JPH0476336A

JPH0476336A - 冷暖房装置

Info

Publication number: JPH0476336A
Application number: JP18843590A
Authority: JP
Inventors: Hirokuni Tanaka; 田中　博国; Mitsuo Suzuki; 三男鈴木; Koichi Kodera; 小寺　弘一; Kazuaki Iijima; 和明飯嶋; Akiyuki Kawashima; 昭之川嶋; Masaru Nakazawa; 賢中澤
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1992-03-11
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2898370B2

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、冷暖房装置に係わり、特に、気液相変化する
冷媒を用いた冷暖房装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、フロン系冷媒のように気液相変化する冷媒を用い
た冷暖房装置としては、例えば、本出願人が先に出願し
た特開平２−５７８３５号公報に開示されるものが知ら
れている。

第７図は、この公報に開示される冷暖房装置を示すもの
で、この冷暖房装置は、受液タンク１１と、外部からの
冷、温熱源と熱交換する凝縮器兼蒸発器１３と、室内空
気と熱交換する、少なくとも一台以上の室用蒸発器兼凝
縮器１５と、所要の配管および冷暖切換弁と、これ等に
より熱サイクルを行なわせる液ポンプ１７とを配設して
構成され、さらに、熱運搬手段としてフロン系冷媒が使
用されている。

以上のような冷暖房装置では、熱運搬手段としてフロン
系冷媒を循環使用するようにしたので、冷媒の搬送量が
少なくなり、動力が低減されるとともに、配管のサイズ
を縮小し、配設スペースを節約することが可能となる。

また、従来の液ポンプ方式では、冷房しか行なうことが
できないが、この冷暖房装置では、可逆サイクルのため
、冷、暖両用に利用でき、さらに、ＤＨＣ熱源使用にも
適し、また、室内の負荷のアンバランスに対しても容易
に制御可能である。

そして、この冷暖房装置では、暖房時には、液ポンプ１
７が作動され、受液タンク１１内の冷媒は、図に太線で
示すように、第１管路１８を通り凝縮器兼蒸発器１３に
流入し、ここで蒸発作用を受け、第２管路１９を通って
室用蒸発器兼凝縮器１５に流入し、ここで凝縮作用を受
は室内側の空気を暖房し、この後、第６管路２０を通っ
て受液タンク１１内に循環する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の冷暖房装置では、液ポ
ンプ１７の作動により、冷媒を強制循環しているため、
充分な強制循環能力を備えた比較的大型の液ポンプ１７
が必要になるという問題があった。

特に、受液タンク１７の下方に室用蒸発器兼凝縮器１５
が配置され、あるいは、各管路１８．１９．２０の抵抗
が大きく、また、第６管路２０を使用する暖房時には、
実揚程が非常に大きくなり、充分な強制循環を行なうこ
とが困難になる虞があった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、比較的
小型の液ポンプにより冷媒を確実に循環させることので
きる冷暖房装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の冷暖房装置は、気液相変化する冷媒を液体状
態で収容する受液タンクと、前記冷媒と室内空気とを熱
交換させる室用蒸発器兼凝縮器と、前記冷媒と外部から
の冷熱源とを熱交換させる凝縮器と、前記冷媒と外部か
らの温熱源とを熱交換させる蒸発器と、前記受液タンク
の出口側と前記室用蒸発器兼凝縮器の一側とを接続し液
ポンプの介装される第１管路と、前記室用蒸発器兼凝縮
器の他側と前記凝縮器の一側とを接続する第２管路と、
前記凝縮器の他側と受液タンクの入口側とを接続する第
３管路と、前記受液タンクの出口側と前記蒸発器の一側
とを接続する第４管路と、前記蒸発器の他側と前記室用
蒸発器兼凝縮器の他側とを接続する第５管路と、前記室
用蒸発器兼凝縮器の一側と前記凝縮器の一側とを接続す
る第６管路とを備えてなるものである。

請求項２の冷暖房装置は、請求項１において、室用蒸発
器兼凝縮器を、受液タンクより下方に配置するとともに
、第１管路の液ポンプをバイパスして、開閉弁の介装さ
れるバイパス管路を設けてなるものである。

〔作　用〕

請求項１の冷暖房装置においては、冷房時には、受液タ
ンク内の冷媒は、第１管路を通り室用蒸発器兼凝縮器に
流入し、ここで蒸発作用を受は室内側の空気を冷房し、
第２管路を通って凝縮器に流入し、ここで凝縮作用を受
け、この後、第３管路を通って受液タンク内に循環する
。

一方、暖房時には、受液タンク内の冷媒は、第４管路を
通り蒸発器に流入し、ここで蒸発作用を受け、第５管路
を通って室用蒸発器兼凝縮器に流入し、ここで凝縮作用
を受は室内側の空気を暖房し、この後、第６管路を通っ
て凝縮器に流入した後、凝縮器から受液タンク内に循環
する。

そして、請求項１の冷暖房装置では、暖房時に、室用蒸
発器兼凝縮器で凝縮作用を受けた第６管路内のガス分が
凝縮器内で再凝縮されるため、第６管路の凝縮器側の内
圧が低減し、これにより、第６管路内の冷媒が凝縮器側
に向けて引かれることになる。

請求項２の冷暖房装置では、請求項１において、室用蒸
発器兼凝縮器を受液タンクより下方に配置するとともに
、第１管路の液ポンプをバイパスして、開閉弁の介装さ
れるバイパス管路を設けたので、冷房時には、バイパス
管路の開閉弁を開とすることにより、受液タンク内の冷
媒が第１管路およびバイパス管路を通り室用蒸発器兼凝
縮器に自然循環状態で確実に流入することになる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。

第１図は、本発明の冷暖房装置の一実施例を示すもので
、図において符号２１は、例えば、フロン系冷媒のよう
に気液相変化する冷媒を液体状態で収容する受液タンク
を示している。

符号２３は、冷媒と室内空気とを熱交換させる複数台の
室用蒸発器兼凝縮器（１台のみを図示）を示している。

符号２５は、冷媒と外部からの冷熱源とを熱交換させる
凝縮器を示しており、この凝縮器２５には、外部から冷
水等の冷熱源を供給するための冷熱源供給配管２７が挿
通されている。

符号２６は、冷媒と外部からの温熱源とを熱交換させる
蒸発器を示しており、この蒸発器２６には、外部から温
水等の温熱源を供給するための温熱源供給配管２８が挿
通されている。

受液タンク２１の出口側と室用蒸発器兼凝縮器２３の一
側とを接続して第１管路２９が形成されており、この第
１管路２９には、受液タンク２１側から順に、液ポンプ
３１．開閉弁３３．制御弁３６が配置されている。

また、室用蒸発器兼凝縮器２３の他側と凝縮器２５の一
側とを接続して第２管路３７が形成されている。

さらに、凝縮器２５の他側と受液タンク２１の入口側と
を接続して第３管路３９が形成されている。

受液タンク２１の出口側と蒸発器２６の一側とを接続し
て第４管路４１が形成されており、この第４管路４１に
は、開閉弁４３が配置されている。

また、蒸発器２６の他側と室用蒸発器兼凝縮器２３の他
側とを接続して第５管路４５が形成されている。

さらに、第１管路２９の開閉弁３３と制御弁３６との間
から分岐して、凝縮器２５の一側に接続される第６管路
４７が配置されており、この第６管路４７には、開閉弁
４９が配置されている。

なお、冷熱源供給配管２７には、第２管路３７に配置さ
れる圧力センサ５２からの信号により開度を制御される
制御弁５３が配置されており、この制御弁５３により、
凝縮器２５における冷媒の凝縮が制御されるように構成
されている。

また、温熱源供給配管２８には、第５管路４５に配置さ
れる圧力センサ５１からの信号により開度を制御される
制御弁５７が配置されており、この制御弁５７により、
蒸発器２６における冷媒の蒸発が制御されるように構成
されている。

さらに、第１管路２９に配置される制御弁３６は、室内
に配置される温度センサ５９によりその開度を制御され
るように構成されている。

また、第１管路２９には、液ポンプ３１の前後の差圧を
測定する差圧センサ６１が、第４管路４１には液面セン
サ６３が配置されており、差圧センサ６１および液面セ
ンサ６３により液ポンプ３１の作動が制御ｌされるよう
に構成されている。

なお、図において符号６５は、開閉弁を示している。

以上のように構成された冷暖房装置では、第２図に示す
ように、冷房時には、凝縮器２５の冷熱源供給配管２７
には、例えば、冷水からなる冷源が供給され、液ポンプ
３１が作動される。

そして、受液タンク２１内の冷媒は、第１管路２９を通
り室用蒸発器兼凝縮器２３に流入し、ここで蒸発作用を
受は室内側の空気を冷房し、第２管路３７を通って凝縮
器２５に流入し、ここで凝稲作用を受け、この後、第３
管Ｂ３９を通って受液タンク２１内に循環する。

なお、第２図において黒塗りの開閉弁は、それぞれ閉の
状態を示しており、白の開閉弁は開の状態を示している
。

一方、暖房時には、第３図に示すように、蒸発器２６の
温熱源供給配管２８には、例えば、温水からなる温源が
供給され、液ポンプ３１が作動される。

そして、受液タンク２１内の冷媒は、第４管路４１を通
り蒸発器２６に流入し、ここで蒸発作用を受はガス化さ
れ、第５管路４５を通って室用蒸発器兼凝縮器２３に流
入し、ここで凝縮作用を受は室内側の空気を暖房し、こ
の後、第６管路４７を通って凝縮器２５に流入した後、
受液タンク２１内に循環する。

なお、第３図において黒塗りの開閉弁は、それぞれ閉の
状態を示しており、白の開閉弁は開の状態を示している
。

しかして、以上のように構成された冷暖房装置では、暖
房時に、室用蒸発器兼凝縮器２３で凝縮作用を受けた第
６管路４７内のガス分が凝縮器２５内で再凝縮されるた
め、第６管路４７の凝縮器２５側の内圧が低減し、これ
により、第６管路４７内の冷媒が凝縮器２５側に向けて
引かれることになる。

従って、第４管路４１．第５管路４５および第６管路４
７における冷媒の循環が非常に円滑になり、比較的小型
の液ポンプ３１により冷媒を確実に循環させることが可
能となる。

そして、特に、受液タンク２１の下方に室用蒸発器兼凝
縮器２３が配置されている時、あるいは、各管路４１，
４５．４７の抵抗が大きい時にも、充分な強制循環を行
なうことが容易に可能となる。

マタ、液ポンプ３１の容量を小さくすることが可能とな
るため、製造コストおよび使用電力コストを低減するこ
とが可能となる。

第４図は、本発明の冷暖房装置の他の実施例を示すもの
で、この実施例では、室用蒸発器兼凝縮器２３が、受液
タンク２１より下方に配置されており、また、第１管路
２９の液ポンプ３１をバイパスして、開閉弁７３の介装
されるバイパス管路７５が設けられている。

以上のように構成された冷暖房装置では、冷房時には、
第５図に示すように、バイパス管路７５の開閉弁７３が
開とされ、液ポンプ３１が停止され、受液タンク２１内
の冷媒は、受液タンク２１より室用蒸発器兼凝縮器２３
が下方に配置されているため、第１管路２９およびバイ
パス管路７５を通り室用蒸発器兼凝縮器２３に自然循環
状態で流入し、ここで蒸発作用を受は室内側の空気を冷
房し、第２管路３７を通って凝縮器２５に流入し、ここ
で凝縮作用を受け、この後、第３管路３９を通って受液
タンク２１内に循環する。

一方、暖房時には、第６図に示すように、バイパス管路
７５の開閉弁７３が閉とされ、液ポンプ３１が作動され
、受液タンク２１内の冷媒は、第４管路４１を通り蒸発
器２６に流入し、ここで蒸発作用を受け、第５管路４５
を通って室用蒸発器兼凝縮器２３に流入し、ここで凝縮
作用を受は室内側の空気を暖房し、この後、第６管路４
７を通り、凝縮器２５で凝縮作用を受けた後、受液タン
ク２１内に循環する。

以上のように構成された冷暖房装置においても第１図に
示した実施例とほぼ同様の効果を得ることができるが、
この実施例では、室用蒸発器兼凝縮器２３を受液タンク
２１より下方に配置するとともに、第１１Ｂ２９の液ポ
ンプ３１をバイパスして、開閉弁７３の介装されるバイ
パス管路７５を設けたのでＪ冷房時には、バイパス管路
７５の開閉弁７３を開とすることにより、受液タンク２
１内の冷媒が第１管路２９およびバイパス管路７５を通
り室用蒸発器兼凝縮器２３′に自然循環状態で確実に流
入するため、冷房時には、液ポンプ３１の作動を停止す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、請求項１の冷暖房装置によれば、第
６管路を凝縮器に接続したので、暖房時には、室用蒸発
器兼凝縮器で凝縮作用を受けた第６管路内のガス分が凝
縮器内で再凝縮され、第６管路の凝縮器側の内圧が低減
し、これにより、第６管路内の冷媒が凝縮器側に向けて
引かれることになるため、各管路および第６管路におけ
る冷媒の循環が非常に円滑になり、比較的小型の液ポン
プにより冷媒を確実に循環させることができるという利
点がある。

請求項２の冷暖房装置では、請求項１において、室用蒸
発器兼凝縮器を受液タンクより下方に配置するとともに
、第１管路の液ポンプをバイパスして、開閉弁の介装さ
れるバイパス管路を設けたので、冷房時には、バイパス
管路の開閉弁を開とすることにより、受液タンク内の冷
媒が第１管路およびバイパス管路を通り室用蒸発器兼凝
縮器に自然循環状態で確実に流入するため、冷房時には
、液ポンプの作動を停止することができるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷暖房装置の一実施例を示す配管系統
図である。第２図は第１図の冷房時の状態を示す配管系統図である
。第３図は第１図の暖房時の状態を示す配管系統図である
。第４図は本発明の冷暖房装置の他の実施例を示す配管系
統図である。第５図は第４図の冷房時の状態を示す配管系統図である
。第６図は第４図の暖房時の状態を示す配管系統図である
。第７図は従来の冷暖房装置を示す配管系統図である。〔主要な部分の符号の説明〕２１・・・受液タンク２３・・・室用蒸発器兼凝縮器２５・・・凝縮器・２６・・・蒸発器２９・・・第１管路３１・・・液ポンプ・第２管路・第３管路・第４管路・第５管路・第６管路。第１図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気液相変化する冷媒を液体状態で収容する受液タ
ンクと、前記冷媒と室内空気とを熱交換させる室用蒸発
器兼凝縮器と、前記冷媒と外部からの冷熱源とを熱交換
させる凝縮器と、前記冷媒と外部からの温熱源とを熱交
換させる蒸発器と、前記受液タンクの出口側と前記室用
蒸発器兼凝縮器の一側とを接続し液ポンプの介装される
第１管路と、前記室用蒸発器兼凝縮器の他側と前記凝縮
器の一側とを接続する第２管路と、前記凝縮器の他側と
受液タンクの入口側とを接続する第３管路と、前記受液
タンクの出口側と前記蒸発器の一側とを接続する第４管
路と、前記蒸発器の他側と前記室用蒸発器兼凝縮器の他
側とを接続する第５管路と、前記室用蒸発器兼凝縮器の
一側と前記凝縮器の一側とを接続する第６管路とを備え
てなることを特徴とする冷暖房装置。
（２）室用蒸発器兼凝縮器を、受液タンクより下方に配
置するとともに、第１管路の液ポンプをバイパスして、
開閉弁の介装されるバイパス管路を設けてなることを特
徴とする請求項１記載の冷暖房装置。