JPH05118594A - 空気調和システム - Google Patents

空気調和システム

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JPH05118594A
JPH05118594A JP31172891A JP31172891A JPH05118594A JP H05118594 A JPH05118594 A JP H05118594A JP 31172891 A JP31172891 A JP 31172891A JP 31172891 A JP31172891 A JP 31172891A JP H05118594 A JPH05118594 A JP H05118594A
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JP
Japan
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degassing
pipe
air conditioning
liquid
evaporator
Prior art date
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Pending
Application number
JP31172891A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Hashimoto
信行 橋本
Yuichi Kimura
裕一 木村
Jiyunji Sotani
順二 素谷
Masahiro Kotani
正浩 小谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビルディング等の空気調和システムであり、
特に熱媒体の相変化を利用したシステム内に発生する不
凝縮ガスを除去して熱輸送性能の低下を防止した。 【構成】 単数もしくは複数の空調ユニット(2a)、(2
b)、前記空調ユニットよりも低所に設置された熱媒体を
蒸発させるための蒸発器(1)、前記空調ユニットおよび
蒸発器を連通するための蒸気系配管(5) と液系配管(6)
から少なくとも構成される空気調和システムにおいて、
液系配管(6) に脱気機構(11a) を備えたことを特徴とす
る空気調和システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビルディング等の空気
調和システムに関し、特に熱媒体の相変化を利用した自
然循環式空気調和システムに係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来のビル等の空気調和システムにおい
ては、一般に温水または冷水をポンプで各部屋等に設置
された熱交換器に循環させる方式をとっていた。この方
式の場合、冷水または温水を大量に循環させるためのポ
ンプの動力費が高額となり、またビルディング等のOA
化に伴い配管からの漏水等が問題となってきている。こ
のため熱媒体としてフロンを使用した相変化を利用した
空気調和システムが着目され始めてきた。この方式は、
特開昭63−118546号にもあるように、冷熱源装
置、あるいは温熱源装置と建物内の各所に設置された空
調ユニットとの間が重力式ヒートパイプで接続されてお
り、フロン等の冷媒を熱交換にともなう冷媒の相変化と
重力の作用により自然循環させることにより空気調和を
行うものである。
【0003】
【従来技術の課題】上記のような熱媒体の相変化を利用
する空気調和システムにおいては、例えば熱媒体として
フロン22を使用した場合、熱源装置、空調ユニットお
よび重力式ヒートパイプ内の圧力は高圧状態になってい
るため、各機器の構造を高圧に耐えるための耐圧構造に
する必要があった。さらに、システムの一部が劣化等に
起因して損傷した場合、システム内部の熱媒体が大量に
室内に漏れ、酸欠事故等を引き起こす恐れがある。この
ため、熱媒体として水あるいはフロン11等の減圧、あ
るいは比較的低圧の状態で作動する媒体を使用すること
が検討されている。しかし、このような熱媒体の相変化
を利用する空気調和システムでは、システム内に劣化等
に起因して不凝縮性ガスが発生した場合、熱輸送性能が
低下し、快適な空気調和が行えなくなる恐れがあった。
特に、熱媒体に低圧あるいは減圧状態で作動する媒体を
用いた場合は熱輸送性能が著しく低下するため特に問題
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
について検討の結果なされたもので、熱媒体の相変化を
利用する空気調和システム内に不凝縮ガスが発生する場
合においても、熱輸送性能の低下を生ずることなく安定
な作動を可能とした空気調和システムを開発したもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、単数もしくは
複数の空調ユニット、前記空調ユニットよりも低所に設
置された熱媒体を蒸発させるための蒸発器、前記空調ユ
ニットおよび蒸発器を連通するための蒸気系配管と液系
配管から少なくとも構成される空気調和システムにおい
て、液系配管に脱気機構を備えたことを特徴とする空気
調和システムである。すなわち本発明は、例えばビルデ
ィング等の各階層に単数もしくは複数の熱交換器および
ファンを有する空調ユニットを備え、この空調ユニット
よりも低所に、熱源を利用して蒸気を発生する蒸発器を
備え、かつ蒸発器および空調ユニットを連通するための
蒸気系配管と液系配管から少なくとも構成されるととも
に、液系配管に不凝縮ガスを脱気するための脱気機構を
備えた空気調和システムである。
【0006】
【作用】例えば劣化等に起因して空気調和システム内に
不凝縮性ガスが発生したとしても、蒸発器、空調ユニッ
ト内の熱交換器および配管系に存在する不凝縮性ガスは
熱媒体蒸気と共に移動し、最終的には液系配管に集中す
る。本発明の空気調和システムは、液系配管に脱気機構
を備えているので、上記脱気機構により液系配管に集中
した不凝縮性ガスをシステム内から脱気することがで
き、熱輸送性能の低下を生ずることなく安定した空気調
和を行うことが可能となるものである。また、前記脱気
機構は液系配管の上端を延長した脱気用配管、および脱
気用配管途中に設けた開閉弁から構成されてもよい。す
なわち、上記脱気機構は上記液系配管の上端を延長して
脱気用配管を構成し、脱気用配管の途中に開閉弁を介設
しているので、例えば本空気調和システムを鋼材で製作
し、熱媒体として水を使用した場合に発生する水素等の
熱媒体よりも密度の低い不凝縮性ガスを、液系配管の上
部に設けた脱気系配管内に集中させ、これを効果的に脱
気することが可能となるものである。
【0007】その他、前記脱気機構は空調ユニットより
も下部に設けた脱気用受液器、液系配管の途中と脱気用
受液器および脱気用受液器と蒸発器とをそれぞれ連通し
たバイパス管、脱気用受液器に接続される脱気用配管、
および脱気用配管途中に設けた開閉弁から構成されても
よい。さらに本発明の空気調和システムは熱交換装置系
内が常圧の場合および熱交換器装置系内を脱気密閉し、
全体をヒートパイプ化した装置においても有効に作用す
るものである。
【0008】
【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を説明
する。図1は本発明に係る空気調和システムの一実施例
を示した図である。この実施例ではビルディングの空調
システムを例にして説明し、建物の構造については図示
していないが、図において上部が建物の高所を示してい
る。蒸発器1、空調ユニット2a、2b、蒸気系配管
5、液系配管6および脱気機構11aはあらかじめ脱気
を行い密閉状態にしてある。ボイラーあるいは廃熱など
の熱源12により蒸発器内部で蒸発、気化された熱媒体
は、蒸気系配管5を通じて空調ユニット2a、2b内の
熱交換器3に入り室内等の空気を加熱し、熱媒体蒸気は
冷却されて凝縮し液系配管6を通って蒸発器1へ還流す
る。このような運転中に発生した不凝縮性ガスは、熱媒
体の移動に伴い空調ユニット2a、2bを経由して液系
配管6に集中して蓄積される。蒸発器1および液系配管
6には温度検出手段13が設けられており、蒸発器1と
液系配管6との温度差がある一定温度以上になるとガス
の脱気を行う。このガスの脱気機構11aは、液系配管
6の上端を延長し、不凝縮ガスが蓄積されるように構成
された脱気用配管7および脱気用配管7の途中に設けた
開閉弁8から構成されており、開閉弁8を開くことによ
り脱気を行う。この脱気機構11aは不凝縮ガスの密度
が熱媒体の蒸気密度よりも低い場合には、不凝縮ガスが
液系配管6の上方に移動し、脱気用配管7に集中的に蓄
積されるため特に有効である。さらに図には示していな
いが本システム内の圧力が減圧状態の場合には、脱気用
配管7の先端部に本システム内の圧力よりも低い圧力に
して脱気を容易に行うためのトラップを設け、これに真
空ポンプあるいはアスピレータを設けて不凝縮ガスの脱
気を一層効果的に行うことも可能である。
【0009】図2は本発明による空気調和システムの他
の実施例を示した図である。図1に示した実施例では脱
気機構11aは液系配管6の上端を延長し、不凝縮ガス
が蓄積されるように構成された脱気用配管7および脱気
用配管7の途中に設けた開閉弁8から構成されていた
が、本実施例の脱気機構11bでは空調ユニット2a、
2bよりも下部に設けた脱気用受液器10、液系配管6
の途中と脱気用受液器10の上部および脱気用受液器1
0の下部と蒸発器1とをそれぞれ連通したバイパス管
9、脱気用受液器10の上部に接続された脱気用配管
7、および脱気用配管7の途中に設けた開閉弁8から構
成されている。蒸発器1と液系配管6との温度差がある
一定温度以上になると開閉弁8が開き脱気が行われる
が、このとき不凝縮ガスと同時に凝縮した熱媒体もバイ
パス管9へ吸い込まれる。このためバイパス管9の途中
に脱気用受液器10を設けることにより、凝縮した熱媒
体と不凝縮ガスの分離を行うことができる。この脱気機
構11bは不凝縮ガスの密度が熱媒体の蒸気密度よりも
高い場合には、不凝縮ガスが液系配管6の下方に移動す
るため、特に有効である。さらに図には示していないが
本システム内の圧力が減圧状態の場合には、脱気用配管
7の先端部に本システム内の圧力よりも低い圧力にして
脱気を容易に行うためのトラップを設け、これに真空ポ
ンプあるいはアスピレータを設けて不凝縮ガスの脱気を
一層効果的に行うことも可能である。このように本発明
は、液系配管に脱気機構を設け、本システムの運転中に
発生した不凝縮ガスを脱気するようにしたもので、性能
の低下を来す事なく連続的に運転ができるものである。
【0010】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば熱
媒体の相変化を利用する空気調和システム内に不凝縮ガ
スが発生する場合においても、熱輸送性能の低下を生ず
ることなく安定した作動を行うことができ、工業上顕著
な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る空気調和システムの模
式図。
【図2】本発明の他の実施例に係る空気調和システムの
模式図である。
【符号の説明】
1 蒸発器 2a、2b 空調ユニット 3 熱交換器 4 ファン 5 蒸気系配管 6 液系配管 7 脱気用配管 8 開閉弁 9 バイパス管 10 脱気用受液器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 正浩 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単数もしくは複数の空調ユニット、前記
    空調ユニットよりも低所に設置された熱媒体を蒸発させ
    るための蒸発器、前記空調ユニットおよび蒸発器を連通
    するための蒸気系配管と液系配管から少なくとも構成さ
    れる空気調和システムにおいて、液系配管に脱気機構を
    備えたことを特徴とする空気調和システム。
  2. 【請求項2】 前記脱気機構は液系配管の上端を延長し
    た脱気用配管、および脱気用配管途中に設けた開閉弁か
    らなることを特徴とする請求項1記載の空気調和システ
    ム。
  3. 【請求項3】 前記脱気機構は空調ユニットよりも下部
    に設けた脱気用受液器、液系配管の途中と脱気用受液器
    および脱気用受液器と蒸発器とをそれぞれ連通したバイ
    パス管、脱気用受液器に接続される脱気用配管、および
    脱気用配管途中に設けた開閉弁からなることを特徴とす
    る請求項1記載の空気調和システム。
  4. 【請求項4】 前記空調ユニット、蒸発器、蒸気系配
    管、液系配管、および脱気機構は、脱気して密閉状態で
    あることを特徴とする請求項1、2または3項記載の空
    気調和システム。
JP31172891A 1991-10-29 1991-10-29 空気調和システム Pending JPH05118594A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001018455A1 (fr) * 1999-09-09 2001-03-15 Hitachi Plant Engineering & Construction Co., Ltd. Dispositif de regulation d'humidite/de temperature de gaz hautement efficace et procede de regulation
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