JP2003202165A - 低温排熱を利用した空調システム - Google Patents
低温排熱を利用した空調システムInfo
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】空気調和装置による加熱空調処理を、水冷冷却
装置からの低温の排熱を主たる熱源に利用して、省エネ
ルギーで行うことを可能とした空調システムの提供。 【解決手段】調温・調湿手段を備えた空気調和装置１の
予熱用熱交換器２、再熱用熱交換器５に、水冷冷却装置
７の低温排熱用の熱媒水を供給する。熱媒水は、水冷冷
却装置７、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器５、
熱媒水冷却用熱交換器８、水冷冷却装置７を連結する循
環経路９を循環し、循環経路９は予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５を迂回させて熱媒水を流通させるバ
イパス路１０、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器
５の下流に熱媒水の温度を測定する第１の熱媒水温度測
定部１７、この第１の熱媒水温度測定部１７での温度に
よりバイパス路１０へ流通する熱媒水の流量を調整する
三方弁１１、熱媒水冷却用熱交換器８の下流に熱媒水の
温度を測定する第２の熱媒水温度測定部１８、第２の熱
媒水温度測定部１８での温度により熱媒水冷却用熱交換
器８へ供給する別系統の熱媒の流量を調整する電磁二方
弁１２を備える。
装置からの低温の排熱を主たる熱源に利用して、省エネ
ルギーで行うことを可能とした空調システムの提供。 【解決手段】調温・調湿手段を備えた空気調和装置１の
予熱用熱交換器２、再熱用熱交換器５に、水冷冷却装置
７の低温排熱用の熱媒水を供給する。熱媒水は、水冷冷
却装置７、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器５、
熱媒水冷却用熱交換器８、水冷冷却装置７を連結する循
環経路９を循環し、循環経路９は予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５を迂回させて熱媒水を流通させるバ
イパス路１０、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器
５の下流に熱媒水の温度を測定する第１の熱媒水温度測
定部１７、この第１の熱媒水温度測定部１７での温度に
よりバイパス路１０へ流通する熱媒水の流量を調整する
三方弁１１、熱媒水冷却用熱交換器８の下流に熱媒水の
温度を測定する第２の熱媒水温度測定部１８、第２の熱
媒水温度測定部１８での温度により熱媒水冷却用熱交換
器８へ供給する別系統の熱媒の流量を調整する電磁二方
弁１２を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温の排熱を利用
した、外気の調温・調湿を行う空調システムに関するも
のである。
した、外気の調温・調湿を行う空調システムに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、外気の調温・調湿手段を備えた
空気調和装置としては、外気あるいは外気と被調和室か
らの還気との混合空気を取り入れ、冬季などの暖房時に
所定の温度まで暖める予熱用熱交換器、夏季などの冷房
・除湿時に所定の露点温度まで冷却して除湿する除湿・
冷却用熱交換器、冬季などの乾燥時に加湿を行う加湿
器、冬季などの加湿後および夏季などの除湿・冷却後に
目標とする温度まで暖める再熱用熱交換器を備えたもの
が利用されている。そして、これらの空調方式におい
て、予熱用熱交換器および再熱用熱交換器では、例えば
ボイラなどを熱源とした高温の温水または蒸気などを用
いて送風空気の加熱処理を行い、空調空間に給気するよ
うにしている。
空気調和装置としては、外気あるいは外気と被調和室か
らの還気との混合空気を取り入れ、冬季などの暖房時に
所定の温度まで暖める予熱用熱交換器、夏季などの冷房
・除湿時に所定の露点温度まで冷却して除湿する除湿・
冷却用熱交換器、冬季などの乾燥時に加湿を行う加湿
器、冬季などの加湿後および夏季などの除湿・冷却後に
目標とする温度まで暖める再熱用熱交換器を備えたもの
が利用されている。そして、これらの空調方式におい
て、予熱用熱交換器および再熱用熱交換器では、例えば
ボイラなどを熱源とした高温の温水または蒸気などを用
いて送風空気の加熱処理を行い、空調空間に給気するよ
うにしている。
【０００３】また、排熱などの未利用エネルギーを用い
て加熱処理を行う空気調和装置は、特開２００１−５０
５６２号公報に記載されている様に、各種の生産装置な
どから排出された温熱を用いた別系統の熱媒を利用し
て、熱交換器により熱媒水を加熱し、この熱媒水を前記
予熱用熱交換器、再熱用熱交換器などの調温手段よりも
上流に配置した予備加熱用熱交換器に供給して、調温手
段で加熱処理する前に、この予備加熱用熱交換器におい
て予め外気を暖めておくことが知られている。
て加熱処理を行う空気調和装置は、特開２００１−５０
５６２号公報に記載されている様に、各種の生産装置な
どから排出された温熱を用いた別系統の熱媒を利用し
て、熱交換器により熱媒水を加熱し、この熱媒水を前記
予熱用熱交換器、再熱用熱交換器などの調温手段よりも
上流に配置した予備加熱用熱交換器に供給して、調温手
段で加熱処理する前に、この予備加熱用熱交換器におい
て予め外気を暖めておくことが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、各種の生産装置などから排出された温熱を、空気調
和装置の加熱用熱交換器に供給する熱媒水として用いよ
うとする場合において、前記加熱用熱交換器に供給する
熱媒水と、各種の生産装置から排熱された温熱などは別
系統に属しているため、熱交換器で熱交換されることに
よりエネルギーの損失が生じる。例えば、エネルギー損
失として２℃程度の温度低減が生じる。特に、生産装置
の排熱用の冷却水などで、（温度が３０℃以下の）低温
の排熱を利用する場合、このエネルギーの損失は大き
く、これによって熱媒水の温度が下がり、空気調和装置
に要求される加熱処理後の送風空気の温度との温度差が
小さくなると、この低温の排熱だけでは要求される温度
まで送風空気を暖めることができなくなる。そのため、
低温の排熱を空気調和装置の加熱熱源として利用するこ
とは、予備的な加熱処理に限られ、この低温の排熱のみ
で加熱処理を行うことが出来ず、例えばボイラなどを熱
源とした加熱処理と常に併用する必要があった。
は、各種の生産装置などから排出された温熱を、空気調
和装置の加熱用熱交換器に供給する熱媒水として用いよ
うとする場合において、前記加熱用熱交換器に供給する
熱媒水と、各種の生産装置から排熱された温熱などは別
系統に属しているため、熱交換器で熱交換されることに
よりエネルギーの損失が生じる。例えば、エネルギー損
失として２℃程度の温度低減が生じる。特に、生産装置
の排熱用の冷却水などで、（温度が３０℃以下の）低温
の排熱を利用する場合、このエネルギーの損失は大き
く、これによって熱媒水の温度が下がり、空気調和装置
に要求される加熱処理後の送風空気の温度との温度差が
小さくなると、この低温の排熱だけでは要求される温度
まで送風空気を暖めることができなくなる。そのため、
低温の排熱を空気調和装置の加熱熱源として利用するこ
とは、予備的な加熱処理に限られ、この低温の排熱のみ
で加熱処理を行うことが出来ず、例えばボイラなどを熱
源とした加熱処理と常に併用する必要があった。
【０００５】本発明の目的は、低温の排熱を主たる熱源
に利用した、低コスト、省エネルギーで加熱空調処理を
することができる空調システムを提供することにある。
に利用した、低コスト、省エネルギーで加熱空調処理を
することができる空調システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
めに本発明は、調温・調湿手段を備えた空気調和装置
と、この空気調和装置の加熱用熱交換器と、冷却を必要
とする発熱部を冷却するための水冷冷却装置とから構成
される空調システムにおいて、前記加熱用熱交換器と前
記水冷冷却装置を連結する配管経路を設け、前記加熱用
熱交換器に供給する熱媒水は、前記水冷冷却装置に供給
する熱媒水が前記発熱部を冷却することにより昇温され
た、（温度が３０℃以下の）低温排熱用の熱媒水を、途
中で熱交換器による熱交換などを行わず、直接に利用し
ている。
めに本発明は、調温・調湿手段を備えた空気調和装置
と、この空気調和装置の加熱用熱交換器と、冷却を必要
とする発熱部を冷却するための水冷冷却装置とから構成
される空調システムにおいて、前記加熱用熱交換器と前
記水冷冷却装置を連結する配管経路を設け、前記加熱用
熱交換器に供給する熱媒水は、前記水冷冷却装置に供給
する熱媒水が前記発熱部を冷却することにより昇温され
た、（温度が３０℃以下の）低温排熱用の熱媒水を、途
中で熱交換器による熱交換などを行わず、直接に利用し
ている。
【０００７】さらに、本発明の低温排熱を利用した空調
システムは、前記空気調和装置の前記加熱用熱交換器
は、取り込んだ外気の加熱処理を行う予熱用熱交換器
と、除湿・冷却後の送風空気の再加熱などを行う再熱用
熱交換器から構成される。
システムは、前記空気調和装置の前記加熱用熱交換器
は、取り込んだ外気の加熱処理を行う予熱用熱交換器
と、除湿・冷却後の送風空気の再加熱などを行う再熱用
熱交換器から構成される。
【０００８】さらに、本発明の低温排熱を利用した空調
システムは、前記空気調和装置および前記水冷冷却装置
を流通する熱媒水は、前記水冷冷却装置、前記加熱用熱
交換器、前記水冷冷却装置を連結する循環経路を循環
し、この循環経路は密閉回路を形成している。
システムは、前記空気調和装置および前記水冷冷却装置
を流通する熱媒水は、前記水冷冷却装置、前記加熱用熱
交換器、前記水冷冷却装置を連結する循環経路を循環
し、この循環経路は密閉回路を形成している。
【０００９】さらに、本発明の低温排熱を利用した空調
システムは、前記循環経路は、前記加熱用熱交換器を迂
回させて熱媒水を流通させるバイパス路、前記加熱用熱
交換器の下流に熱媒水の温度を測定する第１の熱媒水温
度測定部、この第１の熱媒水温度測定部での温度により
バイパス路へ流通する熱媒水の流量を調整する三方弁、
前記第１の熱媒水温度測定部の下流に熱媒水を別の系統
の熱媒と熱交換させて冷却することが可能な熱媒水冷却
用熱交換器、この熱媒水冷却用熱交換器の下流に熱媒水
の温度を測定する第２の熱媒水温度測定部、この第２の
熱媒水温度測定部での温度により前記熱媒水冷却用熱交
換器へ供給する別系統の熱媒の流量を調整する電磁二方
弁を備え、前記水冷冷却装置へ供給する前記加熱用熱交
換器で熱交換された後の熱媒水の温度を所定の温度に保
つ制御機構を有している。
システムは、前記循環経路は、前記加熱用熱交換器を迂
回させて熱媒水を流通させるバイパス路、前記加熱用熱
交換器の下流に熱媒水の温度を測定する第１の熱媒水温
度測定部、この第１の熱媒水温度測定部での温度により
バイパス路へ流通する熱媒水の流量を調整する三方弁、
前記第１の熱媒水温度測定部の下流に熱媒水を別の系統
の熱媒と熱交換させて冷却することが可能な熱媒水冷却
用熱交換器、この熱媒水冷却用熱交換器の下流に熱媒水
の温度を測定する第２の熱媒水温度測定部、この第２の
熱媒水温度測定部での温度により前記熱媒水冷却用熱交
換器へ供給する別系統の熱媒の流量を調整する電磁二方
弁を備え、前記水冷冷却装置へ供給する前記加熱用熱交
換器で熱交換された後の熱媒水の温度を所定の温度に保
つ制御機構を有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にか
かる説明図である。
いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にか
かる説明図である。
【００１１】空気調和装置１は、予熱用熱交換器２、除
湿・冷却用熱交換器３、加湿器４、再熱用熱交換器５、
給気ファン６を備えている。この実施の形態では、予熱
用熱交換器２および再熱用熱交換器５が加熱用熱交換器
である。
湿・冷却用熱交換器３、加湿器４、再熱用熱交換器５、
給気ファン６を備えている。この実施の形態では、予熱
用熱交換器２および再熱用熱交換器５が加熱用熱交換器
である。
【００１２】空気調和装置１において、取り込まれた外
気は、冬季などの暖房・加湿運転時には、予熱用熱交換
器２により所定の温度まで暖められる。その後、加湿器
４により加湿されて送風空気の温度が下がった場合は、
再熱用熱交換器５により所定の温度まで再び暖められ
る。こうして、調温・調湿の空調処理がなされた空気
は、給気ファン６により空調空間へ送り出される。ま
た、夏季などの冷房・除湿運転時には、除湿・冷却用熱
交換器３において所定の露点温度まで除湿・冷却された
後、再熱用熱交換器５により所定の温度まで再び暖めら
れる。こうして、調温・調湿の空調処理がなされた空気
は、給気ファン６により空調空間へ送り出される。な
お、図示していないが、除湿・冷却用熱交換器３に対す
る熱媒水の経路は、予熱用熱交換器２および再熱用熱交
換器５に対する熱媒水の循環経路とは独立した別経路に
て設けられている。
気は、冬季などの暖房・加湿運転時には、予熱用熱交換
器２により所定の温度まで暖められる。その後、加湿器
４により加湿されて送風空気の温度が下がった場合は、
再熱用熱交換器５により所定の温度まで再び暖められ
る。こうして、調温・調湿の空調処理がなされた空気
は、給気ファン６により空調空間へ送り出される。ま
た、夏季などの冷房・除湿運転時には、除湿・冷却用熱
交換器３において所定の露点温度まで除湿・冷却された
後、再熱用熱交換器５により所定の温度まで再び暖めら
れる。こうして、調温・調湿の空調処理がなされた空気
は、給気ファン６により空調空間へ送り出される。な
お、図示していないが、除湿・冷却用熱交換器３に対す
る熱媒水の経路は、予熱用熱交換器２および再熱用熱交
換器５に対する熱媒水の循環経路とは独立した別経路に
て設けられている。
【００１３】予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器５
と、複数の水冷冷却装置７は、循環経路９により同一系
統内で直接連結される。途中で熱交換器による熱交換を
交わすことのない同一冷媒水を使用するため、熱交換時
におけるエネルギーの損失を無くすことができ、省エネ
ルギー化を図ることができる。従って、水冷冷却装置７
で発熱部を冷却することにより昇温された熱媒水は、昇
温された温度を保持した状態で、予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５に供給される。水冷冷却装置７で発
熱部を冷却することにより昇温された熱媒水が（３０℃
以下の）低温であっても、例えば予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５のコイルの段数および列数を増やす
などにより熱交換量を増やすことで、送風空気を所定の
温度まで暖めることを可能とする。また、空気調和装置
１において、予熱用熱交換器２による冬季などの暖房
と、再熱用熱交換器５による夏季などの除湿・冷却後の
再加熱などに、水冷冷却装置７で発熱部を冷却すること
により昇温された低温排熱用の熱媒水を、年間を通じて
利用する事が出来、ボイラなどの温熱源機器に要してい
たエネルギーを、年間を通じて削減することが可能であ
る。
と、複数の水冷冷却装置７は、循環経路９により同一系
統内で直接連結される。途中で熱交換器による熱交換を
交わすことのない同一冷媒水を使用するため、熱交換時
におけるエネルギーの損失を無くすことができ、省エネ
ルギー化を図ることができる。従って、水冷冷却装置７
で発熱部を冷却することにより昇温された熱媒水は、昇
温された温度を保持した状態で、予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５に供給される。水冷冷却装置７で発
熱部を冷却することにより昇温された熱媒水が（３０℃
以下の）低温であっても、例えば予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５のコイルの段数および列数を増やす
などにより熱交換量を増やすことで、送風空気を所定の
温度まで暖めることを可能とする。また、空気調和装置
１において、予熱用熱交換器２による冬季などの暖房
と、再熱用熱交換器５による夏季などの除湿・冷却後の
再加熱などに、水冷冷却装置７で発熱部を冷却すること
により昇温された低温排熱用の熱媒水を、年間を通じて
利用する事が出来、ボイラなどの温熱源機器に要してい
たエネルギーを、年間を通じて削減することが可能であ
る。
【００１４】予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器５
は、水冷冷却装置７→予熱用熱交換器２および再熱用熱
交換器５→熱媒水冷却用熱交換器８→水冷冷却装置７の
順で循環する、密閉回路で形成される循環経路９が接続
されている。この循環経路９は、予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５を迂回させて熱媒水を流通させるバ
イパス路１０、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器
５の下流に熱媒水の温度を測定する第１の熱媒水温度測
定部１７、この第１の熱媒水温度測定部１７での温度に
よりバイパス路１０へ流通する熱媒水の流量を調整する
三方弁１１を備える。第１の熱媒水温度測定部１７での
熱媒水の温度が所定の温度より低くなったときは、三方
弁１１によりバイパス路１０を流通する熱媒水の流量を
調整して、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器５に
より冷された熱媒水とバイパス路１０を迂回してきた熱
媒水が混合して、第１の熱媒水温度測定部１７での熱媒
水の温度が、所定の温度より低くならないように制御す
る。
は、水冷冷却装置７→予熱用熱交換器２および再熱用熱
交換器５→熱媒水冷却用熱交換器８→水冷冷却装置７の
順で循環する、密閉回路で形成される循環経路９が接続
されている。この循環経路９は、予熱用熱交換器２およ
び再熱用熱交換器５を迂回させて熱媒水を流通させるバ
イパス路１０、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器
５の下流に熱媒水の温度を測定する第１の熱媒水温度測
定部１７、この第１の熱媒水温度測定部１７での温度に
よりバイパス路１０へ流通する熱媒水の流量を調整する
三方弁１１を備える。第１の熱媒水温度測定部１７での
熱媒水の温度が所定の温度より低くなったときは、三方
弁１１によりバイパス路１０を流通する熱媒水の流量を
調整して、予熱用熱交換器２および再熱用熱交換器５に
より冷された熱媒水とバイパス路１０を迂回してきた熱
媒水が混合して、第１の熱媒水温度測定部１７での熱媒
水の温度が、所定の温度より低くならないように制御す
る。
【００１５】また、循環経路９は、熱媒水冷却用熱交換
器８の下流に熱媒水の温度を測定する第２の熱媒水温度
測定部１８、この第２の熱媒水温度測定部１８での温度
により熱媒水冷却熱交換気８へ供給する別系統の熱媒の
流量を調整する電磁二方弁１２を備える。第２の熱媒水
温度測定部１８での熱媒水の温度が所定の温度より高く
なったときは、電磁二方弁１２により熱媒水冷却用熱交
換器８へ流通する別系統の熱媒の流量を調整して、第２
の熱媒水温度測定部１８での熱媒水の温度が所定の温度
に冷されるよう制御する。
器８の下流に熱媒水の温度を測定する第２の熱媒水温度
測定部１８、この第２の熱媒水温度測定部１８での温度
により熱媒水冷却熱交換気８へ供給する別系統の熱媒の
流量を調整する電磁二方弁１２を備える。第２の熱媒水
温度測定部１８での熱媒水の温度が所定の温度より高く
なったときは、電磁二方弁１２により熱媒水冷却用熱交
換器８へ流通する別系統の熱媒の流量を調整して、第２
の熱媒水温度測定部１８での熱媒水の温度が所定の温度
に冷されるよう制御する。
【００１６】このような制御機構を備えることにより、
水冷冷却装置７に戻ってくる熱媒水の温度を所定の温度
に一定に保つことが可能となる。水冷冷却装置７が各種
の生産装置などを冷却するために利用される場合、水冷
冷却装置７に供給される熱媒水を所定の温度に一定に保
つことが製造プロセス上で要求されており、生産の安定
化に与える効果は大きい。また、この循環経路９は密閉
回路であるため、例えば純水を熱媒水に用いたときに、
この純水の劣化や設備の腐蝕などを抑制するといった利
点がある。
水冷冷却装置７に戻ってくる熱媒水の温度を所定の温度
に一定に保つことが可能となる。水冷冷却装置７が各種
の生産装置などを冷却するために利用される場合、水冷
冷却装置７に供給される熱媒水を所定の温度に一定に保
つことが製造プロセス上で要求されており、生産の安定
化に与える効果は大きい。また、この循環経路９は密閉
回路であるため、例えば純水を熱媒水に用いたときに、
この純水の劣化や設備の腐蝕などを抑制するといった利
点がある。
【００１７】このように構成された本発明の第１の実施
例では、例えば、水冷冷却装置７で発熱部を冷却するこ
とにより、昇温された熱媒水の温度が２５℃と低温の排
熱の場合でも、予熱用熱交換器２または再熱用熱交換器
５において、２５℃で供給された熱媒水を用いて、送風
空気を２３℃まで暖めることができる。発熱負荷を有す
る空調空間では、冬季などの暖房・加湿運転時および夏
季などの冷房・除湿運転時の加熱処理を、この２３℃の
送風空気によるだけで完了することができる。このた
め、従来使われていたボイラなどの加熱用の熱源機器が
不要となり、省エネルギー化を図ることが可能となる。
特に、半導体製造工程のクリーンルームなど空調空間内
に発熱負荷となる水冷冷却装置７を備えた生産装置が多
数あり、（温度が３０℃以下の）低温排熱用の熱媒水が
年間を通じて２４時間連続して多量に得られ、且つ年間
を通じて２４時間連続して空調処理を行う必要があると
ころでは、この空調システムにより大きな省エネルギー
効果を得ることが出来る。
例では、例えば、水冷冷却装置７で発熱部を冷却するこ
とにより、昇温された熱媒水の温度が２５℃と低温の排
熱の場合でも、予熱用熱交換器２または再熱用熱交換器
５において、２５℃で供給された熱媒水を用いて、送風
空気を２３℃まで暖めることができる。発熱負荷を有す
る空調空間では、冬季などの暖房・加湿運転時および夏
季などの冷房・除湿運転時の加熱処理を、この２３℃の
送風空気によるだけで完了することができる。このた
め、従来使われていたボイラなどの加熱用の熱源機器が
不要となり、省エネルギー化を図ることが可能となる。
特に、半導体製造工程のクリーンルームなど空調空間内
に発熱負荷となる水冷冷却装置７を備えた生産装置が多
数あり、（温度が３０℃以下の）低温排熱用の熱媒水が
年間を通じて２４時間連続して多量に得られ、且つ年間
を通じて２４時間連続して空調処理を行う必要があると
ころでは、この空調システムにより大きな省エネルギー
効果を得ることが出来る。
【００１８】一方、熱媒水は、予熱用熱交換器２および
再熱用熱交換器５で送風空気を暖めることにより熱を奪
われて冷される。この冷された熱媒水が、循環経路９に
より水冷冷却装置７に供給され、そのときの熱媒水の温
度が所定の温度まで冷されていないときのみ、熱媒水冷
却用熱交換器８で冷し足されるだけであるので、水冷冷
却装置７に供給する熱媒水を冷却するのに要していた冷
凍機などの冷熱源機器のエネルギーも、年間を通じて削
減することが可能である。
再熱用熱交換器５で送風空気を暖めることにより熱を奪
われて冷される。この冷された熱媒水が、循環経路９に
より水冷冷却装置７に供給され、そのときの熱媒水の温
度が所定の温度まで冷されていないときのみ、熱媒水冷
却用熱交換器８で冷し足されるだけであるので、水冷冷
却装置７に供給する熱媒水を冷却するのに要していた冷
凍機などの冷熱源機器のエネルギーも、年間を通じて削
減することが可能である。
【００１９】図２は、本発明の第２の実施の形態にかか
る説明図である。空気調和装置１は、低温排熱用の熱媒
水を供給する予熱用熱交換器２と、高温の熱媒を供給す
る予熱用熱交換器１３を併設し、低温排熱用の熱媒水を
供給する再熱用熱交換器５と、高温の熱媒を供給する再
熱用熱交換器１４を併設する。高温の熱媒とは、例えば
ボイラなどを熱源とした温水または蒸気などである。こ
こで、予熱用熱交換器２と予熱用熱交換器１３の順序、
および再熱用熱交換器５と再熱用熱交換器１４の順序
は、どちらが上流に備えられてもよい。
る説明図である。空気調和装置１は、低温排熱用の熱媒
水を供給する予熱用熱交換器２と、高温の熱媒を供給す
る予熱用熱交換器１３を併設し、低温排熱用の熱媒水を
供給する再熱用熱交換器５と、高温の熱媒を供給する再
熱用熱交換器１４を併設する。高温の熱媒とは、例えば
ボイラなどを熱源とした温水または蒸気などである。こ
こで、予熱用熱交換器２と予熱用熱交換器１３の順序、
および再熱用熱交換器５と再熱用熱交換器１４の順序
は、どちらが上流に備えられてもよい。
【００２０】この実施例によれば、空気調和装置１にお
いて、取り込まれた外気は、冬季などの暖房・加湿運転
時には、予熱用熱交換器２により温度センサー１９にお
ける所定の温度まで暖められる。この予熱用熱交換器２
により暖められた送風空気の温度が、温度センサー１９
において所定の温度に達しないときのみ、予熱用熱交換
気１３に、温度センサー１９における送風空気の温度が
所定の温度になるように電磁二方弁１５により高温の熱
媒水の流量を調整しながら供給する。その後、加湿器４
により加湿されることにより送風空気の温度が下がった
場合は、再熱用熱交換器５により温度センサー２０にお
ける所定の温度まで再び暖められる。この再熱用熱交換
器５により暖められた送風空気の温度が、温度センサー
２０において所定の温度に達しないときのみ、再熱用熱
交換器１４に、温度センサー２０における送風空気の温
度が所定の温度になるよう電磁二方弁１６により高温の
熱媒水の流量を調整しながら供給する。こうして、調温
・調湿の空調処理がなされた空気は、給気ファン６によ
り空調空間へ送り出される。
いて、取り込まれた外気は、冬季などの暖房・加湿運転
時には、予熱用熱交換器２により温度センサー１９にお
ける所定の温度まで暖められる。この予熱用熱交換器２
により暖められた送風空気の温度が、温度センサー１９
において所定の温度に達しないときのみ、予熱用熱交換
気１３に、温度センサー１９における送風空気の温度が
所定の温度になるように電磁二方弁１５により高温の熱
媒水の流量を調整しながら供給する。その後、加湿器４
により加湿されることにより送風空気の温度が下がった
場合は、再熱用熱交換器５により温度センサー２０にお
ける所定の温度まで再び暖められる。この再熱用熱交換
器５により暖められた送風空気の温度が、温度センサー
２０において所定の温度に達しないときのみ、再熱用熱
交換器１４に、温度センサー２０における送風空気の温
度が所定の温度になるよう電磁二方弁１６により高温の
熱媒水の流量を調整しながら供給する。こうして、調温
・調湿の空調処理がなされた空気は、給気ファン６によ
り空調空間へ送り出される。
【００２１】また、夏季などの冷房・除湿運転時には、
除湿・冷却用熱交換器３において所定の露点温度まで除
湿・冷却された後、再熱用熱交換器５により温度センサ
ー２０における所定の温度まで再び暖められる。この再
熱用熱交換器５により暖められた送風空気の温度が、温
度センサー２０において所定の温度に達しないときの
み、再熱用熱交換器１４に、温度センサー２０における
送風空気の温度が所定の温度になるように電磁二方弁１
６により高温の熱媒水の流量を調整しながら供給する。
こうして、調温・調湿の空調処理がなされた空気は、給
気ファン６により空調空間へ送り出される。
除湿・冷却用熱交換器３において所定の露点温度まで除
湿・冷却された後、再熱用熱交換器５により温度センサ
ー２０における所定の温度まで再び暖められる。この再
熱用熱交換器５により暖められた送風空気の温度が、温
度センサー２０において所定の温度に達しないときの
み、再熱用熱交換器１４に、温度センサー２０における
送風空気の温度が所定の温度になるように電磁二方弁１
６により高温の熱媒水の流量を調整しながら供給する。
こうして、調温・調湿の空調処理がなされた空気は、給
気ファン６により空調空間へ送り出される。
【００２２】このような、ボイラなどを熱源機器とした
熱源による補助機構と温度制御機構を備えることによ
り、水冷冷却装置７の稼働状況が安定せず、水冷冷却装
置７からの排熱を利用して空気調和装置１へ供給するこ
とができない場所や、水冷冷却装置７からの排熱を空調
用の熱源として十分な量を空気調和装置１へ供給するこ
とができない場所などへも、本空調システムを適用して
いくことが可能となる。
熱源による補助機構と温度制御機構を備えることによ
り、水冷冷却装置７の稼働状況が安定せず、水冷冷却装
置７からの排熱を利用して空気調和装置１へ供給するこ
とができない場所や、水冷冷却装置７からの排熱を空調
用の熱源として十分な量を空気調和装置１へ供給するこ
とができない場所などへも、本空調システムを適用して
いくことが可能となる。
【００２３】図３は、本発明の第３の実施の形態にかか
る説明図である。空気調和装置１において、予熱用熱交
換器２は空気調和装置１の上流に付設され、再熱用熱交
換器５は空気調和装置１の下流に付設される。この実施
の形態によると、従来から利用されている既設の空気調
和装置１に本発明の空調システムを適用する事が可能と
なる。また、既設の空気調和装置１を、ボイラなどを熱
源機器とした熱媒による補助機構としてそのまま利用出
来るので、先に説明した本発明の第２の実施の形態にか
かる空気調和装置１と同様に、水冷冷却装置７の稼働状
況が安定していない場所や、水冷冷却装置７からの排熱
を空調用の熱源として十分な量を空気調和装置１へ供給
することができない場所などへも、本空調システムを適
用していくことが可能となる。
る説明図である。空気調和装置１において、予熱用熱交
換器２は空気調和装置１の上流に付設され、再熱用熱交
換器５は空気調和装置１の下流に付設される。この実施
の形態によると、従来から利用されている既設の空気調
和装置１に本発明の空調システムを適用する事が可能と
なる。また、既設の空気調和装置１を、ボイラなどを熱
源機器とした熱媒による補助機構としてそのまま利用出
来るので、先に説明した本発明の第２の実施の形態にか
かる空気調和装置１と同様に、水冷冷却装置７の稼働状
況が安定していない場所や、水冷冷却装置７からの排熱
を空調用の熱源として十分な量を空気調和装置１へ供給
することができない場所などへも、本空調システムを適
用していくことが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、水冷冷却装置からの低
温排熱用の冷却水を、空気調和装置による冬季などの暖
房、夏季などの除湿・冷却後の再加熱などに用いるた
め、空気調和装置に供給する加熱用の熱媒水を加熱する
熱源、および水冷冷却装置に供給する冷却水を冷却する
熱源に要するエネルギーを、年間を通じて削減できる。
また、水冷冷却装置に供給する冷却水を一定の温度で供
給することが出来るので、水冷冷却装置が生産装置の冷
却に使われている場合などでは、品質の安定化が図れる
などの効果がある。
温排熱用の冷却水を、空気調和装置による冬季などの暖
房、夏季などの除湿・冷却後の再加熱などに用いるた
め、空気調和装置に供給する加熱用の熱媒水を加熱する
熱源、および水冷冷却装置に供給する冷却水を冷却する
熱源に要するエネルギーを、年間を通じて削減できる。
また、水冷冷却装置に供給する冷却水を一定の温度で供
給することが出来るので、水冷冷却装置が生産装置の冷
却に使われている場合などでは、品質の安定化が図れる
などの効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システ
ムの説明図である。
ムの説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかる空調システ
ムの説明図である。
ムの説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかる空調システ
ムの説明図である。
ムの説明図である。
１ 空気調和装置
２ 予熱用熱交換器
５ 再熱用熱交換器
７ 水冷冷却装置
８ 熱媒水冷却用熱交換器
９ 循環経路
１０ バイパス路
１１ 三方弁
１２ 電磁二方弁
１７ 第１の熱媒水温度測定部
１８ 第２の熱媒水温度測定部
Claims (4)
- 【請求項１】調温・調湿手段を備えた空気調和装置と、
前記空気調和装置の加熱用熱交換器と、冷却を必要とす
る発熱部を冷却するための水冷冷却装置とから構成され
る空調システムにおいて、前記加熱用熱交換器に供給す
る熱媒水は、前記水冷冷却装置に供給する熱媒水が前記
発熱部を冷却することにより昇温された（温度が３０℃
以下の）低温排熱用の熱媒水であることを特徴とする低
温排熱を利用した空調システム。 - 【請求項２】請求項１において、前記空気調和装置の前
記加熱用熱交換器は、取り込んだ外気の加熱処理を行う
予熱用熱交換器と、除湿・冷却後の送風空気の再加熱な
どを行う再熱用熱交換器から構成されることを特徴とす
る低温排熱を利用した空調システム。 - 【請求項３】請求項１〜２のいずれかにおいて、前記空
気調和装置および前記水冷冷却装置を流通する熱媒水
は、前記水冷冷却装置、前記加熱用熱交換器、前記水冷
冷却装置を連結する循環経路を循環し、この循環経路は
密閉回路を形成していることを特徴とする低温排熱を利
用した空調システム。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記循
環経路は、前記加熱用熱交換器を迂回させて前記熱媒水
を流通させるバイパス路、前記加熱用熱交換器の下流に
熱媒水の温度を測定する第１の熱媒水温度測定部、この
第１の熱媒水温度測定部での温度によりバイパス路へ流
通する熱媒水の流量を調整する三方弁、前記第１の熱媒
水温度測定部の下流に熱媒水を別の系統の熱媒と熱交換
させて冷却することが可能な熱媒水冷却用熱交換器、こ
の熱媒水冷却用熱交換器の下流に熱媒水の温度を測定す
る第２の熱媒水温度測定部、この第２の熱媒水温度測定
部での温度により前記熱媒水冷却用熱交換器へ供給する
別系統の熱媒の流量を調整する電磁二方弁を備え、前記
水冷冷却装置へ供給する熱媒水の温度を所定の温度に保
つ制御機構を有することを特徴とする低温排熱を利用し
た空調システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002001186A JP3931658B2 (ja) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | 低温排熱を利用した空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002001186A JP3931658B2 (ja) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | 低温排熱を利用した空調システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003202165A true JP2003202165A (ja) | 2003-07-18 |
| JP3931658B2 JP3931658B2 (ja) | 2007-06-20 |
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ID=27641373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002001186A Expired - Fee Related JP3931658B2 (ja) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | 低温排熱を利用した空調システム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285569A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 除湿装置 |
| JP2011052942A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Fuji Furukawa Engineering & Construction Co Ltd | 排熱利用システム |
| CN102230652A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-11-02 | 东南大学 | 结合辐射供冷的热湿分段处理空调装置及方法 |
| CN102853492A (zh) * | 2012-08-21 | 2013-01-02 | 洛阳首龙铝业有限责任公司 | 一种油雾净化空调装置 |
| CN102997357A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-27 | 河南科技大学东海硅产业节能技术研究院 | 基于太阳能热回收的吸收式制冷与溶液除湿空调系统 |
| CN108808982A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-13 | 青岛斯蒂文森创新技术有限公司 | 热发发电器及其操作方法及应用该热发发电器的加热装置 |
| CN109690198A (zh) * | 2016-05-02 | 2019-04-26 | 黄利华 | 一种具有节能装置的中央空调热泵系统 |
| JP7421618B1 (ja) | 2022-10-04 | 2024-01-24 | 日本エアーテック株式会社 | 空調装置 |
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| CN102418974A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-04-18 | 宁波市镇海德信兔毛加工厂 | 一种远程输送空气的水空调系统 |
| CN103791574B (zh) * | 2014-01-24 | 2016-02-24 | 叶立英 | 使热质交换体切换的装置及方法 |
| CN105135574A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-12-09 | 鲜升文 | 一种水媒室内温控系统 |
-
2002
- 2002-01-08 JP JP2002001186A patent/JP3931658B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN102997357A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-27 | 河南科技大学东海硅产业节能技术研究院 | 基于太阳能热回收的吸收式制冷与溶液除湿空调系统 |
| CN102997357B (zh) * | 2012-11-28 | 2014-12-24 | 河南科技大学东海硅产业节能技术研究院 | 基于太阳能热回收的吸收式制冷与溶液除湿空调系统 |
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| JP3931658B2 (ja) | 2007-06-20 |
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