JP2001004173A - 氷蓄熱式空気調和装置及び運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 夜間に製氷して氷蓄熱槽に蓄えた氷の冷熱を
利用して冷媒を凝縮・液化する際、冷媒の凝縮温度を極
力低下させ、冷房能力の低下を防止すると共に、液化し
た冷媒を室内熱交換器に搬送するための冷媒ポンプのキ
ャビテーションを防止できる氷蓄熱式空気調和装置を提
供する。 【解決手段】 夜間に製氷して氷蓄熱槽に蓄えた氷の冷
熱を利用して冷房を行う際、冷媒を凝縮・液化する手段
として氷蓄熱槽内の冷水を冷却水とする水冷凝縮器を使
用し、この凝縮器で凝縮・液化した冷媒を室内熱交換器
に循環するための冷媒ポンプの吸込み口を該凝縮器の冷
媒出口より下方に位置するように配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は氷蓄熱式空気調和機
に関し、特に冷房運転時に冷媒ポンプを使用して室内熱
交換器に冷媒を供給する方式の氷蓄熱式空気調和装置及
び運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷房運転時に冷媒ポンプを使用して室内
熱交換器に冷媒を供給する方式の氷蓄熱式空気調和装置
では、特開平７−１９５３７号公報、特開平７−１９５
３９号公報及び特開平１０−５４５９２号公報に開示さ
れているように、冷房運転時製氷用伝熱管内で冷媒を凝
縮・液化するように構成されている。

【０００３】図１３を用いて、それらの代表的機能を説
明する。まず、夜間に製氷を行なう製氷運転時には、図
１３において、弁３７及び弁３８を閉じ、圧縮機１、室
外熱交換器２、膨張弁３、弁３６、製氷用熱交換器８、
弁３９及び弁４０を経て圧縮機１へ至る冷媒流路を構成
する。圧縮機１で圧縮された冷媒は、室外熱交換器２で
凝縮・液化され、膨張弁３で減圧された後、製氷用熱交
換器８の中で蓄熱槽７内の水９から熱を奪いながら蒸発
し、再び圧縮機１に吸入される。水９の温度が低下して
くると製氷用熱交換器８の伝熱管８ａの周りに氷が成長
し始め、やがて所定の量の氷ができると製氷運転を停止
する。

【０００４】昼間この氷を冷房運転に使用する場合に
は、図１３において、圧縮機１を停止し、膨張弁３と弁
４０を閉じ、製氷用熱交換器８から弁３６、弁３７、冷
媒ポンプ１３、膨張弁１５、室内熱交換器１６、弁３８
及び弁３９を経て製氷用熱交換器８に戻る冷媒流路を構
成する。製氷用熱交換器８の中の冷媒は、製氷用熱交換
器８の伝熱管８ａの周りの氷（図示せず）により凝縮・
液化され、冷媒ポンプ１３にて膨張弁１５に移送され、
室内熱交換器１６内で室内空気から熱を奪いながら蒸発
し室内の空気を冷却する。この時、冷媒は製氷用熱交換
器８を通過するとき氷または氷水で冷却され凝縮し、室
内熱交換器１６を通過するときこれより温度の高い室内
空気により加熱され蒸発するので、蒸発温度の方が凝縮
温度より高くなる。すなわち室内熱交換器１６内の圧力
の方が製氷用熱交換器８の伝熱管８ａ内の圧力より高く
なり、両者の圧力差により室内熱交換器１６内で蒸発し
た冷媒は製氷用熱交換器８に戻る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】冷房運転時に冷媒ポン
プを使用して室内熱交換器に冷媒を供給する従来の方式
の氷蓄熱式空気調和装置では、氷を冷房に使用する際、
伝熱管８ａ内で冷媒が冷却・凝縮するので、図１４の伝
熱管８ａ周辺の断面図に示すように氷４１は伝熱管８ａ
の外表面から融解し、氷４１と伝熱管８ａの間に環状融
解部４２が生じる。この時、環状融解部４２内では自然
対流が発生し、氷内面４１ａと伝熱管８ａの外表面との
間の熱移動は環状融解部４２内における自然対流熱伝達
に支配される。この自然対流熱伝達率は１００Ｗ／・Ｋ
程度と小さいため、氷の内面４１ａは０℃であるにもか
かわらず、実測によれば伝熱管ａ８の周りの水温は３〜
４℃程度、伝熱管８ａを流れる冷媒４３の凝縮温度は８
〜１０℃程度となる。上記のように、この方式の氷蓄熱
式空気調和装置では、室内熱交換器内の蒸発温度が伝熱
管８ａ内の凝縮温度より高くなるので、このときの蒸発
温度は１０℃を超え、７℃の蒸発温度を前提に設計され
た従来の室内熱交換器では冷房能力不足となる問題があ
った。

【０００６】また、伝熱管８ａの外表面から氷を融解す
る内融式では、熱移動は自然対流熱伝達に支配されるた
め、伝熱管８ａ内の冷媒と氷との温度差が大きくなり、
伝熱管８ａ内で凝縮した冷媒が十分に過冷却されない状
態で冷媒ポンプに流入することになる。このため、冷媒
ポンプ内でキャビテーションが発生し、冷媒ポンプの性
能低下と信頼性低下を惹起するという問題があった。

【０００７】さらには、運転条件によっては製氷用熱交
換器８内で凝縮が完了しないため、気泡交じりの冷媒が
冷媒ポンプに流入することになり、冷媒ポンプで冷媒が
移送できず冷房運転不能となる問題も生じていた。

【０００８】本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題点を解決し、冷房能力を増強でき、冷媒ポンプ内で
のキャビテーションの発生を防止し、冷媒ポンプの性能
と信頼性を確保し、気泡交じりの冷媒が冷媒ポンプに流
入して冷媒の移送ができず冷房運転不能となる事態を回
避できる氷蓄熱式空気調和装置及び運転方法を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明による氷蓄熱式空気調和装置は、特許請求の
範囲の各請求項に記載されたところを特徴とするもので
あるが、特に独立項としての請求項１に係る発明による
氷蓄熱式空気調和装置は、圧縮機及び室外熱交換器を有
する室外ユニットと、水を貯めた槽内に製氷用熱交換器
を浸漬設置した氷蓄熱槽と、室内熱交換器を有する室内
ユニットと、各種の弁と、を接続した冷媒配管を備え、
夜間に製氷運転して蓄えた前記氷蓄熱槽内の氷を昼間に
冷房運転に使用する際に該氷の冷熱を伝達して冷媒を凝
縮・液化し、該冷媒を冷媒ポンプで前記室内熱交換器に
供給して冷房運転を行なう氷蓄熱式空気調和装置におい
て、前記冷媒を凝縮・液化する手段として前記氷蓄熱槽
内の冷水を水ポンプを用いて冷却水として供給するよう
にした水冷凝縮器を前記氷蓄熱槽とは別に設け、かつ前
記冷媒ポンプの冷媒吸入口を前記水冷凝縮器の冷媒出口
の下方位置に配置したことを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の氷蓄
熱式空気調和装置を図面に基き詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の第１の実施例となる氷蓄
熱式空気調和装置を示す図である。同図において、夜間
電力を利用して氷蓄熱を行う際には、弁４、弁５、弁１
８及び弁１９を閉じ、氷蓄熱槽７内に浸漬設置された製
氷用熱交換器８を蒸発器とするサイクルを形成する。圧
縮機１で圧縮された冷媒ガスは、室外熱交換器２で凝縮
・液化し、膨張弁３で減圧・膨張した後、製氷用熱交換
器８の伝熱管８ａ内で氷蓄熱槽７内の水９から熱を奪い
ながら蒸発し、圧縮機１に戻る。ここで、氷蓄熱槽７内
の水９の温度が低下してくると伝熱管８ａの周りに氷が
成長し始め、所定量の氷ができるまで製氷運転を続け
る。

【００１２】昼間に該氷を使用して冷房を行う場合に
は、空調時間帯に応じて運転方式を変える。電力負荷が
ピークとなる１３時から１６時の３時間は、圧縮機１を
停止して冷媒ポンプ１３のみを使用するピークカット運
転を行う。また、８時から１３時及び１６時から１８時
には、前記氷の融解熱を利用して冷房能力を増加させ、
圧縮機１の消費電力を低減させるピークシフト運転を行
う。

【００１３】ピークシフト運転時には、弁４、弁１４を
開き、膨張弁３、弁５、弁６及び弁１７を閉じて、室外
熱交換器２を出た液冷媒が製氷用熱交換器８を通過した
後膨張弁１５、室内熱交換器１６を経て、圧縮機１へ吸
入されるサイクルを構成する。このサイクルでは、室外
熱交換器２で凝縮・液化した冷媒は製氷用熱交換器８を
通過する際に伝熱管８ａ周りの氷または氷水で冷却さ
れ、エンタルピーが大きく低下する。このため、蒸発に
要する熱量が増し冷房能力が増加するので、圧縮機容量
を小さくしても所定の冷房能力を得ることができ、圧縮
機入力を２０％程度低減できる。また、熱負荷が小さ
く、氷蓄熱を利用する必要のないときには、弁５を開い
て製氷用熱交換器８をバイパスさせることにより、通常
の冷凍サイクルを構成して冷房を行うこともできる。

【００１４】ピークカット運転時には、圧縮機１を停止
し、弁１８、弁１９及び弁１４を閉じて弁１７を開くこ
とにより、水冷凝縮器１１、冷媒ポンプ１３、膨張弁１
５、室内熱交換器１６及び弁１７を経て水冷凝縮器１１
に至るサイクルを構成する。氷蓄熱槽７内の冷水９は水
ポンプ１０にて水冷凝縮器１１に移送され、冷却水戻り
パイプ１２により氷蓄熱槽７に戻る。この時、水冷凝縮
器１１内の冷媒は氷蓄熱槽７からの冷却水で冷却され、
凝縮・液化する。水冷凝縮器１１をでた液冷媒は冷媒ポ
ンプ１３で室内熱交換器１６に供給され、室内の空気か
ら熱を奪って蒸発し、室内熱交換器１６の蒸発時の圧力
と水冷凝縮器１１の凝縮時の圧力との圧力差で再び水冷
凝縮器１１に戻る。

【００１５】ここで、本発明による氷蓄熱式空気調和機
では、水冷凝縮器１１を使用し水ポンプ１０で冷水９を
供給しているので、水冷凝縮器１１内の水側は強制対流
熱伝達となり、図１０に示した従来の凝縮方式に比べ水
側の熱伝達率を１０〜５０倍程度向上させることができ
る。また、氷蓄熱槽７内には冷却水戻りパイプ１２出口
から製氷用熱交換器８の伝熱管８ａの周りの氷（図示せ
ず）の間を通過し水ポンプ１０の吸込口に至る水の流れ
が生じるので、０℃に近い冷水９を水冷凝縮器１１に供
給できる。その結果、冷媒の凝縮温度を４〜６℃程度に
下げることができ、冷媒の蒸発温度も１０℃以下にでき
るので冷房能力の不足を生じることも無い。

【００１６】さらに本発明では、従来の製氷用熱交換器
８を凝縮器とする方法と異なり、水冷凝縮器１１を新た
に設けているので、任意の位置に水冷凝縮器１１を配置
できる。このため、水冷凝縮器１１の液冷媒出口１１ａ
を冷媒ポンプ１３の吸込み口１３ａより高い位置に配置
でき、冷媒の高低差により冷媒ポンプ１３の吸込み口１
３ａにおける冷媒の圧力を高くできる。この時、液冷媒
の温度は変わらないので液冷媒の過冷却度が増加し、冷
媒ポンプ１０のキャビテーションの発生を防止できる。

【００１７】例えばＨＣＦＣ２２液の冷媒の場合、温度
５℃付近では液冷媒出口１１ａと吸込み口１３ａとの間
に1.4 ｍの高低差があれば圧力は0.0175Mpa 上昇し、冷
媒の過冷却度は１℃増加する。この過冷却度を冷媒を冷
却して得るには、小型業務用エアコンの標準冷媒循環流
量３００kg／ｈの場合、自然対流伝熱では０℃の冷水を
有する氷蓄熱槽７内に２５ｍの長さを有する伝熱管８ａ
を浸漬配置する必要がある。

【００１８】このように冷媒液流路の高低差を利用して
液冷媒の過冷却度を増加させる方法は、余分な伝熱管や
熱交換器を必要としないので装置がコンパクトにまとま
り、価格も上昇しない。また、過冷却度を増加させるに
必要な伝熱管の長さは、冷媒の循環流量が増加するほど
長くなるが、高低差を利用して過冷却度を増加させる方
法では、過冷却度は冷媒液流路の高低差のみに依存し冷
媒循環流量には関係しないので、運転中に冷媒循環流量
が変化しても常に一定の過冷却度を得られる利点もあ
る。なお、冷媒の高低差を利用して過冷却度を増加させ
る方法においても、冷媒ポンプ１３の上流側に凝縮用と
は別に過冷却用に水冷熱交換器を別置して冷媒を冷却す
れば、更に過冷却度を増加できることはいうまでもな
い。

【００１９】図２は、本発明の第２の実施例となる氷蓄
熱式空気調和装置を示す図であり、図１の弁６、弁１
７、弁１８及び弁１９を四方弁２０、一個に置き換えた
点が図１の第１の実施例と異なる。このように構成する
と部品点数を低減でき、弁切替え操作も容易になる。図
２に実線で示す弁の位置の場合、製氷運転とピークカッ
ト運転ができる。また、破線で示した位置に四方弁２０
を切り替えた場合には、ピークシフト運転と氷蓄熱槽７
を使用しない通常の冷房運転が可能となる。なお、弁
４、弁５及び弁１４は図１の実施例と同じ働きをする。

【００２０】図３は、本発明の第３の実施例となる氷蓄
熱式空気調和装置を示す図である。水冷凝縮器１１を氷
蓄熱槽７の直上に配置した点が図２に示した第２の実施
例と異なる。このように配置すると、装置の設置面積が
小さくなると共に、水冷凝縮器１１と冷媒ポンプ１３と
の冷媒の高低差もさらに大きくできる利点がある。

【００２１】図４の第４の実施例では、水ポンプ１０も
氷蓄熱槽７の直上に配置した点が図３に示した第３の実
施例と異なる。このように構成すると、万一水ポンプ１
０や接続した水配管から水漏れが生じても、直接氷蓄熱
槽７に漏れた水が戻るので、槽内の水量減少に伴う蓄熱
量不足や製氷量検出の誤動作を生じることが無い。ま
た、冷媒ポンプ１３も氷蓄熱槽７の底面位置近傍に配置
し、水冷凝縮器１１と冷媒ポンプとの高低差も大きく取
れるようにしてある。

【００２２】図５は、本発明の第１の参考例となる氷蓄
熱式空気調和装置を示す図である。

【００２３】水冷凝縮器１１では凝縮・液化した冷媒を
冷媒ポンプ１３へ導くための配管１１ｂの周囲に水冷ジ
ャケット１１ｃを設け、水ポンプ１０で移送される冷水
９を水冷ジャケット１１ｃ内に循環させた後、水冷凝縮
器１１へ導く様に構成した点が図４に示した第４の実施
例と異なる。このように構成すると、特にピークカット
運転開始時に外気温度で加熱された配管１１ｂを冷却す
ることができるので、水冷凝縮器１１で凝縮・液化した
冷媒が冷媒ポンプ１３に吸入される前に加熱されること
を防止でき、冷媒ポンプ１３でキャビテーションを生じ
ることなく冷房運転を立ち上げることができる。さら
に、ピークカット運転中には冷媒ポンプ１３に流入する
液冷媒の過冷却度を増加させることができるので、キャ
ビテーションに対する裕度を増加できる効果もある。

【００２４】図６は、本発明の第２の参考例となる氷蓄
熱空気調和装置を示す図である。

【００２５】図６は、水ポンプ１０の吐出配管１０ａと
配管１１ｂを接触させるように配置した点が図５に示し
た参考例と異なる。このように構成すると、水冷ジャケ
ット１１ｃを用いることなく配管１１ｂを冷却できるの
で、構造が簡単になる。なお、配管１１ｂと吐出配管１
１ａはバンド等で締結してもよいが、ハンダ付けまたは
ロー付けすれば配管１１ｂを冷却する効果はさらに大き
くなる。

【００２６】図７は、配管１１ｂを冷却する本発明の第
３の参考例であり、配管１１ｂを氷蓄熱槽７内の冷水９
に浸漬するように配置した点が、図５及び図６に示した
参考例と異なる。このように構成すれば、常に配管１１
ｂを冷却できるので配管１１ｂ内に液冷媒を存在させる
ことができて冷媒ポンプ１３の入口を液封状態にして、
冷媒ポンプ１３の起動を容易にする。

【００２７】図８は本発明の第４の参考例であり、配管
１１ｂを蓄熱槽７の壁面７ａに沿わせて配置した点が図
７の参考例と異なる。このように構成すると、蓄熱槽７
に配管１１ｂを貫通させるための穴を開ける必要がない
ので、製作が容易であり水漏れの心配もない。なお、配
管１１ｂは直接蓄熱槽７の壁面７ａに接触させ、その上
を断熱材で覆うように配置することはいうまでもない。

【００２８】図９は、図４の氷蓄熱槽７周りを詳細に示
した図である。冷媒ポンプ１３は氷蓄熱槽７の架台２３
上に載置し、全体を化粧カバー２４で覆う。図示はして
いないが図４に示した四方弁２０、膨張弁３、弁４及び
弁５等も化粧カバー２４内に収納することはいうまでも
ない。このように構成すると、氷蓄熱槽７周りをユニッ
トとして一体化して扱えるので、搬送、据え付け等に有
利である。

【００２９】図１０は、本発明の第５の参考例となる氷
蓄熱式空気調和装置を示す図である。冷媒ポンプ１３か
ら吐出された液冷媒を、氷蓄熱槽７内に設置した液冷媒
冷却用伝熱管２５を通過させた後、室内熱交換器１６に
供給するようにした点が図１ないし図９に示した実施例
あるいは参考例と異なる。このように構成すると、冷媒
ポンプ１３で温度が上昇した液冷媒を再び冷却できるの
で、冷房能力の低下を防止できる。

【００３０】図１１は氷蓄熱槽７を複数台有する装置の
参考例を説明する図で、特に氷蓄熱槽７を２台有する装
置の参考例を示している。製氷運転時には弁４、弁５、
弁３０、弁３１及び弁３３を閉じ、圧縮機１、室外熱交
換器２を経て膨張弁３、製氷用伝熱管８及び四方弁２０
を通り圧縮機１に戻る第１の冷媒回路と、圧縮機１、室
外熱交換器２を経て弁２８、膨張弁２９、製氷用伝熱管
２６、弁３４及び四方弁２０を通り圧縮機１に至る第２
の冷媒回路を構成し、製氷用伝熱管８と製氷用伝熱管２
６の周りに製氷する。

【００３１】ピークカット運転時には圧縮機１を停止
し、水ポンプ１０と冷媒ポンプ１３を運転する。このと
き弁１４、弁２８、膨張弁２９、弁３０、弁３１及び弁
３３を閉じ、冷媒ポンプ１３、膨張弁１５、室内熱交換
器１６、四方弁２０及び水冷熱交換器１１を循環するサ
イクルを構成する。

【００３２】ピークシフト運転時には、膨張弁３、弁
４、弁５、膨張弁２９、弁３２、バイパス弁３３及び弁
３４を閉じ、弁３０及び弁３１を開いて圧縮機１、室外
熱交換器２、弁２８、弁３０、製氷用伝熱管２６、弁３
１、膨張弁１５、室内熱交換器１６及び四方弁２０から
成るサイクルを構成する。

【００３３】さらに本参考例では、ピークカット運転時
に熱負荷が高くなり冷房能力が不足したときには、弁３
２を閉じバイパス弁３３及び弁３１を開くことにより、
冷媒ポンプ１３を出た液冷媒を製氷用伝熱管２６を通過
させることにより過冷却度を大きくして冷房能力を増加
させることができる。このように構成すると、ピークカ
ット運転時にも、ピークシフト運転時にも十分な氷を確
保でき、更に熱負荷の高いピークカット時にも冷房能力
不足を惹起することが無い。

【００３４】図１２は、水ポンプ１０の取水管２１の入
口と氷蓄熱槽７への冷却水戻り配管１２出口の位置関係
を示す図である。本発明では、取水管２１の入口を氷蓄
熱槽７の下部に設け、冷却水戻り配管１２出口の位置を
氷蓄熱槽７上部の氷蓄熱槽７中心部と該取水位置とを結
ぶ延長線上近くに設けた。このように構成すると、水冷
凝縮器１１から氷蓄熱槽７へ戻った水が氷蓄熱槽７内を
通過して再び水ポンプ１０に吸入されるまでの経路３５
の長さを最大にできるので、水冷凝縮器１１に供給され
る水が氷蓄熱槽７内で十分氷と接触して冷却されると共
に、氷蓄熱槽７内の水温を均一化できる利点がある。

【００３５】なお、本発明に係る氷蓄熱式空気調和装置
では、ピークカット運転開始時にはまず水ポンプ１０を
起動した後冷媒ポンプ１３を起動する。このような手順
で装置を始動することにより水冷凝縮器１１で冷媒を凝
縮・液化した後、冷媒ポンプ１３が起動するので，起動
時冷媒ポンプ１３内には液冷媒が存在することになり、
直ちに液冷媒を移送できると共に軸受や摺動部に異状摩
耗を生じることもない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る氷蓄
熱式空気調和装置では夜間に製氷して氷蓄熱槽に蓄えた
氷の冷熱を利用して冷房を行う際、冷媒を凝縮・液化す
る手段として水冷凝縮器を使用し氷蓄熱槽内の冷水を水
ポンプで循環し冷却水とするようにしたので、強制対流
熱伝達により凝縮器の性能を向上させ、凝縮温度と冷水
温度の差を小さくして冷房能力を増強できる効果があ
る。

【００３７】また、水冷凝縮器にして、凝縮器を氷蓄熱
槽と別置し任意の位置に設置できるようにしたので、こ
の凝縮器で凝縮・液化した冷媒を室内熱交換器に供給す
るための冷媒ポンプの吸込み口をこの凝縮器の冷媒出口
より下方に位置するように配置でき、冷媒の高低差によ
り冷媒ポンプ入口における冷媒の圧力を凝縮圧力より高
くして過冷却度を大きくできるので、キャビテーション
の発生を防止できる効果がある。

【００３８】また、水冷凝縮器と、この水冷凝縮器に氷
蓄熱槽内の冷水を循環するための水ポンプを氷蓄熱槽の
上方に配置し、冷媒ポンプを氷蓄熱槽底面位置近傍に設
置したので、装置の据え付け面積を小さくできると共
に、万一水ポンプや水配管系から水漏れがあっても、直
接氷蓄熱槽に漏れた水を戻すことができるので、槽内の
水量減少に伴う蓄熱量不足や製氷量検出の誤動作を生じ
ることが無い。また、水冷凝縮器出口と冷媒ポンプ入口
との高低差を大きくでき、冷媒ポンプ入口における冷媒
の圧力を高くして過冷却度を大きくできるので、キャビ
テーションの発生を防止できる効果もある。

【００３９】また、氷蓄熱槽を２台有し１台はピークカ
ット運転する際に使用し、他はピークシフト運転する際
に使用するようにしたので十分な氷を確保でき冷房能力
不足を惹起することが無い。

【００４０】また、水冷凝縮器に氷蓄熱槽内の冷水を循
環するための水ポンプの取水位置を氷蓄熱槽の下部に設
け、水冷凝縮器からの氷蓄熱槽への冷却水戻り位置を、
氷蓄熱槽上部の氷蓄熱槽中心部と該取水位置とを結ぶ延
長線上近くに設けたので、水冷凝縮器から氷蓄熱槽へ戻
った水が氷蓄熱槽内を通過して再び水ポンプに吸入され
るまでの経路長さを最大にできるので、水冷凝縮器に循
環する水が氷蓄熱槽内で十分氷と接触して冷却されると
共に、氷蓄熱槽内の水温を均一化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図２】本発明の第２の実施例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図３】本発明の第３の実施例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図４】本発明の第４の実施例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図５】本発明の第１の参考例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図６】本発明の第２の参考例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図７】本発明の第３の参考例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図８】本発明の第４の参考例となる氷蓄熱式空気調和
装置の構成を示す図。

【図９】本発明に係る氷蓄熱式空気調和装置の氷蓄熱槽
周りの構成を示す図。

【図１０】本発明の第５の参考例となる氷蓄熱式空気調
和装置の構成を示す図。

【図１１】本発明に係る氷蓄熱槽を複数台有する氷蓄熱
式空気調和装置の構成を示す図。

【図１２】本発明に係る氷蓄熱式空気調和装置の水ポン
プの取水配管入口と戻り配管出口の位置関係を示す図。

【図１３】従来の氷蓄熱式空気調和装置の構成を説明す
る図。

【図１４】従来の氷蓄熱式空気調和装置における伝熱管
周りの氷の融解状態を示す断面図。

【符号の説明】

１…圧縮機 ２…室外凝縮器 ３…膨張弁 ４，５，６…弁 ７…氷蓄熱槽 ７ａ…壁面 ８…製氷用熱交換器 ８ａ…伝熱管 ９…冷水 １０…水ポンプ １０ａ…吐出配管 １１…水冷凝縮器 １１ａ…液冷媒出口 １１ｂ…配管 １１ｃ…水冷ジャケット １２…冷却水戻り配管 １３…冷媒ポンプ １３ａ…吸込み口 １４…弁 １５…膨張弁 １６…室内熱交換器 １７，１８，１９…弁 ２０…四方弁 ２１…取水管 ２２…蓄熱槽底面位置 ２３…架台 ２４…化粧カバー ２５…液冷媒冷却用伝熱管 ２６…製氷用伝熱管 ２７…氷蓄熱槽 ２８…弁 ２９…膨張弁 ３０，３１，３２…弁 ３３…バイパス弁 ３４…弁 ３５…経路 ４１…氷 ４１ａ…氷の内面 ４２…環状融解部 ４３…冷媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関谷 禎夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 戸草 健治 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 北條 俊幸 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機及び室外熱交換器を有する室外ユ
   ニットと、水を貯めた槽内に製氷用熱交換器を浸漬設置
   した氷蓄熱槽と、室内熱交換器を有する室内ユニット
   と、各種の弁と、を接続した冷媒配管を備え、夜間に製
   氷運転して蓄えた前記氷蓄熱槽内の氷を昼間に冷房運転
   に使用する際に該氷の冷熱を伝達して冷媒を凝縮・液化
   し、該冷媒を冷媒ポンプで前記室内熱交換器に供給して
   冷房運転を行なう氷蓄熱式空気調和装置において、 前記冷媒を凝縮・液化する手段として前記氷蓄熱槽内の
   冷水を水ポンプを用いて冷却水として供給するようにし
   た水冷凝縮器を前記氷蓄熱槽とは別に設け、かつ前記冷
   媒ポンプの冷媒吸入口を前記水冷凝縮器の冷媒出口の下
   方位置に配置したことを特徴とする氷蓄熱式空気調和装
   置。
2. 【請求項２】 前記冷媒を凝縮・液化するための前記水
   冷凝縮器を前記氷蓄熱槽の直上に配置し、前記冷媒ポン
   プを前記氷蓄熱槽側方下部に配置したことを特徴とする
   請求項１記載の氷蓄熱式空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記冷媒を凝縮・液化するための前記水
   冷凝縮器と、該水冷凝縮器に前記氷蓄熱槽内の冷水を循
   環するための前記水ポンプと、を前記氷蓄熱槽の直上に
   配置し、前記冷媒ポンプを前記氷蓄熱槽底面位置近傍に
   配置したことを特徴とする請求項１記載の氷蓄熱式空気
   調和装置。
4. 【請求項４】 前記水冷凝縮器に前記氷蓄熱槽内の冷水
   を循環するための前記水ポンプの冷却水取水管の取水口
   を前記氷蓄熱槽の下部に設け、前記水冷凝縮器からの前
   記氷蓄熱槽への冷却水戻り配置の送水口を前記氷蓄熱槽
   上部の前記氷蓄熱槽中心部と該取水口とを結ぶ延長上近
   くに設けたことを特徴とする請求項１に記載の氷蓄熱式
   空気調和装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の氷蓄熱式空気調和装置
   を使用し、前記氷蓄熱槽内の冷水を水冷凝縮器へ循環す
   るための前記水ポンプを起動した後、前記冷媒ポンプを
   起動することを特徴とする氷蓄熱式空気調和装置の運転
   方法。