コジェネレーションシステム
【課題】その稼働率を向上できると共に、集合住宅における湯水循環路の下流側の住戸に対しても、十分に熱の供給が可能なコジェネレーションシステムを提供する。
【解決手段】複数の住戸の夫々に、気体を回転駆動する通気性吸湿体１１２ｃからなるデシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａ又は再生部１１２ｂを通流させ温度調節及び湿度調節して空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓへ供給するデシカント空調装置１００を備え、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂを通流して通気性吸湿体１１２ｃの再生に用いる気体を、湯水循環路２０８にて循環供給される湯水と熱交換する加熱用熱交換器１１５を備えると共に、通気性吸湿体１１２ｃの再生に用いる気体を加熱自在な加熱手段１２０を備える。
【解決手段】複数の住戸の夫々に、気体を回転駆動する通気性吸湿体１１２ｃからなるデシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａ又は再生部１１２ｂを通流させ温度調節及び湿度調節して空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓへ供給するデシカント空調装置１００を備え、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂを通流して通気性吸湿体１１２ｃの再生に用いる気体を、湯水循環路２０８にて循環供給される湯水と熱交換する加熱用熱交換器１１５を備えると共に、通気性吸湿体１１２ｃの再生に用いる気体を加熱自在な加熱手段１２０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の住戸からなる集合住宅又は地域に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置が設けられ、当該熱電併給装置にて発生される熱を湯水との熱交換にて回収する排熱回収熱交換器と、湯水を貯湯可能な貯湯槽と、前記排熱回収熱交換器と前記貯湯槽との間で湯水を循環可能な湯水循環路とを備え、前記湯水循環路が前記貯湯槽からの湯水を、前記複数の住戸に循環供給可能に構成されたコジェネレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の集合住宅にあっては、省エネルギの観点から、上述のようなコジェネレーションシステムで発電電力の大きいもの（例えば、１０ｋＷクラスのもの）を設置して、その電力を集合住宅の共用部や各住戸に供給すると共に、その熱を温水として各住戸に供給して給湯や暖房に使用可能なものが、知られている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示のコジェネレーションシステムでは、特に夏季の昼間の時間帯において、熱需要が少なく、発生した熱の有効な利用先がないため、その稼働率が低下する場合があり、電力ピークの時間帯に、１０ｋＷクラスのコジェネレーションシステムを有効に利用できない場合があった。
また、集合住宅にあっては、コジェネレーションシステムにて発生された熱は、湯水循環路に湯水を通流させる形態で、夫々の住宅に供給されるのであるが、湯水循環路の湯水の温度は、下流側に進むにつれて低下するため、下流側においては、十分な熱が供給されない虞があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、集合住宅において、夏季の熱需要が少ない場合で、その熱を有効に利用してその稼働率を向上できると共に、集合住宅における湯水循環路の下流側の住戸に対しても、十分に熱の供給が可能なコジェネレーションシステムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためのコジェネレーションシステムは、
複数の住戸からなる集合住宅又は地域に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置が設けられ、当該熱電併給装置にて発生される熱を湯水との熱交換にて回収する排熱回収熱交換器と、湯水を貯湯可能な貯湯槽と、前記排熱回収熱交換器と前記貯湯槽との間で湯水を循環可能な湯水循環路とを備え、前記湯水循環路が前記貯湯槽からの湯水を前記複数の住戸に循環供給可能に構成されたコジェネレーションシステムであって、その特徴構成は、
前記複数の住戸の夫々に、気体を回転駆動する通気性吸湿体からなるデシカントロータの吸湿部又は再生部を通流させ温度調節及び湿度調節して空調用空気として空調対象空間へ供給するデシカント空調装置を備え、
前記デシカントロータの前記再生部を通流して前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を、前記湯水循環路にて循環供給される湯水と熱交換する加熱用熱交換器を備えると共に、
前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を加熱自在な加熱手段を備える点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、コジェネレーションシステムにて発生した熱は、その熱を保有する湯水が湯水循環路を循環する形態で、集合住宅の夫々に循環供給される。各集合住宅に供給された湯水の保有する熱は、集合住宅の夫々に設けられたデシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体の再生熱源として有効に利用できる。このように再生されたデシカントロータは、例えば、その吸湿部にて気体を適切に除湿して空調用空気を生成することができるので、夏季に、適切に湿度調整された空調用空気を、各集合住宅の空調対象空間にて利用することができる。
即ち、上記特徴構成によれば、特に、夏季の電力ピークの時間帯に、コジェネレーションシステムにて発生する熱を、集合住宅の夫々に設けられたデシカント空調装置にて空調用に利用することができるので、コジェネレーションシステムを電力需要に追従する状態で稼動させながらも、それにより発生した熱を捨てることなく有効利用することができる。
また、湯水循環路に湯水を循環する形態で、集合住宅の夫々の住戸に対し熱を供給する構成を採用している場合、湯水循環路の下流側の住戸を循環する湯水の温度が低下し、熱量が不足する場合がある。特に、本発明の如く、湯水の熱をデシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体の再生に用いている場合には、通気性吸湿体を適切に再生できないといった問題が生じる。
本発明では、このような場合でも、デシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体を再生させる気体を加熱自在な加熱手段を備えているので、加熱手段にてデシカントロータの通気性吸湿体の再生に用いられる気体を加熱でき、気体を再生に適切温度にまで昇温させることができる。即ち、熱量の不足を加熱手段にて補うことができるのである。
以上より、集合住宅において、夏季の熱重要が少ない場合でも、その熱を各集合住宅にて、空調用空気の生成に有効に利用して、その稼働率を向上できると共に、湯水循環路の下流側の住戸に対しても、十分に熱を供給することができるコジェネレーションが実現できる。
【０００８】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記加熱手段は、供給される燃料ガスを燃焼用空気と共に燃焼可能な燃焼装置であり、
前記燃焼装置に供給される燃料ガスを、前記複数の住戸のガスメータを介さない状態で、前記燃焼装置へ直接供給する直通ガス管が設けられている点にある。
【０００９】
上述したように、デシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体を再生する気体を加熱する燃焼装置は、集合住宅の各住戸において、コジェネレーションシステムから供給される熱が不足する場合に稼動するものである。このような熱の不足は、熱を湯水循環路にて湯水を循環させる状態で集合住宅に供給する場合、上流側よりも下流側で起こり易いため、上記燃焼装置は、上流側の住戸よりも下流側の住戸で良く利用されることとなる。このため、燃焼装置にて消費される燃料ガスを、各住戸にて課金した場合、上流側の住戸と下流側の住戸とで、不平等が生じる虞がある。
上記特徴構成によれば、燃焼装置にて消費される燃料ガスは、直通ガス管により、住戸のガスメータを介さない状態で、燃焼装置へ直接供給されるので、当該燃料ガスの費用が、各住戸に課金され住戸間に不平等が生じることを避けることができる。
尚、使用された燃料ガスの料金は、集合住宅のすべての住戸にて、均等割りする等の課金形態をとることにより、熱利用の観点において、各住戸間で均等な課金を行うことができる。
【００１０】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記デシカント空調装置が、前記デシカントロータの前記吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却する第１冷却用熱交換器と、気体を加湿する第１加湿機とを備え、
気体を前記デシカントロータの前記吸湿部と前記第１冷却用熱交換器とを記載順に通流させる第１空調流路と、気体を前記冷却用媒体として前記第１冷却用熱交換器へ導き、前記加熱用熱交換器及び前記加熱手段へ導いた後、前記デシカントロータの前記再生部を通流させる第２空調流路とを形成可能に構成され、
第１気体を前記第１空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、再生用空気を前記第２空調流路へ導く第１運転状態と、
第２気体を前記第２空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、吸湿用空気を前記デシカントロータの前記吸湿部へ導く第２運転状態とを、択一的に切り替える切替手段を備える点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、集合住宅の夫々において、コジェネレーションシステムにて発生される熱をデシカント空調装置の熱源として利用して、切替手段を第１運転状態に切り替えて除湿冷房運転を実行すると共に、切替手段を第２運転状態に切り替えて加湿暖房運転を実行することができる。
ここで、第１運転状態で除湿冷房運転を実行している場合、第１空調流路を通流する第１気体は、室外空気が好適に用いられ、第２運転状態で加湿暖房運転を実行している場合、第２空調流路を通流する第２気体についても、室外空気が好適に用いられる。
ここで、第１気体及び第２気体は、同じ気体であっても良いし、異なる気体であっても良い。
【００１２】
以下、上述の除湿冷房運転及び加湿暖房運転につき説明を加える。
除湿冷房運転にあっては、切替手段により第１運転状態に切り替えることで、第１気体を、デシカントロータの吸湿部にて除湿し、第１冷却用熱交換器にて冷却した後に、第１加湿機にて水分を供給してその水分の蒸発潜熱が奪われる形態で冷却し、適切に除湿冷却された第１気体を空調用空気として空調対象空間へ供給できる。
特に、このとき、再生用空気は、冷却用媒体として第１冷却用熱交換器に導かれて加熱され、加熱用熱交換器にて加熱用媒体との熱交換にて加熱され、加熱手段によっても加熱された後、デシカントロータの再生部を通流して再生している。このような構成を採用することにより、例え、コジェネレーションシステムによる熱の供給が不十分で、当該熱にて加熱される加熱用媒体が十分に昇温されない状態で加熱用熱交換器に導かれ、加熱用熱交換器にて再生用空気を十分に昇温できない場合でも、再生用空気を加熱手段にて加熱して、デシカントロータの再生部を再生可能な程度にまで昇温できる。
【００１３】
一方、加湿暖房運転にあっては、切替手段により第２運転状態に切り替えることで、第２気体を、冷却用媒体として第１冷却用熱交換器に導いて加熱し、加熱用熱交換器にて加熱し、加熱手段によっても加熱し、デシカントロータの再生部にて加湿した後、第１加湿機にてさらに加湿して、適切に加湿加熱された第２気体を空調用空気として空調対象空間へ供給できる。即ち、加湿暖房運転にあっても、コジェネレーションシステムによる熱の供給が不十分で、当該熱にて加熱される加熱用媒体が十分に昇温されない状態で加熱用熱交換器に導かれる場合でも、第２気体を加熱手段にて加熱して、空調用空気として求められる温度にまで適切に昇温できる。
尚、上記特徴構成によれば、コジェネレーションシステムから供給される熱が十分で、当該熱により十分に昇温された加熱用熱媒体を加熱用熱交換器に供給可能であり、加熱用熱媒体にて十分に再生用空気を昇温可能な場合には、加熱手段による加熱を省略しても、除湿冷房運転、加湿暖房運転の双方を良好に実行することができる。
【００１４】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記切替手段が、運転状態を前記第１運転状態に切り替えているときで、前記第１気体として室外空気を用いている場合に、
前記再生用空気として前記第２空調流路に導かれる室内空気の一部を、前記第１空調流路に導く第３空調流路が設けられている点にある。
【００１５】
今日、一般に知られているエアコン等の空調機にあっては、７００ｍ3／ｈ程度の空調用空気を供給可能となっており、使用者の使用感を高める観点からは、この程度の流量を供給できることが好ましい。
しかしながら、デシカントロータを用いた空調システムにあっては、空調用空気は、デシカントロータ及び熱交換器等の圧力損失の大きい機器を複数通流する必要があるため、省エネの観点から送風ファンの出力を抑えた状態において、十分な流量を供給し難い状況にあった。
上記特徴構成によれば、切替手段により第１運転状態に切り替えて、除湿冷房運転を実行しているときに、第１空調流路に通流する室外空気に、再生用空気として第２空調流路に導かれる室内空気の一部が、第３空調流路により、第１空調流路に導かれることとなるので、空調用空気として、室外空気と共に室内空気の一部が供給されることになる。これにより、特に、送風ファン等の出力を増加させることなく、空調対象空間に導かれる空調用空気の流量を増加させることができる。
尚、通常、空調用空気の絶対湿度を下げる場合、デシカントロータの再生部を通流する再生用空気を昇温させる必要がある。しかしながら、上述の如く、室外空気に室内空気を混合して空調用空気を生成することで、再生用空気を昇温させなくとも、空調用空気の絶対湿度を下げることができる。
【００１６】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記第３空調流路には、前記室内空気の通流量を制御する流量制御弁が設けられている点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、第３空調流路に流量制御弁を設けているので、第２空調流路の圧力を第１空調流路の圧力よりも高めておき、上記流量制御弁の開度を制御するという、簡易な構成により、第３空調流路により第２空調流路から第１空調流路へ供給される室内空気の通流量を調整できる。
【００１８】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
室外空気を加湿する第２加湿機を備え、
前記第２加湿機にて加湿された室外空気と、前記第１空調流路の前記第１冷却用熱交換器を通流した後の空調用空気とを熱交換可能な第２冷却用熱交換器が設けられている点にある。
【００１９】
真夏等で室外空気の温度が高くなる場合等には、空調用空気の十分な冷却が望まれる場合がある。
上記特徴構成によれば、第２冷却用熱交換器において、第１空調流路でデシカントロータの吸湿部にて除湿され、第１冷却用熱交換器にて冷却された空調用空気を、第２加湿機にて水分が供給されその水分の蒸発潜熱が奪われる形態で冷却された室外空気と、熱交換させ、空調用空気の温度を、より一層低下させることができる。
これにより、室外空気の温度が高くなる場合でも、適切な除湿冷房運転を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】集合住宅に適用されるコジェネレーションシステムの概略構成図である。
【図２】各住戸のデシカント空調装置及び各ユーティリティ消費機器への電力・湯水等の供給状態を示す概略図である。
【図３】デシカント空調装置の回路が除湿冷房運転状態である場合の回路図である。
【図４】図３の回路の所定の点における各気体の温度状態及び湿度状態の変化を示す空気線図である。
【図５】図３の回路の所定の点における各気体の温度・湿度等の値を示す表である。
【図６】循環温水の温度変化に対する除湿冷房性能の変化を示すグラフ図である。
【図７】デシカントロータの通気性吸湿体を再生する再生空気の温度の変化に対する除湿冷房性能の変化を示すグラフ図である。
【図８】デシカント空調装置の回路が加湿暖房運転状態である場合の回路図である。
【図９】図８の回路の所定の点における各気体の温度状態及び湿度状態の変化を示す空気線図である。
【図１０】図８の回路の所定の点における各気体の温度・湿度等の値を示す表である。
【図１１】循環温水の温度変化に対する加湿暖房性能の変化を示すグラフ図である。
【図１２】デシカント空調装置の回路が除湿運転状態である場合の回路図である。
【図１３】図１２の回路の所定の点における各気体の温度状態及び湿度状態の変化を示す空気線図である。
【図１４】図１２の回路の所定の点における各気体の温度・湿度等の値を示す表である。
【図１５】室外空気の相対湿度の変化に対する除湿性能の変化を示すグラフ図である。
【図１６】デシカントロータの通気性吸湿体を再生する再生空気の温度の変化に対する室内空気の除湿量の変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のコジェネレーションシステム２００は、集合住宅の夫々の住戸２０１において、コジェネレーションシステム２００にて発生した熱を、その再生熱源として利用可能なデシカント空調装置１００を設けている点を特徴とするものである。
本発明のコジェネレーションシステム２００の更なる特徴は、集合住宅の夫々の住戸２０１に対して供給される熱が不足する場合でも、その熱の不足を補う状態で、上述のデシカント空調装置１００の再生熱源として利用可能なガス焚きバーナ１２０（加熱手段、燃焼装置の一例）を設けている点にある。以下、本発明のコジェネレーションシステム２００について、図面に基づいて説明する。
【００２２】
〔集合住宅用コジェネレーションシステム〕
まず、図１に基づいて、本発明のコジェネレーションシステム２００の基本構成を説明する。
本発明のコジェネレーションシステム２００は、図１に示すように、複数の住戸２０１からなる集合住宅の夫々の住戸２０１に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置としてガスエンジン２０２が設けられ、当該ガスエンジン２０２の排ガスと湯水とを熱交換する形態で排ガスの熱を回収する排熱回収熱交換器２２９と、温度成層を形成した状態で湯水を貯湯可能な第１貯湯槽２０３（貯湯槽の一例）と、排熱回収熱交換器２２９と第１貯湯槽２０３との間で湯水（加熱用媒体の一例）を循環可能な湯水循環路２０４とを備え、湯水循環路２０４が第１貯湯槽２０３からの湯水を複数の住戸２０１の夫々に循環供給可能に構成されている。
【００２３】
尚、当該明細書において示す数値は、特に明示しない限り、１００戸規模の集合住宅に、発電出力３５ｋＷ（発電効率３４％ＬＨＶ基準）、温水出力５１．５ｋＷのガスエンジン２０２を２台備えたものに対応する数値とする。
また、後述する第１ヒートポンプ２０６、第２ヒートポンプ２１１の温水出力は２００ｋＷ、太陽熱温水器２１０の温水出力は４０ｋＷ、太陽光発電装置２１４の発電出力は２０ｋＷ、第１貯湯槽２０３及び第２貯湯槽２０９は、貯湯量が６００Ｌのものを複数台で構成するものとする。
【００２４】
湯水循環路２０４は、複数の循環ポンプ２０７にて湯水が圧送されて、常に湯水が循環するように構成されている。そして、湯水循環路２０４は、当該湯水循環路２０４を循環する湯水の温度が低下した場合に、その湯水を補助的に加熱する補助ボイラ２０５及び第１ヒートポンプ２０６が設けられている。
第１ヒートポンプ２０６、排熱回収熱交換器２２９、及び補助ボイラ２０５は、第１貯湯槽２０３から供給された湯水が、それらを記載順に循環する状態で設けられている。
【００２５】
第１ヒートポンプ２０６は、排熱回収熱交換器２２９を通流した後の排ガスの排熱を蒸発器（図示せず）にて回収し、回収した熱を圧縮機（図示せず）にて、湯水循環路２０４を循環する湯水に供給するように構成されている。
尚、第１ヒートポンプ２０６は、それに導かれる湯水の温度が高い場合には、その成績係数が低下する。そこで、成績係数を向上させるべく、第１ヒートポンプ２０６に導かれる湯水には、給水路２３０から低温の水が混合可能に構成されている。これにより、第１ヒートポンプ２０６に４０℃以下の湯水が供給可能となっている。
そして、第１ヒートポンプ２０６を通流した湯水の温度を、６５℃〜７５℃に昇温させ、その下流側の排熱回収熱交換器２２９に導くことができ、ガスエンジン２０２のエクセルギー面での熱効率を向上させることができる。
【００２６】
第１貯湯槽２０３に貯湯されている湯水は、８０〜９０℃程度の温度で、湯水循環路２０４に導かれる。
尚、湯水循環路２０４に設けられた複数の循環ポンプ２０７が、湯水循環路２０４を循環して第１貯湯槽２０３に戻る湯水の戻り流量及び戻り温度が設定したものとなるように、インバータ制御されている。湯水の戻り流量及び戻り温度は、集合住宅の規模により異なるが、戻り流量としては、２０〜５０Ｌ／ｍｉｎで、戻り温度が５０〜６０℃である。
【００２７】
尚、給水路２３０は、第１貯湯槽２０３、第２貯湯槽２０９、及び集合住宅の各住戸２０１等に、適宜給水が可能な状態に配設されている。
【００２８】
さらに、当該湯水循環路２０４には、湯水供給路２０８が接続されており、当該湯水供給路２０８を介して、第２貯湯槽２０９に貯湯された湯水が供給可能に構成されている。
第２貯湯槽２０９は、太陽熱にて湯水を加熱する太陽熱温水器２１０や、排熱回収熱交換器２２９を通流した後の排ガスと湯水とを熱交換する形態で湯水を加熱する第２ヒートポンプ２１１にて、加熱された湯水が温度成層を形成した状態で貯湯可能に構成されている。
【００２９】
ガスエンジン２０２にて発電された電力は、第１給電線２１２にて商用電力系統と連携する連携装置２１３を介して、各住戸２０１や共用設備（図示せず）に供給可能に構成されている。連携装置２１３には、ＡＣ／ＤＣコンバータを介する状態で、太陽光発電装置２１４や電気自動車２１５が第２給電線２１６により電気的に接続可能に構成されている。上記第１給電線２１２及び第２給電線２１６が、マイクログリッドとして構成されている。
尚、系統電力需要が増加する時間帯（例えば、午前９時から午後６時の間）にあっては、コジェネレーションシステム２００及び太陽光発電装置２１４にて発生した電力のうち、余剰電力を商用電力系統に逆潮流可能に構成されている。
【００３０】
〔住戸に係る構成〕
次に、各住戸２０１における電力及び熱（湯水）等の供給状態を、図２に基づいて説明する。
各住戸２０１には、湯水循環路２０４を循環する湯水が、デシカント空調装置１００、熱負荷２１９、及び蓄熱ユニット２２０の夫々を通流した後、再び湯水循環路２０４に戻るように、湯水供給路２０８が配設されると共に、当該湯水供給路２０８に湯水を圧送する圧送ポンプ２１７が設けられている。尚、湯水供給路２０８を流れる湯水は、各住戸２０１の給湯需要に基づいて、湯水供給路２０８に連接されている給湯用の開閉バルブ２２２を開閉制御することで、各住戸２０１に給湯用として供給可能となっている。
各住戸２０１に湯水供給路２０８から取り込まれる湯水の流量は、例えば、１０Ｌ／ｍｉｎ程度の流量である。
【００３１】
上記蓄熱ユニット２２０は、湯水供給路２０８を湯水が通流する際、湯水が余分な熱を保有している場合に蓄熱し、湯水の熱が不足している場合に熱を供給可能に構成されている。当該蓄熱ユニット２２０により、熱負荷の平準化の効果が得られ、熱を効率的に循環させることができるので、湯水循環路２０４の管径を小口径化することができる。具体的には、集合住宅が、５０〜１００戸の住戸２０１を含む場合、湯水循環路２０４の管径は、２５ｍｍ〜４０ｍｍ程度とすることができる。
【００３２】
各住戸２０１における湯水の利用に対する課金は、各住戸２０１の湯水供給路２０８に湯水を圧送する圧送ポンプ２１７の駆動時間と、各住戸２０１での給湯量を制御する開閉バルブ２２２の開度及び開き時間に基づいて、決定される。
【００３３】
電力については、電気メータ２２３を介して各電力消費機器２２４に導かれ、給水については、水量メータ２２５を介して水消費機器２２６に導かれ、燃料ガスについては、その一部がガスメータ２２７を介して各ガス消費機器２２８に導かれると共に、その残部がガスメータ２２７を介さない状態で直通ガス管２３１にて、デシカント空調装置１００のガス焚きバーナ１２０に導かれるように構成されている。
電力、給水、及び燃料ガスの夫々の課金は、電気メータ２２３、水量メータ２２５、及びガスメータ２２７の夫々の値に基づいて、各住戸２０１に課金されるように構成されている。尚、デシカント空調装置１００にて消費される燃料ガスについては、各住戸２０１に課金せず、集合住宅のすべての住戸２０１に均等に課金されるように構成されている。
【００３４】
〔デシカント空調装置〕
次に、各住戸２０１に設けられているデシカント空調装置１００につき、図面に基づいて説明する。
当該デシカント空調装置１００は、通気性吸湿体１１２ｃから成るデシカントロータ１１２の再生熱源として、コジェネレーションシステム２００のガスエンジン２０２にて発生した熱を利用すると共に、その熱が不足する場合に、補助熱源であるガス焚きバーナ１２０にて熱を補う点を特徴としている。
また、当該デシカント空調装置１００は、除湿冷房運転、加湿暖房運転、及び除湿運転を、実行可能に構成されており、特に、除湿冷房運転にあっては、空調対象空間Ｓに供給する空調用空気ＳＡの流量を、１７０〜３６０ｍ3／ｈ程度の大流量にできる点も特徴としている。
【００３５】
以下、そのデシカント空調装置１００について、図面に基づいて説明する。
デシカント空調装置１００は、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替えることにより、その回路状態を、図３に示す第１運転状態として除湿冷房運転を実行可能に構成されていると共に、図８に示す第２運転状態として加湿暖房運転を実行可能に構成されている。さらに、デシカント空調装置１００は、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替えることにより、図１２に示す第３運転状態として除湿運転をも実行可能に構成されている。
そして、当該デシカント空調装置１００では、除湿冷房運転、加湿暖房運転、除湿運転を実行するべく、後述する第１空調流路Ｒ１、第２空調流路Ｒ２、第３空調流路Ｒ３、及び第４空調流路Ｒ４を形成可能に構成されており、これらの第１空調流路Ｒ１〜第４空調流路Ｒ４に、室外空気ＯＡ又は室内空気ＲＡを通流させることで、温度及び湿度が適切に調整された空調用空気ＳＡを生成している。
そこで、まず、これら第１空調流路Ｒ１〜第４空調流路Ｒ４について、図面に基づいて説明する。
【００３６】
第１空調流路Ｒ１（図３、８、１２で、二点鎖線で示す流路）は、図３、８、１２に示すように、気体を、第１ファン１１８にて圧送することにより、デシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａ、第１冷却用熱交換器１１４の被冷却側、第２冷却用熱交換器１２１の被冷却側の夫々を通流させる流路である。
尚、第１冷却用熱交換器１３の冷却側には、第２空調流路Ｒ２（図３、８、１２で、一点鎖線で示す流路）を流れる比較的低温の気体が通流するように構成されており、第２冷却用熱交換器１２１の冷却側には、第４空調流路Ｒ４を流れる比較的低温の気体が通流するように構成されている。
これにより、第１空調流路Ｒ１を通流する気体は、デシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａにて除湿され、第１冷却用熱交換器１１４の被冷却側にて冷却され、第２冷却用熱交換器１２１の被冷却側にて冷却されることとなる。
【００３７】
第２空調流路Ｒ２（図３、８、１２で、一点鎖線で示す流路）は、図３、８、１２に示すように、気体を、第２ファン１１６にて圧送することにより、第１冷却用熱交換器１１４の冷却側、加熱用熱交換器１１５、ガス焚きバーナ１２０、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂの夫々を通流させる流路である。
尚、加熱用熱交換器１１５は、コジェネレーションシステム２００にて発生した熱を有する湯水を循環する湯水循環路２０４から湯水供給路２０８を介して各住戸２０１へ導かれた湯水と、気体とを熱交換させるものである。ガス焚きバーナ１２０は、外部から導かれた燃料ガスを燃焼させて気体を直接昇温するものである。
これにより、第２空調流路Ｒ２を通流する気体は、第１冷却用熱交換器１１４の冷却側にて昇温し、加熱用熱交換器１１５にて加熱され、ガス焚きバーナ１２０にて直接昇温され、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂにて加湿されることとなる。
【００３８】
ここで、デシカントロータ１１２は、第１空調流路Ｒ１に気体を通流させると共に第２空調流路Ｒ２へ気体を通流させることで、その吸湿部１１２ａにて気体を除湿すると共に再生部１１２ｂにて気体に湿分を放湿する形態で、湿分の吸放湿サイクルを実行するようになっている。
【００３９】
第３空調流路Ｒ３は、図３に示すように、第１空調流路Ｒ１のデシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａの上流側と、第２空調流路Ｒ２の第１冷却用熱交換器１１４の上流側とを連通する流路である。第３空調流路Ｒ３は、第１空調流路Ｒ１及び第２空調流路Ｒ２に気体を通流させているときに、第１空調流路Ｒ１及び第２空調流路Ｒ２の圧力の関係から、第２空調流路Ｒ２から第１空調流路Ｒ１へ気体が通流するようになっている。ここで、第３空調流路Ｒ３には、当該第３空調流路Ｒ３を通流する気体の流量を調整する流量調整弁１２２が設けられている。
これにより、第３空調流路Ｒ３が開放されている状態で、第３空調流路Ｒ３が設けられている部位において第１空調流路Ｒ１の圧力よりも第２空調流路Ｒ２の圧力が高い場合にあっては、第１空調流路Ｒ１にて空調される気体の流量を増加できることとなり、その流量は流量調整弁１２２により自在に調整可能となっている。
【００４０】
第４空調流路Ｒ４は、図３、１２に示すように、気体を、第３ファン１２３にて圧送することにより、気体を加湿する第２加湿機１２４及び第２冷却用熱交換器１２１の冷却側を通流する流路である。
これにより、第４空調流路Ｒ４を通流する気体は、第２加湿機１２４にて加湿されその湿分が蒸発することによる蒸発潜熱が奪われる形態で冷却され、第２冷却用熱交換器１２１の冷却側を通流して、その被冷却側を通流する気体を冷却する。
【００４１】
次に、除湿冷房運転・加湿暖房運転・除湿運転の夫々を実行する場合に、上記第１空調流路Ｒ１〜第４空調流路Ｒ４夫々への気体の通流状態、及び空調用空気ＳＡの生成過程について説明する。
【００４２】
〔除湿冷房運転〕
除湿冷房運転にあっては、図３に示すように、室外空気ＯＡ（第１気体の一例）を第１空調流路Ｒ１に通流させると共に、室内空気ＲＡを第２空調流路Ｒ２に通流させるように、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替え制御される。
このときに、第３空調流路Ｒ３の流量調整弁１２２は全開に設定されており、第２空調流路Ｒ２を通流する室内空気ＲＡが、第１空調流路Ｒ１に導かれるように構成されている。第３空調流路Ｒ３を通流する流量、即ち、第２空調流路Ｒ２から第１空調流路Ｒ１に導かれる室内空気ＲＡの流量は、第１空調流路Ｒ１を通流する室外空気ＯＡの流量と略同程度の流量である。これにより、第１空調流路Ｒ１を通流する気体は、略２倍に増加する。
尚、第４空調流路Ｒ４には、第１空調流路Ｒ１に気体（室外空気ＯＡと室内空気ＲＡの混合気）を通流させている状態において、第２加湿機１２４にて加湿され冷却された室外空気ＯＡが通流され、当該室外空気ＯＡが第２冷却用熱交換器１２１の冷却側を通流しており、第１空調流路Ｒ１を通流する気体の冷却を促進する。
そして、第１空調流路Ｒ１にて空調された室外空気ＯＡは、第２四方弁１１７を介して、第１加湿機１１１に導かれ、第１加湿機１１１にて加湿され、その湿分が蒸発するときの蒸発潜熱が奪われる形態で冷却された後、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
一方、第２空調流路Ｒ２を通流した室内空気ＲＡは、第１四方弁１１０を介して排気ＶＡとして室外空間へ放出される。
【００４３】
以上の如く、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを通流させることで、除湿・冷却された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いて、空調対象空間Ｓを適切に除湿冷房できる。
また、除湿冷房運転を実行すれば、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとが入れ替わり換気が実行されるので、この除湿冷房運転を２４時間実行することにより、２４時間換気を実現することができる。
【００４４】
〔除湿冷房運転の空調性能〕
次に、図３の回路状態における除湿冷房運転の空調性能を、図４の空気線図、図５の気体の性質の一覧表に基づいて説明する。
図３で、室外空気ＯＡが第１空調流路Ｒ１を介して空調用空気ＳＡへと空調される流れにおいて、Ｐ１〜Ｐ６で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図４、図５の夫々に示している。
図３で、室外空気ＯＡが第４空調流路Ｒ４を介して排気ＶＡとして排出される流れにおいて、Ｐ７〜Ｐ１０で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図５に示している。
図３で、室内空気ＲＡが第２空調流路Ｒ２を介して排気ＶＡとして排出される流れにおいて、Ｐ１１〜Ｐ１７で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図４、図５の夫々に示している。
【００４５】
まず、図４の空気線図において、特徴的な箇所について説明すると、室外空気ＯＡが空調用空気ＳＡに空調される流れ（Ｐ１〜Ｐ６の流れ）において、Ｐ１．５〜Ｐ２間において、絶対湿度及び温度が共に低下していることがわかる。これは、第３空調流路Ｒ３を設けることで、室外空気ＯＡに比較的湿度・温度の低い室内空気ＲＡを混合したためである。これにより、空調用空気ＳＡの湿度・温度は、Ｐ６に示すように、十分に低くなっている。即ち、室外空気ＯＡに室内空気ＲＡを混合することで、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂを再生する再生温度を変化させていないにも関わらず、空調用空気の絶対湿度を低下できている。
また、図４に示すように、空調用空気ＳＡの絶対湿度（Ｐ６）を、室内空気ＲＡの絶対湿度（Ｐ１１）よりも低くなるように設定しているので、空調対象空間Ｓにおける呼気や発生水分の除湿が可能になっている。
【００４６】
空調用空気ＳＡの流量は、図５の一覧表で、Ｐ１．５からＰ２への変化を見ると分かるように、略２倍程度に増加している。これは、第３空調流路Ｒ３を設けることで、室外空気ＯＡにそれと同程度の室内空気ＲＡを混合したためである。これにより、空調対象空間Ｓに導かれる空調用空気ＳＡの流量は、図５でＰ６に示すように、５３２ｍ3／ｈの大流量とすることができている。
【００４７】
〔除湿冷房運転の循環温水温度及び再生空気温度に基づく評価〕
以下、循環温水温度及び再生空気温度を変化させた場合の除湿冷房運転の性能評価を、図６、図７に基づいて行う。
尚、当該性能評価の条件は、室内空気ＲＡの温度が２７℃、相対湿度５５％、デシカントロータ１１２の除湿性能を８０％で実施している。また、第１ファン１１８、第２ファン１１６、第３ファン１２３の合計電力消費量は、３１０Ｗである。
【００４８】
図６は、ガス焚きバーナ１２０を作動させない評価結果である。（ａ）が湯水循環路２０４を循環する湯水の温度を変化させた場合の冷房能力（Ｗ）、（ｂ）が温水熱負荷（Ｗ）、（ｃ）が空調用空気ＳＡの温度（℃）、（ｄ）がデシカントロータ１１２の除湿量（ｋｇ／ｈ）を示している。
図６（ｄ）により、循環湯水の温度が６０℃以上であれば、室外空気ＯＡが２．５ｋｇ／ｈ以上除湿できており、適切な除湿が可能であることがわかる。しかしながら、当該循環湯水の温度が低下すると、再生空気の温度が低下し、デシカントロータ１１２での除湿量が低下するため、第１加湿機１１１での噴霧量を減らさざるを得ず、図６（ａ）に示すように、冷房能力が低下すると共に、図６（ｃ）に示すように、空調用空気ＳＡの温度が上がってしまう。
【００４９】
一方、図７に、ガス焚きバーナ１２０を作動させた場合の評価結果を示す。循環湯水の温度を７５℃に固定した場合において、（ａ）がデシカントロータ１１２の通気性吸湿体１１２ｃを再生する再生空気の温度を変化させた場合の冷房能力（Ｗ）、（ｂ）がガス焚きバーナ１２０の熱負荷（Ｗ）、（ｃ）空調用空気ＳＡの温度（℃）を示している。
図７（ａ）より、再生空気の温度を８５℃以上とすることで、顕熱だけの冷房能力として１０００Ｗが得られており、図７（ｃ）より、１８．６℃の空調用空気ＳＡを得ることができる。図７（ｂ）より、この場合のガス焚きバーナ１２０の熱負荷は、６３０Ｗである。
このように、ガス焚きバーナ１２０を適切に働かせることにより、デシカント空調装置１００にて、適切に冷房能力を発揮することができる。
【００５０】
〔加湿暖房運転〕
加湿暖房運転にあっては、図８に示すように、室外空気ＯＡ（第２気体の一例）を第２空調流路Ｒ２に通流させると共に、室内空気ＲＡを第１空調流路Ｒ１に通流させるように、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替え制御される。尚、ここで、第２空調流路Ｒ２におけるガス焚きバーナ１２０は作動させていない。
このときに、第３空調流路Ｒ３の流量調整弁１２２は全閉に設定されており、第２空調流路Ｒ２から第１空調流路Ｒ１へ気体が導かれないようになっている。
また、第４空調流路Ｒ４には、室外空気ＯＡが通流しない。
そして、第２空調流路Ｒ２にて空調された室外空気ＯＡは、第２四方弁１１７を介して、第１加湿機１１１に導かれ、第１加湿機１１１にて加湿された後、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
一方、第１空調流路Ｒ１通流した室内空気ＲＡは、第１四方弁１１０を介して排気ＶＡとして室外空間へ放出される。
【００５１】
以上の如く、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを通流させることで、加湿・加熱された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いて、空調対象空間Ｓを適切に加湿暖房できる。
また、加湿暖房運転を２４時間実行することにより、除湿冷房運転を同様に、２４時間換気が実行される。
【００５２】
〔加湿暖房運転の空調性能〕
次に、図８の回路状態における図８の加湿暖房運転の空調性能を、図９の空気線図、図１０の気体の性質の一覧表に基づいて説明する。
図８で、室外空気ＯＡが第２空調流路Ｒ２を介して空調用空気ＳＡへと空調される流れで、Ｐ１１〜Ｐ１７で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図９、１０の夫々に示している。
図８で、室内空気ＲＡが第１空調流路Ｒ１を介して排気ＶＡとして排出される流れで、Ｐ１〜Ｐ６で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図９、１０に示している。
【００５３】
図９、１０において、Ｐ１４、１５の温度は同じであることからわかるように、加湿暖房運転においては、ガス焚きバーナ１２０を作動させていない。この場合であっても、空調用空気ＳＡの温度を５５、６℃まで昇温できると共に、その絶対湿度を９．５２ｇ／ｋｇ乾燥空気まで加湿できる。
尚、室外空気ＯＡの温度が低い場合には、当然にガス焚きバーナ１２０を作動させて、空調用空気ＳＡの温度を上昇させることができる。
【００５４】
〔加湿暖房運転の循環温水温度に基づく評価〕
以下、循環温水温度を変化させた場合の加湿暖房運転の性能評価を、図１１に基づいて行う。
尚、当該性能評価の条件は、室外空気ＯＡの温度７℃、相対湿度６５％、室内空気ＲＡの温度が２０℃、相対湿度３５％、換気風量１７０ｍ3／ｈである。このときの第１ファン１１８、第２ファン１１６の合計消費電力は、１２０Ｗである。
【００５５】
図１１において、（ａ）が湯水循環路２０４を循環する湯水の温度を変化させた場合の温水熱負荷（Ｗ）、（ｂ）が室内空気ＲＡからの回収湿分（ｇ／ｈ）、（ｃ）が空調用空気ＳＡの温度（℃）、（ｄ）が水噴霧による加湿分（ｇ／ｈ）を示している。
図１１（ａ）に示すように、温水熱負荷を１５００Ｗとした場合、循環温水の温度を５５℃にでき、図１１（ｃ）に示すように、循環温水温度５５℃のときには、空調用空気ＳＡの温度を、３５℃程度に維持できる。そして、循環温水温度５５℃にした場合には、図１１（ｂ）に示すように、デシカントロータ１１２における室内空気ＲＡからの回収湿分としての６４０ｇ／ｈと、図１１（ｄ）に示すように、水噴霧による加湿分４００ｇ／ｈとを合わせて、１０００ｇ／ｈ以上の加湿を行うことができる。
【００５６】
しかしながら、循環温水の温度が低下した場合、デシカントロータ１１２における室内空気ＲＡからの回収湿分が低下するので、それを補うべく、水噴霧を行った場合、空調用空気ＳＡの温度が低下するという問題が生じる。
この場合であっても、本発明によれば、ガス焚きバーナ１２０を作動させることにより、空調用空気ＳＡの温度の低下を防ぐことができる。
【００５７】
〔除湿運転〕
除湿運転にあっては、図１２に示すように、室外空気ＯＡ（第１気体の一例）を第１空調流路Ｒ１に通流させると共に、室内空気ＲＡを第２空調流路Ｒ２に通流させるように、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替え制御される。
このときに、第３空調流路Ｒ３の流量調整弁１２２は全閉に設定されており、第２空調流路Ｒ２を通流する室内空気ＲＡは、第１空調流路Ｒ１に導かれない。これにより、除湿運転において、第１空調流路Ｒ１にて空調される気体、即ち、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに供給される気体の流量は、除湿冷房運転の場合のそれと比べて、小さいもの（略半分程度）となる。
また、第４空調流路Ｒ４では、第３ファン１２３を作動させず、室外空気ＯＡを通流させない。
室外空気ＯＡが通流しており、第２冷却用熱交換器１２１にて、室外空気ＯＡが適切に冷却される。
そして、第１空調流路Ｒ１にて除湿・冷却された室外空気ＯＡは、第２四方弁１１７を介して、第１加湿機１１１に導かれ、第１加湿機１１１にて加湿され、その湿分が蒸発するときの蒸発潜熱が奪われる形態で冷却された後、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
一方、第２空調流路Ｒ２を通流した室内空気ＲＡは、第１四方弁１１０を介して排気ＶＡとして室外空間へ放出される。
【００５８】
以上の如く、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを通流させることで、除湿された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いて、空調対象空間Ｓを適切に除湿できる。
また、除湿運転を実行すれば、除湿冷房運転の場合と同様に、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとが入れ替わり換気が実行されるので、この除湿運転を２４時間実行することにより、２４時間換気を実現できる。
【００５９】
〔除湿運転の空調性能〕
次に、図１２の回路状態における除湿運転の空調性能を、図１３の空気線図、図１４の気体の性質の一覧表に基づいて説明する。
図１２で、室外空気ＯＡが第１空調流路Ｒ１を介して空調用空気ＳＡへと空調される流れにおいて、Ｐ１〜Ｐ６で示す位置における温度・絶対湿度等を、図１３、１４に示している。
図１２で、室内空気ＲＡが第２空調流路Ｒ２を介して排気ＶＡとして排出される流れにおいて、Ｐ１１〜Ｐ１７で示す位置における温度・絶対湿度等について、図１３、１４に示している。
【００６０】
図１３、１４において、空調用空気ＳＡの温度（Ｐ６）は、室内空気ＲＡの温度（Ｐ１１）と略同程度の温度に調整でき、且つ、空調用空気ＳＡの湿度（Ｐ６）は、室内空気ＲＡの湿度（Ｐ１１）よりも低下できていることがわかり、適切に除湿運転が実行できていることがわかる。
【００６１】
〔除湿運転の循環温水温度及び再生空気温度に基づく評価〕
以下、室外空気ＯＡの相対湿度及び再生空気温度を変化させた場合の除湿運転の評価を、図１５、１６に基づいて行う。
尚、当該性能評価の条件は、循環温水の温度が７５℃、室内空気ＲＡの温度が２７℃、相対湿度が５５％、室外空気ＯＡの温度が２５℃である。第１ファン１１８、第２ファン１１６、第３ファン１２３の合計電力は、１２０Ｗである。
【００６２】
図１５は、ガス焚きバーナ１２０を作動させなかった場合のグラフである。図１５（ａ）に示すように、室外空気ＯＡの相対湿度が８５％以上になると、その絶対湿度は、１６ｇ／ｋｇＤＡ以上となる。そして、そのときの冷房能力は、図１５（ｄ）に示すように、２０Ｗ以下となり、図１５（ｃ）に示すように、空調用空気ＳＡの温度も、２７℃以上と高くなってしまう。
【００６３】
一方、ガス焚きバーナ１２０を作動させた場合で、デシカントロータ１１２の再生空気の温度を変化させたときの、室内空気ＲＡの除湿量の変化を図１６に示す。
図１６から、ガス焚きバーナ１２０を作動させて、デシカントロータ１１２の再生空気の温度を上昇させることで、室内空気ＲＡの除湿能力を高められていることがわかる。このように、除湿運転においても、ガス焚きバーナ１２０を作動させることにより、再生空気の温度を室外空気ＯＡの相対湿度に応じて高めて、室内空気ＲＡの湿度を快適な値に調整することができる。
【００６４】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態においては、熱電併給装置にて発生される熱として、ガスエンジン２０２の排ガスの熱を例として説明したが、当該熱電併給装置にて発生される熱は、例えば、ガスエンジン２０２を冷却するエンジン冷却水の保有する熱であっても良い。
【００６５】
（２）上記実施形態においては、１００戸程度の集合住宅に本発明を適用する場合について例示したが、例えば、２００戸程度の集合住宅に本発明を適用することもできる。この場合、発電出力３５ｋＷ（発電効率３４％ＬＨＶ基準）、温水出力５１．５ｋＷのガスエンジン２０２を４台備えることが好ましい。
また、４００戸程度の集合住宅に本発明を適用する場合には、発電出力４００ｋＷ（発電効率４０％ＬＨＶ基準）、温水出力４００ｋＷのガスエンジン２０２を１台備えることが好ましい。
【００６６】
（３）上記実施形態では、熱電併給装置の一例として、ガスエンジンを例として挙げたが、当該熱電併給装置は、熱と電力を発生できるものであれば、どのようなものでも適用することができ、例えば、燃料電池等も適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のコジェネレーションシステムは、集合住宅において、夏季の熱需要が少ない場合で、その熱を有効に利用してその稼働率を向上できると共に、集合住宅における湯水循環路の下流側の住戸に対しても、十分に熱の供給が可能なコジェネレーションシステムとして、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１１１ ：第１加湿機
１１２ ：デシカントロータ
１１２ａ ：吸湿部
１１２ｂ ：再生部
１１２ｃ ：通気性吸湿体
１１４ ：第１冷却用熱交換器
１１５ ：加熱用熱交換器
１２０ ：ガス焚きバーナ（燃焼装置の一例）
１２１ ：第２冷却用熱交換器
１２２ ：流量調整弁
１２４ ：第２加湿機
１００ ：デシカント空調装置
２００ ：コジェネレーションシステム
２０１ ：住戸
２０３ ：第１貯湯槽
２０４ ：湯水循環路
２０５ ：補助ボイラ
ＯＡ ：室外空気
ＲＡ ：室内空気
ＳＡ ：空調用空気
Ｓ ：空調対象空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の住戸からなる集合住宅又は地域に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置が設けられ、当該熱電併給装置にて発生される熱を湯水との熱交換にて回収する排熱回収熱交換器と、湯水を貯湯可能な貯湯槽と、前記排熱回収熱交換器と前記貯湯槽との間で湯水を循環可能な湯水循環路とを備え、前記湯水循環路が前記貯湯槽からの湯水を、前記複数の住戸に循環供給可能に構成されたコジェネレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の集合住宅にあっては、省エネルギの観点から、上述のようなコジェネレーションシステムで発電電力の大きいもの（例えば、１０ｋＷクラスのもの）を設置して、その電力を集合住宅の共用部や各住戸に供給すると共に、その熱を温水として各住戸に供給して給湯や暖房に使用可能なものが、知られている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示のコジェネレーションシステムでは、特に夏季の昼間の時間帯において、熱需要が少なく、発生した熱の有効な利用先がないため、その稼働率が低下する場合があり、電力ピークの時間帯に、１０ｋＷクラスのコジェネレーションシステムを有効に利用できない場合があった。
また、集合住宅にあっては、コジェネレーションシステムにて発生された熱は、湯水循環路に湯水を通流させる形態で、夫々の住宅に供給されるのであるが、湯水循環路の湯水の温度は、下流側に進むにつれて低下するため、下流側においては、十分な熱が供給されない虞があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、集合住宅において、夏季の熱需要が少ない場合で、その熱を有効に利用してその稼働率を向上できると共に、集合住宅における湯水循環路の下流側の住戸に対しても、十分に熱の供給が可能なコジェネレーションシステムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためのコジェネレーションシステムは、
複数の住戸からなる集合住宅又は地域に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置が設けられ、当該熱電併給装置にて発生される熱を湯水との熱交換にて回収する排熱回収熱交換器と、湯水を貯湯可能な貯湯槽と、前記排熱回収熱交換器と前記貯湯槽との間で湯水を循環可能な湯水循環路とを備え、前記湯水循環路が前記貯湯槽からの湯水を前記複数の住戸に循環供給可能に構成されたコジェネレーションシステムであって、その特徴構成は、
前記複数の住戸の夫々に、気体を回転駆動する通気性吸湿体からなるデシカントロータの吸湿部又は再生部を通流させ温度調節及び湿度調節して空調用空気として空調対象空間へ供給するデシカント空調装置を備え、
前記デシカントロータの前記再生部を通流して前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を、前記湯水循環路にて循環供給される湯水と熱交換する加熱用熱交換器を備えると共に、
前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を加熱自在な加熱手段を備える点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、コジェネレーションシステムにて発生した熱は、その熱を保有する湯水が湯水循環路を循環する形態で、集合住宅の夫々に循環供給される。各集合住宅に供給された湯水の保有する熱は、集合住宅の夫々に設けられたデシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体の再生熱源として有効に利用できる。このように再生されたデシカントロータは、例えば、その吸湿部にて気体を適切に除湿して空調用空気を生成することができるので、夏季に、適切に湿度調整された空調用空気を、各集合住宅の空調対象空間にて利用することができる。
即ち、上記特徴構成によれば、特に、夏季の電力ピークの時間帯に、コジェネレーションシステムにて発生する熱を、集合住宅の夫々に設けられたデシカント空調装置にて空調用に利用することができるので、コジェネレーションシステムを電力需要に追従する状態で稼動させながらも、それにより発生した熱を捨てることなく有効利用することができる。
また、湯水循環路に湯水を循環する形態で、集合住宅の夫々の住戸に対し熱を供給する構成を採用している場合、湯水循環路の下流側の住戸を循環する湯水の温度が低下し、熱量が不足する場合がある。特に、本発明の如く、湯水の熱をデシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体の再生に用いている場合には、通気性吸湿体を適切に再生できないといった問題が生じる。
本発明では、このような場合でも、デシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体を再生させる気体を加熱自在な加熱手段を備えているので、加熱手段にてデシカントロータの通気性吸湿体の再生に用いられる気体を加熱でき、気体を再生に適切温度にまで昇温させることができる。即ち、熱量の不足を加熱手段にて補うことができるのである。
以上より、集合住宅において、夏季の熱重要が少ない場合でも、その熱を各集合住宅にて、空調用空気の生成に有効に利用して、その稼働率を向上できると共に、湯水循環路の下流側の住戸に対しても、十分に熱を供給することができるコジェネレーションが実現できる。
【０００８】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記加熱手段は、供給される燃料ガスを燃焼用空気と共に燃焼可能な燃焼装置であり、
前記燃焼装置に供給される燃料ガスを、前記複数の住戸のガスメータを介さない状態で、前記燃焼装置へ直接供給する直通ガス管が設けられている点にある。
【０００９】
上述したように、デシカント空調装置のデシカントロータの通気性吸湿体を再生する気体を加熱する燃焼装置は、集合住宅の各住戸において、コジェネレーションシステムから供給される熱が不足する場合に稼動するものである。このような熱の不足は、熱を湯水循環路にて湯水を循環させる状態で集合住宅に供給する場合、上流側よりも下流側で起こり易いため、上記燃焼装置は、上流側の住戸よりも下流側の住戸で良く利用されることとなる。このため、燃焼装置にて消費される燃料ガスを、各住戸にて課金した場合、上流側の住戸と下流側の住戸とで、不平等が生じる虞がある。
上記特徴構成によれば、燃焼装置にて消費される燃料ガスは、直通ガス管により、住戸のガスメータを介さない状態で、燃焼装置へ直接供給されるので、当該燃料ガスの費用が、各住戸に課金され住戸間に不平等が生じることを避けることができる。
尚、使用された燃料ガスの料金は、集合住宅のすべての住戸にて、均等割りする等の課金形態をとることにより、熱利用の観点において、各住戸間で均等な課金を行うことができる。
【００１０】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記デシカント空調装置が、前記デシカントロータの前記吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却する第１冷却用熱交換器と、気体を加湿する第１加湿機とを備え、
気体を前記デシカントロータの前記吸湿部と前記第１冷却用熱交換器とを記載順に通流させる第１空調流路と、気体を前記冷却用媒体として前記第１冷却用熱交換器へ導き、前記加熱用熱交換器及び前記加熱手段へ導いた後、前記デシカントロータの前記再生部を通流させる第２空調流路とを形成可能に構成され、
第１気体を前記第１空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、再生用空気を前記第２空調流路へ導く第１運転状態と、
第２気体を前記第２空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、吸湿用空気を前記デシカントロータの前記吸湿部へ導く第２運転状態とを、択一的に切り替える切替手段を備える点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、集合住宅の夫々において、コジェネレーションシステムにて発生される熱をデシカント空調装置の熱源として利用して、切替手段を第１運転状態に切り替えて除湿冷房運転を実行すると共に、切替手段を第２運転状態に切り替えて加湿暖房運転を実行することができる。
ここで、第１運転状態で除湿冷房運転を実行している場合、第１空調流路を通流する第１気体は、室外空気が好適に用いられ、第２運転状態で加湿暖房運転を実行している場合、第２空調流路を通流する第２気体についても、室外空気が好適に用いられる。
ここで、第１気体及び第２気体は、同じ気体であっても良いし、異なる気体であっても良い。
【００１２】
以下、上述の除湿冷房運転及び加湿暖房運転につき説明を加える。
除湿冷房運転にあっては、切替手段により第１運転状態に切り替えることで、第１気体を、デシカントロータの吸湿部にて除湿し、第１冷却用熱交換器にて冷却した後に、第１加湿機にて水分を供給してその水分の蒸発潜熱が奪われる形態で冷却し、適切に除湿冷却された第１気体を空調用空気として空調対象空間へ供給できる。
特に、このとき、再生用空気は、冷却用媒体として第１冷却用熱交換器に導かれて加熱され、加熱用熱交換器にて加熱用媒体との熱交換にて加熱され、加熱手段によっても加熱された後、デシカントロータの再生部を通流して再生している。このような構成を採用することにより、例え、コジェネレーションシステムによる熱の供給が不十分で、当該熱にて加熱される加熱用媒体が十分に昇温されない状態で加熱用熱交換器に導かれ、加熱用熱交換器にて再生用空気を十分に昇温できない場合でも、再生用空気を加熱手段にて加熱して、デシカントロータの再生部を再生可能な程度にまで昇温できる。
【００１３】
一方、加湿暖房運転にあっては、切替手段により第２運転状態に切り替えることで、第２気体を、冷却用媒体として第１冷却用熱交換器に導いて加熱し、加熱用熱交換器にて加熱し、加熱手段によっても加熱し、デシカントロータの再生部にて加湿した後、第１加湿機にてさらに加湿して、適切に加湿加熱された第２気体を空調用空気として空調対象空間へ供給できる。即ち、加湿暖房運転にあっても、コジェネレーションシステムによる熱の供給が不十分で、当該熱にて加熱される加熱用媒体が十分に昇温されない状態で加熱用熱交換器に導かれる場合でも、第２気体を加熱手段にて加熱して、空調用空気として求められる温度にまで適切に昇温できる。
尚、上記特徴構成によれば、コジェネレーションシステムから供給される熱が十分で、当該熱により十分に昇温された加熱用熱媒体を加熱用熱交換器に供給可能であり、加熱用熱媒体にて十分に再生用空気を昇温可能な場合には、加熱手段による加熱を省略しても、除湿冷房運転、加湿暖房運転の双方を良好に実行することができる。
【００１４】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記切替手段が、運転状態を前記第１運転状態に切り替えているときで、前記第１気体として室外空気を用いている場合に、
前記再生用空気として前記第２空調流路に導かれる室内空気の一部を、前記第１空調流路に導く第３空調流路が設けられている点にある。
【００１５】
今日、一般に知られているエアコン等の空調機にあっては、７００ｍ3／ｈ程度の空調用空気を供給可能となっており、使用者の使用感を高める観点からは、この程度の流量を供給できることが好ましい。
しかしながら、デシカントロータを用いた空調システムにあっては、空調用空気は、デシカントロータ及び熱交換器等の圧力損失の大きい機器を複数通流する必要があるため、省エネの観点から送風ファンの出力を抑えた状態において、十分な流量を供給し難い状況にあった。
上記特徴構成によれば、切替手段により第１運転状態に切り替えて、除湿冷房運転を実行しているときに、第１空調流路に通流する室外空気に、再生用空気として第２空調流路に導かれる室内空気の一部が、第３空調流路により、第１空調流路に導かれることとなるので、空調用空気として、室外空気と共に室内空気の一部が供給されることになる。これにより、特に、送風ファン等の出力を増加させることなく、空調対象空間に導かれる空調用空気の流量を増加させることができる。
尚、通常、空調用空気の絶対湿度を下げる場合、デシカントロータの再生部を通流する再生用空気を昇温させる必要がある。しかしながら、上述の如く、室外空気に室内空気を混合して空調用空気を生成することで、再生用空気を昇温させなくとも、空調用空気の絶対湿度を下げることができる。
【００１６】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
前記第３空調流路には、前記室内空気の通流量を制御する流量制御弁が設けられている点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、第３空調流路に流量制御弁を設けているので、第２空調流路の圧力を第１空調流路の圧力よりも高めておき、上記流量制御弁の開度を制御するという、簡易な構成により、第３空調流路により第２空調流路から第１空調流路へ供給される室内空気の通流量を調整できる。
【００１８】
本発明のコジェネレーションシステムの更なる特徴構成は、
室外空気を加湿する第２加湿機を備え、
前記第２加湿機にて加湿された室外空気と、前記第１空調流路の前記第１冷却用熱交換器を通流した後の空調用空気とを熱交換可能な第２冷却用熱交換器が設けられている点にある。
【００１９】
真夏等で室外空気の温度が高くなる場合等には、空調用空気の十分な冷却が望まれる場合がある。
上記特徴構成によれば、第２冷却用熱交換器において、第１空調流路でデシカントロータの吸湿部にて除湿され、第１冷却用熱交換器にて冷却された空調用空気を、第２加湿機にて水分が供給されその水分の蒸発潜熱が奪われる形態で冷却された室外空気と、熱交換させ、空調用空気の温度を、より一層低下させることができる。
これにより、室外空気の温度が高くなる場合でも、適切な除湿冷房運転を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】集合住宅に適用されるコジェネレーションシステムの概略構成図である。
【図２】各住戸のデシカント空調装置及び各ユーティリティ消費機器への電力・湯水等の供給状態を示す概略図である。
【図３】デシカント空調装置の回路が除湿冷房運転状態である場合の回路図である。
【図４】図３の回路の所定の点における各気体の温度状態及び湿度状態の変化を示す空気線図である。
【図５】図３の回路の所定の点における各気体の温度・湿度等の値を示す表である。
【図６】循環温水の温度変化に対する除湿冷房性能の変化を示すグラフ図である。
【図７】デシカントロータの通気性吸湿体を再生する再生空気の温度の変化に対する除湿冷房性能の変化を示すグラフ図である。
【図８】デシカント空調装置の回路が加湿暖房運転状態である場合の回路図である。
【図９】図８の回路の所定の点における各気体の温度状態及び湿度状態の変化を示す空気線図である。
【図１０】図８の回路の所定の点における各気体の温度・湿度等の値を示す表である。
【図１１】循環温水の温度変化に対する加湿暖房性能の変化を示すグラフ図である。
【図１２】デシカント空調装置の回路が除湿運転状態である場合の回路図である。
【図１３】図１２の回路の所定の点における各気体の温度状態及び湿度状態の変化を示す空気線図である。
【図１４】図１２の回路の所定の点における各気体の温度・湿度等の値を示す表である。
【図１５】室外空気の相対湿度の変化に対する除湿性能の変化を示すグラフ図である。
【図１６】デシカントロータの通気性吸湿体を再生する再生空気の温度の変化に対する室内空気の除湿量の変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のコジェネレーションシステム２００は、集合住宅の夫々の住戸２０１において、コジェネレーションシステム２００にて発生した熱を、その再生熱源として利用可能なデシカント空調装置１００を設けている点を特徴とするものである。
本発明のコジェネレーションシステム２００の更なる特徴は、集合住宅の夫々の住戸２０１に対して供給される熱が不足する場合でも、その熱の不足を補う状態で、上述のデシカント空調装置１００の再生熱源として利用可能なガス焚きバーナ１２０（加熱手段、燃焼装置の一例）を設けている点にある。以下、本発明のコジェネレーションシステム２００について、図面に基づいて説明する。
【００２２】
〔集合住宅用コジェネレーションシステム〕
まず、図１に基づいて、本発明のコジェネレーションシステム２００の基本構成を説明する。
本発明のコジェネレーションシステム２００は、図１に示すように、複数の住戸２０１からなる集合住宅の夫々の住戸２０１に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置としてガスエンジン２０２が設けられ、当該ガスエンジン２０２の排ガスと湯水とを熱交換する形態で排ガスの熱を回収する排熱回収熱交換器２２９と、温度成層を形成した状態で湯水を貯湯可能な第１貯湯槽２０３（貯湯槽の一例）と、排熱回収熱交換器２２９と第１貯湯槽２０３との間で湯水（加熱用媒体の一例）を循環可能な湯水循環路２０４とを備え、湯水循環路２０４が第１貯湯槽２０３からの湯水を複数の住戸２０１の夫々に循環供給可能に構成されている。
【００２３】
尚、当該明細書において示す数値は、特に明示しない限り、１００戸規模の集合住宅に、発電出力３５ｋＷ（発電効率３４％ＬＨＶ基準）、温水出力５１．５ｋＷのガスエンジン２０２を２台備えたものに対応する数値とする。
また、後述する第１ヒートポンプ２０６、第２ヒートポンプ２１１の温水出力は２００ｋＷ、太陽熱温水器２１０の温水出力は４０ｋＷ、太陽光発電装置２１４の発電出力は２０ｋＷ、第１貯湯槽２０３及び第２貯湯槽２０９は、貯湯量が６００Ｌのものを複数台で構成するものとする。
【００２４】
湯水循環路２０４は、複数の循環ポンプ２０７にて湯水が圧送されて、常に湯水が循環するように構成されている。そして、湯水循環路２０４は、当該湯水循環路２０４を循環する湯水の温度が低下した場合に、その湯水を補助的に加熱する補助ボイラ２０５及び第１ヒートポンプ２０６が設けられている。
第１ヒートポンプ２０６、排熱回収熱交換器２２９、及び補助ボイラ２０５は、第１貯湯槽２０３から供給された湯水が、それらを記載順に循環する状態で設けられている。
【００２５】
第１ヒートポンプ２０６は、排熱回収熱交換器２２９を通流した後の排ガスの排熱を蒸発器（図示せず）にて回収し、回収した熱を圧縮機（図示せず）にて、湯水循環路２０４を循環する湯水に供給するように構成されている。
尚、第１ヒートポンプ２０６は、それに導かれる湯水の温度が高い場合には、その成績係数が低下する。そこで、成績係数を向上させるべく、第１ヒートポンプ２０６に導かれる湯水には、給水路２３０から低温の水が混合可能に構成されている。これにより、第１ヒートポンプ２０６に４０℃以下の湯水が供給可能となっている。
そして、第１ヒートポンプ２０６を通流した湯水の温度を、６５℃〜７５℃に昇温させ、その下流側の排熱回収熱交換器２２９に導くことができ、ガスエンジン２０２のエクセルギー面での熱効率を向上させることができる。
【００２６】
第１貯湯槽２０３に貯湯されている湯水は、８０〜９０℃程度の温度で、湯水循環路２０４に導かれる。
尚、湯水循環路２０４に設けられた複数の循環ポンプ２０７が、湯水循環路２０４を循環して第１貯湯槽２０３に戻る湯水の戻り流量及び戻り温度が設定したものとなるように、インバータ制御されている。湯水の戻り流量及び戻り温度は、集合住宅の規模により異なるが、戻り流量としては、２０〜５０Ｌ／ｍｉｎで、戻り温度が５０〜６０℃である。
【００２７】
尚、給水路２３０は、第１貯湯槽２０３、第２貯湯槽２０９、及び集合住宅の各住戸２０１等に、適宜給水が可能な状態に配設されている。
【００２８】
さらに、当該湯水循環路２０４には、湯水供給路２０８が接続されており、当該湯水供給路２０８を介して、第２貯湯槽２０９に貯湯された湯水が供給可能に構成されている。
第２貯湯槽２０９は、太陽熱にて湯水を加熱する太陽熱温水器２１０や、排熱回収熱交換器２２９を通流した後の排ガスと湯水とを熱交換する形態で湯水を加熱する第２ヒートポンプ２１１にて、加熱された湯水が温度成層を形成した状態で貯湯可能に構成されている。
【００２９】
ガスエンジン２０２にて発電された電力は、第１給電線２１２にて商用電力系統と連携する連携装置２１３を介して、各住戸２０１や共用設備（図示せず）に供給可能に構成されている。連携装置２１３には、ＡＣ／ＤＣコンバータを介する状態で、太陽光発電装置２１４や電気自動車２１５が第２給電線２１６により電気的に接続可能に構成されている。上記第１給電線２１２及び第２給電線２１６が、マイクログリッドとして構成されている。
尚、系統電力需要が増加する時間帯（例えば、午前９時から午後６時の間）にあっては、コジェネレーションシステム２００及び太陽光発電装置２１４にて発生した電力のうち、余剰電力を商用電力系統に逆潮流可能に構成されている。
【００３０】
〔住戸に係る構成〕
次に、各住戸２０１における電力及び熱（湯水）等の供給状態を、図２に基づいて説明する。
各住戸２０１には、湯水循環路２０４を循環する湯水が、デシカント空調装置１００、熱負荷２１９、及び蓄熱ユニット２２０の夫々を通流した後、再び湯水循環路２０４に戻るように、湯水供給路２０８が配設されると共に、当該湯水供給路２０８に湯水を圧送する圧送ポンプ２１７が設けられている。尚、湯水供給路２０８を流れる湯水は、各住戸２０１の給湯需要に基づいて、湯水供給路２０８に連接されている給湯用の開閉バルブ２２２を開閉制御することで、各住戸２０１に給湯用として供給可能となっている。
各住戸２０１に湯水供給路２０８から取り込まれる湯水の流量は、例えば、１０Ｌ／ｍｉｎ程度の流量である。
【００３１】
上記蓄熱ユニット２２０は、湯水供給路２０８を湯水が通流する際、湯水が余分な熱を保有している場合に蓄熱し、湯水の熱が不足している場合に熱を供給可能に構成されている。当該蓄熱ユニット２２０により、熱負荷の平準化の効果が得られ、熱を効率的に循環させることができるので、湯水循環路２０４の管径を小口径化することができる。具体的には、集合住宅が、５０〜１００戸の住戸２０１を含む場合、湯水循環路２０４の管径は、２５ｍｍ〜４０ｍｍ程度とすることができる。
【００３２】
各住戸２０１における湯水の利用に対する課金は、各住戸２０１の湯水供給路２０８に湯水を圧送する圧送ポンプ２１７の駆動時間と、各住戸２０１での給湯量を制御する開閉バルブ２２２の開度及び開き時間に基づいて、決定される。
【００３３】
電力については、電気メータ２２３を介して各電力消費機器２２４に導かれ、給水については、水量メータ２２５を介して水消費機器２２６に導かれ、燃料ガスについては、その一部がガスメータ２２７を介して各ガス消費機器２２８に導かれると共に、その残部がガスメータ２２７を介さない状態で直通ガス管２３１にて、デシカント空調装置１００のガス焚きバーナ１２０に導かれるように構成されている。
電力、給水、及び燃料ガスの夫々の課金は、電気メータ２２３、水量メータ２２５、及びガスメータ２２７の夫々の値に基づいて、各住戸２０１に課金されるように構成されている。尚、デシカント空調装置１００にて消費される燃料ガスについては、各住戸２０１に課金せず、集合住宅のすべての住戸２０１に均等に課金されるように構成されている。
【００３４】
〔デシカント空調装置〕
次に、各住戸２０１に設けられているデシカント空調装置１００につき、図面に基づいて説明する。
当該デシカント空調装置１００は、通気性吸湿体１１２ｃから成るデシカントロータ１１２の再生熱源として、コジェネレーションシステム２００のガスエンジン２０２にて発生した熱を利用すると共に、その熱が不足する場合に、補助熱源であるガス焚きバーナ１２０にて熱を補う点を特徴としている。
また、当該デシカント空調装置１００は、除湿冷房運転、加湿暖房運転、及び除湿運転を、実行可能に構成されており、特に、除湿冷房運転にあっては、空調対象空間Ｓに供給する空調用空気ＳＡの流量を、１７０〜３６０ｍ3／ｈ程度の大流量にできる点も特徴としている。
【００３５】
以下、そのデシカント空調装置１００について、図面に基づいて説明する。
デシカント空調装置１００は、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替えることにより、その回路状態を、図３に示す第１運転状態として除湿冷房運転を実行可能に構成されていると共に、図８に示す第２運転状態として加湿暖房運転を実行可能に構成されている。さらに、デシカント空調装置１００は、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替えることにより、図１２に示す第３運転状態として除湿運転をも実行可能に構成されている。
そして、当該デシカント空調装置１００では、除湿冷房運転、加湿暖房運転、除湿運転を実行するべく、後述する第１空調流路Ｒ１、第２空調流路Ｒ２、第３空調流路Ｒ３、及び第４空調流路Ｒ４を形成可能に構成されており、これらの第１空調流路Ｒ１〜第４空調流路Ｒ４に、室外空気ＯＡ又は室内空気ＲＡを通流させることで、温度及び湿度が適切に調整された空調用空気ＳＡを生成している。
そこで、まず、これら第１空調流路Ｒ１〜第４空調流路Ｒ４について、図面に基づいて説明する。
【００３６】
第１空調流路Ｒ１（図３、８、１２で、二点鎖線で示す流路）は、図３、８、１２に示すように、気体を、第１ファン１１８にて圧送することにより、デシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａ、第１冷却用熱交換器１１４の被冷却側、第２冷却用熱交換器１２１の被冷却側の夫々を通流させる流路である。
尚、第１冷却用熱交換器１３の冷却側には、第２空調流路Ｒ２（図３、８、１２で、一点鎖線で示す流路）を流れる比較的低温の気体が通流するように構成されており、第２冷却用熱交換器１２１の冷却側には、第４空調流路Ｒ４を流れる比較的低温の気体が通流するように構成されている。
これにより、第１空調流路Ｒ１を通流する気体は、デシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａにて除湿され、第１冷却用熱交換器１１４の被冷却側にて冷却され、第２冷却用熱交換器１２１の被冷却側にて冷却されることとなる。
【００３７】
第２空調流路Ｒ２（図３、８、１２で、一点鎖線で示す流路）は、図３、８、１２に示すように、気体を、第２ファン１１６にて圧送することにより、第１冷却用熱交換器１１４の冷却側、加熱用熱交換器１１５、ガス焚きバーナ１２０、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂの夫々を通流させる流路である。
尚、加熱用熱交換器１１５は、コジェネレーションシステム２００にて発生した熱を有する湯水を循環する湯水循環路２０４から湯水供給路２０８を介して各住戸２０１へ導かれた湯水と、気体とを熱交換させるものである。ガス焚きバーナ１２０は、外部から導かれた燃料ガスを燃焼させて気体を直接昇温するものである。
これにより、第２空調流路Ｒ２を通流する気体は、第１冷却用熱交換器１１４の冷却側にて昇温し、加熱用熱交換器１１５にて加熱され、ガス焚きバーナ１２０にて直接昇温され、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂにて加湿されることとなる。
【００３８】
ここで、デシカントロータ１１２は、第１空調流路Ｒ１に気体を通流させると共に第２空調流路Ｒ２へ気体を通流させることで、その吸湿部１１２ａにて気体を除湿すると共に再生部１１２ｂにて気体に湿分を放湿する形態で、湿分の吸放湿サイクルを実行するようになっている。
【００３９】
第３空調流路Ｒ３は、図３に示すように、第１空調流路Ｒ１のデシカントロータ１１２の吸湿部１１２ａの上流側と、第２空調流路Ｒ２の第１冷却用熱交換器１１４の上流側とを連通する流路である。第３空調流路Ｒ３は、第１空調流路Ｒ１及び第２空調流路Ｒ２に気体を通流させているときに、第１空調流路Ｒ１及び第２空調流路Ｒ２の圧力の関係から、第２空調流路Ｒ２から第１空調流路Ｒ１へ気体が通流するようになっている。ここで、第３空調流路Ｒ３には、当該第３空調流路Ｒ３を通流する気体の流量を調整する流量調整弁１２２が設けられている。
これにより、第３空調流路Ｒ３が開放されている状態で、第３空調流路Ｒ３が設けられている部位において第１空調流路Ｒ１の圧力よりも第２空調流路Ｒ２の圧力が高い場合にあっては、第１空調流路Ｒ１にて空調される気体の流量を増加できることとなり、その流量は流量調整弁１２２により自在に調整可能となっている。
【００４０】
第４空調流路Ｒ４は、図３、１２に示すように、気体を、第３ファン１２３にて圧送することにより、気体を加湿する第２加湿機１２４及び第２冷却用熱交換器１２１の冷却側を通流する流路である。
これにより、第４空調流路Ｒ４を通流する気体は、第２加湿機１２４にて加湿されその湿分が蒸発することによる蒸発潜熱が奪われる形態で冷却され、第２冷却用熱交換器１２１の冷却側を通流して、その被冷却側を通流する気体を冷却する。
【００４１】
次に、除湿冷房運転・加湿暖房運転・除湿運転の夫々を実行する場合に、上記第１空調流路Ｒ１〜第４空調流路Ｒ４夫々への気体の通流状態、及び空調用空気ＳＡの生成過程について説明する。
【００４２】
〔除湿冷房運転〕
除湿冷房運転にあっては、図３に示すように、室外空気ＯＡ（第１気体の一例）を第１空調流路Ｒ１に通流させると共に、室内空気ＲＡを第２空調流路Ｒ２に通流させるように、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替え制御される。
このときに、第３空調流路Ｒ３の流量調整弁１２２は全開に設定されており、第２空調流路Ｒ２を通流する室内空気ＲＡが、第１空調流路Ｒ１に導かれるように構成されている。第３空調流路Ｒ３を通流する流量、即ち、第２空調流路Ｒ２から第１空調流路Ｒ１に導かれる室内空気ＲＡの流量は、第１空調流路Ｒ１を通流する室外空気ＯＡの流量と略同程度の流量である。これにより、第１空調流路Ｒ１を通流する気体は、略２倍に増加する。
尚、第４空調流路Ｒ４には、第１空調流路Ｒ１に気体（室外空気ＯＡと室内空気ＲＡの混合気）を通流させている状態において、第２加湿機１２４にて加湿され冷却された室外空気ＯＡが通流され、当該室外空気ＯＡが第２冷却用熱交換器１２１の冷却側を通流しており、第１空調流路Ｒ１を通流する気体の冷却を促進する。
そして、第１空調流路Ｒ１にて空調された室外空気ＯＡは、第２四方弁１１７を介して、第１加湿機１１１に導かれ、第１加湿機１１１にて加湿され、その湿分が蒸発するときの蒸発潜熱が奪われる形態で冷却された後、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
一方、第２空調流路Ｒ２を通流した室内空気ＲＡは、第１四方弁１１０を介して排気ＶＡとして室外空間へ放出される。
【００４３】
以上の如く、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを通流させることで、除湿・冷却された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いて、空調対象空間Ｓを適切に除湿冷房できる。
また、除湿冷房運転を実行すれば、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとが入れ替わり換気が実行されるので、この除湿冷房運転を２４時間実行することにより、２４時間換気を実現することができる。
【００４４】
〔除湿冷房運転の空調性能〕
次に、図３の回路状態における除湿冷房運転の空調性能を、図４の空気線図、図５の気体の性質の一覧表に基づいて説明する。
図３で、室外空気ＯＡが第１空調流路Ｒ１を介して空調用空気ＳＡへと空調される流れにおいて、Ｐ１〜Ｐ６で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図４、図５の夫々に示している。
図３で、室外空気ＯＡが第４空調流路Ｒ４を介して排気ＶＡとして排出される流れにおいて、Ｐ７〜Ｐ１０で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図５に示している。
図３で、室内空気ＲＡが第２空調流路Ｒ２を介して排気ＶＡとして排出される流れにおいて、Ｐ１１〜Ｐ１７で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図４、図５の夫々に示している。
【００４５】
まず、図４の空気線図において、特徴的な箇所について説明すると、室外空気ＯＡが空調用空気ＳＡに空調される流れ（Ｐ１〜Ｐ６の流れ）において、Ｐ１．５〜Ｐ２間において、絶対湿度及び温度が共に低下していることがわかる。これは、第３空調流路Ｒ３を設けることで、室外空気ＯＡに比較的湿度・温度の低い室内空気ＲＡを混合したためである。これにより、空調用空気ＳＡの湿度・温度は、Ｐ６に示すように、十分に低くなっている。即ち、室外空気ＯＡに室内空気ＲＡを混合することで、デシカントロータ１１２の再生部１１２ｂを再生する再生温度を変化させていないにも関わらず、空調用空気の絶対湿度を低下できている。
また、図４に示すように、空調用空気ＳＡの絶対湿度（Ｐ６）を、室内空気ＲＡの絶対湿度（Ｐ１１）よりも低くなるように設定しているので、空調対象空間Ｓにおける呼気や発生水分の除湿が可能になっている。
【００４６】
空調用空気ＳＡの流量は、図５の一覧表で、Ｐ１．５からＰ２への変化を見ると分かるように、略２倍程度に増加している。これは、第３空調流路Ｒ３を設けることで、室外空気ＯＡにそれと同程度の室内空気ＲＡを混合したためである。これにより、空調対象空間Ｓに導かれる空調用空気ＳＡの流量は、図５でＰ６に示すように、５３２ｍ3／ｈの大流量とすることができている。
【００４７】
〔除湿冷房運転の循環温水温度及び再生空気温度に基づく評価〕
以下、循環温水温度及び再生空気温度を変化させた場合の除湿冷房運転の性能評価を、図６、図７に基づいて行う。
尚、当該性能評価の条件は、室内空気ＲＡの温度が２７℃、相対湿度５５％、デシカントロータ１１２の除湿性能を８０％で実施している。また、第１ファン１１８、第２ファン１１６、第３ファン１２３の合計電力消費量は、３１０Ｗである。
【００４８】
図６は、ガス焚きバーナ１２０を作動させない評価結果である。（ａ）が湯水循環路２０４を循環する湯水の温度を変化させた場合の冷房能力（Ｗ）、（ｂ）が温水熱負荷（Ｗ）、（ｃ）が空調用空気ＳＡの温度（℃）、（ｄ）がデシカントロータ１１２の除湿量（ｋｇ／ｈ）を示している。
図６（ｄ）により、循環湯水の温度が６０℃以上であれば、室外空気ＯＡが２．５ｋｇ／ｈ以上除湿できており、適切な除湿が可能であることがわかる。しかしながら、当該循環湯水の温度が低下すると、再生空気の温度が低下し、デシカントロータ１１２での除湿量が低下するため、第１加湿機１１１での噴霧量を減らさざるを得ず、図６（ａ）に示すように、冷房能力が低下すると共に、図６（ｃ）に示すように、空調用空気ＳＡの温度が上がってしまう。
【００４９】
一方、図７に、ガス焚きバーナ１２０を作動させた場合の評価結果を示す。循環湯水の温度を７５℃に固定した場合において、（ａ）がデシカントロータ１１２の通気性吸湿体１１２ｃを再生する再生空気の温度を変化させた場合の冷房能力（Ｗ）、（ｂ）がガス焚きバーナ１２０の熱負荷（Ｗ）、（ｃ）空調用空気ＳＡの温度（℃）を示している。
図７（ａ）より、再生空気の温度を８５℃以上とすることで、顕熱だけの冷房能力として１０００Ｗが得られており、図７（ｃ）より、１８．６℃の空調用空気ＳＡを得ることができる。図７（ｂ）より、この場合のガス焚きバーナ１２０の熱負荷は、６３０Ｗである。
このように、ガス焚きバーナ１２０を適切に働かせることにより、デシカント空調装置１００にて、適切に冷房能力を発揮することができる。
【００５０】
〔加湿暖房運転〕
加湿暖房運転にあっては、図８に示すように、室外空気ＯＡ（第２気体の一例）を第２空調流路Ｒ２に通流させると共に、室内空気ＲＡを第１空調流路Ｒ１に通流させるように、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替え制御される。尚、ここで、第２空調流路Ｒ２におけるガス焚きバーナ１２０は作動させていない。
このときに、第３空調流路Ｒ３の流量調整弁１２２は全閉に設定されており、第２空調流路Ｒ２から第１空調流路Ｒ１へ気体が導かれないようになっている。
また、第４空調流路Ｒ４には、室外空気ＯＡが通流しない。
そして、第２空調流路Ｒ２にて空調された室外空気ＯＡは、第２四方弁１１７を介して、第１加湿機１１１に導かれ、第１加湿機１１１にて加湿された後、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
一方、第１空調流路Ｒ１通流した室内空気ＲＡは、第１四方弁１１０を介して排気ＶＡとして室外空間へ放出される。
【００５１】
以上の如く、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを通流させることで、加湿・加熱された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いて、空調対象空間Ｓを適切に加湿暖房できる。
また、加湿暖房運転を２４時間実行することにより、除湿冷房運転を同様に、２４時間換気が実行される。
【００５２】
〔加湿暖房運転の空調性能〕
次に、図８の回路状態における図８の加湿暖房運転の空調性能を、図９の空気線図、図１０の気体の性質の一覧表に基づいて説明する。
図８で、室外空気ＯＡが第２空調流路Ｒ２を介して空調用空気ＳＡへと空調される流れで、Ｐ１１〜Ｐ１７で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図９、１０の夫々に示している。
図８で、室内空気ＲＡが第１空調流路Ｒ１を介して排気ＶＡとして排出される流れで、Ｐ１〜Ｐ６で示す位置における温度・絶対湿度・相対湿度等を、図９、１０に示している。
【００５３】
図９、１０において、Ｐ１４、１５の温度は同じであることからわかるように、加湿暖房運転においては、ガス焚きバーナ１２０を作動させていない。この場合であっても、空調用空気ＳＡの温度を５５、６℃まで昇温できると共に、その絶対湿度を９．５２ｇ／ｋｇ乾燥空気まで加湿できる。
尚、室外空気ＯＡの温度が低い場合には、当然にガス焚きバーナ１２０を作動させて、空調用空気ＳＡの温度を上昇させることができる。
【００５４】
〔加湿暖房運転の循環温水温度に基づく評価〕
以下、循環温水温度を変化させた場合の加湿暖房運転の性能評価を、図１１に基づいて行う。
尚、当該性能評価の条件は、室外空気ＯＡの温度７℃、相対湿度６５％、室内空気ＲＡの温度が２０℃、相対湿度３５％、換気風量１７０ｍ3／ｈである。このときの第１ファン１１８、第２ファン１１６の合計消費電力は、１２０Ｗである。
【００５５】
図１１において、（ａ）が湯水循環路２０４を循環する湯水の温度を変化させた場合の温水熱負荷（Ｗ）、（ｂ）が室内空気ＲＡからの回収湿分（ｇ／ｈ）、（ｃ）が空調用空気ＳＡの温度（℃）、（ｄ）が水噴霧による加湿分（ｇ／ｈ）を示している。
図１１（ａ）に示すように、温水熱負荷を１５００Ｗとした場合、循環温水の温度を５５℃にでき、図１１（ｃ）に示すように、循環温水温度５５℃のときには、空調用空気ＳＡの温度を、３５℃程度に維持できる。そして、循環温水温度５５℃にした場合には、図１１（ｂ）に示すように、デシカントロータ１１２における室内空気ＲＡからの回収湿分としての６４０ｇ／ｈと、図１１（ｄ）に示すように、水噴霧による加湿分４００ｇ／ｈとを合わせて、１０００ｇ／ｈ以上の加湿を行うことができる。
【００５６】
しかしながら、循環温水の温度が低下した場合、デシカントロータ１１２における室内空気ＲＡからの回収湿分が低下するので、それを補うべく、水噴霧を行った場合、空調用空気ＳＡの温度が低下するという問題が生じる。
この場合であっても、本発明によれば、ガス焚きバーナ１２０を作動させることにより、空調用空気ＳＡの温度の低下を防ぐことができる。
【００５７】
〔除湿運転〕
除湿運転にあっては、図１２に示すように、室外空気ＯＡ（第１気体の一例）を第１空調流路Ｒ１に通流させると共に、室内空気ＲＡを第２空調流路Ｒ２に通流させるように、第１四方弁１１０及び第２四方弁１１７を切り替え制御される。
このときに、第３空調流路Ｒ３の流量調整弁１２２は全閉に設定されており、第２空調流路Ｒ２を通流する室内空気ＲＡは、第１空調流路Ｒ１に導かれない。これにより、除湿運転において、第１空調流路Ｒ１にて空調される気体、即ち、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに供給される気体の流量は、除湿冷房運転の場合のそれと比べて、小さいもの（略半分程度）となる。
また、第４空調流路Ｒ４では、第３ファン１２３を作動させず、室外空気ＯＡを通流させない。
室外空気ＯＡが通流しており、第２冷却用熱交換器１２１にて、室外空気ＯＡが適切に冷却される。
そして、第１空調流路Ｒ１にて除湿・冷却された室外空気ＯＡは、第２四方弁１１７を介して、第１加湿機１１１に導かれ、第１加湿機１１１にて加湿され、その湿分が蒸発するときの蒸発潜熱が奪われる形態で冷却された後、空調用空気ＳＡとして空調対象空間Ｓに導かれる。
一方、第２空調流路Ｒ２を通流した室内空気ＲＡは、第１四方弁１１０を介して排気ＶＡとして室外空間へ放出される。
【００５８】
以上の如く、室外空気ＯＡ及び室内空気ＲＡを通流させることで、除湿された空調用空気ＳＡを空調対象空間Ｓに導いて、空調対象空間Ｓを適切に除湿できる。
また、除湿運転を実行すれば、除湿冷房運転の場合と同様に、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとが入れ替わり換気が実行されるので、この除湿運転を２４時間実行することにより、２４時間換気を実現できる。
【００５９】
〔除湿運転の空調性能〕
次に、図１２の回路状態における除湿運転の空調性能を、図１３の空気線図、図１４の気体の性質の一覧表に基づいて説明する。
図１２で、室外空気ＯＡが第１空調流路Ｒ１を介して空調用空気ＳＡへと空調される流れにおいて、Ｐ１〜Ｐ６で示す位置における温度・絶対湿度等を、図１３、１４に示している。
図１２で、室内空気ＲＡが第２空調流路Ｒ２を介して排気ＶＡとして排出される流れにおいて、Ｐ１１〜Ｐ１７で示す位置における温度・絶対湿度等について、図１３、１４に示している。
【００６０】
図１３、１４において、空調用空気ＳＡの温度（Ｐ６）は、室内空気ＲＡの温度（Ｐ１１）と略同程度の温度に調整でき、且つ、空調用空気ＳＡの湿度（Ｐ６）は、室内空気ＲＡの湿度（Ｐ１１）よりも低下できていることがわかり、適切に除湿運転が実行できていることがわかる。
【００６１】
〔除湿運転の循環温水温度及び再生空気温度に基づく評価〕
以下、室外空気ＯＡの相対湿度及び再生空気温度を変化させた場合の除湿運転の評価を、図１５、１６に基づいて行う。
尚、当該性能評価の条件は、循環温水の温度が７５℃、室内空気ＲＡの温度が２７℃、相対湿度が５５％、室外空気ＯＡの温度が２５℃である。第１ファン１１８、第２ファン１１６、第３ファン１２３の合計電力は、１２０Ｗである。
【００６２】
図１５は、ガス焚きバーナ１２０を作動させなかった場合のグラフである。図１５（ａ）に示すように、室外空気ＯＡの相対湿度が８５％以上になると、その絶対湿度は、１６ｇ／ｋｇＤＡ以上となる。そして、そのときの冷房能力は、図１５（ｄ）に示すように、２０Ｗ以下となり、図１５（ｃ）に示すように、空調用空気ＳＡの温度も、２７℃以上と高くなってしまう。
【００６３】
一方、ガス焚きバーナ１２０を作動させた場合で、デシカントロータ１１２の再生空気の温度を変化させたときの、室内空気ＲＡの除湿量の変化を図１６に示す。
図１６から、ガス焚きバーナ１２０を作動させて、デシカントロータ１１２の再生空気の温度を上昇させることで、室内空気ＲＡの除湿能力を高められていることがわかる。このように、除湿運転においても、ガス焚きバーナ１２０を作動させることにより、再生空気の温度を室外空気ＯＡの相対湿度に応じて高めて、室内空気ＲＡの湿度を快適な値に調整することができる。
【００６４】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態においては、熱電併給装置にて発生される熱として、ガスエンジン２０２の排ガスの熱を例として説明したが、当該熱電併給装置にて発生される熱は、例えば、ガスエンジン２０２を冷却するエンジン冷却水の保有する熱であっても良い。
【００６５】
（２）上記実施形態においては、１００戸程度の集合住宅に本発明を適用する場合について例示したが、例えば、２００戸程度の集合住宅に本発明を適用することもできる。この場合、発電出力３５ｋＷ（発電効率３４％ＬＨＶ基準）、温水出力５１．５ｋＷのガスエンジン２０２を４台備えることが好ましい。
また、４００戸程度の集合住宅に本発明を適用する場合には、発電出力４００ｋＷ（発電効率４０％ＬＨＶ基準）、温水出力４００ｋＷのガスエンジン２０２を１台備えることが好ましい。
【００６６】
（３）上記実施形態では、熱電併給装置の一例として、ガスエンジンを例として挙げたが、当該熱電併給装置は、熱と電力を発生できるものであれば、どのようなものでも適用することができ、例えば、燃料電池等も適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のコジェネレーションシステムは、集合住宅において、夏季の熱需要が少ない場合で、その熱を有効に利用してその稼働率を向上できると共に、集合住宅における湯水循環路の下流側の住戸に対しても、十分に熱の供給が可能なコジェネレーションシステムとして、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１１１ ：第１加湿機
１１２ ：デシカントロータ
１１２ａ ：吸湿部
１１２ｂ ：再生部
１１２ｃ ：通気性吸湿体
１１４ ：第１冷却用熱交換器
１１５ ：加熱用熱交換器
１２０ ：ガス焚きバーナ（燃焼装置の一例）
１２１ ：第２冷却用熱交換器
１２２ ：流量調整弁
１２４ ：第２加湿機
１００ ：デシカント空調装置
２００ ：コジェネレーションシステム
２０１ ：住戸
２０３ ：第１貯湯槽
２０４ ：湯水循環路
２０５ ：補助ボイラ
ＯＡ ：室外空気
ＲＡ ：室内空気
ＳＡ ：空調用空気
Ｓ ：空調対象空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の住戸からなる集合住宅又は地域に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置が設けられ、当該熱電併給装置にて発生される熱を湯水との熱交換にて回収する排熱回収熱交換器と、湯水を貯湯可能な貯湯槽と、前記排熱回収熱交換器と前記貯湯槽との間で湯水を循環可能な湯水循環路とを備え、前記湯水循環路が前記貯湯槽からの湯水を前記複数の住戸に循環供給可能に構成されたコジェネレーションシステムであって、
前記複数の住戸の夫々に、気体を回転駆動する通気性吸湿体からなるデシカントロータの吸湿部又は再生部を通流させ温度調節及び湿度調節して空調用空気として空調対象空間へ供給するデシカント空調装置を備え、
前記デシカントロータの前記再生部を通流して前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を、前記湯水循環路にて循環供給される湯水と熱交換する加熱用熱交換器を備えると共に、
前記デシカントロータの前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を加熱自在な加熱手段を備えるコジェネレーションシステム。
【請求項２】
前記加熱手段は、供給される燃料ガスを燃焼用空気と共に燃焼可能な燃焼装置であり、
前記燃焼装置に供給される燃料ガスを、前記複数の住戸のガスメータを介さない状態で、前記燃焼装置へ直接供給する直通ガス管が設けられている請求項１に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項３】
前記デシカント空調装置が、前記デシカントロータの前記吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却する第１冷却用熱交換器と、気体を加湿する第１加湿機とを備え、
気体を前記デシカントロータの前記吸湿部と前記第１冷却用熱交換器とを記載順に通流させる第１空調流路と、気体を前記冷却用媒体として前記第１冷却用熱交換器へ導き、前記加熱用熱交換器及び前記加熱手段へ導いた後、前記デシカントロータの前記再生部を通流させる第２空調流路とを形成可能に構成され、
第１気体を前記第１空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、再生用空気を前記第２空調流路へ導く第１運転状態と、
第２気体を前記第２空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、吸湿用空気を前記デシカントロータの前記吸湿部へ導く第２運転状態とを、択一的に切り替える切替手段を備える請求項１又は２に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項４】
前記切替手段が、運転状態を前記第１運転状態に切り替えているときで、前記第１気体として室外空気を用いている場合に、
前記再生用空気として前記第２空調流路に導かれる室内空気の一部を、前記第１空調流路に導く第３空調流路が設けられている請求項３に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項５】
前記第３空調流路には、前記室内空気の通流量を制御する流量制御弁が設けられている請求項４に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項６】
室外空気を加湿する第２加湿機を備え、
前記第２加湿機にて加湿された室外空気と、前記第１空調流路の前記第１冷却用熱交換器を通流した後の空調用空気とを熱交換可能な第２冷却用熱交換器が設けられている請求項３乃至５の何れか一項に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項１】
複数の住戸からなる集合住宅又は地域に供給される電力及び熱を発生可能な熱電併給装置が設けられ、当該熱電併給装置にて発生される熱を湯水との熱交換にて回収する排熱回収熱交換器と、湯水を貯湯可能な貯湯槽と、前記排熱回収熱交換器と前記貯湯槽との間で湯水を循環可能な湯水循環路とを備え、前記湯水循環路が前記貯湯槽からの湯水を前記複数の住戸に循環供給可能に構成されたコジェネレーションシステムであって、
前記複数の住戸の夫々に、気体を回転駆動する通気性吸湿体からなるデシカントロータの吸湿部又は再生部を通流させ温度調節及び湿度調節して空調用空気として空調対象空間へ供給するデシカント空調装置を備え、
前記デシカントロータの前記再生部を通流して前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を、前記湯水循環路にて循環供給される湯水と熱交換する加熱用熱交換器を備えると共に、
前記デシカントロータの前記通気性吸湿体の再生に用いる気体を加熱自在な加熱手段を備えるコジェネレーションシステム。
【請求項２】
前記加熱手段は、供給される燃料ガスを燃焼用空気と共に燃焼可能な燃焼装置であり、
前記燃焼装置に供給される燃料ガスを、前記複数の住戸のガスメータを介さない状態で、前記燃焼装置へ直接供給する直通ガス管が設けられている請求項１に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項３】
前記デシカント空調装置が、前記デシカントロータの前記吸湿部を通流した気体を冷却用媒体との熱交換により冷却する第１冷却用熱交換器と、気体を加湿する第１加湿機とを備え、
気体を前記デシカントロータの前記吸湿部と前記第１冷却用熱交換器とを記載順に通流させる第１空調流路と、気体を前記冷却用媒体として前記第１冷却用熱交換器へ導き、前記加熱用熱交換器及び前記加熱手段へ導いた後、前記デシカントロータの前記再生部を通流させる第２空調流路とを形成可能に構成され、
第１気体を前記第１空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、再生用空気を前記第２空調流路へ導く第１運転状態と、
第２気体を前記第２空調流路にて空調した後に前記第１加湿機にて加湿して空調用空気として空調対象空間へ導くと共に、吸湿用空気を前記デシカントロータの前記吸湿部へ導く第２運転状態とを、択一的に切り替える切替手段を備える請求項１又は２に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項４】
前記切替手段が、運転状態を前記第１運転状態に切り替えているときで、前記第１気体として室外空気を用いている場合に、
前記再生用空気として前記第２空調流路に導かれる室内空気の一部を、前記第１空調流路に導く第３空調流路が設けられている請求項３に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項５】
前記第３空調流路には、前記室内空気の通流量を制御する流量制御弁が設けられている請求項４に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項６】
室外空気を加湿する第２加湿機を備え、
前記第２加湿機にて加湿された室外空気と、前記第１空調流路の前記第１冷却用熱交換器を通流した後の空調用空気とを熱交換可能な第２冷却用熱交換器が設けられている請求項３乃至５の何れか一項に記載のコジェネレーションシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−９６６０４（Ｐ２０１３−９６６０４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７８８２（Ｐ２０１１−２３７８８２）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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