JP2015042908A - Outdoor unit system and air conditioning system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an outdoor unit system and an air conditioning system that have improved energy consumption efficiency.SOLUTION: Outdoor unit systems 100 and 200 each includes: one or a plurality of air conditioning device outdoor units 112; and a gas temperature adjusting device 116 that adjusts the temperature of gas that exchanges heat with a heat medium in the outdoor units 112. The outdoor unit system 100 can include a housing chamber 114 that houses the one or the plurality of air conditioning device outdoor units. The outdoor unit system 200 can include a guide passage 220 that guides the gas whose temperature was adjusted by the gas temperature adjusting device 116 toward an outdoor unit suction part 112a that sucks the gas that exchanges heat with the heat medium.

Description

本発明は、空調装置の室外機を含む室外機システムおよび空調システムに関する。   The present invention relates to an outdoor unit system including an outdoor unit of an air conditioner and an air conditioning system.

一般的に、空調システムにおいて、室内機と室外機との間に熱媒体を循環させ、室外機において外気と熱媒体との間で熱交換している(特許文献1)。   Generally, in an air conditioning system, a heat medium is circulated between an indoor unit and an outdoor unit, and heat is exchanged between the outside air and the heat medium in the outdoor unit (Patent Document 1).

特開昭60−147078号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-147078

本発明の目的は、エネルギー消費効率が向上した室外機システムおよび空調システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an outdoor unit system and an air conditioning system with improved energy consumption efficiency.

1.室外機システム
本発明に係る室外機システムは、
一つ又は複数の空調装置の室外機と、
前記室外機において熱媒体と熱交換する気体の温度を調整する気体温度調整装置とを含む。
1. Outdoor unit system Outdoor unit system according to the present invention,
One or more air conditioner outdoor units;
A gas temperature adjusting device that adjusts the temperature of the gas that exchanges heat with the heat medium in the outdoor unit.

本発明によれば、気体温度調整装置により温度調整された気体が室外機に取り込まれ、熱媒体と熱交換することになる。このため、収容室内の気体の温度を制御することで、冷暖房平均エネルギー消費効率が高くなる温度にすることができ、空調システムの省エネルギー効果を高めることができる。   According to the present invention, the gas whose temperature is adjusted by the gas temperature adjusting device is taken into the outdoor unit and exchanges heat with the heat medium. For this reason, by controlling the temperature of the gas in the storage chamber, it is possible to achieve a temperature at which the average energy consumption efficiency of the air conditioning is increased, and the energy saving effect of the air conditioning system can be enhanced.

本発明において、前記一つ又は複数の空調装置の室外機を収容する収容室を含むことができる。   In the present invention, an accommodation room for accommodating the outdoor unit of the one or more air conditioners can be included.

本発明によれば、室外機が収容室内に収容され、気体温度調整装置により、その収容室内の気体の温度を制御することができる。このため、室外機は収容室内の温度が制御された気体を取り込み、外気を直接に取り込むことにはならない。したがって、収容室内の気体の温度を制御することで、冷暖房平均エネルギー消費効率が高くなる温度にすることができ、空調システムの省エネルギー効果を高めることができる。   According to the present invention, the outdoor unit is accommodated in the accommodation chamber, and the temperature of the gas in the accommodation chamber can be controlled by the gas temperature adjusting device. For this reason, an outdoor unit takes in the gas by which the temperature in the accommodation room was controlled, and does not take in outside air directly. Therefore, by controlling the temperature of the gas in the accommodation chamber, it is possible to achieve a temperature at which the average energy consumption efficiency of air conditioning is increased, and the energy saving effect of the air conditioning system can be enhanced.

また、室外機からの廃熱の過度な高温化、低温化を避けることができるため、夏場のヒートアイランド対策にもなる。また、冬場のデフロスト運転を回避することができる。   Moreover, since excessively high and low temperatures of waste heat from the outdoor unit can be avoided, it also serves as a countermeasure against heat island in summer. In addition, defrosting in winter can be avoided.

本発明において、前記気体温度調整装置で温度調整された気体を、熱媒体と熱交換する気体を吸入する室外機の吸入部に向けて案内する案内路を含むことができる。   In the present invention, it is possible to include a guide path that guides the gas whose temperature is adjusted by the gas temperature adjusting device toward the suction portion of the outdoor unit that sucks the gas that exchanges heat with the heat medium.

本発明によれば、気体温度調整装置で温度調整された気体を室外機に向けて案内する案内路を設けている。熱交換する気体の温度を調整して、その気体が室外機に向けて供給されることになるため、気体温度調整装置により、室外機の吸入部から入る気体の温度を制御することができる。このため、室外機は気体温度調整装置によって温度が制御された気体を取り込むことになる。したがって、気体温度調整装置によって室外機に供給する気体の温度を制御することで、冷暖房平均エネルギー消費効率が高くなる温度にすることができ、空調システムの省エネルギー効果を高めることができる。   According to this invention, the guide path which guides the gas temperature-adjusted with the gas temperature adjusting device toward an outdoor unit is provided. Since the temperature of the gas for heat exchange is adjusted and the gas is supplied toward the outdoor unit, the temperature of the gas entering from the suction portion of the outdoor unit can be controlled by the gas temperature adjusting device. For this reason, the outdoor unit takes in the gas whose temperature is controlled by the gas temperature adjusting device. Therefore, by controlling the temperature of the gas supplied to the outdoor unit by the gas temperature adjusting device, the temperature can be set to a temperature at which the average energy consumption efficiency of air conditioning is increased, and the energy saving effect of the air conditioning system can be enhanced.

また、室外機からの廃熱の過度な高温化、低温化を避けることができるため、夏場のヒートアイランド対策にもなる。また、冬場のデフロスト運転を回避することができる。   Moreover, since excessively high and low temperatures of waste heat from the outdoor unit can be avoided, it also serves as a countermeasure against heat island in summer. In addition, defrosting in winter can be avoided.

本発明において、前記気体温度調整装置は、再生可能エネルギーに由来する電源により駆動されることができる。これにより、より省エネルギー化を図ることができる。   In the present invention, the gas temperature adjusting device can be driven by a power source derived from renewable energy. Thereby, energy saving can be achieved more.

本発明において、前記気体温度調整装置は、地下水と前記収容室の気体との間で熱交換を行うための熱交換器であることができる。これにより、より省エネルギー化を図ることができる。   In the present invention, the gas temperature adjusting device may be a heat exchanger for exchanging heat between groundwater and the gas in the storage chamber. Thereby, energy saving can be achieved more.

本発明において、気体温度調整装置は、
気体と液体との間で熱交換を行うための気液接触室と、
前記気液接触室内に液体を導入するための液体導入口と、
前記気液接触室内の液体を導出するための液体導出口と、
前記気液接触室内に気体を導入するための気体導入口と、
前記気液接触室内の気体を導出するための気体導出口と、
前記気液接触室内の気体の圧力、又は、前記気液接触室内に導入する気体の圧力を制御する圧力制御手段と、を含み、
前記圧力制御手段は、コンプレッサーを用いずに気体の圧力制御を行い、ブロワを含んで構成される。
In the present invention, the gas temperature adjusting device is
A gas-liquid contact chamber for exchanging heat between gas and liquid;
A liquid inlet for introducing liquid into the gas-liquid contact chamber;
A liquid outlet for extracting liquid in the gas-liquid contact chamber;
A gas inlet for introducing gas into the gas-liquid contact chamber;
A gas outlet for deriving gas in the gas-liquid contact chamber;
Pressure control means for controlling the pressure of the gas in the gas-liquid contact chamber, or the pressure of the gas introduced into the gas-liquid contact chamber,
The pressure control means performs gas pressure control without using a compressor, and includes a blower.

本発明においては、圧力制御手段がコンプレッサーを用いずに気体の圧力制御を行い、ブロワを含んで構成されていることで、省エネルギー性能が向上した気体温度調整装置を実現することができる。   In the present invention, the pressure control means controls the pressure of the gas without using a compressor and includes a blower, whereby a gas temperature adjusting device with improved energy saving performance can be realized.

本発明において、前記ブロワは、吐出圧が0.1〜2.0kgf/cmとすることができる。 In the present invention, the blower may have a discharge pressure of 0.1 to 2.0 kgf / cm 2 .

本発明において、前記ブロワは、前記気液接触室内に気体を導入する前において、当該気体を加圧することができる。これにより、気液接触室内の気体が加圧状態になり、気液接触室から導出された気体が外に排出される際に、断熱的に膨張するために気体の温度を低下させることができる。   In the present invention, the blower can pressurize the gas before introducing the gas into the gas-liquid contact chamber. Thereby, when the gas in a gas-liquid contact chamber will be in a pressurized state and the gas derived | led-out from the gas-liquid contact chamber will be discharged | emitted outside, in order to expand adiabatically, the temperature of gas can be reduced. .

本発明において、前記ブロワは、前記気液接触室内の気体を吸引することができる。これにより、気液接触室内の圧力が負圧状態となりことから、気体が断熱的に膨張し、温度が低下し、飽和水蒸気量が低下する。このため、気体中に含まれる水蒸気の一部が液体の水となり、潜熱が発生し、その潜熱エネルギーが気体に取り込まれる。また、気体の圧力が負圧の状態になっているため、気体が外部に放出される際に、断熱的に加圧されるために、温度がその分だけ、向上することになる。   In the present invention, the blower can suck the gas in the gas-liquid contact chamber. Thereby, since the pressure in the gas-liquid contact chamber becomes a negative pressure state, the gas expands adiabatically, the temperature decreases, and the saturated water vapor amount decreases. For this reason, a part of the water vapor contained in the gas becomes liquid water, latent heat is generated, and the latent heat energy is taken into the gas. Moreover, since the pressure of the gas is in a negative pressure state, when the gas is released to the outside, the pressure is adiabatically increased, so that the temperature is increased accordingly.

本発明において、前記ブロワは、前記気体導入口および前記気体導出口に接続され、前記気体導入口と前記送風装置との間に第1の開閉部が設けられ、前記気体導出口と前記送風装置との間に第2の開閉部が設けられていることができる。これにより、開閉部を切り替えることで、ブロワを気液接触室の上流側と下流側との切り替えをすることができる。   In this invention, the said blower is connected to the said gas inlet and the said gas outlet, A 1st opening-and-closing part is provided between the said gas inlet and the said air blower, The said gas outlet and the said air blower A second opening / closing part may be provided between the two. Thereby, the blower can be switched between the upstream side and the downstream side of the gas-liquid contact chamber by switching the opening / closing part.

第1の空調システムおよび室外機システムを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a 1st air conditioning system and an outdoor unit system. 第2の空調システムおよび室外機システムを模式的に示す図である。It is a figure which shows a 2nd air conditioning system and an outdoor unit system typically. 気液接触装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows a gas-liquid contact apparatus typically. 冷房運転時における気液接触装置の説明図である。It is explanatory drawing of the gas-liquid contact apparatus at the time of air_conditionaing | cooling operation. 暖房運転時における気液接触装置の説明図である。It is explanatory drawing of the gas-liquid contact apparatus at the time of heating operation.

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

1.第1の空調システムおよび第1の室外機システム
空調システムおよび室外機システムの一例として、第1の空調システムおよび第1の室外機システムを説明する。
1. First air conditioning system and first outdoor unit system As an example of an air conditioning system and an outdoor unit system, a first air conditioning system and a first outdoor unit system will be described.

第1の空調システム100は、空調室122内にある室内機120と、室外機システム110とを含む。第1の室外機システム110は、一つ又は複数の空調装置の室外機112と、一つ又は複数の空調装置の室外機112を収容する収容室114と、気体温度調整装置116とを含む。   The first air conditioning system 100 includes an indoor unit 120 in the air conditioning room 122 and an outdoor unit system 110. The first outdoor unit system 110 includes an outdoor unit 112 for one or more air conditioners, a storage chamber 114 for storing the outdoor unit 112 for one or more air conditioners, and a gas temperature adjusting device 116.

室内機120と室外機112との間に熱媒体が循環している。室内機120および室外機112は特に限定されず、空調装置の公知の室内機および室外機を適用することができる。   A heat medium circulates between the indoor unit 120 and the outdoor unit 112. The indoor unit 120 and the outdoor unit 112 are not particularly limited, and a known indoor unit and outdoor unit of an air conditioner can be applied.

室内機120において、熱媒体と室内機120のある空調室122内の気体との間で熱交換が行われる。室外機112において、熱媒体と収容室114内の気体との間で、熱交換が行われる。   In the indoor unit 120, heat exchange is performed between the heat medium and the gas in the air conditioning chamber 122 where the indoor unit 120 is located. In the outdoor unit 112, heat exchange is performed between the heat medium and the gas in the storage chamber 114.

気体温度調整装置116は、室外機112において熱媒体と熱交換する気体の温度を調整するものである。第1の空調システムおよび第1の室外機システムにおいて、気体温度調整装置116は、具体的には、収容室114の気体の温度を冷却又は加温する。気体温度調整装置116は、気体温度を調整することができるものであれば特に限定されないが、後述する地下水などを利用した気液接触装置、再生可能エネルギーに由来する電源により駆動される空調装置、または、太陽熱、地熱、排熱、地下水熱などの熱源を利用する空調装置であることが好ましい。再生可能エネルギーに由来する電源により駆動される空調装置としては、再生可能エネルギーに由来する電源を駆動源とした、公知の空調装置を適用することができる。再生可能エネルギーに由来する電源としては、たとえば、太陽光エネルギー、風力エネルギー、地熱エネルギーなどの再生エネルギーを利用した電源を挙げることができる。   The gas temperature adjusting device 116 adjusts the temperature of the gas that exchanges heat with the heat medium in the outdoor unit 112. In the first air conditioning system and the first outdoor unit system, the gas temperature adjusting device 116 specifically cools or warms the temperature of the gas in the storage chamber 114. The gas temperature adjusting device 116 is not particularly limited as long as the gas temperature can be adjusted, but a gas-liquid contact device using groundwater described later, an air conditioner driven by a power source derived from renewable energy, Or it is preferable that it is an air conditioner using heat sources, such as solar heat, geothermal heat, exhaust heat, and groundwater heat. As an air conditioner driven by a power source derived from renewable energy, a known air conditioner using a power source derived from renewable energy as a drive source can be applied. Examples of the power source derived from renewable energy include a power source using renewable energy such as solar energy, wind energy, and geothermal energy.

収容室114は、建屋であっても、ビニールハウスなどのシート状のハウスであってもよく、室外機112が覆われていればよい。収容室114には、必要に応じて、開閉可能な通気口(図示せず)を設けてもよい。収容室114内の気体の温度を計測するための温度計測器(図示せず)を設けてもよい。収容室114は、公知の断熱材からなるとができる。収容室114は、密閉されていても、又は、開口部により一部開放されていてもよい。   The accommodation room 114 may be a building or a sheet-like house such as a plastic house, and the outdoor unit 112 only needs to be covered. The accommodation chamber 114 may be provided with a vent (not shown) that can be opened and closed as necessary. You may provide the temperature measuring device (not shown) for measuring the temperature of the gas in the storage chamber 114. FIG. The storage chamber 114 can be made of a known heat insulating material. The accommodation chamber 114 may be sealed or may be partially opened by an opening.

以下、第1の室外機システム110および第1の空調システム100の作用効果を説明する。   Hereinafter, the operation and effect of the first outdoor unit system 110 and the first air conditioning system 100 will be described.

第1の室外機システム110および第1の空調システム100において、室外機112が収容室114内にあり、その収容室114内にある気体の温度を調整する気体温度調整装置116が設けられている。室外機112が収容室114内にあることで、室外機112は、収容室114の気体と熱媒体との間で、熱交換されることになる。空調システムが冷房運転の場合、室外機において熱媒体と熱交換する外気の温度が高いと、冷暖房平均エネルギー消費効率(COP)が低くなる。一方、暖房運転の場合、室外機112において熱媒体と熱交換する外気の温度が低いと冷暖房平均エネルギー消費効率(COP)が低くなる。   In the first outdoor unit system 110 and the first air conditioning system 100, the outdoor unit 112 is in the storage chamber 114, and a gas temperature adjusting device 116 that adjusts the temperature of the gas in the storage chamber 114 is provided. . Since the outdoor unit 112 is in the storage chamber 114, the outdoor unit 112 is heat-exchanged between the gas in the storage chamber 114 and the heat medium. When the air conditioning system is in a cooling operation, if the temperature of the outside air that exchanges heat with the heat medium in the outdoor unit is high, the cooling and heating average energy consumption efficiency (COP) decreases. On the other hand, in the heating operation, if the temperature of the outside air that exchanges heat with the heat medium in the outdoor unit 112 is low, the cooling and heating average energy consumption efficiency (COP) is low.

第1の室外機システム110および第1の空調システム100においては、室外機112が収容室114内に収容され、気体温度調整装置116により、その収容室114内の気体の温度を制御することができる。このため、室外機112は収容室114内の温度が制御された気体を取り込み、外気を直接に取り込むことにはならない。したがって、収容室114内の気体の温度を制御することで、冷暖房平均エネルギー消費効率が高くなる温度にすることができ、空調システム100の省エネルギー効果を高めることができる。   In the first outdoor unit system 110 and the first air conditioning system 100, the outdoor unit 112 is stored in the storage chamber 114, and the gas temperature adjusting device 116 can control the temperature of the gas in the storage chamber 114. it can. For this reason, the outdoor unit 112 takes in the gas whose temperature in the storage chamber 114 is controlled, and does not take in the outside air directly. Therefore, by controlling the temperature of the gas in the storage chamber 114, the temperature of the air conditioning system 100 can be increased, and the energy saving effect of the air conditioning system 100 can be enhanced.

また、室外機112からの廃熱の過度な高温化、低温化を避けることができるため、夏場のヒートアイランド対策にもなる。また、冬場のデフロスト運転を回避することができる。   Moreover, since excessively high temperature and low temperature of the waste heat from the outdoor unit 112 can be avoided, it becomes a countermeasure against heat island in summer. In addition, defrosting in winter can be avoided.

2.第2の空調システムおよび室外機システム
空調システムおよび室外機システムの一例として、第1の空調システムおよび第1の室外機システムを説明する。
2. 2nd air conditioning system and outdoor unit system As an example of an air conditioning system and an outdoor unit system, the 1st air conditioning system and the 1st outdoor unit system are explained.

第2の空調システム200および第2の室外機システム210は、収容室を設けずに、気体温度調整装置116で温度調整された気体を室外機112の気体吸入部112aに向けて案内する案内路220を設けている点で、第1の空調システム100および室外機システム110と異なり、それ以外の点については基本的に同様である。   The second air conditioning system 200 and the second outdoor unit system 210 provide a guide path that guides the gas whose temperature is adjusted by the gas temperature adjusting device 116 toward the gas suction part 112a of the outdoor unit 112 without providing a storage chamber. Unlike the first air conditioning system 100 and the outdoor unit system 110, the other points are basically the same in that 220 is provided.

第2の空調システムおよび第2の室外機システムは、気体温度調整装置で温度調整された気体を室外機の気体吸入部(熱媒体と熱交換する気体を吸入する室外機の吸入部)112aに向けて送るための送風装置(ファンなど)230を設けてもよい。案内路は、たとえば、ダクトや、筒状のもので構成することができる。   In the second air conditioning system and the second outdoor unit system, the gas whose temperature is adjusted by the gas temperature adjusting device is supplied to the gas suction unit of the outdoor unit (suction unit of the outdoor unit that sucks the gas that exchanges heat with the heat medium) 112a. You may provide the air blower (fan etc.) 230 for sending toward. The guide path can be configured by, for example, a duct or a cylindrical one.

第2の空調システム200および第2の室外機システム210において、気体温度調整装置116で温度調整された気体を室外機112に向けて案内する案内路220を設けている。熱交換する気体の温度を調整して、その気体が室外機112に向けて供給されることになるため、気体温度調整装置116により、室外機112の気体吸入部112aから入る気体の温度を制御することができる。このため、室外機112は気体温度調整装置116によって温度が制御された気体を取り込むことになる。したがって、気体温度調整装置116によって室外機112に供給する気体の温度を制御することで、冷暖房平均エネルギー消費効率が高くなる温度にすることができ、空調システム100の省エネルギー効果を高めることができる。   In the second air conditioning system 200 and the second outdoor unit system 210, a guide path 220 that guides the gas whose temperature is adjusted by the gas temperature adjusting device 116 toward the outdoor unit 112 is provided. Since the temperature of the gas for heat exchange is adjusted and the gas is supplied toward the outdoor unit 112, the temperature of the gas entering from the gas suction part 112a of the outdoor unit 112 is controlled by the gas temperature adjusting device 116. can do. For this reason, the outdoor unit 112 takes in the gas whose temperature is controlled by the gas temperature adjusting device 116. Therefore, by controlling the temperature of the gas supplied to the outdoor unit 112 by the gas temperature adjusting device 116, it is possible to achieve a temperature at which the average energy consumption efficiency of air conditioning is increased, and the energy saving effect of the air conditioning system 100 can be enhanced.

また、室外機112からの廃熱の過度な高温化、低温化を避けることができるため夏場のヒートアイランド対策にもなる。また、冬場のデフロスト運転を回避することができる。   Further, since excessively high and low temperatures of waste heat from the outdoor unit 112 can be avoided, it is also a countermeasure against heat island in summer. In addition, defrosting in winter can be avoided.

2.温度調整装置
(1)構成
次に、好適な温度調整装置について説明する。温度調整装置として気液接触装置10を例にとり、温度調整装置を説明する。
2. Temperature Adjustment Device (1) Configuration Next, a suitable temperature adjustment device will be described. Taking the gas-liquid contact device 10 as an example of the temperature adjusting device, the temperature adjusting device will be described.

気液接触装置10は、冷房又は暖房装置として機能することができる。気液接触装置10は、気体と液体との間で熱交換を行うための気液接触室20と、気液接触室20内に液体を導入するための液体導入口30と、気液接触室20内の液体を導出するための液体導出口32と、気液接触室20内に気体を導入するための気体導入口40と、気液接触室20内の気体を導出するための気体導出口42と、気液接触室20の気体の圧力を制御する圧力制御手段50と、を含む。   The gas-liquid contact device 10 can function as a cooling or heating device. The gas-liquid contact device 10 includes a gas-liquid contact chamber 20 for performing heat exchange between gas and liquid, a liquid inlet 30 for introducing liquid into the gas-liquid contact chamber 20, and a gas-liquid contact chamber. A liquid outlet 32 for leading out the liquid in the gas 20, a gas inlet 40 for introducing the gas into the gas-liquid contact chamber 20, and a gas outlet for leading out the gas in the gas-liquid contact chamber 20. 42 and pressure control means 50 for controlling the pressure of the gas in the gas-liquid contact chamber 20.

気液接触室20は、たとえば、直接気液接触塔により構成することができる。気液接触室20内には、ラシヒリングなどの充填材22を設けてもよい。気液接触室20内の圧力を計測するための圧力計24を設けることができる。   The gas-liquid contact chamber 20 can be constituted by, for example, a direct gas-liquid contact tower. A filler 22 such as Raschig ring may be provided in the gas-liquid contact chamber 20. A pressure gauge 24 for measuring the pressure in the gas-liquid contact chamber 20 can be provided.

圧力制御手段50は、コンプレッサーを用いずに圧力制御を行い、ブロワB1により構成されている。ブロワB1は、吐出圧がたとえば気圧の2倍前後、具体的には、0.1〜2.0kgf/cm、好ましくは0.1〜1.5kgf/cm、より好ましくは0.1〜1.0kgf/cmとすることができる。ブロワB1は、気液接触室20内に気体を導入する前において気体を加圧する機能、及び、気液接触室20内の気体を吸引する機能の少なくとも一方の機能を有する。ブロワB1は、ターボ機能を有するターボブロワであってもよい。 The pressure control means 50 performs pressure control without using a compressor, and is configured by a blower B1. Blower B1 is about twice the discharge pressure, for example atmospheric pressure, specifically, 0.1~2.0kgf / cm 2, preferably 0.1~1.5kgf / cm 2, more preferably 0.1 It can be 1.0 kgf / cm 2 . The blower B <b> 1 has at least one of a function of pressurizing a gas before introducing the gas into the gas-liquid contact chamber 20 and a function of sucking the gas in the gas-liquid contact chamber 20. The blower B1 may be a turbo blower having a turbo function.

気液接触装置10は、第1〜第5の管路70a〜70eおよび第1〜7の開閉装置60a〜60gを有する。第1〜第5の管路70a〜70eは、気体が通過する管路であり、公知の管を適用することができる。第1〜第7の開閉装置60a〜60gは、たとえば、開閉バルブなどから構成され、開いていたときには気体又は液体が通過させ、閉じたときには気体又は液体を通過させないようにするものである。   The gas-liquid contact device 10 includes first to fifth pipelines 70a to 70e and first to seventh opening / closing devices 60a to 60g. The first to fifth pipelines 70a to 70e are pipelines through which gas passes, and publicly known tubes can be applied. The first to seventh opening / closing devices 60a to 60g are constituted by, for example, opening / closing valves and the like, and allow gas or liquid to pass when opened, and prevent gas or liquid from passing when closed.

第1の管路70aは、一方の端が気液接触室20の気体導入口40に接続されている。第2の管路は、一方の端が気液接触室20の気体導出口42に接続されている。   One end of the first conduit 70 a is connected to the gas inlet 40 of the gas-liquid contact chamber 20. One end of the second pipe line is connected to the gas outlet port 42 of the gas-liquid contact chamber 20.

第3の管路70cは、第1の管路70aと第2の管路70bとをつないでいる。第3の管路70cには、ブロワB1が設けられている。ブロワB1と第1の管路70aとの間の第3の管路70cの途中に第1の開閉装置60aが設けられている。ブロワB1と第2の管路70bとの間の第3の管路70cの途中に第2の開閉装置60bが設けられている。第1の管路70aにおいて、第3の管路70cとの接続箇所を基準に気液接触室20とは逆側に、第3の開閉装置60cが設けられている。第2の管路70bにおいて、第3の管路70cとの接続箇所を基準に気液接触室20とは逆側に、第4の開閉装置60dが設けられている。   The third pipeline 70c connects the first pipeline 70a and the second pipeline 70b. A blower B1 is provided in the third pipeline 70c. A first opening / closing device 60a is provided in the middle of the third pipeline 70c between the blower B1 and the first pipeline 70a. A second opening / closing device 60b is provided in the middle of the third pipeline 70c between the blower B1 and the second pipeline 70b. In the 1st pipe line 70a, the 3rd opening-and-closing apparatus 60c is provided in the opposite side to the gas-liquid contact chamber 20 on the basis of the connection location with the 3rd pipe line 70c. In the second pipeline 70b, a fourth opening / closing device 60d is provided on the opposite side of the gas-liquid contact chamber 20 with respect to the connection location with the third pipeline 70c.

第4の管路70dは、第1の管路70aとブロワB1との間の第3の管路70cに接続されている。第4の管路70dには、第5の開閉装置60eが設けられている。第5の管路70eは、第1の管路70aとブロワB1との間の第3の管路70cに接続されている。第5の管路70eには、第6の開閉装置60fが設けられている。   The fourth pipeline 70d is connected to the third pipeline 70c between the first pipeline 70a and the blower B1. A fifth opening / closing device 60e is provided in the fourth pipeline 70d. The fifth pipeline 70e is connected to a third pipeline 70c between the first pipeline 70a and the blower B1. The fifth pipe line 70e is provided with a sixth opening / closing device 60f.

気液接触室20には、液体(たとえば水、特に地下水)を導入するための液体導入管70fが設けられている。必要に応じて、ポンプにより液体を気液接触室に導入することができる。液体の導入の仕方は、特に限定されず、たとえば導入管から公知の噴霧装置により霧状にして導入してもよいし、噴霧装置を介さずに導入管から直接導入してよい。噴霧装置を介さずに導入管から直接導入する場合には、ラシヒリングなどの充填材や多層の接触板などに液体を供給し、気液接触を図ってもよい。このようにすることで、気液接触の熱交換効率を高めることができる。   The gas-liquid contact chamber 20 is provided with a liquid introduction pipe 70f for introducing a liquid (for example, water, particularly groundwater). If necessary, the liquid can be introduced into the gas-liquid contact chamber by a pump. The method of introducing the liquid is not particularly limited, and for example, the liquid may be introduced in a mist form by a known spraying device from the introducing tube, or may be directly introduced from the introducing tube without going through the spraying device. In the case of direct introduction from the introduction pipe without using a spraying device, a liquid may be supplied to a filler such as Raschig ring or a multilayer contact plate to achieve gas-liquid contact. By doing in this way, the heat exchange efficiency of gas-liquid contact can be improved.

気液接触室20には、下に貯まった液体を排出するための液体排出管70gが設けられている。液体排出管70gに、第7の開閉装置60gが設けられている。   The gas-liquid contact chamber 20 is provided with a liquid discharge pipe 70g for discharging the liquid stored below. A seventh opening / closing device 60g is provided in the liquid discharge pipe 70g.

(2)動作原理
(a)冷房運転時の場合
冷房運転時においては、第1の開閉装置60a、第4の開閉装置60dおよび第6の開閉装置60fを開くと共に、第2の開閉装置60b、第3の開閉装置60c、第5の開閉装置60eを閉じる。
(2) Principle of operation (a) During cooling operation During cooling operation, the first opening / closing device 60a, the fourth opening / closing device 60d and the sixth opening / closing device 60f are opened, and the second opening / closing device 60b, The third opening / closing device 60c and the fifth opening / closing device 60e are closed.

ポンプP1を稼働させ液体(たとえば地下水)を気液接触室20内に導入し、第7の開閉装置60gを開き、気液接触室20の液体を排出する。液体は、気液接触室20内に霧状で導入することができる。液体は、気体の温度よりも低い温度とすることができる。   The pump P1 is operated to introduce a liquid (for example, groundwater) into the gas-liquid contact chamber 20, the seventh opening / closing device 60g is opened, and the liquid in the gas-liquid contact chamber 20 is discharged. The liquid can be introduced into the gas-liquid contact chamber 20 in the form of a mist. The liquid can be at a temperature lower than the temperature of the gas.

ブロワB1を稼働させ、第5の管路70e、第3の管路70c、第1の管路70aを通じて、気体を気液接触室20内に導入する。ブロワB1により気体に加えられる圧力により、気体が断熱的に加圧され、その分だけ、温度が上昇する。   The blower B1 is operated, and gas is introduced into the gas-liquid contact chamber 20 through the fifth pipeline 70e, the third pipeline 70c, and the first pipeline 70a. The gas is adiabatically pressurized by the pressure applied to the gas by the blower B1, and the temperature rises accordingly.

気液接触室20内に導入された気体は、液体と直接に接触し、熱交換が行われ、液体により冷却される。気体は加圧された状態で液体の温度と同じかその温度に近い温度まで冷却される。冷却された気体は、第2の管路70bを通じて、排出される。その排出時において、断熱的に膨張し、気体の温度が低下することになる。つまり、液体による冷却の他に、排出時に、断熱的に膨張する作用により、気体の温度がより低下することになる。   The gas introduced into the gas-liquid contact chamber 20 comes into direct contact with the liquid, undergoes heat exchange, and is cooled by the liquid. In a pressurized state, the gas is cooled to a temperature equal to or close to the temperature of the liquid. The cooled gas is discharged through the second conduit 70b. At the time of the discharge, the gas expands adiabatically and the temperature of the gas decreases. That is, in addition to cooling by liquid, the temperature of the gas is further lowered by the action of adiabatic expansion during discharge.

たとえば、地下水の温度をたとえば15℃とし、導入する気体の温度を25〜30℃としたとき、ブロワB1により加圧された状態の気体は、地下水にて15℃まで冷却される。加圧された状態の気体は、排出される際に断熱的に膨張し、気体温度はさらに低下し、気体温度は15℃未満になる。排出された気体の湿度は、たとえば95%以上となる。   For example, when the temperature of the ground water is 15 ° C. and the temperature of the gas to be introduced is 25 to 30 ° C., the gas pressurized by the blower B1 is cooled to 15 ° C. in the ground water. The gas in a pressurized state expands adiabatically when discharged, the gas temperature further decreases, and the gas temperature becomes less than 15 ° C. The humidity of the discharged gas is, for example, 95% or more.

(b)暖房運転時の場合
暖房運転時においては、第2の開閉装置60b、第3の開閉装置60cおよび第5の開閉装置60eを開くと共に、第1の開閉装置60a、第4の開閉装置60d、第6の開閉装置60fを閉じる。
(B) During heating operation During the heating operation, the second opening / closing device 60b, the third opening / closing device 60c, and the fifth opening / closing device 60e are opened, and the first opening / closing device 60a, the fourth opening / closing device. 60d, the sixth opening / closing device 60f is closed.

ポンプP1を稼働させ液体(たとえば地下水)を気液接触室20内に導入し、第7の開閉装置60gを開き、気液接触室20に導入された液体を排出する。液体は、気液接触室20内に霧状で導入することができる。液体は、気体の温度よりも高い温度とすることができる。   The pump P1 is operated to introduce liquid (for example, groundwater) into the gas-liquid contact chamber 20, the seventh opening / closing device 60g is opened, and the liquid introduced into the gas-liquid contact chamber 20 is discharged. The liquid can be introduced into the gas-liquid contact chamber 20 in the form of a mist. The liquid can be at a temperature higher than the temperature of the gas.

ブロワB1を稼働させ、第1の管路70aを通じて、気体を気液接触室20内に導入する。   The blower B1 is operated and gas is introduced into the gas-liquid contact chamber 20 through the first conduit 70a.

気体は、液体と直接に接触し、熱交換が行われ、液体により加温される。気体は減圧された状態で液体の温度と同じかその温度に近い温度まで加温される。加温された気体は、ブロワB1により吸引され、第2の管路70b、第3の管路70cおよび第4の管路70dを通じて、排出される。ブロワB1により、気液接触室20内から気体が吸引されることで、気液接触室20内の気体が減圧下(負圧状態)におかれる。気液接触室20内の気体が減圧した分だけ、気液接触室20内で気体が断熱的に膨張することになり、気体の温度が低下し、飽和水蒸気量が低下する。その結果、気体中に含まれる水蒸気の一部が液体の水になり、潜熱が発生する。その潜熱は気体に取り込まれる。   The gas comes into direct contact with the liquid, undergoes heat exchange, and is heated by the liquid. The gas is heated to a temperature equal to or close to the temperature of the liquid in a decompressed state. The heated gas is sucked by the blower B1 and discharged through the second pipe line 70b, the third pipe line 70c, and the fourth pipe line 70d. As the gas is sucked from the gas-liquid contact chamber 20 by the blower B1, the gas in the gas-liquid contact chamber 20 is put under reduced pressure (negative pressure state). As the gas in the gas-liquid contact chamber 20 is depressurized, the gas expands adiabatically in the gas-liquid contact chamber 20, the temperature of the gas decreases, and the saturated water vapor amount decreases. As a result, a part of the water vapor contained in the gas becomes liquid water, and latent heat is generated. The latent heat is taken into the gas.

ブロワB1を通じて、気体は加圧され温度が上がると共に、第4の管路70dを通じて排出された加温された減圧状態の気体は、断熱的に圧縮して放出されるため、気体の温度がさらに上昇することになる。   The gas is pressurized through the blower B1 to increase the temperature, and the heated and decompressed gas discharged through the fourth pipe 70d is adiabatically compressed and released, so that the temperature of the gas further increases. Will rise.

地下水の温度をたとえば15℃とし、導入する気体の温度を−10〜10℃としたとき、気体は地下水にて15℃まで加温される。減圧状態の気体は、ブロアB1により加圧され、かつ、排出される際に断熱的に圧縮されるため、気体温度はさらに上昇し、気体温度は15℃を越えることになる。排出された気体の湿度は、たとえば95%以下となる。   For example, when the temperature of the ground water is 15 ° C. and the temperature of the gas to be introduced is −10 to 10 ° C., the gas is heated to 15 ° C. in the ground water. Since the decompressed gas is pressurized by the blower B1 and compressed adiabatically when discharged, the gas temperature further rises and the gas temperature exceeds 15 ° C. The humidity of the discharged gas is, for example, 95% or less.

(3)作用効果
この気液接触装置10によれば、気体を流すための動力源としてブロワB1を利用するのみで足りるため、消費電力が極端に少なく、地下水を汲むためのポンプと合わせても、大幅な省エネルギー効果を実現することができる。コンプレッサーを使用せず、動力はブロワのみで大量の空気を熱交換できるため、最小の電力で大きな熱エネルギーの移動を成し遂げることが可能となるシステムである。つまり、この気液接触装置10によれば、地下水をヒートポンプの冷却水として用いる方式に比べて、コンプレッサーを使用せず、動力は送風装置(ブロワ)のみで大量の空気を熱交換できるため、最小の電力で大きな熱エネルギーの移動を成し遂げることが可能となるシステムである。
(3) Effects According to the gas-liquid contact device 10, since it is sufficient to use the blower B1 as a power source for flowing gas, power consumption is extremely small, and even when combined with a pump for drawing groundwater. A significant energy saving effect can be realized. Without using a compressor, the power can exchange heat with a large amount of air using only a blower, so that it is possible to achieve a large heat energy transfer with minimal power. That is, according to this gas-liquid contact device 10, compared to a method using groundwater as cooling water for the heat pump, a compressor is not used and power can be exchanged with a large amount of air only by a blower (blower). It is a system that can achieve a large amount of thermal energy transfer with the electric power.

この気液接触装置10によれば、地下水を熱源とした冷暖房装置を実現することができる。地下水の安定した水温(年間通じ約15〜18℃)を利用して空調を行う方式として、地下水を冷却水として直接水冷式のヒートポンプに導入し、熱回収を行い、冷水・温水を生み出す「地下水熱利用ヒートポンプ方式」が挙げられる。この方式は水を熱源とするため、空気大気からの採熱や一般的な地中熱利用ヒートポンプ方式に比べ熱効率がはるかに高く、効率の良いシステムとなっている。しかし大量の地下水利用には、恒常的に確保できる水量・水質が地域によって限界があり、実施が進んでいない。   According to this gas-liquid contact device 10, it is possible to realize a cooling / heating device using groundwater as a heat source. As a method of air conditioning using stable water temperature of groundwater (about 15-18 ° C throughout the year), groundwater is introduced directly into a water-cooled heat pump as cooling water, and heat recovery is performed to produce cold water and hot water. Heat utilization heat pump system ”. Since this method uses water as a heat source, it has a much higher thermal efficiency than the heat pump method that uses heat collected from the air or a general geothermal heat pump. However, there is a limit to the amount of water and quality that can be constantly secured for the use of a large amount of groundwater, and its implementation is not progressing.

一方、気液接触装置10において、地下水を熱源とし、地下水を空気に直接気液接触させることで、ヒートポンプによる方式や、地下水を直接ファンコイルユニットに導く方式に比べても、熱交換部でのロスがなく、高い効率性を実現することができる。   On the other hand, in the gas-liquid contact device 10, the groundwater is used as a heat source, and the groundwater is brought into direct gas-liquid contact with the air. There is no loss and high efficiency can be realized.

また、動力源はブロワ程度のごく小電力の装置を使うだけなので、省エネルギー効果は極めて大きい。コンプレッサーを使用せず、大量の空気を熱交換できるため、最小の電力で大きな熱エネルギーの移動を成し遂げることができるシステムである。   In addition, since the power source uses only a very low power device such as a blower, the energy saving effect is extremely large. Since a large amount of air can be heat exchanged without using a compressor, it is a system that can achieve a large heat energy transfer with minimal power.

さらに、気液接触室を接触塔形状とすることで、耐圧性を付与することができ、断熱膨張、圧縮による昇温、冷却効果も付加することができる。これはフェーン現象による昇温効果を塔内で再現することとなる。   Furthermore, pressure resistance can be provided by making a gas-liquid contact chamber into a contact tower shape, and the temperature increase by adiabatic expansion and compression, and a cooling effect can also be added. This reproduces the temperature rise effect due to the vane phenomenon in the tower.

ブロワ送風方式のために気体を排出する排出出口部に高性能フィルターをつけることも可能である。空気清浄器と同じレベルでの浄化空気を施設内に送ることが可能である。この気液接触装置10によれば、冷房運転時と暖房運転時は空気の入口をバルブ操作で切り替える事のみで行うことが可能で、暖房運転時は、送風装置(ブロワ)は気体導出口から吸引することで気液接触室内は弱い負圧状態となる、冷気は接触等で地下水温(一般的に15〜18℃)に限りなく近づき、出口において気体は送風装置の加圧により若干昇温する。その後、フェーン現象が装置内で再現され、潜熱による温度上昇も加わることとなる。   It is also possible to attach a high performance filter to the discharge outlet for discharging the gas for the blower blowing system. It is possible to send purified air at the same level as the air purifier into the facility. According to the gas-liquid contact device 10, it is possible to perform only by switching the air inlet by a valve operation during the cooling operation and the heating operation, and during the heating operation, the blower (blower) is connected from the gas outlet. By sucking, the gas-liquid contact chamber is in a weak negative pressure state, cold air comes close to the ground water temperature (generally 15 to 18 ° C.) due to contact, etc., and the gas at the outlet rises slightly by pressurizing the blower To do. Thereafter, the vane phenomenon is reproduced in the apparatus, and a temperature rise due to latent heat is also added.

冷房運転時は、真夏のケースでは、たとえば30℃近くの空気が送風装置(ブロワ)で気液接触内に導入される。この時、送風装置(ブロワ)の加圧のため、気体の温度はやや上昇するものの、気液接触内で地下水の温度に限りなく近く冷却される。気液接触室内は、弱い負圧状態であり、噴出されるときに膨張し、温度は更に低下する。   During the cooling operation, in the midsummer case, for example, air near 30 ° C. is introduced into the gas-liquid contact by the blower (blower). At this time, although the temperature of the gas slightly rises due to pressurization of the blower (blower), it is cooled as close as possible to the temperature of the groundwater within the gas-liquid contact. The gas-liquid contact chamber is in a weak negative pressure state, expands when ejected, and the temperature further decreases.

この気液接触装置10によれば、収容室112内の外気の温度調整するに当たって、電気消費量を格段に低減することができる。   According to this gas-liquid contact device 10, when adjusting the temperature of the outside air in the storage chamber 112, the amount of electricity consumed can be significantly reduced.

本実施の形態は、本発明の範囲内において種々の変形が可能である。   The present embodiment can be variously modified within the scope of the present invention.

本発明は、冷暖房装置など空調装置の用途に適用することができる。   The present invention can be applied to the use of an air conditioner such as an air conditioner.

10 気液接触装置
20 気液接触室
30 液体導入口
32 液体導出口
40 気体導入口
42 気体導出口
50 送風装置
60a〜60g 第1〜第7の開閉部
70a〜70e 第1〜第5の管路
80 液体導入管
82 液体排出管
100 第1の空調システム
110 第1の室外機システム
112 室外機
112a 吸入部
114 収容室
116 気体温度調整装置
120 室内機
122 空調室
200 第2の空調システム
210 第2の室外機システム
220 案内路
230 送風装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas-liquid contact apparatus 20 Gas-liquid contact chamber 30 Liquid inlet 32 Liquid outlet 40 Gas inlet 42 Gas outlet 50 Blower 60a-60g 1st-7th opening-and-closing part 70a-70e 1st-5th pipe Channel 80 Liquid introduction pipe 82 Liquid discharge pipe 100 First air conditioning system 110 First outdoor unit system 112 Outdoor unit 112a Suction unit 114 Storage chamber 116 Gas temperature adjusting device 120 Indoor unit 122 Air conditioning chamber 200 Second air conditioning system 210 Two outdoor unit systems 220 Guide passage 230 Blower

Claims (7)

一つ又は複数の空調装置の室外機と、
前記室外機において熱媒体と熱交換する気体の温度を調整する気体温度調整装置とを含む、室外機システム。
One or more air conditioner outdoor units;
An outdoor unit system including a gas temperature adjusting device that adjusts a temperature of a gas that exchanges heat with a heat medium in the outdoor unit.
請求項1において、
前記一つ又は複数の空調装置の室外機を収容する収容室を含む、室外機システム。
In claim 1,
An outdoor unit system including a storage chamber for storing the outdoor unit of the one or more air conditioners.
請求項1において、
前記気体温度調整装置で温度調整された気体を、熱媒体と熱交換する気体を吸入する室外機の吸入部に向けて案内する案内路を含む、室外機システム。
In claim 1,
An outdoor unit system including a guide path that guides the gas whose temperature is adjusted by the gas temperature adjusting device toward a suction unit of the outdoor unit that sucks a gas that exchanges heat with a heat medium.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記気体温度調整装置は、再生可能エネルギーに由来する電源により駆動される、室外機システム。
In any one of Claims 1-3,
The gas temperature adjusting device is an outdoor unit system driven by a power source derived from renewable energy.
請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記気体温度調整装置は、地下水と前記収容室の気体との間で熱交換を行うための熱交換器である、室外機システム。
In any one of Claims 1-4,
The said gas temperature control apparatus is an outdoor unit system which is a heat exchanger for performing heat exchange between groundwater and the gas of the said storage chamber.
請求項5において、
前記気体温度調整装置は、
気体と液体との間で熱交換を行うための気液接触室と、
前記気液接触室内に液体を導入するための液体導入口と、
前記気液接触室内の液体を導出するための液体導出口と、
前記気液接触室内に気体を導入するための気体導入口と、
前記気液接触室内の気体を導出するための気体導出口と、
前記気液接触室内の気体の圧力、又は、前記気液接触室内に導入する気体の圧力を制御する圧力制御手段と、を含み、
前記圧力制御手段は、コンプレッサーを用いずに気体の圧力制御を行い、ブロワを含んで構成される、室外機システム。
In claim 5,
The gas temperature adjusting device is
A gas-liquid contact chamber for exchanging heat between gas and liquid;
A liquid inlet for introducing liquid into the gas-liquid contact chamber;
A liquid outlet for extracting liquid in the gas-liquid contact chamber;
A gas inlet for introducing gas into the gas-liquid contact chamber;
A gas outlet for deriving gas in the gas-liquid contact chamber;
Pressure control means for controlling the pressure of the gas in the gas-liquid contact chamber, or the pressure of the gas introduced into the gas-liquid contact chamber,
The pressure control means is an outdoor unit system configured to control a gas pressure without using a compressor and to include a blower.
請求項1〜6のいずれかに記載の室外機システムを含む、空調システム。
The air-conditioning system containing the outdoor unit system in any one of Claims 1-6.
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