JP2008241190A - 空調システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率が良好であり、且つ、快適な空調を実現することが出来る空調システム及びその制御方法の提供。
【解決手段】排熱を発生する駆動源（１）と、圧縮式冷暖房機（２）と、断接機構（３１）を介装しており且つ駆動源（１）からの回転動力を圧縮式冷暖房機（２）のコンプレッサ（２１）に伝達する動力伝達系統（３）と、乾燥剤を包含する回転機構（４１、４２）を有するデシカント空調機（４）と、駆動源（１）から発生した排熱をデシカント空調機（４）とラジエータ（２３）の何れか一方へ供給する排熱供給系統（Ｌｈ）とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調システムに関する。より詳細には、高温排熱（例えば、８０℃程度の温排水）を発生する熱源（例えば、ガスエンジン）により駆動する圧縮式冷暖房機（冷房専用の圧縮式冷凍機を含む）と、デシカント空調機とを組み合わせた空調システムに関する。

快適な居住空間を実現するために、居住空間の温度、湿度の同時調節が行われる場合がある。統計（新版エネルギー管理技術 熱管理編）によれば、設計室内の快適空調条件として、夏季では温度２５℃、湿度５０％、冬季では、温度２２℃、湿度４０〜５０％としている場合が多い。
病院や、老人ホーム、介護施設等の場合には、居住者（施設利用者）が室内にいる時間帯が長く、冷風、温風が直接人体に吹き付ける通常の空調方式は、体調を崩すことが懸念されている。そのような場合には、輻射パネルによる輻射熱で空調を行う輻射空調システムとすることが好適である。輻射パネルを用いて空調を行えば、冷風や温風が身体に直接当たらず、上述の様な懸念が無く、居住者には快適である。

輻射空調システムを用いる場合には、熱源機（冷凍機）の他に、除湿機が必要となる。輻射パネルが結露して、カビが生えてしまうのを防止するために、除湿機の設置が必要となる。
ここで、熱源機（冷凍機）と除湿機とを個別に備える輻射空調システムでは、熱源機（冷凍機）と除湿機が独自にエネルギーを消費するため、省エネルギー性に乏しいという問題がある。

このような課題を解決するために、従来技術において、輻射冷房システムが提案されている（特許文献１参照）。
係る従来技術（特許文献１）では、圧縮式冷暖房機により、輻射パネルに供給される冷水の冷却と、空調空間（室内）の除湿を同時に行っている。

しかし、圧縮サイクルで室内を除湿する場合、圧縮式冷暖房機における蒸発温度を低く設定しなければならない。蒸発温度を低くすると、輻射冷房のメリット（蒸発温度が高く、ＣＯＰが高い）が打ち消されてしまう。
また、蒸発温度を低くして除湿を行うとＣＯＰが低くなり、省エネルギーという要請にも応えることができない。

一方、デシカント空調機により空調空間の除湿を行う空気調和システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この従来技術（特許文献２）によれば、圧縮式冷暖房機の排熱を、デシカント空調機による除湿に利用しており、排熱の有効利用が図られている。

しかし、室温は適温であるが湿度が高いので、冷房をせずに除湿のみを行いたいという場合においては、係る従来技術（特許文献２）では、冷房運転をしないので、圧縮式冷凍サイクルは作動しない。圧縮式冷凍サイクルが作動しなければ、熱源機から排熱は発生しないので、デシカント空調機の熱源が利用できず、除湿ができない。
その様な状態において、デシカント空調機により除湿するためには、圧縮式冷暖房機を作動して、熱源機から排熱をデシカント空調機へ供給しなければならない。その結果、室温が適切であるにもかかわらず、圧縮式冷暖房機を作動しなければならず、圧縮式冷暖房機については、無駄な運転をすることになってしまう。そして、圧縮式冷暖房機な運転するので、室内に冷風が吹き出して、室温を低下させてしまい、快適性が阻害される。

また、圧縮サイクルにおける凝縮温度が低いと、デシカント空調機の熱源として不適当であり、デシカント空調機による十分な除湿が出来ない。デシカント空調機で十分な除湿を行うためには、熱源温度を高くしなければならない。
しかし、デシカント空調の熱源として適当な凝縮温度では、圧縮式冷凍サイクルにおけるＣＯＰが低くなってしまう。
特開２００６−１１２７４３号公報 特開２００２−３０３４３３号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、効率が良好であり、且つ、快適な空調を実現することが出来る空調システム及びその制御方法の提供を目的としている。

本発明の空調システムは、排熱を発生する駆動源（例えば、ガスエンジン１）と、圧縮式冷暖房機（２）と、断接機構（クラッチ３１）を介装しており且つ駆動源（１）からの回転動力を圧縮式冷暖房機（２）のコンプレッサ（２１）に伝達する動力伝達系統（３）と、乾燥剤を包含する回転機構（除湿ローター４１、顕熱ローター４２）を有するデシカント空調機（４）と、駆動源（１）から発生した排熱をデシカント空調機（４）とラジエータ（１１）の何れか一方へ供給する排熱供給系統（Ｌｈ）とを有することを特徴としている（請求項１：図１〜図７）。

本明細書において、「圧縮式冷暖房機」なる文言は、圧縮式サイクルにより冷房運転と暖房運転を行う空調装置を意味している。それと共に、「圧縮式冷暖房機」なる文言は、冷房専用機としての圧縮式冷暖房機をも包含する意味で用いられている。

本発明において、内部に冷温水が供給され且つ供給された冷温水（冷房時は冷水、暖房時は温水）が保有する熱（冷熱或いは温熱）を輻射熱として放射するパネル状部材（輻射パネル９）を空調空間（７）に設け、パネル状部材（９）に供給される冷温水が流過し且つパネル状部材（９）と圧縮式冷暖房機（２）の蒸発器（２６）とを連通する冷温水供給系統（Ｌｗ）を備えていることが好ましい（請求項２：図８〜図１３）。

また本発明において、空調空間（７：空調をするべき部屋、室内）の温度を計測する温度センサ（第１の温度センサＳｔ１）と、湿度を計測するための湿度センサ（相対湿度センサＳｈ）と、制御装置（コントローラ１０）とを備え、該制御装置（１０）は、冷房運転を行う際に、温度センサ（Ｓｔ１）及び湿度センサ（Ｓｈ）の計測値と目標値とを比較して、空調空間（７）における室温及び湿度を共に低下させるべき場合には、断接機構（クラッチ３１）を接続し且つ駆動源（１）からの排熱をデシカント空調機（４）へ供給し（運転モード１：図３、図１０）、空調空間（７）における室温のみを低下させて湿度を低下させない場合には、断接機構（クラッチ３１）を接続し、駆動源（１）からの排熱をラジエータ（２３）に供給し（運転モード２：図４、図１１）、空調空間（７）における湿度のみを低下させて室温を低下させない場合には、断接機構（クラッチ３１）を切断し、駆動源（１）からの排熱をデシカント空調機（４）へ供給し（運転モード３：図５）、空調空間（７）における室温及び湿度を低下させる必要が無い場合には、（断接機構であるクラッチ３１を切断し且つ）駆動源（１）を停止する（運転モード４：図６）制御を行う様に構成されているのが好ましい（請求項３）。

上述した本発明の空調システム（請求項１或いは請求項２の何れかの空調システム）の制御方法において、空調空間（７：空調をするべき部屋、室内）の温度及び湿度を計測する計測工程（Ｓ１）と、温度センサ（Ｓｔ）及び湿度センサ（Ｓｈ）の計測値と目標値とを比較して運転モードを決定する判定工程（Ｓ２〜Ｓ４）とを備え、冷房運転を行う際に、判定工程（Ｓ３）で空調空間（７）における室温及び湿度を共に低下させるべきであると判定した場合には、断接機構（クラッチ３１）を接続し且つ駆動源（１）からの排熱をデシカント空調機（４）へ供給し（運転モード１：図３、図１０）、判定工程（Ｓ３）で空調空間（７）における室温のみを低下させて湿度は低下させないと判定した場合には、断接機構（クラッチ３１）を接続し、駆動源（１）からの排熱をラジエータ（１１）に供給し（運転モード２：図４、図１１）、判定工程（Ｓ４）で空調空間（７）における湿度のみを低下させて室温を低下させないと判定した場合には、断接機構（クラッチ３１）を切断し、駆動源（１）からの排熱をデシカント空調機（４）へ供給し（運転モード３：図５）、判定工程（Ｓ４）で空調空間（７）における室温及び湿度を低下させる必要が無いと判定した場合には、（断接機構であるクラッチ３１を切断し且つ）駆動源（１）を停止する（運転モード４：図６）ことを特徴としている（請求項４：図２〜図５、図９〜図１１）。

本発明において、空調空間（７）内の湿度と設定値とを比較するに際しては、計測された湿度そのものを湿度のしきい値と比較しても良いし、或いは、計測された湿度と室温から露点温度を求め、当該露点温度をしきい値と比較しても良い。

上述する構成を具備する本発明によれば、冷房運転を行うに際して、圧縮式冷暖房機の室内機（２５）により空調空間（７：室内）の顕熱を除去し、デシカント空調機（４）により空調空間（７）の潜熱を除去している。
すなわち、圧縮式冷暖房機（１０１：圧縮サイクル）は、空調空間（７）の顕熱処理にのみ使用されるので蒸発温度が高い状態で運転できる。そして、蒸発温度が高い状態で運転できるので、圧縮式冷暖房機（１０１：圧縮サイクル）において不必要にエネルギーを消費する必要が無く、省エネルギー運転を行うことが出来る。

本発明によれば、潜熱と、顕熱を分離した空調が可能となるため、除湿運転を行う際に圧縮式冷暖房機（１０１：圧縮サイクル）を必要とされる以上に運転しなくても良い。そのため、圧縮式冷暖房機（１０１）により、空調空間（７：室内）の顕熱を除去し過ぎることが無くなる。
そして、除湿運転だけを行いたい場合には、圧縮式冷暖房機（１０１：圧縮サイクル）による冷房運転を行うことなく、デシカント空調機（４）による除湿運転のみを行うことが出来る。
そのため、空調運転に際して、身体の冷え込み等が生じず、快適な空調運転が実現される（快適性が向上する）。

また、本発明では、駆動源（１）から発生した排熱が、排熱供給系統（Ｌｈ）を介してデシカント空調機（４）へ投入される。そのため、デシカント空調機（４）で十分な除湿能力を得るために、圧縮式冷暖房機（１０１：圧縮サイクル）における凝縮温度を高温化する必要が無くなり、エネルギーの浪費を防止出来る。そして、駆動源（１）の排熱を用いているので、省エネルギーの要請にも、良く合致する。
さらに、駆動源（１）の排熱をデシカント空調機（４）で有効活用できるため、除湿機駆動のため新たにエネルギーを投入する必要が無い。
この様に、本発明によれば、上述したように省エネルギー性に優れており、運転費用（ランニングコスト）の削減が可能となる。

本発明において、空調空間（７）に輻射熱を供給するパネル状部材（輻射パネル９）を設ければ（請求項２）、身体に冷風が直接当たることが無いため、快適性がさらに向上する。圧縮式冷暖房機（２）で暖房運転を行う場合においても、パネル状部材（輻射パネル９）を設ければ、同様に、居住者にとって快適な暖房運転を行うことが出来る。

ここで、係るパネル状部材（輻射パネル９）を設けた場合には、冷房運転時にパネル状部材の表面が結露してしまうと言う問題がある。
しかし、本発明によればデシカント空調機（４）により空調空間（７）内の湿度が除去されるので、パネル状部材（９）の表面の結露は回避できる。

本発明における作動をより詳細に述べる（請求項３参照）と、空調空間（７）における室温及び湿度を共に低下させる場合には、断接機構（クラッチ３１）を接続して駆動源（１）からの回転動力を圧縮式冷暖房機（２）のコンプレッサ（２１）に伝達し、且つ、駆動源（１）から発生した排熱を、排熱供給系統（Ｌｈ）を介してデシカント空調機（４）へ供給し、以って、圧縮式冷暖房機（２）及びデシカント空調機（４）を作動させる（運転モード１：図３、図１０）。

空調空間（７）における室温のみを低下して、湿度を低下させない場合には、断接機構（クラッチ３１）を接続して、駆動源（１）からの回転動力を圧縮式冷暖房機（２）のコンプレッサ（２１）に伝達する。一方、駆動源（１）から発生した排熱は、排熱供給系統（Ｌｈ）を介してラジエータ（１１）で放熱する。
これにより、圧縮式冷暖房機（２）のみを作動させる（運転モード２：図４、図１１）。

空調空間（７）における湿度のみを低下して、室温を低下させない場合には、断接機構（クラッチ３１）を切断して駆動源（１）からの回転動力を圧縮式冷暖房機（２）には伝達しない。一方、駆動源（１）から発生した排熱は、排熱供給系統（Ｌｈ）を介してデシカント空調機（４）へ供給する。これにより、デシカント空調機（４）のみを作動させる（運転モード３：図５）。
係る制御を行えば、空調空間（７）に輻射熱を供給するパネル状部材（輻射パネル９）を設けた場合において、室温は適切であるが、湿度が高すぎる場合においても、駆動源（１）の暖機運転により、潜熱処理能力のみを供給することが可能である。そのため、従来技術のように、顕熱除去の必要性が無いのに、圧縮式冷暖房機（１０１：圧縮サイクル）を作動させることは不必要となる。

空調空間（７）における室温及び湿度が共に適切であり、低下させる必要が無い場合には、断接機構（クラッチ３１）を切断し、且つ、駆動源（１）を停止する。以って、圧縮式冷暖房機（２）及びデシカント空調機（４）を停止する（運転モード４：図６）。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
ここで、システム構成を示す図１、図７、図８、図１２、図１３において、流路に付された矢印は、冷房運転を行う場合における冷媒その他の各種流体の流れる方向を示している。

先ず、図１〜図６を参照して第１実施形態を説明する。
図１において、全体を符号１０１で示す空調システムは、駆動源であるガスエンジン（以下、「エンジン」）1と、圧縮式冷暖房機２と、動力伝達系３と、デシカント空調機４と、排熱供給系統Ｌｈと、制御手段であるコントロールユニット１０とを備えている。

動力伝達系３は、クラッチ３１と、第１の動力伝達軸（エンジンの出力軸）３２と、第２の動力伝達軸（コンプレッサ２１の入力軸）３３とを有している。
動力伝達系３は、ガスエンジン１の回転力を、第１の動力伝達軸３２、クラッチ３１、第２の動力伝達軸３３を介して、圧縮式冷暖房機２のコンプレッサ２１に伝達するように構成されている。
後述する様に、クラッチ３１を切れば、エンジン１の回転はコンプレッサ２１には伝達されない。

ガスエンジン１は、エンジン冷却用のラジエータ１１を備えており、ガスエンジン１とエンジン冷却用のラジエータ１１とは、詳細を後述する排熱供給系統Ｌｈを介して、エンジン冷却水が循環可能である様に構成されている。

ここで、エンジン１と、圧縮式冷暖房機２と、動力伝達系３は、熱源機ＧＨＰ（ガスヒートポンプ）を形成している。

圧縮式冷暖房機２は、コンプレッサ２１と、凝縮器２２（冷房時は室外機）と、膨張弁２４と、空調空間７に設置された室内機（冷房時の蒸発器）２５と、冷媒循環ラインＬｃとによって構成されている。

冷媒循環ラインＬｃは、冷媒が循環可能に構成され、コンプレッサ２１を起点に、図１では時計回りに、凝縮器２２、膨張弁２４、室内器２５（蒸発器）の順に介装されている。

デシカント空調機４は、除湿ローター４１と、顕熱ローター４２と、温水熱交換器４３とを有している。
除湿ローター４１と、顕熱ローター４２とは、乾燥剤を包含している。
温水熱交換器４３は、詳細は後述するが、排熱供給系統Ｌｈを介して、エンジン１の高温排熱が供給される。ここで言う高温排熱は、例えば、８０℃程度の温排水（エンジン冷却水）である。

排熱供給ラインＬｈは、ラインＬｈ１〜ラインＬｈ４を有し、ライン中に循環ポンプ６と、三方弁Ｖ３を介装している。詳細には、ラインＬｈ１は、循環ポンプ６を介装し、エンジン１と三方弁Ｖ３とを連通している。ラインＬｈ２は、三方弁Ｖ３とデシカント空調機４の温水熱交換器４３とを連通している。ラインＬｈ３は、途中に合流点Ｂを有し、デシカント空調機４の温水熱交換器４３とガスエンジン１とを連通している。ラインＬｈ４は、ガスエンジン冷却水を冷却するラジエータ１１を介装しており、ラインＬｈ４の両端部は、三方弁Ｖ３と合流点Ｂとに接続されている。
換言すれば、ラインＬｈ１〜ラインＬｈ４は、エンジン１の冷却水を、デシカント空調機４の温水熱交換器４３と、ラジエータ１１との何れかに、供給しているのである。

空調空間（例えば室内）７には、制御盤であるリモートコントローラ８と、室内温度センサＳｔ１と、室内湿度を計測する湿度センサＳｈとを備えている。
リモートコントローラ８、室内温度センサＳｔ１、湿度センサＳｈは、何れも入力信号ラインＳｉによって、コントロールユニット１０と接続されている。

空調空間（例えば室内）７には、第１の除湿ラインＬｄ１と、第２の除湿ラインＬｄ２とが連通している。
第１の除湿ラインＬｄ１においては、外気Ｆｏが換気用ファン５Ａで吸込まれ、デシカント空調機４の除湿ローター４１を経由し、その後、顕熱ローター４２を経由して、空調空間７に流入するように構成されている。
第２の除湿ラインＬｄ２においては、空調空間７内の空気Ｆｉが、換気用ファン５Ｂで吸引され、デシカント空調機４の顕熱ローター４２を経由し、温水熱交換器４３、除湿ローター４１を介して、大気側に排出されるように構成されている。
デシカント空調機４における除湿作用については後述する。

室内温度センサＳｔ１、湿度センサＳｈは、何れも空調空間（室内）７の内部に設置されている。
コントロールユニット１０は、ガスエンジン１、クラッチ３１、コンプレッサ２１、循環ポンプ６及び三方弁Ｖ３と、制御信号ラインＳｏによって接続されている。

図１では圧縮式冷暖房機２は、冷凍サイクルのみに係る構成のみが示されている。しかし、図１では明示されていないが、圧縮式サイクルには、冷媒の循環方向や冷房流路等を切り換えて、冷房運転と暖房運転とを切換可能に構成されている。
また、図１では明示されていないが、圧縮式冷暖房機２に複数のコンプレッサ２１を設け、空調負荷によりコンプレッサの２１の運転台数を選択する様に構成することも可能である。

図１の空調システム１０１では、圧縮式冷暖房機２の室内機２５により、空調空間（室内）７の顕熱を除去し、デシカント空調機４により、空調空間（室内）７の潜熱を除去する様に構成されている。

デシカント空調機４は、除湿を行う際に、外部から換気用ファン５Ａにより吸入された空気の潜熱を除去する作用を奏する。
外部から換気用ファン５Ａにより吸入された空気Ｆｏは、除湿ローター４１において、水分が除去されると同時に温度が上昇する。そして、顕熱ローター４２において、室内からの戻り空気Ｆｉと熱交換して、温度が低下する。その結果、顕熱は変化せず、潜熱のみが除去される。

図１において、コントローラユニット（制御装置）１０は一体に構成されているが、圧縮式冷暖房機２側のコントローラと、ガスエンジン（熱源機）側のコントローラとを、別体に構成することが可能である。

図１の空調システム１０１の冷房運転における制御について、図２のフローチャートを主として参照しつつ、説明する。
図２において、ステップＳ１では、空調空間（室内）７の室温を温度センサＳｔ１によって計測し、室内７の湿度を湿度センサＳｈによって計測する。ここで、室内７の湿度は、相対湿度を計測しても、絶対湿度を計測しても良い。

ステップＳ２では、コントロールユニット１０は、室温が設定値以上であるか否かを判断する。室温が設定値以上である場合（ステップＳ２がＹＥＳ）は、ステップＳ３に進む。一方、室温が設定値未満である場合（ステップＳ２がＮＯ）は、ステップＳ４に進む。
図示の例では、室温の設定値としては、夏場の冷房時では、例えば、２６℃としている。なお、この設定値（２６℃）は、ケース・バイ・ケースで変更可能である。

ステップＳ３では、コントロールユニット１０は、室内湿度が設定値以上であるか否かを判断する。
室内湿度が設定値以上である場合（ステップＳ３がＹＥＳ）は、ステップＳ５に進む。
一方、室内湿度が設定値未満である場合（ステップＳ２がＮＯ）は、ステップＳ６に進む。
なお、図示の実施形態では、ステップＳ３における湿度の設定値は、夏場であれば、５０％としている。

ここで、湿度が設定値を超えたか否かについては、空調空間に設けた湿度センサ（相対湿度センサ）Ｓｈで計測された相対湿度を、設定値と比較すれば良い。あるいは、上述した様に、絶対湿度を判断のパラメータにしても良い。
相対湿度を用いる場合には、室温及び室内７の相対湿度から、露点温度を計算して、当該露点温度をしきい値（例えば１４℃：この露点温度は、ケース・バイ・ケースで変更可能）と比較しても良い。

ステップＳ４においても、コントロールユニット１０は、室温は設定値未満であるが、室内湿度が設定値以上であるか否かを判断する。
室内湿度が設定値以上である場合（ステップＳ４がＹＥＳ）は、ステップＳ７に進む。
一方、室温と湿度が共に設定値未満である場合（ステップＳ４がＮＯ）は、ステップＳ８に進む。

ステップＳ５では、室温及び室内湿度が共に高い（共に設定値以上）ため、運転モード１（デシカント空調機４と圧縮式冷暖房機２の双方を運転する運転モード）を選択し、その後、ステップＳ９に進む。
ステップＳ６では、室温のみが高いので（室温が設定値以上で、室内湿度は設定値未満）、運転モード２（圧縮式冷暖房機２のみを運転する運転モード）を選択して、ステップＳ９に進む。
ステップＳ７では、室内湿度のみが高いので（室内湿度が設定値以上で、室温は設定値未満）、運転モード３（デシカント空調機４のみを運転する運転モード）を選択して、ステップＳ９に進む。
ステップＳ８では、室温及び湿度が共に低いので（共に設定値未満）、運転モード４（デシカント空調機４と圧縮式冷暖房機２の双方を停止する運転モード）を選択して、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、コントロールユニット１０は、空調を終了するのか否かを判断する。空調運転（冷房運転）を終了するのであれば（ステップＳ９がＹＥＳ）、そのまま制御を終える。
一方、空調運転（冷房運転）を継続するのであれば（ステップＳ９がＮＯ）、ステップＳ１以降を繰り返す。

ここで、図２のステップＳ５における運転モード１（温度、湿度共に設定値以上の場合の運転モード）の詳細が、図３で示されている。
図３に基づいて運転モード１の制御を説明する。

図３において、ステップＳ１１では、コントロールユニット１０は、露点温度（ＤＰ）が１４℃以上であるか否かを判断する。露点温度（ＤＰ）は、センサＳｔ１で計測された室内７の室温と、センサＳｈで計測された相対湿度から求められる。
露点温度（ＤＰ）が１４℃以上であれば（ステップＳ１１がＹＥＳ）、湿度が高いと判断して、ステップＳ１２に進む。
一方、露点温度（ＤＰ）が１４℃未満であれば（ステップＳ１１がＮＯ）、湿度が低いと判断して、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１２では、室内７の室温の実測値と設定値との差分から、エンジン１、コンプレッサ２１へ信号を出力し、負荷（室温の実測値と設定値との差分）に対応して、圧縮式冷暖房機２の運転制御を行う。ここで、ステップＳ１２においては、室内７の湿度が高いと判断されているので、圧縮式冷暖房機２を作動する際に、エンジン１で発生した排熱をデシカント空調機４へ投入し、室内７の湿度を除去する。そして、ステップＳ１４へ進む。
エンジン１の排熱をデシカント空調機４へ投入するに際しては、コントロールユニット１０は制御信号を三方弁Ｖ３に発信して、ラジエータ１１に連通するラインＬｈ４側を閉じ、デシカント空調機４の温水熱交換器４３に連通するラインＬｈ２側を開く様に、三方弁Ｖ３を開閉制御する。

ステップＳ１３においても、室内温度の実測値と設定値との差分から、ガスエンジン１、コンプレッサ２１へ信号を出力し、負荷（室温の実測値と設定値との差分）に対応して、圧縮式冷暖房機２の運転制御を行う。
但し、ステップＳ１３では室内７の湿度が低いと判断されているので、デシカント空調気４を作動する必要がない。そのため、温水熱交換４３に連通するラインＬｈ２側を閉じ、ラジエータ１１に連通するラインＬｈ４側を開放するように三方弁Ｖ３を開閉制御して、エンジン１で発生した排熱をラジエータ１１へ投入し、ステップＳ１４へ進む。
なお、ステップＳ１３で示す状態は、図４を参照して後述する運転モード２と同様である。

ステップＳ１４では、コントロールユニット１０は、一定時間が経過したか否かを判断する。
一定時間が経過したなら（ステップＳ１４がＹＥＳ）、図２のステップＳ９に進む。
一定時間が経過していないなら（ステップＳ１４がＮＯ）、ステップＳ１１以降を繰り返す。

図２のステップＳ６における運転モード２（温度のみが設定値以上の場合の運転モード）の詳細が、図４で示されている。
図４に基づいて運転モード２の制御を説明する。

図４において、ステップＳ２１で室温を計測し、ステップＳ２２では、室内温度の実測値と設定値との差分（空調負荷）から、エンジン１、コンプレッサ２１を運転制御する。
運転モード２では、室内７の湿度は高くないので、デシカント空調気４は作動する必要がない。そのため、エンジン１で発生した排熱は、ラジエータ１１で放熱される。
そして、ステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２３では、コントロールユニット１０は、一定時間が経過したか否かを判断する。
一定時間が経過したならば（ステップＳ２３がＹＥＳ）、図２のステップＳ９に進み、一定時間が経過していないならば（ステップＳ２３がＮＯ）、ステップＳ２１以降を繰り返す。

図２のステップＳ７で示す運転モード３（湿度のみが設定値以上の場合の運転モード）の詳細が、図５で示されている。
図５に基づいて、運転モード３の制御を説明する。

図５において、ステップＳ３１では、エンジン１を作動させ、クラッチ３１を切る。すなわち、エンジン１を作動しても、圧縮式冷暖房機２のコンプレッサ２１は作動させない。
その状態で、三方弁Ｖ３を制御して、エンジン１で発生した排熱をデシカント空調機４へ投入する。
ステップＳ３２では、コントロールユニット１０は、一定時間が経過したか否かを判断する。一定時間が経過したならば（ステップＳ３２がＹＥＳ）、図２のステップＳ９に進み、一定時間が経過していないならば（ステップＳ３２がＮＯ）、ステップＳ３１以降を繰り返す。

図２のステップＳ８で示す運転モード４（温度、湿度の双方が設定値未満の場合の運転モード）の詳細は、図６で示されている。
図６に基づいて、運転モード４の制御を説明する。

図６において、ステップＳ４１では、エンジン１を停止させる。
そしてステップＳ４２では、コントロールユニット１０は、一定時間が経過したか否かを判断する。そして、一定時間が経過したならば（ステップＳ４２がＹＥＳ）、図２のステップＳ９に進み、一定時間が経過していないならば（ステップＳ４２がＮＯ）、ステップＳ４１以降を繰り返す。

ここで、図６で示す運転モード４（圧縮冷凍機２もデシカント空調機４も作動しない運転モード：図２のステップＳ８）において、ガスエンジン１を停止しても（図６のステップＳ４１）、換気用の２つのファン５Ａ、５Ｂは作動している。室内７における必要換気量を維持するためである。
換言すると、換気用の２つのファン５Ａ、５Ｂは、常時作動している。
なお、外気を空調空間（室内）７に供給するファン５Ａと、室内７の空気を外気側へ排出するために吸引するファン５Ｂとを作動すると、デシカント空調機４の性能を向上させることが出来る。

次に、図７を参照して第２実施形態を説明する。
図７の第２実施形態では、圧縮サイクルの凝縮熱（あるいは、その１部）が、デシカント空調機４における除湿ローター４１の予熱に用いられている。

図７において、全体を符号１０２で示す空調システムは、図１の空調システム１０１の構成に対して、デシカント空調機４に熱交換器４４を追加した構成となっている。
そして、圧縮式冷暖房機２の冷媒循環ラインＬｃにおいて、コンプレッサ２１と凝縮器２２との間の領域を延長して、熱交換器４４に連通する様に構成されている。これにより、冷媒循環ラインＬｃを流過する冷媒が保有する熱量が、熱交換器４４において、デシカント空調機４のラインＬｈを流れる空気に投入されるのである。

図７の空調システム１０２によれば、圧縮式冷暖房機２の冷媒循環ラインＬｃにおいて、コンプレッサ２１から吐出された高圧気相冷媒が保有する熱（圧縮サイクルの凝縮熱）が、除湿ローター４１の予熱に用いられる。これにより、除湿ローター４１を通過する以前の段階で、戻り空気（室内７から外部に向かう空気）を昇温出来るというメリットがある。

明示されてはいないが、図７においても、冷媒の循環方向や冷房流路等を切り換えて、冷房運転と暖房運転とを行うことが出来る様に構成されている。

図７の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図６の第１実施形態と同様である。

次に、図８を参照して第３実施形態を説明する。
図８において、全体を符号１０３で示す空調システムでは、図１〜図７の圧縮式冷暖房機２の室内機（蒸発器）２５に代えて、輻射冷房パネル９を空調空間（室内）７に設置している。そして、図８において、輻射冷防パネル９に冷水（冷房時には冷水：暖房時には温水）を供給する系統Ｌｗも、図１〜図７の実施形態とは相違している。
以下、図１〜図７とは相違する構成について、説明する。
なお、図８においても、矢印は流体（冷媒、冷水、その他）が流れる方向を示している。

図８において、圧縮式冷暖房機２の冷媒循環ラインＬｃにおける膨張弁２４とコンプレッサ２１との間の領域には、熱交換器である蒸発器２６が介装されている。
空調空間（室内）７には、輻射パネル９が設置されている。
輻射パネル９と蒸発器２６との間は、冷水供給系統Ｌｗの管路内を、冷水（冷房時には冷水：暖房時には温水）が循環可能に連通している。

冷水供給系統Ｌｗは、循環ラインＬｗ１とバイパスラインＬｗ２とを有している。
循環ラインＬｗ１は閉回路であり、図８では、蒸発器２６から時計回りに冷水が流れている。そして、循環ラインＬｗ１には、輻射パネル９と、比例弁（流量制御弁）Ｖｑと、循環ポンプ２７とが介装されている。

循環ラインＬｗ１において、蒸発器２６と輻射パネル９との間の領域には分岐点Ｂ１が設けられ、比例弁Ｖｑと循環ポンプ２７との間の領域には合流点Ｂが設けられている。
分岐点Ｂ１と合流点Ｂとの間は、バイパスラインＬｗ２によって連通している。バイパスラインＬｗ２には、バイパス弁Ｖｂが介装されている。

循環ラインＬｗ１において、輻射パネル９の入口側には、温度センサＳｔ２が介装されている。
コントロールユニット１０と温度センサＳｔ２とは、入力信号ラインＳｉによって接続されている。また、コントロールユニット１０と循環ポンプ２７、比例弁Ｖｑ、バイパス弁Ｖｂとは、制御信号ラインＳｏによって接続されている。

バイパス弁Ｖｂ及び比例弁Ｖｑの開度を調節することによって、輻射パネル９側を流れる冷媒の流量を調節することができる。
ここで、バイパス弁Ｖｂを閉鎖し、比例弁Ｖｑを開放（全開）すれば、冷水の全量が輻射パネル９側を流れる。

ここで、輻射パネル９も、空調空間（室内）７における顕熱を除去する。
輻射パネル９を用いれば、室内の居住者に対して冷風（暖房時であれば温風）を直接吹き付けることが無いので、病院や老人ホーム、介護施設等の様に、居住者が室内にいることが多くても、体調を崩してしまうことが防止できる。
それに加えて、輻射パネル９を用いることにより、図１〜図７の圧縮式冷暖房機２に比較して、蒸発温度を高くすることが出来て、空調効率が向上するという輻射冷房のメリットを享受することが出来る。

温度センサＳｔ２は、循環ラインＬｗ１を流れる冷水温度、より詳細には、輻射パネル９の入口における冷水の水温（輻射パネル冷水入口温度）を計測している。
温度センサＳｔ３は、空調空間（室内）７における輻射パネル９の表面温度を計測している。

明示されていないが、図８の第３実施形態においても、冷媒の循環方向や冷房流路等を切り換えて、冷房運転と暖房運転とが切換可能である。

図８において、コントローラユニット１０は一体に図示されているが、圧縮式冷暖房機２側のコントローラと、ガスエンジン（熱源機）側のコントローラとに、別体に構成することが可能である。

図９を参照して、第３実施形態の冷房運転における制御を説明する。
図９において、ステップＳ５１では、空調空間（室内）７の温度（室温）、室内７の湿度、輻射パネルの冷水入口温度（及び／又は、輻射パネルの表面温度）を各センサによって計測する。室内７の湿度は、相対湿度でも絶対湿度でも良い。

ステップＳ５２において、コントロールユニット１０は、温度センサＳｔ２で計測された冷水温度（輻射パネル９入口における冷水温度）が、設定値である１５℃以上であるか否かを判断する。
この設定値１５℃は、設定変更が可能である。
冷水温度が１５℃以上である場合（ステップＳ５２がＹＥＳ）は、室内７の温度が高く、輻射パネル９により顕熱を除去する必要があると判断して、ステップＳ５３に進む。
一方、冷水温度が１５℃未満である場合（ステップＳ５２がＮＯ）は、室内７の温度は低く、輻射パネル９で顕熱を除去する必要が無いと判断して、ステップＳ５４に進む。

ステップＳ５３において、コントロールユニット１０は、露点温度ＤＰが設定値である１４℃以上であるか否かを判断する（設定値は変更可能である）。
露点温度ＤＰが１４℃以上である場合（ステップＳ５３がＹＥＳ）は、室内７の湿度が高いと判断して、ステップＳ５５に進む。
一方、露点温度ＤＰが１４℃未満である場合（ステップＳ５３がＮＯ）は、室内７の湿度は低いと判断して、ステップＳ５６に進む。

ステップＳ５４においても、コントロールユニット１０は、露点温度ＤＰが１４℃以上であるか否かを判断する。
露点温度ＤＰが１４℃以上である場合（ステップＳ５４がＹＥＳ）は、室内７の湿度が高いと判断して、ステップＳ５７に進む。
露点温度ＤＰが１４℃未満である場合（ステップＳ５４がＮＯ）は、室内７の湿度は低いと判断して、ステップＳ５８に進む。

ステップＳ５５では、室温及び室内湿度が共に高い（共に設定値を上回っている）ため、運転モード１（圧縮式冷暖房機２とデシカント空調機４の双方を運転する運転モード）を選択し、その後、ステップＳ５９に進む。
ステップＳ５６では、室温は高いが、室内７の湿度は低いので、運転モード２（圧縮式冷暖房機２のみを運転する運転モード）を選択して、ステップＳ５９に進む。
ステップＳ５７では、室内７の湿度は高いが、室温は高くないので、運転モード３（デシカント空調機４のみを運転する運転モード）を選択して、ステップＳ５９に進む。
ステップＳ５８では、室内７の温度及び湿度が共に低いので（共に設定値未満）、運転モード４（デシカント空調機４と圧縮式冷暖房機２の双方を停止する運転モード）を選択して、ステップＳ５９に進む。

ステップＳ５９では、コントロールユニット１０は、空調運転（図示では冷房運転）を終了するのか否かを判断する。空調運転を終了するのであれば（ステップＳ５９がＹＥＳ）、制御を終了する。
一方、空調運転を継続するのであれば（ステップＳ５９がＮＯ）、ステップＳ５１以降を繰り返す。

次に、ステップＳ５５の運転モード１について、図１０を参照して、詳細を説明する。
図１０のステップＳ６１において、コントロールユニット１０は、そこに内蔵されている図示しない計時装置（タイマー）により、一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ６１）。
一定時間が経過していれば（ステップＳ６１がＹＥＳ）、図９のステップＳ５９に進む（ステップＳ６２）。
一方、一定時間が経過していないなら（ステップＳ６１がＮＯ）、ステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３では、温度センサＳｔ２によって、輻射パネル９における冷水入口温度（輻射パネル冷水入口温度）を計測する。
そして、ステップＳ６４において、輻射パネル冷水入口温度の実測値と、設定値との差（負荷）に対応して、エンジン１、コンプレッサ２１を運転制御する。そして、循環ポンプ２７を作動させる。さらに、運転モード１では、デシカント空調機４を作動するので、エンジン１の排熱をデシカント空調機４側へ投入するべく、三方弁Ｖ３を開閉制御する。

ステップＳ６５では、コントロールユニット１０は、露点温度ＤＰが１８℃以下になったか否かを判断する。露点温度ＤＰが１８℃以下に低下したならば（ステップＳ６５がＹＥＳ）、ステップＳ６６に進む。
一方、露点温度ＤＰが１８℃よりも高温であれば（露点温度ＤＰが１８℃以下に低下しなければ：ステップＳ６５がＮＯ）、ステップＳ６７に進む。

ステップＳ６６では、輻射パネル９の表面温度目標値を２０℃になるように設定し、２０℃に対応して、バイパス弁Ｖｂ、比例弁Ｖｑの開度を制御し、再びステップＳ６１以降を繰り返す。
ここで、上述した様に、輻射パネル９の表面温度は、温度センサＳｔ３で計測される。

ステップＳ６７では、輻射パネル９表面温度目標値を「露点（ＤＰ）＋２℃」になるように設定し直す。そして、輻射パネル９表面温度が「露点（ＤＰ）＋２℃」となる様に、バイパス弁Ｖｂ、比例弁Ｖｑの開度を制御し、再びステップＳ６１以降を繰り返す。
ステップＳ６７の段階では湿度が高い（露点温度ＤＰが１８℃より高い）ので、輻射パネル９の表面温度が低いと、輻射パネル９の表面が結露し、場合によっては、輻射パネル９の表面にカビが生えてしまう恐れがある。湿度が高いステップＳ６７では、輻射パネル９の表面温度を「露点（ＤＰ）＋２℃」に設定する。
一方、ステップＳ６６では、湿度が低いので、輻射パネル９の表面温度を低くしても輻射パネル９の表面は結露しない。そのため、輻射パネル９の表面温度を２０℃に設定している。

図９のステップＳ５６における運転モード２について、図１１に詳細が示されている。
図１１において、ステップＳ７１では、センサＳｔ２を用いて、輻射パネル９の冷水入口温度（輻射パネル冷水入口温度）を計測する。
そして、ステップＳ７２において、輻射パネル冷水入口温度の実測値と設定値との差（負荷）に対応して、エンジン１及びコンプレッサ２１を運転制御し、循環ポンプ２７を稼動する。
ここで、運転モード２においては、デシカント空調機４を稼動しないので、エンジン１の排熱をデシカント空調機４側には排熱を供給せずに、ラジエータ１１で放熱するべく、三方弁Ｖ３を開閉制御する。

ステップＳ７３では、輻射パネル９の表面温度目標値を２０℃となるように設定し、それに対応してバイパス弁Ｖｂ、比例弁Ｖｑの開度を調節制御する。運転モード２においては、室内７の湿度は低いので、輻射パネル９の表面に結露が生じする恐れはない。
次に、ステップＳ７４で、一定時間が経過したか否かを判断する。
一定時間が経過したならば（ステップＳ７４がＹＥＳ）、図９のステップＳ５９へ進む。一定時間が経過していなければ（ステップＳ７４がＮＯ）、ステップＳ７１以降を繰り返す。

図９のステップＳ５７で示す運転モード３は、一定時間が経過した際に図９のステップＳ５９へ進む点を除けば、第１実施形態における運転モード３（図５参照）と同様である。
図９のステップＳ５８で示す運転モード４も、一定時間が経過した際に図９のステップＳ５９へ進む点を除けば、第１実施形態における運転モード４（図６参照）と同様である。

図８〜図１１で示す第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図７の実施形態と同様である。

次に、図１２を参照して第４実施形態を説明する。
図１２において、全体を符号１０４で示す空調システムは、輻射パネル９に冷水を供給する系統Ｌｗの構成が、図８で示す空調システム１０３と相違している。

図８で示す空調システム１０３では、輻射パネル９の温度を一定にするために、輻射パネル９に冷水を供給する系統Ｌｗにおいて、比例弁Ｖｑ及びバイパス弁Ｖｂの開度制御を行っている。

それに対して、図１２の空調システム１０４では、輻射パネル９に冷水を供給する系統Ｌｗにおいては、比例弁Ｖｑ及びバイパス弁Ｖｂ等のバルブ（弁）ではなく、インバータ２８を有する循環ポンプ２７を設けている。そして、循環ポンプ２７の回転数を制御インバータ２８で制御することにより、冷水供給量を調整している。
インバータ２８を使用することにより、冷水循環量を最適にして、ポンプ２７の駆動動力を節約して、省エネルギーの要請にも合致させることが出来る。

明示されていないが、図１２においても、冷媒の循環方向や冷房流路等を切り換えて、冷房運転と暖房運転とを切換可能である。

図１２の第４実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図８〜図１１の第３実施形態と同様である。

次に、図１３を参照して第５実施形態を説明する。
図１３において、全体を符号１０５で示す空調システムでは、圧縮サイクルの凝縮熱（あるいはその一部）を、デシカント空調機４の除湿ローター４１の予熱に用いている。
図１３の空調システム１０５は、図１１の第４実施形態の空調システム１０４に対して、デシカント空調機４において熱交換器４４を追加装備している。また図１３の空調システム１０５は、圧縮式冷暖房機２の冷媒循環ラインＬｃにおいて、コンプレッサ２１と凝縮器２２との間の領域を延長して、デシカント空調機４の熱交換器４４まで連通している。
これにより、圧縮式冷暖房機２において、コンプレッサ２１から吐出された高圧気相冷媒が保有する熱量が、熱交換器４４において、ラインＬｄ２を流れる空気に投入される。その結果、除湿ローター４１を通過する空気（ラインＬｄ２を流れる空気：室内から外部に向かう空気）を予熱することが出来る。

明示されていないが、図１３においても、冷媒の循環方向や冷房流路等を切り換えて、冷房運転と暖房運転とを切換可能に構成されている。

図１３の第５実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１２の第４実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
また、図示の実施形態では、冷房運転について説明してあるが、図示の実施形態を用いて、冬季において、空調空間の室温を昇温するために熱（温熱）を供給する暖房運転を行うことが可能である。

本発明の第１実施形態を示すブロック図。 第１実施形態における制御を示すフローチャート。 圧縮冷凍機とデシカント空調機を駆動する運転モードのフローチャート。 圧縮冷凍機のみを駆動する運転モードのフローチャート。 デシカント空調機のみを駆動する運転モードのフローチャート。 圧縮冷凍機とデシカント空調機を駆動しない運転モードのフローチャート。 第２実施形態を示すブロック図。 第３実施形態を示すブロック図。 第３実施形態における制御を示すフローチャート。 第３実施形態における圧縮冷凍機とデシカント空調機を駆動する運転モードのフローチャート。 第３実施形態における圧縮冷凍機のみを駆動する運転モードのフローチャート。 第４実施形態のブロック図。 第５実施形態のブロック図。

符号の説明

１・・・駆動減／ガスエンジン
２・・・圧縮式冷暖房機
３・・・動力伝達系
４・・・デシカント空調機
６・・・循環ポンプ
７・・・空調空間
８・・・リモートコントローラ
９・・・パネル状部材／輻射パネル
１０・・・制御手段／コントロールユニット
１１・・・ラジエータ
２１・・・圧縮機
２２・・・凝縮器
２４・・・膨張弁
２５・・・室内器
２６・・・蒸発器
４１・・・除湿ローター
４２・・・顕熱ローター
１０１〜１０５・・・空調システム
Ｌｃ・・・冷媒循環ライン
Ｌｈ・・・排熱供給系統
Ｌｗ・・・冷水供給系統

Claims (4)

1. 排熱を発生する駆動源と、圧縮式冷暖房機と、断接機構を介装しており且つ駆動源からの回転動力を圧縮式冷暖房機のコンプレッサに伝達する動力伝達系統と、乾燥剤を包含する回転機構を有するデシカント空調機と、駆動源から発生した排熱をデシカント空調機とラジエータの何れか一方へ供給する排熱供給系統とを有することを特徴とする空調システム。
2. 内部に冷温水が供給され且つ供給された冷温水が保有する熱を輻射熱として放射するパネル状部材を空調空間に設け、パネル状部材に供給される冷温水が流過し且つパネル状部材と圧縮式冷暖房機の蒸発器とを連通する冷温水供給系統を備えている請求項１の空調システム。
3. 空調空間の温度を計測する温度センサと、湿度を計測するための湿度センサと、制御装置とを備え、該制御装置は、冷房運転を行う際に、温度センサ及び湿度センサの計測値と目標値とを比較して、空調空間における室温及び湿度を共に低下させるべき場合には、断接機構を接続し且つ駆動源からの排熱をデシカント空調機へ供給し、空調空間における室温のみを低下させて湿度を低下させない場合には、断接機構を接続し、駆動源からの排熱をラジエータに供給し、空調空間における湿度のみを低下させて室温を低下させない場合には、断接機構を切断し、駆動源からの排熱をデシカント空調機へ供給し、空調空間における室温及び湿度を低下させる必要が無い場合には、駆動源を停止する制御を行う様に構成されている請求項１或いは請求項２の何れかの空調システム。
4. 請求項１或いは請求項２の何れかの空調システムの制御方法において、空調空間の温度及び湿度を計測する計測工程と、温度センサ及び湿度センサの計測値と目標値とを比較して運転モードを決定する判定工程とを備え、冷房運転を行う際に、判定工程で空調空間における室温及び湿度を共に低下させるべきであると判定した場合には、断接機構を接続し且つ駆動源からの排熱をデシカント空調機へ供給し、判定工程で空調空間における室温のみを低下させて湿度は低下させないと判定した場合には、断接機構を接続し、駆動源からの排熱をラジエータに供給し、判定工程で空調空間における湿度のみを低下させて室温を低下させないと判定した場合には、断接機構を切断し、駆動源からの排熱をデシカント空調機へ供給し、判定工程で空調空間における室温及び湿度を低下させる必要が無いと判定した場合には、駆動源を停止することを特徴とする空調システムの制御方法。

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