JP3142140B2 - 空調システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビル等に用いられる空
調システムに係り、特に、凝縮器と室内ユニットの間で
冷媒をポンプにより循環させて冷房を行なうタイプの空
調システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より用いられているこのタイプの空
調システムでの一般的な配管系統を図２に示している。
図において、２１は凝縮器、２２はポンプ、２３は各室
に設けられた室内ユニットである。この空調システムで
は凝縮器２１とポンプ２２の間、及びポンプ２２と室内
ユニット２３の間が液冷媒の供給管２６及び２７で接続
され、室内ユニット２３と凝縮器２１の間がガス冷媒の
排出管２８で接続されていて、凝縮器２１内で液化した
冷媒が供給管２６，２７を通って各室内ユニット２３に
送られ、室内ユニット２３での冷房時における熱交換に
より気化したガス冷媒が排出管２８を通って凝縮器２１
に戻るようになっている。また、凝縮器２１にはポンプ
２２の運転と停止とを切り替えるコントローラ２５へ信
号を送る液レベルセンサ２４が設けられており、規定量
以上の冷媒が凝縮器２１内にある場合にはポンプ２２が
運転され、規定量以下である場合にはその運転が止めら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このタイプ
の空調システムでは、冷媒の流量を調節して室内ユニッ
ト２３で細かく温度制御することができないという問題
があった。これは、例えば各室内ユニット２３に冷媒の
流量を制御するためのバルブを設けたとしても、凝縮器
２１内に規定量以上の冷媒があってポンプ２２が運転さ
れているときに全てのバルブが閉じられると冷媒が流れ
なくなってしまい、ポンプにキャビテーションが発生し
てバルブを再度開いても運転不能となるためである。

【０００４】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は、室内ユニットと凝縮器との間で冷媒をポンプによ
り循環させて冷房を行なうタイブの空調システムにおい
て、ポンプの運転時に室内ユニットへの冷媒の供給を停
止してもポンプに不具合が生じないようにして、各室内
ユニットでの細かい温度調節を可能にすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するため、本発明に係る空調システムは以下のように構
成されている。すなわち、上記供給管と排出管とを接続
する連通管を備えるとともに、この連通管の経路内に、
冷媒を貯蔵可能な受液器を有している。そして、室内ユ
ニットへの冷媒の供給量を室内温度に応じて調節するた
めの流量制御手段を備えている。

【０００６】

【作用・効果】上記構成においては、室内が一定の温度
まで冷やされて室内ユニットへの冷媒の供給が不要にな
ると、流量制御手段により、室内ユニットで冷媒の流れ
るのが止められる。このとき、凝縮器内の冷媒の量が一
定値以上であるためにポンプが運転されていれば、冷媒
は凝縮器から吸い出されるが、その冷媒は室内ユニット
へは供給されずに室内ユニットへの冷媒の供給管に接続
された受液器に貯蔵される。一定量の冷媒が送られて受
液器が充満すると、受液器内の冷媒ガスはさらに連通管
を通って室内ユニットに接続された冷媒の排出管へ流れ
て行き、凝縮器へ戻る。

【０００７】このように連通管と受液器を設けて受液器
内に冷媒を貯蔵できるようにしたことによって、ポンプ
の運転時に室内ユニットへの冷媒の供給を止めても連通
管を含めた冷媒の循環経路内が冷媒で充満することはな
い。そのため、室内ユニットへの冷媒の供袷を停止させ
てもポンプにキャビテーション等の不具合は生じない。
したがって、室内ユニットへの冷媒の供給と停止を繰り
返して行なうことが可能となり、室内をきめ細かく温度
調節することができる。

【０００８】

【実施例】以下に、図１に配管系統を示した本発明の１
実施例に係る空調システムについて詳細に説明する。図
において、１は凝縮器、２はポンプであり、従来例で説
明したものと同じく、凝縮器１に設けられた液レベルセ
ンサ４からコントローラ５へ凝縮器１内の冷媒が規定量
以上であるか否かの信号が送られ、その信号に応じてポ
ンプ２の運転と停止とが切り替えられる。また、同様に
各室には室内ユニット３が設けられており、凝縮器１、
ポンプ２及び室内ユニット３が、冷媒を循環させ得るよ
うに供給管１１，１２及び排出管１３で接続されている

【０００９】室内ユニット３には、室内の温度に応じて
冷媒の流量を調節するための流量制御手段として、温度
センサ６、流量制御バルブ７及び流量調節用コントロー
ラ８が設けられている。また、この室内ユニット３への
冷媒の供給管１２と排出管１３は連通管１０で接続され
ており、連通管１０の経路内には、冷媒を一定量貯蔵す
ることが可能な受液器９が設けられている。

【００１０】この空調システムでは、室内が一定の温度
まで冷やされたことが温度センサ６で検出されると、コ
ントローラ８によってバルブ７が閉じられ、室内ユニッ
ト３への冷媒の供給が停止される。凝縮器１内の冷媒量
が一定値以上であれば、液レベルセンサ４とコントロー
ラ５の作用で液冷媒はポンプ２により吸い上げられる
が、その冷媒はバルブ７が閉じられているために室内ユ
ニット３へは流れずに、連通管１０内を受液器９へ向か
って流れて行き、受液器９内で貯蔵される。冷媒が凝縮
器１からさらに送られて受液器９内に冷媒が充満する
と、受液器９内のガス冷媒が連通管１０を通って室内ユ
ニット３の排出管１３へ流れて行き、凝縮器１へ戻るこ
とになる。

【００１１】このように連通管１０と受液器９を設けて
冷媒を一定量貯蔵できるようにしたことによって、ポン
プ２の運転時に全てのバルブ７を閉じても冷媒の循環経
路内が冷媒で充満せず、したがってポンプ２でのキャビ
テーションの発生が防止できる。そのため、室内ユニッ
ト３への冷媒の供給を完全に停止させた状態でポンプ２
を運転しておくことが可能となり、従来行なえなかった
室内のきめ細かい温度調節が可能となる。

【００１２】次に、図３に配管系統を示した本発明の他
の実施例に係る空調システムについて説明する。この実
施例は、冷暖房の可能な空調システムに本発明を適用し
て、冷房時に細かい温度調節を行えるように構成したも
のである。図において、５１は蒸発器と凝縮器を兼用す
る熱交換器であり、暖房時には蒸発器、冷房時には凝縮
器として作用する。５２は冷房時に冷媒を給送するポン
プ、５３はそれぞれ室内ユニットである。各室内ユニッ
ト５３には、前述したもう一つの実施例と同様に流量制
御バルブ５４が設けられている。（不図示であるが温度
センサ及び流量調節用コントローラも設けられてい
る）。また同様に、熱交換器５１とポンプ５２の間、ポ
ンプ５２と各室内ユニット５３の間、及び各室内ユニッ
ト５３と熱交換器５１の間は、それぞれ、配管６１，６
２及び６３によって接続され、冷房運転時には液レベル
センサとコントローラ（不図示）により、凝縮器５１内
の冷媒が所定の量よりも多いか少ないかに応じてポンプ
５２の運転と停止とが切り替えられるようになってい
る。配管６１と６２はバイパス配管６４によりポンプを
迂回して直接に接続されており、配管６２と６３は連通
管６５で接続されている。連通管６５の経路内には所定
量の冷媒を貯蔵可能な受液器５５が設けられており、バ
イパス配管６４には冷房時に閉じて暖房時に開く第１自
動弁５６が、連通管６５には冷房時に開いて暖房時に閉
じる第２自動弁５７が設けられている。

【００１３】この空調システムでは、暖房時（冷媒の流
れを実線の矢印で示している）には、蒸発器５１からガ
ス圧で上昇した冷媒ガスが室内ユニット５３へ流入し、
ここで熱交換するとともに液化する。液化した冷媒は重
力で下方へ流れ、配管６２からバイパス配管６４と第１
自動弁５６を通って蒸発器５１へ戻る。このように、冷
媒が蒸発器５１内での気化と室内ユニット５３内での液
化を繰り返し、配管６３，６２，６１内を自然循環する
ことにより室内の暖房が行なわれる。

【００１４】一方冷房時（冷媒の流れを破線の矢印で示
している）には、液冷媒がポンプ５２により各室内ユニ
ット５３へ送られ、室内ユニット５３で気化したガス冷
媒が配管６３を通って凝縮器５１に戻る。この繰り返し
により室内が一定の温度まで冷やされたときに、バルブ
５４が閉じられて室内ユニット５３への冷媒の供給が停
止した場合にポンプ５２が作勤していれば、冷媒は前述
の実施例と同様に連通管６５を通って受液器５４に貯蔵
され、さらに連通管６５から配管６３を通って凝縮器５
１へ戻って行く。したがって前述の実施例と同様にポン
プ５２にキャビテーションが発生しないので、冷暖房可
能な空調システムでも冷房時の細かい温度調節が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例に係る空調システムの配管
系統図である。

【図２】 従来例に係る空調システムの配管系統図であ
る。

【図３】 本発明の他の実施例に係る空調システムの配
管系統図である。

【符号の説明】

１ 凝縮器 ２ ポンプ ３ 室内ユニット ４ 液レベ
ルセンサ ５ ポンプ用コントローラ ６ 温度セ
ンサ ７ 流量制御バルブ ８ 流量調
節用コントローラ ９ 受液器 １０ 連通
管 １１，１２，１３ 冷媒循環用配管 ５１ 熱交換器 ５２ ポン
プ ５３ 室内ユニット ５４ 流量
制御バルブ ５５ 受液器 ５６ 第１
自動弁 ５７ 第２自動弁 ６１，６
２，６３ 配管 ６４ バイパス配管 ６５ 連通
管

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凝縮器(1)と室内ユニット(3)との間で冷
   媒を循環させるように、該凝縮器(1)と室内ユニット(3)
   とが冷媒の供給管(11,12)及び排出管(13)で接続される
   とともに、その配管経路内にポンプ(2)が配置されてな
   る空調システムにおいて、上記供給管(12)と排出管(13)
   とを接続する連通管(10)を備えるとともに、該連通管(1
   0)の経路内に、冷媒を貯蔵可能な受液器(9)を有し、さ
   らに、上記室内ユニット(3)への冷媒の供給量を室内温
   度に応じて調節するための流量制御手段(6,7,8)を備え
   たことを特徴とする空調システム。