JPH031745Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、通常、環境試験室の如く空調条件を
一定条件下で安定するように制御する空気調和装
置の改良に関するもので、特に暖房運転時、水冷
式凝縮器から排出される排熱エネルギーを温水用
熱交換器で回収し、加温用補助熱源として有効に
利用するととも、冷房運転時、特に低温空調条件
下における前記温水用熱交換器系内の水を排除し
凍結による弊害を防止することを目的の一つとす
るものである。

従来、環境試験室等の空気調和機は、一般に空
調条件に関係なく運転される冷凍サイクルの冷却
機能と空調条件を制御する加温用ヒータおよび加
湿器により構成されている。かかる構成におい
て、空調条件を目的とする条件に昇温若しくは暖
房用として空調制御する場合、冷房用の冷凍サイ
クルは一定としたまま運転し、ヒータ入力を増大
せしめ、冷却能力に勝るヒータ加温能力により制
御することにより所定の空調条件に設定してい
た。一方、水冷式凝縮器から排出する排熱水はそ
のまま外部に排水されるか若しくはクーリングタ
ワーにより再び使用しているため省エネルギー化
の観点から有効ではなかつた。また、この排熱回
収に温水用熱交換器を用いたものについては冷房
運転時、低温空調条件において温水用熱交換器系
の水が凍結して温水用熱交換器等を破壊するとい
う欠点を有していた。

本考案は、上記従来の点に鑑みて、環境試験室
等の空調制御用として制御を行う空気調和装置に
おいて、暖房運転により空調制御する場合、水冷
式凝縮器の排熱水を加温用の温水ヒータとして空
調制御用に有効に利用するとともに、冷却能力を
小ならしめ、冷房運転時は、低温空調条件になる
と温水用熱交換器系内の水を排除し、凍結による
弊害をを防止する空気調和装置を提供するもので
ある。

以下、本考案をの一実施例を示す添付図面を参
考に説明する。

第１図において、１は圧縮機、２は水冷式凝縮
器、３は膨張弁、４は蒸発器、５はアキユムレー
タで、これらは順次環状に連結され、周知の冷凍
サイクルを構成している。６は膨張弁３と蒸発器
４の間に設けられた冷媒用切換弁で、その一端は
蒸発器４の一部に連結するバイパス回路６ａを構
成している。また水冷式凝縮器２の入口側水路配
管２ａには、冷却水流量を大流量とする第１電磁
開閉弁７、中流量とする第２電磁開閉弁８、小流
量とする第３電磁開閉弁９が並列に接続され、手
動により暖房用負荷の大きさに応じて切換えられ
る。１０は前記水冷式凝縮器２の出口側水路配管
２ｂに設けられた冷却水用電磁開閉弁で、この冷
却水用電磁開閉弁１０と並列に暖房時、作動し排
熱回収して補助ヒータとなる温水用電磁開閉弁１
１と温水用熱交換器１２が直列に接続されてい
る。こられはバイパス回路２ｃを構成している。
また前記蒸発器４と温水用熱交換器１２は同一通
風回路内に設けられている。１３は低圧エアー配
管で、冷房運転時、吸込空気温度が所定温度に低
下した時、低圧エアー用電磁開閉弁１４を開放
し、温水用熱交換器１２系の水を凍結から防止す
るため排出するものである。１５は排水用切換弁
で、前記低圧エアー用電磁開閉弁１４と連動す
る。１６は逆止弁で、前記排出した水が熱交換器
系へ再び流入しないようにしている。

また、前記通風回路には負荷に応じて空調制御
可能な加熱ヒータ１７、加湿器１８が内蔵され、
フアンモートル１９、フアン２０とともに空気調
和装置２１を構成している。

次に、第２図により電気回路について説明す
る。ここで、第１図と同一のものについては同一
の番号を付して説明を省略する。

同図において、２２ａは電源、２２は源スイツ
チ、２３は冷暖切換スイツチで、空調負荷条件に
応じて冷房用にはＸ側へ、暖房用にはＹ側へ切換
わる。２４は冷房運転時通電する電磁コイルで、
接点２５を開閉する。２６は暖房時、負荷に応じ
て冷却水流量を切換える主スイツチで、大流量用
の第１電磁開閉弁７のスイツチ２７、小流量用の
第３電磁開閉弁９のスイツチ２９を具備し、いず
れかのスイツチが閉回路となるよう構成されてい
る。３０は空調制御用加熱ヒータ１７のサーモス
タツトで、負荷に応じて開閉動作を行う。３１は
冷暖切換スイツチ２３と連動して、暖房運転時、
閉となり冷媒をバイパス回路に導き、冷却能力を
小ならしめる。３２は暖房運転時通電する電磁コ
イルで、接点３３を閉じ、温水用電磁開閉弁１１
を開放する。３４は排水用サーモスタツトで、空
気調和装置２１の吸込空気温度が所定温度以下に
なつたとき、第１タイマー３５を作動させ、所定
時間（約５秒）第１タイマー３５の接点３５ａ，
３５ｂを閉じ、低圧エアー用電磁開閉弁１４を開
放させ、排出水用電磁開閉弁１５を排出側に切換
える。これにより、温水用熱交換器系の水を外部
へ排出するものである。

次に、上記構成からなる空気調和装置の動作を
冷房運転、暖房運転における暖房能力を小能力、
中能力、大能力に分けて、第３図の負荷状況に応
じて開閉する電磁弁の作動状況を示すタイミング
チヤートとともに説明する。まず、冷房運転を行
う場合は、電源スイツチ２２を投入し、冷暖切換
スイツチ２３を冷房用のＸ側の接点に投入すれ
ば、電磁コイル２４が接点２５を閉じる。その結
果、第１電磁開閉弁７が冷房運転が行われるよう
に作動する。そして所定の空調条件まで達した
ら、加熱ヒータ１７のサーモスタツト３０が作動
し、ヒータ１７の入力制御により設定空調条件が
確保される。また、空気調和装置２１の吸込空気
温度が所定温度以下に低下した時、低圧エアー用
電磁開閉弁１４を開放し、一定時間低圧エアーに
より温水用熱交換器１２系の水を排出する。これ
により、凍結による配管系の破壊、循環不良が防
止できる。

次に、暖房運転時において「小」能力の場合
は、冷暖切換スイツチ２３を暖房用のＹ側の接点
に投入し、大流量用の第１電磁開閉弁用スイツチ
２６を閉じればよい。

一方冷暖切換スイツチ２３をＹ側の接点に切換
えたため、冷却水用電磁弁１０は閉となると同時
に前記温水用電磁開閉弁１１が開き、冷却水は水
冷式凝縮器２の出口から温水用電磁開閉弁１１を
経て、温水用熱交換器１２を通るバイパス回路２
ｃを通り、同時に冷媒用切換弁６により冷媒を冷
媒用バイパス回路６ａを通る方向に流す。そのた
め、冷媒は蒸発器４の一部分を通り、熱交換され
てアキユムレータ５、圧縮機１へと循環される。
このように水冷式凝縮器２から排熱される熱源を
加温用の補助ヒータとして有効に利用できるとと
もに、冷房能力を小ならしめる冷媒用バイパス回
路６ａを有するため、より有効な暖房が行える。

また、暖房運転時において「中」能力の場合
は、同様に冷暖切換スイツチ２３を暖房用のＹ側
に投入し、中流量用の第２電磁開閉スイツチ２８
を閉じればよい。

この場合、先の暖房「小」能力の場合より冷却
水量が減少するため、水冷式凝縮器２からの冷却
水出口温度は高くなり、温水用熱交換器１２の暖
房能力を高めるとともに、高圧圧力の上昇に伴な
う圧縮比の増大が、冷却能力を減少せしめ、暖房
「小」能力時に比べて暖房能力が大きくなる。

次に、暖房運転時において「大」能力の場合は
同様に、冷暖切換スイツチ２３を暖房用のＹ側に
投入し、小流量用の第３電磁開閉弁用スイツチ２
９を閉じればよい。したがつて、前記と同様に、
暖房「中」能力の場合に比べてさらに暖房能力が
大きくなる。

なお、本実施例においては水冷式凝縮器２の入
口側水路配管２ａに流量可変手段である複数の電
磁開閉弁７，８，９を設けけが、連続的に流量制
御可能な弁装置を組込んでも有効に暖房能力が制
御できることはいうまでもない。

上記実施例より明らかなように、本考案の空気
調和装置は、水冷式凝縮器を具備した冷凍サイク
ル回路の膨張弁と蒸発器の間に、冷媒用切換弁を
有しかつ蒸発器の一部に連結する冷媒用バイパス
回路を構成する一方、水冷式凝縮器の入口側水路
配管に流量可変手段を有する弁装置を設け、また
出口側水路配管に冷却水用電磁開閉弁をを設け、
前記冷却水用電磁開閉弁と並列に、温水用電磁開
閉弁、温水用熱交換器からなるバイパス回路を設
け、前記蒸発器と温水用熱交換器を同一通風回路
に設けるとともに、前記温水用熱交換器と温水用
電磁開閉弁の間の入口側水配管へ低圧エアー用電
磁開閉弁を有する低圧エアー配管を連通せしめ、
また出口側温水配管に排出水用切換弁を設け、冷
却運転時、吸込空気温度が所定温度以下になつた
時、前記低圧エアー用電磁開閉弁と排出水用切換
弁を開放して、温水用熱交換器系の残留水を排出
するようにしたもので、特に低温空調条件下にお
ける温水用熱交換器系内の凍結による配管等の破
壊、循環不良等の弊害が防止でき、また、暖房運
転時、膨張弁を出た冷媒はバイパス回路に流れる
ため、蒸発器の冷却能力が減少し、一方、水冷式
凝縮器を出た排熱水は加温用の熱源として有効に
利用でき、負荷条件に応じて暖房能力が制御でき
るなど、種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す空気調和装置
の構成図、第２図は同空気調和装置の電気回路
図、第３図は同空気調和装置における冷房運転
時、暖房運転時の弁等の開閉を示すタイミングチ
ヤート図である。 １……圧縮機、２……水冷式凝縮器、２ａ……
入口側水路配管、２ｂ……出口側水路配管、２ｃ
……バイパス回路、３……膨張弁、４……蒸発
器、５……アキユムレータ、６……冷媒用切換
弁、６ａ……バイパス回路、１０……冷却水用電
磁開閉弁、１１……温水用電磁開閉弁、１２……
温水用熱交換器、１３……低圧エアー配管、１４
……低圧エアー用電磁開閉弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、水冷式凝縮器、膨張弁、蒸発器および
   アキユムレータを順次冷媒配管により接続し、前
   記膨張弁と蒸発器の間に冷媒用切換弁を設け、蒸
   発器の途中に連連結する冷媒用バイパス回路を構
   成し、前記水冷式凝縮器の入口側水路配管に流量
   可変弁装置を設け、さらに出口側水路配管に冷却
   水用電磁開閉弁を設け、前記冷却水用電磁開閉弁
   と並列に、暖房時作動する温水用電磁開閉弁、温
   水熱交換器を直列に接続したバイパス回路を設
   け、前記蒸発器と温水熱交換器を同一通風路に設
   け、前記温水熱交換器入口と温水用電磁開閉弁の
   間の温水配管へ低圧エアー用電磁開閉弁を有する
   低圧エアー配管を連通せしめ、前記温水熱交換器
   出口と書口側水路配管の間の温水配管へ排出水用
   切換弁を設け、冷房運転時、吸込空気温度が所定
   温度以下になつたことを温度検知手段により検知
   した時、前記低圧エアー用電磁開閉弁を開放し、
   排出水用切換弁を切換えて、温水熱交換器内の残
   留水を排除する空気調和装置。