JP2010181072A - 空調システム - Google Patents
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Abstract
【課題】給気口からの外気をも適切に予熱可能な空調システムを提供する。
【解決手段】熱源機10と熱利用部HE1〜HE3との間で熱媒体Lを循環する循環回路Cとを有する空調システム100であって、給気口41には、空調対象空間V1,V2の内部に導く外気Aを予熱する外気予熱用熱交換器HE4が配設され、循環回路Cとして、熱媒体Lが熱源機10から熱利用部HE1〜HE3を流通したのち外気予熱用熱交換器HE4を流通して熱源機10に戻る第1循環回路C1と、熱媒体Lが熱源機10から直接外気予熱用熱交換器HE4を通流して熱源機に10戻る第2循環回路C2とを有し、第1循環回路C1の熱源機10と外気予熱用熱交換器HE4との間に、複数の熱利用部HE1〜HE3が並列に配設されている。
【選択図】図1
【解決手段】熱源機10と熱利用部HE1〜HE3との間で熱媒体Lを循環する循環回路Cとを有する空調システム100であって、給気口41には、空調対象空間V1,V2の内部に導く外気Aを予熱する外気予熱用熱交換器HE4が配設され、循環回路Cとして、熱媒体Lが熱源機10から熱利用部HE1〜HE3を流通したのち外気予熱用熱交換器HE4を流通して熱源機10に戻る第1循環回路C1と、熱媒体Lが熱源機10から直接外気予熱用熱交換器HE4を通流して熱源機に10戻る第2循環回路C2とを有し、第1循環回路C1の熱源機10と外気予熱用熱交換器HE4との間に、複数の熱利用部HE1〜HE3が並列に配設されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、外気を外部から空調対象空間の内部へ給気口を介して導くと共に、外部から導かれた前記外気を前記空調対象空間の内部から外部へ排気口を介して導く給排気手段と、熱源機と熱利用部との間で熱媒体を循環する循環回路とを有する空調システムに関する。
従来の空調システムでは、熱利用部として、ファンコンベクター、ラジエータ、床暖房パネル等が備えられており、循環回路において、複数の熱利用部が直列に設けられている。そして、循環回路には、複数の熱利用部を順に流通した熱媒体が流通する外気予熱用熱交換器が配設されており、この外気予熱用熱交換器を流通した熱媒が熱源機に戻る構成とされている。外気予熱用熱交換器は、空調対象空間の外部から内部へ外気を取り込む給気口に配設されており、空調対象空間の外部から内部へ取り込む空気を予熱している(特許文献1を参照)。
熱利用部では、熱媒体の流通によりその熱媒体が有する熱を放熱させて暖房等を行うが、暖房対象空間の温度変化等により熱利用部を通過した後の熱媒体の温度を一定温度に調整することが難しい。上記従来の空調システムでは、複数の熱利用部が直列に配設されているため、熱媒体の流れ方向において、2つ目や3つ目の熱利用部には既に熱利用部を流通した熱媒体が供給されるので、2つ目や3つ目の熱利用部に供給される熱媒体の温度を一定温度に調整することが難しくなる。そのために、2つ目や3つ目の熱利用部にて求められている熱媒体の温度を得ることができず、2つ目や3つ目の熱利用部にて熱媒体が有する熱を的確に利用できない可能性がある。
また、外気予熱用熱交換器には、複数の熱利用部を流通した後の熱媒体が供給されるので、低温の熱媒体が供給されることになり、空調対象空間の外部から内部へ取り込む空気の予熱を効果的に行えない可能性も生じる。
また、外気予熱用熱交換器には、複数の熱利用部を流通した後の熱媒体が供給されるので、低温の熱媒体が供給されることになり、空調対象空間の外部から内部へ取り込む空気の予熱を効果的に行えない可能性も生じる。
ちなみに、上述のような問題を解決するために、複数の熱利用部の夫々に対して熱媒体を迂回させるバイパス路を設けることが考えられるが、このように複数の熱利用部の夫々に対してバイパス路を設けると、構成の複雑化を招くことになる。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の熱利用部に対して求められている温度の熱媒体を供給することができながら、給気口から取り込む外気の予熱も効果的に行うことができる空調システムを提供する点にある。
上記目的を達成するための本発明に係る空調システムは、外気を外部から空調対象空間の内部へ給気口を介して導くと共に、外部から導かれた前記外気を前記空調対象空間の内部から外部へ排気口を介して導く給排気手段と、熱源機と熱利用部との間で熱媒体を循環する循環回路とを有する空調システムであって、
前記給気口には、前記空調対象空間の内部に導く外気を予熱する外気予熱用熱交換器が配設され、前記循環回路として、熱媒体が前記熱源機から前記熱利用部を流通したのち前記外気予熱用熱交換器を流通して前記熱源機に戻る第1循環回路と、熱媒体が前記熱源機から直接前記外気予熱用熱交換器を通流して前記熱源機に戻る第2循環回路とを有し、前記第1循環回路の前記熱源機と前記外気予熱用熱交換器との間に、複数の前記熱利用部が並列に配設されている点にある。
前記給気口には、前記空調対象空間の内部に導く外気を予熱する外気予熱用熱交換器が配設され、前記循環回路として、熱媒体が前記熱源機から前記熱利用部を流通したのち前記外気予熱用熱交換器を流通して前記熱源機に戻る第1循環回路と、熱媒体が前記熱源機から直接前記外気予熱用熱交換器を通流して前記熱源機に戻る第2循環回路とを有し、前記第1循環回路の前記熱源機と前記外気予熱用熱交換器との間に、複数の前記熱利用部が並列に配設されている点にある。
上記特徴構成によれば、第1循環回路に設けられた複数の熱利用部は、並列に設けられているため、夫々の熱利用部に導かれる熱媒体は、熱源機から直接導かれるものとなる。これにより、夫々の熱利用部に対し、求められている温度の熱媒体が導くことができ、夫々の熱利用部にて熱媒体が有する熱を所望の状態で暖房等に利用することができる。そして、外気予熱用熱交換器に導かれる熱媒体は、並列に設けられた空調用熱交換器のうち、一つだけを流通したものとなるため、比較的高い温度を有し、外気を適切に予熱することができる。
また、第2循環回路は、熱媒体を熱源機から直接外気予熱用熱交換器へ導いて、比較的高温の熱媒体を外気予熱用熱交換器に流通させることができるため、例えば、複数の熱利用部の全てが使用されていないときでも、外気を適切に予熱して空調対象空間内に導き、快適性を維持することができる。
以上より、複数の熱利用部の夫々での熱利用を好適に行うことができながら、給気口から取り込む外気をも適切に予熱可能な空調システムを実現することができる。
また、第2循環回路は、熱媒体を熱源機から直接外気予熱用熱交換器へ導いて、比較的高温の熱媒体を外気予熱用熱交換器に流通させることができるため、例えば、複数の熱利用部の全てが使用されていないときでも、外気を適切に予熱して空調対象空間内に導き、快適性を維持することができる。
以上より、複数の熱利用部の夫々での熱利用を好適に行うことができながら、給気口から取り込む外気をも適切に予熱可能な空調システムを実現することができる。
本発明に係る空調システムの更なる特徴構成は、熱媒体を前記熱源機から前記第1循環回路を流通させる第1循環状態と、熱媒体を前記熱源機から前記第2循環回路を流通させる第2循環状態とに切替可能な切替手段を備えている点にある。
上記特徴構成によれば、切替手段は、第1循環状態と第2循環状態とに切り替えて熱媒体を流通させることができる。このため、状況に応じて、第1循環状態と第2循環状態とに切り替えて、外気を適切に予熱することができながら、熱利用部での熱利用に対しても適切に対応することができる。
本発明に係る空調システムの更なる特徴構成は、前記切替手段は、前記第1循環状態に切り替え、複数の前記熱利用部のすべてからの運転要求がないとき、前記第2循環状態に切り替える点にある。
上記特徴構成によれば、例えば、使用者等が操作部等により複数の熱利用部の何れかにて運転要求を行うと、第1循環状態に切り替えて、運転要求がされている熱利用部での熱利用を可能としながら、給気口から取り込む外気の予熱も効果的に行うことができる。また、複数の熱利用部のすべてから運転要求がないときには、第2循環状態に切り替えて、給気口から取り込む外気の予熱のみを行うことができる。
本発明に係る空調システムの更なる特徴構成は、前記切替手段は、複数の前記熱利用部の何れかにて運転要求がある場合、その後、複数の前記熱利用部のすべてからの運転要求がなくなると、前記第2循環状態に切り替える点にある。
上記特徴構成によれば、複数の熱利用部の何れかにて運転要求があるときには、第1循環状態に切り替えているので、その後、複数の熱利用部のすべてからの運転要求がなくなっても、第1循環回路等に存在する熱媒体の温度は比較的高温となっている。よって、このときに第2循環状態に切り替えることにより、比較的高温の熱媒体を利用しながら給気口から取り込む外気の予熱を行うことができ、熱利用効率の向上を図ることができる。
本発明に係る空調システムの更なる特徴構成は、前記第2循環回路は、前記熱媒体が前記外気予熱用熱交換器を迂回するバイパス路を有する点にある。
上記特徴構成によれば、熱媒体を外気予熱用熱交換器を迂回させてバイパス流路に導くことができるので、例えば、外気の温度が空調対象空間の温度より高い場合、特に夏季等に、外気を予熱せずに、空調対象空間へ導くことができる。
本発明に係る空調システムの更なる特徴構成は、複数の前記熱利用部は、前記外気の温度が前記空調対象空間の内部の空気の温度よりも低い場合に運転要求されるものである点にある。
上記特徴構成によれば、外気の温度が空調対象空間の温度より低い場合(例えば冬季)、熱利用部から運転要求されるので、外気予熱用熱交換器が、熱媒体を流通して外気を予熱することができる。逆に、外気の温度が空調対象空間の温度より高い場合(例えば夏季)、熱利用部から運転要求がされないようにでき、外気予熱用熱交換器に熱媒体を流通しない状態を実現できる。これにより、前記外気の温度が前記空調対象空間の温度より低い場合、特に、冬季等に、熱媒体を適切に外気予熱用熱交換器に導いて、低温の外気を効果的に予熱することができる。
本発明に係る空調システムの更なる特徴構成は、複数の前記熱利用部は、互いに異なる時間帯に運転要求されるものである点にある。
上記特徴構成によれば、外気予熱用熱交換器には、複数の熱利用部の何れかから運転要求があると、熱媒体が導かれるように構成されており、互いに異なる時間帯に使用されれば、長時間に亘って外気を予熱することができる。よって、例えば、24時間を通じて給気口から外気を取り入れるシステムにおいてより好適なものとなる。
本発明の空調システム100の実施形態を、図1に基づいて説明する。まず、空調システム100の基本構成について説明する。
本発明の空調システム100は、外気Aを外部から屋内部屋V2(空調対象空間の一例)の内部へ給気口41を介して導くと共に、外部から導かれた前記外気Aを屋内部屋V2の内部から外部へ排気口42を介して導く換気ファン42aと、熱源機10から供給される湯水L(熱媒体の一例)により空調対象空間V2を暖房するファンコンベクターHE2及び床暖房パネルHE3(熱利用部の例)とを備えたものである。
本発明の空調システム100は、外気Aを外部から屋内部屋V2(空調対象空間の一例)の内部へ給気口41を介して導くと共に、外部から導かれた前記外気Aを屋内部屋V2の内部から外部へ排気口42を介して導く換気ファン42aと、熱源機10から供給される湯水L(熱媒体の一例)により空調対象空間V2を暖房するファンコンベクターHE2及び床暖房パネルHE3(熱利用部の例)とを備えたものである。
尚、本実施形態では、屋内部屋V2に隣接する浴室V1に対して、浴室暖房乾燥機HE1を備えており、この浴室暖房乾燥機HE1も熱利用部として設けられている。浴室暖房乾燥機HE1は、熱源機10から供給される湯水Lの流通により空気を加熱する熱交換器を備えており、その熱交換器にて加熱された空気を浴室V1に送風して浴室V1を暖房又は乾燥している。
ファンコンベクターHE2は、熱源機10から供給される湯水Lの流通により空気を加熱する熱交換器を備えており、その熱交換器にて加熱された空気を屋内部屋V2に送風することにより屋内部屋V2を暖房している。
床暖房パネルHE3は、屋内部屋V2の床の下方に配置されており、熱源機10から供給される湯水Lの流通によりその湯水Lが有する熱を放熱させて屋内部屋V2を暖房している。
上記浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3には、熱源機10から略80℃〜40℃程度の湯水Lが導かれるように構成されている。
上記浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3には、熱源機10から略80℃〜40℃程度の湯水Lが導かれるように構成されている。
〔熱源機〕
熱源機10は、外部から供給される燃料ガスGと燃焼用空気Aとの混合気を燃焼させて、燃焼火炎を形成するバーナ11と、当該燃焼火炎の顕熱を回収する顕熱回収熱交換器HE6と、バーナ11の排ガスの潜熱を回収する潜熱回収熱交換器HE5と、循環回路Cにて湯水を循環させるポンプPとを備えて構成されている。
当該熱源機10は、循環路Cに戻ってきた湯水Lを加熱し、加熱後の高温の湯水Lを循環回路Cに送り出すように機能する。尚、本実施形態において、熱源機10から送り出される湯水Lの出口温度は、80℃乃至40℃程度に設定されて送り出される。
熱源機10は、外部から供給される燃料ガスGと燃焼用空気Aとの混合気を燃焼させて、燃焼火炎を形成するバーナ11と、当該燃焼火炎の顕熱を回収する顕熱回収熱交換器HE6と、バーナ11の排ガスの潜熱を回収する潜熱回収熱交換器HE5と、循環回路Cにて湯水を循環させるポンプPとを備えて構成されている。
当該熱源機10は、循環路Cに戻ってきた湯水Lを加熱し、加熱後の高温の湯水Lを循環回路Cに送り出すように機能する。尚、本実施形態において、熱源機10から送り出される湯水Lの出口温度は、80℃乃至40℃程度に設定されて送り出される。
〔給排気手段〕
屋内部屋V2には、給気口41、排気口42、及び排気口42に設けられた換気ファン42aが設けられており、これら給気口41、排気口42、排気口42及び換気ファン42aが、屋内部屋V2の外部から屋内部屋V2の内部へ外気Aを導くと共に、屋内部屋V2の空気を屋内部屋V2の外部へ送り出す給排気手段として機能する。これにより、屋内部屋V2が適切に換気される機能(所謂、第3種換気機能)が発揮される。本実施形態において、換気ファン42aを24時間常時作動させておき、屋内部屋V1の換気を24時間実行されるものとする。
屋内部屋V2には、給気口41、排気口42、及び排気口42に設けられた換気ファン42aが設けられており、これら給気口41、排気口42、排気口42及び換気ファン42aが、屋内部屋V2の外部から屋内部屋V2の内部へ外気Aを導くと共に、屋内部屋V2の空気を屋内部屋V2の外部へ送り出す給排気手段として機能する。これにより、屋内部屋V2が適切に換気される機能(所謂、第3種換気機能)が発揮される。本実施形態において、換気ファン42aを24時間常時作動させておき、屋内部屋V1の換気を24時間実行されるものとする。
〔外気予熱用熱交換器〕
屋内部屋V2の壁部には、給気口41及び排気口42が設けられているが、給気口41には、熱源機10から供給される湯水Lの通流により給気口41から屋内部屋V2に導かれる外気Aを予熱する外気予熱用熱交換器HE4が設けられている。この外気予熱用熱交換器HE4は、屋内部屋V2の壁部内部に内蔵されたフィンチューブ式の熱交換器であり、外気Aと湯水Lとの流れ方向を対向流として湯水Lにて外気Aを効率よく加熱している。
屋内部屋V2の壁部には、給気口41及び排気口42が設けられているが、給気口41には、熱源機10から供給される湯水Lの通流により給気口41から屋内部屋V2に導かれる外気Aを予熱する外気予熱用熱交換器HE4が設けられている。この外気予熱用熱交換器HE4は、屋内部屋V2の壁部内部に内蔵されたフィンチューブ式の熱交換器であり、外気Aと湯水Lとの流れ方向を対向流として湯水Lにて外気Aを効率よく加熱している。
〔制御手段〕
本発明の空調システム100は、その運転状態を制御する制御装置50を備えており、制御装置50は、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3の操作部や、外気予熱用熱交換器HE4の単独での使用要求を指令する指令部等との間での各種情報を通信自在に構成されている。当該制御装置50は、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3の何れかにて運転要求があると、熱源機10の運転を開始させて熱源機10から循環回路Cにより加熱された高温の湯水を供給する。また、制御装置50は、外気予熱用熱交換器HE4の単独使用が要求されたときにも、熱源機10の運転を開始させて熱源機10から循環回路Cにより加熱された高温の湯水を供給する。そして、制御装置50は、熱源機10の運転中には、熱源機10に設けられた温度センサ(図示せず)の信号に基づいて、熱源機10におけるバーナ11の燃焼状態を制御している。
本発明の空調システム100は、その運転状態を制御する制御装置50を備えており、制御装置50は、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3の操作部や、外気予熱用熱交換器HE4の単独での使用要求を指令する指令部等との間での各種情報を通信自在に構成されている。当該制御装置50は、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3の何れかにて運転要求があると、熱源機10の運転を開始させて熱源機10から循環回路Cにより加熱された高温の湯水を供給する。また、制御装置50は、外気予熱用熱交換器HE4の単独使用が要求されたときにも、熱源機10の運転を開始させて熱源機10から循環回路Cにより加熱された高温の湯水を供給する。そして、制御装置50は、熱源機10の運転中には、熱源機10に設けられた温度センサ(図示せず)の信号に基づいて、熱源機10におけるバーナ11の燃焼状態を制御している。
以上が本発明の空調システム100の基本構成であるが、以下に本発明の特徴構成である循環回路C、及びそれらを流通する湯水Lの循環制御について説明する。
循環回路Cは、熱源機10と浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3等の熱利用部との間で湯水Lを循環させる回路であり、熱源機10と外気予熱用熱交換器HE4との間でも湯水Lを循環させるように構成されている。
そして、循環回路Cは、第1循環回路C1と第2循環回路C2とから構成されている。
そして、循環回路Cは、第1循環回路C1と第2循環回路C2とから構成されている。
〔第1循環回路〕
第1循環回路C1は、湯水Lが熱源機10から浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3等の熱利用部を流通したのち外気予熱用熱交換器HE4を流通して熱源機10に戻る回路である。そして、第1循環回路C1の熱源機10と外気予熱用熱交換器HE4との間に、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3等の複数の熱利用部が並列に配設されている。
第1循環回路C1は、例えばヘッダー等を用いて互いに並列接続された第1〜第3分岐路21〜23が備えられており、各第1〜第3分岐路21〜23が合流した流路の下流側に外気予熱用熱交換器HE4が配設されている。第1分岐路21には、湯水Lの流れ方向において、第1流量調整弁30a、浴室暖房乾燥機HE1の順に配設されており、第2分岐路22には、湯水Lの流れ方向において、第2流量調整弁30b、ファンコンベクターHE2の順に配設されており、第3分岐路23には、第3流量調整弁30c、床暖房パネルHE3の順に配設されている。
運転制御装置50は、各流量調整弁30a〜30cの開閉及び開状態での開度を各別に制御することにより、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3に対して湯水Lを各別に流通できるとともに、その流通量も各別に調整可能となっている。
第1循環回路C1は、湯水Lが熱源機10から浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3等の熱利用部を流通したのち外気予熱用熱交換器HE4を流通して熱源機10に戻る回路である。そして、第1循環回路C1の熱源機10と外気予熱用熱交換器HE4との間に、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3等の複数の熱利用部が並列に配設されている。
第1循環回路C1は、例えばヘッダー等を用いて互いに並列接続された第1〜第3分岐路21〜23が備えられており、各第1〜第3分岐路21〜23が合流した流路の下流側に外気予熱用熱交換器HE4が配設されている。第1分岐路21には、湯水Lの流れ方向において、第1流量調整弁30a、浴室暖房乾燥機HE1の順に配設されており、第2分岐路22には、湯水Lの流れ方向において、第2流量調整弁30b、ファンコンベクターHE2の順に配設されており、第3分岐路23には、第3流量調整弁30c、床暖房パネルHE3の順に配設されている。
運転制御装置50は、各流量調整弁30a〜30cの開閉及び開状態での開度を各別に制御することにより、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3に対して湯水Lを各別に流通できるとともに、その流通量も各別に調整可能となっている。
上述した構成により、外気予熱用熱交換器HE4には、それよりも上流側に配設された浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3のうちの一つを流通した湯水Lが導かれることとなる。これにより、外気予熱熱交換器HE4に導かれる湯水Lは、一つの熱利用部を通流する際に温度低下するだけであり、比較的温度が高い状態で外気予熱用熱交換器HE4を流通して、外気Aを適切に予熱する機能を発揮する。
ここで、上述の如く、複数の熱利用部は、浴室暖房乾燥機HE1とファンコンベクターHE2と床暖房パネルHE3との複数の暖房機器から構成されている。ファンコンベクターHE2と床暖房パネルHE3とは、外気Aの温度が屋内部屋V2の空気の温度よりも低い時期(例えば冬季)に使用するので、複数の熱利用部は、外気Aの温度が屋内部屋V2の空気の温度よりも低い場合に運転要求されるものとなっている。また、浴室暖房乾燥機HE1は入浴前の夕方の時間帯等に使用され、ファンコンベクターHE2や床暖房パネルHE3は、居住者が屋内部屋に存在する昼間や晩の時間帯等に使用されるので、複数の熱利用部は、互いに異なる時間帯に運転要求されるものとなっている。これにより、外気予熱用熱交換器HE4は、外気Aの温度が屋内部屋V2の空気の温度よりも低い時期(例えば冬季)に、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3の何れかが使用状態となっていれば、湯水Lが導かれるようになっており、それらが互いに異なる時間帯に使用されることで、長時間に亘って外気Aを予熱する機能を発揮する。このような構成を採用することにより、本発明の空調システム100は、24時間換気に適したものとなる。
〔第2循環回路〕
第2循環回路C2は、第1循環回路C1の第1分岐路21〜23と同様に分岐接続された第4分岐路24を備えており、湯水Lが熱源機10から直接外気予熱用熱交換器HE4を通流して熱源機10に戻る回路である。第4分岐路24には、湯水Lの流れ方向において、第4流量調整弁30d、外気予熱用熱交換器HE4の順に配設されている。そして、運転制御装置50は、第4流量調整弁30dの開閉及び開状態での開度を制御することにより、外気予熱用熱交換器HE4に湯水Lを流通させるか否か及び流通させるときの流通量を調整可能となっている。当該第2循環回路C2は、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3のすべてが使用状態にない場合であっても、外気予熱用熱交換器HE4に湯水Lを導いて、外気Aを適切に予熱する外気予熱専用運転を実行する場合に、有効に用いられる。
第2循環回路C2は、第1循環回路C1の第1分岐路21〜23と同様に分岐接続された第4分岐路24を備えており、湯水Lが熱源機10から直接外気予熱用熱交換器HE4を通流して熱源機10に戻る回路である。第4分岐路24には、湯水Lの流れ方向において、第4流量調整弁30d、外気予熱用熱交換器HE4の順に配設されている。そして、運転制御装置50は、第4流量調整弁30dの開閉及び開状態での開度を制御することにより、外気予熱用熱交換器HE4に湯水Lを流通させるか否か及び流通させるときの流通量を調整可能となっている。当該第2循環回路C2は、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3のすべてが使用状態にない場合であっても、外気予熱用熱交換器HE4に湯水Lを導いて、外気Aを適切に予熱する外気予熱専用運転を実行する場合に、有効に用いられる。
制御装置50には、湯水Lを熱源機10から第1循環回路C1を流通させる第1循環状態と、湯水Lを熱源機10から第2循環回路C2を流通させる第2循環状態とに切り替える切替手段Xと、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3の何れかにて運転要求があるか否か(使用状態であるか否か)、及び、外気予熱用熱交換器HE4の単独での使用要求があるか否かを判定する運転状態判定手段Yとが備えられている。切替手段Xは、運転状態判定手段Yの判定結果に基づいて、第1〜第4流量調整弁30a〜30dの開閉を制御することにより、第1循環状態と第2循環状態とに切り替える。
運転状態判定手段Yにて浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3の何れかにて運転要求があると判定すると、切替手段Xは、運転要求があった機器に対して湯水Lを通流させるように、第1〜第3流量調整弁30a〜30cの少なくとも一つを開状態とし、第4流量調整弁30を閉状態として、第1循環状態に切り替える。ここで、要求運転があった機器が一つである場合、当該機器には、その機器に適した温度に調整された湯水Lが導かれることとなる。例えば、床暖房パネルHE3のみから運転要求があると、切替手段Xは、第3流量調整弁30cを開状態とし、第1、第2、第4流量調整弁30a、30b、30dを閉状態として、床暖房パネルHE3のみに湯水Lを流通させる。
運転状態判定手段Yにて浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3のすべてからの運転要求がなく、外気予熱用熱交換器HE4の単独での使用要求があると判定すると、切替手段Xは、第1〜第3流量調整弁30a〜30cのすべてを閉状態とし、第4流量調整弁30を開状態として、第2循環状態に切り替える。
また、運転状態判定手段Yにて浴室暖房乾燥機HE1,ファンコンベクターHE2又は床暖房パネルHE3からの運転要求がある場合、その後、ファンコンベクターHE2及び床暖房パネルHE3の双方からの運転要求がなくなると、第2循環状態に切り替え、その状態を設定時間が経過するまで維持する。これにより、ファンコンベクターHE2及び床暖房パネルHE3での運転が停止しても、ファンコンベクターHE2又は床暖房パネルHE3に流通させていた比較的高温の湯水Lを利用して、その湯水Lの外気予熱用熱交換器HE4に流通させて外気Aを予熱することができ、空調システムの効率向上を図ることができる。
〔別実施形態〕
以下に、本発明の空調システム100の別実施形態について説明する。
(1)上記実施形態では、換気ファン42aが排気口42に設けられているが、別に給気口41に給気ファンを設ける構成、及び、給気口41に給気ファンを設けると共に排気口42に排気ファンを設ける構成を採用してもよい。
以下に、本発明の空調システム100の別実施形態について説明する。
(1)上記実施形態では、換気ファン42aが排気口42に設けられているが、別に給気口41に給気ファンを設ける構成、及び、給気口41に給気ファンを設けると共に排気口42に排気ファンを設ける構成を採用してもよい。
(2)上記実施形態において、外気予熱用熱交換器HE4は、屋内部屋V2の壁部内部で給気口41に一体的に設ける構成を示したが、別に一体としなくとも良く、例えば、屋内部屋V2の外側で給気口41の近傍に設ける構成を採用しても良いし、屋内部屋V2の内側で給気口41の近傍に設ける構成を採用してもよい。
(3)上記実施形態において、第1循環回路C1は、浴室暖房乾燥機HE1の下流側の流路が、外気予熱用熱交換器HE4を介するように構成したが、例えば、浴室乾燥暖房機HE1の下流側の流路が,外気予熱用熱交換器HE4を介さないように構成することができる。即ち、第1循環回路C1は、図2(a)に示すように、夏季にも利用可能な空調用熱交換器である浴室暖房用熱交換器HE1と外気予熱用熱交換器HE4との間に三方弁33を設け、その下流側が外気予熱用熱交換器CH4の下流側に接続する流路を設けて構成することができる。
これにより、夏季等のように、外気Aの温度が屋内部屋V2の温度よりも高い状態の場合に、屋内部屋V2に導かれる外気Aの温度を不必要に予熱して、屋内部屋V2の快適性を損なうことを避けることができる。
これにより、夏季等のように、外気Aの温度が屋内部屋V2の温度よりも高い状態の場合に、屋内部屋V2に導かれる外気Aの温度を不必要に予熱して、屋内部屋V2の快適性を損なうことを避けることができる。
(4)本発明の第1循環回路C1及び第2循環回路C2において、図2(b)に示すように、外気予熱用熱交換器HE4を迂回するバイパス回路C3を設けるように構成することができる。これにより、湯水Lが上記バイパス回路C3を流通するように制御でき、例えば、外気Aの温度が空調対象空間内の温度より高い状況(夏季等)において、空調対象空間に流入する外気Aを不必要に予熱することを回避し、空調対象空間の快適性を維持できる。
(5)上記空調用熱交換器として、浴室暖房乾燥機HE1、ファンコンベクターHE2、及び床暖房パネルHE3を示したが、別に他の空調用熱交換器を備えていても構わない。また、空調用熱交換器の数は、3つに限定されるものではなく、1つ以上であればいくつであっても構わない。
(6)上記熱源機として、バーナ10を有するものを例として説明したが、別にヒートポンプ等からなる熱源機としても構わない。
(7)空調システム100の運転状態を制御する制御装置50は、熱源機10の運転を制御する制御部によって実現しても構わない。
(8)外気予熱用熱交換器HE4に対し、運転状態判定手段として機能する制御部と外気Aの温度を計測する温度センサ等の外気温度計測手段とを設け、直接第4流量調整弁30dの開閉を制御してもかまわない。これにより、外気予熱用熱交換器HE4は、単独で外気Aを予熱することができる。
本願発明の空調システムは、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空調対象空間を夫々の空調用熱交換器により適切に暖めながらも、給気口からの外気をも適切に予熱可能な空調システムとして、有効に利用可能である。
10 :熱源機
C1 :第1循環回路
C2 :第2循環回路
C3 :バイパス回路
HE1:浴室暖房乾燥気
HE2:ファンコンベクター
HE3:床暖房パネル
HE4:外気予熱用熱交換器
41 :給気口
42 :換気口
42a:換気ファン
50 :制御装置
X :切替手段
Y :運転状態判定手段
L :湯水
A :外気
C1 :第1循環回路
C2 :第2循環回路
C3 :バイパス回路
HE1:浴室暖房乾燥気
HE2:ファンコンベクター
HE3:床暖房パネル
HE4:外気予熱用熱交換器
41 :給気口
42 :換気口
42a:換気ファン
50 :制御装置
X :切替手段
Y :運転状態判定手段
L :湯水
A :外気
Claims (7)
- 外気を外部から空調対象空間の内部へ給気口を介して導くと共に、外部から導かれた前記外気を前記空調対象空間の内部から外部へ排気口を介して導く給排気手段と、
熱源機と熱利用部との間で熱媒体を循環する循環回路とを有する空調システムであって、
前記給気口には、前記空調対象空間の内部に導く外気を予熱する外気予熱用熱交換器が配設され、
前記循環回路として、
熱媒体が前記熱源機から前記熱利用部を流通したのち前記外気予熱用熱交換器を流通して前記熱源機に戻る第1循環回路と、熱媒体が前記熱源機から直接前記外気予熱用熱交換器を通流して前記熱源機に戻る第2循環回路とを有し、
前記第1循環回路の前記熱源機と前記外気予熱用熱交換器との間に、複数の前記熱利用部が並列に配設されている空調システム。 - 熱媒体を前記熱源機から前記第1循環回路を流通させる第1循環状態と、熱媒体を前記熱源機から前記第2循環回路を流通させる第2循環状態とに切替可能な切替手段を備えている請求項1に記載の空調システム。
- 前記切替手段は、複数の前記熱利用部の何れかにて運転要求があるとき、前記第1循環状態に切り替え、複数の前記熱利用部のすべてからの運転要求がないとき、前記第2循環状態に切り替える請求項2に記載の空調システム。
- 前記切替手段は、複数の前記熱利用部の何れかにて運転要求がある場合、その後、複数の前記熱利用部のすべてからの運転要求がなくなると、前記第2循環状態に切り替える請求項3に記載の空調システム。
- 前記第2循環回路は、前記熱媒体が前記外気予熱用熱交換器を迂回するバイパス路を有する請求項1乃至4の何れか一項に記載の空調システム。
- 複数の前記熱利用部は、前記外気の温度が前記空調対象空間の内部の空気の温度よりも低い場合に運転要求されるものである請求項1乃至5の何れか一項に記載の空調システム。
- 複数の前記熱利用部は、互いに異なる時間帯に運転要求されるものである請求項1乃至6の何れか一項に記載の空調システム。
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