JPH0486431A

JPH0486431A - 冷暖房装置

Info

Publication number: JPH0486431A
Application number: JP20314690A
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
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2854689B2

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４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側蒸発器兼凝
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。

〔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、冷房
時および暖房時ともに、液ポンプ１７を常時作動し、冷
媒を強制循環する必要があり、液ポンプ１７の作動に多
大な電気エネルギが必要にな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、暖房時
には、液ポンプの作動を停止す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］本発明にかかわる冷暖房装置は、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側蒸発器兼凝縮器と、前記冷媒と外
部からの冷熱源とを冷房時に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暖房時に熱交換させる蒸
発器と、前記受液タンクの出口側と前記室側蒸発器兼凝
縮器の一例とを接続し液ポンプの介装される第１管路と
、前記室側蒸発器兼凝縮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前記受液
タンクの上方となる位置に前記凝縮器の配置される第３
管路と、前記受液タンクの出口側と前記蒸発器の一例と
を接続する第４管路と、前記蒸発器の他側と前記室側蒸
発器兼凝縮器の他側とを接続する第５管路と、前記室側
蒸発器兼凝縮器の一例と前記受液タンクの入口側とを接
続する第６管路とを備え、前記受液タンクの上方位置に
前記室側蒸発器兼凝縮器を配置するとともに、受液タン
クの下方位置に前記蒸発器を配置してなるものである。

〔作　用〕

本発明においては、冷房時には、液ポンプが作動され、
受液タンク内の冷媒は、第１管路を通り室側蒸発器兼凝
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、第
３管路の一端を通り、凝縮器内で凝縮され、第３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、暖房時には、液ポンプが停止され、受液タンク内
の冷媒は、受液タンクより蒸発器が下方に配置されてい
るため、第４管路を通り蒸発器に自然循環状態で流入し
、ここで蒸発作用を受け、第５管路を通って室側蒸発器
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管路を通って受液タンク内に自
然循環する。

〔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
室側蒸発器兼凝縮器（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だめの温熱源供給配管２８が挿
通されている。

受液タンク２１の出口側と室側蒸発器兼凝縮器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３５が配置されている。

また、室側蒸発器兼凝縮器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３７が配置されている。

受液タンク２１には、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ループ状の
第３管路３９が配置されている。

そして、この第３管路３９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。

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の他側と室側蒸発器兼凝縮器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３５との間
から分岐して、受液タンク２１の入口側に接続する第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、受液タンク２１のガス
部３８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５５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３５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が配置されており、この差圧セ
ンサ６１により液ポンプ３１の作動が制御されるように
構成されている。

そして、この実施例では、室側蒸発器兼凝縮器２３が、
受液タンク２１と第６管路４７の接続部より、高さＨだ
け上方に配置されている。

また、蒸発器２６が、受液タンク２１内の液面より、高
さしたけ下方に配置されている。

なお、図において符号６３．６５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
り室側蒸発器兼凝縮器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３管路３９の一端を通り、凝縮器２５内で
凝縮され、第３管路３９の他端から受液タンク２１の貯
液部６２に自然落下することになる。

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が停止される。

そして、受液タンク２１内の冷媒は、受液タンク２１よ
り蒸発器２６が下方に配置されているため、第４管路４
１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を通って室側蒸発器兼凝縮器２
３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、自重により第６管路４７を通って受液タン
ク２１内に自然循環する。

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、受
液タンク２１の上方位置に室用蒸発器兼凝縮器２３を配
置するとともに、受液タンク２１の下方位置に蒸発器２
６を配置したので、暖房時には、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４７を通って受液タンク２
１内に自然循環することになり、暖房時には、液ポンプ
３１の作動を停止することが可能となる。

従って、暖房時には、液ポンプ３１を作動するための電
源が不要となり、暖房コストを従来より大幅に低減する
ことが可能となる。

また、以上のように構成された冷暖房装置では・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
端を連這される第３管路３９を設け、この第３管路３９
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３７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暖房装置では、受液
タンク２１に別途ループ状の第３管路３９を設け、この
第３管路３９に凝縮器２５を配置するようにしたので、
第２管路３７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。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、受液タンクの上方
位置に室用蒸発器兼凝縮器を配置するとともに、受液タ
ンクの下方位置に蒸発器を配置したので、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管路を通って受液タンク内に自
然循環することになり、従って、暖房時には、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３７・・・第２管路３８・・・ガス部３９・・・第３管路４１・・・第４管路４５・・・第５管路４７・・・第６管路。第図第図第図

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冷房時
に熱交換させる凝縮器と、前記冷媒と外部からの温熱源
とを暖房時に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前記受液タンクの上方となる位置に
前記凝縮器の配置される第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
記受液タンクの入口側とを接続する第６管路とを備え、
前記受液タンクの上方位置に前記室用蒸発器兼凝縮器を
配置するとともに、受液タンクの下方位置に前記蒸発器
を配置してなることを特徴とする冷暖房装置。