JP5185427B1 - Heat exchanger for air conditioning - Google Patents
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Abstract
【課題】一般住宅などの住環境において室内空気の清浄化や換気冷暖房を効率的に行なうことのできる空調用熱交換器を提供する。
【解決手段】冷温水が上下動を繰り返しながら通水されるジグザク状に配置された冷温水パイプ１２、１２’を備え、空調用空気が上部から下部に向けて供給される略円筒状の下降空気管ユニット１４と、空調用空気が下部から上部に向けて供給される略円筒状の上昇空気管ユニット１３と、前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットの上端側又は下端側で略Ｕ字状に連結して空調用空気を流通させる連接管１５とを有するように空調用熱交換器１０を構成する。
【選択図】図１An air conditioning heat exchanger capable of efficiently purifying indoor air and ventilating / heating in a living environment such as a general house.
A substantially cylindrical descent comprising cold and hot water pipes 12 and 12 ′ arranged in a zigzag shape through which cold and warm water is repeatedly moved up and down and is supplied with air-conditioning air from the upper part toward the lower part. An air pipe unit 14; a substantially cylindrical rising air pipe unit 13 to which air-conditioning air is supplied from the lower part toward the upper part; and a substantially U at the upper end side or lower end side of the lowering air pipe unit and the rising air pipe unit. The air conditioner heat exchanger 10 is configured to have a connecting pipe 15 that is connected in a letter shape and distributes air for air conditioning.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、一般住宅に付設される空調用熱交換器に関し、特に屋内空気が循環供給されるように設計された住宅などにおいて、地下から汲み上げられる年間を通してほぼ一定温度の地下水を利用して、暖房や冷房の空調負荷を低減する空調用熱交換器に関する。 The present invention relates to a heat exchanger for air conditioning attached to a general house, particularly in a house designed so that indoor air is circulated and supplied, using groundwater having a substantially constant temperature throughout the year pumped from the basement, The present invention relates to a heat exchanger for air conditioning that reduces the air conditioning load of heating and cooling.
住宅建築物の高断熱、高気密化に伴なって、換気ファン等の換気装置を用いた換気型住宅が開発されている。このような住宅では、例えば、洗面所、脱衣室等の共用部分に排気口を設け、リビングや寝室等の居室部分に吸気口を形成することにより、換気装置の動力を介して屋内に吸気口から排気口に向かう緩やかな空気の流れを生じさせるようにしている。こうして、屋内の空気を吸気口から取り入れた新鮮な空気と交換できるように設計されている。 Along with high heat insulation and high airtightness of residential buildings, ventilated houses using ventilation devices such as ventilation fans have been developed. In such a house, for example, by providing an exhaust port in a shared part such as a washroom and a dressing room, and forming an intake port in a living room part such as a living room or a bedroom, the intake port is installed indoors through the power of the ventilator. A gentle air flow from the exhaust to the exhaust port is generated. In this way, it is designed so that indoor air can be exchanged with fresh air taken from the air intake.
このような２４時間換気の住宅では、エアコンやヒーター等の機械的な冷暖房装置を用いて屋内の冷房や暖房が行われる。
一方、自然エネルギーである地熱を利用した住宅が知られている（例えば特許文献１（特開平２−８９９３５号公報）参照）。
これらの地熱を利用した住宅は、地中の温度は夏季、冬季を問わず１５℃程度に略一定していることから、地中に埋設した熱交換パイプによって空気を加温又は冷却した後に屋内を循環させることにより暖房や冷房の空調負荷を低減させるものである。
In such a house with 24-hour ventilation, indoor air conditioning and heating are performed using a mechanical air conditioner such as an air conditioner or a heater.
On the other hand, houses using geothermal heat, which is natural energy, are known (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-89935)).
Since the underground temperature is almost constant at about 15 ° C regardless of whether it is summer or winter, the house using these geothermal heat indoors after heating or cooling the air with a heat exchange pipe embedded in the ground The air conditioning load of heating and cooling is reduced by circulating the air.
地下水や地熱などの自然エネルギーを熱源として利用することにより、空調用エネルギーの消費量を削減するようにした空気循環システムが提案されている。例えば、特許文献２（特開２０００−９７５８６号公報）に記載の建物の自然力利用空調システムは、熱交換器となる地中パイプを埋設し、地上に設置した空調機の熱源設備（ヒートポンプ）とパイプとの間で水を循環させるように構成したものである。地中パイプが埋設される地盤中では年間を通じて温度が１５℃前後に維持され、夏期には室内空気が地中パイプを介して冷却され、冬期には室内空気が加熱されるようになっている。 An air circulation system has been proposed in which the consumption of energy for air conditioning is reduced by using natural energy such as groundwater and geothermal heat as a heat source. For example, an air conditioning system using a natural force of a building described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-97586) includes a heat source facility (heat pump) of an air conditioner embedded in a underground pipe serving as a heat exchanger and installed on the ground. It is configured to circulate water between pipes. In the ground where underground pipes are buried, the temperature is maintained at around 15 ° C throughout the year, indoor air is cooled via underground pipes in summer, and indoor air is heated in winter. .
しかしながら、上記従来の地熱利用空調システムでは、地中に埋設した地中パイプを熱交換器として用いているため、その設備内に空気との熱交換面を効果的に配置することが困難であり、地熱と水との熱交換効率が悪いという問題があった。
また、地中深部までパイプを埋設させたり、大径のパイプを用いたりするなどして、より多くの水を循環させ熱効率を高めることも考えられるが、大容量のポンプによって水を循環させる必要が生じ、結果的に消費エネルギーの削減効果が低下してしまうという欠点があった。
However, in the conventional geothermal utilization air conditioning system, since underground pipes buried in the ground are used as heat exchangers, it is difficult to effectively arrange a heat exchange surface with air in the equipment. There was a problem that the heat exchange efficiency between geothermal and water was poor.
It is also possible to circulate more water and improve thermal efficiency by burying pipes deep in the ground or using large diameter pipes, but it is necessary to circulate water with a large capacity pump. As a result, there is a disadvantage that the effect of reducing energy consumption is reduced.
本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたものであり、一般住宅などの住環境において、室内空気の清浄化や換気冷暖房を効率的に行なうことのできる空調用熱交換器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides an air conditioning heat exchanger capable of efficiently purifying indoor air and ventilating / heating in a living environment such as a general house. The purpose is to do.
（１）本発明の空調用熱交換器は、
所定温度に維持される地下水の冷温水を介して住宅に供給される空調用空気を熱交換処理する空調用熱交換器において、
前記冷温水が上下動を繰り返しながら通水され、ジグザク状に配置された冷温水パイプと、
前記冷温水パイプを内蔵するとともにその周囲に空調用空気が上部から下部に向けて供給される円筒状の下降空気管ユニットと、
前記冷温水パイプを内蔵するとともにその周囲に空調用空気が下部から上部に向けて供給される円筒状の上昇空気管ユニットと、
前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットの下端側でＵ字状に連結して空調用空気を流通させる連接管とを有し、
前記冷温水パイプは、
前記下降空気管ユニット及び上昇空気管ユニットの中において、
上下方向に複数回折り返しながら屈曲されて収納されており、
前記冷温水は、
前記上昇空気管ユニット内の冷温水パイプ１２’に通水され、
前記上昇空気管ユニット内から排出された後、
前記連接管内に配置された接続パイプ１２ａを介して、
前記下降空気管ユニット内の冷温水パイプ１２に通水され、
前記下降空気管ユニット上部の冷温水排出部１２ｂより外部に排出されるようにし、
前記空調用空気は、
前記下降空気管ユニットの上部から下部に流れ、
前記連接管を通過し、
前記上昇空気管ユニットの下部から上部に流れるようにし、
前記連接管にはその内部に貯留される水を排水するための排水部が設けられていることを特徴とする。
(1) The heat exchanger for air conditioning of the present invention is
In an air conditioning heat exchanger that performs heat exchange processing of air conditioning air supplied to a house through cold / hot water of groundwater maintained at a predetermined temperature,
The cold / hot water is passed while repeating the vertical movement, and the cold / hot water pipe arranged in a zigzag shape,
A cylindrical descending air pipe unit that incorporates the cold / hot water pipe and is supplied with air-conditioning air from the top to the bottom around the pipe,
A cylindrical rising air pipe unit that incorporates the cold / hot water pipe and is supplied with air conditioning air from the lower part toward the upper part,
A connecting pipe for connecting the lower air side of the descending air pipe unit and the ascending air pipe unit in a U shape and circulating air for air conditioning,
The cold / hot water pipe is
In the descending air pipe unit and the ascending air pipe unit,
It is bent and stored while turning back and forth multiple times,
The cold / hot water is
Water is passed through the cold / hot water pipe 12 'in the rising air pipe unit,
After being discharged from inside the rising air pipe unit,
Via a connecting pipe 12a arranged in the connecting pipe,
Water is passed through the cold / hot water pipe 12 in the descending air pipe unit,
It is made to discharge outside from the cold / hot water discharge part 12b above the descending air pipe unit,
The air conditioning air is
Flows from the upper part to the lower part of the descending air pipe unit,
Pass through the connecting pipe,
Flow from the lower part to the upper part of the rising air pipe unit,
The connecting pipe is provided with a drainage portion for draining water stored therein.
（２）本発明の空調用熱交換器は、前記（１）において、前記連接管を介して連接される前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットを空調設備建屋内に複数組み合わせて配置し、外部から供給される前記空調用空気をジグザグ状に繰り返して上下動させながら前記冷温水パイプ内を流れる冷温水と熱交換させることを特徴とする。 (2) The air conditioner heat exchanger of the present invention is the above (1), wherein a plurality of the descending air pipe units and the ascending air pipe units connected through the connecting pipes are arranged in combination in an air conditioning facility building. The air-conditioning air supplied from outside is subjected to heat exchange with cold / hot water flowing through the cold / hot water pipe while moving up and down repeatedly in a zigzag manner.
（３）本発明の空調用熱交換器は、前記（１）又は（２）において、前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットの上端側にユニット内へ洗浄水を散布する散水部を設けるともに、
そのユニットの下端側に配置される前記連接管内に貯留される汚染水や結露水の排水部を設けたことを特徴とする。
（４）本発明の空調用熱交換器は、前記（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記下降空気管ユニットの上部に設けられた地下水噴霧管又は／及び上昇空気管ユニットの上部に設けられた散水管より、前記ジグザク状に配置された冷温水パイプ及び円板状フィンに水を噴霧して、前記空調用空気の温度及び湿度を調整することを特徴とする。
(3) In the heat exchanger for air conditioning according to the present invention, in (1) or (2), a water sprinkling section for spraying cleaning water into the unit is provided on the upper end side of the descending air pipe unit and the ascending air pipe unit. Both
It is characterized in that a drainage unit for contaminated water or condensed water stored in the connecting pipe disposed on the lower end side of the unit is provided.
(4) The air conditioner heat exchanger according to the present invention may be provided in any one of (1) to (3) above the groundwater spray pipe and / or the ascending air pipe unit provided above the descending air pipe unit. The temperature and humidity of the air-conditioning air are adjusted by spraying water onto the cold and hot water pipes and the disk-shaped fins arranged in a zigzag shape from the provided watering pipe.
本発明の空調用熱交換器は、ジグザク状に配置された冷温水パイプを内蔵するとともに、その周囲に空調用空気が供給される下降空気管ユニット及び上昇空気管ユニットを連結して配置するので、熱交換効率を高めるとともに、その熱交換器が配置される空調設備建屋のスペースを効率的に利用できる。 The air conditioner heat exchanger according to the present invention has a built-in cold / hot water pipe arranged in a zigzag shape and is connected to a descending air pipe unit and an ascending air pipe unit to which air conditioning air is supplied. In addition to improving the heat exchange efficiency, the space of the air conditioning facility building where the heat exchanger is arranged can be used efficiently.
本実施形態に係る空調用熱交換器は、所定温度に維持される地下水などの冷温水を介して、住宅に供給される空調用空気を熱交換処理する空調用熱交換器において、前記冷温水が上下動を繰り返しながら通水されるジグザク状に配置された冷温水パイプと、前記冷温水パイプを内蔵するとともにその周囲に空調用空気が上部から下部に向けて供給される略円筒状の下降空気管ユニットと、前記冷温水パイプを内蔵するとともにその周囲に空調用空気が下部から上部に向けて供給される略円筒状の上昇空気管ユニットと、前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットの下端側で略Ｕ字状に連結して空調用空気を流通させる連接管とを有する。
これによって、空調用空気が空調設備建屋内を上下動を繰り返しながら供給され、各ユニット内の冷温水パイプを流れる冷温水と効果的に熱交換させることができる。
The heat exchanger for air conditioning according to the present embodiment is a heat exchanger for air conditioning that performs heat exchange processing of air for air conditioning supplied to a house via cold / hot water such as groundwater maintained at a predetermined temperature. A cold / hot water pipe arranged in a zigzag shape that allows water to flow while repeating vertical movement, and a substantially cylindrical descent in which the cold / hot water pipe is built and air-conditioning air is supplied from the top to the bottom around the pipe An air pipe unit, a substantially cylindrical rising air pipe unit in which the cold / hot water pipe is built and air-conditioning air is supplied from the lower part toward the upper part, the descending air pipe unit, and the rising air pipe unit And a connecting pipe that circulates air for air conditioning by being connected in a substantially U shape on the lower end side.
As a result, air for air conditioning is supplied in the air conditioning facility building while moving up and down repeatedly, and heat can be effectively exchanged with cold / hot water flowing through the cold / hot water pipes in each unit.
空調用熱交換器は、一般住宅などの空調システムに適用される装置構成部分である。このような空調システムは、夏季の高温多湿状態、冬季の低温乾燥状態に対応して室内空間を快適な環境に維持するための空調用熱交換器を含む冷暖房装置を備えており、室内空気を循環させたり、新鮮な外気を取り入れたりすることで室内温度や湿度および清浄度を所望範囲に調節する機能を有する。
これらの冷暖房装置は、ＬＰＧ・都市ガス等諸燃料の燃焼熱、太陽熱等に代表される温熱源を利用できる。
なお、空気の清浄度や湿度を調節するために、一般に各種フィルタや加湿機構などを併用、付加することもできる。
この空調システムにおいては、空気配管に供給される室内空気を建物の床下に設けた蓄熱層の蓄熱材と熱交換させることによって効果的に冷却することもできる。
蓄熱層は、散布水の蒸発熱によって冷やされるとともに、地下水を利用して年間を通じて一定温度に維持することもできる。
これによって、自然エネルギーの有効利用を可能とする「ＥＣＯパワーシステム」を実現して、時代の要請に通じた省エネルギーで快適、健康的な住生活を可能とするものである。
The heat exchanger for air conditioning is a device component applied to an air conditioning system such as a general house. Such an air conditioning system is equipped with a cooling / heating device including a heat exchanger for air conditioning to maintain a comfortable indoor space in response to hot and humid conditions in summer and low temperature drying conditions in winter. It has a function of adjusting the room temperature, humidity and cleanliness to a desired range by circulating or taking in fresh outside air.
These air conditioners can use a heat source represented by combustion heat of various fuels such as LPG and city gas, solar heat, and the like.
In order to adjust the cleanliness and humidity of the air, generally, various filters, humidification mechanisms, and the like can be used in combination.
In this air conditioning system, the indoor air supplied to the air pipe can be effectively cooled by exchanging heat with the heat storage material of the heat storage layer provided under the floor of the building.
The heat storage layer is cooled by the evaporation heat of the spray water and can be maintained at a constant temperature throughout the year using groundwater.
As a result, an “ECO power system” that enables effective use of natural energy is realized, enabling energy-saving, comfortable and healthy living that meets the needs of the times.
冷温水パイプは、冷温水が上下動を繰り返しながら通水されるジグザク状に配置された内径が約１５〜１８ｍｍの銅製パイプを上下方向に約１３００〜１４００ｍｍの範囲で複数回折り返しながら屈曲させて形成した熱交換デバイスである。この銅製パイプの外表面に沿って、空調用空気が接触しながら流されることで、効果的な熱交換処理がなされる。 A cold / hot water pipe is made by bending a copper pipe having an inner diameter of about 15-18 mm, which is arranged in a zigzag shape through which cold / hot water is repeatedly moved up and down, in a range of about 1300-1400 mm in a vertical direction while bending back and forth. It is the formed heat exchange device. Air conditioning air is made to flow along the outer surface of the copper pipe while being in contact therewith, so that an effective heat exchange process is performed.
下降空気管ユニット及び上昇空気管ユニットは、前記冷温水パイプがその内部に立設配置された直径が約２００〜２５０ｍｍ、長さ約１２００〜１３００ｍｍの略円筒体などで構成され、これら円筒体部分が空調設備建屋内に互いに隣接して立設されるようになっている。
なお、これら円筒体は、アルミやスチールなどの金属材又は高分子樹脂などの樹脂材で構成されるとともに、必要に応じて、その円筒体表面は、ポリウレタンなどの断熱材により断熱被覆したものを用いることができる。
The descending air pipe unit and the ascending air pipe unit are constituted by a substantially cylindrical body having a diameter of about 200 to 250 mm and a length of about 1200 to 1300 mm, in which the cold / hot water pipes are erected and arranged therein. Are installed adjacent to each other in the air conditioning facility building.
These cylindrical bodies are made of a metal material such as aluminum or steel, or a resin material such as a polymer resin, and if necessary, the surface of the cylindrical body is heat-insulated with a heat insulating material such as polyurethane. Can be used.
連接管は、空調用空気が内部を上下に流れるように立設された、下降空気管ユニット及び上昇空気管ユニットの下端側で略Ｕ字状に両者を連結して、空調用空気を一方から他方に流通させる両ユニット間の接合部分である。 The connecting pipe is erected so that air-conditioning air flows up and down in the interior. The connecting pipe is connected in a substantially U shape at the lower end side of the descending air pipe unit and the ascending air pipe unit so It is a joint portion between both units to be distributed to the other side.
また、本実施形態に係る空調用熱交換器は、前記連接管を介して連接される前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットを、空調設備建屋内に複数組み合わせて配置し、外部から供給される前記空調用空気をジグザグ状に繰り返して上下動させながら前記冷温水パイプ内を流れる冷温水と熱交換させることができる。
これによって、その容積が限定される空調設備建屋内に各ユニットを効率的に配置することによって、省エネルギー性に優れた空調用熱交換器を提供することができる。
Further, the heat exchanger for air conditioning according to the present embodiment is arranged by combining a plurality of the descending air pipe units and the ascending air pipe units connected through the connecting pipes in the air conditioning facility building and supplying them from the outside. It is possible to exchange heat with cold / hot water flowing through the cold / hot water pipe while moving the air-conditioning air repeatedly moved up and down in a zigzag manner.
Thus, by efficiently disposing each unit in an air conditioning facility building whose volume is limited, it is possible to provide an air conditioning heat exchanger with excellent energy saving performance.
さらに、本実施形態に係る空調用熱交換器は、前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットの上端側にユニット内へ洗浄水を散布する散水部を設けるともに、そのユニットの下端側に配置される前記連接管内に貯留される汚染水や結露水の排水部を設けることもできる。
これにより、供給される空調用空気に含まれる花粉やごみ、チり、などは連接管の底部に溜まる結露水とともに排出され、空気を清浄化することができる。
このような結露水の除去により、清浄化された空調用空気を建物内に導くことにより室内の空気調和に加えてその清浄化を行なうことができる。
こうして、通常の空調設備における冷熱源および温熱源が不要となるため、省エネルギーが図られることはもとより、消費電力や燃料等の使用量節減が可能であることから、
二酸化炭素排出量を大幅に低減可能な空調用熱交換器を、建物の空気循環システムなどの構成要素として提供できる。
Furthermore, the heat exchanger for air conditioning according to the present embodiment is provided with a watering part for spraying cleaning water into the unit at the upper end side of the descending air pipe unit and the ascending air pipe unit, and disposed at the lower end side of the unit. It is also possible to provide a drainage section for contaminated water or condensed water stored in the connecting pipe.
As a result, pollen, dust, dust, and the like contained in the supplied air-conditioning air are discharged together with the condensed water accumulated at the bottom of the connecting pipe, and the air can be purified.
By removing such dew condensation water, it is possible to clean the air-conditioning air in addition to indoor air conditioning by guiding the air-conditioned air into the building.
This eliminates the need for a cooling and heating source in ordinary air conditioning equipment, so energy savings can be saved, and power consumption and fuel consumption can be reduced.
A heat exchanger for air conditioning that can significantly reduce carbon dioxide emissions can be provided as a component of a building air circulation system or the like.
（実施例）
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る空調用熱交換器を適用した空調システムについて説明する。
図１は、本発明の実施例に係る空調用熱交換器が設けられた空調設備建屋の斜視配置図であり、図２は、本発明の実施例に係る空調用熱交換器が設けられた空調設備建屋の平面配置図であり、図３及び図４は、それぞれ空調用熱交換器の垂直断面図及び水平断面図である。
自然エネルギーの有効利用を目指した基本タイプの一例である空調用熱交換器１０は一般住宅などの建物に適用される。
空調用熱交換器１０は、図示するように、建物を空調する空調設備建屋１１内に収納されており、全体がジグザグ状に形成された冷温水パイプ１２、１２’を、それぞれ内蔵する略円筒状の上昇空気管ユニット１３、下降空気管ユニット１４、これら各ユニットの下端側を連結する連接管１５、などで構成されている。
(Example)
Hereinafter, an air conditioning system to which an air conditioning heat exchanger according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective arrangement view of an air conditioning facility building provided with an air conditioning heat exchanger according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is provided with an air conditioning heat exchanger according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 and FIG. 4 are a vertical sectional view and a horizontal sectional view, respectively, of a heat exchanger for air conditioning.
An air conditioning heat exchanger 10 that is an example of a basic type aiming at effective use of natural energy is applied to a building such as a general house.
As shown in the figure, the air-conditioning heat exchanger 10 is housed in an air-conditioning facility building 11 that air-conditions a building, and has a substantially cylindrical shape that contains cold and hot water pipes 12 and 12 ′ formed in a zigzag shape as a whole. And the like, and a connecting pipe 15 that connects the lower ends of these units.
この空調設備建屋１１内には、送風ファンを駆動させて空調用空気をシステム内に供給するためのストレートシロッコファン１６や空調用空気を電熱源などにより、所定温度に加熱するためのヒートポンプユニット（本明細書では２経路熱交換器という場合がある）１７、各ユニットへ供給される空調用空気の供給流路を、必要に応じて切り替え外部空気を導入することで２４時間換気システムを兼ねるための３路ダンパー１８などが配置される。 In this air conditioning equipment building 11, a straight sirocco fan 16 for driving a blower fan to supply air conditioning air into the system and a heat pump unit for heating air conditioning air to a predetermined temperature by an electric heat source ( (In this specification, it may be referred to as a two-path heat exchanger) 17. In order to serve as a 24-hour ventilation system by switching the supply flow path of air-conditioning air supplied to each unit as necessary and introducing external air The three-way damper 18 is arranged.
図３に示すように、略円筒状に形成される上昇空気管ユニット１３、下降空気管ユニット１４の内部には、上下ジグザク状に屈曲して配列された冷温水パイプ１２、１２’が、それぞれ配置されている。
なお、冷温水パイプ１２、１２’は、連接管１５内に配置された接続パイプ１２ａを介して連結され、井戸から汲み上げられた地下水などの冷温水が、冷温水供給部１２ｃから供給される。
こうして、上昇空気管ユニット１３、下降空気管ユニット１４内を流れる空調用空気により、加温又は減温されたパイプ内の冷温水が、下降空気管ユニット１４上部の冷温水排出部１２ｂから最終的に外部に排出されるようになっている。
As shown in FIG. 3, inside the ascending air pipe unit 13 and the descending air pipe unit 14 formed in a substantially cylindrical shape, cold and hot water pipes 12 and 12 ′ arranged in a zigzag manner are respectively provided. Has been placed.
The cold / hot water pipes 12 and 12 ′ are connected via a connection pipe 12a disposed in the connecting pipe 15, and cold / hot water such as ground water pumped up from the well is supplied from the cold / hot water supply unit 12c.
Thus, the cold / warm water in the pipe heated or reduced by the air-conditioning air flowing in the ascending air pipe unit 13 and the descending air pipe unit 14 is finally supplied from the cold / hot water discharge section 12b above the descending air pipe unit 14. It is designed to be discharged to the outside.
上昇空気管ユニット１３、下降空気管ユニット１４にそれぞれ立設配置される冷温水パイプ１２、１２’は、図３や図４に示すように、直管状に立設される５本の銅製管１２ｄ〜１２ｈが連結されて構成されている。
なお、各銅製管の外部表面には、熱伝達を促すための円板状フィン１２ｍが多段状に設けられている。
そして、それぞれの隣接する銅製管上端同士又は銅製管下端同士は、水平配置される連結管１２ｋを介して連結されており、各ユニット内で、その管流路全体が略ジグザク状となるように形成されている。
こうして、銅製管１２ｄに接続される給水部１２ｉに導入された冷温水（地下水）は、銅製管１２ｃ〜１２ｈからなるジグザク状流路を経由した後、連結部１２ｊから上昇空気管ユニット１４の接続パイプ１２ａに接続されジグザク状流路を経由して冷温水供給部１２ｂより排出されるようになっている。
The hot and cold water pipes 12 and 12 ′ arranged upright on the ascending air pipe unit 13 and the descending air pipe unit 14 are, as shown in FIGS. 3 and 4, five copper pipes 12 d erected in a straight tube shape. ~ 12h are connected to each other.
In addition, the disk-shaped fin 12m for encouraging heat transfer is provided in the multistage shape on the outer surface of each copper pipe.
And the upper ends of the adjacent copper pipes or the lower ends of the copper pipes are connected to each other through a horizontally arranged connecting pipe 12k so that the entire pipe flow path is substantially zigzag in each unit. Is formed.
Thus, the cold / hot water (ground water) introduced into the water supply part 12i connected to the copper pipe 12d passes through the zigzag flow path composed of the copper pipes 12c to 12h, and then the connection of the rising air pipe unit 14 from the connecting part 12j. It is connected to the pipe 12a and is discharged from the cold / hot water supply unit 12b via a zigzag flow path.
なお、上昇空気管ユニット１３や下降空気管ユニット１４の上部には、地下水をユニット内部に向けて散水して、ユニット内を流れる空調用空気を直接的に洗浄したり、ゴミなどが付着した管壁面を除去したりするための、散水管２０及び地下水噴霧管２４が設けられている。
さらに、水平配置される連接管１５内中央底部には、底部に貯留する結露水や洗浄水を排出するためのドレン抜管２１が設けられ、連接管１５内の水位が一定量を超えたときは自然に放出されるようにしている。
In addition, at the upper part of the ascending air pipe unit 13 and the descending air pipe unit 14, ground water is sprinkled toward the inside of the unit, and the air-conditioning air flowing in the unit is directly washed, or a pipe to which dust or the like is attached. A water spray pipe 20 and a groundwater spray pipe 24 for removing the wall surface are provided.
Furthermore, the drain bottom pipe 21 for discharging the dew condensation water and the washing water stored in the bottom is provided in the center bottom part in the connecting pipe 15 arranged horizontally, and when the water level in the connecting pipe 15 exceeds a certain amount. It is released naturally.
室内空気の取入口２２から空調用熱交換器１０に取り入れられた空調用空気は、図１、２に示すように、３路ダンパー１８を経て、下降空気管ユニット１４の上部に供給され、下降空気管ユニット１４内を降下しながら、冷温水パイプ１２の外表面と接触して、所定の熱交換がなされる。
下降空気管ユニット１４は、その下部で連接管１５を介して隣接する上昇空気管ユニット１３の下部に接続しており、上昇空気管ユニット１３内を空調用空気が上昇して、冷温水パイプ１２’を介した熱交換処理がなされる。
こうして、下降空気管ユニット１４及び上昇空気管ユニット１３を経由して処理された空調用空気は、２経路熱交換器１７を介して給気口２３から給気されるようにしている。
The air-conditioning air taken into the air-conditioning heat exchanger 10 from the indoor air intake 22 is supplied to the upper part of the descending air pipe unit 14 via the three-way damper 18 as shown in FIGS. While descending the air pipe unit 14, it contacts the outer surface of the cold / hot water pipe 12 and performs predetermined heat exchange.
The descending air pipe unit 14 is connected to the lower part of the rising air pipe unit 13 adjacent to the lower part of the rising air pipe unit 13 via a connecting pipe 15. The heat exchange process is done through '.
In this way, the air-conditioning air processed via the descending air pipe unit 14 and the ascending air pipe unit 13 is supplied from the air supply port 23 via the two-path heat exchanger 17.
また、本実施例の空調用熱交換器は、下降空気管ユニット１４の上部に設けられた地下水噴霧管２４又は／及び上昇空気管ユニット１３の上部に設けられた散水管２０より、ジグザク状に配置された冷温水パイプ１２、１２’及び円板状フィン１２ｍに水を噴霧して、空調用空気の温度や湿度を調整することもできる。 In addition, the heat exchanger for air conditioning according to the present embodiment is zigzag-shaped from the groundwater spray pipe 24 provided at the upper part of the descending air pipe unit 14 and / or the water spray pipe 20 provided at the upper part of the ascending air pipe unit 13. It is also possible to adjust the temperature and humidity of the air-conditioning air by spraying water on the arranged cold / hot water pipes 12, 12 ′ and the disk-like fins 12m.
本実施例の空調用熱交換器は、地下水など冷温水を介して導入される室内空気を地下水温度に近い温度まで降温又は昇温するとともに、結露水の除去により清浄化された空気を建築物内に導くことにより室内の空気調和を行なうことができ、通常の空調設備における冷熱源および温熱源が不要となるため、省エネルギーが図られ、消費電力や燃料等の使用量節減が可能であることから二酸化炭素排出量を大幅に低減可能である。 The heat exchanger for air conditioning according to the present embodiment lowers or raises the temperature of indoor air introduced through cold / hot water such as groundwater to a temperature close to the temperature of groundwater, and cleans the air purified by removing condensed water. Air conditioning in the room can be performed by guiding the air inside, and a cooling and heating source in a normal air-conditioning facility is no longer required, thus saving energy and reducing power consumption and fuel consumption. Carbon dioxide emissions can be significantly reduced.
本発明の空調用熱交換器によれば、熱交換における効率性の向上を図れるとともに、空調用空気の清浄化を達成しつつ、コスト低減や効率性に優れた空調システムを提供できるということから、産業上の利用可能性が極めて大きいものといえる。 According to the heat exchanger for air conditioning of the present invention, it is possible to improve the efficiency in heat exchange and provide an air conditioning system that is excellent in cost reduction and efficiency while achieving purification of air for air conditioning. It can be said that the industrial applicability is extremely large.
１０ 空調用熱交換器
１１ 空調設備建屋
１２、１２’ 冷温水パイプ
１２ａ 接続パイプ
１２ｂ 冷温水供給部
１２ｃ 冷温水排出部
１２ｄ〜１２ｈ 銅製管
１２ｉ 給水部
１２ｊ 排水部
１２ｋ 連結管
１２ｍ 円板状フィン
１３ 上昇空気管ユニット
１４ 下降空気管ユニット
１５ 連接管
１６ ストレートシロッコファン
１７ ２経路熱交換器（ヒートポンプユニット）
１８ ３路ダンパー
２０ 散水管
２１ ドレン抜管
２２ 室内空気の取入口
２３ 空調用空気の給気口
２４ 地下水噴霧管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat exchanger for air conditioning 11 Air-conditioning equipment building 12, 12 'Cold / hot water pipe 12a Connection pipe 12b Cold / hot water supply part 12c Cold / hot water discharge part 12d-12h Copper pipe 12i Water supply part 12j Drain part 12k Connection pipe 12m Disc shaped fin 13 Ascending air pipe unit 14 Decreasing air pipe unit 15 Connecting pipe 16 Straight sirocco fan 17 Two-path heat exchanger (heat pump unit)
18 Three-way damper 20 Sprinkling pipe 21 Drain pipe 22 Indoor air inlet 23 Air supply port for air conditioning 24 Groundwater spray pipe
Claims (4)
前記冷温水が上下動を繰り返しながら通水され、ジグザク状に配置された冷温水パイプと、
前記冷温水パイプを内蔵するとともにその周囲に空調用空気が上部から下部に向けて供給される円筒状の下降空気管ユニットと、
前記冷温水パイプを内蔵するとともにその周囲に空調用空気が下部から上部に向けて供給される円筒状の上昇空気管ユニットと、
前記下降空気管ユニット及び前記上昇空気管ユニットの下端側でＵ字状に連結して空調用空気を流通させる連接管とを有し、
前記冷温水パイプは、
前記下降空気管ユニット及び上昇空気管ユニットの中において、
上下方向に複数回折り返しながら屈曲されて収納されており、
前記冷温水は、
前記上昇空気管ユニット内の冷温水パイプ１２’に通水され、
前記上昇空気管ユニット内から排出された後、
前記連接管内に配置された接続パイプ１２ａを介して、
前記下降空気管ユニット内の冷温水パイプ１２に通水され、
前記下降空気管ユニット上部の冷温水排出部１２ｂより外部に排出されるようにし、
前記空調用空気は、
前記下降空気管ユニットの上部から下部に流れ、
前記連接管を通過し、
前記上昇空気管ユニットの下部から上部に流れるようにし、
前記連接管にはその内部に貯留される水を排水するための排水部が設けられていることを特徴とする空調用熱交換器。 In an air conditioning heat exchanger that performs heat exchange processing of air conditioning air supplied to a house through cold / hot water of groundwater maintained at a predetermined temperature,
The cold / hot water is passed while repeating the vertical movement, and the cold / hot water pipe arranged in a zigzag shape,
A cylindrical descending air pipe unit that incorporates the cold / hot water pipe and is supplied with air-conditioning air from the top to the bottom around the pipe,
A cylindrical rising air pipe unit that incorporates the cold / hot water pipe and is supplied with air conditioning air from the lower part toward the upper part,
A connecting pipe for connecting the lower air side of the descending air pipe unit and the ascending air pipe unit in a U shape and circulating air for air conditioning,
The cold / hot water pipe is
In the descending air pipe unit and the ascending air pipe unit,
It is bent and stored while turning back and forth multiple times,
The cold / hot water is
Water is passed through the cold / hot water pipe 12 'in the rising air pipe unit,
After being discharged from inside the rising air pipe unit,
Via a connecting pipe 12a arranged in the connecting pipe,
Water is passed through the cold / hot water pipe 12 in the descending air pipe unit,
It is made to discharge outside from the cold / hot water discharge part 12b above the descending air pipe unit,
The air conditioning air is
Flows from the upper part to the lower part of the descending air pipe unit,
Pass through the connecting pipe,
Flow from the lower part to the upper part of the rising air pipe unit,
A heat exchanger for air conditioning, wherein the connecting pipe is provided with a drainage section for draining water stored therein.
前記ジグザク状に配置された冷温水パイプ及び円板状フィンに水を噴霧して、
前記空調用空気の温度及び湿度を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空調用熱交換器。 From a groundwater spray pipe provided at the upper part of the descending air pipe unit or / and a sprinkling pipe provided at the upper part of the ascending air pipe unit,
Spray water on the cold and hot water pipes and disk-shaped fins arranged in a zigzag shape,
The temperature and humidity of the air for air conditioning are adjusted, The heat exchanger for air conditioning of any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
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