JP5517131B2 - 蓄熱式空気調和装置 - Google Patents
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Description
蓄熱ユニット3a,3bの蓄熱槽21内に氷を生成する(冷熱を蓄える)蓄熱運転を行う。この蓄熱運転時では、コントローラ4は、熱源ユニット2a,2bを両方とも稼働させる。詳細には、熱源ユニット2a,2bにおける圧縮機7及び室外送風機9を駆動するとともに、室外膨張弁10を全開状態、バイパス膨張弁18を全閉状態に制御する。また、三方弁13a,13bを制御し、前述の図3中実線で示すように、室外側分岐ガス配管32aを圧縮機7の吸込側ガス配管11に連通し、室外熱交換器8からのガス配管14を圧縮機7の吐出側配管12に連通するように切換える。これにより、圧縮機7にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が三方弁13bを介し室外熱交換器8に流入し、室外熱交換器8にて凝縮して液冷媒となり(すなわち、室外熱交換器8が凝縮器として作動し)、その液冷媒(詳細には、飽和液冷媒)が室外側分岐液配管42a,42c,42eを介し蓄熱ユニット3a,3bに供給される。
蓄熱ユニット3a,3bの蓄熱槽21内の氷を利用した(すなわち、蓄熱を利用した)冷房運転を行う。この蓄熱利用冷房運転時では、コントローラ4は、室内ユニット側の負荷に応じて、熱源ユニット2a,2bのうちの一方若しくは両方を稼働させる。詳細には、熱源ユニット2a,2bのうちの一方若しくは両方における圧縮機7及び室外送風機9を駆動するとともに、室外膨張弁10を全開状態、バイパス膨張弁18を全閉状態に制御する。また、三方弁13a,13bを制御し、前述の図3中実線で示すように、室外側分岐ガス配管32aを圧縮機7の吸込側ガス配管11に連通し、室外熱交換器8からのガス配管14を圧縮機7の吐出側配管12に連通するように切換える。これにより、圧縮機7にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が三方弁13bを介し室外熱交換器8に流入し、室外熱交換器8にて凝縮して液冷媒となり(すなわち、室外熱交換器8が凝縮器として作動し)、その液冷媒(詳細には、飽和液冷媒)が室外側分岐液配管42a,42c,42eを介し蓄熱ユニット3a,3bに供給される。
蓄熱ユニット3a,3bの蓄熱槽21内の氷を利用しない(すなわち、蓄熱を利用しない)冷房運転を行う。この蓄熱非利用冷房運転時では、コントローラ4は、室内ユニット側の負荷に応じて、熱源ユニット2a,2bのうちの一方若しくは両方を稼働させる。詳細には、熱源ユニット2a,2bのうちの一方若しくは両方における圧縮機7及び室外送風機9を駆動するとともに、室外膨張弁10を全開状態に制御する。また、バイパス膨張弁18を絞り状態に制御する。また、三方弁13a,13bを制御し、前述の図3中実線で示すように、室外側分岐ガス配管32aを圧縮機7の吸込側ガス配管11に連通し、室外熱交換器8からのガス配管14を圧縮機7の吐出側配管12に連通するように切換える。これにより、圧縮機7にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が三方弁13bを介し室外熱交換器8に流入し、室外熱交換器8にて凝縮して液冷媒となる(すなわち、室外熱交換器8が凝縮器として作動する)。そして、バイパス膨張弁18にて液冷媒の一部が減圧されて低温化し、過冷却熱交換器19にて残りの液冷媒との熱交換により蒸発して過熱ガスとなり、この過熱ガスが圧縮機7の吸込ガス配管11に流出する。一方、前述した熱交換により過冷却された液冷媒は、室外側分岐液配管42a,42c,42eを介し蓄熱ユニット3a,3bに流出される。
暖房運転時では、コントローラ4は、室内ユニット側の負荷に応じて、熱源ユニット2a,2bのうちの一方若しくは両方を稼働させる。詳細には、熱源ユニット2a,2bのうちの一方若しくは両方における圧縮機7及び室外送風機9を駆動するとともに、バイパス膨張弁18を全開状態に制御する。また、室外膨張弁10を絞り状態に制御する。また、三方弁13a,13bを制御し、前述の図3中点線で示すように、室外側分岐ガス配管32aを圧縮機7の吐出側配管12に連通し、室外熱交換器8からのガス配管14を圧縮機7の吸込側ガス配管11に連通するように切換える。これにより、圧縮機7にてガス冷媒が圧縮され、そのガス冷媒が三方弁13aを介し流出して共通ガス配管30等を介し室内ユニットに供給される。
2a,2b 熱源ユニット
3a,3b 蓄熱ユニット
4 コントローラ(制御手段)
5 室内熱交換器
6 室内膨張弁(電磁弁)
7 圧縮機
8 室外熱交換器
10 室外膨張弁(電磁弁)
11 吸込側ガス配管
12 吐出側ガス配管
13a,13b 三方弁(切換弁、電磁弁)
14 ガス配管
20 液配管
22 蓄熱熱交換器
24a 開閉弁(第1の電磁弁)
24b 開閉弁(第2の電磁弁)
24c 開閉弁(第3の電磁弁)
24d 開閉弁(電磁弁)
25 レシーバタンク
26 蓄熱膨張弁
28 冷媒戻し配管
29 温度センサ(温度検出器)
30 共通ガス配管
31a,31b 室内側分岐ガス配管
32a,32b 室外側分岐ガス配管
40 共通液配管
41a,41b 室内側分岐液配管
42a〜42e 室外側分岐液配管
50a,50b 蓄熱ガス配管(第1の蓄熱ガス配管)
51a〜51c 蓄熱ガス配管(第2の蓄熱ガス配管)
52a,52b 蓄熱ガス配管(第3の蓄熱ガス配管)
Claims (7)
- 冷媒を室内空気と熱交換させる室内熱交換器を備えた少なくとも1台の室内ユニットと、
前記室内ユニットと共に1つの冷凍サイクルを構成するように前記室内ユニットに対してガス配管及び液配管を介し並列接続され、冷媒を圧縮する圧縮機及び冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器を備えた複数台の熱源ユニットと、
前記室内ユニットと前記熱源ユニットとの間に接続され、冷媒を蓄熱媒体と熱交換させる蓄熱熱交換器を備えた複数台の蓄熱ユニットと、
前記圧縮機を制御するとともに、冷媒を前記室外熱交換器、前記蓄熱熱交換器、及び前記室内熱交換器のうちのいずれかに選択的に流通させるために複数の電磁弁を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記圧縮機及び前記複数の電磁弁を制御して、少なくとも、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱運転や、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を過冷却器、前記室内熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱利用冷房運転に切換える蓄熱式空気調和装置において、
前記複数台の蓄熱ユニットのそれぞれの1台と前記複数台の熱源ユニットのそれぞれの1台が対応するように接続され、蓄熱運転時に前記各蓄熱ユニットの前記蓄熱熱交換器から流出する気液二相状態の冷媒をそれぞれ対応する前記各熱源ユニットの前記圧縮機の上流側に導出する複数の第1の蓄熱ガス配管を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 - 請求項1記載の蓄熱式空気調和装置において、
前記蓄熱ユニットは、
蓄熱運転時に前記蓄熱熱交換器の上流側となる位置に設けられ、蓄熱運転時に冷媒を減圧する膨張弁と、
蓄熱運転時に前記蓄熱熱交換器の下流側となる位置に設けられた温度検出器とを備え、
前記制御手段は、
蓄熱運転時に、全ての前記蓄熱ユニットの前記温度検出器で検出された冷媒温度が同じとなるように、前記膨張弁の開度を補正することを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 - 冷媒を室内空気と熱交換させる室内熱交換器を備えた少なくとも1台の室内ユニットと、
前記室内ユニットと共に1つの冷凍サイクルを構成するように前記室内ユニットに対してガス配管及び液配管を介し並列接続され、冷媒を圧縮する圧縮機及び冷媒を室外空気と熱交換させる室外熱交換器を備えた複数台の熱源ユニットと、
前記室内ユニットと前記熱源ユニットとの間に接続され、冷媒を蓄熱媒体と熱交換させる蓄熱熱交換器を備えた複数台又は1台の蓄熱ユニットと、
前記圧縮機を制御するとともに、冷媒を前記室外熱交換器、前記蓄熱熱交換器、及び前記室内熱交換器のうちのいずれかに選択的に流通させるために複数の電磁弁を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記圧縮機及び前記複数の電磁弁を制御して、少なくとも、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱運転や、前記室外熱交換器を凝縮器、前記蓄熱熱交換器を過冷却器、前記室内熱交換器を蒸発器として作動させる蓄熱利用冷房運転に切換える蓄熱式空気調和装置において、
前記制御手段は、
蓄熱運転時に、前記複数台の熱源ユニットのうちのいずれか一台の前記熱源ユニットにおける前記圧縮機を駆動させ、他の前記熱源ユニットにおける前記圧縮機を停止させることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 - 請求項3記載の蓄熱式空気調和装置において、
前記蓄熱ユニットの1台毎に全ての前記熱源ユニットが対応するように接続され、蓄熱運転時に前記蓄熱ユニットの前記蓄熱熱交換器から流出する気液二相状態の冷媒を前記熱源ユニットの前記圧縮機の上流側に導出する第2の蓄熱ガス配管を備え、
前記制御手段は、
蓄熱運転時に駆動する前記圧縮機を、前記複数台の熱源ユニットのうちのいずれか1台の前記熱源ユニットのものに選択的に切換えることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 - 請求項3記載の蓄熱式空気調和装置において、
全ての前記蓄熱ユニットに対して特定の1台の前記蓄熱ユニットが対応するように接続され、蓄熱運転時に全ての前記蓄熱ユニットにおける前記蓄熱熱交換器から流出する気液二相状態の冷媒を前記特定の1台の熱源ユニットにおける前記圧縮機の上流側に導出する第3の蓄熱ガス配管を備え、
前記制御手段は、
蓄熱運転時に駆動する前記圧縮機を、前記特定の1台の熱源ユニットのものに固定することを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 - 請求項1,2,4,5のうちのいずれか1項記載の蓄熱式空気調和装置において、
前記熱源ユニットは、
前記室内ユニットからのガス配管を前記圧縮機の吸込側ガス配管及び吐出側ガス配管のうちの一方に連通し、前記熱交換器からのガス配管を前記圧縮機の吸込側ガス配管及び吐出側ガス配管のうちの他方に連通するように切換える少なくとも1つの切換弁を備え、
前記制御手段は、
前記圧縮機と前記切換弁を含む前記複数の電磁弁を制御して、前記室外熱交換器を蒸発器、前記室内熱交換器を凝縮器として作動させる暖房運転に切換え可能としており、
前記第1、第2、又は第3の蓄熱ガス配管は、
前記圧縮機の吸込側ガス配管に接続されたことを特徴とする蓄熱式空気調和装置。 - 請求項1,2,4〜6のうちのいずれか1項記載の蓄熱式空気調和装置において、
前記蓄熱ユニットは、
蓄熱運転時に前記蓄熱熱交換器の上流側となる位置に設けられ、蓄熱運転時に冷媒を減圧する膨張弁と、
蓄熱運転時に前記膨張弁の上流側となる位置に設けられたレシーバタンクと、
前記熱源ユニット及び前記室内ユニットからの液配管と前記レシーバタンクとの間を連通・遮断する第1の電磁弁と、
前記蓄熱熱交換器と前記第1、第2、又は第3の蓄熱ガス配管との間を連通・遮断する第2の電磁弁と、
前記レシーバタンクと前記第1、第2、又は第3の蓄熱ガス配管との間で接続された冷媒戻し配管と、
前記冷媒戻し配管を連通・遮断させる第3の電磁弁とを備え、
前記運転制御手段は、
蓄熱運転時に、前記第1及び第2の電磁弁を開状態、前記第3の電磁弁を閉状態、前記膨張弁を絞り状態に制御する一方、蓄熱運転以外の他の運転時に、前記第1及び第2の電磁弁を閉状態、前記第3の電磁弁を開状態、前記膨張弁を全閉状態に制御することを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
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