JP2000161720A - Cooler - Google Patents

Cooler

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JP2000161720A
JP2000161720A JP10333955A JP33395598A JP2000161720A JP 2000161720 A JP2000161720 A JP 2000161720A JP 10333955 A JP10333955 A JP 10333955A JP 33395598 A JP33395598 A JP 33395598A JP 2000161720 A JP2000161720 A JP 2000161720A
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JP
Japan
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heat exchanger
refrigerant
cooling
air
cooled
Prior art date
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Pending
Application number
JP10333955A
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Japanese (ja)
Inventor
Shin Honda
伸 本田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption of a cooler regardless of outer air temperature. SOLUTION: Brine flowing out from an indoor heat exchanger 12 is cooled by a first heat exchanger 20 being sprayed with cooling water and the brine is cooled by the evaporation latent heat thereof. The cooled brine is cooled further by an evaporator 40 in a steam compression refrigeration cycle. Since the brine is cooled by the first heat exchanger 20, driving power of a compressor in the steam compression refrigeration cycle can be reduced correspondingly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は冷房装置に関するも
ので、一般住宅、ビル等の冷房装置として用いる事がで
きる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device, and can be used as a cooling device for ordinary houses, buildings, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】冷房装置の省エネルギーは、従来より重
要な課題であり、冷房装置の効率向上による二酸化炭素
排出量の低減要請が国際的にも一層高まって来ている。
電力で駆動される一般家庭用冷房装置や業務用冷房装置
では、特に夏期の昼間に電力消費量が最大となり、これ
によって電力消費量が発電所の電力供給能力を一時的に
超えてえしまうという状況が社会的な問題となってい
る。このような問題点の対策として、冷房装置の効率向
上によって電力消費量を低減しようとする試みが従来よ
りなされてきている。
2. Description of the Related Art Energy saving of a cooling device has been a more important task than ever, and a demand for reduction of carbon dioxide emission by improving the efficiency of the cooling device has been increasing internationally.
In general, household and commercial cooling systems driven by electric power have the highest power consumption, especially during the daytime in summer, which can temporarily exceed the power supply capacity of the power plant. The situation has become a social issue. As a countermeasure against such a problem, attempts have been made to reduce the power consumption by improving the efficiency of the cooling device.

【0003】たとえば、特開平2―195133号公報
に示される冷房装置では、外気温度が所定温度より低い
時には室外に配された熱交換器を介して外気によって冷
媒を冷却し、外気が所定温度より高い時には、圧縮機を
備える蒸気圧縮式冷房装置によって冷媒を冷却してい
る。そして、この冷却された冷媒と被冷房空間である室
内の空気と熱交換させて室内空気を冷却している。
[0003] For example, in the cooling device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-195133, when the outside air temperature is lower than a predetermined temperature, the refrigerant is cooled by the outside air via a heat exchanger disposed outdoors, and the outside air is cooled below the predetermined temperature. When the temperature is high, the refrigerant is cooled by a vapor compression type cooling device having a compressor. The cooled refrigerant exchanges heat with the air in the room, which is the space to be cooled, to cool the room air.

【0004】また、特開平5―126422号公報に示
される冷房装置では、室内空気と熱交換する冷媒を、外
気温度が低い時には水の蒸発潜熱を利用して冷却し、外
気温度が高い時には圧縮機を備える蒸気圧縮式冷房装置
によって冷却している。そして、この冷却された冷媒と
被冷房空間である室内の空気と熱交換させて室内空気を
冷却している。
In the cooling device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-126422, a refrigerant that exchanges heat with indoor air is cooled by utilizing the latent heat of evaporation of water when the outside air temperature is low, and is compressed when the outside air temperature is high. It is cooled by a vapor compression type cooling device equipped with a cooling machine. The cooled refrigerant exchanges heat with the air in the room, which is the space to be cooled, to cool the room air.

【0005】確かに、このような従来の冷房装置では、
外気温度が低い時には蒸気圧縮式冷房装置の圧縮機の運
転を停止できる分だけ省電力となるが、最も電力を消費
する高外気温度時には依然圧縮機を運転させなけらばな
らず、省電力効果は必ずしも大きくはなかった。また、
外気温度の高低に応じて冷媒の流れを切り替えなければ
ならず、そのための切り替え弁装置も必要となってい
た。
[0005] Certainly, in such a conventional cooling device,
When the outside air temperature is low, power is saved as much as the operation of the compressor of the vapor compression type cooling device can be stopped.However, the compressor must still be operated at the high outside air temperature, which consumes the most power, resulting in a power saving effect. Was not always big. Also,
The flow of the refrigerant must be switched according to the level of the outside air temperature, and a switching valve device for that purpose has been required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上記問題
点に鑑み、従来のような冷媒の切り替え装置を必要とせ
ず、しかも外気温度の高低に関わらず常に消費電力を抑
えながら所望の冷房を達成しうる冷房装置を得ることに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention does not require a conventional refrigerant switching device, and achieves desired cooling while always suppressing power consumption regardless of the temperature of the outside air. It is to obtain a cooling device which can be achieved.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願請求項1に記載の発
明では、被空調空間内の空気と熱交換するブラインを水
の蒸発潜熱により冷却する第1熱交換器と、冷媒を圧縮
する電動圧縮機、この圧縮された冷媒を冷却し凝縮させ
る凝縮器、この凝縮冷媒を減圧する減圧手段、減圧され
た冷媒を蒸発させる蒸発器とを順次連結してなる蒸気圧
縮式冷凍サイクルと、前記第1熱交換器によって冷却さ
れたブラインを前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの蒸発器に
よってさらに冷却することを特徴とする冷房装置とし
た。
According to the first aspect of the present invention, a first heat exchanger for cooling brine, which exchanges heat with air in a space to be air-conditioned, by latent heat of water evaporation, and an electric motor for compressing refrigerant. A vapor compression refrigeration cycle in which a compressor, a condenser for cooling and condensing the compressed refrigerant, a decompression means for decompressing the condensed refrigerant, and an evaporator for evaporating the depressurized refrigerant are sequentially connected; (1) A cooling apparatus characterized in that the brine cooled by the heat exchanger is further cooled by an evaporator of the vapor compression refrigeration cycle.

【0008】これによって、第1熱交換器によって一旦
冷却されたブラインを蒸気圧縮式冷凍サイクルで冷却す
るため、圧縮機の消費電力を低く抑えることができる。
[0008] Thus, since the brine once cooled by the first heat exchanger is cooled by the vapor compression refrigeration cycle, the power consumption of the compressor can be reduced.

【0009】請求項2に記載の発明では、請求項1の発
明に対し、被空調空間内の空気を直接第1熱交換器で冷
却し、さらに蒸発器で冷却するようにした。
According to the second aspect of the present invention, the air in the space to be conditioned is directly cooled by the first heat exchanger and further cooled by the evaporator.

【0010】請求項3に記載の発明では、被空調空間内
の空気とブラインとを熱交換させる室内熱交換器と、前
記ブラインが導入され、表面に供給された水の蒸発潜熱
によってこのブラインを冷却する第1熱交換器と、前記
第1熱交換器の表面に水を供給する散水装置と、冷媒を
圧縮する電動圧縮機と、この電動圧縮機によって圧縮さ
れた冷媒を冷却させる凝縮器と、この凝縮器によって冷
却された冷媒を減圧する減圧手段と、減圧された冷媒を
蒸発させる蒸発器と、前記第1熱交換器によって冷却さ
れたブラインを、前記蒸発器内での冷媒蒸発によって冷
却するための第2熱交換器とを備えることを特徴とする
冷房装置とした。この発明によっても、第1熱交換器に
よって一旦冷却されたブラインを蒸気圧縮式冷凍サイク
ルの蒸発器によって冷却するため、圧縮機の消費電力を
低く抑えることができる。
According to the third aspect of the present invention, the indoor heat exchanger for exchanging heat between the air in the space to be air-conditioned and the brine, and the brine introduced by the brine, and the latent heat of the water supplied to the surface are used to remove the brine. A first heat exchanger for cooling, a sprinkler for supplying water to the surface of the first heat exchanger, an electric compressor for compressing the refrigerant, and a condenser for cooling the refrigerant compressed by the electric compressor. A decompression means for decompressing the refrigerant cooled by the condenser, an evaporator for evaporating the depressurized refrigerant, and cooling the brine cooled by the first heat exchanger by evaporating the refrigerant in the evaporator. And a second heat exchanger for cooling. According to the present invention, since the brine once cooled by the first heat exchanger is cooled by the evaporator of the vapor compression refrigeration cycle, the power consumption of the compressor can be reduced.

【0011】本願請求項4に記載の発明では、請求項3
に記載の発明に対して、被空調空間内の空気を直接第1
熱交換器で冷却し、さらに蒸発器で冷却するようにし
た。
According to the invention described in claim 4 of the present application, claim 3
The air in the space to be air-conditioned is directly
It was cooled by a heat exchanger and further cooled by an evaporator.

【0012】[0012]

【発明の実施形態】(第1実施形態)本発明を家庭用空
調装置に用いた第1実施形態を図1に基づいて説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is applied to a home air conditioner will be described with reference to FIG.

【0013】図1は本実施形態の空調装置を示す回路図
で、被空調空間である室内10には、室内熱交換器12
と、この室内熱交換器12に向けて室内空気を導く送風
機14が配されている。この室内熱交換器12と送風機
14はユニットケース16内に収納され、例えば室内1
0の壁に設置されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an air conditioner according to the present embodiment. An indoor heat exchanger 12
And a blower 14 that guides indoor air toward the indoor heat exchanger 12. The indoor heat exchanger 12 and the blower 14 are housed in a unit case 16 and, for example, the indoor 1
0 is installed on the wall.

【0014】室内熱交換器12は、ブライン用配管18
によって、第1熱交換器20、第2熱交換器22と接続
されており、一つの閉ループを構成している。室内熱交
換器12と第1熱交換器20とを結ぶブライン用配管1
8の途中には、上記閉ループ内でブラインを循環させる
ためのポンプ24が配されている。このポンプ24が駆
動することによって、ブラインは室内熱交換器12から
第1熱交換器20、そして第2熱交換器22へと流れ、
室内熱交換器12に戻ってくるように流れる。
The indoor heat exchanger 12 includes a brine pipe 18.
Thus, the first heat exchanger 20 and the second heat exchanger 22 are connected to each other to form one closed loop. Brine piping 1 connecting the indoor heat exchanger 12 and the first heat exchanger 20
In the middle of 8, a pump 24 for circulating brine in the closed loop is arranged. When the pump 24 is driven, the brine flows from the indoor heat exchanger 12 to the first heat exchanger 20 and then to the second heat exchanger 22,
It flows so as to return to the indoor heat exchanger 12.

【0015】第1熱交換器20の前面には、この第1熱
交換器20に向かって冷却風を押し込む、または吸込む
ための送風機26が配されている。さらに、この第1熱
交換器20の前面上方には、冷却水を第1熱交換器20
の全面に向けて散水する散水装置28のノズル30が開
口している。
A blower 26 for pushing or sucking cooling air toward the first heat exchanger 20 is arranged on the front surface of the first heat exchanger 20. Further, cooling water is provided above the front surface of the first heat exchanger 20.
The nozzle 30 of the water sprinkling device 28 that sprays water toward the entire surface is opened.

【0016】散水装置28は、冷却水を貯えておくため
の貯水槽32と、この貯水槽32内の冷却水を汲み上げ
るポンプ34と、汲み上げられた冷却水をノズル30ま
で導く冷却水配管38とからなる。
The water sprinkler 28 includes a water storage tank 32 for storing cooling water, a pump 34 for pumping the cooling water in the water storage tank 32, and a cooling water pipe 38 for guiding the pumped cooling water to the nozzle 30. Consists of

【0017】第2熱交換器22の側方には、第3熱交換
器40が隣接して配されている。この第3熱交換器40
は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成するもので、冷媒配
管42によって、圧縮機44、熱源側熱交換器46、第
1減圧手段48、第2減圧手段50に接続されている。
冷房時には第3熱交換器40が蒸気圧縮式冷凍サイクル
の蒸発器となり、熱源側熱交換器46が凝縮器となる。
この第2熱交換器22と第3熱交換器40とが隣接して
配置されることにより、第2熱交換器22内を流れるブラ
インと、第3熱交換器40内を流れる冷媒とが熱交換され
る。
A third heat exchanger 40 is arranged adjacent to the side of the second heat exchanger 22. This third heat exchanger 40
Constitutes a vapor compression refrigeration cycle, and includes a compressor 44, a heat source side heat exchanger 46,
The first pressure reducing means 48 and the second pressure reducing means 50 are connected.
During cooling, the third heat exchanger 40 functions as an evaporator of the vapor compression refrigeration cycle, and the heat source side heat exchanger 46 functions as a condenser.
By arranging the second heat exchanger 22 and the third heat exchanger 40 adjacent to each other, the brine flowing in the second heat exchanger 22 and the refrigerant flowing in the third heat exchanger 40 are heated. Be exchanged.

【0018】圧縮機44は、低圧ガス冷媒を吸引して高
温高圧のガス冷媒に圧縮するためのもので、電動モータ
によって駆動され、その型式はピストン型、回転型を問
わない。圧縮機44の出口側には四方弁56が配されて
おり、この四方弁56が切り替わることによって、圧縮
機44で圧縮された冷媒は、冷房時には熱源側熱交換器
46に流れ、暖房時には第3熱交換器40に流れる。
The compressor 44 is for sucking a low-pressure gas refrigerant and compressing it into a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and is driven by an electric motor. The type of the compressor may be a piston type or a rotary type. A four-way valve 56 is disposed on the outlet side of the compressor 44. By switching the four-way valve 56, the refrigerant compressed by the compressor 44 flows to the heat source side heat exchanger 46 at the time of cooling, and the fourth refrigerant at the time of heating. 3 Flow to heat exchanger 40.

【0019】熱源側熱交換器46と第3熱交換器40と
の間には、冷房用の第1減圧手段48と第1逆止弁52が
配されている。またこれらと並列に暖房用の第2減圧手
段50、第2逆止弁54が配されている。
Between the heat source side heat exchanger 46 and the third heat exchanger 40, a first pressure reducing means 48 for cooling and a first check valve 52 are arranged. A second pressure reducing means 50 for heating and a second check valve 54 are arranged in parallel with these.

【0020】また、熱源側熱交換器46の前面には、こ
の熱源側熱交換器46に向かって冷却風を押し込む、ま
たは吸込むための送風機54が配されている。さらに、
この熱源側熱交換器46の前面上方には、冷却水を熱源
側熱交換器46の全面に向けて散水する散水装置28の
ノズル36が開口している。
Further, a blower 54 for pushing or sucking cooling air toward the heat source side heat exchanger 46 is provided on the front surface of the heat source side heat exchanger 46. further,
Above the front surface of the heat source side heat exchanger 46, a nozzle 36 of the water sprinkling device 28 for spraying the cooling water toward the entire surface of the heat source side heat exchanger 46 is opened.

【0021】上述した第1熱交換器20、第2熱交換器
22、ポンプ24、送風機26、散水装置28、第3熱
交換器40、圧縮機44、熱源側熱交換器46、減圧手
段48、50、逆止弁52、54、四方弁56は、熱源
機11としてユニット化され、室外に配置されている。
The first heat exchanger 20, the second heat exchanger 22, the pump 24, the blower 26, the sprinkler 28, the third heat exchanger 40, the compressor 44, the heat source side heat exchanger 46, and the pressure reducing means 48 described above. , 50, the check valves 52, 54, and the four-way valve 56 are unitized as the heat source unit 11, and are disposed outdoors.

【0022】次に本実施形態の作動について述べる冷房
時には、圧縮機44で圧縮された冷媒は凝縮器である熱
源側熱交換器46に導かれ、外気と熱交換することによ
って高圧の液冷媒に凝縮する。凝縮した冷媒は第1減圧
手段48によて減圧され、第3熱交換器40へ導かれ
る。蒸発器である第3熱交換器40内で冷媒は蒸発し、第
2熱交換器22内のブラインを冷却する。
Next, at the time of cooling described in the operation of the present embodiment, the refrigerant compressed by the compressor 44 is guided to the heat source side heat exchanger 46 which is a condenser and exchanges heat with the outside air to form a high-pressure liquid refrigerant. Condense. The condensed refrigerant is depressurized by the first decompression means 48 and guided to the third heat exchanger 40. The refrigerant evaporates in the third heat exchanger 40, which is an evaporator, and cools the brine in the second heat exchanger 22.

【0023】熱源側熱交換器46には冷却水がノズル3
6より散水されており、熱源側熱交換器46内の冷媒が
効率良く凝縮されるために寄与している。
The cooling water is supplied to the heat source side heat exchanger 46 by the nozzle 3.
The water in the heat source side heat exchanger 46 contributes to efficient condensation of the refrigerant.

【0024】室内熱交換器12によって室内空気と熱交
換し、高温となったブラインは、ポンプ24によって第
1熱交換器20に導かれる。ここで、第1熱交換器20
には、散水装置28によって冷却水が散水されており、
第1熱交換器20の表面では、この冷却水が蒸発する。こ
の蒸発潜熱を第1熱交換器20内を流れるブラインより
奪うことによって、このブラインが冷却される。
The brine, which has exchanged heat with the indoor air by the indoor heat exchanger 12 and has a high temperature, is led to the first heat exchanger 20 by the pump 24. Here, the first heat exchanger 20
, Cooling water is sprinkled by the sprinkler 28,
On the surface of the first heat exchanger 20, the cooling water evaporates. The brine is cooled by depriving the latent heat of vaporization from the brine flowing in the first heat exchanger 20.

【0025】冷却されたブラインは第2熱交換器22内に
流入し、第3熱交換器40内を流れる冷媒と熱交換するこ
とによって更に冷却される。そして、再度室内熱交換器
12内に流入し、送風機14によって導かれた室内空気と
熱交換することによって、室内空気を冷却する。
The cooled brine flows into the second heat exchanger 22 and is further cooled by exchanging heat with the refrigerant flowing in the third heat exchanger 40. And again indoor heat exchanger
By flowing into the interior 12 and exchanging heat with the indoor air guided by the blower 14, the indoor air is cooled.

【0026】このようなブラインの温度変化を図4に示
す空気線図で説明する。
Such a temperature change of the brine will be described with reference to a psychrometric chart shown in FIG.

【0027】図4は横軸を空気温度、縦軸を絶対湿度と
したもので、図中、点Aで示される状態を外気、点Bで
示される状態を室内空気とする。第1熱交換器20の外
面では冷却水が蒸発するため、第1熱交換器20内のブ
ラインは外気の露点(相対湿度100%)、即ち点Aと
絶対湿度が等しい点Cまで冷却される。即ち、冷却水の
蒸発潜熱による冷却作用によって30℃から19℃まで
冷却される。
FIG. 4 is a graph in which the horizontal axis represents the air temperature and the vertical axis represents the absolute humidity. In FIG. 4, the state indicated by point A is outside air, and the state indicated by point B is room air. Since the cooling water evaporates on the outer surface of the first heat exchanger 20, the brine in the first heat exchanger 20 is cooled to the dew point of the outside air (100% relative humidity), that is, the point C where the absolute humidity is equal to the point A. . That is, the cooling water is cooled from 30 ° C. to 19 ° C. by the cooling effect of the latent heat of evaporation of the cooling water.

【0028】第3熱交換器40の蒸発温度を5〜6℃に
設定すると、第1熱交換器20で19℃に冷却されたブ
ラインは第3熱交換器40内を流れる冷媒によって10
℃まで冷却される。この状態を点Dで示す。
When the evaporation temperature of the third heat exchanger 40 is set to 5 to 6 ° C., the brine cooled to 19 ° C. in the first heat exchanger 20 is cooled by the refrigerant flowing through the third heat exchanger 40 to 10 ° C.
Cool down to ° C. This state is indicated by point D.

【0029】このように、本実施形態では、冷却水の蒸
発潜熱を利用しているので、熱源側冷凍サイクルが果た
すべき冷房能力は約50%に軽減されていることが分か
る。
As described above, in this embodiment, since the latent heat of evaporation of the cooling water is used, the cooling capacity to be achieved by the heat source side refrigeration cycle is reduced to about 50%.

【0030】次に本実施形態の消費電力について述べ
る。
Next, the power consumption of this embodiment will be described.

【0031】一般に冷房能力が約50%に軽減されてい
る場合、圧縮機の消費電力も約50%で済む。しかし、
実施形態では、熱源側熱交換器46も第1熱交換器20
と同様水の蒸発潜熱で冷却するので圧縮機の消費電力は
50%を更に下回る。
In general, when the cooling capacity is reduced to about 50%, the power consumption of the compressor is reduced to about 50%. But,
In the embodiment, the heat source side heat exchanger 46 is also the first heat exchanger 20.
Cooling is performed by the latent heat of vaporization of water, so that the power consumption of the compressor is less than 50%.

【0032】周知の事実として、蒸気圧縮式冷凍機の凝
縮器に散水すると凝縮圧力が低減でき、その結果圧縮機
の圧縮比が低減されるので、圧縮機の所要電力は大幅に
低減できる。これは、冷却塔として広く知られ実用化さ
れているもので、本発明の考案者の実験によっても、図
7に示すように散水しない場合と比較して、約60%の
電力ですむことが分かっている。
As is well known, watering the condenser of a vapor compression refrigerator can reduce the condensing pressure, and consequently the compression ratio of the compressor, thereby significantly reducing the power requirements of the compressor. This is widely known and practically used as a cooling tower, and it is possible to reduce the electric power by about 60% as compared with the case without water spraying as shown in FIG. I know it.

【0033】従って、本発明においては同じ冷房効果を
得るための圧縮機駆動に必要な電力は、従来に比べ約3
0%ですむため大幅な消費電力の低減、ひいては二酸化
炭素排出低減、空調経費の節約、およびピーク電圧の低
減い寄与することができる。
Therefore, in the present invention, the electric power required for driving the compressor to obtain the same cooling effect is about 3 times less than the conventional one.
Since only 0% is required, it is possible to significantly reduce power consumption, and eventually reduce carbon dioxide emission, save air conditioning costs, and reduce peak voltage.

【0034】暖房時には、圧縮機44から吐出された高
温高圧の冷媒は、四方弁56の切り換えによって第3熱
交換器40に導かれ、凝縮器として作用する。そして、
第2熱交換器22内のブラインに熱を与え、高温となっ
たブラインが室内熱交換器12によって室内空気を暖め
る。この際、第1熱交換器20には散水されず、また送
風機26も駆動されないので、第1熱交換器20は単な
る通路としての機能を果たすのみである。
At the time of heating, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 44 is guided to the third heat exchanger 40 by switching the four-way valve 56, and acts as a condenser. And
Heat is applied to the brine in the second heat exchanger 22, and the heated brine heats the indoor air by the indoor heat exchanger 12. At this time, since water is not sprinkled on the first heat exchanger 20 and the blower 26 is not driven, the first heat exchanger 20 merely functions as a passage.

【0035】(第2実施形態)次に本発明の第2実施形
態を図2に基づいて説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0036】上述した第1実施形態では、室内空気とブ
ラインとを室内熱交換器12を用いて熱交換させていた
が、第2の実施形態では、室内空気を直接第1熱交換器
に導き、さらに第3熱交換器40で冷却して、室内に還
流させている。
In the above-described first embodiment, the indoor air and the brine are heat-exchanged by using the indoor heat exchanger 12. In the second embodiment, the indoor air is directly guided to the first heat exchanger. Further, the air is further cooled by the third heat exchanger 40 and returned to the room.

【0037】即ち、ユニットケース16内に配された送
風機14によって吸引された室内空気は、空気ダクト5
8によって第1熱交換器20に導かれ、第1熱交換器2
0の表面に散水された冷却水の蒸発潜熱により冷却され
る。冷却された空気は空気ダクト58を介して送風機1
4側に戻り、室内内に吹出される。第1熱交換器20と
送風機14とを結ぶ空気ダクト58内には、第3熱交換
器40が配されており、この空気ダクト58内を流れる
空気を直接冷却、除湿させている。
That is, the room air sucked by the blower 14 arranged in the unit case 16 is
8 to the first heat exchanger 20 and the first heat exchanger 2
0 is cooled by the latent heat of evaporation of the cooling water sprinkled on the surface. The cooled air is supplied to the blower 1 through the air duct 58.
It returns to the 4 side and is blown out into the room. A third heat exchanger 40 is disposed in an air duct 58 connecting the first heat exchanger 20 and the blower 14, and directly cools and dehumidifies the air flowing through the air duct 58.

【0038】また、空気ダクト58の最下方には、空気
が第3熱交換器で冷却、除湿されることによって発生す
る凝縮水を排出するためのドレン管60が形成されてい
る。
A drain pipe 60 for discharging condensed water generated by cooling and dehumidifying the air in the third heat exchanger is formed at the lowermost part of the air duct 58.

【0039】暖房の際には、第3熱交換器40が直接空
気ダクト58内の空気を暖めている。
At the time of heating, the third heat exchanger 40 directly heats the air in the air duct 58.

【0040】その他の構成については、図1に示される
第1の実施形態を同様であり、同一の符号番号が付して
ある。
The other construction is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the same reference numerals are given.

【0041】本実施形態における空気の温度変化を図4
に基づいて説明する。
FIG. 4 shows a change in the temperature of air in the present embodiment.
It will be described based on.

【0042】図中、点Aで示される状態を外気、点Bで
示される状態を室内空気とする。第1熱交換器20の外
面では冷却水が蒸発するため、第1熱交換器20内を流
れる空気は外気の露点(相対湿度100%)、即ち点A
と絶対湿度が等しい点Cまで冷却される。即ち、冷却水
の蒸発潜熱による冷却作用によって30℃から19℃ま
で冷却される。
In the figure, the state shown by point A is outside air, and the state shown by point B is room air. Since the cooling water evaporates on the outer surface of the first heat exchanger 20, the air flowing through the first heat exchanger 20 has a dew point (100% relative humidity) of the outside air, that is, a point A.
Is cooled to a point C where the absolute humidity is equal. That is, the cooling water is cooled from 30 ° C. to 19 ° C. by the cooling effect of the latent heat of evaporation of the cooling water.

【0043】第3熱交換器40の蒸発温度を5〜6℃に
設定すると、第1熱交換器20で19℃に冷却されたブ
ラインは第3熱交換器40内を流れる冷媒によって点D
(10℃、相対湿度100%)で示される状態まで冷
却、除湿される。
When the evaporation temperature of the third heat exchanger 40 is set at 5 to 6 ° C., the brine cooled to 19 ° C. by the first heat exchanger 20 is cooled to the point D by the refrigerant flowing through the third heat exchanger 40.
(10 ° C., 100% relative humidity).

【0044】次に、本実施形態の消費電力について述べ
る。
Next, the power consumption of this embodiment will be described.

【0045】室内空気は図4中、点Bで示され、第3熱
交換器40によって冷却された空気は点Dで示される。
従って、第1熱交換器20でエンタルピーが4Kcal
/kgDA減少し、蒸気圧縮式冷凍サイクルでまかなう
のは6Kcal/kgDAである。したがって、点Bの
状態から点Dの状態まで総べて蒸気圧縮式冷凍サイクル
で冷却するものに比べ、蒸気圧縮式冷凍サイクルが果た
すべき冷房能力は約60%に軽減されている。
The room air is indicated by a point B in FIG. 4, and the air cooled by the third heat exchanger 40 is indicated by a point D.
Therefore, the enthalpy in the first heat exchanger 20 is 4 Kcal.
It is 6 Kcal / kgDA that can be reduced by the refrigeration cycle. Therefore, the cooling capacity to be achieved by the vapor compression refrigeration cycle is reduced to about 60% as compared with the case where the entire state from point B to point D is cooled by the vapor compression refrigeration cycle.

【0046】一般に冷房能力が60%に軽減されている
場合、圧縮機の消費電力も約60%にで済む。しかも、
本実施形態では、第1の実施形態と同様に第1熱交換器
20と熱源側熱交換器46を冷却水の蒸発潜熱で冷却し
ているので、圧縮機の消費電力を更に60%にすること
ができる。従って、圧縮機駆動に必要な消費電力は従来
のものに比べ約36%にすることができる。
Generally, when the cooling capacity is reduced to 60%, the power consumption of the compressor is reduced to about 60%. Moreover,
In the present embodiment, the first heat exchanger 20 and the heat source side heat exchanger 46 are cooled by the latent heat of evaporation of the cooling water as in the first embodiment, so that the power consumption of the compressor is further reduced to 60%. be able to. Therefore, the power consumption required for driving the compressor can be reduced to about 36% as compared with the conventional one.

【0047】(第3実施形態)第3実施形態では、第2
実施形態のものにさらに空気四方弁62および換気ダク
ト64を設けた。
(Third Embodiment) In the third embodiment, the second
An air four-way valve 62 and a ventilation duct 64 are further provided in the embodiment.

【0048】即ち、ユニットケース16と第1熱交換器
20とを結ぶ空気ダクト58の途中に空気四方弁62と
換気ダクト64を接続する。この空気四方弁62によ
り、室内空気がすべて第1熱交換器20に導かれるモー
ドと、室内の空気が室外に排出し、室外の空気を換気ダ
クト64を介して第1熱交換器20に導くモードとに切
り替わる。
That is, the air four-way valve 62 and the ventilation duct 64 are connected in the middle of the air duct 58 connecting the unit case 16 and the first heat exchanger 20. The mode in which all indoor air is guided to the first heat exchanger 20 by this four-way air valve 62, the indoor air is discharged outside the room, and the outdoor air is guided to the first heat exchanger 20 via the ventilation duct 64. Switch to mode.

【0049】これにより、室内の汚れた空気を室外に排
出しながら室外の新鮮な空気を導入して空調を行なうこ
とができる。
Thus, it is possible to perform air conditioning by introducing fresh air outside the room while discharging dirty air inside the room outside the room.

【0050】(第4実施形態)第4実施形態を図6に示
す。この実施形態では、室内10の上部に仕切り72を
形成し、この仕切り72の上方に空気吸込口74、下方
に空気吹出口76を形成する。そして、この空気吸込口
74と空気吹出口76とを空気ダクト58で連結し、こ
の空気ダクト58内に第1熱交換器20が配されてい
る。また、空気ダクト58の空気吹出口76近傍には空
気を空気ダクト内に送風するための送風機70が配され
ている。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment is shown in FIG. In this embodiment, a partition 72 is formed in the upper part of the room 10, an air inlet 74 is formed above the partition 72, and an air outlet 76 is formed below the partition 72. The air inlet 74 and the air outlet 76 are connected by an air duct 58, and the first heat exchanger 20 is arranged in the air duct 58. A blower 70 for blowing air into the air duct is disposed near the air outlet 76 of the air duct 58.

【0051】空気吹出口76の直下には、従来公知の蒸
気圧縮式冷凍サイクルの室内熱交換器12が配されてい
る。したがって、第1熱交換器20で冷却された空気が
室内で再度室内熱交換器側に吸込まれ、室内熱交換器1
2によって冷却される。
Immediately below the air outlet 76, the indoor heat exchanger 12 of a conventionally known vapor compression refrigeration cycle is disposed. Therefore, the air cooled by the first heat exchanger 20 is sucked into the indoor heat exchanger again in the room, and the indoor heat exchanger 1
Cooled by 2.

【0052】その他の構成、作動については上述の実施
形態と同様である。
Other configurations and operations are the same as those of the above-described embodiment.

【0053】図5は、従来の冷房装置と本発明の実施形
態との所要電力を比較したものである。図中、線図Aで
示すのが蒸気圧縮式冷凍サイクルのみで構成される冷房
装置、線図Bで示すのが特開平5−126422号に示
される冷房装置、線図Cで示すのが本願発明の第1実施
形態もしくは第2実施形態である。
FIG. 5 is a comparison of the required electric power between the conventional cooling device and the embodiment of the present invention. In the figure, a diagram A shows a cooling device composed of only a vapor compression refrigeration cycle, a diagram B shows a cooling device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-126422, and a diagram C shows the present invention. This is a first embodiment or a second embodiment of the present invention.

【0054】線図Aで示される冷房装置では外気温度の
上昇に伴って所要電力も増加している。線図Bで示され
る冷房装置では、外気温がたとえば19℃以下の場合は
所要電力が小さいが、19℃以上になると線図Aで示さ
れる冷房装置と同程度に電力を必要としている。
In the cooling device shown in the diagram A, the required electric power also increases as the outside air temperature rises. In the cooling device shown by the diagram B, the required power is small when the outside air temperature is, for example, 19 ° C. or lower.

【0055】それに対して、線図Cで示される本願発明
の実施形態では、外気温に関係なく冷却水の蒸発効果を
得ることができるので、冷房シーズン全域において大幅
な省電力を得ることができる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention shown in the diagram C, the effect of evaporating the cooling water can be obtained irrespective of the outside air temperature, so that significant power saving can be obtained throughout the cooling season. .

【0056】上述したすべての実施形態において、第1
熱交換器、熱源側熱交換器に散水する冷却水は、水道
水、雨水、河川水、第3熱交換器の凝縮水等を用いるこ
とができる。
In all the embodiments described above, the first
Tap water, rainwater, river water, condensed water of the third heat exchanger, and the like can be used as the cooling water sprinkled on the heat exchanger and the heat source side heat exchanger.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施形態を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態における冷却状態を示す空気
線図である。
FIG. 4 is an air line diagram showing a cooling state in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態と従来技術との所要電力を比
較する図である。
FIG. 5 is a diagram comparing the required power between the embodiment of the present invention and the conventional technology.

【図6】本発明の第4実施形態を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図7】凝縮器への散水有無による所要電力比をしめす
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a required power ratio depending on whether or not water is applied to a condenser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12・・・室内熱交換器 20・・・第1熱交換器 22・・・第2熱交換器 40・・・第3熱交換器 44・・・圧縮機 46・・・熱源側熱交換器 12 ... indoor heat exchanger 20 ... first heat exchanger 22 ... second heat exchanger 40 ... third heat exchanger 44 ... compressor 46 ... heat source side heat exchanger

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被空調空間内の空気と熱交換するブライ
ンを水の蒸発潜熱により冷却する第1熱交換器と、 冷媒を圧縮する電動圧縮機、この圧縮された冷媒を冷却
し凝縮させる凝縮器、この凝縮冷媒を減圧する減圧手
段、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを順次連結し
てなる蒸気圧縮式冷凍サイクルと、 前記第1熱交換器によって冷却されたブラインを前記蒸
気圧縮式冷凍サイクルの蒸発器によってさらに冷却する
ことを特徴とする冷房装置。
1. A first heat exchanger for cooling brine, which exchanges heat with air in an air-conditioned space, by latent heat of vaporization of water, an electric compressor for compressing a refrigerant, and a condenser for cooling and condensing the compressed refrigerant. A vapor compression refrigeration cycle in which a heat exchanger, a pressure reducing means for decompressing the condensed refrigerant, and an evaporator for evaporating the depressurized refrigerant are sequentially connected; and the brine cooled by the first heat exchanger is cooled by the vapor compression type refrigeration cycle. A cooling device characterized by further cooling by an evaporator of a refrigeration cycle.
【請求項2】 被空調空間内の空気を水の蒸発潜熱によ
り冷却する第1熱交換器と、 冷媒を圧縮する電動圧縮機、この圧縮された冷媒を冷却
し凝縮させる凝縮器、この凝縮冷媒を減圧する減圧手
段、減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを順次連結し
てなる蒸気圧縮式冷凍サイクルと、 前記第1熱交換器によって冷却された室内空気を前記蒸
気圧縮式冷凍サイクルの蒸発器によってさらに冷却する
ことを特徴とする冷房装置。
2. A first heat exchanger for cooling air in a space to be air-conditioned by latent heat of vaporization of water, an electric compressor for compressing a refrigerant, a condenser for cooling and condensing the compressed refrigerant, and a condensed refrigerant for the refrigerant A vapor compression refrigeration cycle in which vacuum means for reducing pressure and an evaporator for evaporating the decompressed refrigerant are sequentially connected; and the indoor air cooled by the first heat exchanger is evaporated by the vapor compression refrigeration cycle. A cooling device characterized by further cooling by a vessel.
【請求項3】 被空調空間内の空気とブラインとを熱交
換させる室内熱交換器と、 前記ブラインが導入され、表面に供給された水の蒸発潜
熱によってこのブラインを冷却する第1熱交換器と、 前記第1熱交換器の表面に水を供給する散水装置と、 冷媒を圧縮する電動圧縮機と、 この電動圧縮機によって圧縮された冷媒を冷却させる凝
縮器と、 この凝縮器によって冷却された冷媒を減圧する減圧手段
と、 減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、 前記第1熱交換器によって冷却されたブラインを、前記
蒸発器内での冷媒蒸発によって冷却するための第2熱交
換器とを備えることを特徴とする冷房装置。
3. An indoor heat exchanger for exchanging heat between the air in the space to be conditioned and the brine, and a first heat exchanger for introducing the brine and cooling the brine by latent heat of vaporization of water supplied to the surface. A sprinkler for supplying water to the surface of the first heat exchanger; an electric compressor for compressing the refrigerant; a condenser for cooling the refrigerant compressed by the electric compressor; Decompression means for decompressing the refrigerant, evaporator for evaporating the decompressed refrigerant, and second heat exchange for cooling the brine cooled by the first heat exchanger by refrigerant evaporation in the evaporator. A cooling device comprising:
【請求項4】 被空調空間内の空気が導入され、表面に
供給された水の蒸発潜熱によってこの空気を冷却する第
1熱交換器と、 前記第1熱交換器の表面に水を供給する散水装置と、 冷媒を圧縮する電動圧縮機と、 この電動圧縮機によって圧縮された冷媒を冷却させる凝
縮器と、 この凝縮器によって冷却された冷媒を減圧する減圧手段
と、 減圧された冷媒と前記第1熱交換器によって冷却された
空気とを熱交換して、この空気を冷却する蒸発器とを備
えることを特徴とする冷房装置。
4. A first heat exchanger for introducing air in the space to be conditioned and cooling the air by the latent heat of evaporation of the water supplied to the surface, and supplying water to the surface of the first heat exchanger. A sprinkler, an electric compressor for compressing the refrigerant, a condenser for cooling the refrigerant compressed by the electric compressor, a decompression means for decompressing the refrigerant cooled by the condenser, A cooling device comprising: an evaporator that exchanges heat with air cooled by the first heat exchanger to cool the air.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006214694A (en) * 2005-02-07 2006-08-17 Fujita Corp Air conditioning system, air conditioning method and air conditioning unit
JP2008202917A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Espec Corp Cooling unit and cooling device

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