特許ウォッチ

公開番号2024130403
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023040091
出願日2023-03-14
発明の名称空調システム
出願人日本ピーマック株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類F24F 5/00 20060101AFI20240920BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】冷水と温水の供給を切り換えることなく、熱源水温度を可変することで年間を通して冷暖房の両方の運転が可能な空調機を備えた空調システムを提供する。
【解決手段】空調対象空間の空調を行うための空調システムであって、取り込んだ外気を処理する空調機と、往路及び環路を為す2本の竪管を介して前記空調機と接続され、当該空調機における前記外気との熱交換に供される熱媒を生成するチラーと、を備え、前記空調機は、冷媒の圧縮と膨張を交互に実行して冷凍サイクルを構成するヒートポンプユニットであって、前記チラーとの間で前記熱媒を循環するプレコイルと、前記チラーとの間で前記熱媒を循環する熱交換器と、前記外気との熱交換を行う少なくとも一つの直膨コイルと、を備えるヒートポンプユニットと、を有し、前記チラーで生成される前記熱媒の温度が15℃～35℃である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
空調対象空間の空調を行うための空調システムであって、
取り込んだ外気を処理する空調機と、
往路及び環路を為す２本の竪管を介して前記空調機と接続され、当該空調機における前記外気との熱交換に供される熱媒を生成するチラーと、を備え、
前記空調機は、冷媒の圧縮と膨張を交互に実行して冷凍サイクルを構成するヒートポンプユニットであって、
前記チラーとの間で前記熱媒を循環するプレコイルと、
前記チラーとの間で前記熱媒を循環する熱交換器と、
前記外気との熱交換を行う少なくとも一つの直膨コイルと、を備えるヒートポンプユニット、を有し、
前記チラーで生成される前記熱媒の温度が１５℃～３５℃であることを特徴とする、空調システム。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記チラーで生成される前記熱媒の温度を制御する制御部を有し、
前記制御部は、
前記外気の温湿度と前記空調対象空間の温湿度とに基づいて、前記熱媒の温度を可変制御することを特徴とする、請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記外気の温湿度と前記空調対象空間の温湿度とに基づいて、前記空調機から前記空調対象空間に供給される給気の吹き出し温度を可変制御することを特徴とする、請求項２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記ヒートポンプユニットが水熱源式のヒートポンプであることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
【請求項５】
前記ヒートポンプユニットが空気熱源式のヒートポンプであることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
【請求項６】
前記空調機が、前記ヒートポンプユニットの後段に加湿器を更に有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
【請求項７】
前記外気を、前記空調対象空間からの還気との混合の後に給気として前記空調対象空間に供給することを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。
【請求項８】
前記外気と前記還気の混合を、前記空調機の内部で行うことを特徴とする、請求項７に記載の空調システム。
【請求項９】
前記空調対象空間の内部温度を放射熱により調整する放射パネル、を更に有し、
前記放射パネルは、前記竪管を介して前記チラーと接続されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の空調システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば商業用、工業用の建物に設置される空調システムとして、セントラル空調方式が採用されている。このような建物では、例えば特許文献１にも開示があるように、冷房期間には例えば７℃の低温冷水を、暖房期間には例えば５０℃の高温温水を、それぞれシーズンを通して一定の設定温度で製造し、各階（フロア）に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－３２２０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷房期間／暖房期間にあっても、上記した低温冷水や高温温水を必要とする外気負荷がピークとなる期間は極僅かである。このピーク期間を除くと、空調システムでは上記した低温や高温を必要としないばかりか、過度な仕事により余分なエネルギーを消費することとなり、空調システムの効率低下の原因となり得る。
【０００５】
また、特に冷房期間と暖房期間との中間期には、日ごとや室（フロア）ごとに冷暖房の切り替えが要求される場合がある。この場合、例えば冷水系統と温水系統とを独立して構成し、年間を通して低温冷水と高温温水の両方を供給することが考えられるが、往路／還路に合計４本の竪管（いわゆる４管式）が必要となり、設備費用が高額になると共に、空調システム全体でのエネルギー効率が低下する。一方、設備費用の削減のために往路／還路を合計２本の竪管（いわゆる２管式）で構成した場合、冷暖房の切り替えごとに低温冷水と高温温水の製造／供給をも切り替える必要があり、凡そ現実的ではない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてされたものであり、冷水と温水の供給を切り換えることなく、熱源水温度を可変することで年間を通して冷暖房の両方の運転が可能な空調機を備えた空調システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る技術は、空調対象空間の空調を行うための空調システムであって、取り込んだ外気を処理する空調機と、往路及び環路を為す２本の竪管を介して前記空調機と接続され、当該空調機における前記外気との熱交換に供される熱媒を生成するチラーと、を備え、前記空調機は、冷媒の圧縮と膨張を交互に実行して冷凍サイクルを構成するヒートポンプユニットであって、前記チラーとの間で前記熱媒を循環するプレコイルと、前記チラーとの間で前記熱媒を循環する熱交換器と、前記外気との熱交換を行う少なくとも一つの直膨コイルと、を備えるヒートポンプユニット、を有し、前記チラーで生成される前記熱媒の温度が１５℃～３５℃であることを特徴としている。
上記構成によれば、建物に取り込まれた外気を、空調機においてヒートポンプユニットに通流させる。この時、チラーからプレコイル及び熱交換器に供給される熱媒の温度は、夏季の冷房運転時には１５℃以上、冬期の暖房運転時には３５℃以下で制御され、これにより空調システムの全体でエネルギー効率を大幅に向上できる。
【０００８】
上記空調システムは、前記チラーで生成される前記熱媒の温度を制御する制御部を有していてもよい。前記制御部は、前記外気の温湿度と前記空調対象空間の温湿度とに基づいて、前記熱媒の温度と、前記空調機から前記空調対象空間に供給される給気の吹き出し温度を可変制御することが望ましい。
上記構成によれば、取り込んだ外気の温湿度及び空調対象空間の温湿度に応じて、換言すれば外気負荷と冷暖房要求に追従して熱媒温度や給気の吹き出し温度を制御するため、空調対象空間の負荷に見合った温湿度環境を作ることができる。従って、空調対象空間の過冷却、過加熱を抑制し、更にエネルギー効率を向上できる。
【０００９】
前記ヒートポンプユニットは、水熱源式のヒートポンプ、または空気熱源式のヒートポンプであってもよい。
【００１０】
前記空調機が、前記ヒートポンプユニットの後段に加湿器を更に有していてもよい。これにより、空調対象空間に供給する給気の温湿度を更に適切に制御できる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許