JPH0926184A - 冷媒循環式空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒液不足による暖房不良を防止できるよう
する。 【解決手段】 暖房運転時各部屋のファンコイルユニッ
ト２毎にファンコイルユニットの熱交換器の冷媒の出口
側の温度を常時測定し、設定温度以下となったときに信
号を出力する温度センサー７２を設けると共に、一定時
間毎に温度センサー７２からの出力信号を監視してその
監視時間内に前記信号の入力があったときに熱交換器へ
の冷媒の供給を制御する膨張弁２１に通電して弁体を開
放するコントローラー７を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒の搬送管を共
用して冷暖房を行う冷媒循環式空調システムにおいて、
暖房時、運転を停止したファンコイルユニットの熱交換
器で冷媒液が溜まることによって室外機の熱交換器での
冷媒量が不足し、運転中のファンコイルユニットが暖房
不良となることを防止することができる冷媒循環式空調
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図３の如く、建物の上部位置
に室外機の熱交換器を設置し、同熱交換器と建物内の各
部屋に設置のファンコイルユニットとの間を冷媒の搬送
管で連結して冷媒が循環する閉回路を構成し、冷房時に
は室外機の熱交換器内の冷媒液を複数のファンコイルユ
ニットに重力の作用と気化した冷媒ガスの圧力により自
然循環させることにより各部屋を冷房し、暖房時には室
外機の熱交換器で気化した冷媒ガスを、そのガスの圧力
と液化した冷媒液を室外機の熱交換器に戻すための建物
の下部位置に設けたポンプによりファンコイルユニット
に循環させることにより各部屋を暖房するようにした冷
媒循環式空調システムがあるが、このシステムにあって
は、暖房運転時、室外機の熱交換器で加熱され、気化し
た冷媒ガスはガス搬送管を通って各部屋のファンコイル
ユニットの熱交換器に供給され、室内空気との熱交換に
より冷やされて液化し、この冷媒液は自重により建物の
下部位置にあるポンプの吸い込み側に流れ込み、このポ
ンプの駆動により前記室外機の熱交換器に戻され、ここ
で再び気化されて各部屋のファンコイルユニットの熱交
換器に供給される循環系が形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】暖房時であって全ファ
ンコイルユニットが運転している所謂全負荷運転時に
は、全ファンコイルユニットの熱交換器内には冷媒ガス
が充満し、該熱交換器を通過して液化した冷媒液はポン
プにより室外機の熱交換器に戻されるため、該熱交換器
での冷媒液不足はないが、一部のファンコイルユニット
が運転している所謂部分負荷運転時には運転を停止して
いるファンコイルユニットの熱交換器に冷媒液が溜ま
り、この滞留した冷媒液が多くなり過ぎると、室外機の
熱交換器に戻される冷媒液の量が不足し、運転している
ファンコイルユニットに供給される冷媒ガスの量の不足
により暖房不良が生じるという不都合が生じる。

【０００４】上記不都合を解消するために、一定時間毎
に運転を停止しているファンコイルユニットの膨張弁を
一定時間開放し、ファンコイルユニットの熱交換器に滞
留している冷媒液を建物下部位置にある受液器に戻して
ポンプにより室外機の熱交換器に戻す方法と、ファンコ
イルユニットの熱交換器の冷媒ガスの入口側に温度セン
サーを設け、設定温度以下になったときに前記膨張弁を
一定時間開放し、ファンコイルユニットの熱交換器に滞
留している冷媒液を受液器に戻してポンプにより室外機
の熱交換器に戻す方法とが考えられる。

【０００５】然しながら、前者の方法にあっては、ファ
ンコイルユニットの熱交換器に冷媒液があまり溜まって
いなくても一定時間毎に膨張弁を開放してしまうので、
冷媒ガスが冷媒液管側に入り込んで冷媒液の流れが停止
する現象を生じ、その設定時間を長くすると、熱負荷の
関係でその時間内で冷媒液が溜まり過ぎる場合があると
いう問題点があり、また、後者の方法にあっては、その
設定温度の選定が難しいだけでなく、設定温度を高くす
ると環境温度等の温度変化によって設定温度以下の温度
を感知してもファンコイルユニットの熱交換器内に充分
冷媒液が溜まっていない場合があり、そのような場合で
も頻繁に膨張弁を一定時間開放してしまって熱損失を生
じ、その逆に設定温度を低くすると、設定温度を感知し
たときには冷媒液が溜まり過ぎるという問題点があっ
た。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、各ファンコイルユニットにお
いて熱交換器の冷媒の出口側の温度を測定する温度セン
サーを設け、一定時間毎に温度センサーからの出力信号
を監視してその監視時間内に前記信号があったときにの
み運転を停止しているファンコイルユニットの膨張弁を
一定時間開放し、ファンコイルユニットの熱交換器に滞
留している冷媒液を建物の下部位置にある受液器に戻し
てポンプにより室外機の熱交換器に戻すようにして冷媒
液不足による暖房不良を防止できるようにした冷媒循環
式空調システムを提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る冷媒循環式
空調システムは、建物の上部位置に室外機の熱交換器を
設置し、同熱交換器と建物内の各部屋に設置のファンコ
イルユニットとの間を冷媒の搬送管で連結して冷媒が循
環する閉回路を構成し、冷房時には室外機の熱交換器内
の冷媒液を複数のファンコイルユニットに重力の作用と
気化した冷媒ガスの圧力により自然循環させることによ
り各部屋を冷房し、暖房時には室外機の熱交換器で気化
した冷媒ガスを、そのガスの圧力と液化した冷媒液を室
外機の熱交換器に戻すための建物の下部位置に設けたポ
ンプによりファンコイルユニットに循環させることによ
り各部屋を暖房するようにした冷媒循環式空調システム
において、暖房運転時各部屋のファンコイルユニット毎
にファンコイルユニットの熱交換器の冷媒の出口側の温
度を常時測定し、設定温度以下となったときに信号を出
力する温度センサーを設けると共に、一定時間毎に温度
センサーからの出力信号を監視してその監視時間内に前
記信号の入力があったときにファンコイルユニットの熱
交換器への冷媒の供給を制御する膨張弁に通電して弁体
を開放するコントローラーを設けたことを特徴とするも
のである。

【０００８】

【発明の作用】一定時間毎に温度センサーからの出力信
号を監視し、その監視時間内に前記信号の入力があった
ときにのみファンコイルユニットの熱交換器への冷媒の
供給を制御する膨張弁に通電して弁体を開放し、ファン
コイルユニットの熱交換器に滞留する冷媒液を受液器に
戻し前記ポンプを介して室外機の熱交換器に戻して冷媒
液不足による暖房不良を解消する。

【０００９】

【実施例】本発明システムの実施例を図面について具体
的に説明する。図１は、本発明システムの概略構成図
で、１は、建物の屋上にある機械室内に設置された室外
機たる吸収式冷凍機、蒸発器等の熱交換器で、冷房時に
は冷水等により、暖房時には温水等によって内部の熱交
換コイルを通過する冷媒が冷却または加熱される。２
は、各部屋に設置されたファンコイルユニット、２１
は、各部屋のファンコイルユニット２の運転停止時自動
的に閉鎖して上記ファンコイルユニット２の熱交換器
（図示せず）への冷媒の供給を遮断する比例制御が可能
な電子膨張弁、３は、暖房時には室外機の熱交換器１で
加熱されて気化した冷媒ガスを各ファンコイルユニット
２に供給し、冷房時には各ファンコイルユニット２の熱
交換器を通過して気化した冷媒ガスを熱交換器１に戻す
ための冷媒ガス搬送管、４は、暖房時にはファンコイル
ユニット２の熱交換器を通過して液化した冷媒液を熱交
換器１に戻し、冷房時には熱交換器１で冷却されて液化
した冷媒を熱交換器１から各部屋のファンコイルユニッ
ト２の熱交換器に供給する冷媒液搬送管、５は、暖房時
各部屋のファンコイルユニット２の熱交換器を通過して
液化した冷媒液を熱交換器１に戻すためのポンプ、６
は、冷房時と暖房時に交互に開閉して冷媒の流れを制御
するバルブである。７は、設定時間毎にスイッチング回
路が一定時間閉路するタイマー７１と、ファンコイルユ
ニット２の熱交換器の冷媒出口側の温度を測定し、この
測定された温度が設定温度以下となったときに電気信号
を発する温度センサー７２及び前記スイッチング回路が
閉路状態のときで温度センサー７２から電気信号が入力
されたときに前記膨張弁２１に弁体開放方向の電流を通
じる通電制御回路７３から構成されるコントローラーで
ある。尚、タイマー７１が設定時間毎に一定時間信号を
発するタイマーの場合は、通電制御回路７３は、タイマ
ー７１からの出力信号と温度センサー７２からの出力信
号の同時入力により膨張弁２１へ通電する形式の通電制
御回路を採用する。図中、８は、暖房時にポンプ５によ
り受液器５１に溜まった冷媒液を熱交換器１に戻すため
の冷媒液戻し管である。

【００１０】全ファンコイルユニット２…２が運転して
いる所謂全負荷暖房運転時には、全ファンコイルユニッ
トの熱交換器内には冷媒ガスが充満し、該熱交換器を通
過して液化した冷媒液はポンプにより室外機の熱交換器
１に戻されるため、室外機の熱交換器１での冷媒液不足
は生じない。

【００１１】一部の部屋においてファンコイルユニット
２の運転を停止すると、その停止したファンコイルユニ
ット２の膨張弁２１は自動的に閉鎖される。

【００１２】膨張弁２１が自動的に閉鎖されると同時に
コントローラー７内のタイマー７１が作動し、設定され
た時間毎例えば１０分毎に一定時間例えば２分間スイッ
チング回路が閉路する。

【００１３】温度センサー７２は常時ファンコイルユニ
ット２の熱交換器の冷媒出口側の温度を監視しており、
設定された温度以下の温度となったときに信号を出力す
る。

【００１４】前記タイマー７１のスイッチング回路が設
定時間毎に閉路しても温度センサー７２が設定温度以下
の温度を感知しない限り通電制御回路７３は作動しない
ので、膨張弁２１への通電はなく、膨張弁２１は閉鎖さ
れた儘で、スイッチング回路は一定時間経過後リセット
されて次の設定時間がくる迄開路する。

【００１５】温度センサー７２が設定温度以下の温度を
感知し、信号を出力している間つまりファンコイルユニ
ット２の熱交換器内の冷媒ガスが冷えて液化し、熱交換
器にある程度冷媒液が溜まったことを感知している間に
タイマー７１のスイッチング回路が閉路すると、温度セ
ンサー７２の信号が通電制御回路７３に入力され、通電
制御回路７３から膨張弁２１に弁体が全開放するように
通電して膨張弁２１が開放し、ファンコイルユニット２
の熱交換器内に溜まった冷媒液はポンプ５の受液器５１
に戻され、ポンプ５によって熱交換器１に戻される。

【００１６】尚、タイマー７１は、この程度の時間が経
過すれば冷媒液が相当量溜まるであろうと推測できる時
間に設定するもので、同タイマーの設定時間は１０分と
し、温度センサー７２の設定温度は２５℃に設定するの
が好ましい。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係る冷媒循環式空調システムに
よれば、温度センサーによりファンコイルユニットの熱
交換器の冷媒の出口側の温度を監視し、設定温度以下の
温度を感知してもある設定した時間が経過しない限り膨
張弁に弁体開放のための通電をしないようにしたもので
あるから、ファンコイルユニットの熱交換器に冷媒液が
溜まっていなくても一定時間毎に膨張弁を開放してしま
ったり、温度の低下毎に頻繁に膨張弁を開放してしまっ
たりして熱損失を生じるという問題点を解消することが
でき、冷媒循環式空調システムの暖房時におけるファン
コイルユニット運転停止時の液溜まりによる暖房不良を
解消するに至ったものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明システムの概略説明図である。

【図２】各ファンコイルユニットとコントローラーの概
略図である。

【図３】従来システムの概略説明図である。

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ ファンコイルユニット ２１ 膨張弁 ３ 冷媒ガス搬送管 ４ 冷媒液搬送管 ５ ポンプ ６ バルブ ７ コントローラー ７１ タイマー ７２ 温度センサー ７３ 通電制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003621 株式会社竹中工務店 大阪府大阪市中央区本町４丁目１番13号 (71)出願人 390003333 新晃工業株式会社 大阪府大阪市北区南森町１丁目４番５号 (72)発明者 小林 昇 大阪市中央区平野町４丁目１番２号大阪瓦 斯株式会社内 (72)発明者 藤巻 誠一郎 東京都港区海岸１丁目５番20号東京瓦斯株 式会社内 (72)発明者 松原 光治 愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (72)発明者 曽根 清春 東京都港区三田１丁目４番28号矢崎総業株 式会社内 (72)発明者 楠本 望 大阪市中央区本町４丁目１番13号株式会社 竹中工務店内 (72)発明者 吉田 康敏 大阪市北区南森町１丁目４番５号新晃工業 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の上部位置に室外機の熱交換器を設
   置し、同熱交換器と建物内の各部屋に設置のファンコイ
   ルユニットとの間を冷媒の搬送管で連結して冷媒が循環
   する閉回路を構成し、冷房時には室外機の熱交換器内の
   冷媒液を複数のファンコイルユニットに重力の作用と気
   化した冷媒ガスの圧力により自然循環させることにより
   各部屋を冷房し、暖房時には室外機の熱交換器で気化し
   た冷媒ガスを、そのガスの圧力と液化した冷媒液を室外
   機の熱交換器に戻すための建物の下部位置に設けたポン
   プによりファンコイルユニットに循環させることにより
   各部屋を暖房するようにした冷媒循環式空調システムに
   おいて、暖房運転時各部屋のファンコイルユニット毎に
   ファンコイルユニットの熱交換器の冷媒の出口側の温度
   を常時測定し、設定温度以下となったときに信号を出力
   する温度センサーを設けると共に、一定時間毎に温度セ
   ンサーからの出力信号を監視してその監視時間内に前記
   信号の入力があったときにファンコイルユニットの熱交
   換器への冷媒の供給を制御する膨張弁に通電して弁体を
   開放するコントローラーを設けたことを特徴とする冷媒
   循環式空調システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷媒循環式空調システム
   におけるコントローラーとして、設定時間毎に一定時間
   閉路するスイッチング回路を有するタイマーと、同タイ
   マーのスイッチング回路が閉路状態のときで温度センサ
   ーから信号が入力されたときに膨張弁に通電する通電制
   御回路とから構成したコントローラーを採用したことを
   特徴とする請求項１記載の冷媒循環式空調システム。
3. 【請求項３】 請求項１記載の冷媒循環式空調システム
   におけるコントローラーとして、設定時間毎に一定時間
   信号を出力するタイマーと、同タイマーからの信号と温
   度センサーからの信号の同時入力により膨張弁に通電す
   る通電制御回路とから構成したコントローラーを採用し
   たことを特徴とする請求項１記載の冷媒循環式空調シス
   テム。