JP2004037030A - 空調設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱媒体の滞留を防止して伝熱コイル等の腐食の低減とコストダウンを図ることにある。
【解決手段】冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）１ａに接続された冷水循環ライン（第１の循環ライン）２２と、温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）１ｂに接続された温水循環ライン（第２の循環ライン）３２と、冷水循環ライン２２を冷凍機（冷熱源）２１およびボイラ（温熱源）３１の何れか一方に接続し、温水循環ライン３２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続すべく切り換える切換手段５とを備えた構成になっている。
【選択図】 図１
【解決手段】冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）１ａに接続された冷水循環ライン（第１の循環ライン）２２と、温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）１ｂに接続された温水循環ライン（第２の循環ライン）３２と、冷水循環ライン２２を冷凍機（冷熱源）２１およびボイラ（温熱源）３１の何れか一方に接続し、温水循環ライン３２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続すべく切り換える切換手段５とを備えた構成になっている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内側の要求温度に応じて、異なる温度の熱媒体を２以上の伝熱コイルに選択的に供給することによって空調する空調設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
室内を冷暖房する空調装置としては、例えばセントラル空調方式のものとして図２に示すものが知られている。すなわち、室内に設置されている例えば空調機の一例として示した３つのファンコイルユニット１のそれぞれに対して、冷水（低温の熱媒体）を供給するとともに、各ファンコイルユニット１から流出した所定の温度に上昇した後の水（熱媒体）を帰還させて、当該水を冷却して冷水にしてから再び各ファンコイルユニット１に供給する冷水供給手段（第１の熱媒体供給手段）２と、上記ファンコイルユニット１のぞれぞれに対して温水（高温の熱媒体）を供給するとともに、各ファンコイルユニット１から流出した所定の温度に低下した後の水を帰還させて、当該水を加熱して温水にしてから再び各ファンコイルユニット１に供給する温水供給手段（第２の熱媒体供給手段）３とを備えている。
【０００３】
上記３つのファンコイルユニット１のうち、２つのものは、冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）１ａと、温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）１ｂとを備えたものとなっており、他の１つのものは、冷水および温水を兼用した冷温水兼用伝熱コイル１ｃを備えたものとなっている。
なお、通常は、すべてのファンコイルユニット１を、（Ａ）冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂを備えたもののみで構成したり、（Ｂ）冷温水兼用伝熱コイル１ｃを備えたもののみで構成することが多い。ただし、ここでは、上記（Ａ）、（Ｂ）の両方式のものを説明するため、あえて（Ａ）、（Ｂ）の混在する設備を示した。
また、図において、１ｄは、各伝熱コイル１ａ、１ｂ、１ｃに空気を吹き付けて熱交換させるとともに、その熱交換後の空気を吹出口（図示せず）から吹き出させるためのファンである。
【０００４】
冷水供給手段２は、水を冷却して冷水を得る冷凍機（冷熱源）２１と、冷水循環ライン（第１の循環ライン）２２とを備えている。冷凍機２１は、この例では２基設けられている。
冷水循環ライン２２は、各冷凍機２１の流出口から各冷水伝熱コイル１ａおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流入口までの間に設置された冷水往流ライン（第１の往流ライン）２３と、各冷水伝熱コイル１ａおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流出口から各冷凍機２１の流入口までの間に設置された冷水復流ライン（第１の復流ライン）２４とを備えている。
【０００５】
冷水往流ライン２３は、冷水往流マニホールド（第１の往流マニホールド）２３ａと、冷水往流集合管（第１の往流集合流路）２３ｂと、冷水往流メイン流路（第１の往流メイン流路）２３ｃと、冷水往流分岐流路（第１の往流分岐流路）２３ｄ、２３ｄ、２３ｅとを備えている。
【０００６】
冷水往流マニホールド２３ａは、各冷凍機２１から流出する冷水を合流させるようになっており、その合流後の下流端が冷水往流集合管２３ｂに接続されている。
冷水往流メイン流路２３ｃは、その上流端が冷水往流集合管２３ｂに接続されて、下流側に延在している。
各冷水往流分岐流路２３ｄは、上流端が冷水往流メイン流路２３ｃに接続され、下流端が各冷水伝熱コイル１ａの流入口に接続されている。
また、他の冷水往流分岐流路２３ｅは、上流端が冷水往流メイン流路２３ｃに接続され、下流端が電動三方弁２３ｆの第１ポートに接続されている。この電動三方弁２３ｆの第２ポートは、冷温水流路２３ｇを介して冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流入口に接続されている。
【０００７】
冷水往流メイン流路２３ｃにおける上流側の端部には、冷水を各冷水伝熱コイル１ａや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに供給するためのポンプ２３ｈが設けられ、各冷水往流分岐流路２３ｄにおける下流側の端部には、当該冷水往流分岐流路２３ｄの開閉を行う電動二方弁２３ｉが設けられている。
【０００８】
また、冷水復流ライン２４は、冷水復流マニホールド（第１の復流マニホールド）２４ａと、冷水復流集合管（第１の復流集合流路）２４ｂと、冷水復流メイン流路（第１の復流メイン流路）２４ｃと、冷水復流分岐流路（第１の復流分岐流路）２４ｄ、２４ｄ、２４ｅとを備えている。
【０００９】
冷水復流マニホールド２４ａは、その一本にまとめられた上流端が冷水復流集合管２４ｂに接続され、下流側が２本に分岐してそれぞれの下流端が冷凍機２１の流入口に接続されている。
冷水復流メイン流路２４ｃは、その下流端が冷水復流集合管２３ｂに接続されて、上流側に延在するように設けられている。
各冷水復流分岐流路２４ｄは、下流端が冷水復流メイン流路２４ｃに接続され、上流端が各冷水伝熱コイル１ａの流出口に接続されている。
また、他の冷水復流分岐流路２４ｅは、下流端が冷水復流メイン流路２４ｃに接続され、上流端が電動三方弁２４ｆの第１ポートに接続されている。この電動三方弁２４ｆの第２ポートは、冷温水流路２４ｇを介して冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流出口に接続されている。
【００１０】
また、冷水復流マニホールド２４ａにおける分岐した下流側の各端部には、各伝熱コイル１ａ、１ａ、１ｃから帰還してきた水を冷凍機２１に供給するためのポンプ２４ｈが設けられている。
【００１１】
温水供給手段３は、水を加熱して温水を得るボイラ（温熱源）３１と、温水循環ライン（第２の循環ライン）３２とを備えている。ボイラ３１は、この例では２基設けられている。
温水循環ライン３２は、各ボイラ３１の流出口から各温水伝熱コイル１ｂおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流入口までの間に設置された温水往流ライン（第２の往流ライン）３３と、各温水伝熱コイル１ｂおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流出口からボイラ３１の流入口までの間に設置された温水復流ライン（第２の復流ライン）３４とを備えている。
【００１２】
温水往流ライン３３は、温水往流マニホールド（第２の往流マニホールド）３３ａと、温水往流集合管（第２の往流集合流路）３３ｂと、温水往流メイン流路（第２の往流メイン流路）３３ｃと、温水往流分岐流路（第２の往流分岐流路）３３ｄ、３３ｄ、３３ｅとを備えている。
【００１３】
温水往流マニホールド３３ａは、各ボイラ３１から流出する温水を合流させるようになっており、その合流後の下流端が温水往流集合管３３ｂに接続されている。
温水往流メイン流路３３ｃは、その上流端が温水往流集合管３３ｂに接続されて、下流側に延在している。
各温水往流分岐流路３３ｄは、上流端が温水往流メイン流路３３ｃに接続され、下流端が各温水伝熱コイル１ｂの流入口に接続されている。
また、他の温水往流分岐流路３３ｅは、上流端が温水往流メイン流路３３ｃに接続され、下流端が電動三方弁２３ｆの第３ポートに接続されている。
【００１４】
温水往流メイン流路３３ｃにおける上流側の端部には、温水を各温水伝熱コイル１ｂや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに供給するためのポンプ３３ｈが設けられ、各温水往流分岐流路３３ｄにおける下流側の端部には、当該温水往流分岐流路３３ｄの開閉を行う電動二方弁３３ｉが設けられている。
【００１５】
また、温水復流ライン３４は、温水復流マニホールド（第２の復流マニホールド）３４ａと、温水復流集合管（第２の復流集合流路）３４ｂと、温水復流メイン流路（第２の復流メイン流路）３４ｃと、温水復流分岐流路（第２の復流分岐流路）３４ｄ、３４ｄ、３４ｅとを備えている。
【００１６】
温水復流マニホールド３４ａは、その一本にまとめられた上流端が温水復流集合管３４ｂに接続され、下流側が２本に分岐してそれぞれの下流端が各ボイラ３１の流入口に接続されている。
温水復流メイン流路３４ｃは、その下流端が温水復流集合管３４ｂに接続されて、上流側に延在するように設けられている。
各温水復流分岐流路３４ｄは、下流端が温水復流メイン流路３４ｃに接続され、上流端が各温水伝熱コイル１ｂの流出口に接続されている。
また、他の温水復流分岐流路３４ｅは、下流端が温水復流メイン流路３４ｃに接続され、上流端が電動三方弁２４ｆの第３ポートに接続されている。
【００１７】
温水復流マニホールド３４ａにおける分岐した下流側の各端部には、各伝熱コイル１ｂ、１ｂ、１ｃから帰還してきた水をボイラ３１に供給するためのポンプ３４ｈが設けられている。
【００１８】
また、上記電動二方弁２３ｉ、３３ｉは、各ファンコイルユニット１ごとに制御装置４１、４１によって制御されるようになっている。
【００１９】
また、電動三方弁２３ｆ、２４ｆは、制御装置４３によって制御されるようになっている。そして、電動三方弁２３ｆ、２４ｆは、第１ポートと第２ポートとを接続状態に切り換えることによって、冷水のみを冷温水兼用伝熱コイル１ｃに流通させるようになっており、また第３ポートと第２ポートとを接続状態に切り換えることによって、温水のみを冷温水兼用伝熱コイル１ｃに流通させるようになっている。
【００２０】
上記のように構成された空調設備においては、例えば夏季においては、冷水伝熱コイル１ａや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに冷水を供給することによって、室内を冷房することができ、また、冬季においては、温水伝熱コイル１ｂや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに温水を供給することによって、室内を暖房することができ、さらに、春、秋の中間季においては、上記冷房または暖房を室温等に応じて行うことができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記空調設備においては、季節に応じて、伝熱コイル１ａ、１ｂ、１ｃに温水または冷水が全く供給されなくなることがある。例えば夏季においては、温水伝熱コイル１ｂや冷温水兼用伝熱コイル１ｃには温水が供給されなくなることから、温水伝熱コイル１ｂ、温水往流分岐流路３３ｄ、３３ｅ、温水復流分岐流路３４ｄ、３４ｅ、温水往流メイン流路３３ｃ、温水復流メイン流路３４ｃ等に水が滞留し、この水によって温水伝熱コイル１ｂ等に腐食が発生しやすくなる。
【００２２】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、熱媒体の滞留を防止して伝熱コイル等の腐食の低減と共にコスト削減を図ることのできる空調設備を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、第１の伝熱コイルと第２の伝熱コイルとをそれぞれ少なくとも１つずつ備えた空調機と、低温の熱媒体を得る冷熱源と、高温の熱媒体を得る温熱源とを備え、上記第１の伝熱コイルに接続された熱媒体の第１の循環ラインと、上記第２の伝熱コイルに接続された熱媒体の第２の循環ラインと、上記第１の循環ラインを上記冷熱源および上記温熱源の何れか一方に接続し、上記第２の循環ラインを上記冷熱源および上記温熱源の何れか一方に接続すべく切り換える切換手段とを備えてなることを特徴としている。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記空調機は、ファンコイルユニットであることを特徴としている。
【００２５】
請求項１に記載の発明においては、切換手段によて、例えば第１の循環ラインと冷熱源とを接続し、第２の循環ラインと冷熱源とを接続した場合には第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方に低温の熱媒体が供給されることになる。したがって、夏季においては、第１および第２の双方の伝熱コイルによって、室内を十分に冷房することができる。
【００２６】
また、切換手段によって、例えば第１の循環ラインと温熱源とを接続し、第２の循環ラインと温熱源とを接続した場合には第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方に高温の熱媒体が供給されることになる。したがって、冬季においては、第１および第２の双方の伝熱コイルによって、室内を十分に暖房することができる。
【００２７】
さらに、切換手段によって、例えば第１の循環ラインと冷熱源とを接続し、第２の循環ラインと温熱源とを接続した場合には第１の伝熱コイルには低温の熱媒体が供給され、第２の伝熱コイルには高温の熱媒体が供給されることになる。したがって、春、秋の中間季においては、室内の要求温度に応じて、室内を冷房したり、あるいは暖房したりすることができる。
【００２８】
また、上記中間季においては冷暖房に要する熱量はわずかなものでよいため、第１の伝熱コイル側のみに供給した低温の熱媒体によって、室内を要求温度まで十分に冷房することができるとともに、第２の伝熱コイル側のみに供給した高温の熱媒体によって、室内を要求温度まで十分に暖房することができる。
【００２９】
そして、上記のように、第１の循環ラインおよび第２の循環ラインを冷熱源および温熱源の何れか一方に接続するようになっていることから、一年を通じて、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルに熱媒体を流通させることができる。したがって、例えば夏季において暖房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したり、冬季において冷房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したりすることがないので、伝熱コイルや、これに接続された配管等に腐食が発生するのを極力防止することができる。すなわち、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等の腐食の低減を図ることができる。
【００３０】
また、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方で冷房したり暖房したりすることができるので、この冷暖房に要する熱量を第１の伝熱コイルまたは第２の伝熱コイルの一方で補う従来の場合に比べて、当該第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルの伝熱容量を削減することができる。すなわち、従来の場合に比べて、第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルを通過する熱媒体の流量を低減することができるので、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等の配管サイズの低減を図ることができる。したがって、空調機組込コイルの小型化およびコストの低減を図ることができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明においては、ファンコイルユニット組込コイルの小型化およびコストの低減を図ることができる。
【００３２】
【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。ただし、図２に示す従来例の構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を簡略化する。
【００３３】
この実施の形態で示す空調設備が従来例と異なる主な点は、空調機の一例として示したファンコイルユニット１の全てが冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）１ａと、温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）１ｂとを備えたもので構成されていることと、切換手段５を備えていることである。
【００３４】
切換手段５は、冷水循環ライン（第１の循環ライン）２２を冷凍機（冷熱源）２１およびボイラ（温熱源）３１の何れか一方に接続し、温水循環ライン（第２の循環ライン）３２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続すべく切り換えるように構成されている。
【００３５】
すなわち、切換手段５は、冷水往流二方弁（第１の往流二方弁）５１と、温水往流二方弁（第２の往流二方弁）５２と、冷水合流流路（第１の合流流路）５３と、温水合流流路（第２の合流流路）５４と、冷水合流二方弁（第１の合流二方弁）５５と、温水合流二方弁（第２の合流二方弁）５６と、冷温復流合流流路（帰還熱媒体合流流路）５７、５８とを備えた構成になっている。
【００３６】
冷水往流二方弁５１は、冷水往流メイン流路（第１の往流メイン流路）２３ｃにおけるポンプ２３ｈの上流側に設けられており、冷水往流メイン流路２３ｃを開閉するようになっている。この冷水往流二方弁５１は手動のもので構成されている。
また、温水往流二方弁５２は、温水往流メイン流路（第２の往流メイン流路）３３ｃにおけるポンプ３３ｈの上流側に設けられており、温水往流メイン流路３３ｃを開閉するようになっている。この温水往流二方弁５２は手動のもので構成されている。
【００３７】
冷水合流流路５３は、一端が冷水往流集合管（第１の往流集合管）２３ｂに接続され、他端が温水往流メイン流路３３ｃにおける温水往流二方弁５２の下流側でかつポンプ３３ｈの上流側に接続されている。なお、冷水合流流路５３の一端は、冷水往流二方弁５１の上流側であれば、冷水往流メイン流路２３ｃや冷水往流マニホールド（第１の往流マニホールド）２３ａに接続してもよい。
【００３８】
温水合流流路５４は、一端が温水往流集合管（第２の往流集合管）３３ｂに接続され、他端が冷水往流メイン流路２３ｃにおける冷水往流二方弁５１の下流側でかつポンプ２３ｈの上流側に接続されている。なお、温水合流流路５４の一端は、温水往流二方弁５２の上流側であれば、温水往流メイン流路３３ｃや温水往流マニホールド（第２の往流マニホールド）３３ａに接続してもよい。
【００３９】
冷水合流二方弁５５は、冷水合流流路５３の中間部に設けられており、当該冷水合流流路５３を手動にて開閉するようになっている。
また、温水合流二方弁５６は、温水合流流路５４の中間部に設けられており、当該温水合流流路５４を手動にて開閉するようになっている。
【００４０】
一方の冷温復流合流流路５７は、一端が冷水復流集合管（第１の復流集合管）２４ｂに接続され、他端が温水復流メイン流路（第２の復流メイン流路）３４ｃに接続されている。
他方の冷温復流合流流路５８は、一端が温水復流集合管（第２の復流集合管）３４ｂに接続され、他端が冷水復流メイン流路（第１の復流メイン流路）２４ｃに接続されている。
【００４１】
なお、冷温復流合流流路５７の一端および冷温復流合流流路５８の他端は、冷水復流ライン（第１の復流ライン）２４の位置であれば、冷水復流メイン流路２４ｃや冷水復流マニホールド（第１の復流マニホールド）２４ａに接続してもよい。ただし、ポンプ２４ｈの上流側に接続する必要がある。
また、冷温復流合流流路５７の他端および冷温復流合流流路５８の一端は、温水復流ライン（第２の復流ライン）３４であれば、温水復流メイン流路３４ｃや温水復流マニホールド（第２の復流マニホールド）３４ａに接続してもよい。ただし、ポンプ３４ｈの上流側に接続する必要がある。
そして、冷温復流合流流路は、符号５７、５８で示す２本のもので構成したが、一本のもので構成してもよい。
【００４２】
また、冷水往流ライン（第１の往流ライン）２３には、温水合流流路５４が合流する位置より下流側の位置に冷水往流温度センサ（第１の往流温度センサ）６が設けられており、温水往流ライン（第２の往流ライン）３３には、冷水合流流路５３が合流する位置より下流側の位置に温水往流温度センサ（第２の往流温度センサ）７が設けられている。
なお、この実施の形態では、冷水往流温度センサ６は、冷水往流メイン流路２３ｃにおけるポンプ２３ｈの下流側で当該ポンプ２３ｈの近傍位置に設けられており、温水往流温度センサ７は、温水往流メイン流路３３ｃにおけるポンプ３３ｈの下流側で当該ポンプ３３ｈの近傍位置に設けられている。
ただし、冷水往流温度センサ６は、各冷水往流分岐流路２３ｄにおける電動二方弁２３ｉの上流側で当該電動二方弁２３ｉの近傍位置に設けてもよく、温水往流温度センサ７は、各温水往流分岐流路３３ｄにおける電動二方弁３３ｉの上流側で当該電動二方弁３３ｉの近傍位置に設けてもよい。
【００４３】
各制御装置４１は、各電動二方弁２３ｉ、３３ｉの上流側の熱源水の温度を上記温度センサ６、７を介して検知することによって、現状の熱源水が冷水か温水かを判断し、室内側の要求温度に対応する最適な熱源水を伝熱コイル１ａ、１ｂに供給すべく、各電動二方弁２３ｉ、３３ｉの開閉を制御するようになっている。すなわち、制御装置４１は、室内側要求温度と、各伝熱コイル１ａ、１ｂに供給される熱源水の温度とをパラメータとしてローカルで各伝熱コイル１ａ、１ｂを開閉制御するようになっている。
【００４４】
また、各ファンコイルユニット１における各ファン１ｄも制御装置４１によって制御されるようになっている。すなわち、制御装置４１は、室内の温度センサ（図示せず）で検知した室温が室内側の要求温度になるように、ファン１ｄの風量をオン、オフ制御するか、段階制御するか、あるいは当該風量を例えばインバータ制御によって連側的に制御するようになっている。
【００４５】
また、図１において、２ａ、３ａはバイパス弁である。
【００４６】
上記のように構成された空調設備においては、切換手段５における冷水往流二方弁５１および温水往流二方弁５２を開状態にし、冷水合流二方弁５５および温水合流二方弁５６を閉状態にすることにより、冷凍機２１から流出した冷水を各ファンコイルユニット１における冷水伝熱コイル１ａを通過させて、再び冷凍機２１に帰還させることができるとともに、ボイラ３１から流出した温水を各ファンコイルユニット１における温水伝熱コイル１ｂを通過させて、再びボイラ３１に帰還させることができる。
【００４７】
この場合には、室内の要求温度に応じて、室内を冷房したり、暖房したりすることができる。したがって、春、秋の中間季のように、冷房の要求があったり、暖房の要求があったりする場合に有利である。
しかも、中間季の場合は、冷暖房に要する熱量はわずかなものでよいため、冷水伝熱コイル１ａのみに供給した冷水（低温の水）によって、室内を要求温度まで十分に冷房することができるとともに、温水伝熱コイル１ｂに供給した温水（高温の水）によって、室内を要求温度まで十分に暖房することができる。
【００４８】
また、冬季の場合であっても、寒冷地でない場合には上記のように冷水伝熱コイル１ａに冷水を流し、温水伝熱コイル１ｂに温水を流した状態にして使用してもよい。すなわち、温水の場合には、温水伝熱コイル１ｂの流入口と流出口との温度差が大きく、十分大きな熱量を供給することができるので、特に寒冷地でなければ、冬季であっても室内を十分に暖房することができる。したがって、冷水伝熱コイル１ａに冷水を供給しておくことは、冬季における暖房上何等問題がないとともに、局所的に冷房の要求がある場合に有効に利用することができる利点がある。
【００４９】
一方、冷水往流二方弁５１および冷水合流二方弁５５を開状態にし、温水往流二方弁５２および温水合流二方弁５６を閉状態にすることにより、冷凍機２１から流出した冷水を各ファンコイルユニット１における冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過させて、再び冷凍機２１に帰還させることができる。
【００５０】
この場合には、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過する冷水によって大量の熱を室内から奪うことができる。したがって、夏季において、室内を十分に冷房する場合に有利である。また、この場合には、中間季において温水用として機能していたポンプ３３ｈが冷水用のものとして機能することになる。
【００５１】
他方、温水往流二方弁５２および温水合流二方弁５６を開状態にし、冷水往流二方弁５１および冷水合流二方弁５５を開状態にすることにより、ボイラ３１から流出した温水を各ファンコイルユニット１における冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過させて、再びボイラ３１に帰還させることができる。
【００５２】
この場合には、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過する温水によって大量の熱を室内に供給することができる。したがって、寒冷地における冬季においても、室内を十分に冷房することができる。この場合には、中間季において冷水用として機能していたポンプ２３ｈが温水用のものとして機能することになる。
【００５３】
また、上記制御装置４１による電動二方弁２３ｉ、３３ｉの開閉制御は、冷房要求時には表１の通りになり、暖房要求時には表２の通りになる。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
そして、上記のように、冷水循環ライン２２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続し、温水循環ライン３２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続すべく切り換える切換手段５を備えているので、一年を通じて、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂに熱媒体としての熱源水を流通させることができる。
【００５７】
したがって、例えば夏季において温水伝熱コイル１ｂ等に水が滞留したり、冬季において冷水伝熱コイル１ａ等に水が滞留したりすることがないので、伝熱コイル１ａ、１ｂや、これに接続された配管類としての冷水往流メイン流路２３ｃ、冷水復流メイン流路２４ｃ、冷水往流分岐流路２３ｄ、冷水復流分岐流路２４ｄ、温水往流メイン流路３３ｃ、温水復流メイン流路３４ｃ、温水往流分岐流路３３ｄ、温水復流分岐流路３４ｄ、電動二方弁２３ｉ、３３ｉ等が腐食しにくくなる。すなわち、冷水伝熱コイル１ａ、温水伝熱コイル１ｂ等の腐食を低減することができる。
【００５８】
また、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方で冷房したり暖房したりすることができるので、この冷暖房に要する熱量を冷水伝熱コイル１ａのみで冷房したり、温水伝熱コイル１ｂのみで暖房したりする従来の場合に比べて、当該冷水伝熱コイル１ａや温水伝熱コイル１ｂの伝熱のための容量を削減することができる。
【００５９】
例えば、図１において、冷水往流メイン流路２３ｃ等の各配管内を流れる冷水または温水の流量を、３００、１５０、１００、５０の数値で示し、従来例の図２においても各配管内の流量を３００、１００の数値によって示すと、以下のようになる。
【００６０】
すなわち、図１の本実施の形態のものにあっては、メイン流路２３ｃ、２４ｃ、３３ｃ、３４ｃの各配管内を流れる流量が従来例の３００に対して１５０になる。また、分岐流路２３ｄ、２４ｄ、３３ｄ、３４ｄの各配管内および電動二方弁２３ｉ、３３ｉ内を流れる流量が従来例の１００に対して５０になる。
【００６１】
したがって、メイン流路２３ｃ、２４ｃ、３３ｃ、３４ｃ、分岐流路２３ｄ、２４ｄ、３３ｄ、３４ｄおよび電動二方弁２３ｉ、３３ｉ等を小径サイズの小型のものにすることができる。よって、各ファンコイルユニット１の小型化を図ることができるとともに、コストの低減を図ることができる。
また、ポンプ２３ｈ、３３ｈを双方同時に使用することによって大流量の冷水や温水を供給することができることから、個々のポンプ２３ｈ、３３ｈとしては従来例に比べて、その吐出容量を削減することができる。したがって、ポンプ２３ｈ、３３ｈの小型化を図ることができるとともに、コストの低減を図ることができる。
しかも、ファンコイルユニット１は、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を備えていることから、１台ごとに個別に冷暖房運転が可能になるという利点もある。
【００６２】
また、従来例のように、電動三方弁２３ｆを用いた場合には、冷温水兼用伝熱コイル１ｃを冷房用にも暖房用にも利用することができるが、当該電動三方弁２３ｆに冷水と温水が共に供給される状態になるため、これらの冷水、温水が互いにリークし、冷房および暖房の効率が共に落ちるおそれがある。これに対して、本実施の形態では、電動三方弁２３ｆを用いていないので、上記のようなリークによって効率が低下するのを防止することができる。
【００６３】
しかも、伝熱コイル１ａ、１ｂの双方に冷水または温水を流通させた場合には、電動二方弁２３ｉ、３３ｉが開状態に維持されるので、電動二方弁２３ｉ、３３ｉを閉状態にしたときのリークが原因で冷暖房の効率が下がるという問題が生じることがない。したがって、電動二方弁２３ｉ、３３ｉの双方を開状態にする夏、冬における特に冷暖房の稼働率が高まる時期において、その冷暖房の効率の向上を図ることができる。
【００６４】
また、冷水往流温度センサ６および温水往流温度センサ７は、基本的には冷水であるか温水であるかを検知することができればよく、精度の高さを必要としないので、安価なものを使用することができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態において示した冷水伝熱コイル１ａと、温水伝熱コイル１ｂは、熱交換に関する伝熱性能において設計上同一の性能を有するもので構成されている。すなわち、上記実施の形態において、冷水伝熱コイル１ａと温水伝熱コイル１ｂとを互いに交換しても、理論上、冷暖房の各性能が向上したり低下したりすることがない。
【００６６】
また、冷水往流二方弁５１、温水往流二方弁５２、冷水合流二方弁５５および温水合流二方弁５６は、手動のもので構成したが、これらの二方弁５１、５２、５５、５６については、電動のもので構成し、その開閉を制御装置によって自動的に行うように構成してもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、第１の循環ラインおよび第２の循環ラインを冷熱源および温熱源の何れか一方に接続する切換手段を備えているので、一年を通じて、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルに熱媒体を流通させることができる。したがって、例えば夏季において暖房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したり、冬季において冷房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したりすることがないので、伝熱コイルや、これに接続された循環ライン等の配管が腐食しにくくなる。すなわち、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等の腐食の低減を図ることができる。
【００６８】
また、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方で冷房したり暖房したりすることができるので、この冷暖房に要する熱量を第１の伝熱コイルまたは第２の伝熱コイルの一方で補う従来の場合に比べて、当該第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルの伝熱のための容量を大幅に削減することができる。したがって、例えば、第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルを通過する熱媒体の流量を従来の場合に比べて半分に低減することができるので、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等を小径サイズの小型のものにすることができる。よって、空調機組込コイルの小型化を図ることができるとともに、コストの低減を図ることができる。
【００６９】
請求項２に記載の発明によれば、ファンコイルユニット組込コイルの小型化およびコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態として示した空調設備の回路図である。
【図２】従来例として示した空調設備の回路図である。
【符号の説明】
１ ファンコイルユニット（空調機）
１ａ 冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）
１ｂ 温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）
５ 切換手段
２１ 冷凍機（冷熱源）
２２ 冷水循環ライン（第１の循環ライン）
３１ ボイラ（温熱源）
３２ 温水循環ライン（第２の循環ライン）
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内側の要求温度に応じて、異なる温度の熱媒体を２以上の伝熱コイルに選択的に供給することによって空調する空調設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
室内を冷暖房する空調装置としては、例えばセントラル空調方式のものとして図２に示すものが知られている。すなわち、室内に設置されている例えば空調機の一例として示した３つのファンコイルユニット１のそれぞれに対して、冷水（低温の熱媒体）を供給するとともに、各ファンコイルユニット１から流出した所定の温度に上昇した後の水（熱媒体）を帰還させて、当該水を冷却して冷水にしてから再び各ファンコイルユニット１に供給する冷水供給手段（第１の熱媒体供給手段）２と、上記ファンコイルユニット１のぞれぞれに対して温水（高温の熱媒体）を供給するとともに、各ファンコイルユニット１から流出した所定の温度に低下した後の水を帰還させて、当該水を加熱して温水にしてから再び各ファンコイルユニット１に供給する温水供給手段（第２の熱媒体供給手段）３とを備えている。
【０００３】
上記３つのファンコイルユニット１のうち、２つのものは、冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）１ａと、温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）１ｂとを備えたものとなっており、他の１つのものは、冷水および温水を兼用した冷温水兼用伝熱コイル１ｃを備えたものとなっている。
なお、通常は、すべてのファンコイルユニット１を、（Ａ）冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂを備えたもののみで構成したり、（Ｂ）冷温水兼用伝熱コイル１ｃを備えたもののみで構成することが多い。ただし、ここでは、上記（Ａ）、（Ｂ）の両方式のものを説明するため、あえて（Ａ）、（Ｂ）の混在する設備を示した。
また、図において、１ｄは、各伝熱コイル１ａ、１ｂ、１ｃに空気を吹き付けて熱交換させるとともに、その熱交換後の空気を吹出口（図示せず）から吹き出させるためのファンである。
【０００４】
冷水供給手段２は、水を冷却して冷水を得る冷凍機（冷熱源）２１と、冷水循環ライン（第１の循環ライン）２２とを備えている。冷凍機２１は、この例では２基設けられている。
冷水循環ライン２２は、各冷凍機２１の流出口から各冷水伝熱コイル１ａおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流入口までの間に設置された冷水往流ライン（第１の往流ライン）２３と、各冷水伝熱コイル１ａおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流出口から各冷凍機２１の流入口までの間に設置された冷水復流ライン（第１の復流ライン）２４とを備えている。
【０００５】
冷水往流ライン２３は、冷水往流マニホールド（第１の往流マニホールド）２３ａと、冷水往流集合管（第１の往流集合流路）２３ｂと、冷水往流メイン流路（第１の往流メイン流路）２３ｃと、冷水往流分岐流路（第１の往流分岐流路）２３ｄ、２３ｄ、２３ｅとを備えている。
【０００６】
冷水往流マニホールド２３ａは、各冷凍機２１から流出する冷水を合流させるようになっており、その合流後の下流端が冷水往流集合管２３ｂに接続されている。
冷水往流メイン流路２３ｃは、その上流端が冷水往流集合管２３ｂに接続されて、下流側に延在している。
各冷水往流分岐流路２３ｄは、上流端が冷水往流メイン流路２３ｃに接続され、下流端が各冷水伝熱コイル１ａの流入口に接続されている。
また、他の冷水往流分岐流路２３ｅは、上流端が冷水往流メイン流路２３ｃに接続され、下流端が電動三方弁２３ｆの第１ポートに接続されている。この電動三方弁２３ｆの第２ポートは、冷温水流路２３ｇを介して冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流入口に接続されている。
【０００７】
冷水往流メイン流路２３ｃにおける上流側の端部には、冷水を各冷水伝熱コイル１ａや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに供給するためのポンプ２３ｈが設けられ、各冷水往流分岐流路２３ｄにおける下流側の端部には、当該冷水往流分岐流路２３ｄの開閉を行う電動二方弁２３ｉが設けられている。
【０００８】
また、冷水復流ライン２４は、冷水復流マニホールド（第１の復流マニホールド）２４ａと、冷水復流集合管（第１の復流集合流路）２４ｂと、冷水復流メイン流路（第１の復流メイン流路）２４ｃと、冷水復流分岐流路（第１の復流分岐流路）２４ｄ、２４ｄ、２４ｅとを備えている。
【０００９】
冷水復流マニホールド２４ａは、その一本にまとめられた上流端が冷水復流集合管２４ｂに接続され、下流側が２本に分岐してそれぞれの下流端が冷凍機２１の流入口に接続されている。
冷水復流メイン流路２４ｃは、その下流端が冷水復流集合管２３ｂに接続されて、上流側に延在するように設けられている。
各冷水復流分岐流路２４ｄは、下流端が冷水復流メイン流路２４ｃに接続され、上流端が各冷水伝熱コイル１ａの流出口に接続されている。
また、他の冷水復流分岐流路２４ｅは、下流端が冷水復流メイン流路２４ｃに接続され、上流端が電動三方弁２４ｆの第１ポートに接続されている。この電動三方弁２４ｆの第２ポートは、冷温水流路２４ｇを介して冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流出口に接続されている。
【００１０】
また、冷水復流マニホールド２４ａにおける分岐した下流側の各端部には、各伝熱コイル１ａ、１ａ、１ｃから帰還してきた水を冷凍機２１に供給するためのポンプ２４ｈが設けられている。
【００１１】
温水供給手段３は、水を加熱して温水を得るボイラ（温熱源）３１と、温水循環ライン（第２の循環ライン）３２とを備えている。ボイラ３１は、この例では２基設けられている。
温水循環ライン３２は、各ボイラ３１の流出口から各温水伝熱コイル１ｂおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流入口までの間に設置された温水往流ライン（第２の往流ライン）３３と、各温水伝熱コイル１ｂおよび冷温水兼用伝熱コイル１ｃの流出口からボイラ３１の流入口までの間に設置された温水復流ライン（第２の復流ライン）３４とを備えている。
【００１２】
温水往流ライン３３は、温水往流マニホールド（第２の往流マニホールド）３３ａと、温水往流集合管（第２の往流集合流路）３３ｂと、温水往流メイン流路（第２の往流メイン流路）３３ｃと、温水往流分岐流路（第２の往流分岐流路）３３ｄ、３３ｄ、３３ｅとを備えている。
【００１３】
温水往流マニホールド３３ａは、各ボイラ３１から流出する温水を合流させるようになっており、その合流後の下流端が温水往流集合管３３ｂに接続されている。
温水往流メイン流路３３ｃは、その上流端が温水往流集合管３３ｂに接続されて、下流側に延在している。
各温水往流分岐流路３３ｄは、上流端が温水往流メイン流路３３ｃに接続され、下流端が各温水伝熱コイル１ｂの流入口に接続されている。
また、他の温水往流分岐流路３３ｅは、上流端が温水往流メイン流路３３ｃに接続され、下流端が電動三方弁２３ｆの第３ポートに接続されている。
【００１４】
温水往流メイン流路３３ｃにおける上流側の端部には、温水を各温水伝熱コイル１ｂや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに供給するためのポンプ３３ｈが設けられ、各温水往流分岐流路３３ｄにおける下流側の端部には、当該温水往流分岐流路３３ｄの開閉を行う電動二方弁３３ｉが設けられている。
【００１５】
また、温水復流ライン３４は、温水復流マニホールド（第２の復流マニホールド）３４ａと、温水復流集合管（第２の復流集合流路）３４ｂと、温水復流メイン流路（第２の復流メイン流路）３４ｃと、温水復流分岐流路（第２の復流分岐流路）３４ｄ、３４ｄ、３４ｅとを備えている。
【００１６】
温水復流マニホールド３４ａは、その一本にまとめられた上流端が温水復流集合管３４ｂに接続され、下流側が２本に分岐してそれぞれの下流端が各ボイラ３１の流入口に接続されている。
温水復流メイン流路３４ｃは、その下流端が温水復流集合管３４ｂに接続されて、上流側に延在するように設けられている。
各温水復流分岐流路３４ｄは、下流端が温水復流メイン流路３４ｃに接続され、上流端が各温水伝熱コイル１ｂの流出口に接続されている。
また、他の温水復流分岐流路３４ｅは、下流端が温水復流メイン流路３４ｃに接続され、上流端が電動三方弁２４ｆの第３ポートに接続されている。
【００１７】
温水復流マニホールド３４ａにおける分岐した下流側の各端部には、各伝熱コイル１ｂ、１ｂ、１ｃから帰還してきた水をボイラ３１に供給するためのポンプ３４ｈが設けられている。
【００１８】
また、上記電動二方弁２３ｉ、３３ｉは、各ファンコイルユニット１ごとに制御装置４１、４１によって制御されるようになっている。
【００１９】
また、電動三方弁２３ｆ、２４ｆは、制御装置４３によって制御されるようになっている。そして、電動三方弁２３ｆ、２４ｆは、第１ポートと第２ポートとを接続状態に切り換えることによって、冷水のみを冷温水兼用伝熱コイル１ｃに流通させるようになっており、また第３ポートと第２ポートとを接続状態に切り換えることによって、温水のみを冷温水兼用伝熱コイル１ｃに流通させるようになっている。
【００２０】
上記のように構成された空調設備においては、例えば夏季においては、冷水伝熱コイル１ａや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに冷水を供給することによって、室内を冷房することができ、また、冬季においては、温水伝熱コイル１ｂや冷温水兼用伝熱コイル１ｃに温水を供給することによって、室内を暖房することができ、さらに、春、秋の中間季においては、上記冷房または暖房を室温等に応じて行うことができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記空調設備においては、季節に応じて、伝熱コイル１ａ、１ｂ、１ｃに温水または冷水が全く供給されなくなることがある。例えば夏季においては、温水伝熱コイル１ｂや冷温水兼用伝熱コイル１ｃには温水が供給されなくなることから、温水伝熱コイル１ｂ、温水往流分岐流路３３ｄ、３３ｅ、温水復流分岐流路３４ｄ、３４ｅ、温水往流メイン流路３３ｃ、温水復流メイン流路３４ｃ等に水が滞留し、この水によって温水伝熱コイル１ｂ等に腐食が発生しやすくなる。
【００２２】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、熱媒体の滞留を防止して伝熱コイル等の腐食の低減と共にコスト削減を図ることのできる空調設備を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、第１の伝熱コイルと第２の伝熱コイルとをそれぞれ少なくとも１つずつ備えた空調機と、低温の熱媒体を得る冷熱源と、高温の熱媒体を得る温熱源とを備え、上記第１の伝熱コイルに接続された熱媒体の第１の循環ラインと、上記第２の伝熱コイルに接続された熱媒体の第２の循環ラインと、上記第１の循環ラインを上記冷熱源および上記温熱源の何れか一方に接続し、上記第２の循環ラインを上記冷熱源および上記温熱源の何れか一方に接続すべく切り換える切換手段とを備えてなることを特徴としている。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記空調機は、ファンコイルユニットであることを特徴としている。
【００２５】
請求項１に記載の発明においては、切換手段によて、例えば第１の循環ラインと冷熱源とを接続し、第２の循環ラインと冷熱源とを接続した場合には第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方に低温の熱媒体が供給されることになる。したがって、夏季においては、第１および第２の双方の伝熱コイルによって、室内を十分に冷房することができる。
【００２６】
また、切換手段によって、例えば第１の循環ラインと温熱源とを接続し、第２の循環ラインと温熱源とを接続した場合には第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方に高温の熱媒体が供給されることになる。したがって、冬季においては、第１および第２の双方の伝熱コイルによって、室内を十分に暖房することができる。
【００２７】
さらに、切換手段によって、例えば第１の循環ラインと冷熱源とを接続し、第２の循環ラインと温熱源とを接続した場合には第１の伝熱コイルには低温の熱媒体が供給され、第２の伝熱コイルには高温の熱媒体が供給されることになる。したがって、春、秋の中間季においては、室内の要求温度に応じて、室内を冷房したり、あるいは暖房したりすることができる。
【００２８】
また、上記中間季においては冷暖房に要する熱量はわずかなものでよいため、第１の伝熱コイル側のみに供給した低温の熱媒体によって、室内を要求温度まで十分に冷房することができるとともに、第２の伝熱コイル側のみに供給した高温の熱媒体によって、室内を要求温度まで十分に暖房することができる。
【００２９】
そして、上記のように、第１の循環ラインおよび第２の循環ラインを冷熱源および温熱源の何れか一方に接続するようになっていることから、一年を通じて、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルに熱媒体を流通させることができる。したがって、例えば夏季において暖房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したり、冬季において冷房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したりすることがないので、伝熱コイルや、これに接続された配管等に腐食が発生するのを極力防止することができる。すなわち、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等の腐食の低減を図ることができる。
【００３０】
また、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方で冷房したり暖房したりすることができるので、この冷暖房に要する熱量を第１の伝熱コイルまたは第２の伝熱コイルの一方で補う従来の場合に比べて、当該第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルの伝熱容量を削減することができる。すなわち、従来の場合に比べて、第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルを通過する熱媒体の流量を低減することができるので、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等の配管サイズの低減を図ることができる。したがって、空調機組込コイルの小型化およびコストの低減を図ることができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明においては、ファンコイルユニット組込コイルの小型化およびコストの低減を図ることができる。
【００３２】
【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。ただし、図２に示す従来例の構成要素と共通する要素には同一の符号を付しその説明を簡略化する。
【００３３】
この実施の形態で示す空調設備が従来例と異なる主な点は、空調機の一例として示したファンコイルユニット１の全てが冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）１ａと、温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）１ｂとを備えたもので構成されていることと、切換手段５を備えていることである。
【００３４】
切換手段５は、冷水循環ライン（第１の循環ライン）２２を冷凍機（冷熱源）２１およびボイラ（温熱源）３１の何れか一方に接続し、温水循環ライン（第２の循環ライン）３２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続すべく切り換えるように構成されている。
【００３５】
すなわち、切換手段５は、冷水往流二方弁（第１の往流二方弁）５１と、温水往流二方弁（第２の往流二方弁）５２と、冷水合流流路（第１の合流流路）５３と、温水合流流路（第２の合流流路）５４と、冷水合流二方弁（第１の合流二方弁）５５と、温水合流二方弁（第２の合流二方弁）５６と、冷温復流合流流路（帰還熱媒体合流流路）５７、５８とを備えた構成になっている。
【００３６】
冷水往流二方弁５１は、冷水往流メイン流路（第１の往流メイン流路）２３ｃにおけるポンプ２３ｈの上流側に設けられており、冷水往流メイン流路２３ｃを開閉するようになっている。この冷水往流二方弁５１は手動のもので構成されている。
また、温水往流二方弁５２は、温水往流メイン流路（第２の往流メイン流路）３３ｃにおけるポンプ３３ｈの上流側に設けられており、温水往流メイン流路３３ｃを開閉するようになっている。この温水往流二方弁５２は手動のもので構成されている。
【００３７】
冷水合流流路５３は、一端が冷水往流集合管（第１の往流集合管）２３ｂに接続され、他端が温水往流メイン流路３３ｃにおける温水往流二方弁５２の下流側でかつポンプ３３ｈの上流側に接続されている。なお、冷水合流流路５３の一端は、冷水往流二方弁５１の上流側であれば、冷水往流メイン流路２３ｃや冷水往流マニホールド（第１の往流マニホールド）２３ａに接続してもよい。
【００３８】
温水合流流路５４は、一端が温水往流集合管（第２の往流集合管）３３ｂに接続され、他端が冷水往流メイン流路２３ｃにおける冷水往流二方弁５１の下流側でかつポンプ２３ｈの上流側に接続されている。なお、温水合流流路５４の一端は、温水往流二方弁５２の上流側であれば、温水往流メイン流路３３ｃや温水往流マニホールド（第２の往流マニホールド）３３ａに接続してもよい。
【００３９】
冷水合流二方弁５５は、冷水合流流路５３の中間部に設けられており、当該冷水合流流路５３を手動にて開閉するようになっている。
また、温水合流二方弁５６は、温水合流流路５４の中間部に設けられており、当該温水合流流路５４を手動にて開閉するようになっている。
【００４０】
一方の冷温復流合流流路５７は、一端が冷水復流集合管（第１の復流集合管）２４ｂに接続され、他端が温水復流メイン流路（第２の復流メイン流路）３４ｃに接続されている。
他方の冷温復流合流流路５８は、一端が温水復流集合管（第２の復流集合管）３４ｂに接続され、他端が冷水復流メイン流路（第１の復流メイン流路）２４ｃに接続されている。
【００４１】
なお、冷温復流合流流路５７の一端および冷温復流合流流路５８の他端は、冷水復流ライン（第１の復流ライン）２４の位置であれば、冷水復流メイン流路２４ｃや冷水復流マニホールド（第１の復流マニホールド）２４ａに接続してもよい。ただし、ポンプ２４ｈの上流側に接続する必要がある。
また、冷温復流合流流路５７の他端および冷温復流合流流路５８の一端は、温水復流ライン（第２の復流ライン）３４であれば、温水復流メイン流路３４ｃや温水復流マニホールド（第２の復流マニホールド）３４ａに接続してもよい。ただし、ポンプ３４ｈの上流側に接続する必要がある。
そして、冷温復流合流流路は、符号５７、５８で示す２本のもので構成したが、一本のもので構成してもよい。
【００４２】
また、冷水往流ライン（第１の往流ライン）２３には、温水合流流路５４が合流する位置より下流側の位置に冷水往流温度センサ（第１の往流温度センサ）６が設けられており、温水往流ライン（第２の往流ライン）３３には、冷水合流流路５３が合流する位置より下流側の位置に温水往流温度センサ（第２の往流温度センサ）７が設けられている。
なお、この実施の形態では、冷水往流温度センサ６は、冷水往流メイン流路２３ｃにおけるポンプ２３ｈの下流側で当該ポンプ２３ｈの近傍位置に設けられており、温水往流温度センサ７は、温水往流メイン流路３３ｃにおけるポンプ３３ｈの下流側で当該ポンプ３３ｈの近傍位置に設けられている。
ただし、冷水往流温度センサ６は、各冷水往流分岐流路２３ｄにおける電動二方弁２３ｉの上流側で当該電動二方弁２３ｉの近傍位置に設けてもよく、温水往流温度センサ７は、各温水往流分岐流路３３ｄにおける電動二方弁３３ｉの上流側で当該電動二方弁３３ｉの近傍位置に設けてもよい。
【００４３】
各制御装置４１は、各電動二方弁２３ｉ、３３ｉの上流側の熱源水の温度を上記温度センサ６、７を介して検知することによって、現状の熱源水が冷水か温水かを判断し、室内側の要求温度に対応する最適な熱源水を伝熱コイル１ａ、１ｂに供給すべく、各電動二方弁２３ｉ、３３ｉの開閉を制御するようになっている。すなわち、制御装置４１は、室内側要求温度と、各伝熱コイル１ａ、１ｂに供給される熱源水の温度とをパラメータとしてローカルで各伝熱コイル１ａ、１ｂを開閉制御するようになっている。
【００４４】
また、各ファンコイルユニット１における各ファン１ｄも制御装置４１によって制御されるようになっている。すなわち、制御装置４１は、室内の温度センサ（図示せず）で検知した室温が室内側の要求温度になるように、ファン１ｄの風量をオン、オフ制御するか、段階制御するか、あるいは当該風量を例えばインバータ制御によって連側的に制御するようになっている。
【００４５】
また、図１において、２ａ、３ａはバイパス弁である。
【００４６】
上記のように構成された空調設備においては、切換手段５における冷水往流二方弁５１および温水往流二方弁５２を開状態にし、冷水合流二方弁５５および温水合流二方弁５６を閉状態にすることにより、冷凍機２１から流出した冷水を各ファンコイルユニット１における冷水伝熱コイル１ａを通過させて、再び冷凍機２１に帰還させることができるとともに、ボイラ３１から流出した温水を各ファンコイルユニット１における温水伝熱コイル１ｂを通過させて、再びボイラ３１に帰還させることができる。
【００４７】
この場合には、室内の要求温度に応じて、室内を冷房したり、暖房したりすることができる。したがって、春、秋の中間季のように、冷房の要求があったり、暖房の要求があったりする場合に有利である。
しかも、中間季の場合は、冷暖房に要する熱量はわずかなものでよいため、冷水伝熱コイル１ａのみに供給した冷水（低温の水）によって、室内を要求温度まで十分に冷房することができるとともに、温水伝熱コイル１ｂに供給した温水（高温の水）によって、室内を要求温度まで十分に暖房することができる。
【００４８】
また、冬季の場合であっても、寒冷地でない場合には上記のように冷水伝熱コイル１ａに冷水を流し、温水伝熱コイル１ｂに温水を流した状態にして使用してもよい。すなわち、温水の場合には、温水伝熱コイル１ｂの流入口と流出口との温度差が大きく、十分大きな熱量を供給することができるので、特に寒冷地でなければ、冬季であっても室内を十分に暖房することができる。したがって、冷水伝熱コイル１ａに冷水を供給しておくことは、冬季における暖房上何等問題がないとともに、局所的に冷房の要求がある場合に有効に利用することができる利点がある。
【００４９】
一方、冷水往流二方弁５１および冷水合流二方弁５５を開状態にし、温水往流二方弁５２および温水合流二方弁５６を閉状態にすることにより、冷凍機２１から流出した冷水を各ファンコイルユニット１における冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過させて、再び冷凍機２１に帰還させることができる。
【００５０】
この場合には、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過する冷水によって大量の熱を室内から奪うことができる。したがって、夏季において、室内を十分に冷房する場合に有利である。また、この場合には、中間季において温水用として機能していたポンプ３３ｈが冷水用のものとして機能することになる。
【００５１】
他方、温水往流二方弁５２および温水合流二方弁５６を開状態にし、冷水往流二方弁５１および冷水合流二方弁５５を開状態にすることにより、ボイラ３１から流出した温水を各ファンコイルユニット１における冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過させて、再びボイラ３１に帰還させることができる。
【００５２】
この場合には、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を通過する温水によって大量の熱を室内に供給することができる。したがって、寒冷地における冬季においても、室内を十分に冷房することができる。この場合には、中間季において冷水用として機能していたポンプ２３ｈが温水用のものとして機能することになる。
【００５３】
また、上記制御装置４１による電動二方弁２３ｉ、３３ｉの開閉制御は、冷房要求時には表１の通りになり、暖房要求時には表２の通りになる。
【００５４】
【表１】
【表２】
そして、上記のように、冷水循環ライン２２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続し、温水循環ライン３２を冷凍機２１およびボイラ３１の何れか一方に接続すべく切り換える切換手段５を備えているので、一年を通じて、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂに熱媒体としての熱源水を流通させることができる。
【００５７】
したがって、例えば夏季において温水伝熱コイル１ｂ等に水が滞留したり、冬季において冷水伝熱コイル１ａ等に水が滞留したりすることがないので、伝熱コイル１ａ、１ｂや、これに接続された配管類としての冷水往流メイン流路２３ｃ、冷水復流メイン流路２４ｃ、冷水往流分岐流路２３ｄ、冷水復流分岐流路２４ｄ、温水往流メイン流路３３ｃ、温水復流メイン流路３４ｃ、温水往流分岐流路３３ｄ、温水復流分岐流路３４ｄ、電動二方弁２３ｉ、３３ｉ等が腐食しにくくなる。すなわち、冷水伝熱コイル１ａ、温水伝熱コイル１ｂ等の腐食を低減することができる。
【００５８】
また、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方で冷房したり暖房したりすることができるので、この冷暖房に要する熱量を冷水伝熱コイル１ａのみで冷房したり、温水伝熱コイル１ｂのみで暖房したりする従来の場合に比べて、当該冷水伝熱コイル１ａや温水伝熱コイル１ｂの伝熱のための容量を削減することができる。
【００５９】
例えば、図１において、冷水往流メイン流路２３ｃ等の各配管内を流れる冷水または温水の流量を、３００、１５０、１００、５０の数値で示し、従来例の図２においても各配管内の流量を３００、１００の数値によって示すと、以下のようになる。
【００６０】
すなわち、図１の本実施の形態のものにあっては、メイン流路２３ｃ、２４ｃ、３３ｃ、３４ｃの各配管内を流れる流量が従来例の３００に対して１５０になる。また、分岐流路２３ｄ、２４ｄ、３３ｄ、３４ｄの各配管内および電動二方弁２３ｉ、３３ｉ内を流れる流量が従来例の１００に対して５０になる。
【００６１】
したがって、メイン流路２３ｃ、２４ｃ、３３ｃ、３４ｃ、分岐流路２３ｄ、２４ｄ、３３ｄ、３４ｄおよび電動二方弁２３ｉ、３３ｉ等を小径サイズの小型のものにすることができる。よって、各ファンコイルユニット１の小型化を図ることができるとともに、コストの低減を図ることができる。
また、ポンプ２３ｈ、３３ｈを双方同時に使用することによって大流量の冷水や温水を供給することができることから、個々のポンプ２３ｈ、３３ｈとしては従来例に比べて、その吐出容量を削減することができる。したがって、ポンプ２３ｈ、３３ｈの小型化を図ることができるとともに、コストの低減を図ることができる。
しかも、ファンコイルユニット１は、冷水伝熱コイル１ａおよび温水伝熱コイル１ｂの双方を備えていることから、１台ごとに個別に冷暖房運転が可能になるという利点もある。
【００６２】
また、従来例のように、電動三方弁２３ｆを用いた場合には、冷温水兼用伝熱コイル１ｃを冷房用にも暖房用にも利用することができるが、当該電動三方弁２３ｆに冷水と温水が共に供給される状態になるため、これらの冷水、温水が互いにリークし、冷房および暖房の効率が共に落ちるおそれがある。これに対して、本実施の形態では、電動三方弁２３ｆを用いていないので、上記のようなリークによって効率が低下するのを防止することができる。
【００６３】
しかも、伝熱コイル１ａ、１ｂの双方に冷水または温水を流通させた場合には、電動二方弁２３ｉ、３３ｉが開状態に維持されるので、電動二方弁２３ｉ、３３ｉを閉状態にしたときのリークが原因で冷暖房の効率が下がるという問題が生じることがない。したがって、電動二方弁２３ｉ、３３ｉの双方を開状態にする夏、冬における特に冷暖房の稼働率が高まる時期において、その冷暖房の効率の向上を図ることができる。
【００６４】
また、冷水往流温度センサ６および温水往流温度センサ７は、基本的には冷水であるか温水であるかを検知することができればよく、精度の高さを必要としないので、安価なものを使用することができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態において示した冷水伝熱コイル１ａと、温水伝熱コイル１ｂは、熱交換に関する伝熱性能において設計上同一の性能を有するもので構成されている。すなわち、上記実施の形態において、冷水伝熱コイル１ａと温水伝熱コイル１ｂとを互いに交換しても、理論上、冷暖房の各性能が向上したり低下したりすることがない。
【００６６】
また、冷水往流二方弁５１、温水往流二方弁５２、冷水合流二方弁５５および温水合流二方弁５６は、手動のもので構成したが、これらの二方弁５１、５２、５５、５６については、電動のもので構成し、その開閉を制御装置によって自動的に行うように構成してもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、第１の循環ラインおよび第２の循環ラインを冷熱源および温熱源の何れか一方に接続する切換手段を備えているので、一年を通じて、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルに熱媒体を流通させることができる。したがって、例えば夏季において暖房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したり、冬季において冷房用の伝熱コイルに熱媒体が滞留したりすることがないので、伝熱コイルや、これに接続された循環ライン等の配管が腐食しにくくなる。すなわち、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等の腐食の低減を図ることができる。
【００６８】
また、第１の伝熱コイルおよび第２の伝熱コイルの双方で冷房したり暖房したりすることができるので、この冷暖房に要する熱量を第１の伝熱コイルまたは第２の伝熱コイルの一方で補う従来の場合に比べて、当該第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルの伝熱のための容量を大幅に削減することができる。したがって、例えば、第１の伝熱コイルや第２の伝熱コイルを通過する熱媒体の流量を従来の場合に比べて半分に低減することができるので、第１の伝熱コイル、第２の伝熱コイル、第１の循環ライン、第２の循環ライン等を小径サイズの小型のものにすることができる。よって、空調機組込コイルの小型化を図ることができるとともに、コストの低減を図ることができる。
【００６９】
請求項２に記載の発明によれば、ファンコイルユニット組込コイルの小型化およびコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態として示した空調設備の回路図である。
【図２】従来例として示した空調設備の回路図である。
【符号の説明】
１ ファンコイルユニット（空調機）
１ａ 冷水伝熱コイル（第１の伝熱コイル）
１ｂ 温水伝熱コイル（第２の伝熱コイル）
５ 切換手段
２１ 冷凍機（冷熱源）
２２ 冷水循環ライン（第１の循環ライン）
３１ ボイラ（温熱源）
３２ 温水循環ライン（第２の循環ライン）
Claims (2)
- 第１の伝熱コイルと第２の伝熱コイルとをそれぞれ少なくとも１つずつ備えた空調機と、低温の熱媒体を得る冷熱源と、高温の熱媒体を得る温熱源とを備え、
上記第１の伝熱コイルに接続された熱媒体の第１の循環ラインと、
上記第２の伝熱コイルに接続された熱媒体の第２の循環ラインと、
上記第１の循環ラインを上記冷熱源および上記温熱源の何れか一方に接続し、上記第２の循環ラインを上記冷熱源および上記温熱源の何れか一方に接続すべく切り換える切換手段とを備えてなることを特徴とする空調設備。 - 上記空調機は、ファンコイルユニットであることを特徴とする請求項１に記載の空調設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002197346A JP2004037030A (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | 空調設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002197346A JP2004037030A (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | 空調設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004037030A true JP2004037030A (ja) | 2004-02-05 |
Family
ID=31705141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002197346A Pending JP2004037030A (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | 空調設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004037030A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1564089A2 (en) | 2004-02-13 | 2005-08-17 | Nissan Motor Company, Limited | Flip-up type hood for vehicle |
| JP2010210124A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Sanken Setsubi Kogyo Co Ltd | 熱源システム |
| JP2019078501A (ja) * | 2017-10-26 | 2019-05-23 | 三機工業株式会社 | 空調システム |
| CN111780279A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-16 | 杭州医学院 | 洁净手术室净化空调***冷热源大小***的切换控制装置 |
-
2002
- 2002-07-05 JP JP2002197346A patent/JP2004037030A/ja active Pending
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| CN111780279A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-16 | 杭州医学院 | 洁净手术室净化空调***冷热源大小***的切换控制装置 |
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