JPH028658A - 冷凍サイクルにおける凝縮コントロール構造 - 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、ビルなどの建物の冷房などを行うために、冷
媒ガスを冷却液化する凝縮器と、その凝縮器で液化され
た冷媒液を貯留する受液部とを備えた冷凍サイクルにお
ける凝縮コントロール構造に関する。

〈従来の技術〉 この種の構造に用いられる凝縮器としては、従来一般に
、横型凝縮器と縦型凝縮器とが知られ、いずれにおいて
も、それらの下方に受液部を備え、凝縮器で液化された
冷媒液を溜めて気液分離を１テうことにより、冷媒液を
供給する配管内に冷媒ガスが入り込まないように構成さ
れている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述の横型凝縮器にあっては、凝縮器の
平面視における面積が大きいために、液化された冷媒液
が凝縮器の下部に溜まりやすく、凝縮器内の冷却用配管
の下方部分が冷媒液中に浸漬され、冷媒ガスと接触する
熱交換面積が減少して凝縮効率が低下する問題があり、
これを回避するためには、凝縮器において冷却用配管の
最下方部分より下方に前述の液溜まりを許容する空間を
形成しなければならず、凝縮器が大型化する欠点があり
、しかも、凝縮器の大型化に伴って冷媒充填量が増大し
、冷凍サイクルの効率が低下する欠点があった。

一方、縦型凝縮器にあっては、液化した冷媒液が直接的
に受液部に流下するため、その冷媒液の流下量が多いと
きに、流下に伴って冷媒ガスを巻き込み、受液部での気
液分離が不良になりやすく、これを回避するためには、
受液部の容積を大きくしなければならず、受液部が大型
化する欠点があり、しかも、受液部の大型化に伴って冷
媒充填量が増大し、前述の横型凝縮器の場合と同様に冷
凍サイクルの効率が低下する欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、機器を大型化することなく、凝縮効率を向上すると
ともに、受液部での気液分離を良好に行うことができる
ようにして、冷凍サイクルの効率を向上できるようにす
ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の冷凍サイクルにおける凝縮コントロール構造は
、このような目的を達成するために、冷媒ガスを冷却液
化する凝縮器と、その凝縮器で液化された冷奴液を貯留
する受液部とを備えた冷凍サイクルであって、凝縮器と
受液部との間に、冷媒液を一時的に溜める液溜まり部を
設け、その液溜まり部において、凝縮器内の冷却用配管
の最下部よりも低い所定レベルまで冷媒液が溜まるに伴
い、その冷媒液を受液部側に流下供給する弁機構を備え
て構成する。

上記弁機構としては、凝縮器内の冷却用配管の最下部が
浸漬されることの無い所定レベルまで冷媒液が溜まるに
伴い、その浮力によって受液部側への流下管路を開くフ
ロート弁と、そのフロート弁の上流側空間と下流側空間
とにわたって連通接続した均圧管とから構成されたもの
が採用される。

また、別の弁機構としては、液溜まり部から受液部への
流下管路に介装した開閉弁と、液溜まり部において凝縮
器内の冷却用配管の最下部が浸漬されることの無い所定
レベルまで冷媒液が溜まったことを検出して指令信号を
出力するレベルセンサと、そのレベルセンサからの指令
信号に応答して開閉弁を開く開弁制御機構とから構成さ
れたものが採用される。

〈作用〉 上記構成によれば、凝縮器で液化された冷媒液を液溜ま
り部に一時的に溜め、その液溜まり部に冷媒液が所定レ
ヘルまで溜まるに伴って弁機構を開き、冷媒液を所定量
づつ受液部に流下供給していくことができる。

〈実施例〉 次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

く第１実施例〉 第１図は、冷凍サイクルの全体構成図であり、冷媒ガス
を冷却液化するｉ！１ｉｌｉ器ｌに冷媒液配管２と冷媒
ガス配管３とが連通接続され、その冷媒液配管２に、ビ
ルなどの建物の各階に設けられた液ヘツダー４・・・が
連通接続され、一方、冷媒ガス配管３に、各階に設けら
れたガスヘッダー５・・・が連通接続されている。

各階には、冷房用コイル６、暖房用コイル７および送風
ファン８を備えた空調用室内ユニット９・・・が設置さ
れ、冷房用コイル６・・・と液ヘツダー４およびガスヘ
ッダー５が連通接続され、冷媒を凝縮器１七空調用室内
ユニント９・・・それぞれの冷房用コイル６とにわたっ
て循環流動させ、建物内の各室内に対する冷房を行うこ
とができるように冷凍サイクルが構成されている。図示
しないが、暖雇用コイル７・・・それぞれも暖房用の液
へラダーおよびガスへラダーに連通接続され、冷媒を暖
房用蒸発器と暖房用コイル７とにわたって循環流動させ
、建物内の各室内に対する暖房を行うことができるよう
になっている。

図中、１０・・・は、それぞれ各階に対するメインバル
ブを示し、１１・・・は、それぞれ各冷房用コイル６に
対する電子膨張弁を示している。

また、１２は氷蓄熱槽を示し、この氷蓄熱槽１２には製
氷機１３が連通接続され、ポンプ１４によって氷蓄熱槽
１２から製氷機１３に水を供給するとともに、製氷機１
３で作製した微細な氷を氷蓄熱槽１２に戻すように構成
されている。

更に、前記凝縮器１内の冷却用配管１５と氷蓄熱槽１２
とがポンプ１６を介して連通接続され、氷蓄熱槽１２で
得られた冷却水を凝縮器ｌに供給するように構成されて
いる。

前記冷媒液配管２の凝縮器１の下方箇所には、第２図の
要部の一部切欠側面図に示すように、冷媒液を一時的に
溜める液溜まり部１７と受液部としての受液器１８が設
けられている。

液溜まり部１７には、冷却用配管１５の最下部よりも低
い所定レベルまで冷媒液が溜まるに伴い、その浮力によ
って受液器１日側への流下管路を開くフロート弁１９が
設けられている。

液溜まり部１７の上部空間と液溜まり部１７の下方の空
間とにわたって均圧管２０が連通接続され、受液器１８
内での液面変動に伴う内圧変化に起因してフロート弁１
９に不用な外力が働くことを防止できるように構成され
ている。

上記フロート弁１９と均圧管２０とから成る弁機構によ
り、凝縮器１で液化された冷媒液を液溜まり部１７に一
時的に溜め、それが所定量溜まるに伴ってフロート弁１
９を開き、冷媒液を所定量づつ受液器１８に流下供給す
るように構成されている。

〈第２実施例〉 第３図は、第２実施例の要部の一部切欠側面図であり、
凝縮器１を構成するケーシング２１が、縦方向に長い円
筒で形成され、そのケーシング２１の長手方向途中箇所
に、断熱材によって弁座２２が付設され、その弁座２２
にフロート弁１９が設けられて液溜まり部１７が形成さ
れ、かつ、弁座２２の上下の空間にわたって均圧管２０
が連通接続され、そして、ケーシング２１の弁座２２の
下方に、受液部としての受液空間１８ａが形成されてい
る。

即ち、この第２実施例によれば、凝縮器１とフロート弁
１９と受液空間１８ａとが一体に構成され、冷凍サイク
ルを構成する上での組み付けを容易に行うことができる
利点がある。

〈第３実施例〉 第４図は、第３実施例の要部の一部切欠側面図であり、
凝縮器１と受液器１８との間に電磁操作式の開閉弁２３
を介装して液溜まり部１７が形成され、一方、液溜まり
部１７の所定レヘルに、冷媒液が所定レベルまで溜まっ
たことを検出して指令信号を出力するレベルセンサ２４
が付設され、そして、開閉弁２３とレベルセンサ２４そ
れぞれが開弁制御機構としての制御回路２５に接続され
、冷媒液が所定レベルまで溜まるに伴い、レベルセンサ
２４からの指令信号を制御回路２５が受け、それに応答
して開閉弁２３に駆動信号を出力し、開閉弁２３を自動
的に開くように弁機構が構成されている。

上記実施例では、いずれも縦型凝縮器を用いて説明した
が、本発明は、横型凝縮器を用いる場合にも適用できる
。

〈発明の効果〉 本発明の冷凍サイクルにおける凝縮コントローる構造に
よれば、凝縮器と受液部との間に液溜まり部を設け、そ
の液溜まり部に、凝縮器で液化された冷媒液を一時的に
溜め、弁機構の開閉により、冷媒液を所定量づつ受液部
に流下供給していくから、冷媒液が凝縮器内に溜まって
、そこに冷却用配管が浸漬されることを確実に回避でき
、冷媒ガスを冷却用配管の熱交換面積の１００％に接触
させて冷却でき、凝縮器の容積を大きくすることなく凝
縮効率を向上できるようになった。

しかも、凝縮器から受液部に冷媒液を直接的に供給せず
に、液溜まり部から所定量づつ供給するから、多積の冷
媒液を一時的に受液部に供給することを回避して冷媒ガ
スの巻き込みを防止でき、受液部の容禎を大きくするこ
となく気液分離を良好に行うことができるようになった
。

更に、上述のように、機器を大型化しなくて済むから、
冷媒充填量が増大せず、冷凍サイクルの効率を低下する
ことが無い。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る冷凍サイクルにおける凝縮コント
ロール構造の実施例を示し、第１図は、冷凍サイクルの
全体構成図、第２図は、第１実施例の要部の一部切欠側
面図、第３図は、第２実施例の要部の一部切欠側面図、
第４図は、第３実施例の要部の一部切欠側面図である。 ｌ・・・凝縮器 １５・・・冷却用配管 １７・・・液溜まり部 １８・・・受液部としての受液器 １８ａ・・・受液部としての受液空間 １９・・・フロート弁 ２０・・・均圧管 ２２・・・弁座 ２３・・・開閉弁 ２４・・・レベルセンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷媒ガスを冷却液化する凝縮器と、 前記凝縮器で液化された冷媒液を貯留する受液部とを備
   えた冷凍サイクルであって、 前記凝縮器と受液部との間に、冷媒液を一時的に溜める
   液溜まり部を設け、その液溜まり部において、前記凝縮
   器内の冷却用配管の最下部よりも低い所定レベルまで冷
   媒液が溜まるに伴い、その冷媒液を前記受液部側に流下
   供給する弁機構を備えたことを特徴とする冷凍サイクル
   における凝縮コントロール構造。
2. （２）前記弁機構が、前記所定レベルまで冷媒液が溜ま
   るに伴い、その浮力によって前記受液部側への流下管路
   を開くフロート弁と、前記フロート弁の上流側空間と下
   流側空間とにわたって連通接続した均圧管とから構成さ
   れたものである請求項第（１）項に記載の冷凍サイクル
   における凝縮コントロール構造。
3. （３）前記弁機構が、前記液溜まり部から前記受液部へ
   の流下管路に介装した開閉弁と、前記液溜まり部におい
   て冷媒液が所定レベルまで溜まったことを検出して指令
   信号を出力するレベルセンサと、前記指令信号に応答し
   て前記開閉弁を開く開弁制御機構とから構成されたもの
   である請求項第（１）項に記載の冷凍サイクルにおける
   凝縮コントロール構造。