JP2004125320A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】サージタンク内に十分な量の液冷媒を貯溜し、この液冷媒を利用側熱交換器へスムーズに搬送することのできる空気調和装置を提供する。
【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２１と、氷蓄熱槽内にコイルが水没状態で配設された氷蓄熱ユニット２２と、利用側熱交換器を備えた利用側ユニット２３と、氷蓄熱槽内のコイルと利用側熱交換器との間に接続されて、上記コイル内で凝縮された液冷媒を利用側熱交換器へ圧送可能に構成された冷媒液循環装置１００とを備え、この冷媒液循環装置が、冷媒を貯溜可能な複数のサージタンク４３Ａ、４３Ｂと、これらのサージタンク内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした供給手段５６とを有し、コイル３４内で凝縮されてサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に貯溜された液冷媒をサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内へ交互に供給される高圧ガス冷媒により利用側熱交換器３２へ圧送可能に構成した空気調和装置２０において、上記複数のサージタンク４３Ａ、４３Ｂの冷媒出口側に冷媒液量調整タンク１０２を設けたものである。
【選択図】 図１
【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２１と、氷蓄熱槽内にコイルが水没状態で配設された氷蓄熱ユニット２２と、利用側熱交換器を備えた利用側ユニット２３と、氷蓄熱槽内のコイルと利用側熱交換器との間に接続されて、上記コイル内で凝縮された液冷媒を利用側熱交換器へ圧送可能に構成された冷媒液循環装置１００とを備え、この冷媒液循環装置が、冷媒を貯溜可能な複数のサージタンク４３Ａ、４３Ｂと、これらのサージタンク内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした供給手段５６とを有し、コイル３４内で凝縮されてサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に貯溜された液冷媒をサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内へ交互に供給される高圧ガス冷媒により利用側熱交換器３２へ圧送可能に構成した空気調和装置２０において、上記複数のサージタンク４３Ａ、４３Ｂの冷媒出口側に冷媒液量調整タンク１０２を設けたものである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷蓄熱ユニットに蓄熱された冷熱を放熱して放冷冷房運転を実施する氷蓄熱槽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、氷蓄熱槽内にコイルが水没状態で配設された氷蓄熱ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニットと、氷蓄熱槽内のコイルと利用側熱交換器との間に接続されて、上記コイル内で凝縮された液冷媒を利用側熱交換器へ圧送可能に構成された冷媒液循環装置とを備えた空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のものでは、上記冷媒液循環装置が、冷媒を貯溜可能な複数のサージタンクと、これらのサージタンク内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした供給手段とを有し、上記コイル内で凝縮されて上記サージタンク内に貯溜された液冷媒をサージタンク内へ交互に供給される高圧ガス冷媒により上記利用側熱交換器へ圧送可能に構成し、製氷運転、冷房運転を実施可能としている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４６４３４号公報
【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、上記サージタンク内に貯溜された液冷媒を、上記冷媒液循環装置により利用側熱交換器へ圧送する場合、この利用側熱交換器への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器からの液冷媒の戻り量が少なくなり、戻り側に位置するサージタンク内の液冷媒の量が不足する。これを放置すると、上記利用側熱交換器へ圧送される冷媒に、ガス冷媒が含まれて、液冷媒を利用側熱交換器へスムーズに搬送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、上記サージタンク内に十分な量の液冷媒を貯溜し、この液冷媒を利用側熱交換器へスムーズに搬送することの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、氷蓄熱槽内にコイルが水没状態で配設された氷蓄熱ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニットと、氷蓄熱槽内のコイルと利用側熱交換器との間に接続されて、上記コイル内で凝縮された液冷媒を利用側熱交換器へ圧送可能に構成された冷媒液循環装置とを備えた空気調和装置において、この冷媒液循環装置が、冷媒を貯溜可能な複数のサージタンクと、これらのサージタンク内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした供給手段とを有し、上記複数のサージタンクの冷媒出口側には冷媒液量調整タンクを設け、上記コイル内で凝縮されて上記サージタンク内に貯溜された液冷媒をサージタンク内へ交互に供給される高圧ガス冷媒により上記利用側熱交換器へ圧送可能に構成したものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、冷媒液量調整タンクをサージタンクと利用側熱交換器との間に設けたものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、上記複数のサージタンクへ交互に供給される高圧ガス冷媒は、熱源側ユニットの圧縮機よりも容量の小さな小容量圧縮機から供給される高圧ガス冷媒である。
【００１０】
これらの発明では、冷媒液量調整タンクを設けたため、利用側熱交換器への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器からの液冷媒の戻り量が少なくなったとしても、冷媒液量調整タンク内の冷媒量によって調整され、戻り側に位置するサージタンク内の液冷媒の量が不足することはない。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１に示す空気調和装置２０は、熱源側ユニット２１、氷蓄熱ユニット２２及び利用側ユニット２３を有して構成される。熱源側ユニット２１の冷媒配管２４が、氷蓄熱ユニット２２の冷媒配管２５、２６を介して利用側ユニット２３の冷媒配管２７に接続される。
【００１３】
熱源側ユニット２１は、冷媒配管２４に圧縮機２８、四方弁２９、熱源側熱交換器３０及び電動膨張弁３１が順次接続されて構成される。また、利用側ユニット２３は、冷媒配管２７に利用側熱交換器３２及び電動膨張弁３３が配設されて構成され、この電動膨張弁３３は、空調負荷に応じて開度が調整される。
【００１４】
氷蓄熱ユニット２２は、コイル３４を収容した氷蓄熱槽３５を備えると共に、冷媒配管２５に第１開閉弁３６が、冷媒配管２６に第２開閉弁３７がそれぞれ配設される。更に、冷媒配管２５には、第１開閉弁３６の配設位置よりも利用側ユニット２３側に、接続配管３８を介してコイル３４の一端が接続され、この接続配管３８に電動膨張弁３９が配設される。また、コイル３４の他端は、第３開閉弁４０を備えた接続配管４１を介して、冷媒配管２６における第２開閉弁３７配設位置の利用側ユニット２３側に接続される。
【００１５】
氷蓄熱槽３５には水が充満され、コイル３４はこの氷蓄熱槽３５内に水没状態で配設される。このコイル３４内には、空気調和装置２０の製氷運転時に熱源側熱交換器３０から液冷媒が流入して蒸発し、これにより、コイル３４の外周に氷が付着して形成される。
【００１６】
後述する放冷冷房運転時には、このコイル３４内で凝縮された液冷媒が、冷媒液循環装置１００を介して、上記利用側熱交換器３２へ圧送される。この冷媒液循環装置１００が駆動された場合、熱源側ユニット２１の駆動は停止し、この冷媒液循環装置１００を介して、氷蓄熱ユニット２２と利用側ユニット２３間で液冷媒が循環する。
【００１７】
この冷媒液循環装置１００は、２個のサージタンク４３Ａ及び４３Ｂと、各サージタンク４３Ａ及び４３Ｂ内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした小容量圧縮機５６（供給手段）とを有する。
【００１８】
上記接続配管３８には、電動膨張弁３９とコイル３４との間に、二股に分岐する分岐配管４２を介して２個のサージタンク４３Ａ及び４３Ｂが並列状態で接続される。これらのサージタンク４３Ａ、４３Ｂが合流配管４４、及び後述する冷媒液量調整タンク１０２を介して、冷媒配管２５における第１開閉弁３６配設位置と接続配管３８接続位置との間に接続される。これにより、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂは、氷蓄熱槽３５内のコイル３４と利用側熱交換器３２との間に配設されて、氷蓄熱槽３５内の氷に蓄熱された冷熱により凝縮された液冷媒が貯溜可能に設けられる。
【００１９】
分岐配管４２には、サージタンク４３Ａ、４３Ｂの流入側に流入側逆止弁４５Ａ、４５Ｂが、また、合流配管４４には、サージタンク４３Ａ、４３Ｂの流出側に流出側逆止弁４６Ａ、４６Ｂがそれぞれ配設されている。
【００２０】
これらの流入側逆止弁４５Ａ、４５Ｂは、氷蓄熱槽３５のコイル３４からサージタンク４３Ａ、４３Ｂへのみ流れる冷媒の流れを許容し、流出側逆止弁４６Ａ、４６Ｂは、サージタンク４３Ａ、４３Ｂから利用側熱交換器３２側へのみ流れる冷媒の流れを許容する。サージタンク４３Ａ及び４３Ｂは、第１配管５１、第２配管５２、第３配管５３及び第４配管５４を介して、四方弁５５及び小容量圧縮機５６に接続される。第１配管５１、第２配管５２、第３配管５３及び第４配管５４は、それぞれの一端が四方弁５５の各ポートに接続されると共に、第１配管５１、第２配管５２の他端が小容量圧縮機５６の吐出口と吸込口にそれぞれ接続される。また、第３配管５３、第４配管５４の他端がサージタンク４３Ａ、４３Ｂにそれぞれ接続される。
【００２１】
四方弁５５の切り換え操作により、第１配管５１及び第３配管５３の連通並びに第２配管５２及び第４配管５４の連通（Ａ側切換）と、第１配管５１及び第４配管５４の連通並びに第２配管５２及び第３配管５３の連通（Ｂ側切換）とが選択的に切り換えられる。また、小容量圧縮機５６は、熱源側ユニット２１における圧縮機２８よりも小さな容量（１／１０〜１／２０）の圧縮機であり、空気調和装置２０の放冷冷房運転時にのみ稼働される。
【００２２】
この小容量圧縮機５６から吐出される冷媒は、熱源側ユニット２１の圧縮機２８から吐出される冷媒と同一組成である。
【００２３】
上記四方弁５５のＡ側切換又はＢ側切換への操作により、小容量圧縮機５６からの高圧ガス冷媒がサージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内へ交互に供給可能に構成される。これにより、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に貯溜された液冷媒が利用側熱交換器３２へ圧送可能に構成される。
【００２４】
上記サージタンク４３Ａ、４３Ｂの上流側及び下流側配管に、これらのサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒の液面レベルを間接的に検出するための第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４が配設されている。
【００２５】
つまり、第３配管５３に第１温度センサ６１が設置されて、小容量圧縮機５６からサージタンク４３Ａ内へ吐出される高圧ガス冷媒、またはサージタンク４３Ａ内から小容量圧縮機５６へ吸い込まれる低圧ガス冷媒の温度Ｔ１（図２）が検出される。また、第４配管５４には第２温度センサ６２が設置されて、小容量圧縮機５６からサージタンク４３Ｂ内へ吐出される高圧ガス冷媒、またはサージタンク４３Ｂ内から小容量圧縮機５６へ吸い込まれる低圧ガス冷媒の温度Ｔ２（図２）が検出される。
【００２６】
合流配管４４には、その合流部分に第３温度センサ６３が設置されて、サージタンク４３Ａまたは４３Ｂから流出する冷媒の温度Ｔ３（図２）が検出される。この温度Ｔ３は、サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内に貯溜されて利用側熱交換器３２へ圧送される凝縮した液冷媒の温度であるか、または、小容量圧縮機５６からサージタンク４３Ａ若しくは４３Ｂ内へ吐出されて流出する高圧ガス冷媒の温度である。
【００２７】
更に、分岐配管４２には、その合流部分に第４温度センサ６４が設置されて、氷蓄熱槽３５のコイル３４内からサージタンク４３Ａ、又は４３Ｂ内へ導かれる凝縮した液冷媒の温度Ｔ４（図２）が検出される。
【００２８】
図１に示す制御装置６０は、第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４からの検出温度（それぞれ温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）を取り込み、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒の液面レベル、特にサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に液冷媒が殆ど又は全く存在しなくなった状態を検出して、四方弁５５の切り換えを制御する。
【００２９】
すなわち、四方弁５５がＡ側切換とされているときには、サージタンク４３Ａ内に小容量圧縮機５６からの高圧ガス冷媒が吐出されて、Ｔ１＞Ｔ２となるため、サージタンク４３Ａの液面レベルを検知する必要がある。サージタンク４３Ａから、貯溜された液冷媒が利用側熱交換器３２へ良好に圧送されている間は、このサージタンク４３Ａ内に液冷媒が存在し、図２に示すように、第３温度センサ６３にて検出される温度Ｔ３は、第４温度センサ６４にて検出される温度Ｔ４に近い温度となる。しかし、サージタンク４３Ａ内の液冷媒が不足してくると第３温度センサ６３にて検出される温度Ｔ３が上昇し、液冷媒が存在しなくなると、温度Ｔ３は第１温度センサ６１にて検出される温度Ｔ１とほぼ等しくなる。ここで、図２の符号Ａは、サージタンク４３Ａ内の液冷媒の液面レベルを、符号Ｂは、サージタンク４３Ｂ内の液冷媒の液面レベルをそれぞれ示す。
【００３０】
そこで、制御装置６０は、温度Ｔ３と温度Ｔ１との温度差（Ｔ３−Ｔ１）の絶対値が所定温度以下になった時点でサージタンク４３Ａ内に液冷媒がほとんど存在しなくなった、または完全に存在しなくなったと判断し、四方弁５５をＢ側切換として、小容量圧縮機５６から吐出される高圧ガス冷媒をサージタンク４３Ｂ内へ導き、このサージタンク４３Ｂ内に貯溜された液冷媒を利用側熱交換器３２へ圧送させる。
【００３１】
制御装置６０は、サージタンク４３Ｂ内から利用側熱交換器３２へ液冷媒が圧送されている場合には、温度Ｔ３と、第２温度センサ６２にて検出される温度Ｔ２との温度差（Ｔ３−Ｔ２）を算出し、その絶対値が上記所定温度以下となった時点で、サージタンク４３Ｂ内に液冷媒がほとんど存在しなくなった、または完全に存在しなくなったと判断して、四方弁５５をＡ側切換とする。
【００３２】
これにより、サージタンク４３Ａ内に貯溜された液冷媒が利用側熱交換器３２へ圧送される。制御装置６０は、四方弁５５を上述のように切り換え操作して、サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内に貯溜された液冷媒を交互に利用側熱交換器３２へ圧送する。
【００３３】
本実施の形態では、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂの出口側に位置する合流配管４４に、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂから流出する液冷媒を一時的に貯溜する冷媒液量調整タンク１０２が設けられる。この冷媒液量調整タンク１０２には、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂ内の液冷媒の量が変動した場合、その変動を補う量の液冷媒が貯溜される。
【００３４】
次に、製氷運転、通常冷房運転、放冷冷房運転を説明する。
【００３５】
［Ａ］製氷運転
空気調和装置２０の製氷運転は、例えば、夜間１０時から翌朝８時までの電力料金の安い時間帯に、熱源側熱交換器３０からの液冷媒を氷蓄熱槽３５のコイル３４内へ供給し、氷蓄熱槽３５内に氷を作る運転である。
【００３６】
この場合には、電動膨張弁３３が閉弁され、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７、第３開閉弁４０及び電動膨張弁３９が開弁操作される。
【００３７】
この状態で、熱源側ユニット２１の圧縮機２８が稼働されると、この圧縮機２８から吐出されたガス冷媒は、熱源側熱交換器３０にて凝縮され、電動膨張弁３１及び３９を経て減圧され、氷蓄熱槽３５のコイル３４内へ流入する。このコイル３４内に流入した冷媒は蒸発して、コイル３４の外周に氷を付着した状態で形成する。その後、コイル３４内のガス冷媒は接続配管４１及び冷媒配管２６を経て四方弁２９へ至り、圧縮機２８に戻される。
【００３８】
［Ｂ］通常冷房運転
空気調和装置２０の通常冷房運転は、氷蓄熱槽３５内の氷に蓄熱された冷熱を利用しないで実施される冷房運転であり、電動膨張弁３９及び第３開閉弁４０が閉弁され、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７並びに電動膨張弁３１及び３３が開弁操作される。
【００３９】
この状態で、圧縮機２８が稼働されると、この圧縮機２８から吐出されたガス冷媒は、熱源側熱交換器３０にて凝縮され、電動膨張弁３１、冷媒配管２５及び電動膨張弁３３を経て利用側熱交換器３２へ流入し、この利用側熱交換器３２にて蒸発して、蒸発潜熱により室内を冷房した後、冷媒配管２６及び四方弁２９を経て圧縮機２８へ戻される。
【００４０】
［Ｃ］放冷冷房運転
空気調和装置２０の放冷冷房運転は、例えば、昼間気温が上昇する時間帯に、氷蓄熱槽３５のコイル３４内で氷の冷熱により液化されてサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に貯溜された液冷媒を、このサージタンク４３Ａ、４３Ｂから利用側熱交換器３２へ圧送することにより実施される。
【００４１】
この場合には、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７及び電動膨張弁３９が閉弁され、電動膨張弁３３及び第３開閉弁４０が開弁操作される。また、熱源側ユニット２１の圧縮機２８は、製氷運転終了後の停止状態にある。
【００４２】
この状態で、小容量圧縮機５６が稼働され、第１温度センサ６１、第２温度センサ６２及び第３温度センサ６３からの温度信号に基づき、制御装置６０が四方弁５５のＡ側切換とＢ側切換とを交互に実施する。例えば、第３温度センサ６３にて検出された温度Ｔ３と第２温度センサ６２にて検出された温度Ｔ２との温度差（Ｔ３−Ｔ２）の絶対値が所定温度以下となったときに、制御装置６０は、四方弁５５をＢ側切換からＡ側切換として、小容量圧縮機５６から吐出された高圧ガス冷媒を、第１配管５１及び第３配管５３を経てサージタンク４３Ａ内へ導く。これにより、このサージタンク４３Ａ内の貯溜液冷媒が流出側逆止弁４６Ａ、合流配管４４、冷媒配管２５及び２７を経て利用側熱交換器３２内へ流入する。サージタンク４３Ａ内に貯溜した液冷媒は、氷蓄熱槽３５のコイル３４内を通り、氷蓄熱槽３５内の氷に蓄熱された冷熱により凝縮された液冷媒であるため、利用側熱交換器３２内で蒸発することにより、上記氷の冷熱の放熱（放冷）と蒸発潜熱とにより室内を効率的に冷却する。
【００４３】
利用側熱交換器３２にて蒸発したガス冷媒は、接続配管４１及び第３開閉弁４０を経て氷蓄熱槽３５のコイル３４内へ流入し、上述の如く、氷蓄熱槽３５内の氷により凝縮して液冷媒となって、流入側逆止弁４５Ｂを経てサージタンク４３Ｂ内へ流入する。
【００４４】
この時、サージタンク４３Ａ内が高圧であるため、氷蓄熱槽３５のコイル３４内の液冷媒は、サージタンク４３Ａ内へ流れることなくサージタンク４３Ｂ内へ流れる。同様に、サージタンク４３Ｂ内がサージタンク４３Ａに比べて低圧であるため、サージタンク４３Ｂ内の貯溜冷媒が流出側逆止弁４６Ｂを経て利用側熱交換器３２側へ流出することもない。
【００４５】
第３温度センサ６３にて検出された温度Ｔ３と第１温度センサ６１にて検出された温度Ｔ１との温度差（Ｔ３−Ｔ１）の絶対値が所定温度以下になった時に、制御装置６０は、四方弁５５をＢ側切換として、小容量圧縮機５６から吐出された高圧ガス冷媒を、第１配管５１及び第４配管５４を経てサージタンク４３Ｂ内へ導く。すると、サージタンク４３Ｂ内に貯溜された液冷媒が、流出側逆止弁４６Ｂ、合流配管４４、冷媒配管２５、２７及び電動膨張弁３３を経て利用側熱交換器３２へ流入し蒸発して、前述と同様に、放冷及び蒸発潜熱により室内を効率的に冷房する。この利用側熱交換器３２からのガス冷媒は、接続配管４１及び第３開閉弁４０を経て氷蓄熱槽３５のコイル３４内で氷の冷熱により凝縮されて液冷媒となり、分岐配管４２及び流入側逆止弁４５Ａを経てサージタンク４３Ａ内へ流入する。
【００４６】
制御装置６０は、温度Ｔ３とＴ２との温度差（Ｔ３−Ｔ２）の絶対値が所定温度以下となったときに四方弁５５をＡ側切換とし、温度Ｔ３とＴ１との温度差（Ｔ３−Ｔ１）の絶対値が所定温度以下となったときに四方弁をＢ側切換として、上述の動作を繰り返し、放冷冷房運転を継続させる。
【００４７】
上記のように、冷媒液循環装置１００を用いて利用側熱交換器３２へ液冷媒を循環する場合、利用側熱交換器３２への液冷媒の供給速度に対し、利用側熱交換器３２からの戻り速度が遅くなるため、利用側熱交換器３２への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器３２からの戻り量が少なくなるのが一般的である。これを放置すると、液冷媒の戻り側に位置するサージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内の液冷媒の量が不足する。この戻り側に位置したサージタンク４３Ａ又は４３Ｂは、上記のように、つぎの段階で供給側に位置するため、上記利用側熱交換器３２へ圧送される冷媒に、ガス冷媒が含まれて、液冷媒を利用側熱交換器３２へスムーズに搬送できなくなる。
【００４８】
本実施形態では、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂの出口側に位置する合流配管４４に、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂから流出する液冷媒を一時的に貯溜する冷媒液量調整タンク１０２が設けられ、この冷媒液量調整タンク１０２には、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂ内の液冷媒の量が変動した場合、その変動を補う量の液冷媒が貯溜されるため、上記サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内の液冷媒の量は、常に充足される。
【００４９】
従って、戻り側に位置するサージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内の液冷媒の量が不足することがなく、利用側熱交換器３２へ液冷媒をスムーズに搬送することができるという効果が得られる。
【００５０】
また、この空気調和装置２０では、上述のように構成されたことから、次の効果▲１▼〜▲３▼をも奏するものである。
【００５１】
▲１▼第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４を用いて、サージタンク４３Ａ、４３Ｂから流出する冷媒の温度を管理することにより、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内における液冷媒の液面レベルを把握でき、第３温度センサ６３にて検出される温度Ｔ３、第２温度センサ６２にて検出される温度Ｔ２、及び第１温度センサ６１にて検出される温度Ｔ１から、温度差（Ｔ３−Ｔ１）と温度差（Ｔ３−Ｔ２）とのそれぞれの絶対値が所定温度以下となったときに、一方のタンク（サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ）に液冷媒が完全に存在しなくなった、または完全に存在しなくなる直前もしくは直後であると判断して、他方のタンク（サージタンク４３Ｂ又は４３Ａ）から利用側熱交換器３２へ直ちに液冷媒を圧送する。
【００５２】
この結果、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒を滞ることなく連続的に、かつ確実に利用側熱交換器３２へ圧送でき、従って、氷蓄熱槽３５内の氷の冷熱を利用した放冷冷房運転を良好に実施できる。
【００５３】
▲２▼冷媒温度を検出する第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４をタンクの流出側及び流入側等に設置し、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒の液面レベルを直接検出する、温度センサよりも高価な液面センサをサージタンク４３Ａ、４３Ｂに設置しないことから、コストを低減できる。
【００５４】
▲３▼第１温度センサ６１と第２温度センサ６２により、小容量圧縮機５６からの吐出ガス冷媒及び吸込ガス冷媒の温度を管理でき、第３温度センサ６３により、サージタンク４３Ａまたは４３Ｂから利用側熱交換器３２へ圧送される冷媒の温度を管理することができる。
【００５５】
以上、一実施の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はない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、冷媒液量調整タンクを設けたため、利用側熱交換器への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器からの液冷媒の戻り量が少なくなったとしても、冷媒液量調整タンク内の冷媒量によって調整され、戻り側に位置するサージタンク内の液冷媒の量が不足することがなく、利用側熱交換器へ液冷媒をスムーズに搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す管路図である。
【図２】温度センサにより検出された冷媒温度と、サージタンク内の液冷媒の液面レベルとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２１ 熱源側ユニット
２２ 氷蓄熱ユニット
２３ 利用側ユニット
２８ 圧縮機
２９ 四方弁
３２ 利用側熱交換器
３４ コイル
３５ 氷蓄熱槽
４３Ａ、４３Ｂ サージタンク
５５ 四方弁
５６ 小容量圧縮機
１００ 冷媒液循環装置
１０２ 冷媒液量調整タンク
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷蓄熱ユニットに蓄熱された冷熱を放熱して放冷冷房運転を実施する氷蓄熱槽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、氷蓄熱槽内にコイルが水没状態で配設された氷蓄熱ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニットと、氷蓄熱槽内のコイルと利用側熱交換器との間に接続されて、上記コイル内で凝縮された液冷媒を利用側熱交換器へ圧送可能に構成された冷媒液循環装置とを備えた空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のものでは、上記冷媒液循環装置が、冷媒を貯溜可能な複数のサージタンクと、これらのサージタンク内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした供給手段とを有し、上記コイル内で凝縮されて上記サージタンク内に貯溜された液冷媒をサージタンク内へ交互に供給される高圧ガス冷媒により上記利用側熱交換器へ圧送可能に構成し、製氷運転、冷房運転を実施可能としている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４６４３４号公報
【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、上記サージタンク内に貯溜された液冷媒を、上記冷媒液循環装置により利用側熱交換器へ圧送する場合、この利用側熱交換器への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器からの液冷媒の戻り量が少なくなり、戻り側に位置するサージタンク内の液冷媒の量が不足する。これを放置すると、上記利用側熱交換器へ圧送される冷媒に、ガス冷媒が含まれて、液冷媒を利用側熱交換器へスムーズに搬送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、上記サージタンク内に十分な量の液冷媒を貯溜し、この液冷媒を利用側熱交換器へスムーズに搬送することの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、氷蓄熱槽内にコイルが水没状態で配設された氷蓄熱ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニットと、氷蓄熱槽内のコイルと利用側熱交換器との間に接続されて、上記コイル内で凝縮された液冷媒を利用側熱交換器へ圧送可能に構成された冷媒液循環装置とを備えた空気調和装置において、この冷媒液循環装置が、冷媒を貯溜可能な複数のサージタンクと、これらのサージタンク内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした供給手段とを有し、上記複数のサージタンクの冷媒出口側には冷媒液量調整タンクを設け、上記コイル内で凝縮されて上記サージタンク内に貯溜された液冷媒をサージタンク内へ交互に供給される高圧ガス冷媒により上記利用側熱交換器へ圧送可能に構成したものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、冷媒液量調整タンクをサージタンクと利用側熱交換器との間に設けたものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、上記複数のサージタンクへ交互に供給される高圧ガス冷媒は、熱源側ユニットの圧縮機よりも容量の小さな小容量圧縮機から供給される高圧ガス冷媒である。
【００１０】
これらの発明では、冷媒液量調整タンクを設けたため、利用側熱交換器への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器からの液冷媒の戻り量が少なくなったとしても、冷媒液量調整タンク内の冷媒量によって調整され、戻り側に位置するサージタンク内の液冷媒の量が不足することはない。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１に示す空気調和装置２０は、熱源側ユニット２１、氷蓄熱ユニット２２及び利用側ユニット２３を有して構成される。熱源側ユニット２１の冷媒配管２４が、氷蓄熱ユニット２２の冷媒配管２５、２６を介して利用側ユニット２３の冷媒配管２７に接続される。
【００１３】
熱源側ユニット２１は、冷媒配管２４に圧縮機２８、四方弁２９、熱源側熱交換器３０及び電動膨張弁３１が順次接続されて構成される。また、利用側ユニット２３は、冷媒配管２７に利用側熱交換器３２及び電動膨張弁３３が配設されて構成され、この電動膨張弁３３は、空調負荷に応じて開度が調整される。
【００１４】
氷蓄熱ユニット２２は、コイル３４を収容した氷蓄熱槽３５を備えると共に、冷媒配管２５に第１開閉弁３６が、冷媒配管２６に第２開閉弁３７がそれぞれ配設される。更に、冷媒配管２５には、第１開閉弁３６の配設位置よりも利用側ユニット２３側に、接続配管３８を介してコイル３４の一端が接続され、この接続配管３８に電動膨張弁３９が配設される。また、コイル３４の他端は、第３開閉弁４０を備えた接続配管４１を介して、冷媒配管２６における第２開閉弁３７配設位置の利用側ユニット２３側に接続される。
【００１５】
氷蓄熱槽３５には水が充満され、コイル３４はこの氷蓄熱槽３５内に水没状態で配設される。このコイル３４内には、空気調和装置２０の製氷運転時に熱源側熱交換器３０から液冷媒が流入して蒸発し、これにより、コイル３４の外周に氷が付着して形成される。
【００１６】
後述する放冷冷房運転時には、このコイル３４内で凝縮された液冷媒が、冷媒液循環装置１００を介して、上記利用側熱交換器３２へ圧送される。この冷媒液循環装置１００が駆動された場合、熱源側ユニット２１の駆動は停止し、この冷媒液循環装置１００を介して、氷蓄熱ユニット２２と利用側ユニット２３間で液冷媒が循環する。
【００１７】
この冷媒液循環装置１００は、２個のサージタンク４３Ａ及び４３Ｂと、各サージタンク４３Ａ及び４３Ｂ内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした小容量圧縮機５６（供給手段）とを有する。
【００１８】
上記接続配管３８には、電動膨張弁３９とコイル３４との間に、二股に分岐する分岐配管４２を介して２個のサージタンク４３Ａ及び４３Ｂが並列状態で接続される。これらのサージタンク４３Ａ、４３Ｂが合流配管４４、及び後述する冷媒液量調整タンク１０２を介して、冷媒配管２５における第１開閉弁３６配設位置と接続配管３８接続位置との間に接続される。これにより、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂは、氷蓄熱槽３５内のコイル３４と利用側熱交換器３２との間に配設されて、氷蓄熱槽３５内の氷に蓄熱された冷熱により凝縮された液冷媒が貯溜可能に設けられる。
【００１９】
分岐配管４２には、サージタンク４３Ａ、４３Ｂの流入側に流入側逆止弁４５Ａ、４５Ｂが、また、合流配管４４には、サージタンク４３Ａ、４３Ｂの流出側に流出側逆止弁４６Ａ、４６Ｂがそれぞれ配設されている。
【００２０】
これらの流入側逆止弁４５Ａ、４５Ｂは、氷蓄熱槽３５のコイル３４からサージタンク４３Ａ、４３Ｂへのみ流れる冷媒の流れを許容し、流出側逆止弁４６Ａ、４６Ｂは、サージタンク４３Ａ、４３Ｂから利用側熱交換器３２側へのみ流れる冷媒の流れを許容する。サージタンク４３Ａ及び４３Ｂは、第１配管５１、第２配管５２、第３配管５３及び第４配管５４を介して、四方弁５５及び小容量圧縮機５６に接続される。第１配管５１、第２配管５２、第３配管５３及び第４配管５４は、それぞれの一端が四方弁５５の各ポートに接続されると共に、第１配管５１、第２配管５２の他端が小容量圧縮機５６の吐出口と吸込口にそれぞれ接続される。また、第３配管５３、第４配管５４の他端がサージタンク４３Ａ、４３Ｂにそれぞれ接続される。
【００２１】
四方弁５５の切り換え操作により、第１配管５１及び第３配管５３の連通並びに第２配管５２及び第４配管５４の連通（Ａ側切換）と、第１配管５１及び第４配管５４の連通並びに第２配管５２及び第３配管５３の連通（Ｂ側切換）とが選択的に切り換えられる。また、小容量圧縮機５６は、熱源側ユニット２１における圧縮機２８よりも小さな容量（１／１０〜１／２０）の圧縮機であり、空気調和装置２０の放冷冷房運転時にのみ稼働される。
【００２２】
この小容量圧縮機５６から吐出される冷媒は、熱源側ユニット２１の圧縮機２８から吐出される冷媒と同一組成である。
【００２３】
上記四方弁５５のＡ側切換又はＢ側切換への操作により、小容量圧縮機５６からの高圧ガス冷媒がサージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内へ交互に供給可能に構成される。これにより、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に貯溜された液冷媒が利用側熱交換器３２へ圧送可能に構成される。
【００２４】
上記サージタンク４３Ａ、４３Ｂの上流側及び下流側配管に、これらのサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒の液面レベルを間接的に検出するための第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４が配設されている。
【００２５】
つまり、第３配管５３に第１温度センサ６１が設置されて、小容量圧縮機５６からサージタンク４３Ａ内へ吐出される高圧ガス冷媒、またはサージタンク４３Ａ内から小容量圧縮機５６へ吸い込まれる低圧ガス冷媒の温度Ｔ１（図２）が検出される。また、第４配管５４には第２温度センサ６２が設置されて、小容量圧縮機５６からサージタンク４３Ｂ内へ吐出される高圧ガス冷媒、またはサージタンク４３Ｂ内から小容量圧縮機５６へ吸い込まれる低圧ガス冷媒の温度Ｔ２（図２）が検出される。
【００２６】
合流配管４４には、その合流部分に第３温度センサ６３が設置されて、サージタンク４３Ａまたは４３Ｂから流出する冷媒の温度Ｔ３（図２）が検出される。この温度Ｔ３は、サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内に貯溜されて利用側熱交換器３２へ圧送される凝縮した液冷媒の温度であるか、または、小容量圧縮機５６からサージタンク４３Ａ若しくは４３Ｂ内へ吐出されて流出する高圧ガス冷媒の温度である。
【００２７】
更に、分岐配管４２には、その合流部分に第４温度センサ６４が設置されて、氷蓄熱槽３５のコイル３４内からサージタンク４３Ａ、又は４３Ｂ内へ導かれる凝縮した液冷媒の温度Ｔ４（図２）が検出される。
【００２８】
図１に示す制御装置６０は、第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４からの検出温度（それぞれ温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）を取り込み、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒の液面レベル、特にサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に液冷媒が殆ど又は全く存在しなくなった状態を検出して、四方弁５５の切り換えを制御する。
【００２９】
すなわち、四方弁５５がＡ側切換とされているときには、サージタンク４３Ａ内に小容量圧縮機５６からの高圧ガス冷媒が吐出されて、Ｔ１＞Ｔ２となるため、サージタンク４３Ａの液面レベルを検知する必要がある。サージタンク４３Ａから、貯溜された液冷媒が利用側熱交換器３２へ良好に圧送されている間は、このサージタンク４３Ａ内に液冷媒が存在し、図２に示すように、第３温度センサ６３にて検出される温度Ｔ３は、第４温度センサ６４にて検出される温度Ｔ４に近い温度となる。しかし、サージタンク４３Ａ内の液冷媒が不足してくると第３温度センサ６３にて検出される温度Ｔ３が上昇し、液冷媒が存在しなくなると、温度Ｔ３は第１温度センサ６１にて検出される温度Ｔ１とほぼ等しくなる。ここで、図２の符号Ａは、サージタンク４３Ａ内の液冷媒の液面レベルを、符号Ｂは、サージタンク４３Ｂ内の液冷媒の液面レベルをそれぞれ示す。
【００３０】
そこで、制御装置６０は、温度Ｔ３と温度Ｔ１との温度差（Ｔ３−Ｔ１）の絶対値が所定温度以下になった時点でサージタンク４３Ａ内に液冷媒がほとんど存在しなくなった、または完全に存在しなくなったと判断し、四方弁５５をＢ側切換として、小容量圧縮機５６から吐出される高圧ガス冷媒をサージタンク４３Ｂ内へ導き、このサージタンク４３Ｂ内に貯溜された液冷媒を利用側熱交換器３２へ圧送させる。
【００３１】
制御装置６０は、サージタンク４３Ｂ内から利用側熱交換器３２へ液冷媒が圧送されている場合には、温度Ｔ３と、第２温度センサ６２にて検出される温度Ｔ２との温度差（Ｔ３−Ｔ２）を算出し、その絶対値が上記所定温度以下となった時点で、サージタンク４３Ｂ内に液冷媒がほとんど存在しなくなった、または完全に存在しなくなったと判断して、四方弁５５をＡ側切換とする。
【００３２】
これにより、サージタンク４３Ａ内に貯溜された液冷媒が利用側熱交換器３２へ圧送される。制御装置６０は、四方弁５５を上述のように切り換え操作して、サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内に貯溜された液冷媒を交互に利用側熱交換器３２へ圧送する。
【００３３】
本実施の形態では、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂの出口側に位置する合流配管４４に、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂから流出する液冷媒を一時的に貯溜する冷媒液量調整タンク１０２が設けられる。この冷媒液量調整タンク１０２には、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂ内の液冷媒の量が変動した場合、その変動を補う量の液冷媒が貯溜される。
【００３４】
次に、製氷運転、通常冷房運転、放冷冷房運転を説明する。
【００３５】
［Ａ］製氷運転
空気調和装置２０の製氷運転は、例えば、夜間１０時から翌朝８時までの電力料金の安い時間帯に、熱源側熱交換器３０からの液冷媒を氷蓄熱槽３５のコイル３４内へ供給し、氷蓄熱槽３５内に氷を作る運転である。
【００３６】
この場合には、電動膨張弁３３が閉弁され、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７、第３開閉弁４０及び電動膨張弁３９が開弁操作される。
【００３７】
この状態で、熱源側ユニット２１の圧縮機２８が稼働されると、この圧縮機２８から吐出されたガス冷媒は、熱源側熱交換器３０にて凝縮され、電動膨張弁３１及び３９を経て減圧され、氷蓄熱槽３５のコイル３４内へ流入する。このコイル３４内に流入した冷媒は蒸発して、コイル３４の外周に氷を付着した状態で形成する。その後、コイル３４内のガス冷媒は接続配管４１及び冷媒配管２６を経て四方弁２９へ至り、圧縮機２８に戻される。
【００３８】
［Ｂ］通常冷房運転
空気調和装置２０の通常冷房運転は、氷蓄熱槽３５内の氷に蓄熱された冷熱を利用しないで実施される冷房運転であり、電動膨張弁３９及び第３開閉弁４０が閉弁され、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７並びに電動膨張弁３１及び３３が開弁操作される。
【００３９】
この状態で、圧縮機２８が稼働されると、この圧縮機２８から吐出されたガス冷媒は、熱源側熱交換器３０にて凝縮され、電動膨張弁３１、冷媒配管２５及び電動膨張弁３３を経て利用側熱交換器３２へ流入し、この利用側熱交換器３２にて蒸発して、蒸発潜熱により室内を冷房した後、冷媒配管２６及び四方弁２９を経て圧縮機２８へ戻される。
【００４０】
［Ｃ］放冷冷房運転
空気調和装置２０の放冷冷房運転は、例えば、昼間気温が上昇する時間帯に、氷蓄熱槽３５のコイル３４内で氷の冷熱により液化されてサージタンク４３Ａ、４３Ｂ内に貯溜された液冷媒を、このサージタンク４３Ａ、４３Ｂから利用側熱交換器３２へ圧送することにより実施される。
【００４１】
この場合には、第１開閉弁３６、第２開閉弁３７及び電動膨張弁３９が閉弁され、電動膨張弁３３及び第３開閉弁４０が開弁操作される。また、熱源側ユニット２１の圧縮機２８は、製氷運転終了後の停止状態にある。
【００４２】
この状態で、小容量圧縮機５６が稼働され、第１温度センサ６１、第２温度センサ６２及び第３温度センサ６３からの温度信号に基づき、制御装置６０が四方弁５５のＡ側切換とＢ側切換とを交互に実施する。例えば、第３温度センサ６３にて検出された温度Ｔ３と第２温度センサ６２にて検出された温度Ｔ２との温度差（Ｔ３−Ｔ２）の絶対値が所定温度以下となったときに、制御装置６０は、四方弁５５をＢ側切換からＡ側切換として、小容量圧縮機５６から吐出された高圧ガス冷媒を、第１配管５１及び第３配管５３を経てサージタンク４３Ａ内へ導く。これにより、このサージタンク４３Ａ内の貯溜液冷媒が流出側逆止弁４６Ａ、合流配管４４、冷媒配管２５及び２７を経て利用側熱交換器３２内へ流入する。サージタンク４３Ａ内に貯溜した液冷媒は、氷蓄熱槽３５のコイル３４内を通り、氷蓄熱槽３５内の氷に蓄熱された冷熱により凝縮された液冷媒であるため、利用側熱交換器３２内で蒸発することにより、上記氷の冷熱の放熱（放冷）と蒸発潜熱とにより室内を効率的に冷却する。
【００４３】
利用側熱交換器３２にて蒸発したガス冷媒は、接続配管４１及び第３開閉弁４０を経て氷蓄熱槽３５のコイル３４内へ流入し、上述の如く、氷蓄熱槽３５内の氷により凝縮して液冷媒となって、流入側逆止弁４５Ｂを経てサージタンク４３Ｂ内へ流入する。
【００４４】
この時、サージタンク４３Ａ内が高圧であるため、氷蓄熱槽３５のコイル３４内の液冷媒は、サージタンク４３Ａ内へ流れることなくサージタンク４３Ｂ内へ流れる。同様に、サージタンク４３Ｂ内がサージタンク４３Ａに比べて低圧であるため、サージタンク４３Ｂ内の貯溜冷媒が流出側逆止弁４６Ｂを経て利用側熱交換器３２側へ流出することもない。
【００４５】
第３温度センサ６３にて検出された温度Ｔ３と第１温度センサ６１にて検出された温度Ｔ１との温度差（Ｔ３−Ｔ１）の絶対値が所定温度以下になった時に、制御装置６０は、四方弁５５をＢ側切換として、小容量圧縮機５６から吐出された高圧ガス冷媒を、第１配管５１及び第４配管５４を経てサージタンク４３Ｂ内へ導く。すると、サージタンク４３Ｂ内に貯溜された液冷媒が、流出側逆止弁４６Ｂ、合流配管４４、冷媒配管２５、２７及び電動膨張弁３３を経て利用側熱交換器３２へ流入し蒸発して、前述と同様に、放冷及び蒸発潜熱により室内を効率的に冷房する。この利用側熱交換器３２からのガス冷媒は、接続配管４１及び第３開閉弁４０を経て氷蓄熱槽３５のコイル３４内で氷の冷熱により凝縮されて液冷媒となり、分岐配管４２及び流入側逆止弁４５Ａを経てサージタンク４３Ａ内へ流入する。
【００４６】
制御装置６０は、温度Ｔ３とＴ２との温度差（Ｔ３−Ｔ２）の絶対値が所定温度以下となったときに四方弁５５をＡ側切換とし、温度Ｔ３とＴ１との温度差（Ｔ３−Ｔ１）の絶対値が所定温度以下となったときに四方弁をＢ側切換として、上述の動作を繰り返し、放冷冷房運転を継続させる。
【００４７】
上記のように、冷媒液循環装置１００を用いて利用側熱交換器３２へ液冷媒を循環する場合、利用側熱交換器３２への液冷媒の供給速度に対し、利用側熱交換器３２からの戻り速度が遅くなるため、利用側熱交換器３２への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器３２からの戻り量が少なくなるのが一般的である。これを放置すると、液冷媒の戻り側に位置するサージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内の液冷媒の量が不足する。この戻り側に位置したサージタンク４３Ａ又は４３Ｂは、上記のように、つぎの段階で供給側に位置するため、上記利用側熱交換器３２へ圧送される冷媒に、ガス冷媒が含まれて、液冷媒を利用側熱交換器３２へスムーズに搬送できなくなる。
【００４８】
本実施形態では、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂの出口側に位置する合流配管４４に、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂから流出する液冷媒を一時的に貯溜する冷媒液量調整タンク１０２が設けられ、この冷媒液量調整タンク１０２には、サージタンク４３Ａ及び４３Ｂ内の液冷媒の量が変動した場合、その変動を補う量の液冷媒が貯溜されるため、上記サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内の液冷媒の量は、常に充足される。
【００４９】
従って、戻り側に位置するサージタンク４３Ａ又は４３Ｂ内の液冷媒の量が不足することがなく、利用側熱交換器３２へ液冷媒をスムーズに搬送することができるという効果が得られる。
【００５０】
また、この空気調和装置２０では、上述のように構成されたことから、次の効果▲１▼〜▲３▼をも奏するものである。
【００５１】
▲１▼第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４を用いて、サージタンク４３Ａ、４３Ｂから流出する冷媒の温度を管理することにより、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内における液冷媒の液面レベルを把握でき、第３温度センサ６３にて検出される温度Ｔ３、第２温度センサ６２にて検出される温度Ｔ２、及び第１温度センサ６１にて検出される温度Ｔ１から、温度差（Ｔ３−Ｔ１）と温度差（Ｔ３−Ｔ２）とのそれぞれの絶対値が所定温度以下となったときに、一方のタンク（サージタンク４３Ａ又は４３Ｂ）に液冷媒が完全に存在しなくなった、または完全に存在しなくなる直前もしくは直後であると判断して、他方のタンク（サージタンク４３Ｂ又は４３Ａ）から利用側熱交換器３２へ直ちに液冷媒を圧送する。
【００５２】
この結果、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒を滞ることなく連続的に、かつ確実に利用側熱交換器３２へ圧送でき、従って、氷蓄熱槽３５内の氷の冷熱を利用した放冷冷房運転を良好に実施できる。
【００５３】
▲２▼冷媒温度を検出する第１温度センサ６１、第２温度センサ６２、第３温度センサ６３及び第４温度センサ６４をタンクの流出側及び流入側等に設置し、サージタンク４３Ａ、４３Ｂ内の液冷媒の液面レベルを直接検出する、温度センサよりも高価な液面センサをサージタンク４３Ａ、４３Ｂに設置しないことから、コストを低減できる。
【００５４】
▲３▼第１温度センサ６１と第２温度センサ６２により、小容量圧縮機５６からの吐出ガス冷媒及び吸込ガス冷媒の温度を管理でき、第３温度センサ６３により、サージタンク４３Ａまたは４３Ｂから利用側熱交換器３２へ圧送される冷媒の温度を管理することができる。
【００５５】
以上、一実施の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はない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、冷媒液量調整タンクを設けたため、利用側熱交換器への液冷媒の供給量に対し、利用側熱交換器からの液冷媒の戻り量が少なくなったとしても、冷媒液量調整タンク内の冷媒量によって調整され、戻り側に位置するサージタンク内の液冷媒の量が不足することがなく、利用側熱交換器へ液冷媒をスムーズに搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す管路図である。
【図２】温度センサにより検出された冷媒温度と、サージタンク内の液冷媒の液面レベルとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２１ 熱源側ユニット
２２ 氷蓄熱ユニット
２３ 利用側ユニット
２８ 圧縮機
２９ 四方弁
３２ 利用側熱交換器
３４ コイル
３５ 氷蓄熱槽
４３Ａ、４３Ｂ サージタンク
５５ 四方弁
５６ 小容量圧縮機
１００ 冷媒液循環装置
１０２ 冷媒液量調整タンク
Claims (3)
- 圧縮機及び熱源側熱交換器を備えた熱源側ユニットと、氷蓄熱槽内にコイルが水没状態で配設された氷蓄熱ユニットと、利用側熱交換器を備えた利用側ユニットと、氷蓄熱槽内のコイルと利用側熱交換器との間に接続されて、上記コイル内で凝縮された液冷媒を利用側熱交換器へ圧送可能に構成された冷媒液循環装置とを備えた空気調和装置において、
この冷媒液循環装置が、冷媒を貯溜可能な複数のサージタンクと、これらのサージタンク内へ高圧ガス冷媒を交互に供給可能にした供給手段とを有し、
上記複数のサージタンクの冷媒出口側には冷媒液量調整タンクを設け、
上記コイル内で凝縮されて上記サージタンク内に貯溜された液冷媒をサージタンク内へ交互に供給される高圧ガス冷媒により上記利用側熱交換器へ圧送可能に構成したことを特徴とする空気調和装置。 - 上記冷媒液量調整タンクを上記サージタンクと利用側熱交換器との間に設けたことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
- 上記複数のサージタンクへ交互に供給される高圧ガス冷媒は、熱源側ユニットの圧縮機よりも容量の小さな小容量圧縮機から供給される高圧ガス冷媒であることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和装置。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103363606A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-23 | 深圳市燃气集团股份有限公司 | 具有液位平衡机构的多冷源蓄冰空调系统 |
-
2002
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103363606A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-23 | 深圳市燃气集团股份有限公司 | 具有液位平衡机构的多冷源蓄冰空调系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050720 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060221 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060407 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060530 |