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JP3321275B2 - 外気冷房併用型空調システム - Google Patents

外気冷房併用型空調システム

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Publication number
JP3321275B2
JP3321275B2 JP34114293A JP34114293A JP3321275B2 JP 3321275 B2 JP3321275 B2 JP 3321275B2 JP 34114293 A JP34114293 A JP 34114293A JP 34114293 A JP34114293 A JP 34114293A JP 3321275 B2 JP3321275 B2 JP 3321275B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchange
cold
exchange coil
source
outdoor
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
JP34114293A
Other languages
English (en)
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JPH07145960A (ja
Inventor
康敏 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinko Industries Ltd
Original Assignee
Sinko Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sinko Industries Ltd filed Critical Sinko Industries Ltd
Priority to JP34114293A priority Critical patent/JP3321275B2/ja
Publication of JPH07145960A publication Critical patent/JPH07145960A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外気冷房併用型空調シ
ステムにおける熱搬送手段の改良に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来から、夏期のみならず冬季においても
冷房を必要とする電算機室等を空調するシステムとし
て、戸外の冷熱を利用して冷房する外気冷房併用型空調
システムなるものがあるが、従来のこの種システムにあ
っては図2の如く、冷凍機等の冷熱源と戸外の冷熱を取
り入れる室外機を設置し、冷熱源からの冷媒(通常は
水)と室外機からの液体から気体に相変化する冷媒の二
種類の冷媒を被空調室に設置の室内空調機の熱交換コイ
ルに選択的に供給して被空調室を冷房するようにしたも
のであった。
【0003】
【従来技術の問題点】然しながら、上記従来技術にあっ
ては、二種類の冷媒を使用していたため、室内空調機の
熱交換コイルはそれぞれ二台必要であり、そのため、室
内空気吸引の際の空気抵抗が大きくつまり機内の圧力損
失が大きくなり、ファン動力も大きくしなければならな
いだけでなく、それぞれの熱交換コイルへ冷媒を循環さ
せる搬送管もそれぞれ二管宛必要であり、システム構成
が複雑となり、設備費その他ランニングコストが高価と
なる問題点があった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上記問題点を解決するため
に、従来使用していた二種類の冷媒を一種類の冷媒と
し、室内空調機の一台の熱交換コイルを強制冷房用と外
気冷房用に共用できるようにして配管を省略し、システ
ム構成を簡略化することができる外気冷房併用型空調シ
ステムを提供することを目的とするものである。
【0005】
【発明の開示】本発明に係る外気冷房併用型空調システ
ムは、次のように構成される。建物の上方位置に冷熱源
と戸外の冷熱を取り入れる室外機を設置し、被空調室に
設置した室内空調機の室内用熱交換コイルと、上記の室
外機の室外用熱交換コイルと、上記の冷熱源の冷熱を取
り入れる冷熱源用熱交換器の冷熱源用熱交換コイルと
を、これらの順で直列かつ循環状に接続して、これらの
熱交換コイルに、液体と気体とに相変化する冷媒を自然
循環させ、 上記の室外用熱交換コイルをバイパスさせて
上記の冷媒を循環させる切換手段を設けて、その切換手
段を切換え操作することにより、上記の冷熱源による強
制冷房時には上記の冷媒を上記の室内用熱交換コイルと
上記の冷熱源用熱交換コイルとに循環させ、これに対し
て、上記の室外機による外気冷房時には上記の冷媒を上
記の室内用熱交換コイルと上記の室外用熱交換コイルと
上記の冷熱源用熱交換コイルとに順に循環させるように
構成した。
【0006】
【発明の作用】強制冷房時には、冷熱源で冷熱源用熱交
換器の冷熱源用熱交換コイルを通過する冷媒を冷却し、
この冷媒を室内空調機の室内用熱交換コイルに、液化し
た冷媒液の重力の作用と気化した冷媒ガスの圧力により
自然循環させることにより被空調室を冷房する。 これに
対して、外気冷房時には、室外機の室外用熱交換コイル
を通過して冷却された冷媒を上記の冷熱源用熱交換コイ
ルを経て室内空調機の室内用熱交換コイルに、同じく自
然循環させることにより被空調室を冷房する。上記の外
気冷房時において、外気温度の変動などによって室外機
の冷却力が不足した場合には、冷熱源を駆動して、冷熱
源用熱交換器に冷熱を供給する。すると、室外機の室外
用熱交換コイルを通過して冷却された冷媒が、上記の冷
熱源用熱交換器の冷熱源用熱交換コイルを通過する間に
さらに冷却されて、室内用熱交換コイルへ供給される。
これにより、外気温度の変動による被空調室の温度上昇
を防止できる。
【0007】
【実施例】本発明システムの実施例を図面について具体
的に説明する。図1は、本発明システムの概略構成図
で、1は、建物の屋上にある機械室内に設置された冷凍
機等の冷熱源、2は、冷熱源からの冷水(一次冷媒)
によって内部の冷熱源用熱交換コイル(図示せず)を通
過する冷媒を冷却する冷熱源用熱交換器、3は、同じく
建物の屋上に設置された室外機で、内部の室外用熱交換
コイル(図示せず)を通過する冷媒を冷却する。4は、
内部に室内用熱交換コイル41とファン42を設けた室
内空調機、5は、冷熱源用熱交換器2の冷熱源用熱交換
コイルまたは室外機3の室外用熱交換コイルを通過して
液化された冷媒液を室内空調機4内部の室内用熱交換コ
イル41に供給する液用の搬送管、6は、室内用熱交換
コイル41を通過して気化した冷媒ガスを冷熱源用熱交
換器2の冷熱源用熱交換コイルまたは室外機3の室外用
熱交換コイルに戻すガス用の搬送管、7・8・9は、冷
媒の流れを制御する第1から第3のバルブ、10は、
用の搬送管5内の圧力を測定する圧力計である。
【0008】 そして、上記の図1に示すように、上記の
室内空調機4の室内用熱交換コイル41と、上記の室外
機3の室外用熱交換コイルと、上記の冷熱源用熱交換器
2の冷熱源用熱交換コイルとが、これらの順で直列かつ
循環状に接続されている。上記の室外機3の室外用熱交
換コイルをバイパスさせて前記の冷媒を上記の室内用熱
交換コイル41と上記の冷熱源用熱交換器2の冷熱源用
熱交換コイルとに循環させる切換手段は、ここでは、前
記の第1から第3のバルブ7・8・9を備えている。な
お、その第3バルブ9は、常に開いておいてもよく、又
は省略してもよい。
【0009】強制冷房する場合、第1バルブ7を開放す
ると共に第2バルブ8および第3バルブ9を閉鎖して
熱源1を駆動し、一次冷媒たる冷水を冷熱源用熱交換器
2に供給すると、その冷熱源用熱交換器2の冷熱源用
交換コイルを通過する際に冷却されて液化した冷媒液
は、液用の搬送管5を通って室内空調機4の室内用熱交
換コイル41を通過し、その際熱交換により気化した冷
媒ガスがガス用の搬送管6を通って冷熱源用熱交換器2
の冷熱源用熱交換コイルに戻り、ここで再び液化されて
液用の搬送管5を通って室内空調機4の室内用熱交換コ
イル41に供給される自然循環サイクルが形成され、被
空調室が冷房される。
【0010】外気冷房する場合、第1バルブ7を閉鎖す
ると共に第2バルブ8および第3バルブ9を開放して、
室外機3を駆動すると、その室外機3の室外用熱交換コ
イルで外気との熱交換で冷却されて液化した冷媒液は、
冷熱源用熱交換器2の冷熱源用熱交換コイルを通過し、
液用の搬送管5を通って室内空調機4の室内用熱交換コ
イル41を通過し、その際熱交換により気化した冷媒ガ
スがガス用の搬送管6を通って室外機3の室外用熱交換
コイルに戻り、上記と同じく冷媒の自然循環サイクルに
よって被空調室が冷房される。
【0011】外気冷房時、冷却力が不足した場合は、冷
媒ガスの圧力が高くなるので、この圧力増加を圧力計1
0で監視し、自動的に冷熱源1を駆動して、冷熱を供給
するようにしておけば、外気温度の変動による被空調室
の温度上昇を防止することができ、また、その圧力を一
定に保持するように制御することによって冷媒の顕熱の
みによる冷房運転が可能となる。
【0012】
【発明の効果】本発明に係る外気冷房併用型空調システ
ムによれば、従来使用していた二種類の冷媒を液相から
気相に相変化する一種類の冷媒とし、室内空調機の一台
室内用熱交換コイルを強制冷房用と外気冷房用に共用
できるようにしたものであるから、従来強制冷房用と外
気冷房用として個々に必要とした搬送管の数を削減する
ことができ、無駄な配管を省略することによってシステ
ム構成を簡略化することができるに至ったもので、配管
の工事費を含め従来システムに較べ設備費を極めて安価
とすることができ、更に、室内空調機においても従来シ
ステムでは二台の室内用熱交換コイルを必要としたが、
一台の室内用熱交換コイルで良いので、機内の圧力損失
は小さく、ファン動力も小さくて済み、また、冷熱源か
ら冷水などの一次冷媒を冷熱源用熱交換器に供給する動
力も従来システムのように室内空調機に供給するために
必要な動力に較べて小さくて済むため、ランニングコス
トを安価とすることができるものである。
【0013】 さらに、本願発明は次の効果を奏する。
外機による外気冷房時において、外気温度の変動などに
よって室外機の冷却力が不足した場合には、冷熱源を駆
動して冷熱源用熱交換器に冷熱を供給すればよい。する
と、室外機の室外用熱交換コイルを通過して冷却された
冷媒が、上記の冷熱源用熱交換器の冷熱源用熱交換コイ
ルを通過する間にさらに冷却されて、室内用熱交換コイ
ルへ供給される。これにより、外気冷房時に外気温度の
変動による被空調室の温度上昇を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明システムの概略説明図である。
【図2】従来システムの概略説明図である。
【符号の説明】1…冷熱源(冷凍機)、2…冷熱源用熱交換器、3…室外
機、4…室内空調機、7・8・9…切換手段(バルブ)、
41…室内用熱交換コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 5/00 F25B 1/00 399 F28D 15/02 101 F28D 15/02 105

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建物の上方位置に冷熱源と戸外の冷熱を
    取り入れる室外機を設置し、被空調室に設置した室内空調機の室内用熱交換コイル
    と、上記の室外機の室外用熱交換コイルと、上記の冷熱
    源の冷熱を取り入れる冷熱源用熱交換器の冷熱源用熱交
    換コイルとを、これらの順で直列かつ循環状に接続し
    て、これらの熱交換コイルに、液体と気体とに相変化す
    る冷媒を自然循環させ、 上記の室外用熱交換コイルをバイパスさせて上記の冷媒
    を循環させる切換手段を設けて、その切換手段を切換え
    操作することにより、上記の冷熱源による強制冷房時に
    は上記の冷媒を上記の室内用熱交換コイルと上記の冷熱
    源用熱交換コイルとに循環させ、これに対して、上記の
    室外機による外気冷房時には上記の冷媒を上記の室内用
    熱交換コイルと上記の室外用熱交換コイルと上記の冷熱
    源用熱交換コイルとに順に循環させるように構成した、
    ことを特徴とする外気冷房併用型空調システム。
JP34114293A 1993-11-22 1993-11-22 外気冷房併用型空調システム Expired - Fee Related JP3321275B2 (ja)

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