JP7072426B2 - Air conditioner and air conditioner system, and air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、冷却して除湿された空気を再加熱して室内に吹き出す除湿再熱運転が可能な空気調和装置及び空気調和システム、並びに空気調和設備に関する。 The present invention relates to an air conditioner and an air conditioning system capable of a dehumidifying / reheating operation in which cooled and dehumidified air is reheated and blown into a room, and an air conditioning facility.
従来、熱源水と冷媒との間で熱交換を行う水熱交換器と、冷媒と空気との間で熱交換を行う空気熱交換器とを含む冷媒回路と、冷媒回路内で冷媒を循環させる圧縮機と、冷房運転時と暖房運転時に冷媒が圧縮機から冷媒回路へ流れる方向を切り換える四方弁と、室内へ空気を吹き出す送風機とを備え、ユニット毎に冷房と暖房とを行なえるようにした一体型の空気調和装置が知られている。 Conventionally, a refrigerant circuit including a water heat exchanger that exchanges heat between the heat source water and the refrigerant and an air heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and air, and the refrigerant are circulated in the refrigerant circuit. It is equipped with a compressor, a four-way valve that switches the direction in which the refrigerant flows from the compressor to the refrigerant circuit during cooling operation and heating operation, and a blower that blows air into the room so that cooling and heating can be performed for each unit. An integrated air conditioner is known.
このような空気調和装置では、冷房運転時に冷却及び除湿を行い、潜熱と顕熱を同時に除去し、吸込み温度が設定温度になるように圧縮機を制御する。この場合、温度のみの制御となり、湿度は制御されない（成り行きとなる）ので、梅雨時などに、いわゆるクールビズなどで設定温度が高めに設定されると、湿度が高く不快な空調となる恐れがあった。また、湿度の制御を行なわないので、空調負荷が多い場合には、圧縮機の能力を高めるために設定温度よりも低い温度で空気が吹き出されるので、空気調和装置の近くにいる人は冷風を直に受けてしまい、不快を感じる恐れもある。 In such an air conditioner, cooling and dehumidification are performed during cooling operation, latent heat and sensible heat are removed at the same time, and the compressor is controlled so that the suction temperature reaches a set temperature. In this case, only the temperature is controlled, and the humidity is not controlled (as it happens), so if the set temperature is set high by so-called Cool Biz during the rainy season, the humidity may be high and unpleasant air conditioning may occur. rice field. Also, since humidity is not controlled, when the air conditioning load is heavy, air is blown out at a temperature lower than the set temperature in order to increase the capacity of the compressor, so people near the air conditioner should use cold air. You may feel uncomfortable if you receive it directly.
このような問題を可決するために、冷却及び除湿された空気を再熱用の空気熱交換器で再加熱してから室内に吹き出す除湿再熱運転が可能な空気調和装置が発明されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１、２の空気調和装置では、熱源となる空気と冷媒との間で熱交換を行なう排熱用の空気熱交換器と膨張弁とが直列に接続された配管系統と、再熱用の空気熱交換器と膨張弁とが直列に接続された配管系統とを圧縮機に対して並列に接続し、これらの膨張弁でそれぞれ冷媒流量を調整し、合流した液冷媒が冷却及び除湿用の空気熱交換器で蒸発して圧縮機へ流れる冷媒回路になっている。
In order to solve such a problem, an air conditioner capable of dehumidifying and reheating operation in which cooled and dehumidified air is reheated by an air heat exchanger for reheating and then blown into the room has been invented ( For example, see
しかしながら、特許文献１の空気調和装置では、圧縮機へ流入する冷媒の過熱度を制御する際に、排熱用空気熱交換器の膨張弁を流れる冷媒と、再熱用空気熱交換器の膨張弁を流れる冷媒とを合流して同方向に同率変化させて過熱度を制御しているので、制御が複雑であり、安定性に欠けるという問題があった。また、特許文献２に記載の空気調和装置では、温度制御、湿度制御は、圧縮機の運転周波数制御と、再熱用膨張弁と凝縮器用の膨張弁がそれぞれ関連を持って制御しており、やはり複雑なものとなっている。
However, in the air conditioner of
そこで本発明は、除湿再熱運転の制御が複雑にならず、かつ制御性に優れた空気調和装置及び空気調和システム、並びに空気調和設備を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide an air conditioner and an air conditioner system having excellent controllability without complicating the control of dehumidification / reheat operation, and an air conditioner.
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、冷媒と熱源との間で熱交換を行う熱源熱交換器と、冷媒と空気との間で熱交換を行う第１の空気熱交換器および第２の空気熱交換器と、冷媒を減圧する膨張弁とを含む冷媒回路と、前記冷媒回路内で冷媒を循環させる圧縮機と、冷却運転時と暖房運転時に前記圧縮機から前記冷媒回路へ流れる冷媒の流動方向を切り換える四方弁と、室内へ空気を吹き出す送風機と、を備える空気調和装置であって、前記熱源熱交換器で前記冷媒の排熱を行い、室内から吸い込んだ吸込空気を前記第１の空気熱交換器で設定温度及び設定湿度まで冷却及び除湿し、前記第２の空気熱交換器で再加熱して前記室内に吹き出す除湿再熱運転を行う際に、前記吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、前記設定温度と前記設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、前記吸込露点温度から前記最終目標露点温度へと至る目標露点温度を段階的に変更して、前記第１の空気熱交換器の冷媒温度が前記目標露点温度を経て前記最終目標露点温度になるように、前記圧縮機の運転周波数を制御する除湿制御と、前記室内に吹き出された吹出空気の温度、あるいは前記第２の空気熱交換器の出口で測定された冷媒温度が、設定温度から求められた再熱目標温度になるように、前記第２の空気熱交換器に接続された第２の膨張弁の開度を制御する再熱制御と、前記第１の空気熱交換器で測定した冷媒温度と、前記第１の空気熱交換器から前記圧縮機へ戻る冷媒温度との差が一定になるように、前記第１の空気熱交換器に接続された第１の膨張弁の開度を制御する冷房過熱度制御と、をそれぞれの制御が干渉しない時間間隔で、それぞれの制御を単独で順に行う制御手段を備える、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
この発明によれば、除湿再熱運転を行なう際に、制御手段は、除湿制御と、再熱制御と、冷房過熱度制御と、をそれぞれの制御が干渉しない時間間隔で、それぞれの制御を単独で順に行なう。除湿制御では、吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出する。また、設定温度と設定湿度とから最終目標露点温度を算出する。さらに、吸込露点温度から最終目標露点温度へと至る目標露点温度を段階的に変更して、第１の空気熱交換器の冷媒温度が目標露点温度を経て最終目標露点温度になるように、圧縮機の運転周波数を制御する。また、再熱制御では、室内に吹き出された吹出空気の温度、あるいは第２の空気熱交換器の出口で測定された冷媒温度が、設定温度から求められた再熱目標温度になるように、第２の空気熱交換器に接続された第２の膨張弁の開度を制御する。さらに、冷房過熱度制御では、第１の空気熱交換器で測定した冷媒温度と、第１の空気熱交換器から圧縮機へ戻る冷媒温度との差が一定になるように、第１の空気熱交換器に接続された第１の膨張弁の開度を制御する。 According to the present invention, when performing the dehumidification / reheat operation, the control means independently controls the dehumidification control, the reheat control, and the cooling superheat degree control at time intervals in which the respective controls do not interfere with each other. Do it in order . In dehumidification control, the suction dew point temperature is calculated from the temperature and humidity of the suction air. In addition, the final target dew point temperature is calculated from the set temperature and the set humidity. Further, the target dew point temperature from the suction dew point temperature to the final target dew point temperature is changed stepwise, and the refrigerant temperature of the first air heat exchanger is compressed so as to reach the final target dew point temperature after passing through the target dew point temperature. Control the operating frequency of the machine. In the reheat control, the temperature of the blown air blown into the room or the refrigerant temperature measured at the outlet of the second air heat exchanger becomes the reheat target temperature obtained from the set temperature. It controls the opening degree of the second expansion valve connected to the second air heat exchanger. Further, in the cooling superheat degree control, the first air is set so that the difference between the refrigerant temperature measured by the first air heat exchanger and the refrigerant temperature returning from the first air heat exchanger to the compressor becomes constant. It controls the opening degree of the first expansion valve connected to the heat exchanger.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気調和装置であって、前記制御手段は、前記吸込空気の温度が予め設定された設定吸込温度未満の場合に前記再熱制御を行い、前記吸込空気の温度が前記設定吸込温度以上の場合に前記再熱制御を行わない、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の空気調和装置であって、加湿水の自然蒸発により前記吹出空気を加湿する自然蒸発式加湿器と、前記自然蒸発式加湿器へ前記加湿水を供給する加湿水供給回路と、前記加湿水供給回路に設けられ、前記圧縮機で圧縮された冷媒により前記加湿水を加熱する加湿水加熱器と、前記加湿水供給回路に設けられ、前記加湿水加熱器に供給される前記加湿水の量を調節する第１の加湿調節弁と、前記加湿水供給回路に設けられ、前記自然蒸発式加湿器に供給される前記加湿水の量を調節する第２の加湿調節弁と、を備え、前記制御手段は、前記加湿水の温度が目標水温になるように前記第１の加湿調節弁の開度を制御し、前記加湿水の流量が目標流量になるように前記第２の加湿調節弁の開度を制御する、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の空気調和装置であって、前記吸込空気を前記第１の空気熱交換器で前記設定温度まで加熱し、前記自然蒸発式加湿器で前記設定湿度まで加湿し、前記熱源熱交換器で前記冷媒の排熱を行なう暖房加湿運転を行う際に、前記制御手段は、前記吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、前記設定温度と前記設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、前記最終目標露点温度と前記吸込露点温度との差に所定の補正値を加算して、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度を算出し、前記第１の空気熱交換器の冷媒温度が前記目標吹出温度になるように、前記圧縮機の運転周波数を制御する暖房加熱制御と、前記熱源熱交換器で測定した冷媒温度と、前記熱源熱交換器から前記圧縮機へ戻る冷媒温度との差が一定になるように、前記第１の空気熱交換器に接続された第１の膨張弁の開度を制御する暖房過熱度制御と、前記吹出空気の湿度が前記目標湿度になるように、前記第１の加湿調節弁と前記第２の加湿調節弁の開度を制御する加湿制御と、をそれぞれ単独で行う、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の空気調和装置であって、前記室内に設置されている他の空気調和装置で暖房運転が行われている状況で、前記熱源熱交換器で前記冷媒の排熱を行い、前記吸込空気を前記第１の空気熱交換器により冷却し、前記自然蒸発式加湿器で前記設定湿度まで加湿する冷房加湿運転を行う際に、前記制御手段は、前記吸込空気の温度から所定の冷却温度を減算した目標冷却温度を算出し、前記第１の空気熱交換器の冷媒の温度が前記目冷却標温度になるように、前記圧縮機の運転周波数を制御する冷却制御と、前記吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、前記設定温度と前記設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、前記最終目標露点温度と前記吸込露点温度との差に所定の補正値を加算して、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度を算出し、前記第２の空気熱交換器の出口の冷媒温度が前記目標吹出温度になるように、前記第２の膨張弁の開度を制御する冷房加熱制御と、前記冷房過熱度制御と、前記吹出空気の湿度が前記目標湿度になるように、前記第１の加湿調節弁と前記第２の加湿調節弁の開度を制御する加湿制御と、をそれぞれ単独で行う、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和装置であって、前記冷媒回路は、前記熱源熱交換器と前記第１の膨張弁とが直列に接続された配管系統と、前記第２の空気熱交換器と前記第２の膨張弁とが直列に接続された配管系統とが前記圧縮機に対して並列に接続され、前記熱源熱交換器と前記第１の空気熱交換器とが前記第１の膨張弁を介して接続され、前記第２の空気熱交換器が前記第２の膨張弁を介して前記第１の空気熱交換器と前記第１の膨張弁との間に接続されている、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の空気調和装置であって、前記冷媒回路は、前記熱源熱交換器と前記第１の膨張弁との間に、前記熱源熱交換器の排熱を制御するための第３の膨張弁が配設されている、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の空気調和装置であって、前記冷媒回路は、第３の空気熱交換器が前記第１の空気熱交換器と並列に接続され、かつ、前記第３の空気熱交換器が第４の膨張弁を介して前記第２の空気熱交換器に接続されており、冷却負荷に応じて、前記第１の空気熱交換器と前記第３の空気熱交換器とを切り換えてまたは同時に使用する、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和装置であって、前記冷媒回路は、前記熱源熱交換器と、前記熱源熱交換器を制御するための第５の膨張弁と、前記第２の空気熱交換器と、前記第１の膨張弁と、前記第１の空気熱交換器とが前記圧縮機に対して直列に接続され、前記第２の空気熱交換器が、冷媒が高圧液になるまで凝縮する第１の熱交換部と第２の熱交換部とを備えていて、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部との間に接続された分岐配管が、前記第２の膨張弁を介して前記第１の膨張弁と前記第１の空気熱交換器との間に接続され、前記圧縮機から、前記熱源熱交換器と前記第５の膨張弁とをバイパスして前記第２の空気熱交換器に接続するバイパス管路と、前記バイパス管路を開閉するバイパス弁とを備えており、前記除湿再熱運転で前記熱源が所定温度以上の場合には、前記熱源熱交換器と前記第１の熱交換部で凝縮された冷媒と、前記熱源熱交換器と前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とで凝縮された冷媒とを前記第１の空気熱交換器で蒸発し、前記除湿再熱運転で前記熱源が所定温度未満の場合には、前記第１の熱交換部で凝縮された冷媒と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とで凝縮された冷媒とを前記第１の空気熱交換器で蒸発し、前記暖房加湿運転の際には、前記第１の空気熱交換器と前記第２の空気熱交換器とで冷媒を凝縮する、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の空気調和装置であって、前記熱源熱交換器は、熱源水を循環する熱源水回路に接続され、前記熱源水回路から供給された前記熱源水と冷媒との間で熱交換を行う水熱交換器であって、前記水熱交換器で熱交換に利用された前記熱源水を前記熱源水回路に排水する水出口に、前記熱源水の排出流量を調節する熱源水用調節弁を配設し、前記制御手段は、前記水熱交換器に供給される熱源水の温度と、前記水熱交換器から排水される熱源水との温度との絶対温度差が所定温度差未満になった場合に、前記絶対温度差が予め設定された温度差以上になるように、前記熱源水用調節弁の開度を調節する、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の空気調和装置であって、前記熱源熱交換器として、空気熱交換器と、冷媒との間で熱交換された空気を室外へ排出する室外送風機とを備える、ことを特徴とする。
The invention according to
請求項１２に記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の調湿制御機能を有する空気調和装置と、除湿制御機能を有しない空気調和装置とが同じ室内に設置された空気調和システムであって、前記調湿制御機能を有する空気調和装置で潜熱処理主体に前記室内を空調し、前記除湿制御機能を有しない空気調和装置で顕熱処理主体に前記室内を空調する、ことを特徴とする。
In the invention according to
請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の調湿制御機能を有する空気調和装置と、除湿制御機能を有しない空気調和装置とが同じ室内に設置された空気調和システムであって、前記調湿制御機能を有する空気調和装置と、前記除湿制御機能を有しない空気調和装置とに通信可能に接続されて、前記調湿制御機能を有する空気調和装置と前記除湿制御機能を有しない空気調和装置とを制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記除湿制御機能を有しない空気調和装置の空気熱交換器の冷媒温度を露点温度とし、圧縮機の運転周波数を所定の露点温度を目標温度とする除湿制御を行い、前記調湿制御機能を有する空気調和装置の除湿制御と前記除湿制御機能を有しない空気調和装置の除湿制御により、前記室内の除湿量を制御し、かつ、前記調湿制御機能を有する空気調和装置の温度制御と前記除湿制御機能を有しない空気調和装置の温度制御により、前記室内の顕熱量を制御する、ことを特徴とする。
In the invention according to
請求項１４に記載の発明は、請求項１２または１３に記載の空気調和システムと、前記空気調和システムへ、熱源として熱源水を供給するポンプと、前記熱源水を冷却する冷却塔、あるいは前記熱源水を加温する補助熱源と、を備えることを特徴とする空気調和設備である。
The invention according to
請求項１に記載の発明によれば、除湿再熱運転時に、除湿制御と、再熱制御と、冷房過熱度制御とをそれぞれの制御が干渉しない時間間隔で、それぞれの制御を単独で順に行なう。すなわち、圧縮機の制御を最優先で行い、次に再熱用の膨張弁の制御、過熱制御用の膨張弁の制御の順に行い、それぞれ単独で制御を行う方法としている。これにより、除湿制御と再熱制御とが干渉しないように、短時間で、かつ安定性よく制御できるので、制御フローの各ステップがスムーズに動作し、快適性と省エネ性を満たす制御となる。また、第１の空気熱交換器で除湿し、第２の空気熱交換器で再熱し、熱源熱交換器で熱源に排熱を行う。再熱用で使用する熱量以上の熱量がある場合、熱源熱交換器は残余分の熱量を排熱し、再熱用で使用する熱量以上の熱量がない場合は熱源熱交換器での残余分の排熱はない。このように熱源熱交換器があることにより、空調負荷に応じ、第２の空気熱交換器の再熱制御動作をスムーズに行うことができる。さらに、目標露点温度を段階的に変更して、最終目標露点温度まで除湿制御を行うようにしたので、一気に最終目標露点温度まで除湿制御する場合と比べて、圧縮機の運転周波数の増大を防ぐことができ、省エネルギーが図れる。 According to the first aspect of the present invention, during the dehumidification / reheat operation, the dehumidification control, the reheat control, and the cooling superheat degree control are independently and sequentially performed independently at time intervals in which the respective controls do not interfere with each other. .. That is, the compressor is controlled with the highest priority, then the expansion valve for reheating is controlled, and the expansion valve for overheating control is controlled in this order, and the control is performed independently for each. As a result, dehumidification control and reheat control can be controlled in a short time and with good stability so as not to interfere with each other, so that each step of the control flow operates smoothly, and the control satisfies comfort and energy saving. Further, dehumidification is performed by the first air heat exchanger, reheating is performed by the second air heat exchanger, and heat is exhausted to the heat source by the heat source heat exchanger. If there is more heat than the heat used for reheating, the heat source heat exchanger exhausts the residual heat, and if there is no more heat than used for reheating, the heat source heat exchanger has excess heat. There is no exhaust heat. With the heat source heat exchanger as described above, the reheat control operation of the second air heat exchanger can be smoothly performed according to the air conditioning load. Furthermore, since the target dew point temperature is changed step by step and the dehumidification control is performed up to the final target dew point temperature, the increase in the operating frequency of the compressor is prevented compared to the case where the dehumidification control is performed up to the final target dew point temperature at once. It is possible to save energy.
また、再熱の熱源は空調機の排熱を利用する。第２の空気熱交換器で冷却・除湿した後の空気を再熱するので、熱源の温度より低温で冷媒を凝縮することになり、熱源の凝縮と比べ凝縮温度が低下する。空調機の効率は再熱を行ったほうが熱源水のみに比べ、効率は向上し、省エネルギーとなる。さらに、湿度は段階的に目標露点温度になるように制御し、必要な除湿を行う。温度は設定温度になるように制御し、吹き出し温度が設定温度に近づくように再熱を制御する。このように、湿度を優先に制御し、再熱制御により設定温度になるように制御するので、部分負荷時でも圧縮機を停止させずに最小運転周波数で運転が可能である。また、部分負荷運転の場合、再熱熱量と熱源水への排熱熱量の熱量割合は再熱熱量の熱量が多くなるので冷媒の凝縮温度が低下し、圧縮機の効率が向上すると同時に、再熱制御により、サーモオフ（圧縮機停止）しないよう制御する。その場合、圧縮機は最小運転周波数で運転する。最小運転周波数での圧縮機効率は定格運転時に比べ非常によくなる。したがって、一般的には年間を通じて冷房期間が多く、かつ、部分負荷運転時間が多いので、省エネルギーかつ快適な運転となる。 The heat source for reheat uses the waste heat of the air conditioner. Since the air after being cooled and dehumidified by the second air heat exchanger is reheated, the refrigerant is condensed at a temperature lower than the temperature of the heat source, and the condensation temperature is lower than that of the heat source. As for the efficiency of the air conditioner, reheating improves the efficiency and saves energy as compared with the heat source water alone. Furthermore, the humidity is controlled stepwise to reach the target dew point temperature, and necessary dehumidification is performed. The temperature is controlled to reach the set temperature, and the reheat is controlled so that the blowout temperature approaches the set temperature. In this way, since the humidity is preferentially controlled and the set temperature is controlled by the reheat control, it is possible to operate at the minimum operating frequency without stopping the compressor even at the time of partial load. Further, in the case of partial load operation, the heat quantity ratio between the reheat heat quantity and the heat exhaust heat quantity to the heat source water increases the heat quantity of the reheat heat quantity, so that the condensation temperature of the refrigerant decreases, the efficiency of the compressor improves, and at the same time, the heat quantity is regenerated. By heat control, it is controlled not to turn off the thermostat (stop the compressor). In that case, the compressor operates at the minimum operating frequency. The compressor efficiency at the minimum operating frequency is much better than during rated operation. Therefore, in general, the cooling period is long throughout the year and the partial load operation time is long, so that the operation is energy-saving and comfortable.
請求項２に記載の発明によれば、吸込空気の温度が予め設定された設定吸込温度未満の場合に再熱制御を行い、吸込空気の温度が設定吸込温度以上の場合に再熱制御を行わないようにしたので、再熱せずに冷却及び除湿を行うと、再熱分が空調負荷とならず、かつ再熱を行う場合に比べ、より早く設定温度に近づくことができるようになる。
According to the invention described in
請求項３に記載の発明によれば、加湿水の温度を加湿水加熱器と第１の加湿調節弁とで制御し、自然蒸発式加湿器に供給される加湿水の量を第２の加湿調節弁で制御するようにしたので、従来のようにバルブのオンオフのみで制御するものと比べて、より精度のよい加湿制御を行なうことができる。 According to the third aspect of the present invention, the temperature of the humidified water is controlled by the humidifying water heater and the first humidifying control valve, and the amount of the humidified water supplied to the natural evaporation type humidifier is the second humidification. Since it is controlled by the control valve, it is possible to perform more accurate humidification control as compared with the conventional one that controls only by turning the valve on and off.
請求項４に記載の発明によれば、暖房加湿運転時に、暖房加熱制御と、暖房過熱度制御と、加湿制御とをそれぞれ単独で行なう。すなわち、圧縮機の制御を最優先で行い、次に過熱制御用の膨張弁の制御と、加湿制御との順に行い、それぞれ単独で制御を行う方法としている。これにより、複数の制御が互いに干渉しないように、短時間で、かつ安定性よく制御できるので、制御フローの各ステップがスムーズに動作し、快適性と省エネ性を満たす制御となる。 According to the fourth aspect of the present invention, the heating heating control, the heating superheat degree control, and the humidification control are independently performed during the heating / humidifying operation. That is, the compressor is controlled with the highest priority, then the expansion valve for overheating control and the humidification control are performed in this order, and the control is performed independently. As a result, it is possible to control a plurality of controls in a short time and with good stability so that they do not interfere with each other, so that each step of the control flow operates smoothly, and the control satisfies comfort and energy saving.
請求項５に記載の発明によれば、冷房加湿運転時に、冷却制御と、冷房加熱制御と、冷房過熱度制御と、加湿制御とをそれぞれ単独で制御を行う方法としている。これにより、複数の制御が互いに干渉しないように、短時間で、かつ安定性よく制御できるので、制御フローの各ステップがスムーズに動作し、快適性と省エネ性を満たす制御となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the cooling control, the cooling heating control, the cooling superheat degree control, and the humidification control are independently controlled during the cooling / humidifying operation. As a result, it is possible to control a plurality of controls in a short time and with good stability so that they do not interfere with each other, so that each step of the control flow operates smoothly, and the control satisfies comfort and energy saving.
請求項６に記載の発明によれば、熱源熱交換器と第２の空気熱交換器とが並列となっているので、熱源熱交換器単独の高圧圧力と第２の空気熱交換器単独の高圧圧力の間の高圧圧力となり、熱源熱交換器単独の高圧圧力以下の圧力となる。ゆえに熱源熱交換器単独の圧縮機の入力に比べ、圧縮機の入力は低くなるので、省エネルギーが可能となる。
According to the invention of
請求項７に記載の発明によれば、熱源熱交換器と第１の膨張弁との間に、熱源熱交換器の排熱を制御するための第３の膨張弁を配設したので、熱源熱交換器の排熱制御をよりきめ細かく、かつ精度よく行なうことが可能である。
According to the invention of
請求項８に記載の発明によれば、第３の空気熱交換器を第１の空気熱交換器と並列に接続し、かつ、第３の空気熱交換器を第４の膨張弁を介して第２の空気熱交換器に接続し、冷却負荷に応じて、第１の空気熱交換器と第３の空気熱交換器とを切り換えてまたは同時に使用するようにしたので、再熱と除湿の制御を別々の冷媒回路で行うことができ、再熱と除湿をきめ細かく、かつ精度よく行うことが可能である。 According to the eighth aspect of the invention, the third air heat exchanger is connected in parallel with the first air heat exchanger, and the third air heat exchanger is connected via the fourth expansion valve. Since it was connected to the second air heat exchanger and the first air heat exchanger and the third air heat exchanger were switched or used at the same time depending on the cooling load, reheating and dehumidification were performed. Control can be performed by separate refrigerant circuits, and reheating and dehumidification can be performed finely and accurately.
請求項９に記載の発明によれば、冷媒回路は、熱源熱交換器と第２の空気熱交換器が直列で接続されている。したがって、冷媒はまず、熱源熱交換器で冷却され、凝縮液化し、第２の空気熱交換器で更に、第１の空気熱交換器で除湿冷却した空気と熱交換し、冷却される。したがって、第２の空気熱交換器の冷却で冷媒の過冷却が増加するので、蒸発熱量が変わらない場合には、過冷却により冷却効果が増加し、冷媒循環量が減少するので、圧縮機の入力は水熱交換器単独に比べて低くなり、省エネルギーが図れる。
According to the invention of
請求項１０に記載の発明によれば、水熱交換器に供給される熱源水の温度と、水熱交換器から排水される熱源水との温度との絶対温度差が所定温度差未満になった場合に、絶対温度差が予め設定された温度差以上になるように、熱源水用調節弁の開度を調節し、熱源水の流量を低減させることができるので、熱源水用ポンプの消費電力が低減できる。
According to the invention of
請求項１１に記載の発明によれば、熱源熱交換器として、空気熱交換器と、冷媒との間で熱交換された空気を室外へ排出する室外送風機とを利用することができるので、空気熱源を利用する空気調和装置へも柔軟に対応することが可能である。
According to the invention of
請求項１２に記載の発明によれば、調湿制御機能を有する空気調和装置で潜熱処理主体に室内を空調し、除湿制御機能を有しない空気調和装置で顕熱処理主体に室内を空調するので、調湿制御機能を有する空気調和装置と、除湿制御機能を有しない空気調和装置とが混在する環境でも全体として快適な環境となるように湿度を制御することが可能である。
According to the invention of
請求項１３に記載の発明によれば、制御装置により、除湿制御機能を有しない空気調和装置の空気熱交換器の冷媒温度を露点温度とし、圧縮機の運転周波数を所定の露点温度を目標温度とする除湿制御を行い、調湿制御機能を有する空気調和装置の除湿制御と除湿制御機能を有しない空気調和装置の除湿制御により、室内の除湿量を制御し、かつ、調湿制御機能を有する空気調和装置の温度制御と除湿制御機能を有しない空気調和装置の温度制御により、室内の顕熱量を制御する。したがって、調湿制御機能を有する空気調和装置が余分な除湿を行わなくてよくなるので、調湿制御機能を有する空気調和装置が単独で全体の除湿分を除湿するよりも、少ない除湿量となり、調質空調機の運転周波数が低下するので、消費電力が低下する。
According to the invention of
請求項１４に記載の発明によれば、請求項１２または１３記載の空気調和システムを、熱源として熱源水を供給するポンプと、熱源水を冷却する冷却塔、あるいは熱源水を加温する補助熱源とを備えることを特徴とする空気調和設備へ容易に適用することが可能である。
According to the invention of
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiment.
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る空気調和装置１の回路図である。空気調和装置１は、建物の屋上に設置された冷却塔で冷却された水（熱源水）を熱源として利用して、除湿再熱運転と、冷房運転と、低負荷除湿再熱運転と、暖房加湿運転と、暖房加湿運転とを切り換えて行なう空気調和装置である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of an
空気調和装置１は、冷媒が流れる冷媒回路１１と、この冷媒回路１１で冷媒を循環させる圧縮機１２と、冷房時と暖房時とで冷媒が冷媒回路１１に流れる方向を切り換える四方弁１３と、室内から吸い込んだ吸込空気を室内に吹出空気として吹き出す送風機１４と、制御部（制御手段）１５とを備えている。圧縮機１２は、高圧側の出口配管と低圧側の出口配管とが四方弁１３を介して冷媒回路１１に接続されている。
The
冷媒回路１１は、熱源水と冷媒との間で熱交換を行なう水熱交換器（熱源熱交換器）２１と、冷媒と室内から吸い込んだ吸込空気との間で熱交換を行なう第１の空気熱交換機２２及び第２の空気熱交換器２３と、冷媒を減圧する第１の膨張弁２４及び第２の膨張弁２５とを備えている。
In the
水熱交換器２１と、第１の膨張弁２４とは、直列に接続されている。また、第２の空気熱交換器２３と、第２の膨張弁２５も直列に接続されている。そして、水熱交換器２１と第１の膨張弁２４とが直列に接続された配管系統と、第２の空気熱交換器２３と第２の膨張弁２５とが直列に接続された配管系統とが、四方弁４を介して圧縮機１２に並列に接続されている。
The
また、水熱交換器２１と第１の空気熱交換器２２とが、第１の膨張弁２４を介して接続され、第２の空気熱交換器２３が第２の膨張弁２５を介して、第１の空気熱交換器２２と第１の膨張弁２４との間に接続されている。第１の空気熱交換器２２と第２の空気熱交換器２３は、送風機１４により室内から吸い込まれて再び室内に吹き出される空気の流れに沿うように配置されている。
Further, the
冷媒回路１１内には、冷媒の温度を測定する温度センサとして、低圧ガス温度センサ３１と、空気熱交換器冷媒温度センサ３２と、空気熱交換器出口温度センサ３３と、膨張弁入口温度センサ３４とが設けられている。低圧ガス温度センサ３１は、冷媒回路１１から圧縮機１２に戻る冷媒の温度を測定する。空気熱交換器冷媒温度センサ３２は、第１の空気熱交換器２２内の冷媒の温度を測定する。空気熱交換器出口温度センサ３３は、第２の空気熱交換器２３から流れ出る冷媒の温度を測定する。膨張弁入口温度センサ３４は、第１の膨張弁２４に流れ込む冷媒の温度を測定する。
In the
また、冷媒回路１１内には、空気の温度及び湿度を測定するセンサとして、吸込温度センサ４１と、吸込湿度センサ４２と、吹出温度センサ４３と、吹出湿度センサ４４とが設けられている。吸込温度センサ４１と吸込湿度センサ４２は、室内から吸い込んだ吸込空気の温度（以下、吸込温度、室内温度あるいは室温ともいう）と、吸込湿度（以下、吸込湿度、室内湿度ともいう）とを測定する。吹出温度センサ４３と吹出湿度センサ４４は、室内へ吹き出す吹出空気の温度と湿度とを測定する。
Further, in the
さらに、冷媒回路１１内には、冷却塔から水熱交換器２１へ供給される熱源水の温度を測定する水入口温度センサ４５と、水熱交換器２１から冷却塔へ戻る熱源水の温度を測定する水出口温度センサ４６とが設けられている。
Further, in the
また、冷媒回路１１内には、吹出空気を加湿する加湿するために、自然蒸発式加湿器５１と、加湿水供給回路５２と、加湿水加熱器５３と、加湿用比例三方弁（第１の加湿調節弁）５４と、加湿用比例二方弁（第２の加湿調節弁）５５と、加湿水温度センサ５６とを備えている。
Further, in the
自然蒸発式加湿器５１は、第２の空気熱交換器２３と送風機１４との間に設置されており、ロ材に供給された加湿水を自然蒸発させることにより吹出空気を加湿する。加湿水供給回路５２は、水道水を自然蒸発式加湿器５１へ供給する管路と、加湿水加熱器５３へ供給する管路とを備える。水道水を自然蒸発式加湿器５１へ供給する管路には、加湿水の流量を制御する加湿用比例二方弁５５が設けられている。加湿用比例三方弁５４は、加湿水を自然蒸発式加湿器５１と加湿水加熱器５３とに供給するとともに、加湿水加熱器５３に供給される加湿水の流量を調節して、加湿水の温度を制御する。なお、加湿水加熱器５３は、第１の空気熱交換器２２と第１の膨張弁２４との間に設置してもよい。
The natural
制御部１５は、ＣＰＵや制御用のプログラムが格納されたメモリなどを備えるコンピュータであり、空気調和装置１の各部を統括的に制御する。そして、この制御部１５の制御により、空気調和装置１は、除湿再熱運転と、冷房運転と、低負荷除湿再熱運転と、暖房加湿運転と、暖房加湿運転とを切り換えて行なう。なお、制御部１５は、通信線によって上述した各部と接続されているが、図面の煩雑化を防ぐため、通信線の図示は省略する。
The
図１は、空気調和装置１において、吸込空気を冷却及び除湿し、再加熱して室内に吹き出す除湿再熱運転を行なっている状態を示している。なお、以下では、冷媒が流れている配管を実線で描き、その流れる方向を矢印で示すとともに、冷媒が流れていない配管破線で描いている。また、加湿水の配管、弁についても同様に図示している。さらに、各部に、空気及び熱源水の参考温度、参考湿度を図示している。
FIG. 1 shows a state in which the suction air is cooled and dehumidified, reheated, and dehumidified and reheated to be blown into the room in the
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って分岐し、一方は水熱交換器２１へ流れる。水熱交換器２１へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第１の膨張弁２４で減圧されて第１の空気熱交換器２２へ流れる。分岐されたもう一方の冷媒は、第２の空気熱交換器２３へ流れる。第２の空気熱交換器２２へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第２の膨張弁２４で減圧されて第１の空気熱交換器２２へ流れる。第１の空気熱交換器２２では、第１の膨張弁２４と第２の膨張弁２５とで減圧された冷媒が合流し、蒸発して低圧ガスとなり、四方弁１３を通って圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
送風機１４により室内から吸い込まれた吸込空気は、第１の空気熱交換器２２で冷却及び除湿され、第２の空気熱交換器２３で再加熱されて室内に吹き出される。
The sucked air sucked from the room by the
熱源水は、水熱交換器２１により高圧冷媒ガスと熱交換し、水温が上昇して水出口に流れる。加温された熱源水は、熱源水ポンプ（図示せず）により水配管を循環し、冷却塔で冷却されて水入口に戻る。
The heat source water exchanges heat with the high-pressure refrigerant gas by the
図２は、空気調和装置１において、吸込空気を冷却及び除湿して室内に吹き出す冷房運転、すなわち、再熱なしの冷房運転を行なっている状態を示している。この冷房運転では、除湿再熱運転と異なり、第２の膨張弁２５が閉止される。
FIG. 2 shows a state in which the
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って水熱交換器２１へ流れる。水熱交換器２１へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第１の膨張弁２４で減圧されて第１の空気熱交換器２２へ流れる。第１の空気熱交換器２２では、第１の膨張弁２４で減圧された冷媒が蒸発して低圧ガスとなり、四方弁１３を通って圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
なお、第２の空気熱交換器２３で冷媒液化（寝込む）のを防止するために、第２の膨張弁２５を例えば最小開度で開いておき、液化した冷媒を少しずつ第１の空気熱交換器２２に流すのが好ましい。また、空気熱交換器出口センサ２５の温度が所定の温度（例えば、空気熱交換器冷媒温度センサ３２の温度＋５°Ｃ（数値は参考値））になった場合に、第２の膨張弁２５を最小開度よりも多く開いて、液化した冷媒を第１の空気熱交換器２２に流すのが好ましい。さらに、空気熱交換器出口センサ２５の温度がさらに別の所定温度（例えば、空気熱交換器冷媒温度センサ３２の温度が＋２５°Ｃ（数値は参考値））になった場合に、第２の膨張弁２５を最小開度に戻すことが好ましい。
In order to prevent the refrigerant from liquefying (sleeping) in the second
送風機１４により室内から吸い込まれた吸込空気は、第１の空気熱交換器２２で冷却及び除湿されて室内に吹き出される。なお、熱源水については、除湿再熱運転と同様であるため、詳しい説明は省略する。
The sucked air sucked from the room by the
図３は、水入口温度センサ４５と水出口温度センサ４６との温度差が所定温度（例えば、１５°Ｃ（数値は参考値））以下になり、冷媒流量が減少するような低負荷な状態で、吸込空気を冷却、除湿及び再加熱して室内に吹き出す低負荷除湿再熱運転を行なっている状態を示している。この低負負荷除湿再熱運転では、除湿再熱運転と異なり、第１の膨張弁２４が閉止される。
FIG. 3 shows a low load state in which the temperature difference between the water
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って第２の空気熱交換器２３へ流れる。第２の空気熱交換器２３へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第２の膨張弁２４で減圧されて第１の空気熱交換器２２へ流れる。第１の空気熱交換器２２では、第２の膨張弁２４で減圧された冷媒が蒸発して低圧ガスとなり、四方弁１３を通って圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
送風機１４により室内から吸い込まれた吸込空気は、除湿再熱運転と同様に、第１の空気熱交換器２２で冷却及び除湿され、第２の空気熱交換器２３で再加熱されて室内に吹き出される。
The sucked air sucked from the room by the
なお、熱源水については、第１の膨張弁２４が閉止され、水熱交換器２１では熱交換は行なわれない。このような低負荷除湿再熱運転では、圧縮機１２があまり動作しないので、吹出温度は制御しない（成り行き）とするのが好ましい。
Regarding the heat source water, the
図４は、空気調和装置１において、吸込空気を暖房及び加湿して室内に吹き出す暖房加湿運転を行なっている状態を示している。この暖房加湿運転では、除湿再熱運転と異なり、第２の膨張弁２５が閉止される。
FIG. 4 shows a state in which the
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って第１の空気熱交換器２２へ流れる。第１の空気熱交換器２２へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第１の膨張弁２４で減圧されて水熱交換器２１へ流れる。水熱交換器２１では、第１の膨張弁２４で減圧された冷媒が蒸発して低圧ガスとなり、四方弁１３を通って圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
送風機１４により室内から吸い込まれた吸込空気は、第１の空気熱交換器２２で加熱され、自然蒸発式加湿器５１で加湿されて室内に吹き出される。
The sucked air sucked from the room by the
熱源水は、水熱交換器２１により高圧冷媒ガスと熱交換し、水温が低下し、水出口に流れる。冷却された熱源水は、熱源水ポンプにより水配管を循環し、図示しない補助熱源（ボイラ）で加温されて水入口に戻る。
The heat source water exchanges heat with the high-pressure refrigerant gas by the
このような冷媒の循環とともに、自然蒸発式加湿器５１による加湿が行なわれる。加湿水は、加湿器用比例三方弁５４により、一部が加湿水加熱器５３に流れ、高圧ガスと熱交換して加温される。また、加湿器用比例三方弁５４により分岐された他方の加湿水は、加温された加湿水と合流し、加湿水温度センサ５６で測温されて自然蒸発式加湿器５１に供給される。その際に、加湿水が必要な水温になるように、加湿器用比例三方弁５４の開度が制御される。また、加湿器水の流量は、加湿器用比例二方弁５５により制御される。
Along with such circulation of the refrigerant, humidification is performed by the natural
図５は、室内に設置されている他の空気調和装置で暖房運転が行われている状況で、吸込空気を冷却及び加湿して室内に吹き出す冷房加湿運転を行なっている状態を示している。 FIG. 5 shows a state in which a heating operation is performed by another air conditioner installed in the room, and a cooling / humidifying operation is performed in which the suction air is cooled and humidified and blown out into the room.
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って分岐し、一方は水熱交換器２１へ流れる。水熱交換器２１へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第１の膨張弁２４で減圧されて第１の空気熱交換器２２へ流れる。分岐されたもう一方の冷媒は、第２の空気熱交換器２３へ流れる。第２の空気熱交換器２２へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第２の膨張弁２４で減圧されて第１の空気熱交換器２２へ流れる。第１の空気熱交換器２２では、第１の膨張弁２４と第２の膨張弁２５とで減圧された冷媒が合流し、蒸発して低圧ガスとなり、四方弁１３を通って圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
送風機１４により室内から吸い込まれた吸込空気は、第１の空気熱交換器２２で冷却及び除湿され、第２の空気熱交換器２３で再加熱され、自然蒸発式加湿器５１で加湿されて室内に吹き出される。
The sucked air sucked from the room by the
熱源水は、水熱交換器２１により高圧冷媒ガスと熱交換し、水温が上昇し、水出口に流れる。熱源水は、熱源水ポンプにより、水配管を循環し、調湿機能を備えていない他の空気調和装置の暖房運転で低下した熱源水と熱回収され、水入口に戻る。
The heat source water exchanges heat with the high-pressure refrigerant gas by the
このような冷媒の循環とともに、自然蒸発式加湿器５１による加湿が行なわれる。なお、この加湿は、暖房加湿運転と同様であるため、詳しい説明は省略する。
Along with such circulation of the refrigerant, humidification is performed by the natural
図６は、空気調和装置１で除湿再熱運転を行う際のｐｈ線図である。圧縮機１２の入力は、低圧圧力と高圧圧力の圧力差により異なる。蒸発温度が一定の場合、高圧圧力が低いほうが圧縮機１２の入力は低くなる。冷媒回路１１は、水熱交換器２１と第２の空気熱交換器２３が並列となっているので、水熱交換器２１単独の高圧圧力と、第２の空気熱交換器２３単独の高圧圧力の間の高圧圧力となり、水熱交換器２１単独の高圧圧力以下の圧力となる。ゆえに水熱交換器２１単独の圧縮機１２の入力に比べ、圧縮機１２の入力は低くなり、圧縮機の効率が向上する。
FIG. 6 is a pH diagram when the dehumidifying and reheating operation is performed by the
次に、除湿再熱運転時に制御部１５で行なわれる除湿制御、再熱制御及び冷房過熱度制御について説明する。制御部１５は、除湿制御として、吸込空気の温度と湿度（以下、吸込温度及び吸込湿度という）とから吸込露点温度を算出し、設定温度と設定湿度とから最終目標露点温度を算出する。また、吸込露点温度から最終目標露点温度へと至る目標露点温度を段階的に設定する。そして、第１の空気熱交換器２２の冷媒温度（空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度）が、段階的に設定された目標露点温度を経て最終目標露点温度になるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。
Next, the dehumidification control, the reheat control, and the cooling superheat degree control performed by the
また、制御部１５は、再熱制御として、室内に吹き出された吹出空気の温度（吸込温度センサ４３の測定温度）あるいは第２の空気熱交換器２３の出口で測定された冷媒温度（空気熱交換器出口温度センサ３３の測定温度）が、設定温度から求められた再熱目標温度になるように、第２の空気熱交換器２３に接続された第２の膨張弁２５の開度を制御する。また、制御部１５は、吸込温度Ｔａが予め設定された設定吸込温度（例えば、３０°Ｃ）未満の場合に再熱制御を行い、吸込温度Ｔａが設定吸込温度以上の場合には再熱制御を行わない。
Further, as reheat control, the
さらに、制御部１５は、冷房過熱度制御として、第１の空気熱交換器２２で測定した冷媒温度（空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度）と、第１の空気熱交換器２２から縮機１２へ戻る冷媒温度３１（低圧ガス温度センサ３１の測定温度）との差が一定になるように、第１の空気熱交換器２２に接続された第１の膨張弁２４の開度を制御する。
Further, the
上述した除湿制御、再熱制御及び冷房過熱度制御は、例えば、除湿制御（１秒）＜再熱制御（３０秒）＜房過熱度制御（６０秒）（各時間は参考値）のように制御時間が異なっており、それぞれの制御が干渉しない時間間隔で圧縮機１２、膨張弁２４、２５等の動作速度に合わせて、それぞれ単独で順に制御が行われる。
The above-mentioned dehumidification control, reheat control and cooling superheat degree control are, for example, dehumidification control (1 second) <reheat control (30 seconds) <bunch superheat degree control (60 seconds) (each time is a reference value). The control times are different, and the controls are independently and sequentially controlled according to the operating speeds of the
具体的には、圧縮機１２の回転数を変化させ、第１の空気熱交換器２２の蒸発量を制御する。その後、再熱用の第２の空気熱交換器２３の冷媒量を再熱用の第２の膨張弁２５で制御し、最後に、圧縮機保護のための過熱度制御用の第１の膨張弁２４を制御し、圧縮機１２の入口の低圧ガスを過熱させ、圧縮機１２で冷媒を圧縮する。蒸発用の第１の空気熱交換器２２で主に空気の冷却、除湿により、顕熱と潜熱を処理し、温度と湿度を制御する。再熱用の第２の空気熱交換器２３で空気を再熱することにより顕熱のみを処理し温度を制御する。第１の膨張弁２５は過熱度のみを制御し、温度制御、湿度制御には関係しない。制御はすべてフィードバック制御である。この方式により、除湿制御と再熱制御が干渉しないように、短時間で安定し、かつ安定性が良く制御できるので、制御フローの各ステップがスムーズに動作し、快適性と省エネ性を満たす制御となる。
Specifically, the rotation speed of the
また、除湿再熱運転時には、水熱交換器２１で熱源水に排熱を行う。再熱用で使用する熱量以上の熱量がある場合、水熱交換器２１は残余分の熱量を排熱し、再熱用で使用する熱量以上の熱量がない場合は水熱交換器２１での残余分の排熱はない。このように水熱交換器２１があることにより、空調負荷に応じ、再熱用の第２の空気熱交換器２３の再熱制御動作をスムーズに行うことができる。
Further, during the dehumidification / reheat operation, the
図７は、除湿再熱運転時の温度及び湿度の変化を示す湿り空気線図である。この湿り空気線図では、除湿再熱運転開始時の吸込空気の温度をＴａ、湿度をＨａとしたときに、このＴａ、Ｈａで表されるポイントを点Ａとして示している。また、設定温度をＴｓ、設定湿度をＨｓとしたときに、このＴｓ、Ｈｓで表されるポイントを点Ｓとして示している。さらに、設定温度Ｔｓから算出された目標温度をＴｆ、設定湿度Ｈｓから算出された目標湿度をＨｆとしたときに、このＴｆ、Ｈｆで表されるポイントを点Ｆとして示している。 FIG. 7 is a psychrometric chart showing changes in temperature and humidity during dehumidifying and reheating operation. In this psychrometric chart, when the temperature of the sucked air at the start of the dehumidifying and reheating operation is Ta and the humidity is Ha, the points represented by these Ta and Ha are shown as points A. Further, when the set temperature is Ts and the set humidity is Hs, the points represented by Ts and Hs are shown as points S. Further, when the target temperature calculated from the set temperature Ts is Tf and the target humidity calculated from the set humidity Hs is Hf, the points represented by Tf and Hf are shown as points F.
目標温度Ｔｆ及び目標湿度Ｈｆは、設定温度Ｔｓ及び設置湿度Ｈｓに、温度センサや湿度センサの測定誤差などを含む補正値（例えば、－１°Ｃ及び－５％ＲＨ）を加算した値となっている。また、温度Ｔｄは、上述した再熱目標温度を示す。この再熱目標温度は、目標温度Ｔｆに、温度センサなどの測定誤差を含む補正値β（例えば、－３°Ｃ）を加算した値である。 The target temperature Tf and the target humidity Hf are the values obtained by adding the correction values (for example, -1 ° C and -5% RH) including the measurement error of the temperature sensor and the humidity sensor to the set temperature Ts and the installation humidity Hs. ing. Further, the temperature Td indicates the above-mentioned reheat target temperature. This reheat target temperature is a value obtained by adding a correction value β (for example, -3 ° C) including a measurement error of a temperature sensor or the like to the target temperature Tf.
制御部１５は、上述したように、吸込温度Ｔａと吸込湿度Ｈａとから吸込露点温度Ｔａｄｐを算出する。また、制御部１５は、目標温度Ｔｆと目標湿度Ｈｆとから最終目標露点温度Ｔｆｄｐを算出する。さらに、制御部１５は、吸込露点温度Ｔａｄｐから最終目標露点温度Ｔｆｄｐへと至る目標露点温度Ｔｂｄｐ、Ｔｃｄｐを段階的に設定する。目標露点温度Ｔｂｄｐ、Ｔｃｄｐは、例えば、吸込露点温度Ｔａｄｐから、所定値α（例えば、－３ｄｅｇ）ずつ露点温度を下げた値を用いている。
As described above, the
制御部１５は、吸込露点温度Ｔａｄｐに相当する空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度が、目標露点温度Ｔｂｄｐになるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。これにより、吸込温度Ｔａ及び吸込湿度Ｈａは、点Ｂで示す吸込温度Ｔｂ及び吸込湿度Ｈｂとなる。なお、この段階では、吸込温度Ｔｂ（室内温度）は３０°Ｃ（設定吸込温度）以上となり、吹出空気の温度は１５°Ｃ前後となるので、そのまま冷風を吹き出しても不快感を与えない。したがって、再熱制御は行なわれない。
The
制御部１５は、吸込露点温度Ｔｂｄｐに相当する第１の空気熱交換器２２の冷媒温度（空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度）が、次の目標露点温度Ｔｃｄｐになるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。これにより、吸込温度Ｔｂ及び吸込湿度Ｈｂは、点Ｃで示す吸込温度Ｔｃ及び吸込湿度Ｈｃとなる。
The
この段階では、吸込温度Ｔｃ（室内温度）は３０°Ｃ以下となり、そのまま冷風を吹き出すと不快感を与えるので再熱制御が行なわれる。この再熱制御では、吸込温度センサ４３の測定温度、あるいは空気熱交換器出口温度センサ３３の測定温度が、再熱目標温度Ｔｄになるように、第２の空気熱交換器２３に接続された第２の膨張弁２５の開度を制御する。再熱後の温度を点Ｔｄ１で示す。
At this stage, the suction temperature Tc (indoor temperature) becomes 30 ° C. or less, and if cold air is blown out as it is, it causes discomfort, so reheat control is performed. In this reheat control, the temperature measured by the
制御部１５は、吸込露点温度Ｔｃｄｐに相当する空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度が、次の最終目標露点温度Ｔｆｄｐになるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。これにより、吸込温度Ｔｃ及び吸込湿度Ｈｃは、点Ｆで示す吸込温度Ｔｆ及び吸込湿度Ｈｃとなる。
The
吸込温度Ｔｆ（室内温度）は３０°Ｃ以下のままであり、そのまま冷風を吹き出すと不快感を与えるので再熱制御が行なわれる。この再熱制御では、吸込温度センサ４３の測定温度、あるいは空気熱交換器出口温度センサ３３の測定温度が、再熱目標温度Ｔｄになるように、第２の空気熱交換器２３に接続された第２の膨張弁２５の開度を制御する。再熱後の温度を点Ｔｄ２で示す。
The suction temperature Tf (indoor temperature) remains at 30 ° C. or lower, and if cold air is blown out as it is, it causes discomfort, so reheat control is performed. In this reheat control, the temperature measured by the
図８、９は、点Ａ（２７°ＣＤＡ／１９°ＣＤＢ）から、露点温度７．６°Ｃ（点Ｃ）まで一気に冷却及び除湿を行なった場合と、露点温度１２．５°Ｃ（点Ｂ）を経由して露点温度７．６°Ｃ（点Ｃ）まで冷却及び除湿を行なった場合とを比較した表と、湿り空気線図である。この表から分かるように、露点温度１２．５°Ｃと露点温度７．６°Ｃの除湿量比は、２．７９倍となる。また、露点温度１２．５°Ｃと露点温度７．６°Ｃの消費電力量比は、３．７２倍となる。すなわち、消費電力量比は、除質量比に比べてより多く、３倍以上となっている。そのため、一度に露点温度７．６°Ｃまで運転する場合には、露点温度１２．５°Ｃを経由して運転する場合と比べて、圧縮機の運転周波数が増大し効率の低い運転となる。したがって、省エネルギーを考えた場合、露点温度の目標値を段階的（数段階）に設定し、この段階的に設定した目標露点温度を経て最終目標露点温度まで運転するほうが省エネルギーとなる。 FIGS. 8 and 9 show the case where the cooling and dehumidification are performed at once from the point A (27 ° CDA / 19 ° CDB) to the dew point temperature of 7.6 ° C (point C) and the dew point temperature of 12.5 ° C (point C). It is a table comparing the case of cooling and dehumidifying to the dew point temperature of 7.6 ° C (point C) via B), and the psychrometric chart. As can be seen from this table, the dehumidification amount ratio between the dew point temperature of 12.5 ° C and the dew point temperature of 7.6 ° C is 2.79 times. Further, the power consumption ratio between the dew point temperature of 12.5 ° C and the dew point temperature of 7.6 ° C is 3.72 times. That is, the power consumption ratio is more than that of the mass-removed mass ratio, and is three times or more. Therefore, when operating up to a dew point temperature of 7.6 ° C at one time, the operating frequency of the compressor increases and the operation becomes less efficient than when operating via a dew point temperature of 12.5 ° C. .. Therefore, when considering energy saving, it is better to set the target value of the dew point temperature stepwise (several steps) and operate to the final target dew point temperature through the stepwise set target dew point temperature.
また、除湿再熱運転では、再熱の熱源に空調機の排熱を利用し、第１の空気熱交換器２２で冷却・除湿した後の空気を再熱するので、熱源水の水温より低温で冷媒を凝縮することになり、熱源水の凝縮と比べ凝縮温度が低下する。したがって、空調機の効率は、再熱を行ったほうが熱源水のみの場合よりも向上し、省エネルギーとなる。
Further, in the dehumidifying / reheating operation, the exhaust heat of the air conditioner is used as the heat source for the reheating, and the air after being cooled / dehumidified by the first
さらに、湿度は段階的に目標露点温度になるように制御して必要な除湿を行い、温度は設定温度から求めた目標温度になるように制御し、吹き出し温度が再熱目標温度に近づくように再熱を制御する。このように、湿度を優先に制御し、再熱制御により再熱目標温になるように制御するので、部分負荷時でも圧縮機１２を停止させずに最小運転周波数で運転が可能である。また、部分負荷運転の場合、再熱熱量と熱源水への排熱熱量の熱量割合は再熱熱量の熱量が多くなるので、冷媒の凝縮温度が低下し、圧縮機１２の効率が向上すると同時に、再熱制御により、サーモオフ（圧縮機停止）しないよう制御する。その場合、圧縮機１２は最小運転周波数で運転する。最小運転周波数での圧縮機効率は定格運転時に比べ非常によい。したがって、年間を通じて冷房期間が多く、かつ、部分負荷運転時間が多いので、省エネルギーかつ快適な運転となる。
Furthermore, the humidity is controlled to reach the target dew point temperature step by step to perform the necessary dehumidification, the temperature is controlled to reach the target temperature obtained from the set temperature, and the blowout temperature approaches the reheat target temperature. Control reheat. In this way, since the humidity is preferentially controlled and the reheat control is controlled so as to reach the reheat target temperature, it is possible to operate at the minimum operating frequency without stopping the
次に、暖房加湿運転時に制御部１５で行なわれる暖房加熱制御、加湿制御及び暖房過熱度制御について説明する。制御部１５は、暖房加熱制御として、吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、設定温度と設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、最終目標露点温度と吸込露点温度との差に所定の補正値を加算して、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度を算出し、第１の空気熱交換器２２の冷媒温度（空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度）が目標吹出温度になるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。
Next, the heating / heating control, the humidification control, and the heating superheat degree control performed by the
また、制御部１５は、暖房過熱度制御として、水熱交換器２１で測定した冷媒温度と、水熱交換器２１から圧縮機１２へ戻る冷媒温度との差が一定になるように、第１の空気熱交換器２２に接続された第１の膨張弁２４の開度を制御する。
Further, the
さらに、制御部１５は、加湿制御として、吹出空気の湿度（吹出湿度センサ４４測定湿度）が目標湿度になるように、加湿用比例三方弁５４と加湿用比例二方弁５５の開度を制御する。
Further, as a humidification control, the
これらの暖房加熱制御、暖房過熱度制御及び加湿制御も、除湿際熱運転時と同様に制御時間が異なっており、それぞれの制御が干渉しない時間間隔で圧縮機１２、膨張弁２４、２５等の動作速度に合わせて、それぞれ単独で順に制御が行われる。
These heating heating control, heating overheating control, and humidification control also have different control times as in the case of thermal operation during dehumidification, and the
図１０は、暖房加湿運転時の温度及び湿度の変化を示す湿り空気線図である。この湿り空気線図では、暖房加湿運転開始時の吸込温度をＴａ、吸込湿度をＨａとしたときに、このＴａ、Ｈａで表されるポイントを点Ａとして示している。また、設定温度をＴｓ、設定湿度をＨｓとしたときに、このＴｓ、Ｈｓで表されるポイントを点Ｓとして示している。さらに、設定温度Ｔｓから算出された目標温度をＴｆ、設定湿度Ｈｓから算出された目標湿度をＨｆとしたときに、このＴｆ、Ｈｆで表されるポイントを点Ｆとして示している。 FIG. 10 is a psychrometric chart showing changes in temperature and humidity during heating and humidification operation. In this psychrometric chart, when the suction temperature at the start of the heating / humidifying operation is Ta and the suction humidity is Ha, the points represented by these Ta and Ha are shown as points A. Further, when the set temperature is Ts and the set humidity is Hs, the points represented by Ts and Hs are shown as points S. Further, when the target temperature calculated from the set temperature Ts is Tf and the target humidity calculated from the set humidity Hs is Hf, the points represented by Tf and Hf are shown as points F.
目標温度Ｔｆ及び目標湿度Ｈｆは、設定温度Ｔｓ及び設置湿度Ｈｓに、温度センサや湿度センサの測定誤差などを含む補正値（例えば、１°Ｃ及び５％ＲＨ）を加算した値となっている。また、点Ｂは、詳しくは後述するが、暖房加熱制御時の目標吹出温度Ｔｂ及び目標吹出湿度Ｈｂを示している。 The target temperature Tf and the target humidity Hf are values obtained by adding correction values (for example, 1 ° C and 5% RH) including measurement errors of the temperature sensor and the humidity sensor to the set temperature Ts and the installation humidity Hs. .. Further, point B, which will be described in detail later, indicates a target blowout temperature Tb and a target blowout humidity Hb during heating and heating control.
制御部１５は、上述したように、吸込温度Ｔａと吸込湿度Ｈａとから吸込露点温度Ｔａｄｐを算出する。また、制御部１５は、目標温度Ｔｆと目標湿度Ｈｆとから最終目標露点温度Ｔｆｄｐを算出する。さらに、制御部１５は、最終目標露点温度Ｔｆｄｐと吸込露点温度Ｔａｄｐとの差に所定の補正値εを加算して、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度Ｔｂを算出する。なお、目標吹出温度Ｔｂは、下記数式１から求めることも可能である。制御部１５は、空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度が目標吹出温度Ｔｂになるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。
目標吹出温度Ｔｂ＝Ｔｆ＋（Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ）＋ε・・数式１
As described above, the
Target outlet temperature Tb = Tf + (Tfdp-Tadp) + ε ...
補正値εは、様々な吸込温度Ｔａ及び吸込湿度Ｈａにおいて、露点温度差（Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ）と、吹出目標温度Ｔｂとを算出し、下記数式２のように、露点温度差（Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ）から、吹出目標温度Ｔｂと目標温度Ｔｆとの差を求め、平均化した値であり、本実施の形態では、例えば２．５°Ｃとしている。
ε＝（Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ）－（Ｔｂ－Ｔｆ）・・・数式２
The correction value ε calculates the dew point temperature difference (Tfdp-Tadp) and the blowout target temperature Tb at various suction temperature Ta and suction humidity Ha, and the dew point temperature difference (Tfdp-Tadp) is calculated as shown in the following
ε = (Tfdp-Tadp)-(Tb-Tf) ...
制御部１５は、上述したように、吹出湿度センサ４４の測定湿度が目標湿度Ｈｆになるように、加湿用比例三方弁５４と加湿用比例二方弁５５の開度を制御する。より具体的には、加湿水は、加湿水加熱器５３により圧縮機１２の高圧ガスと熱交換し、給水温度より水温を上げて、自然蒸発加湿器５１に散水し、温風により加湿する。加湿量は給水量、加湿水温度、風量、吹出温度により変化する。風量と吹出温度が一定とすると、加湿量は加湿用比例三方弁５４により、加湿水加熱器５３への給水量を制御し、一次給水と高圧ガスで加熱された給水を混合し、加湿水温度センサ５６で水温を測温し、自然蒸発加湿器５１へ適正水温にして給水する。給水量は加湿用比例二方弁５５により適正流量に制御する。加湿制御は給水温度、給水流量を制御することにより行う。
As described above, the
次に、冷房加湿運転時に制御部１５で行なわれる冷却制御、冷房加熱制御、冷房過熱度制御及び加湿制御について説明する。冷房加湿運転では、自然蒸発式加湿器５１に対する送風のみでは加湿量が賄えない場合に、一旦、吸込空気を冷却（冷却制御）してから加熱（冷房加熱制御）し、その後、設定湿度になるように加湿（加湿制御）を行う。また、自然蒸発式加湿器５１に対する送風のみで加湿量が賄える場合には、送風のみで加湿、冷却を行う。冷房過熱度制御は、除湿再熱運転時と同様である。
Next, the cooling control, the cooling heating control, the cooling superheat degree control, and the humidification control performed by the
制御部１５は、冷却制御として、吸込空気の温度から所定の冷却温度を減算した目標冷却温度を算出し、第１の空気熱交換器２２の冷媒温度が目冷却標温度になるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。
As cooling control, the
また、制御部１５は、加熱制御として、吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、設定温度と設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、最終目標露点温度と吸込露点温度との差に所定の補正値を加算して、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度を算出し、第２の空気熱交換器２３の出口の冷媒温度（空気熱交換器出口温度センサ３３の測定温度）が目標吹出温度になるように、第２の膨張弁２５の開度を制御する。
Further, as heating control, the
冷房過熱度制御は、除湿再熱運転時の冷房過熱度制御と同様である。また、加湿制御は、暖房加湿運転時の加湿制御と同様である。そのため、冷房過熱度制御と加湿制御の詳しい説明は省略する。これらの冷却制御、冷房加熱制御、冷房過熱度制御及び加湿制御も、除湿際熱運転時と同様に制御時間が異なっており、それぞれの制御が干渉しない時間間隔で圧縮機１２、膨張弁２４、２５等の動作速度に合わせて、それぞれ単独で順に制御が行われる。
The cooling superheat degree control is the same as the cooling superheat degree control during the dehumidifying and reheating operation. Further, the humidification control is the same as the humidification control during the heating / humidification operation. Therefore, detailed description of cooling superheat control and humidification control will be omitted. These cooling control, cooling heating control, cooling superheat degree control, and humidification control also have different control times as in the case of heat operation during dehumidification, and the
図１１は、冷房加湿運転時の温度及び湿度の変化を示す湿り空気線図である。この湿り空気線図では、冷房加湿運転開始時の吸込空気の温度をＴａ、湿度をＨａとしたときに、このＴａ、Ｈａで表されるポイントを点Ａとして示している。また、設定温度をＴｓ、設定湿度をＨｓとしたときに、このＴｓ、Ｈｓで表されるポイントを点Ｓとして示している。さらに、設定温度Ｔｓから算出された目標温度をＴｆ、設定湿度Ｈｓから算出された目標湿度をＨｆとしたときに、このＴｆ、Ｈｆで表されるポイントを点Ｆとして示している。 FIG. 11 is a psychrometric chart showing changes in temperature and humidity during cooling and humidification operation. In this psychrometric chart, when the temperature of the sucked air at the start of the cooling / humidifying operation is Ta and the humidity is Ha, the points represented by these Ta and Ha are shown as points A. Further, when the set temperature is Ts and the set humidity is Hs, the points represented by Ts and Hs are shown as points S. Further, when the target temperature calculated from the set temperature Ts is Tf and the target humidity calculated from the set humidity Hs is Hf, the points represented by Tf and Hf are shown as points F.
目標温度Ｔｆ及び目標湿度Ｈｆは、設定温度Ｔｓ及び設置湿度Ｈｓに、温度センサや湿度センサの測定誤差などを含む補正値（例えば、－１°Ｃ及び５％ＲＨ）を加算した値となっている。また、点Ｂは、冷却制御時の目標吹出温度Ｔｂ及び目標吹出湿度Ｈｂを示している。点Ｃは、冷房加熱制御時の目標吹出温度Ｔｃ及び目標吹出湿度Ｈｃを示している。 The target temperature Tf and the target humidity Hf are the values obtained by adding the correction values (for example, -1 ° C and 5% RH) including the measurement error of the temperature sensor and the humidity sensor to the set temperature Ts and the installation humidity Hs. There is. Further, the point B indicates the target blowing temperature Tb and the target blowing humidity Hb at the time of cooling control. Point C indicates the target blowout temperature Tc and the target blowout humidity Hc at the time of cooling heating control.
制御部１５は、下記数式３に示すように、吸込温度Ｔａから所定の冷却温度μを減算した目標冷却温度Ｔｂを算出する。そして、第１の空気熱交換器２２の冷媒温度が、目標冷却温度Ｔｂになるように、圧縮機１２の運転周波数を制御する。冷却温度μは、湿度を上昇させるために必要な温度であり、本実施の形態では、例えば８°Ｃとしている。
Ｔｂ＝Ｔａ－μ・・・数式３
As shown in the following
Tb = Ta-μ ...
また、制御部１５は、吸込温度Ｔａと吸込湿度Ｈａとから吸込露点温度Ｔａｄｐを算出し、設定温度Ｔｓと設定湿度Ｈｓとから最終目標露点温度Ｔｆｄｐを算出する。また、制御部１５は、最終目標露点温度Ｔｆｄｐと吸込露点温度Ｔａｄｐとの差に所定の補正値ρを加算し、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度Ｔｃを算出する。なお、目標吹出温度Ｔｃは、下記数式４から求めることも可能である。制御部１５は、空気熱交換器出口温度センサ３３の測定温度が目標吹出温度Ｔｃになるように、第２の膨張弁２５の開度を制御する。
Ｔｃ＝μ－Ｔａ＋Ｔｓ＋Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ＋ρ＋１
Further, the
Tc = μ-Ta + Ts + Tfdp-Tadp
制御部１５は、上述したように、吹出湿度センサ４４の測定湿度が目標湿度Ｈｆになるように、加湿用比例三方弁５４と加湿用比例二方弁５５の開度を制御する。
As described above, the
なお、図１２は、自然蒸発式加湿器５１に対する送風のみでは冷房加湿運転を行う際の温度及び湿度の変化を示す湿り空気線図である。この湿り空気線図から分かるように、吸込温度Ｔａ及び吸込湿度Ｈａが、目標温度Ｔｆ及び目標湿度Ｈｆになるように、送風機１４の風量を制御する。
Note that FIG. 12 is a psychrometric chart showing changes in temperature and humidity when the cooling / humidifying operation is performed only by blowing air to the natural
次に、本実施の形態の空気調和装置１の運転制御について、図１３～１７に示すフローチャートにしたがって説明する。なお、フローチャートの各ステップには、マル付きの数字で１～４０のステップ番号を付してあり、各ステップの条件に応じて「※２」、「※３」、「※Ａ」、「※Ｂ」の位置に飛ぶようになっている。以下、各ステップについて説明する。
Next, the operation control of the
（ステップ１）
運転開始時の制御部１５は、各温度センサ及び湿度センサによる測定結果と、予めメモリ内に格納された内容とに基づいて、吸込温度Ｔａ、吸込湿度Ｈａ、吸込露点温度Ｔａｄｐ、設定温度Ｔｓ、設定湿度Ｈｓ、設定露点温度Ｔｓｄｐ、最終目標露点温度Ｔｆｄｐ、目標温度Ｔｆ、目標湿度ｈｆ、加湿水温度Ｔｈ、加湿水設定温度Ｔｈｓ、水入口温度Ｔｗ１、水出口温度Ｔｗ２、初期値α、θ、β、γ、ε、η、μ、ρと、第１の膨張弁２４の開度、第２の膨張弁２５の開度、四方弁の切換状態などを取得している（ステップＳ１）。
(Step 1)
The
初期値αは、上述したように、除湿際熱運転時に、吸込露点温度Ｔａｄｐから最終目標露点温度Ｔｆｄｐへと至る目標露点温度を段階的に設定する際に用いられる。初期値θは、最終露点目標温度Ｔｆｄｐの初期値である。初期値βは、上述したように、除湿際熱運転時に、再熱目標温度Ｔｄの設定に用いられる。初期値γは、上述した低負荷冷房運転時に、風量で吹出温度を制御する際の補正値である。初期値εは、上述したように、露点温度差（Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ）から、吹出目標温度Ｔｂと目標温度Ｔｆとの差を求め、平均化した値であり、暖房加湿運転時の目標吹出温度Ｔｂの算出に用いられる。初期値ηは、設定湿度Ｔｓから目標湿度Ｔｆを求める際の利用される補正値である。初期値μは、冷房加湿運転の冷却制御時に、吸込温度Ｔａから目標冷却温度Ｔｂに利用される冷却温度である。初期値ρは、冷房加湿運転の冷房加熱制御時に、目標吹出温度Ｔｃの算出に用いられる補正値である。 As described above, the initial value α is used when the target dew point temperature from the suction dew point temperature Tadp to the final target dew point temperature Tfpd is set stepwise during the dehumidifying heat operation. The initial value θ is the initial value of the final dew point target temperature Tfdp. As described above, the initial value β is used to set the reheat target temperature Td during the dehumidifying heat operation. The initial value γ is a correction value when the blowout temperature is controlled by the air volume during the above-mentioned low load cooling operation. As described above, the initial value ε is a value obtained by obtaining the difference between the blowout target temperature Tb and the target temperature Tf from the dew point temperature difference (Tfdp-Tadp) and averaging them, and is the target blowout temperature Tb during the heating and humidification operation. Is used to calculate. The initial value η is a correction value used when obtaining the target humidity Tf from the set humidity Ts. The initial value μ is the cooling temperature used from the suction temperature Ta to the target cooling temperature Tb during the cooling control of the cooling / humidification operation. The initial value ρ is a correction value used for calculating the target blowout temperature Tc at the time of cooling heating control in the cooling / humidifying operation.
（ステップ２）
吸込温度Ｔａと設定温度Ｔｓの比較。ＹＥＳはステップ３へ、ＮＯはステップ４へ飛ぶ。
(Step 2)
Comparison of suction temperature Ta and set temperature Ts. YES to step 3 and NO to step 4.
（ステップ３）
吸込温度Ｔａが設定温度Ｔｓ以上の場合には、冷房運転となり、四方弁１３は冷房側へ切り換えられる。
(Step 3)
When the suction temperature Ta is equal to or higher than the set temperature Ts, the cooling operation is performed and the four-
（ステップ４）
吸込温度Ｔａが設定温度Ｔｓ未満の場合には、暖房運転となり、四方弁１３は暖房側へ切り換えられる。暖房加湿運転の詳細は、図１５の「※２」以降に記載されている。
(Step 4)
When the suction temperature Ta is less than the set temperature Ts, the heating operation is performed and the four-
（ステップ５）
吸込露点温度Ｔａｄｐと設定露点温度Ｔｓｄｐの比較。ＹＥＳはステップ７へ、ＮＯはステップ６へ飛ぶ。
(Step 5)
Comparison of suction dew point temperature Tadp and set dew point temperature Tsdp. YES to step 7 and NO to step 6.
（ステップ６）
吸込露点温度Ｔａｄｐが設定露点温度Ｔｓｄｐ未満の場合には、加湿運転、すなわち、冷房加湿運転が行われる。暖房加湿運転の詳細は、図１６の「※３」以降に記載されている。
(Step 6)
When the suction dew point temperature Tadp is less than the set dew point temperature Tsdp, a humidification operation, that is, a cooling humidification operation is performed. The details of the heating / humidifying operation are described after "* 3" in FIG.
（ステップ７）
吸込露点温度Ｔａｄｐが設定露点温度Ｔｓｄｐ以上の場合には、除湿運転、すなわち、再熱なしの冷房運転、除湿再熱運転、あるいは低負荷除湿再熱運転のいずれかが行われる。
(Step 7)
When the suction dew point temperature Tadp is equal to or higher than the set dew point temperature Tsdp, one of the dehumidifying operation, that is, the cooling operation without reheating, the dehumidifying reheating operation, or the low load dehumidifying reheating operation is performed.
（ステップ８）
再熱なしの冷房運転と、除湿再熱運転と、低負荷除湿再熱運転とのいずれの冷房運転を行うかを判定するために、吸込温度Ｔａと設定温度Ｔｓ＋３°Ｃ（参考値）が比較される。ＹＥＳはステップ９へ、ＮＯはステップ１０へ飛ぶ。
(Step 8)
The suction temperature Ta and the set temperature Ts + 3 ° C (reference value) are compared in order to determine which of the cooling operation without reheating, the dehumidifying reheating operation, and the low load dehumidifying reheating operation is performed. Will be done. YES to step 9 and NO to step 10.
（ステップ９）
吸込温度Ｔａが設定温度３°Ｃ以上の場合には、再熱なしの冷房運転が行われる。この再熱なしの冷房運転では、制御部１５は、各部を次のように制御する。
送風機１４：ＯＮ
圧縮機１２：ＯＮ 露点温度制御によりＴｆｄｐ→Ｔｓｄｐ（＝Ｔａｄｐ－α）
第１の膨張弁２４：過熱度制御。
第２の膨張弁２５：最小開度（再熱温度制御を行わないため）
(Step 9)
When the suction temperature Ta is the set temperature of 3 ° C. or higher, the cooling operation without reheating is performed. In this cooling operation without reheating, the
Blower 14: ON
Compressor 12: ON Dew point temperature control Tfdp → Tsdp (= Tadp-α)
First expansion valve 24: Superheat degree control.
Second expansion valve 25: Minimum opening (because reheat temperature control is not performed)
（ステップ１０）
再熱なしの冷房運転と、除湿再熱運転と、低負荷除湿再熱運転とのいずれの冷房運転を行うかを判定するために、Ｔｓ＋１≦Ｔａ＜Ｔｓ＋３、かつ、Ｔｆｄｐ≧θ＋３について比較される。ＹＥＳはステップ１１へ、ＮＯはステップ９へ。
(Step 10)
Ts + 1 ≦ Ta <Ts + 3 and Tfdp ≧ θ + 3 are compared in order to determine which of the cooling operation without reheating, the dehumidifying reheating operation, and the low load dehumidifying reheating operation is performed. .. YES to step 11 and NO to step 9.
（ステップ１１）
ステップ１０の条件を充たす場合、除湿再熱運転が行われる。この除湿再熱運転では、制御部１５は、各部を次のように制御する。
送風機１４：ＯＮ
圧縮機１２：ＯＮ：露点温度制御によりＴＦｄｐ→Ｔｓｄｐ（＝θ）
第１の膨張弁２４：過熱度制御
第２の膨張弁２５：再熱制御 Ｔｆ→Ｔｓ－β－１
(Step 11)
When the condition of
Blower 14: ON
Compressor 12: ON: TFdp → Tsdp (= θ) by dew point temperature control
First expansion valve 24: Superheat control Second expansion valve 25: Reheat control Tf → Ts-β-1
（ステップ１２）
除湿再熱運転と、低負荷除湿再熱運転とのいずれの冷房運転を行うかを判定するために、Ｔｆｄｐ≦θ ｏｒ Ｈａ≦Ｈｓ－ηについて比較される。ＹＥＳはステップ１３へ、ＮＯはステップ１１へ。
(Step 12)
Tfpd ≤ θ or Ha ≤ Hs-η are compared in order to determine which of the dehumidifying and reheating operation and the low-load dehumidifying and reheating operation is performed. YES to step 13 and NO to step 11.
（ステップ１３）
除湿再熱運転と、低負荷除湿再熱運転とのいずれの冷房運転を行うかを判定するために、Ｔｓ－１≦Ｔａ＜Ｔｓ＋１について比較される。ＹＥＳはステップ１４へ、ＮＯはステップ１１へ。
(Step 13)
Ts-1 ≦ Ta <Ts + 1 is compared in order to determine which of the dehumidifying and reheating operation and the low-load dehumidifying and reheating operation is performed. YES to step 14, NO to step 11.
（ステップ１４）
ステップ１２、１３の条件を充たす場合、低負荷除湿再熱運転が行われる。この低負荷除湿再熱運転では、制御部１５は、各部を次のように制御する。
送風機１４：ＯＮ
圧縮機１２：ＯＮ 露点温度制御によりＴｆｄｐ→Ｔｓｄｐ（＝Ｔａｄｐ）
第１の膨張弁：閉止
水出口温度ＴＷ２－水入口温度Ｔｗ１≦１
第２の膨張弁：（省エネ運転） 過熱度制御
低圧ガス温度センサ３１の測定温度－空気熱交換器冷媒温度センサ３２の測定温度≧２
風量：吹出し温度制御（ＰＩＤ制御）
Ｔｆ（吹出し温度）→Ｔｓ（設定温度）－１１±γ
(Step 14)
When the conditions of
Blower 14: ON
Compressor 12: ON Dew point temperature control Tfdp → Tsdp (= Tadp)
First expansion valve: closed water outlet temperature TW2-water inlet temperature Tw1 ≦ 1
Second expansion valve: (energy-saving operation) Overheat control Measured temperature of low-pressure gas temperature sensor 31-Measured temperature of air heat exchanger
Air volume: Blow-out temperature control (PID control)
Tf (blowout temperature) → Ts (set temperature) -11 ± γ
（ステップ１５）
ステップ１５～２１では、低負荷除湿再熱運転を継続するか、低負荷除湿再熱運転を終了するかが判断される。ステップ１５で、Ｔｗ２－Ｔｗ１≦１がＹＥＳの場合はステップ１６へ、ＮＯの場合はステップ１４に戻る。
(Step 15)
In
（ステップ１６）
Ｔｆｄｐ≦Ｔａｄｐ ｏｒ Ｈａ≦Ｈｓ－ηについて、ＹＥＳはステップ１７へ、ＮＯはステップ１４へ戻る。
(Step 16)
For Tfdp ≤ Tadp or Ha ≤ Hs-η, YES returns to step 17, and NO returns to step 14.
（ステップ１７）
Ｔａ＜Ｔｓ－１について、ＹＥＳはステップ２２へ、ＮＯはステップ１８へ。
(Step 17)
For Ta <Ts-1, YES goes to step 22 and NO goes to step 18.
（ステップ１８）
ステップ１８では、風量による吹出し温度制御が、Ｔｆ→Ｔｓ－１－γに切り換えられる。
(Step 18)
In
（ステップ１９）
Ｔａ＜Ｔｓ－１について、ＹＥＳはステップ２２へ、ＮＯはステップ２０へ。
(Step 19)
For Ta <Ts-1, YES goes to step 22 and NO goes to step 20.
（ステップ２０）
ステップ２０では、風量による吹出し温度制御が、Ｔｆ→Ｔｓ－１＋γに切り換えられる。
(Step 20)
In
（ステップ２１）
Ｔａ＜Ｔｓ－１について、ＹＥＳはステップ２２へ、ＮＯはステップ２０へ。
(Step 21)
For Ta <Ts-1, YES goes to step 22 and NO goes to step 20.
（ステップ２２）
ステップ１７またはステップ２１の条件を充たした場合、積極的な空調制御は不要となるので、サーモＯＦＦ、圧縮機１２：ＯＦＦとなり、送風機１４の運転のみが継続される。
(Step 22)
When the conditions of
（ステップ２３）
次に、図１５に示すステップ２３以降の暖房加湿運転について説明する。Ｔａ≦Ｔｓ＋１について、ＹＥＳはステップ２４へ、ＮＯはステップ２８へ飛ぶ。
(Step 23)
Next, the heating / humidifying operation after
（ステップ２４）
Ｈａ≦Ｈｓについて、ＹＥはステップ２５へ、ＮＯはステップ２６へ。
(Step 24)
For Ha ≤ Hs, YE goes to step 25 and NO goes to step 26.
（ステップ２５）
ステップ２３、２４の条件を充たす場合、暖房加湿運転が行われる。この暖房加湿運転では、制御部１５は、各部を次のように制御する。
送風機１４：ＯＮ
圧縮機１２：ＯＮ 温度制御によりＴｂ→Ｔｓ＋１＋Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ＋ε
第１の膨張弁２４：過熱度制御
第２の膨張弁２５：閉止
加湿器用比例三方弁：加湿水加温制御。Ｔｈ→Ｔｈｓ
加湿器用比例二方弁制御：加湿制御 Ｈｆ→Ｈｓ＋η
(Step 25)
When the conditions of
Blower 14: ON
Compressor 12: ON By temperature control, Tb → Ts + 1 + Tfdp-Tadp + ε
First expansion valve 24: Superheat control Second expansion valve 25: Proportional three-way valve for a closed humidifier: Humidified water heating control. Th → Ths
Proportional two-way valve control for humidifier: Humidification control Hf → Hs + η
（ステップ２６）
ステップ２６～２８では、暖房加湿運転を継続するか、あるいは暖房加湿運転を終了するかが判断される。ステップ２６で、Ｔａ＞Ｔｓ＋１がＹＥＳの場合はステップ２７へ、ＮＯの場合はステップ２６へ戻る。
(Step 26)
In
（ステップ２７）
１０°Ｃ≦加湿水温度≦４０°Ｃについて、ＹＥＳはステップ２８へ、ＮＯはステップ２５へ。
(Step 27)
For 10 ° C ≤ humidifying water temperature ≤ 40 ° C, YES goes to step 28 and NO goes to step 25.
（ステップ２８）
Ｈａ＞Ｈｓ＋ηについて、ＹＥＳはステップ２９へ、ＮＯはステップ２５へ。
(Step 28)
For Ha> Hs + η, YES goes to step 29 and NO goes to step 25.
（ステップ２９）
ステップ２８の条件を充たした場合、積極的な空調制御は不要となるので、サーモＯＦＦ、圧縮機ＯＦＦとなり、送風機１４の運転のみが継続される。
(Step 29)
When the condition of
（ステップ３０）
次に、図１６、１７に示すステップ３０以降の冷房加湿運転について説明する。Ｔａ≦Ｔｓ－１１について、ＹＥＳはステップ３１へ、ＮＯはステップ２３へ飛ぶ。
(Step 30)
Next, the cooling / humidifying operation after
（ステップ３１）
ステップ３０の条件を充たす場合、冷房加湿運転が行われる。この冷房加湿運転では、制御部１５は、各部を次のように制御する。
送風機１４：ＯＮ
圧縮機１２：ＯＮ 温度制御によりＴｂ→Ｔａ－μ
第１の膨張弁２４：過熱度制御。
第２の膨張弁２５：冷房加熱制御。 Ｔｃ→μ－Ｔａ＋Ｔｓ＋Ｔｆｄｐ－Ｔａｄｐ＋ρ
加湿器用比例三方弁：加湿水温制御。 Ｔｈ→Ｔｈｓ
加湿器比例二方弁：湿度制御 Ｈｆ→ＨＳ＋η
(Step 31)
When the condition of
Blower 14: ON
Compressor 12: ON Tb → Ta-μ by temperature control
First expansion valve 24: Superheat degree control.
Second expansion valve 25: Cooling heating control. Tc → μ-Ta + Ts + Tfdp-Tadp + ρ
Proportional three-way valve for humidifier: Humidified water temperature control. Th → Ths
Humidifier proportional two-way valve: Humidity control Hf → HS + η
（ステップ３２）
ステップ３２～３５では、ステップ３１の冷房加湿運転を継続するか、あるいは圧縮機１２による冷却及び除湿を停止して、送風のみで加湿を行なうかが判断される。このステップ３２で、Ｔｓ＋１≦ＴａがＹＥＳの場合はステップ３３へ、ＮＯの場合はステップ３１へ戻る。
(Step 32)
In
（ステップ３３）
Ｈａ＞Ｈｓ＋ηについて、ＹＥＳはステップ３４34へ、ＮＯはステップ３１へ。
(Step 33)
For Ha> Hs + η, YES goes to step 3434 and NO goes to step 31.
（ステップ３４）
１０°Ｃ≦加湿水温度≦４０°Ｃについて、ＹＥＳはステップ３５へ、ＮＯはステップ３１へ。
(Step 34)
For 10 ° C ≤ humidifying water temperature ≤ 40 ° C, YES goes to step 35 and NO goes to step 31.
（ステップ３５）
Ｔａ－１≦Ｔａ＜Ｔｓ＋１について、ＹＥＳはステップ３６へ、ＮＯはステップ３１へ。
(Step 35)
For Ta-1 ≤ Ta <Ts + 1, YES goes to step 36 and NO goes to step 31.
（ステップ３６）
ステップ３５の条件を充たす場合、送風による加湿が行われる。この送風加湿では、制御部１５は、各部を次のように制御する。
送風機１４：ＯＮ
圧縮機１２：ＯＦＦ
第１の膨張弁：全開
第２の膨張弁：全開
加湿器用比例三方弁：加湿水温度制御 Ｔｈ→Ｔｈｓ
加湿器比例二方弁：湿度制御 Ｈｆ→Ｈｓ＋η
(Step 36)
When the condition of
Blower 14: ON
Compressor 12: OFF
First expansion valve: Fully open Second expansion valve: Fully open Proportional three-way valve for humidifier: Humidified water temperature control Th → Ths
Humidifier proportional two-way valve: Humidity control Hf → Hs + η
（ステップ３７）
ステップ３７～３９では、ステップ３６の送風による加湿を継続するか、あるいは終了するかが判断される。このステップ３７で、Ｈａ＞Ｈｓ＋ηがＹＥＳの場合はステップ３８へ、ＮＯの場合はステップ３６へ戻る。
(Step 37)
In
（ステップ３７）
Ｈａ＞ＨＳ＋ηについて、ＹＥＳはステップ３８へ、ＮＯはステップ３６へ戻る。
(Step 37)
For Ha> HS + η, YES returns to step 38 and NO returns to step 36.
（ステップ３８）
１０°Ｃ≦加湿水温度≦４０°Ｃについて、ＹＥＳはステップ３９へ、ＮＯはステップ３６へ戻る。
(Step 38)
For 10 ° C ≤ humidifying water temperature ≤ 40 ° C, YES returns to step 39 and NO returns to step 36.
（ステップ３９）
Ｔａ＜Ｔｓ－１について、ＹＥＳはステップ４０へ、ＮＯはステップ３６へ戻る。
(Step 39)
For Ta <Ts-1, YES returns to step 40 and NO returns to step 36.
（ステップ４０）
ステップ３９の条件を充たす場合、冷房加湿運転が終了される。制御部１５は、各部を次のように制御する。
サーモ：ＯＦＦ
送風機１４：運転
圧縮機１２：ＯＦＦ
第１の膨張弁２４：全開
第２の膨張弁２５：全開
加湿器用比例三方弁：比例二方弁側
加湿器比例二方弁：湿度制御 閉止
(Step 40)
When the condition of
Thermo: OFF
Blower 14: Operation Compressor 12: OFF
1st expansion valve 24: fully open 2nd expansion valve 25: fully open proportional three-way valve for humidifier: proportional two-way valve side humidifier proportional two-way valve: humidity control closed
以上説明したように、この実施の形態の空気調和装置１によれば、除湿再熱運転時に、除湿制御と、再熱制御と、冷房過熱度制御とをそれぞれ単独で行なう。すなわち、圧縮機１２の制御を最優先で行い、次に再熱用の第２の膨張弁２５の制御、過熱制御用の第１の膨張弁２４の制御の順に行い、それぞれ単独で制御を行う方法としている。これにより、除湿制御と再熱制御とが干渉しないように、短時間で、かつ安定性よく制御できるので、制御フローの各ステップがスムーズに動作し、快適性と省エネ性を満たす制御となる。また、第１の空気熱交換器２２で除湿し、第２の空気熱交換器２３で再熱し、熱源熱交換器２１で熱源に排熱を行う。再熱用で使用する熱量以上の熱量がある場合、熱源熱交換器２１は残余分の熱量を排熱し、再熱用で使用する熱量以上の熱量がない場合は熱源熱交換器２１での残余分の排熱はない。このように熱源熱交換器２１があることにより、空調負荷に応じ、第２の空気熱交換器２３の再熱制御動作をスムーズに行うことができる。さらに、目標露点温度を段階的に変更して、最終目標露点温度まで除湿制御を行うようにしたので、一気に最終目標露点温度まで除湿制御する場合と比べて、圧縮機１２の運転周波数の増大を防ぐことができ、省エネルギーが図れる。
As described above, according to the
また、再熱の熱源は空調機１の排熱を利用し、第２の空気熱交換器２３で冷却・除湿した後の空気を再熱するので、熱源の温度より低温で冷媒を凝縮することになり、熱源の凝縮と比べ凝縮温度が低下する。これにより、空調機１の効率は再熱を行ったほうが熱源水のみに比べ、効率は向上し、省エネルギーとなる。さらに、湿度は段階的に目標露点温度になるように制御し、必要な除湿を行う。温度は設定温度になるように制御し、吹き出し温度が設定温度に近づくように再熱を制御する。このように、湿度を優先に制御し、再熱制御により設定温度になるように制御するので、部分負荷時でも圧縮機を停止させずに最小運転周波数で運転が可能である。また、部分負荷運転の場合、再熱熱量と熱源水への排熱熱量の熱量割合は再熱熱量の熱量が多くなるので冷媒の凝縮温度が低下し、圧縮機の効率が向上すると同時に、再熱制御により、サーモオフ（圧縮機停止）しないよう制御する。その場合、圧縮機は最小運転周波数で運転する。最小運転周波数での圧縮機効率は定格運転時に比べ非常によくなる。したがって、一般的には年間を通じて冷房期間が多く、かつ、部分負荷運転時間が多いので、省エネルギーかつ快適な運転となる。
Further, as the heat source for reheat, the exhaust heat of the
さらに、吸込空気の温度が予め設定された設定吸込温度未満の場合に再熱制御を行い、吸込空気の温度が設定吸込温度以上の場合に再熱制御を行わないようにしたので、再熱せずに冷却及び除湿を行うと、再熱分が空調負荷とならず、かつ再熱を行う場合に比べ、より早く設定温度に近づくことができるようになる。 Furthermore, reheat control is performed when the temperature of the suction air is lower than the preset suction temperature, and reheat control is not performed when the temperature of the suction air is higher than the set suction temperature, so reheat is not performed. When cooling and dehumidifying are performed, the reheated portion does not become an air conditioning load, and the set temperature can be approached earlier than when reheating is performed.
また、加湿水の温度を加湿水加熱器５３と加湿用比例三方弁５４とで制御し、自然蒸発式加湿器５１に供給される加湿水の量を加湿用比例二方弁５５で制御するようにしたので、従来のようにバルブのオンオフのみで制御するものと比べて、より精度のよい加湿制御を行なうことができる。
Further, the temperature of the humidified water is controlled by the
さらに、暖房加湿運転時に、暖房加熱制御と、暖房過熱度制御と、加湿制御とをそれぞれ単独で行なう。すなわち、圧縮機１２の制御を最優先で行い、次に過熱制御用の第１の膨張弁２４の制御と、加湿制御との順に行い、それぞれ単独で制御を行う方法としている。これにより、複数の制御が互いに干渉しないように、短時間で、かつ安定性よく制御できるので、制御フローの各ステップがスムーズに動作し、快適性と省エネ性を満たす制御となる。
Further, during the heating / humidifying operation, the heating / heating control, the heating superheat degree control, and the humidification control are independently performed. That is, the
また、冷房加湿運転時に、冷却制御と、冷房加熱制御と、冷房過熱度制御と、加湿制御とをそれぞれ単独で制御を行う方法としている。これにより、複数の制御が互いに干渉しないように、短時間で、かつ安定性よく制御できるので、制御フローの各ステップがスムーズに動作し、快適性と省エネ性を満たす制御となる。 Further, during the cooling / humidifying operation, the cooling control, the cooling heating control, the cooling superheat degree control, and the humidification control are individually controlled. As a result, it is possible to control a plurality of controls in a short time and with good stability so that they do not interfere with each other, so that each step of the control flow operates smoothly, and the control satisfies comfort and energy saving.
さらに、熱源熱交換器２１と第２の空気熱交換器２３とが並列となっているので、熱源熱交換器２１単独の高圧圧力と第２の空気熱交換器２３単独の高圧圧力の間の高圧圧力となり、熱源熱交換器２１単独の高圧圧力以下の圧力となる。ゆえに熱源熱交換器２１単独の圧縮機１２の入力に比べ、圧縮機１２の入力は低くなるので、省エネルギーが可能となる。
Further, since the heat
（実施の形態２）
図１８は、この実施の形態を示す空気調和装置１Ａの回路図である。この実施の形態は、冷媒回路１１Ａに水熱交換器２１の排熱を制御するための第３の膨張弁２６が配設されている点で実施の形態１と構成が異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 18 is a circuit diagram of an
図１８は、空気調和装置１Ａの除湿再熱運転を示している。第３の膨張弁２６は、水熱交換器２１と第１の膨張弁２４との間に接続されている。第２の膨張弁２５は、第１の膨張弁２４と第２の膨張弁２６との間に接続されている。水熱交換器２１の排熱制御用に第３の膨張弁２６を追加することにより、第２の空気熱交換器２３で凝縮した冷媒と、水熱交換器２１で凝縮した冷媒との流量をより最適に制御することができるようになる。
FIG. 18 shows a dehumidifying and reheating operation of the
図１９は、空気調和装置１Ａの低負荷除湿再熱運転を示している。低負荷時は、第３の膨張弁２６は閉止され、水熱交換器２１の排熱を行われない。そのため、第２の空気熱交換器２３の再熱と、第１の空気熱交換器２２冷却・除湿とが制御され、第２の膨張弁２５は再熱量を制御し、第１の膨張弁２で過熱度が制御される。
FIG. 19 shows a low load dehumidifying / reheating operation of the
図２０は、空気調和装置１Ａの暖房加湿運転を示している。この場合、第２の空気熱交換器２３は使用しないので、第２の膨張弁２５は閉止される。そして、第１の空気熱交換器２２で冷媒を凝縮し、第３の膨張弁２６を全開とすることで、第１の膨張弁２４で過熱度制御を行い、水熱交換器２１で冷媒を蒸発する。
FIG. 20 shows the heating / humidifying operation of the
図２１～２５は、空気調和装置１Ａにおける除湿再熱運転、再熱無しの冷房運転、低負荷冷房運転、暖房加湿運転及び冷房加湿運転の手順を示すフローチャートである。除湿制御、再熱制御などの各制御の内容は実施の形態１の空気調和装置１と共通しているが、ステップ１、９、１４、１８、２０、２５、３１、３６、４０等に、第３の膨張弁２６に関する制御内容が追加されている点で実施の形態１と異なっている。なお、第３の膨張弁２６の動作は、前述したステップ内に記載されているので、詳しい説明は省略する。
21 to 25 are flowcharts showing the procedure of dehumidifying / reheating operation, cooling operation without reheating, low load cooling operation, heating / humidifying operation, and cooling / humidifying operation in the
この実施の形態の空気調和装置１Ａによれば、水熱交換器２１と第１の膨張弁２４との間に、水熱交換器２１の排熱を制御するための第３の膨張弁２６を配設したので、水熱交換器２１の排熱制御をよりきめ細かく、かつ精度よく行なうことが可能である。また、除湿制御、再熱制御などの各種制御について、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
According to the
（実施の形態３）
図２６は、この実施の形態を示す空気調和装置１Ｂの回路図である。この実施の形態は、冷媒回路１１Ｂに、第３の空気熱交換器２７が第１の空気熱交換器２２と並列に接続され、かつ、第３の空気熱交換器２７が第４の膨張弁２８を介して第２の空気熱交換器２３に接続されており、第３の空気熱交換器２７に温度センサ３５が設けられている点で実施の形態１と構成が異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 26 is a circuit diagram of an
図２６は、空気調和装置１Ｂの除湿再熱運転を示している。第２の膨張弁２５と第４の膨張弁２８とを直列に接続し、第３の空気熱交換器２７に冷媒を流し、第１の空気熱交換器２２のプレクールとして冷媒を蒸発させる冷媒回路となる。これにより、再熱用の第２の空気熱交換器２３と排熱用の水熱交換器２１との冷媒回路をそれぞれ独立させ、再熱と除湿の制御を別々の冷媒回路で行うことにより、再熱の制御性と除湿の制御性を精度よく行うことができるようになる。
FIG. 26 shows the dehumidifying and reheating operation of the
図２７は、空気調和装置１Ｂの低負荷除湿再熱運転を示している。低負荷時は、水熱交換器２１の排熱を行わず、第２の空気熱交換器２３の再熱と、第３の空気熱交換器２８冷却及び除湿とを制御する。第２の膨張弁２５は再熱量を制御し、第４の膨張弁２８で過熱度を制御する。除湿は第３の空気熱交換器２７の蒸発量を、温度センサ３５の測定温度により露点温度制御で使用する。
FIG. 27 shows a low load dehumidifying / reheating operation of the
図２８は、空気調和装置１Ｂの暖房加湿運転を示している。第２の空気熱交換器２３は使用しないので、第２の膨張弁２５及び第４の膨張弁２８は閉止する。第１の空気熱交換器２２で冷媒を凝縮し、第１の膨張弁２４で過熱度制御を行い、水熱交換器２１で冷媒が蒸発する。
FIG. 28 shows the heating / humidifying operation of the
図２９～３３は、空気調和装置１Ｂにおける除湿再熱運転、再熱無しの冷房運転、低負荷冷房運転、暖房加湿運転及び冷房加湿運転の手順を示すフローチャートである。除湿制御、再熱制御などの各制御の内容は実施の形態１の空気調和装置１と共通しているが、ステップ１、１４、２０、２５、３１、３６、４０等に、第４の膨張弁２８に関する制御内容が追加されている点で実施の形態１と異なっている。なお、第４の膨張弁２８の動作は、前述したステップ内に記載されているので、詳しい説明は省略する。
FIGS. 29 to 33 are flowcharts showing the procedures of dehumidifying / reheating operation, cooling operation without reheating, low load cooling operation, heating / humidifying operation, and cooling / humidifying operation in the
この実施の形態の空気調和装置１Ｂによれば、第３の空気熱交換器２７を第１の空気熱交換器２２と並列に接続し、かつ、第３の空気熱交換器２７を第４の膨張弁２８を介して第２の空気熱交換器２３に接続し、冷却負荷に応じて、第１の空気熱交換器２２と第３の空気熱交換器２７とを切り換えてまたは同時に使用するようにしたので、再熱と除湿の制御を別々の冷媒回路で行うことができ、再熱と除湿をきめ細かく、かつ精度よく行うことが可能である。また、除湿制御、再熱制御などの各種制御について、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
According to the
（実施の形態４）
図３４は、この実施の形態を示す空気調和装置１Ｃの回路図である。この実施の形態は、冷媒回路１１Ｃに、水熱交換器２１と第２の空気熱交換器２３Ａが直列で接続され、第２の空気熱交換器２３Ａが第１の熱交換部２３Ａ１と、第２の熱交換部２３Ａ２とを備えている点で実施の形態１と構成が異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 34 is a circuit diagram of the
空気調査装置１Ｃの冷媒回路１１は、水熱交換器２１と、水熱交換器２１を制御するための第５の膨張弁２９と、第２の空気熱交換器２３Ａと、第１の膨張弁２４と、第１の空気熱交換器２２とが圧縮機１２に対して直列に接続されている。また、第２の空気熱交換器２３Ａは、冷媒が高圧液になるまで凝縮する第１の熱交換部２３Ａ１と第２の熱交換部と２３Ａ２とを備えている。第１の熱交換部２３Ａ１と第２の熱交換部２３Ａ２との間に接続された分岐配管が、第２の膨張弁２５を介して第１の膨張弁２４と第１の空気熱交換器２２との間に接続されている。さらに、圧縮機１２から、水熱交換器２１と第５の膨張弁２９とをバイパスして第２の空気熱交換器２３Ａに接続するバイパス管路１１ａと、バイパス管路１１ａを開閉する電磁弁（バイパス弁）１１ｂとを備えている。
The
図３４は、空気調和装置１Ｃにおいて、熱源水の水温が所定温度以上（例えば、２５°Ｃ以上）の場合に、除湿再熱運転を行なっている状態を示している。
FIG. 34 shows a state in which the dehumidifying and reheating operation is performed in the
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って水熱交換器２１へ流れる。水熱交換器２１へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、開放された第５の膨張弁２９を通って減圧せずに流れ、第２空気熱交換器２３Ａへ流れて凝縮される。第２空気熱交換器２３Ａの第１の熱交換部２３Ａ１で凝縮された冷媒は、分岐配管をとおり、第２の膨張弁２５で減圧される。この第２の膨張弁２５で減圧された冷媒と、分岐配管を通らずに第２の熱交換部２３Ａ２で凝縮されて第１の膨張弁２４で減圧された冷媒とが合流して、第１の空気熱交換器２２に流れ、蒸発し、低圧ガスとなり、四方弁１３を通って、圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
また、水温が２５°Ｃ以上の場合には、電磁弁１１ｂは閉止され、バイパス管路１１ａには冷媒は流れない。室内空気は、送風機１４により、第１の空気熱交換器２２で除湿され、第２の空気熱交換器２３Ａで再熱されて室内に吹き出される。
When the water temperature is 25 ° C. or higher, the
熱源水は、水熱交換器２１により、高圧冷媒ガスと熱交換し、水温が上昇し、水出口に流れる。加温された熱源水は熱源水ポンプ（明示せず）により、水配管を循環し、冷却塔で外気に排熱し冷却された熱源水が水入口に戻る。
The heat source water exchanges heat with the high-pressure refrigerant gas by the
図３５は、空気調和装置１Ｃにおいて、熱源水の水温が所定温度未満（例えば、７°Ｃ～２５°Ｃ未満）の場合に、除湿再熱運転を行なっている状態を示している。水温が低い場合、水熱交換器２１で冷媒を凝縮させると、水熱交換器出口の冷媒の温度が、吹出温度以下になる場合があるので、冷媒は水熱交換器２１を流さないで、電磁弁１１ｂを開放にしてバイパス管路１１ａ側に流し、冷媒をバイパスさせる。
FIG. 35 shows a state in which the dehumidifying and reheating operation is performed in the
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って水熱交換器２１側へ流れる。しかし、第５の膨張弁２９を閉止し、電磁弁１１ｂを開放にすることにより、冷媒は水熱交換器２１に流れないで、バイパス管路１１ａ側に流れる。バイパス管路１１ａに流れた冷媒は、第２の空気熱交換器２３Ａへ流れて凝縮される。第２空気熱交換器２３Ａの第１の熱交換部２３Ａ１で凝縮された冷媒は、分岐配管をとおり、第２の膨張弁２５で減圧される。この第２の膨張弁２５で減圧された冷媒と、分岐配管を通らずに第２の熱交換部２３Ａ２で凝縮されて第１の膨張弁２４で減圧された冷媒とが合流して、第１の空気熱交換器２２に流れ、蒸発し、低圧ガスとなり、四方弁１３を通って、圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
室内空気は、送風機１４により、第１の空気熱交換器２２で除湿され、第２の空気熱交換器２３Ａで再熱されて室内に吹き出される。
The indoor air is dehumidified by the first
熱源水は、水熱交換器２１に冷媒が流れないので、水入口温度と水出口温度が同じとなり流れる。この場合、ポンプを停止してもよい。
Since the refrigerant does not flow into the
また、水入口温度センサ４５と水出口温度センサ４６との温度差が所定温度（例えば、１５°Ｃ（数値は参考値））以下になり、冷媒流量が減少するような低負荷な状態で除湿再熱運転が行なわれる、低負荷除湿再熱運転も行なわれる。この低負負荷除湿再熱運転の冷媒の流れ、空気の温度変化、熱源水の流れおよび温度変化は、上述した、熱源水の水温が所定温度未満（例えば、７°Ｃ～２５°Ｃ未満）の場合と同様であるため、図示及び詳しい説明は省略する。
Further, the temperature difference between the water
図３６は、空気調和装置１Ｃにおいて、暖房加湿運転を行なっている状態を示している。この暖房加湿運転では、除湿再熱運転と異なり、第２の膨張弁２５と電磁弁１１ｂとが閉止される。
FIG. 36 shows a state in which the heating / humidifying operation is performed in the
冷媒は、圧縮機１２で圧縮されて高圧冷媒ガスとなり、四方弁１３を通って第１の空気熱交換器２２へ流れる。第１の空気熱交換器２２へ流れた冷媒は、凝縮されて高圧の液体となり、第１の膨張弁２４で減圧されて第２の空気熱交換機２３Ａに流れて凝縮される。凝縮された冷媒は、電磁弁１１ｂの閉止により第５の膨張弁２９へ流れ、減圧されて水熱交換器２１へ流れる。水熱交換器２１では、減圧された冷媒が蒸発して低圧ガスとなり、四方弁１３を通って圧縮機１２に戻る。
The refrigerant is compressed by the
送風機１４により室内から吸い込まれた吸込空気は、第１の空気熱交換器２２で加熱され、自然蒸発式加湿器５１で加湿されて室内に吹き出される。
The sucked air sucked from the room by the
熱源水は、水熱交換器２１により高圧冷媒ガスと熱交換し、水温が低下し、水出口に流れる。冷却された熱源水は、熱源水ポンプにより水配管を循環し、図示しない補助熱源（ボイラ）で加温されて水入口に戻る。
The heat source water exchanges heat with the high-pressure refrigerant gas by the
このような冷媒の循環とともに、自然蒸発式加湿器５１による加湿が行なわれる。加湿水は、加湿器用比例三方弁５４により、一部が加湿水加熱器５３に流れ、高圧ガスと熱交換して加温される。また、加湿器用比例三方弁５４により分岐された他方の加湿水は、加温された加湿水と合流し、加湿水温度センサ５６で測温されて自然蒸発式加湿器５１に供給される。その際に、加湿水が必要な水温になるように、加湿器用比例三方弁５４の開度が制御される。また、加湿器水の流量は、加湿器用比例二方弁５５により制御される。
Along with such circulation of the refrigerant, humidification is performed by the natural
図３７～４１は、空気調和装置１Ｃにおける除湿再熱運転、暖房加湿運転等の手順を示すフローチャートである。除湿制御、再熱制御等の各制御の内容は実施の形態１の空気調和装置１と共通しているが、ステップ１、９、１１、１４、２４、３０、３５、３９等に、第２の空気熱交換器２３Ａ、第５の膨張弁２９及び電磁弁１１ｂ等に関する制御内容が追加されている点で実施の形態１と異なっている。なお、第２の空気熱交換器２３Ａ、第５の膨張弁２９及び電磁弁１１ｂ等の動作は、前述したステップ内に記載されているので、詳しい説明は省略する。
FIGS. 37 to 41 are flowcharts showing procedures such as dehumidification / reheating operation and heating / humidification operation in the
図４２は、空気調和装置１Ｃで除湿再熱運転を行う際のｐｈ線図である。冷媒はまず、水熱交換器２１で冷却され、凝縮液化し、第２の空気熱交換器２３Ａで更に、第１の空気熱交換器２２で除湿冷却した空気と熱交換し、冷却される。したがって、第２の空気熱交換器２３の冷却で冷媒の過冷却が増加するので、蒸発熱量が変わらない場合には、過冷却により冷却効果が増加し、冷媒循環量が減少するので、圧縮機１２の入力は水熱交換器２１単独に比べて低くなり、省エネルギーが図れる。また、除湿制御、再熱制御などの各種制御について、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
FIG. 42 is a pH diagram when the dehumidifying / reheating operation is performed by the
（実施の形態５）
図４３は、この実施の形態を示す空気調和装置１Ｄの回路図である。この実施の形態は、水熱交換器２１の水出口に、熱源水の排出流量を調節する熱源水用比例二方弁（熱源水用調節弁）２１ａを配設している点で実施の形態１と構成が異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 43 is a circuit diagram of the
湿再熱運転時、水熱源ヒートポンプの排熱は、第２の空気熱交換器２３と、水熱交換器２１とで行う。水熱交換器２１の排熱が少なくなった場合、例えば水入口温度と水出口温度の差が３°Ｃ（数値は参考値）以下になった場合、熱源水用比例二方弁２１ａによって熱源水流量を低減することができる。その場合、熱源水用比例二方弁２１ａの水入口温度と水出口温度の温度差を一定、例えば５°Ｃ（数値は参考値）となるように制御し、流量調整により、ポンプの消費電力が低減できる。水量を半減するとポンプの消費電力は２乗分の１に減少するので１／４の消費電力の低減が図れる。また、除湿制御、再熱制御などの各種制御について、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
During the wet reheat operation, the exhaust heat of the water heat source heat pump is performed by the second
なお、水熱交換器２１の水出口に熱源水用比例二方弁２１ａを配設する空気調和装置として、実施の形態１の空気調和装置１を例示したが、実施の形態２～４の各空気調和装置１Ａ～１Ｃにも適用可能である。また、除湿制御、再熱制御などの各種制御について、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
Although the
（実施の形態６）
図４４は、この実施の形態を示す空気調和装置１Ｅの回路図である。この実施の形態は、水熱交換器２１の代わりに、空気熱交換器２１Ｂと室外送風機２１Ｃとを備え、冷房時の排熱と、暖房時の吸熱とを空気側から行う冷媒回路である点で実施の形態１と構成が異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 44 is a circuit diagram of the
この空気調和装置１Ｅでは、空気熱交換器２１Ｂに流れ込む室外空気の温度と、空気熱交換器２１Ｂから流れ出る室外空気の温度とをそれぞれ測定するために、室外入口温度センサ３６ａと、室外出口温度センサ３６ｂとを備えている。制御部１５は、これらの温度センサの測定結果に応じて室外送風機２１Ｃを制御する。
In this
この実施の形態によれば、熱源熱交換器として、水熱交換機の代わりに空気熱交換器２１Ｂと室外送風機２１Ｃとを利用することができるので、空気熱源を利用する空気調和装置へも柔軟に対応することが可能である。なお、水熱交換器２１の水出口に熱源水用比例二方弁２１ａを配設する空気調和装置として、実施の形態１の空気調和装置１を例示したが、実施の形態２～４の各空気調和装置１Ａ～１Ｃにも適用可能である。また、除湿制御、再熱制御などの各種制御について、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
According to this embodiment, as the heat source heat exchanger, the
（実施の形態７）
図４５は、この実施の形態の空気調和システム１０を示す概略図である。この空気調和システム１０は、例えば、空調面積４００ｍ２の室内に、上述した実施の形態１～６いずれかの調湿制御機能を有する調湿空調機Ｂ１～Ｂ３と、除湿制御機能を有しない、いわゆる既存の空気調和装置である水熱源空調機Ａ１～Ａ５とを混在させて設置させたものである。より具体的には、当初は既存の水熱源空調機のみが８台設置されていた空気調和システムに対し、そのうちの３台を、調湿制御機能を有する調湿空調機Ｂ１～Ｂ３に置き換えたものである。
(Embodiment 7)
FIG. 45 is a schematic view showing the
既存の水熱源空調機Ａ１～Ａ５は、例えば、冷房２馬力、５ｋｗの出力を備える水熱源空調機であり、それぞれ室内の温度を測定する温度センサＴを備えている。また、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３は、除湿量６．８８ｇ／ｋｇＤＡ、目標露点温度が８．５°Ｃの調湿空調機であり、それぞれ上述した再熱用の空気熱交換器と、自然蒸発式加湿器５１とを備えている。また、室内の温度と湿度とを測定する温度／湿度センサＴ／Ｈをそれぞれ備えている。各空調機Ａ１～Ａ５及びＢ１～Ｂ３は、熱源水用の冷却水配管に接続されている。
The existing water heat source air conditioners A1 to A5 are, for example, water heat source air conditioners having a cooling power of 2 horsepower and an output of 5 kW, each of which is provided with a temperature sensor T for measuring the temperature in the room. The humidity control air conditioners B1 to B3 are humidity control air conditioners having a dehumidification amount of 6.88 g / kg DA and a target dew point temperature of 8.5 ° C. It is equipped with an
外気処理を全熱交換器で行う場合、３台で空調面積４００ｍ２に必要な快適さを満たす除湿量（室温２８°Ｃ、湿度４０％ＲＨ）をまかなえるように、本考案の３台の調湿空調機Ｂ１～Ｂ３の１台あたりの除湿目標露点温度８．５°Ｃが設定されている。これにより、８台設置されていた既存の水熱源空調機を全て置き換えなくても、一部（例えば３台）の置き換えで、部屋全体が除湿された空調空間となる。
When the outside air is treated with a total heat exchanger, the humidity control of the three units of the present invention is such that the three units can cover the dehumidification amount (
すなわち、除湿された空気を供給すると、温度の変化より湿度の変化がより速やかに部屋全体に拡散することによる効果があるので、除湿した空気をダクト等で分散配置する必要はない。加湿も同様に加湿した空気が部屋全体に拡散する効果を利用する。本発明の調湿空調機Ｂ１～Ｂ３は、温度と湿度が設定できるので、例えば、クールビズで室温を２８°Ｃに設定されても、湿度を４０％ＲＨ前後に設定すれば、室温が高めでも、快適な空調を実現できる。なお、個室対応で本発明の調湿空調機１台で同じ空調を得る場合、目標露点温度を８．５°Ｃ以上に設定することにより、同様の効果を得られる。 That is, supplying dehumidified air has the effect of diffusing the change in humidity more quickly than the change in temperature throughout the room, so it is not necessary to disperse the dehumidified air in a duct or the like. Humidification also utilizes the effect of the humidified air diffusing throughout the room. Since the temperature and humidity can be set in the humidity control air conditioners B1 to B3 of the present invention, for example, even if the room temperature is set to 28 ° C by Cool Biz, if the humidity is set to around 40% RH, the room temperature is high. , Comfortable air conditioning can be realized. When the same air conditioning is obtained with one humidity control air conditioner of the present invention for a private room, the same effect can be obtained by setting the target dew point temperature to 8.5 ° C. or higher.
次に、本実施の形態の空気調和システム１０で冷房除湿運転する再の制御手順について、図４６に示すフローチャートにしたがって説明する。なお、フローチャートの各ステップには、マル付きの数字で１～８のステップ番号を付してある。
Next, the control procedure for re-cooling and dehumidifying the
この空気調和システム１０では、既存の水熱源空調機Ａ１～Ａ５は、吸込み温度を設定温度になるように圧縮機を制御する。したがって、湿度は成り行きとなる。これに対し、本発明の調質空調機Ｂ１～Ｂ３は、吸込み温度が設定温度に近くなるように再熱制御を行い、湿度が吸込み湿度に近くなるように圧縮機を制御する。すなわち、既存の水熱源空調機Ａ１～Ａ５は、湿度が成り行きとなるが、調質空調機Ｂ１～Ｂ３は、必要な湿度になるように制御することができる。
In the
（ステップ１）
既存の水熱源空調機（Ｎ台）Ａ１～ＡＮでは、それぞれ室内温度Ｔａ１～ＴａＮが測定されている。また、設定温度Ｔｓが設定され、設定温度Ｔｓから目標温度Ｔｆ（Ｔｓ－１）が求められている。本発明の調質空調機（Ｍ台）Ｂ１～ＢＭでは、それぞれ室内温度Ｔｂ１～ＴｂＭと、室内湿度Ｈｂ１～ＨｂＭとが測定されている。また、Ｔｂ、Ｈｂから室内露点温度Ｔｂｄｐが算出されている。また、設定温度Ｔｓ、設定湿度Ｈｓが設定され、これらから目標温度Ｔｆ、目標湿度Ｈｆが求められている。さらに、設定温度Ｔｓ、設定湿度Ｈｓから、設定露点温度Ｔｓｄｐが算出されている。吹出露点温度Ｔｆｄｐ（≒室内熱交換器温度）は、台数比Ｍ／Ｎにより手動で設定される。
(Step 1)
In the existing water heat source air conditioners (N units) A1 to AN, the room temperatures Ta1 to TaN are measured, respectively. Further, the set temperature Ts is set, and the target temperature Tf (Ts-1) is obtained from the set temperature Ts. In the air-conditioning air conditioners (M units) B1 to BM of the present invention, the indoor temperature Tb1 to TbM and the indoor humidity Hb1 to HbM are measured, respectively. Further, the indoor dew point temperature Tbdp is calculated from Tb and Hb. Further, the set temperature Ts and the set humidity Hs are set, and the target temperature Tf and the target humidity Hf are obtained from these. Further, the set dew point temperature Tsdp is calculated from the set temperature Ts and the set humidity Hs. The blowout dew point temperature Tfpd (≈ indoor heat exchanger temperature) is manually set by the unit ratio M / N.
（ステップ２）
既存空調機か否かを判定しており、ＹＥＳの場合はステップ３へ、ＮＯの場合はステップ５へ。
(Step 2)
It is determined whether or not the air conditioner is an existing air conditioner. If YES, go to
（ステップ３）
Ｎ台の既存空調機Ａ１～ＡＮは、圧縮機の運転周波数制御（ＰＩＤ制御）により、室内温度Ｔａ１～ＴａＮ→Ｔｆ＝Ｔｓ－１になるように温度制御される。これに対し、湿度制御は成り行きとなる。
(Step 3)
The temperature of the N existing air conditioners A1 to AN is controlled so that the room temperature is Ta1 to TaN → Tf = Ts-1 by the operating frequency control (PID control) of the compressor. On the other hand, humidity control is a matter of course.
（ステップ４）
Ｔａ＜Ｔｓ－１について判定され、ＹＥＳの場合にはステップ８へ、ＮＯの場合は３へ戻る。
(Step 4)
The determination is made for Ta <Ts-1, and if YES, the process returns to step 8, and if NO, the process returns to 3.
（ステップ５）
ステップ２で調湿空調機である場合、このステップ５に飛ぶ。Ｍ台の調湿空調機Ｂ１～Ｂｍは、圧縮機の制御により、室内湿度Ｈｂ１～ＨｂＭが、露点温度制御（ＰＩＤ制御）によってＴｆｄｐ→Ｔｓｄｐ（＝Ｔａｄｐ）となるように制御される。
(Step 5)
If the humidity control air conditioner is used in
（ステップ６）
Ｍ台の調質空調機Ｂ１～ＢＭは、膨張弁の制御により、室内温度Ｔｂ１～ＴｂＭが、露点温度制御（ＰＩＤ制御）によって目標温度ＴＦ→Ｔｓ－１±γになるように制御される。
(Step 6)
In the M units of the air-conditioning air conditioners B1 to BM, the room temperatures Tb1 to TbM are controlled to be the target temperature TF → Ts-1 ± γ by the dew point temperature control (PID control) by the control of the expansion valve.
（ステップ７）
Ｔｂ＜Ｔｓ－１ ａｎｄ Ｈｆ≦Ｈｓ－ηについて判定され、ＹＥＳの場合はステップ８へ、ＮＯの場合はステップ５へ戻る。
(Step 7)
The determination is made for Tb <Ts-1 and Hf≤Hs-η, and if YES, the process returns to step 8, and if NO, the process returns to step 5.
（ステップ８）
既存空調機Ａ１～ＡＮがステップ４の条件を満たす場合、サーモＯＦＦ、圧縮機ＯＦＦとなり、送風機のみ駆動が継続される。また、調湿空調機Ｂ１～ＢＭがステップ７の条件を満たす場合も、同様にサーモＯＦＦ、圧縮機ＯＦＦとなり、送風機のみ駆動が継続される。
(Step 8)
When the existing air conditioners A1 to AN satisfy the condition of
このように、本実施の形態の空気調和システム１０によれば、調湿制御機能を有する空気調和装置で潜熱処理主体に室内を空調し、除湿制御機能を有しない空気調和装置で顕熱処理主体に室内を空調するので、調湿制御機能を有する空気調和装置と、除湿制御機能を有しない空気調和装置とが混在する環境でも全体として快適な環境となるように湿度を制御することが可能である。
As described above, according to the
（実施の形態８）
図４７は、この実施の形態の空気調和システム１０Ａを示す概略図である。この空気調和システム１０Ａは、上述した実施の形態１～６いずれかの調湿制御機能を有する調湿空調機Ｂ１～Ｂ３と、除湿制御機能を有しない、いわゆる既存の空気調和装置である水熱源空調機Ａ１～Ａ５とに通信可能に接続されて制御を行う制御装置１０１を備える点で実施の形態７と構成が異なり、実施の形態７と同等の構成については、同一名称または同一符号を付することでその説明を省略する。
(Embodiment 8)
FIG. 47 is a schematic diagram showing the
制御装置１０１は、ＣＰＵや制御プログラムが格納されたメモリなどを備えるコンピュータであり、通信線によって調湿空調機Ｂ１～Ｂ３と、水熱源空調機Ａ１～Ａ５とに接続されている。制御装置１０１は、室内の温度及び湿度を測定する温度／湿度センサを備えており、このセンサの測定結果に基づいて、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３及び水熱源空調機Ａ１～Ａ５を統括的に制御することが可能である。
The
すなわち、この実施の形態では、既存の水熱源空調機Ａ１～Ａ５も除湿制御を行えるようにしている。除湿制御は空気熱交換器の冷媒温度を測温することで、所定の空気熱交換器温度になるように圧縮機を制御することで行う。既存空調機の除湿分を含め、必要な除湿分を調湿空調機Ｂ１～Ｂ３が除湿するように、既存の水熱源空調機Ａ１～Ａ５と調湿空調機Ｂ１～Ｂ３とが連携して除湿制御を行う。この方法により、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３が余分な除湿を行わなくてよいので、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３が単独で全体の除湿分を除湿するより、少ない除湿量となり、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３の圧縮機の運転周波数が低下するので、消費電力が低下する。 That is, in this embodiment, the existing water heat source air conditioners A1 to A5 can also perform dehumidification control. Dehumidification control is performed by measuring the temperature of the refrigerant in the air heat exchanger and controlling the compressor so that the temperature reaches a predetermined air heat exchanger temperature. The existing water heat source air conditioners A1 to A5 and the humidity control air conditioners B1 to B3 cooperate to dehumidify the necessary dehumidification including the dehumidification of the existing air conditioner so that the humidity control air conditioners B1 to B3 dehumidify. Take control. By this method, the humidity control air conditioners B1 to B3 do not need to perform extra dehumidification. Since the operating frequencies of the B1 to B3 air conditioners decrease, the power consumption decreases.
次に、本実施の形態の空気調和システム１０Ａで冷房除湿運転する再の制御手順について、図４８、４９に示すフローチャートにしたがって説明する。なお、フローチャートの各ステップには、マル付きの数字で１～１８のステップ番号を付してある。
Next, the control procedure for re-cooling and dehumidifying the
この空気調和システム１０Ａでは、既存の水熱源空調機Ａ１～Ａ５も除湿制御を行えるようにしている。除湿制御は空気熱交換器の冷媒温度を測温することで、所定の空気熱交換器温度になるように圧縮機を制御することで行う。既存空調機の除湿分を含め、必要な除湿分を調湿空調機Ｂ１～Ｂ３が除湿するように、既存の水熱源空調機Ａ１～Ａ５と調湿空調機Ｂ１～Ｂ３とが連携して除湿制御を行う。この方法により、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３が余分な除湿を行わなくてよいので、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３が単独で全体の除湿分を除湿するより、少ない除湿量となり、調湿空調機Ｂ１～Ｂ３の圧縮機の運転周波数が低下するので、消費電力が低下する。
In this
（ステップ１）
既存の水熱源空調機（Ｎ台）Ａ１～ＡＮでは、それぞれ室内温度Ｔａ１～ＴａＮが測定されている。また、Ｔａ１～ＴａＮから、室内露点温度Ｔａｄｐ１～ＴａｄｐＮが算出されている。本発明の調質空調機（Ｍ台）Ｂ１～ＢＭでは、それぞれ室内温度Ｔｂ１～ＴｂＭと、室内湿度Ｈｂ１～ＨｂＭとが測定され、室内露点温度Ｔｂｄｐ１～ＴｂｄｐＭが算出されている。また、設定温度Ｔｓ、設定湿度Ｈｓが設定され、これらから目標温度Ｔｆ、目標湿度Ｈｆが求められている。さらに、設定温度Ｔｓ、設定湿度Ｈｓから、設定露点温度Ｔｓｄｐが算出されている。ｓｅｉｇｙｏ装置１０１においては、室内温度Ｔｃ、室内湿度Ｈｃが測定されている。既存空調機Ａ１～ＡＮの吹出露点温度Ｔａｆｄｐと、調質空調機Ｂ１～ＢＭの吹出露点温度Ｔｂｆｄｐは、台数比Ｍ／Ｎにより手動で設定される。
(Step 1)
In the existing water heat source air conditioners (N units) A1 to AN, the room temperatures Ta1 to TaN are measured, respectively. Further, the indoor dew point temperatures Tadp1 to TadpN are calculated from Ta1 to TaN. In the air-conditioning air conditioners (M units) B1 to BM of the present invention, the indoor temperature Tb1 to TbM and the indoor humidity Hb1 to HbM are measured, respectively, and the indoor dew point temperatures Tbdp1 to TbdpM are calculated. Further, the set temperature Ts and the set humidity Hs are set, and the target temperature Tf and the target humidity Hf are obtained from these. Further, the set dew point temperature Tsdp is calculated from the set temperature Ts and the set humidity Hs. In the
（ステップ２）
既存空調機か否かを判定しており、ＹＥＳの場合はステップ３へ、ＮＯの場合はステップ１０へ。
(Step 2)
It is determined whether or not the air conditioner is an existing air conditioner. If YES, go to
（ステップ３）
Ｔａ≧Ｔａ＋３について判定され、ＹＥＳの場合はステップ４へ、ＮＯの場合はステップ５へ。
(Step 3)
It is determined about Ta ≧ Ta + 3, and if YES, go to
（ステップ４）
Ｎ台の既存空調機Ａ１～ＡＮは、圧縮機の運転周波数制御（ＰＩＤ制御）により、室内温度Ｔａ１～ＴａＮ→Ｔｆ＝Ｔｓ－１になるように温度制御される。これに対し、湿度制御は成り行きとなる。
(Step 4)
The temperature of the N existing air conditioners A1 to AN is controlled so that the room temperature is Ta1 to TaN → Tf = Ts-1 by the operating frequency control (PID control) of the compressor. On the other hand, humidity control is a matter of course.
（ステップ５）
Ｔｓ＋１≦Ｔａ＜Ｔａ＋１について判定させ、ＹＥＳの場合はステップ６へ、ＮＯの場合はステップ４へ戻る。
(Step 5)
Ts + 1 ≦ Ta <Ta + 1 is determined, and if YES, the process returns to step 6, and if NO, the process returns to step 4.
（ステップ６）
Ｎ台の既存空調機Ａ１～ＡＮは、温度制御は成り行きで、湿度制御は露点温度制御によりＴａｄｐ→Ｔａｓｄｐ（＝Ｔａｄｐ－ａ）となるように制御される。
(Step 6)
In the N existing air conditioners A1 to AN, the temperature control is normal, and the humidity control is controlled so as to be Tadp → Tasdp (= Tadp-a) by the dew point temperature control.
（ステップ７）
Ｔｓ－１≦Ｔａ＜Ｔｓ＋１について判定させ、ＹＥＳの場合はステップ８へ、ＮＯの場合はステップ６へ戻る。
(Step 7)
Ts-1≤Ta <Ts + 1 is determined, and if YES, the process returns to step 8, and if NO, the process returns to step 6.
（ステップ８）
Ｎ台の既存空調機Ａ１～ＡＮは、圧縮機の運転周波数制御（ＰＩＤ制御）により、室内温度Ｔａ１～ＴａＮ→Ｔｆ＝Ｔｓ－１になるように温度制御される。これに対し、湿度制御は成り行きとなる。
(Step 8)
The temperature of the N existing air conditioners A1 to AN is controlled so that the room temperature is Ta1 to TaN → Tf = Ts-1 by the operating frequency control (PID control) of the compressor. On the other hand, humidity control is a matter of course.
（ステップ９）
Ｔａ＜Ｔｓ－１について判定され、ＹＥＳの場合はステップ１７へ、ＮＯの場合はステップ８へ戻る。
(Step 9)
The determination is made for Ta <Ts-1, and if YES, the process returns to step 17, and if NO, the process returns to step 8.
（ステップ１０）
ステップ２で調湿空調機であった場合、このステップ１０に飛ぶ。Ｔａ≧Ｔｓ＋３について判定され、ＹＥＳの場合はステップ１１へ、ＮＯの場合はステップ１２へ。
(Step 10)
If the air conditioner is a humidity control air conditioner in
（ステップ１１）
Ｍ台の調質空調機Ｂ１～ＢＭは、温度制御は成り行きで、湿度制御は露点温度制御によりＴｂｆｄｐ→Ｔｂｓｄｐ（＝Ｔａｄｐ－ａ）となるように制御される。
(Step 11)
In the M units of the air-conditioning air conditioners B1 to BM, the temperature control is normal, and the humidity control is controlled so that Tbfpd → Tbsdp (= Tadp-a) is controlled by the dew point temperature control.
（ステップ１２）
Ｔｓ＋１≦Ｔａ＜Ｔｓ＋３ ａｎｄ Ｔｂｓｄｐ≧θ＋３について判定され、ＹＥＳの場合はステップ１３へ、ＮＯの場合はステップ１１へ戻る。
(Step 12)
Ts + 1 ≦ Ta <Ts + 3 and Tbsdp ≧ θ + 3 is determined, and if YES, the process returns to step 13, and if NO, the process returns to step 11.
（ステップ１３）
Ｍ台の調質空調機Ｂ１～ＢＭは、温度制御に再熱制御を利用してＴｆ→Ｔｓ－β－１となるように制御し、湿度制御に露点温度制御を利用してＴｂｆｄｐ→Ｔｂｓｄｐ（＝θ）となるように制御する。
(Step 13)
The M units of the air-conditioning air conditioners B1 to BM use reheat control for temperature control to control Tf → Ts-β-1, and use dew point temperature control for humidity control to control Tbfdp → Tbsdp ( = Θ) is controlled.
（ステップ１４）
Ｔｓ－１≦Ｔａ＜Ｔｓ＋１ ａｎｄ Ｈａ≦Ｈａ－ηについて判定され、ＹＥＳの場合はステップ１５へ、ＮＯの場合はステップ１３へ戻る。
(Step 14)
Ts-1 ≤ Ta <Ts + 1 and Ha ≤ Ha-η is determined, and if YES, the process returns to step 15, and if NO, the process returns to step 13.
（ステップ１５）
Ｍ台の調質空調機Ｂ１～ＢＭは、温度制御に再熱制御を利用してＴｆ→Ｔｓ－１±γとなるように制御し、湿度制御に露点温度制御を利用してＴｂｆｄｐ→Ｔｂｓｄｐ（＝Ｔｂｄｐ）となるように制御する。
(Step 15)
The M units of the air-conditioning air conditioners B1 to BM use reheat control for temperature control to control Tf → Ts-1 ± γ, and use dew point temperature control for humidity control to control Tbfdp → Tbsdp ( = Tbdp).
（ステップ１６）
Ｔａ＜Ｔｓ－１ ａｎｄ Ｈａ≦Ｈｓ－ηについて判定され、ＹＥＳの場合はステップ７へ、ＮＯの場合はステップ１５へ戻る。
(Step 16)
It is determined that Ta <Ts-1 and Ha ≦ Hs-η, and if YES, the process returns to step 7, and if NO, the process returns to step 15.
（ステップ１７）
Ｔｃ＜Ｔｓ－１ ａｎｄ Ｈｃ≦Ｈｓ－ηについて判定され、ＹＥＳの場合はステップ１８へ、ＮＯの場合はステップ２へ戻る。
(Step 17)
It is determined that Tc <Ts-1 and Hc ≦ Hs-η, and if YES, the process returns to step 18, and if NO, the process returns to step 2.
（ステップ１８）
既存空調機Ａ１～ＡＮ、調湿空調機Ｂ１～ＢＭともに、ステップ１７の条件を満たす場合、サーモＯＦＦ、圧縮機ＯＦＦとなり、送風機のみ駆動が継続される。
(Step 18)
If the conditions of
このように、本実施の形態の空気調和システム１０Ａによれば、制御装置１０１により、調湿空調機Ｂ１～ＢＭの空気熱交換器の冷媒温度を露点温度とし、圧縮機の運転周波数を所定の露点温度を目標温度とする除湿制御を行い、調湿空調機Ｂ１～ＢＭの除湿制御と、既存空調機Ａ１～ＡＮの除湿制御により室内の除湿量を制御し、かつ、調湿空調機Ｂ１～ＢＭの温度制御と、既存空調機Ａ１～ＡＮの温度制御により室内の顕熱量を制御する。したがって、調湿空調機Ｂ１～ＢＭが余分な除湿を行わなくてよくなるので、調湿空調機Ｂ１～ＢＭが単独で全体の除湿分を除湿するよりも、少ない除湿量となり、調湿空調機Ｂ１～ＢＭの運転周波数が低下するので、消費電力が低下する。
As described above, according to the
（実施の形態９）
図５０は、既存の水熱源空調機、冷却塔、補助熱源（ボイラ）、冷却水用ポンプを冷却水配管で接続し、外調機が設置されている水熱源ヒートポンプ空調システムにおいて、既存の水熱源空調機（既存空調機）と置き換えるように、実施形態１～６いずれかの調湿空調機を設置した空気調和設備２０を示す。
(Embodiment 9)
FIG. 50 shows existing water in a water heat source heat pump air conditioning system in which an existing water heat source air conditioner, a cooling tower, an auxiliary heat source (boiler), and a cooling water pump are connected by a cooling water pipe and an external conditioner is installed. The
既存空調機は、室温を設定温度になるように室温制御するが、本発明の調湿空調機は、室内の温度と湿度を同時に制御する。既存空調機と調湿空調機とを混在させることにより、室内の温度と湿度を快適な状態とする空調設備となる。実施の形態７、８でも説明した通り、既存空調機の一部を調湿空調機に置き換えることにより、夏季、クールビズで室温が高めに設定されても、除湿された空気が室内に供給され、その結果、除湿された空気が速やかに室内全体に広がり、快適な空調空間となる。また、既存空調機は除湿された空気を吸い込み、顕熱処理空調機となり、高顕熱空調機として運転する。高顕熱空調機は蒸発温度が高くなるので、空調機の蒸発温度が上昇することにより、ヒートポンプの効率が向上する。結果として、潜顕分離空調を達成することとなり、快適でかつ省エネルギーな空調設備となる。 The existing air conditioner controls the room temperature so that the room temperature becomes a set temperature, but the humidity control air conditioner of the present invention controls the temperature and humidity in the room at the same time. By mixing existing air conditioners and humidity control air conditioners, it becomes an air conditioning equipment that keeps the indoor temperature and humidity in a comfortable state. As described in the seventh and eighth embodiments, by replacing a part of the existing air conditioner with a humidity control air conditioner, dehumidified air is supplied to the room even if the room temperature is set high in Cool Biz in the summer. As a result, the dehumidified air quickly spreads throughout the room, creating a comfortable air-conditioned space. In addition, the existing air conditioner sucks in dehumidified air, becomes a microheat treatment air conditioner, and operates as a high microheat air conditioner. Since the evaporation temperature of a high-exposure air conditioner is high, the efficiency of the heat pump is improved by increasing the evaporation temperature of the air conditioner. As a result, latent separation air conditioning will be achieved, and the air conditioning equipment will be comfortable and energy-saving.
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and even if there is a design change or the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Included in the invention.
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 空気調和装置
１０、１０Ａ 空気調和装置
１０１ 制御装置
１１、１１Ａ，１１Ｂ、１１Ｃ 冷媒回路
１２ 圧縮機
１３ 四方弁
１４ 送風機
１５ 制御部（制御手段）
２１ 水熱交換器（熱源熱交換器）
２２ 第１の空気熱交換器
２３、２３Ａ 第２の空気熱交換器
２３Ａ１ 第１の熱交換部
２３Ａ２ 第２の熱交換部
２４ 第１の膨張弁
２５ 第２の膨張弁
２６ 第３の膨張弁
２７ 第３の空気熱交換器
２８ 第４の膨張弁
２９ 第５の膨張弁
３１ 低圧ガス温度センサ
３２ 空気熱交換器冷媒温度センサ
３３ 空気熱交換器出口温度センサ
３４ 膨張弁入口温度センサ
４１ 吸込温度センサ
４２ 吸込湿度センサ
４３ 吹出温度センサ
４４ 吹出湿度センサ
４５ 水入口温度センサ
４６ 水出口温度センサ
５１ 自然蒸発式加湿器
５２ 加湿水供給回路
５３ 加湿水加熱器
５４ 加湿用比例三方弁（第１の加湿調節弁）
５５ 加湿用比例二方弁（第２の加湿調節弁）
５６ 加湿水温度センサ
1, 1A, 1B, 1C, 1D,
21 Water heat exchanger (heat source heat exchanger)
22 1st
55 Proportional two-way valve for humidification (second humidification control valve)
56 Humidified water temperature sensor
Claims (14)
前記熱源熱交換器で前記冷媒の排熱を行い、室内から吸い込んだ吸込空気を前記第１の空気熱交換器で設定温度及び設定湿度まで冷却及び除湿し、前記第２の空気熱交換器で再加熱して前記室内に吹き出す除湿再熱運転を行う際に、
前記吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、前記設定温度と前記設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、前記吸込露点温度から前記最終目標露点温度へと至る目標露点温度を段階的に変更して、前記第１の空気熱交換器の冷媒温度が前記目標露点温度を経て前記最終目標露点温度になるように、前記圧縮機の運転周波数を制御する除湿制御と、
前記室内に吹き出された吹出空気の温度、あるいは前記第２の空気熱交換器の出口で測定された冷媒温度が、設定温度から求められた再熱目標温度になるように、前記第２の空気熱交換器に接続された第２の膨張弁の開度を制御する再熱制御と、
前記第１の空気熱交換器で測定した冷媒温度と、前記第１の空気熱交換器から前記圧縮機へ戻る冷媒温度との差が一定になるように、前記第１の空気熱交換器に接続された第１の膨張弁の開度を制御する冷房過熱度制御と、
をそれぞれの制御が干渉しない時間間隔で、それぞれの制御を単独で順に行う制御手段を備える、
ことを特徴とする空気調和装置。 A heat source heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the heat source, a first air heat exchanger and a second air heat exchanger that exchange heat between the refrigerant and air, and an expansion that reduces the pressure of the refrigerant. A refrigerant circuit including a valve, a compressor that circulates the refrigerant in the refrigerant circuit, a four-way valve that switches the flow direction of the refrigerant flowing from the compressor to the refrigerant circuit during cooling operation and heating operation, and air into the room. An air harmonizer equipped with a blower that blows out
The heat source heat exchanger exhausts the heat of the refrigerant, the sucked air sucked from the room is cooled and dehumidified to the set temperature and the set humidity by the first air heat exchanger, and the second air heat exchanger When performing the dehumidifying and reheating operation to reheat and blow out into the room
The suction dew point temperature is calculated from the temperature and humidity of the suction air, the final target dew point temperature is calculated from the set temperature and the set humidity, and the target dew point temperature from the suction dew point temperature to the final target dew point temperature is calculated. Dehumidification control that controls the operating frequency of the compressor so that the refrigerant temperature of the first air heat exchanger reaches the final target dew point temperature via the target dew point temperature, which is changed step by step.
The second air so that the temperature of the blown air blown into the room or the refrigerant temperature measured at the outlet of the second air heat exchanger becomes the reheat target temperature obtained from the set temperature. Reheat control that controls the opening of the second expansion valve connected to the heat exchanger, and
In the first air heat exchanger so that the difference between the refrigerant temperature measured by the first air heat exchanger and the refrigerant temperature returning from the first air heat exchanger to the compressor becomes constant. Cooling overheat control that controls the opening degree of the connected first expansion valve, and
A control means for performing each control independently in order at a time interval in which the respective controls do not interfere with each other is provided.
An air conditioner characterized by that.
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。 The control means performs the reheat control when the temperature of the suction air is lower than the preset suction temperature, and does not perform the reheat control when the temperature of the suction air is equal to or higher than the set suction temperature. ,
The air conditioner according to claim 1.
前記自然蒸発式加湿器へ前記加湿水を供給する加湿水供給回路と、
前記加湿水供給回路に設けられ、前記圧縮機で圧縮された冷媒により前記加湿水を加熱する加湿水加熱器と、
前記加湿水供給回路に設けられ、前記加湿水加熱器に供給される前記加湿水の量を調節する第１の加湿調節弁と、
前記加湿水供給回路に設けられ、前記自然蒸発式加湿器に供給される前記加湿水の量を調節する第２の加湿調節弁と、を備え、
前記制御手段は、前記加湿水の温度が目標水温になるように前記第１の加湿調節弁の開度を制御し、前記加湿水の流量が目標流量になるように前記第２の加湿調節弁の開度を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。 A natural evaporation type humidifier that humidifies the blown air by natural evaporation of humidified water,
A humidifying water supply circuit that supplies the humidified water to the natural evaporation type humidifier,
A humidified water heater provided in the humidified water supply circuit and heating the humidified water with a refrigerant compressed by the compressor, and a humidifying water heater.
A first humidification control valve provided in the humidified water supply circuit and adjusting the amount of the humidified water supplied to the humidified water heater, and
A second humidification control valve provided in the humidified water supply circuit and adjusting the amount of the humidified water supplied to the natural evaporation type humidifier is provided.
The control means controls the opening degree of the first humidification control valve so that the temperature of the humidifying water becomes the target water temperature, and the second humidification control valve so that the flow rate of the humidifying water becomes the target flow rate. To control the opening of
The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the air conditioner is characterized by the above.
前記制御手段は、
前記吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、前記設定温度と前記設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、前記最終目標露点温度と前記吸込露点温度との差に所定の補正値を加算して、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度を算出し、前記第１の空気熱交換器の冷媒温度が前記目標吹出温度になるように、前記圧縮
機の運転周波数を制御する暖房加熱制御と、
前記熱源熱交換器で測定した冷媒温度と、前記熱源熱交換器から前記圧縮機へ戻る冷媒温度との差が一定になるように、前記第１の空気熱交換器に接続された第１の膨張弁の開度を制御する暖房過熱度制御と、
前記吹出空気の湿度が前記目標湿度になるように、前記第１の加湿調節弁と前記第２の加湿調節弁の開度を制御する加湿制御と、
をそれぞれ単独で行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。 A heating / humidifying operation in which the suction air is heated to the set temperature by the first air heat exchanger, humidified to the set humidity by the natural evaporation type humidifier, and the refrigerant is exhausted by the heat source heat exchanger. When doing
The control means is
The suction dew point temperature is calculated from the temperature and humidity of the suction air, the final target dew point temperature is calculated from the set temperature and the set humidity, and a predetermined correction is made to the difference between the final target dew point temperature and the suction dew point temperature. The value is added to calculate the target dew point so as to ride on the equientral pi line on the moist air diagram, and the compressor is set so that the refrigerant temperature of the first air heat exchanger becomes the target dew point. Heating and heating control that controls the operating frequency of
A first air heat exchanger connected to the first air heat exchanger so that the difference between the refrigerant temperature measured by the heat source heat exchanger and the refrigerant temperature returning from the heat source heat exchanger to the compressor is constant. Heating overheat control that controls the opening of the expansion valve and
Humidification control that controls the opening degree of the first humidification control valve and the second humidification control valve so that the humidity of the blown air becomes the target humidity, and
Do each independently,
The air conditioner according to claim 3, wherein the air conditioner is characterized by the above.
前記制御手段は、
前記吸込空気の温度から所定の冷却温度を減算した目標冷却温度を算出し、前記第１の空気熱交換器の冷媒の温度が前記目冷却標温度になるように、前記圧縮機の運転周波数を制御する冷却制御と、
前記吸込空気の温度と湿度とから吸込露点温度を算出し、前記設定温度と前記設定湿度とから最終目標露点温度を算出し、前記最終目標露点温度と前記吸込露点温度との差に所定の補正値を加算して、湿り空気線図上で等エンタルピ線上に乗るような目標吹出温度を算出し、前記第２の空気熱交換器の出口の冷媒温度が前記目標吹出温度になるように、前記第２の膨張弁の開度を制御する冷房加熱制御と、
前記冷房過熱度制御と、
前記吹出空気の湿度が前記目標湿度になるように、前記第１の加湿調節弁と前記第２の加湿調節弁の開度を制御する加湿制御と、
をそれぞれ単独で行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。 In a situation where the heating operation is performed by another air conditioner installed in the room, the heat source heat exchanger exhausts the heat of the refrigerant, and the sucked air is discharged by the first air heat exchanger. When performing a cooling humidification operation that cools and humidifies to the set humidity with the natural evaporation type humidifier.
The control means is
The target cooling temperature is calculated by subtracting a predetermined cooling temperature from the temperature of the suction air, and the operating frequency of the compressor is set so that the temperature of the refrigerant of the first air heat exchanger becomes the target cooling temperature. Cooling control to control,
The suction dew point temperature is calculated from the temperature and humidity of the suction air, the final target dew point temperature is calculated from the set temperature and the set humidity, and a predetermined correction is made to the difference between the final target dew point temperature and the suction dew point temperature. The value is added to calculate the target dew point so as to ride on the equientral pi line on the moist air diagram, and the refrigerant temperature at the outlet of the second air heat exchanger becomes the target dew point. Cooling and heating control that controls the opening of the second expansion valve,
With the cooling superheat degree control,
Humidification control that controls the opening degree of the first humidification control valve and the second humidification control valve so that the humidity of the blown air becomes the target humidity, and
Do each independently,
The air conditioner according to claim 3, wherein the air conditioner is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和装置。 In the refrigerant circuit, a piping system in which the heat source heat exchanger and the first expansion valve are connected in series, and the second air heat exchanger and the second expansion valve are connected in series. The piping system is connected in parallel to the compressor, the heat source heat exchanger and the first air heat exchanger are connected via the first expansion valve, and the second air heat exchange is performed. The vessel is connected between the first air heat exchanger and the first expansion valve via the second expansion valve.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the air conditioner is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置。 In the refrigerant circuit, a third expansion valve for controlling the exhaust heat of the heat source heat exchanger is disposed between the heat source heat exchanger and the first expansion valve.
The air conditioner according to claim 6, wherein the air conditioner is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項６に記載の空気調和装置。 In the refrigerant circuit, the third air heat exchanger is connected in parallel with the first air heat exchanger, and the third air heat exchanger is connected to the second expansion valve via the fourth expansion valve. It is connected to an air heat exchanger, and the first air heat exchanger and the third air heat exchanger are switched or used at the same time depending on the cooling load.
The air conditioner according to claim 6, wherein the air conditioner is characterized by the above.
前記熱源熱交換器と、前記熱源熱交換器を制御するための第５の膨張弁と、前記第２の空気熱交換器と、前記第１の膨張弁と、前記第１の空気熱交換器とが前記圧縮機に対して直列に接続され、
前記第２の空気熱交換器が、冷媒が高圧液になるまで凝縮する第１の熱交換部と第２の熱交換部とを備えていて、
前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部との間に接続された分岐配管が、前記第２の膨張弁を介して前記第１の膨張弁と前記第１の空気熱交換器との間に接続され、
前記圧縮機から、前記熱源熱交換器と前記第５の膨張弁とをバイパスして前記第２の空気熱交換器に接続するバイパス管路と、前記バイパス管路を開閉するバイパス弁とを備えており、
前記除湿再熱運転で前記熱源が所定温度以上の場合には、前記熱源熱交換器と前記第１の熱交換部で凝縮された冷媒と、前記熱源熱交換器と前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とで凝縮された冷媒とを前記第１の空気熱交換器で蒸発し、
前記除湿再熱運転で前記熱源が所定温度未満の場合には、前記第１の熱交換部で凝縮された冷媒と、前記第１の熱交換部と前記第２の熱交換部とで凝縮された冷媒とを前記第１の空気熱交換器で蒸発し、
前記暖房加湿運転の際には、前記第１の空気熱交換器と前記第２の空気熱交換器とで冷媒を凝縮する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和装置。 The refrigerant circuit is
The heat source heat exchanger, the fifth expansion valve for controlling the heat source heat exchanger, the second air heat exchanger, the first expansion valve, and the first air heat exchanger. Is connected in series to the compressor,
The second air heat exchanger includes a first heat exchange unit and a second heat exchange unit that condense the refrigerant until it becomes a high-pressure liquid.
The branch pipe connected between the first heat exchange section and the second heat exchange section is the first expansion valve and the first air heat exchanger via the second expansion valve. Connected to and
A bypass pipe that bypasses the heat source heat exchanger and the fifth expansion valve and connects to the second air heat exchanger from the compressor, and a bypass valve that opens and closes the bypass pipe are provided. And
When the heat source is at a predetermined temperature or higher in the dehumidifying / reheating operation, the heat source heat exchanger, the refrigerant condensed in the first heat exchange section, the heat source heat exchanger, and the first heat exchange section are used. And the refrigerant condensed in the second heat exchange section are evaporated by the first air heat exchanger.
When the heat source is below a predetermined temperature in the dehumidifying / reheating operation, the refrigerant condensed in the first heat exchange section is condensed in the first heat exchange section and the second heat exchange section. The resulting refrigerant is evaporated by the first air heat exchanger.
During the heating / humidifying operation, the refrigerant is condensed by the first air heat exchanger and the second air heat exchanger.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the air conditioner is characterized by the above.
前記水熱交換器で熱交換に利用された前記熱源水を前記熱源水回路に排水する水出口に、前記熱源水の排出流量を調節する熱源水用調節弁を配設し、
前記制御手段は、前記水熱交換器に供給される熱源水の温度と、前記水熱交換器から排水される熱源水との温度との絶対温度差が所定温度差未満になった場合に、前記絶対温度差が予め設定された温度差以上になるように、前記熱源水用調節弁の開度を調節する、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の空気調和装置。 The heat source heat exchanger is a water heat exchanger connected to a heat source water circuit that circulates the heat source water and exchanges heat between the heat source water supplied from the heat source water circuit and a refrigerant.
A heat source water control valve for adjusting the discharge flow rate of the heat source water is arranged at a water outlet for draining the heat source water used for heat exchange in the water heat exchanger to the heat source water circuit.
The control means is used when the absolute temperature difference between the temperature of the heat source water supplied to the water heat exchanger and the temperature of the heat source water drained from the water heat exchanger becomes less than a predetermined temperature difference. The opening degree of the heat source water control valve is adjusted so that the absolute temperature difference becomes equal to or higher than a preset temperature difference.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 9, wherein the air conditioner is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の空気調和装置。 The heat source heat exchanger includes an air heat exchanger and an outdoor blower that discharges the air heat exchanged with the refrigerant to the outside.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 9, wherein the air conditioner is characterized by the above.
前記調湿制御機能を有する空気調和装置で潜熱処理主体に前記室内を空調し、前記除湿制御機能を有しない空気調和装置で顕熱処理主体に前記室内を空調する、
ことを特徴とする空気調和システム。 An air conditioning system in which an air conditioning device having the humidity control control function according to any one of claims 1 to 11 and an air conditioning device having no dehumidifying control function are installed in the same room.
The air conditioner having the humidity control function air-conditions the room mainly for the latent heat treatment, and the air conditioner not having the dehumidification control function air-conditions the room mainly for the micro heat treatment.
An air conditioning system characterized by that.
前記調湿制御機能を有する空気調和装置と、前記除湿制御機能を有しない空気調和装置とに通信可能に接続されて、前記調湿制御機能を有する空気調和装置と前記除湿制御機能を有しない空気調和装置とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記除湿制御機能を有しない空気調和装置の空気熱交換器の冷媒温度を露点温度とし、圧縮機の運転周波数を所定の露点温度を目標温度とする除湿制御を行い、前記調湿制御機能を有する空気調和装置の除湿制御と前記除湿制御機能を有しない空気調和装置の除湿制御により、前記室内の除湿量を制御し、かつ、前記調湿制御機能を有する空気調和装置の温度制御と前記除湿制御機能を有しない空気調和装置の温度制御により、前記室内の顕熱量を制御する、
ことを特徴とする空気調和システム。 An air conditioning system in which an air conditioning device having the humidity control control function according to any one of claims 1 to 11 and an air conditioning device having no dehumidifying control function are installed in the same room.
An air conditioner having the humidity control function and an air conditioner having no dehumidification control function are communicably connected to the air conditioner having the humidity control function and the air conditioner having no dehumidification control function. Equipped with a control device to control the harmony device
The control device performs dehumidification control in which the refrigerant temperature of the air heat exchanger of the air conditioner having no dehumidification control function is set to the dew point temperature and the operating frequency of the compressor is set to the predetermined dew point temperature as the target temperature. The temperature of the air conditioner having the humidity control function and controlling the amount of dehumidification in the room by the dehumidification control of the air conditioner having the humidity control function and the dehumidification control of the air conditioner not having the dehumidification control function. The amount of heat generated in the room is controlled by controlling the temperature of the air conditioner that does not have the control and the dehumidification control function.
An air conditioning system characterized by that.
前記空気調和システムへ、熱源として熱源水を供給するポンプと、
前記熱源水を冷却する冷却塔、あるいは前記熱源水を加温する補助熱源と、
を備えることを特徴とする空気調和設備。 The air conditioning system according to claim 12 or 13,
A pump that supplies heat source water as a heat source to the air conditioning system,
A cooling tower that cools the heat source water, or an auxiliary heat source that heats the heat source water.
Air conditioning equipment characterized by being equipped with.
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