JP4388637B2 - Air conditioner - Google Patents
Air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP4388637B2 JP4388637B2 JP24144799A JP24144799A JP4388637B2 JP 4388637 B2 JP4388637 B2 JP 4388637B2 JP 24144799 A JP24144799 A JP 24144799A JP 24144799 A JP24144799 A JP 24144799A JP 4388637 B2 JP4388637 B2 JP 4388637B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- cooler
- heat
- heat exchanger
- sensible heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【0001】
【発明の利用分野】
本発明は、建物の内部に顕熱冷却器を設置し、被空調室の外部に外調機を設置して、冷水を熱媒として使用する空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、冷水を熱媒として使用する従来の空調装置の一例を示し、建物a内に被空調室a1 、空気循環路a2 、ファンフィルタユニットa3 、顕熱冷却器bが設置され、建物a外に外調機cが設置され、顕熱冷却器bによって室内で発生する顕熱が冷却される。外調機cには、空気冷却器dの他に加熱コイルc1 、蒸気加湿器c2 、送風機c3 が設置され、被空調室a1 に供給する空気の温度と湿度を制御する。図外の冷凍機からから供給される冷水が、冷水主管e1 から並列の通路e11, e12の制御弁b1 、d1 を経て、顕熱冷却器bと空気冷却器dに供給され、高温になった水は、戻し主管e2 から排出される。
【0003】
このような、被空調室a1 への湿度制御を外調機cに受け持たせ、温度制御を室内循環系に設けた顕熱冷却器bに受け持たせる空調装置においては、所要の空調作用をさせるためには冷却器を通る冷水の水量の制御を高精度に行なう必要があるが、冷水の入口と出口の温度差が大きければ空調温度及び湿度の精度が落ちるのが実状であり、特に被空調室内の湿度が露点制御されているような場合は、顕熱冷却器bの結露防止のため、空気冷却器の冷水の入口と出口の温度差を5℃程度の小温度差に維持しなければならない。しかし、冷水を小温度差に維持しながら大量の空気に対して空調作用をさせるためには、大量の冷水を循環させる必要があり、冷却器及び水ポンプを大容量のものにしなければならず、設備費と動力費が高額になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、外調機に冷水の入口と出口の温度差が大きい大温度差送水を行ないながら高精度の空調作用を行わせること及び冷凍機の負荷を低減することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、各請求項に記載したとおりであり、このうち請求項1の手段は、年間を通じて略一定の冷房負荷を発生する設備をもつ被空調室に循環空気を送る空気循環路を設け、該空気循環路に顕熱冷却器を設置し、外気を空調して被空調室に送気する外調機を室外に設置し、顕熱冷却器と外調機で被空調室を空調する空調装置において、外調機内を通る被処理空気の流れから見て外調機内の上流側に前置熱交換器、下流側に空気冷却器を配置し、夏期は、熱媒を顕熱冷却器と空気冷却器に並列に送り、更に該空気冷却器から出た熱媒を前置熱交換器に供給し、冬季は、熱媒を顕熱冷却器に送り、該顕熱冷却器を出た熱媒を前置熱交換器に供給するように構成したことを特徴とする。
【0006】
この手段によれば、被空調室の顕熱冷却器と、外調機の前置熱交換器と空気冷却器を外気の状況に応じて組み合わせることができ、夏期は、外調機に大温度差の熱媒を供給するが、熱媒の温度差を前置熱交換器と空気冷却器に振り分けて冷却するから、大温度差の熱媒を用いても熱交換器一つ当たりの温度差を小さくでき、高い冷却効率と高い冷却精度が維持される。冬季は、顕熱冷却器を出た高温の熱媒で前置熱交換器を加熱するので特別の配管は不要である。
【0007】
また請求項2の手段は、被空調室に通じる空気循環路に設置した顕熱冷却器に送水する循環系冷水管と、空気冷却器と前置熱交換器を直列接続して設けた外調機に送水する外気系冷水管を並列に配置して、外気系冷水管に夏開弁を設け、顕熱冷却器と前置熱交換器を高温冷水管で接続して該高温冷水管を別の夏開弁を介して戻し主管に接続し、空気冷却器と前置熱交換器の接続管を夏閉弁と中温冷水管を介して戻し主管に接続し、夏期は、前記二つの夏開弁を開き夏閉弁を閉じて、顕熱冷却器の回路と、外調機の空気冷却器と前置熱交換器を直列接続した回路を並列して冷房運転し、冬季は、前記二つの夏開弁を閉じ夏閉弁を開いて、顕熱冷却器と前置熱交換器を直列運転して、顕熱冷却器で冷房し前置熱交換器で外気を加熱することを特徴とする。
【0008】
この手段によれば、前記夏開弁と夏閉弁を操作することにより冷却水の通路が切替えられ、年間を通じて略一定の冷房負荷を発生する設備は、顕熱冷却器で冷却され、夏期に被空調室に送気される外気は、外調機で冷却され、冬期に被空調室に送気される外気は、外調機において前置熱交換器で予熱されると共に戻りの熱媒を冷却する。
【0009】
更に請求項3の手段は、被空調室に通じる空気循環路に設置された顕熱冷却器と、被空調室に外気を調温調濕して給気する外調機と、前記顕熱冷却器と前記外調機に冷水を送る共用の熱媒主管と、顕熱冷却器と外調機から還水の戻りを受ける共用の戻し主管を備え、前記外調機には前置熱交換器と空気冷却器を取入れ外気からみて順に配置した空調装置において、前記熱媒主管を分岐させて前記顕熱冷却器と前記空気冷却器に対して並列に熱媒を送ることができるようにし、前記顕熱冷却器を出た熱媒の管路を、一方を戻し本管、他方を前置熱交換器に向けて分岐させ、更に前置熱交換器の出口は戻し本管に接続し、そして前記空気冷却器の出口を前置熱交換器の出口と戻し主管の間の管路の途中に合流させ、且つ顕熱交換器の前記出口と戻し主管の間と、熱媒主管と空気冷却器の入口の間と、空気冷却器と戻し主管の間に、それぞれ開閉弁を設けたことを特徴とする。この手段は、請求項1及び2の発明をを実施するための具体的手段である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1において、1は建物で、その内部に通気床2aを有する被空調室2と、空気を濾過し循環させるためのファンフィルタユニット3を有する空気循環路4が設けられ、空気循環路4に顕熱冷却器5が設置されている。被空調室2は、クリーンルームであり、図示しない生産装置が多数配備されている。
【0011】
建物1の外部には外気調和機すなわち外調機6が設置されており、その内部に、空気冷却器7と前置熱交換器8が接続管11で連結されて設置され、送風機9と冬季用の加熱コイルや電気ヒータを備える加熱器10が設置され、外調機6で空調された空気を送風機9によって被空調室2に送るための送気管9aが建物1内に連通している。なお、加熱器10の下流側には、図示しない加湿器が設けられている。
【0012】
冷水主管12は、図外の冷凍機で冷却された7℃の熱媒すなわち冷水を供給するためのもので、循環系冷水管13と外気系冷水管14に分岐され、循環系冷水管13は、空気循環路4に設けた顕熱冷却器5に接続されている。外気系冷水管14は、外調機6に熱媒としての冷水を供給するもので、空気冷却器7に接続され、該空気冷却器7の下流側には接続管11を介して前置熱交換器8が接続されている。そして、外気系冷水管14の途中には、夏期など外気温度が高いときは開き、冬季など外気温度が低いときは閉じる夏開弁15が設けられている。また顕熱冷却器5の出口側は、被空調室2内で発生した熱を吸収した高温冷水を流すための高温冷水管16が接続され、該高温冷水管16は、前置熱交換器8に高温冷水を供給できるように接続されると共に、別の夏開弁17を介して戻し主管18に接続されている。
【0013】
そして前記接続管11は、夏期などの気温の高い時期は閉じ、冬季などの気温の低い時期は開く夏閉弁19と中温冷水管20を介して戻し主管18に接続されている。図中、5a,7a,8aは、流量調節用のバイパス路であり、三方弁により、顕熱冷却器5と空気冷却器7を通る熱媒の流量を制御する。該三方弁のほかに制御弁5b,7bも設けられる。
【0014】
図2は夏期などの気温の高い時期の作動状態を示し、夏閉弁19は閉じられて中温冷水管20は不連通になる。冷水主管12から循環系冷水管13を経て顕熱冷却器5に流入する7℃の冷水は、顕熱冷却器5を冷却して17℃の高温冷水となり、該高温冷水は、高温冷水管16から戻し主管18に流れる。外気系冷水管14と夏開弁15を経て流入する7℃の冷水は、空気冷却器7と接続管11と前置熱交換器8を直列した回路を流れて17℃の高温冷水となり、高温冷水管16に流れて、顕熱冷却器5を出た高温冷水に合流し、夏開弁17を経て戻し主管18から流出する。なお、場合によっては前記の直列回路にブースタポンプを介装させることがある。
【0015】
この顕熱冷却器5と外調機6を流れる冷水は、入口温度が7℃、出口温度が17℃であるから、10℃差の大温度差送水が行なわれており、例えば5℃差の小温度差送水を行なうものにくらべて送水量が少なくて済み、水ポンプ、顕熱冷却器5、空気冷却器7、前置熱交換器8が小容量のもので済む。
【0016】
このように外調機6に対しても10℃差の大温度差送水が行なわれるから、空気冷却器7の入口温度を7℃、出口温度を12℃とし、前置熱交換器8の入口温度を同じ12℃、出口温度を17℃となるように設定することができる。この設定によって、空気冷却器7と前置熱交換器8が5℃ずつの温度変化をするから、冷却器一つ当たりの水温の変化が少なく、冷却される空気の温度の変動幅も小さく保たれ、高精度の温度制御ができる。また空気冷却器7の他に前置熱交換器8を設けたので、空気冷却器7の負荷を小さくできる上、空気冷却器7を通った熱媒の余冷熱を前置熱交換器8で利用でき、冷熱が有効に利用される。更に前記大温度差送水が行なわれるので、装置が小形化すると共に熱媒搬送用の動力が低減する。
【0017】
図3は冬季など気温の低い時期の作動状態を示し、夏開弁15、17を閉じ、夏閉弁19を開き、外気系冷水管14を空気冷却器7に対して不連通にし、夏開弁17の下流側と戻し主管18に間を不連通にする。すなわち冷水主管12から空気冷却器7に至る分岐と、高温冷水管16から戻し主管18への合流は、機能させない。これにより冷水は、循環系冷水管13から顕熱冷却器5に流れて被空調室2を冷房して17℃の高温冷水になり、該高温冷水は、高温冷水管16を流れて前置熱交換器8に入り、外調機6に吸入する低温の外気を該前置熱交換器8で加熱して水温を低下させ、12℃の中温冷水になって中温冷水管20から戻し主管18に戻される。
【0018】
冬季のこの作動によって、顕熱冷却器5を出た17℃の高温冷水は、前置熱交換器8で外調機6に入る外気を予熱するから、加熱コイル10における熱源の使用量を節減し又は加熱コイル10の設備を小型にでき、且つ冷水温度が12℃に低下することによって、冷熱源の前記冷凍機の負荷を低減させることができる。更に、加熱コイル10の加熱負荷が少ないときに、加熱コイル10内の水や蒸気が低流量のため凍結するという現象を、被空調室2から取得した熱を前置熱交換器8から放熱して回避することができる。
【0019】
なお、図示の夏開弁19は、中温冷水管20を開閉する2方弁であるが、これに代えて、接続管11を空気冷却器7の出口管7bと中温冷水管20側に切り替える3方弁として設けることができる。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1の手段によれば、外調機に空気冷却器と前置熱交換器を直列して設け、夏期は、この直列した冷却器と熱交換器に冷却水を供給して冷却水の温度変化を分担させるので、少ない送水量ですむ大温度差送水ができ、空気冷却器、前置熱交換器、送水ポンプなどを小型、小動力のもにすることができる。また冷却器一つ当たりの水温の変化量が少ないので、空気温度の変動幅も小さく、高精度の制御ができる効果がある。冬季は、冬季にも存在する冷房負荷を冷却して生じた高温冷水を、外調機に吸入する外気の加熱に利用すると共に外気で冷却するので、暖房負荷と冷凍機の負荷を低減できる効果がある。
【0021】
また請求項2又は請求項3の手段によれば、冷却水の通路を、季節に応じて夏開弁と夏閉弁又は開閉弁で切替える簡単な操作で、請求項1について述べたと同じ効果を奏することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示す各要素の配置図
【図2】 夏期の作用説明図
【図3】 冬季の作用説明図
【図4】 従来装置の配置図
【符号の説明】
2 被空調室 4 空気循環路 5 顕熱冷却器
6 外調機 7 空気冷却器 8 前置熱交換器
11 接続管 12 冷水主管 13 循環系冷水管
14 外気系冷水管 15、17 夏開弁 16 高温冷水管
18 戻し主管 19 夏閉弁 20 中温冷水管[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to an air conditioner in which a sensible heat cooler is installed inside a building, an external air conditioner is installed outside the air-conditioned room, and cold water is used as a heat medium.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows an example of a conventional air conditioner that uses cold water as a heat medium. An air-conditioned room a1, an air circulation path a2, a fan filter unit a3, and a sensible heat cooler b are installed in a building a. An external air conditioner c is installed outside, and sensible heat generated indoors is cooled by the sensible heat cooler b. In addition to the air cooler d, the external air conditioner c is provided with a heating coil c1, a steam humidifier c2, and a blower c3, and controls the temperature and humidity of the air supplied to the air-conditioned room a1. Cold water supplied from a refrigerator not shown is supplied to the sensible heat cooler b and the air cooler d through the control valves b1 and d1 of the parallel passages e11 and e12 from the cold water main pipe e1 and becomes high temperature. Water is discharged from the return main pipe e2.
[0003]
In such an air conditioner in which the humidity control to the air-conditioned room a1 is assigned to the external controller c and the temperature control is assigned to the sensible heat cooler b provided in the indoor circulation system, the required air conditioning operation is performed. In order to achieve this, it is necessary to control the amount of cold water passing through the cooler with high accuracy.However, if the temperature difference between the inlet and outlet of the cold water is large, the accuracy of the air conditioning temperature and humidity will decrease. When the humidity in the air-conditioning room is under dew point control, the temperature difference between the inlet and outlet of the chilled water in the air cooler must be kept at a small temperature difference of about 5 ° C to prevent condensation in the sensible heat cooler b. I must. However, in order to air-condition a large amount of air while maintaining the cold water at a small temperature difference, it is necessary to circulate a large amount of cold water, and the cooler and the water pump must have a large capacity. Equipment costs and power costs are high.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to allow an external air conditioner to perform a highly accurate air conditioning operation while performing large temperature difference water supply with a large temperature difference between the inlet and outlet of cold water and to reduce the load on the refrigerator.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the above-mentioned problems are as described in each claim, and among them, the means of
[0006]
According to this means, the sensible heat cooler of the air-conditioned room, the pre-heat exchanger of the external air conditioner, and the air cooler can be combined according to the outside air condition. Although the difference heat medium is supplied, the temperature difference of the heat medium is distributed to the pre-heat exchanger and the air cooler to cool, so even if a large temperature difference heat medium is used, the temperature difference per heat exchanger Thus, high cooling efficiency and high cooling accuracy are maintained. In winter, the pre-heat exchanger is heated with a high-temperature heat medium that has exited the sensible heat cooler, so no special piping is required .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an external control system comprising a circulation system cold water pipe for feeding water to a sensible heat cooler installed in an air circulation path leading to an air-conditioned room, and an air cooler and a front heat exchanger connected in series. The outdoor air chilled water pipes that supply water to the machine are arranged in parallel, the summer air valve is provided in the outdoor air chilled water pipes, and the sensible heat cooler and the pre-heat exchanger are connected by high temperature cold water pipes to separate the high temperature cold water pipes. The summer cooling valve is connected to the return main pipe, and the connection pipe of the air cooler and the pre-heat exchanger is connected to the return main pipe via the summer closing valve and the medium temperature cold water pipe. Open the valve and close the summer closing valve, cooling the sensible heat cooler circuit and the externally connected air cooler and the front heat exchanger connected in series in parallel. The summer valve is closed and the summer valve is opened. The sensible heat cooler and the pre-heat exchanger are operated in series, and the sensible heat cooler cools and the outside heat is heated by the pre-heat exchanger. To.
[0008]
According to this means, the passage of the cooling water is switched by operating the summer opening valve and the summer closing valve, and the facility that generates a substantially constant cooling load throughout the year is cooled by the sensible heat cooler, and in summer The outside air sent to the air-conditioned room is cooled by the air conditioner, and the outside air sent to the air-conditioned room in winter is preheated by the pre-heat exchanger in the air conditioner and returns to the return medium. Cooling.
[0009]
Furthermore, the means of
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1,
[0011]
An outside air conditioner, that is, an
[0012]
The chilled water
[0013]
The connecting
[0014]
FIG. 2 shows an operating state at a high temperature such as summer, the
[0015]
Since the chilled water flowing through the
[0016]
As described above, since the large temperature difference water supply with a difference of 10 ° C. is performed also for the
[0017]
FIG. 3 shows the operating state at a low temperature such as winter, and the
[0018]
By this operation in winter, the high-temperature cold water of 17 ° C. exiting the
[0019]
The
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the means of
[0021]
Further, according to the means of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an arrangement diagram of each element showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of an action in summer. FIG. 3 is an explanatory diagram of an action in winter.
2 Air-conditioned
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24144799A JP4388637B2 (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24144799A JP4388637B2 (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Air conditioner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001065929A JP2001065929A (en) | 2001-03-16 |
JP4388637B2 true JP4388637B2 (en) | 2009-12-24 |
Family
ID=17074452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24144799A Expired - Lifetime JP4388637B2 (en) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | Air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4388637B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4014491B2 (en) * | 2002-11-07 | 2007-11-28 | シャープ株式会社 | Air conditioner |
JP4966184B2 (en) * | 2007-12-28 | 2012-07-04 | 株式会社東芝 | Air conditioning control device and air conditioning control method |
JP6644559B2 (en) * | 2016-01-22 | 2020-02-12 | 三機工業株式会社 | Heat source control system, control method and control device |
JP6951259B2 (en) * | 2018-01-10 | 2021-10-20 | 株式会社竹中工務店 | Air conditioning system |
JP7336847B2 (en) * | 2018-12-27 | 2023-09-01 | 高砂熱学工業株式会社 | Cooling system and cooling method |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24144799A patent/JP4388637B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001065929A (en) | 2001-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4207166B2 (en) | Dehumidifying air conditioner | |
US6976524B2 (en) | Apparatus for maximum work | |
CN201652636U (en) | Double-cold-source heat recovery constant temperature and humidity air conditioning unit | |
US10876747B2 (en) | Methods and apparatus for latent heat extraction | |
US9617719B2 (en) | Integrated air conditioning and water-harvesting with demand-dependent cooling-load regulation | |
CN108534319B (en) | Air conditioner and air conditioning system provided with same | |
JP2016194383A (en) | air conditioner | |
EP3521713B1 (en) | Air conditioning system | |
RU2362946C2 (en) | Method and device for energy regeneration | |
US3628600A (en) | Air-conditioning system and control including control method and means | |
JP4282837B2 (en) | Preheating and precooling equipment for outside air | |
JP4388637B2 (en) | Air conditioner | |
JP2004012016A (en) | Airconditioner and its operation method | |
US11156373B2 (en) | Methods and apparatus for latent heat extraction | |
CN110510096A (en) | A kind of air-conditioning ventilation system for laboratory | |
KR102257544B1 (en) | Energy enhanced air-conditioning system and control method thereof | |
JPH0752490Y2 (en) | Cold / hot water supply device | |
JP2018040514A (en) | Air conditioning system | |
CN115218310B (en) | Temperature-humidity-division control multi-station air conditioning system based on single-machine double-evaporation heat pump unit | |
JP4989307B2 (en) | Air conditioner | |
JP2021018000A (en) | Separately installed air conditioning system | |
JPH02103324A (en) | Air conditioning system designed for intelligent building | |
CN217785343U (en) | Double-compressor type multi-connected indoor climate control system | |
RU2088854C1 (en) | Air-conditioning system | |
CN219775870U (en) | Three-Medium Heat Exchanger Room Air Conditioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060615 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070517 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070517 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081111 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090929 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091005 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4388637 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141009 Year of fee payment: 5 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |