JP2005337659A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冬季などにおいて気温が氷点下となるような寒冷地向けの空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner for cold districts where the temperature is below freezing in winter and the like.
従来、1台の室外機に対して複数の室内機を備えるマルチ式空気調和装置があり、その中には、ある室内機は冷房運転を行いつつ他の室内機は暖房運転を行うことができるという、いわゆる冷暖フリー型マルチ式空気調和装置がある(例えば、特許文献1参照)。
ところで、このような冷暖フリー型マルチ式空気調和装置を、冬季などにおいて気温が氷点下となるような寒冷地に設置してほとんど又は全ての室内機を暖房運転させる場合(つまり、室外機の室外熱交換器に蒸発負荷がかかる場合)、室外機の室外熱交換器に霜が堆積し、室外熱交換器の熱交換率が徐々に悪化していくおそれがある。このような事態に陥った場合、通常は室外熱交換器が凝縮負荷になるように空気調和装置を制御して霜の除去が行われるが、空気調和装置をそのように制御すると、いくつかの室内機が冷房サイクルにならざるを得なくなるため、その室内機に対応する空調空間では快適性が損なわれることとなる(なお、このような場合、通常、室内機では、空調空間を積極的に冷房しないように室内ファンが停止される)。 By the way, when such a cooling / heating free type multi-type air conditioner is installed in a cold region where the temperature is below freezing in winter, etc., and most or all indoor units are operated for heating (that is, the outdoor heat of the outdoor unit). When evaporating load is applied to the exchanger), frost accumulates on the outdoor heat exchanger of the outdoor unit, and the heat exchange rate of the outdoor heat exchanger may gradually deteriorate. In such a situation, frost removal is usually performed by controlling the air conditioner so that the outdoor heat exchanger becomes a condensing load. Since the indoor unit must be in a cooling cycle, the comfort of the air-conditioned space corresponding to the indoor unit is impaired. The indoor fan is stopped to prevent cooling).
本発明の課題は、冷暖フリー型マルチ式空気調和装置のほとんど又は全部の室内機が暖房されている場合において、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器に堆積した霜を除去することができるようにすることである。 An object of the present invention is to remove frost accumulated on an outdoor heat exchanger without impairing comfort of an air-conditioned space when most or all indoor units of a cooling / heating-free multi-type air conditioner are heated. Is to be able to.
第1発明に係る空気調和装置は、冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機、高圧ガス側冷媒主管、低圧ガス側冷媒主管、液側冷媒主管、室内熱交換器、室外熱交換器、蓄熱用熱交換器、第1切換機構、および第2切換機構を有する。高圧ガス側冷媒主管は、圧縮機の吐出側と連通する。低圧ガス側冷媒主管は、圧縮機の吸入側と連通する。蓄熱用熱交換器は、蓄熱材と熱交換を行う。第1切換機構は、第1状態と第2状態とを切換可能である。なお、第1状態では、液側冷媒主管に流れる冷媒が室内熱交換器において蒸発された後に低圧ガス側冷媒主管に流入する。また、第2状態では、高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒が室内熱交換器において凝縮された後に液側冷媒主管に流入する。第2切換機構は、第3状態と第4状態とを切換可能である。第3状態では、液側冷媒主管に流れる冷媒が蓄熱用熱交換器において蒸発された後に低圧ガス側冷媒主管に流入する。第4状態では、高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒が蓄熱用熱交換器において凝縮された後に液側冷媒主管に流入する。 The air conditioning apparatus according to the first invention includes a refrigerant circuit. The refrigerant circuit includes a compressor, a high pressure gas side refrigerant main pipe, a low pressure gas side refrigerant main pipe, a liquid side refrigerant main pipe, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, a heat storage heat exchanger, a first switching mechanism, and a second switching mechanism. Have The high-pressure gas side refrigerant main pipe communicates with the discharge side of the compressor. The low-pressure gas side refrigerant main pipe communicates with the suction side of the compressor. The heat storage heat exchanger performs heat exchange with the heat storage material. The first switching mechanism can switch between the first state and the second state. In the first state, the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated in the indoor heat exchanger and then flows into the low pressure gas side refrigerant main pipe. In the second state, the refrigerant flowing in the high-pressure gas-side refrigerant main pipe is condensed in the indoor heat exchanger and then flows into the liquid-side refrigerant main pipe. The second switching mechanism can switch between the third state and the fourth state. In the third state, the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated in the heat storage heat exchanger and then flows into the low pressure gas side refrigerant main pipe. In the fourth state, the refrigerant flowing in the high pressure gas side refrigerant main pipe is condensed in the heat storage heat exchanger and then flows into the liquid side refrigerant main pipe.
この空気調和装置では、第2切換機構を第4状態にすることによって蓄熱材に温熱を蓄積することができる。そして、この空気調和装置では、ほとんど又は全部の第1切換機構が第2状態(暖房状態)にある場合において、第2切換機構が第3状態にされ且つそのときに蓄熱用熱交換器が蓄熱材に蓄積された温熱を利用して室外熱交換器を凝縮負荷にする程度まで液側冷媒主管に流れる液冷媒を蒸発させることができれば、第1切換機構を第2状態(暖房状態)に維持したままで、室外熱交換器に堆積した霜を除去することができる。このため、この空気調和装置では、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器に堆積した霜を除去することができる。 In this air conditioner, warm heat can be accumulated in the heat storage material by setting the second switching mechanism to the fourth state. In this air conditioner, when most or all of the first switching mechanisms are in the second state (heating state), the second switching mechanism is set to the third state and the heat storage heat exchanger then stores the heat. The first switching mechanism is maintained in the second state (heating state) if the liquid refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe can be evaporated to the extent that the outdoor heat exchanger is condensated using the heat accumulated in the material. As it is, frost accumulated on the outdoor heat exchanger can be removed. For this reason, in this air conditioning apparatus, frost accumulated in the outdoor heat exchanger can be removed without impairing the comfort of the air-conditioned space.
第2発明に係る空気調和装置は、第1発明に係る空気調和装置であって、蓄熱材は、蓄熱用水である。また、蓄熱用水は、第2切換機構が第4状態にある場合において、冷熱を蓄積する。
この空気調和装置では、蓄熱用水が、第2切換機構が第4状態にある場合において、冷熱を蓄積する。このため、この空気調和装置では、氷蓄熱運転を行うことができる。したがって、この空気調和装置では、室外熱交換器が凝縮負荷となるような場合に、電力ピークを調節することができる。
An air conditioner according to a second aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the heat storage material is heat storage water. Further, the heat storage water accumulates cold heat when the second switching mechanism is in the fourth state.
In this air conditioner, the heat storage water accumulates cold energy when the second switching mechanism is in the fourth state. For this reason, in this air conditioner, ice heat storage operation can be performed. Therefore, in this air conditioner, the power peak can be adjusted when the outdoor heat exchanger becomes a condensation load.
第3発明に係る空気調和装置は、第2発明に係る空気調和装置であって、第2切換機構は、蓄熱用水に冷熱が蓄積されている状態において、第1氷蓄熱利用冷房状態に切り換えることが可能である。なお、第1氷蓄熱利用冷房状態では、高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒が蓄熱用熱交換器を介して室内熱交換器に流入する。
この空気調和措置では、第2切換機構が、蓄熱用水に冷熱が蓄積されている状態において、第1氷蓄熱利用冷房状態に切り換えることが可能である。このため、この空気調和装置では、室外熱交換器が凝縮負荷となるような場合に、いわゆる電力ピークカット運転を行うことができる。
An air conditioner according to a third aspect of the present invention is the air conditioner according to the second aspect of the present invention, wherein the second switching mechanism switches to the first ice heat storage cooling state in a state where cold energy is accumulated in the heat storage water. Is possible. In the first ice heat storage cooling state, the refrigerant flowing in the high pressure gas side refrigerant main pipe flows into the indoor heat exchanger via the heat storage heat exchanger.
In this air conditioning measure, the second switching mechanism can switch to the first ice storage heat-use cooling state in a state where cold heat is accumulated in the heat storage water. For this reason, in this air conditioner, when the outdoor heat exchanger becomes a condensation load, a so-called power peak cut operation can be performed.
第4発明に係る空気調和装置は、第2発明に係る空気調和装置であって、冷媒回路は、第4切換機構をさらに有する。第4切換機構は、蓄熱用水に冷熱が蓄積されている状態において、第2氷蓄熱利用冷房状態に切り換えるための切換機構である。なお、第2氷蓄熱利用冷房状態では、液側冷媒主管に流れる冷媒が蓄熱用熱交換器を介して室内熱交換器に流入する。また、第2切換機構は、第2氷蓄熱利用冷房状態において、液側冷媒主管に流れる冷媒を高圧ガス側冷媒主管および低圧ガス側冷媒主管に流入させないようにする。 An air conditioner according to a fourth aspect of the present invention is the air conditioner according to the second aspect of the present invention, wherein the refrigerant circuit further includes a fourth switching mechanism. A 4th switching mechanism is a switching mechanism for switching to the 2nd ice heat storage utilization cooling state in the state in which cold heat is accumulate | stored in the water for thermal storage. Note that, in the second ice heat storage utilization cooling state, the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe flows into the indoor heat exchanger via the heat storage heat exchanger. In addition, the second switching mechanism prevents the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe from flowing into the high pressure gas side refrigerant main pipe and the low pressure gas side refrigerant main pipe in the second ice heat storage-use cooling state.
この空気調和装置では、冷媒回路が第4切換機構をさらに有し、第2切換機構が第2氷蓄熱利用冷房状態において液側冷媒主管に流れる冷媒を高圧ガス側冷媒主管および低圧ガス側冷媒主管に流入させないようにする。このため、この空気調和装置では、室外熱交換器が凝縮負荷となるような場合に、いわゆる電力ピークシフト運転を行うことができる。
第5発明に係る蓄熱ユニットは、圧縮機、高圧ガス側冷媒主管、低圧ガス側冷媒主管、液側冷媒主管、室内熱交換器、室外熱交換器、および切換ユニットを有する冷媒回路に対して挿入可能な蓄熱ユニットであって、蓄熱用熱交換器および膨張機構を備える。高圧ガス側冷媒主管は、圧縮機の吐出側と連通する。低圧ガス側冷媒主管は、圧縮機の吸入側と連通する。切換ユニットは、高圧ガス側冷媒主管、低圧ガス側冷媒主管、液側冷媒主管、および室内熱交換器に接続可能である。また、この切換ユニットは、第1状態と第2状態とを切換可能である。第1状態では、液側冷媒主管に流れる冷媒が室内熱交換器において蒸発された後に低圧ガス側冷媒主管に流入する。第2状態では、高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒が室内熱交換器において凝縮された後に液側冷媒主管に流入する。蓄熱用熱交換器は、切換ユニットと接続可能である。また、この蓄熱用熱交換器は、蓄熱材と熱交換を行う。膨張機構は、接続用配管に設けられる。なお、接続用配管とは、蓄熱用熱交換器と液側冷媒主管とを接続するための配管である。そして、蓄熱用熱交換器は、切換ユニットと接続された状態において、第3状態と第4状態とに切り換えられることが可能である。第3状態では、液側冷媒主管に流れる冷媒を蒸発させた後に低圧ガス側冷媒主管に流入させる。第4状態では、高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒を凝縮させた後に前記液側冷媒主管に流入させる。
In this air conditioner, the refrigerant circuit further includes a fourth switching mechanism, and the second switching mechanism causes the refrigerant flowing through the liquid side refrigerant main pipe in the cooling state using the second ice heat storage to flow the high pressure gas side refrigerant main pipe and the low pressure gas side refrigerant main pipe. Do not let it flow into. For this reason, in this air conditioner, when the outdoor heat exchanger becomes a condensation load, a so-called power peak shift operation can be performed.
A heat storage unit according to a fifth aspect of the invention is inserted into a refrigerant circuit having a compressor, a high pressure gas side refrigerant main pipe, a low pressure gas side refrigerant main pipe, a liquid side refrigerant main pipe, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and a switching unit. A possible heat storage unit, comprising a heat storage heat exchanger and an expansion mechanism. The high-pressure gas side refrigerant main pipe communicates with the discharge side of the compressor. The low-pressure gas side refrigerant main pipe communicates with the suction side of the compressor. The switching unit can be connected to a high pressure gas side refrigerant main pipe, a low pressure gas side refrigerant main pipe, a liquid side refrigerant main pipe, and an indoor heat exchanger. The switching unit can switch between the first state and the second state. In the first state, the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated in the indoor heat exchanger and then flows into the low pressure gas side refrigerant main pipe. In the second state, the refrigerant flowing in the high pressure gas side refrigerant main pipe is condensed in the indoor heat exchanger and then flows into the liquid side refrigerant main pipe. The heat storage heat exchanger can be connected to the switching unit. Moreover, this heat storage heat exchanger performs heat exchange with the heat storage material. The expansion mechanism is provided in the connection pipe. The connection pipe is a pipe for connecting the heat storage heat exchanger and the liquid side refrigerant main pipe. The heat storage heat exchanger can be switched between the third state and the fourth state in the state connected to the switching unit. In the third state, the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated and then flowed into the low pressure gas side refrigerant main pipe. In a 4th state, after condensing the refrigerant | coolant which flows into a high pressure gas side refrigerant | coolant main pipe | tube, it is made to flow in into the said liquid side refrigerant | coolant main pipe | tube.
この蓄熱ユニットでは、蓄熱用熱交換器が切換ユニットと接続可能である。このため、この蓄熱ユニットは、いわゆる冷暖フリー型マルチ式空気調和装置などに容易に挿入することができる。
そして、この蓄熱ユニットがそのような空気調和装置に挿入された状態において、蓄熱用熱交換器が第4状態に切り換えられると、蓄熱材に温熱を蓄積する。そして、空気調和装置のほとんど又は全部の第1切換機構が第2状態(暖房状態)にある場合に、蓄熱用熱交換器が第3状態に切り換えられ且つそのときに蓄熱用熱交換器が蓄熱材に蓄積された温熱を利用して室外熱交換器を凝縮負荷にする程度まで液側冷媒主管に流れる液冷媒を蒸発させると、第1切換機構を第2状態(暖房状態)に維持したままで、室外熱交換器に堆積した霜を除去することができる。したがって、この蓄熱ユニットは、いわゆる冷暖フリー型マルチ式空気調和装置などの空気調和装置に対して、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器に堆積した霜を除去する機能を付与することができる。
In this heat storage unit, the heat storage heat exchanger can be connected to the switching unit. For this reason, this heat storage unit can be easily inserted into a so-called cooling / heating-free multi-type air conditioner.
And when this heat storage unit is inserted in such an air conditioner, when the heat storage heat exchanger is switched to the fourth state, heat is stored in the heat storage material. When most or all of the first switching mechanisms of the air conditioner are in the second state (heating state), the heat storage heat exchanger is switched to the third state, and the heat storage heat exchanger then stores the heat. When the liquid refrigerant flowing in the liquid-side refrigerant main pipe is evaporated to the extent that the outdoor heat exchanger is made into a condensing load using the heat accumulated in the material, the first switching mechanism is maintained in the second state (heating state) Thus, frost accumulated on the outdoor heat exchanger can be removed. Therefore, this heat storage unit provides a function of removing frost accumulated on the outdoor heat exchanger without impairing the comfort of the air-conditioned space to an air conditioner such as a so-called cooling / heating free type multi-type air conditioner. Can do.
第1発明に係る空気調和装置では、ほとんど又は全部の第1切換機構が第2状態(暖房状態)にある場合において、第2切換機構が第3状態にされ且つそのときに蓄熱用熱交換器が蓄熱材に蓄積された温熱を利用して室外熱交換器を凝縮負荷にする程度まで液側冷媒主管に流れる液冷媒を蒸発させることができれば、第1切換機構を第2状態(暖房状態)に維持したままで、室外熱交換器に堆積した霜を除去することができる。このため、この空気調和装置では、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器に堆積した霜を除去することができる。 In the air conditioner according to the first aspect of the present invention, when most or all of the first switching mechanisms are in the second state (heating state), the second switching mechanism is brought into the third state, and at that time, the heat storage heat exchanger If the liquid refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe can be evaporated to the extent that the outdoor heat exchanger is made into a condensation load by using the heat accumulated in the heat storage material, the first switching mechanism is in the second state (heating state). The frost accumulated on the outdoor heat exchanger can be removed while maintaining the temperature. For this reason, in this air conditioning apparatus, frost accumulated in the outdoor heat exchanger can be removed without impairing the comfort of the air-conditioned space.
第2発明に係る空気調和装置では、氷蓄熱運転を行うことができる。したがって、この空気調和装置では、室外熱交換器が凝縮負荷となるような場合に、電力ピークを調節することができる。
第3発明に係る空気調和装置では、室外熱交換器が凝縮負荷となるような場合に、いわゆる電力ピークカット運転を行うことができる。
In the air conditioner according to the second aspect of the invention, the ice heat storage operation can be performed. Therefore, in this air conditioner, the power peak can be adjusted when the outdoor heat exchanger becomes a condensation load.
In the air conditioner according to the third aspect of the invention, when the outdoor heat exchanger becomes a condensation load, so-called power peak cut operation can be performed.
第4発明に係る空気調和装置では、室外熱交換器が凝縮負荷となるような場合に、いわゆる電力ピークシフト運転を行うことができる。
第5発明に係る蓄熱ユニットは、いわゆる冷暖フリー型マルチ式空気調和装置などに容易に挿入することができ、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器に堆積した霜を除去する機能を付与することができる。
In the air conditioner according to the fourth aspect of the invention, so-called power peak shift operation can be performed when the outdoor heat exchanger becomes a condensation load.
The heat storage unit according to the fifth aspect of the present invention can be easily inserted into a so-called cooling / heating-free multi-type air conditioner or the like, and has a function of removing frost accumulated in the outdoor heat exchanger without impairing the comfort of the air-conditioned space. Can be granted.
<第1実施形態>
[空気調和装置の構成]
本発明の一実施形態にかかる空気調和装置6の概略冷媒回路60を図1に示す。
空気調和装置6は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の冷暖房に使用される装置である。また、この空気調和装置6は、室外熱交換器612に付着する霜を除去するためのデフロスト運転を行うことが可能な仕様になっており、冬季などにおいて気温が氷点下となるような寒冷地への設置に適する。
<First Embodiment>
[Configuration of air conditioner]
A schematic
The
空気調和装置6は、主として、1台の室外ユニット61と、複数(本実施形態では、3台)の室内ユニット67a,67b,67cと、1台の蓄熱ユニット64と、各室内ユニット67a,67b,67cおよび蓄熱ユニット64に接続される接続ユニット69a,69b,69c,69dと、接続ユニット69a,69b,69c,69dを介して室外ユニット61と室内ユニット67a,67b,67cおよび蓄熱ユニット64とを接続する冷媒連絡配管691,692,693とを備えており、例えば、ある空調空間については冷房運転を行いつつ他の空調空間については暖房運転を行う等のように、室内ユニット67a,67b,67cが設置される屋内の空調空間の要求に応じて、冷暖同時運転が可能になるように構成されている。すなわち、本実施形態の空気調和装置6の蒸気圧縮式の冷媒回路60は、室外ユニット61と、室内ユニット67a,67b,67cと、蓄熱ユニット64と、接続ユニット69a,69b,69c,69dと、冷媒連絡配管691,692,693とが接続されることによって構成されている。
The
(1)室内ユニット
室内ユニット67a,67b,67cは、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等、または、屋内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット67a,67b,67cは、冷媒連絡配管691,692,693および接続ユニット69a,69b,69cを介して室外ユニット61に接続されており、冷媒回路60の一部を構成している。
(1) Indoor unit The
次に、室内ユニット67a,67b,67cの構成について説明する。なお、室内ユニット67aと室内ユニット67b,67cとは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット67aの構成のみ説明し、室内ユニット67b,67cの構成については、各部の説明を省略する。
室内ユニット67aは、主として、冷媒回路60の一部を構成しており、室内側冷媒回路68a(室内ユニット67b,67cでは、それぞれ、室内側冷媒回路68b,68c)を備えている。この室内側冷媒回路68aは、主として、室内側膨張弁EV1aおよび室内熱交換器671aを備えている。本実施形態において、室内側膨張弁EV1aは、室内側冷媒回路68a内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器671aの液側に接続された電動膨張弁である。本実施形態において、室内熱交換器671aは、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷媒と屋内空気との熱交換を行うための機器である。本実施形態において、室内ユニット67aは、ユニット内に屋内空気を吸入して、熱交換した後に、供給空気として屋内に供給するための送風ファン(図示せず)を備えており、屋内空気と室内熱交換器671aを流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
Next, the configuration of the
The
また、室内ユニット67aには、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器671aの液側には液冷媒の温度を検出する液側温度センサ(図示せず)が設けられており、室内熱交換器671aのガス側にはガス冷媒の温度を検出するガス側温度センサ(図示せず)が設けられている。さらに、室内ユニット67aには、ユニット内に吸入される屋内空気の温度を検出するRA吸入温度センサ(図示せず)が設けられている。また、室内ユニット67aは、室内ユニット67aを構成する各部の動作を制御する室内側制御部(図示せず)を備えている。そして、室内側制御部は、室内ユニット67aの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット61との間で制御信号等のやりとりを行ったりすることができるようになっている。
The
(2)蓄熱ユニット
蓄熱ユニット64は、ビル等の屋内等に設置されている。蓄熱ユニット64は、冷媒連絡配管691,692,693および接続ユニット69dを介して室外ユニット61に接続されており、冷媒回路60の一部を構成している。
次に、蓄熱ユニット64の構成について説明する。蓄熱ユニット64は、主として、冷媒回路60の一部を構成しており、蓄熱冷媒回路65を備えている。この蓄熱冷媒回路65は、主として、蓄熱用熱交換器641および蓄熱用膨張弁EV2を備えている。本実施形態において、蓄熱用膨張弁EV2は、蓄熱冷媒回路65内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、蓄熱用熱交換器641の液側に接続された電動膨張弁である。本実施形態において、蓄熱用熱交換器641は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷媒と蓄熱槽642に貯留されている蓄熱材(例えば、ポリエチレングリコール、トレイトール、パラフィン、酢酸ナトリウム3水和物、硫酸ナトリウム10水和物など)との熱交換を行うための機器である。
(2) Heat storage unit The
Next, the configuration of the
また、蓄熱ユニット64には、各種のセンサが設けられている。蓄熱用熱交換器641の液側には液冷媒の温度を検出する液側温度センサ(図示せず)が設けられており、蓄熱用熱交換器641のガス側にはガス冷媒の温度を検出するガス側温度センサ(図示せず)が設けられている。さらに、蓄熱槽642には、蓄熱材の温度を検出する蓄熱温度センサ(図示せず)が設けられている。また、蓄熱ユニット64は、蓄熱ユニット64を構成する各部の動作を制御する蓄熱制御部(図示せず)を備えている。そして、蓄熱制御部は、蓄熱ユニット64の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット61との間で制御信号等のやりとりを行ったりすることができるようになっている。
The
(3)室外ユニット
室外ユニット61は、ビル等の屋上等に設置されており、接続ユニット69a,69b,69c,69dおよび冷媒連絡配管691,692,693を介して室内ユニット67a,67b,67cおよび蓄熱ユニット64に接続されており、室内ユニット67a,67b,67cおよび蓄熱ユニット64の間で冷媒回路60を構成している。
(3) Outdoor unit The
次に、室外ユニット61の構成について説明する。室外ユニット61は、主として、冷媒回路60の一部を構成しており、室外側冷媒回路6aを備えている。この室外側冷媒回路6aは、主として、圧縮機611、四路切換弁613、室外熱交換器612、気液分離器614、減圧回路60a、液側閉鎖弁631、高圧ガス側閉鎖弁633、および低圧ガス側閉鎖弁632を備えている。
Next, the configuration of the
圧縮機611は、本実施形態において、インバータ制御により運転容量を可変することが可能な容積式圧縮機である。本実施形態において、圧縮機611は、1台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
室外熱交換器612は、冷媒の蒸発器および冷媒の凝縮器として機能させることが可能な熱交換器であり、本実施形態において、空気を熱源として冷媒と熱交換するクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器612は、そのガス側が四路切換弁613に接続され、その液側が液側閉鎖弁631に接続されている。
In the present embodiment, the
The
液側閉鎖弁631、高圧ガス側閉鎖弁633、および低圧ガス側閉鎖弁632は、外部の機器・配管(具体的には、冷媒連絡配管691,692,693)との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁631は、室外熱交換器612に接続されている。高圧ガス側閉鎖弁633は、圧縮機611の吐出管626に接続されている。低圧ガス側閉鎖弁632は、気液分離器614を介して圧縮機611の吸入側に接続されている。
The liquid side shut-off
減圧回路60aは、キャピラリーチューブ638を有しており、四路切換弁613および気液分離器614に接続されている。
また、室外ユニット61には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット61は、圧縮機611の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ(図示せず)と、圧縮機611の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ(図示せず)と、圧縮機構611の吐出側の冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ(図示せず)とが設けられている。また、室外ユニット61は、室外ユニット61を構成する各部の動作を制御する室外側制御部(図示せず)を備えている。そして、室外側制御部は、室外ユニット61の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、室内ユニット67a,67b,67cの室内側制御部との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
The
The
(4)接続ユニット
接続ユニット69a,69b,69c,69dは、ビル等の屋内に室内ユニット67a,67b,67cおよび蓄熱ユニット64とともに設置されている。接続ユニット69a,69b,69c,69dは、冷媒連絡配管691,692,693とともに、室内ユニット67a,67b,67cおよび蓄熱ユニット64と室外ユニット61との間に介在しており、冷媒回路60の一部を構成している。
(4) Connection unit The
次に、接続ユニット69a,69b,69c,69dの構成について説明する。なお、接続ユニット69aと接続ユニット69b,69cとは同様の構成であるため、ここでは、接続ユニット69aの構成のみ説明し、接続ユニット69b,69cの構成については、各部の説明を省略する。接続ユニット69dも接続ユニット69a,69b,69cと同様の構成であるが、本実施形態においては接続対象67a,64が異なるため、接続ユニット69dについは接続ユニット69aと併せて説明する。
Next, the configuration of the
接続ユニット69a,69dは、主として、冷媒回路60の一部を構成しており、接続側冷媒回路699a,699d(接続ユニット69b,69cでは、それぞれ、接続側冷媒回路699b,699c)を備えている。この接続側冷媒回路699a,699dは、主として、液接続管691a,691d、ガス接続管695a,695d、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1d、および低圧ガス開閉弁SV2a,SV2dを有している。
The
本実施形態において、液接続管691a,691dは、液冷媒連絡配管691と室内側冷媒回路68aの室内側膨張弁EV1aおよび蓄熱冷媒回路65の蓄熱膨張弁EV2とを接続している。ガス接続管695a,695dは、高圧ガス冷媒連絡配管693に接続された高圧ガス接続管693a,693dと、低圧ガス冷媒連絡配管692に接続された低圧ガス接続管692a,692dと、高圧ガス接続管693a,693dと低圧ガス接続管692a,692dとを合流させる合流ガス接続管694a,694dとを有している。合流ガス接続管694a,694dは、室内側冷媒回路68aの室内熱交換器671aのガス側および蓄熱冷媒回路65の蓄熱用熱交換器641のガス側に接続されている。そして、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1dは、本実施形態において、高圧ガス接続管693a,693dに接続されており、冷媒の流通および遮断が可能な電磁弁である。低圧ガス開閉弁SV2a,SV2dは、本実施形態において、低圧ガス接続管692a,692dに接続されており、冷媒の流通および遮断が可能な電磁弁である。これにより、接続ユニット69aは、室内ユニット67aが冷房運転を行う際には、高圧ガス開閉弁SV1aを閉止し、かつ、低圧ガス開閉弁SV2aを開けた状態にして、液冷媒連絡配管691を通じて液接続管691aに流入する冷媒を室内側冷媒回路68aの室内側膨張弁EV1aに送り、室内側膨張弁EV1aで減圧され室内熱交換器671aにおいて蒸発された後に、合流ガス接続管694aおよび低圧ガス接続管692aを通じて低圧ガス冷媒連絡配管692に戻すように機能することができる。また、接続ユニット69aは、室内ユニット67aが暖房運転を行う際には、低圧ガス開閉弁SV2aを閉止し、かつ、高圧ガス開閉弁SV1aを開けた状態にして、高圧ガス冷媒連絡配管693を通じて高圧ガス接続管693aおよび合流ガス接続管694aに流入する冷媒を室内側冷媒回路68aの室内熱交換器671aのガス側に送り、室内熱交換器671aにおいて凝縮され室内側膨張弁EV1aで減圧された後に、液接続管691aを通じて液冷媒連絡配管691に戻すように機能することができる。また、接続ユニット69dは、蓄熱ユニット64が温蓄熱運転(後述)を行う際には、低圧ガス開閉弁SV2dを閉止し、かつ、高圧ガス開閉弁SV1dを開けた状態にして、高圧ガス冷媒連絡配管693を通じて高圧ガス接続管693dおよび合流ガス接続管694dに流入する冷媒を蓄熱冷媒回路65の蓄熱用熱交換器641のガス側に送り、蓄熱用熱交換器641において凝縮され(この際に蓄熱材に温熱が主に潜熱として蓄積される)蓄熱用膨張弁EV2で減圧された後に、液接続管691dを通じて液冷媒連絡配管691に戻すように機能することができる。また、接続ユニット69dは、本空気調和装置6がデフロスト運転(後述)を行う際には、高圧ガス開閉弁SV1dを閉止し、かつ、低圧ガス開閉弁SV2dを開けた状態にして、液冷媒連絡配管691を通じて液接続管691dに流入する冷媒を蓄熱冷媒回路65の蓄熱用膨張弁EV2に送り、蓄熱用膨張弁EV2で減圧され蓄熱用熱交換器641において蒸発させた後に(この際に蓄熱材から温熱が放出され、冷媒を蒸発させる)、合流ガス接続管694dおよび低圧ガス接続管692dを通じて低圧ガス冷媒連絡配管692に戻すように機能することができる。
In the present embodiment, the
また、接続ユニット69a,69dは、接続ユニット69a,69dを構成する各部の動作を制御する接続側制御部(図示せず)を備えている。そして、接続側制御部は、接続ユニット69a,69dの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、室内ユニット67aの室内側制御部および蓄熱ユニット64の蓄熱制御部との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
Further, the
以上のように、室内側冷媒回路68a,68b,68c、蓄熱冷媒回路65、室外側冷媒回路6a、冷媒連絡配管691,692,693、および接続側冷媒回路699a,699b,699c,699dが接続されて、空気調和装置6の冷媒回路60が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置6では、例えば、室内ユニット67a,67bが冷房運転を行いつつ、室内ユニット67cが暖房運転を行う等の、いわゆる、冷暖同時運転を行うことが可能になっている。
As described above, the
[空気調和装置の動作]
次に、本実施形態の空気調和装置6の動作について説明する。
本実施形態の空気調和装置6の運転は、蓄熱ユニット64を利用しない蓄熱ユニット非利用運転と蓄熱ユニット64を利用する蓄熱ユニット利用運転とに大別される。以下、蓄熱ユニット非利用運転と蓄熱ユニット利用運転とに分けて本空気調和装置6の運転について説明する。
[Operation of air conditioner]
Next, operation | movement of the
The operation of the
(1)蓄熱ユニット非利用運転
蓄熱ユニット非利用運転は、各室内ユニット67a,67b,67cの空調負荷に応じて、室内ユニット67a,67b,67cの全て暖房運転を行う暖房運転、室内ユニット67a,67b,67cの全てが冷房運転を行う冷房運転、および室内ユニット67a,67b,67cの一部が冷房運転を行いつつ他の室内ユニットが暖房運転を行う冷暖房同時運転にさらに分けることができる。また、冷暖同時運転については、室内ユニット67a,67b,67c全体の空調負荷により、室外ユニット61の室外熱交換器612を蒸発器として機能させて運転している場合(蒸発運転状態)と、室外ユニット61の室外熱交換器612を凝縮器として機能させて運転している場合(凝縮運転状態)とに分けることができる。なお、本空気調和装置6が蓄熱ユニット非利用運転を行う場合は、接続ユニット69dの高圧ガス開閉弁SV1dおよび低圧ガス開閉弁SV2dはともに閉止された状態とされ、蓄熱ユニット64の蓄熱用膨張弁EV2は全開状態とされる。
(1) Heat storage unit non-use operation The heat storage unit non-use operation is a heating operation in which all the
(A)暖房運転
暖房運転時は、四路切換弁613が図1の破線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器612が蒸発器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管693を通じて室内ユニット67a,67b,67cに圧縮機611において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット69a,69b,69cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが開くことによって、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cが凝縮器として機能する状態になる。室内ユニット67a,67b,67cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器671a,671b,671cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。
(A) Heating operation During the heating operation, the four-
このような冷媒回路60の構成において、圧縮機611で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス側閉鎖弁633を通じて、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られる。
そして、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られた高圧のガス冷媒は、3つに分岐されて、各接続ユニット69a,69b,69cの高圧ガス接続管693a,693b,693cに送られる。接続ユニット69a,69b,69cの高圧ガス接続管693a,693b,693cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cおよび合流ガス接続管694a,694b,694cを通じて、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cに送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器671a,671b,671cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器671a,671b,671cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cを通過した後、接続ユニット69a,69b,69cの液接続管691a,691b,691cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管691a,691b,691cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管691に送られて合流する。
そして、液冷媒連絡配管691に送られて合流した冷媒は、室外ユニット61の液側閉鎖弁631を通じて、室外熱交換器612に送られ、室外熱交換器612において蒸発されて低圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、四路切換弁613および気液分離器614を経由して、圧縮機611の吸入側に戻される。このようにして、暖房運転が行われる。
Then, the refrigerant sent to the
Then, the refrigerant sent to the liquid
(B)冷房運転
冷房運転時は、四路切換弁613が図1の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器612が凝縮器として機能するようになっている。接続ユニット69a,69b,69cにおいては、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが開くことによって、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cが蒸発器として機能するとともに、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cと室外ユニット61の圧縮機611の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管692を介して接続された状態になっている。室内ユニット67a,67b,67cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器671a,671b,671cの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。
(B) Cooling Operation During the cooling operation, the
このような冷媒回路60の構成において、圧縮機611で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁613を通じて、室外熱交換器612に送られる。そして、室外熱交換器612に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器612において凝縮され液冷媒となる。その液冷媒は、液側閉鎖弁631を通じて、液冷媒連絡配管691に送られる。
そして、液冷媒連絡配管691に送られた液冷媒は、3つに分岐されて、各接続ユニット69a,69b,69cの液接続管691a,691b,691cに送られる。そして、接続ユニット69a,69b,69cの液接続管691a,691b,691cに送られた冷媒は、室内ユニット67a,67b,67cの室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られる。
In such a configuration of the
The liquid refrigerant sent to the liquid
そして、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cによって減圧された後、室内熱交換器671a,671b,671cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット69a,69b,69cの合流ガス接続管694a,694b,694cに送られる。
The refrigerant sent to the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c is depressurized by the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c, and then exchanges heat with indoor air in the
そして、合流ガス接続管694a,694b,694cに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cおよび低圧ガス接続管692a,692b,692cを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られて合流した低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁632および気液分離器614を経由して、圧縮機611の吸入側に戻される。このようにして、冷房運転が行われる。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
(C)冷暖同時運転(蒸発負荷)
室内ユニット67a,67b,67cのうち、例えば、室内ユニット67aを冷房運転し、かつ、室内ユニット67b,67cを暖房運転する冷暖同時運転モードであって、室内ユニット67a,67b,67c全体の空調負荷に応じて、室外ユニット61の室外熱交換器612を蒸発器として機能させる運転(蒸発運転)について説明する。この際、上述の暖房運転モードと同様に、四路切換弁613が図1の破線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器612が蒸発器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管693を通じて室内ユニット67b,67cに圧縮機611において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット69aにおいては、高圧ガス開閉弁SV1aが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2aが開くことによって、室内ユニット67aの室内熱交換器671aを蒸発器として機能させるとともに、室内ユニット67aの室内熱交換器671aと室外ユニット61の圧縮機611の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管692を介して接続された状態になっている。室内ユニット67aにおいては、室内側膨張弁EV1aは、例えば、室内熱交換器671aの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット69b,69cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2b,SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1b,SV1cが開くことによって、室内ユニット67b,67cの室内熱交換器671b,671cが凝縮器として機能するようになっている。室内ユニット67b,67cにおいては、室内側膨張弁EV1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器671b,671cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。
(C) Simultaneous cooling / heating operation (evaporation load)
Of the
このような冷媒回路60の構成において、圧縮機611で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス側閉鎖弁633を通じて、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られる。
そして、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られた高圧のガス冷媒は、2つに分岐されて、各接続ユニット69b,69cの高圧ガス接続管693b,693cに送られる。接続ユニット69b,69cの高圧ガス接続管693b,693cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1b,SV1cおよび合流ガス接続管694b,694cを通じて室内ユニット67b,67cの室内熱交換器671b,671cに送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器671b,671cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット67b,67cの室内熱交換器671b,671cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器671b,671cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1b,EV1cを通過した後、接続ユニット69b,69cの液接続管691b,691cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管691b,691cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管691に送られて合流する。
そして、液冷媒連絡配管691に送られて合流した冷媒の一部は、接続ユニット69aの液接続管691aに送られる。そして、接続ユニット69aの液接続管691aに送られた冷媒は、室内ユニット67aの室内側膨張弁EV1aに送られる。
Then, the refrigerant sent to the
A part of the refrigerant sent to and merged with the liquid
そして、室内側膨張弁EV1aに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1aによって減圧された後、室内熱交換器671aにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット69aの合流ガス接続管694aに送られる。
そして、合流ガス接続管694aに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2aおよび低圧ガス接続管692aを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られて合流する。
The refrigerant sent to the indoor expansion valve EV1a is decompressed by the indoor expansion valve EV1a and then evaporated by exchanging heat with indoor air in the
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
そして、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁632および気液分離器614を経由して、圧縮機611の吸入側に戻される。
一方、液冷媒連絡配管691から接続ユニット69aおよび室内ユニット67aに送られた冷媒を除いた残りの冷媒は、室外ユニット61の液側閉鎖弁631を通じて室外熱交換器612に送られ、室外熱交換器612において蒸発されて低圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、四路切換弁613および気液分離器614を経由して、圧縮機構21の吸入側に戻される。このようにして、冷暖同時運転(蒸発負荷)が行われている。
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
On the other hand, the remaining refrigerant excluding the refrigerant sent from the liquid
(D)冷暖同時運転(凝縮負荷)
室内ユニット67a,67b,67cのうち、例えば、室内ユニット67a,67bを冷房運転し、かつ、室内ユニット67cを暖房運転する冷暖同時運転モードであって、室内ユニット67a,67b,67c全体の空調負荷に応じて、室外ユニット61の室外熱交換器612を凝縮器として機能させる運転(凝縮運転)について説明する。この際、四路切換弁613が図1の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器612が凝縮器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管693を通じて室内ユニット67cに圧縮機611において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット69a,69bにおいては、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1bが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2a,SV2bが開くことによって、室内ユニット67a,67bの室内熱交換器671a,671bが蒸発器として機能するとともに、室内ユニット67a,67bの室内熱交換器671a,671bと室外ユニット61の圧縮機611の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管692を介して接続された状態になっている。室内ユニット67a,67bにおいては、室内側膨張弁EV1a,EV1bは、例えば、室内熱交換器671a,671bの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット69cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1cが開くことによって、室内ユニット67cの室内熱交換器671cが凝縮器として機能するようにしている。室内ユニット67cにおいては、室内側膨張弁EV1cは、例えば、室内熱交換器671cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。
(D) Simultaneous cooling and heating operation (condensation load)
Of the
このような冷媒回路60の構成において、圧縮機611で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁613を通じて室外熱交換器612に送られるとともに、高圧ガス側閉鎖弁633を通じて高圧ガス冷媒連絡配管693にも送られる。
室外熱交換器612に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器612において凝縮され、液冷媒となる。そして、その液冷媒は、液側閉鎖弁631を通じて、液冷媒連絡配管691に送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the
また、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られた高圧のガス冷媒は、接続ユニット69cの高圧ガス接続管693cに送られる。接続ユニット69cの高圧ガス接続管693cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1cおよび合流ガス接続管694cを通じて室内ユニット67cの室内熱交換器671cに送られる。
そして、室内熱交換器671cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット67cの室内熱交換器671cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器671cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1cを通過した後、接続ユニット69cの液接続管691cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管691cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管691に送られて、液側閉鎖弁631を通じて液冷媒連絡配管691に送られた冷媒に合流される。
そして、この液冷媒連絡配管691を流れる冷媒は、2つに分岐されて、各接続ユニット69a,69bの液接続管691a,691bに送られる。そして、接続ユニット69a,69bの液接続管691a,691bに送られた冷媒は、室内ユニット67a,67bの室内側膨張弁EV1a,EV1bに送られる。
Then, the refrigerant sent to the
The refrigerant flowing through the liquid
そして、室内側膨張弁EV1a,EV1bに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1a,EV1bによって減圧された後、室内熱交換器671a,671bにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット69a,69bの合流ガス接続管694a,694bに送られる。
The refrigerant sent to the indoor expansion valves EV1a and EV1b is depressurized by the indoor expansion valves EV1a and EV1b, and then evaporated by exchanging heat with indoor air in the
そして、合流ガス接続管694a,694bに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2bおよび低圧ガス接続管692a,692bを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁632および気液分離器614を経由して、圧縮機611の吸入側に戻される。このようにして、冷暖同時運転(凝縮負荷)が行われている。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
(2)蓄熱ユニット利用運転
蓄熱ユニット利用運転は、蓄熱材に温熱を蓄積させる温蓄熱運転と、温蓄熱運転により蓄熱材に蓄積された温熱を利用して個々の室内機67a,67b,67cの運転状態を維持したまま室外熱交換器612のデフロストを行うデフロスト運転とにさらに分けることができる。また、この蓄熱ユニット利用運転は、主に、複数の室内ユニット67a,67b,67cのほとんど又は全てが暖房運転される状況(つまり、室外熱交換器612に高い蒸発負荷がかかる状況)において利用される。このため、ここでは、室内ユニット67a,67b,67cの全てが暖房運転している状況を代表例として、以下、温蓄熱運転およびデフロスト運転の説明を行う。
(2) Thermal storage unit utilization operation The thermal storage unit utilization operation is performed for each of the
(A)温蓄熱運転
温蓄熱運転時は、四路切換弁613が図1の破線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器612が蒸発器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管693を通じて室内ユニット67a,67b,67cおよび蓄熱ユニット64に圧縮機611において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット69a,69b,69c,69dにおいては、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2c,SV2dが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1c,SV1dが開くことによって、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cおよび蓄熱ユニット64の蓄熱用熱交換器641が凝縮器として機能する状態になる。室内ユニット67a,67b,67cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cが、例えば、室内熱交換器671a,671b,671cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。また、蓄熱ユニット64においては、蓄熱用膨張弁EV2が、例えば、蓄熱用熱交換器641の過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等されている。
(A) Thermal storage operation At the time of thermal storage operation, the four-
このような冷媒回路60の構成において、圧縮機611で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス側閉鎖弁633を通じて、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られる。
そして、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られた高圧のガス冷媒は、4つに分岐されて、各接続ユニット69a,69b,69c,69dの高圧ガス接続管693a,693b,693c,693dに送られる。接続ユニット69a,69b,69c,69dの高圧ガス接続管693a,693b,693c,693dに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1c,SV1dおよび合流ガス接続管694a,694b,694c,694dを通じて、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cおよび蓄熱ユニット64の蓄熱用熱交換器641に送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器671a,671b,671cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器671a,671b,671cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cを通過した後、接続ユニット69a,69b,69cの液接続管691a,691b,691cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
一方、蓄熱用熱交換器641に送られた高圧のガス冷媒は、蓄熱ユニット64の蓄熱用熱交換器641において、蓄熱槽642に貯留される蓄熱材を加熱するとともに凝縮される。この際、蓄熱材は、固相から液相に相転移し、ガス冷媒から供給される温熱を主に潜熱として蓄積する。蓄熱用熱交換器641において凝縮された冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2を通過した後、接続ユニット69dの液接続管691dに送られる。
On the other hand, the high-pressure gas refrigerant sent to the heat storage heat exchanger 641 is condensed while heating the heat storage material stored in the
そして、液接続管691a,691b,691c,691dに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管691に送られて合流する。
そして、液冷媒連絡配管691に送られて合流した冷媒は、室外ユニット61の液側閉鎖弁631を通じて、室外熱交換器612に送られ、室外熱交換器612において蒸発されて低圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、四路切換弁613および気液分離器614を経由して、圧縮機611の吸入側に戻される。このようにして、温蓄熱運転が行われる。
The refrigerant sent to the
Then, the refrigerant sent to the liquid
(B)デフロスト運転
デフロスト運転時は、四路切換弁613が図1の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器612が凝縮器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管693を通じて室内ユニット67cに圧縮機611において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット69a,69b,69cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが開くことによって、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cが凝縮器として機能するようにしている。一方、接続ユニット69dにおいては、高圧ガス開閉弁SV1dが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2dが開くことによって、蓄熱ユニット64の蓄熱用熱交換器641が蒸発器として機能するとともに、蓄熱ユニット64の蓄熱用熱交換器641と室外ユニット61の圧縮機611の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管692を介して接続された状態になっている。なお、この際、蓄熱材には、所定期間(例えば、10分間)、全ての室内ユニット67a,67b,67cにおける最大凝縮負荷の総和を相殺する以上の蒸発負荷を蓄熱用熱交換器612に与えるだけの温熱が蓄積されている。室内ユニット67a,67b,67cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cが、例えば、室内熱交換器671a,671b,671cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。また、蓄熱ユニット64においては、蓄熱用膨張弁EV2が、例えば、蓄熱用熱交換器641の過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等されている。
(B) Defrost Operation During the defrost operation, the four-
このような冷媒回路60の構成において、圧縮機611で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁613を通じて室外熱交換器612に送られるとともに、高圧ガス側閉鎖弁633を通じて高圧ガス冷媒連絡配管693にも送られる。
室外熱交換器612に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器612の外表面に付着している霜を融解するとともに凝縮されて液冷媒となる。そして、その液冷媒は、液側閉鎖弁631を通じて、液冷媒連絡配管691に送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the
また、高圧ガス冷媒連絡配管693に送られた高圧のガス冷媒は、接続ユニット69a,69b,69cの高圧ガス接続管693a,693b,693cに送られる。接続ユニット69a,69b,69cの高圧ガス接続管693a,693b,693cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cおよび合流ガス接続管694a,694b,694cを通じて室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器671a,671b,671cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット67a,67b,67cの室内熱交換器671a,671b,671cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器671a,671b,671cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1a,EV1b,EV1cを通過した後、接続ユニット69a,69b,69cの液接続管691a,691b,691cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管691a,691b,691cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管691に送られて、液側閉鎖弁631を通じて液冷媒連絡配管691に送られた冷媒に合流される。
そして、この液冷媒連絡配管691を流れる冷媒は、接続ユニット69dの液接続管691dに送られる。そして、接続ユニット69dの液接続管691dに送られた冷媒は、蓄熱ユニット64の蓄熱用膨張弁EV2に送られる。
The refrigerant sent to the
The refrigerant flowing through the liquid
そして、蓄熱用膨張弁EV2に送られた冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2によって減圧された後、蓄熱用熱交換器641において、蓄熱材に蓄積されている温熱によって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。この際、蓄熱材は、蓄熱していた温熱を徐々に放出していき、その温度が凝固点に達すると(潜熱分を使い切ると)、液相から固相に相転移することとなる。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット69dの合流ガス接続管694dに送られる。
Then, the refrigerant sent to the heat storage expansion valve EV2 is depressurized by the heat storage expansion valve EV2, and then is evaporated by the heat stored in the heat storage material in the heat storage heat exchanger 641 to be a low-pressure gas refrigerant. Become. At this time, the heat storage material gradually releases the stored heat, and when the temperature reaches the freezing point (when the latent heat is used up), the heat storage material undergoes a phase transition from the liquid phase to the solid phase. Then, the low-pressure gas refrigerant is sent to the merged
そして、合流ガス接続管694dに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2dおよび低圧ガス接続管692dを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管692に送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁632および気液分離器614を経由して、圧縮機611の吸入側に戻される。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
なお、このデフロスト運転は、室外熱交換器612の外表面の温度や外気温などのパラメータに基づいて切り換わるようなっている。
[空気調和装置の特徴]
(1)
第1実施形態に係る空気調和装置6では、接続ユニット69dの高圧ガス開閉弁SV1dを開けた状態にし、かつ、低圧ガス開閉弁SV2dを閉止する状態にすることによって蓄熱材に温熱を蓄積することができる。そして、この空気調和装置6では、ほとんど又は全部の室内ユニット67a,67b,67cが暖房状態にある状況(つまり、室外熱交換器612に高い凝縮負荷がかかる状況)において、接続ユニット69dの高圧ガス開閉弁SV1dが閉止された状態に、低圧ガス開閉弁SV2dが開けた状態にされると、蓄熱用熱交換器641が蓄熱材に蓄積された温熱を利用して室外熱交換器612を凝縮負荷にする程度まで液冷媒連絡配管691に流れる液冷媒を蒸発させることができる。このため、この空気調和装置6では、室内ユニット67a,67b,67cを暖房状態に維持したままで、室外熱交換器612に堆積した霜を除去することができる。したがって、この空気調和装置6では、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器612に堆積した霜を除去することができる。
The defrosting operation is switched based on parameters such as the temperature of the outer surface of the
[Characteristics of air conditioner]
(1)
In the
(2)
第1実施形態に係る蓄熱ユニット64では、蓄熱用熱交換器641が接続ユニット69dと接続可能である。このため、この蓄熱ユニット64は、本実施の形態に係る空気調和装置6に容易に挿入することができる。
(3)
第1実施形態に係る蓄熱ユニット64は、本実施の形態に係る空気調和装置6に挿入された状態において、接続ユニット69dの高圧ガス開閉弁SV1dが開けた状態にされ、かつ、低圧ガス開閉弁SV2dが閉止する状態にされると、蓄熱材に温熱を蓄積する。そして、ほとんど又は全部の室内ユニット67a,67b,67cが暖房状態にある状況(つまり、室外熱交換器612に高い凝縮負荷がかかる状況)において、接続ユニット69dの高圧ガス開閉弁SV1dが閉止された状態に、低圧ガス開閉弁SV2dが開けた状態にされると、蓄熱用熱交換器641が蓄熱材に蓄積された温熱を利用して室外熱交換器612を凝縮負荷にする程度まで液冷媒連絡配管691に流れる液冷媒を蒸発させることができる。このため、この蓄熱ユニット64は、本実施の形態に係る空気調和装置6に対して、室内ユニット67a,67b,67cを暖房状態に維持したままで、室外熱交換器612に堆積した霜を除去する機能を付与することができる。
(2)
In the
(3)
In the state where the
[変形例]
第1実施形態に係る空気調和装置6では、蓄熱ユニット64が1台しか設けられなかったが、蓄熱ユニット64は、複数台設けられてもかまわない。
<第2実施形態>
[空気調和装置の構成]
本発明の一実施形態にかかる空気調和装置7の概略冷媒回路70を図2に示す。
[Modification]
In the
Second Embodiment
[Configuration of air conditioner]
FIG. 2 shows a schematic
空気調和装置7は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の屋内の冷暖房に使用される装置である。また、この空気調和装置7は、室外熱交換器712に付着する霜を除去するためのデフロスト運転を行うことが可能な仕様になっており、冬季などにおいて気温が氷点下となるような寒冷地への設置に適する。
空気調和装置7は、主として、1台の室外ユニット71と、複数(本実施形態では、3台)の室内ユニット77a,77b,77cと、1台の氷蓄熱ユニット74と、各室内ユニット77a,77b,77cおよび氷蓄熱ユニット74に接続される接続ユニット79a,79b,79c,79dと、室外ユニット71と氷蓄熱ユニット74とを直接接続する冷媒連絡配管798と、接続ユニット79a,79b,79c,79dを介して室外ユニット71と室内ユニット77a,77b,77cおよび氷蓄熱ユニット74とを接続する冷媒連絡配管792,793と、接続ユニット79a,79b,79cを介して室内ユニット77a,77b,77cと氷蓄熱ユニット74とを接続する冷媒連絡配管791とを備えており、例えば、ある空調空間については冷房運転を行いつつ他の空調空間については暖房運転を行う等のように、室内ユニット77a,77b,77cが設置される屋内の空調空間の要求に応じて、冷暖同時運転が可能になるように構成されている。すなわち、本実施形態の空気調和装置7の蒸気圧縮式の冷媒回路70は、室外ユニット71と、室内ユニット77a,77b,77cと、氷蓄熱ユニット74と、接続ユニット79a,79b,79c,79dと、冷媒連絡配管791,792,793,798とが接続されることによって構成されている。
The
The
(1)室内ユニット
室内ユニット77a,77b,77cは、ビル等の屋内の天井に埋め込みや吊り下げ等、または、屋内の壁面に壁掛け等により設置されている。室内ユニット77a,77b,77cは、冷媒連絡配管791,792,793,798、接続ユニット79a,79b,79c、および氷蓄熱ユニット74を介して室外ユニット71に接続されており、冷媒回路70の一部を構成している。
(1) Indoor unit The
次に、室内ユニット77a,77b,77cの構成について説明する。なお、室内ユニット77aと室内ユニット77b,77cとは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット77aの構成のみ説明し、室内ユニット77b,77cの構成については、各部の説明を省略する。
室内ユニット77aは、主として、冷媒回路70の一部を構成しており、室内側冷媒回路78a(室内ユニット77b,77cでは、それぞれ、室内側冷媒回路78b,78c)を備えている。この室内側冷媒回路78aは、主として、室内側膨張弁EV1aおよび室内熱交換器771aを備えている。本実施形態において、室内側膨張弁EV1aは、室内側冷媒回路78a内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器771aの液側に接続された電動膨張弁である。本実施形態において、室内熱交換器771aは、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷媒と屋内空気との熱交換を行うための機器である。本実施形態において、室内ユニット77aは、ユニット内に屋内空気を吸入して、熱交換した後に、供給空気として屋内に供給するための送風ファン(図示せず)を備えており、屋内空気と室内熱交換器771aを流れる冷媒とを熱交換させることが可能である。
Next, the configuration of the
The
また、室内ユニット77aには、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器771aの液側には液冷媒の温度を検出する液側温度センサ(図示せず)が設けられており、室内熱交換器771aのガス側にはガス冷媒の温度を検出するガス側温度センサ(図示せず)が設けられている。さらに、室内ユニット77aには、ユニット内に吸入される屋内空気の温度を検出するRA吸入温度センサ(図示せず)が設けられている。また、室内ユニット77aは、室内ユニット77aを構成する各部の動作を制御する室内側制御部(図示せず)を備えている。そして、室内側制御部は、室内ユニット77aの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット71との間で制御信号等のやりとりを行ったりすることができるようになっている。
Various sensors are provided in the
(2)氷蓄熱ユニット
氷蓄熱ユニット74は、ビル等の屋内等に設置されている。氷蓄熱ユニット74は、冷媒連絡配管792,793,798および接続ユニット79dを介して室外ユニット71に接続されており、冷媒回路70の一部を構成している。
次に、氷蓄熱ユニット74の構成について説明する。氷蓄熱ユニット74は、主として、冷媒回路70の一部を構成しており、蓄熱冷媒回路75を備えている。この蓄熱冷媒回路75は、主として、液ライン75a、蓄熱ライン75b、および利用ライン75cから構成されている。
(2) Ice heat storage unit The ice
Next, the configuration of the ice
液ライン75aは、後述する接続ユニット79dの液接続管791dおよび冷媒連絡配管798に接続されるラインであり、第3開閉機構OC3を有している。本実施形態において、第3開閉機構OC3は、開閉可能な第3開閉弁SV3および第3逆止弁763を有している。この第3開閉機構OC3では、第3開閉弁SV3と第3逆止弁763とが冷媒流れに対して並列に配置される。また、この第3逆止弁763は、接続ユニット79dの液接続管791d用の接続ポート(図示せず)から冷媒連絡配管798用の接続ポート(図示せず)に向かう冷媒の流れのみを許容するように取り付けられている。なお、以下、液ライン75aのうち冷媒連絡配管798用の接続ポートと第3開閉機構OC3との間に位置する液ライン75aを第1液ライン76aといい、液ライン75aのうち接続ユニット79dの液接続管791d用の接続ポートと第3開閉機構OC3との間に位置する液ライン75aを第2液ライン76bという。
The
蓄熱ライン75bは、一端が後述する接続ユニット79dの合流ガス接続管794dに、他端が第2液ライン76bに接続されるラインであり、蓄熱用熱交換器741および蓄熱用膨張弁EV2を有している。なお、この蓄熱ライン75dでは、蓄熱用交換器741が合流ガス接続管794d用の接続ポート(図示せず)側に、蓄熱用膨張弁EV2が第2液ライン76bとの接続点側に配備されている。本実施形態において、蓄熱用膨張弁EV2は、蓄熱冷媒回路75内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、蓄熱用熱交換器741の液側に接続された電動膨張弁である。本実施形態において、蓄熱用熱交換器741は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷媒と蓄熱水槽742に貯留されている蓄熱用水との熱交換を行うための機器である。なお、以下、蓄熱ラインのうち合流ガス接続管794d用の接続ポートと蓄熱用熱交換器741との間に位置する蓄熱ライン75bを合流ガス側蓄熱ライン76cという。
The
利用ライン75cは、一端が合流ガス側蓄熱ライン76cに、他端が第1液ライン76aに接続されるラインであり、第4開閉機構OC4を有している。本実施形態において、第4開閉機構OC4は、開閉可能な第4開閉弁SV4および第4逆止弁764を有している。この第4開閉機構OC4では、第4開閉弁SV4と第4逆止弁764とが冷媒流れに対して直列に配置される。なお、この際、第4開閉弁SV4は第1液ライン76a側に、第4逆止弁764は合流ガス側蓄熱ライン76c側に配置される。また、この第4逆止弁764は、第1液ライン76aから合流ガス側蓄熱ライン76cに向かう冷媒の流れのみを許容するように取り付けられている。
The
また、氷蓄熱ユニット74には、各種のセンサが設けられている。蓄熱用熱交換器741の液側には液冷媒の温度を検出する液側温度センサ(図示せず)が設けられており、蓄熱用熱交換器741のガス側にはガス冷媒の温度を検出するガス側温度センサ(図示せず)が設けられている。さらに、蓄熱水槽742には、蓄熱用水の温度を検出する蓄熱温度センサ(図示せず)が設けられている。また、氷蓄熱ユニット74は、氷蓄熱ユニット74を構成する各部の動作を制御する氷蓄熱制御部(図示せず)を備えている。そして、氷蓄熱制御部は、氷蓄熱ユニット74の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、リモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット71との間で制御信号等のやりとりを行ったりすることができるようになっている。
The ice
(3)室外ユニット
室外ユニット71は、ビル等の屋上等に設置されており、接続ユニット79dおよび冷媒連絡配管792,793,798を介して氷蓄熱ユニット74に接続され、接続ユニット79a,79b,79c、冷媒連絡配管791,792,793,798、および蓄熱ユニット74を介して室内ユニット77a,77b,77cに接続されており、室内ユニット77a,77b,77cおよび氷蓄熱ユニット74の間で冷媒回路70を構成している。
(3) Outdoor unit The
次に、室外ユニット71の構成について説明する。室外ユニット71は、主として、冷媒回路70の一部を構成しており、室外側冷媒回路7aを備えている。この室外側冷媒回路7aは、主として、圧縮機711、四路切換弁713、室外熱交換器712、気液分離器714、減圧回路70a、液側閉鎖弁731、高圧ガス側閉鎖弁733、および低圧ガス側閉鎖弁732を備えている。
Next, the configuration of the
圧縮機711は、本実施形態において、インバータ制御により運転容量を可変することが可能な容積式圧縮機である。本実施形態において、圧縮機711は、1台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
室外熱交換器712は、冷媒の蒸発器および冷媒の凝縮器として機能させることが可能な熱交換器であり、本実施形態において、空気を熱源として冷媒と熱交換するクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器712は、そのガス側が四路切換弁713に接続され、その液側が液側閉鎖弁731に接続されている。
In the present embodiment, the
The
液側閉鎖弁731、高圧ガス側閉鎖弁733、および低圧ガス側閉鎖弁732は、外部の機器・配管(具体的には、冷媒連絡配管792,793,798)との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁731は、室外熱交換器712に接続されている。高圧ガス側閉鎖弁733は、圧縮機711の吐出管726に接続されている。低圧ガス側閉鎖弁732は、気液分離器714を介して圧縮機711の吸入側に接続されている。
The liquid side shut-off
減圧回路70aは、キャピラリーチューブ738を有しており、四路切換弁713および気液分離器714に接続されている。
また、室外ユニット71には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室外ユニット71は、圧縮機711の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ(図示せず)と、圧縮機711の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ(図示せず)と、圧縮機構711の吐出側の冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ(図示せず)とが設けられている。また、室外ユニット71は、室外ユニット71を構成する各部の動作を制御する室外側制御部(図示せず)を備えている。そして、室外側制御部は、室外ユニット71の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、室内ユニット77a,77b,77cの室内側制御部との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
The
The
(4)接続ユニット
接続ユニット79a,79b,79c,79dは、ビル等の屋内に室内ユニット77a,77b,77cおよび氷蓄熱ユニット74とともに設置されている。接続ユニット79a,79b,79c,79dは、冷媒連絡配管791,792,793とともに、室内ユニット77a,77b,77cおよび氷蓄熱ユニット74と室外ユニット71との間に介在しており、冷媒回路70の一部を構成している。
(4) Connection unit The
次に、接続ユニット79a,79b,79c,79dの構成について説明する。なお、接続ユニット79aと接続ユニット79b,79cとは同様の構成であるため、ここでは、接続ユニット79aの構成のみ説明し、接続ユニット79b,79cの構成については、各部の説明を省略する。接続ユニット79dも接続ユニット79a,79b,79cと同様の構成であるが、本実施形態においては接続対象77a,74が異なるため、接続ユニット79dについは接続ユニット79aと併せて説明する。
Next, the configuration of the
接続ユニット79a,79dは、主として、冷媒回路70の一部を構成しており、接続側冷媒回路799a,799d(接続ユニット79b,79cでは、それぞれ、接続側冷媒回路799b,799c)を備えている。この接続側冷媒回路799a,799dは、主として、液接続管791a,791d、ガス接続管795a,795d、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1d、および低圧ガス開閉弁SV2a,SV2dを有している。
The
本実施形態において、液接続管791a,791dは、液冷媒連絡配管791と室内側冷媒回路78aの室内側膨張弁EV1aおよび蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bとを接続している。ガス接続管795a,795dは、高圧ガス冷媒連絡配管793に接続された高圧ガス接続管793a,795dと、低圧ガス冷媒連絡配管792に接続された低圧ガス接続管792a,792dと、高圧ガス接続管793a,793dと低圧ガス接続管792a,792dとを合流させる合流ガス接続管794a,794dとを有している。合流ガス接続管794a,794dは、室内側冷媒回路78aの室内熱交換器771aのガス側および蓄熱冷媒回路75の合流ガス側蓄熱ライン76cに接続されている。そして、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1dは、本実施形態において、高圧ガス接続管793a,793dに接続されており、冷媒の流通および遮断が可能な電磁弁である。低圧ガス開閉弁SV2a,SV2dは、本実施形態において、低圧ガス接続管792a,792dに接続されており、冷媒の流通および遮断が可能な電磁弁である。これにより、接続ユニット79aは、室内ユニット77aが冷房運転を行う際には、高圧ガス開閉弁SV1aを閉止し、かつ、低圧ガス開閉弁SV2aを開けた状態にして、液冷媒連絡配管791を通じて液接続管791aに流入する冷媒を室内側冷媒回路78aの室内側膨張弁EV1aに送り、室内側膨張弁EV1aで減圧され室内熱交換器771aにおいて蒸発された後に、合流ガス接続管794aおよび低圧ガス接続管792aを通じて低圧ガス冷媒連絡配管792に戻すように機能することができる。また、接続ユニット79aは、室内ユニット77aが暖房運転を行う際には、低圧ガス開閉弁SV2aを閉止し、かつ、高圧ガス開閉弁SV1aを開けた状態にして、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて高圧ガス接続管793aおよび合流ガス接続管794aに流入する冷媒を室内側冷媒回路78aの室内熱交換器771aのガス側に送り、室内熱交換器771aにおいて凝縮され室内側膨張弁EV1aで減圧された後に、液接続管791aを通じて液冷媒連絡配管791に戻すように機能することができる。また、接続ユニット79dは、氷蓄熱ユニット74が温蓄熱運転(後述)を行う際には、低圧ガス開閉弁SV2dを閉止し、かつ、高圧ガス開閉弁SV1dを開けた状態にして、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて高圧ガス接続管793dおよび合流ガス接続管794dに流入する冷媒を蓄熱冷媒回路75の蓄熱用熱交換器741のガス側に送り、蓄熱用熱交換器741において凝縮され(この際に蓄熱用水に温熱が主に顕熱として蓄積される)蓄熱用膨張弁EV2で減圧された後に、液ライン75aを通じて液冷媒連絡配管798に戻すように機能することができる(なお、この場合、蓄熱冷媒回路75において、第3開閉弁SV3および第4開閉弁SV4は閉止された状態とされる)。また、接続ユニット79dは、本空気調和装置7がデフロスト運転(後述)を行う際には、高圧ガス開閉弁SV1dを閉止し、かつ、低圧ガス開閉弁SV2dを開けた状態にして、液冷媒連絡配管798を通じて蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに流入する冷媒を蓄熱用膨張弁EV2に送り、蓄熱用膨張弁EV2で減圧され蓄熱用熱交換器741において蒸発された後に(この際に蓄熱用水から温熱が放出される)、合流ガス接続管794dおよび低圧ガス接続管792dを通じて低圧ガス冷媒連絡配管792に戻すように機能することができる(なお、この場合、蓄熱冷媒回路75において、第3開閉弁SV3は開けた状態とされ、第4開閉弁SV4は閉止された状態とされる)。また、接続ユニット79dは、氷蓄熱ユニット74が氷蓄熱運転(後述)を行う際には、高圧ガス開閉弁SV1dを閉止し、かつ、低圧ガス開閉弁SV2dを開けた状態にして、液冷媒連絡配管798を通じて蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに流入する冷媒を蓄熱用膨張弁EV2に送り、蓄熱用膨張弁EV2で減圧され蓄熱用熱交換器741において蒸発された後に(この際に蓄熱用水に冷熱が主に潜熱として蓄積される)、合流ガス接続管794dおよび低圧ガス接続管792dを通じて低圧ガス冷媒連絡配管792に戻すように機能することができる(なお、この場合、蓄熱冷媒回路75において、第3開閉弁SV3は開けた状態とされ、第4開閉弁SV4は閉止された状態とされる)。また、接続ユニット79dは、本空気調和装置7が第1氷蓄熱利用冷房運転(後述)を行う際には、低圧ガス開閉弁SV2dを閉止し、かつ、高圧ガス開閉弁SV1dを開けた状態にして、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて高圧ガス接続管793dおよび合流ガス接続管794dに流入する冷媒を蓄熱冷媒回路75の蓄熱用熱交換器741のガス側に送り、蓄熱用熱交換器741において凝縮され(この際に蓄熱用水から冷熱が放出される)、蓄熱用膨張弁EV2および液接続管791dを通じて液冷媒連絡配管791に移るように機能することができる(なお、この場合、蓄熱冷媒回路75において、第3開閉弁SV3は開けた状態とされ、第4開閉弁SV4は閉止された状態とされる)。また、接続ユニット79dは、本空気調和装置7が第2氷蓄熱利用冷房運転(後述)を行う際には、高圧ガス開閉弁SV1dおよび低圧ガス開閉弁SV2dを閉止した状態にして、液冷媒連絡配管798を通じて蓄熱冷媒回路75の利用ライン75cに流入する冷媒を蓄熱用熱交換器741のガス側に送り、蓄熱用熱交換器741において凝縮され又はさらに冷却され(この際に蓄熱用水から冷熱が放出される)、蓄熱用膨張弁EV2および液接続管791dを通じて液冷媒連絡配管791に移るように機能することができる(なお、この場合、蓄熱冷媒回路75において、第3開閉弁SV3は閉止された状態とされ、第4開閉弁SV4は開けた状態とされる)。
In the present embodiment, the
また、接続ユニット79a,79dは、接続ユニット79a,79dを構成する各部の動作を制御する接続側制御部(図示せず)を備えている。そして、接続側制御部は、接続ユニット79a,79dの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリを有しており、室内ユニット77aの室内側制御部および氷蓄熱ユニット74の氷蓄熱制御部との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
In addition, the
以上のように、室内側冷媒回路78a,78b,78c、蓄熱冷媒回路75、室外側冷媒回路7a、冷媒連絡配管791,792,793,798、および接続側冷媒回路799a,799b,799c,799dが接続されて、空気調和装置7の冷媒回路70が構成されている。そして、本実施形態の空気調和装置7では、例えば、室内ユニット77a,77bが冷房運転を行いつつ、室内ユニット77cが暖房運転を行う等の、いわゆる、冷暖同時運転を行うことが可能になっている。
As described above, the indoor side
[空気調和装置の動作]
次に、本実施形態の空気調和装置7の動作について説明する。
本実施形態の空気調和装置7の運転は、氷蓄熱ユニット74を利用しない氷蓄熱ユニット非利用運転と氷蓄熱ユニット74を利用する氷蓄熱ユニット利用運転とに大別される。以下、氷蓄熱ユニット非利用運転と氷蓄熱ユニット利用運転とに分けて本空気調和装置7の運転について説明する。
[Operation of air conditioner]
Next, operation | movement of the
The operation of the
(1)氷蓄熱ユニット非利用運転
氷蓄熱ユニット非利用運転は、各室内ユニット77a,77b,77cの空調負荷に応じて、室内ユニット77a,77b,77cの全て暖房運転を行う暖房運転、室内ユニット77a,77b,77cの全てが冷房運転を行う冷房運転、および室内ユニット77a,77b,77cの一部が冷房運転を行いつつ他の室内ユニットが暖房運転を行う冷暖房同時運転にさらに分けることができる。また、冷暖同時運転については、室内ユニット77a,77b,77c全体の空調負荷により、室外ユニット71の室外熱交換器712を蒸発器として機能させて運転している場合(蒸発運転状態)と、室外ユニット71の室外熱交換器712を凝縮器として機能させて運転している場合(凝縮運転状態)とに分けることができる。なお、本空気調和装置7が氷蓄熱ユニット非利用運転を行う場合は、接続ユニット79dの高圧ガス開閉弁SV1dおよび低圧ガス開閉弁SV2dはともに閉止された状態とされる。また、氷蓄熱ユニット74の蓄熱用膨張弁EV2は全開状態とされ、第4開閉弁SV4は閉止された状態とされる。また、氷蓄熱ユニット74の第3開閉弁SV3は、冷房運転時および冷暖同時運転(凝縮運転状態)時には開けた状態とされ、暖房運転時および冷暖同時運転(蒸発運転状態)時には閉止された状態とされる。
(1) Ice heat storage unit non-use operation The ice heat storage unit non-use operation is a heating operation or indoor unit in which all the
(A)暖房運転
暖房運転時は、四路切換弁713が図2の破線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が蒸発器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて室内ユニット77a,77b,77cに圧縮機711において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット79a,79b,79cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが開くことによって、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cが凝縮器として機能する状態になる。室内ユニット77a,77b,77cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器771a,771b,771cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。
(A) Heating operation During the heating operation, the four-
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス側閉鎖弁733を通じて、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られる。
そして、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られた高圧のガス冷媒は、3つに分岐されて、各接続ユニット79a,79b,79cの高圧ガス接続管793a,793b,793cに送られる。接続ユニット79a,79b,79cの高圧ガス接続管793a,793b,793cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cおよび合流ガス接続管794a,794b,794cを通じて、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cに送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器771a,771b,771cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器771a,771b,771cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cを通過した後、接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管791a,791b,791cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管791に送られて合流する。
そして、液冷媒連絡配管791に送られて合流した冷媒は、接続ユニット79dの液接続管791d、蓄熱冷媒回路75の液ライン75a、液冷媒連絡配管798、および室外ユニット71の液側閉鎖弁731を通じて、室外熱交換器712に送られ、室外熱交換器712において蒸発されて低圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、四路切換弁713および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。このようにして、暖房運転が行われる。
Then, the refrigerant sent to the
The refrigerant sent to and merged with the liquid
(B)冷房運転
冷房運転時は、四路切換弁713が図2の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が凝縮器として機能するようになっている。接続ユニット79a,79b,79cにおいては、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが開くことによって、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cが蒸発器として機能するとともに、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cと室外ユニット71の圧縮機711の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管792を介して接続された状態になっている。室内ユニット77a,77b,77cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器771a,771b,771cの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。
(B) Cooling operation During the cooling operation, the
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁713を通じて、室外熱交換器712に送られる。そして、室外熱交換器712に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器712において凝縮され液冷媒となる。その液冷媒は、液側閉鎖弁731、液冷媒連絡配管798、蓄熱冷媒回路75の液ライン75a、接続ユニット79dの液接続管791dを通じて、液冷媒連絡配管791に送られる。
In such a configuration of the
そして、液冷媒連絡配管791に送られた液冷媒は、3つに分岐されて、各接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られる。そして、接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られた冷媒は、室内ユニット77a,77b,77cの室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られる。
The liquid refrigerant sent to the liquid
そして、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cによって減圧された後、室内熱交換器771a,771b,771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット79a,79b,79cの合流ガス接続管794a,794b,794cに送られる。
The refrigerant sent to the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c is depressurized by the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c, and then exchanges heat with indoor air in the
そして、合流ガス接続管794a,794b,794cに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cおよび低圧ガス接続管792a,792b,792cを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流した低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁732および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。このようにして、冷房運転が行われる。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
(C)冷暖同時運転(蒸発負荷)
室内ユニット77a,77b,77cのうち、例えば、室内ユニット77aを冷房運転し、かつ、室内ユニット77b,77cを暖房運転する冷暖同時運転モードであって、室内ユニット77a,77b,77c全体の空調負荷に応じて、室外ユニット71の室外熱交換器712を蒸発器として機能させる運転(蒸発運転)について説明する。この際、上述の暖房運転モードと同様に、四路切換弁713が図2の破線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が蒸発器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて室内ユニット77b,77cに圧縮機711において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット79aにおいては、高圧ガス開閉弁SV1aが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2aが開くことによって、室内ユニット77aの室内熱交換器771aを蒸発器として機能させるとともに、室内ユニット77aの室内熱交換器771aと室外ユニット71の圧縮機711の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管792を介して接続された状態になっている。室内ユニット77aにおいては、室内側膨張弁EV1aは、例えば、室内熱交換器771aの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット79b,79cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2b,SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1b,SV1cが開くことによって、室内ユニット77b,77cの室内熱交換器771b,771cが凝縮器として機能するようになっている。室内ユニット77b,77cにおいては、室内側膨張弁EV1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器771b,771cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。
(C) Simultaneous cooling / heating operation (evaporation load)
Of the
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス側閉鎖弁733を通じて、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られる。
そして、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られた高圧のガス冷媒は、2つに分岐されて、各接続ユニット79b,79cの高圧ガス接続管793b,793cに送られる。接続ユニット79b,79cの高圧ガス接続管793b,793cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1b,SV1cおよび合流ガス接続管794b,794cを通じて室内ユニット77b,77cの室内熱交換器771b,771cに送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器771b,771cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット77b,77cの室内熱交換器771b,771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器771b,771cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1b,EV1cを通過した後、接続ユニット79b,79cの液接続管791b,791cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管791b,791cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管791に送られて合流する。
そして、液冷媒連絡配管791に送られて合流した冷媒の一部は、接続ユニット79aの液接続管791aに送られる。そして、接続ユニット79aの液接続管791aに送られた冷媒は、室内ユニット77aの室内側膨張弁EV1aに送られる。
Then, the refrigerant sent to the
A part of the refrigerant sent to and merged with the liquid
そして、室内側膨張弁EV1aに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1aによって減圧された後、室内熱交換器771aにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット79aの合流ガス接続管794aに送られる。
そして、合流ガス接続管794aに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2aおよび低圧ガス接続管792aを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流する。
The refrigerant sent to the indoor expansion valve EV1a is depressurized by the indoor expansion valve EV1a and then evaporated by exchanging heat with indoor air in the
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
そして、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁732および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。
一方、液冷媒連絡配管791から接続ユニット79aおよび室内ユニット77aに送られた冷媒を除いた残りの冷媒は、接続ユニット79dの液接続管791d、蓄熱冷媒回路75の液ライン75a、液冷媒連絡配管798、および室外ユニット71の液側閉鎖弁731を通じて室外熱交換器712に送られ、室外熱交換器712において蒸発されて低圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、四路切換弁713および気液分離器714を経由して、圧縮機構21の吸入側に戻される。このようにして、冷暖同時運転(蒸発負荷)が行われている。
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
On the other hand, the remaining refrigerant excluding the refrigerant sent from the liquid
(D)冷暖同時運転(凝縮負荷)
室内ユニット77a,77b,77cのうち、例えば、室内ユニット77a,77bを冷房運転し、かつ、室内ユニット77cを暖房運転する冷暖同時運転モードであって、室内ユニット77a,77b,77c全体の空調負荷に応じて、室外ユニット71の室外熱交換器712を凝縮器として機能させる運転(凝縮運転)について説明する。この際、四路切換弁713が図2の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が凝縮器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて室内ユニット77cに圧縮機711において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット79a,79bにおいては、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1bが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2a,SV2bが開くことによって、室内ユニット77a,77bの室内熱交換器771a,771bが蒸発器として機能するとともに、室内ユニット77a,77bの室内熱交換器771a,771bと室外ユニット71の圧縮機711の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管792を介して接続された状態になっている。室内ユニット77a,77bにおいては、室内側膨張弁EV1a,EV1bは、例えば、室内熱交換器771a,771bの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット79cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1cが開くことによって、室内ユニット77cの室内熱交換器771cが凝縮器として機能するようにしている。室内ユニット77cにおいては、室内側膨張弁EV1cは、例えば、室内熱交換器771cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。
(D) Simultaneous cooling and heating operation (condensation load)
Of the
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁713を通じて室外熱交換器712に送られるとともに、高圧ガス側閉鎖弁733を通じて高圧ガス冷媒連絡配管793にも送られる。
室外熱交換器712に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器712において凝縮され、液冷媒となる。そして、その液冷媒は、液側閉鎖弁731、液冷媒連絡配管798、蓄熱冷媒回路75の液ライン75a、接続ユニット79dの液接続管791dを通じて、液冷媒連絡配管791に送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the
また、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られた高圧のガス冷媒は、接続ユニット79cの高圧ガス接続管793cに送られる。接続ユニット79cの高圧ガス接続管793cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1cおよび合流ガス接続管794cを通じて室内ユニット77cの室内熱交換器771cに送られる。
そして、室内熱交換器771cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット77cの室内熱交換器771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器771cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1cを通過した後、接続ユニット79cの液接続管791cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管791cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管791に送られて、液側閉鎖弁731、液冷媒連絡配管798、蓄熱冷媒回路75の液ライン75a、接続ユニット79dの液接続管791dを通じて液冷媒連絡配管791に送られた冷媒に合流される。
そして、この液冷媒連絡配管791を流れる冷媒は、2つに分岐されて、各接続ユニット79a,79bの液接続管791a,791bに送られる。そして、接続ユニット79a,79bの液接続管791a,791bに送られた冷媒は、室内ユニット77a,77bの室内側膨張弁EV1a,EV1bに送られる。
The refrigerant sent to the
The refrigerant flowing through the liquid
そして、室内側膨張弁EV1a,EV1bに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1a,EV1bによって減圧された後、室内熱交換器771a,771bにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット79a,79bの合流ガス接続管794a,794bに送られる。
The refrigerant sent to the indoor expansion valves EV1a and EV1b is depressurized by the indoor expansion valves EV1a and EV1b, and then evaporated by exchanging heat with indoor air in the
そして、合流ガス接続管794a,794bに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2bおよび低圧ガス接続管792a,792bを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁732および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。このようにして、冷暖同時運転(凝縮負荷)が行われている。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
(2)氷蓄熱ユニット利用運転
氷蓄熱ユニット利用運転は、蓄熱用水に温熱を蓄積させる温蓄熱運転、温蓄熱運転により蓄熱用水に蓄積された温熱を利用して個々の室内機77a,77b,77cの運転状態を維持したまま室外熱交換器712のデフロストを行うデフロスト運転、蓄熱用水に冷熱を蓄積させる氷蓄熱運転、ならびに氷蓄熱運転により蓄熱用水に蓄積された冷熱を利用して電力ピークを調節するための第1氷蓄熱利用運転(電力ピークカット運転)および第2氷蓄熱利用運転(電力ピークシフト運転)にさらに分けることができる。これらの運転のうち、温蓄熱運転およびデフロスト運転は、主に、複数の室内ユニット77a,77b,77cのほとんど又は全てが暖房運転される状況(つまり、室外熱交換器712に高い蒸発負荷がかかる状況)において利用される。このため、温蓄熱運転およびデフロスト運転については、室内ユニット77a,77b,77cの全てが暖房運転している状況を代表にとって説明を行う。また、氷蓄熱運転は、主に、深夜など、室内ユニット77a,77b,77cが停止されている状況で行われる。このため、氷蓄熱運転については、室内ユニット77a,77b,77cの全てが停止している状況を代表にとって説明を行う。また、第1氷蓄熱利用運転および第2氷蓄熱利用運転は、主に、複数の室内ユニット77a,77b,77cのほとんど又は全てが冷房運転される状況(つまり、室外熱交換器712に高い凝縮負荷がかかる状況)において利用される。このため、第1氷蓄熱利用運転および第2氷蓄熱利用運転については、室内ユニット77a,77b,77cの全てが冷房運転している状況を代表にとって説明を行う。
(2) Ice heat storage unit utilization operation The ice heat storage unit utilization operation is performed in each of the
(A)温蓄熱運転
温蓄熱運転時は、四路切換弁713が図2の破線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が蒸発器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて室内ユニット77a,77b,77cおよび蓄熱ユニット74に圧縮機711において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット79a,79b,79c,79dにおいては、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2c,SV2dが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1c,SV1dが開くことによって、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cおよび蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741が凝縮器として機能する状態になる。室内ユニット77a,77b,77cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cが、例えば、室内熱交換器771a,771b,771cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。また、蓄熱ユニット74においては、第3開閉弁SV3および第4開閉弁SV4が閉止された状態とされ、蓄熱用膨張弁EV2が例えば蓄熱用熱交換器741の過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等されている。
(A) Thermal storage operation During the thermal storage operation, the
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス側閉鎖弁733を通じて、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られる。
そして、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られた高圧のガス冷媒は、4つに分岐されて、各接続ユニット79a,79b,79c,79dの高圧ガス接続管793a,793b,793c,793dに送られる。接続ユニット79a,79b,79c,79dの高圧ガス接続管793a,793b,793c,793dに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1c,SV1dおよび合流ガス接続管794a,794b,794c,794dを通じて、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cおよび蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741に送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器771a,771b,771cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器771a,771b,771cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cおよび接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cを通過した後、液冷媒連絡配管791に送られて合流する。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
一方、蓄熱用熱交換器741に送られた高圧のガス冷媒は、蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741において、蓄熱槽742に貯留される蓄熱材を加熱するとともに凝縮される。この際、蓄熱材は、固相から液相に相転移し、ガス冷媒から供給される温熱を主に潜熱として蓄積する。蓄熱用熱交換器741において凝縮された冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2を通過した後、蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに送られる。
On the other hand, the high-pressure gas refrigerant sent to the heat
そして、液冷媒連絡配管791に送られて合流した冷媒は、蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに送られて蓄熱用熱交換器741において凝縮された冷媒と合流する。
そして、蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bにおいて合流した冷媒は、蓄熱冷媒回路75の第1液ライン76a、液冷媒連絡配管798、および室外ユニット71の液側閉鎖弁731を通じて、室外熱交換器712に送られ、室外熱交換器712において蒸発されて低圧のガス冷媒になる。このガス冷媒は、四路切換弁713および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。このようにして、温蓄熱運転が行われる。
Then, the refrigerant sent to the liquid
The refrigerant merged in the
(B)デフロスト運転
デフロスト運転時は、四路切換弁713が図2の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が凝縮器として機能するとともに、高圧ガス冷媒連絡配管793を通じて室内ユニット77cに圧縮機711において圧縮され吐出された高圧のガス冷媒が供給されるようになる。接続ユニット79a,79b,79cにおいては、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが開くことによって、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cが凝縮器として機能するようにしている。一方、接続ユニット79dにおいては、高圧ガス開閉弁SV1dが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2dが開くことによって、蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741が蒸発器として機能するとともに、蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741と室外ユニット71の圧縮機711の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管792を介して接続された状態になっている。なお、この際、蓄熱材には、所定期間(例えば、10分間)、全ての室内ユニット77a,77b,77cにおける最大凝縮負荷の総和を相殺する以上の蒸発負荷を蓄熱用熱交換器712に与えるだけの温熱が蓄積されている。室内ユニット77a,77b,77cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cが、例えば、室内熱交換器771a,771b,771cの過冷却度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの暖房負荷に応じて開度調節されている。また、蓄熱ユニット74においては、第3開閉弁SV3が開けた状態とされ、第4開閉弁SV4が閉止された状態とされ、蓄熱用膨張弁EV2が例えば蓄熱用熱交換器741の過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等されている。
(B) Defrost operation During the defrost operation, the four-
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁713を通じて室外熱交換器712に送られるとともに、高圧ガス側閉鎖弁733を通じて高圧ガス冷媒連絡配管793にも送られる。
室外熱交換器712に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器712の外表面に付着している霜を融解するとともに凝縮されて液冷媒となる。そして、その液冷媒は、液側閉鎖弁731および液冷媒連絡配管798を通じて、蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the
また、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られた高圧のガス冷媒は、接続ユニット79a,79b,79cの高圧ガス接続管793a,793b,793cに送られる。接続ユニット79a,79b,79cの高圧ガス接続管793a,793b,793cに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cおよび合流ガス接続管794a,794b,794cを通じて室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
そして、室内熱交換器771a,771b,771cに送られた高圧のガス冷媒は、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって凝縮される。一方、屋内の空気は、加熱されて屋内に供給される。室内熱交換器771a,771b,771cにおいて凝縮された冷媒は、室内側膨張弁EV1a,EV1b,EV1cを通過した後、接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
そして、液接続管791a,791b,791cに送られた冷媒は、液冷媒連絡配管791を通じて蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに送られ、液側閉鎖弁731および液冷媒連絡配管798を通じて蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに送られた冷媒に合流される。
そして、この蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bを流れる冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2に送られる。
The refrigerant sent to the
And the refrigerant | coolant which flows through the 2nd
そして、蓄熱用膨張弁EV2に送られた冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2によって減圧された後、蓄熱用熱交換器741において、蓄熱材に蓄積されている温熱によって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。この際、蓄熱材は、蓄熱していた温熱を徐々に放出していき、その温度が凝固点に達すると(潜熱分を使い切ると)、液相から固相に相転移することとなる。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット79dの合流ガス接続管794dに送られる。
The refrigerant sent to the heat storage expansion valve EV2 is depressurized by the heat storage expansion valve EV2, and then evaporated by the heat accumulated in the heat storage material in the heat
そして、合流ガス接続管794dに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2dおよび低圧ガス接続管792dを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁732および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
なお、このデフロスト運転は、室外熱交換器712の外表面の温度や外気温などのパラメータに基づいて切り換わるようなっている。
(C)氷蓄熱運転
氷蓄熱運転時は、四路切換弁713が図2の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が凝縮器として機能するようになっている。接続ユニット79a,79b,79cにおいては、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1c,SV1dおよび低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが閉止され、低圧ガス開閉弁SV2dが開くことによって、氷蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741が蒸発器として機能するとともに、氷蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741と室外ユニット71の圧縮機711の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管792を介して接続された状態になっている。氷蓄熱ユニット74においては、第3開閉弁SV3が開けた状態とされ、第4開閉弁SV4が閉止された状態とされ、蓄熱用膨張弁EV2が例えば蓄熱用熱交換器741の過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等されている。
The defrosting operation is switched based on parameters such as the temperature of the outer surface of the
(C) Ice heat storage operation During the ice heat storage operation, the
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁713を通じて、室外熱交換器712に送られる。そして、室外熱交換器712に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器712において凝縮され液冷媒となる。その液冷媒は、液側閉鎖弁731、液冷媒連絡配管798、および蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bを通じて、蓄熱用膨張弁EV2に送られる。
In such a configuration of the
そして、蓄熱用膨張弁EV2に送られた液冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2によって減圧された後、蓄熱用熱交換器741において、蓄熱用水を冷却するとともに蒸発されてガス冷媒となる。この際、蓄熱用水は、液相から固相に相転移し、液冷媒から供給される冷熱を主に潜熱として蓄積する。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット79dの合流ガス接続管794dに送られる。
The liquid refrigerant sent to the heat storage expansion valve EV2 is decompressed by the heat storage expansion valve EV2, and then, in the heat
そして、合流ガス接続管794dに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2dおよび低圧ガス接続管792dを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られる。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁732および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。このようにして、氷蓄熱運転が行われる。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
(D)第1氷蓄熱利用運転(電力ピークカット運転)
第1氷蓄熱利用運転時は、四路切換弁713が図2の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が凝縮器として機能するようになっている。接続ユニット79a,79b,79cにおいては、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが開くことによって、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cが蒸発器として機能するとともに、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cと室外ユニット71の圧縮機711の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管792を介して接続された状態になっている。室内ユニット77a,77b,77cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器771a,771b,771cの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット79dにおいては、低圧ガス開閉弁SV2dが閉止するとともに高圧ガス開閉弁SV1dが開くことによって、氷蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741が凝縮器として機能するようにしている。氷蓄熱ユニット74においては、第3開閉弁SV3が開けた状態とされ、第4開閉弁SV4が閉止された状態とされ、蓄熱用膨張弁EV2が全開状態とされる。
(D) First ice heat storage operation (power peak cut operation)
During the first ice storage use operation, the
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁713を通じて、室外熱交換器712に送られるとともに、高圧ガス側閉鎖弁733を通じて高圧ガス冷媒連絡配管793にも送られる。
室外熱交換器712に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器712において凝縮され、液冷媒となる。そして、その液冷媒は、液側閉鎖弁731、液冷媒連絡配管798、および第1液ライン76aを通じて、蓄熱冷媒回路75の第2液ライン76bに送られる。
In such a configuration of the
The high-pressure gas refrigerant sent to the
また、高圧ガス冷媒連絡配管793に送られた高圧のガス冷媒は、接続ユニット79dの高圧ガス接続管793dに送られる。接続ユニット79dの高圧ガス接続管793dに送られた高圧のガス冷媒は、高圧ガス開閉弁SV1dおよび合流ガス接続管794dを通じて氷蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741に送られる。
そして、蓄熱用熱交換器741に送られた高圧のガス冷媒は、氷蓄熱ユニット74の蓄熱用熱交換器741において、蓄熱用水に蓄積された冷熱により凝縮されて液冷媒となる。蓄熱用熱交換器741において凝縮された冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2を通過した後、第2液ライン76bに送られる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the high-pressure gas
The high-pressure gas refrigerant sent to the heat
そして、第2液ライン76bに送られた冷媒は、液側閉鎖弁731、液冷媒連絡配管798、および第1液ライン76aを通じて第2液ライン76bに送られた冷媒に合流される。
そして、第2液ライン76bに送られて合流した冷媒は、接続ユニット79dの液接続管791dを通じて、液冷媒連絡配管791に送られる。
Then, the refrigerant sent to the second
The refrigerant sent to the second
そして、液冷媒連絡配管791に送られた液冷媒は、3つに分岐されて、各接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られる。そして、接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られた冷媒は、室内ユニット77a,77b,77cの室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られる。
The liquid refrigerant sent to the liquid
そして、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cによって減圧された後、室内熱交換器771a,771b,771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット79a,79b,79cの合流ガス接続管794a,794b,794cに送られる。
The refrigerant sent to the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c is depressurized by the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c, and then exchanges heat with indoor air in the
そして、合流ガス接続管794a,794b,794cに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cおよび低圧ガス接続管792a,792b,792cを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流した低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁732および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。このようにして、第1氷蓄熱利用運転が行われる。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
(E)第2氷蓄熱利用運転(電力ピークシフト運転)
第2氷蓄熱利用運転時は、四路切換弁713が図2の実線で示される状態に切り換えられることによって、室外熱交換器712が凝縮器として機能するようになっている。接続ユニット79a,79b,79cにおいては、高圧ガス開閉弁SV1a,SV1b,SV1cが閉止するとともに低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cが開くことによって、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cが蒸発器として機能するとともに、室内ユニット77a,77b,77cの室内熱交換器771a,771b,771cと室外ユニット71の圧縮機711の吸入側とが低圧ガス冷媒連絡配管792を介して接続された状態になっている。室内ユニット77a,77b,77cにおいては、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cは、例えば、室内熱交換器771a,771b,771cの過熱度(具体的には、液側温度センサで検出される冷媒温度とガス側温度センサで検出される冷媒温度との温度差)に基づいて開度調節する等、各室内ユニットの冷房負荷に応じて開度調節されている。接続ユニット79dにおいては、高圧ガス開閉弁SV1dおよび低圧ガス開閉弁SV2dが閉止する。氷蓄熱ユニット74においては、第3開閉弁SV3が閉止された状態とされ、第4開閉弁SV4が開けた状態とされ、蓄熱用膨張弁EV2が全開状態とされる。
(E) Second ice heat storage operation (power peak shift operation)
At the time of the second ice heat storage utilization operation, the
このような冷媒回路70の構成において、圧縮機711で圧縮され吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁713を通じて、室外熱交換器712に送られる。そして、室外熱交換器712に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器712において凝縮され液状または気液二相状態の冷媒となる。その液状または気液二相状態の冷媒は、液側閉鎖弁731、液冷媒連絡配管798、および利用ライン75cを通じて、蓄熱用熱交換器741に送られる。
In such a configuration of the
そして、蓄熱用熱交換器741に送られた液状または気液二相状態の冷媒は、蓄熱用熱交換器741において、蓄熱用水に蓄積された冷熱により凝縮されて液冷媒となるか又はさらに冷却される。その液冷媒は、蓄熱用膨張弁EV2を通過した後、第2液ライン76bおよび接続ユニット79dの液接続管791dを通じて液冷媒連絡配管791に送られる。
The liquid or gas-liquid two-phase refrigerant sent to the heat
そして、液冷媒連絡配管791に送られた液冷媒は、3つに分岐されて、各接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られる。そして、接続ユニット79a,79b,79cの液接続管791a,791b,791cに送られた冷媒は、室内ユニット77a,77b,77cの室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られる。
The liquid refrigerant sent to the liquid
そして、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cに送られた冷媒は、室内側膨張弁EV1a,Ev1b,EV1cによって減圧された後、室内熱交換器771a,771b,771cにおいて、屋内空気と熱交換を行うことによって蒸発されて低圧のガス冷媒となる。一方、屋内の空気は、冷却されて屋内に供給される。そして、低圧のガス冷媒は、接続ユニット79a,79b,79cの合流ガス接続管794a,794b,794cに送られる。
The refrigerant sent to the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c is depressurized by the indoor expansion valves EV1a, Ev1b, EV1c, and then exchanges heat with indoor air in the
そして、合流ガス接続管794a,794b,794cに送られた低圧のガス冷媒は、低圧ガス開閉弁SV2a,SV2b,SV2cおよび低圧ガス接続管792a,792b,792cを通じて、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流する。
そして、低圧ガス冷媒連絡配管792に送られて合流した低圧のガス冷媒は、低圧ガス側閉鎖弁732および気液分離器714を経由して、圧縮機711の吸入側に戻される。このようにして、第2氷蓄熱利用運転が行われる。
The low-pressure gas refrigerant sent to the merged
Then, the low-pressure gas refrigerant sent to the low-pressure gas
[空気調和装置の特徴]
(1)
第2実施形態に係る空気調和装置7では、接続ユニット79dの高圧ガス開閉弁SV1dを開けた状態にし、かつ、低圧ガス開閉弁SV2dを閉止する状態にすることによって蓄熱材に温熱を蓄積することができる。そして、この空気調和装置7では、ほとんど又は全部の室内ユニット77a,77b,77cが暖房状態にある状況(つまり、室外熱交換器712に高い凝縮負荷がかかる状況)において、接続ユニット79dの高圧ガス開閉弁SV1dが閉止された状態に、低圧ガス開閉弁SV2dが開けた状態にされると、蓄熱用熱交換器741が蓄熱材に蓄積された温熱を利用して室外熱交換器712を凝縮負荷にする程度まで液冷媒連絡配管791に流れる液冷媒を蒸発させることができる。このため、この空気調和装置7では、室内ユニット77a,77b,77cを暖房状態に維持したままで、室外熱交換器712に堆積した霜を除去することができる。したがって、この空気調和装置7では、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器712に堆積した霜を除去することができる。
[Characteristics of air conditioner]
(1)
In the
(2)
第2実施形態に係る氷氷蓄熱ユニット74では、蓄熱用熱交換器741が接続ユニット79dと接続可能である。このため、この氷蓄熱ユニット74は、本実施の形態に係る空気調和装置7に容易に挿入することができる。
(3)
第2実施形態に係る氷蓄熱ユニット74は、本実施の形態に係る空気調和装置7に挿入された状態において、接続ユニット79dの高圧ガス開閉弁SV1dが開けた状態にされ、かつ、低圧ガス開閉弁SV2dが閉止する状態にされると、蓄熱材に温熱を蓄積する。そして、ほとんど又は全部の室内ユニット77a,77b,77cが暖房状態にある状況(つまり、室外熱交換器712に高い凝縮負荷がかかる状況)において、接続ユニット79dの高圧ガス開閉弁SV1dが閉止された状態に、低圧ガス開閉弁SV2dが開けた状態にされると、蓄熱用熱交換器741が蓄熱材に蓄積された温熱を利用して室外熱交換器712を凝縮負荷にする程度まで液冷媒連絡配管791に流れる液冷媒を蒸発させることができる。このため、この氷蓄熱ユニット74は、本実施の形態に係る空気調和装置7に対して、室内ユニット77a,77b,77cを暖房状態に維持したままで、室外熱交換器712に堆積した霜を除去する機能を付与することができる。
(2)
In the ice / ice
(3)
When the ice
(4)
第2実施形態に係る空気調和装置7では、蓄熱ユニットとして氷蓄熱ユニット74が採用されており、氷蓄熱運転、第1氷蓄熱利用冷房運転(電力ピークカット運転)、および第2氷蓄熱利用冷房運転(電力ピークシフト運転)を行うことができる。このため、この空気調和装置7では、夏季など、冷房運転が必要となる環境において、電力ピークを調節することができる。
(4)
In the
[変形例]
(A)
第2実施形態に係る空気調和装置7では、氷蓄熱ユニット74が1台しか設けられなかったが、氷蓄熱ユニット74は、複数台設けられてもかまわない。
(B)
第2実施形態に係る空気調和装置7の蓄熱冷媒回路75に配置される第3開閉機構OC3は、双方向電磁弁に置換されてもかまわない。
[Modification]
(A)
In the
(B)
The third opening / closing mechanism OC3 disposed in the heat
(C)
第2実施形態に係る空気調和装置7に代えて、図3に示されるような空気調和装置7Aを採用しても本発明の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第2実施形態に係る空気調和装置7では、冷媒回路70を構成する蓄熱冷媒回路75において液ライン75aに第3開閉機構OC3が配置され、利用ライン75cにおいて第4開閉機構OC4が配置された。これに対し、本変形例に係る空気調和装置7Aでは、液ライン75Aaと利用ライン75cとの接続点に四路切換弁743およびキャピラリーチューブ744が配置される。なお、この四路切換弁743およびキャピラリーチューブ744は、氷蓄熱ユニット74Aに属することとなる。また、この冷媒回路70Aにおいて、四路切換弁743は、氷蓄熱ユニット非利用運転時、氷蓄熱運転時、第1氷蓄熱利用冷房運転時、温蓄熱運転時、およびデフロスト運転時には図3の破線で示される状態にされ、第2氷蓄熱利用冷房運転時には図3の実線で示される状態にされる。
(C)
Even if an
In the
本発明に係る空気調和装置は、空調空間の快適性を損なうことなく室外熱交換器に堆積した霜を除去することができるという特徴を有し、冬季などにおいて気温が氷点下となるような寒冷地向けの空気調和装置として有用である。 The air conditioner according to the present invention has a feature that frost accumulated in an outdoor heat exchanger can be removed without impairing the comfort of an air-conditioned space, and a cold region where the temperature is below freezing in winter or the like. It is useful as an air conditioner for
6,7 空気調和装置
60,70 冷媒回路
64 蓄熱ユニット
74 氷蓄熱ユニット(蓄熱ユニット)
69a,69b,69c,79a,79b,79c 接続ユニット(切換ユニット)
611,711 圧縮機
612,712 室外熱交換器
641,741 蓄熱用熱交換器
671a,671b,671c,771a,771b,771c 室内熱交換器
691,791 液冷媒連絡配管(液側冷媒主管)
692,792 低圧ガス冷媒連絡配管(低圧ガス側冷媒主管)
693,793 高圧ガス冷媒連絡配管(高圧ガス側冷媒主管)
743 四路切換弁(第4切換機構)
EV2 蓄熱用膨張弁(膨張機構)
OC3 第3開閉機構(第4切換機構)
OC4 第4開閉機構(第4切換機構)
SV1a,SV1b,SV1c 高圧ガス開閉弁(第1切換機構)
SV2a,SV2b,SV2c 低圧ガス開閉弁(第1切換機構)
SV1d 高圧ガス開閉弁(第2切換機構)
SV2d 低圧ガス開閉弁(第2切換機構)
6, 7
69a, 69b, 69c, 79a, 79b, 79c Connection unit (switching unit)
611,711 Compressors 612,712 Outdoor heat exchangers 641,741 Heat
692, 792 Low-pressure gas refrigerant communication pipe (low-pressure gas-side refrigerant main pipe)
693,793 High pressure gas refrigerant communication pipe (high pressure gas side refrigerant main pipe)
743 Four-way switching valve (fourth switching mechanism)
EV2 thermal storage expansion valve (expansion mechanism)
OC3 Third opening / closing mechanism (fourth switching mechanism)
OC4 Fourth opening / closing mechanism (fourth switching mechanism)
SV1a, SV1b, SV1c High-pressure gas on-off valve (first switching mechanism)
SV2a, SV2b, SV2c Low pressure gas on-off valve (first switching mechanism)
SV1d High-pressure gas on-off valve (second switching mechanism)
SV2d Low-pressure gas on-off valve (second switching mechanism)
Claims (5)
前記圧縮機の吐出側と連通する高圧ガス側冷媒主管(693,793)と、
前記圧縮機の吸入側と連通する低圧ガス側冷媒主管(692,792)と、
液側冷媒主管(691,791)と、
室内熱交換器(671a,671b,671c,771a,771b,771c)と、
室外熱交換器(612,712)と、
蓄熱材と熱交換を行う蓄熱用熱交換器(641,741)と、
前記液側冷媒主管に流れる冷媒が前記室内熱交換器において蒸発された後に前記低圧ガス側冷媒主管に流入する第1状態と、前記高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒が前記室内熱交換器において凝縮された後に前記液側冷媒主管に流入する第2状態とを切換可能である第1切換機構(SV1a,SV1b,SV1c,SV2a,SV2b,SV2c)と、
前記液側冷媒主管に流れる冷媒が前記蓄熱用熱交換器において蒸発された後に前記低圧ガス側冷媒主管に流入する第3状態と、前記高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒が前記蓄熱用熱交換器において凝縮された後に前記液側冷媒主管に流入する第4状態とを切換可能である第2切換機構(SV1d,SV2d)と、
を有する冷媒回路(60,70)を備える、空気調和装置(6,7)。 Compressors (611, 711);
A high pressure gas side refrigerant main pipe (693, 793) communicating with the discharge side of the compressor;
A low-pressure gas-side refrigerant main pipe (692, 792) communicating with the suction side of the compressor;
A liquid side refrigerant main pipe (691, 791);
Indoor heat exchangers (671a, 671b, 671c, 771a, 771b, 771c);
Outdoor heat exchangers (612, 712);
A heat storage heat exchanger (641, 741) for exchanging heat with the heat storage material;
A first state in which the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated in the indoor heat exchanger and then flows into the low pressure gas side refrigerant main pipe, and the refrigerant flowing in the high pressure gas side refrigerant main pipe is condensed in the indoor heat exchanger. A first switching mechanism (SV1a, SV1b, SV1c, SV2a, SV2b, SV2c) capable of switching between a second state flowing into the liquid-side refrigerant main pipe after being
A third state in which the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated in the heat storage heat exchanger and then flows into the low pressure gas side refrigerant main pipe, and the refrigerant flowing in the high pressure gas side refrigerant main pipe is the heat storage heat exchanger. A second switching mechanism (SV1d, SV2d) capable of switching between a fourth state flowing into the liquid side refrigerant main pipe after being condensed in
An air conditioner (6, 7) comprising a refrigerant circuit (60, 70) having
前記蓄熱用水は、前記第2切換機構が第4状態にある場合において、冷熱を蓄積する、
請求項1に記載の空気調和装置。 The heat storage material is water for heat storage,
The heat storage water accumulates cold heat when the second switching mechanism is in the fourth state.
The air conditioning apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の空気調和装置。 The second switching mechanism includes first ice in which refrigerant flowing in the high-pressure gas side refrigerant main pipe flows into the indoor heat exchanger via the heat storage heat exchanger in a state where cold heat is accumulated in the heat storage water. It is possible to switch to the cooling state using heat storage,
The air conditioning apparatus according to claim 2.
前記第2切換機構は、前記第2氷蓄熱利用冷房状態において、前記液側冷媒主管に流れる冷媒を前記高圧ガス側冷媒主管および前記低圧ガス側冷媒主管に流入させないようにする、
請求項2に記載の空気調和装置。 The refrigerant circuit is a second ice storage cooling system in which the refrigerant flowing in the liquid refrigerant main pipe flows into the indoor heat exchanger via the heat storage heat exchanger in a state where cold heat is accumulated in the heat storage water. A fourth switching mechanism (743, OC3, OC4) for switching to a state;
The second switching mechanism prevents the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe from flowing into the high pressure gas side refrigerant main pipe and the low pressure gas side refrigerant main pipe in the second ice heat storage utilization cooling state.
The air conditioning apparatus according to claim 2.
前記圧縮機の吐出側と連通する高圧ガス側冷媒主管(693,793)と、
前記圧縮機の吸入側と連通する低圧ガス側冷媒主管(692,792)と、
液側冷媒主管(691,791)と、
室内熱交換器(671a,671b,671c,771a,771b,771c)と、
室外熱交換器(612,712)と、
前記高圧ガス側冷媒主管、前記低圧ガス側冷媒主管、液側冷媒主管、および前記室内熱交換器に接続可能であり、前記液側冷媒主管に流れる冷媒が前記室内熱交換器において蒸発された後に前記低圧ガス側冷媒主管に流入する第1状態と、前記高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒が前記室内熱交換器において凝縮された後に前記液側冷媒主管に流入する第2状態とを切換可能である切換ユニット(69a,69b,69c,79a,79b,79c)と、
を有する冷媒回路(60,70)に対して挿入可能な蓄熱ユニットであって、
前記切換ユニットと接続可能であり、蓄熱材と熱交換を行う蓄熱用熱交換器(641,741)と、
前記蓄熱用熱交換器と前記液側冷媒主管とを接続するための接続用配管に設けられる膨張機構(EV2)と、
を備え、
前記蓄熱用熱交換器は、前記切換ユニットと接続された状態において、前記液側冷媒主管に流れる冷媒を蒸発させた後に前記低圧ガス側冷媒主管に流入させる第3状態と、前記高圧ガス側冷媒主管に流れる冷媒を凝縮させた後に前記液側冷媒主管に流入させる第4状態とに切り換えられることが可能である、
蓄熱ユニット(64,74)。 Compressors (611, 711);
A high pressure gas side refrigerant main pipe (693, 793) communicating with the discharge side of the compressor;
A low-pressure gas-side refrigerant main pipe (692, 792) communicating with the suction side of the compressor;
A liquid side refrigerant main pipe (691, 791);
Indoor heat exchangers (671a, 671b, 671c, 771a, 771b, 771c);
Outdoor heat exchangers (612, 712);
The high pressure gas side refrigerant main pipe, the low pressure gas side refrigerant main pipe, the liquid side refrigerant main pipe, and the indoor heat exchanger can be connected, and after the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated in the indoor heat exchanger It is possible to switch between a first state flowing into the low-pressure gas side refrigerant main pipe and a second state flowing into the liquid-side refrigerant main pipe after the refrigerant flowing through the high-pressure gas side refrigerant main pipe is condensed in the indoor heat exchanger. A switching unit (69a, 69b, 69c, 79a, 79b, 79c);
A heat storage unit that can be inserted into the refrigerant circuit (60, 70) having
A heat storage heat exchanger (641, 741) that is connectable to the switching unit and exchanges heat with the heat storage material;
An expansion mechanism (EV2) provided in a connection pipe for connecting the heat storage heat exchanger and the liquid side refrigerant main pipe;
With
The heat storage heat exchanger includes a third state in which the refrigerant flowing in the liquid side refrigerant main pipe is evaporated and then introduced into the low pressure gas side refrigerant main pipe, and the high pressure gas side refrigerant is connected to the switching unit. It is possible to switch to a fourth state in which the refrigerant flowing in the main pipe is condensed and then flowed into the liquid side refrigerant main pipe.
Thermal storage unit (64, 74).
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