JP4566023B2 - ヒートポンプ式冷却装置、そのヒートポンプ式冷却装置を用いた空調装置、及び、ヒートポンプ式加熱装置 - Google Patents

Description

本発明はヒートポンプ式の冷却装置、空調装置、加熱装置に関し、詳しくは、
冷媒凝縮による凝縮器での発生熱を外気に放熱しながら、冷媒蒸発による蒸発器の吸熱作用により冷却対象物を冷却するヒートポンプ式冷却装置、そのヒートポンプ式冷却装置を用いた空調装置、及び、冷媒蒸発による蒸発器の吸熱作用により外気から採熱しながら、冷媒凝縮による凝縮器での発生熱により加熱対象物を加熱するヒートポンプ式加熱装置に関する。

図１０は空冷セパレート型パッケージエアコンを用いた従来の再熱式空調装置を示し、この空調装置における空冷セパレート型パッケージエアコン1はヒートポンプ式冷却装置として、冷凍回路Ｈ（ヒートポンプ回路）での冷媒循環に伴い、冷媒凝縮による凝縮器Ｃｎでの発生熱を外気Ｏに放熱しながら、冷媒蒸発による蒸発器Ｅｖの吸熱作用により冷却対象物を冷却するものであり、調整対象空気Ａを冷却対象物とすることにおいて、その調整対象空気Ａに対する冷却器としての蒸発器Ｅｖを室内機４に装備し、その室内機４とは別体の室外機５に通風外気Ｏに対する放熱器としての凝縮器Ｃｎを装備した構成になっている。

また、この空調装置では、空調対象室３の温湿度を調整するのに、空調対象室３から戻る還気空気（ないしは、その還気空気と換気用外気との混合空気）を調整対象空気Ａとして、その調整対象空気Ａを、空冷セパレート型パッケージエアコン１の室内機４における蒸発器Ｅｖ（冷却器）での冷却により冷却減湿するとともに、その冷却減湿に続き再熱器２で再熱（加熱）し、この再熱後の調整対象空気Ａを空調用空気として空調対象室３に給送する。

そして、上記蒸発器Ｅｖでの冷却減湿において、冷媒Ｒの循環流量の調整により蒸発器Ｅｖの冷却出力（すなわち、吸熱出力）を調整して調整対象空気Ａの温度（露点温度）を調整することで調整対象空気Ａの湿度を調整し、この湿度調整により空調対象室３の湿度を目標値に調整するとともに、上記再熱器２での再熱において、再熱器２の再熱出力の調整により冷却減湿後における調整対象空気Ａの温度を再調整し、この温度の再調整により空調対象室３の温度を目標値に調整するいわゆる露点制御方式の温湿度制御を行う。

しかし、上記従来の再熱式空調装置では、空冷セパレート型パッケージエアコン１における凝縮器Ｃｎでの発生熱を室外機５において単純に通風ファン７による新鮮通風外気Ｏに放熱させるだけである為、外気Ｏの温度変化によって空冷セパレート型パッケージエアコン１における冷凍回路Ｈの運転状態（例えば、冷媒Ｒの温度や圧力）が成り行き的に変化し、また、その外気Ｏの温度変化による運転状態の変化により冷凍回路Ｈにおける種々の保全機構（例えば、冷媒圧力の異常上昇時や異常低下時に運転を自動休止する機構など）が作動することもある。

そして、前述の温湿度制御において冷媒循環流量の調整による冷却出力の調整、及び、再熱出力の調整により調整対象空気Ａの湿度及び温度を調整するにもかかわらず、上記の如き外気Ｏの温度変化による運転状態の変化や保全機構の作動が原因で、蒸発器Ｅｖでの冷却減湿における調整対象空気Ａの行き着き温度（露点温度）及び行き着き湿度が変化し、また、そのことで再熱器２での再熱における調整対象空気Ａの行き着き温度も変化し、その為に、空調対象室３の温度及び湿度が許容範囲を越えて目標値から外れてしまう問題があった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、ヒートポンプ式冷却装置、それを用いた空調装置、あるいは、ヒートポンプ式加熱装置について、放熱源や採熱源として用いる外気の使用形態を合理化することで、上記の如き外気の温度変化に原因する温度調整上や湿度調整上の不都合を効果的に防止する点にある。

〔１〕本発明の第１特徴構成はヒートポンプ式冷却装置に係り、その特徴は、
冷媒凝縮による凝縮器での発生熱を外気に放熱しながら、冷媒蒸発による蒸発器の吸熱作用により冷却対象物を冷却するヒートポンプ式冷却装置を構成するのに、
前記放熱の対象として導入する新鮮外気に対し前記放熱を受けて昇温した使用済み外気の一部を合流させる合流導風手段を設けるとともに、
その合流導風手段による合流外気の温度、又は、前記冷媒の温度もしくは圧力、又は、前記使用済み外気の温度のうちのいずれかを調整値として、その調整値の検出値に基づき前記合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整することで、その調整値を設定目標値に調整する合流制御手段を設け、
さらに、冷却対象物に対する冷却器としての前記蒸発器を室内機に装備するとともに、その室内機とは別体の室外機に通風外気に対する放熱器としての前記凝縮器を装備するセパレート式の装置構成において、
前記合流導風手段を構成するのに、前記室外機を覆うケースを設け、このケースに、
前記室外機を前記ケースにより覆った状態においてケース内部を前記凝縮器への通風外気を導く導入室部と前記凝縮器を通過した使用済み外気を導く排出室部とに仕切る仕切体を設けるとともに、
前記導入室部をケース外部に連通させる外気取入路、前記排出室部をケース外部に連通させる外気排出路、及び、前記導入室部と前記排出室部とを連通させる外気還流路を形成し、
前記合流制御手段は、前記合流量比の調整として、ケース外部から前記外気取入路を通じて前記導入室部に導入する新鮮外気と、前記排出室部から前記外気還流路を通じて前記導入室部に導入する使用済み外気との導入風量比を調整する構成にしてある点にある。

つまり、この第１特徴構成では、放熱対象として導入する新鮮外気（すなわち、上記放熱を未だ受けていない外気）に対し、上記放熱を受けて昇温した使用済み外気の一部を合流させることにより、その合流外気を実際の放熱対象として、その合流外気に対し凝縮器での発生熱（すなわち、冷却排熱）を放熱させる。

そして、その放熱対象としての合流外気の温度、又は、冷凍回路の運転状態を示す冷媒の温度もしくは圧力（特に凝縮温度、凝縮圧力、蒸発温度、蒸発圧力など）、又は、放熱結果を示す使用済み外気の温度のうちのいずれかを調整値とし、その調整値の検出値に基づき、合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整することにより、実際の放熱対象である合流外気の温度を調整する調整形態で、上記調整値を設定目標値に調整する。

すなわち、このように上記調整値を設定目標値に調整することにより、外気（新鮮外気）の温度変化に対しても、実際の放熱対象である合流外気の温度変化を抑止する形態で、冷凍回路の運転状態を適正な所定の運転状態に保つことができて、先述した従来の再熱式空調装置における空冷セパレート型パッケージエアコンの如き外気の温度変化による冷凍回路運転状態の成り行き的な変化や、その運転状態の変化による種々の保全機構の作動を効果的に抑止することができ、これにより、蒸発器の吸熱作用による冷却において冷却対象物の行き着き温度（その冷却により気体を冷却減湿する場合では気体の行き着き湿度に相当）が外気の温度変化に原因して変化することを効果的に防止することができ、この点で、温度調整面や湿度調整面において一層優れたヒートポンプ式冷却装置にすることができる。

ちなみに、ヒートポンプ式冷却装置において外気の温度変化による冷凍回路運転状態の変化を抑止するには、別方式として、例えば図９に示す如く、ヒートポンプ式冷却装置として水冷パッケージエアコン１′を用い、その水冷パッケージエアコン１′における冷却器としての蒸発器Ｅｖにより調整対象空気Ａを冷却減湿する再熱式空調装置において、水冷パッケージエアコン１′における放熱器としての凝縮器Ｃｎと冷却塔ＣＴとにわたって冷却水Ｗを循環させる冷却水循環路Ｊに、冷却塔ＣＴからの供給冷却水Ｗに対し凝縮器Ｃｎからの戻り冷却水Ｗの一部を合流させる三方弁装置Ｖを設け、この三方弁装置Ｖによる冷却水合流量比の調整により、凝縮器Ｃｎに対する供給冷却水Ｗを冷却塔ＣＴ周りの外気Ｏの温度変化にかかわらず一定流量下で一定温度に保つようにすることで、水冷パッケージエアコン１′における冷凍回路Ｈの運転状態を外気Ｏの温度変化にかかわらず適正な所定の運転状態に維持するといった方式も考えられる。

しかし、この別方式は、冷却水設備を要する為、装置コストが嵩むとともに大きな設置スペースが必要になるのみならず、冷却水設備の付帯施設が可能な場合にしか適用することができず、装置コスト面や設置スペース面で、あるいは、漏水トラブルが厳禁である設置条件などから冷却水設備を付帯施設し得ない場合には適用できない問題がある。

これに対し、上記第１特徴構成であれば、新鮮外気と使用済み外気との合流量比の調整をもって外気（新鮮外気）の温度変化に原因する冷凍回路運転状態の変化を抑止するから、冷却水設備を不要化することもできて、上記の如く装置コスト面や設置スペース面で、あるいは、漏水トラブルが厳禁である設置条件などから冷却水設備を付帯施設し得ない場合にも容易に適用することができ、この点で、汎用性にも優れたヒートポンプ式冷却装置にすることができる。

なお、第１特徴構成は、冷媒循環流量の調整による蒸発器吸熱出力の調整（すなわち、冷却対象物に対する冷却出力の調整）を可能にする出力可変型のヒートポンプ式冷却装置に限らず、冷媒循環流量を一定とするヒートポンプ式冷却装置にも適用できる。

また、冷媒循環流量の調整による蒸発器吸熱出力の調整を可能にする出力可変型のヒートポンプ式冷却装置に第１特徴構成を適用する場合は、冷媒循環流量の調整により蒸発器の吸熱出力を変化させた際に、冷媒の温度及び圧力や使用済み外気の温度もともに変化する傾向となることから、調整値としては合流外気の温度を採用するのが望ましい。

第１特徴構成の実施において、冷却対象物は気体、液体、固体のいずれであってもよく、また、蒸発器の吸熱作用による冷却は、冷却対象物の単なる降温や気体の冷却減湿、あるいは保冷など、どのような目的のものであってもよい。

第１特徴構成の実施においては、蒸発器を冷却対象物に対する冷却器として、蒸発器で冷媒と冷却対象物とを直接に熱交換させる装置構成に限らず、蒸発器との間で中間熱媒（例えば水）を循環させる冷却器を設け、その中間熱媒を介して冷媒と冷却対象物とを熱交換させる形態で、冷却器において冷却対象物を冷却する装置構成を採用してもよい。

また、凝縮器を合流外気に対する放熱器として、凝縮器で冷媒と合流外気とを直接に熱交換させる装置構成に限らず、場合によっては、凝縮器との間で中間熱媒（例えば水）を循環させる放熱器を設け、その中間熱媒を介して冷媒と合流外気とを熱交換させる形態で、放熱器において合流外気に対し凝縮器の発生熱を放熱する装置構成を採用してもよい。

上記第１特徴構成では、さらに、
冷却対象物に対する冷却器としての前記蒸発器を室内機に装備するとともに、その室内機とは別体の室外機に通風外気に対する放熱器としての前記凝縮器を装備するセパレート式の装置構成において、
前記合流導風手段を構成するのに、前記室外機を覆うケースを設け、このケースに、
前記室外機を前記ケースにより覆った状態においてケース内部を前記凝縮器への通風外気を導く導入室部と前記凝縮器を通過した使用済み外気を導く排出室部とに仕切る仕切体を設けるとともに、
前記導入室部をケース外部に連通させる外気取入路、前記排出室部をケース外部に連通させる外気排出路、及び、前記導入室部と前記排出室部とを連通させる外気還流路を形成し、
前記合流制御手段は、前記合流量比の調整として、ケース外部から前記外気取入路を通じて前記導入室部に導入する新鮮外気と、前記排出室部から前記外気還流路を通じて前記導入室部に導入する使用済み外気との導入風量比を調整する構成にしてあるから、次の利点も得ることができる。

つまり、第１特徴構成における上記のケース採用構成では、室外機を上記ケースにより覆った状態において、外気取入路を通じケース外部から新鮮外気を導入室部に導入するとともに、外気還流路を通じ排出室部から使用済み外気の一部を導入室部に導入することで、それら新鮮外気と使用済み外気とを合流させ、この合流外気を導入室部から室外機における放熱器としての凝縮器に対し通風することで、凝縮器での発生熱をその合流外気に放熱させる。

また、凝縮器を通過して排出室部に至った使用済み外気（すなわち、使用済みの合流外気）の一部を上記の如く外気還流路を通じて導入室部に導くのに対し、使用済み外気の他部は外気排出路を通じてケース外部に排出し、この外気排出路を通じての使用済み外気の排出により凝縮器での発生熱をケース外部に廃棄する。

そして、このように外気を導風することにおいて、外気取入路からの新鮮外気と外気還流路からの使用済み外気との導入室部への導入風量比を調整することで、合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整し、この導入風量比の調整により前述の調整値を設定目標値に調整する。

すなわち、このケース採用構成によれば、放熱対象として導入する新鮮外気に対し放熱を受けた使用済み外気の一部を合流させる前述の合流導風手段を、室外機に対する上記ケースの装備により室外機自体の改造を伴うことなく、ないしは、室外機自体の改造を要するとしても極軽微な改造を伴うだけで簡単に構成することができ、これにより、装置の製作を容易にするとともに装置コストを安価にすることができる。

なお、上記ケース採用構成の実施において、外気取入路や外気排出路をケースの外壁部に対する開口形成だけで形成したり、外気還流路をケースの仕切体に対する開口形成だけで形成する構成を採れば、装置構成を一層簡単にすることができる。

また、室外機をケースにより覆った状態において室外機の一部がケース外部に開放される開放型のケース構造にして、その開放部を外気取入路や外気排出路とする構成を採れば、装置構成を更に簡単化することができる。

〔２〕本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成によるヒートポンプ式冷却装置を用いた空調装置に係り、その特徴は、
前記冷却対象物として調整対象空気を前記蒸発器の吸熱作用により冷却することで、その調整対象空気を冷却減湿するとともに、この冷却減湿に続き調整対象空気を再熱器により再熱する構成にし、
前記凝縮器と前記蒸発器とにわたって循環させる冷媒の循環流量を調整して前記蒸発器の吸熱出力を調整することで調整対象空気の湿度を調整し、かつ、前記再熱器の再熱出力を調整することで調整対象空気の温度を調整する温湿度制御手段を設けてある点にある。

つまり、この第２特徴構成の空調装置では、冷媒の循環流量の調整により蒸発器の吸熱出力（すなわち、調整対象空気に対する冷却出力）を調整することで、蒸発器の吸熱作用による上記冷却減湿において調整対象空気の温度（露点温度）を調整し、この温度調整により上記冷却減湿において調整対象空気の湿度を調整する。また、再熱器の再熱出力を調整することで、冷却減湿に続く上記再熱において冷却除湿後における調整対象空気の温度を再調整する。

すなわち、調整対象空気の湿度及び温度をいわゆる露点制御方式をもって調整するが、第２特徴構成の空調装置によれば、第１特徴構成のヒートポンプ式冷却装置を用いることから、前述の如く外気の温度変化にかかわらず冷凍回路の運転状態を適正な所定の運転状態に保つことができて、蒸発器の吸熱作用による上記冷却減湿において調整対象空気の行き着き温度（露点温度）及び行き着き湿度が外気の温度変化に原因して変化することを効果的に防止することができ、また、そのことで冷却減湿に続く上記再熱での調整対象空気の行き着き温度も安定化することができ、しかも、設置面では冷却水設備を付帯施設し得ない場合にも容易に適用することができ、これにより、露点制御方式による空気の湿度調整及び温度調整夫々の調整精度及び安定性を高く確保することができ、また、汎用性にも優れた空調装置にすることができる。

そして特に、空調対象室に対する供給空気を第２特徴構成の空調装置により上記の如く温湿度調整することで、空調対象室の温度や湿度を目標値に調整する場合には、それら室内温度調整や室内湿度調整の調整精度及び安定性も効果的に高めることができ、この点で、恒温室や恒湿室の空調にも好適な空調装置にすることができる。

〔３〕本発明の第３特徴構成はヒートポンプ式加熱装置に係り、その特徴は、
冷媒蒸発による蒸発器の吸熱作用により外気から採熱しながら、冷媒凝縮による凝縮器での発生熱により加熱対象物を加熱するヒートポンプ式加熱装置を構成するのに、
前記採熱の対象として導入する新鮮外気に対し前記採熱を受けて降温した使用済み外気の一部を合流させる合流導風手段を設けるとともに、
その合流導風手段による合流外気の温度、又は、前記冷媒の温度もしくは圧力、又は、前記使用済み外気の温度のうちのいずれかを調整値として、その調整値の検出値に基づき前記合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整することで、その調整値を設定目標値に調整する合流制御手段を設け、
さらに、加熱対象物に対する加熱器としての前記凝縮器を室内機に装備するとともに、その室内機とは別体の室外機に通風外気に対する採熱器としての前記蒸発器を装備するセパレート式の装置構成において、
前記合流導風手段を構成するのに、前記室外機を覆うケースを設け、このケースに、
前記室外機を前記ケースにより覆った状態においてケース内部を前記蒸発器への通風外気を導く導入室部と前記蒸発器を通過した使用済み外気を導く排出室部とに仕切る仕切体を設けるとともに、
前記導入室部をケース外部に連通させる外気取入路、前記排出室部をケース外部に連通させる外気排出路、及び、前記導入室部と前記排出室部とを連通させる外気還流路を形成し、
前記合流制御手段は、前記合流量比の調整として、ケース外部から前記外気取入路を通じて前記導入室部に導入する新鮮外気と、前記排出室部から前記外気還流路を通じて前記導入室部に導入する使用済み外気との導入風量比を調整する構成にしてある点にある。

つまり、この第３特徴構成では、採熱対象として導入する新鮮外気（すなわち、上記採熱を未だ受けていない外気）に対し、上記採熱を受けて降温した使用済み外気の一部を合流させることにより、その合流外気を実際の採熱対象として、蒸発器の吸熱作用による採熱をその合流外気から行う。

そして、その採熱対象としての合流外気の温度、又は、冷凍回路の運転状態を示す冷媒の温度もしくは圧力（特に蒸発温度、蒸発圧力、凝縮温度、凝縮圧力など）、又は、採熱結果を示す使用済み外気の温度のうちのいずれかを調整値とし、その調整値の検出値に基づき、合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整することにより、実際の採熱対象である合流外気の温度を調整する調整形態で、上記調整値を設定目標値に調整する。

すなわち、このように上記調整値を設定目標値に調整することにより、外気（新鮮外気）の温度変化に対しても、実際の採熱対象である合流外気の温度変化を抑止する形態で、冷凍回路の運転状態を適正な所定の運転状態に保つことができて、加熱装置と冷却装置との違いはあるが、先述した従来の再熱式空調装置における空冷セパレート型パッケージエアコンの如き外気の温度変化による冷凍回路運転状態の成り行き的な変化や、その運転状態の変化による種々の保全機構の作動を効果的に抑止することができ、これにより、凝縮器の発生熱による加熱において加熱対象物の行き着き温度が外気の温度変化に原因して変化することを効果的に防止することができて、この点で、温度調整面において一層優れたヒートポンプ式加熱装置にすることができる。

そしてまた、上記第３特徴構成であれば、新鮮外気と使用済み外気との合流量比の調整をもって外気（新鮮外気）の温度変化に原因する冷凍回路運転状態の変化を抑止するから、河川水、井水、湧水などの自然水を採熱源とする水熱源型のヒートポンプ式加熱装置に比べ、採熱用水の給送設備を不要にし得る分、装置コスト面や設置スペース面で、あるいは、漏水トラブルの回避面などで有利にすることもでき、この点で、汎用性にも優れたヒートポンプ式加熱装置にすることができる。

なお、第３特徴構成は、冷媒循環流量の調整による凝縮器発熱出力の調整（すなわち、加熱対象物に対する加熱出力の調整）を可能にする出力可変型のヒートポンプ式加熱装置に限らず、冷媒循環流量を一定とするヒートポンプ式加熱装置にも適用できる。

また、冷媒循環流量の調整による凝縮器発熱出力の調整を可能にする出力可変型のヒートポンプ式加熱装置に第３特徴構成を適用する場合は、冷媒循環流量の調整により凝縮器の発熱出力を変化させた際に、冷媒の温度及び圧力や使用済み外気の温度もともに変化する傾向となることから、調整値としては合流外気の温度を採用するのが望ましい。

第３特徴構成の実施において、加熱対象物は気体、液体、固体のいずれであってもよく、また、凝縮器の発生熱による加熱は、加熱対象物の単なる昇温や保温など、どのような目的のものであってもよい。

第３特徴構成の実施においては、凝縮器を加熱対象物に対する加熱器として、凝縮器で冷媒と加熱対象物とを直接に熱交換させる装置構成に限らず、凝縮器との間で中間熱媒（例えば水）を循環させる加熱器を設け、その中間熱媒を介して冷媒と加熱対象物とを熱交換させる形態で、加熱器において加熱対象物を加熱する装置構成を採用してもよい。

また、蒸発器を合流外気に対する採熱器として、蒸発器で冷媒と合流外気とを直接に熱交換させる装置構成に限らず、場合によっては、蒸発器との間で中間熱媒（例えば水）を循環させる採熱器を設け、その中間熱媒を介して冷媒と合流外気とを熱交換させる形態で、採熱器において合流外気から採熱する装置構成を採用してもよい。

上記第３特徴構成では、さらに、
加熱対象物に対する加熱器としての前記凝縮器を室内機に装備するとともに、その室内機とは別体の室外機に通風外気に対する採熱器としての前記蒸発器を装備するセパレート式の装置構成において、
前記合流導風手段を構成するのに、前記室外機を覆うケースを設け、このケースに、
前記室外機を前記ケースにより覆った状態においてケース内部を前記蒸発器への通風外気を導く導入室部と前記蒸発器を通過した使用済み外気を導く排出室部とに仕切る仕切体を設けるとともに、
前記導入室部をケース外部に連通させる外気取入路、前記排出室部をケース外部に連通させる外気排出路、及び、前記導入室部と前記排出室部とを連通させる外気還流路を形成し、
前記合流制御手段は、前記合流量比の調整として、ケース外部から前記外気取入路を通じて前記導入室部に導入する新鮮外気と、前記排出室部から前記外気還流路を通じて前記導入室部に導入する使用済み外気との導入風量比を調整する構成にしてあるから、次の利点も得ることができる。

つまり、第３特徴構成における上記のケース採用構成では、室外機を上記ケースにより覆った状態において、外気取入路を通じケース外部から新鮮外気を導入室部に導入するとともに、外気還流路を通じ排出室部から使用済み外気の一部を導入室部に導入することで、それら新鮮外気と使用済み外気とを合流させ、この合流外気を導入室部から室外機における採熱器としての蒸発器に対し通風することで、その合流外気から採熱する。

また、蒸発器を通過して排出室部に至った使用済み外気（すなわち、使用済みの合流外気）の一部を上記の如く外気還流路を通じて導入室部に導くのに対し、使用済み外気の他部は外気排出路を通じてケース外部に排出する。

そして、このように外気を導風することにおいて、外気取入路からの新鮮外気と外気還流路からの使用済み外気との導入室部への導入風量比を調整することで、第４特徴構成の実施として合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整し、この導入風量比の調整により前述の調整値を設定目標値に調整する。

すなわち、このケース採用構成によれば、採熱対象として導入する新鮮外気に対し採熱を受けた使用済み外気の一部を合流させる前述の合流導風手段を、室外機に対する上記ケースの装備により室外機自体の改造を伴うことなく、ないしは、室外機自体の改造を要するとしても極軽微な改造を伴うだけで簡単に構成することができ、これにより、装置の製作を容易にするとともに装置コストを安価にすることができる。

なお、前述の第１特徴構成と同様、上記ケース採用構成の実施において、外気取入路や外気排出路をケースの外壁部に対する開口形成だけで形成したり、外気還流路をケースの仕切体に対する開口形成だけで形成する構成を採れば、装置構成を一層簡単にすることができる。

また、室外機をケースにより覆った状態において室外機の一部がケース外部に開放される開放型のケース構造にして、その開放部を外気取入路や外気排出路とする構成を採れば、装置構成を更に簡単化することができる。

〔第１実施形態〕
図１は、オフィス、店舗、家屋などで一般に用いる汎用の空冷セパレート型パッケージエアコンを用いた恒温設備を示し、空冷セパレート型パッケージエアコン１と温水熱源式や蒸気熱源式あるいは電熱式の再熱器２とで生産用ないし実験用の恒温室３に対する再熱式空調装置を構成してある。

空冷セパレート型パッケージエアコン１は、圧縮機Ｃｏｍと凝縮器Ｃｎと膨張弁ｅｘと蒸発器Ｅｖとにわたって冷媒Ｒを循環させることで蒸発器Ｅｖを低圧下での冷媒蒸発により低温レベルで吸熱作用させるとともに、凝縮器Ｃｎを高圧下での冷媒凝縮により発熱作用させる蒸気圧縮式の冷凍回路Ｈ（ヒートポンプ回路）を備えるものであり、調整対象空気Ａに対するコイル型冷却器として機能させる蒸発器Ｅｖ及び給気ファン６を、室内機４に装備するとともに、この室内機４とは別体の室外機５に、外気Ｏに対するコイル型放熱器として機能させる凝縮器Ｃｎ及びその凝縮器Ｃｎに対する通風ファン７を装備した構成になっている。

８は冷凍回路Ｈにおける冷媒循環路の一部として室内機４と室外機５との間にわたらせる渡り冷媒配管である。

９ａは恒温室３の温度ｔを検出する室内温度センサ、９ｂは恒温室３の湿度ｒを検出する室内湿度センサ、１０は両センサ９ａ，９ｂの検出情報に基づいて空冷セパレート型パッケージエアコン１及び再熱器２を制御する制御器であり、具体的には、この制御器１０は室内温度センサ９ａによる検出温度ｔと設定室内温度ｔｓとの偏差Δｔに応じ再熱器２の再熱出力（加熱出力）を調整するとともに、室内湿度センサ９ｂによる検出湿度ｒと設定室内湿度ｒｓとの偏差Δｒに応じ空冷セパレート型エアコン１における圧縮機Ｃｏｍの出力（換言すれば、冷凍回路Ｈにおける冷媒循環流量）を調整して蒸発器Ｅｖの冷却器としての冷却出力（すなわち、蒸発器Ｅｖの吸熱出力）を調整する。

すなわち、この恒温設備では、恒温室３から戻る還気空気（ないしは、その還気空気と換気用外気との混合空気）を調整対象空気Ａとして、その調整対象空気Ａを空冷セパレート型パッケージエアコン１の室内機４における蒸発器Ｅｖ（冷却器）での冷却により冷却減湿するとともに、それに続き、その冷却減湿した調整対象空気Ａを再熱器２において再熱（加熱）し、この再熱後の調整対象空気Ａを室内空調用の空気としてダクトを通じ給気ファン６により恒温室３に送給する。

そして、制御器１０による前記湿度偏差Δｒに応じた冷却出力の調整により、蒸発器Ｅｖでの冷却減湿において調整対象空気Ａの温度（露点温度）を調整することで調整対象空気Ａの絶対湿度を調整し、この湿度調整により恒温室３の湿度ｒ（相対湿度ないし絶対湿度）を設定室内湿度ｒｓに調整する。また、制御器１０による前記温度偏差Δｔに応じた再熱出力の調整により、再熱器２での再熱において調整対象空気Ａの温度を再調整し、この温度の再調整により恒温室３の温度ｔを設定室内温度ｔｓに調整する。

なお、１１ａは恒温室３の天井に並設したフィルタであり、空冷セパレート型パッケージエアコン１及び再熱器２により温湿度調整した空気Ａをこれらフィルタ１１ａを通じて恒温室３に供給することで、恒温室３の清浄度を高く保つ。また、１１ｂは通気可能な多孔床であり、この多孔床１１ｂを通じて恒温室３の室内から排出される空気を還気空気（調整対象空気Ａ）として空冷セパレート型パッケージエアコン１に戻す。

空冷セパレート型パッケージエアコン１の室外機５には、それの設置の際に、その室外機５の全体を覆うケース１２を装着してあり、このケース１２には、室外機５をケース１２により覆った状態においてケース内部を室外機５への通風外気Ｏａ（具体的には、放熱器としての凝縮器Ｃｎに対する通風外気）を導く導入室部１３と、通風ファン７による通風により室外機５を通過した使用済み外気Ｏｂ（すなわち、放熱器としての凝縮器Ｃｎを通過して凝縮器発生熱の放熱を受けることで昇温した使用済み外気）を導く排出室部１４とに仕切る仕切体１５を設けてある。

また、このケース１２には、導入室部１３をケース外部に連通させる外気取入路１６、及び、排出室部１４をケース外部に連通させる外気排出路１７の夫々を、ケース１２の外壁部に対する開口形成により形成するとともに、導入室部１３と排出室部１４とをケース内で連通させる外気還流路１８を仕切体１５に対する開口形成により形成し、外気取入路１６及び外気排出路１７には夫々、風量調整用のダンパ１９，２０を装備し、外気還流路１８には風量調整用のモータダンパ２１を装備してある。

２２，２３はケース１２に装備した通風外気温度センサ及び合流制御器であり、通風外気温度センサ２２は、導入室部１３内に臨む室外機５の外気取入口部５ａにおける通過外気Ｏａの温度ｔａを検出する。

また、合流制御器２３は、この通風外気温度センサ２２の検出情報に基づき外気還流路１８における風量調整用モータダンパ２１の開度の調整を行い、具体的には、室外機５の外気取入口部５ａにおける通過外気Ｏａ（後述の合流外気）の温度ｔａを調整値として、通風外気温度センサ２２により検出される通過外気Ｏａの温度ｔａが設定適正温度ｔａｓよりも低いときには、外気還流路１８におけるモータダンパ２１の開度を増大側に調整し、一方、通風外気温度センサ２２により検出される通過外気Ｏａの温度ｔａが設定適正温度ｔａｓよりも高いときには、外気還流路１８におけるモータダンパ２１の開度を減少側に調整する。

つまり、このケース１２を室外機５に装着することで、空冷セパレート型パッケージエアコン１の運転においては、室外機５における通気ファン７の送風機能を用いて外気取入路１６を通じケース外部から新鮮外気Ｏを導入室部１３に導入するとともに、同じく通気ファン７の送風機能を用いて外気還流路１８を通じ排出室部１４から使用済み外気Ｏｂの一部Ｏｂ′を導入室部１３に導入し、それら導入した新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′とを導入室部１３において合流させる。

そして、この合流外気Ｏａを通風ファン７により導入室部１３から室外機５における放熱器としての凝縮器Ｃｎに通風することで、その合流外気Ｏａを実際の放熱対象として凝縮器Ｃｎでの発生熱を合流外気Ｏａに対し放熱させ、一方、凝縮器Ｃｎを通過して室外機５の外気排出口部５ｂから排出室部１４に排出される使用済み外気Ｏｂ（すなわち、使用済みの合流外気）の一部Ｏｂ′を上記の如く外気還流路１８を通じて導入室部１３に導くのに対し、使用済み外気Ｏｂの他部Ｏｂ″は通風ファン７の送風機能を用いて外気排出路１７を通じケース外部に排出し、この外気排出路１７を通じての使用済み外気Ｏｂ″の排出により凝縮器Ｃｎでの発生熱をケース外部に廃棄する。

また、このように外気を導風することにおいて、前記合流制御器２３によるモータダンパ２１の開度調整により、外気取入路１６から導入室部１３に導入する新鮮外気Ｏと、外気還流路１８から導入室部１３に導入する使用済み外気Ｏｂ′との導入風量比を調整して、合流外気Ｏａにおける新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′との合流量比を調整する調整形態で、凝縮器Ｃｎに通風する合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓ（例えば、４０℃）に調整する。

すなわち、実際の放熱対象として凝縮器Ｃｎに通風する合流外気Ｏａの温度ｔａを上記合流量比の調整により設定適正温度ｔａｓに保つことで、蒸発器Ｅｖでの前記冷却減湿における調整対象空気Ａの行き着き温度（露点温度）及び行き着き湿度が、外気Ｏ（ケース外部における新鮮外気）の温度変化による冷凍回路Ｈの運転状態の変化やその運転状態の変化による各種保全機構の作動に原因して変化することを防止し、また、そのことで冷却減湿に続く再熱器２での前記再熱における調整対象空気Ａの行き着き温度も安定化し、これにより、調整対象空気Ａの冷却除湿による湿度調整に汎用の空冷セパレート型パッケージエアコン１を用いながらも、前述の制御器１０による恒温室３の温湿度調整において高い温度調整精度（例えば、室内温度ｔの最大変動範囲：ｔｓ−０．１≦ｔ≦ｔｓ＋０．１）、及び、高い湿度調整精度を安定的に得られるようにする。

以上要するに、本第１実施形態において、室外機５に装着するケース１２、及び、室外機５に装備の通風ファン７は、冷媒凝縮による凝縮器Ｃｎでの発生熱を外気Ｏに放熱しながら、冷媒蒸発による蒸発器Ｅｖの吸熱作用により冷却対象物Ａ（調整対象空気）を冷却するヒートポンプ式冷却装置１（空冷セパレート型パッケージエアコン）において、放熱の対象として導入する新鮮外気Ｏに対し放熱を受けて昇温した使用済み外気Ｏｂの一部Ｏｂ′を合流させる合流導風手段を構成する。

また、風量調整用のダンパ１９〜２１、通風外気温度センサ２２、及び、合流制御器２３は、上記合流導風手段による合流外気Ｏａの温度ｔａを調整値として、その調整値ｔａの検出値に基づき合流外気Ｏａにおける新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′との合流量比を調整することで、その調整値ｔａを設定目標値ｔａｓ（設定適正値）に調整する合流制御手段を構成する。

そしてまた、恒温室３に対する空調装置は、冷却対象物としての調整対象空気Ａを蒸発器Ｅｖの吸熱作用により冷却することで、その調整対象空気Ａを冷却減湿するとともに、この冷却減湿に続き調整対象空気Ａを再熱器２により再熱する構成にしてあり、室内温度センサ９ａ、室内湿度センサ９ｂ、及び、制御器１０は、冷媒Ｒの循環流量を調整して蒸発器Ｅｖの吸熱出力を調整することで調整対象空気Ａの湿度を調整し、かつ、再熱器２の再熱出力を調整することで調整対象空気Ａの温度を調整する温湿度制御手段を構成する。

なお、外気取入路１６及び外気排出路１７の夫々に装備の風量調整用ダンパ１９，２０は、外気取入路１６を通じてケース外部から導入する新鮮外気Ｏと、外気排出路１７を通じてケース外部に排出する使用済み外気Ｏ″と、外気還流路１８を通じて排出室部１４から導入室部１３に導く使用済み外気Ｏ′との三者の風量比を荒調整的に初期設定するためのダンパである。

また、上記例では、室内温度センサ９ａにより検出される恒温室３（空調対象室）の温度ｔに基づき制御器１０により再熱器２の再熱出力を調整することで、恒温室３の温度ｔを設定室内温度ｔｓに調整するとともに、室内湿度センサ９ｂにより検出される恒温室３の湿度ｒに基づき制御器１０により冷媒循環流量を調整して蒸発器Ｅｖの冷却出力を調整することで、恒温室３の湿度ｒを設定室内湿度ｒｓに調整する例を示したが、これに代え、再熱器２で再熱した調整対象空気Ａの温度（すなわち、その再熱での調整対象空気Ａの行き着き温度）の検出値に基づき制御器１０により再熱器２の再熱出力を調整することで、空調用空気として恒温室３に供給する調整対象空気Ａの温度を設定目標温度に調整するとともに、蒸発器Ｅｖで冷却減湿した調整対象空気Ａの温度又は湿度（すなわち、その冷却減湿での調整対象空気Ａの行き着き温度又は行き着き湿度）の検出値、又は、再熱器２で再熱した調整対象空気Ａの湿度の検出値に基づき制御器１０により冷媒循環流量を調整して蒸発器Ｅｖの冷却出力を調整することで、空調用空気として恒温室３に供給する調整対象空気Ａの湿度を設定目標湿度に調整する温湿度調整形態を採るようにしてもよい。

〔第２実施形態〕
図２は、汎用の空冷セパレート型パッケージエアコンを用いた暖房設備を示し、この暖房設備では、第１実施形態で示した恒温設備との相違点として、凝縮器Ｃｎを調整対象空気Ａに対するコイル型加熱器として空冷セパレート型パッケージエアコン１における室内機４に装備するとともに、蒸発器Ｅｖを外気Ｏに対するコイル型採熱器として通風ファン７とともに空冷セパレート型パッケージエアコン１における室外機５に装備してある。

また、第１実施形態の恒温設備で装備した再熱器２に代え、調整対象空気Ａを加湿する加湿器２４を、加熱器としての凝縮器Ｃｎよりも空気流れ方向の下流側に配置して空冷セパレート型パッケージエアコン１における室内機４に装備してある。

そしてまた、制御器１０は、室内温度センサ９ａにより検出される暖房対象室３の温度ｔと設定室内温度ｔｓとの偏差Δｔに応じ空冷セパレート型パッケージエアコン１における圧縮機Ｃｏｍの出力（換言すれば、冷凍回路Ｈにおける冷媒Ｒの循環流量）を調整して凝縮器Ｃｎの加熱器としての加熱出力（すなわち、凝縮器Ｃｎの発熱出力）を調整するとともに、室内湿度センサ９ｂにより検出される暖房対象室３の湿度ｒと設定室内湿度ｒｓとの偏差Δｒに応じ加湿器２４の加湿出力を調整する構成にしてある。

すなわち、この暖房設備では、暖房対象室３から戻る還気空気（ないしは、その還気空気と換気用外気との混合空気）を調整対象空気Ａとして、その調整対象空気Ａを空冷セパレート型パッケージエアコン１の室内機４における凝縮器Ｃｎ（加熱器）で加熱するとともに、それに続き、その加熱した調整対象空気Ａを加湿器２４において加湿し、この加湿後の調整対象空気Ａを室内空調用の空気としてダクトを通じ給気ファン６により暖房対象室３に送給する。

そして、制御器１０による前記温度偏差Δｔに応じた加熱出力の調整により、凝縮器Ｃｎでの加熱において調整対象空気Ａの温度を調整し、この温度調整により暖房対象室３の温度ｔを設定室内温度ｔｓに調整する。また、制御器１０による前記湿度偏差Δｒに応じた加湿出力の調整により、加湿器２４での加湿において調整対象空気Ａの湿度を調整し、この湿度調整により暖房対象室３の湿度ｒを設定室内湿度ｒｓに調整する。

空冷セパレート型パッケージエアコン１の室外機５には、それを覆う第１実施形態で示したのと同様のケース１２を装着してあり、このケース１２に装備の合流制御器２３は、第１実施形態の場合とは逆に、通風外気温度センサ２２により検出される通過外気Ｏａ（すなわち、室外機５の外気取入口部５ａにおける通過合流外気）の温度ｔａが設定適正温度ｔａｓよりも低いときには、外気還流路１８におけるモータダンパ２１の開度を減少側に調整し、一方、通風外気温度センサ２２により検出される通過外気Ｏａの温度ｔａが設定適正温度ｔａｓよりも高いときには、外気還流路１８におけるモータダンパ２１の開度を増大側に調整する。

つまり、この暖房設備では、室外機５における通気ファン７の送風機能を用いて外気取入路１６を通じケース外部から導入室部１３に導入する採熱対象の新鮮外気Ｏと、同じく通気ファン７の送風機能を用いて外気還流路１８を通じ排出室部１４から導入室部１３に導入する使用済み外気Ｏｂ（すなわち、採熱器としての蒸発器Ｅｖを通過して蒸発器吸熱作用による採熱を受けることで降温した使用済み外気）の一部Ｏｂ′とを導入室部１３において合流させる。

そして、この合流外気Ｏａを通風ファン７により導入室部１３から室外機５における採熱器としての蒸発器Ｅｖに通風することで、その合流外気Ｏａを実際の採熱対象として蒸発器Ｅｖの吸熱作用により合流外気Ｏａから採熱し、一方、蒸発器Ｅｖを通過して室外機５の外気排出口部５ｂから排出室部１４に排出される使用済み外気Ｏｂ（すなわち、使用済みの合流外気）の一部Ｏｂ′を上記の如く外気還流路１８を通じて導入室部１３に導くのに対し、使用済み外気Ｏｂの他部Ｏｂ″は通風ファン７の送風機能を用いて外気排出路１７を通じケース外部に排出する。

また、このように外気を導風することにおいて、前記合流制御器２３によるモータダンパ２１の開度調整により、外気取入路１６から導入室部１３に導入する新鮮外気Ｏと、外気還流路１８から導入室部１３に導入する使用済み外気Ｏｂ′との導入風量比を調整して、合流外気Ｏａにおける新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′との合流量比を調整する調整形態で、蒸発器Ｅｖに通風する合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整する。

すなわち、実際の採熱対象として蒸発器Ｅｖに通風する合流外気Ｏａの温度ｔａを上記合流量比の調整により設定適正温度ｔａｓに保つことで、凝縮器Ｃｎでの加熱における調整対象空気Ａの行き着き温度が、外気Ｏ（ケース外部における新鮮外気）の温度変化による冷凍回路Ｈの運転状態の変化やその運転状態の変化による各種保全機構の作動に原因して変化することを防止し、これにより、調整対象空気Ａの加熱による温度調整に汎用の空冷セパレート型パッケージエアコン１を用いながらも、前述の制御器１０による暖房対象室３の温度調整において高い温度調整精度を安定的に得られるようにする。

以上要するに、本第２実施形態において、室外機５に装着するケース１２、及び、室外機５に装備の通風ファン７は、冷媒蒸発による蒸発器Ｅｖの吸熱作用により外気Ｏから採熱しながら、冷媒凝縮による凝縮器Ｃｎでの発生熱により加熱対象物Ａ（調整対象空気）を加熱するヒートポンプ式加熱装置１（空冷セパレート型パッケージエアコン）において、採熱の対象として導入する新鮮外気Ｏに対し採熱を受けて降温した使用済み外気Ｏｂの一部Ｏｂ′を合流させる合流導風手段を構成する。

また、風量調整用のダンパ１９〜２１、通風外気温度センサ２２、及び、合流制御器２３は、上記合流導風手段による合流外気Ｏａの温度ｔａを調整値として、その調整値ｔａの検出値に基づき合流外気Ｏａにおける新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′との合流量比を調整することで、その調整値ｔａを設定目標値ｔａｓ（設定適正値）に調整する合流制御手段を構成する。

なお、第１実施形態と同様、外気取入路１６及び外気排出路１７の夫々に装備の風量調整用ダンパ１９，２０は、外気取入路１６を通じてケース外部から導入する新鮮外気Ｏと、外気排出路１７を通じてケース外部に排出する使用済み外気Ｏｂ″と、外気還流路１８を通じて排出室部１４から導入室部１３に導く使用済み外気Ｏｂ′との三者の風量比を荒調整的に初期設定するためのダンパである。

また、上記例では、室内温度センサ９ａにより検出される暖房対象室３（空調対象室）の温度ｔに基づき制御器１０により冷媒循環流量を調整して凝縮器Ｃｎの加熱出力を調整することで、暖房対象室３の温度ｔを設定室内温度ｔｓに調整するとともに、室内湿度センサ９ｂにより検出される暖房対象室３の湿度ｒに基づき制御器１０により加湿器２４の加湿出力を調整することで、暖房対象室３の湿度ｒを設定室内湿度ｒｓに調整する例を示したが、これに代え、加湿器２４で加湿した調整対象空気Ａの湿度（すなわち、その加湿での調整対象空気Ａの行き着き湿度）の検出値に基づき制御器１０により加湿器２４の加湿出力を調整することで、空調用空気として暖房対象室３に供給する調整対象空気Ａの湿度を設定目標湿度に調整するとともに、凝縮器Ｃｎで加熱した調整対象空気Ａの温度（すなわち、その加熱での調整対象空気Ａの行き着き温度）の検出値、又は、加湿器２４で加湿した調整対象空気Ａの温度の検出値に基づき制御器１０により冷媒循環流量を調整して凝縮器Ｃｎの加熱出力を調整することで、空調用空気として暖房対象室３に供給する調整対象空気Ａの温度を設定目標温度に調整する温湿度調整形態を採るようにしてもよい。

〔別の実施形態〕
次に本発明の別実施形態を列記する。
合流導風手段による新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂの一部Ｏｂ′との合流において、それら新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′との混合を攪拌等により促進する混合促進手段Ｍ（例えば、図１又は図２において一点鎖線で示す）を設け、この混合促進により放熱器又は採熱器における合流外気Ｏａの温度分布を均一にすることで、冷凍回路Ｈの運転状態を所定の運転状態に保つ機能を一層高めるようにしてもよい。

図３に示す如く、室外機５を囲う前述の如きケース１２において、外気取入路１６を通じて導入室部１３に導入する新鮮外気Ｏの導入風量を大きく確保するための補助ファン２５を外気取入路１６に付加装備し、これにより、室外機５における放熱器としての凝縮器Ｃｎや採熱器としての蒸発器Ｅｖに対する合流外気Ｏａの通風量を大きく確保し得るようにしてもよい。

また、この補助ファン２５を装備する場合、前述の第１，第２実施形態の如く外気還流路１８に装備したモータダンパ２１の開度を合流制御器２３により調整することで合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整するのに代え、あるいは、それと併用して、図４に示す如く、補助ファン２５の出力を合流制御器２３によりインバータ制御等をもって調整することで合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整する構成にしてもよい。

前述の第１，第２実施形態の如く外気還流路１８に装備したモータダンパ２１の開度を合流制御器２３により調整することで合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整するのに代え、あるいは、それと併用して、図５に示す如く、ケース１２における外気取入路１６に風量調整用のモータダンパ２６を装備し、この外気取入路１６に装備したモータダンパ２６の開度を合流制御器２３により調整することで合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整する構成にしてもよい。

また、外気還流路１８に装備したモータダンパ２１の開度を合流制御器２３により調整することで合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整するのに代え、あるいは、それと併用して、図６に示す如く、新鮮外気Ｏを導入室部１３に導入する並列配置の複数の外気取入ファン２７を装備し、これら外気取入ファン２７の運転台数を合流制御器２３により変更することで合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整する構成にしてもよい。

図７に示す如く、ケース外部から新鮮外気Ｏを導く外気取入路１６とケース１２における排出室部１４から使用済み外気Ｏｂの一部Ｏｂ′を導く外気還流路１８とを合流させる合流器２８を設けて、この合流器２８において外気取入路１６からの新鮮外気Ｏと外気還流路１８からの使用済み外気Ｏｂ′を合流混合させた上で、その合流外気Ｏａを導入路２９を通じケース１２における導入室部１３に導入する構成にするとともに、外気取入路１６を通じての新鮮外気Ｏの導入風量を調整する風量調整用ダンパ１９、及び、外気還流路１８を通じての使用済み外気Ｏｂ′の導入風量を調整する風量調整用ダンパ２１を合流器２８に内装し、これら風量調整用ダンパ１９，２１の開度を合流制御器２３により背反的に調整することで、合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整する構成にしてもよい。

第１，第２実施形態に示す如き室外機５の全体を覆うケース構造に代え、図８に示す如く、ケース１２を、それにより室外機５を覆った状態において室外機５における外気取入口部９ａや外気排出口部９ｂの一部がケース外部に開放される構造にし、それら開放部を外気取入路１６や外気排出路１７として、ケース外部から導入室部１３への新鮮外気Ｏの導入や排出室部１４からケース外部への使用済み外気Ｏｂ″の排出を行う構成にしてもよい。

なお、図８に示すケース１２では、外気還流路１８に介装した還流ファン３０により使用済み外気Ｏｂの一部Ｏｂ′を排出室部１４から導入室部１３へ給送する構成にするとともに、外気還流路１８に介装した風量調整用モータダンパ２１の開度を合流制御器２３により調整することで、合流外気Ｏａの温度ｔａを設定適正温度ｔａｓに調整する構成にしてある。

前述の第１，第２実施形態では、セパレート型にしたヒートポンプ式冷却装置の室外機５をケース１２により覆うことで、その室外機５に装備の凝縮器Ｃｎ（放熱器）や蒸発器Ｅｖに対し合流外気Ｏａを通風する構成にしたが、次の如き構成も考えられる。

第１特徴構成の実施において、凝縮器Ｃｎとの間で中間熱媒を循環させる放熱器を設け、この放熱器において凝縮器Ｃｎの発生熱を合流外気Ｏａに放熱させる構成を採る場合や、第３特徴構成の実施において、蒸発器Ｅｖとの間で中間熱媒を循環させる採熱器を設け、この採熱器において蒸発器Ｅｖの吸熱作用により合流外気Ｏａから採熱する構成を採る場合、それら放熱器や採熱器を前述の如きケース１２により覆うことで、合流外気Ｏａを放熱器や採熱器に通風する構成を採ってもよい。

上述の各例では、合流外気Ｏａの温度ｔａを調整値として、合流外気Ｏａの温度ｔａの検出値に基づき合流外気Ｏａにおける新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′との合流量比を合流制御手段２３により調整することで、合流外気Ｏの温度ｔａを設定目標値ｔａｓに調整する例を示したが、これに代え、冷凍回路Ｈにおける冷媒Ｒの圧力ないし温度や使用済み外気Ｏｂの温度を調整値として、それら冷媒Ｒの圧力ないし温度の検出値や使用済み外気Ｏｂの温度の検出値に基づき合流外気Ｏａにおける新鮮外気Ｏと使用済み外気Ｏｂ′との合流量比を合流制御手段２３により調整することで、冷媒Ｒの圧力ないし温度や使用済み外気Ｏｂの温度を設定目標値に調整する構成にし、これにより、外気Ｏ（新鮮外気）の温度変化にかかわらず冷凍回路Ｈの運転状態を適正な所定の運転状態に保つようにしてもよい。

合流導風手段として前述の如きケース１２を採用する場合、導入室部１３と排出室部１４とを仕切る仕切体１５、新鮮外気Ｏを導く外気取入路１６、使用済み外気Ｏｂ″を排出する外気排出路１７、使用済み外気Ｏｂの一部Ｏｂ′を導入室部１３に導く外気還流路１８などの具体的構造は、前述の第１，第２実施形態で示した構造に限らず種々の構成変更が可能である。

本発明は蒸気圧縮式の冷凍回路に限らず吸収式の冷凍回路を用いたヒートポンプ式冷却装置やヒートポンプ式加熱装置にも適用することができる。

前述の第１，第２実施形態では、セパレート型パッケージエアコンを用いる例を示したが、本発明の第１又は第３特徴構成の実施においてヒートポンプ式の冷却装置又は加熱装置は、パッケージエアコンに限らず、例えば空冷コンデンシングユニットなどの他形式の冷凍回路装置であってもよい。

前述の第１実施形態では、空冷セパレート型パッケージエアコン１の室内機４における蒸発器Ｅｖで冷却減湿した空気Ａを再熱器２で再熱する温湿度調整形態を示したが、本発明の第１特徴構成によるヒートポンプ式冷却装置を用いて冷房を実施する場合、再熱を省略して、蒸発器Ｅｖの冷却出力を調整することで空調対象室３の温度を調整する方式を採ってもよい。

また、再熱を行う場合、温水熱源式や蒸気熱源式あるいは電熱式の再熱器２を用いるに代え、例えば、マルチエアコンにおける１つの室内機の蒸発器で冷却減湿した空気を他の室内機の凝縮器で再熱する方式を採用したり、圧縮冷媒を熱源とするホットガスコイルを用いて冷却減湿後の空気を再熱する方式など、種々の再熱方式を採ることができる。

本発明によるヒートポンプ式冷却装置又は加熱装置は、空調装置への適用に限らず、冷凍庫や冷蔵庫あるいは温蔵庫などへの適用も含め、種々の冷却用途、加熱用途に適用することができる。

本発明によるヒートポンプ式冷却装置は、種々の目的での種々の冷却対象物の冷却に適用でき、また、本発明によるヒートポンプ式加熱装置は、種々の目的での種々の加熱対象物の加熱に適用でき、そしてまた、本発明による空調装置は、種々の目的における空気の温湿度調整に適用できる。

恒温設備の設備構成を示す図 暖房設備の設備構成を示す図 別実施形態の示す要部の構成図 他の別実施形態を示す要部の構成図 他の別実施形態を示す要部の構成図 他の別実施形態を示す要部の構成図 他の別実施形態を示す要部の構成図 他の別実施形態を示す要部の構成図 比較例を示す空調装置の装置構成図 従来例を示す空調装置の装置構成図

Ｃｎ 凝縮器
Ｏ 外気（新鮮外気）
Ｅｖ 蒸発器
Ａ 冷却対象物、調整対象空気、加熱対象物
Ｏｂ 使用済み外気
Ｏｂ′ 使用済み外気の一部
１２，７ 合流導風手段
Ｏａ 合流外気
ｔａ 合流外気の温度
Ｒ 冷媒
ｔａｓ 設定目標値
１９〜２３ 合流制御手段
４ 室内機
５ 室外機
１２ ケース
１３ 導入室部
１４ 排出室部
１５ 仕切体
１６ 外気取入路
１７ 外気排出路
１８ 外気還流路
２ 再熱器
１０ 温湿度制御手段

Claims (3)

1. 冷媒凝縮による凝縮器での発生熱を外気に放熱しながら、冷媒蒸発による蒸発器の吸熱作用により冷却対象物を冷却するヒートポンプ式冷却装置であって、
   前記放熱の対象として導入する新鮮外気に対し前記放熱を受けて昇温した使用済み外気の一部を合流させる合流導風手段を設けるとともに、
   その合流導風手段による合流外気の温度、又は、前記冷媒の温度もしくは圧力、又は、前記使用済み外気の温度のうちのいずれかを調整値として、その調整値の検出値に基づき前記合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整することで、その調整値を設定目標値に調整する合流制御手段を設け、
   さらに、冷却対象物に対する冷却器としての前記蒸発器を室内機に装備するとともに、その室内機とは別体の室外機に通風外気に対する放熱器としての前記凝縮器を装備するセパレート式の装置構成において、
   前記合流導風手段を構成するのに、前記室外機を覆うケースを設け、このケースに、
   前記室外機を前記ケースにより覆った状態においてケース内部を前記凝縮器への通風外気を導く導入室部と前記凝縮器を通過した使用済み外気を導く排出室部とに仕切る仕切体を設けるとともに、
   前記導入室部をケース外部に連通させる外気取入路、前記排出室部をケース外部に連通させる外気排出路、及び、前記導入室部と前記排出室部とを連通させる外気還流路を形成し、
   前記合流制御手段は、前記合流量比の調整として、ケース外部から前記外気取入路を通じて前記導入室部に導入する新鮮外気と、前記排出室部から前記外気還流路を通じて前記導入室部に導入する使用済み外気との導入風量比を調整する構成にしてあるヒートポンプ式冷却装置。
2. 請求項１記載のヒートポンプ式冷却装置を用いた空調装置であって、
   前記冷却対象物として調整対象空気を前記蒸発器の吸熱作用により冷却することで、その調整対象空気を冷却減湿するとともに、この冷却減湿に続き調整対象空気を再熱器により再熱する構成にし、
   前記凝縮器と前記蒸発器とにわたって循環させる冷媒の循環流量を調整して前記蒸発器の吸熱出力を調整することで調整対象空気の湿度を調整し、かつ、前記再熱器の再熱出力を調整することで調整対象空気の温度を調整する温湿度制御手段を設けてある空調装置。
3. 冷媒蒸発による蒸発器の吸熱作用により外気から採熱しながら、冷媒凝縮による凝縮器での発生熱により加熱対象物を加熱するヒートポンプ式加熱装置であって、
   前記採熱の対象として導入する新鮮外気に対し前記採熱を受けて降温した使用済み外気の一部を合流させる合流導風手段を設けるとともに、
   その合流導風手段による合流外気の温度、又は、前記冷媒の温度もしくは圧力、又は、前記使用済み外気の温度のうちのいずれかを調整値として、その調整値の検出値に基づき前記合流外気における新鮮外気と使用済み外気との合流量比を調整することで、その調整値を設定目標値に調整する合流制御手段を設け、
   さらに、加熱対象物に対する加熱器としての前記凝縮器を室内機に装備するとともに、その室内機とは別体の室外機に通風外気に対する採熱器としての前記蒸発器を装備するセパレート式の装置構成において、
   前記合流導風手段を構成するのに、前記室外機を覆うケースを設け、このケースに、
   前記室外機を前記ケースにより覆った状態においてケース内部を前記蒸発器への通風外気を導く導入室部と前記蒸発器を通過した使用済み外気を導く排出室部とに仕切る仕切体を設けるとともに、
   前記導入室部をケース外部に連通させる外気取入路、前記排出室部をケース外部に連通させる外気排出路、及び、前記導入室部と前記排出室部とを連通させる外気還流路を形成し、
   前記合流制御手段は、前記合流量比の調整として、ケース外部から前記外気取入路を通じて前記導入室部に導入する新鮮外気と、前記排出室部から前記外気還流路を通じて前記導入室部に導入する使用済み外気との導入風量比を調整する構成にしてあるヒートポンプ式加熱装置。

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