JP2015038395A - Outside air treatment air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は外気処理空調機に関するものである。 The present invention relates to an outside air processing air conditioner.
ケーシング内に送風路と複数の熱交換用コイルを設け、この熱交換用コイルに外気を通過させて温湿度を複数段階で調整して屋内に給気する外気処理空調機がある。このような特殊な外気処理空調機では、多くの熱交換用コイルを送風方向に配置するため外気処理空調機が長大化し、広いスペースがないと設置できない問題や、設備コストが掛かる問題があり、省スペース化、省コスト化が求められていた。 There is an outside air processing air conditioner in which an air passage and a plurality of heat exchange coils are provided in a casing, outside air is passed through the heat exchange coil, and temperature and humidity are adjusted in a plurality of stages to supply air indoors. In such a special outside air processing air conditioner, since many heat exchange coils are arranged in the blowing direction, the outside air processing air conditioner becomes long, and there is a problem that it can not be installed unless there is a large space, and there is a problem that equipment cost is taken, Space saving and cost saving were required.
また、所定の延べ面積以上のビルに対しては、屋内の二酸化炭素(CO2)濃度が1000ppm以下になるように外気を取入れることが定められている。そのため、ビルなどの空調システムは、熱交換用コイルで屋内空気の温湿度を調整して屋内の空調を行う空調機と、熱交換用コイルと加湿器で外気の温湿度を調整して屋内へ供給する外気処理空調機と、で構成されている。このような空調システムでは、屋内の設計最大負荷に合わせて空調機と外調機の能力を設定し運転制御しており、無駄なエネルギー消費量が増加する状況にあった。 In addition, it is stipulated that outside air is taken into a building having a predetermined total area or more so that the indoor carbon dioxide (CO2) concentration is 1000 ppm or less. Therefore, air conditioning systems such as buildings adjust the temperature and humidity of indoor air by adjusting the temperature and humidity of indoor air with a coil for heat exchange, and adjust the temperature and humidity of outside air with a coil for heat exchange and a humidifier. And an outside air processing air conditioner to be supplied. In such an air conditioning system, the capacity of the air conditioner and the external air conditioner is set and controlled in accordance with the indoor design maximum load, and the wasteful energy consumption increases.
本発明は上記課題を解決するため、ケーシング内に往風路と復風路を並列に設けると共に、前記ケーシング内において前記往風路の出口部と前記復風路の入口部を折返し風路にて連通連結して送風路を形成し、前記送風路に熱交換用コイルを設けたことを最も主要な特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a forward air passage and a return air passage in parallel in the casing, and the outlet portion of the forward air passage and the inlet portion of the return air passage are turned into the return air passage in the casing. The most important feature is that the air passage is formed by connecting the air and the heat exchange coil is provided in the air passage.
請求項1の発明によれば、送風路を折返して長くすることで、ケーシングを長大にすることなく多くの熱交換用コイルを設けることができ、外気処理空調機の省スペース化と省コスト化を図れる。しかも、給気用空気が途中で折返すように送風路を構成しているので騒音エネルギーが反射・拡散減衰されて低騒音運転が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a large number of coils for heat exchange without making the casing long by folding and lengthening the air passage, thereby reducing the space and cost of the outside air treatment air conditioner. Can be planned. In addition, since the air supply path is configured so that the air for supply is turned back halfway, the noise energy is reflected / diffused and attenuated, thereby enabling low noise operation.
請求項2の発明によれば、折返し風路を加湿スペースに兼用して蒸気加湿の蒸発吸収距離を長くすることができる。そのため、加湿効率が良くて飽和効率を高めることができ、湿度制御範囲が広がって快適性が向上し、外気処理空調機の大型化も防止し得る。蒸気加湿なので屋内の温湿度制御の精度向上を図れる According to the second aspect of the present invention, it is possible to lengthen the evaporation and absorption distance of the steam humidification by using the folded air passage as the humidification space. Therefore, the humidification efficiency is good and the saturation efficiency can be increased, the humidity control range is expanded, the comfort is improved, and the outside air processing air conditioner can be prevented from being enlarged. Steam humidification improves indoor temperature and humidity control accuracy
請求項3の発明によれば、折返し風路を点検スペースに兼用でき、熱交換用コイルや加湿器のメンテナンス性が良好となる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、楕円管なので圧力損失が少なく、送風動力を増やすことなく伝熱管有効長を長くとることができ、熱交換用コイルを冷温水コイルとした場合、大温度差、少水量化によるポンプ動力の大幅削減が可能となる。 According to the invention of claim 4, since it is an elliptical tube, there is little pressure loss, the effective length of the heat transfer tube can be increased without increasing the blowing power, and when the heat exchange coil is a cold / hot water coil, a large temperature difference, Pump power can be greatly reduced by reducing the amount of water.
請求項5、6の発明によれば、外気と還気を混合して熱交換するので中間期など空調負荷が少ない場合、外気処理と還気処理を外気処理空調機単独で行うことができ、外気処理空調機以外の屋内専用空調機を停止または間欠運転できるため省エネとなる。外気負荷が大きい場合、在室人数減少等により二酸化炭素濃度が低くなると、外気量を減らして空調エネルギー消費量の低減を図ることができる。 According to the inventions of claims 5 and 6, since the outside air and the return air are mixed and heat exchanged, when the air conditioning load is small such as an intermediate period, the outside air treatment and the return air treatment can be performed by the outside air treatment air conditioner alone. Energy saving is achieved because indoor dedicated air conditioners other than the outside air treatment air conditioner can be stopped or intermittently operated. When the outside air load is large, if the concentration of carbon dioxide decreases due to a decrease in the number of people in the room, the amount of outside air can be reduced to reduce the air conditioning energy consumption.
請求項6の発明によれば、空調負荷が少ない場合などに、最低空調能力でも能力過多となって冷房時に屋内還気温湿度が設定還気温湿度よりも下がりすぎてしまったり、暖房時に屋内還気温湿度が設定還気温湿度よりも上がりすぎてしまったりするのを、給気風量を少なくすることで防止でき快適性が向上する。 According to the sixth aspect of the present invention, when the air conditioning load is small, the minimum air conditioning capacity is excessive and the indoor return temperature humidity becomes too lower than the set return temperature humidity during cooling, or the indoor return temperature during heating. It is possible to prevent the humidity from rising too much above the set return temperature humidity by reducing the supply air volume, improving comfort.
図1は、本発明の外気処理空調機の一実施例を示しており、この外気処理空調機は、ケーシング1と、風量調整機構Dと、変風量機構Eと、制御装置2と、を備えている。ケーシング1内には、送風路3と、熱交換用コイル4と、給気用ファン5と、フィルタ6と、加湿用の蒸気を放出する蒸気式加湿器の加湿ノズル7と、を少なくとも設ける。ケーシング1内には、往風路11と復風路12を並列に設けると共に、ケーシング1内において往風路11の出口部と復風路12の入口部を折返し風路13にて連通連結して略コの字形の送風路3を形成し、この送風路3に熱交換用コイル4を設ける。熱交換用コイル4は、通風自在に設けられた多数の伝熱板に伝熱管を挿着して成り(図示省略)、伝熱管内を流れる熱媒や冷媒と通過空気が伝熱管及び伝熱板を介して熱交換する。この伝熱管は楕円管にするのが好ましいが円形管でもよい。
FIG. 1 shows an embodiment of an outside air processing air conditioner according to the present invention. This outside air processing air conditioner includes a casing 1, an air volume adjusting mechanism D, a variable air volume mechanism E, and a
ケーシング1には、空気取入口8と、給気口9と、ケーシング1の外部から折返し風路13内を点検自在とする点検扉10と、を設け、空気取入口8と給気口9を送風路3で連通連結する。ケーシング1内の往風路11と復風路12のうちの少なくとも往風路11に熱交換用コイル4を設ける。この往風路11の熱交換用コイル4の空気出口側に加湿ノズル7を設けて往風路11の熱交換用コイル4の風下にて加湿用の蒸気を放出するように構成し、往風路11と折返し風路13の両空間内で蒸気を吸収させて給気用空気を加湿する。なお、蒸気式加湿器としては、公知の電極式や電熱式、蒸気噴霧式など各種のものに変更したり、加湿器を気化式とするも自由である。図例では、ケーシング1内に加湿ノズル7のみを配置した場合を例示しているが、ケーシング1内に、加湿ノズル7へ蒸気を供給する蒸気発生器等の機器を、設けてもよい。また、往風路11と復風路12に熱交換用コイル4を各々設けているが、熱交換用コイル4の数や配置の変更は自由である。
The casing 1 is provided with an
給気用ファン5は、復風路12の熱交換用コイル4の風下で送風路3内に設けて、空気を吸込み式に送風する。ファン5には、熱交換用コイル通過空気の給気風量を調整自在なインバータなどから成る変風量機構Eを、設ける。実線の白抜き矢印は送風方向を示し、ファン5で吸い込まれた空気は、熱交換用コイル4を通過して熱交換され、給気口9から冷風又は暖風として給気される。給気用空気として屋外からの外気と屋内からの還気とを混合比率調整自在に送風路3へ導入する風量調整機構Dは、風量調整自在な比例式の外気ダンパ18及び還気ダンパ19を設けて構成する。
The air supply fan 5 is provided in the air blowing
制御装置2は、センサやマイクロプロセッサ等にて構成され、還気(屋内)の温湿度を検出する還気温湿度検出器14と、熱交換用コイル通過空気(給気)の温湿度を検出する給気温湿度検出器15と、還気(屋内)の二酸化炭素濃度を検出するCO2検出器16と、設定手段17と、を備える。設定手段17は、熱交換用コイル通過空気の設定給気温度と、屋内の設定還気温湿度と、屋内の二酸化炭素の設定濃度と、の各々の設定を行う。これらの設定値は、単一の数値の場合と、しきい値を含んだ所定範囲の数値の場合があり、何れを選択するかは自由である。
The
制御装置2は、屋内の空調負荷が最低空調能力を上回る場合には給気風量が一定になるように風量調整機構Dにて給気用空気の混合比率を変動させて屋内の二酸化炭素濃度を設定濃度に維持すると共に屋内の空調負荷が最低空調能力を下回る場合は変風量機構Eにて給気風量を減少させつつ風量調整機構Dにて屋内の二酸化炭素濃度を設定濃度に維持する。
When the indoor air conditioning load exceeds the minimum air conditioning capacity, the
給気用空気の冷却運転では、CO2検出器16で検出した屋内の二酸化炭素濃度が設定濃度になるように風量調整機構Dで給気用空気の混合比率を制御しつつ、給気温湿度検出器15で検出した熱交換用コイル通過空気の給気温度が設定給気温度になるように図示省略のコイル熱交換能力調整機構(ヒートポンプの圧縮機容量制御機構や冷温水コイルの流量調整機構など)で空調能力を制御する。たとえば、在室人数の増減等により設定濃度よりも二酸化炭素濃度が低くなると外気ダンパ18と還気ダンパ19とにより給気用空気の外気比率を減らして二酸化炭素濃度を上げ、設定濃度よりも二酸化炭素濃度が高くなると外気ダンパ18と還気ダンパ19とにより給気用空気の外気比率を増やして二酸化炭素濃度を下げるように制御すると共に、設定給気温度よりも給気温度が低くなると給気温度を高くし、設定給気温度よりも給気温度が高くなると給気温度を低くするように制御する。最低空調能力の冷却運転の場合に還気温湿度検出器14で検出した還気温湿度が設定還気温湿度を下回ると変風量機構Eにて給気風量を減らして還気温湿度を上げることで設定還気温湿度になるように制御しつつ、上述の如く風量調整機構Dにて二酸化炭素濃度が設定濃度を超えないように制御する。
In the cooling operation of the supply air, the supply air temperature / humidity detector while controlling the mixing ratio of the supply air by the air volume adjusting mechanism D so that the indoor carbon dioxide concentration detected by the
給気用空気の加熱運転も同様に、CO2検出器16で検出した屋内の二酸化炭素濃度が設定濃度になるように風量調整機構Dで給気用空気の混合比率を制御しつつ、給気温湿度検出器15で検出した熱交換用コイル通過空気の給気温度が設定給気温度になるように空調能力を制御する。たとえば、二酸化炭素濃度が低くなると外気ダンパ18と還気ダンパ19とにより給気用空気の外気比率を減らして二酸化炭素濃度を上げ、設定濃度よりも二酸化炭素濃度が高くなると外気ダンパ18と還気ダンパ19とにより給気用空気の外気比率を増やして二酸化炭素濃度を下げるように制御すると共に、設定給気温度よりも給気温度が低くなると給気温度を高くし、設定給気温度よりも給気温度が高くなると給気温度を低くするように制御する。最低空調能力の加熱運転の場合に還気温湿度検出器14で検出した還気温湿度が設定還気温湿度を上回ると変風量機構Eにて給気風量を減らして還気温湿度を下げることで設定還気温湿度になるように制御しつつ、上述の如く風量調整機構Dにて二酸化炭素濃度が設定濃度を超えないように制御する。
Similarly, in the heating operation of the supply air, the air supply adjustment mechanism D controls the mixing ratio of the supply air so that the indoor carbon dioxide concentration detected by the
なお、本発明は上述の実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由で、たとえば、熱交換用コイル4は、冷温水方式やヒートポンプ方式等に変更は自由である。また、熱交換用コイル通過空気の給気風量が一定になるように風量調整機構Dにて給気用空気の混合比率を変動させて屋内の二酸化炭素濃度を設定濃度に維持する機能のみを有する制御装置2と、するも自由である。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned Example, A design change is free in the range which does not deviate from the summary of this invention, for example, the coil 4 for heat exchange is free to change to a cold / hot water system, a heat pump system, etc. . Also, it has only a function of maintaining the indoor carbon dioxide concentration at a set concentration by changing the mixing ratio of the supply air by the air flow adjustment mechanism D so that the supply air amount of the air passing through the heat exchange coil is constant. The
1 ケーシング
2 制御装置
3 送風路
4 熱交換用コイル
10 点検扉
11 往風路
12 復風路
13 折返し風路
D 風量調整機構
E 変風量機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
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