JP2004028476A - Air conditioner system having coil freeze proofing function - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、寒冷地において空調用の外調機、即ち外気取入空気加熱機のコイルが凍結するのを防止するようにしたコイル凍結防止機能を備えた空調機システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に従来技術の空調機システムを示す。図において、1はボイラー又は冷温水発生機等の熱源機器、2は該熱源機器1の吐出側にサプライヘッダ3を介して接続された冷温水供給管、4は該冷温水供給管2を介して熱源機器1から供給される温水により外気を加温して温風を生成する空調機で、該空調機4は冷温水コイル5Aの他、温水コイル、冷水コイル、冷却水コイル(但し、図示せず。)をケーシング5Bに格納して構成したコイルユニット5と、該コイルユニット5により生成した温風を室内側に送出する送風機6とから構成してあり、該送風機6から吹き出される温風は送風ダクト7を介して室内イ乃至ハに分配される。
【0003】
8は前記冷温水コイル5Aで導入外気と熱交換した冷温水を熱源機器1に戻すための冷温水戻り管で、該冷温水戻り管8はリタンヘッダ9を介して熱源機器1に接続している。なお、10は該リタンヘッダ9とサプライヘッダ3との間に接続した逃がし管で、該逃がし管10には安全逃がし弁11が設けてあり、後述する流量調整弁13が閉弁して冷温水供給管2内の圧力が一定値まで上昇した場合に、熱源機器1からの温水を還流させて冷温水発生機の冷水生成時の蒸発器凍結防止と、その加圧防止を図っている。
【0004】
12は前記送風ダクト7内に設けた温度センサで、該温度センサ12は送風ダクト7から室内イ乃至ハ側に送る温風が設定温度か否かを検知するものである。13は冷温水供給管2に設けた電動モータ式の流量制御弁で、該流量制御弁13は温度センサ12からの温度信号に応じて空調機4に供給する温水の流量を増減するものである。
【0005】
また、14は空調機4に外気を導入する外気ダクト15に設け、必要により外気を遮断する空気流制御部材としてのモータダンパで、該モータダンパ14は夜間の空調機4の停止時に送風機6とインターロックをとっていて外気ダクト15を遮断するものである。
【0006】
従来技術の空調機システムは上述の構成からなり、熱源機器1から冷温水供給管2を介して温水を空調機4に供給し、外気を加温して所望の温度に生成した温風を送風機6により送風ダクト7から各室内イ〜ハに送出して室内イ〜ハを所定温度に維持するようになっている。しかし、この作動の過程において、送風ダクト7内の温度がその設定温度、例えば20℃以上を満足していると、温度センサ12からの信号により流量制御弁13が作動して冷温水コイル5Aへの温水の流量を減少させることから、冷温水コイル5A内の温水の流量が不均一になり流量不足を生じて流速が遅くなるという現象が生じる。この状態で冷温水コイル5Aの入口面には低温の外気が当り、局部的に温水の流速が遅いところから凍結するという問題が発生し、冷温水コイル5A内を閉塞して空調機の作動不良や配管破裂を引き起すという事態が生じる。
【0007】
殊に、寒冷地において外気温がー15℃以下にもなる状況では、冷温水コイル5Aの凍結現象が屡々問題になる。そこで、例えば特開2001−182968には、熱源機器から温水が供給される空調機10にプレコイルユニット11Aとメインコイルユニット11Bを設置し、入口側コイルヘッダの上部から供給した温水を出口側コイルヘッダの下部から送出することにより、冷却されて温度が低く、比重の大きい温水を押し出してコイルユニット11の凍結を防止し、また出口側コイルヘッダから送出される温水の温度が4℃になるように、プレコイルユニット11Aへの温水の供給量を制御弁CVaによって制御することにより、凍結温度に近い比重の大きい温水から順次出口側コイルヘッダから送出してプレコイルユニット11Aの凍結を防止するようにした空調用機器におけるコイルの凍結防止方法が開示されている。
【0008】
また、第2926708号特許公報には、多数のプレートフィン3に複数段の蛇行状熱媒流通管6を挿着し、これに複数の第一ヘッダ4と一つの第二ヘッダ5を接続した構成とし、プレートフィン群を介して、流通していない第一ヘッダ4の熱媒流通管6を含めたコイル全域に熱媒の熱が伝熱するようにした凍結防止用熱交換コイルが開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特開2001−182968の技術は、プレコイルユニット11Aとメインコイルユニット11Bを設置した構成の空調機10であり、第2926708号特許公報の技術も特殊に構成した凍結防止用熱交換コイルであって、既設の空調機におけるコイル凍結の問題を解決するものではないし、既設の空調機システムに組み込むことができないという欠点があり、このため高いコストが掛るという問題もある。
【0010】
本発明は上述した従来技術の諸欠点に鑑みなされたもので、寒冷時期において温度調節のために空調機の温水の流量を減少させた場合でも、また空調機を作動停止にした場合でもコイルの凍結を防止することができる。また、既設の空調機に組み付けることによりコイル凍結の問題を解決することができるのでそのためのコストも低減することができるコイル凍結防止機能を備えた空調機システムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために構成された本発明の手段は、熱源機器から冷温水供給管を介して供給される温水により外気を加温して温風を生成し、排出される冷温水は冷温水戻り管を介して前記熱源機器に戻す冷温水コイルを備えたコイルユニットと、該コイルユニットにより生成した温調空気を室内側に送出する送風機と、前記冷温水供給管に設けられて前記冷温水コイルへの温水流量を制御する流量制御弁とからなり、前記送風機により前記室内に吹出す温調空気が設定温度か否かを検出する温度センサからの信号により該流量制御弁を作動するようにした空調機において、逆止弁を有するバイパス管を前記冷温水戻り管と前記流量制御弁の下流側に位置して前記冷温水供給管との間に接続することにより、前記冷温水コイルを含むバイパス回路を形成し、前記バイパス管の下流側に位置して前記冷温水供給管に循環ポンプを設け、前記温度センサからの温度信号に基づいて前記流量制御弁の開度が減少する場合にも、前記循環ポンプにより前記冷温水コイルに温水を一定量循環させることにより該冷温水コイルの凍結を防止するようにしたものからなる。
【0012】
そして、前記コイルユニットに外気を導入する外気ダクトに外気を遮断する空気流制御部材を設け、前記コイルユニット側に凍結防止温度センサと前記冷温水コイルを加熱するコイル加熱ヒータを夫々設け、前記空調機の作動停止時に外気遮断状態にある前記空気流制御部材から僅かに侵入する外気の温度を前記凍結防止温度センサにより検出し、該凍結防止温度センサの外気温信号に基づいて前記循環ポンプ及びコイル加熱ヒータを作動することにより、前記バイパス回路に温水を循環させて前記冷温水コイルを加温する構成にするとよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。なお、本実施の形態において前述した図2に示す従来技術の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して援用し、その説明を省略する。図1において、21はコイルユニット5の冷温水コイル5Aを含んで構成したバイパス回路を示す。22は該バイパス回路21を構成するバイパス管で、該バイパス管22は一端22Aが前記冷温水戻り管8に接続し、他端22Bが流量制御弁13の下流側に位置して冷温水供給管2に接続しており、該バイパス管22の途中には逆止弁23が設けてある。24はバイパス管22の下流側に位置して冷温水供給管2に設けた循環ポンプで、該循環ポンプ24は空調機4の作動中は常時駆動して温水が冷温水コイル5Aに一定量流れるように循環流動させるものである。
【0014】
また、25はコイルユニット5内に設けた凍結防止温度センサで、該凍結防止温度センサ25は空調機4の作動停止時に、前記モータダンパ14により遮断した外気ダクト15から空調機4側に侵入する外気の温度を計測するものである。26はコイルユニット5内に設けられ、冷温水コイル5Aを加熱するコイル加熱ヒータで、該コイル加熱ヒータ26及び循環ポンプ24は前記凍結防止温度センサ25からの信号に基づいて始動し、温水をバイパス回路21で循環流動させる。
【0015】
本実施の形態は上述の構成からなり、熱源機器1から温水供給管2を介して温水を空調機4に供給し、外気を加温して所望の温度に生成した温風を送風機6により送風ダクト7から各室内イ〜ハに送出して室内イ〜ハを所定温度に維持する基本的作動は従来技術と異なるところはない。
【0016】
そして、送風ダクト7内の温度が室温設定温度、例えば20℃以上を満足していると、温度センサ12からの信号により流量制御弁13が作動してコイルユニット5への温水の流量を減少させることから、冷温水コイル5A内の温水の流量は不均一になって流量不足を生じ、流速が遅くなって凍結のおそれがある。そこで、本実施の形態では流量制御弁13が絞られて冷温水コイル5Aへの温水の流量が減少する場合でも、循環ポンプ24によりバイパス回路21に温水を循環流動させ、冷温水供給管2により供給される熱源機器1からの往き温水にバイパス回路21からの戻り冷温水をバイパス管22の他端22Bで冷温水供給管2に混合し、冷温水コイル5Aへの一定量の温水の供給を維持することにより、温水の流量の減少による冷温水コイル5Aの凍結を防止している。
【0017】
また、外気温が大きく低下する冬期の夜間には空調機4を停止し、モータダンパ14で外気ダクト15と空調機4との間を遮断するが、モータダンパ14の隙間から外気ダクト15内に侵入した外気がコイルユニット5を凍結させるという現象が生じる。そこで、本実施の形態では、侵入した外気の温度により凍結防止温度センサ25が作動して電気ヒータ等のコイル加温ヒータ26をONにすると共に、循環ポンプ24を始動して冷温水コイル5Aを含むバイパス回路21に温水を循環流動させることにより、冷温水コイル5Aの凍結を防止するようにしている。
【0018】
なお、本実施の形態では空気流制御部材としてモータダンパ14を用いたが、モータダンパ14に替えて駆動式ルーバを用いてもよい。
【0019】
【発明の効果】
本発明は以上詳述した如く構成したから、下記の諸効果を奏する。
(1)空調機システムに、空調機を含む構成のバイパス回路を設け、温度調節による温水の流量減少時にもバイパス回路に温水を循環させて冷温水コイル内の温水の流量を一定に維持するようにしたから、空調機のコイル凍結を防止することができる。
(2)空調機の作動停止時に空気流制御部材で外気を遮断した状態でも、侵入する外気の気温によってはコイルが凍結する可能性があるが、凍結防止温度センサの検知信号によりコイル加熱ヒータを始動すると共に循環ポンプを駆動してバイパス回路に温水を循環流動させるようにしたから、空調機のコイルの凍結を確実に防止することができる。
(3)既存の空調機にバイパス回路、循環ポンプ、凍結防止温度センサ及びコイル加熱ヒータを組み込むだけでコイルの凍結防止を図ることができるから、専用の空調機を調達する必要がないし、設備費も安価である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るコイル凍結防止機能を備えた空調機システムの概略構成図である。
【図2】従来技術に係る空調機システムの概略構成図である。
【符号の説明】
1 熱源機器
2 冷温水供給管
4 空調機
5 コイルユニット
5A 冷温水コイル
6 送風機
8 冷温水戻し管
12 温度センサ
13 流量制御弁
14 モータダンパ
15 外気ダクト
21 バイパス回路
22 バイパス管
23 逆止弁
24 循環ポンプ
25 凍結防止温度センサ
26 コイル加熱ヒータ
イ、ロ、ハ 室内[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner system having a coil freezing prevention function that prevents a coil of an air conditioner for an air conditioner, that is, a coil of an outside air intake air heater from freezing in a cold region.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows a conventional air conditioner system. In the drawing, 1 is a heat source device such as a boiler or a cold / hot water generator, 2 is a cold / hot water supply pipe connected to the discharge side of the heat source device 1 via a
[0003]
[0004]
[0005]
A
[0006]
The air conditioner system of the related art has the above-described configuration, supplies hot water from the heat source device 1 to the
[0007]
In particular, in a situation where the outside air temperature is lower than −15 ° C. in a cold region, the freezing phenomenon of the cold /
[0008]
Japanese Patent No. 2926708 discloses a configuration in which a plurality of meandering heat
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technology of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-182968 described above is an
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the related art. Even when the flow rate of hot water of the air conditioner is reduced for temperature control in a cold season, or when the air conditioner is stopped, the present invention provides a coil. Freezing can be prevented. It is another object of the present invention to provide an air conditioner system having a coil freezing prevention function that can solve the problem of coil freezing by assembling it with an existing air conditioner, thereby reducing the cost for that purpose.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Means of the present invention configured to solve the above-described problem is to generate warm air by heating the outside air with hot water supplied from a heat source device through a cold / hot water supply pipe, and the discharged cold / hot water is A coil unit including a cold / hot water coil that returns to the heat source device through a cold / hot water return pipe, a blower that sends out temperature-controlled air generated by the coil unit to the indoor side, and a blower that is provided in the cold / hot water supply pipe. A flow rate control valve for controlling the flow rate of hot water to the cold / hot water coil, and operates the flow rate control valve by a signal from a temperature sensor that detects whether or not the temperature-regulated air blown into the room by the blower is at a set temperature. In the air conditioner, a bypass pipe having a check valve is connected between the cold / hot water return pipe and the cold / hot water supply pipe at a position downstream of the flow rate control valve, thereby forming the cold / hot water coil. Ba containing A pass circuit is formed, a circulating pump is provided in the cold / hot water supply pipe located downstream of the bypass pipe, and even when the opening of the flow control valve decreases based on a temperature signal from the temperature sensor. The circulating pump circulates a predetermined amount of hot water through the cold / hot water coil to prevent the cold / hot water coil from freezing.
[0012]
An airflow control member for shutting off outside air is provided in an outside air duct for introducing outside air to the coil unit, and a freezing prevention temperature sensor and a coil heater for heating the cold / hot water coil are provided on the coil unit side, respectively. When the operation of the machine is stopped, the temperature of the outside air slightly entering from the air flow control member in the outside air cutoff state is detected by the antifreezing temperature sensor, and the circulation pump and the coil are detected based on the outside air temperature signal of the antifreezing temperature sensor. By operating the heater, hot water may be circulated through the bypass circuit to heat the cold / hot water coil.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the same components as those of the prior art shown in FIG. 2 described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In FIG. 1,
[0014]
[0015]
This embodiment has the above-described configuration, and supplies hot water from the heat source device 1 to the
[0016]
Then, when the temperature in the
[0017]
In addition, the
[0018]
Although the
[0019]
【The invention's effect】
The present invention has the following advantages because it is configured as described in detail above.
(1) A bypass circuit having a configuration including an air conditioner is provided in an air conditioner system, and even when the flow rate of hot water decreases due to temperature adjustment, hot water is circulated through the bypass circuit to maintain a constant flow rate of hot water in the cold / hot water coil. Thus, it is possible to prevent the coil of the air conditioner from freezing.
(2) Even when the outside air is shut off by the airflow control member when the operation of the air conditioner is stopped, the coil may be frozen depending on the temperature of the invading outside air. Since the warming water is circulated and flown to the bypass circuit by starting the circulation pump at the same time as starting, the freezing of the coil of the air conditioner can be reliably prevented.
(3) The coil can be prevented from freezing simply by incorporating a bypass circuit, a circulating pump, a freezing prevention temperature sensor and a coil heater into an existing air conditioner, so there is no need to procure a dedicated air conditioner and equipment costs. Are also inexpensive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner system having a coil freezing prevention function according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an air conditioner system according to the related art.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (2)
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Publications (2)
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