(57)【要約】  空気調和システム（１００）は、換気用熱交換器（２６）と、冷媒回路（２１）と、換気装置（３）と、露点温度を検出する検出部（３３）と、冷媒回路（２１）の蒸発温度を制御する制御装置（１０１）とを含む。冷媒回路（２１）は、圧縮機（２２）、凝縮器（２４）、膨張弁（２５）および換気用熱交換器（２６）に冷媒を循環させる。換気装置（３）は、外部から取り入れて換気用熱交換器（２６）によって冷媒と熱交換させた空気を、室内へ供給する。検出部（３３）は、換気装置（３）の吹出口に設けられ、供給空気の露点温度を検出する。制御装置（１０１）は、検出部（３３）によって検出された供給空気の露点温度が、予め設定された室内空気の目標露点温度を上回ったときに冷媒の圧力を低下させる。  本発明によれば、潜熱処理不足を回避し、かつ、過剰処理熱量を低減することができるため、快適性の低下を抑制しつつ、省エネルギー性の低下を抑制することができる。
2017081820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器として機能するように構成される第１熱交換器と、  圧縮機、凝縮器、膨張弁および前記第１熱交換器に冷媒を循環させるように構成される冷媒回路と、  外部から取り入れて前記第１熱交換器によって前記冷媒と熱交換させた空気を、室内へ供給するように構成される換気装置と、  前記換気装置の室内側吹出口に設けられ、前記室内側吹出口からの供給空気の露点温度を検出するように構成される検出部と、  前記検出部によって検出された前記供給空気の露点温度が、予め設定された室内空気の目標露点温度を上回ったときに前記冷媒の圧力を低下させるように構成される制御装置とを備える、空気調和システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記室内空気の目標絶対湿度における露点温度を前記目標露点温度として設定する、請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１熱交換器へ流入する吸込空気の絶対湿度と、前記目標露点温度と、前記第１熱交換器の温度効率とに基づいて、前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度を求め、  前記制御装置は、前記供給空気の露点温度が、前記最大蒸発温度を上回ったときに前記冷媒の圧力を低下させる、請求項１または２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記検出部によって検出された前記供給空気の露点温度が、最小蒸発温度を下回ったときに冷媒の圧力を上昇させるように構成され、  前記最小蒸発温度は、前記最大蒸発温度よりも所定の値だけ低い温度である、請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１熱交換器へ流入する吸込空気の絶対湿度に基づき、前記吸込空気の露点温度を求め、  前記制御装置は、前記吸込空気の露点温度と前記目標露点温度との差分と、前記吸込空気の露点温度と前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度との差分との比が、前記第１熱交換器の温度効率と一致するように、前記最大蒸発温度を決定する、請求項１または２に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記換気装置は、  室外空気を室内に供給する給気通風路と、  前記室内空気を室外に排気する排気通風路と、  前記給気通風路を流れる前記室外空気と前記排気通風路を流れる前記室内空気との間で全熱交換を行なう全熱交換器とを備え、  前記第１熱交換器は、前記給気通風路において前記全熱交換器の下流に配置され、  前記制御装置は、前記室内空気の絶対湿度と、前記室外空気の絶対湿度と、前記全熱交換器の絶対湿度交換効率とに基づいて、前記吸込空気の絶対湿度を決定する、請求項３または４に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第１熱交換器へ流入する吸込空気の温度と、前記目標露点温度と、前記第１熱交換器の温度効率とに基づいて、前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度を決定する、請求項１または２に記載の空気調和システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記吸込空気の温度と前記目標露点温度との差分と、前記吸込空気の温度と前記最大蒸発温度との差分との比が前記第１熱交換器の温度効率と一致するように、前記最大蒸発温度を決定する、請求項７に記載の空気調和システム。
【請求項９】
前記換気装置は、  室外空気を室内に供給する給気通風路と、  前記室内空気を室外に排気する排気通風路と、  前記給気通風路を流れる前記室外空気と前記排気通風路を流れる前記室内空気との間で全熱交換を行なう全熱交換器とを備え、  前記第１熱交換器は、前記給気通風路において前記全熱交換器の下流に配置され、  前記制御装置は、前記室内空気の温度と、前記室外空気の温度と、前記全熱交換器の温度交換効率とに基づき、吸込空気の温度を決定する、請求項７または８に記載の空気調和システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度を上限として、前記蒸発温度の範囲である蒸発温度範囲を設定し、  前記制御装置は、前記室内空気の絶対湿度と室内空気の目標絶対湿度との差に応じて、前記蒸発温度範囲内で前記蒸発温度の目標値を決定し、  前記制御装置は、決定した前記目標値となるように前記冷媒回路の蒸発温度を制御する、請求項２〜９のいずれか１項に記載の空気調和システム。
【請求項１１】
前記室内の顕熱負荷を処理する空気調和装置をさらに備え、  前記空気調和装置は、  第２熱交換器と、  第２圧縮機、第２凝縮器、第２膨張弁および前記第２熱交換器に冷媒を循環させる第２冷媒回路とを含み、  前記制御装置は、前記室内空気の温度と前記室内空気の目標温度との差に応じて、前記第２冷媒回路の蒸発温度を制御する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の空気調和システム。
【請求項１２】
蒸発器として機能するように構成される第１熱交換器と、圧縮機、凝縮器、膨張弁および前記第１熱交換器に冷媒を循環させるように構成される冷媒回路と、外部から取り入れて前記第１熱交換器によって前記冷媒と熱交換させた空気を、室内へ供給するように構成される換気装置と、前記換気装置の室内側吹出口に設けられ、前記室内側吹出口からの供給空気の露点温度を検出するように構成される検出部とを有する空気調和システムの制御方法であって、  前記検出部の検出結果から前記供給空気の露点温度を算出するステップと、  前記供給空気の露点温度が、予め設定された室内空気の目標露点温度を上回ったときに冷媒の圧力を低下させるステップとを備える、空気調和システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、換気装置を備えた空気調和システムとその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  冷媒回路（冷凍サイクル）を有する空気調和装置と換気装置とを備えた空気調和システムが知られている。空気調和装置の冷媒回路は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁、および室内熱交換器を含む。圧縮機、四方弁、室外熱交換器、膨張弁、および室内熱交換器は、配管によって順次接続される。冷媒は、冷媒回路を循環する。【０００３】  冷房運転時には、圧縮機で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器に送り込まれる。室外熱交換器において室外空気と冷媒との間で熱交換が行なわれることによって冷媒が液化される。液化した冷媒は、減圧装置で減圧されて気液二相状態となり、室内熱交換器に流入する。室内熱交換器に流入した冷媒は室内空気と熱交換し、室内空気から熱を吸収してガス化する。一方で、室内空気は熱を奪われるため室内空間が冷房される。ガス化した冷媒は圧縮機に戻る。【０００４】  また、換気装置は、室内の空気を室外の新鮮空気と入れ換える。具体的には、室外の空気を室内に供給する一方、室内の空気を室外に排出している。【０００５】  このため、この種の換気装置を備えた空気調和システムでは、冷房時、室外から導入される空気（室外空気）のエンタルピーが高い場合は、室外空気が冷房負荷（外気負荷）となる。その他の負荷としては、室内で発生する負荷（室内負荷）、建物壁面から侵入する熱負荷がある。【０００６】  そのため、室内の温度および湿度を一定に保つためには、外気の全熱負荷、室内空気の全熱負荷および貫流負荷を処理する必要がある。なお、全熱負荷は潜熱負荷と顕熱負荷とを含む。【０００７】  このため、従来の空気調和装置では、室内熱交換器の温度（冷媒の蒸発温度）を低温一定にして室内空気を除湿することによって潜熱負荷を処理していた。【０００８】  しかしながら、蒸発温度を低温一定とし潜熱負荷を処理する運転では、空気調和装置と換気装置のトータルとしての運転効率が低下してしまうという課題があった。【０００９】  一方、蒸発温度を高めると運転効率は向上するが、潜熱処理量が不足して室内湿度が上昇し、快適性が低下するという課題があった。【００１０】  そこで、特開２００９−２５７６４９号公報（特許文献１）に記載の技術では、外気の全熱負荷を処理するために、換気装置から室内に供給される空気の温度および湿度を目標値に制御し快適性を保っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２５７６４９号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  しかしながら、特許文献１に記載の技術では、一度冷却除湿した外気を再加熱して、室内に供給している。このため、顕熱処理の熱量が増大し、消費電力量が増大して省エネルギー性が低下するという課題がある。【００１３】  本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、快適性の低下を抑制しつつ、省エネルギー性の低下を抑制することができる空気調和システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  この発明に係る空気調和システムは、第１熱交換器と、冷媒回路と、換気装置と、露点温度を検出する検出部と、冷媒回路の蒸発温度を制御する制御装置とを含む。【００１５】  第１熱交換器は、蒸発器として機能する。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および第１熱交換器に冷媒を循環させるように構成される。換気装置は、外部から取り入れて第１熱交換器によって冷媒と熱交換させた空気を、室内へ供給するように構成される。【００１６】  検出部は、換気装置の吹出口に設けられ、供給空気の露点温度を検出するように構成される。制御装置は、検出部によって検出された供給空気の露点温度が、予め設定された室内空気の目標露点温度を上回ったときに冷媒の圧力を低下させるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】  本発明によれば、潜熱処理不足を回避し、かつ、過剰処理熱量を低減することができるため、快適性の低下を抑制しつつ、省エネルギー性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１における空気調和システムの構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態１における空気調和システムの冷媒系統の概略図である。
【図３】実施の形態１における空気調和システムの換気装置の構成を示す概略図である。
【図４】実施の形態１における冷媒系統の制御に関する構成を追記した概略図である。
【図５】湿度差ΔＸに応じた目標蒸発温度Ｔｅの決定方法の説明図である。
【図６】露点温度差ΔＴｄｐに応じた目標蒸発温度Ｔｅの決定方法の説明図である。
【図７】実施の形態１における空気調和システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】換気装置の給気通風路Ａにおける空気状態の変化を示す空気線図である。
【図９】実施の形態１における第２冷媒系統のｐ−ｈ線図である。
【図１０】実施の形態１における空気調和システムの動作の変形例１を示すフローチャートである。
【図１１】変形例１における換気装置の給気通風路Ａにおける空気状態の変化を示す空気線図である。
【図１２】冷却器２６の温度効率ηｔと温度差ΔＴとの関係を示す図である。
【図１３】冷却器２６の温度効率ηｔと給気通風路Ａの風量との関係を示す図である。
【図１４】冷却器２６の温度効率ηｔと冷却器２６出口の過熱度ＳＨとの関係を示す図である。
【図１５】実施の形態１における空気調和システムの変形例３の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２０】  ［実施の形態１］  図１は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの構成を示す概略図である。
【００２１】  図１に示すように、空気調和システム１００は、複数の室内機１Ａ〜１Ｃと、室内機１Ａ〜１Ｃに対応して設けられた室外機２と、換気装置３と、換気装置３に対応して設けられた室外機４と、集中コントローラ１０２とを含む。図１に示した例では、室内機は複数、換気装置は単数であるが、室内機は単数であっても良く、また換気装置は複数であっても良い。
【００２２】  複数の室内機１Ａ〜１Ｃと室外機２とは、冷媒配管１０４によって接続されている。室内機１Ａ〜１Ｃは室内２００に配置され、室外機２は室外に配置されている。
【００２３】  換気装置３と室外機４とは、冷媒配管１０５で接続されている。換気装置３は室内２００に配置され、室外機４は室外に配置されている。
【００２４】  集中コントローラ１０２は、室内機１Ａ〜１Ｃ、室外機２、換気装置３、および室外機４の各々と、伝送線１０３によって接続されている。集中コントローラ１０２には、設定入力部４４が設けられている。
【００２５】  図２は、実施の形態１における空気調和システムの冷媒系統の概略図である。  図２に示すように、空気調和システム１００は、室内機系統である冷媒回路１１と、換気装置系統である冷媒回路２１との２つの冷媒系統を含む。
【００２６】  冷媒回路１１は、圧縮機１２と、四方弁１３と、室外熱交換器１４と、膨張弁１５Ａ，１５Ｂと、室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂと、室外熱交換器１４用の送風機１７と、室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂ用の送風機１８Ａ，１８Ｂとを含む。
【００２７】  圧縮機１２、四方弁１３、室外熱交換器１４、膨張弁１５Ａ，１５Ｂ、および室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂは、配管によって順次接続され、冷媒が循環する冷媒回路１１を構成する。圧縮機１２、四方弁１３、室外熱交換器１４、および送風機１７は、室外機２に設置されている。膨張弁１５Ａ、室内熱交換器１６Ａ、および送風機１８Ａは、室内機１Ａに設置されている。膨張弁１５Ｂ、室内熱交換器１６Ｂ、および送風機１８Ｂは、室内機１Ｂに設置されている。
【００２８】  なお、図２においては、複雑となるのを避けるため、室内機１Ｃについては図示を省略しているが、室内機１Ｃは、室内機１Ｂと同様に室内機１Ａと並列に、室外熱交換器１４と四方弁１３との間に接続されている。なお、室内機１Ｃの構成は、室内機１Ｂの構成と同様である。
【００２９】  冷媒回路２１は、圧縮機２２と、四方弁２３と、室外熱交換器２４と、膨張弁２５と、冷却器２６と、室外熱交換器２４用の送風機２７とを含む。圧縮機２２、四方弁２３、室外熱交換器２４、膨張弁２５、および冷却器２６は、順次配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路２１を構成する。圧縮機２２、四方弁２３、室外熱交換器２４、および送風機２７は、室外機４に設置されている。膨張弁２５、および冷却器２６は、換気装置３に設置されている。
【００３０】  図２においては、四方弁１３，２３が冷房に設定された状態が示されており、冷媒は矢印に示した向きに流れる。
【００３１】  なお、本実施の形態１では、室内機系統である冷媒回路１１と、換気装置系統である冷媒回路２１との２つの冷媒系統を備えた空気調和システム１００を説明するが、室内機系統である冷媒回路１１を備えない構成でも良い。つまり、空気調和システム１００は、冷媒回路２１と、換気装置３と、集中コントローラ１０２（制御装置）とを備える構成であれば良い。
【００３２】  図３は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの換気装置の構成を示す概略図である。
【００３３】  図３に示すように、換気装置３は、本体ケーシング内に、冷却器２６と、全熱交換器３０と、給気用送風機２８と、排気用送風機２９とを備える。また、本体ケーシング内には、給気通風路Ａと排気通風路Ｂとが互いに独立して形成されている。
【００３４】  給気通風路Ａは、給気用送風機２８によって室外空気ＯＡを取り入れて全熱交換器３０および冷却器２６に通過させ、供給空気ＳＡとして室内２００に供給する通風路である。
【００３５】  排気通風路Ｂは、排気用送風機２９によって室内空気ＲＡを取り入れて全熱交換器３０に通過させ、排気ＥＡとして室外に排気する通風路である。
【００３６】  なお、以下では、給気通風路Ａにおいて全熱交換器３０を通過した後、冷却器２６に流入する空気を吸込空気ＩＡという。
【００３７】  換気装置３は、さらに、室外空気ＯＡの乾球温度および絶対湿度を検出する温度・湿度検出部３１と、室内空気ＲＡの乾球温度および絶対湿度を検出する温度・湿度検出部３２と、供給空気ＳＡの露点温度を検出する検出部３３とを備える。
【００３８】  全熱交換器３０は、例えば互いに直交する通風路が交互に積層された構造を有する。その通風路に室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとが通過することによって、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間で全熱交換を行なう。室外空気ＯＡは、全熱交換器３０を通過すると吸込空気ＩＡとなる。室内空気ＲＡは、全熱交換器３０を通過すると排気ＥＡとなる。
【００３９】  冷却器２６は、上述したように冷媒回路の蒸発器で構成され、自身を通過する空気を露点温度以下に冷却して除湿する。
【００４０】  換気装置３は、換気の他に上述したように室内２００の潜熱負荷を処理する役割を有する。換気装置３は、全熱交換器３０と冷却器２６とによって室内２００の潜熱負荷を処理する。すなわち、換気装置３によって除湿された供給空気ＳＡが、室内空気と置換されることによって、全体として室内の空気が除湿され、室内２００の潜熱負荷が処理される。
【００４１】  なお、全熱交換器３０を省略し、冷却器２６のみによって室内２００の潜熱負荷を処理する構成としても良い。
【００４２】  図４は、実施の形態１における冷媒系統の制御に関する構成を追記した概略図である。図２においては図示省略していたが、冷媒回路１１および冷媒回路２１には、図４に示すように各種検出装置および制御装置が設けられる。
【００４３】  空気調和システム１００は、冷却器２６と、冷媒回路２１と、換気装置３と、露点温度を検出する検出部３３と、冷媒回路２１の蒸発温度を制御する制御装置１０１とを含む。冷却器２６は、蒸発器として機能する。冷媒回路２１は、圧縮機２２、室外熱交換器２４、膨張弁２５および冷却器２６に冷媒を循環させる。室外熱交換器２４は、凝縮器として機能する。換気装置３は、室外空気ＯＡを冷却器２６によって冷媒と熱交換させ、供給空気ＳＡとして室内へ供給する。検出部３３は、換気装置３の吹出口に設けられ、供給空気ＳＡの露点温度を検出する。制御装置１０１は、検出部３３によって検出された供給空気ＳＡの露点温度が、予め設定された室内空気ＲＡの目標露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎを下回るように、冷媒回路２１の蒸発温度Ｔｅを制御する。
【００４４】  冷媒回路１１は、圧縮機の周波数を制御する制御部４１と、蒸発温度を検出する温度検出部４２と、温度・湿度検出部４３Ａ，４３Ｂとを含む。
【００４５】  温度検出部４２は、圧縮機１２に吸入される冷媒の温度を検出する。温度・湿度検出部４３Ａ，４３Ｂは、複数の室内機１Ａ，１Ｂにそれぞれ設けられる。温度・湿度検出部４３Ａ，４３Ｂは、室内機１Ａ，１Ｂの吸込空気（室内空気）の温度および湿度をそれぞれ検出する。
【００４６】  制御部４１は、圧縮機１２の駆動モータの回転速度（運転周波数）を制御することによって、圧縮機２２の運転容量を変更する。また、制御部４１は、集中コントローラ１０２から、冷媒回路１１の蒸発温度の目標値の情報を取得する。そして、制御部４１は、温度検出部４２が検出した温度が、蒸発温度の目標値となるように圧縮機１２の運転周波数を制御する。具体的には、検出温度が目標値よりも低い場合には、制御部４１は圧縮機１２の運転周波数を低下させる。逆に、検出温度が目標値よりも高い場合には、制御部４１は圧縮機１２の運転周波数を増加させる。
【００４７】  さらに、制御部４１は、温度検出部４２、および温度・湿度検出部４３Ａ，４３Ｂの検出値の情報を、集中コントローラ１０２へ送信する。
【００４８】  冷媒回路２１は、制御部５１と、温度検出部５２とを備えている。温度検出部５２は、圧縮機２２に吸入される冷媒の温度を検出する。制御部５１は、圧縮機２２の駆動モータの回転速度（運転周波数）を制御することで、圧縮機２２の運転容量を変更する。
【００４９】  また、制御部５１は、集中コントローラ１０２から、冷媒回路２１の蒸発温度の目標値の情報を取得する。そして、制御部５１は、温度検出部５２が検出した温度が、蒸発温度の目標値となるように圧縮機２２の運転周波数を制御する。具体的には、検出温度が目標値よりも低い場合には、制御部４１は圧縮機１２の運転周波数を低下させる。逆に、検出温度が目標値よりも高い場合には、制御部４１は圧縮機１２の運転周波数を増加させる。
【００５０】  さらに、制御部５１は、温度・湿度検出部３１、温度・湿度検出部３２、検出部３３および温度検出部５２の情報を集中コントローラ１０２へ送信する。
【００５１】  集中コントローラ１０２は、設定入力部４４によって、室内２００内の目標空気の温度である目標温度、および目標空気の絶対湿度である目標絶対湿度を設定する。
【００５２】  また、集中コントローラ１０２は、冷媒回路２１の蒸発温度の範囲（以下、蒸発温度範囲）を決定し、この蒸発温度範囲内において蒸発温度の目標値を決定する。この目標値の決定についての詳細は図５、図６を用いて後述する。集中コントローラ１０２の設定入力部４４においては、室内２００内の目標空気の温度である目標温度、および目標空気の露点温度である目標露点温度を設定するようにしても良い。
【００５３】  なお、温度・湿度検出部３１、温度・湿度検出部３２、検出部３３、温度検出部４２、温度・湿度検出部４３Ａ，４３Ｂ、および温度検出部５２は、温度センサ、湿度センサまたは露点計などのセンサ装置によって構成されている。制御部５１は、検出部３３の検出結果に基づいて供給空気ＳＡの露点温度を算出する。なお露点温度の算出は、集中コントローラ１０２が行なっても良い。
【００５４】  制御部４１、制御部５１、集中コントローラ１０２は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンまたはＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
【００５５】  なお、制御部４１、および制御部５１を、集中コントローラ１０２に設けても良い。また、集中コントローラ１０２の機能を制御部４１または制御部５１に設けても良い。
【００５６】  なお、集中コントローラ１０２、および制御部４１、５１は、全体として本発明における制御装置１０１として動作する。また、冷却器２６は、本発明における「第１熱交換器」に相当する。
【００５７】  次に、冷房運転時と暖房運転時の冷媒回路の動作を説明する。  まず、冷房運転時の動作を説明する。冷媒回路１１において、圧縮機１２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１３を通過して室外熱交換器１４へと流れて室外空気と熱交換して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は、膨張弁１５で減圧され低圧の気液二相冷媒となり、室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂへと流れて空気と熱交換してガス化する。ガス化した冷媒は、四方弁１３を通過して圧縮機１２に吸入される。
【００５８】  これにより、室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂ用の送風機１８Ａ，１８Ｂで送られる室内空気は冷やされて室内２００に吹出され、室内２００を冷房する。
【００５９】  冷媒回路２１において、圧縮機２２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２３を通過して室外熱交換器２４へと流れ、給気通風路Ａを通過する室外空気ＯＡと熱交換して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は、膨張弁２５で減圧され低圧の気液二相冷媒となり、冷却器２６へと流れて室外空気ＯＡと熱交換してガス化する。ガス化した冷媒は、四方弁２３を通過して圧縮機２２に吸入される。
【００６０】  これにより、給気通風路Ａを通過する室外空気ＯＡは冷却器２６で冷やされ、潜熱負荷が処理されて供給空気ＳＡとして室内２００へ供給される。
【００６１】  次に、暖房運転時の動作を説明する。暖房運転時には、四方弁１３は、図４の状態から９０°回転した状態に設定される。冷媒回路１１において、圧縮機１２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１３を通過して室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂへと流れて室内空気と熱交換して凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は膨張弁１５で減圧され低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器１４へと流れて空気と熱交換してガス化する。ガス化した冷媒は四方弁１３を通過して圧縮機１２に吸入される。
【００６２】  これにより、室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂ用の送風機１８Ａ，１８Ｂで送られる室内空気は暖められて室内２００に吹出され、室内２００を暖房する。
【００６３】  冷媒回路２１において、暖房運転時には、四方弁２３は、図４の状態から９０°回転した状態に設定される。圧縮機２２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２３を通過して冷却器２６へと流れ、給気通風路Ａを通過する室外空気ＯＡと熱交換して凝縮液化する。なお、冷却器２６は、暖房運転時には凝縮器として作動する。
【００６４】  冷却器２６において凝縮液化した冷媒は膨張弁２５で減圧され低圧の気液二相冷媒となり、室外熱交換器２４へと流れて空気と熱交換してガス化する。ガス化した冷媒は四方弁２３を通過して圧縮機２２に吸入される。
【００６５】  これにより、給気通風路Ａを通過する室外空気ＯＡは凝縮器として作動する冷却器２６で暖められて、暖められた空気は供給空気ＳＡとして室内２００へ供給される。
【００６６】  なお、空気調和システム１００は、少なくとも冷房運転を実施するもので良く、四方弁１３、２３は省略可能である。（冷媒回路２１の蒸発温度の調整動作）  次に、空気調和システム１００の冷媒回路２１における蒸発温度の調整動作について説明する。後に図７のフローチャートで詳細は説明するが、冷媒回路２１の蒸発温度の調整動作では、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ、最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎを決定し、これらの間の範囲において湿度差ΔＸに基づいて目標蒸発温度Ｔｅが決定される。そこで、目標蒸発温度Ｔｅの決定方法について２例を説明する。
【００６７】  図５は、湿度差ΔＸに応じた目標蒸発温度Ｔｅの決定方法の説明図である。図５において横軸は湿度差ΔＸ、縦軸は蒸発温度を示す。空気調和システム１００の冷媒回路２１においては、図３の温度・湿度検出部３２で検出された室内空気ＲＡの絶対湿度ｘ＿ｒａ［ｋｇ／ｋｇ’］と、図１の設定入力部４４で設定された目標空気の絶対湿度Ｘａ＿ｔｇｔ［ｋｇ／ｋｇ’］との湿度差ΔＸ（潜熱負荷）が算出される。そして湿度差ΔＸに応じて、目標蒸発温度Ｔｅ［℃］が決定される。
【００６８】  図５に示すように、この目標蒸発温度Ｔｅは、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ［℃］と最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎ［℃］の間の蒸発温度範囲内で決定される。
【００６９】  目標蒸発温度Ｔｅは、０〜Ｘ１の領域において、湿度差ΔＸが大きいほど小さく設定される。例えば図５に示すように、湿度差ΔＸがゼロのとき、目標蒸発温度Ｔｅは最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘに設定される。湿度差ΔＸが許容湿度差Ｘ１のとき、目標蒸発温度Ｔｅは最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎに設定される。なお、湿度差ΔＸと目標蒸発温度Ｔｅとの関係は、図５に示すように線形関係（直線）でも良いし、湿度差ΔＸが小さいほど傾斜角が小さくなる関数などによって定めても良く、任意に設定できる。
【００７０】  また、目標蒸発温度Ｔｅは他の方法によっても決定することができる。図６は、露点温度差ΔＴｄｐに応じた目標蒸発温度Ｔｅの決定方法の説明図である。図６において横軸は露点温度差ΔＴｄｐ、縦軸は蒸発温度を示す。空気調和システム１００の冷媒回路２１においては、図３の温度・湿度検出部３２で検出された室内空気ＲＡの露点温度Ｔｄｐ［℃］と、設定入力部４４で設定された目標空気の露点温度Ｔｄｐ［℃］との差である露点温度差ΔＴｄｐ（潜熱負荷）に応じて、目標蒸発温度Ｔｅ［℃］が決定される。
【００７１】  図６に示すように、この目標蒸発温度Ｔｅは、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ［℃］と最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎ［℃］の間で決定される蒸発温度範囲内で決定される。
【００７２】  また、目標蒸発温度Ｔｅは、０〜Ｔｄｐ１の領域において、露点温度差ΔＴｄｐが大きいほど小さく設定される。例えば図６に示すように、露点温度差ΔＴｄｐがゼロのとき、目標蒸発温度Ｔｅは最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘに設定される。露点温度差ΔＴｄｐが許容露点温度差Ｔｄｐ１のとき、目標蒸発温度Ｔｅは最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎに設定される。なお、露点温度差ΔＴｄｐと目標蒸発温度Ｔｅとの関係は、図６に示すように線形関係（直性）でも良いし、露点温度差ΔＴｄｐが小さいほど傾斜角が小さくなる関数などによって定めても良く、任意に設定できる。
【００７３】  集中コントローラ１０２は、決定した目標蒸発温度Ｔｅの情報を制御部５１へ送信し、制御部５１は、その目標蒸発温度Ｔｅになるように、冷媒回路２１の冷媒回路の制御（圧縮機２２の周波数制御、送風機２７の回転速度制御等）を行なう。
【００７４】  本実施の形態に係る空気調和システムは、上記のように蒸発温度Ｔｅを定めることによって、内調機（空気調和装置）と外調機（換気装置）の熱処理配分を適正化する。外調機は潜熱を処理し、内調機は顕熱を処理するように作動させる。そのように作動させるために、集中コントローラ１０２は、過剰熱処理とならない範囲内（Ｔｅ＿ｍｉｎ〜Ｔｅ＿ｍａｘ）で、外調機の蒸発温度Ｔｅを絶対湿度差ΔＸ（図５）または露点温度差ΔＴｄｐ（図６）に応じて変化させる。
【００７５】  図５または図６で示したように、目標蒸発温度Ｔｅを決定するためには、過剰熱処理とならない範囲内（Ｔｅ＿ｍｉｎ〜Ｔｅ＿ｍａｘ）を状況に応じて変更する必要がある。この範囲の変更を含めた目標蒸発温度Ｔｅの決定処理についてフローチャートを用いて説明する。
【００７６】  図７は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの動作を示すフローチャートである。図７のフローチャートの処理は、運転指示があった場合や、所定の時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。以下、図７に基づき、集中コントローラ１０２の動作を説明する。
【００７７】  集中コントローラ１０２は、冷媒回路２１の動作を開始し、タイマーをスタートさせる。集中コントローラ１０２は、温度・湿度検出部３１、および温度・湿度検出部３２の検出値から、室内空気ＲＡの温度および絶対湿度、室外空気ＯＡの温度および絶対湿度を取得する（ステップＳ１）。
【００７８】  次に、集中コントローラ１０２は、冷媒回路２１の換気装置３が全熱交換器３０を使用しているか否かを判断する（ステップＳ２）。換気装置３が全熱交換器３０を使用しているか否かについては、たとえば、集中コントローラ１０２自身が全熱交換器３０をバイパスさせるバイパス風路への切替を行なっているか否かによって判断できる。
【００７９】  換気装置３が全熱交換器３０を使用している場合（Ｓ２でＹＥＳ）、全熱交換器３０の絶対湿度交換効率ηｈｘと、室内空気ＲＡの絶対湿度ｘ＿ｒａと、室外空気ＯＡの絶対湿度ｘ＿ｏａとから、吸込空気ＩＡの絶対湿度ｘ＿０を算出し、この絶対湿度ｘ＿０を露点温度に換算して、吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０を決定する（ステップＳ３）。
【００８０】  一方、例えばバイパス風路などによって、換気装置３が全熱交換器３０を使用していない場合や、換気装置３が全熱交換器３０を備えていない構成である場合（Ｓ２でＮＯ）、集中コントローラ１０２は、室外空気ＯＡの絶対湿度を露点温度に換算し、室外空気ＯＡの露点温度を求め、これを吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０とする（ステップＳ４）。
【００８１】  そして、吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０と、目標絶対湿度における室内空気ＲＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎと、冷却器２６の温度効率ηｔとの関係に基づいて、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを決定する（ステップＳ５）。そして、集中コントローラ１０２は、ステップＳ６において、最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎを決定する。
【００８２】  以下、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘおよび最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎの決定方法について順に説明する。
【００８３】  （最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘの決定）  図８は、図１の換気装置の給気通風路Ａにおける空気状態の変化を示す空気線図である。図８の空気線図の縦軸は空気の絶対湿度［ｋｇ／ｋｇ’］、横軸は空気の乾球温度［℃］である。
【００８４】  なお、空気状態は、乾球温度と絶対湿度とから空気線図上の１点で表され、図８には、室外空気ＯＡ、吸込空気ＩＡ、供給空気ＳＡのそれぞれの空気状態を示している。ここでは、室外空気ＯＡが室内空気ＲＡよりも高温高湿の場合を例に説明する。
【００８５】  図３および図８を参照して、室外空気ＯＡは、全熱交換器３０の通過時に排気通風路Ｂからの室内空気ＲＡと全熱交換し、冷却除湿されて吸込空気ＩＡとなって冷却器２６に流入する。
【００８６】  冷却器２６に流入した吸込空気ＩＡは、冷却器２６の通過時に露点温度Ｔｄｐ＿０以下まで冷やされて冷却除湿され、供給空気ＳＡとなって室内２００へ供給される。
【００８７】  このように、給気通風路Ａでは、室外空気ＯＡは、全熱交換器３０で室内空気ＲＡと全熱交換して冷却除湿され、さらに冷却器２６で冷却除湿されてから室内２００に供給される。
【００８８】  ところで、図８の空気線図上において、供給空気ＳＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｓａが、目標室内空気の露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎ以下の温度であれば、室内２００の潜熱負荷を処理して室内２００を目標絶対湿度（または目標露点温度）以下にすることが可能となる。つまり、供給空気ＳＡを室内空気と換気することによって、室内の湿度を次第に目標値まで下げることができる。言い換えれば、室内２００の潜熱負荷を処理して室内２００を目標絶対湿度（または目標露点温度）にするには、供給空気ＳＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｓａが、目標露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎと一致していればよい。
【００８９】  また、供給空気ＳＡの絶対湿度（露点温度）を調整するには、冷却器２６の蒸発温度を調整すればよい。冷却器２６の蒸発温度が高くなれば供給空気ＳＡの絶対湿度（露点温度）が上がるため、冷却器２６の潜熱処理能力は低下し、冷却器２６の蒸発温度が低くなれば供給空気ＳＡの絶対湿度が下がるため冷却器２６の潜熱処理能力は上昇する。
【００９０】  以上のことから、室内２００の潜熱負荷を処理して室内２００を目標絶対湿度（または目標露点温度）にするには、供給空気ＳＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｓａが、目標絶対湿度における室内空気ＲＡの露点温度（または目標露点温度）Ｔｄｐ＿ｉｎと一致するときの蒸発温度を、冷却器２６の蒸発温度の最大値（以下、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ）として設定すればよい。
【００９１】  つまり、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを下回る所定の範囲で、目標蒸発温度Ｔｅを設定すれば、冷却器２６の潜熱処理が過剰になりすぎることが無く、快適性を維持しつつ、消費エネルギーを低減できる。
【００９２】  具体的には、冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０と、目標絶対湿度における室内空気ＲＡの露点温度（または目標露点温度）Ｔｄｐ＿ｉｎと、冷却器２６の温度効率ηｔとの関係に基づいて、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを決定する。
【００９３】  ここで、冷却器２６の温度効率ηｔは、以下の式（１）のように定義される。  温度効率ηｔ＝（冷却器２６を通過する前後の空気温度差）／（吸込空気ＩＡの温度−蒸発温度）  …（１）  冷却器２６を通過する前後の空気温度差を（Ｔｄｐ＿０−Ｔｄｐ＿ｉｎ）とし、（吸込空気ＩＡの温度−蒸発温度）を（Ｔｄｐ＿０−Ｔｅ＿ｍａｘ）とする。すると、以下の式（２）が得られる。
【００９４】  （Ｔｄｐ＿０−Ｔｅ＿ｍａｘ）：（Ｔｄｐ＿０−Ｔｄｐ＿ｉｎ）＝１：ηｔ  …（２）  最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを上記の式（２）を満たすように決定すれば、供給空気ＳＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｓａが、目標絶対湿度における室内空気ＲＡの露点温度（または目標露点温度）Ｔｄｐ＿ｉｎと一致する。
【００９５】  なお、温度効率ηｔは、冷媒回路２１の冷凍能力および冷却器２６の熱交換容量などに応じて、予め設定される固定値である。
【００９６】  つまり、制御装置１０１は、冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの絶対湿度ｘ＿０に基づき、吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０を決定する。そして、制御装置１０１は、吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０と目標露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎとの差分と、吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０と目標露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎと一致する蒸発温度である最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘとの差分との比が、冷却器２６の温度効率ηｔと一致するように、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを決定する。目標蒸発温度Ｔｅは、図５、図６に示したように最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘより低く定められるので、制御装置１０１は、供給空気ＳＡの露点温度が最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを上回った時には、冷媒圧力を低下させるように圧縮機等を制御する。制御装置１０１は冷媒圧力を低下させるように、圧縮機２２の周波数制御を行なう。なお、冷媒圧力を低下させるために、圧縮機２２の周波数制御に代えて、または加えて、送風機２７の回転速度制御、膨張弁２５の開度変更制御等を行なっても良い。
【００９７】  また、冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０は、冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの絶対湿度ｘ＿０から換算できる。
【００９８】  吸込空気ＩＡの絶対湿度ｘ＿０は、全熱交換器３０の絶対湿度交換効率ηｈｘと、室内空気ＲＡの絶対湿度ｘ＿ｒａと、室外空気ＯＡの絶対湿度ｘ＿ｏａとから求めることができる。
【００９９】  ここで、全熱交換器３０の絶対湿度交換効率ηｈｘは、全熱交換器３０に固有の値であり、予め設定される値である。室内空気ＲＡの絶対湿度ｘ＿ｒａは、温度・湿度検出部３２によって検出される。室外空気ＯＡの絶対湿度ｘ＿ｏａは、温度・湿度検出部３１によって検出される。
【０１００】  なお、絶対湿度交換効率ηｈｘは、全熱交換する空気条件によって変動する場合があるため、室内２００および室外の空気条件等に応じて変えても良い。
【０１０１】  なお、上記の説明では、冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの絶対湿度ｘ＿０および露点温度Ｔｄｐ＿０を絶対湿度交換効率ηｈｘ、絶対湿度ｘ＿ｒａと、絶対湿度ｘ＿ｏａなどから算出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの露点温度Ｔｄｐ＿０を検出するセンサを別途設けても良い。
【０１０２】  以上、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘの決定方法について説明した。再び、図７に戻って、集中コントローラ１０２は、ステップＳ６において、最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎを決定する。以下に、最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎの決定方法の詳細について説明をする。
【０１０３】  （最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎの決定）  最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎは、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘから、降下分αを引いた値とする。
【０１０４】  降下分αは、予め設定された固定値（例えば５Ｋなど）でも良いし、室内２００の潜熱負荷に応じて決定するようにしても良い。
【０１０５】  例えば、室内２００の潜熱負荷に応じて決定する場合、室内２００の在席人数が最大のときに潜熱負荷を処理できる蒸発温度から、降下分αを定めることができる。
【０１０６】  最大在席人数Ｎｐ＿ｍａｘ［人］と、予め設定されている一人あたりの潜熱負荷Ｌｐ［ｋＷ／人］から、室内２００からの発生潜熱負荷Ｌｔｐを以下の式（３）によって決定する。
【０１０７】  Ｌｔｐ＝Ｎｐ＿ｍａｘ×Ｌｐ［ｋＷ］  …（３）  そして、換気装置３の給気用送風機２８の換気風量Ｖで、発生潜熱負荷Ｌｔｐを処理するための、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘからの蒸発温度の低下分を算出し、算出した低下分を降下分αとする。以上のようにして、αを求め、Ｔｅ＿ｍａｘ−αを最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎに設定する。目標蒸発温度Ｔｅは、図５、図６に示したように最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎより高く定められるので、制御装置１０１は、供給空気ＳＡの露点温度が最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎを下回った時には、冷媒圧力を上昇させるように圧縮機等を制御する。制御装置１０１は冷媒圧力を上昇させるように、圧縮機２２の周波数制御を行なう。なお、冷媒圧力を低下させるために、圧縮機２２の周波数制御に代えて、または加えて、送風機２７の回転速度制御、膨張弁２５の開度変更制御等を行なっても良い。
【０１０８】  ここで、図５に例示したような湿度差ΔＸを目標蒸発温度Ｔｅに変換するマップを作るには、Ｔｅ＿ｍａｘ，Ｔｅ＿ｍｉｎに加えて、さらに許容湿度差Ｘ１を決定する必要がある。許容湿度差Ｘ１の決定方法についても説明する。
【０１０９】  （許容湿度差Ｘ１の決定）  許容湿度差Ｘ１は、快適性上許容される湿度差とする。例えば、目標室内温度／目標相対湿度＝２６℃／５０％（絶対湿度ｘ）に対して、実際の室内温度／実際の相対湿度＝２６℃／５５％（絶対湿度ｘ’）まで許容できるとすると、Ｘ１＝ｘ’−ｘとなる。この許容湿度差Ｘ１は、予め設定した固定値でも良いし、目標室内温度によって変化させても良い。
【０１１０】  図５に示したように、湿度差ΔＸが許容湿度差Ｘ１を下回ると、目標蒸発温度Ｔｅが上昇する。つまり、室内２００の快適性を損なうことがない範囲で、目標蒸発温度Ｔｅを上昇させることによって潜熱処理量を低減させ、消費エネルギーを低減させることができる。
【０１１１】  また、図５に代えて図６を用いても良い旨説明していたが、図６の湿度差ΔＴｄｐを目標蒸発温度Ｔｅに変換するマップを作るには、Ｔｅ＿ｍａｘ，Ｔｅ＿ｍｉｎに加えて、さらに許容湿度差Ｔｄｐ１を決定する必要がある。許容湿度差Ｔｄｐ１の決定方法についても説明する。
【０１１２】  （許容露点温度差Ｔｄｐ１の決定）  許容湿度差Ｔｄｐ１は、快適性上許容される露点温度差とする。例えば、目標室内温度／目標相対湿度＝２６℃／５０％（露点温度Ｔｄｐ）に対して、実際の室内温度／実際の相対湿度＝２６℃／５５％（絶対湿度Ｔｄｐ’）まで許容できるとすると、Ｔｄｐ１＝ｔｄｐ’−ｔｄｐとなる。この許容湿度差Ｔｄｐ１は、予め設定した固定値でも良いし、目標室内温度によって変化させても良い。
【０１１３】  図６に示したように、湿度差ΔＴｄｐが許容湿度差Ｔｄｐ１を下回ると、目標蒸発温度Ｔｅが上昇する。つまり、室内２００の快適性を損なうことがない範囲で、目標蒸発温度Ｔｅを上昇させて潜熱処理量を低減させ、消費エネルギーを低減することができる。
【０１１４】  以上より、図５または図６に示される図を作成することができるので、目標蒸発温度Ｔｅを決定する準備が整った。
【０１１５】  再び、図７に戻って、ステップＳ５，Ｓ６において、Ｔｅ＿ｍａｘ，Ｔｅ＿ｍｉｎが決定された後に、ステップＳ７において目標蒸発温度Ｔｅを決定する。
【０１１６】  集中コントローラ１０２は、図５に示したように、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘと最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎとの間で決定される蒸発温度範囲内で、室内空気ＲＡの絶対湿度ｘ＿ｒａと目標空気の絶対湿度Ｘａ＿ｔｇｔとの湿度差ΔＸに応じて、目標蒸発温度Ｔｅを決定する。
【０１１７】  または、絶対湿度差ΔＸのかわりに、図６に示したように、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘと最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎとの間で決定される蒸発温度範囲内で、室内空気ＲＡの露点温度Ｔｄｐａと目標空気の露点温度Ｔｄｐ＿ｔｇｔとの露点温度差ΔＴｄｐに応じて、目標蒸発温度Ｔｅを決定するようにしても良い。
【０１１８】  このようにして、ステップＳ５〜Ｓ７において、制御装置１０１は、目標露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎと一致する蒸発温度である最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを上限として、蒸発温度の範囲である蒸発温度範囲Ｔｅ＿ｍａｘ〜Ｔｅ＿ｍｉｎを設定する。例えば、制御装置１０１は、図５に示したように、室内空気ＲＡの絶対湿度ｘ＿ｒａと室内空気ＲＡの目標絶対湿度Ｘａ＿ｔｇｔとの差ΔＸに応じて、蒸発温度範囲内で蒸発温度の目標値Ｔｅを決定する。また、例えば、制御装置１０１は、図６に示したように、室内空気ＲＡの露点温度と室内空気ＲＡの目標露点温度との差ΔＴｄｐに応じて、蒸発温度範囲内で蒸発温度の目標値Ｔｅを決定する。制御装置１０１は、決定した目標値Ｔｅとなるように冷媒回路２１の蒸発温度を制御する。
【０１１９】  その後、集中コントローラ１０２は、設定入力部４４によって目標室内温度または目標室内湿度が変更されたか否か、または、タイマーがある時間Ｔ１以上となったか否かを判断する（ステップＳ８）。集中コントローラ１０２は、ステップＳ８の条件が成立しない場合は、ステップＳ７の動作を繰り返して実行する。
【０１２０】  一方、ステップＳ８の条件が成立した場合、集中コントローラ１０２は、タイマーをリセットし（ステップＳ９）、ステップＳ１０において処理をメインルーチンに戻す。
【０１２１】  上記のフローチャートに示したように、本実施の形態では、外気の変化と室内空気の変化に対応するために、定期的にＴｅ＿ｍａｘ，Ｔｅ＿ｍｉｎ、目標蒸発温度Ｔｅを決定している。特に、室内の湿度は目標蒸発温度Ｔｅを設定し直してもすぐには変化しないので、一定時間（ここではＴ１）運転した後に、状況（湿度）を見て目標蒸発温度Ｔｅを再設定することとしている。
【０１２２】  以上のように本実施の形態においては、供給空気ＳＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｓａが、目標絶対湿度における室内空気ＲＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎと一致する蒸発温度を、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘとして求め、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを下回るように冷媒回路の蒸発温度を制御する。たとえば、供給空気ＳＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｓａが、室内空気の目標露点温度（＝Ｔｄｐ＿ｉｎ）を上回った場合には、制御装置１０１は冷媒圧力を低下させるように、圧縮機２２の周波数制御を行なう。なお、冷媒圧力を低下させるために、圧縮機２２の周波数制御に代えて、または加えて、送風機２７の回転速度制御、膨張弁２５の開度変更制御等を行なっても良い。
【０１２３】  このため、潜熱負荷に応じて最適な蒸発温度とすることが可能となる。つまり、潜熱負荷を確実に処理するとともに、過剰な潜熱処理量を抑制することが可能となり、快適性を維持しながら省エネルギー面での性能の低下を抑制することができる。
【０１２４】  また、蒸発温度範囲内（Ｔｅ＿ｍｉｎ〜Ｔｅ＿ｍａｘ）で、湿度差ΔＸ（潜熱負荷）または露点温度差ΔＴｄｐ（潜熱負荷）に応じて、目標蒸発温度Ｔｅを決定する。このため、快適性を損なわない範囲で蒸発温度を高くすることができる。この効果について、図９を用いて説明する。
【０１２５】  図９は、本発明の実施の形態１における第２冷媒系統のｐ−ｈ線図である。上述した図５または図６に示したように、湿度差ΔＸまたは露点温度差ΔＴｄｐの低下に伴い目標蒸発温度Ｔｅを上げることによって、図９に示すように圧縮機２２入口の冷媒状態が点ＸＡから点ＸＢに変化する。
【０１２６】  これにより、図９に示すｐ−ｈ線図を見ても分かるように、蒸発温度が上昇することによって、高圧と低圧の差が小さくなり、圧縮機２２にかかる負荷が減少する。圧縮機２２入力がＨ１からＨ２に減少し、空気調和システムを高効率運転とすることができる。よって、空気調和システムの消費電力の低減を実現できる。
【０１２７】  （変形例１）  ここで、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘの決定動作の別の例について説明する。
【０１２８】  図１０は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの動作の変形例１を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、図７のフローチャートにおけるステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５に代えてステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５の処理を含む。以下、図１０に基づき、先に説明した図７との相違点について説明する。
【０１２９】  ステップＳ２の条件が成立する場合、集中コントローラ１０２は、吸込空気ＩＡの温度Ｔ０を、室内空気ＲＡの温度ｔ＿ｒａと、室外空気ＯＡの温度ｔ＿ｏａと、全熱交換器３０の温度交換効率ηｔ２とに基づいて決定する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ２の条件が成立しない場合、集中コントローラ１０２は、室外空気ＯＡの温度ｔ＿ｏａを、吸込空気ＩＡの温度Ｔ０とする（ステップＳ１４）。
【０１３０】  そして、ステップＳ１３またはステップＳ１４で求めた吸込空気ＩＡの温度Ｔ０を用いて最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを決定する（ステップＳ１５）。その他の動作は、図７と同様である。
【０１３１】  ここで、ステップＳ１３およびステップＳ１５における処理についてより詳細に説明する。
【０１３２】  図１１は、図３の換気装置の給気通風路Ａにおける空気状態の変化を示す空気線図である。
【０１３３】  図１１において、供給空気ＳＡの相対湿度を１００％と仮定し、冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの乾球温度Ｔ０と、目標室内空気の露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎと、冷却器２６の温度効率ηｔとから、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを決定する（ステップＳ１５）。
【０１３４】  つまり、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを以下の式（４）を満たすように決定すれば、供給空気ＳＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｓａが、目標絶対湿度における室内空気ＲＡの露点温度Ｔｄｐ＿ｉｎと一致する。
【０１３５】  （Ｔ０−Ｔｅ＿ｍａｘ）：（Ｔ０−Ｔｄｐ＿ｉｎ）＝１：ηｔ  …（４）  吸込空気ＩＡの温度Ｔ０は、室内空気ＲＡの温度ｔ＿ｒａと、室外空気ＯＡの温度ｔ＿ｏａと、全熱交換器３０の温度交換効率ηｔ２とに基づいて決定することができる（ステップＳ１３）。
【０１３６】  ここで、全熱交換器３０の温度交換効率ηｔ２は、全熱交換器３０に固有の値であり、予め設定される。室内空気ＲＡの温度ｔ＿ｒａは、温度・湿度検出部３２から求まる。室外空気ＯＡの温度ｔ＿ｏａは、温度・湿度検出部３１から求まる。
【０１３７】  なお、温度交換効率ηｔ２は、全熱交換する空気条件によって変動する場合があるため、室内２００および室外の空気条件等に応じて変えても良い。
【０１３８】  なお、上記の説明では、冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの温度Ｔ０を算出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。冷却器２６へ流入する吸込空気ＩＡの温度Ｔ０を検出するセンサを別途設けても良い。
【０１３９】  なお、最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎの決定方法、許容湿度差Ｘ１の決定方法、許容露点温度差Ｔｄｐ１の決定方法は、実施の形態１においてＴｅ＿ｍａｘ決定後の処理と同様である。
【０１４０】  このような動作においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。  （変形例２）  上述した動作では、冷却器２６の温度効率ηｔが予め設定されている場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。冷却器２６の温度効率ηｔを、運転条件などに応じて変化させるようにしても良い。
【０１４１】  図１２は、冷却器２６の温度効率ηｔと温度差ΔＴとの関係を示す図である。  図１２に示すように、吸込空気ＩＡの温度と冷却器２６の蒸発温度との温度差ΔＴが大きくなるほど、冷却器２６の温度効率ηｔが大きくなるという関係がある。
【０１４２】  このようなことから、集中コントローラ１０２は、温度差ΔＴと温度効率ηｔとの関係の情報（テーブル）を記憶しておき、吸込空気ＩＡの温度と冷却器２６の蒸発温度との温度差ΔＴを検出して、温度効率ηｔを決定しても良い。
【０１４３】  図１３は、冷却器２６の温度効率ηｔと給気通風路Ａの風量との関係を示す図である。  図１３に示すように、給気通風路Ａの風量（排気用送風機２９の送風量）が大きくなるほど、冷却器２６の温度効率ηｔが小さくなる関係がある。
【０１４４】  このようなことから、集中コントローラ１０２は、給気通風路Ａの風量と温度効率ηｔとの関係の情報（テーブル）を記憶しておき、給気通風路Ａの風量（排気用送風機２９の送風量）を検出して、温度効率ηｔを決定しても良い。
【０１４５】  図１４は、冷却器２６の温度効率ηｔと冷却器２６出口の過熱度ＳＨとの関係を示す図である。
【０１４６】  図１４に示すように、冷却器２６出口の過熱度ＳＨが大きくなるほど、冷却器２６の温度効率ηｔが小さくなる関係がある。
【０１４７】  このようなことから、集中コントローラ１０２は、冷却器２６出口の過熱度ＳＨと温度効率ηｔとの関係の情報（テーブル）を記憶しておき、冷却器２６出口の過熱度ＳＨを検出して、温度効率ηｔを決定しても良い。
【０１４８】  このように、冷却器２６の温度効率ηｔを運転条件などに応じて決定することによって、より精度良く最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘを決定することができる。（変形例３）  上記の説明では、冷媒回路２１の蒸発温度の調整動作を説明したが、主に顕熱負荷を処理する冷媒回路１１の蒸発温度の調整動作も同時に行なってもよい。以下、具体例を説明する。
【０１４９】  図１５は、本発明の実施の形態１における空気調和システムの変形例３の動作を説明する図である。図１５において、横軸は温度差ΔＴを示し、縦軸は冷媒回路１１の蒸発温度を示す。
【０１５０】  図１５に示すように、空気調和システム１００の冷媒回路１１においては、温度・湿度検出部４３Ａ，４３Ｂで検出された室内空気の温度Ｔａ［℃］と、設定入力部４４で設定された目標空気の温度Ｔａ＿ｔｇｔ［℃］との温度差ΔＴ（顕熱負荷）に応じて、目標蒸発温度Ｔｅ１［℃］を決定する。なお、冷媒回路１１は、本発明における「第２冷媒回路」に相当する。
【０１５１】  また、この目標蒸発温度Ｔｅ１は、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ１［℃］と最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎ１［℃］の間で決定される蒸発温度範囲内で決定する。
【０１５２】  また、目標蒸発温度Ｔｅ１は、温度差ΔＴが大きいほど、小さく設定される。  例えば図１５に示すように、温度差ΔＴがゼロのとき、目標蒸発温度Ｔｅ１を最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ１に設定し、温度差ΔＴが許容温度Ｔ１のとき、目標蒸発温度Ｔｅ１を最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎ１に設定する。なお、温度差ΔＴと目標蒸発温度Ｔｅ１との関係は、図１５に示すように比例関係（直線）でも良いし、温度差ΔＴが小さいほど傾斜角が小さくなる関数などによって定めても良く、任意に設定できる。
【０１５３】  図４および図１５を参照して、空気調和システムは、換気を行なう換気装置３に加えて、室内の顕熱負荷を処理する空気調和装置をさらに備える。空気調和装置は、室内熱交換器１６Ａ，１６Ｂ、圧縮機１２、凝縮器として作動する室外熱交換器１４、膨張弁１５Ａ，１５Ｂに冷媒を循環させる冷媒回路２１を含む。制御装置１０１は、室内空気ＲＡの温度と室内空気ＲＡの目標温度との差ΔＴに応じて、冷媒回路２１の蒸発温度を制御する。
【０１５４】  集中コントローラ１０２は、決定した目標蒸発温度Ｔｅ１の情報を制御部４１へ送信し、制御部４１は、その目標蒸発温度Ｔｅ１になるように、冷媒回路１１の冷媒回路の制御（圧縮機１２の周波数制御、送風機１７、１８Ａ，１８Ｂの回転速度制御等）を行なう。
【０１５５】  最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ１、および最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎ１は、予め設定した固定値でも良いし、空調調和システムの負荷に応じて変化させても良い。
【０１５６】  例えば、負荷が大きい場合は、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ１、および最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎ１を低く設定する。
【０１５７】  一方、負荷が小さい場合は、最大蒸発温度Ｔｅ＿ｍａｘ１、および最小蒸発温度Ｔｅ＿ｍｉｎ１を高く設定する。
【０１５８】  ここで、負荷を判断する方法として、室外空気ＯＡの温度を用いても良いし、その他の負荷検出手段を用いても良い。
【０１５９】  以上のように、室内機系統である冷媒回路１１によって、顕熱処理の制御を行ない、換気装置系統である冷媒回路２１によって潜熱処理の制御を独立して行なうことで、制御性が高まり、目標温度、目標湿度の両方を目標値にすることが容易となる。
【０１６０】  今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６１】  １Ａ，１Ｂ，１Ｃ  室内機、２，４  室外機、３  換気装置、１１，２１  冷媒回路、１２，２２  圧縮機、１３，２３  四方弁、１４，２４  室外熱交換器、１５，１５Ａ，１５Ｂ，２５  膨張弁、１６Ａ，１６Ｂ  室内熱交換器、１７，１８Ａ，１８Ｂ，２７  送風機、２６  冷却器、２８  給気用送風機、２９  排気用送風機、３０  全熱交換器、３１，３２，４３Ａ，４３Ｂ  温度・湿度検出部、３３  検出部、４１，５１  制御部、４２，５２  温度検出部、４４  設定入力部、１００  空気調和システム、１０１  制御装置、１０２  集中コントローラ、１０３  伝送線、１０４，１０５  冷媒配管、２００  室内、Ａ  給気通風路、Ｂ  排気通風路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月21日(2017.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蒸発器として機能するように構成される第１熱交換器と、
第１圧縮機、第１凝縮器、第１膨張弁および前記第１熱交換器に第１冷媒を循環させるように構成される第１冷媒回路と、
外部から取り入れて前記第１熱交換器によって前記第１冷媒と熱交換させた空気を、室内へ供給するように構成される換気装置と、
前記換気装置の室内側吹出口に設けられ、前記室内側吹出口からの供給空気の露点温度を検出するように構成される検出部と、
前記室内の顕熱負荷を処理する空気調和装置とを備え、
前記空気調和装置は、
第２熱交換器と、
第２圧縮機、第２凝縮器、第２膨張弁および前記第２熱交換器に第２冷媒を循環させる第２冷媒回路とを含み、
前記第１冷媒回路および前記第２冷媒回路を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、室内空気の温度と前記室内空気の目標温度との差に応じて、前記第２冷媒回路の蒸発温度を制御するとともに、前記検出部によって検出された前記供給空気の露点温度が、予め設定された前記室内空気の目標露点温度を上回ったときに前記第１熱交換器における前記第１冷媒の圧力を低下させるように構成される、空気調和システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記室内空気の目標絶対湿度における露点温度を前記目標露点温度として設定する、請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１熱交換器へ流入する吸込空気の絶対湿度と、前記目標露点温度と、前記第１熱交換器の温度効率とに基づいて、前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度を求め、
前記制御装置は、前記供給空気の露点温度が、前記最大蒸発温度を上回ったときに前記第１熱交換器における前記第１冷媒の圧力を低下させる、請求項１または２に記載の空気調和システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記検出部によって検出された前記供給空気の露点温度が、最小蒸発温度を下回ったときに前記第１熱交換器における前記第１冷媒の圧力を上昇させるように構成され、
前記最小蒸発温度は、前記最大蒸発温度よりも所定の値だけ低い温度である、請求項３に記載の空気調和システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１熱交換器へ流入する吸込空気の絶対湿度に基づき、前記吸込空気の露点温度を求め、
前記制御装置は、前記吸込空気の露点温度と前記目標露点温度との差分と、前記吸込空気の露点温度と前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度との差分との比が、前記第１熱交換器の温度効率と一致するように、前記最大蒸発温度を決定する、請求項１または２に記載の空気調和システム。
【請求項６】
前記換気装置は、
室外空気を室内に供給する給気通風路と、
前記室内空気を室外に排気する排気通風路と、
前記給気通風路を流れる前記室外空気と前記排気通風路を流れる前記室内空気との間で全熱交換を行なう全熱交換器とを備え、
前記第１熱交換器は、前記給気通風路において前記全熱交換器の下流に配置され、
前記制御装置は、前記室内空気の絶対湿度と、前記室外空気の絶対湿度と、前記全熱交換器の絶対湿度交換効率とに基づいて、前記吸込空気の絶対湿度を決定する、請求項３または４に記載の空気調和システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第１熱交換器へ流入する吸込空気の温度と、前記目標露点温度と、前記第１熱交換器の温度効率とに基づいて、前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度を決定する、請求項１または２に記載の空気調和システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記吸込空気の温度と前記目標露点温度との差分と、前記吸込空気の温度と前記最大蒸発温度との差分との比が前記第１熱交換器の温度効率と一致するように、前記最大蒸発温度を決定する、請求項７に記載の空気調和システム。
【請求項９】
前記換気装置は、
室外空気を室内に供給する給気通風路と、
前記室内空気を室外に排気する排気通風路と、
前記給気通風路を流れる前記室外空気と前記排気通風路を流れる前記室内空気との間で全熱交換を行なう全熱交換器とを備え、
前記第１熱交換器は、前記給気通風路において前記全熱交換器の下流に配置され、
前記制御装置は、前記室内空気の温度と、前記室外空気の温度と、前記全熱交換器の温度交換効率とに基づき、吸込空気の温度を決定する、請求項７または８に記載の空気調和システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記目標露点温度と一致する蒸発温度である最大蒸発温度を上限として、前記蒸発温度の範囲である蒸発温度範囲を設定し、
前記制御装置は、前記室内空気の絶対湿度と前記室内空気の目標絶対湿度との差に応じて、前記蒸発温度範囲内で前記蒸発温度の目標値を決定し、
前記制御装置は、決定した前記目標値となるように前記第１冷媒回路の蒸発温度を制御する、請求項２〜９のいずれか１項に記載の空気調和システム。
【請求項１１】
第１蒸発器として機能するように構成される第１熱交換器と、第１圧縮機、第１凝縮器、第１膨張弁および前記第１熱交換器に第１冷媒を循環させるように構成される第１冷媒回路と、外部から取り入れて前記第１熱交換器によって前記第１冷媒と熱交換させた空気を、室内へ供給するように構成される換気装置と、前記換気装置の室内側吹出口に設けられ、前記室内側吹出口からの供給空気の露点温度を検出するように構成される検出部と、前記室内の顕熱負荷を処理する空気調和装置とを有する空気調和システムの制御方法であって、
前記空気調和装置は、
第２熱交換器と、
第２圧縮機、第２凝縮器、第２膨張弁および前記第２熱交換器に第２冷媒を循環させる第２冷媒回路とを含み、
前記空気調和システムの制御方法は、
室内空気の温度と室内空気の目標温度との差に応じて、前記第２冷媒回路の蒸発温度を制御するステップと、
前記検出部の検出結果から前記供給空気の露点温度を算出するステップと、
前記供給空気の露点温度が、予め設定された前記室内空気の目標露点温度を上回ったときに前記第１熱交換器における第１冷媒の圧力を低下させるステップとを備える、空気調和システムの制御方法。
【国際調査報告】
2017081820.tif 000018
2017081820.tif 000019
2017081820.tif 000020
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