JP3236345B2 - 蓄熱式空気調和機 - Google Patents
蓄熱式空気調和機Info
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- JP3236345B2 JP3236345B2 JP14534392A JP14534392A JP3236345B2 JP 3236345 B2 JP3236345 B2 JP 3236345B2 JP 14534392 A JP14534392 A JP 14534392A JP 14534392 A JP14534392 A JP 14534392A JP 3236345 B2 JP3236345 B2 JP 3236345B2
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- refrigerant
- heat exchange
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気を熱源とする空気
調和機において、夜間電力を利用するための蓄熱機能、
及びその制御機能を備えた蓄熱式空気調和機に関する。
調和機において、夜間電力を利用するための蓄熱機能、
及びその制御機能を備えた蓄熱式空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の蓄熱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６
２巻第７１４号（昭和６２年４月号）Ｐ３５８に示され
ているような蓄熱式空気調和機がある。
にさまざまな開発がなされており、例えば、冷凍・第６
２巻第７１４号（昭和６２年４月号）Ｐ３５８に示され
ているような蓄熱式空気調和機がある。
【０００３】その基本的な技術について述べると、図４
に示すように、空冷ヒートポンプ１は、圧縮機２，四方
弁３，室外側熱交換器４，室外側膨張弁５，フロン対ブ
ライン熱交換器６を環状に順次接続して冷凍サイクルＡ
を形成し、一方、フロン対ブライン熱交換器６，ブライ
ン対水交換器７，蓄熱槽８，ブラインポンプ９を環状に
順次接続してブライン循環サイクルＢを形成している。
に示すように、空冷ヒートポンプ１は、圧縮機２，四方
弁３，室外側熱交換器４，室外側膨張弁５，フロン対ブ
ライン熱交換器６を環状に順次接続して冷凍サイクルＡ
を形成し、一方、フロン対ブライン熱交換器６，ブライ
ン対水交換器７，蓄熱槽８，ブラインポンプ９を環状に
順次接続してブライン循環サイクルＢを形成している。
【０００４】また、負荷側についてはブライン対水熱交
換器７，蓄熱槽８，冷温水ポンプ１０，室内機１２を環
状に順次接続して冷温水循環サイクルＣを形成してい
る。
換器７，蓄熱槽８，冷温水ポンプ１０，室内機１２を環
状に順次接続して冷温水循環サイクルＣを形成してい
る。
【０００５】この蓄熱式空気調和機において夜間運転
は、冷凍サイクルＡにおいて四方弁３によって製氷運
転，蓄熱運転が切り替えられ、製氷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、フ
ロン対ブライン熱交換器６を介してブライン循環サイク
ルＢにおける蓄熱槽８内の熱交換部の周囲に氷として蓄
冷される。
は、冷凍サイクルＡにおいて四方弁３によって製氷運
転，蓄熱運転が切り替えられ、製氷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、フ
ロン対ブライン熱交換器６を介してブライン循環サイク
ルＢにおける蓄熱槽８内の熱交換部の周囲に氷として蓄
冷される。
【０００６】また、蓄熱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、同じくフロン対ブ
ライン熱交換器６を介してブライン循環サイクルＢにお
ける蓄熱槽８内に温水として蓄熱される。この場合、ブ
ライン対水熱交換器７は使用されない。
媒が流れて暖房サイクルが形成され、同じくフロン対ブ
ライン熱交換器６を介してブライン循環サイクルＢにお
ける蓄熱槽８内に温水として蓄熱される。この場合、ブ
ライン対水熱交換器７は使用されない。
【０００７】一方、昼間運転は、冷温水循環サイクルＣ
において蓄熱槽８内の冷温水を冷温水ポンプ１０により
室内機１２へ送り、冷暖房を行う。この際、冷温水循環
サイクルＣでの効率を高めるべく冷凍サイクルＡ，ブラ
イン循環サイクルＢを冷房、あるいは暖房モードで運転
して、ブライン対水熱交換器７を介して冷温水循環サイ
クルＣ内の冷温水の予冷、あるいは予熱を行う。
において蓄熱槽８内の冷温水を冷温水ポンプ１０により
室内機１２へ送り、冷暖房を行う。この際、冷温水循環
サイクルＣでの効率を高めるべく冷凍サイクルＡ，ブラ
イン循環サイクルＢを冷房、あるいは暖房モードで運転
して、ブライン対水熱交換器７を介して冷温水循環サイ
クルＣ内の冷温水の予冷、あるいは予熱を行う。
【０００８】
【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、熱源側と負荷側との間に熱交換器２台を介
しているため効率が悪く、また負荷側へは冷温水を直接
搬送するため、水漏れ事故が生じた場合、近年ＯＡ化が
進展したオフィス内のＯＡ機器への水損は避けられない
という欠点を有していた。
従来例では、熱源側と負荷側との間に熱交換器２台を介
しているため効率が悪く、また負荷側へは冷温水を直接
搬送するため、水漏れ事故が生じた場合、近年ＯＡ化が
進展したオフィス内のＯＡ機器への水損は避けられない
という欠点を有していた。
【０００９】また、製氷運転時において槽内の氷充填率
が高くなると、熱交換器内部が氷により閉塞し、熱交換
器内に加わる力が大きくなり、熱交換器の破損を招く危
険性を有していた。
が高くなると、熱交換器内部が氷により閉塞し、熱交換
器内に加わる力が大きくなり、熱交換器の破損を招く危
険性を有していた。
【００１０】そこで、本発明は、高効率で、かつ安全性
の高い蓄熱式空気調和機を提供することを目的とするも
のである。
の高い蓄熱式空気調和機を提供することを目的とするも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の蓄熱式空気調和機は、蓄熱槽を介して１次側
冷凍サイクルと、２次側冷凍サイクルとからなる蓄熱式
空気調和機において、前記蓄熱槽を水平方向に配列され
た伝熱管と伝熱管に対して直角に設置したフィンとから
なる１次側熱交換部と、水平方向に配列された伝熱管と
伝熱管に対して直角に設置したフィンとからなる２次側
熱交換部を交互に配列し、かつ、１次側熱交換部及び２
次側熱交換部の伝熱管の長手方向に対して中央部でフィ
ンピッチを小さくし、両端部でフィンピッチを大きくし
たものである。
に本発明の蓄熱式空気調和機は、蓄熱槽を介して１次側
冷凍サイクルと、２次側冷凍サイクルとからなる蓄熱式
空気調和機において、前記蓄熱槽を水平方向に配列され
た伝熱管と伝熱管に対して直角に設置したフィンとから
なる１次側熱交換部と、水平方向に配列された伝熱管と
伝熱管に対して直角に設置したフィンとからなる２次側
熱交換部を交互に配列し、かつ、１次側熱交換部及び２
次側熱交換部の伝熱管の長手方向に対して中央部でフィ
ンピッチを小さくし、両端部でフィンピッチを大きくし
たものである。
【００１２】
【作用】本発明の上記構成による作用は次のようにな
る。
る。
【００１３】圧縮機，四方弁，室外側熱交換器，膨張
弁，切替弁，冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換部，蓄
熱槽内の１次側熱交換部とを連通した１次側冷凍サイク
ルにおいて、まず、夜間に夜間電力を利用して冷媒対冷
媒熱交換器を使用しない状態で、切替弁、及び膨張弁の
制御により、蓄熱槽内の１次側熱交換部を介して製氷運
転、または蓄熱運転を行う。
弁，切替弁，冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換部，蓄
熱槽内の１次側熱交換部とを連通した１次側冷凍サイク
ルにおいて、まず、夜間に夜間電力を利用して冷媒対冷
媒熱交換器を使用しない状態で、切替弁、及び膨張弁の
制御により、蓄熱槽内の１次側熱交換部を介して製氷運
転、または蓄熱運転を行う。
【００１４】特に、製氷運転の場合は運転進行と共に１
次側熱交換部に着氷が生じるが、伝熱管の長手方向に対
して両端部では管内の冷媒流れが伝熱管ベンド部により
乱され冷媒の攪拌が促進されるために管内側熱伝達率が
向上し、氷は伝熱管の長手方向に対して中央部よりも両
端部に多く着氷する。
次側熱交換部に着氷が生じるが、伝熱管の長手方向に対
して両端部では管内の冷媒流れが伝熱管ベンド部により
乱され冷媒の攪拌が促進されるために管内側熱伝達率が
向上し、氷は伝熱管の長手方向に対して中央部よりも両
端部に多く着氷する。
【００１５】さらに長時間に亘って運転を続けると着氷
量の多い両端部では隣接する生成した氷と氷との距離が
短くなる。
量の多い両端部では隣接する生成した氷と氷との距離が
短くなる。
【００１６】しかしながら、１次側熱交換部の伝熱管の
長手方向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部
でフィンピッチを大きくしているため、フィン間が閉塞
することなく、熱交換器の破損を招く危険性もなくな
る。
長手方向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部
でフィンピッチを大きくしているため、フィン間が閉塞
することなく、熱交換器の破損を招く危険性もなくな
る。
【００１７】一方、昼間運転においては、１次側冷凍サ
イクルにおいて切替弁の制御により蓄熱槽の１次側熱交
換部を使用しない状態で運転し、蓄熱槽内の蓄冷熱に加
えて、冷媒対冷媒熱交換器を介して１次側冷凍サイクル
における蒸発・凝縮能力を２次側冷凍サイクル内の冷媒
へ熱交換する。
イクルにおいて切替弁の制御により蓄熱槽の１次側熱交
換部を使用しない状態で運転し、蓄熱槽内の蓄冷熱に加
えて、冷媒対冷媒熱交換器を介して１次側冷凍サイクル
における蒸発・凝縮能力を２次側冷凍サイクル内の冷媒
へ熱交換する。
【００１８】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るだけでなく、
冷房時の室内熱負荷に対する応答性が高まる。
より昼間に暖房、または冷房運転が行えるだけでなく、
冷房時の室内熱負荷に対する応答性が高まる。
【００１９】
【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。
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。
【００２０】図１は本発明の一実施例の蓄熱式空気調和
機の冷凍サイクル図、図２は図１中の蓄熱槽の断面図で
ある。
機の冷凍サイクル図、図２は図１中の蓄熱槽の断面図で
ある。
【００２１】この実施例の蓄熱式空気調和機は、室外ユ
ニット１１と室内ユニット１２とからなる。
ニット１１と室内ユニット１２とからなる。
【００２２】室外ユニット１１は、圧縮機２，四方弁
３，室外側熱交換器４，膨張弁５，三方弁ＫＶ１，１次
側熱交換部１４ａと２次側熱交換部１４ｂとからなる冷
媒対冷媒熱交換器ＨＥＸ、蓄熱材である水１６と熱交換
器１３からなる蓄熱槽ＳＴＲ、及び冷媒搬送ポンプＰＭ
とから構成されており、室内ユニット１２は、室内側熱
交換器１７から構成されている。
３，室外側熱交換器４，膨張弁５，三方弁ＫＶ１，１次
側熱交換部１４ａと２次側熱交換部１４ｂとからなる冷
媒対冷媒熱交換器ＨＥＸ、蓄熱材である水１６と熱交換
器１３からなる蓄熱槽ＳＴＲ、及び冷媒搬送ポンプＰＭ
とから構成されており、室内ユニット１２は、室内側熱
交換器１７から構成されている。
【００２３】また、蓄熱槽ＳＴＲ内においては、水平方
向に配列された１次側伝熱管Ｐ１、及び１次側伝熱管Ｐ
１に対して直角に配置されたフィンＦからなる１次側熱
交換部１３ａと、水平方向配列された２次側伝熱管Ｐ
２、及び２次側伝熱管Ｐ２に対して直角に設置されたフ
ィンＦからなる２次側熱交換部１３ｂが水平方向に対し
て交互に設置されている。
向に配列された１次側伝熱管Ｐ１、及び１次側伝熱管Ｐ
１に対して直角に配置されたフィンＦからなる１次側熱
交換部１３ａと、水平方向配列された２次側伝熱管Ｐ
２、及び２次側伝熱管Ｐ２に対して直角に設置されたフ
ィンＦからなる２次側熱交換部１３ｂが水平方向に対し
て交互に設置されている。
【００２４】室外ユニット１１において、圧縮機２と、
四方弁３と、室外側熱交換器４と、膨張弁５とを順次連
通し、さらに三方弁ＫＶ１を介して冷媒対冷媒熱交換器
ＨＥＸの１次側熱交換部１４ａと、蓄熱槽ＳＴＲ内の１
次側熱交換部である伝熱管Ｐ１とを並列連通して１次側
冷凍サイクルを形成している。
四方弁３と、室外側熱交換器４と、膨張弁５とを順次連
通し、さらに三方弁ＫＶ１を介して冷媒対冷媒熱交換器
ＨＥＸの１次側熱交換部１４ａと、蓄熱槽ＳＴＲ内の１
次側熱交換部である伝熱管Ｐ１とを並列連通して１次側
冷凍サイクルを形成している。
【００２５】一方、蓄熱槽内ＳＴＲの２次側熱交換部で
ある伝熱管Ｐ２と、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側
熱交換部１４ｂと、可逆式冷媒搬送ポンプＰＭと、室内
側熱交換器１７とを順次連通してなる２次側冷凍サイク
ルを形成している。
ある伝熱管Ｐ２と、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側
熱交換部１４ｂと、可逆式冷媒搬送ポンプＰＭと、室内
側熱交換器１７とを順次連通してなる２次側冷凍サイク
ルを形成している。
【００２６】次にこの一実施例の構成における作用を説
明する。（表１）は本実施例における各場合の四方弁
３，膨張弁５，三方弁ＫＶ１の開閉状態、及び各熱交換
器の作用状態（蒸発器、あるいは凝縮器）を示す。以
下、（表１）を参照にしながら説明する。
明する。（表１）は本実施例における各場合の四方弁
３，膨張弁５，三方弁ＫＶ１の開閉状態、及び各熱交換
器の作用状態（蒸発器、あるいは凝縮器）を示す。以
下、（表１）を参照にしながら説明する。
【００２７】
【表１】
【００２８】まず、夜間の製氷・蓄熱運転（１次側冷凍
サイクル）について説明する。１次側冷凍サイクルにお
いて、蓄熱槽ＳＴＲが作用し、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥ
Ｘは作用しないように三方弁ＫＶ１を切替え、２次側冷
凍サイクル内の冷媒搬送ポンプＰＭは停止している。
サイクル）について説明する。１次側冷凍サイクルにお
いて、蓄熱槽ＳＴＲが作用し、冷媒対冷媒熱交換器ＨＥ
Ｘは作用しないように三方弁ＫＶ１を切替え、２次側冷
凍サイクル内の冷媒搬送ポンプＰＭは停止している。
【００２９】この場合の１次側冷凍サイクルの作用を以
下説明していく。なお、四方弁３のモードについては、
圧縮機２吐出側と室外側熱交換器４とを、かつ、圧縮機
２吸入側と蓄熱槽ＳＴＲとを連通する場合を冷房モー
ド、圧縮機２吐出側と蓄熱槽ＳＴＲとを、かつ、圧縮機
２吸入側と室外側熱交換器４とを連通する場合を暖房モ
ードと定義する。
下説明していく。なお、四方弁３のモードについては、
圧縮機２吐出側と室外側熱交換器４とを、かつ、圧縮機
２吸入側と蓄熱槽ＳＴＲとを連通する場合を冷房モー
ド、圧縮機２吐出側と蓄熱槽ＳＴＲとを、かつ、圧縮機
２吸入側と室外側熱交換器４とを連通する場合を暖房モ
ードと定義する。
【００３０】三方弁ＫＶ１については１次側冷凍サイク
ル内にて蓄熱槽ＳＴＲと膨張弁５とを連通する設定を第
１モード，冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸと膨張弁５とを連
通する設定を第２モードと定義する。
ル内にて蓄熱槽ＳＴＲと膨張弁５とを連通する設定を第
１モード，冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸと膨張弁５とを連
通する設定を第２モードと定義する。
【００３１】夜間製氷運転；四方弁３を冷房モード，膨
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モードとす
る。このとき、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、膨張弁５で減圧され
て液あるいは二相状態となり、蓄熱槽ＳＴＲ内の１次側
伝熱管Ｐ１の管内にて蒸発して蓄熱材である水１６から
吸熱した後、圧縮機２へ戻る。
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モードとす
る。このとき、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、膨張弁５で減圧され
て液あるいは二相状態となり、蓄熱槽ＳＴＲ内の１次側
伝熱管Ｐ１の管内にて蒸発して蓄熱材である水１６から
吸熱した後、圧縮機２へ戻る。
【００３２】このとき、１次側伝熱管Ｐ１の管外側、及
びフィンＦに氷が生成されていくが、フィンＦの設置に
よる伝熱面積増加により１次側冷凍サイクル内の冷媒と
水１６との間の熱交換量を増加させることができる。
びフィンＦに氷が生成されていくが、フィンＦの設置に
よる伝熱面積増加により１次側冷凍サイクル内の冷媒と
水１６との間の熱交換量を増加させることができる。
【００３３】この場合、１次側伝熱管Ｐ１の長手方向に
対して両端部では管内の冷媒流れが伝熱管ベンド部によ
り乱され冷媒の攪拌が促進されるために管内側熱伝達率
が向上し、氷は１次側伝熱管Ｐ１の長手方向に対して中
央部よりも両端部に多く着氷する。
対して両端部では管内の冷媒流れが伝熱管ベンド部によ
り乱され冷媒の攪拌が促進されるために管内側熱伝達率
が向上し、氷は１次側伝熱管Ｐ１の長手方向に対して中
央部よりも両端部に多く着氷する。
【００３４】そして、さらに長時間に亘って運転を続け
ると着氷量の多い両端部では隣接する生成した氷と氷と
の距離が短くなる。
ると着氷量の多い両端部では隣接する生成した氷と氷と
の距離が短くなる。
【００３５】しかしながら、１次側伝熱管Ｐ１の長手方
向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部でフィ
ンピッチを大きくしているため、フィン間が閉塞するこ
とはなく、熱交換器の破損を招く危険性もなくなる。
向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部でフィ
ンピッチを大きくしているため、フィン間が閉塞するこ
とはなく、熱交換器の破損を招く危険性もなくなる。
【００３６】夜間蓄熱運転；四方弁３を暖房モード，膨
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モードとす
る。この状態で、圧縮機２から送られる高温高圧の冷媒
は、蓄熱槽ＳＴＲ内の１次側熱交換部１３ａの管内にて
凝縮して蓄熱材である水１６へ放熱した後、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室外から吸熱した後、圧縮機２へ
戻る。
張弁５を所定の開度，三方弁ＫＶ１を第１モードとす
る。この状態で、圧縮機２から送られる高温高圧の冷媒
は、蓄熱槽ＳＴＲ内の１次側熱交換部１３ａの管内にて
凝縮して蓄熱材である水１６へ放熱した後、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室外から吸熱した後、圧縮機２へ
戻る。
【００３７】このとき、蓄熱槽ＳＴＲ内の１次側伝熱管
Ｐ１からフィンＦを介して放熱し、蓄熱槽ＳＴＲ内では
温水として蓄熱される。
Ｐ１からフィンＦを介して放熱し、蓄熱槽ＳＴＲ内では
温水として蓄熱される。
【００３８】この場合、蓄熱槽ＳＴＲ内に生じる自然対
流に対するフィンＦ先端部における境界層前縁効果によ
り、僅かではあるが１次側熱交換部１３ａにおける表面
熱伝達率を向上させ、従って、１次側冷凍サイクル内の
冷媒と水１６との間の熱交換量を増加させることができ
る。
流に対するフィンＦ先端部における境界層前縁効果によ
り、僅かではあるが１次側熱交換部１３ａにおける表面
熱伝達率を向上させ、従って、１次側冷凍サイクル内の
冷媒と水１６との間の熱交換量を増加させることができ
る。
【００３９】次に、昼間運転について説明する。この場
合、蓄熱槽ＳＴＲは製氷（蓄熱）されているが、１次側
冷凍サイクルにおいて三方弁ＫＶ１を第１モードとして
冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ａを蒸
発機（凝縮機）として作用させて運転を行う。
合、蓄熱槽ＳＴＲは製氷（蓄熱）されているが、１次側
冷凍サイクルにおいて三方弁ＫＶ１を第１モードとして
冷媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ａを蒸
発機（凝縮機）として作用させて運転を行う。
【００４０】同時に、２次側冷凍サイクルにおいて、冷
媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ｂを作用
させて運転を行う。
媒対冷媒熱交換器ＨＥＸの２次側熱交換部１４ｂを作用
させて運転を行う。
【００４１】この状態で、２次側冷凍サイクル内の冷媒
は、冷媒搬送ポンプＰＭにて、蓄熱槽ＳＴＲ内の２次側
伝熱管Ｐ２に送られ、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱材である水
１６と高速で熱交換される。
は、冷媒搬送ポンプＰＭにて、蓄熱槽ＳＴＲ内の２次側
伝熱管Ｐ２に送られ、蓄熱槽ＳＴＲ内の蓄熱材である水
１６と高速で熱交換される。
【００４２】冷房時は図１中の実線矢印のように冷媒は
流れ、蓄熱槽ＳＴＲ内の２次側伝熱管Ｐ２、フィンＦを
介して効率良く冷却された液冷媒は、室内側熱交換器１
７に送られ、そこで室内空気と熱交換して室内空気を冷
却すると共に、冷媒自身は高温ガス冷媒となって蓄熱槽
ＳＴＲ内の２次側伝熱管Ｐ２に戻るという作用を繰り返
す。
流れ、蓄熱槽ＳＴＲ内の２次側伝熱管Ｐ２、フィンＦを
介して効率良く冷却された液冷媒は、室内側熱交換器１
７に送られ、そこで室内空気と熱交換して室内空気を冷
却すると共に、冷媒自身は高温ガス冷媒となって蓄熱槽
ＳＴＲ内の２次側伝熱管Ｐ２に戻るという作用を繰り返
す。
【００４３】また、暖房時は可逆式冷媒搬送ポンプＰＭ
により図１中の破線矢印のように冷媒は流れ、蓄熱槽Ｓ
ＴＲ内の２次側伝熱管Ｐ２、フィンＦ２を介して効率良
く加熱されたガス冷媒は、室内側熱交換器１７に送ら
れ、そこで室内空気と熱交換して室内空気を加熱すると
共に、冷媒自身は低温の液冷媒となって冷媒搬送ポンプ
ＰＭに戻るという作用を繰り返す。
により図１中の破線矢印のように冷媒は流れ、蓄熱槽Ｓ
ＴＲ内の２次側伝熱管Ｐ２、フィンＦ２を介して効率良
く加熱されたガス冷媒は、室内側熱交換器１７に送ら
れ、そこで室内空気と熱交換して室内空気を加熱すると
共に、冷媒自身は低温の液冷媒となって冷媒搬送ポンプ
ＰＭに戻るという作用を繰り返す。
【００４４】このようにして、室内機での冷房（暖房）
運転が行なわれる。以上のように、上記実施例では、蓄
熱槽ＳＴＲを介して１次側冷凍サイクルと２次側冷凍サ
イクルとからなる蓄熱式空気調和機において、前記蓄熱
槽ＳＴＲを水平方向に配列された１次側伝熱管Ｐ１と１
次側伝熱管Ｐ１に対して直角に設置したフィンＦとから
なる１次側熱交換部１３ａと、水平方向に配列された２
次側伝熱管Ｐ２と２次側伝熱管Ｐ２に対して直角に設置
したフィンＦとからなる２次側熱交換器１３ｂを水平方
向に対して交互に配列している。
運転が行なわれる。以上のように、上記実施例では、蓄
熱槽ＳＴＲを介して１次側冷凍サイクルと２次側冷凍サ
イクルとからなる蓄熱式空気調和機において、前記蓄熱
槽ＳＴＲを水平方向に配列された１次側伝熱管Ｐ１と１
次側伝熱管Ｐ１に対して直角に設置したフィンＦとから
なる１次側熱交換部１３ａと、水平方向に配列された２
次側伝熱管Ｐ２と２次側伝熱管Ｐ２に対して直角に設置
したフィンＦとからなる２次側熱交換器１３ｂを水平方
向に対して交互に配列している。
【００４５】かつ、１次側熱交換部１３ａ及び２次側熱
交換部１３ｂの伝熱管の長手方向に対して中央部でフィ
ンピッチを小さく両端部でフィンピッチを大きくしてい
る。
交換部１３ｂの伝熱管の長手方向に対して中央部でフィ
ンピッチを小さく両端部でフィンピッチを大きくしてい
る。
【００４６】特に、製氷運転の場合は運転進行と共に１
次側熱交換部１３ａに着氷が生じるが、１次側伝熱管Ｐ
１の長手方向に対して両端部では管内の冷媒流れが伝熱
管ベンド部により乱され冷媒の攪拌が促進されるために
管内側熱伝達率が向上し、氷は１次側伝熱管Ｐ１の長手
方向に対して中央部よりも両端部に多く着氷する。
次側熱交換部１３ａに着氷が生じるが、１次側伝熱管Ｐ
１の長手方向に対して両端部では管内の冷媒流れが伝熱
管ベンド部により乱され冷媒の攪拌が促進されるために
管内側熱伝達率が向上し、氷は１次側伝熱管Ｐ１の長手
方向に対して中央部よりも両端部に多く着氷する。
【００４７】そして、さらに長時間に亘って運転を続け
ると着氷量の多い両端部では隣接する生成した氷と氷と
の距離が短くなる。
ると着氷量の多い両端部では隣接する生成した氷と氷と
の距離が短くなる。
【００４８】しかしながら、１次側伝熱管Ｐ１の長手方
向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部でフィ
ンピッチを大きくしているため、フィン間が閉塞するこ
とはなく、熱交換器の破損を招く危険性もなくなる。
向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部でフィ
ンピッチを大きくしているため、フィン間が閉塞するこ
とはなく、熱交換器の破損を招く危険性もなくなる。
【００４９】これにより、夜間電力を利用した製氷（蓄
熱）、及び冷房（暖房）運転をより安全に行えるだけで
なく、高速で多くの蓄冷熱を取出すことが可能になり、
負荷応答性が向上する。
熱）、及び冷房（暖房）運転をより安全に行えるだけで
なく、高速で多くの蓄冷熱を取出すことが可能になり、
負荷応答性が向上する。
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明は、１次側伝熱管の
長手方向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部
でフィンピッチを大きくしているため、長時間に亘る製
氷運転で１次側熱交換部の両端部への着氷量が多くなっ
てもフィン間が閉塞することはなく、熱交換器の破損を
招く危険性もなくなる。
長手方向に対して中央部でフィンピッチを小さく両端部
でフィンピッチを大きくしているため、長時間に亘る製
氷運転で１次側熱交換部の両端部への着氷量が多くなっ
てもフィン間が閉塞することはなく、熱交換器の破損を
招く危険性もなくなる。
【図１】本発明の一実施例による蓄熱式空気調和機の冷
凍システム図
凍システム図
【図２】図１中における蓄熱槽内の熱交換器の断面図
【図３】図２中における蓄熱槽内の熱交換器のＡ−Ａ断
面図
面図
【図４】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
システム図
２ 圧縮機 ３ 四方弁 ４ 室外側熱交換器 ５ 膨張弁 １４ａ 冷媒対冷媒熱交換器の１次側熱交換部 １４ｂ 冷媒対冷媒熱交換器の２次側熱交換部 １７ 室内側熱交換器 ＳＴＲ 蓄熱槽 Ｐ１ １次側伝熱管 Ｐ２ ２次側伝熱管 ＨＥＸ 冷媒対冷媒熱交換器 ＰＭ 冷媒搬送ポンプ ＫＶ１ 三方弁
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 皓三 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 杉田 吉秀 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内社内 (56)参考文献 特開 平３−91658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−46558（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−134760（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 13/00 351 F24F 5/00 102 F25C 1/08 F28D 20/02
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮機と、四方弁と、室外側熱交換器
と、膨張弁と、切替弁とを直列に接続し、１次側熱交換
部と２次側熱交換部とを有した冷媒対冷媒熱交換器の一
次側熱交換部、及び１次熱交換部と２次側熱交換部とを
有した蓄熱槽の１次側熱交換部を並列に配置して前記切
替弁により冷媒の流路を切替え可能にした１次冷凍サイ
クルと、前記蓄熱槽内の２次側熱交換部と、冷媒対冷媒
熱交換器の２次側熱交換部と、冷媒搬送ポンプと、室内
側熱交換器とを環状に接続した２次側冷凍サイクルとか
らなり、前記蓄熱槽を水平方向に配列された伝熱管と伝
熱管に対して直角に配置したフィンとからなる１次側熱
交換部と、水平方向に配列された伝熱管と伝熱管に対し
て直角に設置したフィンとからなる２次側熱交換部を交
互に配列し、かつ、１次側熱交換部及び２次側熱交換部
の伝熱管の長手方向に対して中央部でフィンピッチを小
さくし、両端部でフィンピッチを大きくした蓄熱式空気
調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14534392A JP3236345B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 蓄熱式空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14534392A JP3236345B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 蓄熱式空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340629A JPH05340629A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3236345B2 true JP3236345B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=15382991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14534392A Expired - Fee Related JP3236345B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 蓄熱式空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3236345B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP14534392A patent/JP3236345B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05340629A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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