JP3219107B2 - 空調システム - Google Patents

空調システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収式冷凍機を主熱源
とする空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、大型の空調システムでは、特定フ
ロンを使用しない吸収式冷凍機を熱源としたものが知ら
れている。
【0003】一方、クリーンルーム,電算機室等の熱源
システムにおいては、主冷却負荷処理には、例えば、1
0〜15℃程度の中温冷水で充分な場合が多いが、従来
は、例えば、5〜6℃程度の低温冷水の製造が要求され
ている。
【0004】従って、クリーンルーム,電算機室等を有
する空調システムでは、吸収式冷凍機には、5〜6℃程
度の低温冷水を製造することが要求されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空調システムでは、吸収式冷凍機に5〜6℃
程度の低温冷水を製造することが要求されるため、吸収
式冷凍機の運転が非常に非効率的になるという問題があ
った。
【0006】また、一般に、吸収式冷凍機は、急激な負
荷変動に対する追従性および安定性が、ヒートポンプ等
に比較すると低く、従って、半導体工場のクリーンルー
ムのように、高い信頼性を要求される空間の空調には使
用しにくいという問題があった。
【0007】本発明は、上記のような問題を解決したも
ので、吸収式冷凍機の運転効率を向上することができる
とともに、急激な負荷変動に対しても充分に対処するこ
とができる空調システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の空調システム
は、主空調機に主供給管路および主戻り管路を介して接
続される吸収式冷凍機と、蒸発器,圧縮機および凝縮器
を有するヒートポンプと、ヒーティングコイルおよびク
ーリングコイルを有する外調機と、前記主供給管路と前
記蒸発器の入口側を接続する第1管路と、前記蒸発器の
出口側と前記クーリングコイルの入口側を接続する第2
管路と、前記クーリングコイルの出口側と前記主供給
路とを接続する第3管路と、前記主戻り管路と前記凝縮
器の入口側を接続する第4管路と、前記凝縮器の出口側
と前記ヒーティングコイルの入口側を接続する第5管路
と、前記ヒーティングコイルの出口側と前記主戻り管路
とを接続する第6管路とを有するものである。
【0009】
【作用】本発明の空調システムでは、主供給管路からの
冷水は、第1管路を通り蒸発器に流入し冷却された後、
第2管路を通って、クーリングコイルに流入し、このク
ーリングコイルで熱交換した後、第3管路を通って主供
給管路に還流される。
【0010】また、主戻り管路からの温水は、第4管路
を通り凝縮器に流入し、加温された後、第5管路を通っ
てヒーティングコイルに流入し、このヒーティングコイ
ルで熱交換した後、第6管路を通って主戻り管路に還流
される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図1は、本発明の空調システムの一実施例を
示すもので、符号11は、主空調機13に主供給管路1
5および主戻り管路17を介して接続される吸収式冷凍
機を示している。
【0012】符号19は、ヒートポンプを示しており、
このヒートポンプ19は、蒸発器21,圧縮機23およ
び凝縮器25を有している。なお、この実施例では、蒸
発器21および凝縮器25には、チラーが収容されてい
る。
【0013】符号27は外調機を示しており、この外調
機27には、吸気側から順に、フィルタ29,31,第
1ヒーティングコイル33,クーリングコイル35,第
2ヒーティングコイル37,加湿器39および送風機4
1が配置されている。
【0014】そして、ヒートポンプ19と外調機27と
により、例えば、クリーンルーム,電算機室等を個別に
空調するためのローカルユニット43が構成されてい
る。このローカルユニット43は、1つの吸収式冷凍機
11に対して複数形成されるが、図1では、1つのみを
示す。
【0015】そして、主供給管路15と蒸発器21の入
口側とは、第1管路45により接続されている。蒸発器
21の出口側とクーリングコイル35の入口側とは、第
2管路47により接続されている。
【0016】クーリングコイル35の出口側と主供給
路1とは、第3管路49により接続されている。主戻
り管路17と凝縮器25の入口側とは、第4管路51に
より接続されている。
【0017】凝縮器25の出口側と第1ヒーティングコ
イル33の入口側とは、第5管路53により接続されて
いる。第1ヒーティングコイル33の出口側と主戻り管
路17とは、第6管路55により接続されている。
【0018】第2ヒーティングコイル37の入口側に
は、第5管路53から分岐する第7管路57が接続され
ている。第2ヒーティングコイル37の出口側には、第
6管路55から分岐する第8管路59が接続されてい
る。
【0019】第1管路45,第3管路49,第4管路5
1および第6管路55のローカルユニット43の外側に
は、開閉弁61,62,63,64が配置され、第1管
路45および第4管路51のローカルユニット43の内
側には、流量調整弁66,67が配置されている。
【0020】第2管路47,第5管路53および第7管
路57には、流量調整弁71,72,73が配置されて
いる。第1管路45および第4管路51には、ポンプ7
5,76および逆止弁78,79が配置されている。
【0021】また、第2管路47と第3管路49、第5
管路53と第6管路55とは、バイパス管路81,82
により接続され、バイパス管路81,82には、流量調
整弁84,85が配置されている。
【0022】以上のように構成された空調システムで
は、例えば、夏期には、クリーンルーム等において除湿
が必要なため、図2に示すように、主供給管路15から
の、例えば、10℃の冷水は、第1管路45を通り蒸発
器21に流入し、例えば、5℃に冷却された後、第2管
路47を通って、クーリングコイル35に流入し、この
クーリングコイル35で吸気と熱交換し、吸気を除湿し
た後、第3管路49を通って主供給管路15に還流され
る。
【0023】一方、主戻り管路17からの、例えば、2
0℃の還り冷水は、第4管路51を通り凝縮器25に流
入し、例えば、25℃に加温された後、第5管路53お
よび第7管路57を通って、第2ヒーティングコイル3
7に流入し、この第2ヒーティングコイル37でクーリ
ングコイル35により除湿された低温の吸気と熱交換
し、吸気の温度を2〜3℃上昇した後、第8管路59お
よび第6管路55を通って主戻り管路17に還流され、
余剰熱は、吸収式冷凍機11によって冷却される。
【0024】なお、外調機27内において、除湿後に加
温された吸気は、送風機41によりクリーンルーム内に
送風される。一方、例えば、冬期には、基本的に夏期サ
イクルと同様であるが、除湿が不要で加温が必要である
ため、図3に示すように、主戻り管路17からの、例え
ば、20℃の還り冷水は、第4管路51を通り凝縮器2
5に流入し、例えば、25℃に加温された後、第5管路
53および第7管路57を通って、第1および第2ヒー
ティングコイル33,37に流入し、第1および第2ヒ
ーティングコイル33,37で吸気と熱交換し、吸気の
温度を上昇させ大部分が加熱に費やされた後、第6管路
55および第8管路59を通って主戻り管路17に還流
される。
【0025】また、この時、主供給管路15からの、例
えば、10℃の冷水は、蒸発器21内のチラーにより、
例えば、5℃に冷却された後、第2管路47、バイパス
弁84を経て、主供給管路15に還され、この冷水は、
他の主空調機13における給気の冷却に用いられる。
【0026】すなわち、蒸発器21および凝縮器25内
に収容されるチラーは、冷水製造と温水製造を同時に行
い、それぞれ有効に空調機によって消費される。なお、
外調機27内において、加温された吸気は、加湿器39
により加湿された後、送風機41によりクリーンルーム
内に送風される。
【0027】図2および図3において、黒塗りの開閉弁
および流量調整弁は閉状態を示しており、白の開閉弁お
よび流量調整弁は開状態を示している。しかして、上述
した空調システムでは、ヒートポンプ19により外調機
27のクーリングコイル35の冷却が行われるため、吸
収式冷凍機11により、例えば、6℃程度の低温冷水を
製造する必要がなくなり、吸収式冷凍機11の運転効率
を向上することができる。
【0028】すなわち、このような空調システムでは、
一般に、ヒートポンプ19の動力分が、吸収式冷凍機1
1の負荷増となり、吸収式冷凍機11の容量アップおよ
びランニング増に結び付くが、この実施例では、吸収式
冷凍機11からの冷水の取り出し温度を10℃程度にす
ることができるため、吸収式冷凍機11の運転効率を向
上することができる。
【0029】なお、吸収式冷凍機11からの冷水の取り
出し温度が10℃の時には、6℃の時に比較して、吸収
式冷凍機11の処理容量が30%増大し、ランニングコ
ストが17%減少する。
【0030】また、上述した空調システムを一般の半導
体工場に導入した場合には、10℃の冷水供給と、5℃
の冷水供給の割合は、最も不利な状況において、6対4
程度であり、この場合、吸収式冷凍機11の処理容量が
20%減少し、ランニングコストが17%減少する。
【0031】また、ヒートポンプ19により、外調機2
7の負荷に追従するようにしたので、外調機27の急激
な負荷変動に対して充分に対処することができ、吸収式
冷凍機11の追従性の悪さを解消することができる。
【0032】さらに、吸収式冷凍機11は、特定フロン
を使用する必要がないため、環境を汚染する虞れが低減
する。また、ヒートポンプ19において、蒸発器21で
主供給管路15からの冷水と熱交換し加温された冷媒に
より、凝縮器25に流入する主戻り管路17からの温水
を加熱することができるため、ヒートポンプ19の運転
効率を向上することができる。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の空調システ
ムでは、ヒートポンプにより外調機のクーリングコイル
の冷却が行われるため、吸収式冷凍機により低温冷水を
製造する必要がなくなり、吸収式冷凍機の運転効率を向
上することができる。
【0034】また、ヒートポンプにより、外調機の急激
な負荷変動に対して充分に対処することができるという
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空調システムの一実施例を示す配管系
統図である。
【図2】図1の空調システムの夏期の状態の一例を示す
配管系統図である。
【図3】図1の空調システムの冬期の状態の一例を示す
配管系統図である。
【符号の説明】
11 吸収式冷凍機 13 主空調機 15 主供給管路 17 主戻り管路 19 ヒートポンプ 21 蒸発器 23 圧縮機 25 凝縮器 27 外調機 33 第1ヒーティングコイル 35 クーリングコイル 37 第2ヒーティングコイル 45 第1管路 47 第2管路 49 第3管路 51 第4管路 53 第5管路 55 第6管路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−108627(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 3/044

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主空調機に主供給管路および主戻り管路
    を介して接続される吸収式冷凍機と、蒸発器,圧縮機お
    よび凝縮器を有するヒートポンプと、ヒーティングコイ
    ルおよびクーリングコイルを有する外調機と、前記主供
    給管路と前記蒸発器の入口側を接続する第1管路と、前
    記蒸発器の出口側と前記クーリングコイルの入口側を接
    続する第2管路と、前記クーリングコイルの出口側と前
    記主供給管路とを接続する第3管路と、前記主戻り管路
    と前記凝縮器の入口側を接続する第4管路と、前記凝縮
    器の出口側と前記ヒーティングコイルの入口側を接続す
    る第5管路と、前記ヒーティングコイルの出口側と前記
    主戻り管路とを接続する第6管路とを有することを特徴
    とする空調システム。
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