(57)【要約】【課題】蒸発器として用いられる熱交換器に生じる結露をより確実に防止することが可能な外気処理装置を提供する。【解決手段】除湿モード時には、第１熱交換器４を凝縮器とし、第２熱交換器５及び第４熱交換器７を蒸発器として機能させる。そして、第２熱交換器５の過熱度に基づいて、総膨張弁開度を求める。更に、第２熱交換器５より出力される空気の温度と、この空気の露点温度に基づいて、偏差膨張弁開度を求める。そして、総膨張弁開度と偏差膨張弁開度に基づいて、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を設定する。従って、第２熱交換器５を通過する空気が結露することを防止できる。また、加湿モード時には、除湿モード時と反対の動作となり、第１熱交換器４を通過する空気が結露することを防止できる。【選択図】図２
2014153009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象となる部屋の室内に、室外の空気を処理して除湿空気、或いは加湿空気を供給する外気処理装置において、
室外から室内に向かう空気の流路となる第１空気流路と、
室内から室外に向かう空気の流路となる第２空気流路と、
前記第１空気流路と第２空気流路とに跨って配置され、前記第１空気流路と第２空気流路のうちの一方の流路を流れる空気の水分を吸着し、他方の流路を流れる空気に水分を放出する水分吸着手段と、
冷媒を循環させる冷媒回路と、を有し、
前記冷媒回路は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第２空気流路の、前記水分吸着手段の上流側に配置された第１熱交換器、及び下流側に配置された第３熱交換器と、
前記第１空気流路の、前記水分吸着手段の上流側に配置された第２熱交換器、及び下流側に配置された第４熱交換器と、
除湿した空気を室内に供給する除湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を前記第１熱交換器に供給し、加湿した空気を室内に供給する加湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を前記第２熱交換器に供給するように切り替える出力切替手段と、
前記第１熱交換器と第２熱交換器との間に設けられる第１膨張弁、及び、前記第３熱交換器と第４熱交換器との間に設けられる第２膨張弁と、
前記第１膨張弁及び第２膨張弁の開度を制御し、且つ、前記出力切替手段を制御する制御手段と、を備え、
更に、前記制御手段は、
除湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を、第１熱交換器の出力側から、前記第１膨張弁と前記第２熱交換器を経由する経路、及び、前記第２膨張弁と前記第４熱交換器を経由する経路を循環させ、
加湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を、第２熱交換器の出力側から、前記第１膨張弁と前記第１熱交換器を経由する経路、及び、前記第２膨張弁と前記第３熱交換器を経由する経路を循環させるように冷媒の流路を設定し、
更に、除湿モード時には、前記第２熱交換器を通過する空気の温度が露点に達しないように、且つ、加湿モード時には、前記第１熱交換器を通過する空気の温度が露点に達しないように、前記第１膨張弁及び第２膨張弁の開度を調整することを特徴とする外気処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
除湿モード時には、前記冷媒回路の過熱度に基づいて、前記第１膨張弁と第２膨張弁の合計の開度である総膨張弁開度を求め、前記第２熱交換器を通過する空気の温度、及び露点温度に基づいて、前記第１膨張弁と第２膨張弁の差分の開度である偏差膨張弁開度を求め、更に、この総膨張弁開度、及び、偏差膨張弁開度に基づいて、前記第１膨張弁の開度、及び第２膨張弁の開度を算出し、
加湿モード時には、前記冷媒回路の過熱度に基づいて、総膨張弁開度を求め、前記第１熱交換器を通過する空気の温度、及び露点温度に基づいて、偏差膨張弁開度を求め、更に、この総膨張弁開度、及び、偏差膨張弁開度に基づいて、前記第１膨張弁の開度、及び第２膨張弁の開度を算出し、
算出された第１膨張弁の開度、及び第２膨張弁の開度となるように、前記第１膨張弁、及び第２膨張弁の開度を調整することを特徴とする請求項１に記載の外気処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
除湿モード時には、前記第１熱交換器を通過した空気の温度が予め設定した既定温度となるように、前記圧縮機の出力を設定し、
加湿モード時には、前記第２熱交換器を通過した空気の温度が予め設定した既定温度となるように、前記圧縮機の出力を設定することを特徴とする請求項２に記載の外気処理装置。
【請求項４】
前記除湿モード時には、前記第３熱交換器を停止させ、前記加湿モード時には、前記第４熱交換器を停止させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の外気処理装置。
【請求項５】
対象となる部屋の室内に、室外の空気を処理して除湿空気を供給する外気処理装置において、
室外から室内に向かう空気の流路となる第１空気流路と、
室内から室外に向かう空気の流路となる第２空気流路と、
前記第１空気流路と第２空気流路とに跨って配置され、前記第１空気流路を流れる空気の水分を吸着し、前記第２空気流路を流れる空気に水分を放出する水分吸着手段と、
冷媒を循環させる冷媒回路と、を有し、
前記冷媒回路は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第２空気流路の、前記水分吸着手段の上流側に配置された第１熱交換器と、
前記第１空気流路の、前記水分吸着手段の上流側に配置された第２熱交換器、及び下流側に配置された第４熱交換器と、
前記第１熱交換器と第２熱交換器との間に設けられる第１膨張弁、及び、前記第１熱交換器と第４熱交換器との間に設けられる第２膨張弁と、
前記第１膨張弁、及び第２膨張弁の開度を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、更に、
前記圧縮機１より出力される冷媒を、第１熱交換器の出力側から、前記第１膨張弁と前記第２熱交換器を経由する経路、及び、前記第２膨張弁と前記第４熱交換器を経由する経路を形成して循環させ、
更に、前記第２熱交換器を通過する空気の温度が露点に達しないように、前記第１膨張弁及び第２膨張弁の開度を調整することを特徴とする外気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象となる部屋の室内に、室外の空気を処理して除湿空気、或いは加湿空気を供給する外気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中小規模の建物に用いる空調装置として、ヒートポンプを利用したビル用マルチエアコンやパッケージエアコンが多く用いられる。これらのエアコンは、フロン冷媒を使用し、１台の室外機と、１または複数台の室内機で各部屋の空気を調和するものであり、各部屋の温度は各室内機毎に制御される。この場合、エアコンの送風形式は内部循環型であるので、室内の酸素濃度を維持するために、外気を取り入れる必要がある。そこで、外気処理装置が多く採用されている。
【０００３】
外気処理装置は、一定風量の外気を室内に取り入れ、同量の空気を室内から室外に放出する。外気を室内に直接取り入れると、例えば夏季の場合には高温高湿度の空気が導入され、冬季の場合には低温低湿度の空気が導入されるので、エアコンの負担が大きくなるという問題が生じる。このため、全熱交換器を用いた外気処理装置が用いられている。
【０００４】
全熱交換器を用いた外気処理装置の従来例として、例えば、特開２０１０−１５１３７６号公報（特許文献１）に開示されたものが知られている。該特許文献１では、ヒートポンプとロータリ式のデシカントを組み合わせることにより、除湿、加湿の性能を向上させ、且つ、蒸発器の結露を抑制してドレン処理を不要とすることが開示されている。
【０００５】
より具体的に説明すると、特許文献１では、デシカントの除湿側（水分吸着側）の流路、及び再生側（水分放出側）の流路の、上流側、及び下流側にそれぞれ熱交換器を配置し、冷房除湿運転時には、再生側の上流となる１台の熱交換器を凝縮器とし、他の３台の熱交換器を蒸発器としている。そして、各蒸発器に対してそれぞれ膨張弁を設け、蒸発器を通過する空気の温度、湿度に応じて、各膨張弁の開度を調整する。これにより、冷媒の循環量を調整することができ、蒸発器を通過する空気に生じる結露を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５１３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、特許文献１に示された外気処理装置においては、デシカントの上流側、及び下流側に配置された各熱交換器のうちの１台を凝縮器とし、３台を蒸発器として空気流路を流れる空気を除湿、加湿するようにしている。しかし、蒸発器を通過する空気が結露しないように膨張弁を調整することについて示されているものの、具体的な制御の方法については言及されていない。従って、蒸発器での結露の発生を確実に防止できるものでは無い。このため、蒸発器にて水分が結露し、ドレンとなることがあるので、余儀なくドレン配管等のドレン対策を講じる必要があり、より確実に結露の発生を防止できる外気処理装置の出現が望まれていた。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、蒸発器として用いられる熱交換器に生じる結露をより確実に防止することが可能な外気処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本願発明は、対象となる部屋の室内に、室外の空気を処理して除湿空気、或いは加湿空気を供給する外気処理装置において、室外から室内に向かう空気の流路となる第１空気流路と、室内から室外に向かう空気の流路となる第２空気流路と、前記第１空気流路と第２空気流路とに跨って配置され、前記第１空気流路と第２空気流路のうちの一方の流路を流れる空気の水分を吸着し、他方の流路を流れる空気に水分を放出する水分吸着手段（例えば、デシカント８）と、冷媒を循環させる冷媒回路と、を有し、前記冷媒回路は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記第２空気流路の、前記水分吸着手段の上流側に配置された第１熱交換器、及び下流側に配置された第３熱交換器と、前記第１空気流路の、前記水分吸着手段の上流側に配置された第２熱交換器、及び下流側に配置された第４熱交換器と、除湿した空気を室内に供給する除湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を前記第１熱交換器に供給し、加湿した空気を室内に供給する加湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を前記第２熱交換器に供給するように切り替える出力切替手段（例えば、四方弁３）と、前記第１熱交換器と第２熱交換器との間に設けられる第１膨張弁、及び、前記第３熱交換器と第４熱交換器との間に設けられる第２膨張弁と、前記第１膨張弁及び第２膨張弁の開度を制御し、且つ、前記出力切替手段を制御する制御手段（例えば、主制御部３１）と、を備え、更に、前記制御手段は、除湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を、第１熱交換器の出力側から、前記第１膨張弁と前記第２熱交換器を経由する経路、及び、前記第２膨張弁と前記第４熱交換器を経由する経路を循環させ、加湿モード時には、前記圧縮機より出力される冷媒を、第２熱交換器の出力側から、前記第１膨張弁と前記第１熱交換器を経由する経路、及び、前記第２膨張弁と前記第３熱交換器を経由する経路を循環させるように冷媒の流路を設定し、更に、除湿モード時には、前記第２熱交換器を通過する空気の温度が露点に達しないように、且つ、加湿モード時には、前記第１熱交換器を通過する空気の温度が露点に達しないように、前記第１膨張弁及び第２膨張弁の開度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る外気処理装置では、除湿モード時には、蒸発器として機能する第２熱交換器の出口空気温度が露点に達しないように、第１膨張弁、及び第２膨張弁の開度を制御し、加湿モード時には、蒸発器として機能する第１熱交換器の出口空気温度が露点に達しないように、第１膨張弁、及び第２膨張弁の開度を制御するので、第１空気流路、及び第２空気流路を流れる空気が熱交換器内で結露することを防止できる。従って、ドレン対策を講じる必要がなく、装置規模を簡素化し、コストダウンを図ることができる。
【００１１】
また、蒸発器として機能する熱交換器（除湿モード時では第２熱交換器５、加湿モード時では第１熱交換器４）を通過した冷媒の過熱度に基づいて、総膨張弁開度を求め、更に、この熱交換器を通過する空気の温度、及び露点温度に基づいて、偏差膨張弁開度を求める。そして、求めた総膨張弁開度と偏差膨張弁開度に基づいて、第１膨張弁開度、及び第２膨張弁開度を設定する。従って、熱交換器内での結露を防止でき、且つ、効率良く除湿、加湿を行うことができる。
【００１２】
更に、凝縮器として機能する熱交換器（除湿モード時では第１熱交換器４、加湿モード時では第２熱交換器５）を通過した空気の温度に基づいて、圧縮機１の出力が制御されるので、この熱交換器を通過した空気温度を既定値に維持することができる。従って、水分吸着手段の水分放出側の再生空気温度を安定化することができるので、水分吸着能力を安定化でき、ひいては、除湿能力を高めることが可能となる。
【００１３】
また、除湿モード時には第３熱交換器を停止させ、加湿モード時には第４熱交換器を停止させるので、停止させた熱交換器を冷媒蓄積用の受液器として用いることができ、別途受液器を設ける必要がなく、装置構成を簡素化することができる。
【００１４】
更に、加湿モードを割愛し、除湿モードのみの構成とすれば、結露の発生を防止することができると共に、装置構成を簡素化でき、除湿のみの運転が必要な室内に冷却、除湿した空気を供給する際に、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置を含む空調システムの、空気の流れを模式的に示すフロー図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、冷媒回路を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、除湿モード時における冷媒の流れを示すフロー図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、加湿モード時における冷媒の流れを示すフロー図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、除湿モード、及び加湿モードにおける四方弁、及び第１，第２電磁弁の動作、及び各センサによるデータ検出を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、除湿モード時における圧縮機制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、除湿モード時における膨張弁開度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、加湿モード時における圧縮機制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る外気処理装置の、加湿モード時における膨張弁開度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る外気処理装置の、冷媒の流れを模式的に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の第１実施形態に係る外気処理装置、及びその周辺機器を含む空調システムの構成を模式的に示すブロック図であり、（ａ）は除湿モード時の空気の流れを示し、（ｂ）は加湿モード時の空気の流れを示している。図１に示すように、この空調システムは、空調制御の対象となる部屋の室外から室内に向かう第１空気流路１２と、室内から室外に向かう第２空気流路１３と、を備えている。
【００１８】
第１空気流路１２は、その下流側に設けられるＳＡ（Supply Air）ファン１０により、室外の空気を室内に供給するための流路であり、全熱交換器１１、第２熱交換器５、ロータリ式のデシカント８（水分吸着手段）、第４熱交換器７、及びＳＡファン１０を経由して、室外の空気を室内に供給する。
【００１９】
第２空気流路１３は、その下流側に設けられるＥＡ（Exhaust Air）ファン９により、室内の空気を室外に排出するための流路であり、全熱交換器１１、第１熱交換器４、デシカント８、第３熱交換器６、及びＥＡファン９を経由して、室内の空気を室外に排出する。
【００２０】
図１（ａ）に示す除湿モード時では、第２熱交換器５及び第４熱交換器７が蒸発器として機能し、第１熱交換器４が凝縮器として機能し、第３熱交換器６が停止状態となる。また、デシカント８の、第１空気流路１２が通る領域が除湿側とされ、第２空気流路１３が通る領域が再生側とされる。
【００２１】
そして、室外の空気（ＯＡ；Out Air）が全熱交換器１１を通過することにより、温度が下げられ、その後、蒸発器として機能する第２熱交換器５にて更に温度が下げられる。次いで、デシカント８の除湿側を通過することにより水分が除去され（即ち、湿度が低下し）、更に、蒸発器として機能する第４熱交換器７にて温度が下げられて室内に供給される。従って、室内には低温度で、且つ除湿された空気が供給されることとなる。その結果、夏季において、低湿度の空気を室内に供給することができる。
【００２２】
一方、室内の空気（ＲＡ；Return Air）は、全熱交換器１１を通過することにより、温度が上昇し、その後、凝縮器として機能する第１熱交換器４を通過することにより、更に温度が上昇する。温度が上昇した空気は、多くの水分を含むことができるので、デシカント８の再生側を通過することにより、該デシカント８の除湿側で吸着した水分を吸収し（即ち、デシカント８の水分を除去し）、ＥＡファン９により室外へ排出される。この際、第３熱交換器６は作動が停止しており、後述するように該第３熱交換器６は、冷媒を蓄積するための受液器として機能する。
【００２３】
また、図１（ｂ）に示す加湿モード時は、前述した除湿モード時と反対の動作となる。即ち、第１熱交換器４及び第３熱交換器６が蒸発器として機能し、第２熱交換器５が凝縮器として機能し、第４熱交換器７が停止状態となる。また、デシカント８の、第１空気流路１２が通る領域が再生側とされ、第２空気流路１３が通る領域が除湿側とされる。
【００２４】
そして、室内の空気（ＲＡ）が全熱交換器１１を通過することにより温度が低下し、その後、蒸発器として機能する第１熱交換器４にて更に温度が下げられる。次いで、デシカント８の除湿側を通過することにより水分が除去され、更に、蒸発器として機能する第３熱交換器６にて温度が下げられて室外に排出される。
【００２５】
一方、室外の空気（ＯＡ）は、全熱交換器１１を通過することにより温度が上昇し、その後、凝縮器として機能する第２熱交換器５を通過することにより、更に温度が上昇する。温度が上昇した空気は、多くの水分を含むことができるので、デシカント８の再生側を通過することにより、該デシカント８の除湿側で吸着した水分を吸収し（即ち、デシカント８の水分を除去し）、ＳＡファン１０により室内に供給される。この際、第４熱交換器７は作動が停止している。従って、室内には温度が高められ、且つ湿度が高められた空気が供給されることとなる。その結果、冬季において、高湿度の空気を室内に供給することができる。
【００２６】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る外気処理装置をより詳細に説明する。図２に示すように、本実施形態に係る外気処理装置１００は、冷媒を循環させる冷媒回路と、デシカント８と、を備えている。冷媒回路は、インバータ２７（図３参照）の制御により冷媒を圧縮して出力する圧縮機１と、該圧縮機１の前段に設けられ圧縮機１に供給する冷媒を一時的に蓄積するアキュムレータ２と、圧縮機１より送出される圧縮冷媒を第１空気流路１２側、或いは第２空気流路１３側のいずれかの熱交換器に出力するように切り替える四方弁３（出力切替手段）と、を備えている。更に、冷媒回路は、第２空気流路１３のデシカント８の上流側に設けられる第１熱交換器４と、デシカント８の下流側に設けられる第３熱交換器６と、第１空気流路１２のデシカント８の上流側に設けられる第２熱交換器５と、デシカント８の下流側に設けられる第４熱交換器７と、を備えている。
【００２７】
また、冷媒回路は、第１電磁弁１４と、第２電磁弁１５と、第１逆止弁１６と、第２逆止弁１７と、第１膨張弁１８と、第２膨張弁１９、及び、各種のセンサを備えている。
【００２８】
第１電磁弁１４は、第１熱交換器４と第３熱交換器６との間に設けられ、後述するように除湿モード時には開放、加湿モード時には閉鎖するように制御される。第２電磁弁１５は、第２熱交換器５と第４熱交換器７との間に設けられ、後述するように除湿モード時には閉鎖、加湿モード時には開放するように制御される。
【００２９】
第１逆止弁１６は、第１熱交換器４と第３熱交換器６との間に設けられ、第３熱交換器６から第１熱交換器４側への冷媒の流れを許容し、その反対向きの流れを阻止するように作動する。第２逆止弁１７は、第２熱交換器５と第４熱交換器７との間に設けられ、第４熱交換器７から第２熱交換器５側への冷媒の流れを許容し、その反対向きの流れを阻止するように作動する。
【００３０】
第１膨張弁１８は、第１熱交換器４と第２熱交換器５との間に設けられ、第１及び第２熱交換器４，５間を流れる冷媒の圧力を下げながら流量を制御する。第２膨張弁１９は、第３熱交換器６と第４熱交換器７との間に設けられており、第１熱交換器４から第４熱交換器７に、または第２熱交換器５から第３熱交換器６に流れる冷媒の圧力を下げながら冷媒の流量を制御する。なお、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の冷媒の流れは、どちらの方向でも制御可能なものとする。
【００３１】
更に、第１熱交換器４の出口側の空気温度を測定する第１空気温度センサ２３と、第２熱交換器５の出口側の空気温度を測定する第２空気温度センサ２４と、第１熱交換器４の一端側の冷媒温度を測定する第１冷媒温度センサ２５と、第２熱交換器５の一端側の冷媒温度を測定する第２冷媒温度センサ２６と、を備えている。また、第１熱交換器４の入口側の空気の露点温度を測定する第１露点温度センサ２１と、第２熱交換器５の入口側の空気の露点温度を測定する第２露点温度センサ２２と、アキュムレータ２の入口側の冷媒温度を測定する吸込冷媒温度センサ２０と、を備えている。
【００３２】
更に、前述した各センサの検出信号を取得し、取得した検出信号に基づいて圧縮機１、四方弁３、第１電磁弁１４、第２電磁弁１５、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９を制御する主制御部３１（制御手段）を備えている。また、主制御部３１は、図１に示したＥＡファン９、ＳＡファン１０、デシカント８駆動用の回転モータ８ａの作動も制御する。
【００３３】
ここで、主制御部３１は、例えば、中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
【００３４】
図３は、主制御部３１の詳細な構成を示すブロック図である。図３に示すように、主制御部３１は、各種センサの検出信号を入力するセンサ入力部３１ａと、ＥＡファン９、ＳＡファン１０、回転モータ８ａ、四方弁３、第１電磁弁１４、及び第２電磁弁１５を制御する第１操作部３１ｂと、圧縮機１を駆動するためのインバータ２７を制御する圧縮機出力部３１ｃと、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を調整する第２操作部３１ｄと、を備えている。
【００３５】
次に、図４、図５を参照して、除湿モード時、及び加湿モード時における冷媒の流れについて詳細に説明する。図４は、除湿モード時における冷媒の流れを示すフロー図である。除湿モード時には、主制御部３１の制御により、四方弁３は、図４に示すように切り替えられる。即ち、圧縮機１より出力される冷媒は、凝縮器として機能する第１熱交換器４に導入され、更に該第１熱交換器４より出力される冷媒は２系統に分岐される。
【００３６】
このうち１つ目の分岐側に流れる冷媒は、第１膨張弁１８を経由して蒸発器として機能する第２熱交換器５に導入される。そして、該第２熱交換器５より出力される冷媒は、四方弁３を経由してアキュムレータ２に戻される。ここで、第２電磁弁１５は閉鎖されており、また、第２逆止弁１７が設けられているので、第１膨張弁１８を通過した冷媒は第４熱交換器７側に導入されることなく、アキュムレータ２に戻されることとなる。
【００３７】
一方、２つ目の分岐側に流れる冷媒は、第１電磁弁１４、第２膨張弁１９を経由して、蒸発器として機能する第４熱交換器７に供給され、更に、該第４熱交換器７より出力される冷媒は、第２逆止弁１７、及び四方弁３を経由して、アキュムレータ２に戻される。更に、第１電磁弁１４を通過した冷媒の一部は、第３熱交換器６に蓄積される。即ち、熱交換器としての機能が停止されている第３熱交換器６は、冷媒を蓄積する受液器として機能することとなる。なお、このとき圧縮機１から第１熱交換器４を経て第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の上流までの配管は高圧冷媒回路となり、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の下流から圧縮機１までの配管は低圧冷媒回路となる。
【００３８】
上記の流れをより詳細に説明すると、除湿モード時においては、圧縮機１より出力される圧縮冷媒は、高温高圧であるので、凝縮器として作用する第１熱交換器４に導入されることにより、第２空気流路１３に導入される空気と熱交換する。従って、第２空気流路１３を流れる空気の温度が上昇し、且つ、冷媒は凝縮する。そして、第１熱交換器４より出力される冷媒の一部は、第１膨張弁１８を通過することにより減圧され膨張し、温度が低下する。温度が低下した冷媒は、第２熱交換器５に導入されて、蒸発を伴って第１空気流路１２を通過する空気の温度（デシカント８通過前の空気の温度）を低下させ、四方弁３を経由してアキュムレータ２に戻される。
【００３９】
一方、第１熱交換器４より出力される冷媒の残りは、第２膨張弁１９を通過することにより減圧され膨張し、温度が低下する。温度が低下した冷媒は、第４熱交換器７に導入されて、蒸発を伴って第１空気流路１２を通過する空気の温度（デシカント８通過後の空気の温度）を低下させ、四方弁３を経由してアキュムレータ２に戻される。こうして、第１空気流路１２を流れる空気の温度を低下させることができるので、冷却、除湿した空気を室内に供給することができることとなる。ここで、本実施形態では、第１熱交換器４を通過した空気温度が予め設定した既定温度となるように圧縮機１の出力を制御し、且つ、第２熱交換器５を通過する空気が結露しないように、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を制御している。詳細な制御方法については後述する。
【００４０】
次に、図５を参照して、加湿モード時の冷媒の流れについて説明する。加湿モード時には、主制御部３１の制御により、四方弁３は、図５に示すように切り替えられる。即ち、圧縮機１より出力される冷媒は、凝縮器として機能する第２熱交換器５に導入され、更に該第２熱交換器５より出力される冷媒は２系統に分岐される。
【００４１】
このうち１つ目の分岐側に流れる冷媒は、第１膨張弁１８を経由して蒸発器として機能する第１熱交換器４に導入される。そして、該第１熱交換器４より出力される冷媒は、四方弁３を経由してアキュムレータ２に戻される。ここで、第１電磁弁１４は閉鎖されており、また、第１逆止弁１６が設けられているので、第１膨張弁１８を通過した冷媒は第３熱交換器６側に導入されることなく、アキュムレータ２に戻されることとなる。
【００４２】
一方、２つ目の分岐側に流れる冷媒は、第２電磁弁１５、第２膨張弁１９を経由して蒸発器として機能する第３熱交換器６に供給され、更に、該第３熱交換器６より出力される冷媒は、第１逆止弁１６、及び四方弁３を経由して、アキュムレータ２に戻される。更に、第２電磁弁１５を通過した冷媒の一部は、第４熱交換器７に蓄積される。即ち、熱交換器としての機能が停止されている第４熱交換器７は、冷媒を蓄積する受液器として機能することとなる。なお、このとき圧縮機１から第２熱交換器５を経て第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の上流までの配管は高圧冷媒回路となり、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の下流から圧縮機１までの配管は低圧冷媒回路となる。
【００４３】
上記の流れをより詳細に説明すると、加湿モード時においては、圧縮機１より出力される圧縮冷媒は、高温高圧であるので、凝縮器として作用する第２熱交換器５に導入されることにより、第１空気流路１２に導入される空気と熱交換する。従って、第１空気流路１２を流れる空気の温度が上昇し、且つ、冷媒は凝縮する。そして、第２熱交換器５より出力される冷媒の一部は、第１膨張弁１８を通過することにより減圧され膨張し、温度が低下する。温度が低下した冷媒は、第１熱交換器４に導入されて、蒸発を伴って第２空気流路１３を通過する空気の温度（デシカント８通過前の空気の温度）を低下させ、四方弁３を経由してアキュムレータ２に戻される。
【００４４】
一方、第２熱交換器５より出力される冷媒の残りは、第２膨張弁１９を通過することにより減圧され膨張し、温度が低下する。温度が低下した冷媒は、第３熱交換器６に導入されて、蒸発を伴って第２空気流路１３を通過する空気の温度（デシカント８通過後の空気の温度）を低下させ、四方弁３を経由してアキュムレータ２に戻される。こうして、第１空気流路１２を流れる空気の温度を上昇させることができるので、加温、加湿した空気を室内に供給することができる。ここで、本実施形態では、第２熱交換器５を通過した空気温度が予め設定した既定温度となるように圧縮機１の出力を制御し、且つ、第１熱交換器４を通過する空気が結露しないように、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を制御している。詳細な制御方法については後述する。
【００４５】
次に、第１膨張弁１８、第２膨張弁１９の開度の具体的な制御、及び四方弁３、第１電磁弁１４、第２電磁弁１５の切り替え手順について詳細に説明する。図６は、除湿モード、及び加湿モードにおける四方弁３、及び第１，第２電磁弁１４，１５の動作、及び各センサによるデータ検出を示す図である。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、除湿モード時においては、四方弁３は、吐出側を第１熱交換器４に接続し、吸込側を第２，第４熱交換器５，７側に接続する。即ち、図４に示す四方弁３のように接続する。また、第１電磁弁１４を開放し、第２電磁弁１５を閉鎖する。一方、加湿モード時においては、四方弁３は、吐出側を第２熱交換器５に接続し、吸込側を第１，第３熱交換器４，６側に接続する。即ち、図５に示す四方弁３のように接続する。また、第１電磁弁１４を閉鎖し、第２電磁弁１５を開放する。
【００４７】
また、図６（ｂ）に示すように、除湿モード時においては、圧縮機１の出力制御のために、第１空気温度センサ２３にて検出される第１空気温度ＴA1tを取得し、総膨張弁開度の制御のために、吸込冷媒温度センサ２０で検出される吸込冷媒温度ＴRStと、第２冷媒温度センサ２６で検出される第２冷媒温度ＴR2tを取得する。更に、偏差膨張弁開度の制御のために、第２空気温度センサ２４で検出される第２空気温度ＴA2t、及び第２露点温度センサ２２で検出される第２露点温度ＴW2tを取得する。なお、「総膨張弁開度」とは、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の合計の開度であり、「偏差膨張弁開度」とは、第１膨張弁１８の開度から第２膨張弁１９の開度を減じた差分の開度を示す。
【００４８】
更に、加湿モード時においては、圧縮機１の出力制御のために、第２空気温度センサ２４にて検出される第２空気温度ＴA2tを取得し、総膨張弁開度の制御のために、吸込冷媒温度センサ２０で検出される吸込冷媒温度ＴRStと、第１冷媒温度センサ２５で検出される第１冷媒温度ＴR1tを取得する。更に、偏差膨張弁開度の制御のために、第１空気温度センサ２３で検出される第１空気温度ＴA1t、及び第１露点温度センサ２１で検出される第１露点温度ＴW1tを取得する。
【００４９】
次に、図７に示すフローチャートを参照して、第１実施形態に係る外気処理装置１００の処理手順について説明する。初めに、ステップＳ１１において、主制御部３１は、ＥＡファン９、及びＳＡファン１０を起動させる。この際、ＥＡファン９とＳＡファン１０は、ほぼ同一の出力で送風するので、第１空気流路１２と第２空気流路１３にはほぼ同量の空気が流れることとなる。更に、圧縮機１を初期的な回転数Ｒとして起動させる。また、デシカント８を回転させるための回転モータ８ａを起動させる。更に、第１膨張弁１８の開度をＶ1tとし、第２膨張弁１９の開度をＶ2tとし、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の合計の開度（総膨張弁開度）をＶStとする。即ち、次の（１）式で表される。
【００５０】
ＶSt＝Ｖ1t＋Ｖ2t    …（１）
更に、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の差分の開度（偏差膨張弁開度）をＶDtとする。即ち、次の（２）式で表される。
【００５１】
ＶDt＝Ｖ1t−Ｖ2t    …（２）
ステップＳ１２において、主制御部３１は、外気処理装置１００を起動させるための操作スイッチ（図示省略）がオンとされているか否かを判断する。
【００５２】
そして、操作スイッチがオンとされている場合には（ステップＳ１２でＯＮ）、ステップＳ１３において、主制御部３１は、各種センサの検出信号を取得する。即ち、第１空気温度センサ２３で検出される第１空気温度ＴA1t、第２空気温度センサ２４で検出される第２空気温度ＴA2t、第１露点温度センサ２１で検出される第１露点温度ＴW1t、第２露点温度センサ２２で検出される第２露点温度ＴW2t、第１冷媒温度センサ２５で検出される第１冷媒温度ＴR1t、第２冷媒温度センサ２６で検出される第２冷媒温度ＴR2t、及び、吸込冷媒温度センサ２０で検出される吸込冷媒温度ＴRSt、の各検出信号を取得する。
【００５３】
ステップＳ１４において、主制御部３１は、操作者により除湿モード、或いは加湿モードのうちのどちらが選択されたかを判断する。この操作は、図示省略の切替スイッチにより選択される。そして、除湿モードが選択された場合にはステップＳ１６に処理を進め、加湿モードが選択された場合にはステップＳ１９に処理を進める。
【００５４】
除湿モードが選択された場合には、ステップＳ１６において、主制御部３１は、四方弁３の吐出側を第１熱交換器４側に接続し、吸込側を第２，第４熱交換器５，７側に接続するように制御する。また、第１電磁弁１４を開放し、第２電磁弁１５を閉鎖するように制御する。
【００５５】
その後、ステップＳ１７において、主制御部３１は、除湿モードにて圧縮機１を制御し、更に、ステップＳ１８において、主制御部３１は、除湿モードにて第１，第２膨張弁１８，１９の開度を制御する。ステップＳ１７，Ｓ１８の詳細な制御については後述する。ステップＳ１８の処理が終了した場合には、ステップＳ１２に処理を戻す。
【００５６】
一方、ステップＳ１４において、加湿モードが選択された場合には、ステップＳ１９において、主制御部３１は、四方弁３の吐出側を第２熱交換器５側に接続し、吸込側を第１，第３熱交換器４，６側に接続するように制御する。また、第１電磁弁１４を閉鎖し、第２電磁弁１５を開放するように制御する。
【００５７】
その後、ステップＳ２０において、主制御部３１は、加湿モードにて圧縮機１を制御し、更に、ステップＳ２１において、主制御部３１は、加湿モードにて第１，第２膨張弁１８，１９の開度を制御する。ステップＳ２０，Ｓ２１の詳細な制御については後述する。ステップＳ２１の処理が終了した場合には、ステップＳ１２に処理を戻す。
【００５８】
その後、ステップＳ１２の処理で操作スイッチがオフとされた場合には（ステップＳ１２でＯＦＦ）、ステップＳ１５において、主制御部３１は、ＥＡファン９、ＳＡファン１０、回転モータ８ａ、及び、圧縮機１を停止させる。
【００５９】
次に、図７のステップＳ１７に示した除湿モード時における圧縮機１の制御の処理手順について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。初めに、ステップＳ３１において、主制御部３１は、第１空気温度センサ２３で測定された第２空気流路１３の空気温度（第１熱交換器４の出力側の温度；ＴA1t）と、予め設定した既定値（Ｔdh）とを比較する。
【００６０】
そして、Ｔdh＞ＴA1tである場合には、ステップＳ３２において、主制御部３１は、インバータ２７の出力を上昇させて圧縮機１の出力を増大させる。即ち、圧縮機１の出力Ｒを、Ｒ＋ΔＲとする。これにより、圧縮機１より出力される冷媒の温度が上昇するので、第２空気流路１３を流れる空気温度ＴA1tを上昇させることができ、ひいてはこの温度ＴA1tを既定値Ｔdhに近づけることができる。
【００６１】
一方、Ｔdh＜ＴA1tである場合には、ステップＳ３３において、主制御部３１は、インバータ２７の出力を低下させて圧縮機１の出力を減少させる。即ち、圧縮機１の出力Ｒを、Ｒ−ΔＲとする。これにより、圧縮機１より出力される冷媒の温度が低下するので、第２空気流路１３を流れる空気温度ＴA1tを低下させることができ、ひいてはこの温度ＴA1tを既定値Ｔdhに近づけることができる。
【００６２】
このように、図７に示したステップＳ１７の処理では、第１熱交換器４を通過した空気の温度ＴA1tに応じて、圧縮機１の出力を制御することにより、第１熱交換器４を通過した空気の温度を一定の温度（既定値Ｔdh）に維持することができる。このため、図１（ａ）に示したデシカント８の再生側に入る空気温度を一定の温度に維持することができる。
【００６３】
次に、図７のステップＳ１８に示した除湿モード時における膨張弁制御の処理手順について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。初めに、ステップＳ５１において、主制御部３１は、吸込冷媒温度センサ２０で測定される吸込冷媒温度ＴRStと、第２冷媒温度センサ２６で測定される第２冷媒温度ＴR2tとの温度差（これを、現過熱度ＴSHdtとする）を求める。即ち、現過熱度ＴSHdtは、第２熱交換器５を通過する冷媒の入口と出口の温度差を示している。即ち、これは第２熱交換器５の過熱度となる。
【００６４】
次いで、ステップＳ５２において、主制御部３１は、ステップＳ５１で求めた現過熱度ＴSHdtが、予め設定した目標過熱度ＴSHとなるように、総膨張弁開度ＶStを決定する。決定方法は、例えば、ＰＩＤ制御等の周知の制御方法を採用することができる。ここで、総膨張弁開度ＶStは第１膨張弁１８の開度Ｖ1tと、第２膨張弁１９の開度Ｖ2tの合計の開度である。即ち、「ＶSt＝Ｖ1t＋Ｖ2t」…式（１）である。
【００６５】
ここで、第２熱交換器５と第４熱交換器７は、本除湿モード時において冷媒回路の低圧側に属し、冷媒圧力は略同一である。従って、第２熱交換器５の入口の冷媒温度と第４熱交換器７の入口の冷媒温度も略同一となる。即ち、現過熱度ＴSHdtは本冷媒回路全体の過熱度を代表していることになり、現過熱度ＴSHdtを目標過熱度ＴSHとするように制御することにより、第１空気流路１２の負荷変化（温度や湿度の変化）に対して冷媒回路を安定に運転可能とすることができる。
【００６６】
次いで、ステップＳ５３において、主制御部３１は、第２空気温度ＴA2tと、第２露点温度ＴW2tに基づいて、これらの差分を現結露度ＴWdt（＝ＴA2t−ＴW2t）として算出する。
【００６７】
ステップＳ５４において、主制御部３１は、現結露度ＴWdtと、予め設定した第１の目標結露度ＴW1、及び、第２の目標結露度ＴW2を対比する。但し、０＜ＴW1＜ＴW2である。そして、ＴWdt＜ＴW1である場合には、ステップＳ５５に処理を進め、ＴWdt＞ＴW2である場合には、ステップＳ５６に処理を進め、ＴW1＜ＴWdt＜ＴW2である場合には、ステップＳ５７に処理を進める。
【００６８】
ここで、第２空気温度ＴA2tは、第２熱交換器５より出力される空気の温度であり、第２露点温度ＴW2tは、第２熱交換器５に入る空気の露点温度であるから、第２空気温度ＴA2tが第２露点温度ＴW2tまで低下した場合（ＴA2t＝ＴW2t、ＴWdt＝０）には、第２熱交換器５にて結露が発生することになる。そこで、結露の発生を回避し、更に余裕を持った空気温度となるように第１、第２膨張弁１８，１９の開度を制御する。本実施形態では、第１の目標結露度ＴW1（＞０）と第２の目標結露度ＴW2（＞ＴW1）を予め設定し、現結露度ＴWdtがこれらの間の数値となるように偏差膨張弁開度ＶDtを設定する。
【００６９】
従って、ステップＳ５５において、主制御部３１は、偏差膨張弁開度ＶDtを減少させる。つまり、ＶDtを「ＶDt−ΔＶ」とする。また、ステップＳ５６において、主制御部３１は、偏差膨張弁開度ＶDtを増加させる。つまり、ＶDtを「ＶDt＋ΔＶ」とする。この際、制御方法は、例えばステップ制御等の周知の制御方法を利用することができる。
【００７０】
ステップＳ５７において、主制御部３１は、ステップＳ５２の処理で求めた総膨張弁開度ＶStと、ステップＳ５４〜Ｓ５６の処理で求めた偏差膨張弁開度ＶDtにより、式（１）と式（２）から第１膨張弁開度Ｖ1t、及び第２膨張弁開度Ｖ2tを算出する。
【００７１】
そして、ステップＳ５８において、主制御部３１は、ステップＳ５７の処理で求められた開度となるように、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を制御する。こうして、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を制御することにより、除湿モード時において、第１熱交換器４を通過した空気温度を既定値に維持し、且つ、第２熱交換器５を通過する空気が露点温度まで低下することを回避して、第２熱交換器５での結露の発生を防止することができる。更に、冷却、除湿した空気を室内に供給することができる。
【００７２】
次に、図７のステップＳ２０に示した加湿モード時における圧縮機１の制御の処理手順について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。初めに、ステップＳ７１において、主制御部３１は、第２空気温度センサ２４で測定された第１空気流路１２の空気温度（第２熱交換器５の出力側の温度；ＴA2t）と、予め設定した既定値（Ｔah）とを比較する。
【００７３】
そして、Ｔah＞ＴA2tである場合には、ステップＳ７２において、主制御部３１は、インバータ２７の出力を上昇させて圧縮機１の出力を増大させる。即ち、圧縮機１の出力Ｒを、Ｒ＋ΔＲとする。これにより、圧縮機１より出力される冷媒の温度が上昇するので、第１空気流路１２を流れる空気温度ＴA2tを上昇させることができ、ひいてはこの温度ＴA2を既定値Ｔahに近づけることができる。
【００７４】
一方、Ｔah＜ＴA2tである場合には、ステップＳ７３において、主制御部３１は、インバータ２７の出力を低下させて圧縮機１の出力を減少させる。即ち、圧縮機１の出力Ｒを、Ｒ−ΔＲとする。これにより、圧縮機１より出力される冷媒の温度が低下するので、第２空気流路１３を流れる空気温度ＴA2tを低下させることができ、ひいてはこの空気温度ＴA2tを既定値Ｔahに近づけることができる。
【００７５】
このように、図７に示したステップＳ２０の処理では、第２熱交換器５を通過した空気の温度ＴA2tに応じて、圧縮機１の出力を制御することにより、第２熱交換器５を通過した空気の温度を一定の温度（既定値Ｔah）に維持することができる。このため、図１（ｂ）に示したデシカント８の再生側に入る空気温度を一定の温度に維持することができる。
【００７６】
次に、図７のステップＳ２１に示した加湿モード時における膨張弁制御の処理手順について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。初めに、ステップＳ９１において、主制御部３１は、吸込冷媒温度センサ２０で測定される吸込冷媒温度ＴRStと、第１冷媒温度センサ２５で測定される第１冷媒温度ＴR1tとの温度差（これを、現過熱度ＴSHatとする）を求める。即ち、現過熱度ＴSHatは、第１熱交換器４を通過する冷媒の入口と出口の温度差を示している。即ち、これは第１熱交換器４の過熱度となる。
【００７７】
次いで、ステップＳ９２において、主制御部３１は、ステップＳ９１で求めた現過熱度ＴSHatが、予め設定した目標過熱度ＴSHとなるように、総膨張弁開度ＶStを決定する。決定方法は、例えば、ＰＩＤ制御等の周知の制御方法を採用することができる。ここで、総膨張弁開度ＶStは、第１膨張弁１８の開度Ｖ1tと第２膨張弁１９の開度Ｖ2tとの合計の開度である。即ち、「ＶSt＝Ｖ1t＋Ｖ2t」…式（１）である。
【００７８】
ここで、第１熱交換器４と第３熱交換器６は、本加湿モード時において冷媒回路の低圧側に属し、冷媒圧力は略同一である。従って、第１熱交換器４の入口の冷媒温度と第３熱交換器６の入口の冷媒温度も略同一となる。即ち、現過熱度ＴSHatは本冷媒回路全体の過熱度を代表していることになり、現過熱度ＴSHatを目標過熱度ＴSHとするように制御することにより、第２空気流路１３の負荷変化（温度や湿度の変化）に対して冷媒回路を安定に運転可能とすることができる。
【００７９】
次いで、ステップＳ９３において、主制御部３１は、第１空気温度ＴA1tと、第１露点温度ＴW1tに基づいて、これらの差分を現結露度ＴWat（＝ＴA1t−ＴW1t）として算出する。
【００８０】
ステップＳ９４において、現結露度ＴWatと、第１の目標結露度ＴW1、及び、第２の目標結露度ＴW2を対比する。但し、０＜ＴW1＜ＴW2である。そして、ＴWat＜ＴW1である場合には、ステップＳ９５に処理を進め、ＴWat＞ＴW2である場合には、ステップＳ９６に処理を進め、ＴW1＜ＴWat＜ＴW2である場合には、ステップＳ９７に処理を進める。
【００８１】
ここで、第１空気温度ＴA1tは、第１熱交換器４より出力される空気の温度であり、第１露点温度ＴW1tは、第１熱交換器４に入る空気の露点温度であるから、第１空気温度ＴA1tが第１露点温度ＴW1tまで低下した場合（ＴA1t＝ＴW1t、ＴWat＝０）には、第１熱交換器４にて結露が発生することになる。そこで、結露の発生を回避し、更に余裕を持った空気温度となるように第１、第２膨張弁１８，１９の開度を制御する。本実施形態では、第１の目標結露度ＴW1（＞０）と第２の目標結露度ＴW2（＞ＴW1）を予め設定し、現結露度ＴWatがこれらの間の数値となるように偏差膨張弁開度ＶDtを設定する。
【００８２】
従って、ステップＳ９５において、主制御部３１は、偏差膨張弁開度ＶDtを減少させる。つまり、ＶDtを「ＶDt−ΔＶ」とする。また、ステップＳ９６において、主制御部３１は、偏差膨張弁開度ＶDtを増加させる。つまり、ＶDtを「ＶDt＋ΔＶ」とする。この際、制御方法は、例えばステップ制御等の周知の制御方法を利用することができる。
【００８３】
ステップＳ９７において、主制御部３１は、ステップＳ９２の処理で求めた総膨張弁開度ＶStと、ステップＳ９４〜Ｓ９６の処理で求めた偏差膨張弁開度ＶDtとにより、式（１）と式（２）から第１膨張弁開度Ｖ1t、及び第２膨張弁開度Ｖ2tを算出する。
【００８４】
そして、ステップＳ９８において、主制御部３１は、ステップＳ９７の処理で求められた開度となるように、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を制御する。こうして、第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を制御することにより、加湿モード時において、第２熱交換器５を通過した空気温度を既定値に維持し、且つ、第１熱交換器４を通過する空気が露点温度まで低下することを回避して、第１熱交換器４での結露の発生を防止することができる。更に、昇温、加湿した空気を室内に供給することができる。
【００８５】
このようにして、第１実施形態に係る外気処理装置１００では、蒸発器として機能する熱交換器（除湿モード時では第２熱交換器５、加湿モード時では第１熱交換器４）を通過する冷媒の過熱度を求め、現過熱度が目標過熱度となるように、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９の総膨張弁開度ＶStを設定する。
【００８６】
また、この蒸発器を通過する空気の温度、及び露点温度に基づいて、結露度が所定の範囲内となるように、第１膨張弁１８の開度と第２膨張弁１９の開度の偏差膨張弁開度ＶDtを決定する。そして、上記の総膨張弁開度ＶStと偏差膨張弁開度ＶDtに基づいて、第１膨張弁１８の開度と、第２膨張弁１９の開度を算出し、この開度となるように第１膨張弁１８、及び第２膨張弁１９の開度を制御する。
【００８７】
従って、除湿モード時には、第２熱交換器５を通過する空気温度が露点まで低下しないように（露点に達しないように）制御されるので、第２熱交換器５にて結露が生じることを防止でき、ドレンが発生することを回避できる。同様に、加湿モード時には、第１熱交換器４を通過する空気温度が露点まで低下しないように制御されるので、第１熱交換器４にて結露が生じることを防止でき、ドレンが発生することを回避できる。
【００８８】
これにより、装置にドレンパンを設ける必要が無くなり、装置構成を簡素化でき、且つ小型軽量化を図ることができる。更に、ドレン配管が不要となるので、配管工事が不要となり、コスト削減を図ることが可能となる。
【００８９】
更に、除湿モード時には、第２熱交換器５を通過する空気温度が露点の手前まで冷却するように制御され、加湿モード時には、第１熱交換器４を通過する空気温度が露点の手前まで冷却されるので、各熱交換器の下流にあるデシカント８の除湿側に入る空気の温度を結露しない温度まで下げることができ、デシカント８の水分吸着能力が向上するので、除湿モード時には除湿能力が向上し、加湿モード時には加湿能力が向上する。
【００９０】
また、４つの熱交換器のうちの一つが停止状態となるので、この停止している熱交換器を、冷媒を蓄積するための受液器として用いることができる。具体的には、除湿モード時には、図４に示したように、第３熱交換器６が停止するので、該第３熱交換器６を受液器として使用することができる。一方、加湿モード時には、図５に示したように、第４熱交換器７を受液器として使用することができる。例えば、冷媒回路の負荷が軽く、圧縮機１の出力を低レベルまで下げて運転した場合、凝縮器として作用する熱交換器内に液冷媒が溜まり、冷媒回路の高圧側圧力が上昇する不具合を防止できる。更に、別途受液器を設ける必要がなく、装置構成をより一層簡素化でき、低コスト化を図ることができる。
【００９１】
更に、凝縮器として機能する熱交換器（除湿モード時では第１熱交換器４、加湿モード時では第２熱交換器５）の空気の出口温度が既定温度となるように圧縮機１の出力が制御されるので、デシカント８（水分吸着手段）の水分放出側の再生空気温度が安定し、水分吸着能力も安定し、除湿能力を高めることができる。
【００９２】
なお、本実施形態においては、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９を同等のものとして、第１膨張弁開度Ｖ1t及び第２膨張弁開度Ｖ2tを算出したが、第１、第２熱交換器４，５と、第３、第４熱交換器６，７が同等な熱交換器に限定されるわけではなく、異なる能力であれば、第１膨張弁１８と第２膨張弁１９を異なるものとし、算出した各膨張弁開度に能力を補正する係数を掛け合わせれば実施可能である。
【００９３】
［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は、第２実施形態に係る外気処理装置の構成を示すフロー図である。図示のように、第２実施形態に係る外気処理装置１０１は、第１熱交換器４、第２熱交換器５、及び第４熱交換器７を有している。そして、前述した第１実施形態では、除湿と加湿の双方の機能を備えているのに対して、第２実施形態に係る外気処理装置１０１は、除湿のみの機能を備えている点で相違する。以下、詳細に説明する。
【００９４】
初めに、空気の流れについて説明する。図１２に示す外気処理装置１０１は、第１空気流路１２と第２空気流路１３の間に跨って配置されたデシカント８を備えている。そして、第２空気流路１３を流れる空気は、凝縮器として機能する第１熱交換器４を通過した後に、デシカント８の再生側を通過して室外に排出される。また、第１空気流路１２を流れる空気は、蒸発器として機能する第２熱交換器５を通過した後に、デシカント８の除湿側を通過し、更に、蒸発器として機能する第４熱交換器７を通過して、室内に供給される。第１熱交換器４の出口側には、冷媒を蓄積するための受液器４１が設けられている。
【００９５】
また、第１熱交換器４と第２熱交換器との間に設けられた第１膨張弁１８と、受液器４１と第４熱交換器７との間に設けられた第２膨張弁１９を備えている。更に、第１熱交換器４を通過した空気の温度を測定する第１空気温度センサ２３と、第２熱交換器５に入る空気の露点温度を測定する第２露点温度センサ２２と、第２熱交換器５より出力される空気の温度を測定する第２空気温度センサ２４と、を備えている。
【００９６】
また、第２熱交換器５に供給される冷媒の温度を測定する第２冷媒温度センサ２６と、アキュムレータ２に戻される冷媒の温度を測定する吸込冷媒温度センサ２０、及び主制御部３１を備えている。
【００９７】
そして、第２実施形態に係る外気処理装置１０１は、上述の第１実施形態で示した外気処理装置１００の、除湿モードの動作と同様に動作して、室内に除湿した空気を供給する。即ち、図１２に示すように、圧縮機１より出力される圧縮冷媒は、第１熱交換器４に供給され、第２熱交換器５及び第４熱交換器７を通過した冷媒は、アキュムレータ２に戻されるので、図６（ａ）に示した「除湿モード」の四方弁の接続状態と同一になっている。即ち、圧縮機１の吐出側が第１熱交換器に接続され、吸込側が第２，第４熱交換器５，７に接続された状態と同等である。
【００９８】
また、第１実施形態の除湿モード時の流れを示す図４と対比した場合に、図４に示した第１電磁弁１４の部分が連結しているので、開放状態と同等であり、第２電磁弁１５の部分が遮断されているので、閉鎖状態と同等である。更に、図６（ｂ）に示した除湿モードで用いる各種の温度データを取得することができる。即ち、第１空気温度ＴA1tは、第１空気温度センサ２３の測定結果より取得でき、吸込冷媒温度ＴRStは、吸込冷媒温度センサ２０の測定結果より取得でき、第２冷媒温度ＴR2tは、第２冷媒温度センサ２６の測定結果より取得でき、第２空気温度ＴA2tは、第２空気温度センサ２４の測定結果より取得でき、更に、第２露点温度ＴW2tは、第２露点温度センサ２２の測定結果より取得することができる。
【００９９】
従って、前述した図７〜図９に示した処理手順と同様の処理手順により、室内に冷却、除湿した空気を供給することができることとなる。
【０１００】
このようにして、第２実施形態に係る外気処理装置１０１では、前述した第１実施形態の除湿モード時と同様に、第２熱交換器５にて結露が生じることを防止できるので、ドレンパンの設置やドレン配管の設置等の、ドレン対策を不要とすることができる。このため、装置の規模を小型化することができ、コストダウンを図ることができる。また、第１実施形態に示した外気処理装置１０１と対比して、構成を簡素化できるので、除湿のみの運転が必要な室内に冷却、除湿した空気を供給する際に、極めて有用である。
【０１０１】
以上、本発明の外気処理装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、外気処理装置の結露の発生を防止することに利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  圧縮機
２  アキュムレータ
３  四方弁
４  第１熱交換器
５  第２熱交換器
６  第３熱交換器
７  第４熱交換器
８  デシカント
８ａ  回転モータ
９  ＥＡファン
１０  ＳＡファン
１１  全熱交換器
１２  第１空気流路
１３  第２空気流路
１４  第１電磁弁
１５  第２電磁弁
１６  第１逆止弁
１７  第２逆止弁
１８  第１膨張弁
１９  第２膨張弁
２０  吸込冷媒温度センサ
２１  第１露点温度センサ
２２  第２露点温度センサ
２３  第１空気温度センサ
２４  第２空気温度センサ
２５  第１冷媒温度センサ
２６  第２冷媒温度センサ
２７  インバータ
３１  主制御部
３１ａ  センサ入力部
３１ｂ  第１操作部
３１ｃ  圧縮機出力部
３１ｄ  第２操作部
４１  受液器
１００，１０１  外気処理装置
【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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