JPS5922439Y2 - 多熱源空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は多熱源空気調和装置に関するものであり、特
に熱源側熱交換器の熱源切換え時の運転を制御した多熱
源空気調和装置に関するものである。

第１図は従来の多熱源空気調和装置を示す構成国である
。

図において、圧縮機１において高温高圧とされた冷媒等
の第１の熱媒体は、利用側熱交換器２に送られ空気を暖
房する。

その後毛１の熱媒体は減圧装置３で減圧され、さらに第
１の熱媒体を暖める熱源側熱交換器４に送られる。

この熱源側熱交換器４には第１の熱媒体を流す第１の伝
熱管５と、第１の熱媒体と熱交換をする熱源となる水等
の第２の熱媒体を流す第２の伝熱管６と、第１の熱媒体
と熱交換をする熱源となる空気等の第３の熱媒体を送風
する送風機７とを有している。

この様な装置では第２の伝熱管６が第１の伝熱管５の中
に同軸的に設゛けられたものがある。

このような構成の熱源側熱交換器４を通った第１の熱媒
体は再び圧縮機１に送られる。

この従来の多熱源空気調和装置を暖房運転するに当り、
熱源側熱交換器４において当初第３の熱媒体を使用して
暖房運転をしていると、第２の伝熱管６は第１の伝熱管
５内に収容されている場合、第１の熱媒体によって第２
の伝熱管６が零度以下に冷却されることがある。

このように第２の伝熱管６が零度以下に冷却された状態
で、熱源側熱交換器４において、第３の熱媒体の使用か
ら第２の熱媒体の使用に切換えると、第２の熱媒体、た
とえば水は第２の伝熱管６内で凍結し、多熱源空気調和
装置の暖房運転が停止するばかりでなく、多熱源空気調
和装置の構成機器が破損する恐れがあった。

この考案は従来の欠点に鑑みてなされたものであり、多
熱源空気調和装置の暖房運転時に第２の伝熱管６の温度
が例えば零度以下になっていると、一旦減圧装置３をバ
イパスして高圧、高温ガスを熱源側変換器４に直接送っ
て第２の伝熱管６の温度を上昇させ、その後毛３の熱媒
体の使用から第２の熱媒体の使用に切換えるようにした
ものである。

以下図面によりこの考案を説明する。第２図はこの考案
に係る多熱源空気調和装置の一実施例を示す構成国であ
る。

図中第１図に対応する部分には対応する符号を付してい
る。

以下の図面においても同様である。

図において、圧縮機１は冷媒等の第１の熱媒体を圧縮し
て高温、高圧とするものである。

利用側熱交換器２は圧縮機１に接続され、利用側熱交換
器２に導かれた高温、高圧の第１の熱媒体の放熱によっ
て空気を暖め、暖房作用をしだ後毛１の熱媒体を凝縮、
液化するものである。

減圧装置３は利用側熱交換器２で凝縮、液化された第１
の熱媒体を低温、低圧とするものである。

熱源側熱交換器４は減圧装置３に接続され、減圧装置３
で低温、低圧となった第１の熱媒体を導入するものであ
る。

また熱源側熱交換器４には第１の熱媒体を流す第１の伝
熱管５と、第１の熱媒体の熱源となる水等の第２の熱媒
体を流す第２の伝熱管６と、第１の熱媒体の熱源となる
空気等の第３の熱媒体を送風する送風機７とを具備して
いる。

送風機７は第３の熱媒体を第１の伝熱管５の外周部に送
風するものである。

フィン８は第３図及び第４図に示すように第１の伝熱管
５の外周に取り付けられている。

バイパス弁９は減圧装置３に並列に設けられている。

制御装置１０は熱源側熱交換器４の各構成部の温度を検
出して圧縮機１とバイパス弁９とを制御するものである
。

熱源側熱交換器４における第１の伝熱管５と第２の伝熱
管６との構造は第３図及び゛第４・図のようになってい
る。

第３図は第１の伝熱管５と第２の伝熱管６とを示す斜面
図である。

第４図は第３図の正面図である。

第３図及び第４図において第２の伝熱管６は第１の伝熱
管５の管内に収容されており、第１の伝熱管５の管外周
囲には送風機７による第３の熱媒体の熱交換を効率的に
するためフィン８が取り付けられている。

熱源側熱交換器４において、第２の熱媒体の温度が制御
装置１０で検出され、第２の熱媒体の温度が低くて熱源
として利用するのが不適当であるときには、制御装置１
０は送風機７を駆動して第３の熱媒体によって第１の熱
媒体と熱交換する。

この場合、第２の伝熱管６内の第２の熱媒体が抜き取ら
れた後、送風機７が駆動される。

この熱源側熱交換器４において第１の熱媒体は送風機７
によって送られてくる第３の熱媒体とフィン８を介して
熱交換し、蒸発してガスとなる。

この蒸発してガスとなった第１の熱媒体は再び圧縮機１
に送入され、圧縮機１→利用側熱交換器２→減圧装置３
→熱源側熱交換器４→圧縮機１の暖房サイクルを循環す
る。

バイパス弁９は高温高圧の第１の熱媒体を熱源側熱交換
器４に送り、第２の伝熱管６の温度を上昇させるための
ものである。

この第３の熱媒体を熱源とした暖房運転が連続して実施
された状態で、第３の熱媒体が０℃近くまで下がると、
第１の伝熱管６を流れる第１の熱媒体の温度は０℃以下
となる。

このため第２の伝熱管６の温度も０℃以下の状態となる
。

この状態においても、第２の熱媒体が例えば太陽熱など
の熱源によって、あらかじめ設定された所定温度に上昇
すると、この所定温度が制御装置１０で検出され熱源側
熱交換器４においては、制御装置１０によって第３の熱
媒体から第２の熱媒体に切換えられる。

この状態のまま第２の熱媒体を第２の伝熱管６に流すと
、第２の伝熱管６の温度が０℃以下であるため、第２の
熱媒体は凍結する恐れがあり、暖房運転が停止するばか
りでなく、多熱源空気調和装置の構成機器を破損する恐
れがある。

このため第２の伝熱管６の温度を制御装置１０で検出し
、第２の伝熱管６の温度が例えば０℃等の所定値以下で
あることを検出すると、制御装置１０はバイパス弁９を
開き高温、高圧の第１の熱媒体を熱源側熱交換器４に送
る。

第２の伝熱管６の温度が所定値以上になったことを制御
装置１０で検出した後、水抜等必要処置を行い、その後
熱源側熱交換器５においては制御装置１０の制御によっ
て第３の熱媒体から第２の熱媒体に切換えられる。

第５図はこの考案に係る多熱源空気調和装置の他の一実
施例を示す構成国である。

第５図において、四方切換弁１１は制御装置１０によっ
て暖房運転時には圧縮機１の送出口を利用側熱交換器２
に接続し、圧縮機１の送入口を熱源側熱交換器４に接続
するものである。

また冷房運転時には圧縮機１の送出口を熱源側熱交換器
４に接続し、圧縮機１の送入口を利用側熱交換器２に接
続するものである。

すなわち、暖房時には圧縮機１→四方切換弁１１→利用
側熱交換器２→減圧装置３→熱源側熱交換器４→四方切
換弁１１→圧縮機１の循環サイクルにより暖房運転をし
、冷房時には圧縮機１→四方切換弁１１→熱源側熱交換
器４→減圧装置３→利用側熱交換器２→四方切換弁１１
→圧縮機１の循環サイクルにより冷房運転をするもので
ある。

この第５図に示す多熱源空気調和装置の暖房運転時にお
いても、熱源側熱交換器４において制御装置１０によっ
て第３の熱媒体から第２の熱媒体に切換える時に、第２
の伝熱管６の温度が所定値以下であることか制御装置１
０で検出されると、制御装置１０はバイパス弁９を開い
て高温、高圧ガスを熱源側熱交換器４に送る。

これにより第２の伝熱管６の温度が所定値以上に上昇し
たことが制御装置１０で検出されると、制御装置１０は
第３の熱媒体から第２の熱媒体に切換えるようにするも
のである。

このように第２の伝熱管６の温度が所定値以下であると
、バイパス弁９を開いて高温、高圧ガスを直接熱源側熱
交換器４に送り、その結果第２の伝熱管６の温度が所定
値以上になった後、バイパス弁９を閉じると共に熱源側
熱交換器４において第３の熱媒体を第２の熱媒体に切換
えるのである。

なお、制御装置１０は第２の伝熱管６の温度を測定する
代りに第１の伝熱管５を流れる第１の熱媒体の温度、あ
るいは第３の熱媒体の温度を測定してもよい。

また制御装置１０にタイマーもしくは遅延継電器を設置
して、熱源側熱交換器４で第３の熱媒体を第２の熱媒体
に切換える時には、必ず一定時間バイパス弁９を開くよ
うにしてもよい。

さらに多熱源空気調和装置の効率的な運転をするために
、バイパス弁９を開く時には制御装置１０によつて圧縮
機１の駆動を停止し、バイパス弁９を閉じる時に圧縮機
１を駆動するようにしてもよい。

さらにまた第２の伝熱管６の温度の上昇が遅い時にはバ
イパス弁９を開いてから一定時間のみ圧縮機１の駆動を
停止するようにしてもよい。

以上のようにこの考案によれば、熱源側熱交換器におけ
る第３の熱媒体を第２の熱媒体に切り換える時に、凍結
する条件の場合は、一旦バイパス弁を開いて第２の熱媒
体を暫時加熱して水抜き等を可能とすることにより暖房
運転の停止を防止し、機械の損傷を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多熱源空気調和装置を示す構成図である
。 第２図はこの考案に係る多熱源空気調和装置の一実施例
を示す構成図である。 第３図は第１の伝熱管と第２の伝熱管とを示す斜面図で
ある。 第４図は第３図の正面図である。第５図はこの考案に係
る多熱源空気調和装置の他の実施例を示す構成図である
。 図において、各図中それぞれ対応する部分には対応する
符号を付しており、１は圧縮機、２は利用側熱交換器、
３は減圧装置、４は熱源側熱交換器、５は第１の伝熱管
、６は第２の伝熱管、７は送風機、８はフィン、９はバ
イパス弁、１０は制御装置、１１は四方切換弁である。

Claims (11)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）第１の熱媒体を圧縮し高温高圧にする圧縮機、第
   １の空気調和時には前記圧縮機の送出口に又第２の空気
   調和時には前記圧縮機の送木口に接続され空気を冷暖房
   する利用側熱交換器、前記利用側熱交換器に接続され前
   記第１の熱媒体を低温、低圧にする減圧装置、一端が前
   記減圧装置に接続され他端が第１の空気調和時には前記
   圧縮機の送入口に又第２の空気調和時には前記圧縮機の
   送出口に接続され第２もしくは第３の熱媒体と前記第１
   の熱媒体とを熱交換をする熱源側熱交換器、前記減圧装
   置に並列に設置されたバイパス弁、及び、前記熱源側交
   換器において、前記第３の熱媒体の使用から前記第２の
   熱媒体の使用に切換える熱媒体の切換えの時に前記バイ
   パス弁を開放させる制御装置を備えたことを特徴とする
   多熱源空気調和装置。
2. （２）前記熱源側熱交換器は、前記第１の熱媒体を流す
   第１の伝熱管と、前記第１の伝熱管の内に収容された前
   記第２の熱媒体を流す第２の伝熱管と、前記第３の熱媒
   体を前記第１め伝熱管に供給する送風機とから構成され
   たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項
   記載の多熱源空気調和装置。
3. （３）前記第１の伝熱管の外周にはフィンが取り付けら
   れていることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（
   ２）項記載の多熱源空気調和装置。
4. （４）前記熱媒体の切換えは、前記第２の熱媒体の温度
   が所定値以上であることを前記制御装置で検出して切換
   えられることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（
   １）項ないし第（３）項の何れかに記載の多熱源空気調
   和装置。
5. （５）前記バイパス弁の開放は前記第２の伝熱管の温度
   または前記第１の熱媒体の温度あるいは前記第３の熱媒
   体の温度が所定値以下であることを前記制御装置で検出
   して開放されることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第（１）項ないし第（４）項の何れかに記載の多熱源
   空気調和装置。
6. （６）前記バイパス弁の開放は、前記第２の熱媒体の温
   度が所定値以上になると動作する前記制御装置に設置さ
   れたタイマーもしくは継電器により自動的所定時間に行
   われることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１
   ）項ないし第（４）項の何れかに記載の多熱源空気調和
   装置。
7. （７）前記バイパス弁の閉成は前記第２の伝熱管の温度
   または前記第１の熱媒体の温度あるいは前記第３の熱媒
   体の温度が所定値以上になったことを前記制御装置で検
   出して閉成することを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第（１）項ないし第（６）項の何れかに記載の多熱源
   空気調和装置。
8. （８）前記バイパス弁の閉成は、前記タイマーもしくは
   継電器により前記バイパス弁の開放から所定時間経過後
   に行われることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   （１）項ないし第（６）項の何れかに記載の多熱源空気
   調和装置。
9. （９）前記バイパス弁の開放時には前記圧縮機の駆動を
   前記制御装置によって開放期間中停止させることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第（１）項ないし第（８
   ）項の何れかに記載の多熱源空気調和装置。
10. （１０）前記バイパス弁の開放時には前記圧縮機の駆動
    を前記制御装置によって開放時から所定時間停止させる
    ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項な
    いし第（８）項の何れかに記載の多熱源空気調和装置。
11. （１１）前記利用側熱交換器は前記制御装置によって前
    記第１の空気調和時には四方切換弁を介して前記圧縮機
    の送出口に接続され、前記第２の空気調和時には前記四
    方切換弁を介して前記圧縮機の送入口に接続され、前記
    熱源側熱交換器は前記第１の空気調和時には前記四方切
    換弁を介して前記圧縮機の送入口に接続され、前記第２
    の空気調和時には前記四方切換弁を介して前記圧縮機の
    送出口に接続されることを特徴とする実用新案登録請求
    の範囲第（１）項ないし第（１０）項の何れかに記載の
    多熱源空気調和装置。