JP2010243005A - 除湿システム - Google Patents

Abstract

【課題】省エネ性に優れた除湿システムを提供する。
【解決手段】除湿システムには、冷却熱交換器（61）と直列に熱媒体回路（41）に接続され、且つ空気通路（52）における冷却熱交換器（61）の下流側に設けられる補助熱交換器（62）が設けられる。熱媒体回路（41）では、冷却部（25）で冷却された熱媒体が、冷却熱交換器（61）、補助熱交換器（62）を順に流れて冷却部（25）へ送られる動作が行われる。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気を冷却して除湿し、除湿した空気を室内へ供給する除湿システムに関するものである。

従来より、除湿した空気を室内へ供給する除湿システムが知られている。

例えば特許文献１には、この種の除湿システムが開示されている。この除湿システムには、ケーシング内の空気通路に冷却熱交換器が設けられている。冷却熱交換器は、水等の熱媒体が循環する熱媒体回路に接続されている。熱媒体回路には、熱媒体を循環させるためのポンプと、循環する熱媒体を冷却する冷却部が設けられている。

この除湿システムの運転時には、ポンプが運転されて循環回路内を水が循環する。この水は冷却部で冷却されてから冷却熱交換器内を流れる。また、空気通路には、ファンが運転されることで空気が流れている。このため、冷却熱交換器では、水と空気とが熱交換して空気が露点温度以下まで冷却される。その結果、空気中の水分が凝縮し、これにより空気が除湿される。以上のようにして、冷却・除湿された空気は、室内へ供給される。

特開２００６−１１２７８０号公報

上述したように、この種の除湿システムにおいては、空気を除湿するために空気を冷却熱交換器で露点温度以下まで冷却しなければならない。従って、循環回路では、冷却部によって熱媒体を比較的低温まで冷却する必要がある。その結果、冷却部での必要な冷却能力が比較的大きくなってしまい、省エネ性が損なわれてしまうという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、省エネ性に優れた除湿システムを提供することである。

第１の発明は、空気が流れる空気通路（52）を形成するケーシング（51）と、所定の熱媒体を冷却する冷却部（25）を有して該熱媒体が循環する熱媒体回路（41）と、該熱媒体回路（41）に接続されて上記空気通路（52）に設けられる冷却熱交換器（61）とを備え、該冷却熱交換器（61）を流れる熱媒体で空気を冷却して除湿し、除湿した空気を室内へ供給する除湿システムを対象とする。そして、この除湿システムは、上記冷却熱交換器（61）と直列に上記熱媒体回路（41）に接続され、且つ上記空気通路（52）における上記冷却熱交換器（61）の下流側に設けられる補助熱交換器（62）を更に備え、上記熱媒体回路（41）では、上記冷却部（25）で冷却された熱媒体が上記冷却熱交換器（61）、上記補助熱交換器（62）を順に流れて冷却部（25）へ送られる第１動作が行われることを特徴とする。

第１の発明では、第１動作中の熱媒体回路（41）において、冷却部（25）で冷却された熱媒体は冷却熱交換器（61）、補助熱交換器（62）を順に流れる。ケーシング（51）を流れる空気は、冷却熱交換器（61）において冷却部（25）で冷却された熱媒体と熱交換する。その結果、冷却熱交換器（61）では、空気が熱媒体によって露点温度以下まで冷却されて除湿され、逆に熱媒体は空気によって加熱される。冷却熱交換器（61）で冷却／除湿された空気は、補助熱交換器（62）を流れる。補助熱交換器（62）では、冷却熱交換器（61）で冷却された空気と該冷却熱交換器（61）で加熱された空気とが熱交換する。その結果、冷却熱交換器（61）では、空気が熱媒体によって加熱されるため、この空気の相対湿度が低下する。以上のようにして、除湿された空気は室内へ供給される。一方、補助熱交換器（62）では、熱媒体が空気に放熱することで冷却される。従って、熱媒体回路（41）を流れて冷却部（25）へ送られる熱媒体の温度が低くなるため、冷却部（25）で熱媒体を冷却するために必要な冷却能力を低減できる。

第２の発明は、第１の発明において、上記空気通路（52）における上記補助熱交換器（62）の下流側に配置されて空気を加熱する加熱部（55）を更に備えていることを特徴とする。

第２の発明では、補助熱交換器（62）の下流側に加熱部（55）が設けられる。このため、第１動作中において、補助熱交換器（62）を通過して除湿された空気を加熱部（55）によって加熱することができる。これにより、加熱部（55）を通過後の空気の相対湿度を更に低下させることができる。ここで、この第１動作中には、加熱部（55）に流入する前の空気が、補助熱交換器（62）によって既に加熱されているため、加熱部（55）で空気を加熱するために必要な加熱能力を低減できる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記冷却熱交換器（61）は、上記空気通路（52）の下流側に位置して上記熱媒体が流入する流入部（71a）と、上記空気通路（52）の上流側に位置して熱媒体が流出する流出部（72a）と、該流入部（71a）と流出部（72a）との間に亘って形成される中間流路部（61c）とを有していることを特徴とする。

第３の発明の冷却熱交換器（61）には、熱媒体の流入部（71a）が空気通路（52）の下流側に設けられ、熱媒体の流出部（72a）が空気通路（52）の上流側に設けられ、流入部（71a）と流出部（72a）との間に熱媒体が流れる中間流路部（61c）が設けられる。これにより、第１動作中の冷却熱交換器（61）において、空気と熱媒体とを実質的に対向させるように流して熱交換させることができる。即ち、本発明では、第１動作中の冷却熱交換器（61）をいわゆる対向流式の熱交換器として機能させることができる。このようにすると、冷却熱交換器（61）を流出した空気の温度が流入部（71a）を流れる熱媒体の温度に近づくので、例えばいわゆる並行流式と比較して、冷却熱交換器（61）での空気の冷却／除湿効果を向上させることができる。一方、冷却熱交換器（61）の流出部（72a）を流れる熱媒体の温度は冷却熱交換器（61）を流入した空気の温度に近づくので、例えば並行流式と比較して、冷却熱交換器（61）から補助熱交換器（62）へ送られる熱媒体の温度を高くできる。

以上のようにすると、補助熱交換器（62）では、冷却熱交換器（61）で比較的低温にまで冷却された熱媒体と冷却熱交換器（61）で比較的高温にまで加熱された空気とが熱交換する。このため、補助熱交換器（62）では、熱媒体と空気との温度差が更に大きくなるため、空気による熱媒体の冷却効果（換言すると、熱媒体による空気の加熱効果）が向上する。その結果、空気の相対湿度を更に低くでき、除湿能力が向上する。また、熱媒体回路（41）の冷却部（25）へ送られる熱媒体の温度を更に低くできるので、冷却部（25）で熱媒体を冷却するために必要な冷却能力も更に低減できる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記補助熱交換器（62）は、上記空気通路（52）の下流側に位置して上記熱媒体が流入する流入部（73a）と、上記空気通路（52）の上流側に位置して熱媒体が流出する流出部（74a）と、該流入部（73a）と流出部（74a）との間に亘って形成される中間流路部（62c）とを有していることを特徴とする。

第４の発明の補助熱交換器（62）には、熱媒体の流入部（73a）が空気通路（52）の下流側に設けられ、熱媒体の流出部（74a）が空気通路（52）の上流側に設けられ、流入部（73a）と流出部（74a）との間に熱媒体が流れる中間流路部（62c）が設けられる。これにより、第１動作中の補助熱交換器（62）において、空気と熱媒体とを実質的に対向させるように流して熱交換させることができる。このようにすると、補助熱交換器（62）を流出した空気の温度が流入部（73a）を流れる熱媒体の温度に近づくので、例えばいわゆる並行流式と比較して、補助熱交換器（62）での空気の加熱効果を更に向上させることができる。また、補助熱交換器（62）の流出部（74a）を流れる熱媒体の温度は補助熱交換器（62）を流入した空気の温度に近づくので、例えば並行流式と比較して、熱媒体回路（41）の冷却部（25）へ送られる熱媒体の温度を更に低くできる。これにより、冷却部（25）で熱媒体を冷却するために必要な冷却能力も更に低減できる。

第５の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、上記熱媒体回路（41）は、上記第１動作と、上記冷却部（25）で冷却した熱媒体が上記補助熱交換器（62）、上記冷却熱交換器（61）を順に流れて冷却部（25）へ送られる第２動作とが切り換えて行われるように構成されていることを特徴とする。

第５の発明の熱媒体回路（41）では、上述した第１動作に加えて、第２動作が行われる。第２動作中の熱媒体回路（41）において、冷却部（25）で冷却された熱媒体は補助熱交換器（62）、冷却熱交換器（61）を順に流れる。つまり、空気通路（52）では、空気が冷却熱交換器（61）、補助熱交換器（62）を順に流れるのに対し、熱媒体の流れはこれと逆の順序となる。従って、本発明では、上記第１動作と異なり、冷却部（25）で冷却された後の熱媒体が、まず補助熱交換器（62）を流れるため、この熱媒体によって空気が冷却される。その結果、第２動作では、冷却熱交換器（61）と補助熱交換器（62）との双方で空気が冷却されるため、空気の除湿性能が向上する。

第６の発明では、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、上記第１動作中に、上記冷却熱交換器（61）を流れる熱媒体の流量と上記補助熱交換器（62）を流れる熱媒体の流量とを個別に調節するための流量調節機構（46〜48,35〜38）を更に備えていることを特徴とする。

第６の発明では、第１動作中において、流量調節機構（46〜48,35〜38）によって冷却熱交換器（61）と補助熱交換器（62）とを流れる熱媒体の各流量がそれぞれ調節可能となっている。これにより、例えば冷却熱交換器（61）の熱媒体の流量を変更することで、冷却熱交換器（61）による空気の冷却／除湿能力を変更することができる。また、補助熱交換器（62）の熱媒体の流量を変更することで、補助熱交換器（62）による空気の加熱能力を変更することができる。

第７の発明は、第１乃至第６のいずれか１つの発明において、上記室内の空気を室外へ排出するための排気流路（59）と、上記熱媒体回路（41）における上記冷却熱交換器（61）と上記補助熱交換器（62）との間に接続されて、上記第１動作中に上記排気流路（59）を流れる空気と熱媒体とを熱交換させる顕熱熱交換器（68）とを更に備えていることを特徴とする。

第７の発明では、第１動作中において、室内の空気が排気流路（59）を通じて室外へ排出される。この際、排気流路（59）に設けられた顕熱熱交換器（68）では、冷却熱交換器（61）で加熱された熱媒体と室内空気とが熱交換する。これにより、例えば排気流路（59）を流れる室内空気の温度が比較的低い条件下においては、室内空気の冷熱を熱媒体回路（41）の熱媒体に付与することができる。その結果、熱媒体回路（41）の冷却部（25）で熱媒体を冷却するために必要な冷却能力を低減できる。

第８の発明は、第１乃至第７のいずれか１つの発明において、上記空気通路（52）における上記冷却熱交換器（61）の上流側の空気を該冷却熱交換器（61）の下流側にバイパスさせるバイパス流路（140）と、該バイパス流路（140）を流れる空気の流量を調節するバイパス量調節機構（141）とを更に備えていることを特徴とする。

第８の発明では、空気通路（52）にバイパス流路（140）が設けられ、このバイパス流路（140）を流れる空気の流量がバイパス量調節機構（141）によって調節可能となっている。例えばバイパス流路（140）を流れる空気の流量を増大させると、冷却熱交換器（61）で冷却／除湿される空気の流量が少なくなる。従って、除湿システムで処理される潜熱の量が少なくなる。また、例えばバイパス流路（140）を流れる空気の流量を減少させると、冷却熱交換器（61）で冷却／除湿される空気の流量が多くなる。従って、除湿システムで処理される潜熱の量が多くなる。以上のように、本発明では、バイパス流路（140）を流れる空気の流量を変更させることで、潜熱負荷に応じた運転が可能となる。

第９の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、上記冷却熱交換器（61）及び補助熱交換器（62）と直列に接続され、且つ上記空気通路（52）における上記冷却熱交換器（61）の上流側に設けられる上流側補助熱交換器（63）を更に備え、上記第１動作では、上記冷却部（25）で冷却された熱媒体が上記冷却熱交換器（61）、上記補助熱交換器（62）、上記上流側補助熱交換器（63）を順に流れて冷却部（25）へ送られることを特徴とする。

第９の発明では、第１動作中の熱媒体回路（41）において、冷却部（25）で冷却された熱媒体が冷却熱交換器（61）、補助熱交換器（62）、上流側補助熱交換器（63）を順に流れる。ケーシング（51）を流れる空気は、まず、上流側補助熱交換器（63）を流れる。ここで、上流側補助熱交換器（63）には、補助熱交換器（62）で冷却された後の熱媒体が流れている。このため、上流側補助熱交換器（63）では、空気が熱媒体によって冷却（予冷却）される。上流側補助熱交換器（63）で冷却された空気は、冷却熱交換器（61）で更に冷却されて除湿される。冷却熱交換器（61）で冷却された空気は、補助熱交換器（62）で加熱される。

第１０の発明は、第９の発明において、上記熱媒体回路（41）は、上記第１動作と、上記冷却部（25）で冷却した熱媒体が上記補助熱交換器（62）、上記冷却熱交換器（61）、上記上流側補助熱交換器（63）を順に流れて冷却部（25）へ送られる第２動作とが切り換えて行われるように構成されていることを特徴とする。

第１０の発明では、第２動作中の熱媒体回路（41）において、冷却部（25）で冷却された熱媒体は補助熱交換器（62）、冷却熱交換器（61）、上流側補助熱交換器（63）を順に流れる。つまり、空気通路（52）では、空気が上流側補助熱交換器（63）、冷却熱交換器（61）、補助熱交換器（62）を順に流れるのに対し、熱媒体の流れはこれと逆の順序となる。従って、本発明では、上記第１動作と異なり、冷却部（25）で冷却された熱媒体が、まず補助熱交換器（62）を流れるため、この熱媒体によって空気が冷却される。その結果、第２動作では、上流側補助熱交換器（63）と冷却熱交換器（61）と補助熱交換器（62）とでそれぞれ空気が冷却されるため、空気の除湿性能が向上する。

本発明によれば、冷却熱交換器（61）で冷却された後の空気と、該冷却熱交換器（61）で加熱された後の熱媒体とを補助熱交換器（62）で熱交換させることにより、冷却部（25）へ送られる熱媒体を冷却できる。このため、冷却部（25）で熱媒体を冷却するのに必要な冷却能力を軽減でき、除湿システムの省エネ性の向上を図ることができる。また、補助熱交換器（62）において空気を加熱することで、空気の相対湿度を低減できる。特に第２の発明によれば、第１動作中の補助熱交換器（62）で空気を加熱することにより、その下流側の加熱部（55）での空気の加熱能力を軽減でき、除湿システムの省エネ性の向上を図ることができる。

また、第３の発明では、冷却熱交換器（61）で空気と熱媒体とを対向させながら熱交換させている。このため、第１動作時の冷却熱交換器（61）において、空気を一層低い温度まで冷却でき、且つ熱媒体を一層高い温度にまで加熱することができる。従って、冷却部（25）の冷却能力と加熱部（55）等の加熱能力とを軽減できるため、除湿システムの省エネ性を更に向上できる。更に、第４の発明では、第１動作中の補助熱交換器（62）においても、熱媒体と空気とを対向させながら熱交換させている。このため、補助熱交換器（62）を流出する熱媒体の温度が更に低くなり、且つ補助熱交換器（62）を通過する空気の温度が更に高くなる。その結果、冷却部（25）の冷却能力と加熱部（55）等の加熱能力を更に軽減できる。

第５の発明では、空気を冷却熱交換器（61）、補助熱交換器（62）の順に流すと同時に熱媒体を補助熱交換器（62）、冷却熱交換器（61）の順に流す第２動作を行えるようにしている。これにより、第１動作と異なり、冷却熱交換器（61）と補助熱交換器（62）との双方で空気を冷却できる。従って、この第２動作では、第１動作よりも空気の除湿能力を高めることができる。よって、処理する空気が高温／高湿であるような場合にも、第２動作を行うことで、この空気を確実に除湿することができる。

第６の発明では、第１動作中において、冷却熱交換器（61）を流れる熱媒体の流量と、補助熱交換器（62）を流れる熱媒体の流量とをそれぞれ個別に調節できる。従って、冷却熱交換器（61）による空気の除湿量や補助熱交換器（62）による空気の加熱量（即ち、熱媒体の冷却量）を個別に調節できるので、運転条件に応じた最適な運転を行うことが可能となる。

第７の発明では、第１動作中において、室内から排出される空気と冷却熱交換器（61）を通過した熱媒体とを顕熱熱交換器（68）によって熱交換させている。このため、例えば夏季において、熱媒体回路（41）を流れる熱媒体に冷熱を付与することができ、冷却部（25）の冷却能力を更に軽減できる。また、例えば冬季において、第１動作中の補助熱交換器（62）へ流入する前の熱媒体を加熱することができ、補助熱交換器（62）による空気の加熱能力を向上できる。

第８の発明では、バイパス流路（140）を流れる空気の流量を調節することで、冷却熱交換器（61）を流れる空気の流量を調節できる。従って、除湿システムによる空気の除湿能力や冷却能力を個別に調節できるので、運転条件や運転ニーズに併せた最適な冷却／除湿運転を行うことができる。

第９の発明では、空気通路（52）における冷却熱交換器（61）の上流側に上流側補助熱交換器（63）を設けたので、第１動作中において、空気を上流側補助熱交換器（63）で予冷却できる。従って、第１動作中において、冷却熱交換器（61）で空気を更に低い温度まで冷却でき、除湿能力を向上できる。

また、第１０の発明では、空気を上流側補助熱交換器（63）、冷却熱交換器（61）、補助熱交換器（62）の順に流すと同時に熱媒体を補助熱交換器（62）、冷却熱交換器（61）、上流側補助熱交換器（63）の順に流す第２動作を行えるようにしている。これにより、第１動作と異なり、上流側補助熱交換器（63）と冷却熱交換器（61）と補助熱交換器（62）とで空気を冷却できる。従って、この第２動作では、第１動作よりも空気の除湿能力を高めることができる。よって、処理する空気が高温／高湿であるような場合にも、第２動作を行うことで、この空気を確実に除湿することができる。

図１は、実施形態１に係る除湿システムの全体を示す概略構成図である。 図２は、実施形態１に係る空調ユニットの全体を示す概略構成図である。 図３は、第１空気熱交換器と第２空気熱交換器の概略構成図である。 図４は、第１空気熱交換器と第２空気熱交換器の概略構成図であり、熱回収運転時の熱媒体の流れを模式的に表したものである。 図５は、第１空気熱交換器と第２空気熱交換器の概略構成図であり、除湿優先運転時の熱媒体の流れを模式的に表したものである。 図６は、変形例１に係る除湿システムの全体を示す概略構成図である。 図７は、変形例２に係る除湿システムの全体を示す概略構成図である。 図８は、変形例３に係る除湿システムの全体を示す概略構成図である。 図９は、変形例４に係る除湿システムの全体を示す概略構成図である。 図１０は、変形例５に係る除湿システムの全体を示す概略構成図である。 図１１は、変形例６に係る除湿システムの空調ユニットの全体を示す概略構成図である。 図１２は、変形例６に係る除湿システムの第１空気熱交換器と第２空気熱交換器と第３空気熱交換器の概略構成図である。 図１３は、変形例６に係る除湿システムの第１空気熱交換器と第２空気熱交換器と第３空気熱交換器の概略構成図であり、熱回収運転時の熱媒体の流れを模式的に表したものである。 図１４は、変形例６に係る除湿システムの第１空気熱交換器と第２空気熱交換器と第３空気熱交換器の概略構成図であり、除湿優先運転時の熱媒体の流れを模式的に表したものである。 図１５は、変形例７に係る除湿システムの空調ユニットの全体を示す概略構成図である。 図１６は、変形例７に係る除湿システムの他の例の空調ユニットの全体を示す概略構成図である。 図１７は、変形例８に係る除湿システムの空調ユニットの全体を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《実施形態１》
実施形態１に係る除湿システムは、室内の湿度と温度とを調節するものであり、例えば
半導体の製造工場等に適用される空調システム（10）を構成している。図１に示すように、実施形態１に係る空調システム（10）は、室外空気（OA）を取り込み、湿度や温度を調節した後の空気を供給空気（SA）として室内へ送るように構成されている。空調システム（10）は、チラーユニット（20）と空調ユニット（50）とを有している。また、空調システム（10）は、冷媒回路（21）と放熱回路（31）と熱媒体回路（41）とを有している。

〈冷媒回路の構成〉
冷媒回路（21）は、チラーユニット（20）に含まれている。冷媒回路（21）は、冷媒が充填された閉回路を構成している。冷媒回路（21）には、圧縮機（22）と放熱器（23）と膨張弁（24）と蒸発器（25）とが接続されている。冷媒回路（21）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

放熱器（23）は、冷媒回路（11）と接続する第１伝熱管（23a）と、放熱回路（31）と接続する第２伝熱管（23b）とを有している。つまり、冷媒回路（21）は、放熱器（23）を介して放熱回路（31）に接続している。放熱器（23）では、第１伝熱管（23a）を流れる冷媒と第２伝熱管（23b）を流れる熱媒体とが熱交換する。蒸発器（25）は、冷媒回路（11）と接続する第１伝熱管（25a）と、熱媒体回路（41）と接続する第２伝熱管（25b）とを有している。つまり、冷媒回路（11）は、蒸発器（25）を介して熱媒体回路（41）と接続している。蒸発器（25）では、第１伝熱管（25a）を流れる冷媒と第２伝熱管（25b）を流れる熱媒体が熱交換する。

〈放熱回路の構成〉
放熱回路（31）は、熱媒体としての水が充填された閉回路を構成している。放熱回路（31）には、上述した放熱器（23）と水ポンプ（32）とクーリングタワー（33）とが接続している。水ポンプ（32）は、放熱回路（31）内の水を搬送して循環させる。クーリングタワー（33）は、放熱回路（31）を循環する水を冷却するための冷却手段を構成している。なお、図面上において、水ポンプ（32）に付した矢印は、放熱回路（31）を流れる水の循環方向を意味している。

〈循環回路の構成〉
熱媒体回路（41）は、熱媒体としての水が充填された閉回路を構成している。熱媒体回路（41）には、上述した蒸発器（25）と循環ポンプ（42）と第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）とが接続されている。蒸発器（25）は、熱媒体回路（41）を循環する熱媒体を冷却する冷却部を構成している。循環ポンプ（42）は、熱媒体回路（41）内の水を搬送して循環させる熱媒体搬送機構を構成している。第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）とは、熱媒体回路（41）に直列に接続されている。これらの空気熱交換器（61,62）の詳細は後述する。なお、図面上において、循環ポンプ（42）に付した矢印は、熱媒体回路（41）を流れる水の循環方向を意味している。また、図１（図６〜図１０、１５、図１６も同様）においては、詳細は後述する第１動作時の配管の導通状態を模式的に表すように、配管の一部を省略して図示している。

また、熱媒体回路（41）には、水バイパス管（43）が接続されている。水バイパス管（43）の一端は循環ポンプ（42）と第１空気熱交換器（61）との間に接続している。水バイパス管（43）の他端は第２空気熱交換器（62）と蒸発器（25）との間に接続している。水バイパス管（43）には、バイパス電動弁（44）が設けられている。バイパス電動弁（44）は、水バイパス管（43）の開度を調節可能な流量調節弁を構成している。

〈空調ユニットの構成〉
空調ユニット（50）は、上下に扁平な直方体形状のケーシング（51）を有している（図１及び図２を参照）。ケーシング（51）の内部には、空気が流通する空気通路（52）が形成されている。空気通路（52）の流入端には、吸込ダクト（53）の一端が接続している。吸込ダクト（53）の他端は室外に臨んでいる。空気通路（52）の流出端には、給気ダクト（54）の一端が接続している。給気ダクト（54）の他端は室内空間（5）に臨んでいる。

空気通路（52）には、上流側から下流側に向かって順に、第１空気熱交換器（61）、第２空気熱交換器（62）、電気ヒータ（55）、散水器（56）、及び送風機（57）が設けられている。電気ヒータ（55）は、空気熱交換器（61,62）の下流側に設けられて空気を加熱する加熱部を構成している。散水器（56）は、タンク（図示省略）内の水をノズルから空気中へ散布する加湿部を構成している。送風機（57）は、空気通路（52）内の空気を搬送する空気搬送機構を構成している。

第１空気熱交換器（61）は、空気を露点温度以下まで冷却するための冷却熱交換器を構成している。図３〜図５に示すように、第１空気熱交換器（61）は、複数のフィン（61a）と、複数のフィン（61a）を貫通する伝熱管（61b）とを有し、いわゆるフィンアンドチューブ式の熱交換器を構成している。第１空気熱交換器（61）では、空気の流れ方向に５列のフィン群が配列されている。

第１空気熱交換器（61）は、空気通路（52）の下流側に位置して水が流入する流入部（71a）と、空気通路（52）の上流側に位置して水が流出する流出部（72a）とを有している。そして、第１空気熱交換器（61）には、流入部（71a）に第１流入管（71）が接続し、流出部（72a）に第１流出管（72）が接続している。

第１空気熱交換器（61）において、流入部（71a）及び流出部（72a）は、分流器によってそれぞれ複数に分岐している。そして、流入部（71a）の各分岐部が第１空気熱交換器（61）内の複数のパス群（61c,61c,…）の流入側と接続し、流出部（72a）の各分岐部が第１空気熱交換器（61）内の複数のパス群（61c,61c,…）の流出側と接続している（例えば図４を参照）。これらのパス群（61c,61c,…）は、互いに並列となるように上下に配列され、流入部（71a）と流出部（72a）との間に跨って延びている。そして、これらのパス群（61c,61c,…）が、流入部（71a）と流出部（72a）との間に亘って形成される中間流路部を構成している。

第２空気熱交換器（62）は、第１空気熱交換器（61）の下流側に設けられる補助熱交換器を構成している。第２空気熱交換器（62）は、複数のフィン（62a）と、複数のフィン（62a）を貫通する伝熱管（62b）とを有し、いわゆるフィンアンドチューブ式の熱交換器を構成している。第２空気熱交換器（62）では、空気の流れ方向に３列のフィン群が配列されている。つまり、第２空気熱交換器（62）のフィン群の列数は、第１空気熱交換器（61）のフィン群の列数よりも少なくなっている。

第２空気熱交換器（62）は、空気通路（52）の下流側に位置して水が流入する流入部（73a）と、空気通路（52）の上流側に位置して水が流出する流出部（74a）とを有している。そして、第２空気熱交換器（62）には、流入部（73a）に第２流入管（73）が接続し、流出部（74a）に第２流出管（74）が接続している。

第２空気熱交換器（62）において、流入部（73a）及び流出部（74a）は、分流器によってそれぞれ複数に分岐している。そして、流入部（73a）の各分岐部が第２空気熱交換器（62）内の複数のパス群（62c,62c,…）の流入側と接続し、流出部（74a）の各分岐部が第２空気熱交換器（62）内の複数のパス群（62c,62c,…）の流出側と接続している（例えば図４を参照）。これらのパス群（62c,62c,…）は、互いに並列となるように上下に配列され、流入部（73a）と流出部（74a）との間に跨って延びている。そして、これらのパス群（62c,62c,…）が、流入部（73a）と流出部（74a）との間に亘って形成される中間流路部を構成している。

第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）とは、第１中継管（75）及び第２中継管（76）によって連結されている。第１中継管（75）は、第１空気熱交換器（61）の流入部（71a）と第２空気熱交換器（62）の流出部（74a）とを連通させている（図５を参照）。また、第２中継管（76）は、第１空気熱交換器（61）の流出部（72a）と第２空気熱交換器（62）の流入部（73a）とを連通させている。

第１流入管（71）には第１開閉弁（81）が、第１流出管（72）には第２開閉弁（82）が、第２流入管（73）には第３開閉弁（83）が、第２流出管（74）には第４開閉弁（84）が、第１中継管（75）には第５開閉弁（85）が、第２中継管（76）には第６開閉弁（86）がそれぞれ設けられている。これらの開閉弁（81〜86）は、対応する流路を開閉自在に構成されている。また、本実施形態の開閉弁（81〜86）は、対応する流路の開度を調節可能とする、流量調節弁を構成している。

〈コントローラの構成〉
空調システム（10）は、制御部としてのコントローラ（100）を備えている。コントローラ（100）には、空調システム（10）の運転状況に関する信号が入力される。そして、コントローラ（100）は、この種の入力信号に応じて、チラーユニット（20）の冷却能力、水ポンプ（32）や循環ポンプ（42）の循環水量、電気ヒータ（55）の加熱能力、散水器（56）の散水量、バイパス電動弁（44）の開度等を制御するように構成されている。また、コントローラ（100）は、詳細は後述する「熱回収運転」と「除湿優先運転」との切換に伴い、第１から第６までの開閉弁（81〜86）の開閉状態を制御するように構成されている。

−運転動作−
次に空調システム（10）の運転動作について図１〜図５を参照しながら説明する。空調システム（10）は、室内を除湿する除湿運転として、「熱回収運転」と「除湿優先運転」との２つの運転を実行可能に構成されている。

［熱回収運転］
熱回収運転は、除湿能力よりも省エネ性を重視した除湿運転である。熱回収運転は、例えば室内雰囲気が比較的低温／低湿と成りやすい冬季等に実行される。なお、室内の除湿負荷（例えば目標湿度と現状の室内湿度との差）を検出し、この除湿負荷が比較的小さい場合に熱回収運転を自動的に実行するようにしても良い。

熱回収運転では、チラーユニット（20）の圧縮機（22）、水ポンプ（32）、循環ポンプ（42）、及び送風機（57）が駆動される。また、熱回収運転では、基本的には、電気ヒータ（55）が通電状態となり散水器（56）の散水は停止状態となる。更に、コントローラ（100）によって第１開閉弁（81）、第４開閉弁（84）、及び第６開閉弁（86）が開放され、第２開閉弁（82）、第３開閉弁（83）、及び第５開閉弁（85）が閉鎖される（図４を参照）。

熱回収運転時の冷媒回路（21）では、冷凍サイクルが行われる。具体的には、圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、放熱器（23）を流れる。放熱器（23）では、第１伝熱管（23a）を流れる冷媒が、第２伝熱管（23b）を流れる水に放熱して凝縮する。放熱器（23）の第２伝熱管（23b）で加熱された水は、クーリングタワー（33）において室外空気へ放熱する。放熱器（23）で凝縮した冷媒は、減圧機構としての膨張弁（24）で減圧された後、蒸発器（25）を流れる。蒸発器（25）では、第１伝熱管（25a）を流れる冷媒が、第２伝熱管（25b）を流れる水から吸熱して蒸発する。蒸発器（25）で蒸発した冷媒は、圧縮機（22）に吸入されて圧縮される。

蒸発器（25）の第２伝熱管（25b）で冷却された水は、循環ポンプ（42）を通過し、空調ユニット（50）のケーシング（51）内へ搬送される。熱回収運転では、熱媒体回路（41）の流入側の水が、第１流入管（71）を流れて第１空気熱交換器（61）に流入する。この水は、複数のパス群（61c,61c,…）に分流し、各パス群（61c,61c,…）を空気流れの上流側へ向かって流れる。第１空気熱交換器（61）の各パス群（61c,61c,…）を通過した水は、第２中継管（76）を経由して第２空気熱交換器（62）に流入する。この水は、複数のパス群（62c,62c,…）に分流し、各パス群（62c,62c,…）を空気流れの上流側へ向かって流れる。第２空気熱交換器（62）の各パス群（62c,62c,…）を通過した水は、第２流出管（74）を経由して熱媒体回路（41）の蒸発器（25）へ送り返され、蒸発器（25）で冷却される。

以上のように、熱回収運転では、熱媒体回路（41）の蒸発器（25）で冷却された水が、第１空気熱交換器（61）、第２空気熱交換器（62）を順に流れて蒸発器（25）へ送られる、第１動作が行われる。

空調ユニット（50）では、室外から吸込ダクト（53）に取り込まれた室外空気（OA）が、ケーシング（51）内の空気通路（52）を流れる。この空気は、まず第１空気熱交換器（61）を通過する。第１空気熱交換器（61）では、水と空気とが実質的に対向するように流れて熱交換する。具体的には、第１空気熱交換器（61）では、例えば約３０℃の空気と約７℃の水とが熱交換し、３０℃の空気が約１２℃にまで冷却される。その結果、空気が露点温度以下まで冷やされて除湿される。また、第１空気熱交換器（61）を流出した水は、例えば約１５℃まで加熱される。

第１空気熱交換器（61）で冷却／除湿された空気は、第２空気熱交換器（62）を通過する。第２空気熱交換器（62）では、水と空気とが実質的に対向するように流れて熱交換する。具体的には、例えば第２空気熱交換器（62）では、約１２℃の空気と約１５℃の水とが熱交換し、約１２℃の空気が約１３℃〜約１５℃程度まで加熱される。また、第２空気熱交換器（62）を流出した水は、例えば約１２℃〜１４℃程度まで冷却される。

第２空気熱交換器（62）で加熱された空気は、電気ヒータ（55）によって更に加熱される。なお、第２空気熱交換器（62）で加熱された空気の温度が、既に室内の目標温度を越えている場合には、電気ヒータ（55）の通電を停止する制御を行っても良い。

以上のようにして除湿された空気は、給気ダクト（54）を経由して、供給空気（SA）として室内空間（5）へ供給される。

［除湿優先運転］
除湿優先運転は、省エネ性よりも除湿能力を重視した除湿運転である。除湿優先運転は、例えば室内雰囲気が比較的高温／高湿と成りやすい夏季等に実行される。なお、室内の除湿負荷を検出し、この除湿負荷が比較的大きい場合に除湿優先運転を自動的に実行するようにしても良い。

除湿優先運転では、チラーユニット（20）の圧縮機（22）、水ポンプ（32）、循環ポンプ（42）、及び送風機（57）が駆動される。また、除湿優先運転では、基本的には、電気ヒータ（55）が通電状態となり散水器（56）の散水は停止状態となる。更に、コントローラ（100）によって第２開閉弁（82）、第３開閉弁（83）、及び第５開閉弁（85）が開放され、第１開閉弁（81）、第４開閉弁（84）、及び第６開閉弁（86）が閉鎖される（図５を参照）。

除湿優先運転時の冷媒回路（21）では、上述の熱回収運転と同様にして冷凍サイクルが行われる。また、蒸発器（25）の第２伝熱管（25b）で冷却された水は、循環ポンプ（42）を通過し、空調ユニット（50）のケーシング（51）内へ搬送される。

除湿優先運転では、熱媒体回路（41）の流入側の水が、第２流入管（73）を流れて第２空気熱交換器（62）に流入する。この水は、複数のパス群（62c,62c,…）に分流し、各パス群（62c,62c,…）を空気流れの上流側へ向かって流れる。第２空気熱交換器（62）の各パス群（62c,62c,…）を通過した水は、第１中継管（75）を経由して第１空気熱交換器（61）に流入する。この水は、複数のパス群（61c,61c,…）に分流し、各パス群（61c,61c,…）を空気流れの上流側へ向かって流れる。第１空気熱交換器（61）の各パス群（61c,61c,…）を通過した水は、第１流出管（72）を経由して熱媒体回路（41）の蒸発器（25）へ送り返され、蒸発器（25）で冷却される。

以上のように、除湿優先運転では、熱媒体回路（41）の蒸発器（25）で冷却された水が、第２空気熱交換器（62）、第１空気熱交換器（61）を順に流れて蒸発器（25）へ送られる、第２動作が行われる。

空調ユニット（50）では、室外から吸込ダクト（53）に取り込まれた室外空気（OA）が、ケーシング（51）内の空気通路（52）を流れる。この空気は、第１空気熱交換器（61）を通過し、次いで第２空気熱交換器（62）を通過する。これに対し、熱媒体回路（41）の水は、上述のように、第２空気熱交換器（62）のパス群（62c,62c,…）を流れ、次いで第１空気熱交換器（61）のパス群（61c,61c,…）を流れる。これにより、空気通路（52）では、２つの空気熱交換器（61,62）に跨って、空気と熱媒体（水）とが実質的に対向するように流れて熱交換する。つまり、除湿優先運転では、２つの空気熱交換器（61,62）が、実質的には１つの対向流式の熱交換器として機能する。

これにより、これらの空気熱交換器（61,62）では、例えば第１空気熱交換器（61）に流入する約３０℃の空気と、第２空気熱交換器（62）に流入する約７℃の水が対向しながら熱交換し、第２空気熱交換器（62）を流出する空気が約１０℃まで冷却される。また、第１空気熱交換器（61）を流出する水は、例えば約２０℃まで加熱される。つまり、除湿優先運転では、第２空気熱交換器（62）を流出した空気が比較的低温にまで冷却されるため、上述した熱回収運転よりも空気の除湿能力が高くなる。

２つの空気熱交換器（61,62）によって冷却／除湿された空気は、電気ヒータ（55）によって加熱される。以上のようにして除湿された空気は、給気ダクト（54）を経由して、供給空気（SA）として室内空間（5）へ供給される。

−実施形態１の効果−
上記実施形態では、熱回収運転において、第１空気熱交換器（61）で冷却した空気と、第１空気熱交換器（61）で加熱した水とを、第２空気熱交換器（62）で熱交換させている。これにより、空気熱交換器（62）において、蒸発器（25）へ送られる水を空気によって冷却できる。その結果、蒸発器（25）で水を冷却するのに必要な冷却能力を低減できるので、チラーユニット（20）の運転動力を軽減できる。従って、空調システム（10）の省エネ性の向上を図ることができる。

また、熱回収運転では、第２空気熱交換器（62）において空気を水によって加熱することができる。従って、第２空気熱交換器（62）で空気の相対湿度を低減できるので、除湿性能の向上を図ることができる。また、電気ヒータ（55）による必要な加熱能力を軽減できるため、電気ヒータ（55）の消費電力を抑えることができ、ひいては空調システム（10）の省エネ性の向上を図ることができる。

また、熱回収運転中の第１空気熱交換器（61）では、空気と水とが対向しながら熱交換されるため、流出する空気を流入する水に近い温度まで冷却でき、第１空気熱交換器（61）での空気の冷却／除湿性能が向上する。逆に、第１空気熱交換器（61）では、流出する水を流入する空気に近い温度まで加熱できる。これにより、第２空気熱交換器（62）における空気の加熱能力が向上するため、電気ヒータ（55）による必要な加熱能力を更に軽減できる。

また、熱回収運転中の第２空気熱交換器（62）においても、空気と水とが対向しながら熱交換されるため、空気の加熱量が多くなり、且つ水の冷却量も多くなる。従って、蒸発器（25）での必要な冷却能力を更に軽減でき、且つ電気ヒータ（55）による必要な加熱能力も更に軽減できる。

更に、上記実施形態では、除湿優先運転において、空気を第１空気熱交換器（61）、第２空気熱交換器（62）の順に流すと同時に、水を第２空気熱交換器（62）、第１空気熱交換器（61）の順に流すようにしている。これにより、第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）との双方で空気を冷却できるため、空気の除湿能力を優先させた運転が可能となる。従って、外気の湿度や温度が極めて高いような条件下においても、空気の潜熱を確実に処理して室内へ供給できる。

また、上記実施形態では、除湿優先運転においても、第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）との双方が、いわゆる対向流式の熱交換器として機能するように、熱媒体回路（41）の水の流路を変更している。従って、除湿優先運転では、２つの空気熱交換器（61,62）が、実質的には１つの対向流式の空気熱交換器として機能するため、空気を一層効果的に冷却して除湿することができる。

《実施形態１の変形例》
上述した実施形態１において、以下のような各変形例の構成を採用しても良い。なお、以下の説明においては、上述した実施形態１と同様の点を省略するものとする。

〈変形例１〉
図６に示す変形例１に係る空調システム（10）の熱媒体回路（41）には、バイパス流路（46）と第１流量調節弁（47）と第２流量調節弁（48）とが設けられている。

バイパス流路（46）は、第１動作中（即ち、熱回収運転中）に、第１空気熱交換器（61）を流出した水を、第２空気熱交換器（62）に流さずに蒸発器（25）へ送るための配管である。バイパス流路（46）は、一端が第１動作中における第１空気熱交換器（61）の流出部と第２空気熱交換器（62）の流入部との間に接続し、他端が第１動作中における第２空気熱交換器（62）の流出部と蒸発器（25）の流入部との間に接続している。

第１流量調節弁（47）は、第１動作中の第１空気熱交換器（61）の流出部と蒸発器（25）の流入部との間に接続している。第２流量調節弁（48）は、第１動作中の第２空気熱交換器（62）の流出部とバイパス流路（62）の終端との間に接続している。第１流量調節弁（47）及び第２流量調節弁（48）は、開度が調節可能な電動弁を構成している。

バイパス流路（46）と第１流量調節弁（47）と第２流量調節弁（48）とは、第１動作中において、第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量と第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量とを個別に調節するための流量調節機構を構成している。

また、変形例１に係る空調システム（10）の空調ユニット（50）には、空気通路（52）に温度センサ（101）と湿度センサ（102）とが設けられている。温度センサ（101）は、空調ユニット（50）から室内へ供給される空気の温度を検知するための温度検知手段を構成している。湿度センサ（102）は、空調ユニット（50）から室内へ供給される空気の湿度を検知するための湿度検知手段を構成している。

変形例１のコントローラ（100）には、弁制御部（103）が設けられている。弁制御部（103）は、温度センサ（101）で検出した空気温度や、湿度センサ（102）で検出した空気湿度に基づいて、第１流量調節弁（47）及び第２流量調節弁（48）の開度をそれぞれ制御するように構成されている。

具体的には、熱回収運転において、例えば湿度センサ（102）で検出した湿度Ｈが、室内の目標湿度（設定湿度Ｈｓ）よりも高い場合、弁制御部（103）は第１流量調節弁（47）の開度を大きくする。これにより、第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量が多くなり、第１空気熱交換器（61）による空気の冷却／除湿能力が大きくなる。また逆に、例えば湿度センサ（102）で検出した湿度Ｈが、室内の目標湿度（設定湿度Ｈｓ）よりも低い場合、弁制御部（106）は第１流量調節弁（47）の開度を小さくする。これにより、第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量が少なくなり、第１空気熱交換器（61）による空気の冷却／除湿能力が小さくなる。

また、熱回収運転において、例えば温度センサ（101）で検出した温度Ｔが、室内の目標温度（設定温度Ｔｓ）よりも低い場合、弁制御部（103）は第２流量調節弁（48）の開度を大きくする。これにより、第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量が多くなり、第２空気熱交換器（62）による空気の加熱能力が大きくなる。また逆に、例えば温度センサ（101）で検出した温度Ｔが、室内の目標温度（設定温度Ｔｓ）よりも高い場合、まず、コントローラ（100）が、電気ヒータ（55）の通電を停止させる。そして、電気ヒータ（55）が停止状態であるにも拘わらず、温度センサ（101）で検出した温度Ｔが、室内の目標温度（設定温度Ｔｓ）よりも高い場合、弁制御部（103）が第２流量調節弁（48）の開度を小さくする。これにより、第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量が少なくなり、第２空気熱交換器（62）による空気の加熱能力が小さくなる。

以上のように、変形例１では、室内へ供給する空気の温度や湿度に基づいて、第１空気熱交換器（61）を流れる水量と第２空気熱交換器（62）を流れる水量とを個別に制御しているため、室内の温度及び湿度を速やかに目標値に近付けることができる。また、空気の過剰な冷却や加熱を回避することで、省エネ性の向上を図ることができる。

〈変形例２〉
図７に示す変形例２に係る空調システム（10）の熱媒体回路（41）には、第１水タンク（35）と第２水タンク（36）と第１補助ポンプ（37）と第２補助ポンプ（38）とが設けられている。

第１水タンク（35）及び第２水タンク（36）は、熱媒体としての水を一時的に貯留するための熱媒体貯留部を構成している。第１水タンク（35）は、循環ポンプ（42）の流出部と第１動作時における第１空気熱交換器（61）の流入部との間に設けられている。第２水タンク（36）は、第１動作時における第１空気熱交換器（61）の流出部と第２空気熱交換器（62）の流入部との間に設けられている。

第１補助ポンプ（37）は、第１水タンク（35）の流出部に設けられている。第１補助ポンプ（37）は、第１水タンク（35）内に溜まった水を圧送するものである。第２補助ポンプ（38）は、第２水タンク（36）の流出部に設けられている。第２補助ポンプ（38）は、第２水タンク（36）内に溜まった水を圧送するものである。また、第１補助ポンプ（37）及び第２補助ポンプ（38）は、例えば遠心式のポンプであって、モータの回転数が変更されることで熱媒体の搬送流量が可変に構成されている。

第１水タンク（35）と第２水タンク（36）と第１補助ポンプ（37）と第２補助ポンプ（38）とは、第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量と第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量とを個別に調節するための流量調節機構を構成している。

変形例２のコントローラ（100）には、ポンプ制御部（104）が設けられている。ポンプ制御部（104）は、第１補助ポンプ（37）及び第２補助ポンプ（38）のモータ回転数（即ち、熱媒体の搬送流量）をそれぞれ制御するように構成されている。

具体的には、第１動作が行われる熱回収運転において、ポンプ制御部（104）は、昼間と夜間との期間で第１補助ポンプ（37）及び第２補助ポンプ（38）の各搬送流量を調節する。

昼間の期間の熱回収運転においては、ポンプ制御部（104）が第１補助ポンプ（37）の水搬送流量を第２補助ポンプ（38）の水搬送流量よりも多くする動作（第１ポンプ制御動作）が行われる。つまり、第１ポンプ制御動作中には、第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量が第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量よりも多くなる。ここで、昼間の期間には、室外空気（OA）の温度が夜間よりも高くなるが、第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量が比較的多くなることで、室外空気を充分に冷却して除湿することができる。また、このようにして第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量を第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量よりも少なくすると、第１水タンク（35）では、第１空気熱交換器（61）で加熱された水の貯留量が増大していく。

夜間の期間の熱回収運転においては、ポンプ制御部（104）が第２補助ポンプ（38）の水搬送流量を第１補助ポンプ（37）の水搬送流量よりも少なくする動作（第２ポンプ制御動作）が行われる。つまり、第２ポンプ制御動作中には、第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量が第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量よりも多くなる。ここで、夜間の期間には、室外空気（OA）の温度が昼間よりも低くなるが、第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量が比較的少なくなることで、室外空気を過剰に冷却してしまうことが回避される。また、夜間においては、昼間の期間に第１水タンク（35）内に貯留された比較的高温の水が、第２空気熱交換器（62）を多量に流れる。このため、第２空気熱交換器（62）では、水と空気との熱交換が促進され、空気の加熱と水の冷却とが促進される。

また、このようにして第１空気熱交換器（61）を流れる水の流量を第２空気熱交換器（62）を流れる水の流量よりも少なくすると、第２水タンク（36）では、第２空気熱交換器（62）冷却された水の貯留量が増大していく。

その後、昼間の期間において再び第１ポンプ制御動作が行われると、上述の如く、第１補助ポンプ（37）の水搬送流量が第２補助ポンプ（38）の水搬送流量よりも多くなる。その結果、夜間の期間に第２水タンク（36）内に貯留された比較的低温の水が、第１空気熱交換器（61）を多量に流れる。このため、第１空気熱交換器（61）では、水と空気との熱交換が促進され、空気の冷却と水の加熱とが促進される。

以上のように、変形例２では、夜間と昼間との間で第１補助ポンプ（37）と第２補助ポンプ（38）の水搬送流量を変更しながら、各水タンク（35,36）に水を溜めていくことで、夜間に回収した冷熱を昼間に利用し、昼間に回収した熱を夜間に利用することができる。その結果、空調システム（10）の熱回収運転時の省エネルギー性を更に改善することができる。

なお、変形例２において、上述した昼間と夜間の２つ動作を切り換える方法としては、例えばタイマー等を利用する方法や、室外温度に応じて動作を切り換える方法（例えば、センサで検出した室外温度が所定値より大きくなると第１ポンプ制御動作を行い、センサで検出した室外温度が所定値より小さくなると第２ポンプ制御動作を行う方法）等が挙げられる。

〈変形例３〉
図８に示す変形例３に係る空調システム（10）には、ヒートポンプユニット（90）が設けられている。ヒートポンプユニット（90）は、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる空調側冷媒回路（91）を有している。空調側冷媒回路（91）には、空調側圧縮機（92）と熱源側熱交換器（93）と空調側膨張弁（94）と利用側熱交換器（95）と四方切換弁（96）とが設けられている。

利用側熱交換器（95）は、空調ユニット（50）に組み込まれている。具体的には、利用側熱交換器（95）は、空気通路（52）において、電気ヒータ（55）と散水器（56）との間に設けられている。

ヒートポンプユニット（90）では、四方切換弁（96）の設定に応じて、冷媒が熱源側熱交換器（93）で放熱して利用側熱交換器（95）で蒸発する冷凍サイクルを行う動作（冷房動作）と、冷媒が利用側熱交換器（95）で放熱して熱源側熱交換器（93）で蒸発する冷凍サイクルを行う動作（暖房動作）とが、切り換えて行われる。これにより、空調ユニット（50）では、電気ヒータ（55）の下流側において、利用側熱交換器（95）によって空気を冷却したり加熱したりすることができる。

即ち、変形例３の空調システム（10）では、上述した実施形態１の「熱回収運転」や「除湿優先運転」による潜熱処理と、ヒートポンプユニット（90）の「冷房動作」や「暖房動作」による顕熱処理とが組み合わされて行われる。なお、変形例３では、空調ユニット（50）内にヒートポンプユニット（90）の利用側熱交換器（95）を一体的に組み込んでいるが、例えばヒートポンプユニット（90）の利用側熱交換器（95）を空調ユニット（50）と別体として室内に設置するようにしても良い。即ち、実施形態１の空調システム（10）の構成において、室内を空調するルームエアコンを付与する構成としても良い。

〈変形例４〉
図９に示す変形例４に係る空調システム（10）には、排気ダクト（59）とダクト側熱交換器（68）とが設けられている。排気ダクト（59）は、一端が室内空間（5）に接続し、他端が外気に臨んでいる。つまり、排気ダクト（59）は、空調システム（10）の空調対象となる室内空間（5）の空気を排出空気（EA）として室外へ排出する排気流路を形成している。ダクト側熱交換器（68）は、排気ダクト（59）の内部に跨るように配設されている。また、ダクト側熱交換器（68）は、上記第１動作中における第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）との間の配管（第２中継管（76））に接続されている。つまり、ダクト側熱交換器（68）は、熱回収運転において、第１空気熱交換器（61）から第２空気熱交換器（62）へ送られる水と、室内空間（5）から室外へ送られる空気とを熱交換させる顕熱熱交換器を構成している。

これにより、変形例４では、例えば夏季において、室内空気の冷熱を熱媒体回路（41）の水に付与することができる。具体的には、夏季において、第１空気熱交換器（61）を流出した水が例えば約２５℃であり、室内空間（5）の室内空気の温度が例えば約２０℃であったとする。この場合、ダクト側熱交換器（68）では、約２５℃の水と約２０℃の空気とが熱交換し、水が約２３℃まで冷却される。従って、空調ユニット（50）では、このようにして熱媒体回路（41）側に回収された冷熱を空気の冷却／除湿に利用することができる。

また、変形例４では、例えば冬季において、室内空気の熱を熱媒体回路（41）の水に付与することができる。具体的には、冬季において、第１空気熱交換器（61）を流出した水が例えば約２０℃であり、室内空間（5）の室内空気の温度が例えば約２５℃であったとする。この場合、ダクト側熱交換器（68）では、約２０℃の水と約２５℃の空気とが熱交換し、水が約２３℃まで加熱される。従って、空調ユニット（50）では、このようにして熱媒体回路（41）側に回収された熱を第２空気熱交換器（62）での空気の再加熱に利用することができる。

〈変形例５〉
図１０に示す変形例５に係る空調システム（10）の空調ユニット（50）は、３つの室内空間（第１室内空間（5a）、第２室内空間（5b）、及び第３室内空間（5c））に対して供給空気（SA）を送るように構成されている。即ち、空調ユニット（50）の給気ダクト（54）の流出側は、３つの給気部（第１給気部（54a）、第２給気部（54b）、及び第３給気部（54c））に分岐している。そして、第１給気部（54a）の流出端が第１室内空間（5a）に臨み、第２給気部（54b）の流出端が第２室内空間（5b）に臨み、第３給気部（54c）の流出端が第３室内空間（5c）に臨んでいる。また、第１室内空間（5a）には、排気ダクト（59a）が接続している。

また、変形例５の空調システム（10）は、第１と第２の補助空調ユニット（120,130）を有している。第１補助空調ユニット（120）は、第２室内空間（5b）を空調の対象とし、第２補助空調ユニット（130）は、第３室内空間（5c）を空調の対象としている。

各補助空調ユニット（120,130）は、空気通路（122,132）を形成するケーシング（121,131）と、空気通路（122,132）の流入側と室内空間（5b,5c）とを繋ぐ吸込ダクト（123,133）と、空気通路（122,132）の流出側と室内空間（5b,5c）とを繋ぐ給気ダクト（124,134）とをそれぞれ有している。

また、各補助空調ユニット（122,132）の空気通路（122,132）には、上流側から下流側に向かって順に、空気熱交換器（125,135）、電気ヒータ（126,136）、散水器（127,137）、及び送風機（128,138）がそれぞれ配置されている。各空気熱交換器（125,135）の伝熱管には、水等の熱媒体がそれぞれ供給されている。

空調システム（10）では、空調ユニット（50）と各補助空調ユニット（122,132）とが連動して運転される。空調ユニット（50）で冷却／除湿された空気は、給気ダクト（54）から３つの給気部（54a,54b,54c）に分配されて各室内空間（54a,54b,54c）へ供給される。

各補助空調ユニット（120,130）では、各室内空間（5b,5c）の室内空気（RA）が吸込ダクト（123,133）を介して空気通路（122,132）へ取り込まれる。この空気は、空気熱交換器（125,135）を流れる熱媒体によって冷却／除湿された後、電気ヒータ（126,136）によって加熱される。以上のようにして、除湿された空気は、供給空気（SA）として各室内空間（5b,5c）へ供給される。

〈変形例６〉
図１１及び図１２に示す変形例６に係る空調システム（10）には、実施形態１の空調ユニット（50）に第３空気熱交換器（63）が付与されている。

第３空気熱交換器（63）は、空気通路（52）において、第１空気熱交換器（61）の上流側に配置される、上流側補助熱交換器を構成している。第３空気熱交換器（63）は、熱媒体回路（41）において、第２空気熱交換器（62）と蒸発器（25）との間に直列に複数のフィン（63a）と、複数のフィン（63a）を貫通する伝熱管（63b）とを有し、いわゆるフィンアンドチューブ式の熱交換器を構成している。第３空気熱交換器（63）では、空気の流れ方向に３列のフィン群が配列されている。つまり、第３空気熱交換器（63）のフィン群の列数は、第１空気熱交換器（61）のフィン群の列数よりも少なくなっている。

第３空気熱交換器（63）は、空気通路（52）の下流側に位置して水が流入する流入部（77a）と、空気通路（52）の上流側に位置して水が流出する流出部（78a）とを有している。そして、第３空気熱交換器（63）には、流入部（77a）に第３流入管（77）の一端が接続し、流出部（78a）に第３流出管（78）の一端が接続している。第３流入管（77）の他端は、第１流出管（72）と第２流出管（74）との接続部に接続している。第３流出管（78）の他端は、熱媒体回路（41）の蒸発器（25）の流入側に繋がっている。

第３空気熱交換器（63）において、流入部（77a）及び流出部（78a）は、分流器によってそれぞれ複数に分岐している。そして、流入部（77a）の各分岐部が第３空気熱交換器（63）内の複数のパス群（63c,63c,…）の流入側と接続し、流出部（78a）の各分岐部が第３空気熱交換器（63）内の複数のパス群（63c,63c,…）の流出側と接続している（例えば図１３を参照）。これらのパス群（63c,63c,…）は、互いに平行となるように上下に配列され、流入部（77a）と流出部（78a）との間に跨って延びている。そして、これらのパス群（63c,63c,…）が、流入部（77a）と流出部（78a）との間に亘って形成される中間流路部を構成している。

変形例６では、上記実施形態１と同様にして、「熱回収運転」と「除湿優先運転」との切換に伴い、第１から第６までの開閉弁（81〜86）の開閉状態が制御される。具体的に、熱回収運転では、第１開閉弁（81）、第４開閉弁（84）、及び第６開閉弁（86）が開放されて第２開閉弁（82）、第３開閉弁（83）、及び第５開閉弁（85）が閉鎖される。これにより、熱回収運転では、蒸発器（25）で冷却した水が、第１空気熱交換器（61）、第２空気熱交換器（62）、第３空気熱交換器（63）を順に流れて蒸発器（25）へ送られる第１動作が行われる（図１３を参照）。また、除湿優先運転では、第２開閉弁（82）、第３開閉弁（83）、及び第５開閉弁（85）が開放されて第１開閉弁（81）、第４開閉弁（84）、及び第６開閉弁（86）が閉鎖される。これにより、除湿優先運転では、蒸発器（25）で冷却された水が、第２空気熱交換器（62）、第１空気熱交換器（61）、第３空気熱交換器（63）の順に流れて蒸発器（25）へ送られる第２動作が行われる（図１４を参照）。

変形例６の熱回収運転と除湿優先運転について更に詳細に説明する。

［熱回収運転］
図１４に示す熱回収運転において、空気通路（52）へ取り込まれた空気は、第３空気熱交換器（63）を通過する。第３空気熱交換器（63）では、水と空気とが実質的に対向するように流れて熱交換する。ここで、第３空気熱交換器（63）の伝熱管（63b）には、第２空気熱交換器（62）で空気を加熱した後の水（即ち、空気によって冷却された水）が流れている。このため、第３空気熱交換器（63）では、空気が水によって所定温度まで冷却される。

第３空気熱交換器（63）で冷却された空気は、第１空気熱交換器（61）を通過する。第１空気熱交換器（61）では、蒸発器（25）で冷却された水と比較的高温の空気とが実質的に対向するように流れて熱交換する。これにより、空気が露点温度以下まで冷却されて除湿される一方、水は空気によって加熱される。

第１空気熱交換器（61）で冷却／除湿された空気は、第２空気熱交換器（62）を通過する。第２空気熱交換器（62）では、第１空気熱交換器（61）で加熱された水と、第１空気熱交換器（61）で冷却された空気とが実質的に対向するように流れて熱交換する。これにより、空気が所定温度まで加熱される一方、水が所定温度まで冷却される。

第２空気熱交換器（62）で加熱された空気は、電気ヒータ（55）によって更に加熱される。以上のようにして除湿された空気は、給気ダクト（54）を経由して、供給空気（SA）として室内空間（5）へ供給される。

［除湿優先運転］
図１５に示す除湿優先運転において、空気通路（52）へ取り込まれた空気は、第３空気熱交換器（63）、第１空気熱交換器（61）、第２空気熱交換器（62）を順に通過する。これに対し、熱媒体回路（41）の水は、第２空気熱交換器（62）のパス群（62c,62c,…）を流れ、次いで第１空気熱交換器（61）のパス群（61c,61c,…）を流れ、次いで第３空気熱交換器（63）のパス群（63c,63c,…）を流れる。これにより、空気通路（52）では、３つの空気熱交換器（61,62,63）に跨って、空気と熱媒体（水）とが実質的に対向するように流れて熱交換する。つまり、変形例６の除湿優先運転では、３つの空気熱交換器（61,62,63）が、実質的には１つの対向流式の熱交換器として機能する。これにより、第２空気熱交換器（62）を流出した空気は、水によって比較的低温にまで冷却されるため、空調ユニット（50）の除湿能力が高くなる。

３つの空気熱交換器（61,62,63）によって冷却／除湿された空気は、電気ヒータ（55）によって加熱される。以上のようにして除湿された空気は、給気ダクト（54）を経由して、供給空気（SA）として室内空間（5）へ供給される。

〈変形例７〉
図１５に示す変形例７に係る空調システム（10）には、分岐ダクト（140）と空気流量調節弁（141）とが設けられている。分岐ダクト（140）の流入端は、吸込ダクト（53）に接続されている。分岐ダクト（140）の流出端は、空気通路（52）における第２空気熱交換器（62）と電気ヒータ（55）との間に臨んでいる。つまり、分岐ダクト（140）は、空気通路（52）における第１空気熱交換器（61）の上流側の空気を、該第１空気熱交換器（61）の下流側へバイパスさせるバイパス流路を構成している。空気流量調節弁（141）は、分岐ダクト（140）を流れる空気の流量を調節するバイパス量調節機構を構成している。なお、このバイパス量調節機構としてダンパ等の他の機構を採用しても良い。

変形例７では、コントローラ（100）が、運転条件に応じて空気流量調節弁（141）を制御することで、処理すべき潜熱負荷や顕熱負荷に応じた運転が可能となっている。

具体的には、例えば処理すべき潜熱負荷が高い場合、空気流量調節弁（141）の開度が小さくなり、分岐ダクト（140）を流れる空気の流量が少なくなる。これにより、第１空気熱交換器（61）を通過する空気の流量が比較的多くなるため、空気を冷却／除湿して潜熱負荷を充分に処理することができる。

また、例えば処理すべき潜熱負荷はさほど高くないが、処理すべき顕熱負荷が比較的高い場合には、空気流量調節弁（141）の開度が大きくなり、分岐ダクト（140）を流れる空気の流量が多くなる。これにより、第１空気熱交換器（61）を通過する空気の流量が比較的少なくなる。従って、熱媒体回路（41）の蒸発器（25）の冷却負荷が小さくなるため、蒸発器（25）の冷却能力を低減することができる。

以上のように、変形例７では、潜熱負荷や顕熱負荷に合わせた運転を行うことができるので、省エネ性を確保しつつ、潜熱負荷や顕熱負荷を確実に処理することができる。なお、空調システム（10）で処理すべき潜熱負荷は、例えばコントローラ（100）に設定された室内の目標湿度と、センサ等で検出した室外空気の湿度との差から求めることができる。また、空調システム（10）で処理すべき顕熱負荷は、例えばコントローラ（100）に設定された室内の目標温度と、センサ等で検出した室外空気の湿度との差から求めることができる。

また、変形例７では、冬季等に室外空気を電気ヒータ（55）で加熱する暖房運転時や、室外空気を電気ヒータ（55）で加熱して散水器（56）で更に加湿する暖房加湿運転時において、空気流量調節弁（141）が全開となる。つまり、暖房運転時や暖房加湿運転時には、第１空気熱交換器（61）や第２空気熱交換器（62）が休止状態となるが、この際には、分岐ダクト（140）を流れる空気の流量が最大となる。このため、第１空気熱交換器（61）や第２空気熱交換器（62）を流れる空気の流量を最小限に抑えることができ、これらの空気熱交換器（61,62）での圧力損失を最小限に抑えることができる。その結果、暖房運転や暖房加湿運転時において、送風機（57）の動力を低減することができる。

なお、変形例７の分岐ダクト（140）の流出端を他の箇所に臨むように配設しても良い。具体的には、例えば図１６に示すように、分岐ダクト（140）の流出端を電気ヒータ（55）の下流側に臨むように配設したり、第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）との間に臨むように配設したりしても良い。

〈変形例８〉
図１７に示す変形例８に係る空調システム（10）では、空気通路（52）において、上記実施形態１の第１空気熱交換器（61）と第２空気熱交換器（62）に加えて、３つの補助熱交換器（63,64,65）が付与されている。即ち、空気通路（52）では、第１空気熱交換器（61）の上流側に上流側補助熱交換器としての第３空気熱交換器（63）及び第５空気熱交換器（65）が設けられ、第２空気熱交換器（62）の下流側に下流側空気熱交換器としての第４空気熱交換器（64,65）が設けられている。なお、上流側補助熱交換器や下流側補助熱交換器の数量はこれに限らず、少なくとも１つ以上であれば如何なる数量であっても良い。

変形例８の熱媒体回路（41）には、水の流れの上流側から下流側に向かって、第１空気熱交換器（61）、第２空気熱交換器（62）、第３空気熱交換器（63）、第４空気熱交換器（64）、第５空気熱交換器（65）が順に接続されている。そして、第３，第４，第５空気熱交換器（63,64,65）は、第２空気熱交換器（62）を通過した水が、上流側補助熱交換器（63,65）と下流側補助熱交換器（64）とを交互に流れ、且つ第２空気熱交換器（62）を通過した水が下流側に進むにつれて第１、第２空気熱交換器（61,62）から離れていくように、空気通路（52）に配置されている。

変形例８では、第５空気熱交換器（65）や第３空気熱交換器（63）で空気が予冷却され、予冷却された後の空気が第１空気熱交換器（61）で露点温度以下まで冷却されて除湿される。第１空気熱交換器（61）で冷却された空気は、第２空気熱交換器（62）及び第４空気熱交換器（64）で加熱され、更に電気ヒータ（55）で加熱される。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上述した実施形態（上記各変形例も含む）に係る空調システム（10）は、室外空気（OA）を空気通路（52）に取り込んで、この空気を冷却／除湿するものであるが、室内空気（RA）を取り込んで、この空気を冷却／除湿するものであっても良い。

また、上記各実施形態では、熱媒体回路（41）を流れる熱媒体を冷却する冷却部として、チラーユニット（20）の蒸発器（25）を用いているが、例えば冷凍サイクルが行われる冷媒回路の蒸発器や、他の方式の冷却部を採用しても良い。また、上記実施形態では、空気通路（52）に設けられて空気を加熱する加熱部として、電気ヒータ（55）を用いているが、冷凍サイクルが行われる冷媒回路の凝縮器や、他の方式の加熱部を採用しても良い。

なお、上述した変形例１〜８のいずれか２つ以上を相互に組み合わせて空調システム（10）を構成するようにしても良い。また、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、空気を露点温度以下まで冷却して除湿し、除湿した空気を室内へ供給する除湿システムについて有用である。

10 空調システム（除湿システム）
25 蒸発器（冷却部）
35 第１水タンク（流量調節機構）
36 第２水タンク（流量調節機構）
37 第１補助循環ポンプ（流量調節機構）
38 第２補助循環ポンプ（流量調節機構）
41 熱媒体回路
46 バイパス流路（流量調節機構）
47 第１流量調節弁（流量調節機構）
48 第２流量調節弁（流量調節機構）
51 ケーシング
52 空気通路
55 電気ヒータ（加熱部）
59 排気流路（排気ダクト）
61 第１空気熱交換器（冷却熱交換器）
61c パス群（中間流路部）
62 第２空気熱交換器（補助熱交換器）
62c パス群（中間流路部）
63 第３空気熱交換器（上流側補助熱交換器）
68 ダクト側熱交換器（顕熱熱交換器）
71a 流入部
72a 流出部
73a 流入部
74a 流出部
140 分岐ダクト（バイパス管）
141 空気流量調節弁（バイパス量調節機構）

Claims (10)

1. 空気が流れる空気通路（52）を形成するケーシング（51）と、所定の熱媒体を冷却する冷却部（25）を有して該熱媒体が循環する熱媒体回路（41）と、該熱媒体回路（41）に接続されて上記空気通路（52）に設けられる冷却熱交換器（61）とを備え、該冷却熱交換器（61）を流れる熱媒体で空気を冷却して除湿し、除湿した空気を室内へ供給する除湿システムであって、
   上記冷却熱交換器（61）と直列に上記熱媒体回路（41）に接続され、且つ上記空気通路（52）における上記冷却熱交換器（61）の下流側に設けられる補助熱交換器（62）を更に備え、
   上記熱媒体回路（41）では、上記冷却部（25）で冷却された熱媒体が上記冷却熱交換器（61）、上記補助熱交換器（62）を順に流れて冷却部（25）へ送られる第１動作が行われることを特徴とする除湿システム。
2. 請求項１において、
   上記空気通路（52）における上記補助熱交換器（62）の下流側に配置されて空気を加熱する加熱部（55）を更に備えていることを特徴とする除湿システム。
3. 請求項１又は２において、
   上記冷却熱交換器（61）は、上記空気通路（52）の下流側に位置して上記熱媒体が流入する流入部（71a）と、上記空気通路（52）の上流側に位置して熱媒体が流出する流出部（72a）と、該流入部（71a）と流出部（72a）との間に亘って形成される中間流路部（61c）とを有していることを特徴とする除湿システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
   上記補助熱交換器（62）は、上記空気通路（52）の下流側に位置して上記熱媒体が流入する流入部（73a）と、上記空気通路（52）の上流側に位置して熱媒体が流出する流出部（74a）と、該流入部（73a）と流出部（74a）との間に亘って形成される中間流路部（61c）とを有していることを特徴とする除湿システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
   上記熱媒体回路（41）は、上記第１動作と、上記冷却部（25）で冷却した熱媒体が上記補助熱交換器（62）、上記冷却熱交換器（61）を順に流れて冷却部（25）へ送られる第２動作とが切り換えて行われるように構成されていることを特徴とする除湿システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つにおいて、
   上記第１動作中に、上記冷却熱交換器（61）を流れる熱媒体の流量と上記補助熱交換器（62）を流れる熱媒体の流量とを個別に調節するための流量調節機構（46〜48,35〜38）を更に備えていることを特徴とする除湿システム。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つにおいて、
   上記室内の空気を室外へ排出するための排気流路（59）と、
   上記熱媒体回路（41）における上記冷却熱交換器（61）と上記補助熱交換器（62）との間に接続されて、上記第１動作中に上記排気流路（59）を流れる空気と熱媒体とを熱交換させる顕熱熱交換器（68）とを更に備えていることを特徴とする除湿システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つにおいて、
   上記空気通路（52）における上記冷却熱交換器（61）の上流側の空気を該冷却熱交換器（61）の下流側にバイパスさせるバイパス流路（140）と、
   上記バイパス流路（140）を流れる空気の流量を調節するバイパス量調節機構（141）とを更に備えていることを特徴とする除湿システム。
9. 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
   上記冷却熱交換器（61）及び補助熱交換器（62）と直列に接続され、且つ上記空気通路（52）における上記冷却熱交換器（61）の上流側に設けられる上流側補助熱交換器（63）を更に備え、
   上記第１動作では、上記冷却部（25）で冷却された熱媒体が上記冷却熱交換器（61）、上記補助熱交換器（62）、上記上流側補助熱交換器（63）を順に流れて冷却部（25）へ送られることを特徴とする除湿システム。
10. 請求項９において、
    上記熱媒体回路（41）は、上記第１動作と、上記冷却部（25）で冷却した熱媒体が上記補助熱交換器（62）、上記冷却熱交換器（61）、上記上流側補助熱交換器（63）を順に流れて冷却部（25）へ送られる第２動作とが切り換えて行われるように構成されていることを特徴とする除湿システム。

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