(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱源を有する室内に空気を循環供給する循環径路中に，熱媒を蒸発させて空気を冷却させる複数の直膨型熱交換器を設置し，
これら複数の直膨型熱交換器に供給される熱媒を凝縮させる１又は複数の室外機を，前記室内から熱的に隔離された系外に設置し，
前記直膨型熱交換器の設置台数を前記室外機の設置台数よりも多くして，前記直膨型熱交換器の合計容量を前記室外機の合計容量よりも大きくさせたことを特徴とする，高顕熱負荷処理用空調システム。
【請求項２】
発熱源を有する室内に空気を循環供給する循環径路中に，熱媒を蒸発させて空気を冷却させる複数の直膨型熱交換器を設置し，
これら複数の直膨型熱交換器に供給される熱媒を凝縮させる複数の室外機を，前記室内から熱的に隔離された系外に設置し，
前記直膨型熱交換器及び／又は前記室外機の稼働台数を可変にし，前記直膨型熱交換器の稼働台数を増やすか前記室外機の稼働台数を減らして前記直膨型熱交換器の合計容量を前記室外機の合計容量よりも大きくさせた状態と，前記直膨型熱交換器の稼働台数を減らすか前記室外機の稼働台数を増やして前記直膨型熱交換器の合計容量を前記室外機の合計容量と等しくさせた状態とに切り換えられる構成としたことを特徴とする，高顕熱負荷処理用空調システム。
【請求項３】
前記室内に空気を循環供給する循環径路中に室内負荷処理用熱交換器を配置し，前記室内に外気を供給する外気供給径路中に外気処理用熱交換器を配置し，これら室内負荷処理用熱交換器と外気処理用熱交換器のいずれにも供給可能な熱媒を，前記室内から熱的に隔離された系外において外気と熱交換させる第２の室外機を備え，これら室内負荷処理用熱交換器及び外気処理用熱交換器と第２の室外器とでヒートポンプサイクルを形成したことを特徴とする，請求項１又は２の高顕熱負荷処理用空調システム。
【請求項４】
前記室内に高性能フィルタを通じて清浄な空気を供給するようにした，請求項１，２又は３のいずれかの高顕熱負荷処理用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，例えば電子計算機や半導体製造装置の如き発熱源から発生する熱負荷を処理する空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電算室などでは，電子計算機の如き発熱源から発生する熱負荷を冷却処理することが必要である。このため電算室などでは，空気の循環径路中に冷却コイルなどの直膨型熱交換器を設置して冷却することにより，熱負荷を処理している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来，電算室などの空調システムの室温制御は，再熱による方法が一般的であった。すなわち，熱負荷の大小に関係なく圧縮機は１００％運転を絶えず行い，必要であれば，その後で所定の温度まで加熱処理していた。このため従来の電算室などの空調システムでは，エネルギーの無駄が多かった。
【０００４】
また従来の電算室などの空調システムでは，循環径路中において冷却コイルで還気空気を冷却する際に，空気中の湿分まで除去してしまう。電算機などは正常な稼働を確保するため室内を所定の湿度に維持する必要があるため，この減湿分を補うための加湿が必要となり，加湿用の熱源（電気ヒータや蒸気）のためのエネルギーも必要となり，更に効率を低下させていた。一方，半導体工場などでは各種の生産装置が多数稼働し発熱量が大きいが，直膨型コイルの採用は見送られていた。そのため発熱量および循環風量が圧倒的に大きく，前記設備によっては運転費のほか設備費（イニシャルコスト）が多大になっていた。そこで外気取入系に設けた外調機で潜熱処理をし，循環系に設ける熱交換器には冷凍機で製造した冷水を供給するシステムとするのが常態であった。なおこの冷水は，熱交換器表面に結露を起こさないよう温度制御されていた。大容量になるとパッケージ型空調機の汎用品がなく，コンデンシングユニットを制作してそれに見合うコイル，配管を個別に設計する必要があったためである。また，コンプレッサの制御性から，出来上がり空気の状態を良好にしようとすると直膨式は見送られることになった。
【０００５】
本発明の目的は，例えば電算室などの如き熱負荷処理の空調システムにおいて，省エネルギー化をはかることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために，請求項１によれば，発熱源を有する室内に空気を循環供給する循環径路中に，熱媒を蒸発させて空気を冷却させる複数の直膨型熱交換器を設置し，これら複数の直膨型熱交換器に供給される熱媒を凝縮させる１又は複数の室外機を，前記室内から熱的に隔離された系外に設置し，前記直膨型熱交換器の設置台数を前記室外機の設置台数よりも多くして，前記直膨型熱交換器の合計容量を前記室外機の合計容量よりも大きくさせたことを特徴とする，高顕熱負荷処理用空調システムが提供される。
【０００７】
また請求項２によれば，発熱源を有する室内に空気を循環供給する循環径路中に，熱媒を蒸発させて空気を冷却させる複数の直膨型熱交換器を設置し，これら複数の直膨型熱交換器に供給される熱媒を凝縮させる複数の室外機を，前記室内から熱的に隔離された系外に設置し，前記直膨型熱交換器及び／又は前記室外機の稼働台数を可変にし，前記直膨型熱交換器の稼働台数を増やすか前記室外機の稼働台数を減らして前記直膨型熱交換器の合計容量を前記室外機の合計容量よりも大きくさせた状態と，前記直膨型熱交換器の稼働台数を減らすか前記室外機の稼働台数を増やして前記直膨型熱交換器の合計容量を前記室外機の合計容量と等しくさせた状態とに切り換えられる構成としたことを特徴とする，高顕熱負荷処理用空調システムが提供される。
【０００８】
これら請求項１，２の空調システムにおいて発熱源とは，例えば電子計算機，半導体製造装置などといった熱負荷を発生する各種装置や，それらを操作する人間，照明機器等があげられる。熱源を有する室とは，例えば電算室，クリーンルームなどである。また直膨型熱交換器とは，例えば冷媒を内部で蒸発させ，表面において空気を冷却する冷却コイル（直接膨張コイル）などである。
【０００９】
請求項１の空調システムにあっては，循環径路中に設置された複数の直膨型熱交換器において熱媒を蒸発させることにより空気を冷却し，こうして冷却した空気を室内に循環供給する。また一方で，これら複数の直膨型熱交換器に供給される熱媒を，系外に設置した１又は複数の室外機によって圧縮し凝縮させる冷凍サイクルを形成する。そして，直膨型熱交換器の設置台数を室外機の設置台数よりも多くすることにより，直膨型熱交換器の合計容量が室外機の合計容量よりも大きくなるようにし，例えば直膨型熱交換器の合計容量が室外機の合計容量の１．５〜２倍となるようにする。これにより，直膨型熱交換器一台当たりの熱負荷は相対的に少なくなるので，直膨型熱交換における熱媒の蒸発温度が上昇し，熱交換器表面温度が通過空気の露点温度より高くなり，直膨型熱交換器で結露を生じにくくなって空気中の水分の凝縮量が少なくなり，更に直膨型熱交換器で結露（水分の凝縮）をさせないようにすることも可能である。従って，この請求項１の空調システムによれば，従来の再熱を併用した冷却処理に比べて，過剰な冷却・減湿とその後の再熱および加湿に伴うエネルギーを著しく低減でき，省エネルギー化をはかることができるようになる。
【００１０】
また請求項２の空調システムにおいても同様に，循環径路中に設置された複数の直膨型熱交換器において熱媒を蒸発させることにより空気を冷却し，こうして冷却した空気を室内に循環供給する。また一方で，これら複数の直膨型熱交換器に供給される熱媒を，系外に設置した複数の室外機によって凝縮させる。
【００１１】
その際，請求項２の空調システムにあっては，例えば夏期のように冷房や減湿の必要が高いときは，直膨型熱交換器の稼働台数を減らすか室外機の稼働台数を増やして直膨型熱交換器の合計容量を室外機の合計容量と等しくさせるようにする。これにより，直膨型熱交換器一台当たりの熱負荷は相対的に多くなるので，直膨型熱交換における熱媒の蒸発温度と表面温度が低下して１台あたりの冷房能力が高くなり，直膨型熱交換を通過する空気中の水分の凝縮量が多くなって，冷房と減湿が行われるようになる。
【００１２】
また一方，例えば冬期のように減湿の必要が低いときは，直膨型熱交換器の稼働台数を増やすか室外機の稼働台数を減らして直膨型熱交換器の合計容量を室外機の合計容量よりも大きくなるようにし，例えば直膨型熱交換器の合計容量が室外機の合計容量の１．５〜２倍となるようにする。これにより，直膨型熱交換器一台当たりの熱負荷は相対的に少なくなるので，直膨型熱交換における熱媒の蒸発温度と表面温度が上昇し，直膨型熱交換を通過する空気中への水分の凝縮量が少なくなり，更に表面温度を通過空気の露点温度以上になるように容量比を設計すれば水分を凝縮させないようにすることが可能になる。
【００１３】
従って，この請求項２の空調システムによれば，夏期のように冷房や減湿の必要が高いときは，高い能力の冷房や減湿を行うことができ，冬期のように減湿の必要が低いときは，凝縮量を少なくすることにより，省エネルギー化をはかることができるようになる。
【００１４】
これら請求項１，２の空調システムにおいて，請求項３に記載したように，前記室内に空気を循環供給する循環径路中に室内負荷処理用熱交換器を配置し，前記室内に外気を供給する外気供給径路中に外気処理用熱交換器を配置し，これら室内負荷処理用熱交換器と外気処理用熱交換器のいずれにも供給可能な熱媒を，前記室内から熱的に隔離された系外において外気と熱交換させる第２の室外機を備え，これら室内負荷処理用熱交換器及び外気処理用熱交換器と第２の室外器とでヒートポンプサイクルを形成しても良い。
【００１５】
この請求項３の空調システムにあっては，例えば夏期のように冷房や減湿の必要が高いときは，室内負荷処理用熱交換器に熱媒を供給してを稼働させることにより，より高い冷房や減湿が行われるようになる。また一方，例えば冬期のように外気が低温のときは，外気処理用熱交換器や室内負荷処理用熱交換器で回収した温熱を利用して，外気の加熱および加湿処理が可能で，省エネルギーで効率のよい外気の負荷処理が可能となる。また，このように室内から回収した熱を，例えば隣接する事務室等の外気処理や室内の暖房に適用することが可能である。また例えば冬期のように外気の温度が低いときは，外気供給径路中に配置された外気処理用熱交換器に熱媒を供給して外気により熱媒を冷却させる。この時外気は加熱され，冬期のように空気が乾いている時には，加湿が効率よく行われるようになる。外気から回収した冷熱は室内空気の冷却や減湿に利用でき，省エネルギー化をはかることができるようになる。また，外気処理用熱交換器はその出口から出る温風を前記循環径路に導入する他，それに加えあるいはそれに替えて，例えば隣接する事務室等の外気処理などに適用することも可能である。
【００１６】
また請求項４に記載したように，前記室内に高性能フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ，ＵＬＰＡフィルタ）を通じて清浄な空気を供給するように構成しても良い。この請求項４の空調システムは，例えば半導体の製造室，手術室などに利用されるクリーンルームとして具現化される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施の形態を図面を参考にして説明する。図１は本発明の第１の実施の形態にかかる空調システム１の概略的な構成を示す側面図であり，図２は空調システム１の概略的な構成を示す平面図である。なお，この空調システム１は，クリーンルーム１０に適用した例を示している。また説明のため，図２では，高性能フィルタ１７を省略して示している。
【００１８】
クリーンルーム１０は建物１１の内部に形成されており，図示はしないが，クリーンルーム１０内には，その目的に応じて各種の機器が設置されている。この実施の形態では，クリーンルーム１０の天井面は給気面１２に形成されており，クリーンルーム１０の床面は，例えばパンチング板やグレイチング床などからなる還気面１３に形成されている。給気面１２の上方（天井裏空間）に形成された給気チャンバー１４と，還気面１３の下方（床下空間）に形成された還気チャンバー１５とは還気ダクト１６によって接続されており，これら還気チャンバー１５と還気ダクト１６と給気チャンバー１４とによって，クリーンルーム１０内に空気を循環供給するようになっている。給気面１２には，ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどといった高性能フィルタ１７が設置されており，この実施の形態では，給気面１２の全体に高性能フィルタ１７が並べてある。
【００１９】
還気ダクト１６には，複数（この例では，図２に示すように６台）の室内機２０が設置されており，この室内機２０に熱媒管２１を通じて液状の熱媒を供給する複数（この例では，図１，２に示すように２台）の室外機２２が，クリーンルーム１０内から熱的に隔離された建物１１の外部に設置されている。各室内機２０には，熱媒を蒸発させて空気を冷却させるための冷却コイルと図示しない膨張弁からなる直膨型熱交換器２５と，ファン２６がそれぞれ設けられている。そして，ファン２６の稼働により，還気チャンバー１５，還気ダクト１６及び給気チャンバー１４を通じてクリーンルーム１０内に清浄な空気を循環供給し，その際に，直膨型熱交換器２５によって空気を冷却することにより，クリーンルーム１０内に設置された各種機器（図示せず）の発熱を補償するようになっている。
【００２０】
各室外機２２には，室内機２０内に介装された膨張弁によって直膨型熱交換器２５で蒸発したガス状の熱媒が，熱媒管２７を通じて戻されるようになっている。図示はしないが，各室外機２２には，熱媒をガス状から液状に戻すのに必要な圧縮機や凝縮器等がそれぞれ設けられている。そしてクリーンルーム１０内から熱的に隔離された外気（この場合は屋外空気）と熱媒を室外機内に設けた送風機によって熱交換させるようになっている。そして，前述の各室内機２０に設けられた直膨型熱交換器２５と，これら各室外機２２に設けられた圧縮機や凝縮器等によってヒートポンプを構成している。
【００２１】
図３に示すように，この例では建物１１の外部に２台の室外機２２を設置し，建物１１の内部に６台の室内機２０を設置することにより，直膨型熱交換器２５の設置数を室外機２２の設置数よりも多くしている。そして，各直膨型熱交換器２５の容量は例えば２５ずつになっており，各室外機２２の容量は例えば５０ずつになっている。これにより，直膨型熱交換器２５の合計容量（２５×６＝１５０）が室外機２２の合計容量（５０×２＝１００）よりも大きくなるように構成している。これは，例えば通常の事務所の空調で用いられるマルチパッケージシステムにおいて，室外機の容量を室内機の１．５倍とした構成である。本発明では，室外機１台に対して複数台の室外機をもって構成するので，配管系は室外機の系統毎に分割しても良い。
【００２２】
さて，以上のように構成された空調システム１にあっては，クリーンルーム１０内の空気は，還気面１３から下向きに吐出されて還気チャンバー１５に排気される。そして，各室内機２０に設けられたファン２６の稼働により，還気チャンバー１５，還気ダクト１６及び給気チャンバー１４を通じて送風され，フィルタ１７でろ過された清浄な空気がクリーンルーム１０内に循環供給される。その際，各室内機２０に設けられた直膨型熱交換器２５において熱媒が蒸発することにより空気が冷却され，クリーンルーム１０内に設置された各種機器（図示せず）の発熱が補償される。また一方で，各直膨型熱交換器２５に供給されて蒸発した熱媒は，建物１１の外部に設置された各室外機２２によって圧縮，凝縮され再び直膨型熱交換器２５に供給される。
【００２３】
この第１の実施の形態の空調システム１にあっては，先に図３で説明したように直膨型熱交換器２５の合計容量を室外機２２の合計容量よりも大きく設定し，直膨型熱交換器２５の伝熱面積を大きくすることで一台当たりの熱負荷は相対的に少なくなり，処理空気の直膨型熱交換器２５出入口温度差（コイル出入口温度差）を小さく，直膨型熱交換器２５における熱媒の蒸発温度と表面温度をより高く設定できる。これにより，直膨型熱交換器２５を通過する空気中の水分の凝縮量が少なくなるか，もしくは水分が凝縮しないようになる。このため，この第１の実施の形態の空調システム１によれば，従来の再熱を容量制御の手段とした冷却処理に比べて，過剰な冷却・減湿とその後の再熱および加湿に伴うエネルギーを著しく低減でき，省エネルギー化をはかることができるようになる。
【００２４】
なお，図１，２では，クリーンルーム１０の天井である給気面１２に高性能フィルタ１７のみを設置した例を説明したが，図４に示す空調システム１’のように，クリーンルーム１０の天井である給気面１２にＦＦＵ（ファンフィルタユニット）３０を並べて設置しても良い。各ＦＦＵ３０は，いずれもＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどといった高性能フィルタ３１の上部にファン３２を装着した構成を有し，ファン３２の稼働により高性能フィルタ３１でろ過した清浄な空気を給気面１２の全体から下向きに吐出してクリーンルーム１０内に給気するようになっている。この図４で示す例のように給気面１２にＦＦＵ３０を設置した場合は，還気ダクト１６には直膨型熱交換器２５だけを設置することも可能である。なお，図４に示す空調システム１’は，図１，２で説明した空調システム１における高性能フィルタ１７に代えて給気面１２にＦＦＵ３０を設置し，室内機２０に代えて還気ダクト１６に直膨型熱交換器２５をそのまま設置したことを除けば，図１，２で説明した空調システム１と同様の構成を有するため，図４において図１，２と同じ構成要素には同一の符号を付し，重複した説明を省略する。この実施の形態では天井裏スペースがＦＦＵの吸引力により負圧になり，天井（給気面）１０のシール仕様を簡略化できる。また室内機２０のケーシングもなく必要静圧を落とせる。なお直膨型熱交換器２５は，還気ダクトの幅（図の紙面奥行方向）一杯に隙間なく設置することが室内温度むらを防止する意味で望ましい。
【００２５】
また，図３では，建物１１の外部に２台の室外機２２を設置し，建物１１の内部に６台の室内機２０を設置した例を説明したが，これら室外機２２と室内機２０の設置台数は，任意に増減することもできる。例えば室外機２２は，１台であっても良い。また例えば図５に示す例のように，建物１１の外部に複数の室外機２２を設置し，建物１１の内部に複数の室内機２０を設置して，それら室外機２２と室内機２０（直膨型熱交換器２５）の稼働台数を可変に構成しても良い。
【００２６】
この図５に示す例によれば，例えば夏期のように冷房や減湿の必要が高いときは，室内機２０（直膨型熱交換器２５）の稼働台数を減らすか室外機２２の稼働台数を増やして直膨型熱交換器２５の合計容量を室外機の合計容量と等しくさせるようにする。これにより，直膨型熱交換器２５一台当たりの熱負荷は相対的に多くなるので，直膨型熱交換２５における熱媒の蒸発温度と表面温度が低下して冷房能力が高くなり，直膨型熱交換２５を通過する空気中の水分の凝縮量が多くなって，高い減湿が行われるようになる。また一方，例えば冬期のように減湿の必要が低いときは，室内機２０（直膨型熱交換器２５）の稼働台数を増やすか室外機２２の稼働台数を減らして直膨型熱交換器２５の合計容量を室外機２２の合計容量よりも大きくなるようにしする。これにより，直膨型熱交換器２５一台当たりの熱負荷は相対的に少なくなるので，直膨型熱交換２５における熱媒の蒸発温度と表面温度が上昇し，直膨型熱交換２５を通過する空気中の水分の凝縮（結露）量が少なくなるか，もしくは水分が凝縮しないようになる。このため，先に図１，２で説明した空調システム１と同様に，省エネルギー化をはかることができるようになる。
【００２７】
なお，このように複数の室外機２２を利用する場合，電算機室などの空調システムでは，信頼性を確保するためにバックアップ用の室外機が設けられているので，そのバックアップ用の室外機を活用しても良い。そうすれば，既存のシステムをそのまま利用して低コストで省エネルギー化を達成できるようになる。
【００２８】
次に，図６は本発明の第２の実施の形態にかかる空調システム２の概略的な構成を示す側面図である。なお，この空調システム２は，電算室５０に適用した例を示しており，図示はしないが，電算室５０内には熱源となる電子計算機などが設置されている。
【００２９】
電算室５０は建物５１の内部に形成されている。この実施の形態では，電算室５０の床面は，例えばパンチング板やグレイチング床などからなる給気面５２に形成されており，電算室５０の天井面は，還気面５３に形成されている。給気面５２の下方（床下空間）に形成された給気チャンバー５４と，還気面５３の上方（天井裏空間）に形成された還気チャンバー５５とは還気ダクト５６によって接続されており，これら還気チャンバー５４と還気ダクト５６と給気チャンバー５４とによって，電算室５０内に空気を循環供給するようになっている。
【００３０】
各還気ダクト５６には，室内機６０がそれぞれ設置されており，電算室５０内から熱的に隔離された建物５１の外部に室外機６１が設置されている。またこれら室内機６０と室外機６１の間で冷媒を往復させる熱媒管６２，６３が接続されることにより，先に図１，２で説明したものと同様のヒートポンプが構成されている。そして，各室内機６０に設けられたファン６５の稼働により，還気チャンバー５５，還気ダクト５６及び給気チャンバー５４を通じて電算室５０内に空気を循環供給し，その際に，各室内機６０に設けられた直膨型熱交換器（図示せず）によって空気を冷却することにより，電算室５０内に設置された電子計算機等の発熱を補償するようになっている。また，先に説明した第１の実施の形態にかかる空調システム１と同様に，直膨型熱交換器（図示せず）の設置数を室外機６１の設置数よりも多くすることにより，直膨型熱交換器の合計容量が室外機６１の合計容量よりも大きくなるように構成している。そして台数制御または容量制御により結露による循環空気の減湿を避けながら適温の空気を吹き出すことによりヒータレス，省エネルギー化をはかっている。
【００３１】
またこの実施の形態では，給気チャンバー５４と還気チャンバー５５とは第２の還気ダクト７０によっても接続されており，この第２の還気ダクト７０には，室内負荷処理用熱交換器７１を備える第２の室内機７２が設置されている。そして，この第２の室内機７２に設けられたファン７３の稼働により，還気チャンバー５５，第２の還気ダクト７０及び給気チャンバー５４を通じて電算室５０内に空気を循環供給し，その際に，室内負荷処理用熱交換器７１によって空気を冷却できるようになっている。
【００３２】
また電算室５０に隣接して設けられた空調機械室７５には，外気処理機７６が配置されており，この外気処理機７６には，外気処理用熱交換器としての顕熱型熱交換器７７，加湿器としての加湿ノズル７８，図示しないファンなどが設けられている。そして，ファン（図示せず）の稼働により，給気ダクト７９から吸い込んだ空気（外気）を，顕熱型熱交換器７７によって加熱し，加湿ノズル７８によって加湿して，給気ダクト７９から還気チャンバー５５に供給できるようになっている。なお加湿器の形式はスプレー式（加湿ノズル７８）のほか，パン型，気化式など任意の形式を選定できる。
【００３３】
また，第２の室内機７２に設けられた室内負荷処理用熱交換器７１と外気処理機７６に設けられた顕熱型熱交換器７７とに熱媒を供給可能な第２の室外機８０が，電算室５０内から熱的に隔離された建物５１の外部に設置されている。図示はしないが，第２の室外機８０には，熱媒をガス状から液状にさせたり，熱媒を低圧のガス状から高圧のガス状にさせるのに必要な圧縮機や凝縮器，アキュームレータ等が設けられており，電算室５０内から熱的に隔離された外気と熱媒を図示しないファにより熱交換させるようになっている。室内負荷処理用熱交換器７１と顕熱型熱交換器７７と第２の室外機８０とは，室内負荷処理用熱交換器７１に接続された２本の熱媒管８１，８２と，顕熱型熱交換器７７に接続された２本の熱媒管８３，８４と，第２の室外機８０に接続された３本の熱媒管８５，８６，８７によって，分流コントローラ８８を介して接続されている。そして，室内負荷処理用熱交換器７１によって空気を冷却する場合は，熱媒管８５と熱媒管８２を通じて，第２の室外機８０から室内負荷処理用熱交換器７１に液状の熱媒を供給し，室内負荷処理用熱交換器７１で蒸発させた低圧のガス状の熱媒を熱媒管８１と熱媒管８６を通じて第２の室外機８０に戻すようになっている。また一方，顕熱型熱交換器７７によって空気（外気）を加熱する場合は，熱媒管８７と熱媒管８４を通じて，第２の室外機８０から顕熱型熱交換器７７に高圧のガス状の熱媒を供給し，顕熱型熱交換器７７によって低圧となったガス状の熱媒を熱媒管８３と熱媒管８６を通じて第２の室外機８０に戻すようになっている。これらの機構はフリーマルチタイプのパッケージ型空調機として公知のものである。
【００３４】
この第２の実施の形態にかかる空調システム２にあっては，電算室５０内の空気は，還気面５３から上向きに吐出されて還気チャンバー５５に排気され，各室内機６０のファン６５の稼働により，還気チャンバー５５，還気ダクト５６及び給気チャンバー５４を通じて送風され，空気が電算室５０内に循環供給される。その際に，各室内機６０に設けられた直膨型熱交換器（図示せず）によって空気を冷却することにより，電算室５０内に設置された電子計算機等の発熱が補償される。この場合，室内機６０（直膨型熱交換器）の稼働台数や室外機６１の稼働台数を適宜制御することにより，減湿を行うこともできる。
【００３５】
そして，この第２の実施の形態にかかる空調システム２にあっては，例えば夏期のように冷房や減湿の必要が高いときは，熱媒管８５と熱媒管８２を通じて，第２の室外機８０から室内負荷処理用熱交換器７１に液状の熱媒を供給し，室内負荷処理用熱交換器７１において熱媒を蒸発させることにより，より高い能力の冷房や除湿を行うことが可能である。なお，このように冷房や減湿の必要が高いときは，外気処理機７６は送風のみを行い（分流コントローラ８８の切換により外気処理用熱交換器７７への熱媒の供給を停止する），空気（外気）の加熱や加湿は行わない。また一方，例えば冬期のように外気の温度が低いときは，熱媒管８７と熱媒管８４を通じて，第２の室外機８０から顕熱型熱交換器７７に高圧のガス状の熱媒を供給して，顕熱型熱交換器７７によって外気を加熱し，更に加湿ノズル７８によって加湿を行うこともできる。こうして熱媒が冷却されることにより，外気から回収した冷熱は，電算室５０内の空気の冷却などに利用でき，省エネルギー化をはかることができるようになる。また，外気から回収した温熱や室内において室内負荷処理用熱交換器７１によって回収した温熱を，例えば隣接する事務室等の外気処理などに適用することも可能である。なお，室内機または室外機の運転台数に加え，室外機の容量制御を付加すればさらに精度のよい空調運転が可能になる。また，室内機の送風量を増強することでも空気中の水分の凝縮量を抑えることができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１〜４によれば，熱負荷を処理する空調システムにおいて，従来の再熱を容量制御の手段とした冷却処理に比べて，過剰な冷却・減湿とその後の再熱および加湿に伴うエネルギーを著しく低減でき，省エネルギー化をはかることができるようになる。特に請求項２によれば，直膨型熱交換器や室外機の稼働台数を適宜制御することにより，夏期のように冷房や減湿の必要が高いときは，高い能力の冷房や減湿を行うことができ，一方で冬期のように減湿の必要が低いときは，凝縮量を少なくすることにより，省エネルギー化をはかることができるようになる。また請求項３によれば，より高い能力の冷房や減湿ができ，また室内から回収した熱などを利用することにより，より省エネルギー化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システムの概略的な構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システムの概略的な構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システムにおける，室外機と室内機（直膨型熱交換器）の設置数の関係を示す説明図である。
【図４】給気面にＦＦＵを設置した空調システムの概略的な構成を示す側面図である。
【図５】室外機と室内機（直膨型熱交換器）の稼働台数を可変に構成した空調システムの説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる空調システムの概略的な構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１，２    空調システム
１０  クリーンルーム
１１  建物
１２  給気面
１３  還気面
１６  還気ダクト
１７  フィルタ
２０  室内機
２２  室外機
２５  直膨型熱交換器
５０  電算室
５１  建物
５２  給気面
５３  還気面
５６  還気ダクト
６０  室内機
６１  室外機
７０  第２の還気ダクト
７１  室内負荷処理用熱交換器
７２  室内機
７５  空調機械室
７６  外気処理機
７７  外気処理用熱交換器
７８  加湿ノズル
７９  給気ダクト
８０  室外機
８８  分流コントローラ
【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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