JP2892114B2 - 空気調和装置とその運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気調和装置に係り、特に、冷房と暖房の
切替えが容易な空気調和装置とその運転方法に関する。

〔従来の技術〕

最近のビル空気調和では、区画によって冷房と暖房が
逆であったり（南向き、北向きあるいはOA機器の有無に
よる）、また、同一区画であっても、時間帯により冷房
と暖房が逆になったりする運転が求められている。

このような用途には、従来、空気調和装置に空気熱交
換器を２個設け、冷水用と温水用として用いている（第
４図）。この場合、空気熱交換器が２個あることから、
空気の流動抵抗が増え、搬送動力が増大する。また、空
気調和装置の寸法も大きく、高価になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前期のような問題に対処するため、空気熱交換器を、
冷水用と温水用とに共用すると、空気熱交換器に残って
いる水が負荷になる欠点がある。すなわち、冷水から温
水に切替える場合残っている冷水が温水側に入ることに
なり、温水負荷となる。また、温水から冷水に切替える
場合は、残っている温水が冷水側に入り、冷水負荷とな
る。

そこで、本発明では、上記のような欠点のない、空気
熱交換器を冷水用と温水用とに共用して用い、切替の際
の熱損失を少なくした空気調和装置とその運転方法を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、冷水又は温
水を冷温水切替手段を介して、選択的に、空気熱交換器
に出入させて空気温度を調整する空気調和装置におい
て、冷温水切替手段に空気温度信号による冷水流動モー
ド、温水流動モード及び流動停止モードを定め、該冷温
水切替手段を定められたモードに切替えるための制御機
構を設けたことを特徴とする空気調和装置としたもので
ある。

そして、前記空気調和装置には、空気熱交換器の水の
入口側と出口側とに、両方を連結する弁あるいは循環装
置を有する連絡路を設けるのがよい。

また、本発明では、前記空気調和装置の運転におい
て、流動モードを切替える際、まず空気温度信号により
流動停止モードとし、その後、流動許可条件を満足して
から流動停止モード前とは、逆の流動モードに切替える
ことを特徴とする空気調和装置の運転方法としたもので
ある。

上記の空気調和装置の運転方法において、流動許可条
件が、空気熱交換器部の水温（冷水又は温水温度）であ
り、冷水流動モードから温水流動モードへの切替の際
は、水温が所定の温度まで上昇してから切替、また、温
水流動モードから冷水流動モードへの切替の際は、水温
が所定の温度まで下降してから切替えるように操作す
る。

また、流動許可条件が、所定の時間の経過であるとき
は、あらかじめ定められた時間が経過したら切替えるよ
うに操作するのがよい。

そして、空気熱交換器の水の入口側と出口側とを連結
する連絡路を有する場合は、流動停止モード時に、該連
絡路の弁を開とするか、あるいは循環装置を作動させて
空気熱交換器の水を循環させるのがよい。

〔作 用〕

通常空気温度又は室温を検出して、空気熱交換器への
冷温水の流量を調節して、空気温度を制御している。設
定温度からのずれが所定値あると、まず、冷温水切替装
置により、冷温水の供給をとめて、空気熱交換器の水と
空気の熱交換をおこなう。水温が空気温度近くなったこ
とを検出し、（又は、所定の時間運転して空気温度近く
まで変化させ）、切替装置を逆の流動モードにする。た
だし、停止している間に、空気温度が変化してもとに戻
す必要がある場合はもとに戻して差し仕えない。

このように、切替の際、一時、冷水または温水の供給
を止め、空気熱交換器に残っている水を、空気の温度近
くまで熱回収を行う。この熱交換時間を置くことによ
り、頻繁な冷暖切替も防ぐことができる。

また、冷温水切替装置と空気熱交換器とのあいだの配
管が長く、配管内水量が多い場合などには、空気熱交換
器入口につながる管と、出口につながる管との間に、弁
を有する連絡管を設け、冷温水供給を停止している間、
弁を開として、空気熱交換器を含む配管を閉ループと
し、自然対流による循環をさせて、配管内水温を空気温
度に近ずけることができる。配管内温度を確実に変化さ
せるには、前述の連絡管部に循環ポンプを設け、冷温水
供給停止時に強制循環をさせてもよい。

〔実施例〕

以下、本発明を図面により具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 第１図に、本発明の空気調和装置の概略構成図を示
す。

第１図において、１は空気調和機の本体部、２は空気
熱交換器、３はファン、４はフィルター、５は制御装
置、６、６′は温度測定器、７〜10は弁である。

このような空気調和装置において、温水流動モードの
場合は、温水が温水供給配管11から管12を通り、三方弁
８により管13から空気熱交換器２に導入される。そし
て、フィルター４を通って入る空気を昇温して、温水は
管14から三方弁９を通り、管15から温水戻り配管16に到
る。一方昇温された空気はファン３により室内に送出さ
れて、室内温度を上昇させる。

このような運転において、温度測定器６で温度を検知
し、予かじめ定められた温度になるように制御装置５で
弁７を制御して、温水量を調整している。そして、温度
上昇が激しくこのような制御では温度調整ができなくな
った場合は、制御装置５からの指令により、温水流動モ
ードから流動停止モードに切替わる。

流動停止モードでは、三方弁８、９が、切替り、第２
図の断面図に示される鎖線のように連通を停止させる。
そして、弁10を開とすることにより、熱交換器２内の温
水は管14、管21、管13を通り循環し、熱交換器を通る空
気により冷却されて室温近くまで下がる。循環する温水
の温度を温度測定器６′で測定し、室温近くまで下がっ
た段階で、制御装置５の指令により、流動停止モードか
ら冷水流動モードに切替える。

冷水流動モードでは、三方弁８、９は、冷水通路に切
替わり、冷水が、冷水供給配管17から管18、三方弁８、
管13を通り、空気熱交換器２内に入り、フィルター４か
らの空気を冷却する。そして冷水は管14、三方弁９、管
19を通り、冷水戻り配管20に到る。一方、冷却された空
気は、ファン３により室内に循環されて室内温度を冷や
す。

このように運転することにより、空気熱交換器を温
水、冷水併用としても、熱効率よく運転することができ
る。

上記において、流動停止モードにおいて、連絡路21に
は弁10を設けているが、この連絡路21には循環ポンプ等
の循環装置を設けて強制循環させてもよい。また、連絡
路は、管21に代えて、第３図に部分断面図として示して
いるように、切替装置を三方弁から四方弁として、この
切替によって、弁10の役割を兼ねた構成とすることがで
きる。

〔発明の効果〕 本発明によれば、冷温水の切替に際して、流動停止モ
ードを設けたことにより、空気熱交換器内の水温を室温
近くまで、冷却あるいは加温でき、温水から冷水あるい
は冷水から温水に直接切替えるのに比べて、熱損失が少
なくてすみ、熱効率がよい運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の空気調和装置の概略構成図、第２図
は本発明に用いる三方弁の断面図、第３図は、本発明に
用いる四方弁を用いた連絡路の部分断面図、第４図は、
従来の空気調和装置の概略断面図である。 １……空気調和機、２……空気熱交換器、２′……温水
用空気熱交換器、２″……冷水用空気熱交換器、３……
ファン、４……フィルター、５……制御装置、６、６′
……温度測定器、７、10……弁、８、９……三方弁、11
……温水供給配管、12〜15……配管、16……温水戻り配
管、17……冷水供給配管、18、19……配管、20……冷水
戻り配管、21……連絡管

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷水又は温水を冷温水切替手段を介して、
   選択的に、空気熱交換器に出入させて空気温度を調整す
   る空気調和装置において、冷温水切替手段に空気温度信
   号による冷水流動モード、温水流動モード及び流動停止
   モードを定め、該冷温水切替手段を定められたモードに
   切替えるための制御機構を設けたことを特徴とする空気
   調和装置。
2. 【請求項２】空気熱交換器への水の入口側と出口側とを
   連結する弁を有する連絡路を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】空気熱交換器への水の入口側と出口側とを
   連結する循環装置を有する連絡路を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３記載の空気調和装置の
   運転において、流動モードを切替える際、まず空気温度
   信号により流動停止モードとし、その後、流動許可条件
   を満足してから流動停止モード前とは、逆の流動モード
   に切替えることを特徴とする空気調和装置の運転方法。