JP7323302B2 - 空調システム - Google Patents

Description

本発明は空調システムに関する。

空気Ａの温度及び湿度を目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍに調整するには、一般的に図７に示すような空調システムが採用される。

なお、図７において、調整対象室１には、目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍに調整された空気Ａが吹出口３から供給され、これにより、調整対象室１の室内が所要の温湿度状態に調整される。

ところで、図７に示す空調システムにおいて、目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍが例えば（－１０℃，８０％）である場合に、除湿器１１を使用せずに、吹出口３から室内に供給する空気Ａを目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍ（－１０℃，８０％）に調整するには、調整対象室１の室内負荷が顕熱負荷のみである場合、図７において破線の矢印で示される通風形態を採用することが考えられる。

図７において、符号ｉ～ｖは、通風経路上における空気Ａの各位置を示し、図８は、破線の矢印で示される通風形態が採用された場合の各位置ｉ～ｖにおける空気Ａの温度ｔ，湿度ｈを示す湿り空気線図である。

即ち、所要の温湿度状態に調整されている調整対象室１の室内空気Ａ（ｉ，ｉｉ）は、先ず、冷却器１５において冷却される（ｉｉ→ｉｉｉ）。

このとき、冷却器１５の空気側伝熱面の温度ｔｃ（以下、冷却器温度ｔｃと略称する）が空気Ａ（ｉｉ）の温度（－１０℃）より５℃だけ低温であるとすると、空気Ａ（ｉｉ）は、冷却器温度ｔｃ（－１５℃）近くまで冷却される。

この冷却に続き、空気Ａ（ｉｉｉ）は加熱器２０において目標送出温度ｔｓｍまで加熱（ｉｉｉ→ｉｖ）され、この加熱（再熱）された空気Ａ（ｉｖ，ｖ）が吹出口３から調整対象室１に供給される。

しかし、（－１０℃，８０％）の空気Ａ（ｖ）の露点温度ｔｄは－１２．８℃であるため、室内の潜熱負荷が無くてこの露点温度ｔｄ（－１２．８℃）に等しい露点温度の室内空気Ａ（ｉ，ｉｉ）が、冷却器１５において冷却器温度ｔｃ（－１５℃）まで冷却されると、空気Ａ中の水蒸気が冷却器１５の伝熱面上で凝縮（結露）して、その凝縮水が凍結することで、冷却器１５に霜付きが発生する。

この霜付きの発生は、空気Ａの温度、湿度を調整する上で、その調整精度を著しく悪化させる原因になり、また、この霜付きを解消するデフロスト運転を実施すると、そのデフロスト運転の間、空気Ａの温度、湿度の調整が一時的にせよ不能になる問題がある。

そこで、このような不都合を回避するため、図７の空調システムでは、（－１０℃，８０％）のような低温高湿の空気Ａを調整する場合、図７において実線の矢印で示される通風形態が採用される。

図９は、実線の矢印で示される通風形態が採用された場合の各位置ｉ～ｖにおける空気Ａの温度ｔ，湿度ｈを示す湿り空気線図である。

即ち、所要の温湿度状態に調整されている調整対象室１の室内空気Ａ（ｉ）は、先ず、除湿器１１において除湿（ｉ→ｉｉ）され、この除湿により空気Ａ（ｉｉ）の露点温度ｔｄは、冷却器温度ｔｃ（－１５℃）より低い温度になる。
なお、室内空気Ａ（ｉ）を所要湿度まで除湿するために除湿器１１の出力を調整するのに、ここでは、その調整形態の一例として、除湿器１１に通過させる空気Ａ（ｉ）と除湿器１１を迂回させる空気Ａ（ｉ）との風量比が調整される。

その後、除湿器１１において除湿された空気Ａ（ｉｉ）は、冷却器１５において冷却器温度ｔｃ（－１５℃）まで冷却（ｉｉ→ｉｉｉ）され、この冷却に続き、空気Ａ（ｉｉｉ）は、加熱器２０において目標送出温度ｔｓｍまで加熱（ｉｉｉ→ｉｖ）される。

そして、加熱器２０において加熱（再熱）された空気Ａ（ｉｖ）は、加湿器２１において目標送出湿度ｈｓｍまで加湿（ｉｖ→ｖ）され、この加湿された目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍの空気Ａ（ｖ）が吹出口３から調整対象室１に送給されることで、調整対象室１の室内が所要の温湿度状態に保たれる。
なお、ここでは、冷却器１５において冷却した空気Ａ（ｉｉｉ）を加熱器２０において加熱（再熱）することで、空気Ａ（ｉｖ）を温度を目標送出温度ｔｓｍに調整する例を示したが、これに代え、加熱器２０での加熱（再熱）を省略して、冷却器１５での冷却により空気Ａ（ｉｉｉ，ｉｖ）の温度を目標送出温度ｔｓｍに調整する場合もある。

つまり、図９に示す調整形態を採用することで、温度，湿度の調整精度の悪化原因や調整不能の原因となる冷却器１５での霜付きの発生を防止することができる。

特開２００７－０６４５５６号公報

しかし、例えば、吹出口３から室内に供給する空気Ａの湿度ｈｓを、±１０％の湿度許容範囲で目標送出湿度ｈｓｍ（８０％）に調整することが要求される場合、その空気Ａの温度が２０℃であれば、±１０％の湿度許容範囲が、絶対湿度Ｘの許容範囲に換算すると、±１．５ｇ／Ｋｇの絶対湿度許容範囲に相当するのに対して、その空気Ａの温度が－１０℃では、±１０％の湿度許容範囲が、絶対湿度Ｘの許容範囲に換算すると、±０．１８ｇ／Ｋｇの絶対湿度許容範囲に相当する。

この例からも分かるように、空気Ａの温度ｔが－１０℃のような低温の場合には、前記した図９に示す調整形態を採用して冷却器１５での霜付きの発生を防止するにしても、空気Ａの湿度を精度良く所要の湿度に調整することが未だ難しい問題がある。

また、前記した図９に示す調整形態では、冷却器１５での霜付きの発生を防止するために、調整対象の空気Ａの全量又は一部を除湿器１１で除湿するとともに加湿器２１で加湿するため、それら相反する処理である除湿及び加湿の実施に大きなエネルギを要する問題もある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な調整形態を採ることで、冷却器での霜付きの発生を防止するとともに、空気の温度，湿度を一層精度良く目標の温度，湿度に調整することができ、また、除湿や加湿に要するエネルギを効果的に低減できるようにする点にある。

本発明は、調整対象室の還気口から空気が導入される導入路と、前記導入路と接続された第１調整路と、前記第１調整路に配された除湿器と、前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記除湿器の下流に設けられた冷却器と、前記導入路と接続された第２調整路と、前記第２調整路に配された加熱器と、前記第２調整路に配され空気流れ方向において前記加熱器の下流に設けられた加湿器と、前記第１調整路及び前記第２調整路と接続され前記調整対象室の吹出口へ空気を送る送出路と、を備える空調システムにおいて、前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記冷却器の下流に設けられ前記第１調整路内の空気の温度を検出する第１温度センサと、前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記冷却器の下流に設けられ前記第１調整路内の空気の湿度を検出する第１湿度センサと、前記送出路内の空気の温度を検出する送出温度センサと、前記送出路内の空気の湿度を検出する送出湿度センサと、を備え、前記第１温度センサにより検出された温度に基づいて前記冷却器の出力を調整し、前記第１湿度センサにより検出された湿度に基づいて前記除湿器の出力を調整する第１の調整動作を行った後に、前記送出温度センサにより検出された温度に基づいて前記加熱器の出力を調整し、前記送出湿度センサにより検出された湿度に基づいて前記加湿器の出力を調整する第２の調整動作を行うことを特徴とする。

空調システムのシステム構成図 空調システムの運転制御形態を説明するフローチャート 併行調整運転における通風形態を示す説明図 併行調整運転における各位置の空気の温度、湿度を示す湿り空気線図 単行調整運転における通風形態を示す説明図 単行調整運転における各位置の空気の温度、湿度を示す湿り空気線図 従来の空調システムのシステム構成図 従来の空調システムにおいて除湿器を使用しない場合の各位置の空気の温度、湿度を示す湿り空気線図 従来の空調システムにおいて除湿器を使用する場合の各位置の空気の温度、湿度を示す湿り空気線図

図１は、環境試験室１（調整対象室）の室内温湿度条件を調整する空調システム２を示しており、環境試験室１には、吹出口３と還気口４と排気口５とが設けられている。

吹出口３からは、目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍに調整された空気Ａが環境試験室１の室内に吹き出され、このように温度及び湿度が調整された空気Ａが吹出口３から環境試験室１に供給されることで、環境試験室１の室内が所要の温湿度状態に保たれる。

吹出口３からの空気Ａの吹き出しに併行して、環境試験室１の室内空気Ａは、還気口４を通じて空調システム２に戻され、また、吹出口３からの空気Ａの吹き出しに併行して、環境試験室１における室内空気Ａの一部は、室内換気のために排気口５を通じて外部に排出される。

排気口５には排気路６が接続され、また、排気路６には排気ファン７が装備されており、この排気ファン７の運転により、単位時間当たり所定風量の室内空気Ａが排気口５及び排気路６を通じて環境試験室１から外部に排出される。

空調システム２のシステム構成について説明すると、吹出口３には送出路８が接続され、一方、還気口４には導入路９が接続されている。

空気Ａの流れ方向において、導入路９の下流端と送出路８の上流端との間には、温湿度調整用の調整路として、第１調整路１０Ａと第２調整路１０Ｂとが並列配置で介装されており、第１調整路１０Ａには、除湿器１１が装備されるとともに、空気Ａの流れ方向において除湿器１１の下流側に第１空調機１２が装備されている。

また、第２調整路１０Ｂには第２空調機１３が装備されている。

第１空調機１２には、フィルタ１４と送風機１８と冷却器１５と単行用加熱器１６と単行用加湿器１７とが、その順に、空気Ａの流れ方向における上流側から並べて装備されている。

また、第２空調機１３には、フィルタ１９と送風機２２と加熱器２０と加湿器２１とが、その順に、空気Ａの流れ方向における上流側から並べて装備されている。

即ち、第１空調機１２の送風機１８と第２空調機１３の送風機２２との両方を運転すると、環境試験室１の室内空気Ａが還気口４から導入路９に導入され、導入路９に導入された空気Ａは、第１調整路１０Ａと第２調整路１０Ｂとに分流される。

第１調整路１０Ａに分流された空気Ａは、除湿器１１、フィルタ１４、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７の夫々を、その順に通過し、この通過過程において空気Ａの温度及び湿度が調整される。

また、第２調整路１０Ｂに分流された空気Ａは、フィルタ１９、加熱器２０、加湿器２１の夫々を、その順に通過し、この通過過程において空気Ａの温度及び湿度が調整される。

第１調整路１０Ａにおいて第１空調機１２の上流側、及び、第２調整路１０Ｂにおいて第２空調機１３の上流側には、風量比調整ダンパ２３Ａ，２３Ｂが介装されており、これら風量比調整ダンパ２３Ａ，２３Ｂ夫々の開度を調整することで、及び／又は、第１空調機１２の送風機１８及び第２空調機１３の送風機２２夫々の出力を調整することで、第１調整路１０Ａと第２調整路１０Ｂとに対する空気Ａの分流比を変更することができる。

なお、図１では、除湿器１１として回転ロータ式の乾式除湿器を第１調整路１０Ａに装備した例を示しているが、第１調整路１０Ａに装備する除湿器１１としては、回転ロータ式の乾式除湿器に限らず、種々の方式、形式の除湿器を採用することができる。

図１では、冷却器１５として、冷凍機Ｒの蒸発器として機能する直膨式冷却器を採用した例を示しているが、冷却器１５としては、直膨式冷却器に限らず、冷水あるいはブラインを冷媒とする冷却器など、種々の方式、形式の冷却器を採用することができる。

図１では、単行用加熱器１６及び加熱器２０の夫々に電気ヒータを採用した例を示しているが、単行用加熱器１６及び加熱器２０の夫々には、電気ヒータに限らず、温水あるいは蒸気を熱媒とする加熱器など、種々の方式、形式の加熱器を採用することができる。

さらに図１では、単行用加湿器１７及び加湿器２１の夫々に蒸気噴霧式加湿器を採用した例を示しているが、これら単行用加湿器１７及び加湿器２１の夫々についても、蒸気噴霧式加湿器に限らず、超音波式加湿器など、種々の方式、形式の加湿器を採用することができる。

空気Ａの流れ方向における送出路８の上流端には、混合チャンバ２４が装備され、第１調整路１０Ａの下流端及び第２調整路１０Ｂの下流端は、混合チャンバ２４に接続されている。

即ち、第１調整路１０Ａの通過過程で温度及び湿度が調整された空気Ａと、第２調整路１０Ｂの通過過程で温度及び湿度が調整された空気Ａとは、送出路８に導出される過程で混合チャンバ２４で合流するとともに、この合流に伴い混合チャンバ２４で均一に混合される。

第１調整路１０Ａにおいて第１空調機１２の下流側には、第１導出温度センサ２５及び第１導出湿度センサ２６が装備されており、これら第１導出温度センサ２５及び第１導出湿度センサ２６は、第１調整路１０Ａから混合チャンバ２４に導出される空気Ａの温度ｔａ及び湿度ｈａ（即ち、第１調整路１０Ａの出口空気温度及び出口空気湿度）を検出する。

また、送出路８において混合チャンバ２４の下流側には、送出温度センサ２７及び送出湿度センサ２８が装備されており、これら送出温度センサ２７及び送出湿度センサ２８は、送出路８を通じて吹出口３から環境試験室１の室内に送出される空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓ（即ち、送出路８の出口空気温度及び出口空気湿度）を検出する。

空調システム２の運転制御を司る制御装置Ｃは、目標送出温度ｔｓｍの高低に応じて併行調整運転と単行調整運転とのいずれを実施するかを選択し、この制御装置Ｃは、併行調整運転では、第１調整路１０Ａでの空気Ａの温度及び湿度の調整と、第２調整路１０Ｂでの空気Ａの温度及び湿度の調整と、の両方を用いて、送出路８から送出する空気Ａ（即ち、吹出口３から吹き出す空気Ａ）の温度ｔｓ及び湿度ｈｓを、目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍに調整する。

また、制御装置Ｃは、単行調整運転では、第１調整路１０Ａでの空気Ａの温度及び湿度の調整だけで、送出路８から送出する空気Ａ（即ち、吹出口３から吹き出す空気Ａ）の温度ｔｓ及び湿度ｈｓを、目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍに調整する。

具体的には、制御装置Ｃは、これら併行調整運転及び単行調整運転の夫々を、次のように実施する（図２参照）。

制御装置Ｃは、目標送出温度ｔｓｍが設定閾温度ｔｚより低温のとき（ｔｓｍ＜ｔｚ）ときは併行調整運転を選択し、目標送出温度ｔｓｍが設定閾温度ｔｚより高温のとき（ｔｓｍ≧ｔｚ）ときは単行調整運転を選択する。（♯１）
なお、設定閾温度ｔｚは、冷却器１５において霜付きが発生する可能性がある目標送出温度ｔｓｍと、冷却器１５において霜付きが発生する可能性がない目標送出温度ｔｓｍとの境になる温度（例えばｔｚ＝５℃）として設定された温度である。

また、本例では、併行調整運転及び単行調整運転の夫々において、第１調整路１０Ａと第２調整路１０Ｂとに対する空気Ａの分流比（即ち、第１調整路１０Ａの通過風量Ｑ１と第２調整路１０Ｂの通過風量Ｑ２との比）は、２：１（Ｑ１／Ｑ２＝２／１）に調整されているとする。

併行調整運転が選択された状態において、システムの起動や目標送出温度ｔｓｍの変更などでシステムが未だ立上り過程にあって、第１導出温度センサ２５により検出される温度ｔａ又は第１導出湿度センサ２６により検出される湿度ｈａが、目標基礎温度ｔａｍ又は目標基礎湿度ｈａｍに未だ到達していない状況では、制御装置Ｃは遷移運転を実施する。

ここで、目標基礎温度ｔａｍは、目標送出温度ｔｓｍより所定温度差Δｔだけ低温の温度（ｔａｍ＝ｔｓｍ－Δｔ）であり、目標基礎湿度ｈａｍは、目標送出湿度ｈｓｍより所定湿度差Δｈだけ低湿の湿度（ｈａｍ＝ｈｓｍ－Δｈ）である。

遷移運転において制御装置Ｃは、第１調整路１０Ａについては、単行用加熱器１６及び単行用加湿器１７の運転は停止した状態で、
・第１導出湿度センサ２６により検出される湿度ｈａと目標基礎湿度ｈａｍとの偏差Δｈａに応じて、除湿器１１の除湿出力（換言すれば、除湿器１１での除湿量）を調整するとともに、
・第１導出温度センサ２５により検出される温度ｔａと目標基礎温度ｔａｍとの偏差Δｔａに応じて、冷却器１５の冷却出力（換言すれば、冷却器１５での冷却量）を調整する。（♯２）
また、第２調整路１０Ｂについては、加熱器２０及び加湿器２１の運転は停止した状態で、分流空気Ａを通過させるだけの状態にする。

第１導出温度センサ２５により検出される温度ｔａ及び第１導出湿度センサ２６により検出される湿度ｈａが、目標基礎温度ｔａｍ及び目標基礎湿度ｈａｍに到達すると、制御装置Ｃは上記遷移運転から併行調整運転に移行する。

そして、併行調整運転では制御装置Ｃは、第１調整路１０Ａについては、単行用加熱器１６及び単行用加湿器１７の運転は停止した状態で、
・第１導出湿度センサ２６により検出される湿度ｈａと目標基礎湿度ｈａｍとの偏差Δｈａに応じて、除湿器１１の除湿出力を調整するとともに、
・第１導出温度センサ２５により検出される温度ｔａと目標基礎温度ｔａｍとの偏差Δｔａに応じて、冷却器１５の冷却出力を調整する。（♯３）
また、第２調整路１０Ｂについては、
・送出温度センサ２７により検出される温度ｔｓと目標送出温度ｔｓｍとの偏差Δｔｓに応じて、加熱器２０の加熱出力（換言すれば、加熱器２０での加熱量）を調整するとともに、
・送出湿度センサ２８により検出される湿度ｈｓと目標送出湿度ｈｓｍとの偏差Δｈｓに応じて、加湿器２１の加湿出力（換言すれば、加湿器２１での加湿量）を調整する。（♯３）
つまり、この併行調整運転では、第１調整路１０Ａの通過過程で除湿器１１により除湿されるとともに冷却器１５で冷却されて第１調整路１０Ａから送出路８に導出される相対的に低温低湿の空気Ａと、第２調整路１０Ｂの通過過程で加熱器２０により加熱されるとともに加湿器２１により加湿されて第２調整路１０Ｂから送出路８に導出される相対的に高温高湿の空気Ａとの合流により、送出路８から送出される空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓが目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍになる状態に、第１調整路１０Ａにおける除湿器１１及び冷却器１５夫々の出力、並びに、第２調整路１０Ｂにおける加熱器２０及び加湿器２１夫々の出力が、制御装置Ｃにより調整される。

一方、単行調整運転では制御装置Ｃは、第２調整路１０Ｂについては、加熱器２０及び加湿器２１の運転は停止した状態で、分流空気Ａを通過させるだけの状態にする。

また、第１調整路１０Ａについては、
・送出温度センサ２７により検出される温度ｔｓと目標送出温度ｔｓｍとの偏差Δｔｓに応じて、冷却器１５の冷却出力及び単行用加熱器１６の加熱出力を調整するとともに、
・送出湿度センサ２８により検出される湿度ｈｓと目標送出湿度ｈｓｍとの偏差Δｈｓに応じて、除湿器１１の除湿出力及び単行用加湿器１７の加湿出力を調整する。（♯４）
つまり、この単行調整運転では、第１調整路１０Ａの通過過程で除湿器１１により除湿されるとともに冷却器１５で冷却され、更に単行用加熱器１６で加熱（再熱）されるとともに単行用加湿器１７で加湿されて第１調整路１０Ａから送出路８に導出される調整空気Ａと、加熱器２０及び加湿器２１の運転停止状態で第２調整路１０Ｂを通過して第２調整路１０Ｂから送出路８に導出される無調整空気Ａとの合流により、送出路８から送出される空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓが目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍになる状態に、第１調整路１０Ａにおける除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７夫々の出力が、制御装置Ｃにより調整される。

図３は、送出路８から環境試験室１に送出する空気Ａを設定閾温度ｔｚより低温の目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍ（ここでは－１０℃，８０％）の空気に調整する場合の併行調整運転の運転形態を模式的に示し、同図３において符号ｉ～ｖｉｉｉは、通風経路上における空気Ａの各位置を示す。

また、図４は、それら各位置ｉ～ｖｉｉｉにおける空気Ａの温度ｔ，湿度ｈを示す湿り空気線図である。

即ち、この併行調整運転において所要の温湿度状態に調整されている環境試験室１の室内空気Ａ（ｉ）は、還気口４から導入路９に導入されて第１調整路１０Ａと第２調整路１０Ｂとに、所要の分流比Ｑ１／Ｑ２（ここでは２／１）で分流される。

第１調整路１０Ａに分流された空気Ａは、先ず除湿器１１において目標基礎湿度ｈａｍ（＝ｈｓｍ－Δｈ）まで除湿（ｉ→ｉｉ）され、この除湿により空気Ａの露点温度ｔｄは、冷却器温度ｔｃより低い温度になる。

除湿器１１で除湿された空気Ａ（ｉｉ）は、次に冷却器１５において目標基礎温度ｔａｍ（＝ｔｓｍ－Δｔ）まで冷却（ｉｉ→ｉｉｉ）され、これら除湿及び冷却により目標基礎温度ｔａｍで目標基礎湿度ｈａｍに調整された相対的に低温低湿の空気Ａ（ｉｉｉ，ｉｖ，ｖ）が、第１調整路１０Ａから送出路８に導出される。

一方、第２調整路１０Ｂに分流された空気Ａは、加熱器２０において加熱（ｉ→ｖｉ）されるとともに加湿器２１において加湿（ｖｉ→ｖｉｉ）され、これら加熱及び加湿により相対的に高温高湿に調整された空気Ａ（ｖｉｉ）が、第２調整路１０Ｂから送出路８に導出されて、第１調整路１０Ａから送出路８に導出された目標基礎温度ｔａｍで目標基礎湿度ｈａｍの空気Ａ（ｖ）と合流する。

この合流により生成された混合空気Ａ（即ち、送出路８から送出される空気Ａ）の温度ｔｓ及び湿度ｈｓは、送出温度センサ２７及び送出湿度センサ２８により検出され、この検出温度ｔｓと目標送出温度ｔｓｍ（－１０℃）との偏差Δｔｓに応じ加熱器２０の出力が調整されるとともに、検出湿度ｈｓと目標送出湿度ｈｓｍ（８０％）との偏差Δｈｓに応じ加湿器２１の出力が調整されて、第２調整路１０Ｂから送出路８に導出される相対的に高温高湿の空気Ａ（ｖｉｉ）の温度及び湿度が調整され、この高温高湿の空気Ａ（ｖｉｉ）の温度及び湿度が調整されることで、合流により生成される混合空気Ａ（送出路８から送出される空気Ａ）が目標送出温度ｔｓｍ（－１０℃）で目標送出湿度ｈｓｍ（８０％）の空気に調整される。

そして、この目標送出温度ｔｓｍ（－１０℃）で目標送出湿度ｈｓｍ（８０％）の空気Ａ（ｖｉｉｉ）が送出路８から吹出口３を通じて環境試験室１に供給されることで、環境対象室１の室内空気Ａ（ｉ）は、室内負荷の存在下において所要の温湿度状態に保たれる。

図５は、送出路８から環境試験室１に送出する空気Ａを設定閾温度ｔｚより高温の目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍ（ここでは３０℃，８０％）の空気に調整する場合の単行調整運転の運転形態を模式的に示し、同図５において符号ｉ～ｖｉｉｉは、同じく通風経路上における空気Ａの各位置を示す。

また、図６は、それら各位置ｉ～ｖｉｉｉにおける空気Ａの温度ｔ，湿度ｈを示す湿り空気線図である。

即ち、この単行調整運転において所要の温湿度状態に調整されている環境試験室１の室内空気Ａ（ｉ）は、併行調整運転の場合と同様、還気口４から導入路９に導入されて第１調整路１０Ａと第２調整路１０Ｂとに、所要の分流比Ｑ１／Ｑ２（ここでは２／１）で分流される。

第１調整路１０Ａに分流された空気Ａは、除湿器１１で除湿（ｉ→ｉｉ）されるとともに、この除湿に続いて冷却器１５で冷却（ｉｉ→ｉｉｉ）される。

また、冷却器１５で冷却された空気Ａ（ｉｉｉ）は、続いて単行用加熱器１６で加熱（ｉｉｉ→ｉｖ）されるとともに、この加熱に続いて単行用加湿器１７で加湿（ｉｖ→ｖ）され、これら除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７で順次に温湿度が調整された空気Ａ（ｖ）が、第１調整路１０Ａから送出路８に導出される。

一方、第２調整路１０Ｂに分流された空気Ａは、加熱器２０及び加湿器２１の運転が停止された第２調整路１０Ｂを無調整のままで通過し、この無調整の空気Ａ（ｉ，ｖｉ，ｖｉｉ）が、第２調整路１０Ｂから送出路８に導出されて、第１調整路１０Ａから送出路８に導出された温湿度が調整された空気Ａ（ｖ）と合流する。

この合流により生成された混合空気Ａ（即ち、送出路８から送出される空気Ａ）の温度ｔｓ及び湿度ｈｓは、送出温度センサ２７及び送出湿度センサ２８により検出され、この検出温度ｔｓと目標送出温度ｔｓｍ（３０℃）との偏差Δｔｓに応じ冷却器１５及び加熱器２０の出力が調整されるとともに、検出湿度ｈｓと目標送出湿度ｈｓｍ（８０％）との偏差Δｈｓに応じ除湿器１１及び加湿器２１の出力が調整されて、第１調整路１０Ａから送出路８に導出される空気Ａ（ｖ）の温度及び湿度が調整され、この導出空気Ａ（ｖ）の温度及び湿度が調整されることで、合流により生成される混合空気Ａ（送出路８から送出される空気Ａ）が目標送出温度ｔｓｍ（３０℃）で目標送出湿度ｈｓｍ（８０％）の空気に調整される。

そして、この目標送出温度ｔｓｍ（３０℃）で目標送出湿度ｈｓｍ（８０％）の空気Ａ（ｖｉｉｉ）が送出路８から吹出口３を通じて環境試験室１に供給されることで、環境試験室１の室内空気Ａ（ｉ）は、室内負荷の存在下において所要の温湿度状態に保たれる。

なお、図示は省略したが、導入路９、又は、第１調整路１０Ａにおける除湿器１１の上流側、又は、第２調整路１０Ｂにおける第２空調機１３の上流側には、新鮮空気取入路が接続され、この新鮮空気取入路を通じて、排気口５からの空気Ａの排出量に相当する風量の新鮮空気Ａが取り入れられて、この取り入れ新鮮空気Ａが、環境試験室１から導入路９に導入される室内空気Ａに混合される。

また、第１調整路１０Ａには、除湿器１１に対するバイパス路２９が設けられており、風量調整ダンパ３０，３１の開度を調整することで、導入路９から第１調整路１０Ａに分流された空気Ａの一部又は全部を除湿器１１に対して迂回させることができる。
〔別実施形態〕
次に本発明の別実施形態を列記する。

上記の実施形態では、環境試験室１を調整対象室とする例を示したが、送出路８を通じて目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍの空気Ａを供給する調整対象室は、環境試験室に限られるものではなく、各種分野におけるどのような用途の室であってもよい。

前述の実施形態における単行調整運転では、加熱器２０及び加湿器２１の運転を停止させた第２調整路１０Ｂにも分流空気Ａを通過させるが、これとは別の単行調整運転として、第２調整路１０Ｂに対する空気Ａの通過を遮断した状態した状態で、第１調整路１０Ａにおける除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７夫々の出力を制御装置Ｃに調整させることで、第１調整路１０Ａから送出路８に導出する空気Ａ（即ち、送出路８から送出する空気Ａ）を目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍの空気に調整する運転を実施するようにしてもよい。

前述の実施形態における併行調整運転では、送出路８に装備した送出温度センサ２７及び送出湿度センサ２８の検出温度ｔｓ及び検出湿度ｈｓに基づいて、加熱器２０及び加湿器２１夫々の出力を制御装置Ｃに調整させることで、また、単行調整運転では、送出温度センサ２７及び送出湿度センサ２８の検出温度ｔｓ及び検出湿度ｈｓに基づいて、除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７夫々の出力を制御装置Ｃに調整させることで、送出路８から送出する空気Ａを目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍの空気に調整するようにした。

これに代え、調整対象室１の室内温度ｔｒ及び室内湿度ｈｒを検出する室内温度センサ及び室内湿度センサを装備し、そして、併行調整運転では、室内温度センサの検出温度ｔｒと目標室内温度ｔｒｍとの偏差Δｔｒ、及び、室内湿度センサの検出湿度ｈｒと目標室内湿度ｈｒｍとの偏差Δｈｒに応じて、加熱器２０及び加湿器２１夫々の出力（あるいは、除湿器１１、冷却器１５、加熱器２０、加湿器２１夫々の出力）を制御装置Ｃに調整させることで、また、単行調整運転では、室内温度センサの検出温度ｔｒと目標室内温度ｔｒｍとの偏差Δｔｒ、及び、室内湿度センサの検出湿度ｈｒと目標室内湿度ｈｒｍとの偏差Δｈｒに応じて、除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７夫々の出力を制御装置Ｃに調整させることで、調整対象室１の室内温度ｔｒ及び室内湿度ｈｒを目標室内温度ｔｒｍ及び目標室内湿度ｈｒｍに調整するようにしてもよい。

この場合、送出路８から送出する空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓに関する目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍとは、調整対象室１の室内温度ｔｒ及び室内湿度ｈｒが目標室内温度ｔｒｍ及び目標室内湿度ｈｒｍになる送出空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓを意味する。

さらに、調整対象室１における物品の表面温度ｔｏ及び表面湿度ｈｏを検出する表面温度センサ及び表面湿度センサを装備し、そして、併行調整運転では、表面温度センサの検出温度ｔｏと目標表面温度ｔｏｍとの偏差Δｔｏ、及び、表面湿度センサの検出湿度ｈｏと目標表面湿度ｈｏｍとの偏差Δｈｏに応じて、加熱器２０及び加湿器２１夫々の出力（あるいは、除湿器１１、冷却器１５、加熱器２０、加湿器２１夫々の出力）を制御装置Ｃに調整させることで、また、単行調整運転では、表面温度センサの検出温度ｔｏと目標表面温度ｔｏｍとの偏差Δｔｏ、及び、表面湿度センサの検出湿度ｈｏと目標表面湿度ｈｏｍとの偏差Δｈｏに応じて、除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７夫々の出力を制御装置Ｃに調整させることで、調整対象室１における物品の表面温度ｔｏ及び表面湿度ｈｏを目標表面温度ｔｏｍ及び目標表面湿度ｈｏｍに調整するようにしてもよい。

この場合、送出路８から送出する空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓに関する目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍとは、調整対象室１における物品の表面温度ｔｏ及び表面湿度ｈｏが目標表面温度ｔｏｍ及び目標表面湿度ｈｏｍになる送出空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓを意味する。

導入路９を通じて第１調整路１０Ａ及び第２調整路１０Ｂに導入する空気Ａは、調整対象室の室内空気Ａに限られるものではなく、外気、又は、外気と室内空気との混合空気、あるいは、他のシステムから供給される空気であってもよい。

送出路８から送出する目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍの空気Ａは、室内温湿度の調整などを目的として種々の用途の調整対象室に吹き出す空気に限らず、物品の調整を目的として物品に吹き付ける空気などであってもよい。

ここまでの説明では、目標送出温度ｔｓｍが設定閾温度ｔｚより高いときに制御装置Ｃが実施する単行調整運転として、次の２種（ａ），（ｂ）の単行調整運転を示した。

（ａ）第１調整路１０Ａから送出路８に導出される空気Ａと、加熱器２０及び加湿器２１の運転を停止した状態で第２調整路１０Ｂから送出路８に導出される空気Ａとの合流により、送出路８から送出される空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓが目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍになる状態に、除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７夫々の出力を調整する単行調整運転。

（ｂ）第２調整路１０Ｂに対する空気Ａの通過を遮断した状態した状態で、第１調整路１０Ａにおける除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７夫々の出力を調整することで、第１調整路１０Ａから送出路８に導出される空気Ａ（即ち、送出路８から送出される空気Ａ）を目標送出温度ｔｓｍで目標送出湿度ｈｓｍの空気に調整する単行調整運転。

しかし、目標送出温度ｔｓｍが設定閾温度ｔｚより高いとき、上記２種の単行調整運転のうちのいずれか一方のみを専用的に実施するのに限らず、これら２種の単行調整運転を、状況に応じて択一的に選択する形態で実施するようにしてもよい。

さらにまた、目標送出温度ｔｓｍが設定閾温度ｔｚより高いときに、調整範囲の拡大などを目的として、上記２種の単行調整運転に代え、次のオプション運転（ｃ）を実施するようにしてもよい。

（ｃ）第１調整路１０Ａから送出路８に導出される空気Ａと、加熱器２０及び加湿器２１夫々を運転した状態で第２調整路１０Ｂから送出路８に導出される空気Ａとの合流により、送出路８から送出される空気Ａの温度ｔｓ及び湿度ｈｓが目標送出温度ｔｓｍ及び目標送出湿度ｈｓｍになる状態に、除湿器１１、冷却器１５、単行用加熱器１６、単行用加湿器１７、加熱器２０、加湿器２１夫々の出力を調整するオプション運転。

また、目標送出温度ｔｓｍが設定閾温度ｔｚより高いとき、上記のオプション運転のみを専用的に実施するのに限らず、前記２種の単行調整運転の少なくとも一方と、上記オプション運転とを、状況に応じて択一的に選択する形態で実施するようにしてもよい。

本発明は、各種分野において種々の目的で空気の温度及び湿度を調整する場合に利用することができる。

Ａ 空気
９ 導入路
８ 送出路
１０Ａ 第１調整路
１０Ｂ 第２調整路
１１ 除湿器
１５ 冷却器
２０ 加熱器
２１ 加湿器
Ｃ 制御装置
ｔｓｍ 目標送出温度
ｈｓｍ 目標送出湿度
ｔａｍ 目標基礎温度
ｈａｍ 目標基礎湿度
１６ 単行用加熱器
１７ 単行用加湿器
ｔｚ 設定閾温度

Claims (4)

1. 調整対象室の還気口から空気が導入される導入路と、前記導入路と接続された第１調整路と、前記第１調整路に配された除湿器と、前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記除湿器の下流に設けられた冷却器と、前記導入路と接続された第２調整路と、前記第２調整路に配された加熱器と、前記第２調整路に配され空気流れ方向において前記加熱器の下流に設けられた加湿器と、前記第１調整路及び前記第２調整路と接続され前記調整対象室の吹出口へ空気を送る送出路と、を備える空調システムにおいて、
   前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記冷却器の下流に設けられ前記第１調整路内の空気の温度を検出する第１温度センサと、
   前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記冷却器の下流に設けられ前記第１調整路内の空気の湿度を検出する第１湿度センサと、
   前記送出路内の空気の温度を検出する送出温度センサと、
   前記送出路内の空気の湿度を検出する送出湿度センサと、を備え、
   前記第１温度センサにより検出された温度に基づいて前記冷却器の出力を調整し、前記第１湿度センサにより検出された湿度に基づいて前記除湿器の出力を調整する第１の調整動作を行った後に、前記送出温度センサにより検出された温度に基づいて前記加熱器の出力を調整し、前記送出湿度センサにより検出された湿度に基づいて前記加湿器の出力を調整する第２の調整動作を行うことを特徴とする空調システム。
2. 前記第１の調整動作を行う際に、前記加熱器及び前記加湿器の運転を停止した状態で前記第２調整路に空気を流すことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 調整対象室の還気口から空気が導入される導入路と、前記導入路と接続された第１調整路と、前記第１調整路に配された除湿器と、前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記除湿器の下流に設けられた冷却器と、前記導入路と接続された第２調整路と、前記第１調整路及び前記第２調整路と接続され前記調整対象室の吹出口へ空気を送る送出路と、を備える空調システムにおいて、
   前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記冷却器の下流に設けられた単行用加熱器と、
   前記第１調整路に配され空気流れ方向において前記単行用加熱器の下流に設けられた単行用加湿器と、
   前記送出路内の空気の温度を検出する送出温度センサと、
   前記送出路内の空気の湿度を検出する送出湿度センサと、を備え、
   前記送出温度センサにより検出された温度に基づいて前記冷却器及び前記単行用加熱器の出力を調整し、前記送出湿度センサにより検出された湿度に基づいて前記除湿器及び前記単行用加湿器の出力を調整する調整動作を行うことを特徴とする空調システム。
4. 前記第２調整路に配された加熱器と、前記第２調整路に配され空気流れ方向において前記加熱器の下流に設けられた加湿器と、をさらに備え、
   前記調整動作を行う際に、前記第２調整路に配された前記加熱器及び前記加湿器の運転を停止した状態で前記第２調整路に空気を流すことを特徴とする請求項３に記載の空調システム。

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