JPS58184476A

JPS58184476A - 恒温恒湿装置

Info

Publication number: JPS58184476A
Application number: JP6726882A
Authority: JP
Inventors: 勝又　直登; 福代　毅; 隆夫吉田; 望月　武利
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-04-23
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1983-10-27

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】本発明は耐凍機を使用した恒温恒湿装置に関するもので
ある。

従来、冷凍機を受用した恒温恒湿装置は、例えば第１図
に示すように、恒温室１内に送風機２を配設し、該送風
機２の通風路中に電気力ロ熱器３と蒸発器４を配設する
と共に、該蒸発器４には冷凍サイクルｋｍ成する機器、
凝縮器コ、膨張弁６２Ｌび圧縮機７を配管で接続してい
る。そして、圧縮機７の運転にニジ蒸発器４にて空気を
冷却する。冷し過ぎになると電気力日熱器３で再加熱し
所定の温度に調節してから恒温室１内に送風される。

上記した場合においては、電気加熱器３０使用による電
力消費が大きくなｐ経済的でないと云う入点がある。こ
れらの入点を補うものとして、例えば特公昭５３−３４
４３０のように冷凍機の廃熱を再熱用熱源としてｇ用し
たものもある。しかし、恒温室内の設定温度が高い場合
には冷凍機の廃熱のみでは熱源が不足し、その熱量の不
足を補うために蓄熱槽内に補助電気力ロ熱器などを設け
ていた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、電気力ロ
熱器など一切使用しないで、全く冷凍機の廃熱のみによ
って低温域から高温域までの恒温室内温度を保障できる
恒温装置を提供することを目的とするものである。

本発明は上記の目的を達成するために、恒温室内の設定
温度が比較的低いときに運転する低段冷凍機と、慎温室
内の設定温度が比較的高いときに運転する高段冷凍機と
、空気温度調節用熱交換器と、蓄熱槽と、廃熱熱交換器
と、上記空気温度調節用熱交換器と低段冷凍機の凝縮器
と高段冷凍機の蒸発器を熱交換状に流通するプライン循
環系路と、ブラインポンプと、ブライン流ｆｌｆｉＩＩ
＃弁とを有し、冷凍機の廃熱のみを利用して高温度域ま
での恒温室温度を得るようにしたことを特徴とするもの
である。

以Ｆ１本発明を第２図に示す一実施例により詳細に説明
する。

８は低段冷凍機で、恒温室１内に設けた蒸発器９と、恒
温室外に設けた蒸発器１０と、該副蒸発器への通路を切
換える流路切換三方弁１１と、膨張弁１２と、プライン
と熱交換状に配した凝縮器１３と、圧縮機１４とからな
９、配管１５によρ接続されている。そして、該低段冷
凍機８は、恒温室１内の設定温度が外気温度以上の場合
と、恒温室１内の設定温度が外気温度以上から例えば３
５°Ｃ位までの温度範囲の場合に運転される。

１６は高段冷凍機で、恒温室１内に設けた凝縮器１７と
、フリインと熱交換状に配した蒸発器１８と、膨張弁１
９と、圧縮機２０とからなシ、配・ｇ２１により接続さ
れている。そして、該高段冷凍機１６は、恒温室１内の
設定温度が例えば３５゛Ｃ以上の場合に、前記低段冷凍
機８と共に運転される。２２は恒温室１内に設けられた
空気温度調節用熱交換器で、ｍｉ蒸発器９および凝縮器
１７と共に送風機２の通□風路中に配設されている。２
３は蓄熱槽で、プラインポンプ２４を介してブラー３− イン循環系路２５により上記低段冷凍機８の凝縮器１３
、高段冷凍機１６の蒸発器１８に順次接続し、更にフリ
イン流量制御弁２６を介して空気温度調節用熱交換器２
２と廃熱熱交換器２７に接続してｈ９、廃熱熱交換器２
７の出口側ブライン循環系路は上記蓄熱槽２３に接続さ
れている。

次にその１用を説明する。

先ず、恒温室１内め設定温度が外気温風ドの場合は、低
段冷凍機８とプラインポンプ２４を運転し、高段冷凍機
１６は運転しない。そして、低段冷凍機８の流路切換三
方弁１１を切換えて冷媒が恒温室１内の蒸発器９内に流
れるようにする。圧縮機１４の運転により圧縮した高温
高圧冷媒は凝縮器１３内に流入し、該凝縮器１３内を冷
媒と熱し交換状に流通するプラインと熱交換傘放熱して凝縮液化
する。液化冷媒は膨張弁１２によって減圧膨張した後、
流路切換三方弁１１によって蒸発器９内に１導びかれ、
該蒸発器９にて送風機２によって強制通風されている［
温室１内の空気と熱交換し空気を冷却する。冷却作用を
終えた低圧の冷４− 媒は圧縮機１４に吸入され再び圧縮されて冷却作用を繰
返す。一方、凝縮器１３にて吸熱し高温となったプライ
ンは運転されていない高段冷凍機１６の蒸発器１８内を
通過し、准温室１内に設けた空気ｌ！１度ｙＡ節用熱交
換器２２０人口側にｉびかれ、上記低段冷凍機８の蒸発
器９で冷却した空気が冷え過ぎた場合は図示し−Ｃない
セン丈−等の指系によってプライン流量制御弁２６を制
御し、高温のプラインの一部を上記空気温度調節用熱交
換器２２に送るようにし′Ｃ冷え過ぎた空気を暖める。

そして、熱交換したグラインあるいは空気温度調節用熱
交換−ａ２２をバイパスして流通した高温のプラインは
廃熱熱交換器２７にて大気中に放熱されたシ、蓄熱４傭
２３に戻って蓄熱される。このようにして、恒温室１内
の設定温度に対して適温の空気を送風機２によって吹出
す。

次に恒温室１内の設定温度が外気温以上で例えば３５°
Ｃ位までの範囲の場合は、低段冷凍機８の流路切換三方
弁１１を切換えて冷媒が室外の蒸発器１０に流れるよう
にする。そして、低段冷凍機８とプラインポンプ２４を
運転する。圧縮機１４にて圧縮された高温高圧冷媒は凝
縮器１３にてプラインに放熱しプラインを加熱する。

その後冷媒は膨張弁１２、室外の蒸発器１０を経て、外
気から熱を汲み上げ再び圧縮機１４にて圧縮される。こ
の場片には恒温室１内の蒸発器９は全く熱交換作用を停
止している。上記凝縮器１３にて吸熱し高温となったプ
ラインは運転されていない高段冷凍機１６の蒸発器１８
内を通過した後、恒温室１内の空気温度調節用熱交換器
２２に導ひかれる。このときブライン流量制御弁２６の
開度は図示されていな【ハセンサー等の指示によって恒
温室１内の空気温度が適温になるように制御され、例え
ば３５゛Ｃより低い場合などは一部の高温プラインは空
気温度調節用熱交換器２２をバイパスして廃熱熱交換器
２７の方へ流れる。また、蓄熱槽２３内にはプラインが
循環することによって蓄熱されるが、蓄熱が十分にな、
ると低段冷凍機８の運転を停止し、蓄熱が不足すると再
び運転する。

次に恒温室１内の設定温度が３５゛Ｃ以上のように高い
場合は、低段冷凍機８と高段冷凍機１６およびブライン
ポンプ２４を運転する。そして、低段冷凍機８は、室外
の蒸発器１０が働くように流路切換三方弁１１を切換え
、外気から熱を汲み上げ、凝縮器１３にて放熱しプライ
ンを加熱する。

加熱されたプラインは高段冷凍機１６の蒸発器１８に流
入して冷媒と熱交換し、蒸発温度の高い運転を行なう。

圧縮機２０は該高い吸入ガス温度の冷媒を吸込んで圧縮
し、恒温室ｌ内の凝縮器１７にて放熱し空気を加熱する
。一方、プラインは蒸発器１８にて熱を汲み上げられ冷
却された後プライン流量制御弁２６を介して廃熱熱交換
器２７内に流入する。上記恒温室１内の凝縮器１７にて
加熱された空気が加熱され過ぎれば上記プライン流を制
御弁２６は図示されてないセンサーの指示により開度が
調整されて、冷却されたプラインの一部が空気温度調節
用−交換器２２内に流れて空気を冷却し設定された適温
に調節される。そして、調節された空気は送風機２によ
って恒温室１内に一７＝送風される。

また、低段冷凍機８の圧縮機１４の容ｌは高段冷凍機１
６の圧縮機２０に必要な容量を確保できるようになって
いるため、上記空気温変調・節用熱交換器２２でプライ
ンが受ける余分な熱量は、蓄熱槽２３に蓄熱される。ま
た、蓄熱が充分になると高段冷凍機１６の圧縮機１０の
運転を停止し、蓄熱が不足すると圧縮機１０の運転を行
なう。

恒温室１内に設置した物からの発熱が多く、これ自体で
恒温室１が高温となる場合には、低段冷凍機８および高
段冷凍機１６の運転を停止し、ブラインポンプ２４の与
を運転する。該ブラインポンプ２４の運転によって恒温
室１内の空気は空気温度調節用熱交換器２２で冷却され
、プラインは熱を吸収した後廃熱熱交換器２７で廃熱し
室温を一定に保つようにしている。

同、上述においては、特に湿度調節については説明をし
ていないが、低段冷凍機８を運転して冷却した後、空気
温度調節用熱交換器２２で空気を加熱することによって
除湿が行なわれ乾燥空気を８− 供給することができる。

したがって、冷凍機で発生する熱のみによって恒温室１
内の恒温調節するので、心気加熱器等は不要となり大き
な節電となる。また、加熱は冷凍機しこよるヒートポン
プ式であるため、域域禰晶妊”　°　　　　　　　電気
加熱器による加熱より大幅に節電できる。更に、内部発熱
の大きいものはプラインポンプのみによる温度調節を行
なうので、冷凍機を運転して温度調節を行なう４会より
更に節電でさる。

第３図は、他の実施例を示すものである。低段冷凍機８
の凝縮器１３および高段冷凍機１６の蒸発器１３７ｉｌ
−蓄熱槽２３内に設けてもよく、これによれば装置全体
がコンパクトになる。

本発明は上記の如き構成にしたので、低温から高温域の
広い温度範囲を全く冷凍機の廃熱のみを利用してａｌ！
１ｍすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の恒温装置の概略図、第２図は本発明の恒
温恒湿装置のサイクル系統図、第３図は他の実施例のサ
イクル系統図である。１・・・恒温室　　２・・・送風機　　８・・・低段冷
凍機９．１０・・・蒸発器　　１１・・・流路切換三方
弁１２・・・膨張弁　　１３・・・凝縮器　　１４・・
・圧縮機１５・・・配管　　１６・・・高段冷凍機　　
１７・・・凝縮器　　１８・・・蒸発器　　１９・・・
蒸発器　　２０・・・圧縮機　　２１・・・配管　　２
２・・・空気温度調節用熱交換器　　２３・・・蓄熱槽
　　２４・・・プラインボング　　２５・・・プライン
循環系路　　２６・・・プライン流量制御弁　　２７・
・・廃熱熱交換器、１１１一−−＋マ１１−

Claims

【特許請求の範囲】１、恒温室内の設定温度が比較的低いときに運転する低
段冷凍機と、恒温室内の設定温度が比較的高いときに運
転する高段冷凍機と、空気温度調節用熱交換器と、蓄熱
槽と、廃熱熱交換器と、上記空気温度調節用熱交換器と
低段冷凍機の凝縮器と高段冷凍機の蒸発器を熱交換状に
流通するプライン循環系路と、プラインポンプと、プラ
イン流量制御弁とからなるｌＩ温筐湿装置。２、低段冷凍機が、恒温室内に設けた蒸発器と、筆温室
外に設けた蒸発器と、該両蒸発器への通路を切換える流
路切換三方弁と、膨張弁と、プラインと熱交換状に配し
た凝縮器と、圧縮機とからなり、高段冷凍機が、恒温室
内に設けた＃縮器と、プラインと熱交換状に配した蒸発
器と、膨張弁と、圧縮機とからなる特許請求の範囲第１
項記載の恒温恒湿装置。３、　プラインと熱交換状に配した低段冷凍機の凝縮器
と高段冷凍機の蒸発器を蓄熱槽内に配設した特許請求の
範囲第２項記載の恒温恒湿装置。