JP6917139B2 - 外気処理空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、外気を空調処理し、その空調処理後の外気を空調対象空間に供給する外気処理空調装置に関する。

上記のような外気処理空調装置では、最近、外気の潜熱処理を主として行いながら、外気の顕熱処理も行うことが望まれている。そして、潜熱処理及び顕熱処理を行うことができる外気処理空調装置として、例えば、供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を冷却除湿する冷却除湿部と、冷却除湿部にて冷却除湿された後の外気を再熱可能な再熱部とが備えられているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この特許文献１に記載の装置では、夏季に、冷却除湿部にて外気を冷却除湿することで潜熱処理を行い、必要に応じて再熱部にて再熱を行うようにしている。冷却除湿部については、外気の流れ方向に順番に位置する形態で２つの冷却除湿部が備えられており、それら２つの冷却除湿部に対して冷熱源から熱媒体を供給することで、２つの冷却除湿部の夫々にて外気を冷却除湿している。そして、２つの冷却除湿部に対する冷熱源から熱媒体の供給状態としては、下記の３つの供給状態が例示されている。

１つ目の供給状態は、外気の流れ方向の下流側に位置する冷却除湿部から順番に熱媒体を直列状態で供給する供給状態である。２つ目の供給状態は、２つの冷却除湿部の夫々に対して各別に熱媒体を並列状態で供給する供給状態である。３つ目の供給状態は、２つの冷却除湿部の内から選択されたもののみ熱媒体を供給する供給状態である。

特開２００６−１７７５６７号公報

上記特許文献１に記載の装置では、冷熱源からの熱媒体の供給状態として、上述の３つの供給状態の内、いずれか１つの供給状態を採用している。つまり、３つの供給状態が例示されているが、例えば、冷熱源からの熱媒体の供給状態として、１つ目の供給状態と２つ目の供給状態とを採用して、状況に応じて、１つ目の供給状態とする場合と２つ目の供給状態とする場合とに切り替えることまでは記載されていない。

よって、上記特許文献１に記載の装置では、冷熱源からの熱媒体の供給状態として１つ目の供給状態を採用した場合に、外気の流れ方向の上流側に位置する冷却除湿部が、外気の流れ方向の下流側に位置する冷却除湿部よりも供給される熱媒体の温度が高温となる。よって、場合によっては、外気の流れ方向の上流側に位置する冷却除湿部にて十分な冷却除湿を行えない可能性がある。

また、冷熱源からの熱媒体の供給状態として２つ目の供給状態を採用した場合には、２つの冷却除湿部に同時に供給できるだけの低温の熱媒体の供給量を冷熱源にて確保しなければならず、消費エネルギーの増大を招くことになる。また、２つの冷却除湿部の夫々にて外気を冷却除湿するので、例えば、空調対象空間の状況等によっては、目標温度よりも低温の空調空気が生成されてしまう。よって、その空調空気をそのまま空調対象空間に供給すると、冷え過ぎとなってしまう可能性がある。

更に、冷熱源からの熱媒体の供給状態として３つ目の供給状態を採用した場合には、、例えば、熱媒体を供給する冷却除湿部として、１つの冷却除湿部だけが選択されると、熱媒体が供給されない冷却除湿部が存在することになる。よって、熱媒体が供給されない冷却除湿部を備えなければならず、構成の複雑化及びコストアップを招く可能性がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、主として潜熱処理を行い、顕熱処理も適切に行うことができながら、構成の複雑化及びコストアップを招くことなく、省エネルギー化を図ることができる外気処理空調装置を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、外気を空調処理し、その空調処理後の外気を空調対象空間に供給する外気処理空調装置において、
供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を冷却除湿する複数の冷却除湿部と、
前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿された後の外気を再熱可能な再熱部と、
前記複数の冷却除湿部に冷熱源からの熱媒体を供給する熱媒体供給部とが備えられ、
前記複数の冷却除湿部は、外気の流れ方向に順番に位置する形態で配設され、
前記熱媒体供給部は、前記複数の冷却除湿部に前記冷熱源からの熱媒体を供給する供給状態として、前記複数の冷却除湿部の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給する並列供給状態と、外気の流れ方向の下流側に位置する前記冷却除湿部から順番に直列状態で熱媒体を供給する直列供給状態とに切替自在に構成され、
空調対象空間における冷房負荷が大きい場合に、前記熱媒体供給部を並列供給状態に切り替え、且つ、空調対象空間における冷房負荷が小さい場合に、前記熱媒体供給部を直列供給状態に切り替えている点にある。

本構成によれば、熱媒体供給部を並列供給状態に切り替えることで、複数の冷却除湿部の夫々に冷熱源からの十分に低温の熱媒体を供給できるので、複数の冷却除湿部の夫々における冷却除湿を適切に行うことができ、主となる潜熱処理を適切に行いながら、顕熱処理も効果的に行うことができる。また、熱媒体供給部を直列供給状態に切り替えることで、冷却除湿部に供給した後の熱媒体を他の冷却除湿部にて用いる形態で冷熱源からの熱媒体を複数の冷却除湿部にて冷却除湿に用いることができるので、冷熱源にて確保する熱媒体の供給量の低減を図ることができ、省エネルギー化を図りながら、潜熱処理及び顕熱処理を行うことができる。

しかも、熱媒体供給部を並列供給状態と直列供給状態とのどちらに切り替えても、複数の冷却除湿部に熱媒体を供給して冷却除湿するので、熱媒体が供給されない冷却除湿部を備えることもなく、構成の複雑化及びコストアップを招くこともない。また、必要に応じて、冷却除湿された後の外気を再熱部にて再熱して空調空気を生成することができるので、目標温度よりも低温の空調空気が生成されてしまうのを防止することができ、空調対象空間の冷え過ぎ等を適切に防止することができる。

以上のことから、熱媒体供給部を並列供給状態に切り替えた場合も直列供給状態に切り替えた場合も、主として潜熱処理を行いながら、顕熱処理も適切に行うことができ、しかも、例えば、空調対象空間の状況等、必要に応じて、熱媒体供給部を直列供給状態と並列供給状態とに切り替えることができ、構成の複雑化及びコストアップを招くことなく、省エネルギー化を効果的に図ることができる。
本発明は、外気を空調処理し、その空調処理後の外気を空調対象空間に供給する外気処理空調装置であって、
供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を冷却除湿する複数の冷却除湿部と、
前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿された後の外気を再熱可能な再熱部と、
前記複数の冷却除湿部に冷熱源からの熱媒体を供給する熱媒体供給部とが備えられ、
前記複数の冷却除湿部は、外気の流れ方向に順番に位置する形態で配設され、
前記熱媒体供給部は、前記複数の冷却除湿部に前記冷熱源からの熱媒体を供給する供給状態として、前記複数の冷却除湿部の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給する並列供給状態と、外気の流れ方向の下流側に位置する前記冷却除湿部から順番に直列状態で熱媒体を供給する直列供給状態とに切替自在に構成され、
前記複数の冷却除湿部は、外気の流れ方向において、下流側に位置する冷却除湿部が、それよりも上流側に位置する冷却除湿部にて冷却除湿された外気をそのまま冷却除湿するように構成されていると好適である。

本発明の第２特徴構成は、前記再熱部は、供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を再熱するように構成され、
前記熱媒体供給部は、前記複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を前記再熱部に供給自在に構成されている点にある。

本構成によれば、冷熱源からの熱媒体を、複数の冷却除湿部にて冷却除湿に用いるだけでなく、再熱部での再熱にも用いることができ、省エネルギー化をより一層効果的に図ることができる。熱媒体は、複数の冷却除湿部にて冷却除湿に用いることで加熱されることから、その加熱された熱媒体を再熱部に供給することで、再熱部での再熱を適切に行うことができる。

本発明の第３特徴構成は、外気を空調処理し、その空調処理後の外気を空調対象空間に供給する外気処理空調装置であって、
供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を冷却除湿する複数の冷却除湿部と、
前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿された後の外気を再熱可能な再熱部と、
前記複数の冷却除湿部に冷熱源からの熱媒体を供給する熱媒体供給部とが備えられ、
前記複数の冷却除湿部は、外気の流れ方向に順番に位置する形態で配設され、
前記熱媒体供給部は、前記複数の冷却除湿部に前記冷熱源からの熱媒体を供給する供給状態として、前記複数の冷却除湿部の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給する並列供給状態と、外気の流れ方向の下流側に位置する前記冷却除湿部から順番に直列状態で熱媒体を供給する直列供給状態とに切替自在に構成され、
前記再熱部は、供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を再熱するように構成され、
前記並列供給状態では、前記熱媒体供給部が、前記複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、前記再熱部に供給することなく、前記冷熱源に戻すように構成され、
前記直列供給状態では、前記熱媒体供給部が、前記複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、前記再熱部に供給した後、前記冷熱源に戻すように構成されている点にある。

本構成によれば、熱媒体供給部を並列供給状態に切り替えた場合には、熱媒体が複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱されるが、熱媒体が複数の冷却除湿部の夫々に並列状態で供給されるので、複数の冷却除湿部の夫々にて各別に熱媒体が加熱されるだけとなり、再熱部での再熱に利用可能な高温まで熱媒体を加熱できない可能性がある。そこで、熱媒体供給部は、並列供給状態において、複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、再熱部に供給することなく、冷熱源に戻している。

それに対して、熱媒体供給部を直列供給状態に切り替えた場合には、外気の流れ方向の下流側に位置する冷却除湿部から順番に直列状態で熱媒体を供給するので、熱媒体が複数の冷却除湿部にて順番に加熱されることになる。よって、再熱部での再熱に利用可能な高温まで熱媒体を加熱することができるので、熱媒体供給部は、直列供給状態において、複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、再熱部に供給した後、冷熱源に戻している。

これにより、再熱部での再熱に利用可能な高温まで熱媒体を加熱できる場合のみ、熱媒体を再熱部にて供給して再熱部での再熱に有効に利用することができ、省エネルギー化をより一層効果的に図りながら、再熱部での再熱を適切に行うことができる。

本発明の第４特徴構成は、前記再熱部は、供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を再熱するように構成され、
前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿される前の外気を前記再熱部に供給自在な外気供給部と、
前記再熱部に供給されて熱交換により冷却された外気を、前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿される前の外気に混合させる外気混合部とが備えられている点にある。

本構成によれば、外気供給部が、複数の冷却除湿部にて冷却除湿される前の外気を再熱部に供給することで、外気を再熱部での再熱に用いることができる。しかも、外気混合部が、再熱部に供給されて熱交換により冷却された外気を、複数の冷却除湿部にて冷却除湿される前の外気に混合させることで、冷却除湿される前の外気を冷却することができる。このように、再熱部での再熱、及び、冷却除湿される前の外気の冷却に外気を用いることができ、省エネルギー化をより一層効果的に図ることができる。

第１実施形態において熱媒体供給部を並列供給状態に切り替えた状態を示す外気処理空調装置の概略構成を示す図 第１実施形態において熱媒体供給部を直列供給状態に切り替えた状態を示す外気処理空調装置の概略構成を示す図 第２実施形態において熱媒体供給部を並列供給状態に切り替えた状態を示す外気処理空調装置の概略構成を示す図 第２実施形態において熱媒体供給部を直列供給状態に切り替えた状態を示す外気処理空調装置の概略構成を示す図

本発明に係る外気処理空調装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この外気処理空調装置１は、図１及び図２に示すように、外気Ａ１を空調処理（潜熱処理及び顕熱処理）し、その空調処理後の外気である空調空気Ａ２を空調対象空間に供給することで、空調対象空間を除湿及び冷房するように構成されている。図１及び図２において、熱媒体が流れる部位を太線矢印にて示している。

外気処理空調装置１は、供給される熱媒体と外気Ａ１とを熱交換させて外気Ａ１を冷却除湿する複数の冷却除湿部１１，１２と、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿された後の外気Ａ１を再熱可能な再熱部１３と、外気Ａ１を導入するとともに、空調処理後の外気Ａ１である空調空気Ａ２を空調対象空間に供給するためのファン１４とが備えられている。

ちなみに、図示は省略するが、空調対象空間には、ファンコイルユニット等の２次側の空調装置が備えられ、冷熱源２から２次側の空調装置に熱媒体を供給することで、２次側の空調装置にて顕熱処理を主体的に行うように構成されている。これにより、外気処理空調装置１にて主として潜熱処理を行いながら、顕熱処理も行うことで、２次側の空調装置にて賄う顕熱負荷を小さくすることができる。２次側の空調装置は、冷熱源２からの熱媒体の搬送距離が長くなることが多く、２次側の空調装置にて賄う顕熱負荷を小さくすることで、外気処理空調装置１と２次側の空調装置とを合わせた空調システム全体として、省エネルギー化を図ることができるようにしている。

この第１実施形態では、冷却除湿部として、第１冷却除湿部１１と第２冷却除湿部１２との２つが備えられており、外気Ａ１の流れ方向で、第１冷却除湿部１１、第２冷却除湿部１２の順番に位置する形態で配設されている。冷却除湿部の数については適宜変更が可能であり、複数の冷却除湿部が、外気Ａ１の流れ方向に順番に位置する形態で配設されることになる。

複数の冷却除湿部１１，１２の夫々は、例えば、供給される熱媒体（冷水）と外気Ａ１とを熱交換させて外気Ａ１を冷却除湿する冷水コイルにて構成されている。第１冷却除湿部１１には、熱媒体を通流させて第１冷却除湿部１１に熱媒体を供給する第１冷却除湿用往路２２と、第１冷却除湿部１１を通過した熱媒体を通流させる第１冷却除湿用復路２１とが接続されている。第２冷却除湿部１２には、熱媒体を通流させて第２冷却除湿部１２に熱媒体を供給する第２冷却除湿用往路２４と、第２冷却除湿部１２を通過した熱媒体を通流させる第２冷却除湿用復路２３とが接続されている。

再熱部１３は、供給される熱媒体と外気Ａ１とを熱交換させて外気Ａ１を再熱するように構成されている。再熱部１３には、熱媒体を通流させて再熱部１３に熱媒体を供給する再熱用往路３１と、再熱部１３を通過した熱媒体を通流させる再熱用復路３２とが接続されている。

外気処理空調装置１には、冷熱源２から複数の冷却除湿部１１，１２に熱媒体を供給する熱媒体供給部１５が備えられ、熱媒体供給部１５は、複数の冷却除湿部１１，１２だけでなく、再熱部１３に対しても熱媒体を供給可能に構成されている。熱媒体供給部１５は、第１冷却除湿用往路２２、第１冷却除湿用復路２１、第２冷却除湿用往路２４、第２冷却除湿用復路２３、再熱用往路３１、及び、再熱用復路３２の複数の往路及び復路の接続状態を切り替えることで、冷熱源２から複数の冷却除湿部１１，１２に熱媒体を供給する供給状態を、図１に示す並列供給状態と図２に示す直列供給状態とに切替自在に構成されている。ちなみに、図示は省略するが、複数の往路及び復路の接続箇所等には流路切替弁が備えられており、熱媒体供給部１５がその流路切替弁を切り替えることで、複数の往路及び復路の接続状態が切替自在に構成されている。

図１に示すように、並列供給状態では、熱媒体供給部１５が、第１冷却除湿用往路２２と第２冷却除湿用往路２４とを冷熱源２の熱媒体の供給側に並列状態で接続し、第１冷却除湿用復路２１と第２冷却除湿用復路２３とを冷熱源２の熱媒体の戻し側に接続している。そして、熱媒体供給部１５は、冷熱源２に対して再熱用往路３１及び再熱用復路３２を接続していない。これにより、並列供給状態では、熱媒体供給部１５が、冷熱源２から複数の冷却除湿部１１，１２の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給し、複数の冷却除湿部１１，１２に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、再熱部１３に供給することなく、冷熱源２に戻すように構成されている。

図２に示すように、直列供給状態では、熱媒体供給部１５が、第２冷却除湿用往路２４を冷熱源２の熱媒体の供給側に接続し、第２冷却除湿用復路２３と第１冷却除湿用往路２２とを接続し、第１冷却除湿用復路２１と再熱用往路３１とを接続し、再熱用復路３２を冷熱源２の熱媒体の戻し側に接続している。これにより、直列供給状態では、熱媒体供給部１５が、冷熱源２からの熱媒体を、第２冷却除湿部１２、第１冷却除湿部１１の順に供給することで、外気Ａ１の流れ方向の下流側に位置する冷却除湿部から順番に直列状態で熱媒体を供給し、複数の冷却除湿部１１，１２に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、再熱部１３に供給した後、冷熱源２に戻すように構成されている。

外気処理空調装置１には、図示は省略するが、冷熱源２、熱媒体供給部１５及びファン１４の作動状態を制御することで、外気処理空調装置１を制御する制御部が備えられている。制御部は、空調空気Ａ２が目標温度及び目標湿度になるように、冷熱源２、熱媒体供給部１５及びファン１４の作動状態を制御するように構成されている。これにより、目標温度及び目標湿度の空調空気Ａ２が空調対象空間に供給され、空調対象空間を適切に空調することができる。

例えば、外気温度と目標温度との差が閾値以上となり、空調対象空間における冷房負荷が大きい場合には、制御部が、図１に示すように、熱媒体供給部１５を並列供給状態に切り替えている。この場合には、導入される外気Ａ１は、まず、第１冷却除湿部１１にて冷却除湿され、更に、第２冷却除湿部１２においても冷却除湿され、２段階で冷却除湿される。この２段階の冷却除湿によって目標温度及び目標湿度の空調空気Ａ２が生成され、その空調空気Ａ２を空調対象空間に供給している。

図１に示す並列供給状態において、導入される外気Ａ１が空調処理（潜熱処理及び顕熱処理）されることで、温度及び相対湿度がどのように変化するか、及び、冷熱源２からの熱媒体の温度がどのように変化するかについて一例を挙げる。

例えば、導入される外気Ａ１の温度３６℃で相対湿度が５２％である場合に、冷熱源２から複数の冷却除湿部１１，１２に供給される熱媒体（冷水）の温度が７℃であるとする。このとき、導入される外気Ａ１が第１冷却除湿部１１での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が２２℃で相対湿度が９５％となり、第２冷却除湿部１２での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が１４℃で相対湿度が９５％となり、目標温度（１４℃）及び目標湿度（相対湿度９５％）の空調空気Ａ２が生成される。そして、冷熱源２からの熱媒体は、７℃で第１冷却除湿部１１及び第２冷却除湿部１２に供給されて熱交換により加熱され、１７℃となって冷熱源２に戻る。

また、外気温度と目標温度との差が閾値よりも小さく、空調対象空間における冷房負荷が小さい場合には、制御部が、図２に示すように、熱媒体供給部１５を直列供給状態に切り替えている。この場合には、導入される外気Ａ１は、まず、第１冷却除湿部１１にて冷却除湿され、更に、第２冷却除湿部１２においても冷却除湿され、２段階で冷却除湿される。２段階で冷却除湿された外気Ａ１は、再熱部１３にて再熱されることで、目標温度及び目標湿度の空調空気Ａ２が生成され、その空調空気Ａ２を空調対象空間に供給している。

図２に示す直列供給状態において、導入される外気Ａ１が空調処理（潜熱処理及び顕熱処理）されることで、温度及び相対湿度がどのように変化するか、及び、冷熱源２からの熱媒体の温度がどのように変化するかについて一例を挙げる。

例えば、導入される外気Ａ１の温度３６℃で相対湿度が５２％である場合に、冷熱源２から第２冷却除湿部１２に供給される熱媒体（冷水）の温度が７℃であるとする。このとき、導入される外気Ａ１が第１冷却除湿部１１での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が２２℃で相対湿度が９５％となり、第２冷却除湿部１２での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が１１℃で相対湿度が９５％となる。その後、再熱部１３での再熱により、外気Ａ１の温度が１９℃で相対湿度が５６％となり、目標温度（１９℃）及び目標湿度（相対湿度５６％）の空調空気Ａ２が生成される。そして、冷熱源２からの熱媒体は、７℃で第２冷却除湿部１２に供給されて熱交換により加熱され、１７℃となって第１冷却除湿部１１に供給されて熱交換により加熱され、２２℃となって再熱部１３に供給されて熱交換により冷却され、１７℃となって冷熱源２に戻る。

このように、空調対象空間における冷房負荷の大小等、空調対象空間の状況等によって、熱媒体供給部１５を並列供給状態と直列供給状態とに切り替えることができる。並列供給状態では、図１に示すように、冷熱源２からの低温の熱媒体を複数の冷却除湿部１１，１２の夫々に供給することができるので、複数の冷却除湿部１１，１２における冷却除湿によって、潜熱処理だけでなく、顕熱処理も効果的に行うことができ、空調対象空間における冷房負荷が大きくても、その冷房負荷も適切に賄うことができる。また、直列供給状態では、図２に示すように、冷熱源２からの熱媒体を、第２冷却除湿部１２、第１冷却除湿部１１の順に供給することで、第２冷却除湿部１２に供給した後の熱媒体を第１冷却除湿部１１にて用いることができ、省エネルギー化を図りながら、潜熱処理及び顕熱処理を行うことができる。直列供給状態では、更に、第１冷却除湿部１１及び第２冷却除湿部１２にて冷却除湿に用いられた熱媒体を再熱部１３に供給して、再熱部１３での再熱にも用いており、より効果的に省エネルギー化を図ることができる。そして、再熱部１３に供給する熱媒体は、第２冷却除湿部１２にて熱交換により加熱され、更に、第１冷却除湿部１１にて熱交換により加熱されることから、第２冷却除湿部１２にて冷却除湿された外気Ａ１を目標温度に十分に再熱できるだけの高温の熱媒体とすることができ、再熱部１３での目標温度への再熱を適切に行うことができる。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、上記第１実施形態において、熱媒体供給部１５が熱媒体を再熱部１３にも供給可能とする構成に代えて、再熱部１３に対して供給する熱媒体として外気Ａ１を用いる構成を採用するものである。以下、図３及び図４に基づいて、上記第１実施形態とは異なる構成を中心に説明し、上記第１実施形態と同様の構成については同符号を記す等により詳細な説明は省略する。図３及び図４において、熱媒体が流れる部位を太線矢印にて示し、外気Ａ１が通風する部位を黒塗り矢印にて示している。

この第２実施形態では、図３及び図４に示すように、再熱部１３に接続された再熱用往路３１及び再熱用復路３２（図１及び図２参照）が省略されており、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の外気Ａ１を再熱部１３に供給自在な外気供給部１６と、再熱部１３に供給されて熱交換により冷却された外気Ａ１を、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の外気Ａ１に混合させる外気混合部１７とが備えられている。

外気供給部１６は、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の外気Ａ１の一部を再熱部１３に供給可能な通風路を備えて構成されている。外気供給部１６は、外気Ａ１を再熱部１３に供給する供給状態（図４参照）と外気Ａ１の再熱部１３への供給を停止する非供給状態（図３参照）とに切替自在に構成されている。

外気混合部１７は、外気供給部１６により再熱部１３に供給されて熱交換により冷却された外気Ａ１の全量を、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の外気Ａ１に混合させる通風路を備えて構成されている。そして、外気混合部１７は、図４に示すように、外気供給部１６を供給状態に切り替えた場合のみ、再熱部１３に供給されて熱交換により冷却された外気Ａ１の全量を、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の外気Ａ１に混合させている。

図示は省略するが、外気供給部１６による再熱部１３への外気Ａ１の供給、及び、外気混合部１７による冷却除湿される前の外気Ａ１に対する外気Ａ１の混合は、外気Ａ１を通風させる通風路上に、通風ファン及び開閉弁等を備えることで実現することができる。例えば、通風ファンは、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の外気Ａ１の一部を再熱部１３に供給する通風路上、又は、再熱部１３から複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の所望箇所に外気Ａ１を供給する通風路上に備えることができる。また、開閉弁は、複数の冷却除湿部１１，１２にて冷却除湿される前の外気Ａ１の一部を再熱部１３に供給する通風路上に備えることができ、この開閉弁を開閉制御することで、外気供給部１６を供給状態と非供給状態とに切り替えることができる。

熱媒体供給部１５は、上記第１実施形態と同様に、第１冷却除湿用往路２２、第１冷却除湿用復路２１、第２冷却除湿用往路２４、及び、第２冷却除湿用復路２３の複数の往路及び復路の接続状態を切り替えることで、冷熱源２から複数の冷却除湿部１１，１２に熱媒体を供給する供給状態を、図３に示す並列供給状態と図４に示す直列供給状態とに切替自在に構成されている。

図３に示すように、並列供給状態では、熱媒体供給部１５が、第１冷却除湿用往路２２と第２冷却除湿用往路２４とを冷熱源２からの熱媒体の供給側に並列状態で接続し、第１冷却除湿用復路２１と第２冷却除湿用復路２３とを冷熱源２への熱媒体の戻し側に接続している。これにより、並列供給状態では、熱媒体供給部１５が、冷熱源２から複数の冷却除湿部１１，１２の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給し、複数の冷却除湿部１１，１２に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を冷熱源２に戻すように構成されている。

図４に示すように、直列供給状態では、熱媒体供給部１５が、第２冷却除湿用往路２４を冷熱源２からの熱媒体の供給側に接続し、第２冷却除湿用復路２３と第１冷却除湿用往路２２とを接続し、第１冷却除湿用復路２１を冷熱源２への熱媒体の戻し側に接続している。これにより、直列供給状態では、熱媒体供給部１５が、冷熱源２からの熱媒体を、第２冷却除湿部１２、第１冷却除湿部１１の順に供給することで、外気Ａ１の流れ方向の下流側に位置する冷却除湿部１１，１２から順番に直列状態で熱媒体を供給し、複数の冷却除湿部１１，１２に順番に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、冷熱源２に戻すように構成されている。

例えば、空調対象空間における冷房負荷が大きい場合に、外気処理空調装置１の制御部が、図３に示すように、熱媒体供給部１５を並列供給状態に切り替えるとともに、外気供給部１６を非供給状態に切り替えている。また、空調対象空間における冷房負荷が小さい場合に、外気処理空調装置１の制御部が、図４に示すように、熱媒体供給部１５を直列供給状態に切り替えるとともに、外気供給部１６を供給状態に切り替えている。

図３に示す並列供給状態において、導入される外気Ａ１が空調処理（潜熱処理及び顕熱処理）されることで、温度及び相対湿度がどのように変化するか、及び、冷熱源２からの熱媒体の温度がどのように変化するかについて一例を挙げる。

例えば、導入される外気Ａ１の温度３６℃で相対湿度が５２％である場合に、冷熱源２から複数の冷却除湿部１１，１２に供給される熱媒体（冷水）の温度が７℃であるとする。このとき、導入される外気Ａ１が第１冷却除湿部１１での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が２２℃で相対湿度が９５％となり、第２冷却除湿部１２での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が１４℃で相対湿度が９５％となって、目標温度（１４℃）及び目標湿度（相対湿度９５％）の空調空気Ａ２が生成される。そして、冷熱源２からの熱媒体は、７℃で第１冷却除湿部１１及び第２冷却除湿部１２に供給されて熱交換により加熱され、１７℃となって冷熱源２に戻る。

図４に示す直列供給状態において、導入される外気Ａ１が空調処理（潜熱処理及び顕熱処理）されることで、温度及び相対湿度がどのように変化するか、及び、冷熱源２からの熱媒体の温度がどのように変化するかについて一例を挙げる。

例えば、導入される外気Ａ１の温度３６℃で相対湿度が５２％である場合に、冷熱源２から第２冷却除湿部１２に供給される熱媒体（冷水）の温度が７℃であるとする。このとき、導入される外気Ａ１の一部は、再熱部１３に供給されて再熱に用いられて熱交換により冷却され、温度が２７℃で相対湿度が８６％となる。そして、再熱部１３からの外気Ａ１が導入される外気Ａ１に混合されて、混合後の外気Ａ１の温度が３１℃で相対湿度が６９％となり、第１冷却除湿部１１に供給される。第１冷却除湿部１１での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が２２℃で相対湿度が９５％となり、第２冷却除湿部１２での冷却除湿により、外気Ａ１の温度が１１℃で相対湿度が９５％となる。その後、再熱部１３での再熱により、外気Ａ１の温度が１９℃で相対湿度が５６％となり、目標温度（１９℃）及び目標湿度（相対湿度５６％）の空調空気Ａ２が生成される。そして、冷熱源２からの熱媒体は、７℃で第２冷却除湿部１２に供給されて熱交換により加熱され、１７℃となって第１冷却除湿部１１に供給されて熱交換により加熱され、２２℃となって冷熱源２に戻る。

直列供給状態では、図４に示すように、冷熱源２からの熱媒体を、第２冷却除湿部１２、第１冷却除湿部１１の順に供給することで、第２冷却除湿部１２に供給した後の熱媒体を第１冷却除湿部１１にて用いることができ、省エネルギー化を図りながら、潜熱処理及び顕熱処理を行うことができる。また、導入される外気Ａ１の一部を再熱部１３に供給して、再熱部１３での再熱に用いており、より効果的に省エネルギー化を図ることができる。更に、再熱部１３にて再熱に用いられて熱交換により冷却された外気Ａ１を、冷却除湿される前の外気Ａ１に混合させることで、冷却除湿される前の外気Ａ１を冷却させることができ、より効果的に省エネルギー化を図ることができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、外気処理空調装置１にて除湿及び冷房する場合に適用した例を示したが、例えば、外気処理空調装置１にて暖房する場合でも適用可能である。

この場合には、例えば、図１及び図２において、温熱源からの熱媒体（温水）を冷却除湿部１１，１２としての冷水コイルに供給することで、冷水コイルを温水コイルとして用いて、温熱源からの熱媒体（温水）と外気Ａ１とを熱交換させて外気Ａ１を加熱することができる。これにより、冷却除湿部１１，１２を加熱部としても構成することができる。また、外気Ａ１の流れ方向で再熱部１３の下流側に加湿部を備えることで、冷却除湿部１１、１２にて加熱された後の外気Ａ１を加湿部にて加湿して、目標温度及び目標湿度の空調空気Ａ２を生成することができ、その空調空気Ａ２を空調対象空間に供給することで、空調対象空間を暖房することができる。

このように、外気処理空調装置１にて暖房する場合には、温熱源から複数の温水コイル（冷却除湿部１１，１２）に熱媒体を供給する供給状態として、上記実施形態と同様に、温熱源から複数の温水コイルの夫々に並列状態で熱媒体（温水）を供給する並列供給状態と、外気Ａ１の流れ方向の下流側に位置する温水コイルから順番に直列状態で熱媒体を供給する直列供給状態とに切替自在に構成することができる。

そして、並列供給状態とする場合に、温熱源から複数の温水コイル（冷却除湿部１１，１２）の夫々に供給した熱媒体を温熱源に戻すに当たり、温水コイルを通過した熱媒体の全てをそのまま温熱源に戻す第１戻し状態と、温水コイルを通過した熱媒体の一部をそのまま温熱源に戻すとともに、残りの一部を再熱部１３に供給した後、温熱源に戻す第２戻し状態とに切り替えることができる。

例えば、図１及び図２に基づいて説明すると、温熱源から第１冷却除湿部１１及び第２冷却除湿部１２の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給して、第１冷却除湿部１１及び第２冷却除湿部１２の夫々の冷水コイルを温水コイルとして用いる。そして、第１戻し状態では、第１冷却除湿部１１を通過した熱媒体、及び、第２冷却除湿部１２を通過した熱媒体をそのまま温熱源に戻している。また、第２戻し状態では、第１冷却除湿部１１を通過した熱媒体をそのまま温熱源に戻し、第２冷却除湿部１２を通過した熱媒体を、再熱部１３に供給した後、温熱源に戻している。これにより、第２戻し状態では、再熱部１３での再熱も可能となり、第１冷却除湿部１１、第２冷却除湿部１２、再熱部１３の３段階で外気Ａ１を加熱することができ、再熱部１３の下流側に備えられる加湿部にて効率よく加湿を行うことができる。

（２）上記第１実施形態では、直列供給状態において、熱媒体供給部１５が、複数の冷却除湿部１１，１２に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、再熱部１３に供給した後、冷熱源２に戻すようにしているが、熱媒体供給部１５が、複数の冷却除湿部１１，１２に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、再熱部１３に供給することなく、冷熱源２に戻すようにすることもできる。

（３）上記実施形態では、空調対象空間における冷房負荷の大小によって、熱媒体供給部１５を並列供給状態と直列供給状態とに切り替えているが、熱媒体供給部１５を並列供給状態と直列供給状態とに切り替えるための条件は、空調対象空間の状況等、各種の条件を設定することができ、空調対象空間における冷房負荷の大小に限られるものではない。

１ 外気処理空調装置
２ 冷熱源
１１ 第１冷却除湿部（冷却除湿部）
１２ 第２冷却除湿部（冷却除湿部）
１３ 再熱部
１５ 熱媒体供給部
１６ 外気供給部
１７ 外気混合部

Claims (4)

1. 外気を空調処理し、その空調処理後の外気を空調対象空間に供給する外気処理空調装置であって、
   供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を冷却除湿する複数の冷却除湿部と、
   前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿された後の外気を再熱可能な再熱部と、
   前記複数の冷却除湿部に冷熱源からの熱媒体を供給する熱媒体供給部とが備えられ、
   前記複数の冷却除湿部は、外気の流れ方向に順番に位置する形態で配設され、
   前記熱媒体供給部は、前記複数の冷却除湿部に前記冷熱源からの熱媒体を供給する供給状態として、前記複数の冷却除湿部の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給する並列供給状態と、外気の流れ方向の下流側に位置する前記冷却除湿部から順番に直列状態で熱媒体を供給する直列供給状態とに切替自在に構成され、
   空調対象空間における冷房負荷が大きい場合に、前記熱媒体供給部を並列供給状態に切り替え、且つ、空調対象空間における冷房負荷が小さい場合に、前記熱媒体供給部を直列供給状態に切り替えている外気処理空調装置。
2. 前記再熱部は、供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を再熱するように構成され、
   前記熱媒体供給部は、前記複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を前記再熱部に供給自在に構成されている請求項１に記載の外気処理空調装置。
3. 外気を空調処理し、その空調処理後の外気を空調対象空間に供給する外気処理空調装置であって、
   供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を冷却除湿する複数の冷却除湿部と、
   前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿された後の外気を再熱可能な再熱部と、
   前記複数の冷却除湿部に冷熱源からの熱媒体を供給する熱媒体供給部とが備えられ、
   前記複数の冷却除湿部は、外気の流れ方向に順番に位置する形態で配設され、
   前記熱媒体供給部は、前記複数の冷却除湿部に前記冷熱源からの熱媒体を供給する供給状態として、前記複数の冷却除湿部の夫々に対して並列状態で熱媒体を供給する並列供給状態と、外気の流れ方向の下流側に位置する前記冷却除湿部から順番に直列状態で熱媒体を供給する直列供給状態とに切替自在に構成され、
   前記再熱部は、供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を再熱するように構成され、
   前記並列供給状態では、前記熱媒体供給部が、前記複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、前記再熱部に供給することなく、前記冷熱源に戻すように構成され、
   前記直列供給状態では、前記熱媒体供給部が、前記複数の冷却除湿部に供給されて熱交換により加熱された熱媒体を、前記再熱部に供給した後、前記冷熱源に戻すように構成されている外気処理空調装置。
4. 前記再熱部は、供給される熱媒体と外気とを熱交換させて外気を再熱するように構成され、
   前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿される前の外気を前記再熱部に供給自在な外気供給部と、
   前記再熱部に供給されて熱交換により冷却された外気を、前記複数の冷却除湿部にて冷却除湿される前の外気に混合させる外気混合部とが備えられている請求項１〜３の何れか１項に記載の外気処理空調装置。

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