JPH10170086A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH10170086A
JPH10170086A JP33130096A JP33130096A JPH10170086A JP H10170086 A JPH10170086 A JP H10170086A JP 33130096 A JP33130096 A JP 33130096A JP 33130096 A JP33130096 A JP 33130096A JP H10170086 A JPH10170086 A JP H10170086A
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JP
Japan
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heat exchanger
ice making
ice
refrigerant
valve
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Application number
JP33130096A
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English (en)
Inventor
Koji Nagae
公二 永江
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アキュームレータの容量を大きくすることな
く、圧縮機への液バックを防止することのできる空気調
和装置を提供する。 【解決手段】 室外熱交換器5と室内熱交換器43,4
5,47との間に製氷用熱交換器17aをつなぎ、室外
熱交換器5からの冷媒を製氷用熱交換器17aに通した
後、室内熱交換器43,45,47をバイパスさせて、
開閉弁SV2,SV4を介して流す製氷運転回路と、室
外熱交換器5からの冷媒を製氷用熱交換器を介して冷却
した後、室内熱交換器43,45,47に流す解氷運転
回路とを備えた空気調和装置において、製氷運転回路の
開閉弁は並列に配置される複数の開閉弁SV2,SV4
で構成し、製氷運転開始時には一つの開閉弁SV4のみ
を開とし、所定時間経過後に全ての開閉弁SV2,SV
4を開とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、氷蓄熱槽を備え、
この氷蓄熱槽を介して冷却された冷媒を室内熱交換器に
導いて、冷房運転を行う空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、室外熱交換器と室内熱交換器と
の間に製氷用熱交換器を設け、例えば夜間10時から翌
朝8時までの電力料金の低い時間帯には室外熱交換器か
らの液冷媒を製氷用熱交換器に供給して氷蓄熱槽に氷を
作り、例えば昼間、気温が上昇する時間帯には室外熱交
換器からの液冷媒を製氷用熱交換器に循環させて氷蓄熱
槽内の氷と熱交換させて、過冷却状態の液冷媒を作り、
この過冷却状態の液冷媒を室内熱交換器に供給して冷房
運転を行う空気調和装置は知られている。
【0003】この種のものでは、製氷運転時には、室外
熱交換器からの冷媒を製氷用熱交換器に通した後、室内
熱交換器をバイパスさせて、開閉弁を介して室外熱交換
器に流して氷蓄熱槽内に氷を作り、解氷運転時には、室
外熱交換器からの冷媒を製氷用熱交換器に流して、氷蓄
熱槽内の氷と熱交換させた後、過冷却状態の液冷媒を室
内熱交換器に流して、被調和室を冷房するようにしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の構成によれば、
解氷運転時には、氷蓄熱槽内は満液の状態になってお
り、製氷用熱交換器内に滞留する冷媒は液相の状態にあ
る。この状態において、前述した開閉弁をいきなり開に
して、解氷運転から製氷運転に転じると、製氷用熱交換
器内に滞留する液冷媒が、一度に圧縮機の吸込側に流入
する。この圧縮機の吸込側には液冷媒を貯留するアキュ
ームレータが設けられているが、製氷用熱交換器内に滞
留する多量の液冷媒が一度に流入するとアキュームレー
タからオーバーフローして圧縮機に液バックしこの圧縮
機がロックするという問題がある。
【0005】これを解消するためには、前述したアキュ
ームレータの容量を大きくすればよいが、このような対
策は機器を大型化するだけで、現実的ではない。
【0006】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、アキュームレータの容量を
大きくすることなく、圧縮機への液バックを防止するこ
とのできる空気調和装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、室外熱交換器と室内熱交換
器との間に製氷用熱交換器をつなぎ、前記室外熱交換器
からの冷媒を製氷用熱交換器に通した後、室内熱交換器
をバイパスさせて、開閉弁を介して流す製氷運転回路
と、前記室外熱交換器からの冷媒を製氷用熱交換器を介
して冷却した後、室内熱交換器に流す解氷運転回路とを
備えた空気調和装置において、前記製氷運転回路の開閉
弁は並列に配置される複数の開閉弁で構成し、製氷運転
開始時には一つの開閉弁のみを開とし、所定時間経過後
に全ての開閉弁を開とすることを特徴とするものであ
る。
【0008】請求項2に記載の発明は、室外熱交換器と
室内熱交換器との間に製氷用熱交換器をつなぎ、前記室
外熱交換器からの冷媒を製氷用熱交換器に通した後、室
内熱交換器をバイパスさせて、開閉弁を介して流す製氷
運転回路と、前記室外熱交換器からの冷媒を製氷用熱交
換器を介して冷却した後、室内熱交換器に流す解氷運転
回路とを備えた空気調和装置において、前記製氷運転回
路の開閉弁は並列に配置される口径の異なる複数の開閉
弁で構成し、製氷運転開始時には口径の小さい開閉弁の
みを開とし、所定時間経過後に全ての開閉弁を開とする
ことを特徴とするものである。
【0009】請求項3に記載の発明は、室外熱交換器と
室内熱交換器との間に製氷用熱交換器をつなぎ、前記室
外熱交換器からの冷媒を製氷用熱交換器に通した後、室
内熱交換器をバイパスさせて、開閉弁を介して流す製氷
運転回路と、前記室外熱交換器からの冷媒を製氷用熱交
換器を介して冷却した後、室内熱交換器に流す解氷運転
回路とを備えた空気調和装置において、前記製氷運転回
路の開閉弁は比例弁で構成し、この比例弁の弁開度は、
製氷運転開始時には小さく、所定時間経過後には大きく
制御することを特徴とするものである。
【0010】これらの発明によれば、製氷運転開始時に
は、開閉弁を一度にいきなり開にせずに、例えば最初は
開度を小さくして、後に開度を大きくするようにするの
で、解氷運転から製氷運転に転じたとしても、製氷用熱
交換器内に滞留する多量の液冷媒が、一度に圧縮機の吸
込側に流入するようなことはない。
【0011】従って、圧縮機の吸込側に流入する液冷媒
は、圧縮機の吸込側に設けられるアキュームレータによ
りすべて捕集されるので、圧縮機への液バックは防止さ
れる。また、圧縮機の吸込側に流入する液冷媒の量が減
ることから、アキュームレータの容量を減少させること
ができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0013】図1において、参照符号1は圧縮機を示し
ている。この圧縮機1には四方弁3を介して室外熱交換
器5が接続され、この室外熱交換器5にはレシーバタン
ク6が接続され、このレシーバタンク6には、氷蓄熱槽
ユニット7を介して、三台の室内熱交換器43,45,
47が並列に接続されている。2はアキュームレータで
ある。MV10,MV20,MV30はそれぞれ空調負
荷に応じて開度が設定される電動膨張弁である。氷蓄熱
槽ユニット7には氷蓄熱槽17と製氷熱交換器17aと
電動膨張弁MV1と電動切換弁SV1,SV2,SV
3,SV4とが設けられている。E1,E2,E3は温
度センサである。
【0014】図1の冷媒回路を動作と共に説明する。
【0015】製氷運転 例えば、夜間10時から翌朝8時までの電力料金の低い
時間帯には、室外熱交換器5からの液冷媒を製氷熱交換
器17aに供給して、氷蓄熱槽17内に氷を作る。氷蓄
熱槽17に蓄熱された冷熱は昼間の冷房運転に利用され
る。
【0016】この場合には、氷蓄熱槽ユニット7内にお
いて、電動切換弁SV1,SV3が閉じられて、電動膨
張弁MV1と電動切換弁SV2,SV4とが開かれる。
【0017】これによれば圧縮機1からの冷媒は、室外
熱交換器5を経た後に、電動膨張弁MV1、管15を通
じて、氷蓄熱槽17の開口19に流入し、製氷熱交換器
17aを経た後、開口21から管23に流入し、開状態
の電動切換弁SV2,SV4、管27,29、四方弁3
を通じて圧縮機1に戻される。即ち、製氷運転時には室
内熱交換器43,45,47がバイパスされて、冷媒の
蒸発は製氷熱交換器17a内で行われ、氷蓄熱槽17内
では製氷動作が行われる。各種弁の開閉制御は、コント
ローラ(図示せず)が司る。
【0018】前述の流れに従う回路は製氷運転回路であ
る。
【0019】解氷運転 例えば、昼間、気温が上昇する時間帯には、室外熱交換
器5からの液冷媒を氷蓄熱槽17に循環させて、過冷却
状態の液冷媒を作り、この過冷却状態の液冷媒を室内熱
交換器43,45,47に供給して、冷房運転が行われ
る。
【0020】この場合には、氷蓄熱槽ユニット7内にお
いて、電動膨張弁MV1と電動切換弁SV2とが閉じら
れて、電動切換弁SV1,SV3が開かれる。
【0021】これによれば圧縮機1からの冷媒は、室外
熱交換器5を経た後に電動切換弁SV1、管16,23
を通じて氷蓄熱槽17の開口21に流入し、製氷熱交換
器17aを経た後には、開口19から管35に流入し、
電動切換弁SV3、電動膨張弁MV10、MV20、M
V30を通じて室内熱交換器43,45,47に流入
し、その後、管49,51,53、四方弁3を通じて圧
縮機1に戻される。
【0022】即ち、解氷運転時には前述の製氷運転によ
って蓄熱された冷熱により、冷媒を、製氷熱交換器17
a内で過冷却状態にしてから室内熱交換器43,45,
47に供給するので、冷房運転時の効率が向上する。こ
の場合に氷蓄熱槽17内では解氷動作が行われる。各種
弁の開閉制御はコントローラ(図示せず)が司る。
【0023】この流れに従う回路は解氷運転回路であ
る。
【0024】合流運転 前述した解氷運転時において室内熱交換器43,45,
47のいずれかがアンロード運転される時には、アンロ
ード運転される室内熱交換器43,45,47の電動膨
張弁MV10、MV20、MV30の開度がコントロー
ラ(図示せず)を介して減少される。すなわち、通常の
冷房運転制御においては、室内熱交換器43,45,4
7のコイル温度(蒸発温度)E2と室内熱交換器43,
45,47の入口温度E1との差(=E2−E1)が所
定温度差になるように、コントローラ(図示せず)を通
じて電動膨張弁MV1、MV2、MV30の開度が制御
され、この時には冷媒の供給量を絞る制御が行われる。
【0025】この場合において、アンロード運転される
室内熱交換器43,45,47に対し、氷蓄熱槽17を
介して過冷却された冷媒が供給される時、氷蓄熱槽17
の出口の冷媒温度E3が、蒸発温度E2よりも低くなる
ことがある。
【0026】この冷媒温度E3が低くなると、室内熱交
換器43,45,47の入口温度E1も必然的に低くな
るので、室内熱交換器43,45,47のコイル温度
(蒸発温度)E2と室内熱交換器43,45,47の入
口温度E1との差(=E2−E1)が所定温度差以上に
大きくなるので、通常の冷房運転制御に従って、コント
ローラ(図示せず)を通じて電動膨張弁MV10、MV
20、MV30の開度を大きくする制御が行われる。
【0027】要するに、この状態を放置すると、アンロ
ード運転時においては、本来であれば流量を絞る制御が
行われるべきところを、電動膨張弁MV10、MV2
0、MV30がいわゆる逆応答して、流量を増大させる
制御が行われ、室内熱交換器43,45,47における
冷媒の蒸発が不十分になり、圧縮機1への液バックの問
題を招来することになる。
【0028】氷蓄熱槽17の出口の冷媒温度E3が、蒸
発温度E2よりも低くなった場合には、全閉の状態にあ
る氷蓄熱槽ユニット7内の電動膨張弁MV1の開度を適
宜開いて、室外熱交換器5からの冷媒を、過冷却された
冷媒に合流させて、冷媒の温度E3を上昇させることに
より、いわゆる電動膨張弁MV10、MV20、MV3
0の逆応答を回避するものである。
【0029】この流れに従う回路はいわゆる合流運転回
路を構成する。
【0030】製氷運転開始 電動切換弁(「開閉弁」)SV2,SV4は並列につな
がれている。電動切換弁SV2,SV4の口径は「SV
2」>「SV4」の関係に設定されており、製氷運転開
始時には、まず口径の小さい電動切換弁SV4が開かれ
て、所定時間経過後には、残りの電動切換弁SV2が開
かれる。
【0031】前述した解氷運転時には、氷蓄熱槽17内
は満液の状態になっており、製氷用熱交換器17a内に
滞留する冷媒は液相の状態にある。この状態において、
二つの電動切換弁SV2,SV4をいきなり全開にし
て、解氷運転から製氷運転に転じると、製氷用熱交換器
17a内に滞留する液冷媒が、一度に圧縮機1の吸込側
に流入する。この圧縮機1の吸込側には液冷媒を貯留す
るアキュームレータ2が設けられているが、製氷用熱交
換器17a内に滞留する多量の液冷媒が一度に流入する
と、アキュームレータ2からオーバーフローして、圧縮
機1に液バックしてこの圧縮機1がロックするおそれが
ある。
【0032】例えば、能力10馬力の製氷用熱交換器1
7aであれば、満液の状態で冷媒は17Kg程度である
のに対し、通常の能力10馬力のアキュームレータ2の
容量は15Kg程度であるので、約2Kgの冷媒がオー
バーフローする。
【0033】この実施の形態によれば、製氷運転開始時
には、口径の小さい電動切換弁SV4が開かれるだけで
あるので、製氷用熱交換器17a内に滞留する液冷媒
が、一度に圧縮機1の吸込側に流入することはない。
【0034】従って、圧縮機1の吸込側に流入する液冷
媒は、アキュームレータ2によりすべて捕集されるの
で、圧縮機1への液バックは防止される。また、この実
施の形態によれば、圧縮機1の吸込側に流入する液冷媒
の量が減るので、アキュームレータ2の容量を減少させ
ることができる。
【0035】製氷運転開始から所定時間経過後には全て
の電動切換弁SV2,SV4が開かれる。所定時間が経
過すれば、通常の製氷運転に移行するからである。
【0036】以上、一実施の形態に基づいて本発明を説
明したが、本発明は、これに限定されるものでないこと
は明らかである。
【0037】例えば、電動切換弁SV2,SV4の口径
は「SV2」>「SV4」の関係に設定されるものにつ
いて説明したが、これに限定されるものではなく口径が
等しい電動切換弁を使用しても同様の効果を得ることが
できる。
【0038】また、別の実施の形態として、電動切換弁
SV2,SV4は単一の比例弁で構成してもよい。この
場合には、比例弁の弁開度は、製氷運転開始時に小さ
く、所定時間経過後には大きくなるように制御される。
【0039】これによれば、製氷運転開始時には弁開度
を小さくして、後に弁開度を大きくするので、解氷運転
から製氷運転に転じたとしても、製氷用熱交換器17a
内に滞留する多量の液冷媒が、一度に圧縮機1の吸込側
に流入することはない。従って、圧縮機1の吸込側に流
入する液冷媒は、アキュームレータ2によりすべて捕集
されるので、圧縮機1への液バックは防止される。ま
た、圧縮機1の吸込側に流入する液冷媒の量が減ること
からアキュームレータ2の容量を減少し、コンパクト化
を図ることができる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、製氷運転開始時には、
例えば開閉弁の開度を小さくして、後に開度を大きくす
るので、解氷運転から製氷運転に転じたとしても、製氷
用熱交換器内に滞留する多量の液冷媒が、一度に圧縮機
の吸込側に流入するようなことはない。従って、圧縮機
の吸込側に流入する液冷媒は、アキュームレータにより
すべて捕集されるので、圧縮機への液バックは防止され
る。また、圧縮機の吸込側に流入する液冷媒の量が減る
ことからアキュームレータの容量を減少して、コンパク
ト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 アキュームレータ 3 四方弁 5 室外熱交換器 7 氷蓄熱槽ユニット 17 氷蓄熱槽 17a 製氷熱交換器 43,45,47 室内熱交換器 MV1 電動膨張弁 SV1,SV2,SV3,SV4 電動切換弁(開閉
弁) MV10,MV20,MV30 電動膨張弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室外熱交換器と室内熱交換器との間に製
    氷用熱交換器をつなぎ、前記室外熱交換器からの冷媒を
    製氷用熱交換器に通した後、室内熱交換器をバイパスさ
    せて、開閉弁を介して流す製氷運転回路と、前記室外熱
    交換器からの冷媒を製氷用熱交換器を介して冷却した
    後、室内熱交換器に流す解氷運転回路とを備えた空気調
    和装置において、 前記製氷運転回路の開閉弁は並列に配置される複数の開
    閉弁で構成し、製氷運転開始時には一つの開閉弁のみを
    開とし、所定時間経過後に全ての開閉弁を開とすること
    を特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 室外熱交換器と室内熱交換器との間に製
    氷用熱交換器をつなぎ、前記室外熱交換器からの冷媒を
    製氷用熱交換器に通した後、室内熱交換器をバイパスさ
    せて、開閉弁を介して流す製氷運転回路と、前記室外熱
    交換器からの冷媒を製氷用熱交換器を介して冷却した
    後、室内熱交換器に流す解氷運転回路とを備えた空気調
    和装置において、 前記製氷運転回路の開閉弁は並列に配置される口径の異
    なる複数の開閉弁で構成し、製氷運転開始時には口径の
    小さい開閉弁のみを開とし、所定時間経過後に全ての開
    閉弁を開とすることを特徴とする空気調和装置。
  3. 【請求項3】 室外熱交換器と室内熱交換器との間に製
    氷用熱交換器をつなぎ、前記室外熱交換器からの冷媒を
    製氷用熱交換器に通した後、室内熱交換器をバイパスさ
    せて、開閉弁を介して流す製氷運転回路と、前記室外熱
    交換器からの冷媒を製氷用熱交換器を介して冷却した
    後、室内熱交換器に流す解氷運転回路とを備えた空気調
    和装置において、 前記製氷運転回路の開閉弁は比例弁で構成し、この比例
    弁の弁開度は、製氷運転開始時には小さく、所定時間経
    過後には大きく制御することを特徴とする空気調和装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003028520A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Hitachi Ltd 蓄熱式冷凍装置
JP2008025900A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和装置

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JP2003028520A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Hitachi Ltd 蓄熱式冷凍装置
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