかを判定し、圧縮機(13)の起動時に、四路切換弁(15)を切り換えることにより、第1熱交換器(11)および第2熱交換器(12)のうち温度の高い空気が流通している熱交換器を蒸発器として機能させる。
 この発明では、蒸発器および凝縮器の一方に室外空気を流入するとともに他方に室内空気を流入させて、室外空気および室内空気のうち温度の高い空気がいずれであるかについて判定する。次に、四路切換弁(15)の動作により、温度の高い空気が流通する熱交換器を蒸発器として機能させる。この構成により、室外空気および室内空気のいずれかが冷媒を過度に液化させる程低温であったとしても、液冷媒を凝縮器に存在させることができる。このため、圧縮機(13)の始動時に液冷媒が圧縮機(13)に流れ込むことを抑制できる。
 上記課題を解決するため、本発明の第三の態様によれば、圧縮機(13)、吸着剤を担持した第1熱交換器(11)、吸着剤を担持した第2熱交換器(12)、電子膨張弁(14)及び四路切換弁(15)を含む冷媒回路(10)と、第1熱交換器(11)に流通させる空気と第2熱交換器(12)に流通させる空気とを互いに換える通気切換装置(20)とを備え、第1熱交換器(11)および第2熱交換器(12)の一方を凝縮器とし吸着剤の再生動作により加湿器として機能させるとともに、他方を蒸発器とし吸着剤の吸着動作により除湿器として機能させ、四路切換弁(15)で冷媒回路(10)に流れる冷媒の流れを変更することにより両熱交換器の機能を交替させる調湿装置(1)が提供される。調湿装置(1)の始動時に、室外空気および室内空気を第1熱交換器(11)および第2熱交換器(12)以外の通路を通じて調湿装置(1)に流入させる。
 この発明では、調湿装置(1)に導かれる空気を熱交換器に導入しないため、室外空気または室内空気により蒸発器が冷却されることはない。すなわち、この構成により、圧縮機の始動時に液冷媒が多量に流れ込むことを抑制できる。
 本発明によれば、調湿装置の始動時に生じる液冷媒戻りを抑制することができる調湿装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る調湿装置の斜視図。 (a)は通気切換装置の第1動作モードを示す斜視図、(b)は通気切換装置の第2動作モードを示す斜視図。 調湿装置の除湿運転を説明する模式図。 調湿装置の加湿運転を説明する模式図。 調湿装置の運転モードと四路切換弁の切換状態と通気切換装置の動作モードとの関係を示す表。 調湿制御の手順を示すフローチャート。 準備運転制御の手順を示すフローチャート。 準備運転制御時において通気切換装置の動作モードを設定するために用いられる切換表。 (a)は室外空気温度が室内空気温度よりも高いときの冷媒回路の状態および空気の流れを示す模式図、(b)は室外空気温度が室内空気温度以下であるときの冷媒回路の状態および空気の流れを示す模式図。
 以下、本発明の一実施形態に係る調湿装置について図面を参照して説明する。
 図1及び図3に示すように、調湿装置1は、冷媒回路10、通気切換装置20、制御装置30を備えている。通気切換装置20は、調湿装置1に流通させる空気の流れを制御し、制御装置30は、冷媒回路10および通気切換装置20を制御する。調湿装置1は、室外から取り入れた室外空気OAを調湿した後、室内に供給する。また、調湿装置1は、室内から取り入れた室内空気RAを調湿した後、室外に排出する。
 冷媒回路10は、圧縮機13、吸着剤を担持する第1熱交換器11、吸着剤を担持する第2熱交換器12、電子膨張弁14、四路切換弁15を備えている。吸着剤は水を吸収する。すなわち、第1熱交換器11および第2熱交換器12のそれぞれは、蒸発器として作用するときは除湿器として機能し、凝縮器として作用するときは加湿器として機能する。
 電子膨張弁14は、第1熱交換器11と第2熱交換器12とを接続する第1冷媒経路17に設けられている。圧縮機13は、第1熱交換器11と第2熱交換器12とを接続する第2冷媒経路18に設けられている。四路切換弁15は、第2冷媒経路18の途中に設けられ、冷媒の流れの方向を反転させる。圧縮機13の冷媒の吸込口付近には、アキュムレータ16が設けられている。
 四路切換弁15は、第1切換状態及び第2切換状態のいずれかに切り換えられる。第1切換状態では、圧縮機13の吐出口が第1熱交換器11に接続され、かつ圧縮機13の吸込口が第2熱交換器12に接続される。すなわち、第1切換状態では、第1熱交換器11が凝縮器として作用するとともに、第2熱交換器12が蒸発器として作用する。第2切換状態では、圧縮機13の吐出口が第2熱交換器12に接続され、かつ圧縮機13の吸込口が第1熱交換器11に接続される。すなわち、第2切換状態では、第1熱交換器11が蒸発器として作用するとともに、第2熱交換器12が凝縮器として作用する。
 蒸発器としての熱交換器は、空気を冷却するとともに、吸着剤の吸着動作により水を吸収する。これにより、空気を乾燥する。すなわち、蒸発器として作用する熱交換器は、除湿器として機能する。凝縮器としての熱交換器は、吸着剤を加熱することにより、吸着剤の再生動作により吸着剤から水を蒸発させる。これにより、空気を加湿する。すなわち、凝縮器として作用する熱交換器は、加湿器として機能する。
 四路切換弁15は、周期的に第1切換状態と第2切換状態との間で切り換わる。このため、四路切換弁15が切り換わる度に、第1熱交換器11および第2熱交換器12の機能も切り換えられる。具体的には、第1熱交換器11が蒸発器として作用しかつ第2熱交換器12が凝縮器として作用し始めてから所定時間経過後、第1熱交換器11が凝縮器として作用しかつ第2熱交換器12が蒸発器として作用し始める。すなわち、第1熱交換器11および第2熱交換器12が蒸発器および凝縮器として交互に作用することにより、水の吸収および排出が繰り返される。これにより、一方の熱交換器が再生動作しながら加湿器として動作し、他方の熱交換器が吸着動作しながら除湿器として動作する。
 制御装置30は、各種センサの検出値およびリモートコントローラによる指令に基づいて、四路切換弁15の切換、電子膨張弁14の開度調整、圧縮機13に供給する電力の周波数、通気切換装置20の動作を制御する。制御装置30には、室内空気RAの温度(室内空気温度Tr)を測定する第1温度センサ31、室外空気OAの温度(室外空気温度To)を測定する第2温度センサ32、室内空気RAの湿度を測定する第1湿度センサ33、および室外空気OAの湿度を測定する第2湿度センサ34が接続されている。
 通気切換装置20は、4つの装置から構成されている。第1の装置は、室内空気RAを第1熱交換器11および第2熱交換器12のうちの一方に流通させる。第1熱交換器11および第2熱交換器12のうちいずれに室内空気RAを流通させるかは、温度センサの検出値および調湿装置1の運転状態に基づいて決定される。第1の装置を、室内空気切換装置21と称す。第2の装置は、第1熱交換器11および第2熱交換器12のうち室内空気RAが流通していない熱交換器に対して室外空気OAを流通させる。第2の装置を、室外空気切換装置22と称す。第3の装置は、第1熱交換器11から出される空気および第2熱交換器12から出される空気のうち一方を選択し、選択した空気を供給空気SAとして室内に供給する。第3の装置を、供給空気切換装置23と称す。第4の装置は、第1熱交換器11から出される空気および第2熱交換器12から出される空気のうち一方を選択し、選択した空気を排出空気EAとして室外に排出する。第4の装置を、排出空気切換装置24と称す。
 冷媒回路10、通気切換装置20及び制御装置30は、1つの筐体40内に収容されている。以下、前後方向、左右方向、上下方向をそれぞれ、図1に示すように定義して、これら構成要素の配置関係について説明する。
 筐体40は、直方体に形成されている。筐体40内は、6つの部屋に区画されている。筐体40の前端には、前面壁41が設けられている。筐体40内には、前面壁41と平行な第1仕切壁45と、第1仕切壁45の後方に第2仕切壁46とが設けられている。また、筐体40内には、前面壁41と第1仕切壁45との間の空間を仕切る第3仕切壁47が設けられている。前面壁41と第1仕切壁45との間の空間は、第1前室51と、第1前室51の下方に位置する第2前室52とに仕切られている。
 筐体40内には、第1仕切壁45と第2仕切壁46との間の空間を仕切る第4仕切壁48が設けられている。第4仕切壁48により仕切られた2つの部屋のうち、左側の部屋には、第1熱交換器11が収容され、右側の部屋には、第2熱交換器12が収容されている。第1熱交換器11を収容する部屋を第1熱交換室53と称し、第2熱交換器12を収容する部屋を第2熱交換室54と称す。電子膨張弁14は、第1熱交換室53に設置されている。
 筐体40の後端には、後面壁42が設けられている。後面壁42と第2仕切壁46との間の空間は、第5仕切壁49~第8仕切壁50Bにより、第1後室55と第2後室56に区画されている。第5仕切壁49は、後面壁42と第2仕切壁46との間の空間の前半分(前方空間)を上下に区画する。第6仕切壁50は、後面壁42と第2仕切壁46との間の空間の後半分(後方空間)を左右に区画する。第7仕切壁50Aは、前方空間の下半分の空間と後方空間の左半分の空間を仕切る。第8仕切壁50Bは、前方空間の上半分の空間と後方空間の右半分の空間を仕切る。第1後室55は、前方空間の上半分および後方空間の左半分により構成されている。第2後室56は、前方空間の下半分および後方空間の右半分により構成されている。前面壁41には、室内空気RAを吸入するための室内吸気口57が設けられている。第1仕切壁45には、第1前方開閉機構71と第2前方開閉機構72が形成されている。
 第1前方開閉機構71は、第1仕切壁45に設けられかつ第1熱交換室53に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第1前方開閉機構71は、ダンパにより、開口部を開いた状態(開状態)と、開口部を閉じた状態(閉状態)とに切り換えられる。第1前方開閉機構71が開状態のとき、第1前室51と第1熱交換室53とが連通される。第1前方開閉機構71が閉状態のとき、第1前室51と第1熱交換室53との間の空気の流通が遮断される。
 第2前方開閉機構72は、第1仕切壁45に設けられかつ第2熱交換室54に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第2前方開閉機構72も、ダンパにより、開状態と閉状態とに切り換えられる。第2前方開閉機構72が開状態のとき、第1前室51と第2熱交換室54とが連通される。第2前方開閉機構72が閉状態のとき、第1前室51と第2熱交換室54との間の空気の流通が遮断される。すなわち、第1前室51、室内吸気口57、第1前方開閉機構71、および第2前方開閉機構72により、室内空気切換装置21が構成されている。第1前室51には、第1温度センサ31および第1湿度センサ33が設置されている。
 前面壁41には、室外空気OAを吸入するための室外吸気口58が設けられている。第2前室52に面する第1仕切壁45には、第3前方開閉機構73と第4前方開閉機構74が形成されている。
 第3前方開閉機構73は、第1仕切壁45に設けられかつ第1熱交換室53に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第3前方開閉機構73は、ダンパにより、開状態と閉状態とに切り換えられる。第3前方開閉機構73が開状態のとき、第2前室52と第1熱交換室53とが連通される。第3前方開閉機構73が閉状態のとき、第2前室52と第1熱交換室53との間の空気の流通が遮断される。
 第4前方開閉機構74は、第1仕切壁45に設けられかつ第2熱交換室54に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第4前方開閉機構74は、開状態と閉状態とに切り換えられる。第4前方開閉機構74が開状態のとき、第2前室52と第2熱交換室54とが連通される。第4前方開閉機構74が閉状態のとき、第2前室52と第2熱交換室54との間の空気の流通が遮断される。すなわち、第2前室52、室外吸気口58、第3前方開閉機構73、および第4前方開閉機構74により、室外空気切換装置22が構成されている。第2前室52には、第2温度センサ32および第2湿度センサ34が設置されている。
 第1後室55の左側壁43には、空気を室内に供給するための供給口59が設けられている。第1後室55に面する第2仕切壁46には、第1後方開閉機構81と第2後方開閉機構82が形成されている。
 第1後方開閉機構81は、第2仕切壁46に設けられかつ第1熱交換室53に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第1後方開閉機構81は、ダンパにより、開状態と閉状態とに切り換えられる。第1後方開閉機構81が開状態のとき、第1後室55と第1熱交換室53とが連通される。第1後方開閉機構81が閉状態のとき、第1後室55と第1熱交換室53との間の空気の流通が遮断される。
 第2後方開閉機構82は、第2仕切壁46に設けられかつ第2熱交換室54に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第2後方開閉機構82は、ダンパにより、開状態と閉状態とに切り換えられる。第2後方開閉機構82が開状態のとき、第1後室55と第2熱交換室54とが連通される。第2後方開閉機構82が閉状態のとき、第1後室55と第2熱交換室54との間の空気の流通が遮断される。すなわち、第1後室55、供給口59、第1後方開閉機構81、および第2後方開閉機構82により、供給空気切換装置23が構成されている。
 第1後室55には、圧縮機13、四路切換弁15、アキュムレータ16が設置されている。また、第1後室55には、調湿装置1内に室外空気OAを吸引しかつ室内にその空気を放出するための供給ファン91が設けられている。供給ファン91は、例えば、シロッコファンからなる。
 右側壁44には、空気を室外に排出するための排出口60が設けられている。第2後室56に面する第2仕切壁46には、第3後方開閉機構83と第4後方開閉機構84が形成されている。
 第3後方開閉機構83は、第2仕切壁46に設けられかつ第1熱交換室53に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第3後方開閉機構83は、ダンパにより、開状態と閉状態とに切り換えられる。第3後方開閉機構83が開状態のとき、第2後室56と第1熱交換室53とが連通される。第3後方開閉機構83が閉状態のとき、第2後室56と第1熱交換室53との間の空気の流通が遮断される。
 第4後方開閉機構84は、第2仕切壁46に設けられかつ第2熱交換室54に開口する開口部と、開口部を開閉するダンパとからなる。第4後方開閉機構84は、ダンパにより、開状態と閉状態とに切り換えられる。第4後方開閉機構84が開状態のとき、第2後室56と第2熱交換室54とが連通される。第4後方開閉機構84が閉状態のとき、第2後室56と第2熱交換室54との間の空気の流通が遮断される。
 すなわち、第2後室56、排出口60、第3後方開閉機構83、および第4後方開閉機構84により、排出空気切換装置24が構成されている。第2後室56には、調湿装置1に室内空気RAを吸引しかつその空気を室外に放出するための排出ファン92が設けられている。排出ファン92は、例えば、シロッコファンからなる。
 次に、通気切換装置20の動作モードについて図2(a)及び図2(b)を参照して説明する。
 通気切換装置20は、室内空気RAの流れを換えるとともに、室外空気OAの流れを換える。通気切換装置20は、第1動作モードと、第2動作モードとを有している。第1及び第2動作モードを切り換えることにより、室内空気RAの流れと室外空気OAの流れとが切り換えられる。
 第1動作モードでは、室内空気RAが第1熱交換室53を流通するとともに、室外空気OAが第2熱交換室54を流通する。具体的には、図2(a)に示すように、第1前方開閉機構71を開状態としかつ第2前方開閉機構72を閉状態とするとともに、第3後方開閉機構83を開状態としかつ第4後方開閉機構84を閉状態とする。これにより、室内空気RAが第1熱交換室53を流通する。また、第3前方開閉機構73を閉状態としかつ第4前方開閉機構74を開状態とするとともに、第1後方開閉機構81を閉状態としかつ第2後方開閉機構82を開状態とする。これにより、室外空気OAが第2熱交換室54を流通する。
 第2動作モードでは、室内空気RAが第2熱交換室54を流通するとともに、室外空気OAが第1熱交換室53を流通する。具体的には、図2(b)に示すように、第1前方開閉機構71を閉状態としかつ第2前方開閉機構72を開状態とするとともに、第3後方開閉機構83を閉状態としかつ第4後方開閉機構84を開状態とする。これにより、室内空気RAが第2熱交換室54を流通する。また、第3前方開閉機構73を開状態としかつ第4前方開閉機構74を閉状態とするとともに、第1後方開閉機構81を開状態としかつ第2後方開閉機構82を閉状態とする。これにより、室外空気OAが第1熱交換室53を流通する。
 次に、調湿装置1の運転モードについて説明する。
 調湿装置1は、除湿運転と、加湿運転と、換気運転とを行う。
 除湿運転では、蒸発器として作用する熱交換器で、吸着剤の吸着動作を行う。これにより、吸着剤に水を吸収させて室外空気OAを除湿し、除湿された室外空気OAを室内に供給する。また、凝縮器として作用する熱交換器で、水を含む吸着剤の再生動作を行う。これにより、吸着剤に含まれる水を室内空気RAに付与し、水が付与された室内空気RAを室外に排出する。こうして、水を吸収する吸湿剤として吸着剤が再生される。除湿運転は、主に、夏期に実行される。
 加湿運転では、凝縮器として作用する熱交換器で、水を含む吸着剤の再生動作が行われる。これにより、吸着剤に含まれる水を室外空気OAに付与し、加湿された室外空気OAを室内に供給する。また、蒸発器として作用する熱交換器で、吸着剤の吸着動作を行う。これにより、吸着剤に水を吸収させることにより室内空気RAから水を吸収し、室内空気RAを室外に排出する。室内空気RAから吸収した水が、室外空気OAを加湿するための水となる。加湿運転は、主に、冬期に実行される。
 換気運転は、冷媒回路10を停止して、室外空気OAを室内に供給し、室内空気RAを室外に排出する運転をいう。換気運転は、主に、春期および秋期に実行される。例えば、室外空気OAの温度が第1設定温度TA以上第2設定温度TB以下のときに、換気運転が実行される。
 次に、除湿運転時の冷媒回路10の動作について図3を参照して説明する。
 除湿運転のとき、蒸発器として作用する熱交換器に室外空気OAを流入させるとともに、凝縮器として作用する熱交換器に室内空気RAを流入させる。具体的には、図3に示すように、四路切換弁15の第1切換状態のとき、第1熱交換器11を凝縮器としかつ第2熱交換器12を蒸発器として、通気切換装置20を第1動作モードにする。一方、四路切換弁15の第2切換状態のとき、第1熱交換器11を蒸発器としかつ第2熱交換器12を凝縮器として、通気切換装置20を第2動作モードにする。すなわち、四路切換弁15の切換動作に応じて通気切換装置20の動作モードを切り換えることで、蒸発器として作用する熱交換器に室外空気OAを流入させる。
 次に、加湿運転時の冷媒回路10の動作について図4を参照して説明する。
 加湿運転のとき、蒸発器として作用する熱交換器に室内空気RAを流入させるとともに、凝縮器として作用する熱交換器に室外空気OAを流入させる。具体的には、図4に示すように、四路切換弁15が第2切換状態のとき、第1熱交換器11を蒸発器としかつ第2熱交換器12を凝縮器として、通気切換装置20を第1動作モードにする。一方、四路切換弁15が第1切換状態のとき、第1熱交換器11を凝縮器としかつ第2熱交換器12を蒸発器として、通気切換装置20を第2動作モードにする。すなわち、四路切換弁15の切換動作に応じて通気切換装置20の動作モードを切り換えることで、凝縮器として作用する熱交換器に室外空気OAを流入させる。
 次に、調湿装置1の各運転モードと四路切換弁15の切換状態と通気切換装置20との関係について図5を参照して説明する。
 図5は、各運転モードにおいて、蒸発器として作用する熱交換器に流通する空気の種類を示す。すなわち、図5は、四路切換弁15の切換状態が設定されかつ通気切換装置20の動作モードが設定されるとき、蒸発器として作用する熱交換器に流通する空気の種類を示す。
 次に、調湿制御の手順について図6を参照して説明する。
 図6に示すように、調湿装置1が運転停止状態にあるとき、調湿処理は、始動命令に基づいて実行される。始動命令は、リモートコントローラに設けられた電源スイッチがオンされて出力されるオン信号が制御装置30に受信されることにより形成される。
 まず、ステップ100において、制御装置30は、準備運転制御を実行する。準備運転制御は、室内の湿度を調整する調湿制御の前に実行される。制御装置30は、室内の湿度を高くするか、低くするかについて判定する。次に、ステップS200において、制御装置30は、調湿制御を実行する。調湿制御では、室外空気OAの温度に基づいて、室外空気OAの調湿が実行される。
 図5に示すように、運転モードが除湿運転のとき、四路切換弁15の第1切換状態かつ通気切換装置20の第1動作モードの組合せと、四路切換弁15の第2切換状態かつ通気切換装置20の第2動作モードの組合せとを繰り返す。運転モードが加湿運転のとき、四路切換弁15の第1切換状態かつ通気切換装置20の第2動作モードの組合せと、四路切換弁15の第2切換状態かつ通気切換装置20の第1動作モードの組合せとを繰り返す。運転モードが換気運転のとき、圧縮機13が停止する。通気切換装置20は、第1動作モードまたは第2動作モードに設定される。そして、供給ファン91および排出ファン92が駆動される。すなわち、室外空気OAが除湿または加湿されずに室内に取り入れられ、室内空気RAが除湿または加湿されずに室外に排出される。
 調湿制御は、運転停止命令に基づいて停止する。運転停止命令は、例えば、リモートコントローラの電源スイッチがオフされて出力されるオフ信号が制御装置30に受信されることにより形成される。運転停止命令により、圧縮機13を停止させる圧縮機停止制御が実行される。具体的には、インバータ回路のPWM信号の周波数が徐々に小さくなり、最終的には、圧縮機13の電動モータが停止する。
 また、運転停止命令により、運転モードに応じて、運転停止期間中の電子膨張弁14の開度が設定される。具体的には、換気運転が実行される時期には、電子膨張弁14の開度が閉鎖開度に設定される。除湿運転が実行される時期及び加湿運転が実行される時期には、電子膨張弁14の開度が、閉鎖開度よりも大きい停止開度に設定される。閉鎖開度は、電子膨張弁14を通じて冷媒が移動できなくなる開度を示す。調湿装置1の運転停止期間中に電子膨張弁14の開度が停止開度に設定されると、電子膨張弁14が設けられている第1冷媒経路17が連通され、第1熱交換器11と第2熱交換器12との間で冷媒が移動可能となる。
 ところで、除湿運転が実行される時期および加湿運転が実行される時期において、調湿装置1の運転停止中に電子膨張弁14の開度を閉鎖開度に設定して第1冷媒経路17が閉じられると、次の現象が生じる。
 すなわち、運転停止時には第1熱交換器11と第2熱交換器12との間に温度差があるため、熱的平衡状態を形成すべく、冷媒が両熱交換器11,12間で移動する。この場合、第1冷媒経路17が閉じられていると、圧縮機13が設けられている第2冷媒経路18を通じて冷媒が移動する。このため、圧縮機13内の潤滑油に冷媒が溶け込む量が多くなり、その後の冷媒の蒸発により、潤滑油が冷媒回路10に流出する。この結果、圧縮機13の潤滑油の量が減少する。
 このような現象を防ぐため、少なくとも除湿運転が実行される時期や加湿運転が実行される時期には、運転停止期間中に電子膨張弁14の開度を閉鎖開度よりも大きくして、第1冷媒経路17を連通状態に維持する。
 次に、準備運転制御の手順について図7及び図8を参照して説明する。
 ステップS210において、制御装置30は、四路切換弁15の切換状態を検出する。これにより、制御装置30は、圧縮機13の起動時に第1熱交換器11が蒸発器および凝縮器のうちいずれであるかと、第2熱交換器12が蒸発器および凝縮器のいずれであるかとを判定する。
 ステップS220において、制御装置30は、排出ファン92および供給ファン91を駆動する。これにより、調湿装置1内に室外空気OAおよび室内空気RAが流通する。この時点で、電子膨張弁14の開度は、調湿装置1の運転停止時における開度に維持されている。また、圧縮機13は停止状態に維持されている。
 ステップS230において、排出ファン92および供給ファン91の起動から所定時間経過後、第1温度センサ31により室内空気温度Trが測定され、第2温度センサ32により室外空気温度Toが測定される。そして、制御装置30は、室内空気温度Trと室外空気温度Toとを比較し、室内空気温度Tr及び室外空気温度Toのいずれが高いかを判定する。判定時間を短くするため、制御装置30は、室内空気温度Trと室外空気温度Toとの間に差が生じたときに両者の温度を比較して、室内空気温度Trおよび室外空気温度Toのうちいずれの温度が高いかを判定する。
 ステップS240において、制御装置30は、室内空気温度Trと室外空気温度Toとの比較結果および四路切換弁15の切換状態に基づいて、圧縮機13の起動時に蒸発器として作用する熱交換器に対し比較的温度の高い空気が流通するように、通気切換装置20の動作モードを設定する。動作モードは、切換表を用いて決定される。切換表により通気切換装置20の動作モードを設定した後、蒸発器として作用する熱交換器には、比較的高温の空気が所定の期間に亘り流通される。その後、次のステップに移行する。
 ステップS250において、調湿装置1が起動してから設定時間経過後、制御装置30は、室外空気温度Toが第1設定温度TAよりも高いか否かを判定する。設定時間は、室外空気温度Toを安定させるのに要する時間である。この判定に基づいて、制御装置30は、運転モードを決定する。室外空気温度Toが第1設定温度TAよりも高い場合(ステップ250:YES)、制御装置30は、運転モードを除湿運転に設定する(ステップS261)。室外空気温度Toが第1設定温度TA以下の場合(ステップ250:NO)、制御装置30は、次のステップ260に移行する。
 ステップS260において、制御装置30は、室外空気温度Toが第2設定温度TB以上か否かを判定する。室外空気温度Toが第2設定温度TB以上のとき(ステップS260:YES)、制御装置30は、運転モードを換気運転に設定する(ステップS262)。室外空気温度Toが第2設定温度TB未満のとき(ステップS260:NO)、制御装置30は、運転モードを加湿運転に設定する(ステップS263)。
 ステップS270において、制御装置30は、四路切換弁15の切換状態および設定された運転モードに基づいて、通気切換装置20の動作モードを切り換える。そして、制御装置30は、電子膨張弁14を所定の開度に開き、インバータ回路によりPWM信号の周波数を徐々に高くして、PWM信号の周波数を所定周波数にまで上昇させる。こうして、圧縮機13が起動する。
 次に、上記切換表について図8を参照して説明する。
 切換表は、準備運転制御中の通気切換装置20の動作モードを設定するために用いられる。四路切換弁15が第1切換状態にあるとき、第2熱交換器12は蒸発器として作用する。この状態で室外空気温度Toが室内空気温度Trよりも高いときは、室外空気OAを第2熱交換器12に当てる。第2熱交換器12に室外空気OAを当てる動作モードは第1動作モードに対応する。このため、図8に示すように、上記条件には、第1動作モードが割り当てられている。一方、室内空気温度Trが室外空気温度To以上のとき、室内空気RAを第2熱交換器12に当てる。第2熱交換器12に室内空気RAを当てる動作モードは第2動作モードに対応する。このため、上記の条件には、第2動作モードが割り当てられている。
 四路切換弁15が第2切換状態にあるとき、第1熱交換器11は蒸発器として作用する。この状態で室外空気温度Toが室内空気温度Trよりも高いときは、室外空気OAを第1熱交換器11に当てる。第1熱交換器11に室外空気OAを当てる動作モードは第2動作モードに対応する。このため、上記の条件には、第2動作モードが割り当てられている。一方、室内空気温度Trが室外空気温度To以上のとき、室内空気RAを第1熱交換器11に当てる。第1熱交換器11に室内空気RAを当てる動作モードは第1動作モードに対応する。このため、上記の条件には、第1動作モードが割り当てられている。
 次に、準備運転制御中における空気の流通状態について図9を参照して説明する。
 図8のNo1に示すように、四路切換弁15が第1切換状態に設定されかつ室外空気温度Toが室内空気温度Trよりも高い場合、切換表によれば、通気切換装置20が第1動作モードに設定される。この場合、図9(a)に示すように、室外空気OAが第2熱交換器12に当てられる。このため、第2熱交換器12に比較的温度の低い室内空気RAが当てられる場合と比べて、第2熱交換器12(蒸発器)の冷却は小さく抑えられる。
 図8のNo2に示すように、四路切換弁15が第1切換状態に設定され、室外空気温度Toが室内空気温度Tr以下の場合は、切換表によれば、通気切換装置20が第2動作モードに設定される。この場合、図9(b)に示すように、室内空気RAが第2熱交換器12に当てられる。このため、第2熱交換器12に比較的温度の低い室外空気OAが当てられる場合と比べて、第2熱交換器12(蒸発器)の冷却は小さい。
 図8のNo3、No4に対応する状態においても上記と同様である。図8のNo3の場合、室外空気OAが第1熱交換器11に当てられる。このため、第1熱交換器11に比較的温度の低い室内空気RAが当てられる場合と比べて、第1熱交換器11(蒸発器)の冷却は小さく抑えられる。図8のNo4の場合、室内空気RAが第1熱交換器11に当てられる。このため、第1熱交換器11に比較的温度の低い室外空気OAが当てられる場合と比べて、第1熱交換器11(蒸発器)の冷却は小さく抑えられる。
 以上のように、準備運転制御中においては、切換表に基づく通気切換装置20の動作により、蒸発器として作用する熱交換器に比較的温度の高い空気が流通する。このため、蒸発器が過度に冷却されることが抑制される。
 以下、調湿装置1の始動時に、蒸発器として作用する熱交換器に比較的温度の高い空気を選択的に流通させる理由を説明する。
 調湿装置1を始動するとき、室外空気温度Toに基づいて運転モードが決定される。この場合、室外空気温度Toを正確に測定するため、供給ファン91および排出ファン92が駆動される。すると、室外空気OAおよび室内空気RAが調湿装置1内に入る。室外空気OAおよび室内空気RAの温度が高いときは、液冷媒は殆ど増大しない。一方、室外空気OAまたは室内空気RAの温度が低いとき、特に、冷媒の凝縮温度よりも低いとき、第1熱交換器11または第2熱交換器12内の冷媒が液化するため、液冷媒の量が増大する。このように、蒸発器として作用する熱交換器内の液冷媒の量が多くなると、圧縮機13の起動時に、アキュムレータ16を通じて圧縮機13に冷媒が流れ込むことがある。圧縮機13内に液冷媒が入ると、潤滑油と液冷媒とが混合した後に冷媒が蒸発して、潤滑油が冷媒回路10に流出する虞がある。
 このため、本発明によれば、調湿装置1の始動時に、蒸発器として作用する熱交換器に、比較的温度の高い空気を選択的に流通させる。これにより、蒸発器内の液冷媒が増大することが抑制される。
 尚、準備運転制御を、以下のように変更してもよい。
 上記実施形態では、季節に関らず、調湿装置1の始動時には、蒸発器として作用する熱交換器に、比較的温度の高い空気を流通させる制御(始動時通気制御)を実行したが、蒸発器内の冷媒が多量に液化することは殆どない。すなわち、冷媒の凝縮温度に近いほど低温の空気が蒸発器に導かれることは希である。このような場合、冷媒が液化する量は少ないため、アキュムレータ16を通じて液冷媒が圧縮機13に流れ込むことは殆どない。そこで、上記の始動時通気制御を、次のようにして実行してもよい。
 液冷媒が圧縮機13に戻る可能性のある最も高い温度を設定温度TCとして設定する。設定温度TCは、例えば、室温(25℃)に設定される。設定温度Cが室温よりも高いときは、蒸発冷媒がほとんど再液化しない。このことから、設定温度TCが室温(25℃)に設定される。この場合、調湿装置1の始動時に、室外空気OAの温度および室内空気RAの温度が共に設定温度TCよりも大きい場合、始動時通気制御を実行しない。これにより、調湿装置1の始動時においても、準備運転制御後の運転モードと同じパターンで、熱交換器に空気を導くことができる。
 従って、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
 (1)調湿装置1の始動時、制御装置30は、室外空気温度Toと室内空気温度Trとを比較していずれの空気の温度が高いかを判定し、室外空気OAおよび室内空気RAのうち温度の高い方の空気を蒸発器に流通させる。これにより、蒸発器が過度に冷却されて蒸発器内で冷媒が過剰に液化されることを抑制できる。よって、液冷媒が圧縮機13に戻ることが抑制される。
 (2)加湿運転の時期および除湿運転の時期において調湿装置1を運転停止するとき、電子膨張弁14が設けられた第1冷媒経路17を連通状態にする。これにより、調湿装置1の運転停止期間中、第1冷媒経路17内の冷媒を移動させることができる。このため、圧縮機13に流入する冷媒量が少なくなり、圧縮機13の潤滑油の減少を抑制することができる。
 (3)制御装置30は、第1温度センサ31の検出温度と第2温度センサ32の検出温度との間に差が生じたことに基づいて、室外空気温度Toと室内空気温度Trとを比較して、いずれの空気の温度が高いか否かを判定する。これにより、第1温度センサ31の検出温度および第2温度センサ32の検出温度の値が安定したときに両者を比較する場合と比較して、室外空気OAおよび室内空気RAのうちいずれが高いかを判定するまでの時間を短くすることができる。
 (4)上記の変形例において、調湿装置1の始動時に、室外空気OAの温度および室内空気RAの温度がともに設定温度TCよりも大きい場合は、室外空気OAおよび室内空気RAのうち温度の高い空気を蒸発器に流通させる処理を実行しない。このような処理により、準備運転制御後の運転モードと同じパターンで、熱交換器に空気を導くことができる。
 尚、本実施形態を、以下のように変更してもよい。
 ・本実施形態において、加湿運転の時期および除湿運転の時期において調湿装置1を運転停止するとき、電子膨張弁14が設けられた第1冷媒経路17を連通状態にしたが、このための要件として、圧縮機13に流入する冷媒量が過大になるときの条件を付加してもよい。圧縮機13に流入する冷媒量が過大になる要因は、第1熱交換器11を含む冷媒経路の冷媒圧と、第2熱交換器12を含む冷媒経路の冷媒圧との差が過大になることである。具体的には、加湿運転の時期および除湿運転の時期において、調湿装置1の運転停止時に、まず、第1熱交換器11を含む冷媒経路の冷媒圧と、第2熱交換器12を含む冷媒経路の冷媒圧とを比較する。そして、その差が閾値よりも大きくなるとき、電子膨張弁14の開度を停止開度に設定して、電子膨張弁14が設けられた冷媒経路を連通状態にする。冷媒圧は、蒸気圧センサにより検出する。
 ・本実施形態において、調湿装置1の始動時に、蒸発器として作用する熱交換器に比較的温度の高い空気を選択的に流通させる制御(始動時通気制御)を実行している。このとき、四路切換弁15は運転停止制御時の切換状態のまま維持されている。一方、準備運転制御後において、四路切換弁15の切換制御によっても、圧縮機13への冷媒の流入を抑制することができる。具体的には、まず、準備運転制御において、圧縮機13を停止した状態で、供給ファン91および排出ファン92を動作させて、室内空気RAおよび室外空気OAを調湿装置1に流入させる。次に、室外空気温度Toと室内空気温度Trとを測定し、室外空気温度Toと室内空気温度Trとを比較して、いずれの空気の温度が高いかを判定する。そして、圧縮機13の始動時、第1熱交換器11および第2熱交換器12のうち温度の高い空気が流通している熱交換器を蒸発器として作用させるように、四路切換弁15を切り換える。これにより、室外空気OAおよび室内空気RAのいずれかが冷媒を液化させる程低温であったとしても、液冷媒を凝縮器に存在させることができる。これにより、圧縮機13の始動時に液冷媒が圧縮機13に流れ込むことを抑制できる。
 ・本実施形態において、調湿装置1の始動時に、蒸発器として作用する熱交換器に比較的温度の高い空気を選択的に流通させる制御(始動時通気制御)を実行している。一方、調湿装置1に、室外空気OAおよび室内空気RAの流れを変更するバイパスを設けることによっても、蒸発器として作用する熱交換器を過度に冷却することを抑制できる。例えば、第1前室51と第2後室56とを接続する第1バイパスを設ける。そして、第1バイパスの途中に空気通路を開閉する第5開閉機構を設ける。また、第2前室52と第1後室55とを接続する第2バイパスを設ける。そして、第2バイパスの途中に空気通路を開閉する第6開閉機構を設ける。調湿装置1の始動時に、第1前方開閉機構71、第2前方開閉機構72、第3前方開閉機構73、第4前方開閉機構74の全てを閉状態とし、第5開閉機構および第6開閉機構を開状態とする。この構成により、第1熱交換器11および第2熱交換器12に室外空気OAおよび室内空気RAを流通させないようにすることができる。これにより、蒸発器として作用する熱交換器が過度に冷却されないため、圧縮機13の起動時に、圧縮機に液冷媒が戻ることを抑制することができる。
 ・本実施形態において、1つの筐体40に第1熱交換器11、第2熱交換器12、および通気切換装置20を収容したが、各構成要素を互いに離して設けてもよい。これにより、調湿装置1は、様々な態様で配置可能となる。
 ・本実施形態において、ダンパ制御により、2つの空気流を互いに換える通気切換装置20を採用したが、室内空気切換装置21を、次のようにしてもよい。すなわち、室内空気RAを導入する主通路を、第1熱交換室53に向う第1通路と第2熱交換室54に向う第2通路とに分岐し、分岐部分に弁を配置して、弁の動作により、第1通路および第2通路のうちのいずれか一方を主通路に連通してもよい。
 ・本実施形態において、室内空気RAが流入する室内吸気口57および室外空気OAが流入する室外吸気口58を前面壁41に設けたが、室内吸気口57および室外吸気口58の配置はこれに限定されない。同様に、供給口59および排出口60の配置も限定されない。
 ・本実施形態において、準備運転制御の期間において、蒸発器として作用する熱交換器に比較的温度の高い空気を選択的に流通させる制御(始動時通気制御)を実行したが、始動時通気制御の期間を適宜変更してもよい。例えば、始動時通気制御を更に延長して、圧縮機13の電動モータの回転数が所定回転数に至るまでの間、始動時通気制御を継続してもよい。

Claims (6)

  1. 圧縮機(13)、吸着剤を担持した第1熱交換器(11)、吸着剤を担持した第2熱交換器(12)、電子膨張弁(14)及び四路切換弁(15)を含む冷媒回路(10)と、前記第1熱交換器(11)に流通させる空気と前記第2熱交換器(12)に流通させる空気とを互いに換える通気切換装置(20)とを備え、前記第1熱交換器(11)および前記第2熱交換器(12)の一方を凝縮器とし前記吸着剤の再生動作により加湿器として機能させるとともに、他方を蒸発器とし前記吸着剤の吸着動作により除湿器として機能させ、前記四路切換弁(15)により前記冷媒回路(10)内の冷媒の流れを変更することにより両熱交換器の機能を交替させる調湿装置(1)において、
     室外空気の温度と室内空気の温度とを比較していずれの空気の温度が高いかを判定し、
     調湿装置(1)の始動時に、前記室外空気および前記室内空気のうち、温度の高い方の空気を、前記第1熱交換器(11)および前記第2熱交換器(12)のうち前記蒸発器として作用する熱交換器に流通させ、温度の低い方の空気を、前記第1熱交換器(11)および前記第2熱交換器(12)のうち前記凝縮器として作用する熱交換器に流通させることを特徴とする調湿装置。
  2. 請求項1に記載の調湿装置(1)において、
     少なくとも加湿運転の時期および除湿運転の時期において調湿装置(1)を運転停止するとき、前記電子膨張弁(14)が設けられた冷媒経路を連通状態にすることを特徴とする調湿装置。
  3. 請求項1または2に記載の調湿装置(1)において、
     調湿装置(1)内に、前記室内空気の温度を検出する第1温度センサ(31)と、前記室外空気の温度を検出する第2温度センサ(32)と、前記室内空気を調湿装置(1)に流入し室外に排出する排出ファン(92)と、前記室外空気を調湿装置(1)に流入し室内に供給する供給ファン(91)とが設けられ、
     調湿装置(1)の始動時かつ前記圧縮機(13)の起動前に、前記排出ファン(92)を駆動することにより前記室内空気を流入させるとともに、前記供給ファン(91)を駆動することにより前記室外空気を流入させ、
     前記第1温度センサ(31)の検出温度と前記第2温度センサ(32)の検出温度との間に差が生じたことに基づいて、前記室外空気の温度と前記室内空気の温度とを比較して、いずれの空気の温度が高いか否かを判定することを特徴とする調湿装置。
  4. 請求項1~3のいずれか一項に記載の調湿装置において、
     調湿装置(1)の始動時に、前記室外空気の温度および前記室内空気の温度がともに設定温度よりも大きい場合、前記室外空気および前記室内空気のうち温度の高い空気を、前記蒸発器として機能する熱交換器に流通させる処理を実行しないことを特徴とする調湿装置。
  5. 圧縮機(13)、吸着剤を担持した第1熱交換器(11)、吸着剤を担持した第2熱交換器(12)、電子膨張弁(14)及び四路切換弁(15)を含む冷媒回路(10)と、前記第1熱交換器(11)に流通させる空気と前記第2熱交換器(12)に流通させる空気とを互いに換える通気切換装置(20)とを備え、前記第1熱交換器(11)および前記第2熱交換器(12)の一方を凝縮器とし前記吸着剤の再生動作により加湿器として機能させるとともに、他方を蒸発器とし前記吸着剤の吸着動作により除湿器として機能させ、前記四路切換弁(15)により前記冷媒回路(10)内の冷媒の流れを変更することにより両熱交換器の機能を交替させる調湿装置(1)において、
     調湿装置(1)の始動時に、
     前記蒸発器および前記凝縮器の一方に室外空気を流入するとともに他方に室内空気を流入し、かつ前記室外空気の温度と前記室内空気の温度とを比較していずれの空気の温度が高いかを判定し、
     前記圧縮機(13)の起動時に、前記四路切換弁(15)を切り換えることにより、前記第1熱交換器(11)および前記第2熱交換器(12)のうち温度の高い空気が流通している熱交換器を前記蒸発器として機能させることを特徴とする調湿装置。
  6. 圧縮機(13)、吸着剤を担持した第1熱交換器(11)、吸着剤を担持した第2熱交換器(12)、電子膨張弁(14)及び四路切換弁(15)を含む冷媒回路(10)と、前記第1熱交換器(11)に流通させる空気と前記第2熱交換器(12)に流通させる空気とを互いに換える通気切換装置(20)とを備え、前記第1熱交換器(11)および前記第2熱交換器(12)の一方を凝縮器とし前記吸着剤の再生動作により加湿器として機能させるとともに、他方を蒸発器とし前記吸着剤の吸着動作により除湿器として機能させ、前記四路切換弁(15)で前記冷媒回路(10)に流れる冷媒の流れを変更することにより両熱交換器の機能を交替させる調湿装置(1)において、
     調湿装置(1)の始動時に、室外空気および室内空気を前記第1熱交換器(11)および前記第2熱交換器(12)以外の通路を通じて調湿装置(1)に流入させることを特徴とする調湿装置。
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