(57)【要約】      （修正有）【課題】冷凍装置から輻射パネルに冷水を供給して室内を冷房するに際して、輻射パネルの結露を防止することが出来る輻射冷房システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】輻射冷房システムにおいて、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測装置と、冷水機５０から供給される冷水の水温を計測する水温計測装置と、コントロールユニット６０とを備え、該コントロールユニット６０は、空調を行うべき空間１１の湿度を所定の湿度（例えば、相対湿度が９５％ＲＨ）を想定して前記計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定ユニット６１と、決定された露点温度よりも所定温度（例えば、１℃〜３℃）だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定ユニット６２と、決定された閾値と前記冷水の水温とを比較する比較ユニット６３の比較結果に基いて冷水機５０への制御信号を発生する冷水機制御信号発生ユニット３０とを有している。【選択図】図１
2006329453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調を行うべき空間内に配置された輻射パネルと、冷水を生成する冷凍装置と、輻射パネルと冷凍装置間で冷水を循環させるための冷水ラインとを有し、輻射パネルからの輻射される冷熱により前記空間を冷房する輻射冷房システムにおいて、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測装置と、冷凍装置から供給される冷水の水温を計測する水温計測装置と、制御装置とを備え、該制御装置は、空調を行うべき空間の湿度を所定の湿度を想定して前記温度計測装置で計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定ユニットと、決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定ユニットと、決定された閾値と前記水温計測装置で計測された冷凍装置から供給される冷水の水温とを比較する比較ユニットと、該比較ユニットの比較結果に基づいて冷凍装置への制御信号を発生する冷凍装置制御信号発生ユニットとを有していることを特徴とする輻射冷房システム。
【請求項２】
前記閾値演算ユニットは、露点温度決定ユニットで決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度から、輻射パネルに流入する冷水の水温と輻射パネルの表面温度との温度差だけ減算した温度を閾値として決定する様に構成されている請求項１の輻射冷房システム。
【請求項３】
請求項１の輻射冷房システムを制御する制御方法において、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測工程と、冷凍装置から供給される冷水の水温を計測する水温計測工程と、空調を行うべき空間の湿度を所定の湿度を想定して計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定工程と、決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定工程と、決定された閾値と前記水温計測装置で計測された冷凍装置から供給される冷水の水温とを比較する比較工程とを有し、該比較工程の比較結果に基いて冷凍装置への制御信号を発生することを特徴とする輻射冷房システムの制御方法。
【請求項４】
前記閾値決定工程では、露点温度決定ユニットで決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度から、輻射パネルに流入する冷水の水温と輻射パネルの表面温度との温度差だけ減算した温度を閾値として決定する請求項３の輻射冷房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、空調を行うべき室内に配置された輻射パネルへ冷凍装置から流れる冷水を供給し、輻射パネルからの輻射される冷熱により当該室内を冷房する輻射冷房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以降の文中で用いられる文言「輻射パネル」について解説する。
輻射パネルとは、温熱或いは冷熱を居室内に与えるために、天井及び床に設けられたパネルのことを指し、「輻射」の形態で温熱或いは冷熱を投入するので、「輻射パネル」と称する。
輻射パネルには、次の様なメリットがある。
（１）冷房の場合、冷水温度が多少高くても、冷房が可能である。具体的には、冷水温度が１３℃程度でも冷房が可能である（通常は、冷水温度が７℃）。
（２）パネルであるので、広い面積を同時に冷却或いは加熱できる。
【０００３】
室内の天井、壁、床等に、輻射パネルを敷設して、輻射パネル内に冷水等の熱媒体を流すことによって、輻射式の冷房を行う空調機では、輻射パネルの表面が冷え過ぎると結露が発生し、室内を濡らしてしまう等の問題を起こす。
【０００４】
輻射パネルを床と天井に配置し、輻射パネル内に埋め込まれたチューブに冷水を流して、輻射冷房を行う空調機において、室内温度、室内湿度、及びパネル表面温度を検出しながら、結露しないようにパネル表面温度を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献1参照）。
【０００５】
係る技術では、室内温度と室内湿度を基に、室内の絶対湿度（水分含有量［ｇｒ］／空気の質量［ｇｒ］）を求めて、床面付近においても、この空気の相対湿度（水蒸気量／飽和水蒸気量）がＡ％以上にならないように、床温度を制御している。
ここで、相対湿度Ａ％とは、閾値であるが、安全率を包含した数値であって、６０〜９５％の中から選択出来る。
【０００６】
然るに、係る技術は、室内温度はともかく、パネル表面温度と室内湿度を長期間に亙って正確に検出することは難しい。
即ち、パネル表面温度は均一ではなく、パネルの何処が最低温度になるのかが分からないので、表面中の最低温度を測定することが難しく、また、室内湿度を測る湿度センサは、一般的に寿命が短く、１０年以上使用することが前提となる空調機での採用には適さない。
【特許文献１】特開２００１−３５５８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、冷凍装置から輻射パネルに冷水を供給して空調を行うべき室内を冷房するに際して、輻射パネルの結露を防止することが出来る輻射冷房システム及びその制御方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の輻射冷房システムは、空調を行うべき空間（例えば、居室１１）内に配置された輻射パネル（１２，１３）と、冷水を生成する冷凍装置（冷水機５００）と、輻射パネル（床用１２，天井用１３）と冷凍装置（５００）間で冷水を循環させるための冷水ライン（Ｌｗ）とを有し、輻射パネル（１２，１３）からの輻射される冷熱により前記（空調を行うべき）空間（１１）を冷房する輻射冷房システムにおいて、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測装置（Ｓｔｒ）と、冷凍装置（冷水機５００）から供給される冷水の水温（パネル入口温度）を計測する水温計測装置（Ｓｔｗ）と、制御装置（コントロールユニット６０）とを備え、該制御装置（コントロールユニット６０）は、空調を行うべき空間（１１）の湿度を所定の湿度（例えば、相対湿度が９５％ＲＨ）を想定して前記温度計測装置（Ｓｔｒ）で計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定ユニット（６１）と、決定された露点温度よりも所定温度（α：例えば、１℃〜３℃）だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定ユニット（６２）と、決定された閾値と前記水温計測装置（Ｓｔｗ）で計測された冷凍装置（冷水機５００）から供給される冷水の水温（パネル入口温度）とを比較する比較ユニット（６３）と、該比較ユニット（６３）の比較結果に基いて冷凍装置（冷水機５０）への制御信号を発生する冷凍装置制御信号発生ユニット（冷水機制御信号発生ユニット６５）とを有している（図１〜図３）。
【０００９】
係る輻射冷房システム（図１〜図３）を制御する本発明の輻射冷房システムの制御方法は、空調を行うべき空間（１１）の気温を計測する気温計測工程（Ｓ１）と、冷凍装置（冷水機５０）から供給される冷水の水温（パネル入口温度）を計測する水温計測工程（Ｓ２）と、空調を行うべき空間（１１）の湿度を所定の湿度（例えば、相対湿度が９５％ＲＨ）を想定して計測された気温から空調を行うべき空間（１１）の露点温度を決定する露点温度決定工程（Ｓ３）と、決定された露点温度よりも所定温度（α：例えば、１℃〜３℃）だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定工程（Ｓ４）と、決定された閾値と前記水温計測装置（Ｓｔｗ）で計測された冷凍装置（冷水機５００）から供給される冷水の水温（パネル入口温度）とを比較する比較工程（Ｓ５）とを有し、該比較工程（Ｓ５）の比較結果に基いて冷凍装置（冷水機５００）への制御信号を発生する（Ｓ７）ことを特徴としている（図１〜図３）。
【００１０】
本発明の輻射冷房システムにおいて、輻射パネル（１２，１３）に流入する冷水の水温と、輻射パネル（１２，１３）の表面温度との温度差（β：例えば、５℃〜１０℃）が予め分かっている場合には、前記閾値演算ユニット（６２）は、露点温度決定ユニット（６１）で決定された露点温度よりも所定温度（α：例えば、１℃〜３℃）だけ高い温度から、当該温度差（輻射パネル１２，１３に流入する冷水の水温と、輻射パネルの表面温度との温度差β）だけ減算した温度を閾値として決定する様に構成されているのが好ましい（図４）。
【００１１】
その様な輻射冷房システム（図４）の制御方法において、前記閾値決定工程（Ｓ１４）では、露点温度決定ユニット（６１）で決定された露点温度よりも所定温度（α：例えば、１℃〜３℃）だけ高い温度から、輻射パネル（１２，１３）に流入する冷水の水温と輻射パネル（１２，１３）の表面温度との温度差（β）だけ減算した温度を閾値として決定するのが好ましい（図４）。
【００１２】
本発明の実施に際して、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムであって、冷暖房負荷側に連通する冷温水ライン（Ｌｗ）と、温水を貯蔵する貯湯タンク（１）と、冷媒である二酸化炭素が循環する循環系統（熱源ユニット５０）とを備え、該循環系統（熱源ユニット５０）は、低圧気相冷媒を圧縮して超臨界状態の高圧冷媒として吐出する圧縮機（２）と、圧縮機（２）から吐出された超臨界状態の高圧冷媒と貯湯タンク（１）に連通するライン（Ｌｔ）を流れる水との間で熱交換を行う第１の熱交換器（水冷ガスクーラ３、冷却装置）と、冷媒と大気との間で熱交換を行う第２の熱交換器（空冷ガスクーラ４）と、冷媒と冷温水ライン（Ｌｗ）を流れる冷温水との間で熱交換を行う第３の熱交換器（冷房蒸発器５）と、第２の熱交換器（４）から第３の熱交換器（５）に向う冷媒と第３の熱交換器（５）で熱交換を行った後の冷媒との間で熱交換を行う第４の熱交換器（補助ガスクーラ６）とを有し、圧縮機（２）の吐出口（２ｏ）と第１の熱交換器（３）とを連通し、第４の熱交換器（６）を経由して第２の熱交換器（４）と第３の熱交換器（５）とを連通し、第４の熱交換器（６）を経由して第３の熱交換器（５）と圧縮機（２）の吸込口（２ｉ）とを連通する冷媒ライン（Ｌｃ）と、圧縮機（２）の吐出口（２ｏ）と第１の熱交換器（３）とを連通する冷媒ライン（Ｌｃ２）から分岐して第２の熱交換器（４）をバイパス（して第２の熱交換器４と第３の熱交換器５とを連通する冷媒ラインに合流）する第１のバイパスライン（Ｌｂ１）と、第２の熱交換器（４）と第３の熱交換器（５）とを連通する冷媒ライン（Ｌｃ６）から分岐して第４の熱交換器（６）をバイパス（して第２の熱交換器４と第３の熱交換器５とを連通する冷媒ラインＬｃ９に合流）する第２のバイパスライン（Ｌｂ２）とを有しており、前記冷温水ライン（Ｌｗ）は貯湯タンク（１）或いは第３の熱交換器（５）と選択的に連通する様に構成されているヒートポンプシステムと組み合わせて用いるのが好ましい（図５）。
【００１３】
或いは、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムであって、冷暖房負荷側に連通する冷温水ライン（Ｌｗ）と、温水を貯蔵する貯湯タンク（１）と、冷媒である二酸化炭素が循環する循環系統（熱源ユニット５０）とを備え、該循環系統（５０）は、低圧気相冷媒を圧縮して超臨界状態の高圧冷媒として吐出する圧縮機（２）と、圧縮機（２）から吐出された超臨界状態の高圧冷媒と貯湯タンク（１）に連通するライン（Ｌｔ）を流れる水との間で熱交換を行う第１の熱交換器（水冷ガスクーラ３、冷却装置）と、冷媒と大気との間で熱交換を行う第２の熱交換器（空冷ガスクーラ４）と、冷媒と冷温水ライン（Ｌｗ）を流れる冷温水との間で熱交換を行う第３の熱交換器（冷房蒸発器５）と、第２の熱交換器（４）から第３の熱交換器（５）に向う冷媒と冷温水ライン（Ｌｗ）を流れる冷温水との間で熱交換を行う第４の熱交換器（補助ガスクーラ６）とを有し、圧縮機（２）の吐出口（２ｏ）と第１の熱交換器（３）とを連通し、第４の熱交換器（６）を経由して第２の熱交換器（４）と第３の熱交換器（５）とを連通し、第３の熱交換器（５）と圧縮機（２）の吸込口（２ｉ）とを連通する冷媒ライン（Ｌｃ１２）と、圧縮機（２）の吐出口（２ｏ）と第１の熱交換器（３とを連通する冷媒ライン（Ｌｃ２）から分岐して第２の熱交換器（４）をバイパス（して第２の熱交換器４と第３の熱交換器５とを連通する冷媒ラインＬｃ６に合流）する第１のバイパスライン（Ｌｂ１）と、第２の熱交換器（４）と第３の熱交換器（５）とを連通する冷媒ライン（Ｌｃ６）から分岐して第４の熱交換器（６）をバイパス（して第２の熱交換器４と第３の熱交換器５とを連通する冷媒ラインＬｃ９に合流）する第２のバイパスライン（Ｌｂ２）とを有しており、前記冷温水ライン（Ｌｗ）は貯湯タンク（１）或いは第３の熱交換器（５）と選択的に連通し且つ戻りラインＬｗ７は第４の熱交換器（６）を経由してから第３の熱交換器（５）に連通するように配置されているヒートポンプシステムと組み合わせて用いるのが好ましい（図６）。
【００１４】
ここで、上述したヒートポンプシステムは、前記循環系統（熱源ユニット５０）は、バイパス弁（Ｖｂ２）が介送されて前記第１の熱交換器（水冷ガスクーラ３）をバイパスするバイパスライン（Ｌｂ４）と、バイパス弁（Ｖｂ３（図７）、Ｖｂ４（図８））が介送されて前記第３の熱交換器（冷房蒸発器５）及び第４の熱交換器（補助ガスクーラ６）（それに加えて、受液器８及び冷房膨張弁９）をバイパスするバイパスライン（Ｌｂ５（図７）、Ｌｂ６（図８））とを有しているのが好ましい（図７、図８）。
【００１５】
或いは、第４の熱交換器（補助ガスクーラ６）が第２の熱交換器（４）から第３の熱交換器（５）に向う冷媒と第３の熱交換器（５）で熱交換を行った後の冷媒との間で熱交換を行う二酸化炭素を冷媒とする上述したヒートポンプシステム（図５）において、前記第１のバイパスライン（Ｌｂ１）及び第２のバイパスライン（Ｌｂ２）を省略し、それに代えて、バイパス弁（Ｖｂ３）が介送されて前記第３の熱交換器（冷房蒸発器５）及び第４の熱交換器（補助ガスクーラ６）（それに加えて、受液器８及び冷房膨張弁９）をバイパスする第４のバイパスライン（Ｌｂ５）を設け、第３の熱交換器（５）と第４の熱交換器（６）とを連通する冷媒ライン（Ｌｃ１０）から分岐して第４の熱交換器（６）をバイパスし、第４の熱交換器（６）と圧縮機（２）の吸込口（２ｉ）とを連通するライン（Ｌｃ１１）と合流する第５のバイパスライン（Ｌｂ１０）を設けるのが好ましい（図９）。
【発明の効果】
【００１６】
上述する構成を具備する本発明によれば、冷凍装置（冷水機５００）から供給される冷水の水温（パネル入口温度）が、閾値、すなわち空調するべき空間の気温から決定された露点温度よりも所定温度（α：例えば、１℃〜３℃）だけ高い温度、或いは、決定された露点温度よりも所定温度（α：例えば、１℃〜３℃）だけ高い温度から前記温度差（β：輻射パネルに流入する冷水の水温と、輻射パネル（１２，１３）の表面温度との温度差）だけ減算した温度、よりも低温である場合には、輻射パネル（１２，１３）表面が結露する可能性が高いと判断して、冷凍装置（冷水機５００）から供給される冷水の水温（パネル入口温度）を上昇せしめる。
その結果、輻射パネル（１２，１３）表面温度は露点温度よりも高くなり、結露が生じる恐れは解消する。
【００１７】
本発明の輻射冷房システムによれば、湿度センサを使用しないで、輻射パネル（１２，１３）の結露防止が出来る。
即ち、結露防止制御のために用いるセンサ類が、室内空気温度センサ（Ｓｔｒ）と、水温センサ（Ｓｔｗ）によって代行出来る。室内空気温度センサ（Ｓｔｒ）は、空調機のリモートコントローラ（７０）に内蔵することが出来、また、水温センサ（Ｓｔｗ）は冷水機５００内に内蔵することが出来るので、システム導入時の施工現場で、センサを配置したり、センサのリード線を引き回したりする必要がない。
即ち、従来技術では、パネル表面温度センサを施工現場でパネル表面に貼り付けて、リード線を冷水機内のマイコンまで引き回す作業が必要であったが、本発明の輻射冷房システムによれば、係る煩雑な作業から開放される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
先ず、図１に基づいて、実施形態の輻射冷房システムの構成を説明する。
図１において、本発明の実施形態の輻射冷房システムは、冷房負荷４０と、冷凍装置（冷水機；以降、冷凍装置を冷水機という）５００と、冷房負荷４０と冷冷水機５００とを循環可能に接続し、内部を冷水が流れる冷水ラインＬｗで構成されている。
【００２０】
冷房負荷側４０は、住宅１０の居室１１内に設置された床用輻射パネル１２、天井用輻射パネル１３、室内温度センサＳｔｒ及びシステム操作用リモートコントローラ７０とで構成されている。室内温度センサＳｔｒは、図示の例では、リモートコントローラ７０に内蔵されており、後述のコントロールユニット６０と信号ラインＬｉ１で接続されている。
【００２１】
冷水機５００は、冷凍サイクルユニット８０、とコントロールユニット６０と、冷水ラインＬｗの冷凍サイクルユニット８０出口近傍に介装された冷水出口温度計測用の水温センサＳｔｗとによって構成されている。
【００２２】
なお、冷凍サイクルユニット８０は、例えば、後述する二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムで代表される装置において、熱源ユニット５０と貯湯タンク１と、貯湯ラインＬｔとを含んでいる（図５〜図８参照）。
【００２３】
冷水ラインＬｗは、往路側（冷水往き）の集合部Ｂｗと床用輻射パネル１２の図示しない流入口及び天井用輻射パネル１３の図示しない流入口とを接続する冷水管Ｌｗ３１、Ｌｗ３２と、復路側（冷水戻り）の集合部Ｇｗと床用輻射パネル１２の図示しない排出口及び天井用輻射パネル１３の図示しない排出口とを接続する冷水管Ｌｗ４１、Ｌｗ４２とを有している。
【００２４】
冷水ラインＬｗにおいて、復路側の集合部Ｇｗの冷凍サイクルユニット８０側には、（戻りの）冷水管Ｌｗ５の一端が接続され、冷水管Ｌｗ５の他端は、例えば冷凍サイクルユニット８０（の図示しない冷媒蒸発器（図５参照）の入口側）に接続されている。
一方、往路側の集合部Ｂｗの冷凍サイクルユニット８０側には、冷媒蒸発器で冷やされた冷水が流れる（往きの）冷水管Ｌｗ２の一端が接続され、その冷水管Ｌｗ２の他端は冷凍サイクルユニット８０（の図示せぬ冷媒蒸発器の出口側）に接続されている。
【００２５】
冷水ラインＬｗにおいて、（往きの）冷水管Ｌｗ２の冷凍サイクルユニット８０の出口側近傍には、水温計Ｓｔｗが介装されていて、管内を流過する冷水の温度を常時計測し、その情報を信号ラインＳｉ２によってコントトールユニット６０に伝送している。
尚、図示はしないが、（戻りの）冷温水管Ｌｗ５には、図１では省略しているが冷水を循環させる冷水循環ポンプが介装されている。
【００２６】
冷水管Ｌｗ３１、Ｌｗ３２には、夫々開閉弁Ｖ３１、Ｖ３２が介装されている。
【００２７】
次に、図２を参照して、コントロールユニット６０の構成を説明する。
図２において、コントロールユニット６０は、露点温度決定ユニット６１と、閾値演算ユニット６２と、比較ユニット６３と、判定ユニット６４と、冷水機制御信号発生ユニット６５とから構成されている。
【００２８】
露点温度決定ユニット６１は、室内温度センサＳｔｒからの情報を基に、その室内温度における、相対湿度９５％の時の露点温度を演算する。
【００２９】
閾値演算ユニット６２は、
露点温度決定ユニット６１で決定された露点温度に定数αを加えた値を閾値と決定する。
すなわち、
閾値=露点温度+α
或いは、
露点温度に定数αを加え、さらにそこから所定値βを差し引いた値を閾値と決定する。
すなわち、
閾値=露点温度+α−β
ここで、α、βの具体的な値は後述の制御方法の説明において、詳述する。
【００３０】
比較ユニット６３は、水温センサＳｔｗの測定結果の基づいて、「パネル入口水温」が、「閾値」、即ち、「露点温度+α」、或いは、「露点温度+α−β」以上であるか否かを比較する。
【００３１】
判定ユニット６４は、比較ユニット６３で出された比較結果に基づいて、冷水機５０の運転を如何にする（除湿する、除湿しない）か、を判定する。
【００３２】
冷水機制御信号発生ユニット６５は、判定ユニットの下した判定に従って、冷水機５０側に制御信号（除湿する、除湿しない）を発進する。
【００３３】
次に、図３に基づいて実施形態における冷水機の制御方法について説明する。
先ず、居室１１に設置した室内温度センサＳｔｒによって室内温度を計測し（ステップＳ１）、水温センサＳｔｗでパネル入口の水温を計測（ステップＳ２）した後、露点温度決定ユニット６１で露点温度を決定する（ステップＳ３）。
【００３４】
ここで、露点温度は、湿度が９５％であるとして演算するが、これは、言わば「最悪の想定」である（９５％というのは「６月の箪笥の裏」並の湿度）。
通常、この様な高湿度にはならない。９５％という高湿度で露点温度を演算することが、一種の「安全率」（実際の室内湿度はもっと低いので、湿度９５％の露点温度になっても、結露はしない）と捉えている。
【００３５】
気温を計測した箇所が輻射パネル表面から離隔している場合に、当該箇所の気温とパネル表面温度とが相違している可能性がある。９５％という高湿度で露点温度を演算することで、係る問題（計測箇所の気温とパネル表面温度とが相違しているという問題）が生じた場合に対応している。すなわち、９５％という高湿度（現実の居室内では先ず有り得ない高湿度）で露点温度を演算すれば、演算された露点温度は実際の露点温度よりも高温となるので、計側箇所の気温がパネル表面温度よりも高温であっても（露点温度を実際よりも高温となる様に演算したことで）相殺され、後述した判断において問題は無くなる。
【００３６】
パネル表面中に、パネル入口水温よりも、温度が低いところは存在しない。従って、パネル入口温度が露点温度よりも低ければ、パネル表面には絶対に結露は生じない。
【００３７】
次のステップＳ４では、閾値演算ユニット６２において、閾値、即ち、「露点温度+α」を演算する。
ここで、αは一種の安全係数であって、例えば、１℃〜３℃を用いる。
αがゼロでも、以下の理由によって結露を生じる可能性は先ず無い。
理由：パネル表面の温度は、パネル入口水温よりも５℃〜１０℃（β；このβの範囲は当該実施形態の変形の制御例で用いる）高いので、αがゼロでもパネル表面は露点温度よりも５℃〜１０℃高いことになる。
【００３８】
これに加えて、α（１℃〜３℃）だけの安全を見込む事により、冷房使用時におけるパネルの結露を予防している。
【００３９】
次の、ステップＳ５では、判定ユニット６４において、パネル入口水温が閾値以上であるか否か、即ち、露点温度＋α以上であるか否かを判断して、
パネル入口水温が露点温度＋α以上であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、結露の必要が無いので、そのまま（除湿せず；ステップＳ６）冷房を続行した後、ステップＳ８に進む。
【００４０】
一方、パネル入口水温が露点温度＋αよりも低温となった場合には（ステップＳ５のＮＯ）、結露の可能性があると判断して、パネル入口温度が露点温度＋α以上となる様に、除湿機能を働かせるべく、冷水機側を制御（ステップＳ７）して、ステップＳ８に進む。
【００４１】
ステップＳ８では、コントロールユニット６０は、制御を終了するか否かを判断して、終了するのであれば（ステップＳ８のＹＥＳ）、そのまま終了し、運転を続行するのであれば、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。
【００４２】
次に、図４は実施形態の変形例を示す（換言すれば、図４は、図１〜図３で説明した実施形態における変形例の制御を示すフローチャートである）。
図３で示す制御は、パネルに流入する水温と、パネル表面温度との温度差βが不明な場合の制御を示している。
【００４３】
パネルに流入する水温とパネル表面温度との温度差βが既知であれば、パネルに流入する水温は、室内の露点温度よりもβだけ低くない限り、結露は生じない。
すなわち、
パネル入口水温＝露点温度＋α−β
ここで、
βは例えば、５℃〜１０℃とする。
そのような条件で、除湿の要・不要、及び除湿要の場合の作動を制御する方法を示したのが図４の制御フローチャートである。
即ち、図３の制御、図４の制御での違いは、閾値を、「露点温度＋α」と捉えるか「露点温度＋α−β」とするかの違いのみである。
なお、パネルに流入する水温は、パネル入口水温よりも若干温度が上昇していることが予想されるが、係る温度差（パネルに流入する水温とパネル入口水温との温度差）も結露を生じないための一種の安全率となる。
【００４４】
本発明において、冷凍装置としては、例えば二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムと組み合わせて使用するのが好ましい。
【００４５】
その様なヒートポンプシステムは、例えば、一つに、図５に示すシステムが挙げられる。そして、図５中、符号５０の部分（熱源ユニット）、貯湯槽１、及び輻射パネル１２，１３を含む各ユニットを接続するラインＬｗ、Ｌｄが当該冷凍装置（冷水機；図１の符号５００）に相当する。
以下、図５を参照して二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムの一例を説明する。
【００４６】
図５において、二酸化炭素ヒートポンプ冷暖房システム（ＣＯ２ヒートポンプ冷暖房システム）は、大きなユニット単位としては、空調負荷側４０と、循環系統（熱源ユニット：以下、循環系統を熱源ユニットとも言う）５０と貯湯タンク１とで構成されている。
【００４７】
空調負荷側４０は、一部説明が重複するが、例えば、住宅１０の居室１１の床に張られた床用輻射パネル１２と、天井に張られた天井用輻射パネル１３とを有している。床用輻射パネル１２と、天井用輻射パネル１３の後述する冷温水ラインＬｗの入口側には水温センサＳｔ１、Ｓｔ２が介装されている。
ここで、輻射パネルは、温熱或いは冷熱を居室内に与えるために、天井及び床に設けられたパネルを示し、「輻射」の形態で温熱或いは冷熱を投入するので、「輻射パネル」と称する。
輻射パネルにすれば、次の様なメリットがある。
冷房の場合、冷水温度が多少高くても、冷房が可能である。具体的には、冷水温度が１３℃程度でも冷房が可能である（通常は、冷水温度が７℃）。
パネルであるので、広い面積を同時に冷却或いは加熱できる。
【００４８】
熱源ユニット５０は、圧縮機２と、第１の熱交換器（水冷ガスクーラ：以降、第１の熱交換器を水冷ガスクーラと言う）３と、第２の熱交換器（空冷ガスクーラ：以降、第２の熱交換器を空冷ガスクーラと言う）４と、第３の熱交換器（冷房蒸発器：以降、第３の熱交換器を冷房蒸発器と言う）５と、第４の熱交換器（補助ガスクーラ：以降、第４の熱交換器を補助ガスクーラと言う）６と、これらのユニットを循環可能に接続し、内部を冷媒である二酸化炭素（ＣＯ２）が循環する冷媒ラインＬｃとによって構成されている。ここで、空冷ガスクーラ４は、空冷ガスクーラとして機能する場合と、蒸発器として機能する場合とがある。
【００４９】
冷媒ラインＬｃは、以下の配管類によって構成されている。圧縮機２の出口２ｏと水冷ガスクーラ３とは冷媒配管Ｌｃ１で接続されている。水冷ガスクーラ３と空冷ガスクーラ４とは水冷ガスクーラ側から、冷媒配管Ｌｃ２、第１の三方弁Ｖｃ１、冷媒配管Ｌｃ３、第１の分岐点Ｂ１、冷媒配管Ｌｃ４、第２の分岐点Ｂ２、冷媒配管Ｌｃ５で連通している。
【００５０】
冷媒配管Ｌｃ４には膨張弁７が介装されている。又、第１及び第２の分岐点Ｂ１、Ｂ２間は、開閉弁Ｖｂ１を介装したバイパスＬｂ３で連通されている。
【００５１】
空冷ガスクーラ４と冷媒蒸発器５とは、間に補助ガスクーラ６を経由して、空冷ガスクーラ４側から、冷媒配管Ｌｃ５、第３の分岐点Ｂ３、冷媒配管Ｌｃ６、第２の三方弁Ｖｃ２、冷媒配管Ｌｃ７、補助ガスクーラ６、冷媒配管Ｌｃ８、第４の分岐点Ｂ４、冷媒配管Ｌｃ９で連通されている。
【００５２】
前記第１の三方弁Ｖｃ１と第３の分岐点Ｂ３とは第１のバイパスＬｂ１で、空冷ガスクーラ４を迂回するように接続されている。
又、第２の三方弁Ｖｂ２と第４の分岐点Ｂ４とは第２のバイパスＬｂ２で、補助ガスクーラ６を迂回するように接続されている。
【００５３】
配管Ｌｃ９には、第４の分岐点Ｂ４から冷媒蒸発器５に向って、受液器（液相冷媒が膨張弁９へ確実に到達するように構成されたレシーバタンク）８と膨張弁９が介装されている。
【００５４】
冷媒蒸発器５と補助ガスクーラ６とは、配管Ｌｃ１０で接続されている。補助ガスクーラ６と圧縮機２の入口２ｉとは、配管Ｌｃ１１で接続している。
かくして、各ユニットは上記配管類Ｌｃ１〜Ｌｃ１１によって循環可能に連通している。
【００５５】
熱源ユニット５０の冷媒蒸発器５は、空調負荷側４０の床用輻射パネル１２および天井用輻射パネル１３と冷温水ラインＬｗによって冷温水が循環可能なように連通しており、冷媒ラインＬｃを流過する冷媒（高圧のＣＯ２）と熱交換を行うように構成されている。
【００５６】
冷温水ラインＬｗは、一部説明が重複するが、集合部Ｂｗと床用輻射パネル１２の図示しない流入口及び天井用輻射パネル１３の図示しない流入口を接続する冷温水管Ｌｗ３１、Ｌｗ３２と、集合部Ｇｗと床用輻射パネル１２の図示しない排出口及び天井用輻射パネル１３の図示しない排出口を接続する冷温水管Ｌｗ４１、Ｌｗ４２とを有している。前記集合部Ｇｗには、冷温水ポンプＰ２を介装した冷温水管Ｌｗ５が接続され、以下、三方弁Ｖｗ１、冷温水管Ｌｗ６を経由して熱源ユニット５０の冷媒蒸発器５に至り、冷媒蒸発器５で、循環系等Ｌｃを循環する冷媒（ＣＯ２）と熱交換した後、冷温水管Ｌｗ１、三方弁Ｖｗ２、冷温水管Ｌｗ２を経由して集合部Ｂｗに接続される。
【００５７】
冷温水管Ｌｗ３１、Ｌｗ３２には、夫々開閉弁Ｖ３１、Ｖ３２が介装されている。
【００５８】
貯湯タンク１は、熱源ユニット５０の水冷ガスクーラ３と、復路温水管Ｌｔ１と貯湯用ポンプＰ１を介装した往路貯湯管Ｌｔ２とで構成される貯湯ラインＬｔによって水（又は湯）が循環可能に接続されている。
【００５９】
又、貯湯タンク１の底部には、開閉弁Ｖａを介装した上水（水道水）ラインＬａ１が接続され、貯湯タンク１の上部には、給湯ラインＬａ２が接続されている。
【００６０】
冷温水ラインＬｗと貯湯タンク１とは温水ラインＬｄによって温水が、冷温水ラインＬｗと貯湯タンク１とを循環可能なように接続されている。即ち、貯湯タンク１の第１の接続口１ａと冷温水ラインＬｗ側の三方弁Ｖｗ１が温水ラインＬｄの温水管Ｌｄ１によって、また、貯湯タンク１の第２の接続口１ｂと冷温水ラインＬｗ側の三方弁Ｖｗ２が温水ラインＬｄの温水管Ｌｄ２によって接続されている。
【００６１】
冷媒ラインＬｃでは、第１の熱交換器である水冷ガスクーラ３において、圧縮機２から吐出された超臨界状態の高圧冷媒（ＣＯ２）と、貯湯タンク１に連通するラインＬｔを流れる水との間で熱交換を行い、その後、第２の熱交換器である空冷ガスクーラ４において、冷媒（ＣＯ２）と大気との間で熱交換を行い、更に、第３の熱交換器である冷房蒸発器５において、冷媒と冷温水ラインＬｗを流れる冷温水との間で熱交換を行う。
【００６２】
冷房蒸発器５を出た冷媒は、第４の熱交換器である補助ガスクーラ６において、空冷ガスクーラ４から冷房蒸発器５に向う冷媒とで熱交換を行った後、圧縮機２に戻される。
【００６３】
冷温水ラインＬｗは貯湯タンク１或いは冷房蒸発器５と選択的に連通する様に構成されている。
図１の冷暖房装置では、上述の様に構成されており、開閉弁（電磁弁）Ｖｂ１或いは三方弁Ｖｃ１、Ｖｃ２を適宜切り換えて、且つ、貯湯タンク１や冷温水ラインＬｗ、冷温水ラインＬｗに介装された冷温水循環ポンプＰ２や三方弁Ｖｗ１、Ｖｗ２、空調負荷として設けられた輻射パネル１２，１３と適宜組み合わせることにより、「冷房単独運転」、「貯湯のみの運転」、「冷房及び貯湯運転」、「暖房及び貯湯運転」を自在に切り換えることが出来る。
【００６４】
係るヒートポンプシステムでは、貯湯用ポンプＰ１を停止することにより貯湯タンク１に連通するラインＬｔにおける水の流れを停止して、圧縮機２から吐出された高圧冷媒を空冷ガスクーラ４に供給して外気により冷却せしめ、空冷ガスクーラ４で冷却された冷媒を補助ガスクーラ６でさらに冷却した後に、冷房蒸発器５で冷水と熱交換させれば良い。
貯湯タンク１に連通するラインＬｔにおける水の流れを停止することにより、高圧冷媒は水冷ガスクーラ３を、いわゆる「素通り」することとなり、水冷ガスクーラ３において高圧冷媒が保有する熱量が貯湯タンク１側に投入されることは無い。これにより、給湯需要が存在しないにも拘らず給湯運転が為されてしまう、という事態は防止できる。
【００６５】
そして、圧縮機２から吐出された高圧冷媒を空冷ガスクーラ４にて外気により冷却せしめ、空冷ガスクーラ４で冷却された冷媒を補助ガスクーラ６でさらに冷却した後に、冷房蒸発器５にしているので、外気温が３１．１℃を超えており、冷媒が空冷ガスクーラ４では完全に液相になる程度まで冷却されなかった場合にも、補助ガスクーラ６で、冷房蒸発器５で熱交換を行った後の冷媒を用いてさらに冷却しているので、補助ガスクーラ６を出た段階で冷媒は液相状態となる。その結果、外気温が３１．１℃を超えた場合であっても、給湯運転をすること無く、十分な冷房能力を得ることが出来る。
【００６６】
或いは、本発明で用いられる冷凍装置として、図６に示す様な、ヒートポンプシステムも好ましい。
【００６７】
図６の二酸化炭素ヒートポンプ冷暖房システム（ＣＯ２ヒートポンプ冷暖房システム）は、図５のシステムに対して、補助ガスクーラ６、蒸発器５について、冷媒の循環するラインＬｃと、冷温水ラインＬｗとの連通の関係を変えている。
すなわち、図６では、冷温水の戻りラインが補助ガスクーラ６に連通し、それから、蒸発器５に戻っている。そして、冷媒ラインＬｃは蒸発器５から圧縮機２の吸い込み側２ｉへ直接連通している。
【００６８】
すなわち、冷温水ラインＬｗは、戻り側の三方弁Ｖｗ１の後、冷温水管Ｌｗ７が補助ガスクーラ６に直接連通し、それから、冷温水管Ｌｗ８を経由して蒸発器５に戻っている。
【００６９】
一方、冷媒ラインＬｃは蒸発器５から出た後、配管Ｌｃ１２によって圧縮機２の吸い込み側２ｉへ直接連通している。
その他については、図５のシステムと同様である。
【００７０】
図６のシステムにおいても、図５と同様に、「冷房単独運転」、「貯湯のみの運転」、「冷房及び貯湯運転」、「暖房及び貯湯運転」を自在に切り換えることが出来る。
【００７１】
この様なヒートポンプシステムにおいては、貯湯タンク１に連通するラインＬｔにおける水の流れを停止して、圧縮機２から吐出された高圧冷媒を水冷ガスクーラ３を「素通り」させた後に空冷ガスクーラ４に供給して外気により冷却せしめ、空冷ガスクーラ４で冷却された冷媒を補助ガスクーラ６でさらに冷却した後に、冷房蒸発器５で冷水と熱交換させれば冷房単独運転を行うことが出来る。
【００７２】
貯湯用ポンプＰ１を停止して貯湯タンク１に連通するラインＬｔにおける水の流れを停止すれば、高圧冷媒が保有する熱量が水冷ガスクーラ３で貯湯タンク１側に投入されることは無く、給湯需要が存在しないにも拘らず給湯運転が為されてしまう、という事態が防止できる。
そして、外気温が３１．１℃を超えており、冷媒が空冷ガスクーラ４では完全に液相になる程度まで冷却されなかった場合にも、補助ガスクーラ６で、冷温水ラインＬｗの戻りラインＬｗ７を流れる冷水を用いてさらに冷却しているので、空冷ガスクーラ４で冷却された冷媒が補助ガスクーラ６で冷水と熱交換を完了した段階で液相状態となり、十分な冷房能力を得ることが出来る。
【００７３】
ここで、上述した２種類のヒートポンプシステムでは、何れも、冷温水循環用のポンプＰ２を停止して冷温水ラインＬｗにおける冷温水の循環を停止し、冷媒が冷媒蒸発器５及び補助ガスクーラ６を「素通り」する様に構成すれば、貯湯のみの運転を行うことが出来る。
【００７４】
また、冷温水ラインＬｗを冷媒蒸発器５側に連通せしめると共に、水冷ガスクーラ３を流過した冷媒を、第１のバイパスラインＬｂ１及び第２のバイパスラインＬｂ２に流下せしめ、空冷ガスクーラ４及び補助ガスクーラ６をバイパスして冷媒蒸発器５へ連通させる様にすれば、貯湯及び冷房運転が行われる。
【００７５】
さらに、上述した２つのヒートポンプシステムにおいて貯湯及び暖房運転を行う場合には、上述した貯湯のみの運転の状態から、冷温水ラインＬｗを貯湯タンク１側に連通せしめ、貯湯タンク１内の温水を冷温水ラインＬｗで循環して暖房負荷側４０に供給すれば良い。
【００７６】
上述した２つのヒートポンプシステムにおいて、例えば、図７、図８に示すように、バイパス弁Ｖｂ２が介送されて水冷ガスクーラ３をバイパスするバイパスラインＬｂ４と、バイパス弁（Ｖｂ３（図７）、Ｖｂ４（図８））が介送されて冷房蒸発器５及び補助ガスクーラ６（それに加えて、受液器８及び冷房膨張弁９）をバイパスするバイパスライン（Ｌｂ５（図７）、Ｌｂ６（図８））とを設けても良い。
【００７７】
或いは、図５で示すヒートポンプシステムの第２変形例として、図５のヒートポンプシステム、すなわち、補助ガスクーラ６（第４の熱交換器）が第２の熱交換器４から第３の熱交換器５に向う冷媒と第３の熱交換器５で熱交換を行った後の冷媒との間で熱交換を行うヒートポンプシステムにおいて、第１のバイパスラインＬｂ１及び第２のバイパスラインＬｂ２を省略し、それに代えて、第４のバイパスラインＬｂ５と第５のバイパスラインＬｂ１０とを設けても良い。
【００７８】
ここで、第４のバイパスラインＬｂ５にはバイパス弁Ｖｂ３が介送されており、冷房蒸発器５（第３の熱交換器）及び補助ガスクーラ６（第４の熱交換器）（それに加えて、受液器８及び冷房膨張弁９）をバイパスしている。
また、第５のバイパスラインＬｂ１０は、第３の熱交換器５と第４の熱交換器６とを連通する冷媒ラインＬｃ１０から分岐しており、第４の熱交換器６をバイパスし、ラインＬｃ１１と合流している。そして、ラインＬｃ１１は、第４の熱交換器６と、圧縮機２の吸込口２ｉとを連通している。
【００７９】
図９のヒートポンプシステムにおいても、図５のシステムと同様に、「冷房単独運転」、「貯湯のみの運転」、「冷房及び貯湯運転」、「暖房及び貯湯運転」を自在に切り換えることが出来る。
すなわち、貯湯タンク１に連通するラインＬｔにおける水の流れを停止し、第４のバイパスラインＬｂ５及び第５のバイパスラインＬｂ１０を閉鎖すれば、圧縮機２から吐出された高圧冷媒は水冷ガスクーラ３を「素通り」した後に空冷ガスクーラ４にて外気により冷却され、補助ガスクーラ６でさらに冷却された後に、冷房蒸発器５で冷水と熱交換するので、冷房単独運転を行うことが出来る。
【００８０】
ポンプＰ１を稼動して貯湯タンク１に連通するラインＬｔに水を流し、冷温水循環用のポンプＰ２を停止して冷温水ラインＬｗにおける冷温水の循環を停止し、バイパス弁Ｖｂ３を開放して第４のバイパスラインＬｂ５により冷媒蒸発器５及び補助ガスクーラ６をバイパスすれば、貯湯のみの運転を行うことが出来る。
そして、冷温水ラインＬｗを、ラインＬｄ１、Ｌｄ２を介して貯湯タンク１に連通せしめれば、暖房及び貯湯運転が可能である。
【００８１】
そして、三方弁Ｖｃ１０の補助ガスクーラ６に連通するポートを閉じてバイパスラインＬｂ１０を開放し、バイパス弁Ｖｂ３を閉じれば、貯湯及び冷房運転が行われる。
【００８２】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない旨を付記する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態の二酸化炭素ヒートポンプ冷暖房システムの構成を示したブロック図。
【図２】実施形態におけるコントロールユニットの構成を示したブロック図。
【図３】実施形態における制御方法を示した制御フローチャート。
【図４】図３のフローチャートに対して、閾値を変えた場合の制御方法を示した制御フローチャート。
【図５】本発明の実施形態に組み合わせて使用する冷凍装置（冷水機）の第１実施例の構成を説明するための、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムのブロック図。
【図６】本発明の実施形態に組み合わせて使用する冷凍装置（冷水機）の第２実施例の構成を説明するための、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムのブロック図。
【図７】図５のヒートポンプシステムの変形例を示したブロック図。
【図８】図６のヒートポンプシステムの変形例を示したブロック図。
【図９】図５のヒートポンプシステムの第２変形例を示したブロック図。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・貯湯槽
２・・・圧縮機
３・・・第１の熱交換器／水冷ガスクーラ
４・・・第２の熱交換器／空冷熱交換器
５・・・第３の熱交換器／冷房蒸発器
６・・・第４の熱交換器／補助ガスクーラ
７、９・・・膨張弁
８・・・受液器
４０・・・空調負荷
５０・・・循環系統／熱源ユニット
６０・・・コントロールユニット
６１・・・露点温度決定ユニット
６２・・・閾値演算ユニット
６３・・・比較ユニット
６４・・・判定ユニット
６５・・・冷水機制御信号発生ユニット
５００・・・冷凍装置／冷水機
Ｌｄ・・・温水ライン
Ｌｔ・・・貯湯ライン
Ｌｗ・・・冷温水ライン
Ｐ１・・・貯湯ポンプ
Ｐ２・・・循環ポンプ
Ｓｔｒ・・・室内温度センサ
Ｓｔｗ・・・水温センサ
Ｖｂ１・・・開閉弁
Ｖｃ１、Ｖｃ２・・・三方弁
Ｖｗ１、Ｖｗ２・・・三方弁
【図１】
2006329453.tif 000003
【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】
2006329453.tif 000008
【図７】
2006329453.tif 000009
【図８】
2006329453.tif 000010
【図９】
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