JP6858396B2

JP6858396B2 - 空気調和システム

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Publication number: JP6858396B2
Application number: JP2016244743A
Authority: JP
Inventors: 康行干場
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: JP2018096663A

Description

本発明は、空気調和システムに関する。

従来、室内空間の温度や湿度を適正に保つ方法として種々の設備が提案されており、例えば、図３に示す空気調和システムが知られている（特許文献１を参照）。

図３に示す空気調和システム１００は、全熱交換器１０１、顕熱交換器１０２及び調湿装置１０３を備えている。また、この空気調和システム１００は、全熱交換器１０１、顕熱交換器１０２、調湿装置１０３、顕熱交換器１０２、室内空間ＲＳ、全熱交換器１０１の順に室外空気を流送する流路１０４を備えている。全熱交換器１０１では、室外から導かれた室外空気と室内空間ＲＳから導かれた室内空気との間で顕熱及び潜熱の交換が行われ、顕熱交換器１０２では、全熱交換器１０１を通過した室外空気と調湿装置１０３を通過して湿度が調整された空気との間で顕熱の交換が行われる。また、調湿装置１０３では、顕熱交換器１０２から導かれた室外空気に対して、除湿又は加湿が行われる。空気の除湿を行う場合には、調湿装置１０３が備える冷媒コイル１０５内に低温冷媒を流すことによって、この冷媒コイル１０５の外表面を通過する空気を過冷却し、空気中に含まれる湿気を凝縮させることにより除湿が行われる。また、空気の加湿を行うには、調湿装置１０３が備える加湿器１０６の作用により空気中に水蒸気を付与することにより加湿が行われる。

空気調和システム１００は、上記構成により、例えば、夏季における冷房除湿運転時では、顕熱交換器１０２が、全熱交換器１０１を通過した室外空気と、調湿装置１０３を通過した低温低湿の空気との間で顕熱交換を行うため、室内空間ＲＳに供給される空気を湿気の少ない状態に維持したまま再熱して適度な温度とすることができる。一方で、冬季における暖房除湿運転時では、顕熱交換器１０２が、全熱交換器１０１を通過した室外空気と、調湿装置１０３を通過した高温多湿の空気との間で顕熱交換を行うため、室内空間ＲＳに供給される空気を湿気の多い状態に維持したまま冷却して適度な温度とすることができる。

特開２００８−１６４２５２号公報

例えば夏季において、上記構成の空気調和システム１００を稼働させると、調湿、調温された室外空気の導入により室内空間ＲＳが換気されるとともに適した湿度、温度に調整される。しかしながら、上記構成の空気調和システム１００は、空調の立ち上がりが遅いため、空調が長時間停止して室温がかなり高くなった状態の室内空間ＲＳでは、室内空間ＲＳを適した湿度、温度に調整するのに時間を要するという課題がある。

本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、室内空間を適した湿度及び温度に素早く調整することができる空気調和システムを提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、室内空間の空調を行う空気調和システムであって、前記室内空間の上方の天井裏空間に設けられ、顕熱の交換を行う顕熱交換器と、前記天井裏空間に設けられ、空気の湿度及び温度を調整する調湿装置と、室外の空気を前記天井裏空間に導く外気流路と、前記天井裏空間の空気を前記顕熱交換器及び前記調湿装置を介して前記室内空間に導く給気流路と、前記天井裏空間の空気を室外に導く排気流路と、前記室内空間及び前記天井裏空間を連通する連通部と、を備える空気調和システムにより達成される。

本発明に係る空気調和システムは、前記外気流路を流れる空気と前記排気流路を流れる空気との間で顕熱及び潜熱の交換を行う全熱交換器をさらに備えることが好ましい。

また、本発明に係る空気調和システムは、前記外気流路に接続された第１ファンと、前記排気流路に接続された第２ファンと、前記給気流路に接続された第３ファンと、前記第１ファン、前記第２ファン及び前記第３ファンの動作制御する制御装置と、をさらに備えることが好ましい。

また、本発明に係る空気調和システムは、室内空間の天井に設置された放射パネルをさらに備えることが好ましい。

本発明の空気調和システムによると、室内空間を適した湿度及び温度に素早く調整することができる

本発明の一実施形態に係る空気調和システムの概略構成図である。本発明の他の実施形態に係る空気調和システムの概略構成図である。従来例の空気調和システムの概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和システム１の概略構成を示している。

本実施形態に係る空気調和システム１は、各種建物内における室内空間ＲＳの湿度、温度を調整（調湿、調温）するシステムであって、顕熱及び潜熱を交換可能な全熱交換器２と、顕熱のみを交換可能な顕熱交換器３と、空気の湿度及び温度を調整する調湿装置４とを備えている。全熱交換器２、顕熱交換器３及び調湿装置４は、室内空間ＲＳの上方の天井裏空間ＣＳに設けられている。

また、空気調和システム１は、室内空間ＲＳを調湿、調温するとともに室内空間ＲＳを換気するサイクルを構築するために、外気流路５と、給気流路６と、排気流路７と、連通部８と、をさらに備えている。なお、図１中において、ＯＡは室外から天井裏空間ＣＳに引き込まれる空気を指し、ＲＡは室内空間ＲＳから天井裏空間ＣＳを介して顕熱交換器３及び調湿装置４に導かれる空気を指し、ＳＡは調湿装置４から室内空間ＲＳに送り込まれる空気を指し、ＥＡは室内空間ＲＳから天井裏空間ＣＳを介して室外へ送り出される空気を指す。さらに、空気調和システム１は、外気流路５に接続された第１ファン９Ａと、排気流路７に接続された第２ファン９Ｂと、給気流路６に接続された第３ファン９Ｃと、第１ファン９Ａ、第２ファン９Ｂ及び第３ファン９Ｃ（以下、まとめて「ファン９Ａ〜９Ｃ」という。）の動作制御する制御装置１０と、をさらに備える。なお、図１中において、符号１１及び１２は室内空間ＲＳに設けられた温度センサ及び湿度センサである。

外気流路５は、室外空気を天井裏空間ＣＳに導入するラインである。本実施形態では、外気流路５に全熱交換器２が設けられており、室外空気は、外気流路５により全熱交換器２を通過後、外気流路５の吐出口から天井裏空間ＣＳに吐き出される。

給気流路６は、天井裏空間ＣＳの空気を吸入口より吸い込んで顕熱交換器３及び調湿装置４に導き、その後、室内空間ＲＳに供給するラインである。

外気流路５及び給気流路６は、図３に示す従来の空気調和システム１００とは異なり、互いにダクトなどで接続されておらず、外気流路５の吐出口及び給気流路６の吸入口が天井裏空間ＣＳにおいて開口している。

排気流路７は、吸入口より天井裏空間ＣＳの空気を吸い込んで室外に導出するラインである。本実施形態では、排気流路７に全熱交換器２が設けられており、天井裏空間ＣＳの空気は、排気流路７により全熱交換器２を通過後、室外に排出される。排気流路７は、図３に示す従来の空気調和システム１００とは異なり、吸入口が室内空間ＲＳとはダクトなどで接続されておらず、天井裏空間ＣＳにおいて開口している。

連通部８は、室内空間ＲＳ及び天井裏空間ＣＳを空気の流通可能に連通しており、例えば室内空間ＲＳから天井裏空間ＣＳに空気を放出するための放出口あるいは室内空間ＲＳ及び天井裏空間ＣＳを結ぶ流路で構成することができる。

全熱交換器２は、外気流路５により導かれた室外空気と、排気流路８により導かれた天井裏空間ＣＳの空気との間で、顕熱及び潜熱の熱交換を行う装置である。

顕熱交換器３は、給気流路６により導かれた天井裏空間ＣＳの空気と、給気流路６により導かれて顕熱交換器３を通過後、調湿装置４で湿度、温度が調整された空気（調和空気）との間で顕熱の熱交換を行う装置である。

調湿装置４は、室内空間ＲＳへ供給する空気の湿度、温度を調整する装置であり、冷媒コイル４０及び加湿器４１を備えている。冷媒コイル４０は、表面を通過する空気と内部を流れる冷媒との間で熱交換を行って空気を加熱又は冷却する装置である。加湿器４１は、水道水などの水を気化させて空気中の湿度を高める装置であり、例えば気化式加湿器を用いることができる。この加湿器４１は、必要に応じて作動されるものであり、例えば、夏季などにおいて空気の加湿が不要な場合には、加湿器４１を作動させることなく、冷媒コイル４０を通過した空気は加湿器４１を通過して顕熱交換器３に導かれる。

ファン９Ａ〜９Ｃは、それぞれ外気流路５、排気流路７、給気流路６に空気を取り込んで送風するものであり、本実施形態では、送風のＯＮ／ＯＦＦだけでなく、送風量を多段階（例えば強・中・弱の３段階）に変更可能である。ファン９Ａ〜９Ｃの送風量を変更することで、後述する各種の運転（調湿運転、還気運転、換気運転）の際の調湿能力や換気能力の強さの程度を調節することができる。

制御装置１０は、各種機器の操作装置であり、ファン９Ａ〜９Ｃの動作（ＯＮ／ＯＦＦ、送風量変更）制御、加湿装置４の動作制御（冷媒コイル４０に供給する冷媒の温度・流量などの制御、加湿器４１の動作制御）などを行う。制御装置１０は、室内空間ＲＳの温度や湿度を温度センサ１１及び湿度センサ１２により監視し、室内空間ＲＳに設けられた操作パネル１３により各種の設定が行われることで、各機器を制御して室内空間ＲＳを所望の環境とする。

次に、本実施形態の空気調和システム１における通常の調湿運転、具体的には夏季の冷房除湿運転及び冬季の暖房除湿運転について説明する。この冷房除湿運転及び暖房除湿運転では、全てのファン９Ａ〜９Ｃを作動させている。

最初に、夏季における冷房除湿運転について説明する。まず、室外空気は、外気流路５により全熱交換器２に導かれる。この室外空気は、排気流路８を介して全熱交換器２に導かれる天井裏空間ＣＳの空気との間で全熱交換を行う。全熱交換器２に導かれる天井裏空間ＣＳの空気は、主に、連通部８を介して天井裏空間ＣＳに放出された室内空間ＲＳの空気である。夏季の室外空気は高温多湿であり、室内空間ＲＳの空気は室外空気よりも温度及び湿度が低いため、室外空気は、全熱交換器２における熱交換により温度及び湿度が低下した状態となる。

次に、温度及び湿度が低下した室外空気は、外気流路５の吐出口から天井裏空間ＣＳに吐き出された後、給気流路６の吸入口に吸い込まれることで、給気流路６により顕熱交換器３に導かれ、調湿装置４を通過した調和空気との間で顕熱交換を行う。調湿装置４を通過した調和空気は、後述のように低温かつ低湿度であるため、全熱交換器２から天井裏空間ＣＳを介して導かれた室外空気は、顕熱交換器３における熱交換により冷却され、絶対湿度を維持したまま温度のみが更に低下した状態となって、給気流路６により調湿装置４に導かれる。

調湿装置４において、冷房除湿運転を行う場合には、冷媒コイル４０に低温冷媒（冷水も含む）を供給して、冷媒コイル４０を冷却コイルとして機能させる。これにより、顕熱交換器３から送り込まれた空気が冷媒コイル４０の表面にて過冷却される結果、空気中に含まれる水分（湿気）が凝縮して凝縮水となるため、冷媒コイル４０を通過した空気は、低温かつ絶対湿度が低い空気となる。除去された水分（湿気）は、図示しないドレンから外部に排出される。なお、冷房除湿運転時においては、加湿器４１を作動させずに、冷媒コイル４０を通過した空気は、そのまま調湿装置４を通過する。

調湿装置４で調整された低温低湿の空気は、給気流路６により顕熱交換器３に導かれ、上述した顕熱交換器３における熱交換により加熱され、低湿度を維持したまま温度のみが適度に上昇した状態となって、室内空間ＲＳに供給される。これにより、室内空間ＲＳの空気の湿度を下げることができるとともに温度を下げることができる。

室内空間ＲＳの空気は、連通部８を介して天井裏空間ＣＳに放出された後、排気流路７の吸入口から吸い込まれて、排気流路７により全熱交換器２に導かれる。そして、上述したように、全熱交換器２において外気流路５により導かれた室外空気との間で全熱交換を行った後、室外に排出される。なお、連通部８を介して天井裏空間ＣＳに放出された室内空間ＲＳの空気の一部は、給気流路６に取り込まれ、顕熱交換器３及び調湿装置４を通過して調湿、調温された後、室内空間ＲＳへ循環される。

次に、冬季における暖房除湿運転について説明する。まず、室外空気は、外気流路５により全熱交換器２に導かれる。この室外空気は、排気流路８を介して全熱交換器２に導かれる天井裏空間ＣＳの空気との間で全熱交換を行う。全熱交換器２に導かれる天井裏空間ＣＳの空気は、主に、連通部８を介して天井裏空間ＣＳに放出された室内空間ＲＳの空気である。冬季の室外空気は低温低湿であり、室内空間ＲＳは室外空気よりも温度及び湿度が高いため、室外空気は、全熱交換器２における熱交換により温度及び湿度が高められた状態となる。

次に、温度及び湿度が高められた室外空気は、外気流路５の吐出口から天井裏空間ＣＳに吐き出された後、給気流路６の吸入口に吸い込まれることで、給気流路６により顕熱交換器３に導かれ、調湿装置４を通過した調和空気との間で顕熱交換を行う。調湿装置４を通過した調和空気は、後述のように高温かつ高湿度であるため、全熱交換器２から天井裏空間ＣＳを介して導かれた室外空気は、顕熱交換器３における熱交換により加熱され、絶対湿度を維持したまま温度のみが更に高められた状態となって、給気流路６により調湿装置４に導かれる。

調湿装置４において、暖房除湿運転を行う場合には、冷媒コイル４０に高温冷媒（温水も含む）を供給して、冷媒コイル４０を加熱コイルとして機能させるとともに、加湿器４１により空気中に水蒸気を付加する。これにより、顕熱交換器３から送り込まれた空気が冷媒コイル４０の表面にて加熱された後、加湿器４１により水蒸気の供給を受ける結果、高温かつ絶対湿度が高い空気となる。

調湿装置４で調整された高温多湿の空気は、給気流路６により顕熱交換器３に導かれ、上述した顕熱交換器３における熱交換により冷却され、高湿度を維持したまま温度のみが適度に低下した状態で室内空間ＲＳに供給される。これにより、室内空間ＲＳの空気の湿度を上げることができるとともに温度を上げることができる。

室内空間ＲＳの空気は、連通部８を介して天井裏空間ＣＳに導出された後、排気流路７の吸入口から吸い込まれて、排気流路７により全熱交換器２に導かれる。そして、上述したように、全熱交換器２において外気流路５により導かれた室外空気との間で全熱交換を行った後、室外に排出される。なお、連通部８を介して天井裏空間ＣＳに放出された室内空間ＲＳの空気の一部は、給気流路６に取り込まれ、顕熱交換器３及び調湿装置４を通過して調湿、調温された後、室内空間ＲＳへ循環される。

上述した調湿運転においては、冷房除湿運転及び暖房除湿運転のいずれにおいても、調湿装置４の冷媒コイル４０に供給する冷媒の温度・流量などを制御することにより、調湿装置４を通過し顕熱交換器３に導かれる空気の湿度、温度を変化させることができる。そのため、室内空間ＲＳに供給される空気の湿度、温度の制御を容易に行うことができ、室内空間ＲＳを適当な湿度、温度に設定することができる。そのうえ、室内空間ＲＳは、室内空間ＲＳに居住する人間が発する熱や水蒸気、二酸化炭素、配置されるパソコン、オーディオ設備などが発する熱の影響を長時間受けると、空気環境が悪化するが、室内空間ＲＳの空気が連通部８−天井裏空間ＣＳ−排気流路７のルートで室外に排出されるとともに、室外の新鮮な空気が外気流路５−天井裏空間ＲＳ−給気流路６のルートで室内空間ＲＳに取り入れられるので、室内空間ＲＳの換気を行うことができる。

以上のように、本実施形態の空気調和システム１によれば、従来の図３に示す空気調和システム１００と同様に、高い省エネルギー効果を得て室内空間ＲＳの調湿、調温及び換気を容易に行うことができる。そのうえ、本実施形態の空気調和システム１によれば、従来の図３に示す空気調和システム１００のように、外気流路５と給気流路６との間、及び、排気流路７と室内空間ＲＳとの間をダクトなどでつなぐ必要がないので、天井裏空間ＣＳへの施工が容易となる。なお、上述した調湿運転においては、ファン９Ｃの送風量を調節することで、調湿能力（除湿能力、加湿能力）を強くしたり弱くしたりすることができる。

また、本実施形態の空気調和システム１によれば、室外空気は、外気流路５により天井裏空間ＣＳに一旦、導入された後、給気流路６により顕熱交換器３及び調湿装置４に導かれて、調湿、調温され、室内空間ＲＳに供給されるように構成されている。また、室内空間ＲＳの空気は、室外に排出される際に、連通部８により天井裏空間ＣＳに一旦、放出されるように構成されている。上記構成により、上述した調湿運転において、天井裏空間ＣＳでは、外気流路５により取り込まれた室外空気に連通部８により放出された室内空間ＲＳの空気が混合された状態となる。ここで、室内空間ＲＳの空気は、調湿装置４などにより調湿、調温された後の空気であり、例えば夏季においては、室外環境よりも温度及び湿度が低いため、天井裏空間ＣＳの環境（温度、湿度）を室内空間ＲＳの環境（温度、湿度）に近づけることができる。そのため、給気流路６により顕熱交換器３及び調湿装置４に導かれる天井裏空間ＣＳの空気は、従来の図３に示す空気調和システム１００において顕熱交換器１０２及び調湿装置１０３に導かれる室外空気と比べて、湿度及び温度が低いので、冷房除湿運転のエネルギー効率を向上することができる。なお、冬季においても、同様の理由で、暖房除湿運転のエネルギー効率を向上することができる。

さらに、本実施形態の空気調和システム１によれば、上記構成により、例えば夏季において、空調が長時間停止していて温度がかなり高くなった状態の室内空間ＲＳについて、素早く冷却することができる。この空調の立ち上がりを早くする還気運転について以下に説明する。

従来の図３に示す空気調和システム１００では、例えば夏季においては、調湿装置１０３で低温低湿の空気が生成されるので、室内空間ＲＳに供給される空気は湿度が低い状態であるが、温度は顕熱交換器１０２での熱交換により高い状態（例えば２５℃〜２８℃程度）となっている。また、従来の図３に示す従来の空気調和システム１００では、換気と調湿、調温とが必ず連動しており、調湿、調温された外気が室内空間ＲＳに供給されることで、室内空間ＲＳの温度が調整されている。そのため、空調の立ち上がりが遅く、室内空間ＲＳを冷却するのに時間を要する。このような事態を回避し、室内空間ＲＳの温度を快適な状態に素早く冷却するためには、調湿装置１０３で生成される空気の温度をさらに低下させる必要があるが、冷媒コイル１０５の作動負荷が増大してエネルギー効率が悪いものになる。

これに対して、本実施形態の空気調和システム１では、調湿、調温が換気と独立していることから、室内空間ＲＳの調湿、調温のみを行うことができる。つまり、本実施形態の空気調和システム１では、ファン９Ａ,９Ｂを停止させることで、外気流路５による室外空気の取り込み及び排気流路７による室内空間ＲＳの空気の排出を止め（つまりは換気を止め）、ファン９Ｃのみを作動させることで、室内空間ＲＳの空気だけを連通部８及び給気流路６により天井裏空間ＣＳを介して調湿装置４に導いて、調湿、調温した後、室内空間ＲＳへ戻すことができる。このように、室内空間ＲＳの高温多湿の空気を直接、調湿装置４に供給して調湿、調温し、低温低湿とした空気を室内空間ＲＳに供給する結果、空調の立ち上がりが早くなるため、室内空間ＲＳの温度がかなり高くなった状態であっても、調湿装置４（冷媒コイル４０）の作動負荷を増大させることなく、素早く室内空間ＲＳを冷却することができる。この結果、高い省エネルギー効果を得ることができ、システム全体のランニングコストを低減させることができる。

その後、室内空間ＲＳの温度がある程度（所定の温度まで）低下すると、ファン９Ａ,９Ｂを作動させ、外気流路５による室外空気の取り込み及び排気流路７による室内空間ＲＳの空気の排出を開始することで、通常の冷房除湿運転により、室内空間ＲＳを快適な湿度、温度状態に維持できるとともに、室内空間ＲＳの換気を行うことができる。

同様に、冬季における温度がかなり低くなった状態の室内空間ＲＳについても、ファン９Ａ〜９Ｃの動作制御することにより、素早く室内空間ＲＳを加熱する還気運転を行うことができる。

なお、上述した空調の立ち上がり時の還気運転においては、ファン９Ｃの送風量を「強」とすることで、空調の立ち上がりを更に早くすることができる。

加えて、本実施形態の空気調和システム１では、夜間などの室内空間ＲＳに人が滞在していない期間において、上述した還気運転（例えばファン９Ｃの送風量を「弱」とする）を行うことにより、天井裏空間ＣＳに調湿、調温された空気が放出されるので、天井裏空間ＣＳの躯体に冷熱（夏季）や温熱（冬季）を蓄熱することができる。これにより、朝や昼間などの人が滞在している期間に調湿運転（冷房除湿運転、暖房除湿運転）を行う際に、外気流路５により天井裏空間ＣＳに取り込まれた室外空気は、躯体に蓄熱された熱を回収して給気流路６に取り込まれて室内空間ＣＳに放出されるので、調湿運転（冷房除湿運転、暖房除湿運転）のエネルギー効率を向上することができる。

加えて、本実施形態の空気調和システム１によれば、ファン９Ａ〜９Ｃを作動させる一方で、調湿装置４を停止させることで、室内空間ＲＳの換気のみを行う換気運転を行うこともできる。なお、この換気運転においては、ファン９Ａ，９Ｂの送風量を調節することで、換気能力を強くしたり弱くしたりすることができる。また、例えば夏季において、夜間の外気温が低いときは、換気運転（例えばファン９Ａ，９Ｂの送風量を「弱」とする）を行うことにより、天井裏空間ＣＳに気温の低い室外空気が取り込まれるので、天井裏空間ＣＳの躯体に冷熱を蓄熱することができる。これにより、朝や昼間などの人が滞在している期間に冷房除湿運転を行う際に、外気流路５により天井裏空間ＣＳに取り込まれた室外空気は、躯体に蓄熱された冷熱を回収して給気流路６に取り込まれて室内空間ＣＳに放出されるので、冷房除湿運転のエネルギー効率を向上することができる。

このように、本実施形態の空気調和システム１では、換気と調湿、調温とを同時に行うこともできるうえ、別々に行うことができるので、上述した通り、調湿運転時のエネルギー効率を向上でき、さらに、状況に応じて適切な運転を行うことが可能である。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態の空気調和システム１において、図２に示すように、放射パネル１４を併用して室内空間ＲＳの空調を行うように構成してもよい。放射パネル１４は、室内空間ＲＳの天井、壁及び床のいずれかに設置することができるが、図２では天井に設置されている。

放射パネル１４は、冷媒としての冷水又は温水が流通する流通管１４０と、室内空間ＲＳの天井を構成するパネル本体１４１とを備えており、流通管１４０及びパネル本体１４１は溶接などによって接合されている。放射パネル１４は、流通管１４０が設けられている側の面が天井裏空間ＣＳに露出しているとともに、流通管１４０が設けられていない側の面が室内空間ＲＳに露出している。流通管１４０は、図示は省略するが、平面視でジグザグ状に蛇行しており、平行に延びる複数本の直線部と、隣り合った直線部を連続させる湾曲部とからなるものである。流通管１４０の両端のうち、一方は冷媒の流入口であり、他方は冷媒の流出口であり、それぞれ配管（図示せず）を介して例えば２０℃〜２６℃の冷温水を供給可能な冷凍機（図示せず）に接続されている。

この図２に示す実施形態の空気調和システム１では、放射パネル１４に供給される冷温水の流量及び温度の制御により、パネル本体１４１の表面温度を所望の温度に一定に保つことができる。これにより、放射パネル１４が室内空間ＲＳに滞在する人間が発する熱や配置されるパソコン、オーディオ設備などが発する熱を効率よく直接吸収する。そのため、室内空間ＲＳの人口密度や滞在する人のエネルギー代謝（放熱量）、設備稼働状況などに応じて放射パネル１４による放射空調（パネル本体１４１の表面温度）を調整することで、室内空間ＲＳを適切に調温することができる。よって、図２に示す実施形態の空気調和システム１では、調湿を空気調和システム１で行うとともに調温を放射パネル１４により行うことで、室内空間ＲＳをさらに快適な環境にすることができる。なお、放射パネル１４としては従来から公知のものを用いることができる。

また、図２に示す実施形態の空気調和システム１では、図１に示す実施形態と同様、調湿運転において、天井裏空間ＣＳでは、外気流路５により取り込まれる室外空気に室内空間ＲＳの空気が混合された状態となるので、天井裏空間ＣＳの環境（温度、湿度）を室内空間ＲＳの環境（温度、湿度）に近づけることができる。そのため、以下に説明する通り、放射パネル１４への結露の発生を防止することができる。すなわち、従来の図３に示す空気調和システム１００では、例えば夏季には天井裏空間ＣＳが高温多湿な環境になるので、この天井裏空間ＣＳに放射パネルを設けると、天井裏空間ＣＳに含まれる水蒸気が放射パネルにより冷やされることで、放射パネルに結露が生じる。そのため、結露の発生を防止するためには、放射パネルの天井裏空間ＣＳに露出する面に断熱材を設ける必要がある。これに対して、図２に示す実施形態の空気調和システム１では、上述したように、天井裏空間ＣＳも調湿、調温されることで、例えば夏季では、天井裏空間ＣＳの温度、湿度が室内空間ＲＳの温度、湿度と同程度に低下している。その結果、放射パネルに結露が生じ難くなることから、断熱材を設けなくても、結露の発生を防止することができる。

また、上述した図１及び図２の実施形態の空気調和システム１においても、全熱交換器２を備えており、外気流路５により導かれた室外空気と、排気流路８により導かれた室内空間ＲＳ，Ｓ１〜Ｓ３の空気との間で顕熱及び潜熱の交換が行われることで、室内空間ＲＳ，Ｓ１〜Ｓ３から室外に排出される空気の持つ熱エネルギーを有効的に利用して、室外空気が有する温度や湿度を所望の状態に調整して顕熱交換器３に導き、これにより、顕熱交換器３の作動負荷を低減させている。ただし、この全熱交換器２を省いた構成を採用することも可能である。

１空気調和システム
２全熱交換器
３顕熱交換器
４調湿装置
５外気流路
６環気流路
７排気流路
８連通部
９Ａ第１ファン
９Ｂ第２ファン
９Ｃ第３ファン
１０制御装置
１４放射パネル
ＣＳ天井裏空間
ＲＳ室内空間

Claims

室内空間の空調を行う空気調和システムであって、
前記室内空間の上方の天井裏空間に設けられる全熱交換器と、
前記天井裏空間に設けられる顕熱交換器と、
前記天井裏空間に設けられ、通過する空気の湿度及び温度を調整する調湿装置と、
室外の空気を前記全熱交換器を介して前記天井裏空間に導く外気流路と、
前記天井裏空間の空気を前記顕熱交換器及び前記調湿装置を介して前記室内空間に導く給気流路と、
前記天井裏空間の空気を前記全熱交換器を介して室外に導く排気流路と、
前記室内空間及び前記天井裏空間を連通する連通部と、を備え、
前記室内空間の空気は、前記連通部から前記天井裏空間へ放出された後、一部が前記排気流路により室外に排出され、一部が前記給気流路により前記室内空間に導かれ、
前記全熱交換器は、前記外気流路により導かれる室外の空気と、前記排気流路により導かれる前記天井裏空間の空気との間で顕熱及び潜熱の交換を行い、
前記顕熱交換器は、前記給気流路により導かれる前記天井裏空間の空気と、前記給気流路により導かれて前記顕熱交換器及び前記調湿装置を通過後の空気との間で顕熱の交換を行う空気調和システム。
前記外気流路に接続された第１ファンと、
前記排気流路に接続された第２ファンと、
前記給気流路に接続された第３ファンと、
前記第１ファン、前記第２ファン及び前記第３ファンの動作制御する制御装置と、をさらに備え、
前記制御装置が前記第１ファン、前記第２ファン及び前記第３ファンを作動させた状態から、前記第１ファン及び前記第２ファンを停止させ前記第３ファンのみを作動させた状態に制御することで、前記室内空間の空気だけを前記連通部及び前記給気流路により前記天井裏空間を介して前記顕熱交換器及び前記調湿装置に導くように構成される請求項１に記載の空気調和システム。
室内空間の天井に設置された放射パネルをさらに備える請求項１又は２に記載の空気調和システム。