JP5485114B2

JP5485114B2 - Air conditioning system

Info

Publication number: JP5485114B2
Application number: JP2010260252A
Authority: JP
Inventors: 英夫田中; 恭一中野
Original assignee: Tonets Corp
Current assignee: Tonets Corp
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: JP2012112554A

Description

本発明は、施設の冷房に用いられる空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system used for facility cooling.

従来、施設の屋内を冷却する空調システムとして、いわゆるヒートポンプ方式を採用したものが知られている（特許文献１参照）。かかる空調システムにおいて、空調機は、冷媒を用いて空気を冷却することによって、冷房を実現している。 Conventionally, what employ | adopted what is called a heat pump system is known as an air-conditioning system which cools the indoor of a plant | facility (refer patent document 1). In such an air conditioning system, the air conditioner achieves cooling by cooling air using a refrigerant.

特開２００２−２２８２２６号公報JP 2002-228226 A

ここで、施設に複数の空調機を設置して施設内の各空調エリアに冷房を行うことがあり、この場合には、各空調機における冷媒を冷却するために流体を用いることが考えられる。このような知見の下では、効率的な冷房を実現することが可能な技術が望まれる。 Here, a plurality of air conditioners may be installed in a facility to cool each air conditioning area in the facility. In this case, it is conceivable to use a fluid to cool the refrigerant in each air conditioner. Under such knowledge, a technique capable of realizing efficient cooling is desired.

本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、効率的な冷房を実現することが可能な空調システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an air conditioning system capable of realizing efficient cooling.

前記課題を解決するため、本発明の空調システムは、空調機と、屋外に設けられた、前記空調機への流体の供給源である冷却塔と、前記冷却塔に貯留された前記流体を冷却する冷却装置と、前記冷却塔に貯留された前記流体を前記空調機へ供給するポンプと、前記空調機、前記冷却装置及び前記ポンプの駆動を制御する制御装置と、前記冷却塔から前記空調機へ供給される前記流体の流体温度を検出する第一の流体温度センサと、を備える空調システムであって、前記空調機は、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された前記冷媒を、前記流体を用いて冷却する冷媒−流体熱交換器と、空気を、前記圧縮機によって圧縮された前記冷媒を用いて冷却する空気−冷媒熱交換器と、空気を、前記流体を用いて冷却する空気−流体熱交換器と、前記空気−冷媒熱交換器又は前記空気−流体熱交換器によって冷却された前記空気を送風する送風機と、前記空気−冷媒熱交換器への前記空気の流通を許容しつつ前記空気−流体熱交換器への空気の流通を遮断する第一の状態と、前記空気−冷媒熱交換器への前記空気の流通を遮断しつつ前記空気−流体熱交換器への空気の流通を許容する第二の状態と、を切換可能なシャッタ部と、前記冷却塔と、前記冷媒−流体熱交換器及び前記空気−流体熱交換器と、の間に設けられ、前記供給源から供給された前記流体の流れる方向を切り換える弁部と、前記冷却塔が設けられた前記屋外の外気温度を検出する外気温度センサと、を備え、前記シャッタ部は、前記空気−冷媒熱交換器に対応して設けられた第一のシャッタと、前記空気−流体熱交換器に対応して設けられた第二のシャッタと、を備え、前記制御装置は、前記第一の流体温度センサによって検出された前記流体温度が第一の所定温度以上となった場合には、前記圧縮機、前記冷却装置及び前記ポンプを駆動させ、前記冷媒−流体熱交換器への前記流体の流通を許容しつつ前記空気−流体熱交換器への前記流体の流通を遮断するように前記弁部を制御し、前記第一のシャッタ部及び前記第二のシャッタ部を前記第一の状態とするとともに、前記外気温度センサによって検出された前記外気温度、及び、前記圧縮機の負荷率に基づいて、当該空調システムの消費電力が最小となるように、前記圧縮機、前記冷却装置及び前記ポンプの駆動を制御し、前記第一の流体温度センサによって検出された前記流体温度が前記第一の所定温度以下の第二の所定温度未満となった場合には、前記冷却装置及び前記ポンプを駆動させ、前記圧縮機を停止させ、前記冷媒−流体熱交換器への前記流体の流通を遮断しつつ前記空気−流体熱交換器への前記流体の流通を許容するように前記弁部を制御するとともに、前記第一のシャッタ部及び前記第二のシャッタ部を前記第二の状態とすることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an air conditioning system of the present invention cools an air conditioner, a cooling tower that is provided outdoors and is a supply source of fluid to the air conditioner, and the fluid stored in the cooling tower. A cooling device, a pump for supplying the fluid stored in the cooling tower to the air conditioner, a control device for controlling driving of the air conditioner, the cooling device and the pump, and the air conditioner from the cooling tower A first fluid temperature sensor that detects a fluid temperature of the fluid supplied to the air conditioner, wherein the air conditioner compresses the refrigerant, and the compressor compresses the compressor. the refrigerant, the refrigerant cooled using the fluid - a fluid heat exchanger, the air, the air cooled using the refrigerant compressed by the compressor - refrigerant heat exchanger, the air, with the fluid Cooling air-flow A heat exchanger, the air - a blower for blowing the air cooled by the fluid heat exchanger, said air - - refrigerant heat exchanger or the air while allowing the flow of the air to the refrigerant heat exchanger the A first state in which the flow of air to the air-fluid heat exchanger is blocked; and the flow of air to the air-fluid heat exchanger while blocking the flow of air to the air-refrigerant heat exchanger. Provided between the shutter part that can be switched between the second state to be allowed, the cooling tower, the refrigerant-fluid heat exchanger and the air-fluid heat exchanger, and supplied from the supply source. A valve unit that switches a direction in which the fluid flows, and an outdoor temperature sensor that detects an outdoor outdoor temperature provided with the cooling tower, and the shutter unit corresponds to the air-refrigerant heat exchanger. A first shutter provided and the air A second shutter provided corresponding to the fluid heat exchanger, and the control device detects the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor equal to or higher than a first predetermined temperature. The compressor, the cooling device, and the pump are driven to block the fluid flow to the air-fluid heat exchanger while allowing the fluid to flow to the refrigerant-fluid heat exchanger. And controlling the valve unit to place the first shutter unit and the second shutter unit in the first state, the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, and the compressor Based on the load factor, the compressor, the cooling device, and the pump are controlled so that the power consumption of the air conditioning system is minimized, and the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor is Said When the temperature falls below a second predetermined temperature that is equal to or lower than one predetermined temperature, the cooling device and the pump are driven, the compressor is stopped, and the fluid flows to the refrigerant-fluid heat exchanger. The valve unit is controlled so as to allow the fluid to flow to the air-fluid heat exchanger while blocking, and the first shutter unit and the second shutter unit are set to the second state. It is characterized by that.

かかる構成によると、流体及び冷媒を用いて空気を冷却する第一の冷房運転と、流体のみを用いて空気を冷却する第二の冷房運転と、を切換可能であるので、流体の温度に応じた運転を採用することができ、効率的な冷房を実現することができる。 According to this configuration, it is possible to switch between the first cooling operation in which air is cooled using a fluid and a refrigerant, and the second cooling operation in which air is cooled using only a fluid, so that it can be switched according to the temperature of the fluid. Operation can be employed, and efficient cooling can be realized.

かかる構成によると、空気を冷却する熱交換器へ空気を選択的に供給することができる。 With this configuration, air can be selectively supplied to the heat exchanger that cools the air.

かかる構成によると、流体が空気を十分に冷却することができる場合には、圧縮機を駆動させずに冷房を行うので、消費電力を抑えることができる。 According to such a configuration, when the fluid can sufficiently cool the air, cooling is performed without driving the compressor, so that power consumption can be suppressed.

また、前記空調システムは、前記空調機へ供給される前記流体の流量、又は、前記空調機から排出される前記流体の流量を検出する流量センサと、前記空調機から排出される前記流体の流体温度を検出する第二の流体温度センサと、をさらに備え、前記制御装置は、前記圧縮機の負荷率に関連する数値として、前記流量センサによって検出された流量、前記第一の流体温度センサによって検出された流体温度、及び、前記第二の流体温度センサによって検出された流体温度に基づいて、前記圧縮機、前記冷却装置及び前記ポンプの駆動を制御することを特徴とする。 The air conditioning system includes: a flow rate sensor that detects a flow rate of the fluid supplied to the air conditioner or a flow rate of the fluid discharged from the air conditioner; and a fluid flow of the fluid discharged from the air conditioner. A second fluid temperature sensor for detecting a temperature, and the control device uses a flow rate detected by the flow rate sensor as a numerical value related to a load factor of the compressor, and the first fluid temperature sensor. The driving of the compressor, the cooling device, and the pump is controlled based on the detected fluid temperature and the fluid temperature detected by the second fluid temperature sensor.

かかる構成によると、外気温度が流体を十分に冷却することができない場合でも、消費電力を抑えることができる。 According to this configuration, even when the outside air temperature cannot sufficiently cool the fluid, power consumption can be suppressed.

また、前記空調機は、当該空調機が設けられた室内の室温を検出する室温センサと、前記圧縮機によって圧縮された前記冷媒の流れる方向を、冷房運転時には前記冷媒−流体熱交換器、暖房運転時には前記空気−冷媒熱交換器、に切り換える四方弁と、を備え、前記制御装置は、前記室温センサによって検出された室温が第三の所定温度以上となった場合には、前記四方弁を切り換えることによって前記空調機に冷房運転を行わせ、前記室温センサによって検出された室温が前記第三の所定温度以下の第四の所定温度未満となった場合には、前記四方弁を切り換えることによって前記空調機に暖房運転を行わせることを特徴とする。
ここで、前記空調システムは、前記空調機を複数備える構成とすることができる。 In addition, the air conditioner includes a room temperature sensor that detects a room temperature in a room in which the air conditioner is provided, a flow direction of the refrigerant compressed by the compressor, and the refrigerant-fluid heat exchanger, A four-way valve that switches to the air-refrigerant heat exchanger during operation, and when the room temperature detected by the room temperature sensor exceeds a third predetermined temperature, the control device turns on the four-way valve. By switching, the air conditioner performs a cooling operation, and when the room temperature detected by the room temperature sensor becomes less than a fourth predetermined temperature that is equal to or lower than the third predetermined temperature, the four-way valve is switched. The air conditioner is caused to perform a heating operation.
Here, the air conditioning system may be configured to include a plurality of the air conditioners.

かかる構成によると、冷暖房運転を行うことによって、室温を第四の所定温度以上第三の所定温度未満（第三の所定温度と第四の所定温度が等しい場合は、その温度）に調節することができる。 According to this configuration, the room temperature is adjusted to the fourth predetermined temperature or higher and lower than the third predetermined temperature (or the temperature when the third predetermined temperature is equal to the fourth predetermined temperature) by performing the cooling / heating operation. Can do.

本発明によれば、効率的な冷房を実現することができる。 According to the present invention, efficient cooling can be realized.

本発明の実施形態に係る空調システムを模式的に示す図である。It is a figure showing typically an air-conditioning system concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る空調機を模式的に示す図であり、第一の冷房運転の動作例を説明するための図である。It is a figure which shows typically the air conditioner which concerns on embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the operation example of 1st air_conditionaing | cooling operation. 本発明の実施形態に係る空調機を模式的に示す図であり、暖房運転の動作例を説明するための図である。It is a figure which shows typically the air conditioner which concerns on embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the operation example of heating operation. 本発明の実施形態に係る空調機を模式的に示す図であり、第二の冷房運転の動作例を説明するための図である。It is a figure which shows typically the air conditioner which concerns on embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the operation example of a 2nd cooling operation. 本発明の実施形態に係る空調システムの制御例を示す表である。It is a table | surface which shows the control example of the air conditioning system which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Similar parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

＜空調システム＞
図１に示すように、本発明の実施形態に係る空調システム１は、施設の屋内の冷暖房を行うためのシステムであり、冷却塔１０と、ファン２０と、温熱源３０と、ポンプ４０と、施設の室ごとに設けられた複数の空調機１００と、三方弁５０と、制御装置６０と、を備える。制御装置６０以外の各装置は、流体が流通可能なパイプによって互いに接続され、図１に示すような回路を構成している。 <Air conditioning system>
As shown in FIG. 1, an air conditioning system 1 according to an embodiment of the present invention is a system for cooling and heating indoors of a facility, and includes a cooling tower 10, a fan 20, a heat source 30, a pump 40, A plurality of air conditioners 100 provided for each room of the facility, a three-way valve 50, and a control device 60 are provided. The devices other than the control device 60 are connected to each other by pipes through which fluid can flow, and constitute a circuit as shown in FIG.

＜冷却塔＞
冷却塔１０は、施設の屋外（例えば、屋上）に設けられており、その内部には、流体（本実施形態では、水）が貯留されている。この冷却塔１０は、冷房運転時において複数の空調機１００へ流体を供給する供給源である。 <Cooling tower>
The cooling tower 10 is provided outdoors (for example, on the rooftop) of the facility, and fluid (water in the present embodiment) is stored therein. The cooling tower 10 is a supply source that supplies fluid to the plurality of air conditioners 100 during the cooling operation.

＜ファン＞
ファン２０は、制御装置６０による制御に基づいて、冷却塔１０に貯留された流体に送風することによって、当該流体を冷却する冷却装置である。このファン２０は、インバータ制御可能に構成されている。なお、冷却装置は、前記したファン２０に限定されず、空冷式冷却装置（冷凍機）等であってもよい。 <Fan>
The fan 20 is a cooling device that cools the fluid by sending air to the fluid stored in the cooling tower 10 based on the control by the control device 60. The fan 20 is configured to be capable of inverter control. The cooling device is not limited to the fan 20 described above, and may be an air cooling type cooling device (refrigerator) or the like.

＜温熱源＞
温熱源３０は、冷却塔１０に対して並列に設けられており、暖房運転時に、制御装置６０による制御に基づいて、流体を加熱するヒータである。この温熱源３０は、暖房運転時において複数の空調機１００へ温熱（加熱された流体）を供給する供給源であり、負荷制御可能に構成されている。なお、温熱源３０は、前記したヒータに限定されず、ヒートポンプ式温水供給装置等であってもよい。 <Heat source>
The heat source 30 is provided in parallel to the cooling tower 10 and is a heater that heats the fluid based on the control by the control device 60 during the heating operation. The heat source 30 is a supply source that supplies heat (heated fluid) to the plurality of air conditioners 100 during heating operation, and is configured to be load-controllable. The heat source 30 is not limited to the heater described above, and may be a heat pump type hot water supply device or the like.

＜ポンプ＞
ポンプ４０は、冷却塔１０及び温熱源３０の下流側、すなわち、冷却塔１０から排出された流体と、温熱源３０から排出された流体と、が合流した後に設けられており、制御装置６０による制御に基づいて、流体を複数の空調機１００へ供給するための流れを生成する。このポンプ４０は、インバータ制御可能に構成されている。 <Pump>
The pump 40 is provided on the downstream side of the cooling tower 10 and the heat source 30, that is, after the fluid discharged from the cooling tower 10 and the fluid discharged from the heat source 30 merge. Based on the control, a flow for supplying fluid to the plurality of air conditioners 100 is generated. The pump 40 is configured to be able to control an inverter.

＜空調機＞
複数の空調機１００は、施設の屋内に、互いに並列に設けられており、冷却塔１０又は温熱源３０から供給された流体を用いて施設の屋内の各空調エリア（各室）の冷暖房を行う。空調機１００の詳細な構成に関しては、後に説明する。 <Air conditioner>
The plurality of air conditioners 100 are provided in parallel with each other inside the facility, and use the fluid supplied from the cooling tower 10 or the heat source 30 to cool and heat each air conditioning area (each room) inside the facility. . The detailed configuration of the air conditioner 100 will be described later.

＜三方弁５０＞
三方弁５０は、冷却塔１０及び温熱源３０の上流側、すなわち、複数の空調機１００と、冷却塔１０及び温熱源３０と、の間に設けられており、制御装置６０による制御に基づいて、複数の空調機１００から排出された流体の冷却塔１０への流通を許容するとともに温熱源３０への流通を遮断する状態と、複数の空調機１００から排出された流体の冷却塔１０への流通を遮断するとともに温熱源３０への流通を許容する状態と、を切換可能な弁である。 <Three-way valve 50>
The three-way valve 50 is provided on the upstream side of the cooling tower 10 and the heat source 30, that is, between the plurality of air conditioners 100, the cooling tower 10 and the heat source 30, and based on control by the control device 60. The state where the fluid discharged from the plurality of air conditioners 100 is allowed to flow to the cooling tower 10 and the flow to the heat source 30 is blocked, and the fluid discharged from the plurality of air conditioners 100 to the cooling tower 10 is The valve is capable of switching between a state where the flow is blocked and a flow to the heat source 30 is allowed.

すなわち、流体は、冷房運転時には、冷却塔１０→ポンプ４０→空調機１００（詳細には、後記する冷媒−流体熱交換器１２０又は空気−流体熱交換器１４０（図２参照））→三方弁５０→冷却塔１０→・・・という流路を循環し、暖房運転時には、温熱源３０→ポンプ４０→空調機１００（詳細には、後記する冷媒−流体熱交換器１２０（図２参照））→三方弁５０→温熱源３０→・・・という流路を循環する。 That is, during cooling operation, the fluid is the cooling tower 10 → the pump 40 → the air conditioner 100 (for details, the refrigerant-fluid heat exchanger 120 or the air-fluid heat exchanger 140 (see FIG. 2) described later) → the three-way valve. 50 → cooling tower 10 →... Circulates through the flow path, and during heating operation, the heat source 30 → the pump 40 → the air conditioner 100 (for details, the refrigerant-fluid heat exchanger 120 (see FIG. 2) described later) → Three-way valve 50 → Heat source 30 →...

なお、三方弁５０に代えて、二方向弁を複数組み合わせることによって、三方弁５０と同様の機能を有する弁部を構成することが可能である。 Instead of the three-way valve 50, it is possible to configure a valve portion having the same function as the three-way valve 50 by combining a plurality of two-way valves.

＜制御装置＞
制御装置６０は、キーボード、マウス等からなる入力部と、ディスプレイ等からなる出力部と、ＣＰＵ等からなる制御部と、を備える、いわゆるコンピュータであり、ユーザによる入力部の操作によって入力された冷暖房の目標温度等に基づいて、ファン２０、温熱源３０及びポンプ４０の駆動を制御する。 <Control device>
The control device 60 is a so-called computer including an input unit composed of a keyboard, a mouse, etc., an output unit composed of a display, etc., and a control unit composed of a CPU, etc. The driving of the fan 20, the heat source 30, and the pump 40 is controlled based on the target temperature and the like.

＜センサ＞
また、空調システム１は、各種センサとして、第一の流体温度センサ７１と、第二の流体温度センサ７２と、第三の流体温度センサ７３と、外気温度センサ７４と、外気湿度センサ７５と、流量センサ７６と、を備える。 <Sensor>
The air conditioning system 1 includes a first fluid temperature sensor 71, a second fluid temperature sensor 72, a third fluid temperature sensor 73, an outside air temperature sensor 74, an outside air humidity sensor 75, and the like as various sensors. A flow sensor 76.

第一の流体温度センサ７１は、ポンプ４０と空調機１００との間に設けられており、冷却塔１０又は温熱源３０から空調機１００へ供給される流体の流体温度を検出し、検出結果を制御装置６０へ出力する。第二の流体温度センサ７２は、各空調機１００に対応して設けられており、各空調機１００から排出された流体の流体温度を検出し、検出結果を制御装置６０へ出力する。第三の流体温度センサ７３は、空調機１００と三方弁５０との間に設けられており、三方弁５０を介して冷却塔１０又は温熱源３０へ供給される流体の流体温度を検出し、検出結果を制御装置６０へ出力する。 The first fluid temperature sensor 71 is provided between the pump 40 and the air conditioner 100, detects the fluid temperature of the fluid supplied from the cooling tower 10 or the heat source 30 to the air conditioner 100, and displays the detection result. Output to the control device 60. The second fluid temperature sensor 72 is provided corresponding to each air conditioner 100, detects the fluid temperature of the fluid discharged from each air conditioner 100, and outputs the detection result to the control device 60. The third fluid temperature sensor 73 is provided between the air conditioner 100 and the three-way valve 50, detects the fluid temperature of the fluid supplied to the cooling tower 10 or the heat source 30 via the three-way valve 50, The detection result is output to the control device 60.

外気温度センサ７４は、冷却塔１０が設けられた屋外の外気温度を検出し、検出結果を制御装置６０へ出力する。外気湿度センサ７５は、冷却塔１０が設けられた屋外の外気湿度を検出し、検出結果を制御装置６０へ出力する。流量センサ７６は、複数の空調機１００の上流側に設けらており、冷却塔１０又は温熱源３０から複数の空調機１００へ供給される流体の流量を検出し、検出結果を制御装置６０へ出力する。なお、流量センサ７６は、複数の空調機１００の下流側（かつ、三方弁５０の上流側）に設けられて、複数の空調機１００から冷却塔１０又は温熱源３０へ供給される流体の流量を検出する構成であってもよい。 The outside air temperature sensor 74 detects the outside air temperature outside where the cooling tower 10 is provided, and outputs the detection result to the control device 60. The outdoor air humidity sensor 75 detects outdoor outdoor air humidity where the cooling tower 10 is provided, and outputs the detection result to the control device 60. The flow sensor 76 is provided on the upstream side of the plurality of air conditioners 100, detects the flow rate of the fluid supplied from the cooling tower 10 or the heat source 30 to the plurality of air conditioners 100, and the detection result to the control device 60. Output. The flow rate sensor 76 is provided on the downstream side of the plurality of air conditioners 100 (and on the upstream side of the three-way valve 50), and the flow rate of the fluid supplied from the plurality of air conditioners 100 to the cooling tower 10 or the heat source 30. The structure which detects this may be sufficient.

制御装置６０は、これらのセンサ７１〜７６の検出結果を空調機１００の制御部２２０（図２参照）へ出力したり、これらのセンサ７１〜７６の検出結果に基づいて、ファン２０及びポンプ４０をインバータ制御したりする。例えば、制御装置６０は、第三の流体温度センサ７３によって検出された流体温度に基づいて、流体を冷却すべき場合には当該流体を冷却塔１０へ戻し、流体を加熱すべき場合には当該流体を温熱源３０へ戻すように三方５０の状態を切り換えることができる。 The control device 60 outputs the detection results of these sensors 71 to 76 to the control unit 220 (see FIG. 2) of the air conditioner 100, or based on the detection results of these sensors 71 to 76, the fan 20 and the pump 40. Or inverter control. For example, based on the fluid temperature detected by the third fluid temperature sensor 73, the control device 60 returns the fluid to the cooling tower 10 when the fluid is to be cooled, and the heating device when the fluid is to be heated. The three-way 50 state can be switched to return the fluid to the heat source 30.

＜空調機の詳細な構成＞
続いて、空調機１００の詳細な構成について、冷房運転時の機能を中心に、図２を参照して説明する（適宜図１参照）。図２に示すように、空調機１００は、圧縮機１１０と、冷媒−流体熱交換器１２０と、膨張弁１３０と、空気−冷媒熱交換器１４０と、空気−流体熱交換器１５０と、送風機１６０と、シャッタ部１７０と、四方弁１８０と、三方弁１９１，１９２と、絞り弁２００と、室温センサ２１０と、制御部２２０と、を備える。なお、空調機１００内には、空気の吸込口から吹出口へと繋がる通風路Ｒが形成されており、当該通風路Ｒには、空気−冷媒熱交換器１４０、空気−流体熱交換器１５０、送風機１６０及びシャッタ部１７０が設けられている。 <Detailed configuration of air conditioner>
Next, a detailed configuration of the air conditioner 100 will be described with reference to FIG. 2 with a focus on functions during cooling operation (see FIG. 1 as appropriate). As shown in FIG. 2, the air conditioner 100 includes a compressor 110, a refrigerant-fluid heat exchanger 120, an expansion valve 130, an air-refrigerant heat exchanger 140, an air-fluid heat exchanger 150, and a blower. 160, a shutter unit 170, a four-way valve 180, three-way valves 191, 192, a throttle valve 200, a room temperature sensor 210, and a control unit 220. In the air conditioner 100, a ventilation path R is formed from the air inlet to the outlet, and the air-refrigerant heat exchanger 140 and the air-fluid heat exchanger 150 are connected to the ventilation path R. A blower 160 and a shutter unit 170 are provided.

≪圧縮機≫
圧縮機１１０は、制御装置６０による制御に基づいて、空調機１００内を循環する冷媒を圧縮する。この圧縮機１１０は、インバータ制御可能に構成されている。圧縮された冷媒は、四方弁１８０を介して冷媒−流体熱交換器１２０へ供給される。 ≪Compressor≫
The compressor 110 compresses the refrigerant circulating in the air conditioner 100 based on the control by the control device 60. The compressor 110 is configured to be capable of inverter control. The compressed refrigerant is supplied to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 via the four-way valve 180.

≪冷媒−流体熱交換器≫
冷媒−流体熱交換器１２０は、圧縮機１１０の下流側に冷媒流通可能に接続されており、圧縮機１１０によって圧縮された冷媒と、冷却塔１０から供給された流体と、を熱交換することによって、冷媒を冷却する。冷却された冷媒は、膨張弁１３０へ供給される。 ≪Refrigerant-fluid heat exchanger≫
The refrigerant-fluid heat exchanger 120 is connected to the downstream side of the compressor 110 so that the refrigerant can flow, and exchanges heat between the refrigerant compressed by the compressor 110 and the fluid supplied from the cooling tower 10. To cool the refrigerant. The cooled refrigerant is supplied to the expansion valve 130.

≪膨張弁≫
膨張弁１３０は、冷媒−流体熱交換器１２０の下流側に冷媒流通可能に接続されており、冷媒を膨張させて空気−冷媒熱交換器１４０へ供給する。かかる膨張弁１３０は、暖房運転時には、空気−冷媒熱交換器１４０から供給された冷媒を膨張させて冷媒−流体熱交換器１２０へ供給する。 ≪Expansion valve≫
The expansion valve 130 is connected to the downstream side of the refrigerant-fluid heat exchanger 120 so that the refrigerant can flow. The expansion valve 130 expands the refrigerant and supplies the refrigerant to the air-refrigerant heat exchanger 140. The expansion valve 130 expands the refrigerant supplied from the air-refrigerant heat exchanger 140 and supplies it to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 during heating operation.

≪空気−冷媒熱交換器≫
空気−冷媒熱交換器１４０は、膨張弁１３０の下流側に冷媒流通可能に接続されており、吸込口から通風路Ｒに吸い込まれた室内の空気と、冷媒−流体熱交換器１２０によって冷却されて膨張弁１３０によって膨張された冷媒と、を熱交換することによって、空気を冷却する。本実施形態において、冷媒はコイル状の冷媒流路内を流通しており、空気は、冷媒流路外を流通する際に冷却される。熱交換された冷媒は、四方弁１８０を介して圧縮機１１０へ供給され、再度圧縮される。 ≪Air-refrigerant heat exchanger≫
The air-refrigerant heat exchanger 140 is connected to the downstream side of the expansion valve 130 so that the refrigerant can flow. The air-refrigerant heat exchanger 140 is cooled by the indoor air sucked into the ventilation path R from the suction port and the refrigerant-fluid heat exchanger 120. The air is cooled by exchanging heat with the refrigerant expanded by the expansion valve 130. In the present embodiment, the refrigerant flows through the coiled refrigerant flow path, and the air is cooled when flowing outside the refrigerant flow path. The heat-exchanged refrigerant is supplied to the compressor 110 via the four-way valve 180 and is compressed again.

すなわち、流体及び冷媒を用いた冷房運転（第一の冷房運転）時には、冷媒は、圧縮機１１０→四方弁１８０→冷媒−流体熱交換器１２０→膨張弁１３０→空気−流体熱交換器１４０→四方弁１８０→圧縮機１１０→・・・という流路を循環する。 That is, during the cooling operation using the fluid and the refrigerant (first cooling operation), the refrigerant is the compressor 110 → four-way valve 180 → refrigerant-fluid heat exchanger 120 → expansion valve 130 → air-fluid heat exchanger 140 → It circulates through the flow path of four-way valve 180 → compressor 110 →.

≪空気−流体熱交換器≫
空気−流体熱交換器１５０は、空気−冷媒熱交換器１４０と並列に設けられており、吸込口から通風路Ｒに吸い込まれた室内の空気と、冷却塔１０から供給された流体と、を熱交換することによって、空気を冷却する。本実施形態において、流体はコイル状の流体流路内を流通しており、空気は、流体流路外を流通する際に冷却される。熱交換された流体は、三方弁５０を介して、冷却塔１０へ供給される。 ≪Air-fluid heat exchanger≫
The air-fluid heat exchanger 150 is provided in parallel with the air-refrigerant heat exchanger 140, and includes the indoor air sucked into the ventilation path R from the suction port and the fluid supplied from the cooling tower 10. Air is cooled by heat exchange. In this embodiment, the fluid flows through the coiled fluid flow path, and the air is cooled when flowing outside the fluid flow path. The heat-exchanged fluid is supplied to the cooling tower 10 via the three-way valve 50.

≪送風機≫
送風機１６０は、室内の空気を吸込口から通風路Ｒへと吸い込み、空気−冷媒熱交換器１４０又は空気−流体熱交換器１５０によって冷却された空気を吹出口から室内へ送風する。 ≪Blower≫
The blower 160 sucks indoor air from the suction port into the ventilation path R, and blows air cooled by the air-refrigerant heat exchanger 140 or the air-fluid heat exchanger 150 into the room from the outlet.

≪シャッタ部≫
シャッタ部１７０は、空気−冷媒熱交換器１４０への室内の空気の流通を許容しつつ空気−流体熱交換器１５０への室内の空気の流通を遮断する第一の状態（図２参照）と、空気−冷媒熱交換器１４０への室内の空気の流通を遮断しつつ空気−流体熱交換器１５０への室内の空気の流通を許容する第二の状態（図４参照）と、を切換可能なシャッタであり、本実施形態では、第一のシャッタ１７１と、第二のシャッタ１７２と、を備える。 ≪Shutter section≫
The shutter unit 170 has a first state (see FIG. 2) that blocks the indoor air flow to the air-fluid heat exchanger 150 while allowing the indoor air flow to the air-refrigerant heat exchanger 140. The second state (see FIG. 4) that allows the indoor air flow to the air-fluid heat exchanger 150 while blocking the indoor air flow to the air-refrigerant heat exchanger 140 can be switched. In this embodiment, a first shutter 171 and a second shutter 172 are provided.

≪第一のシャッタ≫
第一のシャッタ１７１は、空気−冷媒熱交換器１４０に対応して設けられており、本実施形態では、空気−冷媒熱交換器１４０と送風機１６０との間に設けられている。第一のシャッタ１７１は、制御部２２０によって開閉可能に構成された機械式シャッタである。制御部２２０は、制御装置６０から出力された第一の流体温度センサ７１の検出結果が、流体温度が上昇して所定温度（第一の所定温度。例えば、２２℃）以上となった場合には、第一のシャッタ１７１を開いて空気の流通を許容し、流体温度が低下して所定温度（第一の所定温度以下の第二の所定温度。例えば、２０℃）未満となった場合には、第一のシャッタ１７１を閉じて空気の流通を遮断するように第一のシャッタ１７１の状態を切り換える。 ≪First shutter≫
The first shutter 171 is provided corresponding to the air-refrigerant heat exchanger 140, and is provided between the air-refrigerant heat exchanger 140 and the blower 160 in the present embodiment. The first shutter 171 is a mechanical shutter configured to be opened and closed by the control unit 220. When the detection result of the first fluid temperature sensor 71 output from the control device 60 increases the fluid temperature and becomes equal to or higher than a predetermined temperature (first predetermined temperature, for example, 22 ° C.). When the first shutter 171 is opened to allow the air to flow and the fluid temperature decreases and becomes lower than a predetermined temperature (second predetermined temperature equal to or lower than the first predetermined temperature, for example, 20 ° C.). Switches the state of the first shutter 171 so as to close the first shutter 171 and block the air flow.

≪第二のシャッタ≫
第二のシャッタ１７２は、空気−流体熱交換器１５０に対応して設けられており、本実施形態では、空気−流体熱交換器１５０と送風機１６０との間に設けられている。第二のシャッタ１７２は、制御部２２０によって開閉可能に構成された機械式シャッタである。制御部２２０は、制御装置６０から出力された第一の流体温度センサ７１の検出結果が所定温度（第一の所定温度。例えば、２２℃）以上となった場合には、第二のシャッタ１７２を閉じて空気の流通を遮断し、所定温度（第一の所定温度以下の第二の所定温度。例えば、２０℃）未満となった場合には、第二のシャッタ１７２を開いて空気の流通を許容するように第二のシャッタ１７２の状態を切り換える。 ≪Second shutter≫
The second shutter 172 is provided corresponding to the air-fluid heat exchanger 150, and in this embodiment, is provided between the air-fluid heat exchanger 150 and the blower 160. The second shutter 172 is a mechanical shutter that can be opened and closed by the control unit 220. When the detection result of the first fluid temperature sensor 71 output from the control device 60 is equal to or higher than a predetermined temperature (first predetermined temperature, for example, 22 ° C.), the control unit 220 outputs the second shutter 172. Is closed to shut off the air flow, and when the temperature becomes lower than a predetermined temperature (second predetermined temperature equal to or lower than the first predetermined temperature, for example, 20 ° C.), the second shutter 172 is opened and the air flow is opened. The state of the second shutter 172 is switched so as to allow the above.

なお、第一のシャッタ１７１及び第二のシャッタ１７２は、それぞれ、空気−冷媒熱交換器１４０及び空気−流体熱交換器１５０よりも吸込口側に設けられていてもよい。 The first shutter 171 and the second shutter 172 may be provided closer to the suction port than the air-refrigerant heat exchanger 140 and the air-fluid heat exchanger 150, respectively.

≪四方弁≫
四方弁１８０は、圧縮機１１０と、冷媒−流体熱交換器１２０及び空気−冷媒熱交換器１４０と、の間に設けられており、制御部２２０による制御に基づいて、圧縮機１１０によって圧縮された冷媒の供給先を、冷媒−流体熱交換器１２０及び空気−冷媒熱交換器１４０のいずれかに切り換える弁部である。 ≪4-way valve≫
The four-way valve 180 is provided between the compressor 110, the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and the air-refrigerant heat exchanger 140, and is compressed by the compressor 110 based on control by the control unit 220. This is a valve unit that switches the supply destination of the refrigerant to one of the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and the air-refrigerant heat exchanger 140.

≪三方弁≫
三方弁１９１は、ポンプ４０と、冷媒−流体熱交換器１２０の流体流路上流端及び空気−流体熱交換器１５０の流体流路上流端と、の間に設けられており、制御部２２０による制御に基づいて、ポンプ４０から排出された流体の冷媒−流体熱交換器１２０への流通を許容するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を遮断する状態と、冷媒−流体熱交換器１２０への流通を遮断するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を許容する状態と、を切換可能な弁部である。 ≪Three way valve≫
The three-way valve 191 is provided between the pump 40 and the fluid flow path upstream end of the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and the fluid flow path upstream end of the air-fluid heat exchanger 150. Based on the control, the state in which the fluid discharged from the pump 40 is allowed to flow to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and the flow to the air-fluid heat exchanger 150 is blocked, and the refrigerant-fluid heat exchanger 120 It is a valve part which can switch between the state which interrupts the distribution to and permits the distribution to air-fluid heat exchanger 150.

三方弁１９２は、冷媒−流体熱交換器１２０の流体流路下流端及び空気−流体熱交換器１５０の流体流路下流端と、三方弁５０と、の間に設けられており、制御部２２０による制御に基づいて、冷媒−流体熱交換器１２０から排出された流体の三方弁５０への流通を許容するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を遮断する状態と、空気−流体熱交換器１５０から排出された流体の三方弁５０への流通を許容するとともに冷媒−流体熱交換器１２０への流通を遮断する状態と、を切換可能な弁部である。 The three-way valve 192 is provided between the fluid flow path downstream end of the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and the fluid flow path downstream end of the air-fluid heat exchanger 150 and the three-way valve 50, and the control unit 220. And the state in which the flow of the fluid discharged from the refrigerant-fluid heat exchanger 120 to the three-way valve 50 is allowed and the flow to the air-fluid heat exchanger 150 is blocked, and the air-fluid heat exchange This is a valve unit that can switch between a state in which the fluid discharged from the vessel 150 is allowed to flow to the three-way valve 50 and the flow to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 is blocked.

なお、これらの弁部は、三方弁１９１，１９２に限定されず、二方向弁を複数組み合わせることによって、三方弁１９１，１９２と同様の機能を有する弁部を構成することが可能である。 These valve portions are not limited to the three-way valves 191, 192, and a valve portion having the same function as the three-way valves 191, 192 can be configured by combining a plurality of two-way valves.

≪絞り弁≫
絞り弁２００は、三方弁１９１と空気−流体熱交換器１５０との間に設けられており、制御部２２０による制御に基づいて、空気−流体熱交換器１５０へ供給される流体の流量を調節することが可能な弁部である。 ≪Throttle valve≫
The throttle valve 200 is provided between the three-way valve 191 and the air-fluid heat exchanger 150, and adjusts the flow rate of the fluid supplied to the air-fluid heat exchanger 150 based on control by the control unit 220. It is a valve part which can be done.

≪室温センサ≫
室温センサ２１０は、空調機１００が設けられた室内の室温を検出するセンサである。検出結果は、制御部２２０へ出力される。 ≪Room temperature sensor≫
The room temperature sensor 210 is a sensor that detects the room temperature in the room where the air conditioner 100 is provided. The detection result is output to the control unit 220.

≪制御部≫
制御部２２０は、室温センサ２１０の検出結果に基づいて、圧縮機１１０及び送風機１６０をインバータ制御したり、第一のシャッタ１７１及び第二のシャッタ１７２を開閉制御したり、四方弁１８０及び三方弁１９１，１９２（図２参照）を切り換えたり、絞り弁２００を制御したりする。かかる制御部２２０は、制御装置６０とともに特許請求の範囲における「制御装置」を構成する。 ≪Control part≫
Based on the detection result of the room temperature sensor 210, the control unit 220 performs inverter control on the compressor 110 and the blower 160, controls opening and closing of the first shutter 171 and the second shutter 172, and controls the four-way valve 180 and the three-way valve. 191 and 192 (see FIG. 2) are switched, and the throttle valve 200 is controlled. The control unit 220 constitutes a “control device” in the claims together with the control device 60.

＜動作例＞
続いて、空調システム１の動作例について、図１〜図４を参照し、暖房運転、第一の冷房運転、第二の冷房運転の順に説明する。以下の動作例は、冷房運転（第一の冷房運転又は第二の冷房運転）から暖房運転への切換を行う室内温度が２２℃、暖房運転から冷房運転（第一の冷房運転又は第二の冷房運転）への切換を行う室内温度が２６℃である場合の動作例である。なお、空調システム１は、当該システム１の起動時において室温センサ２１０によって検出された室温が第四の所定温度（例えば、２２℃）以上第三の所定温度（例えば、２６℃）未満である場合には、冷房運転及び暖房運転のいずれも行わず、室温が第四の所定温度未満となった場合に暖房運転を開始するか、室温が第三の所定温度以上となった場合に冷房運転を開始する。 <Operation example>
Subsequently, an operation example of the air conditioning system 1 will be described in the order of the heating operation, the first cooling operation, and the second cooling operation with reference to FIGS. In the following operation example, the room temperature for switching from the cooling operation (the first cooling operation or the second cooling operation) to the heating operation is 22 ° C., and the heating operation to the cooling operation (the first cooling operation or the second cooling operation). It is an operation example when the room temperature for switching to (cooling operation) is 26 ° C. In the air conditioning system 1, the room temperature detected by the room temperature sensor 210 when the system 1 is activated is equal to or higher than a fourth predetermined temperature (for example, 22 ° C.) and lower than a third predetermined temperature (for example, 26 ° C.). No cooling operation or heating operation is performed, and the heating operation is started when the room temperature becomes lower than the fourth predetermined temperature, or the cooling operation is performed when the room temperature becomes the third predetermined temperature or higher. Start.

≪暖房運転≫
まず、暖房運転について、図３を参照して説明する（適宜図１参照）。制御部２２０は、室温センサ２１０によって検出された室温が、所定温度（第四の所定温度。例えば、２２℃）未満である場合には、暖房運転を行うと判定し、判定結果を制御装置６０へ出力する。制御装置６０は、三方弁５０を所定の状態に切り換えるとともに、ファン２０を停止させ、温熱源３０及びポンプ４０を駆動させる。また、制御部２２０は、四方弁１８０及び三方弁１９１，１９２を所定の状態に切り換えるとともに、第一のシャッタ１７１を開きつつ第二のシャッタ１７２を閉じ、圧縮機１１０及び送風機１６０を駆動させる。 ≪Heating operation≫
First, the heating operation will be described with reference to FIG. 3 (see FIG. 1 as appropriate). When the room temperature detected by the room temperature sensor 210 is lower than a predetermined temperature (fourth predetermined temperature, for example, 22 ° C.), the control unit 220 determines that the heating operation is performed, and determines the determination result as the control device 60. Output to. The control device 60 switches the three-way valve 50 to a predetermined state, stops the fan 20, and drives the heat source 30 and the pump 40. The control unit 220 switches the four-way valve 180 and the three-way valves 191 and 192 to a predetermined state, closes the second shutter 172 while opening the first shutter 171, and drives the compressor 110 and the blower 160.

ここで、三方弁５０は、空調機１００の下流端と冷却塔１０の上流端とを遮断するとともに、空調機１００の下流端と温熱源３０の上流端を流体流通可能に接続する。また、四方弁１８０は、圧縮機１１０の下流端と空気−冷媒熱交換器１４０の一端（ここでは、上流端）とを冷媒流通可能に接続するとともに、冷媒−流体熱交換器１２０の一端（ここでは、下流端）と圧縮機１１０の上流端とを冷媒流通可能に接続する。また、三方弁１９１は、ポンプ４０から排出された流体の冷媒−流体熱交換器１２０への流通を許容するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を遮断する。また、三方弁１９２は、冷媒−流体熱交換器１２０から排出された流体の三方弁５０への流通を許容するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を遮断する。 Here, the three-way valve 50 cuts off the downstream end of the air conditioner 100 and the upstream end of the cooling tower 10 and connects the downstream end of the air conditioner 100 and the upstream end of the heat source 30 so as to allow fluid flow. The four-way valve 180 connects the downstream end of the compressor 110 and one end (here, the upstream end) of the air-refrigerant heat exchanger 140 so that the refrigerant can flow, and one end of the refrigerant-fluid heat exchanger 120 ( Here, the downstream end) and the upstream end of the compressor 110 are connected so that the refrigerant can flow. The three-way valve 191 allows the fluid discharged from the pump 40 to flow to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and blocks the flow to the air-fluid heat exchanger 150. The three-way valve 192 allows the fluid discharged from the refrigerant-fluid heat exchanger 120 to flow to the three-way valve 50 and blocks the flow to the air-fluid heat exchanger 150.

かかる状態において、圧縮機１１０によって圧縮された冷媒は、空気−冷媒熱交換器１４０へ供給される。空気−冷媒熱交換器１４０において、吸い込まれた空気は、圧縮された冷媒によって加熱される。加熱された空気は、送風機１６０によって室内へ送風される。一方、空気−冷媒熱交換器１４０において放熱した冷媒は、膨張弁１３０を介して冷媒−流体熱交換器１２０へ供給される。冷媒−流体熱交換器１２０において、冷媒は、温熱源３０によって加熱された流体によって加熱される。加熱された冷媒は、圧縮機１１０によって再度圧縮される。 In such a state, the refrigerant compressed by the compressor 110 is supplied to the air-refrigerant heat exchanger 140. In the air-refrigerant heat exchanger 140, the sucked air is heated by the compressed refrigerant. The heated air is blown into the room by the blower 160. On the other hand, the refrigerant that has dissipated heat in the air-refrigerant heat exchanger 140 is supplied to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 via the expansion valve 130. In the refrigerant-fluid heat exchanger 120, the refrigerant is heated by the fluid heated by the heat source 30. The heated refrigerant is compressed again by the compressor 110.

なお、条件によっては、制御装置６０が、三方弁５０を所定の状態（三方弁５０は、空調機１００の下流端と冷却塔１０の上流端とを流体流通可能に接続するとともに、空調機１００の下流端と温熱源３０の上流端を遮断した状態）に切り換えるとともに、ファン２０及びポンプ４０を駆動させても、暖房運転を行うことが可能である。 Depending on conditions, the control device 60 causes the three-way valve 50 to be in a predetermined state (the three-way valve 50 connects the downstream end of the air conditioner 100 and the upstream end of the cooling tower 10 so that fluid can flow, and the air conditioner 100. It is possible to perform the heating operation even when the fan 20 and the pump 40 are driven, while switching to the state where the downstream end and the upstream end of the heat source 30 are blocked.

≪第一の冷房運転≫
続いて、第一の冷房運転について、図２を参照して説明する（適宜図１参照）。制御部２２０は、室温センサ２１０によって検出された室温が、所定温度（第四の所定温度以上に設定された第三の所定温度。例えば、２６℃）以上である場合には、冷房運転を行うと判定し、判定結果を制御装置６０へ出力する。制御装置６０及び制御部２２０は、冷房運転時において、第一の流体温度センサ７１によって検出された流体温度が所定温度（第一の所定温度。例えば、２２℃）以上である場合には、第一の冷房運転を行う。すなわち、制御装置６０は、三方弁５０を所定の状態に切り換えるとともに、温熱源３０を停止させ、ファン２０及びポンプ４０を駆動させる。また、制御部２２０は、四方弁１８０及び三方弁１９１，１９２を所定の状態に切り換えるとともに、第一のシャッタ１７１を開きつつ第二のシャッタ１７２を閉じ、圧縮機１１０及び送風機１６０を駆動させる。 ≪First cooling operation≫
Next, the first cooling operation will be described with reference to FIG. 2 (see FIG. 1 as appropriate). The controller 220 performs the cooling operation when the room temperature detected by the room temperature sensor 210 is equal to or higher than a predetermined temperature (a third predetermined temperature set to be equal to or higher than the fourth predetermined temperature; for example, 26 ° C.). And the determination result is output to the control device 60. When the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor 71 is equal to or higher than a predetermined temperature (first predetermined temperature, for example, 22 ° C.) during the cooling operation, the control device 60 and the control unit 220 Perform one cooling operation. That is, the control device 60 switches the three-way valve 50 to a predetermined state, stops the heat source 30, and drives the fan 20 and the pump 40. The control unit 220 switches the four-way valve 180 and the three-way valves 191 and 192 to a predetermined state, closes the second shutter 172 while opening the first shutter 171, and drives the compressor 110 and the blower 160.

ここで、三方弁５０は、空調機１００の下流端と冷却塔１０の上流端とを流体流通可能に接続するとともに、空調機１００の下流端と温熱源３０の上流端を遮断する。また、四方弁１８０は、圧縮機１１０の下流端と冷媒−流体熱交換器１２０の一端（ここでは、上流端）とを冷媒流通可能に接続するとともに、空気−冷媒熱交換器１４０の一端（ここでは、下流端）と圧縮機１１０の上流端とを冷媒流通可能に接続する。また、三方弁１９１は、ポンプ４０から排出された流体の冷媒−流体熱交換器１２０への流通を許容するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を遮断する。また、三方弁１９２は、冷媒−流体熱交換器１２０から排出された流体の三方弁５０への流通を許容するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を遮断する。 Here, the three-way valve 50 connects the downstream end of the air conditioner 100 and the upstream end of the cooling tower 10 so as to allow fluid flow, and blocks the downstream end of the air conditioner 100 and the upstream end of the heat source 30. The four-way valve 180 connects the downstream end of the compressor 110 and one end (here, the upstream end) of the refrigerant-fluid heat exchanger 120 so that the refrigerant can flow, and one end of the air-refrigerant heat exchanger 140 ( Here, the downstream end) and the upstream end of the compressor 110 are connected so that the refrigerant can flow. The three-way valve 191 allows the fluid discharged from the pump 40 to flow to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and blocks the flow to the air-fluid heat exchanger 150. The three-way valve 192 allows the fluid discharged from the refrigerant-fluid heat exchanger 120 to flow to the three-way valve 50 and blocks the flow to the air-fluid heat exchanger 150.

かかる状態において、圧縮機１１０によって圧縮された冷媒は、冷媒−流体熱交換器１２０へ供給される。冷媒−流体熱交換器１２０において、冷媒は、冷却塔１０から供給された流体によって冷却される。冷却された冷媒は、膨張弁１３０を介して空気−冷媒熱交換器１４０へ供給される。空気−冷媒熱交換器１４０において、吸い込まれた空気は、冷媒によって冷却される。冷却された空気は、送風機１６０によって室内へ送風される。一方、空気−冷媒熱交換器１４０において採熱した冷媒は、圧縮機１１０によって再度圧縮される。 In such a state, the refrigerant compressed by the compressor 110 is supplied to the refrigerant-fluid heat exchanger 120. In the refrigerant-fluid heat exchanger 120, the refrigerant is cooled by the fluid supplied from the cooling tower 10. The cooled refrigerant is supplied to the air-refrigerant heat exchanger 140 through the expansion valve 130. In the air-refrigerant heat exchanger 140, the sucked air is cooled by the refrigerant. The cooled air is blown into the room by the blower 160. On the other hand, the refrigerant collected in the air-refrigerant heat exchanger 140 is compressed again by the compressor 110.

第一の冷房運転時において、制御装置６０及び制御部２２０は、外気温度センサ７４によって検出された外気温度、外気湿度センサ７５によって検出された外気湿度、及び、圧縮機１１０の負荷率に基づいて、当該空調システム１の消費電力が最小となるように、ファン２０、ポンプ３０、圧縮機１１０及び絞り弁２００の駆動を制御する。 During the first cooling operation, the control device 60 and the control unit 220 are based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 74, the outside air humidity detected by the outside air humidity sensor 75, and the load factor of the compressor 110. The drive of the fan 20, the pump 30, the compressor 110, and the throttle valve 200 is controlled so that the power consumption of the air conditioning system 1 is minimized.

より詳細には、制御装置６０は、圧縮機１１０の負荷率に関連する数値として、流量センサ７６によって検出された流量、第一の流体温度センサ７１によって検出された流体温度、及び、第二の流体温度センサ７２によって検出された流体温度に基づいて、流体の最適温度及び最適流量を決定し、決定された最適温度及び最適流量に基づいて、ファン２０及びポンプ４０の駆動を制御するとともに、制御部２２０は、決定された最適温度及び最適流量に基づいて、圧縮機１１０の駆動を制御する。 More specifically, the controller 60 uses the flow rate detected by the flow sensor 76, the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor 71, and the second value as numerical values related to the load factor of the compressor 110. Based on the fluid temperature detected by the fluid temperature sensor 72, the optimum temperature and optimum flow rate of the fluid are determined, and the driving of the fan 20 and the pump 40 is controlled based on the decided optimum temperature and optimum flow rate. The unit 220 controls the driving of the compressor 110 based on the determined optimum temperature and optimum flow rate.

≪第二の冷房運転≫
続いて、第二の冷房運転について、図４を参照して説明する（適宜図１参照）。制御部２２０は、室温センサ２１０によって検出された室温が、所定温度（例えば、２６℃）以上である場合には、冷房運転を行うと判定し、判定結果を制御装置６０へ出力する。制御装置６０は、冷房運転時において、第一の流体温度センサ７１によって検出された流体温度が所定温度（第一の所定温度以下の第二の所定温度。例えば、２０℃）未満である場合には、第二の冷房運転を行う。すなわち、制御装置６０は、三方弁５０を所定の状態に切り換えるとともに、温熱源３０を停止させ、ファン２０及びポンプ４０を駆動させる。また、制御部２２０は、四方弁１８０及び三方弁１９１，１９２を所定の状態に切り換えるとともに、第一のシャッタ１７１を閉じつつ第二のシャッタ１７２を開き、絞り弁２００を制御して当該絞り弁２００を通過する流体の流量を調節するとともに、圧縮機１１０を停止させ、送風機１５０を駆動させる。 ≪Second cooling operation≫
Next, the second cooling operation will be described with reference to FIG. 4 (see FIG. 1 as appropriate). When the room temperature detected by room temperature sensor 210 is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 26 ° C.), control unit 220 determines that the cooling operation is performed, and outputs the determination result to control device 60. In the cooling operation, the control device 60 determines that the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor 71 is lower than a predetermined temperature (second predetermined temperature equal to or lower than the first predetermined temperature, for example, 20 ° C.). Performs the second cooling operation. That is, the control device 60 switches the three-way valve 50 to a predetermined state, stops the heat source 30, and drives the fan 20 and the pump 40. The control unit 220 switches the four-way valve 180 and the three-way valves 191 and 192 to a predetermined state, opens the second shutter 172 while closing the first shutter 171, and controls the throttle valve 200 to control the throttle valve. While adjusting the flow volume of the fluid which passes 200, the compressor 110 is stopped and the air blower 150 is driven.

ここで、三方弁５０は、空調機１００の下流端と冷却塔１０の上流端とを流体流通可能に接続するとともに、空調機１００の下流端と温熱源３０の上流端を遮断する。また、四方弁１８０は、圧縮機１１０の下流端と冷媒−流体熱交換器１２０の一端（ここでは、上流端）とを冷媒流通可能に接続するとともに、空気−冷媒熱交換器１４０の一端（ここでは、下流端）と圧縮機１１０の上流端とを冷媒流通可能に接続する。また、三方弁１９１は、ポンプ４０から排出された流体の冷媒−流体熱交換器１２０への流通を遮断するとともに空気−流体熱交換器１５０への流通を許容する。また、三方弁１９２は、空気−流体熱交換器１５０から排出された流体の三方弁５０への流通を許容するとともに冷媒−流体熱交換器１２０への流通を遮断する。 Here, the three-way valve 50 connects the downstream end of the air conditioner 100 and the upstream end of the cooling tower 10 so as to allow fluid flow, and blocks the downstream end of the air conditioner 100 and the upstream end of the heat source 30. The four-way valve 180 connects the downstream end of the compressor 110 and one end (here, the upstream end) of the refrigerant-fluid heat exchanger 120 so that the refrigerant can flow, and one end of the air-refrigerant heat exchanger 140 ( Here, the downstream end) and the upstream end of the compressor 110 are connected so that the refrigerant can flow. The three-way valve 191 blocks the flow of the fluid discharged from the pump 40 to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 and allows the flow to the air-fluid heat exchanger 150. The three-way valve 192 allows the fluid discharged from the air-fluid heat exchanger 150 to flow to the three-way valve 50 and blocks the flow to the refrigerant-fluid heat exchanger 120.

かかる状態において、冷却塔１０から供給された流体は、冷媒−流体熱交換器１２０ではなく空気−流体熱交換器１５０へ供給される。空気−流体熱交換器１５０において、吸い込まれた空気は、流体によって冷却される。冷却された空気は、送風機１６０によって室内へ送風される。一方、空気−流体熱交換器１５０において採熱した流体は、三方弁５０を介して冷却塔１０へ供給される。 In this state, the fluid supplied from the cooling tower 10 is supplied not to the refrigerant-fluid heat exchanger 120 but to the air-fluid heat exchanger 150. In the air-fluid heat exchanger 150, the sucked air is cooled by the fluid. The cooled air is blown into the room by the blower 160. On the other hand, the fluid collected in the air-fluid heat exchanger 150 is supplied to the cooling tower 10 via the three-way valve 50.

第二の冷房運転は、流体が室内の空気を十分に冷却することが可能な場合の動作であり、空調システム１は、圧縮機１１０を駆動させずに冷房を行うので、消費電力を抑えることができる。 The second cooling operation is an operation in the case where the fluid can sufficiently cool the indoor air, and the air conditioning system 1 performs cooling without driving the compressor 110, thereby suppressing power consumption. Can do.

なお、第一の冷房運転又は第二の冷房運転の実行中には、制御部２２０は、室温が２２℃未満となった場合に、暖房運転に切り換える制御を行い、暖房運転の実行中には、制御部２２０は、室温が２６℃以上となった場合に、冷房運転に切り換える制御を行う。また、第一の冷房運転の実行中には、制御部２２０は、流体温度が２０℃未満となった場合に、第二の冷房運転に切り換える制御を行い、第二の冷房運転の実行中には、制御部２２０は、流体温度が２２℃以上となった場合に、第一の冷房運転に切り換える制御を行う。また、本実施形態では、暖房運転から冷房運転に切り換える場合において、第一の流体温度センサ７１によって検出された流体温度が第二の所定温度（例えば、２０℃）以上第一の所定温度（例えば、２２℃）未満である場合には、制御装置６０及び制御部２２０は、第二の冷房運転を行う構成とするが、第一の冷房運転を行う構成であってもよい。 During execution of the first cooling operation or the second cooling operation, the control unit 220 performs control to switch to the heating operation when the room temperature becomes less than 22 ° C., and during the execution of the heating operation. The control unit 220 performs control to switch to the cooling operation when the room temperature becomes 26 ° C. or higher. Further, during execution of the first cooling operation, the control unit 220 performs control to switch to the second cooling operation when the fluid temperature becomes less than 20 ° C., and during execution of the second cooling operation. The control unit 220 performs control to switch to the first cooling operation when the fluid temperature becomes 22 ° C. or higher. Further, in the present embodiment, when switching from the heating operation to the cooling operation, the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor 71 is a second predetermined temperature (for example, 20 ° C.) or more and a first predetermined temperature (for example, for example). When the temperature is less than 22 ° C., the control device 60 and the control unit 220 are configured to perform the second cooling operation, but may be configured to perform the first cooling operation.

≪冷暖房同時運転≫
なお、かかる空調システム１は、一の空調機１００が冷房運転を行いつつ他の空調機１００が暖房運転を行うことも可能である。 ≪Air-conditioning simultaneous operation≫
In the air conditioning system 1, one air conditioner 100 can perform a cooling operation while another air conditioner 100 can perform a heating operation.

≪制御例≫
３つの空調機１００を備えた空調システム１の制御例について、図５を参照して説明する。ここで、空調システム１において、３つの空調機１００は、各室が所定温度（例えば、２４℃）となるように冷暖房運転を行い、３つの空調機１００のうち、空調機Ａは、室内の発熱機器が少ないため冷房負荷が比較的小さく、空調機Ｂは、室内の発熱機器が中程度であるため冷房負荷が比較的中程度であり、空調機Ｃは、データセンタ等のように室内の発熱機器が多いため冷房負荷が比較的大きいものとする。
制御装置６０は、外気温度センサ７４によって検出された外気温度（乾球温度）と、外気湿度センサ７５によって検出された外気湿度と、に基づいて、外気湿球温度を算出し、算出された外気湿球温度に基づいて、ファン２０、温熱源３０、ポンプ４０及び三方弁５０の駆動を制御する。
また、制御装置６０及び制御部２２０は、第一の流体温度センサ７１によって検出された往路の流体温度と、第二の流体温度センサ７２によって検出された復路の流体温度と、に基づいて、システム全体の消費電力が最小となるように、ファン２０、温熱源３０、ポンプ４０、圧縮機１１０及び絞り弁２００の駆動を制御する。 ≪Control example≫
A control example of the air conditioning system 1 including the three air conditioners 100 will be described with reference to FIG. Here, in the air conditioning system 1, the three air conditioners 100 perform a cooling / heating operation so that each room has a predetermined temperature (for example, 24 ° C.), and among the three air conditioners 100, the air conditioner A Since there are few heat generating devices, the cooling load is relatively small. In the air conditioner B, the indoor heat generating devices are medium, so that the cooling load is relatively medium. Since there are many heat generating devices, the cooling load is relatively large.
The control device 60 calculates the outside air wet bulb temperature based on the outside air temperature (dry bulb temperature) detected by the outside air temperature sensor 74 and the outside air humidity detected by the outside air humidity sensor 75, and the calculated outside air. Based on the wet bulb temperature, the driving of the fan 20, the heat source 30, the pump 40, and the three-way valve 50 is controlled.
Further, the control device 60 and the control unit 220 are configured based on the forward fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor 71 and the backward fluid temperature detected by the second fluid temperature sensor 72. The drive of the fan 20, the heat source 30, the pump 40, the compressor 110, and the throttle valve 200 is controlled so that the overall power consumption is minimized.

ここで、外気湿球温度が７℃以上１１℃未満で前記した冷房負荷状況の場合における空調機Ａ〜Ｃの動作例について説明する。空調機Ａの室温センサ２１０によって検出された室温が２２℃未満となった場合には、空調機Ａは、冷却塔１０又は温熱源３０（温熱源３０が停止している状態を含む）から供給された流体（例えば、空調機Ｂ，Ｃから採熱されて停止状態の温熱源３０を通過した流体）を用いて暖房運転を行い、空調機Ａの室温センサ２１０によって検出された室温が２６℃以上となった場合には、空調機Ａは、冷却塔１０から供給された流体を用いて第二の冷房運転を行う。また、空調機Ｂは、冷房負荷が中程度であるため暖房運転は想定されず、空調機Ｂの室温センサ２１０によって検出された室温が２６℃以上となった場合には、空調機Ｂは、冷却塔１０から供給された流体を用いて第二の冷房運転を行う。また、空調機Ｂは、冷房負荷が大きいため暖房運転は想定されず、空調機Ｃの室温センサ２１０によって検出された室温が２２℃未満となった場合には、空調機Ｃは、運転を停止し、空調機Ｃの室温センサ２１０によって検出された室温が２６℃以上である場合には、空調機Ｃは、冷却塔１０から供給された流体を用いて、流体温度が２２℃以上となった場合には第一の冷房運転を行い、流体温度が２０℃未満となった場合には第二の冷房運転を行う。 Here, an operation example of the air conditioners A to C in the case of the above-described cooling load situation in which the outdoor wet bulb temperature is 7 ° C. or more and less than 11 ° C. will be described. When the room temperature detected by the room temperature sensor 210 of the air conditioner A becomes less than 22 ° C., the air conditioner A is supplied from the cooling tower 10 or the heat source 30 (including the state where the heat source 30 is stopped). The room temperature detected by the room temperature sensor 210 of the air conditioner A is 26 ° C., using the heated fluid (for example, the fluid collected from the air conditioners B and C and passing through the stopped heat source 30). In the case described above, the air conditioner A performs the second cooling operation using the fluid supplied from the cooling tower 10. In addition, since the air conditioner B has a medium cooling load, heating operation is not assumed, and when the room temperature detected by the room temperature sensor 210 of the air conditioner B becomes 26 ° C. or higher, the air conditioner B A second cooling operation is performed using the fluid supplied from the cooling tower 10. Further, since the air conditioner B has a large cooling load, heating operation is not assumed. When the room temperature detected by the room temperature sensor 210 of the air conditioner C becomes less than 22 ° C., the air conditioner C stops operation. However, when the room temperature detected by the room temperature sensor 210 of the air conditioner C is 26 ° C. or higher, the air temperature of the air conditioner C is 22 ° C. or higher using the fluid supplied from the cooling tower 10. In this case, the first cooling operation is performed, and when the fluid temperature is less than 20 ° C., the second cooling operation is performed.

本発明の実施形態に係る空調機１００は、流体及び冷媒を用いて空気を冷却する第一の冷房運転と、流体のみを用いて空気を冷却する第二の冷房運転と、を切換可能であるので、流体の温度に応じた運転を採用することができ、効率的な冷房を実現することができる。 The air conditioner 100 according to the embodiment of the present invention can switch between a first cooling operation in which air is cooled using a fluid and a refrigerant, and a second cooling operation in which air is cooled using only a fluid. Therefore, operation according to the temperature of the fluid can be employed, and efficient cooling can be realized.

また、本発明の実施形態に係る空調システム１は、流体が室内の空気を十分に冷却することができる場合には、圧縮機１１０を駆動させずに冷房を行うので、消費電力を抑えることができ、かつ、流体が室内の空気を十分に冷却することができない場合でも、流体の温度が通常よりも低く圧縮機１１０の効率を高めることができるので、消費電力を抑えることができる。 Moreover, since the air conditioning system 1 which concerns on embodiment of this invention cools without driving the compressor 110, when a fluid can fully cool indoor air, it can suppress power consumption. Even when the fluid cannot sufficiently cool the indoor air, the temperature of the fluid is lower than usual and the efficiency of the compressor 110 can be increased, so that power consumption can be suppressed.

また、本発明の実施形態に係る空調システム１は、複数の空調機１００がそれぞれ冷暖房運転を行うので、冷房の排熱を暖房の採熱に利用して温熱源３０による加熱を用いずに暖房を行うこともあり、消費電力を抑えることができる。 Further, in the air conditioning system 1 according to the embodiment of the present invention, since the plurality of air conditioners 100 each perform the cooling / heating operation, heating without using the heating by the heating source 30 by using the exhaust heat of cooling for heat collection. The power consumption can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、第一のシャッタ１７１及び第二のシャッタ１７２は、機械式のシャッタに限定されず、参考形態として、形状記憶合金製のシャッタであってもよい。また、制御装置６０は、外気湿球温度ではなく、単なる外気温度（乾球温度）に基づいてファン２０等を制御する構成であってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the first shutter 171 and the second shutter 172 are not limited to mechanical shutters, and may be shutters made of shape memory alloy as a reference form . The control device 60 may be configured to control the fan 20 or the like based not on the outside air wet bulb temperature but on a simple outside air temperature (dry bulb temperature).

また、空調システム１が暖房を行わずに冷房のみを行うシステムである場合には、温熱源３０及び三方弁５０を省略することができる。 Further, when the air conditioning system 1 is a system that performs only cooling without heating, the heat source 30 and the three-way valve 50 can be omitted.

１空調システム
１０冷却塔
２０ファン（冷却装置）
４０ポンプ
６０制御装置
７１第一の流体温度センサ
７２第二の流体温度センサ
７４外気温度センサ
７６流量センサ
１００空調機
１１０圧縮機
１２０冷媒−流体熱交換器
１４０空気−冷媒熱交換器
１５０空気−流体熱交換器
１６０送風機
１７０シャッタ部
１７１第一のシャッタ
１７２第二のシャッタ
１９１三方弁（弁部）
１９２三方弁（弁部）
２１０室温センサ
２２０制御部 1 Air conditioning system 10 Cooling tower 20 Fan (cooling device)
40 pump 60 control device 71 first fluid temperature sensor 72 second fluid temperature sensor 74 outside air temperature sensor 76 flow sensor 100 air conditioner 110 compressor 120 refrigerant-fluid heat exchanger 140 air-refrigerant heat exchanger 150 air-fluid Heat exchanger 160 Blower 170 Shutter unit 171 First shutter 172 Second shutter 191 Three-way valve (valve unit)
192 Three-way valve (valve)
210 Room temperature sensor 220 Control unit

Claims

An air conditioner,
A cooling tower which is provided outdoors and is a supply source of fluid to the air conditioner;
A cooling device for cooling the fluid stored in the cooling tower;
A pump for supplying the fluid stored in the cooling tower to the air conditioner;
A control device for controlling driving of the air conditioner, the cooling device and the pump;
A first fluid temperature sensor for detecting a fluid temperature of the fluid supplied from the cooling tower to the air conditioner;
An air conditioning system comprising:
The air conditioner
A compressor for compressing the refrigerant,
A fluid heat exchanger, - the refrigerant compressed by the compressor, refrigerant cooled by the fluid
An air-refrigerant heat exchanger that cools air using the refrigerant compressed by the compressor;
A fluid heat exchanger, - the air, the air cooled by the fluid
A blower for blowing the air cooled by the air-refrigerant heat exchanger or the air-fluid heat exchanger;
A first state that blocks the flow of air to the air-fluid heat exchanger while allowing the flow of air to the air-refrigerant heat exchanger; and the flow of the air to the air-refrigerant heat exchanger; A shutter part capable of switching between a second state in which the flow of air to the air-fluid heat exchanger is allowed while blocking the flow;
A valve unit provided between the cooling tower, the refrigerant-fluid heat exchanger and the air-fluid heat exchanger, and switching a flow direction of the fluid supplied from the supply source;
An outside air temperature sensor for detecting the outdoor outside air temperature provided with the cooling tower;
With
The shutter unit is
A first shutter provided corresponding to the air-refrigerant heat exchanger;
A second shutter provided corresponding to the air-fluid heat exchanger;
With
The controller is
When the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor is equal to or higher than a first predetermined temperature, the compressor, the cooling device, and the pump are driven to the refrigerant-fluid heat exchanger. The valve unit is controlled so as to block the fluid flow to the air-fluid heat exchanger while allowing the fluid to flow, and the first shutter unit and the second shutter unit are connected to the first shutter unit. The compressor, the cooling so that the power consumption of the air conditioning system is minimized based on the outside temperature detected by the outside temperature sensor and the load factor of the compressor. Control the drive of the device and the pump,
When the fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor becomes less than a second predetermined temperature that is equal to or lower than the first predetermined temperature, the cooling device and the pump are driven, and the compressor is And controlling the valve unit to allow the fluid to flow to the air-fluid heat exchanger while stopping the flow of the fluid to the refrigerant-fluid heat exchanger, The shutter unit and the second shutter unit are set to the second state.
An air conditioning system characterized by that.

A flow rate sensor for detecting a flow rate of the fluid supplied to the air conditioner or a flow rate of the fluid discharged from the air conditioner;
A second fluid temperature sensor for detecting a fluid temperature of the fluid discharged from the air conditioner;
Further comprising
The control device includes, as numerical values related to the load factor of the compressor, a flow rate detected by the flow rate sensor, a fluid temperature detected by the first fluid temperature sensor, and a second fluid temperature sensor. The air conditioning system according to claim 1 , wherein the compressor, the cooling device, and the pump are controlled based on the detected fluid temperature.

The air conditioner
A room temperature sensor for detecting the room temperature in the room provided with the air conditioner;
A four-way valve that switches the flow direction of the refrigerant compressed by the compressor to the refrigerant-fluid heat exchanger during cooling operation and the air-refrigerant heat exchanger during heating operation,
The control device includes:
When the room temperature detected by the room temperature sensor is equal to or higher than a third predetermined temperature, the air conditioner is allowed to perform a cooling operation by switching the four-way valve,
When the room temperature detected by the room temperature sensor falls below a fourth predetermined temperature that is equal to or lower than the third predetermined temperature, the air conditioner is caused to perform a heating operation by switching the four-way valve. The air conditioning system according to claim 1 or 2 .

The air conditioning system according to claim 3 , comprising a plurality of the air conditioners.