JP4052318B2 - 空調システム - Google Patents

Description

本発明は、室内の潜熱負荷を処理する調湿装置と、室内の顕熱負荷を処理する空調装置とで同一室内の空調を行う空調システムに関するものである。

従来より、室内の顕熱負荷を処理する空調装置や、室内の潜熱負荷を処理する調湿装置などの種々の空気調和装置が知られている。

例えば特許文献１には、冷媒回路で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルを行う空調装置が開示されている。この空調装置の冷媒回路には、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、及び四方切換弁が接続されている。この空調装置は、四方切換弁の切換によって冷媒の循環方向が可逆となっており、冷房運転と暖房運転とが切換可能となっている。そして、例えば冷房運転では、蒸発器となる室内熱交換器で冷却された空気が室内に供給され、室内の冷房が行われる。一方、暖房運転では、凝縮器となる室内熱交換器で加熱された空気が室内に供給され、室内の暖房が行われる。

また、例えば特許文献２には、水分の吸着を行う吸着剤を担持する吸着熱交換器が冷媒回路に接続された調湿装置が知られている。この調湿装置は、冷媒の循環方向が切り換わることによって上記吸着熱交換器が蒸発器又は凝縮器として機能し、除湿運転と加湿運転とが切換可能となっている。そして、例えば除湿運転では、吸着熱交換器で蒸発する冷媒によって吸着剤が冷却され、空気の水分がこの吸着剤に吸着される。吸着剤に水分を付与して除湿された空気は室内に供給され、室内の除湿が行われる。一方、加湿運転では、吸着熱交換器で凝縮する冷媒によって吸着剤が加熱され、吸着剤に吸着された水分が脱離する。この水分を含んで加湿された空気は室内に供給され、室内の加湿が行われる。
特開２００３−１０６６０９号公報 特開２００４−２９４０４８号公報

ところで、室内の湿度に関する快適範囲は室内の相対湿度が大きく寄与している。したがって、上述のような調湿装置は、室内の相対湿度が快適な範囲となるように運転する必要がある。また、室内の快適性を向上させるためには、室内の温度と室内の相対湿度との双方を快適に保つ必要がある。このため、上述したような、室内の顕熱負荷を処理する空調装置と、室内の潜熱負荷を処理する調湿装置とを同一の室内で併用することが考えられる。

一方、このように空調装置と調湿装置とを併用して室内の空気調和を行う場合、空調装置の運転に伴って室内の温度が変化するため、室内の相対湿度も変化してしまう。このため、例えばその時点の室内の相対湿度に基づいて調湿装置の能力制御をしたのでは、室内の温度と相対湿度との双方を速やかに快適な範囲に保つのが困難となってしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、調湿装置と空調装置とを備える空調システムにおいて、室内の温度と相対湿度との双方を速やかに快適に維持することができる空調システムを提案することにある。

第１の発明は、除湿又は加湿した空気を室内へ供給して室内の調湿を行う調湿装置（10）と、冷却又は加熱した空気を供給して室内の冷房又は暖房を行う空調装置（20）とを備え、目標温度Ｔｓと目標相対湿度Ｒｓとに基づいて、上記調湿装置（10）で除湿又は加湿した空気と、上記空調装置（20）で冷却又は加熱した空気とを、同一の室内に個別に供給する空調システム前提としている。そして、この空調システムは、室内の温度が上記目標温度Ｔｓに近づくように空調装置（20）の冷房能力又は暖房能力を調節する空調制御部（42）と、上記目標温度Ｔｓで上記目標相対湿度Ｒｓとなる絶対湿度を目標絶対湿度Ａｓとして算出する演算部（33）と、室内の絶対湿度が上記目標絶対湿度Ａｓに近づくように調湿装置（10）の除湿能力又は加湿能力を調節する調湿制御部（41）とを備えていることを特徴とするものである。

第１の発明の空調システムでは、調湿装置（10）及び空調装置（20）が運転されることで、室内の調湿と温調とが同時に行われる。上記空調装置（20）は、室内の温度が目標温度Ｔｓに近づくように空調制御部（42）で温調能力が制御される。その結果、室内の温度は次第に目標温度Ｔｓに収束し、最終的に目標温度Ｔｓに維持される。一方、調湿装置（10）は、室内の相対湿度が目標相対湿度Ｒｓに近づくように調湿能力が制御される。具体的には、まず演算部（33）が、室内の制御目標温度となる目標温度Ｔｓと、室内の制御目標湿度となる目標相対湿度Ｒｓとから、目標温度Ｔｓ条件下で目標相対湿度Ｒｓとなる目標絶対湿度Ａｓを算出する。その後、調湿制御部（41）は、例えば実際の室内の絶対湿度と、上記目標絶対湿度Ａｓとから調湿装置（10）の必要な調湿能力を算出し、調湿装置（10）の調湿能力をこの必要処理能力に調節する。つまり、調湿装置（10）は、目標温度Ｔｓにおいて制御目標湿度となる目標相対湿度Ｒｓを充足させるように調湿能力が調節される。

第２の発明は、第１の発明において、ユーザーが上記目標相対湿度Ｒｓを設定相対湿度として入力する入力部（30）を備えていることを特徴とするものである。

第２の発明では、ユーザーが希望する目標相対湿度Ｒｓが設定相対湿度として入力部（30）に入力される。つまり、調湿装置（10）では、目標温度Ｔｓにおいて設定相対湿度Ｒｓを充足させるように調湿能力が調節される。

第３の発明は、第１の発明において、ユーザーが上記目標温度Ｔｓを設定温度として入力する入力部（30）と、上記設定温度に応じて目標相対湿度Ｒｓを自動的に決定する決定部とを備えていることを特徴とするものである。

第３の発明では、ユーザーが希望する目標温度Ｔｓが設定温度として入力部（30）に入力される。更に、決定部は、入力部（30）に入力された設定温度に基づいて、この設定温度に対応する目標相対湿度Ｒｓを自動的に決定する。つまり、調湿装置（10）では、設定温度Ｔｓにおいて上記目標相対湿度Ｒを充足させるように調湿能力が調節される。

第４の発明は、第１の発明において、上記調湿装置（10）が、空気中の水分を吸着する吸着剤を担持する吸着熱交換器（51,52）が接続されると共に冷凍サイクルを行う冷媒回路（50）を備え、上記冷媒回路（50）の冷媒で吸着熱交換器（51,52）の吸着剤を加熱し又は冷却して該吸着剤と接触する空気を調湿し、調湿した空気を室内へ供給することで室内の調湿を行うことを特徴とするものである。

第４の発明の調湿装置（10）には、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（50）が設けられる。この冷媒回路（50）には、表面に吸着剤が担持された吸着熱交換器（51,52）が接続される。この吸着熱交換器（51,52）は、冷媒回路での冷媒の流れ方向に応じて蒸発器又は凝縮器として機能する。

具体的に、例えば吸着熱交換器（51,52）が蒸発器として機能すると、冷媒によって吸着剤が冷却される。空気がこの吸着熱交換器（51,52）を通過すると、空気中の水分が吸着剤に吸着される。以上のようにして除湿された空気が室内に供給されると、室内の除湿が行われる。一方、例えば吸着熱交換器（51,52）が凝縮器として機能すると、冷媒によって吸着剤が加熱される。空気がこの吸着熱交換器（51,52）を通過すると、吸着剤から脱離した水分がこの空気に付与される。以上のようにして加湿された空気が室内に供給されると、室内の加湿が行われる。

本発明によれば、空調装置（20）の目標温度Ｔｓにおいて目標相対湿度Ｒｓを満たすように調湿装置（10）の調湿能力を調節するようにしている。ここで、空調装置（20）は、目標温度Ｔｓを制御目標温度としているため、空調装置（20）を立ち上げてからしばらくすると、室内温度は目標温度Ｔｓに到達すると予測できる。一方、調湿装置（10）は、空調装置（20）の立ち上げ時から、目標温度Ｔｓでの目標相対湿度Ｒｓを満たすように制御されるため、室内の相対湿度を速やかに目標相対湿度Ｒｓに収束させることができる。したがって、この空調システムで、室内の温度と相対湿度とを速やか、かつ快適に維持できる。

さらに、本発明によれば、空調装置（20）の温調に利用する目標温度Ｔｓを調湿装置（10）側でも利用するようにしている。このため、新たに入力部等を設ける必要がなく、比較的容易な構成で室内の温度と相対湿度とを快適に保つことができる。

また、上記第２の発明によれば、ユーザーが希望する目標相対湿度Ｒｓを設定相対湿度として入力部（30）に入力できる。即ち、この空調システムの調湿装置（10）の調湿能力をユーザーが入力する設定相対湿度に応じて適宜変更することができる。

また、上記第３の発明によれば、ユーザーが希望する目標温度Ｔｓを設定温度として入力部（30）に入力できる。即ち、この空調システムの空調装置（20）の温調能力をユーザーが入力する設定温度に応じて適宜変更することができる。更に、決定部では、室内の温度が設定温度となる場合に、この温度条件下でユーザーが快適に感じる相対湿度を自動的に目標相対湿度Ｒｓとして決定することができる。即ち、ユーザーが設定相対湿度を入力しないでも、ユーザーが快適に感じる室内の相対湿度を目標相対湿度Ｒｓとして自動的に決定でき、室内の湿度を快適に保つことができる。

また、上記第４の発明によれば、例えば冷媒回路（50）の冷媒による吸着剤の加熱量や冷熱量、あるいは吸着剤と空気との接触時間などを適宜調節することで、調湿装置の調湿能力を容易かつ多段階に調節することができる。

本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の空調システム（1）は、空気の潜熱を処理する調湿装置（10）と、空気の顕熱を処理する空調装置（20）とを備えている。この空調システム（1）では、調湿装置（10）で処理した空気と、空調装置（20）で処理した空気との双方が同一の室内に供給される。また、この空調システム（1）は、詳細は後述する調湿制御部（41）、温調制御部（42）、及びコントローラ（30）を備えている。

<調湿装置の概略構成>
本実施形態の調湿装置（10）は、除湿した空気を室内へ供給する除湿運転と、加湿した空気を室内へ供給する加湿運転とが可能に構成されている。

図２に示すように、上記調湿装置（10）は、冷媒回路（50）を備えている。この冷媒回路（50）は、第１吸着熱交換器（51）、第２吸着熱交換器（52）、圧縮機（53）、四方切換弁（54）、及び電動膨張弁（55）が設けられた閉回路である。この冷媒回路（50）は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。

上記冷媒回路（50）において、圧縮機（53）は、その吐出側が四方切換弁（54）の第１のポートに、その吸入側が四方切換弁（54）の第２のポートにそれぞれ接続されている。第１吸着熱交換器（51）の一端は、四方切換弁（54）の第３のポートに接続されている。第１吸着熱交換器（51）の他端は、電動膨張弁（55）を介して第２吸着熱交換器（52）の一端に接続されている。第２吸着熱交換器（52）の他端は、四方切換弁（54）の第４のポートに接続されている。

上記四方切換弁（54）は、第１のポートと第３のポートが連通して第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図２(Ａ)に示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通して第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図２(Ｂ)に示す状態）とに切り換え可能となっている。

図３に示すように、第１吸着熱交換器（51）及び第２吸着熱交換器（52）は、何れもクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。これら吸着熱交換器（51,52）は、銅製の伝熱管（58）とアルミニウム製のフィン（57）とを備えている。吸着熱交換器（51,52）に設けられた複数のフィン（57）は、それぞれが長方形板状に形成され、一定の間隔で並べられている。また、伝熱管（58）は、各フィン（57）を貫通するように設けられている。

上記各吸着熱交換器（51,52）では、各フィン（57）の表面に吸着剤が担持されており、フィン（57）の間を通過する空気がフィン（57）の表面の吸着剤と接触する。この吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性の官能基を有する有機高分子材料など、空気中の水蒸気を吸着できるものが用いられる。

また、この調湿装置（10）には、図示しないが空気の温度や湿度を検出する複数のセンサが設けられている。これら複数のセンサは、室外空気の温度を検出する室外温度センサと、室外空気の相対湿度を検出する室外湿度センサと、室内空気の温度を検出する室内温度センサと、室内空気の相対湿度を検出する室内湿度センサとで構成されている。

<空調装置の概略構成>
本実施形態の空調装置（20）は、冷却した空気を室内へ供給する冷房運転と、加熱した空気を室内へ供給する暖房運転とが可能に構成されている。

図４に示すように、上記空調装置（20）は、室内ユニット（21）及び室外ユニット（22）を備えている。上記室内ユニット（21）は室内に配置されている。この室内ユニット（21）には、室内熱交換器（62）が収納されている。一方、上記室外ユニット（22）は室外に配置されている。この室外ユニット（22）には、室外熱交換器（61）、圧縮機（63）、四方切換弁（64）、及び電動膨張弁（65）が収納されている。上記室内ユニット（21）と上記室外ユニット（22）とは、２本の連絡配管（23,24）で互いに接続されている。そして、空調装置（20）には、閉回路である冷媒回路（60）が構成されている。この冷媒回路（60）は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。

上記冷媒回路（60）において、圧縮機（63）は、その吐出側が四方切換弁（64）の第１のポートに、その吸入側が四方切換弁（64）の第２のポートにそれぞれ接続されている。室外熱交換器（61）の一端は、四方切換弁（64）の第３のポートに接続されている。室外熱交換器（61）の他端は、電動膨張弁（65）を介して室内熱交換器（62）の一端に接続されている。室内熱交換器（62）の他端は、四方切換弁（64）の第４のポートに接続されている。

上記四方切換弁（64）は、第１のポートと第３のポートが連通して第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図４(Ａ)に示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通して第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図４(Ｂ)に示す状態）とに切り換え可能となっている。また、この空調装置（20）には、室内から空調装置（20）への吸込室内空気の温度を検出する吸込温度センサが設けられている。

<調湿制御部、空調制御部、及びコントローラの構成>
図１に示すように、本実施形態の空調システム（1）には、コントローラ（30）、調湿制御部（41）、及び空調制御部（42）が設けられている。

上記コントローラ（30）は、空調装置（20）の制御目標温度となる設定温度Ｔｓと、調湿装置（10）の制御目標湿度となる設定相対湿度Ｒｓとをそれぞれ入力する入力部を構成している。具体的に、コントローラ（30）には、温度設定部（31）と湿度設定部（32）とが設けられている。

上記温度設定部（31）には、希望の室内温度が入力される。この温度設定部（31）には、この室内の目標温度が設定温度Ｔｓとして設定される。一方、上記湿度設定部（32）には、希望の室内湿度条件が入力される。具体的に、湿度設定部（32）には、「低」「中」「高」の３段階の中から希望の室内湿度条件が選択的に入力される。湿度設定部（32）には、入力された湿度条件に対応する室内の目標湿度が設定相対湿度Ｒｓとして設定される。

上記空調制御部（42）は、コントローラ（30）に設定された設定温度Ｔｓを受信する。この空調制御部（42）は、室内の温度が上記設定温度Ｔｓに近づくように空調装置（20）の温調能力を調節する。

上記調湿制御部（41）は、コントローラ（30）に設定された設定温度Ｔｓ及び設定相対湿度Ｒｓを受信する。この調湿制御部（41）は、演算部（33）を備えている。この演算部（33）は、調湿制御部（41）に受信された設定温度Ｔｓ及び設定相対湿度Ｒｓとから、設定温度Ｔｓで設定相対湿度Ｒｓとなる絶対湿度を算出し、この絶対湿度を目標絶対湿度Ａｓとして設定する。そして、調湿制御部（41）は、室内の絶対湿度が、上記目標絶対湿度Ａｓに近づくように調湿制御部（41）の調湿能力を調節する（詳細は後述するものとする）。

−運転動作−
<調湿装置の運転動作>
本実施形態の調湿装置（10）では、除湿運転と加湿運転とが行われる。除湿運転中や加湿運転中の調湿装置（10）は、取り込んだ室外空気（OA）を調湿してから供給空気（SA）として室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気（RA）を排出空気（EA）として室外へ排出する。つまり、除湿運転中や加湿運転中の調湿装置（10）は、室内の換気を行っている。また、上記調湿装置（10）は、除湿運転中と加湿運転中の何れにおいても、第１動作と第２動作を所定の時間間隔（例えば３分間隔）で交互に繰り返す。

上記調湿装置（10）は、除湿運転中であれば第１空気として室外空気（OA）を、第２空気として室内空気（RA）をそれぞれ取り込む。また、上記調湿装置（10）は、加湿運転中であれば第１空気として室内空気（RA）を、第２空気として室外空気（OA）をそれぞれ取り込む。

先ず、第１動作について説明する。第１動作中には、第１吸着熱交換器（51）へ第２空気が、第２吸着熱交換器（52）へ第１空気がそれぞれ送り込まれる。この第１動作では、第１吸着熱交換器（51）についての再生動作と、第２吸着熱交換器（52）についての吸着動作とが行われる。

図２(Ａ)に示すように、第１動作中の冷媒回路（50）では、四方切換弁（54）が第１状態に設定される。圧縮機（53）を運転すると、冷媒回路（50）内で冷媒が循環する。具体的に、圧縮機（53）から吐出された冷媒は、第１吸着熱交換器（51）で放熱して凝縮する。第１吸着熱交換器（51）で凝縮した冷媒は、電動膨張弁（55）を通過する際に減圧され、その後に第２吸着熱交換器（52）で吸熱して蒸発する。第２吸着熱交換器（52）で蒸発した冷媒は、圧縮機（53）へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機（53）から吐出される。

このように、第１動作中の冷媒回路（50）では、第１吸着熱交換器（51）が凝縮器となり、第２吸着熱交換器（52）が蒸発器となる。第１吸着熱交換器（51）では、フィン（57）表面の吸着剤が伝熱管（58）内の冷媒によって加熱され、加熱された吸着剤から脱離した水分が第２空気に付与される。一方、第２吸着熱交換器（52）では、フィン（57）表面の吸着剤に第１空気中の水分が吸着され、発生した吸着熱が伝熱管（58）内の冷媒に吸熱される。

そして、除湿運転中であれば、第２吸着熱交換器（52）で除湿された第１空気が室内へ供給され、第１吸着熱交換器（51）から脱離した水分が第２空気と共に室外へ排出される。一方、加湿運転中であれば、第１吸着熱交換器（51）で加湿された第２空気が室内へ供給され、第２吸着熱交換器（52）に水分を奪われた第１空気が室外へ排出される。

次に、第２動作について説明する。第２動作中には、第１吸着熱交換器（51）へ第１空気が、第２吸着熱交換器（52）へ第２空気がそれぞれ送り込まれる。この第２動作では、第２吸着熱交換器（52）についての再生動作と、第１吸着熱交換器（51）についての吸着動作とが行われる。

図２(Ｂ)に示すように、第２動作中の冷媒回路（50）では、四方切換弁（54）が第２状態に設定される。圧縮機（53）を運転すると、冷媒回路（50）内で冷媒が循環する。具体的に、圧縮機（53）から吐出された冷媒は、第２吸着熱交換器（52）で放熱して凝縮する。第２吸着熱交換器（52）で凝縮した冷媒は、電動膨張弁（55）を通過する際に減圧され、その後に第１吸着熱交換器（51）で吸熱して蒸発する。第１吸着熱交換器（51）で蒸発した冷媒は、圧縮機（53）へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機（53）から吐出される。

このように、冷媒回路（50）では、第２吸着熱交換器（52）が凝縮器となり、第１吸着熱交換器（51）が蒸発器となる。第２吸着熱交換器（52）では、フィン（57）表面の吸着剤が伝熱管（58）内の冷媒によって加熱され、加熱された吸着剤から脱離した水分が第２空気に付与される。一方、第１吸着熱交換器（51）では、フィン（57）表面の吸着剤に第１空気中の水分が吸着され、発生した吸着熱が伝熱管（58）内の冷媒に吸熱される。

そして、除湿運転中であれば、第１吸着熱交換器（51）で除湿された第１空気が室内へ供給され、第２吸着熱交換器（52）から脱離した水分が第２空気と共に室外へ排出される。一方、加湿運転中であれば、第２吸着熱交換器（52）で加湿された第２空気が室内へ供給され、第１吸着熱交換器（51）に水分を奪われた第１空気が室外へ排出される。

<空調装置の運転動作>
本実施形態の空調装置（20）では、冷房運転と暖房運転とが行われる。

空調装置（20）の冷房運転では、図４(Ａ)に示すように、冷媒回路（60）の四方切換弁（64）が第１状態に設定される。圧縮機（63）を運転すると、冷媒回路（60）内で冷媒が循環する。具体的に、圧縮機（63）から吐出された冷媒は、室外熱交換器（61）で放熱して凝縮する。室外熱交換器（61）で凝縮した冷媒は、電動膨張弁（65）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（62）で吸熱して蒸発する。室内熱交換器（62）で蒸発した冷媒は、圧縮機（63）へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機（63）から吐出される。

このように、冷媒回路（60）では、室外熱交換器（61）が凝縮器となり、室内熱交換器（62）が蒸発器となる。一方、室内から空調装置（20）に吸い込まれた空気は、蒸発器となる室内熱交換器（62）を通過する。この空気は、室内熱交換器（62）で冷却された後、室内に供給される。

一方、空調装置（20）の暖房運転では、図４(Ｂ)に示すように、冷媒回路（60）の四方切換弁（64）が第２状態に設定される。圧縮機（63）を運転すると、冷媒回路（60）内で冷媒が循環する。具体的に、圧縮機（63）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（62）で放熱して凝縮する。室内熱交換器（62）で凝縮した冷媒は、電動膨張弁（65）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（61）で吸熱して蒸発する。室外熱交換器（61）で蒸発した冷媒は、圧縮機（63）へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機（63）から吐出される。

このように、冷媒回路（60）では、室外熱交換器（61）が蒸発器となり、室内熱交換器（62）が凝縮器となる。一方、室内から空調装置（20）に吸い込まれた空気は、凝縮器となる室内熱交換器（62）を通過する。この空気は、室内熱交換器（62）で加熱された後、室内に供給される。

<空調システムの制御動作>
本実施形態の空調システム（1）では、上述した調湿装置（10）の除湿運転又は加湿運転と、上述した空調装置（20）の冷房運転又は暖房運転との組み合わせによって４通りの運転が行われる。具体的に、空調システム（1）では、調湿装置（10）で除湿運転を行うと同時に空調装置（20）で冷房運転を行う「冷房除湿運転」と、調湿装置（10）で除湿運転を行うと同時に空調装置（20）で暖房運転を行う「暖房除湿運転」と、調湿装置（10）で加湿運転を行うと同時に空調装置（20）で冷房運転を行う「冷房加湿運転」と、調湿装置（10）で加湿運転を行うと同時に空調装置（20）で暖房運転を行う「暖房加湿運転」とが切換可能となっている。

以下には、これらの運転のうち上記「冷房除湿運転」を代表例として空調システム（1）の制御動作を説明する。図１に示すように、空調システム（1）で冷房除湿運転が開始されると、上述の調湿装置（10）の除湿運転及び上述の空調装置（20）での冷房運転が同時に行われる。

空調装置（20）では、コントローラ（30）に設定された設定温度Ｔｓ（例えば２５℃）が空調制御部（42）に受信される。また、空調装置（20）の吸込温度センサで検出された吸込室内温度が空調制御部（42）に受信される。空調制御部（42）は、吸込温度センサの検出温度と上記設定温度との温度差に基づいて、室内の温度が設定温度２５℃に近づくように空調装置（20）の冷房能力を制御する。具体的に、この空調装置（20）の冷房能力の制御は、例えば室内熱交換器（62）の冷媒の蒸発温度や圧縮機（63）の周波数を調整することで行われる。以上のように、空調装置（20）では、設定温度Ｔｓを目標温度として冷房運転が行われる。その結果、室内の温度は次第に設定温度Ｔｓに収束し、設定温度２５℃に維持される。

一方、調湿装置（10）では、コントローラ（30）に設定された設定温度Ｔｓ（２５℃）及び設定相対湿度Ｒｓ（例えば４０％）が調湿制御部（41）に受信される。また、調湿装置（10）の室外温度センサ及び室内温度センサで検出された検出温度、更に室外湿度センサ及び室内湿度センサで検出された検出湿度が、それぞれ調湿制御部（41）に受信される。次に、調湿制御部（41）は、設定温度Ｔｓと設定相対湿度Ｒｓとから、設定温度２５℃で相対湿度４０％となる絶対湿度を目標絶対湿度Ａｓとして算出する。また、演算部（33）では、室外の検出温度及び検出湿度から室外空気（OA）の絶対湿度が算出される。さらに、演算部（33）では、室内の検出温度及び検出湿度から供給空気（SA）の絶対湿度が算出される。

調湿制御部（41）は、室外空気（OA）及び供給空気（SA）の絶対湿度と、上記目標絶対湿度Ａｓとに基づいて、室内の絶対湿度が目標絶対湿度Ａｓに近づくように調湿装置（10）の除湿能力を制御する。この調湿装置（10）の除湿能力の制御は、例えば圧縮機（63）の周波数に伴う冷媒循環量の調節や、吸着熱交換器（50）の吸着剤と空気との接触時間を適宜調節することで行われる。

以上のようにして、この調湿装置（10）では、設定湿度Ｔｓで相対湿度Ｒｓを充足させるように除湿運転が行われる。その結果、上述の空調装置（20）の冷房運転によって室内の温度が設定温度Ｔｓに近づく共に、室内の相対湿度は次第に設定相対湿度Ｒｓに収束する。そして、最終的に室内の温度が設定温度２５℃に保たれると共に室内の相対湿度が設定相対湿度４０％に保たれる。

−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、空調装置（20）の目標制御温度となる設定温度Ｔｓにおいて目標相対湿度Ｒｓを満たすように調湿装置（10）の調湿能力を調節するようにしている。ここで、空調装置（20）は、設定温度Ｔｓを制御目標温度としているため、空調装置（20）を立ち上げてからしばらくすると、室内温度は設定温度Ｔｓに到達する。一方、調湿装置（10）は、空調装置（20）の立ち上げ時から、設定温度Ｔｓでの目標相対湿度Ｒｓを満たすように制御されるため、室内の相対湿度を速やかに目標相対湿度に収束させることができる。したがって、この空調システムで、室内の温度と相対湿度とを速やか、かつ快適に維持できる。

さらに、本発明によれば、空調装置（20）の温調に利用する設定温度Ｔｓを調湿装置（10）側でも利用するようにしている。このため、新たに設定入力部等を設ける必要がなく、比較的容易な構成で室内の温度と相対湿度とを快適に保つことができる。

<その他の実施形態>
上記実施形態では、設定温度Ｔｓや設定相対湿度Ｒｓの入力部をコントローラ（30）に設けているが、この入力部を例えば調湿装置（10）の調湿制御部（41）や、空調装置（20）の空調制御部（42）に設けるようにしてもよい。即ち、調湿制御部（41）と空調制御部（42）との間で設定温度Ｔｓや設定相対湿度Ｒｓを共有できるようにすることで、上記実施形態と同様の温調・調湿運転を行うことができる。

また、目標湿度Ｒｓは、必ずしもユーザーが入力した設定湿度Ｒｓによって設定される必要はなく、入力部（30）に入力された設定温度Ｔｓに応じて決定部により自動的に決定されるものであってもよい。つまり、この決定部には、室内の温度と、この室内温度に対応する最適な湿度（ユーザーが快適に感じる湿度）とが予めデータとして記憶されている。そして、決定部は、上記データに基づき設定温度Ｔｓで最適となる湿度を目標相対湿度Ｒｓをとして自動的に決定する。具体的に決定部は、設定温度Ｔｓが２２度以下の場合、目標相対湿度Ｒｓを５５％とし、設定温度Ｔｓが２２度から２６度までの範囲では、目標相対湿度Ｒｓを５０％とし、設定温度Ｔｓが２６度以上では目標相対湿度Ｒｓを４５％とするように変更する。つまり、この例では、ユーザーが目標設定湿度を入力せずとも、室内の温度条件に応じた目標相対湿度Ｒｓが決定することができ、調湿装置（10）で室内の湿度を快適に保つことができる。

また、上記実施形態では、調湿装置（10）が次のように構成されていてもよい。ここでは、調湿装置（10）の変形例について説明する。

−第１変形例−
図６に示すように、第１変形例の調湿装置（10）は、冷媒回路（100）と２つの吸着素子（111,112）とを備えている。冷媒回路（100）は、圧縮機（101）と凝縮器（102）と膨張弁（103）と蒸発器（104）が順に接続された閉回路である。冷媒回路（100）で冷媒を循環させると、蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。この冷媒回路（100）は、熱源手段を構成している。第１吸着素子（111）及び第２吸着素子（112）は、ゼオライト等の吸着剤を備えており、それぞれ吸着部材を構成している。また、各吸着素子（111,112）には多数の空気通路が形成されており、この空気通路を通過する際に空気が吸着剤と接触する。

この調湿装置（10）は、第１動作と第２動作を繰り返す。図６(Ａ)に示すように、第１動作中の調湿装置（10）は、凝縮器（102）で加熱された空気を第１吸着素子（111）へ供給して吸着剤を再生する一方、第２吸着素子（112）に水分を奪われた空気を蒸発器（104）で冷却する。また、図６(Ｂ)に示すように、第２動作中の調湿装置（10）は、凝縮器（102）で加熱された空気を第２吸着素子（112）へ供給して吸着剤を再生する一方、第１吸着素子（111）に水分を奪われた空気を蒸発器（104）で冷却する。そして、この調湿装置（10）は、吸着素子（111,112）を通過する際に除湿された空気を室内へ供給する除湿運転と、吸着素子（111,112）を通過する際に加湿された空気を室内へ供給する加湿運転とを切り換えて行う。

−第２変形例−
図７に示すように、第２変形例の調湿装置（10）は、調湿ユニット（150）を備えている。この調湿ユニット（150）は、ペルチェ素子（153）と一対の吸着フィン（151,152）とを備えている。吸着フィン（151,152）は、いわゆるヒートシンクの表面にゼオライト等の吸着剤を担持させたものである。この吸着フィン（151,152）は、吸着部材を構成している。ペルチェ素子（153）は、その一方の面に第１吸着フィン（151）が、他方の面に第２吸着フィン（152）がそれぞれ接合されている。ペルチェ素子（153）に直流を流すと、２つの吸着フィン（151,152）の一方が吸熱側になって他方が放熱側になる。このペルチェ素子（153）は、熱源手段を構成している。

この調湿装置（10）は、第１動作と第２動作を繰り返す。第１動作中の調湿ユニット（150）は、放熱側となった第１吸着フィン（151）の吸着剤を再生して空気を加湿する一方、吸熱側となった第２吸着フィン（152）の吸着剤に水分を吸着させて空気を除湿する。また、第１動作中の調湿ユニット（150）は、放熱側となった第２吸着フィン（152）の吸着剤を再生して空気を加湿する一方、吸熱側となった第１吸着フィン（151）の吸着剤に水分を吸着させて空気を除湿する。そして、この調湿装置（10）は、調湿ユニット（150）を通過する際に除湿された空気を室内へ供給する除湿運転と、調湿ユニット（150）を通過する際に加湿された空気を室内へ供給する加湿運転とを切り換えて行う。

なお、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、潜熱を処理する調湿装置と顕熱を処理する空調装置とで同一室内の空調を行う空調システムについて有用である。

実施形態の空調システムの概略の構成図である。 実施形態の調湿装置の冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、(Ａ)は第１動作中の動作を示すものであり、(Ｂ)は第２動作中の動作を示すものである。 吸着熱交換器の概略斜視図である。 実施形態の空調装置の冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、(Ａ)は第１の状態を示すものであり、(Ｂ)は第２の状態を示すものである。 その他の実施形態の第１変形例における調湿装置の概略構成図であって、(Ａ)は第１動作中の動作を示すものであり、(Ｂ)は第２動作中の動作を示すものである。 その他の実施形態の第２変形例における調湿ユニットの概略斜視図である。

符号の説明

1 空調システム
10 調湿装置
20 空調装置
30 コントローラ（入力部）
41 空調制御部
42 調湿制御部
50 冷媒回路
51 第１吸着熱交換器（吸着熱交換器）
52 第２吸着熱交換器（吸着熱交換器）

Claims (4)

1. 除湿又は加湿した空気を室内へ供給して室内の調湿を行う調湿装置（10）と、冷却又は加熱した空気を供給して室内の冷房又は暖房を行う空調装置（20）とを備え、目標温度Ｔｓと目標相対湿度Ｒｓとに基づいて、上記調湿装置（10）で除湿又は加湿した空気と、上記空調装置（20）で冷却又は加熱した空気とを、同一の室内に個別に供給する空調システムであって、
   室内の温度が上記目標温度Ｔｓに近づくように空調装置（20）の冷房能力又は暖房能力を調節する空調制御部（42）と、
   上記目標温度Ｔｓで上記目標相対湿度Ｒｓとなる絶対湿度を目標絶対湿度Ａｓとして算出する演算部（33）と、
   室内の絶対湿度が上記目標絶対湿度Ａｓに近づくように調湿装置（10）の除湿能力又は加湿能力を調節する調湿制御部（41）とを備えていることを特徴とする空調システム。
2. 請求項１において、
   ユーザーが上記目標相対湿度Ｒｓを設定相対湿度として入力する入力部（30）を備えていることを特徴とする空調システム。
3. 請求項１において、
   ユーザーが上記目標温度Ｔｓを設定温度として入力する入力部（30）と、
   上記設定温度に応じて目標相対湿度Ｒｓを自動的に決定する決定部とを備えていることを特徴とする空調システム。
4. 請求項１において、
   上記調湿装置（10）は、
   空気中の水分を吸着する吸着剤を担持する吸着熱交換器（51,52）が接続されると共に冷凍サイクルを行う冷媒回路（50）を備え、
   上記冷媒回路（50）の冷媒で吸着熱交換器（51,52）の吸着剤を加熱し又は冷却して該吸着剤と接触する空気を調湿し、調湿した空気を室内へ供給することで室内の調湿を行うことを特徴とする空調システム。

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