JP2015059692A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気を調和する空調システムに関し、特に、主に温度や湿度の制御が容易な空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system that harmonizes air, and in particular, relates to an air conditioning system that mainly allows easy control of temperature and humidity.
従来の単1コイルによる減湿冷却の空調システムでは、湿分を満足させる場合は冷えすぎ、顕熱のみ満足させた場合は、湿分処理が行えず不快であるのが普通であり、これを図1の空気線図で説明すると、設計絶対湿度(一点鎖線)まで湿分を除去しようとすると空調機の吹出し空気SAを14℃程度まで冷やさなければならない。このため16℃程度の吹出空冷温度に調整しようとすると、再熱しなければならす、省エネにはならない。
また、単1コイルの空調システムで省エネで湿度と温度を調整しようとすると、例えば、特許文献1に示すように、複雑なシステムを必要する問題点があった。
In the conventional air conditioning system with dehumidification cooling by a single coil, when the moisture is satisfied, it is too cold, and when only the sensible heat is satisfied, the moisture treatment cannot be performed and it is usually uncomfortable. Referring to the air diagram of FIG. 1, if the moisture is to be removed up to the designed absolute humidity (one-dot chain line), the blown air SA of the air conditioner must be cooled to about 14 ° C. For this reason, if it is going to adjust to the blowing air cooling temperature of about 16 degreeC, it must reheat and it does not save energy.
Moreover, when trying to adjust humidity and temperature with an energy saving system with a single coil air conditioning system, for example, as shown in Patent Document 1, there is a problem that a complicated system is required.
本願発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で温度や湿度の制御が容易な空調システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an air conditioning system that can easily control temperature and humidity with a simple configuration.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、外気又は還気を取込で給気する第1空気通路と第2空気通路とを設け、第1空気通路に第1コイルを第2空気通路に第2コイルをそれぞれ配置し、該第1コイルには制御装置によって低温冷水の水量を制御可能に供給して第1空気通路の空気を冷房し、該第1コイルから排出された中温冷水を第2コイルに供給して空気を冷房して排水するとともに、第2コイルに供給する前記中温冷水には制御装置によって前記低温冷水の水量を制御可能に混合して第2空気通路の空気を冷房し、更に、冷房された第1空気通路と第2空調通路との空気を混合して給気したことを特徴とする空調システムである。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is provided with a first air passage and a second air passage for taking in outside air or return air and supplying the first air passage, and a second coil is provided in the first air passage. A second coil is disposed in each of the air passages, and the control unit supplies a controllable amount of low-temperature cold water to the first coil to cool the air in the first air passage, and the medium temperature discharged from the first coil. The cold air is supplied to the second coil to cool and drain the air, and the medium temperature cold water supplied to the second coil is mixed with the control device so that the amount of the low-temperature cold water can be controlled by the control device. The air conditioning system is characterized in that the air in the cooled first air passage and the second air conditioning passage is mixed and supplied.
請求項2の発明は、請求項1に記載の空調システムにおいて、前記第2空気通路の導入される外気又は還気の1部をバイパス通路及び調整装置によって調整可能に前記第1空気通路の導入される外気又は還気に混合することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の空調システムにおいて、少なくとも、前記第1コイルの制御装置又は第2コイルの制御装置は、二方弁であることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1に記載の空調システムにおいて、前記第1コイルの制御装置と第2コイルの制御装置と1つの三方弁としたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the air conditioning system according to the first aspect, the introduction of the first air passage is such that a part of the outside air or the return air introduced into the second air passage can be adjusted by a bypass passage and an adjustment device. It mixes with the outside air or return air which is made.
According to a third aspect of the present invention, in the air conditioning system according to the first or second aspect, at least the control device for the first coil or the control device for the second coil is a two-way valve.
According to a fourth aspect of the present invention, in the air conditioning system according to the first aspect, the control device for the first coil, the control device for the second coil, and one three-way valve are used.
本発明の空調システムによれば、低温冷水によって第1コイルと第2コイル(本空調システム)で冷房し、この多少暖まった中温冷水によって、第2コイルで再利用するので、第1コイルでは定格負荷時はもとより低負荷時においても熱媒である水の出入口温度差(温度差10℃程度)を確保でき、冷房のエネルギー効率が向上する。
また、第1コイルが低温冷水によって冷房するので、第1コイルでは主に結露等で除湿して潜熱処理が行え、第2コイルでは中温冷水での冷房であるので顕熱処理が行え、潜熱と顕熱を分離して熱処理が行えるので、第1コイルで冷房とともに湿度制御が容易に行え、第2コイルで温度制御を行うことで、全体として湿度と温度の調整が再熱を行うことなく行え、省エネの空調が可能となる。
さらに、第2コイルは、再利用した中高温の熱媒で空気を冷やすので凝縮水の発生がなくコイルの通過風速を3〜10m/sと高速にすることが出来る(通常は3m/s程度まで)。
また、第2空気通路の導入される外気又は還気の1部をバイパス通路及び調整装置によって調整可能に前記第1空気通路の導入される外気又は還気に混合すれば、制御範囲は広がるとともに、より省エネ運転が可能になる。
According to the air conditioning system of the present invention, the first coil and the second coil (the present air conditioning system) are cooled by low-temperature cold water, and the second coil is reused by the slightly warmed medium-temperature cold water. The temperature difference between the inlet and outlet of water, which is a heating medium (temperature difference of about 10 ° C), can be secured not only when the load is low but also when the load is low, improving the energy efficiency of cooling.
In addition, since the first coil is cooled by low-temperature cold water, the first coil can be subjected to latent heat treatment by dehumidification mainly due to condensation, and the second coil can be subjected to sensible heat treatment because it is cooled by medium-temperature cold water. Since heat can be separated and heat treated, humidity control can be easily performed together with cooling with the first coil, and temperature control with the second coil allows adjustment of humidity and temperature as a whole without reheating, Energy-saving air conditioning is possible.
In addition, the second coil cools the air with a reused medium and high temperature heat medium, so there is no generation of condensed water, and the passing wind speed of the coil can be increased to 3-10 m / s (usually about 3 m / s). Until).
If a part of the outside air or return air introduced into the second air passage is mixed with the outside air or return air introduced into the first air passage so as to be adjustable by the bypass passage and the adjusting device, the control range is expanded. More energy-saving operation is possible.
本発明の空調システムを図面に沿って説明する。
[実施例1]
先ず、本発明の実施例1の空調システムをブロック図で説明すると、図2(a)は、外気OAと還気RAを別々に処理するシステムで、外気(OA)11を第1空気通路21から第1コイル31に導入し、還気RA12を第2空気通路22から第2コイル32に導入し、それぞれコイルを通過した空気をファン4で混合して給気SAする。
このように、第1空気通路21に第1コイル31を第2空気通路22に第2コイル32をそれぞれ配置するが、低温冷水を第1コイル31へ水量を制御装置である第1二方弁61で制御して供給し外気OA11を処理し、この第1コイル31から排出された冷水が多少温められた中温冷水を第2コイル32に供給するが、この際、第2コイル32に供給される中温冷水には、低温冷水を制御装置である第2二方弁62を介して直接供給して混合し、混合された中温冷水によって、第2コイル32によって還気RA12を処理して出口から排水する。
The air conditioning system of this invention is demonstrated along drawing.
[Example 1]
First, the air conditioning system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to a block diagram. FIG. 2A is a system for separately processing the outside air OA and the return air RA, and the outside air (OA) 11 is treated as the
As described above, the
ここで、外気OA11を低温冷水によって第1コイル31で冷房し、この多少暖まった中温冷水によって第2コイル32で再利用するので、第1コイル31では定格負荷時はもとより低負荷時においても熱媒である水の出入口温度差(温度差10℃程度)を確保でき、冷房効率が向上する。
同時に、第1コイル31が低温冷水によって冷房するので、第1コイル31では主に結露等で除湿して潜熱交換が行え、第2コイル32では中温冷水での冷房であるので顕熱交換が行え、潜熱と顕熱を分離して熱処理が行えるので、第1コイル31で冷房とともに湿度制御が容易に行え、第2コイル32で温度制御を行うことで、全体として湿度と温度の調整が再熱を行うことなく行え、省エネの空調が可能となる。
Here, since the outside air OA11 is cooled by the
At the same time, since the
これを、図3の空気線図で説明すると、設計絶対湿度(一点鎖線)まで湿分を除去しようとすると外気OA11を第1コイル31で外気OAを冷やし、第2コイル32で室内空気RA12を冷や(湿分除去は無い)し。その後、第1コイル31と第2コイル32をファン4の直前に混合するので、空調機の供給空気SAは16℃程度となり、再熱の必要は少なくなる。
This will be explained with reference to the air diagram of FIG. 3. When the moisture is to be removed up to the designed absolute humidity (one-dot chain line), the outside air OA 11 is cooled by the
次に、これを定格負荷時と低負荷時での第1コイル31の入口x1、出口x2と、第2コイルの入口x3、出口x4での水温温度ので第1二方弁(MV1)61、第2二方弁(MV2)62の開度との関係を表1に例示する。
[表1]
Next, the first two-way valve (MV1) 61 at the rated load and the low load at the inlet temperature x1 and outlet x2 of the
[Table 1]
図2(b)は、図2(a)の空気入力部分を還気RA12をバイパス通路23から外気OA11に混合するブロック図であるが、第2空気通路22の導入されるは還気RA12(又は外気OA11)の1部をバイパス通路23と調整装置である混合調整ダンパ(VD2)131によって、調整可能に第1空気通路2の導入される外気OA11(還気RA12)に混合すれば、制御範囲は広がるとともに、より省エネ運転が可能になる
FIG. 2B is a block diagram of mixing the air input portion of FIG. 2A with the return air RA12 from the
次に、図2の実施例1の空気システムのブロック図の装置の構成略図を図4で説明する。
図4において、空調機枠体7には、外気OA11の流入調整する外気調整ダンパ(MD1)111を介した第1空気通路21と、還気RA12の流入調整する還気調整ダンパ(VD1)121を介した第2空気通路22とが接続され、流入直前に両空気通路をつなぐバイパス通路23が設けられ、必要に応じて、この混合調整ダンパ(VD2)131でバイパス風量の混合量を制御し、外気OA11へ還気RA12の一部を混合させている。
なお、図4では、外気調整ダンパ(MD1)111、還気調整ダンパ(VD1)121、混合調整ダンパ(VD2)131を空調機枠体7外に配置しているが、これらの外気調整ダンパ(MD1)111、還気調整ダンパ(VD1)121、混合調整ダンパ(VD2)131を空調機枠体7'内に配置してもよい。
Next, a schematic configuration diagram of the apparatus of the block diagram of the air system of the first embodiment shown in FIG.
In FIG. 4, the air conditioner frame 7 includes a
In FIG. 4, the outside air adjustment damper (MD1) 111, the return air adjustment damper (VD1) 121, and the mixing adjustment damper (VD2) 131 are disposed outside the air conditioner frame 7, but these outside air adjustment dampers ( MD1) 111, return air adjustment damper (VD1) 121, and mixture adjustment damper (VD2) 131 may be arranged in the air conditioner frame 7 ′.
空調機枠体7内は、第1空気通路21が第2空気通路22に連なるように隔壁71が設けられ、隔壁71は下流のファン4が設けられた給気ファン室42まで設けられ、ファン4の下流には給気口72が設けられている。もっとも、上冷房される空気は第1コイル31と第2コイル32の下流では混合されるので、上記隔壁71は図4のように給気ファン4まで長く延びなくても、第1コイル31と第2コイル32の直後まででもよい。
ここで、空調機枠体7内の第1空気通路21に連なる第1チャンバー73には、上流側から第1フィルター731、熱交換器である第1コイル31、加湿器8が配置され、第1コイル31には第1二方弁(MV1)61を介して低温冷水の入口配管311が接続され、加湿器8には加湿電磁弁82を介して配管81が接続されている。なお、外気通路側の第1フィルター731には差圧計(PS)732が設けられ目づまり状態を監視している。
空調機枠体7内の第2空気通路22に連なる第2チャンバー74には、上流側からフィルター741、熱交換器である第2コイル32が配置され、第2コイル32には第1コイル31からの出口配管312が接続されるとともに、低温冷水からの中間配管313が第2二方弁(MV2)62を介して接続されている。第2コイル32で熱交換が終了した水は排出配管314から排出される。
In the air conditioner frame 7, a
Here, the
In the
これら外気ダンパ111、第1二方弁(MV1)61、第2二方弁(MV2)62、ファン4等は空調制御装置9によって制御されるが、空調制御装置9には第2チャンバー74の還気RA22の流入口742の近傍に温湿度検出器91及びファ4の給気口43の近傍に設けられ温湿度検出器92が配置され、これらの検出値によって適切な温度と湿度の空気調整された空気が供給される。
以上、夏場の冷房時を説明したが、冬場の暖房時には、第1コイル31と第2コイル32とに高温暖水を入口配管311及び中間配管312に導入し、冬場は湿度が足りなくなる場合も生じるので、冷房時とは逆に加湿器8の加湿電磁弁82で制御しながら、第2チャンバー74側で加湿した適度の温度及び湿度に調整する。
The outside air damper 111, the first two-way valve (MV1) 61, the second two-way valve (MV2) 62, the
As described above, the cooling in summer has been described. However, during heating in winter, high warm water is introduced into the
以上の構成であるので、前述したように、低温冷水を入口配管311から第1コイル31へ第1二方弁61で制御して供給して導入される外気OA11を処理し、この第1コイル31で多少温められた中温冷水を中間配管312を介して第2コイル32に供給する。また、第2コイル32に供給される中温冷水に、低温冷水を中間配管313と第2二方弁62とのによって直接供給して混合するラインも設けられ、第2二方弁62が閉の時は、単純に第1コイル31と第2コイル32が直列に繋がれるが、第2二方弁62の開度と第1二方弁61の開度を調整すれば、例えば、[表1]に示されるように、各コイルでの冷房度合いを調整できる。
したがって、第1コイル31では主に結露等で除湿して潜熱交換が行え、第2コイル32では中温冷水での冷房であるので顕熱処理が行え、潜熱と顕熱を分離して熱処理が行えるので、第1コイル31で冷房とともに湿度制御が容易に行え、第2コイル32で温度制御を行うことで、全体として湿度と温度の調整が再熱を行うことなく行え、省エネの空調が可能となる。
As described above, as described above, the low temperature cold water is supplied from the
Therefore, the
[実施例2]
ここで、実施例1では2つのコイルへの冷水の供給に、2つの第1二方弁61、第2二方弁62を用いているが、図5の実施例2に示すように、冷温冷水を三方弁(MV3)63を用いれば、1この制御弁ですみ構成が簡単になる。
なお、本発明の特徴を損うものでなければ、上記の各実施例に限定されるものでないことは勿論であり、実施例では第1空気通路を外気とし、第2空気通路を還気としたが、これに限定されることはない。
[Example 2]
Here, in the first embodiment, the two first two-
Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiments as long as the characteristics of the present invention are not impaired. In the embodiments, the first air passage is used as outside air, and the second air passage is used as return air. However, it is not limited to this.
11・・外気OA、111・・外気調整ダンパ(MD1)、
12・・還気RA、121・・還気調整ダンパ(VD1)、
13・・バイパス通路、131・・混合調整ダンパ(VD2)
21・・第1空気通路、22・・第2空気通路、23・・バイパス通路、
31・・第1コイル(第1熱交換器)、311・・入口配管、312・・出口配管、
313・・中間配管、314・・排水配管、
32・・第2コイル(第2熱交換器)、
4・・ファン、42・・給気ファン室、43・・給気口
5・・給気SA
61・・第1二方弁、62・・第2二方弁、63・・三方弁、
7,7'・・空調機枠体、71・・隔壁、72・・給気口、
73・・第1チャンバー、731・・第1フィルター、732・・差圧計
74・・第2チャンバー、741・・第2フィルター、742・・流入口
8・・加湿器、81・・配管、82・・加湿電磁弁、
9・・空調制御装置、91・・温湿度検出器、92・・温湿度検出器、
11..Outside air OA, 111..Outside air adjustment damper (MD1),
12. ・ Return air RA, 121 ・ ・ Return air adjustment damper (VD1),
13. ・ Bypass passage, 131 ・ ・ Mixing adjustment damper (VD2)
21 .. First air passage, 22 .. Second air passage, 23 .. Bypass passage,
31 .. First coil (first heat exchanger), 311 .. Inlet piping, 312 .. Outlet piping,
313 ... Intermediate piping, 314 ... Drain piping,
32 .. Second coil (second heat exchanger),
4 .... Fan 42 ... Air supply fan room 43 ... Air supply port 5 ... Air supply SA
61 .. First two-way valve, 62 .. Second two-way valve, 63 .. Three-way valve,
7,7 '... Air conditioner frame, 71 ... Bulk, 72 ... Air supply port,
73 .. First chamber, 731 .. First filter, 732 ..
9 .... Air conditioning control device, 91 ... Temperature / humidity detector, 92 ... Temperature / humidity detector,
Claims (4)
第1空気通路に第1コイルを第2空気通路に第2コイルをそれぞれ配置し、
該第1コイルには制御装置によって低温冷水の水量を制御可能に供給して第1空気通路の空気を冷房し、
該第1コイルから排出された中温冷水を第2コイルに供給して空気を冷房して排水するとともに、第2コイルに供給する前記中温冷水には制御装置によって前記低温冷水の水量を制御可能に混合して第2空気通路の空気を冷房し、
更に、冷房された第1空気通路と第2空調通路との空気を混合して給気したことを特徴とする空調システム。 Providing a first air passage and a second air passage for taking in outside air or return air and supplying them;
A first coil in the first air passage and a second coil in the second air passage,
The first coil is supplied with controllable amount of low-temperature cold water by a control device to cool the air in the first air passage,
The medium-temperature cold water discharged from the first coil is supplied to the second coil to cool and drain the air, and the amount of the low-temperature cold water can be controlled by the controller in the medium-temperature cold water supplied to the second coil. Mix and cool the air in the second air passage,
Further, the air conditioning system is characterized in that the air in the cooled first air passage and the second air conditioning passage is mixed and supplied.
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