JP2012177543A - Evaporation type air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,水等のように蒸発性を有する液体における蒸発及び凝縮を利用して,少なくとも冷房を行うように構成した蒸発式の空調装置に関するものである。 The present invention relates to an evaporative air conditioner configured to perform at least cooling using evaporation and condensation in a liquid having evaporability such as water.
先行技術としての特許文献1には,
「密閉した第1容器及び第2容器と,間接式の冷暖房用熱交換器と,間接式の放吸熱用熱交換器と,前記第1容器及び第2容器内を大気圧よりも低い減圧にする手段とから成り,水等のような蒸発性液体を前記第1容器と前記冷暖房用熱交換器との間を循環する第1循環手段と,同じく水等のような蒸発性液体を前記第2容器と前記放吸熱用熱交換器との間を循環する第2循環手段とを備え,更に,前記第1容器内と前記第2容器内とを接続する蒸気ダクト中に,正逆回転可能なルーツ式圧縮機を設けて成る蒸発式空調装置。」
が記載されている。
Patent Document 1 as a prior art includes:
“The sealed first and second containers, an indirect air-conditioning heat exchanger, an indirect heat-dissipating heat exchanger, and the first and second containers are depressurized lower than atmospheric pressure. And a first circulation means for circulating an evaporable liquid such as water between the first container and the heat exchanger for cooling and heating, and an evaporable liquid such as water as well. And a second circulation means for circulating between the two containers and the heat exchanger for releasing and absorbing heat, and can be rotated forward and backward in a steam duct connecting the inside of the first container and the inside of the second container. An evaporative air conditioner with a roots compressor. "
Is described.
この先行技術の蒸発式空調装置においては,
「冷房の場合には,前記ルーツ式圧縮機を,前記第1容器内で発生した蒸気を吸引して圧縮する方向に回転する。
In this prior art evaporative air conditioner,
“In the case of cooling, the roots compressor is rotated in a direction to suck and compress the steam generated in the first container.
これにより,前記第1容器内は前記ルーツ式圧縮機による吸引にて減圧度が高くなり,この第1容器内の蒸発性液体は,減圧状態で沸騰蒸発することで冷却されて前記冷暖房用熱交換器に送られたのち再び前記第1容器内に戻るという循環をするから,冷暖房箇所を冷房する。 As a result, the degree of vacuum in the first container is increased by suction by the Roots-type compressor, and the evaporating liquid in the first container is cooled by boiling and evaporating in a reduced pressure state, so that the heat for heating and cooling is reduced. After being sent to the exchanger, it circulates again in the first container, so that the air-conditioning location is cooled.
一方,前記ルーツ式圧縮機にて圧縮された蒸気は,前記第2容器内に入り,ここで,当該第2容器と前記放吸熱用熱交換器との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第2容器内から前記放吸熱用熱交換器に送られたのち再び前記第2容器内に戻るという循環をするから,放吸熱箇所で放熱を行う。 On the other hand, the steam compressed by the Roots type compressor enters the second container, where it is cooled by the evaporative liquid circulating between the second container and the heat-dissipating heat exchanger. Then, the evaporating liquid that has been condensed and whose temperature has been increased by the condensation of the vapor is sent to the heat exchanger for heat release and absorption from the second container and then returns to the second container again. Therefore, heat is dissipated at the endothermic heat release point.
また,暖房の場合には,前記ルーツ式圧縮機を,前記第2容器内で発生した蒸気を吸引して圧縮するように逆方向に回転する。 In the case of heating, the Roots compressor is rotated in the reverse direction so as to suck and compress the steam generated in the second container.
これにより,今度は,前記第2容器内がルーツ式圧縮機の逆回転による吸引にて減圧度が高くなり,この第2容器内の蒸発性液体は減圧状態で沸騰蒸発し,ここに発生した蒸気は,前記ルーツ式圧縮機にて圧縮されたのち前記第1容器内に入り,ここで当該第1容器と前記冷暖房用熱交換器との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第1容器内から前記冷暖房用熱交換器に送られたのち再び前記第1容器内に戻るという循環をするから,前記冷暖房箇所を暖房する。 As a result, the pressure in the second container is increased due to the suction by the reverse rotation of the roots compressor, and the evaporating liquid in the second container is boiled and evaporated under reduced pressure. The steam is compressed by the roots compressor and then enters the first container, where it is cooled and condensed by the evaporating liquid circulating between the first container and the air conditioner heat exchanger. Then, the evaporating liquid whose temperature is increased by the condensation of the vapor circulates such that the evaporating liquid is returned from the first container to the cooling / heating heat exchanger and then returned to the first container. Heat the air-conditioning area.
一方,前記第2容器内において沸騰蒸発にて温度が下がった蒸発性液体は,この第2容器内から前記放吸熱用熱交換器に送られたのち再び前記第2容器内に戻るという循環をするから,前記放吸熱箇所で吸熱を行う。」
というものである。
On the other hand, the evaporating liquid whose temperature has decreased in the second container due to boiling evaporation is circulated from the second container to the second container after being sent to the heat-dissipating heat exchanger. Therefore, heat is absorbed at the endothermic heat absorption location. "
That's it.
ところで,前記先行技術の蒸発式空調装置において使用されているルーツ式圧縮機は,正逆回転可能であるから冷房及び暖房の両方を行うことできることに加えて,蒸気の圧縮比を,遠心式圧縮機を使用して蒸気の圧縮を行う場合よりも大幅に高くできるから,前記第1容器と第2容器との間における温度差を大きくできるという利点を有する。 By the way, the roots compressor used in the prior art evaporative air conditioner can rotate both forward and reverse, and in addition to being able to perform both cooling and heating, the compression ratio of the steam is determined by centrifugal compression. Since it can be made much higher than when steam is compressed using a machine, the temperature difference between the first container and the second container can be increased.
しかし,その反面,このルーツ式圧縮機は,従来から良く知られているように,楕円形断面のケーシング内に,繭型断面にした二つのロータを互いに位相をずらせて配設し,この二つのロータを互いに逆方向に回転するという構成であって,その圧縮比を高くすると,これに応じて圧縮後の蒸気における過熱度が高くなって,その温度が上昇することにより,前記ケーシング内で回転する両ロータは熱膨張し,この熱膨張により,両ロータの相互間,及び両ロータとケーシングの内面とが直接に摩擦することになるから,その部分における摩耗が増大するばかりか,駆動動力の損失の増大,ひいては,焼付きが発生することになる。 On the other hand, this Roots compressor, as is well known in the art, has two rotors with a saddle-shaped cross section arranged in an elliptical cross section casing out of phase with each other. The two rotors rotate in opposite directions. When the compression ratio is increased, the degree of superheat in the compressed steam increases correspondingly, and the temperature rises. Both rotating rotors thermally expand, and this thermal expansion causes direct friction between the rotors and between the rotors and the inner surface of the casing. This will increase the loss of seizure and eventually seize.
このために,前記ルーツ式圧縮機における圧縮比の上限には,前記両ロータの相互間,及び両ロータとケーシングの内面との直接的な摩擦を回避しなければならないことに起因して,限界値が存在し,圧縮比をこの上限の限界値以上に高くすることができないのであった。 For this reason, the upper limit of the compression ratio in the Roots compressor is limited because the direct friction between the rotors and between the rotors and the inner surface of the casing must be avoided. There was a value, and the compression ratio could not be increased beyond this upper limit.
本発明は,前記先行技術の蒸発式空調装置において,そのルーツ式圧縮機における圧縮比の上限値を,冷房及び暖房のうちいずれか一方又は両方における能力の低下を招来することなく,一層高くできるようにすることを技術的課題とするものである。 According to the present invention, in the prior art evaporative air conditioner, the upper limit value of the compression ratio in the roots compressor can be further increased without incurring a decrease in capacity in one or both of cooling and heating. This is a technical issue.
この技術的課題を達成するため本発明の請求項1は,
「密閉した第1容器及び第2容器と,間接式の冷暖房用熱交換器と,間接式の放吸熱用熱交換器と,前記第1容器及び第2容器内を大気圧よりも低い減圧にする手段とから成り,蒸発性液体を前記第1容器と前記冷暖房用熱交換器との間を循環する第1循環手段と,同じく蒸発性液体を前記第2容器と前記放吸熱用熱交換器との間を循環する第2循環手段とを備え,更に,前記第1容器内と前記第2容器内とを接続する蒸気ダクト中に,正逆回転可能なルーツ式圧縮機を設けて成る蒸発式空調装置において,
前記ルーツ式圧縮機におけるケーシングに,当該ケーシング内への注水口を設けて,この注水口に,前記第1容器側における蒸発性液体の一部,又は前記第2容器側における蒸発性液体の一部を導くように構成した。」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, claim 1 of the present invention provides:
“The sealed first and second containers, an indirect air-conditioning heat exchanger, an indirect heat-dissipating heat exchanger, and the first and second containers are depressurized lower than atmospheric pressure. And a first circulation means for circulating the evaporable liquid between the first container and the air conditioner heat exchanger, and the second container and the heat release heat exchanger for evaporating liquid. And a second circulation means that circulates between the first container and the second container, and a vapor duct that connects the first container and the second container with a root-type compressor that can rotate forward and backward. Type air conditioner,
The casing in the Roots compressor is provided with a water inlet into the casing, and a part of the evaporating liquid on the first container side or one of the evaporating liquid on the second container side is provided in the water inlet. Configured to guide the part. "
It is characterized by that.
本発明の請求項2は,
「前記請求項1の記載において,前記注水口を,前記ケーシングのうち軸線方向に沿った複数箇所に設ける。」
ことを特徴としている。
Claim 2 of the present invention includes:
“In the description of claim 1, the water injection ports are provided at a plurality of locations along the axial direction in the casing.”
It is characterized by that.
本発明の請求項3は,
「前記請求項1又は2の記載において,前記注水口に,前記ルーツ式圧縮機を第1容器の蒸気を吸引・圧縮するように回転しているときには,前記第2容器側における蒸発性液体を導くように構成する。」
ことを特徴としている。
Claim 3 of the present invention provides:
“In the first or second aspect of the invention, when the Roots compressor is rotated at the water injection port so as to suck and compress the vapor of the first container, the evaporative liquid on the second container side is Configure to guide. "
It is characterized by that.
請求項1の記載によると,ルーツ式圧縮機におけるケーシング内には,第1容器内にお
ける蒸発性液体か当該第1容器と冷暖房用熱交換器との間を循環する蒸発性液体,つまり,第1容器側における蒸発性液体の一部,又は,第2容器内における蒸発性液体か当該第2容器と放吸熱用熱交換器との間を循環する蒸発性液体,つまり,第2容器側おける蒸発性液体の一部が,当該ケーシングに設けた注水口より導入されることにより,この蒸発性液体にて,前記ケーシング内において回転する二つロータを冷却できて,両ロータにおける熱膨張を確実に抑制することができるとともに,前記ケーシング内に導入した蒸発性液体にて,両ロータの相互間及び両ロータとケーシングの内面との間における確実なシーリング及び潤滑を図ることができるから,前記ルーツ式圧縮機における圧縮比をより高くすることができて,装置全体の小型化と,高い能力化とを達成できる。
According to the first aspect of the present invention, in the casing of the Roots compressor, the evaporating liquid in the first container or the evaporating liquid circulating between the first container and the heat exchanger for cooling and heating, A part of the evaporating liquid on the one container side, or the evaporating liquid in the second container or the evaporating liquid circulating between the second container and the heat-dissipating heat exchanger, that is, the second container side When a part of the evaporating liquid is introduced from the water inlet provided in the casing, the evaporating liquid can cool the two rotors rotating in the casing, and the thermal expansion in both rotors is ensured. With the evaporative liquid introduced into the casing, reliable sealing and lubrication between the rotors and between the rotors and the inner surface of the casing can be achieved. From it can be made higher compression ratio in the roots compressor, the miniaturization of the entire apparatus, and a high capacity of achievable.
ところで,前記ルーツ式圧縮機のケーシング内における両ロータの温度上昇は,例えば,特開平9−236093号公報に記載されているように,前記ルーツ式圧縮機における吸い込み側に,水を噴霧注入することによって防止することができる。 Incidentally, the temperature rise of both rotors in the casing of the Roots compressor is caused by spraying water on the suction side of the Roots compressor as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-236093. Can be prevented.
しかし,この構成によると,ルーツ式圧縮機への吸い込み側に噴霧注入した水は,その多くがケーシング内に入るまでの間に気化(ガス化)して大きく体積膨張することになる。このように噴霧注入水が大きく体積膨張することに起因して,前記ルーツ式圧縮機に吸い込まれる蒸気も体積膨張することにより,前記ケーシング内に両ロータの回転にて吸い込まれて圧縮される実際の蒸気量は,前記噴霧注入水が大きく体積膨張する分だけ少なくなるから,冷房能力又は暖房能力の低下を招来することになる。 However, according to this configuration, most of the water sprayed and injected into the suction side of the Roots compressor is vaporized (gasified) and greatly expanded in volume before entering the casing. Due to the large volume expansion of the spray injection water in this way, the steam sucked into the Roots compressor is also volume expanded, and is actually sucked and compressed by the rotation of both rotors in the casing. Since the amount of the steam is reduced by the volume expansion of the spray injection water, the cooling capacity or the heating capacity is reduced.
これに対し,前記請求項1に記載したように,ルーツ式圧縮機におけるケーシング内に,第1容器側における蒸発性液体の一部,又は第2容器側における蒸発性液体の一部を注入することにより,前記ケーシング内に注入した蒸発性液体の大部分は,気化(ガス化)することなく,液体の状態のままで冷却及びシーリング並びに潤滑に供することができるから,前記ルーツ式圧縮機において圧縮される実際の蒸気量が減少すること,ひいては,冷房能力又は暖房能力が低下することを確実に回避できる。 On the other hand, as described in claim 1, a part of the evaporating liquid on the first container side or a part of the evaporating liquid on the second container side is injected into the casing of the Roots compressor. Therefore, most of the evaporating liquid injected into the casing can be used for cooling, sealing, and lubrication in the liquid state without being vaporized (gasified). It can be reliably avoided that the actual amount of steam that is compressed is reduced and, consequently, the cooling capacity or heating capacity is reduced.
この場合において,前記注水口を,請求項2に記載したように,ケーシングのうち軸線方向に沿った複数箇所に設けることにより,軸線方向の各所について的確な冷却及びシーリング並びに潤滑を,少ない量の蒸発性液体の注水によって確実に達成できる。 In this case, as described in claim 2, by providing the water injection port at a plurality of locations along the axial direction in the casing, a small amount of accurate cooling, sealing and lubrication can be achieved at each location in the axial direction. This can be reliably achieved by injection of evaporating liquid.
また,前記請求項1の記載した構成において,前記ルーツ式圧縮機を,冷房運転に際して第1容器内の蒸気を吸引・圧縮するように回転するときには,第1容器が温度の低い蒸発側で,第2容器が温度の高い凝縮側であるから,前記冷房運転の際に,前記ルーツ式圧縮機におけるケーシング内に第1容器側における温度の低い蒸発性液体を注入することは,熱量のロスを招来する。 In the configuration described in claim 1, when the Roots compressor is rotated so as to suck and compress the vapor in the first container during the cooling operation, the first container is on the evaporation side where the temperature is low, Since the second container is on the condensing side having a high temperature, injecting the evaporating liquid having a low temperature on the first container side into the casing of the Roots compressor during the cooling operation will cause a loss of heat. Invite you.
そこで,請求項3に記載した構成したように,冷房運転の際には,前記ルーツ式圧縮機におけるケーシング内に,第2容器の凝縮側において蒸気の凝縮で温度が高くなった状態の蒸発性液体を注入することにより,前記ケーシング内への注水による熱量のロスを低減できて,熱効率の向上を達成できる。 Therefore, as described in claim 3, during the cooling operation, the evaporability in a state in which the temperature is increased due to the condensation of the vapor on the condensation side of the second container in the casing of the Roots compressor. By injecting the liquid, it is possible to reduce the heat loss due to the water injection into the casing and to achieve the improvement of the thermal efficiency.
以下,本発明の実施の形態を図面について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2は,第1の実施の形態を示す。 1 and 2 show a first embodiment.
図1及び図2において,符号1は,密閉構造にした第1容器を,符号2は,同じく密閉構造にした第2容器を各々示し,これら両容器1,2のうちいずれか一方又は両方には,
当該両容器1,2内を大気圧より低い減圧にするための真空ポンプ3等の真空発生装置が接続されており,また,前記両容器1,2の相互間は,その各々に入れた水等の蒸発性液体が互いに往来するように連通管路4にて接続されている。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a first container having a sealed structure, and reference numeral 2 denotes a second container having the same sealed structure. Either one or both of these containers 1 and 2 are shown. Is
A vacuum generating device such as a vacuum pump 3 for reducing the pressure inside the containers 1 and 2 to a pressure lower than the atmospheric pressure is connected, and the containers 1 and 2 are connected with water contained in each of them. The evaporative liquids such as these are connected by the
符号5は,間接熱交換型の冷暖房用熱交換器を示し,この冷暖房用熱交換器5と,前記第1容器1との間を,循環ポンプ6を備えた第1循環管路7を介して接続することにより,前記第1容器1内における水等の蒸発性液体を,前記冷暖房用熱交換器4に送り,次いで,この冷暖房用熱交換器4から前記第1容器内の上部に設けたノズル8に送り,このノズル8から第1容器1内に噴出するように戻すという循環を行う構成にしている。
この場合,前記冷暖房用熱交換器5は,室内等のような冷暖房箇所9に,当該冷暖房箇所9における空気と間接的に熱交換するように設置されている。
In this case, the
次に,符号10は,間接熱交換型の放吸熱用熱交換器を示し,この放吸熱用熱交換器10と,前記第2容器2との間を,循環ポンプ11を備えた第2循環管路12を介して接続することにより,前記第2容器2内における水等の蒸発性液体を,前記放吸熱用熱交換器10に送り,次いで,この放吸熱用熱交換器10から前記第2容器2内の上部に設けたノズル13に送り,このノズル13から第2容器2内に噴出するように戻すという循環を行う構成にしている。
Next,
この場合,前記放吸熱用熱交換器10は,放吸熱用容器14内に設けられており,地面に掘削の汲み上げ用井戸15よりポンプ15にて汲み上げた地下水を,前記放吸熱用容器14内に供給したのち,この放吸熱用容器14から排出して,同じく地面に掘削の還元用井戸16を介して地中に戻すように構成している。
In this case, the heat-absorbing and heat-dissipating
そして,前記第1容器1の上部と,前記第2容器2の上部との間は,蒸気ダクト17を介して接続され,この蒸気ダクト17には,図示しない伝動モータ又は内燃機関等の動力源にて回転駆動されるルーツ式圧縮機18が設けられている。
The upper part of the first container 1 and the upper part of the second container 2 are connected via a
このルーツ式圧縮機18は,従来から良く知られていように,楕円形断面のケーシング18a内に,繭型断面にした二つのロータ18b,18cを互いに位相をずらせて配設し,この二つのロータ18b,18cを互いに逆方向に回転するという構成であり,前記ケーシング18aには,当該ケーシング18a内に開口するように構成した注水口19が,図2に示すように,軸線方向に沿った複数箇所に設けられている。
As is well known in the art, this
前記各注水口19には,前記第1循環管路7から分岐した冷却用管路20がバルブ21を介して接続されているとともに,前記第2循環管路12から分岐した冷却用管路22がバルブ23を介して接続されている。
A cooling
この構成において,冷房を行う場合には,前記ルーツ式圧縮機18を,図1に実線矢印Aで示すように,前記第1容器1内で発生した蒸気を吸引して圧縮する方向に回転駆動する。
In this configuration, when cooling is performed, the
これにより,前記第1容器1内は前記ルーツ式圧縮機18による吸引にて減圧度が高くなり,この第1容器1内の蒸発性液体は,減圧状態で沸騰蒸発することで冷却されて前記冷暖房用熱交換器5に送られ,ここで温度上昇したのち再び前記第1容器1内に戻るというように,第1容器1と冷暖房用熱交換器5との間を第1循環管路7を介して循環するから,冷暖房箇所9を冷房する。
As a result, the inside of the first container 1 has a high degree of decompression due to suction by the
一方,前記ルーツ式圧縮機18にて圧縮された蒸気は,前記第2容器2内に入り,ここ
で,当該第2容器2と前記放吸熱用熱交換器10との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第2容器2内から前記放吸熱用熱交換器10に送られたのち再び前記第2容器2内に戻るというように,第2容器2と放吸熱用熱交換器10との間を第2循環管路12を介して循環することにより,放吸熱用容器14において,地下水への放熱を行う。
On the other hand, the steam compressed by the
この冷房に際しては,前記第2循環管路12から分岐した冷却用管路22におけるバルブ23のみを開くことにより,前記第2容器2において,蒸気の凝縮で温度が高くなった水等の蒸発性液体の一部が,前記ルーツ式圧縮機18におけるケーシング18a内に,当該ケーシング18aに設けた各注水口19より導入されるから,この蒸発性液体にて,前記ケーシング18a内において回転する二つロータ18b,18cを冷却できて,両ロータ18b,18cにおける熱膨張を確実に抑制することができ,しかも,両ロータ18b,18cの相互間及び両ロータ18b,18cとケーシング18aの内面との間を,軸線方向の各所について確実にシーリングできるとともに,確実に潤滑することができる。
At the time of cooling, only the
なお,前記冷房の場合においては,前記ケーシング18aにおける各注水口19に,前記第2容器2内における蒸発性液体の一部を直接に導くという構成にしても良い。
In the case of the cooling, a configuration may be adopted in which a part of the evaporating liquid in the second container 2 is directly guided to each
つまり,冷房の場合においては,前記したように,前記ケーシング18aにおける各注水口19に,第2容器2側における温度の高い蒸発性液体を導入することにより,この分だけ,熱量のロスを低減できる。
In other words, in the case of cooling, as described above, by introducing an evaporating liquid having a high temperature on the second container 2 side into each
次に,暖房を行う場合には,前記ルーツ式圧縮機18を,図1に点線矢印Bで示すように,前記第2容器2内で発生した蒸気を吸引して圧縮するように逆方向に回転する。
Next, in the case of heating, the
これにより,今度は,前記第2容器2内がルーツ式圧縮機18の逆回転による吸引にて減圧度が高くなり,この第2容器2内の蒸発性液体は減圧状態で沸騰蒸発し,ここに発生した蒸気は,前記ルーツ式圧縮機18にて圧縮されたのち前記第1容器1内に入り,ここで当該第1容器1と前記冷暖房用熱交換器5との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第1容器1内から前記冷暖房用熱交換器5に送られたのち再び前記第1容器内に戻るという循環をするから,前記冷暖房箇所を暖房する。
As a result, this time, the inside of the second container 2 becomes higher in the degree of decompression due to suction by the reverse rotation of the Roots-
一方,前記第2容器2内において沸騰蒸発にて温度が下がった蒸発性液体は,この第2容器2内から前記放吸熱用熱交換器10に送られたのち再び前記第2容器2内に戻るというように,第2容器2と放吸熱用熱交換器10との間を第2循環管路12を介して循環することにより,放吸熱用容器14において,地下水からの吸熱を受ける。
On the other hand, the evaporating liquid whose temperature has been lowered by boiling evaporation in the second container 2 is sent from the second container 2 to the heat-dissipating
この暖房に際しては,前記第1循環管路7から分岐した冷却用管路20におけるバルブ21のみを開くことにより,前記第1容器1において,蒸気の凝縮で温度が高くなった水等の蒸発性液体の一部が,前記ルーツ式圧縮機18におけるケーシング18a内に,当該ケーシング18aに設けた各注水口19より導入されるから,この蒸発性液体にて,前記ケーシング18a内において回転する二つロータ18b,18cを冷却できて,両ロータ18b,18cにおける熱膨張を確実に抑制することができ,しかも,両ロータ18b,18cの相互間及び両ロータ18b,18cとケーシング18aの内面との間を,軸線方向の各所について確実にシーリングできるとともに,確実に潤滑することができる。
During this heating, only the
なお,前記暖房の場合においては,前記ケーシング18aにおける各注水口19に,前記第1容器1内における蒸発性液体の一部を直接に導くという構成にしても良い。
In the case of the heating, a part of the evaporating liquid in the first container 1 may be directly guided to each
また,前記暖房の場合においては,前記したように,前記ケーシング18aにおける各注水口19に,第1容器1側における温度の高い蒸発性液体を導入することにより,熱量のロスを低減できる。
In the case of the heating, as described above, the loss of heat can be reduced by introducing the evaporating liquid having a high temperature on the first container 1 side into each
しかし,前記暖房の際に,第2容器2側における温度の低い蒸発性液体を導入する場合における熱量のロスは,冷房の際に第1容器1側における温度の低い蒸発性液体を導入することによる熱量のロスよりも遥かに少ないので,前記暖房の際には,第1容器1側における蒸発性液体を導入することに代えて,第2容器2側における蒸発性液体を導入するか,或いは,第1容器1側における蒸発性液体及び第2容器2側における蒸発性液体の両方を導入するという構成にすることができる。 However, when the evaporating liquid having a low temperature on the second container 2 side is introduced during the heating, the loss of heat amount is caused by introducing the evaporating liquid having a low temperature on the first container 1 side during cooling. Much less than the loss of heat due to the above, so that instead of introducing the evaporative liquid on the first container 1 side during the heating, the evaporative liquid on the second container 2 side is introduced, or , Both evaporable liquid on the first container 1 side and evaporable liquid on the second container 2 side can be introduced.
前記した実施の形態は,冷房に際しての放熱,及び暖房に際しての吸熱に地下水を利用した場合であったが,本発明は,これに限らず,地下水に代えて他の工業用水を使用することができるほか,以下の図3に示す第2の実施の形態にするか,或いは,図4に示す第3の実施の形態に構成することにより,冷房に際しての放熱及び暖房に際しての吸熱に大気空気を利用することができる。 In the above-described embodiment, groundwater is used for heat dissipation during cooling and heat absorption during heating. However, the present invention is not limited to this, and other industrial water may be used instead of groundwater. In addition, by adopting the second embodiment shown in FIG. 3 below or the third embodiment shown in FIG. 4, atmospheric air is used for heat dissipation during cooling and heat absorption during heating. Can be used.
すなわち,図3は,前記第2循環管路10における放吸熱用熱交換器10を内蔵する放吸熱用容器14に,フアン24による強制通風の通風塔25内の底に溜まる水等の蒸発性液体をポンプ26にて供給し,この放吸熱用容器14から排出される蒸発性液体を,前記通風塔25内に設けたラシヒリング等の充填層27に対して散布して,大気空気と接触するという循環を行うように構成したものである。
That is, FIG. 3 shows the evaporability of water or the like that accumulates in the bottom of the
また,図4は,前記第2循環管路10における放吸熱用熱交換器10を,フアン28による強制通風の通風塔29内に配設し,この通風塔29内の底に溜まる水等の蒸発性液体をポンプ30にて汲み出して,前記放吸熱用熱交換器10に対してノズル31にて散布するという循環を行うように構成したものである。
4 shows that the
これら図3及び図4の構成によると,大気空気を利用して冷房時における放熱と,暖房時における吸熱とを行うことかできる。 According to the configurations of FIGS. 3 and 4, it is possible to perform heat radiation during cooling and heat absorption during heating using atmospheric air.
1 第1容器
2 第2容器
3 真空ポンプ
4 連通管路
5 冷暖房用熱交換器
7 第1循環管路
9 冷暖房箇所
10 放吸熱用熱交換器
12 第2循環管路
17 蒸気ダクト
18 ルーツ式圧縮機
18a ルーツ式圧縮機のケーシング
18b,18c ルーツ式圧縮機のロータ
19 注水口
20,22 冷却用管路
21,23 バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st container 2 2nd container 3
本発明は,水等のように蒸発性を有する液体の蒸発及び凝縮を利用した蒸発式の空調装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioning apparatus for steam Hatsushiki using evaporation and condensation of liquid having a volatility such as water or the like.
先行技術としての特許文献1には,
「密閉した第1容器及び第2容器と,間接式の冷暖房用熱交換器と,間接式の放吸熱用熱交換器と,前記第1容器及び第2容器内を大気圧よりも低い減圧にする手段とから成り,水等のような蒸発性液体を前記第1容器と前記冷暖房用熱交換器との間を循環する第1循環手段と,同じく水等のような蒸発性液体を前記第2容器と前記放吸熱用熱交換器との間を循環する第2循環手段とを備え,更に,前記第1容器内と前記第2容器内とを接続する蒸気ダクト中に,正逆回転可能なルーツ式圧縮機を設けて成る蒸発式空調装置。」
が記載されている。
Patent Document 1 as a prior art includes:
“The sealed first and second containers, an indirect air-conditioning heat exchanger, an indirect heat-dissipating heat exchanger, and the first and second containers are depressurized lower than atmospheric pressure. And a first circulation means for circulating an evaporable liquid such as water between the first container and the heat exchanger for cooling and heating, and an evaporable liquid such as water as well. And a second circulation means for circulating between the two containers and the heat exchanger for releasing and absorbing heat, and can be rotated forward and backward in a steam duct connecting the inside of the first container and the inside of the second container. An evaporative air conditioner with a roots compressor. "
Is described.
この先行技術の蒸発式空調装置においては,冷房の場合には,前記ルーツ式圧縮機は,前記第1容器内で発生した蒸気を吸引して圧縮するように回転する。 In this prior art evaporative air conditioner, in the case of cold tufts, the roots compressor is rotated to compress by sucking steam generated by the first container.
これにより,前記第1容器内は前記ルーツ式圧縮機による吸引にて減圧度が高くなり,この第1容器内の蒸発性液体が,減圧状態で沸騰蒸発することで冷却されて前記冷暖房用熱交換器に送られたのち再び前記第1容器内に戻るという循環をすることで,冷暖(吸熱)が行われる。 As a result, the degree of vacuum in the first container is increased by suction by the Roots compressor, and the evaporating liquid in the first container is cooled by boiling and evaporating in a reduced pressure state, so that the heat for heating and cooling is reduced. by circulating called again later sent to exchanger back to the first vessel, heating and cooling (heat absorption) is performed.
一方,前記ルーツ式圧縮機にて圧縮された蒸気は前記第2容器内に入り,ここで,当該第2容器と前記放吸熱用熱交換器との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第2容器内から前記放吸熱用熱交換器に送られたのち再び前記第2容器内に戻るという循環をして放熱される。 Meanwhile, the steam compressed in the roots compressor enters before Symbol second container, wherein the chilled at evaporable liquid circulates between the heat absorbing heat exchanger discharge said with the second container Then, the evaporating liquid that has been condensed and whose temperature has been increased by the condensation of the vapor is sent to the heat exchanger for heat release and absorption from the second container and then returns to the second container again. To dissipate heat.
また,暖房の場合には,前記ルーツ式圧縮機を,前記第2容器内で発生した蒸気を吸引して圧縮するように逆方向に回転させる。 In the case of heating, the said roots compressor, Ru is rotated in the reverse direction so as to compress by sucking steam generated in the second container.
すると,今度は,前記第2容器内がルーツ式圧縮機の逆回転による吸引にて減圧度が高くなり,この第2容器内の蒸発性液体は減圧状態で沸騰蒸発し,ここに発生した蒸気は,前記ルーツ式圧縮機にて圧縮されたのち前記第1容器内に入り,ここで当該第1容器と前記冷暖房用熱交換器との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第1容器内から前記冷暖房用熱交換器に送られたのち再び前記第1容器内に戻るという循環をして,暖房(放熱)が行われる。 Then , this time, the pressure in the second container is increased by suction by reverse rotation of the Roots compressor, and the evaporating liquid in the second container is boiled and evaporated in a depressurized state. Enters the first container after being compressed by the Roots compressor, where it is cooled and condensed by the evaporating liquid circulating between the first container and the air conditioner heat exchanger. The evaporative liquid whose temperature has increased due to the condensation of the vapor is circulated in such a way that it is sent from the first container to the cooling / heating heat exchanger and then returns to the first container, thereby heating ( Heat dissipation).
一方,前記第2容器内において沸騰蒸発にて温度が下がった蒸発性液体は,この第2容器内から前記放吸熱用熱交換器に送られたのち再び前記第2容器内に戻るという循環をすることで,前記放吸熱箇所で吸熱を行う。 On the other hand, the evaporating liquid whose temperature has decreased in the second container due to boiling evaporation is circulated from the second container to the second container after being sent to the heat-dissipating heat exchanger. As a result, heat is absorbed at the endothermic heat absorption point .
ところで,前記先行技術の蒸発式空調装置において使用されているルーツ式圧縮機は,正逆回転可能であるから冷房及び暖房の両方を行うことできることに加えて,蒸気の圧縮比を,遠心式圧縮機を使用して蒸気の圧縮を行う場合よりも大幅に高くできるから,前記第1容器と第2容器との間の温度差を大きくできるという利点を有する。 By the way, the roots compressor used in the prior art evaporative air conditioner can rotate both forward and reverse, and in addition to being able to perform both cooling and heating, the compression ratio of the steam is determined by centrifugal compression. Since it can be made much higher than when steam is compressed using a machine, the temperature difference between the first container and the second container can be increased.
しかし,その反面,このルーツ式圧縮機は,従来から良く知られているように,小判形断面のケーシング内に,繭型断面にした二つのロータを互いに位相をずらせて並列配設し,この二つのロータを互いに逆方向に回転させるという構成であって,その圧縮比を高くすると,これに応じて圧縮後の蒸気の過熱度が高くなってその温度が上昇することにより,前記ケーシング内で回転する両ロータが熱膨張し,この熱膨張により,両ロータの相互間,及び両ロータとケーシングの内面とが直接に摩擦することになるから,その部分における摩耗が増大して,駆動動力の損失の増大,ひいては,焼付きが発生することになる。 On the other hand, this Roots type compressor, as is well known in the past, has two rotors with a saddle-shaped cross-section arranged in parallel with each other out of phase in a casing with an oval cross-section. a configuration that Ru rotate the two rotors in opposite directions, increasing the compression ratio, as the temperature of Teso becomes high superheat of the vapor after compression is increased accordingly, the casing both rotor rotating at an inner thermally expands, the thermal expansion, between the mutual rotors, and from the inner surface of rotors and the casing so that the friction directly, wear in that part is increased, the driving An increase in power loss and eventually seizure will occur.
このために,前記ルーツ式圧縮機における圧縮比の上限には,前記両ロータの相互間,及び両ロータとケーシングの内面との直接的な摩擦を回避しなければならないことに起因して限界値が存在し,圧縮比をこの限界値以上に高くすることができないのであった。 For this, the upper limit of the compression ratio in the roots compressor, the mutual between the rotors, and the rotors and due to having to avoid direct frictional limitations with the inner surface of the casing there is a value was not able to higher than this limit Sakaichi compression ratio.
本発明は,ルーツ式圧縮機を備えた蒸発式空調装置において,そのルーツ式圧縮機における圧縮比の上限値を,冷房及び暖房のうちいずれか一方又は両方における能力の低下を招来することなく,一層高くできるようにすることを技術的課題とするものである。 The present invention relates to an evaporative air conditioner equipped with a roots-type compressor, the upper limit of the compression ratio in the roots-type compressor without causing a decrease in capacity in either or both of cooling and heating. The technical challenge is to make it even higher.
請求項1の発明に係る蒸発式空調装置は,減圧状態に保持された密閉式の第1容器及び第2容器と,間接式の空調用熱交換器と,間接式の放吸熱用熱交換器と,蒸発性液体を前記第1容器と前記冷暖房用熱交換器との間に循環させる第1循環管路と,同じく蒸発性液体を前記第2容器と前記放吸熱用熱交換器との間に循環させる第2循環管路とを備え,前記第1容器内と前記第2容器内とはルーツ式圧縮機を備えた蒸気ダクト中で接続されており,前記ルーツ式圧縮機により,蒸気が前記第1容器から第2容器に又は前記第2容器から第1容器に送られる。 An evaporative air conditioner according to a first aspect of the present invention comprises: a sealed first container and a second container held in a reduced pressure state ; an indirect air conditioning heat exchanger; and an indirect heat release heat exchanger. When the first circulation conduit Ru circulate evaporative liquid between the heating and cooling heat exchanger and the first container, the heat absorbing heat exchanger release also said evaporative liquid and the second container and a second circulation conduit Ru is circulated between, the previous SL first container and the second container are connected in steam duct with a roots compressor, by the roots compressor , Steam is sent from the first container to the second container or from the second container to the first container.
そして,前記ルーツ式圧縮機は,ケーシングとその内部に回転自在に並列配置された2本のロータとを有しており,前記ケーシングの内部は前記ロータの回転軸心方向から見てロータの並び方向に長い小判形になっており,前記ケーシングのうち内周面のうち前記ロータの並び線を挟んだ両側に吸排口が形成されて,前記ケーシングの内周面のうち前記ロータの回転軸心を挟んでケーシングの中心と反対側に位置した円弧状の箇所に,蒸発性液体の注入口が形成されている。The Roots-type compressor has a casing and two rotors arranged in parallel so as to be rotatable therein, and the inside of the casing is aligned with the rotor as viewed from the direction of the rotation axis of the rotor. The oblong shape is long in the direction, and suction / exhaust openings are formed on both sides of the inner circumferential surface of the casing across the line of the rotor, and the rotational axis of the rotor of the inner circumferential surface of the casing An injection port for the evaporating liquid is formed in an arcuate portion located on the opposite side of the center of the casing across the gap.
本願発明は請求項2の構成も含んでいる。請求項2の発明は,請求項1において,前記注入口は前記第1循環管路と第2循環管路とにバルブを介して接続されている一方,前記ルーツ式圧縮機の両ロータは正逆回転自在であり,前記ルーツ式圧縮機にて蒸気が前記第1容器から吸引されているときには前記注入口には第2循環管路から蒸発性液体が注入されて,前記ルーツ式圧縮機にて蒸気が前記第2容器から吸引されているときには前記注入口には第1循環管路から蒸発性液体が注入される。The present invention also includes the structure of claim 2. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the inlet is connected to the first circulation line and the second circulation line via a valve, while both rotors of the Roots compressor are connected to each other. When the vapor is sucked from the first container by the Roots-type compressor, an evaporating liquid is injected into the injection port from a second circulation line, and the Roots-type compressor is supplied. When vapor is sucked from the second container, evaporating liquid is injected into the inlet from the first circulation line.
請求項1の記載によると,ルーツ式圧縮機のケーシング内に注入口から蒸発性液体が導入されることにより,この蒸発性液体にて二つロータを冷却できて,両ロータの熱膨張を抑制することができるとともに,前記ケーシング内に導入した蒸発性液体にて,両ロータの相互間及び両ロータとケーシングの内面との間における確実なシーリング及び潤滑を図ることができるから,前記ルーツ式圧縮機の圧縮比をより高くすることができて,装置全体の小型化と高能力化とを達成できる。 According to the description of claim 1, by evaporative liquid from the inlet into the casing of the roots compressor is introduced, it can be cooled hand two rotors to the evaporative liquid, the thermal expansion of the rotors it is possible to win suppressed at evaporable liquid introduced into the casing, since it is possible to ensure sealing and lubrication between the inter and rotors and the inner surface of the casing between the rotors, the roots to be able to further increase the compression ratio of formula compressor, it can achieve the miniaturization and Kono Chikaraka of the entire device.
ところで,前記ルーツ式圧縮機のケーシング内における両ロータの温度上昇は,例えば,特開平9−236093号公報に記載されているように,前記ルーツ式圧縮機における吸い込み側に,水を噴霧注入することによって防止することができる。 Incidentally, the temperature rise of both rotors in the casing of the Roots compressor is caused by spraying water on the suction side of the Roots compressor as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-236093. Can be prevented.
しかし,この構成によると,ルーツ式圧縮機への吸い込み側に噴霧注入した水は,その多くがケーシング内に入るまでの間に気化(ガス化)して大きく体積膨張することになる。そして,噴霧注入水が大きく体積膨張することに起因して,前記ルーツ式圧縮機に吸い込まれる蒸気も体積膨張することにより,前記ケーシング内に両ロータの回転にて吸い込まれて圧縮される実際の蒸気量は,前記噴霧注入水が大きく体積膨張する分だけ少なくなるから,冷房能力又は暖房能力の低下を招来することになる。 However, according to this configuration, most of the water sprayed and injected into the suction side of the Roots compressor is vaporized (gasified) and greatly expanded in volume before entering the casing. Then, due to the spray injection water to increase volume expansion by steam even volume expansion is sucked into the roots compressor, the actual compressed is sucked by the rotation of the rotors in the casing Since the amount of steam is reduced by the volume expansion of the spray injection water, the cooling capacity or heating capacity is reduced.
これに対し,前記請求項2に記載したように,ルーツ式圧縮機におけるケーシング内に,第1容器側における蒸発性液体の一部,又は第2容器側における蒸発性液体の一部を注入することにより,前記ケーシング内に注入した蒸発性液体の大部分は,気化(ガス化)することなく,液体の状態のままで冷却及びシーリング並びに潤滑に供することができるから,前記ルーツ式圧縮機において圧縮される実際の蒸気量が減少すること,ひいては,冷房能力又は暖房能力が低下することを回避できる。 On the other hand, as described in claim 2 , a part of the evaporating liquid on the first container side or a part of the evaporating liquid on the second container side is injected into the casing of the Roots compressor. Therefore, most of the evaporating liquid injected into the casing can be used for cooling, sealing, and lubrication in the liquid state without being vaporized (gasified). the actual steam amount to be compressed is reduced, thus, that the cooling capacity or heating capacity is lowered times can avoid.
この場合において,前記注入口を,実施形態のようにケーシングのうち軸線方向に沿った複数箇所に設けると,軸線方向の各所について的確な冷却及びシーリング並びに潤滑を,少ない量の蒸発性液体の注入によって達成できる。 In this case, the watch inlet mouth, providing a plurality of locations along the axial direction of the casing as in the embodiment, the axial direction an accurate cooling and sealing and lubricating the various parts, a small amount of evaporative liquid Note can be formed reach depending on the input.
さて,前記ルーツ式圧縮機を,冷房運転に際して第1容器内の蒸気を吸引・圧縮するように回転するときには,第1容器が温度の低い蒸発側で第2容器が温度の高い凝縮側であるから,前記冷房運転の際に,前記ルーツ式圧縮機のケーシング内に第1容器側における温度の低い蒸発性液体を注入することは,熱量のロスを招来する。 Now, the pre-Symbol roots compressor, the vapor in the first container during cooling operation when rotating to suction-compression, in the second container is higher condensation side temperature with low evaporation side first container temperature It is because, during the cooling operation, injecting a low evaporative liquid temperature in the first container side in the casing of the roots compressor will lead to loss of heat.
そこで,請求項2に記載した構成したように,冷房運転の際には,前記ルーツ式圧縮機のケーシング内に第2容器の凝縮側において温度が高くなった蒸発性液体を注入することにより,前記ケーシング内への注入による熱量のロスを低減できて,熱効率の向上を達成できる。 Therefore, as the structure according to claim 2, during the cooling operation, injects steam nonvolatile liquid temperature Te condensation side smell of the second container is increased in the casing of the roots compressor it makes it possible to reduce loss of heat due Note entry into the casing, can achieve an improvement in thermal efficiency.
以下,本発明の実施の形態を図面について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2は,第1の実施の形態を示す。 1 and 2 show a first embodiment.
図1及び図2において,符号1は密閉構造にした第1容器を,符号2は同じく密閉構造にした第2容器を各々示し,これら両容器1,2のうちいずれか一方又は両方には,当該両容器1,2内を大気圧より低い減圧にするための真空ポンプ3等の真空発生装置が接続されており,また,前記両容器1,2の相互間は,その各々に入れた水等の蒸発性液体が互いに往来するように連通管路4にて接続されている。
1 and 2, reference numeral 1 the first container was tightly closed structure, reference numeral 2 denotes each of the second containers in the shaft sealing structure, either or both of these two vessels 1 and 2 Are connected to a vacuum generating device such as a vacuum pump 3 for reducing the pressure in the containers 1 and 2 below atmospheric pressure, and the containers 1 and 2 are connected to each other. The evaporative liquids such as water that are put in are connected by the
符号5は間接熱交換型の冷暖房用熱交換器を示し,この冷暖房用熱交換器5と前記第1容器1との間を,循環ポンプ6を備えた第1循環管路7を介して接続することにより,前記第1容器1内における水等の蒸発性液体を,前記冷暖房用熱交換器4に送り,次いで,この冷暖房用熱交換器4から前記第1容器内の上部に設けたノズル8に送り,このノズル8から第1容器1内に噴出するように戻すという循環を行う構成にしている。
この場合,前記冷暖房用熱交換器5は,室内等のような冷暖房箇所9に,当該冷暖房箇所9における空気と間接的に熱交換するように設置されている。
In this case, the
次に,符号10は間接熱交換型の放吸熱用熱交換器を示し,この放吸熱用熱交換器10と前記第2容器2との間を循環ポンプ11を備えた第2循環管路12で接続することにより,前記第2容器2内における水等の蒸発性液体を前記放吸熱用熱交換器10に送り,次いで,この放吸熱用熱交換器10から前記第2容器2内の上部に設けたノズル13に送り,このノズル13から第2容器2内に噴出するように戻す,という循環が行われる構成にしている。
Next,
この場合,前記放吸熱用熱交換器10は放吸熱用容器14内に設けられており,地面に掘削した汲み上げ用井戸15よりポンプ15′にて汲み上げた地下水を,前記放吸熱用容器14内に供給したのち放吸熱用容器14から排出して,同じく地面に掘削した還元用井戸16を介して地中に戻すように構成している。
In this case, the heat-absorbing and heat-dissipating
そして,前記第1容器1の上部と前記第2容器2の上部との間は蒸気ダクト17を介して接続され,この蒸気ダクト17には,図示しない伝動モータ又は内燃機関等の動力源にて回転駆動されるルーツ式圧縮機18が設けられている。
Then, the between the first container 1 at the top and front Stories second container 2 of the upper is connected via a
このルーツ式圧縮機18は,従来から良く知られていように,楕円形(小判形)断面のケーシング18a内に,繭型断面にした二つのロータ18b,18cを互いに位相をずらせて並列配設し,この二つのロータ18b,18cを互いに逆方向に回転させるという構成であり,前記ケーシング18aには,当該ケーシング18a内に開口するように構成した注入口19が,図2に示すように,軸線方向に沿った複数箇所に設けられている。
ケーシング18aは二つのロータ18b,18cの並び方向に長い小判形であるが,両ロータ18b,18cの軸心方向から見て,両ロータ18b,18cの並び線を挟んだ両側に吸排口18dが形成されて,ロータ18cの軸心を挟んでケーシング18aの中心と反対側の円弧状の箇所に注入口19が形成されている。
As is well known in the art, this
The
前記各注入口19には,前記第1循環管路7から分岐した第1冷却用管路20が第1バルブ21を介して接続されているとともに,前記第2循環管路12から分岐した第2冷却用管路22が第2バルブ23を介して接続されている。
Wherein each
この構成において,冷房を行う場合には,前記ルーツ式圧縮機18を,図1に実線矢印Aで示すように,前記第1容器1内で発生した蒸気を吸引して圧縮する方向に回転駆動する。
In this configuration, when cooling is performed, the
これにより,前記第1容器1内は前記ルーツ式圧縮機18による吸引にて減圧度が高くなり,この第1容器1内の蒸発性液体は,減圧状態で沸騰蒸発することで冷却されて前記冷暖房用熱交換器5に送られ,ここで温度上昇したのち再び前記第1容器1内に戻るというように,第1容器1と冷暖房用熱交換器5との間を第1循環管路7を介して循環するから,冷暖房箇所9を冷房する。
As a result, the inside of the first container 1 has a high degree of decompression due to suction by the
一方,前記ルーツ式圧縮機18にて圧縮された蒸気は前記第2容器2内に入り,ここで,当該第2容器2と前記放吸熱用熱交換器10との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第2容器2内から前記放吸熱用熱交換器10に送られたのち再び前記第2容器2内に戻るというように,第2容器2と放吸熱用熱交換器10との間を第2循環管路12を介して循環するのであり,これにより,放吸熱用容器14において地下水への放熱を行う。
Meanwhile, the steam compressed in the
この冷房に際しては,前記第2循環管路12から分岐した第2冷却用管路22の第2バルブ23のみを開くことにより,前記第2容器2において蒸気の凝縮で温度が高くなった水等の蒸発性液体の一部が,前記ルーツ式圧縮機18におけるケーシング18a内に各注入口19より導入されるから,この蒸発性液体にて,前記ケーシング18a内において回転する二つロータ18b,18cを冷却できて,両ロータ18b,18cの熱膨張を抑制することができ,しかも,両ロータ18b,18cの相互間及び両ロータ18b,18cとケーシング18aの内面との間を,軸線方向の各所についてシーリングできるとともに,潤滑することができる。
During this cooling, by opening only the
なお,前記冷房の場合においては,前記ケーシング18aの各注入口19に前記第2容器2内の蒸発性液体の一部を直接に導く構成にしても良い。
Incidentally, in the case of the cooling may be directly to the guide rather configure a part of the evaporative liquid before Symbol second container 2 to each note ON
このように,冷房の場合においては,前記したように,前記ケーシング18aの各注入口19に第2容器2側における温度の高い蒸発性液体を導入することにより,この分だけ熱量のロスを低減できる。
Thus, in the case of cooling, as described above, by introducing a high evaporative liquid temperature in the second container 2 side to each note ON
次に,暖房を行う場合には,前記ルーツ式圧縮機18を,図1に点線矢印Bで示すように,前記第2容器2内で発生した蒸気を吸引して圧縮するように逆方向に回転させる。
Next, in the case of heating, the
これにより,今度は,前記第2容器2内がルーツ式圧縮機18の逆回転による吸引にて減圧度が高くなり,この第2容器2内の蒸発性液体は減圧状態で沸騰蒸発し,ここに発生した蒸気は,前記ルーツ式圧縮機18にて圧縮されたのち前記第1容器1内に入り,ここで当該第1容器1と前記冷暖房用熱交換器5との間を循環する蒸発性液体にて冷やされて凝縮し,この蒸気の凝縮にて温度が高くなった蒸発性液体は,この第1容器1内から前記冷暖房用熱交換器5に送られたのち再び前記第1容器内に戻るという循環をするから,前記冷暖房箇所9を暖房する。
As a result, this time, the inside of the second container 2 becomes higher in the degree of decompression due to suction by the reverse rotation of the Roots-
一方,前記第2容器2内において沸騰蒸発にて温度が下がった蒸発性液体は,この第2容器2内から前記放吸熱用熱交換器10に送られたのち再び前記第2容器2内に戻るというように,第2容器2と放吸熱用熱交換器10との間を第2循環管路12を介して循環することにより,放吸熱用容器14において地下水からの吸熱を受ける。
On the other hand, the evaporating liquid whose temperature has been lowered by boiling evaporation in the second container 2 is sent from the second container 2 to the heat-dissipating
この暖房に際しては,前記第1循環管路7から分岐した第1冷却用管路20の第1バルブ21のみを開くことにより,前記第1容器1において蒸気の凝縮で温度が高くなった水等の蒸発性液体の一部が,前記ルーツ式圧縮機18におけるケーシング18a内に各注入口19より導入されるから,この蒸発性液体にて,前記ケーシング18a内において回転する二つロータ18b,18cを冷却できて,両ロータ18b,18cの熱膨張を抑制することができ,しかも,両ロータ18b,18cの相互間及び両ロータ18b,18cとケーシング18aの内面との間を,軸線方向の各所についてシーリングできるとともに,潤滑することができる。
During this heating, by opening only the
なお,前記暖房の場合においては,前記ケーシング18aの各注入口19に,前記第1容器1内における蒸発性液体の一部を直接に導くという構成にしても良い。
Incidentally, in the case of the heating is in the
また,前記暖房の場合においては,前記したように,前記ケーシング18aの各注入口19に,第1容器1側における温度の高い蒸発性液体を導入することにより,熱量のロスを低減できる。
In the case of the heating, as described above, each
しかし,前記暖房の際に,第2容器2側における温度の低い蒸発性液体を導入する場合における熱量のロスは,冷房の際に第1容器1側における温度の低い蒸発性液体を導入することによる熱量のロスよりも遥かに少ないので,前記暖房の際には,第1容器1側における蒸発性液体を導入することに代えて,第2容器2側における蒸発性液体を導入するか,或いは,第1容器1側における蒸発性液体及び第2容器2側における蒸発性液体の両方を導入するという構成にすることができる。 However, when the evaporating liquid having a low temperature on the second container 2 side is introduced during the heating, the loss of heat amount is caused by introducing the evaporating liquid having a low temperature on the first container 1 side during cooling. Much less than the loss of heat due to the above, so that instead of introducing the evaporative liquid on the first container 1 side during the heating, the evaporative liquid on the second container 2 side is introduced, or , Both evaporable liquid on the first container 1 side and evaporable liquid on the second container 2 side can be introduced.
前記した実施の形態は,冷房に際しての放熱と暖房に際しての吸熱に地下水を利用した場合であったが,本発明は,これに限らず,地下水に代えて他の工業用水を使用することができるほか,以下の図3に示す第2の実施の形態にするか,或いは,図4に示す第3の実施の形態に構成することにより,冷房に際しての放熱及び暖房に際しての吸熱に大気空気を利用することができる。 The embodiment described above, although a was the case of using the groundwater endothermic upon thermal release of the time cooling heating, the present invention is not limited thereto, the use of other industrial water instead of groundwater In addition, by adopting the second embodiment shown in FIG. 3 below or the third embodiment shown in FIG. 4, atmospheric air is used for heat dissipation during cooling and heat absorption during heating. Can be used.
すなわち,図3は,前記第2循環管路10における放吸熱用熱交換器10を内蔵する放吸熱用容器14に,フアン24による強制通風の通風塔25内の底に溜まる水等の蒸発性液体をポンプ26にて供給し,この放吸熱用容器14から排出される蒸発性液体を,前記通風塔25内に設けたラシヒリング等の充填層27に対して散布して,大気空気と接触させるという循環を行うように構成したものである。
That is, FIG. 3 shows the evaporability of water or the like that accumulates in the bottom of the
また,図4は,前記第2循環管路10における放吸熱用熱交換器10を,フアン28による強制通風の通風塔29内に配設し,この通風塔29内の底に溜まる水等の蒸発性液体をポンプ30にて汲み出して,前記放吸熱用熱交換器10に対してノズル31にて散布するという循環を行うように構成したものである。
4 shows that the
これら図3及び図4の構成によると,大気空気を利用して冷房時における放熱と暖房時における吸熱とを行うことができる。 According to the configuration of FIGS. 3 and 4, it is possible to perform the heat absorption in the heat radiation and warm humor during cooling by utilizing the atmospheric air.
1 第1容器
2 第2容器
3 真空ポンプ
4 連通管路
5 冷暖房用熱交換器
7 第1循環管路
9 冷暖房箇所
10 放吸熱用熱交換器
12 第2循環管路
17 蒸気ダクト
18 ルーツ式圧縮機
18a ルーツ式圧縮機のケーシング
18b,18c ルーツ式圧縮機のロータ
18d 吸排口
19 注入口
20,22 冷却用管路
21,23 バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st container 2 2nd container 3
Claims (3)
前記ルーツ式圧縮機におけるケーシングに,当該ケーシング内への注水口を設けて,この注水口に,前記第1容器側における蒸発性液体の一部,又は前記第2容器側における蒸発性液体の一部を導くように構成したことを特徴とする蒸発式空調装置。 The closed first and second containers, an indirect air-conditioning heat exchanger, an indirect heat-release heat exchanger, and the first and second containers are depressurized lower than atmospheric pressure. And a first circulation means for circulating the evaporable liquid between the first container and the heat exchanger for cooling and heating, and the second container and the heat release heat exchanger for the evaporable liquid, respectively. And a second circulation means that circulates between them, and further, a vapor duct connecting the inside of the first container and the inside of the second container is provided with a roots type compressor that can rotate forward and backward. In the air conditioner,
The casing in the Roots compressor is provided with a water inlet into the casing, and a part of the evaporating liquid on the first container side or one of the evaporating liquid on the second container side is provided in the water inlet. An evaporative air conditioner configured to guide a section.
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