JPH0150822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はヒートポンプ式の冷凍サイクルを持
つ空気調和装置に関し、特に冷凍サイクルの構成
要素の放熱ロス及び結露を防ぎ、かつ周囲温度に
よる冷凍サイクルの変動をなくするものである。

〔従来の技術〕

従来、チリングユニツト等に適用される空気調
和装置は、一般に冷凍装置を収容する機械室部分
と、非利用側空気熱交換器等を収容する熱交換室
と、送風機及びこれらを覆うケーシング部からな
り、冷凍装置は、圧縮機、利用側水熱交換器、余
剰冷媒を貯える液溜容器、絞り装置及びアキユム
レータ等からなつている。

第５図はこの種従来の空気調和装置の冷凍サイ
クル図を示すもので、１は圧縮機、２は四方弁、
３は利用側水熱交換器で、その外管３ａには蓄熱
槽または冷却塔からの水が循環されるようになつ
ているとともに、外管３ａ内に挿着した内管（図
示せず）には圧縮機１の運転により冷媒が循環す
るようになつている。また、４は非利用側空気熱
交換器、５はその送風機、６は低圧アキユムレー
タ、７は利用側水熱交換器３と非利用側空気熱交
換器４とを結ぶ冷媒通路に設けた絞り装置で、逆
止弁８ａ〜８ｄと、ドライヤ９と、冷房用キヤピ
ラリチユーブ１０と、暖房用キヤピラリチユーブ
１１と、電磁弁１２と、電気式膨張弁１３及び二
重管１４とから構成され、そして、上記二重管１
４は電磁弁１２に接続された内管１４ａと、電気
式膨張弁１３に接続され内管１４ａの周囲に覆う
ようにした外管１４ｂとからなる。また、１５は
利用側水熱交換器３と絞り装置７間を結ぶ冷媒通
路に設けた余剰冷媒用の液溜容器である。

上記二重管は、内管のキヤピラリ内を流れる冷
媒流量が入口冷媒の圧力と過冷却度とに依存する
ということを利用して、内管１４ａのキヤピラリ
の周囲の流量を電気式膨張弁１３によつて制御
し、これにより内管のキヤピラリの過冷却度を変
化させて全体の冷媒流量を制御するのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような、従来の空気調和装置における問
題点は、前記の絞り装置の外管に流す電気式膨張
弁１３からの流量は正確さを要するばかりでな
く、内管のキヤピラリの周囲を減圧、蒸発させて
熱交換を行なうことにより、過冷却度を調整する
ものであるため、外気温度の影響を受けやすく、
実際の制御においては内管のキヤピラリと外管と
外気との両方で決定する必要があり、かつ不安定
となるという問題がある。また、多数のキヤピラ
リ及び電気部品を使用しているため、使用時の絞
り装置からの配管振れが大きく、その振動減衰の
ため対策が必要となる。

さらにチリングユニツト等の空気調和装置は、
屋外に設置されるため、その冷凍装置部分は外気
の影響を受けやすく、放熱による熱交換能力の低
下や各部品の放熱ロスが大きいほか、外気の影響
による冷凍サイクルの変動、部品表面への結露に
より冷凍装置の信頼性が低下し、さらに結露水を
収集、排水するために冷凍装置の台枠をドレン皿
構造にしなければならない等の問題があつた。

この発明は、上記のような従来の問題を解決す
るためになされたもので、利用側水熱交換器、絞
り装置、液溜容器等の冷凍サイクル構成要素から
の放熱ロス及びその結露を防止し、併せて周囲温
度による冷凍サイクルの変動をなくするようにし
た空気調和装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和装置は、利用側水熱交
換器を筒状に形成し、この筒状の中空部内に他の
冷凍装置を構成する液溜容器、アキユムレータ及
び絞り装置等の部品を収容し、中空部内の収容部
品及び利用側水熱交換器全体を断熱材によりモー
ルドしたものである。

〔作用〕

この発明においては、筒状に形成した利用側水
熱交換器及びその中空部内に収容した液溜容器、
アキユムレータ、絞り装置の部品全体を発泡断熱
材等により被覆モールドして断熱構造とすること
により、冷凍装置が外気温度に影響されなくな
り、所期の目的が達成される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図乃至第４図
について説明する。

第１図はこの発明に係る空気調和装置の冷凍サ
イクル図を示すもので、第４図と同一の部分には
同一符号を付してその説明を省略し、第４図と異
なる部分を重点に述べる。

第１図からも明らかなように１点鎖線で囲んだ
冷凍サイクルの各構成部品、即ち、利用側水熱交
換器３、低圧アキユムレータ６、絞り装置７及び
液溜容器１５全体を、発泡ウレタン等の発泡断熱
材１６により被覆モールドして、外気と完全に遮
断された断熱構造にしたものである。

第２図乃至第４図は利用側水熱交換器３を含む
低圧アキユムレータ６、絞り装置７及び液溜容器
１５の断熱構造を具体的に示した場合の空気調和
装置の全体図を示すもので、１７は比較的厚鋼板
によつて皿状に成形された台枠であり、この台枠
１７上の四隅部分には４本の支柱１８が垂直に取
り付けられ、さらにこの支柱１８の前面側及び後
面側同志の上端をそれぞれ連結板１９，２０によ
り互いに連結することで機械室Ａを構成してい
る。この機械室Ａ内の台枠１７上には、上記圧縮
機１及び上記利用側水熱交換器３が設置されてい
るとともに、機械室Ａ内の連結板１９には、冷凍
装置及び送風機５を制御する接触器、リレー、保
護装置等を装着した電気制御盤２１が、連結板２
０には図示しないシスターンタンクがそれぞれ取
り付けられている。

２２は上記支柱１８上に取り付けたドレンパン
で、このドレンパン２２上には、プレートフイン
と銅管でＬ字状に成形した非利用側空気熱交換器
４が設置されている。２２ａはドレンパン２２に
形成したドレン排出口である。

２３〜２６は上記四隅の支柱１８に取り付けら
れる外装用支柱で、この外装用支柱２３〜２６に
より囲まれる前後及び左右の側面は、第２図に示
すような板材２７〜２９を外装用支柱２３〜２６
に取り付けることによつてカバーされ、装置のケ
ーシングを構成するようになつている。また、上
記ケーシングで覆われた外装用支柱２３〜２６の
上端には、送風機５を装着したフアンケーシング
５ａが一体に取り付けられ、送風機５はＬ字状の
非利用側空気熱交換器４で囲まれた熱交換室Ｂの
対向している。

また、上記利用側水熱交換器３は、蓄熱槽また
は冷却塔の水回路に接続される外管３ａと冷媒回
路に接続される内管（図示せず）をコイル状にし
た円筒形をなし、このように成形した利用側水熱
交換器３の中空部３ｂ内には、第３図及び第４図
に示すごとく低圧アキユムレータ６と、絞り装置
７を構成する逆止弁８ａ〜８ｄ、ドライヤ９、冷
房用キヤピラリチユーブ１０、暖房用キヤピラリ
チユーブ１１、電磁弁１２、電気式膨張弁１３お
よび二重管１４と、液溜容器１５が収容され、そ
してこれら全体はケース１７内にセツトされた
後、その内部空間に発泡ウレタン等の発泡断熱材
１６を充填し、利用側水熱交換器３を含む収容部
品全体を被覆し、かつモールドして各収容部品を
外気から完全に遮断した断熱構造にする。

次に第１図に従つて、冷凍サイクル運転を説明
すると、冷房運転の場合は、圧縮機１から吐出さ
れた高温、高圧のガス冷媒は、四方弁２を通つて
非利用側空気熱交換器４へ送られ、ここで送風機
５によりガス冷媒が凝縮され、高圧の液冷媒とな
る。この高圧液冷媒は逆止弁８ａを通つてドライ
ヤ９、電磁弁１２、電気式膨張弁１３、二重管１
４でそれぞれ減圧される。また冷房用キヤピラリ
チユーブ１０でも減圧をうける。減圧された低圧
のガス、液混合冷媒は利用側水熱交換器３で蒸発
し、外部から導入される外管３ａ内の水を冷却し
て熱交換を行なう。また、蒸発したガス、液混合
冷媒は低圧アキユムレータ６へ送られ、液は底部
へ、ガスは配管６ａを通つて四方弁２へ、そして
圧縮機１へと戻る。

一方、暖房運転の場合は逆の経路をたどる。即
ち、圧縮機１より吐出された高温、高圧のガス冷
媒は四方弁２を通つて利用側水熱交換器３へ送ら
れ、そこで外管３ａを流れる温水により凝縮され
て高圧の液冷媒となる。この高圧の液冷媒は液溜
容器１５、逆止弁８ｂを通つて絞り装置７で減圧
される。また、暖房用キヤピラリチユーブ１１で
も減圧される。

このような冷・暖房の冷凍サイクル運転が繰り
返されると、従来の冷媒装置では、外気との温度
差から低圧アキユムレータ６はその表面に結露
し、また液溜容器１５から放熱によるエネルギー
損失が生じたり、結露したりするのであるが、こ
の発明の実施例では、低圧アキユムレータ６、液
溜容器１５が断熱材で被覆されているため、上記
の現象は回避できるほか、冷凍サイクルが外気温
の影響を受けることがない。また、低圧アキユム
レータ６、液溜容器１５及び絞り装置７は、利用
側水熱交換器３の円筒中空部３ｂ内に収容され、
断熱材１６で一体にモールドされるため、装置の
コンパクト化が可能となり、ドレン排水の問題も
なくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、冷凍
装置部品の利用側水熱交換器を全体が筒状となる
ように形成し、その中空部内に冷凍装置の他の部
品であるアキユムレータ、液溜容器、絞り装置等
を収容し、これら収容部品及び利用側水熱交換器
全体を断熱材によりモールド被覆する構造とした
ので、外気とこれら部品とは完全に遮断され、放
熱によるエネルギー損失がなく、結露もない周囲
温度に影響されない冷凍装置が得られるばかりで
なく、空間を利用して冷凍装置全体をコンパクト
にまとめることができ、かつ動力系からの機械的
振動が断熱材で吸収されるので配管や装置の不要
な振動や共振が防止され、空気調和装置として性
能の安定したものを得ることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示
し、第１図は空気調和装置の冷凍サイクル図、第
２図は全体の構成を示す分解斜視図、第３図は利
用側水熱交換器部分の平面図、第４図はその側面
図、第５図は従来の冷凍サイクルを示す模式図で
ある。 １……圧縮機、２……四方弁、３……利用側水
熱交換器、３ｂ……中空部、４……非利用側空気
熱交換器、５……送風機、６……アキユムレー
タ、７……絞り装置、１５……液溜容器、１６…
…断熱材。なお、図中同一符号は同一または相当
部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機と、利用側水熱交換器と、液溜容器
   と、絞り装置と、アキユムレータ等により冷凍サ
   イクルを構成する冷凍装置及び非利用側空気熱交
   換器を備えた空気調和装置において、上記利用側
   水熱交換器を筒状に形成し、その中空部内に上記
   液溜容器、絞り装置、アキユムレータ等を収容す
   るとともに、該収容部品を含む上記利用側水熱交
   換器全体を断熱材で被覆したことを特徴とする空
   気調和装置。