JPH081372Y2 - 冷媒自然循環式暖房システム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、熱源側となる蒸発器と暖房用の利用側とな
る凝縮器とを冷媒配管を介して連通接続し、前記蒸発器
と前記凝縮器および冷媒配管とにわたって密閉状態で冷
媒を循環流動するように構成し、かつ、前記冷媒とし
て、前記凝縮器での熱交換に伴って蒸気から液体に相変
化する冷媒を使用するとともに、前記蒸発器と前記凝縮
器との間に、液体に相変化した冷媒を前記蒸発器に移送
するに足るヘッド差を備えた冷媒自然循環式暖房システ
ムに関する。

〈従来の技術〉 この種の冷媒自然循環式暖房システムとしては、従
来、特開昭48−101640号公報に開示されているように、
凝縮器を加熱ユニットとして室内に設け、一方、蒸発器
を吸熱ユニットとして設け、凝縮器と蒸発器との間に所
定のヘッドを保持させるとともに、それらユニットを接
続する配管内に液化性ガス冷媒を充填し、蒸発器でのガ
ス化と凝縮器での液化とにより冷媒を自然循環させ、室
内の暖房を行うように構成されている。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、冷媒蒸気を凝縮器に供給する冷媒配管
が夜間に冷却されているため、朝などの運転開始時にあ
っては、その冷媒蒸気を供給する冷媒配管内の圧力と、
凝縮器で液化された冷媒液を凝縮器に戻す冷媒配管内の
圧力とが同じ状態になっていて、冷媒蒸気が凝縮器に供
給されづらく、暖房の立ち上がりが遅いという欠点があ
った。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、朝などの運転開始に際し、冷媒蒸気を凝縮器に円
滑に供給できるようにして暖房の立ち上がりを早くでき
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〉 本考案は、上述のような目的を達成するために、冒頭
に記載した冷媒自然循環式暖房システムにおいて、凝縮
器に連通接続されて冷媒液を前記蒸発器に流下する冷媒
配管に、その鉛直方向を向いた配管部分の最上部位置ま
たはそれに近い箇所で冷媒取り出し管を連通接続すると
ともに、その冷媒取り出し管に冷媒を冷却する冷却手段
を付設して構成する。

上記冷却手段としては、外気との熱交換によって冷媒
を冷却する熱交換器とか、あるいは、冷水等との熱交換
によって冷媒を冷却する熱交換器など各種の構成が採用
できる。

〈作用〉 本考案に係る冷媒自然循環式暖房システムの構成によ
れば、朝などの運転開始時または運転開始前に冷却手段
を作動させ、凝縮器で液化した冷媒液を蒸発器に供給す
る冷媒配管内の冷媒蒸気を冷却することにより、その冷
媒配管内の圧力を低下させ、凝縮器に冷媒蒸気を供給す
る側の冷媒配管内との間に圧力差を生じさせ、冷媒蒸気
を凝縮器側に円滑に流動することができる 〈実施例〉 次に、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

図は、冷媒自然循環式暖房システムの実施例を示す全
体システム構成図であり、１は、ビルの地下室などに設
置される蒸発器を示し、この蒸発器１に、冷房システム
と併用した場合における冷凍システムからの排熱利用に
よって得られる温水とか地域冷暖房システムからの温水
などを熱源として供給するようになっている。

ビルの各階の各部屋それぞれなどに、送風ファン２と
凝縮器３を備えた個別空気調和機４が設けられている。

前記蒸発器１と凝縮器３…それぞれとが、冷媒蒸気供
給用の冷媒配管５と冷媒液流下用の冷媒配管６とを介し
て連通接続されるとともに、蒸発器１、凝縮器３…およ
び冷媒配管5,6にわたり、凝縮器３…での熱交換に伴っ
て蒸気から液体に相変化するとともに、蒸発器１での蒸
発により液体から蒸気に相変化する冷媒が密閉状態で封
入されている。

蒸発器１は、凝縮器３…それぞれよりも低い位置に配
置され、凝縮器３…それぞれでの熱交換に伴う凝縮によ
り蒸気から液体に相変化された冷媒が蒸発器１に流下し
て戻されるとともに、蒸発器１での蒸発に伴って液体か
ら蒸気に相変化された冷媒が上昇して凝縮器３…それぞ
れに供給されるに足るヘッド差が備えられ、暖房運転に
際して、蒸気と液体との相変化により、冷媒が蒸発器１
と凝縮器３…それぞれとの間で自然的に循環流動するよ
うに構成されている。

前記冷媒としてはフロンガスＲ−22が用いられる。こ
れは、水素、塩素を含んでいて対流圈で分解するため
に、オゾン層を破壊する虞の無い利点を有している。

冷媒液流下用の冷媒配管６の凝縮器３…それぞれから
の出口箇所には、冷媒液の流出を停止する電磁開閉弁７
が設けられている。

前記冷媒蒸気供給用の冷媒配管５において、蒸発器１
に近い箇所で、気液分離用の気液分離器８と、充填され
た冷媒液の全量を収容するに足る容積のレシーバ９とが
介在され、そのレシーバ９の上部空間に、蒸発器１の冷
媒蒸気出口および気液分離器８の上部空間それぞれが連
通接続され、そして、気液分離器８の下部とレシーバ９
とが連通接続されるとともに、レシーバ９の下部と蒸発
器１への冷媒液入口とが連通接続されている。

蒸発器１の冷媒液入口と凝縮器３…とを連通接続する
冷媒液流下用の冷媒配管６に、冷媒液の逆流を防止する
逆止弁10が介装されている。

最上部に位置する凝縮器３に連通接続された冷媒液流
下用の冷媒配管６の水平方向を向いた配管部分6aと、鉛
直方向を向いた配管部分6bとの分岐箇所、すなわち、鉛
直方向を向いた配管部分6bの最上部位置に、冷媒取り出
し管11が連通接続されるとともに、その冷媒取り出し管
11が屋上の塔屋等まで延出されてそこに設置された冷却
手段としての室外熱交換器12に連通接続され、冷媒液流
下用の冷媒配管６内の冷媒蒸気を冷却して、冷媒配管６
内の圧力を低下できるように構成されている。上記冷媒
取り出し管11としては、室外熱交換器12に供給される蒸
気と室外熱交換器12から流下される冷媒液との干渉を抑
制するために大径の管を用いるのが好ましい。

室外熱交換器12には送風ファン13が付設され、その送
風ファン13の駆動回路14にタイマ15が接続され、そし
て、タイマ15では、例えば、運転開始時刻である午前８
時になる前の20分間、すなわち、午前７時40分から午前
８時までといった所定の駆動時間が設定されていて、暖
房運転の開始に先立って送風ファン13を駆動し、冷媒液
流下用の冷媒配管６内の冷媒蒸気を良好に冷却できるよ
うに構成されている。

前記室外熱交換器12に連通接続された下方側の冷媒取
り出し管11にはトラップ16が介装され、冷媒蒸気を冷却
して液化された冷媒液が冷媒配管６内に急激に戻される
ことを防止できるように構成されている。

図示していないが、各階それぞれにおいて配設され
る、凝縮器３…それぞれから蒸発器１側に冷媒液を流下
する水平方向の冷媒配管６部分は、凝縮器３…から遠ざ
かる側程低くなるように傾斜して設けられ、冷媒液を蒸
発器１に流下して戻しやすいように構成されている。

上記冷媒取り出し管11としては、鉛直方向を向いた配
管部分6bの最上部位置に近い箇所で冷媒配管６に連通接
続すれば良い。

上記実施例では、送風ファン13を暖房運転の開始に先
立って駆動するように構成しているが、本考案として
は、暖房運転の開始と同時に駆動するようにしても良
く、この場合であれば、暖房用の運転スイッチの起動に
応答して送風ファン13をも駆動するとともにタイマを起
動し、それ以降の10〜30分の間だけ、送風ファン13を駆
動するように構成すれば良い。

また、本考案の冷却手段としては、送風ファン13を設
けないものでも良く、更に、上述のような室外熱交換器
12に限らず、例えば、冷媒取り出し管11に、冷凍機など
による冷水と熱交換する熱交換器を付設するなど、各種
の構成が採用できる。

また、換気用として室内に取り入れる空気によって冷
却するように構成し、その冷却手段を利用して換気用空
気を予熱できるようにしても良い。

本考案としては、利用側となる凝縮器３を１個設け、
その凝縮器３で得られる温風をダクトを介して各部屋な
どに分配供給するように構成する場合にも適用できる。

〈考案の効果〉 本考案に係る冷媒自然循環式暖房システムによれば、
朝などの運転開始時において、冷媒蒸気供給側と冷媒液
流下側との間に圧力差を生じさせて冷媒蒸気を凝縮器側
に円滑に流動することができるから、冷媒蒸気を早期に
凝縮器に供給して個別空気調和機による暖房の立ち上が
りを早くできて、快適な暖房を行うことができるように
なった。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案に係る冷媒自然循環式暖房システムの実施
例を示す全体システム構成図である。 １…蒸発器 ３…凝縮器 ５…冷媒蒸気供給用の冷媒配管 ６…冷媒液供給用の冷媒配管 6b…鉛直方向を向いた配管部分 11…冷媒取り出し管 12…冷却手段としての熱交換器

フロントページの続き (72)考案者 徳永 研介 大阪府大阪市中央区本町４丁目１番13号 株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)考案者 楠本 望 大阪府大阪市中央区本町４丁目１番13号 株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)考案者 杉浦 修史 大阪府大阪市中央区本町４丁目１番13号 株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)考案者 植野 武夫 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱源側となる蒸発器と暖房用の利用側とな
   る凝縮器とを冷媒配管を介して連通接続し、前記蒸発器
   と前記凝縮器および冷媒配管とにわたって密閉状態で冷
   媒を循環流動するように構成し、かつ、前記冷媒とし
   て、前記凝縮器での熱交換に伴って蒸気から液体に相変
   化する冷媒を使用するとともに、前記蒸発器と前記凝縮
   器との間に、液体に相変化した冷媒を前記蒸発器に移送
   するに足るヘッド差を備えた冷媒自然循環式暖房システ
   ムにおいて、 前記凝縮器に連通接続されて冷媒液を前記蒸発器に流下
   する冷媒配管に、その鉛直方向を向いた配管部分の最上
   部位置またはそれに近い箇所で冷媒取り出し管を連通接
   続するとともに、その冷媒取り出し管に冷媒を冷却する
   冷却手段を付設したことを特徴とする冷媒自然循環式暖
   房システム。
2. 【請求項２】請求項第（１）項に記載の冷却手段が、外
   気との熱交換によって冷媒を冷却する熱交換器である冷
   媒自然循環式暖房システム。