JP2557415B2 - 蓄熱冷凍サイクル装置 - Google Patents
蓄熱冷凍サイクル装置Info
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- F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
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- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
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- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
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- F25B47/02—Defrosting cycles
- F25B47/022—Defrosting cycles hot gas defrosting
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- F25B2400/24—Storage receiver heat
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、冷凍サイクル回路に蓄熱槽を備えた蓄熱冷
凍サイクル装置に係り、特に蓄熱専用運転の改良に関す
る。
凍サイクル装置に係り、特に蓄熱専用運転の改良に関す
る。
（従来の技術） 近時、蓄熱冷凍サイクルを備えた空気調和機が多用さ
れる傾向にある。この種空気調和機の回路構成は、従
来、第10図に示すようになっている。すなわち、１はた
とえばインバータ制御される圧縮機,2は四方弁,3は室内
側熱交換器,4は減圧装置である減圧弁,5は室外側熱交換
器であり、これらは冷媒管Ｐを介して順次接続され、ヒ
ートポンプ式の冷凍サイクル回路Ｓを構成するようにな
っている。このようにして構成される冷凍サイクル回路
Ｓの上記圧縮機１と四方弁２との間には蓄熱槽６が配置
される。この蓄熱槽６は、密閉構造の容器内にたとえば
水，ブラインあるいはパラフィンなど体積変化の大きい
蓄熱剤を収容するとともに加熱熱交換器７と吸熱熱交換
器８とが配置される。上記加熱熱交換器７は圧縮機１と
四方弁２との間に連通するよう接続され、上記吸熱熱交
換器８は室内側熱交換器３と減圧弁４との間から分岐
し、圧縮機１の吸込側に連通する吸熱バイパス回路９の
中途部に設けられる。このような回路には、複数の開閉
弁である二方弁が設けられる。すなわち、吸熱バイパス
回路９の吸熱熱交換器８導入側に第１の二方弁10,室内
側熱交換器３と減圧弁４との間に第２の二方弁11,吸熱
熱交換器８導出側と上記室外側熱交換器５とを連通する
バイパス回路12の中途部に第３の二方弁13,吸熱バイパ
ス回路９の吸熱熱交換器８導出側に第４の開閉弁14がそ
れぞれ設けられる。また15は、上記室内側熱交換器３に
相対向して配設される室内送風機である。
れる傾向にある。この種空気調和機の回路構成は、従
来、第10図に示すようになっている。すなわち、１はた
とえばインバータ制御される圧縮機,2は四方弁,3は室内
側熱交換器,4は減圧装置である減圧弁,5は室外側熱交換
器であり、これらは冷媒管Ｐを介して順次接続され、ヒ
ートポンプ式の冷凍サイクル回路Ｓを構成するようにな
っている。このようにして構成される冷凍サイクル回路
Ｓの上記圧縮機１と四方弁２との間には蓄熱槽６が配置
される。この蓄熱槽６は、密閉構造の容器内にたとえば
水，ブラインあるいはパラフィンなど体積変化の大きい
蓄熱剤を収容するとともに加熱熱交換器７と吸熱熱交換
器８とが配置される。上記加熱熱交換器７は圧縮機１と
四方弁２との間に連通するよう接続され、上記吸熱熱交
換器８は室内側熱交換器３と減圧弁４との間から分岐
し、圧縮機１の吸込側に連通する吸熱バイパス回路９の
中途部に設けられる。このような回路には、複数の開閉
弁である二方弁が設けられる。すなわち、吸熱バイパス
回路９の吸熱熱交換器８導入側に第１の二方弁10,室内
側熱交換器３と減圧弁４との間に第２の二方弁11,吸熱
熱交換器８導出側と上記室外側熱交換器５とを連通する
バイパス回路12の中途部に第３の二方弁13,吸熱バイパ
ス回路９の吸熱熱交換器８導出側に第４の開閉弁14がそ
れぞれ設けられる。また15は、上記室内側熱交換器３に
相対向して配設される室内送風機である。
つぎに、この蓄熱冷凍サイクル装置の作用につき、は
じめに冷房運転について説明すると、第２の二方弁11の
み開放し他の二方弁は閉成する。冷媒は、圧縮機１−蓄
熱槽６の加熱熱交換器７−四方弁２−室外側熱交換器５
−減圧弁４−第２の二方弁11−室内側熱交換器３−四方
弁２−圧縮機１の順に循環される。上記室内側熱交換器
３において冷媒は蒸発し、被空調室からその蒸発潜熱を
奪って冷房作用をなす。
じめに冷房運転について説明すると、第２の二方弁11の
み開放し他の二方弁は閉成する。冷媒は、圧縮機１−蓄
熱槽６の加熱熱交換器７−四方弁２−室外側熱交換器５
−減圧弁４−第２の二方弁11−室内側熱交換器３−四方
弁２−圧縮機１の順に循環される。上記室内側熱交換器
３において冷媒は蒸発し、被空調室からその蒸発潜熱を
奪って冷房作用をなす。
また暖房運転をなす場合には、四方弁２を逆転させて
第２の二方弁11を開放し、他の二方弁は閉成して、図中
一点鎖線矢印に示す方向に冷媒を循環させる。すなわ
ち、圧縮機１−蓄熱槽６の加熱熱交換器７−四方弁２−
室内側熱交換器３−第２の二方弁11−減圧弁４−室外側
熱交換器５−四方弁２−圧縮機１の順である。したがっ
て、室内側熱交換器３で冷媒が凝縮し、ここから被空調
室に放出される冷媒の凝縮熱により暖房作用を得る。ま
た、蓄熱槽６内の加熱熱交換器７は冷媒を凝縮するとこ
ろから、この凝縮熱が蓄熱槽６内の蓄熱剤に放出され、
蓄熱温度の上昇を得る。
第２の二方弁11を開放し、他の二方弁は閉成して、図中
一点鎖線矢印に示す方向に冷媒を循環させる。すなわ
ち、圧縮機１−蓄熱槽６の加熱熱交換器７−四方弁２−
室内側熱交換器３−第２の二方弁11−減圧弁４−室外側
熱交換器５−四方弁２−圧縮機１の順である。したがっ
て、室内側熱交換器３で冷媒が凝縮し、ここから被空調
室に放出される冷媒の凝縮熱により暖房作用を得る。ま
た、蓄熱槽６内の加熱熱交換器７は冷媒を凝縮するとこ
ろから、この凝縮熱が蓄熱槽６内の蓄熱剤に放出され、
蓄熱温度の上昇を得る。
特に気温が低下する冬期の早朝などでは、暖房立上り
に時間がかかる。ところがこのような蓄熱タイプのもの
であると、吸熱熱交換器８が蓄熱剤から熱を吸収して比
較的早い時間で所定の温度に上昇できる。すなわち、蓄
熱暖房立上り運転の際には、第１の二方弁10と第４の二
方弁14を開放し、第２の二方弁11を閉成して、冷媒を図
中実線矢印に示す方向に導く。圧縮機１−蓄熱槽６の加
熱熱交換器７−四方弁２−室内側熱交換器３−第１の二
方弁10−吸熱熱交換器８−第４の二方弁14−圧縮機１の
順である。したがって、吸熱熱交換器８は蓄熱剤から熱
を吸収してここを導通する冷媒の温度を上昇せしめ、圧
縮機１に導くことになるので、外気温度が低いにも拘ら
ずこの圧縮効率の向上を図れる。
に時間がかかる。ところがこのような蓄熱タイプのもの
であると、吸熱熱交換器８が蓄熱剤から熱を吸収して比
較的早い時間で所定の温度に上昇できる。すなわち、蓄
熱暖房立上り運転の際には、第１の二方弁10と第４の二
方弁14を開放し、第２の二方弁11を閉成して、冷媒を図
中実線矢印に示す方向に導く。圧縮機１−蓄熱槽６の加
熱熱交換器７−四方弁２−室内側熱交換器３−第１の二
方弁10−吸熱熱交換器８−第４の二方弁14−圧縮機１の
順である。したがって、吸熱熱交換器８は蓄熱剤から熱
を吸収してここを導通する冷媒の温度を上昇せしめ、圧
縮機１に導くことになるので、外気温度が低いにも拘ら
ずこの圧縮効率の向上を図れる。
このような蓄熱暖房立上り運転に備えて、蓄熱剤に対
する蓄熱専用運転をなすことができる。すなわち、この
ときは第２の二方弁11のみ開放し、他の二方弁は閉成す
る。冷媒は図中破線矢印に示すように導かれる。この流
れは、先に説明した暖房運転の際の冷媒の流れと同一で
ある。ただし、上記室内側熱交換器３に対向して配設さ
れる室内送風機15の駆動は停止する。したがって、室内
側熱交換器３における熱交換はなさないから暖房作用は
なく、かつ加熱熱交換器８のみで冷媒が凝縮し、この凝
縮熱の全てが蓄熱剤に蓄熱される。
する蓄熱専用運転をなすことができる。すなわち、この
ときは第２の二方弁11のみ開放し、他の二方弁は閉成す
る。冷媒は図中破線矢印に示すように導かれる。この流
れは、先に説明した暖房運転の際の冷媒の流れと同一で
ある。ただし、上記室内側熱交換器３に対向して配設さ
れる室内送風機15の駆動は停止する。したがって、室内
側熱交換器３における熱交換はなさないから暖房作用は
なく、かつ加熱熱交換器８のみで冷媒が凝縮し、この凝
縮熱の全てが蓄熱剤に蓄熱される。
この他、四方弁２を切換え、かつ二方弁10,11,13,14
を開閉することにより、被空調室の暖房作用を行ないな
がら室外側熱交換器５の除霜をなす蓄熱除霜運転，上記
暖房作用は停止して室外側熱交換器５の除霜をなす補助
除霜運転などが可能である。先に説明した冷房運転等と
ともに、下記表である「制御シーケンス」にその詳細を
記す。ここで、各二方弁におけるONは弁開放,OFFは弁閉
成である。
を開閉することにより、被空調室の暖房作用を行ないな
がら室外側熱交換器５の除霜をなす蓄熱除霜運転，上記
暖房作用は停止して室外側熱交換器５の除霜をなす補助
除霜運転などが可能である。先に説明した冷房運転等と
ともに、下記表である「制御シーケンス」にその詳細を
記す。ここで、各二方弁におけるONは弁開放,OFFは弁閉
成である。
しかしながら、このような蓄熱冷凍サイクル装置にお
いては、特に蓄熱専用運転に問題があった。すなわち、
蓄熱槽６内には加熱熱交換器７と吸熱熱交換器８との２
組の熱交換器があるにも拘らず、実際に作用するのは加
熱熱交換器７のみである。このため、凝縮容量が極く小
さく、高圧がすぐに上昇して高圧保護スイッチもしくは
保護制御機構が頻繁に作用して、圧縮機１の運転停止を
頻繁に繰返すことになる。結局、蓄熱作用の効率低下、
蓄熱温度レベルの低下，圧縮機の信頼性低下に繋がると
いう不具合がある。
いては、特に蓄熱専用運転に問題があった。すなわち、
蓄熱槽６内には加熱熱交換器７と吸熱熱交換器８との２
組の熱交換器があるにも拘らず、実際に作用するのは加
熱熱交換器７のみである。このため、凝縮容量が極く小
さく、高圧がすぐに上昇して高圧保護スイッチもしくは
保護制御機構が頻繁に作用して、圧縮機１の運転停止を
頻繁に繰返すことになる。結局、蓄熱作用の効率低下、
蓄熱温度レベルの低下，圧縮機の信頼性低下に繋がると
いう不具合がある。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述したような蓄熱専用運転において、蓄
熱槽の加熱熱交換器のみが凝縮作用をなすことによる蓄
熱作用の効率低下、蓄熱温度レベルの低下，圧縮機の信
頼性低下の全てを除去し、加熱熱交換器と吸熱熱交換器
との両方で凝縮作用をなすことにより、蓄熱作用の効率
向上、蓄熱温度レベルの上昇，圧縮機の信頼性向上を図
れる蓄熱冷凍サイクル装置を提供することを目的とす
る。
熱槽の加熱熱交換器のみが凝縮作用をなすことによる蓄
熱作用の効率低下、蓄熱温度レベルの低下，圧縮機の信
頼性低下の全てを除去し、加熱熱交換器と吸熱熱交換器
との両方で凝縮作用をなすことにより、蓄熱作用の効率
向上、蓄熱温度レベルの上昇，圧縮機の信頼性向上を図
れる蓄熱冷凍サイクル装置を提供することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、圧縮機，四方弁，室内側熱交換
器，減圧装置，室外側熱交換器を順次冷媒管を介して連
通するヒートポンプ式の冷凍サイクル回路を備え、この
冷凍サイクル回路の圧縮機と四方弁との間に加熱熱交換
器，室内側熱交換器と減圧装置との間から分岐し圧縮機
の吸込側と連通する吸熱バイパス回路の中途部に設けら
れる吸熱熱交換器および蓄熱剤を蓄熱槽に収容してなる
ものにおいて、上記圧縮機の吐出側から分岐し開閉弁を
介して上記吸熱バイパス回路の吸熱熱交換器導入側に連
通する分岐冷媒管と、上記吸熱熱交換器導出側から分岐
し開閉弁を介して上記各運転時における室外側熱交換器
の流入側に連通するバイパス回路とを備えたことを特徴
とする蓄熱冷凍サイクル装置である。
器，減圧装置，室外側熱交換器を順次冷媒管を介して連
通するヒートポンプ式の冷凍サイクル回路を備え、この
冷凍サイクル回路の圧縮機と四方弁との間に加熱熱交換
器，室内側熱交換器と減圧装置との間から分岐し圧縮機
の吸込側と連通する吸熱バイパス回路の中途部に設けら
れる吸熱熱交換器および蓄熱剤を蓄熱槽に収容してなる
ものにおいて、上記圧縮機の吐出側から分岐し開閉弁を
介して上記吸熱バイパス回路の吸熱熱交換器導入側に連
通する分岐冷媒管と、上記吸熱熱交換器導出側から分岐
し開閉弁を介して上記各運転時における室外側熱交換器
の流入側に連通するバイパス回路とを備えたことを特徴
とする蓄熱冷凍サイクル装置である。
（作用） このようにして構成することにより、加熱熱交換器は
暖房運転，蓄熱暖房立上り運転および蓄熱専用運転等常
に圧縮機の吐出冷媒を導通させて上記蓄熱剤に冷媒の凝
縮熱を放出し、吸熱熱交換器は蓄熱暖房立上り運転の際
に上記吸熱バイパス回路を開放して吸熱熱交換器で蓄熱
剤が蓄熱した熱を吸収し冷媒温度を上昇させ、しかも蓄
熱専用運転の際に冷媒分岐管の開閉弁を開放して圧縮機
の吐出冷媒を分岐冷媒管を介して吸熱熱交換器に導通さ
せることにより、上記加熱熱交換器とともに蓄熱剤に冷
媒の凝縮熱を放出させる。同時に、バイパス回路の開閉
弁を開放する。吸熱熱交換器から導出された冷媒は、バ
イパス回路に導かれ、ここから室外側熱交換器の流入側
で合流し冷凍サイクルが完成する。
暖房運転，蓄熱暖房立上り運転および蓄熱専用運転等常
に圧縮機の吐出冷媒を導通させて上記蓄熱剤に冷媒の凝
縮熱を放出し、吸熱熱交換器は蓄熱暖房立上り運転の際
に上記吸熱バイパス回路を開放して吸熱熱交換器で蓄熱
剤が蓄熱した熱を吸収し冷媒温度を上昇させ、しかも蓄
熱専用運転の際に冷媒分岐管の開閉弁を開放して圧縮機
の吐出冷媒を分岐冷媒管を介して吸熱熱交換器に導通さ
せることにより、上記加熱熱交換器とともに蓄熱剤に冷
媒の凝縮熱を放出させる。同時に、バイパス回路の開閉
弁を開放する。吸熱熱交換器から導出された冷媒は、バ
イパス回路に導かれ、ここから室外側熱交換器の流入側
で合流し冷凍サイクルが完成する。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図にもとづいて説明す
る。基本的な冷凍サイクル回路Ｓは先に第１図で説明し
たものと同一であるので、同番号を付して新たな説明は
省略する。また、圧縮機１と四方弁２との間に蓄熱槽６
が設けられ、これは蓄熱剤とともに加熱熱交換器７と吸
熱熱交換器８を収容することも同様である。上記加熱熱
交換器７は圧縮機１の吐出側で、これと四方弁２との間
に連通するよう接触されること、および上記吸熱熱交換
器８は室内側熱交換器３と減圧弁４との間から分岐し、
圧縮機１の吸込側に連通する吸熱バイパス回路９の中途
部に連通することも同様である。なお、この吸熱バイパ
ス回路９の吸熱熱交換器８の導入側に設けられる第１の
二方弁10と並列に第５の二方弁16が並列に接続される。
さらにまた、この吸熱熱交換器８の導入側と、圧縮機１
の吐出側とは、中途部に開閉弁である第６の二方弁17を
有する分岐冷媒管Paで接続される。また、上記バイパス
回路12に第３の二方弁13を備えることは変わりがない
が、この第３の二方弁13には、開閉弁である第７の二方
弁18と補助キャピラリ19とが並列に接続されてなる。
る。基本的な冷凍サイクル回路Ｓは先に第１図で説明し
たものと同一であるので、同番号を付して新たな説明は
省略する。また、圧縮機１と四方弁２との間に蓄熱槽６
が設けられ、これは蓄熱剤とともに加熱熱交換器７と吸
熱熱交換器８を収容することも同様である。上記加熱熱
交換器７は圧縮機１の吐出側で、これと四方弁２との間
に連通するよう接触されること、および上記吸熱熱交換
器８は室内側熱交換器３と減圧弁４との間から分岐し、
圧縮機１の吸込側に連通する吸熱バイパス回路９の中途
部に連通することも同様である。なお、この吸熱バイパ
ス回路９の吸熱熱交換器８の導入側に設けられる第１の
二方弁10と並列に第５の二方弁16が並列に接続される。
さらにまた、この吸熱熱交換器８の導入側と、圧縮機１
の吐出側とは、中途部に開閉弁である第６の二方弁17を
有する分岐冷媒管Paで接続される。また、上記バイパス
回路12に第３の二方弁13を備えることは変わりがない
が、この第３の二方弁13には、開閉弁である第７の二方
弁18と補助キャピラリ19とが並列に接続されてなる。
しかして、後述する蓄熱専用運転を除き、冷房運転，
暖房運転，蓄熱暖房立上り運転，蓄熱除霜運転および補
助除霜運転など、基本的には先に第10図で示した回路構
成のものと同様の運転制御をなす。詳細は下記表の「制
御シーケンス」に記す。
暖房運転，蓄熱暖房立上り運転，蓄熱除霜運転および補
助除霜運転など、基本的には先に第10図で示した回路構
成のものと同様の運転制御をなす。詳細は下記表の「制
御シーケンス」に記す。
つぎに上記蓄熱専用運転の制御について説明する。こ
のときは、第２の二方弁11,冷媒分岐管Paに備えられる
第６の二方弁17およびバイパス回路12に備えられる第７
の二方弁18を開放し、他の二方弁は閉成する。冷媒は図
中破線矢印に示す方向に導かれる。すなわち、第２の二
方弁11の開放により、圧縮機１−蓄熱槽６の加熱熱交換
器７−四方弁２−室内側熱交換器３−第２の二方弁11−
減圧弁４−室外側熱交換器５−四方弁２−圧縮機１の順
に導かれる系統と、第６の二方弁17と第７の二方弁18と
の開放により、圧縮機１−第６の二方弁17−蓄熱槽６の
吸熱熱交換器８−第７の二方弁18−補助キャピラリ19−
室外側熱交換器５合流の順に導かれる系統との二系統で
ある。上記室内側熱交換器３に冷媒が導かれるが、室内
送風機15は停止して、ここでは冷媒が凝縮しないこと
は、従来のものと同一である。
のときは、第２の二方弁11,冷媒分岐管Paに備えられる
第６の二方弁17およびバイパス回路12に備えられる第７
の二方弁18を開放し、他の二方弁は閉成する。冷媒は図
中破線矢印に示す方向に導かれる。すなわち、第２の二
方弁11の開放により、圧縮機１−蓄熱槽６の加熱熱交換
器７−四方弁２−室内側熱交換器３−第２の二方弁11−
減圧弁４−室外側熱交換器５−四方弁２−圧縮機１の順
に導かれる系統と、第６の二方弁17と第７の二方弁18と
の開放により、圧縮機１−第６の二方弁17−蓄熱槽６の
吸熱熱交換器８−第７の二方弁18−補助キャピラリ19−
室外側熱交換器５合流の順に導かれる系統との二系統で
ある。上記室内側熱交換器３に冷媒が導かれるが、室内
送風機15は停止して、ここでは冷媒が凝縮しないこと
は、従来のものと同一である。
このようにして蓄熱専用運転の際には、蓄熱槽６にお
いて加熱熱交換器７と吸熱熱交換器８との両方が冷媒の
凝縮作用をなす。このことから、従来のものよりも凝縮
器が大きくなり、高圧上昇による頻繁な圧縮機１の運転
停止がなくなる。換言すれば、高圧上昇が抑制されて運
転継続時間が長くなり吐出温度が充分に上昇した状態で
蓄熱できるので、蓄熱量が増大する。また、蓄熱槽６内
を全体的に加熱し蓄熱できるので、蓄熱剤の温度分布が
一定し、この利用効率が向上する。
いて加熱熱交換器７と吸熱熱交換器８との両方が冷媒の
凝縮作用をなす。このことから、従来のものよりも凝縮
器が大きくなり、高圧上昇による頻繁な圧縮機１の運転
停止がなくなる。換言すれば、高圧上昇が抑制されて運
転継続時間が長くなり吐出温度が充分に上昇した状態で
蓄熱できるので、蓄熱量が増大する。また、蓄熱槽６内
を全体的に加熱し蓄熱できるので、蓄熱剤の温度分布が
一定し、この利用効率が向上する。
なお、このような蓄熱専用運転の際には、蓄熱槽６に
おいて冷媒の凝縮温度を検知して圧縮機１の制御をなす
とよい。具体的には第２図に示すように、加熱熱交換器
７の導出側に第１のセンサ21を設け、吸熱熱交換器８の
導出側に第２のセンサ22を設ける。各センサ21,22は、
図示しない制御部を介して上記インバータ式の圧縮機１
に電気的に接続する。
おいて冷媒の凝縮温度を検知して圧縮機１の制御をなす
とよい。具体的には第２図に示すように、加熱熱交換器
７の導出側に第１のセンサ21を設け、吸熱熱交換器８の
導出側に第２のセンサ22を設ける。各センサ21,22は、
図示しない制御部を介して上記インバータ式の圧縮機１
に電気的に接続する。
このようにして、蓄熱専用運転の際に第1,第２のセン
サ21,22で蓄熱槽６内の加熱熱交換器７と吸熱熱交換器
８とが冷媒を凝縮し、この凝縮温度（もしくは圧力）を
検知して、その検知信号を制御部に送り、圧縮機１を制
御する。第３図に示すように、凝縮温度が高くなったら
圧縮機１の回転数を低くして能力の低下を図り、凝縮温
度が低下すれば回転数を上げて能力向上をなす。凝縮状
態が設定値（たとえば、R-22のとき58℃,28kg/cm2Ｇ）
以上にならないように制御する。したがって、圧縮機1,
蓄熱槽6,加熱熱交換器７および吸熱熱交換器８等の機器
の安全を確保できるとともに、凝縮圧力を抑制して圧縮
機１の圧縮比を小さくでき、いわゆるCOPの高い運転を
なす。
サ21,22で蓄熱槽６内の加熱熱交換器７と吸熱熱交換器
８とが冷媒を凝縮し、この凝縮温度（もしくは圧力）を
検知して、その検知信号を制御部に送り、圧縮機１を制
御する。第３図に示すように、凝縮温度が高くなったら
圧縮機１の回転数を低くして能力の低下を図り、凝縮温
度が低下すれば回転数を上げて能力向上をなす。凝縮状
態が設定値（たとえば、R-22のとき58℃,28kg/cm2Ｇ）
以上にならないように制御する。したがって、圧縮機1,
蓄熱槽6,加熱熱交換器７および吸熱熱交換器８等の機器
の安全を確保できるとともに、凝縮圧力を抑制して圧縮
機１の圧縮比を小さくでき、いわゆるCOPの高い運転を
なす。
また、インバータ式の圧縮機１を保護するために、第
４図に示すように、圧縮機１の吐出側に温度センサ23を
設けて、この吐出温度を検知し、かつその検知信号を制
御部に送るようにしてもよい。すなわち、たとえば過負
荷運転やガスリークなどの影響で圧縮機１の吐出冷媒温
度が異常上昇すると、蓄熱槽６に充填される蓄熱剤の体
積膨張により槽内容積よりも封入量がオーバーして、漏
洩事故もしくは液圧縮による槽破壊の恐れがある。そこ
で第５図に示すように、たとえばパラフィンのごとき蓄
熱剤の液面Ｈを蓄熱槽６の上端部と空隙を存するように
収容する。上記温度センサ23は、ここでは図示しない圧
縮機と蓄熱槽６とを連通する冷媒管Ｐの内部に取付け
る。
４図に示すように、圧縮機１の吐出側に温度センサ23を
設けて、この吐出温度を検知し、かつその検知信号を制
御部に送るようにしてもよい。すなわち、たとえば過負
荷運転やガスリークなどの影響で圧縮機１の吐出冷媒温
度が異常上昇すると、蓄熱槽６に充填される蓄熱剤の体
積膨張により槽内容積よりも封入量がオーバーして、漏
洩事故もしくは液圧縮による槽破壊の恐れがある。そこ
で第５図に示すように、たとえばパラフィンのごとき蓄
熱剤の液面Ｈを蓄熱槽６の上端部と空隙を存するように
収容する。上記温度センサ23は、ここでは図示しない圧
縮機と蓄熱槽６とを連通する冷媒管Ｐの内部に取付け
る。
しかして、蓄熱槽６における冷媒の凝縮作用にともな
う温度変化で蓄熱剤は体積変化し、この液面Ｈが上下動
する。たとえば、高温時では体積が膨張して液面Ｈが上
昇し、かつ低温時には体積が収縮して液面Ｈは低下す
る。蓄熱剤がパラフィンで115°Ｆであるとき、この物
性は次の通りである。
う温度変化で蓄熱剤は体積変化し、この液面Ｈが上下動
する。たとえば、高温時では体積が膨張して液面Ｈが上
昇し、かつ低温時には体積が収縮して液面Ｈは低下す
る。蓄熱剤がパラフィンで115°Ｆであるとき、この物
性は次の通りである。
融点:45〜48℃ 比重（液体）:0.78 比重（固体）:0.87 上記温度センサ23は、圧縮機１の吐出冷媒温度を検知
して制御部にその検知信号を送り、この温度が設定値よ
りも高くなるとインバータ出力周波数を低下させ、圧縮
機１の回転数を落す。したがって、どのような状態でも
蓄熱剤の液面Ｈは最高位を越えることがない。換言すれ
ば、温度上限まで蓄熱剤を充填でき、最高液面との空隙
容積を最少限に設計可能であり、かつ蓄熱密度を高めら
れる。
して制御部にその検知信号を送り、この温度が設定値よ
りも高くなるとインバータ出力周波数を低下させ、圧縮
機１の回転数を落す。したがって、どのような状態でも
蓄熱剤の液面Ｈは最高位を越えることがない。換言すれ
ば、温度上限まで蓄熱剤を充填でき、最高液面との空隙
容積を最少限に設計可能であり、かつ蓄熱密度を高めら
れる。
あるいはまた、第６図に示すように、蓄熱と吸熱作用
に対する温度検知手段を備えてもよい。すなわち、蓄熱
槽６に充填される蓄熱剤に第１の温度センサ24を浸漬
し、吸熱熱交換器８の導出側に第２の温度センサ25を設
ける。上記第１の温度センサ24は、加熱，吸熱熱交換器
7,8から充分遠い位置に固定して、これらの熱影響を受
けないようにする。
に対する温度検知手段を備えてもよい。すなわち、蓄熱
槽６に充填される蓄熱剤に第１の温度センサ24を浸漬
し、吸熱熱交換器８の導出側に第２の温度センサ25を設
ける。上記第１の温度センサ24は、加熱，吸熱熱交換器
7,8から充分遠い位置に固定して、これらの熱影響を受
けないようにする。
しかして、蓄熱剤は比熱および潜熱は大であるが、熱
伝導率や流動性能が低い。蓄熱時には、第７図に示すよ
うに、Ａ直線は冷媒の蓄熱槽６入口温度,B曲線は同じく
出口温度変化であり、Ｃ曲線は蓄熱剤の温度変化であっ
てこれは緩やかな上昇がみられる。蓄熱量変化はＤ曲線
であり、これも蓄熱剤の温度変化Ｃ曲線に準じて緩やか
な変化となる。したがってこのような蓄熱時には、蓄熱
量の判断対象として上記第１の温度センサ24により、蓄
熱剤自体の温度を直接検知するとよい。
伝導率や流動性能が低い。蓄熱時には、第７図に示すよ
うに、Ａ直線は冷媒の蓄熱槽６入口温度,B曲線は同じく
出口温度変化であり、Ｃ曲線は蓄熱剤の温度変化であっ
てこれは緩やかな上昇がみられる。蓄熱量変化はＤ曲線
であり、これも蓄熱剤の温度変化Ｃ曲線に準じて緩やか
な変化となる。したがってこのような蓄熱時には、蓄熱
量の判断対象として上記第１の温度センサ24により、蓄
熱剤自体の温度を直接検知するとよい。
あるいはまた、蓄熱剤から吸熱をなす運転の際には、
第８図に示すような変化がみられる。蓄熱槽６には低温
の冷媒が導通するため、Ａ直線に示すように冷媒の入口
温度が低く、Ｂ曲線に示すようにその出口温度は漸次低
下する。これに対して上記各熱交換器7,8よりも遠い位
置の蓄熱剤の温度低下は比較的穏やかであり、図示しな
い吸熱熱交換器に近くなれば温度低下が急となる。すな
わち、蓄熱剤の温度分布が大であり、上記第１の温度セ
ンサ24による温度検知は適当でない。Ｄ曲線に示すよう
に蓄熱量は低減するので、第２の温度センサ25により吸
熱熱交換器８の冷媒出口温度の変化を検知して残存する
蓄熱量を判定できる。このような吸熱時には、吸熱熱交
換器８の出口温度が蓄熱量と相関関係にあるので、正確
な蓄熱量の把握が可能となる。そして蓄熱剤の伝熱特性
が悪い材料であっても、蓄熱量を正確に把握できること
に変りがない。
第８図に示すような変化がみられる。蓄熱槽６には低温
の冷媒が導通するため、Ａ直線に示すように冷媒の入口
温度が低く、Ｂ曲線に示すようにその出口温度は漸次低
下する。これに対して上記各熱交換器7,8よりも遠い位
置の蓄熱剤の温度低下は比較的穏やかであり、図示しな
い吸熱熱交換器に近くなれば温度低下が急となる。すな
わち、蓄熱剤の温度分布が大であり、上記第１の温度セ
ンサ24による温度検知は適当でない。Ｄ曲線に示すよう
に蓄熱量は低減するので、第２の温度センサ25により吸
熱熱交換器８の冷媒出口温度の変化を検知して残存する
蓄熱量を判定できる。このような吸熱時には、吸熱熱交
換器８の出口温度が蓄熱量と相関関係にあるので、正確
な蓄熱量の把握が可能となる。そして蓄熱剤の伝熱特性
が悪い材料であっても、蓄熱量を正確に把握できること
に変りがない。
また、第９図に示すように、蓄熱槽６に温度センサ30
を取付けるとよい。すなわち、吸熱熱交換器８を構成す
る熱交換パイプ31が蓄熱槽６の容器32周面に設けられる
断熱材33によって覆われる部分に、上記温度センサ30を
取付ける。したがって、加熱熱交換器７のみが蓄熱材を
加熱する際には吸熱熱交換器８には冷媒が流れないの
で、蓄熱剤の熱は吸熱熱交換器８の熱交換パイプ31を介
して温度センサ30に伝達し、上昇する。このとき、温度
センサ30は断熱材33によって覆われているので、外気温
度に影響されることなく一定の関係で蓄熱量との相関関
係が得られる。また、吸熱熱交換器８が吸熱作用をなす
場合には、ここに低温の冷媒を流すことにより蓄熱剤か
ら吸熱する。上記温度センサ30は冷媒吸熱熱交換器８が
加熱された後の温度を検出することになる。すなわち、
蓄熱量と吸熱後の温度には相関関係があるので、蓄熱量
の判定ができる。このようにして、１つのセンサで放熱
と吸熱時の両方の蓄熱量の把握が可能になり、しかも蓄
熱槽６の容器32外部にセンサ30を取付けるので、容器32
の形状構造を簡単化できる。熱交換パイプ31は当然、熱
伝導率がよく、蓄熱量を正確に把握でき、温度分布の大
きい蓄熱剤であっても正確な判断が可能である。
を取付けるとよい。すなわち、吸熱熱交換器８を構成す
る熱交換パイプ31が蓄熱槽６の容器32周面に設けられる
断熱材33によって覆われる部分に、上記温度センサ30を
取付ける。したがって、加熱熱交換器７のみが蓄熱材を
加熱する際には吸熱熱交換器８には冷媒が流れないの
で、蓄熱剤の熱は吸熱熱交換器８の熱交換パイプ31を介
して温度センサ30に伝達し、上昇する。このとき、温度
センサ30は断熱材33によって覆われているので、外気温
度に影響されることなく一定の関係で蓄熱量との相関関
係が得られる。また、吸熱熱交換器８が吸熱作用をなす
場合には、ここに低温の冷媒を流すことにより蓄熱剤か
ら吸熱する。上記温度センサ30は冷媒吸熱熱交換器８が
加熱された後の温度を検出することになる。すなわち、
蓄熱量と吸熱後の温度には相関関係があるので、蓄熱量
の判定ができる。このようにして、１つのセンサで放熱
と吸熱時の両方の蓄熱量の把握が可能になり、しかも蓄
熱槽６の容器32外部にセンサ30を取付けるので、容器32
の形状構造を簡単化できる。熱交換パイプ31は当然、熱
伝導率がよく、蓄熱量を正確に把握でき、温度分布の大
きい蓄熱剤であっても正確な判断が可能である。
以上説明したように本発明によれば、蓄熱専用運転の
際に、蓄熱槽内の加熱熱交換器で蓄熱作用をなすととも
に、吐出冷媒を分岐冷媒管を介して吸熱熱交換器に導び
き、ここでも蓄熱作用をなすようにしたから、凝縮器が
大きくなって高圧上昇を抑制でき、いわゆるEERが向上
するとともに頻繁な圧縮機の運転停止がなくなって過負
荷運転を防止し信頼性の向上化を得る。また、高圧上昇
を抑制できることにより、運転継続時間が長くなり、吐
出温度が充分に上昇した状態で加熱できるので、充分な
蓄熱が可能となる。蓄熱槽内の蓄熱剤に対しては、加熱
熱交換器と吸熱熱交換器の両方から加熱するので、局部
加熱を避けて全体的な加熱をなして温度分布が一定し、
この利用効率の向上と、蓄熱量の増大化を得るなどの種
々の効果を奏する。
際に、蓄熱槽内の加熱熱交換器で蓄熱作用をなすととも
に、吐出冷媒を分岐冷媒管を介して吸熱熱交換器に導び
き、ここでも蓄熱作用をなすようにしたから、凝縮器が
大きくなって高圧上昇を抑制でき、いわゆるEERが向上
するとともに頻繁な圧縮機の運転停止がなくなって過負
荷運転を防止し信頼性の向上化を得る。また、高圧上昇
を抑制できることにより、運転継続時間が長くなり、吐
出温度が充分に上昇した状態で加熱できるので、充分な
蓄熱が可能となる。蓄熱槽内の蓄熱剤に対しては、加熱
熱交換器と吸熱熱交換器の両方から加熱するので、局部
加熱を避けて全体的な加熱をなして温度分布が一定し、
この利用効率の向上と、蓄熱量の増大化を得るなどの種
々の効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す蓄熱冷凍サイクル装置
の冷凍サイクル構成図、第２図は凝縮温度検知手段を示
す冷凍サイクル一部構成図、第３図はその検知手段によ
る制御状態説明図、第４図は吐出温度検知手段を示す冷
凍サイクル一部構成図、第５図はその検知手段の具体的
取付説明図、第６図は蓄熱槽への温度センサ取付を示す
冷凍サイクル一部構成図、第７図はその蓄熱時の温度変
化状態図、第８図はその吸熱時の温度変化状態図、第９
図は蓄熱槽への温度センサ取付をさらに具体的に説明す
る一部縦断面図、第10図は本発明の従来例を示す蓄熱冷
凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室内側熱交換器、
４……減圧装置（減圧弁）、５……室外側熱交換器、６
……蓄熱槽、７……加熱熱交換器、８……吸熱熱交換
器、９……吸熱バイパス回路、17……開閉弁（第６の二
方弁）、Pa……分岐冷媒管、18……開閉弁（第７の二方
弁）、12……バイパス回路。
の冷凍サイクル構成図、第２図は凝縮温度検知手段を示
す冷凍サイクル一部構成図、第３図はその検知手段によ
る制御状態説明図、第４図は吐出温度検知手段を示す冷
凍サイクル一部構成図、第５図はその検知手段の具体的
取付説明図、第６図は蓄熱槽への温度センサ取付を示す
冷凍サイクル一部構成図、第７図はその蓄熱時の温度変
化状態図、第８図はその吸熱時の温度変化状態図、第９
図は蓄熱槽への温度センサ取付をさらに具体的に説明す
る一部縦断面図、第10図は本発明の従来例を示す蓄熱冷
凍サイクル装置の冷凍サイクル構成図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室内側熱交換器、
４……減圧装置（減圧弁）、５……室外側熱交換器、６
……蓄熱槽、７……加熱熱交換器、８……吸熱熱交換
器、９……吸熱バイパス回路、17……開閉弁（第６の二
方弁）、Pa……分岐冷媒管、18……開閉弁（第７の二方
弁）、12……バイパス回路。
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機，四方弁，室内側熱交換器，減圧装
置，室外側熱交換器を順次冷媒管を介して連通するヒー
トポンプ式の冷凍サイクル回路と、 この冷凍サイクル回路の圧縮機と四方弁との間に設けら
れる加熱熱交換器，室内側熱交換器と減圧装置との間か
ら分岐し圧縮機の吸込み側と連通する吸熱バイパス回路
の中途部に設けられる吸熱熱交換器および蓄熱剤を収容
する蓄熱槽とからなり、 暖房運転，蓄熱暖房立上り運転および蓄熱専用運転等常
に圧縮機の吐出冷媒を上記加熱熱交換器に導通して上記
蓄熱剤に冷媒の凝縮熱を放出し、蓄熱暖房立上り運転の
際に上記吸熱バイパス回路を開放し蓄熱剤が蓄熱した熱
を吸熱熱交換器で吸収して上昇させる蓄熱冷凍サイクル
装置において、 上記圧縮機の吐出側から分岐し開閉弁を介して上記吸熱
バイパス回路の吸熱熱交換器導入側に連通する分岐冷媒
管と、 上記吸熱熱交換器導出側から分岐し開閉弁を介して上記
各運転時における室外側熱交換器の流入側に連通するバ
イパス回路とを備え、 蓄熱専用運転の際のみ上記両開閉弁を開放して上記吸熱
熱交換器に圧縮機の吐出冷媒を導通させ加熱熱交換器と
ともに蓄熱剤に冷媒の凝縮熱を放出させたあと室外側熱
交換器へ流入させることを特徴とする蓄熱冷凍サイクル
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260093A JP2557415B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 蓄熱冷凍サイクル装置 |
| US07/200,053 US4869074A (en) | 1987-10-13 | 1988-05-27 | Regenerative refrigeration cycle apparatus and control method therefor |
| KR1019880006572A KR930004381B1 (ko) | 1987-10-15 | 1988-05-31 | 축열냉동 사이클장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260093A JP2557415B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 蓄熱冷凍サイクル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01102257A JPH01102257A (ja) | 1989-04-19 |
| JP2557415B2 true JP2557415B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=17343200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260093A Expired - Lifetime JP2557415B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-15 | 蓄熱冷凍サイクル装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4869074A (ja) |
| JP (1) | JP2557415B2 (ja) |
| KR (1) | KR930004381B1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5230560A (en) * | 1992-01-07 | 1993-07-27 | Whelen Technologies, Inc. | Anti-collision light assembly |
| KR100289751B1 (ko) * | 1998-04-15 | 2001-05-15 | 진금수 | 히트 펌프식 공기조화기 |
| KR100343808B1 (ko) | 1999-12-30 | 2002-07-20 | 진금수 | 히트 펌프식 공기조화기 |
| KR100357988B1 (ko) * | 2000-05-08 | 2002-10-25 | 진금수 | 히트 펌프식 냉·난방장치 |
| KR100402366B1 (ko) | 2001-08-31 | 2003-10-17 | 진금수 | 히트 펌프 시스템 |
| IL174548A (en) * | 2006-03-26 | 2010-12-30 | Vladimir Pogadaev | Air conditioning system with absorption compressor |
| KR101581466B1 (ko) * | 2008-08-27 | 2015-12-31 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화시스템 |
| CN102713459B (zh) * | 2009-12-28 | 2014-10-08 | 大金工业株式会社 | 热泵系统 |
| WO2012172605A1 (ja) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
| JP6138364B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2017-05-31 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| ITUA20162463A1 (it) * | 2016-04-11 | 2017-10-11 | Begafrost S R L | Sistema di sbrinamento dell'evaporatore esterno per impianti a pompa di calore. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4376596A (en) * | 1980-04-16 | 1983-03-15 | Green M L | Portable roadway |
| JPS59208363A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | 松下電器産業株式会社 | 蓄熱式空気調和機 |
| JPS63116073A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-20 | 株式会社東芝 | 蓄熱式ヒ−トポンプ |
| US4727727A (en) * | 1987-02-20 | 1988-03-01 | Electric Power Research Institute, Inc. | Integrated heat pump system |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62260093A patent/JP2557415B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-05-27 US US07/200,053 patent/US4869074A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-31 KR KR1019880006572A patent/KR930004381B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4869074A (en) | 1989-09-26 |
| KR930004381B1 (ko) | 1993-05-27 |
| JPH01102257A (ja) | 1989-04-19 |
| KR890007042A (ko) | 1989-06-17 |
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