JPH01306734A - 暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷媒を加熱し無動力熱搬送方式で暖房運転する
暖房装置に関するものである。

従来の技術 従来、この種の暖房装置は、第２図に示すように冷媒加
熱器１より上方に位置した受液器２の中間位置に気液分
離器３を配設し前記受液器２と前記気液分離器３の間に
両者を均圧させる開閉弁５を有する構成で、冷媒加熱器
１で蒸発した冷媒は放熱器６で凝縮し受液器２へ流入す
る。受液器２に液冷媒が溜ると開閉弁４を開き受液器２
と気液分離器３とを均圧化し受液器２の液冷媒を気液分
離器３へ流入させる。流入し終わると開閉弁４を閉じ逆
止弁５も閉じるため再び放熱器６から凝縮した液冷媒が
受液器２へ流入する。このような動作を繰り返して熱搬
送を行い暖房運転を行うようになっていた。（例えば実
開昭６１−４３８７９号公報） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例の構成では冷媒回路と気液分
離の接続配管中の冷媒は自然循環でありそれを冷媒加熱
器をバーナーで加熱する場合冷媒の熱分解を防止するた
めに２相状態で冷媒を冷媒加熱器から出す必要がある。

そのため、（１）冷媒加熱器出口管を気液分離器の上方
からいれると途中の配管抵抗が大きくなりそれに従って
気液分離器内の液面も高くする必要を生じ装置全体が大
きくなる。

（２）開閉弁４の開閉により、気液分離器内に流入する
冷媒の温度は気液分離器内のガス温度より低いため、気
液分離器内のガスの凝縮により気液分離器内の圧力が変
動する。そのため、冷媒加熱器に自然循環により流れる
冷媒の流量は、気液分離器内の圧力が低くなったときは
冷媒加熱器入口管から気液分離器に逆流するため、冷媒
加熱器内で冷媒が一時的に高温となり熱分解を生じた。

（３）受液器と気液分離器とを均圧させる開閉弁を直接
気液分離器容器と接続することは気液分離器容器との接
続口が増え加工コストが高くなる。

等の課題を有していた。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、気液分離
器とバーナー等で加熱する冷媒加熱器の自然循環サイク
ルを開閉弁による強制循環サイクルで冷媒加熱器の冷媒
を循環させることにより、暖房装置の小型コンパクト化
を図り、さらに加工コストの低減化を図ると共に、冷媒
加熱器を流れる冷媒の循環を強制的に促進し、冷媒の過
熱を防止することを目的とする。

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暖房装置は、受液器
を冷媒加熱器よりも上方に配設して、放熱器、第１逆止
弁、前記受液器、第２逆止弁、前記冷媒加熱器、を接続
する接続配管と、前記冷媒加熱器のガス部と前記放熱器
とを接続する接続管と前記受液器の間に開閉弁を有する
均圧管を設け、さらに前記冷媒加熱器より上方に設けた
冷媒溜り器と、前記冷媒溜り部の下部と前記冷媒加熱器
の下部を接続し、前記冷媒加熱器の上部に設けた出口管
は前記接続管と連通し、前記冷媒加熱器の下部に設けた
入口管は前記第２逆止弁と接続した構成としたものであ
る。

作　　　用 本発明は、上記した構成によって、冷媒加熱器の出口管
を放熱器との接続管と連通し、前記冷媒加熱器の入口管
は前記第２逆止弁と接続し、受液器と開閉弁による強制
循環サイクルに冷媒加熱器を設けたため、冷媒加熱器内
の冷媒は暖房運転中は一定量の冷媒を循環する。そして
冷媒加熱器の冷媒が力１熱されガスとなる量が多くなる
と、冷媒加熱器より上方に設けた冷媒溜り器の下部から
冷媒加熱器の下部に液冷媒が流入するため冷媒加熱器内
は常に２相状態で均一温度となる。このため冷媒及びオ
イルは過熱する事無く冷媒加熱器の配管スペースの小型
化が図れ暖房装置の小型コンパクト化が得られる。また
冷媒加熱器で加熱ガス化した冷媒は直接放熱器に搬送す
るため、放熱器に入る冷媒はガス比率が高く過熱ガスに
設定できるため放熱器の熱交換を高効率化出来、熱交換
器を小型コンパクト化が得られ、温風温度は高（なり暖
房感が向上する。さらに冷媒加熱器において受液器から
の低温の冷媒を入口管より流入し、高温の冷媒は接続管
から放熱器に送られるため全体的に冷媒の温度が低くな
り熱交換性能が向上し、局部過熱を生じなく信頼性が向
上する。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。なお第２図と同一部には同一番号を付しである。第１
図において、１は冷媒溜り器３、受液器２より下方に配
設しである冷媒加熱器でありバーナー等からの熱を冷媒
に伝熱する様に構成しである（例えば、燃焼室の外周に
アルミ、銅等で冷媒通路を構成する）、７は冷媒加熱器
１の出口から立ち上げている立ち上げ管であり冷媒溜り
部３と密接している（例えば、立ち上げ管７を銅または
アルミで構成し冷媒溜り部３とロー付け、かしめで取り
付は熱が容易に伝熱する様に構成する。）、８は受液器
２の下端の第２逆止弁５と冷媒加熱器１の入口管とを接
続する入口管、９は前記冷媒溜り部３と一前記冷媒加熱
器下部に設けた調節管である。調節管を入口管８途中に
設けても同様の作用がある。そして、１０は立ち上げ管
７と放熱器６とを接続する接続配管、１１は第１逆止弁
、２は前記冷媒加熱器１より上方に配設しである受液器
、５は第２逆止弁であり、前記冷媒加熱器１、立ち上げ
管７、接続管１０、放熱器６、第１逆止弁１１、受液器
２、第２逆止弁５は冷媒循環回路を構成しており、前記
接続配管１ｏと受液器２の間に開閉弁４を有する均圧管
１２を配設しである。

上記構成に於て、バーナー等で冷媒加熱器１で加熱され
た冷媒は２相状態で立ち上げ管７を通り接続管１０に流
入し液冷媒は受液器２から入口管８を通り冷媒加熱器１
へ流入する。また、接続管１０内に冷媒加熱器１から流
入した２相冷媒のガス冷媒は放熱器６で凝縮液化する。

この時開閉弁４が閉の時は受液器２へ放熱器６からの凝
縮冷媒が第１逆止弁１１を通り圧送される。なおこの時
は第２逆止弁５は閉状態であり受液器２内の圧力は圧送
された凝縮冷媒で圧力が急激に低下し受液器２内は放熱
器６からの凝縮冷媒液で満たされる。

この状態で開閉弁４を開にすると受液器２と冷媒加熱器
１とは均圧状態となり受液器２内の液冷媒は第２逆止弁
５を通り冷媒加熱器１内へ位置エネルギーによって流入
する。この時第１逆止弁１１は閉状態となり第２逆止弁
５は閉となり放熱器６からの凝縮液冷媒が第１逆止弁１
１を通り圧送され受液器２は液冷媒で満たされ開閉弁４
を開にするというサイクルを繰り返す。すなわち、冷媒
加熱器１、放熱器６、第１逆止弁１１、受液器２、第２
逆止弁５のサイクルは、受液器２へ放熱器６からの液冷
媒を溜めてそれを間欠的に冷媒加熱器１へ供給するとい
う間欠動作サイクルである。ここで、冷媒加熱器１の出
口管を冷媒加熱器１より上方に配設して・ある接続管１
０に下端から立ち上げ管７と連通しているため、冷媒加
熱器１の出口を放熱器６に最短距離で接続し管路抵抗を
低減でき、冷媒加熱Ｆａ１内の冷媒は暖房運転中は一定
量の冷媒を循環する。そして冷媒加熱器１の冷媒が加熱
されガスとなる量が多くなると、冷媒加熱器１より上方
に設けた冷媒溜り器３の下部から冷媒加熱器１の下部に
調節管９を通り、液冷媒が流入するため冷媒加熱器１内
は常に２相状態で均一温度となる。また、冷媒加熱器１
内の液冷媒が多くなると逆に冷媒加熱器１から調節管９
を通り冷媒溜り器３に流れる。このため冷媒及びオイル
は過熱する事無く冷媒加熱器１の配管スペースの小型化
が図れ暖房装置の小型コンパクト化が得られる。

また冷媒加熱器で加熱ガス化した冷媒は直接放熱器６に
搬送するため、放熱器６に入る冷媒はガス比率が高く過
熱ガスに設定できるため放熱器６の熱交換を高効率化出
来、熱交換器を小型コンパクト化が得られ、温風温度は
高くなり暖房感が向上する。さらに冷媒加熱器１におい
て受液器２からの低温の冷媒を入口管８より流入し、高
温の冷媒は接続管１ｏから放熱器６に送られるため全体
的に冷媒の温度が低くなり熱交換性能が向上し、局部過
熱を生じなく信頼性が向上する。また、冷媒溜り部３と
冷媒加熱器１のガス部と前記放熱器６とを接続する立ち
上げ管７を密接して設けたことによりこの間で熱伝達が
大幅に増加し、冷媒加熱器１の出口冷媒温度が過熱にな
るとその熱により冷媒溜り部３内でガス相が急激に増加
し冷媒溜り部３から冷媒加熱器１に冷媒が速やかに移動
する。

冷媒加熱器１の出口０ｍ度が低く液相の多い２相となっ
た時は逆に冷媒溜り部３から立ちとがり管７に熱は流れ
、冷媒溜り部ａ内のガス相は少なくなり、立ち上がり管
７はガス相の多い冷媒となる。

このため放熱器６への熱搬送量は安定し、循環回路中の
冷媒量は自動的に最適に調整できる。

さらに、冷媒加熱器１の出口管７から流出する２相冷媒
の流量を強制的に循環させる。このため、液冷媒を気液
分離器内から冷媒加熱器１への自然循環を考えた場合に
比べ、気液分離器内の液面を冷媒加熱器１に対して一定
以上の位置を保つ必要がなくまた、気液分離器と冷媒加
熱器の配管スペースの小型化が図れ暖房装置の小型コン
パクト化が得られる作用がある。

発明の効果 以上のように本発明の暖房装置によれば次の効果が得ら
れる。

（１）冷媒加熱器の出口管を放熱器との接続管と連通し
、前記冷媒加熱器の入口管は前記第２逆止弁と接続し、
受液器と開閉弁による強制循環サイクルに冷媒加熱器を
設けたため、冷媒加熱器内の冷媒は暖房運転中は一定量
の冷媒を循環する。このため、気液分離器内の液面を冷
媒加熱器１に対して一定以上の位置を保つ必要がなくま
た、気液分離器と冷媒加熱器の配管スペースの小型化が
図れ暖房装置の小型コンパクト化が得られる効果がある
。

（２）そして冷媒加熱器の冷媒が加熱されガスとなる量
が多くなると、冷媒加熱器より上方に設けた冷媒溜り器
の下部から冷媒加熱器の下部に液冷媒が流入するため冷
媒加熱器内は常に２相状態で均一温度となる。このため
冷媒及びオイルは過熱する事無く冷媒加熱器の配管スペ
ースの小型化が図れ暖房装置の小型コンパクト化が得ら
れる。

（３）また冷媒加熱器で加熱ガス化した冷媒は直接放熱
器に搬送するため、放熱器に入る冷媒はガス比率が高（
過熱ガスに設定できるため放熱器の熱交換を高効率化出
来、熱交換器を小型コンパクト化が得られ、温風温度は
高くなり暖房感が向上する。

（４）　　さらに冷媒加熱器において受液器からの低温
の冷媒を入口管より流入し、高温の冷媒は接続管から放
熱器に送られるため全体的に冷媒の温度が低くなり熱交
換性能が向上し、局部過熱を生じなく信頼ヰが向上する
。

（５）冷媒溜り部と冷媒加熱器のガス部と前記放熱器と
を接続する立ち上げ管を密接して設けたことによりこの
間で熱伝達が大幅に増加し、冷媒加熱器の出口冷媒温度
が過熱になるとその熱により冷媒溜り部内でガス相が急
激に増加し冷媒溜り部から冷媒加熱器に冷媒が速やかに
移動する。冷媒加熱器の出口温度が低（液相の多い２相
となった時は逆に冷媒溜り部から立ち上がり管に熱は流
れ、冷媒溜り部内のガス相は少なくなり、立ち上がり管
はガス相の多い冷媒となる。このため放熱器への熱搬送
量は安定し、循環回路中の冷媒量は自動的に最適に調整
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の暖房装置の回路構成図、第
２図は従来の暖房装置の回路構成図である。 １・・・・・・冷媒加熱器、２・・・・・・受液器、３
・・・・・・冷媒溜り部、４・・・・・・開閉弁、５・
・・・・・第２逆止弁、６・・・・・・放熱器、７・・
・・・・立ち上げ管、８・・・・・・入口管、９・・・
・・・調節管、１０・・・・・・接続配管、１１・・・
・・・第１逆止弁、１２・・・・・・均圧管。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名！−
障謀那は翫撒 ２−　受浚巻 ３−　冷１１奮り部 ４−　開閉外 ５−　第２逆止弁 ６−　玖熱遂、 ７−　立ち上１７’青 θ−入口管 ９−・ｖｌＩ節管 １０−−一季洗配管 １％　　１　１！！　　　　　　　　　　Ｉｌ−躬ｒ　
逆止升／Ｚ・−・均五皆

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）受液器を冷媒加熱器よりも上方に配設して、放熱
   器、第１逆止弁、前記受液器、第２逆止弁、前記冷媒加
   熱器、を接続する接続配管と、前記冷媒加熱器のガス部
   と前記放熱器とを接続する接続管と前記受液器の間に開
   閉弁を有する均圧管を設け、さらに前記冷媒加熱器より
   上方に設けた冷媒溜り器と、前記冷媒加熱器の下部を接
   続し、前記冷媒加熱器の上部に設けた出口管は前記接続
   管と連通し、前記冷媒加熱器の下部に設けた入口管は前
   記第２逆止弁と接続した暖房装置。
2. （２）冷媒溜り部と、冷媒加熱器のガス部と前記放熱器
   とを接続する接続管とを密接して設けた特許請求の範囲
   第１項記載の暖房装置。