JP2001108263A - Ice storage and heat pump type air-conditioning system - Google Patents
Ice storage and heat pump type air-conditioning systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプ式空
調システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pump type air conditioning system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電力平準化は社会的要望であり、エネル
ギーの安定的供給とエネルギーコストの低減を図るため
には、昼夜間の電力負荷格差を縮小させる必要がある。
電力の夜間へのシフトの手法として、現在、蓄熱方式が
あり、近来、コストの安い氷蓄熱槽を備えた空冷ヒート
ポンプパッケージとして提供されている。この氷蓄熱槽
を備えた空冷ヒートポンプパッケージは、夜間電力を利
用して氷蓄熱を行い、これを昼に利用して冷房能力のア
ップを図るものである。尚、氷蓄熱槽は、冷房運転にお
いては、文字通り氷の形で熱（冷熱）を蓄えるのである
が、暖房運転においては、温水として熱を蓄えられるも
のである。一方、電力のピークカットの手法として、近
来、ガスエンジンにより駆動するコンプレッサーにより
ヒートポンプ系統を構成したガスエンジンヒートポンプ
パッケージが開発され、提供されている。2. Description of the Related Art Electric power leveling is a social demand, and it is necessary to reduce the power load difference between day and night in order to stably supply energy and reduce energy costs.
As a method of shifting electric power to night, there is a heat storage method at present, and recently, it is provided as an air-cooled heat pump package having an inexpensive ice heat storage tank. The air-cooled heat pump package provided with the ice heat storage tank performs ice heat storage using electric power at night and uses it in the daytime to increase the cooling capacity. The ice heat storage tank stores heat (cold heat) literally in the form of ice during cooling operation, but can store heat as hot water during heating operation. On the other hand, a gas engine heat pump package in which a heat pump system is configured by a compressor driven by a gas engine has recently been developed and provided as a method of peak cutting power.
【０００３】本発明は、これらの両者のピークシフト及
びピークカット手法の要点を組み合わせることにより、
より大きな電力のピークシフト、ピークカットを目指
し、ランニングコストの大幅な低減を図ることを目的と
するものである。[0003] The present invention combines the essentials of these two methods of peak shift and peak cut,
The purpose of the present invention is to aim at a larger peak shift and a peak cut of electric power, and to significantly reduce running costs.
【０００４】この点に関し、本発明者は、先に、ガスエ
ンジンと電動機を昼夜で切り換えてヒートポンプ系統を
構成するコンプレッサーを駆動することによりランニン
グコストを低減するヒートポンプ式空調システムを提案
した。（特開平１０−７８２４８号公報参照。）[0004] In this regard, the present inventor has previously proposed a heat pump air conditioning system in which the running cost is reduced by switching between a gas engine and an electric motor day and night to drive a compressor constituting a heat pump system. (See JP-A-10-78248.)
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記シス
テムでは、ガスエンジンと電動機及びコンプレッサー等
のヒートポンプ系統を構成する要素を屋外機として一体
に構成するため、新たな機器設計が必要となり、コスト
高になるという課題を有していた。そこで本発明はこの
ような課題を解決することを目的とするものである。However, in the above-mentioned system, since the components constituting the heat pump system such as the gas engine and the electric motor and the compressor are integrally formed as an outdoor unit, a new device design is required and the cost is increased. There was a problem that. Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、まず、氷蓄熱槽と、電動機で駆動す
るコンプレッサーを要素とする空調システムである空冷
ヒートポンプパッケージの第１の屋外機と、ガスエンジ
ンで駆動するコンプレッサーを要素とする空調システム
であるガスエンジンヒートポンプパッケージの第２の屋
外機を別々に設置し、第１の屋外機の冷媒経路を氷蓄熱
槽内の熱交換冷媒経路に開閉弁を介して接続すると共
に、第２の屋外機の冷媒経路の一方側を上記熱交換冷媒
経路の一端側に開閉弁を介して接続し、その他端側から
開閉弁を経た冷媒経路と第２の屋外機の冷媒経路の他方
側との間に屋内機への冷媒経路を構成した氷蓄熱・ヒー
トポンプ式空調システムを提案する。According to the present invention, there is provided a first outdoor unit of an air-cooled heat pump package which is an air conditioning system including an ice heat storage tank and a compressor driven by an electric motor. And a second outdoor unit of a gas engine heat pump package, which is an air conditioning system including a compressor driven by a gas engine, is separately installed, and a refrigerant path of the first outdoor unit is a heat exchange refrigerant path in an ice heat storage tank. And a refrigerant path of the second outdoor unit connected to one end of the heat exchange refrigerant path via an on-off valve, and a refrigerant path passing through the on-off valve from the other end. An ice storage / heat pump type air conditioning system is provided in which a refrigerant path to an indoor unit is provided between the second outdoor unit and the other side of the refrigerant path.
【０００７】また他の構成として、本発明では、氷蓄熱
槽と、電動機で駆動するコンプレッサーを要素とする空
調システムである空冷ヒートポンプパッケージの第１の
屋外機と、ガスエンジンで駆動するコンプレッサーを要
素とする空調システムであるガスエンジンヒートポンプ
パッケージの第２の屋外機を別々に設置し、第１の屋外
機の冷媒経路を氷蓄熱槽内の熱交換冷媒経路に開閉弁を
介して接続すると共に、第２の屋外機の冷媒経路の一方
側を上記熱交換冷媒経路の一端側に開閉弁を介して接続
し、その他端側から開閉弁を経た冷媒経路と第２の屋外
機の冷媒経路の他方側との間に屋内機への冷媒経路を構
成すると共に、第２の屋外機の冷媒経路には、氷蓄熱槽
の熱交換冷媒経路を、その両端側の開閉弁と共にバイパ
スするバイパス経路を構成し、バイパス経路に開閉弁を
設けた氷蓄熱・ヒートポンプ式空調システムを提案す
る。According to another aspect of the present invention, an ice heat storage tank, a first outdoor unit of an air-cooled heat pump package which is an air conditioning system including a compressor driven by an electric motor, and a compressor driven by a gas engine are provided. A second outdoor unit of a gas engine heat pump package as an air conditioning system is separately installed, and a refrigerant path of the first outdoor unit is connected to a heat exchange refrigerant path in an ice heat storage tank via an on-off valve, One end of the refrigerant path of the second outdoor unit is connected to one end of the heat exchange refrigerant path via an on-off valve, and the other end of the refrigerant path through the on-off valve and the other end of the refrigerant path of the second outdoor unit. A refrigerant path to the indoor unit is formed between the refrigerant passage and the refrigerant passage of the second outdoor unit, and a heat exchange refrigerant path of the ice heat storage tank is bypassed together with the on-off valves at both ends of the refrigerant path of the second outdoor unit. Configure proposes a ice storage, heat pump air conditioning system provided with a closing valve in the bypass passage.
【０００８】また他の構成として、本発明では、氷蓄熱
槽と、電動機で駆動するコンプレッサーを要素とする空
調システムである空冷ヒートポンプパッケージの第１の
屋外機と、ガスエンジンで駆動するコンプレッサーを要
素とする空調システムであるガスエンジンヒートポンプ
パッケージの第２の屋外機と、冷媒熱交換器を別々に設
置し、第１の屋外機の冷媒経路を氷蓄熱槽内の熱交換冷
媒経路を経て冷媒熱交換器の一方側の熱交換冷媒経路に
接続すると共に、適所に冷媒循環ポンプを構成し、第２
の屋外機の冷媒経路の一方側を冷媒熱交換器の他方側の
熱交換冷媒経路の一端側に接続し、その他端側と第２の
屋外機の冷媒経路の他方側との間に屋内機への冷媒経路
を構成した氷蓄熱・ヒートポンプ式空調システムを提案
する。According to another aspect of the present invention, an ice heat storage tank, a first outdoor unit of an air-cooled heat pump package as an air conditioning system including a compressor driven by an electric motor, and a compressor driven by a gas engine are provided. A second outdoor unit of a gas engine heat pump package, which is an air conditioning system, and a refrigerant heat exchanger are separately installed, and a refrigerant path of the first outdoor unit passes through a heat exchange refrigerant path in an ice storage tank. Connected to the heat exchange refrigerant path on one side of the heat exchanger,
One side of the refrigerant path of the outdoor unit is connected to one end of the heat exchange refrigerant path on the other side of the refrigerant heat exchanger, and the indoor unit is connected between the other end and the other side of the refrigerant path of the second outdoor unit. We propose an ice storage / heat pump type air conditioning system with a refrigerant path to the air conditioner.
【０００９】また他の構成として、本発明では、氷蓄熱
槽と、電動機で駆動するコンプレッサーを要素とする空
調システムである空冷ヒートポンプパッケージの第１の
屋外機と、ガスエンジンで駆動するコンプレッサーを要
素とする空調システムであるガスエンジンヒートポンプ
パッケージの第２の屋外機を別々に設置し、第１の屋外
機は、電動機の駆動軸とコンプレッサーをクラッチを介
して連結する構成とすると共に、第２の屋外機はコンプ
レッサーを設けない構成とし、第１と第２の屋外機を近
接して設置すると共に、第２の屋外機のガスエンジンの
駆動軸をクラッチを介して第１の屋外機のコンプレッサ
ーと連結する構成とし、第１の屋外機のコンプレッサー
を要素とするヒートポンプ系統の冷媒経路内に氷蓄熱槽
を配置し、この氷蓄熱槽を介して屋内機への冷媒経路を
構成した氷蓄熱・ヒートポンプ式空調システムを提案す
る。According to another aspect of the present invention, an ice heat storage tank, a first outdoor unit of an air-cooled heat pump package which is an air conditioning system including a compressor driven by an electric motor, and a compressor driven by a gas engine are provided. A second outdoor unit of a gas engine heat pump package as an air conditioning system is separately installed. The first outdoor unit has a configuration in which a drive shaft of an electric motor and a compressor are connected via a clutch. The outdoor unit does not have a compressor, and the first and second outdoor units are installed close to each other, and the drive shaft of the gas engine of the second outdoor unit is connected to the compressor of the first outdoor unit via a clutch. An ice heat storage tank is arranged in a refrigerant path of a heat pump system including a compressor of the first outdoor unit as an element, Suggest ice storage, heat pump air conditioning system which constitutes a refrigerant path to an indoor unit via the heat bath.
【００１０】更に他の構成として、本発明では、氷蓄熱
槽と、電動機で駆動するコンプレッサーを要素とする空
調システムである空冷ヒートポンプパッケージの第１の
屋外機と、ガスエンジンで駆動するコンプレッサーを要
素とする空調システムであるガスエンジンヒートポンプ
パッケージの第２の屋外機を別々に設置し、第２の屋外
機は、ガスエンジンの駆動軸とコンプレッサーをクラッ
チを介して連結する構成とすると共に、第１の屋外機は
コンプレッサーを設けない構成とし、第１と第２の屋外
機を近接して設置すると共に、第１の屋外機の電動機の
駆動軸をクラッチを介して第２の屋外機のコンプレッサ
ーと連結する構成とし、第２の屋外機のコンプレッサー
を要素とするヒートポンプ系統の冷媒経路内に氷蓄熱槽
を配置し、この氷蓄熱槽を介して屋内機への冷媒経路を
構成した氷蓄熱・ヒートポンプ式空調システムを提案す
る。[0010] As still another configuration, the present invention includes an ice heat storage tank, a first outdoor unit of an air-cooled heat pump package which is an air conditioning system including a compressor driven by an electric motor, and a compressor driven by a gas engine. A second outdoor unit of a gas engine heat pump package as an air conditioning system is separately installed, and the second outdoor unit has a configuration in which a drive shaft of a gas engine and a compressor are connected via a clutch. The outdoor unit has no compressor, and the first and second outdoor units are installed close to each other, and the drive shaft of the electric motor of the first outdoor unit is connected to the compressor of the second outdoor unit via a clutch. An ice heat storage tank is arranged in a refrigerant path of a heat pump system including a compressor of the second outdoor unit as an element, Suggest ice storage, heat pump air conditioning system which constitutes a refrigerant path to an indoor unit via the heat bath.
【００１１】以上の本発明によれば、氷蓄熱槽を備えた
空冷ヒートポンプパッケージによるピークシフトと、ガ
スエンジンヒートポンプパッケージによるピークカット
手法の両方を合理的に組み合わせて、より大きな電力の
ピークシフトとピークカットを図ることができる。According to the present invention, a peak shift and a peak of a larger electric power are obtained by rationally combining both a peak shift by an air-cooled heat pump package having an ice heat storage tank and a peak cut method by a gas engine heat pump package. Cutting can be achieved.
【００１２】空冷ヒートポンプパッケージとガスエンジ
ンヒートポンプパッケージを組み合わせる際、それらの
屋外機は、別々に設置するので、これらを一体に構成す
る場合のように新たな設計が不要で、非常にローコスト
とすることができる。When combining the air-cooled heat pump package and the gas engine heat pump package, their outdoor units are separately installed, so that a new design is not required unlike the case where they are integrated, and the cost is very low. Can be.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。まず図１は本発明の氷蓄熱・ヒートポ
ンプ式空調システムの第１の実施の形態を示す系統説明
図である。符号１は電動機（図示省略）で駆動するコン
プレッサー２ａを要素とする空調システムである空冷ヒ
ートポンプパッケージの屋外機であり、以降、これを第
１の屋外機と云う。また符号３はガスエンジン４で駆動
するコンプレッサー２ｂを要素とする空調システムであ
るガスエンジンヒートポンプパッケージの屋外機であ
り、以降、これを第２の屋外機という。また符号５は氷
蓄熱槽であり、この氷蓄熱槽５には、槽内を通る熱交換
冷媒経路６を構成している。以上の第１、第２の屋外機
１、３と氷蓄熱槽５を別々に設置する。そして、第１の
屋外機１の冷媒経路７ｕ，７ｖを氷蓄熱槽５内の熱交換
冷媒経路６に開閉弁８ｕ，８ｖを介して接続すると共
に、第２の屋外機３の冷媒経路９ｕ，９ｖの一方側９ｕ
を開閉弁１０ｕを介して氷蓄熱槽５の熱交換冷媒経路６
の一端側に接続し、その他端側から開閉弁１０ｖを経た
冷媒経路１１ｕと第２の屋外機３の冷媒経路の他方側１
１ｖとの間に屋内機（図示省略）への冷媒経路１２を構
成している。また、第２の屋外機３の冷媒経路には、氷
蓄熱槽５の熱交換冷媒経路６を、その両端側の開閉弁１
０ｕ，１０ｖと共にバイパスするバイパス経路９ｗを構
成し、このバイパス経路９ｗに開閉弁１０ｗを設けてい
る。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a system explanatory diagram showing a first embodiment of an ice storage / heat pump type air conditioning system of the present invention. Reference numeral 1 denotes an outdoor unit of an air-cooled heat pump package which is an air conditioning system including a compressor 2a driven by an electric motor (not shown), and is hereinafter referred to as a first outdoor unit. Reference numeral 3 denotes an outdoor unit of a gas engine heat pump package which is an air conditioning system including a compressor 2b driven by a gas engine 4, and is hereinafter referred to as a second outdoor unit. Reference numeral 5 denotes an ice heat storage tank, and the ice heat storage tank 5 forms a heat exchange refrigerant path 6 passing through the inside of the tank. The above first and second outdoor units 1 and 3 and the ice heat storage tank 5 are separately installed. Then, the refrigerant paths 7u and 7v of the first outdoor unit 1 are connected to the heat exchange refrigerant paths 6 in the ice heat storage tank 5 through the on-off valves 8u and 8v, and the refrigerant paths 9u and 9u of the second outdoor unit 3 are connected. 9u on one side of 9v
Through the on-off valve 10u, the heat exchange refrigerant path 6 of the ice heat storage tank 5
And the other end of the refrigerant path of the second outdoor unit 3 from the other end through the on-off valve 10v.
1v constitutes a refrigerant path 12 to an indoor unit (not shown). In the refrigerant path of the second outdoor unit 3, a heat exchange refrigerant path 6 of the ice heat storage tank 5 is connected to the on-off valves 1 at both ends.
A bypass path 9w for bypassing with 0u and 10v is formed, and an on-off valve 10w is provided in the bypass path 9w.
【００１４】以上の構成において、夜間においては、開
閉弁８ｕ，８ｖを開とすると共に、開閉弁１０ｕ，１０
ｖを閉として、第１の屋外機１のみを運転する。この運
転状態では、第１の屋外機１のコンプレッサー２ａを要
素とするヒートポンプ系統の動作により、氷蓄熱槽５の
熱交換冷媒経路６との間に冷媒経路７ｕ，７ｖを通して
冷媒が循環し、冷房期においては熱交換冷媒経路６との
熱交換により氷蓄熱槽５内に氷を形成して蓄熱が行われ
る。（暖房期の運転においては、これとは逆に氷蓄熱槽
５内に温水が作られて蓄熱が行われる。） このように夜間において氷蓄熱槽５に蓄熱を行っている
際に室内の空調が必要な場合には、開閉弁１０ｗを開と
して第２の屋外機３を運転し、コンプレッサー２ｂを要
素とするヒートポンプ系統を動作させると、冷媒は、氷
蓄熱槽５の熱交換冷媒経路６をバイパスしてバイパス経
路９ｗを通過して屋内機への冷媒経路１２に流すことが
でき、こうして室内の空調を行うことができる。尚、開
閉弁１０ｗは、夜間の蓄熱運転において常時開とするよ
うにする他、夜間の蓄熱運転において必要に応じて開と
するようにしても良い。次に空調を行う昼間は、上述と
逆に、開閉弁８ｕ，８ｖ及び１０ｗを閉とすると共に、
開閉弁１０ｕ，１０ｖを開として、第２の屋外機３のみ
を運転する。この運転状態では、第２の屋外機３のコン
プレッサー２ｂを要素とするヒートポンプ系統の動作に
より、冷媒は冷媒経路９ｕを経て氷蓄熱槽５に至り、そ
の熱交換冷媒経路６において過冷却された後、冷媒経路
１１ｕから冷媒経路１２を経て屋内機に供給されて冷房
に供される。従って夜間において氷蓄熱槽５に蓄熱され
た冷熱を、昼間における冷房に有効利用することができ
る。屋内機において冷房に供された冷媒は、次いで冷媒
経路１２、冷媒経路１１ｖを経て第２の屋外機３に還流
して、循環に供される。以上の説明は、冷房期の運転に
ついてであるが、暖房期においても上述したとおり夜間
に氷蓄熱槽５に温水の形で蓄熱した熱を、昼間に有効利
用できることは勿論である。In the above configuration, at night, the on-off valves 8u, 8v are opened and the on-off valves 10u, 10v are opened.
With v closed, only the first outdoor unit 1 is operated. In this operation state, the operation of the heat pump system including the compressor 2a of the first outdoor unit 1 as an element causes the refrigerant to circulate through the refrigerant paths 7u and 7v between the ice storage tank 5 and the heat exchange refrigerant path 6, thereby cooling. In the period, ice is formed in the ice heat storage tank 5 by heat exchange with the heat exchange refrigerant path 6 and heat is stored. (In the heating period operation, conversely, hot water is produced in the ice heat storage tank 5 to store heat.) As described above, when the heat is stored in the ice heat storage tank 5 at night, indoor air conditioning is performed. When the second outdoor unit 3 is operated by opening the on-off valve 10w to operate the heat pump system including the compressor 2b, the refrigerant passes through the heat exchange refrigerant path 6 of the ice heat storage tank 5 Bypassing, the refrigerant can flow through the bypass path 9w to the refrigerant path 12 to the indoor unit, and thus air conditioning in the room can be performed. The on-off valve 10w may be always opened in the nighttime heat storage operation, or may be opened as needed in the nighttime heat storage operation. Next, during the daytime when air conditioning is performed, the on-off valves 8u, 8v, and 10w are closed,
With the on-off valves 10u and 10v opened, only the second outdoor unit 3 is operated. In this operation state, the refrigerant reaches the ice heat storage tank 5 via the refrigerant path 9u and is supercooled in the heat exchange refrigerant path 6 by the operation of the heat pump system including the compressor 2b of the second outdoor unit 3 as an element. Then, the refrigerant is supplied from the refrigerant path 11u to the indoor unit via the refrigerant path 12, and is provided for cooling. Therefore, the cold heat stored in the ice heat storage tank 5 at night can be effectively used for cooling at daytime. The refrigerant that has been subjected to cooling in the indoor unit then returns to the second outdoor unit 3 via the refrigerant path 12 and the refrigerant path 11v to be circulated. Although the above description is about the operation in the cooling period, it is needless to say that the heat stored in the ice heat storage tank 5 in the form of warm water at night can be effectively used in the daytime also in the heating period as described above.
【００１５】次に図２は本発明の氷蓄熱・ヒートポンプ
式空調システムの第２の実施の形態を示す系統説明図で
あり、図１に示す第１の実施の形態の要素と同様な要素
には同一の符号を付して重複する説明は省略する。即
ち、この実施の形態では、第１、第２の屋外機１、３及
び氷蓄熱槽５と共に、冷媒熱交換器１３を別々に設置し
ている。この冷媒熱交換器１３は間接的に熱交換する一
対の熱交換冷媒経路１４ａ，１４ｂを備えたものであ
る。そして、第１の屋外機１の冷媒経路７ｕ，７ｖを氷
蓄熱槽５内の熱交換冷媒経路１５を経て冷媒熱交換器１
３の一方側の熱交換冷媒経路１４ａに接続すると共に、
適所に冷媒循環ポンプ１６を構成し、第２の屋外機３の
冷媒経路の一方側９ｕを冷媒熱交換器１３の他方側の熱
交換冷媒経路１４ｂの一端側に接続し、その他端側と第
２の屋外機３の冷媒経路の他方側９ｖとの間に屋内機へ
の冷媒経路１２を構成している。尚、図においては、氷
蓄熱槽５内の熱交換冷媒経路１５は、冷媒経路７ｕ，７
ｖと冷媒熱交換器１３の熱交換冷媒経路１４ａとが直列
に接続しているように描いているが、このような構成の
他、冷媒熱交換器１３と同様に冷媒同士が間接的に熱交
換するような構成でも良い。Next, FIG. 2 is a system explanatory view showing a second embodiment of the ice heat storage / heat pump type air conditioning system of the present invention. The same elements as those of the first embodiment shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. That is, in this embodiment, the refrigerant heat exchanger 13 is separately installed together with the first and second outdoor units 1 and 3 and the ice heat storage tank 5. The refrigerant heat exchanger 13 includes a pair of heat exchange refrigerant paths 14a and 14b for indirectly exchanging heat. Then, the refrigerant paths 7u and 7v of the first outdoor unit 1 pass through the heat exchange refrigerant path 15 in the ice heat storage tank 5 and the refrigerant heat exchanger 1
3 and connected to the heat exchange refrigerant path 14a on one side,
A refrigerant circulation pump 16 is formed at an appropriate position, one side 9u of the refrigerant path of the second outdoor unit 3 is connected to one end of a heat exchange refrigerant path 14b on the other side of the refrigerant heat exchanger 13, and the other end is connected to the other end. The refrigerant path 12 to the indoor unit is configured between the second outdoor unit 3 and the other side 9v of the refrigerant path. In the figure, the heat exchange refrigerant path 15 in the ice heat storage tank 5 is connected to the refrigerant paths 7u, 7
v and the heat exchange refrigerant path 14a of the refrigerant heat exchanger 13 are drawn in series, but in addition to such a configuration, the refrigerants indirectly generate heat similarly to the refrigerant heat exchanger 13. A configuration such as replacement may be used.
【００１６】以上の構成において、夜間においては、第
１の屋外機１のみを運転する。この運転状態では、第１
の屋外機１のコンプレッサー２ａを要素とするヒートポ
ンプ系統の動作により、冷媒が氷蓄熱槽５内の熱交換冷
媒経路１５と冷媒熱交換器１３の熱交換冷媒経路１４ａ
の間を循環して氷蓄熱槽５内に氷を形成して蓄熱が行わ
れる。（上述と同様に暖房期の運転においては、これと
は逆に氷蓄熱槽５内に温水が作られて蓄熱が行われ
る。） このように夜間において氷蓄熱槽５に蓄熱を行っている
際に室内の空調が必要な場合には、第２の屋外機３を運
転し、コンプレッサー２ｂを要素とするヒートポンプ系
統を動作させれば、第２の屋外機３の冷媒は冷媒熱交換
器１３の熱交換冷媒経路１４ｂを経て屋内機に供給され
て空調を行うことができる。次に、空調を行う昼間は、
第１の屋外機１の運転は停止し、第２の屋外機３を運転
すると共に、冷媒循環ポンプ１６を運転する。この運転
状態では、第２の屋外機３のコンプレッサー２ｂを要素
とするヒートポンプ系統の動作により、冷媒は冷媒経路
９ｕを経て冷媒熱交換器１３の熱交換冷媒経路１４ｂに
至り、ここで冷媒循環ポンプ１６により、氷蓄熱槽５内
の熱交換冷媒経路１５と冷媒熱交換器１３の熱交換冷媒
経路１４ａの間を循環する冷媒と熱交換して過冷却され
た後、冷媒経路１２を経て屋内機に供給されて冷房に供
される。従って夜間において氷蓄熱槽５に蓄熱された冷
熱は、第１の屋外機１側の冷媒と第２の屋外機３側の冷
媒との間接熱交換により回収されて、昼間における冷房
に有効利用することができる。屋内機において冷房に供
された冷媒は、次いで冷媒経路１２、冷媒経路９ｖを経
て第２の屋外機３に還流して、循環に供される。昼間に
おける冷房負荷が大きくて、氷蓄熱槽５内の氷がなくな
った場合には、第１の屋外機１を運転して、そのコンプ
レッサー２ａを要素とするヒートポンプ系統を動作させ
れば、この動作により発生した冷熱は冷媒熱交換器１３
において熱交換冷媒経路１４ａから熱交換冷媒経路１４
ｂに伝達され、こうして第２の屋外機３の能力アップを
行うことが可能である。以上の説明は、冷房期の運転に
ついてであるが、暖房期においても上述したとおり夜間
に氷蓄熱槽５に温水の形で蓄熱した熱を、昼間に有効利
用できることは勿論である。In the above configuration, only the first outdoor unit 1 is operated at night. In this operating state, the first
By the operation of the heat pump system including the compressor 2a of the outdoor unit 1 as the element, the refrigerant is transferred to the heat exchange refrigerant path 15 in the ice heat storage tank 5 and the heat exchange refrigerant path 14a of the refrigerant heat exchanger 13.
And ice is formed in the ice heat storage tank 5 to perform heat storage. (In the same manner as described above, in the operation during the heating period, conversely, hot water is produced in the ice heat storage tank 5 and heat is stored.) Thus, when heat is stored in the ice heat storage tank 5 at night. When the indoor air conditioning is required, the second outdoor unit 3 is operated, and the heat pump system including the compressor 2b is operated, so that the refrigerant of the second outdoor unit 3 is supplied to the refrigerant heat exchanger 13. The air can be supplied to the indoor unit via the heat exchange refrigerant path 14b to perform air conditioning. Next, during the daytime air conditioning,
The operation of the first outdoor unit 1 is stopped, the second outdoor unit 3 is operated, and the refrigerant circulation pump 16 is operated. In this operating state, the refrigerant reaches the heat exchange refrigerant path 14b of the refrigerant heat exchanger 13 via the refrigerant path 9u by the operation of the heat pump system including the compressor 2b of the second outdoor unit 3 as an element. 16, the refrigerant exchanges heat with the refrigerant circulating between the heat exchange refrigerant path 15 in the ice heat storage tank 5 and the heat exchange refrigerant path 14 a of the refrigerant heat exchanger 13 and is supercooled. And supplied for cooling. Therefore, the cold heat stored in the ice heat storage tank 5 at night is recovered by indirect heat exchange between the refrigerant on the first outdoor unit 1 side and the refrigerant on the second outdoor unit 3 side, and is effectively used for cooling in daytime. be able to. The refrigerant provided for cooling in the indoor unit then returns to the second outdoor unit 3 via the refrigerant path 12 and the refrigerant path 9v and is provided for circulation. When the cooling load in the daytime is large and the ice in the ice heat storage tank 5 runs out, the first outdoor unit 1 is operated to operate the heat pump system including the compressor 2a as an element. Is generated by the refrigerant heat exchanger 13
In the heat exchange refrigerant path 14a to the heat exchange refrigerant path 14
b, the capacity of the second outdoor unit 3 can be increased in this way. Although the above description is about the operation in the cooling period, the heat stored in the ice heat storage tank 5 in the form of warm water at night can be effectively used in the daytime also in the heating period as described above.
【００１７】次に図３は本発明の氷蓄熱・ヒートポンプ
式空調システムの第３の実施の形態を示す系統説明図で
あり、図１に示す第１の実施の形態の要素と同様な要素
には同一の符号を付して重複する説明は省略する。即
ち、この実施の形態では、第１の屋外機１は、電動機１
７の駆動軸とコンプレッサー２ａをクラッチ１８ａを介
して連結する構成とすると共に、第２の屋外機３はコン
プレッサーを設けない構成とし、第１と第２の屋外機
１、３を近接して設置すると共に、第２の屋外機３のガ
スエンジン４の駆動軸をクラッチ１８ｂを介して第１の
屋外機１のコンプレッサー２ａと連結する構成とし、第
１の屋外機１のコンプレッサー２ａを要素とするヒート
ポンプ系統の冷媒経路７ｕ，７ｖ内に氷蓄熱槽５を配置
し、この氷蓄熱槽５を介して屋内機への冷媒経路１２を
構成したものである。図においては図示を省略している
が、氷蓄熱槽５における氷（又は温水）と冷媒経路７
ｕ，７ｖ及び冷媒経路１２との熱交換形態は、氷蓄熱槽
５内に、冷媒経路７ｕ，７ｖと冷媒経路１２が直接的に
接続される熱交換冷媒経路を設けた構成とする他、冷媒
経路７ｕ，７ｖと冷媒経路１２が間接的に熱交換される
熱交換冷媒経路を設けた構成とする等、適宜である。Next, FIG. 3 is a system explanatory view showing a third embodiment of the ice heat storage / heat pump type air conditioning system of the present invention. The same elements as those of the first embodiment shown in FIG. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. That is, in this embodiment, the first outdoor unit 1 is the electric motor 1
7 and the compressor 2a are connected via a clutch 18a, the second outdoor unit 3 is not provided with a compressor, and the first and second outdoor units 1 and 3 are installed close to each other. At the same time, the drive shaft of the gas engine 4 of the second outdoor unit 3 is connected to the compressor 2a of the first outdoor unit 1 via the clutch 18b, and the compressor 2a of the first outdoor unit 1 is used as an element. The ice heat storage tank 5 is arranged in the refrigerant paths 7u and 7v of the heat pump system, and the refrigerant path 12 to the indoor unit is configured via the ice heat storage tank 5. Although not shown in the drawing, ice (or hot water) in the ice heat storage tank 5 and the refrigerant path 7
The heat exchange between the u and 7v and the refrigerant path 12 is configured such that a heat exchange refrigerant path in which the refrigerant paths 7u and 7v and the refrigerant path 12 are directly connected is provided in the ice heat storage tank 5, The path 7u, 7v and the refrigerant path 12 are appropriately provided with a heat exchange refrigerant path for indirectly exchanging heat.
【００１８】以上の構成において、夜間においては、ク
ラッチ１８ａを連結状態として電動機１７によりコンプ
レッサー２ａを駆動して、ヒートポンプ系統を動作させ
ることにより、上述したと同様に蓄熱槽５内に蓄熱を行
う。また昼間においては、クラッチ１８ｂを連結状態と
してガスエンジン４によりコンプレッサー２ａを駆動し
て、ヒートポンプ系統を動作させることにより、上述し
たと同様に蓄熱槽５に蓄熱された冷熱（熱）を空調に有
効利用することができる。In the above configuration, at night, the heat is stored in the heat storage tank 5 in the same manner as described above by operating the heat pump system by driving the compressor 2a by the electric motor 17 with the clutch 18a in the connected state. In the daytime, by operating the heat pump system by driving the compressor 2a by the gas engine 4 with the clutch 18b being connected, the cold heat (heat) stored in the heat storage tank 5 is effectively used for air conditioning as described above. Can be used.
【００１９】以上の第３の実施の形態では、共通して使
用するコンプレッサー２ａは、第１の屋外機１に設けて
いて、第２の屋外機３にはコンプレッサーを設けていな
いが、これとは逆に、共通して使用するコンプレッサー
は、第２の屋外機３に設けて、第１の屋外機１にはコン
プレッサーを設けないような構成とすることもできる。In the above-described third embodiment, the compressor 2a commonly used is provided in the first outdoor unit 1 and the second outdoor unit 3 is not provided with a compressor. Conversely, it is also possible to adopt a configuration in which a commonly used compressor is provided in the second outdoor unit 3 and the compressor is not provided in the first outdoor unit 1.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明は以上のとおり、氷蓄熱槽を備え
た空冷ヒートポンプパッケージと、ガスエンジンにより
駆動するコンプレッサーによりヒートポンプ系統を構成
したガスエンジンヒートポンプパッケージを合理的に組
合せたので、次のような効果がある。 ａ．夜には、安い夜間電力を利用して氷蓄熱槽に蓄熱
（冷熱を含む）を行うと共に、昼には安い冷房用ガス料
金を利用して電力のピークカットを行うと同時に夜に氷
蓄熱槽に蓄熱した熱を有効に利用して空調能力の増大を
図ることができる。 ｂ．屋外機は、空冷ヒートポンプパッケージのものと、
ガスエンジンヒートポンプパッケージのものを別々に設
置するので、ガスエンジンと電動機及びコンプレッサー
等のヒートポンプ系統を構成する要素を屋外機として一
体に構成するものとは異なり、新たな機器設計が不要
で、コストが安い。As described above, the present invention rationally combines an air-cooled heat pump package having an ice heat storage tank and a gas engine heat pump package having a heat pump system constituted by a compressor driven by a gas engine. Has a significant effect. a. At night, low-temperature electricity is used to store heat (including cold energy) in the ice heat storage tank, and in the daytime, peak electricity is cut using a low cooling gas rate, and at the same time, the ice heat storage tank is used at night. The air conditioning capacity can be increased by effectively utilizing the heat stored in the air conditioner. b. The outdoor unit comes with an air-cooled heat pump package,
Since the gas engine heat pump package is installed separately, unlike the gas engine and the components that constitute the heat pump system such as the electric motor and compressor as an outdoor unit, no new equipment design is required and the cost is reduced. cheap.
【図１】 本発明の氷蓄熱・ヒートポンプ式空調システ
ムの第１の実施の形態を示す系統説明図である。FIG. 1 is a system explanatory diagram showing a first embodiment of an ice heat storage / heat pump air conditioning system according to the present invention.
【図２】 本発明の氷蓄熱・ヒートポンプ式空調システ
ムの第２の実施の形態を示す系統説明図である。FIG. 2 is a system explanatory diagram showing a second embodiment of the ice heat storage / heat pump type air conditioning system of the present invention.
【図３】 本発明の氷蓄熱・ヒートポンプ式空調システ
ムの第３の実施の形態を示す系統説明図である。FIG. 3 is a system explanatory diagram showing a third embodiment of the ice heat storage / heat pump type air conditioning system of the present invention.
１ 第１の屋外機 ２ａ，２ｂ コンプレッサー ３ 第２の屋外機 ４ ガスエンジン ５ 氷蓄熱槽 ６ 熱交換冷媒経路 ７ｕ，７ｖ 冷媒経路 ８ｕ，８ｖ 開閉弁 ９ｕ，９ｖ 冷媒経路 １０ｕ，１０ｖ 開閉弁 １１ｕ，１１ｖ 冷媒経路 １２ 冷媒経路 １３ 冷媒熱交換器 １４ａ，１４ｂ 熱交換冷媒経路 １５ 熱交換冷媒経路 １６ 冷媒循環ポンプ １７ 電動機 １８ａ，１８ｂ クラッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st outdoor unit 2a, 2b compressor 3 2nd outdoor unit 4 Gas engine 5 Ice heat storage tank 6 Heat exchange refrigerant path 7u, 7v Refrigerant path 8u, 8v On-off valve 9u, 9v Refrigerant path 10u, 10v On-off valve 11u, 11v refrigerant path 12 refrigerant path 13 refrigerant heat exchanger 14a, 14b heat exchange refrigerant path 15 heat exchange refrigerant path 16 refrigerant circulation pump 17 electric motor 18a, 18b clutch
Claims (5)
ッサーを要素とする空調システムである空冷ヒートポン
プパッケージの第１の屋外機と、ガスエンジンで駆動す
るコンプレッサーを要素とする空調システムであるガス
エンジンヒートポンプパッケージの第２の屋外機を別々
に設置し、第１の屋外機の冷媒経路を氷蓄熱槽内の熱交
換冷媒経路に開閉弁を介して接続すると共に、第２の屋
外機の冷媒経路の一方側を上記熱交換冷媒経路の一端側
に開閉弁を介して接続し、その他端側から開閉弁を経た
冷媒経路と第２の屋外機の冷媒経路の他方側との間に屋
内機への冷媒経路を構成したことを特徴とする氷蓄熱・
ヒートポンプ式空調システム1. A first outdoor unit of an air-cooled heat pump package which is an air conditioning system which includes an ice heat storage tank, a compressor driven by an electric motor, and a gas engine which is an air conditioning system which includes a compressor driven by a gas engine. A second outdoor unit of the heat pump package is separately installed, a refrigerant path of the first outdoor unit is connected to a heat exchange refrigerant path in the ice heat storage tank via an on-off valve, and a refrigerant path of the second outdoor unit. Is connected to one end of the heat exchange refrigerant path via an on-off valve, and between the refrigerant path passing through the on-off valve from the other end and the other side of the refrigerant path of the second outdoor unit to the indoor unit. Ice heat storage characterized by constituting a refrigerant path of
Heat pump type air conditioning system
ッサーを要素とする空調システムである空冷ヒートポン
プパッケージの第１の屋外機と、ガスエンジンで駆動す
るコンプレッサーを要素とする空調システムであるガス
エンジンヒートポンプパッケージの第２の屋外機を別々
に設置し、第１の屋外機の冷媒経路を氷蓄熱槽内の熱交
換冷媒経路に開閉弁を介して接続すると共に、第２の屋
外機の冷媒経路の一方側を上記熱交換冷媒経路の一端側
に開閉弁を介して接続し、その他端側から開閉弁を経た
冷媒経路と第２の屋外機の冷媒経路の他方側との間に屋
内機への冷媒経路を構成すると共に、第２の屋外機の冷
媒経路には、氷蓄熱槽の熱交換冷媒経路を、その両端側
の開閉弁と共にバイパスするバイパス経路を構成し、バ
イパス経路に開閉弁を設けたことを特徴とする氷蓄熱・
ヒートポンプ式空調システム2. A first outdoor unit of an air-cooled heat pump package that is an air conditioning system that includes an ice heat storage tank, a compressor driven by an electric motor, and a gas engine that is an air conditioning system that includes a compressor driven by a gas engine. A second outdoor unit of the heat pump package is separately installed, a refrigerant path of the first outdoor unit is connected to a heat exchange refrigerant path in the ice heat storage tank via an on-off valve, and a refrigerant path of the second outdoor unit. Is connected to one end of the heat exchange refrigerant path via an on-off valve, and between the refrigerant path passing through the on-off valve from the other end and the other side of the refrigerant path of the second outdoor unit to the indoor unit. And a bypass path for bypassing the heat exchange refrigerant path of the ice heat storage tank together with the on-off valves at both ends thereof in the refrigerant path of the second outdoor unit. Ice heat storage
Heat pump type air conditioning system
ッサーを要素とする空調システムである空冷ヒートポン
プパッケージの第１の屋外機と、ガスエンジンで駆動す
るコンプレッサーを要素とする空調システムであるガス
エンジンヒートポンプパッケージの第２の屋外機と、冷
媒熱交換器を別々に設置し、第１の屋外機の冷媒経路を
氷蓄熱槽内の熱交換冷媒経路を経て冷媒熱交換器の一方
側の熱交換冷媒経路に接続すると共に、適所に冷媒循環
ポンプを構成し、第２の屋外機の冷媒経路の一方側を冷
媒熱交換器の他方側の熱交換冷媒経路の一端側に接続
し、その他端側と第２の屋外機の冷媒経路の他方側との
間に屋内機への冷媒経路を構成したことを特徴とする氷
蓄熱・ヒートポンプ式空調システム3. A first outdoor unit of an air-cooled heat pump package that is an air conditioning system that includes an ice heat storage tank, a compressor driven by an electric motor, and a gas engine that is an air conditioning system that includes a compressor driven by a gas engine. The second outdoor unit of the heat pump package and the refrigerant heat exchanger are separately installed, and the refrigerant path of the first outdoor unit passes through the heat exchange refrigerant path in the ice heat storage tank and heat exchange on one side of the refrigerant heat exchanger. Connected to the refrigerant path, a refrigerant circulation pump is configured in place, one side of the refrigerant path of the second outdoor unit is connected to one end of the heat exchange refrigerant path on the other side of the refrigerant heat exchanger, the other end side An ice storage / heat pump type air conditioning system, wherein a refrigerant path to an indoor unit is formed between the refrigerant path of the second outdoor unit and the other side of the refrigerant path of the second outdoor unit.
ッサーを要素とする空調システムである空冷ヒートポン
プパッケージの第１の屋外機と、ガスエンジンで駆動す
るコンプレッサーを要素とする空調システムであるガス
エンジンヒートポンプパッケージの第２の屋外機を別々
に設置し、第１の屋外機は、電動機の駆動軸とコンプレ
ッサーをクラッチを介して連結する構成とすると共に、
第２の屋外機はコンプレッサーを設けない構成とし、第
１と第２の屋外機を近接して設置すると共に、第２の屋
外機のガスエンジンの駆動軸をクラッチを介して第１の
屋外機のコンプレッサーと連結する構成とし、第１の屋
外機のコンプレッサーを要素とするヒートポンプ系統の
冷媒経路内に氷蓄熱槽を配置し、この氷蓄熱槽を介して
屋内機への冷媒経路を構成したことを特徴とする氷蓄熱
・ヒートポンプ式空調システム4. A first outdoor unit of an air-cooled heat pump package that is an air conditioning system that includes an ice heat storage tank, a compressor driven by an electric motor, and a gas engine that is an air conditioning system that includes a compressor driven by a gas engine. The second outdoor unit of the heat pump package is separately installed, and the first outdoor unit is configured to connect the drive shaft of the electric motor and the compressor via a clutch,
The second outdoor unit does not have a compressor. The first and second outdoor units are installed close to each other, and the drive shaft of the gas engine of the second outdoor unit is connected to the first outdoor unit via a clutch. And an ice heat storage tank is disposed in a refrigerant path of a heat pump system including the compressor of the first outdoor unit as an element, and a refrigerant path to an indoor unit is formed through the ice heat storage tank. Ice storage / heat pump air conditioning system
ッサーを要素とする空調システムである空冷ヒートポン
プパッケージの第１の屋外機と、ガスエンジンで駆動す
るコンプレッサーを要素とする空調システムであるガス
エンジンヒートポンプパッケージの第２の屋外機を別々
に設置し、第２の屋外機は、ガスエンジンの駆動軸とコ
ンプレッサーをクラッチを介して連結する構成とすると
共に、第１の屋外機はコンプレッサーを設けない構成と
し、第１と第２の屋外機を近接して設置すると共に、第
１の屋外機の電動機の駆動軸をクラッチを介して第２の
屋外機のコンプレッサーと連結する構成とし、第２の屋
外機のコンプレッサーを要素とするヒートポンプ系統の
冷媒経路内に氷蓄熱槽を配置し、この氷蓄熱槽を介して
屋内機への冷媒経路を構成したことを特徴とする氷蓄熱
・ヒートポンプ式空調システム5. A first outdoor unit of an air-cooled heat pump package which is an air conditioning system which includes an ice heat storage tank, a compressor driven by an electric motor, and a gas engine which is an air conditioning system which includes a compressor driven by a gas engine. The second outdoor unit of the heat pump package is separately installed, the second outdoor unit is configured to connect the drive shaft of the gas engine and the compressor via a clutch, and the first outdoor unit is not provided with a compressor. The first and second outdoor units are installed close to each other, and the drive shaft of the electric motor of the first outdoor unit is connected to the compressor of the second outdoor unit via a clutch. An ice storage tank is placed in the refrigerant path of the heat pump system that includes the compressor of the outdoor unit, and the refrigerant path to the indoor unit via this ice storage tank. Ice storage / heat pump air conditioning system characterized by comprising
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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ID=17634386
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|---|---|---|---|
| JP28110299A Expired - Fee Related JP4286401B2 (en) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | Ice storage / heat pump air conditioning system |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4286401B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6919306B2 (en) | 1999-08-09 | 2005-07-19 | Yaizu Suisankagaku Industry Co. Ltd. | Method of skin care |
| JP2008145002A (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Air conditioning device |
| KR101662293B1 (en) * | 2015-11-25 | 2016-10-05 | 주식회사 에너지뱅크 | Ice Storage System using a GHP engine |
-
1999
- 1999-10-01 JP JP28110299A patent/JP4286401B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6919306B2 (en) | 1999-08-09 | 2005-07-19 | Yaizu Suisankagaku Industry Co. Ltd. | Method of skin care |
| JP2008145002A (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Air conditioning device |
| KR101662293B1 (en) * | 2015-11-25 | 2016-10-05 | 주식회사 에너지뱅크 | Ice Storage System using a GHP engine |
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|---|---|
| JP4286401B2 (en) | 2009-07-01 |
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