JP3066306B2 - 熱交換ユニット - Google Patents

熱交換ユニット

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JP3066306B2
JP3066306B2 JP8035026A JP3502696A JP3066306B2 JP 3066306 B2 JP3066306 B2 JP 3066306B2 JP 8035026 A JP8035026 A JP 8035026A JP 3502696 A JP3502696 A JP 3502696A JP 3066306 B2 JP3066306 B2 JP 3066306B2
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heat
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順一 斉藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気熱源の第1熱
交換器と冷媒を加熱する第2の熱交換器とを一つの筐体
内に備えた熱交換ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】北海道のような寒冷地では、暖房時に空
気熱源を使用したいわゆる「ヒートポンプ式の空気調和
機」では、十分な暖房効果が得られないことがある。そ
のため、この「ヒートポンプ式の空気調和機」にボイラ
等で冷媒を加熱して暖房時の熱源とする装置を組み込ん
だ空気調和機(熱交換ユニット)が提案されている(実
公平6−33296号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ボイラで冷媒
を加熱する熱交換器は、圧縮機や送風機が収納された筐
体内において、その熱交換器を収納する専用の室が設け
られていた。そのため、熱交換ユニットの筐体の大型化
は避けられなった。そこで、本発明は、冷媒を加熱する
ための第2の熱交換器が、圧縮機や送風機が収納された
筐体内に組み込まれても、筐体の大型化を抑えることを
目的としたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第1の発明は、断面略コ字状に形成された空気熱源
の第1熱交換器の略中心に、この第1熱交換器内を流れ
る冷媒と空気とを熱交換させる送風機を配置した熱交換
ユニットにおいて、前記第1熱交換器の断面略コ字状の
開放部に温水を流し込んで冷媒を加熱する第2の熱交換
器を配置し、且つこの第2の熱交換器につながれる水配
管はその開放部に配置され、この開放部は着脱自在な複
数枚のサービスパネルで覆われており、一つのサービス
パネルを外すことにより前記水配管のサービス点検が行
えるようにしたものである。従って、この第1の発明に
よれば、一つのサービスパネルを外すことにより第2の
熱交換器につながれる水配管のサービス点検が行いやす
くなる。
【0005】第2の発明は、請求項1記載の熱交換ユニ
ットにおいて、第2の熱交換器につながれる冷媒配管
は、第1熱交換器に沿って配置されている。従って、第
1熱交換器の開放部が第2熱交換器につながれる水配管
のサービス点検スペースとして利用できる。
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態の熱交換
ユニット(室外ユニット)を備えた空気調和システムを
示し、このシステムの機器は、1台の室外ユニット1
と、2台(複数台)の室内ユニット2a、2bと、ボイラ3
と、循環ポンプ4とから構成されている。5はこれらユ
ニット1、2a、2bをつなぐユニット間配管、6は循環
ポンプ7が設けられたブライン配管である。
【0010】室内ユニット2a、2bには、室内熱交換器
(図示せず)、暖房時にこの室内熱交換器の温度(凝縮
温度)を検出するための温度センサ(図示せず)、室内
の空調負荷を検出するための室内センサ7a、7bが夫々
配置されている。ボイラ3には、ブラインを加熱するた
めの加熱器(図示せず)が内蔵されており、加熱された
ブラインは循環ポンプ4の運転によって実線矢印のよう
に流れる。
【0011】室外ユニット1には、以下に述べる機器が
内蔵されている。8は圧縮装置で、並列につながれた2
つの圧縮機9a、9bとから構成されている。ここで、圧
縮機9aは6馬力の能力一定型、圧縮機9bは4馬力の能
力可変型である。10は圧縮機9bにつながれ高圧開閉
弁11を備えた高圧管で、高圧開閉弁11の開放によっ
て冷凍サイクル中の高圧圧力をこの圧縮機9bへ掛けて
の能力を4馬力に設定するものである。
【0012】12も圧縮機9bつながれ低圧開閉弁13
を備えた低圧管で、低圧開閉弁13の開放によって冷凍
サイクル中の低圧圧力をこの圧縮機9bへ掛けて能力を
2馬力に設定するものである。14はオイルセパレ−タ
で、吐出管15に設けられており、ここで分離されたオ
イルはオイル管16を介して圧縮機9bの吸込管17に
戻される。18はバイパス弁19を備えたバイパス管
で、吐出管15とアキュムレ−タ20の手前の吸込管2
1とをつないでいる。そして、このバイパス弁19の開
放によって冷凍サイクル中の高圧側の冷媒を冷凍サイク
ル中の低圧側へ戻すことによって圧縮装置8の能力を1
馬力低下させるものである。22は4方弁で、暖房時に
破線状態に設定し、冷房時に実線状態に設定する。
【0013】23は室外熱交換器である。24は冷媒加
熱器(第2の熱交換器)で、ヒートポンプによらない暖
房運転時に冷媒がボイラ3からの温水で冷媒を加熱する
ようになっている。この冷媒加熱器24の冷媒管25の
入口管26は開閉弁27を介して冷凍サイクルの高圧管
28に、出口管29はアキュムレ−タ20の手前の吸込
管21につながれている。
【0014】30はブラインの入口管、即ち第2の熱交
換器24に流体を流す入口管で、その流体の流し込む量
を調整するための制御弁(定流量弁)が複数個並列に設
けられている。詳述すれば、第1の定流量弁31は、ボ
イラ3からの多量のブライン(温水)が流れてきても
7.5リットル/分のブラインを第2の熱交換器24へ
流すように調整するものであり、一方、第2の定流量弁
32は、ボイラ3からの多量のブライン(温水)が流れ
てきても4リットル/分のブラインを第2の熱交換器2
4へ流すように調整するものである。33はブラインの
出口管である。34は第2の定流量弁32の出口側に設
けられた開閉弁で、空調負荷によってその開閉が制御さ
れる。開閉弁34の開放によって11.5リットル/分
のブラインが第2の熱交換器24へ流れ、開閉弁34の
閉鎖によって4リットル/分のブラインが第2の熱交換
器24へ流れる。この開閉弁34の開閉状態は、室内ユ
ニットの運転台数と運転中の室内ユニットの室内熱交換
器での冷媒の凝縮温度に応じて図3で示すように設定さ
れている。
【0015】35はこの空気調和システムの制御器で、
夫々の室内ユニット2a、2bの温度センサや室内センサ
7a、7bからの信号を入力して、空気調和システムとし
ての運転馬力を設定する。この設定運転馬力に応じて、
図2で示すような圧縮装置8の能力設定並びにバイパス
管18のバイパス弁19の開閉状態に設定することによ
り、1馬力刻みの能力設定となる。
【0016】ここで、冷房運転時は、圧縮装置8から吐
出された冷媒は図1の実線矢印のように流れて、室内熱
交換器が蒸発器として作用する。この時、高圧管28の
開閉弁36は全開状態に、開閉弁27は全閉状態に設定
され、第2の熱交換器24の使用を中止している。一
方、暖房運転時は、圧縮装置8から吐出された冷媒は図
1の破線矢印のように流れて、室内熱交換器が凝縮器と
して作用する。この時、外気温が所定温度以上で、ヒー
トポンプ運転でも十分な暖房能力が得られると制御器3
5が判断したら、冷房運転時と同様に開閉弁36は全開
状態に、開閉弁27は全閉状態に設定され、第2の熱交
換器24の使用を中止する。しかし外気温が所定温度以
下で、ヒートポンプ運転では十分な暖房能力が得られな
いと制御器35が判断したら、開閉弁36は全閉状態
に、開閉弁27は全開状態に設定する。そして、ボイラ
3、循環ポンプ4の運転を行って温水をこの熱交換器2
4に流して、冷媒を加熱する。
【0017】図4ないし図7はこの室外ユニット を示
すもので、図4は平面図、図5は立面図、図6は同ユニ
ットの内部構造を示すためにプロペラファン(後述す
る)並びに圧縮装置8を収納した機械室39の上板を外
した平面図、図7は同ユニットの側面パネルを外して内
部構造を示す立面図である。図4を参照して、この室外
ユニット1は略直方体形状で、その上面には吹出グリル
40が取り付けられている。そして、室外ユニット1内
の上部の中央に配置されたプロペラファン(送風機)4
1の運転で、外気は、室外ユニット1の3つの側面42
から吸い込まれ吹出グリル40から吐出される。空気熱
源の第1熱交換器23は、この送風機41の周りの少な
くとも一方を開放するように配置されている。言い換え
れば、空気熱源の第1熱交換器23は、送風機41の周
りの少なくとも一方を開放した断面略コ字状の2列のプ
レートフィン型熱交換器である。温水等の流体を流し込
んで冷媒を加熱する第2の熱交換器24は、第1熱交換
器23と送風機41とで形成される余空間43に配置さ
れている。更に詳述すれば、この第2の熱交換器24は
第1熱交換器23の開放部44に配置されている。
【0018】そして、図6を参照して、第2の熱交換器
24につながれた水配管45(ブラインの入口管30、
出口管33)は図4で示すように、その開放部44に沿
って配置されている。これら水配管45の端部46は、
バルブ台47側面48に導かれている。この端部46は
ブライン配管6とつながれる。一方、第2の熱交換器2
4につながれた冷媒管25の入口管26、出口管27は
第1熱交換器23の断面略コ字状の一片49に沿ってそ
の途中まで配置されている。ここで、上述したプロペラ
ファン(図6では省略した)41は、前記冷媒管25の
出入口管26、27の前方で且つ水配管45の前方に配
置されている。これは、2つの定流量弁31、32が設
けられてサービス頻度の多い水配管45を、そのサービ
ス頻度の少ない冷媒管25の出入口管26、27よりも
前方に配置して、サービスを行いやすくするためであ
る。
【0019】図5を参照して、50は大サービスパネル
で、51は小サービスパネルで、いずれもこの室外ユニ
ット1の側部に対して着脱自在に取り付けられており、
両サービスパネル50、51を外した状態が図7であ
る。特に、大サービスパネル50を外すと、2つの定流
量弁31、32が設けられた水配管45や機械室39の
前面に跨って配置され電装板52が臨める。これを言い
換えれば、第1熱交換器23の断面略コ字状の開放部4
4にサービスパネル50が着脱自在に配置されているこ
ととなる。
【0020】尚、図4ないし図7において、図1に示し
た機器と同一の機器には同一符号を記して、その説明を
省略した。
【0021】
【発明の効果】第1の発明は、断面略コ字状に形成され
た空気熱源の第1熱交換器の略中心に、この第1熱交換
器内を流れる冷媒と空気とを熱交換させる送風機を配置
した熱交換ユニットにおいて、第1熱交換器の断面略コ
字状の開放部に温水を流し込んで冷媒を加熱する第2の
熱交換器を配置し、且つこの第2の熱交換器につながれ
る水配管はその開放部に配置され、この開放部は着脱自
在な複数枚のサービスパネルで覆われており、一つのサ
ービスパネルを外すことにより水配管のサービス点検が
行えるようにしたものである。従って、この第1の発明
によれば、一つのサービスパネルを外すことにより第2
の熱交換器につながれる水配管のサービス点検が行いや
すくなる。
【0022】第2の発明は、請求項1記載の熱交換ユニ
ットにおいて、第2の熱交換器につながれる冷媒配管
は、第1熱交換器に沿って配置されている。従って、第1
の発明の効果に付け加えて、第1熱交換器の開放部が第
2熱交換器につながれる水配管のサービス点検スペース
として利用できる。
【0023】
【0024】
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換ユニットを備えた空調システム
の冷媒回路図である。
【図2】図1に示した圧縮装置の運転状態を示す説明図
である。
【図3】図1に示した開閉弁の開閉状態を示す説明図で
ある。
【図4】本発明の熱交換ユニットの平面図である。
【図5】同熱交換ユニットの立面図である。
【図6】同熱交換ユニットの内部構造を示す平面図であ
る。
【図7】同熱交換ユニットの内部構造を示す立面図であ
る。
【符号の説明】
1 熱交換ユニット 23 第1熱交換器 24 第2熱交換器 26 入口管 29 出口管 41 送風機 43 余空間 44 開放部 45 水配管 50 サービスパネル

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断面略コ字状に形成された空気熱源の第1
    熱交換器の略中心に、この第1熱交換器内を流れる冷媒
    と空気とを熱交換させる送風機を配置した熱交換ユニッ
    トにおいて、前記第1熱交換器の断面略コ字状の開放部
    に温水を流し込んで冷媒を加熱する第2の熱交換器を配
    置し、且つこの第2の熱交換器につながれる水配管はそ
    の開放部に配置され、この開放部は着脱自在な複数枚の
    サービスパネルで覆われており、一つのサービスパネル
    を外すことにより前記水配管のサービス点検が行えるよ
    うにしたことを特徴とする熱交換ユニット。
  2. 【請求項2】請求項1記載の熱交換ユニットにおいて、
    第2の熱交換器につながれる冷媒配管は、前記第1熱交
    換器に沿って配置されていることを特徴とする熱交換ユ
    ニット。
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US08/794,427 US5947373A (en) 1996-02-09 1997-02-05 Refrigerant circuit with fluid heated refrigerant
ES97101906T ES2231829T3 (es) 1996-02-09 1997-02-06 Unidad de intercambio de calor para sistemas de acondicionamiento de aire.
PT97101906T PT789197E (pt) 1996-02-09 1997-02-06 Unidade de troca de calor para um sistema de ar condicionado
DE69731571T DE69731571T2 (de) 1996-02-09 1997-02-06 Wärmeaustauscheinheit für Klimaanlage
EP97101906A EP0789197B1 (en) 1996-02-09 1997-02-06 Heat exchange unit for an air conditioning system
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