特許 7317179 再利用システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-20

(45)【発行日】2023-07-28

(54)【発明の名称】再利用システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20230721BHJP

   F25B 30/02 20060101ALI20230721BHJP

【ＦＩ】

F25B1/00 397Z

F25B1/00 399Y

F25B1/00 396D

F25B30/02 F

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022080084

(22)【出願日】2022-05-16

【審査請求日】2022-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】593064489

【氏名又は名称】株式会社ラックランド

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100124855

【弁理士】

【氏名又は名称】坪倉 道明

(74)【代理人】

【識別番号】100129713

【弁理士】

【氏名又は名称】重森 一輝

(74)【代理人】

【識別番号】100137213

【弁理士】

【氏名又は名称】安藤 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100143823

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 英彦

(74)【代理人】

【識別番号】100183519

【弁理士】

【氏名又は名称】櫻田 芳恵

(74)【代理人】

【識別番号】100196483

【弁理士】

【氏名又は名称】川嵜 洋祐

(74)【代理人】

【識別番号】100160749

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100160255

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100182132

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100172683

【弁理士】

【氏名又は名称】綾 聡平

(74)【代理人】

【識別番号】100219265

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 崇大

(74)【代理人】

【識別番号】100146318

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 吉和

(74)【代理人】

【識別番号】100127812

【弁理士】

【氏名又は名称】城山 康文

(72)【発明者】

【氏名】岡田 裕志

【審査官】関口 勇

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１６７１３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－９６７９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ３０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷蔵庫又は冷凍庫に接続された室外機と、
外部から取り込まれた空気の熱を第１の冷媒に伝達する第１の熱交換器と、該第１の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を圧縮する圧縮器と、該圧縮器から供給される前記第１の冷媒の熱をタンクに供給される水に伝達する第２の熱交換器と、該第２の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を減圧して前記第１の熱交換器に供給する膨張弁と、該膨張弁から供給される前記第１の冷媒により冷却された空気を外部に排出し、前記室外機に対向するように配置された排気管と、を含む第１の熱交換装置と、
を具備することを特徴とする再利用システム。

【請求項2】

前記第１の冷媒が二酸化炭素である、請求項１に記載の再利用システム。

【請求項3】

前記室外機と前記第１の熱交換装置との間に、前記排気管から排出された前記空気が前記室外機に到達することを阻害する他の物体が配置されていない、請求項１に記載の再利用システム。

【請求項4】

前記室外機に用いられる第２の冷媒を搬送する搬送管の一部と前記タンクに供給される水を搬送する給水管の一部とを収容する収容室と、前記搬送管の前記一部及び前記給水管の前記一部に接するように該収容室に充填される第３の冷媒と、を含む第２の熱交換装置、
をさらに具備する、請求項１に記載の再利用システム。

【請求項5】

前記第３の冷媒が水である、請求項４に記載の再利用システム。

【請求項6】

前記第２の熱交換装置が、前記室外機に対向する位置であって、前記室外機と前記第１の熱交換装置とを結ぶ直線に重ならない位置に配置される、請求項４に記載の再利用システム。

【請求項7】

前記収容室に収容される前記搬送管の一部は、
前記収容室に含まれる一端から該収容室に含まれる他端に向かって延在し、該他端から鉛直方向に向かって延在し、前記他端から前記一端に向かって延在し、該一端から前記鉛直方向に延在する、という一定形状を、複数含むように構成される、請求項４に記載の再利用システム。

【請求項8】

前記収容室に収容される前記給水管の一部は、
前記収容室に含まれる一端から該収容室に含まれる他端に延在し、該他端から鉛直方向に延在し、前記他端から前記一端に延在し、該一端から前記鉛直方向に延在する、という一定形状を、複数含むように構成される、請求項４に記載の再利用システム。

【請求項9】

外部から取り込まれた空気の熱を第１の冷媒に伝達する第１の熱交換器と、該第１の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を圧縮する圧縮器と、該圧縮器から供給される前記第１の冷媒の熱をタンクに供給される水に伝達する第２の熱交換器と、該第２の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を減圧して前記第１の熱交換器に供給する膨張弁と、該膨張弁から供給される前記第１の冷媒により冷却された空気を外部に排出する排気管と、を含む第１の熱交換装置を準備する段階と、
前記第１の熱交換装置が、該第１の熱交換装置に対向して設けられた、冷蔵庫又は冷凍庫に接続された室外機に向けて、前記排気管から前記冷却された空気を排出する段階と、
を含むことを特徴とする方法。

【請求項10】

前記室外機に用いられる第２の冷媒を搬送する搬送管の一部と前記タンクに供給される水を搬送する給水管の一部とを収容する収容室と、前記搬送管及び前記給水管に接するように該収容室に充填される第３の冷媒と、を含む第２の熱交換装置を準備する段階と、
前記第２の熱交換装置が、前記室外機により排出され前記搬送管により搬送される前記第２の冷媒の熱を、該搬送管の一部から前記第３の冷媒を介して前記給水管の一部に伝達させる段階と、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件出願に開示された技術は、排出される熱を再利用するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、排出される熱を再利用するシステムとして、特開２０１５－９６７９７号公報（特許文献１）に開示されたシステムが知られている。この文献に開示されたシステムは、湯を沸かすために用いられる熱交換装置と、この熱交換装置から排出される冷気を屋内に搬送するダクトと、を有する。かかるシステムは、湯を沸かす際に捨てられる冷気を室内に取り込むことにより、省エネルギーに貢献するものとして記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－９６７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

昨今、消費されるエネルギーを節約するためのさらなる手法が必要とされている。
そこで、本件出願に開示された技術は、消費されるエネルギーの節約に少なくとも部分的に寄与する再利用システム及び方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一態様に係る再利用システムは、「冷蔵庫又は冷凍庫に接続された室外機と、外部から取り込まれた空気の熱を第１の冷媒に伝達する第１の熱交換器と、該第１の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を圧縮する圧縮器と、該圧縮器から供給される前記第１の冷媒の熱をタンクに供給される水に伝達する第２の熱交換器と、該第２の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を減圧して前記第１の熱交換器に供給する膨張弁と、該膨張弁から供給される前記第１の冷媒により冷却された空気を外部に排出し、前記室外機に対向するように配置された排気管と、を含む第１の熱交換装置と、を具備する」ことができる。

【0006】

一態様に係る方法は、「外部から取り込まれた空気の熱を第１の冷媒に伝達する第１の熱交換器と、該第１の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を圧縮する圧縮器と、該圧縮器から供給される前記第１の冷媒の熱をタンクに供給される水に伝達する第２の熱交換器と、該第２の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を減圧して前記第１の熱交換器に供給する膨張弁と、該膨張弁から供給される前記第１の冷媒により冷却された空気を外部に排出する排気管と、を含む第１の熱交換装置を準備する段階と、前記第１の熱交換装置が、該第１の熱交換装置に対向して設けられた、冷蔵庫又は冷凍庫に接続された室外機に向けて、前記排気管から前記冷却された空気を排出する段階と、を含む」ことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係る再利用システム１の構成の一例を模式的に示す平面図である。

【図2】図２は、図１に示した再利用システム１の構成を同図に示す矢印Ａからみて模式的に示す側面図である。

【図3】図３は、第１の熱交換装置１００を含む図１に示した再利用システム１の一部の構成を模式的に示すブロック図である。

【図4】図４は、図１に示した再利用システム１に用いられる第２の熱交換装置２００の構成の一例を模式的に示す図である。

【図5】図５は、図１に示した再利用システム１により行われる動作の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要素には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。

【0009】

１．概要
本件出願に開示された再利用システムは、第１の熱交換装置及び第２の熱交換装置のうちの少なくとも一方と、冷蔵庫又は冷凍庫に接続された室外機と、を含むことができる。

【0010】

このような再利用システムにおいて、第１の熱交換装置が、外部から取り込まれた空気の熱を、タンクに供給される水に対して、第１の冷媒を介して伝達し、これにより冷却された第１の冷媒により冷却される空気を、室外機に向けて排出（供給）することができる。これにより、第１の熱交換装置は、この第１の熱交換装置において発生した熱エネルギーを、室外機に伝達することにより、室外機により消費されるエネルギーを少なくとも部分的に抑えることができる。

【0011】

これに加えて又はこれに代えて、第２の熱交換装置が、室外機により用いられる第２の冷媒の熱を、上記タンクに供給される水に対して、第３の冷媒を介して伝達することができる。これにより、第２の熱交換装置は、室外機において発生した熱エネルギーを、上記タンクに供給される水に伝達することにより、上記タンクに供給される水を加熱するために消費されるエネルギーを少なくとも部分的に抑えることができる。

【0012】

再利用システムが、第１の熱交換装置及び第２の熱交換装置の両方を用いる場合には、第１の熱交換装置が、この第１の熱交換装置において発生した熱エネルギーを、室外機に伝達することができる。これに加えて、第２の熱交換装置が、室外機において発生した熱エネルギーを、上記タンクに供給される水に伝達することができる。これにより、空気を冷却する（室外機と冷凍庫又は冷蔵庫とを含む）第１のシステム、及び、水を加熱する（上記タンクに供給される水を加熱する第１の熱交換装置を含む）第２のシステムは、相互に熱エネルギーを利用し合うことにより、相互に運転効率を向上させることができる。

【0013】

２．一実施形態に係る再利用システムの構成例
図１は、一実施形態に係る再利用システムの構成の一例を模式的に示す平面図である。図２は、図１に示した再利用システムの構成を同図に示す矢印Ａからみて模式的に示す側面図である。

【0014】

図１及び図２に示すように、再利用システム１は、室外機１０と、第１の熱交換装置１００と、貯湯ユニット２０と、第２の熱交換装置２００と、を含むことができる。

【0015】

（１）室外機１０
室外機１０は、図示しない冷凍庫又は冷蔵庫に接続されている。室外機１０は、図示しない冷凍庫又は冷蔵庫（以下「冷凍庫等」ということがある。）と協働して、例えば次のような動作を実行することができる。

【0016】

第１ステップにおいて、冷凍庫等は、（図示しない）蒸発器を用いて、低温低圧の冷媒（液体）を気化させることにより、その気化熱で（図示しない）庫内を冷却することができる。冷凍庫等は、低温低圧の冷媒（気体）を、室外機１０に供給することができる。

【0017】

第２ステップにおいて、室外機１０は、（図示しない）圧縮器を用いて、低温低圧の冷媒（気体）を圧縮することにより高温高圧の冷媒（気体）を、（図示しない）熱交換器に供給することができる。

【0018】

第３ステップにおいて、室外機１０は、（図示しない）熱交換器を用いて、高温高圧の冷媒（気体）を、放熱及び液化して、冷凍庫等に供給することができる。

【0019】

第４ステップにおいて、冷凍庫等は、（図示しない）膨張弁を用いて、室外機１０から搬送された冷媒（液体）を減圧することにより、低温低圧の冷媒（液体）を上述した（図示しない）蒸発器に供給することができる。

【0020】

この後、上述したステップ１からステップ４が順次繰り返され得る。

【0021】

室外機１０は、上記第２ステップに関連して述べたとおり、（図示しない）圧縮器を用いて高温高圧の冷媒（気体）を生成して（図示しない）熱交換器に供給することができる。この圧縮器により生成された高温高圧の冷媒（気体）は、（図示しない）搬送管を介して、この熱交換器に供給され得る。

【0022】

一実施形態では、室外機１０は、このような高温高圧の冷媒（気体）を搬送する上記搬送管を、室外機１０の外部に取り出して配置する構成を採用することができる。第１の例では、外部に配置される搬送管１２は、その一端１２ａが上記圧縮器に接続され、その他端１２ｂが上記熱交換器に接続される、ように構成され得る。第２の例では、外部に配置される搬送管１２は、その一端１２ａが（図示しない）上記搬送管の或る部分に接続され、その他端１２ｂが（図示しない）上記搬送管の他の部分に接続される、ように構成され得る。

【0023】

いずれの場合においても、外部に配置される搬送管１２は、その一端１２ａが上記圧縮機に直接的に又は間接的に接続され、その他端１２ｂが上記熱交換器に直接的に又は間接的に接続され、一端１２ａと他端１２ｂとの間に位置する一部（搬送管１２の一部１２Ａ）が（後述するように）第２の熱交換装置２００に収容される、ように構成され得る。

【0024】

（２）貯湯ユニット２０
貯湯ユニット２０は、水を貯留するタンク２２と、タンク２２に接続された第１の管２４と、タンク２２に接続された第２の管２６と、を含むことができる。タンク２２の内部においては、より温度の高い水が上方に移動して位置し、より温度の低い水が下方に移動して位置することが知られている。

【0025】

第１の管２４は、その一端がタンク２２の下部付近に接続され、その他端が第１の熱交換装置１００（の後述する第２の熱交換器１０６）に接続され、タンク２２の下部付近に位置する低温の水を第１の熱交換装置１００に搬送する、ように構成され得る。第２の管２６は、その一端がタンク２２の上部付近に接続され、その他端が第１の熱交換装置１００（の後述する第２の熱交換器１０６）に接続され、第１の熱交換装置１００により加熱された水を、タンク２２の上部付近に搬送する、ように構成され得る。

【0026】

さらに、貯湯ユニット２０のタンク２２の上部付近には、後述する第２の熱交換装置２００を通過する給水管２０４の他端２０４ｂが接続され得る。これにより、タンク２２の上部付近には、この給水管２０４を介して、第２の熱交換装置２００により加熱された水が供給され得る。

【0027】

さらにまた、貯湯ユニット２０のタンク２２の上部付近には、排出管２８（図３参照）が接続され得る。タンク２２の上部付近に位置する高温の水が、排出管２８を介して家屋等３０（図３参照）の内部に供給され得る。

【0028】

（３）第１の熱交換装置１００
図３は、第１の熱交換装置１００を含む図１に示した再利用システム１の一部の構成を模式的に示すブロック図である。

【0029】

図３に示すように、第１の熱交換装置１００は、第１の熱交換器１０２と、圧縮器１０４と、第２の熱交換機１０６と、膨張弁１０８と、排気管１１０と、を含むことができる。

【0030】

第１の熱交換器１０２は、第１の熱交換装置１００の外部から取り込まれた空気の熱を、第１の冷媒（ここでは、一例として二酸化炭素）１２０に伝達することにより、第１の冷媒１２０を加熱することができる。第１の熱交換器１０２は、このように加熱した第１の冷媒１２０を、管１０２ａを介して圧縮器１０４に供給することができる。

【0031】

圧縮器１０４は、第１の熱交換器１０２から供給される第１の冷媒１２０を圧縮することによりさらに加熱し、加熱した第１の冷媒１２０を、管１０４ａを介して第２の熱交換器１０６に供給することができる。

【0032】

第２の熱交換器１０６は、圧縮器１０４から供給される第１の冷媒１２０の熱を、貯湯ユニット２０のタンク２２から第１の管２４を介して搬送される水に伝達することにより、この水を加熱することができる。第２の熱交換器１０６は、加熱した水を、第２の管２６を介して、タンク２２に搬送することができる。

【0033】

さらに、第２の熱交換装置１０６は、水に熱を伝達することにより冷却された第１の冷媒１２０を、管１０６ａを介して膨張弁１０８に供給することができる。

【0034】

膨張弁１０８は、第２の熱交換器１０６から供給される第１の冷媒１２０を減圧することによりさらに冷却することができる。膨張弁１０８は、冷却された第１の冷媒１２０を、管１０８ａを介して第１の熱交換器１０２に供給することができる。

【0035】

排気管１１０は、膨張弁１０８から供給される第１の冷媒１２０により冷却された空気を、第１の熱交換装置１００の外部に排出することができる。例えば、排気管１１０は、その一端が（冷却された第１の冷媒１２０を搬送する）管１０８ａの付近に配置され、その他端が、第１の熱交換装置１００の外面に、又は、第１の熱交換装置１００の外部に連通する部分に配置される、ように構成され得る。

【0036】

管１０８ａの付近にある空気は、この管１０８ａを通る冷却された第１の冷媒１２０によって冷却されている。したがって、排気管１１０の一端が管１０８ａの付近に配置されることにより、排気管１１０は、第１の冷媒１２０により冷却された空気を、その他端から、第１の熱交換装置１００の外部に排出することができる。

【0037】

排気管１１０の他端は、室外機１０に対向して配置され得る。好ましくは、排気管１１０の他端は、第１の冷媒１２０により冷却された空気が室外機１０の上述した（図示しない）熱交換器に到達し易くなるように、この（図示しない）熱交換器に対向して配置され得る。

【0038】

一実施形態では、室外機１０と第１の熱交換装置１００との間の距離は、近ければ近いほどよい。

【0039】

さらに、室外機１０と第１の熱交換装置１００との間には、第１の熱交換装置１００の排気管１１０から排出された空気が室外機１０に到達することを阻害する他の物体が配置されていないことが好ましい。ここでいう他の物体は、装置、壁、シート及び／又は建物等を、これらに限定することなく含み得る。

【0040】

（４）第２の熱交換装置２００
図４は、図１に示した再利用システムに用いられる第２の熱交換装置２００の構成の一例を模式的に示す図である。具体的には、図４（ａ）は、第２の熱交換装置２００の構成を、図１に示す矢印Ｂからみて模式的に示す側面図であり、図４（ｂ）は、第２の熱交換装置２００の構成を、図１に示す矢印Ｃからみて模式的に示す正面図である。

【0041】

第２の熱交換装置２００は、略直方体状を呈する収容室２０２と、収容室２０２に収容される、室外機１０に用いられる冷媒（第２の冷媒）を搬送する搬送管１２の一部１２Ａと、収容室２０２に収容される、貯湯ユニット２０のタンク２２に供給される水を搬送する給水管２０４の一部２０４Ａと、収容室２０２に充填される冷媒（第３の冷媒）２０６と、を含むことができる。

【0042】

搬送管１２の一部１２Ａは、図４（ｂ）によく示されるように、一定形状を複数含むように構成され得る。具体的には、例えば、搬送管１２の一部１２Ａは、収容室２０２に含まれる一端２０２ａから収容室２０２に含まれる他端２０２ｂに向かって延在し、次に、他端２０２ｂから鉛直方向に（下方に）延在し、次に、他端２０２ｂから一端２０２ａに向かって延在し、一端２０２ａから鉛直方向に（下方に）延在する、という一定形状を、複数含むように構成され得る。すなわち、搬送管１２の一部１２Ａは、略２字状を成す一定形状を複数含むように構成され得る。

【0043】

別の例では、搬送管１２の一部１２Ａは、略Ｓ字状又は略Ｚ字状等を成す一定形状を複数含むように構成され得る。

【0044】

一部１２Ａの一端の先には、図２によく示されるように、搬送管１２の一端１２ａが存在し、一部１２Ａの他端の先には、図２によく示されるように、搬送管１２の他端１２ｂが存在し得る。

【0045】

一方、給水管２０４は、図１及び図２によく示されるように、その一端２０４ａが（図示しない）水の供給源（水道等）に接続され、その他端２０４ｂが貯湯ユニット２０のタンク２２に接続されるように、構成され得る。供給源から供給された水は、給水管２０４の一端２０４ａから第２の熱交換装置２００を経て（第２の熱交換装置２００により加熱され）他端２０４ｂまで搬送され、貯湯ユニット２０のタンク２２に供給され得る。

【0046】

図４に戻り、このような給水管２０４の一部２０４Ａが第２の熱交換装置２００の収容室２０２に収容され得る。図４には示されていないが、給水管２０４の一部２０４Ａもまた、上述した搬送管１２の一部１２Ａと同様に、略２字状、略Ｓ字状又は略Ｚ字状等を成す一定形状を複数含むように構成され得る。

【0047】

給水管２０４の一部２０４Ａは、収容室２０２において、搬送管１２の一部１２Ａに例えば対向して配置され得る。また、給水管２０４の一部２０４Ａは、搬送管１２の一部１２Ａから距離をおいて配置され得る。

【0048】

さらにまた、給水管２０４の一部２０４Ａは、搬送管１２の一部１２Ａに対して並行に延在し得る。すなわち、給水管２０４の一部２０４Ａを図１に示す矢印Ｃからみた形状は、搬送管１２の一部１２Ａを図１に示す矢印Ｃからみた形状と略同一であり得る。

【0049】

図４に示すように、収容室２０２には、第３の冷媒（例えば水又は塩化カルシウム水溶液等）が充填され得る。一実施形態では、収容室２０２には、搬送管１２の一部１２Ａ及び給水管２０４の一部２０４Ａの各々の略全体を浸す（略全体に当接する）ように、第３の冷媒が充填され得る。

【0050】

上記構成を有する第２の熱交換装置２００は、搬送管１２により搬送される、室外機１０により加熱された第２の媒体の熱を、第３の冷媒を介して、タンク２２に供給される水に伝達することができる。

【0051】

なお、第２の熱交換装置２００が設置される位置については、図１を参照すると、第２の熱交換装置２００は、室外機１０に対向する位置であって、室外機１０と第１の熱交換装置１００とを結ぶ直線に重ならない位置に配置されることが好ましい。

【0052】

ここで、室外機１０と第１の熱交換装置１００とを結ぶ直線は無数に存在するが、そのような直線の例が図１において便宜上複数の点線により表現されている。このような直線に重なる位置に第２の熱交換装置２００が設置された場合には、第１の熱交換装置１００の排気管１１０（図３参照）から排出された（冷却された）空気が室外機１０に到達することが、第２の熱交換装置２００（の筐体）により阻害される可能性が高くなる。このような理由により、第２の熱交換装置２００は、室外機１０と第１の熱交換装置１００とを結ぶ直線に重ならない位置に配置されることが好ましい。

【0053】

さらに、第２の熱交換装置２００を図１に例示されるように室外機１０に対向する位置に配置することにより、室外機１０からその外部に延びる搬送管１２の一部１２Ａが、第２の熱交換装置２００の収容室２０２に容易に収容され得る。

【0054】

３．再利用システム１の動作
次に、上述した再利用システム１により行われる動作の一例を、図５を参照して説明する。図５は、図１に示した再利用システム１により行われる動作の一例を示すフロー図である。

【0055】

まず、ステップ（以下「ＳＴ」という。）５００において、第１の熱交換装置１００が設置（準備）される。第１の熱交換装置１００は、上述したように、その排気管１１０が室外機１０（の図示しない熱交換器）に対向するように、配置され得る。

【0056】

次に、ＳＴ５０２において、第２の熱交換装置２００が設置（準備）される。第２の熱交換装置２００は、上述したように、室外機１０に対向する位置であって、室外機１０と第１の熱交換装置１００とを結ぶ直線に重ならない位置に配置され得る。

【0057】

次に、ＳＴ５０４において、第１の熱交換装置１００が動作する。具体的には、第１の熱交換装置１００は、図３を参照して上述したとおりに動作することにより、排気管１１０を用いて、（膨張弁１０８［図３参照］により冷却された）第１の冷媒により冷却された空気を、室外機１０に向けて排出することができる。

【0058】

次に、ＳＴ５０６において、室外機１０は、上記「２（１）」において説明したとおりに動作する。ここで、室外機１０は、図示しない圧縮器により圧縮された、高温高圧の冷媒（第２の冷媒）を、搬送管１２の一部１２Ａを介して、第２の熱交換装置２００に供給することができる。

【0059】

次に、ＳＴ５０８において、室外機１０は、図示しない熱交換器を用いて、図示しない圧縮器により圧縮された高圧高温の冷媒（第２の冷媒）の熱を、室外機１０の外部から取り込んだ空気に対して、伝達することができる。ここで、室外機１０の熱交換器は、室外機１０の外部から取り込んだ空気の温度が低い程、圧縮器により圧縮された高温高圧の冷媒が有するより多くの熱エネルギーを、室外機１０の外部から取り込んだ空気に対して伝達することができる。すなわち、室外機１０の熱交換器の効率は、室外機１０の外部から取り込んだ空気の温度が低い程、向上する。室外機１０の外部から取り込んだ空気は、上記のとおり、第１の熱交換器１００の排気管１１０により排出された冷却された空気を含むことにより、低くなっている。これにより、室外機１０の熱交換器の効率は向上する。

【0060】

次に、ＳＴ５１０において、第２の熱交換装置２００は、室外機１０から搬送管１２を介して供給される高温高圧の冷媒（第２の冷媒）の熱を、第３の冷媒を介して、タンク２２（図３参照）に供給される水に対して伝達することができる。このように加熱された水は、給水管２０４を介して、タンク２２に供給され得る。これにより、タンク２２に貯留される水の温度は上昇し得る。

【0061】

この後、再利用システム１は、上述したＳＴ５０４以下の動作を繰り返し実行することができる。このような動作が繰り返し行われるに際して、タンク２２に貯留される水の温度が第１の閾値（例えば摂氏７０度）に到達した場合には、第１の熱交換装置１００は、タンク２２に貯留される水の温度が第２の閾値（例えば摂氏３０度）以下となるまで、動作を停止することができる。

【0062】

上述したように、タンクに２２に貯留される水の温度は、給水管２０４を介して第２の熱交換装置２００から供給される加熱された水によって、時間の経過とともに、上昇し得る。これにより、総合的にみれば、第１の熱交換装置１００が動作する時間を短縮すること、すなわち、第１の熱交換装置１００を動作させるのに必要なエネルギーを抑えることが可能となる。

【0063】

なお、説明を分かり易くするために、ＳＴ５０４～ＳＴ５１０の各々に対応する動作が、順次、実行されるように説明したが、実際には、ＳＴ５０４～ＳＴ５１０の各々に対応する動作は、上記とは異なる順序により実行される可能性もあり、又は、ＳＴ５０４～ＳＴ５１０の各々に対応する動作は、相互に並行して実行される可能性もある。

【0064】

４．変形例
上述した様々な例では、再利用システム１が第１の熱交換装置１００及び第２の熱交換装置２００の両方を含む場合について説明した。しかし、再利用システム１は、第１の熱交換装置１００及び第２の熱交換装置２００のうちのいずれか一方のみを含む構成を採用することも可能である。

【0065】

上述した様々な例では、図４を参照して、収容室２０２において、搬送管１２の一部１２Ａと給水管２０４の一部２０４Ａとが相互に対向して延在する構成を説明した。しかし、かかる構成は単なる一例に過ぎない。

【0066】

例えば、搬送管１２の一部１２Ａが収容室２０２の下方に配置され、給水管２０４の一部２０４Ａが収容室２０２の上方に配置される構成を採用することも可能である。この構成では、収容室２０２に充填され、搬送管１２の一部１２Ａ（により搬送される高温高圧の第２の冷媒）により加熱された第３の冷媒（例えば水）は、上方に移動して位置し得る。これにより、収容室２０２の上方には、より高い温度の第３の冷媒（水）が位置し、収容室２０２の下方には、より低い温度の第３の冷媒（水）が位置し得る。この状態において、収容室２０２の上方に配置された給水管２０４の一部２０４Ａにより搬送される水は、より高い温度の第３の冷媒（水）により加熱され得る。このように、給水管２０４の一部２０４Ａにより搬送される水は、収容室２０２において効率的に加熱され得る。なお、このような構成においても、搬送管１２の一部１２Ａ、及び／又は、給水管２０４の一部２０４Ａは、上述したとおり、一定形状を複数含むように構成され得る。

【0067】

以上説明したように、本件出願に開示される再利用システム１にあっては、第１の熱交換装置１００が、外部から取り込まれた空気の熱を、タンク２２に供給される水に対して、第１の冷媒を介して伝達し（第１の冷媒を冷却し）、これにより第１の冷媒により冷却される空気を、室外機１０に向けて排出（供給）することができる。これにより、第１の熱交換装置１００は、この第１の熱交換装置１００において発生した熱エネルギーを、室外機に伝達することにより、室外機１０により消費されるエネルギーを少なくとも部分的に抑えることができる。

【0068】

さらに、第２の熱交換装置２００は、室外機１０により用いられる第２の冷媒の熱を、タンク２２に供給される水に対して、第３の冷媒を介して伝達することができる。これにより、第２の熱交換装置２００は、室外機１０において発生した熱エネルギーを、タンク２２に供給される水に伝達することにより、タンク２２に供給される水を加熱するために（第１の熱交換装置１００及び／又は他の給湯装置等により）消費されるエネルギーを少なくとも部分的に抑えることができる。

【0069】

したがって、本件出願に開示された技術によれば、消費されるエネルギーの節約に少なくとも部分的に寄与する再利用システム及び方法を提供することができる。

【0070】

本開示の利益を有する当業者により容易に理解されるように、上述した様々な例は、矛盾の生じさせない限りにおいて、相互に様々なパターンで適切に組み合わせて用いられ得る。

【0071】

本明細書に開示された発明の原理が適用され得る多くの考えられる実施形態を考慮すれば、例示された様々な実施形態は好ましい様々な例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明の技術的範囲をこれらの好ましい様々な例に限定すると考えるべきではない、と理解されたい。実際には、特許請求の範囲に係る発明の技術的範囲は、添付した特許請求の範囲により定められる。したがって、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するすべてについて、本発明者らの発明として、特許の付与を請求する。

【符号の説明】

【0072】

１ 再利用システム
１０ 室外機
１２ 搬送管
１２Ａ 搬送管の一部
２０ 貯湯ユニット
２２ タンク
１００ 第１の熱交換装置
１０２ 第１の熱交換器
１０４ 圧縮器
１０６ 第２の熱交換器
１０８ 膨張弁
１１０ 排気管
１２０ 第１の冷媒
２００ 第２の熱交換装置
２０２ 収容室
２０４ 給水管
２０４Ａ 給水管の一部
２０６ 第３の冷媒

【要約】

【課題】 消費されるエネルギーの節約に少なくとも部分的に寄与する再利用システム及び方法を提供すること。
【解決手段】 一実施形態に係る再利用システムは、「冷蔵庫又は冷凍庫に接続された室外機と、外部から取り込まれた空気の熱を第１の冷媒に伝達する第１の熱交換器と、該第１の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を圧縮する圧縮器と、該圧縮器から供給される前記第１の冷媒の熱をタンクに供給される水に伝達する第２の熱交換器と、該第２の熱交換器から供給される前記第１の冷媒を減圧して前記第１の熱交換器に供給する膨張弁と、該膨張弁から供給される前記第１の冷媒により冷却された空気を外部に排出し、前記室外機に対向するように配置された排気管と、を含む第１の熱交換装置と、を具備する」ことができる。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】