特開 2024-71145 水方式空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024071145

(43)【公開日】2024-05-24

(54)【発明の名称】水方式空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 5/00 20060101AFI20240517BHJP

   F24F 11/84 20180101ALI20240517BHJP

   F24F 140/12 20180101ALN20240517BHJP

【ＦＩ】

F24F5/00 101B

F24F5/00 101Z

F24F11/84

F24F140:12

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022181938

(22)【出願日】2022-11-14

(71)【出願人】

【識別番号】000143972

【氏名又は名称】株式会社ササクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100099966

【弁理士】

【氏名又は名称】西 博幸

(74)【代理人】

【識別番号】100134751

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 隆一

(72)【発明者】

【氏名】前羽 誠

【テーマコード（参考）】

3L054

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L054BF08

3L260AA04

3L260AB06

3L260BA41

3L260CB37

3L260EA07

3L260FB25

(57)【要約】

【課題】コストパフォーマンスに優れた水方式空調システムを提供する。
【解決手段】水方式空調システムは、モジュール式等のチラー１とファン式等の空気流式空調ユニット２と放射パネルユニット３とを備えている。チラー１の出口温度と放射パネルユニット３の要求入り口温度との間の乖離を、熱媒体水を空気流式空調ユニット２による昇温によって埋めることができる。従って、汎用性は高いが昇温幅が小さいチラー１を使用しつつ、空気流式空調ユニット２と放射パネルユニット３とを効率よく運転できる。空気流式空調ユニット２の出口温度が放射パネルユニット３の要求入り口温度から外れた場合は、放射パネルユニット３を通過した熱媒体水を第１バイパス管路１１から戻り管路１０に還流させたり、第２送り管路９から第２バイパス管路１１ｂを介して戻り管路１０に戻したりして、適切に対応できる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱媒体水を生成するチラーと、前記熱媒体水から空気流に熱交換する空気流式空調ユニットと、熱媒体水が通る通水路をパネルに設けた放射パネルユニットと、を備え、
前記チラーの出口と前記空気流式空調ユニットの入り口とは第１送り管路で接続されて、前記空気流式空調ユニットの出口と前記放射パネルユニットの入り口とは第２送り管路で接続され、前記放射パネルユニットの出口と前記チラーの入り口とは戻り管路で接続されている空調システムであって、
前記空気流式空調ユニットを通過した熱媒体水の温度が前記放射パネルユニットで許容される入り口温度から外れた場合の対応手段として、
前記第１送り管路と戻り管路とを繋ぐ第１バイパス管路を設けて、前記放射パネルユニットを通過した熱媒体水の一部又は全部を前記空気流式空調ユニットに還流させることと、
前記第２送り管路と戻り管路とを繋ぐ第２バイパス管路を設けて、前記空気流式空調ユニットを通過した熱媒体水の一部又は全部を前記チラーに還流させることとのうちいずれか一方が行われる、
水方式空調システム。

【請求項2】

熱媒体水を生成するチラーと、前記熱媒体水から空気流に熱交換する空気流式空調ユニットと、熱媒体水が通る通水路をパネルに設けた放射パネルユニットと、を備え、
前記チラーの出口と前記空気流式空調ユニットの入り口とは第１送り管路で接続されて、前記空気流式空調ユニットの出口と前記放射パネルユニットの入り口とは第２送り管路で接続され、前記放射パネルユニットの出口と前記チラーの入り口とは戻り管路で接続されている空調システムであって、
前記チラーは、独立して駆動され得る単位ユニットの複数台が接続されたモジュール方式になっている、
水方式空調システム。

【請求項3】

熱媒体水を生成するチラーと、前記熱媒体水から空気流に熱交換する空気流式空調ユニットと、熱媒体水が通る通水路をパネルに設けた放射パネルユニットと、を備え、
前記チラーの出口と前記空気流式空調ユニットの入り口とは第１送り管路で接続されて、前記空気流式空調ユニットの出口と前記放射パネルユニットの入り口とは第２送り管路で接続され、前記放射パネルユニットの出口と前記チラーの入り口とは戻り管路で接続されている空調システムであって、
前記空気流式空調ユニットは、空調対象エリアのうち単位面積当たりの潜熱負荷が大きいペリメータゾーンに配置されている、
水方式空調システム。

【請求項4】

熱媒体水を生成するチラーと、前記熱媒体水から空気流に熱交換する空気流式空調ユニットと、熱媒体水が通る通水路をパネルに設けた放射パネルユニットと、を備え、
前記チラーの出口と前記空気流式空調ユニットの入り口とは第１送り管路で接続されて、前記空気流式空調ユニットの出口と前記放射パネルユニットの入り口とは第２送り管路で接続され、前記放射パネルユニットの出口と前記チラーの入り口とは戻り管路で接続されている空調システムであって、
前記空気流式空調ユニットを通過した熱媒体水の温度が前記放射パネルユニットで許容される入り口温度から外れた場合の対応手段として、
前記第１送り管路と戻り管路とを繋ぐ第１バイパス管路を設けて、前記放射パネルユニットを通過した熱媒体水の一部又は全部を前記空気流式空調ユニットに還流させることと、
前記第２送り管路と戻り管路とを繋ぐ第２バイパス管路を設けて、前記空気流式空調ユニットを通過した熱媒体水の一部又は全部を前記チラーに還流させることとのうちいずれか一方が行われると共に、
前記チラーは、独立して駆動され得る単位ユニットの複数台が接続されたモジュール方式になっており、
かつ、前記空気流式空調ユニットは、空調対象エリアのうち単位面積当たりの潜熱負荷が大きいペリメータゾーンに配置されている、
水方式空調システム。

【請求項5】

前記空気流式空調ユニットにおける熱媒体水の入り口温度の実測値をｔ１、前記空気流式空調ユニットにおける熱媒体水の出口温度の実測値をｔ２、前記放射パネルユニットにおける熱媒体水の許容入り口温度域をｔ３、前記チラーのスペックで規定された前記空気流式空調ユニットの入り口温度の許容値をｔ４として、
ｔ１がｔ４から外れてｔ２がｔ３よりも低い場合、前記放射パネルユニットを通過した熱媒体水を戻り管路から前記第１送り管路に還流させるように制御される、
請求項１又は４に記載した水方式空調システム。

【請求項6】

ｔ２がｔ３よりも低い場合、前記チラーの稼働率を低くするか前記チラーでの熱交換を停止することにより、前記空気流式空調ユニットの出口温度を上昇させるように制御される、
請求項５に記載した水方式空調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、熱交換媒体として水を使用している空調システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

伝熱媒体として水を使用した冷暖房システムがあり、このシステムは、騒音が少ない利点や環境負荷が小さい利点などがある。そして、伝熱媒体に水を使用した空調システムには、水が通過するコイル等のエレメントに強制送風又は自然対流の空気流を接触させて調和空気を生成する空気流式空調ユニット方式と、金属製等のプレートに設けた通水路に熱媒体水を通して放射熱で冷暖房する放射パネル方式とがあり、後者の放射パネル方式は騒音が殆どないため、病院や会議室などの静粛性が要求されるエリアに好適である。

【0003】

空気流式空調ユニットと放射パネル方式とは共に熱媒体として水を使用しつつ特徴があるが、特許文献１には、空気流式空調ユニットの例としてファン式空調ユニットと放射パネル式空調ユニットとのうちいずれか一方の方式を選択的に使用する空調システムが開示されている。また、特許文献２には、ファン式空調ユニットと放射パネルユニットとを直列に接続しつつ、ファン式空調ユニットと放射パネルユニットとを温度に応じて選択的に駆動可能とすることが開示されている。いずれの特許文献も、熱源から所望の温度の熱媒体水を得ることができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－３４０３７３号公報

【特許文献2】特開平１０－３８３２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

さて、水方式空調システムの熱媒体水生成手段としてチラーが多用されているが、冷却水として地下水等の水を使用したチラーは、入り口温度と出口温度との温度差が５～７℃に設定されていることが多いため、チラーで降温された熱媒体水の温度は放射パネルユニットに必要とされる温度域よりも低いことが多い。例えば、チラーでの出口温度は１０～１５℃になることがあるが、放射パネルユニットの入り口温度は一般に１６～１８℃程度であるため、この場合は、チラーの出口から排出された熱媒体水を放射パネルユニットにダイレクトに送水できない。

【0006】

この点、特許文献２のようにファン式空調ユニットと放射パネルユニットとを直列に接続すると、ファン式空調ユニットで昇温させた熱媒体水を放射パネルユニットに流入させることができて熱を有効利用できるといえるが、チラーでの熱媒体水の出口温度やファン式空調ユニットでの熱媒体水の出口温度などは一定しないため、ファン式空調ユニットや放射パネルユニットを安定して運転できないおそれがある。

【0007】

本願発明はこのような現状を背景に成されたものであり、固有のスペックを持つチラーやファン式空調ユニット、放射パネルユニットを連繋させて、経済性に優れた水方式空調システムを提供せんとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願発明は、
「熱媒体水を生成するチラーと、前記熱媒体水から空気流に熱交換する空気流式空調ユニットと、熱媒体水が通る通水路をパネルに設けた放射パネルユニットと、を備え、
前記チラーの出口と前記空気流式空調ユニットの入り口とは第１送り管路で接続されて、前記空気流式空調ユニットの出口と前記放射パネルユニットの入り口とは第２送り管路で接続され、前記放射パネルユニットの出口と前記チラーの入り口とは戻り管路で接続されている」
という基本構成になっている。

【0009】

そして、請求項１の発明は、上記基本構成において、
「前記空気流式空調ユニットを通過した熱媒体水の温度が前記放射パネルユニットで許容される入り口温度から外れた場合の対応手段として、
前記第１送り管路と戻り管路とを繋ぐ第１バイパス管路を設けて、前記放射パネルユニットを通過した熱媒体水の一部又は全部を前記空気流式空調ユニットに還流させることと、
前記第２送り管路と戻り管路とを繋ぐ第２バイパス管路を設けて、前記空気流式空調ユニットを通過した熱媒体水の一部又は全部を前記チラーに還流させることとのうちいずれか一方が行われる」
という構成が付加されている。

【0010】

請求項２の発明は、上記基本構成において、
「前記チラーは、独立して駆動され得る単位ユニットの複数台が接続されたモジュール方式になっている」
という構成が付加されている。

【0011】

請求項３の発明は、上記基本構成において、
「前記空気流式空調ユニットは、空調対象エリアのうち単位面積当たりの潜熱負荷が大きいペリメータゾーンに配置されている」
という構成が付加されている。

【0012】

請求項３において、１つの部屋を空調対象エリアとして、例えば窓際をペリメータゾーンとして、この部位にファン式等の空気流式空調ユニットを配置することも可能である。或いは、例えば個室が多数あるフロアーの全体を空調対象エリアとして、玄関や受け付け、廊下のような開放性が高いゾーンをペリメータゾーンとして、これにファン式等の空気流式空調ユニットを配置する一方、各個室はインテリアゾーンとして放射パネルユニットを配置することが可能である。

【0013】

更に請求項４の発明は、上記基本構成において、請求項１～３の特徴部分の全てを備えている。

【0014】

請求項５の発明は制御の態様を具体化したもので、請求項１又は４において、冷房時の制御態様として、
「前記空気流式空調ユニットにおける熱媒体水の入り口温度の実測値をｔ１、前記空気流式空調ユニットにおける熱媒体水の出口温度の実測値をｔ２、前記放射パネルユニットにおける熱媒体水の許容入り口温度域をｔ３、前記チラーのスペックで規定された前記空気流式空調ユニットの入り口温度の許容値をｔ４として、
ｔ１がｔ４から外れてｔ２がｔ３よりも低い場合、前記放射パネルユニットを通過した熱媒体水を戻り管路から前記第１送り管路に還流させるように制御される」
という構成になっている。

【0015】

請求項６の発明も制御の態様を具体化したものであり、請求項５の冷房時制御において、
「ｔ２がｔ３よりも低い場合、前記チラーの稼働率を低くするか前記チラーでの熱交換を停止することにより、前記空気流式空調ユニットの出口温度を上昇させるように制御される」
という構成になっている。

【発明の効果】

【0016】

本願各発明では、ファン式等の空気流式空調ユニットと放射パネルユニットとが直列に接続されているため、放射パネルユニットには空気流式空調ユニットによって昇温した熱媒体水が流入する。このため、空気流式空調ユニットを有効利用してランニングコストを抑制できる。特に冷房時に有益である。

【0017】

そして、空気流式空調ユニットの出口温度が前記放射パネルユニットの許容入り口温度から外れた場合の対応手段として、請求項１のようにバイパス管路を設けると、請求項５のように制御して、放射パネルユニットからの熱媒体水の還流や、空気流式空調ユニットからの熱媒体水の戻しを行うことにより、チラーのスペックが固定的で制御できる温度範囲が限定されていても、放射パネルが過剰に冷却されたり加温されたりすることを防止できる。

【0018】

従って、汎用性が高いチラーを使用しつつ、空気流式空調ユニットによる空調と放射パネルユニットによる空調とを適切に使用できる。冷却手段として地下水や水道水を使用した水冷式チラーの場合は降温できる温度域が固定的であることが多いため、特に好適である。

【0019】

請求項２のようにモジュール方式のチラーを使用すると、例えば請求項６のようにして、空気流式空調ユニットや放射パネルユニットでの放熱量に応じて使用する単位ユニットの稼働率等を制御することにより、チラー全体として効率良く運転しつつ、熱媒体水の温度管理を最適化できる。

【0020】

請求項３のように空気流式空調ユニットをペリメータゾーンに配置すると、空気流式空調ユニットでの熱媒体水の昇温や降温を促進できるため、外部エネルギを使用せずに放射パネルユニットに適切な温度の熱媒体水を送る効果を助長できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態を示す図で、（Ａ）は構造を示すブロック図、（Ｂ）は基準運転モードのブロック図、（Ｃ）は過剰冷却抑止モードのブロック図である。

【図2】第２実施形態のブロック図である。

【図3】第３実施形態のブロック図である。

【図4】第４実施形態のブロック図である。

【図5】第５実施形態のブロック図である。

【図6】第６実施形態のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。水方式空調システムは、複数台の単位ユニット１ａ～１ｅを備えたモジュールチラー１と、通水エレメントとファンとを内蔵したファン式空調ユニット２と、アルミ等の金属パネルに通水路（例えばパイプ）を設けたパネルの群を備えた放射パネルユニット３と、除湿機４とを備えている。ファン式空調ユニット２は空気流式空調ユニットの一例である。

【0023】

ファン式空調ユニット２としては、コイル状の熱交換パイプ（エレメント）を備えたタイプや、多数本の直線状パイプを備えたタイプなど、各種のものを使用できる。空気流式空調ユニットとしては、自然対流を熱交換エレメントに接触させて室内の空気に熱交換する非送風方式も採用できる。除湿機４としては、乾燥剤を内蔵したデシカントタイプが好適であるが、冷却除湿方式も使用できる。

【0024】

モジュールチラー１は熱源ユニットの一例であり、各単位ユニット１ａ～１ｅの出口管が接続されたアウトレットヘッダー５と、各単位ユニット１ａ～１ｅの入り口管が接続されたインレットヘッダー６とを有しており、アウトレットヘッダー５とファン式空調ユニット２の入り口とが第１送り管路７で接続されて、第１送り管路７に送水用のポンプ８が介挿されている。

【0025】

ファン式空調ユニット２の出口と放射パネルユニット３の入り口とは第２送り管路９によって接続され、放射パネルユニット３の出口とモジュールチラー１のインレットヘッダー６とが戻り管路１０によって接続されている。従って、熱媒体水は、モジュールチラー１、ファン式空調ユニット２、放射パネルユニット３、モジュールチラー１と循環し、ファン式空調ユニット２と放射パネルユニット３とによって空調が成される。

【0026】

本実施形態の水方式空調システムは、例えば、高層・中層・低層の建物に設置される。モジュールチラー１を屋上に設置して、各フロアーにファン式空調ユニット２と放射パネルユニット３とが配置されることが多いといえる。従って、ヘッダー５，６に複数本の第１送り管路７と戻り管路１０とが接続されたり、主送り管及び主戻り管から第１送り管路７や戻り管路１０が分岐したりする態様が多いといえる。

【0027】

ファン式空調ユニット２及び放射パネルユニット３の数や配置態様は、床面積などに応じて適宜選択される。単位ユニット１ａ～１ｅは稼働していないものも有り得るが、ヘッダー５，６が存在するため、稼働状況に関係なく送受水できる。

【0028】

図示は省略しているが、各単位ユニット１ａ～１ｅは、熱媒体水を溜める水タンクと、水タンク内の熱媒体水を循環させる循環ポンプと、タンクから汲み上げられた熱媒体水が通る熱交換エレメントと、熱交換エレメントに接触する熱交換媒体とを備えており、熱交換媒体をヒートポンプ回路等によって循環させることにより、熱交換媒体と熱媒体水との間で熱交換されて、熱媒体水は冷房又は暖房に供される。熱交換媒体として地下水を使用して、非循環式とすることも可能である。

【0029】

(2).循環管路
第１送り管路７のうちポンプ８よりも上流側の部位にバイパス管路１１の一端が接続されており、バイパス管路１１の他端は、三方弁１２を介して戻り管路１０の途中部に接続されている。三方弁１２は、２つの出口ポートへの流出量を無段階で調節可能である。従って、一方の出口ポートのうち片方のみに水が流れる状態と、他方の出口ポートのみに水が流れる状態と、両方の出口ポートに任意の比率で水を流す状態との３つの態様を選択できる。

【0030】

また、熱媒体水の温度を測定するために、モジュールチラー１のインレットヘッダー６には第１温度センサー１３を設け、モジュールチラー１のアウトレットヘッダー５には第２温度センサー１４を設け、ファン式空調ユニット２の入り口部には第３温度センサー１５を設け、ファン式空調ユニット２と放射パネルユニット３との間には第４温度センサー１６を設け、放射パネルユニット３の出口部に第５温度センサー１７を設けている。また、空調温度を検知するための、放射パネルユニット３のパネル温度を検知する第６温度センサー１８も設けている。

【0031】

空調対象エリア１９を点線で表示している。空調対象エリア１９は、単位面積当たりの潜熱負荷が相対的に大きいペリメータゾーン２０と、単位面積当たりの潜熱負荷が相対的に小さいインテリアゾーン２１とからなっており、ファン式空調ユニット２は、ペリメータゾーン２０の上方の第１天井裏空間２２に配置されて、放射パネルユニット３は、インテリアゾーン２１の上方の第２天井裏空間２３に配置されている。なお、放射パネルユニット３をペリメータゾーン２０の一部に配置することも可能である。

【0032】

本実施形態では、除湿機４は第２天井裏空間２３に配置している。既述のとおり除湿機４は吸湿剤を備えたデシカントタイプであり、吸湿剤の吸湿による除湿と、吸湿剤の加熱乾燥とが行われるが、冷却除湿タイプも使用できる。

【0033】

すなわち、まず、第１吸湿剤による除湿時には、大気取り込みダクト４ａを介して吸引された外気が除湿されて、乾燥した空気は第２天井裏空間２３と室内とに放散されて、湿潤した空気は大気放出ダクト４ｂを介して室外に排出される。乾燥した空気は、室内にはダクトを介して供給される。

【0034】

次に、第１吸湿剤の吸水量が限度になると、大気空気の通路が第２吸湿剤に移行して、第２吸湿剤によって乾燥した空気が第２天井裏空間２３と室内とに放散されると共に、第１吸湿剤は、室内から通気路４ｃを介して吸引された湿潤空気と共に加熱によって乾燥される。このようにして、吸湿剤による吸湿と乾燥とを交互に行いつつ、乾燥した空気が第２天井裏空間２３と室内とに放散していく（以上は冷房時のシステムの場合である。）。

【0035】

なお、室内の空気は、第２天井裏空間２３に自然通気されて、第２天井裏空間２３から除湿機４に流入するようになっているが、室内に開口した通気ダクトを除湿機４に接続してもよい。除湿機４は、室内のインテリアゾーン２１又はペリメータゾーン２０に設置してもよい。

【0036】

(3).制御態様
本実施形態のモジュールチラー１は、効率の点から、インレットヘッダー６とアウトレットヘッダー５との熱媒体水の温度差が例えば５～７℃になるように設定されている。他方、ファン式空調ユニット２については、熱媒体水は入り口と出口との温度差が約５℃になるように設定されている。更に、放射パネルユニット３については、熱媒体水の流速やパイプの長さ等の要件から、入り口と出口との温度差が約２℃になっている。

【0037】

そこで、例えば、放射パネルユニット３のスペックで規定される許容入り口温度（要求入り口温度）が１６℃で出口温度が１８℃になっている冷房モードの場合、モジュールチラー１において６℃降温してモジュールチラー１の出口温度（ファン式空調ユニット２の入り口温度）が１２℃であったとすると、熱媒体水の温度差に関してモジュールチラー１のスペックとファン式空調ユニット２のスペックと放射パネルユニット３のスペックとを全て満たしているため、図１（Ｂ）に示すように、三方弁１２は戻り管路１０のみに通水する状態になっていて、熱媒体水は、全量がモジュールチラー１とファン式空調ユニット２と放射パネルユニット３とを循環し、冷凍サイクルが実行されている。

【0038】

従って、降温幅のスペックが限定されているモジュールチラー１を使用しつつ、室内の空調温度を要求された値に維持して的確な温度環境を人に提供できる。ファン式空調ユニット２及び放射パネルユニット３に必要な水量がモジュールチラー１のフル能力よりも少ない場合は、単位ユニット１ａ～１ｅのうちの一部の稼働を停止したり、各単位ユニット１ａ～１ｅは運転しつつ稼働率を低下させたり、複数の単位ユニット１ａ～１ｅを順番に稼働させたりすることにより、必要な熱量の熱媒体水は供給しつつモジュールチラー１の運転エネルギー（電気料金）を最小に抑制できる。

【0039】

そして、ファン式空調ユニット２が臨んでいるペリメータゾーン２０は単位面積当たりの潜熱負荷が大きいため、ファン式空調ユニット２での受熱量は大きくて昇温の程度も高くなっている。このため、モジュールチラー１から送られた熱媒体水の温度を的確に昇温させて、放射パネルユニット３の要求入り口温度である１６～１８℃の範囲に昇温させることが可能になる。

【0040】

他方、外気の影響等によってファン式空調ユニット２の出口温度（或いは放射パネルユニット３の入り口温度）の実測値が放射パネルユニット３の要求入り口温度（例えば１６℃）よりも低い場合は、図１（Ｃ）に表示しているように、三方弁１２は、戻り管路１０の上流部とバイパス管路１１とのみを連通させて、放射パネルユニット３を通過した熱媒体水がモジュールチラー１に戻らずにバイパス管路１１に流れる状態か、又は、戻り管路１０の上流側及び下流側の両方とバイパス管路１１とを連通させて、放射パネルユニット３を通過した熱媒体水のうち一部はバイパス管路１１に流れて残りはモジュールチラー１に戻る状態に切り替えられる。

【0041】

すると、放射パネルユニット３によって昇温した熱媒体水の全部又は一部がファン式空調ユニット２に還流して、熱媒体水の全部又は一部が、ファン式空調ユニット２と放射パネルユニット３とを循環する。このため、熱媒体水を放射パネルユニット３に必要な温度に速やかに昇温できる。その結果、使用者に快適な空調環境を提供できる。熱媒体水の還流量（還流割合）は、放射パネルユニット３が要求している熱量によって決定される。

【0042】

熱媒体水の全量がファン式空調ユニット２と放射パネルユニット３とを循環している状態では、モジュールチラー１は運転を停止させることができる。ファン式空調ユニット２の入り口温度（第３温度センサー１５の実測値）が放射パネルユニット３の要求温度よりも高くなったら、モジュールチラー１の運転を再開すると共に、三方弁１２を、戻り管路１０を連通させて熱媒体水が通過する冷凍サイクル状態に切り替える（熱媒体水がモジュールチラー１に徐々に戻るように三方弁１２を制御して、モジュールチラー１の稼働率を徐々に高めていくことも可能である。）。

【0043】

ファン式空調ユニット２の出口温度が放射パネルユニット３の要求入り口温度よりも低い場合、放射パネルユニット３を通過した熱媒体水をバイパス管路１１から戻り管路１０に還流させることに代えて、複数台の単位ユニット１ａ～１ｅのうち一部のみを稼働して降温の程度を低くしたり、熱交換を全体的に停止して単に循環させたりすることにより、ファン式空調ユニット２に対する入り口温度を上昇させることも可能である。

【0044】

第1実施形態ではポンプ８を第１送り管路７に配置しているが、ポンプ８を戻り管路１０に配置し、戻り管路１０のうちポンプ８よりも下流側の部位と第１送り管路７とをバイパス管路１１で接続し、戻り管路１０とバイパス管路１１との接続部に三方弁１２を介在させることも可能である（この場合は、第１送り管路７のうちバイパス管路１１との接続部よりも上流側の部位に、チラー１への逆流を防止する逆止弁を設けるのが好ましい。）。この場合、熱媒体水をチラー１から若干の圧力で圧送することも可能である。

【0045】

(4).第２，３実施形態
図２，３に示す第２，３実施形態では、戻り管路１０の中途部と第２送り管路９とがバイパス管路１１によって接続されており、図２の第２実施形態では、戻り管路１０とバイパス管路１１との接続部に三方弁１２を介在させて、図３の第３実施形態では、バイパス管路１１と第２送り管路９との接続部に三方弁１２を介在させている。

【0046】

この第２，３実施形態では、放射パネルユニット３の潜熱負荷に応じて、放射パネルユニット３への通水量を制御できる。すなわち、まず、ファン式空調ユニット２の出口温度が放射パネルユニット３の要求入り口温度に納まっていて放射パネルユニット３に負荷が存在しているノーマルモードでは、三方弁１２は矢印２５で示すように第２送り管路９のみに通水させる状態になっており、熱媒体水は、モジュールチラー１、ファン式空調ユニット２、放射パネルユニット３を経由してモジールチラー１に循環する。

【0047】

他方、放射パネルユニット３に負荷が存在しない場合（冷房する必要がない場合）は、三方弁１２が、矢印２６で示すように、熱媒体水が第２送り管路９からバイパス管路１１に流れる状態に切り替わって、熱媒体水はバイパス管路１１から戻り管路１０に戻される。従って、運転コストを抑制できる。

【0048】

放射パネルユニット３の負荷に応じて三方弁１２の開度を調節することも可能である。すなわち、ファン式空調ユニット２を通過した熱媒体水を、放射パネルユニット３に向かう流れとバイパス管路１１に向かう流れとに分量させつつ、通水割合を放射パネルユニット３の負荷に応じて調節することが可能である。

【0049】

図２，３の実施形態において、図２に一点鎖線で示すように、戻り管路１０又は第２送り管路９に補助ポンプ２７を設けると、矢印２８で示すように、放射パネルユニット３を通過した熱媒体水をバイパス管路１１から放射パネルユニット３に戻すことができる。この場合は、２つのポンプ８，２７を駆動すると、ファン式空調ユニット２を機能させつつ放射パネルユニット３に熱媒体水を循環させることができるため、現実的である。

【0050】

また、図２，３の実施形態において、ポンプ８を戻り管路１０のうちバイパス管路１１との接続部よりも上流側の部位に設けること（すなわち、補助ポンプ２７を主たるポンプ８に置き換えること）も可能である。この場合は、放射パネルユニット３を通過した熱媒体水の一部又は全部を矢印２６で示すようにバイパス管路１１に戻して、熱媒体水の一部又は全部を放射パネルユニット３に循環させることができる。ポンプ８を、第２送り管路９のうちバイパス管路１１との接続部よりも下流側の部位に設けた場合も同様である。

【0051】

これらの場合は、第２送り管路９のうちバイパス管路１１との接続部よりも上流側の部位に、熱媒体水がファン式空調ユニット２に逆流することを防止する逆止弁を設けることが好ましい。但し、チラー１からポンプによって熱媒体水が圧送されている場合は、ファン式空調ユニット２への熱媒体水の逆流はないので、逆止弁は不要である。

【0052】

ファン式空調ユニット２を通過した熱媒体水が放射パネルユニット３に流れずに戻り管路１０に戻されている状態でモジュールチラー１に余裕がある場合は、モジュールチラー１の稼働率を上げてファン式空調ユニット２への送水量を増加させることにより、ファン式空調ユニット２の出口温度を低下させることができる。

【0053】

図４に示す第４実施形態は第１実施形態と第３実施形態とを組合せたものであり、第１送り管路７と戻り管路１０とは第１バイパス管路１１ａで接続されて、第１バイパス管路１１ａと戻り管路１０との接続部に第１三方弁１２ａを介在させると共に、第２送り管路９と戻り管路１０とは第２バイパス管路１１ｂで接続して、第２バイパス管路１１ｂと第２送り管路９との接続部に第２三方弁１２ｂを介在させている。従って、第１実施形態の制御と第２，３実施形態の制御との両方を行える。

【0054】

また、この実施形態では、第１三方弁１２ａを熱媒体水が戻り管路１０から第１バイパス管路１１ａに流れる状態に切り換えて、第２三方弁１２ｂを熱媒体水が第２送り管路９から戻り管路１０に流れる状態に切り換えることにより、熱媒体水がファン式空調ユニット２を循環する状態を生成できる（この状態ではモジュールチラー１は稼働していない。）。従って、ファン式空調ユニット２を利用して熱媒体水を早期昇温できる。

【0055】

いずれの態様においても、放射パネルユニット３の稼働と除湿機４の稼働とは関連しており、放射パネルユニット３に結露が生じないように除湿機４が駆動される。除湿機４の駆動の制御は、放射パネルユニット３の温度や駆動のＯＮ・ＯＦＦなどに基づいて行われるが、通常は、空調状態では除湿機４はＯＮの状態に意地されている。

【0056】

図４の実施形態においても、ポンプ８を戻り管路１０のうち第１バイパス管路１１ａよりも上流側の部位に配置したり、第２送り管路９のうち第２バイパス管路１１ｂとの接続部よりも下流側の部位に配置したりすることが可能である。これらの場合も、放射パネルユニット３を通過した熱媒体水を、ファン式空調ユニット２に戻したり、放射パネルユニット３に戻したりすることができる。

【0057】

(5).第５，６実施形態
図５，６では、ファン式空調ユニット２と放射パネルユニット３との配置態様の例を示している。このうち図５に示す第５実施形態は、１つの部屋を空調エリアとしており、窓際の部分をペリメータゾーン２０と成して、ペリメータゾーン２０にファン式空調ユニット２を配置し、インテリアゾーン２１には複数の放射パネルユニット３を直列に配置している。バイパス管路１１と三方弁１２とを備えているが、第２～４実施形態の態様も採用できる（第６実施形態も同様である。）。本例でも、ペリメータゾーン２０の一部に放射パネルユニット３を配置することは可能である。

【0058】

ファン式空調ユニット２は２台を直列に配置しているが、１台又は３台以上を配置してもよい。複数台を配置する場合、並列に配置してもよい。ファン式空調ユニット２や放射パネルユニット３の数や配置態様は、部屋の面積等に応じて適宜選択できる。符号２９は窓、符号３０は廊下、符号３１は出入り口を示している。

【0059】

実施形態では、１台のモジュールチラー１で多数の空調エリア１９を空調している。このため、第１送り管路７は共通送り管路３２から分岐して、戻り管路１０は共通戻り管路３３から分岐している。ポンプ８は個々の空調エリア１９に対応して設けているが、共通送り管路３２の基端部のみに設けてもよい（その方が現実的である。）。

【0060】

ポンプ８を共通送り管路３２に設けた場合、個別の空調エリア１９の運転・運転停止の切り替え手段としては、第１三方弁１２を利用できる。すなわち、空調しない場合は、第１三方弁１２を、熱媒体水がいずれの方向にも流れない状態に切り替えたらよい。

【0061】

図６に示す第６実施形態では、１つのフロアーに玄関部３４と廊下３５と多数の小部屋３６とが配置されている建物において、玄関部３４と廊下３５とをペリメータゾーン２０と成してその天井部に複数台のファン式空調ユニット２を配置し、各小部屋３６はインテリアゾーン２１と成してそれぞれ放射パネルユニット３を配置している。符号３７は入り口である。玄関部３４に受け付けを設けることができる。

【0062】

ファン式空調ユニット２は、玄関部３４では複数台を並列に接続して、廊下３５では複数台を直列に配置しているが、全体を直列に配置したり、全体を並列に配置したりすることも可能である。各放射パネルユニット３は、第２送り管路９と戻り管路１０とに並列配置されている。

【0063】

玄関部３４と廊下３５はオープンスペースになっており、人の移動も多い。このため、単位面積当たりの潜熱負荷は大きくてファン式空調ユニット２を流れる熱媒体水との熱交換量は多い。このため、モジュールチラー１から送られた熱媒体水の温度が低くても、放射パネルユニット３の要求温度の範囲に速やかに昇温させることができる。

【0064】

各小部屋３６の放射パネルユニット３は個別にＯＮ・ＯＦＦできる。従って、空調エリア１９の全体としての必要な熱量が変化し得るが、この変化に対しては、モジュールチラー１が最も効率的な運転で対応できる。

【0065】

図１に一点鎖線で示すように、モジュールチラー１のアウトレットヘッダー５とインレットヘッダー６とをバイパス管路４０で接続し、バイパス管路４０に流量制御弁４１を設けることにより、放射パネルユニット３からアウトレットヘッダー５に戻った水の全体又は一部をインレットヘッダー６に戻すことも可能である。

【0066】

この場合、モジュールチラー１を運転せずに水を循環させることも可能であるが、モジュールチラー１の一部のユニットを稼働させて、アウトレットヘッダー５の出口温度が適切な値になるように、放射パネルユニット３から戻った水とモジュールチラー１で降温した水とを混合させるのが好ましいと云える。

【0067】

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、熱媒体水の流れ方向の切り替え手段としては、三方弁を使用することに代えて、複数の二方弁を使用することも可能である。逆止弁を併用することも可能である。各種の弁と流量調節弁とを組み合わせることも可能である。

【0068】

ペリメータゾーンとインテリアゾーンとの関係については、例えば、１つのフロアー全体をペリメータゾーンと成してここにファン式空調ユニットを配置して、他のフロアーをインテリアゾーンと成してここに放射パネルユニットを配置するといったことも可能である。チラーは必ずしもモジュール式である必要はなく、単一構造品も使用できる。モジュールチラーは大型ものが多いので、どちらを使用するかは床面積等に応じて決めたらよい。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本願発明は、水方式空調システムに具体化できる。従って、産業上利用できる。

【符号の説明】

【0070】

１ 熱源ユニットの一例としてのモジュールチラー
２ 空気流式空調ユニットの一例としてのファン式空調ユニット
３ 放射パネルユニット
４ 除湿機
５，６ ヘッダー
７ 第１送り管路
８ ポンプ
９ 第２送り管路
１０ 戻り管路
１１，１１ａ，１１ｂ バイパス管路
１２，１２ａ，１２ｂ 三方弁
１３～１８ 温度センサ
１９ 空調エリア
２０ ペリメータゾーン
２１ インテリアゾーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】