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JP2006329453A - Radiation cooling system and control method thereof - Google Patents

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JP2006329453A
JP2006329453A JP2005149830A JP2005149830A JP2006329453A JP 2006329453 A JP2006329453 A JP 2006329453A JP 2005149830 A JP2005149830 A JP 2005149830A JP 2005149830 A JP2005149830 A JP 2005149830A JP 2006329453 A JP2006329453 A JP 2006329453A
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Ken Yasuda
田 研 安
Takuya Kishida
田 拓 也 岸
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

【課題】冷凍装置から輻射パネルに冷水を供給して室内を冷房するに際して、輻射パネルの結露を防止することが出来る輻射冷房システム及びその制御方法を提供する。
【解決手段】輻射冷房システムにおいて、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測装置と、冷水機50から供給される冷水の水温を計測する水温計測装置と、コントロールユニット60とを備え、該コントロールユニット60は、空調を行うべき空間11の湿度を所定の湿度(例えば、相対湿度が95%RH)を想定して前記計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定ユニット61と、決定された露点温度よりも所定温度(例えば、1℃〜3℃)だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定ユニット62と、決定された閾値と前記冷水の水温とを比較する比較ユニット63の比較結果に基いて冷水機50への制御信号を発生する冷水機制御信号発生ユニット30とを有している。
【選択図】図1
A radiant cooling system capable of preventing condensation of a radiant panel and a method for controlling the radiant panel when cooling the room by supplying cold water from a refrigeration apparatus to the radiant panel.
A radiation cooling system includes an air temperature measurement device that measures the air temperature of a space to be air-conditioned, a water temperature measurement device that measures the temperature of cold water supplied from a water chiller 50, and a control unit 60. The control unit 60 determines the dew point temperature of the space to be air-conditioned from the measured temperature assuming that the humidity of the space 11 to be air-conditioned is a predetermined humidity (for example, relative humidity is 95% RH). A determination unit 61, a threshold determination unit 62 that determines a temperature that is higher than the determined dew point temperature by a predetermined temperature (for example, 1 ° C. to 3 ° C.) as a threshold, and the determined threshold and the temperature of the cold water are compared. A chiller control signal generation unit 30 that generates a control signal to the chiller 50 based on the comparison result of the comparison unit 63 is provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、空調を行うべき室内に配置された輻射パネルへ冷凍装置から流れる冷水を供給し、輻射パネルからの輻射される冷熱により当該室内を冷房する輻射冷房システムに関する。   The present invention relates to a radiant cooling system that supplies cold water flowing from a refrigeration apparatus to a radiant panel disposed in a room where air conditioning is to be performed, and cools the room with cold heat radiated from the radiant panel.

以降の文中で用いられる文言「輻射パネル」について解説する。
輻射パネルとは、温熱或いは冷熱を居室内に与えるために、天井及び床に設けられたパネルのことを指し、「輻射」の形態で温熱或いは冷熱を投入するので、「輻射パネル」と称する。
輻射パネルには、次の様なメリットがある。
(1)冷房の場合、冷水温度が多少高くても、冷房が可能である。具体的には、冷水温度が13℃程度でも冷房が可能である(通常は、冷水温度が7℃)。
(2)パネルであるので、広い面積を同時に冷却或いは加熱できる。
The term “radiation panel” used in the following sentences is explained.
A radiant panel refers to a panel provided on the ceiling and floor in order to give hot or cold heat to the room, and is referred to as a “radiant panel” because the hot or cold heat is supplied in the form of “radiation”.
Radiant panels have the following advantages.
(1) In the case of cooling, cooling is possible even if the temperature of the chilled water is somewhat high. Specifically, cooling is possible even when the chilled water temperature is about 13 ° C. (normally the chilled water temperature is 7 ° C.).
(2) Since it is a panel, a large area can be cooled or heated simultaneously.

室内の天井、壁、床等に、輻射パネルを敷設して、輻射パネル内に冷水等の熱媒体を流すことによって、輻射式の冷房を行う空調機では、輻射パネルの表面が冷え過ぎると結露が発生し、室内を濡らしてしまう等の問題を起こす。   In an air conditioner that performs radiant cooling by installing a radiant panel on the ceiling, wall, floor, etc. of a room and flowing a heat medium such as cold water through the radiant panel, condensation occurs if the surface of the radiant panel is too cold. Occurs and causes problems such as getting wet in the room.

輻射パネルを床と天井に配置し、輻射パネル内に埋め込まれたチューブに冷水を流して、輻射冷房を行う空調機において、室内温度、室内湿度、及びパネル表面温度を検出しながら、結露しないようにパネル表面温度を制御する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In an air conditioner that performs radiant cooling by placing radiant panels on the floor and ceiling, and flowing cold water through a tube embedded in the radiant panel, it does not cause condensation while detecting room temperature, room humidity, and panel surface temperature. In addition, a technique for controlling the panel surface temperature has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

係る技術では、室内温度と室内湿度を基に、室内の絶対湿度(水分含有量[gr]/空気の質量[gr])を求めて、床面付近においても、この空気の相対湿度(水蒸気量/飽和水蒸気量)がA%以上にならないように、床温度を制御している。
ここで、相対湿度A%とは、閾値であるが、安全率を包含した数値であって、60〜95%の中から選択出来る。
In such a technique, the absolute humidity (moisture content [gr] / air mass [gr]) in the room is obtained based on the room temperature and the room humidity, and the relative humidity (water vapor amount) of the air is also obtained near the floor surface. The bed temperature is controlled so that (saturated water vapor amount) does not exceed A%.
Here, the relative humidity A% is a threshold value, but is a numerical value including a safety factor, and can be selected from 60 to 95%.

然るに、係る技術は、室内温度はともかく、パネル表面温度と室内湿度を長期間に亙って正確に検出することは難しい。
即ち、パネル表面温度は均一ではなく、パネルの何処が最低温度になるのかが分からないので、表面中の最低温度を測定することが難しく、また、室内湿度を測る湿度センサは、一般的に寿命が短く、10年以上使用することが前提となる空調機での採用には適さない。
特開2001−355894号公報
However, with such a technique, it is difficult to accurately detect the panel surface temperature and the room humidity over a long period of time, regardless of the room temperature.
That is, the panel surface temperature is not uniform, and it is difficult to measure the minimum temperature in the surface because it is not known where the minimum temperature is on the panel, and humidity sensors that measure indoor humidity generally have a lifetime. Is not suitable for use in air conditioners that are assumed to be used for more than 10 years.
JP 2001-355894 A

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、冷凍装置から輻射パネルに冷水を供給して空調を行うべき室内を冷房するに際して、輻射パネルの結露を防止することが出来る輻射冷房システム及びその制御方法の提供を目的としている。   The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and it is possible to prevent condensation of the radiant panel when cooling the room to be air-conditioned by supplying cold water from the refrigeration apparatus to the radiant panel. It aims at providing the radiation cooling system which can be performed, and its control method.

本発明の輻射冷房システムは、空調を行うべき空間(例えば、居室11)内に配置された輻射パネル(12,13)と、冷水を生成する冷凍装置(冷水機500)と、輻射パネル(床用12,天井用13)と冷凍装置(500)間で冷水を循環させるための冷水ライン(Lw)とを有し、輻射パネル(12,13)からの輻射される冷熱により前記(空調を行うべき)空間(11)を冷房する輻射冷房システムにおいて、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測装置(Str)と、冷凍装置(冷水機500)から供給される冷水の水温(パネル入口温度)を計測する水温計測装置(Stw)と、制御装置(コントロールユニット60)とを備え、該制御装置(コントロールユニット60)は、空調を行うべき空間(11)の湿度を所定の湿度(例えば、相対湿度が95%RH)を想定して前記温度計測装置(Str)で計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定ユニット(61)と、決定された露点温度よりも所定温度(α:例えば、1℃〜3℃)だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定ユニット(62)と、決定された閾値と前記水温計測装置(Stw)で計測された冷凍装置(冷水機500)から供給される冷水の水温(パネル入口温度)とを比較する比較ユニット(63)と、該比較ユニット(63)の比較結果に基いて冷凍装置(冷水機50)への制御信号を発生する冷凍装置制御信号発生ユニット(冷水機制御信号発生ユニット65)とを有している(図1〜図3)。   The radiant cooling system of the present invention includes a radiant panel (12, 13) arranged in a space to be air-conditioned (for example, a living room 11), a refrigeration apparatus (chiller 500) that generates cold water, and a radiant panel (floor). 12 and ceiling 13) and a chilled water line (Lw) for circulating chilled water between the refrigeration apparatus (500), and the above (air conditioning is performed by the cold heat radiated from the radiation panels (12, 13). In a radiant cooling system that cools the space (11), the temperature measuring device (Str) that measures the temperature of the space to be air-conditioned, and the temperature of the cold water supplied from the refrigeration system (chiller 500) (panel inlet temperature) ) And a control device (control unit 60), and the control device (control unit 60) sets the humidity of the space (11) to be air-conditioned to a predetermined level. A dew point temperature determining unit (61) for determining the dew point temperature of the space to be air-conditioned from the air temperature measured by the temperature measuring device (Str) assuming humidity (for example, relative humidity is 95% RH). Measured by a threshold value determination unit (62) that determines a temperature higher than the dew point temperature by a predetermined temperature (α: for example, 1 ° C. to 3 ° C.) as a threshold value, and the determined threshold value and the water temperature measurement device (Stw). The comparison unit (63) for comparing the temperature of the cold water supplied from the refrigeration apparatus (chiller 500) (panel inlet temperature) and the refrigeration apparatus (chiller 50) based on the comparison result of the comparison unit (63). The refrigeration apparatus control signal generation unit (chiller control signal generation unit 65) that generates the control signal is provided (FIGS. 1 to 3).

係る輻射冷房システム(図1〜図3)を制御する本発明の輻射冷房システムの制御方法は、空調を行うべき空間(11)の気温を計測する気温計測工程(S1)と、冷凍装置(冷水機50)から供給される冷水の水温(パネル入口温度)を計測する水温計測工程(S2)と、空調を行うべき空間(11)の湿度を所定の湿度(例えば、相対湿度が95%RH)を想定して計測された気温から空調を行うべき空間(11)の露点温度を決定する露点温度決定工程(S3)と、決定された露点温度よりも所定温度(α:例えば、1℃〜3℃)だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定工程(S4)と、決定された閾値と前記水温計測装置(Stw)で計測された冷凍装置(冷水機500)から供給される冷水の水温(パネル入口温度)とを比較する比較工程(S5)とを有し、該比較工程(S5)の比較結果に基いて冷凍装置(冷水機500)への制御信号を発生する(S7)ことを特徴としている(図1〜図3)。   The control method of the radiant cooling system of the present invention for controlling the radiant cooling system (FIGS. 1 to 3) includes an air temperature measuring step (S1) for measuring the temperature of the space (11) to be air-conditioned, Water temperature measurement step (S2) for measuring the temperature of the cold water supplied from the machine 50) (panel inlet temperature), and the humidity of the space (11) to be air-conditioned is a predetermined humidity (for example, relative humidity is 95% RH) A dew point temperature determining step (S3) for determining the dew point temperature of the space (11) to be air-conditioned from the measured air temperature, and a predetermined temperature (α: for example, 1 ° C. to 3 ° C.) from the determined dew point temperature A threshold value determination step (S4) for determining a temperature higher by [° C.] as a threshold value, and the temperature of the cold water supplied from the refrigeration apparatus (chiller 500) measured by the determined threshold value and the water temperature measuring device (Stw) (panel) Compare with inlet temperature) And a control signal to the refrigeration system (chiller 500) is generated (S7) based on the comparison result of the comparison step (S5) (FIG. 1 to FIG. 1). 3).

本発明の輻射冷房システムにおいて、輻射パネル(12,13)に流入する冷水の水温と、輻射パネル(12,13)の表面温度との温度差(β:例えば、5℃〜10℃)が予め分かっている場合には、前記閾値演算ユニット(62)は、露点温度決定ユニット(61)で決定された露点温度よりも所定温度(α:例えば、1℃〜3℃)だけ高い温度から、当該温度差(輻射パネル12,13に流入する冷水の水温と、輻射パネルの表面温度との温度差β)だけ減算した温度を閾値として決定する様に構成されているのが好ましい(図4)。   In the radiant cooling system of the present invention, the temperature difference (β: eg, 5 ° C. to 10 ° C.) between the water temperature of the cold water flowing into the radiant panel (12, 13) and the surface temperature of the radiant panel (12, 13) is preliminarily determined. If it is known, the threshold value calculation unit (62) determines the temperature from a temperature higher than the dew point temperature determined by the dew point temperature determination unit (61) by a predetermined temperature (α: for example, 1 ° C. to 3 ° C.). It is preferable that the temperature is determined by subtracting the temperature difference (temperature difference β between the temperature of the cold water flowing into the radiation panels 12 and 13 and the surface temperature of the radiation panel) as a threshold (FIG. 4).

その様な輻射冷房システム(図4)の制御方法において、前記閾値決定工程(S14)では、露点温度決定ユニット(61)で決定された露点温度よりも所定温度(α:例えば、1℃〜3℃)だけ高い温度から、輻射パネル(12,13)に流入する冷水の水温と輻射パネル(12,13)の表面温度との温度差(β)だけ減算した温度を閾値として決定するのが好ましい(図4)。   In the control method of such a radiation cooling system (FIG. 4), in the threshold value determination step (S14), a predetermined temperature (α: for example, 1 ° C. to 3 ° C.) than the dew point temperature determined by the dew point temperature determination unit (61). The temperature obtained by subtracting the temperature difference (β) between the temperature of the cold water flowing into the radiation panel (12, 13) and the surface temperature of the radiation panel (12, 13) from the temperature higher by [° C.] is preferably determined as the threshold value. (FIG. 4).

本発明の実施に際して、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムであって、冷暖房負荷側に連通する冷温水ライン(Lw)と、温水を貯蔵する貯湯タンク(1)と、冷媒である二酸化炭素が循環する循環系統(熱源ユニット50)とを備え、該循環系統(熱源ユニット50)は、低圧気相冷媒を圧縮して超臨界状態の高圧冷媒として吐出する圧縮機(2)と、圧縮機(2)から吐出された超臨界状態の高圧冷媒と貯湯タンク(1)に連通するライン(Lt)を流れる水との間で熱交換を行う第1の熱交換器(水冷ガスクーラ3、冷却装置)と、冷媒と大気との間で熱交換を行う第2の熱交換器(空冷ガスクーラ4)と、冷媒と冷温水ライン(Lw)を流れる冷温水との間で熱交換を行う第3の熱交換器(冷房蒸発器5)と、第2の熱交換器(4)から第3の熱交換器(5)に向う冷媒と第3の熱交換器(5)で熱交換を行った後の冷媒との間で熱交換を行う第4の熱交換器(補助ガスクーラ6)とを有し、圧縮機(2)の吐出口(2o)と第1の熱交換器(3)とを連通し、第4の熱交換器(6)を経由して第2の熱交換器(4)と第3の熱交換器(5)とを連通し、第4の熱交換器(6)を経由して第3の熱交換器(5)と圧縮機(2)の吸込口(2i)とを連通する冷媒ライン(Lc)と、圧縮機(2)の吐出口(2o)と第1の熱交換器(3)とを連通する冷媒ライン(Lc2)から分岐して第2の熱交換器(4)をバイパス(して第2の熱交換器4と第3の熱交換器5とを連通する冷媒ラインに合流)する第1のバイパスライン(Lb1)と、第2の熱交換器(4)と第3の熱交換器(5)とを連通する冷媒ライン(Lc6)から分岐して第4の熱交換器(6)をバイパス(して第2の熱交換器4と第3の熱交換器5とを連通する冷媒ラインLc9に合流)する第2のバイパスライン(Lb2)とを有しており、前記冷温水ライン(Lw)は貯湯タンク(1)或いは第3の熱交換器(5)と選択的に連通する様に構成されているヒートポンプシステムと組み合わせて用いるのが好ましい(図5)。   In carrying out the present invention, a heat pump system using carbon dioxide as a refrigerant, a chilled / hot water line (Lw) communicating with the cooling / heating load side, a hot water storage tank (1) for storing hot water, and carbon dioxide as a refrigerant circulate. A circulation system (heat source unit 50) that compresses the low-pressure gas-phase refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant in a supercritical state, and a compressor (2 A first heat exchanger (water-cooled gas cooler 3, cooling device) for exchanging heat between the supercritical high-pressure refrigerant discharged from the tank and water flowing through a line (Lt) communicating with the hot water storage tank (1); The third heat exchange that exchanges heat between the second heat exchanger (air-cooled gas cooler 4) that exchanges heat between the refrigerant and the atmosphere and the cold and hot water flowing through the refrigerant and the cold and hot water line (Lw). (Cooling evaporator 5) and second heat exchange 4th heat exchanger which performs heat exchange between the refrigerant | coolant which went to the 3rd heat exchanger (5) from a heat exchanger (4), and the refrigerant | coolant after heat-exchanged by the 3rd heat exchanger (5) (Auxiliary gas cooler 6), the discharge port (2o) of the compressor (2) and the first heat exchanger (3) communicate with each other, and the fourth heat exchanger (6) passes through the second heat exchanger (6). The second heat exchanger (4) and the third heat exchanger (5) communicate with each other, and the third heat exchanger (5) and the compressor (2 through the fourth heat exchanger (6)). ) Branched from a refrigerant line (Lc2) communicating with the suction port (2i) and a refrigerant line (Lc2) communicating between the discharge port (2o) of the compressor (2) and the first heat exchanger (3). A first bypass line (Lb1) that bypasses the second heat exchanger (4) (and merges with the refrigerant line that connects the second heat exchanger 4 and the third heat exchanger 5). The second heat exchanger (4) The refrigerant is branched from the refrigerant line (Lc6) communicating with the third heat exchanger (5), and bypasses the fourth heat exchanger (6) (the second heat exchanger 4 and the third heat exchanger). And a second bypass line (Lb2) that joins the refrigerant line Lc9 that communicates with the refrigerant line Lc9, and the cold / hot water line (Lw) is a hot water storage tank (1) or a third heat exchanger (5). It is preferably used in combination with a heat pump system that is configured to selectively communicate with the heat pump system (FIG. 5).

或いは、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムであって、冷暖房負荷側に連通する冷温水ライン(Lw)と、温水を貯蔵する貯湯タンク(1)と、冷媒である二酸化炭素が循環する循環系統(熱源ユニット50)とを備え、該循環系統(50)は、低圧気相冷媒を圧縮して超臨界状態の高圧冷媒として吐出する圧縮機(2)と、圧縮機(2)から吐出された超臨界状態の高圧冷媒と貯湯タンク(1)に連通するライン(Lt)を流れる水との間で熱交換を行う第1の熱交換器(水冷ガスクーラ3、冷却装置)と、冷媒と大気との間で熱交換を行う第2の熱交換器(空冷ガスクーラ4)と、冷媒と冷温水ライン(Lw)を流れる冷温水との間で熱交換を行う第3の熱交換器(冷房蒸発器5)と、第2の熱交換器(4)から第3の熱交換器(5)に向う冷媒と冷温水ライン(Lw)を流れる冷温水との間で熱交換を行う第4の熱交換器(補助ガスクーラ6)とを有し、圧縮機(2)の吐出口(2o)と第1の熱交換器(3)とを連通し、第4の熱交換器(6)を経由して第2の熱交換器(4)と第3の熱交換器(5)とを連通し、第3の熱交換器(5)と圧縮機(2)の吸込口(2i)とを連通する冷媒ライン(Lc12)と、圧縮機(2)の吐出口(2o)と第1の熱交換器(3とを連通する冷媒ライン(Lc2)から分岐して第2の熱交換器(4)をバイパス(して第2の熱交換器4と第3の熱交換器5とを連通する冷媒ラインLc6に合流)する第1のバイパスライン(Lb1)と、第2の熱交換器(4)と第3の熱交換器(5)とを連通する冷媒ライン(Lc6)から分岐して第4の熱交換器(6)をバイパス(して第2の熱交換器4と第3の熱交換器5とを連通する冷媒ラインLc9に合流)する第2のバイパスライン(Lb2)とを有しており、前記冷温水ライン(Lw)は貯湯タンク(1)或いは第3の熱交換器(5)と選択的に連通し且つ戻りラインLw7は第4の熱交換器(6)を経由してから第3の熱交換器(5)に連通するように配置されているヒートポンプシステムと組み合わせて用いるのが好ましい(図6)。   Alternatively, it is a heat pump system using carbon dioxide as a refrigerant, a chilled / hot water line (Lw) communicating with the heating / cooling load side, a hot water storage tank (1) for storing hot water, and a circulation system in which carbon dioxide as a refrigerant circulates ( A heat source unit 50), and the circulation system (50) compresses the low-pressure gas-phase refrigerant and discharges it as a high-pressure refrigerant in a supercritical state, and the super-system discharged from the compressor (2). A first heat exchanger (water-cooled gas cooler 3, cooling device) that exchanges heat between the high-pressure refrigerant in a critical state and water flowing through a line (Lt) communicating with the hot water storage tank (1), and the refrigerant and the atmosphere A third heat exchanger (cooling evaporator 5) that performs heat exchange between the second heat exchanger (air-cooled gas cooler 4) that performs heat exchange between the refrigerant and the cold / hot water flowing through the refrigerant and the cold / hot water line (Lw). ) And the third heat exchange from the second heat exchanger (4) A fourth heat exchanger (auxiliary gas cooler 6) that performs heat exchange between the refrigerant directed to (5) and the cold / hot water flowing through the cold / hot water line (Lw), and the discharge port ( 2o) and the first heat exchanger (3), and the second heat exchanger (4) and the third heat exchanger (5) via the fourth heat exchanger (6). The refrigerant line (Lc12) which communicates the third heat exchanger (5) and the suction port (2i) of the compressor (2), the discharge port (2o) of the compressor (2) and the first The heat exchanger (the refrigerant line (Lc2) communicating with 3 is branched and the second heat exchanger (4) is bypassed (the second heat exchanger 4 and the third heat exchanger 5 are From the first bypass line (Lb1) that joins the refrigerant line Lc6 that communicates with the refrigerant line (Lc6) that communicates the second heat exchanger (4) and the third heat exchanger (5). The second bypass line (Lb2) bypassing the fourth heat exchanger (6) and joining the refrigerant line Lc9 that connects the second heat exchanger 4 and the third heat exchanger 5 The cold / hot water line (Lw) selectively communicates with the hot water storage tank (1) or the third heat exchanger (5) and the return line Lw7 is the fourth heat exchanger (6). ) Is preferably used in combination with a heat pump system arranged so as to communicate with the third heat exchanger (5) (FIG. 6).

ここで、上述したヒートポンプシステムは、前記循環系統(熱源ユニット50)は、バイパス弁(Vb2)が介送されて前記第1の熱交換器(水冷ガスクーラ3)をバイパスするバイパスライン(Lb4)と、バイパス弁(Vb3(図7)、Vb4(図8))が介送されて前記第3の熱交換器(冷房蒸発器5)及び第4の熱交換器(補助ガスクーラ6)(それに加えて、受液器8及び冷房膨張弁9)をバイパスするバイパスライン(Lb5(図7)、Lb6(図8))とを有しているのが好ましい(図7、図8)。   Here, in the heat pump system described above, the circulation system (heat source unit 50) includes a bypass line (Lb4) that bypasses the first heat exchanger (water-cooled gas cooler 3) through a bypass valve (Vb2). The third heat exchanger (cooling evaporator 5) and the fourth heat exchanger (auxiliary gas cooler 6) (in addition to that) are bypassed (Vb3 (FIG. 7), Vb4 (FIG. 8)). It is preferable to have a bypass line (Lb5 (FIG. 7), Lb6 (FIG. 8)) that bypasses the liquid receiver 8 and the cooling expansion valve 9) (FIGS. 7 and 8).

或いは、第4の熱交換器(補助ガスクーラ6)が第2の熱交換器(4)から第3の熱交換器(5)に向う冷媒と第3の熱交換器(5)で熱交換を行った後の冷媒との間で熱交換を行う二酸化炭素を冷媒とする上述したヒートポンプシステム(図5)において、前記第1のバイパスライン(Lb1)及び第2のバイパスライン(Lb2)を省略し、それに代えて、バイパス弁(Vb3)が介送されて前記第3の熱交換器(冷房蒸発器5)及び第4の熱交換器(補助ガスクーラ6)(それに加えて、受液器8及び冷房膨張弁9)をバイパスする第4のバイパスライン(Lb5)を設け、第3の熱交換器(5)と第4の熱交換器(6)とを連通する冷媒ライン(Lc10)から分岐して第4の熱交換器(6)をバイパスし、第4の熱交換器(6)と圧縮機(2)の吸込口(2i)とを連通するライン(Lc11)と合流する第5のバイパスライン(Lb10)を設けるのが好ましい(図9)。   Alternatively, the fourth heat exchanger (auxiliary gas cooler 6) exchanges heat with the refrigerant from the second heat exchanger (4) to the third heat exchanger (5) and the third heat exchanger (5). In the above-described heat pump system (FIG. 5) using carbon dioxide as a refrigerant for exchanging heat with the refrigerant after being performed, the first bypass line (Lb1) and the second bypass line (Lb2) are omitted. Instead, the third heat exchanger (cooling evaporator 5) and the fourth heat exchanger (auxiliary gas cooler 6) (in addition to the receiver 8 and the bypass valve (Vb3)) are sent. A fourth bypass line (Lb5) that bypasses the cooling expansion valve 9) is provided, and is branched from the refrigerant line (Lc10) that communicates the third heat exchanger (5) and the fourth heat exchanger (6). Bypass the fourth heat exchanger (6), and with the fourth heat exchanger (6) Inlet of compressor (2) (2i) and preferably provided with a line that communicates (Lc11) Fifth bypass line merges with the (LB10) (Figure 9).

上述する構成を具備する本発明によれば、冷凍装置(冷水機500)から供給される冷水の水温(パネル入口温度)が、閾値、すなわち空調するべき空間の気温から決定された露点温度よりも所定温度(α:例えば、1℃〜3℃)だけ高い温度、或いは、決定された露点温度よりも所定温度(α:例えば、1℃〜3℃)だけ高い温度から前記温度差(β:輻射パネルに流入する冷水の水温と、輻射パネル(12,13)の表面温度との温度差)だけ減算した温度、よりも低温である場合には、輻射パネル(12,13)表面が結露する可能性が高いと判断して、冷凍装置(冷水機500)から供給される冷水の水温(パネル入口温度)を上昇せしめる。
その結果、輻射パネル(12,13)表面温度は露点温度よりも高くなり、結露が生じる恐れは解消する。
According to the present invention having the above-described configuration, the temperature of the chilled water (panel inlet temperature) supplied from the refrigeration apparatus (chiller 500) is higher than the threshold value, that is, the dew point temperature determined from the temperature of the space to be conditioned. The temperature difference (β: radiation) from a temperature that is higher by a predetermined temperature (α: 1 ° C. to 3 ° C.) or higher than a determined dew point temperature by a predetermined temperature (α: 1 ° C. to 3 ° C.), for example. If the temperature is lower than the temperature obtained by subtracting the temperature of the cold water flowing into the panel and the surface temperature of the radiant panel (12, 13), the surface of the radiant panel (12, 13) may condense. The water temperature (panel inlet temperature) supplied from the refrigeration apparatus (chiller 500) is increased.
As a result, the surface temperature of the radiant panel (12, 13) becomes higher than the dew point temperature, and the risk of condensation is eliminated.

本発明の輻射冷房システムによれば、湿度センサを使用しないで、輻射パネル(12,13)の結露防止が出来る。
即ち、結露防止制御のために用いるセンサ類が、室内空気温度センサ(Str)と、水温センサ(Stw)によって代行出来る。室内空気温度センサ(Str)は、空調機のリモートコントローラ(70)に内蔵することが出来、また、水温センサ(Stw)は冷水機500内に内蔵することが出来るので、システム導入時の施工現場で、センサを配置したり、センサのリード線を引き回したりする必要がない。
即ち、従来技術では、パネル表面温度センサを施工現場でパネル表面に貼り付けて、リード線を冷水機内のマイコンまで引き回す作業が必要であったが、本発明の輻射冷房システムによれば、係る煩雑な作業から開放される。
According to the radiation cooling system of the present invention, it is possible to prevent condensation on the radiation panels (12, 13) without using a humidity sensor.
That is, sensors used for dew condensation prevention control can be substituted by the indoor air temperature sensor (Str) and the water temperature sensor (Stw). The indoor air temperature sensor (Str) can be built in the remote controller (70) of the air conditioner, and the water temperature sensor (Stw) can be built in the chilled water machine 500. Thus, there is no need to arrange the sensor or route the lead wire of the sensor.
That is, in the prior art, it was necessary to attach the panel surface temperature sensor to the panel surface at the construction site and route the lead wire to the microcomputer in the chiller. However, according to the radiant cooling system of the present invention, such a complicated operation is required. Free from hard work.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

先ず、図1に基づいて、実施形態の輻射冷房システムの構成を説明する。
図1において、本発明の実施形態の輻射冷房システムは、冷房負荷40と、冷凍装置(冷水機;以降、冷凍装置を冷水機という)500と、冷房負荷40と冷冷水機500とを循環可能に接続し、内部を冷水が流れる冷水ラインLwで構成されている。
First, based on FIG. 1, the structure of the radiation cooling system of embodiment is demonstrated.
In FIG. 1, the radiant cooling system according to the embodiment of the present invention can circulate a cooling load 40, a refrigeration apparatus (a chiller; hereinafter referred to as a chiller) 500, a cooling load 40 and a chiller 500. And a cold water line Lw through which cold water flows.

冷房負荷側40は、住宅10の居室11内に設置された床用輻射パネル12、天井用輻射パネル13、室内温度センサStr及びシステム操作用リモートコントローラ70とで構成されている。室内温度センサStrは、図示の例では、リモートコントローラ70に内蔵されており、後述のコントロールユニット60と信号ラインLi1で接続されている。   The cooling load side 40 includes a floor radiation panel 12, a ceiling radiation panel 13, an indoor temperature sensor Str, and a system operation remote controller 70 installed in the room 11 of the house 10. In the illustrated example, the indoor temperature sensor Str is built in the remote controller 70, and is connected to a control unit 60, which will be described later, through a signal line Li1.

冷水機500は、冷凍サイクルユニット80、とコントロールユニット60と、冷水ラインLwの冷凍サイクルユニット80出口近傍に介装された冷水出口温度計測用の水温センサStwとによって構成されている。   The chiller 500 includes a refrigeration cycle unit 80, a control unit 60, and a water temperature sensor Stw for measuring the temperature of the chilled water outlet, which is interposed in the vicinity of the refrigeration cycle unit 80 outlet of the chilled water line Lw.

なお、冷凍サイクルユニット80は、例えば、後述する二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムで代表される装置において、熱源ユニット50と貯湯タンク1と、貯湯ラインLtとを含んでいる(図5〜図8参照)。 The refrigeration cycle unit 80 includes a heat source unit 50, a hot water storage tank 1, and a hot water storage line Lt in an apparatus represented by a heat pump system using carbon dioxide as a refrigerant, which will be described later, for example (FIGS. 5 to 8). reference).

冷水ラインLwは、往路側(冷水往き)の集合部Bwと床用輻射パネル12の図示しない流入口及び天井用輻射パネル13の図示しない流入口とを接続する冷水管Lw31、Lw32と、復路側(冷水戻り)の集合部Gwと床用輻射パネル12の図示しない排出口及び天井用輻射パネル13の図示しない排出口とを接続する冷水管Lw41、Lw42とを有している。 The chilled water line Lw includes chilled water pipes Lw31 and Lw32 that connect the gathering portion Bw on the forward path side (cold water going) and an inflow port (not shown) of the floor radiant panel 12 and an inflow port (not shown) of the ceiling radiant panel 13; There are provided cold water pipes Lw41 and Lw42 that connect the gathering portion Gw of (cold water return) and a discharge port (not shown) of the floor radiation panel 12 and a discharge port (not shown) of the ceiling radiation panel 13.

冷水ラインLwにおいて、復路側の集合部Gwの冷凍サイクルユニット80側には、(戻りの)冷水管Lw5の一端が接続され、冷水管Lw5の他端は、例えば冷凍サイクルユニット80(の図示しない冷媒蒸発器(図5参照)の入口側)に接続されている。
一方、往路側の集合部Bwの冷凍サイクルユニット80側には、冷媒蒸発器で冷やされた冷水が流れる(往きの)冷水管Lw2の一端が接続され、その冷水管Lw2の他端は冷凍サイクルユニット80(の図示せぬ冷媒蒸発器の出口側)に接続されている。
In the chilled water line Lw, one end of the (returned) chilled water pipe Lw5 is connected to the refrigeration cycle unit 80 side of the return path side gathering part Gw, and the other end of the chilled water pipe Lw5 is, for example, the refrigeration cycle unit 80 (not shown). It is connected to the inlet side of the refrigerant evaporator (see FIG. 5).
On the other hand, one end of a chilled water pipe Lw2 through which chilled water cooled by the refrigerant evaporator flows is connected to the refrigeration cycle unit 80 side of the gathering part Bw on the forward path side, and the other end of the chilled water pipe Lw2 is connected to the refrigeration cycle. It is connected to the unit 80 (the outlet side of the refrigerant evaporator (not shown)).

冷水ラインLwにおいて、(往きの)冷水管Lw2の冷凍サイクルユニット80の出口側近傍には、水温計Stwが介装されていて、管内を流過する冷水の温度を常時計測し、その情報を信号ラインSi2によってコントトールユニット60に伝送している。
尚、図示はしないが、(戻りの)冷温水管Lw5には、図1では省略しているが冷水を循環させる冷水循環ポンプが介装されている。
In the chilled water line Lw, a water temperature gauge Stw is interposed in the vicinity of the outlet side of the refrigeration cycle unit 80 of the (forward) chilled water pipe Lw2, and the temperature of the chilled water flowing through the pipe is constantly measured, and the information is obtained. The signal is transmitted to the control unit 60 through the signal line Si2.
Although not shown, the (returned) cold / hot water pipe Lw5 is provided with a cold water circulation pump that circulates cold water, which is omitted in FIG.

冷水管Lw31、Lw32には、夫々開閉弁V31、V32が介装されている。 On-off valves V31 and V32 are interposed in the cold water pipes Lw31 and Lw32, respectively.

次に、図2を参照して、コントロールユニット60の構成を説明する。
図2において、コントロールユニット60は、露点温度決定ユニット61と、閾値演算ユニット62と、比較ユニット63と、判定ユニット64と、冷水機制御信号発生ユニット65とから構成されている。
Next, the configuration of the control unit 60 will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, the control unit 60 includes a dew point temperature determination unit 61, a threshold value calculation unit 62, a comparison unit 63, a determination unit 64, and a chiller control signal generation unit 65.

露点温度決定ユニット61は、室内温度センサStrからの情報を基に、その室内温度における、相対湿度95%の時の露点温度を演算する。   The dew point temperature determination unit 61 calculates the dew point temperature when the relative humidity is 95% based on the information from the room temperature sensor Str.

閾値演算ユニット62は、
露点温度決定ユニット61で決定された露点温度に定数αを加えた値を閾値と決定する。
すなわち、
閾値=露点温度+α
或いは、
露点温度に定数αを加え、さらにそこから所定値βを差し引いた値を閾値と決定する。
すなわち、
閾値=露点温度+α−β
ここで、α、βの具体的な値は後述の制御方法の説明において、詳述する。
The threshold value calculation unit 62 is
A value obtained by adding a constant α to the dew point temperature determined by the dew point temperature determination unit 61 is determined as a threshold value.
That is,
Threshold = dew point temperature + α
Or
A value obtained by adding a constant α to the dew point temperature and further subtracting a predetermined value β therefrom is determined as a threshold value.
That is,
Threshold = dew point temperature + α-β
Here, specific values of α and β will be described in detail in the description of the control method described later.

比較ユニット63は、水温センサStwの測定結果の基づいて、「パネル入口水温」が、「閾値」、即ち、「露点温度+α」、或いは、「露点温度+α−β」以上であるか否かを比較する。 The comparison unit 63 determines whether or not the “panel inlet water temperature” is equal to or higher than the “threshold value”, that is, “dew point temperature + α” or “dew point temperature + α−β” based on the measurement result of the water temperature sensor Stw. To compare.

判定ユニット64は、比較ユニット63で出された比較結果に基づいて、冷水機50の運転を如何にする(除湿する、除湿しない)か、を判定する。 The determination unit 64 determines how to operate the chilled water machine 50 (dehumidify or not dehumidify) based on the comparison result output by the comparison unit 63.

冷水機制御信号発生ユニット65は、判定ユニットの下した判定に従って、冷水機50側に制御信号(除湿する、除湿しない)を発進する。 The chiller control signal generation unit 65 starts a control signal (dehumidify, not dehumidify) to the chiller 50 side according to the determination made by the determination unit.

次に、図3に基づいて実施形態における冷水機の制御方法について説明する。
先ず、居室11に設置した室内温度センサStrによって室内温度を計測し(ステップS1)、水温センサStwでパネル入口の水温を計測(ステップS2)した後、露点温度決定ユニット61で露点温度を決定する(ステップS3)。
Next, the control method of the cold water machine in the embodiment will be described based on FIG.
First, the room temperature is measured by the room temperature sensor Str installed in the living room 11 (step S1), the water temperature at the panel entrance is measured by the water temperature sensor Stw (step S2), and then the dew point temperature determination unit 61 determines the dew point temperature. (Step S3).

ここで、露点温度は、湿度が95%であるとして演算するが、これは、言わば「最悪の想定」である(95%というのは「6月の箪笥の裏」並の湿度)。
通常、この様な高湿度にはならない。95%という高湿度で露点温度を演算することが、一種の「安全率」(実際の室内湿度はもっと低いので、湿度95%の露点温度になっても、結露はしない)と捉えている。
Here, the dew point temperature is calculated on the assumption that the humidity is 95%, which is so-called “worst assumption” (95% is the same humidity as “the back of the cocoon in June”).
Usually, such high humidity does not occur. Computation of the dew point temperature at a high humidity of 95% is regarded as a kind of “safety factor” (the actual indoor humidity is lower, so no condensation occurs even at a dew point temperature of 95% humidity).

気温を計測した箇所が輻射パネル表面から離隔している場合に、当該箇所の気温とパネル表面温度とが相違している可能性がある。95%という高湿度で露点温度を演算することで、係る問題(計測箇所の気温とパネル表面温度とが相違しているという問題)が生じた場合に対応している。すなわち、95%という高湿度(現実の居室内では先ず有り得ない高湿度)で露点温度を演算すれば、演算された露点温度は実際の露点温度よりも高温となるので、計側箇所の気温がパネル表面温度よりも高温であっても(露点温度を実際よりも高温となる様に演算したことで)相殺され、後述した判断において問題は無くなる。 When the location where the temperature is measured is separated from the surface of the radiation panel, the temperature at the location and the panel surface temperature may be different. By calculating the dew point temperature at a high humidity of 95%, it corresponds to the case where such a problem (problem that the temperature at the measurement location is different from the panel surface temperature) occurs. That is, if the dew point temperature is calculated at a high humidity of 95% (high humidity that is not possible in an actual room), the calculated dew point temperature is higher than the actual dew point temperature. Even if the temperature is higher than the panel surface temperature (by calculating the dew point temperature to be higher than the actual temperature), it is canceled out, and there is no problem in the determination described later.

パネル表面中に、パネル入口水温よりも、温度が低いところは存在しない。従って、パネル入口温度が露点温度よりも低ければ、パネル表面には絶対に結露は生じない。 There is no place in the panel surface where the temperature is lower than the panel inlet water temperature. Therefore, if the panel entrance temperature is lower than the dew point temperature, no dew condensation occurs on the panel surface.

次のステップS4では、閾値演算ユニット62において、閾値、即ち、「露点温度+α」を演算する。
ここで、αは一種の安全係数であって、例えば、1℃〜3℃を用いる。
αがゼロでも、以下の理由によって結露を生じる可能性は先ず無い。
理由:パネル表面の温度は、パネル入口水温よりも5℃〜10℃(β;このβの範囲は当該実施形態の変形の制御例で用いる)高いので、αがゼロでもパネル表面は露点温度よりも5℃〜10℃高いことになる。
In the next step S4, the threshold value calculation unit 62 calculates a threshold value, that is, “dew point temperature + α”.
Here, α is a kind of safety coefficient, for example, 1 ° C. to 3 ° C. is used.
Even if α is zero, there is almost no possibility of condensation for the following reasons.
Reason: The panel surface temperature is 5 ° C. to 10 ° C. higher than the panel inlet water temperature (β; this β range is used in the modification example of the embodiment), so the panel surface is higher than the dew point temperature even when α is zero. Will be 5-10 degreeC high.

これに加えて、α(1℃〜3℃)だけの安全を見込む事により、冷房使用時におけるパネルの結露を予防している。 In addition to this, the panel is prevented from dew condensation during cooling use by allowing for safety of only α (1 ° C. to 3 ° C.).

次の、ステップS5では、判定ユニット64において、パネル入口水温が閾値以上であるか否か、即ち、露点温度+α以上であるか否かを判断して、
パネル入口水温が露点温度+α以上であれば(ステップS5のYES)、結露の必要が無いので、そのまま(除湿せず;ステップS6)冷房を続行した後、ステップS8に進む。
In the next step S5, the determination unit 64 determines whether or not the panel inlet water temperature is equal to or higher than a threshold value, that is, whether or not the dew point temperature is equal to or higher than α.
If the panel inlet water temperature is equal to or higher than the dew point temperature + α (YES in step S5), there is no need for dew condensation, so the cooling is continued as it is (no dehumidification; step S6), and then the process proceeds to step S8.

一方、パネル入口水温が露点温度+αよりも低温となった場合には(ステップS5のNO)、結露の可能性があると判断して、パネル入口温度が露点温度+α以上となる様に、除湿機能を働かせるべく、冷水機側を制御(ステップS7)して、ステップS8に進む。 On the other hand, when the panel inlet water temperature is lower than the dew point temperature + α (NO in step S5), it is determined that there is a possibility of condensation, and dehumidification is performed so that the panel inlet temperature becomes the dew point temperature + α or more. In order to make the function work, the chiller side is controlled (step S7), and the process proceeds to step S8.

ステップS8では、コントロールユニット60は、制御を終了するか否かを判断して、終了するのであれば(ステップS8のYES)、そのまま終了し、運転を続行するのであれば、ステップS1に戻り、再びステップS1以降を繰り返す。   In step S8, the control unit 60 determines whether or not to end the control. If the control unit 60 is to end (YES in step S8), the control unit 60 ends as it is, and if the operation is continued, the control unit 60 returns to step S1. Step S1 and subsequent steps are repeated again.

次に、図4は実施形態の変形例を示す(換言すれば、図4は、図1〜図3で説明した実施形態における変形例の制御を示すフローチャートである)。
図3で示す制御は、パネルに流入する水温と、パネル表面温度との温度差βが不明な場合の制御を示している。
Next, FIG. 4 shows a modification of the embodiment (in other words, FIG. 4 is a flowchart showing the control of the modification in the embodiment described in FIGS. 1 to 3).
The control shown in FIG. 3 shows the control when the temperature difference β between the water temperature flowing into the panel and the panel surface temperature is unknown.

パネルに流入する水温とパネル表面温度との温度差βが既知であれば、パネルに流入する水温は、室内の露点温度よりもβだけ低くない限り、結露は生じない。
すなわち、
パネル入口水温=露点温度+α−β
ここで、
βは例えば、5℃〜10℃とする。
そのような条件で、除湿の要・不要、及び除湿要の場合の作動を制御する方法を示したのが図4の制御フローチャートである。
即ち、図3の制御、図4の制御での違いは、閾値を、「露点温度+α」と捉えるか「露点温度+α−β」とするかの違いのみである。
なお、パネルに流入する水温は、パネル入口水温よりも若干温度が上昇していることが予想されるが、係る温度差(パネルに流入する水温とパネル入口水温との温度差)も結露を生じないための一種の安全率となる。
If the temperature difference β between the water temperature flowing into the panel and the panel surface temperature is known, condensation does not occur unless the water temperature flowing into the panel is lower than the indoor dew point temperature by β.
That is,
Panel inlet water temperature = dew point temperature + α-β
here,
β is, for example, 5 ° C. to 10 ° C.
The control flow chart of FIG. 4 shows a method for controlling the operation when dehumidification is necessary / unnecessary and when dehumidification is necessary under such conditions.
That is, the only difference between the control in FIG. 3 and the control in FIG. 4 is whether the threshold is regarded as “dew point temperature + α” or “dew point temperature + α−β”.
The water temperature flowing into the panel is expected to be slightly higher than the panel inlet water temperature, but the temperature difference (temperature difference between the water temperature flowing into the panel and the panel inlet water temperature) also causes condensation. It becomes a kind of safety factor for not.

本発明において、冷凍装置としては、例えば二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムと組み合わせて使用するのが好ましい。   In the present invention, the refrigeration apparatus is preferably used in combination with, for example, a heat pump system using carbon dioxide as a refrigerant.

その様なヒートポンプシステムは、例えば、一つに、図5に示すシステムが挙げられる。そして、図5中、符号50の部分(熱源ユニット)、貯湯槽1、及び輻射パネル12,13を含む各ユニットを接続するラインLw、Ldが当該冷凍装置(冷水機;図1の符号500)に相当する。
以下、図5を参照して二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムの一例を説明する。
An example of such a heat pump system is the system shown in FIG. In FIG. 5, lines Lw and Ld connecting the respective units including the portion 50 (heat source unit), the hot water tank 1, and the radiation panels 12 and 13 are the refrigeration apparatus (cold water machine; reference numeral 500 in FIG. 1). It corresponds to.
Hereinafter, an example of a heat pump system using carbon dioxide as a refrigerant will be described with reference to FIG.

図5において、二酸化炭素ヒートポンプ冷暖房システム(CO2ヒートポンプ冷暖房システム)は、大きなユニット単位としては、空調負荷側40と、循環系統(熱源ユニット:以下、循環系統を熱源ユニットとも言う)50と貯湯タンク1とで構成されている。 In FIG. 5, the carbon dioxide heat pump air conditioning system (CO2 heat pump air conditioning system) includes an air conditioning load side 40, a circulation system (heat source unit: hereinafter referred to as a heat source unit) 50, and a hot water storage tank 1 as large units. It consists of and.

空調負荷側40は、一部説明が重複するが、例えば、住宅10の居室11の床に張られた床用輻射パネル12と、天井に張られた天井用輻射パネル13とを有している。床用輻射パネル12と、天井用輻射パネル13の後述する冷温水ラインLwの入口側には水温センサSt1、St2が介装されている。
ここで、輻射パネルは、温熱或いは冷熱を居室内に与えるために、天井及び床に設けられたパネルを示し、「輻射」の形態で温熱或いは冷熱を投入するので、「輻射パネル」と称する。
輻射パネルにすれば、次の様なメリットがある。
冷房の場合、冷水温度が多少高くても、冷房が可能である。具体的には、冷水温度が13℃程度でも冷房が可能である(通常は、冷水温度が7℃)。
パネルであるので、広い面積を同時に冷却或いは加熱できる。
For example, the air conditioning load side 40 has a floor radiation panel 12 stretched on the floor of the living room 11 of the house 10 and a ceiling radiation panel 13 stretched on the ceiling. . Water temperature sensors St <b> 1 and St <b> 2 are interposed on the inlet side of the cold / hot water line Lw described later of the floor radiation panel 12 and the ceiling radiation panel 13.
Here, the radiant panel refers to a panel provided on the ceiling and floor in order to give heat or cold to the room, and is referred to as a “radiant panel” because the heat or cold is input in the form of “radiation”.
The radiation panel has the following advantages.
In the case of cooling, cooling is possible even if the temperature of the chilled water is somewhat high. Specifically, cooling is possible even when the chilled water temperature is about 13 ° C. (normally the chilled water temperature is 7 ° C.).
Since it is a panel, a large area can be cooled or heated simultaneously.

熱源ユニット50は、圧縮機2と、第1の熱交換器(水冷ガスクーラ:以降、第1の熱交換器を水冷ガスクーラと言う)3と、第2の熱交換器(空冷ガスクーラ:以降、第2の熱交換器を空冷ガスクーラと言う)4と、第3の熱交換器(冷房蒸発器:以降、第3の熱交換器を冷房蒸発器と言う)5と、第4の熱交換器(補助ガスクーラ:以降、第4の熱交換器を補助ガスクーラと言う)6と、これらのユニットを循環可能に接続し、内部を冷媒である二酸化炭素(CO2)が循環する冷媒ラインLcとによって構成されている。ここで、空冷ガスクーラ4は、空冷ガスクーラとして機能する場合と、蒸発器として機能する場合とがある。 The heat source unit 50 includes a compressor 2, a first heat exchanger (water-cooled gas cooler: hereinafter, the first heat exchanger is referred to as a water-cooled gas cooler) 3, and a second heat exchanger (air-cooled gas cooler: hereinafter, the first 2 is called an air-cooled gas cooler) 4, a third heat exchanger (cooling evaporator: hereinafter, the third heat exchanger is called cooling evaporator) 5, and a fourth heat exchanger ( Auxiliary gas cooler: hereinafter, the fourth heat exchanger is referred to as an auxiliary gas cooler) 6, and these units are connected to be circulated, and a refrigerant line Lc in which carbon dioxide (CO 2) as a refrigerant circulates is formed. ing. Here, the air-cooled gas cooler 4 may function as an air-cooled gas cooler or may function as an evaporator.

冷媒ラインLcは、以下の配管類によって構成されている。圧縮機2の出口2oと水冷ガスクーラ3とは冷媒配管Lc1で接続されている。水冷ガスクーラ3と空冷ガスクーラ4とは水冷ガスクーラ側から、冷媒配管Lc2、第1の三方弁Vc1、冷媒配管Lc3、第1の分岐点B1、冷媒配管Lc4、第2の分岐点B2、冷媒配管Lc5で連通している。 The refrigerant line Lc is configured by the following piping. The outlet 2o of the compressor 2 and the water-cooled gas cooler 3 are connected by a refrigerant pipe Lc1. The water-cooled gas cooler 3 and the air-cooled gas cooler 4 are connected from the water-cooled gas cooler side to the refrigerant pipe Lc2, the first three-way valve Vc1, the refrigerant pipe Lc3, the first branch point B1, the refrigerant pipe Lc4, the second branch point B2, and the refrigerant pipe Lc5. It communicates with.

冷媒配管Lc4には膨張弁7が介装されている。又、第1及び第2の分岐点B1、B2間は、開閉弁Vb1を介装したバイパスLb3で連通されている。 An expansion valve 7 is interposed in the refrigerant pipe Lc4. Further, the first and second branch points B1 and B2 are communicated with each other by a bypass Lb3 having an on-off valve Vb1 interposed therebetween.

空冷ガスクーラ4と冷媒蒸発器5とは、間に補助ガスクーラ6を経由して、空冷ガスクーラ4側から、冷媒配管Lc5、第3の分岐点B3、冷媒配管Lc6、第2の三方弁Vc2、冷媒配管Lc7、補助ガスクーラ6、冷媒配管Lc8、第4の分岐点B4、冷媒配管Lc9で連通されている。 The air-cooled gas cooler 4 and the refrigerant evaporator 5 pass through the auxiliary gas cooler 6 between them, and from the air-cooled gas cooler 4 side, the refrigerant pipe Lc5, the third branch point B3, the refrigerant pipe Lc6, the second three-way valve Vc2, and the refrigerant The pipe Lc7, the auxiliary gas cooler 6, the refrigerant pipe Lc8, the fourth branch point B4, and the refrigerant pipe Lc9 communicate with each other.

前記第1の三方弁Vc1と第3の分岐点B3とは第1のバイパスLb1で、空冷ガスクーラ4を迂回するように接続されている。
又、第2の三方弁Vb2と第4の分岐点B4とは第2のバイパスLb2で、補助ガスクーラ6を迂回するように接続されている。
The first three-way valve Vc1 and the third branch point B3 are connected by a first bypass Lb1 so as to bypass the air-cooled gas cooler 4.
The second three-way valve Vb2 and the fourth branch point B4 are connected by a second bypass Lb2 so as to bypass the auxiliary gas cooler 6.

配管Lc9には、第4の分岐点B4から冷媒蒸発器5に向って、受液器(液相冷媒が膨張弁9へ確実に到達するように構成されたレシーバタンク)8と膨張弁9が介装されている。 The pipe Lc9 includes a liquid receiver (receiver tank configured to ensure that the liquid-phase refrigerant reaches the expansion valve 9) 8 and the expansion valve 9 from the fourth branch point B4 toward the refrigerant evaporator 5. It is intervened.

冷媒蒸発器5と補助ガスクーラ6とは、配管Lc10で接続されている。補助ガスクーラ6と圧縮機2の入口2iとは、配管Lc11で接続している。
かくして、各ユニットは上記配管類Lc1〜Lc11によって循環可能に連通している。
The refrigerant evaporator 5 and the auxiliary gas cooler 6 are connected by a pipe Lc10. The auxiliary gas cooler 6 and the inlet 2i of the compressor 2 are connected by a pipe Lc11.
Thus, each unit communicates with the pipings Lc1 to Lc11 so as to be circulated.

熱源ユニット50の冷媒蒸発器5は、空調負荷側40の床用輻射パネル12および天井用輻射パネル13と冷温水ラインLwによって冷温水が循環可能なように連通しており、冷媒ラインLcを流過する冷媒(高圧のCO2)と熱交換を行うように構成されている。 The refrigerant evaporator 5 of the heat source unit 50 communicates with the floor radiant panel 12 and the ceiling radiant panel 13 on the air conditioning load side 40 so that cold / hot water can be circulated by the cold / hot water line Lw, and flows through the refrigerant line Lc. It is configured to exchange heat with the excess refrigerant (high-pressure CO2).

冷温水ラインLwは、一部説明が重複するが、集合部Bwと床用輻射パネル12の図示しない流入口及び天井用輻射パネル13の図示しない流入口を接続する冷温水管Lw31、Lw32と、集合部Gwと床用輻射パネル12の図示しない排出口及び天井用輻射パネル13の図示しない排出口を接続する冷温水管Lw41、Lw42とを有している。前記集合部Gwには、冷温水ポンプP2を介装した冷温水管Lw5が接続され、以下、三方弁Vw1、冷温水管Lw6を経由して熱源ユニット50の冷媒蒸発器5に至り、冷媒蒸発器5で、循環系等Lcを循環する冷媒(CO2)と熱交換した後、冷温水管Lw1、三方弁Vw2、冷温水管Lw2を経由して集合部Bwに接続される。 Although the description of the cold / hot water line Lw partially overlaps, the hot / cold water pipes Lw31 and Lw32 connecting the gathering part Bw and the inlet (not shown) of the floor radiant panel 12 and the inlet (not shown) of the ceiling radiant panel 13 are gathered. It has the part Gw and the cold / hot water pipes Lw41 and Lw42 which connect the discharge port (not shown) of the radiation panel 12 for floors, and the discharge port (not shown) of the radiation panel 13 for ceiling. A cold / hot water pipe Lw5 interposing a cold / hot water pump P2 is connected to the gathering part Gw, and the refrigerant evaporator 5 of the heat source unit 50 is reached via the three-way valve Vw1 and the cold / hot water pipe Lw6. Then, after exchanging heat with the refrigerant (CO2) circulating in the circulatory system Lc, the refrigerant is connected to the collecting part Bw via the cold / hot water pipe Lw1, the three-way valve Vw2, and the cold / hot water pipe Lw2.

冷温水管Lw31、Lw32には、夫々開閉弁V31、V32が介装されている。 On-off valves V31 and V32 are interposed in the cold / hot water pipes Lw31 and Lw32, respectively.

貯湯タンク1は、熱源ユニット50の水冷ガスクーラ3と、復路温水管Lt1と貯湯用ポンプP1を介装した往路貯湯管Lt2とで構成される貯湯ラインLtによって水(又は湯)が循環可能に接続されている。 The hot water storage tank 1 is connected so that water (or hot water) can be circulated by a hot water storage line Lt composed of a water-cooled gas cooler 3 of the heat source unit 50, a return hot water pipe Lt1, and a hot water storage pipe Lt2 interposed with a hot water storage pump P1. Has been.

又、貯湯タンク1の底部には、開閉弁Vaを介装した上水(水道水)ラインLa1が接続され、貯湯タンク1の上部には、給湯ラインLa2が接続されている。 A hot water (tap water) line La1 is connected to the bottom of the hot water storage tank 1, and a hot water supply line La2 is connected to the upper part of the hot water storage tank 1.

冷温水ラインLwと貯湯タンク1とは温水ラインLdによって温水が、冷温水ラインLwと貯湯タンク1とを循環可能なように接続されている。即ち、貯湯タンク1の第1の接続口1aと冷温水ラインLw側の三方弁Vw1が温水ラインLdの温水管Ld1によって、また、貯湯タンク1の第2の接続口1bと冷温水ラインLw側の三方弁Vw2が温水ラインLdの温水管Ld2によって接続されている。 The hot / cold water line Lw and the hot water storage tank 1 are connected by a hot water line Ld so that hot water can circulate between the cold / hot water line Lw and the hot water storage tank 1. That is, the first connection port 1a of the hot water storage tank 1 and the three-way valve Vw1 on the cold / hot water line Lw side are connected by the hot water pipe Ld1 of the hot water line Ld, and the second connection port 1b of the hot water storage tank 1 and the cold / hot water line Lw side. The three-way valve Vw2 is connected by a hot water pipe Ld2 of the hot water line Ld.

冷媒ラインLcでは、第1の熱交換器である水冷ガスクーラ3において、圧縮機2から吐出された超臨界状態の高圧冷媒(CO2)と、貯湯タンク1に連通するラインLtを流れる水との間で熱交換を行い、その後、第2の熱交換器である空冷ガスクーラ4において、冷媒(CO2)と大気との間で熱交換を行い、更に、第3の熱交換器である冷房蒸発器5において、冷媒と冷温水ラインLwを流れる冷温水との間で熱交換を行う。 In the refrigerant line Lc, in the water-cooled gas cooler 3 which is the first heat exchanger, the supercritical high-pressure refrigerant (CO2) discharged from the compressor 2 and the water flowing through the line Lt communicating with the hot water storage tank 1 are used. Then, in the air-cooled gas cooler 4 that is the second heat exchanger, heat is exchanged between the refrigerant (CO2) and the atmosphere, and further, the cooling evaporator 5 that is the third heat exchanger. , Heat exchange is performed between the refrigerant and the cold / hot water flowing through the cold / hot water line Lw.

冷房蒸発器5を出た冷媒は、第4の熱交換器である補助ガスクーラ6において、空冷ガスクーラ4から冷房蒸発器5に向う冷媒とで熱交換を行った後、圧縮機2に戻される。 The refrigerant that has exited the cooling evaporator 5 exchanges heat with the refrigerant from the air-cooled gas cooler 4 toward the cooling evaporator 5 in the auxiliary gas cooler 6 that is the fourth heat exchanger, and then is returned to the compressor 2.

冷温水ラインLwは貯湯タンク1或いは冷房蒸発器5と選択的に連通する様に構成されている。
図1の冷暖房装置では、上述の様に構成されており、開閉弁(電磁弁)Vb1或いは三方弁Vc1、Vc2を適宜切り換えて、且つ、貯湯タンク1や冷温水ラインLw、冷温水ラインLwに介装された冷温水循環ポンプP2や三方弁Vw1、Vw2、空調負荷として設けられた輻射パネル12,13と適宜組み合わせることにより、「冷房単独運転」、「貯湯のみの運転」、「冷房及び貯湯運転」、「暖房及び貯湯運転」を自在に切り換えることが出来る。
The cold / hot water line Lw is configured to selectively communicate with the hot water storage tank 1 or the cooling evaporator 5.
The air-conditioning apparatus of FIG. 1 is configured as described above, and switches the on-off valve (electromagnetic valve) Vb1 or the three-way valves Vc1 and Vc2 as appropriate, and is connected to the hot water storage tank 1, the cold / hot water line Lw, and the cold / hot water line Lw. By combining with the cold / hot water circulation pump P2, the three-way valves Vw1 and Vw2 and the radiation panels 12 and 13 provided as air conditioning loads as appropriate, “cooling single operation”, “only hot water operation”, “cooling and hot water storage operation” "," Heating and hot water storage operation "can be switched freely.

係るヒートポンプシステムでは、貯湯用ポンプP1を停止することにより貯湯タンク1に連通するラインLtにおける水の流れを停止して、圧縮機2から吐出された高圧冷媒を空冷ガスクーラ4に供給して外気により冷却せしめ、空冷ガスクーラ4で冷却された冷媒を補助ガスクーラ6でさらに冷却した後に、冷房蒸発器5で冷水と熱交換させれば良い。
貯湯タンク1に連通するラインLtにおける水の流れを停止することにより、高圧冷媒は水冷ガスクーラ3を、いわゆる「素通り」することとなり、水冷ガスクーラ3において高圧冷媒が保有する熱量が貯湯タンク1側に投入されることは無い。これにより、給湯需要が存在しないにも拘らず給湯運転が為されてしまう、という事態は防止できる。
In such a heat pump system, the hot water storage pump P1 is stopped to stop the flow of water in the line Lt communicating with the hot water storage tank 1, and the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 is supplied to the air-cooled gas cooler 4 by the outside air. After cooling and the refrigerant cooled by the air-cooled gas cooler 4 is further cooled by the auxiliary gas cooler 6, the cooling evaporator 5 may exchange heat with cold water.
By stopping the flow of water in the line Lt communicating with the hot water storage tank 1, the high-pressure refrigerant passes through the water-cooled gas cooler 3, so that the amount of heat held by the high-pressure refrigerant in the water-cooled gas cooler 3 is transferred to the hot water storage tank 1 side. It will never be thrown in. As a result, it is possible to prevent a situation where the hot water supply operation is performed even though there is no hot water supply demand.

そして、圧縮機2から吐出された高圧冷媒を空冷ガスクーラ4にて外気により冷却せしめ、空冷ガスクーラ4で冷却された冷媒を補助ガスクーラ6でさらに冷却した後に、冷房蒸発器5にしているので、外気温が31.1℃を超えており、冷媒が空冷ガスクーラ4では完全に液相になる程度まで冷却されなかった場合にも、補助ガスクーラ6で、冷房蒸発器5で熱交換を行った後の冷媒を用いてさらに冷却しているので、補助ガスクーラ6を出た段階で冷媒は液相状態となる。その結果、外気温が31.1℃を超えた場合であっても、給湯運転をすること無く、十分な冷房能力を得ることが出来る。   The high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 is cooled by the outside air in the air-cooled gas cooler 4, and the refrigerant cooled in the air-cooled gas cooler 4 is further cooled by the auxiliary gas cooler 6, and then the cooling evaporator 5 is used. Even when the temperature exceeds 31.1 ° C. and the refrigerant has not been cooled to the liquid phase completely in the air-cooled gas cooler 4, after the heat exchange is performed in the cooling evaporator 5 by the auxiliary gas cooler 6. Since the cooling is further performed using the refrigerant, the refrigerant is in a liquid phase when the auxiliary gas cooler 6 is discharged. As a result, even when the outside air temperature exceeds 31.1 ° C., a sufficient cooling capacity can be obtained without performing a hot water supply operation.

或いは、本発明で用いられる冷凍装置として、図6に示す様な、ヒートポンプシステムも好ましい。   Alternatively, as the refrigeration apparatus used in the present invention, a heat pump system as shown in FIG. 6 is also preferable.

図6の二酸化炭素ヒートポンプ冷暖房システム(CO2ヒートポンプ冷暖房システム)は、図5のシステムに対して、補助ガスクーラ6、蒸発器5について、冷媒の循環するラインLcと、冷温水ラインLwとの連通の関係を変えている。
すなわち、図6では、冷温水の戻りラインが補助ガスクーラ6に連通し、それから、蒸発器5に戻っている。そして、冷媒ラインLcは蒸発器5から圧縮機2の吸い込み側2iへ直接連通している。
The carbon dioxide heat pump air-conditioning system (CO2 heat pump air-conditioning system) in FIG. 6 has a communication relationship between the refrigerant circulating line Lc and the cold / hot water line Lw in the auxiliary gas cooler 6 and the evaporator 5 with respect to the system in FIG. Is changing.
That is, in FIG. 6, the cold / hot water return line communicates with the auxiliary gas cooler 6 and then returns to the evaporator 5. The refrigerant line Lc communicates directly from the evaporator 5 to the suction side 2 i of the compressor 2.

すなわち、冷温水ラインLwは、戻り側の三方弁Vw1の後、冷温水管Lw7が補助ガスクーラ6に直接連通し、それから、冷温水管Lw8を経由して蒸発器5に戻っている。 That is, in the cold / hot water line Lw, after the return side three-way valve Vw1, the cold / hot water pipe Lw7 communicates directly with the auxiliary gas cooler 6, and then returns to the evaporator 5 via the cold / hot water pipe Lw8.

一方、冷媒ラインLcは蒸発器5から出た後、配管Lc12によって圧縮機2の吸い込み側2iへ直接連通している。
その他については、図5のシステムと同様である。
On the other hand, after leaving the evaporator 5, the refrigerant line Lc communicates directly with the suction side 2 i of the compressor 2 through the pipe Lc 12.
Others are the same as the system of FIG.

図6のシステムにおいても、図5と同様に、「冷房単独運転」、「貯湯のみの運転」、「冷房及び貯湯運転」、「暖房及び貯湯運転」を自在に切り換えることが出来る。 Also in the system of FIG. 6, as in FIG. 5, “cooling single operation”, “only hot water operation”, “cooling and hot water storage operation”, and “heating and hot water storage operation” can be freely switched.

この様なヒートポンプシステムにおいては、貯湯タンク1に連通するラインLtにおける水の流れを停止して、圧縮機2から吐出された高圧冷媒を水冷ガスクーラ3を「素通り」させた後に空冷ガスクーラ4に供給して外気により冷却せしめ、空冷ガスクーラ4で冷却された冷媒を補助ガスクーラ6でさらに冷却した後に、冷房蒸発器5で冷水と熱交換させれば冷房単独運転を行うことが出来る。   In such a heat pump system, the flow of water in the line Lt communicating with the hot water storage tank 1 is stopped, and the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 is “passed through” the water-cooled gas cooler 3 and then supplied to the air-cooled gas cooler 4. Then, after cooling with the outside air and further cooling the refrigerant cooled by the air cooling gas cooler 4 with the auxiliary gas cooler 6, the cooling evaporator 5 can exchange heat with the cold water, whereby the cooling only operation can be performed.

貯湯用ポンプP1を停止して貯湯タンク1に連通するラインLtにおける水の流れを停止すれば、高圧冷媒が保有する熱量が水冷ガスクーラ3で貯湯タンク1側に投入されることは無く、給湯需要が存在しないにも拘らず給湯運転が為されてしまう、という事態が防止できる。
そして、外気温が31.1℃を超えており、冷媒が空冷ガスクーラ4では完全に液相になる程度まで冷却されなかった場合にも、補助ガスクーラ6で、冷温水ラインLwの戻りラインLw7を流れる冷水を用いてさらに冷却しているので、空冷ガスクーラ4で冷却された冷媒が補助ガスクーラ6で冷水と熱交換を完了した段階で液相状態となり、十分な冷房能力を得ることが出来る。
If the hot water storage pump P1 is stopped to stop the flow of water in the line Lt communicating with the hot water storage tank 1, the amount of heat held by the high-pressure refrigerant will not be input to the hot water storage tank 1 side by the water-cooled gas cooler 3, and hot water supply demand It is possible to prevent a situation in which the hot water supply operation is performed even though there is not.
Even when the outside air temperature exceeds 31.1 ° C. and the refrigerant is not cooled to the extent that it is completely in the liquid phase in the air-cooled gas cooler 4, the auxiliary gas cooler 6 opens the return line Lw 7 of the cold / hot water line Lw. Since it is further cooled using the flowing cold water, the refrigerant cooled by the air-cooled gas cooler 4 becomes a liquid phase at the stage where heat exchange with the cold water is completed by the auxiliary gas cooler 6, and sufficient cooling capacity can be obtained.

ここで、上述した2種類のヒートポンプシステムでは、何れも、冷温水循環用のポンプP2を停止して冷温水ラインLwにおける冷温水の循環を停止し、冷媒が冷媒蒸発器5及び補助ガスクーラ6を「素通り」する様に構成すれば、貯湯のみの運転を行うことが出来る。   Here, in each of the two types of heat pump systems described above, the cold / hot water circulation pump P2 is stopped to stop the cold / hot water circulation in the cold / hot water line Lw, and the refrigerant makes the refrigerant evaporator 5 and the auxiliary gas cooler 6 “ If it is configured to “pass through,” only hot water storage can be performed.

また、冷温水ラインLwを冷媒蒸発器5側に連通せしめると共に、水冷ガスクーラ3を流過した冷媒を、第1のバイパスラインLb1及び第2のバイパスラインLb2に流下せしめ、空冷ガスクーラ4及び補助ガスクーラ6をバイパスして冷媒蒸発器5へ連通させる様にすれば、貯湯及び冷房運転が行われる。   In addition, the cold / hot water line Lw is connected to the refrigerant evaporator 5 side, and the refrigerant that has passed through the water-cooled gas cooler 3 is caused to flow down to the first bypass line Lb1 and the second bypass line Lb2, and the air-cooled gas cooler 4 and the auxiliary gas cooler. If 6 is bypassed and communicated with the refrigerant evaporator 5, hot water storage and cooling operations are performed.

さらに、上述した2つのヒートポンプシステムにおいて貯湯及び暖房運転を行う場合には、上述した貯湯のみの運転の状態から、冷温水ラインLwを貯湯タンク1側に連通せしめ、貯湯タンク1内の温水を冷温水ラインLwで循環して暖房負荷側40に供給すれば良い。   Furthermore, when performing hot water storage and heating operation in the two heat pump systems described above, the hot / cold water line Lw is connected to the hot water storage tank 1 side from the state of operation of only the hot water storage described above, and the hot water in the hot water storage tank 1 is cooled / cooled. What is necessary is just to circulate in the water line Lw and to supply to the heating load side 40.

上述した2つのヒートポンプシステムにおいて、例えば、図7、図8に示すように、バイパス弁Vb2が介送されて水冷ガスクーラ3をバイパスするバイパスラインLb4と、バイパス弁(Vb3(図7)、Vb4(図8))が介送されて冷房蒸発器5及び補助ガスクーラ6(それに加えて、受液器8及び冷房膨張弁9)をバイパスするバイパスライン(Lb5(図7)、Lb6(図8))とを設けても良い。   In the two heat pump systems described above, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, a bypass line Lb4 through which a bypass valve Vb2 is passed to bypass the water-cooled gas cooler 3, and bypass valves (Vb3 (FIG. 7), Vb4 ( FIG. 8)) is bypassed and bypass lines (Lb5 (FIG. 7), Lb6 (FIG. 8)) bypassing the cooling evaporator 5 and the auxiliary gas cooler 6 (in addition, the receiver 8 and the cooling expansion valve 9). And may be provided.

或いは、図5で示すヒートポンプシステムの第2変形例として、図5のヒートポンプシステム、すなわち、補助ガスクーラ6(第4の熱交換器)が第2の熱交換器4から第3の熱交換器5に向う冷媒と第3の熱交換器5で熱交換を行った後の冷媒との間で熱交換を行うヒートポンプシステムにおいて、第1のバイパスラインLb1及び第2のバイパスラインLb2を省略し、それに代えて、第4のバイパスラインLb5と第5のバイパスラインLb10とを設けても良い。   Alternatively, as a second modification of the heat pump system shown in FIG. 5, the heat pump system of FIG. 5, that is, the auxiliary gas cooler 6 (fourth heat exchanger) is changed from the second heat exchanger 4 to the third heat exchanger 5. In the heat pump system for exchanging heat between the refrigerant facing the refrigerant and the refrigerant after the heat exchange with the third heat exchanger 5, the first bypass line Lb1 and the second bypass line Lb2 are omitted, Instead, a fourth bypass line Lb5 and a fifth bypass line Lb10 may be provided.

ここで、第4のバイパスラインLb5にはバイパス弁Vb3が介送されており、冷房蒸発器5(第3の熱交換器)及び補助ガスクーラ6(第4の熱交換器)(それに加えて、受液器8及び冷房膨張弁9)をバイパスしている。
また、第5のバイパスラインLb10は、第3の熱交換器5と第4の熱交換器6とを連通する冷媒ラインLc10から分岐しており、第4の熱交換器6をバイパスし、ラインLc11と合流している。そして、ラインLc11は、第4の熱交換器6と、圧縮機2の吸込口2iとを連通している。
Here, a bypass valve Vb3 is sent to the fourth bypass line Lb5, and the cooling evaporator 5 (third heat exchanger) and the auxiliary gas cooler 6 (fourth heat exchanger) (in addition to them) The liquid receiver 8 and the cooling expansion valve 9) are bypassed.
Further, the fifth bypass line Lb10 branches from the refrigerant line Lc10 that communicates the third heat exchanger 5 and the fourth heat exchanger 6, bypasses the fourth heat exchanger 6, and It merges with Lc11. The line Lc11 communicates the fourth heat exchanger 6 and the suction port 2i of the compressor 2.

図9のヒートポンプシステムにおいても、図5のシステムと同様に、「冷房単独運転」、「貯湯のみの運転」、「冷房及び貯湯運転」、「暖房及び貯湯運転」を自在に切り換えることが出来る。
すなわち、貯湯タンク1に連通するラインLtにおける水の流れを停止し、第4のバイパスラインLb5及び第5のバイパスラインLb10を閉鎖すれば、圧縮機2から吐出された高圧冷媒は水冷ガスクーラ3を「素通り」した後に空冷ガスクーラ4にて外気により冷却され、補助ガスクーラ6でさらに冷却された後に、冷房蒸発器5で冷水と熱交換するので、冷房単独運転を行うことが出来る。
In the heat pump system of FIG. 9, similarly to the system of FIG. 5, “cooling single operation”, “only hot water operation”, “cooling and hot water storage operation”, and “heating and hot water storage operation” can be freely switched.
In other words, if the flow of water in the line Lt communicating with the hot water storage tank 1 is stopped and the fourth bypass line Lb5 and the fifth bypass line Lb10 are closed, the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 2 causes the water-cooled gas cooler 3 to flow. After being “passed through”, it is cooled by the outside air in the air-cooled gas cooler 4 and further cooled by the auxiliary gas cooler 6, and is then heat-exchanged with cold water by the cooling evaporator 5, so that the cooling single operation can be performed.

ポンプP1を稼動して貯湯タンク1に連通するラインLtに水を流し、冷温水循環用のポンプP2を停止して冷温水ラインLwにおける冷温水の循環を停止し、バイパス弁Vb3を開放して第4のバイパスラインLb5により冷媒蒸発器5及び補助ガスクーラ6をバイパスすれば、貯湯のみの運転を行うことが出来る。
そして、冷温水ラインLwを、ラインLd1、Ld2を介して貯湯タンク1に連通せしめれば、暖房及び貯湯運転が可能である。
The pump P1 is operated to flow water to the line Lt communicating with the hot water storage tank 1, the cold / hot water circulation pump P2 is stopped, the cold / hot water circulation in the cold / hot water line Lw is stopped, and the bypass valve Vb3 is opened. If the refrigerant evaporator 5 and the auxiliary gas cooler 6 are bypassed by the bypass line Lb5, the operation of only hot water storage can be performed.
And if the cold / hot water line Lw is connected to the hot water storage tank 1 via lines Ld1 and Ld2, heating and hot water storage operation are possible.

そして、三方弁Vc10の補助ガスクーラ6に連通するポートを閉じてバイパスラインLb10を開放し、バイパス弁Vb3を閉じれば、貯湯及び冷房運転が行われる。   And if the port connected to the auxiliary gas cooler 6 of the three-way valve Vc10 is closed, the bypass line Lb10 is opened, and the bypass valve Vb3 is closed, hot water storage and cooling operation are performed.

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない旨を付記する。   It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example and is not intended to limit the technical scope of the present invention.

本発明の実施形態の二酸化炭素ヒートポンプ冷暖房システムの構成を示したブロック図。The block diagram which showed the structure of the carbon dioxide heat pump air conditioning system of embodiment of this invention. 実施形態におけるコントロールユニットの構成を示したブロック図。The block diagram which showed the structure of the control unit in embodiment. 実施形態における制御方法を示した制御フローチャート。The control flowchart which showed the control method in embodiment. 図3のフローチャートに対して、閾値を変えた場合の制御方法を示した制御フローチャート。The control flowchart which showed the control method at the time of changing a threshold value with respect to the flowchart of FIG. 本発明の実施形態に組み合わせて使用する冷凍装置(冷水機)の第1実施例の構成を説明するための、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムのブロック図。The block diagram of the heat pump system which uses a carbon dioxide as a refrigerant | coolant for demonstrating the structure of the 1st Example of the freezing apparatus (cold water machine) used in combination with embodiment of this invention. 本発明の実施形態に組み合わせて使用する冷凍装置(冷水機)の第2実施例の構成を説明するための、二酸化炭素を冷媒とするヒートポンプシステムのブロック図。The block diagram of the heat pump system which uses a carbon dioxide as a refrigerant | coolant for demonstrating the structure of the 2nd Example of the freezing apparatus (cold water machine) used in combination with embodiment of this invention. 図5のヒートポンプシステムの変形例を示したブロック図。The block diagram which showed the modification of the heat pump system of FIG. 図6のヒートポンプシステムの変形例を示したブロック図。The block diagram which showed the modification of the heat pump system of FIG. 図5のヒートポンプシステムの第2変形例を示したブロック図。The block diagram which showed the 2nd modification of the heat pump system of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・貯湯槽
2・・・圧縮機
3・・・第1の熱交換器/水冷ガスクーラ
4・・・第2の熱交換器/空冷熱交換器
5・・・第3の熱交換器/冷房蒸発器
6・・・第4の熱交換器/補助ガスクーラ
7、9・・・膨張弁
8・・・受液器
40・・・空調負荷
50・・・循環系統/熱源ユニット
60・・・コントロールユニット
61・・・露点温度決定ユニット
62・・・閾値演算ユニット
63・・・比較ユニット
64・・・判定ユニット
65・・・冷水機制御信号発生ユニット
500・・・冷凍装置/冷水機
Ld・・・温水ライン
Lt・・・貯湯ライン
Lw・・・冷温水ライン
P1・・・貯湯ポンプ
P2・・・循環ポンプ
Str・・・室内温度センサ
Stw・・・水温センサ
Vb1・・・開閉弁
Vc1、Vc2・・・三方弁
Vw1、Vw2・・・三方弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hot water tank 2 ... Compressor 3 ... 1st heat exchanger / water-cooled gas cooler 4 ... 2nd heat exchanger / air-cooled heat exchanger 5 ... 3rd heat exchanger / Cooling evaporator 6 ... fourth heat exchanger / auxiliary gas coolers 7, 9 ... expansion valve 8 ... receiver 40 ... air conditioning load 50 ... circulation system / heat source unit 60 ... Control unit 61 ... dew point temperature determination unit 62 ... threshold calculation unit 63 ... comparison unit 64 ... judgment unit 65 ... chiller control signal generation unit 500 ... refrigeration system / chiller Ld ... Hot water line Lt ... Hot water storage line Lw ... Cold and hot water line P1 ... Hot water storage pump P2 ... Circulation pump Str ... Indoor temperature sensor Stw ... Water temperature sensor Vb1 ... On-off valve Vc1 , Vc2 ... three-way valve Vw1, Vw2 ... three Valve

Claims (4)

空調を行うべき空間内に配置された輻射パネルと、冷水を生成する冷凍装置と、輻射パネルと冷凍装置間で冷水を循環させるための冷水ラインとを有し、輻射パネルからの輻射される冷熱により前記空間を冷房する輻射冷房システムにおいて、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測装置と、冷凍装置から供給される冷水の水温を計測する水温計測装置と、制御装置とを備え、該制御装置は、空調を行うべき空間の湿度を所定の湿度を想定して前記温度計測装置で計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定ユニットと、決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定ユニットと、決定された閾値と前記水温計測装置で計測された冷凍装置から供給される冷水の水温とを比較する比較ユニットと、該比較ユニットの比較結果に基づいて冷凍装置への制御信号を発生する冷凍装置制御信号発生ユニットとを有していることを特徴とする輻射冷房システム。   A radiant panel arranged in a space to be air-conditioned, a refrigeration apparatus that generates cold water, and a chilled water line for circulating the chilled water between the radiant panel and the refrigeration apparatus, and radiated cold heat from the radiant panel In the radiant cooling system for cooling the space, the air temperature measuring device for measuring the temperature of the space to be air-conditioned, the water temperature measuring device for measuring the temperature of the cold water supplied from the refrigeration device, and a control device, The control device includes a dew point temperature determination unit that determines the dew point temperature of the space to be air-conditioned from the air temperature measured by the temperature measuring device assuming a predetermined humidity as the humidity of the space to be air-conditioned, and the determined dew point A threshold value determination unit that determines a temperature higher than the temperature by a predetermined temperature as a threshold value, and the determined threshold value and the water temperature of the cold water supplied from the refrigeration apparatus measured by the water temperature measurement device. A comparing unit for compare, radiant cooling system characterized in that it has a refrigerating apparatus control signal generating unit for generating a control signal to the refrigerating apparatus on the basis of a comparison result of the comparison unit. 前記閾値演算ユニットは、露点温度決定ユニットで決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度から、輻射パネルに流入する冷水の水温と輻射パネルの表面温度との温度差だけ減算した温度を閾値として決定する様に構成されている請求項1の輻射冷房システム。   The threshold value calculation unit uses, as a threshold value, a temperature obtained by subtracting a temperature difference between the temperature of the cold water flowing into the radiant panel and the surface temperature of the radiant panel from a temperature higher than the dew point temperature determined by the dew point temperature determining unit by a predetermined temperature. The radiant cooling system of claim 1, configured to determine. 請求項1の輻射冷房システムを制御する制御方法において、空調を行うべき空間の気温を計測する気温計測工程と、冷凍装置から供給される冷水の水温を計測する水温計測工程と、空調を行うべき空間の湿度を所定の湿度を想定して計測された気温から空調を行うべき空間の露点温度を決定する露点温度決定工程と、決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度を閾値として決定する閾値決定工程と、決定された閾値と前記水温計測装置で計測された冷凍装置から供給される冷水の水温とを比較する比較工程とを有し、該比較工程の比較結果に基いて冷凍装置への制御信号を発生することを特徴とする輻射冷房システムの制御方法。   The control method for controlling the radiation cooling system according to claim 1, wherein an air temperature measurement step for measuring an air temperature of a space to be air-conditioned, a water temperature measurement step for measuring a water temperature of cold water supplied from the refrigeration apparatus, and air conditioning should be performed. A dew point temperature determining step for determining the dew point temperature of the space to be air-conditioned from the air temperature measured assuming the predetermined humidity, and a threshold temperature that is higher than the determined dew point temperature by a predetermined temperature A threshold value determination step, and a comparison step of comparing the determined threshold value with the temperature of the cold water supplied from the refrigeration device measured by the water temperature measurement device, and to the refrigeration device based on the comparison result of the comparison step A control method for a radiant cooling system, characterized in that a control signal is generated. 前記閾値決定工程では、露点温度決定ユニットで決定された露点温度よりも所定温度だけ高い温度から、輻射パネルに流入する冷水の水温と輻射パネルの表面温度との温度差だけ減算した温度を閾値として決定する請求項3の輻射冷房システムの制御方法。   In the threshold value determining step, a temperature obtained by subtracting a temperature difference between the temperature of the cold water flowing into the radiant panel and the surface temperature of the radiant panel from a temperature higher than the dew point temperature determined by the dew point temperature determining unit by a predetermined temperature is used as a threshold value. The method of controlling a radiation cooling system according to claim 3, wherein the control method is determined.
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