JPS6329128A - 空調システム - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、建屋等の空調システムに関する。

［従来の技術］ ビルディング等の冷暖房や調湿を目的とした空気調和設
備として一般に使用されているものは、概ね第２図に示
すようなものである。すなわち、吸気ファン２の働きに
より外気取入口３からフィルターユニット４を通フて取
り入れられた空気は、冷暖房機５を通って室内７の吹出
口８．−・・から吹き出される。室内７に吹き出された
空気の一部は排気口１０から外部に排気され、残部は吸
込口１１から循環ブロワ−１２によって吸い出され、フ
ィルターユニット１３を通って再度冷暖房機５に循環供
給される。

工場や倉庫等の特殊な建物を除き、主として事務所や住
居の用に供するビルディングやホテル等の場合は、室内
空気の換気回数が１０〜２０回／時となっているのが一
般的である。通常、この循環空気量の１５〜２５％の新
鮮な外気（補給用空気）を取り入れて循環空気に補給し
ている。この補給用空気を取り入れる目的は酸素の補給
にあり、その必要量は、建物の気密性、窓、扉等の開閉
回数等に依存する系外への空気の放出量や、室内の酸素
の消費量、炭酸ガス及び−酸化炭素の発生ｍ等の条件に
より決定されるものである。

一方、現在一般に使用されている空調設備の機能は、室
内の温度を調整するための加温又は冷却、湿度を調節す
るための加湿又は脱湿、及び浮遊物を除去する濾過に大
別される。そして、空調設備の設備費及び運転費の大部
分は上記温度の調節機能に費やされる。

循環空気の温度と目標温度との間に差が生じる原因は、
人体、電力設備、燃焼設備等からの放熱及び外気と室内
空気との温度差にある。これに対′　　し、補給用空気
と目標温度との温度差は専ら外気条件に左右され、空調
設備がフルに稼動する夏季および冬季はこの温度差が非
常に大きくなる。

仮に補給用空気量を循環空気量の２０％とし、夏季の外
気条件を３５℃（関係湿度８０％）とし、室内を２８℃
（関係温度６０％）として空気のエンタルピーから計算
すると、冷房に必要な全エネルギーの約３０％が補給用
空気に消費される。同様に、冬季の外気条件を５℃（関
係湿度５０％）とし、室内の温度を１８℃（関係湿度６
０％）とするには、暖房に必要なエネルギーの約４０％
が補給用空気に消費されることになる。

いずれにしても、従来の空調システムは、補給用空気に
多大のエネルギーを消費していた。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、上記従来の空調システムにおける補給用空気
に消費されるエネルギーがきわめて大きいという問題点
を解決し、効率よく空調を行なうことのできる空調シス
テムを提供するとこを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため本発明は次のような構成を採
用した。

すなわち、本発明にかかる空調システムは、室内に外気
を取り入わる外気取入口と、室内の空気を循環させる循
環路と、室内の空気を排気する排気口とをそなえ、室内
の空気を循環させつつ外気取入口から適量づつ外気を取
り入れるとともに、排気口から室内の循環空気の一部を
排出するようにした空調システムにおいて、前記外気取
入口から取り入れられる空気の通路に空気中の酸素濃度
を高める空気濃縮装置を設けたことを特徴としている。

［作用］ 空気濃縮装置で酸素濃度を高めた濃縮空気を補給用空気
として取り入れるので、補給用空気の量が少なくてすみ
、その加温又は冷却に必要なエネルギーをそれだけ低減
させることができる。

［実施例コ 以下、図面にあられされた実施例について説明する。

７Ｓ１図は本発明の１実施例をあられすもので、この空
調システム１は、外気取入口２付近に空気中の酸素濃度
を高める空気濃縮装置１５が設けられ、該空気濃縮装置
によって酸素濃度が高められた空気が補給用空気として
系内に取り入れられるようになっている。

空気濃縮装置１５としては、吸着式空気濃縮装置（いわ
ゆるＰＳＡ）、透過膜式空気濃縮装置（いわゆるメンブ
レン装置）等を採用することができる。外気中の酸素濃
度は約２１％であるが、上記空気濃縮装置１５でこれを
９８％程度まで濃縮することも可能である。

吸気ファン３によって外気取入口２から吸い込まれ、空
気濃縮装置１５で酸素濃度が高められた補給用空気は、
フィルターユニット４を経由して吸気ファン３の後方で
循環路１６と合流し、７ｆｉ暖房Ｊ１１５に供給される
が、本例では循環路１６と合流したのち冷暖房機５に入
る前に空気分析装置１７によって循環空気を分析するよ
うになっている。この分析モニターによって、室内に供
給される循環空気（補給用空気が混入されている）中の
酸素が過剰とならないように制御し、かつ余剰の補給空
気を取り入れないように制御する。このように、補給用
空気混入後の混合空気を分析モニターでチェックし、そ
の結果によって補給用空気の取入れを制御するようにす
ればきわめて効果的である。なお、フィルターユニット
４は場合によっては設けておかなくてもよい。

冷暖房機５で所定の温度に加温または冷却された混合空
気は、吹出口８．・−から室内７に吐出される。室内７
に吐出された空気の一部は排気口１０から外部へ放出さ
れるが、残部は循環ブロワ−１２によって吸込口１１か
ら吸い込まれて循環空気となり、不純物除去装置１９、
フィルターユニット１３を含む循環路１６を通って補給
路２０から供給される新たな補給用空気と合流し、再度
室内に供給される。不純物除去装置１９は空気中のＣＯ
２等を除去するもので、これを設けておけば本システム
はざら効果的となる。

この空調システム１では、外部から取り入れた空気を濃
縮したのち加温または冷却するので、冷暖房機５によっ
て処理する補給用空気の絶対量を少なくすることができ
、したがって補給用空気によって消費されるエネルギー
量を低減させることができる。例えば、酸素ｆｆ１２１
％の外気を空気濃縮装置で酸素濃度９８％程度に濃縮す
る場合は。

濃縮を行なわない場合に較べて取入空気量を約１１５に
減少させることができる。したがって、前述の補給用空
気のエネルギー消費量の割合から考えると、機械的ロス
及び電気的ロスを考慮に入れない場合、夏季で約２５％
、冬季で約３０％の消費エネルギーの節減が可能となる
。もっとも、空気濃縮比は必ずしもこのように高いもの
としなくともよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明にかかる空調シ
ステムは、新たに外部から取り入れる補給用空気に濃縮
処理を施し、必要な酸素量を高めたのち冷暖房を行なう
ので、必要な補給用空気の絶対量を減少させることが可
能となり、その分だけ冷暖房に要するエネルギーを低減
させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例をあられす構成説明図、第２
図は従来のシステムの構成説明図である。 １・・・空調システム　　　２・−外気取入口３−吸気
ファン　　　　４．１３−　フィルターユニット　　　
　　５・−冷暖房機 ７−・室内　　　　　　　８・・・吹出口１０−・排気
口　　　　　　＋　１　・−・吸込口１２・・・循環ブ
ロワ−１５−・空気濃縮装置１６・・・循環路 特許出願人　　大同酸素株式会社 代理人　　弁理士　菅　原　弘　志 手続補正書

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内に外気を取り入れる外気取入口と、室内の空
   気を循環させる循環路と、室内の空気を排気する排気口
   とをそなえ、室内の空気を循環させつつ外気取入口から
   適量づつ外気を取り入れるとともに、排気口から室内の
   循環空気の一部を排出するようにした空調システムにお
   いて、前記外気取入口から取り入れられる空気の通路に
   空気中の酸素濃度を高める空気濃縮装置を設けたことを
   特徴とする空調システム。
2. （２）室内に循環する空気中の酸素濃度を検出する検出
   手段が設けられ、この検出手段の検出結果に基づいて外
   気取入口から取り入れられる補給用空気量を制御するよ
   うにした特許請求の範囲第１項に記載の空調システム。