(57)【要約】【課題】  圧縮膨張方式の空調装置とセントラル方式の空調装置の得失を補い合うことが可能な，省エネルギー性にも優れ，しかも，空調のパーソナル性と設備の設置容易性に優れた空調システムを提供する。【解決手段】  室外器２０，４０と室内器１１，１６の間で冷媒を循環させ，冷凍サイクルを行うことにより建築物１内の空調空間ａ，ｂを冷房する圧縮膨張方式の空調装置１０，１５と，熱源設備６０の冷水６１を空調空間ａ，ｃ内に設置した室内器１３，１７に循環供給して，建築物１内の空調空間を冷房するセントラル方式の空調装置１２を有する建築物１の空調システムであって，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５の室外器２０，４０から室内器１１，１６に送られる冷媒と，セントラル方式の空調装置１２の室内器１３，１７から熱源設備６０に送られる冷水とを熱交換させる熱交換器３２，５２を設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005249221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外器と室内器の間で冷媒を循環させ，冷凍サイクルを行うことにより建築物内の空調空間を冷房する圧縮膨張方式の空調装置と，熱源設備の冷水を空調空間内に設置した室内器に循環供給して，建築物内の空調空間を冷房するセントラル方式の空調装置を有する建築物の空調システムであって，
前記圧縮膨張方式の空調装置の室外器から室内器に送られる冷媒と，前記セントラル方式の空調装置の室内器から熱源設備に送られる冷水とを熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする，空調システム。
【請求項２】
室外器と室内器の間で冷媒を循環させ，冷凍サイクルを行うことにより建築物内の空調空間を冷房する圧縮膨張方式の空調装置と，熱源設備の冷水を空調空間内に設置した室内器に循環供給して，建築物内の空調空間を冷房するセントラル方式の空調装置を有する建築物の空調システムであって，
前記圧縮膨張方式の空調装置の室外器から室内器に送られる冷媒と，前記セントラル方式の空調装置の熱源設備から熱源設備に送られる冷水とを熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする，空調システム。
【請求項３】
前記圧縮膨張方式の空調装置は，前記熱交換器を経た冷媒を室内器を経ずに室外器に戻すバイパス配管を備えることを特徴とする，請求項１または２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記セントラル方式の空調装置の室内器が前記建築物内に複数配置され，それら複数の室内器に，共通の熱源設備から冷水が循環供給されることを特徴とする，請求項１，２または３に記載の空調システム。
【請求項５】
前記セントラル方式の空調装置は，熱源設備から室内器に冷水を送液する配管と，室内器から熱交換器に冷水を送液する配管と，熱交換器から熱源設備に冷水を送液する配管とを備え，熱源設備，室内器，熱交換器の順に冷水が循環することを特徴とする，請求項１，２，３または４に記載の空調システム。
【請求項６】
前記セントラル方式の空調装置は，熱源設備から室内器と熱交換器とに冷水を送液する配管と，室内器と熱交換器から熱源設備に冷水を送液する配管とを備え，熱源設備と室内器の間で冷水が循環すると共に，熱源設備と熱交換器の間で冷水が循環することを特徴とする，請求項１，２，３または４に記載の空調システム。
【請求項７】
前記圧縮膨張方式の空調装置により非定常の冷房負荷を処理し，前記セントラル方式の空調装置により定常の冷房負荷を処理することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５または６に記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，圧縮膨張方式の空調装置とセントラル方式の空調装置を有する建築物の空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
貸しビル等の業務用建築物などの内部には，各ユニットに分割された複数の空調空間が存在する。そのような複数の空調空間を空調する空調設備として，室外器で凝縮させた冷媒を室内器に循環供給して膨張させ，冷凍サイクルを行うことにより建築物内の空調空間を冷房する圧縮膨張方式の空調装置が一般に知られている。この空調装置は，パッケージ型空調装置などと呼ばれている。例えば，特開２００３−５６９３０号公報には，そのような圧縮膨張方式の空調装置に用いられる冷凍サイクルが開示されている。
【０００３】
また一方，建築物の地下空間や機械室等に設置した熱源設備（例えば蓄熱槽）から空調空間内に設置したファンコイルユニットやエアハンドリングユニットなどの室内器に冷水を循環供給して冷房を行うセントラル方式の空調装置が知られている。このセントラル方式の空調装置では，比較的大規模な熱源設備で集中して冷水を作り出し，その冷水を建築物内全体に循環させて，建築物内の空調空間をまとめて冷房するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５６９３０号公報
【０００５】
これら圧縮膨張方式の空調装置とセントラル方式の空調装置の得失は次のようである。即ち，圧縮膨張方式の空調装置は設置が比較的容易であり，また，一般的に空調装置のパーソナル性が明かなため，貸しビルオーナーにとってはテナントなどへの課金が透明である。しかしながら圧縮膨張方式の空調装置は，セントラル方式の空調装置に比べてＣＯＰ（成績計数）が低く，省エネルギー性に劣る。
【０００６】
一方，セントラル方式の空調装置は，圧縮膨張方式の空調装置に比べてＣＯＰが高く，省エネルギー性に優れる。また，最近の大規模ビルでの全館マルチ方式における冷媒配管の長尺化による能力，効率の低下や，室外器の稠密配置による能力，効率の低下を考え併せると，特にセントラル方式の空調装置は，圧縮膨張方式の空調装置に比べて省エネルギー性の高い空調装置であると言える。さらに，セントラル方式の空調装置は，機械室や地下室などに設置された冷凍機（ヒートポンプ）内のみでフロン冷媒が使用されるので，圧縮膨張方式の空調装置に比べてフロン使用量が少ない（冷凍機のフロン使用量はマルチ方式のパッケージ型空調装置の３５％程度）。セントラル方式の空調装置は，今様の地球環境保全のための自然冷媒利用に対しても，冷凍機の更新だけで柔軟に対応することができる。その反面，セントラル方式の空調装置は，多数のファンコイルユニットなどに対して一つの熱源設備から冷水を供給するため，空調のパーソナル性が不透明であり，装置の設置も比較的大がかりである。
【０００７】
このように，圧縮膨張方式の空調装置とセントラル方式の空調装置の得失は表裏一体の関係になっている。例えば，関西・淡路大震災における各種ライフラインの復旧（電気復旧：２日後，水道復旧：３２日後，ガス復旧：３６日後）の経験から，緊急時における空調施設の復旧には，装置の設置容易性，自立性を担保するために，圧縮膨張方式の空調装置が推奨された。また復旧時には，冷却水である水道の確保が困難なことから，特に全電気の圧縮膨張方式の空調装置が推奨された。しかし，震災後に復旧，施工された関西地方の冷蔵倉庫では，圧縮膨張方式の空調装置が多く採用された結果，震災前の冷凍設備に比べて消費電力が増えてＣＯＰが悪くなり，利益の大幅な減額に繋がるといった重大な問題になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は，圧縮膨張方式の空調装置とセントラル方式の空調装置の得失を補い合うことが可能な，省エネルギー性にも優れ，しかも，空調のパーソナル性と装置の設置容易性に優れた空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば，室外器と室内器の間で冷媒を循環させ，冷凍サイクルを行うことにより建築物内の空調空間を冷房する圧縮膨張方式の空調装置と，熱源設備の冷水を空調空間内に設置した室内器に循環供給して，建築物内の空調空間を冷房するセントラル方式の空調装置を有する建築物の空調システムであって，前記圧縮膨張方式の空調装置の室外器から室内器に送られる冷媒と，前記セントラル方式の空調装置の室内器から熱源設備に送られる冷水とを熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする，空調システムが提供される。
【００１０】
また本発明によれば，室外器と室内器の間で冷媒を循環させ，冷凍サイクルを行うことにより建築物内の空調空間を冷房する圧縮膨張方式の空調装置と，熱源設備の冷水を空調空間内に設置した室内器に循環供給して，建築物内の空調空間を冷房するセントラル方式の空調装置を有する建築物の空調システムであって，前記圧縮膨張方式の空調装置の室外器から室内器に送られる冷媒と，前記セントラル方式の空調装置の熱源設備から熱源設備に送られる冷水とを熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする，空調システムが提供される。
【００１１】
前記圧縮膨張方式の空調装置は，前記熱交換器を経た冷媒を室内器を経ずに室外器に戻すバイパス配管を備えていても良い。また，前記セントラル方式の空調装置の室内器が前記建築物内に複数配置され，それら複数の室内器に，共通の熱源設備から冷水が循環供給されるように構成しても良い。また，前記セントラル方式の空調装置は，熱源設備から室内器に冷水を送液する配管と，室内器から熱交換器に冷水を送液する配管と，熱交換器から熱源設備に冷水を送液する配管とを備え，熱源設備，室内器，熱交換器の順に冷水が循環するように構成しても良い。また，前記セントラル方式の空調装置は，熱源設備から室内器と熱交換器とに冷水を送液する配管と，室内器と熱交換器から熱源設備に冷水を送液する配管とを備え，熱源設備と室内器の間で冷水が循環すると共に，熱源設備と熱交換器の間で冷水が循環するように構成しても良い。また，前記圧縮膨張方式の空調装置により非定常の冷房負荷を処理し，前記セントラル方式の空調装置により定常の冷房負荷を処理するように構成しても良い。なお，前記セントラル方式の空調装置の室内器は，例えば冷水の冷熱によって空調空間内を冷房するファンコイルユニットである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば，圧縮膨張方式の空調装置は，熱交換器を介してセントラル方式の空調装置から冷熱を受取ることで，冷房能力が向上し，結果的に建築物全体の省エネルギー性を高めることができる。一般に，建築物の空調システムの出力は余裕を持って設計されるので，実際の建築物では，年間を通じて，熱源機器は部分負荷での運転状態となるのが殆どである。本発明の空調システムでは，高効率なセントラル方式の空調装置を主として稼動させ，比較的効率の悪い圧縮膨張方式の空調装置の稼働を抑えることにより，空調システムの省エネルギー性を更に高めることができる。
【００１３】
また，建築物内に複数の空調空間が形成されている場合は，各空調空間単位で互いに独立した空調を行う複数の圧縮膨張方式の空調装置を設けることにより，空調のパーソナル性が明かとなり，貸しビルオーナーなどにとってはテナントなどへの課金が透明となる。セントラル方式の空調装置は，建築物内に形成された複数の空調空間における冷却能力向上に均等に寄与するので，セントラル方式の空調装置の運転費を各圧縮膨張方式の空調装置の運転時間（消費電力）に基づいて課金するようなことも可能である。このように，利便性及び自立性と，セントラル方式の空調装置の特長である省エネルギー性及び地球環境保全策への柔軟性（フロン使用量低減，自然冷媒利用）の両方を併せ持つ統合型の空調システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明の実施の形態を，図面を参照にして説明する。図１は，本発明の実施の形態にかかる空調システムを適用した建築物１の説明図である。建築物１の内部には，３つに分割された空調空間ａ，ｂ，ｃと，地下空間ｄが形成されている。
【００１５】
これら３つの空調空間ａ，ｂ，ｃのうち，空調空間ａには，圧縮膨張方式の空調装置１０の室内器１１と，セントラル方式の空調装置１２の室内器としてのファンコイルユニット１３が設置されている。空調空間ｂには，圧縮膨張方式の空調装置１５の室内器１６のみが設置され，一方，空調空間ｃには，セントラル方式の空調装置１２室内器としてのファンコイルユニット１７のみが設置されている。
【００１６】
圧縮膨張方式の空調装置１０は，空調空間ａのみを独立して空調する個別方式の空調装置である。この空調装置１０は，建築物１の外部に設置された室外器２０と，空調空間ａに設置された室内器１１と，室外器２０から室内器１１に冷媒を送る配管２１及び室内器１１から室外器２０に冷媒を送る配管２２を備えている。室外器２０は，建築物１の屋上，ベランダ，隣接地などに設置され，外気によって空冷式に冷媒を冷却する。室外器２０は，圧縮機２５，放熱コイル２６，ファン２７，制御弁２８等を備えており，室内器１１は，蒸発器３０，ファン３１，膨張弁２９などの制御弁等を備えている。そして，配管２１，２２を通じて，これら圧縮機２５，放熱コイル２６，制御弁２８，蒸発器３０，膨張弁２９などの制御弁の順に冷媒を循環させることにより，冷凍サイクルを行わせしめて，空調空間ａ内の冷房運転を行うようになっている。室外器２０から室内器１１に冷媒を送る配管２１には，後述するように，圧縮膨張方式の空調装置１０の冷媒とセントラル方式の空調装置１２の冷水とを熱交換させるための熱交換器３２が設けられている。
【００１７】
同様に，圧縮膨張方式の空調装置１５は，空調空間ｂのみを独立して空調する個別方式の空調装置である。この空調装置１５は，建築物１の外部に設置された室外器４０と，空調空間ｂに設置された室内器１６と，室外器４０から室内器１６に冷媒を送る配管４１及び室内器１６から室外器４０に冷媒を送る配管４２を備えている。室外器４０も，建築物１の屋上，ベランダ，隣接地などに設置され，外気によって空冷式に冷媒を冷却する。室外器４０も，圧縮機４５，放熱コイル４６，ファン４７，制御弁４８等を備えており，室内器１６は，蒸発器５０，ファン５１，膨張弁４９などの制御弁等を備えている。そして，配管４１，４２を通じて，これら圧縮機４５，放熱コイル４６，制御弁４８，蒸発器５０，膨張弁４９などの制御弁の順に冷媒を循環させることにより，冷凍サイクルを行わせしめて，空調空間ｂ内の冷房運転を行うようになっている。室外器４０から室内器１６に冷媒を送る配管４１には，後述するように，圧縮膨張方式の空調装置１５の冷媒とセントラル方式の空調装置１２の冷水とを熱交換させるための熱交換器５２が設けられている。
【００１８】
セントラル方式の空調装置１２は，地下空間ｄに設置された熱源設備としての蓄熱槽６０と，空調空間ａに設置された室内器としてのファンコイルユニット１３及び空調空間ｃに設置された室内器としてのファンコイルユニット１７を備えている。この空調装置１２は，２つのファンコイルユニット１３，１７に，１つの共通の蓄熱槽６０から冷水６１を循環供給するようになっている。
【００１９】
このセントラル方式の空調装置１２において，蓄熱槽６０に蓄えられた冷水６１は，配管５３，５４を介してポンプ６４の稼動によって冷凍機６３に循環させられ，冷凍機６３によって冷却された冷水が，蓄熱槽６０に蓄えられるようになっている。冷凍機６３には，建築物１の屋上など外部に設置された冷却塔５５が配管５６，５７によって接続してある。
【００２０】
空調空間ａに設置されたファンコイルユニット１３は，冷却コイル６５とファン６６を備えている。同様に，空調空間ｃに設置されたファンコイルユニット１７も，冷却コイル６７とファン６８を備えている。これらファンコイルユニット１３の冷却コイル６５とファンコイルユニット１７の冷却コイル６７には，ポンプ７０の稼動で蓄熱槽６０から汲み上げられた冷水６１が，配管７１を通じてそれぞれ送液される。そして，ファンコイルユニット１３では，ファン６６の稼動によって冷却コイル６５の表面に空調空間ａ内の空気を送風し，空調空間ａ内の空気を冷却することにより冷房が行われる。同様に，ファンコイルユニット１７でも，ファン６８の稼動によって冷却コイル６７の表面に空調空間ｃ内の空気を循環送風し，空調空間ｃ内の空気を冷却することにより冷房が行われる。そして，これら冷却コイル６５，６７を通過した冷水６１（空調空間ａ，ｃ内の空気と熱交換した後の冷水６１）は，配管７２に排出されて蓄熱槽６０に戻される。
【００２１】
そして，配管７２内の冷水６１は，配管７３を通って熱交換器３２に供給され，空調装置１０の冷媒と熱交換されるようになっている。また，熱交換器３２において空調装置１０の冷媒と熱交換した冷水６１は，配管７４を通って配管７５に排出され，配管７５を通じて蓄熱槽６０に戻される。なお，配管７３，７４には開閉弁８０，８１が設けられているが，開閉弁８０，８１は通常は開いている。また，配管７３，７４同士の間に介在しているバイパス管８２は，開閉弁８３によって通常閉じられている。
【００２２】
同様に，配管７２内の冷水６１は，配管８５を通って熱交換器５２にも供給され，空調装置１５の冷媒と熱交換されるようになっている。また，熱交換器５２において空調装置１５の冷媒と熱交換した冷水６１は，配管８６を通って配管７５に排出され，配管７５を通じて蓄熱槽６０に戻される。なお，配管８５，８６にも開閉弁８７，８８が設けられており，これら開閉弁８７，８８も通常は開いている。また，配管８５，８６同士の間に介在しているバイパス管８９は，開閉弁９０によって通常閉じられている。
【００２３】
しかして，以上のように構成された空調システムを備える建築物１において主として夏季に行われる冷房運転を説明すると，先ず空調空間ａでは，圧縮膨張方式の空調装置１０により，圧縮機２５，放熱コイル２６，制御弁２８，蒸発器３０，膨張弁２９などの制御弁の順に冷媒が循環されて冷凍サイクルが行われ，空調空間ａ内の冷房が行われる。また空調空間ａでは，セントラル方式の空調装置１２により，蓄熱槽６０から汲み上げられた冷水６１がファンコイルユニット１３に供給されて，冷房が行われる。こうして空調空間ａでは，圧縮膨張方式の空調装置１０とセントラル方式の空調装置１２の両方による冷房が行われる。
【００２４】
ここで，セントラル方式の空調装置１２において，ファンコイルユニット１３（冷却コイル６５）を通過した冷水６１（空調空間ａ内の空気と熱交換した後の冷水６１）は，配管７２，７３を通って熱交換器３２に供給され，圧縮膨張方式の空調装置１０において室外器２０から室内器１１に送られる冷媒と熱交換される。これにより，空調装置１０において室外器２０から室内器１１に送られる冷媒は，減圧膨張前に冷却されて過冷却の状態となるので，空調装置１０の冷房能力が向上することになる。また一方，圧縮膨張方式の空調装置１０の冷媒と熱交換したことにより，熱交換器３２から配管７４に排出された冷水６１は昇温した状態で配管７５に排出され，蓄熱槽６０に戻される。
【００２５】
次に空調空間ｂでは，圧縮膨張方式の空調装置１５により，圧縮機４５，放熱コイル４６，制御弁４８，蒸発器５０，膨張弁４９などの制御弁の順に冷媒が循環されて冷凍サイクルが行われ，空調空間ｂ内の冷房が行われる。こうして空調空間ｂでは，圧縮膨張方式の空調装置１５のみによる冷房が行われる。
【００２６】
また空調空間ｃでは，セントラル方式の空調装置１２により，蓄熱槽６０から汲み上げられた冷水６１がファンコイルユニット１７に供給されて，冷房が行われる。こうして空調空間ｃでは，セントラル方式の空調装置１２のみによる冷房が行われる。
【００２７】
ここで，セントラル方式の空調装置１２において，ファンコイルユニット１７（冷却コイル６７）を通過した冷水６１（空調空間ｃ内の空気と熱交換した後の冷水６１）は，配管７２，８５を通って熱交換器５２に供給され，圧縮膨張方式の空調装置１５において室外器４０から室内器１６に送られる冷媒と熱交換される。これにより，空調装置１５において室外器４０から室内器１６に送られる冷媒は，減圧膨張前に冷却されて過冷却の状態となるので，空調装置１５の冷房能力も同様に向上することになる。また一方，圧縮膨張方式の空調装置１５の冷媒と熱交換したことにより，熱交換器５２から配管８６に排出された冷水６１も昇温した状態で配管７５に排出され，蓄熱槽６０に戻される。
【００２８】
こうして，セントラル方式の空調装置１２において，冷水６１は昇温された状態で配管７５から蓄熱槽６０に戻されることになるが，例えば冷凍機６３によって冷却された蓄熱槽６０内の冷水６１の水温を７℃，ファンコイルユニット１３（冷却コイル６５）を通過した後の冷水６１の水温（空調空間ａ内の空気と熱交換した後の冷水６１の水温）を１２℃，熱交換器３２において圧縮膨張方式の空調装置１０の冷媒と熱交換したことにより昇温し，配管７５から蓄熱槽６０に戻される冷水６１の水温を１７℃と仮定すれば，蓄熱槽６０では７℃／１７℃の１０ｄｅｇ．差送水となり，熱交換器３２が無い場合の通常の７℃／１２℃の５ｄｅｇ．差送水に比べて倍の温度差送水が可能になる。このため，熱交換器３２が無い場合に比べて蓄熱容量を大きくでき，蓄熱槽の効率向上にも繋がる。
【００２９】
次に，図２は，図１に示したものとは異なる本発明の実施の形態にかかる空調システムを適用した建築物１の説明図である。先に図１で説明した空調システムでは，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５の室外器２０，４０から室内器１１，１６に送られる冷媒を，セントラル方式の空調装置１２のファンコイルユニット１３，１７から蓄熱槽６０に送られる冷水６１と熱交換させていた（換言すれば，ファンコイルユニット１３，１７で冷熱を消費した後の冷水６１で圧縮膨張方式の空調装置１０，１５の冷媒を冷却していた）。それに対して，この図２に示した実施の形態にかかる空調システムでは，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５の室外器２０，４０から室内器１１，１６に送られる冷媒を，セントラル方式の空調装置１２の蓄熱槽６０から蓄熱槽６０に送られる冷水６１と熱交換させた点（換言すれば，ファンコイルユニット１３，１７で冷熱を消費していない冷水６１で圧縮膨張方式の空調装置１０，１５の冷媒を冷却している点）が異なっている。つまり，先に図１で説明した空調システムでは，セントラル方式の空調装置１２において，蓄熱槽６０，ファンコイルユニット１３，１７，熱交換器３２，５２の順に冷水を直列的に循環させていたのに対し，この図２に示した実施の形態にかかる空調システムでは，セントラル方式の空調装置１２において，蓄熱槽６０とファンコイルユニット１３，１７の間で冷水を循環させると共に，蓄熱槽６０と熱交換器３２，５２の間で冷水が循環させる並列的な循環を行う点が異なっている。
【００３０】
この図２に示した実施の形態にかかる空調システムでは，ポンプ７０の稼動で蓄熱槽６０から汲み上げられた冷水６１が，配管７１から配管７３を通って熱交換器３２に直接（ファンコイルユニット１３を介さないで）供給され，同様に配管８５を通って熱交換器５２に直接（ファンコイルユニット１７を介さないで）供給されている。また，ファンコイルユニット１３，１７を通過した冷水６１（空調空間ａ，ｃ内の空気と熱交換した後の冷水６１）は，配管７５に直接（熱交換器３２，５２を介さないで）排出されて蓄熱槽６０に戻される。
【００３１】
また，この図２に示した実施の形態にかかる空調システムでは，圧縮膨張方式の空調装置１０において，室外器２０から室内器１１に冷媒を送る配管２１における熱交換器３２と室内器１１の間に３方弁１００を取り付けると共に，室内器１１から室外器２０に冷媒を送る配管２２に３方弁１０１を取り付け，それら３方弁１００，１０１の間をバイパス配管１０２で接続している。また同様に，圧縮膨張方式の空調装置１５においても，室外器４０から室内器１６に冷媒を送る配管４１における熱交換器５２と室内器１６の間に３方弁１０５を取り付けると共に，室内器１６から室外器４０に冷媒を送る配管４２に３方弁１０６を取り付け，それら３方弁１０５，１０６の間をバイパス配管１０７で接続している。
【００３２】
このように，図１の形態では，ファンコイルユニット１３，１７と熱交換器３２，５２を直列に接続し，冷水６１をファンコイルユニット１３，１７から熱交換器３２，５２に送水していたのに対して，図２の形態では，ファンコイルユニット１３，１７と熱交換器３２，５２を並列に接続し，冷水６１をファンコイルユニット１３，１７と熱交換器３２，５２にそれぞれ直接送水している点，及び，図２の形態では，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５において，熱交換器３２，５２を経た冷媒を室内器１１，１６を経ずに，室外器２０，４０に直接戻すバイパス配管１０２，１０７を設けた点が相違するが，これらの相違点を除けば，この形態にかかる空調システムは，先に図１で説明した形態にの空調システムと同様の構成を備えている。このため，この図２において，先に図１で説明した実施の形態と共通の構成要素については，同じ符合を付することにより，重複した説明を省略する。
【００３３】
この図２に示した実施の形態の空調システムによれば，セントラル方式の空調装置１２において例えば冷却コイル６２で冷却された蓄熱槽６０内の冷水６１の水温を７℃と仮定すれば，その７℃の冷水６１を熱交換器３２，５２に直接（ファンコイルユニット１３，１７を介さないで）供給することにより，先に図１で説明した実施の形態の空調システムに比べて，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５において室外器２０，４０から室内器１１，１６に送られる冷媒を更に低温度に冷却させることができ，空調装置１１，１５の冷房能力を向上させることができる。
【００３４】
また，この図２に示した実施の形態の空調システムでは，バイパス配管１０２，１０７を設けたことにより，セントラル方式の空調装置１２における蓄熱槽６０内の冷水６１を，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５によって冷却することができる。即ち，建築物２内に冷房負荷がある場合は，空調装置１０において，３方弁１００，１０１を切替えることにより，室外器２０から室内器１１に冷媒を送ると共に，室内器１１から室外器２０に冷媒を送る状態とし，バイパス配管１０２には冷媒を送液させない状態にする。また同様に，空調装置１０において，３方弁１０５，１０６を切替えることにより，室外器４０から室内器１６に冷媒を送ると共に，室内器１６から室外器４０に冷媒を送る状態とし，バイパス配管１０７には冷媒を送液させない状態にする。こうして，先に図１で説明した場合と同様に，室外器２０，４０と室内器１１，１６の間で冷媒を循環させ，冷房を行う。
【００３５】
一方，夏季の夜間などのように建築物２内に冷房負荷が無い場合は，ポンプ７０の稼動で蓄熱槽６０から汲み上げた冷水６１を，配管７１から熱交換器３２，５２に直接送液して，配管７５から蓄熱槽６０に戻すように循環させる。なおその場合，ファンコイルユニット１３，１７への送水は，開閉弁を閉じるなどすることにより，適宜停止しても良い。一方，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５においては，冷凍サイクルの運転を行うことにより，室外器２０，４０で圧縮凝縮させた冷媒を配管２１，４１を通って熱交換器３２，５２にそれぞれ供給する。但し，この場合は，３方弁１００，１０１を切替えることにより，室外器２０から送液されて熱交換器３２を経た冷媒を，室内器１１に通さずに，バイパス配管１０２に通して室外器２０に直接戻すようにする。また同様に，３方弁１０５，１０６を切替えることにより，室外器４０から送液されて熱交換器５２を経た冷媒を，室内器１６に通さずに，バイパス配管１０７に通して室外器４０に直接戻すようにする。そして，熱交換器３２，５２においては，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５で行われる冷凍サイクルにおける冷媒の蒸発を利用して，冷水６１を冷却させる。なお，このとき，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５においては，制御弁２８，４８はそれぞれ圧縮弁として機能させる。こうして冷却させた冷水６１を配管７５から蓄熱槽６０に戻すことにより，セントラル方式の空調装置１２における蓄熱槽６０内の蓄熱を，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５によって行うことができる。
【００３６】
このように，セントラル方式の空調装置１２の蓄熱を，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５で行うことにより，図２中に示した冷却塔５５，冷凍機６３，ポンプ６４などといったセントラル方式の空調装置１２専用の冷凍手段を省略することも可能である。これにより，設備コストを低減できる。また，昼間に比べて料金の安い夜間電力を利用して空調装置１２の蓄熱を行うことにより，ランニングコストも低減できる。
【００３７】
以上に説明した本発明の実施の形態によれば，圧縮膨張方式の空調装置１０，１５は，熱交換器３２，５２を介してセントラル方式の空調装置１２から冷熱を受取ることで，冷房能力を向上させることができ，空調システム全体の冷房能力向上，省エネルギー性を高めることができる。なお，一般に，建築物の空調システムの出力は余裕を持って設計されるので，高効率なセントラル方式の空調装置１２を主として稼動させ，比較的効率の悪い圧縮膨張方式の空調装置１０，１５の稼働を抑えることにより，空調システムの省エネルギー性を更に高めることができる。
【００３８】
また，空調空間ａ，ｂには互いに独立した圧縮膨張方式の空調装置１０，１５を設けているので，空調空間ａ，ｂについては空調装置のパーソナル性が明かとなり，貸しビルオーナーなどにとってはテナントなどへの課金が透明となる。このように，利便性及び自立性と，セントラル方式の空調装置１２の特長である省エネルギー性及び地球環境保全策への柔軟性（フロン使用量低減，自然冷媒利用）の両方を併せ持つ統合型の空調システムを提供できる。
【００３９】
また，震災などの緊急時には，電気の復旧から水道の復旧までは圧縮膨張方式の空調装置１０，１５の運転が可能であるので，電気・ガス・水道等のライフラインに対する自立性も併せ持つ空調システムといえる。そして，セントラル方式の空調装置１２の蓄熱槽６０として，冷水６１を蓄える蓄熱槽を採用した場合は，その冷水６１は緊急時の生活用水としても活用できる。また，セントラル方式の空調装置１２の冷凍手段として用いられる冷凍機６３は，フロン冷媒の使用量が相当に少ないので，地球環境保全（フロン対策／オゾン層破壊対策）にも寄与できる。
【００４０】
また，例えば空調システムのリニューアル（設備増築）などに対しては，軽微な工事で済む圧縮膨張方式の空調装置の増設によって，冷房負荷の増強に容易に対応できる。その場合も，セントラル方式の空調装置１２の冷水６１との熱交換を行わせることによって，増設した圧縮膨張方式の空調装置の冷房能力を向上させることができる。
【００４１】
以上，本発明の好ましい実施の形態を説明したが，本発明は以上に例示した形態に限定されない。図１，２では，建築物１の内部に３つの空調空間ａ，ｂ，ｃを示したが，建築物の内部に形成された空調空間は一つでも良いし，任意の複数に分割されていても良い。建築物の階数も任意であり，単層の建物でも，複数階の建物で良い。
【００４２】
また，各空調空間に設けられる圧縮膨張方式の空調装置は任意であり，すべての空調空間に圧縮膨張方式の空調装置をそれぞれ設けても良いし，図示したように，一部の空調空間に圧縮膨張方式の空調装置を設けても良い。また，圧縮膨張方式の空調装置は，一つの室外器から複数の室内器に冷媒を送るマルチ方式でも良い。また，圧縮膨張方式の空調装置は冷房運転のみを行うものでなくても良く，暖房運転も可能な冷暖房装置でも良いことはもちろんである。
【００４３】
また，各空調空間に設けられるセントラル方式の空調装置の室内設備の台数も任意であり，すべての空調空間にセントラル方式の空調装置の室内設備をそれぞれ設けても良いし，図示したように，一部の空調空間に圧縮膨張方式の空調装置を設けても良い。また，一つの空調空間に圧縮膨張方式の空調装置を複数台設けても良い。
【００４４】
なお，図１，２に示したように圧縮膨張方式の空調装置１０の室内器１１とセントラル方式の空調装置１２のファンコイルユニット１３の両方を設置する空調空間ａとしては，例えばデパートの出入り口，倉庫の荷捌室など，冷房負荷の多い箇所が考えられる。また，圧縮膨張方式の空調装置１５の室内器１６のみが設置される空調空間ｂとしては，例えば会議室，ホテルの宴会場などといった非定常の冷房負荷が要求される箇所が考えられる。そして，圧縮膨張方式の空調装置１０により，そのような箇所に発生する非定常の冷房負荷を処理すれば良い。一方，セントラル方式の空調装置１２のファンコイルユニット１７のみが設置される空調空間ｃとしては，例えば執務室，冷蔵倉庫など，定常負荷の冷房が要求される箇所が考えられる。そして，セントラル方式の空調装置１２により，そのような箇所で発生する定常の冷房負荷を処理すれば良い。
【００４５】
図１，２では，建築物１の地下空間ｄにセントラル方式の空調装置１２の蓄熱槽６０を設置した例を示したが，セントラル方式の空調装置の熱源設備（蓄熱槽など）は建築物の外部に設置しても良い。また，セントラル方式の空調装置の熱源設備は一つに限らず，複数の熱源設備によって建築物内の冷却負荷を賄っても良い。セントラル方式の空調装置の熱源設備として冷水を蓄える蓄熱槽を採用する場合，冷水の冷却手段は，電気方式の他，ガスヒートポンプやガス焚き吸収冷凍機でも良い。セントラル方式の空調装置において冷水の冷却手段としてガス焚き吸収冷凍機を採用し，圧縮膨張方式の空調装置を電気方式とすれば，電力デマンド対策（受電契約量を下げる／電気の基本料金を抑えるため）に有効である。また，冷凍機は空気熱源ヒートポンプ等の空冷式でも良く，その場合は，冷却塔５５やその付属配管５６，５７などは省略できる。またセントラル方式の空調装置に備えられる熱源設備の構成として，蓄熱槽を省略し，冷凍機などからそのまま（またはヘッダは熱交換器を介して）冷水を室内器（ファンコイルユニットや水熱源パッケージエアコンなど）や熱交換器に循環供給するものであっても良い。また，ＤＨＣ（地域冷暖房施設）の熱を利用した冷水を室内器（ファンコイルユニットや水熱源パッケージエアコンなど）や熱交換器に循環供給するものであっても良い。セントラル方式の空調装置に備えられる熱源設備は，例えば建築物内の大半の冷却負荷を賄えるような比較的大量の冷熱を生成及び蓄熱できるようなものであることが好ましい。
【００４６】
なお，セントラル方式の空調装置の熱源設備として蓄熱槽を採用する場合は，水蓄熱方式でも氷蓄熱方式でも良い。また，セントラル方式の空調装置の熱源設備として，蓄熱槽の他，蓄熱機能の無い冷凍機やヒートポンプも採用できる。また，セントラル方式の空調装置の室内器としてのファンコイルユニットを例示したが，その他，エアハンドリングユニットやユニタリーヒートポンプをセントラル方式の空調装置の室内器としても良い。ファンコイルユニットに限らず，例えば冷蔵食品のショーケースの冷却など，空調以外の用途にも適用できる。
【実施例】
【００４７】
図１，２で説明した本発明の実施の形態にかかる空調システムについてＣＯＰを試算した。比較例として，熱交換器を備えていない圧縮膨張方式の空調装置のＣＯＰ（ＣＯＰＰ）は，単体で２．５０，セントラル方式の空調装置の蓄熱槽のＣＯＰ（ＣＯＰＣ）は，４．００とした。
【００４８】
図１で説明したように，熱交換器に送水する冷水の温度が１２℃の場合，圧縮膨張方式の空調装置の熱媒をセントラル方式の空調装置の蓄熱槽の冷水で冷却（冷媒過冷却）したことにより，図３に示すような圧縮膨張方式の空調装置の冷房能力向上率は２４％と見積もることができる（冷媒過冷却による冷房能力向上率η＝０．２４）。この冷媒過冷却による圧縮膨張方式の空調装置のＣＯＰ（ＣＯＰＰ−ＳＣ）は，下記の（１）式から２．７５（通常のＣＯＰＰと比較して１０％向上）と計算できる。
【００４９】
ＣＯＰＰ−ＳＣ＝ＣＯＰＰ・ＣＯＰＣ／｛η・ＣＯＰＰ＋（１−η）・ＣＯＰＣ｝
・・・（１）
η：冷媒過冷却による冷房能力向上率
ＣＯＰＰ：冷媒過冷却の熱交換器を有さない圧縮膨張方式の空調装置の単体のＣＯＰ（２．５０）
ＣＯＰＣ：ポンプも含めたセントラル方式の空調装置の蓄熱槽のＣＯＰ（４．００）
【００５０】
また，冷媒過冷却の熱交換器に送水する冷水の温度が７℃の場合は，図３に示すような冷媒過冷却による冷房能力向上率は，３５％と見積もることができる（冷房能力向上率η＝０．３５）。この冷媒過冷却による圧縮膨張方式の空調装置のＣＯＰ（ＣＯＰＰ−ＳＣ）は，上記の（１）式から２．８８（通常のＣＯＰＰと比較して１５％向上）と計算できる。
【００５１】
空調システム全体のＣＯＰは，全床面積に対する圧縮膨張方式の空調装置が処理する床面積の割合（圧縮膨張方式の空調装置エリア比β）に依ることになる。前述のように，冷媒過冷却の熱交換器に送水する冷水の温度が１２℃の場合と，冷媒過冷却の熱交換器に送水する冷水の温度が７℃の場合について，種々の圧縮膨張方式の空調装置エリア比（β＝０．０（ＣＡＳＥ１），０．２（ＣＡＳＥ２），０．４（ＣＡＳＥ３），０．６（ＣＡＳＥ４），０．８（ＣＡＳＥ５），１．０（ＣＡＳＥ６））による空調システム全体のＣＯＰを図４及び図５に示す。これらの空調システム全体のＣＯＰは下記の（２）式から計算できる。表４及び図５には，冷媒過冷却の熱交換器を有しない圧縮膨張方式の空調装置の場合での計算結果も比較のために示した。
【００５２】
ＣＯＰ＝ＣＯＰＰ−ＳＣ・ＣＯＰＣ／｛β・ＣＯＰＣ＋（１−β）・ＣＯＰＰ−ＳＣ｝
・・・（２）
β：全床面積に対する圧縮膨張方式の空調装置が処理する床面積の割合（圧縮膨張方式の空調装置エリア比）
ＣＯＰＰ−ＳＣ：冷媒過冷却の熱交換器を有しない圧縮膨張方式の空調装置のＣＯＰ（（１）式による）
ＣＯＰＣ：ポンプや冷却ファンも含めたセントラル方式の空調装置の蓄熱槽のＣＯＰ（４．００）
【００５３】
表４及び図５に示されるように，冷媒過冷却の熱交換器を有しない圧縮膨張方式の空調装置の場合，冷媒過冷却の熱交換器に送水する冷水の温度が１２℃の場合，冷媒過冷却の熱交換器に送水する冷水の温度が７℃の場合の何れの場合も，圧縮膨張方式の空調装置エリア比が大きくなるほど，空調システム全体のＣＯＰは悪くなる。これは，ポンプも含めたセントラル方式の空調装置の蓄熱槽のＣＯＰ（ＣＯＰＣ＝４．０）に比べて，圧縮膨張方式の空調装置のＣＯＰ（ＣＯＰＰまたはＣＯＰＰ−ＳＣ）が悪いことに依る。同一の圧縮膨張方式の空調装置エリア比において，空調システム全体のＣＯＰの冷媒過冷却に依る向上効果は，冷水の温度が低いほど大きい。また，圧縮膨張方式の空調装置エリアが大きくなるほど，空調システム全体のＣＯＰの冷媒過冷却に依る向上効果は大きくなることが読み取れる。
【００５４】
図６は，同一の圧縮膨張方式の空調装置エリア比βにおける，空調システム全体のＣＯＰの冷媒過冷却に依る向上比を示す。β＝０．４で１２℃冷水の場合には５％のＣＯＰ向上，また，β＝０．４で１２℃冷水の場合には５％のＣＯＰ向上が読み取れる。
【００５５】
図７は，冷媒か冷却の熱交換器を有さず，全館圧縮膨張方式の空調装置とした場合のＣＯＰ（ＣＯＰＰ＝２．５０）と比較した，空調システム全体のＣＯＰの冷媒過冷却に依る向上比を示す。β＝０．４で１２℃冷水の場合には３５％のＣＯＰ向上，またβ＝０．４で１２℃冷水の場合には３８％のＣＯＰ向上が読み取れる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は，事務所ビル，商業ビルなどといった業務用ビルの他，ホール，設備等の他の建築物にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる空調システムを適用した建築物の説明図である。
【図２】図１とは異なる本発明の実施の形態にかかる空調システムを適用した建築物の説明図である。
【図３】冷媒過冷却による冷房能力向上を示すモリエル線図である。
【図４】空調システム全体のＣＯＰの計算結果を示す表である。
【図５】空調システム全体のＣＯＰの計算結果を示すグラフである。
【図６】同一の圧縮膨張方式の空調装置エリア比における，空調システム全体のＣＯＰの計算結果を示すグラフである。
【図７】全館圧縮膨張方式の空調装置とした場合のＣＯＰと比較した，空調システム全体のＣＯＰの計算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１    建築物
ａ，ｂ，ｃ  空調空間
ｄ    地下空間
１０，１５  圧縮膨張方式の空調装置
１１，１６  室内器
１２  セントラル方式の空調装置
１３，１７  ファンコイルユニット
２０，４０  室外器
３２，５２  熱交換器
６０  蓄熱槽
６１  冷水
６３  冷凍機
【図１】
2005249221.tif 000003
【図２】
2005249221.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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