JP3411676B2 - 冷熱搬送装置 - Google Patents
冷熱搬送装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置で生成された冷
熱源を冷媒を熱媒体として搬送する冷熱搬送装置に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】図６は従来の冷熱搬送装置の系統図であ
る。図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は絞り、
４は蒸発器、５は冷却水配管、２１は水ポンプ、２６は
蒸発器４と熱交換可能な熱交換器、２２は利用側熱交換
器、２４は水の供給管路、２５は戻り管路、２３はファ
ン組立を示す。この系統においては、符号２１，２２，
２３，２４，２５，および２６を付した部分によって冷
熱搬送装置が構成されている。 【０００３】圧縮機１で圧縮された高圧、高温のガスは
凝縮器２で冷却水配管５の冷却水に放熱し、高圧の液と
なり、絞り３を経て蒸発器４に入り、蒸発器４内に於て
水戻り管路２５に連なる熱交換器２６内の比較的温度の
高い冷水と熱交換し、蒸発した後圧縮機１に戻る。一
方、蒸発器４と熱交換可能な熱交換器２６内で、熱交換
された供給管路２４の冷水は利用側熱交換器２２におい
て室内空気と熱交換され、高温になり、水ポンプ２１の
働きにより、蒸発器４と熱交換可能な熱交換器２６内に
循環され、冷却される。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来の冷熱搬送装置に
おいては、利用側熱交換器２２に冷熱源を供給する熱媒
体として水を使うため、媒体として冷媒（Ｒ−２２等)
を使用する直膨式のパッケージエアコン等に比べ、冬季
の凍結防止策を含めた配管工事、水の圧力損失低減のた
め配管径の増大等のイニシャルコストの増大、メンテナ
ンス、水漏れ等に欠点があった。 【０００５】本発明は従来技術の上記欠点を解消し、熱
媒体として水を用いない冷熱搬送装置を提供し、配管工
事の容易化、イニシャルコストの低減、メンテナンスの
容易化、水漏れ被害の解消を図ろうとするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、圧縮機と凝縮器と絞りと蒸発器とを
備えた熱源側冷凍サイクルの冷熱を利用側熱交換器へ搬
送する冷熱搬送装置において、前記蒸発器と熱交換可能
な熱交換器、液冷媒タンク、液冷媒ポンプ、および利用
側熱交換器をこの順に接続して閉サイクルを形成し、利
用側熱交換器の出口側に気液分離器を設けると共に、同
気液分離器で分離した液冷媒を前記液冷媒タンクに戻す
回路を設け、更に、液冷媒ポンプ出口と利用側熱交換器
出口とを冷媒流量調節弁を介して接続したことを特徴と
するものである。 【０００７】 【作用】本発明においては上記手段を備えているため、
冷熱搬送装置の冷媒戻り管に於ては冷媒はガス状態とな
っており、この冷媒は、冷凍装置内の蒸発器と熱交換可
能な熱交換器内で、蒸発器の低温の冷媒と熱交換され、
液冷媒となり、液冷媒タンク内に収容される。その後冷
媒液ポンプにより、冷媒供給管を通り、利用側熱交換器
内に流入し、負荷側の室内空気と熱交換され、室内の空
気は冷され、室内へ冷風が送られる。一方熱交換した冷
媒は通常はガス状態になり、気液分離器から冷媒戻り管
を経て、蒸発器と熱交換可能な熱交換器に再循環され
る。又、冷媒液ポンプの起動時には液冷媒タンク内に液
がなく、ガス冷媒が溜り込んでいる場合があるため、冷
媒液ポンプの起動後数分間は、冷媒流量調節弁を全開と
して、ガス冷媒を気液分離器に戻すことにより、冷媒液
ポンプでのガスのかみ込みを防止する。 【０００８】 【実施例】図１は本発明の一実施例に係る冷熱搬送装置
の系統図である。図において、１は圧縮機、２は凝縮
器、３は絞り、４は蒸発器、５は冷却水配管、１１は冷
媒液ポンプ、１２は利用側熱交換器、１３はファン組
立、１４は気液分離器、１５は液戻し管、１６は液冷媒
タンク、１７は冷媒供給管、１８は冷媒戻り管、２０は
冷媒バイパス管、１２１は冷媒流量調節弁、１２２は室
温センサ、１２３は冷媒流量制御器である。本系統にお
いては、符号１１，１２，１３，１４，１５，１６，１
７，１８，１９，２０，１２１，１２２，および１２３
を付した部分によって冷熱搬送装置が構成されている。 【０００９】圧縮機１で圧縮された冷媒は高圧、高温の
ガスとなり、凝縮器２で冷却水配管５を流れる冷却水に
より冷却され、高圧の液冷媒となり、絞り３で低圧の二
相冷媒となり、蒸発器４で吸熱し、ガス冷媒となる。一
方冷熱搬送装置の冷媒戻り管１８から蒸発器４と熱交換
可能な熱交換器１９に流入したガス冷媒は蒸発器４内の
低温の冷媒に放熱し、液化して液冷媒タンク１６内に収
容される。冷媒液ポンプ１１で吐出された液冷媒は冷媒
供給管１７を経て利用側熱交換器１２で空気から吸熱
し、気液分離器１４に入り、液は液戻し管１５を経て液
冷媒タンク１６に入る。ガス冷媒は冷媒戻り管１８を経
て熱交換器１９に入る。 【００１０】冷媒液ポンプ１１の起動時には液タンク１
６内に液がなく、ガス冷媒が溜り込んでいる場合がある
ため、冷媒液ポンプ１１の起動後数分間は冷媒流量調節
弁１２１を全開として、ガス冷媒を冷媒バイパス管２０
を経て気液分離器１４に戻し、冷媒液ポンプ１１でのガ
スのかみ込みを防止する。又、室温設定値と室温センサ
１２２の検出値との差に応じて冷媒流量調節弁１２１の
開度を調整し、冷媒液ポンプ１１からの液冷媒を冷媒流
量調節弁１２１を経て気液分離器１４にバイパスするこ
とにより、利用側熱交換器１２へ流れる液冷媒の量を適
正にする。 【００１１】図２は上記実施例の冷媒流量調節弁１２１
の開度をきめる冷媒流量制御器１２３のブロック図であ
る。１２２は室温センサ、３０はブリッジ、３１は増幅
器である。図において、室温センサ１２２の検出値と室
温設定値Ｔｓとの差ΔＴによって、ブリッジ３０から図
３のような偏差電圧Ｅが出力され、増幅器３１により増
幅され、直流電圧が出力される。これによって冷媒流量
調節弁１２１の開度が調節される。偏差電圧Ｅが大きい
と大きい直流電圧が出力され、これによって弁１２１は
閉じる方へ動く。図４は上記温度差ΔＴに対する冷媒流
量調節弁１２１の弁開度および同弁を経由するバイパス
量ΔＱの関係図であり、温度差が大きい時は弁が閉じ、
バイパス量は小さくなる。ただし液ポンプ１１の起動時
数分間は、上記各図によらないで、最小偏差電圧Ｅが出
力され、この時冷媒流量調節弁は全開となる。 【００１２】図５は上記実施例の電気配線図である。Ｓ
は運転スイッチ、１ａは圧縮機１の電磁接触器、１ａ−
１はその接点、１１ａは冷媒液ポンプ１１の電磁接触
器、１１ａ−１はその接点、１３ａはファン組立１３の
モータの電磁接触器、Ｔはタイマでｔはその接点を示
す。運転スイッチＳを入れると圧縮機１の電磁接触器１
ａが励磁されその接点１ａ−１が閉になる、数秒後にタ
イマＴが励磁され、その接点ｔが閉になり、冷媒液ポン
プ１１の電磁接触器１１ａ及びファン組立１３のモータ
の電磁接触器１３ａが各々励磁され、その接点１１ａ−
１が閉となり、冷熱搬送装置が運転される。 【００１３】本実施例においては、従来水を媒体として
空調していたチラ、ターボ冷凍機、吸収式冷凍機等で作
った冷熱を室内に運ぶために熱搬送媒体として冷媒（Ｒ
−２２等）を使用するので、水配管工事がなく、ＯＡ機
器等を使用する室での水漏れ等の被害の心配もなくな
る。また、液タンクを配置することにより、液ポンプの
前が常に液封され、又、冷媒液ポンプ起動時冷媒流量調
節弁を数分間全開するのでガス抜きが実施でき、液ポン
プのトラブルが生じない。さらに、冷媒液ポンプの一定
吐出量に対し、冷媒流量調節弁で一定量液冷媒をバイパ
スし、利用側熱交換器に適正量の冷媒を送るので高い性
能を達成することができる。 【００１４】 【発明の効果】本発明の冷熱搬送装置においては、蒸発
器と熱交換可能な熱交換器、液冷媒タンク、液冷媒ポン
プ、および利用側熱交換器をこの順に接続して閉サイク
ルを形成し、利用側熱交換器の出口側に気液分離器を設
けると共に、同気液分離器で分離した液冷媒を前記液冷
媒タンクに戻す回路を設け、更に、液冷媒ポンプ出口と
利用側熱交換器出口とを冷媒流量調節弁を介して接続し
てあり、熱媒体として水を用いないので、配管工事の容
易化、イニシャルコストの低減、メンテナンスの容易
化、水漏れ被害の解消を図ることができる。
熱源を冷媒を熱媒体として搬送する冷熱搬送装置に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】図６は従来の冷熱搬送装置の系統図であ
る。図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は絞り、
４は蒸発器、５は冷却水配管、２１は水ポンプ、２６は
蒸発器４と熱交換可能な熱交換器、２２は利用側熱交換
器、２４は水の供給管路、２５は戻り管路、２３はファ
ン組立を示す。この系統においては、符号２１，２２，
２３，２４，２５，および２６を付した部分によって冷
熱搬送装置が構成されている。 【０００３】圧縮機１で圧縮された高圧、高温のガスは
凝縮器２で冷却水配管５の冷却水に放熱し、高圧の液と
なり、絞り３を経て蒸発器４に入り、蒸発器４内に於て
水戻り管路２５に連なる熱交換器２６内の比較的温度の
高い冷水と熱交換し、蒸発した後圧縮機１に戻る。一
方、蒸発器４と熱交換可能な熱交換器２６内で、熱交換
された供給管路２４の冷水は利用側熱交換器２２におい
て室内空気と熱交換され、高温になり、水ポンプ２１の
働きにより、蒸発器４と熱交換可能な熱交換器２６内に
循環され、冷却される。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来の冷熱搬送装置に
おいては、利用側熱交換器２２に冷熱源を供給する熱媒
体として水を使うため、媒体として冷媒（Ｒ−２２等)
を使用する直膨式のパッケージエアコン等に比べ、冬季
の凍結防止策を含めた配管工事、水の圧力損失低減のた
め配管径の増大等のイニシャルコストの増大、メンテナ
ンス、水漏れ等に欠点があった。 【０００５】本発明は従来技術の上記欠点を解消し、熱
媒体として水を用いない冷熱搬送装置を提供し、配管工
事の容易化、イニシャルコストの低減、メンテナンスの
容易化、水漏れ被害の解消を図ろうとするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、圧縮機と凝縮器と絞りと蒸発器とを
備えた熱源側冷凍サイクルの冷熱を利用側熱交換器へ搬
送する冷熱搬送装置において、前記蒸発器と熱交換可能
な熱交換器、液冷媒タンク、液冷媒ポンプ、および利用
側熱交換器をこの順に接続して閉サイクルを形成し、利
用側熱交換器の出口側に気液分離器を設けると共に、同
気液分離器で分離した液冷媒を前記液冷媒タンクに戻す
回路を設け、更に、液冷媒ポンプ出口と利用側熱交換器
出口とを冷媒流量調節弁を介して接続したことを特徴と
するものである。 【０００７】 【作用】本発明においては上記手段を備えているため、
冷熱搬送装置の冷媒戻り管に於ては冷媒はガス状態とな
っており、この冷媒は、冷凍装置内の蒸発器と熱交換可
能な熱交換器内で、蒸発器の低温の冷媒と熱交換され、
液冷媒となり、液冷媒タンク内に収容される。その後冷
媒液ポンプにより、冷媒供給管を通り、利用側熱交換器
内に流入し、負荷側の室内空気と熱交換され、室内の空
気は冷され、室内へ冷風が送られる。一方熱交換した冷
媒は通常はガス状態になり、気液分離器から冷媒戻り管
を経て、蒸発器と熱交換可能な熱交換器に再循環され
る。又、冷媒液ポンプの起動時には液冷媒タンク内に液
がなく、ガス冷媒が溜り込んでいる場合があるため、冷
媒液ポンプの起動後数分間は、冷媒流量調節弁を全開と
して、ガス冷媒を気液分離器に戻すことにより、冷媒液
ポンプでのガスのかみ込みを防止する。 【０００８】 【実施例】図１は本発明の一実施例に係る冷熱搬送装置
の系統図である。図において、１は圧縮機、２は凝縮
器、３は絞り、４は蒸発器、５は冷却水配管、１１は冷
媒液ポンプ、１２は利用側熱交換器、１３はファン組
立、１４は気液分離器、１５は液戻し管、１６は液冷媒
タンク、１７は冷媒供給管、１８は冷媒戻り管、２０は
冷媒バイパス管、１２１は冷媒流量調節弁、１２２は室
温センサ、１２３は冷媒流量制御器である。本系統にお
いては、符号１１，１２，１３，１４，１５，１６，１
７，１８，１９，２０，１２１，１２２，および１２３
を付した部分によって冷熱搬送装置が構成されている。 【０００９】圧縮機１で圧縮された冷媒は高圧、高温の
ガスとなり、凝縮器２で冷却水配管５を流れる冷却水に
より冷却され、高圧の液冷媒となり、絞り３で低圧の二
相冷媒となり、蒸発器４で吸熱し、ガス冷媒となる。一
方冷熱搬送装置の冷媒戻り管１８から蒸発器４と熱交換
可能な熱交換器１９に流入したガス冷媒は蒸発器４内の
低温の冷媒に放熱し、液化して液冷媒タンク１６内に収
容される。冷媒液ポンプ１１で吐出された液冷媒は冷媒
供給管１７を経て利用側熱交換器１２で空気から吸熱
し、気液分離器１４に入り、液は液戻し管１５を経て液
冷媒タンク１６に入る。ガス冷媒は冷媒戻り管１８を経
て熱交換器１９に入る。 【００１０】冷媒液ポンプ１１の起動時には液タンク１
６内に液がなく、ガス冷媒が溜り込んでいる場合がある
ため、冷媒液ポンプ１１の起動後数分間は冷媒流量調節
弁１２１を全開として、ガス冷媒を冷媒バイパス管２０
を経て気液分離器１４に戻し、冷媒液ポンプ１１でのガ
スのかみ込みを防止する。又、室温設定値と室温センサ
１２２の検出値との差に応じて冷媒流量調節弁１２１の
開度を調整し、冷媒液ポンプ１１からの液冷媒を冷媒流
量調節弁１２１を経て気液分離器１４にバイパスするこ
とにより、利用側熱交換器１２へ流れる液冷媒の量を適
正にする。 【００１１】図２は上記実施例の冷媒流量調節弁１２１
の開度をきめる冷媒流量制御器１２３のブロック図であ
る。１２２は室温センサ、３０はブリッジ、３１は増幅
器である。図において、室温センサ１２２の検出値と室
温設定値Ｔｓとの差ΔＴによって、ブリッジ３０から図
３のような偏差電圧Ｅが出力され、増幅器３１により増
幅され、直流電圧が出力される。これによって冷媒流量
調節弁１２１の開度が調節される。偏差電圧Ｅが大きい
と大きい直流電圧が出力され、これによって弁１２１は
閉じる方へ動く。図４は上記温度差ΔＴに対する冷媒流
量調節弁１２１の弁開度および同弁を経由するバイパス
量ΔＱの関係図であり、温度差が大きい時は弁が閉じ、
バイパス量は小さくなる。ただし液ポンプ１１の起動時
数分間は、上記各図によらないで、最小偏差電圧Ｅが出
力され、この時冷媒流量調節弁は全開となる。 【００１２】図５は上記実施例の電気配線図である。Ｓ
は運転スイッチ、１ａは圧縮機１の電磁接触器、１ａ−
１はその接点、１１ａは冷媒液ポンプ１１の電磁接触
器、１１ａ−１はその接点、１３ａはファン組立１３の
モータの電磁接触器、Ｔはタイマでｔはその接点を示
す。運転スイッチＳを入れると圧縮機１の電磁接触器１
ａが励磁されその接点１ａ−１が閉になる、数秒後にタ
イマＴが励磁され、その接点ｔが閉になり、冷媒液ポン
プ１１の電磁接触器１１ａ及びファン組立１３のモータ
の電磁接触器１３ａが各々励磁され、その接点１１ａ−
１が閉となり、冷熱搬送装置が運転される。 【００１３】本実施例においては、従来水を媒体として
空調していたチラ、ターボ冷凍機、吸収式冷凍機等で作
った冷熱を室内に運ぶために熱搬送媒体として冷媒（Ｒ
−２２等）を使用するので、水配管工事がなく、ＯＡ機
器等を使用する室での水漏れ等の被害の心配もなくな
る。また、液タンクを配置することにより、液ポンプの
前が常に液封され、又、冷媒液ポンプ起動時冷媒流量調
節弁を数分間全開するのでガス抜きが実施でき、液ポン
プのトラブルが生じない。さらに、冷媒液ポンプの一定
吐出量に対し、冷媒流量調節弁で一定量液冷媒をバイパ
スし、利用側熱交換器に適正量の冷媒を送るので高い性
能を達成することができる。 【００１４】 【発明の効果】本発明の冷熱搬送装置においては、蒸発
器と熱交換可能な熱交換器、液冷媒タンク、液冷媒ポン
プ、および利用側熱交換器をこの順に接続して閉サイク
ルを形成し、利用側熱交換器の出口側に気液分離器を設
けると共に、同気液分離器で分離した液冷媒を前記液冷
媒タンクに戻す回路を設け、更に、液冷媒ポンプ出口と
利用側熱交換器出口とを冷媒流量調節弁を介して接続し
てあり、熱媒体として水を用いないので、配管工事の容
易化、イニシャルコストの低減、メンテナンスの容易
化、水漏れ被害の解消を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る冷熱搬送装置の系統
図。 【図２】上記実施例の冷媒流量制御器のブロック図。 【図３】上記実施例の室温検出値と室温設定値との差に
対する偏差電圧の関係図。 【図４】上記実施例の室温検出値と室温設定値との差に
対する冷媒流量調節弁の弁開度およびバイパス量の関係
図。 【図５】上記実施例の電気配線図。 【図６】従来の冷熱搬送装置の系統図。 【符号の説明】 １ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 絞り ４ 蒸発器 ５ 冷却水配管 １１ 冷媒液ポンプ １２ 利用側熱交換器 １３ ファン組立 １４ 気液分離器 １５ 液戻し管 １６ 液タンク １７ 冷媒供給管 １８ 冷媒戻り管 １９ 蒸発器４と熱交換可能な熱交換器 ２０ 冷媒バイパス管 １２１ 冷媒流量調節弁 １２２ 室温センサ １２３ 冷媒流量制御器
図。 【図２】上記実施例の冷媒流量制御器のブロック図。 【図３】上記実施例の室温検出値と室温設定値との差に
対する偏差電圧の関係図。 【図４】上記実施例の室温検出値と室温設定値との差に
対する冷媒流量調節弁の弁開度およびバイパス量の関係
図。 【図５】上記実施例の電気配線図。 【図６】従来の冷熱搬送装置の系統図。 【符号の説明】 １ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 絞り ４ 蒸発器 ５ 冷却水配管 １１ 冷媒液ポンプ １２ 利用側熱交換器 １３ ファン組立 １４ 気液分離器 １５ 液戻し管 １６ 液タンク １７ 冷媒供給管 １８ 冷媒戻り管 １９ 蒸発器４と熱交換可能な熱交換器 ２０ 冷媒バイパス管 １２１ 冷媒流量調節弁 １２２ 室温センサ １２３ 冷媒流量制御器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 白松 巳千雄
愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町３丁
目１番地 三菱重工業株式会社エアコン
製作所内
(72)発明者 山中 敏彦
名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三
菱重工業株式会社名古屋研究所内
(72)発明者 伊藤 武司
名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三
菱重工業株式会社名古屋研究所内
(56)参考文献 特開 平５−71771（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−322238（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−177035（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−236066（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−193984（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 1/00 399
F24F 5/00 101
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧縮機と凝縮器と絞りと蒸発器とを備え
た熱源側冷凍サイクルの冷熱を利用側熱交換器へ搬送す
る冷熱搬送装置において、前記蒸発器と熱交換可能な熱
交換器、液冷媒タンク、液冷媒ポンプ、および利用側熱
交換器をこの順に接続して閉サイクルを形成し、利用側
熱交換器の出口側に気液分離器を設けると共に、同気液
分離器で分離した液冷媒を前記液冷媒タンクに戻す回路
を設け、更に、液冷媒ポンプ出口と利用側熱交換器出口
とを冷媒流量調節弁を介して接続したことを特徴とする
冷熱搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15855194A JP3411676B2 (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 冷熱搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15855194A JP3411676B2 (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 冷熱搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828974A JPH0828974A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3411676B2 true JP3411676B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=15674183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15855194A Expired - Fee Related JP3411676B2 (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 冷熱搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411676B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4798884B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2011-10-19 | 高砂熱学工業株式会社 | 冷凍システム |
| JP2007147267A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-06-14 | Toyo Eng Works Ltd | 自然冷媒冷却システム |
| DE102006005035B3 (de) * | 2006-02-03 | 2007-09-27 | Airbus Deutschland Gmbh | Kühlsystem |
| DE102012007251A1 (de) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Airbus Operations Gmbh | Flugzeugklimasteuerungssystem und Verfahren zum Betreiben eines Flugzeugklimasteuerungssystems |
| WO2019017297A1 (ja) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | 日本電気株式会社 | 相変化冷却装置および相変化冷却方法 |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP15855194A patent/JP3411676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0828974A (ja) | 1996-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030218 |
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