JP3249238B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP3249238B2
JP3249238B2 JP13005193A JP13005193A JP3249238B2 JP 3249238 B2 JP3249238 B2 JP 3249238B2 JP 13005193 A JP13005193 A JP 13005193A JP 13005193 A JP13005193 A JP 13005193A JP 3249238 B2 JP3249238 B2 JP 3249238B2
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正和 藤本
祥治 田中
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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、ビルに用いる空気調和
機に係り、特に、ビル内の冷房及び暖房要求のいずれに
も対応できる空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】ビルのインテリジェント化に伴い、空調
システムも年間を通して、冷房要求のあるインテリア系
と、季節により冷房、暖房要求があるペリメータ系とに
分かれる。この負荷を処理する為、従来複数の熱源機と
空調機により、対応してきた。この場合、熱源機廻り、
あるいは空調機廻りでの配管やダクト系の切り替えを伴
い、現場工事の複雑化によるコストアップを招くと共
に、空調空間同士の熱回収がなされず、省エネルギー上
の問題があった。又、空調機と冷媒方式の室内外ユニッ
トを組み合わせて冷暖対応する方式もあるが、この方式
はダクト工事の他に、水配管と冷媒配管が現地工事とし
て残り、上記と同様な欠点があると共に、設備スペース
が増える問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、現地工事では複雑な配管切り替え
を無くし、冷暖房の切り換え、空調空間同士の熱回収を
空調機内ででき、安定に運転できる空気調和機を提供す
ることを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、室内に空気を供給する二つの給気ファ
ンと、室内の空気を屋外に排出する排気ファンと、屋外
の空気を導入する外気導入ファンと、空気を濾過するフ
ィルタと、前記室内に供給する空気と熱交換する冷温水
コイルと、該排気空気と該導入外気を熱交換する全熱交
換器を有し、前記給気ファンの一つと冷温水コイルで第
1の給気室とし、前記他方の給気ファンで第2の給気室
とし、該第1、第2の給気室を連通する開口と開口中に
第1ダンパを備え、空調空間からの還気を取り入れる還
気室、及び前記外気を取り入れる外気室、前記屋外に空
気を排気する排気室、該外気室と排気室に跨る前記全熱
交換器とで構成される空気調和機において、前記第1の
給気室内の冷温水コイルの上流側にNO1冷媒コイルを
設け、第2の給気室内の給気通路にNO2冷媒コイルと
該通路を開閉できる第2のダンパを設け、前記屋外に空
気を排気する通路中に前記NO1冷媒コイルと切り替え
可能にすべく並列に配管接続されるもう一つのNO3冷
媒コイルを設け、空調機内の適当な所に設置された圧縮
機とNO2冷媒コイルとNO1又はNO3冷媒コイルと
の間で冷凍サイクルを構成し、前記圧縮機の吸入及び吐
き出しの配管中に前記NO2冷媒コイルとNO1及びN
O3冷媒コイルとの間の高低圧冷凍サイクルを切り替え
られる切り替え弁を備えることとしたものである。
【0005】
【作用】本発明によれば、NO1〜NO3までの冷媒コ
イルを第1給気室、第2給気室及び排気室に設け、これ
らの冷媒コイルを蒸発器又は凝縮器に使い分けられるよ
うに構成したことにより、二系統の空調空間に対して適
格に冷暖房要求に対応することができ、しかも排気中の
エネルギーを有効に利用する省エネルギー運転を行うこ
とができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明を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るものではない。 実施例1 図1に、本発明の空気調和機を説明するための概略図を
示す。図1に示すように、本発明では、空調空間内に空
気を供給する二つの給気ファン1、2と、空調空間内の
空気を屋外に排出する排気ファン3と、屋外の空気を導
入する外気導入ファン4と、空気をろ過するフィルタ5
と、該供給空気と熱交換する冷温水コイル6と、該排気
空気と該導入外気を熱交換する全熱交換器9を同一ケー
シング内に包含し、前記給気ファン1の一つと冷温水コ
イル6とで第1の給気室7を構成し、前記他方の給気フ
ァン2で第2の給気室8を構成し、該第1、第2の給気
室7、8を連通する開口に第1ダンパ10を備え、ま
た、空調空間からの還気を取り入れる還気室11及び前
記外気を取り入れる外気室12と、前記屋外に空気を排
気する排気室13とを有し、該外気室12と排気室13
に跨って前記全熱交換気9が設けられている。
【0007】前記第1の給気室7内の冷温水コイル6の
上流側にNO1冷媒コイル14を設け、第2の給気室8
内の給気通路にNO2冷媒コイル15と該通路に開閉で
きる第2のダンパ17を設け、前記排気室13の通路中
に補助用としてNO1冷媒コイル14と切り替え可能に
すべく並列にもう一つのNO3冷媒コイル16を設け、
空調機内の適当な所に設置された圧縮機18とNO2冷
媒コイル15とNO1又はNO3冷媒コイル14又は1
6との間で冷凍サイクルを構成し、前記圧縮機18の吸
入19及び吐き出し20の配管中に前記NO2冷媒コイ
ル15とNO1及びNO3冷媒コイル14及び16との
間の高低圧冷凍サイクルを切り替えられる切り替え弁2
1を備えている。尚、外部ダクト系の通路については、
特定するものではないが、一般的な設備としては、第1
給気室7はインテリアゾーン30につながり、第2給気
室8はペリメータゾーン31につながる。
【0008】次に、上記の空気調和機を用いた空調負荷
に対しての制御方法を説明する。 (a)冷房要求と暖房要求があり、 冷房負荷>暖房負荷の場合 前記高低圧サイクルの切り替えは、NO1、NO3コイ
ル14、16が蒸発器、NO2コイル15が凝縮器とな
るように流路中の4方弁21で行う。空調空間からの還
流空気の一部は全熱交換器9で外気ファン4に導入され
た外気と熱交換され、排気ファン3により排気される。
他の還流空気と前記熱交換された外気は混合されて第
1、第2給気室7、8に導かれる。前記冷凍圧縮機18
を運転し、前記第1の給気室7内の冷温水コイル6の上
流側のNO1冷媒蒸発コイル14により冷却し、不足分
があれば冷水コイル6により、再冷却された空気を第1
の給気ファン1で冷房要求に対応し、前記第2の給気室
8内の第1のダンパ10を閉め、給気通路の第2のダン
パ17を開けてNO2冷媒凝縮コイル15により暖めら
れた空気を第2の給気ファン2で暖房要求に対応し、補
助用としてもう一つのNO3冷媒蒸発コイル16側には
冷媒供給をしないよう制御する。
【0009】 冷房負荷<暖房負荷の場合 空調区間からの還流空気の一部は全熱交換器9で外気フ
ァン4により導入された外気と熱交換され、排気ファン
3により排気される。他の還流空気と前記熱交換された
外気は混合されて第1、第2給気室7、8に導かれる。
前記冷凍圧縮機18を運転し、前記第1の給気室7内の
冷温水コイル6の上流側のNO1冷媒蒸発コイル14に
より冷却された空気を第1の給気ファン1で冷房要求に
対応する。この場合、冷房負荷が小さいので、冷水コイ
ル6に行く経路中の弁22で、冷水通水量が制限され
る。前記第2の給気室8内の第1のダンパ10を閉め、
給気通路の第2のダンパ17を開けてNO2冷媒凝縮コ
イル15により暖められた空気を第2の給気ファン2で
暖房要求に対応するが、その際、不足する冷媒量は、補
助用としてのもう一つのNO3冷媒蒸発コイル16に供
給し、屋外に排気される空気から熱回収するよう制御す
る。
【0010】(b)冷房要求だけの場合 前記冷温水コイル6に冷水を供給し、前記第1、第2の
給気室7、8を連通する開口中の第1ダンパ10を開け
て、前記第2の給気室8内の給気通路の第2のダンパ1
7を閉止して、前記空調空間に前記第1、第2の給気フ
ァン1、2を運転することにより、冷水コイル6により
冷却された空気を供給するよう制御する。冷房要求にた
いして能力が不足する場合は、冷凍サイクル切り替え弁
21を切り替え、NO2冷媒コイル15を蒸発器とし、
NO3冷媒コイル16を凝縮器として、第2のダンパ1
7を開口し圧縮機18を運転し冷房能力不足分を補う事
もできる。
【0011】(c)暖房要求だけの場合 前記冷温水コイル6に温水を供給し、前記第1、第2の
給気室7、8を連通する開口中の第1ダンパ10を開け
て、前記第2の給気室8内の給気通路の第2のダンパ1
7を閉止して、前記空調空間に前記第1、第2の給気フ
ァン1、2を運転することにより、温水コイル6により
暖められた空気を供給するよう制御する。また、この場
合、暖房要求に対して、空調機の能力が不足する時は、
冷凍サイクル切り替え弁21を切り替え、NO2冷媒コ
イル15を凝縮器とし、NO3冷媒コイル16を蒸発器
とし、排気室13側のみ冷媒液を供給するようNO1、
NO3切り替え弁23、24を作用して、圧縮機18を
運転し前記第2のダンパ17を開けて、排気から熱回収
してNO2コイルにヒートアップして補うこともでき
る。
【0012】
【発明の効果】本発明は上記のごとく構成することによ
り、以下の効果を奏することができる。 (1)現地工事はダクト工事と水配管工事だけで、複雑
な配管切り替えを無くすことができる。(冷媒配管は現
地工事としない) (2)二系統の空調空間にたいして冷暖切り替えを、空
調機内でできる。 (3)空調空間同士の熱回収を空調機内でできる。ま
た、空調空間からの熱回収や放熱が不足する場合には、
外気からの熱回収や外気への放熱でバックアップでき、
安定した空調を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気調和機を説明する概略図。
【符号の説明】
1:第1給気ファン、2:第2給気ファン、3:排気フ
ァン、4:外気導入ファン、5:フィルタ、6:冷温水
コイル、7:第1の給気室、8:第2の給気室、9:全
熱交換器、10:第1ダンパ、11:還気室、12:外
気室、13:排気室、14:NO1冷媒コイル、15:
NO2冷媒コイル、16:NO3冷媒コイル、17:第
2のダンパ、18:圧縮機、19:吸入、20:吐き出
し、21:切り替え弁、22:冷温水コイル調整弁、2
3、24:冷媒液電磁弁、25、26、27:冷媒液膨
張弁、28:気液分離器、29:ダンパ、30、31:
空調空間、32:還気、33:外気導入、34:排気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−213478(JP,A) 特開 平2−103324(JP,A) 特開 昭51−106337(JP,A) 特開 平3−164630(JP,A) 実開 平4−4633(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 3/08 F24F 1/02 446 F24F 3/044

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室内に空気を供給する二つの給気ファン
    と、室内の空気を屋外に排出する排気ファンと、屋外の
    空気を導入する外気導入ファンと、空気を濾過するフィ
    ルタと、前記室内に供給する空気と熱交換する冷温水コ
    イルと、該排気空気と該導入外気を熱交換する全熱交換
    器を有し、前記給気ファンの一つと冷温水コイルで第1
    の給気室とし、前記他方の給気ファンで第2の給気室と
    し、該第1、第2の給気室を連通する開口と開口中に第
    1ダンパを備え、空調空間からの還気を取り入れる還気
    室、及び前記外気を取り入れる外気室、前記屋外に空気
    を排気する排気室、該外気室と排気室に跨る前記全熱交
    換器とで構成される空気調和機において、 前記第1の給気室内の冷温水コイルの上流側にNO1冷
    媒コイルを設け、第2の給気室内の給気通路にNO2冷
    媒コイルと該通路を開閉できる第2のダンパを設け、前
    記屋外に空気を排気する通路中に前記NO1冷媒コイル
    と切り替え可能にすべく並列に配管接続されるもう一つ
    のNO3冷媒コイルを設け、空調機内の適当な所に設置
    された圧縮機とNO2冷媒コイルとNO1又はNO3冷
    媒コイルとの間で冷凍サイクルを構成し、前記圧縮機の
    吸入及び吐き出しの配管中に前記NO2冷媒コイルとN
    O1及びNO3冷媒コイルとの間の高低圧冷凍サイクル
    を切り替えられる切り替え弁を備えたことを特徴とする
    空気調和機。
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