JP2000220879A - ソーラー温水利用によるｒｆエアコン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＲＦエアコンの熱源機にソーラの温水熱源を
利用し、省エネと環境負荷の軽減を図る。 【解決手段】 室内熱交換器１０の蒸発器１１は、太管
で構成された冷媒配管１５を介して室外ユニットのバル
ブ２７Ａに接続される。バルブ２７Ａは、冷媒配管２
８、マフラー２２、アキュムレータ２３、コンプレッサ
２４、室外熱交換器２０、及びキャピラリーチューブ２
５、ストレーナー２６を介してバルブ２７Ｂに接続さ
れ、細管で構成された冷媒配管１６を介して室内熱交換
器１０の蒸発器１１に接続され、冷房サイクルが形成さ
れる。又、温水循環路にて、室内熱交換器１０の放熱器
１２は、室内ユニットと給湯機３０、ソーラーパネル４
０との間で温水循環路が形成され、配管１８を介して温
水弁１４が開かれ、温水を放熱器１２、配管１７、４２
を経由してソーラーパネル４０、配管４３、配管３６の
順に流通させて、温水循環路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房は温水暖房
で、冷房は電動駆動のコンプレッサで行なうＲＦ（ルー
フトップフルー）エアコンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、暖房は温水暖房で、冷房は電動駆
動のコンプレッサで行なうエアコンとしてＲＦ（ルーフ
トップフルー）エアコンが知られている。また、梅雨期
や秋の長雨など、中間期のジメジメもエアコンの運転に
よって、部屋の温度を変えず湿度だけを取り除く「ドラ
イ運転」によって解決することができる。

【０００３】ドライ運転には、エバポレーターで冷却、
減湿された空気を、もう一度もとの温度まで湿気を与え
ずに加熱してやるドライ運転や、風量や冷却能力をマイ
コンでコントロールするマイコンドライ運転がある。

【０００４】ここで、通常使用されているＲＦエアコン
の一例を、図２の概略構成で説明する。エアコンは、室
内に設置された室内ユニット、室外に設置された室外ユ
ニット、及び熱源機に対応する給湯機を備えている。

【０００５】室内ユニットは冷房サイクルを構成する蒸
発器１１と、温水の供給される放熱器１２とを有し、蒸
発器１１が放熱器１２に対して風上になるように一体構
成された室内熱交換器１０が設けられている。なお、こ
の室内熱交換器１０の近傍には、室内熱交換器１０を通
過させて室内に送風するためのクロスフローファン１３
が設けられている。

【０００６】蒸発器１１は配管１５、１６を介して室外
ユニット内の室外熱交換器２０に接続されており、室内
ユニットと室外ユニットとの間で冷媒が循環する冷媒循
環路が形成されている。

【０００７】放熱器１２は、バーナー３１で加熱される
給湯機３０と、給湯機３０の温水を供給するポンプ３２
と、リザーブタンク３４を有するプレッシャータンク３
３からなる給湯回路が、温水弁（流量制御弁）１４と配
管３５、１８、１７、３６、を介して接続されており、
室内ユニットと給湯機３０との間で温水が循環する温水
循環路が形成されている。

【０００８】次に、上記の冷媒循環路において、室内熱
交換器１０の蒸発器１１は、太管で構成された冷媒配管
１５を介して室外ユニットのバルブ２７Ａに接続されて
いる。バルブ２７Ａは、冷媒配管２８、マフラー２２、
アキュムレータ２３、コンプレッサ２４、室外熱交換器
２０、及びキャピラリーチューブ（減圧装置）２５、ス
トレーナー２６を介してバルブ２７Ｂに接続されてい
る。

【０００９】そして、バルブ２７Ｂが、細管で構成され
た冷媒配管１６を介して室内熱交換器１０の蒸発器１１
に接続されることにより、密閉された冷媒循環路すなわ
ち冷房サイクルが形成されている。なお、室外熱交換器
２０の近傍には、室外熱交換器２０を通過させて送風す
るためのプロペラファン２１が設けられている。

【００１０】また、温水循環路において、室内熱交換器
１０の放熱器１２は、前述したように配管１７、１８を
介して給湯回路に接続されており、温水弁１４を開くこ
とにより、給湯回路を循環している温水を配管１８、放
熱器１２、配管１７の順に流通させる、即ち、温水循環
路を循環させることができるように構成されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】現在のＲＦ温水エアコ
ンは、室外ユニットにある熱源機（ボイラ）により温水
を加熱し、温水循環ポンプで室内ユニットの温水熱交換
器に温水を循環させ（熱量を供給）、暖房及びドライ運
転を行なうものである。この時の熱源機への燃料はガス
及び石油が使用される。

【００１２】このように温水の熱源が熱源機（ボイラ）
のみであるため、省エネと環境負荷の軽減を考慮したも
のが必要とされている。そこで本発明は、ＲＦ（ルーフ
トップフロー）エアコンの熱源機にソーラーによる温水
の熱源を利用することにより省エネと環境負荷の軽減を
図ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ソーラー温水利用によるＲＦエアコンは、室内に設置さ
れた室内ユニット、室外に設置された室外ユニット及び
熱源機に対応する給湯機とソーラーパネルを備え、室内
ユニットは冷房サイクルを構成する蒸発器と、温水の供
給される暖房用放熱器とで一体構成された室内熱交換器
が設けられ、前記蒸発器は配管を介して室外ユニット内
の室外熱交換器に接続されて、室内ユニットと室外ユニ
ットとの間で冷媒循環路が形成され、前記放熱器は熱源
機と、ソーラーパネルの温水からなる給湯回路が温水弁
と配管を介して接続されて、室内ユニットと室外ユニッ
トとの間で温水循環路が形成された構成とする。

【００１４】こうして、本発明のＲＦエアコンは、暖房
時にはソーラーパネルによる温水の熱源を主として用
い、それに加えて熱源機（ボイラ）の熱源を利用するこ
とにより、熱源機の負担と使用を軽減できるものであ
り、省エネと環境負荷の軽減を図ることができる。

【００１５】本発明の請求項２に係るソーラー温水利用
によるＲＦエアコンは、室内に設置された室内ユニッ
ト、室外に設置された室外ユニット及び熱源機に対応す
る給湯機とソーラーパネルを備え、室内ユニットは冷房
サイクルを構成する蒸発器と、温水の供給される暖房用
放熱器とで一体構成された室内熱交換器が設けられ、前
記蒸発器は配管を介して室外ユニット内の室外熱交換器
に接続されて、室内ユニットと室外ユニットとの間で冷
媒循環路が形成され、前記放熱器は熱源機と、ソーラー
パネルの温水からなる給湯回路が温水弁と配管を介して
接続されて、室内ユニットと室外ユニットとの間で温水
循環路が形成され、暖房動作に熱源機とソーラーパネル
による温水を、またはソーラーパネルの温水のみを用い
ることにより、冷房動作と暖房動作を併用したドライ運
転を行なう構成とする。

【００１６】こうして、ドライ運転時には、温水熱交換
器としての放熱器による再加熱の熱量が暖房時と比較し
て少なくてすむことから、ソーラーパネルの温水だけに
よるドライ制御も可能にする。

【００１７】本発明の請求項３に係るソーラー温水利用
によるＲＦエアコンは、室内に設置された室内ユニッ
ト、室外に設置された室外ユニット及び熱源機に対応す
る給湯機とソーラーパネルを備え、室内ユニットは冷房
サイクルを構成する蒸発器と、温水の供給される暖房用
放熱器とで一体構成された室内熱交換器が設けられ、前
記蒸発器は配管を介して室外ユニット内の室外熱交換器
に接続されて、室内ユニットと室外ユニットとの間で冷
媒循環路が形成され、前記放熱器は熱源機と、ソーラー
パネルの温水からなる給湯回路が温水弁と配管を介して
接続されて、室内ユニットと室外ユニットとの間で温水
循環路が形成され、ソーラーパネルの温水を循環するこ
とにより、熱源機停止時の温水温度低下による温水回路
の凍結破損保護を行なう構成とする。

【００１８】こうして、現在の凍結予防運転としては、
熱源機を燃焼させ１次的に温水を循環させているが、ソ
ーラーパネルの温水を循環することにより熱源機を使用
しなくてすむので、省エネ効果を発揮できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づき説
明する。ＲＦエアコンの一例を図１の概略構成で説明す
る。エアコンは、室内に設置された室内ユニット、室外
に設置された室外ユニット、及び熱源機に対応する給湯
機とソーラーパネルを備えている。ソーラーパネルは屋
根の上や日当たりの良い場所に設置される。

【００２０】室内ユニットは冷房サイクルを構成する蒸
発器１１と、温水の供給される放熱器１２とを有し、蒸
発器１１が放熱器１２に対して風上になるように一体構
成された室内熱交換器１０が設けられている。なお、こ
の室内熱交換器１０の近傍には、室内熱交換器１０を通
過させて室内に送風するためのクロスフローファン１３
が設けられている。

【００２１】蒸発器１１は配管１５、１６を介して室外
ユニット内の室外熱交換器２０に接続されており、室内
ユニットと室外ユニットとの間で冷媒が循環する冷媒循
環路が形成されている。

【００２２】放熱器１２は、バーナー３１で加熱される
給湯機３０と、ソーラーパネル４０の温水を供給するポ
ンプ３２と、リザーブタンク３４を有するプレッシャー
タンク３３からなる給湯回路が、温水弁（流量制御弁）
１４と配管３５、１８、１７、４２、４３、３６を介し
て接続されて温水循環路が形成されている。ソーラーパ
ネル４０には太陽の熱により温水が得られるように、そ
の中に加熱管４１が配設されている。

【００２３】次に、上記の冷媒循環路において、室内熱
交換器１０の蒸発器１１は、太管で構成された冷媒配管
１５を介して室外ユニットのバルブ２７Ａに接続されて
いる。バルブ２７Ａは、冷媒配管２８、マフラー２２、
アキュムレータ２３、コンプレッサ２４、室外熱交換器
２０、及びキャピラリーチューブ（減圧装置）２５、ス
トレーナー２６を介してバルブ２７Ｂに接続されてい
る。

【００２４】そして、バルブ２７Ｂが、細管で構成され
た冷媒配管１６を介して室内熱交換器１０の蒸発器１１
に接続されることにより、密閉された冷媒循環路すなわ
ち冷房サイクルが形成されている。なお、室外熱交換器
２０の近傍には、室外熱交換器２０を通過させて送風す
るためのプロペラファン２１が設けられている。

【００２５】また、温水循環路において、室内熱交換器
１０の放熱器１２は、前述したように、室内ユニットと
給湯機３０、ソーラーパネル４０との間で温水が循環す
る温水循環路が形成され、配管１８を介して温水弁１４
が開かれることにより、温水を放熱器１２、配管１７、
４２を経由してソーラーパネル４０の加熱管４１、配管
４３、配管３６の順に流通させる、即ち、温水循環路を
循環させることができるように構成されている。

【００２６】室内冷房は次の動作により行われる。室内
熱交換器１０の蒸発器１１から冷媒は、冷媒配管１５、
室外ユニットのバルブ２７Ａを介してマフラー２２、ア
キュムレータ２３に至る。アキュムレータ２３では、気
液分離を行ない、コンプレッサ２４に気体のみを送る。

【００２７】コンプレッサ２４で圧縮された冷媒は室外
熱交換器２０においてプロペラファン２１の冷却風によ
り冷却されてあら熱をとられ、液化されて、キャピラリ
ーチューブ（減圧装置）２５で高圧低温の液体となる。

【００２８】高圧低温の冷媒は、ストレーナー２６でふ
るいにかけられた後、冷媒配管２９、１６を介して室内
熱交換器１０の蒸発器１１に送られ、そこでガス化して
吸熱蒸発する。その吸熱蒸発に伴って、周囲の温度を奪
い空気を冷却する。

【００２９】冷却された空気は、クロスフローファン１
３により室内に送風される。冷媒は再び冷媒配管１５に
送られ、同様な冷房サイクルを繰り返すことにより室内
は所望の温度まで冷房されることとなる。

【００３０】室内暖房は次の動作により行なわれる。室
内熱交換器１０の放熱器１２からの温水はソーラーパネ
ル４０の加熱管４１を通過する際に太陽熱で加熱され、
ポンプ３２によりリザーブタンク３４を有するプレッシ
ャータンク３３に供給され、そこで圧力を上げられて給
湯機３０に供給される。給湯機３０では、ソーラーパネ
ル４０で加熱された温水温度が所望の温度に達しないと
きは、その不足分だけをバーナー３１で更に加熱する。
加熱された温水は温水弁１４を介して配管３５、１８を
経由して室内熱交換器１０の放熱器１２に供給される。

【００３１】放熱器１２では、周囲の空気の温度を高
め、温められた空気はクロスフローファン１３により室
内に送風される。温水は再び配管１７、４２を介してソ
ーラーパネル４０に還流される。同様な暖房サイクルを
繰り返すことにより室内は所望の温度まで暖房される。
このように、暖房時には主としてソーラーパネルによる
温水の熱源を利用することにより、熱源機（ボイラ）の
負担と使用を軽減できるものであり、省エネと環境負荷
の軽減を図ることができる。

【００３２】この場合、室内の暖房温度は、クロスフロ
ーファン１３の近傍に配置された温度センサーの検出出
力に基づいて、温水弁１４をマイコン制御等によりコン
トロールすることにより、所望の設定温度に保つことが
できるものである。

【００３３】また、ドライ運転は、冷房動作と暖房動作
を併用することにより行なわれ、上述した冷房動作によ
り除湿され、冷却された空気が、これまた上述した暖房
動作によりもとの温度にまで暖められて除湿加熱を行う
が、本発明では、熱源機とソーラーパネルによる温水の
熱源を利用することができる。そして、温水熱交換器と
しての放熱器による再加熱の熱量が暖房時と比較して少
なくてすむことから、ソーラーパネルの温水だけによる
ドライ制御も可能である。

【００３４】更に、厳冬時の熱源機停止時に温水温度が
低下した場合、温水回路の凍結破損を保護する必要があ
るが、ソーラーパネルの温水を循環することにより温水
回路の凍結を防止することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明のＲＦエアコン
は、暖房時にはソーラーパネルによる温水の熱源を主と
して用い、それに加えて熱源機（ボイラ）の熱源を利用
することにより、熱源機の負担と使用を軽減できるもの
であり、省エネと環境負荷の軽減を図ることができる。

【００３６】また、ドライ運転時には、温水熱交換器と
しての放熱器による再加熱の熱量が暖房時と比較して少
なくてすむことから、ソーラーパネルの温水だけによる
ドライ制御も可能である。更に、現在の凍結予防運転と
しては、熱源機を燃焼させ１次的に温水を循環させてい
るが、ソーラーパネルの温水を循環することにより熱源
機を使用しなくてすむので省エネ効果を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＲＦエアコンの概略構成図。

【図２】従来のＲＦエアコンの概略構成図。

【符号の説明】

１ 正面パネル ２ 空気調和機本体のコントロール部と運転
表示部 ３ 表示用のＬＥＤ １０ 室内熱交換器 １１ 蒸発器 １２ 放熱器 １３ クロスフローファン １４ 温水弁（流量制御弁） １５，１６ 冷媒配管 １７，１８ 配管 ２０ 室外熱交換器 ２１ プロペラファン ２２ マフラー ２３ アキュムレータ ２４ コンプレッサ ２５ キャピラリーチューブ（減圧装置） ２６ ストレーナー ２７ バルブ ２８，２９ 冷媒配管 ３０ 給湯機 ３１ バーナー ３２ ポンプ ３３ プレッシャータンク ３４ リザーブタンク ３５，３６ 配管 ４０ ソーラーパネル ４１ 加熱管 ４２，４３ 配管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に設置された室内ユニット、室外に
   設置された室外ユニット及び熱源機に対応する給湯機と
   ソーラーパネルを備え、室内ユニットは冷房サイクルを
   構成する蒸発器と、温水の供給される暖房用放熱器とで
   一体構成された室内熱交換器が設けられ、前記蒸発器は
   配管を介して室外ユニット内の室外熱交換器に接続され
   て、室内ユニットと室外ユニットとの間で冷媒循環路が
   形成され、前記放熱器は熱源機と、ソーラーパネルの温
   水からなる給湯回路が温水弁と配管を介して接続され
   て、室内ユニットと室外ユニットとの間で温水循環路が
   形成されてなることを特徴とするソーラー温水利用によ
   るＲＦエアコン。
2. 【請求項２】 暖房動作に熱源機とソーラーパネルによ
   る温水を、またはソーラーパネルの温水のみを用いるこ
   とにより、冷房動作と暖房動作を併用したドライ運転を
   行なうことを特徴とする請求項１に記載のソーラー温水
   利用によるＲＦエアコン。
3. 【請求項３】 ソーラーパネルの温水を循環することに
   より、熱源機停止時の温水温度低下による温水回路の凍
   結破損保護を行なうことを特徴とする請求項１に記載の
   ソーラー温水利用によるＲＦエアコン。