JP2003004321A - 冷凍空調装置 - Google Patents
冷凍空調装置Info
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- JP2003004321A JP2003004321A JP2001193872A JP2001193872A JP2003004321A JP 2003004321 A JP2003004321 A JP 2003004321A JP 2001193872 A JP2001193872 A JP 2001193872A JP 2001193872 A JP2001193872 A JP 2001193872A JP 2003004321 A JP2003004321 A JP 2003004321A
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- heat exchanger
- refrigerator
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- air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/22—Refrigeration systems for supermarkets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
Abstract
(57)【要約】
【課題】暖房運転時の効率が高く、信頼性も向上した冷
凍装置の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装置
を得る。 【解決手段】空調機圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器
４、膨張弁３、空調機室外熱交換器５を環状に接続した
空調機と、冷凍機圧縮機６、冷凍機室外熱交換器８、冷
凍機膨張弁７、蒸発器９を環状に接続した冷凍機とを有
し、空調機の暖房運転時に冷凍機の排熱を回収する冷凍
空調装置において、膨張弁３と空調機室外熱交換器５と
の間になるように配置された熱回収用熱交換器１０を備
え、空調機の暖房運転時に蒸発器９が設定温度になるよ
うに運転され冷凍機圧縮機６で圧縮された冷媒ガスと膨
張弁３で減圧された冷媒との間で熱交換される。
凍装置の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装置
を得る。 【解決手段】空調機圧縮機１、四方弁２、室内熱交換器
４、膨張弁３、空調機室外熱交換器５を環状に接続した
空調機と、冷凍機圧縮機６、冷凍機室外熱交換器８、冷
凍機膨張弁７、蒸発器９を環状に接続した冷凍機とを有
し、空調機の暖房運転時に冷凍機の排熱を回収する冷凍
空調装置において、膨張弁３と空調機室外熱交換器５と
の間になるように配置された熱回収用熱交換器１０を備
え、空調機の暖房運転時に蒸発器９が設定温度になるよ
うに運転され冷凍機圧縮機６で圧縮された冷媒ガスと膨
張弁３で減圧された冷媒との間で熱交換される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、店舗等の冷凍装置
の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装置に関
し、特に暖房運転時の省エネルギーに好適である。
の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装置に関
し、特に暖房運転時の省エネルギーに好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来、空調機圧縮機、四方弁、室内熱交
換器、膨張弁、空調機側室外熱交換器、熱回収用熱交換
器を環状に接続した空調機冷媒回路と、冷凍機圧縮機、
熱回収用熱交換器、冷凍機室外熱交換器、膨張弁、ショ
ーケース蒸発器を環状に接続した冷凍機冷媒回路とを有
し、熱回収熱交換器は冷凍機冷媒回路と空調機冷媒回路
でフィンを共有して熱交換を行うことが知られ、例えば
特開２０００−２９２０２１号公報に記載されている。
換器、膨張弁、空調機側室外熱交換器、熱回収用熱交換
器を環状に接続した空調機冷媒回路と、冷凍機圧縮機、
熱回収用熱交換器、冷凍機室外熱交換器、膨張弁、ショ
ーケース蒸発器を環状に接続した冷凍機冷媒回路とを有
し、熱回収熱交換器は冷凍機冷媒回路と空調機冷媒回路
でフィンを共有して熱交換を行うことが知られ、例えば
特開２０００−２９２０２１号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のもので
は、暖房時、圧縮機で高温高圧となった空調機側冷媒は
四方弁を経由して室内熱交換器で空気を加温するととも
に凝縮液化し、さらに膨張弁で減圧され空調機側室外熱
交換器で外気を冷却するとともに気化する。そして、空
調機側室外熱交換器と圧縮機の間に設けられた熱回収用
熱交換器で冷凍機側冷媒の排熱を回収する。しかし、こ
の排熱回収は空調機側冷媒ガス圧縮機の吸込み側で加熱
するため、圧縮機吸込み冷媒の過熱度が大きくなり圧縮
機の冷媒出口温度が高くなる。よって、冷媒の劣化を早
める等、信頼性を損なうと共に、圧縮機吸込み冷媒の密
度が小さくなるため冷媒循環量は減少し、効率が低下す
る。
は、暖房時、圧縮機で高温高圧となった空調機側冷媒は
四方弁を経由して室内熱交換器で空気を加温するととも
に凝縮液化し、さらに膨張弁で減圧され空調機側室外熱
交換器で外気を冷却するとともに気化する。そして、空
調機側室外熱交換器と圧縮機の間に設けられた熱回収用
熱交換器で冷凍機側冷媒の排熱を回収する。しかし、こ
の排熱回収は空調機側冷媒ガス圧縮機の吸込み側で加熱
するため、圧縮機吸込み冷媒の過熱度が大きくなり圧縮
機の冷媒出口温度が高くなる。よって、冷媒の劣化を早
める等、信頼性を損なうと共に、圧縮機吸込み冷媒の密
度が小さくなるため冷媒循環量は減少し、効率が低下す
る。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、特に暖房運転時の効率が高く、信頼性も向上した
冷凍装置の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装
置を提供することにある。
決し、特に暖房運転時の効率が高く、信頼性も向上した
冷凍装置の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、冷凍機の排熱を回収する冷凍空調装置に
おいて、膨張弁と空調機室外熱交換器との間になるよう
に配置された熱回収用熱交換器を備え、空調機の暖房運
転時に、蒸発器が設定温度になるように運転され、冷凍
機圧縮機で圧縮された冷凍機の冷媒ガスと膨張弁で減圧
された空調機の冷媒との間で熱交換されるものである。
め、本発明は、冷凍機の排熱を回収する冷凍空調装置に
おいて、膨張弁と空調機室外熱交換器との間になるよう
に配置された熱回収用熱交換器を備え、空調機の暖房運
転時に、蒸発器が設定温度になるように運転され、冷凍
機圧縮機で圧縮された冷凍機の冷媒ガスと膨張弁で減圧
された空調機の冷媒との間で熱交換されるものである。
【０００６】熱回収用熱交換器は、膨張弁と空調機室外
熱交換器との間になるように配置されているので、空調
機側冷媒圧縮機に対して吸込み冷媒の過熱度を抑えるこ
とができ、圧縮機の冷媒出口温度を下げ、圧縮機吸込み
冷媒の密度を上げることになり、冷媒循環量を増すこと
ができる。また、冷凍機は蒸発器が設定温度になるよう
に運転されるので、安定した状態で排熱の回収をするこ
とができる。よって、暖房時の能力が改善され、COPを
向上できると共に、信頼性を高めることができる。
熱交換器との間になるように配置されているので、空調
機側冷媒圧縮機に対して吸込み冷媒の過熱度を抑えるこ
とができ、圧縮機の冷媒出口温度を下げ、圧縮機吸込み
冷媒の密度を上げることになり、冷媒循環量を増すこと
ができる。また、冷凍機は蒸発器が設定温度になるよう
に運転されるので、安定した状態で排熱の回収をするこ
とができる。よって、暖房時の能力が改善され、COPを
向上できると共に、信頼性を高めることができる。
【０００７】また、本発明は、排熱を回収する冷凍空調
装置において、膨張弁と空調機室外熱交換器との間に配
置された空調機側熱交換器と、冷凍機圧縮機と冷凍機室
外熱交換器との間に配置された冷凍機側熱交換器と、空
調機側熱交換器と冷凍機側熱交換器が設けられ蓄熱材が
充填された蓄熱槽と、を備えたものである。
装置において、膨張弁と空調機室外熱交換器との間に配
置された空調機側熱交換器と、冷凍機圧縮機と冷凍機室
外熱交換器との間に配置された冷凍機側熱交換器と、空
調機側熱交換器と冷凍機側熱交換器が設けられ蓄熱材が
充填された蓄熱槽と、を備えたものである。
【０００８】これにより、空調機と冷凍機の運転が一
致、例えば冷凍機の運転が除霜のため停止している場合
でも、冷凍機の排熱を蓄熱材から利用できる。
致、例えば冷凍機の運転が除霜のため停止している場合
でも、冷凍機の排熱を蓄熱材から利用できる。
【０００９】さらに、上記のものにおいて、熱回収用熱
交換器と並列で、空調機の冷房運転時に空調機室外熱交
換器で液化した冷媒が膨張弁へ通じるように設けられた
逆止弁を備えたことが望ましい。
交換器と並列で、空調機の冷房運転時に空調機室外熱交
換器で液化した冷媒が膨張弁へ通じるように設けられた
逆止弁を備えたことが望ましい。
【００１０】さらに、本発明は、冷凍機の排熱を回収す
る冷凍空調装置において、膨張弁と空調機室外熱交換器
との間になるように配置された空調機側熱回収用熱交換
器と、 冷凍機圧縮機と冷凍機室外熱交換器との間に配
置された冷凍機側熱回収用熱交換器と、空調機側熱回収
用熱交換器と冷凍機側熱回収用熱交換器とを環状に接続
し二次冷媒が循環する２次冷媒回路と、２次冷媒回路に
設けられ二次冷媒を搬送する冷媒ポンプと、を備えたも
のである。
る冷凍空調装置において、膨張弁と空調機室外熱交換器
との間になるように配置された空調機側熱回収用熱交換
器と、 冷凍機圧縮機と冷凍機室外熱交換器との間に配
置された冷凍機側熱回収用熱交換器と、空調機側熱回収
用熱交換器と冷凍機側熱回収用熱交換器とを環状に接続
し二次冷媒が循環する２次冷媒回路と、２次冷媒回路に
設けられ二次冷媒を搬送する冷媒ポンプと、を備えたも
のである。
【００１１】これにより、冷媒ポンプの運転、停止によ
り冷凍機の排熱回収を容易に制御でき、柔軟性の高い排
熱の利用を行うことができる。
り冷凍機の排熱回収を容易に制御でき、柔軟性の高い排
熱の利用を行うことができる。
【００１２】さらに、上記のものにおいて、空調機の運
転モードによって、所定時間冷凍機の運転を停止する除
霜運転の回数を決定することが望ましい。運転モードに
よって、除霜運転の回数を決定するとは、運転モード、
つまり冷房運転、暖房運転あるいは停止などによって、
例えば１日当たりの除霜運転を行う回数を変えることを
意味する。具体的には、冷房運転を行うのは通常夏場で
あるので、冷房運転時には除霜運転の頻度を１日４回、
暖房運転する冬場には１日２回とし、絶対湿度が高く、
着霜量が多くなる夏場には除霜運転の頻度を高め、冬場
には頻度を少なくして、冷凍機内の温度変化を少なく
し、運転効率も高めるものである。
転モードによって、所定時間冷凍機の運転を停止する除
霜運転の回数を決定することが望ましい。運転モードに
よって、除霜運転の回数を決定するとは、運転モード、
つまり冷房運転、暖房運転あるいは停止などによって、
例えば１日当たりの除霜運転を行う回数を変えることを
意味する。具体的には、冷房運転を行うのは通常夏場で
あるので、冷房運転時には除霜運転の頻度を１日４回、
暖房運転する冬場には１日２回とし、絶対湿度が高く、
着霜量が多くなる夏場には除霜運転の頻度を高め、冬場
には頻度を少なくして、冷凍機内の温度変化を少なく
し、運転効率も高めるものである。
【００１３】さらに、上記のものにおいて、空調機側熱
交換器と並列で、空調機の冷房運転時に空調機室外熱交
換器で液化した冷媒が膨張弁へ通じるように設けられた
逆止弁を備えたことが、冷房能力を低下させない点で望
ましい。
交換器と並列で、空調機の冷房運転時に空調機室外熱交
換器で液化した冷媒が膨張弁へ通じるように設けられた
逆止弁を備えたことが、冷房能力を低下させない点で望
ましい。
【００１４】さらに、上記のものにおいて、空調機の冷
房運転時は冷媒ポンプを停止することが望ましい。
房運転時は冷媒ポンプを停止することが望ましい。
【００１５】さらに、上記のものにおいて、冷媒ポンプ
の吸込み側にクッションタンクを設けたことが望まし
い。
の吸込み側にクッションタンクを設けたことが望まし
い。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし４を参照して説明する。
ないし４を参照して説明する。
【００１７】図１において、空調機は、空調機圧縮機
１、四方２、室内熱交換器４、膨張弁３、空調機室外熱
交換器５が環状に接続されている。冷凍機は、冷凍機圧
縮機６、冷凍機室外熱交換器８、冷凍機膨張弁７、ショ
ーケースとなる蒸発器９が環状に接続されている。熱回
収用熱交換器１０は、膨張弁３と空調機室外熱交換器５
との間になるように配置されている。
１、四方２、室内熱交換器４、膨張弁３、空調機室外熱
交換器５が環状に接続されている。冷凍機は、冷凍機圧
縮機６、冷凍機室外熱交換器８、冷凍機膨張弁７、ショ
ーケースとなる蒸発器９が環状に接続されている。熱回
収用熱交換器１０は、膨張弁３と空調機室外熱交換器５
との間になるように配置されている。
【００１８】空調機の暖房運転時に、冷凍機は蒸発器９
が設定温度になるように運転され、冷凍機圧縮機６で圧
縮された冷媒ガスと膨張弁３で減圧された空調機の冷媒
との間で熱交換され、冷凍機の排熱が空調機に回収され
て利用される。暖房運転時、空調機冷媒回路で冷媒は、
空調機圧縮機１で圧縮され高温高圧のガスとなり、室内
熱交換器４で液化しつつ室内空気を加温した後、空調機
の膨張弁３で減圧され、熱回収熱交換器１０で高温高圧
の冷凍機側冷媒ガスと熱交換を行い一部ないし全部が気
化し、引き続き空調機室外熱交換器５で外気と熱交換す
ることによりさらに全部が気化し、空調機圧縮機１に戻
る。
が設定温度になるように運転され、冷凍機圧縮機６で圧
縮された冷媒ガスと膨張弁３で減圧された空調機の冷媒
との間で熱交換され、冷凍機の排熱が空調機に回収され
て利用される。暖房運転時、空調機冷媒回路で冷媒は、
空調機圧縮機１で圧縮され高温高圧のガスとなり、室内
熱交換器４で液化しつつ室内空気を加温した後、空調機
の膨張弁３で減圧され、熱回収熱交換器１０で高温高圧
の冷凍機側冷媒ガスと熱交換を行い一部ないし全部が気
化し、引き続き空調機室外熱交換器５で外気と熱交換す
ることによりさらに全部が気化し、空調機圧縮機１に戻
る。
【００１９】冷凍機圧縮機６で圧縮された高温高圧の冷
媒ガスは熱回収用熱交換器１０で一部ないし全部が液化
しつつ空調機側の冷媒を加温して気化し、冷凍機室外熱
交換器８で外気と熱交換を行い、冷却され液化した後、
冷凍機膨張弁７で減圧され、蒸発器９で気化しつつショ
ーケース内空気を冷却し、冷凍機圧縮機６に戻る。熱回
収用熱交換器１０は冷媒対冷媒の熱交換器で、例えばプ
レート型熱交換器、シェルチューブ型熱交換器、二重管
式熱交換器などを用いる。
媒ガスは熱回収用熱交換器１０で一部ないし全部が液化
しつつ空調機側の冷媒を加温して気化し、冷凍機室外熱
交換器８で外気と熱交換を行い、冷却され液化した後、
冷凍機膨張弁７で減圧され、蒸発器９で気化しつつショ
ーケース内空気を冷却し、冷凍機圧縮機６に戻る。熱回
収用熱交換器１０は冷媒対冷媒の熱交換器で、例えばプ
レート型熱交換器、シェルチューブ型熱交換器、二重管
式熱交換器などを用いる。
【００２０】空調機の冷房運転時、空調機側の冷媒は、
空調機圧縮機１で圧縮されて高温高圧のガスとなり、四
方弁２を通り、空調機室外熱交換器５で液化しつつ外気
を加温した後、熱回収熱交換器１０を通過し、空調機の
膨張弁３で減圧され、室内熱交換器４で気化しつつ室内
空気を冷却し、空調機圧縮機１に戻る。冷凍機側の冷媒
は冷凍機圧縮機６で圧縮されて高温高圧のガスとなり、
熱回収用熱交換器１０を通過し、冷凍機室外熱交換器８
で外気との熱交換により冷却され液化し、冷凍機膨張弁
７で減圧され、蒸発器９で気化しつつショーケース内空
気を冷却し、冷凍機圧縮機６に戻る。
空調機圧縮機１で圧縮されて高温高圧のガスとなり、四
方弁２を通り、空調機室外熱交換器５で液化しつつ外気
を加温した後、熱回収熱交換器１０を通過し、空調機の
膨張弁３で減圧され、室内熱交換器４で気化しつつ室内
空気を冷却し、空調機圧縮機１に戻る。冷凍機側の冷媒
は冷凍機圧縮機６で圧縮されて高温高圧のガスとなり、
熱回収用熱交換器１０を通過し、冷凍機室外熱交換器８
で外気との熱交換により冷却され液化し、冷凍機膨張弁
７で減圧され、蒸発器９で気化しつつショーケース内空
気を冷却し、冷凍機圧縮機６に戻る。
【００２１】空調機の冷房運転時、空調機側で熱回収用
熱交換器１０を通過する冷媒は、空調機室外熱交換器５
を経過したものとなるので、空調機側と冷凍機側の冷媒
温度の差は少なく、熱交換が促進されず、冷房能力が低
下することを防ぐことができる。
熱交換器１０を通過する冷媒は、空調機室外熱交換器５
を経過したものとなるので、空調機側と冷凍機側の冷媒
温度の差は少なく、熱交換が促進されず、冷房能力が低
下することを防ぐことができる。
【００２２】図２は他の実施の形態を示し、図１のもの
に対して熱回収用熱交換器１０として蓄熱槽１３を用い
たものである。蓄熱槽１３は、例えば水などの液状の蓄
熱材１４や固体蓄熱材を充填し、空調機側熱交換器１１
と冷凍機側熱交換器１２がその中に設けられている。
に対して熱回収用熱交換器１０として蓄熱槽１３を用い
たものである。蓄熱槽１３は、例えば水などの液状の蓄
熱材１４や固体蓄熱材を充填し、空調機側熱交換器１１
と冷凍機側熱交換器１２がその中に設けられている。
【００２３】空調機の暖房運転時、冷凍機圧縮機６で圧
縮された高温高圧の冷媒ガスは冷凍機側熱交換器１２で
一部ないし全部が液化しつつ蓄熱材１４を加温し、冷凍
機室外熱交換器８で外気と熱交換を行い、さらに冷却さ
れ液化した後、冷凍機膨張弁７で減圧され、蒸発器９で
気化しつつショーケース内空気を冷却し、冷凍機圧縮機
６に戻る。空調機冷媒回路の冷媒は、空調機圧縮機１で
圧縮され高温高圧のガスとなり、室内熱交換器４で液化
しつつ室内空気を加温した後、空調機膨張弁３で減圧さ
れ、空調機側熱回収熱交換器１１で蓄熱材１４と熱交換
を行い一部ないし全部が気化し、引き続き空調機室外熱
交換器５で外気と熱交換することによりさらに全部が気
化し、空調機圧縮機１に戻る。空調機と冷凍機の運転が
一致していない場合も冷凍機の排熱が蓄熱材１４に回収
されるため、熱回収をさらに効率良く行うことができ
る。図３はさらに他の実施の形態を示し、空調機冷媒回
路の空調機室外熱交換器５と空調機膨張弁３の間に、空
調機室外熱交換器５から空調機の膨張弁３方向に冷媒を
流す逆止弁１５を熱回収用熱交換器１０と並列に設置
し、膨張弁３から空調機室外熱交換器５へ方向に冷媒を
流す逆止弁１６を熱回収用熱交換器１０と空調機膨張弁
３の間もしくは熱回収用熱交換器１０と空調機室外熱交
換器５の間、あるいは熱回収用熱交換器１０と膨張弁３
の間及び熱回収用熱交換器１０と空調機室外熱交換器５
の間の両方に設置する。
縮された高温高圧の冷媒ガスは冷凍機側熱交換器１２で
一部ないし全部が液化しつつ蓄熱材１４を加温し、冷凍
機室外熱交換器８で外気と熱交換を行い、さらに冷却さ
れ液化した後、冷凍機膨張弁７で減圧され、蒸発器９で
気化しつつショーケース内空気を冷却し、冷凍機圧縮機
６に戻る。空調機冷媒回路の冷媒は、空調機圧縮機１で
圧縮され高温高圧のガスとなり、室内熱交換器４で液化
しつつ室内空気を加温した後、空調機膨張弁３で減圧さ
れ、空調機側熱回収熱交換器１１で蓄熱材１４と熱交換
を行い一部ないし全部が気化し、引き続き空調機室外熱
交換器５で外気と熱交換することによりさらに全部が気
化し、空調機圧縮機１に戻る。空調機と冷凍機の運転が
一致していない場合も冷凍機の排熱が蓄熱材１４に回収
されるため、熱回収をさらに効率良く行うことができ
る。図３はさらに他の実施の形態を示し、空調機冷媒回
路の空調機室外熱交換器５と空調機膨張弁３の間に、空
調機室外熱交換器５から空調機の膨張弁３方向に冷媒を
流す逆止弁１５を熱回収用熱交換器１０と並列に設置
し、膨張弁３から空調機室外熱交換器５へ方向に冷媒を
流す逆止弁１６を熱回収用熱交換器１０と空調機膨張弁
３の間もしくは熱回収用熱交換器１０と空調機室外熱交
換器５の間、あるいは熱回収用熱交換器１０と膨張弁３
の間及び熱回収用熱交換器１０と空調機室外熱交換器５
の間の両方に設置する。
【００２４】空調機の暖房運転時、空調機冷媒回路の冷
媒は、空調機圧縮機１で圧縮されて高温高圧のガスとな
り、四方弁２を通過し、室内熱交換器４で液化するとと
もに室内空気を加温した後、膨張弁３で減圧される。し
かし、逆止弁１５により膨張弁３から空調機室外熱交換
器５への回路は閉鎖されて熱回収熱交換器１０に流れ、
熱回収熱交換器１０で高温高圧の冷凍機側冷媒ガスと熱
交換を行い一部ないし全部が気化し、液状で残った冷媒
は継続して空調機室外熱交換器５で外気と熱交換しさら
に気化し、空調機圧縮機１に戻る。
媒は、空調機圧縮機１で圧縮されて高温高圧のガスとな
り、四方弁２を通過し、室内熱交換器４で液化するとと
もに室内空気を加温した後、膨張弁３で減圧される。し
かし、逆止弁１５により膨張弁３から空調機室外熱交換
器５への回路は閉鎖されて熱回収熱交換器１０に流れ、
熱回収熱交換器１０で高温高圧の冷凍機側冷媒ガスと熱
交換を行い一部ないし全部が気化し、液状で残った冷媒
は継続して空調機室外熱交換器５で外気と熱交換しさら
に気化し、空調機圧縮機１に戻る。
【００２５】冷房運転時、空調機冷媒回路の冷媒は、空
調機圧縮機１で圧縮されて高温高圧のガスとなり、四方
弁２を通過し、空調機室外熱交換器５で外気と熱交換を
行い液化した後、逆止弁１６により熱回収用熱交換器１
０を迂回して逆止弁１５を通過し、膨張弁３で減圧さ
れ、室内熱交換器４で室内空気を冷却しつつ気化し、空
調機圧縮機１に戻る。これにより、空調機の冷房運転時
により一層、冷房能力が低下することを防ぐことができ
る。
調機圧縮機１で圧縮されて高温高圧のガスとなり、四方
弁２を通過し、空調機室外熱交換器５で外気と熱交換を
行い液化した後、逆止弁１６により熱回収用熱交換器１
０を迂回して逆止弁１５を通過し、膨張弁３で減圧さ
れ、室内熱交換器４で室内空気を冷却しつつ気化し、空
調機圧縮機１に戻る。これにより、空調機の冷房運転時
により一層、冷房能力が低下することを防ぐことができ
る。
【００２６】図４はさらに、他の実施の形態を示し、空
調機側熱回収用熱交換器１９は膨張弁３と空調機室外熱
交換器５との間になるように配置され、冷凍機側熱回収
用熱交換器２０は冷凍機圧縮機６と冷凍機室外熱交換器
８との間に配置されている。空調機側熱回収用熱交換器
１９と冷凍機側熱回収用熱交換器２０とは、環状に接続
され二次冷媒が循環して２次冷媒回路となる。２次冷媒
回路には、二次冷媒を搬送する冷媒ポンプが設けられて
いる。
調機側熱回収用熱交換器１９は膨張弁３と空調機室外熱
交換器５との間になるように配置され、冷凍機側熱回収
用熱交換器２０は冷凍機圧縮機６と冷凍機室外熱交換器
８との間に配置されている。空調機側熱回収用熱交換器
１９と冷凍機側熱回収用熱交換器２０とは、環状に接続
され二次冷媒が循環して２次冷媒回路となる。２次冷媒
回路には、二次冷媒を搬送する冷媒ポンプが設けられて
いる。
【００２７】空調機の暖房運転時、空調機冷媒回路で
は、空調機圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは
室内熱交換器４で室内空気を加温するとともに液化した
後、膨張弁３で減圧され、空調機側熱回収熱交換器１９
で二次冷媒と熱交換を行い一部ないし全部が気化し、液
状で残った冷媒は継続して空調機室外熱交換器５で外気
と熱交換してさらに気化し、空調機圧縮機１に戻る。
は、空調機圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは
室内熱交換器４で室内空気を加温するとともに液化した
後、膨張弁３で減圧され、空調機側熱回収熱交換器１９
で二次冷媒と熱交換を行い一部ないし全部が気化し、液
状で残った冷媒は継続して空調機室外熱交換器５で外気
と熱交換してさらに気化し、空調機圧縮機１に戻る。
【００２８】冷凍機冷媒回路では冷凍機圧縮機６で圧縮
された高温高圧の冷媒ガスは冷凍機側熱回収用熱交換器
２０で二次冷媒を加温するとともに冷凍機側冷媒は一部
ないし全部が液化し、冷凍機室外熱交換器８で外気によ
りさらに冷却され液化した後、冷凍機膨張弁７で減圧さ
れ、蒸発器９で庫内空気を冷却するとともに冷凍機側冷
媒は気化し、冷凍機圧縮機６に返る。冷凍機側熱回収用
熱交換器２０で昇温された二次冷媒は冷媒ポンプ１７等
の搬送装置で空調機側熱回収用熱交換１９に搬送され、
空調機側冷媒を加温した後冷凍機側熱回収用熱交換器２
０に戻る。
された高温高圧の冷媒ガスは冷凍機側熱回収用熱交換器
２０で二次冷媒を加温するとともに冷凍機側冷媒は一部
ないし全部が液化し、冷凍機室外熱交換器８で外気によ
りさらに冷却され液化した後、冷凍機膨張弁７で減圧さ
れ、蒸発器９で庫内空気を冷却するとともに冷凍機側冷
媒は気化し、冷凍機圧縮機６に返る。冷凍機側熱回収用
熱交換器２０で昇温された二次冷媒は冷媒ポンプ１７等
の搬送装置で空調機側熱回収用熱交換１９に搬送され、
空調機側冷媒を加温した後冷凍機側熱回収用熱交換器２
０に戻る。
【００２９】冷媒ポンプ１７の設置位置は二次冷媒が空
調機側熱回収用熱交換器１９と冷凍機側熱回収用熱交換
器２０の間に設置してもよい。また、二次冷媒のクッシ
ョンタンク１８を冷媒ポンプの吸込み側等、二次冷媒回
路の途中へ設置することが温度差による二次冷媒の体積
変化を吸収するためには望ましい。
調機側熱回収用熱交換器１９と冷凍機側熱回収用熱交換
器２０の間に設置してもよい。また、二次冷媒のクッシ
ョンタンク１８を冷媒ポンプの吸込み側等、二次冷媒回
路の途中へ設置することが温度差による二次冷媒の体積
変化を吸収するためには望ましい。
【００３０】空調機の冷房運転時、空調機冷媒回路で
は、空調機圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは
空調機室外熱交換器５で冷却して液化され、空調機側熱
回収熱交換器１９を通過し、空調機膨張弁３で減圧さ
れ、室内熱交換器４で室内空気と熱交換して気化し、空
調機圧縮機１に戻る。冷凍機冷媒回路の冷媒は冷凍機圧
縮機６で圧縮されて高温高圧のガスとなり冷凍機側熱回
収用熱交換器２０を通過し、冷凍機室外熱交換器８で外
気により冷却され液化した後、冷凍機膨張弁７で減圧さ
れ、蒸発器９で庫内空気を冷却するとともに気化し、冷
凍機圧縮機６に返る。
は、空調機圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは
空調機室外熱交換器５で冷却して液化され、空調機側熱
回収熱交換器１９を通過し、空調機膨張弁３で減圧さ
れ、室内熱交換器４で室内空気と熱交換して気化し、空
調機圧縮機１に戻る。冷凍機冷媒回路の冷媒は冷凍機圧
縮機６で圧縮されて高温高圧のガスとなり冷凍機側熱回
収用熱交換器２０を通過し、冷凍機室外熱交換器８で外
気により冷却され液化した後、冷凍機膨張弁７で減圧さ
れ、蒸発器９で庫内空気を冷却するとともに気化し、冷
凍機圧縮機６に返る。
【００３１】冷凍機側熱回収用熱交換器２０で昇温され
た二次冷媒は冷媒ポンプ１７等の搬送装置で空調機側熱
回収用熱交換１９に搬送され、空調機側冷媒を加温した
後冷凍機側熱回収用熱交換器２０に戻る。空調機の冷房
運転時は冷媒ポンプ１７を停止し、空調機冷媒回路と冷
凍機冷媒回路との熱の授受は止めることにより、冷房時
の効率低下を防ぐことができる。
た二次冷媒は冷媒ポンプ１７等の搬送装置で空調機側熱
回収用熱交換１９に搬送され、空調機側冷媒を加温した
後冷凍機側熱回収用熱交換器２０に戻る。空調機の冷房
運転時は冷媒ポンプ１７を停止し、空調機冷媒回路と冷
凍機冷媒回路との熱の授受は止めることにより、冷房時
の効率低下を防ぐことができる。
【００３２】冷媒ポンプ１７の設置位置は二次冷媒が空
調機側熱回収用熱交換器１９から冷凍機側熱回収用熱交
換器２０へ戻る間に設置してもよく、冷媒ポンプの運
転、停止により冷凍機の排熱回収を容易に制御でき、柔
軟性の高い排熱の利用を行うことができる。
調機側熱回収用熱交換器１９から冷凍機側熱回収用熱交
換器２０へ戻る間に設置してもよく、冷媒ポンプの運
転、停止により冷凍機の排熱回収を容易に制御でき、柔
軟性の高い排熱の利用を行うことができる。
【００３３】また、冷媒の温度差による二次冷媒の体積
変化を吸収するために二次冷媒のクッションタンク１８
を冷媒ポンプの吸込み側等、二次冷媒回路の途中へ設置
することが良い。二次冷媒との熱回収に用いる空調側熱
回収熱交換器１９および冷凍機側熱回収熱交換器２０は
冷媒対冷媒の熱交換器、例えばプレート型熱交換器、シ
ェルチューブ型熱交換器、二重管式熱交換器などを用い
ることが良い。
変化を吸収するために二次冷媒のクッションタンク１８
を冷媒ポンプの吸込み側等、二次冷媒回路の途中へ設置
することが良い。二次冷媒との熱回収に用いる空調側熱
回収熱交換器１９および冷凍機側熱回収熱交換器２０は
冷媒対冷媒の熱交換器、例えばプレート型熱交換器、シ
ェルチューブ型熱交換器、二重管式熱交換器などを用い
ることが良い。
【００３４】また、ショーケース熱交換器の冷媒蒸発温
度は約マイナス１０℃で、熱交換器空気側表面温度はマ
イナス数℃になるため除霜が必要となるが、上記におい
て、空調機の運転モード、つまり冷房運転、暖房運転あ
るいは停止などによって、所定時間冷凍機の運転を停止
する除霜運転の回数を決定することが望ましい。例え
ば、室外熱交換器と膨張弁の間に電磁弁を設置し、１日
に４回タイマが作動するよう設定する。タイマが作動す
ると電磁弁が閉じることにより圧縮機吸込み圧力が低下
し、低圧保護装置(低圧カット)が作動して冷凍機が停止
する。除霜が終わる時間を見越して２０〜３０分後に電
磁弁を開くと、低圧保護装置が解除され冷凍機が再起動
する。そこで、冷房運転を行うのは通常夏場であるの
で、冷房運転時には除霜運転の頻度を１日４回、暖房運
転する冬場には１日２回とする。タイマで設定された除
霜時間は、冷凍機の運転を止め、周囲温度（ショーケー
ス庫内温度）下で霜を融解させる。
度は約マイナス１０℃で、熱交換器空気側表面温度はマ
イナス数℃になるため除霜が必要となるが、上記におい
て、空調機の運転モード、つまり冷房運転、暖房運転あ
るいは停止などによって、所定時間冷凍機の運転を停止
する除霜運転の回数を決定することが望ましい。例え
ば、室外熱交換器と膨張弁の間に電磁弁を設置し、１日
に４回タイマが作動するよう設定する。タイマが作動す
ると電磁弁が閉じることにより圧縮機吸込み圧力が低下
し、低圧保護装置(低圧カット)が作動して冷凍機が停止
する。除霜が終わる時間を見越して２０〜３０分後に電
磁弁を開くと、低圧保護装置が解除され冷凍機が再起動
する。そこで、冷房運転を行うのは通常夏場であるの
で、冷房運転時には除霜運転の頻度を１日４回、暖房運
転する冬場には１日２回とする。タイマで設定された除
霜時間は、冷凍機の運転を止め、周囲温度（ショーケー
ス庫内温度）下で霜を融解させる。
【００３５】さらに、年間スケジュール機能を持つタイ
マを用いることが良いが、現実には１年を通してタイマ
設定は固定される場合が多いので、空調機と組み合わせ
て制御する。そのため、空調機設定が冷房運転の時期は
夏季、暖房運転の時期は冬季と判断し、ショーケースの
除霜運転スケジュールを変える。
マを用いることが良いが、現実には１年を通してタイマ
設定は固定される場合が多いので、空調機と組み合わせ
て制御する。そのため、空調機設定が冷房運転の時期は
夏季、暖房運転の時期は冬季と判断し、ショーケースの
除霜運転スケジュールを変える。
【００３６】以上により、絶対湿度が高く、着霜量が多
くなる夏場には除霜運転の頻度を高め、冬場には頻度を
少なくして、冷凍機内の温度変化を少なくし、運転効率
も高めることができる。
くなる夏場には除霜運転の頻度を高め、冬場には頻度を
少なくして、冷凍機内の温度変化を少なくし、運転効率
も高めることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に暖房運転時の効率が高く、信頼性も向上した冷凍装
置の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装置を得
ることができ、総合的にＣＯＰを向上することができ
る。
特に暖房運転時の効率が高く、信頼性も向上した冷凍装
置の排熱を熱回収して空調に利用する冷凍空調装置を得
ることができ、総合的にＣＯＰを向上することができ
る。
【図１】本発明による一実施の形態の冷凍サイクル図。
【図２】本発明による他の実施の形態を示す冷凍サイク
ル図。
ル図。
【図３】本発明によるさらに、他の実施の形態を示す冷
凍サイクル図。
凍サイクル図。
【図４】本発明によるさらに、他の実施の形態を示す冷
凍サイクル図。
凍サイクル図。
１…空調機圧縮機、２…四方弁、３…膨張弁、４…室内
熱交換器、５…空調機室外熱交換器、６…冷凍機圧縮
機、７…冷凍機膨張弁、８…冷凍機室外熱交換器、９…
蒸発器、１０…熱回収用熱交換器、１１…空調機側熱交
換器、１２…冷凍機側熱交換器、１３…蓄熱槽、１４…
蓄熱材、１５、１６…逆止弁、１７…冷媒ポンプ。
熱交換器、５…空調機室外熱交換器、６…冷凍機圧縮
機、７…冷凍機膨張弁、８…冷凍機室外熱交換器、９…
蒸発器、１０…熱回収用熱交換器、１１…空調機側熱交
換器、１２…冷凍機側熱交換器、１３…蓄熱槽、１４…
蓄熱材、１５、１６…逆止弁、１７…冷媒ポンプ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 和彦
東京都千代田区神田須田町１丁目23番地２
株式会社日立空調システム内
Claims (8)
- 【請求項１】空調機圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨
張弁、空調機室外熱交換器を環状に接続した空調機と、
冷凍機圧縮機、冷凍機室外熱交換器、冷凍機膨張弁、蒸
発器を環状に接続した冷凍機とを有し、前記空調機の暖
房運転時に前記冷凍機の排熱を回収する冷凍空調装置に
おいて、 前記膨張弁と前記空調機室外熱交換器との間になるよう
に配置された熱回収用熱交換器を備え、前記空調機の暖
房運転時に、前記蒸発器が設定温度になるように運転さ
れ、前記冷凍機圧縮機で圧縮された前記冷凍機の冷媒ガ
スと前記膨張弁で減圧された前記空調機の冷媒との間で
熱交換されることを特徴とする冷凍空調装置。 - 【請求項２】空調機圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨
張弁、空調機室外熱交換器を環状に接続した空調機と、
冷凍機圧縮機、冷凍機室外熱交換器、冷凍機膨張弁、蒸
発器を環状に接続した冷凍機とを有し、前記空調機の暖
房運転時に熱回収用熱交換器を介して前記冷凍機の排熱
を回収する冷凍空調装置において、 前記膨張弁と前記空調機室外熱交換器との間に配置され
た空調機側熱交換器と、 前記冷凍機圧縮機と前記冷凍機室外熱交換器との間に配
置された冷凍機側熱交換器と、 前記空調機側熱交換器と前記冷凍機側熱交換器が設けら
れ蓄熱材が充填された蓄熱槽と、を備えたことを特徴と
する冷凍空調装置。 - 【請求項３】請求項１に記載のものにおいて、前記熱回
収用熱交換器と並列で、前記空調機の冷房運転時に前記
空調機室外熱交換器で液化した冷媒が前記膨張弁へ通じ
るように設けられた逆止弁を備えたことを特徴とする冷
凍空調装置。 - 【請求項４】空調機圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨
張弁、空調機室外熱交換器を環状に接続した空調機と、
冷凍機圧縮機、冷凍機室外熱交換器、冷凍機膨張弁、蒸
発器を環状に接続した冷凍機とを有し、前記空調機の暖
房運転時に前記冷凍機の排熱を回収する冷凍空調装置に
おいて、 前記膨張弁と前記空調機室外熱交換器との間になるよう
に配置された空調機側熱回収用熱交換器と、 前記冷凍機圧縮機と前記冷凍機室外熱交換器との間に配
置された冷凍機側熱回収用熱交換器と、 前記空調機側熱回収用熱交換器と前記冷凍機側熱回収用
熱交換器とを環状に接続し二次冷媒が循環する２次冷媒
回路と、 前記２次冷媒回路に設けられ前記二次冷媒を搬送する冷
媒ポンプと、を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。 - 【請求項５】請求項１に記載のものにおいて、前記空調
機の運転モードによって、所定時間前記冷凍機の運転を
停止する除霜運転の回数を決定することを特徴とする冷
凍空調装置。 - 【請求項６】請求項２に記載のものにおいて、前記空調
機側熱交換器と並列で、前記空調機の冷房運転時に前記
空調機室外熱交換器で液化した冷媒が前記膨張弁へ通じ
るように設けられた逆止弁を備えたことを特徴とする冷
凍空調装置。 - 【請求項７】請求項４に記載のものにおいて、前記空調
機の冷房運転時は前記冷媒ポンプを停止することを特徴
とする冷凍空調装置。 - 【請求項８】請求項４に記載のものにおいて、前記冷媒
ポンプの吸込み側にクッションタンクを設けたことを特
徴とする冷凍空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193872A JP3882056B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 冷凍空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193872A JP3882056B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 冷凍空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003004321A true JP2003004321A (ja) | 2003-01-08 |
| JP3882056B2 JP3882056B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=19032076
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001193872A Expired - Fee Related JP3882056B2 (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 冷凍空調装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN100390475C (zh) * | 2004-10-05 | 2008-05-28 | Lg电子株式会社 | 具有双致冷剂循环的空调 |
| JP2008232534A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 蒸気生成システム及び蒸気生成方法 |
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| JP2012159235A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ヒートポンプシステム及びこれを用いたデシカント空調システム |
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| JP2023153721A (ja) * | 2022-04-05 | 2023-10-18 | 浩二 尊田 | 空気調和機 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001193872A patent/JP3882056B2/ja not_active Expired - Fee Related
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