JP2001235248A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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- JP2001235248A JP2001235248A JP2000047260A JP2000047260A JP2001235248A JP 2001235248 A JP2001235248 A JP 2001235248A JP 2000047260 A JP2000047260 A JP 2000047260A JP 2000047260 A JP2000047260 A JP 2000047260A JP 2001235248 A JP2001235248 A JP 2001235248A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温暖な地域で冬場に暖房運転の効率よりも給
湯量を増やしたい場合、給湯ユニットへの蓄熱量の比率
を高め、厳寒地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖
房運転の効率を上げたい場合、蓄熱ユニットへの蓄熱量
の比率を高める等、異なる要求に応えることができる空
気調和装置を提供することにある。 【解決手段】 圧縮機及び熱源側熱交換器を備えた熱源
側ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニット
と、蓄熱用熱交換器を備えた蓄熱ユニットと、給湯用熱
交換器を備えた給湯ユニットとを冷媒配管で接続し、こ
の給湯ユニットと蓄熱ユニットを利用して、給湯用の蓄
熱をし、温水蓄熱を行える空気調和装置において、給湯
ユニット２８への蓄熱量及び蓄熱ユニット１９への蓄熱
量の比率を可変可能に構成したものである。
湯量を増やしたい場合、給湯ユニットへの蓄熱量の比率
を高め、厳寒地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖
房運転の効率を上げたい場合、蓄熱ユニットへの蓄熱量
の比率を高める等、異なる要求に応えることができる空
気調和装置を提供することにある。 【解決手段】 圧縮機及び熱源側熱交換器を備えた熱源
側ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニット
と、蓄熱用熱交換器を備えた蓄熱ユニットと、給湯用熱
交換器を備えた給湯ユニットとを冷媒配管で接続し、こ
の給湯ユニットと蓄熱ユニットを利用して、給湯用の蓄
熱をし、温水蓄熱を行える空気調和装置において、給湯
ユニット２８への蓄熱量及び蓄熱ユニット１９への蓄熱
量の比率を可変可能に構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱ユニット及び
給湯ユニットを備えた空気調和装置に関する。
給湯ユニットを備えた空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧縮機及び熱源側熱交換器を備
えた熱源側ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側
ユニットと、蓄熱用熱交換器を備えた蓄熱ユニットと、
給湯用熱交換器を備えた給湯ユニットとを冷媒配管で接
続した空気調和装置が知られている。この種のもので
は、給湯ユニットと蓄熱ユニットとを利用して、給湯用
の蓄熱をし、温水蓄熱を行える構成としている。
えた熱源側ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側
ユニットと、蓄熱用熱交換器を備えた蓄熱ユニットと、
給湯用熱交換器を備えた給湯ユニットとを冷媒配管で接
続した空気調和装置が知られている。この種のもので
は、給湯ユニットと蓄熱ユニットとを利用して、給湯用
の蓄熱をし、温水蓄熱を行える構成としている。
【０００３】この蓄熱ユニットに蓄熱された温水は、暖
房運転時に使用され、給湯ユニットに蓄熱された温水
は、給湯に使用される。
房運転時に使用され、給湯ユニットに蓄熱された温水
は、給湯に使用される。
【０００４】上記熱源側ユニットを用いて蓄熱できる温
水蓄熱量には限りがある一方で、本システムが設置され
る地域によっては、例えば、温暖な地域で冬場に暖房運
転の効率よりも給湯量を増やしたい、或いは、厳寒地域
等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運転の効率を上
げたい等の異なる要求がある。
水蓄熱量には限りがある一方で、本システムが設置され
る地域によっては、例えば、温暖な地域で冬場に暖房運
転の効率よりも給湯量を増やしたい、或いは、厳寒地域
等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運転の効率を上
げたい等の異なる要求がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、蓄熱ユニットへの蓄熱量及び給湯ユニットへ
の蓄熱量の比率が一定であり、本空調システムが設置さ
れる地域毎に存在する、上述した異なる要求に応えるこ
とができないという問題がある。
構成では、蓄熱ユニットへの蓄熱量及び給湯ユニットへ
の蓄熱量の比率が一定であり、本空調システムが設置さ
れる地域毎に存在する、上述した異なる要求に応えるこ
とができないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、上記異なる要求に応えることができ
る空気調和装置を提供することにある。
されたものであり、上記異なる要求に応えることができ
る空気調和装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧縮機及び熱源側熱交換器を備えた熱源側ユニットと、
利用側熱交換器を備えた利用側ユニットと、蓄熱用熱交
換器を備えた蓄熱ユニットと、給湯用熱交換器を備えた
給湯ユニットとを冷媒配管で接続し、この給湯ユニット
と蓄熱ユニットとを利用して、給湯用の蓄熱をし、温水
蓄熱を行える空気調和装置において、上記蓄熱ユニット
への蓄熱量及び上記給湯ユニットへの蓄熱量の比率を可
変可能に構成したことを特徴とする。
圧縮機及び熱源側熱交換器を備えた熱源側ユニットと、
利用側熱交換器を備えた利用側ユニットと、蓄熱用熱交
換器を備えた蓄熱ユニットと、給湯用熱交換器を備えた
給湯ユニットとを冷媒配管で接続し、この給湯ユニット
と蓄熱ユニットとを利用して、給湯用の蓄熱をし、温水
蓄熱を行える空気調和装置において、上記蓄熱ユニット
への蓄熱量及び上記給湯ユニットへの蓄熱量の比率を可
変可能に構成したことを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、上記給湯ユニットへの蓄熱量を、蓄熱槽へ
の水張り量で調整することを特徴とする。
のにおいて、上記給湯ユニットへの蓄熱量を、蓄熱槽へ
の水張り量で調整することを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、上記蓄熱ユニットへの蓄熱量を、蓄熱温度
で調整することを特徴とする。
のにおいて、上記蓄熱ユニットへの蓄熱量を、蓄熱温度
で調整することを特徴とする。
【００１０】これらの発明では、蓄熱ユニットへの蓄熱
量及び給湯ユニットへの蓄熱量を可変可能に構成したた
め、本システムが設置される地域によって、例えば、温
暖な地域で冬場に暖房運転の効率よりも給湯量を増やし
たい場合、給湯ユニットへの蓄熱量の比率を高め、厳寒
地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運転の効率
を上げたい場合、蓄熱ユニットへの蓄熱量の比率を高め
る。
量及び給湯ユニットへの蓄熱量を可変可能に構成したた
め、本システムが設置される地域によって、例えば、温
暖な地域で冬場に暖房運転の効率よりも給湯量を増やし
たい場合、給湯ユニットへの蓄熱量の比率を高め、厳寒
地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運転の効率
を上げたい場合、蓄熱ユニットへの蓄熱量の比率を高め
る。
【００１１】これによれば、本空調システムが設置され
る地域毎に存在する、異なる要求に応えることができる
ものとなる。
る地域毎に存在する、異なる要求に応えることができる
ものとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１３】図１において、１は室外ユニット（熱源側
ユニット）を示す。この室外ユニット１には、圧縮機２
と、四方弁３と、図示しない室外ファンによって熱交換
作用を行う空冷の室外熱交換器（熱源側熱交換器）４
と、室外側膨張弁５と受液器６と、気液分離機器７とが
内蔵されこれら機器は配管でつながれている。
ユニット）を示す。この室外ユニット１には、圧縮機２
と、四方弁３と、図示しない室外ファンによって熱交換
作用を行う空冷の室外熱交換器（熱源側熱交換器）４
と、室外側膨張弁５と受液器６と、気液分離機器７とが
内蔵されこれら機器は配管でつながれている。
【００１４】８はユニット間配管９を構成する液管１０
につながれる液側接続口であり、１１はユニット間配管
９を構成するガス管１２につながれるガス側接続口であ
る。１２は吐出専用口であり、圧縮機２の吐出管から分
岐した吐出専用配管１３につながれている。１４は吸込
専用口で、圧縮機２の吸込管から分岐した吸込専用配管
１５につながれている。このように、吐出専用口１２
（吐出専用配管１３）、吸込専用口１４（吸込専用配管
１５）は、ユニット間配管９を構成する液管１０並びに
ガス管１２につながれる、液並びにガス側の接続口８，
１１とは別個に設けられている。
につながれる液側接続口であり、１１はユニット間配管
９を構成するガス管１２につながれるガス側接続口であ
る。１２は吐出専用口であり、圧縮機２の吐出管から分
岐した吐出専用配管１３につながれている。１４は吸込
専用口で、圧縮機２の吸込管から分岐した吸込専用配管
１５につながれている。このように、吐出専用口１２
（吐出専用配管１３）、吸込専用口１４（吸込専用配管
１５）は、ユニット間配管９を構成する液管１０並びに
ガス管１２につながれる、液並びにガス側の接続口８，
１１とは別個に設けられている。
【００１５】上記室外ユニット１には室内ユニット（利
用側ユニット）１６、蓄熱ユニット１９及び給湯ユニッ
ト２８がつながれている。
用側ユニット）１６、蓄熱ユニット１９及び給湯ユニッ
ト２８がつながれている。
【００１６】室内ユニット１６には、室内熱交線器１７
と、室内側膨張弁１８とが内蔵されている。また、蓄熱
ユニット１９には、蓄熱用熱交換器２０が内蔵されてお
り、第１ないし第３の接続端を有し、第１の接続端２１
は第１開閉弁２２並びに逆止弁２３を介して蓄熱用熱交
換器２０に、第２の接続端２４は第２開閉弁２５を介し
て蓄熱用熱交換器２０に、第３の接続端２６は蓄熱側膨
張弁２７を介して蓄熱用熱交換器２０に夫々つながれて
いる。
と、室内側膨張弁１８とが内蔵されている。また、蓄熱
ユニット１９には、蓄熱用熱交換器２０が内蔵されてお
り、第１ないし第３の接続端を有し、第１の接続端２１
は第１開閉弁２２並びに逆止弁２３を介して蓄熱用熱交
換器２０に、第２の接続端２４は第２開閉弁２５を介し
て蓄熱用熱交換器２０に、第３の接続端２６は蓄熱側膨
張弁２７を介して蓄熱用熱交換器２０に夫々つながれて
いる。
【００１７】尚、第１接続端２１は室外ユニット１の吐
出専用口１２につながれ、吐出専用配管１５と連通して
いる。第２接続端２４は室外ユニット１の吸込専用口１
４につながれ、吸込専用配管１５と連通している。第３
接続端２６はユニット間配管９の液管１０につながれて
いる。
出専用口１２につながれ、吐出専用配管１５と連通して
いる。第２接続端２４は室外ユニット１の吸込専用口１
４につながれ、吸込専用配管１５と連通している。第３
接続端２６はユニット間配管９の液管１０につながれて
いる。
【００１８】給湯ユニット２８には、給湯用熱交換器２
９が内蔵されており、入口端３０、出口端３１を有し、
入口端３０は開閉弁３２並びに逆止弁３３を介して給湯
用熱交換器２９に、出口端３１は給湯用熱交換器２９に
夫々つながれている。尚、入口端３０は室外ユニット１
の吐出専用口１２につながれ、吐出専用配管１３と連通
している。出口端３１はユニット間配管９の液管１０に
つながれている。
９が内蔵されており、入口端３０、出口端３１を有し、
入口端３０は開閉弁３２並びに逆止弁３３を介して給湯
用熱交換器２９に、出口端３１は給湯用熱交換器２９に
夫々つながれている。尚、入口端３０は室外ユニット１
の吐出専用口１２につながれ、吐出専用配管１３と連通
している。出口端３１はユニット間配管９の液管１０に
つながれている。
【００１９】３４はポンプ３５を介して給湯ユニット２
８につながれた蓄熱槽で、給湯用熱交換器２９で加熱さ
れたお湯を蓄えるようになっている。３６はこの蓄熱槽
３４にポンプ３７を介してつながれた出湯口である。
８につながれた蓄熱槽で、給湯用熱交換器２９で加熱さ
れたお湯を蓄えるようになっている。３６はこの蓄熱槽
３４にポンプ３７を介してつながれた出湯口である。
【００２０】このような構成を備えた空調システムにお
いて、夏の夜などに、冷房運転を停止して蓄熱ユニット
１９と給湯ユニット２８を利用して、給湯用の蓄熱をし
ながら氷蓄熱を行う。
いて、夏の夜などに、冷房運転を停止して蓄熱ユニット
１９と給湯ユニット２８を利用して、給湯用の蓄熱をし
ながら氷蓄熱を行う。
【００２１】即ち、圧縮機２から吐出された冷媒は、図
１の実線矢印で示すよう逆止弁３８、給湯ユニット２８
の開閉弁３２、逆止弁３３、給湯用熱交換器２９、蓄熱
ユニット１９の蓄熱側膨張弁２７、蓄熱用熱交換器２
０、蓄熱ユニット１９の第２開閉弁２５、気液分離器
７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。これ
によって、給湯用熱交換器２９が凝縮器、蓄熱用熱交換
器２０が蒸発器としてして作用する。給湯用熱交換器２
９で加熱された温水は蓄熱槽３４に送り込まれる。蓄熱
用熱交換器２０で生成された氷蓄熱はそのまま蓄えられ
る。
１の実線矢印で示すよう逆止弁３８、給湯ユニット２８
の開閉弁３２、逆止弁３３、給湯用熱交換器２９、蓄熱
ユニット１９の蓄熱側膨張弁２７、蓄熱用熱交換器２
０、蓄熱ユニット１９の第２開閉弁２５、気液分離器
７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。これ
によって、給湯用熱交換器２９が凝縮器、蓄熱用熱交換
器２０が蒸発器としてして作用する。給湯用熱交換器２
９で加熱された温水は蓄熱槽３４に送り込まれる。蓄熱
用熱交換器２０で生成された氷蓄熱はそのまま蓄えられ
る。
【００２２】ここで、例えば、給湯ユニット２８による
蓄熱が早く終了した場合は、給湯ユニット２８の開閉弁
３２を閉めて、圧縮機２から吐出された冷媒を破線矢印
で示すよう逆止弁３８、四方弁３、室外熱交換器４、室
外側膨張弁（全開）５、受液器６、蓄熱ユニット１９の
蓄熱側膨張弁２７、蓄熱用熱交換器２０、第２開閉弁２
５、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して
循環する。これによって、室外熱交換器４が凝縮器、蓄
熱用熱交換器２０が蒸発器としてして作用する。言い換
えれば、空冷で氷蓄熱ができる。
蓄熱が早く終了した場合は、給湯ユニット２８の開閉弁
３２を閉めて、圧縮機２から吐出された冷媒を破線矢印
で示すよう逆止弁３８、四方弁３、室外熱交換器４、室
外側膨張弁（全開）５、受液器６、蓄熱ユニット１９の
蓄熱側膨張弁２７、蓄熱用熱交換器２０、第２開閉弁２
５、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して
循環する。これによって、室外熱交換器４が凝縮器、蓄
熱用熱交換器２０が蒸発器としてして作用する。言い換
えれば、空冷で氷蓄熱ができる。
【００２３】一方、蓄熱ユニット１９による氷蓄熱が早
く終了した場合は、蓄熱ユニット１９の蓄熱側膨張弁２
７を全閉に設定して、圧縮機２から吐出された冷媒を一
点破線矢印で示すよう逆止弁３８、給湯ユニット２８の
第１開閉弁３２、逆止弁３３、給湯用熱交換器２９、室
外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５、室外熱交換
器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るよう
に繰り返して循環する。これによって、給湯用熱交換器
２９が凝縮器、室外熱交換器４が蒸発器としてして作用
する。このように、夜間の安価な電力で、氷蓄熱と給湯
用の蓄熱とが同時に行うことができる。
く終了した場合は、蓄熱ユニット１９の蓄熱側膨張弁２
７を全閉に設定して、圧縮機２から吐出された冷媒を一
点破線矢印で示すよう逆止弁３８、給湯ユニット２８の
第１開閉弁３２、逆止弁３３、給湯用熱交換器２９、室
外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５、室外熱交換
器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るよう
に繰り返して循環する。これによって、給湯用熱交換器
２９が凝縮器、室外熱交換器４が蒸発器としてして作用
する。このように、夜間の安価な電力で、氷蓄熱と給湯
用の蓄熱とが同時に行うことができる。
【００２４】上述した運転によって、氷蓄熱と、給湯用
の蓄熱とが行えた状態において、夏の昼は冷房運転を行
う。
の蓄熱とが行えた状態において、夏の昼は冷房運転を行
う。
【００２５】即ち、蓄熱ユニット１９を用いた冷房運転
時は、圧縮機２から吐出された冷媒は、図２の実線矢印
で示すように逆止弁３８、蓄熱ユニット１９の第１開閉
弁２２、蓄熱熱交換器２０、蓄熱側膨張弁２７、室内側
膨張弁１８、室内熱交換器１７、四方弁３、気液分離器
７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。これ
によって、蓄熱用熱交換器２０が凝縮器、室内熱交換器
１７が蒸発器としてして作用し、室内の冷房を行う。
時は、圧縮機２から吐出された冷媒は、図２の実線矢印
で示すように逆止弁３８、蓄熱ユニット１９の第１開閉
弁２２、蓄熱熱交換器２０、蓄熱側膨張弁２７、室内側
膨張弁１８、室内熱交換器１７、四方弁３、気液分離器
７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環する。これ
によって、蓄熱用熱交換器２０が凝縮器、室内熱交換器
１７が蒸発器としてして作用し、室内の冷房を行う。
【００２６】ここで、蓄熱ユニット１９の熱を使い切っ
てしまった場合は、第１開閉弁２２並びに蓄熱側膨張弁
２７を閉じて蓄熱ユニット１９の使用を停止する。これ
によって、圧縮機２から吐出された冷媒は、破線矢印で
示すように、逆止弁３８、四方弁３、室外熱交換器４、
室外側膨張弁５、受液器６、室内膨張弁１８、室内熱交
換器１７、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻る
ように繰り返して循環する。このように、氷蓄熱と空冷
熱交換器（室外熱交換器）の併用によって、約４０％の
消費電力の節電が図られると考えれれる。尚、この冷房
時に、出湯口３６を開放すると給湯が行えることは言う
までもない。
てしまった場合は、第１開閉弁２２並びに蓄熱側膨張弁
２７を閉じて蓄熱ユニット１９の使用を停止する。これ
によって、圧縮機２から吐出された冷媒は、破線矢印で
示すように、逆止弁３８、四方弁３、室外熱交換器４、
室外側膨張弁５、受液器６、室内膨張弁１８、室内熱交
換器１７、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻る
ように繰り返して循環する。このように、氷蓄熱と空冷
熱交換器（室外熱交換器）の併用によって、約４０％の
消費電力の節電が図られると考えれれる。尚、この冷房
時に、出湯口３６を開放すると給湯が行えることは言う
までもない。
【００２７】一方、冬の夜などに、暖房運転を停止して
蓄熱ユニット１９と給湯ユニット２８を利用して、給湯
用の蓄熱をし次に温水蓄熱を行える。
蓄熱ユニット１９と給湯ユニット２８を利用して、給湯
用の蓄熱をし次に温水蓄熱を行える。
【００２８】即ち、圧縮機２から吐出された冷媒は、図
３の実線矢印で示すように、逆止弁３８、給湯ユニット
２８の開閉弁３２、逆止弁３３、給湯用熱交換器２９、
室外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５、室外熱交
換器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るよ
うに繰り返して循環する。
３の実線矢印で示すように、逆止弁３８、給湯ユニット
２８の開閉弁３２、逆止弁３３、給湯用熱交換器２９、
室外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５、室外熱交
換器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るよ
うに繰り返して循環する。
【００２９】これによって、給湯用熱交換器２９が凝縮
器、室外熱交換器４が蒸発器としてして作用し、給湯用
熱交換器２９で加熱された温水は蓄熱槽３４送り込まれ
る。この運転によって、給湯ユニット２８による蓄熱が
十分に行われると、次に温水蓄熱に切り換える。
器、室外熱交換器４が蒸発器としてして作用し、給湯用
熱交換器２９で加熱された温水は蓄熱槽３４送り込まれ
る。この運転によって、給湯ユニット２８による蓄熱が
十分に行われると、次に温水蓄熱に切り換える。
【００３０】即ち、圧縮機２から吐出された冷媒は、図
３の破線矢印で示すように、逆止弁３８、蓄熱ユニット
１９の第１開閉弁２２、逆止弁２３、蓄熱熱交換器２
０、室外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５、室外
熱交換器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻
るように繰り返して循環する。
３の破線矢印で示すように、逆止弁３８、蓄熱ユニット
１９の第１開閉弁２２、逆止弁２３、蓄熱熱交換器２
０、室外ユニット１の受液器６、室外側膨張弁５、室外
熱交換器４、四方弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻
るように繰り返して循環する。
【００３１】上述した運転によって、冬の夜の間に、給
湯用の蓄熱と、温水蓄熱を行っておき、冬の昼は、この
温水蓄熱を利用して暖房運転を行う。
湯用の蓄熱と、温水蓄熱を行っておき、冬の昼は、この
温水蓄熱を利用して暖房運転を行う。
【００３２】即ち、蓄熱ユニット１９を用いた暖房運転
時は、圧縮機２から吐出された冷媒は、図４の実線矢印
で示すよう逆止弁３８、四方弁３、室内熱交換器１７、
室内側膨張弁１８、蓄熱ユニット１９の蓄熱側膨張弁
（全開）２７、蓄熱用熱交換器２０、第２開閉弁２５、
気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環
する。これによって、室内熱交換器１７が凝縮器、蓄熱
用熱交換器２０が蒸発器としてして作用し、室内の暖房
を行う。
時は、圧縮機２から吐出された冷媒は、図４の実線矢印
で示すよう逆止弁３８、四方弁３、室内熱交換器１７、
室内側膨張弁１８、蓄熱ユニット１９の蓄熱側膨張弁
（全開）２７、蓄熱用熱交換器２０、第２開閉弁２５、
気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返して循環
する。これによって、室内熱交換器１７が凝縮器、蓄熱
用熱交換器２０が蒸発器としてして作用し、室内の暖房
を行う。
【００３３】ここで、蓄熱ユニット１９を利用した暖房
運転はその蓄熱ユニット１９の持つ熱エネルギーによっ
て決まるのであるが、およそ１０時間程度と考えられ
る。従ってこの蓄熱ユニット１９を利用した暖房運転が
１０時間を越えたら、蓄熱側膨張弁２７を閉じて蓄熱ユ
ニット１９の使用を停止する。
運転はその蓄熱ユニット１９の持つ熱エネルギーによっ
て決まるのであるが、およそ１０時間程度と考えられ
る。従ってこの蓄熱ユニット１９を利用した暖房運転が
１０時間を越えたら、蓄熱側膨張弁２７を閉じて蓄熱ユ
ニット１９の使用を停止する。
【００３４】これによって、圧縮機２から吐出された冷
媒は、図４の破線矢印で示すように逆止弁３８、室内熱
交換器１７、室内側膨張弁１８、室外ユニット１の受液
器６、室外側膨張弁（全開）５、室外熱交換器４、四方
弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返し
て循環する。
媒は、図４の破線矢印で示すように逆止弁３８、室内熱
交換器１７、室内側膨張弁１８、室外ユニット１の受液
器６、室外側膨張弁（全開）５、室外熱交換器４、四方
弁３、気液分離器７、圧縮機２にと戻るように繰り返し
て循環する。
【００３５】これによって、室内熱交換器１７が凝縮
器、室外熱交換器１４が蒸発器として作用し、室内の暖
房を行う。このように、蓄熱と空冷熱交換器（室外熱交
換器１４）の併用によって、室内の暖房を行う。尚、こ
の暖房時に、出湯口３６を開放すると給湯が行えること
は言うまでもない。
器、室外熱交換器１４が蒸発器として作用し、室内の暖
房を行う。このように、蓄熱と空冷熱交換器（室外熱交
換器１４）の併用によって、室内の暖房を行う。尚、こ
の暖房時に、出湯口３６を開放すると給湯が行えること
は言うまでもない。
【００３６】図５は、給湯ユニット２８の蓄熱槽３４の
構造を示す。
構造を示す。
【００３７】この蓄熱槽３４には、上記ポンプ３７（図
１）につながる出口パイプ３４Ａと、上記ポンプ３５
（図１）を経て給湯用熱交換器２９につながる温水パイ
プ３４Ｂと、この給湯用熱交換器２９で加熱された温水
を蓄熱槽３４に戻す温水パイプ３４Ｃと、給水パイプ３
４Ｄとが配設され、この給水パイプ３４Ｄには給水バル
ブ５１が取り付けられている。また、この蓄熱槽３４に
は、水位センサ５２と水温サーミスタ５３とが配設され
ている。
１）につながる出口パイプ３４Ａと、上記ポンプ３５
（図１）を経て給湯用熱交換器２９につながる温水パイ
プ３４Ｂと、この給湯用熱交換器２９で加熱された温水
を蓄熱槽３４に戻す温水パイプ３４Ｃと、給水パイプ３
４Ｄとが配設され、この給水パイプ３４Ｄには給水バル
ブ５１が取り付けられている。また、この蓄熱槽３４に
は、水位センサ５２と水温サーミスタ５３とが配設され
ている。
【００３８】本実施形態では、図３を参照して、冬の夜
などに、暖房運転を停止して給湯ユニット２８と蓄熱ユ
ニット１９とを利用して、まず給湯用の蓄熱をし次に温
水蓄熱を行う場合の制御に特徴を有する。
などに、暖房運転を停止して給湯ユニット２８と蓄熱ユ
ニット１９とを利用して、まず給湯用の蓄熱をし次に温
水蓄熱を行う場合の制御に特徴を有する。
【００３９】上記熱源側ユニット１を用いて蓄熱できる
温水蓄熱量には限りがある。その一方で、例えば、厳寒
地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運転の効率
を上げたい場合がある。
温水蓄熱量には限りがある。その一方で、例えば、厳寒
地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運転の効率
を上げたい場合がある。
【００４０】この場合、給湯ユニット２８の蓄熱槽３４
への水張り量を少なく調整して、給湯ユニット２８を利
用した給湯用の蓄熱量を、蓄熱ユニット１９を利用した
温水蓄熱の蓄熱量よりも低く抑える。
への水張り量を少なく調整して、給湯ユニット２８を利
用した給湯用の蓄熱量を、蓄熱ユニット１９を利用した
温水蓄熱の蓄熱量よりも低く抑える。
【００４１】図６は、制御フローを示す。
【００４２】蓄熱槽３４に設けられた水位センサ５２に
よって、蓄熱槽３４に貯湯されている初期貯湯量Ｖｉを
求めると共に（Ｓ１）、蓄熱槽３４への給水バルブ５１
を開く（Ｓ２）。そして、外気温度Ｔｎｏｗ、蓄熱槽３
４の初期貯湯水温Ｔｉ、給水バルブ５１からの給水温度
（入口水温）Ｔｗｎｏｗを検出し（Ｓ３）、蓄熱特性か
ら蓄熱槽３４への水張り量を求める（Ｓ４）。
よって、蓄熱槽３４に貯湯されている初期貯湯量Ｖｉを
求めると共に（Ｓ１）、蓄熱槽３４への給水バルブ５１
を開く（Ｓ２）。そして、外気温度Ｔｎｏｗ、蓄熱槽３
４の初期貯湯水温Ｔｉ、給水バルブ５１からの給水温度
（入口水温）Ｔｗｎｏｗを検出し（Ｓ３）、蓄熱特性か
ら蓄熱槽３４への水張り量を求める（Ｓ４）。
【００４３】すなわち、初期貯湯量Ｖｉと初期貯湯水温
Ｔｉとに基づいて初期貯湯熱量Ｑｉを次式（１）により
求める。
Ｔｉとに基づいて初期貯湯熱量Ｑｉを次式（１）により
求める。
【００４４】 Ｑｉ＝Ｖｉ×（５５−Ｔｉ）Ｍｃａｌ …（１） 一方、外気温度Ｔｎｏｗを求め、図７に示す、５０℃昇
温蓄熱の場合の外気温度に対する蓄熱容量の表に基づい
て、蓄熱容量Ｑｍａｘを求める。
温蓄熱の場合の外気温度に対する蓄熱容量の表に基づい
て、蓄熱容量Ｑｍａｘを求める。
【００４５】そして、この蓄熱容量Ｑｍａｘと初期貯湯
熱量Ｑｉとから次式（２）に基づいて給水量Ｑを求め
る。
熱量Ｑｉとから次式（２）に基づいて給水量Ｑを求め
る。
【００４６】 Ｑ＝（Ｑｍａｘ−Ｑｉ）／（５５−Ｔｎｏｗ） …（２） 図６に示す、蓄熱槽３４への水張り量を求めるステップ
（Ｓ４）では、上記（２）式で求めた給水量Ｑが水位に
換算される。そして、給水量Ｑに相当する所定水位に達
したか否かが判断され（Ｓ５）、所定水位に達した場
合、給水バルブ５１を閉じて、給水を停止する（Ｓ
６）。すべてのステップＳ１〜Ｓ６に関する制御は、図
示を省略したコントローラが司る。
（Ｓ４）では、上記（２）式で求めた給水量Ｑが水位に
換算される。そして、給水量Ｑに相当する所定水位に達
したか否かが判断され（Ｓ５）、所定水位に達した場
合、給水バルブ５１を閉じて、給水を停止する（Ｓ
６）。すべてのステップＳ１〜Ｓ６に関する制御は、図
示を省略したコントローラが司る。
【００４７】本実施形態では、外気温度Ｔｎｏｗが低け
れば、図７に示すように、蓄熱容量Ｑｍａｘが低くな
り、（２）式に従う給水量Ｑが少なくなる。従って、外
気温度Ｔｎｏｗが低ければ、給湯ユニット２８の蓄熱槽
３４への水張り量が少なく調整され、給湯ユニット２８
を利用した給湯用の蓄熱量が低く抑えられる。
れば、図７に示すように、蓄熱容量Ｑｍａｘが低くな
り、（２）式に従う給水量Ｑが少なくなる。従って、外
気温度Ｔｎｏｗが低ければ、給湯ユニット２８の蓄熱槽
３４への水張り量が少なく調整され、給湯ユニット２８
を利用した給湯用の蓄熱量が低く抑えられる。
【００４８】これによれば、図３を参照して、冬の夜な
どに、暖房運転を停止して給湯ユニット２８と蓄熱ユニ
ット１９とを利用して、まず給湯用の蓄熱をし次に温水
蓄熱を行う場合、給湯用の蓄熱が早めに完了するため、
蓄熱ユニット１９を利用した温水蓄熱が十分行われる。
どに、暖房運転を停止して給湯ユニット２８と蓄熱ユニ
ット１９とを利用して、まず給湯用の蓄熱をし次に温水
蓄熱を行う場合、給湯用の蓄熱が早めに完了するため、
蓄熱ユニット１９を利用した温水蓄熱が十分行われる。
【００４９】従って、厳寒地域等で冬場に給湯量を増や
すよりも、暖房運転の効率を上げたい場合、その要求に
十分応えられる。
すよりも、暖房運転の効率を上げたい場合、その要求に
十分応えられる。
【００５０】また、上記とは反対に、外気温度Ｔｎｏｗ
が高ければ、給湯ユニット２８の蓄熱槽３４への水張り
量が多く調整される。
が高ければ、給湯ユニット２８の蓄熱槽３４への水張り
量が多く調整される。
【００５１】これによれば、給湯用の蓄熱が完了するま
で長時間がかかり、給湯用の蓄熱量が増大する。従っ
て、温暖な地域で冬場に暖房運転の効率よりも給湯量を
増やしたい場合、その要求に十分応えられる。
で長時間がかかり、給湯用の蓄熱量が増大する。従っ
て、温暖な地域で冬場に暖房運転の効率よりも給湯量を
増やしたい場合、その要求に十分応えられる。
【００５２】本実施形態では、設計外気温度に合わせ
て、蓄熱槽３４の大きさを変える設計をおこなうことも
意味している。
て、蓄熱槽３４の大きさを変える設計をおこなうことも
意味している。
【００５３】上記実施形態では、給湯ユニット２８への
蓄熱量を、蓄熱槽３４への水張り量で調整し、これによ
って、給湯ユニット２８への蓄熱量及び蓄熱ユニット１
９への蓄熱量の比率を可変可能に構成したが、これに限
定されるものではない。例えば、蓄熱ユニット１９への
蓄熱量を、蓄熱温度で調整することによって、蓄熱ユニ
ット１９への蓄熱量及び給湯ユニット２８への蓄熱量の
比率を可変可能に構成してもよいことは明らかである。
この蓄熱ユニット１９は、蓄熱用熱交換器２０を有する
構造であるため、水張り量で調整するよりも、蓄熱温度
で調整した方が上記比率を可変し易いからである。
蓄熱量を、蓄熱槽３４への水張り量で調整し、これによ
って、給湯ユニット２８への蓄熱量及び蓄熱ユニット１
９への蓄熱量の比率を可変可能に構成したが、これに限
定されるものではない。例えば、蓄熱ユニット１９への
蓄熱量を、蓄熱温度で調整することによって、蓄熱ユニ
ット１９への蓄熱量及び給湯ユニット２８への蓄熱量の
比率を可変可能に構成してもよいことは明らかである。
この蓄熱ユニット１９は、蓄熱用熱交換器２０を有する
構造であるため、水張り量で調整するよりも、蓄熱温度
で調整した方が上記比率を可変し易いからである。
【００５４】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、給湯ユニットへの蓄熱
量及び蓄熱ユニットへの蓄熱量の比率を可変可能に構成
したため、本システムが設置される地域によって、例え
ば、温暖な地域で冬場に暖房運転の効率よりも給湯量を
増やしたい場合、給湯ユニットへの蓄熱量の比率を高
め、厳寒地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運
転の効率を上げたい場合、蓄熱ユニットへの蓄熱量の比
率を高めることができる。
量及び蓄熱ユニットへの蓄熱量の比率を可変可能に構成
したため、本システムが設置される地域によって、例え
ば、温暖な地域で冬場に暖房運転の効率よりも給湯量を
増やしたい場合、給湯ユニットへの蓄熱量の比率を高
め、厳寒地域等で冬場に給湯量を増やすよりも、暖房運
転の効率を上げたい場合、蓄熱ユニットへの蓄熱量の比
率を高めることができる。
【００５６】これによれば、本空調システムが設置され
る地域毎に存在する、異なる要求に十分応えることがで
きる。
る地域毎に存在する、異なる要求に十分応えることがで
きる。
【図１】本発明による夏の夜の運転状態を示す冷媒回路
である。
である。
【図２】本発明による夏の昼の運転状態を示す冷媒回路
である
である
【図３】本発明による冬の夜の運転状態を示す冷媒回路
である。
である。
【図４】本発明による冬の昼の運転状態を示す冷媒回路
である。
である。
【図５】本発明による蓄熱槽の断面図である。
【図６】本発明による制御フローチャートである。
【図７】５０℃昇温蓄熱の場合の外気温度に対する蓄熱
容量の関係を示す図である。
容量の関係を示す図である。
１ 室外ユニット（熱源側ユニット） ２ 圧縮機 ４ 室外熱交換器（熱源側熱交換器） １６ 室内ユニット（利用側ユニット） １７ 室内熱交換器（利用側熱交換器） １９ 蓄熱ユニット ２０ 蓄熱用熱交換器 ２８ 給湯ユニット ２９ 給湯用熱交換器 ５１ 給水バルブ ５２ 水位センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L060 AA03 CC05 CC15 DD05 EE33 EE41 EE44 3L092 GA10 HA03 JA01 JA03 JA14 KA12 LA02 LA03 TA08 TA09 UA02 UA04 UA22 UA31 UA34 VA03 VA07 WA05 WA15 XA25 XA29 YA12 YA13
Claims (3)
- 【請求項１】 圧縮機及び熱源側熱交換器を備えた熱源
側ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニット
と、蓄熱用熱交換器を備えた蓄熱ユニットと、給湯用熱
交換器を備えた給湯ユニットとを冷媒配管で接続し、こ
の給湯ユニットと蓄熱ユニットとを利用して、給湯用の
蓄熱をし、温水蓄熱を行える空気調和装置において、上
記給湯ユニットへの蓄熱量及び上記蓄熱ユニットへの蓄
熱量の比率を可変可能に構成したことを特徴とする空気
調和装置。 - 【請求項２】 上記給湯ユニットへの蓄熱量を、蓄熱槽
への水張り量で調整することを特徴とする請求項１記載
の空気調和装置。 - 【請求項３】 上記蓄熱ユニットへの蓄熱量を、蓄熱温
度で調整することを特徴とする請求項１記載の空気調和
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047260A JP3723401B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047260A JP3723401B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235248A true JP2001235248A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3723401B2 JP3723401B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=18569539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047260A Expired - Fee Related JP3723401B2 (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 空気調和装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3723401B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003050457A1 (en) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Quantum Energy Technologies Pty Limited | Energy efficient heat pump systems for water heating and air conditioning |
| WO2010145510A1 (zh) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 东莞市风火轮热能科技有限公司 | 冷风热水一体机 |
| CN103175272A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 日立空调·家用电器株式会社 | 供热水空调系统及其控制方法 |
| WO2018043454A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空調給湯システム |
| WO2020065791A1 (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空調給湯装置 |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000047260A patent/JP3723401B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003050457A1 (en) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Quantum Energy Technologies Pty Limited | Energy efficient heat pump systems for water heating and air conditioning |
| US7155922B2 (en) | 2001-12-12 | 2007-01-02 | Quantum Energy Technologies Pty Limited | Energy efficient heat pump systems for water heating and air conditioning |
| WO2010145510A1 (zh) * | 2009-06-15 | 2010-12-23 | 东莞市风火轮热能科技有限公司 | 冷风热水一体机 |
| CN103175272A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 日立空调·家用电器株式会社 | 供热水空调系统及其控制方法 |
| WO2018043454A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空調給湯システム |
| WO2020065791A1 (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空調給湯装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3723401B2 (ja) | 2005-12-07 |
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