JPS6346322A - 蓄熱冷房サイクルを用いた空調装置 - Google Patents

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、蓄熱冷房サイクルを用いた空調装置に関する
。

〔従来技術〕

電力需要のピーク時に電力消費の大きな圧縮器を停止さ
せ、予めピーク時以外に蓄熱器に蓄熱した冷熱で室内の
冷房を行い、特に夏季昼間における電力消費のピークを
カットして電力事情を良くしようとする装置が実公、昭
６０−１５４３号公報において、提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前記従来構造のものは、蓄熱サイクルに設け
られた圧縮器、凝縮器、減圧弁と、冷房サイクルに設け
られた圧縮器、凝縮器、減圧弁とが同一のもので兼用す
る構成となっているので、次の如き不都合があった。

すなわち、前記蓄熱サイクルと冷房サイクルとの切り換
えはそれぞれ両サイクルに備えられた切り換え弁により
なされるのであるが、各サイクルには減圧弁を兼用する
構成となっているので、それぞれの蓄熱及び冷房サイク
ルに対する減圧弁の機能を各別に最良に調整することが
できず、その結果空調装置全体の効率が良好でないとい
う欠点があった。

本発明は上記の実情に鑑みて成されたものであって、空
調装置全体の効率を向上することができる蓄熱冷房サイ
クルを用いた空調装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明に係る蓄熱冷房サイクルを用いた空調
装置の特徴構成は、圧縮器と、凝縮器と、減圧弁と、蓄
熱器とにより蓄熱サイクルを構成するとともに、前記と
は別の圧縮器と、別の凝縮器と、別の減圧弁と、別の蒸
発器とにより冷房サイクルを構成し、前記両者のサイク
ルはそれぞれ独立に構成し、前記蓄熱器の蓄熱を用いて
前記蒸発器の冷房装置を冷房させるヒートポンプを構成
させてある点にあり、その作用及び効果は次の通りであ
る。

〔作　用〕

つまり、圧縮器と、凝縮器と、減圧弁と、蓄情器とによ
り蓄熱サイクルを構成するとともに、前記とは別の圧縮
器と、別の凝縮器と、別の減圧弁と、別の蒸発器とによ
り冷房サイクルを構成し、前記両者のサイクルはそれぞ
れ独立に構成しであるから、それぞれのサイクルに対す
る減圧弁の機能を各別に適切にあらしめることができる
。

〔発明の効果〕

その結果、それぞれのサイクルに対する減圧弁の機能を
各別にｇ適条件で操作して装置全体の効率を良好なもの
とすることができるようになった。つまり、電力消費の
ピーク時でない時には蓄熱サイクルより蓄熱し、またピ
ーク時には圧縮２ビを休ませ、あるいはこの圧縮器の出
力を少とし、蓄熱サイクルの蓄熱を用いてヒートポンプ
でファンを利用して冷却し、若しくはこれと合わせて冷
房サイクルにおける空調装置によって冷房を行うのであ
るが、前記両方の減圧弁の調整によって各蓄熱サイクル
及び冷房サイクルにおける温度調整を最適な操作で行う
ことができるのである。しかも従来のものは圧縮器をオ
ン、オフすると、空調装置における冷房温度が急激に変
化し快適な空調が行えないのであるが、本発明において
は蓄熱サイクルの圧縮器をオン、オフしても、そのこと
事態は空調装置における冷房温度変化を急激にすること
がないので、冷所効果を快適なものとする。ことができ
る優れた効果がある。

具体的に説明すると、従来においては、負荷変動に対す
る制御がリニアにならない、あるいは圧縮器単位でゾー
ニングとなり間仕切対応が困難であるという欠点がるが
、本発明においては、直膨多連ループシステム＋氷蓄熱
ヒートパイプシステムによるダブルコイル冷却制御、あ
るいは直膨多連ループシステム士氷蓄熱ヒートパイプシ
ステムによる屋内機小間仕切分散配置であって、快適性
に優れ、また従来のものは、屋内機一体型であるので簡
単にかつ低コストでの増設対策が出来にくい、一対一対
応であるので、屋外機スペースが多く建築の自由度を疎
外する等の欠点を有しているが、本発明のものは氷蓄熱
ヒートパイプシステムによる蒸発コイル＋ファンの、堅
内機増設、直膨多連ループシステムによる屋外機の集約
化等の建築自由に対応することができる。さらに、従来
では、短期間ピークカットで低減寄与率がほとんどない
、短期間ピークカットで負荷のピークシフトになってい
ない、加熱運転のピークシフトが出来ない、２４時間空
調（冷房サイクル）の負荷特性建屋では、蓄熱サイクル
運転が出来ない等の欠点があるが、本発明においては、
直膨多連ループシステム４−　氷？Ｓ　熱ヒートパイプ
システムによるピークシフトにて契約電力・従量料金の
低減寄与率が大きい、直膨多連ループ系と氷蓄熱ヒート
パイプ系の圧縮機を分離する等の経済性にも優れている
。さらに、従来の構成では、圧縮機故障時のバックアッ
プが出来ないのであるが、本発明では氷蓄熱ヒートパイ
プ系によるバックアンプ容量が太きために、信頼性にも
優れているのである。また、従来では屋内機側に蓄熱槽
があり漏水の危険が大であって、安定性に劣っているが
、本発明では蓄熱槽の集中化で漏水問題をなくすことが
できる。また、従来の構成ではビルでは、蓄熱槽の数が
多くなり、メンテナンスが困難であるのであるが、本発
明では蓄熱槽の集中化でメンテナンスが容易であるとい
う種々の優れた効果を存するものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る蓄熱冷房サイクルを用いた空調装
置の原理説明図を示したもので、図中（１０）は蓄熱サ
イクルであって、この蓄熱サイクル（１０）は、圧縮器
（１）と、凝縮器［２］と、減圧弁［３］と、水、フレ
オン等の冷媒が供給された蓄熱器［４］とにより構成さ
れ、蓄熱器（４）内に充填された蓄熱材により蓄熱され
るように構成されている。また図中（９）は前記蓄熱サ
イクル（１０）とは別構成の冷房サイクルであって、こ
の冷房サイクル（９）は、前記とは別の圧縮器［５］と
、別の凝縮器［６］と、前記とは別の減圧弁［７］と、
別の蒸発器［８］とにより構成され、ファン（１２）及
び蒸発器［８］とで構成される空調装置（１３）によっ
て室内の空調が行われる。

そして、前記したように蓄熱サイクル（１０）と冷房サ
イクル（９）とはそれぞれ独立に構成され、前記蓄熱器
（４）と空調装置（１３）とに亘って冷媒が充填された
ヒートポンプ（１１）が介在され、このヒートポンプ（
１１］を介して前記蓄熱器（４）と前記空調装置（１３
）との間で冷熱の交換が行われ、蓄熱器［４］の蓄熱が
前記空調装置（１３］を利用して冷房を行うように構成
されている。

そして、消費電力がピーク時以外の時には、前記蓄熱サ
イクル（１０）における圧縮器（１］を特に駆動させて
蓄熱器（４）に冷熱を蓄熱するものであり、また消費電
力がピーク時の時には、この蓄熱サイクル（１０）の圧
縮器（１）は特に駆動させないで、若しくは出力を少な
らしめて前記ヒートポンプ（１１）による冷熱の熱交換
を利用することにより、前記空調装置（１３）で冷房を
行うか、或いは上記状態と併用して空調装置（１３）に
おける冷房サイクル（９）の圧縮器（５）のみを駆動さ
せ、若しくはその出力を少ならしめ、蓄熱冷房サイクル
だけで冷房し、又はこの冷房サイクル（９）とヒートポ
ンプ（１１）による冷房を併用して空調装置（１３）に
より冷房を行うのである。

この構成によれば、前記蓄熱サイクル（１０）における
圧縮器（１）と凝縮器（２）に設けられた減圧弁［３］
と、冷房サイクル［９］における凝縮器（６）及び圧縮
器（５）に対する減圧弁（７）がそれぞれ独立して設け
られているので、各減圧弁（３）（７］を独立して操作
することができ、従って蓄熱器［４］の蓄熱と空調装置
（１３）の冷房とを各減圧弁（３）［７］によって最適
の条件で操作することができるのである。

次に、本発明に係る蓄熱冷房サイクルを用いた空調装置
で室内の空調を行づ場合について説明すると、第２図及
び第３図中（４）は蓄熱器であって、この蓄熱器（４）
は屋内に設置された各空調装置（１３）に接続されてい
る。また、（９）は四方弁（１４）、圧縮器［５］、凝
縮器（６）等を備えた冷房サイクルである。

また、前記蓄熱器（４）は屋外等に設置され、電力のピ
ーク時以外の時に特に、蓄熱サイクル（１０）によりこ
こで蓄熱される。また、（１１）はヒートポンプで、こ
のヒートポンプ（１１）は室内に配置された各蒸発器［
８］に接続されている。ヒートポンプ（１１）には適宜
位置にコントロールバルブ（１７）が備えられていると
ともに、ポンプ（１３）前記蒸発器［８］が備えられ、
各室内の蒸発器［８］に切り換えて冷媒を強制的に供給
することができるように構成されている。また、図中（
１９）は電磁弁、（２０）は受液弁である。

〔別実施例〕

前記蓄熱器（４］を、圧縮器［１］、凝縮器［２］、減
圧弁［３］に対して、複数連接しても良く、また前記蒸
発器［８］を、圧縮器［５］、凝縮器［６］、減圧弁［
７］に対して複数連接しても良い。また、前記蓄熱冷房
サイクルが、前記蓄熱器［４］の蓄熱材を冷媒として構
成しても良（、また蓄熱冷房サイクルを自然循環式であ
っても良く、又はポンプにより強制循環駆動させるよう
にしても良い。

さらに強制される循環冷媒が気液層を構成する場合には
液層の位置にポンプを設けと有利である。また冷房と液
層だけの循環で行わせる場合にはサイクル全体が液層中
で循環させる状態が有利なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る蓄熱冷房サイクルを用いた空調装置
を示し、第１図は原理説明図、第２図及び第３図はそれ
ぞれ室内の空調装置を示した概略図である。 （１）・・・・・・圧縮器、（２）・・・・・・凝縮器
、（３）・・・・・・減圧弁、（４）・・・・・・蓄熱
器、（５）・・・・・・圧縮器、（６）・・・・・・凝
縮器、（７）・・・・・・減圧弁、［８］・・・・・・
蒸発器、（９）・・・・・・冷房サイクル、（１０）・
・・・・・蓄熱サイクル、（１１）・・・・・・ヒート
ポンプ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮器［１］と、凝縮器［２］と、減圧弁［３］
   と、蓄熱器［４］とにより蓄熱サイクル［１０］を構成
   するとともに、前記とは別の圧縮器［５］と、別の凝縮
   器［６］と、別の減圧弁［７］と、別の蒸発器［８］と
   により冷房サイクル［９］を構成し、前記両者のサイク
   ル［１０］［９］はそれぞれ独立に構成し、前記蓄熱器
   ［４］の蓄熱を用いて前記蒸発器［８］の冷房装置を冷
   房させるヒートポンプ［１１］を構成させてある蓄熱冷
   房サイクルを用いた空調装置。
2. （２）前記蓄熱器［４］が、圧縮器［１］、凝縮器［２
   ］、減圧弁［３］に対して、複数連接されている特許請
   求の範囲第（１）項に記載の蓄熱冷房サイクルを用いた
   空調装置。
3. （３）前記蒸発器［８］が、圧縮器［５］、凝縮器［６
   ］、減圧弁［７］に対して複数連接されている特許請求
   の範囲第（１）項又は第（２）項に記載の蓄熱冷房サイ
   クルを用いた空調装置。
4. （４）前記蓄熱器［４］と前記蒸発器［８］間における
   蓄熱冷房サイクルの冷媒が、前記蓄熱サイクル［１０］
   及び冷房サイクル［９］に対し、独立的に構成されてい
   る特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれか
   に記載の蓄熱冷房サイクルを用いた空調装置。
5. （５）前記蓄熱冷房サイクルが、前記蓄熱器［４］の蓄
   熱材を冷媒として構成されている特許請求の範囲第（１
   ）項乃至第（４）項のいずれかに記載の蓄熱冷房サイク
   ルを用いた空調装置。
6. （６）前記蓄熱器［４］の蓄熱材が、水である特許請求
   の範囲第１項乃至第（５）項のいずれかに記載の蓄熱冷
   房サイクルを用いた空調装置。
7. （７）前記蓄熱器［４］の蓄熱材が、フレオンである特
   許請求の範囲第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記
   載の蓄熱冷房サイクルを用いた空調装置。