JPH0756398B2 - Air conditioners for closed spaces - Google Patents
Air conditioners for closed spacesInfo
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- JPH0756398B2 JPH0756398B2 JP11977689A JP11977689A JPH0756398B2 JP H0756398 B2 JPH0756398 B2 JP H0756398B2 JP 11977689 A JP11977689 A JP 11977689A JP 11977689 A JP11977689 A JP 11977689A JP H0756398 B2 JPH0756398 B2 JP H0756398B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本願発明は、たとえば月面基地や宇宙ステーションなど
のような閉鎖系空間内の空気を温度調節するための空調
装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air conditioner for controlling the temperature of air in a closed system space such as a lunar base or a space station.
(発明の技術的背景) 一般に空調装置においては室内の空気を冷却する際に吸
熱した作動熱媒体からその熱を放出させるために、室外
に放熱用熱交換器を設置し、該放熱用熱交換器を外気で
冷却することによって熱媒体から熱を放出させるように
なっている。この場合、当該放熱用熱交換器に対しては
ファンにより強制送風して大量の熱交換用空気を供給す
るようにしているため、当該熱交換用空気と放熱用熱交
換器内を流通する熱交換器との間の温度差がそれ程大き
くなくても十分に熱媒体から熱を放出させることができ
る。(Technical background of the invention) Generally, in an air conditioner, in order to release the heat from a working heat medium that has absorbed heat when cooling the indoor air, a heat radiating heat exchanger is installed outdoors, and the heat radiating heat exchange is performed. The heat is released from the heat medium by cooling the container with the outside air. In this case, since a large amount of air for heat exchange is supplied by forcedly blowing a fan to the heat exchanger for heat radiation, the heat exchange air and the heat flowing in the heat exchanger for heat radiation are exchanged. Even if the temperature difference between the heat exchanger and the heat exchanger is not so large, heat can be sufficiently released from the heat medium.
これに対して、もしファンによる強制送風なしに、放熱
用熱交換器からの自然放熱だけで熱媒体から熱を放出さ
せようとした場合は、きわめて放熱面積の大きい熱交換
器を必要とすることになる。On the other hand, if you want to release heat from the heat medium only by natural heat dissipation from the heat-dissipating heat exchanger without forced blowing by a fan, you need a heat exchanger with an extremely large heat-dissipating area. become.
翻えって、月面基地や宇宙ステーションなどのように大
気圏外構造物に付設される空調装置について考察する
と、該空調装置に設けられる放熱用熱交換器は、大気の
存在しない真空中に設置せざるを得ないため、必要的に
その放熱形態は熱輻射のみによらざるを得ず、その結
果、大型の放熱用熱交換器を必要とするに至る。さら
に、月面等では太陽光の照射をうける期間と太陽光の照
射をうけない期間とでは月面上温度が極端に変化する
(−180〜+150℃)ため、空調装置用の作動熱媒体とし
ては、そのような広温度帯域でも凍結することなく使用
し得るもの(たとえばヘリウムガスなど)が求められ
る。ところが、このヘリウムガスなどは、フロン冷媒等
のように液相と気相の間で相変化しその相変化の間に授
受する潜熱によって空気を冷却するものと異なり、全て
顕熱によって空気を冷却しなければならず、したがって
必要な冷却能力を得ようとすればその循環量が著しく大
きくなり、そのための配管も太くならざるを得なくな
る。In contrast, considering an air conditioner attached to a structure outside the atmosphere such as a lunar base or a space station, the heat radiation heat exchanger provided in the air conditioner should be placed in a vacuum without the atmosphere. Since it is unavoidable, the heat radiation must be done only by the heat radiation, and as a result, a large heat radiation heat exchanger is required. Furthermore, since the temperature on the moon changes drastically (-180 to + 150 ° C) between the period when the moon is exposed to sunlight and the period where it is not exposed to sunlight, it is used as a working heat medium for air conditioners. What is required for such a wide temperature range without being frozen (for example, helium gas) is required. However, unlike chlorofluorocarbon refrigerants, which change the phase between the liquid phase and the gas phase and cool the air by the latent heat transferred during the phase change, this helium gas cools the air by sensible heat. Therefore, in order to obtain the required cooling capacity, the amount of circulation becomes extremely large, and the pipes for that purpose must be thickened.
一方、月面基地や宇宙ステーションはその輸送コストの
巨額さから考えるとき、いかに必要性があるとはいえ、
空調装置の放熱用熱交換器や熱媒体用配管などについて
その大型化が許容される余地はない。On the other hand, lunar bases and space stations are necessary, considering the huge cost of their transportation.
There is no room for upsizing of heat dissipation heat exchangers and heat medium piping of air conditioners.
(発明が解決しようとする課題) 本願発明は上記のような技術的背景の下になされたもの
で、月面基地や宇宙ステーションのような閉鎖系空間の
ための空調装置を可及的に小型軽量化しようとするもの
である。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made under the technical background as described above, and makes an air conditioner for a closed space such as a lunar base or a space station as small as possible. It is intended to reduce the weight.
(課題を解決するための手段) 本願発明は、上記の課題を達成するための手段として、
第1図に例示するように、請求項1記載の発明にかかる
閉鎖系空間用空調装置は、第1の吸熱熱交換器10と第1
の放熱熱交換器15との間を第1の熱媒体Rが循環流通
し、上記第1の吸熱熱交換器10において第1の熱媒体R
により閉鎖系空間2内の空気Aを冷却する一方、上記第
1の放熱熱交換器15において第1の熱媒体Rをして放熱
せしめる如く作動する第1の熱媒体循環系Xと、上記第
1の放熱熱交換器15と熱交換する第2の吸熱熱交換器21
と上記閉鎖系空間2外に設置されて熱放射により放熱す
る第2の放熱熱交換器25との間を全作動温度領域で気体
状態を維持する第2の熱媒体Hが循環流通し、上記第2
の吸熱熱交換器21において上記第2の熱媒体Hにより上
記第1の熱媒体Rを冷却する一方、上記第2の放熱熱交
換器25において第2の熱媒体Hをして放熱せしめる如く
作動する第2熱媒体循環系Yとをそなえるとともに、上
記第2の吸熱熱交換器21と第2の放熱熱交換器25との間
に上記第2の熱媒体Hを昇圧昇温せしめるための圧縮機
23を設けたことを特徴とするものであり、 請求項2記載の発明は、請求項1記載の閉鎖系空間用空
調装置において、第1熱媒体循環系X中の第1の熱媒体
Rが機械的装置によらず自然循環せしめられる如くされ
ていることを特徴とするものであり、 請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の閉鎖系
空間用空調装置において、第2熱媒体循環系Y中の第2
の放熱交換器25と第2の吸熱熱交換器21の間に、第2の
熱媒体Hを膨張させるためのタービン27が設けられてお
り、さらに圧縮機23を駆動するためのモータ29とタービ
ン27とが連結され、該タービン27の回転力が上記モータ
29に入力されるようにされていることを特徴とするもの
である。(Means for Solving the Problems) The present invention provides, as means for achieving the above objects,
As illustrated in FIG. 1, the closed space air conditioner according to the invention of claim 1 includes a first endothermic heat exchanger 10 and a first endothermic heat exchanger 10.
The first heat medium R circulates between the first heat medium R and the heat radiation heat exchanger 15 of the first heat medium R in the first heat absorption heat exchanger 10.
While cooling the air A in the closed system space 2 by the first heat medium circulation system X which operates so as to radiate the first heat medium R in the first heat radiation heat exchanger 15, The second endothermic heat exchanger 21 that exchanges heat with the first radiant heat exchanger 15
And a second heat radiating heat exchanger 25 installed outside the closed system space 2 for radiating heat by heat radiation circulates and circulates a second heat medium H which maintains a gas state in the entire operating temperature range, Second
In the endothermic heat exchanger 21, the second heat medium H is used to cool the first heat medium R, while in the second heat radiating heat exchanger 25, the second heat medium H is operated to radiate heat. And a second heat medium circulation system Y for compressing the second heat medium H between the second heat absorbing heat exchanger 21 and the second heat radiating heat exchanger 25 so as to raise the temperature of the second heat medium H. Machine
23 is provided, and the invention according to claim 2 is the air conditioner for closed system according to claim 1, wherein the first heat medium R in the first heat medium circulation system X is It is characterized in that it can be naturally circulated without depending on a mechanical device. The invention according to claim 3 is the air conditioner for a closed system space according to claim 1 or 2, wherein the second heat medium is used. Second in circulatory system Y
A turbine 27 for expanding the second heat medium H is provided between the heat radiation exchanger 25 and the second endothermic heat exchanger 21, and a motor 29 and a turbine for driving the compressor 23. Is connected to the motor 27, and the rotational force of the turbine 27 is
It is characterized in that it is adapted to be input to 29.
(作 用) 本願の各発明は、その特徴とする構成により、次のよう
な作用を奏する。(Operation) Each of the inventions of the present application has the following operation due to its characteristic configuration.
(1) 請求項1記載の発明においては、先ず、第1の
熱媒体R(たとえばフロンガス:R22等)が循環流通する
第1熱媒体循環系X中の第1の吸熱熱交換器10において
閉鎖系空間2内の空気Aとの間で熱交換が行われ、第1
の熱媒体Rが該空気Aから吸熱する。この吸熱した第1
の熱媒体Rは、第1熱媒体循環係X中の放熱熱交換器15
に送られ、そこで第2熱媒体循環系A中の吸熱熱交換器
21を流通する気体状の第2の熱媒体H(たとえばヘリウ
ムガス)と熱交換する。この熱交換により第1の熱媒体
Rは放熱する一方、第2の熱媒体Hは吸熱する。(1) In the invention according to claim 1, first, the first endothermic heat exchanger 10 in the first heat medium circulation system X in which the first heat medium R (for example, CFC gas: R22, etc.) circulates is closed. Heat is exchanged with the air A in the system space 2,
The heat medium R absorbs heat from the air A. This endothermic first
The heat medium R of the first heat medium circulation member X is the heat radiation heat exchanger 15
To the endothermic heat exchanger in the second heat medium circulation system A
Heat is exchanged with the second heat medium H (eg, helium gas) in the form of gas flowing through 21. By this heat exchange, the first heat medium R radiates heat, while the second heat medium H absorbs heat.
吸熱により昇温した第2の熱媒体Hは圧縮機23により昇
圧昇温せしめられ、高温度流体とされたのち、閉鎖系空
間2外に設置されている第2の放熱熱交換器25へ送られ
る。そしてこの高温度の第2の熱媒体Hは該第2の放熱
熱交換器25において熱放射して放熱し、温度が降下す
る。The second heat medium H, which has been heated by heat absorption, is pressure-raised and raised by the compressor 23 to become a high-temperature fluid, and then sent to the second radiant heat exchanger 25 installed outside the closed system space 2. To be Then, the high temperature second heat medium H radiates heat in the second heat radiating heat exchanger 25 to radiate heat, and the temperature drops.
(2) その場合、請求項2記載の発明においては、第
1熱媒体循環系X中の熱媒体Rは機械的装置(たとえば
ポンプ)を使用することなく、自己の重力又は圧力にし
たがって自然循環する。(2) In that case, in the invention of claim 2, the heat medium R in the first heat medium circulation system X is naturally circulated according to its own gravity or pressure without using a mechanical device (for example, a pump). To do.
(3) 又、請求項3記載の発明においては、第2の放
熱熱交換器25通過後の第2の熱媒体Hがタービン27を通
過する際、膨張せしめられて圧力と温度が低下するとと
もに、該タービン27での回転力が圧縮機23を駆動するた
めの動力の一部として利用される。(3) Further, in the invention according to claim 3, when the second heat medium H after passing through the second radiant heat exchanger 25 passes through the turbine 27, it is expanded and the pressure and temperature are lowered. The rotational force of the turbine 27 is used as a part of power for driving the compressor 23.
(発明の効果) 本願各発明は、上記の構成と作用から次のような効果を
奏するものである。(Effects of the Invention) Each of the inventions of the present application has the following effects due to the above configuration and operation.
(1) 本願各発明によれば、閉鎖系空間2内の空気A
から第1の熱媒体Rに伝達された熱が第1の放熱熱交換
器15と第2の吸熱熱交換器21を介して第2の熱媒体Hに
伝達されたのち、さらに該第2の熱媒体Hが圧縮機23に
よって高温度に昇温せしめられて第2の放熱熱交換器25
へ送られるため、該放熱熱交換器25では大きな温度差に
より高効率で熱放射し、その結果、比較的小規模の熱交
換器ならびに配管でも、必要なる熱放射能力を発揮する
ことができ、その分だけ空調装置を小型軽量化すること
ができる。(1) According to each invention of the present application, the air A in the closed system space 2
The heat transferred from the first heat medium R to the second heat medium H via the first heat radiating heat exchanger 15 and the second heat absorbing heat exchanger 21 is further transferred to the second heat medium R. The heat medium H is heated to a high temperature by the compressor 23, and the second radiant heat exchanger 25
Since it is sent to the radiant heat exchanger 25, it radiates heat with high efficiency due to a large temperature difference, and as a result, even a relatively small-scale heat exchanger and piping can exhibit the necessary heat radiating ability, The air conditioner can be reduced in size and weight accordingly.
(2) 又、本願各発明では第2の熱媒体Hとしてその
全作動温度領域(月面では−180〜+150℃に達すること
がある)を通じて気体状態を維持するもの(たとえばヘ
リウムガスなど)が使用されるため、仮に第2の放熱熱
交換器25の周囲が−180℃程度の超低温状態となっても
該第2の熱媒体Hが凍結することはない。(2) Further, in each invention of the present application, as the second heat medium H, one that maintains a gas state (for example, helium gas or the like) throughout its entire operating temperature range (may reach −180 to + 150 ° C. on the moon surface) is used. Since it is used, even if the surroundings of the second heat radiating heat exchanger 25 are in an ultra-low temperature state of about -180 ° C, the second heat medium H does not freeze.
(3) 又、請求項2記載の発明によれば、第1の熱媒
体Rが循環させるためのポンプ等の機械装置が不要とな
り、さらに空調装置の小型軽量化に寄与することができ
る。(3) Further, according to the second aspect of the present invention, a mechanical device such as a pump for circulating the first heat medium R is not required, and it is possible to contribute to the reduction in size and weight of the air conditioner.
(4) さらに、請求項3記載の発明によれば、第2熱
媒体循環系Y中に設けられたタービン27により、第2の
熱媒体Hの温度降下が図られるとともに、該タービン27
の出力を圧縮機23の駆動力として有効利用し得るため、
モータ29を小型化することができ、空調装置全体の効率
向上と同装置の小型軽量化に資することができる効果が
ある。(4) Further, according to the invention of claim 3, the temperature of the second heat medium H is lowered by the turbine 27 provided in the second heat medium circulation system Y, and the turbine 27 is also provided.
Since the output of can be effectively used as the driving force of the compressor 23,
The motor 29 can be miniaturized, and there is an effect that the efficiency of the entire air conditioner can be improved and the size and weight of the air conditioner can be reduced.
(実施例) 第1図には月面基地での居住棟となる建物1が示されて
いる。この建物1内には室内空間(特許請求の範囲中の
閉鎖系空間に該当する)2を冷房する空調装置を収容す
るための機械室9が設けられている。(Example) FIG. 1 shows a building 1 serving as a residential wing at a lunar base. A machine room 9 for accommodating an air conditioner for cooling an indoor space (corresponding to a closed system space in the claims) 2 is provided in the building 1.
この実施例における空調装置は本願各発明を適用して次
のように構成されている。The air conditioner in this embodiment is configured as follows by applying each invention of the present application.
すなわち、図示実施例の空調装置は、気相と液相の間で
相変化するフロンガス(たとえばR22)などの第1の熱
媒体Rを作動熱媒体とする第1熱媒体循環系Xと、全作
動温度領域を通じて気相状態でのみ使用されるヘリウム
ガスなどの第2の熱媒体Hを作動熱媒体とする第2熱媒
体循環系Yとの組合せにより構成されている。That is, the air conditioner of the illustrated embodiment includes a first heat medium circulation system X that uses a first heat medium R such as a CFC gas (for example, R22) that undergoes a phase change between a gas phase and a liquid phase as an operating heat medium, and It is configured by a combination with a second heat medium circulation system Y which uses a second heat medium H such as helium gas which is used only in a vapor phase state throughout the operating temperature region as an operating heat medium.
第1熱媒体循環系Xは、室内空間2の空気Aから吸熱し
てこれを冷却する作用をする第1の吸熱熱交換器10と、
該第1の吸熱熱交換器10で吸収した室内空気Aの熱を第
2熱媒体循環系Yを循環流通する第2の熱媒体へ向けて
放熱する作用をする第1の放熱熱交換器15とをそなえ、
且つそれらの両熱交換器10,15の間にレシーバ12を介在
せしめて構成されている。この第1熱媒体循環系Xの第
1の吸熱熱交換器10には室内空気Aを循環させるための
ファン40が付勢されている。The first heat medium circulation system X absorbs heat from the air A in the indoor space 2 and cools the first heat absorption heat exchanger 10,
A first heat radiating heat exchanger 15 having a function of radiating the heat of the indoor air A absorbed by the first heat absorbing heat exchanger 10 toward a second heat medium circulating in the second heat medium circulating system Y. And
Moreover, a receiver 12 is interposed between the two heat exchangers 10 and 15. A fan 40 for circulating the indoor air A is urged to the first endothermic heat exchanger 10 of the first heat medium circulation system X.
居住棟建物1には天井パネル3の上方に通風ダクト4が
設けられており、上記フアン40はダクト41により通風ダ
クト4と接続されている。天井パネル3には必要数の空
気吹出口5,5・・が形成されている。A ventilation duct 4 is provided above the ceiling panel 3 in the residential building 1, and the fan 40 is connected to the ventilation duct 4 by a duct 41. The required number of air outlets 5, 5, ... Are formed in the ceiling panel 3.
一方、第2熱媒体循環系Yは、前述の第1の放熱熱交換
器15と熱交換して第1の熱媒体Rから吸熱する第2の吸
熱熱交換器21と、第2の熱媒体Hが第1の熱媒体Rから
吸収した熱を宇宙空間へ向けて輻射放熱する第2の放熱
熱交換器25とをそなえ、且つ第2の吸熱熱交換器21と第
2の放熱熱交換器25を接続する一方側の管路22,24中に
第2の熱媒体Hを昇圧昇温させる作用をする圧縮機23を
設け、さらに上記両熱交換器21,25間を接続する他方側
の管路26,28中に第2の熱媒体Hを膨張させてその圧力
及び温度を降下させるとともに同熱媒体Hの膨張作用に
より回転力を得る作用をするタービン27が設けられて構
成されている。上記の圧縮機23はモータ29で駆動される
が、このモータ29にはタービン27が結合されていて、該
タービン27で得られる回転力が圧縮機23駆動のために利
用され得るようになっている。なお、第2の放熱熱交換
器25は、建物1外に設置されている。On the other hand, the second heat medium circulation system Y exchanges heat with the first heat radiation heat exchanger 15 to absorb heat from the first heat medium R, and the second heat medium heat exchanger 21. H has a second heat radiating heat exchanger 25 that radiates and radiates heat absorbed by the first heat medium R to outer space, and also has a second heat absorbing heat exchanger 21 and a second heat radiating heat exchanger. A compressor 23 for increasing the temperature of the second heat medium H is provided in the pipe lines 22, 24 on one side connecting 25, and the other side connecting the heat exchangers 21, 25 on the other side. A turbine 27 is provided in the pipelines 26, 28 for expanding the second heat medium H to reduce the pressure and temperature thereof and to obtain a rotational force by the expansion action of the heat medium H. . The compressor 23 is driven by a motor 29, and a turbine 27 is coupled to the motor 29 so that the rotational force obtained by the turbine 27 can be used for driving the compressor 23. There is. The second radiation heat exchanger 25 is installed outside the building 1.
次に図示実施例の空調装置の作用を説明すると、この空
調装置では、フアン40の運転により室内空気A(温度Ta
1=30〜35℃)が第1の吸熱熱交換器10を通過すると
き、該室内空気Aは第1の吸熱熱交換器10を流通する第
1の熱媒体Rと熱交換して冷却され(温度Ta2=15〜20
℃)、さらにダクト41及び天井パネル3裏側のダクト4
を通って吹出口5から室内空間2へ吹き出される。Next, the operation of the air conditioner of the illustrated embodiment will be described. In this air conditioner, the operation of the fan 40 causes the indoor air A (temperature Ta
(1 = 30 to 35 ° C.) passes through the first endothermic heat exchanger 10, the indoor air A is cooled by exchanging heat with the first heat medium R flowing through the first endothermic heat exchanger 10. (Temperature Ta 2 = 15 to 20
℃), further duct 41 and duct 4 behind the ceiling panel 3
And is blown out to the indoor space 2 from the air outlet 5.
第1の吸熱熱交換器10に対してはレシーバ12から管路11
を通って液状の第1の熱媒体R(R1)が重力によって供
給される。この第1の熱媒体R(R1)は室内空気Aとの
熱交換(吸熱)により蒸発せしめられ、ガス状(R2)に
なって管路13を通ってレシーバ12へ還流する(温度Tr2
=10〜12℃)。レシーバ12内のガス状熱媒体R(R3)は
管路14を通って第1の放熱熱交換器15へ送られ、そこで
第2の空熱熱交換器21内を流通する第2の熱媒体H
(H1)と熱交換(放熱)して冷却凝縮せしめられ、管路
16を通ってレシーバ12へ還流する。このレシーバ12から
第1の放熱熱交換器15への第1の熱媒体Rの流動は該第
1の熱媒体Rの凝縮時の減圧吸引作用によって行われ、
第1の放熱熱交換器15からレシーバ12への凝縮熱媒体の
還流は同熱媒体R(R4)の重力による。以上から明らか
なように、第1熱媒体循環系Xにおける第1の熱媒体R
の循環流通はポンプなどの機械的強制力を使用しないで
全て自然循環によって行われる。For the first endothermic heat exchanger 10, the receiver 12 to the conduit 11
The first liquid heat medium R (R 1 ) is supplied by gravity therethrough. This first heat medium R (R 1 ) is evaporated by heat exchange (heat absorption) with the room air A, becomes gaseous (R 2 ) and returns to the receiver 12 through the pipe 13 (temperature Tr). 2
= 10-12 ° C). The gaseous heat medium R (R 3 ) in the receiver 12 is sent to the first radiant heat exchanger 15 through the pipe 14, and the second heat flowing in the second air heat exchanger 21 is there. Medium H
(H 1 ) exchanges heat (radiates heat) to cool and condense
Return to receiver 12 through 16. The flow of the first heat medium R from the receiver 12 to the first radiant heat exchanger 15 is performed by the depressurizing suction action when the first heat medium R is condensed,
The reflux of the condensed heat medium from the first heat radiation heat exchanger 15 to the receiver 12 is due to the gravity of the heat medium R (R 4 ). As is clear from the above, the first heat medium R in the first heat medium circulation system X
The circulation of all is done by natural circulation without using mechanical forcing such as a pump.
次に、第2熱媒体循環系Yにおける第2の熱媒体Hの循
環流通について説明すると、この第2の熱媒体(ヘリウ
ムガス)Hは第2の吸熱熱交換器21において第1の熱媒
体Rと熱交換(吸熱)して一時的に昇温(温度Ta1=2
〜7℃)したあと、矢印H1で示すように管路22を経て圧
縮機23に至り該圧縮機23によって昇圧昇温せしめらえる
(圧力Ph2=55〜60ata、温度Ta2=150〜180℃)。この
ようにして昇圧昇温せしめられた第2の熱媒体H(H2)
は、第2の放熱熱交換器25において真空中へ向けて輻射
放熱し、温度降下する(温度Th3=120〜150℃)。この
ようにして放熱せしめられた第2の熱媒体Hは、続いて
矢印H3で示すように管路26を経てタービン27へ送られ、
そこで急膨張せしめられることにより圧力Ph4=21〜23a
ta、温度Th4=−15〜5℃程度まで減圧及び温度降下せ
しめられる。この膨張時に第2の熱媒体Hに生じたエネ
ルギー変化は、タービン27の回転力に転換され、その回
転力がモータ29に入力される。このようにして−15〜5
℃程度まで温度降下せしめられた第2の熱媒体H(H4)
によって第1の熱媒体Rの冷却が行われるものである。Next, the circulation flow of the second heat medium H in the second heat medium circulation system Y will be described. This second heat medium (helium gas) H is the first heat medium in the second endothermic heat exchanger 21. Temporarily raises temperature by exchanging heat (absorbing heat) with R (temperature Ta 1 = 2)
Temperature (up to 7 ° C.), and then reaches the compressor 23 via the pipe 22 as shown by the arrow H 1 to increase the pressure by the compressor 23 (pressure Ph 2 = 55-60ata, temperature Ta 2 = 150- 180 ° C). The second heat medium H (H 2 ) that has been raised in pressure and temperature in this way
Radiates heat to the vacuum in the second heat radiating heat exchanger 25, and the temperature drops (temperature Th 3 = 120 to 150 ° C.). The second heat medium H thus radiated in this way is subsequently sent to the turbine 27 via the pipe line 26 as shown by an arrow H 3 .
Therefore, the pressure Ph 4 = 21 to 23a due to the rapid expansion.
ta, is caused to vacuum and temperature drop to a temperature Th 4 = -15~5 about ° C.. The energy change generated in the second heat medium H at the time of this expansion is converted into the rotational force of the turbine 27, and the rotational force is input to the motor 29. In this way, -15 to 5
Second heat medium H (H 4 ) whose temperature has been lowered to about ℃
The first heat medium R is cooled by the above.
因みに、この実施例において第2の熱媒体として使用し
たヘリウムガスは、タービン27の出口(圧力Ph4=21〜2
3ata、温度Th4=−15〜5℃)においても凝縮すること
がない。Incidentally, the helium gas used as the second heat medium in this embodiment is the outlet of the turbine 27 (pressure Ph 4 = 21 to 2).
Condensation does not occur even at 3ata and temperature Th 4 = −15 to 5 ° C.).
本願発明を適用して構成されている図示実施例の空調装
置は、上記の如く、第1の熱媒体Rと第2の熱媒体Hと
の間で熱交換せしめた上で、圧縮機23により第2の熱媒
体Hを昇温せしめ、高温状態となった第2の熱媒体Hに
よって輻射放熱させるようにしたものであるから、比較
的小容量の第2の熱媒体Hとその配管ならびに比較的熱
交換(放熱)面積の小さい熱交換器(第2の放熱熱交換
器)25でも所要の熱交換能力を発揮することができる。As described above, the air conditioner of the illustrated embodiment configured by applying the present invention heat-exchanges between the first heat medium R and the second heat medium H, and then uses the compressor 23. Since the second heat medium H is heated to be radiated and radiated by the second heat medium H in a high temperature state, the second heat medium H having a relatively small capacity and its piping and comparison are compared. The heat exchanger (second heat radiating heat exchanger) 25 having a small heat exchange (heat radiating) area can also exhibit the required heat exchange capacity.
第1図は本願各発明の実施例にかかる閉鎖系空間用空調
装置の概念図である。 1……建物 2……室内空間 3……天井パネル 4……ダクト 9……機械室 10……第1の吸熱熱交換器 12……レシーバ 15……第1の放熱熱交換器 21……第2の吸熱熱交換器 23……圧縮機 25……第2の放熱熱交換器 27……タービン 40……フアン 41……ダクトFIG. 1 is a conceptual diagram of a closed space air conditioner according to an embodiment of the present invention. 1 …… Building 2 …… Indoor space 3 …… Ceiling panel 4 …… Duct 9 …… Machine room 10 …… First heat absorption heat exchanger 12 …… Receiver 15 …… First heat radiation heat exchanger 21 …… 2nd endothermic heat exchanger 23 …… compressor 25 …… second radiant heat exchanger 27 …… turbine 40 …… fan 41 …… duct
フロントページの続き (72)発明者 川添 政宣 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 小倉 正 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 矢嶋 龍三郎 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (56)参考文献 特開 昭63−25461(JP,A)Continued Front Page (72) Masanobu Kawazoe 1304 Kanaoka-machi, Sakai City, Osaka Prefecture Daikin Industries, Ltd.Kanaoka Factory, Sakai Manufacturing Co., Ltd. (72) Tadashi Ogura 1304, Kanaoka-machi, Sakai City, Osaka Prefecture Daikin Industries, Inc. Inside the factory (72) Inventor Ryuzaburo Yajima 1304 Kanaoka-cho, Sakai City, Osaka Prefecture Daikin Industries, Ltd. Kanaoka Factory, Sakai Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-63-25461 (JP, A)
Claims (3)
交換器(15)との間を第1の熱媒体(R)が循環流通
し、上記第1の吸熱熱交換器(10)において第1の熱媒
体(R)により閉鎖系空間(2)内の空気(A)を冷却
する一方、上記第1の放熱熱交換器(15)において第1
の熱媒体(R)をして放熱せしめる如く作動する第1熱
媒体循環系(X)と、上記第1の放熱熱交換器(15)と
熱交換する第2の吸熱熱交換器(21)と上記閉鎖系空間
(2)外に設置されて熱放射により放熱する第2の放熱
熱交換器(25)との間を全作動温度領域で気体状態を維
持する第2の熱媒体(H)が循環流通し、上記第2の吸
熱熱交換器(21)において上記第2の熱媒体(H)によ
り上記第1の熱媒体(R)を冷却する一方、上記第2の
放熱熱交換器(25)において第2の熱媒体(H)をして
放熱せしめる如く作動する第2熱媒体循環系(Y)とを
そなえるとともに、上記第2の吸熱熱交換器(21)と第
2の放熱熱交換器(25)との間に上記第2の熱媒体
(H)を昇圧昇温せしめるための圧縮機(23)を設けた
ことを特徴とする閉鎖系空間用空調装置。1. A first heat transfer medium (R) circulates between a first endothermic heat exchanger (10) and a first radiant heat exchanger (15), and the first endothermic heat exchange is performed. In the vessel (10), the air (A) in the closed system space (2) is cooled by the first heat medium (R), while in the first radiant heat exchanger (15),
First heat medium circulation system (X) which operates so as to release the heat medium (R) to radiate heat, and a second endothermic heat exchanger (21) which exchanges heat with the first heat radiating heat exchanger (15). A second heat medium (H) for maintaining a gas state in the entire operating temperature region between the heat radiation heat exchanger (25) installed outside the closed system space (2) and radiating heat by heat radiation. Circulates and circulates to cool the first heat medium (R) by the second heat medium (H) in the second heat absorption heat exchanger (21), while the second heat radiation heat exchanger ( 25) is provided with a second heat medium circulation system (Y) that operates so as to radiate heat by using the second heat medium (H), and the second heat absorbing heat exchanger (21) and the second heat radiating heat are provided. A closed system space characterized in that a compressor (23) for increasing the pressure and temperature of the second heat medium (H) is provided between the compressor and the exchanger (25). Air conditioner.
(R)が機械的装置によらず自然循環せしめられる如く
されていることを特徴とする請求項1記載の閉鎖系空間
用空調装置。2. The closure according to claim 1, characterized in that the first heat medium (R) in the first heat medium circulation system (X) is adapted to be naturally circulated regardless of a mechanical device. Air conditioner for system space.
熱交換器(25)と第2の吸熱熱交換器(21)の間に、第
2の熱媒体(H)を膨張させるためのタービン(27)が
設けられており、さらに圧縮機(23)を駆動するための
モータ(29)とタービン(27)とが連結され、該タービ
ン(27)の回転力が上記モータ(29)に入力されるよう
にされていることを特徴とする請求項1または2記載の
閉鎖系空間用空調装置。3. A second heat medium (H) between the second heat radiating heat exchanger (25) and the second endothermic heat exchanger (21) in the second heat medium circulating system (Y). Is provided with a turbine (27) for expanding the engine, and a motor (29) for driving the compressor (23) and the turbine (27) are connected to each other, and the rotational force of the turbine (27) is The air conditioner for a closed system space according to claim 1 or 2, wherein the air conditioner is input to a motor (29).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11977689A JPH0756398B2 (en) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | Air conditioners for closed spaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11977689A JPH0756398B2 (en) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | Air conditioners for closed spaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02298742A JPH02298742A (en) | 1990-12-11 |
| JPH0756398B2 true JPH0756398B2 (en) | 1995-06-14 |
Family
ID=14769936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11977689A Expired - Lifetime JPH0756398B2 (en) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | Air conditioners for closed spaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756398B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4945713B2 (en) * | 2006-10-16 | 2012-06-06 | ホシザキ電機株式会社 | Cooling system |
| JP4945712B2 (en) * | 2006-10-16 | 2012-06-06 | ホシザキ電機株式会社 | Thermosiphon |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP11977689A patent/JPH0756398B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02298742A (en) | 1990-12-11 |
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