JP2022163746A

JP2022163746A - 熱媒体循環装置

Info

Publication number: JP2022163746A
Application number: JP2021068758A
Authority: JP
Inventors: 潤吉田; Jun Yoshida; 和人中谷; Kazuto Nakatani; 繁男青山; Shigeo Aoyama
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2022-10-27
Also published as: EP4075074B1; EP4075074A1

Abstract

【課題】本開示は、室外機内部の水回路の配管に圧力逃し弁と空気抜き弁を備える熱媒体循環装置において、水回路の配管を短くして室外機を小型化でき、メンテナンスが簡単な熱媒体循環装置を提供する。【解決手段】本開示における熱媒体循環装置は、圧縮機、熱源側交換器、膨張装置、および、利用側熱交換器が環状に配管で接続されて構成される冷媒回路と、圧縮機から吐出された冷媒により利用側熱交換器で冷却または加熱される熱媒体が循環する熱媒体回路と、を備える。熱媒体回路は、熱媒体回路内の熱媒体を排出する圧力逃し弁、および、熱媒体回路内の空気を排出する空気抜き弁を、利用側熱交換器の下流側に備えている。圧力逃し弁と空気抜き弁は、利用側熱交換器の下流側で熱媒体回路から分岐した分岐配管に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、熱媒体循環装置に関する。

特許文献１には、室外機と室内機とを有する熱媒体循環装置において、室外機内部の水回路の配管に、圧力逃し弁と空気抜き弁を備える構成が開示されている。

特開２０１３－１６７３９８号公報

本開示は、熱媒体回路の配管に圧力逃し弁と空気抜き弁を備える熱媒体循環装置において、熱媒体回路の配管を短くして小型化でき、メンテナンスが簡単な熱媒体循環装置を提供する。

本開示における熱媒体循環装置は、圧縮機、熱源側交換器、膨張装置、および、利用側熱交換器が環状に配管で接続されて構成される冷媒回路と、圧縮機から吐出された冷媒により利用側熱交換器で冷却または加熱される熱媒体が循環する熱媒体回路と、を備える。熱媒体回路は、熱媒体回路内の熱媒体を排出する圧力逃し弁、および、熱媒体回路内の空気を排出する空気抜き弁を、利用側熱交換器の下流側に備えている。圧力逃し弁と空気抜き弁は、利用側熱交換器の下流側で熱媒体回路から分岐した分岐配管に接続されている。

本開示に係る熱媒体循環装置は、利用側熱交換器の下流側の熱媒体回路から分岐した分岐配管に、圧力逃し弁と空気抜き弁とが配設されている。これにより、熱媒体回路の配管が短くなり、装置の小型化が実現される。

実施の形態１における熱媒体循環装置の概略構成図実施の形態１における熱媒体循環装置の要部詳細図

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当事者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１および図２を用いて、実施の形態１を説明する。

［１－１．構成］
図１に示すように、本実施の形態の熱媒体循環装置３００は、室外機１００と、室内機２００とを有する。室外機１００は屋外に、室内機２００は屋内に設置されている。

空気熱交換器１（熱源側熱交換器とも称する）、水熱交換器２（利用側熱交換器とも称する）、圧縮機３、四方弁４、膨張装置５、レシーバー６、および、冷媒配管１１で、冷媒回路３０が形成される。

また、水熱交換器２、入口継手７、出口継手８、圧力逃し弁９、空気抜き弁１０、および、水配管１２で、水回路４０が形成される。なお、本実施の形態に係る水配管１２は熱媒体配管に相当し、水回路４０は熱媒体回路に相当する。

冷媒は、Ｒ３２若しくはＲ３２を７０重量パーセント以上含む混合冷媒、またはプロパン若しくはプロパンを含む混合冷媒（可燃性冷媒）であってもよい。

圧縮機３は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。四方弁４は、圧縮機３の吸入側と吐出側を入れ替えることで、暖房運転時と、冷房運転時の冷媒の循環方法を切り替える。

水熱交換器２（利用側熱交換器とも称する）は、冷媒回路３０を流れる冷媒と、水回路４０を流れる水との熱交換を行う。膨張装置５は空気熱交換器１と水熱交換器２の間に位置し、冷媒の圧力と流量の調整を行う。

レシーバー６は、圧縮機３の上流側に設けられ、余剰冷媒を溜めておく。水熱交換器２の入口継手７は、室内機２００から供給された水を水熱交換器２の入口に繋ぐ継手である。

水熱交換器２の出口継手８は、水熱交換器２を通った水を室内機に戻す流路と、水回路４０の水圧を調整する圧力逃し弁９と、水回路４０に流入した気体を室外に排出する空気抜き弁１０に繋がる流路を有する継手である。なお、圧力逃し弁９は、水回路４０の水を外部に排出することで水回路４０の水圧を調整する。

本実施の形態では、水熱交換器２は、室外機１００に内蔵されているので、水熱交換器２から冷媒が漏洩しない限り、冷媒が室内に流れないようになっている。また、万一、水熱交換器２の凍結破損等により、冷媒が水回路４０に漏洩した場合にも、空気抜き弁１０から冷媒を排出することができ、室内機２００に冷媒が流入するのを防止することができる。

以下、図１および図２を参照しながら、圧力逃し弁９と、空気抜き弁１０について詳細に説明する。

本実施の形態においては、圧力逃し弁９、および、空気抜き弁１０は、室外機１００内に配設されている。

圧力逃し弁９と空気抜き弁１０は、水熱交換器２の下流側で水回路４０から分岐した分岐配管５０に接続されている。

分岐配管５０の一端側には出口継手８が接続され、分岐配管５０の他端側（下流側）には空気抜き弁１０が接続され、出口継手８と空気抜き弁１０の間には、圧力逃し弁９が接続されている。また、圧力逃し弁９は排水を下向きに行うように構成されている。

また、空気抜き弁１０が、圧力逃し弁９より上方側（下流側）に配設されている。

なお、出口継手８の水の入口と出口の間に高低差を設けるようにしてもよい。より具体的には、出口を入口よりも上方に設けてもよい。

［１－２．動作］
以上のように構成された本実施の形態の熱媒体循環装置３００の動作と作用を以下に説明する。

室外機１００は、水回路４０を流れる水を水熱交換器２によって加熱する暖房運転と、冷媒の流れが逆になる冷房運転とを行う。暖房運転時には、水熱交換器２において加熱された水を水回路４０に循環させて室内側の利用側端末６０に供給して暖房し、冷房運転時には、水熱交換器２において冷却された水を水回路４０に循環させて室内側の利用側端末６０に供給して冷房する。

図１において、冷媒回路３０の実線の矢印は暖房運転時の、破線の矢印は冷房運転時の冷媒循環方法を示す。また、水回路４０の矢印は、水回路４０を循環する水の流れる方向を示す。

以下、暖房運転時における、熱媒体循環装置３００の動作と作用を説明する。

圧縮機３に流入した冷媒は圧縮され、高温高圧のガスとなり、四方弁４を経て、水熱交換器２に流入する。水熱交換器２に流入した冷媒は、室内機２００から入口継手７を経由して、水熱交換器２に流入した水と熱交換して凝縮する。その後、冷媒は膨張装置５にて減圧され、空気熱交換器１で空気と熱交換して蒸発する。さらに冷媒は、四方弁４、レシーバー６を経由して圧縮機３へと循環する。

一方、水熱交換器２に流入した水は、前述のように、水熱交換器２に流入した冷媒と熱交換して加熱され、出口継手８を経て、室内機２００の利用側端末６０に供給される。水回路４０の水圧が高まった場合、水は圧力逃し弁９から室外に排出される。また、運転中に水の加熱の影響等により、気体が発生した場合、空気抜き弁１０から気体を排出することができる。

なお、冷房運転時には、圧縮機３に流入した冷媒は圧縮され、高温高圧のガスとなり、四方弁４を経て、空気熱交換器１で空気と熱交換して凝縮する。その後、冷媒は膨張装置５にて減圧され、水熱交換器２に流入する。水熱交換器２に流入した冷媒は、室内機２００から入口継手７を経由して、水熱交換器２に流入した水と熱交換して蒸発する。さらに冷媒は、四方弁４、レシーバー６を経由して圧縮機３へと循環する。

［１－３．効果等］
以上のように、本実施の形態の熱媒体循環装置３００は、屋外に設置される室外機１００と、屋内に設置される室内機２００とを有し、室外機１００は、空気熱交換器１、水熱交換器２、圧縮機３、四方弁４、膨張装置５、レシーバー６と、冷媒配管１１で冷媒回路３０が形成され、水熱交換器２、入口継手７、出口継手８、圧力逃し弁９、空気抜き弁１０と、水配管１２で水回路４０が形成される。

さらに、水回路の水圧を調整する圧力逃し弁９と、水回路で発生した気体を室外に放出する空気抜き弁１０に繋がる流路を有する出口継手８を室外機１００に内蔵しているので、室外機１００の水回路の配管を短くして、室外機１００を小型化することができる。

圧力逃し弁９、および、空気抜き弁１０は、室外機１００内に配設されている。圧力逃し弁９と、空気抜き弁１０を室外機１００外部の水回路４０に設ける場合に比べて、メンテナンスの手間を軽減することができる。

圧力逃し弁９と空気抜き弁１０は、水熱交換器２の下流側で水回路４０から分岐した分岐配管５０に接続されている。これにより、室外機１００の水回路４０の配管を短くして、室外機１００を小型化することができる。

分岐配管５０の一方には出口継手８が接続され、分岐配管５０の他方には空気抜き弁１０が接続され、出口継手８と空気抜き弁１０の間には、圧力逃し弁９が接続されている。また、圧力逃し弁９は排水を下向きに行うように構成されている。これにより、排水を飛散させることなく、屋外に排出することができる。

空気抜き弁１０が、圧力逃し弁９より上方に配設されている。これにより、排水が行われ易くなるとともに、空気抜き弁１０から水が排出され、水に含有される物質等の影響で、空気抜き弁が詰まる可能性を減らすことができる。

なお、出口継手８の水の入口と出口の間に高低差を設けるようにしてもよい。より具体的には、出口を入口よりも上方に設けてもよい。これによって、水熱交換器２から排出された気体を、空気抜き弁１０に流れやすくし、気液分離効率を高めることができる。

上述したとおり、水熱交換器２と水回路４０とを接続する出口継手８に、分岐配管５０が接続されている。これにより、室外機１００の水回路４０の配管を短くして、室外機１００を小型化することができる。

なお、本実施の形態においては、水熱交換器２を室外機１００内部に設けているがこれに限られない。水熱交換器２を、屋外の室外機１００の外部の空間に設けてもよい。この場合、室外機１００、および、水熱交換器２との設置空間が必要になるが、室外機１００の設置スペースに制限がある場合には応用が可能である。

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

以上のように、本開示にかかる熱媒体循環装置は、熱媒体回路を短くすることができるので、冷媒と熱媒体との熱交換を行う装置に適用できる。

１空気熱交換器（熱源側交換器）
２水熱交換器（利用側熱交換器）
３圧縮機
４四方弁
５膨張装置
６レシーバー
７入口継手
８出口継手
９圧力逃し弁
１０空気抜き弁
１１冷媒配管
１２水配管（熱媒体配管）
３０冷媒回路
４０水回路（熱媒体回路）
５０分岐配管
６０利用側端末
１００室外機
２００室内機
３００熱媒体循環装置

Claims

圧縮機、熱源側交換器、膨張装置、および、利用側熱交換器が環状に配管で接続されて構成される冷媒回路と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒により前記利用側熱交換器で冷却または加熱される熱媒体が循環する熱媒体回路と、
を備える熱媒体循環装置において、
前記熱媒体回路は、前記熱媒体回路内の前記熱媒体を排出する圧力逃し弁、および、前記熱媒体回路内の空気を排出する空気抜き弁を、前記利用側熱交換器の下流側に備え、
前記圧力逃し弁と前記空気抜き弁は、前記利用側熱交換器の下流側で前記熱媒体回路から分岐した分岐配管に接続されている、
熱媒体循環装置。
前記利用側熱交換器と前記熱媒体回路とを接続する継手に、前記分岐配管が接続されている、請求項１に記載の熱媒体循環装置。
前記継手は、前記熱媒体の入口と出口を備え、前記出口は前記入口よりも上方に配設されている請求項２に記載の熱媒体循環装置。
前記圧力逃し弁は前記熱媒体回路内の前記熱媒体を下向きに排出する、請求項１から３のいずれか１項に記載の熱媒体循環装置。
前記空気抜き弁は、前記圧力逃し弁よりも上方に配設されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の熱媒体循環装置。