(57)【要約】【課題】冷媒回路に設けられる圧縮機において、運転を継続しながら冷媒の吸入方向と吐出方向とを反転可能とする。【解決手段】往復動圧縮機（50）には、弁機構（70）が設けられる。弁機構（70）は、第１開閉動作と第２開閉動作とを行う。第１開閉動作では、冷媒が第１ポート（61）から圧縮室（57）へ吸入されて第２ポート（62）へ吐出されるように、弁制御器（73）が第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を開閉する。第２開閉動作では、冷媒が第２ポート（62）から圧縮室（57）へ吸入されて第１ポート（61）へ吐出されるように、弁制御器（73）が第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を開閉する。【選択図】図６
2017031819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（51）と、該シリンダ（51）に収容されて往復動するピストン（52）とを備え、
冷凍サイクルを行う冷媒回路（20,40）に設けられて冷媒を圧縮する往復動圧縮機であって、
上記シリンダ（51）内の圧縮室（57）に連通して冷媒が流通する第１ポート（61）及び第２ポート（62）が形成され、
冷媒が上記第１ポート（61）から上記圧縮室（57）へ吸入されて該圧縮室（57）から上記第２ポート（62）へ吐出されるように上記第１ポート（61）及び上記第２ポート（62）を開閉する第１開閉動作と、冷媒が上記第２ポート（62）から上記圧縮室（57）へ吸入されて該圧縮室（57）から上記第１ポート（61）へ吐出されるように上記第１ポート（61）及び上記第２ポート（62）を開閉する第２開閉動作とを行う弁機構（70）を備えている
ことを特徴とする往復動圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の往復動圧縮機（50）と、熱源側熱交換器（41）と、利用側熱交換器（42）とが設けられた冷媒回路（40）を備え、
上記冷媒回路（40）は、
上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第１開閉動作を行い、上記熱源側熱交換器（41）が放熱器として機能し、上記利用側熱交換器（42）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクルと、
上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第２開閉動作を行い、上記利用側熱交換器（42）が放熱器として機能し、上記熱源側熱交換器（41）が蒸発器として機能する第２冷凍サイクルとを行うように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１に記載の往復動圧縮機（50）と、それぞれの表面に吸着剤が担持された第１吸着熱交換器（21）及び第２吸着熱交換器（22）とが設けられた冷媒回路（20）を備え、
上記冷媒回路（20）は、
上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第１開閉動作を行い、上記第１吸着熱交換器（21）が放熱器として機能し、上記第２吸着熱交換器（22）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクルと、
上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第２開閉動作を行い、上記第２吸着熱交換器（22）が放熱器として機能し、上記第１吸着熱交換器（21）が蒸発器として機能する第２冷凍サイクルとを行うように構成され、
上記冷媒回路（20）が上記第１冷凍サイクルと上記第２冷凍サイクルを所定時間ずつ交互に繰り返し行い、上記第１吸着熱交換器（21）を通過した空気と上記第２吸着熱交換器（22）を通過した空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する調湿運転を行う
ことを特徴とする調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮する往復動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを行う冷媒回路には、冷媒を圧縮するための圧縮機が設けられる。例えば、特許文献１には、冷媒を圧縮するための往復動圧縮機が開示されている。また、特許文献２には、冷媒を圧縮するためのマルチベーン圧縮機が開示されている。
【０００３】
ところで、例えば、冷凍サイクルを行う冷凍装置の一種である空気調和機では、冷房運転と暖房運転の切り換えや、暖房運転と除霜運転の切り換えを行うために、冷媒回路における冷媒の循環方向を反転させる必要がある。冷媒回路における冷媒の循環方向を反転させるための手段としては、四方切換弁を用いるのが一般的である。
【０００４】
一方、特許文献２には、可逆式のマルチベーン圧縮機を用いることで、冷媒回路に四方切換弁を設けずに冷媒の循環方向を反転させることが記載されている。この特許文献２のマルチベーン圧縮機は、ロータの回転方向を反転させると共に、ロータを囲う回転シリンダを変位させることによって、冷媒の吸入方向と吐出方向とを反転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１４７６１号公報
【特許文献２】特開昭５６−０７２２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、特許文献２に開示された可逆式のマルチベーン圧縮機は、冷媒の吸入方向と吐出方向とを反転させるために、ロータの回転方向を反転させる必要がある。つまり、冷媒回路における冷媒の循環方向を反転させる際には、例えば正方向へ回転しているロータを一旦停止させ、その後にロータを逆方向へ回転させる必要がある。このため、冷媒回路における冷媒の循環方向を反転させる際に圧縮機の動作を一時的に休止させる必要があり、冷媒の循環方向の反転に要する時間が長くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒回路に設けられる圧縮機において、運転を継続しながら冷媒の吸入方向と吐出方向とを反転可能とすることにある。また、本発明の他の目的は、このような圧縮機を備えた冷凍装置と調湿装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、シリンダ（51）と、該シリンダ（51）に収容されて往復動するピストン（52）とを備え、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20,40）に設けられて冷媒を圧縮する往復動圧縮機を対象とする。そして、上記シリンダ（51）内の圧縮室（57）に連通して冷媒が流通する第１ポート（61）及び第２ポート（62）が形成され、冷媒が上記第１ポート（61）から上記圧縮室（57）へ吸入されて該圧縮室（57）から上記第２ポート（62）へ吐出されるように上記第１ポート（61）及び上記第２ポート（62）を開閉する第１開閉動作と、冷媒が上記第２ポート（62）から上記圧縮室（57）へ吸入されて該圧縮室（57）から上記第１ポート（61）へ吐出されるように上記第１ポート（61）及び上記第２ポート（62）を開閉する第２開閉動作とを行う弁機構（70）を備えるものである。
【０００９】
第１の発明では、往復動圧縮機（50）に弁機構（70）が設けられる。弁機構（70）は、第１ポート（61）及び第２ポート（62）を開閉する。往復動圧縮機（50）では、第１ポート（61）と第２ポート（62）のうちピストン（52）の後退中に開いている方を通って冷媒が圧縮室（57）へ吸入され、第１ポート（61）と第２ポート（62）のうちピストン（52）の前進中に開いている方へ冷媒が圧縮室（57）から吐出される。弁機構（70）が第１開閉動作を行うと、冷媒が第１ポート（61）から圧縮室（57）へ吸入され、圧縮室（57）の冷媒が第２ポート（62）へ吐出される。一方、弁機構（70）が第２開閉動作を行うと、冷媒が第２ポート（62）から圧縮室（57）へ吸入され、圧縮室（57）の冷媒が第１ポート（61）へ吐出される。
【００１０】
第２の発明は、冷凍装置を対象とする。そして、上記第１の発明の往復動圧縮機（50）と、熱源側熱交換器（41）と、利用側熱交換器（42）とが設けられた冷媒回路（40）を備え、上記冷媒回路（40）は、上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第１開閉動作を行い、上記熱源側熱交換器（41）が放熱器として機能し、上記利用側熱交換器（42）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクルと、上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第２開閉動作を行い、上記利用側熱交換器（42）が放熱器として機能し、上記熱源側熱交換器（41）が蒸発器として機能する第２冷凍サイクルとを行うように構成されるものである。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明の往復動圧縮機（50）が、冷凍装置の冷媒回路（40）に設けられる。往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第１開閉動作を行うと、冷媒回路（40）では、第１冷凍サイクルが行われる。第１冷凍サイクル中は、熱源側熱交換器（41）において冷媒が放熱し、利用側熱交換器（42）において冷媒が吸熱する。一方、往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第２開閉動作を行うと、冷媒回路（40）では、第１冷凍サイクル中とは逆方向へ冷媒が循環し、第２冷凍サイクルが行われる。第２冷凍サイクル中は、利用側熱交換器（42）において冷媒が放熱し、熱源側熱交換器（41）において冷媒が吸熱する。
【００１２】
第３の発明は、調湿装置を対象とする。そして、第１の発明の往復動圧縮機（50）と、それぞれの表面に吸着剤が担持された第１吸着熱交換器（21）及び第２吸着熱交換器（22）とが設けられた冷媒回路（20）を備え、上記冷媒回路（20）は、上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第１開閉動作を行い、上記第１吸着熱交換器（21）が放熱器として機能し、上記第２吸着熱交換器（22）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクルと、上記往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第２開閉動作を行い、上記第２吸着熱交換器（22）が放熱器として機能し、上記第１吸着熱交換器（21）が蒸発器として機能する第２冷凍サイクルとを行うように構成され、上記冷媒回路（20）が上記第１冷凍サイクルと上記第２冷凍サイクルを所定時間ずつ交互に繰り返し行い、上記第１吸着熱交換器（21）を通過した空気と上記第２吸着熱交換器（22）を通過した空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する調湿運転を行うものである。
【００１３】
第３の発明では、第１の発明の往復動圧縮機（50）が、調湿装置（10）の冷媒回路（20）に設けられる。往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第１開閉動作を行うと、冷媒回路（20）では、第１冷凍サイクルが行われる。第１冷凍サイクル中は、第１吸着熱交換器（21）において冷媒が放熱し、第２吸着熱交換器（22）において冷媒が吸熱する。一方、往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第２開閉動作を行うと、冷媒回路（20）では、第１冷凍サイクル中とは逆方向へ冷媒が循環し、第２冷凍サイクルが行われる。第２冷凍サイクル中は、第２吸着熱交換器（22）において冷媒が放熱し、第１吸着熱交換器（21）において冷媒が吸熱する。
【００１４】
第３の発明において、調湿運転中の調湿装置（10）では、冷媒回路（20）が第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルを所定時間ずつ交互に繰り返し行う。第１吸着熱交換器（21）と第２吸着熱交換器（22）のうち放熱器として機能する方では、吸着剤から脱離した水分が空気に付与される。第１吸着熱交換器（21）と第２吸着熱交換器（22）のうち蒸発器として機能する方では、空気中の水分が吸着剤に吸着される。調湿装置（10）は、放熱器として機能する吸着熱交換器（21,22）において加湿された空気と、蒸発器として機能する吸着熱交換器（22,21）において除湿された空気の一方を室内へ供給し、他方を室外へ排出する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の往復動圧縮機（50）では、弁機構（70）が第１ポート（61）と第２ポート（62）を開閉するタイミングを変更することによって、冷媒を第１ポート（61）から圧縮室（57）へ吸入して第２ポート（62）へ吐出する動作と、冷媒を第２ポート（62）から圧縮室（57）へ吸入して第１ポート（61）へ吐出する動作とが切り換わる。従って、本発明の往復動圧縮機（50）によれば、ピストン（52）の往復動を休止させること無く、弁機構（70）の動作だけによって圧縮室（57）への冷媒の吸入方向と圧縮室（57）からの冷媒の吐出方向とを反転させることができる。
【００１６】
上記第２の発明では、冷凍装置の冷媒回路（40）において、往復動圧縮機（50）を休止させること無く、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルを相互に切り換えることができる。また、上記第３の発明では、調湿装置（10）の冷媒回路（20）において、往復動圧縮機（50）を休止させること無く、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルを相互に切り換えることができる。
【００１７】
ここで、冷媒回路（20）が第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルを交互に繰り返し行う調湿装置（10）では、冷媒回路（20）における冷媒の循環方向が比較的短い時間間隔（例えば、数分間隔）で切り換わる。このため、この種の調湿装置の冷媒回路に、従来の可逆式のマルチベーン圧縮機を設けると、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルが切り換わる毎に圧縮機が一時的に休止することとなり、湿度調節した空気を継続して室内へ供給することができなくなる。
【００１８】
これに対し、上記第３の発明によれば、調湿装置（10）の冷媒回路（20）に第１の発明の往復動圧縮機（50）を設けることによって、往復動圧縮機（50）を作動させ続けながら第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルを切り換えることができる。従って、この発明によれば、湿度調節した空気を継続して室内へ供給する機能を確保しつつ、調湿装置（10）の冷媒回路（20）から四方切換弁を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施形態１の調湿装置の概略構成図である。
【図２】図２は、除湿運転中の第１動作を示す実施形態１の調湿装置の概略構成図である。
【図３】図３は、除湿運転中の第２動作を示す実施形態１の調湿装置の概略構成図である。
【図４】図４は、加湿運転中の第１動作を示す実施形態１の調湿装置の概略構成図である。
【図５】図５は、加湿運転中の第２動作を示す実施形態１の調湿装置の概略構成図である。
【図６】図６は、実施形態１の往復動圧縮機の要部の概略断面図である。
【図７】図７は、第１圧縮動作を示す実施形態１の往復動圧縮機の要部の概略断面図である。
【図８】図８は、第２圧縮動作を示す実施形態１の往復動圧縮機の要部の概略断面図である。
【図９】図９は、実施形態２の空気調和機の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２１】
《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態は、往復動圧縮機（50）を備えた調湿装置（10）である。以下では、先ず調湿装置（10）について説明し、その後に往復動圧縮機（50）について説明する。
【００２２】
−調湿装置の構成−
図１に示すように、調湿装置（10）は、ケーシング（11）と、冷媒回路（20）と、給気ファン（12）と、排気ファン（13）とを備えている。冷媒回路（20）と、給気ファン（12）と、排気ファン（13）とは、ケーシング（11）に収容されている。
【００２３】
冷媒回路（20）には、往復動圧縮機（50）と、第１吸着熱交換器（21）と、膨張弁（23）と、第２吸着熱交換器（22）とが設けられている。後述するように、往復動圧縮機（50）には、第１ポート（61）と第２ポート（62）とが形成されている。冷媒回路（20）において、往復動圧縮機（50）は、第１ポート（61）が第２吸着熱交換器（22）のガス側端に接続され、第２ポート（62）が第１吸着熱交換器（21）のガス側端に接続されている。また、冷媒回路（20）では、第１吸着熱交換器（21）の液側端が膨張弁（23）の一端に接続され、第２吸着熱交換器（22）の液側端が膨張弁（23）の他端に接続されている。
【００２４】
第１吸着熱交換器（21）及び第２吸着熱交換器（22）は、何れもフィン・アンド・チューブ型の熱交換器の表面にゼオライト等の吸着剤を担持させたものである。なお、水蒸気の吸着と吸収を行う収着剤も、一種の吸着剤である。これら吸着熱交換器（21,22）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱され又は冷却され、そこを通過する空気が吸着剤と接触する。詳しくは後述するが、往復動圧縮機（50）は、冷媒を第１ポート（61）から吸入して第２ポート（62）へ吐出する第１圧縮動作と、冷媒を第２ポート（62）から吸入して第１ポート（61）へ吐出する第２圧縮動作とを選択的に行う。
【００２５】
図示しないが、調湿装置（10）のケーシング（11）には、室内空気を吸い込むための室内吸込口と、室外空気を吸い込むための室外吸込口と、室内へ空気を供給するための室内吹出口と、室外へ空気を排出するための室外吹出口とが形成されている。また、ケーシング（11）内には、空気通路が形成されている。
【００２６】
図示しないが、調湿装置（10）は、ケーシング（11）内の空気通路における空気の流通経路を切り換えるための複数のダンパを備えている。そして、調湿装置（10）は、室内空気と室外空気を吸い込むと共に、吸着熱交換器（21,22）を通過した室内空気を室外へ排出し、吸着熱交換器（22,21）を通過した室外空気を室内へ供給するように構成されている。
【００２７】
具体的に、調湿装置（10）では、吸着熱交換器（21,22）の上流側における空気の流通経路が、室内空気が第１吸着熱交換器（21）へ送られて室外空気が第２吸着熱交換器（22）へ送られる状態（図２及び図５に示す状態）と、室内空気が第２吸着熱交換器（22）へ送られて室外空気が第１吸着熱交換器（21）へ送られる状態（図３及び図４に示す状態）とに切り換え可能となっている。
【００２８】
また、調湿装置（10）では、吸着熱交換器（21,22）の下流側における空気の流通経路が、第１吸着熱交換器（21）を通過した空気が排気ファン（13）へ送られて第２吸着熱交換器（22）を通過した空気が給気ファン（12）へ送られる状態（図２及び図５に示す状態）と、第１吸着熱交換器（21）を通過した空気が給気ファン（12）へ送られて第２吸着熱交換器（22）を通過した空気が排気ファン（13）へ送られる状態（図３及び図４に示す状態）とに切り換え可能となっている。
【００２９】
調湿装置（10）には、制御器（15）が設けられている。制御器（15）は、往復動圧縮機（50）、給気ファン（12）及び排気ファン（13）の回転速度の調節、膨張弁（23）の開度調節、上述したダンパの開閉などを行うように構成されている。
【００３０】
−調湿装置の運転動作−
調湿装置（10）は、湿度調節した空気を室内へ供給する調湿運転として、除湿運転と加湿運転とを行う。除湿運転中と加湿運転中の何れにおいても、調湿装置（10）の冷媒回路（20）では、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００３１】
〈除湿運転〉
調湿装置（10）の除湿運転について、図２及び図３を参照しながら説明する。除湿運転中において、調湿装置（10）は、第１動作と第２動作を交互に所定の時間毎（例えば３分間毎）に切り換えて行う。
【００３２】
図２に示すように、第１動作中の調湿装置（10）において、往復動圧縮機（50）は、冷媒を第１ポート（61）から吸入して第２ポート（62）へ吐出する。このため、第１動作中の冷媒回路（20）は、第１吸着熱交換器（21）が凝縮器（即ち、放熱器）として機能し、第２吸着熱交換器（22）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクルを行う。第１吸着熱交換器（21）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第２吸着熱交換器（22）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。
【００３３】
また、図２に示すように、第１動作中の調湿装置（10）では、室内空気が第１吸着熱交換器（21）へ送られ、室外空気が第２吸着熱交換器（22）へ送られる。第１吸着熱交換器（21）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室内空気に付与される。第１吸着熱交換器（21）を通過する際に加湿された室内空気は、排気ファン（13）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。一方、第２吸着熱交換器（22）では、室外空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（22）を通過する際に除湿された室外空気は、給気ファン（12）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。
【００３４】
図３に示すように、第２動作中の調湿装置（10）において、往復動圧縮機（50）は、冷媒を第２ポート（62）から吸入して第１ポート（61）へ吐出する。このため、第２動作中の冷媒回路（20）は、第２吸着熱交換器（22）が凝縮器として機能し、第１吸着熱交換器（21）が蒸発器として機能する第２冷凍サイクルを行う。第２吸着熱交換器（22）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第１吸着熱交換器（21）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。
【００３５】
また、図３に示すように、第２動作中の調湿装置（10）では、室内空気が第２吸着熱交換器（22）へ送られ、室外空気が第１吸着熱交換器（21）へ送られる。第２吸着熱交換器（22）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室内空気に付与される。第２吸着熱交換器（22）を通過する際に加湿された室内空気は、排気ファン（13）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。一方、第１吸着熱交換器（21）では、室外空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（21）を通過する際に除湿された室外空気は、給気ファン（12）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。
【００３６】
〈加湿運転〉
調湿装置（10）の加湿運転について、図４及び図５を参照しながら説明する。加湿運転中において、調湿装置（10）は、第１動作と第２動作を交互に所定の時間毎（例えば３分間毎）に切り換えて行う。
【００３７】
図４に示すように、第１動作中の調湿装置（10）において、往復動圧縮機（50）は、冷媒を第１ポート（61）から吸入して第２ポート（62）へ吐出する。このため、第１動作中の冷媒回路（20）は、第１吸着熱交換器（21）が凝縮器として機能し、第２吸着熱交換器（22）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクルを行う。第１吸着熱交換器（21）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第２吸着熱交換器（22）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。
【００３８】
また、図４に示すように、第１動作中の調湿装置（10）では、室外空気が第１吸着熱交換器（21）へ送られ、室内空気が第２吸着熱交換器（22）へ送られる。第１吸着熱交換器（21）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室外空気に付与される。第１吸着熱交換器（21）を通過する際に加湿された室外空気は、給気ファン（12）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。一方、第２吸着熱交換器（22）では、室内空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（22）を通過する際に除湿された室内空気は、排気ファン（13）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。
【００３９】
図５に示すように、第２動作中の調湿装置（10）において、往復動圧縮機（50）は、冷媒を第２ポート（62）から吸入して第１ポート（61）へ吐出する。このため、第２動作中の冷媒回路（20）は、第２吸着熱交換器（22）が凝縮器として機能し、第１吸着熱交換器（21）が蒸発器として機能する第２冷凍サイクルを行う。第２吸着熱交換器（22）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって加熱される。第１吸着熱交換器（21）では、その表面に担持された吸着剤が冷媒によって冷却される。
【００４０】
また、図５に示すように、第２動作中の調湿装置（10）では、室外空気が第２吸着熱交換器（22）へ送られ、室内空気が第１吸着熱交換器（21）へ送られる。第２吸着熱交換器（22）では、加熱された吸着剤から脱離した水分が室外空気に付与される。第２吸着熱交換器（22）を通過する際に加湿された室外空気は、給気ファン（12）に吸い込まれ、その後に室内へ供給される。一方、第１吸着熱交換器（21）では、室内空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（21）を通過する際に除湿された室内空気は、排気ファン（13）に吸い込まれ、その後に室外へ排出される。
【００４１】
−往復動圧縮機の構成−
図６に示すように、往復動圧縮機（50）は、ピストン・クランク機構を構成する容積形流体機械である。往復動圧縮機（50）は、シリンダ（51）と、シリンダ（51）に収容されたピストン（52）と、クランク軸（54）と、ピストン（52）とクランク軸（54）を連結するコンロッド（53）とを備えている。また、往復動圧縮機（50）は、クランク軸（54）を収容するクランクケース（55）と、シリンダ（51）の先端を閉塞するシリンダヘッド（56）とを備えている。シリンダ（51）の基端は、クランクケース（55）に固定されている。往復動圧縮機（50）では、シリンダ（51）とピストン（52）とシリンダヘッド（56）とに囲まれた圧縮室（57）が形成される。
【００４２】
シリンダヘッド（56）には、第１ポート（61）と第２ポート（62）とが形成されている。第１ポート（61）及び第２ポート（62）は、それぞれがシリンダヘッド（56）の前面（即ち、シリンダ（51）側の表面）に開口して圧縮室（57）に連通している。
【００４３】
第１ポート（61）には、第１ポート（61）を開閉する第１電磁弁（71）が設けられている。第１電磁弁（71）を開状態にすると第１ポート（61）が開状態（連通状態）となり、第１電磁弁（71）を閉状態にすると第１ポート（61）が閉状態（遮断状態）となる。第２ポート（62）には、第２ポート（62）を開閉する第２電磁弁（72）が設けられている。第２電磁弁（72）を開状態にすると第２ポート（62）が開状態（連通状態）となり、第２電磁弁（72）を閉状態にすると第２ポート（62）が閉状態（遮断状態）となる。
【００４４】
往復動圧縮機（50）には、第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を制御する弁制御器（73）が設けられている。弁制御器（73）は、クランク軸（54）が一回転する毎に第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を所定のタイミングで開閉するように構成されている。この弁制御器（73）は、単体のユニットを構成して往復動圧縮機（50）に取り付けられていてもよいし、調湿装置（10）の運転を制御する制御器（15）に組み込まれていてもよい。
【００４５】
第１電磁弁（71）、第２電磁弁（72）、及び弁制御器（73）は、第１開閉動作と第２開閉動作とを切り換えて行う弁機構（70）を構成している。弁機構（70）の第１開閉動作および第２開閉動作については、後述する。
【００４６】
図示しないが、往復動圧縮機（50）は、クランク軸（54）を駆動するための電動機を備えている。この電動機は、クランクケース（55）の内部と外部のどちらに配置されていてもよい。
【００４７】
−往復動圧縮機の運転動作−
往復動圧縮機（50）の運転動作について、図７及び図８を参照しながら説明する。
【００４８】
往復動圧縮機（50）は、クランク軸（54）が一回転する間（即ち、ピストン（52）が上死点から下死点を経て再び上死点に戻るまでの間）に、圧縮室（57）へ冷媒を吸入する吸入行程と、圧縮室（57）内の冷媒を圧縮する圧縮行程と、圧縮室（57）から冷媒を吐出する吐出行程とを順に行う。
【００４９】
図７及び図８では、各図の(ａ)から(ｃ)に至る行程（即ち、ピストン（52）が上死点から後退して下死点に至る行程）が吸入行程であり、各図の(ｃ)から(ｄ)に至る行程（即ち、ピストン（52）が下死点から前進して上死点よりも手前の所定位置に至る行程）が圧縮行程であり、各図の(ｄ)から(ａ)に至る行程（即ち、ピストン（52）が上死点よりも手前の所定位置から上死点に至る行程）が吐出行程である。
【００５０】
また、上述したように、往復動圧縮機（50）は、冷媒を第１ポート（61）から吸入して第２ポート（62）へ吐出する第１圧縮動作と、冷媒を第２ポート（62）から吸入して第１ポート（61）へ吐出する第２圧縮動作とを行う。
【００５１】
〈第１圧縮動作〉
往復動圧縮機（50）の第１圧縮動作について、図７を参照しながら説明する。この第１圧縮動作では、弁機構（70）が第１開閉動作を行う。
【００５２】
弁機構（70）の第１開閉動作は、吸入行程において第１電磁弁（71）を開状態として第２電磁弁（72）を閉状態とする動作と、圧縮行程において第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を閉状態とする動作と、吐出行程において第１電磁弁（71）を閉状態として第２電磁弁（72）を開状態とする動作とを、クランク軸（54）が一回転する間に順に行う動作である。弁制御器（73）は、吸入行程と圧縮行程と吐出行程のそれぞれにおいて第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）が上述した状態となるように、第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を所定のタイミングで開閉する。
【００５３】
吸入行程では第１電磁弁（71）が開いているため、第１ポート（61）から圧縮室（57）へ冷媒が吸い込まれる（図７(ａ)〜(ｃ)を参照）。圧縮行程では、第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）が閉じているため、圧縮室（57）内の冷媒が圧縮され、その冷媒の圧力が上昇する（図７(ｃ)〜(ｄ)を参照）。吐出行程では第２電磁弁（72）が開いているため、圧縮室（57）から第２ポート（62）へ冷媒が吐出される（図７(ｄ)〜(ａ)を参照）。
【００５４】
〈第２圧縮動作〉
往復動圧縮機（50）の第２圧縮動作について、図８を参照しながら説明する。この第２圧縮動作では、弁機構（70）が第２開閉動作を行う。
【００５５】
弁機構（70）の第２開閉動作は、吸入行程において第１電磁弁（71）を閉状態として第２電磁弁（72）を開状態とする動作と、圧縮行程において第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を閉状態とする動作と、吐出行程において第１電磁弁（71）を開状態として第２電磁弁（72）を閉状態とする動作とを、クランク軸（54）が一回転する間に順に行う動作である。弁制御器（73）は、吸入行程と圧縮行程と吐出行程のそれぞれにおいて第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）が上述した状態となるように、第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）を所定のタイミングで開閉する。
【００５６】
吸入行程では第２電磁弁（72）が開いているため、第２ポート（62）から圧縮室（57）へ冷媒が吸い込まれる（図８(ａ)〜(ｃ)を参照）。圧縮行程では、第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）が閉じているため、圧縮室（57）内の冷媒が圧縮され、その冷媒の圧力が上昇する（図８(ｃ)〜(ｄ)を参照）。吐出行程では第１電磁弁（71）が開いているため、圧縮室（57）内から第１ポート（61）へ冷媒が吐出される（図８(ｄ)〜(ａ)を参照）。
【００５７】
〈吐出行程における弁機構の動作〉
上述したように、往復動圧縮機（50）では、圧縮行程において閉じていた第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）の一方を弁制御器（73）が開くことによって、吐出行程が開始される。
【００５８】
弁制御器（73）は、クランク軸（54）の回転角度が所定値に達すると、吐出行程を開始するために第１電磁弁（71）又は第２電磁弁（72）を開くように構成されていてもよい。
【００５９】
また、弁制御器（73）は、圧縮室（57）内の冷媒の圧力が所定値（例えば、その時点における冷凍サイクルの高圧と同じ値）に達すると、吐出行程を開始するために第１電磁弁（71）又は第２電磁弁（72）を開くように構成されていてもよい。この場合、往復動圧縮機（50）には、圧縮室（57）内の冷媒の圧力を計測するための圧力センサが設けられる。
【００６０】
〈第１圧縮動作と第２圧縮動作の切り換え〉
上述した第１圧縮動作と第２圧縮動作の相違点は、弁機構（70）の動作だけである。従って、本実施形態の往復動圧縮機（50）では、クランク軸（54）の回転し続けている状態においても、弁機構（70）の動作を第１開閉動作と第２開閉動作の一方から他方へ切り換えれば、往復動圧縮機（50）の動作が第１圧縮動作と第２圧縮動作の一方から他方へ切り換わる。
【００６１】
例えば、往復動圧縮機（50）の動作を第１圧縮動作から第２圧縮動作へ切り換える場合、弁機構（70）の弁制御器（73）は、ピストン（52）が図７(ａ)に示す状態となった時点（即ち、ピストン（52）がシリンダヘッド（56）に最も接近し、吐出行程が終了して吸入行程が開始される時点）において、第１開閉動作から第２開閉動作への切り換えを行う。同様に、往復動圧縮機（50）の動作を第２圧縮動作から第１圧縮動作へ切り替える場合、弁機構（70）の弁制御器（73）は、ピストン（52）が図８(ａ)に示す状態となった時点において、第２開閉動作から第１開閉動作への切り換えを行う。
【００６２】
−実施形態１の効果−
本実施形態の往復動圧縮機（50）では、弁機構（70）を構成する第１電磁弁（71）及び第２電磁弁（72）の開閉タイミングを変更することによって、往復動圧縮機（50）の動作を第１圧縮動作から第２圧縮動作へ切り換えることができる。従って、本実施形態の往復動圧縮機（50）によれば、ピストン（52）の往復動を休止させること無く、弁機構（70）の動作だけによって圧縮室（57）への冷媒の吸入方向と圧縮機からの冷媒の吐出方向とを反転させることができる。
【００６３】
ここで、上述したように、本実施形態の調湿装置（10）では、第１動作（冷媒回路（20）が第１冷凍サイクルを行う動作）と第２動作（冷媒回路（20）が第２冷凍サイクルを行う動作）の一方から他方への切り換えが、比較的短い時間間隔（例えば、３分間隔）で繰り返し行われる。このため、本実施形態と同じ形式の調湿装置（10）の冷媒回路（20）に、従来の可逆式のマルチベーン圧縮機を設けると、第１動作と第２動作が相互に切り換わる毎に圧縮機が一時的に休止することとなり、湿度調節した空気を継続して室内へ供給することができなくなる。
【００６４】
これに対し、本実施形態によれば、調湿装置（10）の冷媒回路（20）に弁機構（70）を備えた往復動圧縮機（50）を設けることによって、往復動圧縮機（50）を作動させ続けながら第１動作と第２動作を相互に切り換えることができる。従って、本実施形態によれば、湿度調節した空気を継続して室内へ供給する機能を確保しつつ、調湿装置（10）の冷媒回路（20）から四方切換弁を省略することができる。
【００６５】
《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態は、往復動圧縮機（50）を備えた空気調和機（30）である。本実施形態の往復動圧縮機（50）の構成と運転動作は、実施形態１の往復動圧縮機（50）と同じである。そこで、ここでは、空気調和機（30）について説明する。
【００６６】
−空気調和機の構成−
図９に示すように、空気調和機（30）は、室外ユニット（31）と室内ユニット（33）とを備えている。この空気調和機（30）では、室外ユニット（31）と室内ユニット（33）を連絡配管で接続することによって、冷媒回路（40）が形成されている。
【００６７】
冷媒回路（40）には、往復動圧縮機（50）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（41）と、膨張弁（43）と、利用側熱交換器である室内熱交換器（42）とが設けられている。冷媒回路（40）において、往復動圧縮機（50）は、第１ポート（61）が室内熱交換器（42）のガス側端に接続され、第２ポート（62）が室外熱交換器（41）のガス側端に接続されている。また、冷媒回路（40）では、室外熱交換器（41）の液側端が膨張弁（43）の一端に接続され、室内熱交換器（42）の液側端が膨張弁（43）の他端に接続されている。
【００６８】
往復動圧縮機（50）、室外熱交換器（41）、及び膨張弁（43）は、室外ユニット（31）に収容されている。また、室外ユニット（31）には、室外ファン（32）と制御器（35）とが設けられている。制御器（35）は、圧縮機の回転速度の調節や、膨張弁（43）の開度調節などを行うように構成されている。一方、室内熱交換器（42）は、室内ユニット（33）に収容されている。また、室内ユニット（33）には、室内ファン（34）が設けられている。
【００６９】
室外熱交換器（41）及び室内熱交換器（42）は、何れもフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。室外熱交換器（41）は、冷媒回路（40）の冷媒を、室外ファン（32）によって供給された室外空気と熱交換させる。室内熱交換器（42）は、冷媒回路（40）の冷媒を、室内ファン（34）によって供給された室内空気と熱交換させる。
【００７０】
−空気調和機の運転動作−
空気調和機（30）は、冷房運転と暖房運転とを行う。また、空気調和機（30）は、暖房運転中にデフロスト動作を一時的に行う。
【００７１】
冷房運転では、往復動圧縮機（50）が第１圧縮動作を行う。つまり、冷房運転中は、往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第１開閉動作を行い、往復動圧縮機（50）が冷媒を第１ポート（61）から吸入して第２ポート（62）へ吐出する。このため、冷房運転中の冷媒回路（40）は、室外熱交換器（41）が凝縮器（即ち、放熱器）として機能し、室内熱交換器（42）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクルを行う。そして、室内ユニット（33）は、室内熱交換器（42）において冷却された空気を室内空間へ吹き出す。
【００７２】
暖房運転では、往復動圧縮機（50）が第２圧縮動作を行う。つまり、暖房運転中は、往復動圧縮機（50）の弁機構（70）が第２開閉動作を行い、往復動圧縮機（50）が冷媒を第２ポート（62）から吸入して第１ポート（61）へ吐出する。このため、暖房運転中の冷媒回路（40）は、室内熱交換器（42）が凝縮器として機能し、室外熱交換器（41）が蒸発器として機能する第２冷凍サイクルを行う。そして、室内ユニット（33）は、室内熱交換器（42）において加熱された空気を室内空間へ吹き出す。
【００７３】
暖房運転中には、蒸発器として機能する室外熱交換器（41）に霜が付着する場合がある。室外熱交換器（41）に霜が付着すると、冷媒と室外空気の熱交換や、室外空気の流通が霜によって阻害される。そこで、室外熱交換器（41）への霜の付着量がある程度に達すると、空気調和機（30）は、室外熱交換器（41）に付着した霜を融かすためのデフロスト動作を一時的に行う。
【００７４】
具体的に、制御器（35）は、室外熱交換器（41）への霜の付着量がある程度に達したことを示す所定の条件が成立すると、往復動圧縮機（50）に対し、第２圧縮動作から第１圧縮動作への切り換えを指令する。往復動圧縮機（50）の動作が第２圧縮動作から第１圧縮動作へ切り換わると、冷媒回路（40）の動作が第２冷凍サイクルから第１冷凍サイクルに切り換わる。その結果、往復動圧縮機（50）から吐出されたガス冷媒が室外熱交換器（41）へ供給され、室外熱交換器（41）に付着した霜が融解する。
【００７５】
−実施形態２の効果−
上述したデフロスト動作中は、室内の暖房が一時的に中断する。このため、室内の快適性を確保するためには、デフロスト動作に起因して室内の暖房が中断する時間を、できるだけ短縮するのが望ましい。
【００７６】
ところが、空気調和機（30）の冷媒回路（40）に、従来の可逆式のマルチベーン圧縮機を設けると、デフロスト動作の開始時と終了時に圧縮機が一時的に休止することとなる。このため、室内の暖房が中断する時間が長くなって室内の快適性を損なうおそれがある。
【００７７】
これに対し、本実施形態によれば、空気調和機（30）の冷媒回路（40）に弁機構（70）を備えた往復動圧縮機（50）を設けているため、デフロスト動作の開始時と終了時に往復動圧縮機（50）を停止させる必要がなくなる。従って、本実施形態によれば、デフロスト動作に起因する暖房の中断時間を最小限に抑えつつ、空気調和機（30）の冷媒回路（40）から四方切換弁を省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上説明したように、本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮する往復動圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【００７９】
10    調湿装置
20    冷媒回路
21    第１吸着熱交換器
22    第２吸着熱交換器
30    空気調和機
40    冷媒回路
41    室外熱交換器（熱源側熱交換器）
42    室内熱交換器（利用側熱交換器）
50    往復動圧縮機
51    シリンダ
52    ピストン
57    圧縮室
61    第１ポート
62    第２ポート
70    弁機構
【図１】
2017031819.tif 000003
【図２】
2017031819.tif 000004
【図３】
2017031819.tif 000005
【図４】
2017031819.tif 000006
【図５】
2017031819.tif 000007
【図６】
2017031819.tif 000008
【図７】
2017031819.tif 000009
【図８】
2017031819.tif 000010
【図９】
2017031819.tif 000011