JP3048109B2 - 空気熱源型個別空調システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気熱源型空調システ
ムにかかり、特に個別空調空間毎の空調負荷要求に柔軟
に対応することが可能であり、かつ省エネルギー、省ス
ペースに優れた空気熱源型空調システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスビルなどの空調設備の方
式は、ビル機能のインテリジェント化による冷房負荷の
増大への対応やオフィス環境の快適化要求に応じて、セ
ントラル方式から個別分散方式に変遷しつつある。この
ような個別分散型ビル空調方式に対応する空調設備とし
て、パッケージ型ヒートポンプや、マルチ方式空気調和
機や、ウォールスルー型空気調和器などが開発されてい
る。

【０００３】たとえば典型的なマルチ方式空調設備は、
１台の室外ユニットに複数の室内ユニットが接続され、
各室内ユニットごとに個別に運転停止や室温設定などの
制御ができるように構成されている。このようなマルチ
方式空調設備は個別運転制御特性に優れ、しかも熱搬送
動力を軽減することが可能なため、消費エネルギーを大
幅に抑えることができる点でも注目されている。

【０００４】しかしながら、マルチ方式空調設備の設置
にあたっては、室内ユニットと室外ユニットとを連絡す
る冷媒配管の長さや高低差が設置場所によって多様であ
り、さらに設置現場に応じて冷却能力の予測、配管径の
選定、オイル注入量の適正調整などを行う必要があるた
め、各設備のユニット化、モジュール化、プレハブ化な
どにより施工の標準化が要求される。

【０００５】また典型的なウォールスルー型空気調和器
は室内ユニットと室外ユニットとから構成され、要求さ
れる空調負荷に応じて空調空間のペリメータゾーンに設
置されるウォールスルー型空気調和器の台数を加減する
ことにより、各空調空間の個別分散要求に細やかに対応
することが可能である。このような、ウォールスルー型
空気調和器は、マルチ方式空調設備とは異なり、冷媒配
管などを省略することが可能であるが、その設置場所や
容量が限定され、さらにダクト接続なども困難であり、
したがって空気室制御や室内温度分布にも限界があり問
題であった。

【０００６】ところで最近では、省エネルギーおよびピ
ーク電力分散の観点より、夜間電力設備を有効利用した
水蓄熱システムや氷蓄熱システムなどが提案されてい
る。このような空調熱源の一部を低廉な深夜電力により
賄う蓄熱方式は、ランニングコストを低減できる上、装
置の利用率の向上によるイニシャルコストの低減も期待
できるため注目されている。さらに、かかる蓄熱方式の
課題である熱搬送動力の削減を図るために、これらの蓄
熱方式と上述のマルチ方式やパッケージ方式やウォール
スルー方式を組み合わせた空調設備、たとえばパッケー
ジ型氷蓄熱システムやマルチ方式氷蓄熱システムについ
ても開発が進められている。

【０００７】しかしながら、上記のような従来の蓄熱方
式を組み入れた空調システムであっても、たとえば空気
質制御を行うためには加湿器やフィルタなどの外気処理
用空調機を別途用意する必要があるが、そのため設置場
所が限定されるうえ、システムによってはメンテナンス
が困難であった。また室内温度分布の調整を行うために
は小容量のパッケージ型空調機を分散配置する必要があ
るが、それでも全空気方式のような室内温度分布を得る
ことができないなど解決すべき課題が多く、その解決が
希求されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な技術的立脚点に立ちなされたものであり、熱搬送動力
を軽減することにより消費エネルギーの低減が図れる
上、夜間電力を利用することにより高い稼働率を有し、
さらに熱源装置の容量や電力設備容量を削減することが
可能なので、従来の設備に比較してイニシャルコスト、
ランニングコスト、ライフサイクルコストに関して有利
であり、各個別空調ゾーンで要求される温熱環境や空気
質環境を良好に保持することが可能であり、したがって
各個別空調空間ごとの個別制御性に優れているので個別
分散方式に最適であり、特に床置き型ビルトイン個別方
式を採用した場合にはシステムの保全性にも優れ、さら
に多様の設置条件にもかかわらず現場工事の省略、簡素
化、標準化を図ることが可能な新規かつ改良された空気
熱源型空調システムを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明によれば、インテリアゾーン
に設置されるインテリア側空気熱源型個別蓄熱モジュー
ルと、ペリメータゾーンに設置されるペリメータ側空気
熱源型個別蓄熱モジュールとから構成される空気熱源型
個別空調システムであって、前記インテリア側空気熱源
型個別蓄熱モジュールが、インテリア側ヒートポンプ回
路を循環するインテリア側第１の熱媒とインテリアゾー
ン内の室内空気との熱交換を行うための第１の熱交換器
と、インテリア側蓄熱回収回路を循環するインテリア側
第２の熱媒とインテリアゾーン内の室内空気との熱交換
を行うための第２の熱交換器と、前記インテリア側第１
の熱媒と前記インテリア側第２の熱媒との間で熱交換を
行うことにより蓄熱槽内に蓄熱を行うための第３の熱交
換器とを備えるとともに、インテリア側第１の熱媒と外
気との熱交換を行うべくペリメータゾーンに設置された
ウォールスルー型の第４の熱交換器を備え、前記ペリメ
ータ側空気熱源型個別蓄熱モジュールが、ペリメータ側
ヒートポンプ回路を循環するペリメータ側第１の熱媒と
ペリメータゾーン内の室内空気との熱交換を行うための
第５の熱交換器と、ペリメータ側蓄熱回収回路を循環す
るペリメータ側第２の熱媒とペリメータゾーン内の室内
空気との熱交換を行うための第６の熱交換器と、前記ペ
リメータ側第１の熱媒と前記ペリメータ側第２の熱媒と
の間で熱交換を行うことにより蓄熱槽内に蓄熱を行うた
めの第７の熱交換器と、ペリメータ側第１の熱媒と外気
との熱交換を行うためのウォールスルー型の第８の熱交
換器を備え、さらに前記第１、第３、第４、第５、第７
および第８の熱交換器が運転モードに応じて前記インテ
リア側ヒートポンプ回路および前記ペリメータ側ヒート
ポンプ回路の凝縮器または蒸発器として選択的に機能す
るように構成したことを特徴とする、空気熱源型空調シ
ステムが提供される。

【００１０】また請求項２によれば、請求項１に記載の
空気熱源型空調システムのインテリア側空気熱源型個別
蓄熱モジュールに対して外気を取り入れるためのダクト
手段を設けた構成が採用される。

【００１１】さらに請求項３によれば、空調空間を所定
の容積を有する１または２以上の空調単位に分割し、前
記各空調単位ごとに、請求項１に記載されているような
インテリア側空気熱源型個別蓄熱モジュールとペリメー
タ側空気熱源型個別空調モジュールとがペアで設置され
る構成が採用される。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、インテリアゾ
ーンおよびペリメータゾーンにペアで設置され、独立運
転可能な空気熱源型個別蓄熱モジュールにより、インテ
リアゾーンとペリメータゾーンでそれぞれの熱負荷に応
じて、個別に空調を行うことが可能であり、ヒートポン
プ回路を後述するような様々な運転モードで運転するこ
とにより、各空調ゾーンに存在する熱負荷に応じて最適
な運転を行うことが可能となり、温熱環境、空気質環境
の個別性を達成することができるとともに、いずれか一
方のモジュールが故障した場合のような緊急事態にも対
応することができる他、下記のような優れた作用効果を
奏することが可能である。

【００１３】インテリアゾーンおよび／またはペリメー
タゾーンの各モジュールの第３の熱交換器および／また
は第７の熱交換器により、各モジュールの蓄熱槽にて個
別に蓄熱を行うことにより、熱負荷の発生場所近傍で蓄
熱を行うので、熱搬送動力が低減される。また、夜間電
力を利用して蓄熱を行うので、低コスト、省エネルギー
運転が可能となる。また各ヒートポンプ回路に対する負
荷を軽減することが可能となるので、各圧縮機の容量を
低減できる。また、蓄熱槽をヒートポンプ回路の熱的バ
ッファタンクとして機能させることにより、熱回収が可
能である。また、室内に蓄熱槽を設置するので、断熱仕
様を簡略化することが可能である。

【００１４】インテリアゾーンおよび／またはペリメー
タゾーンの各モジュールの第１の熱交換器および／また
は第５の熱交換器により、各ゾーンのヒートポンプ回路
中の第１の熱媒とインテリアゾーンおよび／またはペリ
メータゾーンの室内空気を顕熱処理することができると
ともに、インテリアゾーンおよび／またはペリメータゾ
ーンにおいて要求される熱負荷が異なる場合であって
も、各ゾーンの熱負荷に個別に対応することができる。

【００１５】インテリアゾーンおよび／またはペリメー
タゾーンの各モジュールの第２の熱交換器および／また
は第６の熱交換器により、各蓄熱槽に個別に蓄熱した冷
熱または温熱を取り出すことにより、各ゾーンで要求さ
れる熱負荷が小さい場合には、各ヒートポンプ回路を駆
動せずとも、空調に必要な熱量を確保することが可能と
なる。また各ゾーンで要求される熱負荷が大きい場合に
は、この第２の熱交換器および／または第６の熱交換器
による冷熱または温熱の取り出しとともに、各ゾーンの
ヒートポンプ回路を駆動することにより、空調に必要な
熱量を確保することができる。

【００１６】各ゾーンのヒートポンプ回路と外気との熱
交換を行うための熱交換器に関して、ペリメータ側モジ
ュールの第４の熱交換器のみならずインテリア側モジュ
ールの第８の熱交換器についても、ウォールスルー型と
してペリメータゾーンに設置しているので、ペリメータ
ゾーンを有効に活用することができる。また熱の移動を
高密度熱媒体である第１の熱媒により行うので、熱搬送
動力を大幅に低減することが可能である。

【００１７】また請求項２によれば、インテリア側モジ
ュールに直接外気を送ることが可能なので、取り入れ外
気を潜熱処理することにより、低露点空気をインテリア
ゾーンに供給することが可能となる。

【００１８】さらにまた請求項３によれば、空調空間を
所定の容積、たとえば外壁面を含め、約７ｍ×１４ｍ
（１００ｍ²）を有する１または２以上の空調単位に分
割し、各空調単位ごとに、インテリア側モジュールとペ
リメータ側モジュールをペアで設置することにより、各
空調単位内で、個別に熱負荷制御および空気質制御が完
結するので、熱媒および空気の搬送距離が制限され、熱
搬送動力を大幅に低減することが可能である。また所定
の容積の空調区間内で空調システムを構成するので、温
熱環境および空気質環境の個別性を達成しながら同時
に、機器や施工の標準化を図ることが可能である。また
蓄熱槽に関して云えば、分散蓄熱を行うので、蓄熱槽構
造の簡素化を図ることが可能である。

【００１９】

【実施例】以下に添付図面を参照しながら、本発明に基
づいて構成された個別蓄熱型冷暖房装置の好適な実施例
について詳細に説明する。

【００２０】図１および図２に示すように、本発明に基
づいて構成された空気熱源型個別空調システムは、所定
の容積、たとえば外壁面を含め、約７ｍ×１４ｍ（１０
０ｍ² ）を有する空調空間を１つの空調単位（Ｕ）とし
て、そのインテリアゾーン（Ｉ）にインテリア側空気熱
源型個別蓄熱モジュール１００を設置するとともに、そ
のペリメータゾーン（Ｐ）にペリメータ側空気熱源型個
別蓄熱モジュール２００を設置して、これらのインテリ
ア側モジュール１００とペリメータ側モジュール２００
をペアとして個別空調を実現することにより、省エネル
ギー、省スペースのシステムを構築すると同時に、温熱
環境および空気質環境の個別性と装置および施工の標準
化という相克する課題を同時に実現することに、１つの
大きな特徴をおいている。

【００２１】インテリア側モジュール１００は、第１の
熱交換器１０１と、第２の熱交換器１０２と、蓄熱槽１
０３内に設置される第３の熱交換器１０４と、さらにペ
リメータゾーンに設置されるウォールスルー型の第４の
熱交換器１０５とから構成される。そして、第１の熱交
換器１０１は、ヒートポンプを循環する第１の熱媒と熱
交換を行い、第２の熱交換器１０２は、ポンプ１１０を
駆動することにより、第３の熱交換器１０４により蓄熱
槽１０３内に蓄熱された冷熱または温熱を取り出し、送
風機１０７により、ダクト１０８および空気吹出口１０
９を介して、空調空気をインテリアゾーンに給気するた
めのものである。このインテリア側モジュール１００
は、さらにペリメータゾーンに設置されるウォールスル
ー型の第４の熱交換器１０５を備えており、冷媒配管１
１２ａ、１１２ｂを介して、ヒートポンプ回路中の第１
の熱媒と送風機１１３により吸気された外気との熱交換
を行うことが可能なように構成されている。さらに、ペ
リメータ側からインテリア側モジュール１００にはダク
ト１１４を介して外気を供給することが可能である。

【００２２】ペリメータ側モジュール２００は、上記イ
ンテリア側モジュール１００とほぼ同様の構成を有して
おり、第５の熱交換器２０１と、第６の熱交換器２０２
と、蓄熱槽２０３内に設置される第７の熱交換器１０４
と、ウォールスルー型の第８の熱交換器２０５とから構
成される。そして、第５の熱交換器２０１はヒートポン
プを循環する第１の熱媒と熱交換を行い、第６の熱交換
器２１０は、ポンプ２０９を駆動することにより、第７
の熱交換器２０４により蓄熱槽２０３内に蓄熱された冷
熱または温熱を取り出し、送風機２０７により空気吹出
口２０９を介して、空調空気をペリメータゾーンに給気
するためのものである。このペリメータ側モジュール２
００は、さらにウォールスルー型の第８の熱交換器２０
５を備えており、ヒートポンプ回路中の第１の熱媒と送
風機２１３により吸気された外気との熱交換を行うこと
が可能なように構成されている。なお上記実施例では空
気吹出口２０９をモジュールの上面に設けているが、こ
の空気吹出口２０９をモジュールの側面に設置し、側面
から一様流を室内に供給する構成を採用することもでき
る。

【００２３】図３には、本発明に基づいて構成されたイ
ンテリア側モジュール１００とペリメータ側モジュール
２００の冷媒配管経路および空気経路の概略を示す系統
図が示されているが、図示のように、インテリア側モジ
ュール１００とペリメータ側モジュール２００とは、イ
ンテリア側モジュール１００の第４の熱交換器がインテ
リア側に設置された本体から離隔したペリメータ側に設
置され、ペリメータ側モジュール２００の第８の熱交換
器が本体と一体的に設置される点を除き、基本的には同
じ構成を有しており、個々独立に運転モードを選択し、
各ゾーンにおいて要求される熱負荷に応じた運転をする
ことが可能である。したがって、以下の説明において
は、主にインテリア側モジュール１００に基づいて、本
発明の構成および動作について説明するが、特に言及し
ない限り、ペリメータ側モジュール２００についても同
様の構成および動作を有するものと了解されたい。ただ
し、一般的にはペリメータゾーン（Ｐ）において要求さ
れる熱負荷よりも、インテリアゾーン（Ｉ）において要
求される熱負荷の方が大きいので、ペリメータ側モジュ
ール２００の構成機器をインテリア側モジュール１００
よりも小型に構成することが可能である。なお、以下の
説明図においては、各構成機器には原則としてインテリ
ア側モジュール１００の参照番号を付し、ペリメータ側
モジュール２００の構成機器に対応する参照番号は括弧
内に記述することにする。

【００２４】図４〜図７には、インテリア側モジュール
１００（またはペリメータ側モジュール２００）の第１
および第２の熱媒配管および空気経路の系統図が示され
ており、冷媒などの第１の熱媒が循環するヒートポンプ
回路を実線で、水などの第２の熱媒が循環する蓄熱回収
回路を点線で、さらに空気経路を中抜き線で示してい
る。いずれの系統図も、熱媒の循環方向は異なっている
が、機器の配置構成は同じであり、同一の機器について
は同一の参照番号を付することにより詳細な説明は省略
している。

【００２５】これらの図において、まず蓄熱回収回路
は、第２（または第６）の熱交換器１０２（２０２）
と、蓄熱槽１０３（２０３）内に設置された第３（また
は第７）の熱交換器１０４（２０４）と、循環ポンプ１
１０（２１０）とから構成され、第３（または第７）の
熱交換器１０４（２０４）により、後述するヒートポン
プ回路により蓄熱槽１１０（２１０）内に蓄熱された冷
熱または温熱を、必要に応じて取り出し、室内からの換
気または外気を、顕熱処理または潜熱処理することが可
能である。

【００２６】またヒートポンプ回路は、モジュール内に
設置された第１（または第５）の熱交換器１０１（２０
１）と、圧縮機などの熱源機１１５（２１５）と、蓄熱
槽１１０（２１０）内に設置された第３（または第７）
の熱交換器１０４（２０４）と、これらとは離れてペリ
メータ側に設置されるウォールスルー型の第４（また
は、第８）の熱交換器１０５（２０５）とから構成され
ている。（ただし、ペリメータ側モジュール２００の第
８の熱交換器２０５については、インテリア側モジュー
ル１００の第４の熱交換器１０５とは異なり、他の構成
機器と同様に同一のモジュール内に設置することが可能
である。）

【００２７】そして、第１、第２、第３および／または
第４の二方弁１１６（２１６）、１１７（２１７）、１
１８（２１８）、１１９（２１９）を適当に開閉するこ
とにより、第４（または第８）の熱交換器１０５（２０
５）と圧縮機１１５（２１５）とを、第１（または第
５）の熱交換器１０１（２０１）または第３（または第
７）の熱交換器１０４（２０４）に対して、膨張弁１２
０（２２０）を介して、選択的に連通させることが可能
である。また圧縮機１１５（２１５）の吐出口側には四
方弁１２１（２２１）が介挿されており、第１の熱媒の
流れ方向を運転モードに応じて変更することが可能であ
る。

【００２８】以上、本発明に基づいて構成された空気熱
源型個別空調システムの熱媒配管および空気流通経路の
一実施例について説明したが、本発明は、かかる実施例
に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した技術
思想の範疇で、さまざまに配置、配管することが可能で
あり、それらの変形例および修正例についても、当然に
本発明の権利範囲に属するものと了解されたい。

【００２９】次に以上のように、本発明に基づいて構成
された空気熱源型個別空調システムの代表的な運手モー
ドについて、図４〜図７を参照しながら説明する。

【００３０】（１）冷熱蓄熱運転モード 図４に示す冷熱（氷）蓄熱運転モードでは、図示のよう
に、各二方弁および四方弁を切り替えて、第１の熱媒
を、圧縮機１１５→四方弁１２１→第４の熱交換器１０
５→膨張弁１２０→二方弁１１８→第３の熱交換器１０
４→二方弁１１９→圧縮機１１５と順次循環させること
により、第４の熱交換器１０５を凝縮器として機能さ
せ、第３の熱交換器１０４を蒸発器として機能させて、
冷熱蓄熱用のヒートポンプ回路を構成することが可能で
ある。すなわち、圧縮機１１５から第４の熱交換器１０
５に送られた第１の熱媒は、そこで外気中に放熱して凝
縮し、膨張弁１２０を介して蓄熱槽１０３に送られ、そ
こで第３の熱交換器１０４により蓄熱槽１０３内の第２
の熱媒、たとえば水から抜熱して蒸発する。このように
して、冷熱（氷）蓄熱運転モードでは、夜間の安価な電
力を利用して、蓄熱槽１０３内に氷または冷水の状態で
冷熱を蓄熱し、昼間の空調運転時に冷熱源として使用す
ることが可能となる。

【００３１】（２）冷房運転モード 図５に示す冷房運転モードでは、室内で要求される冷房
負荷が小さい場合には、ポンプ１１０が駆動されて、夜
間に蓄熱槽１０３に蓄熱された冷水または氷から熱を汲
み出して、第２の熱交換器１０２により室内からの換気
を熱処理することにより室内に冷風を供給するだけで、
小さな暖房負荷に対応することが可能である。しかしな
がら、室内で要求される冷房負荷が大きい場合には、各
二方弁および四方弁を切り替えて、第１の熱媒を、圧縮
機１１５→四方弁１２１→第４の熱交換器１０５→膨張
弁１２０→二方弁１１６→第１の熱交換器１０１→四方
弁１１７→圧縮機１１５と順次循環させることにより、
第１の熱交換器１０１を蒸発器として機能させ、第４の
熱交換器１０５を凝縮器として機能させることにより、
冷房運転用のヒートポンプ回路を構成することが可能で
ある。すなわち、圧縮機１１５から第４の熱交換器１０
５に送られた第１の熱媒は、そこで外気中に放熱して凝
縮し、膨張弁１２０を介して第１の熱交換器１０１に送
られ、そこで室内に給気される空気より抜熱して蒸発す
る。このようにして、冷房運転では、まず第２の熱交換
器１０２により蓄熱槽１０３から冷熱を汲み出して冷房
負荷に対応し、それでは不十分な場合に、ヒートポンプ
回路を駆動して、第１の熱交換器１０２により冷風を室
内に供給することが可能である。また、必要によって
は、第１および／または第２の熱交換器１０１、１０２
により外気を潜熱処理して低露点の空気を室内供給する
ように運転することも可能である。

【００３２】（３）温熱（温水）蓄熱運転モード 図６に示す温熱（温水）蓄熱運転モードでは、図示のよ
うに、各二方弁および四方弁を切り替えて、第１の熱媒
を、圧縮機１１５→四方弁１２１→二方弁１１９→第３
の熱交換器１０４→二方弁１１８→膨張弁１２０→第４
の熱交換器１０５→圧縮機１１５と順次循環させること
により、第４の熱交換器１０５を凝縮器として機能さ
せ、第３の熱交換器１０４を蒸発器として機能させて、
温熱蓄熱用のヒートポンプ回路を構成することが可能で
ある。すなわち、圧縮機１１５から蓄熱槽１０３に送ら
れた第１の熱媒は、そこで第３の熱交換器１０４により
蓄熱槽内の第２の熱媒、たとえば水に放熱して温水にし
て凝縮し、さらに膨張弁１２０を介して第４の熱交換器
１０５に送られ、そこで外気から抜熱して蒸発する。こ
のようにして、温熱（温水）蓄熱運転モードでは、夜間
の安価な電力を利用して、蓄熱槽１０３内に温水の状態
で温熱を蓄熱し、昼間の空調運転時に温熱源として使用
することが可能となる。

【００３３】（４）暖房運転モード 図７に示す冷房運転モードでは、室内で要求される暖房
負荷が小さい場合には、ポンプ１１０が駆動されて、夜
間に蓄熱槽１０３に蓄熱された温水を汲み出して、第２
の熱交換器１０２により室内からの換気を顕熱処理する
ことにより室内に温風を供給するだけで、小さな暖房負
荷に対応することが可能である。しかしながら、室内で
要求される暖房負荷が大きい場合には、各二方弁および
四方弁を切り替えて、第１の熱媒を、圧縮機１１５→四
方弁１２１→二方弁１１７→第１の熱交換器１０１→二
方弁１１６→膨張弁１２０→第４の熱交換器１０５→圧
縮機１１５と順次循環させることにより、第４の熱交換
器１０５を蒸発器として機能させ、第１の熱交換器１０
１を凝縮器として機能させることにより、暖房運転用の
ヒートポンプ回路を構成することが可能である。すなわ
ち、圧縮機１１５から第１の熱交換器１０１に送られた
第１の熱媒は、そこで室内に給気される空気中に放熱し
て温風として凝縮し、さらに膨張弁１２０を介して第４
の熱交換器１０５に送られ、そこで外気より抜熱して蒸
発する。このようにして、暖房運転では、まず第２の熱
交換器１０２により蓄熱槽１０３から温熱を汲み出して
暖房負荷に対応し、それでは不十分な場合に、ヒートポ
ンプ回路を駆動して、第１の熱交換器１０２により温風
を室内に供給することが可能である。

【００３４】以上説明したように、本発明に基づいて構
成された各モジュールによれば、電力料金の安い夜間に
圧縮機１１５（２１５）を運転し、蓄熱槽１０３（２０
３）内に氷（冷水）または温水を蓄熱することが可能で
ある。この場合、本発明によれば、インテリア側のモジ
ュール１００についても、ペリメータ側に設置される第
４の熱交換器１０５により外気との熱交換が行われるの
で、熱搬送動力を軽減することが可能である。また、空
調運転時には、第２（または第６）の熱交換器１０１
（２０１）により、夜間に蓄熱槽１０３（２０３）内に
蓄熱された氷（冷水）または温水を汲み出すことによ
り、室内で要求される熱負荷に一次的に対処し、それで
は不十分な場合に、第１（または第５）の熱交換器１０
１（２０１）と第４（または第８）の熱交換器１０５
（２０５）により、適当なヒートポンプ回路を構成し、
温風または冷風を室内に供給することが可能である。な
お、上記実施例においては、まず蓄熱回収回路による空
調運転を優先し、負荷が大きい場合に、ヒートポンプ回
路の運転による対応する構成を採用しているが、本発明
はかかる実施例に限定されない。まず、ヒートポンプ回
路の運転を優先し、それでも不十分な場合に、蓄熱回収
回路を補助的に運転させる構成を採用することも可能で
ある。

【００３５】さらに本発明によれば、インテリア側モジ
ュール１００とペリメータ側モジュール２００とが、個
々独立に空気熱源型個別蓄熱モジュールを構成し、個々
独立に運転可能なので、インテリアゾーンとペリメータ
ゾーンで要求される空調負荷に対して、たとえ要求され
る熱負荷の種類（冷房または暖房）が異なる場合であっ
ても、個別に対応することが可能である。またいずれか
一方のモジュールが故障した場合であっても、臨時に他
方のモジュールの出力をアップすることにより、対応す
ることが可能である。

【００３６】さらに、空調空間を所定の容積を有する空
調単位に分割し、各空調単位ごとに本発明に基づいて構
成されたインテリア側モジュール１００とペリメータ側
モジュール２００を設置することにより、熱搬送動力を
低減することができるとともに、温熱環境、空気質の環
境の個別性を達成することができる。

【００３７】なお、上記実施例においては、インテリア
側モジュール１００およびペリメータ側モジュール２０
０のいずれにも、フィルタあるいは加湿器を設置した構
成を示していないが、より快適な温熱環境を達成するた
めには、フィルタおよび／または加湿器を各ユニットに
セットし、循環空気の清浄化および湿度調整を行うこと
も可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各空調単位のインテリアゾーンおよびペリメータゾーン
にペアで設置される空気熱源型個別蓄熱モジュールによ
り、蓄熱方式、熱回収方式、個別方式のそれぞれの特徴
を兼ね備え、搬送動力が少なく、夜間電力を有効活用可
能な省エネルギーかつ簡単な構造のシステムが提供さ
れ、各空調単位ごとに個別に温熱環境および空気質環境
を最適化することができるとともに、所定の容積を有す
る空調単位を設定することにより、機器および施工の標
準化を図ることが可能である。

【００３９】すなわち、請求項１に記載の発明によれ
ば、インテリアゾーンおよびペリメータゾーンにペアで
設置され、独立運転可能な空気熱源型個別蓄熱モジュー
ルにより、インテリアゾーンとペリメータゾーンにおい
て発生するそれぞれの熱負荷に応じて、個別に空調を行
うことが可能であり、ヒートポンプ回路を後述するよう
な様々な運転モードで運転することにより、各空調ゾー
ンに存在する熱負荷に応じて最適な運転を行うことが可
能となり、温熱環境、空気質環境の個別性を達成するこ
とができるとともに、いずれか一方のモジュールが故障
した場合のような緊急事態にも対応することができる空
調システムが提供される。また請求項２によれば、イン
テリア側モジュールに直接外気を送ることが可能なの
で、取り入れ外気を潜熱処理することにより、低露点空
気をインテリアゾーンに供給することが可能となる。

【００４０】また請求項２によれば、インテリア側モジ
ュールに直接外気を送ることが可能なので、取り入れ外
気を潜熱処理することにより、低露点空気をインテリア
ゾーンに供給することが可能となる。

【００４１】また請求項３によれば、空調空間を所定の
容積を有する１または２以上の空調単位に分割し、各空
調単位ごとに、インテリア側熱源ユニットとペリメータ
側熱交換ユニットをペアで設置することにより、各空調
単位内で、個別に熱負荷制御および空気質制御が完結す
るので、熱媒および空気の搬送距離が制限され、熱搬送
動力を大幅に低減することが可能である。また所定の容
積の空調区間内で空調システムを構成するので、温熱環
境および空気質環境の個別性を達成しながら同時に、機
器や施工の標準化を図ることが可能である。また蓄熱槽
に関して云えば、分散蓄熱を行うので、蓄熱槽構造の簡
素化を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づいて構成された空気熱源型個別空
調システムの概略的な機器配置を示す側面図である。

【図２】本発明に基づいて構成された空気熱源型個別空
調システムの概略的な機器配置を示す平面図である。

【図３】本発明に基づいて構成された空気熱源型個別空
調システムの概略的な機器構成および熱媒回路および空
気経路を示す系統図である。

【図４】本発明に基づいて構成された空気熱源型個別空
調システムのペリメータゾーンまたはインテリアゾーン
に設置されるモジュールの概略的な機器構成と熱媒回路
を示す図であり、冷熱蓄熱運転時の状態を示している。

【図５】本発明に基づいて構成された空気熱源型個別空
調システムのペリメータゾーンまたはインテリアゾーン
に設置されるモジュールの概略的な機器構成と熱媒回路
を示す図であり、冷房運転時の状態を示している。

【図６】本発明に基づいて構成された空気熱源型個別空
調システムのペリメータゾーンまたはインテリアゾーン
に設置されるモジュールの概略的な機器構成と熱媒回路
を示す図であり、温熱蓄熱運転時の状態を示している。

【図７】本発明に基づいて構成された空気熱源型個別空
調システムのペリメータゾーンまたはインテリアゾーン
に設置されるモジュールの概略的な機器構成と熱媒回路
を示す図であり、暖房運転時の状態を示している。

【符号の説明】

Ｕ 空調単位 Ｐ ペリメータゾーン Ｉ インテリアゾーン １００ インテリア側モジュール １０１ 第１の熱交換器 １０２ 第２の熱交換器 １０３ 蓄熱槽 １０４ 第３の熱交換器 １０５ 第４の熱交換器 １１０ ポンプ １１５ 圧縮機 １２０ 膨張弁 ２００ ペリメータ側モジュール ２０１ 第５の熱交換器 ２０２ 第６の熱交換器 ２０３ 蓄熱槽 ２０４ 第７の熱交換器 ２０５ 第８の熱交換器 ２１０ ポンプ ２１５ 圧縮機 ２２０ 膨張弁

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インテリアゾーンに設置されるインテリ
   ア側空気熱源型個別蓄熱モジュールと、ペリメータゾー
   ンに設置されるペリメータ側空気熱源型個別蓄熱モジュ
   ールとから構成される空気熱源型個別空調システムであ
   って、 前記インテリア側空気熱源型個別蓄熱モジュールが、イ
   ンテリア側ヒートポンプ回路を循環するインテリア側第
   １の熱媒とインテリアゾーン内の室内空気との熱交換を
   行うための第１の熱交換器と、インテリア側蓄熱回収回
   路を循環するインテリア側第２の熱媒とインテリアゾー
   ン内の室内空気との熱交換を行うための第２の熱交換器
   と、前記インテリア側第１の熱媒と前記インテリア側第
   ２の熱媒との間で熱交換を行うことにより蓄熱槽内に蓄
   熱を行うための第３の熱交換器とを備えるとともに、イ
   ンテリア側第１の熱媒と外気との熱交換を行うべくペリ
   メータゾーンに設置されたウォールスルー型の第４の熱
   交換器を備え、 前記ペリメータ側空気熱源型個別蓄熱モジュールが、ペ
   リメータ側ヒートポンプ回路を循環するペリメータ側第
   １の熱媒とペリメータゾーン内の室内空気との熱交換を
   行うための第５の熱交換器と、ペリメータ側蓄熱回収回
   路を循環するペリメータ側第２の熱媒とペリメータゾー
   ン内の室内空気との熱交換を行うための第６の熱交換器
   と、前記ペリメータ側第１の熱媒と前記ペリメータ側第
   ２の熱媒との間で熱交換を行うことにより蓄熱槽内に蓄
   熱を行うための第７の熱交換器と、ペリメータ側第１の
   熱媒と外気との熱交換を行うためのウォールスルー型の
   第８の熱交換器を備え、さらに前記第１、第３、第４、
   第５、第７および第８の熱交換器が運転モードに応じて
   前記インテリア側ヒートポンプ回路および前記ペリメー
   タ側ヒートポンプ回路の凝縮器または蒸発器として選択
   的に機能するように構成したことを特徴とする、空気熱
   源型空調システム。
2. 【請求項２】 さらに、前記インテリア側空気熱源型個
   別蓄熱モジュールに外気を取り入れるためのダクト手段
   を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の空気熱源
   型空調システム。
3. 【請求項３】 空調空間を所定の容積を有する１または
   ２以上の空調単位に分割し、前記各空調単位ごとに、前
   記インテリア側空気熱源型個別蓄熱モジュールと前記ペ
   リメータ側空気熱源型個別空調モジュールをペアで設置
   することを特徴とする、請求項１または２に記載の空気
   熱源型空調システム。