JP2020046116A - Heat exchange assist device - Google Patents

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Abstract

To assist heat exchange of a heat source side air heat exchanger of a heat source device efficiently.SOLUTION: A heat exchange assist device includes: a blower 10; a radiator 20 which causes air received from the blower 10 to pass therethrough and conducts heat exchange between the air and hot and chilled water supplied from the outside; a first duct part 40 which takes the air that has passed through the radiator 20 thereinto and causes the air to circulate; and an air discharge part 50 which is connected to the downstream side of the first duct part 40 and discharges the air in the first duct part 40. The air discharge part 50 is provided so as to blow air onto an air suctioning surface of a heat source side air heat exchanger a1 of a heat source device A.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、チラーや、冷凍機、ショーケース、空調機、給湯器等、冷凍サイクルを有する既設の熱源機器における熱源側空気熱交換器の熱交換を補助する熱交換補助装置に関するものである。   The present invention relates to a heat exchange auxiliary device that assists heat exchange of a heat source side air heat exchanger in an existing heat source device having a refrigeration cycle, such as a chiller, a refrigerator, a showcase, an air conditioner, and a water heater. is there.

空冷式の室外機による冷暖房及び冷凍機等の運転は、常に外気温度に影響される。特に、夏場における冷房運転では、外気温度が高くなればなるほど、消費エネルギーが増え、逆に冬場における暖房運転では、外気温度が下がれば下がるほど、消費エネルギーが増えてしまう。また、雪国においては、空気熱交換器に雪が付着して凍結し、無駄なデフロスト運転が頻繁に起こり暖房運転が中断されてしまうという不具合も発生する。
そこで、室外機を水冷式に変えることも考えられるが、既設の設備が無駄になってしまう上、イニシャルコストが膨大にかかるので、現実的でない。
The operation of an air-cooled outdoor unit such as a cooling / heating unit and a refrigerator is always affected by the outside air temperature. In particular, in the cooling operation in summer, the energy consumption increases as the outside air temperature increases. Conversely, in the heating operation in winter, the energy consumption increases as the outside air temperature decreases. In addition, in snowy countries, there is a problem that snow adheres to the air heat exchanger and freezes, and a wasteful defrost operation is frequently performed and the heating operation is interrupted.
Therefore, it is conceivable to change the outdoor unit to a water-cooled type, but it is not practical because existing equipment is wasted and the initial cost is enormous.

このような問題を解決するために、例えば特許文献1に記載される発明では、冷凍サイクルを構成する空気調和機と、貯水槽に貯水した水を補助空気熱交換器に循環させるようにした補助装置とを備え、前記空気調和機の室外熱交換器に補助空気熱交換器を近接して、補助空気熱交換器により一度熱交換した後の空気を、室外熱交換器に通過させ再度熱交換して、外気温度の悪影響を受け難くし、冷凍サイクルの効率を向上しようとしている。   In order to solve such a problem, for example, in the invention described in Patent Document 1, an air conditioner constituting a refrigeration cycle and an auxiliary device for circulating water stored in a water storage tank to an auxiliary air heat exchanger are provided. The auxiliary air heat exchanger is brought close to the outdoor heat exchanger of the air conditioner, and the air once subjected to heat exchange by the auxiliary air heat exchanger is passed through the outdoor heat exchanger and heat exchanged again. Thus, the refrigeration cycle is less likely to be adversely affected by the outside air temperature and the efficiency of the refrigeration cycle is improved.

特開2015−78813号公報JP-A-2005-78813

しかしながら、上記従来技術によれば、空気調和機の室外熱交換器の近くに、補助空気熱交換器を配置する必要がある。このため、例えば、空気調和機が多数ある場合には、その空気調和機の室外熱交換器毎に、補助空気熱交換器を具備する必要がある。
また、例えば空冷チラーのように、3方の側面に横断面コ字状に曲げられた空気熱交換器(プレートフィンコイル)を有する場合には、この空気熱交換器に沿ってコ字状に補助空気熱交換器を配置する必要が生じ、構成が複雑でコスト高になってしまう。また、上記何れの態様においても、外気が補助空気交換器により抵抗を受けたり、補助空気熱交換器に当たった空気や通過した空気が横方向へ漏れたり等して、効率の低下が懸念される。
However, according to the above prior art, it is necessary to arrange the auxiliary air heat exchanger near the outdoor heat exchanger of the air conditioner. Therefore, for example, when there are many air conditioners, it is necessary to provide an auxiliary air heat exchanger for each outdoor heat exchanger of the air conditioner.
Further, when an air heat exchanger (plate fin coil) having a U-shaped cross section is provided on three sides, such as an air-cooled chiller, a U-shape is formed along the air heat exchanger. The necessity of arranging the auxiliary air heat exchanger arises, which complicates the configuration and increases the cost. Further, in any of the above aspects, there is a concern that the outside air may be subjected to resistance by the auxiliary air exchanger, the air hitting or passing through the auxiliary air heat exchanger may leak laterally, and the efficiency may be reduced. You.

このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられていることを特徴とする熱交換補助装置。
In view of such a problem, the present invention has the following configuration.
A blower, a radiator for passing air received from the blower and exchanging heat with cold / hot water supplied from the outside, a first duct portion for taking in and passing the air passing through the radiator, and the first duct portion An air discharge unit connected to a downstream side of the first duct unit to discharge air in the first duct unit, wherein the air discharge unit blows air to an air suction surface of a heat source side air heat exchanger of a heat source device. A heat exchange assisting device provided in a heat exchanger.

本発明は、以上説明したように構成されているので、簡素な構造により既設の熱源機器の熱源側空気熱交換器の熱交換を効率よく補助することができる。   Since the present invention is configured as described above, it is possible to efficiently assist the heat exchange of the heat source-side air heat exchanger of the existing heat source equipment with a simple structure.

本発明に係る熱交換補助装置の一例について、その要部を示す平面図であり、(a)は熱交換補助装置を熱源機器に装着する前の状態を示し、(b)は熱交換補助装置を熱源機器に装着した後の状態を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the principal part about the example of the heat exchange auxiliary apparatus which concerns on this invention, (a) shows the state before attaching a heat exchange auxiliary apparatus to a heat source apparatus, (b) is a heat exchange auxiliary apparatus. Shows the state after mounting on the heat source device. 本発明に係る熱交換補助装置の一例について、要部を断面で示す概略構造図である。FIG. 1 is a schematic structural diagram showing a cross section of a main part of an example of a heat exchange auxiliary device according to the present invention. 本発明に係る熱交換補助装置の他例について、要部を断面で示す概略構造図である。FIG. 4 is a schematic structural diagram showing a cross section of a main part of another example of the heat exchange auxiliary device according to the present invention. 本発明に係る熱交換補助装置の他例について、要部を断面で示す概略構造図である。FIG. 4 is a schematic structural diagram showing a cross section of a main part of another example of the heat exchange auxiliary device according to the present invention.

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第一の特徴は、送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられている(図1〜図4参照)。
In the present embodiment, the following features are disclosed.
The first feature is a blower, a radiator that passes air received from the blower and exchanges heat with cold / hot water supplied from the outside, and a first duct portion that takes in and circulates the air that has passed through the radiator, An air discharge unit connected to a downstream side of the first duct unit to discharge air in the first duct unit, wherein the air discharge unit is configured to suction air from a heat source side air heat exchanger of a heat source device. It is provided so as to blow air to the surface (see FIGS. 1 to 4).

第二の特徴として、前記空気吐出部は、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面に近接して、該空気吸込み面を覆うように形成されている(図1〜図4参照)。   As a second feature, the air discharge unit is formed so as to be close to and cover the air suction surface of the heat source side air heat exchanger of the heat source device (see FIGS. 1 to 4). .

第三の特徴は、熱源機器の熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備した(図3参照)。   The third feature is that a second duct portion that collects the air discharged from the heat source side air heat exchanger of the heat source device and returns the air to the suction side of the blower is provided (see FIG. 3).

第四の特徴は、前記第二のダクト部により前記送風機の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置を設けた(図3参照)。   A fourth feature is that an air flow adjusting device is provided for adjusting the amount of air returned to the suction side of the blower by the second duct portion (see FIG. 3).

第五の特徴は、前記ラジエータに冷温水を循環させる冷温水循環経路を有し、この循環通水経路には、循環する冷温水を自然水と熱交換する水熱交換器と、循環する冷温水を一時貯溜してから流す一時貯溜タンクとが設けられている(図2〜図4参照)。   A fifth feature is that the radiator has a cold / hot water circulation path for circulating cold / hot water, and the circulation water flow path includes a water heat exchanger for exchanging heat of the circulating cold / hot water with natural water, and a circulating cold / hot water. And a temporary storage tank for temporarily storing and then flowing (see FIGS. 2 to 4).

<第一の実施態様>
次に、上記特徴を有する第一の実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明に係る熱交換補助装置の一例を示す。
<First embodiment>
Next, a first embodiment having the above features will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2 show an example of a heat exchange auxiliary device according to the present invention.

この熱交換補助装置1は、送風機10と、送風機10から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータ20と、ラジエータ20を通過した空気を取り入れる集合管部30と、集合管部30の下流側に接続されて空気を流通させる第一のダクト部40と、第一のダクト部40の下流側に接続され第一のダクト部40から供給される空気を吐出する複数の空気吐出部50と、ラジエータ20に冷温水を循環させる冷温水循環経路60と、冷温水循環経路60と熱交換をする自然水循環経路70とを具備し、空気吐出部50によって熱源機器Aの熱源側空気熱交換器a1の空気吸込み面へ空気を吹き付けて、熱源側空気熱交換器a1による熱交換作用を補助する。   The heat exchange auxiliary device 1 includes a blower 10, a radiator 20 that passes air received from the blower 10 and exchanges heat with cold and hot water supplied from the outside, a collecting pipe unit 30 that takes in air that has passed through the radiator 20, A first duct section connected to the downstream side of the collecting pipe section to allow air to flow therethrough; and a plurality of first duct sections connected to the downstream side of the first duct section to discharge air supplied from the first duct section. , A cold / hot water circulation path 60 for circulating cold / hot water through the radiator 20, and a natural water circulation path 70 for exchanging heat with the cold / hot water circulation path 60. Air is blown onto the air suction surface of the air heat exchanger a1 to assist the heat exchange action of the heat source side air heat exchanger a1.

ここで、当該熱交換補助装置1の熱交換補助の対象となる熱源機器は、例えば、チラーや、エアコン、冷凍機、給湯器等、冷凍サイクルを有する機器であればよい。この熱源機器は、ヒートポンプ式機器や、冷房専用機器、暖房専用機器とすることが可能である。
図1〜3に例示する熱源機器Aは、ヒートポンプ式エアコンの室外機であり、空冷の熱源側空気熱交換器a1と、この熱源側空気熱交換器a1に空気を流通させるファンa2とを備える。
熱源側空気熱交換器a1は、図示例によれば、略矩形平板状のプレートフィンコイルを上から視て略L字型に曲げたものである。
Here, a heat source device to be subjected to heat exchange assistance by the heat exchange assistance device 1 may be any device having a refrigeration cycle, such as a chiller, an air conditioner, a refrigerator, and a water heater. The heat source device can be a heat pump device, a device only for cooling, or a device only for heating.
The heat source device A illustrated in FIGS. 1 to 3 is an outdoor unit of a heat pump type air conditioner, and includes an air-cooled heat source side air heat exchanger a1 and a fan a2 for flowing air through the heat source side air heat exchanger a1. .
According to the illustrated example, the heat-source-side air heat exchanger a1 is formed by bending a substantially rectangular flat plate fin coil into a substantially L-shape when viewed from above.

送風機10には、例えば、プロペラファンや、シロッコファン、ターボファン等を用いることが可能である。   As the blower 10, for example, a propeller fan, a sirocco fan, a turbo fan, or the like can be used.

ラジエータ20は、適宜な隙間を置いて略平行に配設された多数の熱交換フィン21と、これら熱交換フィン21に蛇行状に挿通された通水管22とを備え、送風機10により送られて前記隙間を流通する空気と、通水管22を流れる液体(冷温水)との熱交換を行う。   The radiator 20 is provided with a number of heat exchange fins 21 arranged in a substantially parallel manner with an appropriate gap, and a water pipe 22 inserted in a meandering manner through these heat exchange fins 21. Heat exchange between the air flowing through the gap and the liquid (cold / hot water) flowing through the water pipe 22 is performed.

集合管部30は、ラジエータ20の送出側の空気を集めるように形成され、図示例によれば、送風機10及びラジエータ20の側方を覆う筒状部31と、該筒状部31の下流側に接続されて開口面積を縮小する縮小管部32とを備え、筒状部31の上流側の開口を吸込み口にしている。   The collecting pipe part 30 is formed so as to collect air on the delivery side of the radiator 20, and according to the illustrated example, a tubular part 31 that covers the side of the blower 10 and the radiator 20, and a downstream side of the tubular part 31. And a reduction pipe portion 32 connected to the cylindrical portion 31 to reduce the opening area, and the opening on the upstream side of the tubular portion 31 is used as a suction port.

第一のダクト部40は、長尺な円筒状又は角筒状のたダクトである。この第一のダクト部40は、複数の熱源機器Aの設置状況に応じて、直管状ダクトや、エルボ状ダクトを適宜に接続して構成される。
この第一のダクト部40は、上流側が集合管部30に連通しており、最も下流側の端部が閉鎖されている。
The first duct portion 40 is a long cylindrical or rectangular tubular duct. The first duct section 40 is configured by appropriately connecting a straight tubular duct or an elbow-shaped duct according to the installation status of the plurality of heat source devices A.
The upstream side of the first duct section 40 communicates with the collecting pipe section 30, and the most downstream end is closed.

空気吐出部50は、第一のダクト部40の周壁面に分岐するようにして設けられる。詳細に説明すれば、この空気吐出部50は、第一のダクト部40からT字状に分岐された分岐管部51と、この分岐管部51の下流側に接続されたフード部52とを一体に備える。   The air discharge part 50 is provided so as to branch off to the peripheral wall surface of the first duct part 40. More specifically, the air discharge section 50 includes a branch pipe section 51 branched in a T-shape from the first duct section 40 and a hood section 52 connected to the downstream side of the branch pipe section 51. Prepare together.

分岐管部51は、図示例によれば、短尺の直管であるが、長尺状の直管や、蛇腹管等、熱源機器Aの設置状況に応じて適宜な長さ及び形状の管体が用いられる。   According to the illustrated example, the branch pipe portion 51 is a short straight pipe, but a pipe body having an appropriate length and shape according to the installation condition of the heat source device A, such as a long straight pipe or a bellows pipe. Is used.

フード部52は、熱源機器Aの熱源側空気熱交換器a1の空気吸込み面に近接して、該空気吸込み面を覆うフード状に形成されている。
このフード部52は、分岐管部51から下流へ向けて拡大する拡大管(ディフューザー)状に形成されるとともに、その下流側端部が、熱源側空気熱交換器a1の交差する二つの吸込み面の略全部をL字状に覆う(図1〜図3参照)。
The hood portion 52 is formed in a hood shape close to the air suction surface of the heat source side air heat exchanger a1 of the heat source device A and covering the air suction surface.
The hood portion 52 is formed in the shape of an enlarged pipe (diffuser) that expands downstream from the branch pipe portion 51, and the downstream end thereof has two suction surfaces that intersect with the heat source side air heat exchanger a1. Is covered in an L-shape (see FIGS. 1 to 3).

集合管部30、第一のダクト部40及び空気吐出部50は、その外面側が、断熱材により断熱処理されている。この断熱材には、例えば、ウレタンフォームや、グラスウール、その他の周知の断熱材を用いることが可能である。   The outer surface side of the collecting pipe part 30, the first duct part 40, and the air discharge part 50 is heat-insulated by a heat insulating material. As the heat insulating material, for example, urethane foam, glass wool, or other known heat insulating materials can be used.

また、冷温水循環経路60は、配管接続された循環流路中に、上述したラジエータ20の二次側の部分と、二次側の液(冷温水)を自然水循環経路70側の自然水と熱交換する水熱交換器61と、二次側を循環する液を一時貯溜してから流す一時貯溜タンク62と、冷温水を強制的に搬送するポンプ63とを備える(図2参照)。   Further, the cold / hot water circulation path 60 is provided in the circulation path connected to the pipe with the secondary portion of the radiator 20 and the secondary liquid (cool / hot water) with the natural water and natural water on the natural water circulation path 70 side. The apparatus includes a water heat exchanger 61 to be exchanged, a temporary storage tank 62 for temporarily storing and circulating a liquid circulating on the secondary side, and a pump 63 for forcibly conveying cold and hot water (see FIG. 2).

水熱交換器61は、一次側の自然水(例えば地下水等)と、二次側の液(例えば、防食不凍液や水等)とを、多数のプレートを介して熱交換するようにしたプレート式熱交換器である。
この水熱交換器61の一次側には、後述する自然水循環経路70を構成する配管が接続され、二次側には、冷温水循環経路60を構成する配管が接続される。
The water heat exchanger 61 is a plate-type heat exchanger that exchanges heat between natural water on the primary side (for example, groundwater or the like) and liquid on the secondary side (for example, anti-corrosion antifreeze or water) through a number of plates. It is a heat exchanger.
The primary side of the water heat exchanger 61 is connected to a pipe constituting a natural water circulation path 70 described later, and the secondary side thereof is connected to a pipe constituting a cold / hot water circulation path 60.

一時貯溜タンク62は、側壁及び上下の壁部を有する中空密閉状のタンクであり、その上部側に水熱交換器61の下流側の配管を接続している。そして、この一時貯溜タンク62の下部側には吐出口が設けられ、この吐出口には、ポンプ63を介してラジエータ20の入口へ向かう配管が接続されている。
この一時貯溜タンク62は、供給される液を一時貯溜した後に一定量ずつ徐々に吐出するように、前記吐出口の管内径を、流入側の管内径よりも小さくしている。
なお、他例としては、一時貯溜タンク62内の貯水量が所定量以上になったことを水位センサにより感知し、この感知状態に応じて吐出口を電動バルブにより開放する態様や、一時貯溜タンク62内の貯水量が所定量以上になった場合にフロート弁により吐出口を開放する態様等とすることも可能である。
The temporary storage tank 62 is a hollow sealed tank having a side wall and upper and lower walls, and a pipe on the downstream side of the water heat exchanger 61 is connected to an upper side thereof. A discharge port is provided at a lower side of the temporary storage tank 62, and a pipe leading to an inlet of the radiator 20 via a pump 63 is connected to the discharge port.
In the temporary storage tank 62, the inner diameter of the discharge port is made smaller than the inner diameter of the inflow side pipe so that the supplied liquid is temporarily stored and then gradually discharged at a constant rate.
As another example, a water level sensor detects that the amount of water stored in the temporary storage tank 62 has become equal to or more than a predetermined amount, and the discharge port is opened by an electric valve in accordance with the detection state. It is also possible to adopt a mode in which the discharge port is opened by a float valve when the amount of water stored in 62 becomes equal to or more than a predetermined amount.

自然水循環経路70は、配管接続された循環流路中に、上述したラジエータ20の一次側部分と、地中に埋め込まれた地下水往還装置71と、一次側の液を地表におて強制的に搬送するポンプ72とを具備している。なお、ポンプ72は、必要に応じて、地中の地下水往還装置71内に設けられた水中ポンプに置換してもよい。   The natural water circulation path 70 forcibly places the primary part of the radiator 20 described above, the groundwater recirculation device 71 embedded in the ground, and the liquid of the primary side on the surface of the ground in a circulation path connected by piping. And a pump 72 for carrying. The pump 72 may be replaced with a submersible pump provided in the underground groundwater recirculation device 71 as necessary.

地下水往還装置71は、地下水脈から地下水を吸い上げて、この地下水を、水熱交換器61により熱交換した後に、地下水脈へ戻す装置である。この地下水往還装置71には、例えば、特開2006−9335号公報に開示された地中装置を用いることが可能である。
なお、他例としては、この地下水往還装置71を、河川水や湖水をポンプで汲み上げて水熱交換器61に流通させる構成や、雨水槽に貯水した雨水をポンプで汲み上げて水熱交換器61に流通させる構成等に置換することも可能である。
The groundwater recirculation device 71 is a device that sucks groundwater from a groundwater vein, exchanges the heat of the groundwater with the water heat exchanger 61, and returns the heat to the groundwater vein. As the underground water return device 71, for example, an underground device disclosed in JP-A-2006-9335 can be used.
In addition, as another example, this groundwater recirculation device 71 is configured to pump river water or lake water and distribute it to the water heat exchanger 61, or to pump rainwater stored in a rainwater tank by a pump to use the water heat exchanger 61. It is also possible to replace it with a configuration that allows it to be distributed.

次に、上記構成の熱交換補助装置1について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
上記構成の熱交換補助装置1は、図1(a)(b)に示すように、複数の熱源機器Aに対し、複数の空気吐出部50を装着するようにして用いられる。
Next, the characteristic operation and effect of the heat exchange auxiliary device 1 having the above configuration will be described in detail.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the heat exchange auxiliary device 1 having the above configuration is used such that a plurality of air discharge units 50 are mounted on a plurality of heat source devices A.

前記装着状態において、冷温水循環経路60に冷温水を循環するとともに、自然水循環経路70に自然水を循環して、送風機10による送風を行えば、外気が、送風機10を介して集合管部30内へ侵入し、ラジエータ20によって熱交換される。そして、その熱交換後の空気は、第一のダクト部40内を通過して、各空気吐出部50から熱源機器Aの熱源側空気熱交換器a1に吹き付けられる。
このため、熱源機器A側においては、熱源側空気熱交換器a1を外気に直接触れるようにした場合と比較し、良好な空気熱交換を行うことができる。
In the mounted state, while circulating the cold and hot water in the cold and hot water circulation path 60 and circulating the natural water in the natural water circulation path 70 and blowing the air by the blower 10, the outside air flows into the collecting pipe section 30 through the blower 10. And heat is exchanged by the radiator 20. Then, the air after the heat exchange passes through the first duct portion 40 and is blown from each air discharge portion 50 to the heat source side air heat exchanger a1 of the heat source device A.
Therefore, on the heat source device A side, better air heat exchange can be performed as compared with the case where the heat source side air heat exchanger a1 is directly in contact with the outside air.

例えば、熱源機器A(ヒートポンプ式エアコンの室外機)が冷房運転をしているときに、地下水往還装置71によって温度15°C前後の地下水を汲み上げて自然水循環経路70に循環させ、この地下水の熱を自然水循環経路70及び冷温水循環経路60に伝達した場合、外気が前記地下水の温度よりも高ければ、その外気をラジエータ20によって冷却し、その冷風を、高温の各熱源側空気熱交換器a1に吹き付けることができるので、熱源機器Aの冷房効率を向上させることができる。   For example, when the heat source device A (the outdoor unit of the heat pump air conditioner) is performing the cooling operation, the groundwater at a temperature of about 15 ° C. is pumped up by the groundwater recirculation device 71 and circulated through the natural water circulation path 70, and the heat of the groundwater is Is transmitted to the natural water circulation path 70 and the cold / hot water circulation path 60, if the outside air is higher than the temperature of the groundwater, the outside air is cooled by the radiator 20, and the cold air is sent to each of the high-temperature heat source side air heat exchangers a1. Since it can be sprayed, the cooling efficiency of the heat source device A can be improved.

熱源機器Aによって暖房運転をしているときに、地下水往還装置71によって温度15°C前後の地下水を汲み上げて自然水循環経路70に循環させ、この地下水の熱を自然水循環経路70及び冷温水循環経路60に伝達した場合、外気が地下水の温度よりも低ければ、その外気をラジエータ20によって加熱し、その温風を、低温の各熱源側空気熱交換器a1に吹き付けることができるので、熱源機器Aの暖房効率を向上させることができる。なお、地下水の温度は、一年中、ある程度一定に保たれることが知られている。   During the heating operation by the heat source equipment A, the groundwater at a temperature of about 15 ° C. is pumped up by the groundwater recirculation device 71 and circulated through the natural water circulation path 70, and the heat of the groundwater is transferred to the natural water circulation path 70 and the cold / hot water circulation path 60. When the outside air is lower than the temperature of the groundwater, the outside air is heated by the radiator 20 and the hot air can be blown to each of the low-temperature heat-source-side air heat exchangers a1. Heating efficiency can be improved. It is known that the temperature of groundwater is kept constant to some extent throughout the year.

また、熱交換補助装置1によれば、熱源側空気熱交換器a1の空気吸込み面を覆うようにして、空気吐出部50を配設している。このため、冬場に熱源機器Aを暖房運転した場合に、低温の熱源側空気熱交換器a1が直接冷気に曝されるのを防ぐことができ、ひいては、熱源側空気熱交換器a1に霜や雪が付着して無駄なデフロスト運転が頻繁に繰り返されるようなことを防ぐことができる。   Further, according to the heat exchange auxiliary device 1, the air discharge unit 50 is provided so as to cover the air suction surface of the heat source side air heat exchanger a1. For this reason, when the heat source device A performs the heating operation in winter, it is possible to prevent the low-temperature heat-source-side air heat exchanger a1 from being directly exposed to the cool air, and as a result, frost or It is possible to prevent the unnecessary defrost operation from being frequently repeated due to the adhesion of snow.

よって、本実施の形態の熱交換補助装置1によれば、従来技術のように複数の熱交換器に応じて複数の補助空気熱交換器を具備する必要がなく、簡素な構造により既設の熱源機器Aの熱源側空気熱交換器a1の熱交換を効率よく補助し、各熱源機器Aの運転効率を向上させることができる。   Therefore, according to the heat exchange auxiliary device 1 of the present embodiment, it is not necessary to provide a plurality of auxiliary air heat exchangers in accordance with the plurality of heat exchangers as in the related art, and the existing heat source has a simple structure. The heat exchange of the heat source side air heat exchanger a1 of the equipment A can be efficiently assisted, and the operation efficiency of each heat source equipment A can be improved.

<第二の実施態様>
次に、第二の実施態様について説明する。
なお、以下に示す実施態様は、上記した熱交換補助装置1に対し、構成を追加したり一部を変更したりしたものであるため、主に、その追加変更箇所について詳述し、共通する部分については重複する詳細説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described.
In addition, since the embodiment shown below added or changed the structure with respect to the above-described heat exchange auxiliary device 1, mainly the details of the added and changed parts will be mainly described in detail, and will be described in common. The overlapping detailed description of the parts will be omitted.

図3に示す熱交換補助装置2は、上述した熱交換補助装置1に対し、集合管部30を集合管部30’に置換し、熱源機器Aの熱源側空気熱交換器a1から排出される空気を回収する回収管110と、回収管110により回収した空気を送風機10の吸込み側へ戻す第二のダクト部120と、第二のダクト部120により送風機10の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置130とを追加したものである。   The heat exchange auxiliary device 2 shown in FIG. 3 is different from the above heat exchange auxiliary device 1 in that the collecting pipe section 30 is replaced with a collecting pipe section 30 ′, and is discharged from the heat source side air heat exchanger a1 of the heat source device A. A collection pipe 110 for collecting air, a second duct 120 for returning the air collected by the collection pipe 110 to the suction side of the blower 10, and an amount of air returned to the suction side of the blower 10 by the second duct 120 And an air flow adjusting device 130 for adjusting the pressure.

集合管部30’は、上記集合管部30’に対し、吸込み部33と吸込み管34を追加したものである。   The collecting pipe part 30 ′ is obtained by adding a suction part 33 and a suction pipe 34 to the collecting pipe part 30 ′.

吸込み部33は、送風機10の吸込み側を覆うとともに下流側へ向かって拡大する拡大管状に形成され、筒状部31に一体的に接続される。
吸込み管34は、吸込み部33の上流側に直管状に接続された管体であり、その上流側の吸込み口を開口している。
この吸込み管34内には、後述する空気流量調整装置130を構成する第一のダンパー装置131と外気温センサ134が設けられる。
The suction portion 33 is formed in an enlarged tubular shape that covers the suction side of the blower 10 and expands downstream, and is integrally connected to the tubular portion 31.
The suction pipe 34 is a pipe body connected in a straight tubular shape on the upstream side of the suction section 33, and has an upstream suction port opened.
Inside the suction pipe 34, a first damper device 131 and an outside air temperature sensor 134, which constitute an air flow control device 130 described later, are provided.

外気温センサ134は、例えば測温抵抗体等を用いた温度センサであり、第一のダンパー装置131よりも上流側で外気温を測定し、その外気温を示す電気信号を図示しない制御回路へ送る。   The outside air temperature sensor 134 is, for example, a temperature sensor using a resistance temperature detector or the like, measures the outside air temperature upstream of the first damper device 131, and sends an electric signal indicating the outside air temperature to a control circuit (not shown). send.

なお、他例としては、吸込み部33と筒状部31の間に隙間を有する態様や、吸込み部33を省いて吸込み管34から吐出される空気が送風機10に吹き付けられる態様等とすることも可能である。   In addition, as another example, a mode in which a gap is provided between the suction portion 33 and the tubular portion 31 or a mode in which air discharged from the suction pipe 34 is blown to the blower 10 by omitting the suction portion 33 may be used. It is possible.

回収管110は、熱源機器Aのファンa2の下流側を覆うとともに下流側へむかって縮小する縮小管部111と、この縮小管部111の下流側に接続されるとともに第二のダクト部120に対し合流するように接続される合流管部112とを一体に具備している。
図示例によれば、縮小管部111は空気吐出部50と別体に構成しているが、他例としては、縮小管部111を空気吐出部50と一体に構成することも可能である。
合流管部112は、図示例によれば直管状に形成しているが、例えば、蛇腹管やエルボ管等、現場状況に応じた態様とすることが可能である。
The recovery pipe 110 covers a downstream side of the fan a2 of the heat source device A and is reduced toward the downstream side. The recovery pipe 110 is connected to the downstream side of the reduction pipe section 111 and connected to the second duct section 120. A converging tube portion 112 connected so as to converge with the converging portion is integrally provided.
According to the illustrated example, the reduction pipe section 111 is configured separately from the air discharge section 50; however, as another example, the reduction pipe section 111 can be configured integrally with the air discharge section 50.
Although the merging tube portion 112 is formed in a straight tube according to the illustrated example, it may be in a mode according to site conditions, such as a bellows tube or an elbow tube.

第二のダクト部120は、複数の熱源機器Aの並び方向へわたる長尺状のダクト本体121と、ダクト本体121の下流側に接続されて送風機10の吸込み側へ向かう戻り管部122とを備え、連続する空気流路を形成する。   The second duct portion 120 includes a long duct main body 121 extending in the direction in which the plurality of heat source devices A are arranged, and a return pipe portion 122 connected to the downstream side of the duct main body 121 and heading toward the suction side of the blower 10. To form a continuous air flow path.

ダクト本体121の最上流側(図3によれば右端側の図示しない部分)は、閉鎖されている。
ダクト本体121の最下流側は、後述する空気流量調整装置130を構成する第三のダンパー装置133を介して外気に連通している。
The most upstream side of the duct main body 121 (the portion (not shown) on the right end side in FIG. 3) is closed.
The most downstream side of the duct main body 121 communicates with the outside air via a third damper device 133 that constitutes an air flow control device 130 described later.

戻り管部122は、ダクト本体121の下流側において、第三のダンパー装置133よりも上流側で周壁からT字状に分岐された管体である。この戻り管部122の下流側の端部は、吸込み管34の周壁に接続され、第二のダクト部120内の空気を吸込み管34内へ戻す流路を形成している。
この戻り管部122内には、戻り空気温センサ122aと、後述する第二のダンパー装置132とが設けられる。
The return pipe section 122 is a pipe body that is branched in a T-shape from the peripheral wall on the downstream side of the duct main body 121 and on the upstream side of the third damper device 133. The downstream end of the return pipe 122 is connected to the peripheral wall of the suction pipe 34, and forms a flow path for returning the air in the second duct 120 to the suction pipe 34.
In the return pipe section 122, a return air temperature sensor 122a and a second damper device 132 described later are provided.

なお、ダクト本体121、戻り管部122、吸込み部33及び吸込み部33等は、第一のダクト部40等と同様にして断熱処理されている。   The duct main body 121, the return pipe section 122, the suction section 33, the suction section 33 and the like are heat-insulated in the same manner as the first duct section 40 and the like.

戻り空気温センサ122aは、例えば測温抵抗体等を用いた温度センサであり、第二のダクト部120内の空気の温度を測定し、その温度に応じた電気信号を図示しない制御回路へ送る。   The return air temperature sensor 122a is a temperature sensor using, for example, a resistance temperature sensor or the like, measures the temperature of air in the second duct unit 120, and sends an electric signal corresponding to the temperature to a control circuit (not shown). .

空気流量調整装置130は、吸込み管34内における戻り管部122よりも上流側に設けられた第一のダンパー装置131と、戻り管部122内の戻り空気温センサ122aよりも下流側に設けられた第二のダンパー装置132と、ダクト本体121における戻り管部122の分岐箇所よりも下流端側に設けられた第三のダンパー装置133と、図示しない制御回路とを備え、前記制御回路によって、第一〜第三のダンパー装置131,132,133を適宜に制御する。   The air flow adjusting device 130 is provided at a first damper device 131 provided on the upstream side of the return pipe 122 in the suction pipe 34 and on a downstream side of the return air temperature sensor 122 a in the return pipe 122. A second damper device 132, a third damper device 133 provided downstream of the branch of the return pipe portion 122 in the duct main body 121, and a control circuit (not shown). The first to third damper devices 131, 132, 133 are appropriately controlled.

第一〜第三のダンパー装置131,132,133の各々は、管内で回転するように支持された流量調整板pと、流量調整板pを回転させる電動モータ(図示せず)とを具備してなる。流量調整板pは、管内に空気流通させる位置(例えば、管の中心軸に略平行する位置)と、管内の空気の流れを遮る位置(例えば、管の中心軸に略直交する位置)との間で略90度回転する。前記電動モータは、例えばステッピングモータやサーボモータ等からなり、前記制御回路からの指令により、前記流量調整板pの回転角度を調整する。   Each of the first to third damper devices 131, 132, 133 includes a flow control plate p supported to rotate in a pipe, and an electric motor (not shown) for rotating the flow control plate p. It becomes. The flow rate adjustment plate p is provided between a position where air flows through the pipe (for example, a position substantially parallel to the central axis of the pipe) and a position where the flow of air in the pipe is interrupted (for example, a position substantially orthogonal to the central axis of the pipe). Rotate approximately 90 degrees between them. The electric motor includes, for example, a stepping motor, a servomotor, or the like, and adjusts a rotation angle of the flow rate adjustment plate p according to a command from the control circuit.

次に、上記構成の熱交換補助装置2について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
熱交換補助装置2によれば、上述した熱交換補助装置1と同様にして、地下水の熱を利用して、各熱源機器Aの運転効率を向上させることができる。
その上、熱交換補助装置2では、第二のダクト部120によって各熱源機器Aの排熱を再利用することがでいる。
Next, the characteristic operation and effect of the heat exchange auxiliary device 2 having the above configuration will be described in detail.
According to the heat exchange auxiliary device 2, the operation efficiency of each heat source device A can be improved by utilizing the heat of the groundwater in the same manner as the heat exchange auxiliary device 1 described above.
In addition, in the heat exchange auxiliary device 2, the exhaust heat of each heat source device A can be reused by the second duct portion 120.

詳細に説明すれば、空気流量調整装置130の制御により、第一のダンパー装置131を全閉、第二のダンパー装置132を全開、第三のダンパー装置133を全閉にした場合は、第一のダクト部40及び第二のダクト部120内に空気の循環経路が形成される(以降、循環モードと称する。)。
また、空気流量調整装置130の制御により、第一のダンパー装置131を全開、第二のダンパー装置132を全閉、第三のダンパー装置133を全開にした場合は、吸込み管34に吸い込まれる外気が、各熱源機器Aを通過した後、吸込み管34側へ戻されることなく、第三のダンパー装置133から外部へ排出される(以降、開放モードと称する。)。
More specifically, when the first damper device 131 is fully closed, the second damper device 132 is fully opened, and the third damper device 133 is fully closed, the first damper device 131 is fully closed by the control of the air flow rate adjusting device 130. An air circulation path is formed in the duct section 40 and the second duct section 120 (hereinafter, referred to as a circulation mode).
When the first damper device 131 is fully opened, the second damper device 132 is fully closed, and the third damper device 133 is fully opened under the control of the air flow adjusting device 130, the outside air sucked into the suction pipe 34 Is discharged from the third damper device 133 to the outside without returning to the suction pipe 34 side after passing through each heat source device A (hereinafter, referred to as an open mode).

図示しない制御回路は、熱源機器Aの冷房運転中、当初、空気流量調整装置130を前記循環モードとし、外気温センサ134の温度と、戻り空気温センサ122aの温度を比較する。
そして、前記制御回路は、戻り空気温センサ122aの温度が、外気温センサ134の温度よりも低い場合、前記循環モードを継続する。また、戻り空気温センサ122aの温度が、外気温センサ134の温度よりも高くなった場合には、空気流量調整装置130を前記開放モードにし、温度の比較的低い外気を積極的に取り入れる。
During the cooling operation of the heat source device A, the control circuit (not shown) initially sets the air flow control device 130 to the circulation mode, and compares the temperature of the outside air temperature sensor 134 with the temperature of the return air temperature sensor 122a.
When the temperature of the return air temperature sensor 122a is lower than the temperature of the outside air temperature sensor 134, the control circuit continues the circulation mode. When the temperature of the return air temperature sensor 122a becomes higher than the temperature of the outside air temperature sensor 134, the air flow control device 130 is set to the open mode, and the outside air having a relatively low temperature is positively taken in.

また、熱源機器Aを暖房運転した場合は、前記循環モード中、戻り空気温センサ122aの温度が、外気温センサ134の温度よりも低くなった場合に、空気流量調整装置130を前記開放モードに切り替え、温度の比較的高い外気を積極的に取り入れる。   In addition, when the heat source device A performs the heating operation, when the temperature of the return air temperature sensor 122a becomes lower than the temperature of the outside air temperature sensor 134 during the circulation mode, the air flow control device 130 is set to the open mode. Switch and actively take in relatively high temperature outside air.

よって、熱交換補助装置2によれば、各熱源機器Aの排熱を再利用して、各熱源機器Aの運転効率を効果的に向上させることができ、排熱の放出が少ないので周囲環境への悪影響も少ない。   Therefore, according to the heat exchange auxiliary device 2, the exhaust heat of each heat source device A can be reused, the operation efficiency of each heat source device A can be effectively improved, and the discharge of the exhaust heat is small. There is little adverse effect on the environment.

なお、熱交換補助装置2によれば、第一〜第三のダンパー装置131,132,133を全閉又は全開するようにしたが、他例としては、第一〜第三のダンパー装置131,132,133の開放量をそれぞれ適宜に調整することも可能である。   According to the heat exchange auxiliary device 2, the first to third damper devices 131, 132, and 133 are fully closed or fully opened. However, as another example, the first to third damper devices 131, 132, and 133 are used. It is also possible to adjust the opening amounts of 132 and 133 as appropriate.

<第三の実施態様>
図4に示す熱交換補助装置3は、上述した熱交換補助装置1に対し、熱交換補助の対象である熱源機器Aを熱源機器Bに置換し、これに応じて、空気吐出部50を、形状の異なる空気吐出部50’に変更したものである。
<Third embodiment>
The heat exchange auxiliary device 3 shown in FIG. 4 replaces the heat exchange auxiliary device 1 with the heat source device A, which is the object of the heat exchange auxiliary, by the heat source device B. This is changed to an air discharge portion 50 'having a different shape.

熱源機器Bは、上面視略コ字状の熱源側空気熱交換器b1に対し三つの側面から吸込んだ空気を、天側のファンb2によって上方へ排出するようにした空冷ヒートポンプチラーである。   The heat source device B is an air-cooled heat pump chiller configured to discharge air sucked from three sides into the heat source-side air heat exchanger b1 having a substantially U-shape in a top view and exhausting the air upward by a top-side fan b2.

空気吐出部50’は、分岐管部51の下流側に、熱源側空気熱交換器b1の3側面を囲むフード部53を接続してなる。
フード部53は、熱源側空気熱交換器b1の三つの空気吸込み面を全て覆うとともに、熱源側空気熱交換器b1の上方側を天板55により覆うように形成される。天板55には、ファンb2の排気孔54が設けられる。
The air discharge part 50 'is formed by connecting a hood part 53 surrounding three side surfaces of the heat source side air heat exchanger b1 to the downstream side of the branch pipe part 51.
The hood portion 53 is formed so as to cover all three air suction surfaces of the heat source side air heat exchanger b1 and to cover an upper side of the heat source side air heat exchanger b1 with a top plate 55. The top plate 55 is provided with an exhaust hole 54 for the fan b2.

よって、上記構成の熱交換補助装置3によれば、上述した熱交換補助装置1と同様にして、地下水の熱を利用して、各熱源機器Aの運転効率を向上させることができる。   Therefore, according to the heat exchange auxiliary device 3 having the above-described configuration, the operation efficiency of each heat source device A can be improved using the heat of the groundwater in the same manner as the heat exchange auxiliary device 1 described above.

なお、空気吐出部50’(図4参照)の他例としては、天板55を省いて、上方を略全て開放した態様とすることも可能である。
また、空気吐出部50’は、図示例によれば、熱源機器Aの三方の側面を覆うように形成したが、この空気吐出部50’の他例としては、熱源機器Aの四方の側面を覆うように形成することも可能である。
In addition, as another example of the air discharge unit 50 ′ (see FIG. 4), the top plate 55 may be omitted and the upper part may be substantially entirely opened.
In addition, according to the illustrated example, the air discharge unit 50 ′ is formed so as to cover the three side surfaces of the heat source device A. However, as another example of the air discharge unit 50 ′, the four side surfaces of the heat source device A are formed. It is also possible to form so as to cover.

また、上述した熱交換補助装置1,2,3において、第一のダクト部40及び/又は第二のダクト部120内の適宜箇所に、軸流ファンを設けて、ダクト内の空気の流動を補助するようにしてもよい。   Further, in the heat exchange assisting devices 1, 2, 3 described above, an axial fan is provided at an appropriate position in the first duct portion 40 and / or the second duct portion 120 to control the flow of air in the duct. You may make it assist.

また、上記実施態様では、熱源機器A,Bをヒートポンプ式機器としているが、他例としては、これら熱源機器を冷房専用機器や暖房専用機器、冷凍サイクルを有する給湯器等とすることも可能である。   Further, in the above embodiment, the heat source devices A and B are heat pump type devices. However, as another example, these heat source devices may be a cooling only device, a heating only device, a water heater having a refrigeration cycle, or the like. is there.

また、上記実施態様では、同種類の複数の熱源機器A又はBに対応して、熱交換補助装置1,2又は3を構成したが、他例としては、異なる種類の複数の熱源機器に対応して熱交換補助装置を構成することも可能である。   Further, in the above embodiment, the heat exchange auxiliary devices 1, 2, or 3 are configured in correspondence with the plurality of heat source devices A or B of the same type. It is also possible to constitute a heat exchange assisting device.

また、本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without changing the gist of the present invention.

1,2,3:熱交換補助装置
10:送風機
20:ラジエータ
30:集合管部
40:第一のダクト部
50:空気吐出部
60:冷温水循環経路
61:水熱交換器
62:一時貯溜タンク
63,72:ポンプ
70:自然水循環経路
71:地下水往還装置
120:第二のダクト部
122a:戻り空気温センサ
130:空気流量調整装置
131,132,133:第一〜第三のダンパー装置
134:外気温センサ
A,B:熱源機器
a1,b1:熱源側空気熱交換器
a2,b2:ファン
1, 2, 3: heat exchange auxiliary device 10: blower 20: radiator 30: collecting pipe 40: first duct 50: air discharge 60: cold / hot water circulation path 61: water heat exchanger 62: temporary storage tank 63 , 72: pump 70: natural water circulation path 71: groundwater recirculation device 120: second duct section 122a: return air temperature sensor 130: air flow control device 131, 132, 133: first to third damper device 134: outside Air temperature sensor A, B: Heat source equipment a1, b1: Heat source side air heat exchanger a2, b2: Fan

Claims (5)

送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、
前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられていることを特徴とする熱交換補助装置。
A blower, a radiator for passing air received from the blower and exchanging heat with cold / hot water supplied from the outside, a first duct portion for taking in and passing the air passing through the radiator, and the first duct portion An air discharge unit connected to the downstream side of the first duct unit to discharge air in the first duct unit,
The heat exchange auxiliary device, wherein the air discharge unit is provided so as to blow air to an air suction surface of a heat source side air heat exchanger of a heat source device.
前記空気吐出部は、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面に近接して、該空気吸込み面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1記載の熱交換補助装置。   2. The heat exchange assisting device according to claim 1, wherein the air discharge unit is formed so as to be close to and cover the air suction surface of the heat source side air heat exchanger of the heat source device. . 熱源機器の熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備したことを特徴とする請求項1又は2記載の熱交換補助装置。   The heat source according to claim 1 or 2, further comprising a second duct portion that collects air discharged from a heat source side air heat exchanger of the heat source device and returns the air to a suction side of the blower. Replacement aid. 前記第二のダクト部により前記送風機の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置を設けたことを特徴とする請求項1〜3何れか1項記載の熱交換補助装置。   The heat exchange assisting device according to any one of claims 1 to 3, wherein an air flow rate adjusting device that adjusts an amount of air returned to the suction side of the blower by the second duct portion is provided. 前記ラジエータに冷温水を循環させる冷温水循環経路を有し、この循環通水経路には、循環する冷温水を自然水と熱交換する水熱交換器と、循環する冷温水を一時貯溜してから流す一時貯溜タンクとが設けられていることを特徴とする請求項1〜4何れか1項記載の熱交換補助装置。
The radiator has a cold / hot water circulation path for circulating cold / hot water, and in this circulation water passage, a water heat exchanger for exchanging heat of the circulating cold / hot water with natural water, and temporarily storing the circulating cold / hot water. The heat exchange auxiliary device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a temporary storage tank for flowing.
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