JP2804160B2 - 暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、暖房装置に係わり、特に、気液相変化する
冷媒を用いた暖房装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、フロン系冷媒のように気液相変化する冷媒を用
いた冷暖房装置としては、例えば、本出願人が先に出願
した特開平２−57835号公報に開示されるものが知られ
ている。

第２図は、この公報に開示される冷暖房装置を示すも
ので、この冷暖房装置は、受液タンク11と、外部からの
冷，温熱源と熱交換する凝縮器兼蒸発器13と、室内空気
と熱交換する、少なくとも一台以上の室用蒸発器兼凝縮
器15と、所要の配管および冷暖切換弁と、これ等により
熱サイクルを行なわせる液ポンプ17とを配設して構成さ
れ、さらに、熱運搬手段としてフロン系冷媒が使用され
ている。

以上のような冷暖房装置では、熱運搬手段としてフロ
ン系冷媒を循環使用するようにしたので、冷媒の搬送量
が少なくなり、動力が低減されるとともに、配管のサイ
ズを縮小し、配設スペースを節約することが可能とな
る。

また、従来の液ポンプ方式では、冷房しか行なうこと
ができないが、この冷暖房装置では、可逆サイクルのた
め、冷，暖両用に利用でき、さらに、DHC熱源使用にも
適し、また、室内の負荷のアンバランスに対しても容易
に制御可能である。

そして、この冷暖房装置では、暖房時には、液ポンプ
17が作動され、受液タンク11内の冷媒は、図に太線で示
すように、第１管路19を通り凝縮器兼蒸発器13に流入
し、ここで蒸発作用を受け、第２管路21を通って室用蒸
発器兼凝縮器15に流入し、ここで凝縮作用を受け室内側
の空気を暖房し、この後、戻り管路23を通って受液タン
ク11内に循環する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の冷暖房装置では、液
ポンプ17の作動により、冷媒を強制循環しているため、
充分な強制循環能力を備えた比較的大型の液ポンプ17が
必要になるという問題があった。

特に、受液タンク17の下方に室用蒸発器兼凝縮器15が
配置され、あるいは、各管路19,21,23の抵抗が大きく、
また、戻り管路23を使用する暖房時には、実揚程が非常
に大きくなり、充分な強制循環を行なうことが困難にな
る虞があった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、比較
的小型の液ポンプにより冷媒を確実に循環させることの
できる暖房装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかわる暖房装置は、気液相変化する冷媒を
液体状態で収容する受液タンクと、前記冷媒と外部から
の温熱源とを熱交換させる蒸発器と、前記冷媒と室内空
気とを熱交換させる凝縮器と、前記受液タンクの出口側
と蒸発器の一側とを接続し液ポンプの介装される第１管
路と、前記蒸発器の他側と前記凝縮器の一側とを接続す
る第２管路と、前記凝縮器の他側と受液タンクの入口側
とを接続する戻り管路とを備え、前記戻り管路の前記受
液タンクの上方となる位置に、戻り管路内の冷媒を冷却
する復液器を配置してなるものである。

〔作 用〕

本発明の暖房装置においては、液ポンプが作動される
と、受液タンク内の冷媒は、第１管路を通り蒸発器に流
入し、ここで蒸発作用を受け、第２管路を通って凝縮器
に流入し、ここで凝縮作用を受け室内側の空気を暖房
し、戻り管路を通って受液タンク内に循環する。

そして、本発明では、戻り管路の受液タンクの上方と
なる位置に、戻り管路内の冷媒を冷却する復液器を配置
したので、戻り管路内のガス分が復液器内で再凝縮さ
れ、復液器および受液タンク内の内圧が低減し、これに
より、戻り管路内の冷媒が復液器側に向けて引かれるこ
とになる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説
明する。

第１図は、本発明の暖房装置の一実施例を示すもの
で、図において符号31は、例えば、フロン系冷媒のよう
に気液相変化する冷媒を液体状態で収容する受液タンク
を示している。

符号33は、冷媒と外部からの温熱源とを熱交換させる
蒸発器を示しており、この蒸発器33には、外部から温熱
源を供給するための温熱源供給配管35が挿通されてい
る。

符号37は、冷媒と室内空気とを熱交換させる複数台の
凝縮器（１台のみを図示）を示している。

受液タンク31の出口側と蒸発器33の一側とを接続して
第１管路39が形成されており、この第１管路39には、液
ポンプ41が配置されている。

また、蒸発器33の他側と凝縮器37の一側とを接続して
第２管路42が形成されている。

さらに、凝縮器37の他側と受液タンク31の入口側とを
接続して戻り管路45が形成されている。

なお、この実施例では、温熱源供給配管35には、第２
管路42に配置される圧力センサ47からの信号により開度
を制御される制御弁49が配置されており、この制御弁49
により、蒸発器33における冷媒の気化が制御されるよう
に構成されている。

また、第１管路39の蒸発器33の側方には、液面センサ
55が配置されており、この液面センサ55からの信号によ
り、液ポンプ41の作動が制御されるように構成されてい
る。

さらに、戻り管路45の凝縮器37近傍には、制御弁51が
配置され、この制御弁51は、室内に配置される温度セン
サ53によりその開度を制御されるように構成されてい
る。

しかして、この実施例では、戻り管路45の受液タンク
31の上方となる位置には、戻り管路45内の冷媒を冷却す
る熱交換器である復液器59が配置されている。

この復液器59には、冷水を供給する冷水供給配管61が
接続されており、この冷水供給配管61には、受液タンク
31に配置される圧力センサ63からの信号により開度を制
御される制御弁65が配置されている。

以上のように構成された暖房装置では、受液タンク31
内の冷媒は、液ポンプ41の作動により、第１管路39を通
り蒸発器33に流入し、ここで蒸発作用を受け、第２管路
42を通って凝縮器37に流入し、ここで凝縮作用を受け室
内側の空気を暖房し、この後、戻り管路45を通って受液
タンク31内に循環する。

しかして、以上のように構成された暖房装置では、戻
り管路45の受液タンク31の上方となる位置に、戻り管路
45内の冷媒を冷却する復液器59を配置したので、戻り管
路45内のガス分が復液器59内で再凝縮され、復液器59お
よび受液タンク31内の内圧が低減し、これにより、戻り
管路45内の冷媒が復液器59側に向けて引かれることにな
る。

従って、第１管路39,第２管路42および戻り管路45に
おける冷媒の循環が非常に円滑になり、比較的小型の液
ポンプ41により冷媒を確実に循環させることが可能とな
る。

そして、特に、受液タンク31の下方に凝縮器37が配置
されている時、あるいは、各管路39,42,45の抵抗が大き
い時にも、充分な強制循環を行なうことが容易に可能と
なる。

また、液ポンプ41の容量を小さくすることが可能とな
るため、製造コストおよび使用電力コストを低減するこ
とが可能となる。

さらに、以上のように構成された暖房装置では、復液
器59は、例えば、戻り管路45内で減圧され、フラッシュ
したガス分を再凝縮するだけで良いため、復液器59とし
て、比較的簡易で容量の小さいものを使用することが可
能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、戻り管路の受液
タンクの上方となる位置に、戻り管路内の冷媒を冷却す
る復液器を配置したので、戻り管路内のガス分が復液器
内で再凝縮され、復液器および受液タンク内の内圧が低
減し、これにより、戻り管路内の冷媒が復液器側に向け
て引かれることになるため、第１管路，第２管路および
戻り管路における冷媒の循環が非常に円滑になり、比較
的小型の液ポンプにより冷媒を確実に循環させることが
できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の暖房装置の一実施例を示す配管系統図
である。 第２図は従来の冷暖房装置を示す配管系統図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 31……受液タンク 33……蒸発器 37……凝縮器 39……第１管路 41……液ポンプ 42……第２管路 45……戻り管路 59……復液器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−57835（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−219436（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気液相変化する冷媒を液体状態で収容する
   受液タンクと、前記冷媒と外部からの温熱源とを熱交換
   させる蒸発器と、前記冷媒と室内空気とを熱交換させる
   凝縮器と、前記受液タンクの出口側と蒸発器の一側とを
   接続し液ポンプの介装される第１管路と、前記蒸発器の
   他側と前記凝縮器の一側とを接続する第２管路と、前記
   凝縮器の他側と受液タンクの入口側とを接続する戻り管
   路とを備え、前記戻り管路の前記受液タンクの上方とな
   る位置に、戻り管路内の冷媒を冷却する復液器を配置し
   てなることを特徴とする暖房装置。