JP4536899B2 - Hot and cold water type air conditioner - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱交換器とブロワとを備えた室内機に、冷房時には冷水、暖房時には温水を循環させる冷温水式冷暖房装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
冷温水式冷暖房装置では、冷温水の温度は、熱効率、作動流体である水の作動温度範囲、機器の配管部品の耐久性および安全性などの必要性から、冷房運転時には0℃〜7℃程度に設定され、暖房運転時には60℃程度に設定される。これに対し、空調室温は暖房時には24℃前後、冷房時には26℃前後が選択されることが多いため、暖房時には能力が過剰となる。
【0003】
空調は室内機の熱交換器へ循環する冷温水の流量およびブロワの風量を調整して行われる。暖房時に60℃の冷温水の循環流量を一定にして、ブロワの風量を小さくすることにより空調を行うと、風量不足で室内機の近傍のみ高温度となる。このため、室内機の室温センサによる室温測定状態が悪化し適性な空調が困難になる。また、冷温水の循環路に熱動弁を取り付けてオン・オフさせ室内機を流れる冷温水の流量を低減させる方法では、吹出温度のハンチングが生じる。
【0004】
このため、従来は、図6に示す如く、室内機2に冷温水の温度センサSを付設し、冷温水の循環流路3にギアドモーターバルブVを取り付けて、制御装置Cにより冷温水の温度に応じて弁開度を調整し冷温水の流量を増減させるとともにブロワ26の風量を増減させる高度な制御を行っている。
【0005】
冷温水の冷温熱源として、吸収式冷凍機にバーナで加熱した吸収液により冷温水を加熱する方式の暖房機構を付加した吸収式冷暖房装置が好適である。吸収式冷凍機は、バーナで臭化リチウム水溶液などの低濃度吸収液が収容された再生器を加熱し、該再生器の内部の低濃度吸収液を沸騰させ、水蒸気と高濃度吸収液とに分離する。つぎに、水蒸気を冷却して凝縮器で凝縮させた水を、蒸発器内に配した冷温水コイルに滴下させながら吸収器内で高濃度吸収液に吸収させ、再生器に帰還させる。この水が蒸発する際に、冷温水コイル内を循環する冷温水が7℃程度に冷却され、冷房時の冷熱源となる。
【0006】
暖房機構は、吸収式冷凍機に再生器と蒸発器とを連絡する吸収液流路および開閉弁を付設し、暖房時にバーナで低濃度吸収液を加熱し、高温となった低濃度吸収液を前記冷温水コイルの周囲に導き、冷温水コイル内を循環する冷温水を60℃程度に加熱する構成を有する。吸収式冷暖房装置の冷房運転または暖房運転により生成した冷温水は、水ポンプにより室内熱交換器とブロワとを備えた室内機に循環され、冷房または暖房がなされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
この温度センサSとギアドモーターバルブVとを室内機2に取り付ける構成では、ギアドモーターバルブV、温度センサS、制御装置Cが必要であるとともに、ギアドモーターバルブVでフラッシュ(沸騰)が発生しやすく夜間など静粛が必要とされる使用においては沸騰音の問題がある。
この発明の目的は、簡単な構成で暖房時の空調を適正化でき、低コストで静粛な冷温水式冷暖房装置の提供にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、熱交換器とブロワとを備えた室内機に、冷房時には冷水、暖房時には温水を循環させる冷温水式冷暖房装置において、冷温水の循環流路に設置されて、冷温水の温度により弁開度を増減するように弁体を動かす感温アクチュエータを有し、冷温水の温度により弁開度を増減して冷温水の流量を調節する感温弁を備え、感温弁によって、暖房運転時の冷温水の流量を冷房運転時に較べて低減させている。具体的には、熱交換器は複数の並列した冷温水管を有し、感温弁は複数の冷温水管の一部を閉じることで、冷温水の流量を調節する。感温弁は、弁体を動かす感温アクチュエータとして、形状記憶合金、ワックスペレットまたはバイメタルを用いたものが使用できる。
【0009】
【発明の効果】
この発明では、冷却水の温度により変位する形状記憶合金、ワックスペレット、バイメタルなどの感温アクチュエータ(駆動手段)を有し、自動的に開閉する感温弁を室内機の循環流路に設け、例えば冷温水が20℃以下では全開または大きい開度で開弁し、40℃以上で閉弁または小さい開度に絞られて冷房時に較べ暖房時の冷温水の流量を低減させる。このため、簡単な構成で暖房時の冷温水の流量を絞ることができる。この結果、コストが安く、吹出温度のハンチングやフラッシュによる騒音の発生も防止できる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、吸収式冷凍装置にバーナで加熱した吸収液により冷温水を加熱する方式の暖房機構を組み込んだ室外機と、該室外機に冷温水の循環流路で連結された室内機とを備え、前記室外機の冷房運転または暖房運転で生成した低温度または高温度の冷温水を前記室内機の熱交換器に循環させるとともに、室内機のブロワで送風して冷房または暖房を行う吸収式冷暖房装置を用いて、前記冷温水の循環路に、冷温水の温度により弁開度が変化する感温弁を設置し、暖房運転時の冷温水の流量を冷房運転時に較べて低減させることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の第1実施例にかかる冷温水式冷暖房装置の概略を示し、吸収式冷凍装置にバーナで加熱した吸収液により冷温水を加熱する方式の暖房機構を組み込んだ室外機1を備える。室外機1は、熱交換器20とブロワ26とを有する室内機2に冷温水の循環流路3で連結されている。室外機1は公知の構成を有し、冷房運転時は循環流路3に7℃程度に冷却した冷温水を生成し、暖房運転時には60℃程度に加熱した冷温水を生成する。室外機1で生成された冷温水は、液体ポンプにより循環流路3に吐出される。
【0012】
室内機2の熱交換器20の入口には感温弁4が取り付けられている。感温弁4は、図2の(イ)に示す如く、内部が冷温水の流路となっている中空のボディ41と、該ボディ41の下流側に形成した弁口42とを備える。中空のボディ41内には形状記憶合金または形状記憶樹脂で形成した板状の感温アクチュエータ43が設置されており、感温アクチュエータ43には、前記弁口42に臨んで弁体44が取り付けられている。
【0013】
空調により室温を例えば24℃に保つ場合には、冷熱源である7℃の冷温水との温度差が17℃であるのに対し、温熱源である60℃の冷温水との温度差は36℃存在する。このため、冷温水の流量を暖房時には冷房時に比較し1/4以下に絞ることが必要になる。
【0014】
感温弁4は、冷温水の温度が20℃以下のときは弁体44が弁口42から遠離して全開しており、冷温水の温度が40℃以上のときは弁体44が弁口42に接近して弁開度を小さく絞る。これにより、室内機2の熱交換器20を流れる冷温水の流量は、冷房運転時を100%とすると暖房運転時には約25%になる。この結果、ブロワ26の風量を十分大きくでき、室内温度分布が良好で室内機2の室温センサによる室温測定状態も改善できる。
【0015】
図2の(ロ)は他の実施例にかかる感温弁5を示し、形状記憶型の感温アクチュエータ43の代わりに、バイメタル51を用いている。
図2の(ハ)はさらに他の実施例にかかる感温弁6を示す。感温弁6は、ボディ61内に、感温アクチュエータとしてのワックスペレット(ワックスエレメント)62をフランジ63で同軸的に固定した構成を有する。ワックスペレット62は、径大胴部の内部にワックスが充填された壜状本体64と、その径小首筒内に軸方向へ摺動自在に嵌め込まれたピストン65を有する。ピストン65の先端には弁口66の弁開度を調整する弁体67が取り付けられている。
【0016】
図3は第2実施例を示す。この実施例では、熱交換器20は並設された4本の冷温水管21〜24および放熱フィン25からなり、冷温水の上流側の冷温水管24と、下流側の冷温水管21〜23との間には、感温弁4が取り付けられている。感温弁4は、冷温水の温度が20℃以下のときは弁体44が弁口42から遠離して全開しており、冷温水の温度が40℃以上のときは弁体44が弁口42に接近して弁開度を小さく絞る。
【0017】
図4は第3実施例を示す。この実施例では、冷温水の循環流路3の室内機2の上流に、絞り7付のバイパス流路71を設け 感温弁4を主流路72の開閉に使っている。感温弁4は、冷温水の温度が20℃以下のときは全開し、冷温水の温度が40℃以上のときは閉じ、冷房運転時と暖房運転時の冷温水の循環流量を約1:0.2に調節する。
【0018】
図5は第4実施例を示す。この実施例では、熱交換器20に並行して短絡流路8を設け、短絡流路8に感温弁4を設けている。この実施例の感温弁4は、上記の実施例とは逆に、冷温水の温度が20℃以下のときは弁体44が弁口42に近接して閉弁し、冷温水の温度が40℃以上のときは弁体44が弁口42から遠離し全開する。これにより、冷温水の80%は短絡流路8を流れ、熱交換器20には冷温水の20%が流れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施例の冷温水式冷暖房装置の概略図である。
【図2】 感温弁の断面図である。
【図3】 第2実施例の冷温水式冷暖房装置の概略図である。
【図4】 第3実施例の冷温水式冷暖房装置の概略図である。
【図5】 第4実施例の冷温水式冷暖房装置の概略図である。
【図6】 従来の吸収式冷暖房装置の概略図である。
【符号の説明】
1 室外機
2 室内機
3 循環流路
4 感温弁
8 短絡流路
20 熱交換器
21、22、23、24 冷温水管
26 ブロワ
43 感温アクチュエータ
44 弁体
71 バイパス流路
72 主流路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cold / hot water type air conditioner that circulates cold water during cooling and hot water during heating in an indoor unit including a heat exchanger and a blower.
[0002]
[Prior art]
In the cold / hot water type air conditioner, the temperature of the cold / hot water is about 0 ° C to 7 ° C during cooling operation due to the necessity of thermal efficiency, working temperature range of water as working fluid, durability and safety of equipment piping parts, etc. And is set to about 60 ° C. during heating operation. On the other hand, the air-conditioning room temperature is often around 24 ° C. during heating and around 26 ° C. during cooling, so that the capacity becomes excessive during heating.
[0003]
Air conditioning is performed by adjusting the flow rate of cold / hot water circulating to the heat exchanger of the indoor unit and the air volume of the blower. When air conditioning is performed by keeping the circulating flow of cold / hot water at 60 ° C. constant during heating and reducing the air volume of the blower, the air temperature becomes high only in the vicinity of the indoor unit due to insufficient air volume. For this reason, the room temperature measurement state by the room temperature sensor of the indoor unit deteriorates, and appropriate air conditioning becomes difficult. Further, in the method of reducing the flow rate of the cold / warm water flowing through the indoor unit by attaching a thermal valve to the cold / warm water circulation path and turning it on / off, hunting of the blowing temperature occurs.
[0004]
For this reason, conventionally, as shown in FIG. 6, a temperature sensor S for cold / hot water is attached to the
[0005]
As the cold / hot water source of cold / hot water, an absorption-type air conditioner in which a heating mechanism of a system for heating cold / hot water with an absorption liquid heated by a burner is added to an absorption-type refrigerator. The absorption refrigerator heats a regenerator containing a low-concentration absorbing liquid such as a lithium bromide aqueous solution in a burner, boils the low-concentration absorbing liquid inside the regenerator, and converts it into water vapor and a high-concentrated absorbing liquid. To separate. Next, the water condensed by the condenser after cooling the water vapor is dropped into the cold / hot water coil disposed in the evaporator, absorbed in the high concentration absorbent in the absorber, and returned to the regenerator. When this water evaporates, the cold / warm water circulating in the cold / hot water coil is cooled to about 7 ° C., and becomes a cold heat source during cooling.
[0006]
The heating mechanism is equipped with an absorption flow path and an on-off valve that connect the regenerator and evaporator to the absorption refrigerator, and the low-concentration absorption liquid heated to a high temperature is heated by a burner during heating. It has the structure which heats the cold / hot water which guide | circulates around the said cold / hot water coil and circulates through the inside of a cold / hot water coil to about 60 degreeC. The cold / warm water generated by the cooling operation or heating operation of the absorption air conditioner is circulated to an indoor unit including an indoor heat exchanger and a blower by a water pump to be cooled or heated.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration in which the temperature sensor S and the geared motor valve V are attached to the
An object of the present invention is to provide a cold / hot water type air conditioning apparatus that can optimize air conditioning during heating with a simple configuration and is low-cost and quiet.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
This invention relates to an indoor unit equipped with a heat exchanger and a blower, in a cold / hot water type air conditioner that circulates cold water during cooling and hot water during heating, and is installed in a circulation channel of cold / hot water, It has a temperature-sensitive actuator that moves the valve body to increase or decrease the valve opening, and has a temperature-sensitive valve that adjusts the flow rate of the cold / hot water by increasing / decreasing the valve opening according to the temperature of the cold / hot water. The flow of cold / hot water during operation is reduced compared to during cooling operation . Specifically, the heat exchanger has a plurality of parallel cold / hot water pipes, and the temperature sensing valve adjusts the flow rate of the cold / hot water by closing a part of the plurality of cold / hot water pipes. The temperature sensitive valve can use a shape memory alloy, wax pellets or bimetal as a temperature sensitive actuator for moving the valve body.
[0009]
【The invention's effect】
In this invention, it has a temperature-sensitive actuator (driving means) such as a shape memory alloy, wax pellet, bimetal, etc. that is displaced by the temperature of the cooling water, and a temperature-sensitive valve that automatically opens and closes is provided in the circulation channel of the indoor unit, For example, when the hot / cold water is 20 ° C. or lower, the valve is fully opened or opened with a large opening, and when the hot / cold water is 40 ° C. or higher, the valve is closed or narrowed to a small opening, thereby reducing the flow rate of the cold / hot water during heating as compared with cooling. For this reason, the flow rate of cold / hot water during heating can be reduced with a simple configuration. As a result, the cost is low, and it is possible to prevent the occurrence of noise due to blowing temperature hunting and flashing.
[0010]
The invention according to
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an outline of a cold / hot water type air conditioning apparatus according to a first embodiment of the present invention. An outdoor unit 1 in which a heating mechanism of a system for heating cold / hot water with an absorbing liquid heated by a burner is incorporated in an absorption refrigeration apparatus. Prepare. The outdoor unit 1 is connected to an
[0012]
A temperature
[0013]
When the room temperature is kept at, for example, 24 ° C. by air conditioning, the temperature difference from the cold / hot water of 7 ° C., which is the cold heat source, is 17 ° C., whereas the temperature difference from the cold / hot water of 60 ° C., which is the heat source, is 36 ℃ exists. For this reason, it is necessary to reduce the flow rate of cold / hot water to 1/4 or less during heating compared to during cooling.
[0014]
When the temperature of the cold / hot water is 20 ° C. or less, the
[0015]
FIG. 2B shows a
FIG. 2 (C) shows a temperature sensitive valve 6 according to another embodiment. The temperature sensing valve 6 has a configuration in which a wax pellet (wax element) 62 as a temperature sensing actuator is coaxially fixed by a
[0016]
FIG. 3 shows a second embodiment. In this embodiment, the
[0017]
FIG. 4 shows a third embodiment. In this embodiment, a
[0018]
FIG. 5 shows a fourth embodiment. In this embodiment, the short-
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a cold / hot water type air conditioner of a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a temperature sensitive valve.
FIG. 3 is a schematic view of a cold / hot water type air conditioner of a second embodiment.
FIG. 4 is a schematic view of a cold / hot water type air conditioner according to a third embodiment.
FIG. 5 is a schematic view of a cold / hot water type air conditioner according to a fourth embodiment.
FIG. 6 is a schematic view of a conventional absorption air conditioner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
冷温水の循環流路に設置されて、冷温水の温度により弁開度を増減するように弁体を動かす感温アクチュエータを有し、冷温水の温度により弁開度を増減して冷温水の流量を調節する感温弁を備え、
前記感温弁によって、暖房運転時の冷温水の流量を冷房運転時に較べて低減させる冷温水式冷暖房装置であって、
前記熱交換器は複数の並列した冷温水管を有し、前記感温弁は前記複数の冷温水管の一部を閉じることを特徴とする冷温水式冷暖房装置。An indoor unit equipped with a heat exchanger and blower circulates cold water during cooling and hot water during heating .
Is installed in the circulation flow path of the cooling warm water, having a temperature-sensitive actuator to move the valve element to increase or decrease the valve opening degree by the temperature of the hot and cold water, the hot and cold water by increasing or decreasing the valve opening degree by the temperature of the hot and cold water It has a temperature sensing valve that adjusts the flow rate,
By the sense Yutakaben, a hot and cold water type air conditioner which Ru is reduced as compared with the time of cooling operation the flow rate of cold and hot water in the heating operation,
The heat exchanger has a plurality of parallel cold / hot water pipes, and the temperature sensing valve closes a part of the plurality of cold / hot water pipes .
前記冷温水の冷温熱源は、吸収式冷凍装置にバーナで加熱した吸収液により冷温水を加熱する方式の暖房機構を組み込んだ室外機であることを特徴とする冷温水式冷暖房装置。In the cold / hot water type air conditioner of Claim 1,
The cold / hot water source of the cold / hot water is an outdoor unit in which a heating mechanism of a system for heating the cold / hot water with an absorption liquid heated by a burner is incorporated in an absorption refrigeration apparatus.
前記感温弁は、前記弁体を動かす前記感温アクチュエータとして、形状記憶合金、ワックスペレットまたはバイメタルを用いることを特徴とする冷温水式冷暖房装置。 In the cold / hot water type | formula air conditioning apparatus of Claim 1 or 2 ,
The temperature-sensitive valve uses a shape memory alloy, wax pellets or bimetal as the temperature-sensitive actuator that moves the valve body .
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