JP2989022B2 - 熱回収型空調設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、年間冷房がなされるイ
ンテリア部および冷暖房がなされるペリメーター部から
なる空間用の空調設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】大規模なビルでは、ペリメーター部と称
される空調された室内の窓側の部分と、インテリア部と
称される窓側や壁から離れた内側の部分とにゾーン分け
をして、それぞれ別の温度センサーにより冷暖房の制御
を行っている。ペリメーター部は、夏期の日射や冬期の
コールドドラフトなど、温熱環境的に外部の状態の影響
を受けやすいため、夏期においては冷房、冬期において
は暖房を行っている。これに対してインテリア部におい
ては、人体、照明、ＯＡ機器等からの発熱があるため、
通常、年間を通して冷房を行っている。したがって、多
くの場合、インテリア部を床下や天井から導入された冷
風により冷房しながら、ペリメーター部を窓下に置いた
ファンコイルユニットにより暖房している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、冬期に
おいては、インテリア部で冷房をペリメーター部で暖房
を行っている。そのため、ペリメーター部に置かれたフ
ァンコイルユニットから吹き出る温風とインテリア部の
ダクトから吹き出る冷風とが混合して、両者のエネルギ
ーが相殺されて大きなエネルギー損失が生じる。

【０００４】一方、冬期においては、省エネルギーを目
的として、インテリア部の冷房により発生する熱をペリ
メーター部の暖房用に利用するために回収することも行
われている。しかし、現在実施されている方法では、ビ
ルの中央熱源方式をからめた大規模な熱回収設備が必要
である。そのため、省エネルギーは達成されても、熱回
収効率が低かったり、設備が複雑であるために、コスト
アップを引き起こしている。

【０００５】また、ファンコイルユニットによるペリメ
ーター部の暖房においては、窓下に置いたファンコイル
ユニットから上昇する温風と窓面を下降するコールドド
ラフトとが混合して、実際に室内に吹き出される温風の
温度がファンコイルユニットの吹き出し口付近の温風の
温度よりかなり低下するという欠点がある。そのため、
設定温度よりかなり低い、室温に近い温度の風が吹き出
ている状態となり、人体には寒く感じられ、非常に不快
であることが多い。

【０００６】以上のように、年間冷房がなされるインテ
リア部と冷暖房がなされるペリメーター部とからなる空
間の空調においては、ペリメーター部の温熱環境の向
上、温風と冷風との混合によるエネルギー損失の解消、
熱回収方法の低コスト化という課題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためのものであり、年間冷房がなされるイ
ンテリア部および冷暖房がなされるペリメーター部から
なる空間用の空調設備として、ヒートポンプパッケージ
本体およびこのヒートポンプパッケージ本体に冷媒配管
により接続したふく射パネルからなるふく射パネル併用
ヒートポンプパッケージ空調機と、前記インテリア部に
設けた熱回収口とで構成されることを特徴とする、熱回
収型空調設備を提供する。この設備では、熱回収口から
回収したインテリア部冷房による排熱を、ペリメーター
部暖房の熱源として利用する。

【０００８】ヒートポンプパッケージ本体は、通常のヒ
ートポンプパッケージ空調機のように屋外ユニットと屋
内ユニットとに分かれてるセパレート型、または屋外ユ
ニットと屋内ユニットとを一体化して設置した一体型の
いずれでもよいが、高層ビルの中層階への設置には、一
体型が望ましい。ふく射パネルを例えばペリメーター部
の窓下に設置し、ヒートポンプパッケージ本体を天井部
にカセット型または隠蔽型として組み込むか、床置きと
し、両者を冷媒配管で接続する。したがって、一台のヒ
ートポンプパッケージ本体と複数台のふく射パネルとを
冷媒配管で接続することが可能である。

【０００９】

【作用】本発明の熱回収型空調設備において、ふく射パ
ネル併用ヒートポンプパッケージ空調機の冷房運転は、
通常のヒートポンプパッケージ空調機と同様に、ヒート
ポンプパッケージ本体内のファンの作動による冷風の吹
き出しおよび室内排気の吸い込みにより行う。暖房運転
は、ファンを作動させずに、冷媒配管により本体に接続
されているふく射パネルからの熱ふく射により行う。冷
媒としては、通常のヒートポンプパッケージ空調機用の
冷媒（液体またはガス）が使用され、使用される冷媒に
よって配管の材質は決定される。以下に述べるように、
本発明の熱回収型空調設備においては、この冷媒を暖め
る熱源として、インテリア部冷房による排熱を回収して
利用する。また、ふく射パネルには補助ヒータを組み込
むことができ、朝の立ち上がり時や屋外機側除霜運転時
に作動させる。

【００１０】本発明の熱回収型空調設備は、年間冷房さ
れているインテリア部からの排熱を回収して、前記ふく
射パネル併用ヒートポンプパッケージ空調機によりペリ
メーター部を暖房する際の熱源として利用するものであ
る。

【００１１】この熱回収型空調設備は、インテリア部の
冷房を、床下からの冷風導入によりおよび天井からの冷
風導入により行う場合のいずれにも適用できる。天井か
らの冷風導入により行う場合を例にとると、天井からの
冷風は、通常、天井をチャンバーとするか天井内にダク
トを設けて、天井面等に設けた吹き出し口から室内に導
入する。この場合、室内からのレターン空気は、天井を
チャンバーとして、または天井内に設けたダクトから空
調機へ戻される。この設備では、インテリア部の天井面
等に熱回収口を設け、暖められたレターン空気をそこか
ら回収し、ペリメーター部暖房時のヒートポンプパッケ
ージ本体内に導入する。そしてペリメーター部暖房時
に、ヒートポンプパッケージ本体のファンを止めたまま
ヒートポンプ運転をし、回収したレターン空気の熱によ
って冷媒を暖め、暖められた冷媒を配管を通してふく射
パネルに廻す。これにより、インテリア部冷房による暖
気が回収されてペリメーター部暖房用の熱源となる。ま
た、ペリメーター部の暖房は、ふく射パネルからのふく
射熱と自然対流による放熱とによりなされる。なお、ペ
リメーター部用空調機の冷房運転と暖房運転との切替え
に伴う熱源空気取り入れ口の切替えは、ヒートポンプパ
ッケージ本体に内蔵するか外部接続したダンパの切替え
により行う。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳述する。図１
〜４に示された空調設備は、インテリア部の年間冷房を
天井をチャンバーとして冷風を取り入れることにより行
い、ペリメーター部を別個に冷暖房する空間に、本発明
の熱回収型空調設備を設置した例である。

【００１３】図１および図２は、天井に屋外ユニットお
よび屋内ユニット一体型のヒートポンプパッケージ本体
１（以下、本体１と称する）、窓下に一台のふく射パネ
ル２を設置して、両者を冷媒配管３により接続した例で
ある。本体１の天井への設置方法が、図１では天井カセ
ット型、図２では天井隠蔽型となっている。この空調設
備は、この空調機と、本体１とダクトでつながれた熱回
収口６、図示されていない別の空調機から天井チャンバ
ー内に入った冷風のインテリア部への吹き出し口７、冷
房時と暖房時とで切り替えるダンパ８〜１１、外気の取
り入れ口４、および排気口５とで構成される。

【００１４】夏期のペリメーター部冷房時には、ダンパ
８と９を開いて１０と１１とを閉じ、本体１のファンを
稼働させて、吹き出し口１２から冷風を吹き出させ、吸
い込み口１４から室内循環空気を吸い込ませている。
（図１の場合には、吹き出し口と吸い込み口はともに内
部に収められているので図示されていない。）冬期のペ
リメーター部暖房時には、ダンパ８と９を閉じて１０と
１１とを開き、ファンを稼働させずにヒートポンプ運転
させる。それにより、インテリア部の冷房で排出された
暖かい空気は天井に設けた熱回収口６で回収され、本体
１内に入って冷媒を暖め、暖められた冷媒が配管３を通
ってふく射パネル２内に入る。そして、暖められたふく
射パネル２からの熱ふく射と自然対流による放熱とが生
じる。

【００１５】図３および図４は、窓下に設置した複数の
ふく射パネル２と、一台の本体１とを、各ふく射パネル
の手前で分岐する冷媒配管３により接続した例である。
本体１を、図３では天井に図４では床に設置している。
本体１から複数の吹き出し口１２へダクト１３を配して
あり、窓下に設置した複数のふく射パネル２からのふく
射熱と自然対流による放熱とによりペリメーター部が暖
房される。その他の構成および作用は、前記図１および
図２の設備と同様である。この空調機は、大きな窓や多
数の窓を有する部屋に設置される。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明の熱回収型空調設
備において、ふく射パネル併用ヒートポンプパッケージ
空調機は、ふく射パネルからのふく射熱により体感温度
を上昇させ、かつ自然対流により窓面のコールドドラフ
トを解消して、ペリメーター部の温熱環境を快適にす
る。また、温熱環境の制御に、従来の温湿度制御の他に
ふく射場の制御を加えることにより、ＰＭＶセンサーお
よびＳＥＴセンサーとの組合せで、より精度の高い温熱
環境制御が可能となる。

【００１７】一方、本発明でヒートポンプパッケージ本
体を天井に設置すれば、窓下にはふく射パネルのみを置
けばよいので、ファンコイルユニットのように大きな場
所を必要とせず、室内の有効面積が増加する。同様に、
本体を天井設置にすることで、冷却コイルが天井内にあ
るため、冷房時のドレーン処理用配管のルートが天井内
で展開でき、好都合である。

【００１８】また、一台のヒートポンプパッケージ本体
に複数のふく射パネルを冷媒配管により接続すれば、大
きな窓や多数の窓を有する部屋の空調を、効果的に行う
ことができる。

【００１９】さらに、本発明の熱回収型空調設備によれ
ば、冬期において、インテリア部に吹き出る冷風とペリ
メーター部に吹き出る温風との混合が起きないので、大
きなエネルギー損失を生じない。また、この設備におい
ては、発生した熱を発生場所に近いところで回収し、回
収した熱をやはり近いところで使用するローカルヒート
リカバリー法を採ることができるため、熱回収効率が高
く、省エネルギーが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱回収型空調設備の一実施例を示す、
側面図である。

【図２】本発明の熱回収型空調設備の一実施例を示す、
側面図である。

【図３】本発明の熱回収型空調設備の一実施例を示す、
側面図である。

【図４】本発明の熱回収型空調設備の一実施例を示す、
側面図である。

【符号の説明】

１ ヒートポンプパッケージ本体 ２ ふく射パネル ３ 冷媒配管 ６ 熱回収口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 年間冷房がなされるインテリア部および
   冷暖房がなされるペリメーター部からなる空間のための
   空調設備であって、ヒートポンプパッケージ本体および
   このヒートポンプパッケージ本体に冷媒配管により接続
   したふく射パネルからなるふく射パネル併用ヒートポン
   プパッケージ空調機と、前記インテリア部に設けた熱回
   収口と、で構成されることを特徴とする熱回収型空調設
   備。