JPS6018761Y2 - 冷暖房装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷暖房装置に関し、特に太陽熱または排熱によ
って得られた温水を吸収式冷凍機の熱源として利用して
媒体をファンコイルユニットナトの熱交換器に供給して
冷房あるいは暖房を行なうようにした冷暖房装置に関す
る。

この種の冷暖房装置に、おいては、暖房時において熱源
として利用される温水は比較的高温度たとえは約５０℃
以上であることが必要であった。

また、太陽熱の集熱器においては、第１図に示すごとく
集熱温度が高い方が集熱効率が劣ることが知られている
。

第１図において破線は集熱温度１０℃以上を示し、一点
鎖線は集熱温度３０℃以上を示し、実線は集熱温度５０
℃以上を示す。

このように従来の冷暖房装置では、温水温度が５０℃以
下となれば暖房運転を行なうことが困難であり、また、
太陽熱を利用して暖房運転を行なう場合には集熱効率が
劣る欠点がある。

したがって本考案の目的は、太陽熱または排熱によって
得られる温水の温度が低温度になっても暖房運転を行な
うことができる冷暖房装置を提供することである。

以下、図面によって本考案の実施例を説明する。

第２図は本考案の一実施例の全体の断面図である。

たとえば複数の居室１ａを有する寮などの建物１におい
て、各居室１ａにはファンコイルユニット２がそれぞれ
設置される。

建物１のたとえば屋上には太陽熱を集熱して温水を得る
集熱器３、集熱器３で得られた温水を貯留するタンク４
、タンク４からの温水を熱源とする一重、二重効用組合
せ吸収式冷凍機５および冷却塔６が設置される。

冷房時において、各ファンコイルユニット２には、管路
３２から冷水が供給され、各ファンコイルユニット２の
ファン２ａによって室内に吹出される空気がその冷水に
よって冷却されて冷房が遠戚される。

暖房時においては管路３２から各ファンコイルユニット
２に温水が供給され、その温水によって空気が暖められ
て暖房が遠戚される。

第３図は冷暖房装置の冷房作用状態における系統図であ
り、破線は使用されていない管路を示し、塗り潰された
弁は閉弁状態を示す。

タンク４と集熱器３とはポンプ７を備える管路８と、管
路９とで連結される。

タンク４から管路８を経てポンプ７によって集熱器３に
供給された水は、太陽熱を集熱して比較的高温度たとえ
ば７０℃以上で管路９からタンク４に戻される。

このタンク４内における７０°Ｃ以上の温水は、一重、
二重効用組合せ吸収式冷凍機５の熱源として利用される
。

この一重、二重効用組合せ吸収式冷凍機５は、蒸発器１
０、吸収器１１、凝縮器１２、高圧再生器１３、低圧再
生器１４、低温再生器１５、高温熱交換器１６、および
低温熱交換器１７などによって構成されている。

高圧再生器１３にはたと・えば都市ガスなどの燃料ガス
が供給され、その燃焼熱が高圧再生器１３の熱源とされ
る。

タンク４で得られた温水は管路２４→切換弁２３→管路
２２→ポンプ５０→低温再生器１５−管路２０→切換弁
１９→管路１８と循環する温水循環回路内を循環する。

この温水は低温再生器１５の熱源として利用される。

室内の外気に接触して冷房または後述のごとく暖房する
ための各ファンコイルユニット２の一端部は、管路２５
、切換弁２６、管路２７、切換弁１９、管路２Ｂを経て
蒸発器１０のコイル１０ａの一端部に連通される。

コイル１０ａの他端部は管路２９、切換弁３４、管路３
０、ポンプ３１、および管路３２を経て各ファンコイル
ユニット２の他端部に連通される。

このようにして、冷却媒体としての水がファンコイルユ
ニット２→管路２５一切換弁２６→管路２７→切換弁１
９→管路２８→コイル１０ａ→管路２．９→切換弁３４
→管路３０→ポンプ３１→管路３２を経てファンコイル
ユニット２に循環する冷却媒体循環回路が構成される。

吸収器１１および凝縮器１２内に連続して設けられたコ
イル３３の一端部は、管路３５、開閉弁４０および管路
３６を介して冷却塔６の上部に連通され、冷却塔６の下
部は管路３７、切換弁３８、および管路３９を介してコ
イル３３の他端部に連通される。

このようにしてコイル、３３→管路３５−開閉弁４０→
管路３６→冷却塔６→管路３７→切換弁３８→管路３９
を経てコイル３３に戻る冷却水の循環回路が構成される
。

このような冷房作用状態にあっては、冷房媒体循環回路
において冷房媒体としての水が蒸発器１０で熱量を奪わ
れて冷却され、ファンコイルユニット２で外気中に放冷
して冷房機能が遠戚される。

第４図は集熱器３で比較的高温度たとえば４ＴＣ以上の
温水を得ることができる場合の暖房作用状態における系
統図であり、破線は使われていない管路を示し、塗り潰
された弁は閉弁状態を示す。

集熱器３て比較的高温度の温水を得ることができる場合
には、一重、二重効用組合せ吸収式冷凍機５の運転を停
止して、タンク４の温水をファンコイルユニット２に供
給する。

このような場合には、前述の冷却媒体循環回路における
切換弁２６．３４を切換えるとともに切換弁１９を遮断
して、タンク４と蒸発器１０のコイル１０ａとを遮断す
る。

そして、タンク４から管路４２、切換弁４１、および管
路４４を介して管路３０をタンク４に連結するとともに
、管路２５を管路４３を介して管路２４に連結する。

このようにしてタンク４の温水がタンク４から管路４２
→切換弁４１→管路４４→切換弁３４→管路３０→ポン
プ３１→管路３２→フアンコイルユニツト２→Ｗ路２５
→切換弁２６→管路４３→切換弁２３→管路２４を経て
タンク４に循環する熱媒体循環回路が形成される。

このようにして、タンク４からの温水によってファンコ
イルユニット２においてファン２ａで室内に供給される
空気が暖められて、暖房が達成される。

第５図は集熱器３で得られる温水の温度が比較的低温度
たとえば４７℃から２０〜１５℃程度までの温度範囲に
おける暖房作用状態の系統図を示し、破線は使われない
管路を示し、塗り潰した弁は閉弁状態を示す。

この場合には、切換弁１９，２３゜３４を切換えて管路
１８と管路２８を連通するとともに、管路２４，２２，
２９を連通する。

これによって、タンク４内の温水は管路２４から切換弁
２３→管路２２→ポンプ５０→切換弁３４→管路２９→
コイル１０ａ→管路２８→切換弁１９→管路１８を経て
タンク４に戻される。

なお、管路２２．２８をバイパス管路５１を介して連結
し、バイパス管路５１と管路２２との接続位置に設けた
制御弁４７の開度をコイル１０ａ内の温水温度を検出し
て制御して温水の一部を循環させるようにしてもよい。

また切換弁２６，３８．４１を切換えて管路３５を管路
４４に連通し、この管路４４は切換弁３４をバイパスす
る管路４５を介して管路３０に連通される。

また管路２５は管路４６を介して管路３９に連通される
。

このようにして熱媒体としての水がファンコイルユニッ
ト２→管路２５→切換弁２６→管路４６→切換弁３８→
管路３９→コイル３３→管路３５→切換弁４１→管路４
４→バイパス管路４５→管路３０→ポンプ３１→管路３
２を経てファンコイルユニット２に循環する熱媒体循環
回路が形成される。

このように構成することによって一重、二重効用組合せ
吸収式冷凍機５はヒートポンプとして機能する。

すなわち蒸発器１０のコイル１０ａでタンク４からの温
水から熱を汲み上げて熱媒体循環回路におけるコイル３
３で熱媒体としての水に熱量が供給される。

このコイル３３で加熱されり水はファンコイルユニット
２で放熱されて暖房が遠戚される。

第６図は集熱器３において一重、二重効用組合せ吸収式
冷凍機５の熱源として利用できない程度の温度たとえば
１０℃以下の温水しか得られない場合における系統図で
あり、かつ破線は使われない管路を示し、塗り潰した弁
は閉弁状態を示す。

この場合には、第５図の状態から切換弁１９．２３を切
換えてタンク４と蒸発器１０との連結を遮断するととも
に、流量を制御できる切換弁２６によって管路２５と管
路２２とを管路４３を介して連通ずるとともに、管路４
６と管路２８とを管路２７を介して連通させる。

このようにすることによって、ファンコイルユニット２
で放熱した後の温水の一部が管路２５→切換弁２６→管
路４３→切換弁２３→管路２２→ポンプ５０→切換弁３
４→管路２９４コイル１０ａ→管路２８→切換弁１９→
管路２７を経て管路４６に流れる温水のバイパス回路が
形成される。

このようにして、ファンコイルユニット２で放熱した後
の温水の一部がコイル１０ａに流れ、一重、二重効用組
合せ吸収式冷凍機５の蒸発器１０で熱量を汲上げられ、
暖房運転を継続することができる二また、場合によって
は蒸発器１０の熱源として高圧再生器１３で発生させた
温水を利用するようにしてもよい。

なお、第５図および第６図のヒートポンプ運転時に高圧
再生器１３の圧力が過度に上昇する場合には、高圧再生
器１３からの吸収液および蒸気を仮想線で示すバイパス
管路６０．６１を介して低圧再生器１４をバイパスさせ
るようにしてもよい。

また、集熱器３に代えて、エンジンなどの排熱によって
温水を発生する温水発生手段であってもよい。

上述のごとく本考案によれば、暖房作用状態にあって温
水発生手段で比較的低温度の温水しか得られない場合に
はその温水を吸収式冷凍機の蒸発器に導いて該冷凍機を
ヒートポンプとして機能させ、しかも前記温水が該冷凍
機の熱源として利用できない低温である場合には、該冷
凍機の吸収器および凝縮器で加熱され熱交換器で放熱さ
れた媒体の一部を前記蒸発器の熱源に利用したので、比
較的低い温度であっても太陽熱または排熱を有効に利用
して暖房運転を行なうことができる。

しかも温水温度を低くできるので太陽熱の集熱効率が向
上される。

さらに太陽熱または排熱を利用できない場合でも暖房運
転を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は集熱器における集熱温度と集熱効率との関係を
示すグラフ、第２図は本考案の一実施例の全体の断面図
、第３図は冷房作用状態における系統図、第４図は暖房
作用状態において比較的高温度の温水を利用したときの
系統図、第５図は暖房作用状態において比較的低温度の
温水を利用したときの系統図、第６図は太陽熱を利用で
きないときの系統図である。 ２・・・・・・ファンコイルユニット、３・・・・・・
集熱器、５・・・・・・一重、二重効用組合せ吸収式冷
凍機、１゜・・・・・・蒸発器、１１・・・・・・吸収
器、１２・・・・・・凝縮器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 太陽熱または排熱による温水発生手段からの温水を吸収
   式冷凍機の熱源として循環利用しかつ室内の空気と熱交
   換する熱交換器に媒体を供給して冷房あるいは暖房を行
   なうようにした冷暖房装置において、冷房作用状態にあ
   っては前記冷凍機の蒸発器で冷却された媒体を前記熱交
   換器に導き、暖房作用状態にあって前記温水発生手段で
   比較的高温度の温水を得られる場合にはその温水を熱媒
   体として熱交換器に導き、前記温水発生手段で比較的低
   温度の温水しか得られない場合にはその温水を前記吸収
   式冷凍機の蒸発器に導いて冷凍機をヒートポンプとして
   機能させて吸収式冷凍機の吸収器および凝縮器で加熱さ
   れた媒体を熱交換器に導き、さらに温水発生手段で得ら
   れる温水が吸収式冷凍機の熱源として利用できない程低
   温である場合には、吸収器および凝縮器で加熱され熱交
   換器で放熱した後の媒体の一部を蒸発器の熱源として利
   用するようにしたことを特徴とする冷暖房装置。