JP3999874B2 - 空気調和システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の蒸発器の空気側下流に調温用の再熱器を備えた空気調和システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大型のコンピュータ室（「恒温室」）では、コンピュータからの内部発熱があり、年間を通じて冷房を必要とし、しかも、コンピュータの機能保全のため、室内温度を一定とさせたい要求がある。この場合の空調に用いられる従来の空気調和機は、蒸発器の空気側下流に電気ヒータ等の再熱器を備え、蒸発器で一旦冷却された空気をこの再熱器で加熱して略一定温度に調温した後に、コンピュータ室へ送風するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、再熱器が電気ヒータであるので、電力消費量が大きく、空調のためのランニングコストが増大するという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、コンピュータ室等の恒温室を空調するに際し、空調効率を向上し、ランニングコストを低減した空気調和システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、夜間の蓄熱運転によって氷蓄熱槽に蓄えられた氷を利用して昼間に氷蓄熱利用冷房運転を可能にした空気調和機と、この空気調和機の蒸発器の空気側下流に設けられた再熱器と、原動機で駆動され、前記氷蓄熱利用冷房運転時の電力を前記空気調和機に供給する常用自家用発電設備とを備え、前記再熱器の熱源に前記原動機の排熱を利用したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、商用電源と常用自家用発電設備電源とを備え、昼モード、夜モード、停電モードに応じて前記電源を切り換えて前記蓄熱運転及び前記氷蓄熱利用冷房運転を行うことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１において、この空気調和システムは商用電源１と常用自家用発電設備（「コージェネレーションシステム」）電源３とを備え、各電源１，３は複数の開閉器５を介して照明電源ケーブル７及び動力電源ケーブル９に接続されている。照明電源ケーブル７はこの空気調和システムが設置される建て屋の照明器等に接続され、動力電源ケーブル９は後述する空気調和機の駆動源に接続されている。
【０００９】
符号１０は空気調和機を示し、この空気調和機１０は室内機１１と室外機１３と氷蓄熱ユニット１５とを備えている。この氷蓄熱ユニット１５には氷蓄熱槽１７が収容され、この氷蓄熱槽１７には氷が蓄えられている。
【００１０】
この氷蓄熱槽１７に氷を蓄えるための「蓄熱運転」では室外機１３に収容された圧縮機２２が駆動される。すると、圧縮機２２からの冷媒は、実線矢印で示すように、凝縮器２３、管２４、開閉弁２５、管２６、製氷コイル２７に流入し、この製氷コイル２７で熱交換した後に、管２８、開閉弁２９、管３０、アキュームレータ２１を経て圧縮機２２に戻される。前記製氷コイル２７では冷媒が蒸発し、氷蓄熱槽１７には氷が蓄えられる。
【００１１】
この氷蓄熱槽１７に蓄えられた氷は冷房運転に利用される。この「氷蓄熱利用冷房運転」では、圧縮機２２からの冷媒は、実線矢印で示すように、凝縮器２３、管２４、開閉弁２５、管２６、製氷コイル２７に流入する。この製氷コイル２７では氷によって冷媒が過冷却され、この過冷却された冷媒は管２８を経た後に、点線矢印で示すように、分岐管２８ａに流入し、開閉弁３１、開閉弁２５を経て、更に、分岐管２６ａに流入し、開閉弁３２、管３３、キャピラリーチューブ３４を経て蒸発器３５に流入し、管３６、アキュームレータ２１を経て圧縮機２２に戻される。前記製氷コイル２７で過冷却された冷媒が蒸発器３５に流入するので、本システムの冷却効率が向上する。
【００１２】
この空気調和機１０では「氷蓄熱利用冷房運転」のほかに「通常冷房運転」が行われる。この「通常冷房運転」では、圧縮機２２からの冷媒は、実線矢印で示すように、凝縮器２３、管２４、開閉弁２５に流入し、その後、点線矢印で示すように、製氷コイル２７をバイパスして、分岐管２６ａに流入し、開閉弁３２、管３３、キャピラリーチューブ３４を経て蒸発器３５に流入し、管３６、アキュームレータ２１を経て圧縮機２２に戻される。これによれば製氷コイル２７がバイパスされるので、冷媒は過冷却されず、この過冷却されない冷媒が蒸発器３５に流入するので、通常冷房運転が行われる。
【００１３】
尚、上記説明では冷媒の流れを説明するために指摘した開閉弁以外の開閉弁２５，２９，３１，３２は閉じられるものとする。
【００１４】
この空気調和機１０は、コンピュータ室（図示せず）を冷房するものであり、このコンピュータ室では、室内温度を一定に維持するため、室内機１１の蒸発器３５の空気側下流には再熱器３７が設けられる。
【００１５】
前記蒸発器３５で一旦冷却された空気はこの再熱器３７で加熱されて略一定温度に調温された後、コンピュータ室へ送風される。
【００１６】
この実施形態では、再熱器３７の熱源に常用自家用発電設備（「コージェネレーションシステム」）３の原動機の排熱が利用される。
【００１７】
この常用自家用発電設備３では発電機４１が原動機（「エンジン」）４２で駆動され、この原動機４２にはポンプ４３を介して冷却水が供給される。この冷却水は冷却水熱交換器４４を循環し、この冷却水熱交換器４４にはブライン配管４５が接続される。このブライン配管４５にはブラインポンプ５１が接続され、このブラインポンプ５１によって循環するブラインは、冷却水熱交換器４４を通過した後、原動機４２の排ガス熱回収用の排ガス熱交換器４６に流入し、両熱交換器４４，４６で原動機４２の排熱を回収する。この排熱回収によって加熱されたブラインは、配管４７、分岐配管４７ａを経て再熱器３７に流入し、この再熱器４７において、蒸発器３５を通って冷却された空気を加熱した後、三方弁４８、管４９、三方弁５０を経てブラインポンプ５１に戻される。
【００１８】
符号５２は循環するブラインの温度が上昇しすぎた場合、当該ブラインの温度を下げるための放熱用熱交換器である。
【００１９】
この実施形態では、空気調和機１０に氷蓄熱ユニット１５が設けられるので、「氷蓄熱利用冷房運転」が可能になり、冷却効率を向上させることができると共に、再熱器３７の熱源に常用自家用発電設備３の原動機４２の排熱が利用されるので、従来のように再熱器に電気ヒータを用いる必要がなくなり、これら組合せによって電力消費量を大幅に低減することができる。
【００２０】
つぎに、この空気調和システムの制御について説明する。
【００２１】
図２を参照して、この空気調和システムでは運転モードとして「昼モード」「夜モード」「停電モード」が設定される。
【００２２】
「昼モード」は昼の時間帯（例えば午前８時〜午後１０時）での運転モードであり、「夜モード」は夜の時間帯（例えば午後１０時〜翌朝８時）での運転モードであり、「停電モード」は停電時の運転モードである。「昼モード」では商用電源１と常用自家用発電設備電源３とが併用され、しかも氷蓄熱ユニット１５に氷を蓄えるための「蓄熱運転」は行われない。「夜モード」では商用電源１のみが使用され、この商用電源１のみを利用した「蓄熱運転」のみが行われる。「停電モード」では昼の時間帯と夜の時間帯とで区別され、何れの場合も常用自家用発電設備電源３のみが使用され、夜の時間帯であれば常用自家用発電設備電源３のみを利用した「蓄熱運転」のみが行われる。
【００２３】
大型のコンピュータ室（「恒温室」）では、コンピュータからの内部発熱があり、年間を通じて冷房を必要とし、しかも、コンピュータの機能保全のため、室内温度を一定とさせたい要求がある。
【００２４】
本実施形態では、運転モードとして「昼モード」「夜モード」「停電モード」に区別し、この区別に応じて商用電源１と常用自家用発電設備電源３とを適宜に切り換えるので、昼、夜、停電時の区別なく、電力使用量を年間通じて平準化させつつ、室内温度を一定に維持できるという効果を奏する。
【００２５】
尚、図２において「一般空調用」の欄が設けられているが、この「一般空調用」には前記空気調和機１０以外の空気調和機（図示せず）、或いは吸収式冷凍機等を利用した空気調和機等が含まれる。
【００２６】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。例えば、図１の回路系統は一例であって、これに限定されるものではなく、本発明は、再熱器を利用するすべての空気調和システムに適用が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明では、「氷蓄熱利用冷房運転」が可能になり、冷却効率を向上させることができると共に、再熱器の熱源に常用自家用発電設備の原動機の排熱が利用されるので、従来のように再熱器に電気ヒータを用いる必要がなくなり、これら組合せによって電力消費量を大幅に低減することができる。
【００２８】
また、本発明では、運転モードとして「昼モード」「夜モード」「停電モード」に区別し、この区別に応じて商用電源と常用自家用発電設備電源とを適宜に切り換えるので、昼、夜、停電時の区別なく、電力使用量を年間通じて平準化させつつ、室内温度を一定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を説明する回路図である。
【図２】運転モードを説明する図である。
【符号の説明】
１ 商用電源
３ 常用自家用発電設備（「コージェネレーションシステム」）
９ 動力電源ケーブル
１０ 空気調和機
１１ 室内機
１３ 室外機
１５ 氷蓄熱ユニット
１７ 氷蓄熱槽
３５ 蒸発器
３７ 再熱器
４１ 発電機
４２ 原動機（「エンジン」）
４４ 冷却水熱交換器
４６ 排ガス熱交換器
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の蒸発器の空気側下流に調温用の再熱器を備えた空気調和システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大型のコンピュータ室（「恒温室」）では、コンピュータからの内部発熱があり、年間を通じて冷房を必要とし、しかも、コンピュータの機能保全のため、室内温度を一定とさせたい要求がある。この場合の空調に用いられる従来の空気調和機は、蒸発器の空気側下流に電気ヒータ等の再熱器を備え、蒸発器で一旦冷却された空気をこの再熱器で加熱して略一定温度に調温した後に、コンピュータ室へ送風するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、再熱器が電気ヒータであるので、電力消費量が大きく、空調のためのランニングコストが増大するという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、コンピュータ室等の恒温室を空調するに際し、空調効率を向上し、ランニングコストを低減した空気調和システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、夜間の蓄熱運転によって氷蓄熱槽に蓄えられた氷を利用して昼間に氷蓄熱利用冷房運転を可能にした空気調和機と、この空気調和機の蒸発器の空気側下流に設けられた再熱器と、原動機で駆動され、前記氷蓄熱利用冷房運転時の電力を前記空気調和機に供給する常用自家用発電設備とを備え、前記再熱器の熱源に前記原動機の排熱を利用したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、商用電源と常用自家用発電設備電源とを備え、昼モード、夜モード、停電モードに応じて前記電源を切り換えて前記蓄熱運転及び前記氷蓄熱利用冷房運転を行うことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１において、この空気調和システムは商用電源１と常用自家用発電設備（「コージェネレーションシステム」）電源３とを備え、各電源１，３は複数の開閉器５を介して照明電源ケーブル７及び動力電源ケーブル９に接続されている。照明電源ケーブル７はこの空気調和システムが設置される建て屋の照明器等に接続され、動力電源ケーブル９は後述する空気調和機の駆動源に接続されている。
【０００９】
符号１０は空気調和機を示し、この空気調和機１０は室内機１１と室外機１３と氷蓄熱ユニット１５とを備えている。この氷蓄熱ユニット１５には氷蓄熱槽１７が収容され、この氷蓄熱槽１７には氷が蓄えられている。
【００１０】
この氷蓄熱槽１７に氷を蓄えるための「蓄熱運転」では室外機１３に収容された圧縮機２２が駆動される。すると、圧縮機２２からの冷媒は、実線矢印で示すように、凝縮器２３、管２４、開閉弁２５、管２６、製氷コイル２７に流入し、この製氷コイル２７で熱交換した後に、管２８、開閉弁２９、管３０、アキュームレータ２１を経て圧縮機２２に戻される。前記製氷コイル２７では冷媒が蒸発し、氷蓄熱槽１７には氷が蓄えられる。
【００１１】
この氷蓄熱槽１７に蓄えられた氷は冷房運転に利用される。この「氷蓄熱利用冷房運転」では、圧縮機２２からの冷媒は、実線矢印で示すように、凝縮器２３、管２４、開閉弁２５、管２６、製氷コイル２７に流入する。この製氷コイル２７では氷によって冷媒が過冷却され、この過冷却された冷媒は管２８を経た後に、点線矢印で示すように、分岐管２８ａに流入し、開閉弁３１、開閉弁２５を経て、更に、分岐管２６ａに流入し、開閉弁３２、管３３、キャピラリーチューブ３４を経て蒸発器３５に流入し、管３６、アキュームレータ２１を経て圧縮機２２に戻される。前記製氷コイル２７で過冷却された冷媒が蒸発器３５に流入するので、本システムの冷却効率が向上する。
【００１２】
この空気調和機１０では「氷蓄熱利用冷房運転」のほかに「通常冷房運転」が行われる。この「通常冷房運転」では、圧縮機２２からの冷媒は、実線矢印で示すように、凝縮器２３、管２４、開閉弁２５に流入し、その後、点線矢印で示すように、製氷コイル２７をバイパスして、分岐管２６ａに流入し、開閉弁３２、管３３、キャピラリーチューブ３４を経て蒸発器３５に流入し、管３６、アキュームレータ２１を経て圧縮機２２に戻される。これによれば製氷コイル２７がバイパスされるので、冷媒は過冷却されず、この過冷却されない冷媒が蒸発器３５に流入するので、通常冷房運転が行われる。
【００１３】
尚、上記説明では冷媒の流れを説明するために指摘した開閉弁以外の開閉弁２５，２９，３１，３２は閉じられるものとする。
【００１４】
この空気調和機１０は、コンピュータ室（図示せず）を冷房するものであり、このコンピュータ室では、室内温度を一定に維持するため、室内機１１の蒸発器３５の空気側下流には再熱器３７が設けられる。
【００１５】
前記蒸発器３５で一旦冷却された空気はこの再熱器３７で加熱されて略一定温度に調温された後、コンピュータ室へ送風される。
【００１６】
この実施形態では、再熱器３７の熱源に常用自家用発電設備（「コージェネレーションシステム」）３の原動機の排熱が利用される。
【００１７】
この常用自家用発電設備３では発電機４１が原動機（「エンジン」）４２で駆動され、この原動機４２にはポンプ４３を介して冷却水が供給される。この冷却水は冷却水熱交換器４４を循環し、この冷却水熱交換器４４にはブライン配管４５が接続される。このブライン配管４５にはブラインポンプ５１が接続され、このブラインポンプ５１によって循環するブラインは、冷却水熱交換器４４を通過した後、原動機４２の排ガス熱回収用の排ガス熱交換器４６に流入し、両熱交換器４４，４６で原動機４２の排熱を回収する。この排熱回収によって加熱されたブラインは、配管４７、分岐配管４７ａを経て再熱器３７に流入し、この再熱器４７において、蒸発器３５を通って冷却された空気を加熱した後、三方弁４８、管４９、三方弁５０を経てブラインポンプ５１に戻される。
【００１８】
符号５２は循環するブラインの温度が上昇しすぎた場合、当該ブラインの温度を下げるための放熱用熱交換器である。
【００１９】
この実施形態では、空気調和機１０に氷蓄熱ユニット１５が設けられるので、「氷蓄熱利用冷房運転」が可能になり、冷却効率を向上させることができると共に、再熱器３７の熱源に常用自家用発電設備３の原動機４２の排熱が利用されるので、従来のように再熱器に電気ヒータを用いる必要がなくなり、これら組合せによって電力消費量を大幅に低減することができる。
【００２０】
つぎに、この空気調和システムの制御について説明する。
【００２１】
図２を参照して、この空気調和システムでは運転モードとして「昼モード」「夜モード」「停電モード」が設定される。
【００２２】
「昼モード」は昼の時間帯（例えば午前８時〜午後１０時）での運転モードであり、「夜モード」は夜の時間帯（例えば午後１０時〜翌朝８時）での運転モードであり、「停電モード」は停電時の運転モードである。「昼モード」では商用電源１と常用自家用発電設備電源３とが併用され、しかも氷蓄熱ユニット１５に氷を蓄えるための「蓄熱運転」は行われない。「夜モード」では商用電源１のみが使用され、この商用電源１のみを利用した「蓄熱運転」のみが行われる。「停電モード」では昼の時間帯と夜の時間帯とで区別され、何れの場合も常用自家用発電設備電源３のみが使用され、夜の時間帯であれば常用自家用発電設備電源３のみを利用した「蓄熱運転」のみが行われる。
【００２３】
大型のコンピュータ室（「恒温室」）では、コンピュータからの内部発熱があり、年間を通じて冷房を必要とし、しかも、コンピュータの機能保全のため、室内温度を一定とさせたい要求がある。
【００２４】
本実施形態では、運転モードとして「昼モード」「夜モード」「停電モード」に区別し、この区別に応じて商用電源１と常用自家用発電設備電源３とを適宜に切り換えるので、昼、夜、停電時の区別なく、電力使用量を年間通じて平準化させつつ、室内温度を一定に維持できるという効果を奏する。
【００２５】
尚、図２において「一般空調用」の欄が設けられているが、この「一般空調用」には前記空気調和機１０以外の空気調和機（図示せず）、或いは吸収式冷凍機等を利用した空気調和機等が含まれる。
【００２６】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。例えば、図１の回路系統は一例であって、これに限定されるものではなく、本発明は、再熱器を利用するすべての空気調和システムに適用が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明では、「氷蓄熱利用冷房運転」が可能になり、冷却効率を向上させることができると共に、再熱器の熱源に常用自家用発電設備の原動機の排熱が利用されるので、従来のように再熱器に電気ヒータを用いる必要がなくなり、これら組合せによって電力消費量を大幅に低減することができる。
【００２８】
また、本発明では、運転モードとして「昼モード」「夜モード」「停電モード」に区別し、この区別に応じて商用電源と常用自家用発電設備電源とを適宜に切り換えるので、昼、夜、停電時の区別なく、電力使用量を年間通じて平準化させつつ、室内温度を一定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を説明する回路図である。
【図２】運転モードを説明する図である。
【符号の説明】
１ 商用電源
３ 常用自家用発電設備（「コージェネレーションシステム」）
９ 動力電源ケーブル
１０ 空気調和機
１１ 室内機
１３ 室外機
１５ 氷蓄熱ユニット
１７ 氷蓄熱槽
３５ 蒸発器
３７ 再熱器
４１ 発電機
４２ 原動機（「エンジン」）
４４ 冷却水熱交換器
４６ 排ガス熱交換器
Claims (2)
- 夜間の蓄熱運転によって氷蓄熱槽に蓄えられた氷を利用して昼間に氷蓄熱利用冷房運転し、恒温室を冷房する空気調和機と、
この空気調和機の蒸発器の空気側下流に設けられ、前記蒸発器で冷却された空気を加熱して略一定温度に調温する再熱器と、
原動機で駆動され、前記氷蓄熱利用冷房運転時の電力を前記空気調和機に供給する常用自家用発電設備とを備え、
前記再熱器の熱源に前記原動機の排熱を利用したことを特徴とする空気調和システム。 - 商用電源と常用自家用発電設備電源とを備え、
昼モード、夜モード、停電モードに応じて前記電源を切り換えて前記蓄熱運転及び前記氷蓄熱利用冷房運転を行う
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10036798A JP3999874B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 空気調和システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10036798A JP3999874B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 空気調和システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281204A JPH11281204A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3999874B2 true JP3999874B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=14272098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10036798A Expired - Fee Related JP3999874B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 空気調和システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3999874B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6373706B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-08-15 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 空調システム |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10036798A patent/JP3999874B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JPH11281204A (ja) | 1999-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060116 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060124 |
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