JP2015180843A - 空調システム及び空調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高負荷時に効率の良い潜熱顕熱分離方式の空調システムを提供する。【解決手段】 空調システム１は、外気ＯＡを除湿する除湿可能ローター１１，１６，１８と、除湿可能ローター１１，１６，１８を通った外気を冷却し、居室３０側に送風するアフタークーラー１３と、除湿可能ローター１１，１６，１８を通りアフタークーラー１３に送風される前の外気に居室３０から送風される還気ＲＡを混合する混合部５０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、潜熱と顕熱を分離して処理する潜熱顕熱分離方式の空調システム及び空調方法に関する。

図２０は、一般的なデシカント方式の空調システムを示す図である。図２１は、一般的なデシカント方式の空調システムの空気線図である。

近年、潜熱と顕熱を分離して処理するデシカント方式の空調システム１００が用いられている（特許文献１参照）。

図２０及び図２１に示すように、一般的なデシカント方式の空調システム１００では、高負荷時に以下のように処理する。
（１）外気ＯＡを第１空調機１１０に取り入れ、プレクーラー１１１で冷却する。
（２）プレクーラー１１１で冷却された空気をデシカントローター１１２で除湿する。
（３）デシカントローター１１２で除湿された空気の熱を顕熱ローター１１３で奪う。
（４）顕熱ローター１１３で熱を奪われた空気を第１空調機１１０から第２空調機１２０に送風する。
（５）第１空調機１１０から第２空調機１２０に送風された空気及び居室１３０から第２空調機１２０に送風された還気ＲＡを冷却コイル１２１で冷却する。
（６）冷却コイル１２１で冷却された空気をファン１２２によって居室１３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室１３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１１０に取り入れ、（４）において奪った熱を用いて顕熱ローター１１３で加熱する。
（Ｗ２）顕熱ローター１１３で加熱した空気を再生ヒーター１１５でさらに加熱する。
（Ｗ３）再生ヒーター１１５で加熱された空気をデシカントローター１１２に通過させ、潜熱を除去し、排気ＥＡとして送風する。

特開平６−２２１６１８号公報

しかしながら、従来のような一般的なデシカント方式の空調システム１００では、高負荷時に、プレクーラー１１１での冷却量に関わらず所定量の再生エネルギが必要となるので、図２０のＷ（２）の再生ヒーター１１５で多くのエネルギを必要とするため、全熱交換機よりもシステム効率が悪くなる場合があった。

本発明は上記課題を解決し、高負荷時に効率の良い潜熱顕熱分離方式の空調システム及び空調方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる空調システムは、
外気を除湿する除湿可能ローターと、
前記除湿可能ローターを通った外気を冷却し、居室側に送風するアフタークーラーと、
前記除湿可能ローターを通り前記アフタークーラーに送風される前の外気に前記居室か
ら送風される還気を混合する混合部と、
を備える
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記居室から送風される還気を加熱し、前記除湿可能ローターに送風する再生ヒーターを備える
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記除湿可能ローターを通り前記混合部で混合される前の外気を、前記再生ヒーターに送風される前の還気の顕熱により冷却する顕熱ローター
を備える
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記アフタークーラーから送風された外気と前記居室から送風された還気が送風される冷却部材と、
前記冷却部材で冷却された空気を前記居室に給気するファンと、
を備える
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記除湿可能ローターを通り前記アフタークーラーに送風される前の外気を高温冷水で冷却除湿するプレアフタークーラーを備える
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記除湿可能ローターと前記プレアフタークーラーを備える第１空調機と、
前記アフタークーラーと前記混合部を備える第２空調機と、
を有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記アフタークーラーは、前記プレアフタークーラーで冷却除湿された外気及び前記居室から送風され第１調整ダンパで流量を調整された還気を低温冷水で冷却除湿し、
前記第２空調機は、前記アフタークーラーに並行して、前記居室から送風され第２調整ダンパで流量を調整された還気を顕熱除去する高温冷水コイルを有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記除湿可能ローターは、デシカントローターからなる
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記除湿可能ローターは、全熱交換ローターからなる
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、
前記除湿可能ローターは、回転数を変更することによりデシカントローターと全熱交換
ローターの機能を有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調方法は、
外気を除湿可能ローターで除湿する第１の手順と、
除湿された外気に居室から送風される還気を混合する第２の手順と、
還気が混合された外気を冷却除湿する第３の手順と、
冷却除湿された外気に前記居室から送風された還気がさらに混合される第４の手順と、
還気がさらに混合された外気を冷却する第５の手順と、
外気を前記居室に給気する第６の手順と、
を有することを特徴とする。

本発明にかかる空調方法は、
前記居室から送風される還気を加熱する第７の手順と、
加熱した還気が前記第１の手順で除湿した除湿可能ローターを乾燥する第８の手順と、を有することを特徴とする。

本発明にかかる空調方法は、
前記第１の手順で除湿された外気を、前記第７の手順で加熱される前の還気の顕熱により熱交換して冷却する手順
を有することを特徴とする。

本発明にかかる空調方法は、
外気を除湿可能ローターで除湿する手順と、
除湿可能ローターで除湿した外気を高温冷水で冷却除湿する手順と、
高温冷水で冷却除湿された外気を低温冷水で冷却除湿する手順と、
低温冷水で冷却除湿された外気を前記居室に給気する手順と、
を有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調方法は、
前記低温冷水で冷却除湿された外気に居室から送風される還気を混合する手順と、
還気が混合された外気を高温冷水で冷却除湿する手順と、
を有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調方法は、
前記低温冷水で冷却除湿する前に、前記高温冷水で冷却除湿された外気に居室から送風される還気を混合する手順を有する
ことを特徴とする。

本発明にかかる空調システムは、外気を除湿する除湿可能ローターと、前記除湿可能ローターを通った外気を冷却し、居室側に送風するアフタークーラーと、前記除湿可能ローターを通り前記アフタークーラーに送風される前の外気に前記居室から送風される還気を混合する混合部と、を備えるので、前記除湿可能ローターで除湿した後、還気を外気に混合することで、室内潜熱負荷を除去するための総除湿量に対する風量を大きくし、単位風量当たりの除湿量を下げ、冷却除湿に必要な露点温度を上げることで、必要冷却温度を一般的な冷水温度以上に高くすることが可能となり、効率の良い潜熱顕熱分離空調を可能とする。

本発明にかかる空調システムは、前記居室から送風される還気を加熱し、前記除湿可能ローターに送風する再生ヒーターを備えるので、前記除湿可能ローターの除湿効率を向上させることが可能となる。

本発明にかかる空調システムは、前記除湿可能ローターを通り前記混合部で混合される前の外気を、前記再生ヒーターに送風される前の還気の顕熱により冷却する顕熱ローターを備えるので、外気を前記除湿可能ローターで除湿した後の高温の空気を前記顕熱ローターで熱交換すると、還気が前記顕熱ローターを通過する際に高温になるので、前記再生ヒーターによる加熱エネルギを小さくすることが可能となる。

本発明にかかる空調システムは、前記アフタークーラーから送風された外気と前記居室から送風された還気が送風される冷却部材と、前記冷却部材で冷却された空気を前記居室に給気するファンと、を備えるので、居室の状況にあわせて混合する還気の量を調節することで、必要冷水温度を確保しながら還気の量を最小とし、高温冷水を使用する第２空調機の処理量を大きくすることで、システム効率を高くすることが可能となる。

本発明にかかる空調システムは、前記除湿可能ローターを通り前記アフタークーラーに送風される前の外気を高温冷水で冷却除湿するプレアフタークーラーを備えるので、プレアフタークーラーに高温冷水を使用でき、アフタークーラーで使用する一般的な低温の７℃の冷水の使用量を少なくすることができ、効率の良い除湿が可能となる。

本発明にかかる空調システムは、前記除湿可能ローターと前記プレアフタークーラーを備える第１空調機と、前記アフタークーラーと前記混合部を備える第２空調機と、を有するので、前記第２空調機毎にそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。また、前記第２空調機毎の要求する量を除湿することができればよいので、システム全体の効率が向上する。

本発明にかかる空調システムでは、前記アフタークーラーは、前記プレアフタークーラーで冷却除湿された外気及び前記居室から送風され第１調整ダンパで流量を調整された還気を低温冷水で冷却除湿し、前記第２空調機は、前記アフタークーラーに並行して、前記居室から送風され第２調整ダンパで流量を調整された還気を顕熱除去する高温冷水コイルを有するので、前記第１調整ダンパ及び前記第２調整ダンパを制御することで、第２空調機毎にそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。

本発明にかかる空調システムでは、前記除湿可能ローターは、デシカントローターからなるので、より効率の良い潜熱顕熱分離空調を可能とする。

本発明にかかる空調システムでは、前記除湿可能ローターは、全熱交換ローターからなるので、安価で効率の良い潜熱顕熱分離空調を可能とする。

本発明にかかる空調システムでは、前記除湿可能ローターは、回転数を変更することによりデシカントローターと全熱交換ローターの機能を有するので、負荷にあわせて効率の良い潜熱顕熱分離空調のための除湿を可能とする。

本発明にかかる空調方法は、外気を除湿可能ローターで除湿する第１の手順と、除湿された外気に居室から送風される還気を混合する第２の手順と、還気が混合された外気を冷却除湿する第３の手順と、冷却除湿された外気に前記居室から送風された還気がさらに混合される第４の手順と、還気がさらに混合された外気を冷却する第５の手順と、外気を前記居室に給気する第６の手順と、を有するので、第２の手順によって第３の手順による除
湿量の不足を一般空調と同じ温度レベルの冷水で補うことができ、効率の良い潜熱顕熱分離空調を可能とする。

本発明にかかる空調方法は、前記居室から送風される還気を加熱する第７の手順と、 加熱した還気が前記第１の手順で除湿した除湿可能ローターを乾燥する第８の手順と、を有するので、除湿可能ローターの除湿効率を向上させることが可能となる。

本発明にかかる空調方法は、前記第１の手順で除湿された外気を、前記第７の手順で加熱される前の還気の顕熱により熱交換して冷却する手順を有するので、加熱エネルギを小さくすることが可能となる。

本発明にかかる空調方法は、外気を除湿可能ローターで除湿する手順と、除湿可能ローターで除湿した外気を高温冷水で冷却除湿する手順と、高温冷水で冷却除湿された外気を低温冷水で冷却除湿する手順と、低温冷水で冷却除湿された外気を前記居室に給気する手順と、を有するので、必要絶対湿度を上げ、低温冷水で冷却除湿するための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができ、効率の良い除湿を可能としたものである。また、除湿が足りないときは、還気を外気に混合することで風量全体を増加させ、除湿量を増加させればよい。

本発明にかかる空調方法は、前記低温冷水で冷却除湿された外気に居室から送風される還気を混合する手順と、還気が混合された外気を高温冷水で冷却除湿する手順と、を有するので、居室毎に分散処理して除湿することができ、各居室をそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。また、居室毎の要求する量を除湿することができればよいので、システム全体の効率が向上する。

本発明にかかる空調方法は、前記低温冷水で冷却除湿する前に、前記高温冷水で冷却除湿された外気に居室から送風される還気を混合する手順を有するので、居室毎に分散処理して除湿することができ、各居室をそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。また、居室毎の要求する量を除湿することができればよいので、システム全体の効率が向上する。

第１実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。 第１実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの空気線図である。 第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。 第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの空気線図である。 第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期を示す図である。 第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期の空気線図である。 第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期を示す図である。 第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期の空気線図である。 第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期を示す図である。 第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期の空気線図である。 第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期を示す図である。 第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期の空気線図である。 第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期を示す図である。 第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期の空気線図である。 第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期を示す図である。 第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期の空気線図である。 第６実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。 第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。 本実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの第２空調機を複数設置した例を示す。 従来の空調システムを示す図である。 従来の空調システムの空気線図である。

以下、図面を参照して本発明にかかる潜熱顕熱分離型の空調システム１の実施形態を説明する。

図１は、第１実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。図２は、第１実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの空気線図である。

第１実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡの一部を混合して第２空調機２０に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気ＥＡとして外部に排出する第１空調機１０と、第１空調機１０から送風される外気ＯＡ及び還気ＲＡの一部を取り入れ、居室３０に送風する第２空調機２０と、を備える。

第１空調機１０は、除湿可能ローターとしてのデシカントローター１１と、顕熱ローター１２と、アフタークーラー１３と、再生ヒーター１４と、を有する。また、顕熱ローター１２とアフタークーラー１３の間には、還気ＲＡを外気ＯＡに混合する混合部５０を有する。

第１実施形態のデシカントローター１１は、除湿処理が可能な一般的なデシカントローターでよい。顕熱ローター１２は、外気ＯＡと還気ＲＡとで顕熱交換する。アフタークーラー１３は、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで冷却除湿の目標露点温度を上げることができ、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用できる。再生ヒーター１４は、排熱やヒートポンプの室熱を用いることができる。

また、第２空調機２０は、冷却部材としての冷却コイル２１と、居室３０に送風するためのファン２２と、を有する。冷却コイル２１は、顕熱のみを処理するため高温冷水（１４℃〜１６℃程度）を用いることができ、冷凍機の効率が向上する。

還気ＲＡは、居室３０から流路３１を経て第１空調機１０に送風される。流路３１には、調整ダンパ３２が設けられ、流量を調節することが可能となっている。なお、調整ダンパ３２は、各送風箇所に対してそれぞれ設けてもよい。

図１に示すように、第１実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、高負荷時に、以下のように処理する。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、デシカントローター１１で除湿する。
（２）デシカントローター１１で除湿された外気ＯＡの熱を顕熱ローター１２で奪う。
（３）顕熱ローター１２で熱を奪われた外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡを混合部５０で混合する。
（４）（３）において還気ＲＡと混合した外気ＯＡをアフタークーラー１３で冷却除湿する。
（５）アフタークーラー１３で冷却除湿された外気ＯＡを第１空調機１０から第２空調機２０に送風する。
（６）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（７）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、（２）において奪った熱を用いて顕熱ローター１２で加熱する。
（Ｗ２）顕熱ローター１２で加熱した還気ＲＡを再生ヒーター１４でさらに加熱する。
（Ｗ３）再生ヒーター１４で加熱された還気ＲＡをデシカントローター１１に通過させ、潜熱をデシカントローター１１から除去し、排気ＥＡとして送風する。

このように、デシカントローター１１で除湿した後の高温の外気ＯＡを顕熱ローター１２で熱交換すると、還気ＲＡが顕熱ローター１２を通過する際に高温になるので、再生ヒーター１４によるＷ（２）での加熱エネルギを小さくすることが可能となる。

しかしながら、デシカントローター１１で除湿した後の高温の外気ＯＡを顕熱ローター１２で熱交換した後、さらに冷却する必要があるが、このままアフタークーラー１３で冷却すると、７℃程度の冷水では除湿量が不足し、潜熱顕熱分離空調ができなくなる。

そこで、第１実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、デシカントローター１１で除湿した後、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで必要絶対湿度を上げ、アフタークーラー１３のための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができ、効率の良い除湿を可能としたものである。

また、還気ＲＡが顕熱ローター１２を通過する際に高温になり、再生ヒーター１４によるＷ（２）での加熱エネルギを小さくすることができるので、熱源の選択肢を広くすることが可能となる。例えば、ヒートポンプ、コジェネ排熱、又は太陽熱等も利用可能となる。

さらに、冷却コイル２１は、顕熱のみを処理すれば良いため、高温冷水（１４℃〜１６℃程度）を使用できる。

図３は、第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。図４は、第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの空気線図である。

第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡの一部を混合して第２空調機２０に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気ＥＡとして外部に排出する第１空調機１０と、第１空調機１０から送風される外気ＯＡ及び還気ＲＡの一部を取り入れ、居室３０に送風する第２空調機２０と、を備える。

第１空調機１０は、除湿可能ローターとしての全熱交換ローター１６と、アフタークーラー１３と、を有する。また、顕熱ローター１２とアフタークーラー１３の間には、還気ＲＡを外気ＯＡに混合する混合部５０を有する。

第２実施形態の全熱交換ローター１６は、除湿処理が可能な一般的な全熱交換ローターでよい。アフタークーラー１３は、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで冷却除湿の目標露点温度を上げることができ、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用できる。

また、第２空調機２０は、冷却コイル２１と、居室３０に送風するためのファン２２と、を有する。

還気ＲＡは、居室３０から流路３１を経て第１空調機１０に送風される。流路３１には、調整ダンパ３２が設けられ、流量を調節することが可能となっている。なお、調整ダンパ３２は、各送風箇所に対してそれぞれ設けてもよい。

図３に示すように、第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、高負荷時に、以下のように処理する。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、全熱交換ローター１６で排気ＥＡと熱交換し、冷却除湿する。
（２）全熱交換ローター１６で冷却除湿された外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡを混合部５０で混合する。
（３）（２）において還気ＲＡと混合した外気ＯＡをアフタークーラー１３で冷却除湿する。
（４）アフタークーラー１３で冷却除湿された外気ＯＡを第１空調機１０から第２空調機２０に送風する。
（５）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（６）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、全熱交換ローター１６に通過させ、熱交換して排気ＥＡとして送風する。

第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、特に夏期に用いられることが好ましい。全熱交換ローターのため再生ヒーターは、不要となる。

しかしながら、全熱交換ローター１６で除湿した後の外気ＯＡは、まだ温度が高く、さらに冷却減湿する必要があるが、このままアフタークーラー１３で冷却すると、一般的な冷水（７℃程度）では除湿不足となる。

そこで、第２実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、全熱交換ローター１６で除湿した後、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで必要絶対湿度を上げ、アフタークーラーのための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができ、効率の良い除湿を可能としたものである。

また、１つの全熱交換ローター１６のみを用いることで、安価に潜熱顕熱分離方式の空調システム１を構築することが可能となる。

図５は、第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。図６は、第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの夏期の空気線図である。図７は、第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期を示す図である。図８は、第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期の空気線図である。

第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡの一部を混合して第２空調機２０に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気
ＥＡとして外部に排出する第１空調機１０と、第１空調機１０から送風される外気ＯＡ及び還気ＲＡの一部を取り入れ、居室３０に送風する第２空調機２０と、を備える。

第１空調機１０は、除湿可能ローターとしての兼用ローター１８と、アフタークーラー１３と、再生ヒーター１４を有する。また、顕熱ローター１２とアフタークーラー１３の間には、還気ＲＡを外気ＯＡに混合する混合部５０を有する。

第３実施形態の兼用ローター１８は、回転数に応じてデシカントローターとしての機能と全熱交換ローターの機能を使い分けることが可能なローターである。回転数が２〜２０ｒｐｈ程度の場合、デシカントローターとして機能し、主に除湿を行う。回転数が８〜２０ｒｐｍ程度の場合、全熱交換機として機能し、主に排気ＥＡとの全熱交換を行う。

兼用ローター１８の回転数の変更は、図示しない駆動部の回転数を変更してもよいし、異なる減速比を有する図示しない減速部材を切り替えることで変更してもよい。

アフタークーラー１３は、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで冷却除湿の目標露点温度を上げることができ、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用できる。再生ヒーター１４は、排熱やヒートポンプの室熱を用いることができる。

また、第２空調機２０は、冷却コイル２１と、居室３０に送風するためのファン２２と、を有する。冷却コイル２１は、顕熱のみを処理するため高温冷水（１４℃〜１６℃程度）を用いることができ、冷凍機の効率が向上する。

還気ＲＡは、居室３０から流路３１を経て第１空調機１０に送風される。流路３１には、調整ダンパ３２が設けられ、流量を調節することが可能となっている。なお、調整ダンパ３２は、各送風箇所に対してそれぞれ設けてもよい。

第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、一例として、夏期等の高負荷期と中間期で第１空調機１０の仕様を変更して処理する。

まず、夏期等の高負荷期における第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１の処理について説明する。図５及び図６に示すように、夏期には、兼用ローター１８は、回転数を１０〜２０ｒｐｍに上げて、全熱交換ローターとして使用する。なお、再生ヒーター１４は使用しない。

夏期における第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、以下のように処理される。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、兼用ローター１８を全熱交換ローターとして使用し、冷却除湿する。
（２）全熱交換ローターで冷却除湿された外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡを混合部５０で混合する。
（３）（２）において還気ＲＡと混合した外気ＯＡをアフタークーラー１３で冷却除湿する。
（４）アフタークーラー１３で冷却除湿された外気ＯＡを第１空調機１０から第２空調機２０に送風する。
（５）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（６）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１，Ｗ２）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、再生ヒー
ター１４を使用せず、全熱交換ローターとしての兼用ローター１８を通過させ、熱交換して排気ＥＡとして送風する。

このように、夏期に用いられる第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、比較的高温の外気ＯＡを、全熱交換ローターとして機能する兼用ローター１８で冷却除湿するので、再生ヒーター１４を使用する必要がなくなり、再生ヒーター１４の作動のためのエネルギが不要となり、一般的なデシカント方式より省エネルギを実現することが可能となる。

しかしながら、兼用ローター１８で除湿した後の空気は、まだ高温であり、さらに冷却する必要があるが、このままアフタークーラー１３で冷却すると、除湿量が不足し、７℃程度の冷水では、潜熱顕熱分離空調ができなくなる。

そこで、第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、兼用ローター１８で除湿した後、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで必要絶対湿度を上げ、アフタークーラー１３のための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができ、効率の良い除湿を可能としたものである。

また、１つの兼用ローター１８のみを用いることで、安価に潜熱顕熱分離方式の空調システム１を構築することが可能となる。

次に、中間期における第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１の処理について説明する。図７及び図８に示すように、中間期には、兼用ローター１８は、回転数を２〜２０ｒｐｈに下げて、デシカントローターとして使用する。また、中間期には、アフタークーラー１３は、使用しない。

中間期における第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、以下のように処理される。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、兼用ローター１８の回転数を下げることでデシカントローターとして使用し、除湿する。
（２，３，４）中間期では、デシカントローターで除湿された外気ＯＡは、還気ＲＡを混合されず、アフタークーラー１３も使用されず、そのまま第１空調機１０から第２空調機２０に送風される。
（５）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（６）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、
再生ヒーター１４で加熱する。
（Ｗ２）再生ヒーター１４で加熱された還気ＲＡを、デシカントローターとして使用している兼用ローター１８に通過させ、潜熱をデシカントローターから除去し、排気ＥＡとして送風する。

このように、第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、負荷にあわせて効率の良い潜熱顕熱分離空調をすることができ、中間期にも効率良く対応することが可能となる。

さらに、第３実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、兼用ローター１８の回転数を増して全熱交換器として用い、排エネルギを回収した後、アフタークーラー１３に代えて温水等で加熱する加熱器を用い、冷却コイル２１に代えて加熱コイルを用いること
で、冬期にも対応することが可能である。

図９は、第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期を示す図である。図１０は、第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷の空気線図である。図１１は、第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期を示す図である。図１２は、第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期の空気線図である。

第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡの一部を混合して第２空調機２０に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気ＥＡとして外部に排出する第１空調機１０と、第１空調機１０から送風される外気ＯＡ及び還気ＲＡの一部を取り入れ、居室３０に送風する第２空調機２０と、を備える。

第１空調機１０は、除湿可能ローターとしての兼用ローター１８と、顕熱処理ローター１２と、アフタークーラー１３と、再生ヒーター１４と、を有する。また、顕熱ローター１２とアフタークーラー１３の間には、還気ＲＡを外気ＯＡに混合する混合部５０を有する。

第４実施形態の兼用ローター１８は、回転数に応じてデシカントローターとしての機能と全熱交換ローターの機能を使い分けることが可能なローターである。回転数が２〜２０ｒｐｈ程度の場合、デシカントローターとして機能し、主に除湿を行う。回転数が８〜２０ｒｐｍ程度の場合、全熱交換ローターとして機能し、主に排気ＥＡとの全熱交換を行う。

兼用ローター１８の回転数の変更は、図示しない駆動部の回転数を変更してもよいし、異なる減速比を有する図示しない減速部材を切り替えることで変更してもよい。

顕熱処理ローター１２は、外気ＯＡと還気ＲＡとで顕熱交換する。アフタークーラー１３は、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで冷却除湿の目標露点温度を上げることができ、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用できる。再生ヒーター１４は、排熱やヒートポンプの室熱を用いることができる。

また、第２空調機２０は、冷却コイル２１と、居室３０に送風するためのファン２２と、を有する。冷却コイル２１は、顕熱のみを処理するため高温冷水（１４℃〜１６℃程度）を用いることができ、冷凍機の効率が向上する。

還気ＲＡは、居室３０から流路３１を経て第１空調機１０に送風される。流路３１には、調整ダンパ３２が設けられ、流量を調節することが可能となっている。なお、調整ダンパ３２は、各送風箇所に対してそれぞれ設けてもよい。

第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、夏期等の高負荷期と中間期で第１空調機１０の仕様を変更して処理する。

まず、夏期等の高負荷期における第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１の処理について説明する。図９及び図１０に示すように、夏期には、兼用ローター１８は、回転数を８〜２０ｒｐｍに上げて、全熱交換ローターとして使用する。なお、顕熱ローター１２及び再生ヒーター１４は使用しない。

夏期における第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、以下のように処理される。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、兼用ローター１８を全熱交換ローターとし
て使用し、冷却除湿する。
（２，３）全熱交換ローターで冷却除湿された外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡを混合部５０で混合する。
（４）（３）において還気ＲＡと混合した外気ＯＡをアフタークーラー１３で冷却除湿する。
（５）アフタークーラー１３で冷却除湿された外気ＯＡを第１空調機１０から第２空調機２０に送風する。
（６）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（７）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、顕熱ローター１２及び再生ヒーター１４を使用せず、全熱交換ローターとしての兼用ローター１８を通過させ、熱交換して排気ＥＡとして送風する。

このように、夏期に用いられる第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、比較的高温の外気ＯＡを、全熱交換ローターとして機能する兼用ローター１８で冷却除湿するので、再生ヒーター１４を使用する必要がなくなり、再生ヒーター１４の作動のためのエネルギが不要となり、一般的なデシカント方式より省エネルギを実現することが可能となる。

しかしながら、兼用ローター１８で除湿した後の空気は、まだ高温であり、さらに冷却する必要があるが、このままアフタークーラー１３で冷却すると、除湿量が不足し、７℃程度の冷水では、潜熱顕熱分離空調ができなくなる。

そこで、第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、兼用ローター１８で除湿した後、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで必要絶対湿度を上げ、アフタークーラー１３のための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができ、効率の良い除湿を可能としたものである。

また、１つの兼用ローター１８のみを用いることで、安価に潜熱顕熱分離方式の空調システム１を構築することが可能となる。

次に、中間期における第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１の処理について説明する。図１１及び図１２に示すように、中間期には、兼用ローター１８は、回転数を２〜２０ｒｐｈに下げて、デシカントローターとして使用する。また、中間期には、アフタークーラー１３は、使用しない。

中間期における第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、以下のように処理される。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、兼用ローター１８の回転数を下げることでデシカントローターとして使用し、除湿する。
（２）デシカントローターで除湿された外気ＯＡの熱を顕熱ローター１２で奪う。
（３，４）中間期では、顕熱ローター１２で熱を奪われた外気ＯＡは、還気ＲＡを混合されず、アフタークーラー１３も使用されず、そのまま第１空調機１０から第２空調機２０に送風される。
（６）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（７）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機１０に取り入れ、（２）において奪った熱を用いて顕熱ローター１２で加熱する。
（Ｗ２）顕熱ローター１２で加熱した還気ＲＡを再生ヒーター１４で加熱する。
（Ｗ３）再生ヒーター１４で加熱された還気ＲＡを除湿処理可能ローター１１に通過させ、潜熱をデシカントローター１１から除去し、排気ＥＡとして送風する。

このように、第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、負荷にあわせて効率の良い潜熱顕熱分離空調をすることができ、中間期にも効率良く対応することが可能となる。

図１３は、第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷期を示す図である。図１４は、第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの高負荷の空気線図である。図１５は、第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期を示す図である。図１６は、第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムの中間期の空気線図である。

第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡの一部を混合して第２空調機２０に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気ＥＡとして外部に排出する第１空調機１０と、第１空調機１０から送風される外気ＯＡ及び還気ＲＡの一部を取り入れ、居室３０に送風する第２空調機２０と、を備える。

第１空調機１０は、プレクーラー１９と、除湿可能ローターとしての兼用ローター１８と、顕熱処理ローター１２と、アフタークーラー１３と、再生ヒーター１４と、を有する。また、顕熱ローター１２とアフタークーラー１３の間には、還気ＲＡを外気ＯＡに混合する混合部５０を有する。

第５実施形態の兼用ローター１８は、回転数に応じてデシカントローターとしての機能と全熱交換ローターの機能を使い分けることが可能なローターである。回転数が２〜２０ｒｐｈ程度の場合、デシカントローターとして機能し、主に除湿を行う。回転数が８〜２０ｒｐｍ程度の場合、全熱交換ローターとして機能し、主に排気ＥＡとの全熱交換を行う。

兼用ローター１８の回転数の変更は、図示しない駆動部の回転数を変更してもよいし、異なる減速比を有する図示しない減速部材を切り替えることで変更してもよい。

プレクーラー１９は、外気ＯＡを冷却する。顕熱処理ローター１２は、外気ＯＡと還気ＲＡとで顕熱交換する。アフタークーラー１３は、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで冷却除湿の目標露点温度を上げることができ、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用できる。再生ヒーター１４は、排熱やヒートポンプの室熱を用いることができる。

また、第２空調機２０は、冷却コイル２１と、居室３０に送風するためのファン２２と、を有する。冷却コイル２１は、顕熱のみを処理するため高温冷水（１４℃〜１６℃程度）を用いることができ、冷凍機の効率が向上する。

還気ＲＡは、居室３０から流路３１を経て第１空調機１０に送風される。流路３１には、調整ダンパ３２が設けられ、流量を調節することが可能となっている。なお、調整ダンパ３２は、各送風箇所に対してそれぞれ設けてもよい。

第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、夏期等の高負荷期と中間期で第１空調機１０のうち、使用する部分又は使用しない部分を切り替えて処理する。

まず、夏期等の高負荷期における第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１の処理について説明する。図１３及び図１４に示すように、夏期には、兼用ローター１８は、回転数を８〜２０ｒｐｍに上げて、全熱交換ローターとして使用する。なお、プレクーラー１９、顕熱ローター１２及び再生ヒーター１４は使用しない。

夏期における第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、以下のように処理される。
（１，２）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、兼用ローター１８を全熱交換ローターとして使用し、冷却除湿する。
（３，４）全熱交換ローターで冷却除湿された外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡを混合部５０で混合する。
（５）還気ＲＡと混合した外気ＯＡをアフタークーラー１３で冷却除湿する。
（６）アフタークーラー１３で冷却除湿された外気ＯＡを第１空調機１０から第２空調機２０に送風する。
（７）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（８，８’）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、顕熱ローター１２及び再生ヒーター１４を使用せず、全熱交換ローターとしての兼用ローター１８を通過させ、熱交換して排気ＥＡとして送風する。

このように、夏期に用いられる第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、比較的高温の外気ＯＡを、全熱交換ローターとして機能する兼用ローター１８で冷却除湿するので、再生ヒーター１４を使用する必要がなくなり、再生ヒーター１４の作動のためのエネルギが不要となり、一般的なデシカント方式より省エネルギを実現することが可能となる。

しかしながら、兼用ローター１８で除湿した後の空気は、まだ高温であり、さらに冷却する必要があるが、このままアフタークーラー１３で冷却すると、除湿量が不足し、７℃程度の冷水では、潜熱顕熱分離空調ができなくなる。

そこで、第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、兼用ローター１８で除湿した後、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで必要絶対湿度を上げ、アフタークーラー１３のための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができ、効率の良い除湿を可能としたものである。

次に、中間期における第４実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１の処理について説明する。図１５及び図１６に示すように、中間期には、兼用ローター１８は、回転数を２〜２０ｒｐｈに下げて、デシカントローターとして使用する。また、中間期には、アフタークーラー１３は、使用しない。

中間期における第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、以下のように処理される。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、デシカントローターとして使用する兼用ローター１８の除湿能力で目標湿度を達成できる温度まで、プレクーラー１９によってプレクーリングする。
（２）兼用ローター１８の回転数を下げることでデシカントローターとして使用し、プレクーリングされた外気ＯＡを除湿する。
（３）デシカントローターで除湿された外気ＯＡの熱を顕熱ローター１２で奪う。
（４，５，６）中間期では、顕熱ローター１２で熱を奪われた外気ＯＡは、還気ＲＡを混合されず、アフタークーラー１３も使用されず、そのまま第１空調機１０から第２空調機２０に送風される。
（７）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（８）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機１０に取り入れ、（２）において奪った熱を用いて顕熱ローター１２で加熱する。
（Ｗ２）顕熱ローター１２で加熱した還気ＲＡを再生ヒーター１４で加熱する。
（Ｗ３）再生ヒーター１４で加熱された還気ＲＡを除湿処理可能ローター１１に通過させ、潜熱をデシカントローター１１から除去し、排気ＥＡとして送風する。

このように、第５実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、負荷にあわせて効率の良い潜熱顕熱分離空調をすることができ、中間期にも効率良く対応することが可能となる。また、プレクーラー１９によって、プレクーリングをすることで、室内顕熱負荷が小さくても室温は再熱をせずに適温に保たれる。

また、中間期でも外気温湿度が高く、デシカントローターとしての兼用ローター１８で除湿することが困難であって、アフタークールで冷却除湿すると室温が低下してしまう低顕熱負荷の場合、プレクールを行うことで、低顕熱負荷であっても再熱が不要となり、省エネルギとなる。

図１７は、第６実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。

第６実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、外気ＯＡを冷却除湿して第２空調機２０に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気ＥＡとして外部に排出する第１空調機１０と、第１空調機１０から送風される外気ＯＡ及び還気ＲＡの一部を取り入れ、居室３０に送風する第２空調機２０と、を備える。

第１空調機１０は、除湿可能ローターとしての全熱交換ローター１６と、プレアフタークーラー１３ａと、アフタークーラー１３ｂと、を有する。

第６実施形態の全熱交換ローター１６は、除湿処理が可能な一般的な全熱交換ローターでよい。プレアフタークーラー１３ａは、アフタークーラー１３ｂの前に、高温冷水で予め冷却し、省エネルギを達成するためのものである。アフタークーラー１３ｂは、一般的な空調で用いる７℃の低温冷水を使用し、室内ヒューミディスタット等によって冷水量が制御される。また、複数の室内空調機があり、複数の室内ヒューミディスタットが相反する値となった場合、いずれか１つの指示値を指標として冷水量を制御すればよい。

また、第２空調機２０は、冷却コイル２１と、居室３０に送風するためのファン２２と、を有する。

還気ＲＡは、居室３０から流路３１を経て第１空調機１０及び第２空調機２０に送風される。流路３１には、調整ダンパ３２が設けられ、流量を調節してもよい。なお、調整ダンパ３２は、各送風箇所に対してそれぞれ設けてもよい。

図１７に示すように、第６実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、高負荷時に、以下のように処理する。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、全熱交換ローター１６で排気ＥＡと熱交換
し、冷却除湿する。
（２）全熱交換ローター１６で冷却除湿された外気ＯＡをプレアフタークーラー１３ａにおいて高温冷水で冷却除湿する。
（３，４）プレアフタークーラー１３ａで冷却除湿された外気ＯＡをアフタークーラー１３ｂで低温冷水で冷却除湿する。
（５）アフタークーラー１３で冷却除湿された外気ＯＡを第１空調機１０から第２空調機２０に送風する。
（６）第１空調機１０から送風された外気ＯＡ及び居室３０から送風された還気ＲＡを第２空調機２０に取り入れ、冷却コイル２１で冷却する。
（７）冷却コイル２１で冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、全熱交換ローター１６に通過させ、熱交換して排気ＥＡとして送風する。

第６実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、特に夏期に用いられることが好ましい。全熱交換ローター１６のため再生ヒーターは、不要となる。また、１つの全熱交換ローター１６のみを用いることで、安価に潜熱顕熱分離方式の空調システム１を構築することが可能となる。

しかしながら、全熱交換ローター１６で除湿した後の外気ＯＡは、まだ温度が高く、さらに冷却減湿する必要があるが、このままアフタークーラー１３ｂで冷却すると、一般的な冷水（７℃程度）では除湿不足となる。

そこで、第６実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、全熱交換ローター１６で除湿した後、プレアフタークーラー１３ａで高温冷却することで、冷凍機効率の低い７℃冷水の使用量を少なくし、効率の良い除湿を可能としたものである。また、除湿が足りないときは、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで風量全体を増加させ、除湿量を増加させればよい。

図１８は、第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システムを示す図である。

第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、外気ＯＡを熱交換及び冷却して第２空調機２０に送風すると共に、還気ＲＡの一部を排気ＥＡとして外部に排出する第１空調機１０と、第１空調機１０から送風される外気ＯＡ及び還気ＲＡの一部を取り入れ、居室３０に送風する第２空調機２０と、を備える。

第１空調機１０は、除湿可能ローターとしての全熱交換ローター１６と、プレアフタークーラー１３ａと、を有する。

第２実施形態の全熱交換ローター１６は、除湿処理が可能な一般的な全熱交換ローターでよい。プレアフタークーラー１３ａは、高温冷水により室内湿度よりやや高い湿度まで除湿する。

また、第２空調機２０は、アフタークーラー２１ａと、高温冷水コイル２１ｂと、居室３０に送風するためのファン２２と、を有する。アフタークーラー２１ａは、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用し、室内ヒューミディスタット等によって冷水量が制御される。アフタークーラー２１ａ及び高温冷水コイル２１ｂは、並列に設置される。アフタークーラー２１ａには、第１空調機１０から外気ＯＡが送風される。また、アフタークーラー２１ａには、第１調整ダンパ３２ａで流量を調整された還気ＲＡが居室３０から送風される。高温冷水コイル２１ｂには、第２調整ダンパ３２ｂで流量を調整された還気ＲＡが居
室３０から送風され、顕熱を除去する。

図１８に示すように、第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１では、高負荷時に、以下のように処理する。
（１）外気ＯＡを第１空調機１０に取り入れ、全熱交換ローター１６で排気ＥＡと熱交換し、冷却除湿する。
（２）全熱交換ローター１６で冷却除湿された外気ＯＡをプレアフタークーラー１３ａにおいて高温冷水で冷却除湿する。
（３）プレアフタークーラー１３ａで冷却除湿された外気ＯＡを第１空調機１０から第２空調機２０に送風する。
（４ａ）プレアフタークーラー１３ａで冷却除湿された外気ＯＡ及び居室３０から送風され第１調整ダンパ３２ａで流量を調整された還気ＲＡをアフタークーラー２１ａにおいて低温冷水で冷却除湿する。
（４ｂ）並行して、居室３０から送風され第２調整ダンパ３２ｂで流量を調整された還気ＲＡを高温冷水コイル２１ｂによって顕熱除去する。
（５）アフタークーラー２１ａ及び高温冷水コイル２１ｂで冷却された外気ＯＡをファン２２によって居室３０に給気ＳＡとして送風する。
（Ｗ１）居室３０から送風された還気ＲＡを第１空調機１０に取り入れ、全熱交換ローター１６に通過させ、熱交換して排気ＥＡとして送風する。

第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、特に夏期に用いられることが好ましい。全熱交換ローターのため再生ヒーターは、不要となる。また、１つの全熱交換ローター１６のみを用いることで、安価に潜熱顕熱分離方式の空調システム１を構築することが可能となる。

しかしながら、全熱交換ローター１６で除湿した後の外気ＯＡは、まだ温度が高く、さらに冷却減湿する必要があるが、このままアフタークーラー２１ａで冷却すると、一般的な冷水（７℃程度）では除湿不足となる。

そこで、第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、全熱交換ローター１６で除湿した後、プレアフタークーラー１３ａにおいて高温冷水で冷却除湿することで、アフタークーラー２１ａで使用する低温冷水の量を減らして効率を向上できる。また、除湿が足りないときは、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで風量全体を増加させ、除湿量を増加させればよいため、アフタークーラー２１ａのための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができる。

図１９は、本実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１の第２空調機２０を複数設置した例を示す。

第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、第２空調機２０で除湿量を制御することが可能である。第２空調機２０は、例えば、各階又は各室ごとに複数設置することが可能である。そのため、第７実施形態の潜熱顕熱分離方式の空調システム１は、図１８に示した第１調整ダンパ３２ａ及び第２調整ダンパ３２ｂを制御することで各階又は各室毎に分散処理して除湿することができ、各階又は各室をそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。また、各階又は各室毎の要求する量を除湿することができればよいので、システム全体の効率が向上する。

また、還気ＲＡを第１空調機１０まで送風する必要がないため、流路３１を形成するダクトのうち、第１空調機１０と第２空調機２０の間のダクトが必要ない。

なお、図１７に示した第６実施形態及び図１８に示した第７実施形態は、低負荷時の対応として、図９に示した第４実施形態の第１空調機１０のアフタークーラー１３の代わりに、プレアフタークーラー１３ａ及びアフタークーラー１３ｂ，２１ａを備えたものとしてもよい。

以上、本実施形態にかかる空調システム１は、外気ＯＡを除湿するデシカントローター１１、全熱交換ローター１６、又は兼用ローター１８と、デシカントローター１１、全熱交換ローター１６、又は兼用ローター１８を通った外気ＯＡを冷却し、居室３０側に送風するアフタークーラー１３と、デシカントローター１１、全熱交換ローター１６、又は兼用ローター１８を通りアフタークーラー１３に送風される前の外気ＯＡに居室３０から送風される還気ＲＡを混合する混合部５０と、を備えるので、デシカントローター１１、全熱交換ローター１６、又は兼用ローター１８で除湿した後、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで、室内潜熱負荷を除去するための総除湿量に対する風量を大きくし、単位風量当たりの除湿量を下げ、冷却除湿に必要な露点温度を上げることで、必要冷却温度を一般的な冷水温度である７℃以上に高くすることが可能となる。

本実施形態にかかる空調システム１は、居室３０から送風される還気ＲＡを加熱し、デシカントローター１１、又は兼用ローター１８に送風する再生ヒーター１４を備えるので、デシカントローター１１、又は兼用ローター１８の除湿効率を向上させることが可能となる。

本実施形態にかかる空調システム１は、デシカントローター１１、全熱交換ローター１６、又は兼用ローター１８を通り混合部５０で混合される前の外気ＯＡを、再生ヒーター１４に送風される前の還気ＲＡの顕熱により冷却する顕熱ローター１２を備えるので、外気ＯＡをデシカントローター１１、全熱交換ローター１６、又は兼用ローター１８で除湿した後の高温の空気を顕熱ローター１２で熱交換すると、還気ＲＡが顕熱ローター１２を通過する際に高温になるので、再生ヒーター１４による加熱エネルギを小さくすることが可能となる。

本実施形態にかかる空調システム１は、アフタークーラー１３から送風された外気ＯＡと居室３０から送風された還気ＲＡが送風される冷却部材２１と、冷却部材２１で冷却された空気を居室３０に給気するファン２２と、を備えるので、居室３０の状況にあわせて冷却部材２１の温度を調節することで、快適な給気ＳＡを送風することが可能となる。

本実施形態にかかる空調システム１は、全熱交換ローター１６を通りアフタークーラー１３ｂ，２１ａに送風される前の外気を高温冷水で冷却除湿するプレアフタークーラー１３ａを備えるので、アフタークーラー１３ｂ，２１ａのための低温冷水の使用量を少なくすることができ、効率の良い除湿を可能としたものである。

本実施形態にかかる空調システム１は、全熱交換ローター１６とプレアフタークーラー１３ａを備える第１空調機１０と、アフタークーラー２１ａと混合部５０を備える第２空調機２０と、を有するので、第２空調機２０毎にそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。また、第２空調機２０毎の要求する量を除湿することができればよいので、システム全体の効率が向上する。

本実施形態にかかる空調システム１では、アフタークーラー２１ａは、プレアフタークーラー１３ａで冷却除湿された外気及び居室３０から送風され第１調整ダンパ３２ａで流量を調整された還気ＲＡを低温冷水で冷却除湿し、第２空調機２０は、アフタークーラー２１ａに並行して、居室３０から送風され第２調整ダンパ３２ｂで流量を調整された還気を顕熱除去する高温冷水コイル２１ｂを有するので、第１調整ダンパ３２ａ及び第２調整
ダンパ３２ｂを制御することで、第２空調機２０毎にそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。

本実施形態にかかる空調システムは、除湿可能ローターは、デシカントローター１１からなるので、より効率の良い潜熱顕熱分離空調を可能とする。

本実施形態にかかる空調システム１は、除湿可能ローターは、全熱交換ローター１６からなるので、安価で効率の良い潜熱顕熱分離空調を可能とする。

本実施形態にかかる空調システム１は、除湿可能ローターは、回転数を変更することによりデシカントローター１１と全熱交換ローター１６の機能を有するので、負荷にあわせて効率の良い潜熱顕熱分離空調を可能とする。

本実施形態にかかる空調方法は、外気ＯＡをデシカントローター１１で除湿する第１の手順と、除湿された外気ＯＡに居室３０から送風される還気ＲＡを混合する第２の手順と、還気ＲＡが混合された外気ＯＡを冷却する第３の手順と、冷却された外気ＯＡに居室３０から送風された還気ＲＡがさらに混合される第４の手順と、還気ＲＡがさらに混合された外気ＯＡを冷却する第５の手順と、外気ＯＡを居室３０に給気する第６の手順と、を有するので、第２の手順によって第３の手順による一般的な空調で用いる冷水温度である７℃以上で除湿量の不足を補うことができ、効率の良い潜熱顕熱分離空調をすることが可能となる。

本実施形態にかかる空調方法は、居室３０から送風される還気ＲＡを加熱する第７の手順と、 加熱した還気ＲＡが第１の手順で除湿したデシカントローター１１を乾燥する第８の手順と、を有するので、デシカントローター１１の除湿効率を向上させることが可能となる。

本実施形態にかかる空調方法は、第１の手順で除湿された外気ＯＡを、第７の手順で加熱される前の還気ＲＡの顕熱により熱交換して冷却する手順を有するので、加熱エネルギを小さくすることが可能となる。

本実施形態にかかる空調方法は、外気ＯＡを全熱交換ローター１６で除湿する手順と、全熱交換ローター１６で除湿した外気ＯＡを高温冷水で冷却除湿する手順と、高温冷水で冷却除湿された外気ＯＡを低温冷水で冷却除湿する手順と、低温冷水で冷却除湿された外気ＯＡを居室３０に給気する手順と、を有するので、必要絶対湿度を上げ、低温冷水で冷却除湿するための冷水の温度として、一般的な空調で用いる７℃冷水を使用することができ、効率の良い除湿を可能としたものである。また、除湿が足りないときは、還気ＲＡを外気ＯＡに混合することで風量全体を増加させ、除湿量を増加させればよい。

本実施形態にかかる空調方法は、低温冷水で冷却除湿された外気ＯＡに居室３０から送風される還気ＲＡを混合する手順と、還気ＲＡが混合された外気ＯＡを高温冷水で冷却除湿する手順と、を有するので、居室３０毎に分散処理して除湿することができ、各居室３０をそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。また、居室３０毎の要求する量を除湿することができればよいので、システム全体の効率が向上する。

本実施形態にかかる空調方法は、低温冷水で冷却除湿する前に、高温冷水で冷却除湿された外気ＯＡに居室３０から送風される還気ＲＡを混合する手順を有するので、居室３０毎に分散処理して除湿することができ、各居室３０をそれぞれ個別に快適に制御することが可能となる。また、居室３０毎の要求する量を除湿することができればよいので、システム全体の効率が向上する。

なお、アフタークール方式とすることで、吸着除湿後の高い温度の空気との熱交換により再生空気用の熱回収量がプレクール方式より大きくなり、より省エネルギとなる。また、各実施形態でプレアフタークーラーを用いる方式を適用してもよい。

また、高負荷時には、回転数を上げ、全熱交換器として使用することで再生空気加熱のための熱エネルギが不要となる。全熱交換器として使用する場合、アフタークールの熱エネルギが必要となるため、負荷、温湿度、及び冷凍機効率等の条件により、デシカント方式と全熱交換器のどちらが省エネルギとなるかは異なるが、一般的な事務所ビル等の条件では、全熱交換器＋アフタークール方式の方がより省エネルギとなる。

中間期では、外気温湿度条件が緩いため、兼用ローター１８をデシカントローターとして使用した場合にも目標湿度まで除湿できる場合が多い。特に、室内顕熱負荷が小さい場合には、アフタークールで冷却除湿すると室温が下がりすぎて再熱負荷が発生するため、デシカントローター方式の方がより省エネルギとなる。

また、本実施形態の空調システムでは、ローターの回転数を変更することで、兼用ローター１８を全熱交換機とデシカントローターで切り替えて使用し、且つ、アフタークール前に還気ＲＡを混合させることで、気象条件、負荷条件等の運転条件に応じて的確な運転制御が可能となる。

さらに、第１空調機１０は潜熱負荷を処理し、第２空調機２０は顕熱のみを処理する潜熱顕熱分離空調を行い、第１空調機１０は一般的な冷水の７℃で冷却除湿できるように、還気ＲＡを混合してから冷却除湿する。これによって、第１空調機１０は、７℃冷水を用いるが、第２空調機２０には１４℃〜１６℃の高温冷水を使用することができ、冷凍機の効率を向上させることが可能となる。

一般のデシカントサイクルでは、冬期の低温低湿外気との熱交換は難しかったが、ローターを全熱交換機として使用することで、冬期の熱交換が可能となり、年間のエネルギ効率が向上する。

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

１…空調システム
１０…第１空調機
１１…デシカントローター（除湿可能ローター）
１２…顕熱ローター
１３…アフタークーラー
１４…再生ヒーター
１６…全熱交換ローター（除湿可能ローター）
１８…兼用ローター（除湿可能ローター）
１９…プレクーラー
２０…第２空調機
２１…冷却コイル（冷却部材）
２２…ファン
３０…居室
３１…流路
３２…調整ダンパ
５０…混合部

Claims (16)

1. 外気を除湿する除湿可能ローターと、
   前記除湿可能ローターを通った外気を冷却し、居室側に送風するアフタークーラーと、
   前記除湿可能ローターを通り前記アフタークーラーに送風される前の外気に前記居室から送風される還気を混合する混合部と、
   を備える
   ことを特徴とする空調システム。
2. 前記居室から送風される還気を加熱し、前記除湿可能ローターに送風する再生ヒーターを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記除湿可能ローターを通り前記混合部で混合される前の外気を、前記再生ヒーターに送風される前の還気の顕熱により冷却する顕熱ローター
   を備える
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空調システム。
4. 前記アフタークーラーから送風された外気と前記居室から送風された還気が送風される冷却部材と、
   前記冷却部材で冷却された空気を前記居室に給気するファンと、
   を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の空調システム。
5. 前記除湿可能ローターを通り前記アフタークーラーに送風される前の外気を高温冷水で冷却除湿するプレアフタークーラーを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
6. 前記除湿可能ローターと前記プレアフタークーラーを備える第１空調機と、
   前記アフタークーラーと前記混合部を備える第２空調機と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の空調システム。
7. 前記アフタークーラーは、前記プレアフタークーラーで冷却除湿された外気及び前記居室から送風され第１調整ダンパで流量を調整された還気を低温冷水で冷却除湿し、
   前記第２空調機は、前記アフタークーラーに並行して、前記居室から送風され第２調整ダンパで流量を調整された還気を顕熱除去する高温冷水コイルを有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の空調システム。
8. 前記除湿可能ローターは、デシカントローターからなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空調システム。
9. 前記除湿可能ローターは、全熱交換ローターからなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の空調システム。
10. 前記除湿可能ローターは、回転数を変更することによりデシカントローターと全熱交換ローターの機能を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の空調システム。
11. 外気を除湿可能ローターで除湿する第１の手順と、
    除湿された外気に居室から送風される還気を混合する第２の手順と、
    還気が混合された外気を冷却除湿する第３の手順と、
    冷却除湿された外気に前記居室から送風された還気がさらに混合される第４の手順と、
    還気がさらに混合された外気を冷却する第５の手順と、
    外気を前記居室に給気する第６の手順と、
    を有することを特徴とする空調方法。
12. 前記居室から送風される還気を加熱する第７の手順と、
    加熱した還気が前記第１の手順で除湿した除湿可能ローターを乾燥する第８の手順と、を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の空調方法。
13. 前記第１の手順で除湿された外気を、前記第７の手順で加熱される前の還気の顕熱により熱交換して冷却する手順を有する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の空調方法。
14. 外気を除湿可能ローターで除湿する手順と、
    除湿可能ローターで除湿した外気を高温冷水で冷却除湿する手順と、
    高温冷水で冷却除湿された外気を低温冷水で冷却除湿する手順と、
    低温冷水で冷却除湿された外気を前記居室に給気する手順と、
    を有する
    ことを特徴とする空調方法。
15. 前記低温冷水で冷却除湿された外気に居室から送風される還気を混合する手順と、
    還気が混合された外気を高温冷水で冷却除湿する手順と、
    を有する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の空調方法。
16. 前記低温冷水で冷却除湿する前に、前記高温冷水で冷却除湿された外気に居室から送風される還気を混合する手順を有する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の空調方法。

Images