空調システム
【課題】デシカント空調機ユニットでの外気負荷を低減させ、デシカント空調機ユニットの性能低下を防止し、デシカント空調機ユニットの給気ファンの消費電力を低下させ、外気の冷却や加熱に自然エネルギを利用し得るようにする。
【解決手段】デシカント空調機ユニット５２は、全熱交換器ユニット５１で冷却、除湿された空気を除湿するデシカント除湿ロータ６１と、冷却塔６６で生成された冷却水によりデシカント除湿ロータからの空気を冷却し除湿する冷却コイル６３と、加湿器６４と、太陽集熱器８３で加熱された温水を介し外気ＯＡを加熱して除湿時にデシカント除湿ロータを再生させるための空気を生成する加熱コイル７４を備え、外気ＯＡの除湿時には、デシカント空調機ユニットから送出し得るよう構成する。外気の除湿時には、夏期のピーク時にデシカント空調機ユニットから送出される給気を３０℃以下とし得るよう構成したものである。
【解決手段】デシカント空調機ユニット５２は、全熱交換器ユニット５１で冷却、除湿された空気を除湿するデシカント除湿ロータ６１と、冷却塔６６で生成された冷却水によりデシカント除湿ロータからの空気を冷却し除湿する冷却コイル６３と、加湿器６４と、太陽集熱器８３で加熱された温水を介し外気ＯＡを加熱して除湿時にデシカント除湿ロータを再生させるための空気を生成する加熱コイル７４を備え、外気ＯＡの除湿時には、デシカント空調機ユニットから送出し得るよう構成する。外気の除湿時には、夏期のピーク時にデシカント空調機ユニットから送出される給気を３０℃以下とし得るよう構成したものである。
【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ものである。
【背景技術】
【０００２】
空調システムには、従来から、デシカント除湿ロータを備えたデシカント空調機ユニットが用いられているものがあり、斯かるデシカント空調機ユニットを備えた空調システムの一例としては、図１８に示すものがある。図中、１はデシカント空調機ユニット、２はデシカント空調機ユニット１のハウジング、２ａ，２ｂは、ハウジング２の幅方向中央部を仕切り壁３により仕切ることにより形成された二つのチャンバである。
【０００３】
ハウジング２内には、外気ＯＡ導入側から給気ＳＡ導出側に向けて、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５が、仕切り壁３を貫通してチャンバ２ａ，２ｂの両方に跨るよう、順次配置されている。デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５は、何れも駆動装置により、仕切り壁３と平行に延びる軸心に対し回転可能なハニカム構造となっており、ハニカム部を空気が通過し得るようになっている。デシカント除湿ロータ４は、ハニカム部に除湿剤を備えており、チャンバ２ａに導入された外気ＯＡ（空気）をデシカント除湿ロータ４のハニカム部に通過させることにより、空気中の水分を除湿剤に吸収させて除湿を行い、これにより水分との反応熱により空気に顕熱を付与すると共に空気中の絶対湿度を減少させることにより空気から潜熱を除去するものである。顕熱交換ロータ５は、デシカント除湿ロータ４で除湿により顕熱を付与されると共に潜熱を除去されて送給されてきた空気から顕熱を除去するものである。
【０００４】
チャンバ２ａ内には、顕熱交換ロータ５よりも給気ＳＡ導出側に位置するよう、ハウジング２内における空気流れ方向上流側から下流側に向けて、冷却コイル６、加熱コイル７、加湿器８、給気ファン９が順次配置されている。冷却コイル６には、空気の除湿時に冷凍機１０からの冷水を、管路１１を介して供給し得るようになっており、冷却コイル６で顕熱交換ロータ５からの空気を冷却した冷水は、冷水ポンプ１２により管路１３を介して冷凍機１０へ戻し得るようになっている。而して、チャンバ２ａ内を流通する空気を冷却するための冷水は、冷凍機１０と冷却コイル６の間を循環し得るようになっている。外気ＯＡ導入側からチャンバ２ａ内に導入された外気の冷却には、冷凍機１０により冷却される冷水と空気の熱交換器である冷水コイル６の代わりに、水を空気に直接噴霧し気化させてその際の蒸発潜熱により空気を冷却する直接式気化冷却器、或は冷凍機で圧縮液化された冷媒ガスと空気が直接熱交換する直膨コイル等を使用することもできる。
【０００５】
加熱コイル７には、チャンバ２ａ内を流れる空気の加熱時にボイラ等の温熱源１４からの温水を、管路１５，１６を介して供給し得るようになっており、加熱コイル７で顕熱交換ロータ５側からの空気を加熱した温水は、温水還ポンプ１７により管路１８，１９を介して温熱源１４へ戻し得るようになっている。而して、チャンバ２ａ内を流れる空気を加熱するための温水は、温熱源１４と加熱コイル７の間を循環し得るようになっている。
【０００６】
チャンバ２ｂには、チャンバ２ａに導入される外気ＯＡの流れに対し対向流となるよう外気ＯＡを導入し得るようになっており、チャンバ２ａ側において顕熱交換ロータ５が空気の冷却を行った場合には、顕熱交換ロータ５は昇温しているため、チャンバ２ｂに導入された外気ＯＡは顕熱交換ロータ５により加熱されるようになっている。又、チャンバ２ｂ内には、顕熱交換ロータ５とデシカント除湿ロータ４との間に位置するよう、加熱コイル２０が配置されていると共に、チャンバ２ｂにおいてデシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側に位置するよう排気ファン２１が配置されている。加熱コイル２０には、導入外気の除湿が必要な時期に、チャンバ２ａ側で空気を除湿したデシカント除湿ロータ４の除湿剤から水分を蒸発させ除去するよう、連続的に再生するのであるが、除湿剤の再生には高温で乾いた空気が必要であり、そのため、温熱源１４からの温水を、管路１５，２２を介して供給し得るようになっており、加熱コイル２０で顕熱交換ロータ５からの空気を加熱した温水は温水還ポンプ１７により管路２３，１９を介して温熱源１４へ戻し得るようになっている。而して、加熱コイル２０でチャンバ２ｂ内を送給された空気を加熱するための温水は、温熱源１４と加熱コイル２０の間を循環し得るようになっている。加熱コイル７，２０へ供給される温水を生成させるための温熱源１４としては、ボイラの代わりに、高温の排熱を発生させるコジェネレーションシステムを使用することもできる。この場合でも、再生側の加熱コイル２０へ供給する温度としては90℃以上の温水が必要であり、それが供給できなければならない。
【０００７】
図中、２４は図示しない外気ガラリからの外気ＯＡをデシカント空調機ユニット１におけるハウジング２のチャンバ２ａに導入するためのダクト、２５は同様にハウジング２のチャンバ２ａで外気ＯＡを処理することにより生成された空気を給気ＳＡとして後工程の被空調空間へ送給するためのダクト、２６は同様に外気ＯＡをハウジング２のチャンバ２ｂに導入するためのダクト、２７は同様にチャンバ２ｂで外気ＯＡを処理することにより生成された空気をデシカント除湿ロータ４の再生に供した後、排気ＥＡとして屋外へ排出するためのダクト、２８は加湿器８の管路２９に設けた加湿弁である。
【０００８】
ｉ）外気ＯＡを除湿する場合
図１８に示すデシカント空調機ユニット１により外気ＯＡの除湿（除湿は主として被空調空間を冷房する場合に行われる）を行う場合の作動を図１９をも参照して説明すると、外気ＯＡの除湿の場合は、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５は、何れも回転駆動され、加湿器８の加湿弁２８は閉止し、給気ファン９、排気ファン２１は駆動され、冷凍機１０、冷水ポンプ１２は駆動され、温熱源１４、温水還ポンプ１７も駆動されている。又、図示してないが、ダクトに設けたダンパや管路に設けた流量制御弁は運転モードに対応して適宜開閉されており、除湿時にはチャンバ２ｂ内の加熱コイル２０には温水が供給されるが、チャンバ２ａ内の加熱コイル７には温水は供給されないようになっている。
【０００９】
而して、ダクト２４からチャンバ２ａに導入された高温、高湿の外気ＯＡは、回転駆動されているデシカント除湿ロータ４のハニカム部に設けた除湿剤を通過することにより除湿され、除湿の際の反応熱により加熱されて顕熱を付与されると共に潜熱を除去され、次いで、回転駆動されている顕熱交換ロータ５により顕熱を除去されて冷却され、冷却コイル６において、冷凍機１０から管路１１を通って供給された冷水により所定の温度に冷却され、給気ファン９により給気ＳＡとしてダクト２５から後工程の被空調空間へ送給される。被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。
【００１０】
内調機から被空調空間へ送出された空気は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、排気として、被空調空間から排出され、図示していない径路から大気中に排気される。
【００１１】
一方、ダクト２６からチャンバ２ｂに導入された外気ＯＡは、チャンバ２ａ側で空気の顕熱を除去し空気を冷却することにより加熱されてチャンバ２ｂ側に回転してきた顕熱交換ロータ５の当該ハニカム部を通ることによりにより加熱され、次いで、加熱コイル２０において、温熱源１４から管路１５，２２を通って供給された温水により所定の温度に加熱される。又、デシカント除湿ロータ４において、チャンバ２ａ側で外気ＯＡが除湿されることにより水分を含んだ吸湿剤の部分は、チャンバ２ｂ側に回転してくるため、前記加熱コイル２０で加熱された空気は、チャンバ２ｂ側に回転してきたデシカント除湿ロータ４の当該除湿剤の部分を通過することにより、除湿剤の水分を加熱、蒸発させてデシカント除湿ロータ４を再生させ、デシカント除湿ロータ４を再生させた空気は、排気ファン２１によりダクト２７から排気ＥＸとして排気される。
【００１２】
外気除湿時の空気の状態を空気線図に示すと図２０に示すようになる。図２０中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＲＡは還気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気である。又、給気ＳＡの流量と還気ＲＡの流量の比は約１対４、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１である。更に、図２０においてＡｒｗは外気除湿時負荷（外気ＯＡを除湿する際の潜熱と顕熱を合計した全熱）、Ａｒｗ２はデシカント空調機ユニット除湿時処理負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット１の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ｂｒｗはデシカント空調機ユニット除湿時冷却負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット１の冷却コイル６における外気冷却負荷であり、冷却コイル６で処理される顕熱）、Ｃｒｗはデシカント空調機ユニット再生用空気加熱負荷（除湿時にデシカント空調機ユニット１のデシカント除湿ロータ４を再生させるための再生用空気の加熱負荷で顕熱）、Ｄｒｗはデシカント空調機ユニット除湿負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット１におけるデシカント除湿ロータ４の外気除湿負荷で潜熱）である。図１９における（ｉ）〜（ｘ）は、空気の状態を示すシステム上の位置を示しており、図２０の空気線図の（ｉ）〜（ｘ）は、図１９の位置（ｉ）〜（ｘ）における空気の状態を示している。
【００１３】
以下、空気の状態を図１９、図２０により説明する。図１９に示すダクト２４における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図２０の（ｉ）の状態にある。而して、デシカント空調機ユニット１のハウジング２のチャンバ２ａに導入された外気ＯＡは、デシカント除湿ロータ４を通過することにより除湿され、除湿時の反応熱により加熱されて顕熱を付与され、且つ、除湿により絶対湿度、すなわち潜熱が低下する。従って、デシカント除湿ロータ４で除湿された空気は、デシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側における位置（ｉｉ）では、図２０の（ｉｉ）に示す状態となる。
【００１４】
次に、チャンバ２ａ側における空気は、下流へ流れて顕熱交換ロータ５を通り顕熱を除去されるため、顕熱交換ロータ５の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉｉ）では、空気は図２０の（ｉｉｉ）に示す状態となる。又、顕熱交換ロータ５を通った空気は、冷水が流通している冷却コイル６を通り冷却されて顕熱が除去されるため、冷却コイル６の空気流れ方向下流側の位置（ｉｖ）では、空気は図２０の（ｉｖ）に示す状態となる。而して、冷却コイル６で冷却された空気は、加熱コイル７、加湿器８を通るが特に処理を行われないため、図１９の位置（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）では、特に空気の状態に変化はなく、図２０の（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）に示すように同じ状態である。
【００１５】
チャンバ２ａにおいて加湿器８の空気流れ方向下流側へ送給された空気は、給気ファン９により給気ＳＡとして被空調空間へ送給される。被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。又、内調機から送給されて被空調空間の空調を行った空気の一部は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、還気として、被空調空間から排出され、図示していない径路から
大気中に排出される。
【００１６】
図１９のチャンバ２ｂのダクト２６における入口の位置（ｖｉｉ）では、外気ＯＡは、図２０の（ｖｉｉ）の状態にある。而して、ハウジング２のチャンバ２ｂに導入された外気ＯＡは、顕熱交換ロータ５を通過することにより加熱されて顕熱が上昇し、顕熱交換ロータ５の空気流れ方向下流側における位置（ｖｉｉｉ）では、空気は図２０の（ｖｉｉｉ）に示す状態となる。又、顕熱交換ロータ５を通ったチャンバ２ｂ内の空気は、温熱源１４から管路１５,２２を介し供給された温水により加熱コイル２０において加熱されて顕熱が上昇し、加熱コイル２０の空気流れ方向下流側における図１９の位置（ｉｘ）では、空気は図２０の（ｉｘ）に示す状態となる。更に、チャンバ２ｂ内の空気は、デシカント除湿ロータ４の除湿剤を加熱再生して顕熱が下降し、潜熱が上昇するため、デシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側における図１９の位置（ｘ）では、空気は図２０の（ｘ）の状態となり、排気ファン２１により排気ＥＡとして屋外へ排気される。
【００１７】
ｉｉ）外気ＯＡを加湿する場合
図１８に示すデシカント空調機ユニット１により外気ＯＡの加湿（加湿は主として被空調空間を暖房する場合に行われる）を行う場合の作動を図２２をも参照して説明すると、加湿の場合は、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５は、何れも回転されず停止しており、加湿器８の加湿弁２８は開となり、給気ファン９は駆動され、排気ファン２１、冷凍機１０、冷水ポンプ１２は停止しており、温熱源１４、温水還ポンプ１７は駆動されている。又、図示してないがダクトに設けたダンパや管路に設けた流量制御弁は運転モードに対応して適宜開閉されており、加湿時にはチャンバ２ａ内の加熱コイル７には温水が供給されるが、チャンバ２ｂ内の加熱コイル２０には温水は供給されないようになっている。
【００１８】
而して、ダクト２４からハウジング２のチャンバ２ａに導入された低温、低湿の外気ＯＡは、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６を単に通過し、加熱コイル７を流通する、温熱源１４からの温水により加熱され、加湿器８において加湿水により加湿され、給気ファン９により給気ＳＡとしてダクト２５から後工程の被空調空間へ送給される。而して、被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。又、内調機から送出されて被空調空間の空調を行った空気の一部は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、還気として、被空調空間から排出され、図示していない径路から大気中に排出される。又、外気ＯＡを加湿する際には、チャンバ２ｂの系統には外気は導入されない。
【００１９】
この外気加湿時の空気の状態を空気線図に示すと図２３に示すようになる。図２３中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＲＡは還気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気、である。又、給気ＳＡの流量と還気ＲＡの流量の比は約１対４、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１である。更に、図２３においてＡａｗは外気加湿時負荷、Ａａｗ２はデシカント空調機加ユニット湿時処理負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット１の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ｂａｗはデシカント空調機ユニット加湿時加熱負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット１の加熱コイル７における外気加熱負荷であり、加熱コイル７で付与される顕熱）、Ｄａｗはデシカント空調機ユニット加湿負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット１の加湿器８における外気加湿負荷で潜熱）である。図２２における（ｉ）〜（ｖｉ）は、空気の状態を示すシステム上の位置を示しており、図２３の空気線図の（ｉ）〜（ｖｉ）は、図２２の位置（ｉ）〜（ｖｉ）における空気の状態を示している。
【００２０】
以下、空気の状態を図２２、図２３により説明する。図２２に示すダクト２４における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図２３の（ｉ）の状態にある。而して、デシカント空調機ユニット１のハウジング２のチャンバ２ａに導入された外気ＯＡは、デシカント除湿ロータ４、顕熱交換ロータ５、冷却コイル６は通過するだけで、処理は行われない。従って、チャンバ２ａ内におけるデシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側における位置（ｉｉ）、顕熱交換ロータ５の空気下流側における位置（ｉｉｉ）、冷却コイル６の空気流れ方向下流側における位置（ｉｖ）では、空気の状態は図２３の（ｉ）の状態と同一である。
【００２１】
チャンバ２ａにおける空気は、冷却コイル６から加熱コイル７に送給され、温熱源１４から管路１５,１６を介し供給される温水により加熱コイル７において加熱されて顕熱が上昇し、加熱コイル７の空気流れ方向下流側における図２２の位置（ｖ）では、空気は図２３の（ｖ）に示す状態となる。
【００２２】
加熱コイル７で所定の状態に加熱された空気は、加湿器８において管路２９から供給される加湿水により加湿されて顕熱が除去されると共に潜熱が上昇し、加湿器８の空気流れ方向下流側における図２２の位置（ｖｉ）では、空気は図２３の（ｖｉ）に示す状態となる。
【００２３】
チャンバ２ａにおいて加湿器８の空気流れ方向下流側へ送給された空気は、給気ファン９により給気ＳＡとしてダクト２５を通り被空調空間へ送給される。而して、被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。又、内調機から送出されて被空調空間の空調を行った空気の一部は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、還気として、被空調空間から送出され、図示していない径路から大気中に排出される。
【００２４】
デシカント除湿ロータを用いた従来の空調システムとしては、特許文献１、特許文献２がある。而して、特許文献１は、外気を導入する導入通路と、室内の空気を還気し再生外気として外部に排出する排出通路とを並設し、これら両通路に跨がり前記導入通路から導入された外気を除湿し、一方、排出通路へ排出する再生外気の温度を下げる熱交換ロータを備え、この熱交換ロータによって除湿された外気を適温，低湿度にして、この外気を高温状態で室内に供給するに際し、この外気を店内の冷凍・冷蔵食品売場近傍に吹き出すことにより、室内のコールドアイルを解消するとともに冷凍・冷蔵食品売場近傍の適温、低湿度を一年を通じ維持するものである。
【００２５】
特許文献２は、吸着ロータや再生用熱交換器と共に、顕熱交換器をケーシングに収納して調湿装置を構成し、顕熱交換器では、加湿側空気を吸着ロータで減湿された後の減湿側空気と熱交換させ、顕熱交換器で加熱された加湿側空気は、再生用熱交換器で更に加熱されてから吸着ロータへ送られ、吸着ロータは、加熱された加湿側空気と接触して再生され、又、ケーシング内において、吸着ロータは、顕熱交換器の上に重なるように配置されているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００１−１９３９６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２２７６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
図１８に示す従来の空調システムには次のような問題点がある。すなわち、外気ＯＡの除湿時、加湿時の何れの場合においても、外気除湿時負荷Ａｒｗ（図２０参照）、外気加湿時負荷Ａａｗ（図２３参照）の全てをデシカント空調機ユニット１の負荷として処理する必要があるため、外気処理に必要なエネルギが大きい。
【００２８】
又、除湿時には、回転している顕熱交換ロータ５によりチャンバ２ａ側を流通する空気の顕熱を下降させるため、顕熱交換ロータ５のハニカム部は空気により加熱されて顕熱を付与され、チャンバ２ｂ側に回転し、この加熱されたハニカム部がチャンバ２ｂへ導入された外気ＯＡを加熱して顕熱を付与している。しかるに、顕熱交換ロータ５がチャンバ２ｂ側からチャンバ２ａ側へ回転してくる際に、当該ハニカム部にチャンバ２ｂ側に導入された高湿の外気ＯＡが残存しており、従って、顕熱交換ロータ５の回転によりチャンバ２ｂからチャンバ２ａ側に高湿の空気も移行してしまう。このため、チャンバ２ａ側では、デシカント除湿ロータ４を通ることにより除湿された空気にチャンバ２ｂ側からの高湿な空気が混入し、その結果、チャンバ２ａから次工程へ送給される給気ＳＡの湿度が高くなってしまい、顕熱交換ロータ５、延いてはデシカント空調機ユニット１の除湿性能が低下する。因みに、このときの空気線図は図２１に示され、図１９のチャンバ２ａにおける位置（ｉｉ）から顕熱交換ロータ５を通過した後の位置（ｉｉｉ）における空気は、図２１の（ｉｉｉ'）の状態となって絶対湿度が上昇し、又、図１９のチャンバ２ｂにおける位置（ｖｉｉ）から顕熱交換ロータ５を通過した後の位置（ｖｉｉｉ）における空気は、図２１の（ｖｉｉｉ'）の状態となって絶対湿度が下降する。図２１の空気線図において図２０の空気線図に示す符号と同一の符号のものは同一のものである。
【００２９】
更に、チャンバ２ａに設けた加熱コイル７及び加湿器８は、除湿時には使用しないが（図１９参照）、チャンバ２ａを送給される空気は、除湿時にも使用しない加熱コイル７及び加湿器８を通過する必要があるため、給気ファン９の余分な送風抵抗になってしまい、除湿時に使用しない加熱コイル７及び加湿器８の通風抵抗により給気ファン９の消費電力が多くなり、省エネルギを十分に果たすことができない。同様に、加湿時には、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６は使用しないが、チャンバ２ａを送給される空気は、加湿時にもデシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６を通過する必要があるため、給気ファン９の余分な送風抵抗になってしまい、加湿時に使用しないデシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６により給気ファン９の消費電力が多くなり、この場合にも省エネルギを十分に果たすことができない。
【００３０】
外気ＯＡを処理して給気ＳＡとするチャンバ２ａの系統では、外気ＯＡの除湿の場合も加湿の場合も、例えば、デシカント除湿ロータ４の圧力損失は１００［Ｐａ］、顕熱交換ロータ５の圧力損失は６０［Ｐａ］、冷却コイル６の圧力損失は１５０［Ｐａ］、加熱コイル７の圧力損失は６０［Ｐａ］、加湿器８の圧力損失は４０［Ｐａ］であり、合計の圧力損失は４１０［Ｐａ］である。このため、この圧力損失は送風抵抗となるため、給気ファン９は４１０［Ｐａ］を越える送風圧力を有するものを選定しなければならない。これは外気ＯＡの除湿時も加湿時も同様である。
【００３１】
又、外気ＯＡをデシカント除湿ロータ４の除湿剤の再生用空気とするよう加熱するためのチャンバ２ｂの系統では、例えば、外気ＯＡの除湿の場合にのみ使用し加湿の場合は使用しない顕熱交換ロータ５の圧力損失は６０［Ｐａ］、加熱コイル２０の圧力損失は８０［Ｐａ］、デシカント除湿ロータ４の圧力損失は１００［Ｐａ］であり、合計の圧力損失は２４０［Ｐａ］である。このため、圧力損失は送風抵抗となり、排気ファン２１としては、２４０［Ｐａ］を越える送風圧力を有するものを選定しなければならない。なお、加湿時には、チャンバ２ｂには外気は導入されないため、チャンバ２ｂの系統における各機器の圧力損失は問題にはならない。
【００３２】
又、上記従来の空調システムのデシカント空調機ユニット１には顕熱交換ロータ５が設けてあるが、除湿時に顕熱交換ロータ５で冷却された空気を給気ＳＡとしてチャンバ２ａから被空調空間等、後工程に送給するには未だ高温であるため、顕熱交換ロータ５を通過した後に更に空気を冷却するためにチャンバ２ａ内に冷却手段として別の冷却コイル６を設置する必要がある。而して、冷却コイル６の場合、冷熱源で冷熱を生成するためのエネルギが必要となるため、冷熱源として圧縮式冷凍機を使用する場合には、冷凍サイクルを作動させるための圧縮機の電動機に電力（電気エネルギ）が必要となり、冷熱源が吸収式冷凍機の場合は、再生器で吸収液を加熱するために熱エネルギが必要となる。
【００３３】
又、例えば、冷却手段として冷却コイル６に替えて、直接式気化冷却器や直膨コイルを使用することもできるが、直接式気化冷却器の場合は、空気は水の蒸発による蒸発潜熱により冷却されるため、絶対湿度が増加してしまい、直膨コイルの場合は、冷熱を生成するためのエネルギが必要となる。而して、直膨コイルで圧縮式冷凍機を使用する場合には、冷凍サイクルを作動させるための圧縮機の電動機に電力（電気エネルギ）が必要となる。
【００３４】
上記従来の空調システムのデシカント空調機ユニット１で使用する温熱源１４として、ボイラではなく温水発生機を使用する場合には、要求される給水温水温度も８０℃以上なので、水の加熱に多量の熱エネルギが必要となり、ヒートポンプを使用する場合は、冷凍サイクルを作動させるための圧縮機の電動機に多量の電気エネルギが必要となる。従って、上記従来の空調システムにおいて、高温熱源が必要なので、電力をはじめとして加熱エネルギ生成のためには各種化石燃料が必要となり、エネルギのコストパーフォーマンスが悪化し、更に高温の燃焼温度レベル（火炎温度が２，０００℃近い）を利用して、低温ではないがあまり高温でない１００℃近い温熱をあまり高くない８０〜９０％の効率で作り出す熱力学的に非合理的利用をせざるを得ない。
【００３５】
特許文献１の装置はデシカント除湿ロータと熱交換ロータを備えており、外気を適温、低湿度（除湿）にすることは可能であるが、加湿を行うことはできない。又、特許文献２
の装置はデシカント除湿ロータと回転しない固定の顕熱交換器を備え、しかも、減湿側通路と加湿側通路は別々に設けられている。しかし、特許文献１、２は、何れも、デシカント空調機ユニットでの除湿時の外気負荷の低減、除湿性能の向上、ファンの消費電力の低減、自然エネルギの利用等を意図したものではなく、本発明とは直接的な関連性はない。
【００３６】
本発明は、上述の実情に鑑み、デシカント空調機ユニットで処理する外気負荷を低減させ、又、除湿された空気の除湿状態が低下しないようにし、更に外気の除湿時においても加湿時においても各機器を通過することによる圧力損失を減少させることにより給気ファンの消費電力を低下させて省エネルギを図り、外気の冷却や加熱に自然エネルギを利用することにより化石燃料の消費量を低減させるようにして省資源を図ることができるようにした空調システムを提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
請求項１の空調システムは、全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或は加熱、加湿し得るようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或は、前記外気の加湿時に前記全熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送道路と前記デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側とを接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく前記デシカント空調機ユニットにおける加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出し得るよう構成したものである。
【００３８】
請求項２の空調システムは、全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或は加熱、加湿し得るようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために当該デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或は、前記外気の加湿時に前記全熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される、複数の加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送通路と該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側を接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記デシカント除湿ロータを再生させるためにデシカント空調機ユニットに導入された外気は前記複数の加熱手段全て通過し得るよう構成され、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく、前記デシカント空調機ユニットにおける複数の加熱手段のうち、全ての加熱手段よりも少ない数量の空気流れ方向上流側の加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出し得るよう構成したものである。
【００３９】
請求項３の空調システムは、全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され戻ってきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記全熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから送給されてきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか、或は加熱、加湿し得るよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、 前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段の空気流れ方向下流側において一方のデシカント空調機ユニットチャンバに設けられ、且つ、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトから外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記第二のダクトの第二のダンパ接続部よりも空気流れ方向上流側と、第三のダクトの第三のダンパ接続部よりも外気流れ方向下流側とは、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトにより接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或は前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整し得る冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或は温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整し得る温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成したものである。
【００４０】
請求項４の空調システムにおいては、
第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、空気流れ方向に向かって複数の加熱手段が設けられ、
加熱手段の温水が流通する管路には弁手段が設けられ、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿され、温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を全ての加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して、加熱手段のうち少なくとも空気流れ方向最下流側に位置する加熱手段は通さず、空気流れ方向上流側に位置する加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成したものである。
【００４１】
請求項５の空調システムにおいては、
加熱手段は２基であると共に、温水流れ方向上流側の第一の加熱手段と、温水流れ方向下流側の第二の加熱手段は、中途部に第一の弁手段を有する第一の管路により接続され、第一の管路における第一の弁手段よりも温水流れ方向上流側と、第二の管路における第二の弁手段の温水流れ方向下流側とは、前記加熱手段の出側と温水蓄熱タンクとを接続する、中途部に第三の弁手段を有する第三の管路により接続されている。
【００４２】
請求項６の空調システムは、
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され送給されてきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記全熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか、或は加熱、加湿し得るよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、 前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトが外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記加熱手段よりも前記デシカント除湿ロータから離反した側に位置するよう、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記デシカント除湿ロータと加熱手段との間に空気を送給し得るよう、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトが接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若くは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或は前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整し得る冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或は温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整し得る温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて生成された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、加湿手段により加湿して第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給し、給気として被空調空間に送給し得るよう構成したものである。
【００４３】
請求項７の空調システムは、演算制御装置を備え、
該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えるダンパ切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカントロータを除湿し再生させるために、前記加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令のうち何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成したものである。
【００４４】
請求項８の空調システムは、演算制御装置を備え、
該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えると共に、加熱手段に流通する温水を制御する弁手段に開閉指令を与える、ダンパ及び弁手段切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して前記冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカント除湿ロータを除湿し再生させるために前記加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令の何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成したものである。
【００４５】
請求項９の空調システムは、前記外気の除湿時には、夏期のピーク時にデシカント空調機ユニットから送出される給気を３０℃以下とし得るよう構成したものである。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の空調システムによれば、外気の除湿時に全熱交換器ユニットで温調された被空調空間からの還気の一部から、外気との冷熱の差を全熱として一部を回収し、外気の冷却、除湿を行なうようにしているため、除湿時にデシカント空調機で除湿する負荷が軽減され、又、外気の除湿時にデシカント除湿ロータ下流側での空気の冷却に外気熱を利用した冷却塔を用い、且つ、デシカント空調機ユニットを再生させるための外気の加熱や外気の加湿時に太陽熱を用いているため、自然エネルギの利用が可能となって、化石燃料が不要で省エネルギが可能となり、且つ省資源を達成でき、加えて、除湿期又は加湿期に最適な風路が選択できることで、給気ファンの送風圧力を低減することができるため、電力消費量を節減できてこの点からも省エネルギ上有利である、等種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１の空調システムの基本的な構成を示す空調フロー図である。
【図２】図１の空調システムに制御系を加えた系統図である。
【図３】図１の空調システムにより外気の除湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図４】図１の空調システムにより図３に示すように外気の除湿を行なう場合の空気線図である。
【図５】図１の空調システムにより外気の加湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図６】図１の空調システムにより図５に示すように外気の加湿を行なう場合の空気線図である。
【図７】図１の空調システムにおいて用いる湿球温度及び露点温度の求め方を説明するための空気線図である。
【図８】図１の空調システムにおいて外気の除湿と加湿を切替えるタイミングを説明するための図である。
【図９】図１の空調システムにより外気の除湿を行なう場合の空気線図上の領域を示す図である。
【図１０】図１の空調システムにより外気の加湿を行なう場合の空気線図上の領域を示す図である。
【図１１】本発明の実施例２の空調システムの基本的な構成を示す空調フロー図である。
【図１２】図１１の空調システムに制御系を加えた系統図である。
【図１３】図１１の空調システムにより外気の除湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図１４】図１１の空調システムにより外気の加湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図１５】本発明の実施例３の空調システムの基本的な構成を示す空調フロー図である。
【図１６】図１５の空調システムにより外気の除湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図１７】図１５の空調システムにより外気の加湿を行う場合の空気の流れを示すである。
【図１８】従来の空調システムの例である。
【図１９】図１８の空調システムにより外気の除湿を行なう場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図２０】図１８の空調システムにより図１９に示すように外気の除湿を行なう場合の空気線図である。
【図２１】図１８の空調システムにより図１９に示すように外気の除湿を行なう場合の空気線図であり、デシカント除湿ロータで除湿された空気に顕熱ロータにおいてデシカント除湿ロータの再生系統側からの空気が混入する場合の空気線図である。
【図２２】図１８の空調システムにより外気の加湿を行なう場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図２３】図１８の空調システムにより図２２に示すように外気を加湿する場合の空気線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。なお、実施例１、２、３における各機器の称呼は、実施例と請求項における称呼が同一のもの以外は、請求項においては以下のように称する。すなわち、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３は全熱交換器ユニットハウジング、チャンバ５３ａは一方の全熱交換器ユニットチャンバ、チャンバ５３ｂは他方の全熱交換器ユニットチャンバ又は外気搬送通路、デシカント空調機ユニット５２のハウジング５９はデシカント空調機ユニットハウジング、チャンバ５９ａは一方のデシカント空調機ユニットチャンバ、５９ｂは他方のデシカント空調機ユニットチャンバ、ダクト６２は第二のダクト、冷却コイル６３は冷却手段、加湿器６４は加湿手段、ダクト７３は第三のダクト、加熱コイル７４は加熱手段、加熱コイル７４ａ，７４ｂは加熱手段或は複数の加熱手段、太陽集熱器８３は太陽集熱手段、ダクト８５は第四のダクト、ダクト８６は第一のダクト、ダンパ８７は第二のダンパ、ダンパ８８は第三のダンパ、ダンパ８９は第五のダンパ、ダンパ９０は第四のダンパ、ダンパ９１は第一のダンパ、ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部９８'は、ダンパ及び弁手段切替え操作指示部、温度調節部９９は第一の温度調節部、温度調節部１００は第二の温度調節部、露点温度調節部１０１は第二の露点温度調節部、露点温度調節部１０３は第一の露点温度調節部、管路１０５は第一の管路、電磁弁１０６は第一の弁手段、管路１０７は第二の管路、電磁弁１０８は第二の弁手段、管路１０９は第三の管路、電磁弁１１０は第三の弁手段である。
【実施例１】
【００４９】
図１〜図１０は本発明を実施する実施例１で、請求項１、３、７、９に係るものである。
而して、実施例１においては、空調システムは全熱交換器ユニット５１とデシカント空調機ユニット５２を備えている。全熱交換器ユニット５１はハウジング５３を有し、ハウジング５３は、幅方向中央部等を仕切り壁５３'により仕切ることにより形成された左右の若しくは上下のチャンバ５３ａ,５３ｂを有している。又、ハウジング５３内の空気流れ方向中間部には、仕切り壁５３'を貫通してチャンバ５３ａ,５３ｂの両側に跨って位置するよう全熱交換器５４が設置されている。全熱交換器５４は回転しない静止型であり、後述の被空調空間からの排気（還気ＲＡ）と外気ＯＡとを全熱交換して、外気負荷（顕熱及び潜熱）の一部を処理するための機器である。全熱交換器は、静止型の代わりに回転型を採用しても問題はない。
【００５０】
チャンバ５３ａ内には、全熱交換器５４よりも空気流れ方向下流側に位置するよう全熱交給気ファン５５が設置されていると共に、全熱交換器５４よりも還気流れ方向下流側に位置するよう全熱交排気ファン５６が設置されている。而して、ハウジング５３のチャンバ５３ａには、ダクト５７から外気ＯＡを導入し得るようになっており、チャンバ５３ｂからは、導入されて全熱交換器５４を通過した被空調空間の還気の一部である還気ＲＡをダクト５８から排気ＥＡとして大気中に排気し得るようになっている。
【００５１】
デシカント空調機ユニット５２はハウジング５９を有し、ハウジング５９は、幅方向中央部を仕切り壁６０により仕切ることにより形成された左右の若しくは上下のチャンバ５９ａ,５９ｂを有している。又、ハウジング５９内の空気流れ方向中途部には、仕切り壁６０を貫通してチャンバ５９ａ,５９ｂの両側に跨って位置するよう、デシカント除湿ロータ６１が設置されている。デシカント除湿ロータ６１は駆動装置により、仕切り壁６０と平行な方向へ延在する軸線に対し回転し得るようになっており、全熱交換器ユニット５１における全熱交換器５４により処理されて、ハウジング５３のチャンバ５３ａから全熱交給気ファン５５によりダクト６２を通り送給された空気の残りの外気負荷（顕熱及び潜熱）を処理するための機器である。
【００５２】
デシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａには、デシカント除湿ロータ６１よりも空気流れ方向下流側に位置するよう、空気流れ方向上流側から下流側へ向けて、冷却コイル６３、加湿器６４、給気ファン６５が順次配置されている。
【００５３】
デシカント空調機ユニット５２の外部に設置した冷却塔６６からは、中途部に冷却水ポンプ６７を備えた管路６８を介し冷却コイル６３に冷却水を供給し得るようになっており、冷却コイル６３からは管路６９を介し還りの冷却水を冷却塔６６へ還し得るようになっている。而して、冷却水は冷却塔６６と冷却コイル６３との間を循環し得るようになっている。又、加湿器６４には中途部に加湿弁７０を備えた管路７１が接続されており、更に、デシカント空調機ユニット５２で処理された空気は、給気ファン６５によりダクト７２を介し給気ＳＡとして被空調空間や内調機である後工程へ送給されるようになっている。
【００５４】
デシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂには、チャンバ５９ａの流れに対し対向流となるよう、ダクト７３から外気ＯＡを導入し得るようになっており、チャンバ５９ｂ内には、デシカント除湿ロータ６１よりもチャンバ５９ｂにおける空気流れ方向上流側に位置するよう加熱コイル７４が設けられている。又、デシカント除湿ロータ６１よりもチャンバ５９ｂ内の空気流れ方向下流側には排気ファン７５が設けられており、デシカント除湿ロータ６１の除湿剤を再生させた空気は、ダクト７６から排気ＥＡとして大気中に排気し得るようになっている。
【００５５】
デシカント空調機ユニット５２の外部に設置した温水蓄熱タンク７７からは、中途部に温水ポンプ７８を備えた管路７９を介し加熱コイル７４に温水を供給し得るようになっており、加熱コイル７４からは管路８０を介し還りの温水を温水蓄熱タンク７７へ還し得るようになっている。而して、温水は温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４との間を循環し得るようになっている。又、温水蓄熱タンク７７からは、中途部に集熱ポンプ８１を備えた管路８２を介し太陽集熱器８３に温水を供給し得るようになっており、太陽集熱器８３での集熱により温度の上昇した温水は、管路８４から温水蓄熱タンク７７へ供給し得るようになっている。
【００５６】
図中、８５は両端をダクト６２,７３の長手方向中途部に接続するよう設けたダクト、８６は被空調空間から導出された還気ＲＡを全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに導くためのダクトである。又、８７はダクト６２のダクト８５接続位置よりも空気流れ方向下流側に設けたダンパ、８８はダクト７３のダクト８５接続位置よりも空気流れ方向上流側に設けたダンパ、８９はダクト７６に設けたダンパ、９０はダクト８５に設けたダンパ、９１は仕切り壁６０に沿った方向において冷却コイル６３と加熱コイル７４との間に位置するよう、仕切り壁６０がその部分で開閉できるべく設けたダンパである。更に、９２はダクト５７に設けた温湿度検出器、９３はダクト７２に設けた露点温度検出器、９４はダクト７２に設けた温度検出器である。又、全熱交給気ファン５５，給気ファン６５、全熱交排気ファン５６，排気ファン７５、冷却水ポンプ６７、温水ポンプ７８は、インバータ制御によりモータの周波数を調整して回転数を調整し得るようになっている。
【００５７】
更に又、特に図示はしていないが、例えば、被空調空間としては、外気ＯＡを導入する際に年間を通してその露点温度が一定であることが求められる空調対象で、年間を通して恒温、恒湿の室内条件（当該室内の乾球温度と露点温度が一定）であり、且つ、年間を通して除湿負荷が小さく、顕熱負荷に比較して潜熱負荷が小さい室（室内発熱が大きく人体からの発汗が少ない場所）が対象となる。具体的には、多数の電算機や通信機器が収納されたデータセンタ、クリーンルーム、動物舎、製薬工場、非化学系の研究所等である。
【００５８】
図２には、図１の空調システムに制御系を加えた構成が示されている。図２中、９５は演算制御装置で、該演算制御装置９５は、外気露点温度演算部９６、除湿・加湿モード判断部９７、ダンパ切替え操作指示部９８を備えている。なお、除湿・加湿モード判断部９７で判断される除湿モードは、外気ＯＡを除湿し、冷却し、給気ＳＡとして被空調空間へ送給するモードであり、加湿モードは、外気ＯＡを加熱し、加湿し、給気ＳＡとして被空調空間へ送給するモードである。而して、外気露点温度演算部９６では、温湿度検出器９２で検出されて与えられた、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３のチャンバ５３ａに導入される前の外気ＯＡの温度（乾球温度ｔ［℃］）及び湿度（相対湿度φ）を基に、［数１］、［数２］及び空調で用いる以下の一般的な式により外気ＯＡの露点温度（外気露点温度）を演算し得るようになっている。
[数１]
Ｐｓ＝６．１１×１０＾{７．５ｔ／（ｔ＋２３７．３）}
【００５９】
［数１］はテテンス（Ｔｅｔｅｎｓ）の式であり、水が凍らない環境について適用される。［数１］を変形すると［数２］になる。
[数２]
ｔ＝２３７．３＊ｌｏｇ（６．１１／Ｐｓ）／（ｌｏｇ（６．１１／Ｐｓ））
【００６０】
［数１］、［数２］中、Ｐｓは飽和蒸気圧で、単位は［ｈＰａ］であり、ｐｗｓの形でも表される。又、水蒸気分圧ｐｗはｐｗ＝ｐｗｓ＊φ／１００で求められ、Ｐｓ＝ｐｗとして［数２］に代入して求めたｔが外気露点温度Ｔｄｐｏａである。
【００６１】
除湿・加湿モード判断部９７は、演算されて外気露点温度演算部９６から与えられた外気露点温度Ｔｄｐｏａ（［数２］ではｔ）と予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏを比較し、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴの場合（全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに取り込む外気露点温度Ｔｄｐｏａが、設定露点温度Ｔｄｐｒｏよりも不感露点温度域ΔＴ℃を越えて高い場合）は、空調システムは除湿モードとし、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴの場合（全熱交換器ユニット５１のチャンバ５３ａに取り込む外気露点温度Ｔｄｐｏａが、被空調空間の設定空露点温度Ｔｄｐｒｏよりも不感露点温度域ΔＴ℃を越えて低い場合）は加湿モードを選定し得るようになっている。このように除湿、加湿の切替えに不感露点温度域ΔＴ℃（不感露点温度域とは、このΔＴ℃の露点温度範囲にある場合は、除湿モードから加湿モードへ、或は、加湿モードから除湿モードに切替らない範囲を言う）を考慮するのは、除湿、加湿の切替えが頻繁に行なわれると制御が不安定になるので、これを防止するためである。この除湿、加湿の切替えのタイミングを図示すると図８のようになる。図８では、設定露点温度Ｔｄｐｒｏは１３℃ＤＰであり、これは、被空調空間の室温を２４℃、相対湿度を５０％ＨＲの場合である。又、除湿モードが行なわれるのは、図９の空気線図におけるハッチング部、加湿モードが行なわれるのは、図１０の空気線図におけるハッチング部である。
【００６２】
除湿・加湿モード判断部９７で判断された除湿モード或は加湿モードに基き、ダンパ切替え操作指示部９８からはダンパ切替え操作指令が出力されて除湿モード或は加湿モードに基き、ダンパ８７〜９１の開閉を行い得るようになっている。
【００６３】
演算制御装置９５は、除湿時にデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３で冷却された空気の温度を所定の温度に制御するための温度調節部９９を備えている。すなわち、温度調節部９９では、給気温度検出器９４により検出したダクト７２内の給気温度Ｔｓａと、予め設定されている給気ＳＡの設定給気温度Ｔｓａｏ（例えば、外気湿球温度＋３℃で、これは一例であり、外気の状態により変更可能である。）の差を採って給気温度偏差ΔＴｓａを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａを比例積分微分演算（以下、ＰＩＤ演算と称する。）して冷却水ポンプ６７のポンプ回転数指令Ｖ１を求め、除湿時に冷却塔６６からデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３に冷却水を供給する冷却水ポンプ６７の回転数を前記ポンプ回転数指令Ｖ１を基に周波数制御し、冷却コイル６３に供給される冷却水の流量を制御して、冷却コイル６３の空気流れ方向下流において、空気の温度を所定の温度に制御し得るようになっている。
【００６４】
演算制御装置９５は、加湿時にデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４で加熱された空気の温度を所定の温度に制御するための温度調節部１００を備えている。すなわち、温度調節部１００では、給気温度検出器９４により検出したダクト７２内の給気温度Ｔｓａと、予め設定されている、被空調空間における設定温度Ｔｓａｒｏの差を採って給気温度偏差ΔＴｓａｒを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａｒをＰＩＤ演算して温水ポンプ７８のポンプ回転数指令Ｖ２を求め、加湿時には、温水蓄熱タンク７７からデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４に温水を供給する温水ポンプ７８の回転数を前記ポンプ回転数指令Ｖ２を基に周波数制御して、加熱コイル７４に供給される温水の流量を制御し、加熱コイル７４の空気流れ方向下流側において、空気の温度を所定の温度に制御し得るようになっている。なお、設定温度Ｔｓａｒｏは被空調空間の設定温度を用いているが、これは一例であり、任意の値に設定できる。
【００６５】
演算制御装置９５は、除湿時に被空調空間へ送給される空気を除湿したデシカント除湿ロータ６１の除湿剤の水分を加熱、除去することにより、デシカント除湿ロータ６１を再生させるべく、加熱コイル７４でダクト７３からの外気ＯＡを加熱させる際に、この加熱量を制御してデシカント除湿ロータ６１の除湿量を給気ＳＡの露点温度を基に制御するための露点温度調節部１０１を備えている。すなわち、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３により検出したダクト７２内の給気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算して温水ポンプ７８のポンプ回転数指令Ｖ３を求め、除湿時には、温水蓄熱タンク７７からデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４に温水を供給する温水ポンプ７８の回転数を前記ポンプ回転数指令Ｖ３を基に周波数制御して、加熱コイル７４に供給される温水の流量を制御し、ダクト７２から被空調空間へ送給される給気ＳＡを所定の露点温度に制御し得るようになっている。なお、設定露点温度Ｔｄｐｒｏは被空調空間の設定露点温度を用いているが、これは一例であり、任意の値に設定できる。
【００６６】
演算制御装置９５は、セレクタ１０２を備えており、除湿・加湿モード判断部９７での判断結果により切替り、セレクタ１０２で選択された指令を温水ポンプ７８に与え得るようになっている。すなわち、全熱交換器ユニット５１からダクト６２を経てデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに導入された空気の除湿時には、セレクタ１０２は露点温度調節部１０１からのポンプ回転数指令Ｖ３を温水蓄熱タンク７７の温水ポンプ７８に与え得るようになっている。又、全熱交換器ユニット５１からダクト６２，８５，７３を経て空調機ユニットチャンバ５９ｂに導入された空気の、加湿に先立っての加熱時には、セレクタ１０２は温度調節部１００からのポンプ回転数指令Ｖ２を温水蓄熱タンク７７の温水ポンプ７８へ与え得るようになっている。
【００６７】
演算制御手段９５は、露点温度調節部１０３を備えている。すなわち、露点温度検出器９３で検出された給気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間における給気ＳＡの設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算して加湿器６４へ加湿水を供給する管路７１に設けられた加湿弁７０の弁開度指令Ｖ４を求め、加湿時には、弁開度指令Ｖ４を加湿弁７０に与え、加湿弁７０の開度を全閉状態から全開状態の範囲で任意の開度に制御し得るようになっている。
【００６８】
又、全熱交給気ファン５５，給気ファン６５、全熱交排気ファン５６、排気ファン７５、冷却水ポンプ６７、温水ポンプ７８、集熱ポンプ８１は、周波数変更によるインバータ制御により回転数制御が行われるようになっている。
【００６９】
次に、実施例１の作用について説明する。
実施例１では 、条件により外気ＯＡの除湿或は加湿を行なうが、先ずその前提条件の一例について説明する。すなわち、被空調空間としては、例えばデータセンタを想定し、被空調空間では、年間を通して顕熱負荷が大きく、除湿負荷は発生していないとし、空調条件を以下に述べるように年間を通じて一定であるとする。なお、内調機は被空調空間内に設置されて被空調空間の負荷の処理を行い、デシカント空調機ユニット５２は外気ＯＡの負荷の処理を行い、被空調空間の負荷については潜熱負荷がなく、且つ、絶対湿度は一定であると仮定する。すなわち、デシカント空調機ユニット５２は、被空調空間の設定温湿度条件から算出される露点温度と同じ露点温度に、外気ＯＡを所定の温湿度に処理して給気ＳＡとして被空調空間へ送給するための装置であり、被空調空間を給気ＳＡと同じ露点温度上で所定の温湿度に温調するために、内調機により被空調空間給気は制御されるものである。
【００７０】
被空調空間内における条件は、除湿時においても加湿時においても、乾球温度（所謂、温度であり、以下同様である。）２４℃ＤＢ、相対湿度５０％ＲＨ、絶対湿度０．００９３ｋｇ／ｋｇＤＡである。
【００７１】
又、デシカント空調機ユニット５２の運転動作は除湿モードと加湿モードに分けて扱い、除湿時においては、給気ＳＡの給気目標は、乾球温度Ｘ℃ＤＢ、絶対湿度０．００９３ｋｇ／ｋｇＤＡとし、加湿時においては、乾球温度２４℃ＤＢ、相対湿度６５％ＲＨ、絶対湿度０．００９３ｋｇ／ｋｇＤＡとする。露点温度と絶対湿度は１対１の関係であることは自明であり、同じ絶対湿度、つまり被空調空間と同じ露点温度として給気ＳＡを温調するのである。
【００７２】
デシカント空調機ユニット５２の除湿時の給気ＳＡの乾球温度をＸ℃ＤＢとしているが、これは給気ＳＡを冷却コイル６３で冷却可能な温度まで冷却することである。冷却コイル６３へ供給される冷却水は冷凍機により冷却された冷水ではなく、冷却塔６６により外気と熱交換して冷却された冷却水であるため、外気ＯＡを何度まで冷却可能かは、外気ＯＡの温湿度状態を示す湿球温度で決まり、建設場所、季節、天候、時刻により変化し、リアルタイムで決定されるので、給気ＳＡの温度（外気給気温度）は、外気湿球温度＋３℃と仮定し、冷却の条件が最も厳しくなる夏期のピーク時、例えば東京地方での外気湿球温度２７℃ＷＢでは、給気ＳＡは乾球温度３０℃ＤＢまで冷却できると見込んでいる。これは、冷却塔の伝熱面積をこの条件を満たすように設計すれば良い。
【００７３】
デシカント空調機ユニット５２から給気される給気ＳＡの給気温度の制御目標値について説明すると、除湿時には、夏期のピーク時に外気ＯＡの湿球温度が最も高くなり、従って、給気ＳＡの給気温度も高くなる。例えば、図７の空気線図に示すように、外気ＯＡの乾球温度が３３℃ＤＢで相対湿度が６０％ＲＨの状態をＰ１とすると、Ｐ１から比エンタルピの線と平行に線を延ばし、飽和空気線（相対湿度１００％ＲＨ）との交点をＰ２とし、Ｐ２から乾球温度の線に平行に下がったＰ３の乾球温度２７℃ＤＢが湿球温度２７℃ＷＢとなる。この湿球温度２７℃ＷＢが外気湿球温度であり、上述したように、外気湿球温度＋３℃を給気ＳＡの給気温度とし、後述の設定給気温度Ｔｓａｏとする。
【００７４】
又、デシカント空調機ユニット５２から給気される給気ＳＡの給気温度の制御目標値は、加湿時には、被空調空間の設定温度（後述の設定温度Ｔｓａｒｏ）であり、同様に、給気露点温度の制御目標値は、除湿時には、最終除湿装置が冷却コイルで飽和線上を除湿されるため、被空調空間の設定露点温度（前述し且つ後述もしている設定露点温度Ｔｄｐｒｏ）であり、加湿時にも、被空調空間の設定露点温度（前述し且つ後述もしている設定露点温度Ｔｄｐｒｏ）である。設定露点温度Ｔｄｐｒｏは１３℃ＤＰである。すなわち、図７の空気線図に示すように、被空調空間の室温を２４℃、相対湿度を５０％ＲＨとする場合の状態をＰ４とすると、Ｐ４から絶対湿度と平行に水平線を延ばし、相対湿度が１００％ＲＨとの交点をＰ５とし、Ｐ５から乾球温度の線に平行に下がったＰ６の乾球湿度が設定露点温度Ｔｄｐｒｏ＝１３℃ＤＰとなる。
【００７５】
Ｉ）実施例１で外気ＯＡを除湿する場合
空調システムが運転されている場合は、全熱交換器ユニット５１の上流側で温湿度検出器９２により検出された、外気ＯＡの乾球温度ｔと、相対湿度φは、演算制御装置９５の外気露点温度演算部９６に与えられ、露点温度検出器９３で検出した給気露点温度Ｔｄｐは演算制御装置９５の露点温度調節部１０１,１０３に与えられ、給気温度検出器９４で検出した給気温度Ｔｓａは演算制御装置９５の温度調節部９９,１００に与えられている。
【００７６】
而して、外気露点温度演算部９６では、上記［数１］、［数２］及びｐｗ＝ｐｗｓ＊φ／１００やＰｓ＝ｐｗを基として外気露点温度Ｔｄｐｏａが求められ、求められた外気露点温度Ｔｄｐｏａは除湿・加湿モード判断部９７へ与えられる。除湿・加湿モード判断部９７では、外気露点温度Ｔｄｐｏａが設定された露点温度より高いか低いかで、除湿モードか加湿モードかが判断される。すなわち、除湿・加湿モード判断部９７では、外気露点温度Ｔｄｐｏａが、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴか、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴか演算され、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴの場合は、除湿モードと判断され、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴの場合は、加湿モードと判断される（図８参照）。
【００７７】
例えば、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、ダンパ切替え操作指示部９８からダンパ８７〜９１に開閉指令が与えられ、ダンパの開閉が行なわれる。除湿モードの際に「全開」となるのはダンパ８７,８８,８９であり、「全閉」となるのは、ダンパ９０,９１である。又、除湿モードの際には、デシカント除湿ロータ６１が駆動され、全熱交給気ファン５５、給気ファン６５が駆動され、全熱交排気ファン５６、排気ファン７５が駆動され、冷却水ポンプ６７、温水ポンプ７８が駆動されている。集熱ポンプ８１は除湿モード、加湿モードに関係なく、独立して日差しのある場合のみ駆動され、温水蓄熱タンク７７の容量は年間を通じて日差しのある時間だけの集熱にて、所定の温熱温度及び温熱量を与えられるだけの分が確保されている。
【００７８】
温度調節部９９では、給気温度検出器９４により検出したダクト７２内の給気ＳＡの温度（給気温度Ｔｓａ）と、予め設定されている設定給気温度Ｔｓａｏ（外気湿球温度＋３℃）の差を採って給気温度偏差ΔＴｓａを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ１を求め、このポンプ回転数指令Ｖ１を、冷却塔６６からデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３に冷却水を供給する冷却水ポンプ６７に与えて、冷却水ポンプのインバータ制御を行い、冷却コイル６３に供給される冷却水の流量を制御して、冷却コイル６３の空気流れ方向下流において、空気の温度を所定の温度に制御し得るようになっている。このため、冷却塔６６からの冷却水は、管路６８、デシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３、管路６９、冷却塔６６と循環している。
【００７９】
露点温度調節部１０３では、露点温度検出器９３で検出された給気ＳＡの露点温度（給気露点温度Ｔｄｐ）と、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差が採られて給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒが求められ、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒはＰＩＤ演算されて弁開度指令Ｖ４が求められ、該弁開度指令Ｖ４は、加湿弁７０に与えられているが、除湿時には、開度は零であるため、加湿弁７０は閉止している。
【００８０】
温度調節部１００では、給気温度検出器９４からのダクト７２における給気温度Ｔｓａと、予め設定された被空調空間の設定温度Ｔｓａｒｏの差を採って給気温度偏差ΔＴｓａｒを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａｒをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ２を求め、求められたポンプ回転指令Ｖ２は、セレクタ１０２に与えられている。又、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３からのダクト７２における外気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ３を
求め、求められたポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２に与えられている。
【００８１】
而して、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、セレクタ１０２に対し除湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は除湿モードに切替えられる。このため、露点温度調節部１０１からのポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。このため、温水蓄熱タンク７７の温水は温水ポンプ７８により管路７９、加熱コイル７４、管路８０、温水蓄熱タンク７７と循環している。又、日差しのある場合は、温水蓄熱タンク７７の温水は集熱ポンプ８１により、管路８２、太陽集熱器８３、管路８４、温水蓄熱タンク７７と循環して、太陽集熱器８３で集熱した太陽熱を温水蓄熱タンク７７に蓄熱している。
【００８２】
外気ＯＡの除湿時には、高温、高湿の外気ＯＡは、図３に示すように、ダクト５７から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入され、全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、冷却及び除湿され、給気ファン５５によりダクト６２を介しデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに送給される。チャンバ５９ａに送給された空気は、回転しているデシカント除湿ロータ６１のハニカム部に充填されている、再生された除湿剤を通り断熱除湿される。この際、空気の除湿により空気の潜熱は低下し、除湿時の反応熱（凝縮潜熱）により空気の顕熱は増加して空気の温度は上昇する。外気ＯＡを全熱交換器５４で処理することにより、デシカント空調機ユニット５２で処理する空気の顕熱負荷と潜熱負荷が軽減される。全熱交換器５４の効率は、給気／排気の風量比が１の場合で０．７とした。又、風量比を０．８とした場合の効率は０．７×０．８≒０．５とした。
【００８３】
デシカント除湿ロータ６１で断熱除湿された空気は、冷却塔６６と冷却コイル６３の間で循環する冷却水によりデシカント除湿ロータ６１の空気流れ方向下流側で冷却されて顕熱が下降し、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給される。被空調空間では、給気ＳＡは被空調空間内に設置した内調機に戻る被空調空間の還気からダクト８６を搬送される還気ＲＡを除いた空気を混合し、混合空気として内調機に送給され、内調機から被空調空間に送出される。この場合、被空調空間は除湿負荷がないため、空気は内調機では除湿を行なわれることなく、被空調空間へ送出される。又、被空調空間内の空気の一部は、還気ＲＡとして被空調空間から排気され、ダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに送給され、全熱交換器５４で外気ＯＡと全熱交換して外気ＯＡを冷却、除湿することにより加熱、加湿され、ダクト５８から屋外へ排気ＥＡとして排出される。
【００８４】
一方、ダクト７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入された外気ＯＡは、加熱コイル７４において、温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４との間を循環する温水により所定の温度に加熱されて回転しているデシカント除湿ロータ６１へ送給され、チャンバ５９ａ側で水分を吸収してチャンバ５９ｂ側に回転してきたデシカント空調機ユニット５２の除湿剤を乾燥させて再生し、排気ファン７５によりダクト７６から外部へ排気ＥＡとして排出される。この際、排気ＥＡは、除湿剤の乾燥に伴う蒸発潜熱により温度が低下し、絶対温度が上昇している。
【００８５】
又、除湿時には、露点温度検出器９３で検出した給気ＳＡの給気露点温度Ｔｄｐと被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令Ｖ３により、ダクト７２内の露点温度が設定露点温度Ｔｄｐｒｏとなるよう、温水ポンプ７８の回転数を制御している。このため、加熱コイル７４の空気流れ方向下流側の空気の温度、つまり、デシカント除湿ロータ６１の再生温度が変化するので、給気側の除湿量が調整される。
【００８６】
実施例１の除湿時の空気の状態を空気線図に示すと図４に示すようになる。図４中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気、ＲＡは還気である。又、説明上、還気ＲＡの流量と給気ＳＡの流量の比は約４対１、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１であると仮定する。更に、図４においにおいてＡｒｗは外気除湿時負荷（全熱交換器ユニット５１とデシカント空調機ユニット５２の除湿時の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ａｒｗ１は全熱交換器ユニット除湿時処理負荷（全熱交換器ユニット５１の除湿時の処理負荷）、Ａｒｗ２はデシカント空調機ユニット除湿時処理負荷（デシカント空調機ユニット５２の除湿時の処理負荷）、Ｂｒｗはデシカント空調機ユニット除湿時冷却負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３における外気冷却負荷であり、冷却コイル６３で処理される顕熱）、Ｃｒｗはデシカント空調機ユニット再生用空気加熱負荷（除湿時にデシカント空調機ユニット５２のデシカント除湿ロータ６１を再生させるための再生用空気の加熱負荷で顕熱）、Ｄｒｗはデシカント空調機ユニット除湿負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット５２におけるデシカント除湿ロータ６１の外気除湿負荷で潜熱）である。図３における（ｉ）〜（ｘ）は、空気の状態を示すシステム上の位置を示しており、図４の空気線図の（ｉ）〜（ｘ）は、図３の位置（ｉ）〜（ｘ）における空気の状態を示している。
【００８７】
以下、空気の状態を図３、図４により説明する。図３に示すダクト５７における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図４の状態（ｉ）にある。而して、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入された外気ＯＡは、全熱交換器５４を通過することにより、被空調空間からダクト８６を通り送給された還気ＲＡと全熱交換されて冷却、除湿され、全熱交換器５４の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉ）においては、絶対湿度が下降して潜熱が低下すると共に、顕熱が下降した状態（ｉｉ）となる。
【００８８】
又、空気は位置（ｉｉ）から給気ファン５５によりデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａに導入され、回転しているデシカント除湿ロータ６１を通過することにより除湿剤により除湿されて絶対湿度が下降して潜熱が低下すると共に、除湿される際の反応熱により温度が上昇して顕熱が上昇し、除湿された空気はデシカント除湿ロータ６１の空気流れ方向下流側における位置（ｉｉｉ）では、状態（ｉｉｉ）となる。
【００８９】
空気は位置（ｉｉｉ）から冷却コイル６３を通り、冷却塔６６と冷却コイル６３を循環している冷却水により冷却コイル６３において冷却されて温度の下降により顕熱が低下し、冷却コイル６３の空気流れ方向下流側の位置（ｉｖ）では、状態（ｉｖ）となる。この空気は給気ファン６５の空気流れ方向上流側の位置（ｖ）においては前記位置（ｉｖ）おける状態（ｉｖ）と同じ状態（ｖ）であり、給気ファン６５により、乾球温度は約３０℃ＤＢ、絶対湿度は約０．００９ｋｇ／ｋｇＤＡの給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間に送給される。又、被空調空間に導入された給気ＳＡは、被空調空間内に設置した内調機への被空調空間の還気の一部と混合して混合空気ＭＡとなり、この混合空気ＭＡは内調機に導入され顕熱処理されて空調用空気として被空調空間に供給され、被空調空間の冷却に供される。還気ＲＡのダクト８６の位置（ｖｉ）における状態は状態（ｖｉ）である。
【００９０】
還気ＲＡは、ダクト８６を通って全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂへ送給され、前述のように全熱交換器５４を通って、チャンバ５３ａに導入された外気ＯＡを冷却、除湿することにより加熱されて顕熱が上昇し、加湿されて潜熱が上昇し、全熱交換器５４のチャンバ５３ｂ側における空気流れ方向下流側の位置（ｖｉｉ）では、状態（ｖｉｉ）となり、全熱交排気ファン５６により排気ＥＡとしてダクト５８から屋外へ排気される。
【００９１】
一方、ダクト７３へ導入された外気ＯＡは、ダクト７３内の位置（ｖｉｉｉ）では状態（ｖｉｉｉ）（状態（ｉ）と同じ）であり、ダクト７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入された外気ＯＡは、加熱コイル７４において温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４とを循環している温水により加熱されて顕熱が上昇し、加熱コイル７４のチャンバ５９ｂ側空気流れ方向下流側の位置（ｉｘ）では、再生用空気の状態（ｉｘ）となる。又、位置（ｉｘ）からデシカント除湿ロータ６１を通り、除湿剤から水分を除去することにより除湿剤を再生させた空気は、冷却されて顕熱が下降し、加湿されて潜熱が上昇し、デシカント除湿ロータ６１のチャンバ５９ｂ側における空気流れ方向下流側における位置（ｘ）では、状態（ｘ）となり、排気ファン７５により排気ＥＡとしてダクト７６から屋外へ排出される。
【００９２】
実施例１によれば、被空調空間へ送給する外気ＯＡの除湿時には、デシカント空調機ユニット５２の上流側に設けた全熱交換器５４により外気ＯＡを除湿しているため、デシカント空調機ユニット５２での除湿のための処理負荷（デシカント空調機ユニット除湿時処理負荷Ａｒｗ２）が軽減される。因みに、従来の図１８の空調システムにおいては、デシカント空調機ユニット除湿時処理負荷Ａｒｗ２は、図２０に示すように、比エンタルピで約８２．５−５３＝２９．５ｋＪ／ｋｇＤＡであるのに対し、実施例１の空調システムにおいては、デシカント空調機ユニット除湿時処理負荷Ａｒｗ２は図４に示すように、比エンタルピで６５−５３＝１２ｋＪ／ｋｇＤＡとなる。
【００９３】
又、デシカント空調機ユニット５２での除湿時の処理負荷の軽減により、除湿剤の再生に必要な温熱のための温水供給温度が８０℃未満で良くなり、デシカント空調機ユニット５２の除湿剤を再生する場合に、太陽集熱器８３で集熱した太陽熱を利用して加熱した温水を使用することができるため、自然エネルギの利用が可能で、温熱源として石油や石炭等の化石燃料を使用したボイラを用いる必要がなく、且つ、太陽熱を利用して加熱した空気により除湿剤の再生が可能で除湿性能を良好に保持することができ、又、冷却コイル６３での空気の冷却に冷却塔６６で空冷した冷却水といった自然エネルギの利用が可能で、冷凍機を使用する必要がない。このため、省資源、省エネルギが可能で、運転維持費を安価にすることができる。
【００９４】
更に、実施例１では、従来のような回転式の顕熱交換ロータを用いていないので、顕熱交換ロータの回転によりロータ通過中の外気ＯＡが反対側のチャンバ（図１９のデシカント空調機ユニット１の場合は、チャンバ２ｂ側からチャンバ２ａ側）に移行することがなく、従って、デシカント除湿ロータ６１の除湿剤を再生させるために取り込まれた外気ＯＡが、デシカント除湿ロータ６１で除湿される空気の側に持ち込まれることがなく、その結果、デシカント除湿ロータ６１での除湿性能を良好に保持することができる。
【００９５】
又、外気ＯＡの除湿時の給気ファン６５及び排気ファン７５の送風抵抗が減少する。すなわち、図１８に示す従来のデシカント空調機ユニット１における外気ＯＡを処理して給気ＳＡとするチャンバ２ａの系統では、デシカント除湿ロータ４、冷却コイル６、加湿器８以外に、チャンバ２ａ，２ｂに跨って顕熱交換ロータ５を設けると共に、チャンバ２ａに加熱コイル７を設けていたため、チャンバ２ａの系統に設けた給気ファン９の送風抵抗が大きく（段落［００３０］で説明したように圧力損失の合計は４１０［Ｐａ］）、又、外気ＯＡをデシカント空調機ユニット１の再生用空気となるよう加熱するチャンバ２ｂの系統には、デシカント除湿ロータ４、加熱コイル２０以外にチャンバ２ａ，２ｂに跨って顕熱交換ロータ５を設けているため、チャンバ２ｂの系統に設けた排気ファン２１の送風抵抗が大きく（段落［００３１］で説明したように圧力損失の合計は２４０［Ｐａ］）、給気ファン９及び排気ファン２１の電力消費量が大きかった。
【００９６】
しかし、実施例１のデシカント空調機ユニット５２では、従来の顕熱交換ロータ５は設けられてはおらず、又、外気ＯＡを処理して給気ＳＡにするチャンバ５９ａの系統では、従来の加熱コイル７は設けられてはいない。このため、チャンバ２ａに対応するチャンバ５９ａの系統では、例えば、デシカント除湿ロータ６１の圧力損失１００［Ｐａ］、冷却コイル６３の圧力損失１２０［Ｐａ］、加湿器６４の圧力損失３０［Ｐａ］であり、圧力損失は合計２５０［Ｐａ］となり、従来の圧力損失４１０［Ｐａ］よりも低くなり、送風抵抗が減少する。従って、給気ファン６５の送風圧力を低くすることができて電力消費量が減少し、省エネルギを図ることができる。
【００９７】
更に、従来のデシカント空調機ユニット１のチャンバ２ｂに対応する実施例１のデシカント空調機ユニット５２におけるチャンバ５９ｂの系統では、例えば、加熱コイル７４の圧力損失１２０［Ｐａ］、デシカント除湿ロータ６１の圧力損失１００［Ｐａ］であり、圧力損失は合計２２０［Ｐａ］となり、従来の圧力損失２４０［Ｐａ］よりも低くなり、送風抵抗が減少する。従って、この場合も、排気ファン７５の送風圧力を低くすることができて電力消費量が減少し、省エネルギとなる。
【００９８】
ＩＩ）実施例１で外気ＯＡを加湿する場合
外気ＯＡを除湿する場合と同様、空調システムが運転されている場合は、全熱交換器ユニット５１の上流側で温湿度検出器９２により検出された、外気ＯＡの乾球温度ｔと、相対湿度φは、演算制御装置９５の外気露点温度演算部９６に与えられ、露点温度検出器９３で検出した給気露点温度Ｔｄｐは演算制御装置９５の露点温度調節部１０１,１０３に与えられ、給気温度検出器９４で検出した給気温度Ｔｓａは演算制御装置９５の温度調節部９９，１００に与えられている。
【００９９】
而して、外気露点温度演算部９６では、上記［数１］、［数２］及びｐｗ＝ｐｗｓ＊φ／１００やＰｓ＝ｐｗを基として外気露点温度Ｔｄｐｏａが求められ、求められた外気露点温度Ｔｄｐｏａは除湿・加湿モード判断部９７へ与えられる。除湿・加湿モード判断部９７では、外気露点温度Ｔｄｐｏａが、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴか、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴか演算され、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴの場合は、除湿モードと判断され、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴの場合は、加湿モードと判断される。
【０１００】
例えば、除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、ダンパ切替え操作指示部９８からダンパ８７〜９１に開閉指令が与えられ、ダンパの開閉が行なわれる。加湿モードの際に「全開」となるのはダンパ９０,９１であり、「全閉」となるのは、ダンパ８７,８８,８９である。又、加湿モードの際には、給気ファン５５,６５、排気ファン５６、温水ポンプ７８が駆動されている。又、日差しがあれば、集熱ポンプ８１は駆動されている。更に、デシカント除湿ロータ６１、排気ファン７５、冷却水ポンプ６７は停止している。
【０１０１】
露点温度調節部１０３では、露点温度検出器９３で検出された給気露点温度Ｔｄｐと、
予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差が採られて給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒが求められ、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒはＰＩＤ演算されて弁開度指令Ｖ４が求められ、加湿時には、弁開度指令Ｖ４は、を加湿器６４へ加湿水を供給する管路７１に設けた加湿弁７０に与えられ、加湿弁７０は、全閉より大きい開度から全開までの所定の開度で調整されている。
【０１０２】
温度調節部１００では、給気温度検出器９４からのダクト７２における給気温度Ｔｓａと、予め設定された被空調空間の設定温度Ｔｓａｒｏの差が採られて給気温度偏差ΔＴｓａｒが求められ、求められた給気温度偏差ΔＴｓａｒはＰＩＤ演算されてポンプ回転数指令Ｖ２が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ２はセレクタ１０２に与えられている。又、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３からのダクト７２における外気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、求められた給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒはＰＩＤ演算されてポンプ回転数指令Ｖ３が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２に与えられている。
【０１０３】
而して、除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、セレクタ１０２に対し加湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は加湿モードに切替えられる。このため、温度調節部１００で求めたポンプ回転数指令Ｖ２はセレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。このため、温水蓄熱タンク７７の温水は温水ポンプ７８により管路７９、加熱コイル７４、管路８０、温水蓄熱タンク７７と循環している。又、日差しのある場合は、温水蓄熱タンク７７の温水は集熱ポンプ８１により、管路８２、太陽集熱器８３、管路８４、温水蓄熱タンク７７と循環して太陽熱を温水蓄熱タンク７７に蓄熱している。
【０１０４】
外気ＯＡの加湿時には、低温、低湿の外気ＯＡは、図５に示すようにダクト５７から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入され、全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、加熱により顕熱が上昇すると共に加湿されて潜熱が上昇し、全熱交給気ファン５５によりダクト６２，８５，７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入され、温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４とを循環している、太陽熱により加熱された温水により加熱されて顕熱が上昇する。加熱コイル７４で加熱された空気は、チャンバ５９ｂからダンパ９１を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａへ導入され、加湿器６４において管路７１から送給されて噴霧される加湿水により加湿されて潜熱が上昇し、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給される。給気ＳＡは、被空調空間内に設置されている内調機への被空調空間の還気の一部と混合して、混合空気ＭＡとなって内調機に送給され、内調機で顕熱処理されて所定の空調用空気となり被空調空間へ供給される。
【０１０５】
被空調空間内の空気の一部は、ダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに還気ＲＡとして供給され、全熱交換器ユニット５１で全熱交換されて冷却により顕熱が下降し、除湿されて潜熱が下降し、排気ファン５６により排気ＥＡとして屋外へ排出される。
【０１０６】
実施例１の加湿時の空気の状態を空気線図に示すと図６に示すようになる。図６中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気、ＲＡは還気である。又、還気ＲＡの流量と給気ＳＡの流量の比は約４対１、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１である。更に、図６においてＡａｗは外気加湿時負荷（加湿時の全熱交換器ユニット５１における処理負荷とデシカント空調機ユニット５２の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ａａｗ１は全熱交換器ユニット加湿時処理負荷、Ａａｗ２はデシカント空調機ユニット加湿時処理負荷、Ｂａｗはデシカント空調機ユニット加湿時加熱負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４における外気加熱負荷であり、加熱コイル７４で付与される顕熱）、Ｄａｗはデシカント空調機ユニット加湿負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット５２における外気加湿負荷で潜熱）である。図５における（ｉ）〜（ｖｉｉ）は、空気の状態を示すシステムの位置を示しており、図６の空気線図の（ｉ）〜（ｖｉｉ）は、図５の位置（ｉ）〜（ｖｉｉ）における空気の状態を示している。
【０１０７】
以下、外気ＯＡ加湿時の空気の状態を図５、図６により説明する。
図５に示すダクト５７における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図６の状態（ｉ）にある。而して、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入された外気ＯＡは、全熱交換器５４を通過することにより、被空調空間からダクト８６を通り送給された還気ＲＡと全熱交換されて加熱、加湿され、全熱交換器５４の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉ）においては、絶対湿度が上昇して潜熱が上昇すると共に、顕熱が上昇した状態（ｉｉ）となる。
【０１０８】
又、空気は位置（ｉｉ）から全熱交給気ファン５５により、ダクト６２，８５，７３を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入され、加熱コイル７４で加熱されて顕熱が上昇する。而して、加熱コイル７４の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉｉ）では、空気は図６において状態（ｉｉｉ）となり、ダンパ９１を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａへ送給されて加湿器６４において加湿水により加湿されるが、チャンバ５９ａの加湿器６４の空気流れ方向上流側における位置（ｉｖ）では、空気は状態（ｉｖ）となる。空気の状態（ｉｉｉ）と状態（ｉｖ）では、乾球温度、絶対湿度の何れも同一である。ハウジング５９のチャンバ５９ａにおける加湿器６４で加湿された後の加湿器６４空気流れ方向下流側の位置（ｖ）における空気は状態（ｖ）である。
【０１０９】
加湿器６４で加湿された空気は、例えば、乾球温度約２４℃ＤＢ、相対湿度約５０％ＲＨの給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給され、上述したように被空調空間内に設置した内調機への被空調空間の還気の一部と混合し、混合空気ＭＡとなって内調機に送給され、内調機で顕熱処理されて所定の空調用空気となり、被空調空間に供給される。又、内調機から被空調空間に送出された空気の一部は還気ＲＡとしてダクト８６へ送出される。この還気ＲＡはダクト８６の位置（ｖｉ）で状態（ｖｉ）である。更に、還気ＲＡはダクト８６から全熱交換器ユニット５１の全熱交換器５４を通り低温、低湿の外気ＯＡと熱交換されて冷却、除湿される。還気ＲＡは、全熱交換器ユニット５１のチャンバ５３ｂにおいて全熱交換器５４の空気流れ方向下流側の位置（ｖｉｉ）において状態（ｖｉｉ）となり、排気ファン５６により排気ＥＡとして屋外へ排出される。
【０１１０】
実施例１の被空調空間へ送給する外気ＯＡの加湿時には、給気ＳＡの温度は図６の状態（ｖ）に示すように乾球温度２４℃ＤＢとしているが、実際は空気線図上で見ると状態（ｉｉ）から（ｉｉｉ）に示すように乾球温度１１．５℃ＤＢから乾球温度３５℃ＤＢまで加熱されてから状態（ｖ）に示すように加湿され、乾球温度は３５℃ＤＢから乾球温度２４℃ＤＢまで下降する。加湿の手段は種々あり、実施例１では、加湿器６４により水加湿を行なっているが、水加湿を行なった場合に図６の空気線図に示すようになる。又、状態（ｉｉ）から状態（ｉｉｉ）への加熱は、温水蓄熱タンク７７に蓄熱した温水を利用しており、温水蓄熱タンク７７には、８０℃程度の高温温水で蓄熱しているので、加湿に際し外気ＯＡを加熱する場合、加熱温度は外気ＯＡの状態でリアルタイムに加熱温度の限界が決まることはないと考えられる。
【０１１１】
実施例１によれば、被空調空間へ送給する外気ＯＡの加湿時には、デシカント空調機ユニット５２の上流側に設けた全熱交換器５４により外気ＯＡを加熱、加湿しているため、デシカント空調機ユニット５２での加熱のための処理負荷（デシカント空調機加湿時処理負荷Ａａｗ２）が軽減される。因みに、従来の図１８の空調システムにおいては、加湿時のデシカント空調機加湿時処理負荷Ａａｗ２は図２３に示すように、比エンタルピで約４８−５＝４３ｋＪ／ｋｇＤＡであるのに対し、実施例１の空調システムにおいては、加湿時のデシカント空調機加湿時処理負荷Ａａｗ２は図６に示すように、比エンタルピで約４８−２４＝２４ｋＪ／ｋｇＤＡとなる。
【０１１２】
又、加湿時にデシカント空調機ユニット５２で外気加湿負荷Ａａｗを処理するために必要な外部から投入する熱として、太陽集熱器８３で集熱した太陽熱を利用して温水を加熱することができるため、自然エネルギの利用が可能で、石油や石炭等の化石燃料を使用したボイラ等の温熱源１４を設置する必要がなく、従って、自然エネルギの利用が可能で省資源を図ることができ、運転維持費を安価にすることができる。
【０１１３】
更に、実施例１では、従来のような回転式の顕熱交換器（顕熱交換ロータ）を用いていないので、顕熱交換器の回転によりロータ通過中の外気ＯＡが反対側のチャンバ（図１９のデシカント空調機ユニット１の場合は、チャンバ２ｂ側からチャンバ２ａ側）に移行することがなく、従って、デシカント除湿ロータ６１の除湿剤を再生させるために取り込まれた外気ＯＡが、デシカント除湿ロータ６１で除湿される空気の側に持ち込まれることがなく、その結果、デシカント除湿ロータ６１での除湿性能を良好に保持することができる。
【０１１４】
又、外気ＯＡの加湿時の給気ファン６５の送風抵抗が減少する。すなわち、図１８に示す従来のデシカント空調機ユニット１における外気ＯＡを処理して給気ＳＡとするチャンバ２ａの系統では、デシカント除湿ロータ４、冷却コイル６、加湿器８以外に、チャンバ２ａ，２ｂに跨って顕熱交換ロータ５を設けると共に、チャンバ２ａに加熱コイル７を設けていたため、チャンバ２ａの系統における圧力損失が大きく（前述したように圧力損失の合計は４１０［Ｐａ］）、給気ファン９の送風圧力が高い。
【０１１５】
しかし、実施例１のデシカント空調機ユニット５２では、従来の顕熱交換ロータ５は設けられてはおらず、又、加湿時には外気ＯＡは、図５に示すようにデシカント除湿ロータ６１や冷却コイル６３を通らない。このため、チャンバ５９ａ，５９ｂにおける外気ＯＡの加湿時に外気ＯＡが通過する系統では、例えば、加熱コイル７４の圧力損失１２０［Ｐａ］、ダンパ９１の圧力損失１０［Ｐａ］、加湿器６４の圧力損失３０［Ｐａ］であり、圧力損失は合計１６０［Ｐａ］となり、従来の圧力損失４１０［Ｐａ］よりも低くなる。このため、加湿時に外気ＯＡが通過する系統の送風抵抗が減少し、給気ファン６５の電力消費量が減少して省エネルギとなる。なお、加湿時には排気ファン７５は使用しないので、圧力損失は特に関係はない。
【実施例２】
【０１１６】
図１１〜図１４は本発明の実施例２で、請求項２、４、５、８、９に係るものである。 図中、図１、図２、図３、図５に示すものと同一のものには同一の符号が付してある。
而して、実施例２の特長とするところは、デシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４を１基ではなく、外気ＯＡ流れ方向上流側から下流側に向けて配置された加熱コイル７４ａ，７４ｂの２基とし、除湿時には加熱コイル７４ａ，７４ｂを使用し、加湿時には加熱コイル７４ａを使用するようにした点である。図中、１０４は温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４ａを連通させよう接続され且つ中途部に温水ポンプ７８を備えた管路、１０５は加熱コイル７４ａ，７４ｂを連通させるよう接続され且つ中途部に電磁弁１０６を備えた管路、１０７は加熱コイル７４ｂと温水蓄熱タンク７７を連通させるよう接続され且つ中途部に電磁弁１０８を備えた管路、１０９は管路１０５の電磁弁１０６設置位置よりも温水流れ方向上流側と管路１０７の電磁弁１０８接続位置よりも温水流れ方向下流側を連通させるよう接続され且つ中途部に電磁弁１１０を備えた管路である。又、９８'は除湿・加湿モード判断部９７からの除湿モード或は加湿モードの指令によりダンパ８７〜９１へ開閉指令を与えると共に、電磁弁１０６，１０８，１１０に開閉指令を与えるダンパ及び電磁弁切替え操作指示部である。
【０１１７】
次に、実施例２の作用について説明する。
I'）実施例２で外気ＯＡを除湿する場合
基本的な作用は実施例１の徐湿の場合と略同様であるため、同様の部分の説明は省略するか、概要のみとし、異なる部分は詳説する。すなわち、実施例１の場合と同様にして演算制御装置９５の除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部９８'からダンパ８７〜９１及び電磁弁１０６，１０８，１１０に開閉指令が与えられ、ダンパ８７〜９１の開閉及び電磁弁１０６〜１０８の開閉が行なわれる。
【０１１８】
除湿モードの際に「全開」となるのはダンパ８７,８８,８９であり、「全閉」となるのは、ダンパ９０,９１である。又、電磁弁１０６，１０８は「全開」となり加湿弁７０、電磁弁１１０は「全閉」となる。更に、除湿モードの際には、デシカント除湿ロータ６１が駆動され、全熱交給気ファン５５、給気ファン６５が駆動され、全熱交排気ファン５６、排気ファン７５が駆動され、温水ポンプ７８が駆動されている。又、日差しのある場合は、集熱ポンプ８１も駆動されている。
【０１１９】
又、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、図１２の温度調節部９９から給気温度偏差ΔＴｓａｒをＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令Ｖ１が冷却水ポンプ６７に与えられ、冷却水ポンプ６７は所定の回転数で駆動されている。このため、冷却塔６６からの冷却水は冷却水ポンプ６７により管路６８、冷却コイル６３、管路６９から冷却塔６６へ循環している。
【０１２０】
更に、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、図１２に示すセレクタ１０２に対し除湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は除湿モードに切替えられる。このため、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３からの給気温度Ｔｄｐと被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差が採られて給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒが求められ、この給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算して得られたポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。このため、温水蓄熱タンク７７から出た温水は、温水ポンプ７８により管路１０４、加熱コイル７４ａ、管路１０５、加熱コイル７４ｂ、管路１０７を経て温水蓄熱タンク７７へと循環している。又、日差しのある場合は、温水は集熱ポンプ８１により、温水蓄熱タンク７７と太陽集熱器８３との間を循環し、太陽集熱器８３により温水に蓄熱を行なっている。加湿器６４へ加湿水を供給する管路７１に設けた加湿弁７０は閉止している。
【０１２１】
外気ＯＡの除湿時には、外気ＯＡは図１２に示すように、全熱交換器ユニット５１の全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、冷却及び除湿され、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに送給される。チャンバ５９ａに送給された空気は、回転しているデシカント除湿ロータ６１で断熱除湿される。この際、除湿時の反応熱（蒸発潜熱）により空気の顕熱は増加して空気の温度は上昇する。外気ＯＡを全熱交換器５４で処理することにより、デシカント空調機ユニット５２で処理する空気の顕熱負荷と潜熱負荷が軽減される。
【０１２２】
デシカント除湿ロータ６１で断熱除湿された空気は、冷却塔６６からの冷却水により冷却され、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給され、被空調空間内に設置されている内調機への被空調空間の還気の一部と混合し、混合空気ＭＡとなって内調機に送給され、内調機で顕熱処理されて所定の空調用空気となり被空調空間へ供給される。又、被空調空間内の空気の一部は、還気ＲＡとしてダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに供給され、全熱交換器５４で外気ＯＡと全熱交換して外気ＯＡを冷却、除湿することにより加熱、加湿され、ダクト５８から屋外へ排気ＥＡとして排出される。
【０１２３】
一方、ダクト７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入された外気ＯＡは、温水蓄熱タンク７７からの温水により加熱コイル７４ａにより加熱され、次いで加熱コイル７４ｂにおいて加熱コイル７４ａからの温水により加熱され、回転しているデシカント除湿ロータ６１へ供給され、チャンバ５９ａ側で水分を吸収して（除湿）デシカント除湿ロータ６１の回転によりチャンバ５９ｂ側にきた除湿剤を乾燥させて再生し、排気ファン７５によりダクト７６から外部へ排気ＥＡとして排出される。この際、排気ＥＡは蒸発潜熱により温度が低下している。
【０１２４】
又、除湿時には、露点温度調節部１０１において、露点温度検出器９３で検出した給気ＳＡの給気露点温度Ｔｄｐと設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って得られた給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ３が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ３を基に被空調空間の露点温度が設定露点温度Ｔｄｐｒｏとなるよう、温水ポンプ７８の回転数を制御している。このため、加熱コイル７４ａ，７４ｂの空気流れ方向下流側の空気の温度、つまり、デシカント除湿ロータ６１の再生温度が変化するので、給気側の除湿量が調整される。実施例２の除湿時の空気線図は図４と同様である。而して、実施例２においては、除湿時には実施例１と同様の作用効果を奏し得る。
【０１２５】
ＩＩ'）実施例２で外気ＯＡを加湿する場合
基本的な作用は実施例１の加湿の場合と略同様であるため、同様の部分の説明は省略するか、概要のみとし、異なる部分は詳説する。すなわち、実施例１の場合と同様にして演算制御装置９５の除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部９８'からダンパ８７〜９１及び加湿弁７０並びに電磁弁１０６〜１０８に開閉指令が与えられ、ダンパ８７〜９１及び加湿弁７０並びに開閉及び電磁弁１０６，１０８，１１０の開閉が行なわれる。加湿モードの際に「全開」となるのはダンパ９０,９１であり、「全閉」となるのは、ダンパ８７,８８，８９である。又、電磁弁１１０は「全開」となり、電磁弁１０６，１０８は「全閉」となる。加湿弁７０は弁開度指令Ｖ４に対応した開度に開いている。更に、加湿モードの際には、デシカント除湿ロータ６１、冷却水ポンプ６７、排気ファン７５は停止しており、全熱交給気ファン５５、給気ファン６５が駆動され、全熱交排気ファン５６が駆動されており、温水ポンプ７８が駆動されている。日差しがある場合は集熱ポンプ８１も駆動されている。
【０１２６】
更に、除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、図１２に示すセレクタ１０２に対し加湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は加湿モードに切替えられる。このため、温度調節部１００で給気温度検出器９４からの給気温度Ｔｓａと被空調空間の設定温度Ｔｓａｒｏとの差を採って求められた給気温度偏差ΔＴｔｓｒをＰＩＤ演算して求められたポンプ回転数指令Ｖ２が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ２は、セレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。従って、温水蓄熱タンク７７から出た温水は、温水ポンプ７８により管路１０４、加熱コイル７４ａ、管路１０７を経て温水蓄熱タンク７７へと循環している。又、日差しのある場合は、温水は集熱ポンプ８１により、温水蓄熱タンク７７と太陽集熱器８３との間を循環し、太陽集熱器８３により温水に蓄熱を行なっている。
【０１２７】
外気ＯＡの加湿時には、図１４に示すように、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３に導入された低温、低湿の外気ＯＡは、全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、ダクト６２，８５，７３を通り、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ｂへ送給され、温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４ａとを循環している、太陽熱により加熱された温水により加熱されて顕熱が上昇する。加熱コイル７４ａで加熱された空気は、チャンバ５９ｂからダンパ９１を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａへ導入され、加湿器６４において管路７１から送給されて噴霧される加湿水により加湿されて潜熱が上昇し、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２を経て被空調空間へ送給される。而して、被空調空間内の給気ＳＡは、被空調空間内に設けた内調機からの空気と混合し、混合空気として内調機へ送給され、内調機で処理されて所定の空調用空気となり被空調空間へ送出される。
【０１２８】
被空調空間の空気の一部は、被空調空間から還気ＲＡとしてダクト８６へ排出され、
ダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに供給され、全熱交換器ユニット５１で全熱交換されて冷却により顕熱が下降し、除湿されて潜熱が下降し、排気ファン５６により排気ＥＡとして屋外へ排出される。
【０１２９】
実施例２の外気ＯＡの加湿時の空気線図は図６に示すと同様になる。而して、実施例２の加湿時においては、実施例１の加湿時の場合と同様の作用効果を奏し得る他、加湿時に空気はデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａを通過する際に加熱コイル７４ａのみを通過し、加熱コイル７４ｂは通過しないため、加熱コイル７４ａ，７４ｂにおける圧力損失が軽減される結果、給気ファン６５の送風圧力を軽減することができる。
【実施例３】
【０１３０】
図１５〜図１７は本発明を実施する実施例３の変形例であり、実施例１の変形例であり、請求項１、６、９に係るものである。而して、本図示例の特長とするところは、実施例１では、ダクト８５はダクト７３に接続され、加湿器６４はデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに配置しているのに対し、実施例３では、ダクト８５は、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ｂに、デシカント除湿ロータ６１と加熱コイル７４の間に空気を送出し得るよう、接続され、加湿器６４はチャンバ５９ｂに、加熱コイル７４よりもダクト７３側に位置するよう、設けられている。又、仕切り壁６０に設けられるダンパ９１は、実施例１の場合よりも給気ファン６５に近い位置に、加湿器６４と給気ファン６５との間に位置するよう設けられる。
【０１３１】
図中、図１２〜図１４に示す符号と同一のものには、同一の符号が示してある。又、実施例３では図示してないが、図２に示すと同様な演算制御装置が設けてあり、同様な制御が行われる。又、空気線図は除湿時には略図４に示すようになり、加湿時には、略図６に示すようになる。而して、除湿時の空気の流れは図１６の太線で示すようになり、加湿時の空気の流れは図１７の太線のようになる。又、除湿時における冷却水の流れ、温水の流れは実施例１の場合と同様、図１６の太線のようになり、加湿時における温水の流れは実施例１と同様、図１７の太線のようになる。
【０１３２】
実施例３の場合、除湿時の空気の流れは実施例１の場合と同様である。又、加湿時には、図１７示すように、全熱交換器ユニット５１の全熱交換器５４で、ダクト８６からの還気ＲＡにより加熱、加湿された空気は、チャンバ５３ａ、ダクト８５、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ｂに送給され、チャンバ５９ｂの加熱コイル７４で加熱され、加湿器６４で加湿されてチャンバ５９ａに送給され、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２を経て被空調空間へ送給される。
【０１３３】
実施例３の場合も実施例１、２と同様な効果を奏することができるが、加湿時には、実施例１の場合、図５に示すように、全熱交換器ユニット５１からの空気のダクト７３からダンパ９１に至る流れ方向は、全熱交換器ユニット５１からダクト８５を経てダクト７３へ至る流れ方向と逆であるのに対し、実施例３では、全熱交換器ユニット５１のチャンバ５３ａ、ダクト８５空気の流れ方向は、図１７に示すように、左から右への一方向であり、逆向きの流れはないため、加湿された空気が流れる系統の送風抵抗は、図５の場合と比べて明らかに低減する。
【０１３４】
なお、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】
【０１３５】
５１ 全熱交換器ユニット
５２ デシカント空調機ユニット
５３ ハウジング（全熱交換器ユニットハウジング）
５３' 仕切り壁
５３ａ チャンバ（一方の全熱交換器ユニットチャンバ）
５３ｂ チャンバ（他方の全熱交換器ユニットチャンバ）
５４ 全熱交換器
５９ ハウジング（デシカント空調機ユニットハウジング）
５９ａ チャンバ（一方のデシカント空調機ユニットチャンバ）
５９ｂ チャンバ（他方のデシカント空調機ユニットチャンバ）
６０ 仕切り壁
６１ デシカント除湿ロータ
６２ ダクト（第二のダクト）
６３ 冷却コイル（冷却手段）
６４ 加湿器（加湿手段）
６６ 冷却塔
６７ 冷却水ポンプ
７０ 加湿弁
７１ 管路
７３ ダクト（第三のダクト）
７４ 加熱コイル（加熱手段）
７４ａ 加熱コイル（加熱手段）（第一の加熱手段）
７４ｂ 加熱コイル（加熱手段）（第二の加熱手段）
７７ 温水蓄熱タンク
７８ 温水ポンプ
８３ 太陽集熱器（太陽集熱手段）
８５ ダクト（第四のダクト）
８６ ダクト（第一のダクト）
８７ ダンパ（第二のダンパ）
８８ ダンパ（第三のダンパ）
８９ ダンパ（第五のダンパ）
９０ ダンパ（第四のダンパ）
９１ ダンパ（第一のダンパ）
９５ 演算制御装置
９６ 外気露点温度演算部
９７ 除湿・加湿モード判断部
９８ ダンパ切替え操作指示部
９８' ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部（ダンパ及び弁手段切替え操作指示部）
９９ 温度調節部（第一の温度調節部）
１００ 温度調節部（第二の温度調節部）
１０１ 露点温度調節部（第二の露点温度調節部）
１０２ セレクタ
１０３ 露点温度調節部（第一の露点温度調節部）
１０５ 管路（第一の管路）
１０６ 電磁弁（第一の弁手段）
１０７ 管路（第二の管路）
１０８ 電磁弁（第二の弁手段）
１０９ 管路（第三の管路）
１１０ 電磁弁（第三の弁手段）
ＯＡ 外気
ＳＡ 給気
ＲＡ 還気
Ｔｄｐｏａ 外気露点温度
Ｔｄｐ 給気露点温度
Ｔｄｐｒｏ 設定露点温度
Ｔｓａ 給気温度
Ｔｓａｏ 設定給気温度
Ｔｓａｒｏ 設定温度
ｔ 乾球温度（温度）
ΔＴｄｐｒ 給気露点温度偏差
ΔＴｓａｒ 給気温度偏差
φ 相対湿度
Ｖ１ ポンプ回転数指令
Ｖ２ ポンプ回転数指令
Ｖ３ ポンプ回転数指令
Ｖ４ 弁開度指令
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空調システムには、従来から、デシカント除湿ロータを備えたデシカント空調機ユニットが用いられているものがあり、斯かるデシカント空調機ユニットを備えた空調システムの一例としては、図１８に示すものがある。図中、１はデシカント空調機ユニット、２はデシカント空調機ユニット１のハウジング、２ａ，２ｂは、ハウジング２の幅方向中央部を仕切り壁３により仕切ることにより形成された二つのチャンバである。
【０００３】
ハウジング２内には、外気ＯＡ導入側から給気ＳＡ導出側に向けて、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５が、仕切り壁３を貫通してチャンバ２ａ，２ｂの両方に跨るよう、順次配置されている。デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５は、何れも駆動装置により、仕切り壁３と平行に延びる軸心に対し回転可能なハニカム構造となっており、ハニカム部を空気が通過し得るようになっている。デシカント除湿ロータ４は、ハニカム部に除湿剤を備えており、チャンバ２ａに導入された外気ＯＡ（空気）をデシカント除湿ロータ４のハニカム部に通過させることにより、空気中の水分を除湿剤に吸収させて除湿を行い、これにより水分との反応熱により空気に顕熱を付与すると共に空気中の絶対湿度を減少させることにより空気から潜熱を除去するものである。顕熱交換ロータ５は、デシカント除湿ロータ４で除湿により顕熱を付与されると共に潜熱を除去されて送給されてきた空気から顕熱を除去するものである。
【０００４】
チャンバ２ａ内には、顕熱交換ロータ５よりも給気ＳＡ導出側に位置するよう、ハウジング２内における空気流れ方向上流側から下流側に向けて、冷却コイル６、加熱コイル７、加湿器８、給気ファン９が順次配置されている。冷却コイル６には、空気の除湿時に冷凍機１０からの冷水を、管路１１を介して供給し得るようになっており、冷却コイル６で顕熱交換ロータ５からの空気を冷却した冷水は、冷水ポンプ１２により管路１３を介して冷凍機１０へ戻し得るようになっている。而して、チャンバ２ａ内を流通する空気を冷却するための冷水は、冷凍機１０と冷却コイル６の間を循環し得るようになっている。外気ＯＡ導入側からチャンバ２ａ内に導入された外気の冷却には、冷凍機１０により冷却される冷水と空気の熱交換器である冷水コイル６の代わりに、水を空気に直接噴霧し気化させてその際の蒸発潜熱により空気を冷却する直接式気化冷却器、或は冷凍機で圧縮液化された冷媒ガスと空気が直接熱交換する直膨コイル等を使用することもできる。
【０００５】
加熱コイル７には、チャンバ２ａ内を流れる空気の加熱時にボイラ等の温熱源１４からの温水を、管路１５，１６を介して供給し得るようになっており、加熱コイル７で顕熱交換ロータ５側からの空気を加熱した温水は、温水還ポンプ１７により管路１８，１９を介して温熱源１４へ戻し得るようになっている。而して、チャンバ２ａ内を流れる空気を加熱するための温水は、温熱源１４と加熱コイル７の間を循環し得るようになっている。
【０００６】
チャンバ２ｂには、チャンバ２ａに導入される外気ＯＡの流れに対し対向流となるよう外気ＯＡを導入し得るようになっており、チャンバ２ａ側において顕熱交換ロータ５が空気の冷却を行った場合には、顕熱交換ロータ５は昇温しているため、チャンバ２ｂに導入された外気ＯＡは顕熱交換ロータ５により加熱されるようになっている。又、チャンバ２ｂ内には、顕熱交換ロータ５とデシカント除湿ロータ４との間に位置するよう、加熱コイル２０が配置されていると共に、チャンバ２ｂにおいてデシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側に位置するよう排気ファン２１が配置されている。加熱コイル２０には、導入外気の除湿が必要な時期に、チャンバ２ａ側で空気を除湿したデシカント除湿ロータ４の除湿剤から水分を蒸発させ除去するよう、連続的に再生するのであるが、除湿剤の再生には高温で乾いた空気が必要であり、そのため、温熱源１４からの温水を、管路１５，２２を介して供給し得るようになっており、加熱コイル２０で顕熱交換ロータ５からの空気を加熱した温水は温水還ポンプ１７により管路２３，１９を介して温熱源１４へ戻し得るようになっている。而して、加熱コイル２０でチャンバ２ｂ内を送給された空気を加熱するための温水は、温熱源１４と加熱コイル２０の間を循環し得るようになっている。加熱コイル７，２０へ供給される温水を生成させるための温熱源１４としては、ボイラの代わりに、高温の排熱を発生させるコジェネレーションシステムを使用することもできる。この場合でも、再生側の加熱コイル２０へ供給する温度としては90℃以上の温水が必要であり、それが供給できなければならない。
【０００７】
図中、２４は図示しない外気ガラリからの外気ＯＡをデシカント空調機ユニット１におけるハウジング２のチャンバ２ａに導入するためのダクト、２５は同様にハウジング２のチャンバ２ａで外気ＯＡを処理することにより生成された空気を給気ＳＡとして後工程の被空調空間へ送給するためのダクト、２６は同様に外気ＯＡをハウジング２のチャンバ２ｂに導入するためのダクト、２７は同様にチャンバ２ｂで外気ＯＡを処理することにより生成された空気をデシカント除湿ロータ４の再生に供した後、排気ＥＡとして屋外へ排出するためのダクト、２８は加湿器８の管路２９に設けた加湿弁である。
【０００８】
ｉ）外気ＯＡを除湿する場合
図１８に示すデシカント空調機ユニット１により外気ＯＡの除湿（除湿は主として被空調空間を冷房する場合に行われる）を行う場合の作動を図１９をも参照して説明すると、外気ＯＡの除湿の場合は、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５は、何れも回転駆動され、加湿器８の加湿弁２８は閉止し、給気ファン９、排気ファン２１は駆動され、冷凍機１０、冷水ポンプ１２は駆動され、温熱源１４、温水還ポンプ１７も駆動されている。又、図示してないが、ダクトに設けたダンパや管路に設けた流量制御弁は運転モードに対応して適宜開閉されており、除湿時にはチャンバ２ｂ内の加熱コイル２０には温水が供給されるが、チャンバ２ａ内の加熱コイル７には温水は供給されないようになっている。
【０００９】
而して、ダクト２４からチャンバ２ａに導入された高温、高湿の外気ＯＡは、回転駆動されているデシカント除湿ロータ４のハニカム部に設けた除湿剤を通過することにより除湿され、除湿の際の反応熱により加熱されて顕熱を付与されると共に潜熱を除去され、次いで、回転駆動されている顕熱交換ロータ５により顕熱を除去されて冷却され、冷却コイル６において、冷凍機１０から管路１１を通って供給された冷水により所定の温度に冷却され、給気ファン９により給気ＳＡとしてダクト２５から後工程の被空調空間へ送給される。被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。
【００１０】
内調機から被空調空間へ送出された空気は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、排気として、被空調空間から排出され、図示していない径路から大気中に排気される。
【００１１】
一方、ダクト２６からチャンバ２ｂに導入された外気ＯＡは、チャンバ２ａ側で空気の顕熱を除去し空気を冷却することにより加熱されてチャンバ２ｂ側に回転してきた顕熱交換ロータ５の当該ハニカム部を通ることによりにより加熱され、次いで、加熱コイル２０において、温熱源１４から管路１５，２２を通って供給された温水により所定の温度に加熱される。又、デシカント除湿ロータ４において、チャンバ２ａ側で外気ＯＡが除湿されることにより水分を含んだ吸湿剤の部分は、チャンバ２ｂ側に回転してくるため、前記加熱コイル２０で加熱された空気は、チャンバ２ｂ側に回転してきたデシカント除湿ロータ４の当該除湿剤の部分を通過することにより、除湿剤の水分を加熱、蒸発させてデシカント除湿ロータ４を再生させ、デシカント除湿ロータ４を再生させた空気は、排気ファン２１によりダクト２７から排気ＥＸとして排気される。
【００１２】
外気除湿時の空気の状態を空気線図に示すと図２０に示すようになる。図２０中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＲＡは還気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気である。又、給気ＳＡの流量と還気ＲＡの流量の比は約１対４、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１である。更に、図２０においてＡｒｗは外気除湿時負荷（外気ＯＡを除湿する際の潜熱と顕熱を合計した全熱）、Ａｒｗ２はデシカント空調機ユニット除湿時処理負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット１の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ｂｒｗはデシカント空調機ユニット除湿時冷却負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット１の冷却コイル６における外気冷却負荷であり、冷却コイル６で処理される顕熱）、Ｃｒｗはデシカント空調機ユニット再生用空気加熱負荷（除湿時にデシカント空調機ユニット１のデシカント除湿ロータ４を再生させるための再生用空気の加熱負荷で顕熱）、Ｄｒｗはデシカント空調機ユニット除湿負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット１におけるデシカント除湿ロータ４の外気除湿負荷で潜熱）である。図１９における（ｉ）〜（ｘ）は、空気の状態を示すシステム上の位置を示しており、図２０の空気線図の（ｉ）〜（ｘ）は、図１９の位置（ｉ）〜（ｘ）における空気の状態を示している。
【００１３】
以下、空気の状態を図１９、図２０により説明する。図１９に示すダクト２４における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図２０の（ｉ）の状態にある。而して、デシカント空調機ユニット１のハウジング２のチャンバ２ａに導入された外気ＯＡは、デシカント除湿ロータ４を通過することにより除湿され、除湿時の反応熱により加熱されて顕熱を付与され、且つ、除湿により絶対湿度、すなわち潜熱が低下する。従って、デシカント除湿ロータ４で除湿された空気は、デシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側における位置（ｉｉ）では、図２０の（ｉｉ）に示す状態となる。
【００１４】
次に、チャンバ２ａ側における空気は、下流へ流れて顕熱交換ロータ５を通り顕熱を除去されるため、顕熱交換ロータ５の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉｉ）では、空気は図２０の（ｉｉｉ）に示す状態となる。又、顕熱交換ロータ５を通った空気は、冷水が流通している冷却コイル６を通り冷却されて顕熱が除去されるため、冷却コイル６の空気流れ方向下流側の位置（ｉｖ）では、空気は図２０の（ｉｖ）に示す状態となる。而して、冷却コイル６で冷却された空気は、加熱コイル７、加湿器８を通るが特に処理を行われないため、図１９の位置（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）では、特に空気の状態に変化はなく、図２０の（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）に示すように同じ状態である。
【００１５】
チャンバ２ａにおいて加湿器８の空気流れ方向下流側へ送給された空気は、給気ファン９により給気ＳＡとして被空調空間へ送給される。被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。又、内調機から送給されて被空調空間の空調を行った空気の一部は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、還気として、被空調空間から排出され、図示していない径路から
大気中に排出される。
【００１６】
図１９のチャンバ２ｂのダクト２６における入口の位置（ｖｉｉ）では、外気ＯＡは、図２０の（ｖｉｉ）の状態にある。而して、ハウジング２のチャンバ２ｂに導入された外気ＯＡは、顕熱交換ロータ５を通過することにより加熱されて顕熱が上昇し、顕熱交換ロータ５の空気流れ方向下流側における位置（ｖｉｉｉ）では、空気は図２０の（ｖｉｉｉ）に示す状態となる。又、顕熱交換ロータ５を通ったチャンバ２ｂ内の空気は、温熱源１４から管路１５,２２を介し供給された温水により加熱コイル２０において加熱されて顕熱が上昇し、加熱コイル２０の空気流れ方向下流側における図１９の位置（ｉｘ）では、空気は図２０の（ｉｘ）に示す状態となる。更に、チャンバ２ｂ内の空気は、デシカント除湿ロータ４の除湿剤を加熱再生して顕熱が下降し、潜熱が上昇するため、デシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側における図１９の位置（ｘ）では、空気は図２０の（ｘ）の状態となり、排気ファン２１により排気ＥＡとして屋外へ排気される。
【００１７】
ｉｉ）外気ＯＡを加湿する場合
図１８に示すデシカント空調機ユニット１により外気ＯＡの加湿（加湿は主として被空調空間を暖房する場合に行われる）を行う場合の作動を図２２をも参照して説明すると、加湿の場合は、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５は、何れも回転されず停止しており、加湿器８の加湿弁２８は開となり、給気ファン９は駆動され、排気ファン２１、冷凍機１０、冷水ポンプ１２は停止しており、温熱源１４、温水還ポンプ１７は駆動されている。又、図示してないがダクトに設けたダンパや管路に設けた流量制御弁は運転モードに対応して適宜開閉されており、加湿時にはチャンバ２ａ内の加熱コイル７には温水が供給されるが、チャンバ２ｂ内の加熱コイル２０には温水は供給されないようになっている。
【００１８】
而して、ダクト２４からハウジング２のチャンバ２ａに導入された低温、低湿の外気ＯＡは、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６を単に通過し、加熱コイル７を流通する、温熱源１４からの温水により加熱され、加湿器８において加湿水により加湿され、給気ファン９により給気ＳＡとしてダクト２５から後工程の被空調空間へ送給される。而して、被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。又、内調機から送出されて被空調空間の空調を行った空気の一部は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、還気として、被空調空間から排出され、図示していない径路から大気中に排出される。又、外気ＯＡを加湿する際には、チャンバ２ｂの系統には外気は導入されない。
【００１９】
この外気加湿時の空気の状態を空気線図に示すと図２３に示すようになる。図２３中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＲＡは還気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気、である。又、給気ＳＡの流量と還気ＲＡの流量の比は約１対４、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１である。更に、図２３においてＡａｗは外気加湿時負荷、Ａａｗ２はデシカント空調機加ユニット湿時処理負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット１の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ｂａｗはデシカント空調機ユニット加湿時加熱負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット１の加熱コイル７における外気加熱負荷であり、加熱コイル７で付与される顕熱）、Ｄａｗはデシカント空調機ユニット加湿負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット１の加湿器８における外気加湿負荷で潜熱）である。図２２における（ｉ）〜（ｖｉ）は、空気の状態を示すシステム上の位置を示しており、図２３の空気線図の（ｉ）〜（ｖｉ）は、図２２の位置（ｉ）〜（ｖｉ）における空気の状態を示している。
【００２０】
以下、空気の状態を図２２、図２３により説明する。図２２に示すダクト２４における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図２３の（ｉ）の状態にある。而して、デシカント空調機ユニット１のハウジング２のチャンバ２ａに導入された外気ＯＡは、デシカント除湿ロータ４、顕熱交換ロータ５、冷却コイル６は通過するだけで、処理は行われない。従って、チャンバ２ａ内におけるデシカント除湿ロータ４の空気流れ方向下流側における位置（ｉｉ）、顕熱交換ロータ５の空気下流側における位置（ｉｉｉ）、冷却コイル６の空気流れ方向下流側における位置（ｉｖ）では、空気の状態は図２３の（ｉ）の状態と同一である。
【００２１】
チャンバ２ａにおける空気は、冷却コイル６から加熱コイル７に送給され、温熱源１４から管路１５,１６を介し供給される温水により加熱コイル７において加熱されて顕熱が上昇し、加熱コイル７の空気流れ方向下流側における図２２の位置（ｖ）では、空気は図２３の（ｖ）に示す状態となる。
【００２２】
加熱コイル７で所定の状態に加熱された空気は、加湿器８において管路２９から供給される加湿水により加湿されて顕熱が除去されると共に潜熱が上昇し、加湿器８の空気流れ方向下流側における図２２の位置（ｖｉ）では、空気は図２３の（ｖｉ）に示す状態となる。
【００２３】
チャンバ２ａにおいて加湿器８の空気流れ方向下流側へ送給された空気は、給気ファン９により給気ＳＡとしてダクト２５を通り被空調空間へ送給される。而して、被空調空間内に送給された給気ＳＡは、被空調空間内にある空気と混合し、混合空気として被空調空間内に設置した内調機（図示せず）に導入され、内調機で所定の処理を行われ、空調用空気として被空調空間に送給される。又、内調機から送出されて被空調空間の空調を行った空気の一部は、ダクト２５からの給気ＳＡと混合して再び内調機に導入され、前述の手順を繰り返すが、被空調空間内の一部の空気は、還気として、被空調空間から送出され、図示していない径路から大気中に排出される。
【００２４】
デシカント除湿ロータを用いた従来の空調システムとしては、特許文献１、特許文献２がある。而して、特許文献１は、外気を導入する導入通路と、室内の空気を還気し再生外気として外部に排出する排出通路とを並設し、これら両通路に跨がり前記導入通路から導入された外気を除湿し、一方、排出通路へ排出する再生外気の温度を下げる熱交換ロータを備え、この熱交換ロータによって除湿された外気を適温，低湿度にして、この外気を高温状態で室内に供給するに際し、この外気を店内の冷凍・冷蔵食品売場近傍に吹き出すことにより、室内のコールドアイルを解消するとともに冷凍・冷蔵食品売場近傍の適温、低湿度を一年を通じ維持するものである。
【００２５】
特許文献２は、吸着ロータや再生用熱交換器と共に、顕熱交換器をケーシングに収納して調湿装置を構成し、顕熱交換器では、加湿側空気を吸着ロータで減湿された後の減湿側空気と熱交換させ、顕熱交換器で加熱された加湿側空気は、再生用熱交換器で更に加熱されてから吸着ロータへ送られ、吸着ロータは、加熱された加湿側空気と接触して再生され、又、ケーシング内において、吸着ロータは、顕熱交換器の上に重なるように配置されているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００１−１９３９６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２２７６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
図１８に示す従来の空調システムには次のような問題点がある。すなわち、外気ＯＡの除湿時、加湿時の何れの場合においても、外気除湿時負荷Ａｒｗ（図２０参照）、外気加湿時負荷Ａａｗ（図２３参照）の全てをデシカント空調機ユニット１の負荷として処理する必要があるため、外気処理に必要なエネルギが大きい。
【００２８】
又、除湿時には、回転している顕熱交換ロータ５によりチャンバ２ａ側を流通する空気の顕熱を下降させるため、顕熱交換ロータ５のハニカム部は空気により加熱されて顕熱を付与され、チャンバ２ｂ側に回転し、この加熱されたハニカム部がチャンバ２ｂへ導入された外気ＯＡを加熱して顕熱を付与している。しかるに、顕熱交換ロータ５がチャンバ２ｂ側からチャンバ２ａ側へ回転してくる際に、当該ハニカム部にチャンバ２ｂ側に導入された高湿の外気ＯＡが残存しており、従って、顕熱交換ロータ５の回転によりチャンバ２ｂからチャンバ２ａ側に高湿の空気も移行してしまう。このため、チャンバ２ａ側では、デシカント除湿ロータ４を通ることにより除湿された空気にチャンバ２ｂ側からの高湿な空気が混入し、その結果、チャンバ２ａから次工程へ送給される給気ＳＡの湿度が高くなってしまい、顕熱交換ロータ５、延いてはデシカント空調機ユニット１の除湿性能が低下する。因みに、このときの空気線図は図２１に示され、図１９のチャンバ２ａにおける位置（ｉｉ）から顕熱交換ロータ５を通過した後の位置（ｉｉｉ）における空気は、図２１の（ｉｉｉ'）の状態となって絶対湿度が上昇し、又、図１９のチャンバ２ｂにおける位置（ｖｉｉ）から顕熱交換ロータ５を通過した後の位置（ｖｉｉｉ）における空気は、図２１の（ｖｉｉｉ'）の状態となって絶対湿度が下降する。図２１の空気線図において図２０の空気線図に示す符号と同一の符号のものは同一のものである。
【００２９】
更に、チャンバ２ａに設けた加熱コイル７及び加湿器８は、除湿時には使用しないが（図１９参照）、チャンバ２ａを送給される空気は、除湿時にも使用しない加熱コイル７及び加湿器８を通過する必要があるため、給気ファン９の余分な送風抵抗になってしまい、除湿時に使用しない加熱コイル７及び加湿器８の通風抵抗により給気ファン９の消費電力が多くなり、省エネルギを十分に果たすことができない。同様に、加湿時には、デシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６は使用しないが、チャンバ２ａを送給される空気は、加湿時にもデシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６を通過する必要があるため、給気ファン９の余分な送風抵抗になってしまい、加湿時に使用しないデシカント除湿ロータ４及び顕熱交換ロータ５並びに冷却コイル６により給気ファン９の消費電力が多くなり、この場合にも省エネルギを十分に果たすことができない。
【００３０】
外気ＯＡを処理して給気ＳＡとするチャンバ２ａの系統では、外気ＯＡの除湿の場合も加湿の場合も、例えば、デシカント除湿ロータ４の圧力損失は１００［Ｐａ］、顕熱交換ロータ５の圧力損失は６０［Ｐａ］、冷却コイル６の圧力損失は１５０［Ｐａ］、加熱コイル７の圧力損失は６０［Ｐａ］、加湿器８の圧力損失は４０［Ｐａ］であり、合計の圧力損失は４１０［Ｐａ］である。このため、この圧力損失は送風抵抗となるため、給気ファン９は４１０［Ｐａ］を越える送風圧力を有するものを選定しなければならない。これは外気ＯＡの除湿時も加湿時も同様である。
【００３１】
又、外気ＯＡをデシカント除湿ロータ４の除湿剤の再生用空気とするよう加熱するためのチャンバ２ｂの系統では、例えば、外気ＯＡの除湿の場合にのみ使用し加湿の場合は使用しない顕熱交換ロータ５の圧力損失は６０［Ｐａ］、加熱コイル２０の圧力損失は８０［Ｐａ］、デシカント除湿ロータ４の圧力損失は１００［Ｐａ］であり、合計の圧力損失は２４０［Ｐａ］である。このため、圧力損失は送風抵抗となり、排気ファン２１としては、２４０［Ｐａ］を越える送風圧力を有するものを選定しなければならない。なお、加湿時には、チャンバ２ｂには外気は導入されないため、チャンバ２ｂの系統における各機器の圧力損失は問題にはならない。
【００３２】
又、上記従来の空調システムのデシカント空調機ユニット１には顕熱交換ロータ５が設けてあるが、除湿時に顕熱交換ロータ５で冷却された空気を給気ＳＡとしてチャンバ２ａから被空調空間等、後工程に送給するには未だ高温であるため、顕熱交換ロータ５を通過した後に更に空気を冷却するためにチャンバ２ａ内に冷却手段として別の冷却コイル６を設置する必要がある。而して、冷却コイル６の場合、冷熱源で冷熱を生成するためのエネルギが必要となるため、冷熱源として圧縮式冷凍機を使用する場合には、冷凍サイクルを作動させるための圧縮機の電動機に電力（電気エネルギ）が必要となり、冷熱源が吸収式冷凍機の場合は、再生器で吸収液を加熱するために熱エネルギが必要となる。
【００３３】
又、例えば、冷却手段として冷却コイル６に替えて、直接式気化冷却器や直膨コイルを使用することもできるが、直接式気化冷却器の場合は、空気は水の蒸発による蒸発潜熱により冷却されるため、絶対湿度が増加してしまい、直膨コイルの場合は、冷熱を生成するためのエネルギが必要となる。而して、直膨コイルで圧縮式冷凍機を使用する場合には、冷凍サイクルを作動させるための圧縮機の電動機に電力（電気エネルギ）が必要となる。
【００３４】
上記従来の空調システムのデシカント空調機ユニット１で使用する温熱源１４として、ボイラではなく温水発生機を使用する場合には、要求される給水温水温度も８０℃以上なので、水の加熱に多量の熱エネルギが必要となり、ヒートポンプを使用する場合は、冷凍サイクルを作動させるための圧縮機の電動機に多量の電気エネルギが必要となる。従って、上記従来の空調システムにおいて、高温熱源が必要なので、電力をはじめとして加熱エネルギ生成のためには各種化石燃料が必要となり、エネルギのコストパーフォーマンスが悪化し、更に高温の燃焼温度レベル（火炎温度が２，０００℃近い）を利用して、低温ではないがあまり高温でない１００℃近い温熱をあまり高くない８０〜９０％の効率で作り出す熱力学的に非合理的利用をせざるを得ない。
【００３５】
特許文献１の装置はデシカント除湿ロータと熱交換ロータを備えており、外気を適温、低湿度（除湿）にすることは可能であるが、加湿を行うことはできない。又、特許文献２
の装置はデシカント除湿ロータと回転しない固定の顕熱交換器を備え、しかも、減湿側通路と加湿側通路は別々に設けられている。しかし、特許文献１、２は、何れも、デシカント空調機ユニットでの除湿時の外気負荷の低減、除湿性能の向上、ファンの消費電力の低減、自然エネルギの利用等を意図したものではなく、本発明とは直接的な関連性はない。
【００３６】
本発明は、上述の実情に鑑み、デシカント空調機ユニットで処理する外気負荷を低減させ、又、除湿された空気の除湿状態が低下しないようにし、更に外気の除湿時においても加湿時においても各機器を通過することによる圧力損失を減少させることにより給気ファンの消費電力を低下させて省エネルギを図り、外気の冷却や加熱に自然エネルギを利用することにより化石燃料の消費量を低減させるようにして省資源を図ることができるようにした空調システムを提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
請求項１の空調システムは、全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或は加熱、加湿し得るようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或は、前記外気の加湿時に前記全熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送道路と前記デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側とを接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく前記デシカント空調機ユニットにおける加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出し得るよう構成したものである。
【００３８】
請求項２の空調システムは、全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或は加熱、加湿し得るようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために当該デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或は、前記外気の加湿時に前記全熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される、複数の加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送通路と該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側を接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記デシカント除湿ロータを再生させるためにデシカント空調機ユニットに導入された外気は前記複数の加熱手段全て通過し得るよう構成され、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく、前記デシカント空調機ユニットにおける複数の加熱手段のうち、全ての加熱手段よりも少ない数量の空気流れ方向上流側の加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出し得るよう構成したものである。
【００３９】
請求項３の空調システムは、全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され戻ってきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記全熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから送給されてきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか、或は加熱、加湿し得るよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、 前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段の空気流れ方向下流側において一方のデシカント空調機ユニットチャンバに設けられ、且つ、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトから外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記第二のダクトの第二のダンパ接続部よりも空気流れ方向上流側と、第三のダクトの第三のダンパ接続部よりも外気流れ方向下流側とは、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトにより接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或は前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整し得る冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或は温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整し得る温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成したものである。
【００４０】
請求項４の空調システムにおいては、
第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、空気流れ方向に向かって複数の加熱手段が設けられ、
加熱手段の温水が流通する管路には弁手段が設けられ、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿され、温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を全ての加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して、加熱手段のうち少なくとも空気流れ方向最下流側に位置する加熱手段は通さず、空気流れ方向上流側に位置する加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成したものである。
【００４１】
請求項５の空調システムにおいては、
加熱手段は２基であると共に、温水流れ方向上流側の第一の加熱手段と、温水流れ方向下流側の第二の加熱手段は、中途部に第一の弁手段を有する第一の管路により接続され、第一の管路における第一の弁手段よりも温水流れ方向上流側と、第二の管路における第二の弁手段の温水流れ方向下流側とは、前記加熱手段の出側と温水蓄熱タンクとを接続する、中途部に第三の弁手段を有する第三の管路により接続されている。
【００４２】
請求項６の空調システムは、
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給され送給されてきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記全熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか、或は加熱、加湿し得るよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、 前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトが外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記加熱手段よりも前記デシカント除湿ロータから離反した側に位置するよう、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記デシカント除湿ロータと加熱手段との間に空気を送給し得るよう、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトが接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若くは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或は前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整し得る冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或は温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整し得る温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて生成された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、加湿手段により加湿して第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給し、給気として被空調空間に送給し得るよう構成したものである。
【００４３】
請求項７の空調システムは、演算制御装置を備え、
該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えるダンパ切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカントロータを除湿し再生させるために、前記加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令のうち何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成したものである。
【００４４】
請求項８の空調システムは、演算制御装置を備え、
該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えると共に、加熱手段に流通する温水を制御する弁手段に開閉指令を与える、ダンパ及び弁手段切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して前記冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカント除湿ロータを除湿し再生させるために前記加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令の何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成したものである。
【００４５】
請求項９の空調システムは、前記外気の除湿時には、夏期のピーク時にデシカント空調機ユニットから送出される給気を３０℃以下とし得るよう構成したものである。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の空調システムによれば、外気の除湿時に全熱交換器ユニットで温調された被空調空間からの還気の一部から、外気との冷熱の差を全熱として一部を回収し、外気の冷却、除湿を行なうようにしているため、除湿時にデシカント空調機で除湿する負荷が軽減され、又、外気の除湿時にデシカント除湿ロータ下流側での空気の冷却に外気熱を利用した冷却塔を用い、且つ、デシカント空調機ユニットを再生させるための外気の加熱や外気の加湿時に太陽熱を用いているため、自然エネルギの利用が可能となって、化石燃料が不要で省エネルギが可能となり、且つ省資源を達成でき、加えて、除湿期又は加湿期に最適な風路が選択できることで、給気ファンの送風圧力を低減することができるため、電力消費量を節減できてこの点からも省エネルギ上有利である、等種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１の空調システムの基本的な構成を示す空調フロー図である。
【図２】図１の空調システムに制御系を加えた系統図である。
【図３】図１の空調システムにより外気の除湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図４】図１の空調システムにより図３に示すように外気の除湿を行なう場合の空気線図である。
【図５】図１の空調システムにより外気の加湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図６】図１の空調システムにより図５に示すように外気の加湿を行なう場合の空気線図である。
【図７】図１の空調システムにおいて用いる湿球温度及び露点温度の求め方を説明するための空気線図である。
【図８】図１の空調システムにおいて外気の除湿と加湿を切替えるタイミングを説明するための図である。
【図９】図１の空調システムにより外気の除湿を行なう場合の空気線図上の領域を示す図である。
【図１０】図１の空調システムにより外気の加湿を行なう場合の空気線図上の領域を示す図である。
【図１１】本発明の実施例２の空調システムの基本的な構成を示す空調フロー図である。
【図１２】図１１の空調システムに制御系を加えた系統図である。
【図１３】図１１の空調システムにより外気の除湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図１４】図１１の空調システムにより外気の加湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図１５】本発明の実施例３の空調システムの基本的な構成を示す空調フロー図である。
【図１６】図１５の空調システムにより外気の除湿を行う場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図１７】図１５の空調システムにより外気の加湿を行う場合の空気の流れを示すである。
【図１８】従来の空調システムの例である。
【図１９】図１８の空調システムにより外気の除湿を行なう場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図２０】図１８の空調システムにより図１９に示すように外気の除湿を行なう場合の空気線図である。
【図２１】図１８の空調システムにより図１９に示すように外気の除湿を行なう場合の空気線図であり、デシカント除湿ロータで除湿された空気に顕熱ロータにおいてデシカント除湿ロータの再生系統側からの空気が混入する場合の空気線図である。
【図２２】図１８の空調システムにより外気の加湿を行なう場合の空気の流れを示す空調フロー図である。
【図２３】図１８の空調システムにより図２２に示すように外気を加湿する場合の空気線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。なお、実施例１、２、３における各機器の称呼は、実施例と請求項における称呼が同一のもの以外は、請求項においては以下のように称する。すなわち、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３は全熱交換器ユニットハウジング、チャンバ５３ａは一方の全熱交換器ユニットチャンバ、チャンバ５３ｂは他方の全熱交換器ユニットチャンバ又は外気搬送通路、デシカント空調機ユニット５２のハウジング５９はデシカント空調機ユニットハウジング、チャンバ５９ａは一方のデシカント空調機ユニットチャンバ、５９ｂは他方のデシカント空調機ユニットチャンバ、ダクト６２は第二のダクト、冷却コイル６３は冷却手段、加湿器６４は加湿手段、ダクト７３は第三のダクト、加熱コイル７４は加熱手段、加熱コイル７４ａ，７４ｂは加熱手段或は複数の加熱手段、太陽集熱器８３は太陽集熱手段、ダクト８５は第四のダクト、ダクト８６は第一のダクト、ダンパ８７は第二のダンパ、ダンパ８８は第三のダンパ、ダンパ８９は第五のダンパ、ダンパ９０は第四のダンパ、ダンパ９１は第一のダンパ、ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部９８'は、ダンパ及び弁手段切替え操作指示部、温度調節部９９は第一の温度調節部、温度調節部１００は第二の温度調節部、露点温度調節部１０１は第二の露点温度調節部、露点温度調節部１０３は第一の露点温度調節部、管路１０５は第一の管路、電磁弁１０６は第一の弁手段、管路１０７は第二の管路、電磁弁１０８は第二の弁手段、管路１０９は第三の管路、電磁弁１１０は第三の弁手段である。
【実施例１】
【００４９】
図１〜図１０は本発明を実施する実施例１で、請求項１、３、７、９に係るものである。
而して、実施例１においては、空調システムは全熱交換器ユニット５１とデシカント空調機ユニット５２を備えている。全熱交換器ユニット５１はハウジング５３を有し、ハウジング５３は、幅方向中央部等を仕切り壁５３'により仕切ることにより形成された左右の若しくは上下のチャンバ５３ａ,５３ｂを有している。又、ハウジング５３内の空気流れ方向中間部には、仕切り壁５３'を貫通してチャンバ５３ａ,５３ｂの両側に跨って位置するよう全熱交換器５４が設置されている。全熱交換器５４は回転しない静止型であり、後述の被空調空間からの排気（還気ＲＡ）と外気ＯＡとを全熱交換して、外気負荷（顕熱及び潜熱）の一部を処理するための機器である。全熱交換器は、静止型の代わりに回転型を採用しても問題はない。
【００５０】
チャンバ５３ａ内には、全熱交換器５４よりも空気流れ方向下流側に位置するよう全熱交給気ファン５５が設置されていると共に、全熱交換器５４よりも還気流れ方向下流側に位置するよう全熱交排気ファン５６が設置されている。而して、ハウジング５３のチャンバ５３ａには、ダクト５７から外気ＯＡを導入し得るようになっており、チャンバ５３ｂからは、導入されて全熱交換器５４を通過した被空調空間の還気の一部である還気ＲＡをダクト５８から排気ＥＡとして大気中に排気し得るようになっている。
【００５１】
デシカント空調機ユニット５２はハウジング５９を有し、ハウジング５９は、幅方向中央部を仕切り壁６０により仕切ることにより形成された左右の若しくは上下のチャンバ５９ａ,５９ｂを有している。又、ハウジング５９内の空気流れ方向中途部には、仕切り壁６０を貫通してチャンバ５９ａ,５９ｂの両側に跨って位置するよう、デシカント除湿ロータ６１が設置されている。デシカント除湿ロータ６１は駆動装置により、仕切り壁６０と平行な方向へ延在する軸線に対し回転し得るようになっており、全熱交換器ユニット５１における全熱交換器５４により処理されて、ハウジング５３のチャンバ５３ａから全熱交給気ファン５５によりダクト６２を通り送給された空気の残りの外気負荷（顕熱及び潜熱）を処理するための機器である。
【００５２】
デシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａには、デシカント除湿ロータ６１よりも空気流れ方向下流側に位置するよう、空気流れ方向上流側から下流側へ向けて、冷却コイル６３、加湿器６４、給気ファン６５が順次配置されている。
【００５３】
デシカント空調機ユニット５２の外部に設置した冷却塔６６からは、中途部に冷却水ポンプ６７を備えた管路６８を介し冷却コイル６３に冷却水を供給し得るようになっており、冷却コイル６３からは管路６９を介し還りの冷却水を冷却塔６６へ還し得るようになっている。而して、冷却水は冷却塔６６と冷却コイル６３との間を循環し得るようになっている。又、加湿器６４には中途部に加湿弁７０を備えた管路７１が接続されており、更に、デシカント空調機ユニット５２で処理された空気は、給気ファン６５によりダクト７２を介し給気ＳＡとして被空調空間や内調機である後工程へ送給されるようになっている。
【００５４】
デシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂには、チャンバ５９ａの流れに対し対向流となるよう、ダクト７３から外気ＯＡを導入し得るようになっており、チャンバ５９ｂ内には、デシカント除湿ロータ６１よりもチャンバ５９ｂにおける空気流れ方向上流側に位置するよう加熱コイル７４が設けられている。又、デシカント除湿ロータ６１よりもチャンバ５９ｂ内の空気流れ方向下流側には排気ファン７５が設けられており、デシカント除湿ロータ６１の除湿剤を再生させた空気は、ダクト７６から排気ＥＡとして大気中に排気し得るようになっている。
【００５５】
デシカント空調機ユニット５２の外部に設置した温水蓄熱タンク７７からは、中途部に温水ポンプ７８を備えた管路７９を介し加熱コイル７４に温水を供給し得るようになっており、加熱コイル７４からは管路８０を介し還りの温水を温水蓄熱タンク７７へ還し得るようになっている。而して、温水は温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４との間を循環し得るようになっている。又、温水蓄熱タンク７７からは、中途部に集熱ポンプ８１を備えた管路８２を介し太陽集熱器８３に温水を供給し得るようになっており、太陽集熱器８３での集熱により温度の上昇した温水は、管路８４から温水蓄熱タンク７７へ供給し得るようになっている。
【００５６】
図中、８５は両端をダクト６２,７３の長手方向中途部に接続するよう設けたダクト、８６は被空調空間から導出された還気ＲＡを全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに導くためのダクトである。又、８７はダクト６２のダクト８５接続位置よりも空気流れ方向下流側に設けたダンパ、８８はダクト７３のダクト８５接続位置よりも空気流れ方向上流側に設けたダンパ、８９はダクト７６に設けたダンパ、９０はダクト８５に設けたダンパ、９１は仕切り壁６０に沿った方向において冷却コイル６３と加熱コイル７４との間に位置するよう、仕切り壁６０がその部分で開閉できるべく設けたダンパである。更に、９２はダクト５７に設けた温湿度検出器、９３はダクト７２に設けた露点温度検出器、９４はダクト７２に設けた温度検出器である。又、全熱交給気ファン５５，給気ファン６５、全熱交排気ファン５６，排気ファン７５、冷却水ポンプ６７、温水ポンプ７８は、インバータ制御によりモータの周波数を調整して回転数を調整し得るようになっている。
【００５７】
更に又、特に図示はしていないが、例えば、被空調空間としては、外気ＯＡを導入する際に年間を通してその露点温度が一定であることが求められる空調対象で、年間を通して恒温、恒湿の室内条件（当該室内の乾球温度と露点温度が一定）であり、且つ、年間を通して除湿負荷が小さく、顕熱負荷に比較して潜熱負荷が小さい室（室内発熱が大きく人体からの発汗が少ない場所）が対象となる。具体的には、多数の電算機や通信機器が収納されたデータセンタ、クリーンルーム、動物舎、製薬工場、非化学系の研究所等である。
【００５８】
図２には、図１の空調システムに制御系を加えた構成が示されている。図２中、９５は演算制御装置で、該演算制御装置９５は、外気露点温度演算部９６、除湿・加湿モード判断部９７、ダンパ切替え操作指示部９８を備えている。なお、除湿・加湿モード判断部９７で判断される除湿モードは、外気ＯＡを除湿し、冷却し、給気ＳＡとして被空調空間へ送給するモードであり、加湿モードは、外気ＯＡを加熱し、加湿し、給気ＳＡとして被空調空間へ送給するモードである。而して、外気露点温度演算部９６では、温湿度検出器９２で検出されて与えられた、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３のチャンバ５３ａに導入される前の外気ＯＡの温度（乾球温度ｔ［℃］）及び湿度（相対湿度φ）を基に、［数１］、［数２］及び空調で用いる以下の一般的な式により外気ＯＡの露点温度（外気露点温度）を演算し得るようになっている。
[数１]
Ｐｓ＝６．１１×１０＾{７．５ｔ／（ｔ＋２３７．３）}
【００５９】
［数１］はテテンス（Ｔｅｔｅｎｓ）の式であり、水が凍らない環境について適用される。［数１］を変形すると［数２］になる。
[数２]
ｔ＝２３７．３＊ｌｏｇ（６．１１／Ｐｓ）／（ｌｏｇ（６．１１／Ｐｓ））
【００６０】
［数１］、［数２］中、Ｐｓは飽和蒸気圧で、単位は［ｈＰａ］であり、ｐｗｓの形でも表される。又、水蒸気分圧ｐｗはｐｗ＝ｐｗｓ＊φ／１００で求められ、Ｐｓ＝ｐｗとして［数２］に代入して求めたｔが外気露点温度Ｔｄｐｏａである。
【００６１】
除湿・加湿モード判断部９７は、演算されて外気露点温度演算部９６から与えられた外気露点温度Ｔｄｐｏａ（［数２］ではｔ）と予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏを比較し、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴの場合（全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに取り込む外気露点温度Ｔｄｐｏａが、設定露点温度Ｔｄｐｒｏよりも不感露点温度域ΔＴ℃を越えて高い場合）は、空調システムは除湿モードとし、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴの場合（全熱交換器ユニット５１のチャンバ５３ａに取り込む外気露点温度Ｔｄｐｏａが、被空調空間の設定空露点温度Ｔｄｐｒｏよりも不感露点温度域ΔＴ℃を越えて低い場合）は加湿モードを選定し得るようになっている。このように除湿、加湿の切替えに不感露点温度域ΔＴ℃（不感露点温度域とは、このΔＴ℃の露点温度範囲にある場合は、除湿モードから加湿モードへ、或は、加湿モードから除湿モードに切替らない範囲を言う）を考慮するのは、除湿、加湿の切替えが頻繁に行なわれると制御が不安定になるので、これを防止するためである。この除湿、加湿の切替えのタイミングを図示すると図８のようになる。図８では、設定露点温度Ｔｄｐｒｏは１３℃ＤＰであり、これは、被空調空間の室温を２４℃、相対湿度を５０％ＨＲの場合である。又、除湿モードが行なわれるのは、図９の空気線図におけるハッチング部、加湿モードが行なわれるのは、図１０の空気線図におけるハッチング部である。
【００６２】
除湿・加湿モード判断部９７で判断された除湿モード或は加湿モードに基き、ダンパ切替え操作指示部９８からはダンパ切替え操作指令が出力されて除湿モード或は加湿モードに基き、ダンパ８７〜９１の開閉を行い得るようになっている。
【００６３】
演算制御装置９５は、除湿時にデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３で冷却された空気の温度を所定の温度に制御するための温度調節部９９を備えている。すなわち、温度調節部９９では、給気温度検出器９４により検出したダクト７２内の給気温度Ｔｓａと、予め設定されている給気ＳＡの設定給気温度Ｔｓａｏ（例えば、外気湿球温度＋３℃で、これは一例であり、外気の状態により変更可能である。）の差を採って給気温度偏差ΔＴｓａを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａを比例積分微分演算（以下、ＰＩＤ演算と称する。）して冷却水ポンプ６７のポンプ回転数指令Ｖ１を求め、除湿時に冷却塔６６からデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３に冷却水を供給する冷却水ポンプ６７の回転数を前記ポンプ回転数指令Ｖ１を基に周波数制御し、冷却コイル６３に供給される冷却水の流量を制御して、冷却コイル６３の空気流れ方向下流において、空気の温度を所定の温度に制御し得るようになっている。
【００６４】
演算制御装置９５は、加湿時にデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４で加熱された空気の温度を所定の温度に制御するための温度調節部１００を備えている。すなわち、温度調節部１００では、給気温度検出器９４により検出したダクト７２内の給気温度Ｔｓａと、予め設定されている、被空調空間における設定温度Ｔｓａｒｏの差を採って給気温度偏差ΔＴｓａｒを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａｒをＰＩＤ演算して温水ポンプ７８のポンプ回転数指令Ｖ２を求め、加湿時には、温水蓄熱タンク７７からデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４に温水を供給する温水ポンプ７８の回転数を前記ポンプ回転数指令Ｖ２を基に周波数制御して、加熱コイル７４に供給される温水の流量を制御し、加熱コイル７４の空気流れ方向下流側において、空気の温度を所定の温度に制御し得るようになっている。なお、設定温度Ｔｓａｒｏは被空調空間の設定温度を用いているが、これは一例であり、任意の値に設定できる。
【００６５】
演算制御装置９５は、除湿時に被空調空間へ送給される空気を除湿したデシカント除湿ロータ６１の除湿剤の水分を加熱、除去することにより、デシカント除湿ロータ６１を再生させるべく、加熱コイル７４でダクト７３からの外気ＯＡを加熱させる際に、この加熱量を制御してデシカント除湿ロータ６１の除湿量を給気ＳＡの露点温度を基に制御するための露点温度調節部１０１を備えている。すなわち、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３により検出したダクト７２内の給気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算して温水ポンプ７８のポンプ回転数指令Ｖ３を求め、除湿時には、温水蓄熱タンク７７からデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４に温水を供給する温水ポンプ７８の回転数を前記ポンプ回転数指令Ｖ３を基に周波数制御して、加熱コイル７４に供給される温水の流量を制御し、ダクト７２から被空調空間へ送給される給気ＳＡを所定の露点温度に制御し得るようになっている。なお、設定露点温度Ｔｄｐｒｏは被空調空間の設定露点温度を用いているが、これは一例であり、任意の値に設定できる。
【００６６】
演算制御装置９５は、セレクタ１０２を備えており、除湿・加湿モード判断部９７での判断結果により切替り、セレクタ１０２で選択された指令を温水ポンプ７８に与え得るようになっている。すなわち、全熱交換器ユニット５１からダクト６２を経てデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに導入された空気の除湿時には、セレクタ１０２は露点温度調節部１０１からのポンプ回転数指令Ｖ３を温水蓄熱タンク７７の温水ポンプ７８に与え得るようになっている。又、全熱交換器ユニット５１からダクト６２，８５，７３を経て空調機ユニットチャンバ５９ｂに導入された空気の、加湿に先立っての加熱時には、セレクタ１０２は温度調節部１００からのポンプ回転数指令Ｖ２を温水蓄熱タンク７７の温水ポンプ７８へ与え得るようになっている。
【００６７】
演算制御手段９５は、露点温度調節部１０３を備えている。すなわち、露点温度検出器９３で検出された給気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間における給気ＳＡの設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算して加湿器６４へ加湿水を供給する管路７１に設けられた加湿弁７０の弁開度指令Ｖ４を求め、加湿時には、弁開度指令Ｖ４を加湿弁７０に与え、加湿弁７０の開度を全閉状態から全開状態の範囲で任意の開度に制御し得るようになっている。
【００６８】
又、全熱交給気ファン５５，給気ファン６５、全熱交排気ファン５６、排気ファン７５、冷却水ポンプ６７、温水ポンプ７８、集熱ポンプ８１は、周波数変更によるインバータ制御により回転数制御が行われるようになっている。
【００６９】
次に、実施例１の作用について説明する。
実施例１では 、条件により外気ＯＡの除湿或は加湿を行なうが、先ずその前提条件の一例について説明する。すなわち、被空調空間としては、例えばデータセンタを想定し、被空調空間では、年間を通して顕熱負荷が大きく、除湿負荷は発生していないとし、空調条件を以下に述べるように年間を通じて一定であるとする。なお、内調機は被空調空間内に設置されて被空調空間の負荷の処理を行い、デシカント空調機ユニット５２は外気ＯＡの負荷の処理を行い、被空調空間の負荷については潜熱負荷がなく、且つ、絶対湿度は一定であると仮定する。すなわち、デシカント空調機ユニット５２は、被空調空間の設定温湿度条件から算出される露点温度と同じ露点温度に、外気ＯＡを所定の温湿度に処理して給気ＳＡとして被空調空間へ送給するための装置であり、被空調空間を給気ＳＡと同じ露点温度上で所定の温湿度に温調するために、内調機により被空調空間給気は制御されるものである。
【００７０】
被空調空間内における条件は、除湿時においても加湿時においても、乾球温度（所謂、温度であり、以下同様である。）２４℃ＤＢ、相対湿度５０％ＲＨ、絶対湿度０．００９３ｋｇ／ｋｇＤＡである。
【００７１】
又、デシカント空調機ユニット５２の運転動作は除湿モードと加湿モードに分けて扱い、除湿時においては、給気ＳＡの給気目標は、乾球温度Ｘ℃ＤＢ、絶対湿度０．００９３ｋｇ／ｋｇＤＡとし、加湿時においては、乾球温度２４℃ＤＢ、相対湿度６５％ＲＨ、絶対湿度０．００９３ｋｇ／ｋｇＤＡとする。露点温度と絶対湿度は１対１の関係であることは自明であり、同じ絶対湿度、つまり被空調空間と同じ露点温度として給気ＳＡを温調するのである。
【００７２】
デシカント空調機ユニット５２の除湿時の給気ＳＡの乾球温度をＸ℃ＤＢとしているが、これは給気ＳＡを冷却コイル６３で冷却可能な温度まで冷却することである。冷却コイル６３へ供給される冷却水は冷凍機により冷却された冷水ではなく、冷却塔６６により外気と熱交換して冷却された冷却水であるため、外気ＯＡを何度まで冷却可能かは、外気ＯＡの温湿度状態を示す湿球温度で決まり、建設場所、季節、天候、時刻により変化し、リアルタイムで決定されるので、給気ＳＡの温度（外気給気温度）は、外気湿球温度＋３℃と仮定し、冷却の条件が最も厳しくなる夏期のピーク時、例えば東京地方での外気湿球温度２７℃ＷＢでは、給気ＳＡは乾球温度３０℃ＤＢまで冷却できると見込んでいる。これは、冷却塔の伝熱面積をこの条件を満たすように設計すれば良い。
【００７３】
デシカント空調機ユニット５２から給気される給気ＳＡの給気温度の制御目標値について説明すると、除湿時には、夏期のピーク時に外気ＯＡの湿球温度が最も高くなり、従って、給気ＳＡの給気温度も高くなる。例えば、図７の空気線図に示すように、外気ＯＡの乾球温度が３３℃ＤＢで相対湿度が６０％ＲＨの状態をＰ１とすると、Ｐ１から比エンタルピの線と平行に線を延ばし、飽和空気線（相対湿度１００％ＲＨ）との交点をＰ２とし、Ｐ２から乾球温度の線に平行に下がったＰ３の乾球温度２７℃ＤＢが湿球温度２７℃ＷＢとなる。この湿球温度２７℃ＷＢが外気湿球温度であり、上述したように、外気湿球温度＋３℃を給気ＳＡの給気温度とし、後述の設定給気温度Ｔｓａｏとする。
【００７４】
又、デシカント空調機ユニット５２から給気される給気ＳＡの給気温度の制御目標値は、加湿時には、被空調空間の設定温度（後述の設定温度Ｔｓａｒｏ）であり、同様に、給気露点温度の制御目標値は、除湿時には、最終除湿装置が冷却コイルで飽和線上を除湿されるため、被空調空間の設定露点温度（前述し且つ後述もしている設定露点温度Ｔｄｐｒｏ）であり、加湿時にも、被空調空間の設定露点温度（前述し且つ後述もしている設定露点温度Ｔｄｐｒｏ）である。設定露点温度Ｔｄｐｒｏは１３℃ＤＰである。すなわち、図７の空気線図に示すように、被空調空間の室温を２４℃、相対湿度を５０％ＲＨとする場合の状態をＰ４とすると、Ｐ４から絶対湿度と平行に水平線を延ばし、相対湿度が１００％ＲＨとの交点をＰ５とし、Ｐ５から乾球温度の線に平行に下がったＰ６の乾球湿度が設定露点温度Ｔｄｐｒｏ＝１３℃ＤＰとなる。
【００７５】
Ｉ）実施例１で外気ＯＡを除湿する場合
空調システムが運転されている場合は、全熱交換器ユニット５１の上流側で温湿度検出器９２により検出された、外気ＯＡの乾球温度ｔと、相対湿度φは、演算制御装置９５の外気露点温度演算部９６に与えられ、露点温度検出器９３で検出した給気露点温度Ｔｄｐは演算制御装置９５の露点温度調節部１０１,１０３に与えられ、給気温度検出器９４で検出した給気温度Ｔｓａは演算制御装置９５の温度調節部９９,１００に与えられている。
【００７６】
而して、外気露点温度演算部９６では、上記［数１］、［数２］及びｐｗ＝ｐｗｓ＊φ／１００やＰｓ＝ｐｗを基として外気露点温度Ｔｄｐｏａが求められ、求められた外気露点温度Ｔｄｐｏａは除湿・加湿モード判断部９７へ与えられる。除湿・加湿モード判断部９７では、外気露点温度Ｔｄｐｏａが設定された露点温度より高いか低いかで、除湿モードか加湿モードかが判断される。すなわち、除湿・加湿モード判断部９７では、外気露点温度Ｔｄｐｏａが、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴか、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴか演算され、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴの場合は、除湿モードと判断され、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴの場合は、加湿モードと判断される（図８参照）。
【００７７】
例えば、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、ダンパ切替え操作指示部９８からダンパ８７〜９１に開閉指令が与えられ、ダンパの開閉が行なわれる。除湿モードの際に「全開」となるのはダンパ８７,８８,８９であり、「全閉」となるのは、ダンパ９０,９１である。又、除湿モードの際には、デシカント除湿ロータ６１が駆動され、全熱交給気ファン５５、給気ファン６５が駆動され、全熱交排気ファン５６、排気ファン７５が駆動され、冷却水ポンプ６７、温水ポンプ７８が駆動されている。集熱ポンプ８１は除湿モード、加湿モードに関係なく、独立して日差しのある場合のみ駆動され、温水蓄熱タンク７７の容量は年間を通じて日差しのある時間だけの集熱にて、所定の温熱温度及び温熱量を与えられるだけの分が確保されている。
【００７８】
温度調節部９９では、給気温度検出器９４により検出したダクト７２内の給気ＳＡの温度（給気温度Ｔｓａ）と、予め設定されている設定給気温度Ｔｓａｏ（外気湿球温度＋３℃）の差を採って給気温度偏差ΔＴｓａを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ１を求め、このポンプ回転数指令Ｖ１を、冷却塔６６からデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３に冷却水を供給する冷却水ポンプ６７に与えて、冷却水ポンプのインバータ制御を行い、冷却コイル６３に供給される冷却水の流量を制御して、冷却コイル６３の空気流れ方向下流において、空気の温度を所定の温度に制御し得るようになっている。このため、冷却塔６６からの冷却水は、管路６８、デシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３、管路６９、冷却塔６６と循環している。
【００７９】
露点温度調節部１０３では、露点温度検出器９３で検出された給気ＳＡの露点温度（給気露点温度Ｔｄｐ）と、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差が採られて給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒが求められ、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒはＰＩＤ演算されて弁開度指令Ｖ４が求められ、該弁開度指令Ｖ４は、加湿弁７０に与えられているが、除湿時には、開度は零であるため、加湿弁７０は閉止している。
【００８０】
温度調節部１００では、給気温度検出器９４からのダクト７２における給気温度Ｔｓａと、予め設定された被空調空間の設定温度Ｔｓａｒｏの差を採って給気温度偏差ΔＴｓａｒを求め、該給気温度偏差ΔＴｓａｒをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ２を求め、求められたポンプ回転指令Ｖ２は、セレクタ１０２に与えられている。又、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３からのダクト７２における外気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ３を
求め、求められたポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２に与えられている。
【００８１】
而して、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、セレクタ１０２に対し除湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は除湿モードに切替えられる。このため、露点温度調節部１０１からのポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。このため、温水蓄熱タンク７７の温水は温水ポンプ７８により管路７９、加熱コイル７４、管路８０、温水蓄熱タンク７７と循環している。又、日差しのある場合は、温水蓄熱タンク７７の温水は集熱ポンプ８１により、管路８２、太陽集熱器８３、管路８４、温水蓄熱タンク７７と循環して、太陽集熱器８３で集熱した太陽熱を温水蓄熱タンク７７に蓄熱している。
【００８２】
外気ＯＡの除湿時には、高温、高湿の外気ＯＡは、図３に示すように、ダクト５７から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入され、全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、冷却及び除湿され、給気ファン５５によりダクト６２を介しデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに送給される。チャンバ５９ａに送給された空気は、回転しているデシカント除湿ロータ６１のハニカム部に充填されている、再生された除湿剤を通り断熱除湿される。この際、空気の除湿により空気の潜熱は低下し、除湿時の反応熱（凝縮潜熱）により空気の顕熱は増加して空気の温度は上昇する。外気ＯＡを全熱交換器５４で処理することにより、デシカント空調機ユニット５２で処理する空気の顕熱負荷と潜熱負荷が軽減される。全熱交換器５４の効率は、給気／排気の風量比が１の場合で０．７とした。又、風量比を０．８とした場合の効率は０．７×０．８≒０．５とした。
【００８３】
デシカント除湿ロータ６１で断熱除湿された空気は、冷却塔６６と冷却コイル６３の間で循環する冷却水によりデシカント除湿ロータ６１の空気流れ方向下流側で冷却されて顕熱が下降し、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給される。被空調空間では、給気ＳＡは被空調空間内に設置した内調機に戻る被空調空間の還気からダクト８６を搬送される還気ＲＡを除いた空気を混合し、混合空気として内調機に送給され、内調機から被空調空間に送出される。この場合、被空調空間は除湿負荷がないため、空気は内調機では除湿を行なわれることなく、被空調空間へ送出される。又、被空調空間内の空気の一部は、還気ＲＡとして被空調空間から排気され、ダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに送給され、全熱交換器５４で外気ＯＡと全熱交換して外気ＯＡを冷却、除湿することにより加熱、加湿され、ダクト５８から屋外へ排気ＥＡとして排出される。
【００８４】
一方、ダクト７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入された外気ＯＡは、加熱コイル７４において、温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４との間を循環する温水により所定の温度に加熱されて回転しているデシカント除湿ロータ６１へ送給され、チャンバ５９ａ側で水分を吸収してチャンバ５９ｂ側に回転してきたデシカント空調機ユニット５２の除湿剤を乾燥させて再生し、排気ファン７５によりダクト７６から外部へ排気ＥＡとして排出される。この際、排気ＥＡは、除湿剤の乾燥に伴う蒸発潜熱により温度が低下し、絶対温度が上昇している。
【００８５】
又、除湿時には、露点温度検出器９３で検出した給気ＳＡの給気露点温度Ｔｄｐと被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令Ｖ３により、ダクト７２内の露点温度が設定露点温度Ｔｄｐｒｏとなるよう、温水ポンプ７８の回転数を制御している。このため、加熱コイル７４の空気流れ方向下流側の空気の温度、つまり、デシカント除湿ロータ６１の再生温度が変化するので、給気側の除湿量が調整される。
【００８６】
実施例１の除湿時の空気の状態を空気線図に示すと図４に示すようになる。図４中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気、ＲＡは還気である。又、説明上、還気ＲＡの流量と給気ＳＡの流量の比は約４対１、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１であると仮定する。更に、図４においにおいてＡｒｗは外気除湿時負荷（全熱交換器ユニット５１とデシカント空調機ユニット５２の除湿時の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ａｒｗ１は全熱交換器ユニット除湿時処理負荷（全熱交換器ユニット５１の除湿時の処理負荷）、Ａｒｗ２はデシカント空調機ユニット除湿時処理負荷（デシカント空調機ユニット５２の除湿時の処理負荷）、Ｂｒｗはデシカント空調機ユニット除湿時冷却負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット５２の冷却コイル６３における外気冷却負荷であり、冷却コイル６３で処理される顕熱）、Ｃｒｗはデシカント空調機ユニット再生用空気加熱負荷（除湿時にデシカント空調機ユニット５２のデシカント除湿ロータ６１を再生させるための再生用空気の加熱負荷で顕熱）、Ｄｒｗはデシカント空調機ユニット除湿負荷（除湿時のデシカント空調機ユニット５２におけるデシカント除湿ロータ６１の外気除湿負荷で潜熱）である。図３における（ｉ）〜（ｘ）は、空気の状態を示すシステム上の位置を示しており、図４の空気線図の（ｉ）〜（ｘ）は、図３の位置（ｉ）〜（ｘ）における空気の状態を示している。
【００８７】
以下、空気の状態を図３、図４により説明する。図３に示すダクト５７における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図４の状態（ｉ）にある。而して、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入された外気ＯＡは、全熱交換器５４を通過することにより、被空調空間からダクト８６を通り送給された還気ＲＡと全熱交換されて冷却、除湿され、全熱交換器５４の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉ）においては、絶対湿度が下降して潜熱が低下すると共に、顕熱が下降した状態（ｉｉ）となる。
【００８８】
又、空気は位置（ｉｉ）から給気ファン５５によりデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａに導入され、回転しているデシカント除湿ロータ６１を通過することにより除湿剤により除湿されて絶対湿度が下降して潜熱が低下すると共に、除湿される際の反応熱により温度が上昇して顕熱が上昇し、除湿された空気はデシカント除湿ロータ６１の空気流れ方向下流側における位置（ｉｉｉ）では、状態（ｉｉｉ）となる。
【００８９】
空気は位置（ｉｉｉ）から冷却コイル６３を通り、冷却塔６６と冷却コイル６３を循環している冷却水により冷却コイル６３において冷却されて温度の下降により顕熱が低下し、冷却コイル６３の空気流れ方向下流側の位置（ｉｖ）では、状態（ｉｖ）となる。この空気は給気ファン６５の空気流れ方向上流側の位置（ｖ）においては前記位置（ｉｖ）おける状態（ｉｖ）と同じ状態（ｖ）であり、給気ファン６５により、乾球温度は約３０℃ＤＢ、絶対湿度は約０．００９ｋｇ／ｋｇＤＡの給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間に送給される。又、被空調空間に導入された給気ＳＡは、被空調空間内に設置した内調機への被空調空間の還気の一部と混合して混合空気ＭＡとなり、この混合空気ＭＡは内調機に導入され顕熱処理されて空調用空気として被空調空間に供給され、被空調空間の冷却に供される。還気ＲＡのダクト８６の位置（ｖｉ）における状態は状態（ｖｉ）である。
【００９０】
還気ＲＡは、ダクト８６を通って全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂへ送給され、前述のように全熱交換器５４を通って、チャンバ５３ａに導入された外気ＯＡを冷却、除湿することにより加熱されて顕熱が上昇し、加湿されて潜熱が上昇し、全熱交換器５４のチャンバ５３ｂ側における空気流れ方向下流側の位置（ｖｉｉ）では、状態（ｖｉｉ）となり、全熱交排気ファン５６により排気ＥＡとしてダクト５８から屋外へ排気される。
【００９１】
一方、ダクト７３へ導入された外気ＯＡは、ダクト７３内の位置（ｖｉｉｉ）では状態（ｖｉｉｉ）（状態（ｉ）と同じ）であり、ダクト７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入された外気ＯＡは、加熱コイル７４において温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４とを循環している温水により加熱されて顕熱が上昇し、加熱コイル７４のチャンバ５９ｂ側空気流れ方向下流側の位置（ｉｘ）では、再生用空気の状態（ｉｘ）となる。又、位置（ｉｘ）からデシカント除湿ロータ６１を通り、除湿剤から水分を除去することにより除湿剤を再生させた空気は、冷却されて顕熱が下降し、加湿されて潜熱が上昇し、デシカント除湿ロータ６１のチャンバ５９ｂ側における空気流れ方向下流側における位置（ｘ）では、状態（ｘ）となり、排気ファン７５により排気ＥＡとしてダクト７６から屋外へ排出される。
【００９２】
実施例１によれば、被空調空間へ送給する外気ＯＡの除湿時には、デシカント空調機ユニット５２の上流側に設けた全熱交換器５４により外気ＯＡを除湿しているため、デシカント空調機ユニット５２での除湿のための処理負荷（デシカント空調機ユニット除湿時処理負荷Ａｒｗ２）が軽減される。因みに、従来の図１８の空調システムにおいては、デシカント空調機ユニット除湿時処理負荷Ａｒｗ２は、図２０に示すように、比エンタルピで約８２．５−５３＝２９．５ｋＪ／ｋｇＤＡであるのに対し、実施例１の空調システムにおいては、デシカント空調機ユニット除湿時処理負荷Ａｒｗ２は図４に示すように、比エンタルピで６５−５３＝１２ｋＪ／ｋｇＤＡとなる。
【００９３】
又、デシカント空調機ユニット５２での除湿時の処理負荷の軽減により、除湿剤の再生に必要な温熱のための温水供給温度が８０℃未満で良くなり、デシカント空調機ユニット５２の除湿剤を再生する場合に、太陽集熱器８３で集熱した太陽熱を利用して加熱した温水を使用することができるため、自然エネルギの利用が可能で、温熱源として石油や石炭等の化石燃料を使用したボイラを用いる必要がなく、且つ、太陽熱を利用して加熱した空気により除湿剤の再生が可能で除湿性能を良好に保持することができ、又、冷却コイル６３での空気の冷却に冷却塔６６で空冷した冷却水といった自然エネルギの利用が可能で、冷凍機を使用する必要がない。このため、省資源、省エネルギが可能で、運転維持費を安価にすることができる。
【００９４】
更に、実施例１では、従来のような回転式の顕熱交換ロータを用いていないので、顕熱交換ロータの回転によりロータ通過中の外気ＯＡが反対側のチャンバ（図１９のデシカント空調機ユニット１の場合は、チャンバ２ｂ側からチャンバ２ａ側）に移行することがなく、従って、デシカント除湿ロータ６１の除湿剤を再生させるために取り込まれた外気ＯＡが、デシカント除湿ロータ６１で除湿される空気の側に持ち込まれることがなく、その結果、デシカント除湿ロータ６１での除湿性能を良好に保持することができる。
【００９５】
又、外気ＯＡの除湿時の給気ファン６５及び排気ファン７５の送風抵抗が減少する。すなわち、図１８に示す従来のデシカント空調機ユニット１における外気ＯＡを処理して給気ＳＡとするチャンバ２ａの系統では、デシカント除湿ロータ４、冷却コイル６、加湿器８以外に、チャンバ２ａ，２ｂに跨って顕熱交換ロータ５を設けると共に、チャンバ２ａに加熱コイル７を設けていたため、チャンバ２ａの系統に設けた給気ファン９の送風抵抗が大きく（段落［００３０］で説明したように圧力損失の合計は４１０［Ｐａ］）、又、外気ＯＡをデシカント空調機ユニット１の再生用空気となるよう加熱するチャンバ２ｂの系統には、デシカント除湿ロータ４、加熱コイル２０以外にチャンバ２ａ，２ｂに跨って顕熱交換ロータ５を設けているため、チャンバ２ｂの系統に設けた排気ファン２１の送風抵抗が大きく（段落［００３１］で説明したように圧力損失の合計は２４０［Ｐａ］）、給気ファン９及び排気ファン２１の電力消費量が大きかった。
【００９６】
しかし、実施例１のデシカント空調機ユニット５２では、従来の顕熱交換ロータ５は設けられてはおらず、又、外気ＯＡを処理して給気ＳＡにするチャンバ５９ａの系統では、従来の加熱コイル７は設けられてはいない。このため、チャンバ２ａに対応するチャンバ５９ａの系統では、例えば、デシカント除湿ロータ６１の圧力損失１００［Ｐａ］、冷却コイル６３の圧力損失１２０［Ｐａ］、加湿器６４の圧力損失３０［Ｐａ］であり、圧力損失は合計２５０［Ｐａ］となり、従来の圧力損失４１０［Ｐａ］よりも低くなり、送風抵抗が減少する。従って、給気ファン６５の送風圧力を低くすることができて電力消費量が減少し、省エネルギを図ることができる。
【００９７】
更に、従来のデシカント空調機ユニット１のチャンバ２ｂに対応する実施例１のデシカント空調機ユニット５２におけるチャンバ５９ｂの系統では、例えば、加熱コイル７４の圧力損失１２０［Ｐａ］、デシカント除湿ロータ６１の圧力損失１００［Ｐａ］であり、圧力損失は合計２２０［Ｐａ］となり、従来の圧力損失２４０［Ｐａ］よりも低くなり、送風抵抗が減少する。従って、この場合も、排気ファン７５の送風圧力を低くすることができて電力消費量が減少し、省エネルギとなる。
【００９８】
ＩＩ）実施例１で外気ＯＡを加湿する場合
外気ＯＡを除湿する場合と同様、空調システムが運転されている場合は、全熱交換器ユニット５１の上流側で温湿度検出器９２により検出された、外気ＯＡの乾球温度ｔと、相対湿度φは、演算制御装置９５の外気露点温度演算部９６に与えられ、露点温度検出器９３で検出した給気露点温度Ｔｄｐは演算制御装置９５の露点温度調節部１０１,１０３に与えられ、給気温度検出器９４で検出した給気温度Ｔｓａは演算制御装置９５の温度調節部９９，１００に与えられている。
【００９９】
而して、外気露点温度演算部９６では、上記［数１］、［数２］及びｐｗ＝ｐｗｓ＊φ／１００やＰｓ＝ｐｗを基として外気露点温度Ｔｄｐｏａが求められ、求められた外気露点温度Ｔｄｐｏａは除湿・加湿モード判断部９７へ与えられる。除湿・加湿モード判断部９７では、外気露点温度Ｔｄｐｏａが、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴか、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴか演算され、Ｔｄｐｏａ＞Ｔｄｐｒｏ＋ΔＴの場合は、除湿モードと判断され、Ｔｄｐｏａ＜Ｔｄｐｒｏ−ΔＴの場合は、加湿モードと判断される。
【０１００】
例えば、除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、ダンパ切替え操作指示部９８からダンパ８７〜９１に開閉指令が与えられ、ダンパの開閉が行なわれる。加湿モードの際に「全開」となるのはダンパ９０,９１であり、「全閉」となるのは、ダンパ８７,８８,８９である。又、加湿モードの際には、給気ファン５５,６５、排気ファン５６、温水ポンプ７８が駆動されている。又、日差しがあれば、集熱ポンプ８１は駆動されている。更に、デシカント除湿ロータ６１、排気ファン７５、冷却水ポンプ６７は停止している。
【０１０１】
露点温度調節部１０３では、露点温度検出器９３で検出された給気露点温度Ｔｄｐと、
予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差が採られて給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒが求められ、該給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒはＰＩＤ演算されて弁開度指令Ｖ４が求められ、加湿時には、弁開度指令Ｖ４は、を加湿器６４へ加湿水を供給する管路７１に設けた加湿弁７０に与えられ、加湿弁７０は、全閉より大きい開度から全開までの所定の開度で調整されている。
【０１０２】
温度調節部１００では、給気温度検出器９４からのダクト７２における給気温度Ｔｓａと、予め設定された被空調空間の設定温度Ｔｓａｒｏの差が採られて給気温度偏差ΔＴｓａｒが求められ、求められた給気温度偏差ΔＴｓａｒはＰＩＤ演算されてポンプ回転数指令Ｖ２が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ２はセレクタ１０２に与えられている。又、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３からのダクト７２における外気露点温度Ｔｄｐと、予め設定されている被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒを求め、求められた給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒはＰＩＤ演算されてポンプ回転数指令Ｖ３が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２に与えられている。
【０１０３】
而して、除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、セレクタ１０２に対し加湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は加湿モードに切替えられる。このため、温度調節部１００で求めたポンプ回転数指令Ｖ２はセレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。このため、温水蓄熱タンク７７の温水は温水ポンプ７８により管路７９、加熱コイル７４、管路８０、温水蓄熱タンク７７と循環している。又、日差しのある場合は、温水蓄熱タンク７７の温水は集熱ポンプ８１により、管路８２、太陽集熱器８３、管路８４、温水蓄熱タンク７７と循環して太陽熱を温水蓄熱タンク７７に蓄熱している。
【０１０４】
外気ＯＡの加湿時には、低温、低湿の外気ＯＡは、図５に示すようにダクト５７から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入され、全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、加熱により顕熱が上昇すると共に加湿されて潜熱が上昇し、全熱交給気ファン５５によりダクト６２，８５，７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入され、温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４とを循環している、太陽熱により加熱された温水により加熱されて顕熱が上昇する。加熱コイル７４で加熱された空気は、チャンバ５９ｂからダンパ９１を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａへ導入され、加湿器６４において管路７１から送給されて噴霧される加湿水により加湿されて潜熱が上昇し、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給される。給気ＳＡは、被空調空間内に設置されている内調機への被空調空間の還気の一部と混合して、混合空気ＭＡとなって内調機に送給され、内調機で顕熱処理されて所定の空調用空気となり被空調空間へ供給される。
【０１０５】
被空調空間内の空気の一部は、ダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに還気ＲＡとして供給され、全熱交換器ユニット５１で全熱交換されて冷却により顕熱が下降し、除湿されて潜熱が下降し、排気ファン５６により排気ＥＡとして屋外へ排出される。
【０１０６】
実施例１の加湿時の空気の状態を空気線図に示すと図６に示すようになる。図６中、ＯＡは外気、ＳＡは給気、ＭＡは給気ＳＡと還気ＲＡが混合した混合空気、ＲＡは還気である。又、還気ＲＡの流量と給気ＳＡの流量の比は約４対１、被空調空間の顕熱比ＳＨＦは約１である。更に、図６においてＡａｗは外気加湿時負荷（加湿時の全熱交換器ユニット５１における処理負荷とデシカント空調機ユニット５２の処理負荷で、顕熱と潜熱を合計した全熱）、Ａａｗ１は全熱交換器ユニット加湿時処理負荷、Ａａｗ２はデシカント空調機ユニット加湿時処理負荷、Ｂａｗはデシカント空調機ユニット加湿時加熱負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４における外気加熱負荷であり、加熱コイル７４で付与される顕熱）、Ｄａｗはデシカント空調機ユニット加湿負荷（加湿時のデシカント空調機ユニット５２における外気加湿負荷で潜熱）である。図５における（ｉ）〜（ｖｉｉ）は、空気の状態を示すシステムの位置を示しており、図６の空気線図の（ｉ）〜（ｖｉｉ）は、図５の位置（ｉ）〜（ｖｉｉ）における空気の状態を示している。
【０１０７】
以下、外気ＯＡ加湿時の空気の状態を図５、図６により説明する。
図５に示すダクト５７における入口の位置（ｉ）では、外気ＯＡは、図６の状態（ｉ）にある。而して、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ａに導入された外気ＯＡは、全熱交換器５４を通過することにより、被空調空間からダクト８６を通り送給された還気ＲＡと全熱交換されて加熱、加湿され、全熱交換器５４の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉ）においては、絶対湿度が上昇して潜熱が上昇すると共に、顕熱が上昇した状態（ｉｉ）となる。
【０１０８】
又、空気は位置（ｉｉ）から全熱交給気ファン５５により、ダクト６２，８５，７３を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入され、加熱コイル７４で加熱されて顕熱が上昇する。而して、加熱コイル７４の空気流れ方向下流側の位置（ｉｉｉ）では、空気は図６において状態（ｉｉｉ）となり、ダンパ９１を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａへ送給されて加湿器６４において加湿水により加湿されるが、チャンバ５９ａの加湿器６４の空気流れ方向上流側における位置（ｉｖ）では、空気は状態（ｉｖ）となる。空気の状態（ｉｉｉ）と状態（ｉｖ）では、乾球温度、絶対湿度の何れも同一である。ハウジング５９のチャンバ５９ａにおける加湿器６４で加湿された後の加湿器６４空気流れ方向下流側の位置（ｖ）における空気は状態（ｖ）である。
【０１０９】
加湿器６４で加湿された空気は、例えば、乾球温度約２４℃ＤＢ、相対湿度約５０％ＲＨの給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給され、上述したように被空調空間内に設置した内調機への被空調空間の還気の一部と混合し、混合空気ＭＡとなって内調機に送給され、内調機で顕熱処理されて所定の空調用空気となり、被空調空間に供給される。又、内調機から被空調空間に送出された空気の一部は還気ＲＡとしてダクト８６へ送出される。この還気ＲＡはダクト８６の位置（ｖｉ）で状態（ｖｉ）である。更に、還気ＲＡはダクト８６から全熱交換器ユニット５１の全熱交換器５４を通り低温、低湿の外気ＯＡと熱交換されて冷却、除湿される。還気ＲＡは、全熱交換器ユニット５１のチャンバ５３ｂにおいて全熱交換器５４の空気流れ方向下流側の位置（ｖｉｉ）において状態（ｖｉｉ）となり、排気ファン５６により排気ＥＡとして屋外へ排出される。
【０１１０】
実施例１の被空調空間へ送給する外気ＯＡの加湿時には、給気ＳＡの温度は図６の状態（ｖ）に示すように乾球温度２４℃ＤＢとしているが、実際は空気線図上で見ると状態（ｉｉ）から（ｉｉｉ）に示すように乾球温度１１．５℃ＤＢから乾球温度３５℃ＤＢまで加熱されてから状態（ｖ）に示すように加湿され、乾球温度は３５℃ＤＢから乾球温度２４℃ＤＢまで下降する。加湿の手段は種々あり、実施例１では、加湿器６４により水加湿を行なっているが、水加湿を行なった場合に図６の空気線図に示すようになる。又、状態（ｉｉ）から状態（ｉｉｉ）への加熱は、温水蓄熱タンク７７に蓄熱した温水を利用しており、温水蓄熱タンク７７には、８０℃程度の高温温水で蓄熱しているので、加湿に際し外気ＯＡを加熱する場合、加熱温度は外気ＯＡの状態でリアルタイムに加熱温度の限界が決まることはないと考えられる。
【０１１１】
実施例１によれば、被空調空間へ送給する外気ＯＡの加湿時には、デシカント空調機ユニット５２の上流側に設けた全熱交換器５４により外気ＯＡを加熱、加湿しているため、デシカント空調機ユニット５２での加熱のための処理負荷（デシカント空調機加湿時処理負荷Ａａｗ２）が軽減される。因みに、従来の図１８の空調システムにおいては、加湿時のデシカント空調機加湿時処理負荷Ａａｗ２は図２３に示すように、比エンタルピで約４８−５＝４３ｋＪ／ｋｇＤＡであるのに対し、実施例１の空調システムにおいては、加湿時のデシカント空調機加湿時処理負荷Ａａｗ２は図６に示すように、比エンタルピで約４８−２４＝２４ｋＪ／ｋｇＤＡとなる。
【０１１２】
又、加湿時にデシカント空調機ユニット５２で外気加湿負荷Ａａｗを処理するために必要な外部から投入する熱として、太陽集熱器８３で集熱した太陽熱を利用して温水を加熱することができるため、自然エネルギの利用が可能で、石油や石炭等の化石燃料を使用したボイラ等の温熱源１４を設置する必要がなく、従って、自然エネルギの利用が可能で省資源を図ることができ、運転維持費を安価にすることができる。
【０１１３】
更に、実施例１では、従来のような回転式の顕熱交換器（顕熱交換ロータ）を用いていないので、顕熱交換器の回転によりロータ通過中の外気ＯＡが反対側のチャンバ（図１９のデシカント空調機ユニット１の場合は、チャンバ２ｂ側からチャンバ２ａ側）に移行することがなく、従って、デシカント除湿ロータ６１の除湿剤を再生させるために取り込まれた外気ＯＡが、デシカント除湿ロータ６１で除湿される空気の側に持ち込まれることがなく、その結果、デシカント除湿ロータ６１での除湿性能を良好に保持することができる。
【０１１４】
又、外気ＯＡの加湿時の給気ファン６５の送風抵抗が減少する。すなわち、図１８に示す従来のデシカント空調機ユニット１における外気ＯＡを処理して給気ＳＡとするチャンバ２ａの系統では、デシカント除湿ロータ４、冷却コイル６、加湿器８以外に、チャンバ２ａ，２ｂに跨って顕熱交換ロータ５を設けると共に、チャンバ２ａに加熱コイル７を設けていたため、チャンバ２ａの系統における圧力損失が大きく（前述したように圧力損失の合計は４１０［Ｐａ］）、給気ファン９の送風圧力が高い。
【０１１５】
しかし、実施例１のデシカント空調機ユニット５２では、従来の顕熱交換ロータ５は設けられてはおらず、又、加湿時には外気ＯＡは、図５に示すようにデシカント除湿ロータ６１や冷却コイル６３を通らない。このため、チャンバ５９ａ，５９ｂにおける外気ＯＡの加湿時に外気ＯＡが通過する系統では、例えば、加熱コイル７４の圧力損失１２０［Ｐａ］、ダンパ９１の圧力損失１０［Ｐａ］、加湿器６４の圧力損失３０［Ｐａ］であり、圧力損失は合計１６０［Ｐａ］となり、従来の圧力損失４１０［Ｐａ］よりも低くなる。このため、加湿時に外気ＯＡが通過する系統の送風抵抗が減少し、給気ファン６５の電力消費量が減少して省エネルギとなる。なお、加湿時には排気ファン７５は使用しないので、圧力損失は特に関係はない。
【実施例２】
【０１１６】
図１１〜図１４は本発明の実施例２で、請求項２、４、５、８、９に係るものである。 図中、図１、図２、図３、図５に示すものと同一のものには同一の符号が付してある。
而して、実施例２の特長とするところは、デシカント空調機ユニット５２の加熱コイル７４を１基ではなく、外気ＯＡ流れ方向上流側から下流側に向けて配置された加熱コイル７４ａ，７４ｂの２基とし、除湿時には加熱コイル７４ａ，７４ｂを使用し、加湿時には加熱コイル７４ａを使用するようにした点である。図中、１０４は温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４ａを連通させよう接続され且つ中途部に温水ポンプ７８を備えた管路、１０５は加熱コイル７４ａ，７４ｂを連通させるよう接続され且つ中途部に電磁弁１０６を備えた管路、１０７は加熱コイル７４ｂと温水蓄熱タンク７７を連通させるよう接続され且つ中途部に電磁弁１０８を備えた管路、１０９は管路１０５の電磁弁１０６設置位置よりも温水流れ方向上流側と管路１０７の電磁弁１０８接続位置よりも温水流れ方向下流側を連通させるよう接続され且つ中途部に電磁弁１１０を備えた管路である。又、９８'は除湿・加湿モード判断部９７からの除湿モード或は加湿モードの指令によりダンパ８７〜９１へ開閉指令を与えると共に、電磁弁１０６，１０８，１１０に開閉指令を与えるダンパ及び電磁弁切替え操作指示部である。
【０１１７】
次に、実施例２の作用について説明する。
I'）実施例２で外気ＯＡを除湿する場合
基本的な作用は実施例１の徐湿の場合と略同様であるため、同様の部分の説明は省略するか、概要のみとし、異なる部分は詳説する。すなわち、実施例１の場合と同様にして演算制御装置９５の除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部９８'からダンパ８７〜９１及び電磁弁１０６，１０８，１１０に開閉指令が与えられ、ダンパ８７〜９１の開閉及び電磁弁１０６〜１０８の開閉が行なわれる。
【０１１８】
除湿モードの際に「全開」となるのはダンパ８７,８８,８９であり、「全閉」となるのは、ダンパ９０,９１である。又、電磁弁１０６，１０８は「全開」となり加湿弁７０、電磁弁１１０は「全閉」となる。更に、除湿モードの際には、デシカント除湿ロータ６１が駆動され、全熱交給気ファン５５、給気ファン６５が駆動され、全熱交排気ファン５６、排気ファン７５が駆動され、温水ポンプ７８が駆動されている。又、日差しのある場合は、集熱ポンプ８１も駆動されている。
【０１１９】
又、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、図１２の温度調節部９９から給気温度偏差ΔＴｓａｒをＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令Ｖ１が冷却水ポンプ６７に与えられ、冷却水ポンプ６７は所定の回転数で駆動されている。このため、冷却塔６６からの冷却水は冷却水ポンプ６７により管路６８、冷却コイル６３、管路６９から冷却塔６６へ循環している。
【０１２０】
更に、除湿・加湿モード判断部９７で除湿モードと判断された場合は、図１２に示すセレクタ１０２に対し除湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は除湿モードに切替えられる。このため、露点温度調節部１０１では、露点温度検出器９３からの給気温度Ｔｄｐと被空調空間の設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差が採られて給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒが求められ、この給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算して得られたポンプ回転数指令Ｖ３はセレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。このため、温水蓄熱タンク７７から出た温水は、温水ポンプ７８により管路１０４、加熱コイル７４ａ、管路１０５、加熱コイル７４ｂ、管路１０７を経て温水蓄熱タンク７７へと循環している。又、日差しのある場合は、温水は集熱ポンプ８１により、温水蓄熱タンク７７と太陽集熱器８３との間を循環し、太陽集熱器８３により温水に蓄熱を行なっている。加湿器６４へ加湿水を供給する管路７１に設けた加湿弁７０は閉止している。
【０１２１】
外気ＯＡの除湿時には、外気ＯＡは図１２に示すように、全熱交換器ユニット５１の全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、冷却及び除湿され、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに送給される。チャンバ５９ａに送給された空気は、回転しているデシカント除湿ロータ６１で断熱除湿される。この際、除湿時の反応熱（蒸発潜熱）により空気の顕熱は増加して空気の温度は上昇する。外気ＯＡを全熱交換器５４で処理することにより、デシカント空調機ユニット５２で処理する空気の顕熱負荷と潜熱負荷が軽減される。
【０１２２】
デシカント除湿ロータ６１で断熱除湿された空気は、冷却塔６６からの冷却水により冷却され、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２から被空調空間へ送給され、被空調空間内に設置されている内調機への被空調空間の還気の一部と混合し、混合空気ＭＡとなって内調機に送給され、内調機で顕熱処理されて所定の空調用空気となり被空調空間へ供給される。又、被空調空間内の空気の一部は、還気ＲＡとしてダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに供給され、全熱交換器５４で外気ＯＡと全熱交換して外気ＯＡを冷却、除湿することにより加熱、加湿され、ダクト５８から屋外へ排気ＥＡとして排出される。
【０１２３】
一方、ダクト７３からデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ｂに導入された外気ＯＡは、温水蓄熱タンク７７からの温水により加熱コイル７４ａにより加熱され、次いで加熱コイル７４ｂにおいて加熱コイル７４ａからの温水により加熱され、回転しているデシカント除湿ロータ６１へ供給され、チャンバ５９ａ側で水分を吸収して（除湿）デシカント除湿ロータ６１の回転によりチャンバ５９ｂ側にきた除湿剤を乾燥させて再生し、排気ファン７５によりダクト７６から外部へ排気ＥＡとして排出される。この際、排気ＥＡは蒸発潜熱により温度が低下している。
【０１２４】
又、除湿時には、露点温度調節部１０１において、露点温度検出器９３で検出した給気ＳＡの給気露点温度Ｔｄｐと設定露点温度Ｔｄｐｒｏの差を採って得られた給気露点温度偏差ΔＴｄｐｒをＰＩＤ演算してポンプ回転数指令Ｖ３が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ３を基に被空調空間の露点温度が設定露点温度Ｔｄｐｒｏとなるよう、温水ポンプ７８の回転数を制御している。このため、加熱コイル７４ａ，７４ｂの空気流れ方向下流側の空気の温度、つまり、デシカント除湿ロータ６１の再生温度が変化するので、給気側の除湿量が調整される。実施例２の除湿時の空気線図は図４と同様である。而して、実施例２においては、除湿時には実施例１と同様の作用効果を奏し得る。
【０１２５】
ＩＩ'）実施例２で外気ＯＡを加湿する場合
基本的な作用は実施例１の加湿の場合と略同様であるため、同様の部分の説明は省略するか、概要のみとし、異なる部分は詳説する。すなわち、実施例１の場合と同様にして演算制御装置９５の除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部９８'からダンパ８７〜９１及び加湿弁７０並びに電磁弁１０６〜１０８に開閉指令が与えられ、ダンパ８７〜９１及び加湿弁７０並びに開閉及び電磁弁１０６，１０８，１１０の開閉が行なわれる。加湿モードの際に「全開」となるのはダンパ９０,９１であり、「全閉」となるのは、ダンパ８７,８８，８９である。又、電磁弁１１０は「全開」となり、電磁弁１０６，１０８は「全閉」となる。加湿弁７０は弁開度指令Ｖ４に対応した開度に開いている。更に、加湿モードの際には、デシカント除湿ロータ６１、冷却水ポンプ６７、排気ファン７５は停止しており、全熱交給気ファン５５、給気ファン６５が駆動され、全熱交排気ファン５６が駆動されており、温水ポンプ７８が駆動されている。日差しがある場合は集熱ポンプ８１も駆動されている。
【０１２６】
更に、除湿・加湿モード判断部９７で加湿モードと判断された場合は、図１２に示すセレクタ１０２に対し加湿モードの切替え指令が与えられて、セレクタ１０２は加湿モードに切替えられる。このため、温度調節部１００で給気温度検出器９４からの給気温度Ｔｓａと被空調空間の設定温度Ｔｓａｒｏとの差を採って求められた給気温度偏差ΔＴｔｓｒをＰＩＤ演算して求められたポンプ回転数指令Ｖ２が求められ、このポンプ回転数指令Ｖ２は、セレクタ１０２を介し温水ポンプ７８に与えられ、温水ポンプ７８は所定の回転数で回転している。従って、温水蓄熱タンク７７から出た温水は、温水ポンプ７８により管路１０４、加熱コイル７４ａ、管路１０７を経て温水蓄熱タンク７７へと循環している。又、日差しのある場合は、温水は集熱ポンプ８１により、温水蓄熱タンク７７と太陽集熱器８３との間を循環し、太陽集熱器８３により温水に蓄熱を行なっている。
【０１２７】
外気ＯＡの加湿時には、図１４に示すように、全熱交換器ユニット５１のハウジング５３に導入された低温、低湿の外気ＯＡは、全熱交換器５４において、被空調空間からダクト８６を通り送給されてきた還気ＲＡと全熱交換されて、ダクト６２，８５，７３を通り、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ｂへ送給され、温水蓄熱タンク７７と加熱コイル７４ａとを循環している、太陽熱により加熱された温水により加熱されて顕熱が上昇する。加熱コイル７４ａで加熱された空気は、チャンバ５９ｂからダンパ９１を通ってデシカント空調機ユニット５２のハウジング５９におけるチャンバ５９ａへ導入され、加湿器６４において管路７１から送給されて噴霧される加湿水により加湿されて潜熱が上昇し、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２を経て被空調空間へ送給される。而して、被空調空間内の給気ＳＡは、被空調空間内に設けた内調機からの空気と混合し、混合空気として内調機へ送給され、内調機で処理されて所定の空調用空気となり被空調空間へ送出される。
【０１２８】
被空調空間の空気の一部は、被空調空間から還気ＲＡとしてダクト８６へ排出され、
ダクト８６から全熱交換器ユニット５１のハウジング５３におけるチャンバ５３ｂに供給され、全熱交換器ユニット５１で全熱交換されて冷却により顕熱が下降し、除湿されて潜熱が下降し、排気ファン５６により排気ＥＡとして屋外へ排出される。
【０１２９】
実施例２の外気ＯＡの加湿時の空気線図は図６に示すと同様になる。而して、実施例２の加湿時においては、実施例１の加湿時の場合と同様の作用効果を奏し得る他、加湿時に空気はデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａを通過する際に加熱コイル７４ａのみを通過し、加熱コイル７４ｂは通過しないため、加熱コイル７４ａ，７４ｂにおける圧力損失が軽減される結果、給気ファン６５の送風圧力を軽減することができる。
【実施例３】
【０１３０】
図１５〜図１７は本発明を実施する実施例３の変形例であり、実施例１の変形例であり、請求項１、６、９に係るものである。而して、本図示例の特長とするところは、実施例１では、ダクト８５はダクト７３に接続され、加湿器６４はデシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ａに配置しているのに対し、実施例３では、ダクト８５は、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ｂに、デシカント除湿ロータ６１と加熱コイル７４の間に空気を送出し得るよう、接続され、加湿器６４はチャンバ５９ｂに、加熱コイル７４よりもダクト７３側に位置するよう、設けられている。又、仕切り壁６０に設けられるダンパ９１は、実施例１の場合よりも給気ファン６５に近い位置に、加湿器６４と給気ファン６５との間に位置するよう設けられる。
【０１３１】
図中、図１２〜図１４に示す符号と同一のものには、同一の符号が示してある。又、実施例３では図示してないが、図２に示すと同様な演算制御装置が設けてあり、同様な制御が行われる。又、空気線図は除湿時には略図４に示すようになり、加湿時には、略図６に示すようになる。而して、除湿時の空気の流れは図１６の太線で示すようになり、加湿時の空気の流れは図１７の太線のようになる。又、除湿時における冷却水の流れ、温水の流れは実施例１の場合と同様、図１６の太線のようになり、加湿時における温水の流れは実施例１と同様、図１７の太線のようになる。
【０１３２】
実施例３の場合、除湿時の空気の流れは実施例１の場合と同様である。又、加湿時には、図１７示すように、全熱交換器ユニット５１の全熱交換器５４で、ダクト８６からの還気ＲＡにより加熱、加湿された空気は、チャンバ５３ａ、ダクト８５、デシカント空調機ユニット５２のチャンバ５９ｂに送給され、チャンバ５９ｂの加熱コイル７４で加熱され、加湿器６４で加湿されてチャンバ５９ａに送給され、給気ファン６５により給気ＳＡとしてダクト７２を経て被空調空間へ送給される。
【０１３３】
実施例３の場合も実施例１、２と同様な効果を奏することができるが、加湿時には、実施例１の場合、図５に示すように、全熱交換器ユニット５１からの空気のダクト７３からダンパ９１に至る流れ方向は、全熱交換器ユニット５１からダクト８５を経てダクト７３へ至る流れ方向と逆であるのに対し、実施例３では、全熱交換器ユニット５１のチャンバ５３ａ、ダクト８５空気の流れ方向は、図１７に示すように、左から右への一方向であり、逆向きの流れはないため、加湿された空気が流れる系統の送風抵抗は、図５の場合と比べて明らかに低減する。
【０１３４】
なお、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】
【０１３５】
５１ 全熱交換器ユニット
５２ デシカント空調機ユニット
５３ ハウジング（全熱交換器ユニットハウジング）
５３' 仕切り壁
５３ａ チャンバ（一方の全熱交換器ユニットチャンバ）
５３ｂ チャンバ（他方の全熱交換器ユニットチャンバ）
５４ 全熱交換器
５９ ハウジング（デシカント空調機ユニットハウジング）
５９ａ チャンバ（一方のデシカント空調機ユニットチャンバ）
５９ｂ チャンバ（他方のデシカント空調機ユニットチャンバ）
６０ 仕切り壁
６１ デシカント除湿ロータ
６２ ダクト（第二のダクト）
６３ 冷却コイル（冷却手段）
６４ 加湿器（加湿手段）
６６ 冷却塔
６７ 冷却水ポンプ
７０ 加湿弁
７１ 管路
７３ ダクト（第三のダクト）
７４ 加熱コイル（加熱手段）
７４ａ 加熱コイル（加熱手段）（第一の加熱手段）
７４ｂ 加熱コイル（加熱手段）（第二の加熱手段）
７７ 温水蓄熱タンク
７８ 温水ポンプ
８３ 太陽集熱器（太陽集熱手段）
８５ ダクト（第四のダクト）
８６ ダクト（第一のダクト）
８７ ダンパ（第二のダンパ）
８８ ダンパ（第三のダンパ）
８９ ダンパ（第五のダンパ）
９０ ダンパ（第四のダンパ）
９１ ダンパ（第一のダンパ）
９５ 演算制御装置
９６ 外気露点温度演算部
９７ 除湿・加湿モード判断部
９８ ダンパ切替え操作指示部
９８' ダンパ及び電磁弁切替え操作指示部（ダンパ及び弁手段切替え操作指示部）
９９ 温度調節部（第一の温度調節部）
１００ 温度調節部（第二の温度調節部）
１０１ 露点温度調節部（第二の露点温度調節部）
１０２ セレクタ
１０３ 露点温度調節部（第一の露点温度調節部）
１０５ 管路（第一の管路）
１０６ 電磁弁（第一の弁手段）
１０７ 管路（第二の管路）
１０８ 電磁弁（第二の弁手段）
１０９ 管路（第三の管路）
１１０ 電磁弁（第三の弁手段）
ＯＡ 外気
ＳＡ 給気
ＲＡ 還気
Ｔｄｐｏａ 外気露点温度
Ｔｄｐ 給気露点温度
Ｔｄｐｒｏ 設定露点温度
Ｔｓａ 給気温度
Ｔｓａｏ 設定給気温度
Ｔｓａｒｏ 設定温度
ｔ 乾球温度（温度）
ΔＴｄｐｒ 給気露点温度偏差
ΔＴｓａｒ 給気温度偏差
φ 相対湿度
Ｖ１ ポンプ回転数指令
Ｖ２ ポンプ回転数指令
Ｖ３ ポンプ回転数指令
Ｖ４ 弁開度指令
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或いは、前記外気の加湿時に前記熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送通路と該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側とを接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく前記デシカント空調機ユニットにおける加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出し得るよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或いは、前記外気の加湿時に前記熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される複数の加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送通路と該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側とを接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記デシカント除湿ロータを再生させるためにデシカント空調機ユニットに導入された外気は前記複数の加熱手段を全て通過しうるよう構成され、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく、前記デシカント空調機ユニットにおける複数の加熱手段のうち、全ての加熱手段よりも少ない数量の空気流れ方向蒸留側の加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出しうるよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項３】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから送給されてきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段の空気流れ下流側において一方のデシカント空調機ユニットチャンバに設けられ、且つ、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトから外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記第二のダクトの第二のダンパ接続部よりも空気流れ方向上流側と、第三のダクトの第三のダンパ接続部よりも外気流れ方向下流側とは、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトにより接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或いは前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整しうる冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或いは温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整しうる温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項４】
第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、空気流れ方向に向かって複数の加熱手段が設けられ、
加熱手段の温水が流通する管路には弁手段が設けられ、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を全ての加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して、加熱手段のうち少なくとも空気流れ方向最下流側に位置する加熱手段は通さず、空気流れ方向上流側に位置する加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成した
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】
加熱手段は２基であると共に、温水流れ方向上流側の第一の加熱手段と、温水流れ方向下流側の第二の加熱手段は、中途部に第一の弁手段を有する第一の管路により接続され、第一の管路における第一の弁手段よりも温水流れ方向上流側と、第二の管路における第二の弁手段の温水流れ方向下流側とは、前記第二の加熱手段の出側と温水蓄熱タンクとを接続する、第三の弁手段を有する第三の管路により接続されている請求項２又は４に記載の空調システム。
【請求項６】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから送給されてきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトから外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記加熱手段よりも前記デシカント除湿ロータから離反した側に位置するよう、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記デシカント除湿ロータと加熱手段との間に空気を送給し得るよう、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトが接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或いは前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整しうる冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或いは温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整しうる温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項７】
演算制御装置を備え、該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えるダンパ切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカント除湿ロータを除湿し再生させるために、前記加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令のうち何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成した
請求項３或は６に記載の空調システム。
【請求項８】
演算制御装置を備え、該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えると共に、加熱手段に流通する温水を制御する弁手段に開閉指令を与える、ダンパ及び弁手段切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカント除湿ロータを除湿し再生させるために、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令の何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成した
請求項４或は５に記載の空調システム。
【請求項９】
前記外気の除湿時には、デシカント空調機ユニットから送出される給気を夏期のピーク時に３０℃とし得るよう構成した請求項１乃至８の何れかに記載の空調システム。
【請求項１】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或いは、前記外気の加湿時に前記熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送通路と該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側とを接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく前記デシカント空調機ユニットにおける加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出し得るよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、
前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるようにした全熱交換器を備え、
前記デシカント空調機ユニットは、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を除湿するデシカント除湿ロータと、
該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側に設けられ、且つ、冷却塔で外気と熱交換して冷却された冷却水により前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、空気の加湿時に加湿水を空気に供給する加湿手段と、
前記全熱交換器ユニットにおける全熱交換器で冷却、除湿されて導入された空気を搬送する給気ファンと、
前記外気の除湿時に前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を除湿した前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を加熱するよう、或いは、前記外気の加湿時に前記熱交換器ユニットから前記デシカント空調機ユニットに導入された空気を加熱するよう、太陽集熱手段で集熱された熱により加熱された温水が導入される複数の加熱手段と、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入された外気を吸引する排気ファンと、
前記デシカント除湿ロータの再生に供するために前記デシカント空調機ユニットに導入する外気搬送通路と該デシカント除湿ロータにおける前記全熱交換器ユニットからの空気の流れ方向下流側とを接続したり閉止したりできる第一のダンパとを備え、
前記デシカント除湿ロータを再生させるためにデシカント空調機ユニットに導入された外気は前記複数の加熱手段を全て通過しうるよう構成され、
前記外気の加湿時には、前記排気ファンを停止し、前記第一のダンパを開放することで、前記全熱交換器ユニットから送出された空気を、前記デシカント空調機ユニットのデシカント除湿ロータを通過させることなく、前記デシカント空調機ユニットにおける複数の加熱手段のうち、全ての加熱手段よりも少ない数量の空気流れ方向蒸留側の加熱手段で加熱し、加湿手段で加湿してデシカント空調機ユニットから給気として送出しうるよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項３】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから送給されてきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段の空気流れ下流側において一方のデシカント空調機ユニットチャンバに設けられ、且つ、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトから外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記第二のダクトの第二のダンパ接続部よりも空気流れ方向上流側と、第三のダクトの第三のダンパ接続部よりも外気流れ方向下流側とは、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトにより接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或いは前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整しうる冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或いは温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整しうる温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項４】
第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、空気流れ方向に向かって複数の加熱手段が設けられ、
加熱手段の温水が流通する管路には弁手段が設けられ、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を全ての加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクト、第三のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して、加熱手段のうち少なくとも空気流れ方向最下流側に位置する加熱手段は通さず、空気流れ方向上流側に位置する加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成した
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】
加熱手段は２基であると共に、温水流れ方向上流側の第一の加熱手段と、温水流れ方向下流側の第二の加熱手段は、中途部に第一の弁手段を有する第一の管路により接続され、第一の管路における第一の弁手段よりも温水流れ方向上流側と、第二の管路における第二の弁手段の温水流れ方向下流側とは、前記第二の加熱手段の出側と温水蓄熱タンクとを接続する、第三の弁手段を有する第三の管路により接続されている請求項２又は４に記載の空調システム。
【請求項６】
全熱交換器ユニットと、デシカント空調機ユニットとを備えた空調システムであって、
前記全熱交換器ユニットは、仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバが形成された全熱交換器ユニットハウジングを有し、且つ、該全熱交換器ユニットハウジングには、左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバを跨ぐよう全熱交換器が設置され、
左右若しくは上下の全熱交換器ユニットチャンバのうち一方の全熱交換器ユニットチャンバには、外気が導入されるよう構成され、
他方の全熱交換器ユニットチャンバには、前記デシカント空調機ユニットから給気として被空調空間に送給されて戻ってきた還気が導入されるよう第一のダクトが接続され、
前記熱交換器ユニットの全熱交換器においては、前記第一のダクトから送給されてきた還気により、導入された外気を冷却、除湿するか或いは加熱、加湿しうるよう構成され、
前記デシカント空調機ユニットは、第一のダンパが設けられた仕切り壁により仕切られて左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバが形成されたデシカント空調機ユニットハウジングを有し、且つ、デシカント空調機ユニットハウジングには、左右若しくは上下のデシカント空調機ユニットチャンバを跨ぐようデシカント除湿ロータが設置され、
前記全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバと、デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバとは中途部に第二のダンパを有する第二のダクトにより接続され、
前記デシカント空調機ユニットは、前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向下流側に設けられ、且つ、前記デシカント除湿ロータからの空気を冷却する冷却手段を備え、
前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、第三のダンパを有する第三のダクトから外気を他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入し得るよう接続され、
且つ、第三のダクトから導入された外気を加熱し得るよう、前記デシカント除湿ロータにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向上流側には、加熱手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記加熱手段よりも前記デシカント除湿ロータから離反した側に位置するよう、加湿弁を有する管路に接続された加湿手段が設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバには、前記デシカント除湿ロータと加熱手段との間に空気を送給し得るよう、中途部に第四のダンパを有する第四のダクトが接続され、
デシカント空調機ユニットにおける他方のデシカント空調機ユニットチャンバの空気流れ方向出側には、第五のダンパが設けられ、
前記一方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記冷却手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第三のダクトには給気ファンが設けられ、
前記他方のデシカント空調機ユニットチャンバの前記加熱手段の空気流れ方向下流側若しくは前記第五のダクトには排気ファンが設けられており、
前記冷却手段に冷却塔からの冷却水を送給する管路或いは前記冷却手段から冷却水を冷却塔に戻す管路には、回転数を調整しうる冷却水ポンプが設けられ、
前記加熱手段に太陽集熱手段で集熱された温水を貯める温水蓄熱タンクから温水を送給する管路或いは温水を加熱手段から温水蓄熱タンクへ戻す管路には、回転数を調整しうる温水ポンプが設けられており、
外気の除湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを閉止し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを開放して、全熱交換器ユニットで冷却、除湿され且つデシカント空調機ユニットで除湿されて温調された給気を前記デシカント空調機ユニットの一方のデシカント空調機ユニットチャンバから被空調空間へ送給し得るよう構成すると共に、前記デシカント空調機ユニットの他方のデシカント空調機ユニットチャンバに導入された外気を加熱手段で加熱してデシカント除湿ロータに送給してデシカント除湿ロータの再生に供し得るよう構成し、
外気の加湿時には、前記第一のダンパ及び前記第四のダンパを開放し、前記第二のダンパ、前記第三のダンパ及び前記第五のダンパを閉止して、全熱交換器ユニットで加熱、加湿された空気を第二のダクト、及び第四のダクトから他方のデシカント空調機ユニットチャンバに送給して加熱手段により加熱し、第一のダンパから一方のデシカント空調機ユニットチャンバへ供給して加湿手段により加湿し給気として被空調空間に送給し得るよう構成した
ことを特徴とする空調システム。
【請求項７】
演算制御装置を備え、該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えるダンパ切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカント除湿ロータを除湿し再生させるために、前記加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令のうち何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成した
請求項３或は６に記載の空調システム。
【請求項８】
演算制御装置を備え、該演算制御装置は、全熱交換器ユニットの一方の全熱交換器ユニットチャンバに導入される外気の乾球温度及び相対湿度から外気露点温度を演算する外気露点温度演算部と、
該外気露点温度演算部からの外気露点温度に基いて、外気を除湿するか加湿するか判断する除湿・加湿モード判断部と、
該除湿・加湿モード判断部からの指令により、第一のダンパ〜第五のダンパに開閉指令を与えると共に、加熱手段に流通する温水を制御する弁手段に開閉指令を与える、ダンパ及び弁手段切替え操作指示部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に冷却水ポンプの回転数を調整して冷却塔から冷却手段に供給される冷却水の流量を調整することにより、冷却手段で冷却される空気の温度を調整し得るようにした第一の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めた弁開度指令を基に加湿弁の開度を調整して外気の加湿時に、一方のデシカント空調機ユニットチャンバを通る空気に加湿手段から供給する加湿水の量を調整し得るようにした第一の露点温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気の給気温度と設定給気温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の加湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の温度調節部と、
デシカント空調機ユニットからの給気露点温度と設定露点温度の偏差をＰＩＤ演算して求めたポンプ回転数指令を基に温水ポンプの回転数を調整して、外気の除湿時に、他方のデシカント空調機ユニットチャンバの加熱手段に供給される温水の流量を調整することにより、前記デシカント除湿ロータを除湿し再生させるために、加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るようにした第二の露点温度調節部と、
前記除湿・加湿モード判断部からの指令により、前記第二の温度調節部からのポンプ回転数指令、或は前記第二の露点温度調節部からのポンプ回転数指令の何れかを選択するセレクタを備え、選択した指令を基に温水ポンプの回転数を調整して加熱手段に供給される温水の流量を調整して加熱手段で加熱される空気の温度を調整し得るよう構成した
請求項４或は５に記載の空調システム。
【請求項９】
前記外気の除湿時には、デシカント空調機ユニットから送出される給気を夏期のピーク時に３０℃とし得るよう構成した請求項１乃至８の何れかに記載の空調システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−２０７８７２（Ｐ２０１２−２０７８７２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４５２６（Ｐ２０１１−７４５２６）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００１８３４）三機工業株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
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