JPH0486434A

JPH0486434A - 冷房装置

Info

Publication number: JPH0486434A
Application number: JP20314990A
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: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-19
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JP2996493B2

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１７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、この凝縮器の出口
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
を備えた冷房装置において、前記第２管路から分岐して
、前記第１管路に接続される第３管路を形成するととも
に、この第３管路に、前記冷媒と外気とを熱交換する外
気凝縮器を配置し、さらに、前記蒸発器を、前記凝縮器
および外気凝縮器より下方に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、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、
第１管路に自然循環し、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、例
えば、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３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、この管路から第１管路に自
然循環し、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２３は、例えば、フロン系冷媒のように
気液相変化する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。

凝縮器２５の出口側と蒸発器２３の一側とを接続して第
１管路２９が形成されている。

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。

そして、この実施例では、第２管路３３から分岐して、
第１管路２９に接続される第３管路３７が形成されてい
る。

この第３管路３７は、屋外に延設されており、屋外にお
ける第３管路３７の、凝縮器２５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。

そして、この実施例では、凝縮器２５より充分下方とな
る位置に、蒸発器２３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、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１管路２９に自然循環し、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、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か
ら第３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から第１管路２９に自然循環し、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、第１管路２９に接続される第３
管路３７を形成するとともに、この第３管路３７に、冷
媒と外気とを熱交換する外気凝縮器３９を配置し、さら
に、蒸発器２３を、凝縮器２５および外気凝縮器３９よ
り下方に配置したので、液ポンプ等を配置することなく
冷媒を自然循環させながら、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３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、凝縮器
２５および外気凝縮器３９の充分下方に蒸発器２３を配
置したので、外気凝縮器３９あるいは凝縮器２５で凝縮
された冷媒は、重力の作用により自然落下するため、第
１管路２９に液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３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。

また、第３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（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
３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、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、第１管路に接続される第３管路を形成するととも
に、この第３管路に、冷媒と外気とを熱交換する外気凝
縮器を配置し、さらに、蒸発器を、凝縮器および外気凝
縮器より下方に配置したので、液ポンプ等を配置するこ
となく冷媒を自然循環させながら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。

［主要な部分の符号の説明］２３・・・蒸発器２５・・・凝縮器２９・・・第１管路３３・・・第２管路３７・・・第３管路３９・・・外気凝縮器。

【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。第１図第３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気液相変化する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、この凝縮器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、前記第１管路に接続さ
れる第３管路を形成するとともに、この第３管路に、前
記冷媒と外気とを熱交換する外気凝縮器を配置し、さら
に、前記蒸発器を、前記凝縮器および外気凝縮器より下
方に配置してなることを特徴とする冷房装置。