(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒートポンプを備えたファンコイル式の空調機に、放射パネルを追加し、放射空調を行うとともに、空調のピーク負荷時等に放射空調では対応できない空調負荷を、ファンコイルとヒートポンプの空気熱交換器で補い処理する。【解決手段】ヒートポンプ回路と、ファンコイル回路とを、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６を介して熱交換できるように構成し、水循環ポンプ８及び放射パネル９を他の水循環路内に配置することにより構成された放射パネル回路を、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７を介してヒートポンプ回路と熱交換できるように構成し、ヒートポンプ回路の放射パネル用水対冷媒熱交換器とヒートポンプ用空調用熱交換器４の間の冷媒配管を分岐して、一方を第１の閉止弁１５を介してヒートポンプ用空調用熱交換器に接続し、他方を第２の閉止弁１６を介して四方弁２に接続した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、膨張弁、冷房・暖房モード切換用の四方弁及び空調用熱交換器を冷媒配管を介して接続して構成されるヒートポンプ回路と、ファンコイルユニットを水循環路内に備えたファンコイル回路とを、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器を介して熱交換できるように構成し、ファンコイル回路に、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器及び／又はファンコイルユニットに送水及び／又は止水するための切換弁を設けることにより構成されたヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機であって、
水循環ポンプ及び放射パネルを他の水循環路内に配置することにより構成された放射パネル回路を、放射パネル用水対冷媒熱交換器を介してヒートポンプ回路と熱交換できるように構成し、
ヒートポンプ回路の放射パネル用水対冷媒熱交換器と空調用熱交換器の間の冷媒配管を分岐して、一方を第１の閉止弁を介して空調用熱交換器に接続し、他方を第２の閉止弁を介して四方弁に接続したことを特徴とするヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機。
【請求項２】
切換弁の上流から供給される冷水及び温水に対して、冷水時に放射パネルが冷水よりも高温で熱放射を行い、温水時に放射パネルが温水よりも低温で熱放射を行うことができるように、切換弁、第１の閉止弁及び第２の閉止弁の切り換えを行う制御モードを備えたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機。
【請求項３】
請求項１又は２記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機のファンコイルユニットの上流側に温調機能を備えた外気処理ユニットを設けることなく、外気をファンコイルユニットに導入するようにしたことを特徴とする空調システム。
【請求項４】
圧縮機、膨張弁、冷房・暖房モード切換用の四方弁及び空調用熱交換器を冷媒配管を介して接続して構成されるヒートポンプ回路と、ファンコイルユニットを水循環路内に備えたファンコイル回路とを、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器を介して熱交換できるように構成し、ファンコイル回路に、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器及び／又はファンコイルユニットに送水及び／又は止水するための切換弁を設けることにより構成されたヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機であって、
水循環ポンプ及び放射パネルを他の水循環路内に配置することにより構成された放射パネル回路を、放射パネル用水対冷媒熱交換器を介してヒートポンプ回路と熱交換できるように構成し、
ヒートポンプ回路の放射パネル用水対冷媒熱交換器と空調用熱交換器の間の冷媒配管を分岐して、一方を他の膨張弁を介して空調用熱交換器に接続し、他方を第３の閉止弁を介して四方弁に接続したことを特徴とするヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機。
【請求項５】
切換弁の上流から供給される冷水及び温水に対して、冷水時に放射パネルが冷水よりも高温で熱放射を行い、温水時に放射パネルが温水よりも低温で熱放射を行うことができるように、切換弁、他の膨張弁及び第３の閉止弁の切り換えを行う制御モードを備えたことを特徴とする請求項４に記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機。
【請求項６】
請求項４又は５記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機のファンコイルユニットの上流側に温調機能を備えた外気処理ユニットを設けることなく、外気をファンコイルユニットに導入するようにしたことを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機及びこの空調機を備えた空調システムに関し、一台で放射冷暖房、空調冷暖房及び外気処理を行うものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ式の冷凍サイクルの空調機として、例えば、特許文献１に開示されている。同文献に開示された空調機は、ヒートポンプとファンコイルとを組み合わせて空調を行うものである。
一方、流体を循環させて、その放射熱を放出する放射パネルを使用した空調機として、例えば、特許文献２に開示がされている。同文献に開示された空調機の場合、除湿を行う装置を付加する必要があるという問題があった。
上記特許文献１及び２に開示された空調機を組み合わせることができれば、それぞれの空調機の利点を生かすことができるが、ヒートポンプ式の冷凍サイクルの配管において使用する水温は、冷房の場合７℃、暖房の場合４５℃であり、放射パネルの配管の水温は、冷房の場合１６℃、暖房の場合３４℃であるので、個別に配管系統を導入する必要があり、設備設計や施工等のコストがかかるという問題がある。また、ヒートポンプ式の冷凍サイクルの制御と放射パネルの制御も異なるため、それぞれの制御が複雑であるという問題がある。更に、ヒートポンプ式の冷凍サイクルが導入された建物に対して、放射パネルを利用するための配管等の導入が困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１９６４２２号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２００８−５１４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、ヒートポンプを備えたファンコイル式の空調機に、放射パネルを追加し、放射空調を行うとともに、空調のピーク負荷時等に放射空調では対応することができない空調負荷を、ファンコイルとヒートポンプの空気熱交換器で補い、放射空調では処理できない潜熱負荷をファンコイルとヒートポンプの空気熱交換器で補い、外気処理をファンコイルとヒートポンプの空気熱交換器で処理することが可能な空調機を提供することを目的とする。
そして、従来の冷温水システムの放射空調システムに比較して、システムの構成が簡単で、且つ、ファンコイルに付属しているヒートポンプ回路を用いることにより、一次側水温に関わらず、冷水時に暖放射及び暖房空調、温水時に冷放射及び冷房空調が行えるので年間を通して、快適で空調管理の手間を省くことが可能な空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明者等は下記の解決手段を見出した。
即ち、本発明のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機は、請求項１に記載の通り、圧縮機、膨張弁、冷房・暖房モード切換用の四方弁及び空調用熱交換器を冷媒配管を介して接続して構成されるヒートポンプ回路と、ファンコイルユニットを水循環路内に備えたファンコイル回路とを、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器を介して熱交換できるように構成し、ファンコイル回路に、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器及び／又はファンコイルユニットに送水及び／又は止水するための切換弁を設けることにより構成された空調機であって、水循環ポンプ及び放射パネルを他の水循環路内に配置することにより構成された放射パネル回路を、放射パネル用水対冷媒熱交換器を介してヒートポンプ回路と熱交換できるように構成し、ヒートポンプ回路の放射パネル用水対冷媒熱交換器と空調用熱交換器の間の冷媒配管を分岐して、一方を第１の閉止弁を介して空調用熱交換器に接続し、他方を第２の閉止弁を介して四方弁に接続したことを特徴とする。
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機において、切換弁の上流から供給される冷水及び温水に対して、冷水時に放射パネルが冷水よりも高温で熱放射を行い、温水時に放射パネルが温水よりも低温で熱放射を行うことができるように、切換弁、第１の閉止弁及び第２の閉止弁の切り換えを行う制御モードを備えたことを特徴とする。
また、請求項３に記載の空調システムは、請求項１又は２記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機のファンコイルユニットの上流側に温調機能を備えた外気処理ユニットを設けることなく、外気をファンコイルユニットに導入するようにしたことを特徴とする。
また、本発明のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機は、請求項４に記載の通り、圧縮機、膨張弁、冷房・暖房モード切換用の四方弁及び空調用熱交換器を冷媒配管を介して接続して構成されるヒートポンプ回路と、ファンコイルユニットを水循環路内に備えたファンコイル回路とを、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器を介して熱交換できるように構成し、ファンコイル回路に、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器及び／又はファンコイルユニットに送水及び／又は止水するための切換弁を設けることにより構成されたヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機であって、水循環ポンプ及び放射パネルを他の水循環路内に配置することにより構成された放射パネル回路を、放射パネル用水対冷媒熱交換器を介してヒートポンプ回路と熱交換できるように構成し、ヒートポンプ回路の放射パネル用水対冷媒熱交換器と空調用熱交換器の間の冷媒配管を分岐して、一方を他の膨張弁を介して空調用熱交換器に接続し、他方を第３の閉止弁を介して四方弁に接続したことを特徴とする。
また、請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機において、切換弁の上流から供給される冷水及び温水に対して、冷水時に放射パネルが冷水よりも高温で熱放射を行い、温水時に放射パネルが温水よりも低温で熱放射を行うことができるように、切換弁、他の膨張弁及び第３の閉止弁の切り換えを行う制御モードを備えたことを特徴とする。
また、請求項６に記載の空調システムは、請求項４又は５記載のヒートポンプ付ファンコイル式放射パネル用空調機のファンコイルユニットの上流側に温調機能を備えた外気処理ユニットを設けることなく、外気をファンコイルユニットに導入するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、一般空調及び放射空調を同一配管で使用することができるため、コストを低減することができる。また、一般空調が導入された既存の建物に容易に放射空調を導入することができる。
また、放射パネルに熱容量の大きい水を用いることにより、負荷の変動に対して熱変動の少ない放射空調を行うことができる。また、放射用空調機と除湿機が一体であるため装置全体がコンパクトとなり省資源に貢献する。
また、更に、ファンコイルユニットに外気処理ユニットにより温度調整された外気を導入することなく、直接外気を導入することができるため、外気処理ユニットが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態の説明図
【図２】本発明の他の実施の形態の説明図
【図３】実施例１〜１０の制御モードにおける各センサの設定状態を示す表１
【図４】実施例１１〜２１の制御モードにおける各センサの設定状態を示す表２
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の一実施の形態について図１を参照して説明する。
図１は、本発明の空調機の一実施の形態を示すものであり、ヒートポンプ回路Ａ、ファンコイル回路Ｂ及び放射パネル回路Ｃから構成されている。
ヒートポンプ回路Ａは、圧縮機１、冷房モード・暖房モードを切り換えるための四方弁２、膨張弁３（以下、「放射パネル用膨張弁３」とする。）、冷媒と空気との熱交換を行う冷媒対空気熱交換器４（以下、「空調用熱交換器４」とする。）を順に冷媒配管を介して接続して構成される。
ファンコイル回路Ｂは、水対空気熱交換器であるコイルを水循環路内に備え、コイルに送風するためのファンを備えた公知のファンコイルユニット５として構成されている。そして、ファンコイルユニット５上流側には、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６及び／又はファンコイルユニット５に送水及び／又は止水するための三方切換弁７が設けられている。尚、ファンコイル回路Ｂを構成する水循環路には、例えば、蓄熱槽から送水される。
放射パネル回路Ｃは、ファンコイル回路Ｂとは別の水循環路内に水循環ポンプ８と、放射パネル９を設けて構成される。尚、放射パネル９自体は、特許文献２等において開示されている通り、公知のものである。
ファンコイルユニット５の上流側には、外気温を検知するための外気温センサ１０と、室内の湿度を検知するための湿度センサ１１及び室内温を検知するための室温センサ１２が設けられている。ヒートポンプ回路Ａの空調用熱交換器４の下流側（吹き出し側）には、吹出温度センサ１３が設けれている。放射パネル９の往水管には水温センサ１４が設けられている。これらのセンサで検知された温度や湿度は、図示しないが、圧縮機１の駆動、四方弁２、三方切換弁７及び、以下に説明する第１の閉止弁１５及び第２の閉止弁１６を所定の制御モードで制御するプログラム等を備えた制御手段、空調機の設定温度を入力するための入力手段、プログラム等の実行等をするためのＣＰＵ等の演算処理手段及び同演算処理等に使用されるメモリ等から構成される記録手段から構成される制御装置に送られるようになっている。この制御装置により、例えば、放射パネル９に送水される水温の制御は、水温センサ１４が、冷房時は１６℃以上、暖房時は３４℃以下になったことを検知した場合には、制御装置が圧縮機１の運転を開始させて必要な水温を確保する。
上記構成により、ヒートポンプ回路Ａの圧縮機１と放射パネル用膨張弁３との間の管路と、ファンコイル回路Ｂのファンコイルユニット５の下流側の管路との間で、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６を介して水と冷媒で熱交換が行われる。また、ヒートポンプ回路Ａの放射パネル用膨張弁３と空調用熱交換器４との間の管路と、放射パネル回路Ｃの放射パネル９の下流側の管路との間で、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７を介して水と冷媒で熱交換が行われる。
そして、本実施の形態では、ヒートポンプ回路Ａにおいて、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７の下流側の冷媒配管を分岐して、一方を、第１の閉止弁１５を介して空調用熱交換器４に接続し、他方を、第２の閉止弁１６を介して四方弁２の上流側に接続しているので、空調用熱交換器４と放射パネル用水対冷媒熱交換器１７への熱負荷を調整することができることになる。例えば、放射パネル回路Ｃにおいて、冷房時は１４〜１６℃、暖房時は３４〜３６℃の水を製造し、放射パネル９に送水して、放射冷房又は放射暖房を行う一方で、ファンコイル回路Ｂ及びヒートポンプ回路Ａにより、室内空調負荷及び外気熱負荷を調整することができる。
また、説明した空調機の外気の導入側においては、建物全体の外気の温調を行うまとめて行う外気処理ユニットを設けなくても、外気の温調をファンコイルユニット５により行うことが可能となる。これにより、従来の建物全体の外気の温調を行うための外気処理ユニットの不要な空調システムとすることができる。
【００１０】
次に、本実施の形態の空調機の具体的な制御モードを実施例１〜１０として説明する。
（実施例１）
制御装置により、第１の閉止弁１５を開放し、第２の閉止弁１６を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、圧縮機１から四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で凝縮し、放射パネル用膨張弁３で減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造する。
更に、ヒートポンプ用空調用熱交換器４で、室内の還気及び外気と冷媒との間で熱交換して圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気を熱交換しヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６でヒートポンプの冷媒と熱交換する。
室温センサ１２、湿度センサ１１、外気温センサ１０及び吹出温度センサ１３により検知された温度は、制御装置の設定温度に対して、図３の表１に示す範囲内となるように、ヒートポンプ回路Ａ、ファンコイル回路Ｂ及び放射パネル回路Ｃの駆動を制御装置により制御している。表１中、「設定温度」は、制御装置に入力される所望の温度であり、「室温」は室温センサ１２により検知された温度であり、「湿度」は湿度センサ１１により検知された湿度であり、「外気温度」は、外気温センサ１０により検知された温度を指す。尚、以下の実施例２〜１０に関しても図３の表１中に示す制御を行っている。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、ヒートポンプ回路Ａによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による冷房モードとして作動することになる。
（実施例２）
制御装置により、第１の閉止弁１５を閉止し、第２の閉止弁１６を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、圧縮機１から四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で凝縮し、放射パネル用膨張弁３で減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造する。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気と熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により、ヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による冷房モードとして作動することになる。
（実施例３）
制御装置により、第１の閉止弁１５を開放し、第２の閉止弁１６を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、圧縮機１から四方弁２を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４で還気及び外気と熱交換し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で放射パネル回路Ｃの水と熱交換して温水を製造し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で蒸発して圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気とを熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６でヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる暖房と、ヒートポンプ回路Ａによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として４５℃の温水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例４）
制御装置により、第１の閉止弁１５を閉止し、第２の閉止弁１６を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、圧縮機１から四方弁２を通り、放射パネル用水対冷媒熱交換器９により、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して温水を製造し、放射パネル用膨張弁３を経由してヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で蒸発して、圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気を熱交換しヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６でヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として４５℃の温水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例５）
制御装置により、第１の閉止弁１５を閉止し、第２の閉止弁１６を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、圧縮機１から四方弁２を通り、第２の閉止弁１６を通り、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で凝縮し、放射パネル用膨張弁３で減圧し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して温水を製造し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で蒸発して圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気を熱交換してヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６によりヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例６）
制御装置により、第１の閉止弁１５を開放し、第２の閉止弁１６を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、圧縮機１から四方弁２を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４により室内の還気及び外気を暖め、第１の閉止弁１５を通り、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で凝縮し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換し温水を製造し、放射パネル用膨張弁３で減圧し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で蒸発して圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気を熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により、ヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、ヒートポンプ回路Ａによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例７）
制御装置により、第１の閉止弁１５を開放し、第２の閉止弁１６を閉止し、三方切換弁７をヒートポンプ用水対冷媒熱交換機側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４により室内の還気及び外気を暖め、第１の閉止弁１５を通り、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で凝縮し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して温水を製造し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で蒸発して圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由してヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６によりヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換をする。
これにより、ヒートポンプ回路Ａによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例８）
制御装置により、第１の閉止弁１５を閉止し、第２の閉止弁１６を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により凝縮し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造し、第２の閉止弁１６を通り圧縮機１に戻る。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射とが可能となり、空調機として４５℃の温水により冷房モードとして作動することになる。
（実施例９）
制御装置により、第１の閉止弁１５を開放し、第２の閉止弁１６を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で凝縮し、放射パネル用膨張弁３で減圧し放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で蒸発し、放射パネル９用の水と熱交換して冷水を製造し、第１の閉止弁１５を開放、第２の閉止弁１６を閉止とし、第１の閉止弁１５を通り、空調用熱交換器４で室内の還気及び外気を冷やし、圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気を熱交換しヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６でヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる暖房と、ヒートポンプ回路Ａによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射が可能となり、空調機として、４５℃の温水により冷房モードとして作動することになる。
（実施例１０）
制御装置により、第１の閉止弁１５を閉止し、第２の閉止弁１６を開放し、三方切換弁７を放射パネル９用水対冷媒熱交換機側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により凝縮し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造し、第１の閉止弁１５を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４により室内の還気及び外気を冷やし、圧縮機１に戻る。４５℃の温水は三方切換弁７を経由して、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６に流れる。
これにより、ヒートポンプ回路Ａによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射とが可能となり、空調機として４５℃の温水により冷房モードとして作動することになる。
【００１１】
上記実施例５〜１０の空調機は、三方切換弁７の上流から供給される冷水及び温水に対して、冷水時に放射パネル９が冷水よりも高温で熱放射を行い、温水時に放射パネル９が温水よりも低温で熱放射を行うことができるように、三方切換弁７、第１の閉止弁１５及び第２の閉止弁１６の切り換えを上記のように制御した制御モードを備えているため、一次側の水温に関わらず、冷水時に暖房放射、温水時に冷房放射を行うことができ、これと、ヒートポンプ回路Ａ及びファンコイル回路Ｂによる冷暖房を組み合わせることにより、年間を通して快適な空調管理を行うことが可能となる。尚、冷水及び温水に関しては、２種類の水の温度が異なることを本明細書ではいうものとし、特に、実施例で説明した温度に限定されるものではない。
【００１２】
次に、本発明の他の実施の形態を図２を参照して説明するが、図１と同符号を付したものは説明を省略する。
図２のヒートポンプ回路Ａにおいて、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７とヒートポンプ用空調用熱交換器４との間の冷媒配管を分岐して、一方を、冷媒用膨張弁１８を介してヒートポンプ用空調用熱交換器４に接続し、他方を、第３の閉止弁１９を介して四方弁２の上流側に接続している。また、制御装置は、図１の実施の形態の第１の閉止弁１５及び第２の閉止弁１６の代わりに、冷媒用膨張弁１８及び第３の閉止弁１９を制御する以外は同じ対象のものを制御するものとする。
【００１３】
次に、本実施の形態の空調機の具体的な制御モードを実施例１１〜２１として説明する。
（実施例１１）
制御装置により、第３の閉止弁１９を閉止し、放射パネル用膨張弁３を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４でファンコイルユニット５により除湿し、冷却した空気を再熱し、冷媒用膨張弁１８により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により蒸発させ、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造する。更に、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により蒸発させ、圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５により、室内の還気及び外気を熱交換してヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６によりヒートポンプの冷媒と熱交換する。
室温センサ１２、湿度センサ１１、外気温センサ１０及び吹出温度センサ１３により検知された温度は、制御装置の設定温度に対して、図４の表２に示す範囲内となるように、ヒートポンプ回路Ａ、ファンコイル回路Ｂ及び放射パネル回路Ｃの駆動を制御装置により制御している。表２中、「設定温度」は、制御装置に入力される温度であり、「室温」は室温センサ１２により検知された温度であり、「湿度」は湿度センサ１１により検知された湿度であり、「外気温度」は、外気温センサ１０により検知された温度を指す。尚、以下の実施例１２〜２１に関しても図４の表２中に示す制御を行っている。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる除湿と、ヒートポンプ回路Ａによる再熱と、放射パネル回路Ｃによる冷放射とが可能となり、空調機として７℃の冷水による冷房モードとして作動することになる。
（実施例１２）
制御装置により、第３の閉止弁１９を閉止し、冷媒用膨張弁１８を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により凝縮し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造する。更に、ヒートポンプ用空調用熱交換器４はファンコイルユニット５により除湿され、冷却した空気と熱交換し、圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５で、室内の還気及び外気を熱交換しヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６でヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、ヒートポンプ回路Ａによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射とが可能となり、空調機として７℃の冷水による冷房モードとして作動することになる。
（実施例１３）
制御装置により、第３の閉止弁１９を開放し、冷媒用膨張弁１８を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換換器により凝縮し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造する。更に、第３の閉止弁１９を通り、圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５により、室内の還気及び外気を熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により、冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による冷房モードとして作動することになる。
（実施例１４）
制御装置により、第３の閉止弁１９を閉止し、冷媒用膨張弁１８を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４により、ファンコイルユニット５を通過した還気及び外気を熱交換し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して温水を製造する。そして、放射パネル用膨張弁３により減圧し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により蒸発し、圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は、三方切換弁７を経由しファンコイルユニット５により、室内の還気及び外気を熱交換しヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６によりヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる暖房と、ヒートポンプ回路Ａによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として４５℃の温水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例１５）
制御装置により、第３の閉止弁１９を開放し、冷媒用膨張弁１８を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、閉止弁を開放にし、冷媒用膨張弁１８を閉止し、閉止弁を通り、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７で放射パネル９用の水と熱交換し温水を製造し、放射パネル用膨張弁３で減圧し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６で蒸発して、圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５で室内の還気及び外気と熱交換し、ヒートポンプ用冷媒水熱交換器により、ヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として４５℃の温水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例１６）
制御装置により、第３の閉止弁１９を開放し、冷媒用膨張弁１８を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、第３の閉止弁１９を通り、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により凝縮し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換し、温水を製造する。そして、放射パネル用膨張弁３で減圧して、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により蒸発して圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５により室内の還気及び外気と熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６によりヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射を行うことが可能となり、空調機として７℃の冷水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例１７）
制御装置により、第３の閉止弁１９を閉止し、冷媒用膨張弁１８を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４により室内の還気及び外気を暖め、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により凝縮し、放射パネル９用の水と熱交換し温水を製造する。そして、放射パネル用膨張弁３により減圧して、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により蒸発して圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５で室内の還気及び外気と熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６によりヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる冷房と、ヒートポンプ回路Ａによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例１８）
制御装置により、第３の閉止弁１９を閉止し、冷媒用膨張弁１８を開放し、三方切換弁７をヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が暖房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、７℃の冷水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用空調用熱交換器４により室内の還気及び外気を暖め、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により凝縮し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換し温水を製造する。そして、放射パネル用膨張弁３により減圧して、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により蒸発して圧縮機１に戻る。
７℃の冷水は、三方切換弁７を経由して、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により、ヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換する。
これにより、ヒートポンプ回路Ａによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる暖放射が可能となり、空調機として７℃の冷水による暖房モードとして作動することになる。
（実施例１９）
制御装置により、第３の閉止弁１９を開放し、冷媒用膨張弁１８を閉止し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒交換器により凝縮し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造する。そして、閉止弁を通り、圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５により室内の還気及び外気と熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により、ヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂによる暖房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射が可能となり、空調機として４５℃の温水による冷房モードとして作動することになる。
（実施例２０）
制御装置により、第３の閉止弁１９を閉止し、冷媒用膨張弁１８を開放し、三方切換弁７をファンコイルユニット５側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により凝縮し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造する。空調用熱交換器４で室内の還気及び外気を冷やし、圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は、三方切換弁７を経由してファンコイルユニット５により、室内の還気及び外気と熱交換し、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６によりヒートポンプの冷媒と熱交換する。
これにより、ファンコイル回路Ｂの暖房と、ヒートポンプ回路Ａによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射が可能となり、空調機として４５℃の温水による冷房モードとして作動することになる。
（実施例２１）
制御装置により、第３の閉止弁１９を閉止し、冷媒用膨張弁１８を開放し、三方切換弁７をヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６側に切り換える。また、ヒートポンプ回路Ａにおいて、ヒートポンプ用空調用熱交換器４が冷房を行うことができるように四方弁２を切り換える。そして、ファンコイル回路Ｂには、４５℃の温水を送水する。
ヒートポンプ回路Ａにおいて、冷媒は、四方弁２を通り、ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器６により凝縮し、放射パネル用膨張弁３により減圧し、放射パネル用水対冷媒熱交換器１７により蒸発し、放射パネル回路Ｃの水と熱交換して冷水を製造し、空調用熱交換器４により室内の還気及び外気を冷やして圧縮機１に戻る。
４５℃の温水は、三方切換弁７を経由して、ヒートポンブ用冷媒対水熱交換器に送り、ヒートポンプ回路Ａの冷媒と熱交換する。
これにより、ヒートポンプ回路Ａによる冷房と、放射パネル回路Ｃによる冷放射が可能となり、空調機として４５℃の温水による冷房モードとして作動することになる。
【００１４】
上記実施例１６〜２１の空調機は、切換弁の上流から供給される冷水及び温水に対して、冷水時に放射パネル９が冷水よりも高温で熱放射を行い、温水時に放射パネル９が温水よりも低温で熱放射を行うことができるように、切換弁、冷媒用膨張弁１８（他の膨張弁）及び第３の閉止弁１９の切り換えを上記のように制御した制御モードを備えているため、一次側の水温に関わらず、冷水時に暖房放射、温水時に冷房放射を行うことができ、これと、ヒートポンプ回路Ａ及びファンコイル回路Ｂによる冷暖房を組み合わせることにより、年間を通して快適な空調管理を行うことが可能となる。尚、冷水及び温水に関しては、２種類の水の温度が異なることを本明細書ではいうものとし、特に、実施例で説明した温度に限定されるものではない。
また、上記実施例１〜２１の空調機は、ファンコイル５に外気を直接導入する例について説明したが、外気処理ユニットにより温度調整された外気を導入するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明の空調機は、病院等常時居室空間や既存のヒートポンプ付ファンコイル式空調機が導入された空間等の空調システムをはじめとして広く産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００１６】
１  圧縮機
２  四方弁
３  膨張弁（放射パネル用膨張弁）
４  ヒートポンプ用空調用熱交換器
５  ファンコイルユニット
６  ヒートポンプ用水対冷媒熱交換器
７  三方切換弁
８  水循環ポンプ
９  放射パネル
１０  外気温センサ
１１  湿度センサ
１２  室温センサ
１３  吹出温度センサ
１４  水温センサ
１５  第１の閉止弁
１６  第２の閉止弁
１７  放射パネル用水対冷媒熱交換器
１８  冷媒用膨張弁
１９  第３の閉止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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