特開 2023-132462 空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023132462

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 3/14 20060101AFI20230914BHJP

   F24F 6/04 20060101ALI20230914BHJP

   F24F 6/02 20060101ALI20230914BHJP

【ＦＩ】

F24F3/14

F24F6/04

F24F6/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022037803

(22)【出願日】2022-03-11

(71)【出願人】

【識別番号】000001834

【氏名又は名称】三機工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000512

【氏名又は名称】弁理士法人山田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮本 健太

(72)【発明者】

【氏名】樋口 康博

【テーマコード（参考）】

3L053

3L055

【Ｆターム（参考）】

3L053BB01

3L053BC05

3L055BA00

3L055BC00

(57)【要約】

【課題】外気の加湿に係るエネルギーおよび循環空気の冷却に係るエネルギーを節減しつつ、反応性の良い加湿を実現し得る空調システムを提供する。
【解決手段】
対象空間Ｓに対し導入する外気を調和して供給する外調機２と、対象空間Ｓからの還気を吸込んだのち温調して給気として対象空間Ｓへ供給する空調機１と対象空間Ｓとの間で空気を循環させる空調システムに関し、対象空間Ｓから空調機１に還気Ａ３を導く還気路６と、還気路６に対し外調機２から外気Ａ０を導入する外気供給路９とを備え、還気路６は、外気供給路９との合流点より下流側において、気化式の加湿器（混気加湿器）１３ｂを備えた加湿路１３と、加湿器を備えない非加湿路１４とに分岐し、加湿路１３および非加湿路１４を流通する空気（混気Ａ５）は、下流側において空調機１に導入されると共に、加湿路１３を流通する空気と、非加湿路１４を流通する空気の相対的な流量を調整し得るよう構成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象空間に対し導入する外気を調和して供給する外調機と、対象空間からの還気を吸込んだのち温調して給気として対象空間へ供給する空調機と対象空間との間で空気を循環させる空調システムであって、
前記対象空間から前記空調機に還気を導く還気路と、
前記還気路に対し前記外調機から外気を導入する外気供給路と
を備え、
前記還気路は、前記外気供給路との合流点より下流側において、
気化式の加湿器を備えた加湿路と、
加湿器を備えない非加湿路とに分岐し、
前記加湿路および前記非加湿路を流通する空気は、下流側において前記空調機に導入されると共に、
前記加湿路を流通する空気と、前記非加湿路を流通する空気の相対的な流量が調整可能に構成されていること
を特徴とする空調システム。

【請求項2】

前記外調機に外気を加湿する蒸気式の加湿器を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の空調システム。

【請求項3】

前記加湿路および前記非加湿路に流量調整部としてダンパが設けられ、該ダンパの開度により、前記加湿路と前記非加湿路を流通する空気の流量が調整されるよう構成されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の空調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外調機を備えて必要に応じ外気及び還気を調和して対象空間へ供給する機能を備えた空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

ある種の工業製品の工場やサーバルーム、その他の各種の施設には、年間を通じて目的の室内における空気の温度と湿度を一定の範囲内に保つために空調システムが設置される。特に室内に高負荷の発熱体が存在しながら、前記空気温湿度の一定範囲内保持という目的を達成するために年間冷房が要求される室のための空調システムが設置される。下記特許文献１は、こうした空調システムの一例を示すものであり、対象空間（内調空間）の空気の一部を排気すると共に外気を取り入れながら、空調機（内調機）と対象空間との間で空気を循環させる仕組みが記載されている。

【0003】

このような空調システムを運転するにあたり、外気の状態は無論、その地域や季節、その時の気象といった条件によって様々である。室内の定常的な熱負荷や建屋負荷に比べても、室内温湿度にとって導入する外気はさらなる外乱となる。そこで、こうした空調システムでは、外気の状態（温度や湿度）を調整するための外調機を備え、該外調機によって外気の状態をある程度調整してから室内に導入あるいは室内側の空調に導入し、室内側の前記空調機でさらに調和外気と還気との混合空気を調和して対象空間に供給するようになっている。

【0004】

日本の場合、特に冬期は空気が乾燥し、要求される室内空気の条件に対し外気の絶対湿度が不足しがちである。そこで、こうした状況下においては、外気に対し加湿器を用いて水分を添加することが行われる。特許文献１に記載の空調システムでは、外調機内に加湿器が備えられ、該加湿器の前段に設置された加熱コイルで外気を加熱し、該加熱された外気に対し加湿器にて水分が添加されるようになっている。また、特許文献２には、外調機で加湿された外気を還気ダクトに合流させて、室内側の空調機にて温調する年間冷房の空調システムがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－２１６３３０号公報

【特許文献2】特開２０１２－１１９５４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

加湿器の型式には、気化式と蒸気式の２種類が存在する。気化式の加湿器は、液体の水を空気の流路に気化しやすい形で供給し、空気中で水を空気の持つ熱で蒸発気化させることで空気に対し水分を付加する仕組みであり、蒸気式の加湿器は、ボイラ等で別途発生させた水蒸気を空気に対し混合する仕組みである。

【0007】

気化式の加湿器は、空気のもつ熱を利用して加湿を行うため、水の気化に別途エネルギーを使用せず、また蒸気を発生させる熱源よりもはるかに低い温度場の空気の熱を利用するためエネルギー効率が良いという利点があるが、その一方で、湿度を調整する操作に対する実際の湿度変化の応答が遅く、制御性に欠けるという弱点がある。気化式の加湿器は、例えば空気の流路に設置したエレメントに対し水を滴下して浸透させ、前記エレメントの表面を、あるいはエレメント内を空気が通過する際に水が蒸発し加湿されるといった型式であるが、外気や室内空気の露点温度等に基づき空気に加湿が必要であると判断されてから、供給される空気において実際に湿度が上昇するまでの間には、表面が乾いたエレメントに対して滴下水が十分にいきわたって安定した気化水分とその後の気化しにくい余剰供給水分の制御による減少との平衡が図れて初めて実際の湿度となった空気が後段に流れるので加湿量を変更するには平衡がはかれるまで、相当のタイムラグが生じがちなのである。

【0008】

よって、特に厳密な湿度の制御が要求される場合には、蒸気式の加湿器が用いられることが多い。蒸気式の加湿器であれば、空気に対し水分を水蒸気の形で直接供給することができ、必要な水分量を噴出してすぐに空気中に取り込まれるので、迅速な加湿及び迅速に安定する加湿量制御が可能である。ただし、蒸気式の加湿器で加湿を行うには、ボイラ等によって蒸気を発生させる必要があり、そのために燃料燃焼の千℃に近い高い温度熱場のエネルギーを１００℃強の低い温度熱場の水蒸気に利用し、エネルギーカスケードの利用が悪く、無駄なエネルギー消費が生じてしまう。また、前述のように空気の熱により気化加湿が可能なところ、この空気熱を利用せずにかえって蒸気で空気を加熱することとなり、循環空調系では電気利用する冷凍機で冷凍する冷水により、蒸気で加熱された分も含めて空気を冷却するという、二重のエネルギー使用となりさらに無駄が生じてしまう。

【0009】

特に近年では、空調の分野において省エネルギーが重視されるが、空気の加湿に関しては上述のように、省エネルギーと反応性の両立が困難であるという実情があった。

【0010】

本発明は、斯かる実情に鑑み、外気の加湿に係るエネルギーおよび循環空気の冷却に係るエネルギーを節減しつつ、反応性の良い加湿を実現し得る空調システムを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、対象空間に対し導入する外気を調和して供給する外調機と、対象空間からの還気を吸込んだのち温調して給気として対象空間へ供給する空調機と対象空間との間で空気を循環させる空調システムであって、前記対象空間から前記空調機に還気を導く還気路と、前記還気路に対し前記外調機から外気を導入する外気供給路とを備え、前記還気路は、前記外気供給路との合流点より下流側において、気化式の加湿器を備えた加湿路と、加湿器を備えない非加湿路とに分岐し、前記加湿路および前記非加湿路を流通する空気は、下流側において前記空調機に導入されると共に、前記加湿路を流通する空気と、前記非加湿路を流通する空気の相対的な流量が調整可能に構成されていることを特徴とする空調システムにかかるものである。

【0012】

本発明の空調システムは、前記外調機に外気を加湿する蒸気式の加湿器を備えることができる。

【0013】

本発明の空調システムは、前記加湿路および前記非加湿路に流量調整部としてダンパを設け、該ダンパの開度により、前記加湿路と前記非加湿路を流通する空気の流量が調整されるよう構成することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の空調システムによれば、外気の加湿に係るエネルギーおよび循環空気の冷却に係るエネルギーを節減しつつ、反応性の良い加湿を実現するという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施による空調システムのシステム構成の一例を示すブロック図である。

【図2】加湿器に対する水の供給機構の一例を示すブロック図である。

【図3】本実施例の空調システムの稼働時における空気の状態の変化の一例を示す空気線図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【0017】

図１は本発明の実施による空調システムのシステム構成の一例を示している。本実施例の空調システムは、対象空間Ｓとの間で空気を循環させつつ、温度および湿度の調整された空気を対象空間Ｓへ供給する空調機１と、該空調機１と対象空間Ｓとの間の空気の循環路に対し、必要に応じて状態を調整された外気を供給する外調機２とを備えている。

【0018】

空調機１は、例えばフィルタや循環空気と熱媒や冷熱媒とで熱交換する熱交換器およびファンを備えたＡＨＵ等と称される一般的な空調機である（空調機１内部の具体的な構成については、本発明の趣旨と直接関係しないため詳しい図示や説明は省略する）。空調機１の出側は、対象空間Ｓの天井に設けられた送風口３と給気路４によって接続されている。対象空間Ｓの適宜位置（ここでは、天井）には還気口５が設けられ、該還気口５は空調機１の入側と還気路６によって接続されている。また、対象空間Ｓの別の位置（ここでは、天井）には排気口７が設けられ、該排気口７には排気路８が接続されており、対象空間Ｓ内の空気は排気口７から排気路８を通じて図示しない排気ファンにより適宜屋外へ排出されるようになっている。

【0019】

外調機２は、取り込んだ外気中に含まれる塵埃を除去するフィルタ２ａと、外気を加熱冷却する加熱冷却器としての冷温水コイル２ｂと、外気に対して加湿を行う加湿器（外気加湿器）２ｃと、外気の取込みと供給を駆動するファン２ｄを内蔵している。また、外調機２の前段には、冷温水コイル２ｂに通す前の冬期の外気を予熱する予熱器としての予熱コイル２ｅが設けられている。冷温水コイル２ｂおよび予熱コイル２ｅは、例えばフィンを備えた伝熱管の内部を熱媒が流通する一般的な型式の熱交換器である。尚、外調機２には、他にもフィルタやコイル等も設けられるが、本願発明の要旨とは直接関係しない構成要素については、ここでは図示を省略している。ここで外調機２は、外気を加熱冷却する加熱冷却器として、冷温水コイル２ｂのみを備えても良いし、加熱コイル及び冷却コイルを備えても良い。また外調機２は、冷温水コイル２ｂに冷水または温水を流しても良いし、加熱コイル及び冷却コイルに温水、冷水、対応の流体を流しても良い。

【0020】

ファン２ｄの作動によって取り込まれる外気は、予熱コイル２ｅにより必要に応じて予熱された後、外調機２内のフィルタ２ａで塵埃を除去され、冷温水コイル２ｂにより必要に応じて温度を調整され、さらに外気加湿器２ｃにより必要に応じて加湿されて下流へ送り出されるようになっている。外調機２の出側は、外気供給路９を介して還気路６の途中に接続されており、外調機２から送り出される空気が還気路６を流通する空気と混合されるようになっている。

【0021】

外気加湿器２ｃは、蒸気式の加湿器であり、外調機２の外部に設けられた図示しないボイラ等の蒸気発生器から供給される蒸気を、外調機２内における空気の流路に噴射するようになっている。外気加湿器２ｃに蒸気を供給する流路の途中には蒸気供給弁１０が備えられ、該蒸気供給弁１０の開閉および開度の調整により、外調機２に取り込まれる外気に対する蒸気の供給の有無および供給量が調整されるようになっている。蒸気供給弁１０の開閉および開度は、制御部１１によって制御される。

【0022】

また、外気供給路９における外調機２の出側の位置には、外気供給路９を流通する外気の露点温度を計測する露点温度計１２が備えられている。制御部１１は、露点温度計１２の測定値によって外調機２を通過後の外気の状態を把握し、これに応じて蒸気供給弁１０の開閉および開度を自動で調整するようになっている。すなわち、要求される空気の露点温度に対し、外気の露点温度が大きく不足する場合は蒸気供給弁１０を開きまたは開度を大きくして外気により多くの蒸気を供給し、外気の露点温度が十分あるいはさほど大きくは不足しない場合には蒸気供給弁１０を閉じまたは開度を小さくして外気に対する蒸気の供給量を抑える。

【0023】

また、還気路６は、外気供給路９の合流点より下流の位置において加湿路１３と非加湿路１４とに分岐するバイパス構造をなしており、加湿路１３と非加湿路１４は、さらに下流側の空調機１より上流側の位置にて再び一本の還気路６として合流している。

【0024】

加湿路１３および非加湿路１４の途中には、それぞれ流通する空気の流量を調整するための流量調整部としてのダンパ１３ａ，１４ａが設けられている。ダンパ１３ａ，１４ａの開度は、制御部１５によって制御される（尚、上に述べた蒸気供給弁１０の制御を行う制御部１１と、このダンパ１３ａ，１４ａの制御を行う制御部１５は、互いに別の制御装置として構成してもよいし、同一の装置に備えられた別々の機能として構成してもよい）。

【0025】

加湿路１３の途中におけるダンパ１３ａより下流側の位置には、加湿路１３を流通する空気に対し加湿を行うための加湿器（混気加湿器）１３ｂが設けられている。

【0026】

混気加湿器１３ｂは、気化式の加湿器であり、加湿路１３の途中に設けられた気化エレメントとして構成されている。気化エレメントである混気加湿器１３ｂには、図２に示す如く、加湿路１３の外部に設けられた貯留槽１６から水が汲み出されて滴下されるようになっている。混気加湿器１３ｂに滴下された水のうち蒸発しなかった分は、下方に流れて再び貯留槽１６へ戻される。貯留槽１６には水位計１６ａが設けられ、貯留された水の量が少なくなると、外部の水供給源から貯留槽１６へ水が供給されるようになっている。

【0027】

図１に示す如く、対象空間Ｓ内の適宜位置（ここでは、天井付近）には温湿度計１７が設けられており、後述するように、対象空間Ｓ内の空気の状態に応じてダンパ１３ａ，１４ａの開度を調整するようになっている。

【0028】

尚、流量調整部の具体的な構成は、ここに示したようなダンパに限定されない。後述するように、加湿路１３、非加湿路１４の相対的な流量を調整可能であれば、流量調整部としてはどのような仕組みを採用してもよい。例えば、加湿路１３と非加湿路１４にそれぞれファンを設け、各該ファンの回転数を調整することで相対的な流量を調整するといったことも理論上は可能である。ただ、空調機１のファンと直列になるため風量制御は難しくなる。ただし、本発明を実施するにあたり、流量調整部はここに例示したようなダンパとして構成すれば、簡単な構成により後述する流量調整を好適に行うことができる。

【0029】

また、ここでは空調機１や給気路３、還気路６あるいはその他の空調システムを構成する各部を単純化して図示したが、これはあくまで模式図である。実際の空調システムの構成は、こうした模式図よりは複雑であることが通常であり、例えば空調機１の台数や給気路３、還気路６の本数や形状、その他各部の具体的な構成は、図１とは異なっていてもかまわない。

【0030】

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

【0031】

上記空調システムの運転中、空調機１からは、適当な状態に調和された空気が給気Ａ１として対象空間Ｓに供給され、対象空間Ｓ内の空気（室内空気Ａ２）は、一部が還気Ａ３として還気口５から取り込まれ、還気路６を通じて空調機１に戻される。

【0032】

これに加え、外調機２からは外気Ａ０が取り込まれ、予熱コイル２ｅ、冷温水コイル２ｂおよび外気加湿器２ｃにより必要に応じて温度・湿度を調整されたうえで、外気供給路９から還気路６に供給される。空調機１では、還気口５から還気Ａ３として取り込まれた空気と、外調機２から取り込まれた外気Ａ０が混合した空気（以下、混気Ａ５と称する）が調和され、給気Ａ１として対象空間Ｓに供給される。また、室内空気Ａ２の別の一部は、排気Ａ４として排気口７から排気路８を通じて排出される。

【0033】

こうして、一部は外気Ａ０として新しく取り込まれ、また一部は排気Ａ４として排出されることで適度に換気が行われながら、空調機１と対象空間Ｓの間で空気が循環される。

【0034】

このような運転において、本実施例の場合、さらに加湿路１３と非加湿路１４によって構成される還気路６のバイパス構造により、必要に応じて混気Ａ５に対し加湿が行われる。

【0035】

すなわち、還気路６を流通する混気Ａ５は、バイパス構造をなす加湿路１３と非加湿路１４に各々設けられたダンパ１３ａ，１４ａの開度の比に応じ、加湿路１３または非加湿路１４のいずれか又は両方を流通するが、このとき、制御部１５は、温湿度計１７を通じて把握された室内空気Ａ２の状態に基づいてダンパ１３ａ，１４ａの開度を調整する。室内空気Ａ２に、より多くの湿度が必要と判断される場合には、ダンパ１４ａの開度に対してダンパ１３ａの開度を相対的に大きくし、より多くの混気Ａ５を加湿路１３に流通させ、逆に室内空気Ａ２の湿度が高い場合には、ダンパ１４ａの開度に対してダンパ１３ａの開度を相対的に小さくするのである。加湿路１３の途中には混気加湿器１３ｂが設けられている一方、非加湿路１４には加湿器が設けられていないので、このように加湿路１３と非加湿路１４を流通する空気の流量比を調整することで、空調機１に導入される前の空気（混気Ａ５）の湿度を調整することができる。

【0036】

そして、このような加湿路１３と非加湿路１４のバイパス構造による湿度制御によれば、エネルギー消費の少ない気化式の加湿器（混気加湿器１３ｂ）を用いながら、湿度に関してある程度制御性の高い運転が可能である。上述のように、気化式の加湿器は一般的に、応答性に関して弱点を有している。湿度上昇の要求に応じてエレメントに水を供給してから、水が蒸発して湿度が上昇するまでの間にタイムラグがある（また、湿度低下の要求に応じてエレメントへの水の供給を停止してから、エレメントの水が蒸発しきって湿度が低下するまでの間にタイムラグがある）ためであるが、この点に関し、本実施例のようにすれば、混気加湿器１３ｂに対しては常時水を供給しておき、湿度を上昇させたい場合には加湿路１３への混気Ａ５の流量を増せば、水分を含むエレメントを混気Ａ５が通過することですぐに湿度が上昇するし、湿度を低下ないし湿度の上昇を止めたい場合には、加湿路１３への混気Ａ５の流量を減らして非加湿路１４への混気Ａ５への流量を増せば、混気Ａ５の多くは水分を含むエレメントを通過しなくなり、湿度の上昇が停止する。このような方式によれば、加湿の全てを蒸気式の加湿器で賄う場合と比較すれば制御の厳密性はやや劣るものの、例えば目標値に対し±１０％程度の精度であれば十分な制御をこなし得るし、それでいて加湿に係るエネルギーの全消費量は少なく済む。また本実施例の場合、気化式の混気加湿器１３ｂのみで全ての加湿を賄うのではなく、外気Ａ０に対し蒸気式の外気加湿器２ｃによってある程度加湿したうえでさらに気化式の混気加湿器１３ｂによって加湿を行うので、ある程度までは蒸気式の加湿器により応答性よく加湿を行うこともできる。

【0037】

図３は、冬期の条件を想定した場合の、上述した本実施例の如き空調システムによる空気調和の一例を示している。

【0038】

冬期においては、要求される室内空気Ａ２の状態（室内条件；例えば、乾球温度２５℃±２℃、相対湿度４５％（絶対湿度０．００８８８ｋｇ／ｋｇ）±１０％；図中に破線で示す範囲）に対し、外気Ａ０の温度および絶対湿度は低い（外気条件；乾球温度－１１℃、相対湿度７０％（絶対湿度０．００１０２ｋｇ／ｋｇ）；図３中符号１）。この外気Ａ０を導入するにあたり、まず予熱コイル２ｅにて外気Ａ０をある程度の温度（例えば、５℃）まで加熱する（図３中符号２）。予熱コイル２ｅにより昇温された外気Ａ０は、外調機２に導入され、冷温水コイル２ｂによりさらに（例えば、１４．９℃まで）昇温される（図３中符号３）。続いて、蒸気式の加湿器である外気加湿器２ｃにより蒸気が添加され、例えば相対湿度６８％（絶対湿度０．００７１８ｋｇ／ｋｇ）まで加湿される（図３中符号４）。さらに、外調機２のファン２ｄを通過する際、該ファン２ｄの作動により生じる熱を受け取って僅かに（例えば、１６．０℃まで）昇温する（図３中符号５）。

【0039】

この状態（乾球温度１６．０℃、相対湿度６４％）の外気Ａ０は、外気供給路９から還気路６に導入され、還気Ａ３と合流する。還気Ａ３はもともと室内空気Ａ２の一部であるので、室内空気Ａ２が十分に調和されている場合、状態は例えば乾球温度２５℃、相対湿度４５％（絶対湿度０．００８８８ｋｇ／ｋｇ）である（図３中符号６）。乾球温度１６℃、相対湿度６４％の外気Ａ０は、乾球温度２５℃、相対湿度４５％の還気Ａ３と混合して混気Ａ５となる。この時点の混気Ａ５の状態は、例えば乾球温度２３．２℃、相対湿度４８％（絶対湿度０．００８４７ｋｇ／ｋｇ）である（図３中符号７）。

【0040】

混気Ａ５は、加湿路１３と非加湿路１４に分かれてそれぞれ流入する。加湿路１３に流入した混気Ａ５は、気化式の加湿器である混気加湿器１３ｂを通過するに伴って加湿され、湿度が上昇すると共に気化熱を奪われて温度が下がる。混気加湿器１３ｂの出側における混気Ａ５の状態は、例えば乾球温度１７．４℃、相対湿度８７％（絶対湿度０．０１０８ｋｇ／ｋｇ）である（図３中符号８）。非加湿路１４に流入した混気Ａ５の状態は、非加湿路１４以前における状態（乾球温度２３．２℃、相対湿度４８％；図３中符号７）の状態と変わらない。

【0041】

加湿路１３を通過した図中符号７の状態の混気Ａ５と、非加湿路１４を通過した図中符号６の状態の混気Ａ５は、加湿路１３と非加湿路１４の合流点において混合する。ここにおける混気Ａ５の状態は、例えば乾球温度２２．５℃、相対湿度５２％（絶対湿度０．００８８８ｋｇ／ｋｇ）である（図３中符号９）。

【0042】

続いて、混気Ａ５は空調機１において温度を吹出温度（例えば、１７．７℃）に調整され、給気Ａ１として対象空間Ｓに供給される（図３中符号１０）。このときの湿度は、外気加湿器２ｃおよび混気加湿器１３ｂの働きの結果、絶対湿度０．００８８８ｋｇ／ｋｇに調整されている。給気Ａ１は室内空気Ａ２と混合され、これにより、室内空気Ａ２が乾球温度２５±２℃、相対湿度４５±１０％の適当な状態（図３中に符号６および破線で示す領域に相当する状態）に調和される。

【0043】

このような空気の温湿度制御において、外気は図３中符号１～３の状態における絶対湿度（図３中におけるｙ座標の値；０．００１０２ｋｇ／ｋｇ）から、符号６の状態における絶対湿度（０．００８８８ｋｇ／ｋｇ）まで加湿される。ここで、外気の加湿の全てを蒸気式の加湿器で行う従来の方式であれば、符号１の状態の絶対湿度から符号６の状態の絶対湿度までの加湿が蒸気によって行われるので、加湿に用いる蒸気発生のためのエネルギーは、上記２値の差分（０．００７８６ｋｇ／ｋｇ）にあたる分だけ必要である。しかし本願発明の如く蒸気式の外気加湿器２ｃと気化式の混気加湿器１３ｂを併用すれば、外気加湿器による加湿分は符号３の状態における絶対湿度（０．００１０２ｋｇ／ｋｇ）と符号５の状態における絶対湿度（０．００７１８ｋｇ／ｋｇ）の差分（０．００６１６ｋｇ／ｋｇ）のみに留まり、残りの加湿分（符号５の状態と符号６の状態のｙ座標の差分；０．００１７０ｋｇ／ｋｇ）は混気加湿器１３ｂによって賄われる。これにより、外気の加湿に係るエネルギーを節減することができる。

【0044】

尚、空調システムにおいて、対象空間からの還気を、気化式の加湿器を設けた流路と、加湿器を設けていない流路とに分けて流通させ、これによって湿度を調整する仕組みに関しては、例えば上記特許文献２に記載がある。しかしながら、この特許文献２に記載の空調システムでは、対象空間（サーバルーム）からの還気は気化式の加湿器（潜熱冷却器）を設けた流路と設けていない流路とに振り分けられるものの、外調機から導入された外気はそれらの流路に振り分けられず、振り分けられた後の還気に対し混合されるようになっている。このような方式では、気化式の加湿器による加湿が行われた後の還気に外気が混合され、これに対して空調機による温度調整が行われるので、気化式の加湿器による加湿が空調機からの給気に直接反映されず、給気に対する湿度の調整が難しいと考えられる。また、特許文献２には、外調機あるいはその周辺における外気に対する加湿に関する記載がないが、仮にここに本願発明における外気加湿器２ｃに相当する加湿器を設けた場合、外気加湿器による加湿後の外気と、気化式の加湿器（潜熱冷却器）による加湿後の還気と、加湿されていない還気とが混合されて空調機に導入されることになるので、給気に対する湿度の調整のための制御はいっそう難しくなる。このように、特許文献２に記載の空調システムと、本願発明の空調システムとは、還気の流通する流路を気化式の加湿器を設けた流路と、加湿器を設けていない流路とによるバイパス構造とした点において共通するものの、作用効果において大きく相違している。またその結果、空気線図により記述される空気の状態の変化も大きく異なる。

【0045】

以上のように、上記本実施例の空調システムは、対象空間Ｓに対し導入する外気を調和して供給する外調機２と、対象空間Ｓからの還気を吸込んだのち温調して給気として対象空間Ｓへ供給する空調機１と対象空間Ｓとの間で空気を循環させる空調システムであって、対象空間Ｓから空調機１に還気Ａ３を導く還気路６と、還気路６に対し外調機２から外気Ａ０を導入する外気供給路９とを備え、還気路６は、外気供給路９との合流点より下流側において、気化式の加湿器（混気加湿器）１３ｂを備えた加湿路１３と、加湿器を備えない非加湿路１４とに分岐し、加湿路１３および非加湿路１４を流通する空気（混気Ａ５）は、下流側において空調機１に導入されると共に、加湿路１３を流通する空気と、非加湿路１４を流通する空気の相対的な流量が調整可能に構成されている。このようにすれば、エネルギー消費の少ない気化式の加湿器１３ｂを用いながら、湿度に関してある程度制御性の高い空調システムの運転が可能である。

【0046】

また、本実施例の空調システムは、外調機２に外気Ａ０を加湿する蒸気式の加湿器２ｃを備えている。このようにすれば、外気Ａ０に対し蒸気式の外気加湿器２ｃによってある程度加湿したうえでさらに気化式の混気加湿器１３ｂによって加湿を行うことで、より応答性のよい加湿が可能である。

【0047】

また、本実施例の空調システムは、加湿路１３および非加湿路１４に流量調整部としてダンパ１３ａ，１４ａを設け、該ダンパ１３ａ，１４ａの開度により、加湿路１３と非加湿路１４を流通する空気（混気Ａ５）の流量が調整されるよう構成されている。このようにすれば、加湿路１３および非加湿路１４における流量調整を簡単な構成により好適に行うことができる。

【0048】

したがって、上記本実施例の空調システムによれば、外気の加湿に係るエネルギーおよび循環空気の冷却に係るエネルギーを節減しつつ、反応性の良い加湿を実現し得る。

【0049】

尚、本発明の空調システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0050】

１ 空調機
２ 外調機
２ｃ 加湿器（外気加湿器）
６ 還気路
９ 外気供給路
１３ 加湿路
１３ａ 流量調整部（ダンパ）
１３ｂ 加湿器（混気加湿器）
１４ 非加湿路
１４ａ 流量調整部（ダンパ）
Ａ０ 空気（外気）
Ａ３ 空気（還気）
Ａ５ 空気（混気）
Ｓ 対象空間

【図1】

【図2】

【図3】