(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環回路内に、冷却によって粒子を析出させる化合物を含んだ水溶液を有する熱媒体を循環させて熱交換を行う空調システムにおいて、
前記熱媒体から液体と粒子とが共存した、前記化合物の水溶液を含むスラリーを生成させるスラリー生成部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解させる溶解部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに共存する前記粒子を捕捉する捕捉手段と、を備え、
前記溶解部は、前記スラリー生成部の後段に位置し、
前記捕捉手段から流出した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解するものであり、
前記捕捉手段は、
外郭を構成する本体部と、
前記本体部の内部に前記熱媒体を流入させる入口部と、
前記本体部の内部から前記熱媒体を流出させる出口部と、を備え、
前記出口部は、前記入口部よりも高い位置に設けられており、
前記循環回路は、
前記捕捉手段と、前記溶解部の後段と前記スラリー生成部の前段との間とを接続する戻り配管を備え、
前記戻り配管は、前記入口部よりも高い位置に設けられている
空調システム。
【請求項２】
循環回路内に、冷却によって粒子を析出させる化合物を含んだ水溶液を有する熱媒体を循環させて熱交換を行う空調システムにおいて、
前記熱媒体から液体と粒子とが共存した、前記化合物の水溶液を含むスラリーを生成させるスラリー生成部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解させる溶解部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに共存する前記粒子を捕捉する捕捉手段と、を備え、
前記溶解部は、前記スラリー生成部の後段に位置し、
前記捕捉手段から流出した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解するものであり、
前記捕捉手段は、
外郭を構成する本体部と、
前記本体部の内部に前記熱媒体を流入させる入口部と、
前記本体部の内部から前記熱媒体を流出させる出口部と、を備え、
前記出口部は、前記入口部よりも高い位置に設けられており、
前記循環回路は、
前記捕捉手段と、前記溶解部の後段と前記スラリー生成部の前段との間とを接続する戻り配管を備え、
前記戻り配管は、前記入口部よりも低い位置に設けられており、
前記戻り配管の入口側の開口部に網が設けられている
空調システム。
【請求項３】
前記循環回路は、
前記捕捉手段に設けられ、捕捉された前記粒子を小型化する小型化手段を備え、
前記小型化手段によって小型化された前記粒子を、前記循環回路に戻す
請求項１または２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記小型化手段として、捕捉された前記粒子を加熱する加熱手段が設けられている
請求項３に記載の空調システム。
【請求項５】
前記小型化手段として、捕捉された前記粒子を破砕する破砕手段が設けられている
請求項３または４に記載の空調システム。
【請求項６】
前記捕捉手段の内部の前記粒子の量を検知するセンサーと、
前記センサーが検知した前記粒子の量に応じて前記小型化手段を制御する制御装置と、を備えた
請求項３〜５のいずれか一項に記載の空調システム。
【請求項７】
前記戻り配管に、流量を調整するバルブが設けられている
請求項１〜６のいずれか一項に記載の空調システム。
【請求項８】
前記捕捉手段から流出した前記スラリーを貯蔵するスラリータンクと、
前記スラリータンクから流出した前記スラリーを前記溶解部に送るポンプと、を備えた
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空調システム。
【請求項９】
循環回路内に熱媒体を循環させて熱交換を行う空調システムにおいて、
前記熱媒体から液体と粒子とが共存した、化合物の水溶液を含むスラリーを生成させるスラリー生成部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解させる溶解部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに共存する前記粒子を捕捉する捕捉手段と、を備え、
前記溶解部は、
前記スラリー生成部の後段に位置し、
前記捕捉手段から流出した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解するものであり、
前記捕捉手段は、
外郭を構成する本体部と、
前記本体部の内部に前記熱媒体を流入させる入口部と、
前記本体部の内部から前記熱媒体を流出させる出口部と、を備え、
前記出口部は、前記入口部よりも高い位置に設けられており、
前記循環回路は、
前記捕捉手段と、前記溶解部の後段と前記スラリー生成部の前段との間とを接続する戻り配管を備え、
前記戻り配管は、前記入口部よりも高い位置に設けられている
空調システム。
【請求項１０】
循環回路内に熱媒体を循環させて熱交換を行う空調システムにおいて、
前記熱媒体から液体と粒子とが共存した、化合物の水溶液を含むスラリーを生成させるスラリー生成部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解させる溶解部と、
前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに共存する前記粒子を捕捉する捕捉手段と、を備え、
前記溶解部は、
前記スラリー生成部の後段に位置し、
前記捕捉手段から流出した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解するものであり、
前記捕捉手段は、
外郭を構成する本体部と、
前記本体部の内部に前記熱媒体を流入させる入口部と、
前記本体部の内部から前記熱媒体を流出させる出口部と、を備え、
前記出口部は、前記入口部よりも高い位置に設けられており、
前記循環回路は、
前記捕捉手段と、前記溶解部の後段と前記スラリー生成部の前段との間とを接続する戻り配管を備え、
前記戻り配管は、前記入口部よりも低い位置に設けられており、
前記戻り配管の入口側の開口部に網が設けられている
空調システム。
【請求項１１】
前記捕捉手段は、
前記粒子と前記液体との密度の差による重力沈降を利用して前記粒子を捕捉するものである
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体状態と液体状態との間で相変化する蓄熱材が循環する循環回路を備えた空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体状態と液体状態との間で相変化する蓄熱材が循環する循環回路を備えた蓄熱装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の蓄熱装置では、液体状態の蓄熱材による顕熱だけでなく、固体状態から液体状態に相変化する際の潜熱も利用しているため、蓄熱効率の向上が期待できる。【０００３】
上記の蓄熱装置は、潜熱利用によって蓄熱効率が向上するが、それと引き換えに、蓄熱材の固体状態が管壁に付着して管路を狭め、それによって流体の流路が狭まって流動性が悪化して圧力損失が増大し、蓄熱効率が低下するおそれがある。そこで、バイパス路から管壁と管壁に止着された剥離部材との間に液体状態の蓄熱材を供給し、剥離部材を揺動させることによって剥離部材に付着した蓄熱材の固体状態を剥離し、蓄熱材による流動性悪化を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３０６４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の蓄熱装置は、蓄熱材の固体状態が増加した場合はそれに従って揺動を大きくする必要があるが、揺動を大きくすると循環回路内の流速も大きくなる。そのため、循環回路内の流速の変化に応じて設定した蓄熱状況となるように蓄熱装置を制御する必要があり、制御が複雑化してしまうという課題があった。【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、蓄熱材である熱媒体の流動性悪化および制御の複雑化を抑制した循環回路を備えた空調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る空調システムは、循環回路内に、冷却によって粒子を析出させる化合物を含んだ水溶液を有する熱媒体を循環させて熱交換を行う空調システムにおいて、前記熱媒体から液体と粒子とが共存した、前記化合物の水溶液を含むスラリーを生成させるスラリー生成部と、前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解させる溶解部と、前記スラリー生成部が生成した前記スラリーに共存する前記粒子を捕捉する捕捉手段と、を備え、前記溶解部は、前記スラリー生成部の後段に位置し、前記捕捉手段から流出した前記スラリーに含まれる前記粒子を溶解するものであり、前記捕捉手段は、外郭を構成する本体部と、前記本体部の内部に前記熱媒体を流入させる入口部と、前記本体部の内部から前記熱媒体を流出させる出口部と、を備え、前記出口部は、前記入口部よりも高い位置に設けられており、前記循環回路は、前記捕捉手段と、前記溶解部の後段と前記スラリー生成部の前段との間とを接続する戻り配管を備え、前記戻り配管は、前記入口部よりも高い位置に設けられているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空調システムによれば、スラリー生成部が生成したスラリーに含まれる粒子を溶解させる溶解部を備えているため、循環回路内での熱媒体の粒子による流動性悪化を抑制することができる。また、流動性悪化を抑制するために循環回路内の流速を変化させる必要がないため、制御の複雑化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態１に係る空調システムの第一循環回路を示す概略図である。
【図２】本実施の形態１に係る空調システムの変形例による第一循環回路を示す概略図である。
【図３】本実施の形態２に係る空調システムを示す概略図である。
【図４】本実施の形態３に係る空調システムの捕捉手段の内部構造を示す断面概略図である。
【図５】図４に示す捕捉手段内における粒子の挙動を示す第１の図である。
【図６】図４に示す捕捉手段内における粒子の挙動を示す第２の図である。
【図７】図４に示す捕捉手段内における粒子の挙動を示す第３の図である。
【図８】本実施の形態４に係る空調システムの捕捉手段の内部構造を示す断面概略図である。
【図９】本実施の形態５に係る空調システムの捕捉手段の内部構造を示す断面概略図である。
【図１０】本実施の形態６に係る空調システムの捕捉手段の内部構造を示す断面概略図である。
【図１１】本実施の形態６に係る空調システムの捕捉手段の変形例の内部構造を示す断面概略図である。
【図１２】本実施の形態７に係る空調システムの捕捉手段の内部構造を示す断面概略図である。
【図１３】本実施の形態８に係る空調システムの捕捉手段の内部構造を示す断面概略図である。
【図１４】本実施の形態９に係る空調システムを示す概略図である。
【図１５】本実施の形態１０に係る空調システムを示す概略図である。
【図１６】本実施の形態１１に係る空調システムを示す概略図である。
【図１７】本実施の形態１２に係る空調システムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する内容によって実施の形態が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る空調システムの第一循環回路１００を示す概略図である。
図１に示すように、本実施の形態１に係る空調システムの第一循環回路１００は、第一ポンプ１０１、スラリー生成部１０２、および、溶解部１０３を備え、それらが主配管１０４で接続されて構成されている。この第一循環回路１００には、循環する熱媒体として、スラリーを形成する化合物の水溶液が充填されている。ここで、スラリーを形成する化合物としては、例えば臭化テトラブチルアンモニウム、テトラハイドロフラン、シクロペンタン、および、トリメチロールエタンなどが挙げられる。また、スラリーを形成する化合物としては、冷房に使用する場合、望ましくは相変化温度が５℃以上１０℃未満の化合物を選ぶとよい。化合物を水に溶かす、または水中に分散させると、濃度によって相変化温度も変化するため、空調システムの設計に合わせて化合物の濃度を調整するとよい。
【００１２】
第一循環回路１００は、例えば空調システムの室内機側の循環回路のことであり、室外機から回収した熱を伝達する機能を有する。第一ポンプ１０１は、水溶液を送液するためのポンプであり、例えばマグネット式、カスケード式、および、渦巻き式などがある。スラリー生成部１０２は、例えば室外機側の循環回路を流れる冷媒と室外機側の第一循環回路１００を流れる水溶液とを熱交換させる熱交換器である。また、スラリー生成部１０２の構造としては、例えばプレート式、多管式、および、スパイラル式などがあり、材質には、例えば銅、ＳＵＳ、チタン、および、アルミニウムなどが用いられる。溶解部１０３は、例えば室内機であり、冷却された水溶液とファンコイルとが熱交換することで室内に冷風を提供するとともに、水溶液を加熱し、水溶液に含まれる粒子を溶解するものである。主配管１０４は、第一循環回路１００の各構成要素を接続して流体を循環させる機能を有し、材質には、例えば銅、ＳＵＳ、チタン、および、アルミニウムなどの金属、あるいは、塩化ビニルおよびポリエチレンなどの樹脂が用いられる。
【００１３】
まず、スラリー生成部１０２の働きについて説明する。第一循環回路１００に充填されている化合物の水溶液は、常温では無色透明であるが、流動させたまま冷却することで、白濁する。この白濁した状態は、粒子状に析出した固体の粒子と液体とが共存している状態であり、この状態をスラリーと称する。このスラリーは、液体の持つ顕熱と固体の持つ潜熱との２種類の熱を持つことから、高密度の蓄熱材として使用することができる。これにより、第一ポンプ１０１の流量を低減することができ、初期コスト低減およびランニングコスト低減を達成することができる。
【００１４】
また、化合物を含む水溶液は、第一ポンプ１０１によって第一循環回路１００中の主配管１０４を流れ、スラリー生成部１０２に送液されると、スラリー生成部１０２で冷媒と熱交換し、冷却され、水溶液の一部が粒子として析出し、白濁したスラリーとなる。その後、スラリーは、溶解部１０３を通って室内に冷風を提供するとともに加熱され、スラリーに含まれる粒子が溶解し、より水溶液に近い状態、または完全な液体状態である無色透明の水溶液となる。その後、水溶液は、再度スラリー生成部１０２に送液され、再度水溶液の一部が粒子として析出し、上記のサイクルを繰り返すことになる。
【００１５】
なお、室内の気温が高くなった場合、または、室内機の冷房の設定温度がより低くなった場合、冷却効率を高める必要があるため、第一ポンプ１０１の流量を大きくする必要がある。この場合、図１では図示していないが、室内機に設置された温度センサーの測定結果から判断し、第一ポンプ１０１の出力を増加させることで、流量を大きくする。一方、室内の気温が低くなった場合、または、室内機の冷房の設定温度が高くなった場合、冷却効率を低減させる必要があるため、第一ポンプ１０１の流量を小さくする。この場合も、図１では図示していないが、室内機に設置された温度センサーの測定結果から判断し、第一ポンプ１０１の出力を低下させることで、流量を小さくする。
【００１６】
第一循環回路１００では、スラリー生成部１０２で水溶液から形成される粒子を一定の大きさに制御することは困難であり、スラリー生成部１０２の設計上の粒子径より大きく成長するものが存在する。以降、スラリー生成部１０２の設計上の粒子径より大きいものを、大型粒子と称する。なお、大型粒子は、例えば球相当径において、粒子径５０μｍ以上の粒子のことを示す。
【００１７】
大型粒子は、第一循環回路１００の内部に多くの弊害を与える。まず、大型粒子が、主配管１０４、スラリー生成部１０２、および、第一ポンプ１０１の内部に付着し、流体の流路を狭めることで圧力損失が増大することが挙げられる。これにより、第一ポンプ１０１の消費電力が大きくなる。そして、大型粒子がさらに大きく成長すると、流体の流路を閉塞させる可能性もある。また、大型粒子がスラリー生成部１０２に付着すると、伝熱効率が低下するため、スラリーの生成効率が低下する可能性がある。一方で、水溶液から形成された粒子を捕捉手段で全て捕捉すると、液体のみが循環することになり、潜熱および顕熱を利用して冷却効率を高めるというスラリーのメリットが活かせなくなる。よって、上記のメリットを活かすためには、第一循環回路１００の流動性に悪影響を与えない粒子サイズを維持しながら、必要量のスラリーを形成させ、流体を循環させる必要がある。
【００１８】
図２は、本実施の形態１に係る空調システムの変形例による第一循環回路１００Ａを示す概略図である。
そこで、本実施の形態１において、変形例による第一循環回路１００Ａでは、図２に示すように、図１に示す第一循環回路１００に、捕捉手段２００と、戻り配管２０１と、小型化手段２０２とが設けられた構成となっている。
【００１９】
捕捉手段２００は、詳しくは実施の形態３で説明するが、例えば重力沈降を利用した捕捉手段である。戻り配管２０１は、捕捉手段２００の出口とは異なる位置と第一ポンプ１０１の前段とに接続され、捕捉手段２００で捕捉した粒子を第一ポンプ１０１の前段に戻す機能を有する。ここで、戻り配管２０１は、第一ポンプ１０１の前段ではなく後段に接続されていてもよいが、流体の逆流を防ぐため、第一ポンプ１０１の前段に接続するのが望ましい。小型化手段２０２は、詳しくは実施の形態４〜６で説明するが、捕捉手段２００に設けられ、粒子を溶解または破砕することで小型化させる機能を有する。なお、小型化手段２０２は、スラリー生成部１０２の稼働に併せて稼動するものであり、単体で稼動するものではない。
【００２０】
捕捉手段２００において、大型粒子を捕捉および分離することで、第一循環回路１００Ａの流動性悪化を抑制することができ、熱交換器およびポンプなどの故障も抑制されるため信頼性を確保することができる。また、流動性悪化を抑制するために第一循環回路１００Ａ内の流速を変化させる必要がないため、制御の複雑化を抑制することができる。
【００２１】
さらに、本実施の形態１では、スラリー使用のメリットを最大限に活かすために、第一循環回路１００Ａが、捕捉手段２００に加え、戻り配管２０１と小型化手段２０２とを備えた構成となっている。戻り配管２０１は、捕捉手段２００の出口とは異なる位置と、主配管１０４の第一ポンプ１０１の前段と溶解部１０３の後段とを接続する箇所とを接続している。また、小型化手段２０２は、捕捉手段２００に設けられている。そして、小型化手段２０２により粒子の粒子径を５０μｍ未満とし、戻り配管２０１から粒子径が小さくなった粒子を第一ポンプ１０１の前段に戻す構成とした。これにより、第一循環回路１００Ａの信頼性に悪影響を与えない粒子サイズ、例えば粒子径５０μｍ未満を維持しながら必要量のスラリーを形成し、第一循環回路１００Ａ内に流体を循環させることができる。
【００２２】
なお、戻り配管２０１から粒子径が小さくなった粒子を第一ポンプ１０１の前段に戻す構成の詳細については、実施の形態３で説明する
【００２３】
戻り配管２０１は、溶解部１０３の後段に接続されているため、溶解部１０３で粒子が全て溶解した場合でも、溶解部１０３から流出した粒子を含まない水溶液は、戻り配管２０１から戻された粒子と合流後、スラリー生成部１０２に流入する。つまり、スラリー生成部１０２には、粒子を含む水溶液、つまりスラリーが供給されることになる。よって、水溶液がスラリー生成部１０２に流入する前に粒子をあらかじめ加えることになり、粒子生成を促進し、スラリー生成部１０２でスラリーを形成しやすくすることができる。ここでは、粒子は結晶成長の起点となる核として働くため、粒子が無い場合と比較して粒子の生成効率が高まる。そのため、第一循環回路１００Ａが稼動後、一度粒子が生成されれば連続的にスラリーが形成されるようになる。
【００２４】
以上、本実施の形態１に係る空調システムは、第一循環回路１００Ａ内に熱媒体を循環させて熱交換を行う空調システムにおいて、熱媒体から液体と粒子とが共存したスラリーを生成させるスラリー生成部１０２と、スラリー生成部１０２が生成したスラリーに含まれる粒子を溶解させる溶解部１０３と、を備えたものである。
【００２５】
本実施の形態１に係る空調システムによれば、スラリー生成部１０２が生成したスラリーに含まれる粒子を溶解させる溶解部１０３を備えているため、第一循環回路１００Ａ内での熱媒体の粒子による流動性悪化を抑制することができる。また、流動性悪化を抑制するために第一循環回路１００Ａ内の流速を変化させる必要がないため、制御の複雑化を抑制することができる。
【００２６】
また、本実施の形態１に係る空調システムにおいて、熱媒体は、冷却によって粒子を析出させる化合物を含んだ水溶液である。また、本実施の形態１に係る空調システムは、スラリー生成部１０２が生成したスラリーに共存する粒子を捕捉する捕捉手段２００を備え、溶解部１０３は、捕捉手段２００から流出したスラリーに含まれる粒子を溶解するものである。
【００２７】
本実施の形態１に係る空調システムによれば、冷却によって粒子を析出させる化合物を含んだ水溶液が熱媒体として循環する第一循環回路１００Ａが、スラリー生成部１０２が生成したスラリーに共存する粒子を捕捉する捕捉手段２００を備えている。そのため、粒子による流動性悪化を抑制することができる。また、流動性悪化を抑制するために第一循環回路１００Ａ内の流速を変化させる必要がないため、制御の複雑化を抑制することができる。
【００２８】
また、本実施の形態１に係る空調システムにおいて、第一循環回路１００Ａは、捕捉手段２００に設けられ、捕捉された粒子を小型化する小型化手段２０２を備え、小型化手段２０２によって小型化された粒子を、第一循環回路１００Ａに戻すものである。
【００２９】
本実施の形態１に係る空調システムによれば、捕捉された粒子を小型化する小型化手段２０２を備え、小型化手段２０２によって小型化された粒子は、第一循環回路１００Ａに戻される。そのため、小型化手段２０２によって粒子を小型化し、第一循環回路１００Ａの信頼性に悪影響を与えない粒子サイズを維持しながら必要量のスラリーを形成し、第一循環回路１００Ａ内に流体を循環させることができる。
【００３０】
また、本実施の形態１に係る空調システムにおいて、第一循環回路１００Ａは、捕捉手段２００と、溶解部１０３の後段とスラリー生成部１０２の前段との間とを接続する戻り配管２０１を備えたものである。
【００３１】
本実施の形態１に係る空調システムによれば、戻り配管２０１は、溶解部１０３の後段に接続されているため、溶解部１０３で粒子が全て溶解した場合でも、溶解部１０３から流出した粒子を含まない水溶液は、戻り配管２０１から戻された粒子と合流後、スラリー生成部１０２に流入する。つまり、スラリー生成部１０２には、粒子を含む水溶液であるスラリーが供給されることになる。よって、水溶液がスラリー生成部１０２に流入する前に粒子をあらかじめ加えることになり、粒子生成を促進し、スラリー生成部１０２でスラリーを形成しやすくすることができる。ここでは、粒子は結晶成長の起点となる核として働くため、粒子が無い場合と比較して粒子の生成効率が高まる。そのため、第一循環回路１００Ａが稼動後、一度粒子が生成されれば連続的にスラリーが形成されるようになる。
【００３２】
実施の形態２．
以下、本実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００３３】
図３は、本実施の形態２に係る空調システムを示す概略図である。
本実施の形態２に係る空調システムは、第一循環回路１００Ｂと第二循環回路３００とで構成されている。第一循環回路１００Ｂは、第一ポンプ１０１、室外機熱交換器１０５、小型化手段２０２が設けられた捕捉手段２００、および、室内機１０６を備え、それらが主配管１０４で接続されて構成されている。さらに、第一循環回路１００Ｂは、捕捉手段２００の出口とは異なる位置と、主配管１０４の第一ポンプ１０１の前段と室内機１０６の後段とを接続する箇所とを接続する戻り配管２０１を備えている。この第一循環回路１００Ｂには、循環する熱媒体として、スラリーを形成する化合物の水溶液が充填されている。
【００３４】
第二循環回路３００は、室外機３０１および室外機熱交換器１０５を備え、それらが配管３０２で接続されて構成されている。この第二循環回路３００には、熱媒体として冷媒ガスが充填されている。
【００３５】
本実施の形態２に係る空調システムでは、上記２つの循環回路を流れる２流体が、室外機熱交換器１０５を介して熱交換される。なお、本実施の形態２に係る空調システムでは、室外機熱交換器１０５は、実施の形態１におけるスラリー生成部１０２に相当し、室内機１０６が実施の形態１における溶解部１０３に相当する。
【００３６】
室外機３０１によって冷却された冷媒ガスが室外機熱交換器１０５を通り、第一循環回路１００Ｂを流れる水溶液を冷却する。この冷却された水溶液は、粒子が析出してスラリー状態となる。そして、スラリーが室内機１０６に流れ込むと、室内機１０６は室内に冷風を提供するとともに、スラリーが加熱され、粒子が溶解して水溶液となり、水溶液の水温が上昇する。
【００３７】
このように、本実施の形態２では、実施の形態１と同様に、スラリー使用による冷却効率向上というメリットを活かしつつ、粒子を循環させることで発生する問題を解決するために、第一循環回路１００Ｂは、捕捉手段２００、戻り配管２０１、および、小型化手段２０２を備えた構成となっており、その働きは実施の形態１と同様のため、説明を省略する。
【００３８】
実施の形態３．
以下、本実施の形態３について説明するが、実施の形態１および２と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１および２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００３９】
図４は、本実施の形態３に係る空調システムの捕捉手段２００Ａの内部構造を示す断面概略図である。
以下、本実施の形態３に係る捕捉手段２００Ａの内部構造について説明する。
本実施の形態３に係る捕捉手段２００Ａは、粒子と液体との密度の差による重力沈降を利用して粒子を捕捉するものである。捕捉手段２００Ａは、外郭を構成する円筒形状の本体部２０３を備え、本体部２０３の側面には本体部２０３よりも小さい管径の入口部２０５が設けられている。また、本体部２０３の、入口部２０５よりも高い位置となる側面には、本体部２０３よりも小さい管径の出口部２０６が設けられている。そして、水溶液は、入口部２０５から本体部２０３に流入し、出口部２０６から流出する。なお、本体部２０３を円筒形状とすることで、金属材料により加工が容易となり、また、角形状に比べて容器内の流動状態の乱れを少なくし、粒子を沈降させやすくなるという効果が得られる。また、入口部２０５および出口部２０６の管径を本体部２０３よりも小さくすることで、流速を低下させ、粒子を沈降させやすくなるという効果が得られる。
【００４０】
また、本体部２０３の底部には、内部に流入した粒子を捕捉する捕捉部２０４が設けられており、本体部２０３の上部には戻り配管２０１が設けられている。つまり、鉛直方向において、戻り配管２０１および出口部２０６は入口部２０５よりも高い位置に設けられており、捕捉部２０４は入口部２０５よりも低い位置に設けられている。そして、出口部２０６が入口部２０５よりも高い位置に設けられているため、捕捉手段２００Ａの内部では鉛直方向上向きの水流が形成される。なお、入口部２０５、出口部２０６、および、戻り配管２０１の管径を第一循環回路１００Ａの主配管１０４と同じ管径とすることで、異径の接続部品を省略することができる。
【００４１】
また、図示は省略するが、捕捉手段２００Ａは、粒子を含む冷却された水溶液が放熱および周囲の空気から加熱されるのを防ぐために断熱材が巻かれている。本実施の形態３に係る小型化手段２０２は、粒子を溶解するものである場合、捕捉手段２００Ａの底部の外側に設けられている。そして、小型化手段２０２が設けられている位置には、断熱性の低い物質を配置する構造、または断熱材を配置しない構造とし、捕捉手段２００Ａの底部の断熱性を低下させる構成となっている。これは、小型化手段２０２で、捕捉部２０４に捕捉された粒子を溶解しやすくするためである。
【００４２】
図５は、図４に示す捕捉手段２００Ａ内における粒子の挙動を示す第１の図である。図６は、図４に示す捕捉手段２００Ａ内における粒子の挙動を示す第２の図である。図７は、図４に示す捕捉手段２００Ａ内における粒子の挙動を示す第３の図である。なお、図５〜図７に示す矢印の長さは、流速の大きさを示している。
次に、捕捉手段２００Ａ内における粒子の挙動について、図５〜図７を用いて説明する。なお、粒子径が粒子径５０μｍに満たない粒子を小型粒子１３、粒子径が粒子径５０μｍ以上の粒子を大型粒子１４とする。大型粒子１４は、実施の形態１で説明したように第一循環回路１００Ａの信頼性を低下させるため、捕捉する必要がある。
【００４３】
図５に示すように、入口部２０５から流入した粒子のうち、大型粒子１４は、水流による鉛直方向上向きの流速３１よりも重力による鉛直方向下向きの流速３２の方が大きくなるため沈降し、捕捉部２０４に沈降する。一方、図６に示すように、小型粒子１３は、重力による鉛直方向下向きの流速３２よりも水流による鉛直方向上向きの流速３１の方が大きくなるため、出口部２０６および戻り配管２０１に向かう。以上のように重力沈降を利用することで、粒子径による選択的な捕捉が可能となる。
【００４４】
捕捉された大型粒子１４は、第一循環回路１００Ａが停止後、小型化手段２０２により捕捉手段２００Ａの水溶液が加熱されて、時間の経過とともに水溶液の温度が上昇することで溶解が始まり、粒子径が小さくなる。そして、再度第一循環回路１００Ａが稼動すると、図７に示すように、粒子径が十分小さくなった大型粒子１４は、重力による鉛直方向下向きの流速３２より、水流による鉛直方向上向きの流速３１の方が大きくなる。そして、粒子径が十分小さくなった大型粒子１４は、捕捉手段２００Ａの上部に設けられた出口部２０６および戻り配管２０１を通って第一循環回路１００Ａに戻される。よって、温度変化による粒子径の変化を利用し、捕捉手段２００Ａの上部に出口部２０６および戻り配管２０１を設けることで、捕捉手段２００Ａから流出する粒子径をある値より小さくすることができる。
【００４５】
なお、捕捉手段２００Ａの内径および高さは、捕捉対象とする粒子径、密度、および、使用する循環回路の循環流量から設計するとよい。また、捕捉手段２００Ａの材料については、特に限定されるものではないが、加工性を考慮して、銅、ステンレス、アルミニウム、黄銅、および、鉄鋼などの金属、あるいは樹脂材料を使用するとよい。
【００４６】
従来のように、フィルタおよび多孔質管などによって開口部より大きい粒子を通過させなくすることで粒子を捕捉する捕捉手段を長期間使用すると、開口部の閉塞が生じるため、圧力損失の増大および流路閉塞が起きる可能性がある。一方、本実施の形態３のように、重力沈降を利用した捕捉手段２００Ａを用いると、捕捉部２０４に粒子が捕捉されるため、入口部２０５および出口部２０６の流路が確保され、上記の問題は発生しない。
【００４７】
以上、本実施の形態３に係る空調システムにおいて、捕捉手段２００Ａは、外郭を構成する本体部２０３と、本体部２０３の内部に熱媒体を流入させる入口部２０５と、本体部２０３の内部から熱媒体を流出させる出口部２０６と、を備えている。そして、出口部２０６は、入口部２０５よりも高い位置に設けられている。
【００４８】
本実施の形態３に係る空調システムによれば、出口部２０６は、入口部２０５よりも高い位置に設けられているため、捕捉手段２００Ａの内部では鉛直方向上向きの水流が形成される。そのため、入口部２０５から流入した粒子のうち、大型粒子１４は、水流による鉛直方向上向きの流速３１よりも重力による鉛直方向下向きの流速３２の方が大きくなるため沈降し、捕捉部２０４に沈降する。一方、小型粒子１３は、重力による鉛直方向下向きの流速３２よりも水流による鉛直方向上向きの流速３１の方が大きくなるため、出口部２０６に向かう。このように、重力沈降を利用することができるため、粒子径による選択的な捕捉が可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態３に係る空調システムにおいて、戻り配管２０１は、入口部２０５よりも高い位置に設けられている。
【００５０】
本実施の形態３に係る空調システムによれば、戻り配管２０１が入口部２０５よりも高い位置に設けられている。そのため、重力沈降の利用によって大型粒子１４を捕捉手段２００Ａの外部に排出させず、小型粒子１３のみを第一ポンプ１０１の前段に戻すことができ、信頼性を確保することができる。
【００５１】
実施の形態４．
以下、本実施の形態４について説明するが、実施の形態３と重複するものについては説明を省略し、実施の形態３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００５２】
図８は、本実施の形態４に係る空調システムの捕捉手段２００Ｂの内部構造を示す断面概略図である。
以下、本実施の形態４に係る捕捉手段２００Ｂの内部構造について説明する。
本実施の形態４に係る捕捉手段２００Ｂでは、捕捉した大型粒子１４の小型化を促進するために、小型化手段２０２として加熱手段２０７が設けられている。この加熱手段２０７は、本体部２０３の底面の下側に設けられている。なお、加熱手段２０７は、本体部２０３の側面に設けられていてもよく、その場合、加熱手段２０７は入口部２０５より下側の捕捉部２０４に近い位置に配置するとよい。
【００５３】
加熱手段２０７によって、捕捉部２０４に捕捉された大型粒子１４を加熱して溶解し、粒子径を縮小化することが可能であり、効率的に第一循環回路１００Ａに戻すことが可能となる。よって、スラリーの冷却能力の低下を抑制することができる。
【００５４】
なお、加熱手段２０７の例としては、電気ヒーターがある。なお、その場合は、捕捉手段２００Ｂを実施の形態１〜３で説明した第一ポンプ１０１の上部に電気ヒーターを設置し、第一ポンプ１０１の発熱を伝播することで加熱するようにしてもよい。これは、電気ヒーターを使用すると余分な電力が必要となり、スラリー利用による省エネ効果が低下するためであり、システム内部の排熱を利用する方が省エネ効果を高めることができてよい。システム内に第一ポンプ１０１以外の発熱体が存在する場合は、それを用いて加熱してもよい。加熱手段２０７は、スラリー生成部１０２の稼働に併せて稼動するものであり、単体で稼動するものではない。
【００５５】
実施の形態５．
以下、本実施の形態５について説明するが、実施の形態３と重複するものについては説明を省略し、実施の形態３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００５６】
図９は、本実施の形態５に係る空調システムの捕捉手段２００Ｃの内部構造を示す断面概略図である。
以下、本実施の形態５に係る捕捉手段２００Ｃの内部構造について説明する。
本実施の形態５に係る捕捉手段２００Ｃでは、捕捉した大型粒子１４の小型化を促進するために、小型化手段２０２として破砕手段２０８が設けられている。
【００５７】
破砕手段２０８によって大型粒子１４を機械的に破砕し、粒子径を縮小させて第一循環回路１００Ａに戻すことが可能となる。破砕手段２０８の例としては、撹拌翼を持つ撹拌機がある。破砕手段２０８は、スラリー生成部１０２の稼働に併せて稼動するものであり、単体で稼動するものではない。
【００５８】
捕捉部２０４に大型粒子１４が捕捉されると、大型粒子１４同士が凝集し、より巨大な粒子１６になる可能性がある。そこで、破砕手段２０８を用いて捕捉手段２００Ｃの内部を流動させることで大型粒子１４の凝集を防止するという副次的な効果も期待できる。
【００５９】
なお、実施の形態４で説明した加熱手段２０７と、本実施の形態５で説明した破砕手段２０８との両方を備えた構成としてもよい。そうすることで、捕捉した大型粒子１４の小型化を促進する効果をさらに高めることができる。
【００６０】
実施の形態６．
以下、本実施の形態６について説明するが、実施の形態４と重複するものについては説明を省略し、実施の形態４と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００６１】
図１０は、本実施の形態６に係る空調システムの捕捉手段２００Ｄの内部構造を示す断面概略図である。図１１は、本実施の形態６に係る空調システムの捕捉手段２００Ｄの変形例の内部構造を示す断面概略図である。
【００６２】
実施の形態４および５で説明したように、加熱手段２０７および破砕手段２０８は、スラリー生成部１０２の稼働に併せて稼動するとしたが、捕捉された大型粒子１４が一定量まで増加したタイミングで稼働させればよい。そして、そのタイミングを計るため、本実施の形態６では、図１０および図１１に示すように、捕捉手段２００Ｄに、粒子の量を検知するセンサー２０９が設けられている。このセンサー２０９は、水温、粘土、光などを利用して粒子の量を検知するものであり、水温を利用して粒子の量を検知する例としては、サーミスタなどがある。また、空調システムは、加熱手段２０７または破砕手段２０８を制御する制御装置６００を備えている。そして、制御装置６００は、センサー２０９が検知した粒子の量に応じて、電気的信号を加熱手段２０７または破砕手段２０８に送信し、加熱手段２０７の稼働および停止の制御を行う。ここで、粒子の量とは、室外機熱交換器１０５または空調システムの設計によりあらかじめ規定された量である。このように、加熱手段２０７または破砕手段２０８の稼働を最小限とすることで、消費電力の増加を抑制し、省エネ効果を高めることができる。
【００６３】
なお、制御装置６００は、例えば、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、プロセッサともいう）で構成される。
【００６４】
以上、本実施の形態６に係る空調システムは、捕捉手段２００Ｄの内部の粒子の量を検知するセンサー２０９と、センサー２０９が検知した粒子の量に応じて加熱手段２０７または破砕手段２０８を制御する制御装置６００と、を備えたものである。
【００６５】
本実施の形態６に係る空調システムによれば、センサー２０９が検知した粒子の量に応じて加熱手段２０７または破砕手段２０８を制御する。そのため、加熱手段２０７または破砕手段２０８の稼働を最小限とすることができ、消費電力の増加を抑制し、省エネ効果を高めることができる。
【００６６】
実施の形態７．
以下、本実施の形態７について説明するが、実施の形態６と重複するものについては説明を省略し、実施の形態６と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００６７】
図１２は、本実施の形態７に係る空調システムの捕捉手段２００Ｅの内部構造を示す断面概略図である。
本実施の形態７では、捕捉手段２００Ｅの本体部２０３の上部に設けられた戻り配管２０１に、流量を調整するバルブ２１０が設けられている。このバルブ２１０の例としては、流量調整弁がある。出口部２０６の後段の流路への粒子付着によって出口部２０６の流量が減少した場合、このバルブ２１０を開くことで、戻り配管２０１の流量が多くなり、室内機１０６への流量の減少を抑制することができる。また、バルブ２１０の開閉の判断を行うために、実施の形態６で説明したセンサー２０９が捕捉手段２００Ｅに設けられていてもよい。なお、バルブ２１０の開閉の判断は、粒子の割合または粒子径から、室外機熱交換器１０５を閉塞させないかどうかに基づいて行われ、室外機熱交換器１０５を閉塞させると判定された場合は、バルブ２１０が閉じられる。
【００６８】
以上、本実施の形態７に係る空調システムは、戻り配管２０１に、流量を調整するバルブ２１０が設けられているものである。
【００６９】
本実施の形態７に係る空調システムによれば、戻り配管２０１に、流量を調整するバルブ２１０が設けられている。そのため、出口部２０６の流量が減少した場合、このバルブ２１０を開くことで、戻り配管２０１の流量が多くなり、室内機１０６への流量の減少を抑制することができる。
【００７０】
実施の形態８．
以下、本実施の形態８について説明するが、実施の形態３〜７と重複するものについては説明を省略し、実施の形態３〜７と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００７１】
図１３は、本実施の形態８に係る空調システムの捕捉手段２００Ｆの内部構造を示す断面概略図である。
空調システムの配管の収納スペースの都合、あるいは、空調システムのコンパクト化のために、戻り配管２０１を本体部２０３に設けられた入口部２０５よりも上側に設けることが難しい場合がある。そこで、本実施の形態８では、戻り配管２０１が、捕捉手段２００Ｆの本体部２０３の、入口部２０５よりも下側の側面に設けられている。つまり、戻り配管２０１が、入口部２０５よりも低い位置に設けられている。さらに、戻り配管２０１の入口側の開口部２０１ａに網２１１が設けられている。そのため、網２１１の網目の大きさよりも大きい大型粒子１４は網２１１によって遮られて捕捉手段２００Ｆの外部に排出されず、粒子径が網２１１の網目以下の大きさになると網２１１を通過して捕捉手段２００Ｆの外部に排出されるようになる。その結果、第一循環回路１００Ａの流動性悪化を抑制することができ、信頼性を確保することができる。
【００７２】
なお、網２１１の網目の大きさは捕捉対象の粒子径より小さいことが望ましいが、必ずしも小さい必要はなく、捕捉対象の１０倍程度としてもよい。これは、網２１１の表面に粒子が付着して結晶成長が起きるため、捕捉対象となる粒子の流出を最小限に抑えることができるようにするためである。網２１１の表面に付着した粒子は、例えば実施の形態４で説明した加熱手段２０７によって捕捉された粒子と一緒に粒子径が小さくなり、戻り配管２０１を通って第一循環回路１００Ａに戻されるため、戻り配管２０１が閉塞することはない。また、網２１１の材料については特に限定されるものではないが、加工性を考慮して銅、ステンレス、アルミニウム、黄銅、および、鉄鋼などの金属、あるいは、樹脂材料を使用するとよい。
【００７３】
以上、本実施の形態８に係る空調システムにおいて、戻り配管２０１は、入口部２０５よりも低い位置に設けられており、戻り配管２０１の入口側の開口部２０１ａに網２１１が設けられている。
【００７４】
本実施の形態８に係る空調システムによれば、戻り配管２０１は、入口部２０５よりも低い位置に設けられており、空調システムのコンパクト化が可能となる。また、戻り配管２０１の入口側の開口部２０１ａに網２１１が設けられている。そのため、網２１１の網目の大きさよりも大きい大型粒子１４を捕捉手段２００Ｆの外部に排出させず、粒子径が網２１１の網目以下の大きさの粒子のみを捕捉手段２００Ｆの外部に排出することができ、信頼性を確保することができる。
【００７５】
実施の形態９．
以下、本実施の形態９について説明するが、実施の形態１〜８と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１〜８と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００７６】
図１４は、本実施の形態９に係る空調システムを示す概略図である。
本実施の形態９に係る空調システムは、第一循環回路１００Ｃと第二循環回路３００とで構成されている。第一循環回路１００Ｃは、第一ポンプ１０１、室外機熱交換器１０５、小型化手段２０２が設けられた捕捉手段２００、室内機１０６、スラリータンク４００、第二ポンプ１０７を備え、それらが主配管１０４で接続されて構成されている。この第一循環回路１００Ｃには、循環する熱媒体として、スラリーを形成する化合物の水溶液が充填されている。また、捕捉手段２００の出口とは異なる位置と第一ポンプ１０１の前段とに接続された戻り配管２０１が設けられている。
【００７７】
第二循環回路３００は、室外機３０１および室外機熱交換器１０５を備え、それらが配管３０２で接続されて構成されている。この第二循環回路３００には、熱媒体として冷媒ガスが充填されている。
【００７８】
本実施の形態９および後述する実施の形態１０〜１２に係る空調システムでは、上記２つの循環回路を流れる２流体が、室外機熱交換器１０５を介して熱交換される。なお、本実施の形態９および後述する実施の形態１０〜１２に係る空調システムでは、室外機熱交換器１０５は、実施の形態１におけるスラリー生成部１０２に相当し、室内機１０６が実施の形態１における溶解部１０３に相当する。
【００７９】
本実施の形態９に係る第一循環回路１００Ｃは、室内機１０６の入口側とスラリータンク４００との間に第二ポンプ１０７を備えており、第一ポンプ１０１とは独立して稼働させることができるようになっている。また、スラリータンク４００に大量のスラリーを貯蔵することが可能であり、蓄熱材として熱量を貯めることができる。よって、あらかじめスラリータンク４００内にスラリーを多く形成して貯蔵しておき、第二ポンプ１０７のみを稼働させることで、室内機１０６のみを稼働させ、室外機３０１は停止させることができる。よって、室外機３０１の運転時間を減らすことで、省エネ効果が期待できる。
【００８０】
以上、本実施の形態９に係る空調システムは、熱媒体を循環させる第一ポンプ１０１と、捕捉手段２００から流出したスラリーを貯蔵するスラリータンク４００とを備えている。また、この空調システムは、第一ポンプ１０１とは独立して稼働し、スラリータンク４００から流出したスラリーを室内機１０６に送る第二ポンプ１０７を備えている。
【００８１】
本実施の形態９に係る空調システムによれば、捕捉手段２００から流出したスラリーを貯蔵するスラリータンク４００を備えているため、スラリータンク４００に大量のスラリーを貯蔵することが可能であり、蓄熱材として熱量を貯めることができる。また、第一ポンプ１０１とは独立して稼働し、スラリータンク４００から流出したスラリーを室内機１０６に送る第二ポンプ１０７を備えている。そのため、あらかじめスラリータンク４００内にスラリーを多く形成して貯蔵し、第二ポンプ１０７のみを稼働することで室内機１０６のみを稼働させることができる。よって、室外機３０１の運転時間を減らすことで、省エネ効果が期待できる。
【００８２】
実施の形態１０．
以下、本実施の形態１０について説明するが、実施の形態９と重複するものについては説明を省略し、実施の形態９と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００８３】
図１５は、本実施の形態１０に係る空調システムを示す概略図である。
本実施の形態１０に係る空調システムは、第一循環回路１００Ｃ１と第二循環回路３００とで構成されている。第一循環回路１００Ｃ１は、実施の形態９に係る第一循環回路１００Ｃと異なり、ポンプ１０８を１台のみ備えた構成となっている。本実施の形態１０に係る空調システムでは、この１台のポンプ１０８により、スラリーを形成する化合物が、室内機１０６、室外機熱交換器１０５、および、捕捉手段２００を通ってスラリータンク４００に戻される。空調システムの運転の初期においては、スラリーを形成する化合物はスラリーを形成しないが、継続して運転することで、室外機熱交換器１０５でスラリーが形成され、その後、スラリータンク４００にスラリーが貯蔵されることになる。
【００８４】
本実施の形態１０に係る空調システムによれば、第一循環回路１００Ｃ１がポンプ１０８を１台のみ備えた構成であるため、コスト低減、および省スペース化の効果がある。
【００８５】
実施の形態１１．
以下、本実施の形態１１について説明するが、実施の形態９および１０と重複するものについては説明を省略し、実施の形態９および１０と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００８６】
図１６は、本実施の形態１１に係る空調システムを示す概略図である。
本実施の形態１１に係る空調システムは、第一循環回路１００Ｃ２と第二循環回路３００とで構成されている。第一循環回路１００Ｃ２は、実施の形態１０に係る第一循環回路１００Ｃ１と同様に、ポンプ１０８を１台のみ備えた構成となっているが、実施の形態１０に係る第一循環回路１００Ｃ１と異なり、三方弁１０９を備えている。この三方弁１０９により、スラリーを形成する化合物が、室内機１０６と室外機熱交換器１０５とに流れる量を調整することができる。なお、三方弁１０９の調整については、実施の形態６で示したセンサー２０９が検知した粒子の量に応じて、加熱手段２０７または破砕手段２０８を制御する制御装置６００を用いるとよい。または、室内機１０６の温度設定により三方弁１０９を調整してもよい。
【００８７】
本実施の形態１１に係る空調システムによれば、第一循環回路１００Ｃ２が、実施の形態１０に係る第一循環回路１００Ｃ１と同様に、ポンプ１０８を１台のみ備えた構成であるため、コスト低減、および省スペース化の効果がある。さらに、第一循環回路１００Ｃ２が三方弁１０９を備えた構成であるため、スラリーを形成する化合物が、室内機１０６と室外機熱交換器１０５とに流れる量を調整することができる。
【００８８】
実施の形態１２．
以下、本実施の形態１２について説明するが、実施の形態１１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態９と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００８９】
図１７は、本実施の形態１２に係る空調システムを示す概略図である。
実施の形態１１では、捕捉手段２００とスラリータンク４００とが個別に存在する例を示したが、本実施の形態１２では、図１７に示すように、捕捉手段２００を備えず、スラリータンク４００に捕捉手段２００の機能を持たせている。
【００９０】
スラリータンク４００は、外郭を構成する円筒形状の本体部４０３を備え、本体部４０３の側面には入口部４０５が設けられており、その入口部４０５よりも高い位置となる側面には出口部４０６が設けられている。また、本体部４０３の底部には捕捉部４０４が設けられている。さらに、本体部４０３の底部には戻り配管４０１が設けられている。また、スラリータンク４００には加熱手段２０７または破砕手段２０８などである小型化手段２０２が設けられている。なお、本体部４０３を円筒形状とすることで、金属材料により加工が容易となり、また、角形状に比べて容器内の流動状態の乱れを少なくし、粒子を沈降させやすくなるという効果が得られる。
【００９１】
つまり、鉛直方向において、出口部４０６は入口部４０５よりも高い位置に設けられており、戻り配管４０１、捕捉部４０４、および、小型化手段２０２は入口部４０５よりも低い位置に設けられている。そして、出口部４０６がスラリータンク４００の上側に設けられているため、スラリータンク４００の内部では鉛直方向上向きの水流が形成される。
【００９２】
なお、本体部４０３の内部の粒子の量を検知するセンサー、および、戻り配管４０１の流量を調整するバルブを設けることで、空調システムをさらに高性能化させることができる。
【００９３】
以上、本実施の形態１２に係る空調システムは、第一循環回路１００Ｄ内に、冷却によって粒子を析出させる化合物を含んだ水溶液を熱媒体として循環させて熱交換を行う空調システムである。また、空調システムは、熱媒体から液体と粒子とが共存したスラリーを生成させる室外機熱交換器１０５と、室外機熱交換器１０５が生成したスラリーに共存する粒子を捕捉するとともに、スラリーを貯蔵するスラリータンク４００と、を備えている。また、空調システムは、スラリータンク４００から流出したスラリーに含まれる粒子を溶解させる室内機１０６と、熱媒体を循環させる第一ポンプ１０１と、第一ポンプ１０１とは独立して稼働し、スラリータンク４００から流出したスラリーを室内機１０６に送る第二ポンプ１０７と、を備えたものである。
【００９４】
本実施の形態１２に係る空調システムによれば、実施の形態１１と同様の効果を得ることができる。さらに、捕捉手段２００を備えず、スラリータンク４００に捕捉手段２００の機能を持たせているため、部品点数を削減できる。
【００９５】
なお、本実施の形態１２に係る空調システムは、第一循環回路１００Ｄが２台のポンプを備えた構成としたが、それに限定されず、実施の形態１０および１１のように、１台のポンプのみを備えた構成でもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１３  小型粒子、１４  大型粒子、１６  より巨大な粒子、３１  流速、３２  流速、１００  第一循環回路、１００Ａ  第一循環回路、１００Ｂ  第一循環回路、１００Ｃ  第一循環回路、１００Ｃ１  第一循環回路、１００Ｃ２  第一循環回路、１００Ｄ  第一循環回路、１０１  第一ポンプ、１０２  スラリー生成部、１０３  溶解部、１０４  主配管、１０５  室外機熱交換器、１０６  室内機、１０７  第二ポンプ、１０８  ポンプ、１０９  三方弁、２００  捕捉手段、２００Ａ  捕捉手段、２００Ｂ  捕捉手段、２００Ｃ  捕捉手段、２００Ｄ  捕捉手段、２００Ｅ  捕捉手段、２００Ｆ  捕捉手段、２０１  戻り配管、２０１ａ  開口部、２０２  小型化手段、２０３  本体部、２０４  捕捉部、２０５  入口部、２０６  出口部、２０７  加熱手段、２０８  破砕手段、２０９  センサー、２１０  バルブ、２１１  網、３００  第二循環回路、３０１  室外機、３０２  配管、４００  スラリータンク、４０１  戻り配管、４０３  本体部、４０４  捕捉部、４０５  入口部、４０６  出口部、６００  制御装置。
【要約】
空調システムは、循環回路内に熱媒体を循環させて熱交換を行う空調システムにおいて、熱媒体から液体と粒子とが共存したスラリーを生成させるスラリー生成部と、スラリー生成部が生成したスラリーに含まれる粒子を溶解させる溶解部と、を備えたものである。【図１】
0006790291.tif 000002
【図２】
0006790291.tif 000003
【図３】
0006790291.tif 000004
【図４】
0006790291.tif 000005
【図５】
0006790291.tif 000006
【図６】
0006790291.tif 000007
【図７】
0006790291.tif 000008
【図８】
0006790291.tif 000009
【図９】
0006790291.tif 000010
【図１０】
0006790291.tif 000011
【図１１】
0006790291.tif 000012
【図１２】
0006790291.tif 000013
【図１３】
0006790291.tif 000014
【図１４】
0006790291.tif 000015
【図１５】
0006790291.tif 000016
【図１６】
0006790291.tif 000017
【図１７】
0006790291.tif 000018