特許 7469025 空調機及び空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】空調機及び空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 3/14 20060101AFI20240409BHJP

   F24F 7/06 20060101ALI20240409BHJP

   F24F 3/147 20060101ALI20240409BHJP

   F24F 11/72 20180101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

F24F3/14

F24F7/06 B

F24F3/147

F24F11/72

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019204526

(22)【出願日】2019-11-12

(65)【公開番号】P2021076330

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-08-25

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000120401

【氏名又は名称】荏原実業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100139103

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 卓志

(74)【代理人】

【識別番号】100139114

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 貞嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100214260

【弁理士】

【氏名又は名称】相羽 昌孝

(72)【発明者】

【氏名】福村 貴司

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０５９６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６３５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７７９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６３０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７２８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１９４４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ ３／００－３／１６７

Ｆ２４Ｆ ７／０４－７／０６

Ｆ２４Ｆ １１／００－１１／８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上流から送風される外気及び居室内の還気を除湿冷却し、下流から給気として居室内に送風する空調機であって、
前記外気を取り入れる外気取入部、
前記還気を取り入れる還気取入部、
前記外気及び前記還気を混合する給気部、
前記外気取入部と前記還気取入部をつなぐ連通部、
前記外気取入部と前記給気部をつなぐ第１通過部、
前記還気取入部と前記給気部をつなぐ第２通過部、
前記外気取入部に設置され、低温な冷水を使用して少なくとも前記外気を冷却除湿可能な第１コイル、
前記還気取入部に設置され、前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して少なくとも前記還気を冷却除湿可能な第２コイル、
前記第１通過部に開度を調整可能に設置される第１ダンパ、
前記第２通過部に開度を調整可能に設置される第２ダンパ、
及び
前記給気部から前記外気及び前記還気を送風する空調送風機、
を有する空調機と、
前記外気及び前記還気の間で熱交換を行う全熱交換ローター、前記熱交換した前記外気を前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して冷却除湿可能な高温冷水コイル、及び、前記空調機に前記外気を送風する外調送風機を有する外調機と、
前記居室の状態に応じて、前記第１ダンパ及び前記第２ダンパの開度を制御する制御部と、
前記居室の湿度を取得する居室湿度取得部と、
を備え、
前記制御部は、前記湿度から潜熱負荷を求め、前記潜熱負荷が前記外気のみによる除湿処理より大きい場合、前記第２ダンパの開度を前記第１ダンパの開度よりも小さくする
ことを特徴とする空調システム。

【請求項2】

上流から送風される外気及び居室内の還気を除湿冷却し、下流から給気として居室内に送風する空調機であって、
前記外気を取り入れる外気取入部、
前記還気を取り入れる還気取入部、
前記外気及び前記還気を混合する給気部、
前記外気取入部と前記還気取入部をつなぐ連通部、
前記外気取入部と前記給気部をつなぐ第１通過部、
前記還気取入部と前記給気部をつなぐ第２通過部、
前記外気取入部に設置され、低温な冷水を使用して少なくとも前記外気を冷却除湿可能な第１コイル、
前記還気取入部に設置され、前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して少なくとも前記還気を冷却除湿可能な第２コイル、
前記第１通過部に開度を調整可能に設置される第１ダンパ、
前記第２通過部に開度を調整可能に設置される第２ダンパ、
及び
前記給気部から前記外気及び前記還気を送風する空調送風機、
を有する空調機と、
前記外気及び前記還気の間で熱交換を行う全熱交換ローター、前記熱交換した前記外気を前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して冷却除湿可能な高温冷水コイル、及び、前記空調機に前記外気を送風する外調送風機を有する外調機と、
前記居室の状態に応じて、前記第１ダンパ及び前記第２ダンパの開度を制御する制御部と、
前記居室の湿度を取得する居室湿度取得部と、
を備え、
前記制御部は、前記湿度から潜熱負荷を求め、前記潜熱負荷が前記外気のみによる除湿処理より小さい場合、前記第１ダンパの開度を前記第２ダンパの開度よりも小さくする
ことを特徴とする空調システム。

【請求項3】

前記居室の二酸化炭素量を取得する居室二酸化炭素量取得部を備え、
前記制御部は、前記居室の前記二酸化炭素量に応じて前記外調送風機の送風量を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空調システム。

【請求項4】

前記空調送風機は、１台である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つ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、潜熱処理と顕熱処理を分離して行う潜熱顕熱分離用の空調機及び空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、２つのコイルを直線上に並べ、高温冷水でできるだけ除湿し、低温冷水で最終的に必要な除湿量を確保する方法が開示されている（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の技術は、２つのコイルを使用しているが、全風量を直線的に配置された２段コイルで処理しているので、最終的な出口の空気状態は、１つのコイルで冷却除湿したものと同じである。そのため、梅雨期等の外気が高湿度で居室内負荷が小さい低顕熱負荷の場合、除湿を優先すると吹き出し温度が低下し、室温が低下してしまう。したがって、快適性を損ない、部屋の顕熱負荷を大きくすることになり、負荷が大きくなり、全体の効率が低下する。

【0004】

そこで、本出願人は、省エネルギーで潜熱と顕熱の分離処理を行い、居室内温湿度条件を快適に保持する技術を開示した（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－００７４８４号公報

【文献】特開２０１８－０６３０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、低価格でありながら、省エネルギーを確保しつつ、居室内温湿度条件を快適に保持する空調機及び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】

【0009】

本発明にかかる空調システムは、
上流から送風される外気及び居室内の還気を除湿冷却し、下流から給気として居室内に送風する空調機であって、
前記外気を取り入れる外気取入部、
前記還気を取り入れる還気取入部、
前記外気及び前記還気を混合する給気部、
前記外気取入部と前記還気取入部をつなぐ連通部、
前記外気取入部と前記給気部をつなぐ第１通過部、
前記還気取入部と前記給気部をつなぐ第２通過部、
前記外気取入部に設置され、低温な冷水を使用して少なくとも前記外気を冷却除湿可能な第１コイル、
前記還気取入部に設置され、前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して少なくとも前記還気を冷却除湿可能な第２コイル、
前記第１通過部に開度を調整可能に設置される第１ダンパ、
前記第２通過部に開度を調整可能に設置される第２ダンパ、
及び
前記給気部から前記外気及び前記還気を送風する空調送風機、
を有する空調機と、
前記外気及び前記還気の間で熱交換を行う全熱交換ローター、前記熱交換した前記外気を前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して冷却除湿可能な高温冷水コイル、及び、前記空調機に前記外気を送風する外調送風機を有する外調機と、
前記居室の状態に応じて、前記第１ダンパ及び前記第２ダンパの開度を制御する制御部と、
前記居室の湿度を取得する居室湿度取得部と、
を備え、
前記制御部は、前記湿度から潜熱負荷を求め、前記潜熱負荷が前記外気のみによる除湿処理より大きい場合、前記第２ダンパの開度を前記第１ダンパの開度よりも小さくする
ことを特徴とする。

【0010】

本発明にかかる空調システムは、
上流から送風される外気及び居室内の還気を除湿冷却し、下流から給気として居室内に送風する空調機であって、
前記外気を取り入れる外気取入部、
前記還気を取り入れる還気取入部、
前記外気及び前記還気を混合する給気部、
前記外気取入部と前記還気取入部をつなぐ連通部、
前記外気取入部と前記給気部をつなぐ第１通過部、
前記還気取入部と前記給気部をつなぐ第２通過部、
前記外気取入部に設置され、低温な冷水を使用して少なくとも前記外気を冷却除湿可能な第１コイル、
前記還気取入部に設置され、前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して少なくとも前記還気を冷却除湿可能な第２コイル、
前記第１通過部に開度を調整可能に設置される第１ダンパ、
前記第２通過部に開度を調整可能に設置される第２ダンパ、
及び
前記給気部から前記外気及び前記還気を送風する空調送風機、
を有する空調機と、
前記外気及び前記還気の間で熱交換を行う全熱交換ローター、前記熱交換した前記外気を前記第１コイルよりも高温な冷水を使用して冷却除湿可能な高温冷水コイル、及び、前記空調機に前記外気を送風する外調送風機を有する外調機と、
前記居室の状態に応じて、前記第１ダンパ及び前記第２ダンパの開度を制御する制御部と、
前記居室の湿度を取得する居室湿度取得部と、
を備え、
前記制御部は、前記湿度から潜熱負荷を求め、前記潜熱負荷が前記外気のみによる除湿処理より小さい場合、前記第１ダンパの開度を前記第２ダンパの開度よりも小さくする
ことを特徴とする。

【0011】

また、本発明にかかる空調システムでは、
前記制御部は、前記二酸化炭素量に応じて前記外調送風機の送風量を制御する
ことを特徴とする。

【0012】

また、本発明にかかる空調システムでは、
前記空調送風機は、１台である
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明にかかる空調機及び空調システムによれば、低価格でありながら、省エネルギーを確保しつつ、居室内温湿度条件を快適に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態の空調機を示す。

【図2】本実施形態の空調機の第１の使用状態を示す。

【図3】本実施形態の潜熱負荷が外気のみでの処理量より大きい場合の第１の例を示す。

【図4】本実施形態の潜熱負荷が外気のみでの処理量より大きい場合の第２の例を示す。

【図5】本実施形態の空調機の第２の使用状態を示す。

【図6】本実施形態の潜熱負荷が外気のみでの処理量より小さい場合の例を示す。

【図7】本実施形態の空調機を用いた空調システムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明にかかる空調機１の実施形態を説明する。

【0016】

図１は、本実施形態の空調機１を示す。

【0017】

本実施形態の空調機１は、外気ＯＡを取り入れ潜熱処理を行う外気取入部２１と、居室内からの還気ＲＡを取り入れ顕熱処理を行う還気取入部２２と、給気ＳＡを居室内に供給する給気部２３と、を有するケーシング２を備える。

【0018】

外気取入部２１と還気取入部２２は、開口等によって形成される連通部２４でつながっている。外気取入部２１と給気部２３は開口等によって形成される第１通過部２５でつながっており、還気取入部２２と給気部２３は開口等によって形成される第２通過部２６でつながっている。

【0019】

外気取入部２１には通過する空気を冷却除湿可能な潜熱処理する第１コイル１１が設置される。第１コイル１１は、約３～１０℃の水又は冷媒が流れるコイルを有し、コイルの隙間を通過する外気ＯＡを冷却除湿（主に除湿）する熱交換器である。水又は冷媒の温度は、５～７℃がより好ましい。第１コイル１１に冷水を流さない場合、通過する外気ＯＡは、冷却除湿されない。なお、第１コイル１１には、連通部２４を通過した還気ＲＡが通過してもよい。

【0020】

還気取入部２２には通過する空気を冷却可能な顕熱処理する第２コイル１２が設置される。第２コイル１２は、約１２～２０℃の水又は冷媒が流れるコイルを有し、コイルの隙間を通過する還気ＲＡを冷却除湿する熱交換器である。水又は冷媒の温度は、１３～１７℃がより好ましい。第２コイル１２に冷水を流さない場合、通過する還気ＲＡは、冷却除湿されない。なお、第２コイル１２には、連通部２４を通過した外気ＯＡが通過してもよい。

【0021】

給気部２３には、空調送風機１３が設置される。給気部２３には、外気取入部２１から第１通過部２５を通過した外気ＯＡ及び還気取入部２２から第２通過部２６を通過した還気ＲＡが流入し、混合され給気ＳＡとなる。なお、第１通過部２５を通過した外気ＯＡには、連通部２４を通過した還気ＲＡが含まれる場合がある。また、第２通過部２６を通過した還気ＲＡには、連通部２４を通過した外気ＯＡが含まれる場合がある。給気ＳＡは、空調送風機１３によって吸気部２３から居室内に送風される。本実施形態では、１つの空調送風機１３で送風するので、従来と比較して省エネルギーとなる。

【0022】

第１通過部２５には開閉可能な第１ダンパ１４が設置され、第２通過部２６には開閉可能な第２ダンパ１５が設置される。第１ダンパ１４及び第２ダンパ１５は、それぞれ開度を調整可能であり、それぞれの開度を調整することで、第１通過部２５及び第２通過部２６を通過する風量をそれぞれ調整する。また、第１ダンパ１４及び第２ダンパ１５の開度を調整すると、連通部２４を通過する外気ＯＡ又は還気ＲＡの風量も調整することができる。なお、第１ダンパ１４及び第２ダンパ１５は、少なくとも１つずつ設置すればよく、それぞれ複数設置してもよい。

【0023】

空調機１の吹き出し温湿度は、以下の場合に負荷と一致する。
湿度（潜熱）条件
潜熱負荷＝外気量Ｋ１×（室内絶対湿度－吹出絶対湿度）
顕熱条件
顕熱負荷＝空調風量Ｋ２×（室内温度－吹出温度）
ただし、
Ｋ１は、蒸発潜熱×空気の密度、
Ｋ２は、空気の密度×空気の比熱
である。

【0024】

一般的な冷水温度（５～７℃）で一般的な外気量（５m³/h・m²）の時には、人体からの潜熱負荷＞外気量のみを利用した空調機１による潜熱処理量となる。このため、不足分は、還気ＲＡを混合し、風量を増加させることで、潜熱処理量を負荷に見合うまで増加させる。本実施形態では、還気ＲＡが還気取入部２２から連通部２４を通過して外気取入部２１に流れるように、第１ダンパ１４及び第２ダンパ１５を制御する。

【0025】

逆に、在室人員が少ないなど人体からの潜熱負荷＜外気量のみを利用した空調機１による潜熱処理量となった場合、外気ＯＡを全て冷却除湿しても無駄である。したがって、本実施形態では、外気ＯＡが外気取入部２１から連通部２４を通過して還気取入部２２に流れるように、第１ダンパ１４及び第２ダンパ１５を制御する。

【0026】

図２は、本実施形態の空調機１の第１の使用状態を示す。

【0027】

図２に示す空調機１の状態は、潜熱負荷が外気ＯＡのみによる除湿処理より大きい場合である。潜熱負荷が外気のみによる除湿処理より大きい場合、外気ＯＡのみでは除湿不足となる。そこで、第２ダンパ１５の開度を小さくして抵抗を大きくすることで、還気ＲＡの一部を還気取入部２２から連通部２４を通過させて外気取入部２１へ流す。その後、還気ＲＡの一部は、外気ＯＡとともに、第２コイル１２よりも低温の第１コイル１１を通過する。

【0028】

外気取入部２１に流入した外気ＯＡは、還気ＲＡの一部と混合し、第１コイル１１を通過する。第１コイル１１を通過する外気ＯＡは、冷却除湿された後、第１通過部２５を通過し、給気部２３に流入する。

【0029】

還気取入部２２に流入した還気ＲＡは、一部が還気取入部２２から連通部２４を介して外気取入部２１へ流れ、残りが第２コイル１２を通過する。第２コイル１２を通過する還気ＲＡは、主に冷却された後、第２通過部２６を通過し、給気部２３に流入する。

【0030】

給気部２３に流入した外気ＯＡと還気ＲＡは、空調送風機１３によって、給気ＳＡとして居室内に送風される。

【0031】

図３は、本実施形態の潜熱負荷が外気のみでの処理量より大きい場合の第１の例を示す。

【0032】

例えば、室内にいる人があらかじめ設定した在室率の１００％、すなわち潜熱負荷が１００％で、そのうち外気ＯＡのみでの処理量が７０％の場合、図３に示すように、除湿が３０％足りなくなる。そのため、図２に示したように第２ダンパ１５の開度を小さくし、連通部２４を介して第１コイル１１に還気ＲＡを流す。すると、第１コイル１１に流される還気ＲＡは、第２コイル１２よりも低温で冷却除湿されることで、外気ＯＡのみでは足りない除湿を補うことができる。

【0033】

図４は、本実施形態の潜熱負荷が外気のみでの処理量より大きい場合の第２の例を示す。

【0034】

例えば、外気ＯＡを室内のＣＯ２で制御するシステムで、室内にいる人があらかじめ設定した在室率の５０％、すなわち潜熱負荷が５０％で、そのうち外気ＯＡのみでの処理量が７０％、つまり全体の３５％の場合、図４に示すように、除湿が１５％足りなくなる。そのため、図２に示したように第２ダンパ１５の開度を小さくし、連通部２４を介して第１コイル１１に還気ＲＡを流す。すると、第１コイル１１に流される還気ＲＡは、第２コイル１２よりも低温で冷却除湿されることで、外気ＯＡのみでは足りない除湿を補うことができる。

【0035】

ＣＯ２制御は１か所の検出部で複数の空間を一括して制御することが多いため、検出されたＣＯ２の値は平均値となる。このため、平均値より高い空間は在室人員が多く、潜熱負荷も多くなるため、更に潜熱負荷が多くなる。このような場合でも還気ＲＡを多くすることで負荷に見合う除湿が可能となる。

【0036】

図５は、第１実施形態の空調機１の第２の使用状態を示す。

【0037】

図５に示す空調機１の状態は、潜熱負荷が外気ＯＡのみによる除湿処理より小さい場合である。潜熱負荷が外気のみによる除湿処理より小さい場合、外気ＯＡのみでは除湿過多となる。そこで、第１ダンパ１４の開度を小さくして抵抗を大きくすることで、外気ＯＡの一部を外気取入部２１から連通部２４を通過させて還気取入部２２へ流す。その後、外気ＯＡの一部は、還気ＲＡとともに、第１コイル１１よりも高温の第２コイル１２を通過する。

【0038】

外気取入部２１に流入した外気ＯＡは、一部が外気取入部２１から連通部２４を介して還気取入部２２へ流れ、残りが第１コイル１１を通過する。第１コイル１１を通過する外気ＯＡは、冷却除湿された後、第１通過部２５を通過し、給気部２３に流入する。還気取入部２２へ流れた外気ＯＡは、還気ＲＡと混合する。

【0039】

還気取入部２２に流入した還気ＲＡは、外気ＯＡの一部と混合し、第２コイル１２を通過する。第２コイル１２を通過する還気ＲＡは、主に冷却された後、第２通過部２６を通過し、給気部２３に流入する。

【0040】

給気部２３に流入した外気ＯＡと還気ＲＡは、空調送風機１３によって、給気ＳＡとして居室内に送風される。

【0041】

図６は、本実施形態の潜熱負荷が外気のみでの処理量より小さい場合の例を示す。

【0042】

例えば、室内にいる人があらかじめ設定した在室率の５０％、すなわち潜熱負荷が５０％で、外気ＯＡのみでの処理量が７０％の場合、図６に示すように、除湿が２０％過多になる。そのため、図５に示したように第１ダンパ１４の開度を小さくし、連通部２４を介して第２コイル１２に外気ＯＡを流す。すると、第２コイル１２に流される外気ＯＡは、主に冷却に使用されることで、外気ＯＡのみでは過剰に除湿してしまう分をバイパスすることができる。

【0043】

図７は、本実施形態の空調機１を用いた空調システム１００を示す。

【0044】

本実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１００は、図１に示した空調機１と、外気ＯＡを空調機１に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気ＥＡとして外部に排出する外調機１１０と、居室１２０の状態から空調機１及び外調機１１０を制御する制御部１０１と、を備える。

【0045】

外調機１１０は、全熱交換ローター１１１と、高温冷水コイル１１２と、を有する。

【0046】

全熱交換ローター１１１は、主に外気ＯＡと居室１２０から流入する還気ＲＡとの全熱交換を行う。全熱交換された還気ＲＡは、排気ＥＡとして外調機１１０から排出される。全熱交換ローター１１１は、駆動部Ｍ１によって回転される。

【0047】

高温冷水コイル１１２は、全熱交換された外気ＯＡを冷却除湿する。第１温度計Ｔ１は、高温冷水コイル１１２を通過した空気の温度を計測する。高温冷水コイル１１２で用いられる高温冷水の流量は、第１温度計Ｔ１の計測した温度に基づいて、第１制御バルブＣＶ１の開度を変更することによって制御される。冷水の流量を制御することで、外気ＯＡの冷却温度を制御可能である。

【0048】

外調機１１０に流入した外気ＯＡは、全熱交換ローター１１１によって居室１２０から流入した還気ＲＡと全熱交換される。続いて、還気ＲＡと全熱交換された外気ＯＡは、高温冷水コイル１１２で冷却除湿された後、外調送風機１１３で空調機１に送風される。

【0049】

外調機１１０に流入した還気ＲＡは、全熱交換ローター１１１によって外気ＯＡと全熱交換され、排気ＥＡとして排出される。

【0050】

空調機１は、図１乃至３に示した構造を有する。第２温度計Ｔ２は、第１コイル１１を通過した空気の温度を計測する。第１コイル１１で用いられる低温冷水の流量は、第２温度計Ｔ２の計測した温度に基づいて、第２制御バルブＣＶ２の開度を変更することによって制御される。

【0051】

第３温度計Ｔ３は、空調送風機１３から送風された空気の温度を計測する。また、第２コイル１２の高温冷水の流量は、第３温度計Ｔ３の計測した温度に基づいて、第３制御バルブＣＶ３の開度を変更することによって制御される。

【0052】

駆動部Ｍ１、空調送風機１３、第１ダンパ１４及び第２ダンパ１５は、図示しない制御部によって制御される。制御部への入力は、外気ＯＡの温度を取得する外気温度取得部Ｔｏ、外気ＯＡの湿度を取得する外気湿度取得部Ｈｏ、居室１２０の温度を取得する居室温度取得部Ｔｉ、居室１２０の湿度を取得する居室湿度取得部Ｈｉ、居室１２０の二酸化炭素量を取得する居室二酸化炭素量取得部Ｃｉ等から行うことが好ましい。

【0053】

例えば、本実施形態では、制御部は、居室湿度取得部Ｈｉが取得した居室１２０の湿度に応じて、外調送風機１１３の風量又は第１ダンパ１４及び第２ダンパ１５の開度のうち少なくとも１つを制御する。湿度が少ない場合には、外気ＯＡの風量を少なく、湿度が多い場合には、外気ＯＡの風量を多くして、居室内の状況に応じて、居室内温湿度を快適に制御することができる。また、制御部は、居室二酸化炭素量取得部Ｃｉが取得した居室１２０の二酸化炭素量に応じて外調送風機１１３の送風量を制御する。ここで、居室１２０が複数系統になる場合、外気ＯＡの量は二酸化炭素濃度の平均値で調整されるため、居室１２０により潜熱負荷にばらつきが生じる。一般の空調機では潜熱負荷が大きければ相対湿度は高く、小さければ低くなるが、本機の場合、いずれの場合も居室湿度取得部Ｈｉにより潜熱負荷に合う除湿が可能である。したがって、居室内の状況に応じて、居室内温湿度を快適に制御することができる。

【0054】

本実施形態の空調システム１００は、外調機１１０の外調送風機１１３に高温冷水コイル１１２の圧力損失分を負担させる。そのため、低温冷水の第１コイル１１と顕熱処理する第２コイル１２の圧力損失がかなり近くなり、１台の空調送風機１３であっても圧力差が大きくならない。したがって、本実施形態の空調システム１００は、ファン台数を1台とすることができ、関連する制御も含めてコストダウンとなるため、低価格でありながら、省エネルギーを実現することができる。

【0055】

以上、本実施形態の空調機１は、上流から送風される外気ＯＡ及び居室１２０内の還気ＲＡを除湿冷却し、下流から給気ＳＡとして居室１２０内に送風する空調機１であって、外気ＯＡを取り入れる外気取入部２１と、還気ＲＡを取り入れる還気取入部２２と、外気ＯＡ及び還気ＲＡを混合する給気部２３と、外気取入部２１と還気取入部２２をつなぐ連通部２４と、外気取入部２１と給気部２３をつなぐ第１通過部２５と、還気取入部２２と給気部２３をつなぐ第２通過部２６と、外気取入部２１に設置され、低温な冷水を使用して少なくとも外気ＯＡを冷却除湿可能な第１コイル１１と、還気取入部２２に設置され、第１コイル１１よりも高温な冷水を使用して少なくとも還気ＲＡを冷却除湿可能な第２コイル１２と、第１通過部２５に開閉可能に設置される第１ダンパ１４と、第２通過部２６に開閉可能に設置される第２ダンパ１５と、前記給気部から前記外気及び前記還気を送風する空調送風機と、を備える。したがって、空調機１は、低価格でありながら、省エネルギーを確保しつつ、居室内温湿度条件を快適に保持することができる。

【0056】

さらに、本実施形態の空調機システム１００は、前記空調機１と、外気ＯＡ及び還気ＲＡの間で熱交換を行う全熱交換ローター１１１、及び、熱交換した外気ＯＡを第１コイル１１よりも高温な冷水を使用して冷却除湿可能な高温冷水コイル１１２を有する外調機１１０と、居室の状態に応じて、第１ダンパ１１及び第２ダンパ１２の開度を制御する制御部１０１と、を備える。したがって、デシカントローター又は熱回収型ヒートポンプ等を用いる必要が無いので、低価格でありながら、省エネルギーを確保しつつ、居室内温湿度条件を快適に保持することができる。

【0057】

また、本実施形態の空調機システム１００は、居室１２０の湿度を取得する居室湿度取得部Ｈｉを備え、制御部１０１は、湿度から潜熱負荷を求め、潜熱負荷が外気のみによる除湿処理より大きい場合、第２ダンパ１２の開度を第１ダンパ１１の開度よりも小さくする。したがって、第１コイル１１に流される還気ＲＡは、第２コイル１２よりも低温で冷却除湿されることで、外気ＯＡのみでは足りない除湿を補うことができる。

【0058】

また、本実施形態の空調機システム１００は、居室１２０の湿度を取得する居室湿度取得部Ｈｉを備え、制御部１０１は、湿度から潜熱負荷を求め、潜熱負荷が外気のみによる除湿処理より小さい場合、第１ダンパ１１の開度を第２ダンパ１２の開度よりも小さくする。したがって、第２コイル１２に流される外気ＯＡは、主に冷却に使用されることで、外気ＯＡのみでは過剰に除湿してしまう分をバイパスすることができ、より省エネルギーを確保することができる。

【0059】

また、本実施形態の空調機システム１００では、外調機１１０は、空調機１に外気ＯＡを送風する外調送風機１１３を備え、制御部１０１は、居室二酸化炭素量取得部Ｃｉが取得した居室１２０の二酸化炭素量に応じて外調送風機１１３の送風量を制御する。ここで、居室１２０が複数系統になる場合、外気ＯＡの量は二酸化炭素濃度の平均値で調整されるため、居室１２０により潜熱負荷にばらつきが生じる。一般の空調機では潜熱負荷が大きければ相対湿度は高く、小さければ低くなるが、本機の場合、いずれの場合も居室湿度取得部Ｈｉにより潜熱負荷に合う除湿が可能である。したがって、居室１２０内の状況に応じて、湿度を快適に制御することができる。

【0060】

また、本実施形態の空調機システム１００では、空調送風機１３は、１台である。したがって、本実施形態の空調システム１００は、ファン台数を1台とすることができ、関連する制御も含めてコストダウンとなるため、低価格でありながら、省エネルギーを実現することができる。

【0061】

なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１…空調機
２…ケーシング
１１…第１コイル
１２…第２コイル
１３…空調送風機
１４…第１ダンパ
１５…第２ダンパ
２１…外気取入部
２２…還気取入部
２３…給気部
２４…連通部
２５…第１通過部
２６…第２通過部
１００…空調システム
１０１…制御部
１１０…外調機
１１１…全熱交換ローター
１１２…高温冷水コイル
１１３…外調送風機
１２０…居室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】