JP3007674B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

冷暖房装置

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JP3007674B2
JP3007674B2 JP2304367A JP30436790A JP3007674B2 JP 3007674 B2 JP3007674 B2 JP 3007674B2 JP 2304367 A JP2304367 A JP 2304367A JP 30436790 A JP30436790 A JP 30436790A JP 3007674 B2 JP3007674 B2 JP 3007674B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱源側冷媒サイクルと利用側冷媒サイクル
に分離された、冷暖房装置の冷媒サイクルに関するもの
である。
従来の技術 従来、熱源側冷媒サイクルと利用側冷媒サイクルに分
離した冷暖房装置の冷媒サイクルは、特開昭62−238952
号公報に示されており、第3図のように構成されてい
た。第3図において1は圧縮機、2は熱源側四方弁、3
は熱源側熱交換器、4は冷房用減圧装置、5は暖房用減
圧装置、6は暖房時に冷房用減圧装置4を閉止する逆止
弁、7は冷房時に暖房用減圧装置5を閉止する逆止弁、
8は第1補助熱交換器でこれらを環状に連接し、熱源側
冷媒サイクルを形成している。9は第2補助熱交換器で
第1補助熱交換器8と熱交換するように一体に形成され
ている。10は冷媒量調整タンクで冷房時と暖房時の冷媒
量を調整している。11は冷媒搬送装置でこれらは熱源側
ユニットaに収納されている。12は利用側熱変換器で利
用側ユニットbに収納され接続配管C,C′で熱源ユニッ
トaと接続されている。13は利用側四方弁で冷房と暖房
で冷媒の流れ方向を換えている。そして、第2補助熱交
換器9と冷媒量調整タンク10と冷媒搬送装置11と利用側
熱交換器12と利用側四方弁13および接続配管C,C′を環
状に連接して利用側冷媒サイクルを形成している。
以上のように構成された冷暖房装置についてその動作
を説明する。
冷房運転時は図中実線の冷媒サイクルとなり、熱源側
冷媒サイクルでは、圧縮機1からの高温高圧ガスは四方
弁2を通り熱源側熱交換器3で放熱して凝縮液化し逆止
弁6を通って冷房用膨張弁4で減圧され第1補助熱交換
器8で蒸発して熱源側四方弁2を通り圧縮機1へ循環す
る。この時利用側冷媒サイクルの第2補助熱交換器9と
前記第1補助熱交換器8が熱交換し、利用側冷媒サイク
ルのガス冷媒が冷却されて液化し、冷媒量調整タンク1
0、利用側四方弁13を通って冷媒搬送装置11に送られ、
この冷媒搬送装置11によって利用側四方弁13、接続配管
Cを通って利用側熱交換器12へ送られて冷房して吸熱蒸
発し、ガス化して接続管C′を通って第2補助熱交換器
9に循環することになる。
一方、暖房運転時においては、図中破線の冷媒サイク
ルとなり、熱源側冷媒サイクルでは、圧縮機1からの高
温高圧冷媒は熱源側四方弁2から第1補助熱交換器8に
送られ、放熱して凝縮液化し、逆止弁7から暖房用減圧
装置5で減圧し、熱源側熱交換器3で吸熱蒸発し熱源側
四方弁2を通って圧縮機1へ循環する。この時利用側冷
媒サイクルの第2補助熱交換器9と前記第1補助熱交換
器8が熱交換し、利用側冷媒サイクル内の液冷媒が加熱
されてガス化し、接続配管C′を通って利用側熱交換器
12へ送られ、暖房して放熱液化し接続配管C、利用側四
方弁13を通って冷媒搬送装置11へ送られ、冷媒量調整タ
ンク10から第2補助熱交換器9へ循環する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、運転条件によ
って液冷媒のみが冷媒搬送装置11の内部に吸入される場
合があり、この時冷媒搬送装置11の内部で、液冷媒の一
部が蒸発し、気泡が発生して異常膨張が起こる。このた
めに冷媒搬送装置11に異常振動や異常音を生じ、冷媒搬
送装置11の損傷となるとともにシステム運転が不安定に
なり、暖房時には補助熱交換器8,9での熱交換量の不足
となり、熱源側の高圧が上昇して運転が停止する恐れが
あるという課題を有していた。
本発明は上記課題に鑑み、運転条件に応じて適量のガ
ス冷媒を冷媒搬送装置に混入し、冷媒搬送装置の損傷が
なく常に安定した運転ができる冷暖房装置を提供するも
のである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の冷暖房装置は圧
縮機と四方弁と熱源側熱交換器と減圧装置および第1補
助熱交換器を環状に連接してなる熱源側冷媒サイクル
と、前記第1補助熱交換器と一体に形成し熱交換する第
2補助熱交換器と利用側四方弁と冷媒搬送装置と利用側
熱交換器を環状に連接した利用側冷媒サイクルと、前記
冷媒搬送装置の吸入側と前記利用側四方弁の間に設けら
れた気液混合器と、一端が前記気液混合器の上部に連通
され、他端が前記冷媒搬送装置の吸入管と連通されたガ
ス吸入管と、一端が前記気液混合器の下部に連通され、
他端が前記吸入管と連通され液冷媒を前記冷媒搬送装置
に流入させる第1及び第2液吸入管と、この第2液吸入
管の液吸入量を調整する液吸入制御弁とを備えたもので
ある。
作用 本発明は、上記した構成によって冷房時、暖房時とも
適量のガス冷媒を混入した気液混合冷媒を冷媒搬送装置
に吸入することができ、液冷媒の一部が蒸発し、気泡が
発生しても異常膨張を吸収できるとともに液吸入量を調
整し冷媒搬送量を制御することができる。
実 施 例 以下、本発明の一実施例の冷暖房装置について、図面
を参照しながら説明する。第1図は、本発明の一実施例
の冷暖房装置に用いる気液混合器冷暖房装置を示すもの
である。第1図において、14は気液混合器、15は気液混
合器の外壁、16は気液分離器の上部に設けられた入口管
で、入口管16は利用側四方弁13と連接している。17a,17
bは一端が気液混合器14の下部に連通し他端が冷媒搬送
装置11の吸入管18に連通して冷媒搬送装置11に液冷媒を
流入させる第1及び第2液吸入管である。19は一端が気
液混合器14の上部に連通し、他端が冷媒搬送装置11の吸
入管18に連通して冷媒搬送装置11にガス冷媒を流入させ
るガス吸入管である。20は液吸入管17bに設けられ液吸
入量を調整する液吸入制御弁である。第2図は、本発明
の実施例における冷暖房装置の冷媒サイクルを示すもの
である。第2図において、14は気液混合器であり、冷媒
搬送装置11の冷媒吸入側と利用側四方弁13の間に接続さ
れている。なお従来例と同じ構成の部分は同一符号を用
いて示しその説明を省略する。またこの冷媒サイクルの
動作についても従来例と同じであり詳細は省略するが、
従来例と異なる気液混合器14の説明を以下に行う。入口
管16より流入した冷媒は、気液混合器14内でガス冷媒が
上部に、液冷媒が下部に分離される。第1液吸入管17a
より一定の液冷媒が冷媒搬送装置11の吸入管18に吸入さ
れ、第2液吸入管17bより液吸入制御弁20で調整された
液冷媒が冷媒搬送装置11の吸入管18に吸入される、この
時液冷媒の流れと圧力差によりガス吸入管19からガス冷
媒が吸入され液冷媒と混合される。これにより、冷媒搬
送装置11の吸入側へ常時適量の液冷媒とガス冷媒を吸入
させることができる。
以上のように本実施例によれば、利用側冷媒サイクル
における冷媒搬送装置11に冷房、暖房とも適量のガス冷
媒を混入した気液混合冷媒を吸入することが出来るの
で、液冷媒の一部が蒸発し、気泡が発生しても異常膨張
を吸収できる。従って、冷媒搬送装置の異常振動や異常
音を生じ、冷媒搬送装置の損傷となるとともにシステム
運転が不安定となり、暖房時には補助熱交換器での熱交
換量の不足となり、熱源側の高圧が上昇して運転が停止
する恐れがあるという従来技術の課題を解決できる。
また、液吸入制御弁20により液吸入量を調整すること
により、冷媒搬送装置11の冷媒搬送量を制御することが
可能となり、冷媒搬送装置11の能力制御に使用できるこ
とは言うまでもない。
さらに、液吸入制御弁20の動作不良時においても、第
1液吸入管17aで最低限の液冷媒を冷媒搬送装置11に吸
入することができるので、冷媒搬送装置11の空運転によ
る損傷や極端な冷暖房能力の低下を防止することができ
る。
発明の効果 以上のように、本発明では、圧縮機と四方弁と熱源側
熱交換器と減圧装置および第1補助熱交換器を環状に連
接してなる熱源側冷媒サイクルと、前記第1補助熱交換
器と一体に形成し熱交換する第2補助熱交換器と利用側
四方弁と冷媒搬送装置と、利用側熱交換器を環状に連接
した利用側冷媒サイクルと、前記冷媒搬送装置の吸入側
と前記利用側四方弁の間に設けられた気液混合器と、一
端が前記気液混合器の上部に連通され、他端が前記冷媒
搬送装置の吸入管と連通されたガス吸入管と、一端が前
記気液混合器の下部に連通され、他端が前記吸入管と連
通され液冷媒を前記冷媒搬送装置に流入させる第1及び
第2液吸入管と、この第2液吸入管の液吸入量を調整す
る液吸入制御弁とを備えたので、冷房、暖房時とも適量
のガス冷媒を混合した気液混合冷媒を冷媒搬送装置に吸
入させることができる。従って、液冷媒の一部が蒸発し
気泡が発生しても異常膨張を吸収できるため、冷媒搬送
装置の異常振動や異常音を生じ、冷媒搬送装置の損傷と
なるとともにシステム運転が不安定となり、暖房時には
補助熱交換器での熱交換量の不足となり熱源側の高圧が
上昇して運転が停止する恐れがあるという従来技術の課
題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である冷暖房装置に用いる気
液分離装置の断面図、第2図は本発明の一実施例である
冷暖房装置の冷媒サイクル図、第3図は従来の冷暖房装
置の冷媒サイクル図である。 1……圧縮機、2……四方弁、3……熱源側熱交換器、
4,5……減圧装置、8……第1補助熱交換器、9……第
2補助熱交換器、11……冷媒搬送装置、12……利用側熱
交換器、13……利用側四方弁、14……気泡混合器、17a
……第1液吸入管、17b……第2液吸入管、18……吸入
管、19……ガス吸入管、20……液吸入制御弁。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−238952(JP,A) 特開 平3−191234(JP,A) 特開 平3−191235(JP,A) 特開 平4−124562(JP,A) 特開 平4−148133(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 5/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機と四方弁と熱源側熱交換器と減圧装
    置および第1補助熱交換器を環状に連接してなる熱源側
    冷媒サイクルと、前記第1補助熱交換器と一体に形成し
    熱交換する第2補助熱交換器と利用側四方弁と冷媒搬送
    装置と利用側熱交換器を環状に連接した利用側冷媒サイ
    クルと、前記冷媒搬送装置の吸入側と前記利用側四方弁
    の間に設けられた気液混合器と、一端が前記気液混合器
    の上部に連通され、他端が前記冷媒搬送装置の吸入管と
    連通されたガス吸入管と、一端が前記気液混合器の下部
    に連通され、他端が前記吸入管と連通され液冷媒を前記
    冷媒搬送装置に流入させる第1及び第2液吸入管と、こ
    の第2液吸入管の液吸入量を調整する液吸入制御弁とを
    備えた冷暖房装置。
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