JPH081373Y2

JPH081373Y2 - 冷媒自然循環式暖房システム

Info

Publication number: JPH081373Y2
Application number: JP13418389U
Authority: JP
Inventors: 良則井上; 義隆佐々木; 研介徳永; 望楠本; 修史杉浦; 武夫植野
Original assignee: Daikin Industries Ltd; Takenaka Corp
Current assignee: Daikin Industries Ltd; Takenaka Corp
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2004-11-17
Also published as: JPH0373819U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、熱源側となる蒸発器と利用側となる凝縮器
とを冷媒配管を介して連通接続し、前記蒸発器と前記凝
縮器および冷媒配管とにわたって密閉状態で冷媒を循環
流動するように構成し、かつ、前記冷媒として、前記凝
縮器での熱交換に伴って蒸気から液体に相変化する冷媒
を使用するとともに、前記蒸発器と前記凝縮器との間
に、液体に相変化した冷媒を前記蒸発器に移送するに足
るヘッド差を備えた冷媒自然循環式暖房システムに関す
る。

〈従来の技術〉この種の冷媒自然循環式暖房システムとしては、従
来、特開昭48−101640号公報に開示されているように、
凝縮器を加熱ユニットとして室内に設け、一方、蒸発器
を吸熱ユニットとして設け、凝縮器と蒸発器との間に所
定のヘッドを保持させるとともに、それらユニットを接
続する配管内に液化性ガス冷媒を充填し、蒸発器でのガ
ス化と凝縮器での液化とにより冷媒を自然循環させ、室
内の暖房を行うように構成されている。

ところが、蒸発器で発生される冷媒蒸気を凝縮器に供
給する冷媒配管が夜間に冷却されているため、朝などの
運転開始時にあっては、先ず、その冷媒蒸気による熱が
冷媒蒸気供給用の冷媒配管を加熱するために消費され、
冷媒蒸気が凝縮器に供給されるまでに時間がかかり、利
用側となる凝縮器による暖房の立ち上がりが遅いという
問題があった。

そこで、従来では、冷媒蒸気供給用の冷媒配管を断熱
材で被覆し、冷媒配管が夜間などに冷却されることを抑
制するように構成することが考えられていた。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、上述したような断熱材の被覆によって
冷媒配管の極端な冷却は回避できるものの、朝などの運
転開始時までにおける冷媒配管の温度低下は避けられ
ず、蒸発器で発生した冷媒蒸気が冷媒蒸気供給用の冷媒
配管内に供給されるに伴い、その初期では、冷媒蒸気が
凝縮されて液化が繰り返されるのみならず、運転開始に
よって凝縮器で送風ファンが起動されるに伴い、凝縮器
で急激に凝縮が開始され、蒸発器から冷媒蒸気が急激に
供給されるとともに冷媒液までが吸い上げられる状態に
なり、冷媒蒸気が凝縮器に供給されるまでに時間がかか
り、利用側となる凝縮器による暖房の立ち上がりが遅い
という問題を解消するには至らず、未だ改善の余地があ
った。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、朝などの運転開始に際し、夜間において冷却され
た冷媒配管を加熱する、いわゆる暖管運転を早く完了さ
せ、暖房の立ち上がりを速くできるようにすることを目
的とする。

〈課題を解決するための手段〉本考案は、上述のような目的を達成するために、冒頭
に記載した冷媒自然循環式暖房システムにおいて、蒸発
器に温水を供給する温水供給管と凝縮器に冷媒蒸気を供
給する冷媒配管とを伝熱可能に接触する状態で配設して
構成する。

〈作用〉本考案の冷媒自然循環式暖房システムの構成によれ
ば、朝などの運転開始に際し、夜間などの運転停止時に
おいて冷却された冷媒配管に、蒸発器に供給する温水供
給管内を通る温水による熱を伝達し、蒸発器において冷
媒蒸気が発生する前に暖管運転を開始することができ
る。

〈実施例〉次に、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、冷媒自然循環式暖房システムを有する冷媒
自然循環式空気調和システムの実施例を示す全体システ
ム構成図であり、Ａは、ビルＢの屋上に設置された熱源
装置であり、微細な氷を製造する製氷用熱交換器1aと、
冷水または温水を生成する水用熱交換器1bと、外気と熱
交換する空気用熱交換器1cと、圧縮機1dとを主要空調機
器とする空冷ヒートポンプ式製氷冷温水生成装置１と、
微細な氷を蓄える蓄熱槽２とから構成されている。

ビルＢの地下室に暖房用の熱源側となる蒸発器３が配
置され、その蒸発器３には、前記空冷ヒートポンプ式製
氷冷温水生成装置１の水用熱交換器1bで生成した温水が
供給されるように構成されている。

一方、ビルＢの各階Ｆ…の各部屋それぞれなどの天井
空間などに、送風ファン４、暖房用の利用側となる凝縮
器５および冷房用の利用側となる蒸発器６を備えた個別
空気調和機７が設けられている。

前記蒸発器３と凝縮器５…それぞれとが、受液器８と
ヘッダー9,9を介装した暖房用冷媒配管10を介して連通
接続されるとともに、蒸発器３、凝縮器５…および暖房
用冷媒配管10にわたり、蒸発器３での熱交換に伴って液
体から蒸気に相変化するとともに凝縮器５…での凝縮に
より蒸気から液体に相変化する冷媒が密閉状態で封入さ
れている。

受液器８は、凝縮器５…よりも低い位置に設置され、
凝縮器５…での凝縮により蒸気から液体に相変化された
冷媒が凝縮器３に流下供給されるとともに、蒸発器３で
の熱交換に伴って液体から蒸気に相変化された冷媒が上
昇して凝縮器５…に戻されるに足るヘッド差が備えら
れ、暖房運転に際して、蒸気と液体との相変化により、
冷媒が蒸発器３と凝縮器５…との間で自然的に循環流動
するように構成されている。

また、ビルＢの屋上に冷房用の熱源側となる凝縮器11
が設置され、その凝縮器11と蓄熱槽２とが循環ポンプ12
を介して連通接続され、蓄熱槽２に蓄えられている氷ス
ラリーや冷水を凝縮器11に循環供給するように構成され
ている。

前記蒸発器６…それぞれと凝縮器11とが、受液器13と
ヘッダー14,14を介装した冷房用冷媒配管15を介して連
通接続されるとともに、蒸発器６…、凝縮器11および冷
房用冷媒配管15にわたり、蒸発器６での熱交換に伴って
液体から蒸気に相変化するとともに凝縮器11での凝縮に
より蒸気から液体に相変化する冷媒が密閉状態で封入さ
れている。

受液器13は、蒸発器６…それぞれよりも高い位置に設
置され、凝縮器11での凝縮により蒸気から液体に相変化
された冷媒が蒸発器６に流下供給されるとともに、蒸発
器６での熱交換に伴って液体から蒸気に相変化された冷
媒が上昇して凝縮器11に戻されるに足るヘッド差が備え
られ、冷房運転に際して、蒸気と液体との相変化によ
り、冷媒が蒸発器６…と凝縮器11との間で自然的に循環
流動するように構成されている。

前記冷房用の冷媒および暖房用の冷媒それぞれとして
はフロンガスＲ−22が用いられる。これは、水素、塩素
を含んでいて対流圈で分解するために、オゾン層を破壊
する虞の無い利点を有している。

暖房用冷媒配管10の凝縮器５…それぞれへの冷媒蒸気
の入口側に、冷媒蒸気を流入あるいは停止して冷媒を循
環流動あるいは停止する暖房用開閉弁16が設けられると
ともに、凝縮器５…それぞれからの冷媒液の出口側に逆
流防止用のチャッキバルブ17が付設されている。

また、冷房用冷媒配管15の蒸発器６…それぞれへの入
口箇所には、冷媒液を流入あるいは停止して冷媒を循環
流動あるいは停止する冷房用開閉弁18が設けられてい
る。

個別空気調和機７…それぞれの凝縮器５および蒸発器
６への空気取り入れ箇所に、被空調空間である室内の温
度として個別空気調和機７への戻り空気の温度を測定す
る室温センサ19が付設され、そして、冷房用冷媒配管15
の蒸発器６…それぞれからの出口箇所に、冷媒液を感知
して液感知信号を出力する液感知センサ20が付設されて
いる。上記室温センサ19としては、室内の所定箇所に設
けてその室内温度を測定するように構成しても良い。

前記空冷ヒートポンプ式製氷冷温水生成装置１から蒸
発器３に至る温水供給管1eが、蒸発器３から凝縮器５に
冷媒蒸気を供給する暖房用冷媒配管10の鉛直方向部分10
aにその長手方向全長にわたって接触する状態で配設さ
れるとともに、第２図の一部切欠拡大図および第３図の
横断面図それぞれに示すように、接触状態で断熱材21に
よって覆われ、蒸発器３に供給する温水によって暖房用
冷媒配管10の鉛直方向部分10aを加熱するように構成さ
れている。

この実施例では、冷房システムと併用し、その冷房シ
ステムの凝縮器11に対する冷水や氷スラリーを得る熱源
装置Ａでの水用熱交換器1bからの温水を蒸発器３に供給
するようにしているが、例えば、暖房専用のシステムに
構成し、地域冷暖房システムによって得られる温水を用
い、その温水供給管を建築構造体の上方まで延設し、そ
の延設部分を暖房用冷媒配管10の鉛直方向部分10aに接
触させるようにしても良い。

本考案としては、暖房用の利用側となる凝縮器５およ
び冷房用の利用側となる蒸発器６をそれぞれ１個設け、
その凝縮器５で得られる温風および蒸発器６で得られる
令風それぞれをダクトを介して各部屋などに分配供給す
るように構成する場合にも適用できる。

〈考案の効果〉本考案の冷媒自然循環式暖房システムによれば、暖管
運転を蒸発器への温水供給と同時に開始できるから、運
転開始時において、凝縮器への冷媒蒸気供給用の冷媒配
管内に蒸発器で発生された冷媒蒸気が供給されたときに
は、その冷媒配管が、温水供給管を通る温水によって既
に加熱されており、冷媒配管の加熱のために冷媒蒸気に
よって消費される熱が少なくて済むとともに、暖管運転
を早く完了させることができ、冷媒蒸気を早期に凝縮器
に供給して暖房の立ち上がりを早くし、快適な暖房を行
うことができるようになった。

また、運転開始時における凝縮器での急激な凝縮によ
り蒸発器側から冷媒液が吸い上げられる状態になったと
しても、その冷媒液の蒸発を促進でき、蒸発器で発生し
た冷媒蒸気が即座に凝縮液化したり、冷媒蒸気の供給が
阻害されたりすることを回避でき、蒸発器での蒸発障害
発生を抑制できる。

また、通常の運転時にあっては、冷媒蒸気供給用の冷
媒配管自体が加熱されるので、その冷媒配管が蒸発器に
対する補助的な機能を持ち、蒸発器を小型化できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る冷媒自然循環式暖房システムの実
施例を示し、第１図は全体システム構成図、第２図は要
部の一部切欠拡大図、第３図は第２図の横断面図であ
る。 1e…温水供給管３…蒸発器 10…暖房用冷媒配管 10a…暖房用冷媒配管の鉛直方向部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者徳永研介大阪府大阪市中央区本町４丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)考案者楠本望大阪府大阪市中央区本町４丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)考案者杉浦修史大阪府大阪市中央区本町４丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)考案者植野武夫大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】熱源側となる蒸発器と利用側となる凝縮器
とを冷媒配管を介して連通接続し、前記蒸発器と前記凝
縮器および冷媒配管とにわたって密閉状態で冷媒を循環
流動するように構成し、かつ、前記冷媒として、前記凝
縮器での熱交換に伴って蒸気から液体に相変化する冷媒
を使用するとともに、前記蒸発器と前記凝縮器との間
に、液体に相変化した冷媒を前記蒸発器に移送するに足
るヘッド差を備えた冷媒自然循環式暖房システムにおい
て、前記蒸発器に温水を供給する温水供給管と前記凝縮器に
冷媒蒸気を供給する冷媒配管とを伝熱可能に接触する状
態で配設したことを特徴とする冷媒自然循環式暖房シス
テム。