JP2003247735A - 空気調和設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多層階建物の空調用冷温水、熱源水、冷却
水などの配管の室内部分について配管内部を運転中、停
止中に拘わらず重力を利用して大気圧以下の圧力に保
ち、漏水事故の可能性を払拭する。 【解決手段】 屋上の熱源空調機器と縦配管の１次循
環系と室内負荷側空調機器と各階の２次循環系に分け
て、その間に各階の熱交換器を介して熱の授受を行う一
方、圧力的には完全に縁を切り、２次循環系の循環ポン
プの吐出側を解放式低水位膨張タンクに配管接続して循
環系内部の圧力を大気圧以下に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は商業ビル、工場その他
の建物に使用する空気調和設備に関する。 【０００２】 【従来の技術】在来この種の空気調和設備では外気と室
内との間で空調機器を介して水などの熱媒体を熱搬送に
利用し、冷却塔、チラーなど外気と接する熱源側空調機
器で外気との熱の授受を行い、配管で各階の室内に設け
られる負荷側空調機器に直接接続するか、又は超高層建
物においては減圧のために熱交換器を介して間接的に接
続して室内と熱の授受を行っている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】在来の熱媒体循環では
配管に経年変化などによる亀裂などの異常が発生すると
熱媒体の水などが室内に漏れて事故の原因になる可能性
がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明ではまず建物上部
にある熱源側空調機器から配管を経て懸かる圧力を、室
内に負荷側空調器を設置する当該階の配管シャフトなど
に熱交換器を設置してこれを介して熱伝達を行う事に依
って完全に断ち切り、当該階に於ける熱媒体の配管につ
いては内部の圧力を、例えば循環ポンプの吐出側に、同
様に配管シャフトなどに設置した解放式低位貯溜膨張タ
ンクを配管接続するなどの方法で循環ポンプの運転中、
停止中を問わず循環熱媒体の重力と配管の摩擦損失を利
用して大気圧より常に低く保つ事によって熱媒体の漏洩
の可能性を払拭する。 【０００５】 【作用】屋上に設置した熱源側空調機器からの配管をま
ず各階に熱交換器を置いてこれに接続してこの間に１次
熱媒体循環系を造り、屋上からの圧力と縁を切って当該
階の天井懐に２次熱媒体循環系を圧力的に独立させて且
つ熱交換器で熱の授受を行いその循環ポンプの吐出側に
解放式貯溜膨張タンクを配管で接続する。 【０００６】２次熱媒体循環系の配管内部の圧力は循環
ポンプの吐出側部分が最大圧力であるのは勿論で、ここ
を解放式貯溜膨張タンクに接続して大気圧とすれば、配
管系の他の部分の圧力は全て大気圧以下となる。 【０００７】 【実施例】屋上に冷却塔を置き、各階に冷凍機付きの空
調ユニットを多数設置するか又は屋上にチラーを置き，
各階にファンコイルユニットを多数設置して配管で直接
接続する事が多く行われているが経年変化、地震などで
配管に亀裂が生じるなどの場合は屋上からの圧力で多量
の水が漏出して事故に繋がる可能性を否定出来ない。 【０００８】超高層ビルなどでは各階の配管内部の圧力
を下げるために、各階または数階ごとに熱交換器を設置
し、これを介して室内の負荷側空調機器と間接的に接続
する例も散見される。しかし、当該階の循環系の漏水の
可能性に関しては何らの手立てもなされて居ない。 【０００９】本発明では屋上の熱源側空調機器１からの
配管２は室内に負荷側空調機器３を設置しようとする当
該階に熱交換器４を置いて接続し、１次熱媒体循環系５
を造り、これから独立した２次熱媒体循環系６を当該階
に造って先ず屋上からの圧力とは完全に縁を断ち切った
上で、更に当該階の２次熱媒体循環系６の配管７からの
熱媒体の漏洩を確実に防止をする。 【００１０】室内の負荷側空調機器３例えばファンコイ
ルユニット８を天井に設置する場合、天井懐９に冷温水
配管１０を設置するが、配管シャフト１１など万一漏水
しても事故に繋がらない場所に循環ポンプ１２を設置し
て、同じ場所に天井配管内部の全量の水を収納出来る容
量を持つ、大気に頂部配管１３で解放した貯溜膨張タン
ク１４を満水水位１５が天井より低位になるように設置
し、前記貯溜タンク１４を前記循環ポンプ１２の吐出側
１６と吸込側１７に夫れ夫れ締切弁１８、１９を介して
配管接続する。 【００１１】試運転時は貯溜膨張タンク１４を満水にし
て、循環ポンプ１２の吸込側の締切弁１９のみを解放し
て循環ポンプ１２を運転すると、循環ポンプ１２の吐出
口２０の配管内圧力は大気圧に循環ポンプの揚程を加え
た値まで昇圧し天井懐９の冷温水配管１０内も満水にな
り同配管最頂部分のエア抜き２１から配管内部の空気が
抜けて水の循環が完全に行われる様になる。その時点で
エア抜き２１を閉じる。 【００１２】これに次いで循環ポンプ１２吸込側の締切
弁１９を閉じて、循環ポンプ吐出側の締切弁１８を解放
すると循環ポンプ１２の吐出口２０の配管内圧力は内部
の水が殆ど配管に移動して低水位になった貯溜膨張タン
ク１４の運転時水面２２を介して大気圧に解放されるた
め、前記貯溜タンク１４の水位と同一の圧力まで低下
し、２次冷水循環系配管のその他の部分は全てその圧力
より低いので、天井懐の冷温水配管１０は前記水面より
上方に位置し、更に、且つ循環系配管の摩擦損失水頭分
だけ低く、完全に大気圧より負圧となる。 【００１３】循環ポンプ１２を停止した場合は天井懐９
の冷温水配管内部１０の水は重力で貯溜膨張タンク１４
に戻ろうとするため、冷温水配管１０内部は更に圧力が
下がり、空気の漏洩侵入がなければトリチェリーの真空
が生じて真空となる。この実施例に示す様に、本発明に
よれば重力と配管の摩擦損失を利用して循環ポンプの運
転中、停止中を問わず、２次熱媒体循環系配管内部の圧
力を常に大気圧より低い状態に保ち、漏水事故の可能性
を完全に払拭出来る。 【００１４】本発明は本実施例の様に屋上にチラーを置
き、ファンコイルとの間に冷温水を循環させる方式のみ
ならず、屋上に冷却塔を置き、室内に圧縮機を持つ空調
ユニットを使用する場合、ペルチェ素子応用の空調ユニ
ットなどを置いて冷却水、熱源水を循環する場合にも勿
論有効である。 【００１５】なお、貯溜膨張タンクを１階おきに設け
て、２階分を一纏めにして経済性を向上する事や、当該
階の下階に貯溜膨張タンクを設けて、真空度を高めるな
どの応用事例も考えられる。 【００１６】更に多層階ではなく、平屋建ての場合に同
レベルに熱源機器をおいて冷温水または冷却水、熱源水
を循環する場合は１次熱媒体循環系と熱交換器を省いて
本発明の２次熱媒体循環系のみをその特色を活かして利
用することも可能である。 【００１７】 【発明の効果】事務所ビルを始め電子化が進み、多くの
電子機器、電子回路配線が建物内部に設置される今日、
漏水の事故を完全に防止する必要性は極めて高く、省エ
ネルギーの観点からは空気による熱搬送より、水による
熱搬送が圧倒的有利性を持つと言う背景を考えればこの
発明は極めてその効果は高い。 【００１８】

【図面の簡単な説明】 【図１】は多層建物に本発明による空気調和設備を設置
した実施例の系統図である。 【符号の説明】 １．熱源側空調機器 ２．配管 ３．負荷側空調機器 ４．熱交換器 ５．１次熱媒体循環系 ６．２次熱媒体循環系 ７．２次熱媒体循環系の配管 ８．ファンコイルユニット ９．天井懐 １０．冷温水配管 １１．配管シャフト １２．循環ポンプ １３．頂部配管 １４．貯溜膨張タンク １５．満水水位 １６．循環ポンプの吐出側 １７．循環ポンプの吸込側 １８．締切弁 １９．締切弁 ２０．循環ポンプ吐出口 ２１．エア抜き ２２．運転時水面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500408027 田中 香子 神奈川県藤沢市藤沢４丁目12番７号 (71)出願人 500408038 田中 亜矢 神奈川県藤沢市藤沢４丁目12番７号 (72)発明者 柳町 潔 神奈川県藤沢市藤沢541−19−1406 Ｆターム(参考） 3L054 BF01

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項 １】多層階建物における外気と室内の間で行
   う熱搬送に水など顕熱を利用する液体を熱媒体として使
   用する空気調和設備において、屋上など建物上部で外気
   との熱交換をする冷却塔またはチラーなどの熱源側空調
   機器から各階への１次熱媒体循環系と各階の室内に設け
   られる負荷側空調機器に熱媒体を循環する２次熱媒体循
   環系とに循環系統を圧力的に分離独立させて、前記室内
   に設けられる負荷側空調機器を設置する当該階の熱交換
   器を介して１次熱媒体と２次熱媒体の間で熱の授受行
   い、且つ前記２次熱媒体循環系内の大部分の圧力を、熱
   媒体自身の重力と循環系の流体摩擦抵抗を利用して大気
   圧より低い圧力に保つ事を特色とする空気調和設備。