JPH02169939A - 電算機室並無塵室などの空気調和方式 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は主に除湿負荷が少ないか、風量が多いため通
常の空気調和設備より装置露点温度の高い空気調和設備
の改良に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の空気調和設備は大きく２つに区別して中
央熱源方式と分散熱源方式があり、該設備では年間を通
して大小の差はあっても冷却負荷があるため、前者では
中央の冷凍機による水冷却装置を稼働させ、室内側の空
気調和器では冷水通過量を制御することによりて室温調
整をおこない、後者ではパンケージ形空気調和器を用い
、圧縮式冷凍機を運転し、圧縮機の発停によって、供給
空気温度の急激な温度変化を回避するため、圧縮機は年
間を通して稼働させ、電熱や凝縮冷媒ガスまたは冷却水
などによって空気を再熱することにより、室温調整をお
こなっている。

（発明が解決しようとする問題点） 〈従来の技術の問題点〉 上述の如（従来の技術においては中央熱源方式にあって
は中央の冷凍機を、分散熱源方式にあってはパッケージ
空気調和器の圧縮機を年間を通じて運転しているため、
消費動力がきわめて大きくなるという欠点があった。

く技術的課題〉 そこでこの発明は前記空気調和設備がその性質上装置露
点温度が通常より高いことに鑑み、外気の湿球温度が低
い季節には密閉蒸発式冷却塔で得られる冷却水を用いて
冷凍機を運転せずとも支障なく空気調和をおこなえるよ
うに発明されたものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この発明は上述の如く、前記空気調和設備における空気
冷却をおこなうに際し、直接的または間接的であるにせ
よ必ず年間を通して冷凍機を運転しなければならなかっ
た従来の方法を、中央熱源方式と分散熱源方式の夫々の
特色を採り入れかつ密閉１発式冷却コイルを屋外機に組
み込み活用することにより、通常より装置露点温度が高
い該空気調和膜０１ンにおいて、外気’ｔ！；Ａ　Ｌ’
ｉ−温度が低い季節には、大きな動力を必要とする冷凍
機を稼働することなしに充分な冷却効果の得られる冷却
水を供給できるようにした。また夏期においては密閉蒸
発式冷却塔のみでは冷却効果が不足するので屋外機にお
いて補助的に動作する圧縮式冷凍機により、冷却水温度
の６α保をはかるほか、室内機にも補助的な圧縮式直接
膨張形冷却機を設け、複数の室内機の負荷特性による差
異に対応しかつ充分な冷却効果が得られるようにした。

この発明による室内機では水による冷却が主となってい
るため、水の通過量を制御することにより室温調節が容
易で、補助的に圧縮式冷却機が発停しても、これに対応
して温度調節が可能である。

（原　理） 通常の空気調和設備では除ｖソを必要とするため快適室
内空気条件、例えば温度を２５℃相対？！度を５５％程
度にするには装置露点温度を１５℃以下とする必要があ
り、このためには空気を冷却するため冷熱源温度は１０
℃程度が要求される。これに対し、電算機室の空気調和
設備においては、電算機本体並周辺機器の動力消費量に
比べ、在室者数が少なく、外気取入量もわずかなため、
除湿負荷がきわめて低く、また無塵室、無菌室などでは
、ｆＲ浄度を保つ上から大風量が必要となり、その結果
冷却のために空気温度を下げる巾が小となり、両者とも
その装置露点温度は１７℃以上で充分で、このために空
気を冷却するための冷熱源温度は１５℃以上でも済むこ
ととなる。１０℃の冷水を得るには冷凍機による冷却し
かないが、密閉蒸発式冷却塔を用いれば夏期は３０℃程
度と高いが、例えば東京地方でも冬期をはさむ５ケ月程
度の期間は１５℃の冷却水を充分に得ることができる。

この発明による空気調和方式ではこれを利用して中央熱
源に当たる屋外機に密閉蒸発式冷却コイルを組み込み、
その後段に圧縮代チラーを設けであるので、冬期をはさ
む外気湿球温度が低い季節においては密閉蒸発冷却コイ
ルの冷却効果のみで１５℃程度の冷却水を供給すること
ができ、外気湿球温度が上昇して冷却効果が不足した場
合は補助的に後段の圧縮代チラーを運転して、概ね冷却
水温度を２１℃程度に保つようにする。一方において室
内機は屋外機から往水管を経て供給される冷却水温度が
必要装置露点温度まで空気を冷却する効果をもつ温度以
下、すなわち概ね１５℃以下の場合は水空気冷却器のみ
によって空気を冷却し、冷却水の温度が季節の変動によ
って充分な冷却効果が得られなくなった場合には後段に
設けた圧縮式直接膨張形冷却機の蒸発コイルによって補
助的に冷却して必要な冷却効果を保つ、屋外機から往水
管を経て供給された冷却水は室内機において先ず水空気
冷却器で空気を冷却しその熱を吸収して温度上昇し、そ
の後段で前記圧縮式直接膨張形冷却機の凝ｗＪ器を通過
するようにしたから、該圧縮式冷却機の運転中はその熱
をも吸収し、さらに温度上昇し、屋外機の密閉蒸発式冷
却コイルにおいて充分な放熱効果が挙がる温度となって
還水管を経て屋外機に戻ってゆき、循環使用される。こ
の冷却水の循環については屋外機に組み込まれるなどの
方法で設置された循環ポンプによることは勿論である。

（実施例） 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明すると次
の通りである。

すなわち図面に示す符号ｌは中央熱源装置にあたる屋外
機で内部に送風８１２、蒸発式冷却コイル３、圧縮式チ
ラー４、散布水槽５、散布水ポンプ６、散布水管７、散
布水ノズル８などからなる散水装置９、連絡配管ｌＯ１
循環ポ／プ１１を収納する。

図面に示す符号１２は室内２７に設置された室内機で内
部に室内送風機１３、空気濾過器１４、水空気冷却器１
５と、直接膨張式空気冷却器１６、圧縮機１７、水冷式
凝縮器１８、絞り弁１９、連絡冷媒配管２０などからな
る圧縮式直接膨張形冷却８１２１、空気再熱コイル２２
などを収納している１図面に示す符号２３．２４は夫々
往水管並還水管で、屋外Ｂｌ！■と複数台の室内機１２
を連結している。

夏期について説明すると、室内機１２で熱吸収して３２
℃以上となった冷却水は還水管２４を経て屋外機１に至
り、蒸発式冷却コイル３を通過する際に送風８！１２に
よって吸い込まれた湿球温度２６℃程度の外気と散布水
槽５、散布水ポンプ６、散布水管７、散布水ノズル８な
どから構成される装置９によって散布される２８℃程度
の散布水が外気に接して蒸発する際に奪う蒸発の潜熱の
冷却効果によって２９℃程度まで冷却され、圧縮代チラ
ー４を通過する際に２１”Ｃまで更に冷却されて、連絡
配管１０を経て循環ポンプ１ｌにより昇圧され、往水管
２３を通って室内１１１２へと戻され、水空気冷却器ｌ
５を通過の際に室内送風４１ｌ１３によって室内２７か
ら吸い込まれ、空気濾過器１４を経て来た２８℃程度の
空気を２３℃程度に冷却し、冷却水自身は空気の熱を吸
収して２６℃程度まで温度上昇し、その後圧縮式直接膨
張形冷却機２１の水冷式凝縮器ｌ８を通過する際に更に
３２℃まで温度上昇して空気再熱コイル２２または同バ
イパス管２５を通って室内機１２を出て還水１７２４で
再び屋外機１へ至り循環する．一方空気は水空気冷却器
ｌ５を通過する際に２８℃から２３℃まで冷却され、更
に圧縮機１７、水冷式凝縮器１日、絞り弁１９、連絡冷
媒配管２０などと共に圧縮式直接膨張形冷却８ｌ２１を
形成する直接膨張式空気冷却器１６を通過する際に１７
℃の装置１点温度を得るための１８℃程度の温度まで冷
却され、ダクト２６を経て室内２７へ給気される。

春秋などの中間期には外気の湿球温度が低下し、１７℃
程度となると、屋外機１の圧縮式チラー４を運転しなく
ても、蒸発式冷却コイル３を通過するのみて２１゜Ｃま
で温度下降するようになり、先ず屋外機１の圧縮代チラ
ー４の運転動力が節約される。

この場合室内機１２の運転については夏期と同様である
が、更に外気の温度が下がる冬期をはさんだ５ケ月、即
ち１１月から３月頃では、外気の湿球温度が１０℃以下
に低下し、その結果蒸発式冷却コイル３を通った冷却水
は１５℃以下に冷却されるので、室内機１２においても
圧縮式直接膨張形冷却機２１を運転することなしに、水
空気冷却器１５の効果のみで空気を１８℃まで冷却する
ことができるので、更にここて室内機１２内部の圧縮Ｉ
！１７の運転動力をも節約でき７，こととなり、全く冷
凍機の運転を要せず空気調和の目的を達することができ
る。

空気の温度′ｆｒＡｍに関しては気流中に設けられたサ
ーモスタット２８の指令により、水空気冷却器バイパス
弁２９を作動させて、水空気冷却器１５を通過する冷却
水の世を加減することにより円滑におこなうことができ
る．該バイパス弁２９が全閉して、冷却水全量が水空気
冷却器１５を流れても、空気温度が満足しない場合は、
圧縮８１１７を起動し、冷却効果を補充することになる
が、この圧縮機１７の発停による空気の温度変化は、全
部の冷却を圧縮式冷却器によっている従来の分散熱源方
式によるパンケージ形空気調和器の場合に比べ影響度が
小さく、かつ予め発停に合わせて該バイパス弁２９を稍
々開閉し、水空気冷却器１５を通過する冷却水の量を加
減するか、または空気再熱コイルバイパス弁３０を稍々
開閉し、温度上昇した冷却水を空気再熱コイル２２を棺
々通過させることによって、この圧ｌｉｆ機ｌ７の発停
によって生ずる空気の温度変化を打ち消すことは、究め
て容易である。なお空気再熱コイル２２並空気再熱コイ
ルバイパス弁３０などは必ずしもなければならないもの
ではない。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成したから、従来この種の空
気調和設備では年間を通じて冷凍機を運転する必要があ
ったが、この発明による空気調和方式を採用すれば、必
要ｖｔｒＩｔｎ点温度が高いというこの種の空気調和設
備の特色と、密閉蒸発式冷却塔を活用し、季節による外
気の温度の変化を合理的に利用して、冷凍機の年間稼働
時間を大巾に短縮することができ、省エネルギーを計れ
る。

また従来の中央熱源方式または水冷式分散熱源方式での
水の往還の温度差は５℃ないしは６℃程度しかとれなか
ったのに反し、この発明による該空気調和方式における
水の往還の温度差は上述の如り１１℃程度かそれ以上と
れるので、配管口径を小さくすることが可能となり、水
の循環のための動力をも節約できる他、配管工事費の節
減が計れるなどの効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すものである。 １、・・・屋外機、２．・・・送風機＃３．・・・蒸発
式冷却コイル。 ４、−・・圧縮式チラー、５．−・散布水槽、６．・・
・・散布水ポンプ、７．・・・散布水音、８．−・散布
水ノズル、９．・・・散水装置、１０．・・・連絡配管
、１１．・・・循環ポンプ。 １２、・・・・室内機、１３．・−・室内送風機、１４
．・・・・空気濾過器、１５．・・−水空気冷却器、１
６．−・・直接膨張式空気冷却器、１７．・・・圧縮機
、１８．・・−水冷式凝縮器。 １９、・−絞り弁。２０．−・・連絡冷媒配管、２１．
・・・圧縮式直接膨張形冷却機、２２．・・・空気再熱
コイル。 ２３、往水管、２４．・・・還水管、２５．−・・空気
再熱コイルバイパス管、　　２６．−ダクト、　　２７
．・・・−室内。 ２８、・−サーモスタット、２９．−・・水空気冷却器
バイパス弁、３０．・−・空気再熱コイルバイパス弁。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、屋外機に密閉蒸発式冷却塔と圧縮式チラーを組み合
   せ、室内機に水空気冷却器と圧縮式直接膨張形冷却機、
   送風機、空気濾過器などを収納し、両者を往還２本の冷
   却水管で連絡してポンプを用いて冷却水を循環させ、先
   ず屋外機の密閉蒸発式冷却コイル、次に圧縮式チラーの
   蒸発器を通過させて冷却し、往水管を経て室内機に送り
   、水空気冷却器で室内の空気から熱を吸収させたのち、
   圧縮式直接膨張形冷却機の凝縮器で更に該冷却機の熱を
   吸収させ、室内機を出て還水管を経て再び屋外機へ戻し
   て、冷却と放熱の作用を行わせることを特色とした電算
   機室並無塵室などの空気調和方式。 ２、前記室内機の空気流の後段に、電熱、凝縮冷媒ガス
   または循環水による空気再熱器を設けたもの。