JP5623298B2 - 雪を用いた空調システム - Google Patents
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Description
室外には、雪を堆積した雪貯蔵部を備え、
前記還気通路には、前記還気取入口からの還気を水により断熱加湿する1段目加湿手段を設置し、前記給気通路には、外気導入口からの外気と還気取入口からの還気が混合した混合気を水により断熱加湿する2段目加湿手段と、前記雪貯蔵部からの雪冷水が有する冷熱を供給可能な冷熱媒を循環流路に流す冷熱供給手段に接続された冷却コイルである冷却手段と、給気通路内の混合気を給気風路を介して空調対象室に送給する給気手段とを設置し、前記外気通路には、混合気の温湿度状態を調整するための外気を搬送する風量調整が可能な外気送給手段を設置し、前記空調対象室には、室内空気の一部を排気するための排気手段を設置し、前記外気導入口には、外気と前記雪貯蔵部の雪により冷却した雪冷外気とを切り換えて供給し得る外気切換手段を設置した
ことを特徴とする雪を用いた空調システム、に係るものである。
管理者は、雪貯蔵部30の雪残量を目視により確認して雪冷外気系の利用判断を行い、利用可能な場合には手動スイッチ50をONとして以降の自動制御に引き渡す。この手動スイッチ50がONの場合には運転A〜Dの各運転が定常状態になると考えられる定常効果時間をカウントするデイリータイマー51の設定時間後に、運転Eの雪冷外気取り入れ運転にすすみ、同時にタイマー52の設定時間後の検出器SOAsの計測値により演算した雪冷外気状態点によって、その後の運転モードを更に判断する運転Fに進む。雪冷外気系運転開始時(運転E)は、雪外気ダンパーD1に開指示を与え、外気ダンパーD2に閉指示を与え、ファン指示部49では、混合気MAの温度測定値(M Tm)と湿度測定値(M Hm)から混合気MAのエンタルピ演算を行い、外気ファン23と排気ファン27に回転数の指示値を与えて雪冷外気SOAによる第1冷却を行う。このとき、V2指示部48は2段目調節バルブV2に開度指示値を与える。
I)混合2段目加湿単独運転(運転モード1の領域での運転)
II)混合2段階加湿運転(運転モード2の領域での運転)
III)混合2段階加湿+冷却コイル併用運転(運転モード3の領域での運転)
IV)全外気2段目加湿単独運転(運転モード4の領域での運転)
3 外気導入口
4 外気通路
5 還気取入口
6 空調対象室
7 還気通路
9 混合部
10 給気風路
11 給気通路
12 1段目加湿器(1段目加湿手段)
14 2段目加湿器(2段目加湿手段)
15 冷却コイル(冷却手段)
16 循環流路
17 冷凍機発生冷熱熱交換器
19 給気ファン(給気手段)
23 外気ファン(外気送給手段)
27 排気ファン(排気手段)
30 雪貯蔵部
31 U字溝
32 連続溝
33 雪
36 雪冷水
37 雪冷水槽
38 雪冷水熱交換器
56 雪冷水利用動作指示部
5−a 運転モード5の領域の動作指令部(最大負荷時対応指令部)
D1 雪外気ダンパー(外気切換手段)
D2 外気ダンパー(外気切換手段)
R1 ブライン冷凍機
R2 冷凍機
Claims (10)
- 機械室には、外気導入口に連通する第一の流通路である外気通路と、還気取入口を介し空調対象室に連通する第二の流通路である還気通路と、前記外気通路及び前記還気通路に外気通路及び還気通路とは区画された混合部を介して連通すると共に、前記混合部と区画され且つ給気風路を介し空調対象室に連通する第三の流通路である給気通路とを備え、
室外には、雪を堆積した雪貯蔵部を備え、
前記還気通路には、前記還気取入口からの還気を水により断熱加湿する1段目加湿手段を設置し、前記給気通路には、外気導入口からの外気と還気取入口からの還気が混合した混合気を水により断熱加湿する2段目加湿手段と、前記雪貯蔵部からの雪冷水が有する冷熱を供給可能な冷熱媒を循環流路に流す冷熱供給手段に接続された冷却コイルである冷却手段と、給気通路内の混合気を給気風路を介して空調対象室に送給する給気手段とを設置し、前記外気通路には、混合気の温湿度状態を調整するための外気を搬送する風量調整が可能な外気送給手段を設置し、前記空調対象室には、室内空気の一部を排気するための排気手段を設置し、前記外気導入口には、外気と前記雪貯蔵部の雪により冷却した雪冷外気とを切り換えて供給し得る外気切換手段を設置した
ことを特徴とする雪を用いた空調システム。 - 前記冷却手段に接続される前記冷熱供給手段は、前記冷熱媒に対し、前記雪貯蔵部から外部に取り出した雪冷水の冷熱を熱交換器により、冷凍機により発生した冷熱を熱交換器により、それぞれ適宜伝熱させることが可能であることを特徴とする請求項1に記載の雪を用いた空調システム。
- 1段目加湿手段の加湿量を還気取入口にて計測し演算された絶対湿度に応じて、外気送給手段の風量を混合部にて計測し演算されたエンタルピに応じて、2段目加湿手段の加湿量を給気風路にて計測し演算された絶対湿度に応じて、それぞれ制御する制御装置を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の雪を用いた空調システム。
- 空調対象室へ給気風路内を送給される給気設定温湿度点のエンタルピと同エンタルピ線上にあり、且つ、給気風路内を送給される給気の設定絶対湿度まで加湿可能な2段目加湿手段入口最小絶対湿度点を境界点として設定し、還気設定温湿度点と前記境界点とを結んで境界点側に延長した直線により、T−Xa空気線図上の境界点左側領域を2分し、給気及び還気の設定絶対湿度まで加湿可能な1段目加湿手段入口最小絶対湿度点を各乾球温度毎にT−Xa空気線図上の境界点右側領域で結んだ曲線により、T−Xa空気線図上の境界点右側領域を2分することで、少なくともT−Xa空気線図上を前記境界点を頂点に持つ4つの領域に分けて、温湿度を測定し求めた外気の状態点が4つの領域の何れに含まれるかで運転モードを切り替える制御装置を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の雪を用いた空調システム。
- 還気設定温湿度点と前記境界点とを結んで境界点側に延長した直線の上部領域に外気の状態点が含まれる場合には、1段目加湿手段はOFFとし、混合部の空気温度測定値により求められたエンタルピに基づき外気送給手段の風量を制御し、給気風路内の給気温湿度測定値により求められた絶対湿度に基づき2段目加湿手段の加湿量を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項4に記載の雪を用いた空調システム。
- 還気設定温湿度点と前記境界点とを結んで境界点側に延長した直線の下部領域に外気の状態点が含まれる場合には、還気取入口の還気温湿度測定値により求められた絶対湿度に基づき1段目加湿手段の加湿量を制御し、混合部の空気温度測定値により求められたエンタルピに基づき外気送給手段の風量を制御し、給気風路内の給気温湿度測定値により求められた絶対湿度に基づき2段目加湿手段の加湿量を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項4に記載の雪を用いた空調システム。
- 給気及び還気の設定絶対湿度まで加湿可能な2段目加湿手段入口最小絶対湿度点を各乾球温度毎にT−Xa空気線図上の境界点右側領域で結んだ曲線の上部領域に外気の状態点が含まれる場合には、給気風路内の給気温湿度測定値により求められた絶対湿度に基づき2段目加湿手段の加湿量を制御し、1段目加湿手段はOFFとし、給気風路内の給気温度に基づき、前記冷熱媒が有し前記冷却手段へ供給される供給熱量を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項4に記載の雪を用いた空調システム。
- 給気及び還気の設定絶対湿度まで加湿可能な2段目加湿手段入口最小絶対湿度点を各乾球温度毎にT−Xa空気線図上の境界点右側領域で結んだ曲線の下部領域に外気の状態点が含まれる場合には、還気取入口の還気温湿度測定値により求められた絶対湿度に基づいて1段目加湿手段の加湿量を制御し、混合部の空気温度測定値により求められたエンタルピに基づいて外気送給手段の風量を制御し、給気風路内の給気温湿度測定値により求められた絶対湿度に基づいて2段目加湿手段の加湿量を制御し、給気風路内の給気温度に基づき、前記冷熱媒が有し前記冷却手段へ供給される供給熱量を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項4に記載の雪を用いた空調システム。
- 前記雪貯蔵部から外部に取り出した雪冷水が有する冷熱の利用可能を判断して、前記冷熱供給手段の循環流路を流れる前記冷熱媒への雪冷水が有する冷熱の供給を制御する雪冷水利用動作指令部を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の雪を用いた空調システム。
- 外気の状態点がT−Xa空気線図上で請求項5乃至8の何れの場合にも当てはまらない場合では、雪冷外気を外気通路に供給する第1冷却と、前記冷熱供給手段の循環流路を流れる前記冷熱媒へ雪冷水が有する冷熱を供給する第2冷却と、冷熱が不足する場合に前記冷熱供給手段の循環流路を流れる前記冷熱媒へ冷凍機が発生する冷熱を供給する第3冷却とを行う最大負荷時対応指令部を有することを特徴とする雪を用いた空調システム。
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