JP2008281266A - 空調熱再利用システム及びその省エネ供水システム - Google Patents

Abstract

【課題】空調システムに生成する熱エネの回収及び再利用を介することによって、省エネと環境保護の目標を達成する空調熱再利用システムを提供する。
【解決手段】空調システム及び熱利用システムを含み空調システムにコンデンサーを具えて空調システムに生成する熱エネの発散に供す。熱利用システムには、熱交換ユニットとアウトレットパイブラインを備え、熱交換ユニットをコンデンサーに連結して、空調システムに生成する熱エネを回収すると共に、アウトレットパイブラインから出力させる。熱利用システムは、供水システムを含み、第１の入水パイブラインをコンデンサーに連結させ、熱交換ユニットとも連結することによって、冷水を第１の入水パイブラインから熱交換ユニットに導入して予熱した後、生成された温水をパイブラインから排出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空調システムに関し、殊に、空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムにおいて、空調システムに生成する熱エネ回収を介して、供水システムのバイプライン内に於ける用水の加熱に用いるエネルギーの節減に関することである。

本発明に於ける空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムは、其の他の熱伝導装置または貯熱装置と合わせて使用することも可であり、空調システムに生成する熱エネの回収を介して、商用ビル、建屋建築、病院の病室、駅、空港など、或いは、其の他類型の複合式建築及び恒温室、保温装置と住宅、別荘又は宿舎、レストラン、旅館等の建築物に応用されうる。

通常の空調システムに於ける冷房装置は、蒸発器(エバポレータ)、冷却液(クーラント)、送風機(ファン)等を熱交換に用い、室内に於ける熱を絶え間なく吸収すると共に冷却液を介して熱を室外に排出して、室内温度を低下することで、涼しい感覚を人々に与える。然し、目前の主流であるセパレート型エア・コンは、蒸発器、送風機とコンデンサー、コンプレッサー、排熱風パイブ等それぞれの独立機体内に装着して室内機及び室外機と称し、太さの異なる冷却液パイプを用いて両機間を連結することによって、閉鎖された冷却液の流通回路を形成して、室内熱の吸収に用いるとともに、吸収熱を外部に排出させる。尚且つ、両機間に制御回路を接続して、室内機からの制御信号を室外機に伝送して室外機の運転を規制する。

図１に示された従来の空調システム２０は、送風機２１、コンプレッサー３０、空冷式コンデンサー４０、蒸発器５０及び密閉型冷却液用パイプ６０等を含む。其のうち、コンプレッサー３０は、冷却液に対する加圧により、冷却液を密閉型冷却液用パイプ６０に沿って空冷式コンデンサー４０を通過させると共に、加圧によって生成された高温冷却液体に具える熱エネを排出する。尚、被圧縮冷却液が密閉型冷却液用パイプ６０に沿って蒸発器５０を通過すれば、低温冷却液を形成して室内の空気熱を吸収する故、送風機２１の使用によって室内温度を低下させうる。然し、コンデンサーの持続運転による熱エネの室外排出は、室外温度を高上させる故、環境保護に不適であり、且つ、能源の経済効果に於いても不当である。

本発明の主要目的は、空調熱再利用システムの提供において、空調システムに生成する熱エネの回収及び再利用を介することによって、省エネと環境保護の目標を達成することである。

本発明に於ける又の目的は、空調熱再利用と省エネ供水システムの提供において、空調システムに生成する熱エネの回収を介して、供水システムのパイプライン内に於ける用水の予熱及び昇温を行うことにより、元空調システムの室外排熱によって生成する室外増温効力の低減を図るほか、供水システムのパイプライン内に於ける用水の加熱に使用される能源の節減を達成するである。尚、本発明に於ける更の目的は、空調熱再利用と省エネ供水システムの提供において、より高き能源の経済効果によって、使用者の省エネ及び支出節減を有効にすることでもある。

本発明は、空調システム内に生成された熱エネを発散するコンデンサー(凝縮器)を具えたエア・コン装置と、前記コンデンサーに連結して冷却水を導入するインレットバイプラインと、前記インレットパイブラインの逆方向側に設置し、前記コンデンサーに連結して熱エネの回収に供すると共に、前記回収熱エネによる冷却水の加熱によって温水出力を形成する昇温ユニットと、前記温水出力に用いるアウトレットパイブライン及び熱交換ユニットと出力バイプラインとを具え、前記熱交換ユニットと前記コンデンサーとを連結して、当該空調システム内において生成された前記熱エネを回収すると共に、前記出力バイプラインから出力させる熱利用システム とを含み、空調システムに生成する熱エネ回収を介して、供水システムのバイプライン内に於ける用水加熱に使用するエネルギーを節減する。従って、前記熱利用システムにおいて、前記コンデンサーに接続した第1の入水パイブラインを具え、尚且つ、前記熱交換ユニットに連結された供水システムを含み、又、空冷式コンデンサーに搭載される集熱装置を有して熱伝導方式に連結される。

図２は、本発明の空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムに於ける実施例を示すブロックダイヤグラムである。空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムは、空調システム２００及び熱利用システム７００を含み、尚、熱利用システム７００は、熱伝導性のシステムであって、熱交換の物理現象を介して、空調システムに生成する熱エネの回収をなすと共に再利用を図る。然し、前記熱利用システム７００は、一般の供水システムである故、金属製のバイブライン又は其の他高伝熱性材質のバイプラインシステムであってもよい。

前記空調システム２００は、送風機２１０、コンプレッサー３００、コンデンサー４００、蒸発器５００及び密閉型冷却液用パイプ６００等を含み、前記コンデンサー４００は、空調システム２００において生成する熱エネの発散に供される。但し、前記熱利用システム７００は、供水システムのみに限定せず、第１の入水パイブライン７１０と、熱交換ユニット７２０及びアウトレットパイブライン７３０等を具え、前記熱交換ユニット７２０は、前記コンデンサー４００と連結して、空調システム２００に生成する熱エネの回収を行うと共に、当該熱エネをアウトレットパイブライン７３０から出力する。尚、熱交換ユニット７２０は、高伝熱性装置を介してコンデンサー４００と連結して空調熱の回収効率向上が期待されうる。

第１の入水パイブライン７１０は、前記コンデンサー４００迄接続されて、熱交換ユニット７２０に連結される。尚、コンデンサー４００は水冷式コンデンサーである故、第１の入水パイブライン７１０は水冷式コンデンサーに連結され、熱交換ユニット７２０で熱交換が行われる。従って、冷水は第１の入水パイブライン７１０から熱交換ユニット７２０に導入されて予熱加温された後、温水状態でアウトレットパイブライン７３０から出力される。又、空冷式コンデンサーをコンデンサー４００として使用することも可である。この場合、熱利用システム７００は、空冷式コンデンサーに集熱装置を搭載させて、熱交換ユニット７２０と伝熱方式に接続される。而し、第１の入水パイブライン７１０と、熱交換ユニット７２０を経て生成した温度差は、外部室温の高さ、或いは空調システムの規模及び使用時間の長短によって異なる。

本発明の空調熱再利用システムは、更に貯水槽７４０を熱交換ユニット７２０とアウトレットパイブライン７３０の間に設置して温水を熱交換ユニット７２０から出力して貯水槽７４０に貯存され、前記貯水槽７４０に排水開閉器７４１を設置して使用者の需要に応じて使用される。又、前記アウトレットパイブライン７３０に設置される外部熱源８００を含むことにより、使用者が貯水槽７４０から排出される温水を更に加熱して風呂用の熱水、又は、其の他の必要用途に用いることもできる。拠って、使用者の供水システムに於けるバイブライン内の用水加熱に使用する必要能源の節減も可能である。

然し、空調熱再利用システムは、更に、第２の入水パイブライン７１１及び三方バルブ７５０を含有し、前記三方バルブ７５０は第１の入水パイブライン７１０と前記コンデンサー４００間に設置され、第２の入水パイブライン７１１は、それぞれの三方バルブ７５０とアウトレットパイブライン７３０の間に設置される。従って、貯存槽７４０の温水が満タンであれば、前記三方バルブ７５０が第１の入水パイブライン７１０を閉鎖すると共に、第２の入水パイブライン７１１を開く。尚、前記空調熱再利用システムには、パイブラインの切換装置(未図示)を第２の入水パイブライン７１１とアウトレットパイブライン７３０との交差箇所に設置し、コンデンサー４００が熱エネの発散を停止した場合は、前記パイブライン切換装置によって、アウトレットパイブライン７３０を第２の入水パイブライン７１１側に切替える。即ち、第２の入水パイブライン７１１は、前記第１の入水パイブライン７１０の予備用入水パイブラインとして用いられ、貯水層７４０の温水が満タンであるも更に使用されていない状態、又は、空調システムが閉鎖状態であってコンデンサーが熱エネの発散停止の場合は、前記パイブライン切換装置の切替えにより、第２の入水パイブライン７１１を主要供水パイブラインとして使用することによって、水温維持及びパイブラインの通暢目的を達成させる。尚、本発明の空調熱再利用システムにも、前記貯水槽７４０と第２の入水パイブライン７１１間に設置された逆止めバルブ７６０を含んで前記目的を達成する。又、空調熱再利用システムは、更にセンサー９００(未図示)と貯水槽７４０及び三方バルブ７５０に接続して貯水槽７４０内の水位検出を行い、前記貯水槽７４０における温水満タンの場合は、センサー９００による三方バルブ７５０の制御にて第１の入水パイブライン７１０閉鎖すると共に、第２の入水パイブライン７１１を開き、前記貯水槽７４０の満タン時の熱交換ユニット７２０に於けるコンデンサー４００からの熱エネ回収停止制御をセンサー９００にて行う。

図３は、本発明に於ける空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムの又の一実施例を示す。空調熱再利用の省エネ供水システムにおける空調熱再利用システム１００は、昇温ユニット７２０とアウトレットパイブライン７３０の間に設置された貯水槽７４０を含み、貯水槽７４０は、昇温ユニット７２０から出力された後の温水貯存に供される。尚、前記貯水槽７４０には排水開閉器７４１具え、使用者が必要に基づいて使用される温水の提供をすることにより、供水システムパイプラインの用水加熱に使用される必要能源の省エネに加担する。

尚、前記空調熱再利用の省エネ供水システムは、更に、補助入水パイブライン７１１及び三方バルブ７５０を含み、前記三方バルブ７５０は、入水パイブライン７１０とコンデンサー４００間に設置され、補助入水パイブライン７１１を、それぞれ三方バルブ７５０及びアウトレットパイブライン７３０に連結し、貯水槽満タンの場合は、三方バルブ７５０により入水パイブライン７１０を閉鎖して補助入水パイブライン７１１を開く。尚且つ、空調熱再利用システム１００にパイブライン切換装置を設けると共に、補助入水パイブライン７１１とアウトレットパイブライン７３０の交差箇所に、前記コンデンサー４００の熱エネ発散停止時のパイブライン切換装置によるアウトレットパイブライン７３０から補助入水パイブライン７１１への切替えを行うことによる、水温維持及びパイブラインの通暢目的を達成させる。

尚、本発明に於ける空調熱再利用の省エネ供水システム１００は、貯水槽７４０と補助入水パイブライン７１１との間に逆止めバルブ７６０を設けて、前記目的の達成を図り、前記空調熱再利用の省エネ供水システム１００は、更に、センサー９００と貯水槽７４０及び三方バルブ７５０とを連結して、貯水槽７４０内の水位検出に用い、貯水槽７４０における温水が満タンの場合は、センサー９００の三方バルブ７５０制御により入水パイブライン７１０を閉鎖すると共に、補助入水パイブライン７１１を開く。而して、貯水槽７４０における温水満タン時に於けるコンデンサー４００からの熱エネ回収を、センサー９００によって制御する。

又、図４に本発明の空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムに於けるステッブレイフウトを示す。前記空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムのステッブレイフウトは、先ずその進行ステップの「１０１０
」において、インレットパイプラインをコンデンサーに連結させ、ステップ「１０３０」では、昇温ユニットをインレットパイブラインの逆方向側に設置してコンデンサーに連結し、その最終進行ステップ「１０５０」において、インレットパイブラインから導入された冷水の加熱により生成された温水をアウトレットパイブラインから出力する。尚、進行ステップにおいて加温されたインレットパイブラインからの導入冷水は、温水状態でアウトレットパイブラインから出力し、加温ユニットに設置された貯水槽において暫時貯存され、使用時の需要に応じてアウトレットパイブラインから出力される。又、インレットパイブラインから導入された冷水の加熱によって形成された温水をアウトレットパイブラインから出力する進行ステップ「１０５０」には、貯水槽とアウトレットパイブラインとの間に外部熱源の設置を含み、貯水槽７４０から排出される温水を更に加熱して風呂用の熱水、又は、其の他の必要用途に用いる。

本発明は、相関実施例によって前記の如く詳述されるも、前記実施例は、単なる本発明の事例のみであることを主張する。従って、既掲示の実施例に於いて本発明の範囲を規制しえない。拠って、特許請求の範囲に包含される主旨と領域に於ける補正及び均等設置は、本発明の範囲内に包含されることをも主張する。

従来の空調システムに於ける対外散熱方式を示すブロックダイヤグラム。 本発明の空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムに於ける最も良き実施例を示すブロックダイヤグラム。 本発明の空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムに於けるまたの良き実施例を示すブロックダイヤグラム。 本発明の空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムに於けるステッブのレイフウト。

符号の説明

１００ 空調熱再利用の省エネ供水システム。
１０１０ インレットパイプラインをコンデンサーに連結する。
１０３０ 昇温ユニットをインレットパイブラインの逆方向側に設置してコンデンサーに連結する。
１０５０ インレットパイブラインから導入された冷水の加熱により生成された温水をアウトレットパイブラインから出力する。
２００ 空調システム
２０ 家庭用の空調システム
２１ 送風機
２１０ 送風機
３０ コンプレッサー
３００ コンプレッサー
４０ 空冷式コンデンサー
４００ コンデンサー
５０ エバポレータ(蒸発器)
５００ エバポレータ(蒸発器)
６０ 密閉型冷却液用パイプ
６００ 密閉型冷却液用パイプ
７００ 熱利用システム、供水システム
７１０ 第１の入水パイブライン
７１１ 第２の入水パイブライン、補助入水パイブライン
７２０ 熱交換ユニット、昇温ユニット
７３０ アウトレットパイブライン、排水パイブライン
７４０ 貯水槽
７４１ 排水開閉器
７５０ 三方弁(三方バルブ)
７６０ 逆止めバルブ
８００ 外部熱源
９００ センサー

Claims (3)

1. 空調システム内に生成された熱エネを発散するコンデンサーを具えたエア・コン装置と、前記コンデンサーに連結して冷却水を導入するインレットバイプラインと、前記インレットパイブラインの逆方向側に設置し、前記コンデンサーに連結して熱エネの回収に供すると共に、前記回収熱エネによる冷却水の加熱によって温水出力を形成する昇温ユニットと、前記温水出力に用いるアウトレットパイブライン、及び、熱交換ユニットと出力バイプラインとを具え、前記熱交換ユニットと前記コンデンサーとを連結して、当該空調システム内において生成された前記熱エネを回収すると共に、前記出力バイプラインから出力させる熱利用システム とを含み、空調システムに生成する熱エネ回収を介して、供水システムのバイプライン内に於ける用水加熱に使用するエネルギーを節減することを特徴とする空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムである。
2. 前記熱利用システムにおいて、前記コンデンサーに接続した第１の入水パイブラインを具え、尚且つ、前記熱交換ユニットに連結された供水システムを含むことを特徴とする請求項１に記載の空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムである。
3. 前記,熱利用システムに於ける前記コンデンサーは空冷式コンデンサーである。また、前記熱利用システムにおいて、前記空冷式コンデンサーに搭載される集熱装置を有して熱伝導方式に連結されたことを特徴とする請求項２に記載の空調熱再利用システム及びその省エネ供水システムである。