JPH0486430A

JPH0486430A - 冷房装置

Info

Publication number: JPH0486430A
Application number: JP20314590A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kodera; 小寺　弘一; 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: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-19

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、冷房装置に係わり、特に、外気冷熱を利用し
た冷房装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、コンピュータールーム等のように内部発熱が多い
部屋に対しての冷房の省エネルギ方法の一つとして、冬
期に、低温外気を利用して室内側の熱を室外側に移動す
る冷媒自然循環式熱移動装置を冷房装置に併用した空調
装置が提案されている。

第３図は、この種の空調装置の室内機を示すもので、こ
の室内機では、室用蒸発器１１には、屋外に配置される
外気凝縮器１３に接続される循環管路１５が形成されて
いる。

そして、外気凝縮器Ｉ３を有効利用できるのが外気の温
度の低い冬期に限られ、また、外気の状態により外気凝
縮器１３の冷却能力が変動するため、室用蒸発器１３に
隣接して、冷水を循環する補助冷水コイル１７が配置さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の空調装置の室内機では
、補助冷水コイル１７を配置しているため、コンピュー
タールーム等のように、冷水の持ち込みを嫌う場所に冷
水を持ち込まざるをえず、また、室内機に室用蒸発器１
１および補助冷水コイル１７を組み込む必要があり、装
置が大型化するという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、外気の
冷熱を確実に利用することができるとともに、冷水を室
内に持ち込むことなく不足する冷却能力を充分に補うこ
とができ、かつ、室内機を小型化することのできる冷房
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〕

本発明にかかわる冷房装置は、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
を熱交換させる蒸発器と、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、前記冷媒と外気とを熱交換
させる外気凝縮器と、前記受液タンクの出口側と前記蒸
発器の一例とを接続する第１管路と、前記蒸発器の他側
と前記受液タンクの入口側とを接続する第２管路と、前
記受液タンクの上部に形成されるガス部に一端および他
端を連通されるループ管路とを備え、このループ管路の
前記受液タンクの上方となる位置に前記凝縮器または外
気凝縮器を配置してなるものである。

［作　用］本発明の冷房装置では、外気の温度が比較的高い夏期等
の冷房時には、凝縮器に外部から冷熱源が供給され、受
液タンク内の冷媒は、第１管路を通り蒸発器に流入し、
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、例えば、受液タンク内に循環する。そして、
受液タンクのガス部に流入した冷媒のガス分は、ループ
管路の一端を通り、凝縮器内で凝縮され、ループ管路の
他端から受液タンクの貯液部に自然落下することになる
。

一方、外気の温度が比較的低い冬期等の冷房時には、凝
縮器への外部からの冷熱源の供給が停止され、受液タン
ク内の冷媒は、第１管路を通り蒸発器に流入し、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、例えば、受液タンク内に循環する。そして、受液タ
ンクのガス部に流入した冷媒のガス分は、ループ管路の
一端を通り、外気凝縮器内で凝縮され、ループ管路の他
端から受液タンクの貯液部に自然落下することになる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す実施例について蜆明す
る。

第１図は、本発明の冷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
蒸発器（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。

受液タンク２１の出口側と蒸発器２３の一例とを接続し
て第１管路２９が形成されており、この第１管路２９に
は、液ポンプ３１が配置されている。

また、蒸発器２３の他側と受液タンク２１の入口側とを
接続して第２管路３３が形成されている。

そして、この実施例では、受液タンク２１の上部に形成
されるガス部３８には、このガス部３８に一端および他
端を連通される第１および第２のループ管路３５．３７
が配置されている。

第１のループ管路３５の受液タンク２１の上方となる位
置には、凝縮器２５が配置されている。

また、第２のループ管路３７は、屋外に延設されており
、屋外における第２のループ管路３７の、受液タンク２
１より上方となる位置に、冷媒と外気とを熱交換する外
気凝縮器３９が配置されている。

なお、この実施例では、受液タンク２１のガス部３８に
は、圧力センサ４３が配置されており、冷熱源供給配管
２７には、圧力センサ４３により検出される受液タンク
２１内の圧力を所定の圧力に制御するための制御弁４５
が配置されている。

以上のように構成された冷房装置では、外気の温度が比
較的高い夏期等の冷房時には、凝縮器２５に外部から冷
水等の冷熱源が供給され、受液タンク２１内の冷媒は、
第１管路２９を通り蒸発器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３３を通って
、受液タンク２１内に循環する。そして、受液タンク２
１のガス部３８に流入した冷媒のガス分は、第１のルー
プ管路３５の一端を通り、凝縮器２５内で凝縮され、第
１のループ管路３５の他端から受液タンク２１の貯液部
４４に自然落下して受液タンク２１内に循環し、室内の
冷房が行なわれる。

一方、外気の温度が比較的低い冬期等の冷房時には、受
液タンク２１内の冷媒は、第１管路２９を通り蒸発器２
３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３３を通って、受液タンク２１内に循環す
る。そして、受液タンク２１のガス部３８に流入した冷
媒のガス分は、第２のループ管路３７の一端を通り、外
気凝縮器３９内で凝縮され、第２のループ管路３７の他
端から受液タンク２１の貯液部４４に自然落下して受液
タンク２１内に循環し、室内の冷房が行なわれる。

しかして、以上のように構成された冷房装置では、冷媒
と外気とを熱交換する外気凝縮器３９を配置したので、
外気の冷熱を確実に利用することができるとともに、冷
水を室内に持ち込むことなく不足する冷却能力を充分に
補うことができ、かつ、室内機を小型化することが可能
となる。

そして、外気温度が低い冬期等に、コンピュータールー
ム等において、外気の冷熱を確実に利用することが可能
となる。

また、室内機である蒸発器２３には、補助冷水コイル等
を配置する必要がなくなるため、コンピュータールーム
等において、冷水を室内に持ち込むことなく不足する冷
却能力を充分に補うことが可能となり、同時に、室内機
を小型化することが可能となる。

さらに、以上のように構成された冷房装置では、外気凝
縮器３９を受液タンク２１の上方に配置したので、外気
温度が低い時に、外気凝縮器３９で凝縮された冷媒は、
重力の作用により自然落下し、受液タンク２１に流入す
るため、第１および第２のループ管路３５．３７等にポ
ンプ等を配置する必要がなくなる。

また、以上のように構成された冷房装置では、外気温度
が高く、外気凝縮器３９での液化量が不足する時には、
受液タンク２１の圧力が所定の圧力まで低下しないため
、圧力センサ４３により制御弁４５が開とされ、冷熱源
供給配管２７からの冷水により残りの冷媒ガスが液化さ
れ、これにより、受液タンク２１内の圧力が常に所定の
圧力に維持されるため、外気温度が高くなった時にも、
室内を確実に冷房することが可能となる。

さらに、以上のように構成された冷房装置では、外気温
度が所定の凝縮温度より高い時には、外気凝縮器３９内
の冷媒ガスが、加熱膨張し、浮力によりこの部分に滞留
するため、第２のループ管路３７に特別な切換弁等を配
置することが不要となる。

また、以上のように構成された冷房装置では、受液タン
ク２１の上部に形成されるガス部３８に一端および他端
を連通される第１および第２のループ管路３５．３７を
設け、この第１および第２のループ管路３５．３７の受
液タンク２１の上方となる位置に、受液タンク２１のガ
ス部３８に流入した冷媒のガス分を凝縮する凝縮器２５
および外気凝縮器３９を配置したので、受液タンク２１
内の内圧が低減し、第２管路３７内の冷媒が受液タンク
２１側に向けて引かれることになる。

従って、第２管路３３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。

さらに、以上のように構成された冷房装置では、受液タ
ンク２１に別途第１および第２のループ管路３５．３７
を設け、この第１および第２のループ管路３５．３７に
凝縮器２５および外気凝縮器３９を配置するようにした
ので、第２管路３３等の管路抵抗が増大することを有効
に解消することができる。

第２図は、本発明の冷房装置の他の実施例を示すもので
、この実施例では、ループ管路５１に凝縮器２５が配置
されており、このループ管路５１の途中から分岐して、
分岐管路５３が接続され、この分岐管路５３の他端が受
液タンク２１のガス部３８に開口されている。

そして、この分岐管路５３には、外気凝縮器３９が配置
され、外気凝縮器３９の入口側および出口側には、開閉
弁５５．５７が介装されている。

以上のように構成された冷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、開閉弁５５．５７を開閉することにより
、外気凝縮器３９側への冷媒の流入を規制することがで
きるため、外気凝縮器３９の位置的制限を緩和すること
が可能となる。

なお、以上述べた実施例では、第１管路２９に液ポンプ
３１を配置した例について述べたが、本発明は、かかる
実施例に限定されるものではなく、例えば、受液タンク
２１の下方に蒸発器２３が配置されている場合等には、
冷媒が自然循環するため、必ずしも必要でないことは勿
論である。

また、以上述べた実施例では、外気凝縮器３９において
、大気と冷媒とを熱交換した例について述べたが、本発
明は、かかる実施例に限定されるものではなく、例えば
、春、秋等のように大気の温度が比較的高い時には、外
気凝縮器に冷水をかけて、この冷水と冷媒とを熱交換す
るようにしても良いことは勿論である。

さらに、以上述べた実施例では、凝縮器２５および外気
凝縮器３９をそれぞれ第１および第２のループ管路３５
．３７に配置した例について述べたが、本発明は、かか
る実施例に限定されるものではなく、例えば、凝縮器２
５を第２管路３３に直接配置し、外気凝縮器３９のみを
第２のループ管路３７に配置しても良く、また、外気凝
縮器３９を、第２管路３３から分岐して受液タンク２１
に接続する管路に配置し、凝縮器２５のみを第１のルー
プ管路３５に配置しても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、冷媒と外気とを熱
交換する外気凝縮器を配置したので、外気の冷熱を確実
に利用することができるとともに、冷水を室内に持ち込
むことなく不足する冷却能力を充分に補うことができ、
かつ、室内機を小型化することができるという利点があ
る。

第３図は従来の冷房装置の室内機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・・・蒸発器２５・・・凝縮器２９・・・第１管路３３・・・第２管路３５・・・第１のループ管路３７・・・第２のループ管路３８・・・ガス部３９・・・外気凝縮器。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷房装置の一実施例を示す配管系統図
である。第２図は本発明の冷房装置の他の実施例を示す配管系統
図である。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蒸発器と
、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、前記冷媒と外気とを熱交換させる外気凝縮器と、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１管路と、前記蒸発器の他側と前記受液タンクの入口
側とを接続する第２管路と、前記受液タンクの上部に形
成されるガス部に一端および他端を連通されるループ管
路とを備え、このループ管路の前記受液タンクの上方と
なる位置に前記凝縮器または外気凝縮器を配置してなる
ことを特徴とする冷房装置。