(57)【要約】      （修正有）【課題】ふたつの熱交換装置の間の配管部分の外部に、断熱蓄液槽を設け液体媒体を蓄え、それに暖房乃至は冷房に使用することによって、高効率省エネ効果の高い空調装置を達成する。【解決手段】空調装置1000は室内温度を調整する冷暖空調装置の一種であって、空調の標的空間、例えば農業用ハウス内または住居用建築物内部に対して、断熱蓄液槽2031に保存された冷水又は乃至は温水を圧送して、空調の標的空間に設置されたチューブ2021およびラジエータ部熱交換器2011に媒体を循環することによって、気温が下降又は乃至は上昇するように、空調の標的空間を目的温度に誘導する。また、標的空間を通過した後は、予備蓄液槽に帰り保たれ、ふたたび保冷乃至は又は保温された液体媒体を圧送・循環する。【選択図】図１
2016057049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を調整する冷暖空調装置の一種であって、空調の標的空間である農業用ハウス内または住居用建築物内部等について、
冷房として稼働するときは、標的空間の内部の熱交換器は相対的に低温である熱媒体を通して、室外に設置され凝結機能を備える外部熱交換器と協力して降温を行い循環し、
暖房として稼動するとき、その内部の熱交換器は相対的に高温である熱媒体を通して、室外に設置される蒸発機能を備えた外部熱交換器に協力して昇温を行い循環するが、
本発明は、通常の冷暖房空調装置の、外部熱交換器を第一熱交換器、内部熱交換器を第二熱交換器として、ふたつの熱交換器間の配管部分の外部に断熱蓄液槽を設け、直接、配管部分が断熱蓄液槽内の液体媒体に触れる様に蓄えられ、それが加熱乃至は又は減熱され保存された暖液乃至は又は冷液を圧送して、
空調の標的空間に設置されたチューブおよびラジエータ部熱交換器を循環することによって暖房乃至は冷房する方法により、
空調の標的空間を目的温度に誘導して冷暖房機能を構成する事で、
冷暖房の高効率省エネ効果の高い空調装置を達成提供する
ことを特徴とする空調装置。
【請求項２】
温度を調整する冷暖空調装置の一種であって、
第一熱交換器と第二熱交換器を接続配管され、
暖められた金属管及び乃至は冷やされた金属管を、断熱蓄液槽内に引き込み、暖房の時はその金属暖管より、冷房の時はその金属冷管より、断熱蓄液槽内の液体へ金属管から液体への熱の移動が行われ、
熱の移動度が大きい事を特徴とする、
請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
温度を調整する冷暖空調装置の一種であって、
金属管から液体へ熱の移動が行われた、断熱蓄液槽内のその液は大型断熱蓄液槽に循環し、大容量の暖液乃至は又は冷液が蓄積され、
大型断熱蓄液槽から液体媒体が標的空間に供給される事により、供給される熱量が多く、
冷暖房機能が高効率を生み出すことを特徴とする、
請求項１に記載の空調装置。
【請求項４】
温度を調整する冷暖空調装置の一種であって、
標的空間の外部に設置される、冷暖房機の第一熱交換器の吸い込み口に対して、
第二熱交換器の気流を吹出し口から、標的空間へ吹出しても良いが、もしくはその一部を、その吹出し口から出る気体を、第一熱交換器の外部気体吸込み口に誘導し外気温度差を少なくすることによって、
第一熱交換器の吸込み温度が暖房時には外部気体温度より高く、冷房時には外部気体温度より低く、熱効率が良くなる、
この事により、第一熱交換装置の外部の吸込み口の気体を加温させ暖房として稼動し、また冷温させ冷房として稼動することより、
冷暖房の高効率省エネ効果の高い空調装置を達成提供することを特徴とする、
請求項２乃至は又は請求項３に記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、温度を調整する冷暖空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】従来の冷暖空調システムを使用するとき、外部と内部の間で熱エネルギーの移動が必要であるために、エアコン本体に外部熱交換器と内部熱交換器を設置することによって、冷暖房を実現していた。
【先行技術文献】
【０００３】
【非特許文献】
【非特許文献】Ｄ．Ａ．Ｒｅａｙ  ａｎｄ  Ｄ．Ｂ．ＭａｃＭｉｃｈａｅｌ  “Ｈｅａｔ  Ｐｕｍｐｓ，２ｎｄ  Ｅｄ．”１９８８，Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ
【特許文献】
【特許文献】［出願番号］特願平４−７３０６１  ［発明の名称］ヒートポンプ  ［優先日］１９８３年５月２日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】従来のエアコンまたは分離型空調システムを冷暖房として稼動するとき、標的空間内の内部熱交換器と室外に設置された外部熱交換器の間は、直接、銅管などの配管で結ばれ、熱の移動は液体がガス化する乃至は又はガスが凝結する事で成されて居り、そして熱交換器の所での熱の移動は、暖められた金属面乃至は又は冷やされた金属面の、金属製の熱交換器から直接、気体に対してなされている。その効率は、金属面に対して直接、空気など気体を風圧し、その風が加温乃至は又は冷温するという条件に限られた物だった。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、接触による金属面の熱の移動に対して、別な加温乃至は又は冷温する部分を構成し液体を断熱保冷または保温し、その液体媒体を、別途、標的空間に導入し冷暖房機能を構成する事で、高効率省エネ効果の高い空調装置を達成提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】本発明では、外部熱交換器を第一熱交換器、標的空間の内部熱交換器を第二熱交換器として、第一熱交換器と第二熱交換器のふたつの熱交換器間の配管部分に設置された断熱蓄液槽を設け、配管部分が直接その中の液体媒体に触れ蓄えられ保存された、加温乃至は又は冷温する部分の断熱蓄液槽を構成する。
さらに、室外に設置された第一熱交換器機と第二熱交換器との間に用意された断熱蓄液槽は大型断熱蓄液槽を循環し蓄えられ保温乃至は又は保冷されたキャリア液体媒体を、気温が上昇又は乃至は下降するよう標的空間に圧送され、標的空間に設置されたチューブおよびラジエータ部熱交換器をキャリアー液体媒体が通過することによって、空調の標的空間と標的外部空間との温度差を大きくする。具体的には、断熱蓄液槽内に蓄えられたキャリア液体媒体を、常時、水流ポンプで循環させている為、大きなエネルギー効率の確保が可能となる。
発明が解決しようとする課題で指摘したように、通常の冷暖房機の室内熱交換器では、暖められた金属管及び乃至は冷やされた金属冷管が送風され、金属と気体間の熱の移動である。しかし、暖められた金属暖管及び乃至は冷やされた金属冷管を、断熱蓄液槽内に引き込んでおり、その金属暖管および乃至は金属冷管より断熱蓄液槽内の液体へは、金属管から液体への熱の移動であり、熱の移動度が大きく、熱の移動度は数十倍の改善が見込める事になる。文献値によっても熱伝達率の概数としては、流れている空気で１０〜２５０ｋｃａｌ／（ｍ２・ｈ・℃）に対して、流れている水で２５０〜５０００ｋｃａｌ／（ｍ２・ｈ・℃）であり、２５〜５０倍の差がある。
さらに、上記の断熱蓄液槽や大型断熱蓄液槽の内部に蓄えられ保温乃至は又は保冷されたキャリア液体媒体を、気温が上昇又は乃至は下降するように圧送し、空調の標的空間に設置されたチューブおよびラジエータ部熱交換器を媒体が通過する仕組みは、大量に蓄えられた熱を大規模に常時、送る事ができる仕組みの事である為、大きなエネルギー効率の確保が可能となる。通常の冷暖房装置の生成する熱量と比べ、瞬間的に遥かに大きな熱を提供する事が可能で、必要な電力から見て大きなエネルギー効率の確保が可能である。本発明の省エネへの応用は、農業用ハウス内または住居用建築物内部、建物の内部、工場建物、公共建物、テント等を含む。また移動体への応用では、例えば自動車、軌道車両または飛行体に於けるガス冷暖房空調設備または流体調温装置、また設備装置のガス冷暖房空調設備または流体調温装置を含む。【０００６】さらに本発明は、冷暖房機の第一熱交換器の外部気体吸い込み口に対して、第二熱交換器の吹き出し口から気流を誘導することによって、第一熱交換装置の内部を通過する気体を加温させ暖房として稼動し、また冷温させ冷房として稼動する事は、冷暖房の高効率省エネ効果の高い空調装置を達成提供する事ができる。
【発明の効果】
【０００７】こうした熱エネルギーの流れを経路とし、その特徴を生かして検討改善する事で、本発明では、ヒートポンプ全体で使用されるエネルギー量を計算してみると、大幅な改善が行われている事が判る。冷暖房空調装置の使用電力、及び、蓄熱槽からの水流ポンプに使用されるモータの必要な電力等、全体の効率を計算すると、従来の冷暖房空調装置やヒートポンプで達成されていた効率と比べ、凡そその数倍のデータが挙る。現在、日本製の世界最高レベルのヒートポンプが、消費エネルギーに対し生成可能エネルギーとして５〜６倍の係数を誇っているが、それより更に数倍の係数に到達する。これらの事が本発明の趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一体型空調システムを例にする作動原理図を示す。
【図２】本発明の構造模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】図１ならびに図２に本発明の一体型空調システムを例にする作動原理を示す。
図１の主な構成は下記の通りである。
空調装置本体（１０１）は、第一熱交換器（２００２）、第二熱交換器（２００６）、圧縮装置、四方弁、液冷媒配管（１０５）、制御装置（２０１）、エアコン送気ファン（１０４，２０４）及び、液冷媒配管（１０５）の一部が配管された断熱蓄液槽（３０３１）で構成する。
また第二熱交換器（２００６）は、液冷媒配管（１０５）を通して、外部の温度差空間（１３０）に設置される第一熱交換器の液冷媒配管と一緒に循環流路を構成する。
空調機本体（１０１）が稼働する事で発生する、液冷媒配管（１０５）内の温ガス乃至は冷ガスを断熱蓄液槽（３０３１）に導き、そこでの熱交換により蓄熱及び蓄冷されたキャリア液体（３２００）は、大型断熱蓄液槽（２０３１）へ循環ポンプ（３００１）によって設定温度になるように循環し続け、保温冷温蓄熱する。
さらに大型断熱蓄液槽（２０３１）内のキャリア液体は、標的空間（１２０）内のラジエータ（２０１１）及びチューブ（２０２１）を通り、大型断熱蓄液槽（２０３１）と循環し、標的空間（１２０）の温度を標的温度へと導く。
【実施例】以下に本発明の空調装置の複数の実施例を説明する。【０００８】（第１実施例）
図１の主な構成は下記の通りである。
主な構成は下記の通りである。
空調装置本体（１０１）は、第一熱交換器（２００２）、第二熱交換器（２００６）、圧縮装置、四方弁、液冷媒配管（１０５）、制御装置（２０１）、エアコン送気ファン（１０４，２０４）及び、液冷媒配管（１０５）の一部が配管された断熱蓄液槽（３０３１）で構成する。
また第二熱交換器（２００６）は、液冷媒配管を通して、外部の温度差空間（１３０）に設置される第一熱交換器の液冷媒配管と一緒に循環流路を構成する。
空調機本体が稼働する事で発生する、液冷媒配管（１０５）内の温ガス乃至は冷ガスを、断熱蓄液槽（３０３１）へ循環ポンプ（３００１）によって設定温度になるように循環し続け、保温冷温蓄熱する。
さらに大型断熱蓄液槽（２０３１）内のキャリア液体（３２００）は、標的空間（１２０）内のラジエータ（２０１１）及びチューブ（２０２１）を通り、大型断熱蓄液槽（２０３１）とを循環し、標的空間（１２０）の温度を標的温度へと導く。【００１０】その作動原理は下記の通り。室外設置の熱交換器と第二の熱交換器との間に、別途用意された蓄熱槽である断熱水槽の内部の液体媒体を、気温が上昇又は乃至は下降するように圧送（３００１）し、そこから、空調の標的空間に設置されたチューブおよびラジエータ部熱交換器を媒体が通過する様に圧送（１１１）することによって、空調の標的空間と空調の標的外部空間との温度差を大きくする。
すなわち冷房として稼動する時は、室外に設置される凝結機能を備える第一熱交換器に協同して降温を行い、また空調装置を暖房機能として稼動するとき、室外に設置される蒸発機能を備える第一熱交換器に協力して昇温を行うのだが、蓄熱槽から供給される液体媒体による冷暖房機能が、金属から液体への熱伝達であるため高効率を生み出す物である。より具体的には、熱の移動度は数十倍の改善が見込める事になる。
また、蓄熱槽内に蓄えられた熱を、常時、水流ポンプで取り出す仕組みである為、その場でヒートポンプが生成する熱量と比べ、瞬間的には遥かに大きな熱を提供する事が可能であるため大きなエネルギー効率の確保が可能となる仕組みである。【００１１】その性能は以下の図に示す通り。
2016057049.tif 000003
【００１２】（第２実施例）
図１に於いて、従来の冷暖空調システムを使用するとき、外部換気が必要であるために、通常エアコン本体に外部換気口を設置して換気を行い、またはエアコン本体に換気装置、例えば通風機または全熱交換換気装置によって外部換気を行い、または分離型空調システムに換気装置、例えば通風機または全熱交換換気装置の外部に設置することによって換気を行う。
しかし、第一熱交換器（２００２）の吸い込み口に対して、第二熱交換器の標的外部気流（１０５１）からファン（２０４）は、第二熱交換器吹出し口（１０５５）から気流を圧送する。圧送された気流は第二熱交換器と第一熱交換器との温度差を通して、第一熱交換装置の内部を通過する気体を加温させ暖房として稼動し、また冷温させ冷房として稼動することにより、冷暖房の高効率省エネ効果の高い空調装置を達成提供する事ができる。【００１３】その性能は以下の図に示す通り。
2016057049.tif 000004
【符号の説明】
【００１４】１０００：一体型空調システムのアセンブリ
１０１：空調装置本体
１０４：送気ファン
１０５：液冷媒配管
１０５１：外部気流
１０５５：第二熱交換器吹出し口
１１１：水ポンプ
１２０：空調の標的空間
１３０：外部の温度差空間
２００２：第一熱交換器
２００６：第二熱交換器
２０１：制御装置
２０１１：ラジエータ
２０２１：チューブ
２０３１：大型断熱蓄液槽
２０４：送気ファン
２０４１：断熱蓄液槽
３００１：循環ポンプ
３０３１：断熱蓄液槽
３２００：キャリア液体
【図１】
2016057049.tif 000005
【図２】
2016057049.tif 000006