(57)【要約】【課題】本発明は、省エネ型空調機に関し、従来の空調機において冷却・除湿した空気を再度過熱して空調することに多大なエネルギーを消費していることが課題であって、それを解決することである。【解決手段】空調機の熱交換器６において、空気を冷却して除湿するための冷水コイルと、冷却された前記空気を温度調節のために加熱する再熱器とを有すると共に、コイルの一端側を生産・加工装置の冷却後の排熱温水用の配管に接続され、コイルの他端側を前記生産・加工装置の冷却装置に接続された排熱戻し管に接続され、前記熱交換器の冷水コイル３と再熱器４との間に温水再熱コイル５が設けられた省エネ型空調機１とするものである。【選択図】図１
2013217572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機の熱交換器において、
空気を冷却して除湿するための冷水コイルと、冷却された前記空気を温度調節のために加熱する再熱器とを有すると共に、
コイルの一端側を生産・加工装置の冷却後の排熱温水用の配管に接続され、コイルの他端側を前記生産・加工装置の冷却装置に接続された排熱戻し管に接続され、前記熱交換器の冷水コイルと再熱器との間に温水再熱コイルが設けられたこと、
を特徴とする省エネ型空調機。
【請求項２】
温水再熱コイルの配管と排熱温水用の配管との接続部分に設けられる弁体であって、生産装置の冷却装置に接続された排熱戻し管にバイパス用管を接続して前記排熱温水用の配管をバイパスさせる三方弁が設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の省エネ型空調機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の温湿度調節用であって、工場生産装置の冷却装置における排熱を効率的に交換する省エネ型空調機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内温湿度調整用の空調機と、工場生産装置の冷却用冷凍機とは、その設計と配備計画が異なるので、別々に発注して配備している。よって、互いに排熱利用するような効率的な設計がされていない。それにより、恒温低湿を要求される、モールド成型機などを有する成型室においては、夏期・中間期に空調機の除湿再熱運転が行われる。
【０００３】
前記モールド成型室の空気を冷却して除湿し、その除湿のために冷却した空気を、再熱器で暖めて温度調節して、更にファンで前記モールド成型室に送り込んでいる。なお、冷凍システムにおいて、冷却能力と運転効率を向上するようにした冷凍システムとして、特許文献１に記載されているものが知られている。.
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４９０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の空調機では、工場生産装置の冷却用冷凍機と別に設けられて連携することが無いので、前記再熱器による温度調節に多くの電力等を消費することになり、エネルギーの省力化が図られていないことに課題がある。本発明に係る省エネ型空調機は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る省エネ型空調機の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、空調機の熱交換器において、空気を冷却して除湿するための冷水コイルと、冷却された前記空気を温度調節のために加熱する再熱器とを有すると共に、コイルの一端側を生産・加工装置の冷却後の排熱温水用の配管に接続され、コイルの他端側を前記生産・加工装置の冷却装置に接続された排熱戻し管に接続され、前記熱交換器の冷水コイルと再熱器との間に温水再熱コイルが設けられたことである。
【０００７】
前記温水再熱コイルの配管と排熱温水用の配管との接続部分に設けられる弁体であって、生産装置の冷却装置に接続された排熱戻し管にバイパス用管を接続して前記排熱温水用の配管をバイパスさせる三方弁が設けられていることを含むものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の省エネ型空調機によれば、空調機における再熱器で必要なエネルギーの一部を、生産装置や加工装置の冷却用に使用され排熱された排熱温水の熱エネルギーで代替させることで、飛躍的な省エネ効果が奏する。また、バイパス用の三方弁を設けることで、空調機における冷凍装置や再熱器、そして、生産装置・加工装置の冷凍装置等を効率的に運転させることができる、と言う優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る省エネ型空調機１の省エネの概念を示す概略構成図である。
【図２】同本発明の省エネ型空調機１において、省エネ運転時の排熱回収の状態を示す全体構成図である。
【図３】同本発明の省エネ型空調機１の、生産・加工装置７からの排熱を利用しない場合の状態を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る省エネ型空調機１は、図１に示すように、生産・加工装置における排熱を有効に利用するものである。
【実施例１】
【００１１】
前記空調機１は、例えば、生産装置・加工装置が備えられた室内用の空調機であり、その熱交換器６には、図１に示すように、冷凍機２に接続され空気を冷却して除湿するための冷水コイル３と、冷却された前記空気を温度調節のために加熱する再熱器（電気ヒーター）４とを有すると共に、コイルの一端側を生産・加工装置７の冷却後の排熱温水用の配管に接続され、コイルの他端側を前記生産・加工装置７の冷却装置８に接続された排熱戻し管に接続され、前記熱交換器６の冷水コイル３と再熱器４との間に温水再熱コイル５が設けられたものである。
【００１２】
前記空調機１の配管は、図２に示すように、冷凍機２から冷水コイル３に冷水を循環させる往管・復管２ａ，２ｂが配管されている。また、前記温水再熱コイル５には、モールド成型機などの生産・加工装置７との間に接続される排熱温水管５ａと、生産・加工装置７用の冷却装置８の熱交換器８ｂとの間に接続される排熱戻し管５ｂとが配管される。
【００１３】
前記排熱温水管５ａには、温水再熱コイル５の配管との接続部分に設けられる弁体であって、生産・加工装置７の冷却装置８に接続された排熱戻し管５ｂにバイパス用管５ｄを接続して前記排熱温水管５ａをバイパスさせる三方弁５ｃが設けられている。
【００１４】
前記熱交換器６には、成型室１１に温調された空気を供給するファン９が設けられ、ダクト１０を介して前記成型室１１に温調された空気が供給される。  
【００１５】
前記排熱戻し管５ｂは、生産・加工装置７用の冷凍機８における熱交換器８ｂに接続されていて、空冷チラー８ａによって冷却された冷却水の配管との間で熱交換されて、冷却される。前記熱交換器８ｂで冷却された水は、冷水クッションタンク８ｃに貯留される。そして、ポンプによって冷却水が冷却管８ｄによって生産・加工装置７に供給される。
【００１６】
前記成型室１１における設定温度は、２５±２℃、設定湿度は４０％以下である。また、生産・加工装置７に供給する冷却水の温度は２５℃で、排熱温水管５ａでの温度は、３０℃である。前記排熱戻し管５ｂにおいては、温水再熱コイル５を通過後は２５℃であり、バイパス経由するときには３０℃である。
【００１７】
前記空調機１の冷凍機２に接続される往管・復管２ａ，２ｂでの設定温度は、７℃と１２℃である。
【００１８】
以上のような構成の空調機１によって、省エネの運転をするには、次のようにする。
図２に示すように、成型室１１における湿度が４０％以上であって除湿負荷が有る場合には、三方弁５ｃを「開」にする。これによって、排熱温水管５ａの排熱温水が熱交換器６の温水再熱コイル５に流入する。そして、前記排熱温水が熱を放出した後に、排熱戻し管５ｂを通って熱交換器８ｂに至る。
【００１９】
そして、排熱戻し管５ｂにおける排熱温水の温度Ｔ３が、Ｔ３＞２５℃の場合に、排熱戻し管５ｂの温度Ｔ３と、熱交換器８ｂにおける温度Ｔ４、Ｔ５を見ながら、熱交換器出口温度が２５℃になるように三方弁Ｍ２〜Ｍ４で空冷チラー８ａからの冷却水の流量を、比例制御する。
【００２０】
前記温度Ｔ４＝２５℃になれば、空冷チラー８ａ及びポンプ８ｅの３組のうち２組を停止させる。また、前記温度Ｔ５＝２５℃になれば、空冷チラー８ａ及びポンプ８ｅの３組のうち１組を停止させるようにして、調整するものである。
【００２１】
温度Ｔ３が、Ｔ３≦２５℃となれば、前記空冷チラー８ａは、３台とも停止して、バックアップとし、空冷チラーのポンプ８ｅは小流量で廻しておく。
【００２２】
冷却管８ｄの冷却水の温度は２５℃にして、生産・加工装置７に供給する。前記排熱温水管５ａの熱エネルギーが、熱交換器６において、冷凍機２および冷水コイル３で冷却除湿された空気に、温水再熱コイル５を介して与えられ加熱される。温水再熱コイル５で過熱量が足りない場合は、電気ヒーター４で所定の温度まで再加熱する。その後、この加熱された空気は、ファン９とダクト１０とによって空調エアーとして成型室１１に供給される。
【００２３】
よって、前記温水再熱コイル５で空気が加熱された分だけ、この空気を加熱する再熱器４の負荷が軽減されることになり、具体的には、加熱手段である電気ヒーターの稼働時間が大幅に減って省エネとなる。例えば、工場の生産・加工装置７の冷却負荷が５００ｋＷのケースで、生産・加工装置７の稼働率を８５％、負荷率８５％として、従来の空冷チラー方式と比較して、年間約４０％もの省エネ効果をもたらすものである。
【００２４】
前記再熱器４は、温水再熱コイル５で加熱した後、足りない分の加熱量を補うためのバックアップ装置として運転するようになる。また、前記冷却装置８の空冷チラー８ａも、空調機１からの冷却水の温度（Ｔ３〜Ｔ５）で、２５℃を確保できない場合のバックアップとして運転するものである。
【実施例２】
【００２５】
図３に示すように、成型室１１の温湿度条件が、２５±２℃、設定湿度は４０％以下であって、除湿負荷が無い場合には、三方弁（Ｍ１）５ｃにおいて、排熱温水管５ａの排熱温水をバイパス用管５ｄから排熱戻し管５ｂに流すようにして、バイパスさせる。これによって、前記排熱温水は、熱交換器６における温水再熱コイル５を通過しなくなり、熱交換がなされなくなる。
【００２６】
そして、排熱戻し管５ｂにおける排熱温水の温度Ｔ３が、Ｔ３＞２５℃の場合に、排熱戻し管５ｂの温度Ｔ３と、熱交換器８ｂにおける温度Ｔ４、Ｔ５を見ながら、熱交換器出口温度が２５℃になるように三方弁Ｍ２〜Ｍ４で空冷チラー８ａからの冷却水の流量を、比例制御する。
【００２７】
前記温度Ｔ４＝２５℃になれば、空冷チラー８ａ及びポンプ８ｅの３組のうち２組を停止させる。また、前記温度Ｔ５＝２５℃になれば、空冷チラー８ａの３組のうち１組を停止させるようにして、調整するものである。
【００２８】
温度Ｔ３が、Ｔ３≦２５℃となれば、前記空冷チラー８ａは、３台とも停止して、バックアップとし、空冷チラーのポンプ８ｅは小流量で廻しておく。このように、成型機の負荷を空冷チラー８ａで処理するものである。
【００２９】
以上のようにして、本発明に係る省エネ型空調機１によって、生産・加工装置の排熱を、熱交換器６における再熱器４の消費エネルギーの一部に代用するので、エネルギーの有効利用となり、省エネ効果を発揮するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る省エネ型空調機１は、各種の装置の冷却に使用した排熱を有効利用するものなので、生産・加工装置に限らずに、あらゆる発熱装置との組合せが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１          省エネ型空調機、
２          冷凍機、                      ２ａ，２ｂ    往管・復管、
３          冷水コイル、
４          再熱器、                      
５          温水再熱コイル、              ５ａ          排熱温水管、
５ｂ        排熱戻し管、                  ５ｃ          三方弁、
５ｄ        バイパス用管、  
６          熱交換器、
７          生産・加工装置、          
８          冷却装置、                    ８ａ          空冷チラー、
８ｂ        熱交換器、                    ８ｃ          冷水クッションタンク、
８ｄ        冷却管、                      ８ｅ          ポンプ、
９          ファン、
１０        ダクト、
１１        成型室。                                      
【図１】
2013217572.tif 000003
【図２】
2013217572.tif 000004
【図３】
2013217572.tif 000005