JP2005300115A - Air heat source heat pump type air conditioner for agriculture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は農産業用空気熱源ヒートポンプ式空調機に関するものである。 The present invention relates to an air heat source heat pump type air conditioner for agricultural industry.
温室や穀物類の低温倉庫などの農産物対象の空調は人対象よりも制御すべき温度範囲が広く、各々専用の空調機を用いて加熱や冷却を行い温度制御している。ところが、このような温度制御域の異なる複数の被空調空間がある場合、各々の被空調空間ごとに空調機を設置しなければならずコスト高となる問題がある。 Air conditioning for agricultural products, such as greenhouses and low-temperature warehouses for grains, has a wider temperature range to be controlled than for humans, and each temperature is controlled by heating and cooling using dedicated air conditioners. However, when there are a plurality of air-conditioned spaces having different temperature control areas, an air conditioner must be installed for each air-conditioned space, which increases the cost.
解決しようとする問題点は、温度制御域の異なる複数の被空調空間を温度制御する場合に設備コストや運転コストが高くなる点である。 The problem to be solved is that the equipment cost and the operating cost increase when the temperature of a plurality of air-conditioned spaces with different temperature control regions is controlled.
本発明は、上記課題を解決するため、ケーシング内に圧縮式のヒートポンプを備え、温度制御域の異なる複数の被空調空間の低温制御側被空調空間に前記ヒートポンプの蒸発器にて冷却された空気が給気されるように連通させると共に、前記複数の被空調空間の高温制御側被空調空間に前記ヒートポンプの凝縮器にて加熱された空気が給気されるように連通させた。または、ケーシング内に圧縮式のヒートポンプを備え、温度制御域の異なる複数の被空調空間の低温制御側被空調空間と高温制御側被空調空間に前記ヒートポンプの蒸発器にて冷却された空気が給気されるように連通させると共に、前記低温制御側被空調空間と前記高温制御側被空調空間に前記ヒートポンプの凝縮器にて加熱された空気が給気されるように連通させ、前記冷却空気と前記加熱空気を各々風量調整自在なダンパ機構を、設けたことを最も主要な特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a compression heat pump in a casing, and air cooled by an evaporator of the heat pump in a low-temperature-controlled air-conditioned space of a plurality of air-conditioned spaces having different temperature control regions. Are communicated so that air heated by the condenser of the heat pump is supplied to the high-temperature control side air-conditioned space of the plurality of air-conditioned spaces. Alternatively, a compression heat pump is provided in the casing, and the air cooled by the evaporator of the heat pump is supplied to the low-temperature controlled air-conditioned space and the high-temperature controlled air-conditioned space of a plurality of air-conditioned spaces having different temperature control areas. And communicated so that air heated by the condenser of the heat pump is supplied to the low-temperature control-side air-conditioned space and the high-temperature control-side air-conditioned space, and the cooling air The most important feature is that a damper mechanism is provided which can adjust the amount of air flow for each of the heated air.
請求項1と2の発明によれば、1台の空調機で温度制御域の異なる複数の被空調空間を温度制御でき、設備コストと運転コストの削減を図り得る。ヒートポンプの蒸発器と凝縮器で熱交換された空気を捨てることなく、いずれも温度制御に活用できて無駄がない。
請求項2の発明によれば、外気温が低温制御側被空調空間の温度制御域よりも低温の場合や高温制御側被空調空間の温度制御域よりも高温の場合でも温度制御ができる。
請求項3の発明によれば、湿度制御もできるので、農産物の成長促進や鮮度保持などに一層有効な空調を行える。
請求項4の発明によれば、第1と第2のヒートポンプの蒸発器又は凝縮器を共用しているので部品点数の削減とコンパクト化を図れる。蒸発器又は凝縮器はフィン群を共用してあるので伝熱面積が大きくなって第1と第2のヒートポンプの一方のみの運転でも熱交換能力が高くなる。共用の蒸発器又は凝縮器において第1と第2のヒートポンプの冷媒の一方が蒸発で他方が凝縮する場合、冷媒同士の熱交換も行えてCOPが高まり省エネとなる。
請求項5の発明によれば、圧力損失が減少して熱交換効率が向上するので小型の送風機を用いることができ騒音低減を図れる。蒸発器と凝縮器も小型化でき空調機をコンパクト化できる。
According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to control the temperature of a plurality of air-conditioned spaces having different temperature control areas with a single air conditioner, thereby reducing the equipment cost and the operating cost. Without throwing away the air heat exchanged by the evaporator and condenser of the heat pump, both can be used for temperature control and there is no waste.
According to the second aspect of the present invention, temperature control can be performed even when the outside air temperature is lower than the temperature control range of the low-temperature control-side air-conditioned space or when the outside temperature is higher than the temperature control range of the high-temperature control-side air-conditioned space.
According to the invention of
According to the invention of
According to the invention of
図1と図2は、本発明の農産業用空気熱源ヒートポンプ式空調機の一実施例を示しており、実線及び点線の白抜き矢印は風向きを示す。この空調機は、ケーシング1内に、圧縮式のヒートポンプAと、蒸発器2と給気用送風機6を設けた蒸発側送風路8と、凝縮器3と加湿器5と給気用送風機7を設けた凝縮側送風路9と、を備え、温度制御域の異なる複数の被空調空間の低温制御側被空調空間LにヒートポンプAの蒸発器2にて冷却された空気が給気されるように連通させると共に、複数の被空調空間の高温制御側被空調空間HにヒートポンプAの凝縮器3にて加熱された空気が給気されるように連通させる。
1 and 2 show one embodiment of an air heat source heat pump type air conditioner for agricultural industry according to the present invention, and solid and dotted white arrows indicate the direction of the wind. This air conditioner has a compression heat pump A, an
低温制御側被空調空間Lは茸類や穀物などの保存倉庫などで、高温制御側被空調空間Hは野菜や果物栽培などの温室などであり、両者L、Hは同一建屋内の異なる階に設ける場合や、互いに隔絶された同一フロアに設ける場合など種々自由である。たとえば、異なる階の場合は1階を窓無しの倉庫(低温制御側被空調空間L)として太陽の輻射熱を遮り、2階を天窓付きの温室(高温制御側被空調空間H)として太陽の輻射熱利用による省エネを図ることもできる。温度制御域の一例としては、低温制御側被空調空間Lは5℃〜15℃、高温制御側被空調空間Hは20℃〜35℃である。図例では、加湿器5は凝縮側送風路9の凝縮器3の風下に配設しているが、蒸発側送風路8の蒸発器2の風下のみに配設したり、凝縮側送風路9の凝縮器3の風下と蒸発側送風路8の蒸発器2の風下の両方に配設してもよい。
The low-temperature controlled air-conditioned space L is a storage warehouse for potatoes and grains, and the high-temperature controlled air-conditioned space H is a greenhouse for vegetable and fruit cultivation. Both L and H are on different floors in the same building. There are various freedoms, for example, in the case of providing or on the same floor isolated from each other. For example, in the case of different floors, the first floor is used as a warehouse without windows (low-temperature control-side air-conditioned space L) to block solar radiation heat, and the second floor is used as a greenhouse with skylights (high-temperature control-side air-conditioned space H). Energy saving can be achieved through use. As an example of the temperature control region, the low-temperature control-side air-conditioned space L is 5 ° C to 15 ° C, and the high-temperature control-side air-conditioned space H is 20 ° C to 35 ° C. In the illustrated example, the
蒸発側送風路8は低温制御側被空調空間Lと空気循環するようにダクト等の給気送風路10と還気送風路11を介して連通し、凝縮側送風路9は高温制御側被空調空間Hと空気循環するようにダクト等の給気送風路10と還気送風路11を介して連通する。ケーシング1には外気取入口を設け、蒸発器2と凝縮器3に外気通風されるように蒸発側送風路8と凝縮側送風路9に連通する。蒸発側送風路8と凝縮側送風路9の還気と外気(給気)はダンパにより風量調整自在にする。低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間Hから排気が必要な場合は図示省略の排風機などで行う。図例では、還気と外気を混合給気しているが、還気循環のみ、あるいは外気の給気のみに構成を変更するも自由である。
The evaporation
ヒートポンプAは、空調用空気に放熱して循環冷媒を凝縮させる凝縮器3と、空調用空気から吸熱して循環冷媒を蒸発させる蒸発器2と、圧縮機4と、膨張弁と、図示省略の受液器等と、を備え、これらを配管接続して冷媒循環回路を構成する。蒸発器2と凝縮器3のフィンチューブは圧損の少ない楕円管にするのが好ましいが円形管でもよい。
The heat pump A includes a
図3は他の実施例で、ケーシング1内に圧縮式のヒートポンプAを備え、温度制御域の異なる複数の被空調空間の低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間HにヒートポンプAの蒸発器2にて冷却された空気が給気されるように連通させると共に、低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間HにヒートポンプAの凝縮器3にて加熱された空気が給気されるように連通させ、前記冷却空気と前記加熱空気を各々風量調整自在なダンパ機構Dを、設けたものである。
FIG. 3 shows another embodiment, in which a compression heat pump A is provided in the casing 1, and the heat pump A is provided in the low-temperature control side air-conditioned space L and the high-temperature control side air-conditioned space H of a plurality of air-conditioned spaces having different temperature control regions. The air cooled by the
蒸発側送風路8は低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間Hとに各々空気循環するようにダクト等の給気送風路10と還気送風路11を介して連通すると共に、凝縮側送風路9も高温制御側被空調空間Hと低温制御側被空調空間Lとに各々空気循環するようにダクト等の給気送風路10と還気送風路11を介して連通する。ケーシング1には外気取入口を設け、蒸発器2と凝縮器3に外気通風されるように蒸発側送風路8と凝縮側送風路9に連通する。さらに、ケーシング1には排気口を設け蒸発側送風路8と凝縮側送風路9に連通する。蒸発側送風路8と凝縮側送風路9の出口側の給気及び排気と入口側の外気及び還気はダンパにより風量調整自在にする。ダンパ機構Dは、ケーシング1の給気用、排気用、外気用、還気用の各ダンパと給気送風路10と還気送風路11の各ダンパにて構成すればよいが、これらのダンパは図例と異なる部位に配置したり数を増減するも自由である。また、給気送風路10と還気送風路11は図例以外の構成(例えばつなぎ方など)とするも自由である。低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間Hから排気が必要な場合は図示省略の排風機などで行う。
The evaporation
この場合、ダンパ機構Dにより低温制御側被空調空間Lに冷却空気を給気しかつ高温制御側被空調空間Hに加熱空気を給気して温度制御するだけでなく、外気温が低温制御側被空調空間Lの温度制御域よりも低温で、低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間Hの両方に加熱空気を給気して温度制御したり、外気温が高温制御側被空調空間Hの温度制御域よりも高温で、低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間Hの両方に冷却空気を給気して温度制御したり、するのに対応できる。たとえば低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間Hの両方に加熱空気を給気する場合にはダンパ機構Dにより低温制御側被空調空間Lと凝縮側送風路9の間および高温制御側被空調空間Hと凝縮側送風路9の間で各々空気循環させ、蒸発側送風路8では外気のみを取入れて被空調空間に給気せずに屋外に排気する。低温制御側被空調空間Lと高温制御側被空調空間Hの両方に冷却空気を給気する場合にはダンパ機構Dにより低温制御側被空調空間Lと蒸発側送風路8の間および高温制御側被空調空間Hと蒸発側送風路8の間で各々空気循環させ、凝縮側送風路9では外気のみを取入れて被空調空間に給気せずに屋外に排気する。あるいは、還気と外気を混合給気したり、外気のみを給気することもできる。なお、前記各実施例において、図4のように、第1と第2の圧縮式のヒートポンプA、Aを備え、凝縮器3を1つにして第1と第2のヒートポンプA、Aにて共用してもよい。あるいは、逆に蒸発器2を1つにして第1と第2のヒートポンプA、Aにて共用してもよい。(図示省略)
In this case, not only the cooling air is supplied to the low-temperature control side air-conditioned space L by the damper mechanism D and the heated air is supplied to the high-temperature control side air-conditioned space H to control the temperature. The temperature is controlled by supplying heated air to both the low-temperature control side air-conditioned space L and the high-temperature control side air-conditioned space H at a temperature lower than the temperature control range of the air-conditioned space L, or the outside temperature is high It is possible to respond to temperature control by supplying cooling air to both the low-temperature control side air-conditioned space L and the high-temperature control side air-conditioned space H at a temperature higher than the temperature control range of the air-conditioned space H. For example, when heated air is supplied to both the low-temperature control-side air-conditioned space L and the high-temperature control-side air-conditioned space H, the damper mechanism D is used to control the high-temperature control between the low-temperature control-side air-conditioned space L and the condensation-
1 ケーシング
2 蒸発器
3 凝縮器
A ヒートポンプ
D ダンパ機構
L 低温制御側被空調空間
H 高温制御側被空調空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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