JP3046044B2 - 空気調和システム - Google Patents
空気調和システムInfo
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- JP3046044B2 JP3046044B2 JP2218105A JP21810590A JP3046044B2 JP 3046044 B2 JP3046044 B2 JP 3046044B2 JP 2218105 A JP2218105 A JP 2218105A JP 21810590 A JP21810590 A JP 21810590A JP 3046044 B2 JP3046044 B2 JP 3046044B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気調和システムに係り、特に端末にエア
ハンドリングユニットを設けた空気調和システムに関す
るものである。
ハンドリングユニットを設けた空気調和システムに関す
るものである。
最近のビル空気調和では、部屋の区画で冷房と暖房が
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。
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。
従来、このような用途に対し、熱源水と冷媒との間で
熱交換をする水熱交換器と、空気調和対象の空気と冷媒
との間で熱交換をする空気熱交換器とを有し、これら熱
交換器を冷媒圧縮機および配管、切替弁、絞り装置（膨
張弁）などで結んで冷凍サイクルを行わせるヒートポン
プを有するエアハンドリングユニットを用いる例があ
る。
熱交換をする水熱交換器と、空気調和対象の空気と冷媒
との間で熱交換をする空気熱交換器とを有し、これら熱
交換器を冷媒圧縮機および配管、切替弁、絞り装置（膨
張弁）などで結んで冷凍サイクルを行わせるヒートポン
プを有するエアハンドリングユニットを用いる例があ
る。
この方式では、熱源水としては、20〜30℃の冷却水を
用い、空気調和要求が冷房の場合には、水熱交換器を凝
縮器、空気熱交換器を蒸発器として、圧縮機を運転し
て、冷凍サイクルを行わせ、空気から熱を奪い（冷
房）、冷却水に熱を放出する。
用い、空気調和要求が冷房の場合には、水熱交換器を凝
縮器、空気熱交換器を蒸発器として、圧縮機を運転し
て、冷凍サイクルを行わせ、空気から熱を奪い（冷
房）、冷却水に熱を放出する。
また、逆に、空気調和要求が暖房の場合には、水熱交
換器を蒸発器、空気熱交換器を凝縮器として、圧縮機を
運転して、冷凍サイクルを行わせ、前記冷却水から熱を
奪い、空気に熱（暖房）を放出している。
換器を蒸発器、空気熱交換器を凝縮器として、圧縮機を
運転して、冷凍サイクルを行わせ、前記冷却水から熱を
奪い、空気に熱（暖房）を放出している。
この方式では、冷房であっても暖房であってもヒート
ポンプ（冷凍機）を運転している。
ポンプ（冷凍機）を運転している。
一般に、小容量のヒートポンプは、単位出力あたりの
損失が、大容量のヒートポンプよりも大きく効率が劣る
ため、上記のように小型ヒートポンプを各ユニットごと
に配備する方式は効率が悪い。
損失が、大容量のヒートポンプよりも大きく効率が劣る
ため、上記のように小型ヒートポンプを各ユニットごと
に配備する方式は効率が悪い。
本発明は、前記のような欠点を改良し、経済的で熱効
率のよい空気調和システムを提供することを目的とす
る。
率のよい空気調和システムを提供することを目的とす
る。
上記目的を達成するために、本発明では、熱源水とし
ての冷水又は温水を製造する熱源機、熱源機から熱源水
が流通する往復路、及び該熱源水を用いて冷暖房を行う
複数台のエアハンドリングユニットから構成される空気
調和システムにおいて、前記複数台のエアハンドリング
ユニットのうち少なくとも１台にはヒートポンプが内臓
されていると共に、前記熱源機は、システム全体として
の要求容量に応じて、冷水製造又は温水製造に切り替え
ることとするか、又は、ヒートポンプを内蔵しているエ
アハンドリングユニットでは、負荷要求と、熱源機から
の熱源水温度レベルとが合わない場合、負荷要求に合わ
せるように熱源水を熱放出先又は低熱源としてヒートポ
ンプを運転するか、あるいは、負荷要求と、熱源機から
の熱源水温度レベルとが合わない場合、熱源水を復路側
から取り込み往路側に戻すようにヒートポンプを運転す
ることとしたものである。
ての冷水又は温水を製造する熱源機、熱源機から熱源水
が流通する往復路、及び該熱源水を用いて冷暖房を行う
複数台のエアハンドリングユニットから構成される空気
調和システムにおいて、前記複数台のエアハンドリング
ユニットのうち少なくとも１台にはヒートポンプが内臓
されていると共に、前記熱源機は、システム全体として
の要求容量に応じて、冷水製造又は温水製造に切り替え
ることとするか、又は、ヒートポンプを内蔵しているエ
アハンドリングユニットでは、負荷要求と、熱源機から
の熱源水温度レベルとが合わない場合、負荷要求に合わ
せるように熱源水を熱放出先又は低熱源としてヒートポ
ンプを運転するか、あるいは、負荷要求と、熱源機から
の熱源水温度レベルとが合わない場合、熱源水を復路側
から取り込み往路側に戻すようにヒートポンプを運転す
ることとしたものである。
本発明では、熱源水の温度レベルとして、冷房用に４
〜15℃程度、暖房用に40〜60℃程度を製造する熱源機を
有し、この熱源水を、２管式（往路＋復路）で、エアハ
ンドリングユニットに供給する。ビル全体として、冷房
が主体であれば、熱源水を冷水とし（冷房用）、また暖
房が主体であれば、熱源水を温水として運転するのが好
ましい。
〜15℃程度、暖房用に40〜60℃程度を製造する熱源機を
有し、この熱源水を、２管式（往路＋復路）で、エアハ
ンドリングユニットに供給する。ビル全体として、冷房
が主体であれば、熱源水を冷水とし（冷房用）、また暖
房が主体であれば、熱源水を温水として運転するのが好
ましい。
個々のエアハンドリングユニットでは、熱源水の温度
レベルが、空気側の要求と合っていれば、熱源水で空調
すればよく、合っていない場合、ヒートポンプを有する
エアハンドリングユニットであれば、熱源水を低熱源
（熱供給源）または熱放出先として、ヒートポンプ（圧
縮機）を運転する。
レベルが、空気側の要求と合っていれば、熱源水で空調
すればよく、合っていない場合、ヒートポンプを有する
エアハンドリングユニットであれば、熱源水を低熱源
（熱供給源）または熱放出先として、ヒートポンプ（圧
縮機）を運転する。
熱源機の冷房主体運転と暖房主体運転の切替は、季節
的におおまかに行ってもよいし、自動的に判断して切り
替えてもよい。判断要素としては、負荷量、ヒートポン
プの運転割合などによる。
的におおまかに行ってもよいし、自動的に判断して切り
替えてもよい。判断要素としては、負荷量、ヒートポン
プの運転割合などによる。
熱源水の温度レベルが、空気側の要求と合っている場
合は、熱源水を往路からエアハンドリングユニットに取
り込み、復路に戻す。一方、熱源水の温度レベルが、空
気側の要求と合っていない場合は、熱源水を熱源への復
路からエアハンドリングユニットに取り込み、往路に戻
すのがよい。ヒートポンプでの汲み上げ温度幅を少なく
し、圧縮機動力を減らすことができる。
合は、熱源水を往路からエアハンドリングユニットに取
り込み、復路に戻す。一方、熱源水の温度レベルが、空
気側の要求と合っていない場合は、熱源水を熱源への復
路からエアハンドリングユニットに取り込み、往路に戻
すのがよい。ヒートポンプでの汲み上げ温度幅を少なく
し、圧縮機動力を減らすことができる。
本発明においては、多数のエアハンドリングユニット
に対し、全体としての要求が大きな方（主体となる方）
を熱源機としての大容量ヒートポンプで熱源水（冷水ま
たは温水）を一括して製造し、個々のエアハンドリング
ユニットに供給し、個々のエアハンドリングユニットの
ヒートポンプの運転をなるべく抑え、空調要求と供給熱
源水温度レベルとが合致しないエアハンドリングユニッ
トでは、供給されている熱源水を低熱源（冷水）あるい
は熱放出先（冷却水）としてエアハンドリングユニット
内の小容量ヒートポンプを運転して、空調要求に合わせ
る。この場合、小容量ヒートポンプの一方では冷熱が、
他方では温熱ができ、両者共、有効に利用できる。すな
わち、一方では、要求に合致した熱源を製造して、エア
ハンドリングユニットで使用し、他方では、大容量ヒー
トポンプと同じ熱源を製造し、熱源側に戻している。従
って大容量ヒートポンプの出力は減らすことができ、省
エネが図れる。
に対し、全体としての要求が大きな方（主体となる方）
を熱源機としての大容量ヒートポンプで熱源水（冷水ま
たは温水）を一括して製造し、個々のエアハンドリング
ユニットに供給し、個々のエアハンドリングユニットの
ヒートポンプの運転をなるべく抑え、空調要求と供給熱
源水温度レベルとが合致しないエアハンドリングユニッ
トでは、供給されている熱源水を低熱源（冷水）あるい
は熱放出先（冷却水）としてエアハンドリングユニット
内の小容量ヒートポンプを運転して、空調要求に合わせ
る。この場合、小容量ヒートポンプの一方では冷熱が、
他方では温熱ができ、両者共、有効に利用できる。すな
わち、一方では、要求に合致した熱源を製造して、エア
ハンドリングユニットで使用し、他方では、大容量ヒー
トポンプと同じ熱源を製造し、熱源側に戻している。従
って大容量ヒートポンプの出力は減らすことができ、省
エネが図れる。
以下、本発明を実施例で図面を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されない。
るが、本発明はこれに限定されない。
実施例１ 第１図に本発明の空気調和システムの構成図を示し、
第２図は、ヒートポンプを内蔵したエアハンドリングユ
ニットの部分拡大図である。
第２図は、ヒートポンプを内蔵したエアハンドリングユ
ニットの部分拡大図である。
第１図において、１は熱源機、２、２′、２″はエア
ハンドリングユニット、３はヒートポンプを示し、熱源
機からの熱源水の流通管の往路は４、復路は５で、この
熱源水の往復路４、５と各エアハンドリングユニットを
結ぶ流路を６及び７で示す。また各エアハンドリングユ
ニット２、２′、２″は、空気熱交換器10と送風機８及
び空気取入口９からなっている。そして、エアハンドリ
ングユニット２″にはヒートポンプが内蔵されている。
ヒートポンプ３は、第２図に示すように、空気熱交換器
11、圧縮機12、膨張弁13、水熱交換器14及び切替弁15か
らなっている。ここで、空気熱交換器11は、冷房運転で
は蒸発器で、暖房運転では凝縮器となり、一方水熱交換
器14は、冷房運転では凝縮器で、暖房運転では蒸発器と
なる。
ハンドリングユニット、３はヒートポンプを示し、熱源
機からの熱源水の流通管の往路は４、復路は５で、この
熱源水の往復路４、５と各エアハンドリングユニットを
結ぶ流路を６及び７で示す。また各エアハンドリングユ
ニット２、２′、２″は、空気熱交換器10と送風機８及
び空気取入口９からなっている。そして、エアハンドリ
ングユニット２″にはヒートポンプが内蔵されている。
ヒートポンプ３は、第２図に示すように、空気熱交換器
11、圧縮機12、膨張弁13、水熱交換器14及び切替弁15か
らなっている。ここで、空気熱交換器11は、冷房運転で
は蒸発器で、暖房運転では凝縮器となり、一方水熱交換
器14は、冷房運転では凝縮器で、暖房運転では蒸発器と
なる。
このように構成された空気調和システムの運転操作を
説明すると、主運転が冷房の場合は、まず熱源機１を運
転し、冷房用の４〜15℃程度の冷水を製造し、熱源水の
流通管の往路４に通す。各エアハンドリングユニット
２、２′、２″では、その区画が冷房要求の場合は、弁
を開にして、送られてきた冷水を管６から空気熱交換器
10に通し、送風機８を運転して、空気取入口９からの空
気を冷却して送り出しその区画を冷房する。熱交換され
暖められた冷水は、管７から復路５に導かれて熱源機に
至り、再び冷されて循環するサイクルをとる。
説明すると、主運転が冷房の場合は、まず熱源機１を運
転し、冷房用の４〜15℃程度の冷水を製造し、熱源水の
流通管の往路４に通す。各エアハンドリングユニット
２、２′、２″では、その区画が冷房要求の場合は、弁
を開にして、送られてきた冷水を管６から空気熱交換器
10に通し、送風機８を運転して、空気取入口９からの空
気を冷却して送り出しその区画を冷房する。熱交換され
暖められた冷水は、管７から復路５に導かれて熱源機に
至り、再び冷されて循環するサイクルをとる。
そして、エアハンドリングユニットでの区画が、暖房
要求に切替った場合は、空気熱交換器10への冷水の供給
を止め、ヒートポンプを運転する。ヒートポンプでは、
水熱交換器14（蒸発器）に復路の冷水を管16から導く。
水熱交換器14では冷媒が冷水から熱を奪う。そして、復
路の冷水を冷却して管17から往路に返している。冷媒
は、この水熱交換器14で蒸発して、圧縮機12で圧縮さ
れ、空気熱交換器11（凝縮器）に至る。空気熱交換器11
では、冷媒は空気取入口９からの空気に放熱して凝縮
し、凝縮した冷媒は膨張弁13を通って水熱交換器14に至
る循環サイクルをとる。一方、空気熱交換器11で冷媒か
ら凝縮熱を奪って暖められた空気は、送風機８から区画
中に送られて暖房に供される。
要求に切替った場合は、空気熱交換器10への冷水の供給
を止め、ヒートポンプを運転する。ヒートポンプでは、
水熱交換器14（蒸発器）に復路の冷水を管16から導く。
水熱交換器14では冷媒が冷水から熱を奪う。そして、復
路の冷水を冷却して管17から往路に返している。冷媒
は、この水熱交換器14で蒸発して、圧縮機12で圧縮さ
れ、空気熱交換器11（凝縮器）に至る。空気熱交換器11
では、冷媒は空気取入口９からの空気に放熱して凝縮
し、凝縮した冷媒は膨張弁13を通って水熱交換器14に至
る循環サイクルをとる。一方、空気熱交換器11で冷媒か
ら凝縮熱を奪って暖められた空気は、送風機８から区画
中に送られて暖房に供される。
このように、主運転と異なる冷房及び暖房要求の生ず
る可能性のある区画には、小型のヒートポンプを設けて
おくことにより、それぞれの要求を満たすことができ、
しかも、ヒートポンプからの排熱は主運転用の熱源とし
て利用できる。
る可能性のある区画には、小型のヒートポンプを設けて
おくことにより、それぞれの要求を満たすことができ、
しかも、ヒートポンプからの排熱は主運転用の熱源とし
て利用できる。
また、主運転が暖房の場合は、前記と逆の操作を行え
ばよい。すなわち、熱源機では40〜60℃の暖房用の温水
が製造されて、各エアハンドリングユニットに供給され
る。そして、冷房要求のエアハンドリングユニットで
は、ヒートポンプが運転され、熱源水復路から水熱交換
器14（凝縮器）に冷却用の温水が供給されて、冷媒から
凝縮熱を奪い加熱されて、熱源水往路に戻される。一方
冷媒は熱を放出して凝縮され、凝縮された冷媒は、膨張
弁13を通って、空気熱交換器11（蒸発器）に至り、空気
から蒸発熱を奪い蒸発し、空気は冷却される。そして、
この冷却された空気が冷房に供される。蒸発した冷媒は
圧縮機12により圧縮されて、水熱交換器14で凝縮される
サイクルとなる。このように、ヒートポンプは、切替弁
15で切替えることにより、冷房用にも、暖房用にも使用
できる。
ばよい。すなわち、熱源機では40〜60℃の暖房用の温水
が製造されて、各エアハンドリングユニットに供給され
る。そして、冷房要求のエアハンドリングユニットで
は、ヒートポンプが運転され、熱源水復路から水熱交換
器14（凝縮器）に冷却用の温水が供給されて、冷媒から
凝縮熱を奪い加熱されて、熱源水往路に戻される。一方
冷媒は熱を放出して凝縮され、凝縮された冷媒は、膨張
弁13を通って、空気熱交換器11（蒸発器）に至り、空気
から蒸発熱を奪い蒸発し、空気は冷却される。そして、
この冷却された空気が冷房に供される。蒸発した冷媒は
圧縮機12により圧縮されて、水熱交換器14で凝縮される
サイクルとなる。このように、ヒートポンプは、切替弁
15で切替えることにより、冷房用にも、暖房用にも使用
できる。
本発明によれば、主たる運転は熱源機からの熱源水の
供給により、冷房又は暖房が行なわれ、この供給される
熱源水とは逆の空調要求があった場合のみ、小容量のヒ
ートポンプを用いるため、効率的な運転ができ、また、
ヒートポンプの排熱も熱源水として有効に利用すること
ができる。
供給により、冷房又は暖房が行なわれ、この供給される
熱源水とは逆の空調要求があった場合のみ、小容量のヒ
ートポンプを用いるため、効率的な運転ができ、また、
ヒートポンプの排熱も熱源水として有効に利用すること
ができる。
第１図は、本発明の空気調和システムの構成図、第２図
は、ヒートポンプを内蔵したエアハンドリングユニット
の部分拡大図である。 １……熱源機、２、２′、２″……エアハンドリングユ
ニット、３……ヒートポンプ、４……熱源水往路、５…
…熱源水復路、６、７、16、17……配管、８……送風
機、９……空気取入口、10、11……空気熱交換器、12…
…圧縮機、13……膨張弁、14……水熱交換器、15……切
替弁
は、ヒートポンプを内蔵したエアハンドリングユニット
の部分拡大図である。 １……熱源機、２、２′、２″……エアハンドリングユ
ニット、３……ヒートポンプ、４……熱源水往路、５…
…熱源水復路、６、７、16、17……配管、８……送風
機、９……空気取入口、10、11……空気熱交換器、12…
…圧縮機、13……膨張弁、14……水熱交換器、15……切
替弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−103324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−14531（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 5/00 101
Claims (3)
- 【請求項１】熱源水としての冷水又は温水を製造する熱
源機、熱源機から熱源水が流通する往復路及び該熱源水
を用いて冷暖房を行う複数台のエアハンドリングユニッ
トから構成される空気調和システムにおいて、前記複数
台のエアハンドリングユニットのうち、少なくとも１台
にはヒートポンプが内蔵されていると共に、前記熱源機
は、システム全体としての要求容量に応じて、冷水製造
又は温水製造に切り替えることを特徴とする空気調和シ
ステム。 - 【請求項２】熱源水としての冷水又は温水を製造する熱
源機、熱源機から熱源水が流通する往復路及び該熱源水
を用いて冷暖房を行う複数台のエアハンドリングユニッ
トから構成される空気調和システムにおいて、前記複数
台のエアハンドリングユニットのうち、少なくとも１台
にはヒートポンプが内蔵されていると共に、ヒートポン
プを内蔵しているエアハンドリングユニットでは、負荷
要求と、熱源機からの熱源水温度レベルとが合わない場
合、負荷要求に合わせるように熱源水を熱放出先又は低
熱源としてヒートポンプを運転することを特徴とする空
気調和システム。 - 【請求項３】熱源水としての冷水又は温水を製造する熱
源機、熱源機から熱源水が流通する往復路及び該熱源水
を用いて冷暖房を行う複数台のエアハンドリングユニッ
トから構成される空気調和システムにおいて、前記複数
台のエアハンドリングユニットのうち、少なくとも１台
にはヒートポンプが内蔵されていると共に、ヒートポン
プを内蔵しているエアハンドリングユニットでは、負荷
要求と、熱源機からの熱源水温度レベルとが合わない場
合、熱源水を復路側から取り込み往路側に戻すようにヒ
ートポンプを運転することを特徴とする空気調和システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218105A JP3046044B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 空気調和システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218105A JP3046044B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 空気調和システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103930A JPH04103930A (ja) | 1992-04-06 |
| JP3046044B2 true JP3046044B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=16714713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218105A Expired - Fee Related JP3046044B2 (ja) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | 空気調和システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046044B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3607252B1 (en) * | 2017-04-07 | 2024-02-21 | Carrier Corporation | Chiller system with an economizer module and method of operating such a system |
-
1990
- 1990-08-21 JP JP2218105A patent/JP3046044B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04103930A (ja) | 1992-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |