JPH03236560A - 冷媒直膨式空調装置 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 本発明は、冷媒直膨式空調装置に係わり、特に、冷媒ホ
ットガスを利用して冷房空気の湿度を調整する空調装置
に関する。

Ｆ従来の技術Ｊ 従来より、ビルその他の室内冷房を行う空調装置におい
ては、冷凍若しくはヒートポンプサイクルを構成する熱
源機より冷熱エネルギーを付与された冷媒を、ユニット
クーラ内の熱交換器に直接給配し、その蒸発若しくは凝
縮熱を利用して空調を行う、いわゆる直膨式の空調装置
と、前記熱源機内の蒸発器若しくは凝縮器により熱供給
された冷温水（循環水）を介して前記ユニットクーラ内
の熱交換器に冷熱エネルギーの供給を行うようにした、
セントラル方式の空調装置等が存在するが、前者は冷媒
と室内空気が直接熱交換を行う為に熱効率の面で有利で
ある。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら直膨型の空調装置においては冷媒と室内空
気が直接熱交換されるために、ユニットクーラよりの吹
出し温度が異常に低くなり、この為ユニットクーラ近傍
の者に不快感を与えることになる。

この為、前記装置においては前記熱交換した冷却空気に
外気温度を混合させ、吹出し温度の異常温度低下を防い
でいるが、このように構成すると除湿されていない外気
がユニットクーラより噴出されることになる為に、特に
前記外気が高温多湿の場合に、室内状態を快適な湿度に
調整する事が不可能になる。

かかる欠点を解消する為に、前記冷凍サイクルを構成す
る圧縮機の吐出ガス（冷媒ホットガス）を利用して前記
異常冷却された吹出し空気を再加熱するように構成する
ことも可能であるが、このように構成すると前記吐出ガ
スが奪熱により凝縮された凝縮液の処理が困難になる。

即ち、ビル空調におけるセパレート型の空調装置におい
ては、室内に装着されるコントロールユニットその他の
室内空調機に対し、熱源機は一般に建物の屋上等に設置
する場合が多く、この為前記両機器の高低差により、空
調機排出後の凝縮液を屋上に設置された熱源機内の凝縮
器まで戻すのが困難で有り、又たとえ戻すことが可能だ
としても凝縮器内で液柱を押出す分の圧縮機吐出圧の増
加をも引起こすのみならず、動力増加を招く。

この為前記両機器の高低差は、増加を許容出来る圧縮機
の最高吐出圧に制限を受け、無用に高い箇所に熱源機を
設置出来ないという欠点を有す。

一方前記吹出し空気の異常冷却はセントラル方式の場合
でも生じ、この為従来装置においては前記循環水の異常
冷却を防止するために、蒸発器若しくは熱交換器に導か
れる循環水をボイラその他の他エネルギー発生手段を利
用して予備加熱するように構成しているが、このように
構成すると、エネルギーの効率利用に反するのみならず
、設置コストが大になる。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、直膨式の空調装
置において、前記冷媒ホットガスを用いて吹出し空気の
温度制御を行うも、熱源機の設置位置に制限を受けたり
該熱源機側の動力増加を招く事なく、効率的に温度／湿
度制御が可能な空調装置を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明はかかる技術的課題を達成する為に、室内空調機
としてのユニットクーラＩ内に２以上の熱交換器ＩＩ、
　１２を設け、一の熱交換器１１に管路３１及び膨張弁
３２を介して前記熱源機２の凝縮器２１よりの液冷媒を
、又該熱交換器１１の下流側に位置する他の熱交換器１
２に圧縮機２２よりの吐出ガス冷媒を開閉可能な弁３３
（例えば流量調整や電磁開閉弁）を介して他の熱交換器
１２に夫々給配可能に構成すると共に、該第２の熱交換
器１２により熱交換されたガス冷媒を前記膨張弁３２と
一の熱交換器１１間の管路に導入可能に構成し、そして
より好ましくは前記第２の熱交換器１２により熱交換さ
れた冷媒の内、凝縮された液冷媒のみを膨張弁３２出口
直後の気液混層流中に導入可能に構成した事を特徴とす
る冷媒直膨式空調装置を提案する。

「作用」 かかる技術手段によれば、室内空気の冷却を行なう一の
熱交換器１１の下流側に、圧縮機２２よりの吐出ガス冷
媒、言い換えればホットガス冷媒が導入される第２の熱
交換器１２を配した為に、前記一の熱交換器１１による
異常冷却を防止し、常に適正温度の吹出し空気を得るこ
とが出来るのみならず、温度制御用の特別の熱エネルギ
ー発生手段が不要となり、設備コストが大幅に低減する
。

又、吹出し空気は外気と混合されることなく、第２の熱
交換器１２の熱交換により温度制御がされるために、外
気の湿度状態と無関係に適切な温度／湿度制御が可能で
あり、而も前記第２の熱交換器１２に導入されるされる
ホット冷媒ガスは、開閉可能な弁３３を利用して開閉且
つ流量制御可能で有るために、前記効果が一層助長され
る。

又、前記第２の熱交換器１２の熱交換により凝縮化され
たホット冷媒ガスは凝縮器２１側に戻すことなく、再度
一の熱交換器ＩＩ内に導入されて蒸発作用を営む為に熱
交換の有効利用が図れる。即ち第２の熱交換器１２と第
１の熱交換器ｌ１間で凝縮／蒸発サイクルを構成する為
に、熱損失が生ぜず、熱エネルギーの有効利用が図れる
。

更に、前記第２の熱交換器１２により熱交換された前記
凝縮液は熱源機２側に戻入する必要がなく、ユニットク
ーラ１内で循環する構成を取る為に、前記冷媒ホットガ
スを用いて吹出し空気の温度制御を行うも、熱源機２の
設置位置に制限を受けたり該熱源機２側の動力増加を招
く事がない。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第１図は本発明の実施例に係る空調装置のシステム構成
図である。

本装置はビルの屋上その他に設置された熱源機２と、各
室内に配置されたユニットクーラ１、及び該ユニットク
ーラ１の制御を行うユニットコントローラ３からなる。

そして前記熱源機２は、モータ２２ａに連結されスライ
ド弁２２ｂにより圧力制御可能な冷凍圧縮機２２と、前
記圧縮機２２よりの吐出ガス冷媒の凝縮を行う凝縮器２
１とその凝縮液を貯溜するレシーバ詔、ユニットクーラ
１側で蒸発した冷媒ガスを貯溜するアキュームレータ２
４ を有し、圧縮機２２の吸気側へ接続され、前記吐出ガス
冷媒を凝縮器２１に導く管路は分岐されて電磁開閉弁３
３を介してユニットクーラ１内の第二の熱交換器１２内
に導入可能に構成されている。

一方ユニットクーラ１は、上段側より順次エアーフィル
タ１３、第−及び第二の熱交換器１１．１２及び排気フ
ァン１４からなり、前記第１の熱交換器１１はその入口
側を管路３１及び膨張弁３２を介してレシーバ２３と、
又その出口側をアキュームレータ２４を介して圧縮機２
２の吸気側に接続する。

一方策２の熱交換器１２は、前記電磁弁３３開放時に吐
出冷媒ガスが導入可能に構成され、又その出口側をフロ
ート式トレーナ１５及び管路３４を介して第１の熱交換
器１１の入口側に位置する膨張弁３２の出口直後に接続
させている。

次にかかる実施例の作用を説明する。

先ず熱源機２側では圧縮機２２により圧縮された吐出冷
媒ガスは凝縮器２１により凝縮された後レシーバ２３、
管路３７を介して各ユニットクーラ１の第１の熱交換器
１１内に導入され、モして該熱交換器１１で室内空気を
冷却する事により前記凝縮液が蒸発し、該蒸発冷媒ガス
を管路３８を介して熱源機２側に戻入し、アキュームレ
ータ２４を介して圧縮機２２の吸気°側に導入した後、
再度圧縮−凝縮一蒸発−戻入サイクルを繰り返す。

一方前記第１の熱交換器１１により冷却された吹出し空
気の温度が異常に低くなった場合は、該空気の温度若し
くは湿度を検知手段４０．４１により検知してユニット
コントローラ３よりの信号に基づいて電磁弁３３を開放
し、弁２５を閉じて吐出冷媒ガスを管路３９を介して第
２の熱交換器１２に導入し、第１の熱交換器１１により
冷却された室内空気を所定温度まで加温する。

そして前記加温により吐出冷媒ガスが凝縮されて第２の
熱交換器１２の出口側に排出され、そして該凝縮された
冷媒ガスはトレーナ１５及び管路３４を介してその凝縮
液のみを第１の熱交換器ｌｌ側の膨張弁３２出口側の気
液混相域に戻入され、再度第１の熱交換器１１内で所定
の冷却作用を営む。

以下前記動作を繰り返す。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、ユニットクーラ１よ
りの吹出し空気は外気と混合されることなく、又特別の
熱エネルギー発生手段を設ける事なく、設備コストの低
減と吹出し空気を適正温度／湿度に維持し得る。

又、本発明は前記温度制御を行なうホット冷媒ガスは第
２の熱交換器１２で熱交換後、熱源機２側に戻す事なく
同一ユニットクーラ１内の第１の熱交換器１１に戻入さ
れる為に、熱損失が生ぜず、熱エネルギーの有効利用が
図れるとともに、熱源機２とユニットクーラｌに大きな
高低差があってもこれと無関係に且つ熱源機２側の動力
増加を招く事なく空調作用を営む事が出来る等の種々の
著効を有す。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係る空調装置のシステム構成図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）圧縮機と凝縮器とを含む熱源装置と、少なくとも２
   以上の熱交換器を含むユニットクーラとを有し、管路を
   介して前記凝縮器よりの液冷媒を膨張弁を介して一の熱
   交換器に、又圧縮機よりの吐出ガス冷媒を開閉可能な弁
   を介して他の熱交換器に夫々給配可能に構成すると共に
   、該第２の熱交換器により熱交換された冷媒を前記膨張
   弁と一の熱交換器間の管路に導入可能に構成したことを
   特徴とする冷媒直膨式空調装置 ２）前記第２の熱交換器により熱交換された冷媒の内、
   凝縮された液冷媒のみを膨張弁出口直後に導入可能に構
   成した事を特徴とする請求項１）記載の冷媒直膨式空調
   装置