JP2894571B2 - 空調システム及び空気調和装置 - Google Patents
空調システム及び空気調和装置Info
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- JP2894571B2 JP2894571B2 JP14062590A JP14062590A JP2894571B2 JP 2894571 B2 JP2894571 B2 JP 2894571B2 JP 14062590 A JP14062590 A JP 14062590A JP 14062590 A JP14062590 A JP 14062590A JP 2894571 B2 JP2894571 B2 JP 2894571B2
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Description
本発明は、空調システム及び空気調和装置の改良に関
する。
する。
一般の空気調和装置として周知の所謂空気調和機は、
熱源装置から冷水もしくは温水のかたちで熱エネルギの
供給を受けて空気を冷却し、あるいは加熱する冷温水コ
イルを熱交換器として備えている。そして、熱交換され
た冷風もしくは温風を被空調室へ供給送風する給気ファ
ンおよび、被空調室内の空気を屋外へ排出する排気ファ
ンもその主要構成として備えている。また、各被空調室
との間はダクトで接続されている。通常の運転では、排
気ファンによって空気調和機に還流してきた空気を総て
屋外へ排出するものではなく、所定の換気回数に応じて
一部を屋外へ排出し、残りは再び給気ファンによって被
空調室へ供給送風される。このとき、風量の不足分が外
気から導入される。 このような空調システムは、従来の通常のビルにおい
て極めて一般的に採用されているが、最近採用されてい
るビル空調システムの一つに、室外ユニットに設置され
た圧縮機から各被空調室に設置された室内ユニットの熱
交換器へ冷媒を供給して被空調室の空気と直接熱交換さ
せ、さらに室外ユニットの熱交換器へ冷媒を還流させて
冷媒を循環させる冷凍サイクル系による所謂直膨方式の
ものがある。この直膨方式で暖房を行う場合にはヒート
ポンプ運転が行われる。
熱源装置から冷水もしくは温水のかたちで熱エネルギの
供給を受けて空気を冷却し、あるいは加熱する冷温水コ
イルを熱交換器として備えている。そして、熱交換され
た冷風もしくは温風を被空調室へ供給送風する給気ファ
ンおよび、被空調室内の空気を屋外へ排出する排気ファ
ンもその主要構成として備えている。また、各被空調室
との間はダクトで接続されている。通常の運転では、排
気ファンによって空気調和機に還流してきた空気を総て
屋外へ排出するものではなく、所定の換気回数に応じて
一部を屋外へ排出し、残りは再び給気ファンによって被
空調室へ供給送風される。このとき、風量の不足分が外
気から導入される。 このような空調システムは、従来の通常のビルにおい
て極めて一般的に採用されているが、最近採用されてい
るビル空調システムの一つに、室外ユニットに設置され
た圧縮機から各被空調室に設置された室内ユニットの熱
交換器へ冷媒を供給して被空調室の空気と直接熱交換さ
せ、さらに室外ユニットの熱交換器へ冷媒を還流させて
冷媒を循環させる冷凍サイクル系による所謂直膨方式の
ものがある。この直膨方式で暖房を行う場合にはヒート
ポンプ運転が行われる。
ところで、上述のように構成される両方のシステムを
一つのビルに併設し、熱負荷の変動に対応させて両シス
テムを使い分ける空調システムを構成することも、設計
上では当然にして考え得ることである。ところが、これ
ら両システムを単に別々に併設したのでは設備自体もそ
れぞれの分が必要になるだけであり、これら両システム
を組み合わせるに際しては何等かの有効な技術的工夫が
なされるべきである。 本発明は上述のごとき技術的課題に鑑み、これを有効
に解決すべく創案されたものである。したがって本発明
の目的は、各構成において兼用できるものは兼用して部
品点数の削減と共に装置全体の小型化を図り、さらには
組み合わせにおけるそれぞれの機能を利用し合って個々
のシステムの機能を高められる、そのような空気調和装
置を提供することにある。
一つのビルに併設し、熱負荷の変動に対応させて両シス
テムを使い分ける空調システムを構成することも、設計
上では当然にして考え得ることである。ところが、これ
ら両システムを単に別々に併設したのでは設備自体もそ
れぞれの分が必要になるだけであり、これら両システム
を組み合わせるに際しては何等かの有効な技術的工夫が
なされるべきである。 本発明は上述のごとき技術的課題に鑑み、これを有効
に解決すべく創案されたものである。したがって本発明
の目的は、各構成において兼用できるものは兼用して部
品点数の削減と共に装置全体の小型化を図り、さらには
組み合わせにおけるそれぞれの機能を利用し合って個々
のシステムの機能を高められる、そのような空気調和装
置を提供することにある。
本発明に係る空調システムまたは空気調和装置は、上
述のごとき技術的課題を解決し、その目的を達成するた
めに以下のような構成を備えている。 即ち、請求項１に係る空調システムは、個別の被空調
領域内に設置された室内ユニットを備え、冷温水コイル
と、該冷温水コイルにより熱交換された１次空気を上記
被空調領域へ供給する給気ファンと、上記被空調領域か
らの還気の一部または全部を屋外へ排出する排気ファン
と、上記室内ユニットとの間で冷凍サイクル系を形成す
る室外熱交換器とを有する中央空気調和装置をさらに備
え、上記室外熱交換器が、上記排気ファンの吐出又は吸
込側に配設されている。 また、請求項２に係る空気調和装置は、冷温水コイル
と、上記冷温水コイルにより熱交換された１次空気を個
別の被空調領域へ供給する給気ファンと、上記被空調領
域からの還気の一部または全部を屋外へ排出する排気フ
ァンとを備えた中央式の空気調和装置であって、上記冷
温水コイルの気流方向下流側に設置された第２熱交換器
と、上記排気ファンの吐出又は吸込側に配設された第３
熱交換器とを備え、上記第２及び第３の熱交換器の間で
冷凍サイクル系が形成される。 請求項３に係る空調システムは、個別の被空調領域内
に設置されて第１の熱交換器を内蔵する室内ユニットを
備え、冷温水コイルと、該冷温水コイルにより熱交換さ
れた１次空気を上記被空調領域へ供給する給気ファン
と、上記被空調領域からの還気の一部または全部を屋外
へ排出する排気ファンと、上記排気ファンの吐出又は吸
込側に配設されて上記室内ユニットとの間で第１冷凍サ
イクル系を形成する室外熱交換器と、上記冷温水コイル
の気流方向下流側に設置された第４の熱交換器とを有す
る中央空気調和装置をさらに備え、上記室外熱交換器と
上記第４熱交換器との間に、上記第１冷凍サイクル系と
切り替え可能な第２冷凍サイクル系が形成される。 請求項４に係る空調システムは、請求項１または３に
記載の空調システムにおいて、請求項１の冷凍サイクル
系または請求項３の第１冷凍サイクル系がヒートポンプ
運転可能であり、ヒートポンプ運転時における上記室内
ユニットの冷媒液出口から分岐されたバイパス経路が、
該冷凍サイクル系のコンプレッサの吸入側へ戻り、上記
バイパス経路の途中には、上記ヒートポンプ運転時にお
いて局所冷房が可能な冷房専用熱交換器が介設される。 請求項５に係る空気調和装置は、請求項１ないし４の
いずれかにおける空気調和装置において、上記排気ファ
ンの吸入側に、外気導入用ダンパが配設されている。 尚、上記用語における『室内』は単に被空調領域を示
す意味で用い、『室外』は被空調領域外を示す意味で用
いている。したがって、必ずしもその領域が室の形態を
とることを要件とするものではない。また、上記『冷温
水コイル』は、冷水と温水とが切り替え通水される単一
のコイル熱交換器のみを表すものではなく、従来の技術
的水準から明らかに理解できるように、冷水コイルと温
水コイルとが別々に併設されている場合も含むことは勿
論である。
述のごとき技術的課題を解決し、その目的を達成するた
めに以下のような構成を備えている。 即ち、請求項１に係る空調システムは、個別の被空調
領域内に設置された室内ユニットを備え、冷温水コイル
と、該冷温水コイルにより熱交換された１次空気を上記
被空調領域へ供給する給気ファンと、上記被空調領域か
らの還気の一部または全部を屋外へ排出する排気ファン
と、上記室内ユニットとの間で冷凍サイクル系を形成す
る室外熱交換器とを有する中央空気調和装置をさらに備
え、上記室外熱交換器が、上記排気ファンの吐出又は吸
込側に配設されている。 また、請求項２に係る空気調和装置は、冷温水コイル
と、上記冷温水コイルにより熱交換された１次空気を個
別の被空調領域へ供給する給気ファンと、上記被空調領
域からの還気の一部または全部を屋外へ排出する排気フ
ァンとを備えた中央式の空気調和装置であって、上記冷
温水コイルの気流方向下流側に設置された第２熱交換器
と、上記排気ファンの吐出又は吸込側に配設された第３
熱交換器とを備え、上記第２及び第３の熱交換器の間で
冷凍サイクル系が形成される。 請求項３に係る空調システムは、個別の被空調領域内
に設置されて第１の熱交換器を内蔵する室内ユニットを
備え、冷温水コイルと、該冷温水コイルにより熱交換さ
れた１次空気を上記被空調領域へ供給する給気ファン
と、上記被空調領域からの還気の一部または全部を屋外
へ排出する排気ファンと、上記排気ファンの吐出又は吸
込側に配設されて上記室内ユニットとの間で第１冷凍サ
イクル系を形成する室外熱交換器と、上記冷温水コイル
の気流方向下流側に設置された第４の熱交換器とを有す
る中央空気調和装置をさらに備え、上記室外熱交換器と
上記第４熱交換器との間に、上記第１冷凍サイクル系と
切り替え可能な第２冷凍サイクル系が形成される。 請求項４に係る空調システムは、請求項１または３に
記載の空調システムにおいて、請求項１の冷凍サイクル
系または請求項３の第１冷凍サイクル系がヒートポンプ
運転可能であり、ヒートポンプ運転時における上記室内
ユニットの冷媒液出口から分岐されたバイパス経路が、
該冷凍サイクル系のコンプレッサの吸入側へ戻り、上記
バイパス経路の途中には、上記ヒートポンプ運転時にお
いて局所冷房が可能な冷房専用熱交換器が介設される。 請求項５に係る空気調和装置は、請求項１ないし４の
いずれかにおける空気調和装置において、上記排気ファ
ンの吸入側に、外気導入用ダンパが配設されている。 尚、上記用語における『室内』は単に被空調領域を示
す意味で用い、『室外』は被空調領域外を示す意味で用
いている。したがって、必ずしもその領域が室の形態を
とることを要件とするものではない。また、上記『冷温
水コイル』は、冷水と温水とが切り替え通水される単一
のコイル熱交換器のみを表すものではなく、従来の技術
的水準から明らかに理解できるように、冷水コイルと温
水コイルとが別々に併設されている場合も含むことは勿
論である。
請求項１に係る空調システムでは、排気ファンが冷凍
サイクル系の室外熱交換器用ファンの機能を兼ねるの
で、その分だけ部品点数が削減されシステム全体として
は小型化を具体化する。さらに、従来の外気を熱源とし
て運転される冷凍サイクル系における室外熱交換器用フ
ァンによる送風では、室外熱交換器の熱交換効率が外気
温度に大きく依存してその放熱効果ないしは吸熱効果が
十分には発揮されないが、本発明の排気ファンによる送
風では、冷房運転時には外気よりも低温の冷風が、暖房
運転時には外気よりも高温の温風が室外熱交換器に送風
されるので、廃熱利用による省エネルギ化を達成するの
をはじめ、外気を熱源とする通常の冷凍サイクル系の運
転よりも格段に冷暖房能力が高められる。特に、暖房運
転時には温風が送風されるので、室外熱交換器の除霜が
不必要になり、特別な除霜機構を設けなくともよく、部
品点数の削減並びにシステムの小型化にさらに寄与す
る。さらには、冷凍サイクル系及び冷温水コイル系の２
系統による冷暖房運転を系統別に使い分けることによっ
て負荷の変動に対して省エネルギ的に対応でき、通常は
冷温水コイル系であるがメインとなる系の冷暖房能力を
低く設定することも可能になる。 請求項２に係る空気調和装置では、排気ファンが冷凍
サイクル系の第３熱交換器用ファンの機能を兼ねるの
で、その分だけ部品点数が削減され全体の装置としては
小型化を具体化する。また、冷房運転時には外気よりも
低温の冷風が、暖房運転時には外気よりも高温の温風が
熱源側熱交換器としての第３熱交換器に送風されるの
で、廃熱利用による省エネルギ化を達成するのをはじ
め、外気との熱交換による通常の冷凍サイクル系の運転
よりも負荷側熱交換器である第２熱交換器の冷却加熱能
力が格段に高められる。特に、暖房運転時には温風が送
風されるので、第３熱交換器の除霜が不必要になり、特
別な除霜機構を設けなくともよく、部品点数の削減並び
に装置の小型化にさらに寄与する。冷温水コイルの気流
方向下流側に設けた第３熱交換器は、除湿運転の際に冷
温水コイルで過冷却された空気の再熱用直膨コイルとし
て利用できる。したがって再熱のための熱源を別途設け
る必要がなくなる。さらには、冷温水コイルと同種の熱
交換、即ち冷温水コイルが冷却なら冷却、冷温水コイル
が加熱なら加熱を行う場合には、冷凍サイクル系及び冷
温水コイル系の２系統による冷暖房運転を系統別に使い
分けることによって負荷の変動に対して省エネルギ的に
対応でき、通常は冷温水コイル系であるがメインとなる
系の冷暖房能力を低く設定することも可能になる。 請求項３に係る空調システムでは、排気ファンが第１
及び第２の冷凍サイクル系の室外熱交換器用ファンの機
能を兼ねるので、その分だけ部品点数が削減されシステ
ム全体としては小型化を具体化する。また、廃熱利用に
よる省エネルギ化を達成するのをはじめ、外気を熱源と
する通常の冷凍サイクル系よりも負荷側熱交換器である
室内熱交換器及び第４熱交換器の冷却加熱能力が格段に
高められる。特に、第１または第２の冷凍サイクル系に
よる暖房運転時には、室外熱交換器に温風が送風される
ので、室外熱交換器での除霜が不必要になって特別な除
霜機構を設けなくともよく、部品点数の削減並びにシス
テムの小型化にさらに寄与する。また、第１冷凍サイク
ル系から第２冷凍サイクル系へ運転を切り替えることに
よって、冷温水コイルの下流側に設けた第４熱交換器
は、除湿運転の際に冷温水コイルで過冷却された空気の
再熱用直膨コイルとして利用できる。したがって再熱の
ための熱源を別途設ける必要がなくなる。さらには、第
２冷凍サイクル系の第４熱交換器と冷温水コイルとで同
種の熱交換、即ち冷温水コイルが冷却なら第４熱交換器
も冷却、冷温水コイルが加熱なら第４熱交換機も加熱を
行うようにして、あるいは第１冷凍サイクル系と冷温水
コイル系とで同種の運転（冷房もしくは暖房）を行うよ
うにして、いずれかの冷凍サイクル系と冷温水コイル系
との２系統による冷暖房運転を系統別に使い分ければ、
負荷の変動に対して省エネルギ的に対応でき、通常は冷
温水コイル系であるがメインとなる系の冷暖房能力を低
く設定することも可能になる。 請求項４に係る空調システムでは、請求項１における
冷凍サイクル系あるいは請求項３における第１冷凍サイ
クル系がヒートポンプ運転を行うに際して、室内ユニッ
トでの放熱により凝縮した冷媒液が、この室内熱交換器
から出てバイパス経路の途中の冷房専用熱交換器に流入
することにより、その冷房専用熱交換器の設置場所にお
ける冷房負荷に対して冷媒液は吸熱と共に蒸発して局所
冷房を行い、冷媒ガスとなってコンプレッサの吸入側へ
戻る。このように、室内ユニットで冷媒が放熱した熱エ
ネルギを再び冷房専用熱交換器で熱回収することによっ
て、省エネルギ効果が得られる。また、局所冷房のため
の設備を特別に設ける必要もなくなる。 請求項５に係る空気調和装置では、請求項１、３また
は４における室外熱交換器あるいは請求項２における第
３熱交換器への排気ファンによる送風量を、外気導入用
ダンパから吸入した外気で補充することにより必要風量
に維持するとともに、排気ファンからの被空調領域内空
気の排出量を換気回数に応じた適正な量に制御できる。
サイクル系の室外熱交換器用ファンの機能を兼ねるの
で、その分だけ部品点数が削減されシステム全体として
は小型化を具体化する。さらに、従来の外気を熱源とし
て運転される冷凍サイクル系における室外熱交換器用フ
ァンによる送風では、室外熱交換器の熱交換効率が外気
温度に大きく依存してその放熱効果ないしは吸熱効果が
十分には発揮されないが、本発明の排気ファンによる送
風では、冷房運転時には外気よりも低温の冷風が、暖房
運転時には外気よりも高温の温風が室外熱交換器に送風
されるので、廃熱利用による省エネルギ化を達成するの
をはじめ、外気を熱源とする通常の冷凍サイクル系の運
転よりも格段に冷暖房能力が高められる。特に、暖房運
転時には温風が送風されるので、室外熱交換器の除霜が
不必要になり、特別な除霜機構を設けなくともよく、部
品点数の削減並びにシステムの小型化にさらに寄与す
る。さらには、冷凍サイクル系及び冷温水コイル系の２
系統による冷暖房運転を系統別に使い分けることによっ
て負荷の変動に対して省エネルギ的に対応でき、通常は
冷温水コイル系であるがメインとなる系の冷暖房能力を
低く設定することも可能になる。 請求項２に係る空気調和装置では、排気ファンが冷凍
サイクル系の第３熱交換器用ファンの機能を兼ねるの
で、その分だけ部品点数が削減され全体の装置としては
小型化を具体化する。また、冷房運転時には外気よりも
低温の冷風が、暖房運転時には外気よりも高温の温風が
熱源側熱交換器としての第３熱交換器に送風されるの
で、廃熱利用による省エネルギ化を達成するのをはじ
め、外気との熱交換による通常の冷凍サイクル系の運転
よりも負荷側熱交換器である第２熱交換器の冷却加熱能
力が格段に高められる。特に、暖房運転時には温風が送
風されるので、第３熱交換器の除霜が不必要になり、特
別な除霜機構を設けなくともよく、部品点数の削減並び
に装置の小型化にさらに寄与する。冷温水コイルの気流
方向下流側に設けた第３熱交換器は、除湿運転の際に冷
温水コイルで過冷却された空気の再熱用直膨コイルとし
て利用できる。したがって再熱のための熱源を別途設け
る必要がなくなる。さらには、冷温水コイルと同種の熱
交換、即ち冷温水コイルが冷却なら冷却、冷温水コイル
が加熱なら加熱を行う場合には、冷凍サイクル系及び冷
温水コイル系の２系統による冷暖房運転を系統別に使い
分けることによって負荷の変動に対して省エネルギ的に
対応でき、通常は冷温水コイル系であるがメインとなる
系の冷暖房能力を低く設定することも可能になる。 請求項３に係る空調システムでは、排気ファンが第１
及び第２の冷凍サイクル系の室外熱交換器用ファンの機
能を兼ねるので、その分だけ部品点数が削減されシステ
ム全体としては小型化を具体化する。また、廃熱利用に
よる省エネルギ化を達成するのをはじめ、外気を熱源と
する通常の冷凍サイクル系よりも負荷側熱交換器である
室内熱交換器及び第４熱交換器の冷却加熱能力が格段に
高められる。特に、第１または第２の冷凍サイクル系に
よる暖房運転時には、室外熱交換器に温風が送風される
ので、室外熱交換器での除霜が不必要になって特別な除
霜機構を設けなくともよく、部品点数の削減並びにシス
テムの小型化にさらに寄与する。また、第１冷凍サイク
ル系から第２冷凍サイクル系へ運転を切り替えることに
よって、冷温水コイルの下流側に設けた第４熱交換器
は、除湿運転の際に冷温水コイルで過冷却された空気の
再熱用直膨コイルとして利用できる。したがって再熱の
ための熱源を別途設ける必要がなくなる。さらには、第
２冷凍サイクル系の第４熱交換器と冷温水コイルとで同
種の熱交換、即ち冷温水コイルが冷却なら第４熱交換器
も冷却、冷温水コイルが加熱なら第４熱交換機も加熱を
行うようにして、あるいは第１冷凍サイクル系と冷温水
コイル系とで同種の運転（冷房もしくは暖房）を行うよ
うにして、いずれかの冷凍サイクル系と冷温水コイル系
との２系統による冷暖房運転を系統別に使い分ければ、
負荷の変動に対して省エネルギ的に対応でき、通常は冷
温水コイル系であるがメインとなる系の冷暖房能力を低
く設定することも可能になる。 請求項４に係る空調システムでは、請求項１における
冷凍サイクル系あるいは請求項３における第１冷凍サイ
クル系がヒートポンプ運転を行うに際して、室内ユニッ
トでの放熱により凝縮した冷媒液が、この室内熱交換器
から出てバイパス経路の途中の冷房専用熱交換器に流入
することにより、その冷房専用熱交換器の設置場所にお
ける冷房負荷に対して冷媒液は吸熱と共に蒸発して局所
冷房を行い、冷媒ガスとなってコンプレッサの吸入側へ
戻る。このように、室内ユニットで冷媒が放熱した熱エ
ネルギを再び冷房専用熱交換器で熱回収することによっ
て、省エネルギ効果が得られる。また、局所冷房のため
の設備を特別に設ける必要もなくなる。 請求項５に係る空気調和装置では、請求項１、３また
は４における室外熱交換器あるいは請求項２における第
３熱交換器への排気ファンによる送風量を、外気導入用
ダンパから吸入した外気で補充することにより必要風量
に維持するとともに、排気ファンからの被空調領域内空
気の排出量を換気回数に応じた適正な量に制御できる。
以下に本発明の好適な実施例に係る空気調和装置につ
いて、第１図ないし第５図を参照して説明する。第１図
に、本実施例の空気調和装置の概略構成を模式的に示
す。 図中１はフィン型コイルの冷温水コイルであり、熱源
装置（図示せず）から冷水もしくは温水が切り替え供給
され、このコイル１を通過する空気と熱交換してこの空
気を所望の温度に冷却もしくは加熱する。本実施例の場
合は冷水と温水の供給を切り替えて用いるタイプのもの
である。16は冷温水の流量を制御する電動弁である。冷
温水コイル１の前方には、コイルの目詰まりを防止する
ためのエアフィルタ４が配設され、冷温水コイル１の後
方には除湿運転時の再熱器等の熱交換器として用いられ
る直膨コイル51,52が２列に配設されている。この直膨
コイル51,52の冷凍サイクル系に関しては後述する。直
膨コイル51,52のさらに後方には加湿器６が配設されて
いる。本実施例では蒸気噴霧器を使用した場合を例示し
ている。７は電磁弁であり、蒸気供給のオン・オフを切
り替える。これら各熱交換器や加湿器によってこれらを
通過する空気を温・湿度の調整された調和空気に加工す
る。 尚、ここで前方・後方と称すのは、気流方向に関して
上流側を前方、下流側を後方とする。 加湿器６の後方にはインバータ制御された給気ファン
２が設置されている。この給気ファン２は、上記調和空
気を吸入し、その吐出口に接続された給気ダクト３を介
して各被空調室へこの調和空気を供給する。 図中８は還気ダクトであり、被空調室内の空気がこの
還気ダクト８を通って本空調機へ還流する。この還気ダ
クト８から本空調機に流入した空気は、換気回数に応じ
た比率で一部が外気へ排出され、残りは回収されて再び
調和空気に加工され、給気ファン２により被空調室へ供
給される。この排出分と回収分とを分割するのがモータ
ダンパ9,10である。モータダンパ9,10のそれぞれの開度
を調整することによって所望の比率で還気を排出分と回
収分とに分割できる。排出分はインバータ制御された排
気ファン11によって外気へ排出されるが、この排気ファ
ン11に吸入される前に全熱交換器12を通過することによ
って一部熱回収される。排気ファン11の後方、即ち吐出
側には、後述の冷凍サイクル系の一部を構成する室外熱
交換器131,132が配設され、これら室外熱交換器131,132
に上記還気の排出分が通風されるように構成されてい
る。 上記エアフィルタ４に流入する空気は、還気の回収分
と新鮮外気である。この新鮮外気はモータダンパ14から
取り入れられ、全熱交換器12を経て予熱もしくは予冷さ
れて上記回収分と共にエアフィルタ４に流入する。 外気取り入れ用のモータダンパとしては、上述のモー
タダンパ14の他に排気ファン11の吸入側にも今一つモー
タダンパ15が設けられている。モータダンパ14,15の開
度によって、新鮮外気の一部が排気ファン11にも吸い込
まれ、還気排出分と共に上記室外熱交換器131,132に通
風される。この構成によれば、例えば還気排出分だけで
は室外熱交換器131,132の必要風量を満たせない場合
に、外気を補充して必要風量を確保することができる。 図中161,162はコンプレッサであり、各被空調室に設
けられている室内ユニット171,172および室外熱交換器1
31,132との間をそれぞれ冷媒管で連結して第１冷凍サイ
クル系Ｒ1,2が形成され、また、直膨コイル51,52および
室外熱交換器131,132との間をそれぞれ冷媒管で連結し
て第２冷凍サイクル系ｒ1,2が形成されている。図中18
１〜８のそれぞれは、第１冷凍サイクル系Ｒ1,2と第２
冷凍サイクル系ｒ1,2との切替弁である。 第２図は本実施例の空調機を用いたビル空調システム
の１フロア分を例示する平面図である。図中、AHは空調
機、３は給気ダクト、８は還気ダクト、19は吹出口、20
は吸込口、R1,R2は第１冷凍サイクル系、171,172は室内
ユニット、またVAVは可変風量調節機である。 上述のように構成された空調機AH並びにその他の各種
空調機器からなるビル空調システムでは、例えば第３図
に示すように、８時から18時までの時間帯の基本熱負荷
PRを冷温水コイル１で賄い、該時間帯の過剰熱負荷E
R1、あるいは該時間帯以外の熱負荷ER2に対しては第１
冷凍サイクル系Ｒ1,2で補うというような運転形態が可
能となり、また、被空調室での局所的な熱負荷の変動に
も室内ユニット171,172の個別運転により柔軟に対応で
きるようになる。また中間期には、外気冷房を行いなが
ら、熱負荷によっては一部で室内ユニットによる暖房お
よび冷房を同時に行うことも可能である。本空気調和装
置１基の採用により、極めて細やか且つ柔軟なビル空調
が行える。 上述の実施例では、例えば一方の第１冷凍サイクル系
R1の中に設けられている三つの室内ユニット171につい
ては、いずれのユニットも同一モードで運転されること
になる。そこで、これらコンプレッサ161、室内ユニッ
ト171および室外熱交換器131を含む冷凍サイクル系R1に
おいて、例えば第４図に示すように、コンプレッサ161
から室外熱交換器131を経て室内ユニット171に至る液配
管を、室内ユニット171に接続される直前で分岐し、一
方の分岐管をそのまま室内ユニット171に接続すると共
に、他方の分岐管をさらに設けられた冷房専用ユニット
21に接続すると、この冷凍サイクル系R1で暖房モードの
運転を行うときに、室内ユニット171で暖房運転を行い
ながら、同時に冷房専用ユニット21による同一室内での
局所冷房が可能になる。そのような運転が行われる場合
の具体例としては、例えばコンピュータやその他のOA機
器が設置されているような部屋では、その部屋全体とし
ては暖房が必要であっても、個々のコンピュータやOA機
器自体は冷却されるのが望ましく、そのような場合には
この変形実施例による運転が好適である。なお、冷房専
用ユニット21からコンプレッサ161へ戻る冷媒ガス管
は、コンプレッサ161と室外熱交換器131との間の液配管
（暖房運転時には室外熱交換器131からコンプレッサ161
へ冷媒ガスが流れる）に合流するように接続される。即
ち、第４図に示す点P1から冷房専用ユニット21を経て冷
凍サイクル系R1に合流する点P2までがバイパス経路Ｂと
して第１図の実施例に付加されることになる。冷凍サイ
クル系R1が暖房運転時に冷房専用ユニット21で冷房運転
を行う場合には、切替弁22を閉じて切替弁23を開く。こ
の切替弁23が開かれると、室内ユニット171で放熱する
ことにより凝縮した冷媒は、さらに冷房専用ユニット21
へ流入し、その場所での冷房負荷に応じて吸熱すると共
に蒸発し、上記合流接続部を経てコンプレッサ161の吸
入側へ戻る。なお、冷凍サイクル系R1が冷房運転時では
冷房専用ユニット21の運転はなされず、切替弁23は閉じ
られる。勿論、暖房運転時で冷房専用ユニット21の運転
を行わない場合にも切替弁23は閉じられる。 第５図に、上述した変形実施例の冷凍サイクル系R1に
ついて、その詳細な構成を示しておく。図中、24は四方
切替弁、25はアキュムレータ、26は高圧遮断装置、27は
低圧遮断装置、28はチェツクジョイント、29は冷媒ガス
用バイパス電磁弁、30は冷媒液用バイパス電磁弁、31は
キャピラリチューブ、32はストレーナ、33は圧力セン
サ、34はディストリビュータ、35は温度膨張弁、36は受
液器、37は阻止弁、38は逆止弁、39はフィルタドライ
ヤ、40はサイトグラスである。また、実線矢印は、この
系R1における冷房サイクルを示し、破線矢印は暖房サイ
クルを示している。 尚、上述の各実施例では、直膨コイル51,52を冷温水
コイル１の下流側に配設したが、これら直膨コイルと冷
温水コイルとの配置を入れ替えて構成することも可能で
ある。
いて、第１図ないし第５図を参照して説明する。第１図
に、本実施例の空気調和装置の概略構成を模式的に示
す。 図中１はフィン型コイルの冷温水コイルであり、熱源
装置（図示せず）から冷水もしくは温水が切り替え供給
され、このコイル１を通過する空気と熱交換してこの空
気を所望の温度に冷却もしくは加熱する。本実施例の場
合は冷水と温水の供給を切り替えて用いるタイプのもの
である。16は冷温水の流量を制御する電動弁である。冷
温水コイル１の前方には、コイルの目詰まりを防止する
ためのエアフィルタ４が配設され、冷温水コイル１の後
方には除湿運転時の再熱器等の熱交換器として用いられ
る直膨コイル51,52が２列に配設されている。この直膨
コイル51,52の冷凍サイクル系に関しては後述する。直
膨コイル51,52のさらに後方には加湿器６が配設されて
いる。本実施例では蒸気噴霧器を使用した場合を例示し
ている。７は電磁弁であり、蒸気供給のオン・オフを切
り替える。これら各熱交換器や加湿器によってこれらを
通過する空気を温・湿度の調整された調和空気に加工す
る。 尚、ここで前方・後方と称すのは、気流方向に関して
上流側を前方、下流側を後方とする。 加湿器６の後方にはインバータ制御された給気ファン
２が設置されている。この給気ファン２は、上記調和空
気を吸入し、その吐出口に接続された給気ダクト３を介
して各被空調室へこの調和空気を供給する。 図中８は還気ダクトであり、被空調室内の空気がこの
還気ダクト８を通って本空調機へ還流する。この還気ダ
クト８から本空調機に流入した空気は、換気回数に応じ
た比率で一部が外気へ排出され、残りは回収されて再び
調和空気に加工され、給気ファン２により被空調室へ供
給される。この排出分と回収分とを分割するのがモータ
ダンパ9,10である。モータダンパ9,10のそれぞれの開度
を調整することによって所望の比率で還気を排出分と回
収分とに分割できる。排出分はインバータ制御された排
気ファン11によって外気へ排出されるが、この排気ファ
ン11に吸入される前に全熱交換器12を通過することによ
って一部熱回収される。排気ファン11の後方、即ち吐出
側には、後述の冷凍サイクル系の一部を構成する室外熱
交換器131,132が配設され、これら室外熱交換器131,132
に上記還気の排出分が通風されるように構成されてい
る。 上記エアフィルタ４に流入する空気は、還気の回収分
と新鮮外気である。この新鮮外気はモータダンパ14から
取り入れられ、全熱交換器12を経て予熱もしくは予冷さ
れて上記回収分と共にエアフィルタ４に流入する。 外気取り入れ用のモータダンパとしては、上述のモー
タダンパ14の他に排気ファン11の吸入側にも今一つモー
タダンパ15が設けられている。モータダンパ14,15の開
度によって、新鮮外気の一部が排気ファン11にも吸い込
まれ、還気排出分と共に上記室外熱交換器131,132に通
風される。この構成によれば、例えば還気排出分だけで
は室外熱交換器131,132の必要風量を満たせない場合
に、外気を補充して必要風量を確保することができる。 図中161,162はコンプレッサであり、各被空調室に設
けられている室内ユニット171,172および室外熱交換器1
31,132との間をそれぞれ冷媒管で連結して第１冷凍サイ
クル系Ｒ1,2が形成され、また、直膨コイル51,52および
室外熱交換器131,132との間をそれぞれ冷媒管で連結し
て第２冷凍サイクル系ｒ1,2が形成されている。図中18
１〜８のそれぞれは、第１冷凍サイクル系Ｒ1,2と第２
冷凍サイクル系ｒ1,2との切替弁である。 第２図は本実施例の空調機を用いたビル空調システム
の１フロア分を例示する平面図である。図中、AHは空調
機、３は給気ダクト、８は還気ダクト、19は吹出口、20
は吸込口、R1,R2は第１冷凍サイクル系、171,172は室内
ユニット、またVAVは可変風量調節機である。 上述のように構成された空調機AH並びにその他の各種
空調機器からなるビル空調システムでは、例えば第３図
に示すように、８時から18時までの時間帯の基本熱負荷
PRを冷温水コイル１で賄い、該時間帯の過剰熱負荷E
R1、あるいは該時間帯以外の熱負荷ER2に対しては第１
冷凍サイクル系Ｒ1,2で補うというような運転形態が可
能となり、また、被空調室での局所的な熱負荷の変動に
も室内ユニット171,172の個別運転により柔軟に対応で
きるようになる。また中間期には、外気冷房を行いなが
ら、熱負荷によっては一部で室内ユニットによる暖房お
よび冷房を同時に行うことも可能である。本空気調和装
置１基の採用により、極めて細やか且つ柔軟なビル空調
が行える。 上述の実施例では、例えば一方の第１冷凍サイクル系
R1の中に設けられている三つの室内ユニット171につい
ては、いずれのユニットも同一モードで運転されること
になる。そこで、これらコンプレッサ161、室内ユニッ
ト171および室外熱交換器131を含む冷凍サイクル系R1に
おいて、例えば第４図に示すように、コンプレッサ161
から室外熱交換器131を経て室内ユニット171に至る液配
管を、室内ユニット171に接続される直前で分岐し、一
方の分岐管をそのまま室内ユニット171に接続すると共
に、他方の分岐管をさらに設けられた冷房専用ユニット
21に接続すると、この冷凍サイクル系R1で暖房モードの
運転を行うときに、室内ユニット171で暖房運転を行い
ながら、同時に冷房専用ユニット21による同一室内での
局所冷房が可能になる。そのような運転が行われる場合
の具体例としては、例えばコンピュータやその他のOA機
器が設置されているような部屋では、その部屋全体とし
ては暖房が必要であっても、個々のコンピュータやOA機
器自体は冷却されるのが望ましく、そのような場合には
この変形実施例による運転が好適である。なお、冷房専
用ユニット21からコンプレッサ161へ戻る冷媒ガス管
は、コンプレッサ161と室外熱交換器131との間の液配管
（暖房運転時には室外熱交換器131からコンプレッサ161
へ冷媒ガスが流れる）に合流するように接続される。即
ち、第４図に示す点P1から冷房専用ユニット21を経て冷
凍サイクル系R1に合流する点P2までがバイパス経路Ｂと
して第１図の実施例に付加されることになる。冷凍サイ
クル系R1が暖房運転時に冷房専用ユニット21で冷房運転
を行う場合には、切替弁22を閉じて切替弁23を開く。こ
の切替弁23が開かれると、室内ユニット171で放熱する
ことにより凝縮した冷媒は、さらに冷房専用ユニット21
へ流入し、その場所での冷房負荷に応じて吸熱すると共
に蒸発し、上記合流接続部を経てコンプレッサ161の吸
入側へ戻る。なお、冷凍サイクル系R1が冷房運転時では
冷房専用ユニット21の運転はなされず、切替弁23は閉じ
られる。勿論、暖房運転時で冷房専用ユニット21の運転
を行わない場合にも切替弁23は閉じられる。 第５図に、上述した変形実施例の冷凍サイクル系R1に
ついて、その詳細な構成を示しておく。図中、24は四方
切替弁、25はアキュムレータ、26は高圧遮断装置、27は
低圧遮断装置、28はチェツクジョイント、29は冷媒ガス
用バイパス電磁弁、30は冷媒液用バイパス電磁弁、31は
キャピラリチューブ、32はストレーナ、33は圧力セン
サ、34はディストリビュータ、35は温度膨張弁、36は受
液器、37は阻止弁、38は逆止弁、39はフィルタドライ
ヤ、40はサイトグラスである。また、実線矢印は、この
系R1における冷房サイクルを示し、破線矢印は暖房サイ
クルを示している。 尚、上述の各実施例では、直膨コイル51,52を冷温水
コイル１の下流側に配設したが、これら直膨コイルと冷
温水コイルとの配置を入れ替えて構成することも可能で
ある。
第１図は本発明の一実施例に係る空調システムの概略構
成を示す模式図、第２図は本実施例の空調システムの１
フロア分を例示する平面図、第３図は本実施例の空調シ
ステムにおける熱負荷配分の一例を示すグラフ図、第４
図は本発明の変形実施例に係る空調システムの概略構成
を示す模式図、第５図は第４図の実施例における冷凍サ
イクル系の詳細を示す図である。 １……冷温水コイル、２……給気ファン、５……直膨コ
イル、11……排気ファン、13……室外熱交換器、15……
外気導入用ダンパとしてのモータダンパ、16……コンプ
レッサ、17……室内熱交換器としての室内ユニット、21
……冷房専用熱交換器としての冷房専用ユニット、Ｒ…
…第１冷凍サイクル系、ｒ……第２冷凍サイクル系、Ｂ
……バイパス経路
成を示す模式図、第２図は本実施例の空調システムの１
フロア分を例示する平面図、第３図は本実施例の空調シ
ステムにおける熱負荷配分の一例を示すグラフ図、第４
図は本発明の変形実施例に係る空調システムの概略構成
を示す模式図、第５図は第４図の実施例における冷凍サ
イクル系の詳細を示す図である。 １……冷温水コイル、２……給気ファン、５……直膨コ
イル、11……排気ファン、13……室外熱交換器、15……
外気導入用ダンパとしてのモータダンパ、16……コンプ
レッサ、17……室内熱交換器としての室内ユニット、21
……冷房専用熱交換器としての冷房専用ユニット、Ｒ…
…第１冷凍サイクル系、ｒ……第２冷凍サイクル系、Ｂ
……バイパス経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 康敏 大阪府大阪市北区南森町１丁目４番５号 新晃工業株式会社内 (72)発明者 植田 薫 大阪府大阪市北区南森町１丁目４番５号 新晃工業株式会社内 (72)発明者 西牟田 純市 大阪府大阪市北区南森町１丁目４番５号 新晃工業株式会社内 (72)発明者 坂根 弘 大阪府大阪市北区南森町１丁目４番５号 新晃工業株式会社内 (72)発明者 岡田 洋 大阪府大阪市北区南森町１丁目４番５号 新晃工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−105844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−156955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−14531（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−106032（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F24F 3/00
Claims (5)
- 【請求項１】個別の被空調領域内に設置された室内ユニ
ット（17）を備え、 冷温水コイル（１）と、該冷温水コイル（１）により熱
交換された１次空気を上記被空調領域へ供給する給気フ
ァン（２）と、上記被空調領域からの還気の一部または
全部を屋外へ排出する排気ファン（11）と、上記室内ユ
ニット（17）との間で冷凍サイクル系（Ｒ）を形成する
室外熱交換器（13）とを有する中央空気調和装置をさら
に備え、 上記室外熱交換器（13）が、上記排気ファン（11）の吐
出又は吸込側に配設されたことを特徴とする空調システ
ム。 - 【請求項２】冷温水コイル（１）と、 上記冷温水コイルにより熱交換された１次空気を個別の
被空調領域へ供給する給気ファン（２）と、 上記被空調領域からの還気の一部または全部を屋外へ排
出する排気ファン（11）とを備えた中央式の空気調和装
置であって、 上記冷温水コイル（１）の気流方向下流側に設置された
第２熱交換器（５）と、 上記排気ファン（11）の吐出又は吸込側に配設された第
３熱交換器（13）とを備え、 上記第２及び第３の熱交換器（5,13）の間で冷凍サイク
ル系（ｒ）が形成されることを特徴とする空気調和装
置。 - 【請求項３】個別の被空調領域内に設置されて第１の熱
交換器を内蔵する室内ユニット（17）を備え、 冷温水コイル（１）と、該冷温水コイル（１）により熱
交換された１次空気を上記被空調領域へ供給する給気フ
ァン（２）と、上記被空調領域からの還気の一部または
全部を屋外へ排出する排気ファン（11）と、上記排気フ
ァン（11）の吐出又は吸込側に配設されて上記室内ユニ
ット（17）との間で第１冷凍サイクル系（Ｒ）を形成す
る室外熱交換器（13）と、上記冷温水コイル（１）の気
流方向下流側に設置された第４の熱交換器（５）とを有
する中央空気調和装置をさらに備え、 上記室外熱交換器（13）と上記第４熱交換器（５）との
間に、上記第１冷凍サイクル系（Ｒ）と切り替え可能な
第２冷凍サイクル系（ｒ）が形成されることを特徴とす
る空調システム。 - 【請求項４】請求項１における冷凍サイクル系（Ｒ）な
いし請求項３における第１冷凍サイクル系（Ｒ）はヒー
トポンプ運転可能であり、 ヒートポンプ運転時における上記室内ユニット（17）の
冷媒液出口から分岐されたバイパス経路（Ｂ）が、該冷
凍サイクル系（Ｒ）ないし該第１冷凍サイクル系（Ｒ）
のコンプレッサ（16）の吸入側へ戻り、 上記バイパス経路（Ｂ）の途中には、上記ヒートポンプ
運転時において局所冷房が可能な冷房専用熱交換器（2
1）が介設されることを特徴とする請求項１または３記
載の空調システム。 - 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおける空気
調和装置であって、 上記排気ファン（11）の吸入側に、外気導入用ダンパ
（15）が配設されたことを特徴とする空気調和装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14339189 | 1989-06-05 | ||
| JP1-143391 | 1989-06-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387535A JPH0387535A (ja) | 1991-04-12 |
| JP2894571B2 true JP2894571B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=15337677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14062590A Expired - Fee Related JP2894571B2 (ja) | 1989-06-05 | 1990-05-30 | 空調システム及び空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2894571B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4905826B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2012-03-28 | 三機工業株式会社 | 除湿機併用型空調装置の最適運転制御システム |
| JP2008309364A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Toyo Eng Works Ltd | ヒートポンプ式空気調和装置 |
| JP5233781B2 (ja) | 2008-09-02 | 2013-07-10 | 株式会社リコー | 液体容器及び画像形成装置 |
| JP5323960B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2013-10-23 | パナソニック株式会社 | 車両用空調装置 |
| WO2016071950A1 (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
| JP6974553B2 (ja) * | 2016-09-06 | 2021-12-01 | 高砂熱学工業株式会社 | 給排気経路用空調機及び空調システム |
| JP6747920B2 (ja) * | 2016-09-06 | 2020-08-26 | 高砂熱学工業株式会社 | 空調システム |
| JP7078375B2 (ja) * | 2017-10-05 | 2022-05-31 | 高砂熱学工業株式会社 | デシカントロータを用いた外気処理機及び外気処理方法 |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP14062590A patent/JP2894571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0387535A (ja) | 1991-04-12 |
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