JPH02272237A - 蓄熱式空気調和装置 - Google Patents

蓄熱式空気調和装置

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JPH02272237A
JPH02272237A JP1090972A JP9097289A JPH02272237A JP H02272237 A JPH02272237 A JP H02272237A JP 1090972 A JP1090972 A JP 1090972A JP 9097289 A JP9097289 A JP 9097289A JP H02272237 A JPH02272237 A JP H02272237A
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heat exchanger
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heat storage
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Nobuhiro Kusumoto
伸廣 楠本
Shinji Matsuura
松浦 伸二
Tsunetoshi Masui
増井 凡敏
Nobuhide Yoshida
吉田 信英
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、蓄熱媒体を貯溜してなる蓄熱槽を備えた蓄熱
式空気調和装置に係り、特に、蓄熱の利用効率の向上対
策に関する。
(従来の技術) 従来より、特開昭61−125554号公報に開示され
る如く、蓄熱可能な蓄熱媒体を貯溜する蓄熱槽を備えた
空気調和装置において、蓄熱槽内の熱交換コイルと冷媒
回路とをバイパス路で接続し、冷媒回路とバイパス路と
の切換を可能にするとともに、熱交換コイルで冷媒と蓄
熱媒体との熱交換を行うことにより、通常冷暖房運転、
蓄冷熱運転、蓄暖熱運転、蓄冷熱回収運転等をするよう
にしたものは公知の技術である。
しかしながら、上記従来のものでは、蓄冷熱回収運転時
に冷熱の回収率を調節できないため、蓄冷熱量と蓄冷熱
の利用量とのバランスを図ることができない。また、蓄
冷熱運転中の同時冷房運転や蓄冷熱運転中の同時暖房運
転をすることができず、余剰能力を有効に利用すること
ができない。
したがって、蓄熱量、要求能力等、運転状態の変化に応
じた適切な蓄熱量の利用を図ることができないという問
題があった。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主
な目的は、蓄熱槽の蓄熱熱交換器と冷媒回路とを接続す
るバイパス路の接続切換えや流量調節を適切に行うこと
により、上記のような問題を解決することにある。
ところで、上記のように蓄熱を利用する各モードの運転
を行う際、蓄熱媒体温度や外気温度等の諸条件によって
は、信頼性を損ねる虞れか生じる等、その運転モード特
有の問題が生じうる。
そこで、本発明の次の目的は、各運転モードにおける運
転開始もしくは運転終了のタイミングを適切に決定する
手段を講することにより、信頼性や蓄熱の利用効率の向
上を図ることにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、第3図〜
第7図に示すように、圧縮機(1)、熱源側熱交換器(
3)、主減圧機構(6)及び利用側熱交換器(7)を冷
媒配管(9)で順次接続してなる主冷媒回路(10)と
、蓄冷熱可能な蓄熱媒体を貯溜する蓄熱槽(11)とを
備えた蓄熱式空気調和装置を前提とする。
そして、上記蓄熱槽(11)内に配置され、冷媒と蓄熱
媒体との熱交換を行うための蓄熱熱交換器(12)と、
該蓄熱熱交換器(12)の一端を上記主冷媒回路(10
)の上記熱源側熱交換器(3)と主減圧機構(6)との
間の液ライン(9a)に冷媒の流通可能に接続する第1
バイパス路(13a)と、該第1バイパス路(13a)
に介設された蓄冷熱用減圧機構(14)と、上記蓄熱熱
交換器(12)の他端を第1バイパス路(13a)の液
ライン(9a)との接続部よりも熱源側熱交換器(3)
側の液ライン(9a)に冷媒の流通可能に接続する第2
バイパス路(13b)と、該第2バイパス路(13b)
の途中部を主冷媒回路(10)のガスライン(9b)に
冷媒の流通可能に接続する第3バイパス路(13c)と
を設ける。
さらに、通常冷房運転時には、熱源側熱交換器(3)で
凝縮された液冷媒が主冷媒回路(10)のみを流れて主
減圧機構(6)で減圧され、利用側熱交換器(7)で蒸
発して圧縮機(1)に戻るように循環し、蓄暖熱運転時
には、熱源側熱交換器(3)で凝縮された液冷媒が上記
第1バイパス路(13a)の蓄冷熱用減圧機構(14)
で減圧され、蓄熱熱交換器(12)で蒸発したのち第3
バイパス路(13c)を経て圧縮機(1)に戻るように
循環し、通常冷房及び蓄暖熱同時運転時には、熱源側熱
交換器(3)で凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回路(
10)の利用側熱交換器(7)で蒸発する一方、液冷媒
の残部が第1バイパス路(13a)に流れて蓄熱熱交換
器(12)で蒸発した後、それぞれ圧縮機(1)に戻る
ように循環し、蓄冷熱回収運転時には、熱源側熱交換器
(3)で凝縮された液冷媒が主冷媒回路(10)から第
2バイパス路(13b)を経て蓄熱熱交換器(12)で
過冷却された後、第1バイパス路(13a)を経て主冷
媒回路(10)の利用側熱交換器(7)で蒸発して圧縮
機(1)に戻るように循環するよう上記主冷媒回路(1
0)及び第1〜第3バイパス路(13a)〜(13c)
の回路接続を切換える切換手段(51)と、蓄暖熱運転
時、熱源側熱交換器(3)で凝縮された液冷媒の一部が
第2バイパス路(13b)側に流れて蓄熱熱交換器(1
2)で過冷却される一方、液冷媒の残部がそのまま主冷
媒回路(10)を流れるよう冷媒を分流する分流手段(
52)とを設ける構成としたものである。
第2の解決手段は、第3図及び第8図〜第11図に示す
ように、圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、主減圧
機構(4)及び利用側熱交換器(7)を冷媒配管(9)
で順次接続し、かつ冷暖房サイクルの切換え可能な主冷
媒回路(10)と、蓄暖熱可能な蓄熱媒体を貯溜する蓄
熱槽(11)とを備えた蓄熱式空気調和装置を前提とす
る。
そして、上記蓄熱槽(11)内に配置され、冷媒と蓄熱
媒体との熱交換を行うための蓄熱熱交換器(12)と、
該蓄熱熱交換器(12)を介して上記主冷媒回路(10
)の上記利用側熱交換器(7)と主減圧機構(4)との
間の液ライン(9a)と主冷媒回路(10)のガスライ
ン(9b)とを冷媒の流通可能に接続するバイパス路(
13)と、該バイパス路(13)の液側に介設され、冷
媒の減圧を行う蓄冷熱用減圧機構(14)とを設ける。
さらに、通常暖房運転時には、利用側熱交換器(7)で
凝縮された冷媒が主減圧機構(4)で減圧され、熱源側
熱交換器(3)で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循
環し、蓄暖熱運転時には、吐出ガスがバイパス路(13
)に流れて蓄熱熱交換器(12)で凝縮されたのち主冷
媒回路(10)の熱源側熱交換器(3)で蒸発して圧縮
機(1)に戻るように循環し、通常暖房及び蓄暖熱同時
運転時には、吐出ガスの一部が主冷媒回路(10)の利
用側熱交換器(7)で凝縮される一方、吐出ガスの残部
がバイパス路(13)に流れて蓄熱熱交換器(12)で
凝縮されて合流し、主冷媒回路(10)の熱源側熱交換
器(3)で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循環し、
蓄暖熱回収デフロスト運転時には、吐出ガスが熱源側熱
交換器(3)で凝縮された後、液冷媒の一部がバイパス
路(13)に流れ、減圧機構(14)で減圧されて蓄熱
熱交換器(12)で蒸発する一方、残部が主冷媒回路(
10)の利用側熱交換器(7)で蒸発して、それぞれ圧
縮機(1)に戻るように循環するよう上記主冷媒回路(
10)及びバイパス路(13)の回路接続を切換える切
換手段(51)を設ける構成としたものである。
第3の解決手段は、第3図〜第11図に示すように、圧
縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、暖房用減圧機構(
4)、冷房用減圧機構(6)及び利用側熱交換器(7)
を冷媒配管(9)で順次接続し、かつ冷暖房サイクルの
切換え可能な主冷媒回路(10)と、蓄暖熱可能な蓄熱
媒体を貯溜する蓄熱槽(11)とを備えた蓄熱式空気調
和装置を前提とし、上記蓄熱槽(11)内に配置され、
冷媒と蓄熱媒体との熱交換を行うための蓄熱熱交換器(
12)と、該蓄熱熱交換器(12)の一端を上記主冷媒
回路(10)の上記各減圧機構(4)(6)間の液ライ
ン(9a)に冷媒の流通可能に接続する第1バイパス路
(13a)と、該第1バイパス路(13a)に介設され
た減圧機構(14)と、上記蓄熱熱交換器(12)の他
端を第1バイパス路(13a)の液ライン(9a)との
接続部よりも暖房用減圧機構(4)側の液ライン(9a
)に冷媒の流通可能に接続する第2バイパス路(13b
)と、上記第2バイパス路(13b)の途中部を主冷媒
回路(10)のガスライン(9b)に冷媒の流通可能に
接続する第3バイパス路(13c)とを設ける。
そして、冷房運転時には上記第1の解決手段と同様に、
かつ暖房運転時には上記第2の解決手段と同様に回路接
続を切換える切換手段(51)を設けたものである。
第4の解決手段は、第13図に示すように、上記第3の
解決手段において、第3バイパス路(13a)のガスラ
イン(9b)側との接続を暖房運転時における吐出ライ
ン(9c)と吸入ライン(9d)とに切換える切換機構
(22)を設け、暖房運転において、上記切換機構(2
2)による接続を吸入ライン(9c)側にして、吐出ガ
スが利用側熱交換器(7)で凝縮された後、第1バイパ
ス路(13a)の蓄熱熱交換器(12)で蒸発して圧縮
機(1)に戻るように循環する蓄暖熱蒸発暖房運転を可
能に構成したものである。
第5の解決手段は、第1図に示すように(二点鎖線部分
を含まず)、上記第2.第3又は第4の解決手段におい
て、蓄熱槽(11)内の蓄熱媒体の温度を検出する槽温
度検出手段(T hv)と、該槽温度検出手段(T h
v)の出力を受け、蓄熱媒体の温度が所定温度範囲のと
きに蓄暖熱回収デフロスト運転を行うように制御するデ
フロスト運転制御手段(53A)とを設けたものである
第6の解決手段は、第1図に示すように(破線部分を含
まず)、上記第2.第3又は第4の解決手段において、
蓄暖熱回収デフロスト運転時、吸入圧力を検出する吸入
圧力検出手段(Sp)と、該吸入圧力検出手段(S p
)の出力を受け、蓄暖熱回収デフロスト運転の開始後一
定時間が経過し、かつ吸入圧力が所定値以上のときには
蓄暖熱利用デフロスト運転を停止するデフロスト運転制
御手段(53B)とを設けたものである。
第7の解決手段は、第1図に示すように、蓄熱槽(11
)内の蓄熱媒体の温度を検出する槽温度検出手段(Th
w)と、吸入圧力を検出する吸入圧力検出手段(S p
)と、上記槽温度検出手段(Thw)及び吸入圧力検出
手段(S p)の出力を受け、蓄熱媒体の温度が所定温
度よりも低いときに蓄暖熱回収デフロスト運転を行うと
ともに、蓄暖熱回収デフロスト運転開始後一定時間が経
過し、かつ吸入圧力が所定値以上のときには蓄暖熱回収
デフロスト運転を停止するように制御するデフロスト運
転制御手段(53C)  とを設けたものである。
第8の解決手段は、上記第6又は第7の解決手段におい
て、デフロスト運転制御手段(53)を、蓄暖熱回収デ
フロスト運転停止後、通常デフロスト運転を行うよう制
御するように構成したものである。
第9の解決手段は、第2図に示すように、上記第2.第
3.第4.第5.第6.第7又は第8の解決手段におい
て、外気温度を検出する外気温検出手段(T ha)と
、蓄熱槽(11)内の蓄熱媒体の温度を検出する槽温度
検出手段(T hv)と、負荷に対する余剰能力を検出
する能力検出手段(50)と、上記外気温検出手段(T
ha)、槽温度検出手段(T hw)及び能力検出手段
(50)の出力を受け、蓄熱媒体の温度が基準値よりも
低く、外気温度が設定値よりも高く、かつ余剰能力が所
定値以上の場合に、通常暖房及び蓄暖熱同時運転を行う
よう制御するチャージ運転制御手段(54)とを設けた
ものである。
第10の解決手段は、上記第9の解決手段において、チ
ャージ運転制御手段(54)を、蓄熱媒体の温度が所定
の上限値よりも高いとき又は外気温度が所定の上限値よ
りも高いときに通常暖房及び蓄暖熱同時運転を停止する
よう制御するように構成したものである。
第11の解決手段は、上記第9の解決手段において、チ
ャージ運転制御手段(54)を、負荷に対する余剰能力
が所定の下限値以下のときに通常暖房及び蓄暖熱同時運
転を停止するよう制御するように構成したものである。
(作用) 以上の構成により、請求項(1)の発明では、切換手段
(51)により、通常冷房運転、蓄冷熱運転、蓄冷熱回
収運転に加えて、通常冷房及び蓄冷熱同時運転が可能と
なり、室内側の要求能力が小さく熱源側熱交換器(3)
に余剰能力がある場合、その余剰能力を利用して蓄熱槽
(11)に冷熱を蓄えておくことができ、電力の使用効
率が向上することになる。
また、蓄冷熱回収運転時、分流手段(52)により、液
冷媒が過冷却される流れと過冷却されない流れとに分流
され、液冷媒の過冷却度の調節が可能となるので、運転
状態に応じて蓄冷熱の利用率が適度に調節され、電力使
用効率が向上することになる。
請求項(′2Jの発明では、切換手段(51)により、
通常暖房運転、蓄暖熱運転に加えて、蓄暖熱回収デフロ
スト運転、通常暖房及び蓄暖熱同時運転が可能となり、
蓄暖熱の利用範囲が拡大するとともに、電力の使用効率
が向上することになる。
請求項(3)の発明では、切換手段(51)により、通
常冷房運転、蓄冷熱運転、蓄冷熱回収運転、通常暖房運
転、蓄暖熱運転に加えて、通常冷房及び蓄冷熱同時運転
、蓄暖熱回収デフロスト運転、通常暖房及び蓄暖熱同時
運転が可能となり、蓄熱の利用効率が向上することにな
る。
また、蓄冷熱回収運転時、分流手段(52)により、上
記請求項(1)の発明と同様の作用が得られる。
請求項(4)の発明では、上記請求項(3)の発明の作
用に加え、暖房運転において、切換機構(22)の切換
えにより、通常暖房運転を行いながら、蓄熱槽(11)
に蓄冷熱を蓄える蓄冷熱運転が可能となるので、早朝の
低温時のみ暖房運転をしながら、昼間の冷房運転のため
に蓄冷熱するいわゆるウオームアツプ運転により蓄熱が
有効に利用されることになる。
請求項(5)の発明では、上記請求項(2]、 (3)
又は(4)の発明において、デフロスト運転制御手段(
53A)により、槽温度検出手段(T hw)で検出さ
れる蓄熱槽(11)の蓄熱媒体温度が所定温度よりも低
いときに、蓄暖熱を利用したデフロスト運転が行われる
ので、デフロスト運転の終了直前における高圧の過上昇
が未然に防止される。つまり、高圧カット等による異常
停止が防止され、信頼性が向上することになる。
請求項(6)の発明では、上記請求項(2)、 (3)
又は(4)の発明において、デフロスト運転制御手段(
53B)により、蓄暖熱回収デフロスト運転時、その運
転開始後一定時間が経過し、かつ吸入圧力検出手段(S
 p)で検出される吸入圧力が所定値以上のときには、
蓄暖熱回収デフロスト運転が停止されるので、高圧の過
上昇による装置の異常停止が防止され、信頼性が向上す
る。
請求項(刀の発明では、上記請求項+2]、 (3)又
は(4)の発明において、デフロスト運転制御手段(5
3C)により、蓄熱媒体の温度が所定値よりも低いとき
に蓄暖熱回収デフロスト運転を行うとともに、その運転
開始後一定時間が経過しかつ吸入圧力が所定値以上のと
きには、蓄暖熱回収デフロスト運転が停止されるので、
上記請求項(5)及び(6)の発明の作用が併せて得ら
れることになる。
請求項(8)の発明では、上記請求項(6)又は(7)
の発明の作用に加えて、蓄暖熱回収デフロスト運転の停
止後には、通常のデフロスト運転が行われるので、蓄暖
熱回収デフロスト運転の時間が短くても、熱源側熱交換
器(3)の除霜が不十分となることがなく装置の運転が
円滑に行われる。
請求項(9)の発明では、上記請求項(2)、 (3)
、 +4)。
(5)、 (6)、 (7又は(8)の発明において、
チャージ運転制御手段(54)により、槽温度検出手段
(T hv)で検出される蓄熱媒体の温度が基準値より
も低く、外気温度が設定値以下で、かつ能力検出手段(
50)で検出される余剰能力が所定値以上のときに、通
常暖房及び蓄暖熱同時運転が行われるので、室内側の暖
房能力不足による空調感の悪化や、熱源側熱交換器(3
)の着霜の促進によるデフロスト運転間隔の短縮化が未
然に防止されることになる。
請求項(2)の発明では、上記請求項(9)の発明の作
用に加えて、チャージ運転制御手段(54)により、蓄
熱媒体の温度が上限値よりも高いか、外気温度が上限値
よりも高いときには、通常暖房及び蓄暖熱同時運転が停
止されるので、無駄な蓄暖熱による電力使用効率の低下
が防止されることになる。
請求項O1lの発明では、上記請求項(9)の発明にお
いて、チャージ運転制御手段(54)により、余剰能力
が下限値以下のときには、通常暖房及び蓄暖熱同時運転
が停止されるので、室内側の能力不足による熱源側熱交
換器(3)の着霜促進が防止されることになる。
(実施例) 以下、本発明の実施例について、第3図以下の図面に基
づき説明する。
第3図は第1実施例に係る空気調和装置の全体構成を示
し、室外ユニット(X)に対して、複数の室内ユニット
(A)、  (B)、・・・が接続されたいわゆるマル
チ形空気調和装置である。
上記室外ユニット(X)において、(1)は圧縮機、(
2)は冷房運転時には図中実線のごとく切換わり、暖房
運転時には図中破線のごとく切換わる四路切換弁、(3
)は冷房運転時には凝縮器として、暖房運転時には蒸発
器として機能する熱源側熱交換器としての室外熱交換器
、(4)は冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖房運転
時には冷媒を減圧する減圧機構として機能する室外電動
膨張弁、(5)は凝縮された液冷媒を貯溜するためのレ
シーバ、(8)は吸入冷媒中の液成分を除去するための
アキュムレータである。
一方、各室内ユニット(A)、  (B)、・・・は同
一構成を有し、(6)は冷房運転時には減圧機構として
機能し、暖房運転時には冷媒流量を調節する室内電動膨
張弁、(7)は冷房運転時には蒸発器として、暖房運転
時には凝縮器として機能する室内熱交換器である。
そして、上記各機器(1)〜(8)は冷媒配管(9)に
より冷媒の流通可能に順次接続されていて、室外空気と
の熱交換により得た熱を室内空気に放出するヒートポン
プ作用を有する主冷媒回路(10)が構成されている。
また、装置には上記主冷媒回路(10)を流れる冷媒と
の熱交換により蓄冷熱、蓄暖熱をし、或いはその蓄冷熱
、蓄暖熱の利用をするための蓄熱ユニット(Y)が配置
されている。該蓄熱ユニット(Y)において、(11)
は冷熱及び暖熱の蓄熱可能な蓄熱媒体たる水(W)を貯
溜した蓄熱槽、(12)は該蓄熱槽(11)内に配置さ
れ、水(W)と冷媒との熱交換を行うための蓄熱熱交換
器であって、該蓄熱熱交換器(12)と主冷媒回路(1
0)の上記室外電動膨張弁(4)−室内電動膨張弁(6
)間の液ライン(9a)との間は、第1バイパス路(1
3a)及び第2バイパス路(13b)により、室内電動
膨張弁(6)側がら順に冷媒の流通可能に接続されてい
る。そして、上記第1バイパス路(13a)には、水(
W)に冷熱を蓄えるときに冷媒を減圧する蓄冷熱用減圧
機構としての蓄熱電動膨張弁(14)が介設され、上記
第2バイパス路(13b)には、第2バイパス路(13
b)を開閉する第1開閉弁(15)が介設されている。
また、第2バイパス路(13a)の上記第1開閉弁(1
5)−蓄熱熱交換器(12)間の途中配管と主冷媒回路
(10)のガスライン(9b)とは第3バイパス路(1
3c)により、冷媒の流通可能に接続されていて、該第
3バイパス路(13C)には、バイパス路(13c)を
開閉する第2開閉弁(16)が介設されている。
一方、主冷媒回路(10)の液ライン(9a)の上記第
1.第2バイパス路(13a)、  (13b)との2
つの接合部間には、冷媒の流量を可変に調節するための
流量制御弁(17)が介設されている。
すなわち、以上の各弁(2)(4)、(6)(14)、
  (15)、(16)、  (17)の開閉もしくは
開度の調節により、各運転モードに応じて冷媒の循環経
路の切換えを行うようにした切換・手段(51)が構成
されている。さらに、流量制御弁(17)、第1開閉弁
(15)及び蓄熱電動膨張弁(14)により、蓄冷熱回
収冷房運転時における冷媒の流れを第2バイパス路(1
3b)側と主冷媒回路(10)側とに分流する分流手段
(52)が構成されている。
また、装置にはセンサ類が配置されていて、(T hv
)は上記蓄熱槽(11)の水中に配置され、水温Tvを
検出する蓄熱媒体検出手段としての水温センサ、(T 
ha)は室外熱交換器(3)の空気吸込口に配置され、
外気温度Taを検出する外気温度検出手段としての外気
温センサ、(T hi)は液ライン(9a)の第2バイ
パス路(13b)との接合部の冷房運転時における上流
側に配置された冷却人口センサ、(Tho)は液ライン
(9a)の第1バイパス路(13a)との接合部の冷房
運転時における下流側に配置された冷却出口センサ、(
Ths)は吸入ライン(9d)に配置され、吸入管温度
を検出するための吸入管センサ、(S p)はガスライ
ン(9d)に配置され、暖房サイクル時には高圧Tcs
冷房サイすル時には低圧(吸入圧力)Teを検出する吸
入圧力検出手段としての圧力センサである。
ここで、装置の各運転モードにおける各弁の開閉(もし
くは開度調節)と、冷媒の循環経路について、第4図〜
第11図に基づき説明する。なお、これらの図では、簡
単のために、上記第1.第2開閉弁(15)、  (1
6)を第1三方弁(21)で置き換えている。すなわち
、第1三方弁(21)が第4図の実線側に切換わるとき
には、第1開閉弁(15)が開き第2開閉弁(16)が
閉じて、蓄熱熱交換器(12)の両端が液ライン(9a
)と連通状態になり、第1三方弁(21)が図中破線側
に切換わるときには、第1開閉弁(15)が閉じ第2開
閉弁(16)が開いて、蓄熱熱交換器(12)の第2バ
イパス路(13b)側が主冷媒回路(10)のガスライ
ン(9b)と連通状態になっていることを示す。
通常冷房運転時には、第4図矢印に示すように、四路切
換弁(2)が図中実線のように切換わり、室外電動膨張
弁(4)、流量制御弁(17)、室内電動膨張弁(6)
、・・・が開き、他の弁はいずれも閉じた状態で運転が
行われ、室外熱交換器(3)で凝縮された冷媒が主冷媒
回路(10)のみを循環し、各室内電動膨張弁(6)、
・・・で減圧され、各室内熱交換器(7)、・・・で蒸
発して圧縮機(1)に戻る。
蓄暖熱運転時には、第5図矢印に示すように、室外電動
膨張弁(4)、流量制御弁(17)、蓄熱電動膨張弁(
14)及び第2開閉弁(16)が開き、室内電動膨張弁
(6)、・・・及び第1開閉弁(15)が閉じた状態で
運転が行われ、室外熱交換器(3)で凝縮された液冷媒
が、第1バイパス路(13a)にバイパスして流れ、蓄
熱電動膨張弁(14)で減圧され、蓄熱熱交換器(12
)で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循環する。その
とき、蓄熱熱交換器(12)で冷媒との熱交換により、
蓄熱媒体たる水(W)を製氷し、冷熱を蓄える。
通常冷房及び蓄暖熱同時運転時には、第6図矢印に示す
ように、室外電動膨張弁(4)、流量制御弁(17)、
室内電動膨張弁(6)、・・・、蓄熱電動膨張弁(14
)及び第2開閉弁(16)が開き、第1開閉弁(15)
が閉じて、室外熱交換器(3)で凝縮された液冷媒の一
部が、主冷媒回路(10)を流れ、室内電動膨張弁(6
)、・・・で減圧されて室内熱交換器(7)、・・・で
蒸発する一方、液冷媒の残部が第バイパス路(13a)
側に流れ、蓄熱電動膨張弁(14)で減圧されて蓄熱熱
交換器(12)で蒸発する。そして、これらのガス状態
となった冷媒がそれぞれガスライン(9b)で合流して
圧縮機(1)に戻るように循環する。
上記蓄冷熱運転で蓄えた冷熱を利用する蓄冷熱回収運転
時には、第7図矢印に示すように、室外電動膨張弁(4
)、流量制御弁(17)、室内電動膨張弁(6)、・・
・、蓄熱電動膨張弁(14)及び第1開閉弁(15)が
開き、第2開閉弁(16)が閉じた状態で運転が行われ
、室外熱交換器(3)で凝縮された液冷媒の一部が主冷
媒回路(10)から第2バイパス路(13b)側にバイ
パスして流れ、蓄熱熱交換器(12)で水(W)(又は
氷)との熱交換により過冷却されて第1バイパス路(1
3a)から主冷媒回路(10)に戻る一方、液冷媒の残
部は流量制御弁(17)を経てそのまま主冷媒回路(1
0)の液ライン(9a)を流れる。そして、合流後、各
室内電動膨張弁(6)。
・・・で減圧され、各室内熱交換器(7)、・・・で蒸
発したのち圧縮機(1)に戻るように循環する。そのと
き、流量制御弁(17)と蓄熱電動膨張弁(14)の相
対的な開度調節により、冷媒の分流量が調節され、冷却
人口センサ(Thl)、冷却出口センサ(T ho)で
検出される液冷媒温度T、171 。
Tlの差温ΔTpとしての冷媒の過冷却度が適切に調節
される。
次に、通常暖房運転においては、第8図矢印に示すよう
に、四路切換弁(2)が図中破線側に切換わり、各室内
電動膨張弁(6)、・・・、流量制御弁(17)、室外
電動膨張弁(4)が開き、他の弁がいずれも閉じた状態
で運転が行われ、吐出ガスが各室内熱交換器(7)、・
・・で凝縮され、室外電動膨張弁(4)で減圧されて室
外熱交換器(3)で蒸発したのち圧縮機(1)に戻るよ
うに循環する。
蓄暖熱運転時には、第9図矢印に示すように、第2開閉
弁(16)、蓄熱電動膨張弁(14)、流量制御弁(1
7)、室外電動膨張弁(4)が開き、各室内電動膨張弁
(6)、・・・、第1開閉弁(15)が閉じた状態で運
転が行われ、吐出ガスが主冷媒回路(10)から第3バ
イパス路(13C)にバイパスして流れて、蓄熱熱交換
器(12)で凝縮された後、第1バイパス路(13a)
から主冷媒回路(10)に流れ、室外電動膨張弁(4)
で減圧されて室外熱交換器(3)で蒸発したのち圧縮機
(1)に戻るように循環する。そのとき、蓄熱熱交換器
(12)で冷媒との熱交換により、蓄熱槽(11)内の
水(W)が暖められ、暖熱が蓄えられる。
通常暖房及び蓄暖熱同時運転時には、第10図矢印に示
すように、各室内電動膨張弁(6)、・・第2開閉弁(
16)、蓄熱電動膨張弁(14)、流量制御弁(17)
、室外電動膨張弁(4)が開き、第1開閉弁(15)が
閉じた状態で運転が行われ、吐出ガスの一部が主冷媒回
路(10)から第3バイパス路(13c)側にバイパス
して流れ、蓄熱熱交換器(12)で凝縮される一方、吐
出ガスの残部が主冷媒回路(10)側を流れて各室内熱
交換器(7)、・・・で凝縮される。そして、両者が合
流後、室外電動膨張弁(4)で減圧され、室外熱交換器
(3)で蒸発したのち圧縮機(1)に戻るように循環す
る。
さらに、蓄暖熱回収デフロスト運転時には、第11図矢
印に示すように、四路切換弁(2)が図中実線側に切換
わり、室外電動膨張弁(4)、流量制御弁(17)、各
室内電動膨張弁(6)、・・・蓄熱電動膨張弁(14)
 、第2開閉弁(16)が開き、第1開閉弁(15)が
閉じた状態で運転が行われ、吐出ガスが室外熱交換器(
3)で凝縮され、凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回路
(10)から第1バイパス路(13a)側にバイパスし
て流れて、蓄熱電動膨張弁(14)で減圧され、蓄熱熱
交換器(12)で蒸発する一方、液冷媒の残部が主冷媒
回路(10)の各室内電動膨張弁(6)・・・で減圧さ
れ、各室内熱交換器(7)、・・・で蒸発する。そして
、それぞれガスライン(9b)で合流して圧縮機(1)
に戻るように循環する。そのとき、吐出ガス(ホットガ
ス)により、室外熱交換器(3)の除霜を行うとともに
、蓄熱槽(11)の蓄暖熱を利用して室外熱交換器(3
)における凝縮能力を増大せしめ、デフロスト運転時間
を短縮するようになされている。
なお、上記蓄暖熱運転時、蓄熱槽(11)内の水(W)
を製氷する際、以下のような構成によって、蓄熱槽(1
1)内の給水制御を行うようになされている。
すなわち、第12図において、(31)は蓄熱蓄熱槽(
11)に水(W)を供給する供給管、(32)は通常開
けられた状態にある該供給管(31)の手動開閉弁、(
33)は蓄熱槽(11)の水(W)の配水管、(34)
は通常閉じられた状態にある該配水管(33)の手動開
閉弁、(35)は蓄熱槽(11)のオーバーフロー管、
(36)はそのドレンビット、(37)は上記供給管(
31)からの水(W)の供給を制御するための給水電磁
開閉弁であって、上記供給管(31)から蓄熱槽(11
)に水(W)を供給するときのみ上記給水電磁開閉弁(
37)を開く一方、水位が過上昇したときはオーバーフ
ロー管(35)から過剰な水(W)を排出し、蓄熱槽(
11)の水(W)を交換するとき等には、手動開閉弁(
34)を開けて排出管(33)から水(W)を排出する
ようになされている。
ここで、そのままでは、給水電磁開閉弁(37)の水洩
れ等があった場合に、蓄熱槽(11)内に洩れた水(W
)が供給されて製氷運転中に基準水位が上昇してしまい
、製氷不足を生じる虞れがある。そこで、上記供給管(
31)の給水電磁開閉弁(37)の下流側で、供給管(
31)の上端からは所定のヘッド差を有する下部から上
記オーバーフロー管(35)に対して、水(W)のバイ
パス可能なかつキャピラリー機能を有するキャピラリ(
38)が設けられている。すなわち、給水電磁開閉弁(
37)を開けて給水するときにはキャピラリ(38)か
らオーバーフロー管(35)に排出される水(W)の量
は無視でき、給水終了後には、キャピラリ(38)の上
方の水(W)がキャピラリ(38)を介して排出される
ことにより、蓄熱槽(11)への洩れた水(W)の供給
を防止するようになされている。
したがって、請求項(1)の発明では、切換手段(51
)により、通常冷房運転、蓄冷熱運転、蓄冷熱回収運転
に加えて、通常冷房及び蓄冷熱同時運転が可能となるの
で、要求能力が小さく余剰能力がある場合、その余剰能
力を利用して蓄熱槽(11)に冷熱を蓄えておくことが
でき、よって、電力の使用効率の向上を図ることができ
る。
また、蓄冷熱回収運転時、分流手段(52)により、液
冷媒が過冷却される流れと過冷却されない流れとに分流
され、液冷媒の過冷却度の調節が可能となるので、運転
状態に応じて蓄冷熱の利用率を適度に調節することがで
き、電力使用効率がさらに向上する。
請求項(2)の発明では、切換手段(51)により、通
常暖房運転、蓄暖熱運転に加えて、蓄暖熱回収デフロス
ト運転、通常暖房及び蓄暖熱同時運転が可能となり、蓄
暖熱の利用範囲の拡大と電力使用効率の向上とを図るこ
とができる。
請求項(3)の発明では、切換手段(51)により、通
常冷房運転、蓄冷熱運転、蓄冷熱回収運転、通常暖房運
転、蓄暖熱運転に加えて、通常冷房及び蓄冷熱同時運転
、蓄暖熱回収デフロスト運転、通常暖房及び蓄暖熱同時
運転が可能となり、上記請求項(1)及び(2)の発明
の効果を併せて得ることができる。
また、蓄冷熱回収運転時、分流手段(52)により、上
記請求項(1)の発明と同様の効果を得ることができる
次に、請求項(4)の発明に係る第2実施例について説
明する。第13図は、第2実施例に係る空気調和装置の
全体構成を示し、上記第1実施例の構成に加えて、第3
バイパス路(13c)のガスライン(9b)側との接続
端子は、第2三方弁(22)に接続されていて、該第2
三方弁(22)の残りの端子のうち一方は暖房運転時に
おける吐出ライン(9c)側に、他方は常に吸入ライン
(9d)となる側に接続されていて、第2三方弁(22
)は、第3バイパス路(13c)のガスライン(9b)
側との接続を吐出ライン(9c)側と吸入ライン(9d
)側とに切換える切換機構としての機能を有するもので
ある。したがって、蓄熱熱交換器(12)を蒸発器とし
て機能させる場合、四路切換弁(2)が暖房サイクル側
に切換えられているときにも蒸発されたガス冷媒が吸入
ライン(9d)側に流出可能になされている。
すなわち、通常暖房を行うと同時に蓄熱槽(11)に冷
熱を蓄えたいときには、同図に示すように、各室内電動
膨張弁(6)、・・・、流量制御弁(17)、室外電動
膨張弁(4)、蓄熱電動膨張弁(14)、第2開閉弁(
16)が開き、第1開閉弁(15)が閉じるとともに、
第2三方弁(22)が図中破線側に切換わった状態で運
転が行わ、れ、吐出ガスが各室内熱交換器(7)、・・
・で凝縮された後、その液冷媒の一部が主冷媒回路(1
0)から第1バイパス路(13a)側にバイパスして流
れ、蓄熱電動膨張弁(14)で減圧され、蓄熱熱交換器
(12)で蒸発する一方、液冷媒の残部は主冷媒回路(
10)側に流れ、室外電動膨張弁(4)で減圧されて室
外熱交換器(3)で蒸発する。そして、両者が吸入ライ
ン(9d)で合流して圧縮機(1)に戻るように循環す
る。
したがって、請求項(4)の発明では、上記請求項(3
)の発明の各運転モードに加えて、切換機構(22)の
切換えにより、通常暖房運転を行いながら、蓄熱槽(1
1)に蓄冷熱を蓄える蓄冷熱運転が可能となるので、冬
期等、早朝の低温時のみ暖房運転をしながら、昼間の冷
房運転のために蓄冷熱するいわゆるウオームアツプ運転
をすることができ、よって、蓄熱の有効利用による電力
使用効率の向上を図ることができる。
次に、請求項(5)〜(8)の発明に係る第3実施例に
ついて説明する。本実施例においても、冷媒配管系統の
構成は上記第1又は第2実施例と同様である。
ここで、コントローラ(図示せず)により行われる制御
について、第14図のフローチャートに基づき説明する
に、ステップS1で上記水温センサ(T hv)の信号
から水温値Twを入力し、ステップS2で、Tvl≦T
v<Tv2か否かを判別する。
すなわち、水温値Twが蓄暖熱を利用しうる下限値Tv
l(例えば10℃程度の値)以上であって、かつ所定温
度Tv2(例えば23℃程度の値)よりも低ければ、蓄
暖熱量が十分あり、かつ蓄暖熱を利用するデフロス士運
転を行っても、高圧の過上昇を生じる虞れがないと判断
して、ステップS3で、上記YS11図に示す冷媒の循
環が生じるように回路接続を切換えて蓄暖熱回収デフロ
スト運転を行う。
次に、上記蓄暖熱回収デフロスト運転を行いながら、ス
テップS4で1分間経過すると、ステップS5で、上記
圧力センサ(S p)で検出される低圧値Teを入力し
、ステップS6で、Teが所定値Te1(例えば5℃程
度の値)よりも高いか否かを判別し、高ければ高圧の過
上昇が生じていないと判断して、ステップS7でデフロ
スト終了条件が成立するまで、蓄暖熱回収デフロスト運
転を行う一方、上記ステップS6の判別で低圧値Teが
所定値Tel以下の場合には、高圧過上昇の虞れがある
と判断して、ステップS8で蓄暖熱回収デフロスト運転
から通常デフロスト運転に移行し、ステップS9でデフ
ロスト終了条件が成立するまで通常デフロスト運転を行
う。そして、ステップS7又はS9の判別で、デフロス
ト終了条件が成立すると、ステップSIOで通常暖房運
転を行って制御を終了する。
以上のフローにおいて、請求項(5)の発明では、ステ
ップS3により、蓄熱媒体たる水(W)の温度Tvが所
定温度Tw2よりも低いときに蓄暖熱回収デフロスト運
転を行うように制御するデフロスト運転制御手段(53
A)が構成されている。
請求項(6)の発明では、ステップsa、s6により、
蓄暖熱回収デフロスト運転の開始から一定時間が経過し
、かつ低圧(吸入圧力)Teが所定値Telよりも高い
ときに蓄暖熱回収デフロスト運転を停止するデフロスト
運転制御手段(53B)が構成されている。
請求項(7)の発明では、ステップS31  S4 、
S6及びS8により、水(W)の温度Tvが所定値Tw
lよりも高いときに蓄暖熱回収デフロスト運転を行うと
ともに、蓄暖熱回収デフロスト運転の開始後一定時間が
経過し、かつ低圧Teが所定値Telよりも高いときに
は蓄暖熱回収デフロスト運転を停止するように制御する
デフロスト運転制御手段(53C)が構成されている。
請求項(8)の発明では、ステップS8により、上記請
求項(6)、 +7)の発明におけるデフロスト運転制
御手段(53)が蓄暖熱回収デフロスト運転停止後、通
常デフロスト運転を行うよう制御するように機能する。
したがって、請求項(5)の発明では、上記請求項[2
)、 (3)又は(4)の発明において、デフロスト運
転制御手段(53A)により、水温センサ(槽温度検°
出手段)  (Thw)で検出される蓄熱槽(11)の
蓄熱媒体温度たる水温Tvが所定温度Tvlよりも低い
ときに、蓄暖熱を利用したデフロスト運転が行われるの
で、デフロスト運転の終了直前における高圧の過上昇が
未然に防止される。したがって、高圧カット等による異
常停止を回避することができ、信頼性が向上することに
なる。
請求項(6)の発明では、上記請求項(2)、 (3)
又は(4)の発明において、デフロスト運転制御手段(
53B)により、蓄暖熱回収デフロスト運転時、その運
転開始後一定時間が経過し、かつ圧力センサ(S p)
で検出される低圧値Teが所定値Telよりも高いとき
には、蓄暖熱回収デフロスト運転が停止される。したが
って、高圧の過上昇による装置の異常停止が防止され、
信頼性が向上するのである。
請求項(刀の発明では、上記請求項(2)、 (31又
は(4)の発明において、デフロスト運転制御手段(5
3C)により、水(W)の温度Tvが所定値Tv2より
も低いときに蓄暖熱回収デフロスト運転を行うとともに
、その運転開始後一定時間が経過しかつ低圧値Teが所
定値Telよりも高いときには、蓄暖熱回収デフロスト
運転が停止されるので、上記請求項(5)及び(6)の
発明の作用が併せて得られることになる。
請求項(8)の発明では、デフロスト運転制御手段(5
3)により、上記請求項(6)又は(7)の発明の効果
に加えて、蓄暖熱回収デフロスト運転の停止後には、通
常のデフロスト運転が行われるので、蓄暖熱回収デフロ
スト運転の時間が短くても、熱源側熱交換器(3)の除
霜が不十分となることがなく装置の運転が円滑に行われ
る。
次に、請求項(9)〜G1)の発明に係る第4実施例に
ついて説明する。本実施例においても、空気調和装置の
構成は、上記第1又は第2実施例と同様である。
そして、コントローラにより行われる制御について、第
15図のフローチャートに基づき説明するに、通常暖房
運転を行いながら、ステップS。
で、外気温センサ(Tha)、水温センサ(T hv)
で検出される外気温Ta、水温Tvの値を入力し、ステ
ップS+2で、水温Tvが所定の基準値Tv3(例えば
20℃程度の値)よりも低くかつ外気温度Taが所定の
設定値Ta1(例えば5℃程度の値)よりも低いか否か
を判別し、YESであればステップStaで、圧縮機(
1)の運・転容量FTを入力する。そして、ステップS
14で、運転容jlFvが所定値Fsl以下か否かを判
別し、さらに、ステップSI5で、運転容量FTがF 
waxリミット中か否かを判別して、リミット中でなけ
れば、つまり室内熱交換器(7)、・・・側の余剰能力
が所定値以上であれば、ステップS16で蓄暖熱運転つ
まり暖熱チャージ運転をも同時に行う。すなわち、水温
TVが基準値Tw3よりも高く、外気温度Taが設定値
Talよりも高く、かつ室内熱交換器(7)、・・・側
の余剰能力が所定値以上であれば、暖熱チャージ運転を
するようになされている。一方、上記3つの条件のうち
いずれかが成立しないとき°には、ステップS22で通
常暖房運転のみを行う。
次に、上記暖熱チャージ運転を行いながら、ステップS
17.S19で、それぞれ外気温度Tas水温Tv及び
運転容量FTを入力し、ステップS18で、Tv>Tv
4、又はTa>Ta2(ただし、Tv4は例えば20℃
程度の水温の上限値、Ta2は例えば10℃程度の外気
温度の上限値である)のいずれかが成立するか否かを判
別し、ステップ820及びS2+で、運転容量FTが上
限値Fs2(例えば130Hz程度の値)以上か否か及
び運転容量がFWaXリミット中か否か、つまり室内熱
交換器(7)・・・側の余剰能力が下限値以下か否かを
判別する。
上記各ステップ5I81 820. 821における判
別のいずれもが成立しない間は暖熱チャージ運転を行い
、いずれかがYESになれば、ステップS22で通常暖
房運転のみを行う。
上記フローにおいて、請求項(9)又はMの発明では、
ステップS13により、室内熱交換器(7)。
・・・の余剰能力を検出する能力検出手段(50)が構
成され、ステップSI6により、水温Tvが基準値Tv
3よりも低く、外気温度Taが設定値Talよりも低く
、かつ余剰能力が所定値以上のときに通常暖房及び蓄暖
熱同時運転を行うよう制御するチャージ運転制御手段(
54)が構成されている。
請求項(財)の発明では、ステップSI8及びS22に
より、上記請求項(9)の発明におけるチャージ運転制
御手段(54)が、水温Tvが上限値よりも高いとき又
は外気温度Taが上限値よりも高いときに通常暖房及び
蓄暖熱同時運転を停止するように機能する。
請求項(II)の発明では、ステップS?alS21及
びS22により、上記請求項(9)の発明におけるチャ
ージ運転制御手段(54)が、余剰能力が下限値以下の
ときに通常暖房及び蓄暖熱同時運転を停止するように機
能する。
したがって、請求項(9)の発明では、上記請求項[2
1,+3)、 (4)、 [5]、 [6L (力又は
(8)の発明において、チャージ運転制御手段(54)
により、水温センサ(T hv)で検出される水温Tv
が基準値Tw3よりも低く、外気温度Taが設定値Ta
lよりも低く、かつ能力検出手段(50)で検出される
室内熱交換器(7)、・・・の余剰能力が所定値以上の
ときに、通常暖房及び蓄暖熱同時運転が行われるので、
室内側の暖房能力不足による空調感の悪化や、室外熱交
換器(3)の着霜の促進によるデフロスト運転間隔の短
縮化が未然に防止され、よって、制御性能の向上を図る
ことができる。
請求項(財)の発明では、上記請求項(9)の発明の効
果に加えて、チャージ運転制御手段(54)により、水
温Tvが上限値Tv4よりも高いか、外気温度Taが上
限値Ta2よりも高いときには、通常暖房及び蓄暖熱同
時運転が停止されるので、無駄な蓄暖熱による電力使用
効率の低下が防止されることになる。
請求項口りの発明では、上記請求項(9)の発明の効果
に加えて、チャージ運転制御手段(54)により、室内
熱交換器(7)、・・・の余剰能力が下限値以下のとき
には、通常暖房及び蓄暖熱同時運転が停止されるので、
室内側の能力不足による室外熱交換器(3)の着霜促進
が防止される。
(発明の効果) 以上説明したように、請求項(1)の発明によれば、蓄
冷熱可能な蓄熱媒体を貯溜してなる蓄熱槽を備えた蓄熱
式空気調和装置において、蓄熱槽内に蓄熱熱交換器を配
置し、蓄熱熱交換器と冷媒回路の液ラインとを2つのバ
イパス路で接続し、そのうち上流側のバイパス路とガス
ラインとをもう1つのバイパス路で接続するとともに、
蓄冷熱用の減圧機構と、冷媒回路と各バイパス路との接
続を切換える手段とを設け、通常冷房運転、蓄冷熱運転
、蓄冷熱回収運転に加えて通常冷房及び蓄冷熱同時運転
を行うことにより余剰能力を利用するとともに、蓄冷熱
回収運転時、液冷媒を過冷却される流れと過冷却されな
い流れとに分流するようにして、運転状態に応じた蓄冷
熱の利用率の調節を可能としたので、電力使用効率の向
上を図ることができる。
請求項(aの発明によれば、蓄暖熱可能な蓄熱媒体を貯
溜してなる蓄熱槽を備えた蓄熱式空気調和装置において
、蓄熱槽内に蓄熱熱交換器を配置し、蓄熱熱交換器を冷
媒回路の液ラインとガスラインとを接続するバイパス路
中に介設するとともに、冷媒回路とバイパス路との接続
を切換える手段を設け、通常暖房運転、蓄暖熱運転に加
えて、蓄暖熱回収デフロスト運転、通常暖房及び蓄暖熱
同時運転を可能にしたので、蓄暖熱の利用範囲の拡大と
電力の使用効率の向上とを図ることができる。
請求項(3)の発明によれば、冷暖房サイクルの切換え
可能な冷媒回路と冷暖熱の蓄熱可能な蓄熱媒体を貯溜す
る蓄熱槽とを備えた蓄熱式空気調和装置において、上記
請求項(1)の発明と同様の3つのバイパス路とを設け
るとともに、冷媒回路と各バイパス路との接続を切換え
る手段を設け、通常冷暖房運転、蓄冷熱運転、蓄暖熱運
転、蓄冷熱回収運転に加えて、通常冷房及び蓄冷熱同時
運転、蓄暖熱回収デフロスト運転、通常暖房及び蓄暖熱
同時運転による蓄暖熱の利用範囲を拡大し、余剰能力を
利用するとともに、蓄冷熱回収運転時、液冷媒を過冷却
される流れと過冷却されない流れとに分流するようにし
て、運転状態に応じた蓄冷熱の利用率の調節を可能とし
たので、電力使用効率の向上を図ることができる。
請求項(4)の発明によれば、上記請求項(3)の発明
の構成に加え、バイパス路とガスラインとの接続を暖房
運転時における吐出側と吸入側とに切換えるようにして
、上記請求項(3)の発明の各運転モードに加えて通常
暖房及び蓄冷熱同時運転を行うようにしたので、上記請
求項(3)の発明の効果に加えて、冬期等、早朝の低温
時のみ暖房運転をしながら、昼間の冷房運転のために蓄
冷熱するいわゆるウオームアツプ運転をすることができ
、よって、蓄熱の有効利用による電力使用効率の向上を
図ることができる。
請求項(5)の発明によれば、上記請求項(2)、 +
31又は(4)の発明において、蓄熱媒体の温度を検出
し、蓄熱媒体温度が所定値よりも低いときに蓄暖熱回収
デフロスト運転を行うようにしたので、デフロスト運転
の終了直前における高圧の過上昇が未然に防止され、よ
って、高圧カット等による異常停止を回避することによ
る信頼性の向上を図ることができる。
請求項(6)の発明によれば、上記請求項(2)、 (
3)又は(4)の発明において、蓄暖熱回収デフロスト
運転時、吸入圧力を検出し、蓄暖熱回収デフロスト運転
開始後一定時間が経過し、かつ吸入圧力が所定値よりも
高いときに、蓄暖熱回収デフロスト運転を停止するよう
にしたので、高圧の過上昇による装置の異常停止が防止
され、よって、信頼性の向上を図ることができる。
請求項(7)の発明によれば、上記請求項(2)、 (
3)又は(4)の発明において、蓄熱媒体温度と吸入圧
力とを検出し、蓄熱媒体温度が所定値よりも低いときに
蓄暖熱回収デフロスト運転を行うとともに、その運転開
始後一定時間が経過しかつ吸入圧力が所定値値よりも高
いときに蓄暖熱回収デフロスト運転を停止させるように
したので、上記請求項(5)及び(6)の発明の効果を
併せて得ることができる。
請求項(8)の発明では、上記請求項(6)又は(7)
の発明の構成に加えて、蓄暖熱回収デフロスト運転の停
止後には通常のデフロスト運転を行うようにしたので、
上記請求項(6)又は(7)の発明の効果に加えて、除
霜の不足を抑制することができ、よって、運転の円滑化
を図ることができる。
請求項(9)の発明によれば、上記請求項(2)、 (
3)。
(4)、 (5)、 (6)、 [刀又は(8)の発明
の構成に加えて、外気温度、蓄熱媒体温度及び利用側熱
交換器の余剰能力を検出し、蓄熱媒体温度が基準値より
も低く、外気温度が設定値よりも高くかつ余剰能力が所
定値以上の場合に通常暖房及び蓄暖熱同時運転を行うよ
うにしたので、室内側の暖房能力不足による空調感の悪
化や、熱源側熱交換器の着霜の促進によるデフロスト運
転間隔の短縮化が未然に防止され、よって、装置の制御
性能の向上を図ることができる。
請求項(10)の発明では、上記請求項(9)の発明の
構成に加えて、水温が上限値よりも高いか、外気温度が
上限値よりも高いときに、通常暖房及び蓄暖熱同時運転
を停止するようにしたので、無駄な蓄暖熱による電力使
用効率の低下を防止することができる。
請求項(11)の発明では、上記請求項(9)の発明の
構成に加えて、利用側熱交換器の余剰能力が下限値以下
のときに、通常暖房及び蓄暖熱同時運転を停止するよう
にしたので、室内側の能力不足による熱源側熱交換器の
着霜促進を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の構成を示すブロック図であ
る。 第3図〜第12図は本発明の第1実施例を示し、第3図
は装置の全体構成を示す冷媒配管系統図、第4図〜第7
図はそれぞれ冷房運転における各運転モードを示し、第
4図は通常冷房運転、第5図は蓄冷熱運転、第6図は通
常冷房及び蓄冷熱同時運転、第7図は蓄冷熱回収運転に
おける冷媒の循環を示す説明図、第8図〜第11図はそ
れぞれ暖房運転における各運転モードを示し、第8図は
通常暖房運転、第9図は蓄暖熱運転、第10図は通常暖
房及び蓄暖熱同時運転、第11図は蓄暖熱回収デフロス
ト運転における冷媒の循環経路を示す説明図、第12図
は蓄熱槽の給水制御系統を示す配管図、第13図は第2
実施例の全体構成を示す冷媒配管系統図、第14図及び
第15図はそれぞれ第3.第4実施例におけるコントロ
ーラの制御内容を示すフローチャート図である。 1  圧縮機 3  室外熱交換器(熱源側熱交換器)4  室外電動
膨張弁(主減圧機構) 6  室内電動膨張弁(主減圧機構) 7  室内熱交換器(利用側熱交換器)9  冷媒配管 10 主冷媒回路 11 蓄熱槽 12 蓄熱熱交換器 14 蓄熱電動膨張弁(減圧機構) 22 第2三方弁(切換機構) 50 能力検出手段 51 切換手段 52 分流手段 53 デフロスト運転制御手段 hv ha p チャージ運転制御手段 水温センサ(槽温度検出手段) 外気温センサ(外気温度検出手段) 圧力センサ(吸入圧力検出手段) 特許出願人    ダイキン工業株式会社′i”−7′
τ 代理人 弁理士 前 1)弘 (ばか2名−’JL−’
−2′。 第 図 第 図 圧縮隨 室外熱交換?:M(熱源側熱交換2;)室外電動膨張弁
(主減圧機構) 室内1!!I+膨張弁(主減圧機構) 室内熱交換器(利用側熱交換器) 冷媒配管 主冷媒回路 蓄熱槽 蓄熱熱交換器 蓄熱電動膨張弁(減圧機構) 第2三方弁(切換機憫) 能力検出手段 切換手段 分流手段 デフロスト運転制御手段 チャーノ運転制御手段 hw 水ユセンサ(噛温度噴出手段) ha 外気温センサ(外気温度検出手段) 第12 p 圧力センサ(吸入圧力検出手段)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、主減圧機
    構(6)及び利用側熱交換器(7)を冷媒配管(9)で
    順次接続してなる主冷媒回路(10)と、蓄冷熱可能な
    蓄熱媒体を貯溜する蓄熱槽(11)とを備えた蓄熱式空
    気調和装置において、 上記蓄熱槽(11)内に配置され、冷媒と蓄熱媒体との
    熱交換を行うための蓄熱熱交換器(12)と、該蓄熱熱
    交換器(12)の一端を上記主冷媒回路(10)の上記
    熱源側熱交換器(3)と主減圧機構(6)との間の液ラ
    イン(9a)に冷媒の流通可能に接続する第1バイパス
    路(13a)と、該第1バイパス路(13a)に介設さ
    れた蓄冷熱用減圧機構(14)と上記蓄熱熱交換器(1
    2)の他端を第1バイパス路(13a)の液ライン(9
    a)との接続部よりも熱源側熱交換器(3)側の液ライ
    ン(9a)に冷媒の流通可能に接続する第2バイパス路
    (13b)と、該第2バイパス路(13b)の途中部を
    主冷媒回路(10)のガスライン(9b)に冷媒の流通
    可能に接続する第3バイパス路(13c)とを備えると
    ともに、 通常冷房運転時には、熱源側熱交換器(3)で凝縮され
    た液冷媒が主冷媒回路(10)のみを流れて主減圧機構
    (6)で減圧され、利用側熱交換器(7)で蒸発して圧
    縮機(1)に戻るように循環し、蓄冷熱運転時には、熱
    源側熱交換器(3)で凝縮された液冷媒が上記第1バイ
    パス路(13a)の蓄冷熱用減圧機構(14)で減圧さ
    れ、蓄熱熱交換器(12)で蒸発したのち第3バイパス
    路(13c)を経て圧縮機(1)に戻るように循環し、
    通常冷房及び蓄冷熱同時運転時には、熱源側熱交換器(
    3)で凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回路(10)の
    利用側熱交換器(7)で蒸発する一方、液冷媒の残部が
    第1バイパス路(13a)に流れて蓄熱熱交換器(12
    )で蒸発した後、それぞれ圧縮機(1)に戻るように循
    環し、蓄冷熱回収運転時には、熱源側熱交換器(3)で
    凝縮された液冷媒が主冷媒回路(10)から第2バイパ
    ス路(13b)を経て蓄熱熱交換器(12)で過冷却さ
    れた後、第1バイパス路(13a)を経て主冷媒回路(
    10)の利用側熱交換器(7)で蒸発して圧縮機(1)
    に戻るように循環するよう上記主冷媒回路(10)及び
    第1〜第3バイパス路(13a)〜(13c)の回路接
    続を切換える切換手段(51)と、 蓄冷熱運転時、熱源側熱交換器(3)で凝縮された液冷
    媒の一部が第2バイパス路(13b)側に流れて蓄熱熱
    交換器(12)で過冷却される一方、液冷媒の残部がそ
    のまま主冷媒回路(10)を流れるよう冷媒を分流する
    分流手段(52)とを備えたことを特徴とする蓄熱式空
    気調和装置。
  2. (2)圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、主減圧機
    構(4)及び利用側熱交換器(7)を冷媒配管(9)で
    順次接続し、かつ冷暖房サイクルの切換え可能な主冷媒
    回路(10)と、蓄暖熱可能な蓄熱媒体を貯溜する蓄熱
    槽(11)とを備えた蓄熱式空気調和装置において、 上記蓄熱槽(11)内に配置され、冷媒と蓄熱媒体との
    熱交換を行うための蓄熱熱交換器(12)と、該蓄熱熱
    交換器(12)を介して上記主冷媒回路(10)の上記
    利用側熱交換器(7)と主減圧機構(4)との間の液ラ
    イン(9a)と主冷媒回路(10)のガスライン(9b
    )とを冷媒の流通可能に接続するバイパス路(13)と
    、該バイパス路(13)の液側に介設され、冷媒の減圧
    を行う蓄冷熱用減圧機構(14)とを備えるとともに、 通常暖房運転時には、利用側熱交換器(7)で凝縮され
    た冷媒が主減圧機構(4)で減圧され、熱源側熱交換器
    (3)で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循環し、蓄
    暖熱運転時には、吐出ガスがバイパス路(13)に流れ
    て蓄熱熱交換器(12)で凝縮されたのち主冷媒回路(
    10)の熱源側熱交換器(3)で蒸発して圧縮機(1)
    に戻るように循環し、通常暖房及び蓄暖熱同時運転時に
    は、吐出ガスの一部が主冷媒回路(10)の利用側熱交
    換器(7)で凝縮される一方、吐出ガスの残部がバイパ
    ス路(13)に流れて蓄熱熱交換器(12)で凝縮され
    て合流し、主冷媒回路(10)の熱源側熱交換器(3)
    で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循環し、蓄暖熱回
    収デフロスト運転時には、吐出ガスが熱源側熱交換器(
    3)で凝縮された後、液冷媒の一部がバイパス路(13
    )に流れ、減圧機構(14)で減圧されて蓄熱熱交換器
    (12)で蒸発する一方、残部が主冷媒回路(10)の
    利用側熱交換器(7)で蒸発して、それぞれ圧縮機(1
    )に戻るように循環するよう上記主冷媒回路(10)及
    びバイパス路(13)の回路接続を切換える切換手段(
    51)を備えたことを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
  3. (3)圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、暖房用減
    圧機構(4)、冷房用減圧機構(6)及び利用側熱交換
    器(7)を冷媒配管(9)で順次接続し、かつ冷暖房サ
    イクルの切換え可能な主冷媒回路(10)と、蓄暖熱可
    能な蓄熱媒体を貯溜する蓄熱槽(11)とを備えた蓄熱
    式空気調和装置において、 上記蓄熱槽(11)内に配置され、冷媒と蓄熱媒体との
    熱交換を行うための蓄熱熱交換器(12)と、該蓄熱熱
    交換器(12)の一端を上記主冷媒回路(10)の上記
    各減圧機構(4)、(6)間の液ライン(9a)に冷媒
    の流通可能に接続する第1バイパス路(13a)と、該
    第1バイパス路(13a)に介設された減圧機構(14
    )と、上記蓄熱熱交換器(12)の他端を第1バイパス
    路(13a)の液ライン(9a)との接続部よりも暖房
    用減圧機構(4)側の液ライン(9a)に冷媒の流通可
    能に接続する第2バイパス路(13b)と、上記第2バ
    イパス路(13b)の途中部を主冷媒回路(10)のガ
    スライン(9b)に冷媒の流通可能に接続する第3バイ
    パス路(13c)とを備えるとともに、 冷房運転において、通常冷房運転時には、熱源側熱交換
    器(3)で凝縮された液冷媒が主冷媒回路(10)のみ
    を流れて冷房用減圧機構(6)で減圧され、利用側熱交
    換器(7)で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循環し
    、蓄冷熱運転時には、熱源側熱交換器(3)で凝縮され
    た液冷媒が上記第1バイパス路(13a)の蓄冷熱用減
    圧機構(14)で減圧され、蓄熱熱交換器(12)で蒸
    発したのち第3バイパス路(13c)を経て圧縮機(1
    )に戻るように循環し、通常冷房及び蓄冷熱同時運転時
    には、熱源側熱交換器(3)で凝縮された液冷媒の一部
    が主冷媒回路(10)の利用側熱交換器(7)で蒸発す
    る一方、液冷媒の残部が第1バイパス路(13a)に流
    れて蓄熱熱交換器(12)で蒸発した後、それぞれ圧縮
    機(1)に戻るように循環し、蓄冷熱回収運転時には、
    熱源側熱交換器(3)で凝縮された液冷媒が主冷媒回路
    (10)から第2バイパス路(13b)を経て蓄熱熱交
    換器(12)で過冷却された後、第1バイパス路(13
    a)を経て主冷媒回路(10)の利用側熱交換器(7)
    で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循環する一方、暖
    房運転において、通常暖房運転時には、利用側熱交換器
    (7)で凝縮された冷媒が暖房用減圧機構(4)で減圧
    され、熱源側熱交換器(3)で蒸発して圧縮機(1)に
    戻るように循環し、蓄暖熱運転時には吐出ガスが第3バ
    イパス路(13c)に流れて蓄熱熱交換器(12)で凝
    縮されたのち主冷媒回路(10)の利用側熱交換器(3
    )で蒸発して圧縮機(1)に戻るように循環し、通常暖
    房及び蓄暖熱同時運転時には、吐出ガスの一部が主冷媒
    回路(10)の利用側熱交換器(7)で凝縮される一方
    、吐出ガスの残部が第3バイパス路(13c)に流れて
    蓄熱熱交換器(12)で凝縮されて合流し、主冷媒回路
    (10)の熱源側熱交換器(3)で蒸発して圧縮機(1
    )に戻るように循環し、蓄暖熱利用デフロスト運転時に
    は、吐出ガスが熱源側熱交換器(3)で凝縮された後、
    液冷媒の一部が第1バイパス路(13a)に流れ、減圧
    機構(14)で減圧されて蓄熱熱交換器(12)で蒸発
    する一方、残部が主冷媒回路(10)の利用側熱交換器
    (7)で蒸発して、それぞれ圧縮機(1)に戻るように
    循環するよう上記主冷媒回路(10)及び第1〜第3バ
    イパス路(13a)〜(13c)間の回路接続を切換え
    る切換手段(51)と、蓄冷熱運転時、熱源側熱交換器
    (3)で凝縮された液冷媒の一部が第2バイパス路(1
    3b)側に流れて蓄熱熱交換器(12)で過冷却される
    一方、液冷媒の残部がそのまま主冷媒回路(10)を流
    れるよう冷媒を分流する分流手段(52)とを備えたこ
    とを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
  4. (4)第3バイパス路(13a)のガスライン(9b)
    側との接続を暖房運転時における吐出ライン(9c)と
    吸入ライン(9d)とに切換える切換機構(22)を備
    え、暖房運転において、上記切換機構(22)による接
    続を吸入ライン(9c)側にして、吐出ガスが利用側熱
    交換器(7)で凝縮された後、第1バイパス路(13a
    )の蓄熱熱交換器(12)で蒸発して圧縮機(1)に戻
    るように循環する蓄暖熱蒸発暖房運転が可能に構成され
    ていることを特徴とする請求項(3)記載の蓄熱式空気
    調和装置。
  5. (5)蓄熱槽(11)内の蓄熱媒体の温度を検出する槽
    温度検出手段(Thw)と、該槽温度検出手段(Thw
    )の出力を受け、蓄熱媒体の温度が所定温度範囲内のと
    きに蓄暖熱回収デフロスト運転を行うように制御するデ
    フロスト運転制御手段(53A)とを備えたことを特徴
    とする請求項(2)、(3)又は(4)記載の蓄熱式空
    気調和装置。
  6. (6)蓄暖熱回収デフロスト運転時、吸入圧力を検出す
    る吸入圧力検出手段(Sp)と、該吸入圧力検出手段(
    Sp)の出力を受け、蓄暖熱回収デフロスト運転の開始
    後一定時間が経過し、かつ吸入圧力が所定値以上のとき
    には蓄暖熱利用デフロスト運転を停止するデフロスト運
    転制御手段(53B)を備えたことを特徴とする請求項
    (2)、(3)又は(4)記載の蓄熱式空気調和装置。
  7. (7)蓄熱槽(11)内の蓄熱媒体の温度を検出する槽
    温度検出手段(Thw)と、吸入圧力を検出する吸入圧
    力検出手段(Sp)と、上記槽温度検出手段(Thw)
    及び吸入圧力検出手段(Sp)の出力を受け、蓄熱媒体
    の温度が所定温度よりも低いときに蓄暖熱回収デフロス
    ト運転を行うとともに、蓄暖熱回収デフロスト運転開始
    後一定時間が経過し、かつ吸入圧力が所定値以上のとき
    には蓄暖熱回収デフロスト運転を停止するように制御す
    るデフロスト運転制御手段(53C)とを備えたことを
    特徴とする請求項(2)(3)又は(4)記載の蓄熱式
    空気調和装置。
  8. (8)デフロスト運転制御手段(53)は、蓄暖熱回収
    デフロスト運転停止後、通常デフロスト運転を行うよう
    制御することを特徴とする請求項(6)又は(7)記載
    の蓄熱式空気調和装置。
  9. (9)外気温度を検出する外気温検出手段(Tha)と
    、蓄熱槽(11)内の蓄熱媒体の温度を検出する槽温度
    検出手段(Thw)と、負荷に対する余剰能力を検出す
    る能力検出手段(50)と、上記外気温検出手段(Th
    a)、槽温度検出手段(Thw)及び能力検出手段(5
    0)の出力を受け、蓄熱媒体の温度が基準値よりも低く
    、外気温度が設定値よりも低く、かつ余剰能力が所定値
    以上の場合に、通常暖房及び蓄暖熱同時運転を行うよう
    制御するチャージ運転制御手段(54)とを備えたこと
    を特徴とする請求項(2)、(3)、(4)、(5)、
    (6)、(7)又は(8)記載の蓄熱式空気調和装置。
  10. (10)チャージ運転制御手段(54)は、蓄熱媒体の
    温度が所定の上限値よりも高いとき又は外気温度が所定
    の上限値よりも高いときに通常暖房及び蓄暖熱同時運転
    を停止し、通常暖房運転をするよう制御することを特徴
    とする請求項(9)記載の蓄熱式空気調和装置。
  11. (11)チャージ運転制御手段(54)は、負荷に対す
    る余剰能力が所定の下限値以下のときに通常暖房及び蓄
    暖熱同時運転を停止するよう制御することを特徴とする
    請求項(9)記載の蓄熱式空気調和装置。
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JP2016102636A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 ダイキン工業株式会社 空調システム
CN112833523A (zh) * 2021-01-26 2021-05-25 珠海格力电器股份有限公司 空调系统及其控制方法
CN114838423A (zh) * 2022-06-06 2022-08-02 重庆美的通用制冷设备有限公司 空调系统

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