空调系统技术方案

空调系统通过在热源机和半数以上布置在热源机下的若干用户机间的气相和液相间的比重差使能在气液相间进行相变的流体循环，使各用户机进行冷却运行，各用户机都有热交换器、控制供给热交换器的流体量的流量控制阀、将空调后的空气通过热交换器供给房间的送风装置、检测与空调负荷有关物理量的物理量检测装置和用于运行和检测部分的信号控制装置，热源机具有与信号控制装置相连并将控制信号输送给用户机的测量控制阀的控制装置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空调系统，更具体地是涉及这样一种系统它通过在热源机和布置在热源机之下的若干用户机之间的气体和液体间的比重差使流体循环，流体能在气相和液相之间进行相变，这样每个用户机至少可进行冷却运行。现有技术包括例如图8所示的空调系统，该空调系统不需要动力来传输可相变流体，也就是说，通过输出或输入潜热使流体在液相和气相间进行相变。在这个系统中，作为冷凝器的热源机1安装在建筑物的高处，液相管6和气相管7将热源机和用户机4的热交换器5相连，用户机安装在需要空调的室内，它位于比热源机低的位置上。系统将液体利用其自重通过液相管6供给用户机4的热交换器5，该液体已在热源机1中放热并冷凝，相反气体通过气相管7返回到热源机1，该气体是通过与用户4中的室内热空气进行热交换而吸热并蒸发的，由此完成循坏。因此该系统的优点是不需要诸如电动泵这样的输送动力，减少了冷却时的运行费用。在该例中，标号8表示流量控制阀，标号9表示送风机。另外在日本未审查的专利公开文件No7-151359中也公开了一种如图9所示的空调系统。在具有上述结构的空调系统中，热源机1布置在高处，它能供应冷凝后的制冷剂或蒸发后的制冷剂。标号30表示电动泵，标号31至34表示开关阀。这些元件通过液相管6和气相管7如图所示地连接起来，由此形成闭合回路3。封装在闭合回路3内的可相变流体在热源机1和用户机4之间循环，使用户机4能完成制冷或加热。在该例中，标号35表示布置在热源机1侧表面的液位探测器，它控制电动泵30，使在加热恒定时，将制冷剂流体储存在热源机1中。因此，在能进行冷却运行和加热运行的空调系统(如图9所示)中，当用户机4所在的室温较高时，在电动泵30停运的状态下，关闭开关阀31和32，打开开关阀33和34，而且也将流量控制阀8打开。这样当封装在闭合回路3中的制冷剂在热源机1中冷凝冷却时，在热源机1中冷凝后的制冷剂流体由于其自重在液相管6中下降，通过开关阀33和34以及流量控制阀8流进热交换器5。然后流进热交换器5中的制冷剂流体通过热交换器的管壁从室内空气中吸热，以进行冷却运行，制冷剂本身蒸发并流进气相管7，由此再循环至热源机1，该处用于制冷剂的冷凝而使压力变低，由此形成自然循环，这样，由于在夏天时不需要驱动电动泵30的电力，而夏天正是一年中电力消耗的高峰，因此该系统具有减少运行费用的优点。另外在开关阀31、34关闭，开关阀32、33打开，并且流量控制阀8也打开的情况下，当驱动电动泵30运行并且封存在闭合回路3中的制冷剂已在热源机1中冷凝冷却时，在热源机1中冷凝了的制冷剂流体由于其自重和电动泵30的排放力在液相管6中下降，通过流量控制阀8流进热交换器5，这样使制冷剂强制循环完成冷却运行。如上所述，当冷却运行是由驱动电动泵30完成时，其优点是使紧靠热源机1下方的较高楼层上的热交换器5可获得足够量的制冷剂供应。相反，在用户机4所在的室温较低的情况下，当开关阀32、33关闭，开关阀31、34打开，而且流量控制阀8也打开时，驱动电动泵运转，当封装在闭合回路3中的制冷剂由热源机1加热并蒸发时，在热源机1中蒸发了的制冷剂气体通过气相管7流进热交换器5。然后，流进热交换器5的制冷剂气体通过热交换器的管壁向室内空气放热，以进行加热运行，制冷剂本身冷凝并流进液相管6，由此在电动泵30的驱动下，流过开关阀34、31，再循环至热源机1。因此用户机4可持续加热。然而，在图8所示的空调系统中，流体在热源机中放热然后被冷凝并储存在液相管中，所有流体重量都作为位于较低楼层上的用户机的热交换器的压力，因此流体能够容易供给，但是对于布置在较高楼层上的用户机的热交换器来说，由于只有储存在高于该机的液相管中的流体重量作为压力，因此用户机安装的楼层越高，供应流体就困难，使得冷却效果越是不足。为解决这一问题，可使得安装在高楼层的用户机的流量控制阀的容积流量大于安装在低楼层的用户机的流量控制阀的容积流量，使流体更容易供给高楼层用户机的流量控制阀。然而，使用这种结构，必须使用户机具有多种容积，这样工作区的控制变得复杂，费用增加。因此在这种即使使用相同容积的用户机也能基本上进行相变流体自然循环的空调系统中，需要提供一种能进行最佳流量循环的系统。另外，在这种空调系统中，由于在热源机中放热并冷凝的液体是通过其自重供到用户机的热交换器中的，这样当冷却初始阶段产生突然的热负荷时，流体在用户机的热交换器中短时间内蒸发，气相管内压力增加，使流体很难流进热交换器，更糟的是，流体在流量控制阀8中倒流，使热交换器中的吸热和蒸发现象停止，这样就不能进行冷却运行。还有，在图9所示的空调系统中，由于在热源机中产生的加热过的制冷剂气体是靠加热后的气体压力供给用户机的热交换器的，这样在加热初始阶段产生突然的热负荷时，制冷剂气体就不能足够的供应，出现所谓的制冷剂的体眠现象，也就是说，冷凝了的制冷剂停止在用户机的热交换器中，由此向室内吹未被加热的风。因为封装在闭合回路中的制冷剂的量是一定的，因此可看做电动泵停运或由用户机来的制冷剂不能回到热源机中。所以存在着闭合回路中的压力增加超过需要量的问题。还有，当户外空气温度较低时，大量相变流体在管内冷凝，也会出现所谓的休眠现象。因为考虑到休眠现象，需对管内进行过量注入。这样出现的问题是，如果没有过量加注，循环量就不够，因此不能获得足够的加热效果。更进一步地说，在电动泵停运时通过使制冷剂自然循环而进行制冷运行的情况下，可减少夏季的电力消耗，而此时正是电力消耗的高峰，因此可减少运行费用。然而，很难向与安装热源机的场所没有大的高度差的高楼层处的用户机供应足够量的致冷剂。除此之外，即使安装在同一楼层的用户机，由于管长和安装角度的不同，也存在制冷剂容易供应和不容易供应的情况，因此存在室温难于可靠控制的问题。相反，当驱动电动泵时，能向高楼层处的用户机供应足够量的制冷剂，所以能保证所需的冷却。然而在这样情况下，需要驱动泵的电力。而且，因为在这种情况下所需的电动泵是一种大规格的泵，它能在加热时将用户机中冷凝了的制冷剂流体输送到安装在高处的热源机中，因此又存在着需要消耗电力的问题。所以有必要解决这些问题。本专利技术的目的是提供一种能解决上述问题的空调系统。根据本专利技术提供一种空调系统，它通过在热源机和半数以上布置在热源机之下的若干用户机之间的气相和液相间的比重差使流体循环，流体能在气相和液相之间进行相变，由此来使各用户机进行冷却运行，其中每个用户机具有热交换器、控制供给热交换器的流体量的流量控制阀、将空调后的空气通过热交换器供给房间的送风装置、检测与空调负荷有关的物理量例如温度的物理量检测装置和与热交换器、流量控制阀、送风装置以及物理量检测装置相连的信号控制装置，其中热源机具有与所述信号控制装置相连并将控制信号输送给用户机的流量控制阀的控制装置。根据权利要求2所述的专利技术，提供一种空调系统，其中控制装置具有这样的功能根据来自物理量检测装置输出的信号和用户机相对于热源机的安装高度，确定设置开度。根据权利要求3所述的专利技术，提供一种空调系统，其中所述的控制装置具有这样的功能将安装在较高楼层用户机的流量控制阀开度设置得较大。根据权利要求4所述的专利技术，提供一种空调系统，其中所述的控制装置具有这样的功能当冷却开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调系统，它通过在热源机和半数以上布置在热源机之下的若干用户机之间的气相和液相间的比重差使流体循环，流体能在气相和液相之间进行相变，由此来使各用户机进行冷却运行，其中每个用户机具有热交换器、控制供给热交换器的所述流体量的流量控制阀、将空调后的空气通过热交换器供给房间的送风装置、检测与空调负荷有关的物理量例如温差的物理量检测装置和用于热交换器、流量控制阀、送风装置以及物理量检测装置的信号控制装置，其中热源机具有与所述信号控制装置相连并将控制信号输送给用户机的所述流量控制阀的控制装置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：有马秀俊，出射伸浩，本田久夫，志村一广，坂本直人，久保敏男，久保守，高田浩行，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]