特開 2024-61295 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】P2024061295

(43)【公開日】2024-05-07

(54)【発明の名称】空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 5/00 20060101AFI20240425BHJP

   F24F 11/83 20180101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

F24F5/00

F24F11/83

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022169152

(22)【出願日】2022-10-21

(71)【出願人】

【識別番号】000001317

【氏名又は名称】株式会社熊谷組

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(72)【発明者】

【氏名】新井 勘

(72)【発明者】

【氏名】根岸 大輔

(72)【発明者】

【氏名】淵▲崎▼ 礼奈

(72)【発明者】

【氏名】呉 光正

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AB06

3L260BA41

3L260CA16

3L260CB40

3L260EA06

3L260FB25

(57)【要約】

【課題】簡易な構成で効率的な熱交換によって大温度差を確保する。
【解決手段】空調システム（１）は、室内の空調条件に応じて空調空気を室内に供給する。空調システムには、屋外から導入した外気に対して空調処理を施して室内に供給する外調機（１２）と、室内から導入した還気に対して空調処理を施して室内に供給する空調機（１３）と、外調機及び空調機に循環系統（１４）を通じて熱媒体を供給する熱源機（１１）と、が設けられている。循環系統において外調機の下流に空調機が直列に接続されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内の空調条件に応じて空調空気を室内に供給する空調システムであって、
屋外から導入した外気に対して空調処理を施して室内に供給する外調機と、
室内から導入した還気に対して空調処理を施して室内に供給する空調機と、
前記外調機及び前記空調機に循環系統を通じて熱媒体を供給する熱源機と、を備え、
前記循環系統において前記外調機の下流に前記空調機が直列に接続されていることを特徴とする空調システム。

【請求項2】

前記外調機が空調処理として外気に対して潜熱処理を施し、
前記空調機が空調処理として還気に対して顕熱処理を施している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】

前記熱源機から前記外調機に向けて熱媒体を送り出す第１の搬送ポンプと、
前記外調機から前記空調機に向けて熱媒体を送り出す第２の搬送ポンプと、
前記空調機から前記熱源機に向けて熱媒体を送り出す第３の搬送ポンプと、
前記外調機を通過する熱媒体の流量を動的に制御する第１の流量制御弁と、
前記空調機を通過する熱媒体の流量を動的に制御する第２の流量制御弁と、を備え、
前記外調機の吹出温度に応じて前記第１の流量制御弁の開度及び前記第１の搬送ポンプの搬送動力が調節され、
室内温度に応じて前記第２の流量制御弁の開度及び前記第２の搬送ポンプの搬送動力が調節されることを特徴とする請求項２に記載の空調システム。

【請求項4】

前記循環系統には、熱媒体に前記外調機を迂回させる第１のバイパス流路と、熱媒体に前記空調機を迂回させる第２のバイパス流路と、が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の空調システム。

【請求項5】

複数の室内の空調条件に応じて空調空気が各室内に供給されており、
前記外調機が、外気に空調処理を施して各室内に供給する複数の外調機であり、
前記空調機が、還気に空調処理を施して各室内に供給する複数の空調機であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空調システム。

【請求項6】

前記循環系統には、前記複数の外調機を並列に接続した第１の並列流路と、前記複数の空調機を並列に接続した第２の並列流路と、が形成され、
前記第１の並列流路の下流に前記第２の並列流路が直列に接続されていることを特徴とする請求項５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、空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空調システムとして外調機と空調機を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の空調システムには中温冷水及び低温冷水を作り出す熱源機が設けられており、熱源機から外調機及び空調機のそれぞれに中温冷水用及び低温冷水用の冷水系統が延びている。冷房負荷等に応じて外調機及び空調機に対する中温冷水及び低温冷水の供給状態が切り替えられている。そして、外調機では屋外から導入された外気に対して空調処理が施されて室内に供給され、空調機では室内から導入された還気に対して空調処理が施されて室内に供給されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１２４３９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の空調システムでは、中温冷水及び低温冷水を作り出す熱源機とこれに対応する配管経路が必要となることから構成が複雑になる。また、熱源機から外調機及び空調機に対して個別に冷水が供給されているため省エネルギー化を図る上で改善の余地があった。

【0005】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で熱媒体を有効活用して省エネルギー化を図ることができる空調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】

【0006】

本発明の一態様の空調システムは、室内の空調条件に応じて空調空気を室内に供給する空調システムであって、屋外から導入した外気に対して空調処理を施して室内に供給する外調機と、室内から導入した還気に対して空調処理を施して室内に供給する空調機と、前記外調機及び前記空調機に循環系統を通じて熱媒体を供給する熱源機と、を備え、前記循環系統において前記外調機の下流に前記空調機が直列に接続されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様の空調システムは、熱源機から供給された熱媒体と屋外から導入された外気が外調機で熱交換され、外調機を通過した熱媒体と室内から導入された還気が空調機で熱交換される。外調機から空調機に熱媒体が送られることで、外調機の空調処理で生じた排熱が空調機の空調処理で利用されている。このため、熱媒体が有効活用されて空調システムの省エネルギー化が図られている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態の空調システムの模式図である。

【図2】第２の実施形態の空調システムの模式図である。

【図3】比較例１の空調システムの模式図である。

【図4】比較例２の空調システムの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜比較例１＞
先ず、第１の実施形態の空調システムについて説明する前に、比較例１の空調システムについて説明する。図３は、比較例１の空調システムの模式図である。また、以下の説明の空調条件、温度、湿度等は一例であり、空調条件、温度、湿度等は状況に応じて適宜変更可能である。

【0010】

図３に示すように、比較例１の空調システム９０では、熱源機９１、外調機９２、空調機９３が冷温水等の熱媒体の循環系統９４を介して接続されている。熱源機９１の下流では流路が２つに分岐しており、一方の流路には外調機９２が設置されており、他方の流路には空調機９３が設置されている。また、空調システム９０には潜熱顕熱分離方式が採用されており、外調機９２では屋外から導入した外気に対して潜熱処理が実施され、空調機９３では室内から導入した還気に対して顕熱処理が実施されている。外調機９２及び空調機９３から空調処理後の空調空気が給気系統（不図示）を通じて室内に供給されている。

【0011】

この空調システム９０の冷房時には、室内の空調条件が設定温度２６℃、湿度５０％に設定されている。熱源機９１から外調機９２及び空調機９３に７℃の熱媒体が送られて、外調機９２で温度３５℃の外気から給気温度１３℃、湿度９０％の空調空気が作り出され、空調機９３で温度２６℃の還気から給気温度１７℃、湿度９０％の空調空気が作り出されている。外調機９２及び空調機９３の入口と出口の温度差が５℃に設定されているため、外調機９２及び空調機９３から熱源機９１に１２℃の熱媒体が戻されている。このため、熱媒体の往き還りの温度差が５℃になって大温度差を確保することができない。

【0012】

ところで、外調機９２の潜熱処理と空調機９３の顕熱処理では必要な熱媒体の温度が異なる。外調機９２では外気の温度を単純に下げただけでは除湿できない。外気の温度を室内露点温度以下の１３℃まで下げるために、熱源機９１から外調機９２に７℃（低温）の熱媒体を送る必要がある。一方で、空調機９３では還気の給気温度を室内露点温度よりも高い１７℃に調節すればよい。還気の給気温度を１７℃まで下げるために、熱源機９１から空調機９３に７℃の熱媒体を送る必要はない。空調機９３では、７℃以上（中温）の熱媒体でも還気の給気温度を１７℃まで下げることができる。

【0013】

上記したように、外調機９２の入口と出口の温度差が５℃であるため、外調機９２からは１２℃の熱媒体が排出されており、この１２℃の熱媒体でも空調機９３で還気の給気温度を１７℃に調節できる。そこで、第１の実施形態では、外調機１２や空調機１３で個別に潜熱顕熱分離空調と大温度差空調を実現するという発想とは異なり、潜熱処理後の熱媒体が顕熱処理を行うことができるポテンシャルを有する点に着目し、外調機１２の潜熱処理後の熱媒体を空調機１３の顕熱処理に利用しつつ空調システム１で潜熱顕熱分離空調と大温度差空調を実現している（図１参照）。これにより、複数の熱源機を設ける必要がなくなり、配管経路の複雑化を防止することができ、また、熱媒体を有効に活用することができるようになる。すなわち、簡易な構成で潜顕分離空調と大温度差空調を実現することができる。

【0014】

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態の空調システムについて、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、第１の実施形態の空調システムの模式図である。なお、以下の説明では、冷房時の空調について説明するが、暖房時の空調についても同様である。

【0015】

図１に示すように、空調システム１には、熱源機１１から外調機１２及び空調機１３を通って熱源機１１に熱媒体が循環する循環系統１４が設けられている。熱源機１１から循環系統１４を通じて外調機１２及び空調機１３に熱媒体が供給されており、熱媒体が外調機１２及び空調機１３を通過することで、外調機１２では外気に空調処理が施されて、空調機１３では還気に空調処理が施されている。空調システム１では温度や湿度等の室内の空調条件に応じて、外調機１２及び空調機１３から空調処理後の外気及び還気等の空調空気が給気系統（不図示）を通じて室内に供給されている。

【0016】

外調機１２には、給気ファン（不図示）及び熱交換コイル（不図示）が設けられている。給気ファンによって屋外から外調機１２に外気が導入され、熱交換コイルを通過する熱媒体と外気が熱交換されることで外気が冷却される。空調機１３にも給気ファンや熱交換コイルが設けられて外調機１２と略同様に構成されている。外調機１２では空調処理として外気に対して潜熱処理が施され、空調機１３では空調処理として還気に対して顕熱処理が施されている。外調機１２の潜熱処理によって外気が冷却除湿されて室内に供給され、空調機１３の顕熱処理によって還気が冷却されて室内に供給される。

【0017】

循環系統１４には、熱源機１１と外調機１２を接続する第１のメイン流路２１Ａ、２１Ｂと、外調機１２と空調機１３を接続する第２のメイン流路２２Ａ、２２Ｂと、空調機１３と熱源機１１を接続する第３のメイン流路２３Ａ、２３Ｂとが設けられている。第１のメイン流路２１Ａ、２１Ｂの間にはヘッダー２５Ａ、２５Ｂが設けられており、ヘッダー２５Ａ、２５Ｂの間には第１の搬送ポンプ３１が設けられている。第２のメイン流路２２Ａ、２２Ｂの間にはヘッダー２５Ｃ、２５Ｄが設けられており、ヘッダー２５Ｃ、２５Ｄの間には第２の搬送ポンプ３２が設けられている。第３のメイン流路２３Ａ、２３Ｂの間にはヘッダー２５Ｅが設けられており、ヘッダー２５Ｅの下流に第３の搬送ポンプ３３が設けられている。

【0018】

第１の搬送ポンプ３１によって熱源機１１から外調機１２に熱媒体が送り出され、第２の搬送ポンプ３２によって外調機１２から空調機１３に熱媒体が送り出され、第３の搬送ポンプ３３によって空調機１３から熱源機１１に熱媒体が送り出されている。ヘッダー２５Ｂとヘッダー２５Ｃは第１のバイパス流路２７を介して接続されており、ヘッダー２５Ｃとヘッダー２５Ｅは第２のバイパス流路２８を介して接続されている。第１のバイパス流路２７によって熱媒体が外調機１２を迂回可能になり、第２のバイパス流路２８によって熱媒体が空調機１３を迂回可能になっている。

【0019】

外調機１２の出口付近には第１の流量制御弁３５が設けられており、第１の流量制御弁３５によって外調機１２を通過する熱媒体の流量が制御されている。外調機１２の吹出口付近には露点温度計４１が設けられており、露点温度計４１に測定された外調機１２の吹出温度に応じて第１の流量制御弁３５の開度が調節されている。吹出温度が目標温度に近づくと第１の流量制御弁３５の開度が狭められて流量制限される。ヘッダー２５Ｂには第１の圧力計４５が設けられており、第１の圧力計４５に検出された流路内の圧力上昇に応じて第１の搬送ポンプ３１の搬送動力が調節されている。

【0020】

空調機１３の出口付近には第２の流量制御弁３６が設けられており、第２の流量制御弁３６によって空調機１３を通過する熱媒体の流量が制御されている。空調機１３には室内温度計４３が接続されており、室内温度計４３に測定された室内温度に応じて第２の流量制御弁３６の開度が調節される。室内温度が目標温度に近づくと第２の流量制御弁３６の開度が狭められて流量制御されている。ヘッダー２５Ｄには第２の圧力計４６が設けられており、第２の圧力計４６に検出された流路内の圧力上昇に応じて第２の搬送ポンプ３２の搬送動力が調節されている。

【0021】

第１、第２の搬送ポンプ３１、３２としては、熱媒体の搬送量を変更可能なインバータポンプが用いられている。第１、第２の流量制御弁３５、３６の開度が小さくなると、第１、第２のメイン流路２１Ｂ、２２Ｂ内の圧力上昇が第１、第２の圧力計４５、４６に検出される。第１、第２の圧力計４５、４６の圧力上昇に基づいて第１、第２の搬送ポンプ３１、３２の搬送動力が低下されて外調機１２及び空調機１３への熱媒体の供給が抑えられている。第１、第２の搬送ポンプ３１、３２の搬送動力（ポンプ回転数）の調節量には限界があり、第１、第２の搬送ポンプ３１、３２の搬送動力を一定量以下に下げることができない。

【0022】

第１のバイパス流路２７には第１のバイパス弁４７が設けられている。第１の搬送ポンプ３１の搬送動力が限界まで下がっても圧力上昇が検出される場合に、第１のバイパス弁４７が開いて第１のバイパス流路２７に熱媒体が逃がされる。ヘッダー２５Ｃ、２５Ｄの間には第２の搬送ポンプ３２と並列に第２のバイパス弁４８が設けられている。第２の搬送ポンプ３２の搬送動力が限界まで下がっても圧力上昇が検出される場合に、第２のバイパス弁４８が開いてヘッダー２５Ｄ、２５Ｃを通じて第２のバイパス流路２８に熱媒体が逃がされる。第２のバイパス流路２８は、いわゆるフリーになっている。

【0023】

循環系統１４において外調機１２の下流に空調機１３が直列に接続されている。より詳細には外調機１２の熱交換コイルの出口が、第２のメイン流路２２Ａ、２２Ｂを通じて空調機１３の熱交換コイルの入口に接続されている。外調機１２には熱源機１１から低温（例えば、７℃）の熱媒体が送られるため、外調機１２の熱交換コイルを通過する低温の熱媒体と外気の間で熱交換されて外気が冷却除湿されている。空調機１３には外調機１２を通過した後の中温（例えば、１２℃）の熱媒体が送られるため、空調機１３の熱交換コイルを通過する中温の熱媒体と還気の間で熱交換されて還気が冷却される。

【0024】

上記したように、外調機１２では室内露点温度以下に外気を冷却する必要があるが、空調機１３では室内設定温度以下に還気を冷却できればよい。潜熱処理に必要な熱媒体の温度よりも顕熱処理に必要な熱媒体の温度が高いため、外調機１２による潜熱処理後の熱媒体の温度を利用して空調機１３で還気に対して顕熱処理を施すことができる。また、潜熱処理後の熱媒体が顕熱処理にも利用されることで、熱媒体の往き還りで大温度差が確保されている。このようにして、本実施形態の空調システム１では、潜熱顕熱分離空調と大温度差空調が実現されている。

【0025】

具体的には、空調システム１の冷房時には、室内の空調条件が設定温度２６℃、湿度５０％に設定されている。熱源機１１から外調機１２に７℃の熱媒体が送られている。外調機１２では７℃の熱媒体と外気の熱交換によって外気に潜熱処理が施されて、温度３５℃の外気から給気温度１３℃、湿度９０％の空調空気が作り出されて室内に供給されている。外調機１２の入口と出口の温度差が５℃に設定されているため、外調機１２を通過することで熱媒体が７℃から１２℃に上昇して、外調機１２の出口から空調機１３に向けて１２℃の熱媒体が送り出されている。

【0026】

空調機１３では１２℃の熱媒体と還気の熱交換によって還気に顕熱処理が施されて、温度２６℃の還気から給気温度１７℃、湿度９０％の空調空気が作り出されて室内に供給されている。空調機１３の入口と出口の温度差が５℃に設定されているため、空調機１３を通過することで熱媒体が１２℃から１７℃に上昇して、空調機１３の出口から熱源機１１に向けて１７℃の熱媒体が戻されている。このため、熱源機１１から外調機１２に向かう往きの熱媒体と空調機１３から熱源機１１に向かう還りの熱媒体の温度差が１０℃になってシステム全体で大温度差が確保されている。

【0027】

以上のように、第１の実施形態の空調システム１によれば、熱源機１１から供給された熱媒体と屋外から導入された外気が外調機１２で熱交換され、外調機１２を通過した熱媒体と室内から導入された還気が空調機１３で熱交換される。外調機１２から空調機１３に熱媒体が送られることで、外調機１２の空調処理で生じた排熱が空調機１３の空調処理で利用されている。このため、熱媒体が有効活用されて空調システムの省エネルギー化が図られている。また、熱媒体の往きと還りで大温度差が確保されることで、熱媒体の流量を減らしても空調システム１で必要な熱量を維持することができる。よって、循環系統１４の配管口径及び搬送動力を小さくすることができる。また、熱源機１１、外調機１２、空調機１３等に既存の機器を使用することもできる。

【0028】

＜比較例２＞
続いて、第２の実施形態の空調システムについて説明する前に、比較例２の空調システムについて説明する。図４は、比較例２の空調システムの模式図である。

【0029】

図４に示すように、比較例２の空調システム１００は複数の室内に対応している。空調システム１００では、熱源機１０１の下流で流路が４つに分岐しており、１つ目の流路に第１の外調機１０２Ａが設置され、２つ目の流路に第１の空調機１０３Ａが設置され、３つ目の流路に第２の外調機１０２Ｂが設置され、４つ目の流路に第２の空調機１０３Ｂが設置されている。第１、第２の外調機１０２Ａ、１０２Ｂでは外気に対して潜熱処理が実施され、第１、第２の空調機１０３Ａ、１０３Ｂでは還気に対して顕熱処理が実施されている。第１、第２の外調機１０２Ａ、１０２Ｂ及び第１、第２の空調機１０３Ａ、１０３Ｂから給気系統（不図示）を通じて２つの室内に空調空気が供給されている。

【0030】

この空調システム１００の冷房時には、一方の室内の空調条件が設定温度２６℃、湿度５０％に設定され、他方の室内の空調条件が設定温度２３℃、湿度５０％に設定されている。熱源機１０１から第１、第２の外調機１０２Ａ、１０２Ｂ、第１、第２の空調機１０３Ａ、１０３Ｂに７℃の熱媒体が送られている。第１の外調機１０２Ａで温度３５℃の外気から給気温度１３℃、湿度９０％の空調空気が作り出され、第１の空調機１０３Ａで温度２６℃の還気から給気温度１７℃、湿度９０％の空調空気が作り出されている。第２の外調機１０２Ｂで温度３５℃の外気から給気温度９℃、湿度９０％の空調空気が作り出され、第２の空調機１０３Ｂで温度２３℃の還気から給気温度１４℃、湿度９０％の空調空気が作り出されている。

【0031】

第１の外調機１０２Ａ及び第１の空調機１０３Ａの入口と出口の温度差が５℃に設定されているため、第１の外調機１０２Ａ及び第１の空調機１０３Ａから熱源機１０１に１２℃の熱媒体が戻されている。第２の外調機１０２Ｂ及び第２の空調機１０３Ｂの入口と出口の温度差が５℃に設定されているため、第２の外調機１０２Ｂ及び第２の空調機１０３Ｂから熱源機１０１に１２℃の熱媒体が戻されている。比較例２の空調システム１００では室内毎の空調条件に合わせて各室内に空調空気が供給されるが、熱媒体を有効活用されておらず、熱媒体の往き還りの温度差が５℃になって大温度差を確保することができない。そこで、第２の実施形態の空調システム５０では、複数の外調機の潜熱処理で生じた排熱を複数の空調機の顕熱処理に利用してシステム全体で大温度差を確保している。

【0032】

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態の空調システムについて、添付図面を参照して詳細に説明する。図２は、第２の実施形態の空調システムの模式図である。なお、第２の実施形態の空調システムは、複数の室内の空調を制御する点で、第１の実施形態の空調システムと相違している。したがって、第２の実施形態については、第１の実施形態と同様な構成については極力説明を省略する。

【0033】

図２に示すように、空調システム５０には、熱源機５１から第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂ及び第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂを通って熱源機５１に熱媒体が循環する循環系統５４が設けられている。熱媒体が第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂ及び第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂを通過することで、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂでは外気に対して潜熱処理が施されて、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂでは還気に対して顕熱処理が施されている。空調システム５０では、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂ及び第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂから給気系統（不図示）を通じて２つの室内に空調空気が供給されている。

【0034】

第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの上流で第１のメイン流路６１Ｂが２つに分岐しており、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの下流で第２のメイン流路６２Ａが２つに分岐している。第１の外調機５２Ａの入口には第１のメイン流路６１Ｂの一方の流路が接続され、第１の外調機５２Ａの出口には第２のメイン流路６２Ａの一方の流路が接続されている。第２の外調機５２Ｂの入口には第１のメイン流路６１Ｂの他方の流路が接続され、第２の外調機５２Ｂの出口には第２のメイン流路６２Ａの他方の流路が接続されている。循環系統５４には、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂを並列に接続した第１の並列流路５８が形成されている。

【0035】

第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂの上流で第２のメイン流路６２Ｂが２つに分岐しており、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂの下流で第３のメイン流路６３Ａが２つに分岐している。第１の空調機５３Ａの入口には第２のメイン流路６２Ｂの一方の流路が接続され、第１の空調機５３Ａの出口には第３のメイン流路６３Ａの一方の流路が接続されている。第２の空調機５３Ｂの入口には第２のメイン流路６２Ｂの他方の流路が接続され、第２の空調機５３Ｂの出口には第３のメイン流路６３Ａの他方の流路が接続されている。循環系統５４には、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂを並列に接続した第２の並列流路５９が形成されている。

【0036】

第１のメイン流路６１Ａ、６１Ｂの間にはヘッダー６５Ａ、６５Ｂが設けられており、ヘッダー６５Ａ、６５Ｂの間には第１の搬送ポンプ７１が設けられている。第２のメイン流路６２Ａ、６２Ｂの間にはヘッダー６５Ｃ、６５Ｄが設けられており、ヘッダー６５Ｃ、６５Ｄの間には第２の搬送ポンプ７２が設けられている。第３のメイン流路６３Ａ、６３Ｂの間にはヘッダー６５Ｅが設けられており、ヘッダー６５Ｅの下流に第３の搬送ポンプ７３が設けられている。ヘッダー６５Ｂとヘッダー６５Ｃは第１のバイパス流路６７を介して接続されており、ヘッダー６５Ｃとヘッダー６５Ｅは第２のバイパス流路６８を介して接続されている。

【0037】

第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの出口付近には第１、第２の流量制御弁７５Ａ、７５Ｂが設けられ、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの吹出口付近には第１、第２の露点温度計８１Ａ、８１Ｂが設けられている。第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂの出口付近には第３、第４の流量制御弁７６Ａ、７６Ｂが設けられ、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂには第１、第２の室内温度計８３Ａ、８３Ｂが接続されている。ヘッダー６５Ｂには第１の圧力計８５が設けられ、ヘッダー６５Ｄには第２の圧力計８６が設けられている。第１のバイパス流路６７には第１のバイパス弁８７が設けられ、ヘッダー６５Ｃ、６５Ｄの間には第２の搬送ポンプ７２と並列に第２のバイパス弁８８が設けられている。

【0038】

第２の実施形態においても、第１、第２の露点温度計８１Ａ、８１Ｂや第１、第２の室内温度計８３Ａ、８３Ｂの検出温度が目標温度に近づくと第１－第４の流量制御弁７５Ａ、７５Ｂ、７６Ａ、７６Ｂによって第２、第３のメイン流路６２Ａ、６３Ａが流量制限される。第１、第２の圧力計８５、８６の圧力上昇に基づいて第１、第２の搬送ポンプ７１、７２の搬送動力が低下されて第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂ、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂへの熱媒体の供給が抑えられる。第１、第２の搬送ポンプ７１、７２の搬送動力で流量調整に限界がきたときに、第１、第２のバイパス弁８７、８８が開かれて第１、第２のバイパス流路６７、６８に熱媒体が逃がされる。

【0039】

循環系統５４において第１の並列流路５８の下流に第２の並列流路５９が直列に接続されている。第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの熱交換コイルの出口が、第２のメイン流路６２Ａ、６２Ｂを通じて第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂの熱交換コイルの入口に接続されている。第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂには熱源機５１から低温の熱媒体が送られ、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂには第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂを通過した後の中温の熱媒体が送られる。第２の実施形態の空調システム５０でも、潜熱処理後の熱媒体が顕熱処理にも利用されることで、熱媒体の往き還りで大温度差が確保されている。

【0040】

具体的には、空調システム５０の冷房時には、一方の室内の空調条件が設定温度２６℃、湿度５０％に設定され、他方の室内の空調条件が設定温度２３℃、湿度５０％に設定されている。熱源機５１から第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂに７℃の熱媒体が送られている。第１の外調機５２Ａで７℃の熱媒体と外気の熱交換によって外気に潜熱処理が施されて、温度３５℃の外気から給気温度１３℃、湿度９０％の空調空気が作り出されて一方の室内に供給されている。第２の外調機５２Ｂで７℃の熱媒体と外気の熱交換によって外気に潜熱処理が施されて、温度３５℃の外気から給気温度９℃、湿度９０％の空調空気が作り出されて他方の室内に供給されている。

【0041】

第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの入口と出口の温度差が５℃に設定されている。このため、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂを通過することで熱媒体が７℃から１２℃に上昇して、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの出口から第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂに向けて１２℃の熱媒体が送り出されている。第１の空調機５３Ａで１２℃の熱媒体と還気の熱交換によって還気に顕熱処理が施されて、温度２６℃の還気から給気温度１７℃、湿度９０％の空調空気が作り出されて一方の室内に供給されている。第２の空調機５３Ｂで１２℃の熱媒体と還気の熱交換によって還気に顕熱処理が施されて、温度２３℃の還気から給気温度１４℃、湿度９０％の空調空気が作り出されて他方の室内に供給されている。

【0042】

第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂの入口と出口の温度差が５℃に設定されている。このため、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂを通過することで熱媒体が１２℃から１７℃に上昇して、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂの出口から熱源機５１に向けて１７℃の熱媒体が戻されている。このように、熱源機５１から第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂに並列に熱媒体が供給された後に、第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂに並列に熱媒体が供給されて、室内毎に外気及び還気に対して空調処理が並列に施されている。そして、熱源機５１から第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂに向かう往きの熱媒体と第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂから熱源機５１に向かう還りの熱媒体の温度差が１０℃になってシステム全体で大温度差が確保されている。

【0043】

以上のように、第２の実施形態の空調システム５０によれば、各室内に求められる空調条件が異なっていても、第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂと第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂによって空調条件に応じた空調空気が各室内に供給される。第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂの潜熱処理で生じた排熱が第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂの顕熱処理で利用されて、熱源機５１で大温度差を確保することができる。

【0044】

なお、第１、第２の実施形態では、外調機が外気に対して潜熱処理を施しているが、外調機は外気に対して空調処理を施すものであればよい。また、空調機が還気に対して顕熱処理を施しているが、空調機は還気に対して空調処理を施すものであればよい。

【0045】

また、第２の実施形態では、空調システムに第１、第２の外調機及び第１、第２の空調機が設けられているが、空調システムには３つ以上の外調機及び３つ以上の空調機が設けられていてもよい。

【0046】

以上の通り、第１態様は、室内の空調条件に応じて空調空気を室内に供給する空調システム（１）であって、屋外から導入した外気に対して空調処理を施して室内に供給する外調機（１２）と、室内から導入した還気に対して空調処理を施して室内に供給する空調機（１３）と、外調機及び空調機に循環系統（１４）を通じて熱媒体を供給する熱源機（１１）と、を備え、循環系統において外調機の下流に空調機が直列に接続されている。この構成によれば、熱源機から供給された熱媒体と屋外から導入された外気が外調機で熱交換され、外調機を通過した熱媒体と室内から導入された還気が空調機で熱交換される。外調機から空調機に熱媒体が送られることで、外調機の空調処理で生じた排熱が空調機の空調処理で利用されている。このため、熱媒体が有効活用されて空調システムの省エネルギー化が図られている。

【0047】

第２態様は、第１態様において、外調機が空調処理として外気に対して潜熱処理を施し、空調機が空調処理として還気に対して顕熱処理を施している。この構成によれば、外調機では室内露点温度以下に外気を冷却する必要があるが、空調機では室内設定温度以下に還気を冷却できればよい。潜熱処理に必要な熱媒体の温度よりも顕熱処理に必要な熱媒体の温度が高いため、潜熱処理後の熱媒体の温度を利用して還気に対して顕熱処理を施すことができる。

【0048】

第３態様は、第２態様において、熱源機から外調機に向けて熱媒体を送り出す第１の搬送ポンプ（３１）と、外調機から空調機に向けて熱媒体を送り出す第２の搬送ポンプ（３２）と、空調機から熱源機に向けて熱媒体を送り出す第３の搬送ポンプ（３３）と、外調機を通過する熱媒体の流量を動的に制御する第１の流量制御弁（３５）と、空調機を通過する熱媒体の流量を動的に制御する第２の流量制御弁（３６）と、を備え、外調機の吹出温度に応じて第１の流量制御弁の開度及び第１の搬送ポンプの搬送動力が調節され、室内温度に応じて第２の流量制御弁の開度及び第２の搬送ポンプの搬送動力が調節される。この構成によれば、空調負荷が減少すると、第１、第２の流量制御弁の開度が小さくなって第２の搬送ポンプの搬送動力が抑えられる。

【0049】

第４態様は、第３態様において、循環系統には、熱媒体に外調機を迂回させる第１のバイパス流路（２７）と、熱媒体に空調機を迂回させる第２のバイパス流路（２８）と、が設けられている。この構成によれば、第１の搬送ポンプの搬送動力の限界がきたときに第１のバイパス流路に熱媒体を逃がし、第２の搬送ポンプの搬送動力の限界がきたときに第２のバイパス流路に熱媒体を逃がすことができる。

【0050】

第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか１態様において、複数の室内の空調条件に応じて空調空気が各室内に供給されており、外調機が、外気に空調処理を施して各室内に供給する複数の外調機（第１、第２の外調機５２Ａ、５２Ｂ）であり、空調機が、還気に空調処理を施して各室内に供給する複数の空調機（第１、第２の空調機５３Ａ、５３Ｂ）である。この構成によれば、複数の室内に求められる空調条件が異なっていても、複数の外調機と複数の空調機によって空調条件に応じた空調空気が各室内に供給される。複数の外調機の空調処理で生じた排熱が複数の空調機の空調処理で利用されて、熱源機で大温度差を確保することができる。

【0051】

第６態様は、第５態様において、循環系統には、複数の外調機を並列に接続した第１の並列流路（５８）と、複数の空調機を並列に接続した第２の並列流路と、が形成され、第１の並列流路の下流に第２の並列流路（５９）が直列に接続されている。この構成によれば、熱源機から複数の外調機に並列に熱媒体が供給された後に複数の空調機に並列に熱媒体が供給されて、室内毎に外気及び還気に対して空調処理を並列に施すことができる。

【0052】

なお、本実施形態及び変形例を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0053】

また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【符号の説明】

【0054】

１、５０ ：空調システム
１１、５１：熱源機
１２ ：外調機
１３ ：空調機
１４、５４：循環系統
２７、６７：第１のバイパス流路
２８、６８：第２のバイパス流路
３１、７１：第１の搬送ポンプ
３２、７２：第２の搬送ポンプ
３３、７３：第３の搬送ポンプ
５２Ａ ：第１の外調機（複数の外調機）
５２Ｂ ：第２の外調機（複数の外調機）
５３Ａ ：第１の空調機（複数の空調機）
５３Ｂ ：第２の空調機（複数の空調機）
５８ ：第１の並列流路
５９ ：第２の並列流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】