空調システムにおいてどのように快適な温熱環境を作るかは永遠の課題です。近年では快適な温熱環境の実現として温湿度管理が注目されており、温湿度管理を行う様々な空調方式が考案されています。日本ピーマックでは、潜顕分離空調方式に着目し、外気をしっかりと温湿度コントロールができる空冷一体型ヒートポンプ外調機を開発しました。

温湿度コントロールによる快適な温熱環境の実現

昨今の企業は従業員に対し生産性・エンゲージメント・ウェルビーイングの向上が求められておりますが、居室内を快適な温熱環境に保つことも重要視されています。快適な温熱環境を実現させるためには、特に湿度コントロールが重要となってきます。水を熱源とする冷温水式外調機では湿度管理を行うことが可能ですが、冷温水の同時生成・供給が必要なためそこにエネルギーを要し、かつ冷温水配管は4管以上の配管が必要となるため施工コストが増大する要因になります。空気を熱源とする空冷式の外調機では調湿性能は高くなく、居室内の空調機と合わせて温湿度のコントロールを行うことが前提です。外気は外調機、居室内の空気は空調機でそれぞれ除湿する一般的な空調方式では、しっかりとした温湿度コントロールができず、かつ多くのエネルギーを必要とするため非効率です。
弊社の開発した空冷外調機は再熱器を内蔵することで、外気から湿分を十分に除去した空気を居室内に供給可能です。居室内の空調機は室内で発生する顕熱の処理に特化できます。このように外調機で外気と室内の湿分をコントロールし、居室内の空調機で室内顕熱負荷をコントロールする方法を、潜顕分離空調方式と言います。
潜顕分離空調を目的に開発した外調機は、ヒートポンプによって室内設計条件における人体潜熱分を考慮した露点11.4℃(絶対湿度8.4g/kg’)まで外気を冷却除湿するように設計しました。また、ヒートポンプ排熱を利用した再熱機能を搭載したことで、従来のように温熱源を用いて再熱を行う方式に比べて消費電力を大幅に削減しながら、冷却した外気の湿度コントロールをすることができます。
さらにRAから室内温湿度を検知し、吹出空気を過冷却とならない温度に制御しますので吹出口の結露や、居室内で寒いと感じることを防止します。再熱機構がないビルマル外調機では外気温が低い中間期などでは外気冷房（バイパス）となり湿度処理ができません。特に梅雨時期には温度は低いが湿度の高い外気を室内に供給してしまい、且つ室内の空調機は温度が低いことから停止してしまうため除湿することができず、快適な環境を作ることはできません。本製品は中間期でもしっかりと除湿ができる機構とし、またRAの熱回収効果(後述)により省エネにも寄与する製品となっています。

冷媒使用量削減による環境負荷低減

環境負荷の低減として脱炭素社会を目指すためには、冷媒の使用量削減や低GWP冷媒への仕様変更が必須です。一般的に広く採用されているビルマルシステムは室内機と室外機が分かれており、施工距離が離れるほど冷媒配管が長くなり、冷媒の使用量が増えてしまうため脱炭素社会とは逆行してしまいます。
弊社の開発した外調機は室内機と室外機を一体化した空冷一体型のため、冷媒使用量を大幅に削減しました。延床面積5,000㎡のZEBモデルビル(5階建て)でビルマル外調機と冷媒使用量を比較した場合、約37％削減できる試算となりました。さらに空冷一体型構造は、冷媒封入は生産時だけのため、施工時の冷媒配管工事および追加充填は不要となります。
また別途熱源も不要なため、省施工によるアップフロントカーボン削減が期待でき、さらなる環境負荷低減に寄与します。

まとめ

日本ピーマックでは快適な温熱環境実現の課題に対し、ヒートポンプ技術でしっかりとした温湿度コントロールを実現し、さらに室外機一体型構造で冷媒使用量とアップフロントカーボンの削減が可能な外調機を開発しました。建物をつくる人にも、つかう人にも、そして地球にもやさしい、新たな外調機で未来に貢献してまいります。