JPH0828944A - 外気潜熱回収型空調システム - Google Patents

外気潜熱回収型空調システム

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JPH0828944A
JPH0828944A JP6185453A JP18545394A JPH0828944A JP H0828944 A JPH0828944 A JP H0828944A JP 6185453 A JP6185453 A JP 6185453A JP 18545394 A JP18545394 A JP 18545394A JP H0828944 A JPH0828944 A JP H0828944A
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JP
Japan
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cooling
cooling water
water
refrigerator
cold
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JP6185453A
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English (en)
Inventor
Jiro Nishimura
二郎 西村
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Kajima Corp
Original Assignee
Kajima Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0035Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using evaporation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54Free-cooling systems

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 年間を通して冷房運転が必要な空調システム
で、外気温の低い冬期や中間期には外気の潜熱を回収し
て冷房運転ができる外気潜熱回収型空調システムを得る
こと。 【構成】 冷凍機又は冷温水機1と冷却塔7間に冷却水
系路8により冷却水を循環させ、冷凍機又は冷温水機1
で製造された冷房用冷水を冷水系路15により負荷側ユ
ニット17に循環させて冷房する空調システムにおい
て、冷却水系路8の冷却水戻り配管4と負荷側ユニット
17への冷水供給配管12との間に切換弁18、19、
20を介して冷却水供給バイパス配管21を接続すると
共に、冷凍機又は冷温水機1への冷水戻り配管13と冷
凍機又は冷温水機1からの冷却水出口配管5との間に切
換弁22、23、24を介して冷却水戻りバイパス配管
25を接続してなる外気潜熱回収型空調システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建物の空調システムに
係るもので、特に冬期や中間期を含め年間を通して冷房
運転がなされる空調システムに有効に適用でき、外気の
潜熱を回収することで大幅に省エネルギー化を図ること
ができる外気潜熱回収型空調システムに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】年間を通して冷房が必要な場所に設置さ
れる空調システムにおいては、冬期や中間期においても
冷凍機や冷温水機を運転して冷房を行っている。しかし
ながら、冬期や中間期においては室内温度より外気温度
の方が低い場合があり、この低い外気温度を利用して冷
房することができれば、省エネルギー化につながるメリ
ットがあることから、一部の個別空調機においては圧縮
機を停止し外気を直接空調機に導き室内に吹き出すこと
によって冷房する、所謂外気冷房方式を採用しているも
のも見受けられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】外気冷房方式は個別空
調機には比較的簡単に採用することができるが、集中空
調システムのような大型のシステムの場合、ダクトスペ
ース、ダクトサイズ、ガラリ寸法、送風機の設置スペー
ス等空調設備設置のためのスペースが非常に大きくな
り、その分有効利用面積率の低下を招くことになると共
に、送風機の駆動動力のため省エネルギー効果が半減し
てしまう問題がある。また、システム的には給・排気ダ
クト、給・排気ファン、ファンの可変制御装置を含む自
動運転制御装置等が必要となり、設備費の大幅なコスト
アップ要因となる問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、本発明に係る外気潜熱回収型空調システムは、少
なくとも冷房用冷水を製造可能な冷凍機又は冷温水機
と、外気との熱交換により冷却水を冷却する冷却塔と、
上記冷凍機又は冷温水機と冷却塔との間で冷却水を循環
させる冷却水配管及び冷却水循環ポンプを含む冷却水系
路と、冷房用冷水を利用する負荷側ユニットと、上記冷
凍機又は冷温水機と負荷側ユニットとの間で冷房用冷水
を循環させる冷水配管及び冷水循環ポンプを含む冷水系
路とを備えた空調システムにおいて、上記冷却水系路の
冷却水戻り配管と負荷側ユニットへの冷水供給配管との
間に切換弁を介して冷却水供給バイパス配管を接続する
と共に、冷凍機又は冷温水機への冷水戻り配管と冷凍機
又は冷温水機からの冷却水出口配管との間に切換弁を介
して冷却水戻りバイパス配管を接続してなることを特徴
とするものである。
【0005】
【作用】本発明に係る外気潜熱回収型空調システムは、
上記のように構成されているので、通常は冷凍機又は冷
温水機を運転し、製造された冷房用冷水を冷水系路を介
して負荷側ユニットに供給することにより冷房すること
ができ、冬期や中間期において室内温度より外気温度の
方が低く外気導入によって冷房を行うことが可能な場
合、冷凍機又は冷温水機を停止した上で、切換弁を切換
え冷却水供給バイパス配管によって冷却水系路の冷却水
戻り配管と負荷側ユニットへの冷水供給配管とを連通す
ると共に、冷却水戻りバイパス配管によって冷水系路の
冷水戻り配管と冷却水系路の冷却水出口配管と連通する
ことにより、冷却塔で外気との熱交換により冷却された
冷却水を直接負荷側ユニットに供給することにより冷房
することができる。
【0006】
【実施例】以下に本発明の実施例を図1に基づいて説明
する。図1は本発明の実施例に係る外気潜熱回収型空調
システムの系統図である。冷房用の冷水を製造する各種
の冷凍機又は冷温水機1は、放熱用の水冷凝縮器2と冷
水を冷却するための蒸発器3を有している。水冷凝縮器
2には冷却水戻り配管4、冷却水出口配管5及び冷却水
循環ポンプ6を介して、外気との熱交換により冷却水を
冷却する冷却塔7との間で冷却水を循環させる冷却水系
路8が接続されており、この冷却水系路8には冷却水温
度を一定に調整するために、冷却水出口配管5と冷却水
戻り配管4間にバイパス配管9及び三方調整弁10が設
けられている。また、冷却塔7からの冷却水戻り配管4
中に冷却水を濾過する濾過器11が設置されている。
【0007】一方、蒸発器3側には製造された冷房用冷
水を負荷側に供給する冷水供給配管12、負荷側からの
冷水戻り配管13及び冷房用冷水を循環させる冷水循環
ポンプ14を含む冷水系路15が接続されており、この
冷水系路15には枝管16を介して多数のインダクショ
ンユニット、エアーハンドリングユニット、ファンコイ
ルユニット等の負荷側ユニット17が接続されている。
【0008】また、冷却水系路8の冷却水戻り配管4と
負荷側ユニット17への冷水供給配管12との間に切換
弁18、19、20を介して冷却水供給バイパス配管2
1を接続し、冷凍機又は冷温水機1への冷水戻り配管1
3と冷凍機又は冷温水機1からの冷却水出口配管5との
間に切換弁22、23、24を介して冷却水戻りバイパ
ス配管25を接続し、冷水系路15中の冷水循環ポンプ
14に対して並列に切換弁26、27、28を介して冷
却水バイパス配管29を接続している。
【0009】更に、外気センサ30及び内気センサ31
によって検出した温度から外気と内気のエンタルピ差を
演算し、冷凍機又は冷温水機1を運転して冷房するの
か、或いは、冷凍機又は冷温水機1を停止し、切換弁1
8、22、26を開、切換弁19、20、23、24、
27、28を閉として、冷却塔7で冷却された冷却水を
直接負荷側ユニット17に供給して外気潜熱回収により
冷房するのかの自動切換えを行うコントローラ32を備
えている。なお、切換弁18、19、20、22、2
3、24、26、27、28の代わりに冷却水供給バイ
パス配管21、冷却水戻りバイパス配管25、冷却水バ
イパス配管29をその接続部に三方切換弁を設けて接続
することができる。
【0010】しかして、上記実施例によると、外気温が
高い夏期や中間期における通常の冷房運転時には、冷凍
機又は冷温水機1を運転して冷房用冷水を製造し、この
冷水を冷水系路15を介して負荷側ユニット17へ循環
させることによって冷房を行い、この際、冷凍機又は冷
温水機1から放出される熱を冷却水系路8を循環する冷
却水によって移送し、冷却塔7において外気と熱交換さ
せることにより外気中に放熱する。
【0011】一方、冬期や中間期等において外気温が低
下し、コントローラ32が外気センサ30と内気センサ
31によって検出した温度から外気と内気のエンタルピ
差を演算し、それが設定値以上で外気潜熱回収による冷
房が可能と判定すると、切換弁18、22、26を開、
切換弁19、20、23、24、27、28を閉とする
と共に、冷凍機又は冷温水機1、冷水循環ポンプ14を
停止し、冷却塔7で外気との熱交換により冷却された冷
却水を直接負荷側ユニット17に循環させることによっ
て、所謂外気潜熱回収による冷房を行うことができる。
【0012】この場合、冷却水系路8と冷水系路15と
が連通され、冷却塔7で外気と直接接触することによっ
て冷却された冷却水が負荷側ユニット17に循環される
ことになり、冷却水に空気中の懸濁物質、有機物、砂、
土、埃等が混入し、これが負荷側ユニット17、冷水系
路15の配管等の目詰まり、熱交換能力の低下、腐食等
の要因となるので、冷却塔7からの冷却水戻り配管4中
に濾過器11を設け、冷却水を濾過し上記のような物質
を除去して循環させることができるようにしているた
め、負荷側ユニット17、冷水系路15の配管等の寿命
を伸ばすことができる。
【0013】従って、上記実施例によると、冬期や中間
期等の外気温が低い場合には、これを有効利用し冷凍機
又は冷温水機1を停止して冷房を行うことができるの
で、省エネルギーと大幅なランニングコストの低減を図
ることができる。なお、冷凍機又は冷温水機1の運転に
よる冷房と外気潜熱回収による冷房との切換えを自動的
に行えるようにしているため、省力化と最も効率のよい
運転の実現を図ることができる。また、濾過器11、冷
却水供給バイパス配管21、冷却水戻りバイパス配管2
5、冷却水バイパス配管29、及び切換弁19乃至28
を新たに追加設置すればよく、ダクトや送風機等を要し
ないため、簡素な設備で、かつ低い投資コストによって
外気潜熱回収による冷房を実現できると共に、既設の空
調システムにも容易に適用することができる。
【0014】更に、濾過器11の設置によって冷却水を
濾過して循環させるようにしているため、負荷側ユニッ
ト17、冷水系路15の配管等の目詰まり、熱交換能力
の低下、腐食等の要因を除去し、これらの寿命を延長し
て長期にわたり安定した運転を行わせることができる。
なお、冷却塔7より定期的にスケール分散剤を注入する
ことによって、冷却水系路8及び冷水系路15のスケー
ル障害、スライム障害、金属腐食等をより効果的に防止
することができる。
【0015】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る外
気潜熱回収型空調システムによると、冬期や中間期等の
低外気温時には、冷凍機又は冷温水機1の運転を停止
し、冷却塔で外気との熱交換により冷却された冷却水を
直接負荷側ユニットに循環させ、外気潜熱回収によって
冷房することができるため、省エネルギー化とランニン
グコストの低減を図ることができる。この際、冷却塔か
らの冷却水戻り配管中に濾過器を設け、冷却水を濾過し
て循環させるようにしているため、負荷側ユニット、冷
水系路の配管等の目詰まり、熱交換能力の低下、腐食等
を防止し、これらの寿命を延長して長期にわたり安定し
た運転ができると共に、冷凍機又は冷温水機の運転によ
る冷房と外気潜熱回収による冷房との切換えをコントロ
ーラによって自動的に行うことができるため、効率の向
上と省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る外気潜熱回収型空調シス
テムの系統図である。
【符号の説明】
1 冷凍機又は冷温水機 4 冷却水戻り配管 5 冷却水出口配管 6 冷却水循環ポンプ 7 冷却塔 8 冷却水系路 11 濾過器 12 冷水供給配管 13 冷水戻り配管 14 冷水循環ポンプ 15 冷水系路 17 負荷側ユニット 18、19、20、22、23、24、26、27、2
8 切換弁 21 冷却水供給バイパス配管 25 冷却水戻りバイパス配管 29 冷却水バイパス配管 32 コントローラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも冷房用冷水を製造可能な冷凍
    機又は冷温水機と、外気との熱交換により冷却水を冷却
    する冷却塔と、上記冷凍機又は冷温水機と冷却塔との間
    で冷却水を循環させる冷却水配管及び冷却水循環ポンプ
    を含む冷却水系路と、冷房用冷水を利用する負荷側ユニ
    ットと、上記冷凍機又は冷温水機と負荷側ユニットとの
    間で冷房用冷水を循環させる冷水配管及び冷水循環ポン
    プを含む冷水系路とを備えた空調システムにおいて、 上記冷却水系路の冷却水戻り配管と負荷側ユニットへの
    冷水供給配管との間に切換弁を介して冷却水供給バイパ
    ス配管を接続すると共に、冷凍機又は冷温水機への冷水
    戻り配管と冷凍機又は冷温水機からの冷却水出口配管と
    の間に切換弁を介して冷却水戻りバイパス配管を接続し
    てなることを特徴とする外気潜熱回収型空調システム。
  2. 【請求項2】 上記冷却塔からの冷却水戻り配管中に濾
    過器を設置してなることを特徴とする請求項1記載の外
    気潜熱回収型空調システム。
  3. 【請求項3】 上記冷水系路中の冷水循環ポンプに対し
    て並列に切換弁を介して冷却水バイパス配管を接続して
    なることを特徴とする請求項1及び2記載の外気潜熱回
    収型空調システム。
  4. 【請求項4】 外気と内気のエンタルピ差を演算し、冷
    凍機又は冷温水機を運転して冷房するか、冷凍機又は冷
    温水機を停止し冷却塔で冷却された冷却水を直接負荷側
    ユニットに供給して外気潜熱回収により冷房するかの自
    動切換えを行うコントローラを備えてなることを特徴と
    する請求項1記載の外気潜熱回収型空調システム。
JP6185453A 1994-07-13 1994-07-13 外気潜熱回収型空調システム Pending JPH0828944A (ja)

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