JPS6325250B2 - - Google Patents

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JPS6325250B2
JPS6325250B2 JP56012434A JP1243481A JPS6325250B2 JP S6325250 B2 JPS6325250 B2 JP S6325250B2 JP 56012434 A JP56012434 A JP 56012434A JP 1243481 A JP1243481 A JP 1243481A JP S6325250 B2 JPS6325250 B2 JP S6325250B2
Authority
JP
Japan
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outside air
air
heat
heating
cooling
Prior art date
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Application number
JP56012434A
Other languages
English (en)
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JPS57127731A (en
Inventor
Shogo Kawamoto
Isao Kasahara
Ikuo Ootake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
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Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
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Publication of JPS57127731A publication Critical patent/JPS57127731A/ja
Publication of JPS6325250B2 publication Critical patent/JPS6325250B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/272Solar heating or cooling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning Room Units, And Self-Contained Units In General (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、空気熱源ヒートポンプ方式の暖冷
房装置に関し、特に、太陽熱集熱器によつて加熱
された外気を暖房時におけるヒートポンプの熱源
とし、冷房時においては凝縮機によつて熱交換さ
れた外気を太陽熱集熱器を経て排出するようにし
て、暖冷房効率を大幅に向上させるものである。
従来、事務所ビル等を対象とする空調機ユニツ
トとして、いわゆるスルーザウオール型の空気熱
源ヒートポンプが用いられているが、この種のヒ
ートポンプ方式による暖冷房装置においては、建
物の外壁から外気を取り入れてヒートポンプの熱
源として使用している。
しかしながら、このような外気を熱源とするヒ
ートポンプは、外気温度が低下すると、その効率
が低下し、ことに冬期においては、外気が一定温
度以下となつたときの補助対策として電気ヒータ
の併用が必要となるなど、暖房時におけるヒート
ポンプの効率が大幅に低下する欠点がある。
また、従来のこの種の暖冷房装置は、建物の外
壁内面に近接して設置されているため、夏期にお
いては、室内用熱交換器の周囲の室内温度が上昇
して冷房負荷が増大し、冷房時においても、同様
に空調機効率低下を来すという欠点がある。
この発明は、上記の欠点を解消するためになさ
れたものであり、この発明の目的は、太陽熱によ
つて加熱された外気をヒートポンプの熱源として
利用する暖冷房装置を提供することにあり、ま
た、この発明の目的は、暖房時および冷房時にお
ける空調機の効率をともに大幅に向上させること
にあり、さらに、この発明の目的は、空調機ユニ
ツトと太陽熱集熱器とを室内と室外に隣接させて
設置することができる簡単な構造の暖冷房装置を
提供することにある。
すなわち、この発明は、図示する実施例のよう
に、建物の外壁から取り入れた外気を熱源とする
ヒートポンプ方式の空調機ユニツトを備えた暖冷
房装置において、建物の外壁面に太陽熱により外
気を加熱する集熱器1を取付けて、該集熱器1の
外気通路4の両端部をそれぞれ空調機ユニツト2
0の入気口17と排気口18に接続し、さらに、
該集熱器1の外気通路4の両端部に接続した冷房
時の外気取入口と外気排出口6,7および暖房時
の外気取入口と外気排出口8,9には、その何れ
か一方をともに開放し、他方をともに閉鎖する切
替ダンパー10,11を設け、該切替ダンパー1
0,11の操作により、前記集熱器1の外気通路
4を経由して暖房時の外気を空調機ユニツト20
に取り入れ、冷房時の外気を空調機ユニツト20
から排出させるようにしたことを特徴とする空気
熱源ヒートポンプ方式の暖冷房装置に係る。
以下、この発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
第1図は、この発明の実施例を示す正面図、第
2図ないし第4図は、その縦断側面図であり、そ
れぞれ冬期、夏期および中間期における外気と室
内空気との流れ方向を併せて示している。
上記各図において、符号1は集熱器、20は空
調機ユニツトをそれぞれ示す。集熱器1は、建物
の外壁面に取付けられており、透明板2の内側に
集熱板3が配置してある。該集熱板3は、上下方
向に平行に多数の外気通路4を形成している。5
は、外気通路4の上下両端に設けた整流板であ
る。
この集熱器1の上側の外壁面には冷房時用の外
気取入口6および外気排出口7を、下側の外壁面
には暖房時用の外気取入口8および外気排出口9
をそれぞれ設け、冷房時用の外気排出口7と暖房
時用の外気取入口8とは、それぞれ外気通路4の
上端部と下端部とに接続してある。符号10は、
冷房時用の外気取入口6および外気排出口7の切
替ダンパー、11は暖房時用の外気取入口8およ
び外気排出口9の切替ダンパーであり、その何れ
か一方の外気取入口および外気排出口をともに開
放したとき、他方の外気取入口および外気排出口
を閉鎖するようにしてある。
空調機ユニツト20は、集熱器1との間に適宜
の間隔の通路13,14を設けて断熱壁15によ
り隔離した空調室16に設置してある。空調機ユ
ニツト20は、後述するように冷媒圧縮機、熱交
換器、送風機等を組み合わせた空気熱源ヒートポ
ンプ方式によるものであり、第2図ないし第4図
には、室外用の熱交換器23および送風機24と
室内用の熱交換器25および送風機26とを、そ
れぞれ実線と破線で示してある。29は室内用送
風機26のフイルタ、30および31は、それぞ
れ室内用送風機26の環気口および給気口であ
る。
断熱壁15には空調機ユニツト20の入気口1
7と排気口18とを設けて、入気口17は通路1
3に連通させ、排気口18は通路14に連通させ
ている。
この入気口17は、前記切替ダンパー10,1
1の切替により、集熱器1の外気通路4と通路1
3とを介して冷房時用の外気取入口6または暖房
時の外気取入口8と連通する。
また、排気口18も同様に切替ダンパー10,
11の切替により、集熱器1の外気通路4と通路
14とを介して冷房時用の外気排出口7または暖
房時の外気排出口9と連通するようになつてい
る。
次に、上記構成の暖冷房装置による運転サイク
ルを冬期、夏期および中間期に分けて各別に説明
する。
第5図ないし第7図は、この暖冷房装置の運転
時における通気系統を、それぞれ冬期、夏期およ
び中間期について示したもので、集熱器と空調機
ユニツトのうち第2図ないし第4図と対応する部
分には同一符号を付してある。
上記各図において、符号21は冷媒圧縮機、2
2は冷媒圧縮機の切替弁、23は室外用熱交換
器、24は室外用送風機、25は室内用熱交換
器、26は室内用送風機、27は室外用熱交換器
23と室内用熱交換器25とを連結する冷媒管、
28は冷媒管27に接続した膨脹弁をそれぞれ示
し、これらの機器からなる空調機ユニツト20が
空調室16内に収容されている。符号32は室外
用送風機24の吸気口、33は中間期用の吸気
口、34は中間期用の環気口をそれぞれ示し、室
外用送風機の吸込口32および前記室内用送風機
の環気口30と中間期用の吸気口33および環気
口34とには、何れか一方をともに開放したとき
他方をともに閉鎖する切替ダンパー(図示せず)
が設けてある。
(1) 冬期の暖房時における運転サイクル(第2図
および第5図参照) 切替ダンパー10,11を操作して、暖房時
用の外気取入口8および外気排出口9を開放
し、冷房時用の外気取入口6および外気排出口
7を閉鎖する。
図示しない切替ダンパーを操作して、室外用
送風機の吸気口32および室内用送風機の環気
口30を開放し、中間期用の吸気口33および
環気口34を閉鎖する。
空調機ユニツト20は、冷媒圧縮機21の切
替弁22を切替えて第5図の矢印方向に冷媒を
循環させ、室内用熱交換器25では冷媒圧縮機
21によつて高温高圧となつた冷媒を凝縮(液
化)させ、室外用熱交換器23は、膨張弁28
を介して低温低圧となつた冷媒を蒸発(気化)
させる。
外気は、暖房時用の外気取入口8から集熱器
1の集熱板3内の外気通路4に取入れられ、太
陽熱によつて加熱されて高温となつたのち、外
気通路4の上端部に連通する通路13を経て、
空調機ユニツトの入気口17から空調室16内
に入る。
この高温外気は、吸気口32から室外用送風
機24によつて吸込まれ、室外用熱交換器23
を経て熱回収されて低温となつたのち、排気口
18を経て通路14を通り、外気排出口9から
排出される。
室外用熱交換器23によつて回収された熱
は、冷媒を介して室内用熱交換器25から放出
される。即ち室内空気は室内用送風機26によ
り環気口30から吸込まれ室内用熱交換器25
により加熱されて高温となつた空気を給気口3
1から室内に吹出し循環させる。
(2) 夏期の冷房時における運転サイクル(第3図
および第6図参照) 切替用ダンパー10,11を操作して、冷房
時用の外気取入口6および外気排出口7を開放
し、暖房時用の外気取入口8および外気排出口
9を閉鎖する。
室外用送風機の吸気口32および室内用送風
機の環気口30の開放と中間期用の吸気口33
および環気口34の閉鎖は暖房時の場合と同様
とする。
空調機ユニツト20は、冷媒圧縮機21の切
替弁22を切替えて第6図の矢印方向に冷媒を
循環させ、室外用熱交換器23では冷媒圧縮機
21によつて高温高圧となつた冷媒を凝縮(液
化)させ、室内用熱交換器25では膨脹弁28
を介して低温低圧となつた冷媒を蒸発(気化)
させる。
外気は、集熱器1の外気通路4を経由するこ
となく、冷房時用の外気取入口6から直接通路
13を経て、空調機ユニツトの入気口17から
空調室16内に入る。室内用送風機26によつ
て循環する室内空気は、室内用熱交換器25に
よつて熱をうばわれて低温空気となつて室内を
循環する。
室内用熱交換器25によつて室内空気からう
ばわれた熱は、冷媒を介して室外用熱交換器2
3において吸気口32から吸込まれた外気と熱
交換され、高温となつた外気は室外用送風機2
4によつて排気口18から通路14に入り、さ
らに、集熱器1の外気通路4を経由して外気排
出口7から排出される。
(3) 中間期の外気冷房(換気)時における運転サ
イクル(第4図および第7図参照) 切替ダンパー10,11は、夏期の冷房時と
同様に操作して、冷房時用の外気取入口6およ
び外気排出口7を開放し、暖房時用の外気取入
口8および外気排出口9を閉鎖する。
図示しない切替ダンパーを操作して、中間期
用の吸気口33および環気口34を開放し、室
外用送風機の吸気口32および室内用送風機の
環気口30を閉鎖する。
空調機ユニツト20は、冷媒圧縮機21の運
転を停止し、室外用送風機24および室内用送
風機26のみを運転する。
外気は、夏期の冷房時の場合と同様に、集熱
器1の外気通路4を経由することなく、冷房時
用の外気取入口6から直接通路13を経て、空
調機ユニツトの入気口17から空調室16内に
入る。この外気は、室内用送風機26によつて
中間期用の吸気口33から吸込まれ、給気口3
1から室内に供給される。室内に供給された外
気は、室外用送風機24によつて中間期用の環
気口34から吸込まれて、排気口18から通路
14に入り、集熱器1の外気通路4を経由して
外気排出口7から排出される この発明は、上述のように、建物の外壁面に太
陽熱により外気を加熱する集熱器を取付けて、集
熱器の外気通路をヒートポンプ方式の空調機ユニ
ツトと接続し、切替ダンパーの操作により暖房時
用と冷房時用との外気取入口および外気排出口の
何れか一方のみを開放し、暖房時において外気取
入口と空調機ユニツトの入気口とを集熱器の外気
通路を介して接続し、冷房時においては外気排出
口と空調機ユニツトの排気口とを集熱器の外気通
路を介して接続する構成としている。
したがつて、この発明によれば、暖房時におけ
るヒートポンプの熱源として集熱器により加熱さ
れた高温外気を利用することができるから、電気
ヒータ等の補助手段を用いるまでもなく、ヒート
ポンプの効率が大幅に向上することになる。
また、この発明は、太陽熱によつて加熱された
外気を直接ヒートポンプの熱源として用いるか
ら、従来の温水式太陽熱集熱器のように蓄熱槽を
設ける必要もなく、熱損失が極めて少ない装置と
することができる。
また、この発明によれば、冷房時において空調
機ユニツトから排出される高温外気は、集熱器の
外気通路を経由して太陽熱を除去して排出される
から、空調機ユニツトに取入れる外気が太陽熱に
よつて加熱されることがなく、室内用熱交換器の
周囲の室内温度が上昇することもなく、冷房負荷
を低減させることができ、冷房時における空調機
の効率が低下することもない。
さらに、この発明は、空調機ユニツトと太陽熱
集熱器とを室内と室外に隣接させて設置して通気
経路を構成するものであるから、簡単な構造で効
率の高い暖冷房装置が得られる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実施例を示す正面図、第
2図、第3図および第4図は、それぞれ冬期、夏
期および中間期における縦断側面図、第5図、第
6図および第7図は、それぞれ冬期、夏期および
中間期における通気系統図である。 図中、1は集熱器、4は集熱器の外気通路、
6,7はそれぞれ冷房時用の外気取入口、外気排
出口、8,9はそれぞれ暖房時用の外気取入口、
外気排出口、10,11は切替ダンパー、20は
空調機ユニツトである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 建物の外壁から取り入れた外気を熱源とする
    ヒートポンプ方式の空調機ユニツトを備えた暖冷
    房装置において、建物の外壁面に太陽熱により外
    気を加熱する集熱器を取付けて、該集熱器の外気
    通路の両端部をそれぞれ空調機ユニツトの入気口
    と排気口に接続し、さらに、該集熱器の外気通路
    の両端部に接続した冷房時用と暖房時用との外気
    取入口および外気排出口には、その何れか一方を
    ともに開放し、他方をともに閉鎖する切替ダンパ
    ーを設け、該切替ダンパーの操作により、前記集
    熱器の外気通路を経由して暖房時の外気を空調機
    ユニツトに取り入れ、冷房時の外気を空調機ユニ
    ツトから排出させるようにしたことを特徴とする
    空気熱源ヒートポンプ方式の暖冷房装置。
JP56012434A 1981-01-30 1981-01-30 Air heating and cooling apparatus of heat pump type utilizing air as a heat source Granted JPS57127731A (en)

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JPS57127731A JPS57127731A (en) 1982-08-09
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JPH0619962U (ja) * 1992-05-29 1994-03-15 株式会社五十鈴製作所 吸引鋳造装置

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CN103471209A (zh) * 2013-09-30 2013-12-25 河南日森光电科技有限公司 一种一体式新风机及其控制方法

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