JP3065975B2 - 空調システム及び湿度制御方法 - Google Patents
空調システム及び湿度制御方法Info
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- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
- F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
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- F24F12/003—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid using a heat pump
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- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に空調システム
に関し、特に、湿度を調整する方法及び装置に関する。
に関し、特に、湿度を調整する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空調システムにいては、冷却する
空間の湿度の調整はあまり研究されておらず、その結
果、所望の快適感を得るには、その空間の温度を、いっ
たん所望の温度より低くする必要があった。このような
“過剰冷却”は、相当な費用がかかるうえに、冷え過ぎ
のために不快感を感じさせてしまうという難点がある。
空間の湿度の調整はあまり研究されておらず、その結
果、所望の快適感を得るには、その空間の温度を、いっ
たん所望の温度より低くする必要があった。このような
“過剰冷却”は、相当な費用がかかるうえに、冷え過ぎ
のために不快感を感じさせてしまうという難点がある。
【０００３】これに対し、従来の空調技術においては、
例えば１９９５年８月３０日に出願された米国特許出願
番号０８／５２０８９６号に、蒸発機の下流側に補助冷
却器を追加配置するという技術が開示されている。この
出願では、補助冷却器コイルを追加することで、蒸発機
コイルの潜熱効果が向上し、湿度が実質的に減少してい
る。
例えば１９９５年８月３０日に出願された米国特許出願
番号０８／５２０８９６号に、蒸発機の下流側に補助冷
却器を追加配置するという技術が開示されている。この
出願では、補助冷却器コイルを追加することで、蒸発機
コイルの潜熱効果が向上し、湿度が実質的に減少してい
る。
【０００４】湿度を調整するための他の技術として、従
来の空調システムに除湿剤あるいは乾燥剤を加えて用い
る技術が挙げられる。このシステムは、１９９６年９月
３日に公布された米国特許第５，５５１，２４５号に開
示されている。
来の空調システムに除湿剤あるいは乾燥剤を加えて用い
る技術が挙げられる。このシステムは、１９９６年９月
３日に公布された米国特許第５，５５１，２４５号に開
示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
除湿システムは、先述した補助冷却器を用いた方法より
も湿度の調整効果が高いものの、乾燥剤当の製造及び設
置コストがかさんでしまう。
除湿システムは、先述した補助冷却器を用いた方法より
も湿度の調整効果が高いものの、乾燥剤当の製造及び設
置コストがかさんでしまう。
【０００６】更に、今日において、ビルは非常に気密性
が高くなっており、ビル内に新鮮な外気が十分に取りこ
まれずに、「病的なビル（sick building）」と呼ばれ
る、ビル内で同じ空気が何回も内気循環し、空気が悪く
なって濁ってしまう状態が問題となっている。この問題
をさけるために、ＡＳＨＲＡＥ（American Society of
Heating, Refrigeration and Air conditioning Engine
ers：米国熱・冷凍空調工業会）スタンダードコードで
は、ビルディングにおける所定の最小補充空気体積に関
する要件が定められている。この要件は、現在、エコノ
マイザを用いることで達成されているが、現在のシステ
ムでは、外気を１００％用いることはできないでいる。
何故なら、このように外気を１００％用いるには、通
常、冷凍容量が足りないためである。
が高くなっており、ビル内に新鮮な外気が十分に取りこ
まれずに、「病的なビル（sick building）」と呼ばれ
る、ビル内で同じ空気が何回も内気循環し、空気が悪く
なって濁ってしまう状態が問題となっている。この問題
をさけるために、ＡＳＨＲＡＥ（American Society of
Heating, Refrigeration and Air conditioning Engine
ers：米国熱・冷凍空調工業会）スタンダードコードで
は、ビルディングにおける所定の最小補充空気体積に関
する要件が定められている。この要件は、現在、エコノ
マイザを用いることで達成されているが、現在のシステ
ムでは、外気を１００％用いることはできないでいる。
何故なら、このように外気を１００％用いるには、通
常、冷凍容量が足りないためである。
【０００７】従って、本発明は、空調する空間の湿度を
調整する方法及び装置を提供することを目的とする。
調整する方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】この目的は、本願の請求項の前提部分及び
特徴部分により示される方法及び装置によって達成され
る。
特徴部分により示される方法及び装置によって達成され
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】概略すると、本発明の一
実施形態によれば、熱回収装置が、空調システムの蒸発
機コイルの上流側に設けたれる。この熱回収装置は、そ
の内部を二つの空気ストリームが流れており、これらの
空気ストリームは、顕熱を熱交換する関係にある。冷却
する空間から戻ってくる空気は、熱回収装置を通じて流
れ、顕熱を交換したうえで外部に排出される。熱回収装
置の他方側では、外気が取り込まれ、熱回収装置を流れ
る間に冷却され、これにより、蒸発機コイルに流入する
までに冷やされて露点に近づく。このようにして、蒸発
機コイルおける潜熱効果が実質的に向上し、冷却空間へ
と流される空気の湿度は低くなる。何故なら、蒸発機コ
イル内での水分凝縮量が増加するからである。
実施形態によれば、熱回収装置が、空調システムの蒸発
機コイルの上流側に設けたれる。この熱回収装置は、そ
の内部を二つの空気ストリームが流れており、これらの
空気ストリームは、顕熱を熱交換する関係にある。冷却
する空間から戻ってくる空気は、熱回収装置を通じて流
れ、顕熱を交換したうえで外部に排出される。熱回収装
置の他方側では、外気が取り込まれ、熱回収装置を流れ
る間に冷却され、これにより、蒸発機コイルに流入する
までに冷やされて露点に近づく。このようにして、蒸発
機コイルおける潜熱効果が実質的に向上し、冷却空間へ
と流される空気の湿度は低くなる。何故なら、蒸発機コ
イル内での水分凝縮量が増加するからである。
【００１０】本発明の他の形態によれば、上述した熱回
収装置は、蒸発機コイルの下流に設けられた補助冷却器
とともに用いられ、蒸発機に流れる冷媒が補助冷却され
るようになっている。このようにして、蒸発機コイルの
潜熱効果が更に向上し、湿度が更に減少する。
収装置は、蒸発機コイルの下流に設けられた補助冷却器
とともに用いられ、蒸発機に流れる冷媒が補助冷却され
るようになっている。このようにして、蒸発機コイルの
潜熱効果が更に向上し、湿度が更に減少する。
【００１１】本発明の更に他の形態によれば、エバポレ
ーティブクーラー、即ち蒸発式冷却器が、戻り側空気ス
トリームのフロー内で、熱回収装置の上流側に設けられ
ている。戻り側空気は、その後、熱回収装置に入る前
に、第一冷却が行われ、これによれい、外気との温度差
が大きくなり、蒸発機コイルを通過する前に、外気を冷
却する効果が増加する。
ーティブクーラー、即ち蒸発式冷却器が、戻り側空気ス
トリームのフロー内で、熱回収装置の上流側に設けられ
ている。戻り側空気は、その後、熱回収装置に入る前
に、第一冷却が行われ、これによれい、外気との温度差
が大きくなり、蒸発機コイルを通過する前に、外気を冷
却する効果が増加する。
【００１２】本発明の更に他の形態によれば、蒸発式冷
却器は、蒸発機コイルの下方に設けられて、蒸発機コイ
ルからの凝縮水を、蒸発式冷却器メディアの水として使
用することが可能となっている。
却器は、蒸発機コイルの下方に設けられて、蒸発機コイ
ルからの凝縮水を、蒸発式冷却器メディアの水として使
用することが可能となっている。
【００１３】また、図面においては、好適実施形態を示
したが、本発明の趣旨及び範囲を逸脱する事なく、種々
の変形及び修正等が可能である。
したが、本発明の趣旨及び範囲を逸脱する事なく、種々
の変形及び修正等が可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１において、本発明に係るシス
テムを参照符号１０で示す。ここでは、１９９５年８月
３０日にバスジェーガー（Bussjager）氏等が出願し
（ドケット番号８５６２番）、本願の出願人に譲渡され
た、米国特許出願番号０８／５２０．８９６号に記載さ
れた補助冷却器を含んだシステムを示す。なお、この出
願は、日本における特願平８−２３０２５７号の基礎出
願である。上記米国特許出願及び特願平８−２３０２５
７号は、参照として本願に包含される。
テムを参照符号１０で示す。ここでは、１９９５年８月
３０日にバスジェーガー（Bussjager）氏等が出願し
（ドケット番号８５６２番）、本願の出願人に譲渡され
た、米国特許出願番号０８／５２０．８９６号に記載さ
れた補助冷却器を含んだシステムを示す。なお、この出
願は、日本における特願平８−２３０２５７号の基礎出
願である。上記米国特許出願及び特願平８−２３０２５
７号は、参照として本願に包含される。
【００１５】本発明に係るシステムは、圧縮機１１、凝
縮機コイル１２、膨張装置１３及び蒸発機コイル１４を
有し、これらはそれぞれ直列に接続され、従来技術と同
様に作動する。本発明は熱ポンプシステム一般に用いら
使用可能ではあるが、空調システムに最も有用であり、
説明の簡素化のために、このような空調システムを例に
とって説明する。なお、図示しないが、リバースバルブ
を図示したシステムに設けて、加熱モードで運転するこ
とも勿論可能である。
縮機コイル１２、膨張装置１３及び蒸発機コイル１４を
有し、これらはそれぞれ直列に接続され、従来技術と同
様に作動する。本発明は熱ポンプシステム一般に用いら
使用可能ではあるが、空調システムに最も有用であり、
説明の簡素化のために、このような空調システムを例に
とって説明する。なお、図示しないが、リバースバルブ
を図示したシステムに設けて、加熱モードで運転するこ
とも勿論可能である。
【００１６】このシステムには、更に補助冷却器コイル
１６、ソレノイドバルブ１７、温度式膨張弁であるＴＸ
Ｖ１８（Thermal Expansion Valve：ＴＸＶ）が設けら
れている。これらの機器は、そのたの補助機器（図示せ
ず）とともに、上述した特願平８−２３０２５７号と同
様に作動する。概略的には、高圧側において、冷媒ガス
は、圧縮機１１で圧縮され、ライン１９を通じて凝縮機
コイル１２へと流れる。凝縮機コイル１２内では、冷媒
が冷却されて凝縮して液体となり、ライン２１を通じて
流れる。ライン２１は、補助冷却器流入ライン２２とバ
イパスライン２３とにわかれる。冷却する空間が補助冷
却を必要とする状態であると検出されると、自動的にソ
レノイドバルブ１７が閉じられ、液体冷媒は、ライン２
２を通じて補助冷却器１６へと流れ、蒸発機からの空気
によって補助冷却される。補助冷却された液体冷媒は、
その後、ＴＸＶ１８を通じて流れ、このＴＸＶ１８は、
冷媒温度及びサクション温度に依存して、補助冷却され
た液体冷媒のフローを調整するように機能する。なお、
この機能は、特願平８−２３０２５７号に、より詳細に
記載されている。
１６、ソレノイドバルブ１７、温度式膨張弁であるＴＸ
Ｖ１８（Thermal Expansion Valve：ＴＸＶ）が設けら
れている。これらの機器は、そのたの補助機器（図示せ
ず）とともに、上述した特願平８−２３０２５７号と同
様に作動する。概略的には、高圧側において、冷媒ガス
は、圧縮機１１で圧縮され、ライン１９を通じて凝縮機
コイル１２へと流れる。凝縮機コイル１２内では、冷媒
が冷却されて凝縮して液体となり、ライン２１を通じて
流れる。ライン２１は、補助冷却器流入ライン２２とバ
イパスライン２３とにわかれる。冷却する空間が補助冷
却を必要とする状態であると検出されると、自動的にソ
レノイドバルブ１７が閉じられ、液体冷媒は、ライン２
２を通じて補助冷却器１６へと流れ、蒸発機からの空気
によって補助冷却される。補助冷却された液体冷媒は、
その後、ＴＸＶ１８を通じて流れ、このＴＸＶ１８は、
冷媒温度及びサクション温度に依存して、補助冷却され
た液体冷媒のフローを調整するように機能する。なお、
この機能は、特願平８−２３０２５７号に、より詳細に
記載されている。
【００１７】液体冷媒は、その後膨張装置１３を流通し
て蒸発機コイル１４に入り、冷媒ガスは、その後ライン
２４を通じて圧縮機１１に流れる。これにより、１サイ
クルが終了する。
て蒸発機コイル１４に入り、冷媒ガスは、その後ライン
２４を通じて圧縮機１１に流れる。これにより、１サイ
クルが終了する。
【００１８】補助冷却が必要ない状態のときは、ソレノ
イドバルブ１７は、自動的に開放され、冷媒はバイパス
ライン２３を通じてソレノイドバルブ１７を流通し、更
に膨張装置１３を通じて蒸発機１４へと流入する。この
際補助冷却器コイル１６は通らない。また、蒸発機コイ
ル１４を通過した後に、冷媒ガスは、ライン２４を通じ
て圧縮機１１へと流れ、１サイクルが終了する。
イドバルブ１７は、自動的に開放され、冷媒はバイパス
ライン２３を通じてソレノイドバルブ１７を流通し、更
に膨張装置１３を通じて蒸発機１４へと流入する。この
際補助冷却器コイル１６は通らない。また、蒸発機コイ
ル１４を通過した後に、冷媒ガスは、ライン２４を通じ
て圧縮機１１へと流れ、１サイクルが終了する。
【００１９】次に、本発明の構成及び目的を説明する。
熱回収装置２６が蒸発機コイル１４の上流に設けられて
いる。この熱回収装置２６は、熱パイプ等の種々の形態
をとることができる。また、同心状の並流式あるいは向
流式（side-by-side）、クロスフロー式の、隣接するチ
ャンネルを備えた熱回収装置でもよい。このような装置
は、ベンマー社（Venmer Corporation）から入手可能で
ある。また、エネルギー・リカバリー・ホイール、ヒー
ト・レシービング・ホイールを用いてもよい。これらの
熱回収装置は、いずれも、エンゲルハード社（Engelhar
d/ICC）から入手可能である。いずれの場合において
も、熱回収装置は、一つ以上の熱放出部（heat rejecti
on portion）と、それに対応する熱取得部とを有する。
これらは、図１において、熱放出部２７と熱取得部２８
として示される。
熱回収装置２６が蒸発機コイル１４の上流に設けられて
いる。この熱回収装置２６は、熱パイプ等の種々の形態
をとることができる。また、同心状の並流式あるいは向
流式（side-by-side）、クロスフロー式の、隣接するチ
ャンネルを備えた熱回収装置でもよい。このような装置
は、ベンマー社（Venmer Corporation）から入手可能で
ある。また、エネルギー・リカバリー・ホイール、ヒー
ト・レシービング・ホイールを用いてもよい。これらの
熱回収装置は、いずれも、エンゲルハード社（Engelhar
d/ICC）から入手可能である。いずれの場合において
も、熱回収装置は、一つ以上の熱放出部（heat rejecti
on portion）と、それに対応する熱取得部とを有する。
これらは、図１において、熱放出部２７と熱取得部２８
として示される。
【００２０】熱回収装置２６は、冷却する空間への供給
空気の流路に熱放出部２７が位置し、一方、冷却する空
間からの戻り空気の流路には熱取得部２８が位置するよ
うに配置される。熱取得部２８の上流には、好ましく
は、蒸発式冷却器２９が設けられている。この蒸発式冷
却器２９は、通常の、水が循環されている蒸発式冷却器
メディアから構成される。この場合、蒸発式冷却器２９
は、図示されるように、好ましくは蒸発機コイル１４の
下方に配置されており、蒸発式冷却器メディアの水が、
蒸発機コイルからの凝縮水によって供給されるようにな
っている。また、極端な条件下においては、水の補給を
行ってもよく、この場合、過剰な水は、ドレインオーバ
ーフローを通じて除去される。蒸発式冷却器２９は、戻
り空気の乾球温度を下げるように機能するが、湿球温度
に影響は与えない。
空気の流路に熱放出部２７が位置し、一方、冷却する空
間からの戻り空気の流路には熱取得部２８が位置するよ
うに配置される。熱取得部２８の上流には、好ましく
は、蒸発式冷却器２９が設けられている。この蒸発式冷
却器２９は、通常の、水が循環されている蒸発式冷却器
メディアから構成される。この場合、蒸発式冷却器２９
は、図示されるように、好ましくは蒸発機コイル１４の
下方に配置されており、蒸発式冷却器メディアの水が、
蒸発機コイルからの凝縮水によって供給されるようにな
っている。また、極端な条件下においては、水の補給を
行ってもよく、この場合、過剰な水は、ドレインオーバ
ーフローを通じて除去される。蒸発式冷却器２９は、戻
り空気の乾球温度を下げるように機能するが、湿球温度
に影響は与えない。
【００２１】蒸発式冷却器２９を通過した後に、冷却さ
れた戻り空気は、熱回収装置２６の熱取得部２８を流通
し、空気流内において顕熱取得がなされる。この機能に
よる利点は、戻り空気流ストリームの熱回収にではな
く、後述する熱放出部２７において生じるカウンタ効果
（counter effect）にある。熱取得部２８から流出する
加熱された空気は、その後、好ましくは、凝縮機コイル
１２を流通して冷媒を冷却させる。しかし、熱取得部２
８から流出する加熱された空気の一部あるいは全部をそ
のまま戸外に排気することも可能である。いずれにして
も、戻り空気は、冷却される空間には再供給されない。
れた戻り空気は、熱回収装置２６の熱取得部２８を流通
し、空気流内において顕熱取得がなされる。この機能に
よる利点は、戻り空気流ストリームの熱回収にではな
く、後述する熱放出部２７において生じるカウンタ効果
（counter effect）にある。熱取得部２８から流出する
加熱された空気は、その後、好ましくは、凝縮機コイル
１２を流通して冷媒を冷却させる。しかし、熱取得部２
８から流出する加熱された空気の一部あるいは全部をそ
のまま戸外に排気することも可能である。いずれにして
も、戻り空気は、冷却される空間には再供給されない。
【００２２】次に、冷却空間へと供給される、他方側の
空気ストリームを説明する。まず、外気は、ブロワー
（図示せず）を通じて、図１の上部に示されるように、
二つの空気ストリームに分離される。一方の空気ストリ
ームは、凝縮機コイル１２を流通して冷媒を冷却し、そ
の後に戸外へと排出される。他方の空気流（この空気は
１００％外気である）は、最初にフィルタ３１と通り、
その後に熱回収装置２６の熱放出部２７を流通する。熱
放出部２７で冷却された後に、空気流は、蒸発機コイル
１４、補助冷却器コイル１６を流通して、冷却される空
間へと送られる。このように供給される空気は、冷却だ
けでなく除湿も行われる。
空気ストリームを説明する。まず、外気は、ブロワー
（図示せず）を通じて、図１の上部に示されるように、
二つの空気ストリームに分離される。一方の空気ストリ
ームは、凝縮機コイル１２を流通して冷媒を冷却し、そ
の後に戸外へと排出される。他方の空気流（この空気は
１００％外気である）は、最初にフィルタ３１と通り、
その後に熱回収装置２６の熱放出部２７を流通する。熱
放出部２７で冷却された後に、空気流は、蒸発機コイル
１４、補助冷却器コイル１６を流通して、冷却される空
間へと送られる。このように供給される空気は、冷却だ
けでなく除湿も行われる。
【００２３】上記各空気流における湿度調整効果を示す
グラフを図２に示す。この図では、戻り空気のサイクル
が実線で示され、供給または流入される外気のサイクル
が破線で示される。
グラフを図２に示す。この図では、戻り空気のサイクル
が実線で示され、供給または流入される外気のサイクル
が破線で示される。
【００２４】まず外気に関して説明すると、乾球温度９
５°Ｆ及び湿球温度７５°Ｆで流入する外気は、図２の
ポイント１で示される。空気は、熱回収装置２６で実質
的に冷却され、ポイント２で示されるように、乾球温度
７８°Ｆ／湿球温度７０．５°Ｆで流出する。空気は、
更に蒸発機で実質的に冷却され、ポイント３に示される
ように、乾球温度６１．４°Ｆ／湿球温度５７．８°Ｆ
で流出する。最後に、空気は、補助冷却器を流通し、乾
球温度６７．６°Ｆ／湿球温度５９．７°Ｆに加熱さ
れ、この際に冷媒を補助冷却する。冷媒は、このように
補助冷却された後に、膨張装置１３を通じて蒸発機コイ
ルに流入する。この空気の状態は、図２のポイント４で
示される。
５°Ｆ及び湿球温度７５°Ｆで流入する外気は、図２の
ポイント１で示される。空気は、熱回収装置２６で実質
的に冷却され、ポイント２で示されるように、乾球温度
７８°Ｆ／湿球温度７０．５°Ｆで流出する。空気は、
更に蒸発機で実質的に冷却され、ポイント３に示される
ように、乾球温度６１．４°Ｆ／湿球温度５７．８°Ｆ
で流出する。最後に、空気は、補助冷却器を流通し、乾
球温度６７．６°Ｆ／湿球温度５９．７°Ｆに加熱さ
れ、この際に冷媒を補助冷却する。冷媒は、このように
補助冷却された後に、膨張装置１３を通じて蒸発機コイ
ルに流入する。この空気の状態は、図２のポイント４で
示される。
【００２５】冷却される空間からの戻り空気のフローに
関して説明すると、この戻り空気は、ポイント５に示さ
れるように、乾球温度８０°Ｆ／湿球温度６７°Ｆで蒸
発式２９に流入する。蒸発式冷却器によって、ポイント
６に示されるように、温度が下がり、乾球温度７１°Ｆ
／湿球温度６７°Ｆとなる。熱回収装置２６の熱取得部
２８を流通する際に、空気は熱せられて、ポイント７に
示されるように、乾球温度８８°Ｆ／湿球温度７２°Ｆ
となる。最後に、空気は、凝縮機コイルを通過する際に
更に加熱されて、戸外に排気されるときの温度は、ポイ
ント８に示されるように、乾球温度１０８°Ｆ／湿球温
度７７．４°Ｆとなっている。
関して説明すると、この戻り空気は、ポイント５に示さ
れるように、乾球温度８０°Ｆ／湿球温度６７°Ｆで蒸
発式２９に流入する。蒸発式冷却器によって、ポイント
６に示されるように、温度が下がり、乾球温度７１°Ｆ
／湿球温度６７°Ｆとなる。熱回収装置２６の熱取得部
２８を流通する際に、空気は熱せられて、ポイント７に
示されるように、乾球温度８８°Ｆ／湿球温度７２°Ｆ
となる。最後に、空気は、凝縮機コイルを通過する際に
更に加熱されて、戸外に排気されるときの温度は、ポイ
ント８に示されるように、乾球温度１０８°Ｆ／湿球温
度７７．４°Ｆとなっている。
【００２６】次に、エンタルピーの観点から図２を説明
する。ポイント１から２への移動は、ポイント５，６，
７を結ぶグラフに示されるように、本発明によって可能
となった冷却状態を示す。ポイント１から２へと移動す
る際には、４．３ＢＴＵ／ＬＢのエンタルピー変化（即
ち３８．５から３４．２への変化）が見られる。この変
化と、１２．３ＢＴＵ／ＬＢ（即ち３８．５から２６．
２への変化）という総合エンタルピー変化と、を比較す
ることで、本発明による性能向上の程度が百分率で示さ
れる。従って、この百分率は、システムの総合アウトプ
ットにおける容量向上どあいの判定に使用することがで
きる。即ち、標準的な６トンシステムにおいて、本発明
を適用することで得られる総容量Ｘは、以下の式により
示される。
する。ポイント１から２への移動は、ポイント５，６，
７を結ぶグラフに示されるように、本発明によって可能
となった冷却状態を示す。ポイント１から２へと移動す
る際には、４．３ＢＴＵ／ＬＢのエンタルピー変化（即
ち３８．５から３４．２への変化）が見られる。この変
化と、１２．３ＢＴＵ／ＬＢ（即ち３８．５から２６．
２への変化）という総合エンタルピー変化と、を比較す
ることで、本発明による性能向上の程度が百分率で示さ
れる。従って、この百分率は、システムの総合アウトプ
ットにおける容量向上どあいの判定に使用することがで
きる。即ち、標準的な６トンシステムにおいて、本発明
を適用することで得られる総容量Ｘは、以下の式により
示される。
【００２７】
【数１】[４.３(BTU/LB)］／［１２.３(BTU/LB)]＝（Ｘ
−６）／Ｘ 上記式から、Ｘは９．２であることが示される。従っ
て、本発明を標準的な６トンシステムに適用すること
で、システムの冷却容量は９．２トンとなった。
−６）／Ｘ 上記式から、Ｘは９．２であることが示される。従っ
て、本発明を標準的な６トンシステムに適用すること
で、システムの冷却容量は９．２トンとなった。
【００２８】図３では、本発明をパッケージユニット３
２に組み込んだ状態を示し、このユニット３２には、双
方の空気流を流通させるためのブロワーを含んでいる。
２に組み込んだ状態を示し、このユニット３２には、双
方の空気流を流通させるためのブロワーを含んでいる。
【００２９】該略すると、供給空気ストリームは、ユニ
ットの前方部を流れ、戻り空気ストリームは、後方部を
流れる。ここで、前方側及び後方側は、中央の垂直に設
けられた隔壁３３によって分離される。ブロワー３４、
３６は、フロントセクション、リアセクションにそれぞ
れ設けられて、これらの空気ストリームをシステムを通
じて移動させる。ファン３７もまた配置されて、外気が
凝縮機コイル１２を流通するようにしている。他方の空
気ストリームは、１００％外気であって、供給空気はこ
の空気ストリームに含まれる。この空気ストリームは、
ブロワー３４により、フィルタ３１を通じて、熱回収装
置２６の熱放出部２７を流される。邪魔板としてのバッ
フル３８は、蒸発式冷却器２９からのフローストリーム
と戻り空気ストリームとを隔離するように設けられてい
る。システムの左上側においても、バッフル３９が設け
られて、凝縮機コイル１２からのフローストリームを戻
り空気のフローストリームから分離するようにしてい
る。熱放出部２７を流通した後に、冷却された空気は、
ブロワー３４によって、蒸発機コイル１４と補助冷却器
とを流されて、冷却する空間へと送られる。
ットの前方部を流れ、戻り空気ストリームは、後方部を
流れる。ここで、前方側及び後方側は、中央の垂直に設
けられた隔壁３３によって分離される。ブロワー３４、
３６は、フロントセクション、リアセクションにそれぞ
れ設けられて、これらの空気ストリームをシステムを通
じて移動させる。ファン３７もまた配置されて、外気が
凝縮機コイル１２を流通するようにしている。他方の空
気ストリームは、１００％外気であって、供給空気はこ
の空気ストリームに含まれる。この空気ストリームは、
ブロワー３４により、フィルタ３１を通じて、熱回収装
置２６の熱放出部２７を流される。邪魔板としてのバッ
フル３８は、蒸発式冷却器２９からのフローストリーム
と戻り空気ストリームとを隔離するように設けられてい
る。システムの左上側においても、バッフル３９が設け
られて、凝縮機コイル１２からのフローストリームを戻
り空気のフローストリームから分離するようにしてい
る。熱放出部２７を流通した後に、冷却された空気は、
ブロワー３４によって、蒸発機コイル１４と補助冷却器
とを流されて、冷却する空間へと送られる。
【００３０】システムの戻り空気側においては、ブロワ
ー３６は、図３の左下の矢印で示されるように、上記冷
却される空間から空気を引き出して、蒸発式冷却器２９
を流通させる。その後、戻り空気は、中央部３３の背面
の熱取得部（図示せず）を流通する。その後、ブロワー
３６は、暖められた空気ストリームを凝縮機コイル１２
を流通させて戸外へと流す。所望により、この空気フロ
ーストリームの一部をそらして、ストリームの一部のみ
が凝縮機コイル１２を流通するようにしてもよい。他方
の邪魔板としてのバッフル４１は、蒸発機コイル１４か
ら戻り空気フローストリームを隔離するように設けられ
ている。
ー３６は、図３の左下の矢印で示されるように、上記冷
却される空間から空気を引き出して、蒸発式冷却器２９
を流通させる。その後、戻り空気は、中央部３３の背面
の熱取得部（図示せず）を流通する。その後、ブロワー
３６は、暖められた空気ストリームを凝縮機コイル１２
を流通させて戸外へと流す。所望により、この空気フロ
ーストリームの一部をそらして、ストリームの一部のみ
が凝縮機コイル１２を流通するようにしてもよい。他方
の邪魔板としてのバッフル４１は、蒸発機コイル１４か
ら戻り空気フローストリームを隔離するように設けられ
ている。
【図１】本発明に係る空調システムの概略斜視図。
【図２】システム内を流通する戻り空気と供給空気とに
おける空気線図サイクルの説明図。
おける空気線図サイクルの説明図。
【図３】本発明に係るシステムの斜視図。
１０…空調システム １１…圧縮機 １２…凝縮機コイル １３…膨張装置 １４…蒸発機コイル １６…補助冷却器コイル １７…ソレノイドバルブ １８…ＴＸＶ １９、２１、２４…ライン ２２…補助冷却器流入ライン ２３…バイパスライン ２６…熱回収装置 ２７…熱放出部 ２８…熱取取得部 ２９…蒸発式冷却器 ３１…フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ エム．エムシー キャリッ プ アメリカ合衆国，ニューヨーク，ポンペ イ，ピー．オー．ボックス 337，バー ウィン ロード 2588 (72)発明者 レスター エヌ．ミラー アメリカ合衆国，ニューヨーク，イース ト シラキューズ，コラマー ロード 6700 (56)参考文献 特開 平５−157282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−133947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−94415（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 3/147 F25B 29/00 391
Claims (7)
- 【請求項１】 室内コイル、室外コイル、圧縮機、及び
膨張装置をそれぞれ有した空調システムにおいて、 相互接続された冷却部と加熱部とを有した熱回収装置
と、 前記熱回収装置の上流側に配置され、かつ前記室内コイ
ルからの凝縮水を蒸発冷却メディアとして用いる蒸発式
冷却器と、 前記室内コイルの下流側に配置され、かつ前記室内コイ
ルによって冷却された空気を利用して冷媒の冷却を行う
ように構成された補助冷却器と、 空調される空間から戻り空気を引き出して前記蒸発式冷
却器を流通させ、続いて前記熱回収装置に流通させた後
に戸外へと排出させるブロワーと、 実質的に１００％戸外の空気を取り入れ、前記熱回収装
置を流通させ、続いて前記室内コイルを流通させて更に
温度調整を行い、続いて前記補助冷却器を流通させた後
で空調される空間へと流通させるブロワーと、を有する
ことを特徴とするシステム。 - 【請求項２】 前記室内コイルは蒸発機コイルであり、
前記熱回収装置の冷却部は、その上流側に配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記戻り空気を前記熱回収装置に流通さ
せるブロワーは、この戻り空気を室外コイルに流通させ
た後に、戸外へと排出させることを特徴とする請求項１
記載のシステム。 - 【請求項４】 前記熱回収装置は、ヒートパイプである
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項５】 前記熱回収装置は、前記熱回収装置は、
それぞれ上記各空気のストリームを流通させる隣接した
チャンネルを有して、ストリームどうしを隣接させて流
通させることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項６】 蒸発機コイルと凝縮機コイルとを備えた
システムにより調整される空気の湿度制御方法であっ
て、 相互接続された熱放出部と熱取得部とを備えた熱回収装
置を、前記熱放出部が前記蒸発機コイルの上流側に位置
するように配置するステップと、 前記室内コイルからの凝縮水を蒸発冷却メディアとして
用いる蒸発式冷却器を前記熱回収装置の上流側に配置す
るステップと、 前記室内コイルで冷却された空気により冷媒の冷却を行
うように構成された補助冷却器を前記室内コイルの下流
側に配置するステップと、 空調される空間からの戻り空気ストリームを前記蒸発式
冷却器に流通させ、続いて前記熱取得部に流通させた後
に戸外へと排出するステップと、 実質的に１００％外気を取り込んで前記熱放出部に流通
させて冷却し、続いて前記蒸発機コイルに流通させ、続
いて前記補助冷却器に流通させた後に前記前記空間へと
放出させるステップと、を有することを特徴とする方
法。 - 【請求項７】 前記熱取得部からの空気を前記凝縮機コ
イルに流通させた後に戸外へと排出させるステップを更
に有することを特徴とする請求項６記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/759,394 US6385985B1 (en) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | High latent circuit with heat recovery device |
| US08/759394 | 1996-12-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227485A JPH10227485A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3065975B2 true JP3065975B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=25055483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9332529A Expired - Fee Related JP3065975B2 (ja) | 1996-12-04 | 1997-12-03 | 空調システム及び湿度制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6385985B1 (ja) |
| EP (1) | EP0846923B1 (ja) |
| JP (1) | JP3065975B2 (ja) |
| AU (1) | AU736221B2 (ja) |
| ES (1) | ES2217381T3 (ja) |
| MY (1) | MY119057A (ja) |
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| SE516900C2 (sv) * | 2000-04-18 | 2002-03-19 | Munters Europ Ab | Förfarande och anordning för värme- och fuktutbyte mellan två luftströmmar samt förfarande för styrning av nämnda anordning |
| US6619063B1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-16 | Anthony Lee Brumett | Indoor air treatment system with HEPA filtration |
| US6708511B2 (en) | 2002-08-13 | 2004-03-23 | Delaware Capital Formation, Inc. | Cooling device with subcooling system |
| DE10323287A1 (de) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Hombücher, Heinz-Dieter | Verfahren und Vorrichtung zur Energierückgewinnung |
| US7013655B2 (en) * | 2004-06-17 | 2006-03-21 | Entrodyne Corporation | Method and systems to provide pre-engineered components and custom designed components to satisfy the requirements of an engineered air conditioning system |
| US7234318B2 (en) * | 2004-07-08 | 2007-06-26 | Grisler John K | Outdoor, multiple stage, single pass and non-recirculating refrigeration system for rapid cooling of athletes, firefighters and others |
| GB0415549D0 (en) | 2004-07-12 | 2004-08-11 | Oxycell Holding Bv | Heat exchange device |
| US20060288713A1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | York International Corporation | Method and system for dehumidification and refrigerant pressure control |
| US7845185B2 (en) * | 2004-12-29 | 2010-12-07 | York International Corporation | Method and apparatus for dehumidification |
| KR100657461B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2006-12-14 | 엘지전자 주식회사 | 가습 기능을 갖는 냉난방 공기 조화기 |
| NL1028830C2 (nl) * | 2005-04-21 | 2006-10-24 | Level Holding Bv | Recuperatief klimaatbeheerssysteem. |
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| EP2998377A1 (fr) | 2014-09-18 | 2016-03-23 | MOF Application Services | Utilisations de mof dans un systeme de refroidissement/chauffage par adsorption |
| US20190024932A1 (en) * | 2016-06-06 | 2019-01-24 | Delta Electronics, Inc. | Hybrid air conditioning apparatus |
| DE102016111292B4 (de) * | 2016-06-21 | 2018-03-29 | Futron GmbH | System zum Konditionieren von Luft eines Raumes und Anordnung des Systems |
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| DE3047890A1 (de) * | 1980-12-19 | 1982-07-29 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | "vorrichtung zum belueften und heizen von innenraeumen" |
| DE3315444A1 (de) * | 1983-04-28 | 1984-10-31 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Vorrichtung zum belueften und heizen von innenraeumen, insbesondere wohnraeumen |
| SU1442793A2 (ru) * | 1987-04-24 | 1988-12-07 | Рижское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского И Проектно-Изыскательского Института "Теплоэлектропроект" | Устройство дл утилизации тепловой энергии в системах кондиционировани |
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- 1996-12-04 US US08/759,394 patent/US6385985B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-11-21 EP EP97630080A patent/EP0846923B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1997-11-24 MY MYPI97005638A patent/MY119057A/en unknown
- 1997-12-02 AU AU46793/97A patent/AU736221B2/en not_active Ceased
- 1997-12-03 JP JP9332529A patent/JP3065975B2/ja not_active Expired - Fee Related
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