JPH02157571A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ビルなどにおいて、各階の各部屋に設置され
た個別空気調和機の熱交ｔＡ器に冷却冷媒または加熱冷
媒を流して冷房および暖房のいずれをも行うことができ
るように構成した空気調和システムに関する。

〈従来の技術〉 従来のこの種の空気調和システムとしては、各階の各部
屋に設置された個別空気調和機に冷房用熱交換器と暖房
用熱交換器とを備え、冷房用熱交換器に対し、冷房用凝
縮器と圧縮機とを備えた冷房ユニ７）を冷房用冷媒配管
を介して連通接続し、一方、暖房用熱交換器に対し、暖
房用蒸発器と圧縮機とを備えた冷房ユニットを暖房用冷
媒配管を介して連通接続し、冷房用凝縮器と冷房用熱交
換器とにわたって冷却冷媒を強制的に循環流動すること
により冷房運転を行い、また、暖房用蒸発器と暖房用熱
交換器とにわたって加熱冷媒を強制的に循環流動するこ
とにより暖房運転を行うように構成していた。

ところが、負荷の高い冷房運転において、多数の熱交換
ｎ６こ冷却冷媒を強制的に流動するためには、圧１ｔ［
として橿めて能力の大きい圧縮機が必要であり、設備費
はもとより稼働のための動力費が増大して不経済になる
欠点があった。

そこで、ビルの屋上などの塔屋に冷房用凝縮器を設置す
るとともに、ビルの地下室などに暖房用蒸発器を設置し
、かつ、冷房用Ｉ！！縮器と冷房用冷媒配管および冷房
用熱交換器とにわたって冷房用冷媒を、一方、暖房用蒸
発器と暖房用冷媒配管および暖房用熱交換器とにわたっ
て暖房用冷媒をそれぞれ密閉状態で流動するように構成
し、冷房用冷媒として、冷房用熱交換器での熱交換に伴
って液体から英気に相変化する冷媒を使用するとともに
、冷房用凝１ｉ！器と冷房用熱交換器との間に、液体に
相変化した冷媒を冷房用熱交換器に移送するに足るヘッ
ド差を備え、一方、暖房用冷媒として、暖房用熱交換器
での熱交換に伴って蒸気から液体に相変化する冷媒を使
用するとともに、暖房用蒸発器と暖房用熱交換器との間
に、液体に相変化した冷媒を暖房用蒸発器に移送するに
足るヘラ［差を備え、冷房用冷媒および暖房用冷媒のい
ずれをも、自然的に循環流動するように構成したシステ
ムが開発されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述の開発された従来例の構成によれば
、暖房用蒸発器を設置するための大きなスペースをビル
の地下などに確保しなければならず、駐車場とか店舗な
どの各種施設に利用する地下空間のスペースが狭くなる
欠点があった。

また、先に説明した従来例、および、開発された従来例
のいずれにおいても、冷房用および暖房用それぞれに専
用の熱交換器と冷媒配管が必要で、多数の熱交換器と冷
媒配管を設けなければならないうえに、それらの冷媒配
管を通すスペースを値保しなければならず、イニシャル
コストが高くなる欠点があった。

本発明に係る第１の空気調和システムは、このような事
情に鑑みてなされたものであって、冷房および暖房のい
ずれをも行うことができながら、動力費を極力低減する
とともに、熱交換器と冷媒配管の数を少なくしてイニシ
ャルコストをも低域し、かつ、利用できる地下空間のス
ペースを拡大できるようにすることを目的とし、そして
、本発明に係る第２の空気調和システムは、熱源の設置
スペースを極力小さくして、設計を容易に行うことがで
きるようにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る第１の空気調和システムは、上述のような
目的を達成するために、冷房用凝縮器と各階に設けられ
た個別空気調和機の熱交換器とを冷媒配管を介して連通
接続するとともに、前記冷媒配管に、前記冷房用凝１ｉ
ｔ器と並列状態で前記熱交換器に対して連通ずるように
、暖房用蒸発器と圧縮機とを備えた暖房ユニットを接続
配管を介して連通接続し、前記冷房用凝縮器と前記熱交
換器と冷媒配管と前記暖房用蒸発器と前記圧！Ｉ機およ
び接続配管とにわたって密閉状態で冷媒を循環流動する
ように構成するとともに、が１記冷媒を前記冷房用凝縮
器に流す冷房運転モードと前記暖房用蒸発器に流す暖房
運転モードとに切換える切り換え機構を（Ｊｌえ、かつ
、前記冷媒として、前記冷房運転モードにおける前記熱
交換器での熱交換に伴って液体から蒸気に相変化する冷
媒を使用するとともに、前記冷房用凝縮器と前記熱交換
器との間に、液体に相変化した冷媒を前記熱交換器に移
送するに足るヘッド差を備えて構成する。

また、本発明に係る第２の空気調和システムは、前述目
的を達成するために、上記第１の空気調和システムの構
成に、冷房用凝縮器と暖房ユニットとを同一空間内に設
置するという構成を加える。

く作用〉 本発明に係る第１の空気調和システムの構成によれば、
切り換え機構を切換えることにより、冷却冷媒を冷房用
凝縮器と個別空気調和機それぞれに備えた熱交換器とに
わたって自然的に循環流動する冷房運転モードと、加熱
冷媒を、暖房用蒸発器と、冷房運転モード時と同じ熱交
換器とにわたり、接続配管と、冷房運転モード時と同じ
冷媒配管部分とを通じて強制的に循環流動する暖房運転
モードとを得、冷房および暖房のうちの所望の運転を行
うことができる。

また、本発明に係る第２の空気調和システムの構成によ
れば、冷房用凝縮器と暖房ユニットとを、ビルの屋上の
塔屋やビルの最上階などに設置した機械室といった同じ
空間内に設置することができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

図面は、本発明に係る空気調和システムの実施例を示す
全体システム構成回である。

これらの図において、Ａは、ビルＢの屋上に設置された
熱源であり、微細な氷を製造する製氷機ｌとその製氷機
１で得られた微細な氷を供給して蓄える蓄熱槽２とから
構成されている。

ビルＢの屋上の機械室内に冷房用凝縮器３が設置され、
その冷房用ａ縮器３と蓄熱槽２とが循環ポンプ４を介し
て連通接続され、蓄熱槽２に蓄えられている冷水を冷房
用凝縮器３に循環供給するように構成されている。

一方、ビルＢの各階Ｆ・・・の各部屋それぞれなどに、
送風ファン５、熱交換器６を備えた個別空気調和機７が
設けられている。

前記冷房用凝縮器３と熱交換器６・・・それぞれとが、
受液器８とヘッダー９．９を介装した冷媒配管ｌＯを介
して連通接続されるとともに、冷房用凝縮器３、熱交換
器６・・・および冷媒配管ｌＯにわたり、熱交換器６で
の熱交換に伴って１夜体から蒸気に相変化するとともに
、冷房用凝縮器３での凝縮により蒸気から液体に相変化
する冷媒が密閉状態で封入されている。

受液器８は、熱交換器６・・・それぞれよりも高い位置
に設置され、冷房用凝縮Ｈ３でのａ縮により蒸気から液
体に相変化された冷媒が熱交換器６に流下供給されると
ともに、熱交換器６での熱交換に伴って液体から蒸気に
相変化された冷媒が上昇して冷房用凝縮器３に戻される
に足るヘッド差が備えられ、冷房運転モードにおいて、
蒸気と？皮体との相変化により、冷媒が冷房用ａ縮器３
と熱交換器６との間で自然的に′＃１環流動するように
構成されている。

前記冷媒としてはフロンガスＲ−２２が用いられる。こ
れは、水素、塩素を含んでいて対流圏で分解するために
、オゾン層を破壊する虞の無い利点を有している。

冷媒配管ｌＯの熱交換器６・・・それぞれへの人口箇所
には、冷媒液流入量を調節する流量制御弁ｌｌと、冷媒
液流入を阻止する開閉弁１２とが設けられている。この
流量制御３１弁１１および開閉弁１２は、冷房運転モー
ドにおいてのみ動作するようになっている。

ビルＢの屋上の、前記冷房用凝縮器３を設置した機械室
内には、受液器１３、アキュムレータ１４、圧１１ａ１
５および暖房用蒸発器１６を備えた暖房ユニント１７が
設置されている。

屋上の床よりも高い位置で、かつ、冷房用凝縮器３に接
続された受液器８よりも下方の位置、および、冷房用凝
縮器３への冷媒ガス流入口に至る位置それぞれと暖房ユ
ニット１７とが、冷房用凝縮器３と並列に連通ずるよう
に、接続配管１８および電磁操作式の三方弁１９を介し
て連通接続され、三方弁１９．１９を切り換えることに
より、冷媒を冷房用凝縮器３に自然循環によって流す冷
房運転モードと暖房用蒸発器１６に強制循環によって流
す暖房運転モードとに切換えることができるように構成
されている。

このように冷房運転モードと暖房運転モードとに切り喚
える構成としては、三方弁１９．１９に限らず、例えば
、開閉弁を組み合わせて、その背反的な開閉動作によっ
て切り換えるように構成するなど、各種の構成が採用で
き、それらをして切り換え機構と総称する。

上記実施例における熱源Ａとしては、吸収式冷凍機を用
い、その吸収式冷凍機からの冷水や低温冷媒などを冷房
用凝縮器３に供給するように構成するとか、あるいは、
地域冷暖房システムによって得られる冷水を冷房用′Ｉ
Ｉｉ縮器３に供給するように構成するなど、各種のもの
が採用できる。

上記実施例では、冷房用凝縮器３と暖房ユニット１７と
をビルＢの屋上の同一空間である機械室内に設置してい
るが、別の場所に設けるようにしても良い。また、例え
ば、冷房用凝縮器３と暖房ユニット１７とを一体のユニ
ットに構成して、より一層構成を簡略化するとともに、
設計ならびに据え付けを容易に行うことができるように
しても良い。

また、上記実施例において、冷媒液を流動する冷媒配管
ＩＯの途中箇所などに、冷媒液陽送用の補助ポンプを介
装し、暖房運転モードにおいてのみ、補助ポンプによっ
て受液器に冷媒液を揚送するように構成し、圧縮機１５
による冷媒液の揚送を補助し、圧縮機１５として、能力
の比較的小さいものを用いることができるようにしても
良い。

〈発明の効果〉 本発明に係る第１の空気調和システムによれば、負荷の
高い冷房運転の方は冷媒を自然的に循環流動することに
よって行い、一方、暖房運転は冷媒を圧縮機により強制
的に循環流動することによって行うという構成を採用す
るから、圧縮機として、低負荷の暖房運転にのみ適応す
るように比較的能力の小さいものを用いることができ、
しかも、冷媒配管の大半部分と熱交換器とを、冷房およ
び暖房のいずれにも共用できるから、従来例に比べて、
冷媒配管および熱交換器を少な（できるとともに、冷媒
配管を通すスペースを小さくでき、イニシャルコストを
低減できるようになった。

更に、暖房用蒸発器を備えた暖房ユニットを任意の場所
に設けることができるから、ビルの地下などに暖房用蒸
発器を設置するスペースを確保せずに済み、地下空間を
各種施設に充分活用できて経ン斉的である。

そして、本発明に係る第２の空気調和システムによれば
、冷房用凝縮器と暖房ユニットとを同一空間内に設置す
るから、それぞれに専用の機械室などを設計せずに済み
、ビルの屋上の塔屋とかビルの最上階などに集中させ、
それ以外の階におけるスペースを他の用途に・活用でき
、設計を容易に行うことができて経済的である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る空気調和システムの実施例を示す
全体システム構成図である。 ３・・・冷房用凝縮器 ６・・・熱交換器 ７・・・個別空気調和機 １０・・・冷媒配管 １５・・・圧縮機 １６・・・暖房用蒸発器 １７・・・暖房ユニット １８・・・接続配管 １９・・・切り換え機構としての三方弁Ｆ・・・各階

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷房用凝縮器と各階に設けられた個別空気調和機
   の熱交換器とを冷媒配管を介して連通接続するとともに
   、前記冷媒配管に、前記冷房用凝縮器と並列状態で前記
   熱交換器に対して連通するように、暖房用蒸発器と圧縮
   機とを備えた暖房ユニットを接続配管を介して連通接続
   し、前記冷房用凝縮器と前記熱交換器と冷媒配管と前記
   暖房用蒸発器と前記圧縮機および接続配管とにわたって
   密閉状態で冷媒を循環流動するように構成するとともに
   、前記冷媒を前記冷房用凝縮器に流す冷房運転モードと
   前記暖房用蒸発器に流す暖房運転モードとに切換える切
   り換え機構を備え、かつ、前記冷媒として、前記冷房運
   転モードにおける前記熱交換器での熱交換に伴って液体
   から蒸気に相変化する冷媒を使用するとともに、前記冷
   房用凝縮器と前記熱交換器との間に、液体に相変化した
   冷媒を前記熱交換器に移送するに足るヘッド差を備えた
   ことを特徴とする空気調和システム。
2. （２）前記冷房用凝縮器と前記暖房ユニットとを同一空
   間内に設置してある請求項第（１）項に記載の空気調和
   システム。