(57)【要約】【課題】安定した温湿度制御、冷凍機容量の削減及び省エネルギー化のみならず、コストの削減及び省スペース化をも可能とした空調システムを提供する。【解決手段】吸気口と給気口とを有するチャンバ内に、複数個の水循環式の冷却兼加熱コイルと加熱コイルとを配設し、最下流側の冷却兼加熱コイルに、冷凍機からの冷水供給ラインと冷凍機へ戻される返り冷水の一部を供給する返り冷水供給ラインを接続し、最下流側の冷却兼加熱コイルから排出された冷水又は返り冷水は、順次上流側に設置された冷却兼加熱コイルに供給されるように構成し、複数個の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれの上面には、平板状に形成された気化式加湿器素材を配設し、複数個の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルの下部に配設された水槽から、冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれに、その上方から滴下水が循環供給されるように構成する。【選択図】図１
2009014226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と給気口とを有するチャンバ内に、複数個の水循環式の冷却兼加熱コイルと、加熱コイルとを配設してなる空調機と、前記冷却兼加熱コイルに循環供給される冷水を冷却する冷凍機を備えた空調システムであって、
前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれの上面には、平面状の吸水性あるいは親水性の素材が配設され、
前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルの下部に配設された水槽から、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれに、その上方から滴下水が循環供給されるように構成されていることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
吸気口と給気口とを有するチャンバ内に、複数個の水循環式の冷却兼加熱コイルと、加熱コイルとを配設してなる空調機と、前記冷却兼加熱コイルに循環供給される冷水を冷却する冷凍機を備えた空調システムであって、
前記複数個の冷却兼加熱コイルの内、最下流側の冷却兼加熱コイルには、前記冷凍機からの冷水を供給する冷水供給ラインと、同一の配管系統の他部分で冷却に使用された後、冷凍機へ戻される返り冷水の一部を供給する返り冷水供給ラインが接続されると共に、
前記最下流側の冷却兼加熱コイルから排出された冷水又は返り冷水は、順次上流側に設置された冷却兼加熱コイルに供給されるように構成され、
前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれの上面には、平面状の吸水性あるいは親水性の素材が配設され、
前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルの下部に配設された水槽から、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれに、その上方から滴下水が循環供給されるように構成されていることを特徴とする空調システム。
【請求項３】
前記加熱コイルの下流側に、さらに気化式加湿器が配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記最下流側の冷却兼加熱コイルに供給される冷却水量及び加熱コイルによる加温調整が、前記給気口の出口に設けられた露点センサの検出値に基づいて制御されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の空調システム。
【請求項５】
前記加熱コイルの下流側に、さらに再熱コイルが配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の空調システム。
【請求項６】
前記再熱コイルには、温水供給ラインが接続され、
前記空調機による処理空気の湿度が所望の設定湿度となるように、前記冷水供給ライン又は返り冷水供給ラインから前記冷却兼加熱コイルに供給される水量を制御するように構成すると共に、
前記空調機による処理空気の温度が所望の設定温度となるように、前記冷水供給ラインから前記冷却兼加熱コイルに供給される水量、及び温水供給ラインから前記再熱コイルに供給される水量を制御するように構成したことを特徴とする請求項５に記載の空調システム。
【請求項７】
前記水槽が、前記複数個の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれに対応して区切られ、隣接する水槽の間に連通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の空調システム。
【請求項８】
前記吸水性あるいは親水性の素材が、気化式加湿器素材であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の空調システム。
【請求項９】
前記吸水性あるいは親水性の素材が、気化式加湿ユニットであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に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、処理対象となる空気の温湿度調整を行う空調システムに係り、特に、安定した温湿度制御、冷凍機容量の削減及び省エネルギー化を実現すると共に、専用の気化式加湿膜を不要として、コストの削減及び省スペース化を実現すべく改良を施した空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子工業や精密機械工業の工場、食品保存用の貯蔵庫、実験用動物飼育室、バイオロジカルクリーンルームなどにおいては、温度・湿度などの室内環境を一定に保つ必要があるため、適時、温湿度調整を行うことができる空調システムが用いられている。
【０００３】
このような空調システムとしては、例えば、特許文献１又は特許文献２に示すようなものがある。すなわち、特許文献１又は特許文献２に記載された発明は、冬季に外気の持つ冷却能力を利用するため、外気の温度を少し上げただけで室内に導入し、室内で水加湿を行い、室内冷却負荷を処理するものである。
【０００４】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載された発明では、室内へ供給する外気の分布を均一にして、これに見合った場所に水加湿装置を設置する必要があるため、空気を搬送するダクト施工のコストが増大するといった問題点があった。また、室内での水の分散とこれによる事故の恐れ、設置スペースが必要となる、温湿度の均一化が困難であるといった問題点があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、上記の問題点を解決すべく、先に特許文献３に示すような空調システムについて出願した。特許文献３に記載された発明は、冷却兼加熱コイルに、冷水供給ラインと返り冷水供給ラインを接続すると共に、加熱コイルには温水供給ラインを接続し、処理空気の湿度が所望の設定湿度となるように、冷水供給ライン又は返り冷水供給ラインから冷却兼加熱コイルに供給される水量を制御するように構成し、加湿量が不足する場合には、温水供給ラインから加熱コイルに供給される温水量を制御するように構成したものである。
【特許文献１】特開２００２−１５６１３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６１４８号公報
【特許文献３】特開２００６−１７７５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、特許文献３に記載された発明よりもさらなる省エネルギー化、コストの削減及び省スペース化の要望が高まり、また、分子状汚染物質（ＡＭＣ）除去と加湿を一体的に実現することができる空調システムの開発が切望されていた。
【０００７】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、安定した温湿度制御、冷凍機容量の削減及び省エネルギー化のみならず、コストの削減及び省スペース化をも可能とした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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、吸気口と給気口とを有するチャンバ内に、複数個の水循環式の冷却兼加熱コイルと、加熱コイルとを配設してなる空調機と、前記冷却兼加熱コイルに循環供給される冷水を冷却する冷凍機を備えた空調システムであって、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれの上面には、平面状の吸水性あるいは親水性の素材が配設され、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルの下部に配設された水槽から、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれに、その上方から滴下水が循環供給されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記のような構成を有する請求項１に記載の発明においては、複数個の水循環式の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルを水膜ユニットとして利用することができるので、従来のように専用の気化式加湿膜を配設する必要がない。その結果、気化式加湿膜が不要となることによるコストダウンと、設置スペースの削減が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、吸気口と給気口とを有するチャンバ内に、複数個の水循環式の冷却兼加熱コイルと、加熱コイルとを配設してなる空調機と、前記冷却兼加熱コイルに循環供給される冷水を冷却する冷凍機を備えた空調システムであって、前記複数個の冷却兼加熱コイルの内、最下流側の冷却兼加熱コイルには、前記冷凍機からの冷水を供給する冷水供給ラインと、同一の配管系統の他部分で冷却に使用された後、冷凍機へ戻される返り冷水の一部を供給する返り冷水供給ラインが接続されると共に、前記最下流側の冷却兼加熱コイルから排出された冷水又は返り冷水は、順次上流側に設置された冷却兼加熱コイルに供給されるように構成され、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれの上面には、平面状の吸水性あるいは親水性の素材が配設され、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルの下部に配設された水槽から、前記冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれに、その上方から滴下水が循環供給されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
上記のような構成を有する請求項２に記載の発明においては、複数個の水循環式の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルを水膜ユニットとして利用することができるので、従来のように専用の気化式加湿膜を配設する必要がなく、気化式加湿膜が不要となることによるコストダウンと、設置スペースの削減が可能となる。
【００１２】
さらに、空調機による処理空気の温度が所望の設定温度となるように、冷水供給ライン又は返り冷水供給ラインから冷却兼加熱コイルに供給される水量を制御するように構成されているため、冬季においては、返り冷水供給ラインを用いて、冷却兼加熱コイルにより加温がなされ、夏季においては、冷水供給ラインを用いて、冷却兼加熱コイルにより冷却がなされるので、優れた省エネ効果を得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空調システムにおいて、前記加熱コイルの下流側に、さらに気化式加湿器が配設されていることを特徴とするものである。
【００１４】
上記のような構成を有する請求項３に記載の発明においては、加熱コイルの下流側にさらに気化式加湿器を配設したことにより加湿能力をさらに向上させることができる。また、冬季において、返り冷水供給ラインを用いて、冷却兼加熱コイルにより加温がなされる際に、排出される返り冷水の温度がより低くなるため、冷凍機負荷が低減され、省エネ量が増大する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の空調システムにおいて、前記最下流側の冷却兼加熱コイルに供給される冷却水量及び加熱コイルによる加温調整が、前記給気口の出口に設けられた露点センサの検出値に基づいて制御されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
上記のような構成を有する請求項４に記載の発明においては、給気口の出口に設けられた露点センサの検出値に基づいて、適切な温度調整を実施することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の空調システムにおいて、前記加熱コイルの下流側に、さらに再熱コイルが配設されていることを特徴とするものである。
上記のような構成を有する請求項５に記載の発明においては、室内負荷が少ないときに、供給空気を所望の温度に加熱することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の空調システムにおいて、前記再熱コイルには温水供給ラインが接続され、前記空調機による処理空気の湿度が所望の設定湿度となるように、前記冷水供給ライン又は返り冷水供給ラインから前記冷却兼加熱コイルに供給される水量を制御するように構成すると共に、前記空調機による処理空気の温度が所望の設定温度となるように、前記冷水供給ラインから前記冷却兼加熱コイルに供給される水量、及び温水供給ラインから前記再熱コイルに供給される水量を制御するように構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
上記のような構成を有する請求項６に記載の発明においては、空調機による処理空気の湿度が所望の設定湿度となるように、また、処理空気の温度が所望の設定温度となるように、より精度の高い温湿度調整が可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の空調システムにおいて、前記水槽が、前記複数個の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれに対応して区切られ、隣接する水槽の間に連通孔が形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
上記のような構成を有する請求項７に記載の発明においては、複数個の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルに供給される滴下水を、効率良く循環させることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の空調システムにおいて、前記吸水性あるいは親水性の素材が、気化式加湿器素材であることを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の空調システムにおいて、前記吸水性あるいは親水性の素材が、気化式加湿ユニットであることを特徴とするものである。
【００２４】
上記のような請求項８及び請求項９に記載の発明は、冷却兼加熱コイル及び加熱コイルのそれぞれの上面に配設する吸水性あるいは親水性の素材を具体的に規定したものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、安定した温湿度制御、冷凍機容量の削減及び省エネルギー化のみならず、コストの削減及び省スペース化をも可能とした空調システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の空調システムに係る実施の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２７】
（１）第１実施形態
（１−１）構成
図１は、本発明に係る空調システムの第１実施形態の構成を示す模式図である。
すなわち、本実施形態の空調システムを構成する空気調和機のハウジング（図示せず）内部には、空気取入口側から、プレフィルタ１、中性能フィルタ２、スプレー３、第１の冷却兼加熱コイル４、第２の冷却兼加熱コイル５、第３の冷却兼加熱コイル６、加熱コイル７、気化式加湿器８、処理空気をハウジング外へ吐出する送風機９、及び処理空気の供給口には、温度及び湿度センサ１０が順次配設されている。
【００２８】
また、前記第１〜第３の冷却兼加熱コイル４〜６及び加熱コイル７のそれぞれの上面には、平板状に形成された気化式加湿器素材２０が接触して配設され、後述する滴下水供給ラインを介してコイルフィン上部に供給される滴下水を、コイルフィンの全体に均一に供給することができるように構成されている。
【００２９】
また、３つの冷却兼加熱コイルの内、最下流側に設置された第３の冷却兼加熱コイル６には、冷凍機（図示せず）から送られる冷水を供給する冷水供給ライン２１が接続されると共に、同一の配管系統で、他部分で冷却に使用されて温度が上昇し、冷凍機へ戻る（例えば、空調空気が供給される半導体製造等のクリーンルームの顕熱処理用に設けられたドライコイルからの）返り冷水の一部を該第３の冷却兼加熱コイル６に供給する返り冷水供給ライン２２が接続されている。
【００３０】
また、前記冷水供給ライン２１には第１の流量調整バルブ２３が設けられると共に、前記返り冷水供給ライン２２には第２の流量調整バルブ２４が設けられ、第３の冷却兼加熱コイル６に供給される冷水の流量を調整できるように構成されている。
【００３１】
また、前記第３の冷却兼加熱コイル６から排出された冷水又は返り冷水は、空気の流れと対向流となるように、第３の冷却兼加熱コイル６→第２の冷却兼加熱コイル５→第１の冷却兼加熱コイル４に流れるように構成され、第１の冷却兼加熱コイル４から排出された冷水又は返り冷水は、冷水又は返り冷水戻りライン２５により、冷凍機に戻されるように構成されている。
【００３２】
また、第１〜第３の冷却兼加熱コイル４〜６、加熱コイル７及び気化式加湿器８の下部には水槽１１が配設され、この水槽１１の内部が、前記第１の冷却兼加熱コイル４の下部に位置する第１の水槽１１ａと、前記第２の冷却兼加熱コイル５の下部に位置する第２の水槽１１ｂと、前記第３の冷却兼加熱コイル６、加熱コイル７及び気化式加湿器８の下部に位置する第３の水槽１１ｃに分割されている。そして、第１の水槽１１ａと第２の水槽１１ｂとの間には、第１の連通孔１２ａが設けられ、また、第２の水槽１１ｂと第３の水槽１１ｃとの間には、第２の連通孔１２ｂが設けられている。
【００３３】
なお、上記のように水槽１１を第１の水槽１１ａ〜第３の水槽１１ｃに分割している理由は、水槽を分割することにより各水槽内の濃度差を大きくして、向流的な処理を行えるようにして、分子状汚染物質（ＡＭＣ）を効果的に除去することを可能にするためである。
【００３４】
また、前記第３の水槽１１ｃには、該水槽１１ｃ内に純水を供給するための純水供給ライン３０が接続されると共に、前記第３の冷却兼加熱コイル６、加熱コイル７及び気化式加湿器８の上方に滴下水を供給するための第１の滴下水供給ライン１３が設けられている。また、前記第３の水槽１１ｃには、前記第２の冷却兼加熱コイル５の上方に滴下水を供給するための第２の滴下水供給ライン１４が設けられている。なお、前記第１の滴下水供給ライン１３には、第１のポンプＰ１が設けられ、前記第２の滴下水供給ライン１４には、第２のポンプＰ２が設けられている。
【００３５】
さらに、前記第２の水槽１１ｂには、前記第１の冷却兼加熱コイル４の上方に滴下水を供給するための第３の滴下水供給ライン１５が設けられ、この第３の滴下水供給ライン１５には、第３のポンプＰ３が設けられている。そして、これらの滴下水供給ライン１３〜１５によって、第１〜第３の冷却兼加熱コイル４〜６及び加熱コイル７のそれぞれに滴下水が循環供給され、各冷却兼加熱コイル及び加熱コイルを濡れ壁（水膜を形成する構造体）とすることができるように構成されている。
【００３６】
さらに、前記第１の水槽１１ａには、前記第１の冷却兼加熱コイル４に純水を噴霧するために設けられたスプレー３に水槽内の純水を供給するための第４のポンプＰ４を備えた純水供給ライン１６が設けられると共に、この純水供給ライン１６には、第１の排水ライン１７が分岐して設けられている。また、前記第１の水槽１１ａには、第２の排水ライン１８が設けられ、第１の水槽１１ａ内の水位を一定に保持できるように構成されている。なお、この第２の排水ライン１８は、第１の排水ライン１７に設けられた切替バルブ１９を介して、第１の排水ライン１７に接続されている。
【００３７】
一方、前記加熱コイル７には温水供給ライン２６が接続され、この温水供給ライン２６には第３の流量調整バルブ２７が設けられている。また、加熱コイル７から排出された温水は、温水排出ライン２８により所定の加熱源に戻されるように構成されている。なお、この加熱源としては、冷凍機の冷却水や、生産用機器からの発熱、あるいはボイラ等が用いられる。
【００３８】
なお、上記平板状に形成された気化式加湿器素材２０は、吸水性あるいは親水性の気化式加湿素材から構成されている。また、この加湿用給水としては純水を使用して、常時一定の補給、排水を行い、除湿・冷却を行う夏季においても、臭気あるいは半導体製造等のクリーンルームにおいて問題となる水溶性ガス成分を除去するために、気化式加湿器への給水を行っている。
【００３９】
また、上述したようにして滴下水を供給することにより濡れ壁として機能させる前記第１〜第３の冷却兼加熱コイル４〜６及び加熱コイル７としては、通常のコイル（銅、アルミ等）を用いることもできるが、親水性処理を施したものを用いる方がより好ましい。この親水性処理の方法としては、公知の親水性塗料を塗布する方法や、冷却コイルを製作後、表面積の大きいコイルフィン部を腐食液（エッチング液）に一定時間浸漬し、洗浄後、乾燥する方法を用いることができる。
【００４０】
また、種々の分子状汚染物質（ＡＭＣ）を除去するためには、これを吸収する側（本実施形態においては、滴下水）の水質がある程度の清浄度（＝純度）を保つ必要があるため、前記純水供給ライン３０によって、適宜純水を補給し続ける必要がある。
【００４１】
なお、純水の補給水量は、上記第１の水槽１１ａあるいは排水ラインの途中において、ｐＨ又は導電率、あるいは両者を測定し、その値に基づいて、純水供給ライン３０に設けられたバルブ（図示せず）の開度を調整することにより、純水の供給量を制御することが好ましい。
【００４２】
あるいは、除湿時期はＬ／Ｇ＝０．０１、加湿時期はＬ／Ｇ＝０．０２というように、必要とされる加湿量に応じて、時期毎に補給水量を決めておくという方法を用いても良い。この場合は、純水供給ライン３０に設けられたバルブ（図示せず）の開度は、時期毎に手動で設定することができるので、構成が簡便なものとなる。
【００４３】
なお、本発明で用いられる気化式加湿器素材としては、気孔率４０％以上の、吸水性を有する素材、例えば、ウェットマスター（株）製の気化式加湿器素材を用いることができる。
【００４４】
（１−２）作用
以上のような構成を有する本実施形態の空調システムの作用を、空調機吹出口の温湿度を１２℃、９０％、冷水を７℃、返り冷水を１８℃、温水を３４℃と設定し、図３、図５、図７に示した空気線図を参照して、冬季−１（例えば、外気湿球温度＝ＷＢが０℃未満の厳寒期）、冬季−２（一般的な冬季の加湿期）、一般的な除湿・冷却時期（主として夏季）とに分けて説明する。
【００４５】
なお、図３、図５、図７に示したＡ〜Ｇは、図１に示したＡ〜Ｇの位置における空気の状態に対応している。また、温度及び湿度等の具体的な値は例示であり、本発明がこれらの数値に限定されるものではない。また、ファンによる昇温とこれによる相対湿度低下は、理解を容易にするために、ここでは考えないものとする。
【００４６】
（１−２−１）冬季−１…図２、図３参照
外気が非常に低温の場合（例えば、ＷＢが０℃よりも低い場合）であって、最上流側に設置された第１の冷却兼加熱コイル４の上流側（Ｂ点）が０℃以下の場合には、図２に示したように、第４のポンプＰ４を停止してスプレー３への給水を停止する。
【００４７】
また、送風機９及び第１のポンプＰ１〜第３のポンプＰ３を作動させることにより、第１の冷却兼加熱コイル４〜第３の冷却兼加熱コイル６、及び加熱コイル７のそれぞれの上面に配設された気化式加湿器素材２０に純水を供給すると共に、第３の冷却兼加熱コイル６に接続された返り冷水供給ライン２２のバルブ２４を“開”とし、また、加熱コイル７に接続された温水供給ライン２６のバルブ２７を“開”とする。この状態で、ハウジングの空気取入口から流入した外気（例えば、−２℃、６０％ＲＨ）を処理する。
【００４８】
流入した空気は、フィルタ１、２を介して塵埃が濾過された後、返り冷水（１８℃）が循環供給された第１の冷却兼加熱コイル４を通過後（Ｃ点、９．３℃）、第２の冷却兼加熱コイル５を経て（Ｄ点、１２．９℃）、第３の冷却兼加熱コイル６に導入される。そして、第３の冷却兼加熱コイル６を通過後（Ｅ点、１４．４℃）、加熱コイル７によって加熱される（Ｆ点、１４．２℃）。加熱コイル７で加熱された空気は、気化式加湿器８によって加湿が行われた後（Ｇ点、１２．０℃、９０％ＲＨ）、室内に供給される。
【００４９】
なお、加熱コイル７の前後（Ｅ点→Ｆ点）で温度が低下しているのは、加熱コイル７のコイル部において、気化熱による冷却と加熱コイルによる加熱が同時に行われているため、加熱量が少ないと加熱コイル７は冷却に作用するためである。
【００５０】
（１−２−２）冬季−２…図４、図５参照
一般的な冬季の加湿期（例えば、ＷＢが０℃以上）の場合には、図４に示したように、第４のポンプＰ４を停止させずにスプレー３へ給水を行う。また、送風機９及び第１のポンプＰ１〜第３のポンプＰ３を作動させることにより、第１の冷却兼加熱コイル４〜第３の冷却兼加熱コイル６、及び加熱コイル７のそれぞれの上面に配設された気化式加湿器素材２０に純水を供給すると共に、第３の冷却兼加熱コイル６に接続された返り冷水供給ライン２２のバルブ２４を“開”とする。なお、この場合、加熱コイル７に接続された温水供給ライン２６のバルブ２７は“閉”とする。
【００５１】
この状態で、ハウジングの空気取入口から流入した外気（例えば、６℃、４０％ＲＨ）は、フィルタ１、２を介して塵埃が濾過された後、第１の冷却兼加熱コイル４に導入される前に、スプレー３によって加湿される（Ｂ点、３℃、８０％ＲＨ）。その後、返り冷水（１８℃）が循環供給された第１の冷却兼加熱コイル４を通過後（Ｃ点、１１．６℃）、第２の冷却兼加熱コイル５を経て（Ｄ点、１４．１℃）、第３の冷却兼加熱コイル６に導入される。そして、第３の冷却兼加熱コイル６及び加熱コイル７を通過後（Ｅ点、１５．２℃・Ｆ点、１３．０℃）、気化式加湿器８によって加湿が行われた後（Ｇ点、１２．０℃、９０％ＲＨ）、室内に供給される。
【００５２】
（１−２−３）夏季…図６、図７参照
夏季などの空気の除湿が必要な場合には、図６に示したように、第４のポンプＰ４を停止させずにスプレー３へ給水を行う。また、送風機９及び第１のポンプＰ１〜第３のポンプＰ３を作動させることにより、第１の冷却兼加熱コイル４〜第３の冷却兼加熱コイル６、及び加熱コイル７のそれぞれの上面に配設された気化式加湿器素材２０に純水を供給すると共に、第３の冷却兼加熱コイル６に接続された冷水供給ライン２１のバルブ２３を“開”とする。
【００５３】
この状態で、ハウジングの空気取入口から流入した外気（例えば、３３℃、６０％ＲＨ）は、フィルタ１、２を介して塵埃が濾過された後、第１の冷却兼加熱コイル４に導入される前に、スプレー３によって加湿される（Ｂ点、２８℃、９０％）。その後、冷水（７℃）が循環供給された第１の冷却兼加熱コイル４によって冷却され（Ｃ点、１５．２℃）、さらに、第２、第３の冷却兼加熱コイル５、６によって冷却され（Ｃ〜Ｅ）、気化式加湿器８によって加湿された後（Ｆ・Ｇ点、１０．５℃、１００％ＲＨ）、室内に供給される。
【００５４】
（１−３）試験例
本実施形態の空調システムの主要構成部分である、滴下水を有するコイル部と気化式加湿器を基本構成として製作した実験機において、冬季及び夏季のそれぞれについて、ＡＭＣの除去性能を測定した。なお、実験機及び測定の概要は以下の通りである。また、表１（冬季）及び表２（夏季）に測定結果を示した。
【００５５】
（実験機及び測定の概要）
実験機の構成：プレフィルタ、中性能フィルタ、加熱コイル（滴下なし）、冷却コイル（滴下あり）、気化式加湿器、加熱コイル（滴下なし）、送風機
実験機運転開始日：２００４年６月２２日（以降２４時間連続運転）
風量：３５００ｍ3／ｈ
コイル部面風速：２．７ｍ／ｓ
純水補給水量：０．３Ｌ／ｍｉｎ（夏季）、０．５Ｌ／ｍｉｎ（冬季）、冬季は加湿分を含む
測定点：冷却コイル＋気化式加湿器の前後
測定方法：液体捕集（吸引流量：２．０Ｌ／ｍｉｎ、吸引時間：２４時間）−イオンクロマトグラフ法
【００５６】
（測定の結果）
以下に示す表１及び表２から明らかなように、冬季・夏季共に良好な除去性能を有していることが確認できた。
【表１】
2009014226.tif 000003
【表２】
2009014226.tif 000004
【００５７】
なお、ＡＭＣの除去性能に大きく影響するのは気液接触面積であり、コイル部で形成される水膜の面積はコイル列数に依存する。本実験機の冷却コイルは１２列あることから、図１に示したコイルと対比させると、第１の冷却兼加熱コイル（６列）、第２の冷却兼加熱コイル（６列）に相当する。
【００５８】
一方、本実施形態では、第１・第２の冷却兼加熱コイルに加えてさらに第３の冷却兼加熱コイル及び加熱コイルを有していることから、上記の実験機と比較して気液接触面積はさらに大きくなる。従って、表１及び表２の測定結果を考慮すると、本実施形態におけるＡＭＣの除去性能は、さらに向上するものと推察される。
【００５９】
（１−４）効果
このように、本実施形態によれば、第１〜第３の冷却兼加熱コイル４〜６及び加熱コイル７のそれぞれの上面に、平板状に形成された気化式加湿器素材２０を配設し、この気化式加湿器素材２０の上部から滴下水を供給することにより、第１〜第３の冷却兼加熱コイル４〜６及び加熱コイル７を水膜ユニットとして利用することができるので、従来のように専用の気化式加湿膜を配設する必要がない。その結果、気化式加湿膜が不要となることによるコストダウンと、設置スペースの削減が可能となる。
【００６０】
また、外気取り入れ上流側にスプレー３を配設し、このスプレー３によって第１の冷却兼加熱コイル４を加湿することにより、コイルの乾燥を防止すると共に、洗浄効果を得ることができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、水槽１１を第１の水槽１１ａ〜第３の水槽１１ｃに分割することにより各水槽内の濃度差を大きくして、向流的な処理を行えるようにしたため、分子状汚染物質（ＡＭＣ）を効果的に除去することができる。
【００６２】
さらに、本実施形態においては、以下のようなコイル列数の低減による効果が得られる。例えば、室内条件２３℃、４５％ＲＨ、外気条件（冬季）−３℃、６０％ＲＨ程度、クリーンベンチ返り冷水温度１８℃の条件の場合、従来は、冷却・除湿・加熱コイルにおける合計列数は１６〜１８列必要であったが、本実施形態では、上記の条件において、コイル列数は１２〜１４列で良いため、空気側の圧力損失を低減することができる。
【００６３】
（１−５）変形例
本実施形態においては、図１に示したように、水槽１１を第１の水槽１１ａ〜第３の水槽１１ｃに３つに分割しているが、図８に示すように、滴下するユニット毎に水槽を区切り、各ユニットの配水を順次上流側ユニットの供給水として用いるように構成しても良い。すなわち、水槽１１を第１の水槽１１ａ〜第５の水槽１１ｅの５つに分割しても良い。
【００６４】
また、本実施形態においては、図１に示したように、加熱コイル７には第１の滴下水供給ライン１３を介して、常時滴下水が供給されるように構成されているが、図９に示すように、第１の滴下水供給ライン１３を分岐し、加熱コイル７へ滴下水を供給する配管４０の途中にバルブ４１を配設し、通常時はこのバルブ４１は“閉”とし、冬季最大負荷時のみ“開”としても良い。このような構成とすることにより、ポンプ動力の低減が可能となる。
【００６５】
（２）第２実施形態
本実施形態は、上記第１実施形態の変形例であって、図１０に示すように、気化式加湿器８と送風機９の間に再熱コイルを設置したものである。
【００６６】
（２−１）構成
図１０は、本発明に係る空調システムの第２実施形態の構成を示す模式図である。すなわち、本実施形態の空調システムを構成する空気調和機のハウジング（図示せず）内部には、空気取入口側から、プレフィルタ１、中性能フィルタ２、スプレー３、第１の冷却兼加熱コイル４、第２の冷却兼加熱コイル５、第３の冷却兼加熱コイル６、加熱コイル７、気化式加湿器８、第１の再熱コイル５０、第２の再熱コイル５１、処理空気をハウジング外へ吐出する送風機９、及び処理空気の供給口には、温度及び湿度センサ１０が順次配設されている。
【００６７】
また、前記第１の再熱コイル５０には、前記第３の冷却兼加熱コイル６に接続された返り冷水供給ライン２２から分岐された再熱コイル側返り冷水供給ライン５２が接続され、また、第１の再熱コイル５０から排出された返り冷水は、再熱コイル側返り冷水戻りライン５３により冷凍機に戻されるように構成されている。なお、前記再熱コイル側返り冷水供給ライン５２には、第４の流量調整バルブ５４が設けられ、第１の再熱コイル５０に供給される返り冷水の流量を調整できるように構成されている。
【００６８】
また、前記第２の再熱コイル５１には、前記加熱コイル７に接続された温水供給ライン２６から分岐された再熱コイル側温水供給ライン５５が接続され、また、第２の再熱コイル５１から排出された温水は、再熱コイル側温水排出ライン５６により所定の加熱源に戻されるように構成されている。なお、前記再熱コイル側温水供給ライン５５には第５の流量調整バルブ５７が設けられ、第２の再熱コイル５１に供給される温水の流量を調整できるように構成されている。
【００６９】
（２−２）作用・効果
以上のような構成を有する本実施形態の空調システムにおいては、上記第１実施形態と同様の作用・効果に加えて、室内負荷が少ないときに、供給空気を所望の温度に加熱することができる。
【００７０】
（３）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が考えられる。例えば、ファン、フィルタは、本発明の必須構成要件ではなく、その有無は特に限定されない。また、外気、室内の温湿度条件、返り冷水の温度及び安定性によっては、返り冷水及び温水による再熱コイルは不要となる場合もある。
【００７１】
また、上記の実施形態においては第１〜第３の冷却兼加熱コイル４〜６及び加熱コイル７のそれぞれの上面に、平板状に形成された気化式加湿器素材２０を配設したが、気化式加湿ユニットそのものを前記各コイルの上部に配設し、コイル上部に滴下した供給水あるいは循環水を分散させるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る空調システムの第１実施形態の構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の空調システムの厳冬期における運転状態を示す模式図である。
【図３】第１実施形態の空調システムの厳冬期における作用を説明する空気線図（冬季−１）である。
【図４】第１実施形態の空調システムの冬季における運転状態を示す模式図である。
【図５】第１実施形態の空調システムの冬季における作用を説明する空気線図（冬季−２）である。
【図６】第１実施形態の空調システムの夏季における運転状態を示す模式図である。
【図７】第１実施形態の空調システムの夏季における作用を説明する空気線図（夏季）である。
【図８】本発明に係る空調システムの第１実施形態の変形例の構成を示す模式図である。
【図９】本発明に係る空調システムの第１実施形態の変形例の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る空調システムの第２実施形態の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…プレフィルタ
２…中性能フィルタ
３…スプレー
４…第１の冷却兼加熱コイル
５…第２の冷却兼加熱コイル
６…第３の冷却兼加熱コイル
７…加熱コイル
８…気化式加湿器
９…送風機
１０…温度及び湿度センサ
２０…気化式加湿器素材
２１…冷水供給ライン
２２…返り冷水供給ライン
２５…冷水又は返り冷水戻りライン
２６…温水供給ライン
３０…純水供給ライン
５０…第１の再熱コイル
５１…第２の再熱コイル
【図１】
2009014226.tif 000005
【図２】
2009014226.tif 000006
【図４】
2009014226.tif 000007
【図６】
2009014226.tif 000008
【図８】
2009014226.tif 000009
【図９】
2009014226.tif 000010
【図１０】
2009014226.tif 000011
【図３】
2009014226.tif 000012
【図５】
2009014226.tif 000013
【図７】
2009014226.tif 000014