JPH05272780A - ヒートポンプ式空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 凝縮水の有効使用により、冷房運転における
冷熱損失の抑制、暖房運転において加湿用に用いる市水
の節減、及び、排水配管系の縮小を図る。 【構成】 熱源用熱交換器２での発生凝縮熱により水を
蒸発させる水蒸発手段１１と、温調用熱交換器１での発
生凝縮熱により加熱した給気ＳＡを加湿する加湿手段１
０と、熱交換器凝縮水Ｗを輸送するポンプ１６を設け、
温調用熱交換器１での発生凝縮水Ｗを蒸発用水としてポ
ンプ１６により水蒸発手段１１に供給する熱源側給水状
態と、熱源用熱交換器２での発生凝縮水Ｗを加湿用水と
してポンプ１６により加湿手段１０に供給する温調側給
水状態とに、凝縮水輸送経路１７を切り換える手段１８
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調対象域への給気を
熱授受対象とする温調用熱交換器を冷媒蒸発器として機
能させ、かつ、外気を熱授受対象とする熱源用熱交換器
を冷媒凝縮機として機能させる冷房運転と、前記温調用
熱交換器を冷媒凝縮機として機能させ、かつ、前記熱源
用熱交換器を冷媒蒸発器として機能させる暖房運転とに
切り換え可能に構成したヒートポンプ式空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の如きヒートポンプ式空調装
置では、冷房運転において温調用熱交換器で発生する凝
縮水、及び、暖房運転において熱源用熱交換器で発生す
る凝縮水を夫々、ドレン排水管を介して装置外へ廃棄し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、冷房運転にお
ける温調用熱交換器での発生凝縮水、及び、暖房運転に
おける熱源用熱交換器での発生凝縮水いずれの排水にし
ても、相当流量の排水処理容量を持つ排水配管系を施設
する必要があった。

【０００４】その上、冷房運転では、温調用熱交換器で
の発生凝縮水を装置外へ廃棄することに伴う凝縮水保有
冷熱の廃棄が冷熱損失となり、又、暖房運転では、一般
に市水を加湿用水とする給気の加湿が行われるが、この
加湿用水として市水の消費量が大きい、といった問題も
あった。

【０００５】本発明の目的は、合理的な凝縮水処理構成
により、必要排水配管系の縮小、冷房運転時における冷
熱損失の抑制、並びに、市水消費量の節減を図る点にあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるヒートポン
プ式空調装置の特徴構成は、空調対象域への給気を熱授
受対象とする温調用熱交換器を冷媒蒸発器として機能さ
せ、かつ、外気を熱授受対象とする熱源用熱交換器を冷
媒凝縮機として機能させる冷房運転と、前記温調用熱交
換器を冷媒凝縮機として機能させ、かつ、前記熱源用熱
交換器を冷媒蒸発器として機能させる暖房運転とに切り
換え可能な構成において、前記熱源用熱交換器での発生
凝縮熱により水を蒸発させる水蒸発手段と、前記温調用
熱交換器での発生凝縮熱により加熱した給気を加湿する
加湿手段と、熱交換器凝縮水を輸送するポンプを設け、
前記温調用熱交換器での発生凝縮水を蒸発用水として前
記ポンプにより前記水蒸発手段に供給する熱源側給水状
態と、前記熱源用熱交換器での発生凝縮水を加湿用水と
して前記ポンプにより前記加湿手段に供給する温調側給
水状態とに、凝縮水輸送経路を切り換える切り換え手段
を設けたことにあり、その作用・効果は次の通りであ
る。

【０００７】

【作用】つまり、上記の特徴構成によれば、冷房運転に
おいては、凝縮水輸送経路を熱源側給水状態に切り換え
て温調用熱交換器での発生凝縮水を水蒸発手段に供給
し、この供給凝縮水を熱源側熱交換器の発生凝縮熱で蒸
発させることにより、熱源側熱交換器での凝縮熱の放熱
を促進してヒートポンプの冷房能力を高めることができ
る。

【０００８】又、暖房運転においては、凝縮水輸送経路
を温調側給水状態に切り換えて熱源側熱交換器での発生
凝縮水を加湿手段に供給することにより、凝縮水を使用
して給気を加湿できる。

【０００９】

【発明の効果】以上、作用の結果、冷房運転では従来の
凝縮水廃棄に伴う冷熱損失分を冷房能力向上に転化でき
てエネルギ効率向上でき、又、暖房運転では凝縮水を利
用した加湿により市水の使用量を節減できる。

【００１０】又、凝縮水輸送経路の切り換えにより冷房
運転及び暖房運転のいずれにおいても上記作用の如く発
生凝縮水を有効使用することにより、一部凝縮水を廃棄
するにしても年間を通じて凝縮水廃棄量を少量にでき
て、凝縮水に対する排水配管系を縮小でき、又、設計条
件によっては年間を通じ凝縮水廃棄を不要にできて、凝
縮水に対する排水配管系の付帯施設を不要にすることも
可能となる。

【００１１】

【実施例】次に実施例を説明する。

【００１２】図１において、１は温調用熱交換器、２は
熱源用熱交換器であり、これら熱交換器１，２は圧縮機
及び膨張機構とともに空調機３においてヒートポンプを
構成し、冷媒循環形態の切り換えにより、冷房運転では
温調用熱交換器１を冷媒蒸発器として機能させ、かつ、
熱源用熱交換器２を冷媒凝縮器として機能させ、一方、
暖房運転では逆に温調用熱交換器１を冷媒凝縮器として
機能させ、かつ、熱源用熱交換器２を冷媒蒸発器として
機能させる。

【００１３】空調対象域から還気ダクト４を介して空調
機３に導く還気ＲＡは、機内の温調室５に導入し、この
還気ＲＡは温調用熱交換器１の通過に伴い冷房運転では
冷媒気化熱の奪取により冷却したのち、又、暖房運転で
は冷媒凝縮熱の付与により加熱したのち、給気ＳＡとし
て給気ダクト６を介し空調対象域へ給送する。

【００１４】又、屋外から外気ダクト７を介して空調機
３に導く外気ＯＡは、機内の熱源室８に導入し、この外
気ＯＡは冷房運転では冷媒凝縮熱の放熱対象として、
又、暖房運転では冷媒気化熱の吸熱対象として熱源用熱
交換器２を通過させたのち、排気ＥＡとして排気ダクト
９を介し屋外へ排出する。

【００１５】尚、空調対象域を換気する機能を備えさせ
る場合には、還気ＲＡの一部を外気ＯＡに混合するとと
もに、外気ＯＡの一部を還気ＲＡに混合させる。

【００１６】１０は、暖房運転において温調用熱交換器
１により加熱した給気ＳＡに対する加湿手段として、温
調用熱交換器１における出口側の空気通過開口面に付設
した通気性を有する加湿用含水材層、又、１１は、冷房
運転において熱源側熱交換器２での発生凝縮熱により水
を蒸発させる手段として、熱源側熱交換器２の空気通過
開口面に付設した通気性を有する水蒸発用含水材層であ
る。

【００１７】１２は温調用熱交換器１での発生凝縮水Ｗ
を受け止める温調側ドレンパン、１３は熱源側熱交換器
２での発生凝縮水Ｗを受け止める熱源側ドレンパンであ
り、これらドレンパン１２，１３は、温調側ドレンパン
１２の受け止め凝縮水Ｗを熱源側ドレンパン１３に流入
させるように、温調側ドレンパン１２を熱源側ドレンパ
ン１３よりも高位に配置して互いに連通管１４で接続し
てある。

【００１８】又、熱源側ドレンパン１３には、その貯留
水位が所定の満水位ＨＬを越えることがないように貯留
水Ｗを機外に排出する排水管１５を付設するとともに、
熱源側ドレンパン１３の貯留水Ｗをポンプ１６により前
記の加湿用含水材層１０及び水蒸発用含水材層１１へ給
送する送水管１７を接続してある。

【００１９】１８は送水管１７による給送水Ｗを加湿用
含水材層１０へ供給する温調側給水状態と、水蒸発用含
水材層１１へ供給する熱源側給水状態とに輸送経路を切
り換える切り換え弁である。

【００２０】すなわち、冷房運転においては、温調用熱
交換器１での発生凝縮水Ｗが連通管１４を介し熱源側ド
レンパン１３に流入して貯留されることに対し、切り換
え弁１８を熱源側給水状態に切り換えた状態でポンプ１
６を運転することにより、水蒸発用含水材層１１に凝縮
水Ｗを供給して水蒸発用含水材層１１を含水状態とし、
この含浸水Ｗを熱源側熱交換器２の発生凝縮熱で排気Ｅ
Ａ中へ蒸発させることにより、熱源側熱交換器２での凝
縮熱の放熱を促進して冷房能力を高めるようにする。

【００２１】一方、暖房運転においては、熱源側熱交換
器２での発生凝縮水Ｗが熱源側ドレンパン１３に受け止
められて貯留されることに対し、切り換え弁１８を温調
側給水状態に切り換えた状態でポンプ１６を運転するこ
とにより、加湿用含水材層１０に凝縮水Ｗを供給して加
湿用含水材層１０を含水状態とし、この含浸水Ｗを温調
用熱交換器１で加熱された通過給気ＳＡ中へ蒸発させる
ことにより給気ＳＡを加湿する。

【００２２】１９は熱源側ドレンパン１３の水位検出に
基づいて、熱源側ドレンパン１３の水位が所定の下限水
位ＬＬ以下に低下したときに熱源側ドレンパン１３に対
し補給水供給を開始し、その後、熱源側ドレンパン１３
の水位が所定の中間水位ＭＬまで回復したときに補給水
供給を停止する自動補給水弁である。

【００２３】連通管１４は前記の下限水位ＬＬよりも低
い位置で熱源側ドレンパン１３に接続してあり、これに
より連通管１４を常に封水状態として、温調室５と熱源
室８との間での空気を短絡を防止するようにしてある。

【００２４】又、排水管１５も下限水位ＬＬより低く、
かつ、連通管１４より高い位置で熱源側ドレンパン１３
中に開口させて常に封水状態を保つようにしてある。

【００２５】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００２６】前記の水蒸発用含水材層１１は熱源側熱交
換器２における出口側の空気通過開口面に付設してもよ
く、又、熱源用熱交換器２での発生凝縮熱により水を蒸
発させる水蒸発手段には、前述の如き含水材層１１を適
用するに代えて、例えば、水を熱源用熱交換器２に対し
散水したり噴霧したりする形式を採用する等、種々の形
式を採用できる。

【００２７】温調用熱交換器１での発生凝縮熱により加
熱した給気ＳＡを加湿する加湿手段には、前述実施例の
如き通気性含水材層１０の含浸水を通過空気中へ蒸発さ
せる形式に代えて、給気ＳＡ中へ水噴霧する形式や水を
加熱して給気ＳＡ中へ蒸発させる形式等、種々の加湿形
式を採用できる。

【００２８】前述実施例においては温調側ドレンパン１
２の受け止め凝縮水Ｗを熱源側ドレンパン１３に流入さ
せるようにしたが、逆に熱源側ドレンパン１３の受け止
め凝縮水Ｗを温調側ドレンパン１２に流入させるように
して、温調側ドレンパン１２から上記の水蒸発手段１
１、及び、加湿手段１０へ給水する構成や、熱源側ドレ
ンパン１３及び温調側ドレンパン１２夫々の受け止め凝
縮水Ｗを別設のタンクに流入させて、このタンクから水
蒸発手段１１、及び、加湿手段１０へ給水する構成、あ
るいは、温調側ドレンパン１２から取水する状態と熱源
側ドレンパン１３から取水する状態とにポンプ１６の取
水経路を切り換える構成を採用してもよい。

【００２９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す装置構成図

【符号の説明】 １ 温調用熱交換器 ２ 熱源用熱交換器 １０ 加湿手段 １１ 水蒸発手段 １６ ポンプ １７ 凝縮水輸送経路 １８ 切り換え手段 ＯＡ 外気 ＳＡ 給気 Ｗ 凝縮水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調対象域への給気（ＳＡ）を熱授受対
   象とする温調用熱交換器（１）を冷媒蒸発器として機能
   させ、かつ、外気（ＯＡ）を熱授受対象とする熱源用熱
   交換器（２）を冷媒凝縮機として機能させる冷房運転
   と、前記温調用熱交換器（１）を冷媒凝縮機として機能
   させ、かつ、前記熱源用熱交換器（２）を冷媒蒸発器と
   して機能させる暖房運転とに切り換え可能に構成したヒ
   ートポンプ式空調装置であって、 前記熱源用熱交換器（２）での発生凝縮熱により水を蒸
   発させる水蒸発手段（１１）と、前記温調用熱交換器
   （１）での発生凝縮熱により加熱した給気（ＳＡ）を加
   湿する加湿手段（１０）と、熱交換器凝縮水（Ｗ）を輸
   送するポンプ（１６）を設け、前記温調用熱交換器
   （１）での発生凝縮水（Ｗ）を蒸発用水として前記ポン
   プ（１６）により前記水蒸発手段（１１）に供給する熱
   源側給水状態と、前記熱源用熱交換器（２）での発生凝
   縮水（Ｗ）を加湿用水として前記ポンプ（１６）により
   前記加湿手段（１０）に供給する温調側給水状態とに、
   凝縮水輸送経路（１７）を切り換える切り換え手段（１
   ８）を設けたヒートポンプ式空調装置。