JPH09250778A

JPH09250778A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH09250778A
Application number: JP8742396A
Authority: JP
Inventors: Kimio Kouda; 祈実男国府田; Hitoshi Saito; 斉斎藤; Masakazu Fujimoto; 正和藤本
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】あらゆる空調要求に対して、中央熱源と個別
熱源と自然熱源を選択的又は複合的に利用し、省エネル
ギーを図る空気調和機を提供すること。【解決手段】機体内部を、第１給気室６と、第２給気
室７と、還気室８と、外気室９と、排気室１０と、混合
気室１１と、熱交換室１２とに区画し、第１ダンパ１
３、第２ダンパ１４、第３ダンパ１５、第４ダンパ１
６、第２冷媒コイル１８、第１冷媒コイル１７、冷水コ
イル２０、第３冷媒コイル１９、第１給気ファン２７、
第２給気ファン２８、排気ファン２９を設置し、第１冷
媒コイル１７と第２冷媒コイル１８と第３冷媒コイル１
９とで冷凍サイクルを構成する圧縮機２１とその他の補
器を設置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気調和機に関し、
特に中間期や冬期において、冷房、暖房の空調要求が時
間帯によって異なるインテリアゾーン及びペリメータゾ
ーンを有するインテリジェントビルの空調に好適な空気
調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】中間期
や冬期において、インテリジェントビルのインテリアゾ
ーンとペリメータゾーンに発生する冷房、暖房の空調要
求は時間帯によってそれぞれ異なる。冬期の１日を例に
とると、朝方は冷えきった部屋を暖めるため、インテリ
アゾーン、ペリメータゾーンとも暖房要求が発生する。
１時間ほど経過して、ビルの躯体が温まり、人が増え、
ＯＡ機器がフル稼働を始めると、インテリアゾーンは冷
房要求に切り替わるが、外皮負荷（ビル外壁を伝わって
外部から侵入する負荷）の影響を受け易いペリメータゾ
ーンには、まだ多少の暖房要求が残る。

【０００３】そして昼間の２時位になると、外皮負荷が
減少して、ペリメータゾーンも冷房要求に切り替わる。
更に夕方になると、再び外皮負荷が増大するので、ペリ
メータゾーンには再度暖房要求が発生し、夜の残業時間
帯になれば、室内発生負荷が減少して、インテリアゾー
ンにも暖房要求が発生する。

【０００４】上記のように複雑な空調要求には従来の中
央熱源による一括冷暖房切替システムで対応することは
不可能であり、個別熱源が必要不可欠となる。

【０００５】また、年間を通じての負荷量を考えると８
月の最大冷房負荷に対して、１月の冷房負荷量は、これ
の２５％未満であり、暖房負荷量はさらに微小である。
大容量の中央熱源のみでこれら全ての負荷量に対応する
よりも、ある一定以下の小負荷に対しては個別の熱源で
対応するのが効率的である。

【０００６】また、室温度よりも外気温度が高いのは、
夏期（６月〜９月）の４か月間だけであり、残り８か月
間は外気温度が室温度よりも低い。つまり、この期間に
おける外気とは、冷房要求が発生している室側からみれ
ば自然の冷熱源であり、この自然熱源を最大限に利用す
ることは省エネルギー上大変重要である。

【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、あらゆる空調要求に対して、中央熱源と個別熱源と
自然熱源を選択的又は複合的に利用し、省エネルギーを
図る空気調和機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明は、空気調和機の機体表面には、空気調和を行
う室内に通ずる第１の給気経路に接続する第１給気口
（１）と、室内に通ずる第２の給気経路に接続する第２
給気口（２）と、室内に通じる還気経路に接続する還気
口（３）と、屋外に通ずる外気経路に接続する外気口
（４）と、排気経路に接続する排気口（５）を設け、機
体内部を、第１給気口（１）に開放する第１給気室
（６）と、第２給気口に開放する第２給気室（７）と、
還気口（３）に開放する還気室（８）と、外気口（４）
に開放する外気室（９）と、排気口（５）に開放する排
気室（１０）と、還気と外気を必要に応じて混合する混
合室（１１）と、該混合室（１１）で混合された混合気
を必要に応じて所定温度まで冷却又は加熱する熱交換室
（１２）とに区画し、還気室（８）と混合室（１１）と
の隔壁に第１ダンパ（１３）を設置し、外気室（９）と
該混合室（１１）との隔壁に第２ダンパ（１４）を設置
し、第１給気室（６）と第２給気室（７）との隔壁に第
３ダンパ（１５）を設置し、還気室（８）と該第２給気
室（７）との隔壁に第４ダンパ（１６）と第２冷媒コイ
ル（１８）を連接して設置し、熱交換室（１２）と混合
室（１１）との隔壁に第１冷媒コイル（１７）と冷水コ
イル（２０）を連接して設置し、還気室（８）と排気室
（１０）との隔壁に第３冷媒コイル（１９）を設置し、
第１給気ファン（２７）を第１給気室（６）に設置し、
第２給気ファン（２８）を第２給気室に設置し、排気フ
ァン（２９）を排気室（１０）に設置し、任意の位置に
第１冷媒コイル（１７）と第２冷媒コイル（１８）と第
３冷媒コイルとで冷凍サイクルを構成する圧縮機（２
１）とその他の補器を設置したことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本願発明の空気調和機の構
成を示す図である。同図において、１００は本空気調和
機の機体であり、該空気調和機１００の機体の表面に
は、空気調和を行う室内に通ずる第１の給気経路（図示
せず）に接続する第１給気口１と、該室内に通ずる第２
の給気経路（図示せず）に接続する第２給気口２と、該
室内に通じる還気経路に接続する還気口３と、屋外に通
ずる外気経路（図示せず）に接続する外気口４と、排気
経路（図示せず）に接続する排気口５を設けている。

【００１０】前記空気調和機１００の機体の内部を、第
１給気口１に開放する第１給気室６と、第２給気口に開
放する第２給気室７と、還気口３に開放する還気室８
と、外気口４に開放する外気室９と、排気口５に開放す
る排気室１０と、還気と外気を必要に応じて混合する混
合気室１１と、該混合気室１１で混合された混合気を必
要に応じて所定温度まで冷却又は加熱する熱交換室１２
とに区画している。なお、第１給気室６と熱交換室１２
の間及び第２給気室７と混合気室１１の間には隔壁はな
い。

【００１１】還気室８と混合室１１との隔壁に第１ダン
パ１３を設置し、外気室９と該混合気室１１との隔壁に
第２ダンパ１４を設置し、第１給気室６と前記第２給気
室７との隔壁に第３ダンパ１５を設置し、還気室８と第
２給気室７との隔壁に第４ダンパ１６と第２冷媒コイル
１８を連接して設置し、熱交換室１２と混合気室１１と
の隔壁に第１冷媒コイル１７と冷水コイル２０を連接し
て設置し、還気室８と排気室１０との隔壁に第３冷媒コ
イル１９を設置している。

【００１２】第１給気ファン２７を第１給気室６に設置
し、第２給気ファン２８を第２給気室７に設置し、排気
ファン２９を排気室１０に設置し、任意の位置に上記第
１冷媒コイル１７と第２冷媒コイル１８と第３冷媒コイ
ル１９とで冷凍サイクルを構成する圧縮機２１と液分離
器２２、膨張弁２３及び四方弁２４等のその他の補器を
設置している。

【００１３】図３は上記構成の空気調和機を設置するイ
ンテリジェントビルの間取り図である。図示するよう
に、ビル２００の外壁側がペリメータゾーン２０１とな
っており、その内側がインテリアゾーン２０２となって
いる。空気調和機１００は各部屋毎に配置され、その第
１給気口１に接続される第１の給気経路３０はインテリ
アゾーン２０２に接続され、第２給気口２に接続される
第２の給気経路３１はペリメータゾーン２０１にそれぞ
れ接続されている。

【００１４】また、図３において、３２は屋外に通じ外
気を導入する外気経路で、図１の外気口４に接続され
る。３３は屋外に通じ室内空気を排出する排気経路で、
図１の排気口５に接続される。また、３４は室内に通じ
る還気経路で図１の還気口３に接続される。

【００１５】上記空気調和機１００は図２に示すように
分類される運転パターン１〜５で運転される。以下、各
運転パターンを詳細に説明する。

【００１６】（１）運転パターン１運転パターン１は夏期（外気温度＞室温度）を想定した
運転パターンである。インテリアゾーン２０２、ペリメ
ータゾーン２０１とも中央熱源（図示せず）から供給さ
れる冷水により冷房される。第３ダンパ１５を全開、第
４ダンパ１６を全閉とし、第１ダンパ１３と第２ダンパ
１４を調節して適正な給気温度となるように還気と外気
を混合気室１１で混合し、混合気を第１給気ファン２７
と第２給気ファン２８から冷風として給気する。また、
第２ダンパ１４の差圧を差圧センサー２６で検出し、該
検出した差圧出力をもとに演算部３０で外気導入量を計
算（ダンパの開度と差圧出力と圧力損失特性から外気導
入量を算出）し、該導入する外気と同量を排気するよう
に排気ＶＡＶダンパ２５に風量信号を与える。

【００１７】（２）運転パターン２運転パターン２は中間期（室温度＞外気温度）、冬期の
ウォーミングアップや残業時間帯を想定した運転パター
ンである。インテリアゾーン２０２、ペリメータゾーン
２０１とも個別熱源により暖房する。第３ダンパ１５を
全開、第４ダンパ１６を全閉とし、第１ダンパ１３と第
２ダンパ１４を調節して還気と必要最低量の外気を混合
気室１１で混合し、混合気を第１冷媒コイル１７で加熱
して、第１給気ファン２７と第２給気ファン２８から温
風として給気する。このとき、第３冷媒コイル１９で排
気から熱回収するように四方弁２４を切り替え冷媒サイ
クルを構成する。また、第２ダンパ１４の差圧を差圧セ
ンサー２６で検出し、該検出した差圧出力をもとに演算
部３０で外気導入量を計算し、該導入する外気と同量を
排気するように排気ＶＡＶダンパ２５に風量信号を与え
る。

【００１８】（３）運転パターン３運転パターン３は夏期に比べて、冷房負荷が減少する中
間期（室温度＞外気温度＞冷風温度）を想定した運転パ
ターンである。インテリアゾーン２０２、ペリメータゾ
ーン２０１とも個別熱源により冷房する。第２ダンパ１
４、第３ダンパ１５を全開、第１ダンパ１３と第４ダン
パ１６を全閉とし、全外気を第１冷媒コイル１７にて冷
却して、第１給気ファン２７と第２給気ファン２８から
冷風として給気する。このとき、第３冷媒コイル１９で
排気に放熱するように冷媒サイクルを構成する。また、
第２ダンパ１４の差圧を差圧センサ２６で検出し、該検
出した差圧出力をもとに演算部３０で外気導入量を計算
し、該導入する外気と同量を排気するように排気ＶＡＶ
ダンパ２５に風量信号を与える。

【００１９】（４）運転パターン４運転パターン４は冬期の日中（室温度＞冷風温度＞外気
温度）を想定した運転パターンである。インテリアゾー
ン２０２、ペリメータゾーン２０１とも外気冷房を行
う。第３ダンパ１５を全開、第４ダンパ１６を全閉と
し、第１ダンパ１３と第２ダンパ１４を調節して適正な
給気温度となるように還気と外気を混合気室１１で混合
し、該混合気を第１給気ファン２７と第２給気ファン２
８から冷風として給気する。また、第２ダンパの差圧を
差圧センサー２６で検出し、該検出した差圧出力をもと
に演算部３０で外気導入量を計算し、該導入する外気と
同量を排気するように排気ＶＡＶダンパ２５に風量信号
を与える。

【００２０】（５）運転パターン５運転パターン５は冬期の朝方、夕方（室温度＞冷風温度
＞外気温度）における冷暖同時負荷の初製を想定した運
転パターンである。インテリアゾーン２０２を外気冷
房、ペリメータゾーン２０１を個別熱源により暖房す
る。第４ダンパ１６を全開、第３ダンパ１５を全閉と
し、第１ダンパ１３と第２ダンパ１４を調節して給気温
度となるように還気と外気を混合気室１１で混合し、該
混合気を第１給気ファン２７から冷風として給気すると
ともに、還気を第２冷媒コイル１８にて加熱して第２給
気ファン２８から温風として給気する。このとき、第３
冷媒コイル１９で排気から熱回収するように冷媒サイク
ルを構成する。また、第２ダンパ１４の差圧を差圧セン
サー２６で検出し、該検出した差圧出力をもとに演算部
３０で外気導入量を計算し、該導入する外気と同量を排
気するように排気ＶＡＶダンパ２５に風量信号を与え
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、あ
らゆる空調要求に対して、中央熱源と個別熱源と自然熱
源を選択的に又は複合的に利用でき、省エネルギーを図
ることができる他、下記のような効果が得られる。冷暖房の同時負荷の発生に対応できる。暖房中央熱源が不要になる。中央熱源は夏期のみ稼働する。現場での冷媒配管を必要としない。全空気方式なので中性能フィルターや加湿器の採用に
より空気質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の空気調和機の構成を示す図である。

【図２】本願発明の空気調和機の運転パターンを示す図
である。

【図３】本願発明の空気調和機を設置するインテリジェ
ントビルの間取り図である。

【符号の説明】

１第１給気口２第２給気口３還気口４外気口５排気口６第１給気室７第２給気室８還気室９外気室１０排気室１１混合気室１２熱交換室１３第１ダンパ１４第２ダンパ１５第３ダンパ１６第４ダンパ１７第１冷媒コイル１８第２冷媒コイル１９第３冷媒コイル２０冷水コイル２１圧縮機２２液分離器２３膨張弁２４四方弁２５排気ＶＡＶダンパ２６差圧センサー２７第１給気ファン２８第２給気ファン２９排気ファン

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【手続補正書】

【提出日】平成８年４月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】（１）運転パターン１運転パターン１は夏期（外気温度＞室温度）を想定した
運転パターンである。インテリアゾーン２０２、ペリメ
ータゾーン２０１とも中央熱源（図示せず）から供給さ
れる冷水により冷房される。第３ダンパ１５を全開、第
４ダンパ１６を全閉とし、第１ダンパ１３と第２ダンパ
１４を調節して還気と必要最低量の外気を混合気室１１
で混合し、混合気を冷水コイル２０で冷却して第１給気
ファン２７と第２給気ファン２８から冷風として給気す
る。また、第２ダンパ１４の差圧を差圧センサー２６で
検出し、該検出した差圧出力をもとに演算部３０で外気
導入量を計算（ダンパの開度と差圧出力と圧力損失特性
から外気導入量を算出）し、該導入する外気と同量を排
気するように排気ＶＡＶダンパ２５に風量信号を与え
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気調和機の機体の表面には、空気調和
を行う室内に通ずる第１の給気経路に接続する第１給気
口と、前記室内に通ずる第２の給気経路に接続する第２
給気口と、前記室内に通じる還気経路に接続する還気口
と、屋外に通ずる外気経路に接続する外気口と、排気経
路に接続する排気口を設け、前記機体内部を、前記第１給気口に開放する第１給気室
と、前記第２給気口に開放する第２給気室と、前記還気
口に開放する還気室と、前記外気口に開放する外気室
と、前記排気口に開放する排気室と、前記還気と外気を
必要に応じて混合する混合室と、該混合室で混合された
混合気を必要に応じて所定温度まで冷却又は加熱する熱
交換室とに区画し、前記還気室と前記混合室との隔壁に第１ダンパを設置
し、前記外気室と該混合室との隔壁に第２ダンパを設置
し、前記第１給気室と前記第２給気室との隔壁に第３ダ
ンパを設置し、前記還気室と該第２給気室との隔壁に第
４ダンパと第２冷媒コイルを連接して設置し、前記熱交
換室と前記混合室との隔壁に第１冷媒コイルと冷水コイ
ルを連接して設置し、前記還気室と前記排気室との隔壁
に第３冷媒コイルを設置し、第１給気ファンを前記第１給気室に設置し、第２給気フ
ァンを第２給気室に設置し、排気ファンを排気室に設置
し、任意の位置に第１冷媒コイルと第２冷媒コイルと第
３冷媒コイルとで冷凍サイクルを構成する圧縮機とその
他の補器を設置したことを特徴とする空気調和機。