JPH09196497A - 空調システム - Google Patents
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- JPH09196497A JPH09196497A JP2213796A JP2213796A JPH09196497A JP H09196497 A JPH09196497 A JP H09196497A JP 2213796 A JP2213796 A JP 2213796A JP 2213796 A JP2213796 A JP 2213796A JP H09196497 A JPH09196497 A JP H09196497A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1016—Rotary wheel combined with another type of cooling principle, e.g. compression cycle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1028—Rotary wheel combined with a spraying device
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1032—Desiccant wheel
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1056—Rotary wheel comprising a reheater
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1068—Rotary wheel comprising one rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
- F24F2203/10—Rotary wheel
- F24F2203/1084—Rotary wheel comprising two flow rotor segments
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の空調システムのエネルギー効率を上回
りしかも冷却塔が不要であるような空調システムを提供
する。 【解決手段】 第１の蒸発器２、第１の圧縮機３及び凝
縮器４とで第１のサイクルを形成するとともに、第２の
蒸発器８、第２の圧縮機６及び凝縮器４とで第２のサイ
クルを形成するヒートポンプ１と、凝縮器４からヒート
ポンプ１の加熱能力を取り出して循環する温熱媒体経路
と、第１の蒸発器２からヒートポンプ１の冷凍能力を取
り出して循環する冷熱媒体経路とを有し、温熱媒体経路
にはデシカント空調機７０Ａ〜Ｅを接続し、冷熱媒体経
路には空調区画の空気と熱交換関係にある空調機を接続
するとともに、温熱媒体経路の熱媒体でデシカント空調
機７０Ａ〜Ｅのデシカントの再生を行う空調システムで
あって、第２の蒸発器８でデシカント空調機７０Ａ〜Ｅ
の排気の熱を回収し、第２のサイクルによって温熱媒体
を加熱する。
りしかも冷却塔が不要であるような空調システムを提供
する。 【解決手段】 第１の蒸発器２、第１の圧縮機３及び凝
縮器４とで第１のサイクルを形成するとともに、第２の
蒸発器８、第２の圧縮機６及び凝縮器４とで第２のサイ
クルを形成するヒートポンプ１と、凝縮器４からヒート
ポンプ１の加熱能力を取り出して循環する温熱媒体経路
と、第１の蒸発器２からヒートポンプ１の冷凍能力を取
り出して循環する冷熱媒体経路とを有し、温熱媒体経路
にはデシカント空調機７０Ａ〜Ｅを接続し、冷熱媒体経
路には空調区画の空気と熱交換関係にある空調機を接続
するとともに、温熱媒体経路の熱媒体でデシカント空調
機７０Ａ〜Ｅのデシカントの再生を行う空調システムで
あって、第２の蒸発器８でデシカント空調機７０Ａ〜Ｅ
の排気の熱を回収し、第２のサイクルによって温熱媒体
を加熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空調システムに係
り、特に空調機にデシカント空調機と顕熱処理用の空調
機を併用した空調システムで、該デシカント空調機の加
熱および冷却用の熱源としてヒートポンプを使用し、冷
房を主目的とした空調システムに関する。
り、特に空調機にデシカント空調機と顕熱処理用の空調
機を併用した空調システムで、該デシカント空調機の加
熱および冷却用の熱源としてヒートポンプを使用し、冷
房を主目的とした空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のヒートポンプを使用した
ビル空調システムの例である。この種の従来の空調シス
テムは、室内空気の温度湿度を快適に保つため、空気を
冷却除湿した後にレヒート（再加熱）を行って相対湿度
を下げる方法が採られており、そのためにダブルバンド
ル形のヒートポンプが熱源機として用いられていた。図
７において、１はヒートポンプ、２は蒸発器、３は圧縮
機、４は温水コンデンサ（凝縮器）、５は冷却水コンデ
ンサ（凝縮器）、７は絞り機構、１０は冷水ポンプ、１
１は温水ポンプ、１３は冷却水ポンプ、１４は冷却塔
（クーリングタワー）であり、これらのヒートポンプ設
備で冷水、温水を製造し、ビル６０内に敷設された冷水
経路（冷熱媒体経路）２０，２１および温水経路（温熱
媒体経路）３０，３１に冷温水を供給していた。
ビル空調システムの例である。この種の従来の空調シス
テムは、室内空気の温度湿度を快適に保つため、空気を
冷却除湿した後にレヒート（再加熱）を行って相対湿度
を下げる方法が採られており、そのためにダブルバンド
ル形のヒートポンプが熱源機として用いられていた。図
７において、１はヒートポンプ、２は蒸発器、３は圧縮
機、４は温水コンデンサ（凝縮器）、５は冷却水コンデ
ンサ（凝縮器）、７は絞り機構、１０は冷水ポンプ、１
１は温水ポンプ、１３は冷却水ポンプ、１４は冷却塔
（クーリングタワー）であり、これらのヒートポンプ設
備で冷水、温水を製造し、ビル６０内に敷設された冷水
経路（冷熱媒体経路）２０，２１および温水経路（温熱
媒体経路）３０，３１に冷温水を供給していた。
【０００３】ビルの中では、ペリメータ（周縁部）の熱
負荷処理のため冷水経路２０，２１に複数のファンコイ
ル等の室内空気との熱交換器（以下、ファンコイルと称
する）５１Ａ〜５１Ｅが経路４４Ａ〜４４Ｅおよび４５
Ａ〜４５Ｅを介して接続されている。また、コアの部分
では、空気調和のため冷水経路２０，２１および温水経
路３０，３１に複数のエアハンドリングユニット５０Ａ
〜５０Ｅが経路４０Ａ〜４０Ｅ，４１Ａ〜４１Ｅ，４２
Ａ〜４２Ｅ，４３Ａ〜４３Ｅを介して接続されている。
該エアハンドリングユニット５０Ａ〜５０Ｅは外気Ｏ
Ａ、還気ＲＡを取り入れ、処理した空気をダクトから空
調空間６１Ａ〜６１Ｅへ給気ＳＡの供給を行うとともに
排気ＥＸを室外に放出して空気調和（冷房）を行ってい
た。
負荷処理のため冷水経路２０，２１に複数のファンコイ
ル等の室内空気との熱交換器（以下、ファンコイルと称
する）５１Ａ〜５１Ｅが経路４４Ａ〜４４Ｅおよび４５
Ａ〜４５Ｅを介して接続されている。また、コアの部分
では、空気調和のため冷水経路２０，２１および温水経
路３０，３１に複数のエアハンドリングユニット５０Ａ
〜５０Ｅが経路４０Ａ〜４０Ｅ，４１Ａ〜４１Ｅ，４２
Ａ〜４２Ｅ，４３Ａ〜４３Ｅを介して接続されている。
該エアハンドリングユニット５０Ａ〜５０Ｅは外気Ｏ
Ａ、還気ＲＡを取り入れ、処理した空気をダクトから空
調空間６１Ａ〜６１Ｅへ給気ＳＡの供給を行うとともに
排気ＥＸを室外に放出して空気調和（冷房）を行ってい
た。
【０００４】この種の従来システムでは、空調空間６１
Ａ〜６１Ｅの空気は、エアハンドリングユニット５０Ａ
〜５０Ｅ内において冷水によって冷却され、空気中の水
分を結露させて除去された後、温水によって再加熱（レ
ヒート）されて適度な温度、湿度に調整されていた。ま
た、空調空間６１Ａ〜６１Ｅの空気はファンコイル５１
Ａ〜５１Ｅによっても冷却され、主に日射による顕熱を
除去されていた。このようにして、ビル６０内部の空気
調和によって生じる熱負荷は、空気の受けた作用の結果
として、冷水を暖めるとともに、温水を冷却する。熱源
機では、暖まった冷水は蒸発器２で冷却され、ヒートポ
ンプの作用で温水コンデンサ（凝縮器）４および冷却水
コンデンサ（凝縮器）５に熱を汲み上げ、このうち一部
は温水の加熱に利用され、余った熱は冷却塔１４に捨て
られていた。
Ａ〜６１Ｅの空気は、エアハンドリングユニット５０Ａ
〜５０Ｅ内において冷水によって冷却され、空気中の水
分を結露させて除去された後、温水によって再加熱（レ
ヒート）されて適度な温度、湿度に調整されていた。ま
た、空調空間６１Ａ〜６１Ｅの空気はファンコイル５１
Ａ〜５１Ｅによっても冷却され、主に日射による顕熱を
除去されていた。このようにして、ビル６０内部の空気
調和によって生じる熱負荷は、空気の受けた作用の結果
として、冷水を暖めるとともに、温水を冷却する。熱源
機では、暖まった冷水は蒸発器２で冷却され、ヒートポ
ンプの作用で温水コンデンサ（凝縮器）４および冷却水
コンデンサ（凝縮器）５に熱を汲み上げ、このうち一部
は温水の加熱に利用され、余った熱は冷却塔１４に捨て
られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この種の空調システム
の熱の流れを図８に示す。冷水からの入熱と圧縮機動力
が入熱となってヒートポンプに流入し、出熱は一部が温
水を加熱し、残りが冷却塔１４に捨てられていた。い
ま、圧縮機動力を１の熱量とすると、一般的なヒートポ
ンプの動作係数は大略で４であるので、冷水からの入熱
量は４となる。一方、出熱は合計１＋４で５となり、こ
の内の一部の熱量が温水を加熱し前述のレヒートに使用
される。しかし、レヒートは空調全体から見るとビルへ
の入熱であるので冷水負荷となって内部負荷として循環
しており、純粋に冷房効果として利用できる熱量は冷水
からの入熱量４より少なくなる。従って、この種の従来
のシステムの動作係数は、 動作係数＝冷房効果／圧縮機入力 ＜ ４／１＝４ となって、４以下となる。このように、従来のシステム
では、レヒートが内部負荷となって圧縮機動力を増加さ
せるとともに、冷水から回収した熱は利用されることな
く冷却塔から外部に捨てられており、そのため動作係数
が低い欠点があった。
の熱の流れを図８に示す。冷水からの入熱と圧縮機動力
が入熱となってヒートポンプに流入し、出熱は一部が温
水を加熱し、残りが冷却塔１４に捨てられていた。い
ま、圧縮機動力を１の熱量とすると、一般的なヒートポ
ンプの動作係数は大略で４であるので、冷水からの入熱
量は４となる。一方、出熱は合計１＋４で５となり、こ
の内の一部の熱量が温水を加熱し前述のレヒートに使用
される。しかし、レヒートは空調全体から見るとビルへ
の入熱であるので冷水負荷となって内部負荷として循環
しており、純粋に冷房効果として利用できる熱量は冷水
からの入熱量４より少なくなる。従って、この種の従来
のシステムの動作係数は、 動作係数＝冷房効果／圧縮機入力 ＜ ４／１＝４ となって、４以下となる。このように、従来のシステム
では、レヒートが内部負荷となって圧縮機動力を増加さ
せるとともに、冷水から回収した熱は利用されることな
く冷却塔から外部に捨てられており、そのため動作係数
が低い欠点があった。
【０００６】本発明は、前述した点に鑑みてなされたも
ので、空調機にデシカント空調機を主体的に採用し、レ
ヒートを不要にして空調負荷を軽減するとともに、これ
まで外部に捨てられていたヒートポンプからの出熱をす
べて回収してデシカント空調装置の駆動源として利用す
るとともに、梅雨時期のように顕熱負荷がほとんどな
く、潜熱負荷のみ存在して所謂除湿運転が必要な場合に
はデシカント空調機からの排気からも選択的に熱回収し
てデシカント空調装置の駆動源として利用することによ
って、従来からの冷凍機を用いて空気を冷却除湿する空
調システムのエネルギー効率を上回りしかも冷却塔が不
要な空調システムを提供することを目的とする。
ので、空調機にデシカント空調機を主体的に採用し、レ
ヒートを不要にして空調負荷を軽減するとともに、これ
まで外部に捨てられていたヒートポンプからの出熱をす
べて回収してデシカント空調装置の駆動源として利用す
るとともに、梅雨時期のように顕熱負荷がほとんどな
く、潜熱負荷のみ存在して所謂除湿運転が必要な場合に
はデシカント空調機からの排気からも選択的に熱回収し
てデシカント空調装置の駆動源として利用することによ
って、従来からの冷凍機を用いて空気を冷却除湿する空
調システムのエネルギー効率を上回りしかも冷却塔が不
要な空調システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の空調システムは、第１の蒸発器と第２の蒸
発器と凝縮器と第１の圧縮機と第２の圧縮機を主な構成
機器とし、第１の蒸発器と第１の圧縮機と凝縮器で第１
のサイクルを形成するとともに、第２の蒸発器と第２の
圧縮機と凝縮器で第２のサイクルを形成するヒートポン
プと、凝縮器からヒートポンプの加熱能力を取り出して
循環する温熱媒体経路と、第１の蒸発器からヒートポン
プの冷凍能力を取り出して循環する冷熱媒体経路とを有
し、前記温熱媒体経路にはデシカント空調機を接続し、
前記冷熱媒体経路には空調区画の空気と熱交換関係にあ
る空調機を接続するとともに、該冷熱媒体でデシカント
と接触後の処理空気を冷却するとともに、該温熱媒体経
路の熱媒体で前記デシカント空調機のデシカントの再生
を行う空調システムで、前記第２の蒸発器でデシカント
空調機の排気の熱を回収し、前記第２の蒸発器と圧縮機
と凝縮器で形成する第２のサイクルによって前記温熱媒
体を加熱することを特徴とするものである。
に、本発明の空調システムは、第１の蒸発器と第２の蒸
発器と凝縮器と第１の圧縮機と第２の圧縮機を主な構成
機器とし、第１の蒸発器と第１の圧縮機と凝縮器で第１
のサイクルを形成するとともに、第２の蒸発器と第２の
圧縮機と凝縮器で第２のサイクルを形成するヒートポン
プと、凝縮器からヒートポンプの加熱能力を取り出して
循環する温熱媒体経路と、第１の蒸発器からヒートポン
プの冷凍能力を取り出して循環する冷熱媒体経路とを有
し、前記温熱媒体経路にはデシカント空調機を接続し、
前記冷熱媒体経路には空調区画の空気と熱交換関係にあ
る空調機を接続するとともに、該冷熱媒体でデシカント
と接触後の処理空気を冷却するとともに、該温熱媒体経
路の熱媒体で前記デシカント空調機のデシカントの再生
を行う空調システムで、前記第２の蒸発器でデシカント
空調機の排気の熱を回収し、前記第２の蒸発器と圧縮機
と凝縮器で形成する第２のサイクルによって前記温熱媒
体を加熱することを特徴とするものである。
【０００８】前述のように構成した本発明のデシカント
空調システムによって、第１および第２の圧縮機に加え
られる動力相当の熱量にファンコイル等の空調機および
デシカント空調機から冷水に回収した熱量を加えた熱量
およびデシカント空調機の排気から熱回収した熱を温水
に加えて、全てデシカント再生用の加熱源として利用す
ることができるため冷却塔が不要になるとともに、デシ
カント空調の駆動源が再利用された熱であり所謂熱の多
重効用がなされるためさらに冷房効果が増し、従って動
作係数が高いデシカント空調システムを提供することが
できる。
空調システムによって、第１および第２の圧縮機に加え
られる動力相当の熱量にファンコイル等の空調機および
デシカント空調機から冷水に回収した熱量を加えた熱量
およびデシカント空調機の排気から熱回収した熱を温水
に加えて、全てデシカント再生用の加熱源として利用す
ることができるため冷却塔が不要になるとともに、デシ
カント空調の駆動源が再利用された熱であり所謂熱の多
重効用がなされるためさらに冷房効果が増し、従って動
作係数が高いデシカント空調システムを提供することが
できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る空調システムの一実施例
を図１乃至図６を参照して説明する。図１は本発明に係
る空調システムの基本構成を示す図である。図１におい
て、点線で囲った１はヒートポンプである。該ヒートポ
ンプ１の中の２は第１の蒸発器、３は第１の圧縮機、４
は凝縮器（温水コンデンサ）、７は絞り機構であり、こ
れらの機器を経路２５，３３，３５，２３で連絡して第
１のサイクルを形成する。また、該ヒートポンプ１の中
の８は第２の蒸発器、６は第２の圧縮機、９は絞り機構
であり、これらの機器を経路２６，３６，３７，２７で
連絡して第２のサイクルを形成する。
を図１乃至図６を参照して説明する。図１は本発明に係
る空調システムの基本構成を示す図である。図１におい
て、点線で囲った１はヒートポンプである。該ヒートポ
ンプ１の中の２は第１の蒸発器、３は第１の圧縮機、４
は凝縮器（温水コンデンサ）、７は絞り機構であり、こ
れらの機器を経路２５，３３，３５，２３で連絡して第
１のサイクルを形成する。また、該ヒートポンプ１の中
の８は第２の蒸発器、６は第２の圧縮機、９は絞り機構
であり、これらの機器を経路２６，３６，３７，２７で
連絡して第２のサイクルを形成する。
【００１０】このように構成することによって、第１の
サイクルではヒートポンプの作用によって冷水の熱を伝
熱管２４を介して回収し、昇温して凝縮器４の伝熱管３
４内を流動する温水を加熱する作用を得ることができ
る。このような第１のサイクルの作用は従来の公知の技
術と差異はない。冷水、温水経路中の１０は冷水ポン
プ、１１は温水ポンプであり、ヒートポンプ１中の前記
第１のサイクルによって冷水を、また前記第１及び第２
のサイクルで温水を製造し、ビル６０内に敷設された冷
水経路（冷熱媒体経路）２０，２１および温水経路（温
熱媒体経路）３０，３１に冷温水を供給するように構成
している。
サイクルではヒートポンプの作用によって冷水の熱を伝
熱管２４を介して回収し、昇温して凝縮器４の伝熱管３
４内を流動する温水を加熱する作用を得ることができ
る。このような第１のサイクルの作用は従来の公知の技
術と差異はない。冷水、温水経路中の１０は冷水ポン
プ、１１は温水ポンプであり、ヒートポンプ１中の前記
第１のサイクルによって冷水を、また前記第１及び第２
のサイクルで温水を製造し、ビル６０内に敷設された冷
水経路（冷熱媒体経路）２０，２１および温水経路（温
熱媒体経路）３０，３１に冷温水を供給するように構成
している。
【００１１】１２は熱媒体ポンプであり、経路９１，９
２，９３によって第２の蒸発器８と外部の排気熱交換器
８０との間に水等の熱媒体を循環させて第２の蒸発器８
と外部の排気熱交換器８０との間に熱交換関係を形成
し、排気熱交換器８０で回収した排気の熱を第２の蒸発
器８に移送するよう構成する。
２，９３によって第２の蒸発器８と外部の排気熱交換器
８０との間に水等の熱媒体を循環させて第２の蒸発器８
と外部の排気熱交換器８０との間に熱交換関係を形成
し、排気熱交換器８０で回収した排気の熱を第２の蒸発
器８に移送するよう構成する。
【００１２】ビルの中では、ペリメータの顕熱負荷処理
のため、冷水経路２０，２１に複数のファンコイル等の
室内空気との熱交換器（以下、ファンコイルと称する）
５１Ａ〜５１Ｅを経路４４Ａ〜４４Ｅおよび４５Ａ〜４
５Ｅを介して接続している。また、コアの部分では、空
気調和のため冷水経路２０，２１および温水経路３０，
３１に複数のデシカント空調機７０Ａ〜７０Ｅを経路４
０Ａ〜４０Ｅ，４１Ａ〜４１Ｅ，４２Ａ〜４２Ｅ，４３
Ａ〜４３Ｅを介して接続している。該デシカント空調機
７０Ａ〜７０Ｅは、以下に図２を用いて説明するよう
に、外気ＯＡ、還気ＲＡを取り入れ、処理した空気をダ
クトから空調空間６１Ａ〜６１Ｅへ給気ＳＡの供給を行
うとともに、排気ＥＸを集合ダクト８２に放出し、空気
調和（冷房）を行うよう構成している。
のため、冷水経路２０，２１に複数のファンコイル等の
室内空気との熱交換器（以下、ファンコイルと称する）
５１Ａ〜５１Ｅを経路４４Ａ〜４４Ｅおよび４５Ａ〜４
５Ｅを介して接続している。また、コアの部分では、空
気調和のため冷水経路２０，２１および温水経路３０，
３１に複数のデシカント空調機７０Ａ〜７０Ｅを経路４
０Ａ〜４０Ｅ，４１Ａ〜４１Ｅ，４２Ａ〜４２Ｅ，４３
Ａ〜４３Ｅを介して接続している。該デシカント空調機
７０Ａ〜７０Ｅは、以下に図２を用いて説明するよう
に、外気ＯＡ、還気ＲＡを取り入れ、処理した空気をダ
クトから空調空間６１Ａ〜６１Ｅへ給気ＳＡの供給を行
うとともに、排気ＥＸを集合ダクト８２に放出し、空気
調和（冷房）を行うよう構成している。
【００１３】集合ダクト８２には、排気ファン８１を出
た経路中に、排気と前記第２の蒸発器８を循環する熱媒
体とを熱交換する排気熱交換器８０を接続している。該
排気熱交換器８０では、熱交換関係を形成する第２の蒸
発器８を介して第２のサイクルの圧縮機６の運転停止に
よって選択的に排気の熱を回収するよう構成している。
このように構成することによって、第２の蒸発器８の伝
熱管２８を介して熱媒体から第２のサイクルに回収され
た排気の熱が、ヒートポンプ作用によって凝縮器４の伝
熱管３４内を流動する温水を加熱するという効果を得る
ことができる。
た経路中に、排気と前記第２の蒸発器８を循環する熱媒
体とを熱交換する排気熱交換器８０を接続している。該
排気熱交換器８０では、熱交換関係を形成する第２の蒸
発器８を介して第２のサイクルの圧縮機６の運転停止に
よって選択的に排気の熱を回収するよう構成している。
このように構成することによって、第２の蒸発器８の伝
熱管２８を介して熱媒体から第２のサイクルに回収され
た排気の熱が、ヒートポンプ作用によって凝縮器４の伝
熱管３４内を流動する温水を加熱するという効果を得る
ことができる。
【００１４】このように構成した空調システムでは、冷
房負荷のうち所謂除湿効果を得るための潜熱負荷処理は
前記デシカント空調機７０Ａ〜７０Ｅで行い、ペリメー
タ部分の日射等による顕熱負荷処理はファンコイル５１
Ａ〜５１Ｅで行うことになる。従来の冷房では潜熱負荷
処理も冷水で行っていたため、空気の露点温度以下に冷
却する必要があり、そのため冷水温度は５〜７℃で供給
することが一般的であった。しかし、本システムにおい
ては冷水では顕熱処理のみ行えばよいので、冷水温度は
気温より１０℃程度低い温度で十分で、従って１５℃程
度の冷水を循環させる。また、デシカント空調機では、
デシカント再生には６０〜８０℃の再生空気が必要であ
り、そのために７０〜９０℃の温水を循環させる。
房負荷のうち所謂除湿効果を得るための潜熱負荷処理は
前記デシカント空調機７０Ａ〜７０Ｅで行い、ペリメー
タ部分の日射等による顕熱負荷処理はファンコイル５１
Ａ〜５１Ｅで行うことになる。従来の冷房では潜熱負荷
処理も冷水で行っていたため、空気の露点温度以下に冷
却する必要があり、そのため冷水温度は５〜７℃で供給
することが一般的であった。しかし、本システムにおい
ては冷水では顕熱処理のみ行えばよいので、冷水温度は
気温より１０℃程度低い温度で十分で、従って１５℃程
度の冷水を循環させる。また、デシカント空調機では、
デシカント再生には６０〜８０℃の再生空気が必要であ
り、そのために７０〜９０℃の温水を循環させる。
【００１５】図２はデシカント空調機の基本構成を示す
図である。図２のデシカント空調機は以下に示すように
構成されている。空調空間６１Ａ〜６１Ｅは処理空気の
送風機１０２の吸い込み口と経路１０７を介して接続
し、送風機１０２の吐出口はデシカントロータ１０３と
経路１０８を介して接続し、デシカントロータ１０３の
処理空気の出口は再生空気と熱交換関係にある顕熱熱交
換器１０４と経路１０９を介して接続し、顕熱熱交換器
１０４の処理空気の出口は冷水熱交換器（冷却器）１１
５と経路１１０を介して接続し、冷却器１１５の処理空
気の出口は加湿器１０５と経路１１１を介して接続し、
加湿器１０５の処理空気の出口は空調空間６１Ａ〜６１
Ｅと経路１１２を介して接続して処理空気のサイクルを
形成する。
図である。図２のデシカント空調機は以下に示すように
構成されている。空調空間６１Ａ〜６１Ｅは処理空気の
送風機１０２の吸い込み口と経路１０７を介して接続
し、送風機１０２の吐出口はデシカントロータ１０３と
経路１０８を介して接続し、デシカントロータ１０３の
処理空気の出口は再生空気と熱交換関係にある顕熱熱交
換器１０４と経路１０９を介して接続し、顕熱熱交換器
１０４の処理空気の出口は冷水熱交換器（冷却器）１１
５と経路１１０を介して接続し、冷却器１１５の処理空
気の出口は加湿器１０５と経路１１１を介して接続し、
加湿器１０５の処理空気の出口は空調空間６１Ａ〜６１
Ｅと経路１１２を介して接続して処理空気のサイクルを
形成する。
【００１６】一方、再生用の空気経路は、外気を再生空
気用の送風機１４０の吸い込み口と経路１２４を介して
接続し、送風機１４０の吐出口は処理空気と熱交換関係
にある顕熱熱交換器１０４と接続し、顕熱熱交換器１０
４の再生空気の出口は別の顕熱熱交換器１２１の低温側
入口と経路１２６を介して接続し、顕熱熱交換器１２１
の低温側出口は温水熱交換器（加熱器）１２０と経路１
２７を介して接続し、加熱器１２０の再生空気の出口は
デシカントロータ１０３の再生空気入口と経路１２８を
介して接続し、デシカントロータ１０３の再生空気の出
口は顕熱熱交換器１２１の高温側入口と経路１２９を介
して接続し、顕熱熱交換器１２１の高温側出口は外部空
間と経路１３０を介して接続し、これにより、再生空気
を外部から取り入れて外部に排気するサイクルを形成す
る。
気用の送風機１４０の吸い込み口と経路１２４を介して
接続し、送風機１４０の吐出口は処理空気と熱交換関係
にある顕熱熱交換器１０４と接続し、顕熱熱交換器１０
４の再生空気の出口は別の顕熱熱交換器１２１の低温側
入口と経路１２６を介して接続し、顕熱熱交換器１２１
の低温側出口は温水熱交換器（加熱器）１２０と経路１
２７を介して接続し、加熱器１２０の再生空気の出口は
デシカントロータ１０３の再生空気入口と経路１２８を
介して接続し、デシカントロータ１０３の再生空気の出
口は顕熱熱交換器１２１の高温側入口と経路１２９を介
して接続し、顕熱熱交換器１２１の高温側出口は外部空
間と経路１３０を介して接続し、これにより、再生空気
を外部から取り入れて外部に排気するサイクルを形成す
る。
【００１７】前記加熱器１２０の熱媒体（温水）入口は
経路４２Ａ〜４２Ｅを介してヒートポンプの温水経路３
０に接続し、加熱器１２０の温水出口は経路４３Ａ〜４
３Ｅを介してヒートポンプの温水経路３１に接続する。
また、前記冷却器１１５の冷水入口は経路４０Ａ〜４０
Ｅを介してヒートポンプの冷水経路２０に接続し、冷却
器１１５の冷水出口は経路４１Ａ〜４１Ｅを介してヒー
トポンプの冷水経路２１を接続する。なお、図中、丸で
囲ったアルファベットＫ〜Ｖは、図３と対応する空気の
状態を示す記号であり、ＳＡは給気を、ＲＡは還気を、
ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表わす。
経路４２Ａ〜４２Ｅを介してヒートポンプの温水経路３
０に接続し、加熱器１２０の温水出口は経路４３Ａ〜４
３Ｅを介してヒートポンプの温水経路３１に接続する。
また、前記冷却器１１５の冷水入口は経路４０Ａ〜４０
Ｅを介してヒートポンプの冷水経路２０に接続し、冷却
器１１５の冷水出口は経路４１Ａ〜４１Ｅを介してヒー
トポンプの冷水経路２１を接続する。なお、図中、丸で
囲ったアルファベットＫ〜Ｖは、図３と対応する空気の
状態を示す記号であり、ＳＡは給気を、ＲＡは還気を、
ＯＡは外気を、ＥＸは排気を表わす。
【００１８】次に前述のように構成されたヒートポンプ
を熱源機とする空調システムの動作を説明する。まず、
図１中の第２の圧縮機６の運転を停止して第２のサイク
ルの作動を停止させ、排気熱交換器８０が作動しない状
態での運転について説明する。この運転は第１のサイク
ルのみが作動するもので、この種の運転形態は通常の冷
房運転で潜熱負荷と顕熱負荷が混在する場合の対応とし
て行うものである。図３は図２の実施例の空気調和の部
分の作動状態を示すモリエル線図である。
を熱源機とする空調システムの動作を説明する。まず、
図１中の第２の圧縮機６の運転を停止して第２のサイク
ルの作動を停止させ、排気熱交換器８０が作動しない状
態での運転について説明する。この運転は第１のサイク
ルのみが作動するもので、この種の運転形態は通常の冷
房運転で潜熱負荷と顕熱負荷が混在する場合の対応とし
て行うものである。図３は図２の実施例の空気調和の部
分の作動状態を示すモリエル線図である。
【００１９】本実施例のデシカント空調機部分の作用に
ついて説明すると、図２において、空調される室内６１
Ａ〜６１Ｅの空気（処理空気）は経路１０７を経て送風
機１０２に吸引され、昇圧されて経路１０８を経てデシ
カントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿
剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。ま
た吸着の際、吸着熱によって空気は温度上昇する。湿度
が下がり温度上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交
換器１０４に送られ空気（再生空気）と熱交換して冷却
される。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器１１
５に送られさらに冷却される。冷却された処理空気は加
湿器１０５に送られ水噴射または気化式加湿によって等
エンタルピ過程で温度低下し経路１１２を経て空調空間
６１Ａ〜６１Ｅに戻される。
ついて説明すると、図２において、空調される室内６１
Ａ〜６１Ｅの空気（処理空気）は経路１０７を経て送風
機１０２に吸引され、昇圧されて経路１０８を経てデシ
カントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿
剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。ま
た吸着の際、吸着熱によって空気は温度上昇する。湿度
が下がり温度上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交
換器１０４に送られ空気（再生空気）と熱交換して冷却
される。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器１１
５に送られさらに冷却される。冷却された処理空気は加
湿器１０５に送られ水噴射または気化式加湿によって等
エンタルピ過程で温度低下し経路１１２を経て空調空間
６１Ａ〜６１Ｅに戻される。
【００２０】デシカントロータはこの過程で水分を吸着
したため、再生が必要で、この実施例では外気を再生用
空気として用いて次のように行われる。外気（ＯＡ）は
経路１２４を経て送風機１４０に吸引され昇圧されて顕
熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは
温度上昇し、経路１２６を経て次の顕熱熱交換器１２１
に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇す
る。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１
２７を経て加熱器１２０に流入し、温水によって加熱さ
れて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下す
る。
したため、再生が必要で、この実施例では外気を再生用
空気として用いて次のように行われる。外気（ＯＡ）は
経路１２４を経て送風機１４０に吸引され昇圧されて顕
熱熱交換器１０４に送られ、処理空気を冷却して自らは
温度上昇し、経路１２６を経て次の顕熱熱交換器１２１
に流入し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇す
る。さらに顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は経路１
２７を経て加熱器１２０に流入し、温水によって加熱さ
れて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下す
る。
【００２１】この過程は再生空気の顕熱変化であり、空
気の比率は温水に比べて著しく低く温度変化が大きいた
め、温水の流量を減少させて温度変化を大きくしても熱
交換は効率良く行われる。温水の利用温度差を大きくと
ることによって流量が少なくなるため、搬送動力が低減
される。加熱器１２０を出て相対湿度が低下した再生空
気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロー
タの水分を除去し再生作用をする。デシカントロータ１
０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換
器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行ったの
ち経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。
気の比率は温水に比べて著しく低く温度変化が大きいた
め、温水の流量を減少させて温度変化を大きくしても熱
交換は効率良く行われる。温水の利用温度差を大きくと
ることによって流量が少なくなるため、搬送動力が低減
される。加熱器１２０を出て相対湿度が低下した再生空
気はデシカントロータ１０３を通過してデシカントロー
タの水分を除去し再生作用をする。デシカントロータ１
０３を通過した再生空気は経路１２９を経て顕熱熱交換
器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を行ったの
ち経路１３０を経て排気として外部に捨てられる。
【００２２】これまでの過程をモリエル線図を用いて説
明すると、図３において、空調される室内６１Ａ〜６１
Ｅの空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風
機１０２に吸引され、昇圧されて経路１０８を経てデシ
カントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿
剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとと
もに吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿
度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱
熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換し
て冷却される（状態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０
を経て冷却器１１５に送られ、さらに冷却される（状態
Ｎ）。冷却された空気は経路１１１を経て加湿器１０５
に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタル
ピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１２を経て空調
空間６１Ａ〜６１Ｅに戻される。このようにして室内の
還気（状態Ｋ）と給気（状態Ｐ）との間にはエンタルピ
差ΔＱが生じ、これによって空調空間６１Ａ〜６１Ｅの
冷房が行われる。
明すると、図３において、空調される室内６１Ａ〜６１
Ｅの空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風
機１０２に吸引され、昇圧されて経路１０８を経てデシ
カントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿
剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとと
もに吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。湿
度が下がり温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱
熱交換器１０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換し
て冷却される（状態Ｍ）。冷却された空気は経路１１０
を経て冷却器１１５に送られ、さらに冷却される（状態
Ｎ）。冷却された空気は経路１１１を経て加湿器１０５
に送られ、水噴射または気化式加湿によって等エンタル
ピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１２を経て空調
空間６１Ａ〜６１Ｅに戻される。このようにして室内の
還気（状態Ｋ）と給気（状態Ｐ）との間にはエンタルピ
差ΔＱが生じ、これによって空調空間６１Ａ〜６１Ｅの
冷房が行われる。
【００２３】デシカントの再生は次のように行われる。
再生用の外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風
機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に
送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：
Ｒ）、経路１２６を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入
し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状
態Ｓ）。さらに、顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は
経路１２７を経て加熱器１２０に流入し、温水によって
加熱されて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低
下する（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシ
カントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分
を除去する（状態Ｕ）。デシカントロータ１０３を通過
した再生空気は、経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１
に流入し、顕熱熱交換器１０４を出た再生前の再生空気
の余熱を行って自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経
路１３０を経て排気ダクト７１Ａ〜７１Ｅに放出され
る。このようにして、デシカントの再生と処理空気の除
湿、冷却を繰り返し行うことによって、通常の冷房運転
で潜熱負荷と顕熱負荷が混在する場合の空調を行うこと
ができる。
再生用の外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風
機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に
送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：
Ｒ）、経路１２６を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入
し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状
態Ｓ）。さらに、顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は
経路１２７を経て加熱器１２０に流入し、温水によって
加熱されて６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低
下する（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシ
カントロータ１０３を通過してデシカントロータの水分
を除去する（状態Ｕ）。デシカントロータ１０３を通過
した再生空気は、経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１
に流入し、顕熱熱交換器１０４を出た再生前の再生空気
の余熱を行って自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経
路１３０を経て排気ダクト７１Ａ〜７１Ｅに放出され
る。このようにして、デシカントの再生と処理空気の除
湿、冷却を繰り返し行うことによって、通常の冷房運転
で潜熱負荷と顕熱負荷が混在する場合の空調を行うこと
ができる。
【００２４】なお、再生用空気として室内換気にともな
う排気を用いる方法も従来からデシカント空調では広く
行われているが、本発明においても室内からの排気を再
生用空気として使用しても差し支えなく、本実施例と同
様の効果が得られる。図４に第２の圧縮機６の運転を停
止して第２のサイクルの作動を停止させ、排気熱交換器
が作動しない場合のヒートポンプ部分の熱の流れを示
す。図４において入熱は冷水からの入熱と圧縮機動力で
あり、出熱は全て温水に加えられる。いま、圧縮機動力
を１の熱量とすると、この種のヒートポンプの温度リフ
トは最低でも冷水１５℃から熱を汲み上げて７０℃まで
昇温させるために５５℃の温度リフトとなり、通常のヒ
ートポンプの温度リフト４５℃に比べて２２％増加し、
圧力比が若干高くなるため動作係数は大略３程度に設計
できる。従って、冷水からの入熱量は３となり、一方、
出熱は合計１＋３で４となり、この熱量が全て温水を加
熱しデシカント空調機に使用される。
う排気を用いる方法も従来からデシカント空調では広く
行われているが、本発明においても室内からの排気を再
生用空気として使用しても差し支えなく、本実施例と同
様の効果が得られる。図４に第２の圧縮機６の運転を停
止して第２のサイクルの作動を停止させ、排気熱交換器
が作動しない場合のヒートポンプ部分の熱の流れを示
す。図４において入熱は冷水からの入熱と圧縮機動力で
あり、出熱は全て温水に加えられる。いま、圧縮機動力
を１の熱量とすると、この種のヒートポンプの温度リフ
トは最低でも冷水１５℃から熱を汲み上げて７０℃まで
昇温させるために５５℃の温度リフトとなり、通常のヒ
ートポンプの温度リフト４５℃に比べて２２％増加し、
圧力比が若干高くなるため動作係数は大略３程度に設計
できる。従って、冷水からの入熱量は３となり、一方、
出熱は合計１＋３で４となり、この熱量が全て温水を加
熱しデシカント空調機に使用される。
【００２５】デシカント空調機の単体におけるエネルギ
ー効率を示す動作係数（ＣＯＰ）は、図３における冷房
効果ΔＱを再生加熱量で除した値で示されるが、大略最
大で０．８〜１．２であることが一般に報告されてい
る。そこで、デシカント空調機の動作係数（ＣＯＰ）を
大略１とすると、デシカント空調機では１の加熱量によ
って１の冷房効果が得られることになるので、ヒートポ
ンプの圧縮機入力を１とするとデシカント空調機の駆動
熱量は４となり、従って、温水によって４の冷房効果が
得られる。本空調システムではこの他に冷水による冷房
効果が３あるので合計７の冷房効果が得られ、システム
全体の動作係数は、 動作係数＝冷房効果／圧縮機入力＝７ となる。この値は従来システムの値「４以下」を大幅に
上回るものである。
ー効率を示す動作係数（ＣＯＰ）は、図３における冷房
効果ΔＱを再生加熱量で除した値で示されるが、大略最
大で０．８〜１．２であることが一般に報告されてい
る。そこで、デシカント空調機の動作係数（ＣＯＰ）を
大略１とすると、デシカント空調機では１の加熱量によ
って１の冷房効果が得られることになるので、ヒートポ
ンプの圧縮機入力を１とするとデシカント空調機の駆動
熱量は４となり、従って、温水によって４の冷房効果が
得られる。本空調システムではこの他に冷水による冷房
効果が３あるので合計７の冷房効果が得られ、システム
全体の動作係数は、 動作係数＝冷房効果／圧縮機入力＝７ となる。この値は従来システムの値「４以下」を大幅に
上回るものである。
【００２６】このように、本実施例によれば、ヒートポ
ンプおよび顕熱処理のための空調機を含む空調機によっ
て回収した冷房による熱を昇温して再度加熱源とし、デ
シカント空調機のデシカントの再生を行うことによっ
て、さらに冷房効果を発揮させることができる。また、
回収した熱は全てデシカントの再生に使用するため、冷
却塔に捨てる熱が無くなり、冷却塔が不要となる。
ンプおよび顕熱処理のための空調機を含む空調機によっ
て回収した冷房による熱を昇温して再度加熱源とし、デ
シカント空調機のデシカントの再生を行うことによっ
て、さらに冷房効果を発揮させることができる。また、
回収した熱は全てデシカントの再生に使用するため、冷
却塔に捨てる熱が無くなり、冷却塔が不要となる。
【００２７】次に、図１中の第２の圧縮機６を運転して
第２のサイクルを作動させ、熱媒体を第２の蒸発器８と
排気熱交換器８０の間で循環させ、排気熱交換器８０を
動作させた運転について説明する。この運転は梅雨時期
のように顕熱負荷がほとんどなく、潜熱負荷のみ存在し
て所謂除湿運転が必要な場合の対応として行うものであ
る。図５はこのような時期の空気調和を示すモリエル線
図である。図５において、空調される室内６１Ａ〜６１
Ｅの空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風
機１０２に吸引され、昇圧されて経路１０８を経てデシ
カントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿
剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとと
もに吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。
第２のサイクルを作動させ、熱媒体を第２の蒸発器８と
排気熱交換器８０の間で循環させ、排気熱交換器８０を
動作させた運転について説明する。この運転は梅雨時期
のように顕熱負荷がほとんどなく、潜熱負荷のみ存在し
て所謂除湿運転が必要な場合の対応として行うものであ
る。図５はこのような時期の空気調和を示すモリエル線
図である。図５において、空調される室内６１Ａ〜６１
Ｅの空気（処理空気：状態Ｋ）は経路１０７を経て送風
機１０２に吸引され、昇圧されて経路１０８を経てデシ
カントロータ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿
剤で空気中の水分を吸着されて絶対湿度が低下するとと
もに吸着熱によって空気は温度上昇する（状態Ｌ）。
【００２８】湿度が下がり温度が上昇した空気は経路１
０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空
気）と熱交換して冷却される（状態Ｍ）。冷却された空
気は経路１１０を経て冷却器１１５に送られるが、顕熱
負荷が少ないため冷却せずそのまま通過させられる（状
態Ｎ）。冷却された空気は経路１１１を経て加湿器１０
５に送られ水噴射または気化式加湿によって等エンタル
ピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１２を経て空調
空間６１Ａ〜６１Ｅに戻される。このようにして、室内
の還気（状態Ｋ）と給気（状態Ｐ）との間には潜熱比が
大きいエンタルピ差ΔＱが生じ、これによって空調空間
６１Ａ〜６１Ｅの除湿冷房が行われる。
０９を経て顕熱熱交換器１０４に送られ、外気（再生空
気）と熱交換して冷却される（状態Ｍ）。冷却された空
気は経路１１０を経て冷却器１１５に送られるが、顕熱
負荷が少ないため冷却せずそのまま通過させられる（状
態Ｎ）。冷却された空気は経路１１１を経て加湿器１０
５に送られ水噴射または気化式加湿によって等エンタル
ピ過程で温度低下し（状態Ｐ）、経路１１２を経て空調
空間６１Ａ〜６１Ｅに戻される。このようにして、室内
の還気（状態Ｋ）と給気（状態Ｐ）との間には潜熱比が
大きいエンタルピ差ΔＱが生じ、これによって空調空間
６１Ａ〜６１Ｅの除湿冷房が行われる。
【００２９】デシカントの再生は次のように行われる。
再生用の外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風
機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に
送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：
Ｒ）、経路１２６を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入
し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状
態Ｓ）。さらに、顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は
経路１２７を経て加熱器１２０に流入し温水によって加
熱され６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下す
る（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシカン
トロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除
去する（状態Ｕ）。
再生用の外気（ＯＡ：状態Ｑ）は経路１２４を経て送風
機１４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に
送られ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し（状態：
Ｒ）、経路１２６を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入
し、再生後の高温の空気と熱交換して温度上昇する（状
態Ｓ）。さらに、顕熱熱交換器１２１を出た再生空気は
経路１２７を経て加熱器１２０に流入し温水によって加
熱され６０〜８０℃まで温度上昇し、相対湿度が低下す
る（状態Ｔ）。相対湿度が低下した再生空気はデシカン
トロータ１０３を通過してデシカントロータの水分を除
去する（状態Ｕ）。
【００３０】デシカントロータ１０３を通過した再生空
気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、顕
熱熱交換器１０４を出た再生前の再生空気の余熱を行っ
て自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経路１３０を経
て排気ダクト７１Ａ〜７１Ｅに放出される。排気ダクト
７１Ａ〜７１Ｅに放出された排気は排気ファン８１の作
用により集合排気ダクト８２を経て排気熱交換器８０に
流入し、熱媒体と熱交換して顕熱を奪われて温度が低下
する（状態Ｗ）。熱媒体が奪った熱は、前述の如く第２
のサイクルのヒートポンプ作用によって凝縮器伝熱管３
４内を流動する温水の加熱に使用される。
気は経路１２９を経て顕熱熱交換器１２１に流入し、顕
熱熱交換器１０４を出た再生前の再生空気の余熱を行っ
て自らは温度低下した（状態Ｖ）のち、経路１３０を経
て排気ダクト７１Ａ〜７１Ｅに放出される。排気ダクト
７１Ａ〜７１Ｅに放出された排気は排気ファン８１の作
用により集合排気ダクト８２を経て排気熱交換器８０に
流入し、熱媒体と熱交換して顕熱を奪われて温度が低下
する（状態Ｗ）。熱媒体が奪った熱は、前述の如く第２
のサイクルのヒートポンプ作用によって凝縮器伝熱管３
４内を流動する温水の加熱に使用される。
【００３１】デシカント空調機部分の作用について説明
すると、図２において、空調される室内６１Ａ〜６１Ｅ
の空気（処理空気）は経路１０７を経て送風機１０２に
吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロー
タ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中
の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。また、吸着の
際、吸着熱によって空気は温度上昇する。湿度が下がり
温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１
０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却され
る。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器１１５に
送られるが、ここでは顕熱負荷が小さいため、冷水経路
に設けた制御弁（図示せず）によって冷水との熱交換を
防止してそのまま通過させられる。冷却された処理空気
は加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によ
って等エンタルピ過程で温度低下し、経路１１２を経て
空調空間６１Ａ〜６１Ｅに戻される。
すると、図２において、空調される室内６１Ａ〜６１Ｅ
の空気（処理空気）は経路１０７を経て送風機１０２に
吸引されて昇圧され、経路１０８を経てデシカントロー
タ１０３に送られ、デシカントロータの吸湿剤で空気中
の水分を吸着されて絶対湿度が低下する。また、吸着の
際、吸着熱によって空気は温度上昇する。湿度が下がり
温度が上昇した空気は経路１０９を経て顕熱熱交換器１
０４に送られ、外気（再生空気）と熱交換して冷却され
る。冷却された空気は経路１１０を経て冷却器１１５に
送られるが、ここでは顕熱負荷が小さいため、冷水経路
に設けた制御弁（図示せず）によって冷水との熱交換を
防止してそのまま通過させられる。冷却された処理空気
は加湿器１０５に送られ、水噴射または気化式加湿によ
って等エンタルピ過程で温度低下し、経路１１２を経て
空調空間６１Ａ〜６１Ｅに戻される。
【００３２】デシカントロータ１０３の再生は次のよう
に行われる。外気（ＯＡ）は経路１２４を経て送風機１
４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送ら
れ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し、経路１２６
を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温
の空気と熱交換して温度上昇する。さらに、顕熱熱交換
器１２１を出た再生空気は経路１２７を経て加熱器１２
０に流入し、温水によって加熱されて６０〜８０℃まで
温度上昇し、相対湿度が低下する。
に行われる。外気（ＯＡ）は経路１２４を経て送風機１
４０に吸引され、昇圧されて顕熱熱交換器１０４に送ら
れ、処理空気を冷却して自らは温度上昇し、経路１２６
を経て次の顕熱熱交換器１２１に流入し、再生後の高温
の空気と熱交換して温度上昇する。さらに、顕熱熱交換
器１２１を出た再生空気は経路１２７を経て加熱器１２
０に流入し、温水によって加熱されて６０〜８０℃まで
温度上昇し、相対湿度が低下する。
【００３３】加熱器１２０を出て相対湿度が低下した再
生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカント
ロータの水分を除去し、再生作用をする。デシカントロ
ータ１０３を通過した再生空気は、経路１２９を経て顕
熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を
行ったのち、経路１３０を経て排気ダクト７１Ａ〜７１
Ｅに放出され、さらに図１中のダクト８２を経て排気フ
ァン８１に吸引されて排気熱交換器８０に至り、熱媒体
と熱交換して冷却された後、排気ダクト８３を経て外気
に放出される。このようにして、除湿運転で潜熱負荷が
大きく、顕熱負荷が小さい場合には、冷水による冷却器
１１５を使わない方法でデシカント空調機による空調を
行うことができる。
生空気はデシカントロータ１０３を通過してデシカント
ロータの水分を除去し、再生作用をする。デシカントロ
ータ１０３を通過した再生空気は、経路１２９を経て顕
熱熱交換器１２１に流入し、再生前の再生空気の余熱を
行ったのち、経路１３０を経て排気ダクト７１Ａ〜７１
Ｅに放出され、さらに図１中のダクト８２を経て排気フ
ァン８１に吸引されて排気熱交換器８０に至り、熱媒体
と熱交換して冷却された後、排気ダクト８３を経て外気
に放出される。このようにして、除湿運転で潜熱負荷が
大きく、顕熱負荷が小さい場合には、冷水による冷却器
１１５を使わない方法でデシカント空調機による空調を
行うことができる。
【００３４】図６にこの場合のヒートポンプ部分の熱の
流れを示す。図６において入熱は排気熱交換器８０から
の入熱と冷水からの入熱と第１及び第２の圧縮機動力で
出熱は全て温水に加えられる。顕熱負荷が小さく潜熱負
荷が大きい場合には、空調機で冷水に加えられる熱量が
少なくなる。ヒートポンプの運転を継続するには入熱と
なる熱が必要であり、このような場合には本発明では、
図６で示すように、排気熱交換器８０からの入熱で必要
な熱を賄うことができる。
流れを示す。図６において入熱は排気熱交換器８０から
の入熱と冷水からの入熱と第１及び第２の圧縮機動力で
出熱は全て温水に加えられる。顕熱負荷が小さく潜熱負
荷が大きい場合には、空調機で冷水に加えられる熱量が
少なくなる。ヒートポンプの運転を継続するには入熱と
なる熱が必要であり、このような場合には本発明では、
図６で示すように、排気熱交換器８０からの入熱で必要
な熱を賄うことができる。
【００３５】このようにして、本発明の空調システムに
よれば、潜熱負荷と顕熱負荷が混在する通常の冷房運転
と、梅雨時期のように顕熱負荷がほとんどなく潜熱負荷
のみが存在する所謂除湿運転のいずれにも対応すること
ができる。
よれば、潜熱負荷と顕熱負荷が混在する通常の冷房運転
と、梅雨時期のように顕熱負荷がほとんどなく潜熱負荷
のみが存在する所謂除湿運転のいずれにも対応すること
ができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヒ
ートポンプおよび顕熱処理のための空調機を含む空調機
によって回収した冷房による熱を昇温して再度加熱源と
してデシカント空調機のデシカントの再生を行うので、
さらに冷房効果を発揮させることができ、大きな省エネ
ルギー効果があるとともに、冷却塔に捨てる熱が無くな
り、冷房システムの運転に必要な動力が削減されるとと
もに、冷却塔が不要となり、設備費が削減され、また水
道料金も削減されて、きわめて経済的な空調システムを
提供することができる。さらに、本発明によれば梅雨時
期のように顕熱負荷がほとんどなく、潜熱負荷のみ存在
して所謂除湿運転が必要な場合にはデシカント空調機か
らの排気からも選択的に熱回収してデシカント空調装置
の駆動源として利用することによって、作動範囲が広く
快適な空調システムを提供することができる。
ートポンプおよび顕熱処理のための空調機を含む空調機
によって回収した冷房による熱を昇温して再度加熱源と
してデシカント空調機のデシカントの再生を行うので、
さらに冷房効果を発揮させることができ、大きな省エネ
ルギー効果があるとともに、冷却塔に捨てる熱が無くな
り、冷房システムの運転に必要な動力が削減されるとと
もに、冷却塔が不要となり、設備費が削減され、また水
道料金も削減されて、きわめて経済的な空調システムを
提供することができる。さらに、本発明によれば梅雨時
期のように顕熱負荷がほとんどなく、潜熱負荷のみ存在
して所謂除湿運転が必要な場合にはデシカント空調機か
らの排気からも選択的に熱回収してデシカント空調装置
の駆動源として利用することによって、作動範囲が広く
快適な空調システムを提供することができる。
【図１】本発明に係るデシカント空調システムの一実施
例の基本構成を示す説明図である。
例の基本構成を示す説明図である。
【図２】図１の実施例に係るデシカント空調機の基本構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図３】図１の実施例に係る通常の冷房運転時の空気の
デシカント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図で
ある。
デシカント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図で
ある。
【図４】本発明の空調システムに係る通常の冷房運転時
のヒートポンプの熱の移動を示す説明図である。
のヒートポンプの熱の移動を示す説明図である。
【図５】図１の実施例に係る除湿運転時の空気のデシカ
ント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図である。
ント空調サイクルをモリエル線図で示す説明図である。
【図６】本発明の空調システムに係る除湿運転時のヒー
トポンプの熱の移動を示す説明図である。
トポンプの熱の移動を示す説明図である。
【図７】従来の空調システムの基本構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図８】従来の空調システムに係るヒートポンプの熱の
移動を示す説明図である。
移動を示す説明図である。
１ ヒートポンプ ２，８ 蒸発器 ３ 圧縮機 ４ 凝縮器（温水コンデンサ） ５ 冷却水コンデンサ ６ 圧縮機 ７，９ 絞り機構 １０ 冷水ポンプ １１ 温水ポンプ １３ 冷却水ポンプ １４ 冷却塔 ２０，２１ 冷水（熱媒体）経路 ２３ 冷媒経路 ２４，２８ 伝熱管 ２５〜２７ 冷媒経路 ３０，３１ 冷却水（熱媒体）経路 ３３ 冷媒経路 ３４ 伝熱管 ３５〜３７ 冷媒経路 ４０Ａ〜Ｅ 冷水（熱媒体）経路 ４１Ａ〜Ｅ 冷水（熱媒体）経路 ４２Ａ〜Ｅ 冷却水（熱媒体）経路 ４３Ａ〜Ｅ 冷却水（熱媒体）経路 ４４Ａ〜Ｅ 冷水（熱媒体）経路 ４５Ａ〜Ｅ 冷水（熱媒体）経路 ５０Ａ〜Ｅ エアハンドリングユニット ５１Ａ〜Ｅ ファンコイルユニット ６１Ａ〜Ｅ 空調空間 ７０Ａ〜Ｅ デシカント空調機 ７１Ａ〜Ｅ 排気ダクト ８０ 排気熱交換器 ８１ 排気ファン ８２，８３ 排気ダクト ９０ 制御弁 ９１ 弁 ９２，９３ 冷水経路 １０２ 送風機 １０３ デシカントロータ １０４ 顕熱熱交換器 １０５ 加湿器 １０６ 給水管 １０７〜１１２ 空気経路 １１５ 冷却器（冷水熱交換器） １２０ 加熱器（温水熱交換器） １２１ 顕熱熱交換器 １２４〜１３０ 空気経路 １４０ 送風機 １５１，１５２ 温水経路 １６１，１６２ 冷水経路 Ｋ デシカント空調の空気の状態点 Ｌ デシカント空調の空気の状態点 Ｍ デシカント空調の空気の状態点 Ｎ デシカント空調の空気の状態点 Ｐ デシカント空調の空気の状態点 Ｑ デシカント空調の空気の状態点 Ｒ デシカント空調の空気の状態点 Ｓ デシカント空調の空気の状態点 Ｔ デシカント空調の空気の状態点 Ｕ デシカント空調の空気の状態点 Ｖ デシカント空調の空気の状態点 Ｗ デシカント空調の空気の状態点 ＳＡ 給気 ＲＡ 還気 ＥＸ 排気 ＯＡ 外気 ΔＱ 冷房効果 Δｑ 冷水による冷却量 ΔＨ 温水による加熱量
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の蒸発器、第２の蒸発器、凝縮器、
第１の圧縮機及び第２の圧縮機を主な構成機器とし、前
記第１の蒸発器、前記第１の圧縮機及び前記凝縮器とで
第１のサイクルを形成するとともに、前記第２の蒸発
器、前記第２の圧縮機及び前記凝縮器とで第２のサイク
ルを形成するヒートポンプと、 前記凝縮器から前記ヒートポンプの加熱能力を取り出し
て循環する温熱媒体経路と、前記第１の蒸発器から前記
ヒートポンプの冷凍能力を取り出して循環する冷熱媒体
経路とを有し、 前記温熱媒体経路にはデシカント空調機を接続し、前記
冷熱媒体経路には空調区画の空気と熱交換関係にある空
調機を接続するとともに、該温熱媒体経路の熱媒体で前
記デシカント空調機のデシカントの再生を行う空調シス
テムであって、 前記第２の蒸発器で前記デシカント空調機の排気の熱を
回収し、前記第２のサイクルによって前記温熱媒体を加
熱することを特徴とする空調システム。 - 【請求項２】 第１の蒸発器、第２の蒸発器、凝縮器、
第１の圧縮機及び第２の圧縮機を主な構成機器とし、前
記第１の蒸発器、前記第１の圧縮機及び前記凝縮器とで
第１のサイクルを形成するとともに、前記第２の蒸発
器、前記第２の圧縮機及び前記凝縮器とで第２のサイク
ルを形成するヒートポンプと、 前記凝縮器から前記ヒートポンプの加熱能力を取り出し
て循環する温熱媒体経路と、前記第１の蒸発器から前記
ヒートポンプの冷凍能力を取り出して循環する冷熱媒体
経路とを有し、 前記温熱媒体経路にはデシカント空調機を接続し、前記
冷熱媒体経路には空調区画の空気と熱交換関係にある空
調機を接続するとともに、 該冷熱媒体でデシカントと接触後の処理空気を冷却し、
該温熱媒体経路の熱媒体で前記デシカント空調機のデシ
カントの再生を行う空調システムであって、 前記第２の蒸発器で前記デシカント空調機の排気の熱を
回収し、前記第２のサイクルによって前記温熱媒体を加
熱することを特徴とする空調システム。 - 【請求項３】 第１のサイクルを形成する第１の蒸発
器、第２の蒸発器及び凝縮器と、前記凝縮器とともに第
２のサイクルを形成する第１の圧縮機及び第２の圧縮機
を備えたヒートポンプと、 前記凝縮器から前記ヒートポンプの加熱能力を取り出し
て循環する温熱媒体経路と、前記第１の蒸発器から前記
ヒートポンプの冷凍能力を取り出して循環する冷熱媒体
経路とを有し、 前記温熱媒体経路には複数個のデシカント空調機を接続
し、前記冷熱媒体経路には空調区画の空気と熱交換関係
にある複数個の空調機を接続するとともに、該温熱媒体
経路の熱媒体で前記デシカント空調機のデシカントの再
生を行う空調システムであって、 前記デシカント空調機の排気系統に排気と熱交換関係に
ある熱交換器を設けて該熱交換器と第２の蒸発器との間
に熱交換関係を形成し、排気の熱を回収して前記第２の
蒸発器と圧縮機と凝縮器で形成する第２のサイクルで昇
温して前記温熱媒体を加熱することを特徴とする空調シ
ステム。 - 【請求項４】 第１のサイクルを形成する第１の蒸発
器、第２の蒸発器及び凝縮器と、前記凝縮器とともに第
２のサイクルを形成する第１の圧縮機及び第２の圧縮機
を備えたヒートポンプと、 前記凝縮器から前記ヒートポンプの加熱能力を取り出し
て循環する温熱媒体経路と、前記第１の蒸発器から前記
ヒートポンプの冷凍能力を取り出して循環する冷熱媒体
経路とを有し、 前記温熱媒体経路には複数個のデシカント空調機を接続
し、前記冷熱媒体経路には空調区画の空気と熱交換関係
にある複数個の空調機を接続するとともに、該温熱媒体
でデシカントと接触後の処理空気を冷却し、該温熱媒体
経路の熱媒体で前記デシカント空調機のデシカントの再
生を行う空調システムであって、 前記デシカント空調機の排気系統に排気と熱交換関係に
ある熱交換器を設けて該熱交換器と第２の蒸発器との間
に熱交換関係を形成し、排気の熱を回収して前記第２の
蒸発器と圧縮機と凝縮器で形成する第２のサイクルで昇
温して前記温熱媒体を加熱することを特徴とする空調シ
ステム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213796A JPH09196497A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 空調システム |
| US08/781,050 US5718122A (en) | 1996-01-12 | 1997-01-09 | Air conditioning system |
| CNB971003904A CN1153931C (zh) | 1996-01-12 | 1997-01-13 | 空调系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213796A JPH09196497A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 空調システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09196497A true JPH09196497A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=12074506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2213796A Pending JPH09196497A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 空調システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09196497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005069553A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Kimura Kohki Co Ltd | 水熱源熱回収空調システム |
| JP2013543106A (ja) * | 2010-11-22 | 2013-11-28 | マンターズ コーポレイション | 冷却能力を高めたデシカント除湿システム |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP2213796A patent/JPH09196497A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005069553A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Kimura Kohki Co Ltd | 水熱源熱回収空調システム |
| JP2013543106A (ja) * | 2010-11-22 | 2013-11-28 | マンターズ コーポレイション | 冷却能力を高めたデシカント除湿システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050713 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051129 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |