JPH0554937U - 冷媒自然循環冷房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒自然循環システム専用の室外機を製作す
ることなく間接外気冷房を行うことを可能にする。 【構成】 建物全体を空調している空冷スクリューチラ
ーの室外機５又は水冷ターボ冷凍機等の水冷塔ＣＴの一
部に、冷媒自然循環システム用放熱コイル９を組込み、
この放熱コイル９を、上記室外機より下位のビル内コン
ピュータ室３にある室内熱交換器１０の冷却コイルと、
冷媒管１３で接続して、冷媒自然循環冷房系を構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ビル内データ通信機械室等のコンピュータ室の冷媒自然循環冷房装 置、特に冷媒自然循環用の専用の室外機を持たないものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、コンピュータは大容量・高密度・高速化が進み、その発熱量が非常に大 きくなって来ている。このためビル内データ通信機械室等のコンピュータ室の空 調負荷は、コンピュータの大容量発熱による負荷が大部分を占め、年間を通じて 真冬においても当該室内の冷房が必要である。

【０００３】 清浄さ及び安定した温湿度管理を要求されるコンピュータ室の冷房は、直接外 気冷房では外気の有害ガス等の除去や湿度コントロールが必要となって不適当で あるため、通常は、冷媒自然循環式冷房システムにより間接外気冷房とすること が行われる。この冷媒自然循環冷却システムは冷媒の相変化に伴う自然の熱移動 を利用したもので、室内熱交換器と室外熱交換器及びそれをつなぐ配管により冷 媒自然循環冷房系が構成される。

【０００４】 従って、冷媒自然循環式冷房システムを構築するためには、通常のスクリュー 圧縮機を含むヒートポンプ冷房系が存在している場合であっても、これとは別に 圧縮機を含まない冷媒自然循環冷房系を構成する必要があり、そのため従来は専 用の冷媒自然循環システム用室外機を製作し、これをビルの屋上に設置していた 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、コンピュータ室の年間冷房が必要なところに、間接外気冷房を行うこ とを目的とした冷媒自然循環システムを採用する場合、このシステムだけのため に、外気と熱交換をするための専用の室外機（熱交換器）を新たに製作し設置す ることは経済的でない。

【０００６】 上記冷媒自然循環冷房器だけでは、夏など室内温度よりも外気温度の方が高い ときには冷房効果がないので、それぞれ独立した冷房系を、室内機・室外機とも それぞれ一つの箱に納め、送風機及びフィルタを共用し一体とし、以て冷媒自然 循環内蔵の空冷パッケージとしたものも見受けられる。しかし、この空冷パッケ ージも冷媒自然循環システム専用の室外機を製作することには変りがない。

【０００７】 そこで、本考案の目的は、上記課題を解決し、空冷スクリューチラーの室外機 （空冷コンデンサ）又は水冷ターボ冷凍機等の水冷塔の一部に、冷媒自然循環シ ステム用放熱コイルを組込むことにより、冷媒自然循環システム専用の室外機を 製作することなく間接外気冷房を行うことを可能にした冷媒自然循環水冷装置を 提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案の冷媒自然循環冷房装置は、建物全体を空調 している空冷スクリューチラーの室外機における空気熱交換器の一部に冷媒自然 循環システム用放熱コイルを組込み、この放熱コイルを上記室外機より下位のビ ル内コンピュータ室にある室内熱交換器の冷却コイルと冷媒管で接続して冷媒自 然循環冷房系を構成したものである。また、上記空冷スクリューチラーの室外機 の代わりに、水冷ターボ冷凍機等で使用される冷却塔に、冷媒自然循環システム 用放熱コイルを組込んで、同様の冷媒自然循環冷房系を構成することもできる。

【０００９】

【作用】

空冷スクリューチラーはよく利用される冷熱源機器の一つであり、例えばスク リュー圧縮機，水熱交換器，空気熱交換器，受液器，膨脹弁及び四方弁等から構 成される。圧縮部と放熱部が別れたセパレート型の形式のものでは、その放熱部 が室外機として通常は屋上に設置され、建物全体の空調に供せられる。この空冷 スクリューチラーの室外機に対し、冷媒自然循環システム用放熱コイルを組込み ことは比較的容易であり、例えば、冷媒自然循環システム用の放熱コイルを空冷 スクリューチラー用の放熱コイルの風上側に付加的に設置すれば達成できる。従 って、何ら冷媒自然循環専用の室外機を作ることなく冷媒自然循環冷房系を構成 することができ、間接外気冷房を行うことが可能である。また、冷媒自然循環冷 房系の冷房効果は、室内機の熱交換器空気吸込温度よりも室外機の熱交換器空気 吸込温度（外気温度）の方が低い場合に発揮されるため、本装置では、外気温度 が下がると自動的にコンピュータの発熱を熱回収する機構となって、熱交換空気 の下がり過ぎ防止にも役立つことになる。

【００１０】 これらの作用効果は、上記空冷スクリューチラーの室外機の代わりに、水冷タ ーボ冷凍機等で使用される冷却塔に冷媒自然循環システム用放熱コイルを組込ん た構成の下でも同様に得られるものである。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１及び図２におい て、１は年間冷房が必要となるビルであり、ビル最上階はＣＶＣＦ室２、その下 の十数階分はコンピュータ室３、更にその下に事務室を有する。地下機械室には 、２台のスクリューヒートポンプの冷凍機ユニット４が設置されており、屋上に はこれに対応する２台の室外機５の空気熱交換器６が設置されている。更に地下 機械室には複数台のターボ冷凍機ユニットＲＴが設置され、屋上にはその密閉式 冷却塔ＣＴが複数台設置されている。

【００１２】 地下機械室に設置された２台のスクリューヒートポンプの冷凍機ユニット４は 、屋上に設置した２台の室外機５の空気熱交換器６と、それぞれ２本の冷媒配管 ７で連結されて、いわゆる空冷スクリューチラーを構成している。空冷スクリュ ーチラーはよく利用される冷熱源機器の一つであり、空冷スクリューチラー１０ ０冷凍トンを超える容量では、圧縮部と放熱部が別れたセパレート型の形式をと ることが多い。この放熱部が室外機５として屋上に設置される訳である。

【００１３】 しかし、通常の空冷スクリューチラー用の室外機と異なり、この室外機５には 、通常の空冷スクリューチラー用の放熱コイル８の他に、冷媒自然循環システム 用の放熱コイル９を組込んであり、この点で通常の空冷スクリューチラー用室外 機の構成と異なっている。具体的には、図２に示すように、冷媒自然循環システ ム用の放熱コイル９を空冷スクリューチラー用の放熱コイル８の風上側に付加的 に設置する。

【００１４】 一方、コンピュータ室３の全部又は所望の室に設置するコンピュータ室用空調 機１０については、冷却コイルユニットをダブルコイル１１，１２としておき、 このうち風上側のコイルを、冷媒自然循環システムを利用したプレクーリングコ イル１１として使用する。そして、これら室外機５と二つの放熱コイル９，１１ を冷媒自然循環させるための冷媒管１３で接続する。これにより、空冷スクリュ ーチラー用の室外機５の放熱コイル９を利用した冷媒自然循環装置が構成される 。

【００１５】 コンピュータ室３内の空調機１０において、室内熱交換器たるプレクーリング コイル１１の冷媒液は室内空気で暖められて沸騰蒸発し、冷媒管１３内を自然上 昇して室外機５の空気熱交換器６に到達し、その放熱コイル９において冷媒ガス が外気で冷やされ液化し、自然落下して室内熱交換器のプレクーリングコイル１ １に戻る。この過程で冷房効果を発揮する。但し、冷房可能な条件として、室 内機より室外機の方が高い位置にあることの他に、室内機の熱交換器空気吸込 温度よりも室外機の熱交換器空気吸込温度（外気温度）の方が低いことが必要で あることから、本装置では、外気温度が下がると自動的にコンピュータの発熱を 熱回収する機構となっていることになり、熱交換空気の下がり過ぎ防止にも役立 つことになる。

【００１６】 上記構成によれば、冷媒自然循環専用の室外機を作ることなく、通常の空冷ス クリューチラー用の室外機に放熱コイル９を付加するだけで、間接外気冷房を行 うことが可能である。この場合、建物全体を空調している空調システムのうちの 放熱部に放熱コイルを組み込み、本体の配管からコンピュータ室に配管を分岐し 、そこで熱交換してコンピュータ室を冷房するようにすればよい。また、冷媒自 然循環装置は室内コイル側も放熱コイル側も無制御で運転が可能であるため、外 気温度に応じた間接外気冷房が容易に実現する。勿論、直接外気冷房の場合の温 度制御も不要である。但し、空冷スクリューチラーは通常、外気温度３５℃〜２ ０℃までは何も手を加えずに運転が可能であるが、２０℃を下回るようなときに は室外機５のファンの回転数を落とすなどの対処は必要となる。さらに、本装置 では、外気温度が下がると自動的にコンピュータの発熱を熱回収する機構となる ため、熱交換空気の下がり過ぎ防止にも役立つ。

【００１７】 上記実施例では、冷媒自然循環システム用の放熱コイル９を、空冷スクリュー チラー用の放熱コイル８の風上側に付加的に設置した。しかし、冷媒自然循環シ ステム用の放熱コイル９は、屋上に複数台設置されている水冷ターボ冷凍機の密 閉式冷却塔ＣＴに付加的に設置することもでき、上記と同様の所期の効果を得る ことができる。この場合、冷却塔ＣＴは密閉式，開放式のいずれであってもよい 。

【００１８】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、冷媒自然循環専用の室外機を作ることなく、通 常の空冷スクリューチラー用の室外機又は密閉式冷却塔ＣＴに放熱コイルを付加 するだけで、間接外気冷房を行うことが可能である。また、冷媒自然循環装置は 室内コイル側も放熱コイル側も無制御で運転が可能であるため、外気温度に応じ た間接外気冷房が容易に実現する。さらに、本装置では、外気温度が下がると自 動的にコンピュータの発熱を熱回収する機構となるため、熱交換空気の下がり過 ぎ防止にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すビル空調装置の概要図
である。

【図２】図１の一部を示す詳細図である。

【符号の説明】

１ ビル ２ ＣＶＣＦ室 ３ コンピュータ室 ４ 冷凍機ユニット ５ 室外機 ６ 空気熱交換器 ７ 冷媒配管 ８ 空冷スクリューチラー用の放熱コイル ９ 冷媒自然循環システム用の放熱コイル １０ コンピュータ室用空調機 １１ 冷却コイル（プレクーリングコイル） １２ 冷却コイル １３ 冷媒管 ＲＴ ターボ冷凍機ユニット ＣＴ 密閉式冷却塔

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物全体を空調している空冷スクリュー
   チラーの室外機における空気熱交換器の一部に冷媒自然
   循環システム用放熱コイルを組込み、この放熱コイルを
   上記室外機より下位のビル内コンピュータ室にある室内
   熱交換器の冷却コイルと冷媒管で接続して冷媒自然循環
   冷房系を構成したことを特徴とする冷媒自然循環冷房装
   置。
2. 【請求項２】 上記空冷スクリューチラーの室外機の代
   わりに、水冷ターボ冷凍機等で使用される冷却塔に、冷
   媒自然循環システム用放熱コイルを組込んだことを特徴
   とする請求項１記載の冷媒自然循環冷房装置。