JP2015078813A - Air conditioner auxiliary device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る実施形態は、空気調和機の補助装置に関する。 Embodiments according to the present invention relate to an auxiliary device for an air conditioner.
既設の冷凍サイクルに追加して設置することが可能であり、冷凍サイクルの消費電力を抑える熱交換装置が知られている。 A heat exchange device that can be installed in addition to an existing refrigeration cycle and suppresses power consumption of the refrigeration cycle is known.
この従来の熱交換装置は、冷凍サイクルの凝縮器と蒸発器とを結ぶ冷媒配管の一部に設置される熱交換器と、熱源から熱媒体を熱交換器へ搬送する搬送装置と、を備えている。 This conventional heat exchange device includes a heat exchanger installed in a part of a refrigerant pipe that connects a condenser and an evaporator of a refrigeration cycle, and a transport device that transports a heat medium from a heat source to the heat exchanger. ing.
従来の熱交換装置は、熱交換器を内蔵する熱交換ユニットを既設の冷凍サイクルに設置する際に、冷凍サイクルの凝縮器と蒸発器とを結ぶ冷媒配管の一部から断熱材を除去するなどの追加的な工事を必要とし、一般家庭にとっては独自で設置することが困難であった。 When a heat exchange unit incorporating a heat exchanger is installed in an existing refrigeration cycle, a conventional heat exchange device removes heat insulating material from a part of the refrigerant pipe connecting the condenser and evaporator of the refrigeration cycle, etc. It was difficult for ordinary households to install it by themselves.
そこで、本発明は、より容易に追加設置可能であって、しかも冷凍サイクルをより効果的に省電力化する空気調和機の補助装置を提案する。 Therefore, the present invention proposes an auxiliary device for an air conditioner that can be additionally installed more easily and that further effectively saves power in the refrigeration cycle.
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る空気調和機の補助装置は、室内機に設置される室内熱交換器、および室外機に配置される室外熱交換器を備える空気調和機の冷凍サイクルを自然の水熱源で補助する補助装置において、前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の少なくとも一方の吸い込み側、または前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の少なくとも一方に接触させて設けられる補助熱交換器と、前記自然の水熱源に由来する熱媒体を前記補助熱交換器へ導く導入路と、前記熱媒体を前記自然の水熱源から前記補助熱交換器へ循環させるポンプと、を備えている。 In order to solve the above problems, an auxiliary device for an air conditioner according to an embodiment of the present invention is an air conditioner including an indoor heat exchanger installed in an indoor unit and an outdoor heat exchanger arranged in the outdoor unit. In an auxiliary device that assists the refrigeration cycle with a natural water heat source, the refrigeration cycle is brought into contact with at least one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger, or at least one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger. An auxiliary heat exchanger provided, an introduction path for introducing a heat medium derived from the natural water heat source to the auxiliary heat exchanger, and a pump for circulating the heat medium from the natural water heat source to the auxiliary heat exchanger And.
本発明に係る空気調和機の補助装置の実施形態について、図1から図3を参照して説明する。 An embodiment of an auxiliary device for an air conditioner according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図1は、本発明の実施形態に係る補助装置および補助装置を適用する空気調和機を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an auxiliary device according to an embodiment of the present invention and an air conditioner to which the auxiliary device is applied.
図2は、本発明の実施形態に係る補助装置および補助装置を適用する空気調和機を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an auxiliary device and an air conditioner to which the auxiliary device according to the embodiment of the present invention is applied.
図1および図2に示すように、本実施形態に係る補助装置1は、既設の空気調和機5の冷凍サイクルを自然の水熱源NHで補助する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここでまず、本実施形態に係る空気調和機5は、被空調室Rの内に設置される室内機6と、被空調室Rの外に設置される室外機7と、を備える。
Here, first, the
室内機6は、室内ファン11と、モータ12と、室内熱交換器13と、室内ファン駆動部14と、室内制御部15と、を備えている。
The
室外機7は、圧縮機21と、四方弁22と、室外熱交換器23と、膨張弁25と、室外ファン26と、室外制御部27と、を備えている。
The outdoor unit 7 includes a
圧縮機21は、四方弁22を通じて室外熱交換器23および室内熱交換器13に接続されている。
The
先ず、既設の空気調和機5の冷凍サイクルについて概説する。
First, the refrigeration cycle of the existing
空気調和機5は、冷房時には、図2中に実線矢印で示すように、圧縮機21から吐出するガス冷媒を四方弁22によって室外熱交換器23へ案内し凝縮液化させる。空気調和機5は、次に室外熱交換器23から流出する液冷媒を膨張弁25を通して、室内熱交換器13に案内して蒸発気化させ、再び四方弁22によって圧縮機21へ吸い込む。この冷媒の実線矢印の流路(以下、単に「冷房流路」という。)によって、室外熱交換器23は凝縮器として機能し、室内熱交換器13は蒸発器として機能する。
At the time of cooling, the
一方、空気調和機5は、暖房時には、図2中に破線矢印で示すように、圧縮機21から吐出する冷媒を四方弁22によって室内熱交換器13へ案内し凝縮液化させる。空気調和機5は、次に室内熱交換器13から流出する液冷媒を膨張弁25を通して、室外熱交換器23に案内して蒸発気化させ、再び四方弁22によって圧縮機21へ吸い込む。この冷媒の破線矢印の流路(以下、単に「暖房流路」という。)によって、室内熱交換器13は凝縮器として機能し、室外熱交換器23は蒸発器として機能する。
On the other hand, during heating, the
室外ファン26は、室外熱交換器23の下流側に配置されている。室外ファン26は、運転によって室外熱交換器23側から熱交換後の空気を吸い込み、室外機7の外へ吹き出させる。室内ファン11は、室内熱交換器13の下流側に配置されている。室内ファン11は、運転によって室内熱交換器13側から熱交換後の被空調室R内の空気を吸い込み、被空調室R内へ吹き出させる。
The
室内ファン駆動部14は、室内制御部15からの指令に基づいてモータ12を駆動制御させ、室内ファン11を駆動させる。
The indoor
室内制御部15は、室外制御部27と協働して、設定された運転条件に応じて空調運転を実行する。室外制御部27と室内制御部15とは、信号線29によって相互に接続されている。室外制御部27は、圧縮機21や室外ファン26の運転を制御し、また、膨張弁25の開度や四方弁22の流路切換を制御する。
The
次いで、補助装置1は、図2中に実線矢印で示すように、自然の水熱源NHの熱媒体HMをオープンループ方式で利用して空気調和機5の冷凍サイクルを補助し、空気調和機5の省電力化を図る。
Next, the
自然の水熱源NHとは、雨水、河川水、地下水、湧水など外気温よりも冷たい水、または外気温よりも温かい水を熱媒体HMとして供給可能な熱源である。これらの自然の水熱源NHは、貯水槽に所定の容量の熱媒体HMを貯留しておき、貯留された貯水槽から熱媒体HMを吸い上げて供給する。 The natural water heat source NH is a heat source capable of supplying, as the heat medium HM, water that is colder than the outside air temperature such as rain water, river water, ground water, spring water, or water that is warmer than the outside air temperature. These natural water heat sources NH store a heat medium HM having a predetermined capacity in a water storage tank, and suck and supply the heat medium HM from the stored water tank.
補助装置1は、自然の水熱源NHとの間で熱媒体HMを循環させて空気調和機5の冷凍サイクルを補助し、空気調和機5の省電力化を図る。
The
補助装置1は、室外熱交換器23の吸い込み側に設けられる補助熱交換器31と、自然の水熱源NHに由来する熱媒体HMを補助熱交換器31へ導く導入路32と、熱媒体HMを自然の水熱源NHから補助熱交換器31へ循環させるポンプ33、33と、熱媒体HMを補助熱交換器31から自然の水熱源NHへ戻す排出路34と、を備えている。
The
また、補助熱交換器31は、室外熱交換器23の吸い込み側に設けられる構成ばかりではなく、空気調和機5が冷房運転されているのか暖房運転されているのか、また外気と熱媒体HMとのいずれの温度が高いのか低いのかによって、室外熱交換器23および室内熱交換器13の少なくとも一方の吸い込み側、または室外熱交換器23および室内熱交換器13の少なくとも一方に接触させて設けられる態様で利用される。
In addition, the
例えば、空気調和機5の冷房運転において、熱媒体HMの温度が外気温より低温の場合には、補助熱交換器31は、室外熱交換器23の吸い込み側に設置させ、室外熱交換器23に吹きかかる以前の外気を通過させて冷却する。その後、補助熱交換器31を通過した外気温より低温となった空気を室外熱交換器23に送り、室外熱交換器23を流れる冷媒と熱交換させることで、空気調和機5の冷房運転を補助する。これにより、外気を室外熱交換器23に直接送る場合に比べて、熱交換効率を高めた凝縮作用を行なうことが可能となる。
For example, in the cooling operation of the
また、補助熱交換器31は、室外熱交換器23および室内熱交換器13の少なくとも一方に直接的に固定されている。固定には、ボルト、ナットを用いる締結構造や、凹凸を嵌め合わせる嵌合構造や、クランプなどの締結具を用いる構造など、種々の固定構造を適用する。
The
導入路32は、自然の水熱源NHから補助熱交換器31へ到達する十分な長さを有している。また、導入路32は、自然の水熱源NHと補助熱交換器31の設置場所との間で柔軟に敷設される可撓性を有していることが好ましい。
The
ポンプ33は、自然の水熱源NHから熱媒体HMを搬送するため、自然の水熱源NHと空気調和機5との水頭圧差に応じて導入路32の吸込口や途中部分に適宜の台数が設けられている。
Since the
排出路34は、熱媒体HMを必ずしも自然の水熱源NHへ戻す必要はないが、環境負荷に配慮して熱交換後の熱媒体HMを適宜の箇所へ導けるよう十分な長さを有している。また、排出路34も、敷設の柔軟性を高めるために可撓性を有していることが好ましい。
The
図3は、本発明の実施形態に係る補助装置の熱交換器と空気調和機の熱交換器とを示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic view showing a heat exchanger of an auxiliary device and a heat exchanger of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
図3に示すように、本実施形態に係る補助装置1は、空気調和機5の室外熱交換器23および室内熱交換器13の少なくとも一方と補助熱交換器31とを接続する接続補助具41を備えている。
As shown in FIG. 3, the
接続補助具41は、補助熱交換器31に熱媒体HMを流通させるパイプ42に引っ掛かる第一フック部43と、室外熱交換器23または室内熱交換器13のパイプ45に引っ掛かる第二フック部46と、室外熱交換器23および室内熱交換器13の少なくとも一方と補助熱交換器31との離間距離を縮小させるネジ部47を備えている。
The connection
また、接続補助具41は、特に第一フック部43および第二フック部46が、アルミニウム製または銅製等の熱伝導性の高い材料で構成され、室外熱交換器23または室内熱交換器13と補助熱交換器31との間の熱伝導率を高めるように構成する。
Further, in the
第一フック部43は、補助熱交換器31のフィン48の間に入り込んでパイプ42に引っ掛けられる板状のフックである。
The
第二フック部46も、室外熱交換器23または室内熱交換器13のフィン49の間に入り込んでパイプ45に引っ掛けられる板状のフックである。
The
ネジ部47は、空気調和機5に補助装置1を取り付ける際に簡単に締め付けられるよう配置されている。ネジ部47が締め付けられることによって、第一フック部43および第二フック部46が引き寄せられて補助熱交換器31のパイプ42と室外熱交換器23または室内熱交換器13のパイプ45とが近づき、室外熱交換器23または室内熱交換器13と補助熱交換器31との熱の授受が円滑になる。ネジ部47は、第一フック部43および第二フック部46を締め付けた位置で保持できるよう、適宜の箇所に設けられている。
The
本実施形態に係る補助装置1は、自然の水熱源NHの熱媒体HMをオープンループ方式で利用することによって、簡便な構造で空気調和機5の省電力化を図ることができる。
The
また、本実施形態に係る補助装置1は、空気調和機5の室外機7または室内機6に簡易に取り付け可能な簡便な構造を備えているため、一般家庭であっても既設の空気調和機5へ独自に設置できる。
Moreover, since the
さらに、本実施形態に係る補助装置1は、接続補助具41を備えることによって、室外熱交換器23または室内熱交換器13と補助熱交換器31との固定および熱交換を確実にして、装着の簡単な構造であっても空気調和機5の冷凍サイクルを効率的に補助する。
Furthermore, the
さらにまた、本実施形態に係る補助装置1は、室外熱交換器23または室内熱交換器13と補助熱交換器31との離間距離を縮小させるネジ部47を備えることによって、装着状態の適正を保ちやすい。
Furthermore, the
また、本実施形態に係る補助装置1は、アルミニウム製または銅製等の熱伝導性の高い材料で構成させてあるため、室外熱交換器23または室内熱交換器13と補助熱交換器31との熱伝導率が高く、空気調和機5の冷凍サイクルを効率的に補助する。
Moreover, since the
したがって、本実施形態に係る空気調和機5の補助装置1によれば、より容易に追加設置可能であって、しかも冷凍サイクルをより効果的に省電力化できる。
Therefore, according to the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 補助装置
5 空気調和機
6 室内機
7 室外機
11 室内ファン
12 モータ
13 室内熱交換器
14 室内ファン駆動部
15 室内制御部
21 圧縮機
22 四方弁
23 室外熱交換器
25 膨張弁
26 室外ファン
27 室外制御部
29 信号線
31 補助熱交換器
32 導入路
33 ポンプ
34 排出路
41 接続補助具
42 パイプ
43 第一フック部
45 パイプ
46 第二フック部
47 ネジ部
48、49 フィン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の少なくとも一方の吸い込み側、または前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の少なくとも一方に接触させて設けられる補助熱交換器と、
前記自然の水熱源に由来する熱媒体を前記補助熱交換器へ導く導入路と、
前記熱媒体を前記自然の水熱源から前記補助熱交換器へ循環させるポンプと、を備える空気調和機の補助装置。 In an auxiliary device that assists a part of the heat source of the refrigeration cycle of the air conditioner with an indoor heat exchanger installed in the indoor unit and an outdoor heat exchanger arranged in the outdoor unit with a natural water heat source,
An auxiliary heat exchanger provided in contact with at least one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger, or at least one of the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger;
An introduction path for guiding a heat medium derived from the natural water heat source to the auxiliary heat exchanger;
An air conditioner auxiliary device comprising: a pump for circulating the heat medium from the natural water heat source to the auxiliary heat exchanger.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2013-10-18 JP JP2013217386A patent/JP2015078813A/en active Pending
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