JPS6333094Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、太陽熱利用のヒートポンプ式空気
調和装置に関するものである。

第１図に従来の太陽熱により得た温水を熱源と
するヒートポンプ式空気調和装置を示す。この図
において、１は太陽熱集熱器、２はこの太陽熱集
熱器１により加熱された温水を貯える蓄熱槽とし
ての貯湯槽、３はこの貯湯槽２の水を上記太陽熱
集熱器１に循環させる循環ポンプ、４は熱源側熱
交換器で同一フインに上記貯湯槽２の温水を通す
伝熱管とこの伝熱管から熱を奪うフレオンの冷媒
管とが貫通され、このフインが多数平行に配設さ
れている。５は上記貯湯槽２の温水をその熱源側
熱交換器４に循環させるポンプ、６は圧縮機、７
は膨張弁、８は利用側熱交換器で圧縮機６により
圧縮された高温・高圧の冷媒ガスが利用側熱交換
器８で放熱し液化して高圧の冷媒液となり、膨張
弁７で低圧冷媒液となり熱源側熱交換器４で蒸発
して熱を奪い冷媒ガスとなり圧縮機６へ戻る冷媒
回路を形成し、ヒートポンプ装置を構成する。９
は利用側貯湯槽でこれに蓄えられた水は上記利用
側熱交換器８により加熱されて温水となる。１０
は例えば室内に設けられた熱交換器でこの利用側
貯湯槽９の温水が流され室内を暖房する。１１は
この室内熱交換器１０と上記利用側貯湯槽９の間
を温水を循環させる循環ポンプ、１２は上記貯湯
槽２の水温が所定値（50℃）以上のときは上記ヒ
ートポンプ装置を介さず直接上記利用側貯湯槽９
へ送るバイパス管、１３，１４はこのバイパス管
１２をオン−オフする電磁弁、１５は上記貯湯槽
２の水温を検知し、この電磁弁１３，１４をオン
−オフさせる温度検知器である。

以上のように構成された太陽熱利用のヒートポ
ンプ式空気調和装置にあつて暖房を例に説明す
る。貯湯槽２の水を循環ポンプ３により太陽熱集
熱器１へ送り、ここで太陽熱により加熱して温水
とし貯湯槽２に貯える。一方ヒートポンプ装置は
熱源側熱交換器４に貯湯槽２の温水が伝熱管によ
り流されるのでこの熱交換器４で太陽温水を熱源
として熱を汲み上げて、利用側熱交換器８で放出
し、利用側貯湯槽９へ温水を貯える。そしてこの
温水を室内熱交換器１０に流して室内を暖房す
る。また貯湯槽２の温水温度が所定値以上、例え
ば50℃以上の場合はヒートポンプ装置を介さず直
接利用側貯湯槽９へ温水を流す。これは圧縮機６
へ吸入される冷媒ガスが所定値以上に高温・高圧
になるとヒートポンプ装置に悪影響を及ぼすとと
もに、ヒートポンプ装置で加熱する必要がないた
めである。このように太陽熱利用のヒートポンプ
式空気調和装置は、集熱器で集熱した貯湯槽の湯
温が直接暖房に使用できない低温であつてもその
熱を有効に利用でき大変便利なものであるが反
面、太陽が出ていず貯湯槽に熱が蓄えられていな
いときはこの装置は利用できないという欠点があ
つた。

この欠点をなくすため熱源側熱交換器をもう１
個余分に設け、太陽が出ていず貯湯槽に蓄熱され
ていないときは通常の空気熱源ヒートポンプ装置
として動作させるものもあるが、この装置にあつ
ても暖房を必要とする冬期の早朝とか、夜は外気
温が低く立ち上りが遅いという欠点があつた。

ところで自然界には太陽エネルギー以外にも利
用可能なエネルギーが数多く存在する。例えば地
下水や川の水等でこれらは冬期においは外気温よ
り高く充分利用できる。また家庭や工場にあつて
も風呂の残湯や廃水等も利用できる。

この考案はこれ等のエネルギーをも有効活用で
きる太陽熱利用空気調和装置を提供するものであ
る。

以下図示実施例によりこの考案の詳細について
説明する。

即ち第２図において、１〜１５は第１図に示す
従来装置と同じものである。１６はこの考案の要
点をなすもので、この実施例の場合はポンプ１７
により地下水を汲み上げて貯水する貯水槽、１８
はこの貯水槽１６内に設けられた第２の熱源側熱
交換器で上述の熱源側熱交換器４をバイパスする
よう構成されている。１９は上記第２の熱源側熱
交換器１８と上記熱源側熱交換器４とに冷媒回路
を切換える三方弁、２０は上記貯水槽１６のオー
バーフローした水を排出する排水管である。

以上のように構成された太陽熱利用ヒートポン
プ式空気調和装置にあつて、太陽熱により貯湯槽
２に熱が蓄えられているときは三方弁１９により
冷媒回路を熱源側熱交換器４側に切換え、第１図
に示す従来の装置と同様な動作をする。貯湯槽２
内の水温が50℃以上の場合ヒートポンプ装置を動
作させず直接利用側貯湯槽９へ温水を流すことも
勿論同様である。

さて曇天や雨天等で太陽熱が集熱できず貯湯槽
２内に熱が蓄積されていないときはポンプ１７に
より地下水を汲み上げて貯水槽１６に貯える。そ
の一方で三方弁１９を貯水槽１６内の第２の熱源
側熱交換器１８側に切換える。すると暖房を必要
とする冬期の早朝や夜は外気より地下水の方が温
度が高いので外気を熱源とするよりも地下水を熱
源とした方がヒートポンプ装置はより効率よく動
作する。

従つて太陽が出ていないときにも有効に活用で
きるばかりでなく、外気温を熱源とするヒートポ
ンプ装置よりも効率がよく、しかも立ち上りも早
く、早く必要とする暖房温度が得られるものであ
る。

なお上記実施例では貯水槽１６に地下水を貯え
るものについて述べたが、これは地下水でなく近
くに川があれば川の水であつてもよい。川の水で
も冬期における早朝や夜は外気よりも温度が高
く、ヒートポンプ装置の運転は外気よりも効率よ
く、しかも立ち上りも早く行なえるものである。

さらに貯水槽１６に貯えるものは風呂の残湯
や、工場廃水等の廃熱が水に化体されたものでも
よい。

以上述べたようにこの考案はヒートポンプ装置
を駆動して、太陽熱を蓄えた蓄熱槽から熱を汲み
上げて室内を暖房する太陽熱利用ヒートポンプ式
空気気調和装置にあつて、上記蓄熱槽とは別に地
下水や川の水等自然界の熱や風呂の残湯や工場廃
水等廃熱が保有された水を貯える貯水槽と、この
貯水槽内の熱を汲み上げる熱交換器と、上記蓄熱
槽の熱を汲み上げる熱交換器とこの貯水槽の熱を
汲み上げる熱交換器とに冷媒回路を切換える三方
弁とを有しているので太陽が出ていず蓄熱槽に熱
が蓄えられていない時でも有効に活用できるとと
もに外気温を汲み上げて運転するよりもヒートポ
ンプ装置を効率よく運転でき省エネルギー化に寄
与できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の太陽熱利用ヒートポンプ式空気
調和装置の熱媒体回路図、第２図はこの考案の一
実施例を熱媒体回路図である。 図中同一符号は同一または相当部分を示し、１
は太陽熱集熱器、２は貯湯槽、４は熱源側熱交換
器、６は圧縮機、７は膨張弁、８は利用側熱交換
器、９は利用側貯湯槽、１０は室内熱交換器、１
３，１４は電磁弁、１５は温度検知器、１６は貯
水槽、１７はポンプ、１８は第２の熱源側熱交換
器、１９は三方弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 太陽熱集熱器により集熱した太陽熱を水により
   蓄える蓄熱槽と、熱源側熱交換器によりこの蓄熱
   槽内の熱を汲み上げて利用側貯湯槽に蓄熱するヒ
   ートポンプ装置、上記利用側貯湯槽の熱により室
   内を暖房する構成としたヒートポンプ式空気調和
   機において、上記蓄熱槽とは別に設けられた家庭
   や工場の廃熱または地下水や川水の熱が保有され
   た水を貯える貯水槽と、上記熱源側熱交換器と並
   列にこの貯水槽内に設けられた第２の熱源側熱交
   換器と、この第２の熱源側熱交換器と上記熱源側
   熱交換器とに上記ヒートポンプ式空気調和機の冷
   媒回路を切換える三方弁と、上記蓄熱槽内の水温
   が所定以上のとき蓄熱槽内の水を直接上記利用側
   貯湯槽へ送るバイパス管とを備えたことを特徴と
   する太陽熱利用ヒートポンプ式空気調和装置。