JPH10267433A - 蓄熱式空気調和装置 - Google Patents

蓄熱式空気調和装置

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JPH10267433A
JPH10267433A JP7799497A JP7799497A JPH10267433A JP H10267433 A JPH10267433 A JP H10267433A JP 7799497 A JP7799497 A JP 7799497A JP 7799497 A JP7799497 A JP 7799497A JP H10267433 A JPH10267433 A JP H10267433A
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JP
Japan
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refrigerant
heat storage
compressor
heat
heat exchanger
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Withdrawn
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JP7799497A
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English (en)
Inventor
Kazuhide Mizutani
和秀 水谷
Yorihide Higuchi
順英 樋口
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/24Storage receiver heat

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷蓄熱を利用する冷房運転時に、圧縮機の無
駄な仕事を減らして圧縮機入力を低減することにより、
ピークカット運転の運転効率を向上する。 【解決手段】 スクロール圧縮機(1)、四路切換弁(2)、
室外熱交換器(3)、電動膨張弁(4)、及び室内熱交換器
(6,6,…)を備える主冷媒回路(101)に、蓄熱熱交換器(8)
を有する蓄熱利用回路(102)を設ける。蓄熱槽(22)を備
えた蓄熱回路(20)を蓄熱熱交換器(8)に接続する。圧縮
機(1)に、圧縮行程途中の冷媒ガスをバイパスさせるバ
イパス通路(57)を設ける。バイパス通路(57)に、圧縮途
中の冷媒が吐出される方向の冷媒流れのみを許容する逆
止弁(56)を設ける。凝縮圧力が低い場合には、逆止弁(5
6)が開き、低圧縮比で圧縮が行われ、冷媒は吐出管(53)
及びバイパス通路(57)の双方を流れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱式空気調和装
置に係り、特に、蓄熱槽内の冷熱を利用する蓄熱冷房運
転時における圧縮機の圧縮仕事の低減に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、いわゆる電力ピークカット運
転を行う蓄熱式空気調和装置が知られている。電力ピー
クカット運転とは、夜間に蓄熱した冷熱を電力消費量の
多い昼間に熱源として利用し、昼間の消費電力のピーク
をカットする運転である。
【0003】例えば、特開平6−42827号公報に開
示された空気調和装置では、主冷媒回路の他に、冷蓄熱
を回収するための蓄熱回収回路が設けられている。そし
て、この蓄熱回収回路に備えられた蓄冷熱熱交換器にお
いて、蓄冷材としての氷水と冷媒とを熱交換させ、蓄熱
槽に蓄えられた冷蓄熱を回収している。
【0004】上記空気調和装置では、蓄熱槽の冷蓄熱の
みを冷熱源とする蓄熱冷房運転が可能である。蓄熱冷房
運転は、低温の氷水を冷熱源とするため、主冷媒回路の
冷媒の凝縮圧力を低くすることができる。従って、主冷
媒回路の冷媒の高圧を低くすることができ、圧縮機の入
力を低減することができる。上記空気調和装置では、消
費電力のピーク時に上記蓄熱冷房運転を行うことによ
り、消費電力のピークカットを実現している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記空気調
和装置において、蓄熱槽の冷蓄熱を利用しない通常冷房
運転と、上記蓄熱冷房運転とでは、必要とされる冷媒の
圧縮比が異なる。つまり、通常冷房運転時には、凝縮温
度を高くする必要があるため、凝縮圧力が高くなり、高
圧縮比で運転が行われる。一方、蓄熱冷房運転時には、
凝縮温度を低くすることができるので、凝縮圧力を低下
させることができ、低圧縮比で運転が行われる。
【0006】しかし、圧縮比固定形の圧縮機、つまりス
クロール圧縮機に代表されるように圧縮比が一定の圧縮
機を用いた場合には、通常冷房運転を基準に圧縮比が選
定されるため、蓄熱冷房運転時には、相対的に容量が過
大となり、無駄な圧縮仕事を行うことになる。図12を
参照しながら、その理由を説明する。
【0007】図12は、圧縮機の吸入及び吐出の前後に
おける冷媒の圧力と体積との関係を表す図(PV線図)
である。実線は蓄熱冷房運転を、実線及び破線は通常冷
房運転を表す。上述したように、通常冷房運転では冷熱
源の温度が高いので、凝縮温度も高くする必要がある。
そのため、圧縮機は、冷媒を低圧Peから高圧Pc’ま
で昇圧することになる。一方、蓄熱冷房運転では、冷熱
源は冷水であり、その温度は0℃付近の低温である。従
って、凝縮温度が低くても冷媒と冷熱源との温度差を十
分に確保することができるので、凝縮温度も低くするこ
とができる。そのため、本来的には、冷媒を低圧Peか
ら高圧Pc(<Pc’)まで昇圧するだけで足りる。従
って、図12の斜線で示す部分の圧縮仕事を減らすこと
ができる。逆に言うと、圧縮比が一定の圧縮機を用いた
従来の空気調和装置では、上記斜線の部分だけ、無駄な
圧縮仕事をしていることになる。
【0008】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、蓄熱冷房運転時に、
圧縮機の無駄な仕事を減らし、圧縮機の入力を低減する
ことにより、ピークカット運転の運転効率を向上するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧縮比固定形の圧縮機、つまり本来的に
圧縮比が一定の圧縮機において、蓄熱冷房運転時に圧縮
途中で冷媒をバイパスさせるバイパス手段を設けること
とした。
【0010】このことにより、蓄熱冷房運転時には、冷
媒は本来の圧縮比まで圧縮されず、圧縮途中で吐出され
る。従って、冷媒循環量を維持したまま、圧縮機の圧縮
仕事が減少する。その結果、圧縮機の入力は低減する。
【0011】具体的には、請求項1に記載の発明が講じ
た手段は、蓄熱媒体を蓄熱槽(22)と蓄熱熱交換器(8)と
の間で循環させる蓄熱回路(20)と、圧縮比固定形の圧縮
機(1,1a)から吐出された冷媒を、少なくとも熱源側熱交
換器(3)で凝縮させて利用側熱交換器(6)で蒸発させるよ
うに冷媒循環を行う主冷媒回路(101)と、上記圧縮機(1,
1a)から吐出した冷媒を、少なくとも上記蓄熱熱交換器
(8)で蓄熱媒体によって凝縮させて利用側熱交換器(6)で
蒸発させるように冷媒循環を行う蓄熱利用回路(102)と
を有する冷媒回路(10)とを備える蓄熱式空気調和装置に
おいて、上記圧縮機(1,1a)は、上記蓄熱熱交換器(8)に
おいて高温冷媒を蓄熱媒体によって冷却する蓄熱冷房運
転時に、圧縮途中で冷媒を吐出するバイパス手段(57)を
備えている構成としたものである。
【0012】上記発明特定事項により、蓄熱冷房運転時
に、冷媒は本来の圧縮比まで圧縮されず、圧縮途中で吐
出される。その結果、冷媒循環量を維持したまま、圧縮
機(1,1a)の圧縮仕事が減少し、圧縮機入力は低減する。
【0013】請求項2に記載の発明が講じた手段は、請
求項1に記載の蓄熱式空気調和装置において、主冷媒回
路(101)は、圧縮機(1,1a)、熱源側熱交換器(3)、減圧機
構(4)、及び利用側熱交換器(6,6,…)とが順に接続され
て成り、蓄熱利用回路(102)は、蓄熱熱交換器(8)を有
し、一端が上記主冷媒回路(101)の圧縮機(1,1a)と熱源
側熱交換器(3)との間に接続され、他端が主冷媒回路(10
1)の熱源側熱交換器(3)と減圧機構(4)との間に接続され
て成り、冷媒回路(10)は、冷媒が上記蓄熱利用回路(10
2)を流れる蓄熱冷房運転、又は主冷媒回路(101)のみを
流れる通常冷房運転のいずれかを行うように冷媒の循環
経路を切り換える流路切換手段(9,11)を備えている構成
としたものである。
【0014】上記発明特定事項により、電力消費量の多
い昼間などに、流路切換手段(9,11)によって冷媒の循環
経路を切り換えて蓄熱冷房運転を行うことにより、効率
的な電力ピークカット運転が行われる。
【0015】請求項3に記載の発明が講じた手段は、請
求項2に記載の蓄熱式空気調和装置において、バイパス
手段(57)は、蓄熱冷房運転時に開口する開閉手段(56,5
8)を備えている構成としたものである。
【0016】上記発明特定事項により、蓄熱冷房運転時
には開閉手段(56,58)が開口し、冷媒は圧縮途中でバイ
パスされる。そのため、冷媒は本来の圧縮比よりも低い
圧縮比で圧縮される。従って、圧縮機(1,1a)の圧縮仕事
は減少し、圧縮機入力が低減する。
【0017】請求項4に記載の発明が講じた手段は、請
求項3に記載の蓄熱式空気調和装置において、圧縮機
(1,1a)は、固定スクロール(41)にバイパス手段(57)のバ
イパス孔(54)が設けられたスクロール圧縮機から構成さ
れている構成としたものである。
【0018】上記発明特定事項により、具体的な構成に
よって、圧縮比固定形の圧縮機(1,1a)が得られ、効率の
良いピークカット運転を行う蓄熱式空気調和装置(90,9
1)が実現される。
【0019】請求項5に記載の発明が講じた手段は、請
求項4に記載の蓄熱式空気調和装置において、開閉手段
は、圧縮途中の冷媒を吐出する方向の冷媒流れのみを許
容する逆止弁(56,58)である構成としたものである。
【0020】上記発明特定事項により、通常冷房運転の
場合には、冷媒は熱源側熱交換器(3)で凝縮し、冷媒の
凝縮圧力が高くなるため、圧縮途中の冷媒の圧力は凝縮
圧力よりも小さくなり、逆止弁(56)は閉鎖される。その
結果、圧縮途中の冷媒は吐出されず、本来の圧縮比で圧
縮される。一方、蓄熱冷房運転の場合には、冷媒は蓄熱
熱交換器(8)で凝縮し、冷媒の凝縮圧力が低くなるた
め、圧縮途中の冷媒の圧力は凝縮圧力よりも大きくな
り、逆止弁(56)は開口する。その結果、圧縮途中の冷媒
は吐出されてバイパスし、圧縮機(1)の圧縮仕事は減少
する。
【0021】請求項6に記載の発明が講じた手段は、請
求項5に記載の蓄熱式空気調和装置において、バイパス
孔(54)は、固定スクロール(41)の鏡板(43)を貫通して形
成され、旋回スクロール(42)と固定スクロール(41)との
間に区画形成される圧縮室(48)と、固定スクロール(41)
と圧縮機ケーシング(30)との間に区画形成される吐出室
(32)とを連通する小孔(54)から構成され、逆止弁(56)
は、上記バイパス孔(54)を開閉するように、該鏡板(43)
に設けられている構成としたものである。
【0022】上記発明特定事項により、バイパス手段を
スクロール圧縮機(1a)の内部に構成することができ、圧
縮機(1a)が小型化されると共に、安価に構成される。
【0023】請求項7に記載の発明が講じた手段は、請
求項4に記載の蓄熱式空気調和装置において、開閉弁は
電磁弁である構成としたものである。
【0024】上記発明特定事項により、通常冷房運転又
は蓄熱冷房運転に応じて、開閉弁を確実に開閉すること
ができ、圧縮機(1)の圧縮仕事を確実に低減することが
できる。
【0025】請求項8に記載の発明が講じた手段は、請
求項2に記載の蓄熱式空気調和装置において、冷媒回路
(10)は、圧縮機(1)から吐出された冷媒を、熱源側熱交
換器(3)及び蓄熱熱交換器(8)の順に直列に流通させる補
助回路(103)と、蓄熱冷房運転時に、圧縮機(1)から吐出
された冷媒が上記蓄熱熱交換器(8)のみで冷却される第
1運転、又は該冷媒が上記補助回路(103)を流れて熱源
側熱交換器(3)及び蓄熱熱交換器(8)で冷却される第2運
転のいずれかを行うように冷媒の循環経路を切り換える
流路切換手段(9,11,13,14)とを備えている構成としたも
のである。
【0026】上記発明特定事項により、熱源側熱交換器
(3)で冷熱を吸収する熱源の温度が高い場合には、第1
運転を行うことにより、低温の蓄熱媒体から必要な量の
冷熱が吸収される。これに対し、上記熱源の温度が低い
場合には、第2運転を行うことにより、吐出直後の高温
の冷媒は上記熱源によって冷却される一方、温度が低下
した冷媒は低温の蓄熱媒体で冷却されることになる。従
って、熱源の温度が低い場合には、蓄熱媒体の消費量が
低減し、冷蓄熱の利用効率が高まり、ピークカット運転
の効率が一層向上する。
【0027】
【発明の実施の形態1】以下、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
【0028】−空気調和装置(90)の構成− 図1に示すように、本形態の空気調和装置(90)は、氷蓄
熱式空気調和装置であって、冷媒回路(10)及び蓄熱回路
(20)から構成されている。以下、各回路(10),(20)につ
いて説明する。
【0029】冷媒回路(10)は、主冷媒回路(101)及び蓄
熱利用回路(102)を備えている。
【0030】主冷媒回路(101)は、圧縮機(1)、四路切換
弁(2)、室外熱交換器(3)、電動膨張弁(4)、及び複数台
の室内熱交換器(6,6,…)が冷媒配管(7)を介して順に接
続されると共に、室内熱交換器(6,6,…)と四路切換弁
(2)とが接続され、環状の閉回路に構成されている。電
動膨張弁(4)と各室内熱交換器(6,6,…)との間、つまり
各室内熱交換器(6,6,…)の手前側にはそれぞれ室内膨張
弁(5,5,…)が設けられている。室外熱交換器(3)と電動
膨張弁(4)との間には、電磁弁から成る第1開閉弁(9)が
設けられている。第1開閉弁(9)は、後述する第2開閉
弁(11)やその他の弁(15,17,18)と共に、冷媒の循環経路
を切り替えるための流路切換手段を構成している。
【0031】蓄熱利用回路(102)は、一端が圧縮機(1)と
四路切換弁(2)との間の冷媒配管(7a)に接続され、他端
が第1開閉弁(9)と電動膨張弁(4)との間の冷媒配管(7b)
に接続されている。即ち、主冷媒回路(101)の室外熱交
換器(3)と並列に設けられたバイパス回路を形成してい
る。蓄熱利用回路(102)は、蓄熱熱交換器(8)の冷媒側熱
交換部(8A)を備えている。また、冷媒配管(7a)との接続
箇所と蓄熱熱交換器(8)との間には、電磁弁から成る第
2開閉弁(11)が設けられている。冷媒配管(7b)との接続
箇所と蓄熱熱交換器(8)の冷媒側熱交換部(8A)との間に
は、第1製氷電磁弁(15)と、この第1製氷電磁弁(15)と
並列に設けられた製氷膨張弁(16)が取り付けられてい
る。また、第2製氷電磁弁(17)を有する補助回路(104)
が、その一端が蓄熱熱交換器(8)の冷媒側熱交換部(8A)
と第2開閉弁(11)との間に接続され、他端が主冷媒回路
(101)の圧縮機(1)吸入側と四路切換弁(2)との間に接続
されて設けられている。また、温蓄熱運転用電磁弁(18)
を有する補助回路(105)が、その一端が第1製氷電磁弁
(15)と蓄熱熱交換器(8)の冷媒側熱交換部(8A)との間に
接続され、他端が主冷媒回路(101)の電動膨張弁(4)と室
内膨張弁(5)との間に接続されて構成されている。さら
に、氷核生成部(24)を有する補助回路(106)が、蓄熱熱
交換器(8)と並列に設けられている。
【0032】蓄熱回路(20)は、ポンプ(21)、蓄熱熱交換
器(8)の水側熱交換部(8B)、氷核生成部(24)、過冷却解
消部(25)、及び蓄熱槽(22)が水配管(23)を介して順に接
続されて構成されている。蓄熱熱交換器(8)は、蓄熱槽
(22)に冷熱を蓄える冷蓄熱運転時には、冷媒回路(10)を
循環する冷媒と蓄熱回路(20)を循環する水とを熱交換さ
せ、この水を過冷却状態まで冷却する。一方、冷蓄熱を
冷熱源として利用する蓄熱冷房運転時には、冷蓄熱を冷
媒回路(10)に供給する。氷核生成部(24)は、冷蓄熱運転
時に冷媒回路(10)を流れる冷媒を膨張させることによっ
て、蓄熱回路(20)を流れる水を冷却氷化し、水配管(23)
内面に氷核を生成するものである。過冷却解消部(25)
は、冷蓄熱運転時に過冷却状態の水を攪拌混合し、その
過冷却状態を解消してスラリー状の氷を生成するもので
ある。蓄熱槽(22)は、蓄熱熱交換器(8)において冷却さ
れた水、及び過冷却状態を解消して生成されたスラリー
状の氷を貯留するタンクである。
【0033】−圧縮機(1)の構成− 次に、冷媒回路(10)の圧縮機(1)の構成を説明する。圧
縮機(1)は、圧縮比が一定の圧縮機、つまり固定圧縮比
の圧縮機であって、具体的には、いわゆるスクロール圧
縮機である。
【0034】図2に示すように、圧縮機(1)は、密閉型
のケーシング(30)を有し、その内部の上部には、ケーシ
ング(30)内を下部のモータ室(31)と上部の吐出室(32)と
に区画するフレーム(33)が配設されている。このフレー
ム(33)は、ケーシング(30)の側壁内周面に固定されて取
り付けられている。ケーシング(30)内には、冷媒ガスを
吸入圧縮するスクロール圧縮機構(34)が収納されてい
る。モータ室(31)内には、スクロール圧縮機構(34)を駆
動する電動モータ(35)が収納されている。さらに、モー
タ室(31)内の下部には、潤滑油が貯留された油溜まり(3
6)が設けられている。
【0035】電動モータ(35)は、ステータ(37)及びロー
タ(38)から構成されている。ロータ(38)は、ステータ(3
7)内に回転自在に配置されている。ロータ(38)の中心部
には、クランク軸(39)が貫通状態で圧入され、ロータ(3
8)と回転一体に固定されている。
【0036】クランク軸(39)の下端部には、遠心給油ポ
ンプ(40)が取付固定され、この遠心給油ポンプ(40)は、
油溜まり(36)に貯留された潤滑油に浸漬されている。ま
た、クランク軸(39)内には、遠心給油ポンプ(40)によっ
て汲み上げられた潤滑油をクランク軸(39)の上部に供給
するための給油路(図示せず)が、クランク軸(39)の軸
方向に延びている。
【0037】スクロール圧縮機構(34)は、上側に位置す
る固定スクロール(41)と、下側に位置する旋回スクロー
ル(42)とから構成されている。固定スクロール(41)は、
円板上の鏡板(43)の下面に渦巻状(インボリュート状)
のラップ(44)が突設されたものであり、ケーシング(30)
の側壁内周面に取付固定されている。
【0038】旋回スクロール(42)は、円板上の鏡板(45)
の上面に、インボリュート状のラップ(46)が突出されて
形成されている。旋回スクロール(42)のラップ(46)は、
固定スクロール(41)のラップ(44)と接することにより、
後述の三日月状の圧縮室(48)を区画するように形成され
ている。旋回スクロール(42)は、フレーム(33)の上面
に、オルダムリング(47)を介して支持されている。そし
て、旋回スクロール(42)のラップ(46)の先端面が固定ス
クロール(41)の鏡板(43)の下面に接触し、固定スクロー
ル(41)のラップ(44)の先端面が旋回スクロール(42)の鏡
板(45)の上面に接触している。また、旋回スクロール(4
2)のラップ(46)の外周側及び内周側の各壁面は、固定ス
クロール(41)のラップ(44)の外周側及び内周側の各壁面
に複数箇所でそれぞれ接触しており、これら各接触箇所
の間に、冷媒ガスを圧縮するための三日月状の圧縮室(4
8)が区画形成されている。
【0039】固定スクロール(41)の側面には、固定スク
ロール(41)及び旋回スクロール(42)のラップ(44),(46)
の外周部につながる吸入口(50)が設けられている。吸入
口(50)は、吸入口(50)とモータ室(31)とを区画するフレ
ーム(33)を貫く連通路(52)に連続しており、モータ室(3
1)のケーシング(30)に嵌入された吸入管(49)を通じて低
圧の冷媒ガスが圧縮室(48)に吸い込まれるようになって
いる。
【0040】固定スクロール(41)の鏡板(43)の中央部に
は、圧縮室(48)で圧縮した高圧の冷媒ガスを吐出室(32)
に吐出する吐出口(51)が形成されている。フレーム(33)
の上部に位置するケーシング(30)には吐出管(53)が接続
され、吐出管(53)を通じて高圧ガスがケーシング(30)外
に吐出されるようになっている。
【0041】そして、固定スクロール(41)の鏡板(43)に
おける吸入口(50)と吐出口(51)との間には、圧縮行程途
中の冷媒ガスを吐出し得るバイパス孔(54)が設けられて
いる。このバイパス孔(54)は、固定スクロール(41)の鏡
板(43)を貫通して形成された小孔から構成され、旋回ス
クロール(42)と固定スクロール(41)との間に区画形成さ
れる圧縮室(48)と、固定スクロール(41)と圧縮機ケーシ
ング(30)との間に区画形成される吐出室(32)とを連通し
得るように形成されている。また、バイパス孔(54)は、
バイパス孔(54)に連通する圧縮室(48)内の冷媒が、スク
ロール圧縮機本来の圧縮比よりも小さい所定の低圧縮比
で圧縮された状態になるような位置に設けられている。
ここで、スクロール圧縮機本来の圧縮比とは、吸入口(5
0)から吸入した冷媒を吐出口(51)から吐出する場合の圧
縮比である。従って、バイパス孔(54)は、吸入口(50)か
ら吸入された冷媒を、上記低圧縮比で昇圧し、本来の圧
縮比で昇圧した場合の高圧よりも低い圧力(以下、バイ
パス最大圧力P1と称する)の圧縮ガスとして吐出し得
る位置に設けられている。
【0042】バイパス孔(54)にはバイパス管(55)が嵌入
されており、バイパス孔(54)を通じて圧縮室(48)とバイ
パス管(55)とが連通している。バイパス管(55)には、圧
縮行程途中の冷媒ガスが四路切換弁(図2では図示せ
ず)に向かう方向の冷媒流れのみを許容する逆止弁(56)
が接続されている。この逆止弁(56)は、冷媒回路(10)の
凝縮圧力がバイパス最大圧力P1よりも大きいときには
閉鎖し、凝縮圧力がバイパス最大圧力P1以下のときに
は開口する開閉手段を構成している。これらバイパス管
(55)及び逆止弁(56)は、バイパス通路(57)を構成してい
る。
【0043】逆止弁(56)の先端側は、分岐管を介して、
吐出管(53)と四路切換弁(2)につながる冷媒配管とに接
続されている。従って、バイパス管(55)を流通した冷媒
が、吐出管(53)を流れる冷媒と合流し、四路切換弁(2)
に向かって流れるように構成されている。
【0044】−空気調和装置(90)の動作− 次に、空気調和装置(90)の動作を説明する。以下の説明
においては、内容の理解を容易にするため、冷媒の圧力
損失は無視することとする。
【0045】本空気調和装置(90)では、四路切換弁
(2)、第1開閉弁(9)及び第2開閉弁(11)を切り換えるこ
とにより、蓄熱回路(20)を使用しない通常冷房運転及び
通常暖房運転と、蓄熱回路(20)を利用する蓄熱冷房運転
及び蓄熱暖房運転とを任意に選択して行うことができ
る。もちろん、蓄熱回路(20)内の蓄熱槽(22)に冷熱又は
温熱を蓄える冷蓄熱運転又は温蓄熱運転も可能である。
ここでは、本発明の特徴である通常冷房運転及び蓄熱冷
房運転についてのみ説明し、他の運転については説明を
省略する。
【0046】−通常冷房運転− まず、通常冷房運転を説明する。通常冷房運転は、蓄熱
回路(20)を利用しない運転である。この運転では、冷媒
回路(10)内の冷媒は、主冷媒回路(101)を循環し、蓄熱
利用回路(102)には流れない。
【0047】通常冷房運転においては、四路切換弁(2)
は図3に示す実線側に設定され、第1開閉弁(9)は開状
態に、第2開閉弁(11)は閉状態に設定される。
【0048】圧縮機(1)から吐出された冷媒は、四路切
換弁(2)を経た後、そのまま主冷媒回路(101)を流れ、室
外熱交換器(3)に流入する。そして、室外熱交換器(3)に
おいて室外空気と熱交換し、凝縮する。凝縮した冷媒
は、第1開閉弁(9)を通過した後、電動膨張弁(4)で流量
が調整される。その後、分配されて各室内ユニット(U1,
U1,…)に流入し、室内膨張弁(5,5,…)で減圧膨張され、
室内熱交換器(6,6,…)に流入する。室内熱交換器(6,6,
…)で冷媒は蒸発し、室内空気を冷却する。室内熱交換
器(6,6,…)を流出した冷媒は、四路切換弁(2)を経て、
圧縮機(1)に吸入される。圧縮機(1)に吸入された冷媒
は、圧縮され、再び上記循環動作を繰り返す。以上のよ
うにして、室内の冷房が行われる。
【0049】次に、上記通常冷房運転における冷媒の圧
縮機(1)への吸入及び吐出動作、及び圧縮機(1)内の循環
動作を説明する。
【0050】図4の破線で示すように、通常冷房運転で
は、比較的高温の室外空気が熱源となるため、冷媒の凝
縮温度Tcは比較的高温となる。そのため、凝縮圧力P
cは、比較的高くなる。本形態の場合、バイパス孔(54)
からバイパスされる冷媒の最大の圧力、つまり図5に示
すバイパス最大圧力P1が凝縮圧力Pcよりも小さいた
め、逆止弁(56)の作用により、バイパス通路(57)は閉鎖
される。そのため、冷媒はバイパス孔(54)からバイパス
されることなく、すべて吐出口(51)から吐出される。そ
の結果、スクロール圧縮機本来の圧縮比で圧縮された冷
媒は、吐出口(51)から吐出室(32)に吐出される。吐出室
(32)内の冷媒は、吐出管(53)を通じてケーシング(30)外
部に流出し、四路切換弁(2)に流入して上記の循環動作
を行う。
【0051】その結果、本圧縮機(1)は、バイパス孔(5
4)が設けられていないスクロール圧縮機と同様の動作を
行い、図5に実線及び破線で示すように、冷媒を低圧P
eから凝縮圧力Pcまで昇圧する。
【0052】−蓄熱冷房運転− 次に、蓄熱冷房運転を説明する。この運転は、蓄熱槽(2
2)に蓄えられた冷熱を利用する運転であり、夏場の電力
ピークをカットするために用いられる運転である。
【0053】蓄熱冷房運転においては、四路切換弁(2)
は図6に示す実線側に設定され、第1開閉弁(9)は閉状
態に、第2開閉弁(11)は開状態に設定される。蓄熱槽(2
2)内には、深夜電力等を用いて安価に製造したスラリー
状の氷が、冷熱源として貯留されている。
【0054】蓄熱回路(20)では、蓄熱槽(22)内の冷水が
ポンプ(21)によって搬送され、回路内を循環している。
蓄熱槽(22)から流出してポンプ(21)を通過した冷水は、
蓄熱熱交換器(8)の水側熱交換部(8B)に流入する。水側
熱交換部(8B)内の冷水は、蓄熱熱交換器(8)の冷媒側熱
交換部(8A)を流れる冷媒を冷却する。そして、冷媒によ
って加熱された水は、水側熱交換部(8B)を流出し、蓄熱
槽(22)に流入する。この水は、貯留された氷と熱交換し
て冷却され、冷水となって再び蓄熱槽(22)から流出し、
上記循環動作を繰り返す。
【0055】一方、冷媒回路(10)では、圧縮機(1)から
吐出された冷媒は、蓄熱利用回路(102)に流入し、第2
開閉弁(11)を通過して蓄熱熱交換器(8)の冷媒側熱交換
部(8A)に流入する。ここで、冷媒は、蓄熱熱交換器(8)
の水側熱交換部(8B)を流れる冷水によって冷却され、凝
縮する。凝縮した冷媒は、冷媒側熱交換部(8A)を流出し
た後、電動膨張弁(4)で流量調整される。その後、各室
内ユニット(U1,U1,…)に分配され、室内膨張弁(5,5,…)
で減圧膨張され、室内熱交換器(6,6,…)に流入する。室
内熱交換器(6,6,…)で冷媒は蒸発し、室内空気を冷却す
る。室内熱交換器(6,6,…)を流出した冷媒は、四路切換
弁(2)を経て、圧縮機(1)に吸入される。圧縮機(1)に吸
入された冷媒は、圧縮され、再び上記循環動作を繰り返
す。以上のようにして、蓄熱槽(22)内の冷蓄熱を利用し
た冷房が行われる。
【0056】次に、上記蓄熱冷房運転における冷媒の圧
縮機(1)への吸入及び吐出動作、及び圧縮機(1)内の循環
動作を説明する。
【0057】図4に実線で示すように、蓄熱冷房運転で
は、比較的低温の冷水が熱源となるため、冷媒の凝縮温
度Tc2は比較的低温となる。そのため、凝縮圧力Pc
2は、比較的低くなる。その結果、凝縮圧力Pc2がバ
イパス最大圧力P1よりも小さくなるので、逆止弁(56)
の作用により、バイパス通路(57)は開いた状態になる。
そのため、圧縮機(1)は、冷媒をスクロール圧縮機本来
の圧縮比まで昇圧せずに、凝縮圧力Pc2まで昇圧す
る。凝縮圧力Pc2まで昇圧された冷媒の一部は、バイ
パス孔(54)を通じてバイパス管(55)から吐出する。バイ
パス管(55)から吐出しなかった他の一部の冷媒は、吐出
口(51)から吐出室(32)へ吐出され、吐出管(53)を通じて
吐出される。そして、バイパス管(55)を流れた冷媒と吐
出管(53)を流れた冷媒とは合流し、上記の循環動作を行
う。
【0058】その結果、圧縮機(1)は、循環量を減らす
ことなく、図5に実線で示すように、冷媒を低圧Peか
ら凝縮圧力Pc2まで昇圧する。
【0059】−空気調和装置(90)の効果− このように、冷媒は、通常冷房運転ではスクロール圧縮
機本来の圧縮比で圧縮される一方、蓄熱冷房運転では凝
縮圧力Pc2に見合った低圧縮比で圧縮される。そのた
め、蓄熱冷房運転において、圧縮機(1)は、冷媒を凝縮
圧力Pc2よりも高い圧力にまで過度に昇圧することが
ない。つまり、圧縮機(1)は無駄な圧縮仕事を行わな
い。そのため、圧縮仕事を低減することができる。しか
も、圧縮比が変わっても圧縮機(1)が吸入する冷媒量は
変わらないため、冷媒回路(10)を流れる冷媒循環量が減
少することはない。そのため、冷房能力は低下しない。
【0060】従って、冷房能力を維持したまま、蓄熱冷
房運転時の圧縮機(1)の入力を低減することができ、電
力のピークカットを一層促進することができる。
【0061】
【発明の実施の形態2】実施形態2の空気調和装置は、
実施形態1の空気調和装置(90)において、圧縮機(1)の
バイパス通路(57)を圧縮機内部に収納したものである。
従って、圧縮機(1a)以外は実施形態1と同様なので、そ
の説明は省略する。
【0062】図7に示すように、実施形態2に係る圧縮
機(1a)は、実施形態1の圧縮機(1)のバイパス管(55)及
び逆止弁(56)の代わりに、リード弁及び弁押さえから構
成される逆止弁(58)が設けられている。逆止弁(58)は、
固定スクロール(41)の鏡板(43)の上面に設けられ、圧縮
室(48)から吐出室(32)に向かう方向の冷媒流れのみを許
容すると共に、吐出室(32)から圧縮室(48)への冷媒の逆
流を阻止している。
【0063】次に、冷媒の循環動作を説明する。通常冷
房運転時には、実施形態1で説明したように、凝縮圧力
Pcがバイパス最大圧力P1よりも大きいため、逆止弁
(58)は閉状態になり、バイパス孔(54)と吐出室(32)との
連通は遮断される。そのため、冷媒はバイパス孔(54)か
らバイパスされることなく、すべて吐出口(51)から吐出
室(32)に吐出される。吐出室(32)内の高圧冷媒は、吐出
管(53)を通じて圧縮機(1a)の外部に吐出される。
【0064】一方、蓄熱冷房運転時には、凝縮圧力Pc
2がバイパス最大圧力P1よりも小さくなるので、逆止
弁(58)は開状態になる。そのため、冷媒はスクロール圧
縮機本来の圧縮比まで圧縮されることなく、低圧縮比で
凝縮圧力Pc2まで昇圧される。そして、凝縮圧力Pc
2まで昇圧された冷媒の一部はバイパス孔(54)を通じて
吐出室(32)に流入すると共に、他の一部は吐出口(51)か
ら吐出室(32)に流入する。それらの冷媒は吐出室(32)で
合流し、吐出管(53)を通じて、圧縮機(1)から吐出され
る。
【0065】従って、実施形態2の空気調和装置におい
ても、実施形態1の空気調和装置(90)と同様の効果が発
揮される。
【0066】さらに、実施形態2においては、バイパス
通路(57)が圧縮機(1a)の内部に構成されているので、コ
ンパクトに形成することができる。また、バイパス通路
(57)は簡易に形成されているので、安価に構成すること
ができる。
【0067】
【発明の実施の形態3】実施形態3の空気調和装置は、
実施形態1の空気調和装置(90)において、バイパス通路
(57)に設けた逆止弁(58)を電磁弁に置き換えたものであ
る。
【0068】実施形態3の空気調和装置では、通常冷房
運転時には、上記電磁弁を閉状態に設定し、圧縮した冷
媒をすべて吐出口(51)から吐出させる。そのようにし
て、スクロール圧縮機本来の圧縮比で冷媒を圧縮する。
一方、蓄熱冷房運転時には、上記電磁弁を開状態に設定
し、圧縮した冷媒を吐出口(51)のみならずバイパス孔(5
4)からも吐出させる。そのようにして、バイパス孔(54)
の位置に応じた所定の低圧縮比で冷媒を圧縮する。
【0069】従って、実施形態3の空気調和装置におい
ても、蓄熱冷房運転において、冷媒循環量を変えること
なく、圧縮機(1)の無駄な圧縮仕事は低減される。その
ため、冷房能力を維持したまま圧縮機入力を減少させる
ことができ、効率の良いピークカット運転が可能とな
る。
【0070】
【発明の実施の形態4】実施形態4の空気調和装置(91)
は、2種類の蓄熱冷房運転が可能な蓄熱式空気調和装置
である。
【0071】−空気調和装置(91)の構成− 図8に示すように、本空気調和装置(91)は、実施形態1
の空気調和装置(90)において、蓄熱利用回路(102)と主
冷媒回路(101)との接続箇所と電動膨張弁(4)との間に第
4開閉弁(14)を設けている。更に、温蓄熱運転用電磁弁
(18)を有する補助回路(105)を取り除き、代わりに第3
開閉弁(13)を備えた補助回路(103)が設けられている。
この補助回路(103)の一端は、蓄熱利用回路(102)の蓄熱
熱交換器(8)と第2開閉弁(11)との間に接続され、他端
は、主冷媒回路(101)の第4開閉弁(14)と電動膨張弁(4)
との間に接続されている。第3開閉弁(13)及び第4開閉
弁(14)は電磁弁から構成されている。その他の構成は、
実施形態1と同様なので、その説明は省略する。
【0072】−空気調和装置(91)の動作− 次に、空気調和装置(91)の動作を説明する。本空気調和
装置(91)では、通常冷房運転の他に、蓄熱熱交換器(8)
のみで冷熱を吸収する第1運転と、室外熱交換器(3)及
び蓄熱熱交換器(8)の両方で冷熱を吸収する第2運転と
の2種類の蓄熱冷房運転が可能である。第1運転と第2
運転とは、室外の温度、つまり外気温に応じて、第1〜
第4開閉弁(9,11,13,14)及び第2製氷電磁弁(17)の開閉
状態を、以下に説明する所定の状態に設定することによ
って切り換えられる。
【0073】−通常冷房運転− 通常冷房運転では、四路切換弁(2)は実線側に設定さ
れ、第1開閉弁(9)及び第4開閉弁(14)は開状態に、第
2開閉弁(11)、第3開閉弁(13)及び第2製氷電磁弁(17)
は閉状態にそれぞれ設定される。蓄熱回路(20)のポンプ
(21)は動作させず、蓄熱回路(20)の運転は停止させてお
く。
【0074】図8に実線の矢印で示すように、冷媒回路
(10)において、圧縮機(1)から吐出された冷媒は、四路
切換弁(2)を経た後、室外熱交換器(3)で室外空気と熱交
換して凝縮する。凝縮した冷媒は、室外熱交換器(3)を
流出後、第1開閉弁(9)及び第4開閉弁(14)を通過して
電動膨張弁(4)で流量が調整される。この冷媒は、室内
膨張弁(5,5,…)で減圧膨張され、各室内熱交換器(6,6,
…)に流入する。この冷媒は室内熱交換器(6,6,…)で蒸
発し、室内空気を冷却する。そして、室内熱交換器(6,
6,…)を流出後、四路切換弁(2)を通過して圧縮機(1)に
吸入される。
【0075】この際、実施形態1と同様にして、圧縮機
(1)のバイパス通路(57)は閉鎖されている。即ち、図9
に示すように、凝縮圧力Pcがバイパス最大圧力P1よ
りも大きいため、逆止弁(56)は閉状態となる。その結
果、冷媒は、スクロール圧縮機本来の圧縮比で圧縮され
てPcまで昇圧され、圧縮機(1)の吐出口(51)のみから
吐出される。
【0076】−蓄熱冷房運転の第1運転− 第1運転は、外気温が高い場合、例えば35℃以上の場
合に行われる運転である。
【0077】第1運転においては、冷媒回路(10)にあっ
ては、四路切換弁(2)は実線側に設定され、第1開閉弁
(9)、第3開閉弁(13)及び第2製氷電磁弁(17)は閉状態
に設定され、第2開閉弁(11)及び第4開閉弁(14)は開状
態に設定される。一方、蓄熱回路(20)にあっては、ポン
プ(21)が起動し、冷水が回路を循環している。
【0078】図10に実線の矢印で示すように、冷媒回
路(10)において、圧縮機(1)から吐出された冷媒は、蓄
熱利用回路(102)に流入する。そして、蓄熱熱交換器(8)
の冷媒側熱交換部(8A)に流入して、水側熱交換部(8B)を
流れる冷水と熱交換を行い凝縮する。凝縮した冷媒は、
冷媒側熱交換部(8A)を流出し、主冷媒回路(101)に戻っ
て、第4開閉弁(14)を通過し、電動膨張弁(4)で流量調
整される。その後、室内膨張弁(5,5,…)で減圧膨張さ
れ、各室内熱交換器(6,6,…)で蒸発し、室内空気を冷却
する。室内熱交換器(6,6,…)を流出した冷媒は、四路切
換弁(2)を経た後、圧縮機(1)に吸入される。
【0079】この際、実施形態1と同様にして、圧縮機
(1)のバイパス通路(57)は開いている。即ち、図9に示
すように、凝縮圧力Pc2がバイパス最大圧力P1より
も小さいため、逆止弁(56)は開状態となる。その結果、
冷媒は、圧縮機(1)の吐出口(51)だけでなくバイパス孔
(54)からも吐出され、凝縮圧力Pc2に見合った低圧縮
比で昇圧される。つまり、凝縮圧力Pc2まで昇圧され
る。
【0080】−蓄熱冷房運転の第2運転− 第2運転は、外気温が低い場合、例えば35℃よりも低
い場合に行われる運転であって、本実施形態の特徴とな
る運転である。第2運転においては、冷媒回路(10)にあ
っては、四路切換弁(2)は図11の実線側に設定され、
第1開閉弁(9)及び第3開閉弁(13)は開状態に設定さ
れ、第2開閉弁(11)、第4開閉弁(14)及び第2製氷電磁
弁(17)は閉状態に設定される。一方、蓄熱回路(20)にあ
っては、ポンプ(21)が起動し、冷水が回路を循環してい
る。
【0081】図11に実線の矢印で示すように、冷媒回
路(10)において、圧縮機(1)から吐出された冷媒は、四
路切換弁(2)を経た後、主冷媒回路(101)を流れて室外熱
交換器(3)に流入する。冷媒は、室外熱交換器(3)で室外
空気と熱交換し、凝縮することなく顕熱変化のみを行
う。そして、室外熱交換器(3)を流出して、第1開閉弁
(9)を通過した後、蓄熱利用回路(102)に流入する。蓄熱
利用回路(102)に流入した冷媒は、蓄熱熱交換器(8)の冷
媒側熱交換部(8A)に流入し、水側熱交換部(8B)を流れる
冷水と熱交換を行い、凝縮する。凝縮した冷媒は、冷媒
側熱交換部(8A)を流出して、補助回路(103)に流入す
る。そして、第3開閉弁(13)を通過し、主冷媒回路(10
1)に戻る。この冷媒は、電動膨張弁(4)で流量調整さ
れ、室内膨張弁(5,5,…)で減圧膨張された後、各室内熱
交換器(6,6,…)に流入する。そして、室内熱交換器(6,
6,…)で蒸発し、室内空気を冷却する。室内熱交換器(6,
6,…)を流出した冷媒は、四路切換弁(2)を通過し、圧縮
機(1)に吸入される。
【0082】本運転においても、図9に実線で示すよう
に、凝縮圧力Pc2は、バイパス最大圧力P1よりも小
さい値となる。そのため、第1運転と同様に、逆止弁(5
6)は開状態となり、冷媒は凝縮圧力Pc2に見合った低
圧縮比で圧縮される。
【0083】本運転では、吐出された冷媒の顕熱変化Q
Lは、室外熱交換器(3)で行われている。そして、冷媒の
潜熱変化、つまり冷媒の凝縮は、主として蓄熱熱交換器
(8)において行われている。圧縮機(1)から吐出された直
後の冷媒は高温であるため、冷水に比べて比較的高温の
外気に対しても十分な温度差が確保され、良好に熱交換
を行う。本運転では、吐出直後の高温冷媒を低温の冷水
で冷却するのではなく、比較的高温の熱源である外気に
よって冷却している。
【0084】−空気調和装置(91)の効果− 以上のように、空気調和装置(91)では、実施形態1で述
べた効果に加え、外気温に応じて、第1運転及び第2運
転の2種類の蓄熱冷房運転が可能である。従って、外気
温が低いときは、外気で容易に冷却できる吐出直後の高
温冷媒に対しては、外気を冷熱源として用いる一方、外
気で冷却されて温度が低下した冷媒に対しては、冷水を
冷熱源として用いることができる。そのため、蓄熱槽(2
2)内に貯留された冷熱は、必要最小限の範囲で消費され
る。
【0085】従って、外気温が高いときは第1運転を行
って、必要な冷房能力を確保することができる一方、外
気温が低いときは、第2運転を行うことにより、冷熱源
の消費量を低減することができる。そのため、冷蓄熱の
利用効率が高まり、ピークカット運転の効率を一層向上
することができる。
【0086】また、上記実施形態1〜4では、ピークカ
ット運転について説明してきたが、本発明をピークシフ
ト運転に応用することも可能である。即ち、本発明によ
れば圧縮機の入力を低減することができるので、一定時
間の消費電力の低減に限らず、長時間にわたる空気調和
装置全体の消費電力の低減を達成することも可能であ
る。
【0087】上記実施形態1〜4では、冷媒回路(10)と
蓄熱回路(20)とが単一の蓄熱熱交換器(8)で接続されて
おり、蓄熱熱交換器(8)は蒸発器だけでなく凝縮器とし
ても機能するように構成されていた。しかし、蓄熱熱交
換器(8)を、同一または別々の回路に設けた蒸発器と凝
縮器とに分けて構成し、冷媒回路(10)と蓄熱回路(20)と
を複数の熱交換器で接続しても良い。
【0088】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が発揮される。
【0089】請求項1に記載の発明によれば、蓄熱冷房
運転時に、冷媒の循環量を減少させることなく、冷媒を
本来の圧縮比よりも低い圧縮比で圧縮することができ
る。そのため、冷房能力を維持したまま、圧縮機の圧縮
仕事を低減することができる。従って、圧縮機の入力を
低減することができ、効率の良いピークカット運転が可
能となる。
【0090】請求項2に記載の発明によれば、流路切換
手段によって冷媒の循環経路を切り換えることにより、
消費電力量に応じて、通常冷房運転又は蓄熱冷房運転を
選択して行うことができる。
【0091】請求項3に記載の発明によれば、開閉手段
を開閉させることにより、必要に応じて冷媒をバイパス
させることができる。従って、開閉手段によって、通常
冷房運転時には冷媒をバイパスさせない一方、蓄熱冷房
運転時には冷媒をバイパスさせることができる。
【0092】請求項4に記載の発明によれば、圧縮比固
定形の圧縮機としてスクロール圧縮機を用いることが可
能となり、スクロール圧縮機を用いて高圧縮比及び低圧
縮比の運転が可能な蓄熱式空気調和装置を実現すること
ができる。
【0093】請求項5に記載の発明によれば、通常冷房
運転時には、圧縮途中の冷媒の圧力は凝縮圧力よりも小
さいため、逆止弁は閉鎖され、圧縮途中の冷媒は吐出さ
れず、本来の圧縮比で圧縮される。一方、蓄熱冷房運転
時には、圧縮途中の冷媒の圧力は凝縮圧力よりも大きい
ため、逆止弁は開き、圧縮途中の冷媒は吐出されてバイ
パスし、圧縮機の圧縮仕事は減少する。そのため、蓄熱
冷房運転時の圧縮機入力は減少し、効率的なピークカッ
ト運転が可能となる。
【0094】請求項6に記載の発明によれば、バイパス
手段をスクロール圧縮機の内部に構成することができ、
圧縮機を小型化することが可能になるとともに、安価に
構成することができる。
【0095】請求項7に記載の発明によれば、通常冷房
運転又は蓄熱冷房運転に応じて、開閉弁を確実に開閉す
ることができ、圧縮機の圧縮仕事を確実に低減すること
ができる。
【0096】請求項8に記載の発明によれば、熱源側熱
交換器の熱源の温度が低い場合に、吐出直後の高温の冷
媒は上記熱源によって冷却し、温度が低下した冷媒は低
温の蓄熱媒体で冷却することができる。従って、蓄熱媒
体の消費量を低減することができ、冷蓄熱の利用効率を
向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】蓄熱式空気調和装置の回路図である。
【図2】圧縮機の縦断面図である。
【図3】通常冷房運転時における冷媒の循環動作を示す
図である。
【図4】通常冷房運転及び蓄熱冷房運転のモリエル線図
である
【図5】通常冷房運転及び蓄熱冷房運転の圧縮仕事を表
すPV線図である。
【図6】蓄熱冷房運転時における冷媒及び水の循環動作
を示す図である
【図7】圧縮機の縦断面図である。
【図8】通常冷房運転時における冷媒の循環動作を示す
蓄熱式空気調和装置の回路図である。
【図9】通常冷房運転及び蓄熱冷房運転のモリエル線図
である
【図10】蓄熱冷房運転の第1運転時における冷媒及び
水の循環動作を示す図である。
【図11】蓄熱冷房運転の第2運転時における冷媒及び
水の循環動作を示す図である。
【図12】従来の蓄熱式空気調和装置の圧縮仕事を表す
PV線図である。
【符号の説明】 (1) 圧縮機 (2) 四路切換弁 (3) 室外熱交換器 (4) 電動膨張弁 (5) 室内膨張弁 (6) 室内熱交換器 (8) 蓄熱熱交換器 (10) 冷媒回路 (20) 蓄熱回路 (22) 蓄熱槽 (53) 吐出管 (56) 逆止弁 (57) バイパス通路 (101) 主冷媒回路 (102) 蓄熱利用回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄熱媒体を蓄熱槽(22)と蓄熱熱交換器
    (8)との間で循環させる蓄熱回路(20)と、 圧縮比固定形の圧縮機(1,1a)から吐出された冷媒を、少
    なくとも熱源側熱交換器(3)で凝縮させて利用側熱交換
    器(6)で蒸発させるように冷媒循環を行う主冷媒回路(10
    1)と、上記圧縮機(1,1a)から吐出した冷媒を、少なくと
    も上記蓄熱熱交換器(8)で蓄熱媒体によって凝縮させて
    利用側熱交換器(6)で蒸発させるように冷媒循環を行う
    蓄熱利用回路(102)とを有する冷媒回路(10)とを備える
    蓄熱式空気調和装置において、 上記圧縮機(1,1a)は、上記蓄熱熱交換器(8)において高
    温冷媒を蓄熱媒体によって冷却する蓄熱冷房運転時に、
    圧縮途中で冷媒を吐出するバイパス手段(57)を備えてい
    ることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の蓄熱式空気調和装置に
    おいて、 主冷媒回路(101)は、圧縮機(1,1a)、熱源側熱交換器
    (3)、減圧機構(4)、及び利用側熱交換器(6,6,…)とが順
    に接続されて成り、 蓄熱利用回路(102)は、蓄熱熱交換器(8)を有し、一端が
    上記主冷媒回路(101)の圧縮機(1,1a)と熱源側熱交換器
    (3)との間に接続され、他端が主冷媒回路(101)の熱源側
    熱交換器(3)と減圧機構(4)との間に接続されて成り、 冷媒回路(10)は、冷媒が上記蓄熱利用回路(102)を流れ
    る蓄熱冷房運転、又は主冷媒回路(101)のみを流れる通
    常冷房運転のいずれかを行うように冷媒の循環経路を切
    り換える流路切換手段(9,11)を備えていることを特徴と
    する蓄熱式空気調和装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の蓄熱式空気調和装置に
    おいて、 バイパス手段(57)は、蓄熱冷房運転時に開口する開閉手
    段(56,58)を備えていることを特徴とする蓄熱式空気調
    和装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の蓄熱式空気調和装置に
    おいて、 圧縮機(1,1a)は、固定スクロール(41)にバイパス手段(5
    7)のバイパス孔(54)が設けられたスクロール圧縮機から
    構成されていることを特徴とする蓄熱式空気調和装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の蓄熱式空気調和装置に
    おいて、 開閉手段は、圧縮途中の冷媒を吐出する方向の冷媒流れ
    のみを許容する逆止弁(56,58)であることを特徴とする
    蓄熱式空気調和装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の蓄熱式空気調和装置に
    おいて、 バイパス孔(54)は、固定スクロール(41)の鏡板(43)を貫
    通して形成され、旋回スクロール(42)と固定スクロール
    (41)との間に区画形成される圧縮室(48)と、固定スクロ
    ール(41)と圧縮機ケーシング(30)との間に区画形成され
    る吐出室(32)とを連通する小孔(54)から構成され、 逆止弁(56)は、上記バイパス孔(54)を開閉するように、
    該鏡板(43)に設けられていることを特徴とする蓄熱式空
    気調和装置。
  7. 【請求項7】 請求項4に記載の蓄熱式空気調和装置に
    おいて、 開閉弁は、電磁弁であることを特徴とする蓄熱式空気調
    和装置。
  8. 【請求項8】 請求項2に記載の蓄熱式空気調和装置に
    おいて、 冷媒回路(10)は、圧縮機(1)から吐出された冷媒を、熱
    源側熱交換器(3)及び蓄熱熱交換器(8)の順に直列に流通
    させる補助回路(103)と、 蓄熱冷房運転時に、圧縮機(1)から吐出された冷媒が上
    記蓄熱熱交換器(8)のみで冷却される第1運転、又は該
    冷媒が上記補助回路(103)を流れて上記熱源側熱交換器
    (3)及び蓄熱熱交換器(8)で冷却される第2運転のいずれ
    かを行うように冷媒の循環経路を切り換える流路切換手
    段(9,11,13,14)とを備えていることを特徴とする蓄熱式
    空気調和装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004143951A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Tokyo Gas Co Ltd スクロール圧縮機
CN105465929A (zh) * 2015-12-18 2016-04-06 宁波奥克斯空调有限公司 错峰用电储能空调
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