JPH10141706A

JPH10141706A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH10141706A
Application number: JP8294008A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ebine; 猛海老根
Original assignee: Techno Ryowa Ltd
Current assignee: Techno Ryowa Ltd
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】過冷却及び再熱の無駄を省くと共に、省エネ
ルギー及び高効率化を実現する空気調和装置を提供す
る。【解決手段】空気調和器１に供給される外気ＯＡを、
予冷コイル１０によって冷却した後にハニカム型除湿器
１１によって除湿する。このハニカム型除湿器１１の再
生側空気ＳＡとしては、外気ＯＡを加熱コイル１２によ
って加熱したものを供給する。この加熱コイル１２は、
コジェネレーションシステム等からの廃熱により、外気
ＯＡを加熱するようになっている。空気調和器１におい
て、冷房期及び除湿期は、冷却コイル３によって冷却し
た空気ＣＡを吹出空気ＤＡとして送風する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気の温湿度及び
風量を調整して空調スペースに送風する空気調和器を有
する空気調和装置に関し、特に、実験動物飼育施設等の
ようにオールフレッシュ空気による換気空調方式を採用
し、かつ、露点温度が低い施設に適した空気調和装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般建物や工場の空調設備におい
て使用される空気調和装置は、例えば図５に示すような
構成を有していた。同図において、１は空気調和器であ
り、外気ＯＡを取り入れて、吹出口から室内２の吹出空
気ＤＡを供給するようになっている。また、空気調和器
１は、冷却コイル３、加熱コイル４、加湿器５、及び送
風器６から構成されている。

【０００３】まず、冷房期は、空気調和器１に取り込ま
れた外気ＯＡが、冷却コイル３によって所定の装置露点
温度まで冷却されると共に除湿される。一般に、この装
置露点温度は、室内２の露点温度より低く設定されてい
る。冷却コイル３は、図示しない冷凍機等によって冷却
された冷水が供給されることによって、外気ＯＡを冷却
するようになっている。このようにして冷却された空気
ＣＡは、送風器６によって吹出空気ＤＡとして室内２に
送風される。

【０００４】また、暖房期は、空気調和器１に取り込ま
れた外気ＯＡが、加熱コイル４によって加熱される。こ
の外気ＯＡが加熱コイル４によって何℃まで加熱される
かは、室内２の熱損失と送風量とによって決められてい
る。この加熱コイル４は、図示しないボイラから温水が
供給されることにより、外気ＯＡを加熱するようになっ
ている。

【０００５】そして、この加熱コイル４によって加熱さ
れた空気ＨＡは、絶対湿度が低いため、加湿器５によっ
て蒸気が噴霧されることにより室内２の絶対湿度まで加
湿される。そして、この加湿器５によって加湿された空
気ＨＡは、送風器６によって、吹出空気ＤＡとして室内
２へ送風される。

【０００６】このようにして、冷房期及び暖房期共に、
上記吹出口から室内２に吹出された吹出空気ＤＡは、最
終的に送風器７によって排気ＥＡとして排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した空
気調和装置が設置される施設として、例えば、薬品安全
性試験や遺伝関係試験のための実験動物飼育施設、もし
くは原子力発電所等の原子力関連施設等があるが、これ
らの施設においては以下のような問題点があった。

【０００８】上記実験動物飼育施設及び原子力関連施設
等では、一般に、室内の乾球温度（以下、単に温度とい
う）が２３〜２６℃、及び相対湿度が４０〜５０％とい
った条件を年間通して維持する必要がある。しかしなが
ら、夏季は外気ＯＡの相対湿度が６０％以上あり、特に
梅雨期や秋雨期等（以下、除湿期という）は９０％以上
となる場合もある。そのため、上記冷却コイル３による
除湿のための過冷却が必要となる。

【０００９】従って、従来の空気調和装置において、外
気ＯＡは、冷却コイル３によって室内２の露点温度より
低い温度まで冷却される。そのため、冷却コイル３に供
給される冷水の温度は、室内２の露点温度より５℃程度
低くなければならなかった。また、除湿期において冷凍
機は部分負荷運転を行うが、このような場合にも上記冷
水温度が必要とされる。そのため、冷凍機の種類によっ
て、例えば冷水入口温度により容量制御されるチリング
ユニットや、水蓄熱槽を用いた場合の温度上昇等を考慮
し、実際には室内２の露点温度より低い冷水温度が必要
となる。例えば、室内２の露点温度が１１℃程度である
とすると、冷水の温度は４〜６℃程度としていた。この
ために、冷凍機のＣＯＰが低下するという問題があっ
た。

【００１０】更に、冷水コイル３のコイル列数も１０列
もしくは１２列とする必要があり、装置が大型化すると
いう問題があった。また、冷水コイル２のコイル列数が
多いために、空気調和器１内の空気の抵抗が増加し、送
風器６の動力が大となるという問題もあった。更に、図
５には図示しないが、冷水コイル３の冷水循環ポンプの
動力も大となるという問題があった。

【００１１】一方、実験動物飼育施設及び原子力関連施
設等では、室内で発生する臭気もしくは放射線物質を室
外へ排出するために、１時間１２〜１５回の換気が必要
とされている。従って、夏季及び除湿期において、冷却
コイル３によって冷却・除湿された空気ＣＡをそのまま
室内２に供給すると室内２の温度が下がり過ぎる。その
ため、冷却・除湿した空気ＣＡの温度を室温に近付ける
ために再熱する必要がある。つまり、除湿（又は減湿）
のために、温度を必要以上に下げ（過冷却）、その後再
熱するようになっている。

【００１２】図６は、従来の空気調和装置における空気
線図を示したものである。同図（ａ）に示す「夏季冷房
期」とは、吹出空気ＤＡの温度（図６（ａ）中点Ｄ）が
室内設定温湿度（図６（ａ）中点Ｒ）よりも低い時期で
あり、「非常に暑い時期」を表している。また、同図
（ｂ）に示す「除湿期Ｉ」とは、梅雨や秋雨期のように
湿度が高く温度が低めである時期を示している。更に、
同図（ｃ）に示す「除湿期ＩＩ」とは、夏季冷房期と同
様、吹出空気ＤＡの温度が室内設定温湿度より低い時期
であり、「少し暑い時期」を表している。ここで、室内
設定温湿度は、いずれの時期も同じであるものとする。

【００１３】図６（ａ）に示すように、夏季冷房期にお
いては、外気ＯＡの温度及び湿度共に高くなっており
（図６（ａ）中点Ｏ）、外気ＯＡは冷却コイル３により
点Ｃに示す温湿度まで冷却除湿される。そして、冷却除
湿された空気ＣＡは加熱コイル４により、点Ｄに示す温
度まで再熱される。また、図６（ｂ）に示すように、除
湿期Ｉにおいては、外気ＯＡの温度は低いが湿度が高い
ため、冷却コイル３によって一旦外気ＯＡが点Ｃに示す
温湿度まで冷却除湿される。この時期は、外気ＯＡの温
度が低いため弱めの暖房が必要な時期でもあり、吹出空
気ＤＡの温度（図６（ａ）中点Ｄ）が室内２の温度より
高くなるように、冷却除湿した空気が再熱される。

【００１４】更に、図６（ｃ）に示すように、除湿期Ｉ
Ｉにおいては、まず冷却コイル３によって外気ＯＡが点
Ｃに示す温湿度まで冷却除湿され、加熱コイル４によっ
て再熱されて、吹出空気ＤＡが点Ｄに示す温湿度とな
る。このように、夏季及び除湿期においては、冷却コイ
ル３により過冷却及び加熱コイル４による再熱が必要で
あった。

【００１５】また、実験動物飼育施設及び原子力関連施
設等では、遮音性を高くしていること等にもより、施設
の断熱構造が優れていることから、また、ＩＣＲのよう
に機器類から発生する熱が少ないことから、室内の冷却
負荷が小さくなっている。すなわち、除湿するために冷
却した空気をそのまま室内に吹き出した場合、以下の式
で表される供給空気の冷却熱量、すなわち室内を冷却す
る能力が、室内冷却負荷に対して大きく過ぎることとな
る。

【数１】供給空気の冷却熱量（kcal/h）＝（室内の温度−吹出空気の温度） ×（別要因からの換気量）×０．２９ …（１）ここで、別要因からの換気量とは、室内で発生する臭
気、ガス、もしくは放射線物質等を室外へ排出するため
の上述した換気に要する外気取入量である。

【００１６】従って、上述したように、これらの施設で
は換気に要する外気取入量が大であるため、室内の温度
と吹出空気ＤＡの温度差が小さくなる。すなわち、吹出
空気ＤＡの温度を室内２の温度に近付けることにより、
吹出温度差を小さくする必要がある。すなわち、夏季及
び除湿期における再熱のためのエネルギー量が大きくな
り、また、冷却熱量も大きくなる。

【００１７】また、このような施設では、一般的に全外
気方式で、上述したように１時間１２〜１５回の換気を
行う空調方式が採用されている。また、これらの施設で
は、年中２４時間連続稼働を行うため、エネルギー消費
量は膨大となる。

【００１８】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
過冷却及び再熱の無駄を省くと共に、省エネルギー及び
高効率化を実現する空気調和装置を提供することにあ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、請求項１記載の発明による空気調和装置は、空気を
冷却する冷却装置、及び加熱する加熱装置を含み、空気
が供給されると該空気の温湿度及び風量を調整して空調
スペースに送風する空気調和器を有する空気調和装置に
おいて、前記空気調和器に供給される前記空気の湿分を
除去し該空気調和器に供給する除湿器を備え、該除湿器
は、再生側の熱源として廃熱を利用したものであること
を特徴としている。

【００２０】請求項１の発明によれば、除湿器によって
除湿された空気が空気調和装置に供給される。従って、
予め除湿された空気が空気調和器に供給されるため、空
気調和器における除湿のためのエネルギーが低減され得
る。従来、空調スペースに対して冷房もしくは除湿を行
う場合、例えば外気が直接空気調和器に供給され、冷却
装置によって過冷却・除湿された後に、加熱装置によっ
て再熱されることにより空調スペースの目標温度とされ
ていた。これに対し、本発明では、除湿器によって外気
が予め除湿されているため、冷却装置によって過冷却す
る必要がなく、それに伴う再熱も不要となる。従って、
過冷却及び再熱のエネルギーを省くことができる。

【００２１】また、空気調和器の冷却装置として一般に
冷却コイルが使用されるが、過冷却が不要となるために
冷却コイルに供給する冷水の温度を高くすることができ
る。そのため、冷水を供給する手段である冷凍機のＣＯ
Ｐを向上させることができる。また、冷却コイルのコイ
ル列数を少なくすることができる。

【００２２】更に、除湿器の再生側の熱源として廃熱を
利用するため、再生側の加熱エネルギーの省エネルギー
化を図ることができる。

【００２３】請求項２記載の発明による空気調和装置
は、請求項１記載の発明において、前記廃熱によって空
気を加熱する空気加熱装置を有し、前記空気加熱装置に
よって加熱される空気が前記除湿器の再生側空気として
供給されることを特徴としている。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、例えばコジ
ェネレーションシステム等の廃熱による空気加熱装置に
よって外気等の空気を加熱し、除湿器の再生側空気とし
て供給することができる。このため、コジェネレーショ
ンシステム等の廃熱を有効に利用することができ、省エ
ネルギーを実現することができる。

【００２５】請求項３記載の発明による空気調和装置
は、請求項１または２記載の発明において、前記除湿器
が、ハニカム型除湿器であることを特徴としている。

【００２６】請求項３記載の発明によれば、除湿器とし
てハニカム型除湿器を採用するため、再生側空気の温度
を低温とすることができ、蒸気もしくは電気等により膨
大な加熱エネルギーを発生させる必要がない。従って、
例えば、ディーゼルエンジン等のコジェネレーションシ
ステムから発生する低温の廃熱を再生側空気の熱源とす
ることができる。

【００２７】また、除湿器の再生側空気の温度を調整す
ることにより、露点温度の低い空調スペースに容易に対
応することができる。更に、低温の再生側空気を供給す
ることにより、処理側の空気が不必要に上昇しないた
め、空気調和器に供給される空気が不要に高温となるこ
とがない。そのため、一般空調に近い低湿度及び恒温が
要求される産業空調において有効である。

【００２８】請求項４記載の発明による空気調和装置
は、請求項２記載の発明において、前記空気調和器に含
まれる前記加熱装置が、前記廃熱によって空気を加熱す
ることを特徴としている。

【００２９】請求項４記載の発明によれば、空調スペー
スに対して暖房を行う場合、コジェネレーションシステ
ム等の廃熱により、空気調和器の加熱装置が空気を加熱
する。また、空調スペースに対して冷房もしくは除湿を
行う場合は、再熱が不要であるため、空気調和器の加熱
装置は使用されない。しかしながら、この時期でも、除
湿器の再生側空気として供給される空気を加熱するため
に、上記廃熱が用いられる。従って、コジェネレーショ
ンシステム等の廃熱を年中効率よく使用することができ
る。

【００３０】請求項５記載の発明による空気調和装置
は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明におい
て、前記除湿器によって湿分が除去される前の空気を冷
却し、前記除湿器に供給する予冷装置を備えたことを特
徴としている。

【００３１】請求項５記載の発明によれば、例えば予冷
コイル等の予冷装置によって、除湿器によって除湿され
る前の空気が冷却されることにより、除湿器の除湿効率
が向上する。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による空気調和装置
の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明す
る。本実施の形態では、実験動物飼育施設もしくは原子
力関連施設等に採用するものとする。なお、上述した従
来技術で説明した構成と対応する部分については、同一
符号を付してその説明を省略する。

【００３３】（１）構成図１は、本実施の形態による空気調和装置の構成を示す
図である。同図において、１０は予冷コイルであり、１
１はハニカム型除湿器（乾式除湿器）である。ハニカム
型除湿器１１は、外気ＯＡの湿度を低下させて空気調和
器１に供給するようになっている。また、予冷コイル１
０は、図示しない冷凍機等から冷水が供給されることに
より、ハニカム型除湿器１１に供給する外気ＯＡの温度
を下げるようになっている。すなわち、予冷コイル１０
は、外気ＯＡを冷却及び適宜除湿することにより、ハニ
カム型除湿器１１の入口における空気Ｃ’Ａの絶対湿度
を一定湿度まで下げ、相対湿度を９５％まで上げるよう
になっている。この予冷コイル１０は、２列または４列
のコイルからなる。

【００３４】また、図１において、１２は加熱コイルで
あり、外気ＯＡを７０℃程度に加熱し、再生側空気ＳＡ
としてハニカム型除湿器１１に供給するようになってい
る。この加熱コイル１２には、図示しないコジェネレー
ションシステムのエンジン等から回収される廃熱である
８０℃程度の温水が供給されるようになっている。ま
た、１３は送風器であり、ハニカム型除湿器１１に供給
される再生側空気ＳＡを排気ＥＡとして排出する。

【００３５】本実施の形態では、外気ＯＡを予冷コイル
１０で冷却してハニカム型除湿器１１で除湿するため、
夏季及び除湿期において、空気調和器１の冷却コイル３
による過冷却・除湿が不要である。そのため、冷却コイ
ル３は予冷コイル１０と同様、２列または４列程度のコ
イルから構成されている。また、冷却コイル３に供給さ
れる冷水の温度は、夏季冷房時では１２℃程度とし、除
湿期ＩＩでは１４〜１５℃程度とする。更に、除湿期Ｉ
Ｉでは、予冷コイル１０及び冷却コイル３が不要とな
る。

【００３６】また、上記のように夏季及び除湿期におい
て過冷却が不要であるため、加熱コイル４による再熱も
不要となる。従って、夏季及び除湿期は、加熱コイル４
が使用されない。なお、本実施の形態では、冬季暖房期
において、加熱コイル４には上述した加熱コイル１２と
同様、図示しないコジェネレーションシステムからの温
水が供給されるようになっている。

【００３７】（２）作用次に、本実施の形態による空気調和装置の夏季冷房期及
び除湿期における動作を、図２を参照して説明する。な
お、冬季暖房期は、従来と同様、外気ＯＡが加熱コイル
４によって加熱され、加湿器５によって加湿されて、吹
出空気ＤＡとなって室内２に供給される。

【００３８】図２は、本実施の形態による空気調和装置
における空気線図を示したものである。同図（ａ）に示
すように、夏季冷房期は、外気ＯＡが予冷コイル１０に
より点Ｃ’に示す温湿度まで冷却・除湿される。そし
て、冷却・除湿された空気Ｃ’Ａはハニカム型除湿器１
１により点Ｋに示す温湿度まで除湿される。その後、除
湿された空気ＫＡは、空気調和器１に供給される。空気
調和器１において、空気ＫＡは、冷却コイル３によって
点Ｄに示す温湿度まで冷却される。そして、吹出空気Ｄ
Ａとなって、送風器６によって室内２に吹出される。

【００３９】また、図２（ｂ）に示すように、除湿期Ｉ
は、外気ＯＡの湿度は高いが温度は低いため、予冷コイ
ル１０は使用されない。すなわち、点Ｏに示す温湿度の
外気ＯＡは、直接ハニカム型除湿器１１において点Ｋに
示す温湿度まで除湿される。また、この除湿期Ｉは冷却
コイル３も不要であるため、その後、除湿された空気Ｋ
Ａは吹出空気ＤＡとして送風器６によって室内２に吹出
される。

【００４０】更に、図２（ｃ）に示すように、除湿期Ｉ
Ｉは、外気ＯＡは夏季冷房期に比べて温度、湿度共に低
めであるため、予冷コイル１０は使用されない。まず、
外気ＯＡは、ハニカム型除湿器１１によって点Ｋに示す
温湿度まで除湿されて、空気調和器１に供給される。空
気調和器１においては、冷却コイル３により点Ｄに示す
温湿度まで冷却・除湿される。そして、吹出空気ＤＡと
して、送風器６によって室内３に吹出される。

【００４１】

【実施例】次に、本実施の形態による空気調和装置を用
いた場合と、従来の空気調和装置を用いた場合のエネル
ギー消費量を比較する。以下、夏季冷房期と除湿期Ｉの
場合において説明する。ここで、図３は夏季冷房期の空
気線図を示し、図４は除湿期Ｉの空気線図を示す。ま
た、夏季冷房気及び除湿期Ｉ共に、室内設定温湿度（図
３及び図４中点Ｒ）は、温度が２３℃、相対湿度が４５
％であるものとする。

【００４２】＜夏季冷房期＞まず、夏季冷房期の場合に
ついて説明する。このとき、外気ＯＡの風量は５０００
０m ³/hであるものとする。また、図３中点Ｏに示すよ
うに、外気ＯＡの温度は３３℃であり、絶対湿度は１
９．９５g/kgであり、エンタルピは１９．９kcal/kg で
あるものとする。

【００４３】まず、従来の空気調和装置の場合について
示す。従来の空気調和装置では、図示しない冷凍機から
冷却コイル３に供給される冷水の温度は、５〜６℃とな
っているものとする。

【００４４】上記外気ＯＡは、冷却コイル３により温度
１１℃及び絶対湿度７．８g/kgまで冷却・除湿される
（図３中点Ｃ）。このとき、エンタルピは７．３kcal/k
g である。その後、加熱コイル４により、温度１７℃ま
で再熱される（図３中点Ｄ）。このような従来の空気調
和装置において、冷却に必要なエネルギーＱ_c、すなわ
ち冷却コイル３による冷却に必要な熱量は、

【数２】Ｑ_c＝（１９．９−７．３）×１．２×５００００＝７５６０００（kcal/h） …（２）となる。

【００４５】また、加熱に必要なエネルギーＱ_h、すな
わち加熱コイル４による加熱に必要な熱量は、

【数３】Ｑ_h＝５００００×０．２９×（１７−１１）＝８７０００（kcal/h） …（３）となる。

【００４６】次に、本実施の形態による空気調和装置の
場合について示す。本実施の形態による空気調和装置で
は、予冷コイル１０及び冷却コイル３に供給される冷水
の温度は１２℃とする。また、加熱コイル１２は、８０
℃の温水が供給されることにより外気ＯＡを７０℃に加
熱し、ハニカム型除湿器１１への再生側空気ＳＡとして
供給するものとする。この再生側空気ＳＡの風量は、１
９０００m ₃/hであるものとする。

【００４７】上記外気ＯＡは、予冷コイル１０により、
温度１７℃及び絶対湿度１１．５g/kgまで冷却除湿され
ることにより、相対湿度が９５％程度となる（図３中点
Ｃ’）。このとき、エンタルピは１１．０である。そし
て、ハニカム型除湿器１１により、温度３１．５℃及び
絶対湿度７．８g/kgまで除湿される（図２中点Ｋ）。こ
のとき、エンタルピは１２．４kcal/kg である。その
後、冷却コイル３により、温度１７℃まで冷却される
（図３中点Ｄ）。このとき、エンタルピは８．８kcal/k
g である。

【００４８】このような本実施の形態による空気調和装
置において、冷却に必要なエネルギーＱ_c、すなわち、
予冷コイル１０及び冷却コイル３による冷却に必要な熱
量は、

【数４】Ｑ_c＝（１９．９−１１．０）×１．２×５００００＋（１２．４−８．８）×１．２×５００００＝７５００００（kcal/h） …（４）となる。

【００４９】但し、本実施の形態では、冷凍機から供給
する冷水の温度を、従来の５〜６℃から１２℃に引上げ
ることができる。そのため、冷凍機のＣＯＰが２５〜３
０％程度上昇するため、冷凍機の消費電力量は、従来の
７５６０００kcal/hに対し５６００００kcal/h程度とな
る。

【００５０】また、加熱に必要なエネルギーＱ_h、すな
わち加熱コイル１２による加熱に必要な熱量は、

【数５】Ｑ_h＝１９０００×０．２９×（７０−３３）＝２０３９００（kcal/h） …（５）となる。また、加熱のためのエネルギーは廃熱から得る
ことができるため、ランニングコストの計算には加算さ
れない。更に、冷却及び加熱エネルギーを単純に加算す
ると、本実施の形態における加算結果「５６００００＋
２０３９００」に対し、従来の方式における加算結果
「７５６０００＋２０３９０」が大となり、本実施の形
態による方式は従来の方式に比べて省エネルギーとな
る。

【００５１】＜除湿期Ｉ＞次に、除湿期Ｉの場合につい
て説明する。このとき、外気ＯＡの風量は５００００m
³/hであるものとする。また、図４中点Ｏに示すよう
に、外気ＯＡの温度は１５．５℃であり、絶対湿度は１
０．５g/kgであり、エンタルピは１０．１kcal/kg であ
るものとする。

【００５２】まず、従来の空気調和装置の場合について
示す。上記外気ＯＡは、冷却コイル３により温度１１℃
及び絶対湿度７．８g/kgまで冷却除湿される（図４中点
Ｃ）。このとき、エンタルピは７．３ kcal/kgである。
その後、加熱コイル４により、温度２７℃まで加熱（再
熱）される（図４中点Ｄ）。このような従来の空気調和
装置において、冷却に必要なエネルギーＱ_cは、

【数６】Ｑ_c＝（１０．１−７．３）×１．２×５００００＝１６８０００（kcal/h） …（６）となる。

【００５３】また、加熱に必要なエネルギーＱ_hは、

【数７】Ｑ_h＝５００００×０．２９×（２７−１１）＝２３２０００（kcal/h） …（７）となる。

【００５４】次に、本実施の形態による空気調和装置の
場合について示す。本実施の形態による空気調和装置で
は、ハニカム型除湿器１１の再生側空気ＳＡとして、外
気ＯＡが加熱コイル１２によって６０℃まで加熱された
空気が使用される。また、本空気調和装置では、除湿期
Ｉにおいて予冷コイル１０が使用されない。すなわち、
外気ＯＡはそのままハニカム型除湿器１１に供給され
る。従って、外気ＯＡはハニカム型除湿器１１により、
温度２７℃及び絶対湿度７．８g/kgまで除湿される（図
４中点Ｋ）。また、本空気調和装置では、冷却コイル３
による冷却も不要である。

【００５５】このような本実施の形態による空気調和装
置において、冷却に必要なエネルギーＱ_cは、

【数８】Ｑ_c＝０ …（８）となる。

【００５６】また、加熱に必要なエネルギーＱ_hは、

【数９】Ｑ_h＝１９０００×０．２９×（６０−１５．５）＝２４５２００（kcal/h） …（９）となる。

【００５７】従って、従来の空気調和装置では、過冷却
のためのエネルギーは１６８０００kcal/hであり、再熱
のためのエネルギーは２３２０００kcal/hであったのに
対し、本実施の形態による空気調和装置では、冷却のた
めのエネルギーは０kcal/hとなる。また、本実施の形態
では、加熱のためのエネルギーは２４５２００kcal/hと
なるが、この加熱エネルギーは廃熱から得ることができ
るため、ランニングコストの計算には加算されない。

【００５８】（３）効果以上のように、本実施の形態によれば、以下のような効
果が得られる。すなわち、空気調和器１の前にハニカム
型除湿器１１を設けることにより、冷却コイル３による
過冷却が不要となり、その結果再熱も不要となる。

【００５９】また、冷却コイル３に供給する冷水の温度
を６〜７℃程度高くすることができる。そのため、冷凍
機のＣＯＰを向上させることができる。また、冷水の温
度を高くすることにより周囲の温度との差が小さくなる
ため、冷凍機の保温厚さを薄くすることができる。ま
た、冷却コイル３の入口の冷水温度を一般の空調方式と
同じとした場合、冷却する空気の温度を低くして除湿す
る必要がないため、冷却コイル３の出口温度差を大きく
することができる。このように温度差が大きいことによ
り、同じ冷水量で多量のエネルギーを運ぶことができ、
冷水の搬送エネルギーを減少させることができる。

【００６０】更に、廃熱の有効利用のために、熱源の温
水が９０℃でＣＯＰが０．７、もしくは８０℃でＣＯＰ
が０．６程度である低温式吸収冷凍機のように、高価か
つ大型であり、ＣＯＰが低く、年間の稼働率が低い冷凍
機を使用する必要がない。

【００６１】また、実験動物飼育施設等の施設において
は、室内の相対湿度が４０〜５０％であるため、ハニカ
ム型除湿器１１の再生側空気ＳＡの温度を７０℃程度と
することができる。そのため、蒸気もしくは電気等によ
らず、コジェネレーションシステム等の８０℃程度の廃
熱を利用することができる。また、再生側空気ＳＡの温
度を低温とすることにより、処理側の空気の温度を必要
以上に上昇させることなく、除湿することができる。

【００６２】更に、ハニカム型除湿器１１の再生側空気
ＳＡの量を増加させたり、再生空気温度を上げることに
より、露点温度１１℃程度以下の低露点の空調条件に対
して、容易に対応することができる。また、夏季におい
て外気ＯＡの温度が高い方が再生側空気ＳＡの温度が上
昇するために、装置の性能が向上し消費エネルギーを低
減することができる。

【００６３】また、従来は、温水を冬季暖房期に加熱コ
イル４にのみ使用していたが、本実施の形態では、冬季
のみでなく夏季冷房期及び除湿期においても、ハニカム
型除湿器１１の再生側空気ＳＡの熱源として温水を使用
することができる。そのため、コジェネレーションシス
テムからの廃熱を、冬季暖房期における加熱コイル４
と、再生側空気ＳＡのための加熱コイル１２との双方の
熱源として利用することができる。すなわち、年間を通
じて温水を利用することができる。

【００６４】また、ハニカム型除湿器１１の前に予冷コ
イル１０を設置し、予め外気ＯＡの温度を下げて相対湿
度を９５％まで上げているため、ハニカム型除湿器１１
の性能を上昇させることができる。

【００６５】（４）他の実施の形態なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでは
なく、実施態様の変更は自由であるから、次に例示する
ような他の実施の形態をも包含するものである。すなわ
ち、実験動物飼育施設及び原子力関連施設に限らず、例
えば病院手術室のように、麻酔ガスの漏れ等の危険性が
あるために、全外気方式で換気を行う空調方式を採用
し、かつ、露点温度が低い施設であれば、本発明による
空気調和装置を採用することにより、大きな省エネルギ
ーを可能とすることができる。

【００６６】また、本発明では、夏季冷房期及び除湿期
において再熱が不要であるため、空気調和器の冷却コイ
ルと加熱コイルとを同時に使用することがない。そのた
め、これら２つのコイルを設ける代わりに、冷却と加熱
とを兼用する冷温水コイルを設けるようにしてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、空気調
和器に供給する空気を予め除湿器によって除湿すること
により、空気調和器において、冷却装置による過冷却及
び加熱装置による再熱の無駄を省くことができる。冷却
装置として冷却コイルを使用した場合、冷却コイルに供
給する冷水の温度を上げることができるため、冷水を供
給する冷凍機のＣＯＰを向上させることができる。

【００６８】また、除湿器としてハニカム型除湿器を採
用することにより、コジェネレーションシステム等の低
温の廃熱を再生側空気の熱源として使用することができ
る。すなわち、コジェネレーションシステム等の廃熱を
効率よく利用することができ、省エネルギーを実現する
ことができる。

【００６９】更に、温熱源としてのコジェネレーション
システムには、例えばパッケージ型ディーゼルコジェネ
レーション機器がある。すなわち、このパッケージ型デ
ィーゼルコジェネレーション機器は、８０℃以上の温水
の取出しが可能であり、電力発生の割合が高いため２４
時間連続運転に適しており、かつ、機器が安価であるこ
とから、本発明による空気調和装置の温熱源として有効
である。

【００７０】また、上記のようにコジェネレーションシ
ステムによる廃熱を利用した場合、エネルギー消費量を
大幅に削減することができるため、本発明の空気調和装
置は、電力事情の悪い地域における採用が特に適してい
る。例えば、落雷地域であったり２か所以上の発電所か
ら送電がない等の理由により、電力停止がある地域、も
しくは、電力消費者が多い地区であったり新たな送電設
備が必要な地区であることから、電力の供給が不足して
いる地域、あるいは、電力料金が高い地域等において有
効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による空気調和装置の構成
を示す概略構成図

【図２】同実施の形態による空気調和装置による（ａ）
夏季冷房期、（ｂ）除湿期Ｉ、及び（ｃ）除湿期ＩＩに
おける動作を説明する空気線図

【図３】同実施の形態による空気調和装置及び従来の空
気調和装置による夏季冷房期の一実施例の動作を説明す
る空気線図

【図４】同実施の形態による空気調和装置および従来の
空気調和装置による除湿期Ｉの一実施例の動作を説明す
る空気線図

【図５】従来の空気調和装置の構成を示す概略構成図

【図６】従来の空気調和装置による（ａ）夏季冷房期、
（ｂ）除湿期Ｉ、及び（ｃ）除湿期ＩＩにおける動作を
説明する空気線図

【符号の説明】

１…空気調和器２…室内３…冷却コイル４…加熱コイル５…加湿器６…送風器１０…予冷コイル１１…ハニカム型除湿器１２…加熱コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を冷却する冷却装置、及び加熱する
加熱装置を含み、空気が供給されると該空気の温湿度及
び風量を調整して空調スペースに送風する空気調和器を
有する空気調和装置において、前記空気調和器に供給される前記空気の湿分を除去し該
空気調和器に供給する除湿器を備え、該除湿器は、再生
側の熱源として廃熱を利用したものであることを特徴と
する空気調和装置。
【請求項２】前記廃熱によって空気を加熱する空気加
熱装置を有し、前記空気加熱装置によって加熱される空
気が前記除湿器の再生側空気として供給されることを特
徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項３】前記除湿器は、ハニカム型除湿器である
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装
置。
【請求項４】前記空気調和器に含まれる前記加熱装置
は、前記廃熱によって空気を加熱することを特徴とする
請求項２記載の空気調和装置。
【請求項５】前記除湿器によって湿分が除去される前
の空気を冷却し、前記除湿器に供給する予冷装置を備え
たことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載
の空気調和装置。