JPH0723793B2

JPH0723793B2 - 恒温・恒湿空気調和設備

Info

Publication number: JPH0723793B2
Application number: JP61265697A
Authority: JP
Inventors: 賢一興津
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPS63123944A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は恒温、恒湿室内の温・湿度を熱源として冷水ま
たは温水のいずれか一方だけを用いて高精度に維持する
恒温・恒湿空気調和設備に関する。

（従来の技術）従来、恒温・恒湿室内の温・湿度制御を高精度に行なう
には、室内に、冷却コイルと加熱コイルとを有する複数
コイル型ファンコイルと加湿器とを備えた空調機を複数
台適宜間隔で配設し、恒温制御は各空調機の冷却コイル
で過冷却空気を作り、これを加熱コイルで吹出温度に最
終調整し、また恒湿制御は各空調機の冷却コイルで過冷
却除湿した空気を作り、これを加湿器で吹出湿度に最終
調整し、吹出温・湿度に最終調整された空気を各空調機
のファンにより室内に送り込むようにして行なってい
た。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来例の場合は、空調機を複数台必要とすると共に
各空調機に冷却コイルと加熱コイルの２つのコイルを必
要とするので設備費用およびランニングコストが高くな
るという問題点があった。

本発明は高精度恒温・恒湿空気調和設備におけるこの問
題点の解決を目的としたものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、室内に所定温・湿度の空気を供給する空調機
として単コイル型ファンコイルと加湿器とを備える空調
機を設け、該単コイル型ファンコイルの単コイルに冷水
または温水のいずれかを供給する複数台のヒートポンプ
チラーを接続し、前記空調機の側面に吸気口を設けると
共に該空調機の上面に吐気口を設け、該室の天井面近く
に、下向きの吹出口を多数設けたファンダクトを設け、
該ファンダクトの吸気口を前記ヒートポンプチラーの上
面の吐出口に対向させ、且つ各ヒートポンプチラーの冷
水運転または温水運転の切換制御、ヒートポンプチラー
運転台数制御、単コイル型ファンコイルのファンの送風
量制御、加湿器への蒸気供給量制御及びファンダクトの
ファンの吹出風量制御を、室内温度検出器と、室内湿度
検出器と、外気温度検出器及び冷・温水温度検出器から
の検出信号に基づいて制御するコンピュータを設けたこ
とを特徴とする恒温・恒湿空気調和設備を提供するもの
である。

（作用）本発明は上記構成によるもので、これによれば、第１図
に示すように冷房時の室内の恒温・恒湿制御は、まず室
内雰囲気の情報を得た制御用コンピュータ（15）からの
命令でヒートポンプチラー（７）の所定台数を所定流量
で冷水運転し、この冷水を単コイル型ファンコイル
（５）の単コイル（３）に通水して所定温・湿度以下の
空気を作り、次いでこの空気を制御用コンピュータ（1
5）からの命令で回転数が制御された単コイル型ファン
コイル（５）のファン（４）により所定量室内へ送って
室（１）内を恒温、恒湿に制御する。

具体的には、室（１）内の実際の湿度が所定湿度より高
いときは、単コイル型ファンコイル（５）のファン
（４）による室（１）内への空気送風量を減少させて、
室内温度が上限許容値になるまで室（１）内の温度を上
昇させ、室内温度が上限許容値に達するとファン（４）
の空気送風量を増加させて、室内温度が設定値になるま
で室（１）内の温度を下降させ、室内湿度が設定になる
まで制御用コンピュータ（15）からの命令で上記したフ
ァン（４）の空気送風量の増減を繰返して室（１）内を
恒温・恒湿に制御する。

また、室（１）内の実際の湿度が規定湿度より低いとき
は、単コイル型ファンコイル（５）のファン（４）によ
る室（１）内への空気送風量を増加させて、室内温度が
下限許容値になるまで室（１）内の温度を下降させ、室
内温度が下限許容値に達するとファン（４）の空気送風
量を減少させて、室内温度が設定値になるまで室（１）
内の温度を上昇させ、室内湿度が設定値になるまで制御
用コンピュータ（15）からの命令で上記したファン
（４）の空気送風量の増減を繰返して室（１）内を恒
温、恒湿に制御する。

また、暖房時の室内の恒温・恒湿制御は、まず室内雰囲
気の情報を得た制御用コンピュータ（15）からの命令で
ヒートポンプチラー（７）の所定台数を所定流量で温水
運転し、この温水を単コイル型ファンコイル（５）の単
コイル（３）に通水し、さらに制御用コンピュータ（1
5）からの命令で加湿器（６）への蒸気供給量を所定量
に制御して、所定温・湿度以上の空気を作り、次いでこ
の空気を制御用コンピュータ（15）からの命令で回転数
が制御された単コイル型ファンコイル（５）のファン
（４）により所定量室内へ送って室内を恒温・恒湿に制
御する。

具体的には、室（１）内の実際の湿度が所定湿度より低
いときは、制御用コンピュータ（15）からの命令で加湿
器（６）への蒸気供給量を増加して室内を恒温・恒湿に
制御する。また、室（１）内の実際の湿度が規定温度よ
り高いときは、制御用コンピュータ（15）からの命令で
加湿器（６）への蒸気供給量を減少して室（１）内を恒
温・恒湿に制御する。

上記した恒温・恒湿制御を行なうときは、室内空気が制
御用コンピュータ（15）により吹出風量を制御されたフ
ァンダクト（11）により循環され、室（１）内の温・湿
度分布が均一にされる。

（実施例）次に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、（１）は制御対象とする恒温・恒湿室
を示し、該恒温・恒湿室（１）内には所定温・湿度の空
気を供給する空調機（２）が設置される。該空調機
（２）は、単コイル（３）及びファン（４）を有する単
コイル型ファンコイル（５）と、加湿器（６）とを備
え、空調機（２）の側面に室内空気を取入れる吸気口を
備える。該単コイル（３）には冷水か温水のいずれかを
通水する。冷水及び温水の製造は冷水運転と温水運転の
切替えができるヒートポンプチラー（７）によって行な
う。該ヒートポンプチラー（７）は複数台設置され、各
ヒートポンプチラー（７）は前記空調機（２）の単コイ
ル（３）に２管式冷・温水配管（８）で接続される。図
にはユニット化した３基のヒートポンプチラーを示した
が各ヒートポンプチラーユニットの内部には各々独立運
転可能なヒートポンプ（10）が４台設置される。さらに
該単コイル（３）への接続配管（８）には三方弁（９）
が介設され、これの開度制御により単コイル（３）への
通水量を制御する。一方、恒温・恒湿室（１）の天井面
近くに、ファンダクト（11）を施設する。該ファンダク
ト（11）は下向きの空気吹出口（12）を多数設けたダク
ト（13）と、空調機（２）の上面に設けた吐気口から吐
出される室内空気を吸気し、これを該ダクト（13）に送
気するファン（14）とから成るもので、該ファン（14）
を駆動することによりダクト（13）の各空気吹出口（1
2）から下方気流を形成しつつ室内空気の循環を行なう
ものである。

本発明ではこのような基本設備のほかに、制御用コンピ
ュータ（15）を設置する。該制御用コンピュータ（15）
は室内温度検出器（16）、室内湿度検出器（17）、外気
温度検出器（18）及び冷・温水温度検出器（19）から検
出信号ａ、ｂ、ｃ、ｄを得て各ヒートポンプチラー
（７）の冷水運転または温水運転の切替制御、ヒートポ
ンプチラー（７）の運転台数制御、単コイル型ファンコ
イル（５）のファン（４）の送風量制御、加湿器（６）
への蒸気供給量制御及びファンダクト（11）のファン
（14）の吹出風量制御を行なう。ファン（４）とファン
（14）の風量制御はトランジスタインバータの周波数を
変えてファンモータの回転数を変えることにより行な
う。制御用コンピュータ（15）に実装されるプログラム
は主として起動運転モードと制御運転モードとに分ける
ことができ、第２図にそのプログラムの代表的フローを
示した。

起動運転モードにおいては、（ｉ）ファン（４）及びフ
ァン（14）は起動時には設定された最高回転数で運転さ
れる。（ii）ヒートポンプチラー（７）は初期設定で手
動、自動モードの選定ができるようにしてあり、手動モ
ードでは、外気温度と室内温度と冷・温水温度の表示を
見ながら冷水、温水モードの切替と運転台数を指定し、
室内湿度の表示を見ながら加湿器（６）の運転、停止及
び加湿器（６）への蒸気供給量を指定する。また自動運
転モードでは、室内温度検出信号ａ、室内湿度検出信号
ｂ、外気温度検出信号ｃ及び冷・温水温度検出信号ｄを
得て冷水、温水モードの切替と運転台数並びに加湿器
（６）への蒸気供給量を制御用コンピュータ（15）が判
断し全自動で起動運転する。（iii）中間期と判断され
る場合には冷水運転と温水運転が頻繁に切り替わるのを
防止するために、冷水の設定温度を上げ（例えば７℃か
ら15℃に上げる）、温水の設定温度を下げる（例えば45
℃から30℃に下げる）。これによって中間期でも正確な
制御ができる。

制御運転モードにおいては、（ｉ）ヒートポンプチラー
（７）のホディサーモで自己制御されるコンプレッサー
の運転台数とヒートポンプチラー（７）への入口水温に
よって冷水、温水モードを判断すると同時に運転台数を
制御し、室内湿度によって加湿器（６）への蒸気供給量
を制御する。（ii）ヒートポンプチラー（７）が冷水／
温水切替モードに入ると空調機（２）の三方弁（９）の
開度を監視して冷水、温水の判断を行なう。（iii）フ
ァン（４）は室内温度（16）と設定温度との偏差値及び
室内温度と設定温度との偏差値をもとに最も省動力とな
るように運転される。（iv）ファン（14）は室内温度
（16b）と所定温度との偏差値及び室内湿度（17b）と設
定湿度との偏差をもとに、最も省動力になるように運転
される。

制御運転モードにおける具体的作動は前記した作用の項
で説明したので、ここでは省略する。

第１図中、（20）はフィルタを示し、（20）は蒸気供給
源を示す。尚、本発明者等の実験によれば、例えば換気
を20回行なう場合複数台の空調機で換気を行なう従来装
置では、100KWの電力を消費したが、本発明の装置では
ファンダクト（11）のファン（14）をデリベントファン
にしたので、40KWの電力を消費することになり、その分
電力費を低減できる。

（発明の効果）このように本発明によるときは、ヒートポンプチラーの
冷水運転または温水運転の切換制御、ヒートポンプチラ
ー運転台数制御、単コイル型ファンコイルのファンの送
風量制御、加湿器への蒸気供給量制御及びファンダクト
のファンの吹出風量制御を、室内温度検出器と、室内湿
度検出器と、外気温度検出器及び冷・温水温度検出器か
らの検出信号に基づいてコンピュータ制御するようにし
たので、単コイル型ファンコイルを用いて、高精度の恒
温・恒湿室における空調ができ、しかも、単コイル型フ
ァンコイルと加湿器とを備えた空調機の側面に吸気口を
設けると共に該空調機の上面に吐気口を設け、且つ該室
の天井面近くに、下向きの吹出口を多数設けたファンダ
クトを設けて、該ファンダクトの吸気口を前記空調機の
上面の吐気口に対向させ、該空調機の吐気口から湿度・
温を調整された状態で送り出される空気を室内に送り出
すようにしたので、空調機から送りだされる空気を室の
各部に均一に行き亘らせることができ、しかも、複コイ
ル型ファンコイルを用いる従来例のものに比し、空調機
の台数が少なくなる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の恒温・恒湿空気調和設備の実施の一例
を示す機器配置系統図、第２図は本発明設備の起動、制
御運転モードのプログラム例を示すフロー図である。（１）…恒温・恒湿室、（２）…空調機（３）…単コイル、（４）…ファン（５）…単コイル型ファンコイル（６）…加湿器、（７）…ヒートポンプチラー（11）…ファンダクト、（14）…ファン（15）…制御用コンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内に、所定温・湿度の空気を供給する空
調機として単コイル型ファンコイルと加湿器とを備える
空調機を設け、該単コイル型ファンコイルの単コイル
に、冷水または温水のいずれかを供給する複数台のヒー
トポンプチラーを接続し、前記空調機の側面に吸気口を
設けると共に該空調機の上面に吐気口を設け、該室の天
井面近くに、下向きの吹出口を多数設けたファンダクト
を設けて、該ファンダクトの吸気口を前記ヒートポンプ
チラーの上面の吐気口に対向させ、且つ各ヒートポンプ
チラーの冷水運転または温水運転の切換制御、ヒートポ
ンプチラー運転台数制御、単コイル型ファンコイルのフ
ァンの送風量制御、加湿器への蒸気供給量制御及びファ
ンダクトのファンの吹出風量制御を、室内温度検出器
と、室内湿度検出器と、外気温度検出器及び冷・温水温
度検出器からの検出信号に基づいて制御するコンピュー
タを設けたことを特徴とする恒温・恒湿空気調和設備。