JP5963971B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態1に係る空気調和装置について説明する。図1は、本実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路構成を示す冷媒回路図である。図1に示すように、本実施の形態に係る空気調和装置は、互いに並列に接続された複数台の熱源機100、200(図1では2台の熱源機100、200を示している)と、少なくとも1台の室内機400(図1では1台の室内機400を示している)と、室内機400に対して並列に接続された蓄熱システム300と、を備えた蓄熱利用熱源機マルチシステムである。なお、以下の説明では、熱源機100及び熱源機200をそれぞれOC1及びOC2と表現する場合がある。
まず、暖房運転を行いながら蓄熱運転を行う暖房兼蓄熱運転時の動作について説明する。図2は、本実施の形態に係る空気調和装置における暖房兼蓄熱運転時の冷媒の流れを示す図である。暖房兼蓄熱運転時には、制御部500(図2〜図4では図示せず)の制御により、膨張弁、電磁弁、四方弁等が以下のように動作する。
次に、暖房運転を行いながら熱源機100のデフロスト運転を行う第1の暖房兼デフロスト運転(OC1デフロスト)時の動作について説明する。図3は、本実施の形態に係る空気調和装置における第1の暖房兼デフロスト運転時の冷媒の流れを示す図である。第1の暖房兼デフロスト運転時には、制御部500の制御により、膨張弁、電磁弁、四方弁等が以下のように動作する。
次に、暖房運転を行いながら熱源機200のデフロスト運転を行う第2の暖房兼デフロスト運転(OC2デフロスト)時の動作について説明する。図4は、本実施の形態に係る空気調和装置における第2の暖房兼デフロスト運転時の冷媒の流れを示す図である。第2の暖房兼デフロスト運転時には、制御部500の制御により、膨張弁、電磁弁、四方弁等が以下のように動作する。
暖房兼蓄熱運転、第1及び第2の暖房兼デフロスト運転は、例えば、暖房兼蓄熱運転→第1の暖房兼デフロスト運転→暖房兼蓄熱運転→第2の暖房兼デフロスト運転→暖房兼蓄熱運転の順に実行する。第1の暖房兼デフロスト運転及び第2の暖房兼デフロスト運転は、暖房兼蓄熱運転を挟んで順次実行される。すなわち、複数台の熱源機100、200の除霜は、同時又は連続的には行われず、暖房兼蓄熱運転を間に挟んで1台ずつ順番に行われる。
本実施の形態に係る空気調和装置の効果について説明する。図5は、本実施の形態に係る空気調和装置の効果を示す説明図である。図5(a)は、蓄熱を利用しない従来の熱源機マルチシステムにおける必要能力を示している。図5(b)は、蓄熱を利用する熱源機マルチシステムにおいて、複数台の熱源機の暖房兼デフロスト運転を同時に行う場合の必要能力を示している。図5(c)は、蓄熱を利用する熱源機マルチシステムにおいて、複数台の熱源機の暖房兼デフロスト運転を暖房兼蓄熱運転を挟んで1台ずつ順番に行う場合の必要能力を示している。図5(a)〜(c)において、横軸は時間経過を表しており、縦軸は能力(HP)を表している。いずれの熱源機マルチシステムにおいても、熱源機の台数は2台とし、接続される室内機の能力は20HPであるものとし、暖房兼デフロスト運転時に室内機で20HP相当の能力を確保するものとする。また、蓄熱時間を50分間と想定し、除霜時間を10分間と想定する。
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施の形態1では、熱源機が2台の場合を例に挙げたが、熱源機は3台以上であってもよい。熱源機が3台以上の場合にも、各熱源機のデフロスト運転(暖房兼デフロスト運転)は、暖房兼蓄熱運転を間に挟んで順次実行される。熱源機の台数が多くなるほど、馬力あたりの必要採熱量を低減できるため、圧縮機容量及び蓄熱槽容量の小型化の効果が大きくなる。
上記実施の形態1では、室内機が1台の場合を例に挙げたが、室内機は2台以上であってもよい。室内機が2台以上であっても上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
上記実施の形態1では、暖房兼蓄熱運転時において、熱源側膨張弁4A、4Bは、それぞれアキュムレータ6A、6Bの入口における冷媒の過熱度が目標値に近づくように制御されているが、熱源側膨張弁4A、4Bは、それぞれ圧縮機1A、1Bからの吐出冷媒の過熱度が目標値に近づくように制御されるようにしても同様の効果が得られる。圧縮機1A、1Bからの吐出冷媒の過熱度は、それぞれ、高圧センサ21A、21Bにより検出される冷媒圧力と、吐出温度センサ23A、23Bにより検出される配管温度から推定した冷媒温度と、によって求められる。
上記実施の形態1において使用される冷媒は特に限定されることはないが、例えばR32のように吐出温度が高くなりやすい冷媒を用いた場合、暖房兼蓄熱運転時の蓄熱量を増大させることができるため、圧縮機容量及び蓄熱槽容量の小型化の効果が大きくなる。
Claims (6)
- 圧縮機、熱源側膨張弁、熱源側熱交換器及びアキュムレータを有する熱源機と、
室内熱交換器及び室内膨張弁を有する少なくとも1台の室内機と、
前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内膨張弁、前記熱源側膨張弁、前記熱源側熱交換器及び前記アキュムレータが環状に設けられた主回路と、
前記主回路に対して前記室内熱交換器及び前記室内膨張弁と並列に接続され、流路切替手段、蓄熱材との熱交換を行う蓄熱熱交換器、及び蓄熱膨張弁が設けられた蓄熱回路と、
前記流路切替手段と、前記アキュムレータの入口側とを接続し、第1の開閉手段が設けられた採熱回路と、
前記圧縮機の吐出側と、前記熱源側膨張弁と前記熱源側熱交換器との間と、を接続し、第2の開閉手段が設けられたホットガスバイパス回路と、を備え、
前記室内熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記熱源側熱交換器を蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材に蓄熱する暖房兼蓄熱運転と、
前記熱源側熱交換器と前記室内熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記蓄熱熱交換器を蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材から採熱し、前記熱源機のデフロスト運転を行う暖房兼デフロスト運転と、を少なくとも実行可能であり、
前記暖房兼蓄熱運転を行う場合には、前記蓄熱膨張弁は、前記蓄熱熱交換器の出口の過冷却度が目標値に近づくように制御され、
室外温度が第1の温度のときの前記過冷却度の目標値は、室外温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度のときの前記過冷却度の目標値よりも小さい値に設定されることを特徴とする空気調和装置。 - 圧縮機、熱源側膨張弁、熱源側熱交換器及びアキュムレータを有する熱源機と、
室内熱交換器及び室内膨張弁を有する少なくとも1台の室内機と、
前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内膨張弁、前記熱源側膨張弁、前記熱源側熱交換器及び前記アキュムレータが環状に設けられた主回路と、
前記主回路に対して前記室内熱交換器及び前記室内膨張弁と並列に接続され、流路切替手段、蓄熱材との熱交換を行う蓄熱熱交換器、及び蓄熱膨張弁が設けられた蓄熱回路と、
前記流路切替手段と、前記アキュムレータの入口側とを接続し、第1の開閉手段が設けられた採熱回路と、
前記圧縮機の吐出側と、前記熱源側膨張弁と前記熱源側熱交換器との間と、を接続し、第2の開閉手段が設けられたホットガスバイパス回路と、を備え、
前記室内熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記熱源側熱交換器を蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材に蓄熱する暖房兼蓄熱運転と、
前記熱源側熱交換器と前記室内熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記蓄熱熱交換器を蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材から採熱し、前記熱源機のデフロスト運転を行う暖房兼デフロスト運転と、を少なくとも実行可能であり、
前記暖房兼蓄熱運転を行う場合には、前記蓄熱膨張弁は、前記蓄熱熱交換器の出口の過冷却度が目標値に近づくように制御され、
前記室内機の暖房負荷が第1の値のときの前記過冷却度の目標値は、前記室内機の暖房負荷が前記第1の値よりも小さい第2の値のときの前記過冷却度の目標値よりも小さい値に設定されることを特徴とする空気調和装置。 - 圧縮機、熱源側膨張弁、熱源側熱交換器及びアキュムレータをそれぞれ有し、互いに並列に接続された複数台の熱源機と、
室内熱交換器及び室内膨張弁を有する少なくとも1台の室内機と、
前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内膨張弁、前記熱源側膨張弁、前記熱源側熱交換器及び前記アキュムレータが環状に設けられた主回路と、
前記主回路に対して前記室内熱交換器及び前記室内膨張弁と並列に接続され、流路切替手段、蓄熱材との熱交換を行う蓄熱熱交換器、及び蓄熱膨張弁が設けられた蓄熱回路と、
前記流路切替手段と、前記複数台の熱源機のそれぞれの前記アキュムレータの入口側とを接続し、前記複数台の熱源機毎に第1の開閉手段が設けられた採熱回路と、
前記複数台の熱源機毎に設けられ、それぞれの前記圧縮機の吐出側と、それぞれの前記熱源側膨張弁と前記熱源側熱交換器との間と、を接続し、第2の開閉手段がそれぞれ設けられた複数のホットガスバイパス回路と、を備え、
前記室内熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記熱源側熱交換器を蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材に蓄熱する暖房兼蓄熱運転と、
前記複数台の熱源機のうちの第1の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記室内熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記複数台の熱源機のうちの第2の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材から採熱し、前記第1の熱源機のデフロスト運転を行う第1の暖房兼デフロスト運転と、
前記第2の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記室内熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記第1の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材から採熱し、前記第2の熱源機のデフロスト運転を行う第2の暖房兼デフロスト運転と、を少なくとも実行可能であり、
前記第1の暖房兼デフロスト運転及び前記第2の暖房兼デフロスト運転は、前記暖房兼蓄熱運転を挟んで順次実行され、
前記暖房兼蓄熱運転を行う場合には、前記蓄熱膨張弁は、前記蓄熱熱交換器の出口の過冷却度が目標値に近づくように制御され、
室外温度が第1の温度のときの前記過冷却度の目標値は、室外温度が前記第1の温度よりも高い第2の温度のときの前記過冷却度の目標値よりも小さい値に設定されることを特徴とする空気調和装置。 - 圧縮機、熱源側膨張弁、熱源側熱交換器及びアキュムレータをそれぞれ有し、互いに並列に接続された複数台の熱源機と、
室内熱交換器及び室内膨張弁を有する少なくとも1台の室内機と、
前記圧縮機、前記室内熱交換器、前記室内膨張弁、前記熱源側膨張弁、前記熱源側熱交換器及び前記アキュムレータが環状に設けられた主回路と、
前記主回路に対して前記室内熱交換器及び前記室内膨張弁と並列に接続され、流路切替手段、蓄熱材との熱交換を行う蓄熱熱交換器、及び蓄熱膨張弁が設けられた蓄熱回路と、
前記流路切替手段と、前記複数台の熱源機のそれぞれの前記アキュムレータの入口側とを接続し、前記複数台の熱源機毎に第1の開閉手段が設けられた採熱回路と、
前記複数台の熱源機毎に設けられ、それぞれの前記圧縮機の吐出側と、それぞれの前記熱源側膨張弁と前記熱源側熱交換器との間と、を接続し、第2の開閉手段がそれぞれ設けられた複数のホットガスバイパス回路と、を備え、
前記室内熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記熱源側熱交換器を蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材に蓄熱する暖房兼蓄熱運転と、
前記複数台の熱源機のうちの第1の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記室内熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記複数台の熱源機のうちの第2の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材から採熱し、前記第1の熱源機のデフロスト運転を行う第1の暖房兼デフロスト運転と、
前記第2の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記室内熱交換器とを凝縮器として機能させ、前記第1の熱源機の前記熱源側熱交換器と前記蓄熱熱交換器とを蒸発器として機能させて、暖房運転を行いながら前記蓄熱材から採熱し、前記第2の熱源機のデフロスト運転を行う第2の暖房兼デフロスト運転と、を少なくとも実行可能であり、
前記第1の暖房兼デフロスト運転及び前記第2の暖房兼デフロスト運転は、前記暖房兼蓄熱運転を挟んで順次実行され、
前記暖房兼蓄熱運転を行う場合には、前記蓄熱膨張弁は、前記蓄熱熱交換器の出口の過冷却度が目標値に近づくように制御され、
前記室内機の暖房負荷が第1の値のときの前記過冷却度の目標値は、前記室内機の暖房負荷が前記第1の値よりも小さい第2の値のときの前記過冷却度の目標値よりも小さい値に設定されることを特徴とする空気調和装置。 - 前記暖房兼蓄熱運転を行う場合には、全ての前記第1の開閉手段及び全ての前記第2の開閉手段は閉状態とされ、前記流路切替手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部が前記蓄熱熱交換器に流入し、かつ前記蓄熱熱交換器から流出して前記蓄熱膨張弁を通った冷媒が前記熱源側膨張弁に流入する流路が形成されるように設定され、
前記第1の暖房兼デフロスト運転を行う場合には、前記第1の熱源機の前記第1の開閉手段及び前記第2の開閉手段は開状態とされ、前記第1の熱源機の前記熱源側膨張弁は全閉状態とされ、前記第2の熱源機の前記第1の開閉手段及び前記第2の開閉手段は閉状態とされ、前記流路切替手段は、前記室内膨張弁から流出した冷媒の一部が前記蓄熱膨張弁を通って前記蓄熱熱交換器に流入し、かつ前記蓄熱熱交換器から流出した冷媒が前記採熱回路に流入する流路が形成されるように設定され、
前記第2の暖房兼デフロスト運転を行う場合には、前記第1の熱源機の前記第1の開閉手段及び前記第2の開閉手段は閉状態とされ、前記第2の熱源機の前記第1の開閉手段及び前記第2の開閉手段は開状態とされ、前記第2の熱源機の前記熱源側膨張弁は全閉状態とされ、前記流路切替手段は、前記室内膨張弁から流出した冷媒の一部が前記蓄熱膨張弁を通って前記蓄熱熱交換器に流入し、かつ前記蓄熱熱交換器から流出した冷媒が前記採熱回路に流入する流路が形成されるように設定されることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記第1の暖房兼デフロスト運転を行う場合には、前記第2の熱源機の前記熱源側膨張弁は、前記第2の熱源機の前記アキュムレータの入口の過熱度が目標値に近づくように制御され、
前記第2の暖房兼デフロスト運転を行う場合には、前記第1の熱源機の前記熱源側膨張弁は、前記第1の熱源機の前記アキュムレータの入口の過熱度が目標値に近づくように制御されることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の空気調和装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/079183 WO2015063846A1 (ja) | 2013-10-29 | 2013-10-29 | 空気調和装置 |
Publications (2)
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