JP2003202132A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 室外機送風機の排熱を発電へ利用すること
で、熱電素子の強度的な対策が不要で、屋外に放出され
る熱エネルギーの低減および空気調和機に使用される消
費電力を低減させること。 【解決手段】 この発明に係る空気調和機は、外郭部品
内に、熱交換器と、送風機とを有する室外機と、外郭部
品に設置され、異種の熱電半導体を組み合わせた発電用
熱電素子と、を備え、発電用熱電素子の一方の接合部が
熱交換器を通過した風に接し、他方の接合部が室外機周
囲空気に接するように構成したことを特徴とする。
で、熱電素子の強度的な対策が不要で、屋外に放出され
る熱エネルギーの低減および空気調和機に使用される消
費電力を低減させること。 【解決手段】 この発明に係る空気調和機は、外郭部品
内に、熱交換器と、送風機とを有する室外機と、外郭部
品に設置され、異種の熱電半導体を組み合わせた発電用
熱電素子と、を備え、発電用熱電素子の一方の接合部が
熱交換器を通過した風に接し、他方の接合部が室外機周
囲空気に接するように構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和機に関
するもので、特に熱電素子のゼーベック効果を利用して
冷房や暖房を行う空気調和機の消費電力を削減する技術
に関するものである。
するもので、特に熱電素子のゼーベック効果を利用して
冷房や暖房を行う空気調和機の消費電力を削減する技術
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球温暖化とエネルギー資源枯喝
抑制のために、各種電気機器の消費電力量の低減が望ま
れ、冷蔵庫や空気調和機などでは様々な手段で対応が成
されている。中でも、従来動力源や熱源に転換されずに
無駄に放出していた熱エネルギーを活用する手段とし
て、熱電素子を使用して省電力に寄与させる技術が提案
されている。
抑制のために、各種電気機器の消費電力量の低減が望ま
れ、冷蔵庫や空気調和機などでは様々な手段で対応が成
されている。中でも、従来動力源や熱源に転換されずに
無駄に放出していた熱エネルギーを活用する手段とし
て、熱電素子を使用して省電力に寄与させる技術が提案
されている。
【０００３】従来の熱と電気の間の変換作用を利用した
ものとしては、電気を熱に変換するペルチェ効果を利用
して、冷蔵庫やワインセラー等の冷却用として使用され
ている。しかし、逆にゼーベック効果を利用した熱を電
気に変換する熱電素子の研究は燃焼機器や宇宙（人工衛
星）関連の高温（２００〜１０００℃）領域で行われて
いる。熱電素子は温度への依存度が高いので、発電の出
力を得やすい分野から発展して、今後は１００℃以下の
低温領域へ拡大されるが、まだ殆ど実績がない。
ものとしては、電気を熱に変換するペルチェ効果を利用
して、冷蔵庫やワインセラー等の冷却用として使用され
ている。しかし、逆にゼーベック効果を利用した熱を電
気に変換する熱電素子の研究は燃焼機器や宇宙（人工衛
星）関連の高温（２００〜１０００℃）領域で行われて
いる。熱電素子は温度への依存度が高いので、発電の出
力を得やすい分野から発展して、今後は１００℃以下の
低温領域へ拡大されるが、まだ殆ど実績がない。
【０００４】図７は、例えば特開昭６２−１６９９８１
号公報に開示された従来の熱電素子を使用して節電を行
う冷凍冷蔵庫の構成図である。図において、１０１は外
部電源からの電力を調整器１１４で調整した後供給して
駆動する電動圧縮機、１０２は凝縮器、１０６は二方弁
１０３、減圧器１０４、蒸発器１０５を循環し余剰とな
る冷媒を貯留するアキュムレータ、１１０は熱電素子、
１１３は熱電素子１１０の発生した電力を電池１１１で
貯え制御部１１２で制御して供給される直交流変換器で
ある。
号公報に開示された従来の熱電素子を使用して節電を行
う冷凍冷蔵庫の構成図である。図において、１０１は外
部電源からの電力を調整器１１４で調整した後供給して
駆動する電動圧縮機、１０２は凝縮器、１０６は二方弁
１０３、減圧器１０４、蒸発器１０５を循環し余剰とな
る冷媒を貯留するアキュムレータ、１１０は熱電素子、
１１３は熱電素子１１０の発生した電力を電池１１１で
貯え制御部１１２で制御して供給される直交流変換器で
ある。
【０００５】図８は、例えば特開昭６２−１８２５６２
号公報に開示された従来の熱電発電素子を使用して節電
を行う空気調和機の構成図である。図において、２０４
は電動圧縮機２０２から四方弁２０３を通して冷媒が供
給される室外放熱器、２０５、２０６は減圧器、２０７
はファン２０８により送風される室内放熱器、２１０は
ヒートパイプである熱交換器、２１１は熱を熱電素子１
１０に伝える伝熱接続器である。尚、図８では熱電素子
１１０に接触させる伝熱を室外熱交換器の蒸発器から低
温部に切り替え空気中の高温部との温度差により発電す
るという構造も示している。
号公報に開示された従来の熱電発電素子を使用して節電
を行う空気調和機の構成図である。図において、２０４
は電動圧縮機２０２から四方弁２０３を通して冷媒が供
給される室外放熱器、２０５、２０６は減圧器、２０７
はファン２０８により送風される室内放熱器、２１０は
ヒートパイプである熱交換器、２１１は熱を熱電素子１
１０に伝える伝熱接続器である。尚、図８では熱電素子
１１０に接触させる伝熱を室外熱交換器の蒸発器から低
温部に切り替え空気中の高温部との温度差により発電す
るという構造も示している。
【０００６】図７、８において冷凍サイクルの中で冷媒
が高温となる凝縮器や室外放熱器に熱電素子１１０を直
接または伝熱させて接触させ、相対する素子の反対側は
空気中に露出させ、この両者の間の温度差で発電させる
構成を示すとともに、この発電した出力を蓄電し、交流
電流として電動圧縮機に捕捉充電したりその他へ供給し
ている。
が高温となる凝縮器や室外放熱器に熱電素子１１０を直
接または伝熱させて接触させ、相対する素子の反対側は
空気中に露出させ、この両者の間の温度差で発電させる
構成を示すとともに、この発電した出力を蓄電し、交流
電流として電動圧縮機に捕捉充電したりその他へ供給し
ている。
【０００７】この様に冷凍サイクルの無駄にしていた熱
放出を有効に生かして電力を発生させ補助電力として活
用することによって機器の省電力化に寄与するものであ
る。
放出を有効に生かして電力を発生させ補助電力として活
用することによって機器の省電力化に寄与するものであ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとしている課題】従来の熱電素子を
使用した冷凍冷蔵庫や空気調和機は以上のように構成さ
れているので、熱電素子が接する高温部または低温部の
部位として冷凍サイクル系の熱源を選択しているので、
電動圧縮機駆動時や圧力変動時の振動により熱電発電素
子が故障することがあり、強度的な対策が必要であっ
た。また、空気調和機では、屋外に設置される室外機送
風機から排出される熱が都市部の環境問題となっている
ヒートアイランド現象の要因の一つに上げられていた。
使用した冷凍冷蔵庫や空気調和機は以上のように構成さ
れているので、熱電素子が接する高温部または低温部の
部位として冷凍サイクル系の熱源を選択しているので、
電動圧縮機駆動時や圧力変動時の振動により熱電発電素
子が故障することがあり、強度的な対策が必要であっ
た。また、空気調和機では、屋外に設置される室外機送
風機から排出される熱が都市部の環境問題となっている
ヒートアイランド現象の要因の一つに上げられていた。
【０００９】この発明は、室外機送風機の排熱を発電へ
利用することで、熱電素子の強度的な対策が不要で、屋
外に放出される熱エネルギーの低減および空気調和機に
使用される消費電力を低減させることを目的とする。
利用することで、熱電素子の強度的な対策が不要で、屋
外に放出される熱エネルギーの低減および空気調和機に
使用される消費電力を低減させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る空気調和
機は、外郭部品内に、熱交換器と、送風機とを有する室
外機と、外郭部品に設置され、異種の熱電半導体を組み
合わせた発電用熱電素子と、を備え、発電用熱電素子の
一方の接合部が熱交換器を通過した風に接し、他方の接
合部が室外機周囲空気に接するように構成したことを特
徴とする。
機は、外郭部品内に、熱交換器と、送風機とを有する室
外機と、外郭部品に設置され、異種の熱電半導体を組み
合わせた発電用熱電素子と、を備え、発電用熱電素子の
一方の接合部が熱交換器を通過した風に接し、他方の接
合部が室外機周囲空気に接するように構成したことを特
徴とする。
【００１１】また、この発明に係る空気調和機は、室外
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を送風機に
よる風の流れが生じる風路となる室外機の側面に設置し
たことを特徴とする。
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を送風機に
よる風の流れが生じる風路となる室外機の側面に設置し
たことを特徴とする。
【００１２】また、この発明に係る空気調和機は、室外
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を室外機前
面の風路形状の一部を構成するようにしたことを特徴と
する。
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を室外機前
面の風路形状の一部を構成するようにしたことを特徴と
する。
【００１３】また、この発明に係る空気調和機は、室外
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、ベルマウスを発電用熱電素
子で構成したことを特徴とする。
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、ベルマウスを発電用熱電素
子で構成したことを特徴とする。
【００１４】また、この発明に係る空気調和機は、冷房
運転時、凝縮器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は暖められて高温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は加熱されて高温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して低温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことを特徴とする。
運転時、凝縮器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は暖められて高温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は加熱されて高温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して低温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことを特徴とする。
【００１５】また、この発明に係る空気調和機は、冷房
運転時、発電用熱電素子には、熱交換器及び送風機のフ
ァンモータを通過した高温の空気が当たることを特徴と
する。
運転時、発電用熱電素子には、熱交換器及び送風機のフ
ァンモータを通過した高温の空気が当たることを特徴と
する。
【００１６】また、この発明に係る空気調和機は、暖房
運転時、蒸発器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は冷やされて低温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は冷却されて低温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して高温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことを特徴とする。
運転時、蒸発器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は冷やされて低温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は冷却されて低温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して高温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことを特徴とする。
【００１７】また、この発明に係る空気調和機は、発電
用熱電素子は、Ｐ形半導体及びＮ形半導体を交互に並べ
て配置し、両端部において金属電極により直列接続し、
これらを絶縁板で上部と下部から保持する構成としたこ
とを特徴とする。
用熱電素子は、Ｐ形半導体及びＮ形半導体を交互に並べ
て配置し、両端部において金属電極により直列接続し、
これらを絶縁板で上部と下部から保持する構成としたこ
とを特徴とする。
【００１８】また、この発明に係る空気調和機は、発電
用熱電素子の電力を、送風機や冷媒を圧縮する圧縮機等
の補助電力して使用することを特徴とする。
用熱電素子の電力を、送風機や冷媒を圧縮する圧縮機等
の補助電力して使用することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１、２は実施の形態１を示す図で、図
１は空気調和機の室外機の上面断面図、図２は熱電素子
モジュールの構造図である。図１において、１は室外
機、２は冷媒を圧縮する圧縮機、３は圧縮機２により循
環する冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器、４はファ
ン５を回転させるファンモータ、６は吹出口６ａを形成
するベルマウス、７は熱交換器３に流入する熱交換器１
次側空気、８は吹出口６ａを通って吹き出される熱交換
器２次側空気、９は室外機１の周囲空気、１０は室外機
１の外郭側面に固定された異種の熱電半導体を組み合わ
せた発電用熱電素子である。
面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１、２は実施の形態１を示す図で、図
１は空気調和機の室外機の上面断面図、図２は熱電素子
モジュールの構造図である。図１において、１は室外
機、２は冷媒を圧縮する圧縮機、３は圧縮機２により循
環する冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器、４はファ
ン５を回転させるファンモータ、６は吹出口６ａを形成
するベルマウス、７は熱交換器３に流入する熱交換器１
次側空気、８は吹出口６ａを通って吹き出される熱交換
器２次側空気、９は室外機１の周囲空気、１０は室外機
１の外郭側面に固定された異種の熱電半導体を組み合わ
せた発電用熱電素子である。
【００２０】図２において、Ｔ３はＰ形半導体、Ｔ４は
Ｎ形半導体であり、Ｔ２はそれらを直列接続する金属電
極、Ｔ１はこれらを上部と下部から保持するセラミック
絶縁板、Ｔ５は電気的負荷である。ここで用いた熱電素
子モジュールは図２に示すように、セラミック絶縁板Ｔ
１の上に金属電極Ｔ２を介してＰ形半導体Ｔ３とＮ形半
導体Ｔ４を交互に複数直列接続した上に金属電極Ｔ２を
介して更にセラミック絶縁板Ｔ１で覆う構造となってい
る。
Ｎ形半導体であり、Ｔ２はそれらを直列接続する金属電
極、Ｔ１はこれらを上部と下部から保持するセラミック
絶縁板、Ｔ５は電気的負荷である。ここで用いた熱電素
子モジュールは図２に示すように、セラミック絶縁板Ｔ
１の上に金属電極Ｔ２を介してＰ形半導体Ｔ３とＮ形半
導体Ｔ４を交互に複数直列接続した上に金属電極Ｔ２を
介して更にセラミック絶縁板Ｔ１で覆う構造となってい
る。
【００２１】この種類の異なる二つの素子、Ｐ形半導体
Ｔ３とＮ形半導体Ｔ４を順次金属電極Ｔ２を介して接続
し、一方の接合部を加熱して高温に保ち、他方の接合部
を冷却放熱して低温を保つことにより、前記素子の両接
合部間に温度差を生じると、その温度差に応じた電圧が
発生する。このように熱を電気に変換する現象はゼーベ
ック効果と呼ばれており、前記金属電極の両極を端子と
して電気的負荷をつなぐ回路を形成すると直流電流が流
れて、電気出力を取り出すことができる。
Ｔ３とＮ形半導体Ｔ４を順次金属電極Ｔ２を介して接続
し、一方の接合部を加熱して高温に保ち、他方の接合部
を冷却放熱して低温を保つことにより、前記素子の両接
合部間に温度差を生じると、その温度差に応じた電圧が
発生する。このように熱を電気に変換する現象はゼーベ
ック効果と呼ばれており、前記金属電極の両極を端子と
して電気的負荷をつなぐ回路を形成すると直流電流が流
れて、電気出力を取り出すことができる。
【００２２】空気調和機が冷房運転時には圧縮機２にて
圧縮された高温高圧の冷媒は熱交換器３にて凝縮され、
熱交換器１次側空気７と熱交換される。熱交換された空
気は高温（例えば熱交換器１次側空気７の温度に対して
＋１５℃）となり、ファンモータ４にて回転しているフ
ァン５の送風により、吹出口６ａのベルマウス６を通っ
て熱交換器２次側空気８となって吹き出される。
圧縮された高温高圧の冷媒は熱交換器３にて凝縮され、
熱交換器１次側空気７と熱交換される。熱交換された空
気は高温（例えば熱交換器１次側空気７の温度に対して
＋１５℃）となり、ファンモータ４にて回転しているフ
ァン５の送風により、吹出口６ａのベルマウス６を通っ
て熱交換器２次側空気８となって吹き出される。
【００２３】発電用熱電素子１０は室外機１を構成する
外郭部品に固定されており、その一方の接合部に熱交換
器３にて熱交換された高温空気が接し、他方の接合部は
室外機１の周囲空気９（温度としては熱交換器１次側空
気７と同一）と直接または間接的に接している。このと
き発電用熱電素子１０の内部では約１５℃の温度差によ
る発電が行われている。
外郭部品に固定されており、その一方の接合部に熱交換
器３にて熱交換された高温空気が接し、他方の接合部は
室外機１の周囲空気９（温度としては熱交換器１次側空
気７と同一）と直接または間接的に接している。このと
き発電用熱電素子１０の内部では約１５℃の温度差によ
る発電が行われている。
【００２４】発電用熱電素子１０の発電に使用する熱エ
ネルギーを熱交換器２次側空気８から奪うことにより、
吹き出される空気は若干温度が低下している。
ネルギーを熱交換器２次側空気８から奪うことにより、
吹き出される空気は若干温度が低下している。
【００２５】空気調和機が暖房運転の場合には、前記冷
房運転の場合とは逆に熱交換器３にて熱交換された空気
は低温（たとえば熱交換器１次側空気７の温度に対して
−１０℃）となるが、発電用熱電素子１０では室外機周
囲空気９（温度としては熱交換器１次側空気７と同一）
との温度差が生じて発電が行われる。
房運転の場合とは逆に熱交換器３にて熱交換された空気
は低温（たとえば熱交換器１次側空気７の温度に対して
−１０℃）となるが、発電用熱電素子１０では室外機周
囲空気９（温度としては熱交換器１次側空気７と同一）
との温度差が生じて発電が行われる。
【００２６】上述の実施の形態によれば、室外機１の熱
交換器３の排熱を発電へ利用し、圧縮機２やファンモー
タ４の電源を補助することで、空気調和機に使用される
消費電力を低減させ、また室外機１が発生する熱エネル
ギーを電力へ変換するため屋外に放出される熱エネルギ
ーを低減することができる。また発電用熱電素子１０を
強固な外郭部品である構造体へ設置できるので、振動等
による強度対策が不要である。
交換器３の排熱を発電へ利用し、圧縮機２やファンモー
タ４の電源を補助することで、空気調和機に使用される
消費電力を低減させ、また室外機１が発生する熱エネル
ギーを電力へ変換するため屋外に放出される熱エネルギ
ーを低減することができる。また発電用熱電素子１０を
強固な外郭部品である構造体へ設置できるので、振動等
による強度対策が不要である。
【００２７】実施の形態２．図３、４は実施の形態２を
示す図で、図３は空気調和機の室外機の斜視図、図４は
図３における吹出口部拡大断面図である。図において、
１は室外機、４はファン５を回転させるファンモータ、
６はベルマウス、８は熱交換器２次側空気、１０は室外
機１の前面に固定された異種の熱電半導体を組み合わせ
た発電用熱電素子、１１は風の流れる風路である。
示す図で、図３は空気調和機の室外機の斜視図、図４は
図３における吹出口部拡大断面図である。図において、
１は室外機、４はファン５を回転させるファンモータ、
６はベルマウス、８は熱交換器２次側空気、１０は室外
機１の前面に固定された異種の熱電半導体を組み合わせ
た発電用熱電素子、１１は風の流れる風路である。
【００２８】空気調和機が冷房運転時において、熱交換
器（図示なし）にて熱交換された空気はファンモータ４
により駆動されるファン５の送風により、吹出口のベル
マウス６を通って熱交換器２次側空気８となって吹き出
される。このとき熱交換器２次側空気８はファンモータ
４の発熱によって更に高温になっている。
器（図示なし）にて熱交換された空気はファンモータ４
により駆動されるファン５の送風により、吹出口のベル
マウス６を通って熱交換器２次側空気８となって吹き出
される。このとき熱交換器２次側空気８はファンモータ
４の発熱によって更に高温になっている。
【００２９】発電用熱電素子１０は室外機１を構成する
ベルマウス６近傍の前面部品すなわち風路形状の一部を
構成しており、風路１１の前面側に配置されるため熱交
換器２次側空気８を発電用熱電素子１０の一方の接合部
全面で受けることになる。その接合部にはファンモータ
４を通った高温の空気が当たるため周囲空気９との温度
差を大きく取れて発電量が増加する。
ベルマウス６近傍の前面部品すなわち風路形状の一部を
構成しており、風路１１の前面側に配置されるため熱交
換器２次側空気８を発電用熱電素子１０の一方の接合部
全面で受けることになる。その接合部にはファンモータ
４を通った高温の空気が当たるため周囲空気９との温度
差を大きく取れて発電量が増加する。
【００３０】上述の実施の形態によれば、発電用熱電素
子１０でベルマウス６近傍の前面部品すなわち風路形状
の一部を形成したので風路を構成する部品を簡略化でき
る。また発電用熱電素子１０の一方の接合部は、熱交換
器で熱交換され更にファンモータ４の熱で暖められた高
温の空気があたるため、発電量が増加する。
子１０でベルマウス６近傍の前面部品すなわち風路形状
の一部を形成したので風路を構成する部品を簡略化でき
る。また発電用熱電素子１０の一方の接合部は、熱交換
器で熱交換され更にファンモータ４の熱で暖められた高
温の空気があたるため、発電量が増加する。
【００３１】実施の形態３．図５、６は実施の形態３を
示す図で、図５は空気調和機の室外機の斜視図、図６は
図５における吹出口部拡大断面図である。図において、
１は室外機、５はファン、６はベルマウス、１０は室外
機１の前面に固定された異種の熱電半導体を組み合わせ
た発電用熱電素子、１１は風の流れる風路である。
示す図で、図５は空気調和機の室外機の斜視図、図６は
図５における吹出口部拡大断面図である。図において、
１は室外機、５はファン、６はベルマウス、１０は室外
機１の前面に固定された異種の熱電半導体を組み合わせ
た発電用熱電素子、１１は風の流れる風路である。
【００３２】熱交換器（図示なし）にて熱交換された空
気はファン５の送風により、吹出口のベルマウス６を通
って熱交換器２次側空気８となって吹き出される。ベル
マウス６から吹き出される熱交換器２次側空気８は風路
１１内の空気が集約されていて風速は最も速く、この熱
交換器２次側空気８に引っぱられるように室外機周囲空
気９の風の流れが生じる。
気はファン５の送風により、吹出口のベルマウス６を通
って熱交換器２次側空気８となって吹き出される。ベル
マウス６から吹き出される熱交換器２次側空気８は風路
１１内の空気が集約されていて風速は最も速く、この熱
交換器２次側空気８に引っぱられるように室外機周囲空
気９の風の流れが生じる。
【００３３】ベルマウス６のは発電用熱電素子１０で構
成されており、その一方の接合部はベルマウス６から吹
き出される風速の速い熱交換器２次側空気８と、その他
方の接合部は室外機周囲空気９と直接または間接的に接
触している。発電用熱電素子１０の両面とも空気の流れ
が生じて熱のこもり等がなく、常に温度差を確保できる
ことから効率よい発電をしている。
成されており、その一方の接合部はベルマウス６から吹
き出される風速の速い熱交換器２次側空気８と、その他
方の接合部は室外機周囲空気９と直接または間接的に接
触している。発電用熱電素子１０の両面とも空気の流れ
が生じて熱のこもり等がなく、常に温度差を確保できる
ことから効率よい発電をしている。
【００３４】上述の実施の形態によれば、発電用熱電素
子１０で室外機吹出口のベルマウス６を構成することで
ファン５からの排熱と室外機周囲空気９の境部に熱電素
子を配置することができ、ベルマウス６から吹き出され
る風により発電用熱電素子１０は常に温度差を確保でき
ることから効率よい発電ができる。
子１０で室外機吹出口のベルマウス６を構成することで
ファン５からの排熱と室外機周囲空気９の境部に熱電素
子を配置することができ、ベルマウス６から吹き出され
る風により発電用熱電素子１０は常に温度差を確保でき
ることから効率よい発電ができる。
【００３５】
【発明の効果】この発明に係る空気調和機は、外郭部品
に異種の熱電半導体を組み合わせた発電用熱電素子を設
置し、発電用熱電素子の一方の接合部が熱交換器を通過
した風に接し、他方の接合部が室外機周囲空気に接する
ように構成したことにより、室外機の送風機の排熱を発
電へ利用し、送風機や圧縮機の電源を補助することで、
空気調和機に使用される消費電力を低減させ、また室外
機が発生する熱エネルギーを電力へ変換するため屋外に
放出される熱エネルギーを低減することができる。さら
に発電用熱電素子を強固な構造体へ設置できるので、振
動等による強度対策が不要である。
に異種の熱電半導体を組み合わせた発電用熱電素子を設
置し、発電用熱電素子の一方の接合部が熱交換器を通過
した風に接し、他方の接合部が室外機周囲空気に接する
ように構成したことにより、室外機の送風機の排熱を発
電へ利用し、送風機や圧縮機の電源を補助することで、
空気調和機に使用される消費電力を低減させ、また室外
機が発生する熱エネルギーを電力へ変換するため屋外に
放出される熱エネルギーを低減することができる。さら
に発電用熱電素子を強固な構造体へ設置できるので、振
動等による強度対策が不要である。
【００３６】また、この発明に係る空気調和機は、室外
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を送風機に
よる風の流れが生じる風路となる室外機の側面に設置し
たことにより、発電用熱電素子の強度対策が不要で、空
気調和機の消費電力を低減させ、屋外に放出される熱エ
ネルギーを低減することができる。
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を送風機に
よる風の流れが生じる風路となる室外機の側面に設置し
たことにより、発電用熱電素子の強度対策が不要で、空
気調和機の消費電力を低減させ、屋外に放出される熱エ
ネルギーを低減することができる。
【００３７】また、この発明に係る空気調和機は、室外
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を室外機前
面の風路形状の一部を構成するようにしたことにより、
風路を構成する部品を簡略化できる。
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、発電用熱電素子を室外機前
面の風路形状の一部を構成するようにしたことにより、
風路を構成する部品を簡略化できる。
【００３８】また、この発明に係る空気調和機は、室外
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、ベルマウスを発電用熱電素
子で構成したことにより、ベルマウスから吹き出される
風により発電用熱電素子は常に温度差を確保できること
から効率よい発電ができる。
機の背面に空気吸込口に対向して熱交換器を設け、熱交
換器の風下側に送風機を設け、室外機の前面に空気吹出
口となるベルマウスを設け、ベルマウスを発電用熱電素
子で構成したことにより、ベルマウスから吹き出される
風により発電用熱電素子は常に温度差を確保できること
から効率よい発電ができる。
【００３９】また、この発明に係る空気調和機は、冷房
運転時、凝縮器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は暖められて高温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は加熱されて高温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して低温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことにより、空気調和機の消費電力を低減させ、屋外に
放出される熱エネルギーを低減することができる。
運転時、凝縮器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は暖められて高温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は加熱されて高温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して低温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことにより、空気調和機の消費電力を低減させ、屋外に
放出される熱エネルギーを低減することができる。
【００４０】また、この発明に係る空気調和機は、冷房
運転時、発電用熱電素子には、熱交換器及び送風機のフ
ァンモータを通過した高温の空気が当たることにより、
発電量が増加する。
運転時、発電用熱電素子には、熱交換器及び送風機のフ
ァンモータを通過した高温の空気が当たることにより、
発電量が増加する。
【００４１】また、この発明に係る空気調和機は、暖房
運転時、蒸発器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は冷やされて低温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は冷却されて低温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して高温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことにより、空気調和機の消費電力を低減させ、屋外に
放出される熱エネルギーを低減することができる。
運転時、蒸発器となる熱交換器にて空気吸込口から吸い
込まれた空気は冷やされて低温となり、発電用熱電素子
の一方の接合部は冷却されて低温となり、発電用熱電素
子の他方の接合部は室外機周囲空気に接して高温とな
り、その温度差により発電用熱電素子の発電が行われる
ことにより、空気調和機の消費電力を低減させ、屋外に
放出される熱エネルギーを低減することができる。
【００４２】また、この発明に係る空気調和機は、発電
用熱電素子を、Ｐ形半導体及びＮ形半導体を交互に並べ
て配置し、両端部において金属電極により直列接続し、
これらを絶縁板で上部と下部から保持する構成としたこ
とにより、ゼーベック効果により電気出力を取り出すこ
とができる。
用熱電素子を、Ｐ形半導体及びＮ形半導体を交互に並べ
て配置し、両端部において金属電極により直列接続し、
これらを絶縁板で上部と下部から保持する構成としたこ
とにより、ゼーベック効果により電気出力を取り出すこ
とができる。
【００４３】また、この発明に係る空気調和機は、発電
用熱電素子の電力を、送風機や冷媒を圧縮する圧縮機等
の補助電力して使用することにより、空気調和機の消費
電力を低減させることができる。
用熱電素子の電力を、送風機や冷媒を圧縮する圧縮機等
の補助電力して使用することにより、空気調和機の消費
電力を低減させることができる。
【図１】 実施の形態１を示す図で、空気調和機の室外
機の上面断面図である。
機の上面断面図である。
【図２】 実施の形態１を示す図で、熱電素子モジュー
ルの構造図である。
ルの構造図である。
【図３】 実施の形態２を示す図で、空気調和機の室外
機の斜視図である。
機の斜視図である。
【図４】 実施の形態２を示す図で、図３における吹出
口部拡大断面図である。
口部拡大断面図である。
【図５】 実施の形態３を示す図で、空気調和機の室外
機の斜視図である。
機の斜視図である。
【図６】 実施の形態３を示す図で、図５における吹出
口部拡大断面図である。
口部拡大断面図である。
【図７】 従来の冷凍冷蔵庫の冷媒回路と熱電素子を示
す構成図である。
す構成図である。
【図８】 従来の空調機の冷媒回路と熱電素子を示す構
成図である。
成図である。
１ 室外機、２ 圧縮機、３ 熱交換器、４ ファンモ
ータ、５ ファン、６ベルマウス、６ａ 吹出口、７
熱交換器１次側空気、８ 熱交換器２次側空気、９ 室
外機周囲空気、１０ 発電用熱電素子、１１ 風路、Ｔ
１ セラミック絶縁板、Ｔ２ 金属電極、Ｔ３ Ｐ形半
導体熱電素子、Ｔ４ Ｎ形半導体熱電素子、Ｔ５ 電気
的負荷。
ータ、５ ファン、６ベルマウス、６ａ 吹出口、７
熱交換器１次側空気、８ 熱交換器２次側空気、９ 室
外機周囲空気、１０ 発電用熱電素子、１１ 風路、Ｔ
１ セラミック絶縁板、Ｔ２ 金属電極、Ｔ３ Ｐ形半
導体熱電素子、Ｔ４ Ｎ形半導体熱電素子、Ｔ５ 電気
的負荷。
Claims (9)
- 【請求項１】 外郭部品内に、熱交換器と、送風機とを
有する室外機と、 前記外郭部品に設置され、異種の熱電半導体を組み合わ
せた発電用熱電素子と、を備え、前記発電用熱電素子の
一方の接合部が前記熱交換器を通過した風に接し、他方
の接合部が室外機周囲空気に接するように構成したこと
を特徴とする空気調和機。 - 【請求項２】 前記室外機の背面に空気吸込口に対向し
て前記熱交換器を設け、前記熱交換器の風下側に前記送
風機を設け、前記室外機の前面に空気吹出口となるベル
マウスを設け、前記発電用熱電素子を前記送風機による
風の流れが生じる風路となる前記室外機の側面に設置し
たことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。 - 【請求項３】 前記室外機の背面に空気吸込口に対向し
て前記熱交換器を設け、前記熱交換器の風下側に前記送
風機を設け、前記室外機の前面に空気吹出口となるベル
マウスを設け、前記発電用熱電素子を前記室外機前面の
風路形状の一部を構成するようにしたことを特徴とする
請求項１に記載の空気調和機。 - 【請求項４】 前記室外機の背面に空気吸込口に対向し
て前記熱交換器を設け、前記熱交換器の風下側に前記送
風機を設け、前記室外機の前面に空気吹出口となるベル
マウスを設け、前記ベルマウスを前記発電用熱電素子で
構成したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和
機。 - 【請求項５】 冷房運転時、凝縮器となる前記熱交換器
にて前記空気吸込口から吸い込まれた空気は暖められて
高温となり、前記発電用熱電素子の一方の接合部は加熱
されて高温となり、前記発電用熱電素子の他方の接合部
は室外機周囲空気に接して低温となり、その温度差によ
り前記発電用熱電素子の発電が行われることを特徴とす
る請求項２乃至４の何れかに記載の空気調和機。 - 【請求項６】 冷房運転時、前記発電用熱電素子には、
前記熱交換器及び前記送風機のファンモータを通過した
高温の空気が当たることを特徴とする請求項３又は請求
項４に記載の空気調和機。 - 【請求項７】 暖房運転時、蒸発器となる前記熱交換器
にて前記空気吸込口から吸い込まれた空気は冷やされて
低温となり、前記発電用熱電素子の一方の接合部は冷却
されて低温となり、前記発電用熱電素子の他方の接合部
は室外機周囲空気に接して高温となり、その温度差によ
り前記発電用熱電素子の発電が行われることを特徴とす
る請求項２乃至４の何れかに記載の空気調和機。 - 【請求項８】 前記発電用熱電素子は、Ｐ形半導体及び
Ｎ形半導体を交互に並べて配置し、両端部において金属
電極により直列接続し、これらを絶縁板で上部と下部か
ら保持する構成としたことを特徴とする請求項１乃至７
の何れかに記載の空気調和機。 - 【請求項９】 前記発電用熱電素子の電力を、前記送風
機や冷媒を圧縮する圧縮機等の補助電力して使用するこ
とを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の空気調
和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002239A JP2003202132A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002239A JP2003202132A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003202132A true JP2003202132A (ja) | 2003-07-18 |
Family
ID=27642160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002002239A Pending JP2003202132A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003202132A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524970A (ja) * | 2008-06-18 | 2011-09-08 | エノーシャン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 暖房、換気及び空調システム |
| KR101435709B1 (ko) | 2012-01-25 | 2014-09-01 | 김상훈 | 폐열을 이용한 온도차 발전기 |
| JP2022043973A (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | 電気自動車の充電モジュール |
-
2002
- 2002-01-09 JP JP2002002239A patent/JP2003202132A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524970A (ja) * | 2008-06-18 | 2011-09-08 | エノーシャン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 暖房、換気及び空調システム |
| KR101435709B1 (ko) | 2012-01-25 | 2014-09-01 | 김상훈 | 폐열을 이용한 온도차 발전기 |
| JP2022043973A (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | 電気自動車の充電モジュール |
| US11758699B2 (en) | 2020-09-04 | 2023-09-12 | Delta Electronics, Inc. | Charging module for electric vehicle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20040518 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041019 |