JPH03247935A - 空気調和装置 - 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〉 本発明は空気調和装置に関し、特に、空気調和機本体と
ルームユニットとか別体に形成され、Ｅ記空気調和機本
体で発生させて貯えた熱エネルギーて流体を加熱または
冷却し、これを上記ルームユニットに供給して冷暖房す
るようにした空気調和装置に用いて好適なものである。

〈従来の技術〉 冷暖房用の熱を発生させて熱交換用流体を加熱または冷
却する空気調和機本体と、上記空気調和機本体から供給
される流体てもって熱交換を行なうルームユニットとが
別体に形成されている空気調和装置か知られている。こ
のような空気調和装置においては、上記ルームユニット
内に熱交換用コイルか配設されるとともに上記空気調和
機本体内に流体供給用ポンプか配設されている。そして
、上記流体供給用ポンプを使用して熱交換流体を上記空
気調和機本体からルームユニットに向けて送り出すとと
もに、」−記熱交換用コイル内を通してから上記空気調
和機本体に戻している。これにより、上記空気調和機本
体て発生させて貯えた熱エネルギーか上記ルームユニッ
トに供給され、上記熱交換用コイルを介して熱交換され
ることにより、上記ルームユニットか設置されている室
内などの冷暖房か行なわれる。

このような空気調和装置における動作は、室内やタクト
内に設置されたサーモスタットの検出温度に基いて制御
されるようになっていて、上記サーモスタットの検出温
度と設定温度との差か大きいときには冷房時および暖房
時ともに大量の熱交換流体か上記熱交換用コイルに供給
される。また、上記サーモスタットの検出温度と設定温
度との差か小さい場合は、上記熱交換用コイル内を通る
熱交換流体の量か少なくなるように制御される。

〈発明か解決しようとする課題〉 一般に、このようにして冷暖房を行なう空気調和装置に
おいては上記熱交換流体として水か使用され、上記熱交
換用コイルの内部は常に木と接触した状態となっている
。多くの場合、上記熱交換用コイルは金属によって形成
されているので、この場合、金属と水とが常に接触した
状態となる。

このように金属と水とか接触した状態となっている場合
ても、上記水か流れている場合は上記金属は腐食しにく
いか、上記水の流速か遅い場合には上記腐食か急速に進
行することか知られている。

このため、空気調和装置を運転しているときには上記熱
交換用コイル内を通る冷水や温水の量か多い方か望まし
いのであるか、上記したように、サーモスタットの検出
温度と設定温度とか接近すると、従来は流量か低下した
り、または流れなくなっていた。

また、１台の空気調和機本体に対して複数台のルームユ
ニットか設けられている場合には、起動時や最大負荷か
かかる時間帯に全てのルームユニットの流Ｍ調整弁が全
開となるため、配管抵抗か大きい末端のルームユニット
ては設定温度に達していないにも拘らず必要な流量か流
れないことかあった。

また、冬期においてコイルの凍結を防ぐためにコイル内
の水を動かすようにすることかあるか、このようにする
ためには、従来は空気調和機本体に設けられているメイ
ンポンプ（流体供給用ポンプ）を起動しなければならな
かったので必要以上に水を動かすこととなり、電力を無
駄に消費してしまう不都合かあった。

本発明は上述の問題点に鑑み、空気調和機本体に設けら
れているメインポンプからの送給量に拘らず、熱交換用
コイルに所定量の熱交換流体を流すことかてきるように
することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の空気調和装置は、空気調和機本体て加熱または
冷却された熱交換流体か供給される熱交換用コイルと、
上記熱交換流体を供給するために上記熱交換用コイルの
一端側に接続された供給配管と、上記熱交換用コイル内
を通過した熱交換流体を上記空気調和機本体に戻すため
に上記熱交換用コイルの他端側に接続された戻し配管と
、上記供給配管に介設された第１の弁と、上記第１の弁
と上記熱交換用コイルの一端との間の上記供給配管中に
介設された循環用ポンプと、上記第１の弁と上記循環用
ポンプとの間の供給配管と上記戻し配管とを連通させる
バイパス管と、上記バイパス管に介設された第２の弁と
を具備している。

また、本発明の他の特徴とするところは、上記第１の弁
および第２の弁が自動弁であるとともに、これらの弁お
よび上記循環用ポンプの駆動を制御するための制御回路
か設けられ、空気調和機本体から熱交換流体か供給され
なくなったり、或いは熱交換用コイルか凍結する危険か
ある場合等には、所定量の熱交換流体を上記熱交換コイ
ル内に自動的に循環させることかてきるようになってい
る。

〈作用〉 空気調和機本体から供給される熱交換流体を、循環用ポ
ンプを介して熱交換用コイルに供給する。また、熱交換
流体か空気調和機本体から供給されなくなりだ場合には
、供給配管中に介設されている第１の弁を閉じるととも
にバイパス管中に介設されている第２の弁を開くことに
より、熱交換用コイルから流出する熱交換流体を、戻し
配管、バイパス管、供給管のルートを通して上記熱交換
用コイルに循環させる。したがって、装置を運転してい
るときには常に所定量の熱交換流体を上記熱交換用コイ
ルに送り込むことがてきるようになり、熱交換流体の低
流速運転が防止される。

〈実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す空気調和機の概略構
成図である。

実施例の空気調和装置においては、ルームユニット１に
配設されている熱交換用コイル２に熱交換流体を供給す
るための配管３と、熱交換用コイル２を通過した熱交換
流体を空気調和機本体く図示せず）に戻すための配管４
とがバイパス５を介して接続されるとともに、供給配管
３中に循環用ポンプ６が配設されている。

すなわち、供給配管３には熱交換流体である水の流れ方
向から見て順番にゲート弁７．ストレーナ８．自動弁ｌ
Ｏおよび循環用ポンプ６か介設されている。一方、戻し
配管４にはゲート弁１１か介設されていて、このゲート
弁１１の上流側の戻し配管４と、自動弁ＩＯと循環用ポ
ンプ６との間の供給配管３とかバイパス管５によって接
続されている。

このバイパス管５には自動弁１２および逆止弁１３がそ
れぞれ介設されていて、自動弁１２．１０の開閉状態を
制御回路９て制御することにより、熱交換流体が流れる
状態を制御するようにしている。各自動弁Ｉｎ、　１２
の開閉制御および循環用ポンプ６の駆動制御は、ルーム
ユニット１の近傍に配置された温度センサ１４およびル
ームユニット１上に配置された凍結防止用サーモスタッ
ト１５からそれぞれ導出される温度検出信号に基いて行
なわれる。

次に、上記構成に基いて暖房時の動作を説明する。先ず
、空気調和装置の運転が開始されると、空気調和機本体
のメインポンプか動作するとともに循環用ポンプ６が動
作する。これにより、空気調和機本体において加熱され
た温水か実線の矢印２０て示す様に、供給配管３を通し
て供給される。

この場合、自動弁１０が開かれるとともに自動弁１２か
閉じられるように制御されていて、供給配管３内に送り
込まれた温水は自動弁ＩＯを通過し、矢印２１で示すよ
うに一端側から熱交換用コイル２内に流入する。そして
、熱交換用コイル２内を通りなから放熱し、熱交換用コ
イル２の他端側から戻し配管４内に流入する。このとき
は、バイパス管５に介設されている自動弁１２が閉じて
いるのて戻し配管４内に流入した温水がバイパス管５に
流れ込むことはなく、矢印２２で示すように戻し配管４
内を通って空気調和機本体側に戻される。すなわち、運
転開始時には矢印２Ｇ、　２１．２２で示したルートを
通って温水が流れ、空気調和機本体側で発生させて貯え
た熱エネルギーをルームユニットｌに供給してその周辺
を暖房する。

１台の空気調和機本体に対して複数台のルームユニット
が設けられている場合、上述したように、運転開始時に
は各ルームユニウドに温水が一斉に流れ込むことになる
。本実施例においては、１つのルームユニットｌについ
て１台の循環用ポンプ６か設けられている。したがって
、例えば第１図のルームユニット１か、配管抵抗か大き
い末端に設置されていることにより、十分な供給圧が加
えられていない場合ても循環用ポンプ６て加圧して必要
な圧力に昇圧することかてきる。このため、実施例の空
気調和装置の場合には、必要な流量の温水を熱交換用コ
イル２に常に流すことがてきる。したかって、ルームユ
ニットｌか設置されている位置の相違に基く温水流量の
アンバランスを解消することかでき、全てのルームユニ
ットについても良好な暖房を行なうことかできる。

ルームユニットｌが暖房している周辺の気温が温度セン
サ１４によって検出され、この温度センサ１４から制御
回路９に温度検出信号Ｓ、か導出される。制御回路９に
は所定の動作温度か設定されていて、制御回路９はこの
設定温度と検出温度とを常に比較している。この比較に
より、設定温度の方か高い場合には暖房を続行するため
に、矢印２０、２１．２２のルートて温水を流し続ける
。

このようにして温水を流して暖房した結果、温度検出信
号Ｓ１の検出値が上昇して設定温度を上回った場合には
それか制御回路９によって検出される。なお、このよう
な温度検出動作はいわゆる電子式の場合であり、温度セ
ンサ１４かサーモスタットの場合は所定の動作温度か温
度センサ１４に設定され、設定温度になったことを報知
する信号が温度センサ１４から制御回路９に導出される
。

温度センサ１４て検出された温度が設定温度になると、
制御回路９によって自動弁ＩＯか閉しられるとともに、
自動弁１２が開かれる。これにより、空気調和機本体か
らの温水供給は停止されるか、循環用ポンプ６が駆動し
ているので、白抜きの矢印２５て示すように熱交換用コ
イル２へ温水が引続き供給される。

熱交換用コイル２を通った温水は矢印２６て示すように
戻し配管４内に流れ込み、戻し配管４とバイパス管５と
の接続部方向に流れて行く。この場合、バイパス管５に
介設されている自動弁１２か開いているとともに、循環
用ポンプ６か動作することによりこのポンプ６の上流側
、すなわちバイパス管５と供給配管３との接続部か負圧
になっている。したかって、戻し配管４内を流れてきた
温水はその略全量か矢印２７および矢印２８て示すよう
に循環用ポンプ６に吸い込まれるようにして流れる。こ
れにより、矢印２５〜２８て示すように、熱交換用コイ
ル２．戻し配管４．バイパス管５．供給配管３を通る温
水の循環ルートか形成され、空気調和機本体からの温水
供給か停止されても熱交換用コイル２への温水供給は適
正流量て持続される。このため、空気調和装置の運転時
には適正流量の温水が常に熱交換用コイル２内を流れ続
けることとなり、熱交換用コイル２の腐食を早める原因
となる低流速運転を確実に防止することがてきる。

次に、第２図の構成図に従って凍結防止動作について説
明する。

実施例の空気調和装置には第１および第２の凍結防止動
作モートが設けられている。第１の凍結防止動作モート
は、凍結防止用サーモスタット１５から制御回路９に動
作開始信号Ｓ２か導出されたときに、循環用ポンプ６を
駆動するとともに、自動弁１０を閉にして自動弁１２を
開にする。これにより、第２図（ａ）において矢印３０
〜３３て示すように、ルームユニットｌの回りで水を循
環させることかてきる。

また、第２の凍結防止動作モートは、凍結防止用サーモ
スタット１５から動作開始信号Ｓ２が導出されたときに
、循環用ポンプ６を駆動するとともに、自動弁１０を開
にして自動弁１２を閉にするモートである。この場合、
第２図（ｂ）で矢印３５〜３７て示すように、配管系全
体て水を循環させることかてきるようになるので、建物
の構造上の問題や温度の低下か大きくて配管が凍結する
虞れかある場合に好適である。これらの第１および第２
のモートの何れの場合でも、凍結を防止するために移動
させる水量は僅かでよい。したかつて、メインポンプと
比較して仕事量か格段と小さい循環用ポンプ６を駆動さ
せるのみて凍結を有効に防止することかでき、凍結防止
のための消費電力を大幅に削減することかできる。

上記実施例においては暖房運転を行なう場合について説
明したか、冷房運転を行なう場合は温水の代りに冷水を
使用する。その他の動作は上述の暖房時の動作に対応し
た同様な動作となる。

なお、一般に、このような空気調和装置の場合には、従
来はルームユニット１回りの配管を現場で接続していた
のて、組立時間や組立てに要する費用が多くかかってい
た。実施例の空気調和装置の場合、第１図の構成を標準
構成として設定しておき、これを工場において組立てる
ようにすれば、現場においては供給配管の端部３ａおよ
び戻し配管の端部４ａにそれぞれ空気調和機本体に連な
る配管を接続するたけてよくなるので、現場作業を大幅
に軽減することかてきる。

〈発明の効果〉 本発明は上述したように、熱交換用コイルに熱交換流体
を供給する配管中に循環用ポンプを介設するとともに、
上記熱交換用コイルを通過した熱交換流体を空気調和機
本体に戻す配管と上記供給配管とをバイパス管を介して
接続し、かつ上記バイパス管を接続した位置よりも上流
側の供給配管中に第１の弁を介設し、上記バイパス管中
に第２の弁を介設した。したかって、■上記空気調和機
本体から供給される熱交換流体を上記循環用ポンプを介
して上記熱交換用コイル内に送給することかてきるので
、例えば１台の空気調和機本体に対して複数台のルーム
ユニットか設けられている場合でも、各ルームユニット
に設けられている各熱交換用コイルに所定量の熱交換流
体をそれぞれ流すことがてきる。これにより、各ルーム
ユニットが設置されている場所が異なることに基〈流体
流量のアンバランスを解消することかてき、各ルームユ
ニットにおいてそれぞれ良好な空調を行なうことかてき
る。また、■上記第１の弁を閉しるとともに上記第２の
弁を開くことにより、上記熱交換用コイルから流出した
熱交換用流体を上記熱交換コイルに循環させることがで
きるので、上記空気調和機本体から熱交換流体が供給さ
れない場合でも、上記熱交換用コイルに所定量の熱交換
流体を継続して流すことかできる。これにより、熱交換
用コイル等の腐食を早める原因となる熱交換流体の低流
速運転を確実に防止することができ、装置の寿命を向上
させることかてきる。更に、■空気調和機に設けられて
いるメインポンプと比較して消費電力が格段と小さい循
環用ポンプを駆動させることにより、上記メインポンプ
を駆動させることなく凍結を有効に防止することかでき
るのて、凍結を防止するために必要な電力量を大幅に軽
減することができる。

また、請求項２の発明によれば、上記第１Ｓよび第２の
弁の開閉制御を自動的に行な　　°１゛イきるのて、運
転操作の省力化が図れる 例えば凍結防止運転を完全に自動化１ きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す空気調和機の構成図
、 第２図は、凍結防止運転時の動作を説明するための構成
図である。 ｌ・・・ルームユニット、　２・・・熱交換用コイル。 ３・・・供給配管、　　４・・・戻し配管。 ５・・・バイパス管、　６・・・循環用ポンプ。 ９・・・制御回路、　　　１０・・・自動弁。 １２・・・自動弁、１４・・・温度センサ。 １５・・・凍結防止用サーモスタット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気調和機本体で加熱または冷却された熱交換流
   体が供給される熱交換用コイルと、 上記熱交換流体を供給するために上記熱交換用コイルの
   一端側に接続された供給配管と、 上記熱交換用コイル内を通過した熱交換流体を上記空気
   調和機本体に戻すために上記熱交換用コイルの他端側に
   接続された戻し配管と、 上記供給配管に介設された第１の弁と、 上記第１の弁と上記熱交換用コイルの一端との間の上記
   供給配管中に介設された循環用ポンプと、 上記第１の弁と上記循環用ポンプとの間の供給配管と上
   記戻し配管とを連通させるバイパス管上記バイパス管に
   介設された第２の弁とを具備することを特徴とする空気
   調和装置。
2. （２）上記第１の弁および第２の弁が自動弁であるとと
   もに、これらの弁および上記循環用ポンプの駆動を制御
   するための制御回路が設けられていることを特徴とする
   請求項（１）に記載の空気調和装置。