(57)【要約】【課題】限られた冷凍サイクルにおいて、空調対象空間の空気に対する除湿能力及び加熱能力を向上させることができる空調システムを提供する。【解決手段】空調システム１は、ヒートポンプ装置２及び熱付与装置１２を備える。ヒートポンプ装置２は、第１室内側冷媒熱交換器２４１と、第２室内側冷媒熱交換器２４２とを有する。熱付与装置１２は、第１室内側冷媒熱交換器２４１及び第２室内側冷媒熱交換器２４２が配置される室内流路を通流する空気に熱を付与する。ヒートポンプ装置２は、全吸熱冷房運転と、吸放熱冷房運転と、を実行可能である。全吸熱冷房運転においては、第１室内側冷媒熱交換器２４１と第２室内側冷媒熱交換器２４２の両方が蒸発器として機能する。吸放熱冷房運転においては、第１室内側冷媒熱交換器２４１が凝縮器として機能し、第２室内側冷媒熱交換器２４２が蒸発器として機能する。【選択図】図１
2019174007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、室外側冷媒熱交換器と、膨張機構と、第１室内側冷媒熱交換器と、第２室内側冷媒熱交換器と、を有するヒートポンプ装置と、
前記ヒートポンプ装置における前記第１室内側冷媒熱交換器及び前記第２室内側冷媒熱交換器が配置される室内流路を通流する空気に熱を付与する熱付与装置と、
前記ヒートポンプ装置及び前記熱付与装置を制御する制御部と、を備え、
前記ヒートポンプ装置は、
冷媒が前記圧縮機、凝縮器として機能する前記室外側冷媒熱交換器、前記膨張機構、蒸発器として機能する前記第１室内側冷媒熱交換器、蒸発器として機能する前記第２室内側冷媒熱交換器、前記圧縮機に順に通流する全吸熱冷房運転と、
前記冷媒が前記圧縮機、凝縮器として機能する前記室外側冷媒熱交換器、凝縮器として機能する前記第１室内側冷媒熱交換器、前記膨張機構、蒸発器として機能する前記第２室内側冷媒熱交換器、前記圧縮機に順に通流する吸放熱冷房運転と、
を実行可能である
空調システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記ヒートポンプ装置に前記全吸熱冷房運転又は前記吸放熱冷房運転を行わせ、かつ、前記熱付与装置を駆動させて前記熱付与装置により前記室内流路を通流する空気に熱を付与する、熱付与除湿運転を実行可能である
請求項１記載の空調システム。
【請求項３】
前記室内流路を通流する空気の吸込み湿度を検知する吸込み湿度検知部を更に備え、
前記制御部は、
前記吸込み湿度が所定の湿度範囲内にあるときには、前記ヒートポンプ装置に前記全吸熱冷房運転を行わせ、かつ、前記熱付与装置を駆動させて前記熱付与装置により前記室内流路を通流する空気に熱を付与する強熱付与除湿運転を実行可能である
請求項２記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに関し、更に詳しくは、ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置とは別の熱付与装置を備えた空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷房再熱除湿運転を行うことができる空気調和機が知られている（例えば特許文献１参照）。この空気調和機にあっては、通常冷房運転時には、圧縮機、室外熱交換器、開度が小さい第１流量制御弁、第１室内熱交換器、第２室内熱交換器、圧縮機に到る冷凍サイクルが構成される。
【０００３】
また、この空気調和機にあっては、冷房再熱除湿運転時には、圧縮機、室外熱交換器、開度がやや小さい第１流量制御弁、第１室内熱交換器、開度が小さい第２流量制御弁、第２室内熱交換器、圧縮機に到る冷凍サイクルが構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８２７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示される空気調和機にあっては、冷房再熱除湿運転時には、第２室内熱交換器が蒸発器となり、第１室内熱交換器が凝縮器となる。限られた冷凍サイクルにおいては、蒸発器における除湿能力及び凝縮器における再熱能力を向上させるのは困難であった。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、限られた冷凍サイクルにおいて、空調対象空間の空気に対する除湿能力及び加熱能力を向上させることができる空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る空調システムは、ヒートポンプ装置と、熱付与装置と、制御部と、を備える。前記ヒートポンプ装置は、圧縮機と、室外側冷媒熱交換器と、膨張機構と、第１室内側冷媒熱交換器と、第２室内側冷媒熱交換器と、を有する。前記熱付与装置は、前記ヒートポンプ装置における前記第１室内側冷媒熱交換器及び前記第２室内側冷媒熱交換器が配置される室内流路を通流する空気に熱を付与する。前記制御部は、前記ヒートポンプ装置及び前記熱付与装置を制御する。
【０００８】
前記ヒートポンプ装置は、全吸熱冷房運転と、吸放熱冷房運転と、を実行可能である。前記全吸熱冷房運転は、冷媒が前記圧縮機、凝縮器として機能する前記室外側冷媒熱交換器、前記膨張機構、蒸発器として機能する前記第１室内側冷媒熱交換器、蒸発器として機能する前記第２室内側冷媒熱交換器、前記圧縮機に順に通流する。前記吸放熱冷房運転は、前記冷媒が前記圧縮機、凝縮器として機能する前記室外側冷媒熱交換器、凝縮器として機能する前記第１室内側冷媒熱交換器、前記膨張機構、蒸発器として機能する前記第２室内側冷媒熱交換器、前記圧縮機に順に通流する。
【０００９】
また、請求項２に係る発明にあっては、請求項１に係る発明において、前記制御部は、前記ヒートポンプ装置に前記全吸熱冷房運転又は前記吸放熱冷房運転を行わせ、かつ、前記熱付与装置を駆動させて前記熱付与装置により前記室内流路を通流する空気に熱を付与する、熱付与除湿運転を実行可能である。
【００１０】
また、請求項３に係る発明にあっては、請求項２に係る発明において、前記空調システムは、前記室内流路を通流する空気の吸込み湿度を検知する吸込み湿度検知部を更に備える。前記制御部は、前記吸込み湿度が所定の湿度範囲内にあるときには、前記ヒートポンプ装置に前記全吸熱冷房運転を行わせ、かつ、前記熱付与装置を駆動させて前記熱付与装置により前記室内流路を通流する空気に熱を付与する強熱付与除湿運転を実行可能である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明にあっては、熱付与装置により空調対象空間の空気を加熱することができるため、空気の加熱を維持しながらも、空気の除湿能力を向上させることができる。これにより、限られた冷凍サイクルにおいて、空調対象空間の空気に対する除湿能力及び加熱能力を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明にあっては、熱付与装置により空調対象空間の空気を加熱することにより、第１室内側冷媒熱交換器による空気の加熱能力を低減させるかあるいは無くすことができる。その分、第２室内側冷媒熱交換器、あるいは、第１室内側冷媒熱交換器及び第２室内側冷媒熱交換器による空気の除湿能力を向上させることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明にあっては、強熱付与除湿運転により、第１室内側冷媒熱交換器と第２室内側冷媒熱交換器の両方により空気の除湿を行うため、空気の除湿能力を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一実施形態に係る空調システムの全体を概略的に示す構成図である。
【図２】同上の空調システムの制御系を示すブロック図である。
【図３】同上の空調システムにおける冷房運転のフロー図である。
【図４】同上の空調システムにおける冷凍サイクルにおける成績係数と冷房負荷との関係を示す図である。
【図５】同上の空調システムにおける除湿運転の一部を除くフロー図である。
【図６】同上の空調システムにおける除湿運転の一部のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、空調システムに関し、更に詳しくは、ヒートポンプ装置と、ヒートポンプ装置とは別の熱付与装置と、を備えた空調システムに関するものである。以下、本開示に係る空調システムの第一実施形態について、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、空調システム１は、ヒートポンプ装置２と、熱付与装置１２としての給湯装置３と、制御部１０（図２参照）と、を備える。
【００１７】
図１に示すように、ヒートポンプ装置２は、圧縮機２１と、室外側冷媒熱交換器２２と、膨張機構２３と、室内側冷媒熱交換器２４と、を有し、冷凍サイクルを構成する。
【００１８】
ヒートポンプ装置２は、室外機２０１と室内機２０２とを有する。室外機２０１は、ケーシング（不図示）と、ケーシング内に収容される、圧縮機２１と、室外側冷媒熱交換器２２と、膨張機構２３と、四方弁２５と、送風装置２６等の機器を有する。
【００１９】
膨張機構２３は、第一実施形態では電子膨張弁により構成される。膨張機構２３として、第１膨張機構２３１と、第２膨張機構２３２とが設けられる。第１膨張機構２３１及び第２膨張機構２３２は、それぞれ、膨張機構としての機能を発揮せずに単に流路を形成するための開度が大きい状態と、膨張機構としての機能を発揮するための開度が小さい状態の二種類の状態のいずれかに切り替える。なお、第１膨張機構２３１及び第２膨張機構２３２は、開度が調節できるものであればよく、電子膨張弁に限定されない。
【００２０】
第１膨張機構２３１の流路の一端は、冷媒流路２７を介して室外側冷媒熱交換器２２の流路の一端に接続される。室外側冷媒熱交換器２２は、室外機２０１内の外気流路（不図示）の途中に配置される。室外機２０１のケーシングは、外気の取込み口（不図示）と吹出し口（不図示）を有し、これら取込み口と吹出し口との間に外気流路が形成される。外気流路の途中には更に、送風装置２６としてのファンが配置される。
【００２１】
室外側冷媒熱交換器２２の流路の他端は、冷媒流路２７を介して四方弁２５の第１のポート２５１に接続される。四方弁２５の第２のポート２５２は、冷媒流路２７を介して圧縮機２１の流路の一端に接続される。圧縮機２１の流路の他端は、冷媒流路２７を介して四方弁２５の第３のポート２５３に接続される。第１膨張機構２３１の流路の他端に接続される冷媒流路２７と、四方弁２５の第４のポート２５４に接続される冷媒流路２７とは、室外機２０１より導出され、室内機２０２に導入される。
【００２２】
室内機２０２は、ケーシング（不図示）と、ケーシング内に収容される、室内側冷媒熱交換器２４と、室内側熱媒熱交換器３３と、送風装置２８等の機器を有する。但し、室内側熱媒熱交換器３３は、空調システム１を構成する要素であるが、ヒートポンプ装置２を構成する要素ではない。室内側冷媒熱交換器２４として、第１室内側冷媒熱交換器２４１と、第２室内側冷媒熱交換器２４２とが設けられる。
【００２３】
室内機２０２のケーシングは、室内の空気の取込み口（不図示）と吹出し口（不図示）を有し、これら取込み口と吹出し口との間に室内流路（不図示）が形成される。室内流路の途中には、取込み口側から吹出し口側にかけて、送風装置２８としてのファン、室内側熱媒熱交換器３３、第１室内側冷媒熱交換器２４１及び第２室内側冷媒熱交換器２４２、がこの順に配置される。第１室内側冷媒熱交換器２４１と第２室内側冷媒熱交換器２４２とは、室内流路の流れ方向と交差する方向に並んでいる。
【００２４】
第１膨張機構２３１の他端は、冷媒流路２７を介して第１室内側冷媒熱交換器２４１の流路の一端に接続される。第１室内側冷媒熱交換器２４１の流路の他端は、冷媒流路２７を介して第２膨張機構２３２の一端に接続される。第２膨張機構２３２の他端は、第２室内側冷媒熱交換器２４２の流路の一端に接続される。第２室内側冷媒熱交換器２４２の流路の他端は、冷媒流路２７を介して四方弁２５の第４のポート２５４に接続される。
【００２５】
四方弁２５は、第１のポート２５１と第２のポート２５２とが通じると共に第３のポート２５３と第４のポート２５４とが通じる状態と、第１のポート２５１と第３のポート２５３とが通じると共に第２のポート２５２と第４のポート２５４とが通じる状態のいずれかに任意に切り替えることができる。
【００２６】
図２に示すように、制御部１０は、ヒートポンプ装置２を制御する。制御部１０は、例えばマイクロコンピュータを有し、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することで、各要素の動作を制御する。制御部１０は、具体的には、圧縮機２１により搬送される冷媒の単位時間当たりの搬送量（ｌ／ｓ）、膨張機構２３の開度の調節、室外機２０１及び室内機２０２に配置された送風装置２６，２８による単位時間当たりの風量（ｍ３／ｓ）、四方弁２５の切り替えを制御することができる。
【００２７】
このヒートポンプ装置２により、冷房運転と暖房運転とが選択的に運転可能である。図１に示すように、冷房運転時には、四方弁２５を、第１のポート２５１と第２のポート２５２とが通じると共に第３のポート２５３と第４のポート２５４とが通じる状態とする。更に、第１膨張機構２３１の開度を小さくして膨張機構としての機能を発揮させ、第２膨張機構２３２の開度を大きくして膨張機構としての機能を発揮させないようにする。これにより、圧縮機２１、室外側冷媒熱交換器２２（凝縮器）、第１膨張機構２３１、第１室内側冷媒熱交換器２４１（蒸発器）、第２室内側冷媒熱交換器２４２（蒸発器）、再び圧縮機２１へと到る冷媒流路２７が形成され、冷房運転（後述する全吸熱冷房運転）が行われる。
【００２８】
また、暖房運転時には、四方弁２５を、第１のポート２５１と第３のポート２５３とが通じると共に第２のポート２５２と第４のポート２５４とが通じる状態とする。更に、第１膨張機構２３１の開度を小さくして膨張機構としての機能を発揮させ、第２膨張機構２３２の開度を大きくして膨張機構としての機能を発揮させないようにする。これにより、圧縮機２１、第２室内側冷媒熱交換器２４２（凝縮器）、第１室内側冷媒熱交換器２４１（凝縮器）、第１膨張機構２３１、室外側冷媒熱交換器２２（蒸発器）、再び圧縮機２１へと到る冷媒流路２７が形成され、暖房運転が行われる。ヒートポンプ装置２では、制御部１０に制御されて冷房運転及び暖房運転が行われる。
【００２９】
このようなヒートポンプ装置２は、従来広く知られており、様々なものが適宜利用可能であって特に限定されない。例えば、ヒートポンプ装置２が適宜アキュミュレータ等の機器を有してもよい。
【００３０】
第一実施形態においては、空調システム１は、給湯装置３を更に備える。給湯装置３は、熱源部３１と、熱媒と、熱媒流路３２と、室内側熱媒熱交換器３３と、熱源制御部３０（図２参照）と、を有する。
【００３１】
熱源部３１は、熱媒を加熱する。第一実施形態においては、燃料電池により、熱源部３１が構成される。燃料電池は、貯湯式のいわゆるコージェネレーションシステムを構成するものであってもよいし、単体で用いられるものでもよい。燃料電池において発生する熱が、熱交換器（不図示）を介して熱媒に付与される。なお、燃料電池がコージェネレーションシステムを構成するものである場合、エネルギー効率が高い。このため、コージェネレーションシステムを構成する燃料電池により、熱源部３１が構成されることが好ましい。
【００３２】
熱媒流路３２は、熱媒が通流する循環配管により構成される。熱媒流路３２の途中に、熱源部３１と、室内側熱媒熱交換器３３と、が配置されている。室内側熱媒熱交換器３３は、上述したように、室内機２０２のケーシング内の室内流路に配置されている。この室内側熱媒熱交換器３３を含む給湯装置３が、室内機２０２のケーシング内の室内流路を流れる空気に熱を付与する熱付与装置１２を構成する。熱付与装置１２として給湯装置３が用いられることにより、追従性が向上する。
【００３３】
図２に示すように、熱源制御部３０は、熱源部３１を制御する。熱源制御部３０は、例えばマイクロコンピュータを有し、ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することで、各要素の動作を制御する。熱源制御部３０は、具体的には、熱源部３１により発生して熱媒流路３２を通流する熱媒に付与される、単位時間当たりの熱量を制御することができる。
【００３４】
図１に示すように、熱媒流路３２の途中に、ポンプ等からなる搬送装置３４と、流量調整弁又は電磁弁等からなる弁３５と、が配置されている。図２に示すように、搬送装置３４と弁３５は、熱源制御部３０により制御される。
【００３５】
第一実施形態においては、空調システム１は、制御部１０と熱源制御部３０との間で通信を行う通信装置（不図示）を更に備える。通信装置により、制御部１０と熱源制御部３０は、無線又は有線により相互に送受信を行うことができる。制御部１０は、通信装置を介して熱源制御部３０と通信を行い、給湯装置３を制御することができる。
【００３６】
なお、このような通信装置は、従来広く知られており、様々なものが適宜利用可能であって特に限定されない。
【００３７】
空調システム１は、吸込み湿度検知部１５を更に備える。吸込み湿度検知部１５は、室内流路を通流する空気の吸込み湿度Ｈｓ（ｇ／ｍ３）を検知する。吸込み湿度検知部１５は、室内機２０２のケーシング内の室内流路の取込み口近傍に配置されている。このような吸込み湿度検知部１５としては、広く公知であり、様々なものが適宜利用可能であって特に限定されない。吸込み湿度検知部１５により検知された吸込み湿度Ｈｓ情報は、制御部１０に受信される。
【００３８】
空調システム１は、吸込み温度検知部１１を更に備える。吸込み温度検知部１１は、ヒートポンプ装置２における室内側の吸込み温度Ｔｓ（℃）（すなわち空調対象空間の空気の温度）を検知する。吸込み温度検知部１１は、室内機２０２のケーシング内の室内流路の取込み口近傍に配置されている。吸込み温度検知部１１により検知された吸込み温度Ｔｓ情報は、制御部１０に受信される。
【００３９】
また、第一実施形態においては、室外機２０１のケーシング内の外気流路の取込み口近傍に外気温度Ｔｏ（℃）を検知する外気温度検知部１４が配置されている。外気温度検知部１４により検知された外気温度Ｔｏ情報は、制御部１０に受信される。なお、吸込み温度検知部１１及び外気温度検知部１４は、主にサーミスタにより構成されるが、サーミスタ以外にも各種の温度センサが適宜利用可能であって特に限定されない。
【００４０】
制御部１０は、ヒートポンプ装置２を制御して冷房運転を行う。冷房運転においては、制御部１０は、吸込み温度Ｔｓが室内目標温度Ｔａ（℃）となるように、制御する。室内目標温度Ｔａは、例えば１８℃等の一般的に快適となる温度である。第一実施形態においては、空調システム１は操作部１３を備えている。使用者は、操作部１３を操作して、室内目標温度Ｔａと、室内目標相対湿度と、室内機２０２の吹出し口から吹き出す風量Ｑａ（ｍ３／ｓ）とを任意に設定することができる。操作部１３より入力された室内目標温度Ｔａと室内目標相対湿度と風量Ｑａの情報は、制御部１０に受信される。
【００４１】
第一実施形態においては、冷房運転において、制御部１０は、吸込み温度Ｔｓが室内目標温度Ｔａを含む所定の温度範囲に入るように、フィードバック制御を行っている。所定の温度範囲は、室内目標温度Ｔａ以上の温度である許容上限温度Ｔｕ（℃）と、許容下限温度Ｔｌ（℃）との間の温度範囲である。
【００４２】
許容上限温度Ｔｕは、例えば、Ｔｕ＝室内目標温度Ｔａ＋５としたりする等により、適宜決められる温度である。また、許容下限温度Ｔｌは、例えば室内目標温度Ｔａとしたりする等により、適宜決められる温度である。なお、許容上限温度Ｔｕ及び許容下限温度Ｔｌは、室内目標温度Ｔａに対してどのような値となるかは特に限定されないが、Ｔｌ＜Ｔｕを満たす。
【００４３】
制御部１０は、圧縮機２１が有するモータの単位時間当たりの回転数を調節して、冷媒の搬送量を制御する。また、制御部１０は、室内機２０２に配置された送風装置２８が有するモータの単位時間当たりの回転数を調節して、室内機２０２のケーシングの吹出し口から吹き出す風量Ｑａを制御する。また、制御部１０は、室外機２０１に配置された送風装置２６が有するモータの単位時間当たりの回転数を調節して、室外機２０１の外気流路を通流する風量を制御する。
【００４４】
ヒートポンプ装置２は、冷房運転として、全吸熱冷房運転と、吸放熱冷房運転と、を実行可能である。
【００４５】
制御部１０は、全吸熱冷房運転を行うにあたり、四方弁２５を、第１のポート２５１と第２のポート２５２とが通じると共に第３のポート２５３と第４のポート２５４とが通じる状態とする。更に、制御部１０は、第１膨張機構２３１の開度を小さくして膨張機構としての機能を発揮させ、第２膨張機構２３２の開度を大きくして膨張機構としての機能を発揮させないようにする。これにより、圧縮機２１、室外側冷媒熱交換器２２（凝縮器）、第１膨張機構２３１、第１室内側冷媒熱交換器２４１（蒸発器）、第２室内側冷媒熱交換器２４２（蒸発器）、再び圧縮機２１へと到る全吸熱冷房用冷媒回路が形成され、全吸熱冷房運転が行われる。
【００４６】
制御部１０は、吸放熱冷房運転を行うにあたり、四方弁２５を、第１のポート２５１と第２のポート２５２とが通じると共に第３のポート２５３と第４のポート２５４とが通じる状態とするが、この点は全吸熱冷房運転を行う場合と同じである。
【００４７】
更に、制御部１０は、第１膨張機構２３１の開度を大きくして膨張機構としての機能を発揮させないようにし、第２膨張機構２３２の開度を小さくして膨張機構としての機能を発揮させる。これにより、圧縮機２１、室外側冷媒熱交換器２２（凝縮器）、第１室内側冷媒熱交換器２４１（凝縮器）、第２膨張機構２３２、第２室内側冷媒熱交換器２４２（蒸発器）、再び圧縮機２１へと到る吸放熱冷房用冷媒回路が形成され、吸放熱冷房運転が行われる。
【００４８】
すなわち、吸放熱冷房運転においては、室内側冷媒熱交換器２４のうち、第１室内側冷媒熱交換器２４１において放熱が行われ、第２室内側冷媒熱交換器２４２において吸熱が行われる。
【００４９】
空調システム１において運転される、全吸熱冷房運転及び吸放熱冷房運転を含む、冷凍サイクルによる冷房運転について図３に基づいて説明する。
【００５０】
冷房運転が開始されると、制御部１０は、（Ｓ１）において、操作部１３より入力された室内目標温度Ｔａ及び風量Ｑａを読み込んで設定する。
【００５１】
（Ｓ２）において、制御部１０は、室内目標温度Ｔａに基づいて許容上限温度Ｔｕ及び許容下限温度Ｔｌを設定する。
【００５２】
（Ｓ３）において、制御部１０は、吸込み温度検知部１１による吸込み温度Ｔｓの検知を開始する。
【００５３】
（Ｓ４）において、制御部１０は、圧縮機２１と、室外機２０１の送風装置２６と、室内機２０２の送風装置２８とを駆動させる。圧縮機２１及び送風装置２６，２８が駆動すると、冷凍サイクルが成立してヒートポンプ装置２の駆動となり、吸込み温度Ｔｓが上昇していく。
【００５４】
（Ｓ５）において、制御部１０は、吸込み温度Ｔｓが許容下限温度Ｔｌ未満であるか否かを判定する。吸込み温度Ｔｓが許容下限温度Ｔｌ未満でなければ、（Ｓ５）に戻る。吸込み温度Ｔｓが許容下限温度Ｔｌ未満であれば、（Ｓ６）に移行する。
【００５５】
（Ｓ６）において、制御部１０は、圧縮機２１及び送風装置２６，２８を停止させ、冷房運転を終了する。
【００５６】
なお、冷房運転の停止は、常時受け付けられており、操作部１３により冷房運転の停止が入力されると、制御部１０は、冷房運転を停止する。
【００５７】
ところで、ヒートポンプ装置２による冷房運転においては、冷房負荷Ｗ（Ｗ）は、風量Ｑａ、室内目標温度Ｔａ、吸込み温度Ｔｓに基づいて、
Ｗ＝Ｑａ×（Ｔａ−Ｔｓ）×Ａ・・・（式１）
と求められる。（式１）におけるＡは、ヒートポンプ装置２毎に決まる定数である。
【００５８】
この冷房負荷Ｗと、冷凍サイクルにおける成績係数（Coefficient Of Performance、以下ＣＯＰとする）との間には、図４に示す関係が存在する。ここで、Ｗｍｉｎ（Ｗ）は冷房負荷Ｗの最小値であり、主に、圧縮機２１により搬送される冷媒の最小限界搬送量と、外気温度Ｔｏと、に基づいて定まる最小絞り負荷である。最小限界搬送量は、主に、圧縮機２１が有するモータの単位時間当たりの回転数の下限値により決まる。
【００５９】
また、Ｗｍａｘ（Ｗ）は冷房負荷Ｗの最大値であり、主に、圧縮機２１により搬送される冷媒の最大限界搬送量と、外気温度Ｔｏと、に基づいて定まる。最大限界搬送量は、主に、圧縮機２１が有するモータの単位時間当たりの回転数の上限値により決まる。
【００６０】
なお、図４に示す関係において、冷房負荷Ｗ及びＣＯＰの具体的な値は、ヒートポンプ装置２毎に定まるため、具体的な値についての説明は省略する。
【００６１】
図４に示すように、ＣＯＰが最大となる冷房負荷をＷｃｍａｘ（Ｗ）としたとき、上限をＷｃｍａｘ＋α１（Ｗ）とすると共に下限をＷｃｍａｘ−α２（Ｗ）とする範囲を、高効率運転範囲Ｚとする。ここで、α１及びα２は、ＣＯＰ及びエネルギー効率等の観点から各種の許容範囲をどの位広くとるか等により、適宜決められる。
【００６２】
冷凍サイクルによる冷房運転は、冷房負荷Ｗが高効率運転範囲Ｚ内にある場合に行われると、ＣＯＰ及びエネルギー効率が高く好ましい。また、冷凍サイクルによる冷房運転は、冷房負荷Ｗが高効率運転範囲Ｚ外である場合に行われると、ＣＯＰ及びエネルギー効率が低く好ましくない。
【００６３】
以下、空調システム１において除湿を行う場合について説明する。
【００６４】
空調システム１において、除湿を行った後に空調対象空間に吹き出す空気を加熱しない場合には、ヒートポンプ装置２による全吸熱冷房運転を行い、熱付与装置１２は駆動しない。
【００６５】
空調システム１において、除湿を行った後に空調対象空間に吹き出す空気を加熱する場合には、主に下記（１）〜（３）のいずれかが行われる。
（１）従来の再熱除湿冷房運転
空調システム１は、ヒートポンプ装置２による吸放熱冷房運転を行い、熱付与装置１２は駆動させない。第１室内側冷媒熱交換器２４１において、空調対象空間に吹き出す空気の加熱が行われる。第２室内側冷媒熱交換器２４２において、空調対象空間に吹き出す空気の除湿及び冷房が行われる。
【００６６】
熱付与装置１２が駆動しない（１）に対して、（２）〜（３）は、熱付与装置１２が駆動する熱付与除湿運転である。
（２）弱熱付与除湿運転
空調システム１は、ヒートポンプ装置２による吸放熱冷房運転を行い、熱付与装置１２を駆動させる。第１室内側冷媒熱交換器２４１において、空調対象空間に吹き出す空気の加熱が行われる。更に、空調対象空間に吹き出す空気は、熱付与装置１２によっても加熱される。また、第２室内側冷媒熱交換器２４２において、空調対象空間に吹き出す空気の除湿及び冷房が行われる。
【００６７】
（２）においては、（１）の再熱除湿運転におけるよりも、ヒートポンプ装置２において搬送される冷媒の単位時間当たりの搬送量を大きくする。これにより、第２室内側冷媒熱交換器２４２における、空調対象空間に吹き出す空気に対する除湿量を大きくとることができる。このとき、第２室内側冷媒熱交換器２４２における、空調対象空間に吹き出す空気に対する冷房量も大きくなってしまう。このため、（１）においては駆動していない熱付与装置１２を駆動させて、空調対象空間に吹き出す空気を更に加熱して、空気の温度を上昇させる。なお、空調対象空間に吹き出す空気の温度は、（１）の場合と大きく変わらない。
（３）強熱付与除湿運転
空調システム１は、ヒートポンプ装置２による全吸熱冷房運転を行い、熱付与装置１２を駆動させる。第１室内側冷媒熱交換器２４１及び第２室内側冷媒熱交換器２４２において、空調対象空間に吹き出す空気の除湿及び冷房が行われる。
【００６８】
空調対象空間に吹き出す空気は、室内側冷媒熱交換器２４によっては加熱されず、熱付与装置１２によってのみ加熱される。
【００６９】
（３）においては、ヒートポンプ装置２において搬送される冷媒の単位時間当たりの搬送量は、（２）における場合と同じである。空調対象空間に吹き出す空気の除湿は、（２）においては第２室内側冷媒熱交換器２４２においてのみ行われていたのに対し、（３）においては第１室内側冷媒熱交換器２４１及び第２室内側冷媒熱交換器２４２の両方において行われる。これにより、空調対象空間に吹き出す空気に対する除湿量を（２）における場合よりも更に大きくとることができる。一方、空調対象空間に吹き出す空気に対する冷房量も、（２）における場合よりも更に大きくなってしまう上に、第１室内側冷媒熱交換器２４１による、空調対象空間に吹き出す空気への加熱が行われなくなる。このため、熱付与装置１２により、空調対象空間に吹き出す空気に付与される熱量は、（２）における場合よりも更に大きい。
【００７０】
次に、除湿運転について、図５に基づいて説明する。
【００７１】
除湿運転が開始すると、制御部１０は、（Ｓ１１）において、操作部１３より入力された室内目標相対湿度から室内目標湿度Ｈａ（ｇ／ｍ３）に換算して設定する。
【００７２】
（Ｓ１２）において、制御部１０は、室内目標湿度Ｈａに基づいて、許容上限湿度（ｇ／ｍ３）及び許容下限湿度（ｇ／ｍ３）を有する許容湿度範囲を設定する。許容湿度範囲は、室内目標湿度Ｈａに基づいて適宜決められる湿度範囲であり、特に限定されない。
【００７３】
（Ｓ１３）において、制御部１０は、主に室内目標湿度Ｈａに基づいて、吸込み湿度Ｈｓについての第１湿度範囲、第２湿度範囲及び第３湿度範囲を求めて設定する。第１湿度範囲は、上記（１）の再熱除湿運転を行うべき湿度範囲である。第２湿度範囲は、上記（２）の弱熱付与除湿運転を行うべき湿度範囲である。第３湿度範囲は、上記（３）の強熱付与除湿運転を行うべき湿度範囲である。
【００７４】
第１湿度範囲〜第３湿度範囲は、主に、ヒートポンプ装置２と給湯装置３とを合わせたエネルギー効率が高くなるように、ＣＯＰ等を考慮して決められる。なお、ヒートポンプ装置２と給湯装置３とを合わせたエネルギー効率が低くても、他の運転（例えば（３）の強熱付与除湿運転に対して（１）の再熱除湿運転及び（２）の弱熱付与除湿運転）では達成できない場合には、達成すべき湿度範囲が一義的に決まる。
【００７５】
（Ｓ１４）において、制御部１０は、吸込み湿度検知部１５による吸込み湿度Ｈｓの検知を開始する。
【００７６】
（Ｓ１５）において、制御部１０は、吸込み湿度Ｈｓが第１湿度範囲内にあるか否かを判定する。（Ｓ１５）において、第１湿度範囲内にあると判定された場合には、（Ｓ１６）に移行する。（Ｓ１５）において、第１湿度範囲内にあると判定されなかった場合については後述する。
【００７７】
（Ｓ１６）において、制御部１０は、圧縮機２１及び送風装置２６，２８を駆動させることで、ヒートポンプ装置２を駆動させる。更に、制御部１０は、吸放熱冷房用冷媒回路が形成されるように、第１膨張機構２３１及び第２膨張機構２３２を切り替える。なお、給湯装置３は停止させたままである。
【００７８】
除湿運転において、制御部１０は、吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲に入るように、フィードバック制御を行う。
【００７９】
（Ｓ１７）において、制御部１０は、吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内にあるか否かを判定する。吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内になければ、（Ｓ１７）に戻る。吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内にあれば、（Ｓ１８）に移行する。
【００８０】
（Ｓ１８）において、制御部１０は、圧縮機２１及び送風装置２６，２８を停止させることでヒートポンプ装置２を停止させ、除湿運転を終了する。
【００８１】
次に、（Ｓ１５）において、第１湿度範囲内にあると判定されなかった場合について説明する。この場合、図６に示すフローに移行する。
【００８２】
（Ｓ２１）において、制御部１０は、吸込み湿度Ｈｓが第２湿度範囲内にあるか否かを判定する。（Ｓ２１）において、第２湿度範囲内にあると判定された場合には、（Ｓ２２）に移行する。
【００８３】
（Ｓ２２）において、制御部１０は、圧縮機２１及び送風装置２６，２８を駆動させることで、ヒートポンプ装置２を駆動させる。更に、制御部１０は、吸放熱冷房用冷媒回路が形成されるように、第１膨張機構２３１及び第２膨張機構２３２を切り替える。更に、制御部１０は、給湯装置３を駆動させて、室内側熱媒熱交換器３３に熱媒を通流させる。
【００８４】
具体的には、制御部１０は、空調対象空間に吹き出す空気を加熱するのに必要な熱媒を室内側熱媒熱交換器３３に通流させるように要求する信号を、通信装置を介して熱源制御部３０に送信する。この信号を熱源制御部３０が受けて、給湯装置３を駆動させる。
【００８５】
熱源制御部３０は、室内側熱媒熱交換器３３に向けて通流させる熱媒の温度及び量に基づいて、熱媒が室内流路を流れる空気に必要量の熱を付与するのに必要な加熱量（Ｗ）を求める。
【００８６】
熱源制御部３０は、室内側熱媒熱交換器３３に向けて通流させる熱媒の温度及び量に対する、室内側熱媒熱交換器３３より戻る熱媒の温度の関係を、データとして有するかあるいは計算することにより、把握している。熱源制御部３０は、室内側熱媒熱交換器３３に向けて通流させる熱媒の温度及び量と、室内側熱媒熱交換器３３より室内流路を流れる空気に付与する熱量との関係を把握している。主にこの関係により、熱媒が室内流路を流れる空気に必要量の熱を付与するために、熱源部３１において熱媒に付与する加熱量が求められる。
【００８７】
熱源制御部３０は、熱源部３１で加熱して熱を付与した熱媒を室内側熱媒熱交換器３３に向けて通流させる。熱源制御部３０は、弁３５の開度を調整したり、弁３５の開閉（デューティ制御）を行ったりすることにより、熱媒流路３２に通流する熱媒への加熱量を調整する。
【００８８】
（Ｓ２３）において、制御部１０は、吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内にあるか否かを判定する。吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内になければ、（Ｓ２３）に戻る。吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内にあれば、（Ｓ２４）に移行する。
【００８９】
（Ｓ２４）において、制御部１０は、圧縮機２１及び送風装置２６，２８を停止させることでヒートポンプ装置２を停止させ、給湯装置３を停止させて、除湿運転を終了する。
【００９０】
給湯装置３の停止については、具体的には、制御部１０は、熱媒を室内側熱媒熱交換器３３に通流させるのを停止するように要求する信号を、通信装置を介して熱源制御部３０に送信する。この信号を熱源制御部３０が受けて、給湯装置３を停止させる。
【００９１】
（Ｓ２１）において、吸込み湿度Ｈｓが第２湿度範囲内にあると判定されなかった場合には、（Ｓ２５）に移行する。なお、吸込み湿度Ｈｓが第１湿度範囲内にも第２湿度範囲内にもない場合には、第３湿度範囲内にある。
【００９２】
（Ｓ２５）において、制御部１０は、圧縮機２１及び送風装置２６，２８を駆動させることで、ヒートポンプ装置２を駆動させる。更に、制御部１０は、全放熱冷房用冷媒回路が形成されるように、第１膨張機構２３１及び第２膨張機構２３２を切り替える。更に、制御部１０は、給湯装置３を駆動させて、室内側熱媒熱交換器３３に熱媒を通流させる。給湯装置３の駆動については、（Ｓ２２）と同様であるが、熱媒が室内流路を流れる空気に付与する熱量及び熱源部３１における加熱量については（Ｓ２２）と異なる。
【００９３】
（Ｓ２６）において、制御部１０は、吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内にあるか否かを判定する。吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内になければ、（Ｓ２６）に戻る。吸込み湿度Ｈｓが許容湿度範囲内にあれば、（Ｓ２７）に移行する。
【００９４】
（Ｓ２７）において、制御部１０は、圧縮機２１及び送風装置２６，２８を停止させることでヒートポンプ装置２を停止させ、給湯装置３を停止させて、除湿運転を終了する。
【００９５】
給湯装置３の停止については、（Ｓ２４）と同様である。
【００９６】
上述した空調システム１にあっては、除湿運転において、ヒートポンプ装置２のみならず、熱付与装置１２によっても、空調対象空間の空気を加熱することができる。このため、空調対象空間の空気の加熱を維持しながらも、第１室内側冷媒熱交換器２４１による空気の加熱能力を低減させるか（弱熱付与除湿運転の場合）、あるいは無くす（強熱付与除湿運転の場合）ことができる。その分、第２室内側冷媒熱交換器２４２（弱熱付与除湿運転の場合）、あるいは、第１室内側冷媒熱交換器２４１及び第２室内側冷媒熱交換器２４２（強熱付与除湿運転の場合）による空気の除湿能力を向上させることができる。これにより、限られた冷凍サイクルにおいて、空調対象空間の空気に対する除湿能力及び加熱能力を向上させることができる。
【００９７】
次に、第一実施形態の変形例について説明する。
【００９８】
ヒートポンプ装置２は、第一実施形態においては四方弁２５を有し、冷房運転と暖房運転の両方が可能であったが、四方弁２５を有さず暖房専用機を構成してもよい。
【００９９】
空調システム１は、第一実施形態においては制御部１０とは別に熱源制御部３０を有していたが、制御部１０とは別の熱源制御部３０を有さず、制御部１０が熱源制御部３０の機能を併せ持つものであってもよい。
【０１００】
空調システム１は、第一実施形態においては通信装置を備えていたが、通信装置を備えなくてもよい。
【０１０１】
室内目標相対湿度、室内目標温度Ｔａ及び風量Ｑａは、第一実施形態においては使用者が任意に設定可能であったが、使用者が任意に設定可能でなくてもよい。また、使用者が室内目標湿度Ｈａを直接設定してもよい。
【０１０２】
制御部１０は、第一実施形態においては、暖房運転においてフィードバック制御により吸込み温度Ｔｓが室内目標温度Ｔａとなるように制御していたが、必ずしもフィードバック制御によらなくてもよい。
【０１０３】
吸込み温度検知部１１及び吸込み湿度検知部１５は、室内機２０２のケーシング内の室内流路の取込み口近傍に配置されなくてもよい。
【０１０４】
外気温度検知部１４が、室外機２０１ではなく給湯装置３の室外に位置する部分に設けられてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１    空調システム
１０  制御部
１２  熱付与装置
１５  吸込み湿度検知部
２    ヒートポンプ装置
２１  圧縮機
２２  室外側冷媒熱交換器
２３  膨張機構
２４１  第１室内側冷媒熱交換器
２４２  第２室内側冷媒熱交換器
【図１】
2019174007.tif 000003
【図２】
2019174007.tif 000004
【図３】
2019174007.tif 000005
【図４】
2019174007.tif 000006
【図５】
2019174007.tif 000007
【図６】
2019174007.tif 000008