JP2705032B2 - 多室式空気調和機 - Google Patents
多室式空気調和機Info
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空胃を熱源とする多室式空気調和機におい
て、各室ごとに冷房運転,暖房運転を行うための冷凍サ
イクル制御、及び、蓄熱利用のための制御を備えたヒー
トポンプ式空気調和機に関する。
て、各室ごとに冷房運転,暖房運転を行うための冷凍サ
イクル制御、及び、蓄熱利用のための制御を備えたヒー
トポンプ式空気調和機に関する。
従来の技術 従来の複数の室内機を有する多室式空気調和機につい
ては、既にさまざまな開発がなされており、例えば冷凍
・第61巻第708号(昭和61年10月号)P1038からP1045に
示されているような多室式空気調和機があり、その基本
的な技術は、第2図に示すように、室外機1内に設置さ
れた、圧縮機2,四方弁3,室外側熱交換器4,及び、室外側
膨張弁5と、並列に設置された室内機6内の室内側膨張
弁7,及び、室内側熱交換器8を並列接続した上、環状に
順次接続し、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されて
いるというものである。圧縮機2は容量可変で、供給電
力の周波数を変えることによりその容量を変えることが
できる。また、四方弁3によって冷房運転,暖房運転が
切り替えられ、冷房運転時は図中の実線矢印の方向に冷
媒が流れて冷房サイクルが形成され、暖房運転時には図
中の破線方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成され
る。また、室外側熱交換器4,及び、室内側熱交換器8に
は、近接してそれぞれ、室外側送風機9,及び、室内側送
風機10が設置されている。
ては、既にさまざまな開発がなされており、例えば冷凍
・第61巻第708号(昭和61年10月号)P1038からP1045に
示されているような多室式空気調和機があり、その基本
的な技術は、第2図に示すように、室外機1内に設置さ
れた、圧縮機2,四方弁3,室外側熱交換器4,及び、室外側
膨張弁5と、並列に設置された室内機6内の室内側膨張
弁7,及び、室内側熱交換器8を並列接続した上、環状に
順次接続し、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されて
いるというものである。圧縮機2は容量可変で、供給電
力の周波数を変えることによりその容量を変えることが
できる。また、四方弁3によって冷房運転,暖房運転が
切り替えられ、冷房運転時は図中の実線矢印の方向に冷
媒が流れて冷房サイクルが形成され、暖房運転時には図
中の破線方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成され
る。また、室外側熱交換器4,及び、室内側熱交換器8に
は、近接してそれぞれ、室外側送風機9,及び、室内側送
風機10が設置されている。
このような多室式空気調和機において、複数の、例え
ば、3台の室内機6a,6b,6cはそれぞれ個別に運転が可能
であり、室内機6aのみ運転の場合は、他の室内機6b,6c
は室内側膨張弁7b,7cを全閉にすると共に、室内側送風
機10b,10cも停止している。この時、圧縮機2はインバ
ータ等で能力制御を行い、室内機の運転台数に応じた能
力で運転することが可能である。
ば、3台の室内機6a,6b,6cはそれぞれ個別に運転が可能
であり、室内機6aのみ運転の場合は、他の室内機6b,6c
は室内側膨張弁7b,7cを全閉にすると共に、室内側送風
機10b,10cも停止している。この時、圧縮機2はインバ
ータ等で能力制御を行い、室内機の運転台数に応じた能
力で運転することが可能である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、前述の従来例では、室内機6の運転モ
ードについては3室とも同じモードに設定されてしま
い、たとえば、冬期においても2室は暖房運転を行い、
1室な冷房運転を行いたいという、暖房と冷房の同時運
転のニーズに対応できないという欠点を有していた。ま
た、使用する電力としては、空調機が主として使用され
る昼間電力であるため、年々電子機器の使用が増加して
いるという社会的見地から見ても、高負荷時刻に消費電
力のピークが極限状態になる可能性があるだけでなく、
夜間電力に比して割高であることより消費電力料金が高
いという欠点を有していた。
ードについては3室とも同じモードに設定されてしま
い、たとえば、冬期においても2室は暖房運転を行い、
1室な冷房運転を行いたいという、暖房と冷房の同時運
転のニーズに対応できないという欠点を有していた。ま
た、使用する電力としては、空調機が主として使用され
る昼間電力であるため、年々電子機器の使用が増加して
いるという社会的見地から見ても、高負荷時刻に消費電
力のピークが極限状態になる可能性があるだけでなく、
夜間電力に比して割高であることより消費電力料金が高
いという欠点を有していた。
そこで、本発明は、夜間電力を利用して蓄熱により暖
房と冷房の同時運転を実現すると共に、低運転費の空調
機を提供することを目的とするものである。
房と冷房の同時運転を実現すると共に、低運転費の空調
機を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決する本発明の技術的手段は、圧縮機、
四方弁、室外側熱交換器、第1膨張弁、冷媒熱交換器、
第2膨張弁、及び、蓄熱槽を連通して1次側冷凍サイク
ルを形成し、前記蓄熱槽は熱交換器と切替弁とからな
り、その周囲には蓄熱材を充填し、前記冷媒熱交換器は
1次側熱交換部と2次側熱交換部とからなり、1次側熱
交換部は切替弁を介して1次側冷凍サイクルと連通さ
れ、かつ、蓄熱槽内の熱交換器,第1冷媒搬送ポンプ,
室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁からなる第1の
2次側冷凍サイクル、及び、前記冷媒熱交換器内の2次
側熱交換部,第2冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出
入口に設けた切替弁からなる第2の2次側冷凍サイクル
を並列に形成すると共に、蓄熱槽内の熱交換器は切替弁
を介して1次側冷凍サイクル、あるいは、第1の2次側
冷凍サイクルと連通されるものである。
四方弁、室外側熱交換器、第1膨張弁、冷媒熱交換器、
第2膨張弁、及び、蓄熱槽を連通して1次側冷凍サイク
ルを形成し、前記蓄熱槽は熱交換器と切替弁とからな
り、その周囲には蓄熱材を充填し、前記冷媒熱交換器は
1次側熱交換部と2次側熱交換部とからなり、1次側熱
交換部は切替弁を介して1次側冷凍サイクルと連通さ
れ、かつ、蓄熱槽内の熱交換器,第1冷媒搬送ポンプ,
室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁からなる第1の
2次側冷凍サイクル、及び、前記冷媒熱交換器内の2次
側熱交換部,第2冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出
入口に設けた切替弁からなる第2の2次側冷凍サイクル
を並列に形成すると共に、蓄熱槽内の熱交換器は切替弁
を介して1次側冷凍サイクル、あるいは、第1の2次側
冷凍サイクルと連通されるものである。
作用 この技術的手段による作用は次のようになる。
圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、第1膨張弁、切替
弁、冷媒熱交換器の1次側熱交換器、第2膨張弁、切替
器、蓄熱槽内の熱交換器とを連通した1次側冷凍サイク
ルにおいて、夜間に安価な夜間電力を利用して冷媒熱交
換器の1次側熱交換部を使用しない状態で、第1膨張
弁、第2膨張弁の制御により、蓄熱槽内の蓄熱材に蓄
冷、または、蓄熱しておく。
弁、冷媒熱交換器の1次側熱交換器、第2膨張弁、切替
器、蓄熱槽内の熱交換器とを連通した1次側冷凍サイク
ルにおいて、夜間に安価な夜間電力を利用して冷媒熱交
換器の1次側熱交換部を使用しない状態で、第1膨張
弁、第2膨張弁の制御により、蓄熱槽内の蓄熱材に蓄
冷、または、蓄熱しておく。
一方、昼間は基本的に1次側冷凍サイクルでの蓄冷運
転、または、蓄熱運転を停止して、蓄熱槽内の2次側熱
交換器,第1冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出入口
に設けた切替弁からなる第1の2次側冷凍サイクルの運
転を行う。即ち、蓄熱槽内の切替弁及び、複数の室内の
負荷に応じて室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁を
制御することによって、室内機と蓄熱槽と連通して各蓄
熱槽内の蓄熱材に蓄えられた蓄冷熱を蓄熱槽内の熱交換
器を介して冷媒へ熱交換して、その冷媒を冷媒搬送ポン
プにて室内側熱交換器へ搬送して室内空気と熱交換(冷
房、または、暖房)する。これにより、夜間電力を利用
した蓄冷熱により昼間に暖房、または、冷房運転が行
え、運転費が大幅に低減できる。
転、または、蓄熱運転を停止して、蓄熱槽内の2次側熱
交換器,第1冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出入口
に設けた切替弁からなる第1の2次側冷凍サイクルの運
転を行う。即ち、蓄熱槽内の切替弁及び、複数の室内の
負荷に応じて室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁を
制御することによって、室内機と蓄熱槽と連通して各蓄
熱槽内の蓄熱材に蓄えられた蓄冷熱を蓄熱槽内の熱交換
器を介して冷媒へ熱交換して、その冷媒を冷媒搬送ポン
プにて室内側熱交換器へ搬送して室内空気と熱交換(冷
房、または、暖房)する。これにより、夜間電力を利用
した蓄冷熱により昼間に暖房、または、冷房運転が行
え、運転費が大幅に低減できる。
また、昼間運転において、室内負荷として冷房,暖房
の両方の負荷が生じた場合は、蓄冷熱による第1の2次
側冷凍サイクルの運転に加えて、1次側冷凍サイクルに
て冷房運転、または暖房運転を同時に行い、冷媒熱交換
器を介して低温あるいは、高温になった冷媒を冷媒搬送
ポンプにて室内負荷が大きい室内機へ搬送して室内空気
と熱交換(冷房、または、暖房)する第2の2次側冷凍
サイクルの運転も行う。このことにより昼間に暖房と冷
房の同時運転を行うことが可能となる。
の両方の負荷が生じた場合は、蓄冷熱による第1の2次
側冷凍サイクルの運転に加えて、1次側冷凍サイクルに
て冷房運転、または暖房運転を同時に行い、冷媒熱交換
器を介して低温あるいは、高温になった冷媒を冷媒搬送
ポンプにて室内負荷が大きい室内機へ搬送して室内空気
と熱交換(冷房、または、暖房)する第2の2次側冷凍
サイクルの運転も行う。このことにより昼間に暖房と冷
房の同時運転を行うことが可能となる。
以上の作用により、夜間電力を利用した蓄冷熱により
低運転費にて冷房・暖房運転が行えるだけでなく、昼間
に暖房と冷房の同時運転を行うことが可能になる。
低運転費にて冷房・暖房運転が行えるだけでなく、昼間
に暖房と冷房の同時運転を行うことが可能になる。
実 施 例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明を
行うが、従来と同一構成については同一符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。
行うが、従来と同一構成については同一符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。
第1図は本発明の一実施例のヒートポンプ式空気調和
機の冷凍サイクル図である。
機の冷凍サイクル図である。
この実施例のヒートポンプ式空気調和機は、室外機1
と3台の室内機6a,6b,6cとからなり、室外機1は、圧縮
機2、四方弁3、室外側熱交換器4、室外側送風機9、
第1膨張弁5、二方弁KV3,KV4、1次側熱交換部14aと2
次側熱交換器14bとからなる冷媒熱交換器HEX、第2膨張
弁12、二方弁KV1、蓄熱材11を充填した1台の熱交換器1
3と三方弁V1,V2とからなる蓄熱槽STR、第1冷媒搬送ポ
ンプPM1、及び、第2冷媒搬送ポンプPM2とから構成され
ており、3台の室内機6a,6b,6cは、室内側熱交換器8a,8
b,8c、それらの出入口に2個づつ計6個設けた三方弁Va
1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2、及び、室内側送風機10a,10b,1
0cとから構成されている。
と3台の室内機6a,6b,6cとからなり、室外機1は、圧縮
機2、四方弁3、室外側熱交換器4、室外側送風機9、
第1膨張弁5、二方弁KV3,KV4、1次側熱交換部14aと2
次側熱交換器14bとからなる冷媒熱交換器HEX、第2膨張
弁12、二方弁KV1、蓄熱材11を充填した1台の熱交換器1
3と三方弁V1,V2とからなる蓄熱槽STR、第1冷媒搬送ポ
ンプPM1、及び、第2冷媒搬送ポンプPM2とから構成され
ており、3台の室内機6a,6b,6cは、室内側熱交換器8a,8
b,8c、それらの出入口に2個づつ計6個設けた三方弁Va
1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2、及び、室内側送風機10a,10b,1
0cとから構成されている。
更に、圧縮機2と、四方弁3と、室外側熱交換器4
と、第1膨張弁5と、二方弁KV3,KV4と、冷媒熱交換器H
EXの1次側熱交換部14aと、第2膨張弁12と、二方弁KV1
と、蓄熱槽STR内の熱交換器13と三方弁V1,V2を順次連通
して1次側冷凍サイクルを形成し、一方、蓄熱槽内STR
の熱交換器13,三方弁V1,V2と、第1冷媒搬送ポンプPM1
と、室内側熱交換器8a,8b,8cと、それらの出入口に2個
ずつ計6個設けた三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2とか
らなる第1の2次側冷凍サイクル、及び、冷媒熱交換器
HEX内の2次側熱交換器14b、第2冷媒搬送ポンプPM2、
室内側熱交換器8a,8b,8c、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,
Vc2とからなる第2の2次側冷凍サイクルとを並列に備
えた2次側冷凍サイクルを形成している。
と、第1膨張弁5と、二方弁KV3,KV4と、冷媒熱交換器H
EXの1次側熱交換部14aと、第2膨張弁12と、二方弁KV1
と、蓄熱槽STR内の熱交換器13と三方弁V1,V2を順次連通
して1次側冷凍サイクルを形成し、一方、蓄熱槽内STR
の熱交換器13,三方弁V1,V2と、第1冷媒搬送ポンプPM1
と、室内側熱交換器8a,8b,8cと、それらの出入口に2個
ずつ計6個設けた三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2とか
らなる第1の2次側冷凍サイクル、及び、冷媒熱交換器
HEX内の2次側熱交換器14b、第2冷媒搬送ポンプPM2、
室内側熱交換器8a,8b,8c、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,
Vc2とからなる第2の2次側冷凍サイクルとを並列に備
えた2次側冷凍サイクルを形成している。
次に、この一実施例の構成における作用を説明する。
まず、夜間の蓄熱・蓄冷運転(1次側冷凍サイクル)
について説明する。予め、翌日の冷房負荷と暖房負荷の
概略の比率を推定し、室外機、及び、蓄熱槽の運転モー
ドを決定する。すなわち、 (室内機の総冷房負荷)≧(室内機の総暖房負荷) の場合、蓄熱槽:冷房モードに設定し、 逆に、 (室内機の総暖房負荷)>(室内機の総冷房負荷) の場合、蓄熱槽:暖房モードに設定する。
について説明する。予め、翌日の冷房負荷と暖房負荷の
概略の比率を推定し、室外機、及び、蓄熱槽の運転モー
ドを決定する。すなわち、 (室内機の総冷房負荷)≧(室内機の総暖房負荷) の場合、蓄熱槽:冷房モードに設定し、 逆に、 (室内機の総暖房負荷)>(室内機の総冷房負荷) の場合、蓄熱槽:暖房モードに設定する。
上運転モードいづれの場合についても、三方弁V1,V2
は1次側冷凍サイクルと蓄熱槽STRの熱交換器13が連通
するように、かつ、冷媒熱交換器HEXは作用しないよう
に二方弁KV1:閉,KV3:開,KV4:閉に設定し、2次側冷凍サ
イクル内の冷媒搬送ポンプPM1,PM2は停止している。上
記運転モードそれぞれについて1次側冷凍サイクルの作
用を以下説明していく。尚、四方弁のモードについて
は、圧縮機吐出側と室外熱交換器とを、かつ、圧縮機吸
入側と蓄熱槽とを連通する場合を冷房モード、圧縮機吐
出側と蓄熱槽とを、かつ、圧縮機吸入側と室外熱交換器
とを連通する場合を暖房モードと定義する。
は1次側冷凍サイクルと蓄熱槽STRの熱交換器13が連通
するように、かつ、冷媒熱交換器HEXは作用しないよう
に二方弁KV1:閉,KV3:開,KV4:閉に設定し、2次側冷凍サ
イクル内の冷媒搬送ポンプPM1,PM2は停止している。上
記運転モードそれぞれについて1次側冷凍サイクルの作
用を以下説明していく。尚、四方弁のモードについて
は、圧縮機吐出側と室外熱交換器とを、かつ、圧縮機吸
入側と蓄熱槽とを連通する場合を冷房モード、圧縮機吐
出側と蓄熱槽とを、かつ、圧縮機吸入側と室外熱交換器
とを連通する場合を暖房モードと定義する。
1)蓄熱槽:冷房モードの場合 四方弁3:冷房モード,第1膨張弁5:全開,第2膨張弁
12:所定の開度とする。この時、圧縮機2から送られる
高温高圧の冷媒は、室外側熱交換器4にて凝縮し、第2
膨張弁12で減圧されて液あるいは二相状態となり、蓄熱
槽STR内の熱交換器13の管内にて蒸発して蓄熱材11から
吸熱した後(蓄冷運転)、圧縮機2へ戻る。
12:所定の開度とする。この時、圧縮機2から送られる
高温高圧の冷媒は、室外側熱交換器4にて凝縮し、第2
膨張弁12で減圧されて液あるいは二相状態となり、蓄熱
槽STR内の熱交換器13の管内にて蒸発して蓄熱材11から
吸熱した後(蓄冷運転)、圧縮機2へ戻る。
2)蓄熱槽:暖房モード 四方弁3:冷房モード,第1膨張弁5:所定の開度,第2
膨張弁12:全開とする。この時、圧縮機2から送られる
高温高圧の冷媒は、蓄熱槽STR内の熱交換器13の管内に
て凝縮して蓄熱材11へ放熱した後(蓄熱運転)、第1膨
張弁5で減圧されて液あるいは二相状態となり、室外側
熱交換器4の管内にて蒸発して圧縮機2へ戻る。
膨張弁12:全開とする。この時、圧縮機2から送られる
高温高圧の冷媒は、蓄熱槽STR内の熱交換器13の管内に
て凝縮して蓄熱材11へ放熱した後(蓄熱運転)、第1膨
張弁5で減圧されて液あるいは二相状態となり、室外側
熱交換器4の管内にて蒸発して圧縮機2へ戻る。
次に、昼間運転について特に、昼間運転において蓄熱
槽を含む第1の2次側冷凍サイクルのみを使用する場
合、即ち、昼間運転の負荷が夜間運転による蓄冷熱によ
り賄うことができる場合(以下ケースAと呼ぶ)につい
て説明する。室内機の運転モードとしては、(A−I)
冷房モードのみ,(A−II)暖房モードのみの2つに分
けられる。これらについて以下説明する。正し、予め予
測された容量の冷房、及び、暖房運転が行われるとす
る。
槽を含む第1の2次側冷凍サイクルのみを使用する場
合、即ち、昼間運転の負荷が夜間運転による蓄冷熱によ
り賄うことができる場合(以下ケースAと呼ぶ)につい
て説明する。室内機の運転モードとしては、(A−I)
冷房モードのみ,(A−II)暖房モードのみの2つに分
けられる。これらについて以下説明する。正し、予め予
測された容量の冷房、及び、暖房運転が行われるとす
る。
尚、三方弁V1,V2は第1の2次側冷凍サイクルと蓄熱
槽STRの熱交換器13が連通するように作用し、三方弁Va
1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2の設定については、室内側熱交
換器8a,8b,8cそれぞれが蓄熱槽STRと連通する設定を第
1モード,冷媒熱交換器HEXと連通する設定を第2モー
ドと定義して以下説明していく。
槽STRの熱交換器13が連通するように作用し、三方弁Va
1,Va2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2の設定については、室内側熱交
換器8a,8b,8cそれぞれが蓄熱槽STRと連通する設定を第
1モード,冷媒熱交換器HEXと連通する設定を第2モー
ドと定義して以下説明していく。
(A−I)室内機:冷房モードのみ この場合、蓄熱槽STRは蓄冷されており、室内機6a,6
b,6cは冷房モードであるので、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,
Vc1,Vc2:第1モードとする。
b,6cは冷房モードであるので、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,
Vc1,Vc2:第1モードとする。
この状態で、第1の2次側冷凍サイクル内の冷媒は、
第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄熱槽STR内の熱交換器13
に送られ、熱交換器13を介して、蓄冷された蓄熱材11と
熱交換(放熱)して低温冷媒となり、室内側熱交換器8
a,8b,8cに送られ、そこで室内空気と熱交換(吸熱)し
て室内空気を冷却すると共に、冷媒自身は高温冷媒とな
って蓄熱槽STR内の熱交換器13に戻るという作用を繰り
返す。このようにして、室内機での冷房運転が行われ
る。
第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄熱槽STR内の熱交換器13
に送られ、熱交換器13を介して、蓄冷された蓄熱材11と
熱交換(放熱)して低温冷媒となり、室内側熱交換器8
a,8b,8cに送られ、そこで室内空気と熱交換(吸熱)し
て室内空気を冷却すると共に、冷媒自身は高温冷媒とな
って蓄熱槽STR内の熱交換器13に戻るという作用を繰り
返す。このようにして、室内機での冷房運転が行われ
る。
(A−II)室内機:暖房モードのみ この場合、蓄熱槽STRは蓄熱されており、室内機6a,6
b,6cは暖房モードであるので、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,
Vc1,Vc2:第1モードとする。
b,6cは暖房モードであるので、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2,
Vc1,Vc2:第1モードとする。
この状態で、第1の2次側冷凍サイクル内の冷媒は、
第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄熱槽STR内の熱交換器13
に送られ、熱交換器13を介して蓄熱された蓄熱材11と熱
交換(吸熱)して高温冷媒となり、室内側熱交換器8a,8
b,8cに送られ、そこで室内空気と熱交換(吸熱)して室
内空気を加熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって
蓄熱槽STR内の熱交換器13に戻るという作用を繰り返
す。このようにして、室内機での暖房運転が行われる。
第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄熱槽STR内の熱交換器13
に送られ、熱交換器13を介して蓄熱された蓄熱材11と熱
交換(吸熱)して高温冷媒となり、室内側熱交換器8a,8
b,8cに送られ、そこで室内空気と熱交換(吸熱)して室
内空気を加熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって
蓄熱槽STR内の熱交換器13に戻るという作用を繰り返
す。このようにして、室内機での暖房運転が行われる。
従って、夜間電力を利用した蓄冷熱により昼間に暖
房、または、冷房運転が行え、運転費が大幅に低減でき
る 一方、昼間運転において冷房熱交換器HEXを使用した
冷凍サイクルにて運転する場合、即ち、昼間運転の負荷
が大きく、夜間運転による蓄冷熱だけでは賄うことがで
きない場合(以下ケースBと呼ぶ)について説明する。
この場合も、基本的にはケースAと同様であるが、異な
る点は、冷媒熱交換器HEXを使用した1次側冷凍サイク
ル運転、及び、冷媒熱交換器HEXを使用した第2の2次
側冷凍サイクル運転を行うことである。即ち、1次側冷
凍サイクルにおいて冷媒熱交換器HEXの1次側熱交換部1
4aへ冷媒が流入するように、かつ、蓄熱槽STRの熱交換
器13へは冷媒が流入しないように、二方弁KV1:開,KV3:
閉,KV4:開に設定する。
房、または、冷房運転が行え、運転費が大幅に低減でき
る 一方、昼間運転において冷房熱交換器HEXを使用した
冷凍サイクルにて運転する場合、即ち、昼間運転の負荷
が大きく、夜間運転による蓄冷熱だけでは賄うことがで
きない場合(以下ケースBと呼ぶ)について説明する。
この場合も、基本的にはケースAと同様であるが、異な
る点は、冷媒熱交換器HEXを使用した1次側冷凍サイク
ル運転、及び、冷媒熱交換器HEXを使用した第2の2次
側冷凍サイクル運転を行うことである。即ち、1次側冷
凍サイクルにおいて冷媒熱交換器HEXの1次側熱交換部1
4aへ冷媒が流入するように、かつ、蓄熱槽STRの熱交換
器13へは冷媒が流入しないように、二方弁KV1:開,KV3:
閉,KV4:開に設定する。
(B−I)室内機:冷房モードのみ(室内機6cの室内冷
房負荷が大きい場合) この場合、1次側冷凍サイクル:冷房モード、即ち、
四方弁3:冷房モードとし、第1膨張弁5:所定の開度,第
2膨張弁12:全開に設定する。また、夜間に蓄冷されて
いる蓄熱槽を使用して冷房運転を行う室内機を6aと6b、
冷媒熱交換器HEXを使用して冷房運転を行う室内機を6c
とする。従って、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2:第1モード,V
c1,Vc2:第2モードとする。
房負荷が大きい場合) この場合、1次側冷凍サイクル:冷房モード、即ち、
四方弁3:冷房モードとし、第1膨張弁5:所定の開度,第
2膨張弁12:全開に設定する。また、夜間に蓄冷されて
いる蓄熱槽を使用して冷房運転を行う室内機を6aと6b、
冷媒熱交換器HEXを使用して冷房運転を行う室内機を6c
とする。従って、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2:第1モード,V
c1,Vc2:第2モードとする。
この状態で、室内機6a,6bの冷房運転は第1の2次側
冷凍サイクルの運転によって行われ、第1の2次側冷凍
サイクル内の冷媒は、第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄
熱槽内の熱交換器13に送られ、蓄熱材11と熱交換(放
熱)して低温冷媒となり、室内側熱交換器6a,6bに送ら
れ、そこで室内空気と熱交換(吸熱)して室内空気を冷
却すると共に、冷媒自身は高温冷媒となって蓄熱槽STR
に戻る。
冷凍サイクルの運転によって行われ、第1の2次側冷凍
サイクル内の冷媒は、第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄
熱槽内の熱交換器13に送られ、蓄熱材11と熱交換(放
熱)して低温冷媒となり、室内側熱交換器6a,6bに送ら
れ、そこで室内空気と熱交換(吸熱)して室内空気を冷
却すると共に、冷媒自身は高温冷媒となって蓄熱槽STR
に戻る。
また、室内機を6cの1次側冷凍サイクルの運転によっ
て行われ、圧縮機2から送られる高温高圧の冷媒は、室
外側熱交換器4の管内にて凝縮し、第1膨張弁5で減圧
されて液あるいは二相状態となり、冷媒熱交換器HEXの
1次側熱交換部14aの管内にて蒸発して2次側熱交換器1
4bを介して第2の2次側冷凍サイクル内の冷媒から吸熱
した後、圧縮機2へ戻る。一方、冷媒熱交換器HEXの2
次側熱交換器14bを介して低温となった第2の2次側冷
凍サイクル内の冷媒は、第2冷媒搬送ポンプPM2にて、
室内側熱交換器8cに送られ、そこで室内空気と熱交換
(吸熱)して室内空気を冷却すると共に、冷媒自身は高
温冷媒となって冷媒熱交換器HEXの2次側熱交換器14bに
戻るという作用を繰り返して室内機6cの冷房運転が行わ
れる。
て行われ、圧縮機2から送られる高温高圧の冷媒は、室
外側熱交換器4の管内にて凝縮し、第1膨張弁5で減圧
されて液あるいは二相状態となり、冷媒熱交換器HEXの
1次側熱交換部14aの管内にて蒸発して2次側熱交換器1
4bを介して第2の2次側冷凍サイクル内の冷媒から吸熱
した後、圧縮機2へ戻る。一方、冷媒熱交換器HEXの2
次側熱交換器14bを介して低温となった第2の2次側冷
凍サイクル内の冷媒は、第2冷媒搬送ポンプPM2にて、
室内側熱交換器8cに送られ、そこで室内空気と熱交換
(吸熱)して室内空気を冷却すると共に、冷媒自身は高
温冷媒となって冷媒熱交換器HEXの2次側熱交換器14bに
戻るという作用を繰り返して室内機6cの冷房運転が行わ
れる。
このようにして、3室のうち1室の室内負荷が大きい
場合でも負荷に対応した冷房運転を行うことができる。
場合でも負荷に対応した冷房運転を行うことができる。
(B−II)室内機:暖房モードのみ(室内機6cの室内冷
房負荷が大きい場合) この場合、1次側冷凍サイクル:暖房モードで、四方
弁:暖房モード,第1膨張弁:所定の開度,第2膨張弁
12:全開とする。また、蓄熱槽を使用して暖房運転を行
う室内機を6aと6b、第2蓄熱槽を使用して暖房運転を行
う室内機を6cとする。従って、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2:
第1モード,Vc1,Vc2:第2モードとする。
房負荷が大きい場合) この場合、1次側冷凍サイクル:暖房モードで、四方
弁:暖房モード,第1膨張弁:所定の開度,第2膨張弁
12:全開とする。また、蓄熱槽を使用して暖房運転を行
う室内機を6aと6b、第2蓄熱槽を使用して暖房運転を行
う室内機を6cとする。従って、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2:
第1モード,Vc1,Vc2:第2モードとする。
この状態で、室内機6a,6bの暖房運転は第1の2次側
冷凍サイクルの運転によって行われ、第1の2次側冷凍
サイクル内の冷媒は、第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄
熱槽STR内の熱交換器13に送られ、蓄熱材11と熱交換
(吸熱)して高温冷媒となり、室内側熱交換器6a,6bに
送られ、そこで室内空気と熱交換(放熱)して室内空気
を加熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって蓄熱槽
STRに戻る。
冷凍サイクルの運転によって行われ、第1の2次側冷凍
サイクル内の冷媒は、第1冷媒搬送ポンプPM1にて、蓄
熱槽STR内の熱交換器13に送られ、蓄熱材11と熱交換
(吸熱)して高温冷媒となり、室内側熱交換器6a,6bに
送られ、そこで室内空気と熱交換(放熱)して室内空気
を加熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって蓄熱槽
STRに戻る。
また、室内機を6cの1次側冷凍サイクルの運転によっ
て行われ、圧縮機2から送られる高温高圧の冷媒は、冷
媒熱交換器HEXの1次側熱交換器14aの管内にて凝縮し、
2次側熱交換器14bを介して第2の2次側冷凍サイクル
内の冷媒へ放熱した後、第1膨張弁5で減圧されて液あ
るいは二相状態となり、室外側熱交換器4の管内にて蒸
発して圧縮機2へ戻る。一方、第2の2次側冷凍サイク
ルにおいて、冷媒熱交換器HEXの2次側交換器14bを介し
て高温となった第2の2次側冷凍サイクル内の冷媒が、
第2冷媒搬送ポンプPM2にて室内側熱交換器6cに送ら
れ、そこで室内空気と熱交換(放熱)して室内空気を加
熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって冷媒熱交換
器HEXの2次側熱交換器14bに戻るという作用を繰り返し
て室内機6cの暖房運転が行われる。
て行われ、圧縮機2から送られる高温高圧の冷媒は、冷
媒熱交換器HEXの1次側熱交換器14aの管内にて凝縮し、
2次側熱交換器14bを介して第2の2次側冷凍サイクル
内の冷媒へ放熱した後、第1膨張弁5で減圧されて液あ
るいは二相状態となり、室外側熱交換器4の管内にて蒸
発して圧縮機2へ戻る。一方、第2の2次側冷凍サイク
ルにおいて、冷媒熱交換器HEXの2次側交換器14bを介し
て高温となった第2の2次側冷凍サイクル内の冷媒が、
第2冷媒搬送ポンプPM2にて室内側熱交換器6cに送ら
れ、そこで室内空気と熱交換(放熱)して室内空気を加
熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって冷媒熱交換
器HEXの2次側熱交換器14bに戻るという作用を繰り返し
て室内機6cの暖房運転が行われる。
このようにして、3室のうち1室の室内負荷が大きい
場合でも負荷に対応した暖房運転を行うことができる。
場合でも負荷に対応した暖房運転を行うことができる。
(B−III)冷暖混成モード まず、蓄熱槽STR:蓄冷の場合について述べる。蓄熱槽
を使用して冷房運転を行う室内機を6aと6b、冷媒熱交換
器を使用して暖房運転を行う室内機を6cとする。従っ
て、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2:第1モード,Vc1,Vc2:第2
モードとする。
を使用して冷房運転を行う室内機を6aと6b、冷媒熱交換
器を使用して暖房運転を行う室内機を6cとする。従っ
て、三方弁Va1,Va2,Vb1,Vb2:第1モード,Vc1,Vc2:第2
モードとする。
この状態で、室内機を6aと6bの冷房運転は、第1の2
次側冷凍サイクルの運転によって行われる。すなわち、
第1の2次側冷凍サイクル内の冷媒は、第1冷媒搬送ポ
ンプPM1にて、蓄熱槽STR内の熱交換器13に送られ、熱交
換器13を介して蓄冷された蓄熱材11と熱交換(放熱)し
て低温冷媒となり、室内側熱交換器8a,8bに送られ、そ
こで室内空気と熱交換(吸熱)して室内空気を冷却する
と共に、冷媒自身は高温冷媒となって蓄熱槽STR内の熱
交換器13に戻るという作用を繰り返して、室内機6a,6b
の冷房運転が行われる。
次側冷凍サイクルの運転によって行われる。すなわち、
第1の2次側冷凍サイクル内の冷媒は、第1冷媒搬送ポ
ンプPM1にて、蓄熱槽STR内の熱交換器13に送られ、熱交
換器13を介して蓄冷された蓄熱材11と熱交換(放熱)し
て低温冷媒となり、室内側熱交換器8a,8bに送られ、そ
こで室内空気と熱交換(吸熱)して室内空気を冷却する
と共に、冷媒自身は高温冷媒となって蓄熱槽STR内の熱
交換器13に戻るという作用を繰り返して、室内機6a,6b
の冷房運転が行われる。
また、室内機6cでの暖房運転については、1次側冷凍
サイクルの運転によって行われ、冷媒熱交換器HEXが作
用し、蓄熱槽STRは作用しないように二方弁KV1:開,KV3:
閉,KV4:開に設定し、四方弁3:暖房モード,第1膨張弁
5:所定の開度,第2膨張弁12:全開とする。この時、圧
縮機2から送られる高温高圧の冷媒は、冷媒熱交換器HE
X内の1次側熱交換器14aの管内にて凝縮して2次側熱交
換器14bを介して第2の2次側冷凍サイクル内の冷媒へ
放熱した後、第1膨張弁5で減圧されて液あるいは二相
状態となり、室外側熱交換器4の管内にて蒸発して圧縮
機2へ戻る。一方、冷媒熱交換器HEXの2次側熱交換器1
4bを介して高温となった第2の2次側冷凍サイクル内の
冷媒は、第2冷媒搬送ポンプPM2にて、室内側熱交換器8
cに送られ、そこで室内空気と熱交換(放熱)して室内
空気を加熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって冷
媒熱交換器HEXの2次側熱交換器14bに戻るという作用を
繰り返して室内機6cの冷房運転が行われる。
サイクルの運転によって行われ、冷媒熱交換器HEXが作
用し、蓄熱槽STRは作用しないように二方弁KV1:開,KV3:
閉,KV4:開に設定し、四方弁3:暖房モード,第1膨張弁
5:所定の開度,第2膨張弁12:全開とする。この時、圧
縮機2から送られる高温高圧の冷媒は、冷媒熱交換器HE
X内の1次側熱交換器14aの管内にて凝縮して2次側熱交
換器14bを介して第2の2次側冷凍サイクル内の冷媒へ
放熱した後、第1膨張弁5で減圧されて液あるいは二相
状態となり、室外側熱交換器4の管内にて蒸発して圧縮
機2へ戻る。一方、冷媒熱交換器HEXの2次側熱交換器1
4bを介して高温となった第2の2次側冷凍サイクル内の
冷媒は、第2冷媒搬送ポンプPM2にて、室内側熱交換器8
cに送られ、そこで室内空気と熱交換(放熱)して室内
空気を加熱すると共に、冷媒自身は低温冷媒となって冷
媒熱交換器HEXの2次側熱交換器14bに戻るという作用を
繰り返して室内機6cの冷房運転が行われる。
このようにして、第1の2次側冷凍サイクルにて室内
機6a,6bの冷房運転,第2の2次側冷凍サイクルにて室
内機6cの暖房運転、すなわち、昼間において暖房と冷房
の同時運転が可能になる。
機6a,6bの冷房運転,第2の2次側冷凍サイクルにて室
内機6cの暖房運転、すなわち、昼間において暖房と冷房
の同時運転が可能になる。
逆に、蓄熱槽STR:蓄熱の場合については、蓄熱槽を使
用した第1の2次側冷凍サイクルにて暖房運転,冷媒熱
交換器を使用した第2の2次側冷凍サイクルにて冷房運
転を行うことができる。
用した第1の2次側冷凍サイクルにて暖房運転,冷媒熱
交換器を使用した第2の2次側冷凍サイクルにて冷房運
転を行うことができる。
以上のように、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、第
1膨張弁、冷媒熱交換器、第2膨張弁、及び、蓄熱槽を
連通して1次側冷凍サイクルを形成し、前記蓄熱槽は熱
交換器と切替弁とからなり、その周囲には蓄熱材を充填
し、前記冷媒熱交換器は1次側熱交換部と2次側熱交換
部とからなり、1次側熱交換部は切替弁を介して1次側
冷凍サイクルと連通され、かつ、蓄熱槽内の熱交換器,
第1冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出入口に設けた
切替弁からなる第1の2次側冷凍サイクル、及び、前記
冷媒熱交換器内の2次側熱交換部,第2冷媒搬送ポン
プ,室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁からなる第
2の2次側冷凍サイクルを並列に形成すると共に、蓄熱
槽内の熱交換器は切替弁を介して1次側冷凍サイクル、
あるいは、第1の2次側冷凍サイクルと連通される多室
式空調機において、上記のように制御することにより、
夜間電力を利用した蓄冷熱により昼間に暖房、または、
冷房運転が行え、運転費が大幅に低減できると共に、昼
間に負荷に対応した冷暖房運転、及び、暖房と冷房の同
時運転を行うことが可能になる。
1膨張弁、冷媒熱交換器、第2膨張弁、及び、蓄熱槽を
連通して1次側冷凍サイクルを形成し、前記蓄熱槽は熱
交換器と切替弁とからなり、その周囲には蓄熱材を充填
し、前記冷媒熱交換器は1次側熱交換部と2次側熱交換
部とからなり、1次側熱交換部は切替弁を介して1次側
冷凍サイクルと連通され、かつ、蓄熱槽内の熱交換器,
第1冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出入口に設けた
切替弁からなる第1の2次側冷凍サイクル、及び、前記
冷媒熱交換器内の2次側熱交換部,第2冷媒搬送ポン
プ,室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁からなる第
2の2次側冷凍サイクルを並列に形成すると共に、蓄熱
槽内の熱交換器は切替弁を介して1次側冷凍サイクル、
あるいは、第1の2次側冷凍サイクルと連通される多室
式空調機において、上記のように制御することにより、
夜間電力を利用した蓄冷熱により昼間に暖房、または、
冷房運転が行え、運転費が大幅に低減できると共に、昼
間に負荷に対応した冷暖房運転、及び、暖房と冷房の同
時運転を行うことが可能になる。
発明の効果 以上のように本発明は、圧縮機、四方弁、室外側熱交
換器、第1膨張弁、冷媒熱交換器、第2膨張弁、及び、
蓄熱槽を連通して1次側冷凍サイクルを形成し、前記蓄
積槽は熱交換器と切替弁とからなり、その周囲には蓄熱
材を充填し、前記冷媒熱交換器は1次側熱交換部と2次
側熱交換部とからなり、1次側熱交換部は切替弁を介し
て1次側冷凍サイクルと連通され、かつ、蓄熱槽内の熱
交換器,第1冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出入口
に設けた切替弁からなる第1の2次側冷凍サイクル、及
び、前記冷媒熱交換器内の2次側熱交換部,第2冷媒搬
送ポンプ,室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁から
なる第2の2次側冷凍サイクルを並列に形成すると共
に、蓄熱槽内の熱交換器は切替弁を介して1次側冷凍サ
イクル、あるいは、第1の2次側冷凍サイクルと連通さ
れることにより、夜間電力を利用した蓄冷熱により昼間
に暖房、または、冷房運転が行え、運転費が大幅に低減
できると共に、昼間に負荷に対応した冷暖房運転、及
び、暖房と冷房の同時運転を実現できる。
換器、第1膨張弁、冷媒熱交換器、第2膨張弁、及び、
蓄熱槽を連通して1次側冷凍サイクルを形成し、前記蓄
積槽は熱交換器と切替弁とからなり、その周囲には蓄熱
材を充填し、前記冷媒熱交換器は1次側熱交換部と2次
側熱交換部とからなり、1次側熱交換部は切替弁を介し
て1次側冷凍サイクルと連通され、かつ、蓄熱槽内の熱
交換器,第1冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出入口
に設けた切替弁からなる第1の2次側冷凍サイクル、及
び、前記冷媒熱交換器内の2次側熱交換部,第2冷媒搬
送ポンプ,室内側熱交換器の出入口に設けた切替弁から
なる第2の2次側冷凍サイクルを並列に形成すると共
に、蓄熱槽内の熱交換器は切替弁を介して1次側冷凍サ
イクル、あるいは、第1の2次側冷凍サイクルと連通さ
れることにより、夜間電力を利用した蓄冷熱により昼間
に暖房、または、冷房運転が行え、運転費が大幅に低減
できると共に、昼間に負荷に対応した冷暖房運転、及
び、暖房と冷房の同時運転を実現できる。
第1図は本発明の一実施例によるヒートポンプ式空気調
和機の冷凍システム図、第2図は従来例を示すヒートポ
ンプ式空気調和機の冷凍システム図である。 2……圧縮機、3……四方弁、4……室外側熱交換器、
5……第1膨張弁、8a〜8c……室内側熱交換器、11……
蓄熱材、12……第2膨張弁、13……蓄熱槽の熱交換器、
14a……冷媒熱交換器の1次側熱交換部、14b……冷媒熱
交換器の2次側熱交換部、STR……蓄熱槽、HEX……冷媒
熱交換器、PM1……第1冷媒搬送ポンプ、PM2……第2冷
媒搬送ポンプ、KV1,KV3,KV4……二方弁、V1,V2,Va1,Va
2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2……三方弁。
和機の冷凍システム図、第2図は従来例を示すヒートポ
ンプ式空気調和機の冷凍システム図である。 2……圧縮機、3……四方弁、4……室外側熱交換器、
5……第1膨張弁、8a〜8c……室内側熱交換器、11……
蓄熱材、12……第2膨張弁、13……蓄熱槽の熱交換器、
14a……冷媒熱交換器の1次側熱交換部、14b……冷媒熱
交換器の2次側熱交換部、STR……蓄熱槽、HEX……冷媒
熱交換器、PM1……第1冷媒搬送ポンプ、PM2……第2冷
媒搬送ポンプ、KV1,KV3,KV4……二方弁、V1,V2,Va1,Va
2,Vb1,Vb2,Vc1,Vc2……三方弁。
Claims (1)
- 【請求項1】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、第1膨
張弁、冷媒熱交換器、第2膨張弁、及び、蓄熱槽を連通
して1次側冷凍サイクルを形成し、前記蓄熱槽は熱交換
器と切替弁とからなり、その周囲には蓄熱材を充填し、
前記冷媒熱交換器は1次側熱交換部と2次側熱交換部と
からなり、1次側熱交換部は切替弁を介して1次側冷凍
サイクルと連通され、かつ、蓄熱槽内の熱交換器,第1
冷媒搬送ポンプ,室内側熱交換器の出入口に設けた切替
弁からなる第1の2次側冷凍サイクル、及び、前記冷媒
熱交換器内の2次側熱交換部,第2冷媒搬送ポンプ,室
内側熱交換器の出入口に設けた切替弁からなる第2の2
次側冷凍サイクルを並列に形成すると共に、蓄熱槽内の
熱交換器は切替弁を介して1次側冷凍サイクル、あるい
は、第1の2次側冷凍サイクルと連通して成る多室式空
気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21333289A JP2705032B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 多室式空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21333289A JP2705032B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 多室式空気調和機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0379965A JPH0379965A (ja) | 1991-04-04 |
JP2705032B2 true JP2705032B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16637403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21333289A Expired - Fee Related JP2705032B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 多室式空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2705032B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5680898A (en) * | 1994-08-02 | 1997-10-28 | Store Heat And Produce Energy, Inc. | Heat pump and air conditioning system incorporating thermal storage |
CN105650783A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-06-08 | 芜湖美智空调设备有限公司 | 空调系统 |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP21333289A patent/JP2705032B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0379965A (ja) | 1991-04-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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