JPH0213888Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、冷房又は冷凍設備における廃熱回収
給湯装置に関する。

近年、ホテルとか大型ビル、あるいは、高層集
合住宅などにおいては、大規模な冷房設備や冷凍
設備、並びに、給湯設備が設置されており、極め
て便利で好評ではあるものの、その反面、どうし
てもイニシヤルコスト並びにランニングコストが
増大する欠点があつた。

本考案は、上記の点に鑑み、給湯設備における
イニシヤルコスト並びにランニングコストを低下
し、給湯設備と冷房設備や冷凍設備を安価にして
併用できるようにすることを目的とする。

本考案による冷房又は冷凍設備における廃熱回
収給湯装置は、上記目的を達成するために、冷房
又は冷凍設備における冷媒からの廃熱を回収する
熱交換器と、給湯用水を貯留する熱回収槽と、そ
の熱回収槽内の給湯用水を前記熱交換器に供給す
る供給管と、前記熱交換器で加熱された給湯用水
を前記熱回収槽に供給する温水供給管と、前記熱
回収槽から給湯用水を取入れる貯湯槽とを設け、
前記貯湯槽に、加熱装置を設けるとともに、給湯
管を接続してあることを特徴とする。

即ち、冷房又は冷凍設備の運転時、供給管およ
び温水供給管を介する熱交換器と熱回収槽との間
での給湯用水の循環により、給湯用水が次第に加
熱され、冷房又は冷凍設備の廃熱が回収されて熱
回収槽で温水として貯留される。その熱回収槽か
ら温水となつた給湯用水を貯湯槽に取出し、必要
に応じて加熱装置で加熱することにより、所望の
温度にして給湯するのである。

このように、冷房又は冷凍設備の廃熱を利用し
て給湯を行うため、給湯に対する加熱装置の負担
を軽減でき、加熱装置の小型化および加熱のため
の電力や燃料の消費量を減少でき、イニシヤルコ
スト、ランニングコストを軽減できる。また、冷
房又は冷凍設備から見た場合、それの廃熱の放出
を給湯用の熱回収によつて行うため、廃熱回収を
行わない場合に比較して、廃熱放出用の冷媒冷却
装置の運転時間を短縮でき、ランニングコストの
低減化を図り得る。

しかも、冷房又は冷凍設備の廃熱を利用して給
湯を行う手段としては、熱交換器と貯湯槽との間
で給湯用水を循環させることにより、給湯用水を
廃熱で加熱して貯湯槽に貯留し、その貯留された
給湯用水を加熱装置で所望の給湯温度にまで加熱
昇温して給湯する手段が考えられる。

ところが、冷房又は冷凍設備の運転中、平均し
て給湯使用が行われることは少なく、一般に給湯
使用量にはむらがあり、長時間にわたつて給湯使
用及び給湯用水の新規補充が行われないことがあ
る。従つて、前記の手段では、貯湯槽が小さい
と、少量の給湯用水を熱交換器で加熱昇温するこ
とになり、短時間で循環する給湯用水の全量が廃
熱回収を行えなくなる温度に昇温して廃熱回収が
行えなくなり、廃熱回収量が少なくなる。しか
し、だからといつて、貯湯槽を大きくすると、貯
留された給湯用水を加熱装置で所望の給湯温度に
まで加熱昇温する際、貯湯槽内の多量の給湯用水
を対象として加熱しなければならないため、加熱
装置として大型、大能力のものが必要となつた
り、或いは、所望の給湯温度への昇温に時間がか
かるようになる。

以上を整理すると、前記の手段によるときは、
給湯放水を所望の給湯温度に昇温させるのに有利
な構成を採ると、廃熱回収性能が低下し、反対
に、廃熱回収に有利な構成を採ると、昇温性能が
低下するといつた矛盾が生じる。

これに対し、本考案によれば、熱交換器との間
で給湯用水を循環させて廃熱を回収する熱回収槽
と、その熱回収槽内の給湯用水を取出して加熱装
置で所望の給湯温度に昇温する貯湯槽とを設ける
ことにより、前記の不都合を解消できた。

つまり、熱回収装置と貯湯槽とを設けて、廃熱
回収と、給湯用水の昇温とを各別に行えるように
したため、熱回収槽を大きくして廃熱回収性能を
向上しても、給湯用水の加熱昇温に不都合を生じ
なく、しかも、貯湯槽を小さくして昇温性能を向
上しても、廃熱回収に不都合を生じない。これに
よつて、廃熱回収性能及び昇温性能のいずれも勝
れたものにできる。

要するに、本考案によれば、冷房又は冷凍設備
の廃熱を利用いて給湯を行うのみならず、給湯の
ために回収する廃熱を可及的、多くすることで、
給湯装置のイニシヤルコストおよびランニングコ
ストの大幅な低減化と、冷房又は冷凍設備のラン
ニングコストの大幅な低減化とを図ることがで
き、冷房又は冷凍設備と併設される給湯装置とし
て非常に有用なものを提供できるようになつた。

特に、前記貯湯槽が、その上部空間を槽外に連
通させるエアー抜き管を備えたものであると、貯
湯槽を保温性に勝れた密閉構造としながらも、熱
回収槽から給湯用水とともに入つてきた気泡や加
熱により気泡化した気泡を貯湯槽内から外部に速
やかに排出させて、内部の高圧化を防止でき、そ
れによつて、貯湯槽としてい耐圧構造のものが不
要で、貯湯槽を安価に構成できる。

又、前記給湯管が、前記貯湯槽内に上向き開口
状態で設けるとともに、渦流発生防止板を取付け
られた取入口を備えたものであると、貯湯用水と
ともに給湯管へ取入れられる空気の量を少なくで
きるので、給湯管の腐食を抑制できる。

以下、本考案の実施例を例示図に基づいて詳述
する。

第１図に示すように、コンプレツサー１を介在
した冷媒循環回路２に凝縮器としての空気熱交換
器３、膨張弁４、及び、蒸発器としての熱交換器
５が直列接続され、冷媒循環方向の切替えによ
り、コンプレツサー１→空気熱交換器３→膨張弁
４→熱交換器５の順に冷媒を循環させる冷房運転
状態と、コンプレツサー１→熱交換器５→膨張弁
４→空気熱交換器３の順に冷媒を循環させる暖房
運転状態とを選択的に得るように、ホテルなどの
ビルデイングに組込まれる冷暖房設備が構成され
ている。

前記コンプレツサー１と膨張弁４との間に、前
記空気熱交換器３と並列に第１水熱交換器６が介
在されるとともに、その空気熱交換器３及び第１
水熱交換器６のいずれとも直列な状態で第２水熱
交換器７が介在されている。

前記第１及び第２水熱交換器６，７と直列に廃
熱回収給湯器８が接続され、循環ポンプ９の作動
により、冷媒からの廃熱を給湯に有効利用するよ
うに構成されている。

上記冷暖房設備においては、冷房時に前記第１
及び第２水熱交換器６，７が凝縮器として作用す
るものであり、空気熱交換器３における冷却フア
ン３ａの作動時間を短くできるか、あるいは、場
合によつては作動しなくて済むものである。

前記廃熱回収給湯器８は、第２図及び第３図に
示すように、給湯用水を貯留する一対の熱回収槽
１０と、それらの対応するものに連絡管１７を介
して接続する一対の低温熱回収槽１１と、前記対
応する熱回収槽１０から連通管１８を介して給湯
用水を取入れる一対の貯湯槽１２と、前記低温熱
回収槽１１内の給湯用水を前記第１及び第２熱交
換器６，７に供給する供給管１６と、前記第１及
び第２熱交換器６，７で加熱された給湯用水を前
記熱回収槽１０に供給する温水供給管１５とを設
け、前記貯湯槽１２に、その貯湯槽１２内の給湯
用水を所望の温度に昇温するための加熱装置２１
を設けるとともに、給湯管２２を接続して構成さ
れている。かつ、前記低温熱回収槽１１に給水管
１３を連通接続して、給湯量に相当する量の水を
補充するように構成されている。図中１４は熱回
収槽１０及び低温熱回収槽１１夫々の給湯用水貯
留量を一定に維持するためのオーバーフロー用管
である。

更に、前記温水供給管１５、供給管１６、連絡
管１７、連通管１８夫々にバルブ１９…を設け
て、槽内の清掃に際し、所定のバルブ１９を閉じ
るとともにドレンバルブ２０を開き、運転を中断
すること無く、熱回収槽１０及び低温熱回収槽１
１を個別的に清掃できるように構成されている。

図中２３は、貯湯槽１２に隣接して設けられた
機械室である。

前記給湯管２２の取入れ口２２ａは、貯湯槽１
２の上方において上向き開口状態で設けられ、か
つ、その取入れ口２２ａには、第４図に示すよう
に、平面視で十字形の渦流発生防止板２４がバン
ド２５によつて取付けられており、給湯に伴つて
渦流が発生するのを防止し、渦流発生に起因して
気泡が給湯管２２内に流入しやすくなることを防
止するように構成されている。

前記貯湯槽１２は、密閉構造のものであり、そ
の上部空間Ｓを槽外に連通させる小径のエアー抜
き管２６を備え、放熱を抑えながら、上部空間Ｓ
内に溜められてくるエアーを大気中に逃がし、給
湯管２２への気泡の流入をより良好に防止するよ
うに構成されている。

前記熱回収槽１０及び低温熱回収槽１１並びに
貯湯槽１２はいずれもビルの屋上などに設置され
るものであり、かつ、いずれもが耐熱樹脂を使用
したFRPとウレタンフオームとの複合板の組立
てによつて構成されており、複合板を搬送して屋
上などの現場で容易に組立てられるとともに、金
属製の場合のような気泡による腐食を回避して耐
久性大に構成されている。

前記温水供給管１５と、連通管１８とは、互い
に近い状態で熱回収槽１０に連通接続され、熱回
収槽１０に供給されてくる給湯用水を、最も高温
状態で貯湯槽１２に取入れるように構成されてい
る。通常時において貯湯槽１２に取入れられる給
湯用水の温度は40〜50℃である。なお、温水供給
管１５と連通管１８との間に、第２図及び第３図
に二点鎖線で示すように、邪魔板２７を設け、廃
熱回収に伴つて大径化された気泡が連通管１８側
に流入するのを防止するようにしても良い。

第５図は、エアー抜き管２６の他の実施例を示
し、その貯湯槽１２内に位置する部分を螺旋状に
構成したものである。

前記加熱装置２１としては、蒸気ヒータ、電熱
ヒータ、温水ヒータ、バーナなどの各種のものが
採用できる。

前記エアー抜き管２６において、そのエアー抜
き管２６を介しての放熱を抑えるために、貯湯槽
１２外の部分を断熱材で被覆しても良い。

本考案としては、前記冷暖房設備に代えて冷房
設備のみを備える場合とかあるいは冷凍設備を備
える場合にも適用できる。

また、本考案としては、第１及び第２熱交換器
６，７のいずれか一方のみを設けるものでも良
い。また、低温熱回収槽１１を設けないものでも
良い。この場合、供給管１６を熱回収槽１０に接
続する。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷暖房設備の回路図、第２図は概略縦
断側面図、第３図は概略平面図、第４図は要部の
分解斜視図、第５図は他の実施例を示す要部の概
略縦断側面図である。 ６，７……熱交換器、１０……熱回収槽、１２
……貯湯槽、２１……加熱装置、２２……給湯
管、２６……エアー抜き管、Ｓ……上部空間。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 冷房又は冷凍設備における冷媒からの廃熱を
   回収する熱交換器６，７と、給湯用水を貯留す
   る熱回収槽１０と、その熱回収槽１０内の給湯
   用水を前記熱交換器６，７に供給する供給管６
   と、前記熱交換器６，７で加熱された給湯用水
   を前記熱回収槽１０に供給する温水供給管１５
   と、前記熱回収槽１０から給湯用水を取入れる
   貯湯槽１２とを設け、前記貯湯槽１２に、加熱
   装置２１を設けるとともに、給湯管２２を接続
   してある冷房又は冷凍設備における廃熱回収給
   湯装置。 ２ 前記貯湯槽１２が、その上部空間Ｓを槽外に
   連通させるエアー抜き管２６を備えたものであ
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載の冷房
   又は冷凍設備における廃熱回収給湯装置。 ３ 前記給湯管２２が、前記貯湯槽１２内に上向
   き開口状態で設けるとともに、渦流発生防止板
   ２４を取付けられた取入口２２ａを備えたもの
   である実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   冷房又は冷凍設備における廃熱回収給湯装置。