JPH0552662U - 蓄熱式冷房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄熱式冷房装置で発生する温熱を電気温水器
の補給水の予熱に利用する。 【構成】 冷凍サイクル１０と蓄熱サイクル２０と貯湯
手段３０とを具備する。冷凍サイクル１０の圧縮機１１
から凝縮器１２に至るブライン循環路１５に温熱回収器
３１を設置し、給水路３４を通る補給水を温熱回収器３
１で予熱して貯湯槽３３に給送する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、蓄熱式冷房装置、詳しくは氷蓄熱槽で蓄えた冷熱を利用して冷房を 行うようにした蓄熱式冷房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、蓄熱式冷房装置として、冷凍サイクルと蓄熱媒体を収容した氷蓄熱槽を 具備する蓄熱サイクルとを組み合わせたものが知られている。この蓄熱式冷房装 置は、蓄熱サイクルのブライン循環路を流れるブラインで冷凍サイクルのブライ ンの冷熱を奪熱し、冷熱を奪熱したブラインの冷熱で氷蓄熱槽の蓄熱媒体を凍ら せて冷熱を蓄え、蓄えた冷熱を冷房に利用するようにしたものである。

【０００３】 このような蓄熱式冷房装置において、従来は、蓄熱運転中に冷凍サイクルで発 生する温熱が排熱として空気中に放出されていた。

【０００４】 他方、近時の電気温水器では、安価な夜間電力を利用して貯湯槽に温水を蓄え 、その温水を日中に使用して省電力を図るということが多々行われている。

【０００５】 そこで、本願考案者は、電気温水器で消費する電力をさらに安価にして省エネ ルギーを達成するべく種々調査を重ねた結果、上述した蓄熱式冷房装置で排熱と して空気中に放出されている温熱を電気温水器の貯湯槽に補給する水を予熱して 暖めることに利用するという着想を得た。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案はこのような着想に基づいてなされたもので、電気温水器の電力消費量 をさらに低減して省エネルギーを達成することと同時に、蓄熱式冷房装置で発生 する温熱を有効利用することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の蓄熱式冷房装置は、ブラインを圧縮する圧縮機、ブラインを液化させ る凝縮器、ブラインの圧力を制御する膨張弁およびブラインを気化させる蒸発器 がブライン循環路中に介在された冷凍サイクルと、上記冷凍サイクルの蒸発器お よびブラインの冷熱を蓄える氷蓄熱槽がブライン循環路中に介在され、かつこの ブライン循環路中にブライン給送用ポンプが介在された蓄熱サイクルと、上記冷 凍サイクルにおける圧縮機から凝縮器に至るブライン循環路中に介在された温熱 回収器、ヒータを備えた貯湯槽、水を上記温熱回収器を通して貯湯槽に給送する 給水路および給水路中に介在された開閉弁を有する貯湯手段と、を具備するもの である。

【０００８】

【作用】

この構成の蓄熱式冷房装置において、冷凍サイクルのブラインの温度は、圧縮 機から凝縮器に至る部分で高く、膨張弁から蒸発器に至る部分で低くなるため、 蓄熱サイクルのブラインは蒸発器で冷凍サイクルのブラインから冷熱を奪熱し、 奪熱したブラインの冷熱が蓄熱サイクルの氷蓄熱槽で蓄えられる。また、貯湯手 段の給水路を通して貯湯槽に給送される水は、温熱回収器を通過することにより 、圧縮機から凝縮器に至る部分を流れる高温のブラインから温熱を奪熱して暖ま る。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の実施例による蓄熱式冷房装置の構成図である。同図において、 １０は冷凍サイクル、２０は蓄熱サイクル、３０は貯湯手段である。

【００１０】 冷凍サイクル１０は圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、蒸発器１４がこの 順にブライン循環路１５中に介在されてなる。１２ａは凝縮器１２に付設された 回転数可変のファンである。この冷凍サイクル１０の運転モードでは、ブライン 循環路１５中のガス状のブラインが圧縮機１１の運転で圧縮されて高温・高圧と なって凝縮器１２に送られ、凝縮器１２で冷却されて液化し、液化した高圧のブ ラインが膨張弁１３を通過することにより気化して圧力を下げ、低温・低圧のガ ス状のブラインが蒸発器１４で暖められて高温・低圧になり、圧縮機１１に戻る というサイクルが繰り返される。

【００１１】 蓄熱サイクル２０は、冷凍サイクル１０の蒸発器１４、氷蓄熱槽２１、ポンプ ２２がこの順にブライン循環路２３中に介在されてなる。この蓄熱サイクル２０ の運転モードでは、ポンプ２２の運転でブライン循環路２３中のブラインが蒸発 器１４に送られ、この蒸発器１４で冷凍サイクル１０から冷熱を奪熱し、奪熱し た冷熱が氷蓄熱槽２１で蓄えられ、氷蓄熱槽２１を出たブラインがポンプ２２に 戻るというサイクルが繰り返される。この蓄熱サイクル２０において、ブライン 循環路２３にファンコイルユニット２４を設置しておくと、ブラインの冷熱を冷 房などの空調に利用することが可能である。図例ではファンコイルユニット２４ を氷蓄熱槽２１からポンプ２２に至るブライン循環路２３に設置することによっ てブラインで氷蓄熱槽２１から奪熱した冷熱を空調に利用するようにしてあるけ れども、ファンコイルユニット２４の設置箇所を蒸発器１４から氷蓄熱槽２１に 至るブライン循環路２３に設置しておくと、ブラインで蒸発器１４から奪熱した 冷熱を空調に利用することが可能である。

【００１２】 貯湯手段３０は、冷凍サイクル１０における圧縮機１１から凝縮器１２に至る ブライン循環路１５中に介在された温熱回収器３１と、ヒータ３２を備えた貯湯 槽３３と、水を温熱回収器３１を通して貯湯槽３３に給送する給水路３４と、給 水路３４中に介在された電磁弁でなる開閉弁３５とを有している。なお、貯湯槽 ３３には水位計３６や温度計３７が設けられ、さらに給水路３４中における開閉 弁３５の上流側に定流量弁３８が介在されている。この貯湯手段３０において、 開閉弁３５が開かれると定流量弁３８を通過した一定流量の水（たとえば水道水 ）が給水路３４を通り温熱回収器３１を経て貯湯槽３３に給送される。また、ヒ ータ３２を運転することにより貯湯槽３３に貯えられている水が加熱される。さ らに、水位計３６によって貯湯槽３３内の水位が上限水位より上位か、下限水位 より下位か、上限水位と下限水位との間か、ということが検知される。

【００１３】 以上説明した蓄熱式冷房装置において、冷凍サイクル１０が運転モードになっ ているときに開閉弁３５が開かれると、定流量弁３８を通過した一定流量の水が 、温水回収器３１を通るときに冷凍サイクル１０の圧縮機１１から凝縮器１２に 至るブライン循環路１５を流れる高温のブラインから温熱を奪熱して温水となり 、その温水が給水路３４を通って貯湯槽３３に補給される。このため、補給水は 予熱されて暖まってから貯湯槽３３に入ることになり、貯湯槽３３の水を一定温 度にまで昇温するのに必要なヒータ３２の運転時間が短くなって省電力ないし省 エネルギーが達成される。同時に、凝縮器１２に入る前の高温のブラインの温熱 が上記補給水の予熱に有効利用される。

【００１４】 表１には貯湯手段３０のヒータ３２の運転時間をできるだけ短くして省電力を 図り得、同時に冷凍サイクル１０の温熱を可能な限り有効利用することのできる 給水制御条件の一例を示す。なお、表１の給水する条件Ｉ〜ＩＶはそれぞれ〇印 を付したすべての左欄の状態が満たされているときには給水するということを表 し、給水しない条件Ｉ，ＩＩはそれぞれ〇印を付したすべての左欄の状態が満た されているときには給水しないということを表している。

【００１５】

【表１】

【００１６】 表１に示した給水制御条件は、貯湯槽３３への水の補給は必ず温水回収器３１ を通して行い、しかもその補給は原則として冷凍サイクル１０を運転している夜 間に行うが、補給がどうしても必要なときは例外として日中（昼間）でも補給す るという前提の下で設定されている。そして、表１中の給水する条件に該当する のは、冷凍サイクルの温熱を利用しても原則として冷凍サイクルや蓄熱サイクル の能力に支障を来さない場合であり、給水しない条件に該当するのは、冷凍サイ クルの温熱を利用すると冷凍サイクルや蓄熱サイクルに不調を来すおそれのある 場合である。

【００１７】 貯湯槽下限水位Ｌよりも貯湯槽水位Ｗが低いときは貯湯槽の水量が絶対的に不 足しているから、冷凍サイクルおよび蓄熱サイクルが運転モードであるか否か、 氷蓄熱槽での蓄熱が完了しているか否か、圧縮機が運転中であるか否か、などに 関係なく給水を行う必要がある。したがって、表１の給水する条件ＩＶに該当す る。

【００１８】 貯湯槽水位Ｗが貯湯槽上限水位Ｈと貯湯槽下限水位Ｌとの間に位置していると きは必ずしも給水の必要がないけれども、冷凍サイクルの温熱を回収できる状態 にあるときには回収した温熱で補給水を予熱することが省電力を図る上で得策で ある。この状況は給水する条件Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに該当するときに生じる。

【００１９】 給水する条件Ｉは蓄熱サイクルや冷凍サイクルが運転モードであって圧縮機が 運転中である場合であり、これらの要件が満たされている限り、蓄熱サイクルの 氷蓄熱槽での蓄熱が完了しているか否かには関係なく、冷凍サイクルの温熱を回 収して補給水の予熱に利用することが可能である。

【００２０】 給水する条件ＩＩは蓄熱サイクルや冷凍サイクルが運転モードであるが圧縮器 は運転されていない場合である。この場合、蓄熱サイクルの氷蓄熱槽での蓄熱が 完了していると冷凍サイクルがその後に運転される可能性が少ないので何ら不都 合なく冷凍サイクルの温熱を回収して補給水の予熱に利用することが可能である 。なお、圧縮機が運転されたときは給水する条件Ｉに該当することになる。

【００２１】 給水する条件ＩＩＩは蓄熱サイクルや冷凍サイクルが運転モードでない場合で ある。この場合は冷凍サイクルに温熱が残っていればその残っている温熱が補給 水の予熱に利用される。

【００２２】 貯湯槽水位Ｗが貯湯槽上限水位Ｈと貯湯槽下限水位Ｌとの間に位置していると きであっても、蓄熱サイクルや冷凍サイクルが運転モードであり氷蓄熱槽での蓄 熱が完了していない場合は、圧縮機が運転されていないときに冷凍サイクルの温 熱を補給水の予熱に利用すると冷凍サイクルひいては蓄熱サイクルに不調を来す おそれがある。この状況は給水しない条件Ｉに該当し、給水が行われない。なお 、圧縮機の運転が開始されたときは、蓄熱が完了していなくても蓄熱サイクルの 能力不足を生じさせることなく冷凍サイクルの温熱を補給水の予熱に利用するこ とができ、この場合は給水する条件Ｉに該当することになる。

【００２３】 貯湯槽水位Ｗが貯湯槽上限水位Ｈよりも高い場合は貯湯槽の水量が絶対的に過 剰になっているときであるから、この場合は冷凍サイクルおよび蓄熱サイクルが 運転モードであるか否か、氷蓄熱槽での蓄熱が完了しているか否か、圧縮機が運 転中であるか否か、などに関係なく給水は行われない。給水しない条件ＩＩが該 当する。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の蓄熱式冷房装置によると、従来では排熱として空気中に無駄に放出さ れていた温熱を、電気温水器などの貯湯手段の貯湯槽に補給する水を暖めること に有効利用することができるのみならず、貯湯手段のヒータを運転する時間を短 縮して省電力ないし省エネルギーを達成することができる。したがって、上記ヒ ータを安価な夜間電力で運転する場合には大幅な省電力ないし省エネルギーが達 成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による蓄熱式冷房装置の構成図
である。

【符号の説明】 １０ 冷凍サイクル １１ 圧縮機 １２ 凝縮器 １３ 膨張弁 １４ 蒸発器 １５ 冷凍サイクルのブライン循環路 ２０ 蓄熱サイクル ２１ 氷蓄熱槽 ２２ ポンプ ２３ 氷蓄熱槽のブライン循環路 ３０ 貯湯手段 ３１ 温熱回収器 ３２ ヒータ ３３ 貯湯槽 ３４ 給水路 ３５ 開閉弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラインを圧縮する圧縮機、ブラインを
   液化させる凝縮器、ブラインの圧力を制御する膨張弁お
   よびブラインを気化させる蒸発器がブライン循環路中に
   介在された冷凍サイクルと、上記冷凍サイクルの蒸発器
   およびブラインの冷熱を蓄える氷蓄熱槽がブライン循環
   路中に介在され、かつこのブライン循環路中にブライン
   給送用のポンプが介在された蓄熱サイクルと、上記冷凍
   サイクルにおける圧縮機から凝縮器に至るブライン循環
   路中に介在された温熱回収器、ヒータを備えた貯湯槽、
   水を上記温熱回収器を通して貯湯槽に給送する給水路お
   よび給水路中に介在された開閉弁を有する貯湯手段と、
   を具備することを特徴とする蓄熱式冷房装置。