JPS62773A - 蓄熱式冷凍装置 - Google Patents

蓄熱式冷凍装置

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JPS62773A
JPS62773A JP13919085A JP13919085A JPS62773A JP S62773 A JPS62773 A JP S62773A JP 13919085 A JP13919085 A JP 13919085A JP 13919085 A JP13919085 A JP 13919085A JP S62773 A JPS62773 A JP S62773A
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JP
Japan
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heat storage
storage tank
pipe
condenser
heat
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JP13919085A
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English (en)
Inventor
良平 岩谷
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

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、冷暖房及び給湯を負荷に自在に対応しかつ効
率的に行えるようにした蓄熱式冷凍装置に関する。
(従来の技術) 従来、冷凍サイクルを利用して給湯を行っている蓄熱式
冷凍装置がおる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら従来例では、給湯温度を高めると冷凍サイ
クルの効率が低下し、逆に暖房効果を高めると給湯温度
が低下する問題があった。
本発明の目的は、主冷凍サイクルの効率を低下させるこ
となく、高温給湯を可能にすることにおる。
(問題点を解決するための手段) 本発明の蓄熱式冷凍装置は、主冷凍サイクルCと補助冷
凍サイクルC1とを具備する。主冷凍サイクルCは、圧
縮機1と凝縮器2と蒸発器3とを循環管路Pi、P2.
P3で結び、上記凝縮器の下流側と蒸発器の上流側との
間の管路中に第1蓄熱槽4を設け、この蓄熱槽の上流側
と上記凝縮器の下流側との間の管路中に上記蓄熱槽4と
直列に第2蓄熱槽7を設け、この両番熱槽とを結ぶ管路
中に開閉弁B1と減圧弁E2とを並列に設けている。蓄
熱層4,7内の管路には熱交換器5,8がそれぞれ設け
である。補助冷凍サイクルC1は圧縮機9と凝縮器10
とを循環管路P7.P8で結び、この凝縮器の下流側の
循環管路の一部を上記第2蓄熱槽7内に配管し、この槽
内の管路に熱交換器13を設け、この熱交換器の上流側
と凝縮器の下流側の間の管路に減圧弁E3を配設し、凝
縮器から給湯取出し管11を配管してある。
(実施例) 本発明の一実施例を第1図を参照して説明する。
まず主冷凍サイクルCについて説明する。ガス圧縮機1
と、暖房用の温水を加熱する凝縮器(放熱器)2と、冷
房用の冷水を冷却する蒸発器(吸熱器)3とを管路P1
.P2.P3で結び、冷凍サイクルを構成している。凝
縮器2の下流側と蒸発器3の上流側とを連結する管路B
2中に一定の容積を有する蓄熱ための液槽で市り低温蓄
熱槽である第1蓄熱槽4を設けである。蓄熱槽4内に熱
交換器5が配設してあり、槽内を水等の蓄熱用液体であ
る蓄熱材で満たしてある。
凝縮器2の下流側と蓄熱槽4の上流側とを結ぶ管路中に
は、凝縮器側に受液器6が、蓄熱槽側に切換弁である開
閉弁B1が設けである。
蓄熱槽4の下流側と蒸発器3の上流側との間の管路中に
開閉弁B2及び減圧弁E1が直列に設けてあり、この開
閉弁の上流側の管路と、上記圧縮機1と蒸発器3とを結
ぶ管路P3とを管路P4で接続し、管路P4には開閉弁
B3が設けである。
管路P2には開閉弁B1の上流側と下流側とを接続する
枝管路P5が分岐している。この枝管路中に減圧弁E2
が設けてあり、開閉弁B1とは並列的に管路に接続して
いる。なお、並列関係にある限り、弁B1とE2との位
置関係を逆にしてもよい。枝管路P5と蓄熱槽4の下流
側の管路とはバイパス管路P6で連結してあり、このバ
イパス管路中に開閉弁B4が設けである。
また受液器6の下流側と開閉弁B1の上流側との間の管
路中には一定の容積を有する蓄熱のための液層であって
温水蓄熱槽でおる第2蓄熱槽7が設けてあり、この蓄熱
槽は第1蓄熱槽4と直列に接続している。蓄熱槽7内に
はこれを通る管路P2に形成した熱交換器8が配設して
あり、また蓄熱槽7内は水等の蓄熱材で満されている。
つぎに補助冷凍サイクルC1について説明する。
ガス圧縮機9と凝縮器10とを管路P7.P8で結び、
冷凍サイクルを構成している。凝縮器10には給湯用温
水の取出し管11が接続している。
管路P8の一部が第2蓄熱槽7内に配管してあり、この
槽内の配管中に熱交換器12.13が設けである。熱交
換器12と13とを結ぶ管路P81中に減圧弁E3が設
けである。
次に、冷凍サイクルCおよびC1の作用について説明す
る。
まず主冷凍サイクルCの作用において、蓄熱運転時すな
わち冷却を必要としていない場合を説明する。 この場
合には、開閉弁B1〜B4のうち、開閉弁B3のみを予
め開いておく。
圧縮機1から吐出した高温・高圧のガスは管路P1を経
て凝縮器2で放熱され、高圧・常温の冷媒液となり、受
液器6から第2蓄熱槽7に流入、熱交換器8を通過し、
この通過により槽内を満たしている液体の温度が冷媒液
より低い温度であればこの液体に熱を奪われて冷媒液の
温度は低下する。そしてこの冷媒液は蓄熱槽7から枝管
路P5を通って減圧弁E2で減圧され温度降下して蓄熱
槽4の熱交換器5に流入して、熱交換器の管壁の外側に
接する蓄熱材を冷却し、蓄熱(蓄冷)する。
蓄熱材から吸熱して液冷媒はガスとなって、蒸発器3を
通ることなく蒸発器の上流側の管路P4を経て圧縮機1
に吸入される。
このように冷媒が上記経路を循環することで、蓄熱槽4
内の蓄熱材は冷却され、冷熱として蓄熱される。
ついで冷却(負荷)運転時すなわち蒸発器3の冷却が必
要となった場合における作動を説明する。
予め開閉弁B1.B2のみ開いておく。圧縮機1から凝
縮器2を経て受液器6に入った高圧・常温の冷媒液は、
第2蓄熱槽7を通過して、開閉弁B1を経て第1蓄熱槽
4の熱交換器5に流入して、蓄熱(蓄冷)されている低
温の蓄熱材と熱交換して冷却され、高圧・低温の過冷却
液となり、冷媒の単位重量あたりの冷凍効果が増大して
、開閉弁B2を経て減圧弁E1で減圧されて、さらに低
温の冷媒液となり蒸発器3に入り、ここで負荷となるべ
き熱を吸熱してガスとなり、再び圧縮mつに吸入され圧
縮されて、高温・高圧ガスとなって再び凝縮器2に入り
、冷凍サイクルを繰返す。
上記した負荷作動と蓄熱作動との切換を人手又は自動で
制御する。
つぎに補助冷凍サイクルの作用を説明する。
圧縮機9から吐出した高温・高圧ガスは凝縮器11で放
熱され冷却されて常温・高圧の冷媒液となるが、放熱し
きれなかった冷媒液はこの液の温度で@2蓄熱槽7内の
熱交換器12を通過する過程で槽内の液体を加熱する。
そしてこの冷媒液は減圧弁E3により減圧されて熱交換
器13を通過して槽内の液体を冷却する。なお、この時
、第2蓄熱槽7から出る冷媒液の温度を、例えば+10
’ca上に制御して、第1蓄熱槽4内の水が氷になって
いる場合でも融解せしめる温度を維持するように制御す
る。そして熱交換器13を通過した冷媒は低温・低圧ガ
スとなって圧縮機9に戻る。
このように補助冷凍サイクルC1は主冷凍サイクルCの
第2蓄熱槽7内の蓄熱材を冷却する機能を有し、このた
め凝縮器2,10で放熱しきれなかった冷媒液で加熱さ
れた蓄熱材を冷却するために、熱交換器13の蒸発圧力
が高く維持され、凝、縮型10の圧力を高くしても、補
助冷凍サイクルC1の圧縮機の圧縮比を比較的低くする
ことができるので、凝縮器10を冷却する水の出口温度
を高くすることができ、このため高温水を取出すことが
でき、したがって主冷凍サイクルCの冷却効果を低下さ
せることな(、補助冷凍サイクルC1の給湯温度を高め
ることができる。
第1蓄熱槽4において、蓄熱槽作動中に熱交換器5の中
に油が滞留した場合は、開閉弁81.B2を開いて、開
閉弁83.84を閉じることにより、蓄熱槽4内に常温
の高圧液が流れて冷媒液は滞留していた油を溶解して、
減圧弁E1で減圧されて蒸発器で蒸発して冷媒ガスと一
緒に圧縮機1に吸引され、回収される。なお、油を回収
する運転時間は数秒から60秒以内で十分である。
また補助サイクルC1においても、熱交換器13の蒸発
器内に油の滞留が考えられるが、第2図に示すように補
助サイクルC1に切替管路を付設することにより、油の
滞留による問題を避けることができる。すなわち、開閉
弁85.B6,87゜B8のうち、B5と88を閉じ、
86.87を開けておくことにより、熱交換器13に滞
留していた油は常温・高圧の冷媒液に溶解して減圧弁E
4で減圧され、熱交換器12でガスとなり、管路P82
から圧縮機10へ回収される。E4は減圧弁、14、’
15は逆止弁である。
上例によれば、蒸発器内に油が滞留することで熱交換効
率が低下してしまうという従来の直接膨張式蒸発器を有
する冷凍サイクルの問題を回避できる。またブラインを
用いている従来の間接式蓄熱システムは蒸発温度(蒸発
圧力)が直接膨張式の場合より低くならざるを存ず、こ
れは圧縮比を増大させる結果となり、冷凍サイクルの効
率を低下させる。ざさらにブラインを搬送するポンプな
ど余分の電力を必要とする。上例では熱交換器13にお
ける蒸発温度(蒸発圧力)が高く保持できるので圧縮機
9の圧縮比が比較的低くなる。
(発明の効果) 本発明によれば、第2蓄熱槽内の蓄熱材を補助冷凍サイ
クルで冷却するため、主冷凍サイクルの効率の向上に寄
与し、主冷凍サイクルにおける暖房のため温水供給温度
を高めても、主冷凍サイクルの冷却効率を低下させるこ
となく、主冷凍サイクルの冷却効果が増し、高温の給湯
を可能にすることができる。そして補助冷凍サイクルは
第2蓄熱槽内の高温の蓄熱材を冷却するので高い蒸発温
度において作用し、このため給湯水を高温にしても第2
蓄熱櫓内の蒸発温度が高く保持され、この主冷凍サイク
ルの効率が比較的高い状態で作用する。また冷却を必要
としない時は蓄熱槽の蓄熱材を冷却して蓄熱を行ってお
き、負荷時にこの蓄熱を利用するので、負荷時の冷却効
果を高めることができ、負荷が増大して装置の能力を上
回る場合でも十分適合でき、装置の小型化をすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例を示すフローチャート、第2図は油の
滞留を防ぐ切替管路を示すフローチャートである。 1・・・圧縮機、   2・・・凝縮器、3・・・蒸発
器、   4・・・第1蓄熱槽、7・・・第2蓄熱槽、
 8・・・熱交換器、9・・・補助サイクル用の圧縮機
、 10・・・補助サイクル用の凝縮器、 11・・・給湯取出し管、13・・・熱交換器、B]・
・・開閉弁、 C・・・主冷凍サイクル、C1・・・補
助冷凍サイクル。 E2.E3・・・減圧弁 Pl、P2.P3.P5・・・管路、 P7.P8・・・補助サイクル用の管路。 図面の浄寸(内′さに変更なし) 第1図 第2図 手続字l′11正書(方式) %式% 1 事件の表示 昭和60年 特 許 願 第139190号事件との関
係   特許出願人 東京都府中市美好町三丁目21番19号岩  谷  良
  平

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 圧縮機と凝縮器と蒸発器とを循環管路で結び、上記凝縮
    器の下流側と蒸発器の上流側との間の管路中に第1蓄熱
    槽を設け、この蓄熱槽の上流側と上記凝縮器の下流側と
    の間の管路中に第2蓄熱槽を設け、この両蓄熱槽を結ぶ
    管路中に開閉弁と減圧弁とを並列に設け、上記各蓄熱槽
    内の管路に熱交換器を設けている主冷凍サイクルと、 補助サイクル用の圧縮機と凝縮器とを循環管路で結び、
    この凝縮器の下流側の循環管路の一部を上記第2蓄熱槽
    内に配管し、この槽内の管路に熱交換器を設け、この熱
    交換器と凝縮器の下流側の間の管路に減圧弁を配設し、
    凝縮器から給湯取出し管を配管してある補助冷凍サイク
    ルと を具備する蓄冷式冷凍装置。
JP13919085A 1985-06-27 1985-06-27 蓄熱式冷凍装置 Pending JPS62773A (ja)

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JP13919085A JPS62773A (ja) 1985-06-27 1985-06-27 蓄熱式冷凍装置

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JPS62773A true JPS62773A (ja) 1987-01-06

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JP13919085A Pending JPS62773A (ja) 1985-06-27 1985-06-27 蓄熱式冷凍装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03149485A (ja) * 1989-10-31 1991-06-26 Sekisui Chem Co Ltd 複合管
JPH03254924A (ja) * 1990-03-05 1991-11-13 Sekisui Chem Co Ltd 繊維強化合成樹脂管の製造方法
JP2005308222A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Salver Spa 多層ダクト及び関係する製造プロセス

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