JPS63118546A - ビル空調システム - Google Patents

ビル空調システム

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JPS63118546A
JPS63118546A JP61264309A JP26430986A JPS63118546A JP S63118546 A JPS63118546 A JP S63118546A JP 61264309 A JP61264309 A JP 61264309A JP 26430986 A JP26430986 A JP 26430986A JP S63118546 A JPS63118546 A JP S63118546A
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Shinji Miura
晋司 三浦
Masao Endo
正雄 遠藤
Setsuo Kaneda
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Yasutoshi Yoshida
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、ビルディングの空調システムに係り、特に、
被空調室側に熱媒としての水の流路を設けずに冷暖房を
行ない、且つ空調機器の装置容量を小さくすることを目
的とするビル空調システムに関するものである。
【従来技術】
一般に、ビル空調システムで熱源装置と空調機との間の
熱搬送を行なう熱媒体には、通常は水が用いられる。と
ころで、この空調機を被空調室である居室側に設置する
場合もあるが、居室での漏水事故の恐れがあり、あまり
好まれない。そこで、近来のビル空調システムでは、フ
ロン等の冷媒を熱源装置から空調機の熱交換器へ直接導
くシステムが注目されている。 このシステムでは、例えばヒートポンプ等の屋外ユニッ
トを熱源装置として屋上筒の屋外に設置し、一方、屋内
の居室側には、屋外ユニットから冷媒配管で直結された
室内ユニットが空シN機として設置され、冷暖房が行な
われている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、上述のごとく構成されたビル空調機システム
にあっては、熱源装置と空調機との間が直結されている
ため、空調負荷の変動に対しては熱源装置の出力を可変
調整することによって対応しなければならない。すなわ
ち、熱源装置は負荷のピーク値を許容できるだけの容量
を有していることが必要であり、その装置容量は大きく
ならざるを得ない。また、冷媒の圧送は熱源装置に内蔵
された圧縮機の圧力により行なわれるため、装置容量は
さらに大容量が要求される。 本発明は上述のごとき問題点に鑑み、これらを有効に解
決すべく創案されたものである。したがってその目的は
、被空調室側に熱搬送媒体としての水の流路を設けずに
冷暖房を行ない、且つ空調機器の装置容量を小さくでき
るビル空調システムを提供することにある。
【問題点を解決するための手段】
本発明に係るビル空調システムは、従来技術の問題点を
解決し、本発明の目的を達成するために以下のような構
成を備えている。 すなわち、空調する建物のたとえば屋上等の高所に冷熱
源としての第1蓄熱槽が設けられ、一方、その建物の地
下室等の低所には温熱源としての第2蓄熱槽が設けられ
る。さらに、冷熱源である第1蓄熱槽と温熱源である第
2蓄熱槽との間の高さ位置となる各被空調室あるいはこ
れらの被空調領域に空調機が設けられる。これら第1蓄
熱槽と空調機との間、およびこの空調機と第2蓄熱槽と
の間はそれぞれ重力式ヒートパイプで接続される。 また、好ましくは、冷熱源としての第1蓄熱槽は氷蓄熱
槽によって構成される。
【作用】
本発明に係るビル空調システムは、従来技術の問題点を
解決し、本発明の目的を達成するために以下のように作
用する。 まず、重力式のヒートパイプは、フロン等の冷媒を用い
、この冷媒の相変化と重力とを利用することにより被空
調室側の空調機と各熱源との間を流動して熱移動に供す
る。冷房運転時には、被空調室側の熱負荷を空調機内の
熱交換器で吸収した冷媒が液相から気相に変化し、ヒー
トパイプ内を上昇して冷熱源の第1蓄熱槽に至る。気相
の冷媒は第1蓄熱槽内で冷却されて凝縮し、重力により
ヒートバイブ内を下降して空調機へ戻る。また、暖房運
転時には、被空調室側の熱負荷を空調機内の熱交換器で
吸収した冷媒が気相から液相に変化し、重力によりヒー
トバイブ内を下降して温熱源の第2蓄熱槽に至る。液相
の冷媒は第2蓄熱槽内で加熱されて気化し、ヒートバイ
ブ内を上昇して空調機へ戻る。 なお、第1蓄熱槽が水蓄熱槽で構成される場合には、ピ
ルの屋上等の高所であっても大容量(蓄熱量)の蓄熱槽
を設置することが可能である。
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のご
とき優れた効果が発揮される。 すなわち、被空調室側に熱搬送媒体としての水の流路を
設けずに冷暖房を行なうので、居室内での漏水事故の発
生が防止できる。また、空調機器の装置容量を小さくし
ても、十分に空調負荷のピークに対応できる。
【実施例】
以下に本発明の好適一実施例について添付図面を参照し
て説明する。 第1図は本発明に係るビル空調システムを示す概略構成
図である。本システムの各構成はそれぞれの設置位置が
高さ位置に関して特定されている。 冷熱源である第1蓄熱槽としての水蓄熱槽lは建物の例
えば屋上のような高所に設置され、一方、温熱源である
第2蓄熱槽としての温水蓄熱槽2は建物の地下のような
低所に設置されている。水蓄熱槽lは顕熱に比べて約8
0倍らの潜熱も含めて蓄熱するので、顕然のみによって
蓄熱する冷水蓄熱槽よりも大きな蓄熱容量を有しており
、したがって同等容量の蓄熱槽を得るには蓄熱槽をはる
かに小さくすることができ、屋上設置も可能となる。 また、室内ユニットとしての空調機3は氷蓄熱槽lと温
水蓄熱槽2との間の高さ位置となる各階の居室に設置さ
れている。 これら各蓄熱槽1.2と各被空調室に設けられた空調機
3との間は重力式のヒートパイプ4.5によって接続さ
れている。これらヒートパイプ4゜5内の冷媒(図中実
線矢印は液流、破線矢印は蒸気流を示す)は、それぞれ
空調機3といずれか一方の蓄熱槽lもしくは2内で熱交
換することによって相変化し、これらの間を往復するよ
うにヒートパイプ4.5内を循環して流れる。水蓄熱槽
lを経由するヒートパイプ4の液流部分には、各空調機
3へ液体の冷媒を分配する前の位置に受液器6が介設さ
れ、さらにその下流側に各空調機3に対応して流量調整
弁7が設けられている。したがって、各被空調室におけ
る冷房負荷に応じて受液器6から対応空調機へ必要量の
冷媒を供給することができる。また、温水蓄熱槽2を経
由するヒートパイプ5の液流部分には、各空調機3から
温水蓄熱槽2へ還流する液体の冷媒が合流する位置に受
液器8が介設され、さらにその上流側で各空調機3に対
応する流量調整弁9と、下流側で全冷媒流量を調整する
流量調整弁IOとが設けられている。 したがって、熱搬送媒体として被空調室側へ導か −れ
るのは水ではなく冷媒であり、たとえこれが配管から漏
れたとしてもすぐに気化するので居室を汚すような恐れ
はない。 各蓄熱槽1.2に蓄冷ないし蓄熱するための熱源装置は
製氷器12を内蔵したヒートポンプチラー11であり、
水蓄熱槽1と製氷器12との間にスラリーポンプ13が
介設され、製氷器12で作られた氷がポンプ13によっ
て氷蓄熱槽lへ圧送される。温水蓄熱槽2は、チラー1
1の凝縮器に形成された熱交換器14との間に温水熱回
収管15が設けられ、これに介設されたポンプI6によ
って温水が温水蓄熱槽2へ圧送される。 本実施例では、ヒートポンプチラ−11は夜間の低電力
料金で運転され、その熱エネルギを蓄熱槽lまたは2に
蓄えるので、基本的には各蓄熱槽lまたは2の蓄熱量に
よって空調負荷に対応するが、例えば図示しない熱源装
置が各空調機3に対して直結されている場合、この熱源
装置の出力と蓄熱槽1または2の熱エネルギと併用する
ことによって熱源装置の負荷を小さくできる。特に、熱
源装置を主熱源とし、蓄熱槽の熱エネルギを補助的熱源
としてもちいるような場合でも、ピーク負荷に対応する
熱源装置の装置容量を小さくすることが可能となる。 なお、図中17はアキュムレータ、18は膨張弁、19
は空気熱交換器、20は圧縮機、21はファンである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るビル空調システムを示す概略構成
図である。 !・・・第1蓄熱槽としての水蓄熱槽、2・・・第2蓄
熱槽としての温水蓄熱槽、3・・・空調機、4.5・・
・ヒートパイプ 特 許 出 願 人   株式会社竹中工務店(ほか1
名) 代 理 人 弁理士   前出 葆(ほか2名)手続補
正書 29発明の名称 ビル空調システム 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪府大阪市東区本町4丁目27番地名称 株式
会社 作中工務店 代表者 竹 中 統 −(ほか 1名)屯代理人 5、 補正命令の日付 7、補正の内容 1、明細書を全文別紙の通り訂正します。 2、図面中第2図を別紙の通り」力Oします。 以上 明細書 1、発明の名称 ビル空調システム 2、特許請求の範囲 (1)、 建物の高所に冷熱源としての第1蓄熱槽(1
)を設け、 前記建物の低所に温熱源としての第2蓄熱槽(2)を設
け、 前記第1蓄熱槽(1)と第2蓄熱槽(2)との間の高さ
位置に空調機(3)を設け、 前記第り蓄熱槽(1)と空調機(3)との間および該空
調機(3)と前記第2蓄熱槽(2)との間をそれぞれ重
力式ヒートバイブ(4、5)で接続したことを特徴とす
るビル空調システム。 (2)、 前記第1蓄熱槽(1)は水蓄熱槽である特許
請求の範囲第1項記載のビル空調システム。 3、発明の詳細な説明
【産業上の利用分野】
本発明は、ビルディングの空調システムに係り、特に、
被空調室側に熱媒としての水の流路を設けずに冷暖房を
行ない、且つ空調機器の装置容量を小さくすることを目
的とするビル空調システムに関するものである。
【従来技術】
一般に、ビル空調システムで熱源装置と空調機との間の
熱搬送を行なう熱媒体には、通常は水が用いられる。と
ころで、この空調機を被空調室である居室側に設置する
場合もあるが、居室での漏水事故の恐れがあり、あまり
好まれない。そこで、近来のビル空調システムでは、フ
ロン等の冷媒を熱源装置から空調機の熱交換器へ直接導
くシステムが注目されている。 このシステムでは、例えばヒートポンプ等の屋外ユニッ
トを熱源装置として屋上環の屋外に設置し、一方、屋内
の居室側には、屋外ユニットから冷媒配管で直結された
室内ユニットが空調機として設置され、冷暖房が行なわ
れている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、上述のごとく構成されたビル空調システムは
、屋外ユニットと室内ユニットとが冷媒配管で直結され
る直膨式のものであり、屋外ユニットの圧縮機の冷凍機
油がミスト状態で冷媒に混在して配管内を流れている。 したかって室内ユニット側へ冷媒とともに運ばれるこの
冷凍機油を屋外ユニットの圧縮機へ回収する必要があり
、そのために種々の制約を受けることになる。 例えば被空調室での空調負荷の変動に対しては、各室内
ユニットに供給される冷媒の流量を制御するのが望まし
いが、冷凍機油を回収するためには冷媒配管内のガス流
速を略6 i/sec以上に保つことが必要であり、絞
り機構を絞り過ぎるとこのガス流速が維持できなくなる
。したがって冷媒流量を制御する手段として絞り機構を
作用させることができず、強いて室内ユニット側で負荷
変動に対応しようとするならば、送風機のオン・オフを
小刻みに繰り返し、これと略同時に絞り機構の開閉ら小
刻みに緑り返すことによって能力制御を行なわなければ
ならず、このような制御方法は勿論好ましいしのではな
い。 したかって、冷凍機油を回収するためには1台の屋外ユ
ニットに対応させて接続できる室内ユニットの数も制限
され、実際には、条件によっても異なるが1台の屋外ユ
ニットに対して連結できる室内ユニットは通常2台ない
し3台が限度である。 また、熱源装置は負荷のピーク値を許容できるだけの容
量を有していることが必要であり、その装置容量は大き
くならざるを得ない。また、冷媒の圧送は熱源装置に内
蔵された圧縮機の圧力により行なわれるため、装置容量
はさらに大容量が要求される。 本発明は上述のごとき問題点に鑑み、これらを有効に解
決すべく創案されたものである。したがってその目的は
、被空調室側に熱搬送媒体としての水の流路を設けずに
冷暖房を行ない、且つ空調機器の装置容量を小さくする
とともに各室内ユニットでの能力制御を容易にし、また
1台の屋外ユニットに対応して設置できる室内ユニット
の台数を直膨式よりも増加できるビル空調システムを堤
供することにある。
【問題点を解決するための手段】
本発明に係るビル空調システムは、従来技術の問題点を
解決し、本発明の目的を達成するために以下のような構
成を備えている。 すなわち、空調する建物のたとえば屋上等の高所に冷熱
源としての第1蓄熱槽が設けられ、一方、その建物の地
下室等の低所には温熱源としての第2蓄熱槽が設けられ
る。さらに、冷熱源である第1蓄熱槽と温熱源である第
2蓄熱槽との間の高さ位置となる各被空調室あるいはこ
れらの被空調領域に空調機が設けられる。これら第1蓄
熱槽と空調機との間、およびこの空調機と第2蓄熱槽と
の間はそれぞれ重力式ヒートパイプで接続される。 また、好ましくは、冷熱源としての第1蓄熱槽は水蓄熱
槽によって構成される。
【作用】
本発明に係るビル空調システムは、従来技術ノ問題点を
解決し、本発明の目的を達成するために以下のように作
用する。 まず、重力式のヒートパイプは、フロン等の冷媒を用い
、この冷媒の相変化と重力とを利用することにより被空
調室側の空調機と各熱源との間を自然循環して熱移動に
供する。冷房運転時には、被空調室側の熱負荷を空調機
内の熱交換器で吸収した冷媒が液相から気相に変化し、
ヒートパイプ内を上昇して冷熱源の第1蓄熱槽に至る。 気相の冷媒は第1蓄熱槽内で冷却されて凝縮し、重力に
よりヒートパイプ内を下降して空調機へ戻る。また、暖
房運転時には、被空調室側の熱負荷を空調機内の熱交換
器で吸収した冷媒が気相から液相に変化し、重力により
ヒートパイプ内を下降して温熱源の第2蓄熱槽に至る。 液相の冷媒は第2蓄熱槽内で加熱されて気化し、ヒート
バイブ内を上昇して空調機へ戻る。 本発明のビル空調システムでは、熱源装置側で強制循環
される冷媒の系と重力式ヒートパイプ内で自然循環する
冷媒の系との間で熱交換が行なわれ、ヒートパイプと熱
源装置とはそれぞれ分離されて互いに独立した冷媒循環
系を構成するので、室内ユニット側へ冷凍機油が運ばれ
ることはなく、その回収の必要もない。このため、重力
式ヒートパイプ内を自然循環する冷媒の流速に制約はな
くなり、各室内ユニット側での冷媒流量は、各被空調室
の負荷に応じた熱交換量に相当する冷媒流量に制御でき
る。 また、室内ユニットの設置台数に関しては、冷媒が十分
に自然循環できる程度にヒートパイプの管路抵抗が小さ
ければよく、冷凍機油回収のために必要となる冷媒ガス
流速には下限がない。 なお、第1蓄熱槽が水蓄熱槽で構成される場合には、ビ
ルの屋上等の高所であっても大容量(蓄熱量)の蓄熱槽
を設置することが可能である。
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のご
とき優れた効果が発揮される。 すなイつち、被空調室側に熱搬送媒体としての水の流路
を設けずに冷暖房を行なうので、居室内での漏水事故の
発生が防止できる。また、空調機器の装置容量を小さく
しても、十分に空調負荷のピークに対応できる。各室内
ユニット側での冷媒流量制御が可能になり能力制御が容
易になる。また1台の屋外ユニットに対応して設置でき
る室内ユニットの台数を直膨式よりも増加できる。
【実施例】
以下に本発明の好適一実施例について添付図面を参照し
て説明する。 第1図は本発明に係るビル空調システムを示す概略構成
図である。本システムの各構成はそれぞれの設置位置が
高さ位置に関して特定されている。 冷熱源である第1蓄熱槽としての氷蓄熱11は建物の例
えば屋上のような高所に設置され、一方、温熱源である
第2蓄熱槽としての温水蓄熱槽2は建物の地下のような
低所に設置されている。氷蓄熱槽lは顕熱に比べて約8
0倍もの潜熱も含めて蓄熱するので、顕然のみによって
蓄熱する冷水蓄熱槽よりも大きな蓄熱容量を有しており
、したがって同等容量の蓄熱槽を得るには蓄熱槽をはる
かに小さくすることができ、屋上設置も可能となる。 また、室内ユニットとしての空調機3は氷蓄熱槽1と温
水蓄熱槽2との間の高さ位置となる各階の居室に設置さ
れている。 これら各蓄熱槽1.2と各被空調室に設けられた空調4
13との間は重力式のヒートパイプ4.5によって接続
されている。これらヒートパイプ4゜5内の冷媒(図中
実線矢印は液流、破線矢印はガス流を示す)は、それぞ
れ空調機3といずれか一方の蓄熱槽lもしくは2内で熱
交換することによって相変化し、これらの間を往復する
ようにヒートパイプ4,5内を循環して流れる。氷蓄熱
槽1を経由するヒートパイプ4の液流部分には、各空調
機3へ液体の冷媒を分配する前の位置に受液器6が介設
され、さらにその下流側に各空調機3に対応して流■調
整弁7が設けられている。したがって、各被空調室にお
けろ冷房負荷に応じて受液器6から対応空調機へ必要量
の冷媒を供給することができる。また、温水蓄熱槽2を
経由するヒートパイプ5の液流部分には、各空調機3か
ら温水蓄熱槽2へ還流する液体の冷媒が合流する位置に
受液2:)8が介設され、さらにその上流側で各空調機
3に対応する流量調整弁9と、下流側で全冷媒流(iを
調整する流jTtl整弁10とが設けられている。 したがって、熱搬送媒体として被空調室側へ導かれるの
は水ではなく冷媒であり、たとえこれが配管から漏れた
としてもすぐに気化するので居室を汚すような恐れはな
い。 各蓄熱槽1.2に蓄冷ないし蓄熱するための熱源装置は
製氷器12を内蔵したヒートポンプチラー11であり、
氷蓄熱槽Iと製氷器12との間にスラリーポンプ13が
介設され、製氷W12で作られた水がスラリーポンプ1
3によって水蓄熱槽lへ圧送される。温水蓄熱槽2は、
ヒートポンプチラー11の凝縮器に形成された熱交換器
14との間に温水熱回収管15が設けられ、これに介設
されたポンプ16によって温水が温水蓄熱槽2へ圧送さ
れる。 本実施例では、ヒートポンプチラー11は夜間の低電力
料金で運転され、その熱エネルギを蓄熱槽Iまたは2に
蓄えるので、基本的には各蓄熱槽1または2の蓄熱1に
よって空調負荷に対応するが、例えば図示しない別の熱
源装置が各空調機3に対して直結されている場合、この
熱源装置の出力と蓄熱槽lまたは2の熱エネルギと併用
することによって熱源装置の負荷を小さくできる。特に
、熱源装置を主熱源とし、蓄熱槽の熱エネルギを補助的
熱源としてもちいるような場合でも、ピーク負荷に対応
する熱源装置の装置容量を小さくすることが可能となる
。またこのことは、別の熱源装置を用いずともヒートポ
ンプチラー11の蒸発器を二つの切り替え可能な系統に
分岐し、一方の系統の蒸発器は上記実施例と同様に製氷
器12へ導き、もう一方の系統の蒸発器については、ヒ
ートバイブ4の冷媒を直接凝縮させる冷熱源として水蓄
熱槽lとは別に直接ヒートバイブ4へ導くことによって
も同様の作用効果が得られる。上記は冷房用回路に関す
る説明であるが、暖房用回路に関してらヒートポンプチ
ラーIIの凝縮器を二つの切り替え可能な系統に分岐し
、一方の系統を温水蓄熱槽2へ、もう一方の系統をヒー
トパイプ4の冷媒を直接蒸発させる温熱源として温水蓄
熱槽2とは別に直接ヒートパイプ4へ導くことによって
も同様の作用効果が得られる。因に、冷房の場合の蓄熱
運転の成績係数は約2.5程度であるが、ヒートパイプ
4を直接冷却する場合の成績係数は約4.5程度が見込
める。 なお、図中17はアキュムレータ、18は膨張弁、19
は空気熱交換器、20は圧縮機、21はファンである。 第2図は本発明に係るビル空調システムの他の一実施例
を示す概略構成図である。第1図に示した実施例では冷
房運転用ヒートバイブ4と暖房運転用ヒートバイブ5と
をそれぞれ別個に構成していたが、本実施例では、単一
の重力式ヒートバイブ3■が冷房用および暖房用に切り
替えられて兼用できるように構成されている。したがっ
て、各空調機3内の熱交換器32もそれぞれ一つずつ設
けられている。すなわち、重力式ヒートパイプ31をな
す冷媒管は、建物の高所に設置された冷熱源側熱交換器
(以下この実施例においては、ヒートバイブ31内の冷
媒を凝縮させる熱交換器として凝縮器と称す)33.3
3’と、建物の低所に設置された温熱源側熱交換器(以
下この実施例においては、ヒートパイプ31内の冷媒を
蒸発させる熱交換器として蒸発器と称す)34との間に
配管されている液系縦主管35とガス系縦主管38とを
有しており、さらにこれら液系縦主管35とガス系縦主
管38からそれぞれの階で液系横主管36とガス系横主
管39とが分岐されており、これら液系横主管36およ
びガス系横主管39から各空調機3への液系分岐管37
およびガス系分岐管40が取り出されて各冷媒回路を形
成している。 なお、冷房運転時の液系配管およびその流れ方向につい
ては図中実線矢印で示し、ガス系配管およびその流れ方
向については図中破線矢印で示す。 また、暖房運転時については()内の矢印で示す。 冷房回路・暖房回路の切り替えは、液系縦主管35およ
びガス系縦主管38に介設された切り替え弁41,42
,42°、43.44によって行なわれる。なお、図中
50は暖房運転用の冷媒流量調整弁である。切り替え弁
41は、液系横主管36の最も高い分岐部よりも高い位
置に、切り替え弁42.42°はガス系横主管39の最
も高い分岐部よりも高い位置に、切り替え弁43は液系
横主管36の最も低い分岐部よりも低い位置に、切り替
え弁44はガス系横主管39の最も低い分岐部よりも低
い位置にそれぞれ設けられており、冷房運転時には切り
替え弁41,42.42°が開かれ、切り替え弁43.
44が閉じられる。一方、暖房運転時には切り替え弁4
3.44か開かれ、切り替え弁41,42,42°が閉
じられる。このように、冷房運転時および暖房運転時の
冷媒回路を単一の重力式ヒートパイプ31で切り替えて
兼用するので、各空調機3の熱交換器32は一つでよく
、また、この熱交換器32への冷媒供給量を調整する流
量調整弁49ら熱交換器32に対応して一つでよい。 ヒートパイプ31内の冷媒を冷却する凝縮器としては3
3および33°が並列に設置されている。 一方の凝縮器33は、これと水蓄熱槽lとの間を往復循
環すべく冷水ポンプ45を有する冷水管系46により冷
水が供給され、ヒートパイプ31の上端側凝縮部を冷却
する。水蓄熱槽1はヒートボンブチラー11の製氷23
12との間の氷スラリ管系(スラリポンプ13を介設し
ている)が選択可能に分岐されてその一方が接続されて
いる。また、分岐された氷スラリ管系の他方は凝縮器3
3°へ直結されている。冷水ポンプ45は構造的にはス
ラリポンプであり、冷水はもちろん水スラリを圧送する
ことも可能である。また、製氷器12の蒸発温度を上げ
ろことによって製氷器12が冷水器として作用させるこ
とができ、この場合、氷蓄熱槽1は冷水蓄熱槽として、
氷スラリ管系は冷水管系として、スラリポンプ13は冷
水ポンプとしてそれぞれ作用する。 上述のように凝縮器33および33°が並列に設置され
ていることによって、安価な夜間電力を得られる時間帯
には氷蓄熱槽lを専ら用いて蓄熱(蓄冷)運転を行ない
、且つ空調負荷の高低に応じて凝縮器33だけによる運
転(低負荷時)と凝縮器33および33゛の双方による
運転(高負荷時)とを使い分けられる。 ヒートパイプ31の蒸発器34は、これと温水蓄熱槽2
との間を往復循環すべく温水ポンプ47を有する温水管
系48により温水が供給され、ヒートパイプ31の下端
側蒸発部を加熱する。 その他、本発明の基本的な構成で第1図と同様の構成に
ついては第1図と同一番号で図示されている。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明?こ係るビル空、g7ステムの一実施例
を示す概略構成図、第2図は本発明に係るビル空調シス
テムの他の一実施例を示す概略構成図である。 l・・・第1蓄熱槽としての水蓄熱槽、2・・・第2蓄
熱槽としての温水蓄熱槽、3・・・空調機、4,5゜3
I・・・ヒートパイプ 特 許 出 願 人   株式会社竹中工務店(ほか1
名) 代 理 人 弁理士   前出 葆(ほか2名)手続補
正口(自発) 特許庁長官 殿   昭和62年 6月 8日1 事件
の表示 昭和61 年特許願第  264309  号3、 補
正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪府大阪市東区本町4丁目27番地名称 株式
会社 作中工務店 代表者 竹 中 統 −(ほか 1名)4代理人 5、 補正命令の日付 7、補正の内容 1、明細書の「発明の詳細な説明」の欄(昭和62年3
月24日提出の手続補正口に添付した全文訂正明細書の
第5頁第14行目)の「氷蓄熱槽によって構成される。 」を、 [氷蓄熱槽によって構成される。 なお、前記重力式ヒートパイプは、冷媒の相変化に伴う
自然循環力を有するものに相違はないが、自然循環力の
みにより冷媒を循環させる手段に限定されるものではな
く、この自然循環力を補助するために、あるいは冷媒循
環量を調整するためにポンプ等の強制的に冷媒を循環さ
せる手段を付加するものであってもよいのは勿論である
。」と補正します。 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、建物の高所に冷熱源としての第1蓄熱槽(1)
    を設け、 前記建物の低所に温熱源としての第2蓄熱槽(2)を設
    け、 前記第1蓄熱槽(1)と第2蓄熱槽(2)との間の高さ
    位置に空調機(3)を設け、 前記第1蓄熱槽(1)と空調機(3)との間および該空
    調機(3)と前記第2蓄熱槽(2)との間をそれぞれ重
    力式ヒートパイプ(4、5)で接続したことを特徴とす
    るビル空調システム。
  2. (2)、前記第1蓄熱槽(1)は氷蓄熱槽である特許請
    求の範囲第1項記載のビル空調システム。
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DE8787115909T DE3779256D1 (de) 1986-11-05 1987-10-29 Klimaanlage.
ES198787115909T ES2032800T3 (es) 1986-11-05 1987-10-29 Sistema de aire acondicionado.
EP87115909A EP0266680B1 (en) 1986-11-05 1987-10-29 Air conditioning system
MX9118A MX159754A (es) 1986-11-05 1987-11-03 Sistema para acondicionamiento de aire para un edificio
AU80662/87A AU601507B2 (en) 1986-11-05 1987-11-04 Air conditioning system
KR1019870012436A KR950003785B1 (ko) 1986-11-05 1987-11-05 공기조화장치
CN87107689A CN1008768B (zh) 1986-11-05 1987-11-05 建筑物的空调系统

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01322074A (ja) * 1988-06-24 1989-12-27 Takenaka Komuten Co Ltd 建物の制振装置
JPH03117837A (ja) * 1989-09-29 1991-05-20 Hitachi Ltd 蓄熱式冷却装置
JPH07253228A (ja) * 1994-03-17 1995-10-03 Matsushita Electric Works Ltd 冷暖房・給湯用熱源システムの制御方法
KR100853282B1 (ko) 2006-11-22 2008-08-20 이상훈 축열식 냉난방 장치
KR20200001250A (ko) * 2018-06-27 2020-01-06 주식회사 에너지공유 가전기기를 이용한 건물의 냉, 난방시스템

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2033348T3 (es) * 1987-03-12 1993-03-16 Takenaka Komuten Co. Ltd. Sistema de aire acondicionado para edificios.
FR2689215B1 (fr) * 1992-03-30 1994-07-01 Sari Installation de traitement d'air.
US5607013A (en) * 1994-01-27 1997-03-04 Takenaka Corporation Cogeneration system
DE19613236A1 (de) * 1996-04-02 1997-10-09 Coherent Adlas Gmbh & Co Kg Modul mit befestigter Komponente und Verfahren zum Befestigen einer Komponente
WO2001038811A1 (en) 1999-11-26 2001-05-31 Nkk Corporation Thermal storage material using hydrate and thermal storage device therefor, and production method of the thermal storage material
KR100402366B1 (ko) * 2001-08-31 2003-10-17 진금수 히트 펌프 시스템
JP2003289195A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Mitsubishi Electric Corp 冷却装置
US7541009B2 (en) * 2002-05-31 2009-06-02 Jfe Engineering Corporation Apparatus for producing hydrate slurry
ITBO20030037A1 (it) * 2003-01-29 2004-07-30 Frigor System Di Calzoni Dispositivo per la climatizzazione ambientale
SE532189C2 (sv) * 2008-05-15 2009-11-10 Scandinavian Energy Efficiency Förfarande samt anordning för uppvärmning och kylning av flera småhus
WO2010002481A2 (en) * 2008-07-03 2010-01-07 Weston Jeffrey A Thermal gradient fluid header for multiple heating and cooling systems
CN102549361B (zh) * 2009-08-14 2014-12-24 江森自控科技公司 自然冷却制冷系统
CN103229006B (zh) * 2010-12-22 2015-11-25 三菱电机株式会社 供热水空调复合装置
KR20130041640A (ko) * 2011-10-17 2013-04-25 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 운전 방법
EP2848101B1 (en) 2012-05-07 2019-04-10 Phononic Devices, Inc. Thermoelectric heat exchanger component including protective heat spreading lid and optimal thermal interface resistance
US20130291555A1 (en) 2012-05-07 2013-11-07 Phononic Devices, Inc. Thermoelectric refrigeration system control scheme for high efficiency performance
US20140116646A1 (en) * 2012-08-29 2014-05-01 Mario Viscovich Conflated Air Conditioning System
US9593871B2 (en) 2014-07-21 2017-03-14 Phononic Devices, Inc. Systems and methods for operating a thermoelectric module to increase efficiency
US10458683B2 (en) 2014-07-21 2019-10-29 Phononic, Inc. Systems and methods for mitigating heat rejection limitations of a thermoelectric module
US10775056B2 (en) * 2014-09-08 2020-09-15 United Maintenance, Inc. Natatorium dehumidifier
US10077913B2 (en) * 2016-11-13 2018-09-18 Susan Jane Gold Energy transfer system (ETS)
CN110631296A (zh) * 2018-06-21 2019-12-31 南京春荣节能科技有限公司 一种热管系统制冷剂流量的控制装置
CN209524662U (zh) * 2018-08-29 2019-10-22 杭州正行能源科技有限公司 宽温热泵联合用能系统
US12287145B2 (en) * 2020-03-13 2025-04-29 Air Products And Chemicals, Inc. Heat exchanger apparatus, manifold arrangement for a heat exchanger apparatus, and methods relating to same
CN114763949A (zh) * 2021-01-15 2022-07-19 开利公司 储液器、其连接方法、储液器组件和热泵系统
CN113418255B (zh) * 2021-07-12 2024-12-10 中国科学院广州能源研究所 用于数据中心的可再生能源及余热综合利用系统及方法
WO2024158545A1 (en) * 2023-01-23 2024-08-02 Energy Vault, Inc. Air conditioning system with thermal storage

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2499736A (en) * 1946-09-06 1950-03-07 Kleen Nils Erland Af Aircraft refrigeration
US3127929A (en) * 1961-05-29 1964-04-07 Trane Co Air conditioning system with one pipe heating and cooling
US3407620A (en) * 1966-09-26 1968-10-29 Robert H. Lodge Water-source heat pump system
US3378062A (en) * 1966-10-27 1968-04-16 Trane Co Four pipe heat pump apparatus
DD103958A1 (ja) * 1973-02-02 1974-02-12
US4143642A (en) * 1976-09-24 1979-03-13 Vapor Corporation High temperature thermal storage system utilizing solar energy units
US4237859A (en) * 1977-04-25 1980-12-09 Goettl Adam D Thermal energy storage and utilization system
US4383419A (en) * 1977-05-11 1983-05-17 Bottum Edward W Heating system and method
US4302944A (en) * 1980-07-15 1981-12-01 Westinghouse Electric Corp. Thermal storage method and apparatus
US4373345A (en) * 1981-04-08 1983-02-15 Lewis Tyree Jr Ice-making and water-heating
CH655690B (ja) * 1982-05-19 1986-05-15
US4513580A (en) * 1982-10-21 1985-04-30 Cooper Donald C Combined refrigeration and heating circuits
US4502292A (en) * 1982-11-03 1985-03-05 Hussmann Corporation Climatic control system
CA1214336A (en) * 1983-10-11 1986-11-25 Sven G. Oskarsson Heat pump system
JPS62162834A (ja) * 1986-01-10 1987-07-18 Daikin Ind Ltd 空気調和機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01322074A (ja) * 1988-06-24 1989-12-27 Takenaka Komuten Co Ltd 建物の制振装置
JPH03117837A (ja) * 1989-09-29 1991-05-20 Hitachi Ltd 蓄熱式冷却装置
JPH07253228A (ja) * 1994-03-17 1995-10-03 Matsushita Electric Works Ltd 冷暖房・給湯用熱源システムの制御方法
KR100853282B1 (ko) 2006-11-22 2008-08-20 이상훈 축열식 냉난방 장치
KR20200001250A (ko) * 2018-06-27 2020-01-06 주식회사 에너지공유 가전기기를 이용한 건물의 냉, 난방시스템

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Publication number Publication date
KR950003785B1 (ko) 1995-04-18
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