JP3402440B2 - 空気調和装置及び空気調和方法 - Google Patents
空気調和装置及び空気調和方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置及び空
気調和方法に関する。更に詳しくは、空調室内部の除湿
を行うときにも十分な風量を確保できるようにして、内
部の温度、湿度の分布を均一に安定させることができる
空気調和装置及び空気調和方法に関する。
気調和方法に関する。更に詳しくは、空調室内部の除湿
を行うときにも十分な風量を確保できるようにして、内
部の温度、湿度の分布を均一に安定させることができる
空気調和装置及び空気調和方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば半導体の製造工場、印刷工
場、製麺工場、各種の試験室等では、より精密な温度制
御が要求されてきている。特に、精密な試験機を使用し
た試験室では±０．１℃程度の制御が要求されている。
これら試験室等の空調は、空気調和機（以下、空調機と
表記）によって行われている。空調機は冷凍機を備えて
おり、冷凍機には直接膨張方式（以下、直膨方式と表
記）とチラー方式のものがある。直膨方式は、蒸発器に
冷媒液を送り、冷却コイルの中で膨張気化させて冷却コ
イルを冷却し、通過する空気と熱交換をして冷却を行う
方式である。チラー方式は、蒸発器によって水と熱交換
をして冷却水を作り、この冷却水を冷却コイル等に循環
させ、空気との間で熱交換をして冷却を行う方式であ
る。
場、製麺工場、各種の試験室等では、より精密な温度制
御が要求されてきている。特に、精密な試験機を使用し
た試験室では±０．１℃程度の制御が要求されている。
これら試験室等の空調は、空気調和機（以下、空調機と
表記）によって行われている。空調機は冷凍機を備えて
おり、冷凍機には直接膨張方式（以下、直膨方式と表
記）とチラー方式のものがある。直膨方式は、蒸発器に
冷媒液を送り、冷却コイルの中で膨張気化させて冷却コ
イルを冷却し、通過する空気と熱交換をして冷却を行う
方式である。チラー方式は、蒸発器によって水と熱交換
をして冷却水を作り、この冷却水を冷却コイル等に循環
させ、空気との間で熱交換をして冷却を行う方式であ
る。
【０００３】また、冷凍機は冷却と同時に除湿を行うこ
とができる。除湿は、冷却コイル表面に空気を触れさ
せ、空気中の水分を液化分離させることにより行われ
る。つまり、冷却コイルの表面温度が空気の露点温度よ
り低くなれば結露が起こり、空気は冷却と共に除湿され
る。反対に、冷却コイルの表面温度が空気の露点温度よ
り高ければ結露が起こらず、除湿もされないので、湿度
を低下させることなく空気の冷却ができる。
とができる。除湿は、冷却コイル表面に空気を触れさ
せ、空気中の水分を液化分離させることにより行われ
る。つまり、冷却コイルの表面温度が空気の露点温度よ
り低くなれば結露が起こり、空気は冷却と共に除湿され
る。反対に、冷却コイルの表面温度が空気の露点温度よ
り高ければ結露が起こらず、除湿もされないので、湿度
を低下させることなく空気の冷却ができる。
【０００４】従来の一般的な空調機では、上記のような
除湿の制御は、ファンの回転数を変化させることによっ
て行っていた。つまり、モーターの回転数を上げて風速
を速くし、風量を大きくすれば、空気が冷却コイル表面
と接触する時間が短くなり、単位風量当りの熱交換量が
小さくなるので空気の温度はそれほど低下せず、除湿は
起こりにくい。
除湿の制御は、ファンの回転数を変化させることによっ
て行っていた。つまり、モーターの回転数を上げて風速
を速くし、風量を大きくすれば、空気が冷却コイル表面
と接触する時間が短くなり、単位風量当りの熱交換量が
小さくなるので空気の温度はそれほど低下せず、除湿は
起こりにくい。
【０００５】これに対し、モーターの回転数を下げて風
速を遅くし、風量を小さくすれば、空気が冷却コイル表
面と接触する時間が長くなり、単位風量当りの熱交換量
は大きくなるので空気の温度が低下し、露点温度よりも
低くなると冷却コイル表面に結露が生じ除湿が行われ
る。そして、除湿を行うことにより空気の温度が下がり
すぎた場合には、冷凍機に予め備えてあるヒーターによ
って補償するようにしていた。
速を遅くし、風量を小さくすれば、空気が冷却コイル表
面と接触する時間が長くなり、単位風量当りの熱交換量
は大きくなるので空気の温度が低下し、露点温度よりも
低くなると冷却コイル表面に結露が生じ除湿が行われ
る。そして、除湿を行うことにより空気の温度が下がり
すぎた場合には、冷凍機に予め備えてあるヒーターによ
って補償するようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方式には
次のような課題があった。除湿を行うときには、上記し
たようにファンの回転を下げ、送給する空気の風速を遅
くしていたため、風量が不足して空調室の空気の循環を
むらなく行うことができず、空調室の内部において温
度、湿度の分布を均一に安定させることができないとい
う課題があった。更に、除湿によって温度が下がりすぎ
たときにはヒーターで加温する必要があったため、冷却
しながら同時に加温もしなければならないというエネル
ギーの無駄を生じ、ランニングコストが高くなる課題も
あった。
次のような課題があった。除湿を行うときには、上記し
たようにファンの回転を下げ、送給する空気の風速を遅
くしていたため、風量が不足して空調室の空気の循環を
むらなく行うことができず、空調室の内部において温
度、湿度の分布を均一に安定させることができないとい
う課題があった。更に、除湿によって温度が下がりすぎ
たときにはヒーターで加温する必要があったため、冷却
しながら同時に加温もしなければならないというエネル
ギーの無駄を生じ、ランニングコストが高くなる課題も
あった。
【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、空調
室内部の除湿を行うときにも十分な風量を確保できるよ
うにして、内部の温度、湿度の分布を均一に安定させる
ことができ、除湿時に冷凍機を運転しながらヒーターを
作動させるというエネルギーの無駄な消費も防止でき
る、空気調和装置及び空気調和方法を提供することを目
的とする。
室内部の除湿を行うときにも十分な風量を確保できるよ
うにして、内部の温度、湿度の分布を均一に安定させる
ことができ、除湿時に冷凍機を運転しながらヒーターを
作動させるというエネルギーの無駄な消費も防止でき
る、空気調和装置及び空気調和方法を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】上記課題を解決するために
講じた発明の構成は次の通りである。第１の発明にあっ
ては、空気調和装置であって、冷凍機と、空気制御室と
を備えており、上記空気制御室は、上記冷凍機の熱交換
器が設けてある冷却制御室と、上記冷凍機の熱交換器が
設けてある除湿制御室と、上記冷却制御室と上記除湿制
御室に空気を流通させて上記熱交換器と熱交換させる送
気手段と、上記除湿制御室を流通する空気の風量を調整
する風量調整手段と、を備えていることを特徴とする、
空気調和装置である。
講じた発明の構成は次の通りである。第１の発明にあっ
ては、空気調和装置であって、冷凍機と、空気制御室と
を備えており、上記空気制御室は、上記冷凍機の熱交換
器が設けてある冷却制御室と、上記冷凍機の熱交換器が
設けてある除湿制御室と、上記冷却制御室と上記除湿制
御室に空気を流通させて上記熱交換器と熱交換させる送
気手段と、上記除湿制御室を流通する空気の風量を調整
する風量調整手段と、を備えていることを特徴とする、
空気調和装置である。
【０００９】第２の発明にあっては、空気調和装置であ
って、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを備えている直接膨張
方式の冷凍機と、空気制御室とを備えており、上記冷凍
機は、上記凝縮器と上記蒸発器の冷媒液導入側との間に
設けられており、冷媒液を貯溜する冷媒液タンクと、上
記冷媒液タンク内から上記蒸発器に送られる冷媒液の比
例制御を行う冷媒液比例制御手段と、上記蒸発器の冷媒
ガス導出側と上記圧縮機との間に設けられており、冷媒
ガスを貯溜する冷媒ガスタンクと、上記冷媒ガスタンク
内の圧力が所定の圧力範囲内にあるときに上記圧縮機を
作動させる圧縮機制御手段と、を備えており、上記空気
制御室は、上記冷凍機の上記蒸発器が設けてある冷却制
御室と、上記冷凍機の上記蒸発器が設けてある除湿制御
室と、上記冷却制御室と上記除湿制御室に空気を流通さ
せて上記蒸発器と熱交換させる送気手段と、上記除湿制
御室を流通する空気の風量を制御する風量制御手段と、
を備えていることを特徴とする、空気調和装置である。
って、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを備えている直接膨張
方式の冷凍機と、空気制御室とを備えており、上記冷凍
機は、上記凝縮器と上記蒸発器の冷媒液導入側との間に
設けられており、冷媒液を貯溜する冷媒液タンクと、上
記冷媒液タンク内から上記蒸発器に送られる冷媒液の比
例制御を行う冷媒液比例制御手段と、上記蒸発器の冷媒
ガス導出側と上記圧縮機との間に設けられており、冷媒
ガスを貯溜する冷媒ガスタンクと、上記冷媒ガスタンク
内の圧力が所定の圧力範囲内にあるときに上記圧縮機を
作動させる圧縮機制御手段と、を備えており、上記空気
制御室は、上記冷凍機の上記蒸発器が設けてある冷却制
御室と、上記冷凍機の上記蒸発器が設けてある除湿制御
室と、上記冷却制御室と上記除湿制御室に空気を流通さ
せて上記蒸発器と熱交換させる送気手段と、上記除湿制
御室を流通する空気の風量を制御する風量制御手段と、
を備えていることを特徴とする、空気調和装置である。
【００１０】第３の発明にあっては、空気調和方法であ
って、冷凍機の熱交換器が設けてある冷却制御室と除湿
制御室に空気を流通させて熱交換を行い、上記除湿制御
室を流通する空気の風量を制御することにより除湿量を
調整し、上記冷却制御室と除湿制御室を通過する空気を
混合して空調室に送るようにしたことを特徴とする、空
気調和方法である。
って、冷凍機の熱交換器が設けてある冷却制御室と除湿
制御室に空気を流通させて熱交換を行い、上記除湿制御
室を流通する空気の風量を制御することにより除湿量を
調整し、上記冷却制御室と除湿制御室を通過する空気を
混合して空調室に送るようにしたことを特徴とする、空
気調和方法である。
【００１１】本発明にいう「除湿」は、「減湿」をも含
む概念である。また、使用される冷凍機としては、第２
の発明に記載の直膨方式の冷凍機の他に、例えばチラー
方式の冷凍機等、他の方式の冷凍機を使用することがで
きる。
む概念である。また、使用される冷凍機としては、第２
の発明に記載の直膨方式の冷凍機の他に、例えばチラー
方式の冷凍機等、他の方式の冷凍機を使用することがで
きる。
【００１２】（作用）本発明によれば、それぞれ熱交換
器が設けてある冷却制御室と除湿制御室に空気を流通さ
せて冷却除湿を行うようにしている。すなわち、冷却制
御室では、空気を流通させて熱交換器と熱交換を行い、
主に空気を冷却し、除湿制御室では、シャッター等の風
量制御手段によって、空気の流れる風速を遅くし風量を
低下させて熱交換器と熱交換を行い、空気の冷却と共に
除湿を行う。除湿制御室を流れる空気は風量が少なくな
っているが、冷却制御室と除湿制御室のトータルの風量
は同じであるので、除湿制御室で除湿を行わない場合と
同様に空調室における空気の循環が効率よく行われる。
器が設けてある冷却制御室と除湿制御室に空気を流通さ
せて冷却除湿を行うようにしている。すなわち、冷却制
御室では、空気を流通させて熱交換器と熱交換を行い、
主に空気を冷却し、除湿制御室では、シャッター等の風
量制御手段によって、空気の流れる風速を遅くし風量を
低下させて熱交換器と熱交換を行い、空気の冷却と共に
除湿を行う。除湿制御室を流れる空気は風量が少なくな
っているが、冷却制御室と除湿制御室のトータルの風量
は同じであるので、除湿制御室で除湿を行わない場合と
同様に空調室における空気の循環が効率よく行われる。
【００１３】このように、空調室の空気の循環を効率よ
く行い、温度、湿度の分布を均一に安定させるための十
分な風量を確保しながら、除湿も行うことができる。ま
た、冷却除湿の制御は、風量制御手段によって冷却制御
用と除湿制御用の空気を適宜割り振って調整することに
より、精密な制御が可能である。また、除湿するとき
に、従来のように冷凍機を運転しながらヒーターも作動
させて温度を調整するというようなエネルギーの無駄な
消費を防止できる。
く行い、温度、湿度の分布を均一に安定させるための十
分な風量を確保しながら、除湿も行うことができる。ま
た、冷却除湿の制御は、風量制御手段によって冷却制御
用と除湿制御用の空気を適宜割り振って調整することに
より、精密な制御が可能である。また、除湿するとき
に、従来のように冷凍機を運転しながらヒーターも作動
させて温度を調整するというようなエネルギーの無駄な
消費を防止できる。
【００１４】ところで、従来の直膨方式の冷凍機は、空
気と直接熱交換を行う構造であるために構造が簡単で熱
交換効率にも優れるが、連続運転をしながら冷却制御を
行うためには、蒸発器の冷却コイルに常時冷媒を送り込
む必要がある。しかし、冷凍機の圧縮機（コンプレッサ
ー）を駆動するには所定のトルクを必要とするため、モ
ーター出力が圧縮機を駆動できない範囲（通常、０〜３
０％程度）においては制御が不可能であり、比例制御が
可能なのは出力約３０〜１００％の範囲に制限されてい
た。従って、直膨方式においては、モーター出力の比例
制御だけでは精密な冷却制御が困難であった。
気と直接熱交換を行う構造であるために構造が簡単で熱
交換効率にも優れるが、連続運転をしながら冷却制御を
行うためには、蒸発器の冷却コイルに常時冷媒を送り込
む必要がある。しかし、冷凍機の圧縮機（コンプレッサ
ー）を駆動するには所定のトルクを必要とするため、モ
ーター出力が圧縮機を駆動できない範囲（通常、０〜３
０％程度）においては制御が不可能であり、比例制御が
可能なのは出力約３０〜１００％の範囲に制限されてい
た。従って、直膨方式においては、モーター出力の比例
制御だけでは精密な冷却制御が困難であった。
【００１５】第２の発明に係る空気調和装置に使用され
る冷凍機では、冷却の制御は、タンクに貯溜されている
冷媒液を、電磁弁等の冷媒液比例制御手段により蒸発器
へ送給することにより行うようになっているので、モー
ターによる圧縮機の作動には直接的には影響を受けな
い。また、圧縮機は、タンクに貯溜されている冷媒ガス
の圧力を感知する圧縮機制御手段によって作動の制御が
行われ、順次冷媒液タンクへの冷媒液の補充が行われ
る。従って、圧縮機が作動中でも或いは停止状態でも、
冷媒液比例制御手段によって、圧縮機を作動できる最低
限度のモーター出力に満たない出力範囲の制御を含め
た、モーター出力の０〜１００％の範囲における無段階
の比例制御が可能になる。この冷凍機を備えた空気調和
装置にあっては、より精密な温度管理が可能になる。ま
た、時間的な制約はあるが、圧縮機用モーターの１００
％出力を超える冷媒量の供給が可能であるので、外乱対
応や急冷対応も行うことができ、応用範囲が広くなる。
る冷凍機では、冷却の制御は、タンクに貯溜されている
冷媒液を、電磁弁等の冷媒液比例制御手段により蒸発器
へ送給することにより行うようになっているので、モー
ターによる圧縮機の作動には直接的には影響を受けな
い。また、圧縮機は、タンクに貯溜されている冷媒ガス
の圧力を感知する圧縮機制御手段によって作動の制御が
行われ、順次冷媒液タンクへの冷媒液の補充が行われ
る。従って、圧縮機が作動中でも或いは停止状態でも、
冷媒液比例制御手段によって、圧縮機を作動できる最低
限度のモーター出力に満たない出力範囲の制御を含め
た、モーター出力の０〜１００％の範囲における無段階
の比例制御が可能になる。この冷凍機を備えた空気調和
装置にあっては、より精密な温度管理が可能になる。ま
た、時間的な制約はあるが、圧縮機用モーターの１００
％出力を超える冷媒量の供給が可能であるので、外乱対
応や急冷対応も行うことができ、応用範囲が広くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明を図面に示した実施の形態
に基づき更に詳細に説明する。図１は本発明に係る空気
調和装置の概略説明図である。空気調和装置Ｃは冷凍機
１０を有している。冷凍機１０は、圧縮機１１、凝縮器
１２、熱交換器である第１の蒸発器１５及び第２の蒸発
器１６を備えている直膨方式の冷凍機である。圧縮機１
１としては、ロータリー型やスクロール型、レシプロ型
等、様々な方式のものが使用可能である。凝縮器１２と
第１の蒸発器１５及び第２の蒸発器１６の間には、凝縮
器１２で液化された冷媒液を一時貯溜する冷媒液タンク
１７が設けられている。冷媒液タンク１７は内部圧力が
高圧になる。また、冷媒液タンク１７と第１の蒸発器１
５及び第２の蒸発器１６の間には、冷媒液比例制御手段
を構成するキャピラリチューブ１３、１４と電磁弁１
９、２０が設けてある。電磁弁１９、２０は、同じく冷
媒液比例制御手段を構成する比例制御装置により開閉制
御が行われる。なお、比例制御装置としては、例えば、
設定温度と吹出口温度の差を検出し、その温度差に応じ
て電磁弁１９、２０の開閉制御を行う方式が代表的であ
る。
に基づき更に詳細に説明する。図１は本発明に係る空気
調和装置の概略説明図である。空気調和装置Ｃは冷凍機
１０を有している。冷凍機１０は、圧縮機１１、凝縮器
１２、熱交換器である第１の蒸発器１５及び第２の蒸発
器１６を備えている直膨方式の冷凍機である。圧縮機１
１としては、ロータリー型やスクロール型、レシプロ型
等、様々な方式のものが使用可能である。凝縮器１２と
第１の蒸発器１５及び第２の蒸発器１６の間には、凝縮
器１２で液化された冷媒液を一時貯溜する冷媒液タンク
１７が設けられている。冷媒液タンク１７は内部圧力が
高圧になる。また、冷媒液タンク１７と第１の蒸発器１
５及び第２の蒸発器１６の間には、冷媒液比例制御手段
を構成するキャピラリチューブ１３、１４と電磁弁１
９、２０が設けてある。電磁弁１９、２０は、同じく冷
媒液比例制御手段を構成する比例制御装置により開閉制
御が行われる。なお、比例制御装置としては、例えば、
設定温度と吹出口温度の差を検出し、その温度差に応じ
て電磁弁１９、２０の開閉制御を行う方式が代表的であ
る。
【００１７】第１の蒸発器１５及び第２の蒸発器１６と
圧縮機１１の間には第１の蒸発器１５及び第２の蒸発器
１６で蒸発した冷媒ガスを一時貯溜する冷媒ガスタンク
１８が設けられている。冷媒ガスタンク１８の内部圧力
は比較的低圧である。第１の蒸発器１５及び第２の蒸発
器１６は、空調制御室３０に設置されている。空調制御
室３０は、主として除湿制御空気を作る除湿制御室３１
と、主として冷却制御空気を作る冷却制御室３２に区画
されている。除湿制御室３１には第１の蒸発器１５が、
冷却制御室３２には第２の蒸発器１６がそれぞれ配置さ
れている。
圧縮機１１の間には第１の蒸発器１５及び第２の蒸発器
１６で蒸発した冷媒ガスを一時貯溜する冷媒ガスタンク
１８が設けられている。冷媒ガスタンク１８の内部圧力
は比較的低圧である。第１の蒸発器１５及び第２の蒸発
器１６は、空調制御室３０に設置されている。空調制御
室３０は、主として除湿制御空気を作る除湿制御室３１
と、主として冷却制御空気を作る冷却制御室３２に区画
されている。除湿制御室３１には第１の蒸発器１５が、
冷却制御室３２には第２の蒸発器１６がそれぞれ配置さ
れている。
【００１８】空調制御室３０には送風機３３が設けられ
ており、除湿制御室３１及び冷却制御室３２に空気を送
るようになっている。除湿制御室３１には、流入する空
気の風量を制御する風量制御シャッター３４が設けられ
ている。除湿制御室３１及び冷却制御室３２から排出さ
れた空気は空調室４０に送られるようになっており、空
調室４０内から排出された空気は空調制御室３０に戻る
ようになっている。なお、上記とは逆に送風機３３の吸
込み側に第１の蒸発器１５及び第２の蒸発器１６等を配
置すると、個別に温度調整と湿度調整が行われた空気を
送風機３３で攪拌することができ、吹出す空気の均一化
を図ることができる。また、符号３６は湿度が低下しす
ぎたときに作動させる加湿器、符号３５は温度が低下し
すぎたときに作動させる加温器である。
ており、除湿制御室３１及び冷却制御室３２に空気を送
るようになっている。除湿制御室３１には、流入する空
気の風量を制御する風量制御シャッター３４が設けられ
ている。除湿制御室３１及び冷却制御室３２から排出さ
れた空気は空調室４０に送られるようになっており、空
調室４０内から排出された空気は空調制御室３０に戻る
ようになっている。なお、上記とは逆に送風機３３の吸
込み側に第１の蒸発器１５及び第２の蒸発器１６等を配
置すると、個別に温度調整と湿度調整が行われた空気を
送風機３３で攪拌することができ、吹出す空気の均一化
を図ることができる。また、符号３６は湿度が低下しす
ぎたときに作動させる加湿器、符号３５は温度が低下し
すぎたときに作動させる加温器である。
【００１９】（作 用）図１を参照して、本発明に係る
空気調和装置Ｃの作用を説明する。圧縮機１１は、冷媒
ガスタンク１８に貯溜されていた冷媒ガスを吸い込んで
圧縮した後、凝縮器１２に送り込む。凝縮器１２では高
温・高圧になった冷媒ガスは液化し、この際放出される
潜熱はファン（図示省略）により冷却される。液化され
た冷媒液は冷媒液タンク１７に貯溜される。空調室４０
の冷却除湿条件に合わせて電磁弁１９、２０が時間比例
方式で開閉されると、冷媒液タンク１７から冷媒液が所
要時間だけ第１の蒸発器１５または第２の蒸発器１６の
いずれか一方または双方に送られ、空調制御室３０内に
おいて制御空気が作られる。
空気調和装置Ｃの作用を説明する。圧縮機１１は、冷媒
ガスタンク１８に貯溜されていた冷媒ガスを吸い込んで
圧縮した後、凝縮器１２に送り込む。凝縮器１２では高
温・高圧になった冷媒ガスは液化し、この際放出される
潜熱はファン（図示省略）により冷却される。液化され
た冷媒液は冷媒液タンク１７に貯溜される。空調室４０
の冷却除湿条件に合わせて電磁弁１９、２０が時間比例
方式で開閉されると、冷媒液タンク１７から冷媒液が所
要時間だけ第１の蒸発器１５または第２の蒸発器１６の
いずれか一方または双方に送られ、空調制御室３０内に
おいて制御空気が作られる。
【００２０】第１の蒸発器１５、第２の蒸発器１６に送
られた冷媒液は蒸発して気化し、この際の気化熱で冷却
コイル（蒸発器に含まれる）を冷却して冷媒ガスタンク
１８に貯溜される。冷媒ガスタンク１８内の圧力が所定
の圧力（例えば、３ｋｇ／ｃｍ2 ）まで上昇すると、圧
縮機制御手段を構成する圧力センサー２１がこれを感知
して、圧縮機１１の作動スイッチ２２に信号を送り、圧
縮機１１を作動させて冷媒ガスタンク１８から冷媒ガス
を圧縮機１１に送り、これを圧縮した後、凝縮器１２に
送り込む。また、冷媒ガスタンク１８内の圧力が所定の
圧力（例えば、１ｋｇ／ｃｍ2 ）に低下すると送給を停
止する。なお、圧縮機１１を作動させる基準となる冷媒
ガスの圧力値は、冷媒ガスタンク１８内の圧力値に限定
するものではなく、冷凍機の回路構成によっては、低圧
回路内（例えば、冷媒ガスタンク１８の前後の送給管
内）の圧力値を代用することも可能である。このよう
に、空気調和装置Ｃと冷凍機１０は、上記サイクルを繰
り返すことにより運転が行われる。
られた冷媒液は蒸発して気化し、この際の気化熱で冷却
コイル（蒸発器に含まれる）を冷却して冷媒ガスタンク
１８に貯溜される。冷媒ガスタンク１８内の圧力が所定
の圧力（例えば、３ｋｇ／ｃｍ2 ）まで上昇すると、圧
縮機制御手段を構成する圧力センサー２１がこれを感知
して、圧縮機１１の作動スイッチ２２に信号を送り、圧
縮機１１を作動させて冷媒ガスタンク１８から冷媒ガス
を圧縮機１１に送り、これを圧縮した後、凝縮器１２に
送り込む。また、冷媒ガスタンク１８内の圧力が所定の
圧力（例えば、１ｋｇ／ｃｍ2 ）に低下すると送給を停
止する。なお、圧縮機１１を作動させる基準となる冷媒
ガスの圧力値は、冷媒ガスタンク１８内の圧力値に限定
するものではなく、冷凍機の回路構成によっては、低圧
回路内（例えば、冷媒ガスタンク１８の前後の送給管
内）の圧力値を代用することも可能である。このよう
に、空気調和装置Ｃと冷凍機１０は、上記サイクルを繰
り返すことにより運転が行われる。
【００２１】上記したように、空調室４０の冷却除湿の
制御は、冷媒液タンク１７に貯溜されている冷媒液を、
電磁弁１９、２０により第１の蒸発器１５、第２の蒸発
器１６へ時間比例制御により送給することで行うように
なっているので、モーターによる圧縮機１１の作動に
は、直接的には影響を受けない。また、圧縮機１１は、
冷媒ガスタンク１８に貯溜されている冷媒ガスの圧力を
感知する圧力センサー２１と作動スイッチ２２によって
作動の制御が行われ、順次冷媒液タンク１７への冷媒液
の補充が行われる。従って、圧縮機１１が作動中でも或
いは停止状態であっても、圧縮機１１を作動できる最低
限度のモーター出力に満たない出力範囲の制御を含め
た、モーター出力の０〜１００％の範囲における無段階
の比例制御が可能になる。
制御は、冷媒液タンク１７に貯溜されている冷媒液を、
電磁弁１９、２０により第１の蒸発器１５、第２の蒸発
器１６へ時間比例制御により送給することで行うように
なっているので、モーターによる圧縮機１１の作動に
は、直接的には影響を受けない。また、圧縮機１１は、
冷媒ガスタンク１８に貯溜されている冷媒ガスの圧力を
感知する圧力センサー２１と作動スイッチ２２によって
作動の制御が行われ、順次冷媒液タンク１７への冷媒液
の補充が行われる。従って、圧縮機１１が作動中でも或
いは停止状態であっても、圧縮機１１を作動できる最低
限度のモーター出力に満たない出力範囲の制御を含め
た、モーター出力の０〜１００％の範囲における無段階
の比例制御が可能になる。
【００２２】また、本発明の空気調和装置では、それぞ
れ第１の蒸発器１５、第２の蒸発器１６が設けてある除
湿制御室３１と冷却制御室３２に空気を流通させて冷却
除湿を行うようにしている。すなわち、冷却制御室３２
では、空気を流通させて第２の蒸発器１６と熱交換を行
って冷却し、除湿制御室３１では、風量制御シャッター
３４によって、空気の流れる風速を遅くし風量を低下さ
せて第１の蒸発器１５と熱交換を行い、これによって空
気の冷却と除湿を行う。除湿制御室３１を流れる空気は
風量が少なくなっているが、冷却制御室３２と除湿制御
室３１のトータルの風量は同じであるので、空調室４０
における空気の循環が効率よく行われる。
れ第１の蒸発器１５、第２の蒸発器１６が設けてある除
湿制御室３１と冷却制御室３２に空気を流通させて冷却
除湿を行うようにしている。すなわち、冷却制御室３２
では、空気を流通させて第２の蒸発器１６と熱交換を行
って冷却し、除湿制御室３１では、風量制御シャッター
３４によって、空気の流れる風速を遅くし風量を低下さ
せて第１の蒸発器１５と熱交換を行い、これによって空
気の冷却と除湿を行う。除湿制御室３１を流れる空気は
風量が少なくなっているが、冷却制御室３２と除湿制御
室３１のトータルの風量は同じであるので、空調室４０
における空気の循環が効率よく行われる。
【００２３】このように、空調室４０の空気の循環を効
率よく行い、温度、湿度の分布を均一に安定させるため
の十分な風量を確保しながら、除湿制御室３１で除湿も
行うことができる。また、冷却除湿の制御は、風量制御
シャッター３４によって冷却制御用と除湿制御用の空気
を適宜割り振って調整することにより、精密な制御が可
能である。また、除湿するときに、従来のように冷凍機
１０を運転しながらヒーターも作動させて温度を調整す
るというエネルギーの無駄な消費を防止できる。更に、
時間的な制約はあるが、圧縮機用モーターの１００％出
力を超えた冷媒量の供給が可能であるので、外乱対応や
急冷対応を冷却制御用と除湿制御用の蒸発器を利用して
行うことが可能である。
率よく行い、温度、湿度の分布を均一に安定させるため
の十分な風量を確保しながら、除湿制御室３１で除湿も
行うことができる。また、冷却除湿の制御は、風量制御
シャッター３４によって冷却制御用と除湿制御用の空気
を適宜割り振って調整することにより、精密な制御が可
能である。また、除湿するときに、従来のように冷凍機
１０を運転しながらヒーターも作動させて温度を調整す
るというエネルギーの無駄な消費を防止できる。更に、
時間的な制約はあるが、圧縮機用モーターの１００％出
力を超えた冷媒量の供給が可能であるので、外乱対応や
急冷対応を冷却制御用と除湿制御用の蒸発器を利用して
行うことが可能である。
【００２４】なお、本明細書で使用している用語と表現
は、あくまで説明上のものであって何等限度的なもので
はなく、本明細書に記述された特徴及びその一部と等価
の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明は図
示の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技
術思想の範囲内で種々の変更態様が可能であることは言
うまでもない。
は、あくまで説明上のものであって何等限度的なもので
はなく、本明細書に記述された特徴及びその一部と等価
の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明は図
示の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技
術思想の範囲内で種々の変更態様が可能であることは言
うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上のような構成を有し次の効
果を奏する。 （ａ）本発明によれば、それぞれ熱交換器が設けてある
冷却制御室と除湿制御室に空気を流通させて冷却除湿を
行うようにしている。すなわち、冷却制御室では、空気
を流通させて熱交換器と熱交換を行い、主に空気を冷却
し、除湿制御室では、シャッター等の風量制御手段によ
って、空気の流れる風速を遅くし風量を低下させて熱交
換器と熱交換を行い、空気の冷却と共に除湿を行う。除
湿制御室を流れる空気は風量が少なくなっているが、冷
却制御室と除湿制御室のトータルの風量は同じであるの
で、除湿制御室で除湿を行わない場合と同様に空調室に
おける空気の循環が効率よく行われる。このように、空
調室の空気の循環を効率よく行い、温度、湿度の分布を
均一に安定させるための十分な風量を確保しながら、除
湿も行うことができる。また、冷却除湿の制御は、風量
制御手段によって冷却制御用と除湿制御用の空気を適宜
割り振って調整することにより、精密な制御が可能であ
る。また、除湿するときに、従来のように冷凍機を運転
しながらヒーターも作動させて温度を調整するというよ
うなエネルギーの無駄な消費を防止できる。
果を奏する。 （ａ）本発明によれば、それぞれ熱交換器が設けてある
冷却制御室と除湿制御室に空気を流通させて冷却除湿を
行うようにしている。すなわち、冷却制御室では、空気
を流通させて熱交換器と熱交換を行い、主に空気を冷却
し、除湿制御室では、シャッター等の風量制御手段によ
って、空気の流れる風速を遅くし風量を低下させて熱交
換器と熱交換を行い、空気の冷却と共に除湿を行う。除
湿制御室を流れる空気は風量が少なくなっているが、冷
却制御室と除湿制御室のトータルの風量は同じであるの
で、除湿制御室で除湿を行わない場合と同様に空調室に
おける空気の循環が効率よく行われる。このように、空
調室の空気の循環を効率よく行い、温度、湿度の分布を
均一に安定させるための十分な風量を確保しながら、除
湿も行うことができる。また、冷却除湿の制御は、風量
制御手段によって冷却制御用と除湿制御用の空気を適宜
割り振って調整することにより、精密な制御が可能であ
る。また、除湿するときに、従来のように冷凍機を運転
しながらヒーターも作動させて温度を調整するというよ
うなエネルギーの無駄な消費を防止できる。
【００２６】（ｂ）請求項２記載の空気調和装置に使用
される冷凍機では、冷却の制御は、タンクに貯溜されて
いる冷媒液を、電磁弁等の冷媒液比例制御手段により蒸
発器へ送給することにより行うようになっているので、
モーターによる圧縮機の作動には直接的には影響を受け
ない。また、圧縮機は、タンクに貯溜されている冷媒ガ
スの圧力を感知する圧縮機制御手段によって作動の制御
が行われ、順次冷媒液タンクへの冷媒液の補充が行われ
る。これにより、圧縮機が作動中でも或いは停止状態で
も、冷媒液比例制御手段によって、圧縮機を作動できる
最低限度のモーター出力に満たない出力範囲の制御を含
めた、モーター出力の０〜１００％の範囲における無段
階の比例制御が可能になる。従って、この冷凍機を備え
た空気調和装置は、より精密な温度管理が可能になるの
で、恒温機等、±０．１℃程度の制御が必要な試験機、
試験室等に好適である。また、時間的な制約はあるが、
圧縮機用モーターの１００％出力を超える冷媒量の供給
が可能であるので、外乱対応や急冷対応も行うことがで
き、応用範囲が広くなる。
される冷凍機では、冷却の制御は、タンクに貯溜されて
いる冷媒液を、電磁弁等の冷媒液比例制御手段により蒸
発器へ送給することにより行うようになっているので、
モーターによる圧縮機の作動には直接的には影響を受け
ない。また、圧縮機は、タンクに貯溜されている冷媒ガ
スの圧力を感知する圧縮機制御手段によって作動の制御
が行われ、順次冷媒液タンクへの冷媒液の補充が行われ
る。これにより、圧縮機が作動中でも或いは停止状態で
も、冷媒液比例制御手段によって、圧縮機を作動できる
最低限度のモーター出力に満たない出力範囲の制御を含
めた、モーター出力の０〜１００％の範囲における無段
階の比例制御が可能になる。従って、この冷凍機を備え
た空気調和装置は、より精密な温度管理が可能になるの
で、恒温機等、±０．１℃程度の制御が必要な試験機、
試験室等に好適である。また、時間的な制約はあるが、
圧縮機用モーターの１００％出力を超える冷媒量の供給
が可能であるので、外乱対応や急冷対応も行うことがで
き、応用範囲が広くなる。
【図１】本発明に係る空気調和装置の概略説明図。
Ｃ 空気調和装置
１０ 冷凍機
１１ 圧縮機
１２ 凝縮器
１３、１４ キャピラリチューブ
１５ 第１の蒸発器
１６ 第２の蒸発器
１７ 冷媒液タンク
１８ 冷媒ガスタンク
１９、２０ 電磁弁
２１ 圧力センサー
２２ 作動スイッチ
３０ 空調制御室
３１ 除湿制御室
３２ 冷却制御室
３３ 送風機
３４ 流量制御シャッター
３５ 加温器
３６ 加湿器
４０ 空調室
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−108475（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−6442（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−141788（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−93773（ＪＰ，Ｕ)
実開 平５−66428（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−79710（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−71875（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24F 3/00
F25B 1/00 341
Claims (3)
- 【請求項１】 空気調和装置であって、 冷凍機と、 空気制御室(30)とを備えており、 上記空気制御室(30)は、 上記冷凍機の熱交換器が設けてある冷却制御室(32)と、 上記冷凍機の熱交換器が設けてある除湿制御室(31)と、 上記冷却制御室(32)と上記除湿制御室(31)に空気を流通
させて上記熱交換器と熱交換させる送気手段と、 上記除湿制御室(31)を流通する空気の風量を調整する風
量調整手段と、を備えていることを特徴とする、 空気調和装置。 - 【請求項２】 空気調和装置であって、 圧縮機(11)と凝縮器(12)と蒸発器(15,16) とを備えてい
る直接膨張方式の冷凍機(10)と、 空気制御室(30)とを備えており、 上記冷凍機(10)は、 上記凝縮器(12)と上記蒸発器(15,16) の冷媒液導入側と
の間に設けられており、冷媒液を貯溜する冷媒液タンク
(17)と、 上記冷媒液タンク内(17)から上記蒸発器(15,16) に送ら
れる冷媒液の比例制御を行う冷媒液比例制御手段と、 上記蒸発器(15,16) の冷媒ガス導出側と上記圧縮機(11)
との間に設けられており、冷媒ガスを貯溜する冷媒ガス
タンク(18)と、 上記冷媒ガスタンク(18)内の圧力が所定の圧力範囲内に
あるときに上記圧縮機(11)を作動させる圧縮機制御手段
と、 を備えており、 上記空気制御室(30)は、 上記冷凍機(10)の上記蒸発器(16)が設けてある冷却制御
室(32)と、 上記冷凍機(10)の上記蒸発器(15)が設けてある除湿制御
室(31)と、 上記冷却制御室(32)と上記除湿制御室(31)に空気を流通
させて上記蒸発器(15,16) と熱交換させる送気手段と、 上記除湿制御室(31)を流通する空気の風量を制御する風
量制御手段と、を備えていることを特徴とする、 空気調和装置。 - 【請求項３】 空気調和方法であって、 冷凍機の熱交換器が設けてある冷却制御室(32)と除湿制
御室(31)に空気を流通させて熱交換を行い、上記除湿制
御室(31)を流通する空気の風量を制御することにより除
湿量を調整し、上記冷却制御室(32)と除湿制御室(31)を
通過する空気を混合して空調室(40)に送るようにしたこ
とを特徴とする、 空気調和方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29631197A JP3402440B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 空気調和装置及び空気調和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29631197A JP3402440B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 空気調和装置及び空気調和方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118191A JPH11118191A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3402440B2 true JP3402440B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=17831914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29631197A Expired - Lifetime JP3402440B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 空気調和装置及び空気調和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402440B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884058A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-25 | 雅士空调(广州)有限公司 | 一种直接蒸发式风冷型新风机组 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101413707B1 (ko) * | 2014-04-18 | 2014-07-01 | 주식회사 부성엔지니어링 | 2차 증발기에 의해 폐열 회수 구조를 갖는 히트펌프 시스템 |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP29631197A patent/JP3402440B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884058A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-25 | 雅士空调(广州)有限公司 | 一种直接蒸发式风冷型新风机组 |
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|---|---|
| JPH11118191A (ja) | 1999-04-30 |
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