(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-22
(45)【発行日】2022-08-01
(54)【発明の名称】熱交換補助装置
(51)【国際特許分類】
F24F 1/46 20110101AFI20220725BHJP
F24F 3/00 20060101ALI20220725BHJP
F24F 5/00 20060101ALI20220725BHJP
F25D 9/00 20060101ALI20220725BHJP
F25B 27/00 20060101ALI20220725BHJP
F24F 1/16 20110101ALN20220725BHJP
【ＦＩ】
F24F1/46
F24F3/00 B
F24F5/00 101A
F24F5/00 101Z
F25D9/00 B
F25B27/00 P
F24F1/16
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018175110
(22)【出願日】2018-09-19
(65)【公開番号】P2020046116
(43)【公開日】2020-03-26
【審査請求日】2021-06-23
(73)【特許権者】
【識別番号】500575972
【氏名又は名称】株式会社リビエラ
(74)【代理人】
【識別番号】110000626
【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】今 喜代美
(72)【発明者】
【氏名】今 修一郎
(72)【発明者】
【氏名】今 祐治郎
【審査官】奈須 リサ
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－１６３２３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０７８８１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１７７２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３０１４７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１４１０７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－０３７２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－００５１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０３１９９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１５５９４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０７６５２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５４－０８１６４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２４Ｆ １／００－１３／３２
Ｆ２５Ｄ ９／００
Ｆ２５Ｂ ２７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられており、
前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備したことを特徴とする熱交換補助装置。
【請求項2】
前記空気吐出部は、前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器の前記空気吸込み面に近接して、該空気吸込み面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１記載の熱交換補助装置。
【請求項3】
前記第二のダクト部により前記送風機の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の熱交換補助装置。
【請求項4】
前記ラジエータに冷温水を循環させる冷温水循環経路を有し、この冷温水循環経路には、循環する冷温水を自然水と熱交換する水熱交換器と、循環する冷温水を一時貯溜してから流す一時貯溜タンクとが設けられていることを特徴とする請求項１～３何れか１項記載の熱交換補助装置。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、チラーや、冷凍機、ショーケース、空調機、給湯器等、冷凍サイクルを有する既設の熱源機器における熱源側空気熱交換器の熱交換を補助する熱交換補助装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
空冷式の室外機による冷暖房及び冷凍機等の運転は、常に外気温度に影響される。特に、夏場における冷房運転では、外気温度が高くなればなるほど、消費エネルギーが増え、逆に冬場における暖房運転では、外気温度が下がれば下がるほど、消費エネルギーが増えてしまう。また、雪国においては、空気熱交換器に雪が付着して凍結し、無駄なデフロスト運転が頻繁に起こり暖房運転が中断されてしまうという不具合も発生する。
そこで、室外機を水冷式に変えることも考えられるが、既設の設備が無駄になってしまう上、イニシャルコストが膨大にかかるので、現実的でない。
そこで、室外機を水冷式に変えることも考えられるが、既設の設備が無駄になってしまう上、イニシャルコストが膨大にかかるので、現実的でない。
【0003】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１に記載される発明では、冷凍サイクルを構成する空気調和機と、貯水槽に貯水した水を補助空気熱交換器に循環させるようにした補助装置とを備え、前記空気調和機の室外熱交換器に補助空気熱交換器を近接して、補助空気熱交換器により一度熱交換した後の空気を、室外熱交換器に通過させ再度熱交換して、外気温度の悪影響を受け難くし、冷凍サイクルの効率を向上しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１５－７８８１３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、上記従来技術によれば、空気調和機の室外熱交換器の近くに、補助空気熱交換器を配置する必要がある。このため、例えば、空気調和機が多数ある場合には、その空気調和機の室外熱交換器毎に、補助空気熱交換器を具備する必要がある。
また、例えば空冷チラーのように、３方の側面に横断面コ字状に曲げられた空気熱交換器（プレートフィンコイル）を有する場合には、この空気熱交換器に沿ってコ字状に補助空気熱交換器を配置する必要が生じ、構成が複雑でコスト高になってしまう。また、上記何れの態様においても、外気が補助空気交換器により抵抗を受けたり、補助空気熱交換器に当たった空気や通過した空気が横方向へ漏れたり等して、効率の低下が懸念される。
また、例えば空冷チラーのように、３方の側面に横断面コ字状に曲げられた空気熱交換器（プレートフィンコイル）を有する場合には、この空気熱交換器に沿ってコ字状に補助空気熱交換器を配置する必要が生じ、構成が複雑でコスト高になってしまう。また、上記何れの態様においても、外気が補助空気交換器により抵抗を受けたり、補助空気熱交換器に当たった空気や通過した空気が横方向へ漏れたり等して、効率の低下が懸念される。
【課題を解決するための手段】
【0006】
このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられており、前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備したことを特徴とする熱交換補助装置。
送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられており、前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備したことを特徴とする熱交換補助装置。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、以上説明したように構成されているので、簡素な構造により既設の熱源機器の熱源側空気熱交換器の熱交換を効率よく補助することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明に係る熱交換補助装置の一例について、その要部を示す平面図であり、（ａ）は熱交換補助装置を熱源機器に装着する前の状態を示し、（ｂ）は熱交換補助装置を熱源機器に装着した後の状態を示す。
【図2】本発明に係る熱交換補助装置の一例について、要部を断面で示す概略構造図である。
【図3】本発明に係る熱交換補助装置の他例について、要部を断面で示す概略構造図である。
【図4】本発明に係る熱交換補助装置の他例について、要部を断面で示す概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第一の特徴は、送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられている（図１～図４参照）。
第一の特徴は、送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられている（図１～図４参照）。
【0010】
【0011】
第三の特徴は、熱源機器の熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備した（図３参照）。
【0012】
第四の特徴は、前記第二のダクト部により前記送風機の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置を設けた（図３参照）。
【0013】
第五の特徴は、前記ラジエータに冷温水を循環させる冷温水循環経路を有し、この冷温水循環経路には、循環する冷温水を自然水と熱交換する水熱交換器と、循環する冷温水を一時貯溜してから流す一時貯溜タンクとが設けられている（図２～図４参照）。
【0014】
【0015】
この熱交換補助装置１は、送風機１０と、送風機１０から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータ２０と、ラジエータ２０を通過した空気を取り入れる集合管部３０と、集合管部３０の下流側に接続されて空気を流通させる第一のダクト部４０と、第一のダクト部４０の下流側に接続され第一のダクト部４０から供給される空気を吐出する複数の空気吐出部５０と、ラジエータ２０に冷温水を循環させる冷温水循環経路６０と、冷温水循環経路６０と熱交換をする自然水循環経路７０とを具備し、空気吐出部５０によって熱源機器Ａの熱源側空気熱交換器ａ１の空気吸込み面へ空気を吹き付けて、熱源側空気熱交換器ａ１による熱交換作用を補助する。
【0016】
ここで、当該熱交換補助装置１の熱交換補助の対象となる熱源機器は、例えば、チラーや、エアコン、冷凍機、給湯器等、冷凍サイクルを有する機器であればよい。この熱源機器は、ヒートポンプ式機器や、冷房専用機器、暖房専用機器とすることが可能である。
図１～３に例示する熱源機器Ａは、ヒートポンプ式エアコンの室外機であり、空冷の熱源側空気熱交換器ａ１と、この熱源側空気熱交換器ａ１に空気を流通させるファンａ２とを備える。
熱源側空気熱交換器ａ１は、図示例によれば、略矩形平板状のプレートフィンコイルを上から視て略Ｌ字型に曲げたものである。
図１～３に例示する熱源機器Ａは、ヒートポンプ式エアコンの室外機であり、空冷の熱源側空気熱交換器ａ１と、この熱源側空気熱交換器ａ１に空気を流通させるファンａ２とを備える。
熱源側空気熱交換器ａ１は、図示例によれば、略矩形平板状のプレートフィンコイルを上から視て略Ｌ字型に曲げたものである。
【0017】
送風機１０には、例えば、プロペラファンや、シロッコファン、ターボファン等を用いることが可能である。
【0018】
ラジエータ２０は、適宜な隙間を置いて略平行に配設された多数の熱交換フィン２１と、これら熱交換フィン２１に蛇行状に挿通された通水管２２とを備え、送風機１０により送られて前記隙間を流通する空気と、通水管２２を流れる液体（冷温水）との熱交換を行う。
【0019】
集合管部３０は、ラジエータ２０の送出側の空気を集めるように形成され、図示例によれば、送風機１０及びラジエータ２０の側方を覆う筒状部３１と、該筒状部３１の下流側に接続されて開口面積を縮小する縮小管部３２とを備え、筒状部３１の上流側の開口を吸込み口にしている。
【0020】
第一のダクト部４０は、長尺な円筒状又は角筒状のたダクトである。この第一のダクト部４０は、複数の熱源機器Ａの設置状況に応じて、直管状ダクトや、エルボ状ダクトを適宜に接続して構成される。
この第一のダクト部４０は、上流側が集合管部３０に連通しており、最も下流側の端部が閉鎖されている。
この第一のダクト部４０は、上流側が集合管部３０に連通しており、最も下流側の端部が閉鎖されている。
【0021】
空気吐出部５０は、第一のダクト部４０の周壁面に分岐するようにして設けられる。詳細に説明すれば、この空気吐出部５０は、第一のダクト部４０からＴ字状に分岐された分岐管部５１と、この分岐管部５１の下流側に接続されたフード部５２とを一体に備える。
【0022】
分岐管部５１は、図示例によれば、短尺の直管であるが、長尺状の直管や、蛇腹管等、熱源機器Ａの設置状況に応じて適宜な長さ及び形状の管体が用いられる。
【0023】
フード部５２は、熱源機器Ａの熱源側空気熱交換器ａ１の空気吸込み面に近接して、該空気吸込み面を覆うフード状に形成されている。
このフード部５２は、分岐管部５１から下流へ向けて拡大する拡大管（ディフューザー）状に形成されるとともに、その下流側端部が、熱源側空気熱交換器ａ１の交差する二つの吸込み面の略全部をＬ字状に覆う（図１～図３参照）。
このフード部５２は、分岐管部５１から下流へ向けて拡大する拡大管（ディフューザー）状に形成されるとともに、その下流側端部が、熱源側空気熱交換器ａ１の交差する二つの吸込み面の略全部をＬ字状に覆う（図１～図３参照）。
【0024】
集合管部３０、第一のダクト部４０及び空気吐出部５０は、その外面側が、断熱材により断熱処理されている。この断熱材には、例えば、ウレタンフォームや、グラスウール、その他の周知の断熱材を用いることが可能である。
【0025】
また、冷温水循環経路６０は、配管接続された循環流路中に、上述したラジエータ２０の二次側の部分と、二次側の液（冷温水）を自然水循環経路７０側の自然水と熱交換する水熱交換器６１と、二次側を循環する液を一時貯溜してから流す一時貯溜タンク６２と、冷温水を強制的に搬送するポンプ６３とを備える（図２参照）。
【0026】
水熱交換器６１は、一次側の自然水（例えば地下水等）と、二次側の液（例えば、防食不凍液や水等）とを、多数のプレートを介して熱交換するようにしたプレート式熱交換器である。
この水熱交換器６１の一次側には、後述する自然水循環経路７０を構成する配管が接続され、二次側には、冷温水循環経路６０を構成する配管が接続される。
この水熱交換器６１の一次側には、後述する自然水循環経路７０を構成する配管が接続され、二次側には、冷温水循環経路６０を構成する配管が接続される。
【0027】
一時貯溜タンク６２は、側壁及び上下の壁部を有する中空密閉状のタンクであり、その上部側に水熱交換器６１の下流側の配管を接続している。そして、この一時貯溜タンク６２の下部側には吐出口が設けられ、この吐出口には、ポンプ６３を介してラジエータ２０の入口へ向かう配管が接続されている。
この一時貯溜タンク６２は、供給される液を一時貯溜した後に一定量ずつ徐々に吐出するように、前記吐出口の管内径を、流入側の管内径よりも小さくしている。
なお、他例としては、一時貯溜タンク６２内の貯水量が所定量以上になったことを水位センサにより感知し、この感知状態に応じて吐出口を電動バルブにより開放する態様や、一時貯溜タンク６２内の貯水量が所定量以上になった場合にフロート弁により吐出口を開放する態様等とすることも可能である。
この一時貯溜タンク６２は、供給される液を一時貯溜した後に一定量ずつ徐々に吐出するように、前記吐出口の管内径を、流入側の管内径よりも小さくしている。
なお、他例としては、一時貯溜タンク６２内の貯水量が所定量以上になったことを水位センサにより感知し、この感知状態に応じて吐出口を電動バルブにより開放する態様や、一時貯溜タンク６２内の貯水量が所定量以上になった場合にフロート弁により吐出口を開放する態様等とすることも可能である。
【0028】
自然水循環経路７０は、配管接続された循環流路中に、上述したラジエータ２０の一次側部分と、地中に埋め込まれた地下水往還装置７１と、一次側の液を地表におて強制的に搬送するポンプ７２とを具備している。なお、ポンプ７２は、必要に応じて、地中の地下水往還装置７１内に設けられた水中ポンプに置換してもよい。
【0029】
地下水往還装置７１は、地下水脈から地下水を吸い上げて、この地下水を、水熱交換器６１により熱交換した後に、地下水脈へ戻す装置である。この地下水往還装置７１には、例えば、特開２００６－９３３５号公報に開示された地中装置を用いることが可能である。
なお、他例としては、この地下水往還装置７１を、河川水や湖水をポンプで汲み上げて水熱交換器６１に流通させる構成や、雨水槽に貯水した雨水をポンプで汲み上げて水熱交換器６１に流通させる構成等に置換することも可能である。
なお、他例としては、この地下水往還装置７１を、河川水や湖水をポンプで汲み上げて水熱交換器６１に流通させる構成や、雨水槽に貯水した雨水をポンプで汲み上げて水熱交換器６１に流通させる構成等に置換することも可能である。
【0030】
次に、上記構成の熱交換補助装置１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
上記構成の熱交換補助装置１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、複数の熱源機器Ａに対し、複数の空気吐出部５０を装着するようにして用いられる。
上記構成の熱交換補助装置１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、複数の熱源機器Ａに対し、複数の空気吐出部５０を装着するようにして用いられる。
【0031】
前記装着状態において、冷温水循環経路６０に冷温水を循環するとともに、自然水循環経路７０に自然水を循環して、送風機１０による送風を行えば、外気が、送風機１０を介して集合管部３０内へ侵入し、ラジエータ２０によって熱交換される。そして、その熱交換後の空気は、第一のダクト部４０内を通過して、各空気吐出部５０から熱源機器Ａの熱源側空気熱交換器ａ１に吹き付けられる。
このため、熱源機器Ａ側においては、熱源側空気熱交換器ａ１を外気に直接触れるようにした場合と比較し、良好な空気熱交換を行うことができる。
このため、熱源機器Ａ側においては、熱源側空気熱交換器ａ１を外気に直接触れるようにした場合と比較し、良好な空気熱交換を行うことができる。
【0032】
例えば、熱源機器Ａ（ヒートポンプ式エアコンの室外機）が冷房運転をしているときに、地下水往還装置７１によって温度１５°Ｃ前後の地下水を汲み上げて自然水循環経路７０に循環させ、この地下水の熱を自然水循環経路７０及び冷温水循環経路６０に伝達した場合、外気が前記地下水の温度よりも高ければ、その外気をラジエータ２０によって冷却し、その冷風を、高温の各熱源側空気熱交換器ａ１に吹き付けることができるので、熱源機器Ａの冷房効率を向上させることができる。
【0033】
熱源機器Ａによって暖房運転をしているときに、地下水往還装置７１によって温度１５°Ｃ前後の地下水を汲み上げて自然水循環経路７０に循環させ、この地下水の熱を自然水循環経路７０及び冷温水循環経路６０に伝達した場合、外気が地下水の温度よりも低ければ、その外気をラジエータ２０によって加熱し、その温風を、低温の各熱源側空気熱交換器ａ１に吹き付けることができるので、熱源機器Ａの暖房効率を向上させることができる。なお、地下水の温度は、一年中、ある程度一定に保たれることが知られている。
【0034】
また、熱交換補助装置１によれば、熱源側空気熱交換器ａ１の空気吸込み面を覆うようにして、空気吐出部５０を配設している。このため、冬場に熱源機器Ａを暖房運転した場合に、低温の熱源側空気熱交換器ａ１が直接冷気に曝されるのを防ぐことができ、ひいては、熱源側空気熱交換器ａ１に霜や雪が付着して無駄なデフロスト運転が頻繁に繰り返されるようなことを防ぐことができる。
【0035】
よって、本実施の形態の熱交換補助装置１によれば、従来技術のように複数の熱交換器に応じて複数の補助空気熱交換器を具備する必要がなく、簡素な構造により既設の熱源機器Ａの熱源側空気熱交換器ａ１の熱交換を効率よく補助し、各熱源機器Ａの運転効率を向上させることができる。
【0036】
＜第二の実施態様＞
次に、第二の実施態様について説明する。
なお、以下に示す実施態様は、上記した熱交換補助装置１に対し、構成を追加したり一部を変更したりしたものであるため、主に、その追加変更箇所について詳述し、共通する部分については重複する詳細説明を省略する。
次に、第二の実施態様について説明する。
なお、以下に示す実施態様は、上記した熱交換補助装置１に対し、構成を追加したり一部を変更したりしたものであるため、主に、その追加変更箇所について詳述し、共通する部分については重複する詳細説明を省略する。
【0037】
図３に示す熱交換補助装置２は、上述した熱交換補助装置１に対し、集合管部３０を集合管部３０’に置換し、熱源機器Ａの熱源側空気熱交換器ａ１から排出される空気を回収する回収管１１０と、回収管１１０により回収した空気を送風機１０の吸込み側へ戻す第二のダクト部１２０と、第二のダクト部１２０により送風機１０の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置１３０とを追加したものである。
【0038】
集合管部３０’は、上記集合管部３０’に対し、吸込み部３３と吸込み管３４を追加したものである。
【0039】
吸込み部３３は、送風機１０の吸込み側を覆うとともに下流側へ向かって拡大する拡大管状に形成され、筒状部３１に一体的に接続される。
吸込み管３４は、吸込み部３３の上流側に直管状に接続された管体であり、その上流側の吸込み口を開口している。
この吸込み管３４内には、後述する空気流量調整装置１３０を構成する第一のダンパー装置１３１と外気温センサ１３４が設けられる。
吸込み管３４は、吸込み部３３の上流側に直管状に接続された管体であり、その上流側の吸込み口を開口している。
この吸込み管３４内には、後述する空気流量調整装置１３０を構成する第一のダンパー装置１３１と外気温センサ１３４が設けられる。
【0040】
外気温センサ１３４は、例えば測温抵抗体等を用いた温度センサであり、第一のダンパー装置１３１よりも上流側で外気温を測定し、その外気温を示す電気信号を図示しない制御回路へ送る。
【0041】
なお、他例としては、吸込み部３３と筒状部３１の間に隙間を有する態様や、吸込み部３３を省いて吸込み管３４から吐出される空気が送風機１０に吹き付けられる態様等とすることも可能である。
【0042】
回収管１１０は、熱源機器Ａのファンａ２の下流側を覆うとともに下流側へむかって縮小する縮小管部１１１と、この縮小管部１１１の下流側に接続されるとともに第二のダクト部１２０に対し合流するように接続される合流管部１１２とを一体に具備している。
図示例によれば、縮小管部１１１は空気吐出部５０と別体に構成しているが、他例としては、縮小管部１１１を空気吐出部５０と一体に構成することも可能である。
合流管部１１２は、図示例によれば直管状に形成しているが、例えば、蛇腹管やエルボ管等、現場状況に応じた態様とすることが可能である。
図示例によれば、縮小管部１１１は空気吐出部５０と別体に構成しているが、他例としては、縮小管部１１１を空気吐出部５０と一体に構成することも可能である。
合流管部１１２は、図示例によれば直管状に形成しているが、例えば、蛇腹管やエルボ管等、現場状況に応じた態様とすることが可能である。
【0043】
第二のダクト部１２０は、複数の熱源機器Ａの並び方向へわたる長尺状のダクト本体１２１と、ダクト本体１２１の下流側に接続されて送風機１０の吸込み側へ向かう戻り管部１２２とを備え、連続する空気流路を形成する。
【0044】
ダクト本体１２１の最上流側（図３によれば右端側の図示しない部分）は、閉鎖されている。
ダクト本体１２１の最下流側は、後述する空気流量調整装置１３０を構成する第三のダンパー装置１３３を介して外気に連通している。
ダクト本体１２１の最下流側は、後述する空気流量調整装置１３０を構成する第三のダンパー装置１３３を介して外気に連通している。
【0045】
戻り管部１２２は、ダクト本体１２１の下流側において、第三のダンパー装置１３３よりも上流側で周壁からＴ字状に分岐された管体である。この戻り管部１２２の下流側の端部は、吸込み管３４の周壁に接続され、第二のダクト部１２０内の空気を吸込み管３４内へ戻す流路を形成している。
この戻り管部１２２内には、戻り空気温センサ１２２ａと、後述する第二のダンパー装置１３２とが設けられる。
この戻り管部１２２内には、戻り空気温センサ１２２ａと、後述する第二のダンパー装置１３２とが設けられる。
【0046】
なお、ダクト本体１２１、戻り管部１２２、吸込み部３３及び吸込み部３３等は、第一のダクト部４０等と同様にして断熱処理されている。
【0047】
戻り空気温センサ１２２ａは、例えば測温抵抗体等を用いた温度センサであり、第二のダクト部１２０内の空気の温度を測定し、その温度に応じた電気信号を図示しない制御回路へ送る。
【0048】
空気流量調整装置１３０は、吸込み管３４内における戻り管部１２２よりも上流側に設けられた第一のダンパー装置１３１と、戻り管部１２２内の戻り空気温センサ１２２ａよりも下流側に設けられた第二のダンパー装置１３２と、ダクト本体１２１における戻り管部１２２の分岐箇所よりも下流端側に設けられた第三のダンパー装置１３３と、図示しない制御回路とを備え、前記制御回路によって、第一～第三のダンパー装置１３１，１３２，１３３を適宜に制御する。
【0049】
第一～第三のダンパー装置１３１，１３２，１３３の各々は、管内で回転するように支持された流量調整板ｐと、流量調整板ｐを回転させる電動モータ（図示せず）とを具備してなる。流量調整板ｐは、管内に空気流通させる位置（例えば、管の中心軸に略平行する位置）と、管内の空気の流れを遮る位置（例えば、管の中心軸に略直交する位置）との間で略９０度回転する。前記電動モータは、例えばステッピングモータやサーボモータ等からなり、前記制御回路からの指令により、前記流量調整板ｐの回転角度を調整する。
【0050】
次に、上記構成の熱交換補助装置２について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
熱交換補助装置２によれば、上述した熱交換補助装置１と同様にして、地下水の熱を利用して、各熱源機器Ａの運転効率を向上させることができる。
その上、熱交換補助装置２では、第二のダクト部１２０によって各熱源機器Ａの排熱を再利用することがでいる。
熱交換補助装置２によれば、上述した熱交換補助装置１と同様にして、地下水の熱を利用して、各熱源機器Ａの運転効率を向上させることができる。
その上、熱交換補助装置２では、第二のダクト部１２０によって各熱源機器Ａの排熱を再利用することがでいる。
【0051】
詳細に説明すれば、空気流量調整装置１３０の制御により、第一のダンパー装置１３１を全閉、第二のダンパー装置１３２を全開、第三のダンパー装置１３３を全閉にした場合は、第一のダクト部４０及び第二のダクト部１２０内に空気の循環経路が形成される（以降、循環モードと称する。）。
また、空気流量調整装置１３０の制御により、第一のダンパー装置１３１を全開、第二のダンパー装置１３２を全閉、第三のダンパー装置１３３を全開にした場合は、吸込み管３４に吸い込まれる外気が、各熱源機器Ａを通過した後、吸込み管３４側へ戻されることなく、第三のダンパー装置１３３から外部へ排出される（以降、開放モードと称する。）。
また、空気流量調整装置１３０の制御により、第一のダンパー装置１３１を全開、第二のダンパー装置１３２を全閉、第三のダンパー装置１３３を全開にした場合は、吸込み管３４に吸い込まれる外気が、各熱源機器Ａを通過した後、吸込み管３４側へ戻されることなく、第三のダンパー装置１３３から外部へ排出される（以降、開放モードと称する。）。
【0052】
図示しない制御回路は、熱源機器Ａの冷房運転中、当初、空気流量調整装置１３０を前記循環モードとし、外気温センサ１３４の温度と、戻り空気温センサ１２２ａの温度を比較する。
そして、前記制御回路は、戻り空気温センサ１２２ａの温度が、外気温センサ１３４の温度よりも低い場合、前記循環モードを継続する。また、戻り空気温センサ１２２ａの温度が、外気温センサ１３４の温度よりも高くなった場合には、空気流量調整装置１３０を前記開放モードにし、温度の比較的低い外気を積極的に取り入れる。
そして、前記制御回路は、戻り空気温センサ１２２ａの温度が、外気温センサ１３４の温度よりも低い場合、前記循環モードを継続する。また、戻り空気温センサ１２２ａの温度が、外気温センサ１３４の温度よりも高くなった場合には、空気流量調整装置１３０を前記開放モードにし、温度の比較的低い外気を積極的に取り入れる。
【0053】
また、熱源機器Ａを暖房運転した場合は、前記循環モード中、戻り空気温センサ１２２ａの温度が、外気温センサ１３４の温度よりも低くなった場合に、空気流量調整装置１３０を前記開放モードに切り替え、温度の比較的高い外気を積極的に取り入れる。
【0054】
よって、熱交換補助装置２によれば、各熱源機器Ａの排熱を再利用して、各熱源機器Ａの運転効率を効果的に向上させることができ、排熱の放出が少ないので周囲環境への悪影響も少ない。
【0055】
なお、熱交換補助装置２によれば、第一～第三のダンパー装置１３１，１３２，１３３を全閉又は全開するようにしたが、他例としては、第一～第三のダンパー装置１３１，１３２，１３３の開放量をそれぞれ適宜に調整することも可能である。
【0056】
＜第三の実施態様＞
図４に示す熱交換補助装置３は、上述した熱交換補助装置１に対し、熱交換補助の対象である熱源機器Ａを熱源機器Ｂに置換し、これに応じて、空気吐出部５０を、形状の異なる空気吐出部５０’に変更したものである。
図４に示す熱交換補助装置３は、上述した熱交換補助装置１に対し、熱交換補助の対象である熱源機器Ａを熱源機器Ｂに置換し、これに応じて、空気吐出部５０を、形状の異なる空気吐出部５０’に変更したものである。
【0057】
熱源機器Ｂは、上面視略コ字状の熱源側空気熱交換器ｂ１に対し三つの側面から吸込んだ空気を、天側のファンｂ２によって上方へ排出するようにした空冷ヒートポンプチラーである。
【0058】
空気吐出部５０’は、分岐管部５１の下流側に、熱源側空気熱交換器ｂ１の３側面を囲むフード部５３を接続してなる。
フード部５３は、熱源側空気熱交換器ｂ１の三つの空気吸込み面を全て覆うとともに、熱源側空気熱交換器ｂ１の上方側を天板５５により覆うように形成される。天板５５には、ファンｂ２の排気孔５４が設けられる。
フード部５３は、熱源側空気熱交換器ｂ１の三つの空気吸込み面を全て覆うとともに、熱源側空気熱交換器ｂ１の上方側を天板５５により覆うように形成される。天板５５には、ファンｂ２の排気孔５４が設けられる。
【0059】
よって、上記構成の熱交換補助装置３によれば、上述した熱交換補助装置１と同様にして、地下水の熱を利用して、各熱源機器Ａの運転効率を向上させることができる。
【0060】
なお、空気吐出部５０’（図４参照）の他例としては、天板５５を省いて、上方を略全て開放した態様とすることも可能である。
また、空気吐出部５０’は、図示例によれば、熱源機器Ａの三方の側面を覆うように形成したが、この空気吐出部５０’の他例としては、熱源機器Ａの四方の側面を覆うように形成することも可能である。
また、空気吐出部５０’は、図示例によれば、熱源機器Ａの三方の側面を覆うように形成したが、この空気吐出部５０’の他例としては、熱源機器Ａの四方の側面を覆うように形成することも可能である。
【0061】
また、上述した熱交換補助装置１，２，３において、第一のダクト部４０及び／又は第二のダクト部１２０内の適宜箇所に、軸流ファンを設けて、ダクト内の空気の流動を補助するようにしてもよい。
【0062】
また、上記実施態様では、熱源機器Ａ，Ｂをヒートポンプ式機器としているが、他例としては、これら熱源機器を冷房専用機器や暖房専用機器、冷凍サイクルを有する給湯器等とすることも可能である。
【0063】
また、上記実施態様では、同種類の複数の熱源機器Ａ又はＢに対応して、熱交換補助装置１，２又は３を構成したが、他例としては、異なる種類の複数の熱源機器に対応して熱交換補助装置を構成することも可能である。
【0064】
また、本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
なお、本明細書の実施例に記載された態様をまとめると次のようになる。
送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられていることを特徴とする熱交換補助装置。
また、前記空気吐出部は、前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器の前記空気吸込み面に近接して、該空気吸込み面を覆うように形成されていることを特徴とする熱交換補助装置としてもよい。
また、前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備する熱交換補助装置としてもよい。
前記第二のダクト部により前記送風機の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置を設けた熱交換補助装置としてもよい。
前記ラジエータに冷温水を循環させる冷温水循環経路を有し、この冷温水循環経路には、循環する冷温水を自然水と熱交換する水熱交換器と、循環する冷温水を一時貯溜してから流す一時貯溜タンクとが設けられている熱交換補助装置としてもよい。
なお、本明細書の実施例に記載された態様をまとめると次のようになる。
送風機と、前記送風機から受ける空気を通過させて外部から供給される冷温水と熱交換するラジエータと、前記ラジエータを通過した空気を取り入れて流通させる第一のダクト部と、前記第一のダクト部の下流側に接続されて前記第一のダクト部内の空気を吐出する空気吐出部とを具備し、前記空気吐出部が、熱源機器の熱源側空気熱交換器の空気吸込み面へ空気を吹き付けるように設けられていることを特徴とする熱交換補助装置。
また、前記空気吐出部は、前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器の前記空気吸込み面に近接して、該空気吸込み面を覆うように形成されていることを特徴とする熱交換補助装置としてもよい。
また、前記熱源機器の前記熱源側空気熱交換器から排出される空気を回収して、この空気を前記送風機の吸込み側へ戻す第二のダクト部を具備する熱交換補助装置としてもよい。
前記第二のダクト部により前記送風機の吸込み側へ戻される空気の量を調整する空気流量調整装置を設けた熱交換補助装置としてもよい。
前記ラジエータに冷温水を循環させる冷温水循環経路を有し、この冷温水循環経路には、循環する冷温水を自然水と熱交換する水熱交換器と、循環する冷温水を一時貯溜してから流す一時貯溜タンクとが設けられている熱交換補助装置としてもよい。
【符号の説明】
【0065】
１，２，３：熱交換補助装置
１０：送風機
２０：ラジエータ
３０：集合管部
４０：第一のダクト部
５０：空気吐出部
６０：冷温水循環経路
６１：水熱交換器
６２：一時貯溜タンク
６３，７２：ポンプ
７０：自然水循環経路
７１：地下水往還装置
１２０：第二のダクト部
１２２ａ：戻り空気温センサ
１３０：空気流量調整装置
１３１，１３２，１３３：第一～第三のダンパー装置
１３４：外気温センサ
Ａ，Ｂ：熱源機器
ａ１，ｂ１：熱源側空気熱交換器
ａ２，ｂ２：ファン
１０：送風機
２０：ラジエータ
３０：集合管部
４０：第一のダクト部
５０：空気吐出部
６０：冷温水循環経路
６１：水熱交換器
６２：一時貯溜タンク
６３，７２：ポンプ
７０：自然水循環経路
７１：地下水往還装置
１２０：第二のダクト部
１２２ａ：戻り空気温センサ
１３０：空気流量調整装置
１３１，１３２，１３３：第一～第三のダンパー装置
１３４：外気温センサ
Ａ，Ｂ：熱源機器
ａ１，ｂ１：熱源側空気熱交換器
ａ２，ｂ２：ファン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】