(57)【要約】【目的】省エネルギー運転とより快適な空調を実現するとともに、居住区設置部分の小型・軽量化によって工事の容易化とメンテナンス性向上を図ることができる安全性の高い複合型空気調和装置を提供すること。【構成】水対冷媒熱交換器１７と、水熱源定流量弁１５と、水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１と、四方弁１２と、水熱源入口温度検出器１９及び室内温度を制御する制御装置を含んで構成される前記熱源処理部１を居住空間から離して設置可能とするとともに、空調用空気処理部２はモータを含む給気ファン２１と、水対空気熱交換器２７と、冷温水制御弁１３と、冷媒対空気熱交換器２８と、ドレンパン及び吸い込み空気温度センサー２９を含んで前記空調用空気処理部２を構成し、熱源処理部１と空調用空気処理部２とを冷媒配管及び制御線を含む電気配線で接続して複合型空気調和装置を構成する。【選択図】      図３
2004218998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブライン型空調機と熱源処理部及び空調用空気処理部とを組み合わせた複合型空気調和装置であって、
水対冷媒熱交換器と、水熱源定流量弁と、水熱源ヒートポンプ用圧縮機と、四方弁と、水熱源入口温度検出器及び室内温度を制御する制御装置を含んで構成される前記熱源処理部を居住空間から離して設置可能とするとともに、モータを含む給気ファンと、水対空気熱交換器と、冷温水制御弁と、冷媒対空気熱交換器と、ドレンパン及び吸い込み空気温度センサーを含んで前記空調用空気処理部を構成し、熱源処理部と空調用空気処理部とを冷媒配管及び制御線を含む電気配線で接続し、熱源処理部の前記水対冷媒熱交換器を前記水熱源定流量弁を介して水熱源の冷温水配管と接続し、空調用空気処理部の前記水対空気熱交換器を前記冷温水制御弁を介して水熱源の冷温水配管に接続して構成されることを特徴とする複合型空気調和装置。
【請求項２】
前記水対冷媒熱交換器をプレート式熱交換器で構成したことを特徴とする請求項１記載の複合型空気調和装置。
【請求項３】
前記水対空気熱交換器及び冷媒対空気熱交換器を抗菌仕様としたことを特徴とする請求項１記載の複合型空気調和装置。
【請求項４】
前記ドレンパンを抗菌仕様としたことを特徴とする請求項１記載の複合型空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブライン型空調機と直膨型空調機を組み合わせて成る複合型空気調和装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からブライン型熱交換器と直膨型熱交換器を組み合わせた空気調和装置は、空気調和衛生工学便覧に記載されているように、クリーンルーム等の特殊な用途や寒冷地の空調、湿度制御を目的とした空調機として温水コイル付パッケージ或は直膨コイル付エアハンドリングユニットという呼び方で一般的に使用されている。
【０００３】
又、先行技術として水熱源ヒートポンプやファンコイルユニットを用いたビル空調の問題点、消費電力の平準化や２管式ファンコイル方式において冷暖房負荷が混在する場合への対応策としてファンコイルユニットと水熱源ヒートポンプとをユニット化したものが知られている（例えば、特開平６−６８３９２号、特開平７−１０４０１９号、特許第２９０１９１１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行技術に係る空気調和装置においては、図８に示すように、水対冷媒熱交換器５５と水対空気熱交換器５３及び冷媒対空気熱交換器５４が同一空間に設置されているため、ヒートロスが大きく、水熱源ヒートポンプの能力を充分活かし切れないという問題があった。
【０００５】
ところで、空気調和装置の重要な目的である空調負荷が混在した場合の対応とは、水熱源が温水である時期に冷房が必要なゾーンが存在したり、水熱源が冷水である時期に暖房が必要なゾーンが存在するケースへの対応のことである。
【０００６】
ここで、水熱源が温水である時期に冷房を行う場合は、水熱源ヒートポンプが温水に熱を放出することによって冷媒を凝縮させながら冷房運転を行う。つまり、水熱源ヒートポンプが冷房運転を行う場合、コンデンサとして機能する水対冷媒熱交換器５５には温水が流れているために該水対冷媒熱交換器５５は高温となり、空調用空気は水対冷媒熱交換器５５によって加熱されながら水熱源ヒートポンプによって冷却されることになる。
【０００７】
一方、水熱源が冷水である時期に暖房を行う場合は、水熱源ヒートポンプが冷水から熱を吸収することによって冷媒を蒸発させながら暖房運転を行う。つまり、水熱源ヒートポンプが暖房運転を行う場合、エバポレータとして機能する水対冷媒熱交換器５５には冷水が流れているために該水対冷媒熱交換器５５は低温となり、空調用空気は水対冷媒熱交換器５５によって冷却されながら水熱源ヒートポンプによって暖房されることになる。
【０００８】
このように水熱源と逆の空調モードを設定する場合、つまり、温水を流している期間に冷房したいとか、冷水を流している期間に暖房したいという場合は、空調用空気を水熱源ヒートポンプで加熱したいときに水対冷媒熱交換器５５が空調用空気を冷却し、空調用空気を水熱源ヒートポンプで冷却したいときに水対冷媒熱交換器５５が空調用空気を加熱することになり、大きなヒートロスを招くという問題があった。
【０００９】
又、先行技術として開示された従来の空気調和装置は除湿運転機能を有していないため、梅雨時の多湿環境において除湿をしようとすると室温が必要以上に降下し、より良い快適さを提供できないという欠点もあった。
【００１０】
ところで、ホテル等は大きさが異なる数種類の客室を備えているため、熱容量の異なる数種類の空気調和装置が求められるが、従来の空気調和装置においては、空調用の水対空気熱交換器５３と水熱源ヒートポンプ用の水対冷媒熱交換器５５に対して同時又は各別に通水するように構成されているため、空調用の水対空気熱交換器５３の容量を変えると通水量が変化し、水対冷媒熱交換器５５ヘの通水量も自動的に変化してしまい、水熱源ヒートポンプサイクルが成り立たなくなり、容量の異なる空気調和装置を容易に提供することができないという欠点もあった。
【００１１】
ホテル等の空調システムにおいては、室内の一部の天井を低くした下がり天井部の天井裏に空調機を設置する場合が多いが、このような場合に使用される空調機に課せられる制約は、居住空間を確保するために高さ寸法を小さくしなければならないとか、安眠を確保するために静寂でなければならないという点である。
【００１２】
しかし、従来の空気調和装置では、水熱源ヒートポンプ用圧縮機の大きさに制約されるため、高さ寸法が大きくならざるを得ず、水対冷媒熱交換器５５が二重管構造であるためにユニットの容積が大きくならざるを得ないという問題や、下がり天井裏、つまり耳に近い所に騒音源が集中するために静音化が難しいという問題もあった。特に、給気用ファンの騒音に加えて、冷媒の切り替えに伴う騒音や冷温水切り替えに伴う騒音は大きさのみならず、不定期、時には突発的に騒音が発生するために不快感は一層大きく感じられ、その対策は困難を極めているのが実情である。
【００１３】
更に、ホテル等の空調システムに従来の空気調和装置を用いた場合、空調機の維持、点検等メンテナンス時に客室内にて全ての作業を行わなければならず、作業時間が限定されたり、作業性が悪い上に室内装備に汚れを付けないよう細心の注意を払う必要があるため、メンテナンス性に劣るという問題もあった。
【００１４】
又、空気調和装置の共通の問題点としてドレン水が完全に排出されないため、熱交換器やドレンパンに病原菌やカビが発生し、感染や悪臭発生の可能性を常に抱えていた。
【００１５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、省エネルギー運転とより快適な空調を実現するとともに、居住区設置部分の小型・軽量化によって工事の容易化とメンテナンス性向上を図ることができる安全性の高い複合型空気調和装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ブライン型空調機と熱源処理部及び空調用空気処理部とを組み合わせた複合型空気調和装置を次のように構成したことを特徴とする。即ち、水対冷媒熱交換器と、水熱源定流量弁と、水熱源ヒートポンプ用圧縮機と、四方弁と、水熱源入口温度検出器及び室内温度を制御する制御装置を含んで構成される前記熱源処理部を居住空間から離して設置可能とするとともに、空調用空気処理部はモータを含む給気ファンと、水対空気熱交換器と、冷温水制御弁と、冷媒対空気熱交換器と、ドレンパン及び吸い込み空気温度センサーを含んで前記空調用空気処理部を構成し、熱源処理部と空調用空気処理部とを冷媒配管及び制御線を含む電気配線で接続し、熱源処理部の前記水対冷媒熱交換器を前記水熱源定流量弁を介して水熱源の冷温水配管と接続し、空調用空気処理部の前記水対空気熱交換器を前記冷温水制御弁を介して水熱源の冷温水配管に接続して複合型空気調和装置を構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記水対冷媒熱交換器をプレート式熱交換器で構成したことを特徴とする。
【００１８】
従って、請求項１及び２記載の発明によれば、複合型空気調和装置を熱源を制御する熱源処理部と空調用空気を処理する空調用空気処理部とで構成し、空調用空気処理部を、モータを含む給気ファンと、水対空気熱交換器と、冷媒対空気熱交換器及びドレンパンを配置して構成したため、空調用空気処理部を小型軽量化し、特に高さ寸法を小さく抑えることができる。
【００１９】
又、水対空気熱交換器を冷温水制御弁を介して冷温水配管に接続し、熱源処理部を水熱源ヒートポンプ用圧縮機と、四方弁と、水熱源定流量弁と、水対冷媒熱交換器及び制御装置で構成してこれを居住空間から離して設置可能としたため、主な騒音発生源となる熱源処理部をまとめて居住区以外の場所（廊下に面した天井裏、ホテル等では縦シャフト部や風呂場の天井裏）に設置することができ、居住部の快適性の向上と静音化を図ることができる。
【００２０】
更に、冷温水で冷暖房運転している場合であって能力が不足している場合に水熱源ヒートポンプで冷温水と同モードの冷暖房運転を行い、梅雨時等の湿度が高い場合には冷水で冷却運転するとともに、水熱源ヒートポンプで加熱して室温を低下させることなく除湿運転し、空調負荷が無い場合には送風運転を行うことによって省エネルギー運転を実現することができる。
【００２１】
又、水熱源が温水を供給している場合であっても水対空気熱交換器への温水の供給を停止し、水熱源ヒートポンプで冷房運転し、水熱源が冷水を供給している場合であっても水対空気熱交換器への冷水の供給を停止し、水熱源ヒートポンプで暖房することもでき、各ゾーンの居住者の好みに合わせた空調を実現することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記水対空気熱交換器及び冷媒対空気熱交換器を抗菌仕様としたことを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ドレンパンを抗菌仕様としたことを特徴とする。
【００２４】
従って、請求項３及び４記載の発明によれば、水対空気熱交換器と冷媒対空気熱交換器及びドレンパンを抗菌仕様とすることによって、病原菌やカビの発生を抑えて感染や悪臭発生を確実に防ぐことができる。
【００２５】
【発明の実施形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
ここでは、本発明に係る空気調和装置を図９に示すホテルの客室の天井裏に設置した形態について説明する。
【００２７】
図９はホテルの客室の概略断面図であり、ホテルの客室は、一般的には部屋の入口から寝室までの途中の天井が一段低く構成された下がり天井構造となっており、この下がり天井部に空気調和装置が収納され、室内に給気された空調用空気を窓等の壁面に衝突させて居住者にコールドドラフト等の不快感を与えないようにして吹き出すようにしている。そして、下がり天井部に収納された空気調和装置の下方に設置された点検口３５の一部を開口させ、そこに設置されたフィルター３７を通過して室内空気が空気調和装置に戻るよう構成されている。
【００２８】
ここで、図１及び図２に本発明に係る複合型空気調和装置の基本構成を示すが、図１は複合型空気調和装置の熱源処理部１の基本構成図、図２は同空気調和装置の空調用空気処理部２の基本構成図であり、熱源処理部１と空調用空気処理部２は使用目的の最適な場所にそれぞれ設置可能である。
【００２９】
図２に示す空調用空気処理部２には、ファンモータを含む給気ファン２１、水対空気熱交換器２７、冷媒対空気熱交換器２８及び不図示のドレンパンが配置されている。尚、給気ファン２１の近傍には吸い込み空気温度センサー２９が設けられている。
【００３０】
ここで、給気ファン２１からの気流に対して上流側から水対空気熱交換器２７、冷媒対空気熱交換器２８がこの順に直列に配列されている。尚、ファンモータを含む給気ファン２１は、構造上、水対空気熱交換器２７及び冷媒対空気熱交換器２８の上流にあっても下流にあっても構わないが、本実施の形態では、給気音低減のために給気ファン２１を水対空気熱交換器２７及び冷媒対空気熱交換器２８の上流に配置した。
【００３１】
ところで、給気ファン２１は、例えば図９に示すナイトパネル３１に設けられた不図示の風量設定器（風量タップ）からの風量選択信号により、「強」、「中」、「弱」の風量運転が可能なように回転数が制御される。
【００３２】
一方、図１に示す熱源処理部１には、室内温度を制御する不図示の制御装置、水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１、ヒートポンプの冷暖房運転切替用の四方弁１２、高効率の水対冷媒熱交換器１７、水熱源定流量弁１５、冷媒制御用逆止弁１６やキャピラリーチューブ１８−１，１８−２等の騒音源となる構成部品が配置されている。尚、キャピラリーチューブ１８−１，１８−２に代えて膨張弁等の他の絞り手段を用いても良い。
【００３３】
図２に示す空調用空気処理部２に配設された水対空気熱交換器２７は、冷温水制御弁１３を介して冷温水配管と接続され、不図示の制御部は、前記吸い込み空気温度センサー２９の検出温度と図９に示す室内温度設定器３３の設定温度とを比較し、設定された閾値に応じて冷温水制御弁１３を開閉して水対空気熱交換器２７で行われる水熱源による冷暖房運転を制御する。尚、本実施の形態では、冷温水制御弁１３をＯＮ／ＯＦＦ制御弁で構成したが、これに代えて比例制御弁や三方弁で構成しても良い。
【００３４】
又、図１に示す熱源処理部１に配設された前記水対冷媒熱交換器１７には、水熱源定流量弁１５を介して通水することにより、熱源水の圧力変動や熱容量の異なる空調用空気処理部２との組み合わせにも拘らず、ヒートポンプサイクルに必要な一定の熱源水を常時通水するようにして安定したヒートポンプサイクルを実現している。尚、水熱源定流量弁１５は自動的に流量を制御する型式のものでなくても良く、例えば手動弁やオリフィス等のように実質的に定流量を実現可能なものであれば良い。
【００３５】
ところで、本実施の形態では、熱源処理部１に配設された水対冷媒熱交換器１７にプレート型熱交換器を採用し、熱源水と冷媒の温度差が小さくても充分な熱交換量を確保することができるとともに、小型化も同時に実現することができるようにしている。
【００３６】
而して、本発明に係る複合型空気調和装置は、熱源処理部１と空調用空気処理部２とを冷媒配管及び制御線を含む電気配線で接続して構成されるが、その作用を図１０に示すフローチャートに基づいて以下に説明する。
【００３７】
水熱源入口に設置した水熱源入口温度検出器１９によって検出される水熱源の温度によって装置が暖房運転中であるか冷房運転中であるかを判断する（ステップＳ１）。
【００３８】
水熱源入口温度検出器１９によって検出された水熱源の温度によって装置が暖房運転中であると判断した場合（ステップＳ１での判断がＮｏである場合）は、冷温水コイルは暖房サイクル運転を行い（ステップＳ２）、例えば図９に示す室内温度設定器３３等によって設定された設定温度が空調用空気処理部２の空気吸込口に設置された吸込空気温度センサー２９によって検出された室温よりも高いか否かが判断され（ステップＳ３）、室温が設定温度よりも低い場合（ステップＳ３での判断がＹｅｓである場合）には、室温が第１の所定温度（＝設定温度−１℃）よりも低いか否かが判断される（ステップＳ４）。尚、第１の所定温度は設定変更可能であるが、一般的には（設定温度−１℃）に設定している。
【００３９】
上記判断の結果、室温が第１の所定温度より低い場合（ステップＳ４の判断がＹｅｓである場合）には室温が第２の所定温度（＝設定温度−３℃）より低いか否かが判断され（ステップＳ５）、室温が第２の設定温度よりも高い場合（ステップＳ５での判断結果がＮｏである場合、つまり、室温が第１の所定温度と第２の所定温度の範囲内にある場合）には、冷温水制御弁１３を開き、温水が水対空気熱交換器２７で空調用空気と熱交換することによって暖房運転（水・暖房運転）を行う（ステップＳ６）。尚、第２の所定温度は設定変更可能であるが、一般的には（設定温度−３℃）に設定している。
【００４０】
上記暖房運転を行って一定の時間が経過すると、室温が第１の所定温度より低いか否かが判断され（ステップＳ７）、所定時間が経過しても室温が第１の所定温度（設定温度−１℃）まで上昇しない場合（ステップＳ７での判断結果がＹｅｓの場合）は、風量タップが「弱」であるか否かが判断される（ステップＳ８）。
【００４１】
そして、風量タップが「弱」でない場合（ステップＳ８での判断結果がＮｏである場合）には、暖房能力を更に強力にするために水熱源ヒートポンプに対して暖房運転指令を出力する。すると、水熱源ヒートポンプは、四方弁１２を暖房モードに設定して運転を開始し、水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１から吐出された冷媒は、冷媒対空気熱交換器２８を通って空調用空気と熱交換することによって暖房運転が行われ（ステップＳ９）、冷媒対空気熱交換器２８において凝縮された冷媒は、暖房用キャピラリーチューブ１８−２において断熱膨張した後、水対冷媒熱交換器１７にて温水と熱交換することによって蒸発し、蒸発した冷媒は水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１に戻される。このときの温水及び冷媒の概念的流れを図４に示す。
【００４２】
尚、暖房用キャピラリーチューブ１８−２と冷房用キャピラリーチューブ１８−１を逆止弁１６を介して使い分けしている理由は、それぞれの運転モードに対して安定したヒートポンプサイクルを実現するためである。ここで、キャピラリーチューブとしては、冷媒をその流量に適合して断熱膨張させるものであれば良く、これに代えて温度式膨張弁や電子膨張弁を用いても良く、制御範囲の広いものであれば冷暖房兼用としても良い。
【００４３】
ところで、室温が第２の所定値（＝設定温度−３℃）より低い場合（ステップＳ５での判断結果がＹｅｓである場合）には、温水による暖房運転と水熱源ヒートポンプに対して暖房運転の指令を同時に出力して急速暖房運転を行う（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００４４】
そして、室温が第１の所定温度（設定温度−１℃）以上に昇温したか否かが判断され（ステップＳ１０）、室温が第１の所定温度に達していない場合（ステップＳ１０での判断結果がＮｏである場合）には暖房運転を継続し（ステップＳ８，Ｓ９）、室温が第１の所定温度に達した時点で水熱源ヒートポンプによる暖房運転（直膨・運転）を停止し（ステップＳ１１）、温水が水対空気熱交換器２７で空調用空気と熱交換することによる暖房運転（水・暖房運転）を行う（ステップＳ１２）。尚、ステップＳ７での判断結果がＮｏである場合（室温が第１の所定温度よりも高い場合及びステップＳ８での判断結果がＹｅｓである場合（風量タップが「弱」である場合）には、水熱源ヒートポンプによる暖房運転は行われず、水・暖房運転のみが行われる（ステップＳ１２）。
【００４５】
上記水・暖房運転が行われている間、空調用空気処理部２の空気吸込口に設置された吸い込み空気温度センサー２９によって検出された室温が図９に示す室内温度設定器３３等によって設定された設定温度＋１℃に達したか否か判断され（ステップＳ１３）、室温が設定温度＋１℃に達すると（ステップＳ１３での判断結果がＹｅｓ）、冷温水制御弁１３が閉止され、水熱源を用いた暖房運転が停止され（温水コイルへの通水停止）（ステップＳ１４）、送風運転が行われる。
【００４６】
他方、ステップＳ３での判断結果がＮｏである場合（室温が設定温度よりも高い場合）及びステップＳ４での判断結果がＮｏである場合（室温が第１の所定温度（＝設定温度−１℃）よりも高い場合）には、温水コイルへの通水が停止され（ステップＳ１５）、室温が第３の所定温度（＝設定温度＋２℃）よりも高いか否かが判断される（ステップＳ１６）。尚、第３の所定温度は設定変更可能であるが、一般的には（設定温度＋２℃）に設定している。
【００４７】
而して、室温が第３の所定温度（設定温度＋２℃）よりも高い場合（ステップＳ１６での判断結果がＹｅｓである場合）には、図５に示すように、冷温水制御弁１３を閉止して水対空気熱交換器２７による暖房運転は停止し、水熱源ヒートポンプに対して冷房運転指令を出力して直膨・冷房運転を行う（ステップＳ１７）。つまり、水熱源ヒートポンプは、四方弁１２を冷房モードに設定して運転を開始し、水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１から吐出された冷媒は、水対冷媒熱交換器１７にて温水と熱交換して凝縮し、冷房用キャピラリーチューブ１８−１で断熱膨張した後、冷媒対空気熱交換器２８を通過する過程で空調用空気と熱交換することによって蒸発して冷房運転が行われ、蒸発した冷媒は水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１に戻される。このときの温水及び冷媒の概念的流れを図６に示す。
【００４８】
上記冷房運転の間、室温が設定温度まで低下したか否かが判断され（ステップＳ１８）、室温が設定温度まで下がると（ステップＳ１８での判断結果がＹｅｓ）、水熱源が温水を供給している場合の水熱源ヒートポンプによる冷房運転（直膨・運転）は停止される（ステップＳ１９）。尚、この冷房運転は、室温が設定温度まで下がるまで継続される。
【００４９】
尚、水熱源による暖房運転が停止し、水熱源ヒートポンプによる暖房運転及び冷房運転もなされていない場合は送風運転となる。
【００５０】
他方、ステップＳ１での判断結果がＹｅｓである場合（水熱源の温度によって装置が冷房運転中であると判断された場合）には、冷温水コイルは冷房サイクル運転を行い（ステップＳ２２）、除湿運転信号の有無を判断する（ステップＳ２０）。
【００５１】
外部信号として除湿運転信号が受信されない場合（ステップＳ２０での判断がＮｏである場合）、例えば図９に示す室内温度設定器３３等によって設定された設定温度が空調用空気処理部２の空気吸込口に設置された吸込空気温度センサー２９によって検出された室温よりも低いか否かが判断され（ステップＳ２３）、室温が設定温度よりも高い場合（ステップＳ２３での判断がＹｅｓである場合）には、室温が第４の所定温度（＝設定温度＋１℃）よりも高いか否かが判断される（ステップＳ２４）。尚、第４の所定温度は設定変更可能であるが、一般的には（設定温度＋１℃）に設定している。
【００５２】
上記判断の結果、室温が第４の所定温度より高い場合（ステップＳ２４の判断がＹｅｓである場合）には室温が第５の所定温度（＝設定温度＋３℃）より高いか否かが判断され（ステップＳ２５）、室温が第５の所定温度よりも高い場合（ステップＳ２５での判断結果がＮｏである場合、つまり、室温が第４の所定温度と第５の所定温度の範囲内にある場合）には、冷温水制御弁１３を開き、冷水が水対空気熱交換器２７で空調用空気と熱交換することによって冷房運転（水・冷房運転）を行う（ステップＳ２６）。尚、第５の所定温度は設定変更可能であるが、一般的には（設定温度＋３℃）に設定している。
【００５３】
上記冷房運転を行って一定の時間が経過すると、室温が第４の所定温度（＝設定温度＋１℃）より高いか否かが判断され（ステップＳ２７）、所定時間が経過しても室温が第４の所定温度（＝設定温度＋１℃）まで低下しない場合（ステップＳ２７での判断結果がＹｅｓの場合）は、風量タップが「弱」であるか否かが判断される（ステップＳ２８）。
【００５４】
そして、風量タップが「弱」でない場合（ステップＳ２８での判断結果がＮｏである場合）には、冷房能力を更に強力にするために水熱源ヒートポンプに対して冷房運転指令を出力する。すると、水熱源ヒートポンプは、四方弁１２を冷房モードに設定して運転を開始し、水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１から吐出された冷媒は、水対冷媒熱交換器１７にて冷水と熱交換することによって凝縮し、冷房用キャピラリーチューブ１８−１において断熱膨張した後、冷媒対空気熱交換器２８にて空調用空気と熱交換することによって蒸発して冷房運転が行われ（ステップＳ２９）、蒸発した冷媒は水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１に戻される。このときの温水及び冷媒の概念的流れを図５に示す。
【００５５】
ところで、室温が第５の所定温度（＝設定温度＋３℃）より高い場合（ステップＳ２５での判断結果がＹｅｓである場合）には、冷水による冷房運転と水熱源ヒートポンプに対して冷房運転の指令を同時に出力して急速暖房運転を行う（ステップＳ２８，Ｓ２９）。
【００５６】
そして、室温が第４の所定温度（＝設定温度＋１℃）以下に低下したか否かが判断され（ステップＳ３０）、室温が第４の所定温度まで低下していない場合（ステップＳ３０での判断結果がＮｏである場合）には冷房運転を継続し（ステップＳ２８，Ｓ２９）、室温が第４の所定温度まで低下した時点で水熱源ヒートポンプによる冷房運転（直膨・運転）を停止し（ステップＳ３１）、冷水が水対空気熱交換器２７で空調用空気と熱交換することによる冷房運転（水・冷房運転）を行う（ステップＳ３２）。尚、ステップＳ２７での判断結果がＮｏである場合（室温が第４の所定温度よりも低い場合及びステップＳ２８での判断結果がＹｅｓである場合（風量タップが「弱」である場合）には、水熱源ヒートポンプによる冷房運転は行われず、水・冷房運転のみが行われる（ステップＳ３２）。
【００５７】
上記水・冷房運転が行われている間、空調用空気処理部２の空気吸込口に設置された吸い込み空気温度センサー２９によって検出された室温が図９に示す室内温度設定器３３等によって設定された設定温度−１℃に達したか否か判断され（ステップＳ３３）、室温が設定温度−１℃に達すると（ステップＳ３３での判断結果がＹｅｓ）、冷温水制御弁１３が閉止され、水熱源を用いた冷房運転が停止され（冷水コイルへの通水停止）（ステップＳ３４）、送風運転が行われる。
【００５８】
他方、ステップＳ２３での判断結果がＮｏである場合（室温が設定温度よりも低い場合）及びステップＳ３４での判断結果がＮｏである場合（室温が第４の所定温度（＝設定温度＋１℃）よりも低い場合）には、冷水コイルへの通水が停止され（ステップＳ３５）、室温が第６の所定温度（＝設定温度−２℃）よりも低いか否かが判断される（ステップＳ３６）。尚、第６の所定温度は設定変更可能であるが、一般的には（設定温度−２℃）に設定している。
【００５９】
而して、室温が第６の所定温度（＝設定温度−２℃）よりも低い場合（ステップＳ３６での判断結果がＹｅｓである場合）には、図５に示すように、冷温水制御弁１３を閉止して水対空気熱交換器２７による冷房運転は停止し、水熱源ヒートポンプに対して暖房運転指令を出力して直膨・暖房運転を行う（ステップＳ３７）。つまり、水熱源ヒートポンプは、四方弁１２を暖房モードに設定して運転を開始し、水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１から吐出された冷媒は、冷媒対空気熱交換器２８にて空調用空気と熱交換して凝縮し、暖房用キャピラリーチューブ１８−２で断熱膨張した後、水対冷媒熱交換器１７を通過する過程で冷水と熱交換することによって蒸発して暖房運転が行われ、蒸発した冷媒は水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１に戻される。このときの温水及び冷媒の概念的流れを図７に示す。
【００６０】
上記暖房運転の間、室温が設定温度にまで上昇したか否かが判断され（ステップＳ３８）、室温が設定温度まで上がると（ステップＳ３８での判断結果がＹｅｓ）、水熱源が温水を供給している場合の水熱源ヒートポンプによる暖房運転（直膨・運転）は停止される（ステップＳ３９）。尚、この暖房運転は、室温が設定温度まで上がるまで継続される。
【００６１】
尚、水熱源による冷房運転が停止し、水熱源ヒートポンプによる暖房運転及び冷房運転もなされていない場合は送風運転となる。
【００６２】
ところで、水熱源が冷水である場合であって、例えば図９に示すナイトパネル３１等から除湿運転信号が出力された場合（ステップＳ２０での判断結果がＹｅｓである場合）には、図３に示すように、冷温水制御弁１３を開き、水対空気熱交換器２７にて冷水と空調用空気とを熱交換させることによって冷房運転を行うとともに、熱交換した空調用空気の温度を下げ、除湿性を高めるために給気ファン２１を中風量運転とする。
【００６３】
又、水熱源ヒートポンプは、四方弁１２を暖房モードに切り替えて運転を開始し、水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１から吐出された冷媒は、冷媒対空気熱交換器２８にて空調用空気と熱交換して凝縮し、水対冷媒熱交換器１７にて冷水と熱交換することによって蒸発し、蒸発した冷媒は水熱源ヒートポンプ用圧縮機１１に戻される。
【００６４】
而して、本発明に係る複合型空気調和装置によれば、水熱源の冷温水は必ずしも温水、冷水でなくても水熱源ヒートポンプは運転可能であり、熱源が故障した場合等に充分な空調用冷温水の温度が得られない中温の循環水があれば水熱源ヒートポンプだけで空調することも可能である。
【００６５】
又、水対空気熱交換器２７と冷媒対空気熱交換器２８のフィン部を抗菌処理した材質で構成することによって、病原菌の発生やカビの発生を抑えることができる。尚、抗菌処理の方法としては、素材の中に抗菌剤を含ませる方法、表面を抗菌剤で処理する方法、銅質材で表面処理する方法等があり、複合型空気調和装置が設置される場所の要求に応じて任意の方法を選択することができる。
【００６６】
更に、ドレンパンについても抗菌仕様とすれば、病原菌の発生やカビの発生を抑えることができる。尚、ドレンパンについても前記抗菌仕様の熱交換器同様の処理方法が存在し、空気調和装置が設置される場所の要求に応じて適宜選択可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、複合型空気調和装置を構成する熱源処理部と空調用空気処理部が分離可能になるため、水対冷媒熱交換器を空調用空気から隔離することになり、ヒートロスを抑制して冷温水及び水熱源ヒートポンプの熱エネルギーを有効に利用することができ、大幅な省エネルギーを実現することができるとともに、騒音の発生源を居住地域近傍から離れた部分に設置することができ、大幅な騒音低減が可能となる。
【００６８】
特に、冷媒の切り替えに伴って不定期或は突発的に発生する騒音や冷温水開閉に伴う騒音に対しては熱源処理部と空調用空気処理部を分離設置することによって、音源を遠ざける効果と防音対策も非常に容易化するという効果が得られ、静寂な居住空間を確保することができる上に当該複合型空気調和装置を安価に提供できることが可能になる。
【００６９】
又、本発明に係る複合型空気調和装置は、熱源処理部と空調用空気処理部とで構成されるため、空調用空気処理部を必要最小限の部品で構成することができ、その高さ寸法を建築に合わせた値に設定することができるために広い居住空間を確保することができる。特に、改修工事においては現行の空気調和装置と機器を入れ替えるだけで水熱源の運転モードで決定する冷暖房空調から水熱源の供給温度に拘らず、冷房と暖房を自由に選択することができる冷暖フリーの高級空調へと容易に改修することができ、従来に比べて大幅な改修工事費用の低減を図ることが可能になる。
【００７０】
更に、本発明によれば、水熱源の運転モードと異なる運転として、例えば水熱源が温水である場合の冷房運転を行うと温水の水熱源を加熱し、又は水熱源が冷水である場合の暖房運転を行うと冷水の水熱源を冷却することになるため、熱源の負荷が減少し、システム全体の省エネルギー化を図ることができる。
【００７１】
又、除湿運転機能では冷水で冷却除湿し、水熱源ヒートポンプで加熱運転するため、室温を低下させることなく除湿運転を行うことができ、梅雨時にも快適な居住空間を容易に提供することができる。
【００７２】
そして、万一水熱源が故障した場合であっても、少なくとも水が循環していれば水熱源ヒートポンプだけで冷暖房運転が可能であるため、当該複合型空気調和装置は、熱源装置の補助バックアップ装置としての機能も有することとなる。
【００７３】
又、本発明によれば、水対冷媒熱交換器に水熱源定流量弁を介して一定流量の冷温水を通水するようにしたため、例えば水対空気熱交換器の大きさを変えた場合であっても、水対冷媒熱交換器への通水量を一定に保持することができ、この結果、ヒートポンプサイクルは常に安定した運転が可能になり、客室の大きさに合わせた容量が異なる機器を容易に提供することができる。
【００７４】
更に、本発明によれば、水対空気熱交換器と冷媒対空気熱交換器及びドレンパンに抗菌仕様を採用したため、病原菌の発生やカビの発生を抑えて感染の可能性や悪臭発生の可能性を大幅に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合型空気調和装置の熱源処理部の構成図である。
【図２】本発明に係る複合型空気調和装置の空調用空気処理部の構成図である。
【図３】本発明に係る複合型空気調和装置の除湿運転時の冷水及び冷媒の概念的流れを示す図である。
【図４】本発明に係る複合型空気調和装置の温水による暖房運転と水熱源ヒートポンプによる暖房運転運転時の冷水及び冷媒の概念的流れを示す図である。
【図５】冷水による冷房運転と水熱源ヒートポンプによる冷房運転運転時の冷水、および冷媒の概念的流れである。
【図６】本発明に係る複合型空気調和装置の温水時の水熱源ヒートポンプによる冷房運転運転時の温水及び冷媒の概念的流れを示す図である。
【図７】本発明に係る複合型空気調和装置の冷水時の水熱源ヒートポンプによる暖房運転運転時の冷水及び冷媒の概念的流れを示す図である。
【図８】従来の空気調和装置の構成図である。
【図９】本発明に係る複合型空気調和装置のホテルへの一般的な設置例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る複合型空気調和装置の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１        熱源処理部
２        空調用空気処理部
１１      水熱源ヒートポンプ用圧縮機
１２      四方弁
１３      冷温水制御弁
１５      水熱源定流量弁
１６      冷媒制御用逆止弁
１７      水対冷媒熱交換器
１８−１  キャピラリーチューブ
１８−２  キャピラリーチューブ
１９      水熱源入口温度検出器
２１      給気ファン
２７      水対空気熱交換器
２８      冷媒対空気熱交換器
２９      吸い込み空気温度センサー
３１      ナイトパネル
３３      室内温度設定器
３５      点検口
３７      フィルター
【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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