JP2001289528A - 蓄熱式冷凍空調装置 - Google Patents
蓄熱式冷凍空調装置Info
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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- F25B2400/22—Refrigeration systems for supermarkets
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蓄熱槽に蓄熱したショーケースの排熱を空調機
による暖房に利用する蓄熱式冷凍空調装置において、必
要以上の蓄熱によるショーケースの冷却効率の低下を防
止する。 【解決手段】温度センサ１２で検出した外気温度から、
空調機の暖房負荷を判定し、この暖房負荷が一定レベル
に低下したら、ショーケースの圧縮機２１から吐出され
た高温ガス冷媒を蓄熱槽３１で凝縮させることによる蓄
熱剤３４への蓄熱を停止し、前記高温ガス冷媒を室外熱
交換器２２で凝縮させる通常冷却運転に切り換える。こ
れにより、暖房負荷に応じた蓄熱を行い、蓄熱によるシ
ョーケースの冷却効率の低下を最小限に抑えることがで
きる。
による暖房に利用する蓄熱式冷凍空調装置において、必
要以上の蓄熱によるショーケースの冷却効率の低下を防
止する。 【解決手段】温度センサ１２で検出した外気温度から、
空調機の暖房負荷を判定し、この暖房負荷が一定レベル
に低下したら、ショーケースの圧縮機２１から吐出され
た高温ガス冷媒を蓄熱槽３１で凝縮させることによる蓄
熱剤３４への蓄熱を停止し、前記高温ガス冷媒を室外熱
交換器２２で凝縮させる通常冷却運転に切り換える。こ
れにより、暖房負荷に応じた蓄熱を行い、蓄熱によるシ
ョーケースの冷却効率の低下を最小限に抑えることがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スーパー、コン
ビニエンスストアなどの店舗や食品工場など、室内空調
負荷と食品冷蔵冷凍負荷とが同時に発生する施設におい
て使用される冷凍空調装置に関する。
ビニエンスストアなどの店舗や食品工場など、室内空調
負荷と食品冷蔵冷凍負荷とが同時に発生する施設におい
て使用される冷凍空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記冷凍空調装置として、空調機及びシ
ョーケースの冷媒と蓄熱剤との間で熱交換させる蓄熱槽
を設けるものが知られている。この蓄熱式の冷凍空調装
置によれば、夏期においては、割安な深夜電力を利用し
て空調機により蓄熱槽に冷熱を蓄熱し、これを冷却負荷
の大きい昼間に空調機とショーケースとに利用して冷却
効率を高め、また冬期においては、ショーケースの排熱
により蓄熱槽に温熱を蓄熱し、これを空調機による暖房
の温熱源として利用することができる。
ョーケースの冷媒と蓄熱剤との間で熱交換させる蓄熱槽
を設けるものが知られている。この蓄熱式の冷凍空調装
置によれば、夏期においては、割安な深夜電力を利用し
て空調機により蓄熱槽に冷熱を蓄熱し、これを冷却負荷
の大きい昼間に空調機とショーケースとに利用して冷却
効率を高め、また冬期においては、ショーケースの排熱
により蓄熱槽に温熱を蓄熱し、これを空調機による暖房
の温熱源として利用することができる。
【０００３】蓄熱式の冷凍空調装置は上記の通り、空調
機の余剰能力やショーケースの排熱を有効利用できる反
面、ショーケース排熱の暖房利用には、以下のような問
題がある。すなわち、ショーケースの排熱利用は、ショ
ーケースの圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を
蓄熱槽に導き、水などの蓄熱剤との熱交換で凝縮させる
一方、このガス冷媒からの温熱を蓄熱剤に蓄熱させるも
のであるが、その場合、ショーケースはガス冷媒を室外
熱交換器に通して凝縮させる場合に比べて冷却効率が低
下する。
機の余剰能力やショーケースの排熱を有効利用できる反
面、ショーケース排熱の暖房利用には、以下のような問
題がある。すなわち、ショーケースの排熱利用は、ショ
ーケースの圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を
蓄熱槽に導き、水などの蓄熱剤との熱交換で凝縮させる
一方、このガス冷媒からの温熱を蓄熱剤に蓄熱させるも
のであるが、その場合、ショーケースはガス冷媒を室外
熱交換器に通して凝縮させる場合に比べて冷却効率が低
下する。
【０００４】それは、室外熱交換器ではファンによる大
気の通風冷却により凝縮温度（凝縮圧力）が外気温度に
応じて一定に維持されるのに対し、蓄熱槽においては蓄
熱剤としての水の温度が次第に上昇し、それに伴って凝
縮圧力が上昇することによる。また、通常、圧縮機から
蓄熱槽までの配管距離は室外熱交換器までに比べて長
く、また蓄熱槽自体の構造も流路抵抗が比較的大きいこ
とから、それだけ圧力損失が増えることも原因してい
る。そのため、ショーケースの排熱を空調機の暖房に利
用すると、システム全体としての冷凍効率は向上するも
のの、ショーケースの冷却効率自体は低下する。
気の通風冷却により凝縮温度（凝縮圧力）が外気温度に
応じて一定に維持されるのに対し、蓄熱槽においては蓄
熱剤としての水の温度が次第に上昇し、それに伴って凝
縮圧力が上昇することによる。また、通常、圧縮機から
蓄熱槽までの配管距離は室外熱交換器までに比べて長
く、また蓄熱槽自体の構造も流路抵抗が比較的大きいこ
とから、それだけ圧力損失が増えることも原因してい
る。そのため、ショーケースの排熱を空調機の暖房に利
用すると、システム全体としての冷凍効率は向上するも
のの、ショーケースの冷却効率自体は低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の蓄熱
式冷凍空調装置は、上記した排熱利用による空調機の暖
房能力の向上と、それによるショーケースの冷却効率の
低下とのバランスについて十分に配慮されているとはい
えない。そこで、この発明の課題は、蓄熱式冷凍空調装
置におけるショーケースの排熱利用を改善し、運転の効
率化を図ることにある。
式冷凍空調装置は、上記した排熱利用による空調機の暖
房能力の向上と、それによるショーケースの冷却効率の
低下とのバランスについて十分に配慮されているとはい
えない。そこで、この発明の課題は、蓄熱式冷凍空調装
置におけるショーケースの排熱利用を改善し、運転の効
率化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、空調機の暖房負荷の低下に応じて、シ
ョーケース排熱による蓄熱を抑え、空調機に必要な暖房
能力を供給しながら、ショーケースにおける冷却効率の
無用の低下を防止するものである。すなわち、まずこの
発明は、空調機の暖房負荷の大きさを検出する手段と、
前記空調機の排熱利用暖房運転中に、前記暖房負荷が一
定レベルまで低下したら、ショーケースの排熱による蓄
熱槽への蓄熱を停止する手段とを設けるものとする(請
求項１)。その場合、前記蓄熱槽の蓄熱剤温度を検出す
る手段を設け、前記排熱による前記蓄熱槽への蓄熱を停
止した後、前記蓄熱剤温度が一定温度まで低下したら、
通常暖房運転に切り換えるようにするのがよい(請求項
２)。
に、この発明は、空調機の暖房負荷の低下に応じて、シ
ョーケース排熱による蓄熱を抑え、空調機に必要な暖房
能力を供給しながら、ショーケースにおける冷却効率の
無用の低下を防止するものである。すなわち、まずこの
発明は、空調機の暖房負荷の大きさを検出する手段と、
前記空調機の排熱利用暖房運転中に、前記暖房負荷が一
定レベルまで低下したら、ショーケースの排熱による蓄
熱槽への蓄熱を停止する手段とを設けるものとする(請
求項１)。その場合、前記蓄熱槽の蓄熱剤温度を検出す
る手段を設け、前記排熱による前記蓄熱槽への蓄熱を停
止した後、前記蓄熱剤温度が一定温度まで低下したら、
通常暖房運転に切り換えるようにするのがよい(請求項
２)。
【０００７】また、この発明は、空調機の暖房負荷の大
きさを検出する手段と、前記空調機の排熱利用暖房運転
中に、前記暖房負荷の大きさに応じて、前記排熱による
前記蓄熱槽への蓄熱量を変える手段とを設けるものとす
る（請求項３）。前記蓄熱槽への蓄熱量は、前記蓄熱槽
を出た前記ショーケースの冷媒を室外熱交換器に通すか
通さないかを切り換えて変えることができる（請求項
４）。また、同じく前記蓄熱量は、圧縮機から吐出され
たショーケースの冷媒を前記蓄熱槽と室外熱交換器とに
並列に導くようにするとともに、前記室外熱交換器と直
列に絞り弁を設け、この絞り弁の開度を変えることによ
っても変えることができる（請求項５）。
きさを検出する手段と、前記空調機の排熱利用暖房運転
中に、前記暖房負荷の大きさに応じて、前記排熱による
前記蓄熱槽への蓄熱量を変える手段とを設けるものとす
る（請求項３）。前記蓄熱槽への蓄熱量は、前記蓄熱槽
を出た前記ショーケースの冷媒を室外熱交換器に通すか
通さないかを切り換えて変えることができる（請求項
４）。また、同じく前記蓄熱量は、圧縮機から吐出され
たショーケースの冷媒を前記蓄熱槽と室外熱交換器とに
並列に導くようにするとともに、前記室外熱交換器と直
列に絞り弁を設け、この絞り弁の開度を変えることによ
っても変えることができる（請求項５）。
【０００８】上記いずれの蓄熱式冷凍空調装置において
も、前記蓄熱剤温度が一定温度まで上昇したら、前記排
熱による前記蓄熱槽への蓄熱を停止するようにするのが
よい（請求項６）。一方、暖房負荷の大きさは、前記空
調機の室外熱交換器に通風するファンの吸込み空気温度
から判定するようにするのがよい（請求項７）。
も、前記蓄熱剤温度が一定温度まで上昇したら、前記排
熱による前記蓄熱槽への蓄熱を停止するようにするのが
よい（請求項６）。一方、暖房負荷の大きさは、前記空
調機の室外熱交換器に通風するファンの吸込み空気温度
から判定するようにするのがよい（請求項７）。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施の形態を
示す蓄熱式冷凍空調装置の冷媒回路図である。図１にお
いて、空調機の冷媒回路は、圧縮機１、四方弁２、室外
熱交換器３、暖房用膨張弁４、冷房用膨張弁５、室内熱
交換器６、気液分離器７等から構成されている。一方、
ショーケースの冷媒回路は、圧縮機２１、室外熱交換器
２２、膨張弁２３、庫内熱交換器２４、気液分離器２５
等から構成されている。３１は蓄熱槽で２組の熱交換器
３２及び３３を有し、槽内には熱交換器３２,３３に接
触するように、水からなる蓄熱剤３４が満たされてい
る。熱交換器３２は、三方弁１０１〜１０３及び開閉弁
１０４を介して、空調機冷媒回路に接続されている。ま
た、熱交換器３３は、三方弁２０１〜２０３及び開閉弁
２０４を介して、ショーケース冷媒回路に接続されてい
る。蓄熱槽３１は、空調機及びショーケースの冷媒と蓄
熱剤３４との間で熱交換させる。
示す蓄熱式冷凍空調装置の冷媒回路図である。図１にお
いて、空調機の冷媒回路は、圧縮機１、四方弁２、室外
熱交換器３、暖房用膨張弁４、冷房用膨張弁５、室内熱
交換器６、気液分離器７等から構成されている。一方、
ショーケースの冷媒回路は、圧縮機２１、室外熱交換器
２２、膨張弁２３、庫内熱交換器２４、気液分離器２５
等から構成されている。３１は蓄熱槽で２組の熱交換器
３２及び３３を有し、槽内には熱交換器３２,３３に接
触するように、水からなる蓄熱剤３４が満たされてい
る。熱交換器３２は、三方弁１０１〜１０３及び開閉弁
１０４を介して、空調機冷媒回路に接続されている。ま
た、熱交換器３３は、三方弁２０１〜２０３及び開閉弁
２０４を介して、ショーケース冷媒回路に接続されてい
る。蓄熱槽３１は、空調機及びショーケースの冷媒と蓄
熱剤３４との間で熱交換させる。
【００１０】図１における冷媒回路中の太線は排熱利用
暖房運転中の冷媒循環経路を示し、矢印は冷媒循環方向
を示している。すなわち、空調機では、圧縮機１で圧縮
されて高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２により室
内機８に導かれ、室内熱交換器６においてファン９で通
風される室内空気と熱交換し、室内空気を加熱して凝縮
・液化する。この液冷媒は、逆止弁１０、三方弁１０
２,１０５を経て膨張弁１１で減圧された後、蓄熱槽３
１に入り、熱交換器３２で蓄熱剤（水）３４との熱交換
により蒸発する。この低温低圧のガス冷媒は開閉弁１０
４を通り、気液分離器７で液相分が分離された後、圧縮
機１に吸入される。
暖房運転中の冷媒循環経路を示し、矢印は冷媒循環方向
を示している。すなわち、空調機では、圧縮機１で圧縮
されて高温高圧となったガス冷媒は、四方弁２により室
内機８に導かれ、室内熱交換器６においてファン９で通
風される室内空気と熱交換し、室内空気を加熱して凝縮
・液化する。この液冷媒は、逆止弁１０、三方弁１０
２,１０５を経て膨張弁１１で減圧された後、蓄熱槽３
１に入り、熱交換器３２で蓄熱剤（水）３４との熱交換
により蒸発する。この低温低圧のガス冷媒は開閉弁１０
４を通り、気液分離器７で液相分が分離された後、圧縮
機１に吸入される。
【００１１】これに対して、ショーケースでは、圧縮機
２１からの高温高圧のガス冷媒は、三方弁２０１を通し
て蓄熱槽３１に導かれ、熱交換器３３で蓄熱剤３４と熱
交換し、蓄熱剤３４を加熱して凝縮・液化する。この液
冷媒は三方弁２０３を通してショーケース本体２６に導
かれ、膨張弁２３で減圧された後、庫内熱交換器２４で
ファン２７により通風される庫内空気と熱交換し、庫内
空気を冷却して蒸発する。この低温低圧のガス冷媒は、
気液分離器２５で液相分が分離された後、圧縮機２１に
吸引される。上記冷凍サイクルにおいて、ショーケース
の庫内空気から奪われた熱は、排熱として蓄熱剤３４に
蓄熱される。この温熱は空調機の室内空気の加熱により
凝縮した液冷媒の蒸発に利用され、これにより液冷媒の
蒸発が室外熱交換器３で行われる通常暖房運転の場合よ
りも蒸発温度及び凝縮温度が上昇し、その分、暖房能力
が向上することになる。
２１からの高温高圧のガス冷媒は、三方弁２０１を通し
て蓄熱槽３１に導かれ、熱交換器３３で蓄熱剤３４と熱
交換し、蓄熱剤３４を加熱して凝縮・液化する。この液
冷媒は三方弁２０３を通してショーケース本体２６に導
かれ、膨張弁２３で減圧された後、庫内熱交換器２４で
ファン２７により通風される庫内空気と熱交換し、庫内
空気を冷却して蒸発する。この低温低圧のガス冷媒は、
気液分離器２５で液相分が分離された後、圧縮機２１に
吸引される。上記冷凍サイクルにおいて、ショーケース
の庫内空気から奪われた熱は、排熱として蓄熱剤３４に
蓄熱される。この温熱は空調機の室内空気の加熱により
凝縮した液冷媒の蒸発に利用され、これにより液冷媒の
蒸発が室外熱交換器３で行われる通常暖房運転の場合よ
りも蒸発温度及び凝縮温度が上昇し、その分、暖房能力
が向上することになる。
【００１２】ここで、図１において、空調機側の室外熱
交換器３には、暖房負荷を検出する手段としての温度セ
ンサ１２が設置されている。温度センサ１２は、室外熱
交換器３に外気を通風するファン１３の吸込み側の気温
を検出し、その信号はコントローラ４１に入力される。
また、蓄熱槽３１には蓄熱剤３４の温度を検出する温度
センサ３５が設けられている。そこで、コントローラ４
１は、温度センサ１２で検出した外気温度が一定温度以
上、例えば５℃以上になったら、暖房負荷が低下したも
のと判定して、ショーケース排熱による蓄熱槽３１への
蓄熱を停止し、ショーケースを通常冷却運転とする。ま
た、蓄熱の停止により蓄熱剤３４の温度が次第に低下す
るが、コントローラ４１は、温度センサ３５で検出した
蓄熱剤３４の温度が一定温度、例えば１０℃に低下した
ら、空調機を排熱利用暖房運転から通常暖房運転に切り
換える。これにより、低温の蓄熱剤３４との熱交換によ
る空調機の効率低下が回避される。
交換器３には、暖房負荷を検出する手段としての温度セ
ンサ１２が設置されている。温度センサ１２は、室外熱
交換器３に外気を通風するファン１３の吸込み側の気温
を検出し、その信号はコントローラ４１に入力される。
また、蓄熱槽３１には蓄熱剤３４の温度を検出する温度
センサ３５が設けられている。そこで、コントローラ４
１は、温度センサ１２で検出した外気温度が一定温度以
上、例えば５℃以上になったら、暖房負荷が低下したも
のと判定して、ショーケース排熱による蓄熱槽３１への
蓄熱を停止し、ショーケースを通常冷却運転とする。ま
た、蓄熱の停止により蓄熱剤３４の温度が次第に低下す
るが、コントローラ４１は、温度センサ３５で検出した
蓄熱剤３４の温度が一定温度、例えば１０℃に低下した
ら、空調機を排熱利用暖房運転から通常暖房運転に切り
換える。これにより、低温の蓄熱剤３４との熱交換によ
る空調機の効率低下が回避される。
【００１３】図２は上記通常冷却・暖房運転における冷
媒循環経路を示すものである。すなわち、ショーケース
においては、三方弁２０１の切り換えにより、圧縮機２
１からの高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器２２に導か
れ、ここでファン２８で通風される大気と熱交換して凝
縮・液化する。この液冷媒は三方弁２０２,２０３を経
てショーケース本体２６に導かれ、庫内空気を冷却して
蒸発した後、気液分離器２５を経て圧縮機２１に吸引さ
れる。一方、空調機では、圧縮機１から出た高温高圧の
ガス冷媒は四方弁２を通り、室内機８で室内空気を加熱
して凝縮・液化した後、逆止弁１０、三方弁１０２を経
て膨張弁４に導かれ、ここで減圧されてから室外熱交換
器３で大気と熱交換して蒸発する。この低温低圧のガス
冷媒は四方弁２を通り、気液分離器７を経て圧縮機１に
吸引される。
媒循環経路を示すものである。すなわち、ショーケース
においては、三方弁２０１の切り換えにより、圧縮機２
１からの高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器２２に導か
れ、ここでファン２８で通風される大気と熱交換して凝
縮・液化する。この液冷媒は三方弁２０２,２０３を経
てショーケース本体２６に導かれ、庫内空気を冷却して
蒸発した後、気液分離器２５を経て圧縮機２１に吸引さ
れる。一方、空調機では、圧縮機１から出た高温高圧の
ガス冷媒は四方弁２を通り、室内機８で室内空気を加熱
して凝縮・液化した後、逆止弁１０、三方弁１０２を経
て膨張弁４に導かれ、ここで減圧されてから室外熱交換
器３で大気と熱交換して蒸発する。この低温低圧のガス
冷媒は四方弁２を通り、気液分離器７を経て圧縮機１に
吸引される。
【００１４】図３は、この発明の異なる実施の形態の冷
媒の循環経路を示すものである。この実施の形態におい
て、暖房負荷が大きい場合のショーケースの運転は図１
と同じなので図示を省略する。この実施の形態では、空
調機における室外熱交換器３の吸込み大気温度が例えば
５℃以上となり、暖房負荷が低下したと判定された時点
で、図３に示すように、三方弁２０３及び開閉弁２０４
の切り換えにより、蓄熱槽３１の熱交換器３３を出た凝
縮冷媒を更に室外熱交換器２２に導いて凝縮させる点が
図２の実施の形態と相違している。
媒の循環経路を示すものである。この実施の形態におい
て、暖房負荷が大きい場合のショーケースの運転は図１
と同じなので図示を省略する。この実施の形態では、空
調機における室外熱交換器３の吸込み大気温度が例えば
５℃以上となり、暖房負荷が低下したと判定された時点
で、図３に示すように、三方弁２０３及び開閉弁２０４
の切り換えにより、蓄熱槽３１の熱交換器３３を出た凝
縮冷媒を更に室外熱交換器２２に導いて凝縮させる点が
図２の実施の形態と相違している。
【００１５】室外熱交換器２２においては室外大気と熱
交換するため、凝縮温度は例えば３０℃以下と低いのに
対し、蓄熱槽３１内の蓄熱剤３４の温度はショーケース
排熱により加熱されるために比較的高く、例えば３０〜
４０℃になる。従って、凝縮圧力は蓄熱槽３１の方が室
外熱交換器２２よりも高く、蓄熱槽３１と室外熱交換器
２２とが通じると、蓄熱槽３１の熱交換器３３を通過し
た冷媒は気相を多く含んだ気液２相状態で室外熱交換器
２２に移動する。その結果、蓄熱槽３１での凝縮冷媒量
が減り、室外熱交換器２２での凝縮により冷媒全体の凝
縮温度が低下し、その分、ショーケースの冷却効率が高
くなる。なお、図３においては、暖房負荷の低下により
蓄熱槽３１での蓄熱量が減っても、空調機の冷媒循環経
路は変わらず、排熱利用暖房運転は継続される。
交換するため、凝縮温度は例えば３０℃以下と低いのに
対し、蓄熱槽３１内の蓄熱剤３４の温度はショーケース
排熱により加熱されるために比較的高く、例えば３０〜
４０℃になる。従って、凝縮圧力は蓄熱槽３１の方が室
外熱交換器２２よりも高く、蓄熱槽３１と室外熱交換器
２２とが通じると、蓄熱槽３１の熱交換器３３を通過し
た冷媒は気相を多く含んだ気液２相状態で室外熱交換器
２２に移動する。その結果、蓄熱槽３１での凝縮冷媒量
が減り、室外熱交換器２２での凝縮により冷媒全体の凝
縮温度が低下し、その分、ショーケースの冷却効率が高
くなる。なお、図３においては、暖房負荷の低下により
蓄熱槽３１での蓄熱量が減っても、空調機の冷媒循環経
路は変わらず、排熱利用暖房運転は継続される。
【００１６】図４はこの発明の更に異なる実施の形態を
示すものである。図４において、空調機の冷媒循環経路
は図１及び図３と同じであるが、ショーケースにおいて
は、室外熱交換器２２と直列に絞り弁２９が挿入され、
圧縮機２１からの高温高圧のガス冷媒は、三方弁２０１
を通して蓄熱槽３１及び室外熱交換器２２に常に並列に
導かれている点が前２つの実施の形態と相違している。
なお、通常冷却運転も可能なように、絞り弁２９には開
閉弁（バイパス弁）３０が並列に接続されている。絞り
弁２９には、例えばステッピングモータ駆動の電動弁が
用いられ、この絞り弁２９は暖房負荷（温度センサ１２
の検出温度）に応じて、コントローラ４１により開度が
変えられ、暖房負荷が小さくなると開度が大きくなるよ
うに制御される。
示すものである。図４において、空調機の冷媒循環経路
は図１及び図３と同じであるが、ショーケースにおいて
は、室外熱交換器２２と直列に絞り弁２９が挿入され、
圧縮機２１からの高温高圧のガス冷媒は、三方弁２０１
を通して蓄熱槽３１及び室外熱交換器２２に常に並列に
導かれている点が前２つの実施の形態と相違している。
なお、通常冷却運転も可能なように、絞り弁２９には開
閉弁（バイパス弁）３０が並列に接続されている。絞り
弁２９には、例えばステッピングモータ駆動の電動弁が
用いられ、この絞り弁２９は暖房負荷（温度センサ１２
の検出温度）に応じて、コントローラ４１により開度が
変えられ、暖房負荷が小さくなると開度が大きくなるよ
うに制御される。
【００１７】そこで、暖房負荷が低下すると絞り弁２９
の開度が大きくなり、室外熱交換器２２に向う冷媒流量
が増え、蓄熱槽３１を通過する冷媒流量が減る。従っ
て、暖房負荷の低下により蓄熱量が減り、ショーケース
の冷却効率が増える。また、逆に暖房負荷が大きくなる
と絞り弁２９の開度が小さくなり、蓄熱槽３１を通過す
る冷媒流量が増えて蓄熱量も増える。このようにして、
暖房負荷に応じて蓄熱量が連続的に調整される。
の開度が大きくなり、室外熱交換器２２に向う冷媒流量
が増え、蓄熱槽３１を通過する冷媒流量が減る。従っ
て、暖房負荷の低下により蓄熱量が減り、ショーケース
の冷却効率が増える。また、逆に暖房負荷が大きくなる
と絞り弁２９の開度が小さくなり、蓄熱槽３１を通過す
る冷媒流量が増えて蓄熱量も増える。このようにして、
暖房負荷に応じて蓄熱量が連続的に調整される。
【００１８】図４では室外熱交換器２２側の流路抵抗を
変える手段として、可変絞り弁２９を用いたが、図５に
示すように、キャピラリチューブのような固定絞りと開
閉弁との組み合わせにより構成することも可能である。
図５（Ａ）は、固定絞り５１（キャピラリチューブ）と
開閉弁５２とからなる複数の流路を互いに並列接続した
もので、開にする開閉弁５２の数により流路抵抗を増減
することができる。また、図５（Ｂ）は、固定絞り５３
の途中から開閉弁５４を介して引き出した複数の流路を
共通接続したもので、開閉弁３１を選択的に開にするこ
とにより流路抵抗を増減することができる。
変える手段として、可変絞り弁２９を用いたが、図５に
示すように、キャピラリチューブのような固定絞りと開
閉弁との組み合わせにより構成することも可能である。
図５（Ａ）は、固定絞り５１（キャピラリチューブ）と
開閉弁５２とからなる複数の流路を互いに並列接続した
もので、開にする開閉弁５２の数により流路抵抗を増減
することができる。また、図５（Ｂ）は、固定絞り５３
の途中から開閉弁５４を介して引き出した複数の流路を
共通接続したもので、開閉弁３１を選択的に開にするこ
とにより流路抵抗を増減することができる。
【００１９】上記各実施の形態において、コントローラ
４１は温度センサ３５で検出した蓄熱剤温度が上限値、
例えば２５℃〜３０℃に上昇したら、暖房負荷にかかわ
らずショーケースを通常冷却運転に切り換え、蓄熱槽３
１への蓄熱を停止する。その後、蓄熱剤温度が、例えば
１０℃〜１５℃に低下したら蓄熱を再開する。蓄熱剤３
４の温度が上昇すると凝縮温度がそれだけ高くなり、蓄
熱中のショーケースの冷却効率が低下する。そこで、上
記の通り、蓄熱剤温度が一定レベルまで上昇したら蓄熱
を停止して、蓄熱剤の温度上昇を一定レベル内に抑える
ことにより、暖房負荷が大きい場合においても過度の蓄
熱によるショーケースの冷却効率の著しい低下を防止す
ることができる。
４１は温度センサ３５で検出した蓄熱剤温度が上限値、
例えば２５℃〜３０℃に上昇したら、暖房負荷にかかわ
らずショーケースを通常冷却運転に切り換え、蓄熱槽３
１への蓄熱を停止する。その後、蓄熱剤温度が、例えば
１０℃〜１５℃に低下したら蓄熱を再開する。蓄熱剤３
４の温度が上昇すると凝縮温度がそれだけ高くなり、蓄
熱中のショーケースの冷却効率が低下する。そこで、上
記の通り、蓄熱剤温度が一定レベルまで上昇したら蓄熱
を停止して、蓄熱剤の温度上昇を一定レベル内に抑える
ことにより、暖房負荷が大きい場合においても過度の蓄
熱によるショーケースの冷却効率の著しい低下を防止す
ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上の通り、この発明は、空調機の暖房
負荷に応じてショーケース排熱による蓄熱を停止し、あ
るいは蓄熱量を変えるようにしたもので、これにより暖
房負荷が低下しているにも拘わらず必要以上の蓄熱を継
続し、ショーケースの冷却効率を無用に低下させるとい
う無駄を回避することができる。すなわち、この発明に
よれば、蓄熱の停止、あるいは蓄熱量の調整を暖房負荷
に応じて適切に行うことにより、空調機の暖房能力とシ
ョーケースの冷却効率とのバランスを考慮した最適な制
御を実現することができる。
負荷に応じてショーケース排熱による蓄熱を停止し、あ
るいは蓄熱量を変えるようにしたもので、これにより暖
房負荷が低下しているにも拘わらず必要以上の蓄熱を継
続し、ショーケースの冷却効率を無用に低下させるとい
う無駄を回避することができる。すなわち、この発明に
よれば、蓄熱の停止、あるいは蓄熱量の調整を暖房負荷
に応じて適切に行うことにより、空調機の暖房能力とシ
ョーケースの冷却効率とのバランスを考慮した最適な制
御を実現することができる。
【図１】この発明の実施の形態を示す蓄熱式冷凍空調装
置の排熱利用暖房運転における冷媒の循環経路を示す図
である。
置の排熱利用暖房運転における冷媒の循環経路を示す図
である。
【図２】図１の蓄熱式冷凍空調装置の通常暖房・冷却運
転における冷媒の循環経路を示す図である。
転における冷媒の循環経路を示す図である。
【図３】この発明の異なる実施の形態を示す蓄熱式冷凍
空調装置の暖房負荷低下時における排熱利用暖房運転の
冷媒の循環経路を示す図である。
空調装置の暖房負荷低下時における排熱利用暖房運転の
冷媒の循環経路を示す図である。
【図４】この発明の更に異なる実施の形態を示す蓄熱式
冷凍空調装置の排熱利用暖房運転における冷媒の循環経
路を示す図である。
冷凍空調装置の排熱利用暖房運転における冷媒の循環経
路を示す図である。
【図５】図４における絞り弁の異なる実施の形態を示す
図で、（Ａ）は固定絞りと開閉弁とからなる複数の流路
を互いに並列接続したもの、（Ｂ）は固定絞りの途中か
ら開閉弁を介して引き出した複数の流路を共通接続した
ものである。
図で、（Ａ）は固定絞りと開閉弁とからなる複数の流路
を互いに並列接続したもの、（Ｂ）は固定絞りの途中か
ら開閉弁を介して引き出した複数の流路を共通接続した
ものである。
１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 室外熱交換器 ４ 膨張弁 ５ 膨張弁 ６ 室内熱交換器 ７ 気液分離器 ８ 空調機の室内機 １１ 膨張弁 １２ 温度センサ ２１ 圧縮機 ２２ 室外熱交換器 ２３ 膨張弁 ２４ 庫内熱交換器 ２５ 気液分離器 ２６ ショーケース本体 ２９ 絞り弁 ３１ 蓄熱槽 ３２ 熱交換器 ３３ 熱交換器 ３４ 蓄熱剤 ３５ 温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 敏章 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 石山 修 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L045 AA03 BA01 BA10 CA02 DA02 KA14 LA16 MA01 PA05 3L092 AA02 BA06 CA04 EA16 FA23 FA24
Claims (7)
- 【請求項１】冷凍サイクルにより室内の冷暖房を行うヒ
ートポンプ式の空調機と、同じく食品の冷蔵冷凍保存を
行うショーケースとからなるとともに、前記空調機及び
ショーケースの冷媒と蓄熱剤との間で熱交換させる蓄熱
槽を備え、この蓄熱槽に蓄熱した前記ショーケースの排
熱を前記空調機による暖房に利用する蓄熱式冷凍空調装
置において、 前記空調機の暖房負荷の大きさを検出する手段と、前記
空調機の排熱利用暖房運転中に、前記暖房負荷が一定レ
ベルまで低下したら、前記排熱による前記蓄熱槽への蓄
熱を停止する手段とを設けたことを特徴とする蓄熱式冷
凍空調装置。 - 【請求項２】冷凍サイクルにより室内の冷暖房を行うヒ
ートポンプ式の空調機と、同じく食品の冷蔵冷凍保存を
行うショーケースとからなるとともに、前記空調機及び
ショーケースの冷媒と蓄熱剤との間で熱交換させる蓄熱
槽を備え、この蓄熱槽に蓄熱した前記ショーケースの排
熱を前記空調機による暖房に利用する蓄熱式冷凍空調装
置において、 前記蓄熱槽の蓄熱剤温度を検出する手段と、前記空調機
の暖房負荷の大きさを検出する手段と、前記空調機の排
熱利用暖房運転中に、前記暖房負荷が一定レベルまで低
下したら、前記排熱による前記蓄熱槽への蓄熱を停止す
るとともに、その後、前記蓄熱剤温度が一定温度まで低
下したら、前記空調機を通常暖房運転に切り換える手段
とを設けたことを特徴とする蓄熱式冷凍空調装置。 - 【請求項３】冷凍サイクルにより室内の冷暖房を行うヒ
ートポンプ式の空調機と、同じく食品の冷蔵冷凍保存を
行うショーケースとからなるとともに、前記空調機及び
ショーケースの冷媒と蓄熱剤との間で熱交換させる蓄熱
槽を備え、この蓄熱槽に蓄熱した前記ショーケースの排
熱を前記空調機による暖房に利用する蓄熱式冷凍空調装
置において、 前記空調機の暖房負荷の大きさを検出する手段と、前記
空調機の排熱利用暖房運転中に、前記暖房負荷の大きさ
に応じて、前記排熱による前記蓄熱槽への蓄熱量を変え
る手段とを設けたことを特徴とする蓄熱式冷凍空調装
置。 - 【請求項４】前記蓄熱槽を出た前記ショーケースの冷媒
を室外熱交換器に通すか通さないかを前記暖房負荷の大
きさに応じて切り換えるようにしたことを特徴とする請
求項３記載の蓄熱式冷凍空調装置。 - 【請求項５】圧縮機から吐出された前記ショーケースの
冷媒を前記蓄熱槽と室外熱交換器とに並列に導くように
するとともに、前記室外熱交換器と直列に絞り弁を設
け、この絞り弁の開度を前記暖房負荷に応じて変えるよ
うにしたことを特徴とする請求項３記載の蓄熱式冷凍空
調装置。 - 【請求項６】前記蓄熱槽の蓄熱剤温度を検出する手段を
設け、前記蓄熱剤温度が一定温度まで上昇したら、前記
排熱による前記蓄熱槽への蓄熱を停止するようにしたこ
とを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の
蓄熱式冷凍空調装置。 - 【請求項７】前記暖房負荷の大きさは、前記空調機の室
外熱交換器に通風するファンの吸込み空気温度から判定
するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項３の
いずれかに記載の蓄熱式冷凍空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108087A JP2001289528A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 蓄熱式冷凍空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108087A JP2001289528A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 蓄熱式冷凍空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001289528A true JP2001289528A (ja) | 2001-10-19 |
Family
ID=18620991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000108087A Pending JP2001289528A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 蓄熱式冷凍空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001289528A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101141422B1 (ko) | 2010-12-21 | 2012-07-12 | 엘지전자 주식회사 | 오일의 폐열을 이용한 히트 펌프 시스템 |
| JP2012207835A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Fujitsu General Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| CN106595115A (zh) * | 2015-10-19 | 2017-04-26 | 艾力股份公司-卡皮贾尼集团 | 用于热处理的热力学系统以及包含该系统的用于制作流体和半流体产品的机器 |
| CN110715467A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 烘干冷藏一体系统及控制方法 |
| CN115978879A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-18 | 昆明理工大学 | 一种高效烤房-冷库耦合系统 |
-
2000
- 2000-04-10 JP JP2000108087A patent/JP2001289528A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101141422B1 (ko) | 2010-12-21 | 2012-07-12 | 엘지전자 주식회사 | 오일의 폐열을 이용한 히트 펌프 시스템 |
| JP2012207835A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Fujitsu General Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| CN106595115A (zh) * | 2015-10-19 | 2017-04-26 | 艾力股份公司-卡皮贾尼集团 | 用于热处理的热力学系统以及包含该系统的用于制作流体和半流体产品的机器 |
| CN106595115B (zh) * | 2015-10-19 | 2021-07-23 | 艾力集团有限责任公司-卡皮贾尼 | 用于热处理的热力学系统以及包含该系统的用于制作流体和半流体产品的机器 |
| CN110715467A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 烘干冷藏一体系统及控制方法 |
| CN115978879A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-18 | 昆明理工大学 | 一种高效烤房-冷库耦合系统 |
| CN115978879B (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-13 | 昆明理工大学 | 一种高效烤房-冷库耦合系统 |
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