JP2015004467A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置、特に冷却器と、冷却器により冷やされた空気を加熱する加熱器を備えた空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner including a cooler and a heater that heats air cooled by the cooler.
冷却器と加熱器を備えた空気調和装置が知られている。冷却器は、低温熱媒体と取り込んだ空気の間で熱交換を行って空気を冷却すると共に、除湿も行う。冷却された空気は温度が低すぎる場合があり、この場合は、加熱器により空気の加熱(再熱)を行う。加熱器において、一旦冷やされた空気と高温熱媒体の間で熱交換が行われて空気が加熱される。これにより、除湿された適切な温度の空気を室内に供給することができる。 There is known an air conditioner including a cooler and a heater. The cooler cools the air by exchanging heat between the low-temperature heat medium and the taken-in air, and also performs dehumidification. The temperature of the cooled air may be too low. In this case, the air is heated (reheated) by a heater. In the heater, heat is exchanged between the air once cooled and the high-temperature heat medium to heat the air. Thereby, the air of the appropriate temperature dehumidified can be supplied indoors.
下記特許文献1の段落0077〜0086には、除湿用熱交換器により室内空気の除湿を行い、再熱用熱交換器にて加熱された後、室内に供給されることが記載されている。 Paragraphs 0077 to 0086 of Patent Document 1 below describe that indoor air is dehumidified by a heat exchanger for dehumidification, heated by a heat exchanger for reheating, and then supplied indoors.
再熱用の加熱器を備えた空気調和装置において、加熱器に供給する媒体を加熱するためのボイラが必要であり、設備にコストが掛かる。また、ボイラは加熱のために燃料が必要であり、燃料のコストが掛かる。 In an air conditioner equipped with a heater for reheating, a boiler for heating a medium supplied to the heater is necessary, and costs are increased for the equipment. In addition, the boiler needs fuel for heating, which increases the cost of the fuel.
本発明は、簡易な構成または低コストで、室内に供給する空気の再熱を可能とすることを目的とする。 An object of the present invention is to enable reheating of air supplied to a room with a simple configuration or low cost.
本発明に係る空気調和装置は、取り込んだ空気を冷却する冷却器と、冷却器により冷却された空気を加熱する加熱器と、加熱器により加熱された空気を室内に送るファンと、太陽熱を集熱し、流体を加熱する太陽熱集熱装置と、を有し、太陽熱集熱装置により加熱された流体を加熱器の熱源として利用する。 An air conditioner according to the present invention includes a cooler that cools captured air, a heater that heats the air cooled by the cooler, a fan that sends air heated by the heater into a room, and solar heat. A solar heat collector that heats and heats the fluid, and uses the fluid heated by the solar heat collector as a heat source of the heater.
太陽熱集熱装置は、太陽光を受けて流体を加熱する集熱器を有するものとでき、集熱器で加熱された流体が加熱器へと送られるようにできる。 The solar heat collecting apparatus can include a heat collector that heats a fluid by receiving sunlight, and the fluid heated by the heat collector can be sent to the heater.
また、太陽熱集熱装置は、太陽光を受けて流体を加熱する集熱器と、加熱された流体を蓄える貯留容器とを有するものとできる。 Moreover, a solar-heat collector can have a heat collector which receives sunlight and heats a fluid, and a storage container which stores the heated fluid.
また、太陽熱集熱装置は、太陽光により蓄熱体を加熱する集熱器を有するものとでき、太陽光と蓄熱体の熱の一方または双方により流体を加熱するようにできる。 In addition, the solar heat collector can include a heat collector that heats the heat storage body with sunlight, and the fluid can be heated with one or both of sunlight and heat of the heat storage body.
また、太陽熱集熱装置は、太陽光を受けて流体を加熱する集熱器と、加熱された流体により加熱されて熱を蓄える蓄熱体とを有するものとでき、太陽光と蓄熱体の熱の一方または双方により流体を加熱するようにできる。 In addition, the solar heat collecting apparatus can include a heat collector that heats a fluid by receiving sunlight and a heat storage body that stores heat by being heated by the heated fluid. The fluid can be heated by one or both.
加熱器の熱源として利用される流体を空気とすることができる。また、液体とすることができる。 The fluid used as the heat source of the heater can be air. It can also be liquid.
太陽熱を利用することで、ボイラ等がなく簡易な設備となる。また、燃料のコストも抑制できる。 By using solar heat, there is no boiler or the like, and it becomes a simple facility. Moreover, the cost of fuel can also be suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図1は、太陽熱を利用した空気調和装置の一例を示す図である。図示する空気調和装置10は、低温熱媒体を生成する冷熱源機12と、高温熱媒体を生成する温熱源機14と、低温熱媒体および高温熱媒体と室内または室外の空気との間で熱交換する空気調和ユニット16を有する。以下、室内の空気を内気、室外の空気を外気と記す。冷熱源機12は、冷凍サイクルによって低温熱媒体を生成する周知の機器でよい。温熱源機14は、太陽熱を利用して流体を加熱する太陽熱集熱装置である。以下、温熱源機を太陽熱集熱装置として説明する。太陽熱集熱装置14にて加熱された流体が高温熱媒体となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an air conditioner using solar heat. The illustrated
空気調和ユニット16は、外気を取り込み室内に導入する導入ダクト18と、内気を取り込み室外に排出する排出ダクト20を備えている。導入ダクト18および排出ダクト20には、それぞれ空気を送るファン22,24が設けられている。導入ダクト18と排出ダクト20の間には、これらを連通する連通開口26が設けられている。連通開口26は、第1ダンパ28により開閉される。第1ダンパ28はまた、連通開口26より室外側の位置で排出ダクト20を閉じる機能も有する。導入ダクト18には、導入ダクトを連通開口26より室外側で閉じるための第2ダンパ30が設けられている。第1ダンパ28を、連通開口26を開き、かつ排出ダクト20を閉じた状態(図中、一点鎖線で示す。)とし、第2ダンパ30を導入ダクト18を閉じた状態(図中、一点鎖線で示す。)とすると、室内の空気を空気調和ユニット16に取り込み、再び室内に送り出すことができる。連通開口26の開閉と、排出ダクト20の開閉のために、第1ダンパ28に替えて、それぞれ別のダンパを設けることもできる。
The
導入ダクト18内の連通開口26より室内側には、冷却器32が配置され、さらにその室内側に加熱器34が配置されている。冷却器32には、冷熱源機12からの低温熱媒体が供給され、冷却器32を通過する空気との間で熱交換が行われ、空気が冷却される。空気が冷却される際に、空気中の水蒸気が凝集し、除湿が行われる。一方、冷却された空気は、温度が低くなりすぎる場合があり、これをそのまま室内に送ると室温が低くなりすぎる。これを防ぐために、一旦冷却された空気を加熱器34で加熱する。加熱器34には、太陽熱集熱装置14から高温熱媒体が供給される。
A
太陽熱集熱装置14は、太陽Sの光を受けて内部の流体を加熱する集熱器36を含む。図示する集熱器36は、下部から空気を取り込み、集熱器36内部にて太陽光により空気を加熱する。この空気が高温熱媒体として利用される。集熱装置ダンパ38を開いて、集熱装置ファン40を作動させることにより、集熱器36で加熱された空気が加熱器34に直接送られる。導入ダクト18内を流れ、加熱器34を通過する空気は、加熱器34により加熱(再熱)されて室内へと送られる。
The solar heat collecting apparatus 14 includes a
高温熱媒体は、水などの液体とすることもできる。この場合、集熱装置ダンパ38をバルブに、集熱装置ファン40をポンプに置き換える。加熱器34を通過した液体は、排出してもよいが、集熱器36に戻し、循環させることもできる。
The high temperature heat medium may be a liquid such as water. In this case, the
図2は、太陽熱を利用した空気調和装置の一例を示す図である。図示する空気調和装置50は、温熱源機(太陽熱集熱装置)52の構成が前述の空気調和装置10の温熱源機14と相違している。既出の構成要素と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。太陽熱集熱装置52は、集熱器36で加熱された流体を蓄える貯留容器(チャンバ)54を有する。流体は、空気を用いることができ、加熱された空気が高温熱媒体として利用される。集熱器36は外気を取り込むことができ、また集熱器36と貯留容器54の間で空気が循環するようにできる。空気を外気から取り込むか、循環させるかは、空気の流路にダンパを設けて制御することができる。集熱器36と貯留容器54間で、空気を対流によって自然に循環させてもよく、ファンなどを用いて強制的に循環させてもよい。集熱器36により加熱された空気は貯留容器54に向かい、その分の空気が貯留容器54から集熱器36に向かう。集熱装置ダンパ38を開いて、集熱装置ファン40を作動させることにより、集熱器36で加熱され、貯留容器54に蓄えられた空気が加熱器34に送られる。導入ダクト18内を流れ、加熱器34を通過する空気は、加熱器34により加熱(再熱)されて室内へと送られる。貯留容器54から加熱器34に送られた空気の分が、外気から集熱器36に取り込まれるようにできる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an air conditioner using solar heat. The
集熱器36の容量を大きく採れない場合、貯留容器54に加熱された空気を蓄えることで、太陽光が減少した後などにも加熱された空気を供給することができる。
When the capacity of the
空気調和装置50においても、前述の空気調和装置10の場合と同様に、高温熱媒体として水などの液体を利用することができる。この場合、集熱装置ダンパ38をバルブに、集熱装置ファン40をポンプに、さらに貯留容器をタンクに置き替える。加熱器34を通過した液体は、排出してもよいが、集熱器36または貯留容器(タンク)54に戻し、循環させることもできる。
In the
図3は、太陽熱を利用した空気調和装置の一例を示す図である。図示する空気調和装置60は、温熱源機(太陽熱集熱装置)62の構成が前述の空気調和装置10の温熱源機14と相違している。既出の構成要素と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。太陽熱集熱装置62は、集熱器64内に配置され、太陽光を受けて加熱されて熱を蓄える蓄熱体66を有する。蓄熱体66は、例えば煉瓦状の固体である。蓄熱体66は、表面積を大きくするために複数が隙間を空けて配置されてもよい。流体は、空気を用いることができ、加熱された空気が高温熱媒体として利用される。集熱器64内の空気および蓄熱体66は、太陽光により加熱される。空気は、蓄熱体66が暖まる前では太陽光により加熱され、蓄熱体66が暖まった後は蓄熱体66によっても加熱される。太陽光が減少した後も蓄熱体66が冷えるまでは、空気は蓄熱体66により加熱される。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an air conditioner using solar heat. The
集熱装置ダンパ38を開いて、集熱装置ファン40を作動させることにより、集熱器64で加熱された空気が加熱器34に送られる。導入ダクト18内を流れ、加熱器34を通過する空気は、加熱器34により加熱(再熱)されて室内へと送られる。
By opening the
集熱器64内の空気が減少すると、それを補うように集熱器64の下部から外気が取り込まれる。取り込まれた空気は、太陽光と蓄熱体66の一方または双方により加熱される。蓄熱体66に熱が蓄えられているので、太陽光が少なくなった後も、取り込んだ空気を加熱することができる。
When the air in the
空気調和装置60においても、前述の空気調和装置10,50の場合と同様に、高温熱媒体として水などの液体を利用することができる。この場合、集熱装置ダンパ38をバルブに、集熱装置ファン40をポンプに置き替える。加熱器34を通過した液体は、排出してもよいが、集熱器64に戻し循環させることもできる。
In the
図4は、太陽熱を利用した空気調和装置の一例を示す図である。図示する空気調和装置70は、温熱源機(太陽熱集熱装置)72の構成が前述の空気調和装置10の温熱源機14と相違している。既出の構成要素と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。太陽熱集熱装置72は、集熱器36で加熱された流体を蓄える貯留容器(チャンバ)74を有する。また、貯留容器74内に熱を蓄える蓄熱体76が配置されている。蓄熱体76は、例えば煉瓦状の固体である。蓄熱体76は、表面積を大きくするために複数が隙間を空けて配置されてもよい。流体は、空気を用いることができ、加熱された空気が高温熱媒体として利用される。集熱器36は外気を取り込むことができ、また集熱器36と貯留容器74の間で空気が循環するようにできる。空気を外気から取り込むか、循環させるかは、空気の流路にダンパを設けて制御することができる。集熱器36と貯留容器74間で、空気を対流によって自然に循環させてもよく、ファンなどを用いて強制的に循環させてもよい。集熱器36により加熱された空気は貯留容器74に向かい、その分の空気が貯留容器74から集熱器36に向かう。蓄熱体76は、集熱器36から送られてきた空気により加熱され熱を蓄える。空気は、蓄熱体76が暖まる前では太陽光により加熱され、蓄熱体76が暖まった後は蓄熱体76によっても加熱される。太陽光が減少した後も蓄熱体76が冷えるまでは、空気は蓄熱体76により加熱される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an air conditioner using solar heat. The
集熱装置ダンパ38を開いて、集熱装置ファン40を作動させることにより、集熱器36で加熱され、貯留容器74に蓄えられた空気が加熱器34に送られる。導入ダクト18内を流れ、加熱器34を通過する空気は、加熱器34により加熱(再熱)されて室内へと送られる。貯留容器74から加熱器34に送られた空気の分が、外気から集熱器36に取り込まれるようにできる。
By opening the
加熱器34を通過した空気を貯留容器74に戻すようにできる。加熱器34と貯留容器74の間で空気を循環させることにより、蓄熱体76に蓄えられた熱により、空気を加熱することができる。これにより、太陽光が少なくなった後も、高温の空気を加熱器34に送ることができる。
The air that has passed through the
空気調和装置70においても、前述の空気調和装置10,50,60の場合と同様に、高温熱媒体として水などの液体を利用することができる。この場合、集熱装置ダンパ38をバルブに、集熱装置ファン40をポンプに、さらに貯留容器をタンクに置き替える。加熱器34を通過した液体は排出してもよいが、貯留容器(タンク)74に戻し、循環させることもできる。
In the
図5は、太陽熱を利用した空気調和装置の一例を示す図である。図示する空気調和装置80は、温熱源機(太陽熱集熱装置)82の構成が前述の空気調和装置10の温熱源機14と相違している。前出の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。太陽熱集熱装置82は、太陽光を受けて空気を加熱する集熱器36を有する。集熱器36は、下部から取り入れた空気を太陽光により加熱し、送り出す。集熱器36から空気を送り出すために、ファンを設けることができる。集熱器36から送り出された空気は、集熱装置熱交換器84に送られる。集熱装置熱交換器84には、貯留容器(タンク)86から水などの液体も送られ、この液体と前出の空気の間で熱交換が行われ、前記の液体が加熱される。熱交換した後の空気は排出され、液体は貯留容器86に戻る。これにより、太陽熱が貯留容器86内の液体に蓄えられる。液体を貯留容器86と集熱装置熱交換器84の間で循環させるためにポンプを設けることができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an air conditioner using solar heat. The
貯留容器86に蓄えられた高温の液体は、加熱器34との間で循環する。集熱装置バルブ88を開き、集熱装置ポンプ90を作動させることにより、貯留容器86に蓄えられた液体が加熱器34に送られる。導入ダクト18内を流れ、加熱器34を通過する空気は、加熱器34により加熱(再熱)されて室内へと送られる。加熱器34を通過した液体は、配管を通って貯留容器86に戻る。加熱された液体を貯留容器86に蓄えておくことができるので、太陽光が少なくなった後も、高温の液体を加熱器34に送ることができる。
The high-temperature liquid stored in the
このように、太陽熱集熱装置82は、太陽光を受けて空気を加熱する集熱器と、加熱された空気と液体の間で熱交換を行う熱交換器と、熱交換器との間で循環される液体を蓄える貯留容器と、を有し、貯留容器に蓄えられた高温の流体が加熱器に送られる。
As described above, the solar
以上の実施形態においては、太陽光を利用して高温熱媒体を生成したが、他の機器の排熱を利用して加熱器に送られる媒体の加熱を行ってもよい。他の機器の例としては、各実施形態の空気調和装置の冷熱源機12が挙げられる。また、各実施形態の空気調和装置とは独立して設置された空気調和装置の排熱を利用することもできる。
In the above embodiment, the high-temperature heat medium is generated using sunlight, but the medium sent to the heater may be heated using the exhaust heat of other devices. As an example of another apparatus, the cold
10,50,60,70,80 空気調和装置、12 冷熱源機、14,52,62,72,82 温熱源機(太陽熱集熱装置)、16 空気調和ユニット、18 導入ダクト、32 冷却器、34 加熱器、36,64 集熱器、54,74,86 貯留容器、66,76 蓄熱体。 10, 50, 60, 70, 80 Air conditioner, 12 Cooling heat source machine, 14, 52, 62, 72, 82 Heat source machine (solar heat collector), 16 Air conditioning unit, 18 Introduction duct, 32 Cooler, 34 heater, 36, 64 heat collector, 54, 74, 86 storage container, 66, 76 heat storage.
Claims (7)
冷却器により冷却された空気を加熱する加熱器と、
加熱器により加熱された空気を室内に送るファンと、
太陽熱を集熱し、流体を加熱する太陽熱集熱装置と、
を有し、
太陽熱集熱装置により加熱された流体を加熱器の熱源として利用する、空気調和装置。 A cooler for cooling the air taken in;
A heater for heating the air cooled by the cooler;
A fan that sends air heated by a heater into the room;
A solar heat collector that collects solar heat and heats the fluid;
Have
An air conditioner that uses a fluid heated by a solar heat collector as a heat source of a heater.
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