JPH0476332A

JPH0476332A - 冷房装置

Info

Publication number: JPH0476332A
Application number: JP18843190A
Authority: JP
Inventors: Hirokuni Tanaka; 田中　博国; Mitsuo Suzuki; 三男鈴木; Koichi Kodera; 小寺　弘一; Kazuaki Iijima; 和明飯嶋; Akiyuki Kawashima; 昭之川嶋; Masaru Nakazawa; 賢中澤
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1992-03-11
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: JP3051429B2

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、冷房装置に係わり、特に、外気冷熱を利用し
た冷房装置に関する。

〔従来の技術］従来、コンピュータールーム等のように内部発熱が多い
部屋に対しての冷房の省エネルギ方法の一つとして、冬
期に、低温外気を利用して室内側の熱を室外側に移動す
る冷媒自然循環式熱移動装置を冷房装置に併用した空調
装置が提案されている。

第３図は、この種の空調装置の室内機を示すもので、こ
の室内機では、室用蒸発器１１には、屋外に配置される
外気凝縮器１３に接続される循環管路１５が形成されて
いる。

そして、外気凝縮器１３を有効利用できるのが外気の温
度の低い冬期に限られ、また、外気の状態により外気凝
縮器１３の冷却能力が変動するため、室用蒸発器１３に
隣接して、冷水を循環する補助冷水コイル１７が配置さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の空調装置の室内機では
、補助冷水コイル１７を配置しているため、コンピュー
タールーム等のように、冷水の持ち込みを嫌う場所に冷
水を持ち込まざるをえず、また、室内機に室用蒸発器１
１および補助冷水コイルエフを組み込む必要があり、装
置が大型化するという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、外気の
冷熱を確実に利用することができるとともに、冷水を室
内に持ち込むことなく不足する冷却能力を充分に補うこ
とができ、かつ、室内機を小型化することのできる冷房
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］本発明にかかわる冷房装置は、気液相変化する冷媒を液
体状態で収容する受液タンクと、前記冷媒と室内空気と
を熱交換させる蒸発器と、前記冷媒と外部からの冷熱源
とを熱交換させる凝縮器と、前記受液タンクの出口側と
前記蒸発器の一側とを接続する第１管路と、前記蒸発器
の他側と前記凝縮器の一側とを接続する第２管路と、前
記凝縮器の他側と受液タンクの入口側とを接続する第３
管路とを備えた冷房装置において、前記第２管路から分
岐して、前記受液タンクに開口する第４管路を形成する
とともに、この第４管路の前記凝縮器の側方またはこれ
より上方となる位置に、前記冷媒と外気とを熱交換する
外気凝縮器を配置してなるものである。

〔作　用〕

本発明の冷房装置では、外気の温度が比較的高い夏期等
の冷房時には、凝縮器に外部から冷熱源が供給され、受
液タンク内の冷媒は、第１管路を通り蒸発器に流入し、
ここで蒸発作用を受は室内側の空気を冷房し、第２管路
を通って凝縮器に流入し、ここで冷熱源と熱交換し、凝
縮作用を受け、この後、第３管路を通って受液タンク内
に循環し、室内の冷房が行なわれる。

一方、外気の温度が比較的低い冬期等の冷房時には、凝
縮器への外部からの冷熱源の供給が停止され、受液タン
ク内の冷媒は、第１管路を通り蒸発器に流入し、ここで
蒸発作用を受は室内側の空気を冷房し、第４管路を通っ
て外気凝縮器に流入し、ここで外気と熱交換し、凝縮作
用を受け、この後、この管路を自然循環状態で受液タン
ク内に循環し、室内の冷房が行なわれる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す実施例について説明す
る。

第１図は、本発明の冷房装置の一実施例を示すもので、
図において符号２１は、例えば、フロン系冷媒のように
気液相変化する冷媒を液体状態で収容する受液タンクを
示している。

符号２３は、冷媒と室内空気とを熱交換させる複数台の
蒸発器（１台のみを図示）を示している。

符号２５は、冷媒と外部からの冷熱源とを熱交換させる
凝縮器を示しており、この凝縮器２５には、外部から冷
水等の冷熱源を供給するための冷熱源供給配管２７が挿
通されている。

受液タンク２１の出口側と蒸発器２３の一側とを接続し
て第１管８２９が形成されており、この第１管路２９に
は、液ポンプ３１が配置されている。

また、蒸発器２３の他側と凝縮器２５の一側とを接続し
て第２管路３３が形成されている。

さらに、凝縮器２５の他側と受液タンク２１０入口側と
を接続して第３管路３５が形成されている。

そして、この実施例では、第２管路３３から分岐して、
受液タンク２１に開口する第４管路３７が形成されてい
る。

この第４管路３７は、屋外に延設されており、屋外にお
ける第４管路３７の、受液タンク２１より上方となる位
置に、冷媒と外気とを熱交換する外気凝縮器３９が配置
されている。

なお、この実施例では、第４管路３７の外気凝縮器３９
と受液タンク２１との間には、受液タンク２１から外気
凝縮器３９側への冷媒の移動を阻止する逆止弁４１が配
置されている。

また、第２管路３３には、圧力センサ４３が配置されて
おり、冷熱源供給配管２７には、圧力センサ４３により
検出される第２管路３３内の圧力を所定の圧力に制御す
るための制御弁４５が配置されている。

以上のように構成された冷房装置では、外気の温度が比
較的高い夏期等の冷房時には、凝縮器２５に外部から冷
水等の冷熱源が供給され、受液タンク２１内の冷媒は、
第１管路２９を通り蒸発器２３に流入し、ここで蒸発作
用を受は室内側の空気を冷房し、第２管路３３を通って
凝縮器２５に流入し、ここで冷熱源と熱交換し、凝縮作
用を受け、この後、第３管路３５を通って受液タンク２
１内に循環し、室内の冷房が行なわれる。

一方、外気の温度が比較的低い冬期等の冷房時には、受
液タンク２１内の冷媒は、第１管路２９を通り蒸発器２
３に流入し、ここで蒸発作用を受は室内側の空気を冷房
し、第４管路３７を通って外気凝縮器３９に流入し、こ
こで外気と熱交換し、凝縮作用を受け、この後、この管
路３７を自然循環状態で受液タンク２１内に循環し、室
内の冷房が行なわれる。

しかして、以上のように構成された冷房装置では、第２
管路３３から分岐して、受液タンク２１に開口する第４
管路３７を形成するとともに、この第４管路３７の受液
タンク２１より上方となる位置に、冷媒と外気とを熱交
換する外気凝縮器３９を配置したので、外気の冷熱を確
実に利用することができるとともに、冷水を室内に持ち
込むことなく不足する冷却能力を充分に補うことができ
、かつ、室内機を小型化することが可能となる。

すなわち、以上のように構成された冷房装置では、冷媒
を流通する第２管路３３から分岐する第４管路３７に外
気凝縮器３９を配置したので、外気温度が低い冬期等に
、コンピュータールーム等において、外気の冷熱を確実
に利用することが可能となる。

また、室内機である蒸発器２３には、補助冷水コイル等
を配置する必要がなくなるため、コンピュータールーム
等において、冷水を室内に持ち込むことなく不足する冷
却能力を充分に補うことが可能となり、同時に、室内機
を小型化することが可能となる。

さらに、以上のように構成された冷房装置では、外気凝
縮器３９を受液タンク２１の上方に配置したので、外気
温度が低い時に、外気凝縮器３９で凝縮された冷媒は、
重力の作用により自然落下し、受液タンク２１に流入す
るため、第４管路３７にポンプ等を配置する必要がなく
なる。

また、以上のように構成された冷房装置では、外気温度
が高く、外気凝縮器３９での液化量が不足する時には、
第２管路３３の圧力が所定の圧力まで低下しないため、
圧力センサ４３により制御弁４５が開とされ、冷熱源供
給配管２７からの冷水により残りの冷媒ガスが液化され
、これにより、第２管路３３内の圧力が常に所定の圧力
に維持されるため、外気温度が高くなった時にも、室内
を確実に冷房することが可能となる。

さらに、以上のように構成された冷房装置では、外気温
度が所定の凝縮温度より高い時には、外気凝縮器３９内
の冷媒ガスが、加熱膨張し、浮力によりこの部分に滞留
するため、第４管路３７あるいは第２管路３３等に特別
な切換弁等を配置することが不要となる。

なお、以上述べた実施例では、冷媒ガスが配管抵抗等に
より外気凝縮器３９側に逆流し、屋外にて熱ロスを起こ
す虞を考慮し、第４管路３７に逆止弁４１を配置した例
について述べたが、必ずしも必要でないことは勿論であ
る。

また、第４管路３７を、第２管路３３の頂部より分岐す
ることにより、冷媒の流れを非常に円滑にすることが可
能となり、さらに、この分岐部分の配管径を大きくする
ことにより、冷媒のガス流速の影響を少なくすることが
可能となる。

第２図は、本発明の冷房装置の他の実施例を示すもので
、この実施例では、凝縮器２５の側方に外気凝縮器４９
が配置されており、この外気凝縮器４９の配置される第
４管路４７には、外気凝縮器４９の上流側および下流側
に、それぞれ開閉弁５１．５３が配置されている。

以上のように構成された冷房装置では、冬期等のように
外気が充分に低温になった時に、開閉弁５１．５３が開
とされ、外気凝縮器４９を使用した冷媒の冷却が行なわ
れる。

以上のように構成された冷房装置においても第１図に示
した実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。

なお、以上述べた実施例では、第１管路２９に液ポンプ
３１を配置した例について述べたが、本発明は、かかる
実施例に限定されるものではなく、例えば、受液タンク
２１の下方に蒸発器２３が配置されている場合等には、
冷媒が自然循環するため、必ずしも必要でないことは勿
論である。

また、以上述べた実施例では、外気凝縮器３９において
、大気と冷媒とを熱交換した例について述べたが、本発
明は、かかる実施例に限定されるものではなく、例えば
、春、秋等のように大気の温度が比較的高い時には、外
気凝縮器に冷水をかけて、この冷水と冷媒とを熱交換す
るようにしても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、第２管路から分岐
して、受液タンクに開口する第４管路を形成するととも
に、この第４管路の凝縮器の側方またはこれより上方と
なる位置に、冷媒と外気とを熱交換する外気凝縮器を配
置したので、外気の冷熱を確実に利用することができる
とともに、冷水を室内に持ち込むことなく不足する冷却
能力を充分に補うことができ、かつ、室内機を小型化す
ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷房装置の一実施例を示す配管系統図
である。第２図は本発明の冷房装置の他の実施例を示す配管系統
図である。第３図は従来の冷房装置の室内機を示す配管系統図であ
る。〔主要な部分の符号の説明〕２１・・・受液タンク２３・・・蒸発器２５・・・凝縮器２９・・・第１管路３１・・・液ポンプ３３・・・第２管路３５・・・第３管路３７・・・第４管路３９・・・外気凝縮器。第１ＩＩ６７はθＦンフソ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気液相変化する冷媒を液体状態で収容する受液タ
ンクと、前記冷媒と室内空気とを熱交換させる蒸発器と
、前記冷媒と外部からの冷熱源とを熱交換させる凝縮器
と、前記受液タンクの出口側と前記蒸発器の一側とを接
続する第１管路と、前記蒸発器の他側と前記凝縮器の一
側とを接続する第２管路と、前記凝縮器の他側と受液タ
ンクの入口側とを接続する第３管路とを備えた冷房装置
において、前記第２管路から分岐して、前記受液タンク
に開口する第４管路を形成するとともに、この第４管路
の前記凝縮器の側方またはこれより上方となる位置に、
前記冷媒と外気とを熱交換する外気凝縮器を配置してな
ることを特徴とする冷房装置。