(57)【要約】【課題】安全性が高く性能も高い家庭などに用いることができるコ・ジェネ空調装置を提供しようとするものである。【解決手段】除湿ロータ９と顕熱交換ロータ８と温水ヒータ６とを有するコ・ジェネ空調装置本体７を設け、除湿ロータ９の脱着空気を加熱する温水ヒータ６に、ガスエンジン発電機１の排熱を伝える不凍液を直接導入するようにするとともに、除湿ロータ９によって作られた乾燥空気を家屋１１先へ送る送気管路１０を設けた。これによって、家屋１１の天井裏には送気管路１０を設けることができ、万一管路にピンホールなどができても、単に空気が漏れるだけであり、安全上の問題がない。また除湿ロータ９の脱着空気をつくる温水ヒータ６にはガスエンジン発電機１の排熱が直接供給され、熱効率が高い。【選択図】  図１
2004324907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿ロータと顕熱交換手段と除湿ロータの脱着空気を加熱する温水ヒータとを有するコ・ジェネ空調装置本体と、内燃機関発電機とを備え、前記内燃機関発電機から排出される冷却媒体を前記温水ヒータと熱交換器に流すようにし、前記熱交換器によって貯湯タンク内の水を加熱するようにしたコ・ジェネ空調装置。
【請求項２】
温水ヒータと熱交換器とを並列に内燃機関発電機に接続した請求項１記載のコ・ジェネ空調装置。
【請求項３】
温水ヒータと熱交換器とを直列に内燃機関発電機に接続した請求項１記載のコ・ジェネ空調装置。
【請求項４】
貯湯タンク内の水を加熱するバーナーを設けた請求項１記載のコ・ジェネ空調装置。
【請求項５】
温水ヒータに入る前の冷却媒体を加熱するバーナーを設けた請求項１記載のコ・ジェネ空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばシリカゲルやゼオライトなどの湿気吸着剤を担持した除湿ロータを用いて乾燥空気を供給するコ・ジェネ空調装置に関するもので、特に家庭用などの小型発電機の排熱を利用したものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コ・ジェネ空調装置は産業用に発達し、スーパーマーケットの売り場の快適性の向上や、冷凍食品売り場の冷凍ショーケースの霜着防止などに用いられて来たが、湿度をコントロールすることによって梅雨時や夏場の快適性を向上するために家庭用のものが開発されるようになった。
【０００３】
例えば特許文献１には家庭用のコ・ジェネ空調装置が開示され、このコ・ジェネ空調装置は天井裏に設置されることにより、室内に乾燥空気を供給するようにしたものである。またこのコ・ジェネ空調装置は小型の発電機や燃料電池などの排熱を利用するコ・ジェネレーション・システムを構成している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９３９６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に開示された家庭用のコ・ジェネ空調装置は除湿ロータを有するコ・ジェネ空調装置を天井裏に設置し、除湿ロータの吸着した湿気の脱着には小型の発電機の排熱で加熱した温水や燃料電池から排出される温水を用いる温水ヒータを利用している。
【０００６】
このために発電機や燃料電池から天井裏のコ・ジェネ空調装置まで温水配管を引く必要がある。この場合に万一、温水配管の継手などにピンホールができていると、そこから温水が漏れ天井裏に漏水が発生する。
【０００７】
一般に家屋の天井裏には電気配線が敷設されており、この部分に漏水が発生すると漏電の危険がある。また除湿ロータの吸着した湿気の脱着にはできるだけ高い温度が必要で、温水ヒータへ送られる温水の温度も８０℃以上のものが用いられているため、そのような高い温度の温水が天井裏から部屋へ落ちてくると火傷の恐れもある。
【０００８】
さらに発電機や燃料電池から天井裏まで長い温水配管を敷設する必要があり、その長い配管を通過する間に温水の温度が下がり、目的とする性能が発揮できないという問題がある。
【０００９】
また特許文献１では明確ではないのであるが、長い温水配管中の水が冬季に凍結しないようにするため、温水配管内に不凍液を用いることが一般的であり、このため例えば図４に示すように温水配管経路が複雑になり、熱効率も悪くなっていた。
【００１０】
図４において、１はガスエンジン発電機であり都市ガスや液化石油ガスを使って発電するものである。２は貯湯タンクで清水が蓄えられており、蓄えられた清水はガスエンジン発電機１の排熱で湯になる。つまりガスエンジン発電機１の冷却液と貯湯タンク２に蓄えた清水との間で熱交換器３を用いて、熱交換を行い貯湯タンク２内の清水は湯になる。
【００１１】
４はバーナーであり、貯湯タンク２に蓄えた湯の温度が所定値より低い場合に動作させるものである。５は熱交換器であり、貯湯タンク２内の温水と温水ヒータ６へ供給される温水との間で熱交換するものである。ここで温水ヒータ６と熱交換器５の間を循環する熱媒体は不凍液である。
【００１２】
７はコ・ジェネ空調装置本体であり、この中に除湿ロータ８や顕熱交換ロータ９や温水ヒータ６などが設けられている。また一般に熱交換器５と温水ヒータ６との距離が長くとられている。
【００１３】
以上のような従来のコ・ジェネ空調装置は、温水ヒータ６へ熱エネルギーを供給する熱媒体として不凍液を用いる必要があり、よって貯湯タンク２内の温水と不凍液の熱交換を行う必要もある。このため、温水ヒータ６へ供給される不凍液の温度は貯湯タンク２内の温水の温度より１０℃以上低くなる。
【００１４】
このため、温水ヒータ６のつくる温風の温度も低く、除湿ロータ８の脱着効果も低くなる。この対策として、バーナー４によって貯湯タンク２を十分に加熱するとよいが、この対策ではコ・ジェネ効果が低くなり熱エネルギーの利用効率が低くなるという問題があった。
【００１５】
本発明は以上のような問題に着目してなされたものであり、安全性が高く性能も高いコ・ジェネ空調装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本件発明は以上のような課題を解決するため、除湿ロータの脱着空気を加熱するヒータに、内燃機関の排熱を伝える熱媒体を直接導入するようにするとともに、除湿ロータによって作られた乾燥空気を供給先へ送る管路を設けるようにした。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、除湿ロータと顕熱交換手段と除湿ロータの脱着空気を加熱する温水ヒータとを有するコ・ジェネ空調装置本体と、内燃機関発電機とを備え、前記内燃機関発電機から排出される冷却媒体を前記温水ヒータと熱交換器に流すようにし、前記熱交換器によって貯湯タンク内の水を加熱するようにしたものであり、内燃機関発電機から排出される冷却媒体を直接温水ヒータに入れることができ、内燃機関発電機の排熱を有効に用いることができるという作用を有する。
【００１８】
【実施例】
以下本発明のコ・ジェネ空調装置の実施例について図に沿って詳細に説明する。図１は本願発明の実施例１の系統図、図２は同実施例２の系統図、図３は同実施例３の系統図である。この図１〜図３及び従来例を示す図４において、同一の構成部材については同一の番号を付与し冗長性を避けるために重複した説明を省略する。
【００１９】
ガスエンジン発電機１は都市ガスや液化石油ガスなどによって動作する内燃機関と発電機とを組み合わされたものであり、内燃機関を冷却する冷却媒体としての不凍液が循環する冷却ジャケットを有している。ガスエンジン発電機１については既に知られた技術であるので、詳細な説明は省略する。
【００２０】
貯湯タンク２内の浄水は熱交換器３及びバーナー４によって加熱される。つまりガスエンジン発電機１の排熱によって内燃機関を冷却する不凍液の温度が上昇し、この温度の上昇した不凍液の熱が熱交換器３を介して貯湯タンク２内の浄水の温度を上げる。
【００２１】
コ・ジェネ空調装置本体７には温水ヒータ６、除湿ロータ８、顕熱交換ロータ９が設けられている。コ・ジェネ空調装置本体７は空気の通路がほぼ２分され、これによって除湿ロータ９は吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分けられ、顕熱交換ロータは吸熱ゾーンと放熱ゾーンとに分けられている。温水ヒータ６は除湿ロータ８の脱着ゾーンに対向して設けられている。
【００２２】
そして、ガスエンジン発電機１の排熱によって温度の上昇した不凍液が温水ヒータ６に流れるように配管がなされている。以上の説明の熱交換器３及び温水ヒータ６はガスエンジン発電機１に対して並列に配管がなされている。
【００２３】
以上説明の実施例１のものの動作を以下説明する。先ずガスエンジン発電機１が動作すると、その排熱によって内燃機関を冷却する不凍液の温度が上昇し、この不凍液が熱交換器３と温水ヒータ６に流れる。
【００２４】
一方、外気は除湿ロータ９の吸着ゾーンを通過して乾燥空気となる。この乾燥空気は除湿ロータ９の吸着熱で温度が上昇しており、顕熱交換ロータ８の吸熱ゾーンを通過することによって温度が下がり、快適な空気となる。
【００２５】
この低湿の快適な空気は給気管１０を介して家屋１１に供給される。最近の家屋１１は高気密住宅と呼ばれ、各部屋の気密が保たれるとともに各部屋の還気を行うための給気配管が設けられており、この給気配管に給気管１１を接続して各部屋に快適な空気を送るようにする。
【００２６】
高気密住宅は一般に排気配管も各部屋に設けられ、この排気配管をコ・ジェネ空調装置本体７の排気管１２に接続する。これによって各室内からの還気はコ・ジェネ空調装置本体７に入る。
【００２７】
コ・ジェネ空調装置本体７に入った還気は顕熱交換ロータ８の放熱ゾーンを通過し、顕熱交換ロータ８を冷却するとともに、還気の温度が上昇する。温度の上昇した還気は温水ヒータ６によってさらに温度が上昇し、除湿ロータ９の脱着ゾーンを通過して除湿ロータ９に吸着した湿気を脱着する。除湿ロータ９の脱着ゾーンを通過して高湿度になった空気は大気へ放出される。
【００２８】
ガスエンジン発電機１の排熱で温度の上昇した不凍液は直接温水ヒータ６へ入り、温水ヒータ６の温度は不凍液の温度より数度低い熱風を除湿ロータ９の脱着ゾーンへと送ることができる。
【００２９】
このようにして家屋１１内の空気は快適な状態に維持されるとともに、ガスエンジン発電機１によって発電され、発電された電気は家屋１１で消費される。家屋１１での電力消費が少なく、余剰電力が生じた場合は電力会社へ売電され、総合熱効率は高くなる。
【００３０】
またガスエンジン発電機１の排熱によって温度の上昇した不凍液は熱交換器３にも流れ、ここで貯湯タンク２内の清水と熱交換し貯湯タンク２内の清水は温度が上昇し、湯となる。これによって貯湯タンク１内の湯は風呂などへ供給可能になり、発電余熱によって風呂を沸かすことが可能になる。
【００３１】
次に図２に沿って実施例２の説明を行う。上記実施例１のものと共通する部分については同一の番号を付与して重複した説明を省略する。この実施例２のものは、上記実施例１のものと以下の点で相違する。
【００３２】
つまり実施例１のものは、ガスエンジン発電機１の排熱によって温度の上昇した不凍液が温水ヒータ６と熱交換器３とに並列に配管がなされている。このため温水ヒータ６と熱交換器３とが互いに同じ温度になるのに対し、図２の実施例２のものは温水ヒータ６を通った不凍液が熱交換器３に入るように直列に配管がなされている。このため温水ヒータ６の温度が熱交換器３の温度より高くなる。
【００３３】
この実施例２の特徴は、温水ヒータ６の温度が高いため除湿ロータ９の脱着効果が高くなり、よってより乾燥した空気を家屋１１内へ供給することができる。この場合、貯湯タンク１内の湯の温度が低くなるが、７０℃程度は確保することができる。よって風呂などへの供給温度としては十分である。
【００３４】
次に図３に沿って実施例３の説明を行う。上記実施例１のものと共通する部分については同一の番号を付与して重複した説明を省略する。この実施例３のものは、上記実施例１のものと以下の点で相違する。
【００３５】
つまり実施例１のものは、バーナー４が貯湯タンク１の追い炊きを行うように設けられていたのであるが、実施例３のものはガスエンジン発電機１の出口に接続されたカマ１３を加熱するようにバーナー４が設けられている。
【００３６】
この実施例３のものは電力の要求量が少なく、ガスエンジン発電機１から発生する熱量が少ない場合にバーナー４で必要な熱量まで不凍液を加熱することができ、これによって除湿ロータ９の脱着性能を維持することができ、コ・ジェネ空調装置本体７の性能を維持することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のコ・ジェネ空調装置は上記の如く構成したので、ガスエンジン発電機から出る不凍液が直接温水ヒータに入り、温水ヒータの温度を高く維持することができ、よってコ・ジェネ空調装置本体の性能を高く維持することができるものである。
【００３８】
さらに本発明のコ・ジェネ空調装置は温水配管が家屋の天井内に設置されないため、万一温水配管にピンホールなどが発生しても天井から温水が漏洩するなどの問題がなく、漏水による漏電の心配や、温水が天井から落ちて火傷をするなどの問題がない。
【００３９】
さらに本発明のコ・ジェネ空調装置は、温水ヒータの後に貯湯タンクの熱交換器を直列に接続する構成を有するため、ガスエンジン発電機から出た最も高い温度の不凍液が除湿ロータの脱着用の温水ヒータに流れ、コ・ジェネ空調装置本体の効率を高く維持することができる。そしてこの場合には貯湯タンクの温度が低くなるが、風呂などに給湯することの問題はない。
【００４０】
また、本発明のものはガスエンジン発電機から出た不凍液の追い炊きを行うバーナーを有しているため、発電量が減ったときであってもコ・ジェネ空調装置本体の性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコ・ジェネ空調装置の実施例１を示す系統図である。
【図２】本発明のコ・ジェネ空調装置の実施例２を示す系統図である。
【図３】本発明のコ・ジェネ空調装置の実施例３を示す系統図である。
【図４】従来のコ・ジェネ空調装置を示す系統図である。
【符号の説明】
１  ガスエンジン発電機
２  貯湯タンク
３  熱交換器
４  バーナー
５  熱交換器
６  温水ヒータ
７  コ・ジェネ空調装置本体
８  除湿ロータ
９  顕熱交換ロータ
１０  給気管
１１  家屋
１２  排気管
１３  カマ
【図１】
2004324907.tif 000003
【図２】
2004324907.tif 000004
【図３】
2004324907.tif 000005
【図４】
2004324907.tif 000006