(57)【要約】【課題】薄型コンパクトな形状を有し、かつ風路側の切替え無しで冷房除湿と暖房加湿のモード切替えが可能な空気調和装置を提供する。【解決手段】ロータ状の水分吸着手段２０を水平に設置し、この前段に全熱交換器１０を設けることで、除加湿性能が高く薄型コンパクトな空気調和装置を提供する。水分吸着手段２０の風路手前側には、ヒートポンプの凝縮器と蒸発器とを配置し、水分吸着手段２０の除加湿能力を高めて高効率な運転を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の空間から第２の空間へ向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間へ向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う積層型全熱交換器と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路及び第２の空気流路の何れか一方に位置するときに吸着除湿し、いずれか他方に位置するときに加熱再生されるとともに、前記第１の空気流路及び前記第２の空気流路にて行われる前記吸着除湿及び前記加熱再生の動作を交互に繰り返すロータ形状を成す水分吸着手段と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路の空気の流れに配置され、前記水分吸着手段のいずれかの上流側に設けられた加熱手段とを備え、
前記積層型全熱交換器の積層平面と前記水分吸着手段のロータ面とが互いに略９０°の角度を成して設置され、かつ前記水分吸着手段のロータ面の回転軸を鉛直方向として略水平に設置されること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和装置において、
前記加熱手段は熱交換器であって、圧縮機にて前記熱交換器に冷媒を循環させるとともに、前記熱交換器を凝縮器とするように絞り装置と前記冷媒の流れを切り替える四方弁とを有する冷媒回路を備えたこと
を特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
第１の空間から第２の空間へ向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間へ向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路を流れる空気と前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う積層型全熱交換器と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路及び第２の空気流路の何れか一方に位置するときに吸着除湿し、いずれか他方に位置するときに加熱再生されるとともに、前記第１の空気流路及び第２の空気流路にて行われる前記吸着除湿及び前記加熱再生の動作を交互に繰り返すロータ形状を成す水分吸着手段と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路の空気の流れに配置され、前記水分吸着手段のそれぞれの上流側に設けられた熱交換器と、
圧縮機にて前記熱交換器に冷媒を循環させるとともに、前記熱交換器の片方を凝縮器とし、他方を蒸発器とするように絞り装置及び前記冷媒の流れを切り替える四方弁とを有する冷媒回路とを備え、
前記積層型全熱交換器の積層平面と前記水分吸着手段のロータ面とが互いに略９０°の角度を成して設置され、かつ前記水分吸着手段のロータ面は回転軸を鉛直方向として略水平に設置されること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項３に記載の空気調和装置において、
前記第１の空気流路を流れる空気を冷房除湿する運転の場合と暖房加湿する運転の場合とでは、前記四方弁の反転により凝縮器と蒸発器の役割を入れ替えること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の空気調和装置において、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路の空気の流れに配置され、前記水分吸着手段の下流側にさらに熱交換器を備え、前記下流側に設置した熱交換器を蒸発器として運転すること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れかに記載の空気調和装置において、
備えられる全ての蒸発器の温度を、それぞれの蒸発器を流れる空気の露点温度以上になるように前記冷媒の流量または温度を制御すること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の空気調和装置において、
少なくとも圧縮機を別置とし、圧縮機を含むユニットを別ユニットとして空気調和装置を構成すること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の空気調和装置において、
前記第１の空間とは室外空間であり、前記第２の空間とは室内空間であること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の空気調和装置に加えて、
空気調和を行う前記第１の空間の顕熱負荷を、別に設けた冷媒回路を有する第２の空気調和装置にて処理すること
を特徴とする空気調和システム。
【請求項１０】
第１の空間から第２の空間へ向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間へ向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路及び第２の空気流路の何れか一方に位置するときに吸着除湿し、いずれか他方に位置するときに加熱再生されるとともに、前記第１の空気流路及び前記第２の空気流路にて行われる前記吸着除湿及び前記加熱再生の動作を交互に繰り返すロータ形状を成す水分吸着手段と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路の空気の流れに配置され、前記水分吸着手段のいずれかの上流側に設けられた加熱手段とを備えた換気調湿機と、
圧縮機、四方弁及び熱交換器から構成される室外機と、
熱交換器及び膨張弁から構成される室内機とを備え、
前記換気調湿機と前記室外機と前記室内機とを延長配管で接続すること
を特徴とする空気調和システム。
【請求項１１】
第１の空間から第２の空間へ向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記第２の空間から前記第１の空間へ向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路及び第２の空気流路の何れか一方に位置するときに吸着除湿し、いずれか他方に位置するときに加熱再生されるとともに、前記第１の空気流路及び第２の空気流路にて行われる前記吸着除湿及び前記加熱再生の動作を交互に繰り返すロータ形状を成す水分吸着手段と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路の空気の流れに配置され、前記水分吸着手段のいずれかの上流側に設けられた加熱手段とを備えた換気調湿機と、
圧縮機、四方弁及び熱交換器から構成される室外機と、
気液分離器、冷媒熱交換器、膨張弁及び電磁弁から構成される中継ユニットと、
熱交換器及び膨張弁から構成される室内機とを備え、
前記室外機と前記中継ユニットとを２本の延長配管で接続し、
前記中継ユニット、前記室内機及び前記換気調湿機をそれぞれ延長配管で接続すること
を特徴とする空気調和システム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の空気調和システムに加えて、全熱交換器を設けること
を特徴とする空気調和システム。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２の何れかに記載の空気調和システムにおいて、
前記換気調湿機が単独で運転する場合には、前記室内機運転との複合運転の場合に比べ、圧縮機吸入圧力を上昇させること
を特徴とする空気調和システム。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３の何れかに記載の空気調和システムにおいて、
前記換気調湿機と前記室内機運転とを複合運転させる場合、空調負荷が小さい場合には圧縮機吸入圧力を上昇させること
を特徴とする空気調和システム。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４の何れかに記載の空気調和システムにおいて、
前記換気調湿機を加湿運転動作させる際、加湿負荷が大きい場合には圧縮機吐出圧力を通常運転時よりも上昇させること
を特徴とする空気調和システム。
【請求項１６】
換気手段と、
除湿手段または加湿手段とを備え、
除湿目標値または加湿目標値に対し、除加湿能力が不足する方向の偏差量が大きい場合には、換気風量を増大させること
を特徴とする空気調和装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の空気調和装置において、
除湿目標値または加湿目標値に対し、除加湿能力が不足する方向の偏差量が小さい場合には、換気風量を減少させること
を特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を除湿もしくは加湿して調整する空気調和装置及び空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和装置として例えば「室外の空気を室内に給気するように設けられた給気経路と、室内の空気を室外に排気するように設けられた排気経路とが並設され、吸湿材を備える円板形状のデシカントロータが前記給気経路と前記排気経路とに跨って配置され、前記デシカントロータを回転駆動した状態にて前記給気経路を通過する空気から前記デシカントロータに吸湿すると共に前記排気経路を通過する空気に前記デシカントロータから放湿するようにした空調装置であって、前記デシカントロータを略水平姿勢に支持した状態で回転駆動される構成としたことを特徴とする空調装置・・・」が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、従来の空気調和装置の風路構造として例えば「冷房時において、第１の空間を空調空間として室内空気を第１の空気系統とし第２の空間を屋外空間として外気を第２の空気系統として運転する場合と、暖房時において、第１の空間を屋外空間として第１の空気系統が外気とし第２の空間を空調空間として排気を第２の空気系統として運転する場合のいずれにおいても、２系統のヒートポンプを切り換えて冷暖房を切り換えることによって、同一の空気の流通経路で冷暖房に対応することができて、冷暖房のための空気系統入れ替え用ダンパが不要・・・」な空気調和装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４２５５号公報（請求項１、第１図）
【特許文献２】特開平１０−２０５８２０号公報（請求項１、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の空気調和装置では、顕熱熱交換器とデシカントロータとの両方を水平方向に設置し、これらの中間にヒーターを設置していた。従って装置の高さ方向は低くできるが、除湿手段がデシカントロータのみであり除湿性能が高くなかった。また、冷房除湿運転と暖房除湿運転との切替えを行う際には、風路の仕切り板を移動させて風路側の回路を切替えており、駆動機構のスペースが必要であった。
【０００６】
また、上記の特許文献２の空気調和装置では、全熱交換器とヒートポンプ熱交換器とデシカントロータとを組合せ、除加湿性能を高めていた。具体的には、冷房除湿・暖房加湿を行う第一段目の全熱交換器では、外気ＯＡと室内空気ＲＡとを直交流で流し、その後の第二段目のデシカントロータでは対向流で流すという構造であった。しかし、風路が交差するため風路構成が大型・複雑化してしまい、これらを装置筐体内にコンパクトに収めることができなかった。このため、特にビル階層間の天井裏など、高さ方向に制約が大きい場所で、外気処理用の空気調和装置を設置することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、冷房除湿と暖房加湿との運転切替えの際に風路側の回路切替えが不要で、かつ装置の高さ方向を低く抑えてコンパクトな構造を有し、さらに除加湿性能を高めた空気調和装置及び空気調和システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に関わる空気調和装置は、
室外から室内へ向かう空気の流れを形成する第１の空気流路と、
前記室内から前記室外へ向かう空気の流れを形成する第２の空気流路と、
前記第１の空気流路を流れる空気と、前記第２の空気流路を流れる空気との間で全熱交換を行う積層型全熱交換器と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とに跨がって配置され、前記第１の空気流路及び第２の空気流路の何れか一方に位置するときに吸着除湿し、いずれか他方に位置するときに加熱再生されるとともに、前記第１の空気流路及び第２の空気流路にて行われる前記吸着除湿及び前記加熱再生の動作を交互に繰り返すロータ形状を成す水分吸着手段と、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路の空気の流れに配置され、前記水分吸着手段のいずれかの上流側に設けられた加熱手段とを備え、
前記積層型全熱交換器の積層平面と、前記水分吸着手段のロータ面とが互いに略９０°の角度を成して設置され、かつ、前記水分吸着手段のロータ面は、略水平に設置されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気調和装置では、ロータ状の水分吸着手段２０を、回転軸が鉛直方向となるように水平に設置し、この前段に全熱交換器１０を設けている。水分吸着手段２０の風路手前側にはヒートポンプの凝縮器と蒸発器を配置し、水分吸着手段２０の除加湿能力を高めて高効率な運転を行う。これにより、天井裏高さに収まる程度の薄型コンパクトさを有し、かつ高効率な空気調和装置を得る。また、風路側の切替え無しで冷房除湿と暖房加湿のモード切替えを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成で上面図と側面図を示している（第三角法）。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における回路構成図である。
【図４】図３に示す冷房除湿運転時における動作状態を表す湿り空気線図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における回路構成図である。
【図６】図４に示す暖房加湿運転時における動作状態を表す湿り空気線図である。
【図７】図３及び図５に示す空気調和装置における冷媒回路動作状態を示したｐｈ線図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る空調システム全体の構成例の図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における回路構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における回路構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における回路構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における回路構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の冷房除湿運転時における回路構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の暖房加湿運転時における回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
《装置構成》
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成例を示すものである。図１は上面方向及び側面方向から見た図であり、図１のｂ）が上面から見た図、ａ）及びｃ）はｂ）を第三角法でそれぞれの側方から見た側面図を表す。図２は、図１の構成例を立体的に描いた斜視図である。なお、本実施例の空気調和装置は、図２に示すような上下の配置関係で設置されるものであり、図２の上面を鉛直上方向としている。また、図１ｂ）は鉛直上方から見た図である。
【００１２】
前記空気調和装置は筐体６０の中に、全熱交換器１０と、ロータ形状をした水分吸着手段２０と、第１〜第４の熱交換器５ａ〜５ｄと、送風機３０ａ及び３０ｂとを備えている。さらに、前記筐体６０には、空気調和装置に外気ＯＡを導入する吸込口４０ａと、室内空気ＲＡを導入する吸込口４０ｂと、ＯＡ空気を処理後装置外へ給気ＳＡとして吹出す吹出口４１ａと、ＲＡ空気を処理後装置外へ排気ＥＡとして吹出す吹出口４１ｂとが設けられている。空気調和装置内では、仕切壁５０ａ〜５０ｉ及び前記その他構成部品のシール部により２つの風路が構成されており、今後は、ＯＡ→ＳＡ経路の風路を外気導入経路Ａ、ＲＡ→ＥＡ経路の風路を排気放出経路Ｂと呼ぶことにする。
【００１３】
なお、ロータ形状の水分吸着手段２０の回転機構は一般的に、モーターなどの駆動力をベルトや歯車を介して伝達することにより回転運動を行う構造である。ただし図１及び図２では、ロータを回転させる機構については省略している。また、図２では送風機を省略している。
【００１４】
さらに図１及び図２に示すように、水分吸着手段２０のロータ上下面を略２分割して境界面をシールする仕切壁５０ａと、ロータ側面をシールする仕切壁５０ｄとが設けられている。なお別形態のシール構造として、ロータ面上下それぞれの外周部にシール部を設け、これらをロータの回転軸方向に押し付けるという、周知の一般的な構造を設けるなどしてもよい。また、図１及び図２では第１〜第４の熱交換器５ａ〜５ｄを動作させるヒートポンプに関する部品類を省略している。
【００１５】
では、外気導入経路Ａについて説明する。外気ＯＡは吸込口４０ａから吸い込まれ、全熱交換器１０で排気放出経路Ｂを流れる空気と全熱交換した後に、図２の手前側下方へと導かれる。そして外気導入空気は、図２の手前側の下方から上方へと向かい、第２の熱交換器５ｂを経た後、水分吸着手段２０にて排気放出経路Ｂを流れる空気との間で、吸着もしくは脱着の水分交換を行い、さらに第４の熱交換器５ｄを経た後に送風機３０ａを経て、給気ＳＡとして室内側へ給気される。
【００１６】
次に、排気放出経路Ｂについて説明する。室内空気ＲＡは吸込口４０ｂから吸い込まれ、全熱交換器１０で外気導入経路Ａを流れる空気と全熱交換した後に、図２の奥側上方へと導かれる。そして排気放出空気は、図２の奥側の上方から下方へと向かい、第１の熱交換器５ａを経た後、水分吸着手段２０にて外気導入経路Ａを流れる空気との間で水分交換を行い、さらに第３の熱交換器５ｃを経た後に送風機３０ｂを経て、排気ＥＡとして室外側へ排気される。なお上記説明において、空気経路ＡとＢは室内空気ＲＡと外気ＯＡとの関係、すなわち換気・外気処理について説明しているが、この関係に限定するものではなく、例えば外気ＯＡを温湿度の異なる別の部屋の空気ＲＡ２などとしてもよく、換気空調目的に用途が限定されるものではない。
【００１７】
以上のように、外気導入経路Ａと排気放出経路Ｂとを備えることにより、前段の全熱交換器１０に対して、外気ＯＡと室内空気ＲＡを直交流で流し、後段の水分吸着手段２０に対して、全熱交換器１０で処理後の外気ＯＡと室内空気ＲＡを対向流で流すことが可能となる。従って、全熱交換器１０には運転効率のよい直交流で、また水分吸着手段２０には運転効率のよい対向流で流すことにより、除加湿効率を高めることが可能となる。
【００１８】
水分吸着手段２０は、例えばデシカントロータなどの吸着材をロータ状に形成したものである。デシカントロータは、回転軸方向に通気性を有するハニカム構造やコルゲート構造のロータであり、モーター等の回転機構を有する。風路の空気と接するロータ表面には吸着材が担持されており、水分の吸着と放出とを繰り返すことが可能である。なお、同様な役割を果たす機構が備えられていれば、この形式に限定されるものではない。デシカントロータの吸着材としては、例えばゼオライト、シリカゲルまたは活性炭などを用い、多孔質のロータ基材に塗布あるいは表面処理あるいは含浸されたものを使用する。
【００１９】
全熱交換器１０は、全熱交換対象の２経路の空気を、全熱交換器１０を構成する全熱交換エレメントへ導入し、２経路の空気間で顕熱と潜熱とを交換し、それぞれの出口経路へ吹出すものである。図１及び図２の例に示す全熱交換器１０は直交流タイプのものであり、全熱交換エレメントの扁平な風路が９０°の角度で互い違いに複数積層されている積層型である。全熱交換対象の２経路の空気が互いに９０°の角度を成す位置関係で導入され、それぞれの対向面から吹出される構造となっている。
【００２０】
全熱交換器１０の全熱交換能力を大きくするためには、１層当りの積層面を大きくするか、もしくは積層方向の長さを長くするか、の何れかの選択となる。仮に１層当りの積層面を大きくした場合、積層面は略正方形であるため、この対角方向のサイズを大きくすると積層面の２辺が同時に長くなる。すなわち積層方向の長さは短くできるが、全熱交換器１０の対角長さが長くなり、全熱交換器１０を小型化できない。このため本実施の形態１では、１層当りの積層面の対角長さが装置高さとほぼ等しくなるようにし、積層方向の長さを長くする構成を採用した。これにより、全熱交換器１０の熱交換容量を大きくしても、高さ方向を低く抑えることができる。
【００２１】
水分吸着手段２０の処理能力を大きくするためには、ロータ径を大きくすることが有効である。なぜならロータ断面積は、ロータ径の２乗に比例して大きくなるからである。そこで図１及び図２に示すように、全熱交換器１０の全熱交換エレメント積層方向を水平方向とし、ロータ形状の水分吸着手段２０の回転軸を鉛直方向とする。すると、双方の処理能力を大きくする際に必要な、長さを増やす方向が水平方向で一致し、高さ方向の長さを短く抑えた上で処理能力を大きくすることが可能となる。これにより、薄型の空気調和装置を構成することが可能となる。
【００２２】
また、ここでエレメント積層方向とロータ回転軸とのなす角を略直角にする理由は、仮に、上記積層面とロータ面とを同一平面上に配置すると、ロータ、エレメントともに水平面のＸ、Ｙ軸方向に大きくなり、水平方向の容積が大きくなりすぎるためである。
【００２３】
続いて、水分吸着手段２０の空気経路Ａ、Ｂの上流側に位置する熱交換器５ａ及び５ｂについて説明する。
水分吸着手段２０の前段に設置される熱交換器は、水分吸着手段２０に導入される空気の相対湿度を調整し、水分吸着手段２０における水分交換能力を高めるために付加されている。水分吸着手段２０の水分交換の駆動力は相対湿度差であり、一般的に水分吸着手段２０へ流入する２経路の空気間の相対湿度差が大きい程、水分交換量が大きくなる。なお、空気の相対湿度は、絶対湿度が同一の条件であれば空気温度を上昇させれば相対湿度が低くなり、空気温度を下げれば相対湿度が高くなる性質を持つ。このため水分吸着手段２０へ流入する、除湿を行う側の空気の温度を予め下げて相対湿度を大きくし、加湿を行う側の空気温度を予め上昇させて相対湿度を小さくすることで、水分交換能力を大きくすることが可能となる。これにより除湿能力及び加湿能力の双方を大きくすることができる。
【００２４】
水分吸着手段２０の空気経路Ａ及びＢの上流側に位置する、第１の熱交換器５ａ及び第２の熱交換器５ｂは、この相対湿度差を大きくする目的で設けられている。なお、冷房除湿モードと暖房加湿モードとでは、加熱側・冷却側の熱交換器の役割が反転する。
【００２５】
次に、水分吸着手段２０の空気経路Ａ及びＢの下流側に位置する、第３の熱交換器５ｃ及び第４の熱交換器５ｄの役割について説明する。
第３の熱交換器５ｃは、室内空気ＲＡから排気される空気の排熱回収のために設けられている。また第４の熱交換器５ｄは、給気ＳＡの温度調節及び水分吸着手段２０にて発生する水分吸着熱の回収のために設けられている。熱交換器５ａ〜５ｄはヒートポンプ（図１及び図２では、ヒートポンプに関連する圧縮機などその他部品は省略している）熱源により運転されるため、第３の熱交換器５ｃ及び第４の熱交換器５ｄを設け蒸発器側の排熱を回収することにより、ヒートポンプの運転効率を高めることが可能となる。なお、本実施の形態１では、第３の熱交換器５ｃ及び第４の熱交換器５ｄを設けた場合で説明したが、第３の熱交換器５ｃ若しくは第４の熱交換器５ｄのいずれか一方、または第３の熱交換器５ｃ及び第４の熱交換器５ｄを外した構成であってもよい。
【００２６】
以上の説明のように、前段に設置する積層型の全熱交換器１０の積層面に対し、後段に設置する水分吸着手段２０のロータ面を９０°ずらして設置して、なおかつ水分吸着手段２０のロータ面を水平方向に設置することにより、空気調和装置の高さ方向を低く抑えることができる。その上で、空気の流れを全熱交換器１０では直交流、水分吸着手段２０では対向流という、それぞれの運転効率が良くなるように風路を構成することが可能となる。
【００２７】
また、積層型全熱交換器１０の全熱交換エレメントの対角面を小さくして積層枚数を増やすことで薄型で細長い形状を実現し、また水分吸着手段２０を構成するロータ面を水平方向に設置することで、水分交換に寄与する交換面積を大きく確保した上で薄型化することが可能となる。
【００２８】
《システム構成》
図３〜図７を用いて、本実施の形態１の冷房除湿運転モード及び暖房除湿運転モードについて説明する。そして、図１及び図２では省略した、熱交換器５ａ〜５ｄに繋がる冷凍サイクル側の構成及び動作についても説明する。
【００２９】
図３は、冷房除湿運転モードの風路構成を模式的に示す構成図、図５は暖房加湿運転モードの風路構成を模式的に示す構成図である。図４（ａ）は冷房除湿時の外気導入経路Ａにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図、図４（ｂ）は冷房除湿時の排気放出経路Ｂにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図である。図６（ａ）は暖房加湿時の外気導入経路Ａにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図、図６（ｂ）は暖房加湿時の排気放出経路Ｂにおける作動状態の動きを示す湿り空気線図である。なお、図４、図６において、縦軸は絶対湿度、横軸は乾球温度である。
また、空気状態を示す「状態１〜状態１０」は、図４、図６における丸で囲った数字「１〜１０」にそれぞれ対応している。
【００３０】
図３及び図５において、空気調和装置全体は、圧縮機１、四方弁２ａ、膨張弁３ａ、３ｄ、３ｆ及び３ｇ、第１の熱交換器５ａ、第２の熱交換器５ｂ、第３の熱交換器５ｃ、第４の熱交換器５ｄ並びに電磁弁８ａ及び８ｂを備えている冷媒回路と、全熱交換器１０と、水分の吸着と放出を繰り返す水分吸着手段２０とを有している。両方の空気経路にまたがって、全熱交換器１０と水分吸着手段２０とが設けられ、水分吸着手段２０の吸脱着を補助促進する熱源として冷媒回路が設けられる構成となっている。
【００３１】
第１の熱交換器５ａは、膨張弁３ａを介して第２の熱交換器５ｂと直列に接続されている。図３における冷房除湿運転時には、第１の熱交換器５ａが凝縮器、第２の熱交換器５ｂが第１の蒸発器として動作し、図５における暖房加湿運転時には、第２の熱交換器５ｂが凝縮器、第１の熱交換器５ａが第１の蒸発器として動作するように構成されている。
【００３２】
膨張弁３ｆ及び３ｇは、第１の熱交換器５ａと膨張弁３ａの間に膨張弁３ｆの入口側が、第２の熱交換器５ｂと膨張弁３ａの間に膨張弁３ｇの入口側が設けられている。そして、膨張弁３ｆの出口側は第３の熱交換器５ｃに、膨張弁３ｇの出口側は第４の熱交換器５ｄに接続されている。
【００３３】
図３に示す冷房除湿運転時には、第３の熱交換器５ｃ、膨張弁３ｄ、第４の熱交換器５ｄ、電磁弁８ｂ（開）及び圧縮機１の吸入側がこの順番で回路構成され、図５に示す暖房加湿運転時には、第４の熱交換器５ｄ、膨張弁３ｄ、第３の熱交換器５ｃ、電磁弁８ａ（開）及び圧縮機１の吸入側がこの順番で回路構成される。
【００３４】
冷房除湿運転時には、第３の熱交換器５ｃが第２の蒸発器、第４の熱交換器５ｄが第３の蒸発器として動作し、暖房加湿運転時には、第３の熱交換器５ｃが第３の蒸発器、第４の熱交換器５ｄが第２の蒸発器として動作する。
【００３５】
なお、本実施の形態１では、冷房除湿運転と暖房加湿運転とで役割を変える３個の蒸発器の役割を、各運転モードにおいて、水分吸着手段２０に対して吸着側風上に位置する蒸発器を第１の蒸発器、再生側風下に位置する蒸発器を第２の蒸発器、吸着側風下に位置する蒸発器を第３の蒸発器として定義している。
【００３６】
また、水分吸着手段２０における吸着側領域と再生側領域の割合は、本発明においては１：１としているが、任意の割合に変更してもよい。
【００３７】
冷媒回路において使用される冷媒は、限定するものではなく、二酸化炭素、炭化水素若しくはヘリウムのような自然冷媒、ＨＦＣ４１０Ａ若しくはＨＦＣ４０７Ｃなどの塩素を含まない冷媒、または既存の製品に使用されているＲ２２若しくはＲ１３４ａなどのフロン系冷媒などである。そして、かかる冷媒を循環させる圧縮機などの流体機器は、レシプロ、ロータリー、スクロールまたはスクリューなどの各種タイプが適用可能である。
【００３８】
《冷媒回路の動作説明》
次に、冷媒回路の冷房除湿運転と暖房加湿運転との運転切替え動作について説明する。
冷房除湿運転と暖房加湿運転の運転切替えは、膨張弁３ｆ及び３ｇの開度並びに電磁弁８ａ及び８ｂの開閉動作により行う。
【００３９】
（冷房除湿運転モード）
図３における冷房除湿運転では、四方弁２ａに関して、圧縮機１の吐出側と第１の熱交換器５ａとが接続されるように設定する。第１の熱交換器５ａは凝縮器として動作し、膨張弁３ａを経た冷媒は低温低圧に減圧された後に、第２の熱交換器５ｂへ流入する。ここで第２の熱交換器５ｂは第１の蒸発器として動作する。
【００４０】
また、冷媒は膨張弁３ｆを経て中温中圧となり、第３の熱交換器５ｃへ流入する。第３の熱交換器５ｃは第２の蒸発器として動作し、冷媒は膨張弁３ｄを経て低温低圧となり、第４の熱交換器５ｄへ流入する。第４の熱交換器５ｄは第３の蒸発器として動作し、冷媒は電磁弁８ｂ（開）を経て圧縮機１の吸入側へ戻る。第２の熱交換器５ｂを経た冷媒も同様に、圧縮機１の吸入側へ戻る。
ここで、膨張弁３ｇは全閉、電磁弁８ａは閉であり、これらを通る配管には冷媒が流れないため、上記説明の回路が成立する。
【００４１】
（暖房加湿運転モード）
図５における暖房加湿運転では、四方弁２ａに関して、圧縮機１の吐出側と第２の熱交換器５ｂとが接続されるように設定する。第２の熱交換器５ｂは凝縮器として動作し、膨張弁３ａを経た冷媒は低温低圧に減圧された後に、第１の熱交換器５ａへ流入する。ここで第１の熱交換器５ａは第１の蒸発器として動作する。
【００４２】
また、冷媒は膨張弁３ｇを経て中温中圧となり、第４の熱交換器５ｄへ流入する。第４の熱交換器５ｄは第２の蒸発器として動作し、冷媒は膨張弁３ｄを経て低温低圧となり、第３の熱交換器５ｃへ流入する。第３の熱交換器５ｃは第３の蒸発器として動作し、冷媒は電磁弁８ａ（開）を経て圧縮機１の吸入側へ戻る。第２の熱交換器５ｂを経た冷媒も同様に圧縮機１の吸入側へ戻る。
ここで、膨張弁３ｆは全閉、電磁弁８ｂは閉であり、これらを通る配管には冷媒が流れないため、上記説明の回路が成立する。
【００４３】
《冷凍サイクル上の動作》
図７は、冷凍サイクル上の動作をＰｈ線図上に表したものである。
ここでは、冷房除湿運転モードと暖房加湿運転モードとに分けて説明し、それぞれの場合において第１〜第４の熱交換器が、凝縮器または蒸発器のどちらの役割を果たすかを明記した後、符号を付けることにする。
【００４４】
（冷房除湿運転モード）
本実施の形態１では、冷媒回路にて構成される冷凍サイクルの低圧側が２系統の並列回路となっており、さらにその１系統には「膨張弁３ｆと第２の蒸発器５ｃ」と「膨張弁３ｄと第３の蒸発器５ｄ」とが直列２段で接続されている。従って、第２の蒸発器５ｃと第３の蒸発器５ｄとが接続される側の系統では、膨張弁３ｆ及び３ｄの開度比率を変化させることにより、膨張弁３ｆの下流に接続される第２の蒸発器５ｃの冷媒圧力を調整することが可能となる。これにより、第２の蒸発器５ｃと第３の蒸発器５ｄを異なる蒸発温度で運転することが可能となる。
【００４５】
第２の蒸発器５ｃの空気経路の上流側には、水分吸着手段２０の再生側が配置されている。このため第２の蒸発器の入口空気は、第１の蒸発器５ｂ及び第３の蒸発器５ｄに比べて湿度が高い状態となる。上記説明のように、第２の蒸発器５ｃと第３の蒸発器５ｄを直列２段構成とすることにより、結露しやすい第２の蒸発器の冷媒温度を上昇させて運転することが可能となる。
【００４６】
例えば、第２の蒸発器５ｃの配管温度を露点以上に制御して運転することにより、第２の蒸発器５ｃにおける結露を確実に防止することが可能となる。これにより、空気調和装置からドレンパンを取り除くことができ、装置構成を簡素化した薄型の空気調和装置を構成することが可能となる。
また、第２の蒸発器５ｃ及び第３の蒸発器５ｄを、異なる蒸発温度で最適に運転することにより、冷凍サイクルの効率を高めることが可能となる。
【００４７】
（暖房加湿運転モード）
本実施の形態１では、冷媒回路にて構成される冷凍サイクルの低圧側が２系統の並列回路となっており、さらにその１系統には「膨張弁３ｇと第２の蒸発器５ｄ」と「膨張弁３ｄと第３の蒸発器５ｃ」とが直列２段で接続されている。従って、第２の蒸発器５ｄと第３の蒸発器５ｃとが接続される側の系統では、膨張弁３ｇ及び３ｄの開度比率を変化させることにより、膨張弁３ｇの下流に接続される第２の蒸発器５ｄの冷媒圧力を調整することが可能となる。これにより、第２の蒸発器５ｄ及び第３の蒸発器５ｃを異なる蒸発温度で運転することが可能となる。
【００４８】
第２の蒸発器５ｄの空気経路の上流側には、水分吸着手段２０の再生側が配置されている。このため第２の蒸発器の入口空気は、第１の蒸発器５ａ及び第３の蒸発器５ｃに比べて湿度が高い状態となる。上記説明のように、第２の蒸発器５ｄ及び第３の蒸発器５ｃを直列２段構成とすることにより、結露しやすい第２の蒸発器の冷媒温度を上昇させて運転することが可能となる。
【００４９】
例えば、第２の蒸発器５ｄの配管温度を露点以上に制御して運転することにより、第２の蒸発器５ｄにおける結露を確実に防止することが可能となる。これにより、空気調和装置からドレンパンを取り除くことができ、装置構成を簡素化した薄型の空気調和装置を構成することが可能となる。
また、第２の蒸発器５ｄ及び第３の蒸発器５ｃを、異なる蒸発温度で最適に運転することにより、冷凍サイクルの効率を高めることが可能となる。
【００５０】
なお、上記説明では、第２の蒸発器と第３の蒸発器との間に膨張弁３ｄを設け、蒸発器側を２段階で減圧しているが、第２の蒸発器と第３の蒸発器それぞれに膨張弁を設けて並列回路とし、各蒸発器の冷媒循環量を調整して熱交換量を調整する回路構成としてもよい。
【００５１】
《空気側回路の動作説明》
続いて、各運転モードにおける空気側回路の動作について説明する。
（冷房除湿運転モード）
図３に示す冷房除湿運転において、空気調和装置の外気導入経路Ａでは、外気ＯＡより導入された導入空気が全熱交換器１０で除湿された後、第１の蒸発器５ｂに送り込まれる。ここで導入空気は、第１の蒸発器５ｂと熱交換して冷却される。このとき、冷却された空気は８０〜１００％ＲＨ程度と相対湿度が高くなるため、吸着材は水分を吸着しやすくなる。冷却された導入空気が水分吸着手段２０における吸着側領域に流入し、吸着材により水分が吸着・除湿される。さらに除湿された導入空気は、第３の蒸発器５ｄと熱交換して冷却され、室内導入空気ＳＡとなり、供給される。
【００５２】
一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された導入空気が全熱交換器１０で加湿された後、凝縮器５ａに送り込まれる。ここで、導入空気は凝縮器５ａと熱交換して加熱される。このとき、加熱された空気は５〜２５％ＲＨ程度と相対湿度が低くなるため、吸着材は水分を脱着しやすくなる。加熱された導入空気が水分吸着手段２０における再生側領域に流入し、吸着材により水分が脱着・加湿される。そして加湿された導入空気は、第２の蒸発器５ｃと熱交換して冷却され、排気ＥＡとなり、室外へ排出される。このとき、第２の熱交換器５ｃでは高温の排気から排熱を回収しており、冷媒回路側の蒸発温度を高めることにより、冷凍サイクル運転効率を高めている。
【００５３】
（暖房加湿運転モード）
図５に示す暖房加湿運転において、空気調和装置の外気導入経路Ａでは、外気ＯＡより導入された導入空気が全熱交換器１０で加湿された後、凝縮器５ｂに送り込まれる。ここで、導入空気は凝縮器５ｂと熱交換して加熱される。このとき、加熱された空気は５〜２５％ＲＨ程度と相対湿度が低くなるため、吸着材は水分を脱着しやすくなる。加熱された導入空気が水分吸着手段２０における再生側領域に流入し、吸着材により水分が脱着・加湿される。そして、加湿された導入空気は、第２の蒸発器５ｄと熱交換して冷却され、室内導入空気ＳＡとなり、室内へ供給される。このとき、第２の蒸発器５ｄでは高温の空気から熱を回収しており、冷媒回路側の蒸発温度を高めることにより、冷凍サイクル運転効率を高めている。また、熱を回収した後のＳＡは、室内設定温度よりも高い温度になるように、第２の蒸発器５ｄにおける熱交換量を制御して暖房効果も得ることができ、ＳＡの暖房加熱効果と熱回収による加湿量増大効果との両方を得ることができる。
【００５４】
一方、排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された導入空気が全熱交換器１０で除湿された後、第１の蒸発器５ａへ送り込まれる。ここで、導入空気は第１の蒸発器５ａと熱交換して冷却される。このとき、冷却された空気は８０〜１００％ＲＨ程度と相対湿度が高くなるため、吸着材は水分を吸着しやすくなる。冷却された導入空気が水分吸着手段２０における吸着側領域に流入し、吸着材により水分が吸着・除湿される。さらに、除湿された導入空気は第３の蒸発器５ｃと熱交換して冷却され、排気ＥＡとなり、室外へ排出される。
【００５５】
《システム動作による作用の説明》
図４及び図６の空気線図を用いてシステム動作を説明する。
（冷房除湿運転モード）
図４（ａ）において、空気調和装置の冷房除湿時における外気導入経路Ａでは、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）が、全熱交換器１０において室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態６）と全熱交換して、状態１と状態２とを結ぶ直線上に沿って状態変化する。すなわちエンタルピーが減少し、温度及び絶対湿度が低下する（状態２）。
【００５６】
エンタルピーが減少し、除湿冷却された導入空気（状態２）は、第１の蒸発器５ｂに送り込まれ、冷却されることにより相対湿度が上昇する（状態３）。相対湿度が上昇した導入空気（状態３）が水分吸着手段２０の吸着領域に流入し、等エンタルピー過程で水分を吸着され、絶対湿度が低下する（状態４）。絶対湿度が低下した導入空気（状態４）は、デシカントの吸着熱により温度が上昇しているため、第３の蒸発器５ｄへ送り、再び冷却する（状態５）。この冷却された導入空気（状態５）が室内導入空気ＳＡとして室内空間へ供給される。
【００５７】
以上のように、空気調和装置においては、水分吸着手段２０の吸着側領域の下流に第３の蒸発器５ｄを配置することにより、特に冷房運転時において、導入空気における吸着材の吸着熱による温度上昇分の顕熱を除去することができ、冷房負荷を軽減させることが可能となる。また、吸着材の吸着熱を回収することにより、冷凍サイクルの冷媒回路側の効率改善の効果も得ることができる。
【００５８】
このようにして得られる導入空気ＳＡ（状態５）は、全熱交換器１０による除湿に加え、さらにそこで残った水分をデシカントによってさらに除湿することが可能なため、全熱交換による除湿及びデシカントによる吸着除湿というように、二重の除湿効果によって絶対湿度が大きく低下し、高い除湿効果を得ることができる。
【００５９】
図４（ｂ）の排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態６）が全熱交換器１０において、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）と全熱交換してエンタルピーが増加する。その結果、温度が上昇し、さらに絶対湿度が増加する（状態７）。
【００６０】
エンタルピーが増加し、加湿加熱された空気（状態７）は、凝縮器５ａへ送られて、熱交換して加熱され、相対湿度は低下する（状態８）。相対湿度が低下した排出空気（状態８）は、水分吸着手段２０の再生領域へ流入し、等エンタルピー過程で水分を脱着され、相対湿度が上昇する（状態９）。相対湿度が上昇した排出空気（状態９）は、水分吸着手段２０の再生領域下流に設置される第２の蒸発器５ｃへ送られ、熱交換することにより温度が低下し、排気ＥＡとして室外へ排出される（状態１０）。
【００６１】
また、排気放出経路Ｂにおいては、デシカントの再生に凝縮器５ａの排熱を利用するとともに、再生後の高温空気である再生排熱を、第２の蒸発器５ｃに導入して排熱回収を行うため、冷媒回路における圧縮機１の入力を低減させることができる。これにより省エネ効果が得られ、システムの高効率化にもつながる。
【００６２】
（暖房加湿運転モード）
図６（ａ）において、空気調和装置の冷房除湿時における外気導入経路Ａでは、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）が、全熱交換器１０において室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態６）と全熱交換して、状態１と状態２とを結ぶ直線上に沿って状態変化する。すなわちエンタルピーの増加により、温度が上昇し、絶対湿度が増加する（状態２）。
【００６３】
エンタルピーが増加し、加熱加湿された空気（状態２）は凝縮器５ｂに送られて、熱交換して加熱され、相対湿度は低下する（状態３）。相対湿度が低下した排出空気（状態３）は、水分吸着手段２０の再生領域へ流入し、等エンタルピー過程で水分を脱着され、相対湿度が上昇する（状態４）。相対湿度が上昇した排出空気（状態４）は、水分吸着手段２０の再生領域下流に設置される第２の蒸発器５ｄへ送られ、熱交換することにより温度が低下し（状態５）、室内導入空気ＳＡとして室内空間に供給される。
【００６４】
このようにして得られる導入空気ＳＡ（状態５）は、全熱交換器１０による加湿に加え、さらにデシカントによって加湿することが可能なため、全熱交換による加湿及びデシカントによる脱着加湿という、二重の加湿効果によって絶対湿度が大きくなり、高い加湿効果を得ることができる。また空気中の水分を全熱交換器１０またはデシカントにて吸着し、導入空気ＳＡ側へ放出して空気を加湿するため、無給水加湿が可能となり、水道配管工事を不要にすることが可能となる。
【００６５】
また、デシカントの再生に凝縮器５ｂの排熱を利用するとともに、再生後の高温空気である再生熱を第２の蒸発器５ｄへ導入して熱回収を行うため、冷媒回路における圧縮機１の入力を低減させることができる。その結果、省エネ効果が得られ、システムにおける高効率化につながる。
【００６６】
図６（ｂ）において、排気放出経路Ｂでは、室内空気ＲＡより導入された排出空気（状態６）が全熱交換器１０において、外気ＯＡから導入された導入空気（状態１）と全熱交換して、エンタルピーが減少し、温度及び絶対湿度が低下する（状態７）。
【００６７】
エンタルピーが減少し、除湿冷却された導入空気（状態７）は、第１の蒸発器５ａへ送り込まれ、冷却されることにより相対湿度が上昇する（状態８）。相対湿度が上昇した導入空気（状態８）が、水分吸着手段２０の吸着領域へ流入し、等エンタルピー過程で水分が吸着され、絶対湿度が低下する（状態９）。絶対湿度が低下した導入空気（状態９）は、デシカント（吸着材）の吸着熱により温度が上昇しているため、第３の蒸発器５ｃへ送り再び冷却する（状態１０）。この冷却された排出空気（状態１０）が排気ＥＡとして室外へ排出される（状態１０）。
【００６８】
以上のように、排気放出経路Ｂにおける、水分吸着手段２０の吸着材の吸着熱を第３の蒸発器５ｃへ回収することにより、冷媒回路側の冷凍サイクルの効率を改善することができる。
【００６９】
《システム制御方法》
図３及び図５に記載された、装置の制御のために必要なセンサー類の説明をする。
本発明の空気調和装置には、冷媒回路側に、第１の熱交換器の配管温度を検出する温度センサー６ａ、第２の熱交換器の配管温度を検出する温度センサー６ｂ、第３の熱交換器の配管温度を検出する温度センサー６ｃ及び第４の熱交換器の配管温度を検出する温度センサー６ｄが、圧縮機１の吐出側に吐出温度検出用の温度センサー６ｅが設けられている。
【００７０】
また、空気回路側には、第１の熱交換器の出口空気温度と湿度（相対湿度もしくは絶対湿度、または露点でもよい。以降、温湿度センサーの湿度という記述では同様の意味を表す。）を検出する温湿度センサー７ａ、第２の熱交換器の出口空気温度と湿度を検出する温湿度センサー７ｂ、第３の熱交換器の出口空気温度と湿度を検出する温湿度センサー７ｃ、第４の熱交換器の出口空気温度と湿度を検出する温湿度センサー７ｄ、外気ＯＡの空気温度と湿度を検出する温湿度センサー７ｅ及び室内空気ＲＡの空気温度と湿度を検出する温湿度センサー７ｆが設けられている。
【００７１】
これらの温湿度センサーは、空気調和装置を制御する制御基板に接続される。制御基板ではこれらの温湿度情報を取得し、制御アクチュエーターである圧縮機１、膨張弁３ａ、３ｂ、３ｃ並びに外気導入経路Ａ及び排気放出経路Ｂに設けられた各送風ファンの制御を行うことが可能である。なお、制御基板及び送風ファンは、図中では省略してある。
【００７２】
本発明の冷媒回路構成では、第１〜第３の蒸発器の各蒸発器の温度または各蒸発器の出口の空気温湿度に基づいて冷媒循環量を制御することにより、各々の蒸発器の冷却能力を制御できる。従って、各蒸発器において通過空気を飽和する直前にまで冷却し、結露させないようにして、ドレン処理を不要にすることが可能となる。
【００７３】
図８に、本実施の形態１の空気調和装置１００と、顕熱処理装置２００とを組み合わせた空調システムの例を示す。本システム構成では、本発明の空気調和装置１００を外気処理空気調和装置として利用して、外気を室内へ導入する際の湿度調整を主に行い、これとは別に顕熱処理用の空気調和装置２００を併設する。これにより、顕熱処理用の空気調和装置２００では除湿を行う必要がないため、冷媒の蒸発温度を高める運転が可能となり、圧縮機は高低差圧の少ない低圧縮比の高効率運転を行うことが可能となる。従って、このような外気処理空気調和装置１００と顕熱処理用の空気調和装置２００とを別置するシステム構成では、空調負荷の大きな割合を占める顕熱負荷を、高効率運転が可能な顕熱処理用空気調和装置２００で賄うことが可能となり、空調システム全体の効率を高めることが可能となる。
【００７４】
冷凍サイクル運転を行う場合、冷媒は、密度の大きい高圧ガス冷媒と、これが液化凝縮された液冷媒とが流れる凝縮器に多く偏在してしまう。このため、冷凍サイクルの封入冷媒量は、凝縮器の容積に大きく依存する。本実施の形態１では、冷房時に第１の熱交換器５ａが凝縮器、暖房時には第２の熱交換器５ｂが凝縮器となる回路構成であり、第１の熱交換器５ａ及び第２の熱交換器５ｂの内容積を概略同等としている。
【００７５】
従って、冷房運転時と暖房運転時の必要冷媒量をほぼ同等とすることができるため、液溜めなどの部品を追加することなく冷凍サイクルを構成することが可能となる。これにより、回路部品の点数を少なく簡素にすることが可能となり、装置の小型・低コスト化が可能となる。
【００７６】
図３及び図５に示す空気調和装置は、内容積が大きくかつ容量がほぼ等しい第１の熱交換器５ａ及び第２の熱交換器５ｂを、ほぼ同一厚みにすることが可能となる。また、内容積が小さくかつ容量がほぼ等しい第３の熱交換器５ｃ及び第４の熱交換器５ｄについても、ほぼ同一厚みにすることが可能となる。また、第３の熱交換器５ｃ及び第４の熱交換器５ｄについては、熱交換容量が小さいため薄型にすることも可能である。
【００７７】
このように各熱交換器の厚みを設計し、図３及び図５に示す順番で第１〜第４の熱交換器５ａ〜５ｄと水分吸着手段２０を配置して構成することにより、熱交換器５ａ〜５ｄと水分吸着手段２０とで構成される部分の構成部品を、無駄なスペースなく収めることが可能となり、かつ高さ方向の合計厚さを薄くすることが可能となる。
【００７８】
上記図３及び図５に関する説明において、圧縮機１は空気調和装置のそばに設置される構成としているが、室外機などの別ユニット内に、圧縮機１や四方弁２ａなどの構成部品の一部を収めて別置きとすることも可能である。振動が発生する圧縮機を、空気調和装置内の構成から外すことができるため、空気調和装置の小型化、軽量化及び低騒音化が可能となる。また、稼動部品が多い圧縮機を別置とすることで、圧縮機が故障した際のメンテナンスが容易となる。
【００７９】
実施の形態２．
続いて、圧縮機１や四方弁２ａなどの冷媒回路構成部品の一部を室外機などのユニット内に別置きとした場合の例について説明する。なお、以下の実施例では、温度、圧力のセンサー類、制御用の基板類は図から省略しているが、基本的なセンサー配置と動作は実施の形態１に同じとなる。
【００８０】
《機器構成》
図９、図１０は、室外機３００と中継ユニット３０２を接続する主冷媒配管が２本の回路構成で、中継ユニット３０２に繋がる空調負荷側の室内機３０１の冷暖同時運転（複数の室内機が接続された場合に、冷房運転と暖房運転が混在できる）が可能な冷凍サイクル回路構成の例である。このような回路構成は既知のものであり、例えば特許文献（特開平０４−３３５９６７号公報）と基本構成は同じである。このような回路構成では、接続配管（延長配管）が２本で、負荷側の冷暖房同時運転が可能となるため、後に説明する接続配管が３本の冷暖同時方式に比べて、設置工事の省力化、使用部材（配管類）の削減が可能となる。
【００８１】
本実施例では、このような冷暖同時運転が可能な冷凍サイクルの負荷側に実施の形態１で説明したような換気と調湿が可能な空気調和装置（３０３）を接続している。なお、以降、他の負荷側接続機器である室内機３０１と区別するために、実施の形態１で説明したような換気と調湿が可能な空気調和装置のことを換気調湿機（３０３）と呼ぶこととする。
【００８２】
以下、冷凍サイクルを構成する各機器について説明する。なお、実施の形態１と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
（室外機３００）
室外機３００は、圧縮機１と、四方弁２ａと、室外熱交換器５ｅと、アキュムレータ１４とを有しており、これらを順に接続して室外機３００のメイン回路を構成する。逆止弁４個からなるブリッジ回路１５は、室外機３００と中継ユニット３０２とを接続する２本の延長配管の冷媒流れ方向を１方向のみに規制する（図中、配管接続口Ｘｆに繋がる延長配管では低圧冷媒が常に室外機３００へ戻る方向、配管接続口Ｘｅに繋がる延長配管では常に中継ユニット３０２へ流れる方向にのみ冷媒が流れる）。圧縮機１は運転容量（運転周波数）が可変であり、負荷状況に応じた周波数で運転することが可能である。
【００８３】
（中継ユニット３０２）
中継ユニット３０２は、室外機３００と、負荷側である室内機３０１及び換気調湿機３０３との中間に設けられ、負荷側回路へ加熱（暖房）熱源、冷却（冷房）熱源の両方を同時に供給することが可能である。中継ユニット３０２の部品構成について説明する。
図９の四方弁２ａが冷房側設定（圧縮機１出口と室外熱交換器５ｅを繋ぐ方向）の場合の冷房モードについて説明する。このモードは主に負荷側冷房運転比率が多い場合に選択する。気液分離器１３の気相部（上部）は、加熱熱源を要する負荷側（Ｘｃ）へ、その液相部（下部）は冷媒熱交換器１２ａ（１次側）、膨張弁１１ａ、冷媒熱交換器１２ｂ（１次側）を経て冷却熱源を要する負荷側（Ｘａ）へと接続される。前記冷媒熱交換器１２ｂの出口は２分岐しており、他方は膨張弁１１ｂを経て、冷媒熱交換器１２ｂの二次側、冷媒熱交換器１２ａの２次側を通過し、室外機３００へ戻る配管へと繋がる。冷却熱源を要する負荷側へは、冷媒を配管接続口Ｘａから供給したのち、負荷側機器（蒸発器として動作する熱交換器を有する機器）を経て配管接続口Ｘｄへ戻り、室外機３００へ戻る配管へと繋がる。一方、加熱熱源を要する負荷側へは、配管接続口Ｘｃから冷媒を供給したのち、負荷側機器（凝縮器として動作する熱交換器を有する機器）を経て配管接続口Ｘｂへ戻り、さらに、膨張弁１１ａと冷媒熱交換器１２ｂの中間部へと繋がる。
【００８４】
続いて図１０の四方弁２ａが暖房側設定（圧縮機１入口と室外熱交換器５ｅを繋ぐ方向）の場合の暖房モードについて説明する。１６は冷暖切替回路であり、図９、図１０ではその詳細を省略しているが電磁弁や逆止弁から構成されており機能としては、負荷側の冷暖要求に応じて負荷側へ繋がる２本の冷媒出入口管の接続関係を切替え、冷房熱源もしくは暖房熱源を選択的に供給するためのものである。この構造は既知のものであり、本特許の主目的ではないため詳細説明を省く。暖房モードの場合には冷暖切替回路１６により負荷側へ繋がる回路の切替が行われ、加熱熱源を要する負荷側機器へは配管接続口Ｘｄから高温冷媒を供給し、配管接続口Ｘａから中継ユニット３０２へ戻る回路を、冷却熱源を要する負荷側機器へは配管接続口Ｘｂから高圧液冷媒を供給し、配管接続口Ｘｃから中継ユニット３０２へ戻る回路を構成する。
【００８５】
（換気調湿機３０３）
換気調湿機３０３の基本構成は実施の形態１にほぼ同じであり、全熱交換器１０、水分吸着手段２０、冷房除湿運転時（図９）に凝縮器、暖房加湿運転時（図１０）に蒸発器として動作する第１の熱交換器５ａ、冷房除湿運転時（図９）に蒸発器、暖房加湿運転時（図１０）に凝縮器として動作する第２の熱交換器５ｂ、冷房除湿運転時に蒸発器として動作する第３の熱交換器５ｃ、これらの熱交換器を動作させるために必要な膨張弁１１ｃ〜ｇ、送風機（図示せず）により構成される。本実施例では、水分吸着剤２０のＲＡ→ＥＡ風路出口側の熱交換器をひとつ省いているところが実施の形態１とは異なり、ＥＡ排熱を回収しない構成であるが、実施の形態１のように蒸発器を追加する構成とすることも可能である。また、ＯＡ→ＳＡ風路出口側の熱交換器を省く構成でも除湿、加湿を行うことは可能である。風路出口側の熱交換器を省くと吹出空気の温度調節ができなくなるが、用途・目的に合せて変更することが可能である。また、送風機は風量を制御することが可能であり、例えば設置条件に応じて風量を大小設定したり、風路圧損が大きくても送風機の回転数を上昇させて風量を目標値に調整することが可能である。風量制御は、ファンを回転させるモーターにＤＣモーターを用いて回転数を制御したり、ＡＣモーターではインバータ制御により電源周波数を変化させて回転数を変化させることにより実現が可能となる。
【００８６】
（室内機３０１）
室内機３０１は、室内熱交換器５ｆと膨張弁１１ｈと送風機（図示せず）とから構成される。図９の例では室内機３０１は冷房運転、図１０の例では室内機３０１は暖房運転が可能である。図の例では室内機は１台接続であるが、並列に複数接続することも可能である。また、図では配管接続切替機構（電磁弁、逆止弁からなる）を省略しているが、図９の回路で配管接続の位置関係をＸｄ→Ｘｃ、Ｘａ→Ｘｂに変更すると暖房運転が、図１０の回路で配管接続の関係をＸｄ→Ｘｃ、Ｘａ→Ｘｂに変更すると冷房運転が可能となる。このように室内機を複数接続し、それぞれの用途に合せて接続を切替えることにより各室内機において冷房と暖房の個別選択が可能となり、冷暖同時運転ができる。
【００８７】
《運転動作》
（冷房除湿モード）
図９に基づき、冷房除湿モード運転動作について説明する。図中に冷媒の流れを矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は四方弁２ａを通り、室外熱交換器５ｅで熱交換して凝縮された後、中継ユニット３０２へ流入する。中継ユニット３０２へ流入した冷媒は気液分離器１３にて気液分離され、高圧ガス冷媒は凝縮器として動作する第１の熱交換器５ａへ流入する（膨張弁１１ｄは全開）。第１の熱交換器５ａの過冷却度は膨張弁１１ｅで制御され、高温液冷媒が配管接続口Ｘｂを経て中継ユニット３０２へ戻る。一方、気液分離後の液冷媒は冷媒熱交換器１２ａ、１２ｂで過冷却された後２分岐して膨張弁１１ｇ、１１ｆを経て、蒸発器として動作する第２の熱交換器５ｂ、第３の熱交換器５ｃへ流入する。膨張弁１１ｇ、１１ｆはそれぞれの熱交換器の加熱度制御を行い、冷媒は合流して膨張弁１１ｃへ至る。膨張弁１１ｃでは、ＯＡ→ＳＡへ至る空気風路に存在する蒸発器（第２の熱交換器５ｂ、第３の熱交換器５ｃ）で結露が起きないように蒸発器における冷媒圧力を調整する。これにより熱交換器からドレンが出ないドレンレス運転が可能となる。そして配管接続口Ｘｄを経た低温低圧冷媒は中継ユニット３０２を経て圧縮機へ吸入される。室内機３０１側は、冷房（蒸発器）動作する場合には配管接続口Ｘａ→室内熱交換器５ｆ→配管接続口Ｘｄの順番で接続され、暖房（凝縮器）動作する場合には配管接続口Ｘｃ→室内熱交換器５ｆ→配管接続口Ｘｂの順番で接続され、それぞれの熱交換器で空気と熱交換を行う。以上のように冷凍サイクルを動作させることにより、水分吸着手段２０の再生（ＲＡ→ＥＡ側風路）、吸着（ＯＡ→ＳＡ側風路）が行われ、ＳＡ側へは除湿空気が供給される。
【００８８】
（暖房加湿モード）
図１０に基づき、暖房加湿モードの運転動作について説明する。図中に冷媒の流れを矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は四方弁２ａを通り、気液分離器１３へ至る。気液分離器１３を経た高温高圧冷媒は凝縮器として動作する第２の熱交換器５ｂへ流入する（膨張弁１１ｃは全開）。膨張弁１１ｇでは凝縮器の過冷却制御が行われ、高温液となった冷媒は中継ユニット３０２へ戻る。ここで、本実施例では膨張弁１１ｆを閉止もしくは微開とし、第３の熱交換器５ｃの運転をほぼ停止しているが、第３の熱交換器５ｃの配管接続を冷暖で切替え蒸発器として動作させて吹出空気ＳＡの温度調整を行う構成とすることも可能である。一方、気液分離後を経て冷媒熱交換器１２ａ、１２ｂで過冷却された高温液冷媒は膨張弁１１ｅを経た後、蒸発器として動作する第１の熱交換器５ａへ流入する。
膨張弁１１ｅは蒸発器の加熱度制御を行い冷媒は膨張弁１１ｄへ至る。膨張弁１１ｄでは、ＲＡ→ＥＡへ至る空気風路に存在する蒸発器（第１の熱交換器５ａ）で結露が起きないように蒸発器における冷媒圧力を調整する。これにより熱交換器からドレンが出ないドレンレス運転が可能となる。そして配管接続口Ｘｃを経た低温低圧冷媒は中継ユニット３０２を経て圧縮機へ吸入される。室内機３０１側は、冷房（蒸発器）動作する場合には配管接続口Ｘｂ→室内熱交換器５ｆ→配管接続口Ｘｃの順番で接続され、暖房（凝縮器）動作する場合には配管接続口Ｘｄ→室内熱交換器５ｆ→配管接続口Ｘａの順番で接続され、それぞれの熱交換器で空気と熱交換を行う。以上のように冷凍サイクルを動作させることにより、水分吸着手段２０の再生（ＯＡ→ＳＡ側風路）、吸着（ＲＡ→ＥＡ側風路）が行われ、ＳＡ側へは加湿空気が供給される。
【００８９】
《特徴、効果》
（蒸発温度、凝縮温度制御）
図９、図１０に示すような冷暖同時運転が可能な冷凍サイクルでは、蒸発温度と凝縮温度を独立で任意に変更することが可能である。例えば冷房モードでは、凝縮器となる熱交換器（主に室外熱交換器５ｅ）の風量を制御（送風機回転数制御）することで凝縮温度を、蒸発温度を圧縮機１の運転周波数で制御できる。暖房モードの場合には、凝縮温度を圧縮機１の周波数で、蒸発器となる熱交換器（主に室外熱交換器５ｅ）の風量を送風機の回転数で制御することで蒸発温度を制御できる。従来このような冷凍サイクルを有する装置では、室内機の冷房、暖房能力を確保するために、蒸発温度、凝縮温度を一定に制御することが多かった。しかし、本実施例のような換気調湿機３０３が負荷側に接続される場合には冷暖空調運転とは蒸発温度、凝縮温度の最適な動作ポイントが異なる。このため、運転状況に応じて蒸発温度、凝縮温度を適切に制御することにより、省エネ効果、除加湿能力増大効果が見込まれる。以下その内容について説明する。
【００９０】
換気調湿機３０３で冷房除湿運転を行う場合には（図９）、結露防止のため蒸発器（第２の熱交換器５ｂ、第３の熱交換器５ｃ）の蒸発圧力を圧縮機吸入圧力より高くしている（熱交換器と圧縮機吸入側に介在する膨張弁（１１ｃ）により制御）。これは室内機３０１が連動する場合、室内機３０１で必要とする蒸発温度より、換気調湿機３０３が必要とする蒸発温度の方が高いためである。圧縮機の吸入圧力の高い方が、圧縮機が動作する高低差圧が小さくなり、入力が少なくなり省エネとなる。このため、換気調湿機３０３単独運転の場合や、冷房として運転する室内機３０１が存在しない場合（暖房運転は除外）には、圧縮機の吸入圧力（通常蒸発圧力と呼ばれることが多い）を高くして運転することにより、換気調湿機３０３の省エネ運転が可能となる。また、冷房運転の室内機３０１が存在する場合でも、空調目標設定温度からの偏差量が小さい場合など空調負荷が小さいときには、冷房能力が小さくてもよいため、蒸発器として動作する室内機３０１の蒸発温度を高くすることが可能となる（蒸発温度が高いと吸込空気との温度差が小さくなるため冷房能力は小さくなる）。このため、換気調湿機３０３と室内機３０１の両方が動作している場合でも、冷房運転を行う室内機３０１の空調負荷（冷房負荷）が小さい場合には、圧縮機の吸入圧力を高くして運転することにより、換気調湿機３０３の省エネ運転が可能となる。
【００９１】
換気調湿機３０３で暖房加湿運転を行う場合には（図１０）、凝縮温度が高いほど、水分吸着手段２０の再生能力が高まるため、結果として吸着量が増え、加湿量が増大する（水分吸着手段２０を構成する吸着剤の吸着・再生範囲が広がるためロータが移動できる水分量が増える）。従って、加湿量が多く必要な立上がり時や、目標湿度からの偏差が大きいとき（加湿量が不足する場合）などには、空調条件の通常設定値よりも凝縮温度が高い状態で運転を行うことにより加湿量が大きい運転を行うことができる。これにより例えばオフィスなどにおける起動直後の加湿立上がりを早くすることが可能となり、目標室内湿度に早期に到達することができる。また、暖房加湿立上がり時は、暖房能力（顕熱能力）の大きい方が立上がりは早くなるため、室内機３０１にとっても凝縮温度を高くすることで暖房能力増大が可能となり、好適である。このように、暖房加湿運転において換気調湿機３０３の加湿量増大が必要な場合には、室内機３０１の暖房運転有無によらず凝縮温度を高く設定することにより、顕熱、潜熱能力の両方を高め、目標温湿度へ早期に到達することが可能となる。
【００９２】
上記説明のような凝縮温度、蒸発温度の個別調整は、換気調湿機３０３に熱源容量が大きい室外機３００を接続するために可能となることであり、圧縮機容量に制限がある実施の形態１のような圧縮機内蔵型に比べより広い範囲の運転が可能となる。
【００９３】
（換気風量制御）
本発明のような換気調湿機では、ヒートポンプを熱源とするため、圧縮機容量を変化させることにより熱交換器の温度を一定に保つことが可能である。このため、換気風量が変化しても水分吸着手段２０の運転状態（水分移動の駆動力となる空気と水分吸着手段２０を構成する吸着剤との相対湿度差）を一定に保つ運転が実現可能となる。従って、換気風量を増加させると加湿能力が大きくなる。このことを式で説明すると、加湿能力は次式にて表される。
加湿量[kg/h]＝空気密度[kg/m3]×風量[m3/h]×（ＯＡ絶対湿度―ＳＡ絶対湿度）[kg/kg’]    （式１）
上式に表されるように加湿量は風量（ＯＡ→ＳＡの給気風量）と、ＯＡとＳＡの絶対湿度差に比例する。本発明の換気調湿機では風量によらず、熱交温度を一定に保つことによりＳＡ絶対湿度をほぼ一定に保つことができるため、風量増加分に比例して加湿量を増加させることができる。除湿量についても同様である。
【００９４】
また、同様のことは、冷暖房の顕熱能力についても言える。すなわち、本発明のような換気調湿機では熱交換器の温度を一定に保つことができるため、風量（ＯＡ→ＳＡの給気風量）増加に比例して加熱、冷却の顕熱能力が増大する。暖房の顕熱能力は次式にて表される。
暖房顕熱能力[kW]＝空気密度[kg/m3]×風量[m3/s]×空気比熱[kJ/kg/℃]÷（ＯＡ湿度―ＳＡ湿度）[℃]    （式２）
【００９５】
以上の説明のように、本発明のような換気調湿機では換気風量を増加させることにより、空調の顕熱、潜熱（加湿、除湿）能力の両方を増大することが可能である。従って、空調起動時や目標温湿度に対する偏差量が大きいとき（除加湿量が不足する場合）などに、一時的に換気風量を増大して換気調湿機３０３の運転を行うことにより、空調立上がりの顕熱・潜熱能力を増大することが可能となり、温度目標値、湿度目標値への到達が早くなる。これにより、室内を快適な温湿度に素早く到達させることができる。
【００９６】
なお、従来の換気装置では換気風量を増大すると外気からの顕熱、潜熱空調負荷が侵入し、空調負荷が増加して省エネ面では悪化する方向であった。しかし、本発明のような換気調湿機では、風量を増加させることにより除加湿量を増大、あるいは顕熱空調能力を増大することが可能となり、室内の空調負荷を減らす方向に働く。このため風量を増大することにより省エネ運転を実現することも可能となる。また、換気の排気熱エネルギーを回収した顕熱、潜熱空調運転が可能となるため、通常の室外機を設置し、外気を熱源とした室内機のみによる空調よりも省エネ運転が可能となる。このため、換気調湿機と室内機がひとつの室外機に接続、あるいは別置の場合でも換気調湿機の運転割合を高めたほうが（台数、風量）、空調全体のシステムエネルギーを低く抑えた省エネ運転となる。
【００９７】
また、上記とは逆に換気風量を小さくすることにより、換気調湿機の顕熱、潜熱（加湿、除湿）能力を小さくした運転を行うことができる。空調対象の室内が目標温湿度に達した後や、目標温湿度に対する偏差量が小さい場合には空調能力が小さくてもよいので、このような場合には換気風量が小さい運転を行うことにより、圧縮機入力を低減した省エネ運転が可能となる。換気風量を下げすぎると必要換気風量以下となる場合があるが、これに対しては予め空調対象に必要とする最低換気風量を設定して換気調湿機３０３（の内蔵記憶手段）に記憶させておき、この最低換気風量を運転下限値とする方法がある。また、空調対象空間にＣＯ2センサーを設置し、この出力（ＣＯ2濃度信号）を換気調湿機３０３で受信し、ＣＯ2濃度信号が予め設定した基準値、例えば１０００ｐｐｍを下回るように換気風量を制御するなどの方法がある。
【００９８】
上記説明の効果は本実施例の換気調湿機３０３の構成にて説明したが、これに限るものではなく、同様の目的を果たすものであれば効果は得られる。例えば、本実施例に記載の全熱交換器１０を無くして水分吸着剤２０と熱交換器だけの構成としたものや、熱交換器の変わりに電気ヒーターを用いたもの、水分吸着剤２０がロータ形状ではなく、熱交換器表面に直接吸着剤を担持させたものなどでもよい。また、水分吸着手段の設置方向にも制約はなく、熱交換器を蒸発器として用いたときに積極的に熱交換器を結露させて熱交換器でも除湿（ドレン水）を行う方式でもよい。また、除湿、加湿の何れか一方のみでもよく、加湿手段として透湿膜などの水蒸気を透過する膜を用い、膜内部の水分を空気に放湿する方式の加湿手段に対して用いてもよい。
【００９９】
実施の形態３．
ここでは、室外機３００と換気調湿機３０３を実施の形態２とは別形態とした場合の例について説明する。なお、以下の実施例では、温度、圧力のセンサー類、制御用の基板類は図から省略しているが、基本的なセンサー配置と動作は実施の形態１に同じとなる。
【０１００】
《機器構成》
図１１、図１２は、実施の形態２とは異なり中継ユニット３０２を設けず、室外機３００と室内機３０１の間に換気調湿機３０３を介在する構成とした例である。延長配管は２本であるが、室内機側では冷暖同時運転ができず、全ての室内機が冷房もしくは暖房のどちらか一方を選択した運転となる。
【０１０１】
以下、冷凍サイクルを構成する各機器について説明する。なお、実施の形態１、実施の形態２と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
（室外機３００）
室外機３００は、圧縮機１と、四方弁２ａと、室外熱交換器５ｅと、アキュムレータ１４とを備えており、これらを順に接続して冷媒回路を構成する。圧縮機１は運転容量（運転周波数）が可変であり、負荷状況に応じた周波数で運転することが可能である。
【０１０２】
（室内機３０１）
室内機３０１は、室内熱交換器５ｆと膨張弁１１ｈと送風機（図示せず）とから構成される。図１１の例では室内機３０１は冷房運転、図１２の例では室内機３０１は暖房運転が可能である。図の例では室内機は１台接続であるが、並列に複数接続することも可能である。
【０１０３】
（換気調湿機３０３）
換気調湿機３０３の存在目的は基本的に実施の形態１、実施の形態２とほぼ同じであるが、本実施例では簡略化のために全熱交換器１０を省略している。全熱交換器や蒸発器を追加することにより実施の形態１、実施の形態２と同様の動作を実現することも可能である。また、本実施例では水分吸着手段２０を鉛直方向設置（回転軸が水平方向）の構成としているが、実施の形態１、実施の形態２のように水平方向設置（回転軸が鉛直方向）の構成としてもよい。本実施例の換気調湿機３０３は、水分吸着手段２０、冷房除湿運転時（図１１）に凝縮器、暖房加湿運転時（図１２）に蒸発器として動作する第１の熱交換器５ａ、冷房除湿運転時（図１１）に蒸発器、暖房加湿運転時（図１２）に凝縮器として動作する第２の熱交換器５ｂ、これらの熱交換器を動作させるために必要な膨張弁１１ｉ〜１１ｋ、送風機（図示せず）により構成される。送風機は風量を制御することが可能である。
【０１０４】
《運転動作》
（冷房除湿モード）
図１１に基づき、冷房除湿モード運転動作について説明する。図中に冷媒の流れを矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は四方弁２ａを通り、室外熱交換器５ｅで熱交換して凝縮された後、換気調湿機３０３へ流入する。換気調湿機３０３では、凝縮器（第１の熱交換器５ａ）と蒸発器（第２の熱交換器５ｂ）が直列接続されており、凝縮器の加熱能力は、バイパス管１８に設けられた膨張弁１１ｊにて調節が可能であり、蒸発器の蒸発能力は膨張弁１１ｊにて調節が可能である。なお、本実施例の構成は蒸発器の蒸発温度が熱交換器を流れる空気の露点以下に低下し熱交換器でも除湿（ドレン）を行う構成であるが、蒸発器（第２の熱交換器５ｂ）出口側に膨張弁を追加し、実施の形態１、実施の形態２と同様に蒸発器の蒸発温度を露点以下に下げない運転（ドレンレス）にすることも可能である。以上のように冷凍サイクルを動作させることにより、水分吸着手段２０の再生（ＲＡ→ＥＡ側風路）、吸着（ＯＡ→ＳＡ側風路）が行われ、ＳＡ側へは除湿空気が供給される。一方、室内機３０１側へは膨張弁１１ｋの手前から冷媒配管が２分岐し、室内機３０１側へ流れ、第２の熱交換器５ｂの出口側で合流する構成とすることにより、冷房運転が可能となる。室内機３０１は並列に複数接続することも可能である。
【０１０５】
（暖房加湿モード）
図１２に基づき、暖房加湿モードの運転動作について説明する。図中に冷媒の流れを矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は四方弁２ａを通り、換気調湿機３０３へ流入する。換気調湿機３０３では、凝縮器（第１の熱交換器５ａ）と蒸発器（第２の熱交換器５ｂ）が直列接続されており、凝縮器の加熱能力は圧縮機運転周波数で、蒸発器の蒸発能力はバイパス管１８に設けられた膨張弁１１ｊにて調節が可能である。これにより、水分吸着手段２０の再生（ＯＡ→ＳＡ側風路）、吸着（ＲＡ→ＥＡ側風路）が行われ、ＳＡ側へは加湿空気が供給される。一方、室内機３０１側へは第２の熱交換器５ｂの入口側から冷媒が２分岐して室内機３０１側へ流れ、膨張弁１１ｋの出口で合流する構成とすることにより、暖房運転が可能となる。室内機３０１は並列に複数接続することも可能である。
【０１０６】
《特徴、効果》
（蒸発温度、凝縮温度制御）
本実施例においても実施の形態２にて説明したように、換気調湿機３０３の運転に適した蒸発温度、凝縮温度で運転を行うことにより、省エネ、除加湿能力増大効果が見込まれる。例えば、冷房除湿運転において、換気調湿機の３０３単独運転あるいは室内機３０１との複合運転の場合でも冷房負荷が小さい場合には蒸発温度を高くする、暖房加湿運転において、加湿量が多く必要な場合には凝縮温度が高めた運転を行うなどである。
【０１０７】
（換気風量制御）
実施の形態２にて説明したように、本実施例においても換気風量を増加させることにより、空調の顕熱、潜熱（加湿、除湿）能力の両方を増大することが可能である。従って、空調起動時や目標温湿度に対する偏差量が大きいときなどに、一時的に換気風量を増大して換気調湿機３０３の運転を行うことにより、空調立上がりの顕熱・潜熱能力を増大することが可能となり、温度目標値、湿度目標値への到達が早くなる。これにより、室内を快適な温湿度に素早く到達させることができる。また、空調対象の室内が目標温湿度に達した後や、目標温湿度に対する偏差量が小さい場合には換気風量が小さい運転を行うことにより、圧縮機入力を低減した省エネ運転が可能となる。
【０１０８】
実施の形態４．
ここでは、室外機３００と換気調湿機３０３を実施の形態２、実施の形態３とは別形態とした場合の例について説明する。なお、以下の実施例では、温度、圧力のセンサー類、制御用の基板類は図から省略しているが、基本的なセンサー配置と動作は実施の形態１と同じである。
【０１０９】
《機器構成》
図１３、図１４は、実施の形態２とは異なり、延長配管を３本構成で冷暖同時運転を実現させる構成例である。以下、冷凍サイクルを構成する各機器について説明する。なお、実施の形態１乃至３と同一部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１０】
（室外機３００）
室外機３００は、圧縮機１と、四方弁２ａと、室外熱交換器５ｅと、アキュムレータ１４と、膨張弁１１ｐとを備えており、これらを順に接続して冷媒回路を構成する。圧縮機１は運転容量（運転周波数）が可変であり、負荷状況に応じた周波数で運転することが可能である。
【０１１１】
（室内機３０１）
室内機３０１は、室内熱交換器５ｆと膨張弁１１ｈ、電磁弁１９ｅ、電磁弁１９ｆ、送風機（図示せず）とから構成される。図１３の例では室内機３０１は冷房運転、図１４の例では室内機３０１は暖房運転が可能である。図の例では室内機は１台接続であるが、並列に複数接続することも可能である。
【０１１２】
（換気調湿機３０３）
換気調湿機３０３の存在目的は、基本的にこれまでに説明した実施例に同じであるが、本実施例では実施の形態３と同様に簡略化のために全熱交換器１０を省略している。全熱交換器や蒸発器を追加することにより実施の形態１、実施の形態２と同様の動作を実現することも可能である。また、本実施例では水分吸着手段２０を鉛直方向設置（回転軸が水平方向）の構成としているが、実施の形態１、実施の形態２のように水平方向設置（回転軸が鉛直方向）の構成としてもよい。本実施例の換気調湿機３０３は、水分吸着手段２０、冷房除湿運転時（図１３）に凝縮器、暖房加湿運転時（図１４）に蒸発器として動作する第１の熱交換器５ａ、冷房除湿運転時（図１３）に蒸発器、暖房加湿運転時（図１４）に凝縮器として動作する第２の熱交換器５ｂ、これらの熱交換器を動作させるために必要な膨張弁１１ｍ、膨張弁１１ｎ、電磁弁１９ａ〜１９ｄ、送風機（図示せず）により構成される。送風機は風量を制御することが可能である。
【０１１３】
《運転動作》
（冷房除湿モード）
図１３に基づき、冷房除湿モード運転動作について説明する。図中に冷媒の流れを矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は２分岐され、一方は四方弁２ａを通り、室外熱交換器５ｅで熱交換して凝縮される。他方は延長配管１７ｂを経て凝縮器として動作する第１の熱交換器５ａへ流入する（電磁弁１９ａ：開、１９ｂ：閉）。そして、合流した冷媒は、膨張弁１１ｎで減圧されて蒸発器として動作する第２の熱交換器５ｂへ、膨張弁１１ｈで減圧されて室内機３０１内の室内熱交換器５ｆへ分岐して流れる。それぞれの蒸発器を経た冷媒は合流し（電磁弁１９ｄ：開、１９ｃ：閉、電磁弁１９ｆ：開、１９ｅ：閉）、延長配管１７ａを経て圧縮機１へ戻る。以上のように冷凍サイクルを動作させることにより、水分吸着手段２０の再生（ＲＡ→ＥＡ側風路）、吸着（ＯＡ→ＳＡ側風路）が行われ、ＳＡ側へは除湿空気が供給される。なお、室内機３０１では電磁弁１９ｅと電磁弁１９ｆの開閉を逆（電磁弁１９ｅ：開、１９ｆ：閉）にすることで暖房運転を行うことも可能であり、室内機を複数設けて、冷暖同時運転を行うことも可能である。
【０１１４】
（暖房加湿モード）
図１４に基づき、暖房加湿モード運転動作について説明する。図中に冷媒の流れを矢印で示すように、圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は延長配管１７ｂを経て凝縮器として動作する第２の熱交換器５ｂと、室内機３０１へ流入し、それぞれの熱交換器で凝縮する（電磁弁１９ｃ：開、１９ｄ：閉、電磁弁１９ｅ：開、１９ｆ：閉）。そして、合流した冷媒は、膨張弁１１ｍで減圧されて蒸発器として動作する第１の熱交換器５ａへ、膨張弁１１ｐで減圧されて室外熱交換器５ｅへ分岐して流れる。第１の熱交換器５ａを経た冷媒は延長配管１７ａを経由して（電磁弁１９ｂ：開、１９ａ：閉）、室外熱交換器５ｅを経た冷媒と合流し圧縮機１へと戻る。以上のように冷凍サイクルを動作させることにより、水分吸着手段２０の再生（ＯＡ→ＳＡ側風路）、吸着（ＲＡ→ＥＡ側風路）が行われ、ＳＡ側へは加湿空気が供給される。なお、室内機３０１では電磁弁１９ｅと電磁弁１９ｆの開閉を逆（電磁弁１９ｆ：開、１９ｅ：閉）にすることで冷房運転を行うことも可能であり、室内機を複数設けて、冷暖同時運転を行うことも可能である。
【０１１５】
《特徴、効果》
（蒸発温度、凝縮温度制御）
本実施例においても実施の形態２にて説明したように、換気調湿機３０３の運転に適した蒸発温度、凝縮温度で運転を行うことにより、省エネ、除加湿能力増大効果が見込まれる。例えば、冷房除湿運転において、換気調湿機３０３単独運転あるいは室内機３０１との複合運転の場合でも冷房負荷が小さい場合には蒸発温度を高くする、暖房加湿運転において、加湿量が多く必要な場合には凝縮温度が高めた運転を行うなどである。
【０１１６】
（換気風量制御）
実施の形態６での説明のように、本実施例においても換気風量を増加させることにより、空調の顕熱、潜熱（加湿、除湿）能力の両方を増大することが可能である。従って、空調起動時や目標温湿度に対する偏差量が大きいときなどに、一時的に換気風量を増大して換気調湿機３０３の運転を行うことにより、空調立上がりの顕熱・潜熱能力を増大することが可能となり、温度目標値、湿度目標値への到達が早くなる。これにより、室内を快適な温湿度に素早く到達させることができる。また、空調対象の室内が目標温湿度に達した後や、目標温湿度に対する偏差量が小さい場合には換気風量が小さい運転を行うことにより、圧縮機入力を低減した省エネ運転が可能となる。
【符号の説明】
【０１１７】
１  圧縮機、２ａ  四方弁、３ａ〜３ｇ  膨張弁、５ａ  第１の熱交換器、５ｂ  第２の熱交換器、５ｃ  第３の熱交換器、５ｄ  第４の熱交換器、５ｅ  室外熱交換器、５ｆ  室内熱交換器、６ａ〜ｅ  温度センサー、７ａ〜ｆ  温湿度センサー、８ａ、８ｂ  電磁弁、１０  全熱交換器、１１ａ〜ｐ  膨張弁、１２ａ、ｂ  冷媒熱交換器、１３  気液分離器、１４  アキュムレータ、１５  ブリッジ回路、１６  冷暖切替回路、１７ａ〜ｃ  延長配管、１８  バイパス管、１９ａ〜ｆ  電磁弁、２０  水分吸着手段、３０ａ  送風機ａ、３０ｂ  送風機ｂ、４０ａ  吸込口ａ、４０ｂ  吸込口ｂ、４１ａ  吹出口ａ、４１ｂ  吹出口ｂ、５０ａ〜ｉ  仕切壁、６０  筐体、１００  空気調和装置、２００  顕熱処理装置、３００  室外機、３０１  室内機、３０２  中継ユニット、３０３  換気調湿機、Ａ  外気導入経路、Ｂ  排気放出経路、ＯＡ  外気、ＲＡ  室内空気、ＳＡ  室内導入空気。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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