JPH06265174A - 空調システム - Google Patents
空調システムInfo
- Publication number
- JPH06265174A JPH06265174A JP7871993A JP7871993A JPH06265174A JP H06265174 A JPH06265174 A JP H06265174A JP 7871993 A JP7871993 A JP 7871993A JP 7871993 A JP7871993 A JP 7871993A JP H06265174 A JPH06265174 A JP H06265174A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- building
- cooling
- refrigerant
- heating
- air conditioning
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷媒の相変化による自然循環を用いた空調シ
ステムに関し、ランニングコストの低減、省エネルギー
化およびエネルギーの有効利用等を図ることを目的とす
る。 【構成】 建物の冷房および暖房を行う空調システムに
おいて、建物の冷房は冷媒の相変化を利用し重力の作用
により冷媒を循環させる自然循環方式とし、建物の冷却
によって蒸発した冷媒蒸気の凝縮を、蓄熱槽およびヒー
トポンプ構成の冷凍機からなる冷熱源装置からの冷熱に
よって行うとともに、建物の暖房は電気ヒータから発生
する熱を利用するように構成する。
ステムに関し、ランニングコストの低減、省エネルギー
化およびエネルギーの有効利用等を図ることを目的とす
る。 【構成】 建物の冷房および暖房を行う空調システムに
おいて、建物の冷房は冷媒の相変化を利用し重力の作用
により冷媒を循環させる自然循環方式とし、建物の冷却
によって蒸発した冷媒蒸気の凝縮を、蓄熱槽およびヒー
トポンプ構成の冷凍機からなる冷熱源装置からの冷熱に
よって行うとともに、建物の暖房は電気ヒータから発生
する熱を利用するように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建物の冷暖房に使用す
る空調システムに関し、特に冷媒の相変化による自然循
環を用いた空調システムに関するものである。
る空調システムに関し、特に冷媒の相変化による自然循
環を用いた空調システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、オフィス・オートメーション(O
A)機器類の普及が進むなかでインテリジェントビルを
初めとするオフィスビルの変貌には目ざましいものがあ
るが、OA機器類の普及に伴って室内の発熱量が増加す
る傾向にあり、また、ビル自体の保温性も優れてきてい
ることから、暖房運転が必要な時期においてもビルの一
部では冷房運転が必要となる状況が増加してきている。
このような状況のもと、OA機器類の排熱およびビルの
居住者や執務者の環境を考慮した様々な空調方式が導入
され始めている。
A)機器類の普及が進むなかでインテリジェントビルを
初めとするオフィスビルの変貌には目ざましいものがあ
るが、OA機器類の普及に伴って室内の発熱量が増加す
る傾向にあり、また、ビル自体の保温性も優れてきてい
ることから、暖房運転が必要な時期においてもビルの一
部では冷房運転が必要となる状況が増加してきている。
このような状況のもと、OA機器類の排熱およびビルの
居住者や執務者の環境を考慮した様々な空調方式が導入
され始めている。
【0003】ここで、現在使用されている主なビル空調
システムについて簡単に説明する。まず、ビル用マルチ
方式の空調システムは、ビルの屋上または地下等に設置
した一台の室外ユニットに対し、各室内に設置した複数
の室内ユニットを冷媒配管で接続し、管内の圧力制御を
行うことによって高圧ガス冷媒、低圧ガス冷媒および液
冷媒を使い分け、各室内で冷房または暖房運転を自由に
選択できるシステムである。
システムについて簡単に説明する。まず、ビル用マルチ
方式の空調システムは、ビルの屋上または地下等に設置
した一台の室外ユニットに対し、各室内に設置した複数
の室内ユニットを冷媒配管で接続し、管内の圧力制御を
行うことによって高圧ガス冷媒、低圧ガス冷媒および液
冷媒を使い分け、各室内で冷房または暖房運転を自由に
選択できるシステムである。
【0004】ユニット式氷蓄熱方式の空調システムは、
安価な深夜電力を利用して夏期には氷を、冬期には温水
を、それぞれ夜間に蓄熱槽に蓄えておき、昼間に冷房用
または暖房用の熱源として活用するシステムで、夜間に
蓄えた熱エネルギーで冷・暖房負荷をまかない、熱源設
備容量の圧縮、ランニングコストの低減を図るようにし
たシステムである。
安価な深夜電力を利用して夏期には氷を、冬期には温水
を、それぞれ夜間に蓄熱槽に蓄えておき、昼間に冷房用
または暖房用の熱源として活用するシステムで、夜間に
蓄えた熱エネルギーで冷・暖房負荷をまかない、熱源設
備容量の圧縮、ランニングコストの低減を図るようにし
たシステムである。
【0005】自然循環方式の空調システムは、冷房サイ
クルの場合、ビルの最上階に設置した凝縮器と各室内に
設置した室内ユニットとを冷媒蒸気管および冷媒液管で
接続し、室内ユニットで蒸発した冷媒蒸気を氷蓄熱槽等
からの冷熱によって凝縮器で冷却して液化させ、冷媒液
を重力の作用により再び室内ユニットに戻して冷房運転
を行うもので、暖房サイクルの場合はビルの最下階に設
置した蒸発器と各室内に設置した室内ユニットとを冷媒
蒸気管および冷媒液管で接続し、蒸発器に温水等の温熱
を供給して冷媒を蒸発させ、発生した冷媒蒸気を室内ユ
ニットで凝縮させたのち、重力の作用により再び蒸発器
に戻し、それぞれ冷媒を無動力で自然循環させるシステ
ムである。
クルの場合、ビルの最上階に設置した凝縮器と各室内に
設置した室内ユニットとを冷媒蒸気管および冷媒液管で
接続し、室内ユニットで蒸発した冷媒蒸気を氷蓄熱槽等
からの冷熱によって凝縮器で冷却して液化させ、冷媒液
を重力の作用により再び室内ユニットに戻して冷房運転
を行うもので、暖房サイクルの場合はビルの最下階に設
置した蒸発器と各室内に設置した室内ユニットとを冷媒
蒸気管および冷媒液管で接続し、蒸発器に温水等の温熱
を供給して冷媒を蒸発させ、発生した冷媒蒸気を室内ユ
ニットで凝縮させたのち、重力の作用により再び蒸発器
に戻し、それぞれ冷媒を無動力で自然循環させるシステ
ムである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した各空調システ
ムは、それぞれ単独では有効であるものの、ランニング
コストの低減、省エネルギー化およびエネルギーの有効
利用の全てを満たすには不充分である。例えば、ビル用
マルチ方式では蓄熱方式の対応が困難なため、安価な深
夜電力の利用が出来ないうえ、システムを運転するため
の動力費も割高となる。ユニット式氷蓄熱方式は深夜電
力を利用できるためランニングコストの低減に寄与して
いるが、省エネルギー性に欠けるため熱搬送動力を低減
することの出来るシステムと組み合わせれば一層のラン
ニングコストの低減につながる。
ムは、それぞれ単独では有効であるものの、ランニング
コストの低減、省エネルギー化およびエネルギーの有効
利用の全てを満たすには不充分である。例えば、ビル用
マルチ方式では蓄熱方式の対応が困難なため、安価な深
夜電力の利用が出来ないうえ、システムを運転するため
の動力費も割高となる。ユニット式氷蓄熱方式は深夜電
力を利用できるためランニングコストの低減に寄与して
いるが、省エネルギー性に欠けるため熱搬送動力を低減
することの出来るシステムと組み合わせれば一層のラン
ニングコストの低減につながる。
【0007】また、自然循環方式は蓄熱方式との組み合
わせによりランニングコストの低減、省エネルギー化に
寄与しているが、最近では年間を通じて冷房負荷が増大
する傾向にあり、暖房運転についてはある一定時間の対
応でまかなうことができるため、従来の自然循環方式の
暖房サイクルに必要な設備を設置すると大きな設置スペ
ースを必要とするうえ設備費が増大するという不都合が
ある。
わせによりランニングコストの低減、省エネルギー化に
寄与しているが、最近では年間を通じて冷房負荷が増大
する傾向にあり、暖房運転についてはある一定時間の対
応でまかなうことができるため、従来の自然循環方式の
暖房サイクルに必要な設備を設置すると大きな設置スペ
ースを必要とするうえ設備費が増大するという不都合が
ある。
【0008】本発明は、ランニングコストの低減、省エ
ネルギー化およびエネルギーの有効利用等を図ることの
できる空調システムを提供することを目的とする。
ネルギー化およびエネルギーの有効利用等を図ることの
できる空調システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、建物の冷房お
よび暖房を行う空調システムにおいて、建物の冷房は冷
媒の相変化を利用し重力の作用により冷媒を循環させる
自然循環方式とし、建物の冷却によって蒸発した冷媒蒸
気の凝縮を、蓄熱槽およびヒートポンプ構成の冷凍機か
らなる冷熱源装置からの冷熱によって行うとともに、建
物の暖房は電気ヒータから発生する熱を利用した構成と
する。
よび暖房を行う空調システムにおいて、建物の冷房は冷
媒の相変化を利用し重力の作用により冷媒を循環させる
自然循環方式とし、建物の冷却によって蒸発した冷媒蒸
気の凝縮を、蓄熱槽およびヒートポンプ構成の冷凍機か
らなる冷熱源装置からの冷熱によって行うとともに、建
物の暖房は電気ヒータから発生する熱を利用した構成と
する。
【0010】この場合、建物の空調区域を、年間を通じ
て冷房運転を行う区域と季節に応じて冷房運転または暖
房運転を行う区域とに区分するように構成してもよい。
また、この場合、暖房運転を、壁体、ガラス等からの貫
流熱負荷、外気負荷等の外部的要因による暖房負荷を有
する区域で行うように構成してもよい。
て冷房運転を行う区域と季節に応じて冷房運転または暖
房運転を行う区域とに区分するように構成してもよい。
また、この場合、暖房運転を、壁体、ガラス等からの貫
流熱負荷、外気負荷等の外部的要因による暖房負荷を有
する区域で行うように構成してもよい。
【0011】
【作用】本発明の構成において、建物の冷房運転は室内
の冷房負荷によって蒸発した冷媒を、冷熱源装置から送
られてくる冷熱によって凝縮し、得られる冷媒液を重力
によって再び各室内ユニットに戻すことによる自然循環
方式によって行う。この場合、冷熱源装置の冷熱は安価
な深夜電力を利用して夜間に氷によって氷蓄熱槽に蓄熱
しておく。建物の暖房運転は室内ユニットと一体または
独立して設けた電気ヒータによって行う。
の冷房負荷によって蒸発した冷媒を、冷熱源装置から送
られてくる冷熱によって凝縮し、得られる冷媒液を重力
によって再び各室内ユニットに戻すことによる自然循環
方式によって行う。この場合、冷熱源装置の冷熱は安価
な深夜電力を利用して夜間に氷によって氷蓄熱槽に蓄熱
しておく。建物の暖房運転は室内ユニットと一体または
独立して設けた電気ヒータによって行う。
【0012】とくに、最近では年間を通じて冷房負荷が
増大する傾向にあり、年間冷房を行う区域が増加してい
るため、電気ヒータは寒気時に暖房負荷の生じる区域、
例えば建物の壁際などのみに設置し、設備コストを削減
するとともに、暖房負荷の大きい時間のみ運転して省エ
ネルギー性を高めるようにする。
増大する傾向にあり、年間冷房を行う区域が増加してい
るため、電気ヒータは寒気時に暖房負荷の生じる区域、
例えば建物の壁際などのみに設置し、設備コストを削減
するとともに、暖房負荷の大きい時間のみ運転して省エ
ネルギー性を高めるようにする。
【0013】
【実施例】図1は、本発明による空調システムの一実施
例を示す模式的構成図で、図の上部がビルの高所を表し
ている。本実施例は、ビルの最上部に冷熱源装置1とし
て氷蓄熱槽1aおよび空冷式ヒートポンプチラー(冷凍
機)1bからなる氷蓄熱ユニットを設置し、氷蓄熱槽1
aに近接して凝縮器2を設けている。そして、ポンプ1
cによってヒートポンプチラー1bから氷蓄熱槽1aに
冷水を供給し、ポンプ1dによって氷蓄熱槽1aから凝
縮器2に冷水を供給している。
例を示す模式的構成図で、図の上部がビルの高所を表し
ている。本実施例は、ビルの最上部に冷熱源装置1とし
て氷蓄熱槽1aおよび空冷式ヒートポンプチラー(冷凍
機)1bからなる氷蓄熱ユニットを設置し、氷蓄熱槽1
aに近接して凝縮器2を設けている。そして、ポンプ1
cによってヒートポンプチラー1bから氷蓄熱槽1aに
冷水を供給し、ポンプ1dによって氷蓄熱槽1aから凝
縮器2に冷水を供給している。
【0014】また、ビルの各階F1,F2,…には、ビ
ルの内部域(インテリアゾーン)IZおよびビルの外周
域(ペリメータゾーン)PZに、それぞれ部屋の数また
は面積に応じて一台または複数台の室内ユニット3a,
3b,…および4a,4b,…がそれぞれ設置され、ペ
リメータゾーンPZの室内ユニット4a,4b,…内に
は、暖房熱源としての電気ヒータ5a,5b,…が冷却
コイル部に組み込まれている。
ルの内部域(インテリアゾーン)IZおよびビルの外周
域(ペリメータゾーン)PZに、それぞれ部屋の数また
は面積に応じて一台または複数台の室内ユニット3a,
3b,…および4a,4b,…がそれぞれ設置され、ペ
リメータゾーンPZの室内ユニット4a,4b,…内に
は、暖房熱源としての電気ヒータ5a,5b,…が冷却
コイル部に組み込まれている。
【0015】そして、室内ユニット3a,3b,…およ
び4a,4b,…と凝縮器2との間は冷媒液管6a,6
b,…および冷媒蒸気管7a,7b,…で連結され、か
つ冷媒液管6a,6b,…の途中には冷媒液の液面高さ
を調節する液面調節器8a,8b,…が設置されてい
る。
び4a,4b,…と凝縮器2との間は冷媒液管6a,6
b,…および冷媒蒸気管7a,7b,…で連結され、か
つ冷媒液管6a,6b,…の途中には冷媒液の液面高さ
を調節する液面調節器8a,8b,…が設置されてい
る。
【0016】この構成において、インテリアゾーンIZ
については年間を通じて冷房運転を行い、ペリメータゾ
ーンPZについては季節に応じて冷房運転、暖房運転ま
たは冷暖房運転を行う。インテリアゾーンIZおよびペ
リメータゾーンPZにおける冷房運転は、液面調節器8
a,8b,…を通じて各室内ユニット3a,3b,…お
よび4a,4b,…に冷媒液を供給し、室内負荷によっ
て冷媒液を蒸発させる。冷媒蒸気は冷媒蒸気管7a,7
b,…を通ってビル最上部にある凝縮器2に移動し、冷
熱源装置1によって作られた冷水で冷却されて凝縮し、
冷媒液となる。
については年間を通じて冷房運転を行い、ペリメータゾ
ーンPZについては季節に応じて冷房運転、暖房運転ま
たは冷暖房運転を行う。インテリアゾーンIZおよびペ
リメータゾーンPZにおける冷房運転は、液面調節器8
a,8b,…を通じて各室内ユニット3a,3b,…お
よび4a,4b,…に冷媒液を供給し、室内負荷によっ
て冷媒液を蒸発させる。冷媒蒸気は冷媒蒸気管7a,7
b,…を通ってビル最上部にある凝縮器2に移動し、冷
熱源装置1によって作られた冷水で冷却されて凝縮し、
冷媒液となる。
【0017】冷媒液は冷媒液管6a,6b,…を通って
液面調節器8a,8b,…に入り、再び室内ユニット3
a,3b,…および4a,4b,…に供給されて室内負
荷により蒸発する。こうして冷媒の相変化による自然循
環を繰り返すことによりインテリアゾーンIZおよびペ
リメータゾーンPZの冷房を行う。なお、冷熱源装置1
で冷水を作るに当たっては、安価な深夜電力を利用して
夜間に氷によって蓄熱槽1aに蓄熱しておき、昼間に冷
水として利用するようにする。
液面調節器8a,8b,…に入り、再び室内ユニット3
a,3b,…および4a,4b,…に供給されて室内負
荷により蒸発する。こうして冷媒の相変化による自然循
環を繰り返すことによりインテリアゾーンIZおよびペ
リメータゾーンPZの冷房を行う。なお、冷熱源装置1
で冷水を作るに当たっては、安価な深夜電力を利用して
夜間に氷によって蓄熱槽1aに蓄熱しておき、昼間に冷
水として利用するようにする。
【0018】ペリメータゾーンPZの暖房運転は、室内
ユニット4a,4b,…内に組み込んである電気ヒータ
5a,5b,…を利用することにより行う。なお、電気
ヒータ5a,5b,…は、図2に示すように、室内ユニ
ット4a,4b,…と独立して設置するようにしてもよ
い。また、電気ヒータをインテリアゾーンIZ内の室内
ユニット3a,3b,…に設置し、インテリアゾーンI
Zでの暖房運転を行うようにしてもよい。
ユニット4a,4b,…内に組み込んである電気ヒータ
5a,5b,…を利用することにより行う。なお、電気
ヒータ5a,5b,…は、図2に示すように、室内ユニ
ット4a,4b,…と独立して設置するようにしてもよ
い。また、電気ヒータをインテリアゾーンIZ内の室内
ユニット3a,3b,…に設置し、インテリアゾーンI
Zでの暖房運転を行うようにしてもよい。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、冷媒の相変化による自
然循環を利用してビル内の冷房運転を行うので、各室内
ユニットへの熱搬送動力が不要となるうえ、冷熱源装置
として氷蓄熱ユニットを取り入れることによって安価な
深夜電力を利用することができ、ランニングコストの低
減を図ることが出来る。また、暖房運転に電気ヒータを
用いることにより、暖房負荷が少ない建物における暖房
設備を簡略化し、省スペース化が図れ、設備費を削減す
ることができる。
然循環を利用してビル内の冷房運転を行うので、各室内
ユニットへの熱搬送動力が不要となるうえ、冷熱源装置
として氷蓄熱ユニットを取り入れることによって安価な
深夜電力を利用することができ、ランニングコストの低
減を図ることが出来る。また、暖房運転に電気ヒータを
用いることにより、暖房負荷が少ない建物における暖房
設備を簡略化し、省スペース化が図れ、設備費を削減す
ることができる。
【図1】本発明による空調システムの一実施例を示す模
式的構成図である。
式的構成図である。
【図2】本発明による空調システムの他の実施例を示す
模式的構成図である。
模式的構成図である。
1 冷熱源装置(氷蓄熱ユニット) 1a 氷蓄熱槽 1b 空冷式ヒートポンプチラー 2 凝縮器 3a,3b,… 室内ユニット(インテリアゾーン内) 4a,4b,… 室内ユニット(ペリメータゾーン内) 5a,5b,… 電気ヒータ 6a,6b,… 冷媒液管 7a,7b,… 冷媒蒸気管 8a,8b,… 液面調節器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 裕一 東京都千代田区丸の内二丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 素谷 順二 東京都千代田区丸の内二丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 佐川 祐一郎 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 大井 亨 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 森 直樹 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 神谷 是行 神奈川県横浜市栄区東上郷町18番7号
Claims (3)
- 【請求項1】 建物の冷房および暖房を行う空調システ
ムにおいて、前記建物の冷房は冷媒の相変化を利用し重
力の作用により冷媒を循環させる自然循環方式とし、前
記建物の冷却によって蒸発した冷媒蒸気の凝縮を、蓄熱
槽およびヒートポンプ構成の冷凍機からなる冷熱源装置
からの冷熱によって行うとともに、前記建物の暖房は電
気ヒータから発生する熱を利用したことを特徴とする空
調システム。 - 【請求項2】 請求項1に記載の空調システムにおい
て、前記建物の空調区域を、年間を通じて冷房運転を行
う区域と季節に応じて冷房運転または暖房運転を行う区
域とに区分したことを特徴とする空調システム。 - 【請求項3】 請求項1および2に記載の空調システム
において、暖房運転を、壁体、ガラス等からの貫流熱負
荷、外気負荷等の外部的要因による暖房負荷を有する区
域で行うことを特徴とする空調システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7871993A JPH06265174A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7871993A JPH06265174A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 空調システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06265174A true JPH06265174A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13669691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7871993A Pending JPH06265174A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 空調システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06265174A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100415492B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2004-01-24 | 이현상 | Pcm을 이용한 공조시스템 |
JP2009210237A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Yamatake Corp | エネルギー算出装置、方法及びプログラム |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP7871993A patent/JPH06265174A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100415492B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2004-01-24 | 이현상 | Pcm을 이용한 공조시스템 |
JP2009210237A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Yamatake Corp | エネルギー算出装置、方法及びプログラム |
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