JPS6039724Y2

JPS6039724Y2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JPS6039724Y2
Application number: JP5422381U
Authority: JP
Inventors: 眞治吉井
Original assignee: 株式会社東芝
Priority date: 1981-04-15
Filing date: 1981-04-15
Publication date: 1985-11-28
Also published as: JPS57166067U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、空気調和装置の改良に関する。

この種の空気調和装置にあっては、多管式の水熱交換器
とヒートポンプ式の冷凍サイクルとヲ組合せたものが知
られている。

この種の空気調和装置に用いられる水熱交換器としては
、第１図で示すようにアウターパイプａ内の中央にイン
ナーパイプｂを単数挿通し、その周囲に複数本のインナ
ーパイプｂ・・・を挿通して構成されるものがほとんど
である。

そして、この水熱交換器を使用して冷暖房運転を行なう
ときには、インナーパイプｂ・・・側およびアウターパ
イプａ側のうち一方に冷媒を流通させ、他方に水を流通
させ、冷房運転時には水熱交換器を蒸発器として、また
暖房運転時には同じく凝縮器として機能させて、水の冷
水化、温水化により冷房、あるいは暖房が行なえるよう
になっている。

ところが、水熱交換器は、一般に小型化を鑑みて円形、
あるいはトラックループ状に成形されており、アウター
パイプａ内におけるインナーパイプｂ・・・とじては、
各インナーパイプｂ・・・の接触、あるいは接近などに
よって中央のインナーパイプｂとその周囲のインナーパ
イプｂ・・・との間の通路面積ｄは極めて小さくなって
いるものである。

このため、アウターパイプａ内の中心部における通路抵
抗は、その周囲側に比べ極めて大きく、アウターパイプ
ａの中心側における熱交換量は極めて少ないといった問
題がある。

特にこの問題は水熱交換器を蒸発器として使用したとき
が最も犬である。

そこで、たんに水熱交換器の冷媒側の圧力を高圧にする
といった考えがあるが、このような冷媒側の圧力を高く
したのは、暖房運転時に不用意に安全のための高圧スイ
ッチを働かせてしまい本来の冷凍サイクルの機能を損な
うといった問題、さらには冷凍サイクル構成部品におけ
るたとえば肉厚の増大を伴うといった装置の大形化をき
たし、実用的には不適なものであった。

この考案は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、暖房運転時にはインナーパイプを全
て使用し、冷房運転時には中央のインナーパイプを使用
しないで他のインナーパイプに流通させる構造にして、
冷房運転時における熱交換率の向上を図り、冷房能力の
向上を図ることができるようにした空気調和装置を提供
しようとするものである。

以下、この考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は空気調和装置の回路構成を示し、図中１は冷媒
循環路である。

この冷媒循環路１上には、冷・暖切換え用の四方弁２を
介して圧縮機３、冷却ファン４を備えた空気熱交換器５
、逆止弁６および暖房用膨張弁７を備えて構成される暖
房用膨張回路８、リキッドタンク９および水熱交換器１
０が配設されており、ヒートポンプ式の冷凍サイクル１
１ａを構成している。

なお、破線で示す矢印は暖サイクルを示し、実線で示す
矢印は冷房サイクルを示す。

また水熱交換器１０の構造としては次のようになってい
る。

すなわち、水熱交換器１０は、たとえば、第３図で示す
ようにアウターパイプ１１内の中央に単数のインナーパ
イプ１２を挿通し、同じくそのインナーパイプ１２の周
囲にたとえば５本のインナーパイプ１２・・・を挿通し
、これらアウターパイプ１１およびインナーパイプ１２
・・・を円形、あるいはトラック状にループ成形して構
成してなる、いわゆる多管式の構造となっているもので
ある。

そして、このうちの各インナーパイプ１２・・・の開口
一端は、四方弁２側の冷媒循環路１に連結され、また同
じく開口他端はリキッドタンク９の前段の冷媒循環路１
に連結パイプ１４・・・およびディストリビュータ１５
を介し連結されている。

なお、１６はアウターパイプ１１の両端部側に設けた各
水入口１７、水出口１８を通じてアウターパイプ１１内
に水を流通させる水循環ラインである。

また、上記水熱交換器１０の冷房運転時、冷媒の入口側
となるインナーパイプ１２・・・の端部側には、流通制
御機構１９が設けられている。

この流通制御機構１９としては、第４図で示すように、
中央のインナーパイプ１２と連通ずる連結パイプ１４を
除く、他の各連結パイプ１４・・・とインナーパイプ１
２の開口との間にそれぞれ丁字形継手２０を設け、これ
ら丁字形継手２０・・・の分岐口部２０ａ・・・に、冷
房用のキャピラリチューブ２１・・・をそれぞれ接続す
る。

そして、これらキャピラリチューブ２１・・・の他端を
ディストリビュータ２２を介し上記ディストリビュータ
１５の後段の冷媒循環路１に連通した冷房用膨張回路２
３から構成されており、冷房運転時において中央のイン
ナーパイプ１２に冷媒が流通しないようになっている。

なお、図中２４は逆止弁、２５は冷房用のキャピラリチ
ューブ２１・・・側と冷媒循環路１とを連通ずるための
丁字形継手である。

そして、このように構成された空気調和装置を用いて暖
房を行なうときには、冷・暖切換え用の四方弁２を暖房
側ヘセットして圧縮機３を運転することにより、冷媒が
破線で示すインナーパイプ１２・・・、ディストリビュ
ータ１５、リキッドタンク９、暖房用膨張回路８、空気
熱交換器５を経由して水熱交換器１０を凝縮器として機
能させ、アウターパイプ１１内を流通する水を温水化さ
せることになる。

しかして、暖房が行なわれることになる。

また冷房を行なうときには、冷・暖切換え用の四方弁２
を冷房側ヘセットして圧縮機３を運転することにより、
冷媒が実線で示す空気熱交換器５、リキッドタンク９、
ディストリビュータ２２、キャピラリチューブ２１・・
・、インナーパイプ１２を経由して水熱交換器１０を蒸
発器として機能させ１、アウターパイプ１１内を流通す
る水を冷水化させることになる。

しかして、冷房が行なわれることになる。

しかして、この冷房運転時における水熱交換器１０の冷
媒流通状態としては、中央のインナーパイプ１２に冷媒
が流通せずに、その流通量分、他の周囲側のインナーパ
イプ１２・・・に冷媒が加えられて流通速度が増大する
ことになり、熱交換量に問題がある中央のインナーパイ
プ１２を使用したときよりも優れた熱交換量のもとて熱
交換を達成することができるものである。

したがって、熱交換量の増加を期待することができ、冷
房能力の向上を図ることができるものである。

しかも、各インナーパイプ１２・・・における冷媒側熱
交換量は均一である。

また、冷房運転時、中央のインナーパイプ１２に冷媒を
流通させない構造にしたから、中央のインナーパイプ１
２における冷房用のキャピラリチューブ２１およびその
チューブ２１の接続にかかる継手類は不要で、装置のコ
ストの軽減に多大に貢献するものである。

なお、上述した実施例では、インナーパイプに冷媒を流
通、アウターパイプに水を流通させたが、インナーパイ
プに水を流通、アウターパイプに冷媒を流通させる構成
としても同様な効果を奏する。

また流通制御機構を冷房用のキャピラリチューブを用い
て構成したが、これに限らず他の弁などの開閉機構を用
いてもよいものである。

以上説明したようにこの考案によれば、冷房運転時、冷
媒あるいは水が流通するループ状の水熱交換器の中央の
インナーパイプへの流通を止める構造にしたから、周囲
のインナーパイプへの流通が増大して、中央のインナー
パイプを使用したときよりも熱交換量の増加を期待する
ことができ、冷房能力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は水熱交換器の問題点を説明するための説明図、
第２図はこの考案の一実施例の空気調和装置の回路構成
を示す構成国、第３図は同じく水熱交換器のインナーパ
イプの配列を示す断面図、第４図は同じく流通制御機構
を示す部分側面図である。１０・・・・・・水熱交換器、ｌｌａ・・・・・・冷凍
サイクル、１１・・・・・・アウタパイプ、１２・・・
・・・インナパイプ、１９・・・・・・流通制御機構。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

アウターパイプ内にその中央および内周側周囲にインナ
ーパイプを複数本挿通してループ状に構成される多管式
の水熱交換器と、この水熱交換器のインナーパイプ側お
よびアウターパイプ側のうち一方に水を流通させ、他方
に冷媒を流通させ、暖房運転時には上記水熱交換器を凝
縮器とし、冷房運転時には同じく蒸発器とした冷暖房サ
イクルを構成するヒートポンプ式の冷凍サイクルと、こ
の冷凍サイクルの冷房運転時、上記冷媒、あるいは氷が
流通する各インナーパイプのうちの中央のインナーパイ
プへの流通を止める流通制御機構とを具備したことを特
徴とする空気調和装置。