JP2720573B2 - 暖房機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は媒体を加熱し無動力熱搬送方式で暖房運転す
る暖房機に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の暖房機は第２図に示すように媒体加熱
器１より上方に位置したレシーバ２の中間位置に気液セ
パレータ３を配設し、レシーバ２と気液セパレータ３の
間に両者を均圧させる開閉弁４を有し、さらにレシーバ
２と気液セパレータ３の間に逆止弁５を設けていた。媒
体加熱器１で蒸発した媒体は室内熱交換器６で凝縮しレ
シーバ２へ流入する。レシーバ２へ液冷媒が溜ると開閉
弁４を開きレシーバ２と気液セプレータ３とを均圧化し
レシーバ２の液冷媒を気液セパレータ３へ流入させる。
流入し終わると開閉弁４を閉じ逆止弁５も閉じるため再
び室内熱交換器６から凝縮した液冷媒がレシーバ２へ流
入する。このような動作を繰り返して熱搬送を行ない暖
房運転を行なうようになっていた（例えば実開昭61−43
679号公報）。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では次のような課題を
有していた。

1.媒体加熱器と気液セパレータの接続配管中の媒体は自
然循環であり、媒体の熱分解を防止するためには媒体加
熱器出口を２相状態の媒体で出す必要がある。しかし媒
体加熱器出口管を気液セパレータ上方と接続すると気液
セパレータが媒体加熱器の上方に位置するため、途中配
管の曲げ箇所が多くなり、配管抵抗が大きくなる。した
がって気液セパレータ内の液面も高くする必要が生じ、
媒体加熱器と気液セパレータの間の高さが大きくなり、
機器全体が大きくなる。

2.レシーバに溜った液冷媒を気液セパレータ内の静圧成
分の均圧させて重力差で流入させるため、開閉弁の開時
間を長く設定しなければならず、冷媒循環量Ｇ（g/se
c）開閉弁の周期（開時間T₀＋閉時間T₁）をＴとすると Ｇ＝Ｖ×γ/T（V:レシーバ容積（cc）） （γ：レシーバ内液冷媒密度（g/cc）） からＴが大きくなるとＧが減少し大きな熱搬送量が得ら
れない。

3.気液セパレータから室内熱交換器へ往く接続配管中に
液媒体成分が混入すると気液セパレータから室内熱交換
器へ出ていく媒体量Q₁と室内熱交換器からレシーバを介
して間欠的に気液セパレータへ戻す媒体量Q₂とかQ₁＞Q2
の関係となり媒体が徐々に室内熱交換器へ溜り暖房運転
中媒体圧力が異常に上昇し安定した暖房運転ができな
い。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、媒体加熱
器と気液セパレータの高さ方向の構成を小型コンパクト
にし、開閉弁が開の時レシーバから液媒体を短時間で気
液セパレータへ流出させることにより大きな熱搬送量を
得ると共に気液セパレータ性能を向上させ安定した暖房
運転を行なわせることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の暖房機は、室内熱
交換器、媒体加熱器、気液セパレータ、レシーバから構
成し、気液セパレータ頂部には配管接続口Ａを有するキ
ャップと配管接続口B,Cを設け、レシーバ頂部に設けた
２個の配管接続口D,Eのうち配管接続口Ｄと接続口Ａと
を開閉弁を介して配管し、接続口Ｂはレシーバ底部へ第
１逆止弁を介し配管し、接続口Ｃは室内熱交換器の一端
に接続配管し、室内熱交換器の他端からは第２逆止弁を
介しレシーバ頂部の接続口Ｅに配管すると共に気液セパ
レータ底部には２個の配管接続口F,Gを設け接続口Ｆは
媒体加熱器の底部と配管し、媒体加熱器の頂部からの配
管は接続口Ｇを介して気液セパレータ内に挿入し、気液
セパレータ頂部の接続口Ａのキャップ下部に開口し、か
つ気液セパレータ内に液面安定体の上方にバッフル板を
配設し、キャップ下端と第１逆止弁下端をバッフル板と
液面安定体の間に構成し、第１逆止弁下方の液面安定体
には空隙部を設けて成るものである。

作用 本発明は上記した構成によって、媒体加熱器で加熱さ
れた媒体は２相状態で気液セパレータ下端から気液セパ
レータ内に最短距離で流入するため配管抵抗を少なくす
ることができ、気液セパレータ内の２相状態保証最低液
面高さは媒体加熱器に対し低くすることができる。よっ
て媒体加熱器と気液セパレータの高さ方向の構成を小型
コンパクトにできる。

又開閉弁を開にしてレシーバ内に溜った液媒体をレシ
ーバから流出させる際、媒体加熱器の頂部から気液セパ
レータ内へ挿入した配管からレシーバ内へ動圧成分が作
用するためレシーバから完全に液媒体が気液セパレータ
へ流出する迄の時間の短縮化が図れ大きな熱搬送量が得
られる。

さらに気液セパレータ頂部のキャップにより媒体加熱
器頂部から気液セパレータ内へ流出した２相媒体の液媒
体はキャップ壁面を伝わってバッフル板より下方で気液
セパレータ内へ液面安定体を通って落下し、開閉弁開時
レシーバから冷たい液媒体が気液セパレータ内へ流入す
る際は、第１逆止弁下方の液面安定体に空隙を設けてあ
るので冷たい液媒体の飛散を防止することにより、気液
セパレータ内の圧力が低下し媒体加熱器へ流入する液媒
体が逆流することもなく安定した気液セパレータ内の液
面が保持でき、気液セパレータ性能の向上が得られ、気
液セパレータから室内熱交換器へはガス媒体のみ流れ、
余分な液媒体が室内熱交換器へ出ていかないため、暖房
運転中異常に媒体圧力が上昇することを防止でき安定し
た暖房運転が行なえる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図にもとづいて説明す
る。なお第２図と同一部材には同一符号を付してある。

第１図において１は頂部に接続口A8を有するキャップ
11とレシーバ２の底部と第１逆止弁５を介し接続する接
続口B9と室内熱交換器６の一端と接続配管する接続口C1
0を有し、底部には接続口F14と接続口G15を有する気液
セパレータ３より下方に配設してある媒体加熱器であ
り、レシーバ２は気液セパレータ３より上方に配設して
ある。気液セパレータ３と媒体加熱器１とは、媒体加熱
器１の底部と接続口Ｆとを接続する加熱器入口管16と、
媒体加熱器１の頂部と接続口G15とを接続する加熱器出
口管17とでループ状に接続してあり、加熱器出口管17は
気液セパレータ３内へ挿入すると共に、先端開口部は接
続口A8の下方にある。気液セパレータ内には壁面安定体
18の上方にバッフル板19を配設し、キャップ11の下端と
第１逆止弁５の下端はバッフル板19と液面安定体18の間
に設け、第１逆止弁５の下方の液面安定体18には空隙部
20を設けてある。レシーバ２の頂部には接続口A8からの
均圧管21を開閉弁４を介し接続する接続口D12と室内熱
交換器６の他端と第２逆止弁を介し接続する接続口E13
を設けてある。

上記構成において媒体加熱器１で加熱された媒体は２
相状態で加熱器出口管17を通り気液セパレータ３内に流
入し液媒体はキャップ11の壁面を伝わり液面安定体18を
通り気液セパレータ３内へ落下し、再び加熱器入口管16
を通って媒体加熱器１へ流入する。一方気液セパレータ
３内に媒体加熱器１から流入した２相媒体のガス成分は
バッフル板19を通過し接続口C10から室内熱交換器６へ
圧送され凝縮液化する。この時開閉弁４が閉の時は第１
逆止弁５は閉状態でレシーバ２へ室内熱交換器６からの
過冷却液媒体が第２逆止弁７を通り圧送されレシーバ２
内のガス媒体が凝縮液化しレシーバ２内の圧力が急激に
低下し室内熱交換器６の過冷却液媒体がレシーバ２内へ
引き込まれ、レシーバ２内は室内熱交換器６からの凝縮
液媒体で満たされる。この状態で開閉弁４を開にすると
レシーバ２と気液セパレータ３とは均圧状態となり、レ
シーバ２内の液媒体は第１逆止弁５を通り気液セパレー
タ３へ流入する。この時第２逆止弁７は閉状態である。
次に開閉弁４を閉とすると第１逆止弁５は閉となり再び
レシーバ２へ室内熱交換器６から過冷却液媒体が流入し
レシーバ２を凝縮液媒体で満たし開閉弁４を開にすると
いうサイクルを繰り返す。すなわち気液セパレータ３と
媒体加熱器１の間は自然循環サイクル、気液セパレータ
３、室内熱交換器６、第２逆止弁７、レシーバ２、第１
逆止弁５のサイクルはレシーバ２へ室内熱交換器６から
の過冷却液媒体を溜めてそれを間欠的に気液セパレータ
３へ供給するという間欠動作サイクルである。ここで媒
体加熱器１の出口管を気液セパレータ３内へ底部から挿
入しているため加熱器出口管17の配管抵抗が従来より小
さくなり、その結果媒体加熱器１の出口媒体を２相流保
証する気液セパレータ３内の液面レベルを低くすること
ができる。よって媒体加熱器１と気液セパレータ３の高
さ方向の構成の小型コンパクト化が図れる。又、加熱器
出口管17の開口部を均圧管21を接続してある接続口A8の
キャップ11の下部に設けてあるためレシーバ２の液媒体
を気液セパレータ３へ供給する際の開閉弁４の開時間は
レシーバ２内へ動圧成分がかかるため従来より短縮化が
できその結果大きな熱搬送量が得られる。さらに加熱器
出口管15の開口部をキャップ11内に設け、かつキャップ
下端をバッフル板19と液面安定体18との間に設けてある
ので、媒体加熱器１からの２相媒体の液媒体はキャップ
壁面を伝わり気液セパレータ３内の液面を乱すことなく
確実に気液セパレータ内へ保持され、開閉弁４が開きレ
シーバ２内から冷たい液媒体が気液セパレータ３内へ流
入する際も、第１逆止弁５の下方の液面安定体18に空隙
部20を設けてあるので冷たい液媒体が飛散することを防
止することにより、気液セパレータ内３の圧力が低下し
媒体加熱器１へ流入する液媒体が逆流し、気液セパレー
タ内の液面を乱すこともなく、安定した液面保持ができ
気液セパレータ性能の向上が得られ、媒体圧力の異常上
昇なく安定した暖房運転が可能となる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、媒体加熱器と気液セパ
レータとの間の高さ寸法の低減化が図れ機器全体の小型
コンパクト化が図れると共に、熱搬送量の増大化が図
れ、さらに気液セパレータにおける気液分離性能の向上
により媒体圧力の異常上昇なく安定した暖房運転が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による暖房機の回路構成図第
２図は従来の暖房機の回路構成図である。 １……媒体加熱器、２……レシーバ、３……気液セパレ
ータ、４……開閉弁、５……第１逆止弁、６……室内熱
交換器、７……第２逆止弁、８……接続口Ａ、９……接
続口Ｂ、10……接続口Ｃ、11……キャップ、12……接続
口Ｄ、13……接続口Ｅ、14……接続口Ｆ、15……接続口
Ｇ、18……液面安定体、19……バッフル板、20……空隙
部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内熱交換器、媒体加熱器、気液セパレー
   タ、レシーバから構成し、前記気液セパレータ頂部には
   配管接続口Ａを有するキャップと配管接続口B,Cを設
   け、レシーバ頂部に設けた２個の配管接続口D,Eのうち
   配管接続口Ｄと接続口Ａとを開閉弁を介して接続し、前
   記接続口Ｂはレシーバ底部へ第１逆止弁を介し接続し、
   前記接続口Ｃは室内熱交換器の一端に接続し、前記室内
   熱交換器の他端からは第２逆止弁を介しレシーバ頂部の
   接続口Ｅに接続すると共に、気液セパレータ底部には２
   個の配管接続口F,Gを設け、この接続口Ｆを媒体加熱器
   の底部と接続し、媒体加熱器の頂部からの配管は接続口
   Ｇを介して気液セパレータ内に挿入し、前記気液セパレ
   ータ頂部の接続口Ａのキャップ下部に開口し、かつ気液
   セパレータ内に液面安定体の上方にバッフル板を配設
   し、前記キャップ下端と第１逆止弁下端をバッフル板と
   液面安定体の間に構成し、第１逆止弁下方の液面安定体
   には空隙部を設けて成る暖房機。